hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
活性化肺胞マクロファ-ジに対する単クロ-ン性抗体からみた肺内免疫動態

AM-1は正常家兎の肺胞Mφとは反応せず、死菌BCG感作家兎の肺胞Mφと反応性を示したことから、AM-1の認識している表面膜抗原はマクロファ-ジの活性化に関連した抗原と推定され、その早期より出現する抗原と考えられる。家兎の活性化肺胞Mφを認識する抗体の報告は未だなく、本抗体は、肺胞マクロファ-ジの活性化の機構、肉芽腫性肺疾患の研究において極めて有用な抗体と考えられる。今後、認識抗原と機能の関係を明らかにする予定である。正常家兎の肺胞マクロファ-ジ(AMφ)とは反応せず,BCG感作家兎のAMφと反応する単クロ-ン性抗体,AMー1について,各種細胞,組織との反応性を検討するとともに,Mφ機能との関係について研究した.1.培養AMφとの反応性:正常家兎のBALーMφを各種物質を添加したRPMI1640培地で5%CO_2,37°C,24時間培養した後,AMー1との反応性を測定した.AMー1に対する陽性率は,RPMIのみ(無血清):9%,RPMI+BCG:8%,RPMI+胎児牛血清(FCS):66%,RPMI+自己血清:40%,RPMI+MIF/MAF:76%であった.また,FCS添加RPMI1640培地で同様に培養し経時的にみると,培養前:1%,培養6時間後:2%,12時間後:31%,24時間後:66%,48時間後:49%,72時間後:36%であった.正常家兎AMφは無血清培養しても,AMー1に対する反応性をほとんど示さないが,血清あるいはリンフォカイン添加培養では,培養12時間後から反応性を発現し,24時間後がピ-クであった.2.AMー1のAMφ貪食能に与える影響:貪食率は,細胞に対して20倍のFITC標識ビ-ズを加え,37°C,30分間培養後,測定した.BCG感作家兎のAMφの貪食率は73%と正常家兎の63%に比して亢進していたが,AMー1で4°C,1時間,前処置すると(BCG感作家兎AMφ:90%以上反応,正常家兎AMφ:5%以下),BCG感作家兎AMφ:64%,正常家兎AMφ:64%とBCG感作家兎AMφで貪食率が抑制された.AMー1の認識する抗原はAMφの活性化の早期より発現する抗原と考えられ,AMφの機能と関連していることが推定された.
サンドイッチ型宇宙太陽発電衛星の実証モデルによる開発研究

地球環境に優しく大容量の新しい発電システムが求められている現在、宇宙で発電し、電波の形で地上に送電する宇宙太陽発電衛星は、まさしく二酸化炭素の発生がたいへん少ないクリーンな大型代替エネルギー源の有力な候補の一つと言える。本研究で提案するサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星のコンセプトは二重の反射板により太陽光を集光し、サンドイッチ構造の発送電モジュールにより太陽光発電およびマイクロ波に変換し地上に送電する集光型宇宙太陽発電衛星の構想である。長所は、打ち上げコストを大幅に削減できる重量の低減と、システムの簡素化による信頼性の向上である。システムの軽量化と簡素化を実現する方法は、まず太陽電池による発電部分とマイクロ波送電部分を表裏一体型のサンドイッチ構造にした点である。このサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星の実証モデルの製作により、コンセプトや技術的問題点が明確となり、実用化に向けたより高度な技術開発へと発展させることが、本研究の重要な目的である。本研究での主な成果として、(1)アンテナ素子直結型高効率FET増幅器に関して、2次高調波を制御することにより、利得10.51dB、最大出力34.76dBm、電力負荷効率54%を得ることができた。(2)CPU制御の移相器を開発した。最大位相誤差は、パイロット信号用では0.15°、送電用では0.47°となり、送電距離2mでは目標地点からのずれはパイロット信号用5.2mm、送電用16mmとなり、十分な精度を持った移相器である。(3)レクテナ素子の開発では、レクテナの素材に金属板を用い、入出力フィルタにはスタブ型フィルタを用いる事で素子の構造を出来る限り簡略化した。変換効率は150350mWの範囲で80%以上得ることができ、最大で82.9%を得ることができた。(4)レクテナのアレイ化に関して、最適素子間隔は正方形配列が0.65λ、正三角形配列が0.81λであった。これまでに提案してきたサンドイッチ型SPSの総合システムのモデルを製作し、World Space Congress(Houston,2002年10月)にて展示を行った。製作したモデルは、インフレータブル構造を用いた一対の反射鏡、サンドイッチ型の発送電モジュール、地上の受電アンテナで構成され、太陽光からレクテナまでの総合的な変換効率など、SPS構想の可能性および効率面での実用性を示すことを目的とするものである。反射鏡の構造体としては、軽量性・収納性の面からインフレータブル構造がもっとも実現可能性が高い。今回のモデルにおける反射鏡は、鏡面としてアルミ蒸着したポリイミドフィルム、軸として三軸織物を用いたインフレータブルチューブを用いた。サンドイッチ型発送電モジュールのモデルは、25枚の太陽電池パネルと16個の小型発送電モジュールで構成した。送電アンテナには誘電体基板で容易に作製可能なスロットアンテナを採用した。また送電面の金属板は放熱板の役割を果たす。小型発送電モジュールの上面に2.45GHz送電用スロットアンテナおよび1.225GHzパイロット信号受信用アンテナ、内部に移相器および制御用CPU、パイロット信号の位相差検出用ミキサで構成した。これらの回路をひとまとめにしてモジュール化することで大量生産が容易となり、生産性の向上を図ることができる。静止衛星軌道から地上のレクテナの方向にマイクロ波ビームを制御するには、レトロディレクティブ方式がもっとも有効と考えられるが、そのためにはマイクロ波の高精度な位相制御が重要となる。今回のモデルでは移相器制御用CPUを用いて5ビット間隔での位相制御を試みた。位相は360度制御されていることが確認され、最大誤差は約5°を実現した。

今後この成果をもとに、更に改良を加え宇宙太陽発電に不可欠な技術を確立していく計画である。昨年度に製作し、World Space Congress (Houston,2002年10月)で展示を行ったサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星(SPS)の総合システム・モデルの改良を本年度行った。製作したモデルは、インフレータブル構造を用いた一対の反射鏡、サンドイッチ型の発送電モジュール、地上の受電アンテナで構成され、太陽光からレクテナまでの総合的な変換効率、SPS構想の可能性および効率面での実用性を示すことを目的に試作した。モデルは反射鏡で集光し太陽電池で発電し、発電された電力は増幅器によりマイクロ波に変換され、レクテナにより元のDC電源に再変換することに成功した。しかしながら、効率は予想より低く、改良点が多々見いだされた。本年度はこの改良を行った。増幅器の改良点は、高出力化と高効率化、特に無駄な消費電力の削減をおこなった。最終段の増幅器において、Inverse Fクラスによる高効率化と10Wクラスの高出力化を目指した。バイアス回路では、安定化のため抵抗に電流を常時流していたが、LC回路への置き換えで、安定化と省エネを実現した。前置増幅器でもFクラスによる高効率化と不必要な消費電力の削減を行った。移相器では、移相器要素間でのインピーダンス不整合をスタブにより調整し、1dB以上向上することができた。移相器と増幅器の干渉の低減を行うために、増幅器の段数を2段から3段へと変更し、干渉を低減することができた。この改良により全増幅器への分配器の電力が減り、分配器の損失も抑えることができた。4素子のスロットアンテナからなる送電アンテナを個別に調整をとることにより、送電電力を増やすことができた。レトロディレクティブ・アンテナにおける位相差検出回路も既製品の検出器を2段にすることにより、高速で高精度な測定を実現することができた。SPS建造でも五角ねじり折りによるインフレータブル柱の安定な伸展を実現した。以上の改良の成果をもとに来年度総合的な効率面における検討を行う予定である。平成16年度は本研究の最終年度にあたり、平成14年度に製作しWorld Space Congressで展示したサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星の総合システム・モデルの完成をめざすとともに、3年間の研究成果をまとめた。本モデル開発は、発電から受電までの総合効率を実用レベルまでに向上させ、宇宙太陽発電衛星の実現性の実証を目指すものである。本年度の開発テーマとして効率向上のキーである最終段の増幅器および受電アンテナ素子であるレクテナの改良と、送電アンテナにおける電力分布の改良により、送電から受電への送電効率の向上を目指した。マイクロ波増幅器の効率向上には今までF級増幅を開発したが、今回は逆F級増幅を試みた。逆F級はF級と電圧電流波形を逆転したもので、高出力の場合の効率が高いとされている。二次および三次高調波に対するフィルターを改良して、常にF級より高い効率を示すことができた。レクテナに関しては、平衡線路型から同軸線路型に改良することにより、レクテナからの再放射を抑えることが可能となり、効率の向上とともに不要波の放射を極力抑えることができた。
次世代の加速器を利用したニュートリノ実験の可能性の探究

本研究は次世代の高エネルギー陽子シンクロトロンを用いてニュートリノ散乱実験をおこなった場合、どのような物理研究が可能であり、その研究が現在までの素粒子物理学の知見にどのような影響を及ぼすか考察することを目標とした。近い将来世界各地で新しい陽子シンクロトロンの建設、または従来からある陽子シンクロトロンのの改良が予定されている。これらの加速器の陽子ビームからニュートリノビームを生成した場合、既存のものに比べて1桁高いエネルギー、しかも非常に強度の高いビームを得ることが出来る。この条件を利用すればニュートリノ種を限定した実験,新ニュートリノ種での実験、大粒子束でのナロ-バンドビーム(比較的エネルギーの揃ったニュートリノ束)実験等の手法を用いて未検索領域での物理測定が可能である。一例として、τニュートリノの精密測定および長基底での他ニュートリノ種からτニュートリノへのニュートリノ振動検索実験は、素粒子の世代間のユニバーサリティー、ニュートリノの質量を探る大切な実験である。この実験を行うには、まだ確率されていない、τニュートリノ反応事象判別手法が必要とされる。判別には、荷電流相互作用で生じたτの崩壊点を事象毎に決定すること、荷電流相互作用で生じたτの崩壊二次粒子の種類と運動量を決定することが必要となる。一方ニュートリノ実験を行う時は、事象数を多くするため、できるだけ質量の大きな測定器を用意する必要がある。限られた財源で、上記実験を実現するためには、核要請をどこ迄取り入れる必要があるか、さらなる検討が必要となる。
ホウ素置換基の反応特性を活かした新規[18F]CF3基標識技術の開発研究

本研究では、芳香環へのトリフルオロメチル化反応を開発するために、アリールホウ酸を原料に用い、2種類の合成経路に従って検討を行った。その結果、CF2CO2Et基やCF2PO(OEt)2基のCF3基への変換反応は進行しなかった。一方、CuCF3を系中で発生させて反応に使用した場合に、目的物の生成を確認することができた。この条件では、副生成物として脱ホウ素化体とハロゲン化体が得られてくることを明らかにした。今後、目的物の収率向上に向けて、条件をさらに検討する必要がある。今年度は、1-ナフチルホウ酸を前駆体として1段階でホウ酸からトリフルオロメチル基に変換する条件について検討を行った。反応系中でCF3アニオンを発生させる条件として、すでに報告されているKFとClCF2CO2MeもしくはClCF2CO2Naを用い、銅塩との錯体形成を90-120°Cで行った。銅塩にはヨウ化銅と酢酸銅を使用した。その結果、塩基存在下、加熱条件では3-5時間ですでに脱ホウ素化したナフタレンと1-ヨードナフタレンが主生成物として得られ、目的物である1-トリフルオロメチルナフタレンはtrace量でしか得られなかった。反応系中で発生するCuCF3の安定性が酸素存在下に弱い可能性も考え、窒素雰囲気下でも行ってみたが、大幅な収率の改善には至らなかった。また、モデル化合物であるナフタレンの反応性が低い可能性もあるので、他のモデル化合物として4-ビフェニルホウ酸を用いて、反応条件の検討を行った。しかしながら、結果はナフタレンの時と同様に主生成物として脱ホウ素したビフェニル体と4-ヨードビフェニルが得られ、trace量で目的物が得られるのみであった。参考までに4-ヨードビフェニルを出発原料にトリフルオロメチル化を行ったところ、より多くの目的化合物が得られた。以上の結果から、ホウ素誘導体を出発原料にした場合、目的物が生成するよりも脱ホウ素化、ヨウ素化が早く進行してしまうため、そのような副反応を抑える条件での検討が必要であることが分かった。今年度は、原料に4-ビフェニルホウ酸を用い、1段階でトリフルオロメチル基に変換する条件について検討を行った。CF3化試薬としてこれまで使用していたKFとClCF2CO2Meをやめ、KOH、BrCF2P(O)(OEt)2とKFを使用した。反応は室温条件下で行った。銅塩にはヨウ化銅を用いて塩基の使用量、KFの使用量、溶媒を変え、CF3化の条件検討を行ったところ、目的物である4-トリフルオロメチルビフェニルの生成をわずかではあるが確認できた。しかしながら、やはり脱ホウ素化化合物が室温条件下においても確認された。そこで、条件の最適化を行ったが、収率の改善には至らなかった。空気存在下、溶媒に水が共存していることで、反応活性種になると考えられるCuCF3が分解しやすくなっている可能性も考えられる。次に、別法としてホウ素置換基をCF2SO2R(R =アルキルorアリール)基に変換し、KFでCF3基に変換する方法について検討した。まず、ホウ素置換基をCF2SO2Ph基へ変換する方法は酢酸パラジウム存在下、配位子と塩基を加えて90°Cで検討を行った。しかしながら、目的の置換基導入には至らなかった。これまでの年度では、アリールホウ酸と反応系中で発生させたCF3アニオン種を銅塩でトラップしたCuCF3との反応を中心に検討を行ってきた。今年度は、前駆体と18Fを反応させてCF3へと変換できるアプローチの探索を中心に行うこととした。そこで、トリフルオロメチル化反応を行うために必要な前駆体としてビフェニルにCF2X(X = SO2Ph, CO2Et, PO(OEt)2)が付いた化合物の合成検討を行った。CF2SO2Ph基の導入については酢酸パラジウム存在下、PhSO2CF2Hと塩基を用いて行ったが、導入が可能な条件を見出す事はできなかった。一方で、CF2CO2Et基およびCF2PO(OEt)2基の導入は、パラジウム触媒存在下、それぞれBrCF2CO2Et、BrCF2PO(OEt)2を用いる事で達成する事ができた。次に合成したArX(X=CF2CO2Et、CF2PO(OEt)2)を原料にしてKFとの反応を検討した。反応を進行しやすくするためにルイス酸の添加条件等も考慮し、現在条件の最適化を行っているところである。一方で、これまでCuCF3を合成するためのCF3ソースとしてClCF2CO2NaなどとKFを加熱条件で混合することにより発生させるのが通常であったが、加熱条件であるため、生成してきたCF3アニオンはすぐに分解する事が考えられた。そこで低温下でもCF3アニオンが生成できるように前駆体の見直しを検討した。候補としては、HCF2X(X=OTf、OTos、O-Ar-NO2など)である。これまでにBrCF2PO(OEt)2を用いたフェノール誘導体のCF2化反応を行うことで4-NO2PhOCF2H、2,4-NO2PhOCF2Hを合成する事に成功している。今後は、直接CF3化(銅を触媒として用いる)の方法と前駆体にCF2X基が導入されたものを用いてCF3化の条件を精査する。

本研究では、芳香環へのトリフルオロメチル化反応を開発するために、アリールホウ酸を原料に用い、2種類の合成経路に従って検討を行った。その結果、CF2CO2Et基やCF2PO(OEt)2基のCF3基への変換反応は進行しなかった。一方、CuCF3を系中で発生させて反応に使用した場合に、目的物の生成を確認することができた。この条件では、副生成物として脱ホウ素化体とハロゲン化体が得られてくることを明らかにした。今後、目的物の収率向上に向けて、条件をさらに検討する必要がある。今年度は、モデル化合物に4-ビフェニルホウ酸を用いてトリフルオロメチル基へと変換するための方法を検討した。CF3アニオンを発生させるための試薬として、近年良く使われるKFとClCF2CO2Meの組み合わせは使用せず、KF、KOH、BrCF2P(O)(OEt)2を使用して反応の検討を行った。従来の試薬では、HOT合成時にCF3アニオンとCF2[18F]アニオンが競合し、合成したPETリガンドの比放射能が非常に悪くなる恐れが出てきたため、利用しなかった。BrCF2P(O)(OEt)2を用いた場合でも反応系中では、CF3アニオンは生成できることが知られているが、その条件下でCuCF3が安定に存在できるかが不明であり、そのため条件の最適化に時間を要してしまった。一方、別法による方法では当初、ICF2SO2Rを市販品から合成し、使用する事を検討していたが、市販品であるHCF2SO2Phでも反応が十分進行すると考えられたため、計画を一部変更して行った。実際には、まだ、多くの最適化条件を検討できていないが、反応が当初の想定していたより進行しにくい事から予定していたところまで計画を進める事ができなかったと考えている。医歯薬学(1)ホウ酸のCF2SO2Ph化の条件検討を引き続き行う。その際に、試薬として、HCF2SO2Phだけでなく、ICF2SO2Phも合成し、併せて合成検討を行う。反応の条件検討を行う際には、パラジウム触媒や溶媒、反応温度、反応時間、配位子の組み合わせについて重点的に検討を行う。(2) CF3化試薬として新たにHCF2OTs(可能であればHCF2OTfについても)の合成検討を行う。この試薬の合成が可能になる事で、KFと反応させる事により容易にCF3アニオンを合成する事ができるようになる。ただ、精製は精密な蒸留装置を必要とすることが想定されるため、状況に応じ用意する。(3)(1)および(2)で検討した方法を用いて、それぞれ実際に[18F]KFを用いて自動合成装置にて標識合成を行う。モデル化合物としては4-置換ビフェニルを用意する予定。実際に標識合成が自動合成装置内でできるように、温度、基質の量、反応温度を検討し、さらになるべく工程数を減らし容易に自動合成できるように考慮する。今年度は、モデル化合物に1-ナフチルホウ酸及び4-ビフェニルホウ酸を前駆体として1段階でホウ酸からトリフルオロメチル基に変換する条件について検討を行った。CF3アニオンを発生させるための条件として、既知であるKFとClCF2CO2MeもしくはClCF2CO2Naを用いた。KFによる置換反応後の脱炭酸を経由してのCF3アニオン発生には高い温度が必要なため、90-120°Cで反応を検討した。また、基質をはじめから一緒に加える場合とCF3アニオンを形成後に加える方法も検討した。更に、銅塩にはヨウ化銅と酢酸銅を使用したが、酢酸銅では反応が進行しなかったため、ヨウ化銅を主に使用した。
乾癬皮膚移植SCID-huマウスを用いて乾癬発症機構の解析

乾癬の病態を形成する上で浸潤リンパ球のはたす役割が最近、注目されているが、満足のいく実験モデルは未だ存在しない。ヌードマウスを用いた移植モデルにおいても乾癬型組織反応が消失するにとどまっており、軽度拒絶反応も認められたこと報告されている。そこでわれわれは、遺伝的にT細胞およびB細胞の機能が欠如した重症複合免疫不全を呈するSCIDマウスを用いた移植モデルの作成を試み、移植乾癬皮膚が10週にわたり拒絶反応もなく、生着することを確認できたことより、この系を用いて、乾癬における表皮細胞と浸潤リンパ球のインターラクションの解析を行った。SCIDマウスに10症例より採取した尋常性乾癬病変皮膚を移植し、2週毎に経時的に生検を行い、組織学的ならびに免疫組織化学的に検討した。加えて、同組織を用いてサイトカインのmRNAレベルでの発現についてもRT-PCR法により検索した。移植2週後、表皮索の延長は軽度となり、棍棒状肥厚の形態はそこなわれ、顆粒層が出現、不全角化も不規則となり、4週後には表皮索の延長もほぼ是正され乾癬型組織反応は消失した。真皮のCD3^+ヒトT細胞浸潤(CD4^+細胞優位)も乾癬型組織反応が消失するのと平行して減少し、表皮細胞のHLA-DR^+所見も消失した。またIFNgammamRNAの発現も認められなくなる傾向があった。しかし、移植6週前後になり、浸潤ヒトT細胞が増殖を示す症例が4例で認められ、それらの症例においては表皮下層よりHLA-DRが陽性を示し、乾癬型組織反応が再現された。それにともないIFNgammamRNAの発現も再び認められた。また、1L-12p35mRNAの発現もIFNgammamRNAの発現と相関する傾向がみられた。以上、SCIDマウスにおける移植乾癬皮膚の経時的検討において、一端、正常化した移植皮膚が浸潤リンパ球の増殖により乾癬型組織反応を再現したことは注目すべきことであり、乾癬発症機構を説明する上で有用な所見であるものと考える。なお、乾癬SCID-huマウスの作成も種々の方法で試みたが、ヒトCD3を2週間を越えてフローサイトメーターにて確認することができず、さらなる検討が必要と思われる。
間葉系幹細胞の凝集体導入によるバイオチューブ代用血管移植後の血管壁再構築化促進

生体内組織工学的手法で作製したバイオチューブに間葉系幹細胞を導入することで移植後バイオチューブの早期血管組織への再構築化を達成することを目的とした。GFP組替Lewisラットの皮下脂肪から分離した脂肪由来間葉系幹細胞(ADSCs)の凝集体を作製した。次にGFP陰性ラットの皮下で作製したバイオチューブを腹部大動脈に自家移植し、移植直後にバイオチューブ外表面にADSCs凝集体を貼付けた。移植後3週間でADSCs凝集体由来の細胞がバイオチューブ内腔面に到達し、血管内皮マーカー陽性細胞にて内腔面が完全に覆われていた。従来のバイオチューブの血管内皮化にかかる期間が大幅に短縮された。未だ実用化が困難な径5mm以下の小口径人工血管開発への組織工学的なアプローチとして、自己の結合組織から作成される自家移植用小口径代用血管「バイオチューブ」の開発を進めている。バイオチューブは移植後数ヶ月で自己組織化し血管壁再構築が認められたが、自己組織化するまでの数ヵ月間は血栓閉塞の危険性があり、より迅速な血管壁再構築を誘導する技術が必要である。本研究では、バイオチューブに内皮や平滑筋細胞の前駆細胞を含む細胞群である間葉系幹細胞である脂肪由来間質系幹細胞(Adipose-derived stromal cells; ADSCs)を導入することで移植後バイオチューブの早期血管組織への再構築化を達成することを目的とする。緑色蛍光タンパク質(Green fluorescest protein; GFP)組み替えLewisラットの皮下脂肪から分離したADSCsを特異荷電培養皿に播種しADSCs凝集体を作製した。次にGFP陰性Lewisラットの皮下にシリコーン円柱基材(径1.5mm、長さ20mm)を4週間埋入し、周囲に形成されたカプセル化組織を摘出、基材を抜去することでバイオチューブを得た。得られたバイオチューブをラット腹部大動脈へ自家移植し、移植直後のバイオチューブ外表面にGFP組み替えラットから得られたADSCs凝集体を貼付け閉腹した。コントロールとしてADSCs凝集体の貼付けを行わないモデルを作製した。移植後2週後に摘出したところADSCs凝集体由来のGFP陽性細胞がバイオチューブの全周を被服するとともに壁内部にも浸潤、内腔面まで到達していた。ADSCs凝集体由来の細胞が直接的にバイオチューブの内皮化に寄与していることが示唆され、コントロール群に比べてバイオチューブの組織再構築化期間が短縮されると期待された。未だ実用化が困難な内径5mm以下の小口径代用血管への組織工学的なアプローチとして、自己の結合組織から作製される自家移植用小口径代用血管「バイオチューブ」の開発を進めている。本研究ではバイオチューブに内皮や平滑筋細胞の前駆細胞を含む細胞群である間葉系幹細胞の脂肪由来間質系幹細胞(Adipose-derived stromal cells; ADSCs)を導入することで移植後バイオチューブの早期血管組織への再構築化を達成することを目的とする。緑色蛍光タンパク質(Green fluorescest protein; GFP)組み替えLewisラットの皮下組織から分離したADSCsを特異荷電培養皿に播種しADSCs凝集体を作製した。コントロールとしてADSCs凝集体の貼付けを行わないモデルも作製した。移植後2週後に摘出したところADSCs凝集体由来のGFP陽性細胞がバイオチューブの全周を被覆すると共に壁内部にも浸潤、内腔面まで到達していた。ADSCs凝集体由来のGFP陽性細胞がバイオチューブの内皮化に寄与していることが寄与され、コントロール群に比べてバイオチューブの血管組織再構築化期間が短縮されると期待された。特に今年度においてはその再現性実験を行い、同様の現象が起こることを確認した。これまでの実験でADSCs凝集体を移植後のバイオチューブに貼付けることで、コントロール群に比べ血管壁再構築化が促進される可能性が高いことが示唆された。再現性実験も行い、同様の結果が出ていることも確認している。本研究においての仮説を裏付ける結果となり、研究目的の達成度としてはおおむね順調に進展していると言える。実用化が困難な径5mm以下の小口径人工血管開発への組織工学的なアプローチとして、自己の結合組織から作製される自家移植用小口径代用血管「バイオチューブ」の開発を進めている。バイオチューブは移植後数ヵ月で自己組織化し血管壁再構築が認められたが、自己組織化するまでの数ヵ月間は血栓閉塞の危険性があり、より迅速な血管壁再構築を誘導する技術が必要である。本研究では、バイオチューブに内皮や平滑筋細胞の前駆細胞を含む細胞群である間葉系幹細胞を導入することで移植後バイオチューブの早期血管組織への再構築化を達成することを目的とする。

移植直後のバイオチューブ外表面にGFP組み替えラットから得られたADSCs凝集体を貼付け閉腹した。コントロールとしてADSCs凝集体の貼付けを行わないモデルを作製した。移植後2週後に摘出したところADSCs凝集体由来のGFP陽性細胞がバイオチューブの全周を被服するとともに壁内部にも浸潤、内腔面まで到達していた。これまで移植後数ヵ月かかっていたバイオチューブの自己組織化が、本方法を用いることで数週間に短縮されていることがわかった。ADSCs凝集体由来の細胞が直接的にバイオチューブの内皮化に寄与していることが示唆され、コントロール群に比べてバイオチューブの組織再構築化期間が短縮されると期待された。生体内組織工学的手法で作製したバイオチューブに間葉系幹細胞を導入することで移植後バイオチューブの早期血管組織への再構築化を達成することを目的とした。GFP組替Lewisラットの皮下脂肪から分離した脂肪由来間葉系幹細胞(ADSCs)の凝集体を作製した。次にGFP陰性ラットの皮下で作製したバイオチューブを腹部大動脈に自家移植し、移植直後にバイオチューブ外表面にADSCs凝集体を貼付けた。移植後3週間でADSCs凝集体由来の細胞がバイオチューブ内腔面に到達し、血管内皮マーカー陽性細胞にて内腔面が完全に覆われていた。従来のバイオチューブの血管内皮化にかかる期間が大幅に短縮された。これまでの実験でADSCs凝集体を移植後のバイオチューブに貼付けることで、コントロール群に比べて血管壁再構築化が促進される可能性が高いことが示唆された。本研究においての仮説を裏付ける結果となり、研究の目的の達成度としてはおおむね順調に進展しているといえる。今後、移植実験を数多く行い再現性を検討する予定である。これまでの実験でADSCs凝集体をバイオチューブに貼付けることで、コントロール群に比べ血管壁再構築化が促進されることがわかった。今後臨床応用へ向けたロンググラフトへの応用を行う。10cmを超えるバイオチューブを移植しADSCs凝集体をグラフトに貼付けることでロンググラフトにおいても内皮化を促進できるかどうか検討する予定である。血管外科学これまでの実験でADSCs凝集体を移植後のバイオチューブに貼付けることで、コントロール群に比べて血管壁再構築化が促進される可能性が高いことが示唆された。また臨床へ向けたロンググラフトへの応用の検討も行う。10cmを超えるバイオチューブを移植しADSCs凝集体をグラフトに貼付けることでロンググラフトにおいても全長で内皮化を促進できるかどうか検討する予定である。研究代表者の健康状態の理由で当初予定していた実験を進められなかった。そのため移植実験に使用する予算の一部が執行できなかった。しかし実際に施行できた実験からは充分な成果が得られている。研究代表者が病気療養中であったため、当初予定していた実験を進められなかった。そのため、移植実験に使用する道具などの予算の一部が執行できなかった。しかし実際に施行できた実験からは充分成果が得られている。今後、これまでの実験結果の再現性の確認やさらなる発展をさせるための実験動物購入や実験道具などの購入に充てる予定である。
湖沼において漸増する難分解性溶存有機物の特性・起源と物質収支

霞ヶ浦における難分解性の溶存している有機物(難分解性溶存有機物)について、20012007年において、主要発生源(河川水、底泥溶出、下水処理水、降雨、内部生産)の寄与が定量的に算定された。河川水由来は平均68%、底泥溶出は12%、下水処理水は2.9%、降雨0.7%、内部の生物生産は18%であった。アオコが発生した2007年に、底泥溶出と内部生産の寄与が急上昇した。霞ヶ浦5地点,主要流入4河川で毎月水サンプルを採取して溶存有機物(DOM)分画等の分析に供した。また,毎月湖内3地点で底泥コアを採取して間隙水中のDOM,溶存態リン,溶存態窒素,硫酸イオン等のマクロイオン濃度を測定した。冷凍保存サンプルを対象として,2006年,湖内5地点における溶存糖類組成を測定・解析した。溶存糖(DCHO)は湖水DOM(溶存有機炭素DOCとして)の3.0%-6.4%を占めた。DOMの生分解率(17%-40%)もDCHOの分解率(36%-90%)の方が高かった。湖水ではキシロースが卓越していた。霞ヶ浦において過去28年間に渡って採取されてきた底泥表層(深さ15cmまで)コアサンプルの深度方向および歴史的な窒素安定同位対比(δ^<15>N)の変化パターンを合わせて解析した。堆積後の続成作用によるδ^<15>Nの低下幅は深層でより大きくなった。過去28年間の底泥表層15cmの窒素同位体比の変化は続成作用での同位体比の変化が無視できないほど大きいことが示された。霞ヶ浦への河川からの起源別負荷をより明確に把握するために,霞ヶ浦に流入する大小29河川のうち流域面積が判明している24河川が流入するものに霞ヶ浦流動モデルをバージョンアップした。難分解性フミン物質濃度のシミュレーションにおいて,恋瀬川降雨時調査の結果からL-Q式を作成して降雨時の難分解性フミンの寄与を考慮した。結果,恋瀬川における難分解性フミン物質のピーク時濃度を良好に再現できるようになった。霞ヶ浦に流入する主要4河川,桜川,恋瀬川,花室川および小野川において,20052009年に採取した保存されていた水サンプル中の溶存糖濃度・組成を測定・解析した。河川水で検出された単糖類は霞ケ浦湖水と同じく7種類であった(フコース,ラムノース,アラビノース,ガラクトース,グルコースおよびキシロース)。河川水の溶存糖(DCHO)濃度は0.483.5μMの範囲であり,4月6月以外は霞ケ浦湖水のDCHO濃度よりも低かった。DCHOの収率(有機炭素としてDOMに占めるDCHO割合)は1.5%7.6%で変動しており,冬季と春季以外は湖水の収率よりも低い値を示した。河川水のDCHO組成は,キシロース構成割合が20%以下と湖水よりも低く,グルコースの構成割合が1341%と大きく変動する特徴を示した。グルコース/キシロース比は0.723.8の範囲で,湖水の値よりも高く(より易分解性),特に冬季に極めて顕著な上昇を示した。まとめると,河川水はDCHO濃度や収率がともに霞ケ浦湖水よりも低く,単糖組成も湖水とは大きく異なっていたため,河川水は霞ケ浦湖水のDCHOの動態に顕著な影響を及ぼしていないと示唆された。霞ケ浦湖心において,20052007年に採取した底泥間隙水中の溶存糖(DCHO)の濃度・組成を測定・解析した。底泥間隙水中のDCHO濃度は,霞ケ浦湖水や流入河川水の約半分から2倍に相当する濃度まで非常に幅が広く(1.413μM),さらに,鉛直プロフィールが経時的に大きく変化していた。DCHO濃度は表層02cmと8cm以深で特に高い傾向が示された。季節変動が激しかったのは28cmの層であった。DChHOの収率は2006年5月までとそれ以降では著しく異なっていた。2006年5月以前は全層で1020%と極めて高かったが,それ以降は5080%低下した。2006年5月以降,底泥において劇的な変化が起きたと推測された。霞ヶ浦のろ過湖水を用いて,溶存有機物(DOM)の分解培養実験を実施した。バクテリア2次生産速度,DOM濃度,アミノ酸濃度・組成,糖類組成・濃度等を培養時間に伴って測定・分析した。結果,培養初期数日間でのバクテリア2次生産はとても高く(20-35μC/L/day),霞ヶ浦でのバクテリア活性の高さが示された。

バクテリアのバイオマーカーであるD-アミノ酸を用いて霞ヶ浦DOMプールへのバクテリア由来DOMの寄与を算定した。湖水DOMの40-50%はバクテリア由来であり,海洋DOMの算定値(20-30%)よりも顕著に高いことがわかった。この結果は,陸水DOMプールに対するバクテリア寄与が算定された初めてのケースであり,陸水環境における炭素や窒素循環に対して,バクテリアは想定されていたよりもはるかに重要な役割を担っているを示している。加えて,近年多くの湖沼で報告されているDOM(あるいは難分解性DOM)濃度の上昇もバクテリア由来DOMの増大に起因していると推察された。霞ヶ浦5地点において,3次元流動モデル(100m×100mメッシュ,鉛直5層)を用いて,2001年2007年において,湖水中の難分解性フミン物質(AHS)濃度の長期シミュレーションを実施した。結果として,相対誤差は12.2%(n=420)とモデル予測値は実測値に良好に対応した。起源別に見ると,霞ヶ浦湖心では難分解性AHSの80%以上は河川水由来,下水処理水由来は5%以下,底泥溶出由来は10%20%程度であることがわかった。湖面への直接降雨の影響は無視できた。霞ヶ浦湖盆域において底泥溶出由来の難分解性AHSは2005年まで減少傾向にあったが,2006年に急激に増加に転じた。この変化は,2006年以降に観察されたアオコ発生と関係していると推察された。
多様性風土が貢献意識を介し価値創造に繋がるか　女性活躍推進を通じた成果主義の変革

本研究は、人材の多様性をいかすことで価値創造につなげるプロセスを明らかにすることを目的としている。初年度は、1)定量分析、2)諸外国の研究者との意見交換、3)定性分析、4)海外の文献レビューの4つを行った。1)は、日本に本社を置くグローバルカンパニーの国内外、職場レベルの属性データ、意識調査の結果を用い、第一次分析を行った。同社は近年、性別、年齢、経歴(中途採用)の多様化と、多様性を受け入れる風土、管理職の意識改革に取り組んでいる。同社のデータをマルチレベルで分析した。サンプルは、国内外の約1,000職場、約3万人のデータである。職場レベルの多様性として、管理職および従業員の性別、年齢、中途採用の多様性を用いた。その結果、職場レベルの多様性をいかす風土が、従業員の個々の心理的態度に影響を与えていることが明らかになった。モデルの中核をなす部分が実証できることが明らかになった。2)は、2018年8月に米国シカゴで開催されたアカデミー・オブ・マネジメントの年次大会において、研究発表を行った際に、Alison Konard教授, Dass Parshotam教授らと意見交換を行った。Alison Konard教授は、海外同業他社(近年、ジェンダー・ダイバーシティの取り組みを進めたカナダの企業)の全従業員データを時系列分析しており、人材の多様性研究を長年行っている。3)は、日本に本社を置く別業種のグローバルカンパニーの、欧州のトップマネジメントチームのメンバー、各国子会社のトップに対して、ヒアリング調査を行った。その結果、環境変化に応じて、メンバーの多様性を変容させ、各メンバーのインクルージョンをいかに行っていくかについての時系列的な運用を明らかにした。4)は、とくにインクルージョンの概念について整理し、その結果は、「運輸と経済」に掲載した。1)第一次的に行った定量分析において、当初、想定したモデルに近い実証結果を得ることができた。職場レベルの多様性をいかす風土が、従業員の個々の心理的態度に影響を与えていることが明らかになった。しかしながら、調査依頼先企業によれば、価値創造に関する職場データが、入手しがたく、その点については、今後協議を重ねていく必要性がある。2)諸外国の研究者との意見交換において、本調査テデータが、1つの企業のほぼ全サンプルに該当するため、その点で非常に価値のあるものだとのコメントをいただいた。3)定性分析については、定量調査と同じ企業には、ヒアリング調査をまだ実施できていない。その一方で、別業種のグローバルカンパニーの協力を得て、欧州トップマネジメントチームのメンバー、および各国のトップに対してヒアリング調査を数十人レベルで実施し、今回のモデルを実証する上で希少なデータを得た。4)文献レビューにおいては、「運輸と経済」において結果を報告した。本年度は、引き続き1)定量調査(データ分析)、2)諸外国の研究者とアカデミーオブマネジメントにて意見交換、3)定性調査、4)文献レビューを行っていく。計画の変更を要するのは下記の2つである。1つは、定量分析におけるビジネスパフォーマンスの測定についてである。アンケート調査の協力をいただいた企業から、たとえ同じ業態の職場であったとしても、多くはその職場の環境要因、例えば人口動態の変化などによって、職場パフォーマンスの変動が大きく、また、管理職レベルの異動も多いため、どの時点でのビジネスパフォーマンスを測定することが難しいとの回答を得た。つまり、定量分析を行う全職場の価値創造のデータを得ることが現段階では難しくなった。そこで、うまく職場成果を上げることができているベストプラクティスについて定性調査を行う可能性が出てきた。もちろんデータが入手できるように依頼は続けたい。2つは、定性調査の対象である。もともと定量調査と同じ企業の多くの職場のヒアリング調査を実施する予定であったが、今後、大きな組織構造改革を控えているため、当初予定していた多くの海外店舗のヒアリング調査が難しくなった。そこで、別業種のグローバルカンパニーの協力を得て、欧州トップマネジメントチームのメンバー、および各国のトップに対してヒアリング調査を引き続き実施する。そうすることで、今回の調査設計段階のモデルを実証していきたい。

3)は、日本に本社を置く別業種のグローバルカンパニーの、欧州のトップマネジメントチームのメンバー、各国子会社のトップに対して、ヒアリング調査を行った。その結果、環境変化に応じて、メンバーの多様性を変容させ、各メンバーのインクルージョンをいかに行っていくかについての時系列的な運用を明らかにした。4)は、とくにインクルージョンの概念について整理し、その結果は、「運輸と経済」に掲載した。1)第一次的に行った定量分析において、当初、想定したモデルに近い実証結果を得ることができた。職場レベルの多様性をいかす風土が、従業員の個々の心理的態度に影響を与えていることが明らかになった。モデルの中核をなす部分が実証できることが明らかになった。しかしながら、調査依頼先企業によれば、価値創造に関する職場データが、入手しがたく、その点については、今後協議を重ねていく必要性がある。2)諸外国の研究者との意見交換において、本調査テデータが、1つの企業のほぼ全サンプルに該当するため、その点で非常に価値のあるものだとのコメントをいただいた。3)定性分析については、定量調査と同じ企業には、ヒアリング調査をまだ実施できていない。その一方で、別業種のグローバルカンパニーの協力を得て、欧州トップマネジメントチームのメンバー、および各国のトップに対してヒアリング調査を数十人レベルで実施し、今回のモデルを実証する上で希少なデータを得た。4)文献レビューにおいては、「運輸と経済」において結果を報告した。本年度は、引き続き1)定量調査(データ分析)、2)諸外国の研究者とアカデミーオブマネジメントにて意見交換、3)定性調査、4)文献レビューを行っていく。計画の変更を要するのは下記の2つである。1つは、定量分析におけるビジネスパフォーマンスの測定についてである。アンケート調査の協力をいただいた企業から、たとえ同じ業態の職場であったとしても、多くはその職場の環境要因、例えば人口動態の変化などによって、職場パフォーマンスの変動が大きく、また、管理職レベルの異動も多いため、どの時点でのビジネスパフォーマンスを測定することが難しいとの回答を得た。つまり、定量分析を行う全職場の価値創造のデータを得ることが現段階では難しくなった。そこで、うまく職場成果を上げることができているベストプラクティスについて定性調査を行う可能性が出てきた。もちろんデータが入手できるように依頼は続けたい。2つは、定性調査の対象である。もともと定量調査と同じ企業の多くの職場のヒアリング調査を実施する予定であったが、今後、大きな組織構造改革を控えているため、当初予定していた多くの海外店舗のヒアリング調査が難しくなった。そこで、別業種のグローバルカンパニーの協力を得て、欧州トップマネジメントチームのメンバー、および各国のトップに対してヒアリング調査を引き続き実施する。そうすることで、今回の調査設計段階のモデルを実証していきたい。
ヒト型糖鎖生合成酵素と相同性を有する昆虫由来酵素群の構造機能相関解明と応用展開

N結合型糖鎖はタンパク質の翻訳後修飾の一つであり、ヒトなどの真核生物においてあらゆる生理機能や疾患などに関与する極めて重要な役割を果たしている。医療用の糖タンパク質の生産方法として昆虫細胞やカイコ虫体を用いた発現系が検討されているが、昆虫のN結合型糖鎖の構造はヒトのそれとは異なる点が大きな問題となっている。一方で、昆虫にはヒト型糖鎖生合成に必須な酵素と類似するタンパク質の遺伝子をゲノム中に有しているが、それらの機能や構造はほとんど解明されていない。本研究では、これら昆虫の機能未知酵素群の構造や機能を明らかにし、これらを利用したヒト型糖鎖の合成や新規機能性糖質を創出することを目的とする。
低頻度磁気刺激によるてんかん治療の基礎的研究

経頭蓋磁気刺激法のてんかん治療効果を調べるために、ラットpentylentetrazol誘発てんかんにおける低頻度経頭蓋磁気刺激の効果を検討した。ウイスター系雄ラットで実験をおこなった。実験は産業医科大学動物実験および飼育倫理委員会の承認を得ておこなった。円形コイルを用いて運動閾値の2倍の強度で0.5Hzで30分間ラット頭部を経頭蓋磁気刺激をおこなった後、pentylentetrazolを腹腔内注射した。脳波記録をおこない、同時に発作症状をビデオ記録した。注射後のミオクローヌス発作出現までの潜時は、コントロール群60±11秒(n=10)が磁気刺激群では131±61秒(n=10)に有意に延長した。注射後の強直間代発作出現までの潜時は、コントロール群70±14秒(n=10)が磁気刺激群では203±74秒(n=10)に有意に延長した。注射後の脳波記録でのてんかん波出現までの潜時は、コントロール群54.6±11.5秒(n=10)が磁気刺激群では121.3±60.1秒(n=10)に有意に延長した。コントロール群のラットはすべててんかん重積状態となったが、コントロール群では40%のラットがてんかん重積状態となり、てんかん重積を抑制することも示された。これらの結果は低頻度経頭蓋磁気刺激を行なうことにより、ラットではpentylentetrazol誘発てんかんの発作感受性が低下することを示している。本実験結果は、経頭蓋磁気刺激がてんかんの治療に応用できる可能性を示唆するものである。ラットpentylentetrazol誘発てんかんにおける低頻度経頭蓋磁気刺激の効果を検討した。ウイスター系オスラットで実験をおこなった。実験は所属施設の動物倫理委員会の承認を得ておこなった。コントロール群のラットはすべててんかん重積状態となったが、コントロール群では60%のラットがてんかん重積状態となり、てんかん重積を抑制することも示された。Pentylentetrazolで誘発されたてんかんの発作中では高頻度経頭蓋磁気刺激で脳波のてんかん活動を抑制することが観察された。
磁気併用3次元生体電気インピーダンス・トモグラフィ

磁気を併用した電気インピーダンスCTの3次元化の実現化について、検討した。モデルを使用した測定から、物体のエッジ情報の使用と、渦電の位相制御は2次元画像をより鮮明にすることが確認された。3元画像においては、検出電極の外側に補助電極を設置することで、Z軸方向画像がより鮮明になることが確認された。測定体の片面からの測定で、すなわち、測定体の表面上に電磁石と検出電極を設定することで、深部側の抵抗率推定の可能性が明らかにされた。本年度は3次元のインピーダンス・トモグラフィの構成要素である2次元(X-Y平面)インピーダンス画像の高精度化について、ソフト面とハード面から検討した。具体的な方法は、シミュレーションとモデル実験を用いた。ソフト面では、測定電圧からコンダクタンス分布の算出に用いる二乗残差最少化法における改善を試みた。いままで食塩水中に挿入されたモデルと食塩水の両方のコンダクタンス分布を算出していた。これに対し、残差最少化によるコンダクタンスの算出対象をモデルの部分に限定することを試みた。すなわち、食塩水の部分のコンダクタンスは固定し、モデルの部分のみを二乗残差最少化法の対称にした。その結果、シミュレーションでは物体の形状と絶対値が正確に算出されることが確認された。また、モデル実験でも絶対値には多少の誤差があるが、形状は明確に再現されることが示された。ハード面では、測定部分の電流分布をより平行にすることを試みた。具体的には、Z軸方向において、測定部位の上下外側に補助電極の設置を行い、検出電極間で測定される電位差とモデルのZ軸方向の位置関係について調べた。その結果、補助電極は、測定部位の上下外側の影響を減少させる効果が、モデル実験により確かめられた。したがって、2次元画像においても、今まで困難であった2×2mmの導電性ゴム片の画像が明瞭に検出することが出来た。また、Z軸方向の分解能も向上し、Z軸方向に連続して設置した2つのモデル形状も分離できるデベルで再現された。本年度はより複雑なモデルの2次元画像について検討した。食塩水に入れられた物体のエッジ情報を残差最小化法によるコンダクタンス算出アルゴニズムに取り入れることで、物体の形状より明確に得られることが確認された。また、インピーダンスの絶対値は本法でより正確に算出された。物体内の構造をヒトの腕を参考に、骨あるいは血管と周囲の組織で構成されるモデルを画像化の対象にした。食塩水のコンダクタンスを周囲組織の物に近付けることで、コンダクタンスがそれとは大きく異なる部位の存在を示唆する画像が得られた。このことから、周囲のコンダクタンスに比べ、かなり大きなコンダクタンスの血管あるいはかなり低いコンダクタンスの骨等の画像化の可能性が得られた。磁気を併用した本法をより臨床現場で応用するために、体方面の深さ方向のインピーダンス分布の推定の可能性を調べた。そのために電磁石のインダクタンスが生体のコンダクタンスの影響に変化することが実験的に示された。この結果は、3次元化の一つの方法と考えられる。2次元画像に関して、実際の生体は構造的に異方性があり、したがってそれによるインピーダンスの異方性も考慮する必要性が考えられる。そのため、この異方性の測定を、3相渦電流を応用した方法で行なった。異方性のあるモデルを試作し、それを用いた実験の結果、異方性を正確に測定できることが確認された。本研究は、電極が取り付けられた容器に食塩水を満たし、その中に測定体を挿入して、磁界による渦電流と定電流との重畳による測定電流の分布を制御することで、測定体の抵抗率分布を推定し、その画像化を試みている。今年度はX-Y方向の2次元インピーダンス画像の鮮明化と、z軸方向も取り入れた3次元のインピーダンス画像化を具体的目的としている。そのために、測定体のエッジ情報の利用と食塩水の抵抗率の決定方法について、モデル実験を中心に検証した。その結果、測定体のエッジ情報の使用により、測定体内部のより鮮明な画像が得られることが確認された。また、食塩水の抵抗率を測定体に近い値にすることで、画像の鮮明化につながることが示唆された。3次元の画像化については、Z軸方向の分解能を上げることを目的に、2つの測定電極の外側に補助電極を設置することの有効性について調べた。その結果、補助電極の装着部が等電位になるため、測定部位の電流分布が平行になり、Z軸方向の分解能がより向上することが確認された。また、本法の実用化のひとつとして、生体の片面に測定用の電極及び電磁石を取り付けることで、生体の深部方向(z軸方向)のインピーダンス計測の可能性について調べた。

具体的には、2つの電流成分の位相と強度を調節して、表面では定電流成分と渦電住成分が打ち消し合い、深部で強め合うようにする方法と、その状態で、各成分の強度は変えず位相を反転させ、生体の表面に電流を集める方法を検討した。結果として、深部の電流を強める方法は、体表面に装着された電極では深部情報は検出が困難であった。これに対し、表面に電流を集める方法では、それによって得られる表面に近い部位の情報と、定電流成分のみで測定される情報から、深部の情報を推定できることが確認された。
寄生虫感染は中間宿主(カ類)の防御応答をどのように発現させるか

カなどの媒介昆虫類の生体防御機構の研究は異物の周囲にメラニンが沈着する反応(プロフェノールオキシダーゼ(proPO)活性化系)に着目した研究が多く、異物認識機構に関するアプローチがほとんどなされていない。本課題ではこの問題を解明すべく、カ体液レクチンの生物的役割を明かにするためにオオクロヤブカ体液よりレクチンの精製を試みた。今まで,オオクロヤブカ約7万匹より60ml栓の体液を採取し,種々のクロマトグラフィー樹脂に対する結合・解離を調べた。その結果,DEAE樹脂に結合性があること,および,鉄イオンにアフィニティーが有ることが明らかになった。ゲルろ過では分子量500-600kDaの分画に活性が見られ,キレートアフィニティー-クロマトグラフィーより部分精製された分画をSDS電気泳動で調べたところ,46,48KDaの部分と80kDaの部分にバンドが認められた。これらがCタイプレクチンの候補と思われる。その後,高速液体クロマトグラフィーで精製を進めたが,各分画にはヒト赤血球に対する凝集活性が認められなかった。一方、この体液はヒト赤血球に対して溶血活性を示すが、この溶血に体液レクチンが関与している事が示された。また,in vitroでフィラリア幼虫と体液とを20時間反応させたところ,未処理体液と反応させた幼虫は約半数が部分的な組織崩壊を起こした。しかし,熱処理体液(45 C),EDTAおよびセリンプロテアーゼ阻害剤添加体液では殆ど組織崩壊が起こらなかった。この事より,体液中の溶血活性系と幼虫組織崩壊因子とは何らかの関係があると推察された。これらの結果よりカ体液中に存在するレクチン様タンパク質が異物のメラニン化,寄生虫の組織崩壊に関与している事が強く示唆された。カの体液レクチンが体内に侵入してきた多細胞性の寄生虫のメラニン化の初期段階に関与している事が示唆されて以来、体液レクチンが異物認識機構に関係している可能性が考えられている。現在までに、媒介昆虫類の生体防御機構に関する研究はメラニン合成に係わるProphenoloxidase(Pro-PO)活性化系の構成因子に重点が置かれた研究が多く、異物認識機構に関するアプローチがほとんど見られなかった。本課題ではこの問題を解明すべく、体液レクチンの生物的役割を明らかにするためにオオクロヤブカ体液よりレクチンの精製を試みた。現在までに、オオクロヤブカ約5万匹より45ml程の体液を採取し部分精製を開始している。今までに、オオクロヤブカの体液レクチンは1)45°C10分間の熱処理で赤血球凝集活性が約10倍上昇する事、2)硫安沈殿で飽和度20-30%の分画に活性が認められる事、3)Sepharose 6B樹脂および固定赤血球によるアフィニティークロマトグラフィーで分子量約78kDのタンパク質が活性分画であるなどが明らかになった。しかし、部分精製の収率が非常に悪いためその後の完全精製まで至っていない。一方、この体液中にはヒト赤血球に対して溶血活性を示す因子が存在している事が明らかとなり、興味ある事に、この溶血に体液レクチンが関与している事を示す結果が得られた。非感受性カの体内でフィラリア幼虫が発育部位で組織崩壊を起こす事が観察されているが、このような宿主応答に上記の活性が関係している可能性が考えられる。今年度はより多量の体液(約100ml)を採取する予定で、体液レクチンの完全精製を行ない、そのタンパク質に対する抗体を作製する事、また、溶血活性の部分精製も試みる。

カの体液レクチンが体内に侵入した寄生中類のメラニン化に関与している事が示唆されて以来、体液レクチンが異物認識機構に係わっている可能性が強く示唆されている。カなどの媒介昆虫類の生体防御機構の研究は異物の周囲にメラニンが沈着する反応(プロフェノールオキシダーゼ(proPO)活性化系)に着目した研究が多く、異物認識機構に関するアプローチがほとんど見られていない。本課題ではこの問題を解明すべく、カ体液レクチンの生物的役割を明らかにするためにオオクロヤブカ体液よりレクチンの精製を試みた。今まで,オオクロヤブカ約7万匹より60ml程の体液を採取し,種々のクロマトグラフィー樹脂に対する結合・解離を調べた。その結果,DEAE樹脂に結合性があること,および,鉄イオンにアフィニティーが有ることが明らかになった。ゲルろ過,DEAEクロマトグラフィーより部分精製を試みたところ,Cタイプレクチンの候補と思われるバンドが数本検出された。その後,高速液体クロマトグラフィーで精製を進めたが,各分画にはヒト赤血球に対する凝集活性が認められていない。一方、この液体中はヒト赤血球に対して溶血活性を示すが,この溶血には体液レクチンが関与している事が示された。さて,フィラリア幼虫は非感受性カの発育部位で組織崩壊を起こす事が知られている。in vitroでフィラリア幼虫と体液とを20時間反応させたところ,未処理体液と反応させた幼虫は約半数が部分的な組織崩壊を起こしていた。しかし,熱処理体液(45C),EDTAおよびセリンプロテアーゼ阻害剤添加体液では殆ど組織崩壊が起こらなかった。この事より,体液中の溶血活性系と幼虫組織崩壊因子とは何らかの関係があると推察された。非感受性の本質が何であるかを明らかにする広範な研究が必要と思われる。