hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キナーゼ阻害剤等低分子化合物を用いたB型肝炎ウイルス感染複製機構の解析

B型肝炎ウイルス(HBV)生活環の分子メカニズム、特にこれに関与する宿主細胞性因子に関して十分な理解がされていない。本研究では申請者らが樹立した高効率HBV複製系、HBV感染高許容性細胞を用いてHBV感染複製に関与する宿主因子を同定し、かつ制御メカニズムを解析した。我々はnocodazoleがHBV複製を阻害することから、細胞内微小管がHBV複製の特にcoreタンパク質の多量体化に機能していること、またチューブリンの翻訳後修飾がこれを制御することを明らかにした。またHBV進入を制御するキナーゼを同定した。これらの知見はHBV感染複製の分子機構を理解する上で重要な情報である。本研究ではテトラサイクリンの除去によってB型肝炎ウイルス(HBV)複製を誘導できる細胞株を用いて、HBV複製を抑制する低分子化合物のスクリーニングをおこなった。その結果、細胞毒性を示すことなく培地中HBV DNAを大きく減少させる複数の化合物を同定した。このうち再現よくまた用量依存的に細胞外HBV DNAを減少させた化合物に着目したところ、すでに微小管合成を阻害することが知られているコルヒチンやノコダゾール、ビンブラスチンなどがHBV DNA減少作用を有することが判明した。これらを処理したHBV複製培養細胞においては実際に、線維上の微小管が破壊されていたことより、HBV複製過程に機能的微小管が必要であることが示唆された。また微小管がHBV生活環のどの段階に関わるかを検討したところ、微小管破壊細胞においては細胞外HBV DNAだけではなく、細胞内HBV DNA、キャプシドに内包されるHBV DNA量も同様に減少していた。またこの細胞においてはキャプシドに取り込まれたHBV RNA量も減少させた一方で、HBV coreプロモーター依存的転写活性、細胞内総HBV RNA量、HBV coreタンパク質総発現量には大きな変化がなかった。一方、coreが多量体化したキャプシド量は大きく減少していた。以上のことより、機能的微小管はHBV coreタンパク質の多量体化、それに引き続くHBV RNAのキャプシドへの取り込みおよびHBV DNA産生に役割を果たすことが示唆された。これらの知見は細胞環境を利用したHBV複製機構の一端を示したものであり、今後さらなるメカニズム解析が望まれる。テトラサイクリン誘導系B型肝炎ウイルス(HBV)複製細胞株を用いた化合物クスリーニングにより、細胞骨格形成を修飾する化合物がHBV複製を阻害することが見出された。またこれらの化合物を処理した細胞ではHBVキャプシド形成が低下していることが示された。同時に細胞骨格の翻訳後修飾酵素阻害剤が細胞におけるHBV複製レベルを変化させることより、細胞骨格の翻訳後修飾はHBV複製活性を規定する細胞内環境であることが示唆された。また今回新たに、HepG2-hNTCP-C4細胞を用いた感染実験によりHBV感染を阻害するキナーゼ阻害剤を見出した。このキナーゼ阻害剤がHBV生活環のどの段階を阻害するか、また肝細胞内のどのキナーゼが感染に関わっているかについて現在検討を行っているところである。以上のように細胞内の翻訳後修飾がHBV感染複製を制御していることが示唆されたので、今後その制御機構及びこの制御経路の生理的意義に関して明らかにする。今回の結果より様々な細胞性タンパク質の翻訳後修飾がHBV感染複製の異なるステップを制御していることが明らかとなった。これまでリン酸化やユビキチン化を始めとする翻訳後修飾とHBV生活環の関連は、ウイルスタンパク質自身のリン酸化以外に関しては体系的な報告がない。今後これらの制御メカニズムを明らかにし、また細胞内の修飾酵素自体の発現がどのように制御されているかを解析することによって、ウイルスー宿主相互作用の新たな側面が明らかになると期待される。本研究結果は国内外の学会ですでに成果発表をおこなった内容を含み、また論文としての公表も予定している。このように本研究は当初の予定通りに順調に研究が進行している。B型肝炎ウイルス(HBV)複製培養系を用いて、細胞骨格がHBV coreタンパク質の多量体化を制御していることが示唆された。またHBV coreタンパク質が細胞骨格構成タンパク質のひとつと相互作用しており、この細胞骨格上に高頻度に局在していることが認められた。細胞骨格破壊を誘発することにより、この相互作用に解離が見られ、またHBV coreタンパク質の多量体化および複製レベルの低下が認められた。一方、HBV複製細胞株からHBV高複製クローンと低複製細胞クローンを得たが、これらの細胞においてはcoreタンパク質と細胞骨格の相互作用が異なっており、HBV高複製細胞クローンでその相互作用が顕著であった。これらの結果は、coreタンパク質と細胞骨格の相互作用がHBV複製レベルを規定する一つの要因であることを示唆している。またこれらの制御機構に細胞骨格因子の翻訳後修飾が影響を与えていることを示唆する結果を得た。

またHBV感染培養系を用いて、HBV感染の特に侵入過程を阻害するキナーゼ阻害剤を同定した。このキナーゼ阻害剤の存在下ではHBVだけではなくD型肝炎ウイルスの侵入も阻害されることが明らかとなった。以上のようにHBV感染複製にリン酸化等のタンパク質修飾が重要な役割を果たしていることが示唆された。これらの知見は新たな抗ウイルス薬創出に重要な情報を提供するものである。本研究により、HBV感染複製活性には宿主タンパク質修飾が重要であることが示唆された。当初研究目的としていた、ウイルス感染におけるリン酸化等タンパク質修飾の役割に関しては解析が進み新知見が得られた。今回の結果より機能的微小管がHBV DNA産生過程、特にHBV coreタンパク質多量体化に必要であることが示唆された。これまでcore多量体化およびHBV RNAの取り込みが細胞内のどのような画分で行われているかに関してはほとんど明らかになっていない。本研究結果は、core多量体化/HBV RNA取り込みが微小管上で起こること、あるいはcore多量体化に必要な構成成分が微小管輸送によって供給されることを示唆するものである。本研究結果は国内外の学会ですでに成果発表をおこない、また近々論文作成も予定している。このように本研究は当初の予定通りに順調に研究が進行している。上記翻訳後修飾によってどのようにHBV感染複製レベルが制御されるか、その分子メカニズムを次年度に解析する予定である。またこれまでに認められた制御機構がHBVの様々な遺伝子型でも見られるか、あるいはその特異性に関しても明らかにする。さらにこの制御メカニズムの生理的意義を明らかにするとともに、この機構が創薬標的になるかどうかに関しても検討する。ウイルス学今後は宿主細胞内のHBVcoreタンパク質が細胞骨格をどのように利用して多量体化を可能としているのか、詳細なメカニズムの解明が望まれる。またHBVの侵入過程において宿主タンパク質のリン酸化がどのようにHBV感染効率を上昇させているかの機序解析も興味深いところである。微小管がHBVcore動態と相互作用する機構はいまだ明らかではなく、次年度に解析する予定である。また本年度見られた知見が実際のHBV感染細胞においても認められるかどうか、またHBV遺伝子型によってその制御が異なるかどうかを合わせて検討する。以上の検討により機能的微小管によるHBV複製過程制御の生理的意義およびその一般性に関して考察する。実験の経過により、来年度に実験条件の検討および新たな実験系構築をおこなう。そのまとまった試薬の購入をおこなうために次年度使用額が生じた。これまでPKCがHBVの内在化に関与すること、PKC特異的キナーゼ阻害剤がHBV感染を抑制することを見出してきた。今後さらにHBVの宿主PKC発現・活性への影響、PKCによるHBV内在化制御機構を調べることで、その生理的意義が解明され、より独創性、意義が大きい論文の投稿が可能となり、本研究目的をより精緻に達成できる。
環境税を活用した社会保障改革:失業と経済成長への影響

本年度は,税収中立改革が失業,環境,世代間および世代内の厚生に与える効果を分した.具体的な分析の枠組みは以下のとおりである.Diamndタイプの世代重複モデルに(i)資本の外部不経済および(ii)組合の独占的な賃金決定による失業の存在を導入し,税収中立の制約のもとで,労働税減税と環境税導入をセットにした改革(税収中立改革)が失業,環境,世代間および世代内厚生に与える影響を分析した.分析の結果,次のことが明らかになった.(i)税収中立改革は,雇用と環境の改善をもたらす.(ii)定常状態に注目すると,税収中立改革はある条件のもとで失業者,就業者の非環境効用(消費からの効用)を改善する.(iii)税収中立改革を開始した時点の老年世代に注目すると,環境税導入がもたらす利子率の低下によって彼らが受け取る貯蓄のリターンが低下し,老年世代の非環境効用が低下する.これらの結果は,税収中立改革が世代内の厚生改善には成功するが,世代間トレードオフをもたらすことを示している.この研究結果は,先行研究のChirolue-Assouline and Fodha(2005,Environmental and Resource Economics)と大きく異なる.彼らの分析では,環境税改革開始時の老年世代の厚生も改善することが示されており,改革はある条件のもとで世代間公平性を維持することが指摘されていた.彼らの研究との違いは,外部不経済の仮定が異なることによる.彼らは家計の消費が外部不経済をもたらすと仮定しているため,消費に対する環境税の導入は,老年世代の貯蓄リターンに影響をもたらさなかった.それに対して本研究では,企業が投入する資本が外部不経済をもたらすと仮定しており,資本に対する環境課税が資本の限界生産性を通じて利子率の低下をもたらすことが示された.2005(平成17)度は,理論モデルによる定性的分析に重点をおいて研究を行った.この分析では,Daimond(1965)タイプの世代重複モデルを用いた.具体的なモデルの構造は,以下のとおりである.毎期新しい世代が経済に参入し,若年期と老年期の2期間を生きると仮定する.個人は若年期に働き,賃金を貯蓄して老年期に退職する.若年世代の労働供給は市場の歪みによって制限されるような状況を想定することで失業が描写し,一方,生産活動に付随する排出によって環境が悪化するという状況を想定することで,環境問題を描写した.この理論モデルを用いて,失業保険給付と労働賃金との関係をあらわす置換率に焦点を当て,置換率を一定に保つように社会保障税減税と環境税導入を実施する改革が,失業率と経済成長率,各世代の厚生にどのような影響を与えるかを分析した.分析の結果,以下のことが明らかになった:(1)経済成長率が上昇する;(2)失業率は一定に保たれる;(3)排出量が低下する;(4)改革実施時の老年世代の厚生が低下する一方,改革実施時の若年世代および将来世代の厚生は改善する;(5)世代間の所得移転を組み合わせると,全ての世代の厚生が改善される.したがって,置換率一定の改革に世代間所得移転を組み合わせることで,雇用を維持したまま成長率,環境水準,各世代の厚生を改善する政策が存在することが示された.2006年度(平成18年度)は次の2つの論文を執筆した.論文[1]は,昨年度の研究結果をまとめたものである.失業保険給付の置換率を一定に保つ制約のもとで失業保険負担の削減と環境税の導入をセットにした改革を検討した.分析の結果,以下のことを明らかにした.(1)環境税収が失業保険給付の財源として活用されるため,これが家計に対して正の所得効果をもたらし,その結果,経済成長率は改善する.(2)失業保険負担,環境税負担はともに失業率を増大させるが,置換率を一定に保つような失業保険負担の削減と環境税の導入をおこなったとき,失業率は不変に保たれる.(3)環境税導入によって労働者一人当たりの排出量が削減される一方で,置換率一定の改革のもとで雇用は不変であるため,経済全体の排出量は削減される.(4)改革開始時の老年世代の貯蓄リターンが環境税によって低下するため,この世代の厚生が低下する.将来世代は便益を得るものの,現在の老年世代が損失を被るため,世代間トレードオフが発生する.本論文は,財政学の専門雑誌FinanzArchivに投稿し,採択された.論文[2]では,次の2点について論文[1]の分析を発展させた.第1に,近年注目を集めている税収中立改革に焦点をあて,(税収)-(失業保険給付)が一定となる税収中立な社会保障減税と環境税導入が環境,失業,各世代の厚生に与える影響について見た.第2に,論文[1]ではワークシェアリングを仮定することで世代内分配の問題を無視していたのに対し,論文[2]では世代内で就業者と失業者が存在する状況を想定し,環境税改革が世代内分配に与える影響についても考慮した.分析の結果,税収中立改革は世代内のパレート改善をもたらすが,世代間については論文田と同様の,厚生に関するトレードオフが存在することが明らかになった.論文[2]は現在,学術雑誌に投稿中である.本年度は,税収中立改革が失業,環境,世代間および世代内の厚生に与える効果を分した.具体的な分析の枠組みは以下のとおりである.Diamndタイプの世代重複モデルに(i)

資本の外部不経済および(ii)組合の独占的な賃金決定による失業の存在を導入し,税収中立の制約のもとで,労働税減税と環境税導入をセットにした改革(税収中立改革)が失業,環境,世代間および世代内厚生に与える影響を分析した.分析の結果,次のことが明らかになった.(i)税収中立改革は,雇用と環境の改善をもたらす.(ii)定常状態に注目すると,税収中立改革はある条件のもとで失業者,就業者の非環境効用(消費からの効用)を改善する.(iii)税収中立改革を開始した時点の老年世代に注目すると,環境税導入がもたらす利子率の低下によって彼らが受け取る貯蓄のリターンが低下し,老年世代の非環境効用が低下する.これらの結果は,税収中立改革が世代内の厚生改善には成功するが,世代間トレードオフをもたらすことを示している.この研究結果は,先行研究のChirolue-Assouline and Fodha(2005,Environmental and Resource Economics)と大きく異なる.彼らの分析では,環境税改革開始時の老年世代の厚生も改善することが示されており,改革はある条件のもとで世代間公平性を維持することが指摘されていた.彼らの研究との違いは,外部不経済の仮定が異なることによる.彼らは家計の消費が外部不経済をもたらすと仮定しているため,消費に対する環境税の導入は,老年世代の貯蓄リターンに影響をもたらさなかった.それに対して本研究では,企業が投入する資本が外部不経済をもたらすと仮定しており,資本に対する環境課税が資本の限界生産性を通じて利子率の低下をもたらすことが示された.
マルチインサートコスミドを用いたB型肝炎ウイルスDNAのトランスホーム能の解析

1.B型肝炎ウイルス(HBV)ゲノムを12個タンデムにもつコスミドをヒト胎盤由来のFL細胞株へ導入して, HBs抗原・HBe抗原の高度産生を得たが,培養3ヶ月目には両抗原の産生が著減した. S1法によるmRNAの検討で,上記の両抗原をコードするmRNA以外にX遺伝子のmRNAと新しい1.2キロベースのmRNAが検出された.HBVゲノムは1ヶ月目には細胞あたり16コピーであったが3ヶ月目には4コピーに低下していた.さらに同じコスミドをヒトHeLa細胞へ導入した場合にも,上記の例ほど高くはないがHBs抗原・HBe抗原が検出された.従って,マルチインサートコスミド法がHBs抗原だけでなく,従来ほとんど報告されなかったHBs抗原以外の遺伝子産物を効率よく発現すること,しかしFL細胞の場合には導入されたHBVDNAのコピー数減少に伴って発現量の低下が起ったことが明らかとなった.本方法は方法的には確立され,応用段階に入ったと言える.2.同じコスミドをNIH3T3細胞に導入し,トランスホーム活性を検討したが,現在のところ活性は検出されていない.我々の別の発現系により,一部のHBV遺伝子は種特異的に転写され,げっ歯類の細胞でほとんど発現しないことが分ったため,今後は外来プロモーターを用いた個別遺伝子を高度発現するコスミドを用いて検討する必要がある.3.転写のトランス活性化能が報告されているX遺伝子を高度発現できるコスミドを作成するため,使い易いカセットプラズミドを作成した.これを用いて, SV40初期プロモーターからX遺伝子を発現する転写単位を25個持つコスミドの作成に成功した.今後このコスミドを用いて, X遺伝子のトランスホーム活性を検討する.備品として購入したビーズウォッシャーは, HBs抗原・HBe抗原の検出・定量に用いられた.1.B型肝炎ウイルス(HBV)ゲノムを12個タンデムにもつコスミドをヒト胎盤由来のFL細胞株へ導入して, HBs抗原・HBe抗原の高度産生を得たが,培養3ヶ月目には両抗原の産生が著減した. S1法によるmRNAの検討で,上記の両抗原をコードするmRNA以外にX遺伝子のmRNAと新しい1.2キロベースのmRNAが検出された.HBVゲノムは1ヶ月目には細胞あたり16コピーであったが3ヶ月目には4コピーに低下していた.さらに同じコスミドをヒトHeLa細胞へ導入した場合にも,上記の例ほど高くはないがHBs抗原・HBe抗原が検出された.従って,マルチインサートコスミド法がHBs抗原だけでなく,従来ほとんど報告されなかったHBs抗原以外の遺伝子産物を効率よく発現すること,しかしFL細胞の場合には導入されたHBVDNAのコピー数減少に伴って発現量の低下が起ったことが明らかとなった.本方法は方法的には確立され,応用段階に入ったと言える.2.同じコスミドをNIH3T3細胞に導入し,トランスホーム活性を検討したが,現在のところ活性は検出されていない.我々の別の発現系により,一部のHBV遺伝子は種特異的に転写され,げっ歯類の細胞でほとんど発現しないことが分ったため,今後は外来プロモーターを用いた個別遺伝子を高度発現するコスミドを用いて検討する必要がある.3.転写のトランス活性化能が報告されているX遺伝子を高度発現できるコスミドを作成するため,使い易いカセットプラズミドを作成した.これを用いて, SV40初期プロモーターからX遺伝子を発現する転写単位を25個持つコスミドの作成に成功した.今後このコスミドを用いて, X遺伝子のトランスホーム活性を検討する.備品として購入したビーズウォッシャーは, HBs抗原・HBe抗原の検出・定量に用いられた.
オートファジーがマダニの血液消化と原虫媒介に果たす役割の分子・免疫形態学的解明

マダニ類は顕著な飢餓耐性をもつ吸血性節足動物であり、彼らの長期間にわたる飢餓期間のエネルギー源を理解するために我々は自食作用とも言うべきオートファジーに注目した。まず、オートファジー(HlATG)関連遺伝子をマダニ臓器別ESTデータベースをもとに同定し、分子・免疫形態学的にその発現が遺伝子・タンパク質レベルで飢餓状態にある個体で最大になることを実証した。これにより、マダニの飢餓耐性にオートファジーが重要な役割を果たしていることが示された。オートファジーについては多様な生物において様々な機能が報告されているが、マダニにおいては数年以上に及ぶ彼らの一生を数日間の吸血3回程度で生存しうるという特徴的な飢餓耐性を支えるために消化管上皮で機能していることが強く示唆された。そこで、消化器官である中腸におけるマダニ自身の「生存基盤」となる消化のメカニズムを解明する一環として、(1)オートファジーがどのようなタイミングで起こっているかを明らかにし、それが(2)マダニ類の飢餓耐性に関してどのような役割を果たしているかを解明することを目的としている。オートファジーはオートファゴソームと呼ばれる膜構造体によって自身の細胞質や細胞内小器官を包み込み、消化が行われる。他の生物において報告されている数多くのオートファジー関連遺伝子のうち、研究協力機関において確立されているマダニの臓器別ESTデータベースをもとに、そのオートファゴソーム形成に関わっていると考えられる重要ないくつかのホモログを確認した。さらにそれらの遺伝子は明らかにマダニの吸血後一定の時間を経過した飢餓状態の時に発現していることを明らかにし、これらは我々の仮説を十分に裏付けるものであった。また、そのうち特に重要と考えられるHlATG8,HlATGl2の2つの遺伝子の単離・同定およびそのタンパク発現も行い、それを抗原とした抗体を作成し、飢餓状態のマダニの中腸上皮細胞内の膜構造体における局在を免疫形態学的に明らかにした。今後、すでに同定した遺伝子やそのタンパク、さらに必要であれば新たなオートファジー関連遺伝子の検索を行い、それらの発現をより詳細に調べて中腸細胞内でのオートファゴソーム形成および消化の過程を明らかにすることで、マダニの飢餓耐性における機能を解明する予定である。研究協力機関において確立されているマダニの臓器別ESTデータベースをもとに、最初に確認されたHIATG12に加え本年度はHIATG3, HIATG4, HIATG8というそのオートファゴソーム形成に関わっていると考えられる重要ないくつかのホモログの発現を確認した。さらにそれらタンパク質のマダニの発育ステージに伴う発現時期・細胞内局在を分子生物学および免疫形態学的に調べ、それらの遺伝子は明らかにマダニの吸血後一定の時間を経過した飢餓状態の中腸細胞質内に発現していることを解明したが、これらは我々の仮説を十分に裏付けるものであった。一方で、飢餓状態以外のマダニの発育ステージ、すなわち吸血や脱皮、さらには卵形成など多くのイベントとオートファジーの発現には予想以上に複雑な関係があることが明らかになってきたため、さらなる解析が必要となってきた。そこで、すでに同定した遺伝子やそのタンパク質のさらに発現解析を続けており、マダニ中腸細胞内でのオートファゴソーム形成および血液消化との関わりを詳細に調べることで、マダニの飢餓耐性におけるオートファジーの機能を解明していく。多様な生物において様々な機能が報告されているオートファジーが、数年以上に及ぶ彼らの一生を数日間の吸血3回程度で生存しうるというマダニの特徴的な飢餓耐性を支えるために消化管上皮で機能していると考えた。そこで、消化器官である中腸におけるマダニ自身の「生存基盤」となる消化のメカニズムを解明する一環として、(1)オートファジーがどのようなタイミングで起こっているかを明らかにし、それが(2)マダニ類の飢餓耐性に関してどのような役割を果たしているかを解明することを本研究の目的とした。研究協力機関において確立されているマダニの臓器別ESTデータベースをもとに、これまでHlATG12に加えHlATG3,HlATG4,HlATG8というオートファジーに関わっていると考えられる重要ないくつかのホモログの発現を確認してきた。そこで、本年度はさらにReal-time PCRによってこれらが吸血期よりも未吸血期により高い発現を示すことが明らかにし、他の動物で示されているのと同様にATG8 conjugation systemが未吸血期のダニにおいて機能していることが示唆された。

組織学的には未吸血期の中腸において上皮細胞には脂肪やグリコーゲンの蓄積が認められ、消化器官である中腸の上皮細胞が貯蔵のためにも働いている可能性をも示した。当然ながら、オートファジー関連遺伝子の発現と共に、オートファゴソーム様細胞内小器官などの存在も確認されていることから、顕著な飢餓耐性を持つマダニの飢餓ステージにおいて明らかにオートファジーが栄養状態改善に機能しているという我々の仮説を十分に裏付けるものであった。一方で、直接的な消化以外のマダニの脱皮や卵形成など多くのイベントとオートファジーの発現には予想以上に複雑な関係があることが明らかになってきたため、さらなる詳細な解析を続けていく。
アデノイド・扁桃(NALT)における粘膜免疫応答とその制御機構

ヒトアデノイド・扁桃の免疫応答1)インフルエンザ菌に対する免疫応答ヒトアデノイドのインフルエンザ菌に対する免疫応答を観察したところ、インフルエンザ菌が検出された検体では特異的IgA産生細胞数が減少していた。同様の成績が口蓋扁桃における化膿連鎖球菌特異的IgA産生細胞についても観察され、アデノイドや扁桃におけるこれら細菌に対する特異的免疫応答が上気道の病態に関与していると推察された。2)アデノイド上皮細胞の役割培養アデノイド上皮細胞にインフルエンザ菌から精製されたエンドトキシンを添加したところ、IL-8およびIL-1βの産生が亢進し、これらサイトカインの産生に転写活性因子NF-κBの活性化が重要なことが示された。すなわち、アデノイドや扁桃のインフルエンザ菌に対する免疫応答に上皮細胞も関与することが示唆された。マウスNALTのインフルエンザ菌に対する免疫応答1)インフルエンザ菌経鼻免疫における粘膜免疫応答インフルエンザ菌外膜タンパクをマウスに経鼻、経口、経気管および腹腔内投与したところ、鼻粘膜のIgA産生細胞数および細菌クリアランスはともに経鼻免疫群でもっとも高値であった。さらに、このIgA応答の誘導にTh2型に加えてTh1型のシトカインが関与していることが示された。2)インフルエンザ菌経鼻免疫による粘膜免疫寛容の誘導マウスを経鼻免疫したのちに同一の抗原を腹腔内投与し、全身免疫応答の動態すなわち免疫寛容誘導の有無について検討した。その結果、血清中IgG抗体産生の抑制は見られなかったが、CD8陽性細胞の活性化が認められ、より頻回の経鼻免疫によっては免疫寛容が誘導される可能性が示唆された。したがって、NALTを誘導組織とする経鼻免疫ではワクチンの投与期間および回数についても詳細な検討が必要と思われた。ヒトアデノイド・扁桃における粘膜免疫応答ヒト口蓋扁桃の上気道における免疫学的役割について検討するために、扁桃リンパ球のインフルエンザ菌P6、およびOK-432扁桃局所注入あるいは経鼻投与後の化膿連鎖球菌M蛋白に対するIgA応答を中心とする免疫応答を観察した。その結果、扁桃からインフルエンザ菌が検出されなかった症例では、検出された症例と比較して有意にP6特異的IgA産生細胞数が高値であった。また、P6特異的IgA産生細胞数は鼻分泌液中のIgA抗体価との有意の正の相関を示した。OK-432の扁桃局所注入あるいは経鼻投与によりM蛋白特異的抗体産生細胞数が増加し、鼻分泌液中の特異的抗体活性も上昇した。さらに、P6あるいはM蛋白刺激によって、CD4^+細胞からTh1型ならびにTh2型のサイトカイン産生が認められた。以上の結果から、扁桃が粘膜免疫における実効組織そして誘導組織として働き、上気道感染防御において重要な役割を担っていることが示唆された。マウスにおけるインフルエンザ菌に対する粘膜免疫応答インフルエンザ菌外膜蛋白をマウスに経鼻、経口、経気管、そして腹腔内投与し、それぞれの粘膜免疫応答を比較し、さらにインフルエンザ菌感染予防における有用性について検討した。その結果、OMPの経鼻、経口、経気管投与のいずれも鼻粘膜にOMP特異的IgA応答が誘導されたが、経鼻免疫で最も顕著であった。また、経鼻免疫では脾臓CD4^+T細胞からのそのIgA応答に比例したTh1型ならびにTh2型のサイトカイン産生が認められた。したがって、鼻腔は腸管や気管など他の粘膜免疫関連組織と比較してより強力な粘膜免疫の誘導組織であると同時に実効組織でもあること、そして上気道粘膜免疫の賦活にはワクチンの経鼻投与が有用なことが示唆された。ヒト扁桃における粘膜免疫応答ヒト

口蓋扁桃のインフルエンザ菌に対する免疫応答を知るために、手術によって得られた扁桃からCD4^+T細胞を分離しインフルエンザ菌外膜タンパクP6に対する免疫応答を観察した。すなわち、CD4^+T細胞を磁気ビーズ法によって分離し、これにT細胞を除去し放射線処理にて不活化した抗原呈示細胞そしてP6を加え、リコンビナントIL-2の存在下に4日間培養し、CD4^+T細胞の増殖反応を測定した。その結果、インフルエンザ菌が扁桃から検出された検体では、CD4^+T細胞の増殖反応が亢進しており、扁桃がインフルエンザ菌に特異的な免疫応答を有し、これが扁桃からのインフルエンザ菌排除に関与していると思われた。また、培養アデノイド上皮細胞にインフルエンザ菌から精製されたエンドトキシンを添加すると、IL-1βの産生が亢進することがノーザンブロット法で証明された。したがって、扁桃のインフルエンザ菌に対する免疫応答にリンパ球のみならず、上皮細胞も関与することが示唆された。マウスにおけるインフルエンザ菌に対する免疫寛容の誘導インフルエンザ菌ワクチンの実施に際して、頻回なワクチンの経粘膜投与が全身免疫応答の抑制すなわち免疫寛容を誘導することが危惧される。そこで、その可否を検討するために、マウスをインフルエンザ菌外膜タンパクP6で7日間連続経鼻免疫し、その後、同一の抗原を腹腔内投与し、全身免疫応答の動態をELISA法、ELISPOT法を用いて観察した。その結果、P6の頻回な経鼻投与では血清中のIgG抗体の反応は抑制されず、免疫寛容は誘導されないことが示された。しかし、より長期間あるいはより高濃度の抗原投与によってさらに検討することが必要と考えられた。ヒト扁桃のケラチンに対する免疫応答扁桃病巣感染症の代表的疾患に掌蹠膿疱症がある。本症はケラチンに対する自己免疫疾患と考えられているが、その詳細な発症機序は明確にされていない。そこで、ヒト口蓋扁桃リンパ球のケラチンに対する特異的反応を細胞生物学的手法を用いて解析した。その結果、掌蹠膿疱症患者ではケラチン特異的免疫グロブリン産生細胞数が有意に増加し、CD4^+T細胞の増殖反応も亢進していた。また、扁桃由来のCD4^+T細胞は末梢血B細胞のケラチン特異的抗体産生に対してヘルパー機能を示し、CD8^+T細胞は逆に抑制作用を示した。以上の結果から、口蓋扇桃がケラチン特異的免疫グロブリン産生細胞およびT細胞の供給源となり得ること、そして掌蹠膿疱症患者ではこれらの細胞数が増加していることなどから、免疫寛容の破綻が病因のひとつになっていることが示唆された。ヒトアデノイド上皮細胞の免疫応答培養アデノイド上皮細胞および線維芽細胞にエンドトキシンを添加すると、lL-1βの産生が亢進すること、さらにlL-1β刺激によってICAM-1の発現が見られることがノーザンブロット法で証明された。さらに、ゲルシフトアッセイによって、これら一連の反応に転写活性因子のひとつであるNF-κBが関与することが明らかにされた.以上の結果から、ヒトアデノイドそして口蓋肩桃は外来抗原に対する免疫応答のみでなく炎症反応の拠点ともなり、上気道の免疫防御そして炎症反応に関与し、様々な病態の重要な因子となりうることが示された。
ヒアルロン酸合成酵素遺伝子の改変とマウス個体におけるヒアルロン酸の機能解析

ヒアルロン酸合成酵素1遺伝子欠損マウスによるヒアルロン酸の機能解析ヒアルロン酸合成酵素1(HAS1)の欠損マウスを用いて、生後及び成体の皮膚組織を外科的に採取し、組織学的に正常マウスの皮膚と比較した。その結果、真皮における組織構築に若干の異常を認めた。現在、創傷治癒との関連において解析を進めている。正常マウス及び欠損マウスより大腿骨を外科的に採取し、その骨密度を測定した。その結果、欠損マウスで有意な骨密度の低下を認めた。また骨の断層写真の解析から、骨構造の異常を認めた。しかしながら、骨の組織学的解析において、これまでのところ正常マウスとの有意な差は観察されなかった。また欠損マウスより単離した軟骨細胞において、ヒアルロン酸合成の亢進が認められた。この結果は、HAS1欠損マウスにおいて、他のHAS遺伝子による機能代償が生じている可能性を示唆している。正常マウスとHAS1欠損マウスより皮膚線維芽細胞を単離し、これらの細胞にV-srcとH-ras癌遺伝子を遺伝子導入し、培養系でトランスフォームした細胞株を得た。現在、これらの細胞を用いて、発癌や悪性化におけるヒアルロン酸の機能解析を培養下で解析している。ヒアルロン酸とその細胞外マトリックスの個体における機能解析を目的に、現在3遺伝子がクローニングされているヒアルロン酸合成酵素のうちヒアルロン酸合成酵素遺伝子1(HAS1)を欠損したノックアウトマウスを作製した。以下に実験の概要を示す。HAS1cDNAをプローブにしてマウス129svゲノムDNAライブラリーがらマウスHAS1ゲノム遺伝子を単離した。制限酵素地図、シークエンシングなどによりHAS1遺伝子の全容を明らかにした後、エクソン5の一部をネオマイシン耐性遺伝子で置換したターゲティングベクターを構築した。ターゲティングベクターをエレクトロポレーション法にてES細胞に遺伝子導入し、G418薬剤耐性クローンを得た。PCR及びサザンブロットにより、薬剤耐性ES細胞の染色体DNAを解析し、遺伝子相同組換えの結果、HAS1遺伝子に欠損をもつクローンを同定した。キメラマウスは相同組換えES細胞をC57BL/6Jマウス由来の胚盤胞に顕微注射により注入して作製した。当該キメラマウスとC57BL/6Jマウスとの交配でF_1ヘテロマウスを得た。遺伝子型の解析は野生型と変異型を区別するPCR法により行った。ヘテロ変異マウスは外見上正常に発生し、成体においては生殖能力を有していた。また5カ月令までの経過において、明確な異常は認められなかった。現在ヘテロ変異マウス同士の交配により、ホモ変異マウスの解析を進行している。
日本文化における道教受容解明のための芸能に見る道教的要素の抽出

日本には道教は正式には伝わらなかった。にもかかわらず、日本中世の文学・習俗・生活には長生・神仙・易学思想などに多分に道教的発想が認められる。本研究の代表者は、それらが古代から日本に伝わっていたものか、中世になって伝来したものかを解明しようとした。そこで、本研究では、基礎作業として、中世から近世にかけて生成・発展した諸芸能について、資料から道教的要素の抽出を行った。その結果、中世以降に発生した芸能に見られる道教的要素の多くは、古代から受け継がれたのではなく、中世に活発となった人的交流の結果によるものではないかとの見通しを得ることができた。実地調査としては、広島県山県郡北広島町の新庄のはやし田、栃木県宇都宮市の宇都宮二荒山神社田舞、和歌山県東牟婁郡那智勝浦町の熊野那智大社扇祭(和歌山県)を検分し、芸能部分をDVDで撮影した。また、岡山県岡山市の後楽園で行われた哲西と神代の太鼓田植及び備中神楽、島根県出雲市の出雲大社「平成の大遷宮」奉祝行事として行われた隠岐国分寺蓮華会舞楽、福島県浪江町請戸の田植踊、岩手県山田町大浦大神楽、島根県益田市石見神楽横田社中の上演を見学し、DVDで撮影することができた。学会参加で今年度は重要な成果を得ることができた。一つは同志社女子大学で開催された芸能史研究会第50回大会「藝能史研究の過去・現在・未来ー史料としての映像記録」の第1会場「芸能史料としての映像Iー民俗芸能」で、昭和20-30年代の貴重な映像記録をはじめとして多くの映像記録を見ることができ、撮影記録の保存・公開の現状を知ることができて有意義であった。二つ目は上野学園大学で開催された岸辺成雄博士記念第1回東洋音楽史研究国際シンポジウム「唐代音楽の研究と再現」で、舞楽奏演時間の推移、田楽や能の太鼓と西域楽器の関係など刺激的な内容を含む発表ばかりであった。絵画資料の調査として、東京国立博物館、京都国立博物館、高麗美術館等で開催された特別展などで道教関係絵画資料や芸能関係絵画資料を見ることができた。具体的な研究成果としては、能《船弁慶》の陶朱公故事引用が室町後期に五山禅林で普及した道教趣味の現れであることを突き止め、中世文学会秋季大会で、「室町後期の能にみる漢籍摂取ー《船弁慶》の陶朱公故事をめぐって」と題して発表した。室町後期の五山禅林における道教趣味が与えた影響を今後の主要なテーマと位置付けることができた。昨年度に引き続き、道教関係図書、中世芸能関係図書を購入した他、来年度に備えてパソコンとビデオカメラを購入した。能・狂言を中心とした古典芸能・NHK等で放映された民俗芸能の映像を市販のビデオ・DVD等で収集した。実地調査としては、三重県磯辺町の伊雑宮田植神事、島根県津和野町の鷺舞、熊本県菊池市の松囃、岐阜県本巣市の真桑人形浄瑠璃を検分し、古態を残すと思われる部分をDVDで撮影した。また、以前より収集していたビデオ・DVD類をアルバイトの協力を得て内容確認を行い、整理・分類した。神戸女子大学古典芸能研究センター、国立民族学博物館、及び国立国会図書館に赴き、所蔵図書・資料を閲覧するとともに、京都上賀茂神社を訪れて芸能の行われる場についての見聞を広め、また、朝鮮通信使フォーラムに参加するなど情報収集に努めた。その他、芸能語彙、古典芸能、民俗芸能、中世文化、道教文化に関する図書を購入した。また、実地踏査でネットに載る映像と比較できるよう、軽量のノートパソコンとLanアダプターを購入した。今年度は情報収集に努めた結果、以前より蓄積していた分と合わせて、能・狂言についてはほぼ調査・研究対象とすべき映像を確保できた。ただ、DVDの収集に力を注いだ結果、調査報告書や研究書類の収集は、来年度に回すことになった。また、国立民族学博物館が相当数の東アジアの芸能記録を撮影しており、その映像を閲覧できることを年度の終わりに知った。来年度はこれらの調査を行うことになろう。平氏政権時代の厳島舞楽について、中央の記録と在地の記録とを比較して得られた知見を、日本音楽学会西日本支部例会で発表することができた。席上、音楽史としても貴重であるとの意見を戴き、大いに励まされた。来年度は、この知見をもとに厳島に限らず地方における舞楽伝承についても調査を行いたい。芸能の実地調査としては、広島県廿日市市の厳島神社桃花祭舞楽と菊花祭舞楽、奈良県奈良市の薬師寺花会式、大分県豊前市の求菩提山国玉神社お田植祭を検分した。また、国立能楽堂、喜多流大島能舞台、厳島神社能舞台、九州国立博物館等で能楽や神楽鑑賞した。

また、芸能を含んだ信仰の場の全体像の把握のため、厳島及び弥山、宝満宮竈山神社及び宝満山、求菩提山、薬師寺初め南都寺院の位置関係等を実地検分した。文献調査としては、国立国会図書館、国立能楽堂、東京国立博物館、国立公文書館、九州国立博物館、奈良国立博物館、金沢市立玉川図書館近世史料館、神戸女子大学古典藝能研究センター等に赴き、古典籍や絵画資料等を調査した。以上の施設・場所及び中世文学会、芸能史研究会、能楽学会等の学会・研究会の席上で、研究者や出演者及び関係者と情報の交換・収集を行うことができた。以上の調査及び情報収集により、研究の主軸の一つを寺院芸能、とりわけ鎌倉・南北朝期までに成立したものと室町後期以後のものとの比較検討、あと一つを田植・田楽等を含む室町後期以後の神事芸能における詞章の検討に置くことが有効であると考えるに至った。また、一昨年度の研究では院政期から室町期における地方舞楽の展開、昨年度の研究では室町後期禅林文化の展開と流布が重要なテーマであるとの認識を得た。これらについては、道教的要素の抽出以前の作業として宋元明文化の日本的受容の解明を行う必要がある。したがって、以降の調査・研究はもっぱらこれまでに蓄積した映像資料を参考としながらも、文字資料の解読と比較検討によることになるので、特にこのテーマで科研費を申請すべきほどの費用は発生しないと思われ、挑戦的萌芽研究の目的は達成できたと考えている。現在、院政期から中世にかけての舞楽に関する調査・研究を遂行中であり、今年度末には研究成果を宮島学センター年報で発表する予定である。日本文学市販の古典芸能・民俗芸能の映像収集は今年度ほとんど行えなかった。市場にあまり流通していないことが原因である。しかしながら、学会等での情報交換を通じて、入手はともかく視聴可能な映像の所在については概ね把握することができ、今後の研究の見通しを立てることができた。本務に時間を取られて、実地調査や映像の視聴をあまり行うことができず、もっぱら文献資料に頼ることとなった。次年度は可能な限り実地調査や関係機関での映像視聴を精力的にこなしたい。萌芽研究の性格上、網羅的な研究として出発したが、今日に残る芸能の道教的な要素の抽出にもっとも重要なのは、中世後期における元・明の中国文化・思想の日本への伝来・受容ではないかという見通しを確立することができた。その点では、本研究の目的は十分に達成されたと考えている。3年計画の1年目なので、研究の目的に記したように、道教的思想・志向が日本文化の形成に与えた影響を解明するための手段として、古典芸能・民俗芸能の映像と、芸態・所作・装束・楽器に関する情報、詞章等の収集に努めた。その結果、市販のビデオ・DVD等による古典芸能・民俗芸能の映像収集、実地踏査、既収集のビデオ・DVD類の内容確認と整理、古典芸能・民俗芸能関係の研究書・報告書の収集、道教及び語学・文学・歴史関係書の収集、映像を閲覧できる施設の調査、実地踏査及びインターネットによる情報収集用のパソコン購入を行うことで、研究体制を整えることができた。特に、国立民族学博物館がアジア諸地域の芸能映像を収集しており、閲覧可能であることを知った。道教的要素の抽出作業において、比較検討できる対象を得たことは、日本以外は専門外だったのでうれしい収穫であった。実地踏査では、校務との関係で日帰り調査を中心とせざるを得ず、日程の合う催しを調査する程度であったが、田植神事、松囃、鷺舞、人形浄瑠璃と、それぞれ系統の異なる芸能を調査することができ、それに基づいて来年度以降の方針を立てることができた。
近代日本文学の「優生思想」問題に関する表象分析・比較思想史的研究

本研究は、〈近代〉日本における最も包括的なイデオロギーである「社会進化論」「優生思想」と、その文学に与えた影響、相互浸透関係を明るみに出すことを眼目とする。国際的視野でその実証資料を収集する一方、明治・大正期の解放思想・文学が、今日の発想からは死角となる形で自然史的思考の侵蝕を受けており、文学的〈近代〉における「社会」性が今日からする定義とは異なること、その経緯の重要な諸点を明確にすることができた。本研究は、〈近代〉日本における最も包括的かつ根底的なイデオロギーである「社会進化論」すなわち「優生思想」とその文学に与えた影響、相互浸透関係を明るみに出すことを眼目として、そのための実証的基礎資料を国際的視野で集めつつ、新視点で研究を展開するものである。最終二年目である2012年度は、研究計画に従い、国内外の諸施設における基礎資料の精査・収集を継続、問題関心別に系統化させた。また成果として、共著での論文発表を一件、研究内容を生かした講演二回、事典項目執筆を二件行なった。その主な内容は、(1)大正期の解放思想、特に平塚らいてう、大杉栄における進化論の問題を検討すること、(2)明治期、とりわけ日清戦争以後の広津柳浪、森鴎外の文学に見られる狂いの表徴を、心身の優劣を序列化する優生学的規範と日常化した見えにくい戦争との交錯から再考、分析すること、(3)加えてそれら文学テクストが形成している独自の劣位のエクリチュールとでも呼ぶべき文学史上の脈絡を掴み出すこと、である。また並行して、旧植民地の優生思想との比較検討のため、韓国全羅南道国立小鹿島病院を訪問、関係資料の収集をはかった。以上の作業と検討により、明治・大正期の解放思想や文学が、今日の発想からは死角となる形で自然史的思考の侵蝕を受けており、文学的〈近代〉における「社会」性が今日からする定義とは異なること、またそれゆえに生じた既存の読解上の誤りは修正すべきこと、優生思想を単に諸々の西洋思想の一つに縮減せず、戦争をも含めた社会的歴史的な関係性のもとで深く位置づけるべきこと、以上は現在に歴史を切り縮めない実証に基づく、解釈主体自身の相対化を必須とすること、それら重要な諸点を明確にすることができたと思われる。なお、計画で予めお知らせしたように当初予定された物品(図書)費を複写費で代替させ、費用の倹約及び有効活用に努めることができた。本研究は、〈近代〉日本における最も包括的かつ根底的なイデオロギーである「社会進化論」すなわち「優生思想」と、その文学に与えた影響、相互浸透関係を明るみに出すことを眼目として、そのための実証的基礎資料を国際的視野で集めつつ、新視点で研究を展開するものである。初年である2011年度は、研究計画に従い、国内外の諸施設における基礎資料の精査・収集に努め、問題関心別に系統化させることを第一とした。また中間成果として、学会研究発表を一件おこなった。その基軸は、(1)明治・大正期の解放思想、なかでも幸徳秋水、木下尚江、大杉栄のテクストにおける進化論思想の浸透を検分すること、(2)上記解放思想の担い手が解放しようとした対象、被差別・被支配階級ないし下層社会についての記録を収集、再検討すること、である。(1)のうち木下尚江の文学思想については、「禁酒から「ミルクと蜜の大地」へー木下尚江の社会主義小説再考」と題して、従来まったく試みられなかった、合衆国の思想家ヘンリー・ジョージ『進歩と貧困』における進化思想や遺伝についての見解との比較検討がおこなえた(早稲田大学国文学会秋季大会)。またこれらに並行して、植民地の優生思想のあり方との比較検討の調査のため、韓国慶尚南道山清郡聖心園を訪問、関係資料の収集をはかった。主として以上の作業と検討により、明治・大正期の解放思想・文学が、今日の発想からは死角となる形での自然史的思考の侵蝕を受けており、文学的〈近代〉における「社会」性が今日からする定義とは異なること、またそれゆえにこれまで読解上の誤まりが生じていたこと、その経緯の重要な諸点を明確にすることができたと思われる。初年度の課題とした明治・大正期の解放思想の分析、とりわけ「貧民問題」をめぐる社会的な把握と自然史(優生学)的把握の交錯を読み解く作業については、進捗が順調であり、とりわけ早い段階で、木下尚江の文学思想について「禁酒から「ミルクと蜜の大地」へー木下尚江の社会主義小説再考」と題して学会研究発表ができた点は、大きな収穫であったと言える(12月、早稲田大学国文学会秋季大会)。

この発表は、従来全く試みられなかった、合衆国の思想家ヘンリー・ジョージの『進歩と貧困』における進化思想や遺伝についての見解との比較検討を含んでおり、廃娼問題における女性の貧困(貧困とジェンダー)、性道徳問題、思想の国際的視野での比較などの研究課題の諸要素を十全に満たしたテーマ追究であった。また、資料調査・収集についても、高額書籍については複写で済ませる工夫を行ない、植民地期朝鮮半島の資料調査にまで予算の範囲内で手を伸ばすことができたため、次年度の研究の基礎資料が十二分に拡充されたと言える。初年度の進行具合に特に問題も生じておらず、当初の研究計画通りに進めていくことに大きな変更はない。一次資料の収集と解読に時間をできるだけ割けるように努力、工夫しなければならない点も同様である。できれば、日夜研鑽を積んで、貧困問題の外部化=優生思想の実験場としての戦争と文学のかかわりについても、研究努力の範囲でさらに伸展させたい。研究費については、物品費にて優生学関連図書、明治・大正期下層社会関連図書を、研究課題に直接関係するものとして購入する。旅費については、植民地期の朝鮮半島=日本の資料に関して、優生学の対象となったハンセン病についての文献・文学作品を収集し、施設視察にあたるための出張経費とする。人件費・謝金については、研究時間の確保のためにも国内資料の収集・複写に補助者を得、その費用にあてる。その他費用のほぼ全ては、資料複写費である。なお、予算の有効な活用と限られた費用での資料の最大限の収集のため、物品(図書)費用を複写費で済ませる工夫を行なうことも検討している。
生体吸収性骨接合用複合材料の開発とその機械的強度特性に関する研究

最近,『生体に優しい材料』の表現でポリ乳酸と水酸アパタイトの組合せによる新材料の開発が注目されている.水酸アパタイトは,骨誘導能などの優れた生体親和性を有するとともに,骨と直接結合して骨芽細胞による正常な骨形成が確認され,臨床成績も良好である.しかしながら,この種の材料は,脆性的性質を有するため,その用途は低荷重が作用する部位に限定されている.一方,ポリ乳酸は生体吸収性骨折治療用固定材料として,臨床応用に向けての研究が活発に行われている.しかしながら,これらの材料の疲労強度や加水分解による影響などについての研究報告はほとんど見当たらない.また,この両材料を複合化することについては国内・外でいくつかの報告があるが,それらはポリ乳酸中に水酸アパタイトを全体分散する方法である.この方法では,HAの脆性的性質に起因して比強度が著しく低下することは明らかである.また,強度を高める目的で非吸収性材料を配合する研究は一部でなされている.また,強度を高める目的で非吸収性材料を配合する研究は一部でなされているが,この場合は,高分子材料が加水分解することなく,体内に残存することになり,基本的には従来法と同一手法といえる.以上の観点から,生体吸収性骨接合用複合材料の開発とその強度特性について検討を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.1)水酸アパタイト(HA)をポリ乳酸(PLLA)の表面層に分散する新しい医用複合材料の開発に成功するとともに,その複合化技術を確立した.複合材料の成型法としては,遠心成型法と押し出し成型法について検討を行ったが,後者の成型法が優れていることを明らかにした.2)複合材料の引張りおよび圧縮強度試験では,PLLA中に分散するHAの分散量に依存し,最大で0.9の比強度を確保できることを明らかにした.3)曲げを受ける複合材料の疲労強度は,PLLA中に分散するHAが切欠きや介在物としての作用をして低下するが,その低下割合は10%以下である.4)生体親和性試験として,家兎骨部に埋植した複合材料周囲の骨生成状況を観察した結果,埋入後数週間経過段階でHAと骨の結合が観察された.5)複合材料の生理食塩水浸漬による影響や熱による影響を検討中である.最近,『生体に優しい材料』の表現でポリ乳酸と水酸アパタイトの組合せによる新材料の開発が注目されている.水酸アパタイトは,骨誘導能などの優れた生体親和性を有するとともに,骨と直接結合して骨芽細胞による正常な骨形成が確認され,臨床成績も良好である.しかしながら,この種の材料は,脆性的性質を有するため,その用途は低荷重が作用する部位に限定されている.一方,ポリ乳酸は生体吸収性骨折治療用固定材料として,臨床応用に向けての研究が活発に行われている.しかしながら,これらの材料の疲労強度や加水分解による影響などについての研究報告はほとんど見当たらない.また,この両材料を複合化することについては国内・外でいくつかの報告があるが,それらはポリ乳酸中に水酸アパタイトを全体分散する方法である.この方法では,HAの脆性的性質に起因して比強度が著しく低下することは明らかである.また,強度を高める目的で非吸収性材料を配合する研究は一部でなされている.また,強度を高める目的で非吸収性材料を配合する研究は一部でなされているが,この場合は,高分子材料が加水分解することなく,体内に残存することになり,基本的には従来法と同一手法といえる.以上の観点から,生体吸収性骨接合用複合材料の開発とその強度特性について検討を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.1)水酸アパタイト(HA)をポリ乳酸(PLLA)の表面層に分散する新しい医用複合材料の開発に成功するとともに,その複合化技術を確立した.複合材料の成型法としては,遠心成型法と押し出し成型法について検討を行ったが,後者の成型法が優れていることを明らかにした.2)複合材料の引張りおよび圧縮強度試験では,PLLA中に分散するHAの分散量に依存し,最大で0.9の比強度を確保できることを明らかにした.3)曲げを受ける複合材料の疲労強度は,PLLA中に分散するHAが切欠きや介在物としての作用をして低下するが,その低下割合は10%以下である.4)生体親和性試験として,家兎骨部に埋植した複合材料周囲の骨生成状況を観察した結果,埋入後数週間経過段階でHAと骨の結合が観察された.5)複合材料の生理食塩水浸漬による影響や熱による影響を検討中である.
真正細菌と古細菌由来タンパク質のEvolvability

生命の進化の謎を明らかにするために、タンパク質に着目した。タンパク質も生命の進化と共に、そのアミノ酸配列を変化させてきた。本研究では、タンパク質にランダムに変異を入れ、機能が向上(進化)するために必要な要因を探った。その結果、タンパク質の安定性が重要であることが分かった。このことは、生命の起源が、好熱菌であることと関連しており、進化における新たな知見を得ることができた。好熱性の真正細菌と古細菌が産するタンパク質について、エラープローンPCRを用いてランダム変異体を作製し、それらの活性を測定した。ランダム変異により、活性が上昇する変異体タンパク質が得られるのかを検証するとともに、その結果の原因を、それら変異体タンパク質の配列解析・安定性測定などを通して探求した。また、高活性変異体タンパク質や低活性変異タンパク質に関して、その変異体を基に同様の実験を繰り返し(第2世代・第3世代...)、活性の変動を観察した。現在のところ、エステラーゼを中心に行っている。好熱性の真正細菌と古細菌が産するタンパク質について、エラープローンPCRを用いてランダム変異体を作製し、それらの活性および安定性を測定し、ランダム変異により、活性と安定性がどのように変化するのかを調べた。さらに、高活性安定変異体、高活性不安定変異体、低活性安定変異体、低活性不安定変異体を抽出し、それらが進化によりどうのように変化していくのかを調べている。現在までに、低活性安定変異体は、第2世代・第3世代と進化させていくにつれて、活性が上昇することがわかった。このことは、進化過程において、タンパク質の活性よりも安定性が重要であることを示している。他の変異体についても実験を進め、それらの運命を明らかにする予定である。異なる生物界ドメインを構成する「真正細菌」と「古細菌」において、近年、それらのタンパク質が、アミノ酸組成・配列のみならず、構造物性も異なることが明らかとなってきた。本研究では、これらの違いがタンパク質の進化に影響を及ぼしてきたという仮説を立て、これらのタンパク質の進化実験を行い、両ドメインにおける進化する力『Evolvability』を検証した。特に、タンパク質の構造物性に関しては、安定性に注目した。まず、好熱性Archaeaタンパク質であるSulfolobus tokodaii由来エステラーゼ(Sto-Est)を用いた進化実験を行った。安定性を保持した変異体と損失した変異体を進化させながら、活性変動を観測することにより、進化過程における安定性と活性の関係を調べた。その結果、活性が低下した変異体が再び復活するには、安定性の寄与が必要不可欠であることと、安定性を保持した変異体の方が、更なる進化を遂げる可能性が高いことなどがわかった。次に、好熱性Bacteria由来エステラーゼの連続進化実験を行い、好熱性Bacteria由来タンパク質の進化に必要な因子を見い出すことに取り組んだ。その結果、変異により至適温度での活性が低下しても安定性を保持していれば再び復活する可能性があることと、安定性が大幅に低下した変異体は至適温度での復活の可能性は低いが、低温への適応力があることなどがわかった。以上の結果、安定性は進化過程において必須因子であることが示唆された。タンパク質が有害な変異に耐えて、より良い機能を得るためには、一定の安定性を保持している必要があると考えられる。生物においても、進化過程における長時間の変異の蓄積に耐えるためには、タンパク質の安定性が必要不可欠であったと考えられる。低活性安定変異体に関して、ある程度普遍性があることが明らかになった。次に他の変異体についても明らかにする予定である。生体分子工学タンパク質の進化と安定性に関して、より追求する。特に、進化過程において、真直ぐに進化する場合と、回り道をして進化する場合の効果に関して探究し、タンパク質(生物)進化における新たな知見を得る。タンパク質の進化に、その安定性が重要であることが明らかになってきたので、高活性変異体タンパク質や低活性変異タンパク質に関して、それらの安定性と関連付けた研究の展開ができた。次に他のタンパク質で行う必要がある。タンパク質の進化と安定性に関して、より追求する。他のタンパク質での実験も行っていくが、そこに重点を置くのでなく、安定性をキーワードに、タンパク質の進化を調べる。また、進化過程において、真直ぐに進化する場合と、回り道をして進化する場合の効果に関する探究も行っていきたい。