hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳血管を拡張性に調節する副交感神経の中枢

1.脳血管に分布する顔面神経副交感成分の中枢(上唾液核の大錘体神経細胞群)の機能を支配する上位中枢を知るため,中脳中心灰白質に着目し,麻酔,人工呼吸,頸髄切断下のラットについて検討した.2.中心灰白質の外側部尾側1/3は皮質血管拡張作用が最も強力で,興奮性アミノ酸NMDA微量注入(1mM,100nl)は大脳皮質血流量を平均100%増加(n=30)させ、皮質酸素消費率(エネルギー代謝状態を表す)も増加(52%,n=30)させることが分かった.3.誘発される皮質血流量増加がもっぱらエネルギー代謝の亢進に基づくことがわかっている急性寒冷刺激の結果(n=27)と比較したところ,中心灰白質の皮質血流量増加機能の約50%が代謝性皮質血流量増加機序,残りの約50%が非代謝性機序に基づいていることがわかった.4.副交感神経は非代謝性に皮質血流量を増加させることがわかっているので,中心灰白質は副交感神経中枢を支配し,非代謝性の皮質血流量増加成分を誘発すると考えた.5.ところが中心灰白質の血流量増加機能は副交感神経中枢のものとは正反対に,節遮断剤に完璧に抵抗性で(n=5),中枢性ムスカリン受容体阻害剤スコポラミンで完全に遮断された(n=5).従って副交感神経中枢は中心灰白質によって支配されていないことがわかった.6.一方,中心灰白質の皮質血流量と酸素代謝率増加はスコポラミン皮質局所投与(n=30),およびマイネルト核を興奮性アミノ酸AMPA微量注入によって破壊すると完全に消失した(n=48),この結果から中心灰白質の持つ皮質血流量増加機能はほぼ全てがマイネルト核コリン作動性皮質投射によって中継されていることが分かった.7.動脈圧受容器反射中枢の皮質血流量増加機能に副交感神経中枢が関わっているかを今後の研究課題としたい.1.脳血管に分布する顔面神経副交感成分の中枢(上唾液核の大錘体神経細胞群)の機能を支配する上位中枢を知るため,中脳中心灰白質に着目し,麻酔,人工呼吸,頸髄切断下のラットについて検討した.2.中心灰白質の外側部尾側1/3は皮質血管拡張作用が最も強力で,興奮性アミノ酸NMDA微量注入(1mM,100nl)は大脳皮質血流量を平均100%増加(n=30)させ、皮質酸素消費率(エネルギー代謝状態を表す)も増加(52%,n=30)させることが分かった.3.誘発される皮質血流量増加がもっぱらエネルギー代謝の亢進に基づくことがわかっている急性寒冷刺激の結果(n=27)と比較したところ,中心灰白質の皮質血流量増加機能の約50%が代謝性皮質血流量増加機序,残りの約50%が非代謝性機序に基づいていることがわかった.4.副交感神経は非代謝性に皮質血流量を増加させることがわかっているので,中心灰白質は副交感神経中枢を支配し,非代謝性の皮質血流量増加成分を誘発すると考えた.5.ところが中心灰白質の血流量増加機能は副交感神経中枢のものとは正反対に,節遮断剤に完璧に抵抗性で(n=5),中枢性ムスカリン受容体阻害剤スコポラミンで完全に遮断された(n=5).従って副交感神経中枢は中心灰白質によって支配されていないことがわかった.6.一方,中心灰白質の皮質血流量と酸素代謝率増加はスコポラミン皮質局所投与(n=30),およびマイネルト核を興奮性アミノ酸AMPA微量注入によって破壊すると完全に消失した(n=48),この結果から中心灰白質の持つ皮質血流量増加機能はほぼ全てがマイネルト核コリン作動性皮質投射によって中継されていることが分かった.7.動脈圧受容器反射中枢の皮質血流量増加機能に副交感神経中枢が関わっているかを今後の研究課題としたい.1.本年度の研究目的は,脳血管に分布する副交感神経系の中枢(大錘体神経細胞群)の機能を支配する上位中枢領域を調べることである.そのような候補として,動脈圧受容器情報を処理する循環中枢,および侵害刺激情報を処理する中脳中心灰白質の2者を考え,まず後者について検討した.2.中心灰白質の尾側上半部は脳血管拡張作用が最も強力で,NMDA微量注入(1mM,100nl)によって大脳皮質脳血流量は平均100%増加し,皮質酸素消費率(皮質神経活動性を表す)は52%増加した.3.誘発される皮質血流量増加がもっぱら皮質神経活動性の亢進に基づくことがわかっている急性寒冷刺激の結果と比較したところ,中心灰白質の皮質血流量増加機能の約50%が代謝性脳血流量増加機序(皮質神経活動状態亢進に連動して作動する),残りの約50%が非代謝性機序に基づいていることがわかった.4.副交感神経は皮質神経活動の変化なしに(非代謝性に)脳血流量を増加させることがわかっているので,中心灰白質は副交感神経中枢を支配し,非代謝性の脳血流量増加成分を誘発すると考えた.5.ところが中心灰白質の脳血流量増加は節遮断剤に抵抗性で,中枢性ムスカリン受容体阻害剤で完全に遮断された.

これは副交感神経中枢の脳血流量増加の特徴とはまさに反対であるので,副交感神経中枢は中心灰白質によっては支配されていないことがわかった.従って動脈圧受容器反射にかかわる循環中枢によって支配されている可能性が強まったので,この観点で今後の研究をすすめる.1.本年度の研究目的は,脳血管に分布する顔面神経副交感神経成分のの中枢(上唾液核の大錘体神経細胞群)の機能を支配する上位中枢領域を調べることである。そのような候補として,動脈圧受容器情報を処理する循環中枢,および侵害刺激情報を処理する中脳中心灰白質の2者を考え,まず後者について,麻酔,人工呼吸,頸髄切断下のラットについて検討した.2.中心灰白質の外側部尾側1/3は皮質血管拡張作用が最も強力で,興奮性アミノ酸NMDA微量注入(1mM,100nl)によって大脳皮質血流量は平均100%増加(n=30)し,皮質酸素消費率(皮質神経活動性を表す)は(52%,n=30)増加させることが分かった.誘発される皮質血流量増加がもっぱら皮質神経活動性の亢進に基づくことがわかっている急性寒冷刺激の結果(n=27)と比較したところ,中心灰白質の皮質血流量増加機能の約50%が代謝性皮質血流量増加機序(皮質神経活動状態亢進に連動し作動する),残りの約50%が非代謝性機序に基づいていることがわかった.4.副交感神経は皮質神経活動の変化なしに(非代謝性に)皮質血流量を増加させることがわかっているので,中心灰白質は副交感神経中枢を支配し,非代謝性の皮質血流量増加成分を誘発すると考えた.5.ところが中心灰白質の皮質血流量増加は節遮断剤ペントリニウム静脈投与に完璧に抵抗性で(n=5),中枢性ムスカリン受容体阻害剤(スコポラミン)で完全に遮断された(n=5).これは副交感神経中枢の皮質血流量増加の特徴(1993年に中井らが確立)とはまさに反対であるので,副交感神経中枢は中心灰白質によっては支配されていないことがわかった.6.一方,中心灰白質の皮質血流量と酸素代謝率増加はスコポラミン皮質局所投与(n=30),およびマイネルト核を興奮性アミノ酸AMPA微量注入によって破壊すると完全に消失した(n=48).この結果から中心灰白質の持つ皮質血流量増加機能はほぼ全てがマイネルト核コリン作動性皮質投射によって中継されていることが分かった.7.動脈圧受容器反射にかかわる循環中枢である延髄孤束核および延髄膜外側野尾側部の抑制は皮質血流量を増加させることが,中井らによって1990-1992年に確立しているので,この血流量増加に副交感神経中枢が関わっているかを今後の研究課題としたい.
植物の抗重力反応機構の解明：細胞形態の制御におけるアクチン繊維の役割

アズキならびにシロイヌナズナ芽ばえを過重力環境下で生育させると、重力が大きくなるにつれて、茎細胞の長軸の長さが減少し、短軸の長さが増加した。両芽ばえのアクチン繊維の動態を解析したところ、過重力環境下では、細胞内に放射状に広がるアクチン繊維の角度が1 g対照とは異なっていた。また、太いアクチン繊維を持つ細胞の割合が過重力処理により増加した。さらに、アクチン繊維を破壊した芽ばえでは、過重力による細胞形態の変化が小さくなった。以上のことから、アクチン繊維の動態変化が、重力による茎細胞の形態制御に関与していると考えられる。植物が重力に対抗できる体を構築する「抗重力反応」におけるアクチン繊維の役割を解明するために、平成25年度は、遠心過重力環境で生育させたアズキならびにシロイヌナズナ芽生えの1)細胞形態、2)アクチン繊維の動態、3)アクチンレベルの解析を行った。過重力環境下で生育させた芽ばえの茎表皮細胞の長軸ならびに短軸の長さを測定したところ、重力の大きさが大きくなるにつれて、長軸の長さは減少し、短軸の長さは増加した。すなわち、重力の大きさが大きくなるにつれて、茎細胞は太く短くなった。上記条件の芽ばえを用いて、アクチン繊維を蛍光ファロイジンにより染色し、蛍光顕微鏡を用いて観察した。1 g環境下では、アクチン繊維は核から放射状に伸びていた。過重力環境下でも、アクチン繊維は、核から放射状に伸びているものの、細胞長軸に平行な方向ものが多く見られた。また、細胞長軸に平行なアクチン繊維は、細胞上部で、より多く見られた。さらに、このようなアクチン繊維の動態の変化は、重力の大きさが大きくなるにつれて顕著になった。次に、アクチン遺伝子ファミリーの各メンバーの発現レベルをリアルタイムPCRを用いて解析した。その結果、多くのメンバーの発現は、過重力によって変化しなかった。しかし、過重力によって、発現が増加するものと減少するメンバーもあることがあきらかになった。以上のように、過重力により細胞形態が変化する際に、アクチン繊維の動態やアクチンレベルが変化する可能性が示された。現在、より詳細な解析を行っている。植物が重力に対抗できる体を構築する「抗重力反応」におけるアクチン繊維の役割を解明するために、平成26年度は、遠心過重力環境で生育させたアズキならびにシロイヌナズナ芽生えのアクチン繊維の動態の解析、ならびに、アクチン繊維と微小管を蛍光タンパク質で標識した組換え体の作出を行った。過重力環境下で生育させた芽ばえでは、重力の大きさが大きくなるにつれて、茎表皮細胞の長軸の長さは減少し、短軸の長さは増加した。また、アクチン繊維を蛍光ファロイジンにより染色し、蛍光顕微鏡を用いて観察したところ、重力の大きさが大きくなるにつれて、細胞長軸に平行な方向のアクチン繊維が多く見られるようになった。共焦点レーザー顕微鏡を用いて、より詳細にアクチン繊維の動態を観察したところ、核につながっているアクチン繊維の向きがより顕著に過重力によって変化していた。また、このようなアクチン繊維の変化は、細胞上部で、より多く見られた。以上のように、過重力により細胞形態が変化する際に、アクチン繊維の動態が変化することが示された。アクチン繊維の動態と表層微小管の配向の間に何らかの関係があるのか否かを解析するために、当初の予定では、アクチン繊維を蛍光ファロイジンで、また、表層微小管を抗チューブリン抗体を用いて可視化する予定であったが、より詳細に両細胞骨格の動態を解析するために、蛍光タンパク質で標識した組換え体の作出を行った。現在、数ラインの組換え体が得られており、今後、アクチン繊維の動態と表層微小管の配向の関係を解析する予定である。植物は表層微小管の配向を調節することにより、細胞形態を制御し、重力に対抗できる体を構築している。アクチン繊維は、微小管とともに植物細胞の形態を調節する細胞骨格として知られているが、「抗重力反応」における役割は全く不明である。そこで、本研究では、抗重力反応におけるアクチン繊維の役割の解明を目指した。遠心過重力環境下で生育させたアズキならびにシロイヌナズナ芽ばえの茎表皮細胞の長軸ならびに短軸の長さを測定したところ、上部の細胞では、重力の大きさが大きくなるにつれて、長軸の長さは減少し、短軸の長さは、増加した。アクチン繊維を蛍光ファロイジンにより染色し、アクチン繊維の動態を解析したところ、重力環境にかかわらず、上部の成長中の細胞においては放射状に分布する繊維が多かったが、放射状に分布する繊維を持つ細胞の割合は下部に向かって低下した。また、下部に向かって、繊維の密度が低下し、太さが増加した。過重力環境下では、放射状に広がる繊維の角度が1 gのものとは異なっていた。また、過重力により太い繊維の数が増加した。同様の傾向は、赤色蛍光タンパク質でアクチン繊維を可視化した形質転換シロイヌナズナでも見られた。メカノレセプターの阻害剤で処理をした芽ばえでは、過重力によるアクチン繊維の動態変化は見られなかった。次に、アクチン繊維の動態と表層微小管の配向の間に何らかの関係があるのか否かを解析した。

その結果、過重力により表層微小管の配向が大きく変化する部位でも、アクチン繊維の動態変化は見られたが、表層微小管の配向変化があまり見られない部位でも、アクチン繊維の動態変化が同様に見られた。アクチン繊維と表層微小管との相互作用に関しては、さらなる検証が必要である。以上のことから、アクチン繊維は、抗重力反応に何らかの役割を担っている可能性が示された。アズキならびにシロイヌナズナ芽ばえを過重力環境下で生育させると、重力が大きくなるにつれて、茎細胞の長軸の長さが減少し、短軸の長さが増加した。両芽ばえのアクチン繊維の動態を解析したところ、過重力環境下では、細胞内に放射状に広がるアクチン繊維の角度が1 g対照とは異なっていた。また、太いアクチン繊維を持つ細胞の割合が過重力処理により増加した。さらに、アクチン繊維を破壊した芽ばえでは、過重力による細胞形態の変化が小さくなった。以上のことから、アクチン繊維の動態変化が、重力による茎細胞の形態制御に関与していると考えられる。当初、予定していなかった組換え体の作製を行ったため、刺激受容機構の解析は、平成26年度には行わなかったが、計画は問題なく進行している。宇宙植物学より詳細な解析を行うため、アクチン繊維と表層微小管を蛍光タンパク質によって可視化した組換え体を作出しており、それらを用いて、アクチン繊維の動態と表層微小管の配向の間に何らかの関係があるのか否かを解析する。また、同組換え体を用いて、刺激受容機構の解析を行う。より、詳細な解析が必要なため、平成26年度もアクチン繊維の動態やアクチンレベルの解析を継続して行うが、計画は問題なく進行している。平成25年度に引き続き、アクチン繊維の動態やアクチンレベルの解析を行う。動態の解析に関しては、現在までは、蛍光顕微鏡を用いていたが、より詳細な解析が必要となったため、新たに導入された共焦点レーザー顕微鏡を用いて解析を行う。また、平成26年度は、アクチン繊維の動態の変化に表層微小管やメカノレセプターが関与しているのかもあわせて解析する。蛍光顕微鏡を用いて、アクチン繊維の動態の解析を解析していたが、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、より詳細に解析する必要があることが、平成25年度の研究によりあきらかとなった。平成25年度末に、共焦点レーザー顕微鏡の導入が決まったため、蛍光顕微鏡による解析を一時的に中断したため、蛍光ファロイジンなどの観察試薬を購入しなかった。そのため、次年度使用額が生じた。平成26年度に、共焦点レーザー顕微鏡を用いた詳細な動態解析を行うために、蛍光ファロイジンなどの観察試薬を購入するので、問題なく全額の執行を行うことができる。
異種二核金属相乗系における酸素活性化反応

酸素活性化を経由して酸素還元を触媒する末端酸化酵素(チトクロムc酸化酵素)活性点に存在する、鉄-銅異核二核錯体をモチーフとして新たな酸素活性化を伴う反応の開発を行った。1.銅-鉄錯体共有結合型錯体における、銅配位子の窒素三座対窒素四座配位子の効果:窒素三座配位子と四座配位子を鉄ポルフィリンに共有結合により固定した異核二核錯体を合成し、その還元体と酸素との反応を行った。その結果、二種のN3配位子[トリス(2-ピリジル)メチル基(tpm)およびビス(2-ピリジルエチルアミノ)基(bpea)]結合鉄ポルフィリンはじれも、μ-η^2:η^2型のside-on型のペルオキソ架橋体を生成した。これは従来用いてきた窒素四座配位子がμ-η^2:η^1型のペルオキソ架橋体を生成することと大きく異なり、銅イオン側の窒素配位数を変えることにより、ペルオキソ体の構造を変化させることが実証された。2.銅-鉄錯体非共有結合型錯体を用いるペルオキソ錯体の生成:鉄(II)ポルフィリン側の構造を適切にすることにより酸素と反応後対応するスーパーオキソ錯体[PFe^<III>-(O_2)]とした後、[Cu^I(tpm)]^+を加えることにより、共有結合型錯体と同様のμ-η^2:η^2型錯体の生成に成功した。3.Tyr等価体交差縮合イミダゾールを有する窒素三座配位銅錯体結合鉄ポルフィリンの酸素との反応:既に類似の窒素四座配位銅錯体結合鉄ポルフィリンにおいて、Tyr等価体の結合が酸素との反応に及ぼす影響として、強いプロトン供与体として水素結合によるスーパーオキシ錯体の安定化を明らかにしている。新たに類似の構造を持ち、窒素三座配位銅錯体を共有結合した二核錯体に対して酸素の反応を解析し、新たな銅イオン側にside-on型の結合をしたμ-η^1:η^2型ペルオキソ体の生成の可能性を示唆した。
敗血症におけるアドレノメデュリンの免疫機構への関与

敗血症患者の血中AM濃度は健常人の数十倍に上り、重症度や予後と相関する可能性が報告されている。AMは強い降圧活性を持つために、敗血症における病態生理的意義は、循環調節の機能を中心に研究が進められてきた。しかし、AMは、生体内で広く産生され、生理作用も多様であることから、申請者はAMの敗血症での病態形成に関する詳細な検討が必要であると考え、以下のように研究を進めてきた。敗血症性ショックモデル(LPS2mg/head、腹腔内投与、bolus)について、主要動静脈および各臓器におけるAMの遺伝子発現レベルの変化を検討し、中でも、正常個体ではAM mRNAがごく微量であった胸腺での発現増加は著しく、心臓や主要血管などの従来AMとの関係が注目されてきた循環器系臓器に比較して、十数倍高い増加率を示すことが明らかになった。胸腺でのAM著増の意義を検討するため、イヌに加えて免疫系の研究に多用されるマウス胸腺における細胞レベルの検討を計画し、これに先だって、マウス胸腺においても、LPS投与によってAM遺伝子の増加が認められることを確認した。次に、LPS投与によって、AM遺伝子増加が胸腺の支持細胞群において起きることを明らかにし、現在さらに分画を進めている。またAMが、胸腺細胞に作用することを、マウス胸腺から胸腺細胞を分離、初代培養し、AMによる細胞内cAMPの増加から確認した。AMは、血小板のcyclic AMP(cAMP)の増加活性を指標に発見されたペプチドであり、AMの多くの生理作用は、細胞内cAMPの増加を介している。さらに、マウスにおけるAM受容体の構成蛋白物質の遺伝子配列を決定し、胸腺での受容体サブタイプが敗血症の病態によってスイッチする可能性を現在検討中である。アドレノメデュリン(AM)の敗血症における免疫病態生理学的関与について以下の点から検討した。1)胸腺細胞増殖に対するAMの影響AMは、マウス胸腺細胞の[^3H]-thymidineの取り込みを阻害したことから、増殖抑制作用を持つ可能性が示唆された。引き続き分化に対する影響を検討する。2)受容体の発現解析敗血症患者の血中AM濃度は健常人の数十倍に上り、重症度や予後と相関する可能性が報告されている。敗血症性ショックモデル(LPS 2mg/head、腹腔内投与、bolus)について、主要動静脈および各臓器におけるAMの遺伝子発現レベルの変化を検討し、中でも、正常個体ではAM mRNAがごく微量であった胸腺での発現増加は著しく、心臓や主要血管などの従来AMとの関係が注目されてきた循環器系臓器に比較して、十数倍高い増加率を示すことが明らかになった。

AMは、血小板のcyclic AMP(cAMP)の増加活性を指標に発見されたペプチドであり、AMの多くの生理作用は、細胞内cAMPの増加を介している。さらに、マウスにおけるAM受容体の構成蛋白物質の遺伝子配列を決定し、胸腺での受容体サブタイプが敗血症の病態によってスイッチする可能性を現在検討中である。
イオンチャネル型受容体のクローニング:ヒトゲノムデータベースを基盤にした方法の開発

セロトニン作動性イオンチャネルに類似した新規イオンチャネル型受容体(5HT3-Like2)をヒト17番染色体上に同定し、ヒト脳cDNA Libraryからクローニングを行った。その結果、9つのエクソンからなる完全なタンパクをコードするものの他にスプライシングにより、いずれも途中でin-frame stop codonの発生する、エクソン7の一部が欠失したもの及びエクソン2と3が欠失した分子種も発現していることが明かとなった。この5HT3-Like2 cDNAを培養細胞に発現させセロトニンでの作用を電気生理学的に調べたところ、この受容体はセロトニンには全く反応せず、当該受容体のリガンドはこれまで知られていない伝達物質ではないかと示唆された。当該受容体の組織発現をみるためにノーザンブロッティングを実施したが検出出来ず、当該受容体mRNAの発現量が低いものと考えられた。リガンド結合に関与すると考えられるアミノ末端細胞外領域の一部から抗ペプチドウサギ抗体を作成し、ヒト脳組織での免疫組織化学を行ったところ、海馬CA3領域の錐体細胞を特異的に染色する抗体を得ることが出来た。海馬において発現が認められたことから、当該受容体が記憶・学習機能と関係することが示唆された。当該受容体のマウス、ラットホモログを得るためにゲノム配列を解析したところ、当該受容体の前後に位置する遺伝子(ガラニン受容体、KIAA1067)は高度に保存されていたものの、当該受容体がコードされている領域においては塩基配列の保存性が低く、齧歯類においては発現していないものと考えられ、当該受容体がヒトにおいてのみ発現する機能的にも非常に興味深い遺伝子であると思われる。セロトニン作動性イオンチャネル型受容体には、現在までのところ5HT3A、3Bの2つの遺伝子が知られている。しかし他のイオンチャネル型受容体(グルタミン酸、アセチルコリン)とくらべ、ファミリー内の遺伝子数が少なく、未だ同定されていない遺伝子の存在が予想された。そこで5HT3Aのアミノ酸配列からヒトゲノム配列データベースを検索した結果、細胞膜4回貫通型のイオンチャネル型受容体と推定される遺伝子を第17番染色体上に見つけることができた。この遺伝子は、9つのエクソンからなり、5HT3A遺伝子のエクソン構造を高度に保存していた。また、この新規受容体タンパクと5HT3A、3B受容体との類似点として、(1)アミノ末端にシグナルペプチド配列を有する、(2)ジスルフィド結合するシステイン残基の位置が保存されている、(3)第2膜貫通領域にみられるチャネルゲート部分の極性アミノ酸残基が保存されている、の3点が指摘できる。しかしながら、タンパク全体として5HT3Aとの間にたかだか24%のホモロジーしか示さないことから、リガンド未知のイオンチャネル型オーファン受容体と考えられる。現在、当該遺伝子の完全長cDNAのクローニング、発現分布解析のための特異抗体の作製等を遂行中である。今後この受容体に対する特異リガンドの同定ならびにチャネル特性の解析を通して、当該イオンチャネル型受容体の生理機能の解明を行っていく。
改良型プロテオーム解析を用いた、乳癌ホルモン耐性機序の解明

乳癌のホルモン療法の耐性獲得機序解明のために、前実験としてホルモン剤であるタモキシフェンの耐性乳癌細胞株を樹立している。このタモキシフェン耐性乳癌細胞株において発現の増強しているタンパク質の同定をおこなった。その結果、1つの候補タンパク質としてStathminというタンパク質が同定された。このタンパク質は有糸細胞分裂の時に重要な役割をする微小管関連タンパク質と言われており、病状の進行とも連結しているとの報告もある。今後は、このタンパク質の機能解析を中心にしつつ予定通りの研究期間内で結果を出すためにも遺伝子を用いた研究(micro RNAの網羅的解析)を行うことで目標としている乳癌ホルモン耐性の機序解明をしていきたい。タモキシフェン耐性乳癌細胞株からタンパク質を同定するために必要な質量分析器(大学内の設備)の機器の不具合のためしばらくの間タンパク質の同定が行えなかったため。機器の不具合が直り次第プロテオーム解析も継続するが、一つの候補タンパク質(Stathmin)は同定されており方針をmicroRNAの網羅的解析に変更することで、予定期間のスケジュールで最終目標である乳癌のホルモン療法耐性獲得機序の解明に繋げたい。途中で質量分析器の不具合が生じたため、タンパク質の同定作業が中断しており2次元電気泳動と質量分析に使う予定であった試料を購入していないため。また現時点で候補タンパク質が1つしか同定されず、その機能解析のために必要であるsiRNAもほとんど購入していないため。次年度は、機器の不具合が直り次第、2次元電気泳動と質量分析に必要な試料の購入費用に充てる予定である。
メカニカルアロイング法による耐熱型Ni_3Al基サ-メットの開発

従来のNi-TiC系サ-メットでは対応できないような特に高温領域で使用される耐熱性サ-メットの開発を目指して、本研究ではNi_3AlをマトリックスとしたTiC粒子分散型の複合合金をメカニカルアロイング法により製造し、その製造プロセス、組織、機械的性質などについて調べてきている。平成6年度は5年度に引き続いて、特に応用面での高温変形特性、耐酸化特性などについて詳細に調べた。得られた結果の概要を以下に示す。1.MA処理により平均粒径5μm程度の微細粒子が得られた。2.ホットプレス法により作成した焼結体はNi固溶体相が若干共存するものの、主にNi_3Alをマトリックスとし、TiC相が均一分散する微細組織であった。3.焼結体の硬さはTiCの体積率の増加と共に増大した。5.歪速度感受性指数(m値)はNi_3Alで0.4の値となり超塑性変形が示唆された。しかし、TiCを含む試料はm値が0.1程度と著しく小さいことが明らかとなった。6.Ni_3Alの耐酸化特性は優れているが、TiC量が増すと共に酸化増量が増加した。生成した酸化物はNi_3AlではAl_2O_3のみであったが、TiCを含むものはTiO_2がAl_2O_3と共に生成した。Ni_3Al(gamma′)は高温で強度が常温でのそれに比べて数倍の大きさとなるいわゆる強度の正の温度依存性を示すと供に、耐酸化性も良好である。このような優れた高温特性を有するNi_3Al金属間化合物を結合相としTiCなどの高硬度セラミックスを分散複合させた合金は、耐熱性サーメットとして実用化できる可能性が高い。本年度においては、Ni_3Alをマトリックスとした新型の耐熱性サーメットの開発を目指して、研究計画に基き研究を行い、以下のような成果を得た。1.『サーメットに対する合金設計法の確立』状態図など基礎データの蓄積を行った結果、マトリックスとなるNi_3Al相について、ボロン添加による常温延性の改善効果を高めるために化学量論組成から僅かにNi-richな組成に設定を行った。また、含有させるTiC炭化物の体積率を0,20,40,60および80%となるように決定した。サーメット作製上のプロセスはボールミルを用いたメカニカルアロイング法とホットプレス法を組み合わせることにした。2.『MA法による製造と熱処理』MA過程を調べるため、プロセス時間に対するAl粒子の粒径変化を調べた。その結果、200hrのMA処理で平衡状態に達することが明らかとなった。得られたMA粉末をホットプレスにて焼結を行った。焼結体は比較的ポアの多い材料となったが、マトリックスはNi_3Alが主体であり、均一にTiC粒子が分散した複合組織をなしていることが見いだされた。3.『機械的特性・耐酸化特性の調査』常温から高温まで機械的特性を圧縮試験により評価を行った結果、TiCの体積率が高いものほど高温での強度が高いことが明らかとなった。2.ホットプレス法により作成した焼結耐はNi固溶体相が若干共存するものの、主にNi_3Alをマトリックスとし、TiC相が均一分散する微細組織であった。4.040vol%TiC材は全温度域で塑性変形が認められたが、60vol%TiCを含むものは600Kより低い温度で脆性的に破壊した。

5.歪速度感受性指数(m値)はNi_3Alで0.4の値となり超塑性変形が示唆された。しかし、TiCを含む試料はm値が0.1程度と著しく小さいことが明らかとなった。6.Ni_3Alの耐酸化特性は優れているが、TiC量が増すと共に酸化増量が増加した。生成した酸化物はNi_3AlではAl_2O_3のみであったが、TiCを含むものはTiO_2がAl_2O_3と共に生成した。
ポリマーゲル線量計を用いた高精度放射線治療線量分布検証システムの開発

1.光学CTスキャナーの設置:ポリマーゲル線量分布解析の新たな手法として光学CTスキャナーを設置した。本スキャナーでは、ダイオードレーザーを用いた高速スキャンが可能である。従来の病院内MRIを使用する方法では、画像化に3-6時間の長時間を要すること、また、通常業務終了後の使用となることなど、多くの制約があったが、本スキャナーでは30分程度で広範囲の撮像、画像化が可能となり、またポリマーゲル線量分布解析専用機であるため、時間の自由度が著明に改善した。また、MRIでは、毎回の磁場の変化や、長時間の撮像中のゲル内温度変化による影響があり、画像の質や絶対線量評価をする上で不確定な要素があったが、本スキャナーでは放射線照射前のprescan画像と照射後の画像を利用することにより、線量分布解析と同時に絶対線量での評価が可能となった。2.光学CTスキャナーの調整:本スキャナーでの最適な画像取得のため、レーザー射出角度、揺動ミラーの位置設定、フレネルレンズの調整、タンク内の溶液濃度の調節、光拡散器およびダイオード検知器の位置調整を行った。3.画像解析システムの構築:MRIにて取得した画像の解析ソフトを当院での撮像条件に適合するよう改変、調整した。また、光学CTスキャナーにて取得した画像の解析システムを構築した。本システムにより、MRI、光学CT、X線フィルムなど異なる画像解析法の比較検討が可能な環境を作った。4.現在、ポリマーゲル線量計に対して、電子線による照射を行い、ゲル内に生じた変化をMRIと光学CTにて撮像し、両者の比較を行っている。●光学CTスキャナーの導入、設置、調整に予想外に長期間を要したため、研究計画が6カ月程度遅延している状態である。現在、放射線照射後のゲル内の変化の画像化および各撮像モダリティーの比較、検討を施行中であり、追って結果を報告する予定である。1.新ファントムの作成:本研究前に作成していたゲル用ファントムに改良を加えた新ファントムを作成した。本ファントムはアクリル製、直径10cm高さ15.8cm、蓋を大口径ねじ式とし、注入用・エア抜き用の小口径蓋も作成した。本ファントム作成により、可能な限りエアを排出したゲルの注入が可能となり、また、ゲルの排出が容易となり、操作がより簡便、操作にかかる時間短縮が可能となった。2.強度変調放射線治療の適応拡大と強度変調アーク照射、画像誘導放射線治療の治療実施に向けての取り組みを行った。これまで前立腺癌のみを対象としていたが、頭頚部癌、脳腫瘍、頚部食道癌、胸膜中皮腫への強度変調放射線治療の適応拡大を行った。また、新規高精度治療として強度変調アーク放射線治療の治療計画シミュレーションおよびフィルム法、イオンチェンバーでの線量検証、線量分布検証を行い、良好な検証結果が得られた。この結果をもって臨床例に治療を開始した。3.3テスラMRIによるポリマーゲル線量分布解析:1.5テスラMRIと3テスラMRIとの比較により、3テスラMRIにおける良好なS/N比、ノイズ低減が得られた。続いて3テスラMRIにおいて2TEの画像およびmultiTEの画像比較を行い、後者での画質の向上をみた。4.光学CT撮像環境整備:現在、ポリマーゲルの照射によるゲル内変化解析のため光学CT撮像環境の整備を行っている。本CTによる線量分布解析は次年度研究により解明する予定である。
ライフサイクルを考慮した材料・プロセス設計システムの開発

ポリマー材料を設計し、製造する場合を例として、材料設計、プロセス設計、プロセス管理の各段階のアクティビティをIDEF0で表現する作業を行った。ビジネスプロセスをアクティビティモデルで表現するための国際規格であるIDEF0では、アクティビティへの入力、出力と、その作業に必要なメカニズム、制約を図表現で明確にできる特徴がある。材料の需要家からの要求仕様を入力として、経営、環境、法規といった制約のなかで、目的の材料を設計し、材料製造のための触媒を設計し、製造プロセスを設計し、プラントを建設、運転、管理する一連のビジネスプロセスを解析することにより、各段階におけるアクティビティ間の物質と情報の流れと各アクティビティからみたときのへの入力、出力、制約条件、必要な資源が明らかとなった。特に計算機支援環境でこれらの設計作業を行う場合に必要な資源としてのシミュレーションツールの種類を明確にすることによって、設計システムに要求される仕様が明らかになった。ライフサイクル情報を得るために、ポリマー材料を例として、原料から生産・廃棄・リサイクルをモデル化し、環境影響を指標として評価するシステムの開発を並行して進めており、例えばライフサイクルにおける二酸化炭素排出量を物質のリサイクルを含めて評価することが可能になっている。このような環境影響を含めたライフサイクル情報を、材料設計、プロセス設計に取り込むための情報構造も明らかとなった。
頭部伝達関数の時空間周波数分析

立体音響システムで利用される頭部伝達関数について,計測したインパルス応答に対し時空間周波数解析を用いた解析と,残響除去手法の検討を行った。解析結果から,頭部伝達関数に由来する成分は特定の三角形領域に現れ,拡散性雑音に由来する成分は時空間周波数領域にも現れることを確認した。また,この結果を利用し,頭部伝達関数と対応する時空間周波数領域以外の領域の成分を抑圧する雑音抑圧手法を提案し,効果を検証した。立体音響システムで利用される頭部伝達関数の計測において,計測環境の背景雑音や測定機器による熱雑音の影響が計測された頭部伝達関数に与える影響を,時空間周波数解析による調査を行い,計測後にこれら雑音の低減・除去を行う手法の検討を行った。本年度得られた成果は,次の2点である。1)測定データの定式化とその時空間周波数表現の解釈,2)雑音が含まれる測定データからの信号回復手法の検討,である。定式化においては,背景雑音や機器の熱雑音をガウス性雑音として仮定し,頭部伝達関数に由来する成分と,雑音に由来する成分が時空間周波数領域のどの領域に現れるのか確認した。信号回復手法においては,定式化の結果をもとにした雑音抑圧手法の検討を行った。提案手法においては,頭部を球と仮定することで,頭部伝達関数に由来する成分が現れる時空間周波数領域を決定し,その他の領域について雑音を抑圧する処理を行った。無響室で計測された頭部伝達関数に信号対雑音比を変化させて雑音を重畳し,雑音抑圧実験を行うことで提案手法の有効性を評価した。実験の結果,インパルス応答計測における,従来の代表的な信号対雑音比改善手法である同期加算法では,複数回の計測が必要であったが,この手法を用いることで,単一のインパルス応答の計測で信号対雑音比の改善を行うことが可能であることを確認した。信号対雑音比を向上させるための手法の改良や,家庭環境を想定したような実環境での計測結果に対する提案手法の評価が今後の課題となる。本年度得られた成果は,高残響下で計測された頭部伝達関数が,低残響下で計測された頭部伝達関数へ近づけることが可能であることを示したことである。これまでに得られた成果として,頭部伝達関数に由来する成分は特定の領域(三角形の領域)に現れ,その他の残響や熱雑音に由来する成分は時空間周波数領域に広く現れることが確認されている。この事実を利用し,頭部伝達関数と対応する時空間周波数領域以外の領域の成分を抑圧する雑音抑圧手法を提案し,その効果を検証した。高残響下(約460ms)で計測された頭部伝達関数に対し提案手法を適用したところ,低残響下(約150ms)で計測された頭部伝達関数に近づくことを確認した。これにより,従来,頭部伝達関数の測定には無響室や低残響室といった特殊な音響環境が必要であったが,オフィスや家庭環境における計測の可能性を示すことができた。しかし,提案手法による効果の程度はわずかであったことから,フィルタ設計における雑音領域の推定法の改良や,雑音そのものの時空間周波数特性の解析が必要であると考える。また,時空間周波数解析において現れる頭部伝達関数が頭部や耳介の大きさなど身体的特徴量とどのような関係があるか,水平面上だけでなく上下方向への拡張といった課題を今後解決する必要がある。
原発性胆汁性肝硬変の発症および病態形成に関与する自然免疫と獲得免疫の解析

生体肝移植時の摘出肝より樹立した胆管上皮細胞株においてCD40、HLA DRの発現はTLRリガンド3刺激で亢進した。またプロテインアレイでサイトカイン、ケモカインの産生を確認した結果、GCP-2、ENA-78、GRO-a、IL-8の産生を自発的に認め、TLRリガンド3で刺激した場合でのみRANTES、MIP-1a、MIP-1b、IP-10の産生亢進を認めた。次に肝臓浸潤リンパ球と自己胆管上皮細胞株を共培養後、胆管上皮細胞株の細胞表面マーカーやサイトカイン、ケモカインの産生を再度検討した。その結果PBCでは対照と比較して有意にCD40、HLA DRの発現亢進を認め、TLRリガンド3で刺激した場合のRANTES、MIP-1a、MIP-1b、IP-10の産生亢進を認めた。次にIL-2刺激を加えた単核球が自己胆管上皮細胞を標的細胞とした場合に細胞傷害活性を持つことを明らかとした。さらにこの細胞傷害活性が、IL-2に代えて、特定の2つのTLRリガンドを組みあわせた刺激でも代替可能であった。IL-2刺激を加えた末梢単核球分画のうち、イムノビーズでセルソーテイングを行いCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞、NK細胞に分けて検討した結果、CD4陽性T細胞分画には傷害活性がないことが明らかとなった。生体肝移植時の摘出肝よりこれまで当研究室で樹立した胆管上皮細胞株(PBC株、対照株)においてCD40、HLADRの発現はTLRリガンド3の刺激で亢進、TLRリガンド2,4,5の刺激では変化なかった。またリガンド刺激前後でPBCと対照においても有意差を認めなかった。次に胆管上皮細胞株1株を例にとりプロテインアレイでTLRリガンド刺激前後でのサイトカイン、ケモカインの産生を確認した結果、GCP-2、ENA-78、GRO-a、IL-8の産生を刺激前から認め、TLRリガンド3で激した場合でのみRANTES、MIP-1a、MTP-1b、IP-10の産生亢進を認めた。次に上記憶常的に産生されるケモカイン4種とリガンド刺激で産生されるもの4種についてPBCと対照で差をみとめるかELISAで検討したが有意差を認めなかった。以上よりPBCでの標的細胞である短観上皮細胞はTLRリガンド3刺激に感受性はあるもののPBCで特に有意に動く細胞表面マーカーやサイトカイン、ケモカインは認めなかった。次に胆管上皮細胞株を樹立する際に生体肝移植時の摘出肝より同時に採取し凍結保存していた肝臓浸潤リンパ球と同一症例より樹立した胆管上皮細胞株を共培養後、胆管上皮細胞株の細胞表面マーカーやサイトカイン、ケモカインの変生を再度検討した。さらにはこれらのケモカインを用いて肝臓浸潤リンパ球の遊走能を検討した結果、PBCでは対照と比較して有意に遊走能が先進していた。以上の結果より、胆管上皮細胞はPBCの場合、自己リンパ球から刺激をうけてより標的細胞としての特性を獲得し、かつ攻撃細胞を引き寄せる働きを持つことが明らかとなった。原発性胆汁性肝硬変(PBC)の発症病態に関与する自然免疫と獲得免疫を解析した。検体は全て生体肝移植の際の摘出肝臓を用いた。(1)IL-2刺激を加えた単核球が自己胆管上皮細胞を標的細胞とした場合に細胞傷害活性を持つことを明らかとした。細胞傷害活性は通常のCrリリースアッセイで確認した。このときの細胞傷害活性は、自己反応性CD4陽性

T細胞による自己抗原(抗ミトコンドリア抗体の対応抗原であるピルビン酸脱水素酵素E2コンポーネントを構成するペプチド抗原)をパルスした胆管上皮細胞に対する細胞傷害活性と同等であった。(2)さらにこの細胞傷害活性が、IL-2に代えてTLRリガンド(TLR2リガンド(LTA)、TLR3リガンド(poly I:C)、TLR4リガンド(LPS)、TLR5リガンド(Flagellin)、TLR7リガンド(R848)、TLR9リガンド(CpGs))の刺激で代替できるかを検討した。その結果単独で細胞傷害活性を認めたTLRリガンドはなかったが、特定の2つのリガンドを組みあわせて刺激を行っても細胞傷害活性を認めた。他のリガンドの組み合わせでは細胞傷害活性は認めなかった(3)IL-2刺激を加えた末梢単核球分画のうち、イムノビーズでセルソーテイングを行いCD4陽性T細胞、CD8陽性T細胞、NK細胞に分けて検討した結果、CD4陽性T細胞分画には傷害活性がないことが明らかとなった。
ヨード造影剤に替わるナノテクノロジーを応用した新しいX線診断用造影剤の開発

現在X線診断用造影剤として使用されている非イオン性ヨード造影剤は、様々な副作用があり、特に喘息の既往がある患者への使用は原則禁忌とされている。近年、急速に普及している多検出器CTでは、造影剤を急速に注入して血管の3次元構築など、造影剤を使用して有用な情報を得る検査法が多数、発表されているが、リスク患者では造影剤を使用できないためにこの進歩を享受できない。昨年度、我々は、ヨードよりも原子番号が大きい金属を内包させた金属内包フラーレンを水溶化して、これに代わりうる造影剤にならないか検討した。内包させる元素はランタノイド系のDy,Er,Eu,Gd,Luなどである。Luに関しては、2個内包させたフラーレンも検討した。金属内包フラーレンに水酸基を約40個付加して水溶化させた。これを常温で析出してくるまで溶解させた少量の溶液をCTにて撮影し、吸収値を評価した。結果は20120HU程度であり、造影剤として使用するのには全く不十分な結果となった。これは40個も水酸基を付加したにも関わらず、溶解度が非常に低いためである。フラーレンの直径は1nmであるが、やはり分子径が大きいために濃縮できないと考えられた。フラーレンに内包させる金属原子数をさらに増やすことができればいいが、現在の技術では安定的に製造できない。よって、今後、ナノテクノロジーが発展し、分子デザインがさらに容易にできるようになれば、内包させる金属原子数をさらに増やすなどで金属内包フラーレンは有効なX線診断用造影剤になるかもしれないと考えられた。本年度は海外学会にてこの成果を発表した。さらに海外の学会雑誌へも投稿したが、採用され、現在はin pressの段階である。今回我々は、ヨードよりも原子番号が大きい金属を内包させた金属内包フラーレンを水溶化して、これに代わりうる造影剤にならないか検討した。内包させる元素はランタノイド系のDy, Er, Eu, Gd, Luなどである。よって、今後、ナノテクノロジーが発展し、分子デザインがさらに容易にできるようになれば、内包させる金属原子数をさらに増やすなどで金属内包フラーレンは有効なX線診断用造影剤になるかもしれない。
Notch-βペプチドを孤発性アルツハイマー病マーカーとして開発できるか

我々はNotch-1蛋白由来の新規ペプチド(Notch beta-peptide;N-beta)がgamma-secretaseメカニズムにより細胞外に分泌されることを明らかにした。プレセニリンの病原性突然変異体はA-betaのカルボキシル末端を延長する。言い換えると変異型プレセニリンはSite-4切断の正確さに同様の影響を及ぼす。したがって、プレセニリン変異体は2つの全く異なる基質(Notch/betaAPP)の同じような部位(S4/gamma40)での切断の正確さに向じような影響(切断をよりカルボキシル末端側へずらす)を示す。他のプレセニリン依存性蛋白分解の基質であるCD44でも膜内蛋白分解の結果A-beta/N-betaのようなA-beta-likeペプチドが分泌されることを考慮すると、A-beta-likeペプチドの分子種(長さ)・量はγセクレターゼ活性を反映していると考えられる。そこで、集積・蓄積しやすい性質を持つA-betaペプチドの代わりにN-betaなどのA-beta-likeペプチドを測定することで、γセクレターゼがA-betaをどれくらい産生しているか?、A-beta42の産生量は増加している?を推測できるのではないかと考えた。human型およびmouse型Noch-betaペプチドをA-beta抗体を作成するときのように試験管内で培養したあとウサギ等に免疫したがいずれの場合も抗体価が上昇しなかった。この原因を(1)種が近すぎるために免疫寛容が働いている、(2)Noch-betaはA-betaと異なり凝集しないためハプテン作用しか持たない、と考えた。様々な実験を繰り返し最終的にmouse型Notch-beta抗血清を得た。この抗体を用いて培養細胞から放出されるタグのついていない野生型Notch-betaを認識することに成功した。また、この野生型Notch-betaの質量分析解析の結果から、そのN-、C-末端を決定した。このことから、Notch-1はシグナル伝達の過程でPS/γ-secretaseによるdual-intramembranous cleavageによりNotch-1-beta peptideを放出していることが最終的に証明された。
転写因子IRF-3による抗原特異的メモリーT細胞維持の分子機構

平成18年度の研究結果をふまえ、平成19年度の研究では、IRF-3^<-/->マウスに認められる、メモリーCD8T細胞の維持障害メカニズムの解明を試みた。生体内におけるメモリーCD8T細胞プールの維持には、IL15が必須であることが知られている。そこで、平成18年度の研究同様、CFSE標識したメモリ一CD8T細胞を、野生型マウス、IRF-3^<-/->マウス及びIL15^<-/->マウスにそれぞれ同時に移入し、その40日後に各マウス間でその分裂パターンを比較した。その結果、これまでの結果同様、メモリーT細胞は野生型マウスの生体内では分裂を伴いながら長期間維持され、IRF-3^<-/->マウスでは細胞そのものが全く検出されなかった。他方、IL-15^<-/->マウスに移入されたメモリ一T細胞は、検出はされるものの、その分裂が著しく低下していた。このように、同一のメモリーCD8T細胞が、各々のマウスで異なる挙動を示すことから、IRF-3^<-/->マウスに認められるメモリーCD8T細胞の維持障害は、単にIL15の生産、機能障害などによるものではないと考えられた。その他の可能性として、本実験系のような養子移入実験では、非特異的な移入細胞の排除が懸念される。この点を確認するため、未処置野生型マウスの全脾細胞をIRF-3^<-/->マウスに移入し、移入細胞がレシピエントの生体内から消失するキネティクスを、末梢血中の移入細胞の割合を観察することで解析した。驚くべきことに、野生型マウス由来脾細胞は、野生型マウスに移入した場合に比べ、IRF-3^<-/->マウスでは速やかに血液中から消失した。この現象は、IRF-3^<-/->マウスの脾細胞を野生型マウスに移入しても同様に観察された。本研究に用いたIRF-3^<-/->マウスは、B6マウスへの退交配を完了しており、少なくともマウスのバックグラウンド(MHCハプロタイプ)の違いによるものではないと考えられるが、このような現象をもたらす詳細な要因は不明である。平成18年度の研究では、IRF-3^<-/->マウスの環境における長期生存型メモリーCD8T細胞の生成不全が、メモリー前駆細胞(下記)の誘導、あるいはメモリーCD8T細胞の維持のいずれの過程における異常によるものかについて検討した。具体的には、CD45.1コンジェニックマーカーを発現するナイーブOT-I細胞を野生型(WT)あるいは、IRF-3^<-/->ウス(1次レシピエント)に移入後、VV-OVAを接種する方法を用いた。ウイルス接種4日後に、移入したナイーブOT-I細胞は劇的に増殖しエフェクターT細胞(CTL)へと分化するが、これまでの報告から、その中の一部の細胞は長期生存型メモリー細胞へと分化するポテンシャルを持つメモリー前駆細胞であることが知られている。そこで、各々の1次レシピエントマウスにおいて誘導したエフェクターOT-I細胞がメモリー前駆細胞を含むかどうかを、ナイーブWTマウス(2次レシピエント)への養子移入実験において検討したところ、いずれのマウスにおいて誘導されたエフェクターOT-I細胞からも、確かに長期生存型メモリー細胞が分化していた。一方、メモリーCD8T細胞の維持過程にIRF3を発現する環境が必要であるかについては、WTマウスにおいて機能的に正常なメモリーOT-I細胞を誘導し(ウイルス接種後60日以上経過)、このメモリーOT-I細胞を含む脾細胞分画をCFSE標識後、WTマウス、あるいはIRF-3^<-/->マウス(2次レシピエント)に養子移入する方法で検討した。移入40日後、野生型マウスに移入したメモリーOT-I細胞では、数回の細胞分裂を確認したが、IRF-3^<-/->マウスでは移入メモリーOT-I細胞そのものが全く検出されなかった。以上の結果から、長期生存型メモリーCD8T細胞の生成において、メモリー細胞の維持過程にIRF3を発現する環境が必要であることが示された。

この点を確認するため、未処置野生型マウスの全脾細胞をIRF-3^<-/->マウスに移入し、移入細胞がレシピエントの生体内から消失するキネティクスを、末梢血中の移入細胞の割合を観察することで解析した。驚くべきことに、野生型マウス由来脾細胞は、野生型マウスに移入した場合に比べ、IRF-3^<-/->マウスでは速やかに血液中から消失した。この現象は、IRF-3^<-/->マウスの脾細胞を野生型マウスに移入しても同様に観察された。本研究に用いたIRF-3^<-/->マウスは、B6マウスへの退交配を完了しており、少なくともマウスのバックグラウンド(MHCハプロタイプ)の違いによるものではないと考えられるが、このような現象をもたらす詳細な要因は不明である。
「各教科等の学習に機能する読解力」育成カリキュラム及び授業実践モデルの開発

全国的な調査の結果から、子供たちの読解力に課題があることが明らかになっている。指定された箇所を読み取ることはできるが、様々な情報から目的に応じて必要な情報を見付けることなどができないことが指摘されている。この課題を解決するため、各教科の学習に機能する読解力を育成するカリキュラムと実践モデルの開発を行った。その結果、ベルリン市の取組を参考にしつつ、子供たちが今後の社会を生きるために必要な読解力を明らかにすること、その際、各教科等との連携を図ること、その能力を育成するための授業改善を進めること、などが重要であることが明らかになった。平成26年度においては,各教科の学習に機能する読解力育成に先行的に取り組むベルリンの教育課程であるProlesen及びLesecurriculumの特徴分析を行った。またベルリン市における実際の運用状況を把握するため,ベルリン・ブランデンブルグ州立学校・メディア研究所の担当研究員への聞き取り調査を実施した。その結果Lesecurriculumは,学校全体で取り組む読解力向上のためのカリキュラムであり,学校での読書奨励の取組を,3領域9項目にわたって構造化していることを明らかにした。具体的には,1授業での読書(ア)ドイツ語の授業で読む,(イ)ドイツ語以外の全教科で読む,2学校全体での読書(ア)読む文化への参加,(イ)保護者との連携,(ウ)学校図書館の活用,3協力体制づくり,(ア)読み聞かせボランティアとの協力,(イ)地域の方々との協力,(ウ)他地域の方々との協力,(エ)校外学習の場といった構造により,組織的かつ系統的に,各教科等において機能する読解力を育んでいることが分かった。こうした取組から,我が国の教育課程における読解力向上の推進に向けて,次のようなヒントを見出すことができる。1読解力育成カリキュラムという全体の枠組を明確にして取り組むこと。2その中核に,ドイツ語の授業改善があり,その重要な視点として,「各教科等の学習において機能する読解力」の育成があること。3上述のような読解力を育成するための授業実践モデルを多彩に開発・発信すること。また,この知見を我が国の教育課程に適合したモデルとして提案するために,実践家や教育行政担当者等からなるワーキンググループを組織して,モデル作成についての検討を,月1回継続的に行っている。平成26年度に引き続き、読解力育成カリキュラムと国語科「読むこと」授業実践モデル開発に向けて、ワーキンググループを開催し、検討を行った。特に平成26年度中の課題であった、情報活用能力を育む読むことの系統的な指導の在り方について、小学校低学年・中学年・高学年の発達の段階に応じた指導をどう重点化するかを検討した。情報活用能力の育成という課題に焦点化したのは、国立教育政策研究所が公表した、小学校学習指導要領実施状況調査結果を受けてのものである。この調査結果によれば、子供たちの実現状況として、どのような情報がどこに書かれているかを見付けることについてはおおむねできているものの、目的に応じて必要な情報が何かを特定し、その情報を見付けて活用することに課題が見られた。こうした能力は、まさに日常生活に機能する読解力であると言える。ワーキンググループによる実践的な知見を交えた検討の結果、平成26年度に訪問した、ドイツ連邦ベルリン市のシュパンダウ区図書館の実践を基に、低学年では図鑑や事典の種類に気付き、中学年では目次や索引を活用できるようにし、高学年では自分の情報収集意図に応じて必要な情報を検索するといった、発達の段階に応じたカリキュラム(試案)を開発することができた。もう一つの課題であった単元構想の在り方については、単元構想モデルの開発が、特定の型を普及するものと狭く解釈される恐れがあるとの指摘を受けて、再検討を要する状況に至った。もともと特定の型を提案するのが本研究の趣旨ではない。そこでこうした指摘に対応すべく検討を行った。現段階では、最終的な指導の型を提示するのではなく、「指導上の課題を明確にし、その課題を克服するために、こうした指導過程が考えられる」といった提示の仕方を工夫するという方向で、検討を継続している。平成26年度に引き続き、月1回開催しているワーキンググループで、カリキュラム及び授業モデルの検討を行っており、実践知見を豊富に有するメンバーの尽力で、開発はおおむね順調に進んでいる。ただし、開発したモデルの提示の仕方については見直しが必要な状況であるため、研究全体の進捗状況としてはおおむね順調と判断したところである。平成27年度に引き続き、読解力育成カリキュラムと国語科「読むこと」授業実践モデル開発に向けて、ワーキンググループを開催し、検討を継続した。授業実践モデルを開発する際、最終的な指導の形式を提示するのでは、型にはまった実践を生むだけになったり、なぜそのような指導方法をとるのかが不明確になったりしがちであるという指摘を受けた。そこで、当該単元で育成を目指す資質・能力を明確にすることを基点とし、単元全体に課題解決の過程となる言語活動を位置付けることで、読む能力をより活用可能なものとして育成するという、単元構想のステップを明確にしてモデルを発信することとした。このモデルの試作を通して、複数の地域の授業実践者を中心として、授業実践を行っていただき、その有効性を確認することができた。また読解力育成の基盤として、多様なテキストを読む過程を位置付ける実践モデルを提案した。