hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーボンナノチューブ複合材料の設計・合成・評価ループ構築と高機能化に関する研究

本研究では,セラミックスの実用展開を促進することを目的として,多層カーボンナノチューブ(MWCNT)を配合したアルミナ複合材料を対象とする作製ならびに特性評価に関する研究を行った.これまで障壁であったMWCNTの凝集・クラスター化を克服し,MWCNTをアルミナマトリックス中に一様に分散させる方法を見出すとともに,無加圧焼結法により緻密で世界トップの強度・破壊靭性特性を有する複合材料を作製することに成功している.また,試作した複合材料は機械的特性に加えて優れた摩擦・摩耗特性,電気伝導特性,電磁波吸収特性を有していることを示し,実用化のための基礎を提供している.本研究では,セラミックスの実用展開を促進することを目的として,多層カーボンナノチューブ(MWCNT)を配合したアルミナ複合材料を対象とする作製ならびに特性評価に関する研究を行った.これまで障壁であったMWCNTの凝集・クラスター化を克服し,MWCNTをアルミナマトリックス中に一様に分散させる方法を見出すとともに,無加圧焼結法により緻密で世界トップの強度・破壊靭性特性を有する複合材料を作製することに成功している.また,試作した複合材料は機械的特性に加えて優れた摩擦・摩耗特性,電気伝導特性,電磁波吸収特性を有していることを示し,実用化のための基礎を提供している.多層カーボンナノチューブ(MWCNT)/アルミナ複合材料の開発を目的として,Al(OH)_3を前駆体とし,放電プラズマ法を活用した焼結を行うことにより,アルミナ単味の強度,破壊靭性値を大きく超える複合材料の作製に成功した.混酸(H_2SO_4とHNO_3)によるMWCNTの表面修飾に関する検討を行い,均質分散を行うための最適の処理時間が存在することを示した.さらに,TEM観察により,複合材料の破断時にはMWCNTは完全に引き抜けるのではなく,最外層を含むチューブが破断していることを世界に先駆けて見出している.この観察結果は,さらなる破壊特性の向上のためにはMWCNTの破断を防止することが有効であることを示しており,複合化に関して重要な知見を提供している.また,複合材料の破壊過程の解明を行うために,分子動力学を用いた数値解析コードを開発し,MWCNTとマトリックスき裂との相互作用を調査するための基礎を構築している.さらに,実用的な複合化プロセスの開発を目指し,前駆体法と組合せた無加圧焼結法に関する研究を行った.還元雰囲気(Arと5% H_2の混合ガス)において焼結温度が1800°Cの条件では,MWCNTが消失してしまうことを見出し,焼結温度の低減ならびに水環境を含めた雰囲気制御が本開発に極めて重要であることを示している.今後は,温度の低減を図るための添加元素の選択,ならびに真空条件下での焼結を重点的に実施する予定である.MWCNTにより複合化することで,摩擦係数をアルミナマトリックスに対して低減できることを示し(約0.6-0.7を約0.4へ),かつ作製した複合材料は良好な耐摩耗性も有することを見出している.交流インピーダンスを用いた複合材料の誘電率計測法を確立するとともに,生体材料創成のための射出成形法の関する検討を同時に展開している.以下の研究課題についてMWCNT/アルミナ複合材料の合成・評価法の開発に関する検討を行った.用いたMWCNTsは,全て化学気相析出法により作製されたものである.研究(1)前駆体法を用いたCNT均質分散手法の開発:水酸化アルミニウムを前駆体としてスパークプラズマ法により作製したMWCNT/アルミナ複合材料について,MWCNTの不均質な凝集体等の不純物が強度と破壊靭性に大きな影響を及ぼしていることを明らかにした.また,MWCNTsのアニール処理温度を変化させることにより分散性を制御できることを示し,処理温度の低温化が分散性の向上に効果的であることを見出している.研究(2)無加圧焼結法に関する検討:出発原料としてアルミナ粉末を用いることで,1400°Cの条件下で無加圧焼結法により相対密度が99%以上の緻密なMWCNT/アルミナ複合材料を作製できることに成功した.さらに,複合材料の機械的特性は同様の手法で作製したアルミナマトリックスのみの特性と比較して,同等あるいはそれ以上の特性を有するものであることを示している.研究(3)ナノ界面特性の向上に関する検討:WCNT/アルミナ複合材料の破面のTEM観察により,従来考えられていたMWCNTが完全にプルアウトするのではなく,き裂との相互作用により破断しき裂架橋効果が制限されていることを世界に先駆けて見出し,MWCNTによるき裂架橋メカニズムを提案している.さらに,混酸によるMWCNT表面処理・修飾の最適条件を決定するとともに,MWCNTのアニール処理や高分子電解質による改質もナノ界面特性の向上に有効であることを示した.研究(4)試作したCNT/アルミナ複合材料の特性評価手法の開発と性能向上:MWCNTのSEM内一軸引張試験による特性評価法を開発し,これに基づく複合材料特性向上のための方法の提案を行った.MWCNT/アルミナ複合材料の合成・評価法の開発,ならびに試作した複合材料の機械的・電気的・電磁気的機能の評価について,以下の研究課題に関する検討を行った.研究(1)前駆体法を用いたCNT分散手法の開発:硫酸と硝酸からなる混酸,およびポリアクリル酸(PAA)によるMWCNT表面修飾の効果について,ゼータ電位測定と破面解析に基づき検討することにより混酸処理がMWCNTの分散のためにより有効であることを示した.また,

MWCNTとアルミナ前駆体との混合プロセスにおける媒体のpHならびに各種電解質添加(硝酸アンモニウム等)の影響について調査することにより,前駆体法と放電プラズマ焼結法を組み合わせた合成法を最適化した.研究(2)無加圧焼結法に関する検討:前駆体法ならびにアルミナ粉末を出発原料として用いる方法の2ルートを対象として,試作したMWCNT/アルミナ複合材料の特性を評価することにより.無加圧焼結法の場合にはアルミナ粉末を出発原料とする方法がより特性の優れた複合材料を作製できることを示した.さらに,無加圧焼結法により直径100mm,厚み5mmの比較的大型でかつ緻密な円盤形複合材料を作製することに成功している.研究(3)ナノスケール領域の特性評価に関する検討: SEM内一軸引張試験を実施することにより,混酸処理ならびにアニーリング処理のMWCNTの強度特性に及ぼす影響を明らかにするとともに,複合材料の特性の向上に最適の処理条件が存在することをはじめて見出した.研究(4)試作したMWCNT/アルミナ複合材料の特性評価手法の開発と性能向上:無加圧焼結法で作製した複合材料の強度・破壊靱性は現時点で世界トップクラスであること,さらに数GHzの電磁波に対する吸収率は90%以上であることを示した.平成25年度においては,多層カーボンナノチューブ(MWCNT)/アルミナ複合材料の設計・合成・評価法を開発することを目的として以下の課題に関する検討を行った.研究(1)複合体作製法に関する検討:加圧法と無加圧焼結法を2つの基本的合成ルートとし,MWCNT/アルミナ複合材料の作製について,合成パラメータの強度・靭性特性に及ぼす影響に関する系統的検討を完成させることにより,最適の作製方法と条件を決定した.また,組織観察や破面解析を組み合わせることにより,作製条件と複合材料の組織との関係を明らかにした.研究(2)ナノスケール領域の特性評価に関する検討:世界で初めて,CNT/セラミックス複合材料の界面特性を評価することに成功した.イオンビームによる加工法を用い,破面からの埋込み長さを制御することによりCNTの引抜き試験を可能にした傾斜型埋込み長さ制御界面特性評価法を提案し,これをMWCNT/アルミナ複合材料へ適用している.研究(3)き裂架橋効果の向上に関する検討:マトリックスき裂に対するMWCNTのき裂架橋効果を向上させる上で,MWCNTのアニーリング処理が有効であることを破壊靭性評価により示すとともに,研究(2)で開発した傾斜型埋込み長さ制御界面特性評価法を適用することにより,破壊靭性の向上は界面すべり抵抗の低減によるMWCNTの架橋エネルギーの増大によるものであることを明らかにした.研究(4)試作したMWCNT/アルミナ複合材料の特性評価と性能向上:合成パラメータを最適化することによりMWCNTの高充填配合においても機械的特性を維持しうる方法を見出すとともに,トライボロジー特性向上に関する重点的検討を行い,摩擦・摩耗特性を向上させるための合成条件ならびに微細組織条件を明らかにした.平成24年度においては,MWCNT/アルミナ複合材料の設計・合成・評価法の開発,複合材料の機械的・電気的・電磁気的性能評価に関する検討を行い,以下の知見を得た.研究(1)無加圧焼結法による複合体作製法に関する検討:
扇型分割鏡総合制御システムの開発

固定波長レーザーと1つの波長可変レーザーを用いて、分割鏡間の光軸方向の相対位置を15nmの精度で24ヶ所同時に測定する位相測定システムを開発した。更に、京大3.8m望遠鏡の分割主鏡上に配置する24個のハーフミラーユニットを製作し、保持されるミラーの角度は望遠鏡の高度角に依存するものの十分な再現性があること、温度変化の影響を受けにくい接着剤を使用すれば、温度が大きく変動しても大きな問題とはならないことを確認した。その他、主鏡背面に配置されるエッジセンサ位置の変更により、分割鏡の制御性が更に良くなることの確認、主鏡表面保護のためのコーティング調査、新たなコンセプトによる新型分光器の設計を行った。平成25年度に行った研究開発は以下の通りである。1)位相測定カメラ試験:前年度までに行った動作原理確認試験を発展させ、実機に近い状況での動作を確認するため、実際の望遠鏡の主鏡と副鏡と同じ曲率の凹面と凸面の球面鏡を準備し、平面鏡で光路を折りたたんで実験室内に望遠鏡光学系シミュレータを製作した。これに対し、波長633nm,808nmの2種類の固定波長レーザーと、波長765nm781nmで変化する波長可変レーザーの光を、ファイバーを用いて入射させ分割主鏡の境界部に配置したハーフミラーで焦点部に戻すことで分割鏡間の相対的段差を計測できることを確認できた。現在は、ダミー分割鏡の段差を決めるピエゾアクチュエータおよび波長可変レーザの制御を自動化し、計測制度や再現性を確認するための繰り返し試験を進めている。これまでに、安定環境下であれば分割鏡間の40μmの段差を15秒で4nmの精度で計測できることを確認し、天文学会でも発表を行った。2)主鏡制御シミュレーション:望遠鏡開発チーム内で、望遠鏡建設初期段階の主鏡6枚の状況を想定して、分割鏡間の相対段差を機械的に計測するためのエッジセンサの配置案が検討された。この配置はこれまでに検討されてきた18枚主鏡使用時における、内周6枚の分割鏡のセンサ配置よりも制御性が優れていることを確認した。3)望遠鏡焦点部検討:観測装置やガイド装置を取り付けるための望遠鏡焦点部の概念設計を進め、突発天体観測に対応するための機動性と必要な機能に関して検討を進めた。4)望遠鏡主鏡の向きを計測する方法の検討:望遠鏡の主鏡の向きは、実際の星を用いてシャックハルトマンカメラで決定されるが、ドーム内で昼間のうちに鏡の向きを計測する方法を検討し、試験光学系を製作した。平成26年度に行った研究開発は以下の通りである。1)位相カメラ開発:前年度までに、実際の望遠鏡光学系でも問題なく分割鏡間の段差を計測できることが確認できたため、主鏡上の24箇所を同時に計測するためのカメラシステムの実機を設計・製作し、制御・解析ソフトウェアを開発した。望遠鏡光学系のシミュレータ光学系を用いて24箇所の計測点のうちの1つを再現し、画像取得時にデータを24倍に複製することで24点全体を同時計測する状況の試験を行った。また、鏡の段差変更やチューナブルレーザーの波長スキャンを含む全システムを自動化し、段差を変化させるステージの駆動限界である60μmの範囲内を17nmの精度で計測できることを確認した。さらに、主鏡上に配置するハーフミラーの固定部に関して、姿勢変化や温度変化に対する安定性の試験を行い、最適なマグネットベースの形状や使用する接着剤を決定した。2)コーティング調査:望遠鏡の主鏡を長期間にわたり維持させるため、主鏡表面はアルミコーティングの上にSiOまたはSiO2のオーバーコートをし、CO2スノーや水洗いで反射率を維持することとなった。そのコーティングを行う複数の業者の候補からオーバーコートされた鏡のサンプルを入手し、反射率の耐環境試験を行い業者を選定した。3)分光器光学設計:主鏡研削のために開発された技術を用いることで、従来は製作が困難であった形状の鏡が製作できるため、鏡面形状として回転対称軸を持たないバイコニック鏡を6枚用いた反射光学系のみの分光器の設計を行った。これにより、非常に広い波長範囲を高効率で同時観測できる新しいタイプの分光器の製作が原理的に可能であることが確認できた。4)主鏡制御シミュレーション:本年度は前年度に引き続きソフトウェアの準備を進めたが、上記の研究開発を優先したため有意な結果は得られていない。平成27年度に行った研究開発は以下の通りである。1)自己位相測定システム:このシステムは分割鏡主鏡上の24ヶ所の地点において、隣同士の鏡の段差を15nm程度の精度で同時計測を行うシステムで、その心臓部となる位相カメラは前年度までにほぼ完成している。24ヶ所の計測点に配置する支持調整機構つきのハーフミラーユニットを組み立て、個々に鏡の保持精度が正常であることを確認した。また、位相カメラ内の24個のマイクロレンズの1個が欠損し、2個に収差が大きい不具合があったものを全て正常なレンズと交換し、正しく機能することを確認した。また、望遠鏡に付けての調整の際に必要となる調整用多軸レーザーユニットを製作し、ハーフミラー配置の際に、ハーフミラーの角度調整がこのユニットを用いて行えることを確認した。2)主鏡制御シミュレーション:18枚の鏡のシミュレーターソフトを用いて、時間発展を含む制御シミュレーションを行う予定であったが、望遠鏡本体はほぼ完成しており、実記を使った実験に直接移行するほうが早いと判断し、完成に向けての開発に時間に割り当てた。

3)観測装置および望遠鏡焦点部検討:バイコニック鏡を用いた新しいコンセプトの分光器の設計改良を進め、波長分解能10万の可視高分散分光器と、2天体同時の近赤外相対測光分光器の光学設計が完成した。望遠鏡焦点部でのファイバープローブの配置方法など、具体的な検討を進めた。4)その他、現在岡山観測所に建設済みの仮ドーム内に除湿機3台を設置し、外気と仮ドーム内の長期環境データを自動取得して比較することで、除湿機の効果を確認し、望遠鏡架台の状態の維持管理に努めた。固定波長レーザーと1つの波長可変レーザーを用いて、分割鏡間の光軸方向の相対位置を15nmの精度で24ヶ所同時に測定する位相測定システムを開発した。更に、京大3.8m望遠鏡の分割主鏡上に配置する24個のハーフミラーユニットを製作し、保持されるミラーの角度は望遠鏡の高度角に依存するものの十分な再現性があること、温度変化の影響を受けにくい接着剤を使用すれば、温度が大きく変動しても大きな問題とはならないことを確認した。その他、主鏡背面に配置されるエッジセンサ位置の変更により、分割鏡の制御性が更に良くなることの確認、主鏡表面保護のためのコーティング調査、新たなコンセプトによる新型分光器の設計を行った。位相測定カメラ開発に関しては、実機のカメラ部分が制御ソフトウェアを含めて8割程度は完成し、ハーフミラー部分も姿勢や環境温度の変化に対する最適な部品形状や接着材の選定が終了して24個を量産するだけの状況にある。これは当初の予定を十分に上回る速さで進んでいる。一方、主鏡制御のシミュレーションに関しては、望遠鏡全体の開発を視野に入れた際に他にも優先度の高い開発項目が出てきたため、そちらを優先させたため前年度に比べて大きな進展はなかった。その他、望遠鏡主鏡の向きを初期段階で調整する方法に関して検討を行い、実際に2ビーム平行光源を製作して調整精度を確認するなど、分割鏡の制御全体としての準備はおおむね順調に進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。数物系科学(天文学)最終年度となる平成27年度は、位相カメラシステムを調整時に必要な方向調整機能を有した3ビームレーザーを含む完全なものとして完成させ、望遠鏡焦点部の実際の設計とともに組み込み場所を決定する。また、試験副鏡と内周6枚の鏡のみの状態で使用するための変換光学系と固定治具も製作する。可能であれば、岡山に設置している仮ドーム内で、実際の分割主鏡上にハーフミラーを配置して、計測性能の確認を実機で行う。それと並行して平成26年度に進められなかった主鏡制御シミュレーションを再開し、新しく予定している72個の位置センサーを用いた状態での制御状態をシミュレーションする。また、望遠鏡に取り付ける観測装置や焦点部分の検討を進め、望遠鏡の性能を最大限に引き出すための準備を進める。位相測定カメラ開発に関しては、当初の計画通り、実際の望遠鏡と同等な状況の下での動作確認を行うことができ、更に制御を自動化することで長期安定性などのより実際の使用環境に近い状況での試験を進めている。この点に関しては、当初の達成予定を若干上回る達成度となっている。
近代日本の東アジアに於ける領事裁判に関する実証的研究

本研究は日本が明治維新以降、西欧の法や法制度を継受しつつ近代化を推進する過程で、中国や韓国など東アジア諸国において獲得した治外法権という特権をどのように行使し、その結果がどのような法的影響を現在に向かって及ぼしたのかを実証的に明らかにすることを目的とした。本研究により、韓国所在の日本領事裁判に関する判決原本の存在が明らかになり、それら具体的事例から、領事裁判の制度や法の適用について、より詳細に分析することが可能となった。本研究の目的は、日本が明治維新以降、西欧の法や法制度を継受しつつ近代化を推進する過程で、東アジア諸国において獲得した治外法権という特権をどのように行使し、その結果がどのような法的影響を現在に向かって及ぼしたのかを実証的に明らかにすることにある。日本による中国、韓国など東アジア諸国における領事裁判事例を主たる研究対象とするが、裁判に至らぬものの紛争となった事例についても調査・分析を行う。また、先行する西欧諸国による領事裁判事例や時代的に平行する日本国内における外国人交渉事件についても比較検討を行う。平成21年度は、日本国内に所蔵される領事裁判史料について調査分析を進めるとともに、海外は韓国(8月)と中国(3月)に所蔵される領事裁判史料について調査を行った。韓国ではソウル大学・鄭肯植教授(韓国法制史)の助言を得て、韓国最高法院所蔵の韓末民事判決集の複写(52巻)を入手し、分析を行った。この判例集により、韓末(19世紀後半)に日本人を原告とする民事事件が100件以上あることが糊った。これらの事例は日清戦争以後、日韓併合に至る過程の中で日本が韓国の司法にいかなる影響を与えるようになったのかを知る上で重夏である。また、判決集の一部に日本による領事裁判の判決が含まれていることも判り、実際の判決の存在を確認することができた。中国では上海交通大学・季衛東教授(法社会学)の助言を得て、上海市档案館(公文書館)所蔵の上海共同租界会審(混合裁判所)関係の史料調査を行った。会審における日本人関係史料につき、一部の所在を確認することができた。共同租界には既にイギリス・アメリカなどの勢力が入っており、日本は遅れての参入になるが、所蔵資料は、日本が西欧諸国の法や法制度を目の当たりして、どのように近代化を進めていったのかを知る上で重要な手掛かりとなる。平成22年度は、平成21年度に引き続き日本国内に所蔵される領事裁判史料について調査分析を進めるとともに、海外は韓国(5月・9月・3月)と中国(8月)に所蔵される領事裁判史料について調査を行った。韓国では延世大学・沈義基教授(韓国法制史)の助言を得て、国家記録院に所蔵されている韓末刑事判決の調査を行った。平成21年度調査では大法院記録保存所所蔵の韓末民事判決の中に、日本による領事裁判の民事判決原本が一部含まれていることが明らかになったが、今回の調査では国家記録院所蔵の韓末刑事判決の中に日本による領事裁判の刑事判決原本が一部含まれていることが明らかになった。9月調査では更に、国家記録院所蔵中の領事裁判判決原本が京城地方法院検事局(当時)所蔵の明治20年明治38年判決原本であることが明らかになり、この複写を入手して分析を進めた(注:個人情報保護のため複写からは個人名など一部情報が消去されている)。3月調査では、大法院図書館及びソウル大学中央図書館所蔵の韓末開化期(1876年1910年)の歴史や法制度に関する図書資料の調査を行った(韓国における領事裁判に関する先行研究は少ないため、同時代の近代史一般や近代法史を扱った文献から調査を行った)。これにより開化期における西欧から招へいした「御雇外国人」や植民地化以前の日本人法曹の活動などが一部明らかになった。中国では平成21年度調査で上海市梢案館所蔵の上海会審衙門関係資料について調査を行ったが、閲覧請求に時間を要する史料が多かったため、8月調査では前回閲覧できなかった史料につき調査を行った。平成23度は、前2年間に行った日本国内に所蔵される領事裁判史料についての調査を確認するとともに、海外は中国(12月)と韓国(平成24年2月及び3月月)に所蔵される領事裁判史料について遽跡調査を行った。国内では6月に行われた法制史学会第63回総会の場にて日本の韓国における領事裁判につき、前2年間の海外調査を踏まえて研究報告を行った。

中国については北京の第一歴史档案館にて史料調査を行ったが、日本が中国において行った領事裁判につき、判決原本や直接の関連資料を発見することはできなかった。併せて、北京大学図書館において関連資料・図書の調査を行った。韓国では2月にソウル大学にて行われた韓国法史学会によるシンポジウムに出席し、韓国、中国、台湾、日本の4カ国により研究者と意見交換を行った。併せて、ソウル郊外(ブンダン市)にある大法院記録保存所にて民事判決原本に関する追跡調査を行った。前2年間の調査により、同保存所には京城・仁川における日本領事裁判所民事判決原本が一部残されていることが明らかになっていたため、上記2都市以外のものにつき調査した。とくに、当時日本人が多く居住していた釜山につき残された史料がないか重点調査したところ、領事館から移行した理事庁の民事判決原本が一部残されていることが判明した。理事庁については、日韓併合の前のごく数年のみ存在した組織であり、その裁判制度につき不明な点も少なくないが、同判決原本の存在により、実際にどのような事例があったかを確認することができた。
遺伝性疾患を用いた遺伝的背景による大腸がん制御機構の解明

本研究課題では、同一の家族性大腸腺腫症(FAP)患者の腫瘍は、同一の遺伝学的背景をもち、かつ様々な体細胞変異を有するという特徴に着目し、5名のFAP患者から樹立された計42個のオルガノイドを用いて、遺伝学的背景と体細胞変異による腫瘍発生機構と細胞内シグナル経路の制御を明らかにする。平成30年度は、42個すべてのオルガノイドを免疫不全マウスに異所移植を行なった。その結果、41個のオルガノイドには造腫瘍性は認められなかったものの、1つで腫瘍を形成した。このオルガノイドは、同一患者由来のオルガノイドの中で唯一KRAS変異を有していた。また、遺伝子発現データーのパスウエィ解析による遺伝的背景因子の探索を行なったところ、IFN/STATシグナル経路がこの患者で更新していることが明らかになった。これらの結果から、FAPモデルマウスを用いて、IFN/STATシグナル経路の関与を個体レベルで解析するために、ゲノム編集による遺伝子改変に着手した。一方、大腸がんでは4割程度の患者にRAS遺伝子変異が生じ、この遺伝子変異を持つ腫瘍はEGFR阻害剤耐性となることがしられている。このことと一致して、42個のオルガノイドのうち、KRAS変異をもつものは耐性となり、それ以外はすべて感受性であった。興味深いことにKRASの下流に存在するMEKに対する阻害剤では、KRAS変異をもつオルガノイドが耐性となり、残りが感受性を示した。この現象における患者間の遺伝学的背景を検討するために、耐性/感受性の患者由来オルガノイドのpathway解析を行なったところ、興味深いことにIF/STATシグナルが強い相関を示した。以上の結果は、IFN/STATシグナルが造腫瘍性のみでなく、MEK阻害剤感受性にも関与する可能性を示している。造腫瘍に強い相関を示すシグナル経路が同定されたことにより、ゲノム編集による遺伝子改変マウスの追加変異導入に着手することができた。モデルマウスを用いたIFN/STATシグナルの造腫瘍性における役割を個体レベルの解析により明らかにする。さらに、MEK阻害剤に対する感受性を規定する因子の探索と細胞内シグナル経路の解析を進める。
細胞核移植法による新規生物機能を有するメダカ系統の作製

本領域は生物種の多様化の機構をゲノムの構成とその変遷との関わりにおいて解明することを目的としている。これらの研究のためには、遺伝子の改変によって新規生物機能を有する動物の作製手法の開発が必須である。このような手法の一つとして、本研究ではメダカを用いた細胞核移植の方法を開発することを目的として、成魚の尾鰭や6日胚由来の培養細胞や1日胚(2体節期)由来の体細胞の核を用いた核移植クローンの作製を試みた。まず、培養細胞の核を用いた核移植を行った。除核卵への移植では初期嚢胚期以後にまで発生する個体は得られなかった。非除核卵への移植では移植個体は最も良い場合で艀化後3週間まで生存したが、成魚まで成育したものはなかった。これらの核移植個体では染色体数がN、2N、3Nのモザイクになっていることが明らかになった。この染色体異常は卵核と移植核の細胞周期の不調和に起因すると考えられた。次にドナーに1日胚(2体節期)の細胞核を用い、1688個の非除核卵へ移植したところ、6個体(0.4%)が艀化し、3個体(0.2%)が性成熟した。このうち2個体は3Nで不妊であったが、1個体はドナー核由来の2Nであり、妊性を有することがわかった。現在、子孫を育成して遺伝学的解析を行っている。同様の結果は胞胚期細胞核を用いた移植実験でも得られている(論文準備中)が、2体節期にまで発生した細胞核から妊性を有する2N個体が得られたのはこれが始めてである。なお、除核したレシピエントを用いた実験ではこれまでのところ、初期嚢胚期以後にまで発生する個体は得られていない。これらの研究結果は胚由来の体細胞核が生殖能力をもった2倍体の個体を作り出す能力を有することを示すものである。また、今後の研究の進展によって体細胞クローン作製への道が開けるものと期待される。魚類における核移植については、これまでに信頼するに足る報告がない。本研究では1)マイクロインジェクションなど、核を卵に注入する方法、2)胚細胞を非除核卵に移植する、3)除核法を確立する、4)胚細胞を除核卵に移植する、5)培養細胞核を非除核卵に移植する、6)培養細胞核を除核卵に移植する、の段階を踏んで研究を実施する。これまでに1)4)については、一応の終了を見ているので5)6)について研究を開始した。ここで、最も大きな困難は培養細胞核と卵の核の細胞周期が大きく違っていることにある。培養細胞の細胞周期が1日程度であるのに対し、発生初期の卵の細胞周期はほぼ30分である。従って、培養細胞と初期胚の細胞周期を調和させる方法を見いだすことが、今後の研究の当面の課題である。両生類の核移植ではこの点について多くの研究が行われており、核移植個体では発生の早い段階から染色体の異常があらわれることが知られている。このような現象は魚類ではまだ明らかになっていないので、その実体が把握されれば、そこから対応策の展望が開けるものと考えられる。移植核の細胞周期を卵のものにあわせることは、移植核の初期化と言われているものである。哺乳類では低血清条件に細胞を置くことで初期化に成功している。両生類や哺乳類では核移植を繰り返し行うことによって、ある程度の成果を上げている。

このような試行錯誤によって、培養細胞を用いた核移植が可能になれば、核移植法を用いた遺伝子改変により、新規機能を有する系統の開発へと進むことができる。本年度は培養細胞の核を除核していない未受精卵に移植する実験を行った。移植するための核は二つの系統のトランスジェニック・メダカから採取した。1)メダカEF-1α-A遺伝子のプロモーターに緑色蛍光たんぱく質(GFP)遺伝子を結合した融合遺伝子を有するHNI系統。核移植個体では黒色素細胞とGFPの発現がマーカーとなる。2)メダカβ-アクチン遺伝子プロモーターにGFPを結合した融合遺伝子を有するヒメダカ系統。核移植個体ではGFP遺伝子の発現がマーカーとなる。これらの2系統から培養細胞を作り、それらをヒメダカ系統の未受精卵にマイクロインジェクションによって移植した。その結果,移植核の遺伝的マーカーを、ドナーのトランスジェニック個体と同じパターンで発現する、孵化個体が移植胚の0.3%の割合で得られた。長期に生存する個体は見られなかったが、魚類の培養細胞の核移植では初めての成果で将来に希望をもたせるものである。魚類や両生類での分化した細胞や培養細胞の核移植については、移植核と卵の細胞周期が大きく異なることから困難と考えられている。培養細胞でも細胞周期は24時間であるのに対し、卵の細胞周期は30分から1時間である。この細胞周期をどのようにして調和させることが出来るかが、今後の成功の鍵になる。これらの問題を解決し、より長期にわたって生存する核移植個体を得るのが今後の課題である。これまでの培養細胞核を用いた核移植実験では奇形が多くみられる、ごく少数の個体が孵化するものの、幼生期を越えて成長するものはない。この原因を調べるために、β-Act/GFP-Nトランスジェニックメダカ由来の培養細胞や胚細胞の核を有核未受精卵に移植して個体の染色体像および核像の解析を行った。培養細胞を用いた実験で、ドナーの遺伝的マーカーであるGFP蛍光を持つ4日または5日胚21個体を奇形の程度で(A)ほぼ正常、(B)異常、(C)強く異常の3グループに分けて、1個体につき1060の染色体標本を解析した。この実験では3倍体が得られることが期待できるが、(A)グループで33%、(B)グループで55%、(C)グループで14%が3Nにモードをもっていた。また、3N周辺にモードを持つ個体は全体の57%であった。この結果から、ドナーとレシピエントの核は半数以上の個体で融合していることが示唆された。しかし、すべての個体で異数性がみられ、個体は染色体数についてモザイクであることがわかった。異数性の程度は(C)グループがもっとも強く、奇形の程度との相関関係が示唆された。また、全体の67%の個体に染色体断片が観察された。このことも奇形との関係が考えられる。染色体異常の原因を調べるために、胚細胞核を有核および除核未受精卵へ移植した個体、および培養細胞核を有核未受精卵へ移植した個体を2細胞期から胞胚期で固定し、ヘキスト染色を施して、蛍光顕微鏡下で核の状態を調べた。その結果、ドナーとレシピエントのいずれの組み合わせでも、すべての時期の胚で一部の割球間に染色体橋の形成が確認された。染色体橋の形成は強い奇形を引き起こすことが知られている。核移植個体にみられる奇形の原因の少なくとも一部は胚発生の非常に早い時期に起こる染色体の異常によるものと考えられる。新規生物機能を有するメダカ系統を作成するために体細胞の核移植法の研究を行っているが、核移植個体は孵化後3週間までしか発生しない。
黒質神経細胞の培養とパッチレコ-ディング及び細胞内カルシウムイオン動態の解析

近年の神経生物学の研究から細胞の死に細胞内カルシウムイオン濃度の変動が関与していることが推測されているが、その機序の解明は始まったばかりである。本研究はパ-キンソン病において細胞死の起こる神経核である黒質の神経細胞をラット脳から単離し(あるいは培養の後)、ホ-ルセルパッチレコ-ディングによる細胞膜カルシウムチャネル電流の分析とカルシウムイオン濃度指示薬furaー2による細胞内カルシウムイオン濃度の光学的測定を行い、細胞内カルシウムイオン濃度の恒常性維持機構を研究した。実験には基底核神経細胞も比較のため用いた。これらの神経細胞では、膜脱分極に伴い膜電位依存性のカルシウムイオンチャネルが開き、細胞外液のカルシウムイオンが細胞内へ流入する。その量を膜電流量として記録測定する事ができた。このカルシウムイオンの流入にともない細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が観察された。細胞内カルシウムイオン濃度の上昇は、流入カルシウムイオン量にほぼ比例しているが、流入カルシウムイオン量が大きくなると細胞内カルシウムイオン濃度の上昇が飽和する傾向が観察された。この脱分極刺激停止の後、細胞内カルシウムの濃度は約3から10秒の後に元のレベルに回復した。この回復過程は、温度依存性を示し、またこの回復過程がATPの阻害剤バナデイトや、水素イオンの濃度勾配を破壊するカルボニルサイアナイドにより阻害されることから、カルシウムイオンポンプによる汲み取りにより細胞内カルシウムイオン濃度が細胞外に較べて極めて低い濃度に保たれていることが推測された。また細胞外液のナトリウムイオン濃度を減少されると、細胞内カルシウムイオン濃度の回復が緩やかになることから、NaーCaイオン交換機構もこの回復過程に関与することが推測された。このように細胞内カルシウム濃度は、流入と汲み取りの間のバランスにより調節されていることが明らかになった。
浜口雄幸と政党政治の崩壊

近代日本の政党政治の主たる担い手は、自由党・政友会の党人派に始まって、同志会・民政党の官僚系政治家へと移っていったと言える。前者を代表する政治家の一人が松田正久であり、後者を代表する政治家の一人が、大蔵官僚から同志会に入り、民政党総裁として、明治生まれで初めて総理大臣になった浜口雄幸である。そこで、浜口雄幸の政治構想と政治指導を明らかにすることによって、政党政治を発展させてきた構想や政治指導のあり方をどのように継承し、大衆の政治参加が進む中で経済・産業振興と外交指導を行うのか、そして政党政治への信頼をどのように確保するのかについて考察を深めることを目標として、当該研究課題を進めている。採用期間の初年度にあたる本年度は、浜口と選挙区高知との関係を中心に研究を進めた。国立国会図書館等で史料調査を行い、また、党報・新聞・雑誌などの基礎資料も収集した。その他、政党政治の担い手としての重要性が党人派から官僚系政治家に移行する狭間の時期の政治家として、松田の遊説に頻繁に同行した江藤哲蔵について、江藤の地元である熊本県立図書館での史料調査も行った。加えて、本年度は明治150年・本格的政党内閣成立100年にあたる。前者については、受け入れ研究機関である国際日本文化研究センターが主催する国際研究集会「世界史のなかの明治/世界史にとっての明治」が開かれ、アシスタントを務めるとともに、グローバルヒストリーの視点から政党政治を考える重要性を学んだ。後者については、佐賀県小城市が主催する「小城の歴史講座」の講師として「政党内閣100年ー小城が生んだ政治家松田正久の足跡ー」と題する講演を行い、また、『佐賀新聞』「さが維新ひと紀行」に協力した。浜口雄幸の政治構想と政治指導を明らかにすることによって、政党政治を発展させてきた構想や政治指導のあり方をどのように継承し、大衆の政治参加が進む中で経済・産業振興と外交指導を行うのか、そして政党政治への信頼をどのように確保するのかについて考察を深めることを目標として、当該研究課題を進めている。その初年度として、浜口と選挙区高知との関係を中心に研究を進めた。また、国際日本文化研究センターが主催する国際研究集会「世界史のなかの明治/世界史にとっての明治」でのアシスタント、佐賀県小城市での講演会、「日本における法・政治・宗教の相互関係」研究会等を通して、研究を相対化することにも務めた。浜口雄幸と選挙区との関係を考える中で、近代日本において地域振興と政党政治がどのように関わっていたのか、政党政治は地域社会にどのような役割を果たしたのかという視点を持つことができた。今後は、浜口雄幸の政治構想と政治指導を通して、現代にもつながる政党と地方との関係を考えていきたい。

その他、政党政治の担い手としての重要性が党人派から官僚系政治家に移行する狭間の時期の政治家として、松田の遊説に頻繁に同行した江藤哲蔵について、江藤の地元である熊本県立図書館での史料調査も行った。また、国際日本文化研究センターが主催する国際研究集会「世界史のなかの明治/世界史にとっての明治」でのアシスタント、佐賀県小城市での講演会、「日本における法・政治・宗教の相互関係」研究会等を通して、研究を相対化することにも務めた。浜口雄幸と選挙区との関係を考える中で、近代日本において地域振興と政党政治がどのように関わっていたのか、政党政治は地域社会にどのような役割を果たしたのかという視点を持つことができた。今後は、浜口雄幸の政治構想と政治指導を通して、現代にもつながる政党と地方との関係を考えていきたい。(1)小城の歴史講座「政党内閣100年ー小城が生んだ政治家松田正久の足跡ー」佐賀県小城市主催、於:佐賀県小城市牛津公民館、2018年9月1日(2)『佐賀新聞』「さが維新ひと紀行(46)松田正久」取材協力、2018年11月17日掲載
グラフ上の調和解析の視点による整数論の研究

本研究では、整数論の立場から代数的に定義された有限正則グラフ上の調和解析を考察し、有限対称空間論およびグラフスペクトル論からの整数論へのアプローチについて研究する。特に、素数の多項式による表現に対するハーディ・リトルウッド予想とラマヌジャングラフ分布問題の関係についての我々の先行研究を発展させ、グラフスペクトル分布論からの進展を目指すと同時に、保型形式の理解深化を動機として、有限群および付随する有限対称空間上の調和解析に関連したグラフスペクトル論の明示的理論を保型形式の有限類似理論の観点から整備する。
毛包幹細胞における低酸素応答因子HIFの機能解析

毛包幹細胞における低酸素応答因子HIFの役割を調べるために、表皮基底層におけるコンディショナルノックアウトマウスを用いたin vivoの実験と、そのマウスから単離したケラチノサイトを用いたin vitroの実験の両面で検討を行った。1.毛周期におけるHIFの発現を調べるために、マウスの皮膚を採取し、リアルタイムPCRを行った。成長期であるAnagenの時期に、HIF-2αとHIF-1β(ARNT)の発現が増加し、その後減少したことから、マウスの毛包の成長に、HIF-2αとHIF-1β(ARNT)が関与していることが明らかになった。2.HIF-1βコンディショナルノックアウトマウスの皮膚を採取し、HE染色を行い、毛の長さと幅を測定した。野生型と比較して、長さに差はなかったが、毛包の幅が増大していた。3.HIF-1βの欠損による遺伝子発現の変化を調べるために、成長期であるAnagenの皮膚をそれぞれ採取し、タンパク質又はmRNAの発現量の違いを比較した。HIF-1βの欠損により、増殖抑制遺伝子p21の発現が減少していたが、そのファミリーメンバーであるp27の発現には影響はなかった。また、p21の発現を転写誘導しているp63の発現が減少していた。4.HIF-1βコンディショナルノックアウトマウス由来のケラチノサイトにおいて低酸素を誘導すると、in vivoでの結果と一致して、p21の発現が抑制され、'また発現を誘導するp63の発現も抑制された。以上の結果より、HIF-1βはHIF-2αと結合し、毛包の幅を規定していることがわかった。また、HIF-1βは増殖抑制遺伝子であるp21の発現を誘導し、その発現誘導にはp63が関与していることが明らかになった。これらの結果は、毛包幹細胞の分化制御機構を明らかにする上で重要であるといえる。毛包幹細胞における低酸素応答因子HIFの役割について調べるために、表皮基底層におけるコンディショナルノックアウトマウスを用いたin vivoの実験と、そのマウスから単離したケラチノサイトを用いたin vitroの実験の両面で検討した。.1.毛周期におけるHIFの発現を調べるために、マウスの皮膚を採取し、免疫組織染色を行った。成長期である3AnagenにおいてHIF-2αとHIF-1β(ARNT)の発現が確認されたことから、マウスの毛包幹細胞の分化には、HIF-2αとHIF-1β(ARNT)が関与していることが明らかになった。3、HIF-1βの欠損による遺伝子発現の変化を調べるために、成長期であるAnagenの皮膚をそれぞれ採取し、タンパク質の発現量の違いを比較した。HIF-1βの欠損により、HIF-2αの発現が優位に抑制された。さらに、HIF-2αの下流で調節されることが明らかになっている、増殖抑制遺伝子p21の発現もまた抑制された。4.毛包細胞におけるHIF-1βの機能をさらに検討するために、HIF-1βコンディショナルノックアウトマウスのケラチノサイトを単離し、培養系を確立した。HIF-1βノックアウトマウス由来のケラチノサイトにおいて低酸素を誘導すると、in vivoでの結果と一致して、HIF-2αの発現誘導が抑制され、またp21の発現も抑制された。以上の結果より、HIF-1βはHIF-2αを活性化し、毛包幹細胞の分化を調節することがわかった。また、HIF-2α/HIF-1βは増殖抑制遺伝子p21の発現を誘導することが明らかになった。これらの結果は、幹細胞の分化制御機構をゆかにする上で重要であるといえる。
iPS細胞由来細胞障害性T細胞を用いた新規HTLV-1感染症治療法の開発

本研究ではHTLV-1感染症の発症予防・治療法開発を目指し、iPS細胞を介した新規免疫細胞療法の検討を行った。血中プロウイルスロードが4%以上の検体を収集し、Tax特異的CTLの頻度と機能解析を実施した結果、一部の検体でTax特異的CTLの機能不全が確認された。慢性感染状態におけるCTLの老化や機能不全はHTLV-1感染症の発症に繋がると考えられ、iPS細胞を介した再生CTL療法に期待が持たれた。体外において増幅した患者自身の抗原特異的CTLを用いてがんや感染症を治療する試みは、CTLの持つ高い抗原特異性と細胞障害能を利用した効果的な治療法であり、HTLV-1感染症にも有効な細胞療法として期待されている。本研究課題では、1血中プロウイルスロード4%以上の発症高リスク群HTLV-1キャリアにおけるCTL機能を評価し、2iPS細胞を介して初期化・再分化誘導することで抗原特異的CTLを効率的に獲得する。さらに、3獲得したCTLの機能を多方面から評価する。これらを基盤とし、臨床応用可能な新規HTLV-1感染症予防法としての再生CTL療法確立を目指す。本年度においては、高リスク群HTLV-1キャリアを収集し、CTL機能解析を含めたキャリア由来PBMCの性状解析を実施した。検体はJR大阪鉄道病院・血液内科との共同研究により、血中プロウイルスロードが420%の検体を合計24検体用いた。まず、治療標的となるCTL機能の低下した検体を明らかにするために、フローサイトメトリーを用いてHTLV-1 Tax特異的CTLの保有率を検討した。次に、HLA-A2あるいはA24アリルを有する検体のうちTax特異的CTLが検出されるものについて、そのエピトープペプチドによって刺激培養し、CTLの細胞増殖能、及びIFN-γの放出能を評価した。その結果、Tax特異的CTLが検出された検体のうち、刺激培養によってもCTLが増殖せず、かつIFN-γの放出能が著減していた検体は1検体であった。対照実験として用いたCMV特異的CTLの機能は全ての検体で異常は観察されなかった。来年度以降、CTLの機能不全が見られた検体についてより詳細に解析し、iPS細胞を介した再生CTL誘導による機能改善を試みる予定である。JR大阪鉄道病院・血液内科との共同研究により、HTLV-1感染症発症高リスク群(血中プロウイルスロード:4%以上)の安定的な入手経路を構築することに成功した。この共同研究体制により、感染者24人分由来のPBMCを入手し、HTLV-1 Tax特異的CTLの検出及びその機能解析を遂行した。これらの結果に基づき、治療対象検体を選定の上、iPS細胞を介する再生CTL誘導によって、CTL機能が改善可能であるかどうか検討することが可能となった。培養条件下で増殖させた抗原特異的CTLを用いて、ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)に対する新規細胞療法の開発を目的としている。これまでに、JR大阪鉄道病院・血液内科との共同研究により、血中プロウイルスロードが4%以上の検体を合計28検体収集・保存した。PBMCにおいてHLA-A2あるいはA24アリルを有する検体のうち、Tax特異的CTLが検出されるものについてはその頻度と機能解析を実施した。その結果一部の検体において、1抗原ペプチドの刺激培養によってもCTLが増殖しない、2抗原刺激によるIFN-γの放出能が著減している、3機能不全はTax特異的CTLに限定されCMV特異的CTLに異常は見られないことを明らかにしてきた。本年度においては、Tax特異的CTLからのiPS細胞樹立法確立を目指し以下のような検討を行った。まず、正常iPS細胞を用いて培養条件を最適化した。通常iPS細胞の培養・未分化維持にはMEF等のフィーダー細胞が有用であるが、操作や解析が煩雑になる反面もある。そこでラミニン-511等の培養基質でプレートコーティングしたところ、フィーダーレスでの長期間のiPS細胞培養と未分化能維持に成功した。さらに、iPS細胞からのリンパ系細胞分化法の確立を目指し条件検討を行った。マウス由来ストローマ細胞株であるOP9-DL1は、培養条件下で幹細胞からのリンパ系細胞への分化を支持する機能が知られている。そこで臍帯血由来CD34陽性ヒト造血幹細胞とOP9-DL1を共培養しT細胞への分化誘導を試みた。その結果、共培養した幹細胞のうち、10%程度をCD4/8陽性未成熟T細胞へ分化させることに成功した。iPS細胞からのT細胞誘導法に応用できる成果であると考えられた。昨年度に引き続き候補となる患者検体の収集を進めつつ、CTLの機能不全が確認された検体について、より詳細な解析を進める。具体的には、センダイウイルスを用いた遺伝子導入法により、同定したTax特異的CTLをiPS細胞へ初期化する。

初期化したiPS細胞がCTL特有の抗原特異性を保持しているかどうか、縮重プライマーとマルチプレックスPCR法によるT細胞受容体V(D)J結合領域の配列解析法を用いて評価する。さらに、未分化マーカーを用いた免疫染色法や自己複製能の確認により樹立したiPS細胞の未分化性を評価する。また、iPS細胞からのCTL誘導について検討を行う。iPS細胞とフィーダー細胞を共培養することで、CD34陽性の造血幹・前駆細胞に分化誘導する。続いて、これらの前駆細胞を異なるフィーダー細胞と共培養することによりT細胞系統へと分化誘導する。さらに、T細胞受容体シグナルを誘起しつつ、非自己PBMCと共培養することでCTL様のCD8 SP T細胞を獲得する。得られたCD8 SPT細胞の活性評価として、Taxペプチドでパルスした標的細胞と共培養した後、テトラマー染色、細胞障害活性の測定、さらにIFN-γの放出能を検討する。これらを通じて、Tax特異的再生CTLとしての機能を評価する。血液内科学年度末納品等にかかる支払いが平成29年4月1日以降となったため、当該支出分については次年度の実支出額に計上予定。平成28年度分についてはほぼ使用済みである。上記のとおり。
凝固系因子の線維芽細胞や好酸球に対する作用に注目した好酸球性鼻副鼻腔炎の病態解明

好酸球性鼻副鼻腔炎は、成人発症の気管支喘息やアスピリン喘息に合併することが多い難治性疾患である。患者は増加傾向にあり、著明な好酸球浸潤を伴う再発しやすい鼻茸、粘度の高い鼻汁、嗅覚障害を特徴とする。いまだに発症機序は十分解明されておらず、治療の効果も限定的である。本研究では、好酸球性鼻副鼻腔炎における凝固・抗凝固因子の線維芽細胞や好酸球に対する作用を明らかにし、こうした作用をターゲットにした新たな局所治療薬の開発を目指す。まず、好酸球性副鼻腔炎の鼻茸線維芽細胞を実験に用いた。Protease-activated receptors (PARs)のPAR-1, 2, 3, 4がいずれも発現していることをRT-PCRと蛍光免疫染色で確認した。次に細胞をトロンビンや活性化第10因子で刺激すると、PDGF、VEGFなどの成長因子濃度に変化は認めなかった。一方、TGF-beta濃度は加えたトロンビンあるいは活性化第10因子の濃度に応じて増加した。細胞外基質のフィブロネクチン濃度も同様に増加することが分かった。PAR-1, 2, 3, 4それぞれのアゴニストペプチドによる刺激ではPAR-4以外の刺激でTGF-beta及びフィブロネクチン濃度は上昇した。トロンビンや活性化第10因子が鼻茸線維芽細胞に作用して、好酸球浸潤に関わるeotaxinやRANTESといったケモカインの産生も促進させることを確認した。一方上皮細胞では、凝固因子刺激によるeotaxin-1、RANTES、GM-CSFの産生亢進はEGF受容体インヒビターで抑制されることが明らかとなった。そこで、好酸球性炎症のラット鼻炎モデルを用いて、EGF受容体インヒビターの効果を検討した。EGF受容体インヒビターの全身または鼻腔局所投与は、鼻腔粘膜への好酸球浸潤や杯細胞化生を抑制することが明らかとなった。次に細胞をトロンビンや活性化第10因子で刺激し上清中の各種成長因子、サイトカイン、細胞外マトリックスの変化を検討した。PDGF、VEDFなどの成長因子濃度に変化は認めなかった。こうした結果から、トロンビンなどの凝固因子が線維芽細胞からのサイトカインや細胞外基質を介して、鼻茸形成などの組織リモデリングや好酸球浸潤に関与すること明らかとなった。好酸球性副鼻腔炎の鼻茸由来の線維芽細胞以外に、非好酸球性副鼻腔炎の鼻茸や下鼻甲介由来の線維芽細胞について同様の検討を行って病態との関連を比較する予定である。線維芽細胞を用いた検討は予定通り進行している。トロンビンや活性化第10因子などの凝固因子によって、サイトカイン、ケモカイン、細胞外基質の産生が更新することを確認した。Protease-activated receptors (PARs)それぞれのアゴニスト蛋白を用いてPARsの介在する反応であることも明らかにした。当初考えていた成長因子の産生刺激は限定的であった。好酸球の検討は予定よりやや遅れている。末梢血から分離した好酸球を用いて測定した組織因子活性については、トロンビン・TNF-alfa刺激などの炎症性メディエーターによる活性促進作用を認めた。初年度に活性化凝固因子が鼻茸線維芽細胞に作用して、好酸球浸潤に関わる成長因子、細胞外基質、ケモカイン産生を促進させることが分かった。29年度は、好酸球性副鼻腔炎以外の鼻茸由来の線維芽細胞や下鼻甲介

由来の線維芽細胞においても活性化凝固因子に同様の作用があることを確認した。また、好酸球遊走因子であるRANTESも活性化凝固因子の刺激で鼻茸線維芽細胞からの産生が促進されることが分かった。一方上皮細胞では、好酸球の分化・生存に重要なGM-CSFが活性化凝固因子の刺激で産生されることも分かった。さらに、eotaxin-1、RANTES、GM-CSF産生亢進はEGF受容体インヒビターで抑制されることが明らかとなった。そこで、好酸球性炎症のラット鼻炎モデルを用いて、EGF受容体インヒビターの効果を検討した。EGF受容体インヒビターの全身または鼻腔局所投与によって、鼻腔粘膜への好酸球浸潤や杯細胞化生が抑制されることが明らかとなった。EGF受容体インヒビターが好酸球炎症の制御をする可能性があると考え、動物実験はEGF受容体インヒビターを用いる実験に変更した。好酸球性鼻副鼻腔炎は、成人発症の気管支喘息やアスピリン喘息に合併することが多い難治性疾患である。患者は増加傾向にあり、著明な好酸球浸潤を伴う再発しやすい鼻茸、粘度の高い鼻汁、嗅覚障害を特徴とする。いまだに発症機序は十分解明されておらず、治療の効果も限定的である。本研究では、好酸球性鼻副鼻腔炎における凝固・抗凝固因子の線維芽細胞や好酸球に対する作用を明らかにし、こうした作用をターゲットにした新たな局所治療薬の開発を目指す。まず、好酸球性副鼻腔炎の鼻茸線維芽細胞を実験に用いた。Protease-activated receptors (PARs)のPAR-1, 2, 3, 4がいずれも発現していることをRT-PCRと蛍光免疫染色で確認した。次に細胞をトロンビンや活性化第10因子で刺激すると、PDGF、VEGFなどの成長因子濃度に変化は認めなかった。一方、TGF-beta濃度は加えたトロンビンあるいは活性化第10因子の濃度に応じて増加した。細胞外基質のフィブロネクチン濃度も同様に増加することが分かった。PAR-1, 2, 3, 4それぞれのアゴニストペプチドによる刺激ではPAR-4以外の刺激でTGF-beta及びフィブロネクチン濃度は上昇した。トロンビンや活性化第10因子が鼻茸線維芽細胞に作用して、好酸球浸潤に関わるeotaxinやRANTESといったケモカインの産生も促進させることを確認した。一方上皮細胞では、凝固因子刺激によるeotaxin-1、RANTES、GM-CSFの産生亢進はEGF受容体インヒビターで抑制されることが明らかとなった。EGF受容体インヒビターの全身または鼻腔局所投与は、鼻腔粘膜への好酸球浸潤や杯細胞化生を抑制することが明らかとなった。線維芽細胞については計画に沿って、トロンボモジュリンによるサイトカイン産生の抑制作用を検討する。好酸球は細胞株や末梢血好酸球での検討を先に進め、鼻茸分離好酸球の分離についても進めていく予定である。末梢血から分離した好酸球と鼻茸組織から分離した好酸球の機能の違いを、組織因子発現や、サイトカイン・ロイコトリエン産生の面から比較検討したい。