hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結合力の強い超伝導体の理論

平成10年度から11年度の2年間、強結合超伝導の理論の発展に努力した.その結果、かなり,重要な成果が得られたと考えている.1.擬ギャップ現象の理論1)高密度の強結合の超伝導で見られる擬ギャップ現象を理論的に解明できたことである.この現象の説明をめぐって多くの説が提案されたが、我々は超伝導揺らぎの結果として説明した.結合力の強い準2次元系に特有の現象であり,銅・酸素系の高温超伝導体とκ-タイプのBEDT-TTF系に実現していることを実験と対応させて説明した.2)上記の擬ギャップの理論は磁場効果をよく説明する.3)さらに、超伝導転移への理論も完成し,擬ギャップのために超伝導への転移温度は減少するものの、従来のBCS的な理論で起こることが自己エネルギー補正を取り入れたT-行列の理論で示された.以上の擬ギャップに関する理論は、名古屋大学のグループなどが別の方法で行っているが我々の理論は世界的にも信頼性の高い理論であると考えている.2.相関の強い電子系の超伝導機構電子間のクーロン反発力の強い電子系の超伝導理論を種々の理論で研究している.その結果、電子間の斥力そのものが超伝導の起源であると言う事が明らかになった.銅・酸化物は元より,有機導体を含め、ルテニウム系のSr2RuO4のスピン3重項の超伝導もクーロン相互作用の摂動で導出することができた.1Kと言う低い転移温度の系の超伝導を理論的に導出できるとは驚くべきことである.今後、多くの系で適用できると思われる.平成10年度から11年度の2年間、強結合超伝導の理論の発展に努力した.その結果、かなり,重要な成果が得られたと考えている.1.擬ギャップ現象の理論1)高密度の強結合の超伝導で見られる擬ギャップ現象を理論的に解明できたことである.この現象の説明をめぐって多くの説が提案されたが、我々は超伝導揺らぎの結果として説明した.結合力の強い準2次元系に特有の現象であり,銅・酸素系の高温超伝導体とκ-タイプのBEDT-TTF系に実現していることを実験と対応させて説明した.2)上記の擬ギャップの理論は磁場効果をよく説明する.3)さらに、超伝導転移への理論も完成し,擬ギャップのために超伝導への転移温度は減少するものの、従来のBCS的な理論で起こることが自己エネルギー補正を取り入れたT-行列の理論で示された.以上の擬ギャップに関する理論は、名古屋大学のグループなどが別の方法で行っているが我々の理論は世界的にも信頼性の高い理論であると考えている.2.相関の強い電子系の超伝導機構電子間のクーロン反発力の強い電子系の超伝導理論を種々の理論で研究している.その結果、電子間の斥力そのものが超伝導の起源であると言う事が明らかになった.銅・酸化物は元より,有機導体を含め、ルテニウム系のSr2RuO4のスピン3重項の超伝導もクーロン相互作用の摂動で導出することができた.1Kと言う低い転移温度の系の超伝導を理論的に導出できるとは驚くべきことである.今後、多くの系で適用できると思われる.銅酸化物高温超伝導体の低ドープ領域で見られる擬ギャップ状態は強結合超伝導の観点から注目されている。この問題解決に向け、理論的な検討を行ってきた.1)強結合の領域で転移温度Tcより高温でフェルミ液体状態が不安定になり擬ギャップ状態が実現することが明らかになった.2)転移温度近くで正しい時間に依存したGinzburg-Landauの展開を行い.自己無撞着に展開係数を決定すると、現実の実験に近いスペクトルを再現できることがわかった.3)以上はd波の引力を仮定したが、その仮定なしに斥力のクーロン相互作用から,出発し、スピンの揺らぎを用いて超伝導や擬ギャップを生じる解が存在することが示された.以上の結果から銅酸化物高温超伝導体で見られる擬ギャップは高温超伝導の前兆であり、低ドープ域では有効フェルミエネルギーが小さいことから、ボーズ凝縮が低温度で起こって初めて超伝導が実現する結果として理解できることが確立した.有機導体の擬ギャップについても同様の理解が可能であることを、3次元から2次元へ移行する計算によって.示した.2次元で超伝導揺らぎが強いことが擬ギャップの出現にとって不可欠であることがわかった.公開の研究会を開き実験家など60名の参加を得て活発な議論を行い、研究の方向を確認した.1.高温超伝導体の低ドープ領域で見られる擬ギャップ状態に関する理論を前年に引き続いて発展させた.その結果、ほぼ理論が完成したと考えられる.(1)超伝導転移近くの高温でT-行列近似を用いて、超伝導揺らぎによる自己エネルギーを計算するとフェルミ液体の準粒子の減衰が激しくなることがわかった.これは2次元性が強いため強い引力で形成されたクーパー対が超伝導転移できず、揺らぎとして存在するためである.この状態とフェルミ面付近の準粒子が共鳴するようになり減衰が異常に大きくなるわけである。この結果、準粒子のフェルミ面近くのスペクトルは減少し、擬ギャッフを形成することになる.(2)さらに本年度は有機導体の超伝導体に拡張して、BEDT-TTF系の超伝導体の擬ギャップの理論を導出した.

このようなBEDT-TTF系の異常な振舞いの擬ギャップとしての説明は我々の理論以外にない.(3)強結合超伝導体の擬ギャップ状態から、どのようにして超伝導転移するかは興味があるところであるが、自己無撞着な計算が必要なため実行されていなかった.我々はセルフコンシステントT-行列近似によって解を転移温度の上から超伝導転移温度の下まで接続することに成功した.その結果によると擬ギャップの存在のためフェルミ面上の電子の状態密度が減少しているため転移温度Tcは低くなるが転移自体は通常のBCS超伝導と同じであることが明らかになった.我々の理論は光電子分光による転移の実験をよく説明する.
肝内胆管細胞のheterogeneityが免疫学的胆管炎にいかに関与するか?

免疫学的機序による胆管炎には,原発性胆汁性肝硬変,肝移植の際に起こる慢性拒絶反応,及び骨髄移植後の宿主体移植片病などがあり,いずれも進行性で終末的には肝不全を呈する疾患である。免疫学的機序が想定されているものの,そのメカニズムは解明されておらず,特に肝移植後の慢性拒絶反応は,肝移植の再移植必要例の原因の大半を占め,我が国に移植医療が定着するために,早急に解決されるべき問題である。これらの疾患では肝内胆管上皮細胞(以下IBDEC)が標的となっており,Fasを介したアポトーシスが関与することを明らかにしてきたが、IBDECのうち、小葉内胆管というサイズを構成する胆管が選択的に破壊されるという病理学的特徴の機序は全く不明であった。近年、腎臓における尿細管と同様に胆管にもそのサイズ、解剖的位置によりその細胞生物学的多様性(heterogeneity)が提唱され、実際にこれまで米国テキサス大学Alpini博士との共同研究により、IBDECがそのサイズにより(1)ホルモンに対する増殖性、(2)PKCなどの細胞内シグナル伝達系の活性化機構、(3)胆汁酸による転写活性因子の賦活化などが異なることを明らかにしてきた。これらの研究成果を背景に、「なぜ小葉間胆管という特定の胆管上皮細胞に免疫学的障害が発生するか?」という疑問に答えるため、「アポトーシス関連装置の発現レベルが胆管細胞のheterogeneityにより規定される」という仮説をたて、IBDECのそのheterogeneityに拠ったサブグループに分離・培養することによりその細胞生物学的特性を明かにすることを目標とし、引いてはヒト免疫学的胆管炎の発症機序を明らかにしようとするものである。平成13・14・15の3年間の本研究申請年度での研究により、cDNAμアレイ法という新しい包括網羅的研究手法を用いて、大型・小型胆管細胞に発現される遺伝子の相違を明らかにした。cDNAμアレイ法を用いて、大・小胆管細胞でおいての遺伝子発現の相違を網羅的に明らかにし、そうのうち重要と思われるものを蛋白レベルで検討をした。本研究は、再現性に富みかつ将来の臨床応用にも貢献し得る基盤研究であると考える。平成13年度は、heterogeneityに富む肝内胆管細胞(IBDEC)の細胞株の樹立を主目的とした。より具体的には、先ず正常マウスよりIBDECを分離し、それを比重遠心法にて大・中.小の3分画にしたのち、特異性を確認した後にSV40T抗原の遺伝子導入を行うことにより不死化した細胞株を得る平成12年度までの科学研究費(基盤研究C(2)11670473)等で購入したin situ PCR装置を用いて、実際の正常マウス肝組織中の肝内胆管で、胆管自体のサイズにより免疫学的、特にFasに関連した蛋白のmRNAがいかに表出されているかを検証した上で分離されたIBDECがそれぞれin situでの細胞生物学的特性を保持しているかを確認の上で、リポフェクション法によりSV40T抗原を導入した。

かように不死化されたIBDECが元来の持つ細胞特性を保っていることを米国Texas A&M大学Alpini博士の協力を得て(1)ホルモンに対する反応性、(2)胆汁酸刺激によるcAMPの上昇程度などで確認の上、確立したIBDEC細胞株が、異なるheterogeneityに基づくものであるかを明らかにする。これまでも我々は、同博士との共同研究によりIBDECより分離した各種蛋白、核酸(mRNA)の分析を進めてきた。旦、上述の方法にて異なるheterogeneityを持つIBDECが分離、確立された場合、その後の検討は極めて一方的となることが予想される。また、免疫学的細胞死の重要な機構であるFasを介したアポトーシスでいかなる実行装置がどの亜集団に属するIBDECに如何に発現できるかをimmunoblotting,northern blottingにて検討可能となった。平成14年度は、平成13年度に樹立した2種類の肝内胆管細胞(IBDEC)の細胞株のcDNA microarray法による解析と、そのデータの検証作業に費やされた。より具体的には、先ず正常マウスよりIBDECを分離し、それを比重遠心法にて大・小の2分画にしたのち、特異性を確認した後にSV40T抗原の遺伝子導入を行うことにより不死化した細胞株を用い、約4800種類の遺伝子発現をグラスアレイ法にて検討した。その結果、大型・小型の胆管細胞の間で約不死化されたIBDECにおいて、発言遺伝子が約6%程度発言強度が異なることが判明した。この遺伝子発現の違いが、蛋白レベルでの相違を伴っているかにつき、米国Texas A&M大学Alpini博士の協力を得て(1)ホルモンに対する反応性、(2)胆汁酸刺激によるcAMPの上昇程度などで確認をした。平成14年度の検討によりIBDEC細胞株が、異なるheterogeneityに基づくものであることが明らかに平成15年度は、その発言蛋白につきさらに詳細な検討を行うことによりIBDECの多様性(heterogeniety)を明らかにすることを目的とする。さらに、胆管細胞の分化・増殖といった点を検討するため、骨髄細胞を用いた検討を行い、胆管細胞の分化についてより詳細な情報を得ることを目的とする。免疫学的機序による胆管炎には,原発性胆汁性肝硬変,肝移植の際に起こる慢性拒絶反応,及び骨髄移植後の宿主体移植片病などがあり,いずれも進行性で終末的には肝不全を呈する疾患である。免疫学的機序が想定されているものの,そのメカニズムは解明されておらず,特に肝移植後の慢性拒絶反応は,肝移植の再移植必要例の原因の大半を占め,我が国に移植医療が定着するために,早急に解決されるべき問題である。この点を背景に、「なぜ小葉間胆管という特定の胆管上皮細胞に免疫学的障害が発生するか?」という疑問に答えるため、「アポトーシス関連装置の発現レベルが胆管細胞のheterogeneityにより規定される」という仮説をたて、IBDECのそのheterogeneityに拠ったサブグループに分離・培養することによりその細胞生物学的特性を明かにすることを目標とし、引いてはヒト免疫学的胆管炎の発症機序を明らかにしようとするものである。平成13・14・15の3年間の研究により、cDNAμアレイ法という新しい包括網羅的研究手法を用いて、大型・小型胆管細胞に発現される遺伝子の相違を明らかにすること目的とした。とりわけ、平成15年度はcDNAμアレイ法を用いて、大・小胆管細胞でおいての遺伝子発現の相違を網羅的に明らかにし、そうのうち重要と思われるものを蛋白レベルで検討をした。これにより、大型胆管はより分化した機能的遺伝子を発現していることが明らかになり、小型胆管は増殖などに関与する遺伝子を発現したことがわかった。
ケルビン・ヘルムホルツ不安定を介した太陽風エネルギーの磁気圏・電離圏への輸送過程

本研究では、低緯度磁気圏境界面のモデル化を目的として3次元MHDコードの開発を行い、ケルビン・ヘルムホルツ(KH)不安定の3次元非線形発展について研究を行った。前年度までに我々はCIP法をベースとしたMHD-CIPコードを新たに開発しており、本コードをもとに数値計算を行った。その結果、KH渦の3次元構造は不安定であり、背景磁場方向への新たなモードを励起することが明らかになった。本研究ではこれを(3次元性による)2次的不安定と呼ぶ。それを理論的に理解するため、渦を1次元軸対称モデル化し、その線形応答を調べることによって渦構造の安定性について解析を行った。その結果、その最大成長率は渦回転周期の1.5倍と速く、プラズマβに弱く依存することが明らかになった。また、最大成長率を持つモードの波長はβに強く依存し、低βでは長波長モードが卓越することがわかった。本解析で得られた結果はシミュレーション結果を良く説明することがわかった。以上の解析結果を用いて、低緯度磁気圏境界への適用を試みた。その結果、得られた成長時間スケールは1分程度、また、最大成長率モードの波長は10地球半径(=6380km)程度であることがわかり、充分磁気圏で起こりうることが明らかになった(Y.Matsumoto and K.Seki, JGeophys.Res, in press.)。さらに、3次元非線形発展を長時間追い解析した結果、低β条件下においてもKH渦は崩壊し、最終的に乱流的発展することが明らかになった。これは、2次的不安定性が非線形発展し磁場の横波成分がモードカスケードした結果であることが明らかになった。本結果は、安定化に働くと思われていた強磁場中での乱流発展の可能性を示唆しており、特に、アルフヴェン速度程度で回転している系では、遠心力を通じた横波と縦波のカップリングがモードカスケードに導くことを示唆した。そのために我々は新たに移流方程式を制度良く解くことで知られる、CIP法をベースとしたMHD-CIPコードを開発した。CIP法では方程式を移流フェーズと非移流フェーズに分ける時間分離法を用いるが、非移流フェーズの時間発展にAdams-Moulton予測子・修飾子法を用いることによって磁場の発展も含めて統一的にCIP法でMHD方程式を解くことに成功した。本コードをベースに、KH不安定の3次元非線形発展について調べた。その結果、KH不安定の3次元非線形発展は、渦周辺で励起される二次的不安定性によって特徴づけられ、渦を中心に3次元的構造を示し、2次元計算にはみられなかった新たな描像を示すことが明らかになった。このような特徴を調べるため、渦を1次元軸対称モデル化し、その線形応答を調べることによって渦構造の安定性について解析を行った。その結果、3次元渦構造は不安定であり、磁場は安定化と不安定化の二つの役割を果たしていることが明らかになった。その最大成長率は渦回転周期と同程度であり、プラズマβに弱く依存することが明らかになった。また、最大成長率を持つモードはβに強く依存し、低βでは長波長モードが卓越することがわかった。これは、磁気張力による安定化の効果が強く働くためであると理解できる。今後は、本年研究で明らかになった新たな物理プロセスを、KH不安定を介した磁気圏・電離圏相互作用のモデルに対応していく予定である。

本結果は、安定化に働くと思われていた強磁場中での乱流発展の可能性を示唆しており、特に、アルフヴェン速度程度で回転している系では、遠心力を通じた横波と縦波のカップリングがモードカスケードに導くことを示唆した。
尿毒素物質による慢性腎臓病の進展機序の解明と治療への応用

血管内皮細胞において、尿毒素物質のひとつであるフェニル酢酸は濃度依存的にreactive oxygen species(ROS)およびTNFαの産生を促進し、ROS阻害剤であるTEMPOLはTNFαの産生を阻害した。一方、血管平滑筋において、終末糖化産物(AGE)はNADPHオキシダーゼの活性化を惹起し、これにより産生されるROSが平滑筋細胞の骨芽細胞への形質転換と石灰化に重要な役割を果たしているものと考えられた。まず、既知の尿毒素が血管平滑筋に及ぼす影響について検討した。培養ヒト血管平滑筋細胞にフェニル酢酸(PAA)・副甲状腺ホルモン(PTH)を添加し、増殖能、細胞形質および石灰化にどのような影響を及ぼすか、BrdU法を用い検討した。骨芽細胞の増殖を抑制したPAAO.5-5mMでは、血管平滑筋細胞の増殖に有意な影響を与えなかった。一方、hPTH(1-34)の作用についても検討を行ったところ、細胞増殖能は有意に低下するという結果が得られた。PTH関連蛋白(PTHrP)は血管平滑筋細胞の増殖に対して抑制的に作用することが知られており、今回の結果はhPTH(1-34)においてもPTH/PTHrP受容体を介することによりPTHrPと同様の作用が得られたものと解釈される。したがって、われわれの当初の仮説の一つである尿毒素による動脈硬化促進作用は、少なくともPAAおよびPTHについては証明されなかった。次に、ヒト血管平滑筋細胞は細胞外液の高カルシウムおよび高リンの環境下では、血管平滑筋細胞としての性質を失い、骨芽細胞様の性質を帯びることが明らかになっており、実際にわれわれも、高カルシウムや高リンにより石灰化が促進されることをvon Kossa染色やAlizarin染色にて確認した。このモデルにおいて、終末糖化産物(AGE)およびペントシジンの影響を検討したところ、いずれも血管石灰化に対して促進的に作用する結果が得られた。現在、細胞形質について検討している。今後、AGEによる血管石灰化の促進機序について解析する予定である。また、培養ヒト血管内皮細胞における酸化ストレスについても検討を開始している。以上の、および今後得られると予想される成果から、糖尿病や腎不全における心血管イベントや血管石灰化頻度の増加および慢性腎臓病進展に対する機序解明の糸口がつかめるものと確信している。血管平滑筋細胞は細胞外液の高カルシウムおよび高リンの環境下では、血管平滑筋細胞としての性質を失い、骨芽細胞様の形質を獲得することによって、血管中膜を主座とするメンケベルグ型の血管石灰化をきたすことが知られている。われわれは、このことをヒトおよびラットの血管平滑筋細胞においても認められることをvon Kossa染色およびAlizarin Red染色により確認した。この実験モデルにおいて、終末糖化産物(AGE)およびペントシジンの効果を検討したところ、BSAのグリコールアルデヒド処理によって得られたAGE3が最も石灰化能が強く、グリセルアルデヒド処理によって得られたAGE2およびペントシジンでも弱いながら石灰化が認められた。培養細胞のCa沈着についてもほぼ同様の結果が得られた。また、このCa沈着は検討した範囲内において、AGEの処理時間および濃度依存的であった。AGEはその受容体RAGEに結合し、下流のシグナルによって血管平滑筋細胞の形質転換が惹起されるものと考えられるが、その詳細な機序は不明である。われわれは、酸化ストレスおよびアポトーシスの両面からアプローチしている。その結果、AGEは有意に酸化ストレスの指標である過酸化水素の産生を亢進することが明らかとなった。さらに、抗酸化剤であるTEMPOLの前処置によってAGE誘導性のCa沈着が抑制されることが明らかになった。したがって、今後はより詳細な検討が必要であると考えられる。一方、AGEによりアポトーシスが促進されるか否かについては現在検討中である。また、尿毒素物質であるフェニル酢酸(PAA)などの影響についても検討している。さらに、われわれは、内皮細胞へのAGE/PAAの影響についても検討している。AGEおよびPAAがTNFα産生を促進する結果を得ており、酸化ストレスやアポトーシスへの影響について検討中である。糖尿病や腎不全では血管の内皮・平滑筋の機能低下と動脈硬化・中膜石灰化などの器質的変化が進行する。血管平滑筋細胞は細胞外液の高カルシウム・高リンの環境下では、血管平滑筋細胞としての性質を失い、骨芽細胞様の形質を獲得する。われわれは、尿毒素物質の内皮細胞および血管平滑筋細胞への影響について検討するため、培養細胞を用いてin vitroでの作用やシグナルについて検討してきた。まず、尿毒素物質であるフェニル酢酸(PAA)および終末糖化産物(AGE)による血管内皮細胞への影響について検討したところ、AGEおよびPMがTNFαおよびreactive oxygen species(ROS)の産生を促進する結果を得た。PMが濃度依存的にTNFαの産生を促進し、ROS阻害剤であるTEMPOLがこれを阻害するという結果については、原著論文として英文誌に掲載された。

一方、AGEはその受容体RAGEに結合し、下流のシグナルによって血管平滑筋細胞の形質転換が惹起されるものと考えられるが、その詳細な機序は不明である。われわれの実験結果から、AGE添加後48時間以内にNox1,Nox4,およびphox22のmRNA産生が誘導され、RUNX2,osteopontin,osteocalcinなどの産生が引き続いて生じることから、AGEはRAGE下流でNADPHオキシダーゼの活性化を惹起し、これにより産生されるROSが平滑筋細胞の形質転換に重要な役割を果たしているものと考えられた。さらに、AGEは有意に酸化ストレスの指標である過酸化水素の産生を亢進したが、逆にROS産生を抑制することによってAGE誘導性のCa沈着が抑制されることが明らかになった。また、AGEによりアポトーシスが促進されるという結果も得ており、今後さらなる検討が必要と考えている。
江戸期上方歌舞伎の音楽演出に関する基礎的研究

本研究は、江戸時代の上方歌舞伎における音楽演出がどのように組み立てられていたかについて、台帳(台本)に基づき明らかにすることをめざしたものである。『歌舞伎台帳集成』を典拠に音楽演出(囃子名目等)を抽出・リスト化する作業を経てわかってきたことは、囃子名目の初出を遡る例や従前には知られていなかった演出技法など、極めて豊富かつ具体的な用例の数々である。本研究で得た基礎データの慎重な分析と解釈が、今後の課題となる。本研究は、18世紀の上方歌舞伎において音楽演出がどのように生成し展開したかを、これまで音楽史料としては十分に活用されてこなかった台帳(台本)に基づき明らかにすることを目的とする。24年度ははじめに、今回主たる史料として用いる台帳、および歌舞伎の演出の型(特に音楽面)に関する書籍や論文、雑誌記事等を集中的に収集し、先行研究を整理する作業から着手した。この過程で、上方では独特の音色を好む傾向があり、多様な音楽演出が存在していたことや、附帳が一定量存在するにも拘らず、上方に関しては従来調査が十分進んでいないことなどが明らかとなってきた(この成果の一部は、京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センターにおける「伝音セミナー」「でんおん連続講座」「公開講座」等にて紹介した)。次に、『歌舞伎台帳集成』や『日本戯曲全集』等を典拠に、台帳に記載された音楽演出を作品ごとに抽出・リスト化し、演出技法を分析するための基礎作業を行った。この作業は次年度も継続する。また今年度、研究を推進させてゆく上で関わりの深い付帯調査(各種番付、長唄正本、附帳の調査・収集)も併せて行った(国立劇場、東京芸術大学附属図書館、阪急学園池田文庫、早稲田大学演劇博物館等)。最終的には、18世紀の上方歌舞伎の音楽演出技法の初出や変遷、歌舞伎囃子方と音楽演出との関係性について解明し、隣接する芸能の演出展開も視野に入れながら、江戸期の歌舞伎音楽の演出史に位置づけたい。本研究は、江戸中期の上方歌舞伎における音楽演出がどのように組み立てられていたかについて、台帳(台本)に基づき考察し、演出史の実態解明につなげることを目的とする。前年度に引き続き、25年度も『歌舞伎台帳集成』等を典拠に、台帳に記載された音楽演出を作品ごと抽出・リスト化する作業を進めた。この基礎データを基に、演出の変遷や生成過程を分析・考察しているが、例えば「芝居囃子日記」や劇書等に言及されている囃子名目の初出を遡る例や用法の異なる例など、台帳には極めて豊富な用例と共に、慎重な分析と解釈が必要となる事例が多数見出された。未だ明確な結論が出るには至っていないが、本研究で進めた基礎データと囃子方の出座状況などを相互に連関させることにより、江戸時代の歌舞伎音楽演出がより具体的に把握される可能性が高い。また以上と併行して、当初の予定よりやや調査範囲を広げ、近代以降の附帳の調査・整理、音声資料等の調査、歌舞伎の演出の型(特に音楽面)に関する研究書や論文、芸談類の収集、および隣接芸能の演出展開にも目を配った。いずれもなお継続調査を要するが、資料を包括的に捉えていくことで、歌舞伎音楽の演出史の見通しを持つことに大いに役立ったと考える。なお本年度の成果の一部は、日本音楽学会全国大会における「ラウンドテーブル」や京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センターの「伝音セミナー」にて口頭発表した。今後は本研究で進めた基礎データを基に、上述の各種資料を有機的に関連づけながらデータの整理・拡充につとめ、上方歌舞伎の音楽演出の囃子名目(技法)の初出や定着、変遷、ならびに個々の作品の音楽演出の変遷過程を跡づけてゆくことが課題となる。今年度は、1先行研究の収集・整理、2台帳に記載された音楽演出のリスト化、の2点から研究を進めた。1の成果は、主に「文献資料一覧」(『平成24年度版歌舞伎に携わる演奏家名鑑』)にまとめたが、予め見込んでいた以上の質量の先行研究を確認することができた意義は大きいと思われる。またこの成果の一部は、京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センターにおける「伝音セミナー」「でんおん連続講座」「公開講座」等にても紹介・報告した。2については、現時点では当初予定していた『歌舞伎台帳集成』第130巻の入力およびリスト化完了に達していない。しかしながら、それは研究を推進させる上で関わりの深い付帯調査(各種番付、長唄正本、附帳の調査・収集)が入ったためでもあり、次年度人手を確保するなどペースを上げて取り組めば問題ない範囲であると考えられる。以上の進捗状況に鑑みて、「(2)おおむね順調に進展している。」は妥当であると考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、1台帳に記載された音楽演出のリスト化(前年度からの継続作業)、2歌舞伎と人形浄瑠璃との音楽演出の比較分析、3音楽演出の工夫と囃子方との関係の検討、の3点が大きな課題となる。

1は、ある程度まとまった時間を要することが見込まれるため、今年度以上に入力に人手を確保するなど、ペースを上げて進めてゆきたい。2は、義太夫狂言に焦点を絞って比較分析を行う。10作品程度(例えば「芦屋道満大内鑑」「熊野御前平門日」「粂仙人吉野桜」「近江源氏先陣館」等)で試みる予定である。囃子方の芝居小屋出勤については、すでに博士論文で調査済みである。そこで3については、2で比較検討した作品における囃子方の具体的な関与を中心に検討してみたい。なお次年度は、研究機関の変更に伴う研究環境の変化が予想される上に、台帳の原本調査の必要量等によっては、当初の計画が予定通り進まないことも考えうるが、その場合には対象を少し絞り込む等、研究計画全体に影響を与えない範囲で適切な方策を講じたい。25年度が最終年度であるため、記入しない。
至適徐放性を有する抗癌剤・Lipiodolエマルジョンの作製

CDDP水溶液=10倍濃縮CDDPとLipiodolとを混和しこのmixtureから周囲の水相へreleaseされるCDDPの累積パーセンテージを時間経過とともに追った。通常のO/W型に比べ超音波かくはんによる一時的W/O型エマルジョンの徐放性がみられた。(ここまで発表済み)これに界面活性剤SPAN-1を0.1、0.2、0.3、0.5、1.0%添加し、それぞれの徐放性をみたところ、当然1.0%添加エマルジョンの徐放性が良かったが、(1)絵具状となって血管内投与に不適。(2)CDDPがemulsion内にtrapされてしまうという2つの問題があり、現実には、0.1%添加エマルジョンが適応であろうと考えている(この部分は未発表)。
細胞外基質中に潜在する肝細胞増殖因子の作用発現機構に関する細胞化学的解析

既に健常正獣ラット肝臓内に多量の潜在型HGFが存在することを明らかにした本年度はこの潜在型HGFの活性化機構を中心に検討を行った。1)細胞外気質成分としてマトリゲルを用い、それにヒト胎盤から調製したHGF(プロトタイプ)を吸着させ、その培養基質上で肝細胞を培養すると著しい肝細胞DNA合成促進が認められた。2)肝細胞を無血清培値で培養後、そのコンディションメジウム(CM)を回収した。そのCMを添加するとマトリゲル結合潜在型HGFの遊離・活性化が認められた。これらの結果は肝細胞が細胞外基質に結合し、存在する潜在型HGFを活性化する因子を分泌することを示唆する。目下、この因子の精製・分析を行っている。細胞-細胞間および細胞-基質間の相互作用を初代培養肝細胞系を用いて解析を行ってきた。そして、1)肝非実質細胞が肝細胞増殖因子(HGF)を分泌すること、2)そのHGFは細胞外基質(ECM)と結合し、正常動物では不活性型(latent HGF)として存在すること、3)latent HGFを活性化する物質が培養肝細胞から分泌されること、4)このHGF活性化因子は約90KDのタンパク質であり、この物質も正常成獣ラット肝臓内でECMに結合して存在する。このECMに結合した状態では不活性型(prototype)である。5)この不活性型HGF活性化因子を活性化する物質が初代培養肝細胞から分泌される。以上の実験結果が得られた。これに基づき、傷害肝の再生過程は肝細胞からの不活性型HGF活性化因子を活性化する物質(プロテアーゼの一種)の分泌によって引き金が引かれ、その物質によって活性化されたHGF活性化因子の作用によって、ECMに結合しているlatent HGFのECMからの遊離(HGF活性化)が起こり、肝細胞増殖が開始するという考えを提唱した。Hepatocyte Growth Factor(HGF)について、市原(徳島大)、中村(九州大)のグル-プが勢力的に研究を行っており、世界の最先端を走っている。私たちは彼らの研究とはまったく別個の考えから,肝細胞と肝非実質細胞の相互作用を研究する過程で、正常な肝臓自身に肝細胞増殖因子が常に存在することを明かにした(A.Masumoto and N.Yamamoto:Biochem.Biophys.Res.Comm.174,90ー95,1991)。本年度はこの因子の精製を中心に行った。ラット肝臓還流液を出発材料として、高速液体イオンクロマトグラフィ-、高速液体へパリンアフィニテイ-クロマトグラフィ-、高速液体逆相クロマトグラフィ-を組み合わせて、ほぼ単一のタンパクとして精製できた。その非還元条件下での分子量は約8万である。目下免疫学的・DNAハイブリダイデ-ション法などによって、本因子がHGFと同一であるかを決定するための準備を行っている。また本因子と類似物質がヒト胎盤に多量に存在することも明らかにした。最近増殖因子といわれるものの中に、細胞増殖だけでなく、細胞の機能分化や形態形成に関与するものがあることが知られている。HGFも“Scatter Factor"や“Morphogen"といわれる物質と同一であることが指摘されている。bFGFも血管内皮細胞の増殖を促進するだけでなく、血管内皮細胞からのTissue Plasminogen Activatorの分泌を促進する作用があることが指摘されている。このことはbFGFが核内に移行し、遺伝子発現を制御する可能性を示唆しといる。そこで、bFGFを産生することが知られているA431 Human Epidermoid Carcinoma CellにおけるbFGFの局在を免疫組織学的に検討した。そして本因子が外部からの増殖刺激によって核小体に移行することを明らかにした(N.Yamamoto etal.Histochemistry,96,479ー485,1991)。また各種胎齢ラット胎児を用いて発生中の各臓器におけるbFGFの局在を検討し、間葉系由来の各細胞でbFGFが核小体に存在することを明らかにした。以上の結果からbFGFは増殖因子としての機能以外に、核での遺伝子発現を制御するのではないかと考えている。この仮説を立証するため目下、ヒト大腸癌細胞のヌ-ドマウス皮下における生育過程と周辺細胞のbFGFおよびTissue Plasminogen Activator挙動との関連を検討している。私たちは肝細胞と肝非実質細胞の相互作用を解析する過程で、非実質細胞から肝細胞増殖を促進する因子が分泌されることを明らかにした(N.Yamamoto et al. Cell Struct. Funct. '89)。この因子は血小板由来のHGFと類似物質であり、おもにクッペル細胞から分泌されることをつきとめた(ibid.投稿中)。一方、正常成獣肝臓内に多量の肝細胞増殖促進因子が潜在することをつきとめ報告した(A.Masumoto and N.Yamamoto:Biochem. Biophys. Res. Comm. '91)。今回その物質の精製を試み、分子量約7万で抗HGF抗体と反応するHGF類似物質であることをつきとめた(投稿準備中)。これらの知見を総合して、正常な肝臓内でも肝類洞壁の細胞外基質にHGFが結合して存在するという作業仮説をたて、その仮説を立証するための実験を行った。

その結果、1)肝非実質細胞、線維芽細胞、肝細胞などを培養後、細胞成分だけを除いて得られる細胞外基質に精製したHGFが吸着し、そのHGF吸着細胞外基質上で肝細胞を培養すると、肝細胞の増殖促進がみられる、2)同様に基底膜類似物質からなる"マトリゲル"にもHGFが吸着し、同様に肝細胞増殖促進効果を示す(以上の知見は投稿印刷中、A.Masumoto and N.Yamamoto: Biochem. Biophys. Res. Comm. '93 in press)。3)細胞外基質に吸着したHGFを遊離させる因子が肝細胞からぶんぴつされる。目下この因子の同定を行っている。以上の結果を総合して、類洞壁に存在する細胞外基質中に潜在するHGFが、肝細胞傷害に伴って、肝細胞から遊離する因子によって細胞外基質から遊離し、肝細胞の増殖を促進することによって肝再生を促進するのではないかと考えている。最近増殖因子といわれるものの中に、細胞増殖だけでなく細胞の機能分化や形態形成に関与するものが知られている。HGFも"Scatter Factor""Morphogen"といわれるものと同一物質であることが明らかにされている。私たちBasic Fibroblast Growth Factor (bFGF)がHuman Epidermoid Carcinomacell A431の核小体に結合して存在することを明らかにした(N. Yamamoto etal: Histochemistry, '91)。またbFGFが発生途上の各種中胚葉由来の細胞の核小体に結合して存在する(N. Yamamoto: J. Anatomy投稿中)、培養軟骨細胞の分化と関連し核内への移行が認められる(N.Yamamoto:Histochemistry投稿中)ことなどから、bFGFがgene transcriptionに直接影響しているのではないかという仮説を提起している。既に健常正獣ラット肝臓内に多量の潜在型HGFが存在することを明らかにした本年度はこの潜在型HGFの活性化機構を中心に検討を行った。1)細胞外気質成分としてマトリゲルを用い、それにヒト胎盤から調製したHGF(プロトタイプ)を吸着させ、その培養基質上で肝細胞を培養すると著しい肝細胞DNA合成促進が認められた。2)肝細胞を無血清培値で培養後、そのコンディションメジウム(CM)を回収した。そのCMを添加するとマトリゲル結合潜在型HGFの遊離・活性化が認められた。これらの結果は肝細胞が細胞外基質に結合し、存在する潜在型HGFを活性化する因子を分泌することを示唆する。目下、この因子の精製・分析を行っている。
モノクロ-ナル抗体のがん診断、治療への応用

1.モノクロ-ナル抗体:4種の抗C-erbB-2産物の細胞外ドメインを認識するIgG型のモノクロ-ナル抗体を作成した。これらの抗体はヒト腫瘍特に乳がんなどの腺がんの病理組織診断に有用であり、また、これらのうちの2つを組み合わせることにより乳がんの血清診断も可能であることが示唆された。この抗体はC-erbB-2タンパク陽性のがん細胞の増殖をin vitro,in vivoで抑制した。この作用機構は抗体により抗原であるC-erbB-2タンパクのモジュレ-ションに起因することが示され、このタンパクがC-erbB-2産物陽性のがん細胞の増殖にとって必要な分子であることが確認されたのと同時にこの分子を標的にしたがん治療法の開発への足掛かりが得られた。その他スキルス型胃がん、乳がんに対するモノクロ-ナル抗体が新たに作成された。また昨年度作成した前立腺選択的なモノクロ-ナル抗体の性状についての知見が追加された。2.細胞増殖関連抗原gp125についてはラットgp125のH鎖の部分タンパク構造が解明された。新たにgp125分子の近傍にある分子として上皮性がん細胞からは170K、白血病細胞からは150Kのタンパク質が見出された。3.TNF前投与によるアドリアマイシン含有リポソ-ム(CL)の腫瘍組織到達性と抗がん効果の増強:CLの全身的投与においてその効果を左右する腫瘍血管の透過性を上昇させる目的で、比較的腫瘍血管選択的に障害作用を示すTNFを尾静脈より投与、一定時間後にCLを尾静脈内投与、その腫瘍組織到逹性並びに生体内分布について検討すると共にCLの抗がん効果に対するTNFの作用を調べた。その結果TNFの投与時間はCL投与の1時間前が最適であり、このタイミングによりCLの効率的な腫瘍組織への移行並びに腫瘍縮小効果がもたらされることが確認された。
核酸塩基部にスピン源を直結した新規スピンラベル化ヌクレオシドの開発

スピン源、N-tert-butylaminoxyl(TBA)基を塩基部に導入した核酸誘導体のスピンラベル化ヌクレオシドとしての有用性の検討を目的とする。これまで合成したスピンラベル化ヌクレオシドの内、TBA基をウラシル、シトシンの6位に持つ1a及び2aを用いて相補的核酸塩基との水素結合形成がESRスペクトルに与える影響を検討した。1aは塩化メチレン中相補的なアデノシン誘導体存在下、ESRを測定したところアデノシンを50当量加えてもスペクトルは変化しなかったが、2aは10当量のグアノシン誘導体存在下aN値が13から12.7ガウスへ減少した。これはA-1a間では水素結合が二つ形成されるがその電子的影響は相殺され、一方G-2a間では3つの水素結合が形成され、相殺されない水素結合がacceptorとしてき、aN値が減少したと考察できる。また二重鎖形成に伴うコンフォメーション変化がESRスペクトルに与える影響を検討するため1aの2'デオキシリボース型の化合物を、5'-TTT TTC XCT CTC TCT-3'のXに導入した。相補的配列のDNAとの二重鎖の融解温度を測定したが、30°Cと天然型に比べて10°C程低下したため、ESRスペクトル変化の検討は断念した。次に相補鎖との二重鎖形成を妨げないプリン2位、ピリミジン5位置換体の合成を計画し5位にTBH基をもつ2'-deoxyuridine誘導体(3a)の合成に成功した。3aの合成は5-ヨードウリジンのイミドプロトンをNaHで引き抜き、次にn-BuLiを用いることで、これまで低収率でしか進行しなかったlithiumiodo交換を効率良く行い、達成した。本法はハロゲン化アルキル、カルボニル化合物等への応用も可能であった。またTBH基をイノシン2位に導入した化合物の合成にも成功した。化合物(1a、2a)の前駆体、対応するN-tert-butylhydroxylamine体(1b、2b)の糖部水酸基をTBDMS化し、同様にシリル化したアデノシンまたはグアノシン誘導体との結合定数をCDCl_3中^1HNMRを用いて算出し、ウリジン、シチジン誘導体と比較したところ同程度であった。次に1b、2bを酸化銀で酸化し、1a、2aとし相補的核酸塩基存在下ESRスペクトルを観測したが水素結合形成による変化はほとんど見られなかった。また二重鎖形成に伴うコンフォメーション変化がESRスペクトルに与える影響を検討するため1aの2'デオキシリボース型の化合物を合成し、5'-TTT TTC XCT CTC TCT-3'のXに導入した。相補的配列のDNAと二重鎖を形成し、その融解温度を測定したが、30°Cと天然型に比べて10°C程低下したため、二重鎖形成によるESRスペクトルの変化は検討は断念した。次に相補鎖との二重鎖形成を妨げないanti conformationをとる2-N-tert-butylhydroxylamino

2'-deoxyadenosineの合成を行い、そのラジカル体への変換、ESRスペクトルの精査を行った。今後既に合成を行いanti conformationをとると予想されるTBA基をピリミジン環5位に持つ核酸誘導体と併せて、水素結合形成やコンフォメーション変化がESRスペクトルに与える影響を検討する。スピン源、N-tert-butylaminoxyl(TBA)基を塩基部に導入した核酸誘導体のスピンラベル化ヌクレオシドとしての有用性の検討を目的とする。これまで合成したスピンラベル化ヌクレオシドの内、TBA基をウラシル、シトシンの6位に持つ1a及び2aを用いて相補的核酸塩基との水素結合形成がESRスペクトルに与える影響を検討した。1aは塩化メチレン中相補的なアデノシン誘導体存在下、ESRを測定したところアデノシンを50当量加えてもスペクトルは変化しなかったが、2aは10当量のグアノシン誘導体存在下a_N値が13から12.7ガウスへ減少した。これはA-1a間では水素結合が二つ形成されるがその電子的影響は相殺されており、G-2a間では3つの水素結合が形成され、相殺されない水素結合がacceptorとして働いたため、a_N値が減少したと考察できる。またTBA基またその前駆体であるN-tert-butylhydroxylamino(TBH)基をもつヌクレオシドのオリゴヌクレオチドへの導入を計画し、5位にTBH基をもつ2'-deoxyuridine誘導体(3a)の合成に成功した。3aの合成は5-ヨードウリジンのイミドプロトンをNaHで引き抜き、引き続きn-BuLiを用いることで、これまで低収率でしか成功していなかったlithium-iodo交換を効率良く行うことで達成した。本法はハロゲン化アルキル、カルボニル化合物等への応用も可能であった。3aのアミダイト試薬への変換、5位にTBH基をもつ2'-deoxycytidine誘導体への変換は現在進行中である。またTBH基をイノシン2位に導入した化合物の合成にも成功した。
臍帯血移植後の免疫動態に基づいたウイルス特異的細胞性免疫療法の開発

これまで我々は膀帯血移植後患者の末梢血における細胞性免疫の回復についての動的解析を行い、移植後のエフェクター/メモリー機能の回復パターンは各移植後患者間で一様ではないが、多くの場合は移植後早期の段階で、ナイーブ型からセントラルメモリーTリンパ球に分化することを明らかにした。サイトメガロウイルス(CMV)感染症は同種移植、特に臍帯血移植においては重要な合併症である。1998年から2006年まで東大医科研において施行された成人臍帯血移植111例の中で、完全に生着し、かつ移植後120日目まで再発を認めなかった患者は92名(83%)で、これらの中から移植後4ヶ月間でCMV感染症の発症は認めなかった。上記の中で、2002年から2006年の間に臍帯血移植を受けた39名について、CMV再活性化および、CMV抗原に反応して産生するインターフェロンガンマ(IFN-γ)を細胞内染色とフローサイトメーターによって検出されたCMV反応性CD4陽性およびCMV反応性CD8陽性細胞の回復動態について検討をいった。39名中6名は、移植前のCMV血清学的解析で陰性であり、移植後もCMV再活性化は認めなかった。CMV抗体陽性33名の中で31名では移植後4ヶ月以内にCMV抗原血症の陽性化を認め、抗ウイルス療法を受けた。この31名中30名(94%)でCMV抗原反応性CD4陽性細胞が検出された(移植後1ヶ月目:57%;2ヶ月目:81%;3ヶ月目:79%;4ヶ月目:84%)。また、14名(42%)ではCMV抗原反応性CD8陽性細胞が検出された(移植後1ヶ月目:15%;2ヶ月目:19%;3ヶ月目:33%;4ヶ月目:32%)。これらは、CMVメモリー細胞がグラフト中に存在する骨髄・末梢血移植の場合とほぼ同等の免疫再構築であった(CMV抗原反応性CD4陽性細胞は18/21(86%)で検出、CMV抗原反応性CD8陽性細胞は12/21(57%)で検出)。さらに、サイトメガロウイルス・テトラマー陽性細胞について免疫成熟度を解析すると、CBT移植後患者でも正常人と同様で、70-80%はエフェクター・メモリー表現型を示した。すなわち、移植後早期にCMVテトラマー陽性となった臍帯血由来のTリンパ球の解析結果で、CD45RA陽性、CD62L陰性、パーフォリン陽性でエフェクター細胞であることが確認できた。これらのサイトメガロウイルス抗原血症陽性患者は、いずれも免疫抑制剤の投与期間中であったにもかかわらず、GVHDを合併してサイトメガロウイルス脳炎を発症した1例をのぞいて、重篤なサイトメガロウイルス感染症に移行することはなかった。我々は、さらにヒトCD40L遺伝子を組み込んだファイバー変換型アデノウイルスベクターを作成し、ヒトの各種抗原提示細胞への導入効率、および遺伝子導入細胞による抗原提示機能の上昇について検討を進めており、遺伝子導入樹状細胞およびCMV反応性CD4陽性T細胞を用いた抗CMVキラー細胞の誘導および増幅法の開発を進め、特異抗原に関する免疫賦活法の開発に取り組む予定である。

さらに、サイトメガロウイルス・テトラマー陽性細胞について免疫成熟度を解析すると、CBT移植後患者でも正常人と同様で、70-80%はエフェクター・メモリー表現型を示した。すなわち、移植後早期にCMVテトラマー陽性となった臍帯血由来のTリンパ球の解析結果で、CD45RA陽性、CD62L陰性、パーフォリン陽性でエフェクター細胞であることが確認できた。これらのサイトメガロウイルス抗原血症陽性患者は、いずれも免疫抑制剤の投与期間中であったにもかかわらず、GVHDを合併してサイトメガロウイルス脳炎を発症した1例をのぞいて、重篤なサイトメガロウイルス感染症に移行することはなかった。我々は、さらにヒトCD40L遺伝子を組み込んだファイバー変換型アデノウイルスベクターを作成し、ヒトの各種抗原提示細胞への導入効率、および遺伝子導入細胞による抗原提示機能の上昇について検討を進めており、遺伝子導入樹状細胞およびCMV反応性CD4陽性T細胞を用いた抗CMVキラー細胞の誘導および増幅法の開発を進め、特異抗原に関する免疫賦活法の開発に取り組む予定である。これまで我々は臍帯血移植後患者の末梢血における細胞性免疫の回復についての動的解析を行い、移植後のエフェクター/メモリー機能の回復パターンは各移植後患者間で一様ではないが、多くの場合は移植後早期の段階で、ナイーブ型からセントラルメモリーTリンパ球に分化することを明らかにした。さらに、移植後のレシピエント体内でのリンパ球回復過程において、抗原刺激に関してはナイーブである臍帯血由来T細胞が、CMV抗原血症陽性患者では100%の患者で移植後早期に、サイトメガロウイルス抗原刺激に反応性を有するCD4陽性ヘルパーT細胞が出現し、さらにこれらの中でCD8陽性Tリンパ球を認めた患者は25%であった。サイトメガロウイルス・テトラマー陽性細胞について免疫成熟度を解析すると、CBT移植後患者でも正常人と同様で、70-80%はエフェクター・メモリー表現型を示した。我々は、さらにヒトCD40L遺伝子を組み込んだファイバー変換型アデノウイルスベクターを作成し、ヒトの各種抗原提示細胞への導入効率、および遺伝子導入細胞による抗原提示機能の上昇について検討を進めており、特異抗原に関する免疫賦活法の開発に取り組む予定である。サイトメガロウイルス(CMV)感染症は同種移植、特に膀帯血移植においては重要な合併症である。1998年から2006年まで東大医科研において施行された成人臍帯血移植111例の中で、完全に生着し、かつ移植後120日目まで再発を認めなかった患者は92名(83%)で、これらの中から移植後4ヶ月間でCMV感染症の発症は認めなかった。上記の中で、2002年から2006年の間に臍帯血移植を受けた39名について、CMV再活性化および、CMV抗原に反応して産生するインターフェロンガンマ(IFN-γ)を細胞内染色とフローサイトメーターによって検出されたCMV反応性CD4陽性およびCMV反応性CD8陽性細胞の回復動態について検討をいった。39名中6名は、移植前のCMV血清学的解析で陰性であり、移植後もCMV再活性化は認めなかった。CMV抗体陽性33名の中で31名では移植後4ヶ月以内にCMV抗原血症の陽性化を認め、抗ウイルス療法を受けた。この31名中30名(94%)でCMV抗原反応性CD4陽性細胞が検出された(移植後1ヶ月目:57%;2ヶ月目:81%;3ヶ月目:79%;4ヶ月目:84%)。
ナノ粒子を用いた血管炎症病変の非侵襲的診断および治療法の探求

平成30年度までは、金ナノ粒子(15nm)とマクロファージ細胞を共培養することにより、細胞毒性なく細胞内へ金ナノ粒子が取り込まれることを確認した。また、マウス頸動脈結紮モデルに対して金ナノ粒子(20mg)を経静脈的に投与すると、経時的に動脈硬化血管へ金ナノ粒子が集積することを確認した。本年度は、さらにin vivo実験を進めた。頸動脈結紮モデルマウスに対して低濃度の金ナノ粒子(10mg)の投与を行い、経時的にin vivo CT撮影を行った。高濃度の金ナノ粒子と比較しCT値は低いものの、低濃度においても動脈硬化血管への集積を確認した。また、腹部大動脈瘤モデルマウスを用いて、金ナノ粒子投与後in vivo及びex vivo CT撮影をおこなった。経時的に動脈瘤血管の外膜側に金ナノ粒子の集積を認め、金ナノ粒子による血管炎症部位検出の有用性が示唆された。金ナノ粒子を取り込んだマクロファージ細胞に対して近赤外線レーザー照射(波長:830nm)を行い細胞死誘導について検討した。437mW出力において、低濃度の金ナノ粒子と培養した細胞では20分、高濃度の金ナノ粒子と共培養した細胞では10分の照射により細胞死が誘導された。196mW出力においては、低濃度の金ナノ粒子と培養した細胞を20分、高濃度の金ナノ粒子と培養した細胞を20分まで照射を行ったが、いずれも細胞死誘導は見られなかった。マイクロRNAの炎症抑制効果を確認するため、マイクロRNAを取り込ませた細胞と取り込ませていない細胞をLPSで刺激し、TNF-α発現についてELISAにて検討している。平成28年度は、研究目的1金ナノ粒子を内包したリン酸カルシウムマトリックスからなる複合ナノ粒子を合成し、in vitroおよびin vivoにおけるCT装置を用いたマクロファージへの取り込みに関する実験を進めた。初めに複合ナノ粒子の合成に用いる金ナノ粒子溶液のCT造影効果の検証を行った。内包を予定していた金ナノ粒子溶液をマイクロCTにより撮影しCT値を計測したが、CT値は高くなかった。また、同種で直径(5-50nm)や表面修飾が異なる金ナノ粒子溶液をマイクロCTにて撮影を行ったが、CT値に変化は見られなかった。しかしながら、異なる種類で粒子径が15nmの金ナノ粒子溶液は、これらの溶液に比しおよそ100倍のCT値を示すことが判明した。本粒子を用いて、リン酸カルシウムマトリックスからなる複合ナノ粒子を生成し、in vitroおよびin vivoにおけるCT装置を用いたマクロファージへの取り込みの検証を進めていく予定である。さらに、複合ナノ粒子のマクロファージへの取り込みを確認した後、研究目的2金ナノ粒子を内包した複合ナノ粒子を取り込んだ細胞をレーザーを用いて照射し、細胞死を誘導するレーザー設定の検討も進めていく予定である。また、研究目的3金ー核酸(マイクロRNA)共内包した複合ナノ粒子の投与による動脈瘤の進展抑制に関する実験も進めた。蛍光色素を結合したマイクロRNAのリン酸カルシウムへの内包効率の検討を開始しており、今後動物モデルへの投与について進めていく。施設異動に伴い、実験開始までのセットアップに時間を要した。複合ナノ粒子の合成に用いる金ナノ粒子の選定に時間を要した。造影効果が高い金ナノ粒子(15nm)を用いて、in vitroおよびin vivoにおけるマクロファージ細胞への取り込みに関する実験を進めた。マクロファージ細胞と金ナノ粒子を共培養後に細胞を回収し、マイクロCT装置を用いて撮影を行った。金ナノ粒子と共培養した細胞は、共培養していない細胞と比較し有意に高いCT値を示し、細胞内に金ナノ粒子が取り込まれることを確認した。また、金ナノ粒子との共培養による細胞毒性についてMTTアッセイ法を用いて検討したところ、細胞毒性は見られなかった。In vivo評価としてマウス頸動脈結紮モデルに対して、低濃度と高濃度の2種類の金ナノ粒子の経静脈的投与を行い、血管への集積について検討した。静注後経時的にマイクロCT撮影を行い、高濃度の金ナノ粒子投与群において動脈硬化血管の有意なCT値上昇を認め、動脈硬化部位への金ナノ粒子の集積が示唆された。マウス腹部動脈瘤モデルを用いたマクロファージ細胞への取り込みに関する実験を行うため、現在アポEノックアウトマウスを準備中である。金ナノ粒子を担持した複合ナノ粒子を合成し、マクロファージ細胞への取り込みについてマイクロCT装置を用いて評価したところ、同濃度の金ナノ粒子単体と同程度のCT値を示すことが確認された。またMTTアッセイ法を用いて、金ナノ粒子を担持した複合ナノ粒子による細胞毒性が見られないことを確認した。In vivo投与に必要な金ナノ粒子を担持するため、複合ナノ粒子の合成条件を現在検討している。平成29年度は金ナノ粒子単体での実験はおおむね順調に進行したが、複合ナノ粒子の合成条件の検討、ノックアウトマウスの準備に時間を要した。