hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈の粘弾性的性質解析のための無侵襲計測法の臨床的・基礎的研究

我々は超音波ドプラーを用いた1回拍動流下における血管壁の経時的変化を解析することで弾性度だけでなく粘弾性度までも非侵襲的に評価できる装置を開発し、モデル血管や犬正常血管を用いた実験等を経て現在臨床応用の段階に入ってきている。パルスドプラー血流計、パーソナルコンピュータ、波形解析用ソフト等を用いて、臨床的なデータを収集・解析するためのシステムを構築し、実際に本装置を用いて人正常血管の弾性度を計測しデータを収集してきた。また血行再建術後の症例にて移植血管の粘弾性度をも同様に計測してデータの収集に努めている。これらのデータの集積・解析から正常血管および移植血管の硬化度の指標を作成することができるものと考えている。さらに血管外科手術操作時における本法の応用として、動脈瘤壁を含む様々な動脈硬化壁に対して弾性度、粘弾性度を計測し、そのデータと手術時に採取した標本の病理所見との対比を開始した。病理所見上、動脈壁は動脈硬化性変化が進むにつれ中膜の平滑筋組織が減少し繊維組織が増加することが判明しており、また、物性は動脈硬化性変化が進むにつれ弾性度が低下し壁の劣化度いわゆる粘弾度性が強くなることが知られているが、本装置を用いた計測結果はこの事実とよく合致するようであった。いまのところ症例数が少ないため統計学的な解析はできていないが、今後症例を重ねることで正常血管、移植血管と同様に動脈硬化例の硬化度の指標を作成できるものと考えている。以上平成4年度の研究実績及び今後の研究見通しについて報告した。1.若年者のautopsyにおいて、腸部大動脈・腫骨動脈・大膸動脈などを採取して、種種の標本片を作成した。それらを一定の拍動流下に置いて、血管の動きをドップラ-装置により検出した。標本片には歪ゲ-ジも取り付けてあり、水圧波形も同時に記録した。その後、引っ張りによる荷重負荷除荷ヒステリシス試験、応力緩和試験も行った。ドップラ-波形においては、その上昇時間や下降時間、さらに上昇加速度や下降加速度などを算出し、パラメ-タ-として採用した。比較的動脈硬化性変化の少ない若年者の血管を用いたことで、コントロ-ルデ-タが得られた。2.麻酔下においた犬で、体外よりドップラ-装置を用いて動脈壁の移道に伴う波形を検出した。記録後、検出部位の動脈を採取して、標本片を作成した。これを1.と同様の拍動流下において、血管の動き・圧波形の変化を記録した。さらに荷重負荷除荷ヒステリシス試験、応力緩和試験も行った。これらのデ-タを比較し、生体下における正常血管コントロ-ルデ-タを集積した。3.入院患者を対象として、術前に超音波ドップラ-血流計を用いて波形を記録した。さらに周波数分析装置を利用してその微分・差分波形を求めた。1および2で用いたパラメ-タを同様に算出し、コントロ-ルデ-タと比較しながら患者の測定部位における血管壁の粘弾性を評価した。手術中に標本を採取できた者については、標本片を作成して1、2と同様の計測を行った。実際に測定した粘弾性と術前の評価とを比較した。まだ例数が少なく、パラメ-タと物性の相関も十分検討されていないので今後もこれを継続する。
急性脳炎・脳症の病態解明及びそれに基づく治療法・予防方法の確立に関する研究

小児の急性脳炎・脳症の病原ウィルス別の臨床像および病態の差異について多面的に研究した。疫学的にはインフルエンザ,HHV-6,ロタウィルスが主なもので、致死率は7.7%と高かった。病態としてHHV-6では、突発性発疹(初感染)に伴う脳障害の機序として、脳内でのウィルスの増殖を認められない「脳症」であることを示した。これら「急性脳症」の治療薬としてチオレドキシン(TRX)の可能性が示唆された。本年度は、以下の研究成果を得た。(1)単純ヘルペス脳炎および非ヘルペス性急性辺縁系脳炎における髄液サイトカインの解析。HSE群のIFN-γ、IL-6、IL-10、sTNFR1値およびNHALE群のIL-6値は非感染性非炎症性神経疾患(コントロール群)に比して有意に高値だった。HSE群ではIL-6,IL-10,sTNFR1の3者間に有意な相関を認めた。髄液細胞数、髄液蛋白濃度はNHALE群に比し、HSE群で有意に高値だった。サイトカインおよび髄液細胞数、髄液蛋白濃度の点で中枢神経系内の炎症の程度はHSEがNHALEに比し、より強いことが示唆された。NHALEにおいて髄液sTNFR1値の上昇がないことはウイルス主体の病態でないことが示唆された。また髄液sTNFR1値の上昇を認めなかったことは組織破壊が顕著でないことを示唆し、HSE群に比し予後が良好なこととの関連が考えられた。(2)ロタウイルスでみられるウイルス血症が、中枢神経系合併症として関連しているかどうかを調べるため、ロタウイルス感染に合併して脳炎または脳症を発症した8例の症例について、急性期および回復期のペア血清と急性期の脳脊髄液についてウイルス抗原およびウイルスゲノムRNAの存在を調べた。結果:急性期の抗原血症は6例にみられ、その出現割合は通常のロタウイルス胃腸炎と変わらず、脳脊髄液にはロタウイルスゲノムRNAが検出された症例も含めて、ウイルス抗原は検出できなかった。この結果から、ウイルス血症が起こっても必ずしもウイルスが中枢神経系に到達するものではないと示唆された。(3)死亡例:厚生労働省による疫学調査で死亡例として95例が報告され(報告上の致死率10.2%)、平均年齢27.4歳、中央値9歳(083歳)であった。病原体は、不明が51例と過半数を占めるが、報告されたものではインフルエンザウイルス28例(A型16例、B型7例、型不明5例)、ロタウイルス3例、RSV2例、アデノウイルス2例(3型、41型)、コクサッキーウイルス2例(6型、7型)、麻疹ウイルス、ムンプスウイルス、HHV6、HSV、ヘルペスウイルス群詳細不明、サルモネラ菌、ウシ型溶血性レンサ球菌各1例であった。本年度、小児の急性脳炎・脳症の多面的な解析結果を以下に示す。(1)疫学:今年度は新型インフルエンザ脳症の報告例が多く、急性脳炎・脳症は500例を超えたにの数年は150200例)。(2)遺伝子発現:ロタウイルス脳症について宿主の急性期遺伝子発現と腸管上皮細胞(ロタウイルスを感染)についてDNAマイクロアレイを用いてmRNAの発現を検討した。脳症患児ではアポトーシス関連遺伝子の発現増強が認められ、感染培養細胞系ではtype III interferon遺伝子の増強が認められた。(3)病態:(A)HHV-6脳炎・脳症例CSF中のHHV-6DNA検出率は低い一方、ほぼ全例でウイルスDNAが血清中に検出された。髄液中のDNAはDNA断片であることが示唆され、HHV-6脳症はウイルスの直接的な侵襲ではなく、サイトカインを介した中枢神経内での炎症が重要と考えられた。(B)新型インフルエンザにおいて血中cytochrome c測定した。脳症では軽症例が多いためか、陽性率は高くなかった。(C)高サイトカインは血管内皮細胞にアポトーシスを誘導すること、インフルエンザウイルスは血管内皮細胞に感染し、アポトーシスを増強することが示された。(4)治療:フリーラジカルスカベンジャーであるエダラボンのけいれん重積型脳症の発症予防効果を検討し、ハイリスク群においてけいれん重積型脳症の発症を予防しうる可能性が示唆された。(6)脳波モニタリング: amplitude-integratedEEG (aEEG)を用いた持続脳波モニタリングを施行し,急性脳症では臨床症状を伴わないsubclinical seizureがしばしば存在し、非けいれん性てんかん重積に近い病態が起きているためaEEGモニタリングが有用と考えられた。(7)その他、急性脳症におけるチオレドキシン関連蛋白の動態などについての研究が進行している。

(1)疫学:今年度は新型インフルエンザ脳症の報告例が多く、急性脳炎・脳症は500例を超えたにの数年は150200例)。(2)遺伝子発現:ロタウイルス脳症について宿主の急性期遺伝子発現と腸管上皮細胞(ロタウイルスを感染)についてDNAマイクロアレイを用いてmRNAの発現を検討した。脳症患児ではアポトーシス関連遺伝子の発現増強が認められ、感染培養細胞系ではtype III interferon遺伝子の増強が認められた。(3)病態:(A)HHV-6脳炎・脳症例CSF中のHHV-6DNA検出率は低い一方、ほぼ全例でウイルスDNAが血清中に検出された。髄液中のDNAはDNA断片であることが示唆され、HHV-6脳症はウイルスの直接的な侵襲ではなく、サイトカインを介した中枢神経内での炎症が重要と考えられた。(B)新型インフルエンザにおいて血中cytochrome c測定した。脳症では軽症例が多いためか、陽性率は高くなかった。(C)高サイトカインは血管内皮細胞にアポトーシスを誘導すること、インフルエンザウイルスは血管内皮細胞に感染し、アポトーシスを増強することが示された。(4)治療:フリーラジカルスカベンジャーであるエダラボンのけいれん重積型脳症の発症予防効果を検討し、ハイリスク群においてけいれん重積型脳症の発症を予防しうる可能性が示唆された。(6)脳波モニタリング:amplitude-integratedEEG (aEEG)を用いた持続脳波モニタリングを施行し、急性脳症では臨床症状を伴わないsubclinlcal seizureがしばしば存在し、非けいれん性てんかん重積に近い病態が起きているためaEEGモニタリングが有用と考えられた。(7)その他、急性脳症におけるチオレドキシン関連蛋白の動態などについての研究が進行している。本年度の研究成果(1)TRXの役割マウスのインフルエンザ肺炎モデルでTRXの外的投与が炎症に対し抑制的に働くことを見出した。外因性TRXは好中球に働きかけ、炎症反応を調節していた。つまり、ウィルス感染による気道上皮からのサイトカイン・ケモカイン産生を抑制した。一方、内因性TRXは、ウイルス感染により酸化ストレスが生じると細胞外に放出され、酸化ストレスを軽減するために働くと考えられた。本結果は脳症にも応用しうる知見であり、神経系を標的として研究を進めている。(2)HHV-6脳炎・脳症の病態解明HHV-6初感染時の脳炎とHHV-6再活性化時の脳炎症例との病態の相違を明らかにした。すなわち初感染時HHV-6脳炎・脳症例CSF中のHHV-6DNA検出率は高くなく、ウイルスDNA量も少なかった。さらに、初感染時HHV-6脳炎・脳症例のCSF中IL-6、IL-8濃度がコントロールと比べ有意に高値を示したことから、本症の発症にはウイルスの中枢神経系への直接侵襲よりは、サイトカインを介した中枢神経局所での炎症反応が発症に重要な役割を演じていると考えられた。(3)ロタウイルスが脳内で増殖と病態ロタウイルスRRV株を4週齢のマウスに脳内接種し、ウイルスの増殖およびそのコピー数をリアルタイムRT-PCRにより解析した結果、ロタウイルスの増殖が脳内接種マウスで起こる可能性が示唆された.ヒトのロタウイルス関連脳症の免疫病態を血清および髄液サイトカイン解析の面から検討した。血清IL-6値の異常高値例は6例中1例のみで、髄液IL-6値の異常高値例はなかった。
ドイツ「国際共同体」理論の批判的検討

今年度は、ドイツ「国際共同体」理論の批判的検討に向けて2つの大きな柱に沿った研究を行った。第1の柱は、ドイツ国際法に関する文献内容を検討することにより、論者により様々に主張される「国際共同体」理論の内実を明らかにし、その整理を行うというものである。第2の柱は、国連安保理の活動の展開をフォローし、特に「国際共同体」理論において執行機能とみなされている国連憲章第7章に基づく行動の最近の動向を体系的に整理することであった。第1の柱については、ドイツの国際法学者を中心に行われている「国際共同体」理論に関する研究業績の収集とその内容理解・咀嚼に努めた。その結果として明らかにされたことは、「国際共同体」理論においては国際社会における法規範の性格付けに特有のものがあるということである。従来、強行規範や国際犯罪概念が国際社会の性質の展開を表す規範的概念ととらえられてきたが、「共同体」の根幹に関わる規則を特にカテゴライズする傾向がこの理論の主唱者に共通のものとなっている。この点を別の角度から指摘して、「国連国際法委員会における「国家の国際犯罪」概念の取扱いについて」(国際協力論集第7巻1号)を公表した。第2の柱について次のような新たな知見を得た。すなわち、1995年以降、安保理の実行において多国籍軍を中心とした憲章第7章の行動が増加しているとともに、その活動内容が法執行という性質を有するというよりも、人道的活動の軍事的支援や国際機関の要員警護、治安維持活動など従来のPKOが行っていたような役割を演じるようになっているということである。この点は、その一部が「中央アフリカ共和国と国際連合ーMISABからMINURCAへー」(国際協力論集第7巻2号)で公表され、続いて「アルバニア多国籍保護軍について」(国際協力論集第8巻1号)でも明らかにされる予定である。
口腔腫瘍の癌遺伝子、癌抑制遺伝子と上皮-間葉相互作用に関係する糖蛋白質の発現

口腔腫瘍における癌関連遺伝子の変化:変異したP53産生物は異形成を伴った口腔粘膜病変9例中2例に限局性に認められた。口腔粘膜癌では38例中30例に基底細胞層から下部棘細胞層におよぶ変異したp53産生物の陽性所見が認められ、この陽性率は腫瘍の悪性度と相関することが判明した。口腔腫瘍における接着性因子の変化:E-カドヘリン(E-cad)は高分化型では癌細胞の細胞膜に陽性で、低分化型ではほとんど陰性であった。中等度分化型はほとんどの癌細胞に陽性である1型、中央部に陽性で辺縁では陰性を示す2型、ほぼ陰性の3型に分類できた。E-cad陽性細胞の割合は臨床的悪性度が高いほど少なく、口腔粘膜癌においてもE-cadが転移の抑制因子であることが示された。唾液腺・唾液腺腫瘍における細胞外マトリックス(ECM)の発現:正常唾液腺ではラミニン(LN)は基底膜、フィブロネクチン(FN)は導管と間質、TNは小葉間導管周囲に陽性であった。腺リンパ腫では、腫瘍細胞にFN陽性で、LN染色で完全な腫瘍基底膜が確認され、分化程度の高さを反映したものと考えられた。多形性腺腫では筋上皮様腫瘍細胞(MMC)が細胞外基質を産生することで、粘液腺様、硝子様構造を形成し、軟骨化を促すと考えられた。腺様嚢胞癌においてもMMCと関連してECMが発現し、類嚢胞の形成や増大に関与することが示唆された。in VitroにおけるMMCの作用:舌癌培養細胞(SCCKN)、唾液腺癌培養細胞(SGT-1)、NIH3T3について、LN,FN,TNにより処理したポリスチレン培養皿表面における細胞接着性を観察した結果、全ての培養細胞でLN,FN処理で接着性の向上が見られた。TNの併用処理によってSCCKN,SGT-1で顕著な細胞接着効果の阻害が認められ、これにはコラゲナーゼ産生が関与している可能性が示唆された。口腔粘膜癌、唾液腺腫瘍の細胞接着因子と細胞外基質蛋白質(ECM)を免疫組織化学的に観察した。口腔粘膜癌におけるE-カドヘリン(E-cad)の染色性は、高分化型では癌真珠に陰性、それ以外の癌細胞の細胞膜には陽性であった。低分子型ではほとんど陰性であった。中等度分化型は、3種類のパターンがあり、癌細胞の細胞膜に陽性である陽性である1型、中央癌細胞塊に陽性を示し、辺縁癌細胞塊では陰性を示す2型、ほとんどの癌細胞に陰性である3型に分類できた。E-cad陽性細胞の割合は臨床的悪性度が高くなるにつれて低下し、口腔粘膜癌においてもE-cadが転移の抑制因子であることが示された。発育唾液腺において、ラミニン(LN)、コラーゲンIVは胎生1618週で基底膜に陽性を示し、週齢を経るにつれて明瞭となった。テネイシン(TN)は胎生10週ごろ全ての上皮-間葉境界部に認められるが、胎生後期になると腺房部、介在部での反応は消失し、太い導管周囲に陽性を示した。成熟腺でLNは基底膜、フィブロネクチン(FN)は導管と間質、TNは小葉間導管周囲に陽性であった。腺リンパ腫では、腫瘍細胞にFN陽性で、LN染色により完全な腫瘍基底膜が確認され、分化程度の高さを反映したものと考えられた。

多形性腺腫では筋上皮様腫瘍細胞(MMC)が細胞外基質を産生することで、粘液腫様、硝子様構造を形成し、軟骨化を促すと考えられた。腺様嚢胞癌においてもMMCと関連してECMの発現が認められ、類嚢胞の形成や増大に関与することが示唆された。舌癌培養細胞(SCCKN)、唾液腺癌培養細胞(SGT-1)、NIH_3T_3について、LN,FN,TN,により処理したポリスチレン培養皿表面における細胞接着性を観察した結果、全ての培養細胞でLN,FN処理では有意に接着性の向上が見られるが、TN処理ではわずかであった。LN,FNとTNの併用処理によって細胞接着効果は阻害され、この接着阻害は培養腫瘍細胞(SCCKN,SGT-1)で顕著であり、コラゲナーゼ産生が関与している可能性が示唆された。口腔粘膜癌、唾液腺腫瘍において、癌関連遺伝子産生蛋白、細胞接着因子および細胞外基質蛋白質(ECM)について免疫組織化学的に観察し以下の結果を得た。癌抑制遺伝子P53産生物の変化は異形成を伴った口腔粘膜病変9例中2例に限局性に認められた。口腔粘膜癌では38例中30例に基底細胞層から下部棘細胞層におよぶ変異したp53産生物の陽性所見が認められ、この陽性率は腫瘍の悪性度と相関することが判明した。口腔粘膜癌におけるE-カドヘリン(E-cad)の染色性は、高分化型では癌細胞の細胞膜に陽性で、低分化型ではほとんど陰性であった。中等度分化型はほとんどの癌細胞に陽性である1型、中央部に陽性で辺縁では陰性を示す2型、ほぼ陰性の3型に分類できた。E-cad陽性細胞の割合は臨床的悪性度が高いほど少なく、口腔粘膜癌においてもE-cadが転移の抑制因子であることが示された。ラミニン(LN)、コラーゲンIVは胎生1618週の唾液腺で基底膜に現れ、その後徐々に明瞭となった。テネイシン(TN)は胎生10週ごろ全ての上皮-間葉境界部に認められるが、胎生後期になると太い導管周囲に限局した。成熟腺でLNは基底膜、フィブロネクチン(FN)は導管と間質、TNは小葉間導管周囲に陽性であった。腺リンパ腫では、腫瘍細胞にFN陽性で、LN染色で完全な腫瘍基底膜が確認され、分化程度の高さを反映したものと考えられた。腺様嚢胞癌においてもMMCと関連してECMが発現し、類嚢胞の形成や増大に関与することが示唆された。舌癌培養細胞(SCCKN)、唾液腺癌培養細胞(SGT-1)、NIH3T3について、LN,FN,TNにより処理したポリスチレン培養皿表面における細胞接着性を観察した結果、全ての培養細胞でLN,FN処理で接着性の向上が見られた。TNの併用処理によってSCCKN,SGT-1で顕著な細胞接着効果の阻害が認められ、これにはコラゲナーゼ産生が関与している可能性が示唆された。
キネシンモータータンパク質による後腎間葉分化制御の解明

多様な機能分子の輸送に関わるモーター分子群キネシンスーパーファミリー蛋白(KIFs)のひとつであるKif26bは、そのノックアウトマウスが腎臓欠損という非常に重篤な表現型を示す。胎生期の腎臓においてKif26bは腎臓前駆体細胞である後腎間葉に限局し、後腎間葉から分化した上皮細胞集団で発現が見られない。また、これまでの研究成果から申請者はKf26b結合蛋白質としてE3ユビキチンリガーゼであるNedd4を同定していた。これらのことから、後腎間葉の分化においてNedd4がKif26bの分解を制御している可能性が示唆される。本研究ではNedd4によるKif26bの制御機構と同機構の後腎間葉分化における生理的意義の解明を試みた。申請者はKif26bとNedd4の結合様式について解析を行ない、Kif26bのThr1859とSer1962はCDK2とCDK5によって強くリン酸化を受けること、これらのリン酸化はKif26bとNedd4との結合を促進することを見出した。さらにNedd4はKif26bを直接ユビキチン化し、CDKsによるリン酸化Nedd4によるユビキチン化も促進する。また、微小管重合阻害剤ノコダゾール処理により、Kif26bのリン酸化・ユビキチン化が亢進された。胎生期の腎臓においても内在性のKif26bはリン酸化ならびにユビキチン化を受けており、胎生12.5日目の腎臓においてNedd4をノックダウンするとKif26bの蓄積が起こることも明らかにした。胎生17.5日目のCDK5-/-マウスの腎臓においてKif26bの発現量を検証したが、これは野生型、CDK5+/-マウスと変化はなかった。これらの結果は、胎生期の腎臓においてCDKsやNedd4がKif26bのタンパク質安定性に非常に重要な役割を果たしていることを示している。また、これまでの研究成果から申請者はKif26b結合蛋白質としてE3ユビキチンリガーゼであるNedd4を同定していた。これらのことは後腎間葉の分化においてNedd4がKif26bの分解を制御している可能性を示唆する。申請者はKif26bとNedd4の結合様式について解析を行ない、Kif26bのThr1859とSer1962がCDK5によってリン酸化を受けること、これら残基のリン酸化はKif26bとNedd4との結合を促進することを見出した。さらにNedd4はユビキチンLys48を介してKif26bをユビキチン化すること、RNAi法による内在性Nedd4のノックダウンによりKif26bのユビキチン化が減少することも見出している。また、微小管重合阻害剤ノコダゾール処理により、Kif26bのリン酸化ならびにユビキチン化が亢進した。

これらの結果から、後腎間葉の上皮化に伴う細胞骨格の再構成により微小管から遊離したKif26bがCDK5によるリン酸化、さらにNedd4によるユビキチン化を受け、その後プロテアソーム経路により分解されることがそ予想される。現在、胎生期の腎臓におけるKif26bのリン酸化・ユビキチン化の同定を試みている。腎臓発生に必須であるKif26bの分解制御機構について解析を行い、これまで得られた結果から、微小管から遊離したKif26bはCDK5によるリン酸化と、それにより誘導されるNedd4によるユビキチン化を受け、結果としてユビキチン-プロテアソーム経路によって分解されることが示唆された。このことから、後腎間葉の上皮化に伴う微小管細胞骨格の再構成がKif26bの分解を誘導すると予想される。平成23年度の研究実施計画ではKif26bのリン酸化、ユビキチン化のメカニズムの解明を目標としていたが、これまでに得られている結果は当初の計画を大幅に上回っており、研究は順調に進展してるということが出来る。腎臓発生過程におけるKif26b転写制御機構については、使用予定のマウスにトラブルが発生したことから、研究の進捗状況として遅れている。両研究計画を考え合わせると、全体としての研究状況はおおむね順調に進展していると考えることが出来る。当研究計画は腎臓発生におけるKif26bタンパク質分解、転写の両制御機構の解明を目的と目標として掲げている。Kif26bタンパク質分解機構の解析では大きな成果が得られた一方で、Kif26b転写制御機構の解析に必要なマウスにトラブルが発生したことから、研究の進展状況としてはかなり遅れている。これまでの研究の進捗状況ならびにその発展性を考え合わせたうえ、平成24年度はKif26bタンパク質分解に重点を置いて研究を行うこととする。現在、後腎間葉の上皮化におけるKif26bタンパク質分解機構の重要性を解析しており、結果が得られ次第論文として発表をすることを第一の目標とする。1.CDK5によるKif26bのリン酸化機構の解明抗リン酸化Kif26b抗体を用いてウェスタンブロッティングを行い、発生過程の腎臓における内在性Kif26bのリン酸化を検出する。さらに免疫組織染色を行うことで、後腎間葉分化のどの段階でKif26bのリン酸化がおこるのかを検証する。さらにCDK5によるKif26bのリン酸化を誘導するシグナル伝達経路の解明を行う。後腎間葉は尿管芽との接触の後、自らが分泌するWnt4により上皮化・分化が開始することから、特にWntシグナルに着目し、Wnt刺激によってKif26bのリン酸化が亢進するかなどを検証する。2.Nedd4によるKif26bのユビキチン化機構の解明後腎間葉の初代培養もしくは器官培養した発生過程の腎臓を用いて内在性Kif26bのユビキチン化を検出する。さらにNedd4のノックダウンを行いKif26bのユビキチン化における内在性Nedd4の重要性を確立する。また、CDK5ノックアウトマウスを用いてKif26bのリン酸化・ユビキチン化にCDK5の重要性についても検証を行う。3.後腎間葉の未分化状態維持におけるKif26bの重要性の解明レンチウィルスを用いて後腎間葉での遺伝子発現系の確立し、in vitroでの後腎間葉分化誘導培養(Organ culture, Colony assay)を行ない、Kif26bが後腎間葉の分化抑制能を示すか(コロニー形成や上皮化、管腔構造の形成を阻害するか、各分子マーカーの発現の確認など)を検証する。
水素生成しながら走行する小型燃料電池車両の研究開発

本研究では,活性化アルミニウム微粒子と水との反応を利用した水素発生装置を搭載した小型燃料電池搭載車両の開発を行った。小型電動車両は,三輪車をベースに試作した。水素発生システム,燃料電池とコントロールシステムは,車の後部に設置した。100[W]の燃料電池とバッテリーをモータのコントローラと並列に接続した。これは,始動時や坂道で電力を補償するためのものである。実験により,平均時速12 [km/h]で90分以上走行できることを確認できた。本年度は,前年度作製した水素発生装置を搭載した車両の製作と走行試験を中心に行った。概要は以下の通りである。1走行中の水素安定供給について:水素発生の原料となる活性化アルミ微粒子の製造には多くの時間が必要となることから,24年度後半から活性化アルミ微粒子と未処理のアルミ微粒子とを混合して利用することについて検討を始めた。その結果,50%ずつの混合でも所望の特性が得られ,供給する水の流量を種々に設定することにより水素の発生量を変化させられることを確認できた。2活性化アルミ微粒子製造について:諸般の事情により,平成23年度から原料となる活性化アルミ微粒子の製造を研究室内で行い始めたが,その水素発生特性を揃えるための工夫を行った。また,製造中の電力消費に関する検討を行った。33輪タイプの軽車両の製作と走行:より軽量な車両とするために,3輪タイプの試作を行い,走行実験を行った。搭載した水素発生装置は,初年度の装置を改良して若干コンパクトに製作したものである。水素発生装置から燃料電池に水素を送り,発電電力を並列接続されたモータコントローラと鉛蓄電池に供給するシステムとした。この車両では100[W]のインホイールモータを用いており,およそ1時間の走行が可能であり,約20[km/h]の最高速度を実現できることを確認した。車両はオープンキャンパスで公開し,一般参加者を乗車させて走行することができた。4微粒子のX線分析:研究計画に予定はなかったが,水素発生制御のために活性化アルミ微粒子の組成や反応のプロセスを知る必要から,九州シンクロトロン光研究センターでトライアルユースを利用してX線分析を行った。分析結果については現在解析中である。以上のような成果があったが,予定していたファジィ制御系設計は実現できなかった。また,市販車両への搭載については,検討を始めたもののまだ実現してはいない。平成24年度は,車載用の水素発生装置の設計と試作を中心に行った。具体的な仕様としては,300[W]の燃料電池を搭載して自宅の近所で1時間程度の走行を可能にするものと想定して,約4[L/min]の水素発生を1時間保つことができるように設計した。反応器を耐圧容器で作製し,袋詰めした450[g]の活性化アルミニウム微粒子をその反応器内に入れるものとし,水の供給量に応じて水素発生量を変化させられることを確認した。その際,反応器内の発熱により想定したよりも多い水量が必要となったが,車載スペースが限られることから水回収システムを考案し,接続することにした。水素発生反応を促進するためには反応器内の温度を一定レベル以上に保つ必要があるが,一方で水を回収するには発生した水素の温度を下げなければならず,発生水素の温度を下げる必要が生じた。これに対して,発生した水素ガスをラジエータ内に通すことにより適切に温度を下げることができ,十分に水を回収できるようになった。この工夫により,当初予定していたスペースの半分程度で車載用の水素発生装置を実現することができた。開発した水素発生装置を用いて水素発生反応を測定し,調整を行った結果,電動ポンプを用いて25[mL/min]の一定流量で水を反応器内に送り,約4[L/min]の水素流量を1時間以上にわたって継続できるようになった。動作確認のために,中古の高齢者用福祉車両を解体し,その駆動部のモータに自作したDC-DCコンバータを介して燃料電池を接続し,小型車両を自作した。燃料電池の水素源として開発した水素発生装置を接続して実験を行ったところ走行することが確認できた。本研究の目的は,「活性化アルミニウム微粒子」と水との反応を利用して,継続的に水素を得ながら走行する小型の燃料電池車両の開発を行なうことであった。これに対して,試作した3輪タイプの小型燃料電池駆動車両に開発した水素発生システムを搭載し,水素発生させながらの走行を実現できた。しかしながら,市販の原付ミニカーの電力源として接続しようとしたが,DC-DCコンバータ回路の性能が不十分であり,実現できなかった。平成26年度にかけて,行った研究の概要は以下の通りである。1水素発生制御系の設計・実装:反応容器内の圧力と温度を制御量とするPI制御系の設計を行ったが,負荷の変動に対して十分に対応できるところまでは実現できておらずまだ結果を公開できていない。2自作した3輪タイプ燃料電池小型電動車の走行

試験:開発した水素発生装置から100[W]の燃料電池に供給し,約12[km/h]の平均速度で90分間の走行を実現した。その成果はアジア電動車両学会誌に公表することができた。燃料電池を購入した300[W]のものに変更し,電気二重層コンデンサを利用した回路を接続することで始動時などの電力を一部補償することができるようになった。これらのことにより,約20[km/h]の平均速度で約90分の走行が可能となった。車両は,学内のイベントなどで広く一般に公開することができ,新聞にも掲載された。また,成果をSICE2015で発表する予定になっている。3原付ミニカーへの水素発生装置の搭載と燃料電池駆動化:購入した原付ミニカーの走行時の電力の一部を補償するためにバッテリーと並列に燃料電池を接続したが,DC-DCコンバータ回路の性能が不十分であり,実現できていない。4活性化アルミニウム微粒子製造に関する検討:活性化アルミ微粒子の製造過程を見直し製造時間の短縮を図った。また,製造中の電力消費を抑えるための工夫を行った。電気工学計画では,市販の原付ミニカーへ水素発生システムを実装する予定だったが,研究はほとんど進まなかった。原因には以下のようなものが挙げられる。1機器の故障が続き,十分な実験を行えなかったこと2活性化アルミ微粒子の性能を十分に維持できなくなったこと3水素発生装置の構成についての問題が明らかになったこと1については,重要な機器・部品として送水ポンプのコントローラ,微粒子製造に用いる遠心分離機,燃料電池,データロガー,送水ポンプが壊れた。その他にも,熱電対や各種センサが壊れており,それらの修理や交換に時間がかかった。これらの多くは,卒業研究生に対する指導不足や管理不徹底が原因であり,全て研究責任者である本報告者の責任である。一方で,発生装置の構造に原因とする故障もあり,構成の改正を検討中である。2については,活性化アルミ微粒子の性能が,製造者の技量に大きく依存することが原因である。手順をマニュアル化したが,わずかな不注意で試料が酸化して実験時にほとんど水素発生しないこともあった。これについても,指導不足や管理不徹底による本報告者の責任である。3については,激しく水素発生反応したときに微粒子のパッケージが破裂してしまうことが原因であることがわかった。破裂したパッケージから出た微粒子が,装置全体に運ばれて,配管部品やポンプが詰まった。これは,1の故障の原因であり,パッケージ方法や送水法の改善,フィルターの設置などで解決できた。25年度末に,原付ミニカー(トヨタコムス)を購入したが,現在も燃料電池を修理中(故障原因不明)であり,実装・実験できてはいない。一方,3輪タイプの試作車では1時間以上の走行を確認できているが,故障続きで公表できるデータが収集できていない。しかしながら,条件は整ってきており,次年度には共同研究者の前川孝司先生の協力を得て,制御系の設計・実装を行いたいと考えている。計画では,水素発生のファジィ制御系設計を主にしていたが,初年度は水素発生装置の試作が中心となった。当初の計画とずれが生じた原因は以下のようなものが挙げられる。
環境常在マイコバクテリアによるTh2バイアス誘導の分子機構

Mycobacterium avium complex(MAC)は自然環境に常在する細菌である。MACはそこからヒトに不顕性感染を起こす可能性があると考えられ、これが結核のワクチンであるBCGの防御効果を低下させるという報告が相次いでいる。我々の検討でも、trehalose-6,6'-dimycolate(TDM)を含むMAC脂質は著しい好酸球の浸潤を伴う、非常に強いTh2反応をモルモットに引き起こす事を見出している。結核防御にはTh1免疫応答が必須なので、そのカウンターパートであるTh2応答が惹起される事はBCGの効果を低下させる事になる事が予想される。この応答はMACによる前感作で増強するので、MAC感染によって宿主の免疫状態が変化することが想定された。しかし、興味ある事に丁度TDMを半分にしたような類似脂質、glucose-6-monomycolate(GMM)では全くTh2応答を誘導できなかった。そればかりか、GMMを感作済み個体に接種すると、単核球を中心とする炎症が惹起され、所属リンパ節においてもTDMを用いた時に誘導されるIL-5、IL-10は見られず、反ってIFN-gやTNFの誘導が見られた。ところが、この研究の過程でマイコバクテリアが産生できる、別のミコール酸脂質、glycerol monomycolate(GroMM)が非常に強いTh2応答を誘導できることが明らかになった。GroMMはTDMに匹敵する強度のTh2応答を惹起できたが、TDMとは異なり結核菌標準培地ではほとんど合成されない。しかし最近報告されたGroMM特異的T細胞の存在を考えると、GroMMは生体内環境特異的に産生されている可能性がある。またGroMMとマイコバクテリアの潜伏感染との関係が指摘される中、MACにもそのような感染様式があるのではないか、という可能性を今後追及すべきだと考える。Mycobacterium avium complex(MAC)は水中、塵埃、土壌など自然環境のいたるところに常在する細菌である。MACはそこからヒトに感染し顕性のMAC症を引き起こす他、不顕性の感染も起こすと考えられている。この不顕性感染が、結核のワクチンであるBCGの防御効果を低下させるという報告が相次いだ。我々の検討でもMAC脂質は非常に強いTh2反応をモルモットに引き起こす事を見出している。結核防御にはTh1免疫応答が必須なので、そのカウンターパートであるTh2応答が惹起される事はBCGの効果を低下させる事になろう。また、このTh2応答はMAC脂質を皮内投与した時に、著しい好酸球の浸潤を伴う病理反応として観察される。惹起脂質成分として我々は既にtrehalose-6, 6'-dimycolate(TDM)を見出しているが、興味ある事に丁度TDMを半分にしたような類似脂質、glucose-6-monomycolate(GMM)では全くTh2応答を誘導できなかった。GMMを感作済み個体に接種すると、単核球を中心とする炎症が惹起され、所属リンパ節においてもTDMを用いた時に誘導されるIL-5、IL-10は見られず、反ってIFN-gやTNFの誘導が見られた。ところが、この研究の過程でマイコバクテリアが産生できる、別のミコール酸脂質、glycerol monomycolate(GroMM)は非常に強いTh2応答を誘導できることが明らかになった。

またGroMMとマイコバクテリアの潜伏感染との関係が指摘される中、MACにもそのような感染様式があるのではないか、という可能性を今後追及すべきだと考える。応募当初は、モルモットをMACの前感作した上で、TDM投与によるTh2応答の検討を行っていた。しかしこの応答は同量のBCG前感作によっても、程度はずっと低いもののTh2応答がおこる事がわかった。この場合、Th2応答惹起に用いられるTDM量は、MAC前感作の場合に比して数倍から十数倍必要であったことから、MACの方が効率よくTh2応答を起こせるのだろうと考えていた。ところがBCG前感作の場合であっても、普段産生していないGroMMを作らせたBCGを用いると、MAC前感作-TDM惹起に匹敵するTh2応答がみられることがわかった。GroMMは潜伏感染している結核菌に特徴的であるとの報告もある。MACでGroMMの産生が見られるか否かは未だ検討を行っておらず、今年度の反省点になろう。また上述の実験に視点が移行してしまったために、もっと基本的な事柄、例えば前感作に用いる菌量をどこまで下げてもTh2応答を惹起できるのか、といった事柄も検討する必要があった。ただ、TDM以外にもGroMMがTh2バイアスを惹起できること、そして反面GMMはTh2応答を惹起できないことがわかった事は、はじめに想定していた実験計画を、予め意図していたわけではないにしろ前倒しで検討することができた事には意味があったと考えている。達成度の項でも触れたように、これまで感作に用いてきたマイコバクテリア菌量は自然環境からの暴露という観点からは多すぎるとの問題が残されている。そこで前年度では達しえなかった暴露菌量の最少量の検定を行う。この時、これまではTDMしか惹起物質が無かったが、より強力なGroMMが見出されたことで、より少ない菌量でTh2反応が誘導できる可能性がある。GroMMによる応答の感作に用いられたのは、GroMMを発現した菌であった。GroMMはCD1を介して脂質抗原になり得るという報告があることから、菌体でなくとも、GroMM自体が抗原として個体を感作し、Th2型のT細胞を誘導している可能性も考えられる。我々は既にGroMMの精製法を確立している。この精製GroMMを適切なアジュバントと伴にモルモットに投与し、GroMMのブーストによって誘導されてくるT細胞のサイトカインプロファイルをELISA若しくはRT-PCRによって検討する必要がある。本研究は元々MACの感作がTh2バイアスを誘導する、という仮説に基づいている。それ故MACがGroMMを産生かどうかは重要な問題である。もし産生すれば、その機構の解明を目指す。産生しなければ、その他のMAC由来因子を探索する。昨年度は使用する試薬等を安価なものにしたり、できるだけ節約するように努力したため、当初申請した額を使用額が下回ったので、今年度に繰り越している。上の「今後の研究の推進方策」のような研究計画から、応募書類に記載した平成24年度の「設備備品費の明細」及び「消耗品費の明細」に付け加える品名は無い。特に新たに購入を要する設備備品は無い。
卵料理及び卵加工品における作製過程条件が品質に及ぼす要因解析

卵の調理特性である熱凝固性,乳化性および起泡性を利用した各種卵料理に及ぼす影響について、鮮度の影響,卵液のpH,卵液への食塩・乾燥卵白などの添加物および調理過程における加熱条件を物性および組織構造から中心に調べた。その結果、卵の熱凝固性では卵白の場合は鮮度の影響が大で、鮮度低下により凝固開始温度が高くなることがレオログラフより明らかになった。卵黄ゲルの物性には卵黄球の大きさおよび脂肪球の大きさが関わっていた。熱凝固性を利用した厚焼き卵では弾力のある厚焼き卵を得るためには濃厚卵白オボムチンの構造を維持する程度、卵液と調味料を攪拌することが望ましいことを明らかにすることができた。鮮度が新しい卵で作製した茶碗蒸しは弾力があり、この表面構造は鮮度が悪い卵で作製したものに比べ密な構造をしていた。さらには脂肪球が小さく分散していたことから口触りのいい茶碗蒸しになることが推定でき、これは官能検査の結果から裏付けることができた。種が異なる卵については名古屋コーチン種の卵のゆで卵の卵白,卵黄の硬さは白色レグホンに比べ硬く、弾力は大であった。また、名古屋コーチン種の卵黄を用いたエマルションは白色レグホンに比べ油滴が小さく、岐阜地鶏についても名古屋コーチン種と同様の結果であった。また、標準飼料にビタミンEとリノール酸を添加した飼料を摂取した鶏が産卵した卵は、加熱卵白ゲルの弾性,粘性いずれも普通卵に比べてあまり違いは見られなかったが、生卵黄の粘性は大きく、乳化性も優れ、卵黄ゲルの凝集性も大きかった。これは卵黄球中の脂肪球が小さいことが要因の一つではないかと推定した。卵の熱凝固性を利用した料理としてゆで卵,厚焼き卵,茶碗蒸しについて調理過程ができあがりに及ぼす影響を調べた。卵の熟凝固性では卵白の場合は鮮度の影響が大きく、鮮度が悪くなると凝固融合温度が高くなることがレオログラフにより明らかになった。熱凝固した卵黄ゲルの物性には卵黄の卵黄球の大きさ,脂肪球の大きさと関係があり、これは卵の種の違い,卵の大きさとも関連が見られた。厚焼き卵については加熱前の卵疫の状態として濃厚卵白に含有するオホムチンの構造を維持する程度の攪拌は弾力がある厚焼き卵となることがわかった。又、併せて短時間での加熱は細かな凝集体が形成され、このため厚焼き卵は弾力があるものになった。好まれる茶椀蒸しの硬さや食塩濃度を官能検査により求め、この物性をレオログラフによる動的粘弾性とテクスチャーから特定した。食塩濃度,卵液pH,加熱昇温速度,添加材料から茶碗蒸しの品質について調べた結果、食塩濃度0.8%,卵液pH7.0,加熱昇温度速度5°C/分,乾熱卵白(卵白を120°Cで噴霧乾燥させたものをさらに120°Cで6時間乾熟乾燥させたもの)を0.5%添加した茶椀蒸しが好まれる茶椀蒸し作製の条件であることが明かになった。今後、このような条件により作製するとなぜよいのか、加熱前の卵液の構造及び出来上がりの茶碗蒸し構造を調べ、考察を行っていきたい。本年度は卵の熱凝固性,来年度には卵の起泡性の予定であったが、本年度において卵の起泡牲についても調べることができた。泡立て条件が起泡性に及ぼす影響について卵白泡の物性と卵白泡に小麦粉を添加し、焙焼したエンゼルケーキの物性と画像処理によるきめから明らかするにことができた。

本研究は昨年度からの継続研究であるが、昨年度は卵の鮮度が卵の熱凝固性および起泡性を利用した各種卵料理に及ぼす影響について、鮮度の影響,卵液のpH,卵液への食塩・乾燥卵白などの添加物および調理過程における加熱条件を物性および組織構造から中心に調べた。そこで本年は種が異なる鶏が産卵した卵と飼料組成が異なる餌を摂取した鶏が産卵した卵を用い、これらの卵が卵の調理加工特性である熱凝固性,乳化性および起泡性を利用した各種卵料理に及ぼす影響について昨年と同様の方法で検討を行った。種が異なる卵については名古屋コーチン種,岐阜地鶏について白色レグホン種と比較を行った。その結果、名古屋コーチン種の卵のゆで卵の卵白,卵黄の硬さは硬く、厚焼き卵の硬さも白色レグホンに比べ硬く、弾力は大であった。また、エマルションの油滴の数と油滴面積から乳化性を調べた結果は、名古屋コーチン種の卵黄を用いたエマルションは白色レグホンに比べ油滴が小さかった。乳化性は岐阜地鶏についても名古屋コーチン種と同様の結果であった。また、標準飼料にビタミンEとリノール酸を添加した飼料を摂取した鶏が産卵した卵は、加熱卵白ゲルの弾性,粘性いずれも普通卵に比べてあまり違いは見られなかったが、生卵黄の粘性は大きく、乳化性も優れ、卵黄ゲルの凝集性も大きかった。これは卵黄球中の脂肪球が小さいことが要因の一つではないかと推定した。
再生医療におけるNeuromodulationを応用した膀胱機能回復に関する研究

膀胱機能障害モデルラットを作成し、鍼刺激によるNeuromodulationの効果について検討した。脊髄損傷モデルラットにおいて、仙骨部鍼刺激により、排尿に到らない膀胱収縮(Non-voiding contraction;NVC)の出現頻度が抑制された。尿道閉塞モデルラットにおいても鍼刺激はNVCを抑制した。仙骨部鍼刺激は排尿筋過活動の蓄尿期に抑制的に作用することを明らかにした。胸髄8/9レベルにおいて切断する脊髄損傷モデルラットを作成し、作成後の行動および排尿パターンの経過をモニタリングした。脊髄損傷後の機能回復について、損傷28日後に、仙骨部の鍼刺激によるNeuromodulationを行い、代覚醒下で膀胱内圧を測定し膀胱機能に対する影響を検討した。鍼刺激により、排尿収縮圧は変化しない状態で排尿に到らない膀胱収縮(Non-voiding contraction;NVC)の出現頻度が抑制され、排尿間隔の延長が観察された。このことより、脊髄損傷後のC-fiberによるものと考えられる過剰な求心性情報の抑制が得られたものと考えられた。アトロピン静脈投与では、排尿収縮圧が減少したものの、NVCの出現頻度に抑制的効果がみられず、鍼刺激はアトロピンの有する抗コリン作用とは異なる機序で作用していることが明らかとなった。他方、C-fiberに対する求心性情報の抑制効果を脊髄無傷ラットにおいて確認するために、膀胱内に酢酸を注入し頻尿を誘発した頻尿モデルラットを作成し、仙骨部鍼刺激を行った。その結果、頻尿モデルラットにおいて、仙骨部鍼刺激後に有意な排尿間隔の延長が得られた。カプサイシン脱感作によりこの反応が起こらなかったことから、膀胱C-fiberの求心性情報が抑制されたことが示された。このことから、仙骨部鍼刺激による膀胱C-fiberの抑制効果は、脊髄損傷モデルラット特有の反応ではない可能性が示唆された。胸髄8/9レベルにおいて切断する脊髄損傷モデルラットを作成し、損傷作成28日後に仙骨部の鍼刺激によるNeuromodulationを行い、覚醒下で膀胱内圧を測定し膀胱機能に対する影響を検討した。鍼刺激により、排尿収縮圧は変化しない状態で排尿に到らない膀胱収縮(Non-voiding contraction ; NVC)の出現頻度が抑制され、排尿間隔の延長が観察された。他方、NVCを呈するモデルとして、尿道閉塞ラットモデルを用いて覚醒下で膀胱内圧を測定し、仙骨部鍼刺激によるNVCの抑制機序について検討した。その結果、尿道閉塞ラットモデル作成28日後に施行した仙骨部鍼刺激によって、脊髄損傷モデルラットと同様に排尿収縮圧に影響を及ぼさず、NVCが抑制された。また、非選択的α1受容体拮抗薬であるプラゾシンの静脈投与によってもNVCが抑制されたが、同時に排尿収縮圧も抑制された。このことから、NVCに対する仙骨部鍼刺激の抑制発現機序は、膀胱平滑筋に対する直接作用ではなく、過度な求心性情報を入力することに対する仙髄排尿中枢を介した抑制である可能性が示唆された。さらに、脊髄損傷モデルラットにおいても、尿道閉塞ラットモデルにおいても、仙骨部鍼刺激による抑制効果は刺激後23時間程度で消失してしまうため、これはNeuromodulationによる一過性の抑制作用であり、再生医療において膀胱機能回復にNeuromodulationを適用する際の刺激条件について、さらなる検討が必要であると考えられた。排尿筋過活動を呈する膀胱に対する仙骨部鍼刺激の効果について検討するうえで、脊髄・脳よりの下降性抑制系を主とする作用機序について前年度まで解明していたが、近年、動脈硬化による排尿筋過活動のメカニズムが明らかにされている。循環障害がどの程度膀胱機能に影響を及ぼしているかについて、ヒト血清の一酸化窒素代謝産物(NOx)が切迫性尿失禁を伴わない過活動膀胱(OAB-Dry)を呈する女性において、有意に低下しており、切迫性尿失禁を伴う過活動膀胱(OAB-Wet)を呈する女性においては、有意に上昇していることを明らかにした。このことはつまり、過活動膀胱は循環機能障害とも関連性があり、その評価にバイオマーカーを利用した評価が可能である可能性を示唆するものである。これまでの研究によって、仙骨部鍼刺激は排尿に至らない膀胱収縮の頻度を減少させ、蓄尿期に抑制的に作用することが明らかとなったが、膀胱機能回復を来すためには尿水力学的な膀胱機能検査のみならず、尿や血液のバイオマーカーを利用した膀胱機能のアウトカムの確立が必要であり、その病態に対するアプローチと再生医療における神経再生の効果の両面から評価すべきである。この研究によって、再生医療においてNeuromodulationを適用する際、膀胱機能回復には神経系のみならず、循環系の動態についてもアプローチすることが必要であると理解され、今後の再生医療の実現時においても有用な情報を与える成果を得た。
DNA vaccinationによる筋炎モデルを用いた多発筋炎発症機序の解析

多発筋炎発症の免疫機構を明らかにするために、DNAvaccinationを用いて、骨格筋細胞に抗原蛋白及びinterferon-γを強制発現させ、筋炎が発症するか否かを検討した。CMVプロモーターを持つβ-galactosidase発現ベクタ-50μgをマウス大腿筋に注射すると、2-5%の筋細胞にβ-galactosidase蛋白の発現が認められた。β-galactosidase発現ベクターを投与したマウスでは、β-galactosidaseに対する免疫細胞の誘導が抗体産生、増殖反応により確認された。しかし、β-galactosidaseを発現している筋局所では、筋炎像は認められなかった。これに対し、β-galactosidase発現ベクターとともにinterferon-γ発現ベクターを同一の筋肉に発現させたマウスにおいては、筋組織内への単核球浸潤(筋炎)が認められた。しかし、interferon-γ発現ベクターをβ-galactosidase発現ベクターと異なる部位に投与した場合には、β-galactosidase発現ベクター投与部位において筋炎の誘導は認められなかった。なお、interferon-γ発現ベクター投与のみでは筋炎は誘導されなかった。以上より、筋炎の発症は筋細胞における抗原の存在とその抗原に対する免疫応答細胞の存在のみでは不十分であり、筋炎局所におけるinterferon-γが重要な役割を果たしていることが明らかになった。多発筋炎発症の免疫機構を明らかにするために、DNA vaccinationを用いて、骨格筋細胞に抗原蛋白を発現させ、筋炎が発症するか否かを検討した。CMVプロモーターを持つβ-galactosidase発現ベクター50μgをマウス大腿筋に投与したところ、2-5%の筋細胞にβ-galactosidase蛋白の発現が認められた。この発現は組織化学染色で確認された。また、β-galactosidase発現ベクターを投与したマウスではβ-galactosidaseに対する免疫細胞の誘導が、抗体産生、増殖反応により確認された。しかしβ-galactosidaseを発現している筋局所では、筋炎像は認められなかった。さらに、β-galactosidase発現ベクターを複数回投与しても、筋炎は誘発されなかった。以上より、DNA vaccinationによる抗原蛋白単独の局所での強制発現は、全身的な抗原に対する免疫反応を誘導するが、抗原発現局所での炎症反応は誘導しないことが明らかになった。現在、局所での炎症反応を誘導する抗原以外の副刺激がいかなるものか明らかにするために、筋細胞に抗原蛋白の他、B-7、ICAM-1等の接着分子、IFN-γ等のサイトカインをDNA vaccinationにより同時に発現させ、炎症を誘導するか否かを検討中である。多発筋炎発症の免疫機構を明らかにするために、DNA vaccinationを用いて、骨格筋細胞に抗原蛋白及びinterferon-γを強制発現させ、筋炎が発症するか否かを検討した。CMVプロモーターを持つβ-galactosidase発現ベクター50μgをマウス大腿筋に注射すると、2-5%の筋細胞にβ-galactosidase蛋白の発現が認められた。
学びの基盤を育てる高大接続教育を創造する課題探求実践の推進

本研究は、これまでの高大連携活動で実践した経験を基に、高校教員と大学教員との連携により「学びの基盤」を育てる高大接続教育を創造する課題探求型の実践を行うことを目的に平成21年度23年度の3年間で実施した。平成21年度平成22年度は高校生と高校教員を対象として大学研究室(物理系研究室と化学系研究室)への体験入学を実践した。この体験入学により課題研究活動に関する知的好奇心の喚起や問題解決能力、論理的思考力、プレゼンテーション能力などの重要性について感じ取ったことが明らかになった。本研究は、これまでの高大連携活動で実践した経験を基に、高校教員と大学教員との連携により「学びの基盤」を育てる高大接続教育を創造する課題探求型の実践を行うことを目的に平成21年度23年度の3年間で実施を予定している。平成21年度は高校教員と高校生を対象として大学研究室(物理系研究室)への体験入学を実践した。この体験入学はオープンキャンパスなどの大学の情報を伝える情報伝達型の一過性の高大連携でなく、長期的な視野にたって継続的に高大連携を実践し高校生の資質を如何に伸ばしていくかという教育内容への支援を視野に入れた新しい形の体験入学である。また、高校で実施している課題研究に対するコンサルテーションも1校を対象に実施した。このコンサルテーションを受けた高校生が本学AO入試に合格して入学した。この体験入学と課題研究のコンサルテーションの高大連携で習得した成果・効果を検証するため、参加した高校生による「高大連携活動の成果発表会」を福井大学で開催した。参加した高校生のアンケート調査した結果、知的好奇心や問題解決能力などの重要性について感じたことが明らかになった。また高大連携課題研究協議会の設立に向けて、体験入学に参加した高校教員や課題研究のコンサルテーションを受けた高校の担当教員に打診した結果、4校の教員より内諾を得た。それで平成22年度より協議会を設立して課題研究に関する様々な問題点について、高大で議論したいと考えている。平成22年度は、6月に「高大連携課題研究協議会」を本学で開催し、予定通り下記の研究を進めた。まず、高校教員と高校生を対象として大学研究室(化学系研究室)への体験入学を実践した。この体験入学で習得した成果・効果を検証するため、10月に参加した高校生による「高大連携活動成果発表会」を福井大学で開催し、発表者に対してコンサルテーションを行った。参加した高校生に対するアンケートの結果、問題解決能力や知的好奇心などの重要性について強く感じたことが明らかになった。そして、この体験入学の成果として参加した生徒の中から本学AO入試に2名が合格し入学している。今後、この入学した学生達の学業成績や意識・態度を追跡調査して高大連携活動の有効性について検討していきたいと考える。高校教育と大学教育の高大接続の一環として、高校の理科(物理)の授業参観を行った。この授業参観は、高大による教育内容の整合性をとることと高校教育と大学教育のスムーズな接続を目的としている。来年度6月に、高校教員が大学の物理の授業を参観する予定である。また、平成23年2月に、アメリカハワイ州の大学を訪問し、アメリカにおける後期中等教育と高等教育の高大連携であるAdvanced Placement Programの調査も行っている。最終年度の23年度は、平成2122年度の事業を検証するため、「課題研究成果発表会」の実施とその評価を行うことにより、課題研究活動のあり方とその方法論について知見を得ることを目的とし、本研究課題の総括として、課題研究活動(高大連携活動に関する)シンポジウムを開催することを目的とした。そこで、高校教員と高校生を対象とした大学の化学系研究室の体験入学「テーマ:バイオエタノールを作ろう」を実施した。そして、この課題研究の発表会も行った。また昨年度、福井県内における高校(2校)の「物理」の授業参観を実施した。平成23年度は大学の「物理」の授業を高校教員に開放した。参加した高校教員の感想として、「学生が前向きに静かに講義を受けていて感心しました。参加する姿勢、意欲を感じました。」や「大学の授業を見せていただいて、新鮮でした。