hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キンバーライト及びマントル物質の化学・同位体組成からみる地球深部の化学的環境

本研究は地球深部の化学的環境を推定するため、キンバーライトや各種のマントル物質などについての情報を得ると共に、それらに関連した地球内部構造に関するモデルなどの検討を行うことを目的とした。キンバーライト試料に関しては、中国、ブラジルなどにも出かけて現地で直接採取を試みたがそれらは既に変質が進んでおり、新鮮な試料は岩脈など地下深部に貫入したものなど限られた条件が必要であることを示した。その条件を満たす新鮮な西グリーンランドからのキンバーライト試料の希ガス分析の結果、キンバーライトは海洋島玄武岩と同様の高い^3He/^4He比を示すことから、そのマグマ源は下部マントルにある可能性を明らかにした。キンバーライトは揮発性元素に富み、白金族元素も隕石中のものと同じようなパターンを示すことから、下部マントルは上部マントルよりも還元的で脱ガスの少ない状態を保持している可能性がある。しかしW同位体比については、上部マントルなどとの差は確認できなかった。一方、極東シベリア地域のマントル捕獲岩からは、大気より低い^3He/^4He比が得られて沈み込んだスラブ物質の影響が指摘された。またインド洋における下部地殻及び上部マントル捕獲岩に対しては、中央海嶺玄武岩と同様の^3He/^4He比と海水の影響を受けた^<40>Ar/^<36>Ar比が得られた。またレユニオンホット・スポットに属するモーリシャス島の100万年より新しい玄武岩では、Sr,Nd,Pbの同位体比がそれより古い玄武岩が示す典型的な海洋島玄武岩の値から中央海嶺玄武岩に近づくことが確認された。これは、プリュームが年代と共に上部マントル物質の影響を受ける割合が増加したことで説明できる。この傾向はハワイ周辺の海底火山から得られたアルカリ岩などに対する希ガス同位体比でも確認され、海洋島玄武岩ではマントル上部物質の影響を受ける可能性を示唆している。2003年7月から8月にかけて、ダイアモンド中の包有物の組成から下部マントル由来の可能性があると報告されているブラジル、ジュイナ地域におけるキンバーライトの調査を行った。対象地域は緯度が低く亜熱帯地域なので、地表に噴出したキンバーライトは風化していることが予想されたが、現地においてそのことは確認された。分析試料としては、試掘されているボーリングコアの獲得を目指して現在までに23本のボーリングコアが採取されたことは確認されたがいずれも現地から移されていて、その場では直接それらに接触することはできなかった。しかしブラジル側の研究者に依頼してそれらのいくつかについて獲得する努力を続けており、さらに今後試掘される予定のボーリングコアについては提供をうける手配を行った。分析に関しては、外国人研究者から提供を受けていた南西グリーンランドの2地域から産出した極めて新鮮なキンバーライトからカンラン石結晶を分離し、破砕法により脱ガスをして希ガス同位体比測定を行った。その結果、それらの^3He/^4He比は26Ra(1Raは大気中の値)前後を示すものが多く見られたが、いくつかの試料は中央海嶺玄武岩などに見られる8Ra前後の値を示した。前者に関してはその噴出年代である約600Maないし200Maにおける値として考えても中央海嶺玄武岩の値よりは明らかに高い。また約7%程度にわたる過剰^<129>Xeの存在も確認された。これらの結果は、キンバーライトのマグマ源は希ガスに関する限り海洋島玄武岩と同様であることを示唆しており、それが下部マントルに由来していると考えても矛盾はない。

昨年度から引き続きキンバーライト及びさまざまなマントルの情報を得られる岩石について、マントル深部の化学的な状態を探る試みを行った。中央海嶺玄武岩の値より明らかに高い26Ra(1Raは大気の3He/4He比に相当)まで達する3He/4He比を得た西グリーンランドのキンバーライトに関して、試料採取に立ち会った研究者に直接会って採取場所やその状況について確認した結果、キンバーライト試料が地表に露出していた期間は高々1万年以下であることが明らかになった。このことは宇宙線照射により生成した3Heの影響で3He/4He比が高くなったとの可能性を否定し、キンバーライトのマグマ源が海洋島玄武岩などと同様のマントルであることを保証した。さらにそのマグマ噴出形態の違いから、キンバーライトは海洋島玄武岩などよりも浅い部分での周囲からの影響を受ける割合が少ないことが予想され、キンバーライトが示す相対的に還元的な環境が地球深部の状態を反映している可能性も示唆された。また核などからの影響があると、半減期900万年の消滅核種ハフニウム182から生成したタングステン182の付加の程度に差があることから、上部マントル起源の岩石試料などとは異なったタングステン同位体を示す可能性がある。その同位体比分析をキンバーライトや玄武岩試料などに対して行うため、タングステンの精製法を開発した。陰イオン交換クロマトグラフィーを用いてフッ酸-塩酸系の溶離液で分離を行い、共存するチタン、ジルコニウムなどをタングステン同位体比測定に支障のないレベルまで低下させ、生成したタングステン同位体比を測定した結果、0.4エプシロンの精度で測定可能であることを確認した。この分析精度があれば核とマントルのタングステン同位体比の差は2エプシロン以上と予想できるので、核からマントル物質への影響を検証することが可能であり、今後はキンバーライトや海洋島玄武岩などの測定を行っていく予定である。本研究はキンバーライトやマントル物質などの化学・同位体組成を分析して、地球深部の化学的環境を推定することを意図した。西グリーンランドのキンバーライトの^3He/^4He比測定の結果から、そのマグマ源が海洋島玄武岩と同様の部分にあることを明らかにした。このことは、キンバーライトのマグマ源が下部マントルに存在し、揮発性元素に富むキンバーライトの特性がそのマグマ源に起因していることを示唆している。また消滅核種である^<182>Hf(半減期:9m.y)の影響が深部に残っていたとすると、放射性起源同位体の^<182>Wを含むW同位体比は地球表層部の値とは異なっている可能性がある。Wの効果的な分離法を開発してブラジル産のキンバーライト試料のW同位体比測定を試みたが、その試料に関してはマントル上部試料との有意な差をもつ結果は得られなかった。一方海洋島玄武岩は地球深部の状態を反映していると見なされているが、マントル上部での二次的な影響も無視できない。ハワイ諸島周辺に分布する海底火山でマグマ噴出の初期および後期に相当するアルカリ岩などが見出されているが、それらの希ガス同位体比を調べた結果、初期に相当するアルカリ岩は中央海嶺玄武岩の8Ra前後より高い^3He/^4He比を示すのに対し後期のものに関しては中央海嶺玄武岩と同様の値を示すことが明らかになった。この傾向はNe同位体比でも同じ結果を示し、プリュームが時間と共にマントル上部の中央海嶺玄武岩のマグマ源物質の影響を受けることを示唆している。
有線・無線統合環境下における高速インターネット通信技術に関する研究

インターネットにおいて信頼性のあるパケット配送を保証するTransmission Control Protocol (TCP)は,パケット損失が主として輻輳に起因する有線ネットワーク上で適切に作動するように設計されている.しかしながら有線無線ネットワーク上では,無線の通信品質の変動によってもパケット損失が発生し,結果としてTCPスループットが過度に低下することが知られている.そのため過去の研究では,有線無線ネットワーク上でのTCPの性能を改善するために,リンクレイヤプロトコルレベルでのARQやFEQによるエラー回復手法やTCPコネクションを分割して無線側ロスに対処するsplit connection方式,snoopプロトコル方式などが考えられてきた.しかしながらこれらの方式はルータや無線基地局の改良を必要とし,方式普及の観点からあまり好ましくない.そこで本研究ではエンド・ツウ・エンドレベルの改良として,TCPプロトコル自体の改良によるスループット向上を試みる.具体的には,ネットワークの利用可能帯域をACKの到着間隔を基に推定し,輻輳制御に利用することで,無線ネットワークの変化に適応した輻輳制御を可能とし,スループットの低下を防止する.帯域推定においては指数加重平均フィルタを用い,フィルタ中のパラメータを動的に更新することで,ネットワーク状態の急激な変化に対する敏速な転送レートの追従制御,およびWebドキュメントのような小サイズファイル転送に対応する.比較の対象として代表的なバージョンであるTCP RenoとTCP Westwoodを考え,シミュレーションを通じて提案方式の有効性を定量的に検証した.その結果,無線側で高いパケットロスが発生する場合と小サイズファイル転送の場合の両方において,提案方式が他の二方式よりも高いスループットが得られることが判明した.本研究では,有線・無線統合ネットワークにおいてTCPスループットを向上させるため,無線回線速度の変動を吸収できるようなTCPの改良を目標としている.本年度ではリンクレイヤレベルでGo-back-N ARQ方式を実装した場合のTCPスループット評価のための理論モデルを構築し,無線の通信環境の変化がTCPスループットに対してどのような影響を与えるのかを定量的に検討した.インターネットにおいて信頼性のあるパケット配送を保証するTransmission Control Protocol(TCP)は,パケット損失が主として輻輳に起因する有線ネットワーク上で適切に作動するように設計されている.しかしながら有線無線ネットワーク上では,無線の通信品質の変動によってもパケット損失が発生し,結果としてTCPスループットが過度に低下することが知られている.そのため過去の研究では,有線無線ネットワーク上でのTCPの性能を改善するために,無線で発生したTCPのパケット損失を有線無線インターフェースのデータリンク層レベルで回復するautomatic repeatrequest(ARQ)の利用が提案されてきた.本研究では,ARQの中でも特にGo-back-NARQに着目し,データリンク層でGo-back-N ARQを有する有線無線ネットワーク上でのTCPの性能評価を行なった.具体的には,対象システムを離散時間単一サーバ待ち行列にモデル化し,得られるデータリンク層レベルの棄却率とTCPのネットワーク容量に関する経験則を用いてTCPスループットを導出した.数値例から,無線の通信可能期間と通信不能期間の長さがラウンドトリップタイムに対して小さ過ぎるときと大き過ぎるときにスループットの低下が確認された.通信可能期間と通信不能期間が共に小さい場合は無線通信状態が頻繁に変動することに相当し,ここではリンクレイヤパケットが頻繁にし通信不能状態に遭遇するためにスループットが低下することが考えられる.一方通信可能期間と通信不能期間が共に大きい場合は無線通信状態がそれほど頻繁に変動しないことに相当し,この場合は長い通信不能期間がスループットの劣化を引き起こすことが考えられる.この結果より,ラウンドトリップタイムと通信可能期間および通信不能期間との関係がスループット向上の方策を考える上で重要となることが確認された.インターネットにおいて信頼性のあるパケット配送を保証するTransmission Control Protocol (TCP)は,パケット損失が主として輻輳に起因する有線ネットワーク上で適切に作動するように設計されている.しかしながら有線無線ネットワーク上では,無線の通信品質の変動によってもパケット損失が発生し,結果としてTCPスループットが過度に低下することが知られている.そのため過去の研究では,有線無線ネットワーク上でのTCPの性能を改善するために,リンクレイヤプロトコルレベルでのARQやFEQによるエラー回復手法やTCPコネクションを分割して無線側ロスに対処するsplit connection方式,snoopプロトコル方式などが考えられてきた.しかしながらこれらの方式はルータや無線基地局の改良を必要とし,方式普及の観点からあまり好ましくない.そこで本研究ではエンド・ツウ・エンドレベルの改良として,TCPプロトコル自体の改良によるスループット向上を試みる.具体的には,ネットワークの利用可能帯域をACKの到着間隔を基に推定し,輻輳制御に利用することで,無線ネットワークの変化に適応した輻輳制御を可能とし,スループットの低下を防止する.帯域推定においては指数加重平均フィルタを用い,フィルタ中のパラメータを動的に更新することで,ネットワーク状態の急激な変化に対する敏速な転送レートの追従制御,およびWebドキュメントのような小サイズファイル転送に対応する.比較の対象として代表的なバージョンであるTCP RenoとTCP Westwoodを考え,シミュレーションを通じて提案方式の有効性を定量的に検証した.その結果,無線側で高いパケットロスが発生する場合と小サイズファイル転送の場合の両方において,提案方式が他の二方式よりも高いスループットが得られることが判明した.
白色腐朽菌が産生するエーテル結合開裂酵素によるダイオキシン類のin vitro分解

1.アリールエーテル型結合の開裂を短時間で容易に判定するために、エーテル結合の開裂により蛍光を発し、リグニンペルオキシダーゼにより酸化され2次的にエーテル結合が開裂しないように、芳香環の電子密度を低下させたリグニンモデル化合物を合成した。リグニンモデル化合物を含むKirk基本寒天培地を調製し、前培養した木材腐朽菌250株を植菌し、経時的に蛍光を観察したところ、明瞭な蛍光を発する菌株5株の選抜に成功した。これらの5菌株のダイオキシン分解能力を2,7-DCDDを基質として評価し、強力なダイオキシン分解菌であるMZ-340株を選抜した。この菌株を液体培地にて振とう培養し、得られた培養液により2,7-DCDDを処理したところ分解が観察され、ダイオキシンのin vitro分解に成功した。2.菌体外粗酵素液によるダイオキシン類のin vitro処理:選抜した高活性ダイオキシン分解菌MZ-340株を種々の培養条件下で液体培養を行い、粗酵素液を調製した。その粗酵素液とダイオキシン類の標準品を作用させたところ2塩素置換から8塩素置換のすべてのダイオキシン類が減少することを明らかにした。さらに、この現象を詳細に検討したところ、粗酵素液中のタンパク質によるトラッピング現象であることを明らかにした。3.菌体外物質による土壌および飛灰中ダイオキシン類の処理:MZ-340株の培養条件を詳細に検討し、ダイオキシントラッピング物質を多量に産生する条件を見い出した。ダイオキシントラッピング物質を土壌および飛灰に作用させ、ダイオキシン類が水層に移行することを明らかにした。最近ダイオキシンによる環境汚染が深刻な社会問題となっている。本研究は担子菌のxenobioticリグニン分解能力を環境浄化に応用しようとするバイオレメディエーション技術の開発を目的としている。担子菌のなかで白色腐朽菌は、天然の三次元ポリマーである木材中のリグニンを分解できる唯一の微生物群であり、その酵素系は他の微生物にみられない特異な機能を有している。本研究では、白色腐朽菌が産生するエーテル結合開裂酵素に注目し、ダイオキシン類のin vitro分解を試みるものである。リグニンの化学構造の約50%はアリールエーテル型構造であり、リグニンの生分解がスムーズに進行するためには、この構造を特異的に開裂する酵素が存在するのではないか、との仮説のもとに本研究に着手した。アリールエーテル型結合の開裂を短時間で容易に判定するために、エーテル結合の開裂により蛍光を発し、リグニンペルオキシダーゼにより酸化され2次的にエーテル結合が開裂しないように、芳香環の電子密度を低下させたリグニンモデル化合物を合成した。

リグニンの化学構造の約50%はアリールエーテル型構造であり、リグニンの生分解がスムーズに進行するためには、この構造を特異的に開裂する酵素が存在するのではないか、との仮説のもとに本研究に着手した。前年度はエーテル結合の開裂を指標にスクリーニングを行い、高活性ダイオキシン分解菌MZ-340株の分離に成功した。今年度得られた知見は以下の通りである。1.菌体外粗酵素液によるダイオキシン類のin vitro分解:前年度に選抜した高活性ダイオキシン分解菌MZ-340株を種々の培養条件下で液体培養を行い、粗酵素液を調製した。その粗酵素液によりダイオキシン類の標準品の分解を試み、2塩素置換から8塩素置換のすべてのダイオキシン類が減少することを明らかにした。このように、高塩素置換ダイオキシン類がin vitroで分解可能であることを示したのは世界ではじめての知見である。2.ダイオキシン分解酵素の単離および精製:MZ-340株の培養条件を詳細に検討し、ダイオキシン分解酵素を多量に産生する条件を見い出し、酵素の大量調製を試みた。ダイオキシンの分解反応でモニターしながら、各種クロマトグラフィーにより単離、精製を試みている。最近ダイオキシンによる環境汚染が深刻な社会問題となっている。本研究は担子菌のxenobioticリグニン分解能力を環境浄化に応用しようとするバイオレメディエーション技術の開発を目的としている。担子菌のなかで白色腐朽菌は、天然の三次元ポリマーである木材中のリグニンを分解できる唯一の微生物群であり、その酵素系は他の微生物にみられない特異な機能を有している。本研究では、白色腐朽菌が産生するエーテル結合開裂酵素に注目し、ダイオキシン類のin vitro分解を試みるものである。1.菌体外粗酵素液によるダイオキシン類のin vitro処理:前年度に選抜した高活性ダイオキシン分解菌MZ-340株を種々の培養条件下で液体培養を行い、粗酵素液を調製した。その粗酵素液とダイオキシン類の標準品を作用させたところ2塩素置換から8塩素置換のすべてのダイオキシン類が減少することを明らかにした。さらに、この現象を詳細に検討したところ、粗酵素液中のタンパク質によるトラッピング現象であることを明らかにした。2.菌体外物質による土壌および飛灰中ダイオキシン類の処理:MZ-340株の培養条件を詳細に検討し、ダイオキシントラッピング物質を多量に産生する条件を見い出した。ダイオキシントラッピング物質を土壌および飛灰に作用させ、ダイオキシン類が水層に移行することを明らかにした。
圧と血管作動性物質の協関共役作用による糸球体硬化促進

さらに、メサンジウム細胞を用いて培養細胞の加圧を行っていったところ、当初の予想ではアンジオテンシンIIとの協調作用により細胞外マトリックスが増加することが予想された。しかし細胞外マトリックスの増加は軽微にとどまった。そこでinterleakin-4を用いたところコラーゲン細胞の合成が促進することが判明した(An J Phsyiol)。一方細胞がアポトーシスをひきおこすことをつき止めた。Shear Stressによりアポトーシスがおこることはいわれているが、静止圧下でアポトーシスがおこることを私共ははじめて見い出した。〔平成9年日本腎臓学会総会、BBRC(投稿準備中)〕。Shear Stressでは接着因子の関与が報告されたり、あるいはAngIIやサイトカインがそれらをひきおこすという報告もある。今回は、インテグリン1α、フィブロネクチン、カドヘリン等を蛍光染色を行うことにより検討した。今回はインテグリン1αが圧負荷によって増加していることが確かめられた。(平成9年日本腎臓学会、BBRC投稿予定)。以上より糸球体硬化症による圧負荷は恐らく接着因子の変化が重要な役割をはたし、それが細胞内情報伝達系を動かすことにより、何らかのサイトカインを遊出する可能性を考えている。密閉容器を用いた加圧系において、培養メサンジウム細胞、単離糸球体を用いてcell vioabilityについて検討した。色素法および固定標本を用いた光学顕微鏡による観察において、明らかな細胞障害は認められなかった。培養メサンジウム細胞の細胞数、蛋白量は120mmHgまでの加圧により軽度ではあるが、容量依存性の上昇を示し、圧は生存率には影響せず、むしろ増殖を促進することが確認された。ET1、TGFβ産生は培地上清中の濃度にて評価したが、60mmHg以上の圧負荷はET産生を抑制し、一方TGFβ産生に対する作用は明らかではなかった。両因子のNorthern解析も同様の傾向が認められた。アンジオテンシンII刺激によるET産生の増加は加圧下でも同様に認められた。コラーゲン、フィブロネクチンのmRNAレベルについては現在実験が進行中である。ヒトメサンジウム細胞、単離糸球体についてのアンジオテンシンIIタイプ1受容体のNorthern解析についてはmRNA量が少なく、結果が不明瞭であり、現在Protection Assay、PCR法を含め再検討中である。これまで得られた結果より、圧負荷による細胞増殖にETが関与する可能性は低いものと考えられる。密閉容器を用いた加圧系において、メサンジウム細胞、血管内皮細胞を用いて、Cell Vioabilityおよび接着因子について検討した。色素法および固定標本を用いた光学顕微鏡による観察においては、加圧が120mmHg6時間の時点でメサンジウム細胞と内皮細胞でアポトーシスが約10%に認められた。エンドテリンIとTGFβ産生は培地上清中の濃度にて計価したが、60mmHg以上の加圧はET産生を抑制し、一方TGFβ産生に対する作用は明らかではなかった。アンジオテンシンII刺激によるET産生の増加は加圧下でも同様に認められたが著名な増強作用はみられなかった。次にメサンジウム細胞でアンジオテンシンII受容体の加圧下での動態をみるための実験を行った。アンジオテンシンII受容体を蛋白レベルで検出することは難しためにmRNAレベルでの解析を試みたが、僅かな変化しか認めることが出来なかった。次にRT-PCR法を用いたがGAPDHとの相対的変化について検討を試みた。その成績に関しては今回は残念ながら有意差を見い出すことが出来なかった。さらにもし受容体レベルでの何らかの調節が加圧によってなされていないとすると何がアポトーシスと関連してくるのかが問題とされた。そこで、次に接着因子とりわけインテグリンに注目した。インテグリンは細胞内情報伝達機構でいわゆるinside-out outside-inという特徴を有している。今回前実験ではあるが、インテグリンのうちVLA-4(α_4β_1)が長時間の加圧により増加することが判明し、これがアポトーシスと関連している可能性が示唆された。
中枢性ニコチン受容と唾液腺機能修飾

我々は数年前、飲水行動や自律神経系の調節に関与する中枢神経核の脳弓下器官神経が喫煙後に達するとされる低いニコチン濃度によって活性化するという報告(Onoら,2003)と中枢ニコチン刺激にてラット歯肉血流量が減少するという報告(Nakamuraら,2005)を行った。この結果から中枢でのニコチン作用が口腔機能に影響を与える可能性が示唆された。麻酔下ラットにおいて、中枢ピロカルピン投与によるムスカリン刺激にて唾液分泌が促進するという報告があることから、中枢ニコチン刺激が歯肉血流量だけでなく、唾液分泌にも影響を与えるのではないかと予想した。しかし、過去の麻酔下の実験で使われていたピロカルピンの中枢投与量は高すぎて、覚醒下のラットではしばしば死に至り、適切な低い濃度を中枢投与したが、飲水行動は誘発されたものの、唾液分泌の促進は観察されなかった(Satoら,2006)。ピロカルピン同様、ムスカリン受容体アゴニストであるセビメリンの中枢投与でも同様の結果を得た(Satoら,2007)。これは残念ながら中枢を介した唾液腺機能修飾の可能性は低いことが示唆される。予備実験的に中枢ニコチン投与後の唾液分泌を測定したが何ら変化はなかった。この実験:上でニコチン中枢投与後の予想外の結果を我々は得た。ムスカリン刺激では引き起こされる飲水行動がニコチン刺激ではほとんど誘発されなかったのである。この結果は我々がin vitroで確認している結果と大きく矛盾し、もしかするとニコチン中枢投与は脳弓下器官に十分な刺激を与えていない可能性が考えられた。そこで神経興奮の指標となるc-fosの免疫染色を行ったところ、ニコチン中枢投与後において脳弓下器官でのc-fos陽性細胞数は増加していた(Onoら,2007)。よって、一つの仮説として脳弓下器官のニコチン感受性ニューロンは飲水行動に特異的に関与しない可能性が考えられる。さらに、我々は、ヒトにおける新しい唾液分泌能の評価法を開発した(Onoら,2005;Inoueら,2005)。この実験の中で、喫煙者と非喫煙者の間に唾液分泌能・成分等に差がないかを調べたが、現在のところ統計学的に有意なパラメーターはみつけていない。我々はすでに、飲水行動や自律神経系の調節に関与する中枢神経核の脳弓下器官神経が喫煙後に達するとされる低い濃度から活性化するという報告(Onoら,2003)と中枢ニコチン刺激にてラット歯肉血流量が減少するという報告(Nakamuraら,2005)をしている。この結果は、中枢でのニコチン作用が口腔機能に影響を与える可能性を示している。麻酔下のラットにおいて、この神経核を含めた中枢神経核へのピロカルピンを用いたムスカリン刺激にて唾液分泌が促進するという報告があることから、中枢へのニコチン刺激が歯肉血流量だけでなく、唾液分泌にも影響を与えるのではないかと予想した。しかし、過去の麻酔下の実験で使われていたピロカルピンの中枢投与量は高すぎて、覚醒下のラットではしばしば死に至る濃度であることがわかった。適切な低い濃度を中枢投与したが、飲水行動は誘発されたものの、唾液分泌の促進は観察されなかった(Satoら,2006)。飲水行動が誘発されたため、脳弓下器官が関わっていることは示唆される。ニコチン刺激による唾液分泌の効果を調べるために、予備実験的に喫煙者と非喫煙者の無刺激唾液を比較したが差はみられていない。我々は、ヒトにおける新しい唾液分泌能の評価法を開発したため(Onoら,2005;Morimotoら,2005)、それを用いてさらに喫煙者と非喫煙者に差がないかを調べている。中枢ニコチン刺激後に脳弓下器官が関わるのかを調べたところ、興味深いことに、ラット脳弓下器官でのc-fosの発現は増加しているものの、飲水行動はほとんど誘発されなかった。これは明らかに中枢ニコチン刺激が脳弓下器官の神経興奮を引き起こす事を示すが、それらの神経は飲水行動の誘発に関与しない可能性を示唆している。実際、飲水行動を引き起こすアンギオテンシンIIやムスカリンとニコチンの脳弓下器官神経での応答性を比較したところ、応答するニューロンが異なるという結果を得ている。最近、我々は脳弓下器官神経が電気生理学的特性から2群に分けられ、アンギオテンシンIIの反応に差がある事を報告しているため(Onoら,2005)、この2群でのニコチン応答性についても差がないかを検討中である。

ピロカルピン同様、ムスカリン受容体アゴニストであるセビメリンの中枢投与でも同様の結果を得た(Satoら,2007)。これは残念ながら中枢を介した唾液腺機能修飾の可能性は低いことが示唆される。予備実験的に中枢ニコチン投与後の唾液分泌を測定したが何ら変化はなかった。この実験:上でニコチン中枢投与後の予想外の結果を我々は得た。ムスカリン刺激では引き起こされる飲水行動がニコチン刺激ではほとんど誘発されなかったのである。この結果は我々がin vitroで確認している結果と大きく矛盾し、もしかするとニコチン中枢投与は脳弓下器官に十分な刺激を与えていない可能性が考えられた。そこで神経興奮の指標となるc-fosの免疫染色を行ったところ、ニコチン中枢投与後において脳弓下器官でのc-fos陽性細胞数は増加していた(Onoら,2007)。よって、一つの仮説として脳弓下器官のニコチン感受性ニューロンは飲水行動に特異的に関与しない可能性が考えられる。さらに、我々は、ヒトにおける新しい唾液分泌能の評価法を開発した(Onoら,2005;Inoueら,2005)。この実験の中で、喫煙者と非喫煙者の間に唾液分泌能・成分等に差がないかを調べたが、現在のところ統計学的に有意なパラメーターはみつけていない。
階層化HMMによる実環境下リアルタイム連続ジェスチャ認識

本年度は、屋内環境における人物行動の認識について行なった。実環境においては、様々な環境条件、人物行動があるが、本研究では、屋内環境で、人物行動には電子図書館のような提示システムを例題として研究を行なう。このような不特定多数が利用するシステムでは従来研究のようなセンサを装着する手法では対応できない。そこで本研究ではカメラを用いて非接触で人物のジェスチャを理解するシステムを構築した。具体的には、以下のことを行なった。(1)システムに興味を示している人物の発見、追跡(2)追跡処理安定化のための影除去処理(3)HMMとオートマトンを用いたジェスチャの認識(4)システムから立ち去ろうとしている人物の追跡人物の発見追跡においては、背景モデルと肌色モデルを持ちカルマンフィルタを用いて追跡を行なった。人物追跡では重なりなどの処理が必要であるが、本研究では重なり状態をテンプレートで保持することで前後判定を行ない、安定して人物追跡を行なうことができた。また、人物領域を抽出するための前処理として、屋内複数照明下における影領域の除去処理を行なった。照明と物体反射率とを同時推定することにより物体領域の86%,背景領域の96%を正しく分離することができた。ジェスチャ認識においては、サブジェスチャ毎に分割しHMMとオートマトンを階層的に利用することで、認識率の向上ができた。実環境においては、様々な環境条件、人物行動があるが、本研究では、屋内環境で、人物行動には電子図書館のような文書提示システムを例題として研究を行なった。状況に複雑に依存しているジェスチャは、従来手法のような単純構成のHMMでは認識が不可能である。その理由は、1)単一のHMMで学習を行なった場合、ジェスチャが複雑な時空構造をなし学習が進まないこと、2)ジェスチャ間の遷移があるので単一のジェスチャを学習したHMMでは連続ジェスチャの認識率が落ちることにある。そこで、本研究では、単純なジェスチャを認識する低レベルHMMと、状況認識用の高レベルHMMとを組み合わせた階層化HMMで認識を試みる。具体的には、画像中での色情報と運動情報、姿勢推定での予測を利用して人物像の安定抽出を行なった。さらに人体モデルを構築し、予測フィルタを用いた姿勢推定と、追跡処理へのフィードバックの効率について研究した。、また、ジェスチャの組合せについて認識でき、状況に応じてHMMの確率を強化するレイヤを加えた2階層HMMを構築した。このHMMを利用して、人物の行動認識、状況認識を行なったところ良好な認識結果が得られた。
心筋細胞のイオンチャネル発現を制御する転写因子の決定

不整脈の発生母地としてのイオンチャネルの異常発現を検討する実験動物では、多くの場合に電位依存性Na+チャネルが減少しており、そのために興奮伝導の低下が生じることが多い。その結果、興奮伝導の低下によってリエントリー回路が形成され易くなり、心房細動は停止は困難になる。我々は、心筋細胞をプロテアソーム活性化剤(SDS)存在下で長時間培養するとNa+チャネル電流は減少する予備データをよりどころに、Na+チャネルは心臓の発生に関わる転写因子GATA4他の初期分化関連転写因子の作用によって発現が制御されるという仮説を立てた。その検証として、遺伝子組換えアデノウィルスを以下の要領で作成した。次に、リニア化したTRE17-pAdTrack-CMVとウィルスのbackbone plasmid(pAdEasy-1)をcompetent cell(BJ5183)にco-transfectし環状ウィルスDNAを作成した。更に、リニア化したTRE17-pAdEasy-1をHEK細胞にtransfectしてウィルスを収穫した。通常のpAdEasyシステムを用いて遺伝子(MEF2C,Tbx5,SRF,FOG-2)組換えアデノウイルスを作成した。次に、新生ラット単離心筋細胞に、組換えアデノウイルス(MEF2C,Tbx5,SRF,FOG-2)をトランスフェクトさせ、2日間隔(あるいは4日、8日間隔)で順次導入して、細胞の心筋化誘導とイオンチャネルの発現を行った。トランスフェクト後にどのように心筋分化が誘導されるか以下の手順で評価した。その結果、1)転写因子GATA4の遺伝子導入後に心筋細胞の自動拍動が有意に増加することを確認し、2)膜電位固定法によって細胞の最大拡張期電位が有意に過分極することを明らかにした。我々は、成熟ラットの心室筋細胞が転写因子Csxの過剰発現により自動能を有する細胞に形質転換することを証明したが、本研究では転写因子活性の調節によって、1)病的心筋と正常心筋のイオンチャネルの発現がいかに異なっているか、更に2)心房筋や心室筋などの作業心筋を自動能を有する刺激伝導系細胞に再分化することが可能であるか否かに関して検討を行った。そのため、まず組換えアデノウイルス及びgene-knockdown細胞の作成を手がけた。次に、新生ラット単離心筋細胞に、組換えアデノウイルス(MEF2C,Tbx5,SRF,FOG-2)をトランスフェクトさせ(単純導入あるいは多重導入)、2日間隔(あるいは4日、8日間隔)で順次導入して、細胞の心筋化誘導とイオンチャネルの発現を行う。その結果、1)転写因子GATA4の遺伝子導入後に心筋細胞の自動拍動が有意に増加することを確認し、2)パッチクランプ法(Current Clamp法)によって細胞の最大拡張期電位が有意に過分極することを明らかにした。転写因子Csx/Nkx2.5の機能解析我々の先行研究では転写因子Csx/Nkx2.5の過剰発現によりT型Ca^<2+>チャネル(Ca_v3.2)の発現が増強することを示した。また共同研究者の研究結果によるとCsx/Nkx2.5のノックダウンによりCa_v3.2の発現が低下することが示された。転写因子Csx/Nkx2.5とCa_v3.2の関係を以下の実験でさらに確認した。2.薬理学的心肥大刺激(Endothelinなど)を与えて、Ca_v3.2のpromoter活性(転写因子の結合)が変化するか否かを評価し、Endothelinの作用によりCsx/Nkx2.5の転写活性が上昇することが明らかにした。3.病的ストレスの刺激(エタノールなど)を与えて、Ca_v3.2のpromoter活性に関与するシグナル経路を調べ、エタノール-PKC-GSK3β一NFAT-Csx/Nkx2.5の経路を明らかにした。病的ストレスの刺激(エタノールなど)による動物の心機能への影響評価我々の先行研究の結果により、エタノールは心筋細胞のT型Ca^<2+>チャネルへ発現増強作用を介して、心機能に影響を与えることが証明された。今年度は食道ペーシング及び心電図記録法を用いてストレス刺激(エタノールなど)による動物の不整脈基質の変化(心房細動の発生確率)を評価した。その結果、エタノールの作用により、食道ペーシングによる心房細動の発作率が増加することがわかり、holiday heart syndrome発症の分子機序はT型Ca^<2+>チャネルの過剰発現に関与することが明らかにされた。以上の成果をまとめて、学会で二回発表(第27回日本心電学会学術集会・大分、第61回西日本生理学会・長崎)し、論文を作成し、現在投稿中である。

その検証として、遺伝子組換えアデノウィルスを以下の要領で作成した。次に、リニア化したTRE17-pAdTrack-CMVとウィルスのbackbone plasmid(pAdEasy-1)をcompetent cell(BJ5183)にco-transfectし環状ウィルスDNAを作成した。更に、リニア化したTRE17-pAdEasy-1をHEK細胞にtransfectしてウィルスを収穫した。通常のpAdEasyシステムを用いて遺伝子(MEF2C,Tbx5,SRF,FOG-2)組換えアデノウイルスを作成した。次に、新生ラット単離心筋細胞に、組換えアデノウイルス(MEF2C,Tbx5,SRF,FOG-2)をトランスフェクトさせ、2日間隔(あるいは4日、8日間隔)で順次導入して、細胞の心筋化誘導とイオンチャネルの発現を行った。トランスフェクト後にどのように心筋分化が誘導されるか以下の手順で評価した。その結果、1)転写因子GATA4の遺伝子導入後に心筋細胞の自動拍動が有意に増加することを確認し、2)膜電位固定法によって細胞の最大拡張期電位が有意に過分極することを明らかにした。
大腸癌における新規の血管内皮増殖因子EG-VEGF遺伝子の解析

最近、クローニングされた新しい血管新生促進因子EG-VEGFは内分泌腺細胞の内皮に選択的に作用する分子として知られている。大腸癌細胞はestrogenreceptor βを持ち、内分泌ホルモンの影響をうけることから、EG-VEGF分子とヒト大腸癌の関連性を検討した。まず当科における大腸癌切除症例に対してEG-VEGF mRNAの発現と臨床病理学的因子との関連性を検討した。EG-VEGF mRNAの発現は隣接正常粘膜では4%であったのに対して、原発巣では31%に認められた。臨床病理学的因子との検討では奨膜浸潤,脈管侵襲,リンパ節転移,腹膜転移,肝転移,血行性転移陽性症例にEG-VEGF mRNA発現陽性率が高いことが認められた。また生存率の検討においてもEG-VEGF mRNA発現陽性例では陰性例と比較して不良であった。予後因子を臨床病理学的因子およびEG-VEGF mRNA発現の多変量解析を用いて検討すると腹膜転移,肝転移、EG-VEGF mRNA発現が独立因子として認められた。特に血行性転移に対する独立因子はリンパ節転移、EG-VEGF mRNA発現であった。次に、低EG-VEGF発現型大腸癌細胞株にEG-VEGF遺伝子を導入後、マウスに移植し増殖能、転移能を検討すると、EG-VEGF遺伝子導入細胞群において血管新生、細胞増殖ならびに肝転移率が有意に増加した。また高EG-VEGF発現型大腸癌細胞株に対してanti-sennse EG-VEGF DNAを導入すると血管新生ならびに腫瘍増殖率が抑制した。今回検討をおこなった新しい血管新生因子EG-VEGFは大腸において癌化により発現される因子であり、組織特異性は考えられるが、大腸癌特異的な血管新生因子であることが示された。癌細胞において血管新生増殖因子は細胞増殖および転移に関与する重要な因子として知られている。2001年、新しい血管新生増殖因子、Endocrine glands-derived-Vascular endothelial growthfactor(EG-VEGF)がcloningされた。ヒト正常部におけるEG-VEGF Messenger RNAの発現部位は卵巣、精巣、胎盤などのhormone産生細胞に限られており、またVEGFとは相補的なことが多く、この2つが協調して作用していることが考えられている。今回大腸癌におけるEG-VEGF mRNAの発現を検討した。対象は当病院において切除した進行大腸癌113例として、quantitatively PCR/Southern blot法を用いてEG-VEGF mRNAの発現量を測定し、臨床病理学的因子との関通性について検討した。隣接大腸正常粘膜においてEG-VEGF mRNAの発現は全症例で認められなかったが、大腸癌原発巣では陽性症例は31例、陰性症例は82例に認められた。臨床病理学的因子との検討ではEG-VEGF遺伝子発現陽性例が陰性例と比較して深達度、脈管侵襲、リンパ節転移、肝転移が陽性となる頻度が高いことが認められた。また多変量解析にて予後因子を検討するとEG-VEGF遺伝子が独立した予後因子であった。以上より、大腸癌においてEG-VEGF遺伝子は血管新生に重要な因子であることが推測され、また新しい予後因子となる可能性が考えられた。なお現在、EG-VEGF分子の作用機序を詳細に検討中である。大腸癌をはじめとして様々な消化器癌において癌細胞の増殖、転移への対策が現在もなお最大の課題である。特に大腸癌では癌細胞の特性として血行性転移が高率で、この治療効果が生存率向上の鍵をにぎっている。最近、新規血管新生促進因子endocrine glands-derived-venous endothelial growth factor(EG-VEGF)は内分泌腺細胞の内皮に作用する分子としてcloningされた。大腸組織はestrogen receptorを持つことからEG-VEGF分子が大腸癌に関与するか検討をおこなった。まず、当科におけるヒト大腸癌切除症例113例に対してEG-VEGF分子の発現を検討すると27.4%に認められた。

(隣接正常粘膜では発現認められず。)また低EG-VEGF発現型大腸癌細胞株にEG-VEGF遺伝子を導入後、マウスに移植して増殖、脈管新生ならびに肝転移について検討をおこなったところ、control細胞と比較してEG-VEGF導入細胞は細胞増殖、脈管新生ならびに肝転移が有意に促進されることが認められた。大腸組織において新規血管新生因子EG-VEGFは癌特異的な血管新生因子であることが示され、新しい抗血管新生療法のターゲットとなる可能性が考えられた。
妊産婦と胎児環境における亜鉛の重要性と補充療法の有効性の検討

妊娠中期の貧血妊婦に対し鉄剤に亜鉛を添加した群と鉄剤単独群では有意にヘモグロビン上昇率が亜鉛添加群で上昇した。胎児発育は有意差を認めなかったがZスコアに換算すると亜鉛添加群でより胎児発育を認めた。臍帯血亜鉛濃度は母体より有意に高値であった。混濁した羊水中には清明な羊水と比較し亜鉛、鉄が多量含有されていた。胎児が亜鉛を取り込むために妊婦は銅高値かつ亜鉛低値となり、胎児では銅低値となるように胎盤が強力に制御している可能性が考えられた。亜鉛は、羊水、胎児血、母体血の中で胎児環境をよくするために配分され、亜鉛の補充は発育を始めとして亜鉛が不足しがちな妊婦によい影響を与える可能性がある。研究目的は妊婦への亜鉛の影響である。亜鉛は銅と拮抗作用があり亜鉛投与によって銅が低下する可能性がある。微量元素は胎児発育、造血に関与すると考えられているが銅について妊婦と胎児の濃度の関連について詳細は明らかではない。今回銅の母体血清濃度と臍帯血濃度との関係について検討した。同意の得られた妊婦15名の分娩前1週以内と臍帯血を採取し血清銅、亜鉛、鉄を測定した。対象となる妊婦は単胎で正期産で2,500g以上の児を分娩したものとした。母体血清濃度と臍帯血の関係は臍帯血/母体分娩前比(UM比)として1以上は胎盤通過性が高いと考えた。妊婦15名の平均年齢は35歳、平均分娩週数は38週、平均出生体重は2,827gであった。分娩前平均血清濃度は銅228μg/dl、亜鉛61.9μg/dl、鉄101μg/dl、平均臍帯血濃度は銅25.4μg/dl、亜鉛84.7μg/dl、鉄196μg/dlであった。亜鉛と鉄は有意に臍帯血濃度で上昇し、銅は低下していた(p<0.05)。UM比は銅は0.113、亜鉛1.400、鉄2.580であった。銅と結合するセルロプラスミンを測定したところ、母体血、臍帯血においても銅との比は有意差を認めず、セルロプラスミンは胎児においても銅輸送の主体と考えられた。鉄、亜鉛は母体血から胎盤を経て胎児に多量に供給され母体血清濃度が低下するが、銅は鉄、亜鉛とは逆に妊娠中は非妊時より高値、臍帯血濃度は非常に低値となり胎盤は微量元素を選択的に透過する機能を持ち合わせていると考えられる。胎盤の亜鉛、銅の選択的透過システムについて基礎的研究にて検討する。研究目的は妊婦への亜鉛投与の有用性を検討することである。今年度は臨床研究として鉄欠乏性貧血妊婦に対し鉄だけでなく亜鉛を添加して投与した亜鉛+鉄群(N=31)と鉄群(N=54)に分け無作為比較試験を行った。年齢、BMI、分娩時妊娠週数はいずれも両群で有意差を認めなかった。ヘモグロビン上昇率(%)は亜鉛+鉄群(N=31)で21.7±14.8(平均±標準偏差)%に対し鉄群(N=54)で13.5±16.2%であり、有意に亜鉛+鉄群で上昇していた。ヘマトクリット上昇率(%)は亜鉛+鉄群で18.8±11.8%、鉄群で11.2±12.9%であり有意に亜鉛+鉄群で上昇していた。亜鉛+鉄群(N=11 )、鉄群(N=24 )のそれぞれにおいて妊娠後期と妊娠中期を比較し血清フェリチン値と血清鉄濃度は有意に妊娠後期に上昇していたが、両群とも血清亜鉛濃度は妊娠後期と妊娠中期を比較し有意差は得られなかった。出生時体重、Zスコア、身長、頭囲、胸囲、胎盤重量を検討した。全ての項目で両群間に有意差を認めなかった。Apgarスコアは亜鉛+鉄群(N=31 )で1分値、5分値がそれぞれ8.13±1.67、8.84±1.59、鉄群(N=54)でそれぞれ8.57±0.74、8.80±1.50であり1分値、5分値ともに両群間で有意差はみられなかった。急遂分娩率、新生児入院率は亜鉛+鉄群(N=31 )でそれぞれ16.1%、22.6%、鉄群(N=54)でそれぞれ13.0%、22.2%であり、両群間で有意差を認めなかった。本研究の無作為比較試験でも亜鉛の補充は貧血の著明な改善を示し、母体への副作用、新生児予後に悪影響を与えることはなかった。出生時体重、Zスコアは亜鉛補充により大きくなる傾向は示した。解析方法によって亜鉛補充が胎児発育を有意に促進する結果となるかもしれない。今後、検討する予定である。亜鉛に関連する微量元素として銅の存在がある。銅は非妊時では、亜鉛に拮抗すると言われており妊娠中の血清銅値の変化を亜鉛とともに検討する必要がある。同意の得られた妊婦15名の分娩前1週以内母体血と分娩時臍帯血を採取し、血清銅、鉄、亜鉛を測定した。

これらの微量元素と胎児発育の関連を検討するため15名を低出生体重児で管理した群(出生体重2500g未満、N=8)、正常発育であった群(2500g以上、N=7)にわけて比較した。胎盤通過性の評価は、臍帯血と分娩前母体血清濃度の比(U/M比)で表した。非妊婦の血清銅、鉄、亜鉛を測定し(N=10)、分娩前母体血清と比較した。妊婦と非妊時の比較で銅は、妊娠時220±30.0μg/dlであり、非妊時148±28.4μg/dlと有意に妊娠時に上昇していた。分娩前母体血清銅とセルロプラスミンの比が分娩時臍帯血の血清銅とセルロプラスミンの比を比較した(N=6)。母体血清銅値は220±30μg/dl、臍帯血銅値は30.2±15.5μg/dl、母体血清亜鉛は57.5±10.0μg/dl、臍帯血亜鉛は86.3±12.2μg/dl、母体血清鉄値は89.0±49.4μg/dl、臍帯血鉄175±36.4μg/dlでいずれの微量元素もも母体血清と臍帯血値は有意に変化していた。胎盤は鉄、亜鉛の通過性は非常に高く、銅は通過性が低いと考えられた。胎児発育不全群と正常発育群で比較検討したところ、臍帯血清鉄値のみ有意差を認め、有意に正常発育群で高値であった。有意差は認めなかったが、正常発育群で臍帯血清銅値が低く、母体血清亜鉛値が高い傾向にあった。母体血清セルロプラスミン値は56.7μg/dl、臍帯血セルロプラスミン値は7.0μg/dlであり、セルロプラスミンの胎盤通過性は低いと考えられた。銅は妊娠中に高値となり、亜鉛、鉄は胎盤移行によって母体では低値となり、臍帯血では高値となったが、銅は臍帯血では低値であった。正常発育群でその傾向はより認められ、銅が鉄、亜鉛の胎盤輸送に関与している可能性もあるかもしれない。多施設での共同研究を行い、妊婦に対する亜鉛投与の現状についてまとめた。妊娠初期、中期、後期、産褥で亜鉛添加胃潰瘍治療薬を妊娠貧血症例に鉄剤とともに処方を行った。ヘモグロビン10.0g/dl未満を貧血の基準として投与期間は1-4週間とした。外来処方例では亜鉛添加胃潰瘍治療薬投与の半数が妊娠中の貧血に対するものであった。入院処方例(症例数157)では36%が妊娠貧血、28%が正常分娩後の貧血、17%が帝王切開後の貧血であった。亜鉛添加胃潰瘍治療薬投与では1例のみ胃部不快感を認め脱落したのみであった。亜鉛添加胃潰瘍治療薬は鉄剤内服のコンプライアンスを上昇、貧血の改善をさせる率が鉄剤単剤に比較し有意に上昇させた。有意差はみられなかったが数値は出生体重を増加させていた。亜鉛の抗炎症作用についての研究を行った。好中球浮遊液に化学発光物質を添加してから炎症性物質を加えスーパーオキサイドを発生させ分析を行った。好中球浮遊液に塩化亜鉛を1μmol/L以上の濃度を展開すると明らかにスーパーオキサイドの発生を抑制させた。羊水混濁、羊水過少による人工羊水補充療法の際に抗炎症作用を有する人工羊水の組成として期待できる。妊娠中期の貧血妊婦に対し鉄剤に亜鉛を添加した群と鉄剤単独群では有意にヘモグロビン上昇率が亜鉛添加群で上昇した。胎児発育は有意差を認めなかったがZスコアに換算すると亜鉛添加群でより胎児発育を認めた。臍帯血亜鉛濃度は母体より有意に高値であった。混濁した羊水中には清明な羊水と比較し亜鉛、鉄が多量含有されていた。胎児が亜鉛を取り込むために妊婦は銅高値かつ亜鉛低値となり、胎児では銅低値となるように胎盤が強力に制御している可能性が考えられた。亜鉛は、羊水、胎児血、母体血の中で胎児環境をよくするために配分され、亜鉛の補充は発育を始めとして亜鉛が不足しがちな妊婦によい影響を与える可能性がある。臨床研究において症例検体収集が遅れ、胎児発育不全についての検討ができなかった。亜鉛については拮抗する銅の検討を必要とされたため。周産期亜鉛のみでなく鉄、銅との関連を考慮して、妊婦が亜鉛を胎児へ輸送のシステムを解析するにあたって胎盤でのトランスポーター蛋白の同定を行う。帝王切開で得られた胎盤を用いて亜鉛輸送タンパク質候補であるタンパク質群の遺伝子をヒト遺伝子バンクより同定し、それぞれの過剰発現ベクターを作成する。
マウス系統差を利用したアレルギー体質関連遺伝子の同定

Th1/Th2バランスの制御バランスの制御機構には、遺伝的背景によって差異があることが、近交系マウスを用いた解析から分かってきている。我々は、Th2優位な系統としてBALB/cを、Th1優位な系統としてB10.D2を用い、BALB/c系統にB10.D2をもどし交配を重ねることにより、BALB/cの遺伝的背景を持つコンジェニックマウスを作製し、それぞれのコンジェニックマウスの中で、Th1優位なB10.D2の表現型を持つマウスを構築した。T細胞からのIL-4産生能を表現型として、各染色体上に存在する特異的マイクロサテライトを利用した遺伝的連鎖解析から、染色体16番目の染色体上の限局した30Mbの領域に、T細胞からのIL-4産生能と非常に高い連鎖関係を持つ場所を見いだし、DICE(Determinant of IL-4 commitment)とした。150遺伝子のDICE領域内に存在する遺伝子において、アフィメトリクスのマイクロアレイを用い、BALB/cとB10.D2間に存在するうち、60遺伝子についてmRNAの発現パターンが異なるものを検索した。その結果、発現パターンが異なる遺伝子が1つ同定された。この遺伝子について、BALB/cおよびB10.D2以外の近交系マウスで、T細胞からのIL-4産生能との相関性を検討したところ、いずれの場合もこの遺伝子の発現が高い場合、T細胞からのIL-4産生が減弱する逆相関の関係が認められた。また、マウス系統間におけるSNPの存在についても、非常に良く連鎖していることが明らかとなった。この遺伝子を発現させたトランスジェニックマウスを構築したところ、IL-4産生能が高いBALB/cにこの遺伝子を発現させるとB10.D2と同様、産生能が減弱した。このことから、この遺伝子の発現レベルがマウス系統間におけるIL-4の産生能を制御していた。現在、この遺伝子を発現させたトランスジェニックマウスを構築するとともに、BALB/cとB10.D2間でゲノムレベルでのスワップしたにノックインマウスを作製している。この遺伝子を発現させたトランスジェニックマウスを構築したところ、IL-4産生能が高い

BALB/cにこの遺伝子を発現させるとB10.D2と同様、産生能が減弱した。このことから、この遺伝子の発現レベルがマウス系統間におけるIL-4の産生能を制御していた。