hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
尿路性器癌の転移能、浸潤能に関わる細胞生物学的、分子生物学的機構の検討

平成7年度の研究はヒト前立腺癌の浸潤、転移に関わる分子生物学的因子の検討を行った。ホルモン感受性のあるヒト前立腺癌細胞株のLNCaPとホルモン非感受性ヒト前立腺癌細胞株であるPC-3のin vitroでの浸潤能を比較すると、後者で明らかに浸潤能が高い結果が得られた。前立腺癌の浸潤能を規制する因子に関し検討すると、前立腺癌細胞の細胞増殖能と前立腺癌細胞の細胞外基質との接着能に相違はないが、細胞の運動能に相違が認められた。癌細胞の浸潤能を規制する重要な要因となっている細胞外基質分解酵素に関しては、matrix metalloproteinase(MMP)に差は認められず、urokinase type plasminogen activator(u-PA)のmessenger RNAの発現に両者間で明らかな相違が認められた。これらの結果から前立腺癌細胞の発現するu-PAと細胞の運動能がヒト前立腺癌の浸潤能を規制する因子として重要な役割をはたしていることが明らかになった。これらを規制する因子として、最近単離された転写因子の一つであるE1AFに関し検討した。この転写因子はいくつかのヒト癌細胞でその浸潤能との相関が認められることが報告されている。ヒト前立腺癌の高浸潤能を示したPC-3ではE1AFの発現が著明に増強しているのに対し、低浸潤能を示したLNCaPではその発現は極めて低かった。このことからE1AFがヒト前立腺癌の浸潤能に何らかの影響を及ぼしていることが推測された。今後は前述したヒト前立腺癌細胞株にE1AFあるいはE1AF変異体を導入し、導入株での浸潤能の相違、u-PAの発現の変化、運動能の変化を検討し、ヒト前立腺癌の浸潤能を司る因子の解明をおこなう。平成7年度の研究では細胞外基質分解酵素の一つであるurpkinase type plasminogen activator(u-PA)の発現と、一部のヒト癌で浸潤能を規制していることが明らかとなった転写因子の一つE1AFの発現とがヒト前立腺癌培養株の浸潤能と平行することが明らかになった。平成8年度の研究では、これら2つの要因の関連性、ならびに転写因子E1AFの抑制によりヒト前立腺癌の浸潤抑制が可能かの2点につき研究した。まずu-PAと転写因子E1AFの関連に関してはchloramphenicol acetyltransferase(CAT)assayを用いて検討したが、転写因子E1AFがu-PA遺伝子の転写活性を促進していることが示された。この点をふまえ、転写因子E1AFの抑制からヒト前立腺癌の浸潤抑制が可能か否かを検討した。ヒト前立腺癌培養株のうち高浸潤性を示すPC-3に、DNA結合能を保持し転写活性能を有さない変異E1AFを遺伝子導入し、浸潤能を検討した。変異E1AFを遺伝子導入したPC-3ではin vitroにおける浸潤能、u-PAのmRNAの発現ならびにu-PA蛋白の発現の抑制が認められた。これらのことから転写因子E1AFはヒト前立腺癌の浸潤にかかわる表現型を司る重要な役割を果していることが示唆された。今後はin vitroで確認されたE1AFの浸潤への関与がin vivoで確認される必要がある。さらに、ホルモン感受性とE1AFの関連に関しても明らかにする必要性がある。平成9年度においては、当初の計画に従い変異E1AF遺伝子を導入したPC-3を用い、in vivoにおける転移能を検討した。方法は、4週齢の雄ヌードマウスをdiethylether麻酔下に開腹し、膀胱頚部に存在する前立腺にcontrolとしてPC-3にvectorのみを導入した細胞あるいは変異E1AF遺伝子を導入したPC-3を1×10^5個を0.02mlのPBSに浮遊し27ゲージ針で移植した。同時に開腹創から除睾術を行い、閉創した。4週間後にマウスをdiethylether麻酔にて屠殺し、開腹後前立腺ならびに骨盤内リンパ節を摘出した。同時に肝、肺を摘出し、表在する転移の有無を確認した。摘出物をホルマリン固定し病理組織学的検索を行った。両群ともに前立腺での腫瘍形勢が認められた。肺、肝にはいずれの群においても肉眼的、病理組織学的に転移は認められなかった。Control群であるvectorのみを導入したPC-3を移植した5匹中4匹(80%)にリンパ節転移を認め、変異E1AFを導入したPC-3を移植した6匹中4匹(67%)にリンパ節移転が認められた。変異E1AF遺伝子の導入よるin vivoにおける転移抑制効果は、in vitroにおける浸潤能抑制を必ずしも反映していなかった。今回の検討では、除睾術の時間、ならびに観察期間の問題が関与していることも否めないが、in vivoにおける宿主側の転移に関わる因子の関与も今後検討すべき課題であると考えられた。
多用な環境におけるプロピオン酸カルシウムのアルカリシリカ反応抑制効果に関する研究

コンクリートの劣化現象の一つであるアルカリシリカ反応(ASR)は1983年に社会問題になった。1986年に抑制対策が実施されているが、現在においても反応事例が報告されている。そのため、さらに容易で簡便な抑制方法の開発が望まれており、プロピオン酸カルシウムを少量添加する方法を実験的に検討し、抑制効果があることを明らかにしてきた。本研究では、長期間の屋外暴露の環境や、塩水やアルカリ溶液が外部から供給される過酷な環境条件で実験を行った結果からプロピオン酸カルシウムのASR抑制効果が確認された。コンクリートの劣化現象であるアルカリシリカ反応は、1983年に社会問題となり、その後1988年に抑制対策が規定された。しかし現在においても反応によって劣化した構造物があり、コンクリートの耐久性に関わる重要な課題となっている。抑制対策は、1アルカリ量が3kg/m3以下のコンクリートにする、2抑制効果のある混和材を用いる、3反応しない骨材を用いる、の3点であるが、いずれも実施する上で問題がある。このためアルカリシリカ反応を抑制する新たな方法として、プロピオン酸カルシウムを少量添加する方法をこれまでに検討してきた。結果では40°Cのアルカリ量1.2%のモルタルではプロピオン酸カルシウムをセメント質量の1.8%添加すれば抑制効果が得られ、長期にわたって効果が継続することがわかっている。今後、さらに実用化を進めるためには、塩水や高アルカリの環境下における抑制効果の確認をする必要があり、本研究を行った。実験では、モルタルとコンクリートの供試体を作製して、40°CのNaCl溶液と40°Cの1mol/lのNaOH溶液に浸漬してその膨張率を測定した。結果では、内部のアルカリ量が9kg/m3のコンクリート供試体において、プロピン酸カルシウムを1.6、2.25、3.0%添加すると、いずれのプロピオン酸カルシウム添加量であっても両溶液の浸漬では膨張が抑制されていることが確認された。なお、現時点の材齢は130日であるため、今後さらに測定を継続して長期の抑制効果を把握する予定である(平成26年度土木学会全国大会で発表)。コンクリートの劣化現象であるアルカリシリカ反応は、1983年に社会問題となり、その後1988年に当時の建設省から抑制対策が制定された。しかし現在においても新たな構造物における反応事例の報告があり、コンクリートの製造時における耐久性の重大な課題となっている。抑制対策は、1コンクリートの全アルカリ量をNa2O等価で3kg/m3以下とする、2抑制効果のある混和材を用いる、3反応しない骨材を用いる、の3点である。これに対して1の対策を実施したにもかかわらず反応が確認されていること、2の対策は混和材の利用や施工に問題があること、3の対策に対しては使用実績がある良質な骨材が枯渇していることが問題として挙げられている。このようなことから反応性骨材を用いても容易に抑制が可能な新たな方法の開発が望まれており、これまでに抑制効果が見られる薬品を少量添加する方法で実験的検討を行ってきた。その中でプロピオン酸カルシウムを少量添加することによって長期にわたって抑制効果があることが明らかになった。本研究ではプロイオン酸カルシウムによるアルカリシリカ反応の抑制の実用化を進めるため、塩水や高アルカリ溶液などが作用する過酷な条件においてもプロピオン酸カルシウムの抑制効果が継続するかを検討した。実験では、コンクリート供試体を作製して、40°CのNaCl飽和溶液と1mol/lのNaOH溶液に浸漬し、膨張率を測定した。結果では、内務のアルカリ量が9kg/m3のコンクリート供試体においてプロピオン酸カルシウムをセメント質量の1.6、2.25及び3.0%添加すると、いずれのプロピオン酸カルシウム添加量であっても溶液浸漬では膨張が225日時点で抑制されていることが確認された。今後、さらに長期での抑制効果の継続を検討するため、測定を継続する。(成果は平成26年度の土木学会全国大会、及び資源素材学会秋季大会で発表)コンクリートの劣化現象であるアルカリシリカ反応は1983年に社会問題となり、その後1988年に当時の建設省から抑制対策が制定された。しかし現在においても新設構造物の反応事例が報告され、コンクリート材料としての耐久性の大きな課題となっている。現在、実施されている抑制対策は、1コンクリートの全アルカリ量をNa2O等価量で3kg/m3以下とすること、2抑制効果のある混和材を用いること、3反応しない骨材を用いるの3点である。これに対して、1の対策を実施したにもかかわらず反応が確認されていること、2の対策は混和材の利用や施工に問題があること、3の対策に対しては使用実績のある良質な骨材が枯渇していることが問題として挙げられている。このようなことから反応性骨材であっても使用可能な容易な抑制方法の開発が望まれている。これに対して抑制効果がみられる薬品を少量添加する方法で検討し、その内、プロピオン酸カルシウムを少量添加する方法で長期にわたって抑制効果が継続することがこれまでの研究で明らかになった。本研究では、さらに塩水や高アルカリ溶液などに浸漬した場合や、高温などの過酷な条件においても抑制効果が継続するかを検討した。実験では供試体を作製して40°CのNaCl飽和溶液とNaOHの1mol/l溶液に浸漬した場合と、40,60及び80°Cで貯蔵した場合の膨張率測定を行った。結果では、いずれの溶液浸漬においてもプロピオン酸カルシウム添加によって膨張率が抑制されていた。

また、貯蔵温度が高いほど抑制効果が低下する傾向が確認されたが、その程度は僅かであった。以上からプロピオン酸カルシウムは過酷な環境下においてもアルカリシリカ反応を抑制する効果があること明らかにした。今後はさらに多種の骨材で長期の抑制効果を検証をするとともに、メカニズムの解明と実施工方法等の検討を実施することが必要と思われる。コンクリートの劣化現象の一つであるアルカリシリカ反応(ASR)は1983年に社会問題になった。1986年に抑制対策が実施されているが、現在においても反応事例が報告されている。そのため、さらに容易で簡便な抑制方法の開発が望まれており、プロピオン酸カルシウムを少量添加する方法を実験的に検討し、抑制効果があることを明らかにしてきた。本研究では、長期間の屋外暴露の環境や、塩水やアルカリ溶液が外部から供給される過酷な環境条件で実験を行った結果からプロピオン酸カルシウムのASR抑制効果が確認された。現時点では、供試体の作製を終えて溶液に浸漬し、測定を継続している。今後、長期の反応抑制状況を把握するため膨張測定を継続する。また、屋外に暴露した大型コンクリート供試体は現時点でも反応が進んでおり、この状況を把握する必要がある。よって、これまでに予定していた塩水噴霧試験は27年度に新たに供試体を作製して実施することを検討する。工学27年度は、塩水やNaOH溶液に浸漬した供試体の膨張測定を継続して、長期のプロピオン酸カルシウムの抑制効果を検討する。また新たに供試体を作製して屋外暴露における塩水噴霧試験試験を実施する。さらに、これまでに作製した供試体内部の微細な観察・分析(偏光顕微鏡、走査電子顕微鏡、X線マイクロアナライザー、蛍光X線分析等を使用)を行い、プロピオン酸カルシウムの抑制メカニズムを明らかにする。現時点では、モルタルおよびコンクリート供試体の作製を終え、溶液に浸漬して測定を継続して、今後、さらに長期の抑制効果を検討するする。ただし平成2224年度に作製した屋外暴露の大型供試体は現時点でも反応を継続していることから、塩水噴霧は今後様子をみて開始する予定である。大型コンクリート供試体の反応が継続していることから塩水噴霧試験による試験を延期した。そのため、塩水噴霧試験に使用する機材購入費と測定に関わる人件費を繰り越した。平成25年度に作製したモルタルおよびコンクリート供試体の測定を継続して実施し、過酷な条件におけるプロピオン酸カルシウムの抑制効果の継続を検証する。また、内部の反応状況を観察するため、適宜サンプルを採取して偏光顕微鏡や走査電子顕微鏡で反応状況の観察を実施し、抑制メカニズムの検討を行う予定である。すでに作製している大型コンクリート供試体における塩水噴霧試験を替えて、新たに作製する供試体で実施する。それに関わる費用は、供試体作製に関わる材料費(約10万円)、作製に関わる補助の人件費(約10万円)、塩水噴霧に関する機材購入(約5万円)膨張率等の測定補助に関わる人件費(約12万円)を計画する。
ドイツにおける行政官吏任用制度の教育社会史的研究

近代ドイツにおける官僚性の発展過程を、ひとつの専門職のそれとして見た場合、そこにドイツ社会のいくつかの個性が浮き彫りにされてくる。18世紀のいわゆる絶対王政期に、行政機能の拡大という技術的側面と、貴族に対する国王権力の強化という政治的側面という二つの理由から始まった、官吏任用におけるメリット・システムの採用は、その後内実を変化させながらもナチス期における逸税を経て、今日にいたるまで継続してきた。18世紀の段階で行政官吏に求められた専門知識は実学的色彩の強い官房学が主であったが、19世紀に入ると当時の思想潮流であった新人文主義の影響を受けた歴史法学が台頭してくる。歴史法学は新人文主義の教養理念の流れに棹さす学問であったから、行政官吏がいわゆる教養市民層の一員、というよりもその中核としての地位を占めるのに好都合であった。かくして19世紀の進展とともに官吏は社会のエリートとしての位置を不動のものにしていったが、それゆえ他の大学卒業者の職業にとって準拠枠となった。専門職という視点から見た場合、それは官吏のリクルート・システムを模倣するという形であらわれてくる。つまり、ギムナジウムから大学、そして国家試験というコースを経ることは単なる知識の習得とその確認という意味を越えて、そのコースをたどった者とそうでない者との間に人格的な差異をみとめようとするイデオロギー的相貌を帯びていたのである。同時代のイギリスにおいてもドイツと同様専門職化の進展は見られたが、ドイツの場合のように国家に依存した専門職ではなく、相対的に強い自津性をもっていた。さらに貴族との関係でいえば、イギリスの場合専門職は貴族の補完物という色彩が強く、貴族的生活様式を模倣することが多かったのに対し、ドイツの場合は専門職、広くは教養市民層が自己完結的であったがゆえに、社会全体の俗物性が昂じることになったのである。
フッ素曝露の神経系への影響：感受性を考慮した検討

本研究では、フッ素の神経系への影響を明らかにする第一歩として、脳神経系への影響をスクリーニングする方法として確立されている行動学試験(オープンフィールド試験、Prepulse inhibition test)、脳部位の神経伝達物質の定量を行い、フッ素による毒性が現れるかを明らかにすることを目的とする。またフッ素に対する感受性の相違に着目し、化学物質の影響を受けやすい、胎児期及び発達期曝露があった場合にフッ素の脳神経系への影響が強まるか、また腎臓がフッ素の排出に主要な役割を示すために障害があると血中濃度が上昇するが、その腎障害がある場合にフッ素の脳神経系への影響が強まるかどうかを検討する。
野生イネとの比較によるイネの光合成を制御する葉の構造学的要因の解明

イネ属植物21種45系統の光合成速度の変異とそれを制御する葉の構造的要因について解析した。光合成速度には種間により2. 4倍の変異があり、それには気孔伝導度、気孔のサイズと密度、葉肉細胞層数、比葉重等が関わっていた。イネ属植物は全てC3型と考えられたが、葉の維管束鞘細胞には少量ながら葉緑体を含み、光合成・光呼吸酵素を蓄積していた。またC3, C4, CAM植物における光合成細胞の細胞壁の厚さには大きな違いがあり、それにはCO_2の拡散や漏出が密接に関わっていると考えられた。植物の光合成は、葉の生理・生化学的特性ばかりでなく、気孔や葉肉細胞等の構造的特性も関わる複雑なプロセスであり、現在葉の構造と機能の面から活発に研究が行われている。水稲については葉の光合成速度と気孔伝導度との関係が調査されているが、二酸化炭素の拡散に関わる葉肉組織の構造等、葉の構造的特性が光合成機能とどのように関係しているのか、実証的な研究は十分には行われていない。本研究では、栽培イネだけでなく、遺伝的変異が大きいと考えられる野生イネ(イネ属)を対象として、葉の構造・機能特性のうち特に構造的特性に着目して、光合成を制御している要因を明らかにする。また、イネ科を始めとするC3植物等の維管束鞘細胞の構造と機能、並びにC3,C4,CAM植物における光合成細胞の細胞壁の厚さについても検討する。イネ属(Oryza)は、世界の熱帯・亜熱帯地域を中心に分布する23種からなる農業上重要なグループで、その生育地は湿地を中心として多様である。本研究では、栽培イネと野生イネについて葉の構造と機能特性の変異の実態を明らかにして、光合成を制御している要因を検討する。本年度は、イネ属植物の光合成速度(Pn)にどのくらいの変異があるのか、Pnとどのようなガス交換パラメータが相関しているのかを検討した。また、C3,C4植物葉の光合成細胞壁の厚さを調査した。野生イネ19種26系統、栽培イネ2種5品種をハウス内で育成し、光合成ガス交換特性を測定したところ、Pnには6.822.7μmol m^<-2>s^<-1>までの変異が見られた。イネ属植物では、Pnと葉内へのCO_2拡散に関わる要因との間に高い正の相関があることが明らかとなった。その他、栽培イネのPnが高いことには、葉が厚く葉緑素含量が高いことも関わっていると考えられた。一方、野生イネで最も高いPnを示したO. brachyanthaは、葉が薄く葉緑素含量も低く、栽培イネとは異なる要因により高いPnを達成していると考えられた。イネ属の葉における気孔特性を測定したところ、気孔密度は表側表皮より裏側表皮が高かったが、気孔サイズには大きな差はなかった。Pnと気孔密度には正の相関があり、またその相関は裏側表皮よりも表側表皮の方が高かった。野外で採取したイネ科及び双子葉のC3植物19種とC4植物19種について、電子顕微鏡により葉肉細胞と維管束鞘細胞の細胞壁の厚さを調査した。イネ科双子葉ともに葉肉細胞壁はC4植物よりもC3植物が厚く、反対に維管束鞘細胞壁はC3植物よりもC4植物の方が厚かった。このことから、C4植物では葉肉細胞はCO2の取り込みに有利な構造を持ち、維管束鞘細胞はCO2の漏出を抑制する構造を持っていることが明らかとなった。イネ科のイネ属(Oryza)は熱帯・亜熱帯地域を中心に分布する23種からなる農業上重要なグループで、その生育地は明るい湿地から半陰地まで多様である。本研究では、栽培イネと野生イネ等について葉の構造と機能特性の変異の実態を明らかにして、光合成を制御している要因を検討する。本年度は、昨年度に比べ比較的低い土壌窒素条件下で、野生イネ14種23系統、栽培イネ2種5品種をハウス内で育成し、光合成ガス交換特性を測定した。光合成速度(Pn)は昨年度に比べると全体に低かったが、種間によるPnの変異の傾向は昨年度と類似していた。Pnと気孔伝導度(Gs)、葉肉伝導度(Gm)および葉緑素含量との間に高い正の相関が見られた。一方、葉の気孔特性については、PnおよびGsと表側表皮の気孔開口ポテンシャル(密度密度×孔辺細胞長)との間に正の相関が見られた。また気孔開口ポテンシャルとSLW(比葉重)との間には高い正の相関が見られ、厚い葉を持つものほど葉内へのガス交換を容易にする気孔特性を発達させているものと考えられた。

10種のイネ属植物について光合成・光呼吸酵素の活性を測定し、高いRubisco活性、低いC4光合成酵素活性、および高い光呼吸酵素活性を持つことを明らかにした。このため、今回調べた種についてはいずれも典型的なC3光合成を働かせているものと考えられた。昨年度の実験で見出されたC3,C4植物の光合成細胞細胞壁の厚さの変異が、植物全体としてみるとどのように位置づけられるかを検討するために、7種のCAM植物について葉肉細胞の細胞壁の厚さを調査した。その結果、CAM植物の葉肉細胞はC3,C4植物の葉肉細胞に比べはるかに厚い細胞壁を持ち、C4植物の維管束鞘細胞に匹敵することが明らかになった。このことから、植物の光合成細胞壁の厚さは光合成型やCO_2、H_2Oの拡散プロセスと密接に関わっていると考えられた。23種からなるイネ属(Oryza)は熱帯・亜熱帯地域を中心に分布する農業上重要なイネ科植物で、その生育地は明るい湿地から半陰地まで多様である。本研究では、イネ属植物における葉の構造と機能特性の変異の実態を明らかにして、光合成を制御している要因を検討する。イネ属21種25系統について葉の準超薄切片を作成し、葉肉細胞(MC)と維管束鞘細胞(BSC)の分化における同調性を検討した。両細胞のサイズ、並びに含まれる葉緑体のサイズと個数を測定し比較したところ、イネ属全体としてはMCとBSCの形態分化はある程度同調して制御されているが、BSC葉緑体のサイズはこれとは異なった制御下にあることを明らかにした。昨年度に引き続き、野生イネ8種について光合成及び光呼吸関連酵素の活性を測定し、いずれもC3植物に典型的な活性値を示すことを見出した。この結果、イネ属植物の光合成型はいずれもC3型であり、C3-C4中間型は存在しないと結論した。イネ属21種45系統を昨年度と同じハウス内で育成し、光合成ガス交換特性を測定した。その結果、光合成速度(Pn)の変異には気孔伝導度(Gs)、葉緑索含量及び比葉重が関わっていることを見出した。また気孔形態特性がPnやGsの変異に関与していることを明らかにした。野生イネの中には栽培イネと同程度のPnを示す種があったが、これらは栽培イネとは異なった要因により高いPnを発揮していると考えられた。葉の横断・縦断切片を用いて葉肉組織における二酸化炭素の物理的拡散に関わる形態的パラメータを測定し、Pnとの相関を検討したところ、PnとMC層数との間に正の相関を見出した。一方、Pnと細胞間隙率やMCサイズとの間には相関は見られなかった。イネ属の2倍体種は4倍体種に比べMC層数と葉身凹凸率が高く、MCサイズと細胞間隙率は小さいことを明らかにした。イネ属(Oryza)は熱帯・亜熱帯地域を中心に分布する農業上重要なイネ科植物で、その生育地は明るい湿地から半陰地まで多様である。イネ属21種45系統について光合成窒素利用効率を調査し、約2.4倍の変異があることを見出した。またグループ間で比較すると、O.sativa野生種(AAゲノム)とO.brachyantha(FFゲノム)の光合成窒素利用効率はO.sativa栽培種(AAゲノム)よりも有意に高かった。これまでの調査により高い光合成速度(Pn)を示すことを明らかにしたO.barchyanthaとそのコントロールとしてO.rufipogonを育成し、生育過程におけるPnの推移を調査した。O.brachyanthaはO.rufipogonに比べ生育後期まで高いPnを維持し、気孔伝導度(gs)に対するPn(Pn/gs値上)も高いことを明らかにした。イネを含む
水素化物の応力配向に伴うクリープおよび応力緩和

近年軽水炉燃料の高燃焼度化にともなって,ジルカロイ中への水素吸収量が増大し,使用温度の300°Cでも溶解度を超えた水素が水素化物として析出する状況になっている。最近,従来にはなかったタイプの燃料破損が見られるようになったが,これらは何らかの機構で水素が関連していると考えられている。われわれは多量の水素を含むジルカロイ中の水素化物の溶体化・析出挙動を研究してきたが,この中で見出した水素化物に関連する応力緩和現象を定量的に調べることは挙動解析上重要と考えられる。本研究では水素を含ませたジルカロイ-2板材を用いて,クリープおよび応力緩和現象を調べモデル化することを目的とした。ジルカロイ圧延板から,長手側面が管の軸に垂直な面に相当する集合組織をもつようにリボン状の試料を切り出し,約10,80,250ppmの水素を含む試料を調製した。これを200°Cから350°Cの温度範囲で次の2種類の方法で応力を付加し,変形挙動を測定した。いずれの場合も応力は降伏応力よりも低い200MPaとした。すなわち1)片持梁の曲げ応力付加による応力緩和実験(この場合は表面最大応力を200MPaとした。)2)単軸引張りによるクリープ実験1)では試料先端に付けたミラーによるレーザ光の反射によりたわみ量を非接触で測定した。また2)では変位量を5ミクロンの感度をもつ変位計で連続的に計測した。時間に対する変位は遷移クリープ的挙動を示し,温度,水素量に依存するが,1)では約60分,2)では約10分でほぼ定常に到達する。変形後の試料長手側面の光学顕微鏡観察では,本研究で新たに定義した方向性水素化物指数,F'45値を用いて応力に垂直方向の水素化物析出が増加していることが定量的に示された。今後は変形挙動を,時間,温度,応力,水素量についてモデル化し,水素化物の歪場を考慮して定量的に検証することを試みたい。
歯髄組織幹細胞の探索と歯髄修復機構の解明

歯の発生過程および歯の損傷後の歯髄修復過程における細胞のダイナミクス,および歯における組織幹細胞に関して検索し,以下の事を明らかにした。1.歯胚上皮および間葉細胞は細胞増殖終了後にストレスタンパク質HSP-25発現を獲得し,HSP-25が細胞増殖から分化へのスイッチとして働くことが示唆された。一方,象牙芽細胞,エナメル芽細胞におけるHSP-25の持続的発現は形成細胞の機能発現に関与すると考えられた。2.歯の幹細胞ニッチェは常生歯の形成端に存在し,常生歯形成端には歯胚が恒久的に維持されている分子機構が存在することから,我々はこの特別な歯の幹細胞ニッチェの領域を示すapical budという新しい用語を提唱した。3.CrTmEr : YAGレーザーおよび半導体レーザー照射後の歯髄修復機構を明らかにした。半導体レーザー照射においては象牙質の切削なしに歯髄腔内に硬組織形成が誘導されること,および,照射出力の増加に伴って象牙芽細胞が不可逆的ダメージを受け,歯髄の損傷程度によって歯髄内に骨組織形成が惹起されることが明らかとなった。4.歯の再植後に歯髄内にTRAPおよびCK陽性の破骨細胞系細胞が出現することが歯髄内骨組織形成の起点となることが明らかとなった。また,意図的再植時間の延長と咬合力が象牙芽細胞系細胞の生存ばかりでなく,歯の再植後の歯髄治癒パターンに影響を与えることが明かとなった。5.歯の移植実験により歯髄腔内骨組織形成には歯髄組織が必須であることが明かとなり,歯髄内には象牙芽細胞系細胞と骨芽細胞系細胞の異なる細胞群が存在することが示唆された。6.高齢ラットにおいて歯髄防御・修復機能が保持されていることが明らかとなり,高齢ラットでは個体により象牙芽細胞の突起もしくは細管内の状態が異なることが予想され,この違いが窩洞形成後の歯髄反応の多様性を引き起こしていると考えられた。歯の発生における幹細胞の検索では,23日齢の齧歯類切歯や14週のモルモット臼歯を用いて,BrdUラベリングを用いて常生歯における幹細胞動態を検索した。その結果,ネズミの形成端apical endをよく見ると,通常は歯の造られる時にしか見られない歯胚tooth budが恒久的に維持されていることが明らかとなり,私たちはこの領域をapical budとよぶことを提唱した。また,モルモット臼歯には複数のapical budが存在し,複雑な歯冠形態が形づくられることが明らかとなった。窩洞形成後の幹細胞の検索では,100日齢Wistar系ラットの右側上顎第一臼歯近心面に象牙質の厚み半分に達する窩洞を形成した。固定2時間前にブロモデオキシウリジン(BrdU)を腹腔内投与し,窩洞形成直後,6,12,24時間,3,5日後にアルデヒド系固定液で灌流固定した。EDTA脱灰後,凍結・パラフィン切片を作製し,抗HSP-25ポリクロナール抗体,抗BrdUモノクロナール抗体を用いた免疫染色標本を作製した。なお無処置群の左側上顎第一臼歯を対照群とした。対照群歯髄では,歯冠部象牙芽細胞がHSP-25強陽性を示したが,歯髄内にはBrdU免疫陽性細胞はほとんど観察されなかった。窩洞形成直後には損傷部位のHSP-25免疫陽性象牙芽細胞は層構造を失い24時間後には歯髄・象牙質界面から消失した。

3日後になると,HSP-25陽性象牙芽細胞様細胞が歯髄・象牙質界面に再配列したが,35日後に損傷を受けた近心歯冠部歯髄全域にわたりBrdU陽性細胞が多数観察された。窩洞形成後の再生象牙芽細胞が歯髄・象牙質界面に配列した後に損傷を受けた歯髄の広範囲にわたり細胞増殖が更新する事実より,再生象牙芽細胞分化後にも歯髄の組織改変が進行していることが明らかとなった。歯胚形成過程における細胞増殖と細胞分化の関係については、ブロモデオキシウリジン(BrdU)ラベリングと歯の形成細胞の分化マーカーであるストレスタンパク質(HSP-25)免疫組織化学により、象牙芽細胞系細胞は細胞増殖を終えると一過性にHSP-25を発現し、その後象牙芽細胞が持続して同タンパク質を発現することが明かとなった。すなわち、HSP-25が細胞の増殖と分化のスイッチに重要な役割を果たすことが明かとなった。さらに、歯冠形成から歯根形成へのスイッチが歯乳頭(歯髄)での線維芽細胞増殖因子(FGF)-10の消失により引き起こされ,歯乳頭でのFGF-10発現が歯胚上皮組織幹細胞の維持に重要な役割を果たすことが明かとなった。歯の損傷後の歯髄修復機構については、歯への半導体レーザー照射ならびに歯の再植後の歯髄治癒過程を検索し、以下のことが明かとなった。1.歯への半導体レーザー照射は、出力依存的に歯髄損傷を引き起こし、歯髄内に第三象牙質形成、骨組織形成を引き起こすことが明かとなった。2.歯の再植後の歯髄治癒過程において歯髄内に骨組織形成が惹起される場合、歯髄内に破骨細胞系細胞が出現し歯髄間葉細胞とコンタクトし、その後骨組織形成後も破骨細胞系細胞が持続して存在することが明かとなった。以上の結果から、歯髄内には象牙質形成能を有する象牙芽細胞系細胞と骨形成能を有する骨芽細胞系細胞の両者が存在することが示唆され、骨芽細胞の出現には破骨細胞系細胞の存在が重要な役割を果たすことが示唆された。一方、歯髄・象牙質界面での樹状細胞の出現は象牙芽細胞分化に関与することが示唆されており、歯の損傷後の歯髄内環境の状態により、樹状細胞もしくは破骨細胞系細胞の出現を促し、歯髄内硬組織形成パターンを規定していることが示唆された。歯髄の生物学的特性を理解するために、マウスの歯を抜去後歯根と髄床底を除去し、歯冠部だけを舌下部に移植する自家および他家移核実験系を確立し、歯髄の分化能について検索した。また、マウスの歯の再植実験系についても確立し、手術時間と咬合力が歯の再植後の歯髄治癒パターンに及ぼす影響を検索し、以下の事が明らかになった。1.歯冠部の舌下部への自家および他家移植において、既存の象牙質に連続して第三象牙質形成が起こること、歯髄腔には骨組織形成が起こることが明らかになった。歯髄または象牙質だけの移植においては硬組織形成が誘導されないことから、歯髄内硬組織形成には象牙質基質と歯髄の組み合わせが必須であることが明らかになった。2.ROSA26トランスジェニックマウスを用いた他家移植実験により、ドナーの歯髄由来の細胞により象牙質形成が起こり、ドナーおよびホスト双方に由来する細胞により骨組織形成が起こることが明らかになり、歯髄には象牙芽細胞系細胞と骨芽細胞系細胞が存在することが明らかになった。3.歯の再植後の歯髄治癒過程において、意図的手術時間の延長により骨組織形成の割合が高くなり、対合歯の抜去により象牙質形成の割合が高くなったことにより、手術時間の延長と咬合力が象牙芽細胞系細胞の生存に対して増悪因子として働くことが明らかになった。
半構造マルチメディアデータベースに対する多元尺度に基づく動的類似検索手法の研究

近年のインターネットやコンピュータ技術の急激な進展と普及に伴い,多種多様な情報の高度利用が重要となっている.特に,マルチメディアXMLデータ等の半構造マルチメディアデータベースに対しては,データコンテンツの類似性,構造の類似性,検索のコンテキストに依存した相対的な類似性等,多元的な類似性の概念や情報の捉え方を用いた柔軟な情報獲得のための検索技術が必要となっている.本研究では,利用者の検索目的やコンテキストに適合した様々な類似尺度を用いた適応型の半構造マルチメディア検索,統合,構造変換方式について研究を遂行し,以下のような研究成果を得た.1.XMLデータベースを対象に,種々の類似尺度を用いた検索,要約生成,構造変換等が可能な拡張問合せ言語X^2QLとその処理系を開発した.また,本処理系をベースとして,Webにおける各種情報源やアプリケーションを統合可能なシステムを実現した.2.ミドルウェアによるリレーショナルデータベースシステム上での外部関数を考慮したXML問合せ処理方式の開発および評価を行った.3.利用者からの例示操作に基づきXMLデータ操作を可能とする操作系AUQAを開発し,評価実験によりその有効性を確認した.4.上記3をさらに発展させ,能動学習を基づくXML問合せ自動生成システムXLeanerを開発し,評価実験によりその有効性を確認した.5.分類情報(タキソノミー)をWeb検索のコンテキスト情報として用いて検索精度を向上させるための手法を開発し,ODPやGoogle等の実在するディレクトリーサイトやWeb検索エンジンを用いた実験によりその有効性を確認した.6.モバイル環境において利用者の位置と移動方向を検索コンテキストとして,地理的な類似検索を連続的に行う方式を開発した.7.ストリーム型の半構造マルチメディアに対する多様な処理を実現するためのフレームワークとして,ストリームを処理可能な情報統合アーキテクチャ,統合処理方式,そのブロトタイブ開発を行った.近年のインターネットやコンピュータ技術の急激な進展と普及に伴い,多種多様な情報の高度利用が重要となっている.特に,マルチメディアXMLデータ等の半構造マルチメディアデータベースに対しては,データコンテンツの類似性,構造の類似性,検索のコンテキストに依存した相対的な類似性等,多元的な類似性の概念や情報の捉え方を用いた柔軟な情報獲得のための検索技術が必要となっている.本研究では,利用者の検索目的やコンテキストに適合した様々な類似尺度を用いた適応型の半構造マルチメディア検索,統合,構造変換方式について研究を遂行し,以下のような研究成果を得た.1.XMLデータベースを対象に,種々の類似尺度を用いた検索,要約生成,構造変換等が可能な拡張問合せ言語X^2QLとその処理系を開発した.また,本処理系をベースとして,Webにおける各種情報源やアプリケーションを統合可能なシステムを実現した.2.ミドルウェアによるリレーショナルデータベースシステム上での外部関数を考慮したXML問合せ処理方式の開発および評価を行った.3.利用者からの例示操作に基づきXMLデータ操作を可能とする操作系AUQAを開発し,評価実験によりその有効性を確認した.4.上記3をさらに発展させ,能動学習を基づくXML問合せ自動生成システムXLeanerを開発し,評価実験によりその有効性を確認した.5.分類情報(タキソノミー)をWeb検索のコンテキスト情報として用いて検索精度を向上させるための手法を開発し,ODPやGoogle等の実在するディレクトリーサイトやWeb検索エンジンを用いた実験によりその有効性を確認した.6.モバイル環境において利用者の位置と移動方向を検索コンテキストとして,地理的な類似検索を連続的に行う方式を開発した.7.ストリーム型の半構造マルチメディアに対する多様な処理を実現するためのフレームワークとして,ストリームを処理可能な情報統合アーキテクチャ,統合処理方式,そのブロトタイブ開発を行った.近年のインターネットやコンテンツ技術の発達により、ネットワーク上に多種多様なデータがあふれている。このため、分散した各種情報を統合し、有益な情報を抽出・提供することを目的として、異種分散情報統合に関する技術開発が盛んに行われている。このような背景をもとに、本研究では、多元的な情報の捉え方や類似性の概念を用いた柔軟な情報統合のための基礎技術と実装技術の研究開発を進めている。本年度は以下のような内容について研究を行った。(1)異種の半構造データの統合処理のための、データモデルおよび問合せ言語の開発:XML文書などの不定型の半構造データを統合するため、これまで重要視されてこなかったユーザの観点の反映を可能とするようなデータモデルおよび問合せ言語の開発を行った。具体的には、ユーザの要求に応じた適切な情報の抽出や構造変換を可能とするような、半構造データベースの操作系について、モデルの構築とプロトタイプの開発を行った。(2)ユーザ環境に応じた適応型の類似検索手法の開発:マルチメディアデータや半構造データに対する検索を対象として、ユーザ環境に対応して検索条件を適切に改良するための、問合せの洗練手法と問合せ処理手法について研究を行った。本年度は、特にモバイル環境におけるユーザの位置に応じた周辺情報検索や、XMLを対象とした検索手法について検討を行い、実験に基づく評価を進めた。(3)情報統合システムのための対話的問合せを実現する視覚的インタフェースの開発:マルチメディア情報を含む異種情報の統合で、視覚的なインタフェースは不可欠なものである。本年度は、異種の情報源のデータを、対話的な操作によりユーザフレンドリーに情報統合するためのインタフェース技術の開発とプロトタイプの実現を図り、評価を行った。(4)多元的な尺度に基づく応用構築技術の開発:l)3)と並行して、多種多様な情報源の異種性と、異種情報統合システムを利用する個々のユーザの観点を反映するような応用構築技術について検討を行った。半構造マルチメディアデータベースにおける類似検索に関して,今年度は特に以下の点を中心として研究を行った.

1.XMLデータベースの検索のための例示的なインタフェース機構のための技術開発:XML(Extensible Markup Language)は,インターネット時代の情報記述・交換のための汎用言語として広く用いられてきており,各種関連技術の開発が急務となっている.この研究では,問合せ言語などに詳しくない一般のユーザがXMLデータベースに対して問合せを行うことを支援するためのインタフェース技術の開発を行っている.ユーザが対話的に例を提示することで,システムはユーザが意図する問合せを導出する.この研究成果についてはWISE国際会議などで発表済みである.2.拡張可能XML問合せ言語の開発とその応用:これまで,XML問合せ言語に対象領域に適応するための拡張性機構を導入したX^2QL問合せ言語の開発を行ってきた.今年度は特に,その拡張機構の詳細化についてさらに検討を進めた.これについては11月のWISE国際会議などで発表を行った.また,X^2QLと親和性の高いプログラミング言語X^2PLを開発し,X^2QLとの組合せによるWebアプリケーションの記述を可能とした.本手法は,XMLデータを入出力とする各種Webアプリケーションを統合化したメタアプリケーションの構築において役立つものと考えられる.本研究の内容についてはDEXA国際会議で発表を行っている.3.タキソノミ情報を用いた高精度なWeb検索手法の開発:一般にWebサーチエンジンを用いたWebページの検索においては,ユーザはわずかな数のキーワードしか指定しないといわれ,少ないキーワードに対して精度の高い検索結果をどう提供するかが問題となっている.本研究では,Yahoo!などに見られるWebページの分類情報(タキソノミ)をWeb検索の補助に用いて精度を向上させるための手法を開発した.ユーザはまずタキソノミの階層の中からユーザが興味のある分野に対応するノードを選択して検索システムに伝え,その後検索システムに対しWeb検索キーワードを指定する.検索システムは,ユーザが指定したタキソノミ情報を考慮して,与えられたWeb検索キーワードに対する問合せ展開(キーワードの付与など)を行い一般のWebサーチエンジンに問合せを発行する.これにより,ユーザの意図に応じてより検索対象を絞り込んだ検索が可能となる.この研究成果については国際会議において発表を予定している.半構造マルチメディアデータベースにおける類似検索に関して、今年度は主に以下の点を中心として研究を行った.
宿主認識に関与する特異的蛋白質のデザインとデザイン蛋白質による抵抗性の誘導

新規タンパク質のC末端部のアミノ酸LSGLDRLPEの次のロイシンリツチリピート(LRR)を2,3,4,5,6,個それぞれ連結させ、宿主大腸菌(MN522)のコンピテントセルに連結させ、融合タンパク質を発現させた。デザインタンパク質とGSTの融合タンパク質を抗原として、モノクロナール抗体の作成を行い、最終的にそれぞれ、N末端側を認識する抗体を産生するクローンを得た。得られたモノクロナール抗体を用いて、抗体性誘導の検出を行った。新規タンパク質は2次抗体(ウサギ、ヒト、マウス、ヒツジ)のみの処理でも反応した。このことから、2次抗体を用いず、1次抗体にピオチンをラベルし、標識アビジンで検出する系を確立して、特異タンパク質の検出を行い、特異シグナルを得た。また、本蛋白質は免疫グロブリン(Ig)のH鎖(heavy chain)の可変領域(variableregion)と24%のホモロジーを示したこと、さらには、上述したように2次抗体のみとも反応する事から、Rhizoctoniasolaniの菌体内ではIg様タンパク質が作られていると推定された。R.solani以外の病原菌ではIg様タンパク質が検出されないことから、なぜR.solaniで動物にみられるIg様タンパク質が発現しているのか、またこのIg様タンパク質は抵抗性に関与しているのか、興味が持たれる。A.拮抗タンパク質因子の作製新規タンパク質のC末端側に存在するロイシンリッチリピート(LRR)L--L--L--L-Lはタンパク質どうしの相互作用およびシグナル伝達に重要な構造であることから、LRR数個連結した変異タンパク質の作製を行った。新規タンパク質のLRRはL__-SGL__-DRL__-PL__-EPPKV__-Aであり(下線部はロイシンを示す)、4番目のLの次のアミノ酸までの塩基配列はCTT|AGC|GGC|CTA|GAC|CGT|CCT|TTG|GAAで示される。4個のロイシンを含む30塩基までを合成した次に、新規タンパク質のC末端部LSGLDRLPLEの次に合成したLRRを2,3,4,5,6個それぞれ連結させた。連結した5個の遺伝子は、発現ベクターpGEX-2Tを用い、マルチクローニングサイトに挿入できるようデザインし、連結した。B.新しい機能を有するタンパク質の生産宿主大腸菌(MN522)のコンピテントセルに、目的の遺伝子を連結させたpGEX-2Tを加え、形質転換を行った。発現した融合タンパク質はGST-glutathione affinitysystemに基づいて精製した。精製融合タンパク質は次年度抗性の誘導試験に共するために-80°Cに保存した。
マイクロ波により活性化される新規固体酸触媒の開発、およびバイオマス変換への応用

強酸性のポリオキソメタレート錯体をマイクロ波吸収性に優れた炭素系担体に担持して、マイクロ波吸収性を示す固体酸触媒としてバイオマスの加水分解反応に用いた。セロビオースの加水分解をモデル反応として行ったところ、マイクロ波照射下では外部加熱と比較して高い加水分解活性が得られた。同様に、実バイオマスとして大型藻類(ヒロハノヒトエグサ)に対しても、マイクロ波照射が有効であることが分かった。特に、担体として用いた活性炭がマイクロ波照射下で選択的に加熱され、微視的に周囲の溶媒よりも温度が高くなり、活性が向上したものと考えられた。マイクロ波によって選択加熱される固体触媒を用いることにより、固体触媒近傍に局所高温場を形成し、見かけ上温和な反応条件で触媒反応を促進することができる。そのため、マイクロ波照射したでの固体触媒反応は、難分解性バイオマスの加水分解条件の緩和にも有効であると期待される。そこで、マイクロ波によって局所的な高温場を形成する固体酸触媒として、活性炭担持ポリオキソメタレート錯体を作製した。セロビオースをバイオマスのモデル加水分解反応とし、マイクロ波照射下において(周波数:2.45GHz、マルチモード型オーブン)本触媒の活性を評価した。また、通常加熱として誘導加熱炉を用いマイクロ波照射条件と同一の熱履歴下にておいて上記と同様の反応を行い、マイクロ波照射の効果を調べた。マイクロ波加熱を用いた場合、通常加熱と比較して高いセロビオース糖化率が得られることがわかった。さらに、実バイオマスである大型藻類(ヒロハノヒトエグサ)の加水分解に対しても、マイクロ波照射下で還元糖収率が向上することがわかった。そこで、本触媒の活性化機構を解明するために、同軸プローブ法を用いてセロビオース加水分解の際の反応系の複素誘電率を測定した。マイクロ波の吸収を示す複素誘電率の虚部は、セロビオースの糖化率と正の相関を示した。すなわち、マイクロ波の吸収性に優れる固体酸触媒ほど、高い活性が得られることが示唆された。これは、マイクロ波照射下において固体酸触媒が選択的に加熱され、触媒近傍において高温の反応場が形成されたため、触媒活性が向上したものと考えられた。また、複素誘電率の虚部は固体酸触媒の酸点濃度に依存して高くなる傾向にあり、酸点のイオン伝導もマイクロ波吸収に関与している可能性が示唆された。平成27年度はポリオキソメタレート錯体を担持した固体触媒を作製し、触媒の性能評価および誘電特性解析について順調に進展した。マイクロ波によって応答性の高い固体酸触媒を作製し、バイオマスの加水分解への応用を検討した。前年度の研究で、ポリオキソメタレート錯体を担持した活性炭触媒がマイクロ波照射下において加水分解活性が高いことを見出した。一方、ポリオキソメタレート錯体水溶液のマイクロ波応答性(複素誘電率)を測定したところ、ポリオキソメタレート錯体の濃度に依存して1GHz以下の周波数の低い帯域においてマイクロ波応答性が高まることを見出した。これは、ポリオキソメタレート錯体のイオン伝導によってマイクロ波の損失が生じたものと考えられた。一方、周波数帯域が高くなるにつれてポリオキソメタレート錯体の水溶液のマイクロ波応答性は、溶媒の水とほとんど差が見られなくなった。すなわち、一般にマイクロ波装置に用いられる2.45GHzではポリオキソメタレート錯体に選択的にエネルギーを与えることはできない可能性が示唆された。ポリオキソメタレート錯体のマイクロ波応答性のカチオン依存性およびアニオン依存性を調べたところ、カチオンに依存してマイクロ波応答性が変化し、特にプロトン型の場合において最もが高いマイクロ波吸収能を示した。アレニウスプロットから、活性化エネルギーが約15KJ/mol以下であり、この過程がプロトンリレーによるものであることが示唆された。そこで、マイクロ波周波数への依存性を検討するために、導波管型のシングルモードマイクロ波照射装置を用いた、2.45GHzのほか、915MHzや5.8GHzの周波数を照射下でポリオキソメタレートを介した触媒反応を複数の溶媒の存在下で行った。特に、イオン伝導性を有するイオン液体を溶媒として用いた場合において、低周波数側の915MHzで顕著な糖の分解活性が得られることを見出した。触媒浸出をさらに抑えた触媒の作製と糖鎖の加水分解の際の反応条件の緩和を達成するため、ポリオキソメタレート触媒と活性炭担体の組み合わせを探索し触媒性能の向上を図る。生物資源循環当初予定していた国際会議における成果発表のための出張旅費について、他予算を充当したため予定と差額が生じた。
siRNAを用いた制御性T細胞の誘導と鼻アレルギーに対する新規治療法への応用

RNA干渉は二本鎖RNAと相補的な塩基配列をもつmRNAが分解される現象でsiRNA(smallinterfering RNA)という21-23bp塩基対の短い合成二本鎖RNAによって惹起されるが、siRNAを応用することにより特定の遺伝子を抑制することが可能となる。以上を踏まえ、申請者はsiRNA導入樹状細胞について研究してきた。そして、申請者はH29年度にCD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞により誘導された抗原特異的T細胞をアレルギー感作前のマウスに投与することにより、血液中の抗原特異的IgEが抑制されることを証明した。H30年度では、H29年度の研究を発展させ誘導された制御性T細胞による鼻粘膜好酸球浸潤やアレルギー性鼻炎症状への効果について検討した。その結果、CD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞により誘導された抗原特異的T細胞をアレルギー感作前のマウスに投与することにより、鼻粘膜への好酸球浸潤やくしゃみ発作や鼻掻きといったアレルギー性鼻炎症状が抑制されることを証明した。またH30年度では、予防効果でなく治療効果についても検討した。即ち、siRNA導入卵白アルブミン(Ovalbumin、OVA)抗原特異的樹状細胞によりIn vitroで誘導された制御性T細胞をアレルギー性鼻炎発症後のマウスに投与し、アレルギー反応や症状に対する抗原特異的な治療効果について研究した。その結果、siRNA導入抗原特異的制御性樹状細胞に誘導された制御性T細胞は抗原特異的に血液中の抗原特異的IgE、鼻粘膜への好酸球浸潤、くしゃみ発作や鼻掻きといったアレルギー性鼻炎症状を有意に抑制した。すなわち、siRNA導入抗原特異的樹状細胞によりIn vitroで誘導された抗原特異的制御性T細胞が有用な予防・治療手段になりうる可能性が示された。近年、新しい治療手段としてRNA干渉が注目されている。RNA干渉はsiRNA(small interfering RNA, short interfering RNA)という21-23bp塩基対の短い合成二本鎖RNAによって惹起されるが、この現象を利用することで特定の遺伝子の発現を抑制することが可能となる。私たちはsiRNAの性質上アレルギー疾患の治療に応用できるのではないかと考え、アレルギー疾患に対するsiRNAの有用性について研究してきた。その結果、CD40 siRNA発現ベクター(CD40 shRNA)の直接投与がアレルギー反応や症状を抑制することを証明した。さらに、その作用メカニズムを調べた所、In vivo(生体内)にて誘導された抗原特異的制御性T細胞を介して、CD40ノックダウン抗原特異的樹状細胞がアレルギー反応やアレルギー性鼻炎を制御していることを確認した。従って、siRNAと樹状細胞を用いたIn vitro(生体外)における抗原特異的制御性T細胞の誘導は、抗原特異的制御性T細胞を用いたより効果的で安全な治療法となりうる。H27年度はCD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞とTNF-alfa siRNA導入抗原特異的樹状細胞の樹立に成功した。そして現在、CD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞とTNF-alfa siRNA導入抗原特異的樹状細胞によるナイーブT細胞への影響を調べている。特にナイーブT細胞から制御性T細胞への誘導に関する影響について調べている。RNA干渉は二本鎖RNAと相補的な塩基配列をもつmRNAが分解される現象で、1998年Andrew Z. FireとCraig C. Melloにより発見された。RNA干渉はsiRNA(small interfering RNA)という21-23bp塩基対の短い合成二本鎖RNAによって惹起されるが、siRNAを応用することにより特定の遺伝子を抑制することが可能となる。申請者はCD40 siRNAを導入すると同時に抗原を感作した樹状細胞(CD40ノックダウン抗原特異的樹状細胞)をマウスに投与することにより、アレルギー反応が抑制されることを証明した。また、その作用メカニズムを調べた所、In vivo(生体内)にて誘導された抗原特異的制御性T細胞を介して、CD40ノックダウン抗原特異的樹状細胞がアレルギー反応やアレルギー症状を制御していることを確認した。siRNA導入樹状細胞を投与する治療法は有用な治療手段であるが、siRNAを体内に投与することで予期せぬ副作用を引き起こす危険性を含んでいる。そこで、siRNAを用いたIn vitro(生体外)における制御性T細胞の誘導や、その制御性T細胞を用いた治療法樹立が必要とされている。以上より、siRNAによる制御性T細胞の樹立についての研究を行ってきた。そして、H27年度はCD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞とTNF-alfa siRNA導入抗原特異的樹状細胞の樹立に成功した。さらに、H28年度ではCD40 siRNA導入抗原特異的樹状細胞とTNF-alfa siRNA導入抗原特異的樹状細胞によるIn vitroにおける抗原特異的制御性T細胞の誘導に成功した。TNF siRNAを導入すると同時に卵白アルブミン(OVA)抗原を感作した抗原特異的修飾樹状細胞とT細胞を反応させることによりCD4+CD25+Foxp3+制御性T細胞が誘導された。また、CD40 siRNAを導入すると同時にOVA抗原を感作した抗原特異的修飾樹状細胞とT細胞を反応させることによりCD4+CD25+Foxp3+制御性T細胞が誘導された。