hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シーケンサーによる大腸De novo癌の進化に関わる遺伝子の解明

今回、我々は、陥凹型早期大腸癌19症例に対し、Whole exome sequenceおよびRNA sequenceを行い、隆起型早期大腸癌8症例と比較し、遺伝子変異およびcopy数変異、遺伝子発現の変化を調べ、遺伝子学的特徴を明らかにした。既存の報告通り、KRAS変異は少なく、一方で、染色体copy数増幅が多いという結果が得られた。特に、13番染色体のcopy数変異は隆起型に比べ、優位に多く見られた。また、RNAの発現に関しては、上皮間葉転換、血管新生関連の遺伝子発現が高く、陥凹型大腸癌の転移しやすさ、脈管侵襲陽性率の高さの原因となっている可能性が示唆された。これまで大腸癌発癌の多くは、adenoma-carcinoma sequenceによるものが多いと考えられたが、KRAS変異を認めない大腸癌の一部は陥凹型大腸癌由来である可能性が考えられた。今後、さらなる症例の集積および遺伝子解析を進め、更に陥凹型のオルガノイドなどを作成することで、陥凹型大腸癌の特徴および悪性度の高さの原因を追求していきたいと考えている。大腸のInterval Cancerの責任病変として陥凹型早期癌が重要視されてきている。陥凹型大腸癌は、adenomaからAdenoma-Carcinoma sequenceを経由して発生してきたポリープタイプの隆起型癌と比べ、同Sizeにおいて粘膜下層に浸潤する率が高く、隆起型癌と比べ、腫瘍径が小さいうちから、早期に進行すると考えられている。これまでの報告では、陥凹型癌は、従来のAdenoma-Carcinoma sequence (Vogelstein, et al. N Engl J Med 1988)とは異なりKRAS変異の陰性が特徴的とされており、正常粘膜からadenomaを介さず、直接癌化したと考えられるDe novo癌であると考えられている。また、KRAS変異陰性(60%)の進行癌の前駆病変とも考えられている。次世代シークエンサーなど遺伝子解析技術の進歩により、様々な大腸癌の遺伝子情報も明らかになっているが、陥凹型大腸癌を含め、早期大腸癌においてそれらの遺伝子が発癌や癌の進行のどの過程で発生するかは、明らかではない。申請者らは、進行大腸癌を対象に、癌の遺伝子多様性を解析するmulti-regional analysis(MRA)を行った結果、遺伝子変異は発癌初期に発生し原発巣全域に広がる変異群と、癌進化の途中から加わる変異群で構成されることを明らかにした。本申請課題では、陥凹型早期癌を対象にMRAを用いた多様性解析を行い、発癌の原因となる遺伝子変異および癌化のメカニズムを解明する。さらにポリープ型癌との比較検討を行い、最終的にはこの経路の癌に対する早期発見マーカーおよび新たなる治療ターゲットに繋げたい。陥凹型大腸癌の症例数が少なく、予想通りの症例集積が困難であった。既存の大腸癌切除後のFFPEからDNA抽出を行い、実験を進めていく予定とした。最大の問題点であった、検体集積に関しては、陥凹型大腸癌20例および隆起型大腸癌20例の切除後のFFPEを用い、DNA/RNAの抽出を行った。今後、そのDNAを用いて、予備実験で隆起型と陥凹型において変異数の差を認めていた遺伝子変異に関しては、Whole Exome SequenceまたはPCR法を用いて、遺伝子変異の確認を行う予定である。また、DNAコピー数異常に関しては、SNPアレイまたはPCR法を用いて行う予定である。最終的に陥凹型、隆起型で異なる遺伝子変異patternまたは、DNAコピー数異常を確認し、陥凹型大腸癌の悪性度の原因となる遺伝子変異、コピー数変異を確認して行く予定である。早期大腸癌の検体が予想より集積できず、前年度に解析を施行できなかった。切除後のFFPE切片を用いる方針とし、DNA/RNAを抽出し、次年度に解析を行う予定としたため。遺伝子解析用の物品や遺伝子解析を依頼するのに用いる予定である。
ワイヤーミオグラフシステムによる血管抗攣縮薬の薬理学的作用と力価の決定

マイクロサージャリーをもちいた遊離組織移植術では、術中の血管閉塞(攣縮)を防ぐためにリドカインの撒布が広く行われてきた。一方で、その至適濃度について、薬理学的な実験的事実に基づいた知見はなかった。われわれはワイヤーミオグラフシステムを用いることで血管の弛緩・収縮を数値化させ、リドカインの至適濃度の検討を行った。また、リドカイン単剤では十分な抗攣縮作用が得られない場合があるため、他の薬剤での検討も行った。その結果、塩酸パパベリン、フェントラミンメシル酸塩、オルプリン塩酸塩、ニトログリセリンにおいて抗攣縮作用を濃度依存的に認めた。以上より、これらの薬剤も抗攣縮薬として使用されうる。本研究課題は、血管の拡張/収縮機能の薬剤に対する反応を薬理学的/生理学的に解析し、マイクロサージャリーにおける血管拡張薬の可能性と至適濃度を求める事を目標とした。まず、昨年に引き続き、われわれは、塩酸リドカイン水溶液の局所投与による血管拡弛緩能について研究を行った。研究材料としてラットの腹部大動脈を用いた。深麻酔下に腹部大動脈を採取しリンゲル液中に保存した。腹部大動脈を1mm幅の輪切りにし、ワイヤーミオグラフシステムにフッキングし1gの負荷をかけた。5uMノルエピネフリン溶液を添加し血管を収縮させた後、濃度の異なる塩酸リドカイン水溶液を添加した。10分後にリンゲル液に置換し、さらに10分後に再度5uMノルエピネフリン溶液を添加した。これらの操作により、れん縮した血管に対する塩酸リドカイン水溶液の血管弛緩効果、作用時間を計測した。塩酸リドカイン水溶液の至適濃度は10%程度と求められた。次に他の血管拡張剤の候補として、塩酸パパベリン(ベンジルイソキノリン型アルカロイド)、オルプリノン塩酸塩(PDEIII選択的阻害剤:コアテック)、プロスタグランディンE1(プロスタンディン)を挙げた。まず、オルプリノン塩酸塩については、濃度依存的に血管の拡張作用を示し、至適濃度は33uMと求められた。これ以上の濃度ではその作用はプラトーに達した。塩酸パパベリンでも濃度依存的な血管の拡張を認めた。本薬剤では6ug/mlにおいてプラトーとなった。通常、手術時に用いている濃度が2mg/mlである事を考慮すると、相当量を使用している事となる。一方で、血管拡張薬として点滴投与剤として広く用いられているプロスタグランディンE1では、濃度依存的に血管の「収縮」を認めた。血管炎などとの関連について、今後検討したい。微小血管吻合手術における術中・術後の血管れん縮は移植組織の血流不全をもたらす。血管れん縮を予防し弛緩させる方法として、塩酸リドカイン水溶液の局所投与が用いられている。しかし、いかなる濃度、いかなる頻度で用いるべきかについてのコンセンサスは無く、術者の経験に基づき使用されている。われわれは、塩酸リドカイン水溶液の局所投与による血管拡弛緩能について研究を行った。塩酸リドカイン水溶液の添加により速やかに血管の弛緩効果を認めた。弛緩効果は、塩酸リドカイン水溶0.5%,1.0%,2.0%については差を認めなかったが、5.0%,10.0%については376%、458%と濃度依存的であった。また、塩酸リドカイン水溶液を添加した血管に5uMノルエピネフリンを添加しても、血管れん縮が生じることはなかった。塩酸リドカインは神経膜のナトリウムチャネルをブロックし、神経における活動電位の伝導を可逆的に抑制する。血管平滑筋細胞に対する同様の作用により血管弛緩効果が得られるとされている。今回の研究により、塩酸リドカイン水溶液には比較的長時間の血管れん縮予防効果、血管弛緩効果が期待できると考えられる。また、これらの効果は濃度依存的である可能性が示された。リドカインの濃度と収縮における相関が求められており、ほぼ当初の目的を達成している。有意差を求めたい。

H24年度の研究成果として、リドカインの濃度と収縮力、また効果持続時間との相関について求めた。検量線もおよそ作成出来たが、統計処理が行われておらず、今後、さらに例数を増やし、統計的優位差を求める。また、抗攣縮剤としての代替薬剤の検討および至適濃度・作用時間の決定代替薬剤として、現在検討しているものは、塩酸パパベリン(ベンジルイソキノリン型アルカロイド)、オルプリノン塩酸塩(PDEIII選択的阻害剤:コアテック)、プロスタグランディンE1(プロスタンディン)、ニトログリセリン(ミリスロール)、塩酸プラゾシン(α1遮断薬:レギチーン)などを用い、同様の実験を行いたい。実験動物の購入/飼育維持薬剤・薬品の購入データ解析用端末の購入
感染リーシュマニア原虫種の判別法の確立とパキスタン共和国における応用

目的平成1516年度にかけて、リーシュマニア原虫の全cytochrome b(cyt b)遺伝子の塩基配列を決定し、同遺伝子の系統樹からリーシュマニア原虫種の同定、分類が可能であることを報告した。平成17年度はパキスタン共和国在住のリーシュマニア症患者皮膚病変組織検体内に感染したリーシュマニア原虫cyt b遺伝子を解析し、パキスタン共和国における原虫の種類とその頻度や地理的分布、臨床症状との相関について検索することを目的とした。方法1)パキスタンイスラム共和国において、2003年1月から2004年12月までの約3年間、バロチスタン州のクエッタ(標高1700-1800m)周辺の部落とシンド州のラルカナおよびサカッル(標高1100m)周辺に在住し、皮膚病変を有する皮膚リーシュマニア症を診察した。診察した患者総数は214例(男性:119例、女性:95例)であった。その214例のうち皮膚リーシュマニア症と確定診断した60例についての皮膚症状(dry type, wet type, dry and wet type)と原因原虫および患者の分布を解析した。その60例の内訳は、年齢が10ヶ月50才(平均年齢20.7才)、性別は男40例、女20例であった。さらに従来の教科書の記載に従い、臨床症状をdry typeとwet type、そして両者が混在する症例をdry and wet typeと区別した。結果と結論2003年1月2004年12月(約3年間)までに60例のCL患者のリーシュマニア原虫のcytochromeb遺伝子を調べた結果では、dry type 16例中6例(37.5%)がL.(L.)tropicaによる原因原虫であり、残り10例(62.5%)は教科書の記載とは異なりL.(L.)majorであった。さらに、wet typeと診断された34例中27例(79.4%)の原因原虫はL.(L.)majorであったが、6例(17.6%)はL.(L.)tropicaであった。なおDry typeとwet typeが混在する症例もあり、dry and wet typeと診断された10例中1例(10%)はL.(L.)tropica、9例(90%)がL.(L.)majorによる原因原虫であった。一方、原因原虫と患者在住地の地理的関係をみると、標高1,700mのクエッタ周辺の山岳地帯に在住する患者は13例中12例(92%)がL.(L.)tropicaによるものでありL.(L.)majorが検出された1例は平地のシビで隅患した患者であった)、インダス川流域のラルカナやサッカル周辺の標高100mの砂漠地帯では47例中45例(96%)がL.(L.)majorによる感染例であった。つまり教科書的な臨床所見(dry or wet type)から原因原虫を推定するのは不正確と考えられ、地理的な相違による因子が大きいのではないかと考えている。なおDry typeとwet typeが混在する症例もあり、dry and wet typeと診断された10例中1例(10%)はL.(L.)

tropica、9例(90%)がL.(L.)majorによる原因原虫であった。一方、原因原虫と患者在住地の地理的関係をみると、標高1,700mのクエッタ周辺の山岳地帯に在住する患者は13例中12例(92%)がL.(L.)tropicaによるものでありL.(L.)majorが検出された1例は平地のシビで隅患した患者であった)、インダス川流域のラルカナやサッカル周辺の標高100mの砂漠地帯では47例中45例(96%)がL.(L.)majorによる感染例であった。つまり教科書的な臨床所見(dry or wet type)から原因原虫を推定するのは不正確と考えられ、地理的な相違による因子が大きいのではないかと考えている。目的Cytochrome b(cytb)遺伝子は生物のミトコンドリア内膜に存在する電子伝達系の成分である。同遺伝子は動物や植物などの系統関係の解析ツールとして広く使用されている。一方、世界的規模で分布するリーシュマニア症はリーシュマニア原虫によって起こり、その病型は皮膚型、粘膜皮膚型、内臓型に大別されている。原因原虫の種と臨床病型、予後が相関することが本症の特徴である。従来原虫種の同定はアイソエンザイムやモノクローナル抗体などで行われていた。我々はリーシュマニア原虫の全cyt b遺伝子の塩基配列を決定し、同遺伝子の系統樹からリーシュマニア原虫種の同定、分類を行うことを目的に本研究を行った。方法1)解析に用いた原虫種は、培養・継代したWHO標準株13種(14株)である。2)リーシュマニア原虫からDNAを抽出し、cyt b遺伝子の上流遺伝子(シトクロムオキシダーゼIII)と下流遺伝子(maxicircle unidentified reading frame4)上にPCR primerを設定し、cyt b遺伝子を増幅した。増幅されたDNA断片をpT7 blue T vcctorに挿入して大腸菌を形質転換し、DNA断片の塩基配列を決定した。3)決定した各々の原虫のcytb遺伝子の塩基配列を用いて、近隣結合法および最節約法により分子系統樹を作成した。結果1)虫のcytb遺伝子の塩基配列は約1080塩基対で、アデニン/チミンに富み、5'末端編集領域も含め高度に保存されていた。一方、各々の原虫の種の違いによる塩基配列の多型は245カ所に認められ、190カ所が原虫の同定に使用可能であった。結論リーシュマニア原虫のcyt b遺伝子の塩基配列を決定し、塩基配列により原虫種の同定が可能であることを示した。この結果は、将来的には培養原虫や皮膚病変からの原虫の検出・同定に応用可能と考えられる。我々はcyt b遺伝子の一部にconsensus primerを作成し、パキスタン在住患者の生検皮膚病変に対しPCRを行い、臨床応用を試みつつある。まだ大規模な検査は行っていないが、パキスタン在住患者に応用したところ12例中5例に陽性バンドが得られ、その塩基配列の結果は3例がL.L.major、2例がL.L.tropicaのcyt b遺伝子と一致した。目的Cytochrome b(cytb)遺伝子は動物や植物などの系統樹作製の解析ツールとして汎用されている。リーシュマニア原虫によって起こるリーシュマニア症の病型は皮膚型、粘膜皮膚型、内臓型に大別されている。本症ではそれら原因原虫種と病型や予後が相関することが特徴のひとつである。
CTデータによる回転パノラマX線撮影法の画像と線量の同時解析シミュレーション

回転パノラマX線撮影法における画像と患者の被曝線量は、X線束の垂直的角度、幅、移動軌跡などの撮影機構に関する種々の因子によって影響される。そこで、それぞれの因子の影響を個別に検討し、最適な撮影機構を設計するため、コンピュータシミュレーションの手法の導入を試みた。まず、構成要素として空気、軟組織、海綿骨、皮質骨、歯、唾液線、甲状線、水晶体からなるシミュレーション用の頭部ファントムを構築した。ついで、実際の撮影をコンピュータ内部で再現するためのプログラムを開発した。このプログラムにより、任意の撮影機構のもとでの画像ならびに被曝線量分布を同時に求めることができるようになった。現在の主な問題点としては、1.現状のシミュレーション用頭部ファントムでは、各構造物の分類分け等が不十分である。高精度なシミュレーションを行うためには、より高精度なファントムの構築が必要である。2.今回のシミュレーション時に用いた各構造物のX線吸収係数は、文献的に求めたものである。しかしながら、文献によってそれらの値に大きな差がみられ、また、臓器によってはX線吸収係数が不明なものもあった。3.現在のシミュレーションプログラムでは、散乱線を全く考慮していない。実際の撮影ではこの散乱線によって画像、被曝線量とともに大きな影響を受けることになるので、真のシミュレーションとしては散乱線を無視する訳にはいかない。などが上げられる。今後、それらの問題を解決するためにプログラムの改良ならびにさらなる文献検索を行う予定である。などが上げられる。本年度の当初の計画としては、所有しているWS(ワークステーション)のメモリおよび固定ディスクを増設し、既に開発が済んでいる基本的なシミュレーシュンプログラムの改良およびX線のCTにより得た乾燥頭蓋骨の3次元スライスデータを基に構築したシミュレーシュンファントムへの臓器データの埋めこみを試みる予定であった。しかし、WSのメモリと固定ディスクは非常にに高価なため、シミュレーションプログラムを効率良く実行させるのに十分な増設は不可能と考えられた。一方この時期に、WSの増設費用よりも安価で、より計算速度が速く、しかもグラフィック表示機能に優れたOS(オペレーティングシステム)を利用可能なPC(パーソナルコンピュータ)が発売された。そこで、このPCを購入し、シミュレーションのプラットフォームとして使用することにした。そのため本年度は、WS上のシミュレーションプログラムならびにファントムデータをPCに移植することを中心に作業を行った。さらに移植の後、PC上で、被曝線量をシミュレートできるようにプログラムを改良し、またファントムに基本的な臓器データを埋め込んだ。当初の計画では、当該年度は1)平成5年度に購入したパーソナルコンピュータのメモリおよびハードディスクを増設し、それに合わせてシミュレーションプログラムを改良することで、計算時間の短縮を図る、2)撮影機構に関するただ一つの因子のみを変えてシミュレーションを行い、画質の変化と被曝レベルの変化の関係を定量的に評価する、3)評価結果を基に、画質を向上させ、患者の被曝レベルを低減させるための最適機構を設計する、の3つを遂行する予定であった。しかしながら、シミュレーションの計算時間を短縮するためには処理をできるだけメモリ内で行う、すなわちファントムデータを可能な限りメモリ上に乗せることが重要であるが、ファントムデータすべてをメモリに乗せることができないため、メモリの大きさに合わせてプログラムを改良する必要が生じ、改良に手間取ってしまった。現在ようやく完成したシミュレーションプログラムを利用して画質と被曝の同時評価を行っているところである。本評価が終了ししだい、最適機構の設計に着手する所存である。
咬合状態・自律神経系・歯ぎしりの小児対象調査と計算機支援解析による因果関係の解明

平成13年度の研究では、おもに、成長に伴い口腔形状が変化する小児を対象とした実際例の調査を進めた。例えば低年齢児の顎関節症状の原因として不正咬合と異常習癖が考えられており、本研究における調査で、習癖が原因と思われる低年齢児の顎関節症状が収集できた。これらの実データを計算機解析する際、従来の多変量解析法等を用いる方法論は、原因要素間の相関関係を示唆してくれるものの因果関係までは解明できないので、かわりに、複雑事象系に潜む微妙な因果関係を抽出する方法として、研究代表者の発案によるところの多次元ブール論理に基づく因果関係の計算機支援解析法を、論理の一貫性を保持するC言語プログラムの形で開発した。平成14年度の研究では、因果関係を解析するための基本技術として、2進小数を直接的に真理値の形で符号化するブール多値論理を定義し、推論への応用方法を示すとともに、自然言語化の可能性も検討した。提案論理は、前年度版が高速化された構成原理に基づいており、より自由度が低いかわりに扱いやすいものとなった。さらに、副次的成果も2つあった。自律神経の状態を知るため瞳孔反応を調べるが、既製の電子瞳孔計は近赤外線を眼球に照射するので、被験者に目の渇きを感じさせる、白内障を引き起こしうる、装置が複雑であるなどの問題を抱えている。そこで、非赤外線方式すなわち通常の可視光を用いる方式の瞳孔抽出および瞳孔径計測技術の開発を試み、原理的な実現に成功した。また、口腔状態を計測する補助手段として、特に高周波を多く含むどちらかといえば非定常性の強い音声を周波数領域において解析するための方法の開発を試み、今後本格的な研究へと発展する基礎となる程度の成果が得られた。従来、歯ぎしりの原因は単に咬合異常にあるとされていたが、最近では、自律神経系は精神的ストレスによる影響を受けるという事実が知られており、その影響は口腔環境にもおよびうることが予想されている。精神的ストレスが増えつつある現代社会においては、精神的ストレスが、歯ぎしりと、その先にある病的な状況を生み出している可能性があり、咬合状態・自律神経系・歯ぎしりの間にある因果関係を解明することは急務である。本研究では、一つには、成長に伴い口腔形状が変化する小児を対象とした実際例の調査を進めている。例えば低年齢児の顎関節症状の原因として不正咬合と異常習癖が考えられており、本研究における調査では、習癖が原因と思われる低年齢児の顎関節症状が収集できている。具体的には、顔貌は左右対称、身長105cm、体重16.5kg、最大開口量45mm、関節雑音として右側クリック音あり、Over-bite 1.5mm、Over-jet 1.0mmの4歳児に下顎を前突させる習癖が見られ、X線所見では顎関節部に異常ないものの切歯点の顎運動所見では開閉運動の際往路と復路の軌跡が一致しなかったので、下顎を前突させることを極力しないように指導したところ、9か月後には関節雑音や下顎を前突させる習癖が消失した。このような例に代表される咬合状態・自律神経系・歯ぎしりの間にある因果関係を解明することを目的として、実データを収集中である。今後、実データの収集を継続し、開発したプログラムの適用を試みる。

複雑事象系を解析するには、多変量解析を導入したり神経回路網による記憶学習を導入するなどしてオブジェクト間の相関関係を抽出するだけでなく、いわゆる推論を一貫して扱えるような堅固な論理を導入しオブジェクト間の因果関係を強力に抽出することが一つの鍵となる。本研究では、因果関係を解析するための基本技術として、2進小数を直接的に真理値の形で符号化するブール多値論理を定義し、推論への応用方法を示すとともに、自然言語化の可能性も検討した。多値論理は因果関係を解析する際の基本技術として重要であり、特に、論理式の全体集合がブール代数をなすブール多値論理は、伝統的なブール2値論理において得られるいろいろな知見を継承し、論理的な解析の見通しを良くする。いろいろな論理が多値論理とよばれているが、本研究では論理式が2通りより多くの真理値をとるような論理のみを多値論理とよんでおり、ブール2値論理の論理式に荷重やコストが付加された多くの多値論理、例えばベイズネットワーク、確信度、Dempster-Shafer理論などは、多値論理には分類していない(なぜなら、荷重やコストが多値をとっても、論理式そのものは2通りの真理値しかとりえないからである)。具体的には、0以上1未満の2進小数を直接的に真理値として符号化することによって、論理式の全体集合がブール代数をなすブール多値論理を定義し、これを運用するための基本的なC言語プログラムを開発した。提案論理は、前年度に準備したブール多次元論理と同じく相補ファジィ論理の一実現であるが、前年度版が高速化された構成原理に基づいており、より自由度が低いかわりに扱いやすくなっている。
植生遷移における種の出現・交代・消失機構に関する生態生理学的研究

本研究では、遷移の素過程をなす特定の種個体群の出現・維持・交代・消失の機構を、1.水生・湿生立地における循環的種交代、2.ススキ群落から陽樹林への遷移における木本樹種の定着過程、3.二次遷移の初期相に出現する木本先駆種の種子繁殖と成長、という3つの生態学的場面で解析した。その解析にあたり、群落内微環境、特に光環境の空間的・時間的heterogeneityの詳細な測定・把握・水生立地における循環的種交代を担うハスとコウホネ、ススキ群落に侵入する代表的な樹種であるコナラ、および二次遷移の初期相に出現するヌルデとアカメガシワの野外での成長および繁殖様式を含む生活史パラメ-タの測定、制御環境下での光合成・繁殖・ストレス耐性などに関する生理学的パラメ-タの測定・分析を行った。その結果、次のようなことが明らかにされた。1.水生植物では、浮葉と抽水葉への物質投資とその寿命のパタ-ンが特定水面の占有や種間競争に重要な役割を果していることが示唆された。2.一見均一に見えるススキ群落内に光環境の著しい微細空間的不均一性が認められ、平均値からみると木本稚樹の生存・成長に不適とみなされる群落内にも、比較的良好な光条件を備えたミクロサイトがかなりの割合で存在する。コナラ実生の生存・成長は、ミクロサイトの光条件に大きく依存し、大きな種子サイズや弱光適応的な成長反応などかススキ群落内での実生の定着にとって重要な意味をもっていることが示された。3.木本前駆種の種子発芽における裸地検出機構は、無駄な発芽を防ぎ、実生の適応度を高めるのに有効であることが実験的に確認された。1)ハスとヒシの種の循環的交代機構の検討をおこなうために,両種の光条件に対する反応の違いを検討した.ハス群落内の光環境の測定と両種の被陰ハウス内での培養実験により,成熟したハス群落内の水面上ではヒシが生長可能な光条件に恵まれたサイトは非常に少ないことが示された.2)ススキ群落内の陽樹の更新のためのミクロサイトの定量的評価をおこなうために,群落内の光の利用可能性の空間的不均一性と時間変動を詳しく解析した.また,コナラをはじめとする数種の実生および稚樹をススキ群落内および被蔭ハウス内で生育させて,実生および稚樹の生長・生残に及ぼす光条件の影響を検討した.その結果,ススキ群落内の水平面には光の利川可能性の大きな不均一性が認められ,地表面から20ー40cmの高さの水平面には陽樹の実性の定着のためのミクロサイトがかなり存在することが示された.3)アカマツ林をはじめとする二次林の林床および播種したシラカシの種子から生じた芽生えの定着およびその後の生長・生残とそれに及ぼす微気象の影響を検討した.裸地では定着した芽生えの死亡率が冬期に著しく高まり,林内に比べて著しく大きい葉温の日変化が観察された.シラカシの更新にとっては比較的穏やかな林内の冬季温度環境が重要な意味をもっていることが示唆された.4)跡地遷移の初期相に出現する木本先駆種の発芽における裸地検出機構の実験的検討を行い.裸地地表面の日射による高温化をシグナルとする裸地検出機構がヌルデ,アカメガシワおよびネムノキの種子に存在することを確認した.ヌルデの種子について高温刺激の休眠打破効果と致死効果を詳細に検討したところ,野外で普通に起こりうる温度条件下では,致死効果に比して高い休眠打破効果が期待できることが明かとなった.1ネムノキの種子発芽における裸地検出機構を室内実験および野外実験により検討した。

室内実験によりネムノキの硬皮休眠は50-80°Cの高温にさらされると解除されること。非休眠種子の発芽の最適温度域は25-30°Cであることが明らかになった。初夏に裸地地表面におかれた50個の種子の種皮表面温度を連続的に記録したところ、裸地では実際に種子が硬皮休眠の解除に適した温度を経験することが示された。また、ネムノキの種子を裸地とマツ林に播種して発芽を比較したところ、裸地でのみ高率の発芽が認められた。実験室で発芽させた実生を裸地とマツ林に植えてその生存と成長を比較した。マツ林では、林内・やや明るい林縁部のいずれでも、ネムノキの実生の生存率はきわめて低く、また、生育期を通じてのバイオマス成長のRGRがややマイナスとなった。これに対して裸地では、ほとんどの個体が生き残り、良好な成長を示した。2跡地遷移の初期相に出現し、「発芽における裸地検出機構」の存在が確認された木本先駆種、ヌルデ、アカメガシワ、クロマツおよびアカマツの実生を裸地およびアカマツ林内に植えて、光・温度などの詳しい環境測定およびその生存と成長を比較した。アカマツ林に播種したクロマツおよびアカマツ実生は播種跡2ケ月以内にすべてが死に、裸地でのみ生存と良好な成長を示した。ヌルデとアカメガシワのアカマツ林内での死亡率も非常に高く、辛うじて生き残ったものもそのバイオマス生産はマイナスであった。これに対して裸地では両種とも非常に良好な生残・成長を示した。これらの研究成果により、跡地遷移の初期相に出現する木本樹種の種子発芽における裸地検出機構の適応意義が確認された。1.アカマツ林およびススキ群落内の光条件の異なる多数のミクロサイトにコナラの実生を植え、定期的にその直上における曇天時の相対PPFDを測定した。8月と10月には実生をサンプリングし、実生の成長のミクロサイトの光利用性への依存性を回帰によって分析した。実生のバイオマス相対成長率は実生のおかれたミクロサイトの光条件に大きく依存すること、成長率が正になるためには、夏期に4%以上の曇天時相対PPFD測定値を与える光条件が必要であることが示された。これらの結果およびアカマツ林ならびにススキ群落内の光利用性の空間的不均一性の詳しい測定結果にもとづき、コナラ実生の生育を許すミクロサイトの存在頻度をそれぞれのハビタットについて推定した。2.跡地遷移の初期相に出現し、「発芽における裸地検出機構」の存在が確認された木本先駆種、ヌルデ、アカメガシワ、アカマツを裸地およびアカマツ林内に植えて、生存、成長、食害の程度などを比較した。アカマツ林の光条件の悪いミクロサイトでは、いずれも死亡率が高く、アカマツとヌルデではそのようなミクロサイトでは夏までに生存個体が0となった。いずれの樹種も裸地で生存率が高く、また相対成長率も大きかった。これらの結果から「種子発芽における裸地検出機構」の適応的意義が確認された。
祖先情報の欠損が乳用牛ゲノミック評価値のバイアスに及ぼす影響の解明

ゲノミック評価は、実データ(後代や自身の成績)を用いずに、染色体上に分布する数万箇所の一塩基多型(SNP)を遺伝子変異のマーカーとして、個体の遺伝的能力を評価する技術である。個体の早期選抜技術であるゲノミック評価は、乳用牛の世代間隔を大幅に短縮させた。その一方で、若い父母等、実データが欠損する祖先は、リファレンス集団(ゲノミック評価のベースとなる祖先集団)に含まれない。このことにより発生する「評価のバイアス(過大または過小な評価)」が問題となっている。本研究では、リファレンス集団における祖先情報の欠損が乳用牛ゲノミック評価のバイアス発生に及ぼす影響について、仮想データおよび実際の乳用牛データを用いて検証する。研究実施初年度は、実際の乳用牛集団を想定した仮想データの発生に取り組んだ。乳用牛の集団は、娘牛の産乳能力等に基づいて選抜された種雄牛集団(世代間隔約7年)、および実際の生産現場で選抜された雌牛集団(世代間隔約4年)の世代間隔が異なる2種類の集団によって形成されるため、世代が重複(オーバーラップ)する。既存のプログラム(QMSim (Bioinformatics, 2009)を用いて発生させた集団について、これまでの国内における種雄牛および雌牛の頭数および選抜率を考慮した選抜と交配を繰り返すシミュレーションにより、国内の選抜システムにより形成された、世代が重複する現在の乳用牛集団を模した仮想データを発生させる手法を確立した。実際の乳用牛データを用いたゲノミック評価に着手できていないため、やや遅れていると判断する。一方、当初の想定以上に、実際の乳用牛集団に近い仮想データが発生させる手法を確立できたことから、次年度以降は、これら仮想データおよび実際の乳用牛データを用いたゲノミック評価を実施する。仮想データおよび実際の乳用牛データを用い、完全なリファレンス集団および直近祖先(父、母、またはその両方)が欠損したリファレンス集団を用いたゲノミック評価値を算出する手法を確立し、その評価値を比較する。物品(ワークステーション)および消耗品類が当初計画より安価に購入できたため。やや遅れている実際の乳用牛データを用いたゲノミック評価を着実に実施するため、国内ゲノミック評価機関との連携や契約職員によるデータ整理の強化に使用する。
MITOLによるミトコンドリアダイナミクス制御

MITOLはMfn2を活性化して、小胞体-ミトコンドリア接着(MAM)を誘導することを示唆したが生理的な役割は不明であった。今回、脳特異的MITOL欠損マウスのミトコンドリアとMAM構造を3D-SEMを用いて3次元で解析を行った結果、ミトコンドリアの縮小とMAMの減少が観察され、MITOLが生体内においてもミトコンドリアダイナミクスを制御していることを証明した。さらにMAMにおいて、MITOLがIRE1aを基質にして小胞体ストレスによる細胞の運命決定に密接に関与していることを示し、小胞体-ミトコンドリア膜接触場が小胞体ストレス応答に重要な役割をしていることを明らかにした。私たちはミトコンドリア外膜に局在するユビキチンリガーゼMITOLを同定し、MITOLがDrp1をポリユビキチン化して、プロテアソームを介した分解を促進することによってミトコンドリアの形態を調節していることをこれまでに報告した。今回、MITOL欠損神経細胞を用いてミトコンドリアの機能障害の有無を詳細に解析した結果、MITOL欠損がミトコンドリアからの活性酸素種(ROS)の産生量が増大することを見出した。この原因の一つとしてDrp1の蓄積によるミトコンドリアの分裂の亢進が密接に関与していることが明らかとなった。しかしながらDrp1の蓄積に依存しないROS産生の増大の関与も示唆された。その原因として呼吸鎖複合体のSuper complex形成の異常が示唆された。その分子メカニズムを解析した結果、MITOL欠損細胞においてカルジオリピンの生合成に異常が起こり、カルジオリピンの成熟が抑制されていることが判明した。呼吸鎖複合体のSuper complex形成にはカルジオリピンの成熟が必須であることが報告されているので、Super complex形成がROS産生増大の主要な原因である可能性が考えられた。今後、なぜカルジオリピンの生合成に異常が起こるのかについて明らかにする必要がある。さらにROS産生を誘発するアンチマイシンC刺激によりROS産生のさらなる増大が観察され、MITOL欠損によるミトコンドリア機能障害の機構の一端が解明された。また、神経特異的MITOL欠損マウスを作製し、MITOLによるS-ニトロシル化LC1の分解について解析した結果、ミトコンドリア画分においてS-ニトロシル化LC1の蓄積を観察した。今後、S-ニトロシル化LC1の蓄積と病態との関連性を解明する。MITOLによる変性タンパク質の分解機構について解析を行った。筋萎縮性側索硬化症の原因遺伝子産物の一つであるSOD1は変異することにより、変性タンパク質の凝集塊を形成し、ミトコンドリアに蓄積することが発症と密接に関与していることが報告されている。私たちは以前、MITOLが変異したSOD1を特異的に認識して結合し、ユビキチン-プロテアソーム経路を介して分解を促進することを見いだしたが、MITOLがどのようにして変性タンパク質を特異的に認識しているかについては不明であった。今回、基質認識部位であるMITOLのC末端に位置するDisorder domainが変性タンパク質を直接認識している可能性を示唆した。MITOLによる酸化ストレス防御機構については、MITOLがS-ニトロシル化されたMAP1B-LC1をユビキチン化して分解を促進していることを報告したが、生理的意義は不明であった。今回、神経特異的MITOL欠損マウスを樹立して、生体内のS-ニトロシル化MAP1B-LC1を解析した結果、神経特異的MITOL欠損マウスの脳において、S-ニトロシル化MAP1B-LC1がミトコンドリアに蓄積していることを明らかにした。さらに、蓄積したS-ニトロシル化MAP1B-LC1と神経発生過程における神経細胞移動の遅延や神経細胞死との関連性が示唆された。種々の臓器特異的MITOL欠損マウスの作製については神経以外にも、心臓、皮膚特異的なMITOL欠損マウスを樹立した結果、老化に関連した表現系が得られたので、病態との関連性について解析中である。MITOLがC末端に位置するDisorder domainを介して、神経変性疾患の原因遺伝子産物を特異的に認識することを明らかにすることができた。MITOLの活性化誘導技術が神経変性疾患の治療につながることを示唆しており意義深いと考えられる。さらに神経特異的MITOL欠損マウス脳においてもMITOLがS-ニトロシル化MAP1B-LC1を制御していることを明らかにしたことより、MITOLが生体内において一酸化窒素による酸化ストレスに対する防御機構に関与していることを示した。さらに、種々のMITOL欠損マウスの樹立と解析は順調に進んでいる。私たちは以前MITOLの基質としてMitofusin2(Mfn2)を同定した。Mfn2は小胞体膜上にも局在し、ミトコンドリア外膜上のMfn2と手をつなぐことにより、両オルガネラを繋ぎ留めている。MITOLが小胞体-ミトコンドリア膜接触場であるMAMにも局在していることがわかったので、Mfn2との関係について解析を行った結果、MITOLはMfn2をユビキチン化して分解ではなくMfn2の活性化を誘導し、小胞体-ミトコンドリア間相互作用を制御していることを示した(Mol. Cell 2013)。小胞体とミトコンドリアの相互作用の破綻は、Mfn2の機能異常により発症するシャルコー・マーリー・トゥース病だけでなく、アルツハイマー病の病態にも関与することが報告され、その重要性が注目されている。

今回、私たちはMAMの新たな生理的役割を明らかにするために、MITOLの新しい基質を探索した結果、小胞体センサーの中心分子であるIRE1 αを同定した。MITOLはIRE1aと結合してユビキチン化を誘導した。このユビキチン化はIRE1αの分解を誘導するのではなくIRE1αのオリゴマー化を制御して細胞死シグナルを抑制していることがわかった。これらの研究成果はミトコンドリアがMITOLによるIRE1αのユビキチン化を介して小胞体ストレスによる細胞の運命決定に密接に関与していることを示すとともに、小胞体-ミトコンドリア膜接触場が小胞体ストレス応答に重要な役割をしていることが示唆された。MITOLはMfn2を活性化して、小胞体-ミトコンドリア接着(MAM)を誘導することを示唆したが生理的な役割は不明であった。今回、脳特異的MITOL欠損マウスのミトコンドリアとMAM構造を3D-SEMを用いて3次元で解析を行った結果、ミトコンドリアの縮小とMAMの減少が観察され、MITOLが生体内においてもミトコンドリアダイナミクスを制御していることを証明した。さらにMAMにおいて、MITOLがIRE1aを基質にして小胞体ストレスによる細胞の運命決定に密接に関与していることを示し、小胞体-ミトコンドリア膜接触場が小胞体ストレス応答に重要な役割をしていることを明らかにした。MITOL欠損によるDrp1の蓄積のみならず呼吸鎖複合体のSuper complex形成の異常を発見したことを極めて興味深い現象であり、今後、MITOL欠損による活性酸素種(ROS)の産生量の増大機構が詳細に解明されることが期待できる。MITOLによる変性タンパク質の分解機構については、筋萎縮性側索硬化症の原因遺伝子産物の一つであるmutant SOD1の分解のみならず、アルツはオマー病、ポリグルタミン病、パーキンソン病などの原因遺伝子産物も基質にするかどうか明らかにしたい。MITOLによる酸化ストレス防御機構については、MITOL自身がS-ニトロシル化修飾を受けて失活する可能性が示唆されており、今後、ユビキチンリガーゼの活性を生化学的に詳細に検討したい。種々の臓器特異的MITOL欠損マウスの作製については、老化に着目し、ミトコンドリアからの活性酸素種と老化との関連を明らかにして、皮膚および心臓の病態との関連性を検討したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。生化学今後、神経特異的MITOL欠損マウスの表現系を詳細に解析して、S-ニトロシル化LC1の蓄積と病態との関連性を解明する。また、MITOLによるミトコンドリアと小胞体の接着制御機構の解明を行い、MITOL欠損マウスを用いてミトコンドリア機能不全と様々な疾患との関連性を明らかにする。予定していた研究支援者の雇用がされなかったため人件費の未使用分が生じた。情報収集を予定していた学会に参加できなくなったため、旅費を使用しなかったことにより次年度使用額が発生した。研究支援者雇用費用として使用する。研究打ち合わせや成果発表・情報収集のため学会参加(旅費)および、マウスなどの実験動物や抗体等(消耗品)に使用する予定である。
近年流行している腸炎ビブリオに特異的に存在する線維状ファージについての研究

腸炎ビブリオは長年日本における食中毒原因のトップを占めている。この腸炎ビブリオ感染症に近年異変が起きている。従来、南アジアや北米では腸炎ビブリオ感染症はそれほど多くなかったが、この数年患者数や集団発生数が激増している。また、東南アジアや日本などもともと腸炎ビブリオ感染症が多かった地域でもその数が数倍にも上昇している。しかもそのほとんどがO3:K6という単一の血清型菌によるものである。このような単一血清型の腸炎ビブリオの世界的な流行というのはこれまでになかった。われわれはこの腸炎ビブリオO3:K6と従来の腸炎ビブリオとの違いを解析した結果、O3:K6血清型腸炎ビブリオ菌株に特異的に存在している線維状ファージf237を見いだした。その後1998年以降、O3:K6に加えO4:K68やO1:KUTといった血清型の腸炎ビブリオの分離が急増している。本研究ではわれわれが見いだしたファージf237に関して以下の点について明らかにした。1.ファージf237の分布について、より最近の臨床分離腸炎ビブリオ菌株を用いて解析を行った。その結果、f237はO3:K6血清型菌のみならず、最近流行をみせているO4:K68やO1:KUTなどの血清型株においても存在していることを明らかにした。この成績はf237が新型腸炎ビブリオの流行性になんらかの関与をしている可能性を示唆する。2.ファージf237が細菌染色体上にintegrationしていることを明らかにし、さらにそのintegration siteを同定した。3.過去に分離された非流行型の腸炎ビブリオ2株からf237に類縁のファージを2種類分離し、その全ゲノム配列を決定することによりf237との構造の異同を明らかにした。4.流行型腸炎ビブリオに特異的にみられる遺伝子型を見出した。

2.ファージf237が細菌染色体上にintegrationしていることを明らかにし、さらにそのintegration siteを同定した。腸炎ビブリオは長年日本における食中毒原因のトップを占めている。この腸炎ビブリオ感染症に近年異変が起きている。従来、南アジアや北米では腸炎ビブリオ感染症はそれほど多くなかったが、この数年患者数や集団発生数が激増している。また、東南アジアや日本などもともと腸炎ビブリオ感染症が多かった地域でもその数が数倍にも上昇している。しかもそのほとんどがO3:K6という単一の血清型菌によるものである。このような単一血清型の腸炎ビブリオの世界的な流行というのはこれまでになかった。われわれはこの腸炎ビブリオO3:K6と従来め腸炎ビブリオとの違いを解析した結果、O3:K6血清型腸炎ビブリオ菌株に特異的に存在している線維状ファージf237を見いだした。その後1998年以降、O3:K6に加えO4:K68やO1:KUTといった血清型の腸炎ビブリオの分離が急増している。本研究ではわれわれが見いだしたファージf237に関して以下の点について明らかにした。1.ファージf237の分布について、より最近の臨床分離腸炎ビブリオ菌株を用いて解析を行った。その結果、f237はO3:K6血清型菌のみならず、最近流行をみせているO4:K68やO1:KUTなどの血清型株においても存在していることを明らかにした。この成績はf237が新型腸炎ビブリオの流行性になんらかの関与をしている可能性を示唆する。3.過去に分離された非流行型の腸炎ビブリオ2株からf237に類縁のフアージを2種類分離し、その全ゲノム配列を決定することによりf237との構造の異同を明らかにした。4.流行型腸炎ビブリオに特異的にみられる遺伝子型を見出した。
20世紀前半、モンゴル・漢人間の土地取引と「内地」への接続-土地契約文書をもとに

20世紀初頭までに、漢人農民が内外モンゴル地域に進出し、土地開発が進められ、両者の間で契約文書が取り交わされた。内モンゴルでは開墾が進んだ結果、様々な形式の漢語契約文書が編み出され、普及していった。一方、ハルハ・モンゴルの契約文書は、漢語・モンゴル語の二系統が作成されたが、そのほとんどがモンゴル語であった。これらの契約文書は、近代モンゴルにおける、モンゴル人と漢人農民の複雑な関係をあらわしたものといえよう。本計画では、20世紀前半期、遊牧社会と農耕社会が拮抗する内モンゴル南部(熱河・綏遠)地域におけるモンゴル・漢人間の土地取引関係の変遷と、内モンゴル社会の「内地」社会(漢人社会)への接合を、土地契約文書から考察することを課題とする。2010年度は、日本国内・外の資料館が所蔵する土地契約文書の所蔵状況を明らかにするために、台湾の国史館(新店市)、および蒙蔵文化中心付属図書館(台北)において史料調査をおこなった。その結果、まず国史館では、モンゴル南部の土地権利関係に関する資料のほか、中央政府の対内モンゴル政策に関わる資料を収集した。つぎに蒙蔵文化中心では、同機関が所蔵するモンゴル国の未整理の漢語資料を調査し、さらにハルハ・モンゴルにおける契約文書(漢語)の所在を確認することができた。これと同時に東洋文庫など日本国内の資料館で調査を行い、土地契約文書や関係資料を収集した。以上の調査により、戦前、日本の諸機関が内モンゴル地域(旧満洲国・蒙彊地域)で収集・作成した土地契約文書資料の、大まかな全体像を把握することができた。また、今年度は、これら文書史料の性格を明らかにするために、収集した土地契約文書の整理・分類に着手した。このうち熱河省の土地契約文書については、旗(モンゴルの行政機関)によって残存する量に大きなばらつきがあり、また時代の変化とともに文書の形式が大きく変化してゆくことが確認された。本計画では、20世紀前半、モンゴル地域で作成された土地契約文書を分析することで、モンゴル人と漢人農民のあいだの契約関係を解明することを目標とする。そのため本年度は下記のように史料調査と文書の分析を進めるとともに、国内外の学会や、研究機関のセミナーで研究報告を行った。まずオーストラリアに滞在し、キャンベラの国立文書館、および国立図書館、オーストラリア国立大学付属図書館等で、20世紀前半の東アジア(中国、およびモンゴル地域)に関する史料調査を実施した。これと同時にオーストラリア国立大学の研究者と研究交流を行い、セミナーでの報告を通じて、本研究に関して貴重な示唆を得ることができた。これに加え、国内外で新たに刊行された土地文書の資料集や関連書籍を収集した。つぎに研究計画をもとに、モンゴル地域(内モンゴルおよびハルハ・モンゴル)の契約文書や土地法規を比較検討することに努めた。その結果、20世紀前半にハルハ地域で確立された土地法規の一端を明らかにすることが可能となり、そこから内モンゴル地域との相違、および共通点を見いだすことができた。これらは遊牧地域と「内地」、すなわち漢人社会の制度の関係を考える上で、極めて重要な点であり、遊牧社会の変化を考える上で意義があると考えられる。本年度は、引きつづき20世紀前半にモンゴル地域で作成された土地契約文書を分析するために下記のように史料調査を実施した。まず、モンゴル国立中央文書館(ウランバートル市)、およびモンゴル国立図書館(同)において、20世紀初頭のハルハ・モンゴルの土地文書、および契約文書について調査をおこなった。その結果、これらモンゴル国に土地に関する文書が文書館に大量に保管されていることを確認し、その一部を閲覧することができた。つぎに内モンゴル大学附属図書館(フフホト市)において史料調査をおこなうとともに、同大学蒙古学学院において内モンゴルの土地制度に関する講演をおこない、現地の研究者と意見交換をすることができた。また、これまでの史料調査で得た史料の分析を進め、研究会において、近代モンゴル地域の土地制度、および土地契約文書に関して報告をおこなった。これらの作業に加え、モンゴル近現代史に係わる諸史料を復刻・復刊した。内モンゴル及び、ハルハ・モンゴルにおける文書資料収集はおおむね順調に進んでおり、現在、史料分析を進めている段階である。24年度が最終年度であるため、記入しない。内モンゴルとハルハ・モンゴルの文書の比較を通じて、その共通点の重要性を認識し、調査の必要を再認識した。それゆえ今年度は計画を変更して、モンゴル国での文書調査に重点を置く予定である。
ダイヤモンド光伝導スイッチによる超短パルス高出力THz放射源の開発

ダイヤモンド光伝導素子を高出力THz放射源として応用させるためには、その光伝導特性を十分に理解しモデル化する必要がある。特にCVDダイヤモンドにおける粒界による制御性は、THzの放射スペクトル、出力に大きく影響を及ぼすので、実験的なスケーリングを確立させる必要がある。そこで本研究は様々な粒径をもった多結晶ダイヤモンドフィルムを作成し、その光伝導特性を測定することで、移動度、キャリヤ-寿命といったパラメータに対する粒界依存性を明らかにした。その結果移動度は粒径のよりd^<0.42>で、キャリヤ-寿命はd^<0.18>で変化することが分かった。また、キャリヤ-のコレクション距離はキャリヤ-速度が飽和しない領域ではd^<0.59>で変化し、これにより高速スイッチングのためには粒径が1μm以下のものに1×10^6V/cmといった強電界を印加することで達成でき、スイッチング速度は0.1μmの粒径ではピコ秒を切るものが得られることが分かった。一方、THz放射に対しては計算機シュミレーションモデルを構築し、その強度に対する光伝導素子のパラメータ依存性を調べた。この結果ダイヤモンドは通常このような研究に使われるGaAsに比較して4桁も高い放射強度を実現でき、このことは主にダイヤモンドの高い絶縁破壊強度から来ていることが明らかになった。また、これまでの表面スイッチングによる放射に対しバンドギャップ以下の光子エネルギーを持った光をスイッチングレーザーとして用いることで、体積放射という異なった概念を持ち込み、出力エネルギーの増大が可能なことを示した。今後の課題としては、THz放射と励起レーザー光の位相制御が高強度放射の鍵であり、このことの早急なデータベースが必要となるであろう。
インタ-ロイキン6の血小板産生増加作用に関する基礎的,臨床的研究

種々のサイトカインの巨核球・血小板造血への影響をin vitro培養系およびin vivo実験系を用いて検討した。in vitroにおいてはいくつかのサイトカインが巨核球系細胞の増殖・分化に影響をおよぼすことが観察され,巨核球コロニ-刺激因子(early factor)の作用を有するものにILー3,GMーCSF,高濃度のEpoがあり,巨核球成熟因子(late factor)作用を有するものはILー6,ILー3,GMーCSF,Epo,MーCSF,LIFなどがあるが,ILー6の作用は最も強力であった。マウスを用いたin vivo実験系において,実際に血小板増加作用を示したものは,検索したサイトカインILー6,ILーIβ,Epo,GMーCSF,GーCSF,MーCSFのうちILー6,Epo,ILーIβであった。ILー6による血小板増加作用はこれらのうち最も強く,3日目から巨核球サイズの増大,4日目から血小板増加が認められ、長期投与実験においては投与期間を通じて(30日)血小板産生刺激効果が認められた。Epoにおいても血小板増加作用は認められるが,効果は軽度であり,また一過性であった。ILーIβには巨核球への直接作用はなく,ILーIβ投与になる血小板増加は投上後の各種サイトカインの血清濃度測定より内因性ILー6の関与が最も考えられた。また,ラット巨核球上にILー6リセプタ-,Epoリセプタ-を証明し,これらによる血小板増加作用は巨核球リセプタ-を介する直接的な作用であることが示唆された。以上のようにin vitro,in vivoの巨核球・血小板造血はいくつかのサイトカインにより修飾を受けることが示されたが,中でもILー6の血小板増加作用は検系したサイトカイン中最もpotentであり,マウスにおける長期投与実験およびprimateにおける実験でも副作用は軽徴でありまた可逆的であったことから、今後,血小板増加因子として臨床的応用への可能性が追求されうるものと考える。マウスあるいはサルにおいて,ヒトrecombinant Interleukinー6(ILー6)の投与により骨髄巨核球の成熟・大型化と血小板増加が惹起されることを以前に報告したが,今後の臨床的応用への可能性を追求するため,いくつかの検討を行ない次の結果を得た。1)ILー6はヒト巨核球に作用し成熟促進因子として働く。すなわち,ILー6はILー3の存在下に巨核球コロニ-形式をSynergisticに促進し,液体培養系においてはplaidy,サイズを指標として観察すると巨核球への成熟促進効果を有することが示された。単一巨核球培養を用いた検討でILー6と巨核球との作用は直接的であることが示された(Eur J Immunol 1990)。2)ILー6をマウスに長期投与(30日)し,巨核球・血小板への作用および副作用としての貧血・炎症性蛋白・メサンジウム腎炎の発症などの観察を行った。ILー6は投与期間中を通じて,血小板増加作用を持続して有し,一方腎炎の発症など問題となるような副作用は認めなかった(Blood76,581abstract,Full paper投稿中)。以上1)2)の結果は,ILー6が今後,臨床的に血小板増加因子として応用しうる可能性を示唆するものといえる。