hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞修復に伴う神経伝達物質応答の変化の解析

神経細胞傷害後の再生期においては神経連絡網の変化とともに放出される神経伝達物質や神経伝達物質受容体自体も多種多様な変化をしめす。本研究においては中枢神経系において代表的興奮性伝達物質であるグルタミン酸に対する受容体のうち可塑的変化に重要な関連があるNMDA型受容体および代表的抑制性神経伝達物質であるガンマアミノ酪酸(GABA)受容体の神経細胞傷害後の修復過程における機能的な変化をパッチクランプ法を用いて検討した。成熟動物において延髄迷走神経運動神経細胞に傷害(軸策傷害)をあたえると、傷害された神経細胞では未熟動物と同様に細胞外マグネシウムイオンによるブロックを受けにくいNMDA型受容体応答がふたたび観察された。この現象は軸策傷害12時間後から観察され1-3日目に最も著明となった。傷害後10日目には傷害前と同様な性質まで回復した。逆方向性軸策輸送の阻害剤であるコルヒチンを軸策投与しても起こらなかったため、この作用は末梢からの栄養因子補給停止によるものではなく、神経細胞の傷害に起因していることが示唆された。細胞内プロテインキナーゼCの阻害剤を投与しても細胞外マグネシウムイオンによるブロックは回復しなかった。そのため、傷害後NMDA型受容体構成をサブユニットが変化している可能性が考えられた。そこで傷害前、傷害後3、5、および10日目においてNR2A,2B,2Cおよび2DサブユニットのメッセンジャーRNAを測定した結果、NR2BのメッセンジャーRNAが最も増加していた。これらの結果から、posttrans criptionalな制御が考えられる。一方、傷害を受けた神経細胞はGABAに対し細胞内カルシウムイオン上昇を伴う脱分極応答を示した。これは傷害細胞内クロールイオン上昇によるものであることが判明した。以上から、生体内で傷害を受けた神経細胞はグルタミン酸やGABAによってより興奮されやすい状態にあることが判明した。本研究においては中枢神経系において代表的興奮性伝達物質であるグルタミン酸に対する受容体のうち可塑的変化に重要な関連があるNMDA型受容体の神経細胞傷害後の修復過程における機能的な変化をパッチクランプ法を用いて検討した。成熟動物において延髄迷走神経運動神経細胞に傷害(軸索傷害)をあたえると、傷害された神経細胞では未熟動物と同様に細胞外マグネシウムイオンによるブロックを受けにくいNMDA型受容体応答がふたたび観察された。この現象は軸索傷害12時間後から観察され1-3日目に最も著明となった。逆方向性軸索輸送の阻害剤であるコルヒチンを軸索投与しても起こらなかったため、この作用は末梢からの栄養因子補給停止によるものではなく、神経細胞の傷害に起因していることが示唆された。細胞内プロテインキナーゼCの阻害剤を投与しても細胞外マグネシウムイオンによるプロックは回復しなかった。そのため、傷害後NMDA型受容体構成サブユニットが変化している可能性が考えられた。これらの結果から、posttranscriptionalな制御が考えられる。

本研究においては中枢神経系において代表的興奮性伝達物質であるグルタミン酸に対する受容体のうち可塑的変化に重要な関連があるNMDA型受容体および代表的抑制性神経伝達物質であるガンマアミノ酪酸(GABA)受容体の神経細胞傷害後の修復過程における機能的な変化をパッチクランプ法を用いて検討した。成熟動物において延髄迷走神経運動神経細胞に傷害(軸索傷害)をあたえると、傷害された神経細胞では未熟動物と同様に細胞外マグネシウムイオンによるブロックを受けにくいNMDA型受容体応答がふたたび観察された。この現象は軸索傷害12時間後から観察され1-3日目に最も著明となった。傷害後10日目には傷害前と同様な性質まで回復した。逆方向性軸索輸送の阻害剤であるコルヒチンを軸索投与しても起こらなかったため、この作用は末梢からの栄養因子補給停止によるものではなく、神経細胞の傷害に起因していることが示唆された。細胞内プロテインキナーゼCの阻害剤を投与しても細胞外マグネシウムイオンによるブロックは回復しなかった。そのため、傷害後NMDA型受容体構成サブユニットが変化している可能性が考えられた。そこで傷害前、傷害後3、5、および10日目においてNR2A,2B,2Cおよび2DサブユニットのメッセンジャーRNAを測定した結果、NR2BのメッセンジャーRNAが最も増加していた。これらの結果から、posttrans criptionalな制御が考えられる。一方、傷害を受けた神経細胞はGABAに対し細胞内カルシウムイオン上昇を伴う脱分極応答を示した。これは傷害細胞内クロールイオン上昇によるものであることが判明した。以上から、生体内で傷害を受けた神経細胞はグルタミン酸やGABAによってより興奮されやすい状態にあることが判明した。
亜硝酸由来の新しい一酸化窒素産生系の生理的・病態生理的役割の解明

1.食原性亜硝酸による血中一酸化窒素(NO)増加の証明ラットに亜硝酸ナトリウムを経口投与すると、血中のヘモグロビンNO(HbNO) signalが増加した。血中NOの由来を明らかにするために安定同位体の亜硝酸ナトリウム(Na^<15>NO_2)を投与したところ、それまでは血中に存在しなかったHb^<15>NO signalを明瞭に検出できた。この結果より、経口的に摂取した亜硝酸由来のNO産生系が生体に存在することを証明した。2.虚血再灌流腎における亜硝酸由来のNO産生系の証明ラットにNa^<15>NO_2を静脈内に前投与した後、腎動静脈をクランプして虚血状態にした。40分間の虚血にて、腎組織内にHb^<15>NO signalを明瞭に検出できた。虚血後再灌流することにより、腎組織内のHb^<15>NO signalは低下したが、再灌流直後に血中のHb^<15>N O signalは最大値を示し、その後減少していった。すなわち、腎虚血障害時には亜硝酸由来のNO産生がおこることが証明された。3.食事で摂取可能な亜硝酸量による腎保護作用野菜を中心の食事に換えることにより循環器疾患のリスクが軽減することが知られている。野菜に含まれる量の亜硝酸にて、亜硝酸由来のNO産生系が働き、降圧作用や腎保護作用がおこるとの仮説を証明するために実験を行った。飲水中にヒトが食事で摂取可能な少量の亜硝酸(0.1mg/L,1mg/L,10mg/L)を加えてL-NAME慢性投与ラットに8週間投与した。亜硝酸(1mg/L,10mg/L)併用投与群では、血中のHbNO signalは正常ラットと同等であり、L-NAME慢性投与ラットで観察される蛋白尿増加と組織学的腎臓障害が強く抑制されて回復していた。以上の結果は、NOS/L-arginineによるNO産生が障害された病態では、食事性の亜硝酸由来のNO産生系がbackup系として機能することを示唆している。1)食原性亜硝酸による血中一酸化窒素(NO)増加の証明ラットにgavageにて亜硝酸ナトリウムを投与すると、血中のヘモグロビンNO(HbNO)signalが増加した。2)虚血再灌流腎における亜硝酸由来のNO産生系の証明ラットに亜硝酸ナトリウム(Na^<15>NO_2)を静脈内に前投与した後、腎動静脈をクランプして虚血状態にした。虚血後再灌流することにより、腎組織内のHb^<15>NO signalは低下したが、再灌流直後に血中のHb^<15>NO signalは最大値を示し、その後減少していった。虚血腎内での亜硝酸由来のNO産生系には、NO合成酵素は関与せずキサンチンオキシダーゼの関与が薬理学的に示唆された。

3)亜硝酸の慢性投与による臓器保護作用NO合成酵素阻害薬のL-NAMEをラットに慢性投与すると高血圧と腎障害が起こる。飲水中にヒトが食事で摂取可能な少量の亜硝酸を加えて(1mg/L,10mg/L)L-NAME慢性投与ラットに8週間投与した。L-NAME投与ラットでは、血中のHbNO signalが極めて低値を示した。亜硝酸(1mg/L,10mg/L)併用投与群では、血中のHbNO signalは正常ラットと同等であり、L-NAME慢性投与ラットで観察される腎臓障害が強く抑制されていた。一方、2型糖尿病ラットモデルや食塩感受性高血圧ラットモデルでは、今までのところ慢性亜硝酸投与による臓器保護作用は観察できていない。1)食事で摂取可能な亜硝酸量による腎保護作用これまでに食原性亜硝酸が血中一酸化窒素(NO)源になり降圧作用や腎保護作用を持つことを証明したが、薬理学的用量での実験であった。野菜を中心の食事に換えることにより高血圧が改善することや循環器疾患のリスクが軽減することが知られている。一方、野菜や果物には亜硝酸が多く含まれる事も知られている。野菜に含まれる量の亜硝酸にて、亜硝酸由来のNO産生系が働き、降圧作用や腎保護作用がおこるとの仮説を証明するために実験を行った。飲水中にヒトが食事で摂取可能な少量の亜硝酸(0.1mg/L,1mg/L,10mg/L)を加えてL-NAME慢性投与ラットに8週間投与した。L-NAME単独投与ラットでは、血中のHbNO-signalが極めて低値を示した。亜硝酸(0.1mg/L)併用投与群では、ラットの血中HbNO signalは低値のままであった。さらに、0.1mg/Lの亜硝酸投与群では、蛋白尿の減少作用も組織学的腎障害改善作用も観察できなかった。一方、亜硝酸(1mg/L,10mg/L)併用投与群では、血中のHbNO signalは正常ラットと同等であり、L-NAME慢性投与ラットで観察される蛋白尿増加と組織学的腎臓障害が強く抑制されて回復していた。以上の結果は、NOS/L-arginineによるNO産生が障害された病態では、食事性の亜硝酸由来のNO産生系がbackup系として機能することを示唆している。2)脳虚血時における亜硝酸由来のNO産生系の証明脳虚血障害では、腎虚血障害とは異なり亜硝酸由来のNO産生系を証明できなかった。また、Na^<15>NO_2を静脈内に前投与した後、脳虚血障害を作成したにもかかわらず、脳組織内や静脈血中にHb^<14>NO signalが観察された。この機序に関しては、現在、検討を加えている。
運動皮質の神経回路:回路網解析から理論構築へ向けて

本研究では、トランスジェニック動物・ウィルスベクターなどの遺伝子工学と細胞内電極・ホールセルクランプ法などの細胞内染色の技術を組み合わせて、運動関連大脳皮質の神経回路を主として形態学的に解析した。その結果を総合して、大脳皮質には「視床-> 4層-> 2/3層-> 5層->皮質下出力」または「視床-> 4層-> 2/3層->他の皮質領域」と進むフィードフォワード情報処理系回路と「視床-> 4層-> 6層->視床」と反響神経回路を形成する力学系回路が一部重なり合って埋め込まれていることを提案した。とくに運動系皮質では、上記の情報処理系が小脳情報を処理するのに加えて、基底核由来のIZ, VMを介した1層への視床皮質入力が錐体細胞の尖状樹状突起に入力して運動の準備などに役立っているのではないかと考えられた。さらに、力学系回路は運動制御に必要とされる自律性を可能にしているのであろうと思われる。本研究では平成22年度に以下のような成果を得た。(2)ウィルスによる単一ニューロン染色法と遺伝子工学を組み合わせて運動性視床核からの入力を受容する皮質ニューロンを検討する研究:開発済みのparvalbumin産生ニューロンの樹状突起・細胞体を完全可視化できるラットを用いて、当研究室で開発・応用したウィルスによる視床ニューロンのsingle neuron tracingの手法を試みた。その結果、皮質の主要な抑制性インターニューロンに視床入力が直接入力していることを形態学的に確認できた。さらに、定量的な研究を進めつつある。(3)細胞内染色法と遺伝子工学を組み合わせて運動関連領野内での局所回路を検討する研究:次年度に実験をスタートする予定で実験装置の準備中である。(4)運動系皮質のデザインから皮質で行われている計算理論を提案し、小脳・基底核を含めた行動制御の原理を探る研究:最終年度にある程度実行できるように努力している。本研究では平成23年度に以下のような成果を得た。(1)運動系皮質の神経回路を解析するための解析ツールとして情報入力部位が可視化された遺伝子改変動物などを開発する研究:すでにER81/myrGFP-LDLRct BAC transgenicmouseを作製し、5層錐体細胞の樹状突起が可視化されたマウスを得たが、これを用いた皮質局所回路の解析の所見を取りまとめつつある。また、Gensat/NIHより購入したVIP/Cre, Somatostatin/Cre IRES konock-in mouseとレポーターマウスを交配して、皮質インターニューロンが標識されたマウスを得る予定である。さらに、Cre mouseと掛け合わせて、樹状突起を選択的に可視化するノックインレポーターマウスの作製を計画している。ただし、大脳皮質の3大抑制性インターニューロンのうち、parvalbumin産生ニューロンについてはすでにマウスとラットを本研究のスタート以前に作製済みである。(2)ウィルスによる単一ニューロン標識法と遺伝子工学を組み合わせて運動性視床核からの入力を受容する皮質ニューロンを検討する研究:開発済みのparvalbumin産生ニューロンの樹状突起・細胞体を完全可視化できるラットを用いて、当研究室で開発・応用したウィルスによる視床ニューロンのsingle neuron tracingの手法を試みた。また、運動性視床核のうちVM核、高次運動性視床核のMD核の単一ニューロン標識法による視床皮質投射についても所見をまとめつつ有る。(3)細胞内染色法と遺伝子工学を組み合わせて運動関連領野内での局所回路を検討する研究:parvalbumin産生ニューロンの樹状突起が標識されたトランスジェニックマウスを用いて運動皮質スライスを作製し、錐体細胞を細胞内記録・染色する実験を始めた。(4)運動系皮質のデザインから皮質で行われている計算理論を提案し、小脳・基底核を含めた行動制御の原理を探る研究:最終年度にある程度提案できるように努力している。本研究では平成24年度に以下のような成果を得た。(1)運動系皮質の神経回路を解析するための解析ツールとして情報入力部位が可視化された遺伝子改変動物などを開発する研究:Gensat/NIHより購入したVIP/Cre, Somatostatin/Cre IRES knock-in mouseに樹状突起・細胞体を選択的に可視化するウィルスベクターを感染させて、情報入力部位の完全可視化に成功している。この介在ニューロンへの興奮性・抑制性入力を定量的な解析を始めている。

(2)ウィルスによる単一ニューロン標識法と遺伝子工学を組み合わせて運動性視床核からの入力を受容する皮質ニューロンを検討する研究:開発済みのparvalbumin産生ニューロンの樹状突起・細胞体を完全可視化できるラットを用いて、当研究室で開発・応用したウィルスによる視床ニューロンのsingle neuron tracingの手法を試みた。その結果、皮質の主要な抑制性インターニューロンに視床入力が直接入力していることを形態学的に確認できた。さらに、定量的な研究を進めつつある。また、運動性視床核のうちVM核、高次運動性視床核のMD核の単一ニューロン標識法による視床皮質投射についても所見をまとめている。(3)細胞内染色法と遺伝子工学を組み合わせて運動関連領野内での局所回路を検討する研究:parvalbumin産生ニューロンの樹状突起が標識されたトランスジェニックマウスを用いて運動皮質スライスを作製し、錐体細胞を細胞内記録・染色する実験を始めた。(4)運動系皮質のデザインから皮質で行われている計算理論を提案し、小脳・基底核を含めた行動制御の原理を探る研究:これまでの研究から皮質内神経回路のモデルを提案したreview論文が印刷中である。項目(1)の遺伝子改変動物の作製において、計画通りに良い動物が作製できる場合も有れば、失敗の結果もある。この点は実行してみないとわからないことなめで仕方がないが、計画以上に進展しているとはいえない。項目(2)と(3)については、概ね順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。基本的にはこの2年閥で実行してきたことをさらに推進する。遺伝子改変動物の作製に付いては、新しい技術・情報の取得に努め、成功率を上げるように努力する。
手腕振動障害の発症リスク低減を目的とした同期振動発生機構の開発

手腕振動障害の発症要因である振動工具の把持部の振動の低減化を実現するため,振動ランマおよび電動ハンマへの応用に向けて開発した同期振動発生機構の有効性について検証した.振動ランマに関する研究では,手持ち型の試作機の最適設計を行うとともに,砂の締め固め試験による日振動曝露量および打撃力の測定結果から試作機の有効性を実証した.また,電動ハンマに関する研究では,2個の振動子を搭載した同期振動発生機構を提案し,一般的な工具のようにカウンターウェイトを用いて制振するよりも,同期振動を利用した方が高い制振効果が得られることが確認された.本研究では,手腕振動障害の発症要因である手持ち振動工具の把持部に生じる振動の低減化を実現するため,自己同期現象を利用した新しい機構の開発を目指している.本年度は,昨年度の研究に引き続き,振動ランマおよび電動ハンマへの応用に向けて開発した同期振動発生機構の有効性について,実験と数値計算の両面から検討を行った.まず,振動ランマに関する研究では,昨年度製作した試作機を対象として,数値計算結果に基づいて系パラメータの最適化を図るとともに,砂の締め固め試験を実施して,振動低減効果の検証を行った.その結果,昨年度よりも把持部の振動加速度レベルが減少し,手腕振動の評価値である日振動ばく露量を更に低減することに成功した.また,試作機の打撃性能について検証するため,衝撃用ロードセルを用いた試験台の試作を行った.まだ検討段階ではあるが,試行実験において打撃力を定量的に測定できることが確認された.一方,電動ハンマに関する研究では,昨年度開発した1振動子衝突モデルと2振動子衝突モデルを対象として検討を行った.まず,昨年度に得た解析的知見の妥当性について検証するために,両モデルの実験装置を製作した.また,解析モデルや基礎式等について再検討を行い,数値計算プログラムを修正した.その結果,数値計算結果の精度が向上し,実験結果と数値計算結果とが定量的に一致することを確認した.さらに,1振動子衝突モデルに比べて,同期振動を利用した2振動子衝突モデルでは把持部の振動低減効果が非常に大きく,最適な同期振動の発生領域も比較的広く存在していることが実験によって実証された.以上のように,2振動子衝突モデルの有用性が確認されたことから,電動ハンマの手持ち型実験装置を開発する見通しを得ることができた.手腕振動障害の発症要因である振動工具の把持部の振動の低減化を実現するため,振動ランマおよび電動ハンマへの応用に向けて開発した同期振動発生機構の有効性について検証した.振動ランマに関する研究では,手持ち型の試作機の最適設計を行うとともに,砂の締め固め試験による日振動曝露量および打撃力の測定結果から試作機の有効性を実証した.また,電動ハンマに関する研究では,2個の振動子を搭載した同期振動発生機構を提案し,一般的な工具のようにカウンターウェイトを用いて制振するよりも,同期振動を利用した方が高い制振効果が得られることが確認された.本研究では,手持ち可搬振動工具における手腕振動問題を抜本的に解決するために,手腕振動の低減化と工具の機能とを同時実現するための同期振動発生機構の開発を目的とする.本年度は,先行研究において振動ランマへの応用に向けて開発された同期振動発生機構の試作機を対象として,砂の締め固め試験を実施するとともに,試作機の有効性について実験と数値計算の両面から検証を行った.まず,試作機を砂上に設置して締め固め試験を実施したところ,先行研究で確認されていた最適な同期振動と同様の振動パターンが発生した.しかしながら,把持部の振動加速度が大きく,十分な振動低減効果が得られなかった.そこで,数値計算によるパラメータスタディを実施し,振動子を搭載するブロックばね系の振動特性の最適化を図った.その結果,最適な振動パターンの特徴や広い発生領域を維持したまま,把持部の振動加速度を十分低減することに成功した.さらに,厚生労働省が示した手腕振動ばく露量の評価値である日振動ばく露量の測定を行った結果,日振動ばく露量が限界値や対策値を十分に下回ることが確認された.次に,上述の研究成果を踏まえて,次年度に計画していた電動ハンマへの応用に向けた同期振動発生機構の開発を実施した.検討の第一段階として,ピストンクランク機構と電動機とからなる振動子を2個搭載した基本モデル(2振動子衝突モデル)を提案し,数値計算により発生する同期振動について調べた.その結果,把持部の制振と打撃部の励振とを同時実現し得る同期解の存在を確認した.また,一般的な電動ハンマの機構に基づいた1振動子衝突モデルとの比較を行った結果,2振動子衝突モデルは1振動子衝突モデルに比べて,静荷重が作用する場合や破砕対象物の剛性が変化する場合でも広い範囲に最適な同期解が存在し得ることを確認した.労働災害の一種である手腕振動障害の発症を防止するために,手持ち振動工具の把持部に生じる振動の低減化を目的とした同期振動発生機構の開発を行った.本研究では,主に振動ランマと電動ハンマを対象として,それぞれ複数の自励振動子を搭載した同期振動発生機構を提案するとともに,実験と数値計算の両面から有効性の検証を行った.まず,振動ランマに関しては,前年度までに開発した4個の振動子を搭載した手持ち型試作機の性能を定量的に評価するために砂上の締め固め試験を実施し,手腕振動ばく露量の評価値である日振動ばく露量,並びに地面に加える打撃力を測定した.そして,測定結果を踏まえて系パラメータの最適化を図り,試作機の改良を施した.

その結果,目的とする同期振動の発生領域を拡大させるとともに,日振動ばく露量を対策値よりも大幅に低減することに成功し,打撃力についても目標値を達成した.さらに,固さの異なる数種類の地面を対象として締め固め試験を実施した結果,いずれの条件においても同等の性能を得ることができた.一方,電動ハンマに関しては,昨年度提案した同期振動発生機構に基づいて,ピストンクランク機構と電動機とからなる振動子を搭載した実験装置を開発した.そして,実験と数値計算の両面から提案した機構の利用可能性について検証した.その結果,同期振動を利用することによって,カウンターウェイトを利用した従来法に比べて幅広い条件下で大きな振動低減効果が得られることを確認した.そこで,この基本モデルの実用化を図るために,振動ランマの開発で得た知見を踏まえて電動ハンマの手持ち型試作機の開発を試みた.そして,具体的な設計指針を得ることができた.以上のように,手持ち振動工具に対する同期振動発生機構の利用可能性が十分に実施されたことから,今後より実用可能な手持ち振動工具の開発が可能であると考える.機械力学本年度当初は,研究代表者が所属機関を変更したために,実験装置や実験環境を新たに構築することに時間を要した.しかし,共同研究者の協力のもと,予定より早く準備が完了し,支障なく継続課題の研究を遂行することができた.とくに,振動ランマに関する研究では,昨年度製作した試作機の改良を行い,把持部の振動加速度レベルを更に低減させることに成功した.これにより,把持部の制振については,十分に実用的なレベルまで達成できているものと考える.また,試作機の打撃性能について検証するために,衝撃用ロードセルを用いた打撃力測定試験台を試作した.まだ,検討段階ではあるが,一部では十分妥当な測定結果が得られており,日振動ばく露量と打撃性能とを同時に評価できる実験環境が整備されつつある状況にある.一方,電動ハンマに関する研究では,1振動子衝突モデルと2振動子衝突モデルの実験装置の製作を行い,実験結果と数値計算結果の定量的な一致を確認した.また,昨年度の解析的検討によって明らかにした2振動子衝突モデルの有用性を実験によって実証することができた.次年度は,これらの検討で得られた知見に基づいて,電動ハンマへの応用に向けた手持ち型実験装置の開発を直ちに実施することが可能である.以上の理由により,本研究はほぼ当初の計画通り進展しているものと判断する.振動ランマへの応用に向けた同期振動発生機構に関する検討では,研究目的の一つである把持部の振動を従来よりも大きく低減することができ,砂の締め固めにも成功した.とくに,日振動ばく露量が対策値以下に抑えることが達成できた意義は大きいといえる.なお,上述の検討を実施するために「音響振動解析システム」を導入したことにより,手腕振動ばく露量を定量的に評価することが容易となった.一方,当初計画していた打撃力の測定についてはまだ十分に行えておらず,試作機の打撃性能を定量的に評価することができなかった.この点については今後の課題である.次に,電動ハンマへの応用に向けた同期振動発生機構の開発について先行して実施した.まず,基本モデルの提案,ならびに定常周期解(自己同期解)を求めるための数値解析プログラムの開発に着手し,高精度な解析が実施できる環境を整備した.
債券価格変動の確率モデル適用の実用化に関する研究

企業が資金調達のため,自己保有債券を市場で資金化する場合に,これらの金融商品の市場性を考慮しなければならない.特に債券の市場流動性では,企業が保有債券の資金化を急ぐことで,大量の債券を市場に放出するために債券価格に影響を与えるという意味での価格下落という商品流動性のリスクが発生する.また,保有債券を市場で慎重に資金化することにより,売却タイミングを失う機会損失リスクを受ける.本研究では,自己保有債券を市場で資金化する場合に,自己保有債券の売却が市場に与える影響(マーケット・インパクト)により自己保有債券資金化の価値に影響を受ける.これらのリスクにおいて,自己保有債券を市場で資金化する場合に、最高の価値を得るための最適方策を確率過程を適用して解析的に求める.企業が資金調達のため,自己保有債券を市場で資金化する場合に,これらの金融商品の市場性を考慮しなければならない.特に債券の市場流動性では,企業が保有債券の資金化を急ぐことで,大量の債券を市場に放出するために債券価格に影響を与えるという意味での価格下落という商品流動性のリスクが発生する.また,保有債券を市場で慎重に資金化することにより,売却タイミングを失う機会損失リスクを受ける.本研究では,自己保有債券を市場で資金化する場合に,自己保有債券の売却が市場に与える影響(マーケット・インパクト)により自己保有債券資金化の価値に影響を受ける.これらのリスクにおいて,自己保有債券を市場で資金化する場合に、最高の価値を得るための最適方策を確率過程を適用して解析的に求める.初年度の本研究は,自己保有債券の売却が市場に与える影響(マーケット・インパクト)についての確率過程を適用した理論的研究を中心に行い,成果を得た.とくに,株数売却の市場価格への影響に次のような仮定を置いた場合の確率モデルを解析した.(1)市場に追加的な売却を行えば価格は低下すると仮定.(2)この影響はある程度の期間が経過すればなくなる,すなわち,市場価格は売却前の価格に復帰すると仮定する.(3)さらに,株数市場に売り注文が累積してくると,需給関係から株数価格が低下してくると仮定する.(4)また,株数売却によるマーケット・インパクトの価格低下から価格上昇に向けての復元を関数で与える.このような仮定のもとで,保有株数を市場で売却する場合,市場価格に与えるマーケット・インパクトを考慮して最適な売却ロットサイズを確率モデルを構築して解析を行った.本研究では,自己保有債券を市場で資金化する場合に,自己保有債券の売却が市場に与える影響(マーケット・インパクト)により自己保有債券資金化の価値に影響を受ける.これらのリスクにおいて,自己保有債券を市場で資金化する場合に、最高の価値を得るための最適方策を確率過程を適用して解析的に求める.例えば,一定期間内で最大の価値を得るための,1回の債券売却量,売却の回数などの最適方策を求める.本研究では,第1に債券市場におけるマーケット・インパクトの基本的な考え方を明確にし,マーケット・インパクトの定式化を行い,保有債券の資金化における最適方策を導出する.第2に,債券の市場流動化の価格がより実際の価格変動に近似させるために,累積損傷モデル(D.R.Cox[1962】)を適用できるかを探り,市場流動化の価格変動を解析的に把握することにある.第3に,このような興味ある上記の問題を,理論モデルとシミュレーションシステム構築を主目的とし,確率モデルの構築・数値計算シミュレーションシステムの両面から研究を遂行する.その応用として,ファイナンスSupply Chain Management(FSCM)システムを構想する.
肺癌の免疫逃避機構の解明:HLA発現異常の面から

癌細胞はHLAクラスI分子上に腫瘍抗原を提示することで、CTLから認識され攻撃を受ける。この攻撃から逃避するため、癌細胞はHLAクラスI分子を欠失すると考えられる。そこで、癌細胞に欠失したHLAクラスI分子を再移入したところ、CTLからより強力に攻撃された。すなわち、欠失したHLAクラスI分子に免疫原性の高い腫瘍抗原が提示されていたことが示唆された。この腫瘍抗原を用いたワクチン療法とともに癌細胞へのHLAクラスI分子移入療法の開発を行っていく。癌細胞の免疫監視機構からのエスケープメカニズムとしてHLA class I分子の発現欠失が知られており、欠失したHLA class I分子には免疫原性の強い抗原が提示されている可能性が考えられる。当科で樹立した肺癌細胞株においても、22株中8株(36%)にHLA haplotype lossを認めている。今回、日本人に多いHLA-A24,B52,Cw 12を欠失した肺癌細胞において、欠失したそれぞれのHLAを再構築し、その細胞性免疫応答について比較解析した。癌細胞の免疫監視機構からのエスケープメカニズムとしてHLAclass I分子の発現欠失が知られており、欠失したHLAclassI分子には免疫原性の強い抗原が提示されている可能性が考えられる。現在までに樹立した肺癌細胞株において、26株中10株(38%)にHLAhaplotypelossを認めている。今回、日本人に多いHLA-A24,B52,Cw12を欠失した肺癌細胞において、欠失したそれぞれのHLAを再構築し、その細胞性免疫応答について比較解析を行っている。
グルココルチコイド変容体異常症の分子遺伝学的研究

8研究実績の概要(当該年度のまとめ)われわれは、グルココルチコイド受容体の濃度が先天性に減少している受容体量の異常に起因したコ-チゾ-ル低抗症家系を見いだした。この家系症例のグルココルチコイド受容体の異常は末梢血リンパ球のみならず皮膚繊維芽細胞や、EBウィルスにより形質転換したBリンパ球においても認められた。これら一連の研究成果により、本家系例は家族性コ-チゾ-ル低抗症の世界第2家系として、そして、グルココルチコイド受容体の量的異常による初めての家系例として世界的に承認を受けることになった。本家系におけるグルココルチコイド受容体異常の原因として次の可能性が考えられた。すなわち、1.グルココルチコイド受容体遺伝子発現の障害グルココルチコイド受容体遺伝子の欠失あるいはプロモ-タ-領域の異常により受容体の発現が傷害されている。2.変異グルココルチコイド受容体グルココルチコイド受容体をコ-ドするmRNAの異常により、正常機能をもつ受容体蛋白が合成されていない。前者の原因では、受容体蛋白が減少するのにたいして、後者では不完全な受容体蛋白が存在する可能性がある。この問題を解決するためには、グルココルチコイド受容体遺伝子レベルでの異常を見いだす必要がある。また、受容体蛋白の量の異常を確認するには免疫学的手法を用いる必要がある。このため、グルココルチコイド受容体の基礎研究を推進している研究施設とくにグルココルチコイド受容体遺伝子の研究を行っている米国テキサス大学人類遺伝生化学研究施設E.B.Thompson教授、E.A.Thompson助教授、ならびに、グルココルチコイド受容体抗体を用いた研究を行っているドイツ分子遺伝学癌研究所のE.Slater博士などとの共同研究の必要性を痛感した。平成2年月16日ー18日に米国アトランタ市で開催された米国内分泌学会においら講演されるのを機会に、森脇(研究代表者)ならびに飯田(研究班員)が、本学会に出席しわれわれの研究発表をするとともに同博士をはじめ学会に出席した米国側研究者と研究情報を交換した。また、平成2年9月16日ー20日にオランダ国ハ-グにおいて開催された国際ステロイドホルモン学会に森脇は出席し、最新の研究業績を報告するとともに参加各国研究者と研究情報を交換した。とくに、家族性コ-チゾ-ル低抗症の世界第1家系を報告したオランダ国デルフト大学Vingerhode博士と詳細な臨床観察成果について意見を交換するとともに、同大学において「グルココルチコイド低抗症ならびに過敏症」と題して講演を行い、オランダのステロイドホルモン研究者とも、研究交流を行うことができた。今後の臨床研究の方向付けることができた。帰途、ドイツ、ハンブルグにおいてSlater博士と研究生報を交換した。これら一連の交流により、グルココルチコイド受容体遺伝子の解析をPCR法を用いて推進するとともに、さらに、世界の研究陣とも積極的な情報交換を行う必要性を痛感した。最近、われわれはコ-チゾ-ル低抗症とは丁度正反対のコ-チゾ-ル過敏症ともいうべき病像を呈する症例を経験した。本症例のグルココルチコイド受容体のリガンド結合性には大きな異常は認められないものの、本患者の皮膚繊維芽細胞はグルココルチコイドにたいして過剰な反応をしめすことを証明することができた。コ-チゾ-ル過剰反応症候群として、世界に報告した。この症候群は、ホルモンにたいする反応性が異常に亢進している病態であり、内分泌学の分野においてまったく新しい疾患概念として注目されるにいたった。このコ-チゾ-ル過剰反応症候群ならびにコ-チゾ-ル抵抗症をひろく包含したグルココルチコイド反応異常症という新しい概念を提唱し国際水準での研究の今後のさらなる発展を期すものである。

平成2年月16日ー18日に米国アトランタ市で開催された米国内分泌学会においら講演されるのを機会に、森脇(研究代表者)ならびに飯田(研究班員)が、本学会に出席しわれわれの研究発表をするとともに同博士をはじめ学会に出席した米国側研究者と研究情報を交換した。また、平成2年9月16日ー20日にオランダ国ハ-グにおいて開催された国際ステロイドホルモン学会に森脇は出席し、最新の研究業績を報告するとともに参加各国研究者と研究情報を交換した。とくに、家族性コ-チゾ-ル低抗症の世界第1家系を報告したオランダ国デルフト大学Vingerhode博士と詳細な臨床観察成果について意見を交換するとともに、同大学において「グルココルチコイド低抗症ならびに過敏症」と題して講演を行い、オランダのステロイドホルモン研究者とも、研究交流を行うことができた。今後の臨床研究の方向付けることができた。帰途、ドイツ、ハンブルグにおいてSlater博士と研究生報を交換した。これら一連の交流により、グルココルチコイド受容体遺伝子の解析をPCR法を用いて推進するとともに、さらに、世界の研究陣とも積極的な情報交換を行う必要性を痛感した。最近、われわれはコ-チゾ-ル低抗症とは丁度正反対のコ-チゾ-ル過敏症ともいうべき病像を呈する症例を経験した。本症例のグルココルチコイド受容体のリガンド結合性には大きな異常は認められないものの、本患者の皮膚繊維芽細胞はグルココルチコイドにたいして過剰な反応をしめすことを証明することができた。コ-チゾ-ル過剰反応症候群として、世界に報告した。この症候群は、ホルモンにたいする反応性が異常に亢進している病態であり、内分泌学の分野においてまったく新しい疾患概念として注目されるにいたった。このコ-チゾ-ル過剰反応症候群ならびにコ-チゾ-ル抵抗症をひろく包含したグルココルチコイド反応異常症という新しい概念を提唱し国際水準での研究の今後のさらなる発展を期すものである。
嚥下障害の病態および重症度評価に基づいた嚥下障害治療指針の確立

嚥下機能の障害様式や重症度を客観的に評価することを目的として、嚥下内視鏡検査のスコア評価基準を作成した。次にこの基準に従い、経口摂取の可否の判断基準を提唱した。嚥下造影検査では、喉頭や造影剤の運動を2次元運動解析ソフトを用いて定量的に計測する方法を確立した。治療では外科的治療とリハビリテーションの治療効果を後方視的に検討し、球上部障害の程度や咽喉頭感覚が治療方針決定において重要あると結論した。本研究では嚥下障害患者の病態および重症度を各種の嚥下機能検査により、多角的かつ定量的に評価し、嚥下障害の病態や重症度に関する客観的な判定基準を作成する。そして、この判定基準に基づいて、嚥下障害の予後予測、ならびにリハビリテーションや外科的治療の適応を含めた標準的な治療指針の立案を行うことを目的とする。平成20年度においては、嚥下内視鏡検査による嚥下機能のスコア評価基準を作成した。これは、「喉頭蓋や梨状陥凹の唾液貯留」、「声門閉鎖反射・嚥下反射の惹起性」、「着色水嚥下時の嚥下反射惹起性」、「着色水嚥下後の咽頭クリアランス」を03の4段階にスコア評価するものである。このスコア評価基準を嚥下障害患者に適用して嚥下機能の評価を行ったところ、嚥下障害の病態や重症度を評価する上で極めて有用であることを確認した。嚥下内視鏡検査のスコア評価基準の作成は、嚥下障害の評価法として重要な意義を持つ。嚥下造影検査では、録画した造影検査所見から嚥下の咽頭期における喉頭挙上のタイミングや挙上距離、食道入口部の開大度を2次元運動解析ソフト(DIPP-Motion Pro 2D)を用いて定量的に計測した。その結果、喉頭挙上のタイミングの遅れと嚥下障害の重症度には相関が認められた。本ソフトによる画像解析では、多数のパラメータを短時間に同時解析することができる利点があり、今後、定量的および客観的な嚥下機能評価法としてさらに検討を加える予定である。ワレンベルグ症候群などによる嚥下障害患者を対象とした予後因子の検討では、特にリハビリテーションの限界を規定するものとして下咽頭や喉頭の感覚障害の程度が重要であることが明らかになり、感覚障害が高度の例は外科的治療の適応になると考えた。本年度において、嚥下内視鏡検査による嚥下機能のスコア評価基準を確立した。これは、「喉頭蓋や梨状陥凹の唾液貯留」、「声門閉鎖反射・咳反射の惹起性」、「着色水嚥下時の嚥下反射惹起性」、「着色水嚥下後の咽頭クリアランス」を03の4段階にスコア評価するものである。このスコア評価基準に基づいて嚥下機能の評価を行ったところ、嚥下障害の病態や重症度を評価する上で極めて有用であることを確認した。また、それに基づいて経口摂取の可否の判断を行うことも可能であった。嚥下造影検査では、録画した造影検査所見から嚥下時の喉頭挙上のタイミングや挙上距離、食道入口部の開大度を2次元運動解析ソフト(DIPP-Motion Pro 2D)を用いて定量的に計測した。嚥下障害の病態および重症度を客観的に評価することを目的として、嚥下内視鏡検査による嚥下機能のスコア評価基準を作成した。

この判定基準に基づいて嚥下障害患者の経口摂取能力を後方視的に評価すると、4項目のスコアの合計点が4点以下であれば経口摂取は概ね問題なく可能、58点であれば何らかの経口摂取制限や代替栄養法の併用が必要、9点以上であれば経口摂取は困難という基準を作成した。次にこの基準に沿って、前方視的に経口摂取の可否を判断して経過を追跡すると、概ねこの基準は妥当であったが、呼吸機能の低下や意識レベル・認知機能が低下した患者では経過が不良であり、これらの点を加味して経口摂取の可否の判断を行うことが必要と結論した。嚥下造影検査では、録画した造影検査所見から嚥下時の喉頭挙上のタイミングや挙上距離、食道入口部の開大度を2次元運動解析ソフト(DIPP-Motion Pro 2D)を用いて定量的に計測する方法を確立した。その結果、喉頭挙上のタイミングの遅れと嚥下障害の重症度には相関が認められた。また、嚥下障害患者に薬物治療を行うと喉頭挙上遅延時間や食塊の咽頭通過時間の短縮が客観的・定量的に証明された。本ソフトによる画像解析では、多数のパラメータを短時間に同時解析することができ、今後、定量的かつ客観的な嚥下機能評価法としてさらに検討を加える予定である。嚥下障害に対する治療ではリハビリテーションおよび外科的治療に加えて、薬物治療の有効性を検討し、カプサイシンフィルムの口腔内溶解製剤やボツリヌストキシンの輪状咽頭筋内局注療法の有用性を確認した。これらの結果より薬物治療は嚥下障害に対する新たな治療の柱になり得ると考えた。
文部(科学)省国費学部留学生の日本留学体験-大規模追跡調査のための基礎研究-

本年度は研究期間3年の最後の年に当たり、追加調査、データ整理、結果、分析の発表を中心に行った。具体的には、2006年5月にシンガポールにて開催された76年修了生のリユニオンに出席し、ネットワークの中心となる修了生と意見を交換した。またこれまでの調査で得た感触を再度検証した。6月に北海道留寿都村国際交流センター、ならびに7月に東京YWCA「留学生の母親」運動総会、留学生のおかれている現状と問題点などについて講演した。同じく7月には留学生を含む卒業生のネットワークが比較的円滑に構築、維持されていると報告されている国際大学に出張し、そのシステムの全体像、データ管理方法などについて、担当者から説明を受けた、これらをもとに、2007年2月には神戸大学留学生センターにおいて「卒業・修了後交流の可能性」というタイトルで発表を行った。研究論文に関しては、「元文部(科学)省国費学部進学留学生のネットワーク構築の方向性-予備調査から見えてきたもの-」が『留学生交流・指導研究』第9号に掲載決定となった。また「修了生調査のためのフレームワークの作成-Kimの異文化適応構造モデルを用いて-」が『東京外国語大学留学生日本語教育センター論集』第33号に掲載となった。研究のまとめとして、科研報告書(約100ページ)を作成し、関係大学、関係者に送付するよていである。(1)修了生データの整理2000年度以降、整理が滞っていた修了生データを新しいデータ管理ソフトを用いて整理する作業が順調に進められている。ただし修了生が世界的規模で移動しているため、なかなか現住所が把握できない問題があり、現在所属センターのホームページ上に修了生が自らアクセスして自己データの修正を行なえるようなシステムを導入できないか検討している。(2)研究分担者と共同、あるいは分担して、東北大学、大阪大学、名古屋大学、神戸大学などに赴き、現在在籍中の修了生に面接し、状況を調査すると共に、本研究の目指している方向性(修了生のアイデンティティや成長を大規模に調査研究する)が妥当なものかどうかを検討した。多くの修了生がその方向を支持する発言を行っている。(3)代表者は、2005年2月にシンガポール、マレーシアに調査に赴き、母国に帰って活躍している70年代、80年代の修了生数名に面接した。ここで日本留学の長短両面が熱心に語られ、また彼らが日本留学を通して、自らの人生において大きな舵取りを行なったことも語られた。日本に残っている修了生だけではなく、世界に散っている修了生の追跡調査が必要であるという実感を得た。また各国の教育事情、日本社会に対する認識の変化など、日本留学への認識も大きく変わってきているという現実を目の当たりにすることができた。(4)代表者は、2004年12月、オセアニア教育学会にて、上記修了生データに基づく「中退者の特徴」について研究発表を行なった。その発表をもとに、同学会に論文を投稿した(現在査読審査中)。(1)修了生データの整理2000年度以降、整理が滞っていた修了生データを新しいデータ管理ソフトを用いて整理する作業が終了しつつある。所属センターのホームページの更新に伴い、修了生がそこにアクセスして自己データの更新をするように促している。(2)代表者は北海道大学に赴き、現在在籍中の修了生に面接し、状況を調査すると共に、本研究の目指している方向性(修了生のアイデンティティや成長を大規模に調査研究する)が妥当なものかどうかを検討した。前年度の結果同様、多くの修了生がその方向を支持する発言を行っており、大規模調査の必要性が十分にあると判断された。(3)研究分担者は、2005年8月にタイに調査に赴き、母国で活躍している修了生に面接した。(4)代表者は、2006年3月にベトナム(ハノイ、ホーチミンシティ)、タイ(バンコク)に調査に赴き、母国に帰っている修了生と面接した。同時に在ハノイベトナム大使館、在バンコクタイ大使館、在ホーチミンベトナム総領事館を訪問、広報文化部の係官から当該国の日本への留学状況についてブリーフィングを受けた。またハノイにおいては、元国費留学生が勤める会社が経営する日本語学校を視察、日本留学予備軍とも言える学習者と面談した。タイにおいては、元留学生会が経営する日本語学校を視察、元国費日本留学生会主催の年次総会にも、研究分担者とともに出席した。
横方向光起電力効果を利用したMOS型光位置センサの開発

本研究は、LPV効果を利用した位置検出素子(PSD)の一つとしてMOS型のPSDを新に提案し、従来のP-n接合ダイオードより機能的自由度の多いMISトランジスタ構造のPSDの開発を目指している。今年度においては、光強度が変調された場合の交流LPV効果を利用するMOS型PSDについて、その動作を記述する式および等価回路を導出するとともに一次元PSDの試作と特性測定を行ない、次のような特長を明らかにした。1.MOS構造における交流LPV効果は、酸化膜の容量を考慮すれば従来のP-n接合の場合と本質的に同じ等価回路モデルによって記述される。2.交流LPVの位相を光位置信号として利用すれば、光強度の変動に影響されない、しかも良好な線形性をもったPSDが実現できる。このPSDは次の(1)(3)のいずれによっても感度を数倍迄調整できる;(1)ゲート電圧によって反転層のシート抵抗を変える、(2)照射光源LEDの駆動電流の周波数を変える、(3)素子製作時に酸化膜厚すなわち容量を変える。この感度調整の大きな自由度は本PSDの優れた特長の一つである。3.試作したAl-Si【O_2】-SiPSDと通常の位相測定系によってμmの位置変位を検出している。なおゲートにAl半透明電極にかえてITO透明電極が適用できること、従って高分解能測定に有利であると考えられる微弱光(小さな照射面積)が使用できることを確かめている。これらの実験結果は本PSDが高分解能位置センサとして有望であることを示唆している。4.1で得た等価回路モデルを使ってシミュレーションを行ない、交流LPVの位相を用いる本センサはスポット光の位置検出にも有効に利用でき、一次元のみならず二次元の微小変位にも適用可能であることを示した。なお、3と4について、さらに実験を進める為に計画・準備中である。
歯周病におけるスーパー抗原の役割とその病因的意義

細菌性スーパー抗原やLPSが免疫担当細胞との関わりを通して、歯周病にどのような役割を果たしているのかを明らかにする目的で研究を行い、以下の成果が得られた。スーパー抗原は末梢血中の単球のCD80の発現を増強し、過剰な活性化T細胞(CD27^<high>)を誘導する。一方、LPSの存在下ではCD80^+単球が減少し、CD28/CD80を介したT細胞への補助シグナルが不十分になり、T細胞の活性化が抑制されることはすでに示した。さらに、検討を重ねた結果、この現象には単球のアポトーシスが密接に関与していることがわかった。すなわち、スーパー抗原は単球のFas抗原の発現を増強することにより、選択的にCD80^-単球のアポトーシスを誘導し、LPSはFas抗原を抑制することにより、スーパー抗原により誘導されるアポトーシスを防御した。また、スーパー抗原がFas抗原を介してアポトーシスのシグナルを単球に送ることは、抗Fas抗体や抗Fasリガンド抗体による抑制実験により証明された。これらの処理実験によって、CD80^+単球数は変動しなかったことから、以下のことが予想される。末梢血中に存在する少数のCD80^+単球はFas抗原を介したアポトーシスに抵抗性であり、スーパー抗原によるCD80^-単球のアポトーシスの誘導により、結果としてCD80^+単球の割合が増加し、T細胞に補助シグナルを効率よく送ることが可能となる。しかしながら、LPSはCD80^-単球のFas抗原の発現を抑制し、アポトーシスを防御することにより、T細胞への補助シグナルを抑え、T細胞の活性化を阻害する。以上の結果より、本研究ではヒトの末梢血を用いて実験を行ったが、歯周組織でも同様の免疫現象が起こっているものと考えられ、生体は代表的な細菌成分を利用し、過剰な免疫反応を防止しており、その破綻が歯周病の原因の1つとなるものと思われる。細菌性スーパー抗原や他の菌体成分が免疫担当細胞の活性化を通して歯周病にどのような役割を果たしているのかを明らかにする目的で研究を行い、以下の成果が得られた。1. SPM-2(レンサ球菌由来スーパー抗原)およびSEA(ブドウ球菌由来スーパー抗原)はヒトやウシの末梢血中のMHCクラスII^+抗原提示細胞を刺激して、IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-αなどの炎症性サイトカインを誘導することが、RT-PCR法によりmRNAレベルで証明された。2.大腸菌由来LPSと比較して、口腔細菌(Prevotella intermedia)由来LPSは、ヒト末梢血中免疫担当細胞を刺激し炎症性サイトカインを誘導するとともに、後期にT細胞を増殖させる作用のあることが示された。3.さらに、LPSにはスーパー抗原による免疫担当細胞の活性化を抑制する作用があることもわかった。すなわち、スーパー抗原はクラスII^+抗原提示細胞にCD80分子を誘導し、T細胞上のCD28分子との結合を通してT細胞に活性化の補助シグナルを与えるが、LPSはCD80の発現を抑制することにより、T細胞の活性化ならびにサイトカイン産生を制御している可能性が示された。4.スーパー抗原を投与することにより、IgG1が選択的に増加する。スーパー抗原により誘導されるIL-4にIgG1へのクラススイッチを誘導する作用があることから、今後、スーパー抗原によるIgG1増加のメカニズムをさらに検討したい。

以上のことから、歯周病の誘起には、病原因子と目される微生物成分(スーパー抗原、LPS)による免疫反応の撹乱が関与しているものと考えられる。しかしながら、LPSにはスーパー抗原による過剰な免疫反応を抑制する作用も存在し、これらの物質により引き起こされる免疫応答は複雑である。次年度は引き続きこれらの作用機構を解析したい。細菌性スーパー抗原やLPSが免疫担当細胞との関わりを通して、歯周病にどのような役割を果たしているのかを明らかにする目的で研究を行い、以下の成果が得られた。スーパー抗原は末梢血中の単球のCD80の発現を増強し、過剰な活性化T細胞(CD27^<high>)を誘導する。一方、LPSの存在下ではCD80^+単球が減少し、CD28/CD80を介したT細胞への補助シグナルが不十分になり、T細胞の活性化が抑制されることはすでに示した。さらに、検討を重ねた結果、この現象には単球のアポトーシスが密接に関与していることがわかった。すなわち、スーパー抗原は単球のFas抗原の発現を増強することにより、選択的にCD80^-単球のアポトーシスを誘導し、LPSはFas抗原を抑制することにより、スーパー抗原により誘導されるアポトーシスを防御した。また、スーパー抗原がFas抗原を介してアポトーシスのシグナルを単球に送ることは、抗Fas抗体や抗Fasリガンド抗体による抑制実験により証明された。これらの処理実験によって、CD80^+単球数は変動しなかったことから、以下のことが予想される。末梢血中に存在する少数のCD80^+単球はFas抗原を介したアポトーシスに抵抗性であり、スーパー抗原によるCD80^-単球のアポトーシスの誘導により、結果としてCD80^+単球の割合が増加し、T細胞に補助シグナルを効率よく送ることが可能となる。しかしながら、LPSはCD80^-単球のFas抗原の発現を抑制し、アポトーシスを防御することにより、T細胞への補助シグナルを抑え、T細胞の活性化を阻害する。以上の結果より、本研究ではヒトの末梢血を用いて実験を行ったが、歯周組織でも同様の免疫現象が起こっているものと考えられ、生体は代表的な細菌成分を利用し、過剰な免疫反応を防止しており、その破綻が歯周病の原因の1つとなるものと思われる。
マクロファージ泡沫化における新規代謝調節因子の探索

本研究開始前に泡沫化マクロファージの細胞内コレステロールエステル分解はneutral cholesterol ester hydrolase 1(NCEH1)とHormone-sensitive lipase(HSL)によってなされていることを明らかにしている(Sekiya M.et al.Cell Metab 2009)。申請した研究計画にのっとり、野生型マクロファージとNCEH1/HSL両欠損マクロファージの両者をアセチル化LDLで泡沫化させ、RNAを抽出、マイクロアレイ解析を行った(Affimetrix社、1色法)。詳述は避けるが、近年注目を集め始めている細胞内コレステロール代謝関連因子群が、泡沫化させた二重欠損マクロファージで発現増加しており、NCEH1、HSLのコレステロールエステル分解とこれら経路の新たな相互作用が見出される可能性が高い。これら因子は脂質結合モチーフを有しており、NCEH1、HSLの効果発現に直接的な未同定の機能を有している可能性もある。また特定の炎症性サイトカイン群の発現やスカベンジャー受容体の発現にも違いがあり、今後病態との関連を分子生物学的に解析し、メカニズムを明らかにしていく。またNCEH1の転写調節を行いうる転写因子の発現も増減が確認されており、妥当性をプロモーター解析などで確認中である。マイクロアレイ解析で興味深い発現を示し、実際に発現の増減が確認された分子20-100個程度はGST結合蛋白を作成し、GST-pull downを行うなどの展開も準備中である。