hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
付着生物膜法における付着生物濃度の操作と物質の変換に関する基礎的研究

3.微小電流を流した導線への活性を持つ剥離生物膜片の付着速度とその付着生物膜の活性度の定量化を行った。生物の活性度が基質除去速度を律速する場合、付着生物濃度を高める必要がある。反応槽に浮遊しているSSはまだ活性を持つ剥離生物膜片が主である。反応槽内の付着微生物濃度の操作を可能にするための微小電流を流した導線への活性を持つ剥離生物膜片の付着速度とその付着生物膜の活性度の定量化を行った。1.平成2年度に作製した半水没型回転円板に取り付けた網目伏導線への活性を持つ付着実験を行った。1ー1.半辺没型回転円板に取り付けた網目伏導線へ微小電流を流し,活性を持つ回転円板最終沈殿池汚泥および反応槽内SSの本導線への付着実験を行った。1ー2.定常運転開始後に微小電流を流した網目状導線へ付着した有機物酸化細菌,硝化菌の菌体量と定常運転数週間経過後に微小電流を流した網目状導線へ付着したそれらとを比較した。いづれの実験においても,微小電流による明確なSSの付着の定量化は困難であった。むしろ,網目に対し垂直に流れるSSの付着により,従来用いられていたエンビ板支持体よりステンレス性網状支持体に,短期間に生物が付着増殖することが明らかとなった。また、単位面積当りの付着生物量も多い。2.付着生物膜の合理的操作実験を行った。2ー1.付着生物膜の操作前の結果と比較しつつ半水没型回転円板網目状導線への剥離生物膜片等の付着時間と電流値,および付着生物膜内の有機物酸化細菌・硝化菌の増殖,死滅速度を測定した。2ー2付着生物膜の操作後の剥離過程と、増殖と剥離の平衡状態,基質除去速を測定した。いづれの実験においても,電流値の定量化は困難であった。網状支持体付着生物膜は,液本体が貧栄養状態で1週間経過しても,約7割は付着している。3.上記2の実験デ-タを基にコンピュ-タ-シミュレ-ションにより半水没型回転円板法の反応槽内付着生物濃度の操作(主に,支持体の網のメッシュの変動)による液本体基質濃度と生物膜内有機物酸化細菌,硝化菌の濃度分布の関係を明らかにし、より合理的な回転円板法の設計法の基礎デ-タを提示した。液本体有機物濃度が高くても,付着生物膜内に硝化菌が存在すると硝化は生ずる等の結論を得た。
受容体シグナル伝達異常に基づく悪性リンパ腫の診断と治療の分子基盤の解明

1)ホジキン病とALCL : H-RS細胞の構成的NF-kB活性化が過剰発現CD30のリガンド非依存的シグナル伝達によること、その阻害によりアポトーシスが誘導されること(Horie et al. Oncogene 21,2493,2002)、H-RS細胞内ではTRAFタンパク質のシグナル依存的凝集が認められ、そこにIKK, NIK, IkBa等のシグナル伝達分子が局在することを明らかにして報告した(Am J Pathol 160,1647,2002)。更に、CD30のプロモーター内のマイクロサテライトの近傍にあるAP-1結合配列が、JunBを介して、マイクロサテライト配列の転写抑制活性に拮抗する事(Am J Pathol,163,633,2003)、H-RS細胞と同様にCD30過剰発現がみられるALCL細胞では、全くNF-kBの活性化が見られない。CD30シグナル伝達阻害にp80NpM-ALKが関与していること、その機構が、シャペロン分子であるNPMをリン酸化し、そのキナーゼ活性依存的にTRAF蛋白質とCD30の会合を阻害してNF-kBの活性化を抑制する事を見いだした(Horie et al., Cancer Cell 5,353,2004)。これらの結果は、CD30過剰発現の見られるT細胞性リンパ腫の新たな分類をもたらすものである。2)ATL : ATL細胞は、HTLV-1感染Tリンパ球が多段階発癌機構を介して腫瘍化したものと考えられる。この腫瘍化に関わるgeneticeventの実態を明らかにするため包括的なにアレイ解析を行った。クラスター解析の結果、ATLに特異的な遺伝子が67個、キャリアー末梢血活性化Tリンパ球特異的遺伝子が44個、HTLV-1感染細胞株特異的遺伝子が24個、それぞれ同定されている(特許申請準備中、投稿準備中)。これらの情報に基づき、ATL発症の早期診断の系の開発を準備中である。1)ホジキン病とALCL:H-RS細胞の構成的NF-kB活性化が過剰発現CD30のリガンド非依存的シグナル伝達によること、その阻害によりアポトーシスが誘導されること、更に、H-RS細胞内ではTRAFタンパク質のシグナル依存的凝集が認められ、そこにIKK, NIK, IkBa等のシグナル伝達分子が局在することを明らかにして報告した。更に、(1)CD30のプロモーター内のマイクロサテライトの機能を検討し、ホジキン細胞では転写抑制活性を示さず、その短縮も認められないこと、その近傍に見いだしたAP-1結合配列が、ホジキン病細胞に発現するJunBを介して、マイクロサテライト配列の転写抑制活性に拮抗する事を明らかにした(現在Am J Pathol, in revision)。(2)プロモーター領域のクロマチン構造とCD30の発現との関係を検討するため、CpGメチル化の解析を行い、発現レベルとメチル化レベルに逆相関が見られることを明らかにした(Ogawa et al.,投稿準備中)。CD30シグナルの標的分子の同定を目的としたDNA array解析は東京大学医科学研究所渡辺真哉博士の協力で進行中である。CD30シグナル伝達経路とp80NpM-

ALKのクロストークの分子機構について検討し、NPM-ALKがそのキナーゼ活性依存的にTRAF蛋白質とCD30の会合を阻害してNF-kBの活性化を抑制する事を見いだした(Horie et al.,投稿中)ATL細胞のPKCβII過剰発現と活性化の分子機構ついて解析をおこない、少なくとも遺伝子のCpG脱メチル化が認められることを確認し、解析中である。また、PKCβIIの下流の標的分子の同定を目的に、過剰発現細胞株の作成を行い、DNAアレイで解析の準備を行っている。また、DNAアレイを用いてATL細胞の発現プロファイル解析を目指して検討中であり、これまで、正常活性化Tリンパ球、HTLV-1非関連白血病・リンパ腫由来T細胞株、HTLV-1感染不死化細胞株とATL由来細胞株などが、クラスター解析によりこれらの属性が明確に区分できることを見いだした。現在in vivoのATL細胞に関する解析を進めている。1)ホジキン病とALCL:H-RS細胞の構成的NF-kB活性化が過剰発現CD30のリガンド非依存的シグナル伝達によること、その阻害によりアポトーシスが誘導されること(Horie et al. Oncogene 21, 2493, 2002)、H-RS細胞内ではTRAFタンパク質のシグナル依存的凝集が認められ、そこにIKK, NIK, IkBa等のシグナル伝達分子が局在することを明らかにして報告した(Am J Pathol 160, 1647, 2002)。更に、CD30のプロモーター内のマイクロサテライトの近傍にあるAP-1結合配列が、JunBを介して、マイクロサテライト配列の転写抑制活性に拮抗する事(Am J Pathol 163, 633, 2003)、H-RS細胞と同様にCD30過剰発現がみられるALCL細胞では、全くNF-kBの活性化が見られない。CD30シグナル伝達阻害にp80NpM-ALKが関与していること、その機構が、シャペロン分子であるNPMをリン酸化し、そのキナーゼ活性依存的にTRAF蛋白質とCD30の会合を阻害してNF-kBの活性化を抑制する事を見いだした(Hone et al., Cancer Cell, in press)。これらの結果は、CD30過剰発現の見られるT細胞性リンパ腫の新たな分類をもたらすものである。ATL細胞は、HTLV-1感染Tリンパ球が多段階発癌機構を介して腫瘍化したものと考えられる。この腫瘍化に関わるgeneticeventの実態を明らかにするため包括的なにアレイ解析を行った。クラスター解析の結果、ATLに特異的な遺伝子が67個、キャリア末梢血活性化Tリンパ球特異的遺伝子が44個、HTLV-1感染細胞株特異的遺伝子が24個、それぞれ同定されている(特許申請準備中、投稿準備中)。これらの情報に基づき、ATL発症の早期診断の系の開発を準備中である。
心配が発生するメカニズムの検討：認知心理学・神経科学的アプローチ

心配の認知的メカニズムとして、脅威刺激に対する過敏な注意の影響が考えられている。また、心配は外的な脅威が存在しない状況でも繰りかえし脳裏に浮かぶため、思考に対する内的な注意についても検討する必要がある。こうした外的・内的注意は近年の脳画像研究により、関連する神経基盤が明らかになっている。そこで28年度は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、心配性者の注意機能における脳活動について検討することを目的として研究3を実施した。課題などに取り組んでいない休息時にもDefaultーMode Network(DMN)と呼ばれる一連の領域が賦活している。近年、このDMNが内的注意の神経基盤であるということが示唆されている。しかし、これらの脳活動と心配の関連はいまだ検討されていない。心配の認知的メカニズムとして内的な注意機能が関連しているならば、心配症者においてこれらの脳領域で得意な賦活が確認できるかもしれない。そこで研究3では大学生24人を対象に、質問紙を用いて心配症傾向を測定するとともに、課題中および安静時の脳活動を測定した。当初は参加協力者40人を予定していたが、脳画像計測という特殊性から、予定人数を集めることができなかった。測定した脳画像データは解析している最中であり,今後さらに人数を増やして,心配性者の注意機能において特定の脳領域における賦活がみられるかどうかを検討していく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。研究1では,対象に注意を向ける『捕捉』や対象から注意を引き離す『解放』といった外的な注意機能と日常生活における心配の関連について検討を行っている。26年度は研究1ー1として,注意の捕捉が日常生活における心配に及ぼす影響を検討することを予定していた。研究1-1では,注意の捕捉を測定するために視覚探索課題を行い,その後の6日間,日常生活の中で心配や不安についての測定を行う。26年度は実験機器のセットアップおよび実験プログラムの作成を行い,10名を対象に予備実験を実施した。研究2では,思考やイメージといった内的な事象に対する注意と心配の関連について検討を行っている。研究2-1では心配性者の内的な注意について検討することを目的とし,内的な注意を測定する持続的注意課題を実施する。26年度は,実験機器のセットアップおよび実験プログラムの作成を行い,9名を対象に予備実験を実施した。当初の研究計画では,26年度は研究2-1の予備実験終了後に本実験を実施しする予定であった。また研究1-1は予備実験を実施した後に,20名程度を対象に本実験を予定であった。しかし,海外の研究者から本研究で使用している質問紙尺度における妥当性についての指摘を受け,これを考慮したため,研究2-1および研究1-1の本実験開始を27年5月に延期した。その代わりに当初の計画で27年度に予定していた,注意の解放が日常生活における心配に及ぼす影響を検討する研究1-2および,内的な注意と日常生活における心配の関連を検討する研究2ー2の実験プログラム作成,予備実験を26年度に実施した。26年度は研究1-1および研究2-1を実施する予定であった。しかし,海外の研究者から,使用している質問紙尺度における妥当性について指摘を受け,これを考慮したために研究1-1および2-1の実験開始が27年度にずれ込んだ。研究1では,対象に注意を向ける『捕捉』や対象から注意を引き離す『解放』といった外的な注意機能と日常生活における心配の関連について検討している。当初の計画では,今年度は前年度に引き続き,研究1-1として注意の捕捉が日常生活における心配に及ぼす影響を検討し,終了後に研究1-2として注意の捕捉が日常生活における心配に及ぼす影響を検討する予定であった。しかし,前年度の研究計画が今年度に遅延したため,研究1-1および1-2を同時に実施した。大学生61名を対象に注意の捕捉および解放を測定する課題を実施し,その後6日間の日常生活における心配を測定した。現在はこれらの実験データを分析している最中である。また研究1と並行して研究2を実施している。研究2では,思考やイメージといった内的な事象に対する注意と心配の関連について検討している。今年度は研究2-2として,心配性者における内的な注意と日常生活における心配の関連を検討することを目的として実験を実施し,大学生68名を対象に実験を実施した。6日間日常生活の中で,内的な注意および心配について測定した。その結果,日常生活における内的な注意と心配との直接的な関連は確認されなかったが,日常生活において自己の内部に注意が向いる人ほど,不安が喚起されていることが明らかになった。このような不安の増大によって,内的な注意が間接的に心配に影響を及ぼす可能性があるため,今後の検討が必要である。日常生活における内的な注意と心配および不安について検討した研究はこれまでにほとんどないため,今回得られた結果は極めて重要であると考えられる。27年度は前年度実施した研究1-1の本実験に次いて,当初予定していた研究1-2および2-2を実施した。前年度の研究計画に変更があったため、スケジュールに多少の遅れが見られるものの,研究計画の変更にともなって,それぞれの実験を同時に実施擦すことにより,研究計画の遅れを取り戻した。

こうした外的・内的注意は近年の脳画像研究により、関連する神経基盤が明らかになっている。そこで28年度は、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、心配性者の注意機能における脳活動について検討することを目的として研究3を実施した。課題などに取り組んでいない休息時にもDefaultーMode Network(DMN)と呼ばれる一連の領域が賦活している。近年、このDMNが内的注意の神経基盤であるということが示唆されている。しかし、これらの脳活動と心配の関連はいまだ検討されていない。心配の認知的メカニズムとして内的な注意機能が関連しているならば、心配症者においてこれらの脳領域で得意な賦活が確認できるかもしれない。そこで研究3では大学生24人を対象に、質問紙を用いて心配症傾向を測定するとともに、課題中および安静時の脳活動を測定した。当初は参加協力者40人を予定していたが、脳画像計測という特殊性から、予定人数を集めることができなかった。測定した脳画像データは解析している最中であり,今後さらに人数を増やして,心配性者の注意機能において特定の脳領域における賦活がみられるかどうかを検討していく予定である。研究2-1の本実験開始が遅れたことにより,その遅れを取り戻すために27年度に研究2-1と当初予定していた研究2-2を並行して実施した。現在これらのデータは分析の最中であり,分析結果を今後発表していく予定である。27年度の研究結果の一部は現在分析中である。今後は研究1-2で検討した注意の捕捉と日常生活における心配の関連のデータを解析し,その成果を学会や学術雑誌で公表していく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
分子内非共有相互作用による錯体構造の制御と立体選択的反応への応用

シッフ塩基配位子の四面体錯体について、Xー線結晶構造解析および円偏光二色性スペクトルを用いて立体選択性を詳細に検討した。また力学計算による立体配座解析を行い、立体選択性に寄与する配位子間非共有相互作用の見績を行った。用いた配位子はNー(lーmentyl)salicylaldimine H(salーment)およびNー(R)ーαーmethylbenzylsalicylaldimine H(salーRmb)で、このコバルト(II)、亜鉛(II)、銅(II)のビス型錯体を研究対象とした。1.Xー線結晶構造と円偏光二色性。[Co(salーment)CC2DD]と[Cu(salーment)CC2DD]は等構造でほぼ正四面体、lーメンチルの水素原子の一つとキレ-ト環酸素との間に水素結合があり、△配置である。[Co(salーRmb)CC2DD]は[Zn(salーRmb)CC2DD](昨年度報告)と等構造でほぼ正四面体、Nー置換基とキレ-ト環の間に配位子間非共有相互作用が働いてΛ配置である。なお[Cu(salーRmb)CC2DD]は久司らによって研究され、擬四面体構造をもち、不斉炭素上の水素とキレ-ト環酸素との水素結合のため△配置である。アゾメチンのπーπAA*BB遷移に誘起される円偏光二色性は絶対配置の違いを反映しており、錯体の配置診断に用いらる。2.MM2力学計算[Co(salーment)CC2DD]についてMM2による力学計算を行った。Coの周りを四面体で近似し、配位原子とこれに結合した原子を固定した。イミン窒素のパラメ-タ-はspAA2BBーCの値を用いた。結果は(salーment)AA-BBは強く四面体配置を志向する配位子で、その立体的要求から△型が必然的に生成することが示された。3.立体選択性に寄与する因子。以上より(1)金属イオンの好ましい配置、(2)配位子の好ましい配置、(3)配位子間の立体反発、(4)配位子間非共有相互作用ーが錯体の立体選択性に寄与している。(4)はエネルギ-的に最も弱いが、(1)ー(3)の結果いくつかの配置が可能になるときには、これが錯体の構造制御に大きな効果をもたらすことが示された。キラルな疎水基として光学純度が高く,かつ比較的安く入手できるlーメントールを選び,これを1,3ージケトンに組み込んで1ー(lーメンチルオキシ)ー4ーフェニルー1,3ーブタンジオン及び同族体を合成した.

このCo^<3+>,Cr^<3+>,Mn^<3+>の八面体型錯体について,その構造を電子スペクトル, NMRおよびCDスペクトルより解析した結果,芳香環としてpートリル基を持つ配位子の場合に著しく高い立体選択性が認められた.このことを確かめる目的で,合計11種のジケトンについてそのコバルト(III)錯体の立体選択性を高分解能NMRで調べた結果, tーブチル基やシクロヘキシル基のようにコンパクトな形状の基が芳香環と相互作用し易いことが示された.さらに,脂肪族(又は脂環族)の基だけを持つジケトンのコバルト(III)錯体についても検討し,脂肪族基間の相互作用は,立体選択性発現には有効に働かないことも示された.次にこの研究を3Aおよび3B族イオンに発展させ,これら置換活性錯体の立体選択性をCDおよび400MHzNMRで検討した.配位子のπーπ^*遷移に誘起されるCDの符号と強度から,可能な4つのジアステレオマーの平衡のなかでfacーΛ異性体が優勢に生成しており,この不斉因子(立体選択性に相当する)は中心金属のイオン半径とともに増大して,イオン半径が1Åを越える時に高い選択性を与えることが示された.以上の結果は,分子内に配位子間相互作用が働くことに対する強力な証拠であり,主生成物の立体配置を孝慮して,芳香環とメンチル基間の非共有相互作用を含む"左廻り3枚刃"で記述できる.以上の成果は,分子内非共有相互作用を考慮して特定の構造の錯体を分子設計するうえで,重要な知見を与えてくれる.1.エチレンジアミンの窒素の一つにキラルな疎水性基として、lーメンチル、(R)ーαーメチルべンジル、(S)ーαーメチルベンジル基を導入した誘導体(それぞれL^1、L^2、L^3と略)を開発し、そのCu(11)、Pd(11)、Pt(11)錯体の立体選択性を円二色性分散計を用いて検討した。いずれの錯体も配位子場吸収帯に強い光学活性を示し、キラルな疎水基の分子内非共有相互作用(vicinal effect)で窒素周りの立体配置およびエチレン配座が制御されることが初めて示された。このことは錯体構造を制御する上で新しい有力な方法を提供する。つぎに窒素の配置とエチレンのコンホーメーション(配座)を決定するために、(R)ープロパンジアミンおよび誘導体の金属錯体の円二色性スペクトルを詳細に検討した結果、レジオナル則(tetragonal rule)を用いると矛盾なく説明が可能であり、L^1およびL^2の場合のエチレン配座はδ、L^3ではλと結論された。この結果を基にすると、従来帰属が瞹昧であったキラルなNー置換ジアミン平面錯体の構造も円二色性スペクトルをもとに説明できることが示された。2.1ーlーメンチルオキシー3ー(pートリル)ー1、3ーペンタジオンの1:3ー型六配位ランタノイド錯体[Ln(lーmobaーMe)_3]は、分子配位子間非共有相互作用のためにfacーΛ配置を取ることを明らかにしてきた。一般にランタノイド錯体は(i)配位置の基質をとりこみ6配位以上の配位構造をとる、(ii)3+の酸化数が安定で酸化還元を受にくい一等の特微を備えている。そこで[Ln(lーmobaーMe)_3]をキラルなルイス酸触媒として用いてケトンのエネンチオマー選択的還元反応を開発することを試みた。基質としてアセトフェノンを選び、La、Pr、GdおよびEr錯体をホスト触媒、NaBH_4を還元剤に用いてシクロヘキサン中で反応させたところ、いずれの場合にも(S)ー1ーフェニルエタノールが主生成物として得られた。不斉収率を向上させるための条件を検討することが今後の課題である。N-(R)-α-メチルベンジルサリチルアルジミンの1:2型亜鉛(11)錯体の立体選択性を、単結晶のXー線結晶解析および円二色性スペクトルの温度依存性より研究した。結晶は斜方晶系、空間群P2_12_12_1で、単位格子中に構造の異なる二つの錯体分子を含む。それぞれの錯体分子の金属周り配置は四面体で擬C_2軸に関して二つのシッフ塩基配位子が左巻き(すなわちΛ配置)に結合していることが示された。
胎盤形成における細胞外マトリックスの細胞制御機構

ヒト胎盤の機構主体といえる胎盤絨毛の基本構造は、胎盤成熱過程に伴って変化する。細胞外マトリックス成分で、細胞接着因子の1つであるフィブロネクチンに注目して本研究を進めた結果、次のようなことが明らかになった。フィブロネクチンレセプタ-に含まれるアミノ酸配列をもつ合成ペプチドに対する抗体を作製し、胎盤組織における分布を調べた結果、フィブロネクチンの分布とよく一致していたので、胎盤絨毛上皮細胞のフィブロネクチンへの接着には細胞上のフィブロネクチンレセプタ-が関与していると考えられた。ヒト羊膜上皮細胞(FL細胞)を用いて細胞外マトリックスの作用を調べた結果、培養FL細胞はフィブロネクチン表面によく接着したが、この接着がArg-Gly-Aspを含むヘキサペプチドで阻害され、また抗フィブロネクチンレセプタ-ペプチド抗体によって接着が阻害されたことから、フィブロネクチンレセプタ-が接着に関与していると考えられた。培養3時間では、細胞の伸展はあまり見られなかったが、フィブロネクチン表面に予め胎盤より分離・精製したプロテオグリカンを結合させておくと、著しい細胞伸展が認められた。これらの結果は、細胞の接着と伸展は区別されるものであり、細胞外マトリックスにより細胞活動が制御されることを示している。胎盤フィブロネクチンの糖鎖構造を決定したところ、分岐の多い複雑な構造の存在が明らかになり、血漿のものとは全く異なることがわかった。こうした結果は従来の説と異なり、胎盤においては、血液フィブロネクチンの組織への寄与は殆んどなく、組織独自に合成、保持され、機能していることを示唆している。糖鎖はゼラチンへの結合力を弱めることも確かめられたので、胎盤でのフィブロネクチンと他の細胞外マトリックス成分の相互作用の調節に糖鎖が観か余していると考えられた。以上のような新知見が得られ、当初の研究計画をほぼ達成することができた。
血管脂肪毒性による心血管病発症機構の解明と治療展開

メタボリックシンドロームは動脈硬化性疾患のリスクとして注目を集めているが、一般的には肥満→メタボリックシンドローム→糖尿病→冠動脈疾患という疾患の進行が想定されていることが多い。ところが、我々はin vivoイメージング法を開発し、脂肪組織の肥満が動脈硬化と類似した慢性炎症性疾患であることを初めて明らかにした。また、転写因子KLF5が心血管疾患とともに、メタボリックシンドロームの発症にも重要であることを報告してきた。これらの結果は、代謝異常が血管疾患を引き起こすという順序ではなく、肥満では代謝系と心血管系の両者で同時に病態が進行し、また、共通した刺激が、共通した分子機序で病態を引き起こしていることを強く示唆する。「脂肪毒性」はこのような共通した病態基盤の可能性が高い。血管における脂肪毒性について、病態における意義と、細胞・組織障害をもたらす分子機構の両面から検討することによって、「血管脂肪毒性」を確立することを目標とするとともに、心血管系-代謝系の両者における脂肪毒性のシグナリング機構を解明する。そのために、1.血管脂肪毒性の発生と血管病態における意義の解析、2.血管脂肪毒性の情報伝達経路の解析について検討を並行して行った。その結果、血管平滑筋細胞が遊離脂肪酸によって形質変換を生じることを見いだした。その制御機構として、NADPHoxidaseによる活性酸素種の産生が重要であることを見いだした。遊離脂肪酸はTLR4を活性化し,NF-κB→NOX1経路を介して活性酸素種を増加させ、炎症関連遺伝子の発現を誘導し、血管病変に寄与する。そのために、1.血管脂肪毒性の発生と血管病態における意義の解析、2.血管脂肪毒性の情報伝達経路の解析、3.治療標的としての血管脂肪毒性の解析について検討を並行して行った。また、この時、炎症に関わる遺伝子群の発現が誘導され、新生内膜形成を悪化させることが明らかとなった。
子どもがTVニュース番組を編集し、時事問題について解説し、政治・経済を自ら学ぶ

○研究目的本研究においては、次の2点を重視した。・中学生が学習する政治経済を、現在社会の動きと結びつける。・中学生が興味を持ち、かつ理解しやすくする。従来型の教科書・資料集や新聞記事では生徒の意欲関心を喚起することが経験的に困難であった。そこで、TVニュース番組の映像を活用して、現代社会における政治や経済での特徴的な事象を取り上げ、子どもが自らわかりやすい解説を加え、子どもニュースを作成することで、社会への関心を高め、生きた知識として、理解する」ことを目指した。○研究方法NHKの「週刊子どもニュース」を参考にしながら、子どもたちど一緒に、取り上げる時事問題を決める。そして、題材を調べ、取材をし、ビデオ番組を作成する。そして、その作品を他の生徒に見せ、その学びを共有し、社会事象への関心の高まりを発言や感想文から考察する。○研究成果社会的に大きな関心が寄せられた社会的事象から、取り上げる題材を探った。作品作成の過程に定まった方針としては、「週刊子どもニュース」をそのまま使用することはせず、一般ニュースでの画像を活用するが、求める画像が無い場合は、自作することとした。子ども向けの番組のため、どうしても自作場面が多くなった。そのため、実際の番組制作には数週間を費やした。「赤ちゃんポストの設置」や「豊岡でのコウノトリの放鳥」などのニュース番組が完成した。今回の実践研究の成果としては、制作に関わった生徒の経験や関連能力の伸長、社会的事象への関心は確かめられた。しかし、鑑賞するだけの他生徒の社会的関心向上については明確な手応えが得られなかった。仲間が作成した苦労や親近感を持てず、どうしても一般テレビ番組視聴と同じように見てしまうからだと考察する。よって課題点は、より簡易に制作できるシステムの開発と、視聴段階での関心向上についてである。
神経膠芽腫に対する多剤併用分子標的療法の確立

本研究の目的は、Aktを介するシグナル伝達経路を標的とした神経膠芽腫に対する多剤併用化学療法を確立することである。本研究では、様々な固形癌に対して臨床試験で使用されている薬剤を用いて、近い将来実用可能な、Aktを標的とした多剤併用分子標的療法の抗腫瘍効果について解析する。Aktを介するシグナル伝達経路では、AMPA/Aktシグナル伝達経路、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路、sonic hedgehog (SHH)シグナル伝達経路が重要視されている。本研究では、神経膠芽腫培養細胞株を用いて、それぞれ独立したシグナル伝達経路を阻害する治療薬を併用し、その抗腫瘍効果を解析する。複数種類のヒト神経膠芽腫細胞株と正常マウス海馬神経培養細胞株に対し、治療薬(AMPA受容体拮抗薬Talampanel、PI3K阻害薬BKM120(Buparlisib)、PI3K/mTORC阻害薬BEZ235 (Dactolisib)、Smo阻害薬LDE225 (sonidegib))を単独または併用投与し、増殖能評価および増殖抑制率の算定、アポトーシス誘導、Akt及びS6Kリン酸化抑制につき解析する。動物実験では、神経膠芽腫マウス脳内移植モデルを用いて、上記治療薬の単独または併用投与を行い、腫瘍成長曲線を用いて抗腫瘍効果を解析し、カプラン・マイヤー法を用いて生存曲線を作成して、治療効果を解析する。また、病理組織学的・免疫組織学的手法により、腫瘍増殖能抑制効果、血管新生抑制効果を解析する。更に、開頭腫瘍摘出術で得られた腫瘍組織サンプルからRNAを抽出し、RT-PCR法による遺伝子発現解析を行う。特に、Aktシグナル伝達経路と密接に関連する遺伝子(SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CA)について、それらの発現や変異を解析し、治療効果判定の予測因子となり得るか検討する。続いて、神経膠芽腫初代培養細胞と開頭摘出術の際に得られた神経膠芽腫組織サンプルについて、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路およびSHHシグナル伝達経路に関連する遺伝子発現を解析した。神経膠芽腫初代培養細胞と神経膠芽腫組織サンプルからRNAを抽出し、SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CAの発現や変異について、RT-PCR法による解析を進めている。神経膠芽腫培養細胞に対し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与を行って、増殖能、増殖抑制率、アポトーシスにつき解析する。続いて、これらの薬剤投与後の培養細胞からタンパク質を抽出し、Akt (Ser-473, Thr 308)、S6Kのリン酸化について解析する。更に、マウスの脳内にヒト神経膠芽腫細胞を定位的に異種移植し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与する。投与を約4週間継続し、各治療群における抗腫瘍効果、治療効果を解析する。治療終了後に摘出したマウス脳組織は、H&E染色及び免疫染色を行って、腫瘍血管増生の程度等について、病理組織学的に解析する。また、Ki-67指数で増殖能を、TUNEL染色でアポトーシスを評価する。更に、Akt (Ser-473, Thr 308)、S6Kのリン酸化のレベルについても評価する。本研究では、神経膠芽腫に対して、様々な固形癌に対する臨床試験で使用され、認容性が良好な薬剤を使用して、治療効果を解析し、近い将来実用可能なAktを標的とした多剤併用分子標的療法の確立を目的とする。平成28年度は、神経膠芽腫に対する分子標的療法の標的となる、Aktを介するシグナル伝達系として想定されている3つの経路(1AMPA/Akt経路、2PI3K/Akt/mTORC経路、3SHHシグナル伝達経路)に対する分子標的薬を、神経膠芽腫細胞株に単独または併用投与し、Aktのthr308とser473におけるリン酸化、S6Kのリン酸化に対する相乗効果を解析し、細胞増殖や浸潤能、アポトーシスに与える影響について解析し、正常神経細胞への影響についても解析する予定であったが、後述の理由により、遂行する段階に達せず、準備を進めている段階である。研究代表者が、所属研究機関を異動することを視野に入れて準備を進める必要があり、実験環境や研究協力者が変化する可能性があったため、研究を継続するための調整に時間を要している。

本研究では、神経膠芽腫培養細胞株を用いて、それぞれ独立したシグナル伝達経路を阻害する治療薬を併用し、その抗腫瘍効果を解析する。複数種類のヒト神経膠芽腫細胞株と正常マウス海馬神経培養細胞株に対し、治療薬(AMPA受容体拮抗薬Talampanel、PI3K阻害薬BKM120(Buparlisib)、PI3K/mTORC阻害薬BEZ235 (Dactolisib)、Smo阻害薬LDE225 (sonidegib))を単独または併用投与し、増殖能評価および増殖抑制率の算定、アポトーシス誘導、Akt及びS6Kリン酸化抑制につき解析する。動物実験では、神経膠芽腫マウス脳内移植モデルを用いて、上記治療薬の単独または併用投与を行い、腫瘍成長曲線を用いて抗腫瘍効果を解析し、カプラン・マイヤー法を用いて生存曲線を作成して、治療効果を解析する。また、病理組織学的・免疫組織学的手法により、腫瘍増殖能抑制効果、血管新生抑制効果を解析する。更に、開頭腫瘍摘出術で得られた腫瘍組織サンプルからRNAを抽出し、RT-PCR法による遺伝子発現解析を行う。特に、Aktシグナル伝達経路と密接に関連する遺伝子(SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CA)について、それらの発現や変異を解析し、治療効果判定の予測因子となり得るか検討する。続いて、神経膠芽腫初代培養細胞と開頭摘出術の際に得られた神経膠芽腫組織サンプルについて、PI3K/Akt/mTORCシグナル伝達経路およびSHHシグナル伝達経路に関連する遺伝子発現を解析した。神経膠芽腫初代培養細胞と神経膠芽腫組織サンプルからRNAを抽出し、SMO, PTCH, AKT1, PTEN, PIK3CAの発現や変異について、RT-PCR法による解析を進めている。新たな所属機関で実験環境や研究協力者を調整して研究を継続する。神経膠芽腫に対する、多剤併用化学療法を確立するため、神経膠芽腫細胞株を用いて、AMPA受容体拮抗薬とPI3K/Akt/mTORC経路阻害薬との併用効果、AMPA受容体拮抗薬とSmo阻害薬との併用効果、3者併用による併用効果を解析する。神経膠芽腫細胞株と正常マウス海馬神経細胞への単独または併用投与により、細胞増殖の抑制、アポトーシス誘導、Aktリン酸化の抑制、S6Kリン酸化抑制につき解析する予定である。神経膠芽腫培養細胞に対し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与を行って、増殖能、増殖抑制率、アポトーシスにつき解析する。続いて、これらの薬剤投与後の培養細胞からタンパク質を抽出し、Akt (Ser-473, Thr 308)、S6Kのリン酸化について解析する。更に、マウスの脳内にヒト神経膠芽腫細胞を定位的に異種移植し、PBS(Control)、Talampanel、BKM120、BEZ235、LDE225各単剤投与、talampanelとBKM120併用投与、talampanelとBEZ235併用投与、talampanelとLDE225併用投与と、talampanel、BEZ235、LDE225の三者併用投与する。投与を約4週間継続し、各治療群における抗腫瘍効果、治療効果を解析する。
経済制度と社会規範:生成と変化

このプロジェクトは市場経済の制度的規範と集団的意思形成メカニズムに関する国際的な異質性と類似性を踏まえて、新たな制度的規範の生成と発展のメカニズムおよび社会的選択の理論の新たな基礎付けを目指して構想・執行された。研究の過程では日仏の研究参加者が相互に訪問して、緊密な共同研究を行なうことによって、多くの研究成果を挙げるとともに、今後の一層の研究の素材となるDiscussion Paperを纏めることに成功した。得られた成果の代表例は以下の通りである。1、伝統的な規範的経済学を特徴付けてきた厚生主義の観点を超克して、非厚生主義的帰結主義、さらには非帰結主義的な規範的経済学の理論的基礎を公理主義的に解明したこと。2、資産の確率的なトランスファーを含む取り引きネットワークの最適性(競争性)を分析する数理的モデルの構成に成功したこと。3、伝統的な規範的経済学において解きがたい対立を含むとされてきた効率性と衡平性の2つの要請の間に、辞書的な優先順位を付ける2つの方法--効率性第一原理と衡平性第一原理--を定式化して、それぞれの方法にしたがう社会的選択ルールの特徴を公理主義的に明らかにすることに成功したこと。4、アローの社会的選択理論における重要な公理である無関連対象からの独立性の公理を徹底的に分析して、不可能性定理と可能性定理との分水嶺を精密に確定することに成功したこと。これらの研究成果は全て国際的研究雑誌に既刊ないし近刊予定になっている。国際共同研究プロジェクトの初年度として、代表者(鈴村)は相互にプロジェクト参加者を招聘する計画を含めてEHESSと緊密な連携を取りつつ、今年度の研究を実施した。まず、EHESS側の招聘による代表者(鈴村)のパリ訪問(1998年11月)が実現して、パリにおける2度の研究セミナー、カーン大学およびザールランド大学における研究セミナーを含む充実した研究交流が実現された。素材となった研究は、代表者が今年度発表した第1論文と第2論文である。また、セルジュ・コルムおよびロジェ・ゲネリーの両教授とは、研究発表欄の論文及び著書を中心に、実りある研究討議を行った。この討議の成果は次年度に纏めて公表する予定である。日本側で今年度企画した招聘計画はセルジュ・コルム、ロジェ・ゲネリー、ジャン・ジャック・ラフォンの3氏であり、3氏とも前年度の予備的な交渉では一橋大学を訪問して共同研究と研究セミナーを行う意向を示していたが、具体的な交渉を詰めて行く過程でゲネリーとラフォンの両教授は本務との関係で訪日を2年目あるいは3年目に移動させることを希望された。コルム教授は本年3月に3週間の予定で訪問が決定されていたが、研究代表者がパリに滞在している間にある重要なコミットメントのために訪日を繰り下げさせてほしいと申し出られた。ラフォン教授とは、代表者(鈴村)と山崎が2月にパリとツールーズのEHESSを訪問して共同討議とセミナーを行った際に、綿密な研究の連携と相互訪問の計画を確認することができた。この機会に鈴村が行った研究セミナーの素材は、次年度の冒頭に研究論文として国際的に配布するとともに、学術専門誌に公刊する予定である。蓼沼によるEHESS訪問の機会には、鈴村・蓼沼の共同研究を素材に綿密な研究討議を行って、研究は両国参加者による共同研究として、近い将来に公刊する予定である。経済制度と社会規範の新たな生成と変貌を、フランス社会科学高等研究院の経済学者と緊密な研究交流を行いつつ理論的に研究することが、このプロジェクトの課題である。

今年度はフランスからマーク・フローベイ、アントン・スーベイランの両教授を招いて一橋大学を拠点とする共同研究を推進するとともに、鈴村興太郎(研究代表者)と蓼沼宏一(研究分担者)が渡仏して、パリおよびツールーズの社会科学高等研究院を拠点として、セルジュ・コルム教授、マーク・フローベイ教授、ジャン・ジャック・ラッフォン教授と討議して、研究をさらに深化・進展させることができた。日本では鈴村・蓼沼が共同で地球温暖化問題の厚生経済学の基礎構築を開始して、地球規模の経済学的・倫理学的な問題に対処するための、経済制度と社会規範の生成・設計に関する研究を離陸させた。既にいくつかの研究成果が、最終的な姿を取りつつある。(1)選択手続きないしメカニズムの内在的な価値に注目して、手続き的衡平性の概念に明確な定義と分析を与える鈴村の研究は、鈴村の日本経済学会・会長講演"Welfare Economics Beyond Welfarist-Consequentialism"に纏められた。第2に、フローベイ、鈴村、蓼沼の共同論文は、社会的選択理論の基本定理(アローの一般不可能性定理)がどの程度まで情報的効率性の公理に依存するかを明らかにして、本年6月にスペインで開催されるSocial Choice and Welfare学会の世界大会で報告される予定である。第3に、スーベイランと鈴村のネットワーク外部性のもとでの競争の厚生効果の研究も、最初の共同論文が完成に近づいている。このプロジェクトは市場経済の制度的規範と集団的意思形成メカニズムに関する国際的な異質性と類似性を踏まえて、新たな制度的規範の生成と発展のメカニズムおよび社会的選択の理論の新たな基礎付けを目指して構想・執行された。研究の過程では日仏の研究参加者が相互に訪問して、緊密な共同研究を行なうことによって、多くの研究成果を挙げるとともに、今後の一層の研究の素材となるDiscussion Paperを纏めることに成功した。得られた成果の代表例は以下の通りである。1.伝統的な規範的経済学を特徴付けてきた厚生主義の観点を超克して、非厚生主義的帰結主義、さらには非帰結主義的な規範的経済学の理論的基礎を公理主義的に解明したこと。2.資産の確率的なトランスファーを含む取り引きネットワークの最適性(競争性)を分析する数理的モデルの構成に成功したこと。3.伝統的な規範的経済学において解きがたい対立を含むとされてきた効率性と衡平性の2つの要請の間に、辞書的な優先順位を付ける2つの方法--効率性第一原理と衡平性第一原理--を定式化して、それぞれの方法にしたがう社会的選択ルールの特徴を公理主義的に明らかにすることに成功したこと。4.アローの社会的選択理論における重要な公理である無関連対象からの独立性の公理を徹底的に分析して、不可能性定理と可能性定理との分水嶺を精密に確定することに成功したこと。これらの研究成果は全て国際的研究雑誌に既刊ないし近刊予定になっている。
防災行政実務に適用可能な最適化・逆問題の解法の確立と実装-学術成果を実務に繋ぐ

本研究の目的は自治体の地域防災計画、防災都市づくり計画の策定において、防災性評価結果、及び、それに基づく各種データから計画の最適化、具体化を行う技術を確立することである。具体的には、計画策定の数理学的視点からの措定と解法の確立である。そうすることにより自治体の防災計画をより合理的、効果的な内容に近づけることが出来ると考える。さらに、これをシステム上に実装することによって防災専従職員が少ない自治体においても適用できる環境を整えることを目指すものである。対象とする具体的な計画項目は、今回の研究の中で改めて選定する予定だが、例えば、被災状況に応じた避難所開設・閉鎖の最適化、職員の動員・帰宅計画の最適化、応急対応の拠点的施設(公共施設、空地)の利用計画、活動拠点の空間的な最適化、緊急輸送路の路線選定等、これまでの計画策定において重要ではあるが、曖昧に定められてきたものを対象とした。これらの計画策定は、最適化問題、或いは逆問題に帰着すると想定されるが、理論的なスマートさを追うが故の単純化せずに、実際の市街地データを利用し、実務で利用可能なレベルで解法技術を確立することを目指すものである。「空地・公共施設の利用計画」、「水・備蓄物資の配置・配分計画」について、前年度の成果を基礎に引き続き、解法及びプログラムの改良を行った。さらに、確立された解法を防災性評価システムへ実装し、実際の計画策定において計画支援を行える環境を整えた。しかし学術レベルの最適化問題、逆問題の解としての計画案と現実の総合的な視点からの計画案との間に依然として乖離がみられ、直接に評価システムから計画案を提示することは困難であることが解かった。むしろ、総合的な視点からの実務的な計画検討において、評価システム側からある特定の視点に基づいた客観的かつ定量的なモデル的な計画案を計画立案の参考情報として示すことが重要であることが検証された。本研究の目的は,自治体の地域防災計画,防災都市づくり計画の策定において,防災性評価の結果,および,それに基づく各種データから計画の最適化,具体化を行う技術を確立することである.具体的には,計画策定の数理学的視点からの同定と解法の確立である.そうすることにより自治体の防災計画をより合理的,効果的にすることができると考える.さらに,これをシステム上に実装することによって防災専従職員が少ない自治体(数万人20万人程度の自治体)において適用できる環境を整える.対象とする具体的な計画項目としては,これまでの計画策定において重要ではあるが,曖昧に定められてきたものを対象とした.これらの計画策定は,最適化問題,或いは逆問題に帰着すると想定されるが,理論的なスマートさを追うが故の単純化せずに,実際の市街地データを利用し,実務で利用可能なレベルで解法技術の確立を目指している.本年度は,行政の職員および防災計画を専門とする実務家との議論を通した支援すべき計画項目の抽出,及び,データ整備とプロトタイプの構築を行った.本年度の成果としては,計画項目として,被災状況に応じた避難所開設・閉鎖の最適化,職員の動員・帰宅計画の最適化,応急対応の拠点的施設(公共施設,空地)の利用計画,活動拠点の空間的な最適化,緊急輸送路の路線選定が抽出され,最適化問題,逆問題としてこうした問題をモデル的にではあるが,帰着させたこと,具体の地域データに基づいたケーススタディが行える環境を整備したことである.現在,最適化問題として解くことのできるレベルと防災行政実務でのニーズとのすりあわせを行っているところである.本研究はこの両者のギャップの存在から出発しているが,事前の想像以上に大きいことが分かった.本研究の目的は自治体の地域防災計画、防災都市づくり計画の策定において、防災性評価結果、及び、それに基づく各種データから計画の最適化、具体化を行う技術を確立することである。
全長cDNAとChIPを用いた熱帯熱マラリア原虫の転写因子と結合塩基配列の解析

1)ネズミマラリア原虫Plasmodium yoelii yoleiiをネズミに体内で増殖させoligo-cap法により全長cDNAライブラリを作成、約1方クローンのシークエンスを決定した。培養原虫を材料として作成した熱帯熱マラリア原虫のライブラリと比較して全長率の高い高品質のライブラリが作成できた。2)ネズミマラリア原虫の5xドラフトゲノムシークエンスをBLASTPを用いて、熱帯熱マラリア原虫の全ゲノム塩基配列を比較した結果、多数のconitgがノム上にマップされた。4)TBPのペプチド抗体については、頻回の免疫にも関わらず抗体価が上昇しないため、長さの長いペプチドを再合成し6ヶ月間免疫を継続することでようやく特異性の高い抗体を作成することができた。現在、ChiPの条件について検討中である。国内外の成果の位置づけマラリア原虫の転写開始点の情報としては、世界に唯一のものであり、国際的にも評価を受けている。全長クローンについては研究のリソースとして国内外からの供与の依頼に応じている。2002年に解読公開された本原虫の全ゲノム塩基配列を基礎データとして、全長cDNAライブラリーの解析データを活用し、さらにChIP(chromatin immunoprrecipitation)法を用いて転写因子と結合塩基配列の同定を目指した。
大気チェレンコフ望遠鏡を用いた活動銀河核からのガンマ線放射の時間変動観測

私は今年度、2008年に取得したHESS J1614-518の観測データの解析を行い、放射機構について議論をして、制限を与えた。HESS J1614-518は2005年にHESSによって発見されたTeVガンマ線未同定天体であり、ガンマ線の放射機構は明らかになっていなかった。そこで私はHESS、Suzakuによって得られていたスペクトルにCANGAR00-III望遠鏡の観測データの解析で得られたスペクトルとGeVガンマ線衛星Fermiによって新たに得られたスペクトルとを合わせて放射機構の議論を行った。ガンマ線放射が電子起源である場合、ガンマ線を逆コンプトン散乱、X線をシンクロトロン放射で説明することは出来ないことを明らかにした。また制動放射の場合、陽子密度600個/cc程度でスペクトルは説明可能であるが、この場合放射形状を自然なモデルで説明することは不可能であり、TeVガンマ線は電子起源の放射ではないと結論付けた。次にガンマ線放射が陽子起源である場合、X線放射が一次電子によるとしたとき磁場としては200μGが必要であるという制限を与えた。また陽子から生じたパイ中間子が崩壊したミュー中間子がさらに崩壊して出す電子・陽電子によるシンクロトロン放射も計算した。X線放射は二次電子では説明不可能であるが、電波・赤外線で二次電子のシンクロトロン放射を検出すれば陽子起源を示すものであるという結果を得た。この結果を用いてエネルギー収支の観点から、このような陽子を加速し得る天体として超新星残骸と星団があることを示した。私は当該年度の研究で、活動銀河核の時間変動の物理的な過程を明らかにするために、同じく超巨大ブラックホールでありながら輝度のそれほど高くない天の川銀河の中心の観測データの解析を行なった。この結果有意に超高エネルギーガンマ線の放射を確認し、天の川銀河の中心に存在する超巨大ブラックホール近傍でも粒子加速が起こっていることを明らかにした。しかし天の川銀河の中心領域は多くの高エネルギー天体の含む領域であり我々の角度分解能ではそれぞれを分離することは不可能であり、現在多波長エネルギースペクトルからどの天体がガンマ線の放射天体かを議論中である。また同時に系内の宇宙線加速源として有力なHESS J1614-518の観測を今年度行ない、観測データの解析を行なった結果、有意にガンマ線の放射を検出した。この天体からは日本の天文衛星Suzakuによって広がったX線放射も検出されており、両者の結果から私はこの放射がパルサー風星雲からの電子を起源とする放射で説明し物理学会年次大会で発表を行なった。次に様々な活動銀河核からの放射を系統的に議論するために、望遠鏡の読み出しエレクトロニクスの改良を行なっている。私の過去の研究によりこの改良で望遠鏡の感度は約2倍になることが予想されている。現在1GHz、10bitという性能で光電子増倍管からの波形を記録できる集積回路を作成することに成功し、実用化に向けて読み出しの簡略化、装置の小型化を行なっている。
上皮由来抗菌ペプチドの利用による歯周病原性細菌の感染予防にむけて

ヒト上皮細胞の産生するヒト型ベータデフェンシン-2(HBD-2)には,サイトカインや細菌内毒素の刺激によってその産生が誘導される特徴があるので,感染頻度の高い口腔内において,HBD-2の感染予防治療への応用が期待される。本研究では,HBD-2の発現様態と転写制御因子を解明することを目的とした。歯周病罹患歯肉中にHBD-2のmRNA発現を検出し,そのcDNAをクローニングした。また,同歯肉を用いた組織免疫染色によって歯肉上皮顆粒層にHBD-2を検出した。この遺伝子をテトラサイクリンによって転写活性を制御することができる哺乳動物発現ベクターpTRE-Mycに挿入し,子宮頚部上皮癌細胞にin vitro遺伝子導入を行って,テトラサイクリンを添加することによってHBD-2遺伝子(hbd-2)の転写を制御した。そして,この細胞の溶解液中のHBD-2の産生をELISA法によって確認した。さらに,この細胞溶解液は大腸菌に対して抗菌活性を示すことがわかった。今後は,ラット等を用いたin vivoにおける遺伝子導入において,テトラサイクリンによる制御を試みる必要がある。一方,導入と発現の効率を向上させるために,海外の研究者の協力の下,ウイルス由来の新規発現ベクターにhbd-2を挿入している途中である。また,hbd-2プロモーターをクローニングし,β-ガラクトシダーゼをレポーター遺伝子として有しているpSEAPベクターに挿入した。これを子宮頚部上皮癌細胞に導入し,細菌内毒素刺激下での同細胞の産生するβ-ガラクトシダーゼ活性を測定することによって,hbd-2プロモーター領域中の転写制御領域を特定することを試みた。その結果,転写開始点から352bp上流領域に制御部位が存在することがわかった。今後は,この部に結合する転写制御因子を特定する必要がある。歯周病罹患歯肉中にヒト型ベータディフェンシン-2(hBD-2)のmRNA発現を遺伝子増幅法によって確認し,そのcDNAをクローニングした。その発現量は,炎症度の強さに比例する傾向があった。この遺伝子を,ヒトelongation factor-1のプロモーターと連結した哺乳動物系細胞用の発現プラスミドベクターに挿入した。これを用いて,ヒト口腔上皮由来細胞等にin vitro遺伝子導入を行い,hBD-2ペプチドの産生を免疫染色によって確認した。しかし,この産生量では,現在のところ抗菌性を発揮するにはいたらなかった。今後は発現量の増加のための改良が必要である。さらに,ラットを用いてin vivoでの遺伝子導入を試みた。hBD-2遺伝子の代わりにレポーター遺伝子を用いた。現在,その遺伝子発現を確認中である。さらに,導入および発現効率を向上させるために,海外の研究者(米国南カリフォルニア大学歯学部顎顔面分子生物学センター)の協力のもと,ウイルスを含めた新規ベクターの利用を検討中である。一方,合成のhBD-2ペプチドを用いて,口腔内細菌に対する抗菌性を検討した。その結果,10%の血清存在下では,抗菌性を全く消失するが,ヒト唾液の存在下では,80%の唾液濃度であっても,抗菌性は70%程度保持されることがわかった。さらに,0.1mMの濃度のhBD-2は同濃度の塩酸ミノサイクリンと同程度の抗菌性を有していた。また,hBD-2のプロモーターをクローニングした。これを口腔上皮細胞に導入してレポーター遺伝子の発現解析を行う準備が完了した。今後,口腔上皮におけるhBD-2遺伝子の発現に関与する転写因子を解析する予定である。