hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リン脂質の細胞膜内ダイナミックスによる末梢神経軸索伸長の制御

また、培養DRG神経細胞を用いた解析も行ってきたが、IV型ATPaseのcDNAまたsiRNAのトランスフェクションがうまく機能しないため、PEの細胞膜内動態を人為的に制御する新しいシステムの開発を検討してきた。過去の文献に、Tissue inhibitor of metalloproteinase(Timp)ファミリーのプロテアーゼが細胞膜脂質の細胞膜内動態を制御するという報告があったので、末梢神経損傷におけるTimpファミリーの役割の検討を行った。マウス坐骨神経損傷後の損傷部位におけるTimpファミリーの発現解析を行った結果、Timp-3とTimp-4が選択的に発現誘導されることがわかった。また、Timp-3の部分ペプチドを損傷部位に適用した際に、神経軸索の再生が阻害されることがわかった。今後、この系を用いて、Timpファミリーが細胞膜脂質の細胞膜内動態にどのように影響を与えるかを解析していく予定である。本研究では、細胞膜リン脂質の一種であるホスファチジルエタノールアミン(PE)の細胞膜内動態が、末梢神経細胞の軸索再生を制御する機構を明らかにするために解析を行ってきた。初代培養神経細胞を用いた実験より、細胞内カルシウム濃度の上昇がPEの細胞膜内移動を制御し、軸索の伸長を誘導することを示唆する知見を得た。また、細胞膜リン脂質に結合するMatrix metalloproteinaseの制御因子であるTissue inhibitor of metalloproteinase (Timp)の発現を検討し、末梢神経損傷ではTimp-3サブタイプが、脳梗塞ではTimp-1の発現が上昇することを見出した。大学内での異動に伴い、研究室が別の建物に移動した。このために、平成26年度は培養神経細胞の実験がほとんどできなかった。一方、個体レベルの実験系については、条件が確立した。早急に研究計画13を完遂させるため、最大限の努力を払う。神戸薬科大学での研究体制が確立できてきたので、学内外に協力を仰ぎながら、研究完遂を目指す。衛生薬学まずは研究計画13を完遂させるように最大限の努力を行う。また、これまで別の研究に従事してきた研究補助者に、今年度より本研究を手伝っていただく。DRG神経細胞の培養条件の確立に時間がかかり、海馬神経細胞を用いた実験で進めている。平成26年度内に所属機関の異動があった(筑波大学→神戸薬科大学)。そのため、異動の準備や新しい実験環境の立ち上げに時間が取られ、予定より実験が進まなかった。平成26年度には、学内での異動があり研究室が別の建物に異動したこと、また個体レベル実験の実験系立ち上げに時間が取られたことから、助成金の大半を使用する予定だった細胞培養実験がほとんどできなかった。これらの細胞培養実験は平成27年度に集中して行うため、次年度への繰り越しとした。平成27年度は請求する助成金は無い。平成26年度から持ち越した金額内で、予定していた研究を完遂できるように最大限の努力を払う。消耗品を中心に、一部(100,000円を予定)を旅費として使用させていただく予定である。
クルマエビウイルス感染症発症メカニズムに関する研究

我々はこれまでにクルマエビのゲノムについて研究を進めており、その中で、クルマエビゲノム上にホワイトスポットウイルス(WSSV)の機能未知の遺伝子が多コピーで存在することをみつけた。本研究では、これら遺伝子がWSSV感染と病原性発揮に関連しているのか等の機能解明を行うことを目的とし、今年度は、クルマエビゲノム上に新たに存在を確認したWSV類似遺伝子およびWSSVのゲノム上に存在する遺伝子の機能阻害をRNA干渉法により行い解析した。試験には主に10-15グラムのクルマエビを使用し、飼育水温は25°Cに設定し、飼育水循環式により行った。昨年度に引き続き、クルマエビゲノム上に存在するWSSVの機能未知遺伝子ホモログの発現についてRT-PCRにより詳細に解析したところ、これら遺伝子はWSSV感染により上昇することがわかり、WSV感染との関係が強く示唆された。次いで、クルマエビゲノム上に存在するWSSVの機能未知遺伝子ホモログのうち2種類について、その発現をRNA干渉法によりノックダウンした場合、WSV感染に強く関係はしないことが示唆された。WSSVの遺伝子についても同様にノックダウンをしたところ、2種類の遺伝子いずれをノックダウンしてもクルマエビ体内におけるウイルスの増殖がみられなくなったことから、クルマエビゲノム上に存在するWSVの機能未知遺伝子ホモログのWSSVがコードする遺伝子の産物はウイルスの感染あるいは増殖に重要であることが明らかとなった。平成20年度は4ヶ月の研究期間であったことより、以下の実験を行った。クルマエビゲノム上に存在するWSVの機能未知の7種類のホモログ遺伝子およびWSVゲノム上にコードされている7種類の遺伝子の機能阻害を、2本鎖RNAを用いたRNA干渉により実施するために、これら遺伝子に対する2本鎖RNAをデザインし、合成を行った。合成した2本鎖RNAのうち、クルマエビゲノムに存在する遺伝子を標的とした2本鎖RNAをこれまでの研究で効率よくRNA干渉効果がみられた3μg/1gエビの量でクルマエビに接種し、遺伝子発現が抑制されるかどうかをRT-PCRにより確認した。RNA干渉効果は2本鎖RNA接種後、1日目からみられ、3日目には完全に遺伝子発現サイレンス効果が確認出来た。これらのことから、これまでに我々が構築して来た手法により本遺伝子を標的としたサイレンジンクが可能となった。次いで、クルマエビゲノム上に存在するWSVの機能未知の7種類のホモログ遺伝子がどのような組織、器官あるいは細胞で発現しているのかをRT-PCRにより調べたところ、調べた多くの組織でRNAが検出された。また、これら遺伝子の発現はWSSV感染後に発現が上昇するもの、減少するものおよび変化しないものがみられた。これらの遺伝子発現解析から、本研究で実験対象としている遺伝子のうち、WSSV感染により発現変動する遺伝子はWSSV感染と深い関係があることが示唆された。試験には主に10-15グラムのクルマエビを使用し、飼育は水温と感染に関する実験以外は25°Cに設定し、飼育水循環式により行った。クルマエビゲノムにコードされている7種類の遺伝子のサイレンシングを行い、WSVを人為的に感染させ、これら7種類の遺伝子発現がWSV感染によって誘導されるかどうかを調べたところ、7種類の遺伝子のうち6種類の遺伝子でWSV感染により遺伝子発現が誘導されることが明らかとなった。次いで、これらの遺伝子がWSV感染によるクルマエビ死亡に必須であるかどうかについてRNA干渉により調べたところ、コントロール区(GFP遺伝子に対する2本鎖RNA接種)と優位な差はみられなかった。WSVゲノム上にコードされているホモログ遺伝子がWSVの発症に必要であるかどうかについて、今年は2種類の遺伝子を選び、RNA干渉により機能阻害を行ったところ、WSVの人為感染による死亡率が低下した。このことから今回調べたWSVゲノム上にコードされている2種類のクルマエビ遺伝子ホモルグ遺伝子はWSVの病原性(感染、増殖あるいは発症)に関与していることが示唆された。以上の研究成果は国際誌に投稿中である。クルマエビの飼育温度とWSV感染との関係について明らかにするために15°C、20°C、25°C、28°C、30°Cおよび33°Cでクルマエビを飼育し、WSV感染試験を行ったところ、死亡率に差が見られた。このことから、水温がWSVの病原性あるいはクルマエビの免疫機能に関与していることが示唆された。

WSSVの遺伝子についても同様にノックダウンをしたところ、2種類の遺伝子いずれをノックダウンしてもクルマエビ体内におけるウイルスの増殖がみられなくなったことから、クルマエビゲノム上に存在するWSVの機能未知遺伝子ホモログのWSSVがコードする遺伝子の産物はウイルスの感染あるいは増殖に重要であることが明らかとなった。
均等論および均等論制限理論を中心とした特許発明の技術的範囲画定論の研究

本研究は、十全な権利保護を受ける特許権者の利益と、技術的範囲が明確な形で画定されることにより権利行使に対する予測可能性を与えられる第三者の利益とを、特許法の目的たる産業発展に資するべくいかに調和させるのかという観点から、特許発明の技術的範囲画定に関わる諸問題を検討し、その明確な判断枠組みの構築を行うことを目的とする。本年度は、前年度に引き続き、均等論および審査経過禁反言などの均等論制限理論について、これらがいかなる思想・原理に依拠しているのかという点にまで遡りながら、その要件効果の精緻化を図った。その考察の際には、ひとり特許法の枠内に留まることなく、民事法の一般理論との整合性を維持すべく、民法をはじめ他の法分野の知見を積極的に活用している。ただし、技術的範画定をめぐる明確な判断枠組みの定立のためには、特許権者の利益と第三者の利益の調和を意識しなければならないのは当然であるものの、かような規範的観点のみを持ち出しても、このこと自体から直接に判断基準の精緻化が達成されるわけではない。この観点をより具体化し、考慮要素を析出するためのモデルが必要となる。そこで、このモデルの試案としてすでに公表している「原理間衡量モデル」の適用可能'性について再検討するとともに、特許法あるいはより広く知的財産法という法分野において経済学理論を利用することの意義・限界を意識しつつ、経済学的知見を利用したモデル構築の可能性についても考察した。これらの研究成果を随時公表していく予定である。本研究の目的は、十全な権利保護を受ける特許権者の利益と技術的範囲が明確な形で確定されることにより予測可能性を与えられる第三者の利益とをいかに調和させるべきかという視点から、特許発明の技術的範囲画定に関わる諸問題を検討し、その明確な判断枠組みの構築を行うことにある。このような観点から、本年度は、技術的範囲画定論の1つの中核をなす均等論制限理論に関して次の2点について研究を行った。第1は、いわゆる「審査経過禁反言」の法理について、上記の2つの利益の適切なバランスを図るべく、従前、必ずしも綿密な検討が行われてこなかった同法理の理論的根拠を解明した(根拠を信義則に求めることの可否を検討し、その内実探求を行った)上で、その判断構造を分析し、要件・効果の定立を行った。その際には、同様の法理が存在し、判例による判断基準の明瞭化が達成されつつあるアメリカ法の議論を調査・分析し、判断枠組み構築への基本的視座を獲得した。この成果をもとに、「審査経過禁反言の理論的根拠と判断枠組み」と題する論文を完成させた。第2は、出願時に置換容易性が認められる技術に対する均等論適用の可否に関する理論的検討である。ここでは、技術的範囲の明確化を最大限保障しつつ、特許権保護の十全化を図るには、技術的範囲の公示を担うクレーム作成に対する出願人の責任とその手続保障という見地から、出願時において当業者にクレームへの記載可能性が存在していなかった技術に対してのみ均等論の適用を認めればよいとの結論に達した。この研究の成果は、「出願時におけるクレームの記載可能性と均等論-原理間衡量モデルを用いて-」と題する論稿にまとめ、公表した。
極微細結晶粒カーボン60を用いた機能接合の界面組織学的研究

本研究では、新炭素物質であるカーボン60及びカーボンナノチューブの構造を主に高分解能電子顕微鏡を用いて観察した結果から、これらの持つ力学的性質に生かした材料化を試みた。カーボン60単結晶材料表面のすべり線の観察から、面心立方晶特有の{111}<110>すべり系が室温では活性であると判断された。透過電子顕微鏡観察の結果、カーボン60結晶中に転位が存在することが明かとなったが、積層欠陥エネルギーの低さを反映して転位芯は拡張しており、交差すべりが起こりにくいことを示していた。あまり展延性が良好でないのはこのためであると推論された。そこで、カーボン60結晶体の延性を向上させる一つの方法として、ガス中蒸発法により結晶粒微細化を行った。このナノ結晶圧縮体を引張試験した結果、ナノ結晶体は変形応力が単結晶のそれより低く、最大歪みも単結晶のそれを上回ることを示した。この結果は金属材料では高温でしか起こらなかった細粒超塑性が、カーボン60では常温でも起こっていることを示唆する重要な知見である。また、カーボン60製造時に副産物として生成するカーボンナノチューブはいわば炭素のヒゲ結晶だから、塑性変形できず、極めて高い破断強度を示すと予想されたが、高分解能電子顕微鏡観察の結果、力学的負荷を受けたナノチューブはナノチューブの内側部分、つまり圧縮応力を受けた側の側壁が座屈し、ナノチューブが塑性変形する事が明かとなった。このような力学的性質を備えるカーボンナノチューブを強化繊維として用い、カーボン60の軟らかさを補って使用することが考えられた。従来のC/Cコンポジットは、繊維もマトリックスも延性に乏しいから、押し出して成形するというような手法が使えない。マトリックスをナノ結晶カーボン60、強化繊維をナノチューブにすると、これが可能で、カーボンナノチューブとカーボン60とを複合し銀の鞘に入れて押し出し線引き加工により、ナノチューブを配向させた複合体極細線を作製する事ができた。線引き加工の際にナノチューブが変形したり破断したりすることが懸念されたが、高分解能電子顕微鏡観察は、このような心配が不要で、ナノチューブは大部分が直線的な管状構造を維持しており、マトリックスはカーボン60ナノ結晶体となっていることが結論された。極微細粒カーボン60大量作製として粒子生成装置の熱源及び加熱蒸発ボートの大型化などの改良、並びに回収条件の最適化を図った.これによって得られた極微細粒カーボン60について粒径測定、及び、高分解能電子顕微鏡による構造解析を行った.その結果、極微細粒カーボン60は常温で面心立方構造であるものの、特定の障壁面が現れず、外形は不定形に近いことが判った.金属でもセラミックスでもナノメートル以下のかなりの成長初期から特定の障壁面で囲まれた幾何学模様を呈するのが通常であるため、ファンデルワールス凝集力の特徴が極微細結晶粒の形状に現れたものと思われる.極微細粒カーボン60結晶体の機械的性質の評価として引張り試験によるS-S曲線の測定を行った.

破断強度は0.5MPaと多結晶体の半分程度の値であるが、伸びが15%程度と単結晶、多結晶体に比べ高い伸びを記録していることから、単結晶、多結晶体とは異なる、粒界すべりを主な変形機構とする変形挙動を示している可能性を得た.さらに、炭素繊維との複合体の作製として電子顕微鏡による組織観察を行い、複合化の基礎となる接合界面のエピタキシーの有無などについて議論を行った.炭素繊維との界面においては格子定数の大きな違いからエピタキシー開係は認められなかった.しかしながら、(002)_<cf>//(200)_<C60>という方位関係が認められ、稠密面平行型の整合性の良い界面が存在する可能性が示された.また、Au超微粒子との複合化も試みた.Auを複合することにより、加熱時の極微細粒カーボン60粗大化を抑制し、熱的安定性を高めると共に、Au超微粒子を複合化したことによる硬さの変化はみられず、粒界すべりによる変形挙動に対して特に影響を及ぼすことはないと思われた.本研究では、新炭素物質であるカーボン60及びカーボンナノチューブの構造を主に高分解能電子顕微鏡を用いて観察した結果から、これらの持つ力学的性質に生かした材料化を試みた。カーボン60単結晶材料表面のすべり線の観察から、面心立方晶特有の{111}〈110〉すべり系が室温では活性であると判断された。透過電子顕微鏡観察の結果、カーボン60結晶中に転位が存在することが明かとなったが、積層欠陥エネルギーの低さを反映して転位芯は拡張しており、交差すべりが起こりにくいことを示していた。あまり展延性が良好でないのはこのためであると推論された。そこで、カーボン60結晶体の延性を向上させる一つの方法として、ガス中蒸発法により結晶粒微細化を行った。このナノ結晶圧縮体を引張試験した結果、ナノ結晶体は変形応力が単結晶のそれより低く、最大歪みも単結晶のそれを上回ることを示した。この結果は金属材料では高温でしか起こらなかった細粒超塑性が、カーボン60では常温でも起こっていることを示唆する重要な知見である。また、カーボン60製造時に副産物として生成するカーボンナノチューブはいわば炭素のヒゲ結晶だから、塑性変形できず、極めて高い破断強度を示すと予想されたが、高分解能電子顕微鏡観察の結果、力学的負荷を受けたナノチューブはナノチューブの内側部分、つまり圧縮応力を受けた側の側壁が座屈し、ナノチューブが塑性変形する事が明かとなった。このような力学的性質を備えるカーボンナノチューブを強化繊維として用い、カーボン60の軟らかさを補って使用することが考えられた。従来のC/Cコンポジットは、繊維もマトリックスも延性に乏しいから、押し出して成形するというような手法が使えない。マトリックスをナノ結晶カーボン60、強化繊維をナノチューブにすると、これが可能で、カーボンナノチューブとカーボン60とを複合し銀の鞘に入れて押し出し線引き加工により、ナノチューブを配向させた複合体極細線を作製する事ができた。線引き加工の際にナノチューブが変形したり破断したりすることが懸念されたが、高分解能電子顕微鏡観察は、このような心配が不要で、ナノチューブは大部分が直線的な管状構造を維持しており、マトリックスはカーボン60ナノ結晶体となっていることが結論された。
TGFベータ/Smadシグナルを標的とした皮膚の瘢痕化の薬物療法の開発

TGFベータ/Samdシグナルを標的とした皮膚の瘢痕化に対する薬物療法の開発のため。オステオポンチン(OPN)ノックアウトマウスを用い、皮膚の創傷治癒を研究した。OPNが欠如した状態では、皮膚の創傷治癒は遅延し、肉芽形成およびTGFベータシグナルが抑制されていた。OPN中和抗体は、線維芽細胞のフィブロネクチン、コラーゲンIa1、aSMAの発現は抑制されていた。OPN中和抗体は、肉芽組織形成の抑制に働き、瘢痕化を抑制する可能性がある。TGFベータ/Smadシグナルを標的とした皮膚の瘢痕化の薬物療法の開発を目的に、オステオポンチンノックアウト(KO)マウスを使用した皮膚の瘢痕治癒の研究を行った。In vitroにおける免疫組織化学では、a-smooth muscle actin (aSMA)の産生は、TGFb1を投与したのちに増加していたが、OPNが欠如した状態では、aSMAの産生は抑制されていた。フィブロネクチンの産生も同様にTGFb1の添加後は産生が促進していたが、OPNが欠如した状態では、フィブロネクチンの産生は抑制されていた。OPNの細胞内シグナルへの効果を調べるため、TGFb1を投与したのちのリン酸化Smad2の発現をin vitroにて調べた。免疫染色において、TGFb1添加後0.5,1,2時間の核内のリン酸化Smad2は蓄積されていた。一方、OPNが欠如した状態では、リン酸化Smad2の蓄積を認めなかった。同様にMammalian Total RNA MIniprep Kit(Sigma)を使用し、培養細胞のmRNA抽出し、Real-time RT-PCRで測定を行った。コラーゲンIa2およびリン酸化Smad2のmRNAはOPNが欠損した状態では、発現が抑制されていた。次に皮膚の創傷治癒に関するシグナルが骨髄由来のマクロファージに依存しているか否かを確認するために骨髄移植を行い皮膚の創傷治癒を観察した。WTマウスの骨髄をOPN/KOマウスに移植、同様にOPN/KOマウスの骨髄をWTマウスに移植して、マウスの背部に径5mmの創部を移植後5日目に作成したが、骨髄の照射時の合併症である皮膚障害により、創部作成を断念した。しかしながら照射による皮膚障害は明らかにOPN/KOドナーの方が治癒が早く、骨髄由来のマクロファージは、TGFb1産生をコントロールすることで創部の創傷治癒において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。1骨髄移植後の皮膚創傷治癒の検討:オステオポンチンノックアウト(KO)マウスをドナーとした野生型(WT)マウスの皮膚の創傷治癒は、WTマウスをドナーとしたKOマウスに比べ遅延していた。免疫組織化学的検討では、骨髄がKOマウスの方がWTマウスに比べαSMA、F4/80陽性細胞の発現は低下していた。また、新生肉芽組織のReal-time RT-PCRにてもαSMA、F4/80陽性細胞の発現は低下していた。以上より、OPNの骨髄由来のマクロファージが、シグナルに影響していることが考えられた。2シグナル阻害薬投与によるSmadシグナルの検討:KOマウスとWTマウスの胎児由来の線維芽細胞(MEF)にMAP kinase inhibitor、PI3 kinase inhibitorを添加した後にTGFβ1を添加し、リン酸化Smad2の核への集積を観察し、Real-time RT-PCRにてαSMA、コラーゲンIa1の発現を検討した。WTマウスに比べ、KOマウスではTGFbのシグナルが抑制されていた。また、中和抗体添加によってWTマウスのTGFbのシグナルは抑制されていた。3OPN中和抗体の影響:OPN中和抗体をWTマウスのMEFに添加した後にTGFβ1を加え、細胞外マトリックス、サイトカインおよびSmadの発現を検討した。中和抗体添加でフィブロネクチン、コラーゲンIa1、αSMAの発現は抑制された。骨髄移植による皮膚障害のため、全層欠損モデル作成に苦慮しており、研究はやや遅れている。集中治療骨髄移植の照射量を減量し、皮膚障害がおこらないかを検討する。ただし、骨髄移植に必要な最低の照射量においても皮膚障害がおこる場合は、全層欠損モデルの作成を断念し、皮膚障害の程度を組織学的に判断し代替えできないかを検討する。オステオポンチン細胞は、免疫力がなく、感染することが多々あり、難航している。現在は、他のmRNAの発現を調べる準備を行っている。資料は冷凍保存していた検体を使用した。また、薬品に関しては既存のものを使用した。また、臨床がいそがしく、医研究する時間の確保がやや困難であった。現在は培養細胞研究を行っており、終了次第、骨髄移植を行う計画である。研究計画に関しては、概ね、申請通りに進行しているが、培養細胞が不安定であったため、研究は遅れている。

今年度は研究きる環境であり、骨髄移植およびサイトカイン、細胞外マトリックスの発現を調査する予定である。マウス、薬品に関しては、既存のものを使用した。今年度は、マウスの新生肉芽のmRNAの測定および培養細胞の研究を行う予定であり、試薬および培養消耗品が発生する。試薬および消耗品に使用する計画である。
金属人工格子の弾性特性

マグネトロンスパッタ法で作成したAg/Pd人工格子のヤング率Eを変調周期λ=1.511nmについて調べ以下の結果を得た。λ26nmではEはバルク材のヤング率Ebと良い一致を示す。λ<6nmでは、Eはλの減少に伴い増大する一般的傾向を示し、これに重畳してλ=2.1および2.8nmを中心に2Ebを越す顕著な増大を示すがその中間のλ=2.3nmでは微増に留まる。これらの試料の内Eの増大が大きい(以下,大E=1.8Eb),中程度(中E=1.6Eb),小さい(小E=1.2Eb)の各試料について焼鈍効果を調べた。小E試料のEは焼鈍温度の上昇と共に単調に低下し、試料は合金化していた。大E試料では焼鈍温度の上昇に伴いEは一旦増大した後低下に転じるが805K昇温後も1.6Ebに留まり、試料の合金化率も30%程度に留まっていた。中E試料はこれらの中間である。すなわち、焼鈍温度の上昇に伴いEは一旦増大するが780K昇温度はEbになり、試料は合金化していた。以上の焼鈍実験の結果は、Ag/Pd人工格子で観測される超弾性率効果は同人工格子の本質的物性を反映したものであること、また顕著な超弾性率効果を示す試料では金属原子の拡散速度が低下していることを示唆している。観測されたEのλ依存性をこれまでに報告されている2軸弾性率Yや弾性定数C_<55>の結果と比較すると、複数個の弾性定数がλ=2.3nmを中心にして大きく増大していることが推測されるが、それらを同定するにはまだデーターが不足している。また、人工格子と単層薄膜の差異を調べる目的でAlおよびAg薄膜について研究を進め、これらの単層薄膜では全厚dが減少するとヤング率はバルクでの値から単調に低下することを見い出した。この結果は、前述した超弾性率効果が人工格子に特有な現象であることを示唆する。
ツイスター空間の研究

昨年度に引き続き、4次元コンパクト多様体上の自己双対計量に付随するツイスター空間について、特に代数的(すなわちMoishezon)なものに対して構造解析を行った。ツイスター空間上には、基本系とよばれる線形系があり、それは反標準系の半分(つまり2倍すると反標準系)になっている。基本系は、ツイスター空間の実構造と両立しており、構造を調べる際にもっとも基本的な線形系である。本年度は、基本系が(線形系として)1次元になっているような代数的ツイスター空間の分類定理を完成させた。以下、以上の内容を詳しく述べる。上記のようなツイスター空間は、その多重基本写像(すなわち基本系の何倍かによって得られる有理写像)の構造により2通りに分類されることがこれまでの研究代表者による研究でわかっている。そしてそのうちの一方についてはやはり研究代表者による以前の研究で構造がよく理解されていた。もう一方は、多重基本写像が二重被覆になる場合である。前年度までの研究によりこのようなツイスター空間は、分岐因子の構造により4つのタイプに分類されることがわかっていた。これら4つのタイプのツイスター空間は、ある種の退化によりお互い変形でつながっており、もっともgenericな2つの場合については、昨年度までの研究で、分岐因子の定義式が決定できていた。本年度は、残った二種類のツイスター空間について、定義方程式を決定した。これにより、冒頭の分類定理が完成した。分類定理の完成のためには、多重基本系が特別な可約元をもつことを証明することが鍵となる。これを証明するにあたり、4つのタイプすべてに通用する証明を見出すことができた。また、証明の副産物として、デルペッツォ曲面の退化に付随して得られる不変量(のようなもの)を取り出すことができたため。2点考えられる。一つは、基本系が0次元以下になっているような代数的ツイスター空間が存在しないことを示すことである。これができれば、代数的ツイスター空間の分類が完成する。もう一つは、上記の不変量(のようなもの)を具体的に決定することである。これにより、当該の二重被覆写像を引き起こす多重基本系が完全に確定する。昨年度に引き続き、代数的なツイスター空間で、反標準系の半分がペンシルになっているものの構造解析を行った。このようなツイスター空間は、代数的なツイスター空間の中で大きな位置を占めるものである。昨年度までの研究で、このようなツイスター空間はC*作用を持たない場合、ある単純な構造を持った有理多様体の二重被覆の構造をもつことがわかっている。(C*作用を持つ場合は以前の研究で構造はよく理解できている。)昨年度の研究では、二重被覆写像を引き起こす線形系を特定した。今年度は、この線形系の可約元について調べた。可約元の存在は二重被覆写像の分岐因子に強い制約を与えることがわかっており、本研究全体の中で重要な位置を占める。当該のツイスター空間は、分岐因子の特異点の構造により3種類に分類されるが、そのうちの一種類(もっとも一般的なもの)について、可約元の存在に関して期待される結果を証明した。証明の基本的な方針は、ペンシルが引き起こすファイブレーションの構造を使って相対化のテクニックでコホモロジー群の計算を行うものである。その際に鍵となるのは、このファイブレーションの可約ファイバーでのコホモロジーのジャンピング現象を理解することであった。これにより、その一種類についてはおおよそ満足できる構造定理を得ることができた。残りの2種類に関しては、次年度以降の課題である。なお、このファイブレーションの一般ファイバーは、特異delPezzo曲面の特異点解消になっており、これらのツイスター空間は代数幾何的な観点からも興味が持たれる。可約元の存在証明は技術的に相当に困難であり、実行可能かどうか見当が付かない面があったが、一部とはいえ実行できたことは大きな進展と言える。本研究課題の最終目標に着実に近づいていると思われる。(ただし、残りの二種類についてはまだ見通しが立っていない。)昨年度に引き続き、4次元コンパクト多様体上の自己双対計量に付随するツイスター空間について、特に代数的(すなわちMoishezon)なものに対して構造解析を行った。

分類定理の完成のためには、多重基本系が特別な可約元をもつことを証明することが鍵となる。これを証明するにあたり、4つのタイプすべてに通用する証明を見出すことができた。また、証明の副産物として、デルペッツォ曲面の退化に付随して得られる不変量(のようなもの)を取り出すことができたため。昨年度に引き続き、4次元コンパクト多様体上の自己双対計量に付随するツイスター空間について、特に代数的(すなわちMoishezon)なものについて構造解析を行った。ツイスター空間上には、基本系とよばれる線形系があり、それは反標準系の半分(つまり2倍すると反標準系)になっている。基本系はさらにツイスター空間の実構造と両立しており、ツイスター空間の代数幾何的な構造を調べる際にもっとも基本的な線形系である。この線形系が(線形系として)1次元になっている場合について、分類定理の完成に向けて研究を行った。前年度までの研究代表者による研究により、これらのツイスター空間は大きく2種類に分類される。そのうちの一種類については、筆者が2008年頃に行った研究により、構造がよく理解されている。もう一種類のツイスター空間が主な考察の対象である。これらのツイスター空間は、さらに4つのタイプに分類される。そのうちの2つ(もっともgenericなもの、およびその次にgenericなもの)については前年度までの研究によりその定義方程式を決定できていた。本年度は残りの2種類(もっともspecialなもの、およびその次にspecialなもの)について定義方程式を決めるための考察を行った。定義方程式の決定のためには、多重基本系の可約元の存在が鍵となる。多くの具体例を考察し、この可約元が存在することを確かめた。本年度中に、上記の可約元の存在証明を完成させることを計画していたが、完成には至らなかったため残り2種類について、可約元の存在証明を試みる。これらは、すでに済んだ一種類の場合と状況が微妙に異なり証明がそのままではまったく機能しない。まずはなるべく多くの具体例を調べ、一般的に起こっていることを正しく推測する必要がある。証明の大枠自体を変更する必要はないと考えているが、状況によってはそのような可能性も考えておかなければならない。2点考えられる。一つは、基本系が0次元以下になっているような代数的ツイスター空間が存在しないことを示すことである。これができれば、代数的ツイスター空間の分類が完成する。もう一つは、上記の不変量(のようなもの)を具体的に決定することである。これにより、当該の二重被覆写像を引き起こす多重基本系が完全に確定する。さらに多くの具体例を考察し、一般的な状況で可約元が存在することを証明するためのアイデアを探る。具体的には、これらのツイスター空間がもつdel-Pezzo曲面束としての構造を用いる。
血管平滑筋トロポミオシンの発現調節に関与するスプライシング因子の同定

血管平滑筋の形質転換に伴うαトロポミオシン・アイソフォーム変換の調節に関与する情報伝達機構を明らかにする事を目的として今年度の研究を行った。1.平滑筋細胞を培養すると、培養35日目を最大に、一過性に非平滑筋型αトロポミオシンの発現が増加した。非平滑筋型アイソフォームの発現増加に一致して、BrdUの取り込みが、培養3日目を最大に一過性に増加した。2.コンフルエントの細胞を、2日間血清を含まない培地で培養し、再び血清刺激を行うと、刺激1.5時間で、非平滑筋型αトロポミオシンの発現が増加した。血清濃度1%から増強作用が認められ、3%で最大効果に達した。この時、非平滑筋型アイソフォームの発現は刺激前の約2倍に増加した。3.血清再添加による非平滑筋型アイソフォーム発現増加は、H-7処理により完全に抑制されたが、wortmanninは有意な抑制作用を示さなかった。4. phorbil 12,13 dibutyrateは、血清刺激と同様に、刺激1.5時間で非平滑筋型アイソフォーム発現を増加させた。1nMから増強作用が認められ、100nMで最大効果に達した。5. Phorb01 12,13 dibutyrateは、1.5時間あるいは24時間刺激を行っても、BrdU取り込みには影響を与えなかった。血清刺激も、1.5時間ではBrdU取り込みを増加させなかったが、24時間刺激を続けると、濃度依存性にBrdU取り込みを増加させた。血管平滑筋細胞は、増殖性増加に伴い、脱分化し、非平滑筋型αトロポミオシンが増加する。この非平滑筋型アイソフォーム増加には、Cキナーゼが関与することが示唆された。Cキナーゼ依存性発現調節は、細胞周期がS期に入る前、おそらく、GO/Gl移行期に生じると考えられた。
高エネルギー研・B検出器のための高抵抗板チェンバーの共同開発研究

東北大、東北学院大、高エネルギー研、大阪市大のグループは米国バ-ジニヤ工大及びプリンストン大と共同し、高エネルギー研・B実験におけるK_L・ミュー検出器の建設を分担している。この実験ではB粒子崩壊におけるCP非保存効果を観測し、素粒子物理における標準模型の検証を目指すものである。この研究は、B粒子崩壊モードB^0→J/Ψ+K_L→μ^+μ^-+K_Lの検出によりCP非保存を観測するため、K_Lとミュー粒子の検出が重要であり、そのため、K_Lとミューオン検出器の建設が必要となった。しかしながら、この検出器は、最も外側に設置される必要があるため、その表被面積は150m^2となり、通常のドリフト・チェンバーで製作すると、莫大な建設費が必要となり、現実的に不可能である。そのため、建設費のあまりかからない新しいタイプの検出器、高抵抗板チェンバー(RPC)の開発研究が重要となった。本研究はこのK_L・ミュー検出器の建設のためのバ-ジニヤ工大と高抵抗板チェンバーの共同開発研究を行い、実機の大型チェンバーの設計及び大量のチェンバー製作の準備を行うことを目的とするものである。この研究の基礎開発研究として、1.チェンバー製作材料の選定、4.大型チェンバー読み出しシステムの開発、2.フレオン13B1の代替に代わる安全ガスの探索、5.チェンバーの耐久性テスト、3.湿度依存性、6.検出効率の計数率依存性とその向上、を目的とした。このため、国内で3回研究打ち合わせを行い、開発研究結果の検討を行った。更に、国内より7名の研究者をバ-ジニヤ工大及びプリンストン大へ派遣し、上記開発研究の結果の検討を行い、大型チェンバーのプロトタイプの設計及びその製作について検討を行った。プロトタイプのチェンバーは、東北大学とバ-ジニヤ工大とで独立に製作し、その性能の比較テスト測定を行った。また、この新しいチェンバーの開発研究のため、イタリヤのパビア大学へ2名の研究者を派遣し、調査・打ち合わせを行った。この研究により、次の研究成果が得られた。1.チェンバー製作材料の選定RPCの電極板の材料として、日本と米国の研究者間で、ベ-クライト、RPC、ABSとガラス板について比較テストが行われ、耐久性の点から厚さ2mmのガラス機を使用することが決定された。2.フレオン13B1の代替ガス使用ガスはアルゴン、イソブタン、フレオンであり、最初フレオン13B1を使用していたが、このフレオンは製造禁止となるため、代替ガスの探索が必要となった。そのため、フレオンR116、134Bのガスを用いて、チェンバー特性の測定を行い、この二つのフレオンガスは充分代替ガスとして使用可能であることが明らかになり、現在、フレオン116を使用中である。3.湿度依存性東北大で製作テスト中のRPC数枚が、夏の高湿度環境で動作しなくなり、このためのテストを実施した。2枚のRPCを製作し、一方は湿度80%、一方は60%として運転して、計数効率の時間変化を調べた。高湿度状態で運転したRPCは一週間後に計数効率20%に低下し、このため、充分な湿度対策が必要であることが分かった。4.の大型チェンバー読み出しシステムの開発、5.のチェンバーの耐久性テスト及び6.の検出効率の計数率依存性については、未だ、テスト中であるが、これら一連の開発研究により、現在、大型RPCチェンバーの大量生産が開始され、K_L・ミュー検出器の建設が可能になった。ここに、科学研究費補助金(国際学術研究)の援助を頂いたことに、深く感謝する次第である。

プロトタイプのチェンバーは、東北大学とバ-ジニヤ工大とで独立に製作し、その性能の比較テスト測定を行った。また、この新しいチェンバーの開発研究のため、イタリヤのパビア大学へ2名の研究者を派遣し、調査・打ち合わせを行った。この研究により、次の研究成果が得られた。1.チェンバー製作材料の選定RPCの電極板の材料として、日本と米国の研究者間で、ベ-クライト、RPC、ABSとガラス板について比較テストが行われ、耐久性の点から厚さ2mmのガラス機を使用することが決定された。2.フレオン13B1の代替ガス使用ガスはアルゴン、イソブタン、フレオンであり、最初フレオン13B1を使用していたが、このフレオンは製造禁止となるため、代替ガスの探索が必要となった。そのため、フレオンR116、134Bのガスを用いて、チェンバー特性の測定を行い、この二つのフレオンガスは充分代替ガスとして使用可能であることが明らかになり、現在、フレオン116を使用中である。3.湿度依存性東北大で製作テスト中のRPC数枚が、夏の高湿度環境で動作しなくなり、このためのテストを実施した。2枚のRPCを製作し、一方は湿度80%、一方は60%として運転して、計数効率の時間変化を調べた。高湿度状態で運転したRPCは一週間後に計数効率20%に低下し、このため、充分な湿度対策が必要であることが分かった。4.の大型チェンバー読み出しシステムの開発、5.のチェンバーの耐久性テスト及び6.の検出効率の計数率依存性については、未だ、テスト中であるが、これら一連の開発研究により、現在、大型RPCチェンバーの大量生産が開始され、K_L・ミュー検出器の建設が可能になった。ここに、科学研究費補助金(国際学術研究)の援助を頂いたことに、深く感謝する次第である。
炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連解明

本研究の目的は,炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連について解明することである.真逆な萎縮・肥大のそれぞれに炎症反応の関連が示唆されているが,詳細は不明である.そこでマウス骨格筋の萎縮と肥大,さらに細胞培養の実験系を確立して,メカニズムの解明に挑んだ.いずれの実験系も良好に確立できた.一方,マウス実験で炎症反応に関わるマクロファージについて解析を進めるも,実験群間における顕著な違いが検出されなかった.今回,確立できた実験系により,詳細なメカニズム解明を進める体勢を整えることができた.本研究は,炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連について解明することを目的とする.炎症反応が,萎縮・肥大と真逆なそれぞれを促進すると考えられ始めた.一方,炎症性サイトカインや酸化ストレスの関わり,あるいは筋損傷を伴う場合について報告はあるものの包括的な理解には至っていない.そこでマウス骨格筋の廃用性萎縮,負荷運動による萎縮予防・肥大について,炎症反応,酸化ストレス,萎縮・肥大を制御する分子シグナルの動態を明らかにするとともに,それらの関連性について検討する計画である.本年度は,廃用性筋萎縮モデルとしてマウスを尾部懸垂飼育した.2週間の懸垂飼育により,実験対照である通常飼育のマウスに比べ,後肢の大・下腿筋の湿重量が減少し顕著な萎縮が惹起できた.本モデルにおける萎縮の進行は,この2週間が特に速く,以降で緩やかになることが分かっている.研究目的より,筋萎縮が惹起されるこの2週間における,炎症反応の動態,酸化ストレスの動態を観測する必要があり,懸垂前,懸垂飼育1週間でのサンプリングも行った.懸垂飼育1週間では,2週間に比べ筋湿重量の減少が凡そ半分程度であった.よって狙い通りに筋萎縮の進行に関するタイムコース・サンプルを作製できた.尚,いずれも同期間の通常飼育を実験対照とした.現在,これらの筋サンプルに関する組織学および生化学的な解析を進めている.ところで前述のように廃用性筋萎縮モデルとして後肢筋を標的にするのが一般的である.一方,今回,前肢・上腕の筋においても湿重量が減少して顕著な萎縮が惹起されたと考えられた.これらの筋についても解析を進めている.次年度以降の展開では,運動による萎縮予防・肥大も予定していて,マウスは4足で運動する.上腕の筋も活用できれば,より多くのデータが収集できると期待している.本研究は,炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連について解明することを目的とする.炎症反応が,萎縮・肥大と真逆なそれぞれを促進すると考えられ始めた.一方,炎症性サイトカインや酸化ストレスの関わり,あるいは筋損傷を伴う場合について報告はあるものの包括的な理解には至っていない.そこでマウス骨格筋の廃用性萎縮,負荷運動による萎縮予防・肥大について,炎症反応,酸化ストレス,萎縮・肥大を制御する分子シグナルの動態を明らかにするとともに,それらの関連性について検討を進めている.昨年度に,廃用性萎縮モデルである尾部懸垂マウスの実験を実施した.おもに萎縮が惹起された後肢の大・下腿筋について,2週間のタイムコース・サンプルを作製し解析を進めた.今年度は,先ず廃用性に萎縮した筋に対する筋力増強運動の効果を検討するために,尾部懸垂2週間のマウスに,筋力増強運動として階段を登らせる実験を実施した.最初から最後まで同じ強度で運動する群,弱い強度から漸増させた群の2群を設けた.通常(運動なし)群を実験対照とした.これにより運動強度,炎症反応,萎縮の回復との関連が検討できると考えた.次に,肥大モデルとしてマウスの後肢下腿の共同筋腱切除術を導入・確立した.腓複筋の停止腱を切除により,温存されたヒラメ筋が代償性に肥大した.萎縮していない筋における高強度運動やその肥大について検討が可能となった.現在,これらの筋サンプルに関する組織学および生化学的な解析を進めている.さらに,電気刺激を活用した培養筋細胞の肥大・萎縮モデルを導入・確立した.これまでに使用経験のあるトリ初代培養細胞を用いた.個体実験にあわせてマウス初代培養細胞の技術も導入しつつある.個体実験で示唆されたメカニズムについて,細胞・分子レベルでより詳細に検討する体勢を整えつつある.概ね予定通りであるが,筋サンプルに関する各種検出や解析に時間を要している.本研究は,炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連について解明することを目的とする.炎症反応が,萎縮・肥大と真逆なそれぞれを促進すると考えられ始めた.断片的な報告はあるものの包括的な理解には至っていない.同じような炎症メディエーターが,それぞれで異なる動態で働くと想定する.萎縮予防のように両動態が払く場合についても着眼する.そこでマウス骨格筋の廃用性萎縮,負荷運動による萎縮予防・肥大について,炎症反応,萎縮・肥大を制御する分子シグナルの動態を明らかにして,その関連性について検討することを目指す.廃用性筋萎縮モデルである尾部懸垂飼育では,後肢の大腿四頭筋,大腿二頭筋,腓腹筋,ヒラメ筋,足底筋,長趾伸筋が萎縮した.肥大モデルである後肢下腿共同筋腱の切除では,停止腱を切除した腓腹筋は萎縮して,温存されたヒラメ筋や足底筋は肥大した.この肥大が長時間の強烈な過負荷によるため,通常の運動による肥大モデルも導入・確立した.階段を昇らせることで自重を活用した後肢の上・下腿筋のトレーニングを実施した.

これにより大腿四頭筋,大腿二頭筋,腓腹筋,ヒラメ筋,足底筋,長趾伸筋が肥大した.運動により萎縮予防モデルとして,尾部懸垂飼育中に階段昇りを実施した.惹起されるはずの萎縮が,大腿四頭筋,大腿二頭筋では抑制され,腓腹筋,ヒラメ筋,足底筋では緩和された.これらの廃用性筋萎縮,運動による肥大,運動による萎縮予防について実験期間にわたるタイムコース・サンプルを作製し,主にマクロファージに関する解析を進めるも,実験群間における顕著な違いが検出されなかった.さらに,電気刺激を活用した培養筋細胞の肥大・萎縮モデルを導入・確立できた.本課題でメカニズム解明に必要な動物,及び培養細胞モデルが確立できた.より詳細な調査を進める体勢を整えることができた.本研究の目的は,炎症反応と骨格筋の萎縮・肥大を調節する基盤メカニズムの関連について解明することである.真逆な萎縮・肥大のそれぞれに炎症反応の関連が示唆されているが,詳細は不明である.そこでマウス骨格筋の萎縮と肥大,さらに細胞培養の実験系を確立して,メカニズムの解明に挑んだ.いずれの実験系も良好に確立できた.一方,マウス実験で炎症反応に関わるマクロファージについて解析を進めるも,実験群間における顕著な違いが検出されなかった.今回,確立できた実験系により,詳細なメカニズム解明を進める体勢を整えることができた.概ね予定通りであるが,筋サンプルに関する各種検出や解析に時間を要している.概ね当初の予定通りに進んでおり,研究計画の大きな変更等は考えていない.初年度より廃用性萎縮やその回復に関する検討を中心にマウス個体実験を進めてきた.今年度は,さらに共同筋腱切除による肥大モデルを導入した.これらの解析の進捗とバランスをとりつつ,負荷運動による肥大あるいは萎縮予防について今後の展開を予定する.また炎症反応,酸化ストレス,萎縮・肥大の分子シグナル等の関連について,より詳細な検討を進めるための細胞培養・実験系が整いつつある.個体実験で関連性が示唆されたメカニズムについて,培養系実験を活用して展開したいと考える.理学療法学、筋生理学概ね当初の予定通りに進んでおり,研究計画の大きな変更等は考えていない.初年度に廃用性筋萎縮について着手し進めている.この解析の進捗とバランスをとりつつ,今後,負荷運動による萎縮予防・肥大についても着手・展開する.また炎症反応,酸化ストレス,萎縮・肥大の分子シグナルの関連性の解明では,マウス個体に合わせて,細胞培養の活用も視野に入れている.薬理阻害実験では,一般に個体実験より細胞培養実験の方が,結果が速く得られ,コストが安い.個体実験では致死リスクもある.基本的な培養技術はこれまでに確立済みである.3月の消耗品購入に当たり,極僅かに残高が不足したため,支払いを翌年度分入金後まで延期していただいた.3月の消耗品購入に当たり,極僅かに残高が不足したため,支払いを翌年度分入金後まで延期していただいた.理由に記載した通り消耗品購入に充てる.理由に記載した通り消耗品購入に充てる.
耳下腺アミラ-ゼ分泌における蛋白質リン酸化の役割

cAMP,カルシウム,ジアシルグリセロ-ルなど耳下腺のアミラ-ゼ分泌を刺激する細胞内メディエ-タ-は、それぞれcAMP依存性蛋白リン酸化酵素(Aキナ-ゼ)など対応する蛋白リン酸化酵素を活性化し、蛋白リン酸化を亢進することが知られている。しかし、耳下腺ではリン酸化蛋白が分泌に関与している証拠はない。本研究ではcAMPによるアミラ-ゼ分泌に焦点をしぼり蛋白質リン酸化の役割を検討した。得られた結果はおおよそ以下のとおりである。1.サポニン処理耳下腺細胞を11000μMのcAMPおよびその誘導体とインキュベ-ションし、アミラ-ゼ分泌と21K・26K蛋白のリン酸化の程度を比較した所、両者は大変よく相関した。2.Aキナ-ゼの調節サブユニットにある二ケ所のcAMP結合部位に選択的親和性をもつcAMP誘導体を組合せて培養液に加えた所、単独の効果の和よりも大きな分泌促進が認められた。3.調節サブユニットに結合するが触媒サブニットを遊離しないRpーcAMPS(cAMPアンタゴニスト)をサポニン処理細胞に導入した所、分泌促進は全く見られず、逆にcAMPにより分泌が競合的に阻害された。これらの結果は、アミラ-ゼ分泌過程へのAキナ-ゼの関与を確実なものとした。対照的に、4.Aキナ-ゼ阻害剤はcAMPによる蛋白リン酸化を著しく抑制したが、アミラ-ゼ分泌はほとんど低下しなかった。5.蛋白質の脱リン酸化酵素を阻害し蛋白リン酸化を亢進する作用をもつオカダ酸は、cAMPによる蛋白リン酸化を増強したが、分泌増強効果は見られず、逆に分泌抑制が認められた。これらの結果は、cAMPによる蛋白リン酸化が低下しても、また、亢進しても、アミラ-ゼ分泌の低下や増強が確認されないことから、蛋白リン酸化とアミラ-ゼ分泌の連関を支持しなかった。Aキナ-ゼに蛋白リン酸化以外の作用があるか否か、大変興味深い。サポニン処理ラット耳下腺細胞を用いた研究から、cAMPがアミラ-ゼ分泌の主要な調節因子であることは照明されたが、分泌機構にcAMP依存性蛋白リン酸化酵素(Aキナ-ゼ)が関与している証拠は得られなかった。その根拠は、1)ラット耳下腺細胞中のAキナ-ゼは10^<-6>MのcAMPで完全に活性化されるのに、アミラ-ゼ分泌にはミリモル濃度のcAMPが必要であった(J.Biochem.103,9598,1988)。2)Aキナ-ゼ阻害剤の存在下で、蛋白リン酸化は著名に阻害されたが、アミラ-ゼ分泌はほとんど影響を受けなかった(Biochem.J.256,867871,1988)。アミラ-ゼ分泌とAキナ-ゼの関係を明らかにするため、サポニン処理耳下腺細胞に11000μMのcAMPおよびその誘導体を加え、アミラ-ゼ分泌と蛋白リン酸化の程度を対比した所、両者は大変よい相関を示した。この結果は、1)アミラ-ゼ分泌とAキナ-ゼの活性化に要するcAMP濃度は一致すること、2)アミラ-ゼ分泌の強さと蛋白リン酸化の程度はよく対応することを示し、アミラ-ゼ分泌へのAキナ-ゼの関与を強く示唆した。他方、Aキナ-ゼの調節

サブユニットには二ケ所のcAMP結合部位が存在し、各結合部位に選択的に結合するcAMP誘導体(部位選択性アナログ)が知られている。そこで、それぞれの結合部位に親和性の高いアナログを二種類組合せてサポニン処理細胞に加えた所、各アナログ単独の効果の和よりも強い効果(相乗効果)が認められた。以上の結果はAキナ-ゼ関与の可能性をさらに強化したが、Aキナ-ゼ阻害剤の存在下で分泌とリン酸化が対応しない現象は再度確認されたことから、Aキナ-ゼの蛋白リン酸化作用をになう触媒サブユニットとcAMPを結合する調節サブユニットが機能分化し、調節サブユニットにだけアミラ-ゼ分泌促進作用がある可能性が示唆された。耳下腺のアミラ-ゼ分泌は、cAMPによって調節される開口分泌の典型で、cAMP依存性蛋白リン酸化酵素(Aキナ-ゼ)が分泌過程に関与していることを示唆する知見は多い。しかし、私のこれまでの研究で、Aキナ-ゼ阻害剤の存在下、アミラ-ゼ分泌と蛋白リン酸化が相関しないことから、蛋白リン酸化が分泌に関与している証拠はない。アミラ-ゼ分泌における蛋白リン酸化の役割を明らかにするため、Protein Phosphataseタイプ1および2Aの強力な阻害剤で、各種の細胞で蛋白リン酸化レベルを高め、ホルモン作用を模倣することが知られているオカダ酸の効果を調べた。オカダ酸は単独でわずかにアミラ-ゼ分泌を促進したが、イソプロテレノ-ルやcAMPによる分泌を増強することはなく、逆に分泌を抑制した。オカダ酸は、CAMPによってはリン酸化されない蛋白をいくつかリン酸化し、同時にcAMP依存性の21K,26K蛋白のリン酸化を増強した。これらの結果は、蛋白リン酸化の亢進が必ずしもアミラ-ゼ分泌を促進せず、逆に抑制効果をもつことを示している。しかし、Aキナ-ゼによる蛋白リン酸化の役割については、オカダ酸が非特異的にリン酸化を上昇させたため、明確な結論に至らなかった。他方、cAMPアンタゴニストとして知られるRpーcAMPを用いた研究からAキナ-ゼの調節サブユニットと触媒サブユニットの解離がアミラ-ゼ分泌に必須であることが証明された。すなわち、調節サブユニットに結合するが触媒サブユニットを解離しないRpーcAMPSは、アミラ-ゼ分泌を促進せず、また、cAMPによる分泌を競合的に阻害した。以上の研究から、アミラ-ゼ分泌におけるAキナ-ゼの関与は確実になったが、蛋白リン酸化の関与を支持する結果は得られなかった。
発生工学を用いた単球系幹細胞による冠動脈内皮再生化誘導法と再狭窄予防法の開発

骨髄単核球には内皮系特性を持つ幹細胞群が存在する。この内皮系細胞は虚血部位に移植されるとVEGF・bFGFなどの血管新生因子を供給するとともに、成熟内皮細胞へと分化する。私達はこの骨髄細胞移植を血管新生治療として確立してきた(Lancet 2002;360:427-435)。この内皮系細胞はL-selectin,β1-integrinなどの細胞接着因子のほか内皮細胞表面マーカー群やeNOS,CNPなどの血管平滑筋細胞(VSMC)増殖抑制因子も発現する。このことは内膜傷害血管において骨髄幹細胞が傷害部位に接着し内皮再生→新生内膜増殖抑制を発揮する可能性を示唆する。ラット頸動脈バルーン傷害モデルを用いた基礎実験により、骨髄内皮系細胞の静脈内投与はケモカイン(MCP-1)存在下で投与された時のみ血管傷害部位に接着して、内皮再生→新生内膜増殖抑制を発揮し、マクロファージとしての血管内侵入はないことを見いだした。冠動脈硬化巣や虚血性心疾患症例では局所・血中MCP-1濃度が上昇していることを考えあわせると、これは自家細胞移植を用いた初めての再狭窄抑制治療となる可能性が示唆された。
溶射と鋳造・凝固との複合プロセスにおける技術的問題点の把握とその対策

Cu-Ni系合金粉末にCaF2粉末を配合し、溶射を行って、複合溶射皮膜を形成し、その皮膜特性を評価した。さらに、この複合溶射皮膜を鋳鉄で鋳ぐるみ処理を施した場合、溶射皮膜特有のガス欠陥問題が浮上した。この問題点について種々の解決策を施した結果を一括すると次の通りである。(1)複合溶射皮膜中のCaF2は層状組織を成して均一に分散し、CaF2配合比が増加するとCaF2の面積率も増加し、CaF2面積率約6%で硬さが最も低くなることが認められた。(2)複合溶射皮膜に対してファレックス試験を行った結果、皮膜中の固体潤滑剤であるCaF2量が増加すると磨耗量は減少し、摩擦面近傍の温度が200°C以上の高温になると摩擦係数は小さくなることが認められた。(3)複合溶射皮膜には酸化物が多量に存在し、これを直接鋳鉄で鋳ぐるむと、鋳鉄中の炭素と酸化物が反応してCOガスが発生し、これがガス欠陥につながることを確認した。(4)そこで、複合溶射皮膜の上に重ねて純銅のボンドコートを溶射し、この皮膜を木炭中に詰めて脱酸処理(1023K,12hr)を施してから鋳鉄で鋳ぐるむと接合が可能になることを認めた。(5)さらに、銅パイプ(φ20mm)中に冷却用の空気を流して溶射を行うと、複合皮膜の層状組織が不明瞭になることが認められた。(6)鋳ぐるみ時に皮膜が付着している銅パイプの中心に細い銅パイプ(φ6mm)を入れ、その周囲に鋳物砂(6号)を詰めて、細いパイプ内を空冷すると、空気の冷却能が小さいことから複合皮膜が溶融して鋳鉄との界面に空洞が発生した。空気に替えて水冷すると、ボンドコート部が溶融して鋳鉄の最終凝固部に収縮が発生することを認めた。(7)複合皮膜が付着する銅パイプ(φ20mm)を内側から直接水冷すると、鋳鉄が急冷されて鋳物肉薄部が白銑化を起こすことが認められた。これまでにない機能性、生産性および環境調和性を向上させた金属材料の複合化生産プロセスの開発はきわめて重要である。現在、EUのローズ(ROHS)規制で注目されている鉛フリー軸受材料として、CaF_2を固体潤滑剤とするCu系複合溶射皮膜を造ることを試みた結果を報告する。すなわち、Cu-30mass%Ni合金粉末にCaF_2を030mass%配合して鋼基材に複合溶射皮膜を形成させ、この皮膜中に占めるCaF_2の面積率、皮膜の硬さを調べた。さらに皮膜層中の酸素の分析と円柱状のステップ試験片で基本的な複合化鋳造実験も行なった。その結果によると、CaF_2の配合比が増加すると、組織の画像解析から求めたCaF_2面積は増大する傾向を示し、配合比に対する歩留は概ね60%であった。これは、CaF_2の密度がCu合金に較べて非常に小さいため、溶射時の飛行中にCaF_2粒子が飛散したものと推察される。