hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MicroRNAの網羅的解析による妊娠高血圧腎症と早産の病態解明・発症予知

3.妊娠初期におけるPEまたは早産におけるバイオマーカー探索のための母体血液を約500例採取した。1.PE病態形成における仮説が実際の実験結果と異なることが続き、この検証作業に時間を消費したため2.網羅的解析では有力な候補であったはずなのに、個々の解析においてはアレイの結果を反映せず、検証実験を繰り返し行い、時間を消費したため3.患者数の減少に伴い、検体集めが思うように進まなかったため(特に早産研究と妊娠初期バイオマーカー研究)4.同僚の出産、退職が同時発生し、そのフォローのために臨床に時間をとられ、実験を行う時間がとれなかったため2WNT研究。絨毛栄養膜細胞の新規浸潤促進因子候補因子であるWNT10Bが、阻害剤や促進剤を用いて、当該細胞の浸潤を制御していることを見いだした。論文化をし、J Matern Fetal Neonatal Med誌にrevision中である。3妊娠初期バイオマーカー研究。現在約700人の検体が収集完了している。分娩が完結し、診療録から情報が収集できたのは400人であり、以下の情報を収集した。早発型PE発症患者10人、遅発型PEは18人、早産は56人、28週未満の超早産は2人であった。サンプルサイズを考慮すると、疾患患者は最低15人必要で、さらに1年程度延長して、検体採取を実施すれば、疾患(+) vs. (-)の比較で統計学的にも問題のないものが収集できると考えており、計画からはやや遅れたが、頓挫することなく、着々と進めることができている。本研究で施行した血液中の網羅解析でPE vs.正常で変化のみられたmiRNA発現(qPCR)やプロレニン等の蛋白発現(ELISA)の比較を行う予定である。1早産症例においても妊娠高血圧腎症と同様に母体血中のmiRNA変化を網羅的に解析する。2妊娠初期におけるバイオマーカー研究は発症率が5%程度の疾患であるため、サンプルボリュームとしても1000例以上は集積せねばならず、本年度も引き続き解析し、300症例以上の症例を集積する。3抽出できたmiRNAがターゲットとするmRNAの検討を行う。in silicoで絞り込みを行い、妊娠高血圧腎症または早産症例において病態形成の鍵となるmRNAを抽出する。またmiRNAがmRNAを直接制御しているかのレポーター解析を予定する。4絨毛細胞株を用い、1や3で抽出したmiRNAやmRNAを変化させ、妊娠高血圧腎症や早産の胎盤で変化するといわれている増殖能やアポトーシス等を観察する。5胎盤形成の過程で栄養膜細胞(胎盤の主要細胞)分化で変化するmiRNA変化を先行研究で明らかにしているが、これと妊娠高血圧腎症や早産において変化したmiRNA、mRNAのなかに、共通して変化するmiRNAがあれば、当該miRNAが胎盤形成におけるキーとなるmiRNAである可能性が高い。このmiRNAの検索を行う。1.妊娠初期の妊婦血液を使用したバイオマーカー研究は引き続き検体採取を継続する。現在約500例を採取したが、疾患発症頻度を考慮すると1000例は求められる。現在のペースだと750例程度までしか採取できないが、逆に当院での疾患発症率が予想より高く、集積症例数が750例程度でも、統計学的に妥当性のある症例数を集積できる可能性がある。統計学的に妥当性のある症例数まで集積できれば、本年度中の論文完成までは困難と予想されるが、バイオマーカー研究は実施でき、目的とするmiRNA発現を解析する。もし検体数が不足すれば、preliminaryな解析だけでも実施したい。
トリチオシクロプロペニウムイオンを利用する各種機能性生物の合成

従来,シクロプロペニウムイオン,シクロプロペノン及びシクロプロペンチオンは高歪み最小員環芽芳香族系(ヒュッケルの(4n+2)π則のn=Oに反応)として,その特異な電子構造に主たる関心が寄せられていた.本研究では,安定で取扱いが容易なトリチオシクロプロペニウムイオン及びその誘導体の高歪み環開裂による反応に注目し,この新現な骨格変換反応に基づく新しいπ電子系の合成について検討した.また,得られたπ電子系化合物に特異な物性が期待されるので,今後の検討により画期的な機能性物質になりうるものと予想される.本研究中に合成された3つの化合物にくいてその概要を述べる.(1)トリーn-ブチルホスフィン触媒存在下ビフ(ヒドロキシフェニル)シクロプロペンチオンは二量化レテトラキマ(ヒドロキシフェニル)チエノ〔3.2-b〕チオフェンを与えた.このチエノチオフェンは2電子及び4電子酸化体と安定な可逆的レドックス系を作り上げ,かつ3者の間で鮮明な色調変化を示すことより新しい型の3色系統有機エレクトロクロミツク材料作製用の構成成分になりうることを明らかにした.(2)分極性ジシアノージチオあるいはジフェニルカリセンとジアミノフルベンとの反応により,アズレノフルベンやキノイド型ペンマレンの新しいπ電子系が合成された.これらは基底状態で極めて大きな分極を示すことより,非線型光学用新素子として注目される. (3)環状ビカリセンに加えて,環状トリー及びテトラーカリセンの合成を行い,それらの電子構造をNMR, X線結晶構造解析及び分子軌道計算より検討した.いずれの環状カリセンにおいても各カリセンユニットは大きな分極を示した.従って,分子内に正負交互に荷電した4, 6, 8個のサイトを有するpolyelectro.lyteと看做すことができ,この特異な構造に基づく物性に興味が持たれる.従来,シクロプロペニウムイオン,シクロプロペノン及びシクロプロペンチオンは高歪み最小員環芽芳香族系(ヒュッケルの(4n+2)π則のn=Oに反応)として,その特異な電子構造に主たる関心が寄せられていた.本研究では,安定で取扱いが容易なトリチオシクロプロペニウムイオン及びその誘導体の高歪み環開裂による反応に注目し,この新現な骨格変換反応に基づく新しいπ電子系の合成について検討した.また,得られたπ電子系化合物に特異な物性が期待されるので,今後の検討により画期的な機能性物質になりうるものと予想される.本研究中に合成された3つの化合物にくいてその概要を述べる.(1)トリーn-ブチルホスフィン触媒存在下ビフ(ヒドロキシフェニル)シクロプロペンチオンは二量化レテトラキマ(ヒドロキシフェニル)チエノ〔3.2-b〕チオフェンを与えた.このチエノチオフェンは2電子及び4電子酸化体と安定な可逆的レドックス系を作り上げ,かつ3者の間で鮮明な色調変化を示すことより新しい型の3色系統有機エレクトロクロミツク材料作製用の構成成分になりうることを明らかにした.(2)分極性ジシアノージチオあるいはジフェニルカリセンとジアミノフルベンとの反応により,アズレノフルベンやキノイド型ペンマレンの新しいπ電子系が合成された.これらは基底状態で極めて大きな分極を示すことより,非線型光学用新素子として注目される. (3)環状ビカリセンに加えて,環状トリー及びテトラーカリセンの合成を行い,それらの電子構造をNMR, X線結晶構造解析及び分子軌道計算より検討した.いずれの環状カリセンにおいても各カリセンユニットは大きな分極を示した.従って,分子内に正負交互に荷電した4, 6, 8個のサイトを有するpolyelectro.lyteと看做すことができ,この特異な構造に基づく物性に興味が持たれる.本年度では、主として導電性有機材料および有機強磁性体作製用の構成成分となることが期待される電子供与性置換基を有する〔3〕ラジアレンの合成について検討した。チオキサンテン、2,6-ジフェニルチオピラン、1,3-ベンゾチオール、キサンテンのブチルリチウム処理により生成するアニオンをトリチオシクロプロペニウムイオンと反応させたが、目的とする〔3〕ラジアレンは全く得られなかった。そこで、トリチオシクロプロペニウムイオン合成の出発原料として用いているテトラクロルシクロプロペンと上記のアニオンと反応させたところ、いずれの場合にも目的化合物の生成が認められたが、チオキサンテニル〔3〕ラジアレン(【1!】)のみが分離精製に成功した。【1!】は青色の結晶(融点256258°C)として収率39%で得られた。【1!】の酸化還元挙動をサイクリックボルタメトリーで調べたところ、塩化メチレン溶媒中では2対の可逆な波が各々+0.67Vと+0.80V(VS.Ag/AgCl)に現われ、ベンゾニトリル溶媒中では2対の波が重なり唯1対の波として+0.69Vに観測された。各々の1対の波は1電子移動を伴なう酸化還元過程であることが確かめられたので、【1!】【→!←】【(1!)^+】【→!←】【(1!)^(2+)】の酸化還元反応が進行していることが判明した。従って、第1酸化(還元)電位が比較的低いことにより導電性有機材料用電子供与体として【1!】は利用の可能性がある。また、容易に合成しうるこのジカチオンが基底状態で3重項をとりうるなら有機強磁性体作製用の好都合な構成成分となりうるかもしれない。
経頭蓋超音波ドプラ装置により検出される微小栓子信号数の個体差を補正する研究

【背景】平成13年度までに,申請者は,weak-HITSの信号強度の側頭骨による減衰率が,バックグラウンドのソナグラム信号音の減衰率に比例するという結果を実験的に導いた.更に,申請者は,バックグラウンドソナグラム信号音強度は,血管径の2乗に比例するという結果を導いた.この事実は,weak-HITS検出数の個体差が,側頭骨による信号強度の減衰ではなく,血管径の個体差を反映すことを意味するものと考えられた.申請者は,このことを踏まえ,平成14年度に,被験者データの取得,解析を行った.【方法】脳梗塞のリスクを持たない一般健常被験者10名を募集した.先ず,weak-HITSの検出を行うサンプルポイントの血管径を,径頭蓋ドプラBモード法で測定した.次に,同部位に於いて,weak-HITSの検出を行った.検出は,プローブを頭部に固定し,経皮・経側頭骨的に同側の中大脳動脈に超音波ビームを当てて各々5分間ずつ検出した.これを左右両側で行い,その検出数の左右の平均値を,上記【背景】に述べた平成13年度に得られた法則に基づき補正し,データが正規分布するかどうか検討した.更に,高血圧,糖尿病,心弁膜症や心房細動等の心疾患,頸動脈狭窄病変を指摘された脳梗塞のリスクを持つ患者のうち,予防的投薬を受けていない被験者計10名を募集し,同様の検討を行い,各々の分布の比較を行った.【結果と考察】健常者群の検出数データは,正規分布した.脳梗塞リスクファクター群のデータは正規分布しなかったが,健常者群よりも有意に多く,内訳を見ると,頚動脈狭窄病変,心疾患その他のリスクを持つ者の順に,検出数が多い傾向を認めた.今回開発したシステムは,将来的に脳梗塞発症の予測に有用となる可能性がある.今後,例数を重ねることにより,リスクファクター別,つまり発症する梗塞のタイプ別の予測が可能になる可能性があるものと思われる.(計797字)1.背景:本研究は,近未来に脳梗塞を発症し得る患者を抽出する検診法を確立するためのものである.経頭蓋超音波ドプラ装置により得られる微小栓子信号は,その検出数が,脳梗塞患者で多く,再発予防投薬により減少するとされ,脳血管内に飛来する微小栓子に由来し脳梗塞発症の危険性を意味すると考えられておる.しかし,頭蓋骨による超音波ビーム減衰率が微小栓子信号出現頻度や信号強度の個体差に反映されることが問題であり,脳梗塞発症の予測に応用するには,この点を解決する必要がある.2.本年度の目的:頭蓋骨による超音波ビームの減衰率と検出される微小栓子信号強度の関係を検討した.3.方法:循環系モデル・頭蓋骨モデル・血栓栓子モデルの作成を行った.循環系モデルの作成には,体外循環用循環ポンプのセットを用いた.頭蓋骨モデルは,サル頭蓋骨の切片より作成した.血栓栓子モデルは,ブタ血液をトロンビン溶液に滴下して作成した.経頭蓋超音波ドプラ装置は,WAKI Atys Medical 1-TCを用いた.検出されたアナログ音データを,コンピュータソフトDASY Labを用いて研究代表者自身が構築した計測ソフトに取り込んだ.頭蓋骨による超音波ビームの減衰率と検出される微小栓子信号強度の関係を検討した.頭蓋骨による超音波ビームの減衰率は,超音波出力に対して検出される血流バックグラウンド音圧として求めた.4.結果:検出された微小栓子信号の強度は,頭蓋骨モデルによる超音波ビーム減衰率に対し,1次関数的に減弱するという関係が認められた.5.平成14年度の計画:今回得られた知見である微小栓子信号強度と頭蓋骨による超音波ビーム減衰率の関係を,脳梗塞患者および健常者から得られたデータに適用し,得られる微小栓子信号数や微小栓子信号強度のデータが正規分布し,且つ両者の間で統計学的に有意差を認め得るかどうかにつき検討を行う.得られた諸結果を,学会発表並びに原著論文として公表する.【背景】平成13年度までに,申請者は,weak-HITSの信号強度の側頭骨による減衰率が,バックグラウンドのソナグラム信号音の減衰率に比例するという結果を実験的に導いた.更に,申請者は,バックグラウンドソナグラム信号音強度は,血管径の2乗に比例するという結果を導いた.この事実は,weak-HITS検出数の個体差が,側頭骨による信号強度の減衰ではなく,血管径の個体差を反映すことを意味するものと考えられた.申請者は,このことを踏まえ,平成14年度に,被験者データの取得,解析を行った.【方法】脳梗塞のリスクを持たない一般健常被験者10名を募集した.先ず,weak-HITSの検出を行うサンプルポイントの血管径を,径頭蓋ドプラBモード法で測定した.次に,同部位に於いて,weak-HITSの検出を行った.検出は,プローブを頭部に固定し,経皮・経側頭骨的に同側の中大脳動脈に超音波ビームを当てて各々5分間ずつ検出した.これを左右両側で行い,その検出数の左右の平均値を,上記【背景】に述べた平成13年度に得られた法則に基づき補正し,データが正規分布するかどうか検討した.更に,高血圧,糖尿病,心弁膜症や心房細動等の心疾患,頸動脈狭窄病変を指摘された脳梗塞のリスクを持つ患者のうち,予防的投薬を受けていない被験者

計10名を募集し,同様の検討を行い,各々の分布の比較を行った.【結果と考察】健常者群の検出数データは,正規分布した.脳梗塞リスクファクター群のデータは正規分布しなかったが,健常者群よりも有意に多く,内訳を見ると,頚動脈狭窄病変,心疾患その他のリスクを持つ者の順に,検出数が多い傾向を認めた.今回開発したシステムは,将来的に脳梗塞発症の予測に有用となる可能性がある.今後,例数を重ねることにより,リスクファクター別,つまり発症する梗塞のタイプ別の予測が可能になる可能性があるものと思われる.(計797字)
極低温電子冷却とその応用

電子冷却は、加速器に限らず物理実験への広範な応用の点でも脚光をあびつつあるが、電子冷却に要する時間及びイオンビームの到達温度は、カソードの温度約4°Cによってきまり、これが冷却の限界となっていた。この温度を更に下げることができれば一層有効な冷却が行われると共にビームの性質も向上するはずである。これまでの冷却装置では、電子ビーム全体が一様なソレノイド磁界の中に入れられた。しかし、電子ビームを強いソレノイド磁場の中で発生、加速しその後ソレノイド磁場の強さをゆっくりと下げてビームを断熱膨張させることによって電子温度を熱エネルギー以下に下げることができる。この様な原理に基づいて、最高の分解能をねらって断熱膨張の膨張率をビーム断面の面積比で12.7倍に選んだ。この比は現有の冷却装置の中で最も大きい。昨年度、断熱膨張電子冷却装置の設計、製作、据え付けを完了した。この分野の研究の競争は世界的に激しいので、昨年度末から今年度にかけて直ちに原子物理の実験を行った。その結果、まず分子イオンHD+についての精密実験によって解離質再結合のスペクトルの微細構造を初めて発見することができた。この結果を理論計算と比較したところ見事に一致し、最も基本的な反応について初めて実験と理論の一致が確認された。この結果は、物理の分野で最も速報性の高いPAys.Rev,Lett誌に発表された。さらに^4HeH^+,^3HeH^+,^4HeD^+及び^3HeD^+についても精密実験を行い、これらの間に強いアイソトープの効果があることを初めて発見した。これらの結果は国内外で高く評価され、日本物理学会での特別講演、イスラエルでの解離性再結合ワークショップやカナダでの電子・原子衝突国際会議(ICPEAC)での招待講演等で発表された。現在、一層の精密化を目指して、物理実験に加えて超伝導冷却装置の開発研究も行っている。電子冷却は、加速器物理の中でも却光あびつつあるが、電子冷却に要する時間及びイオンビームの到達温度は、カソードの温度約1000°Cによって決まり、これが冷却の限界となっていた。この温度を更に下げることができれば、一層有効な冷却が行われると共にビームの性質も向上するはずである。これまでの冷却装置では、電子ビーム全体が一様なソレノイド磁界の中に入れられていた。しかし、電子ビームを強いソレノイド磁場の中で発生、加速し、その後ソレノイド磁場の強さをゆっくりと下げてビームを断熱膨張させることによって、原理的には電子温度を熱エネルギー以下に下げることができる。まず、最高の分解能をねらって断熱膨張の膨張率をビーム断面の面積比で12.7倍に選んだ。最初、綿密な電子軌道計算を行い、その結果に基ずいて電子銃、コイルの設計、製作を行なった。更により高精度の磁場を得るため、補正コイルの設計、製作も必要となった。完成後、磁場測定を行い、最高磁場5.5kGおよび予定した磁場の一様性が実現されていることを確認した。また、装置全体が10^<-11>Torr台の超高真空であるために、真空槽は注意深い設計と試験が必要であった。このような組み立て試験が終わってから装置全体をビーム貯蔵リングTARNIIに組み込んだ。この分野の研究の競争は世界的に激しいので、直ちに原子物理の実験を行った。

その結果、分子イオンHD^+について従来は不可能であった電子冷却が実現し、解離性再結合のスペクトルの微細構造を始めて発見し、現在、解析と論文を執筆中である。来年度は、さらに多くのイオンについて高分解能の実験を行う予定である。電子冷却は、加速器に限らず物理実験への広範な応用の点でも却光をあびつつあるが、電子冷却に要する時間及びイオンビームの到達温度は、カソードの温度約1000°Cによって決まり、これが冷却の限界となっていた。この温度を更に下げることができれば、一層有効な冷却が行われると共にビームの性質も向上するはずである。これまでの冷却装置では、電子ビーム全体が一様なソレノイド磁界の中に入れられていた。しかし、電子ビームを強いソレノイド磁場の中で発生、加速し、その後ソレノイド磁場の強さをゆっくりと下げてビームを断熱膨張させることによって電子温度を熱エネルギー以下に下げることができる。このような原理に基づいて、最高の分解能をねらって断熱膨張の膨張率をビーム断面の面積比で12.7倍に選んだ。この比は現有の冷却装置の中で最も大きい。昨年度、断熱膨張電子冷却装置の設計、製作、据え付けを完了した。この分野の研究の競争は世界的に激しいので、昨年度末から今年度にかけて直ちに原子物理の実験を行った。その結果、まず分子イオンHD^+についての精密実験によって解離性再結合のスペクトルの微細構造を初めて発見することができた。この結果を理論計算と比較したところ見事に一致し、最も基本的な反応について初めて実験と理論の一致が確認された。この結果は、物理の分野で最も速報性の高いphysical Review Letters誌に発表された。さらに^4HeH^+,^3HeH^+,^4HeD^+および^3HeD^+についても精密実験を行い、これらの間に強いアイソトープ効果があることを初めて発見した。これらの結果は国内外で高く評価され、日本物理学会での特別講演、イスラエルでの解離性再結合ワークショップやカナダでの電子・原子衝突国際会議での招待講演等で発表された。現在、一層の精密化を目指して物理実験と合わせて超伝導電子冷却装置の開発研究を行っている。
歯根肉芽腫内にて骨代謝を制御する細胞の機能解析

今回の研究は、根管治療後の肉芽組織の骨性の治癒機構について調べたものである。3人の患者より、根尖切除時に歯根肉芽腫を摘出し培養を行った。得られた細胞は、培養当初アルカリフォスファターゼ活性を示さなかったが、細胞の増殖に伴って、その活性を増した。また培養4週目にはβグリセロフォスフェイトとアスコルビン酸の存在下で石灰化物様構造物を形成することが解った。さらに、これらの細胞の1つを脱灰骨と上記の試薬と共に6週間培養したところ、多数の石灰化物様の構造物を形成していた。この物質のX線解析を行ったところ、カルシウムとリンとからなる石灰化物であることが明らかになった。結論として、炎症性の根尖部肉芽組織内には、骨芽細胞様細胞へと分化し脱灰骨の中に石灰化物を形成する能力を有した細胞が含まれている。これらの結果は、肉芽組織内に含まれる未分化な細胞が、根管治療後の骨性の治癒に関与している可能性を示唆している。今回我々は、根尖病巣の進行や治癒に付随して起こる骨改造に着目し、肉芽組織内に存在し、破骨細胞や骨芽細胞の分化を制御していると推測される細胞について多角的解析を行うために、九州大学歯学部附属病院保存科外来受診者で、実験への協力が得られた患者より摘出した歯根肉芽腫の酵素組織学的検討および肉芽組織の培養系の確立を行った。(1)摘出された肉芽組織のパラフィン切片を作製し、破骨細胞または骨芽細胞のマーカーの1つとされる酒石酸抵抗性酸フォスファターゼ(以下TRAPと略す)あるいはアルカリ性フォスファターゼ(以下ALPと略す)にて酵素染色を行った。その結果、TRAP陽性の多核細胞は組織内にほとんど確認できなかったが、一方TRAP陽性の単核細胞が多数存在し、さらにその部位に一致してALP陽性の単核細胞が局在していた。このことから、肉芽組織内には骨原性の細胞が存在し、骨吸収系の細胞の分化に関与し、さらに吸収された歯槽骨の石灰化にも携わっていることが示唆された。そこで、骨形成系の細胞の存在を確認するために(2)摘出された肉芽組織の細胞培養系の確立を行った。得られた組織は膿を含み細菌感染が起こっており、まずその駆逐が重要な課題となった。そのため、組織は水中で抗生物質の存在下に置かれ、十分に殺菌処置がとられた。それから通常の培養へと進み、細菌感染が発生していないことを確認しながら、遊走してきた細胞を継代培養していった。その結果、3種類のヒト歯根肉芽腫由来の線維芽細胞様細胞株を得ることができた。これらの細胞は培養当初において、ALP活性を全く示さなかったが、培養期間が進行し細胞数が増加するにしたがい、強く発現してくる性質を有していた。このことから、得られた細胞力がin vitroで増殖分化していくことが、明らかになった。今後、得られた細胞株の石灰化能について光顕及び電顕下にて行っていこうと考えている。
低分子量G蛋白質Rhoの活性制御蛋白質の同定と機能解析

低分子量G蛋白質Rhoの多彩な生理機能は、神経細胞、繊維芽細胞、上皮細胞等の様々な細胞を用いて研究されてきた。しかし、現在報告されているRhoの活性制御機構だけでは、Rhoの生理機能は説明しきれない。私共は、Rhoの活性制御蛋白質としてLARGを同定している。既に、LARGがRhoを活性化することをin vivo、in vitroで明らかにしている。さらに、増殖因子のInsulin like growthfactor-1(IGF-1)がRhoを活性化することを明らかにしている。この時、IGF-1受容体がLARGと結合することを見い出している。本研究では、Rhoの活性調節のメカニズムを明らかにすることを最終目的としている。本年度は、さらにLARGの機能解析をするために、新規LARG結合蛋白質を同定した。研究実績は以下の通りである。(1)LARG結合蛋白質としてCRMP-2を同定した。私の所属する研究室では,、CRMP-2が神経細胞の極性形成や維持に重要な役割を果たすことを示している。(3)神経細胞にLARGを過剰発現させると内在性のRho/Rho-キナーゼを活性化し軸索形成を抑制する。この時、CRMP-2をLARGと共に過剰発現させると、CRMP-2がLARGによる軸索形成抑制の効果を阻害する。(4)CRMP-2が神経細胞の軸索の遠位側に濃縮して存在するのに対し、LARGは軸索、樹状突起にほぼ均一に局在していた。以上の結果より、CRMP-2は軸索の遠位側に濃縮することでLARGの活性を抑制し、より効率良く軸索の伸長を制御するものと考えられる。CRMP-2が、いかにしてLARGの活性化を制御しているのかについては、今後の研究で明らかにしていく予定である。以上のことから、平成14年度の研究計画はほぼ達成されたものと考えられる。
腹膜線維症に対する治療用遺伝子デリバリー技術の開発

1.脂質2重膜成分で構成されるnanoparticleにTGF-β1-siRNAを内包するデリバリーシステムによる腹膜線維症(PF)治療法を開発した。糖分解産物であるメチルグリコサールを腹膜透析液に混入投与して作成した腹膜線維化モデルマウスを作製した。次に脂質2重膜構成成分であるリン脂質とコレステロールから構成されるLiposomeからなる100-150nmのナノパーティクル(nanoparticles: NPs)にTGFβ1-siRNAを内包し、腹膜線維症モデルマウスに腹腔投与したところ、標的のTGFβ1抑制効果と腹膜線維症抑制効果を認めた。コントロールsiRNAを内包したNPs投与では腹膜線維化抑制は認められず、TGFβ1-siRNA単独投与では腹膜線維症抑制効果は限定的であった。さらに腹膜線維症抑制の可能性のある新規遺伝子候補としてmiR-21を同様にメチルグリコサールで誘導した腹膜線維症モデルラットを用いたマイクロアレイ法により同定した。1糖分解産物であるMGO(メチルグリオキサール)を腹膜透析液に混入投与し腹膜線維症モデルマウスを作製した。腹膜線維症モデルマウスに生体細胞膜構成成分であるリン脂質とコレステロールで構成されたLiposomeからなる100-150nmのナノパーティクル(nanoparticles: NPs)にTGF-β1-siRNAを内包し、腹膜透析液に混注し、腹腔投与したところ腹膜組織で有意にTGF-β1がノックダウンされ、腹膜線維症が抑制された。コントロールsiRNAを内包したNPsでは腹膜線維症抑制効果は得られず、TGF-β1-siRNA単独投与では腹膜線維症抑制効果は限定的であった。2同様にMGO腹腔内投与で誘導した腹膜線維症モデルラットでmicroRNAのマイクロアレイにより腹膜線維症で変化するmicroRNAを網羅的にスクリーニングした。677種類のmicroRNAの解析で80種のmicroRNAが腹膜線維症で有意に変化していた。次にヒートマップを作成し変化のあったmicroRNAをクラスター分類し、腹膜線維症で有意に上昇しているクラスター(10種類のmicroRNA)についてqPCR法で実際の発現変化を調べた。qPCRの結果10種類中6種類のmicroRNAが腹膜線維症で有意に発現亢進していた。1)脂質2重膜成分から構成されるLiposomeナノパーティクルにTGF-β1-siRNAを内包したデリバリーシステムによる腹膜線維症治療法を開発した。当初の計画通り腹膜線維症の治療用遺伝子デリバリーの開発に成果があった。また腹膜線維症に関与するmicroRNAの検索も順調に進行しているため。ドラッグデリバリー1LiposomeNPs以外の治療用遺伝子デリバリーシステム(アテロコラーゲン、カチオニックポリマー等)による新規腹膜線維症治療法の開発を行う。2腹膜線維症に関与するmicroRNAのinhibitorまたはmimicによる腹膜線維症の治療効果を検討する。またこれらのmicroRNAが実際の腹膜透析患者の血液、腹膜透析液排液で変化しているか検討する。当初の計画どおり腹膜線維症の新規遺伝子治療法の開発が進んでいるため。1新規治療用遺伝子デリバリーシステム(アテロコラーゲン、カチオニックポリマー等)を検討しているが使用量、投与間隔など検討中であり本年度実施に間に合わなかったため次年度に使用に繰り越すことにした。2腹膜線維症に関与するmicroRNAのinhibitorまたはmimicによる腹膜線維症の治療効果を検討するためにmicroRNAオリゴ製作を検討中であるが最適なmicroRNA人工核酸の作成が本年度実施に間に合わなかったため次年度に使用に繰り越すことにした。当初の計画どおりTGFβ1-siRNA以外の新規標的遺伝子およびNPs以外の治療用遺伝子デリバリーシステム(アテロコラーゲンなど)を開発していく。1新規治療用遺伝子デリバリーシステム(アテロコラーゲン、カチオニックポリマー等)による腹膜線維症治療法の開発を継続して行う。腹膜線維症を生体内で抑制する新規遺伝子候補(miR-21)を同定し、miR-21を抑制するオリゴを外部委託により作成中であるが納期が本年度に間に合わなかったため次年度使用に繰り越すこととした。miR-21 inhibitorを作成し、腹膜線維症マウスに腹腔内投与し腹膜線維症抑制効果について検討する。
Orlicz空間上の凸解析学と数理ファイナンスへの応用

本研究の主要問題の一つであるΔ2型Orlicz空間はSWCG(Strongly Weakly Compactly Generated)であるか,特にL∞の単位球によってstrongly generated (SWCG by L∞ということにする)かという問題について考察した.まず(1)後者の条件は,当該Orlicz空間の双対空間のMackey位相が有界集合上で確率収束位相と一致することと同値であることを示し,またΔ2条件と関係したYoung関数の増大条件に着目し,(2) Orlicz空間がSWCG by L∞であるならばその空間を定義するYoung関数はΔ2でその共役関数がΔ2でないこと,(3)両方のYoung関数がΔ2ならばそのOrlicz空間は(反射的なので)SWCGだが"by L∞"ではないことなどががわかった.本質的な問題は,(2)の必要条件が十分条件かという事になるが,これに対してOrlicz空間の弱コンパクト集合に関するAndoの定理とAlexopoulos, Barcenas and Echandia (2004, Quaest. Math. 27, 29-38)の結果を使ったアプローチを試みた.これは成功したかに思えたのだが,最終的に上述の論文の証明にはエラーがあることが発覚した.結果そのものが間違っているかは現時点では不明で現在検討中.同時に反例の構成,また少し弱い主張として,L∞の単位球でなくとも何らかの弱コンパクト集合でstrongly generatedかということも検討しているが,現時点で成果には至っていない.-本研究の最初の論文がすんなり採択されず,その修正などに時間を要したこと.-後期サバティカルで,本研究の他に受け入れ研究者との共同研究にも時間を割いたこと.-上述のように本研究の主要な予想の一つが成り立たない可能性が濃厚になり,方向性の修正が必要になったこと.今後は現状未解決の主要問題の検討は続けつつ,これまでに得られているが満足には至っていない部分的な結果(Komlos型定理の精緻化,Banach空間値確率変数のOrlicz空間での同様な定理,数理ファイナンスへの応用)を論文にまとめることに優先的に時間を割き,業績を確保して行く.双対Orlicz空間(より正確にはΔ2型Orlicz空間の双対; atomlessなら同じ)の任意のノルム有界な確率収束列はその部分列でその算術平均が順序有界でかつa.s.収束するようなものを持つことを示した(Freddy Delbaen氏との共同研究).特に,任意のノルム有界列(確率収束はいらない)は順序有界でa.s.収束するある種の凸結合の列(forward convex combinations)を持つ(Komlos型定理).この主張は確率変数のなすBanach空間であれば意味を持つが,例えばL_1では成り立たないことが割と簡単にわかる.ではどのような確率変数の空間がこの主張を満たすのか?この点について考察を重ね,我々は確率空間がatomlessな場合,この性質は, Orlicz空間のクラスの中で双対Orlicz空間を特徴付けることを示し,付随していくつかの双対Orlicz空間の幾何学的な性質を得た.特に,この研究を始めるきっかけとなったBiagini and Frittelli (2009, in: Optimality and Risk)の"(C)-property"に関する主張は有界なnetに関しては正しくそれもまた双対Orlicz空間を特徴づけることもわかった.更に上述のKomls型定理について,事前に確率収束を仮定することなく単に"ノルム有界列は算術平均が順序有界になるような部分列を持つか"という問題に取り組んだ.これについてはある特別な場合,具体的にはexchangeableな列(i.i.d.よりは弱く同一分布より強い)については,双対Orlicz空間について成り立つマルチンゲール不等式をうまく使うことで成り立つことがわかった.ただこれはまだ満足できるレベルには到達していないので今後継続して行きたい.関連分野のサーベイなどに時間がかかった分当初の計画より遅れている部分もあるが,その分新たな展開が見えてきた部分もあり,全体としては概ね順調としたい.本研究の主要問題の一つであるΔ2型Orlicz空間はSWCG(Strongly Weakly Compactly Generated)であるか,特にL∞の単位球によってstrongly generated (SWCG by L∞ということにする)かという問題について考察した.まず(1)後者の条件は,当該Orlicz空間の双対空間のMackey位相が有界集合上で確率収束位相と一致することと同値であることを示し,またΔ2条件と関係したYoung関数の増大条件に着目し,(2) Orlicz空間がSWCG by L∞であるならばその空間を定義するYoung関数はΔ2でその共役関数がΔ2でないこと,(3)両方のYoung関数がΔ2ならばそのOrlicz空間は(反射的なので)SWCGだが"by L∞"ではないことなどががわかった.本質的な問題は,(2)の必要条件が十分条件かという事になるが,これに対してOrlicz空間の弱コンパクト集合に関するAndoの定理とAlexopoulos, Barcenas and Echandia (2004, Quaest. Math. 27, 29-38)の結果を使ったアプローチを試みた.これは成功したかに思えたのだが,最終的に上述の論文の証明にはエラーがあることが発覚した.結果そのものが間違っているかは現時点では不明で現在検討中.同時に反例の構成,また少し弱い主張として,L∞の単位球でなくとも何らかの弱コンパクト集合でstrongly generatedかということも検討しているが,現時点で成果には至っていない.-

本研究の最初の論文がすんなり採択されず,その修正などに時間を要したこと.-後期サバティカルで,本研究の他に受け入れ研究者との共同研究にも時間を割いたこと.-上述のように本研究の主要な予想の一つが成り立たない可能性が濃厚になり,方向性の修正が必要になったこと.(1)これまでに得られているKomlos型定理のさらなる精緻化,(2)同型の定理の他の空間(Bochner-Orlicz空間, Musielak-Orlicz空間)についてこれまでの研究を進めるとともに, (3)凸リスク測度,数理ファイナンスの基本定理など数理ファイナンスの関数解析学的側面への応用について検討する.今後は現状未解決の主要問題の検討は続けつつ,これまでに得られているが満足には至っていない部分的な結果(Komlos型定理の精緻化,Banach空間値確率変数のOrlicz空間での同様な定理,数理ファイナンスへの応用)を論文にまとめることに優先的に時間を割き,業績を確保して行く.1ヶ月程度予定していた研究滞在が短縮されたため.今年度の学会出張に当てる.2018年度後期サバティカルで,受け入れ研究者と(本課題とは別の)共同研究にも時間を割いたこと.またサバティカル研究への専念義務のため,科研費による出張等をあまり行えなかった.学会もしくは共同研究者との議論のための旅費に使用したい.
中日両国の現代地域経済研究

本研究の目的は、近年、市場経済を導入し、経済体制の改革に積極的に取り組んでいる中国の地域経済に着目し、沿海部と内陸部との地域格差の実態把握に加えて、都市部と農村部との経済格差と相互連関に関する現状分析を、日本の具体的事例と比較することにより、理論と実証の両面から実施することにより、地域経済振興にとって有意な政策提言の導出を試みることにある。このため、井原、姚、曽は、平成12年9月に中国の西北大学を始め、深せん、新彊、青海、四川などの中国内陸と沿海部を訪問し、経済格差の実地調査を行った。細川も北京などの地域を訪れ、中小企業の実態調査を行った。過去3年にわたって得られた資料やデータ等により、各種のモデル分析や実証分析を行っている。これまでの研究成果の一部は、すでに学術雑誌の掲載論文として公表している。さらに、これまでの研究成果の総括として本研究プロジェクトの研究成果報告書をとりまとめた。それは、中国の西北大学関係者と香川大学関係者等とのこれまでの打ち合わせに基づく共同研究成果であり、その概要を記すと、つぎのとおりである。題目:中日両国の現代地域経済研究目次:第1部現状認識(実態把握);第2部理論編(地域経済学);第3部実証編(地域政策)。形式:A4版255頁。なお、この研究成果報告書に基づき、『専門書』を、中国語と日本語でそれぞれ作成し、公表する予定である。このため、香川大学関係者は、平成10年4月に中国の西北大学を訪問し、今後の調査研究の進め方等について詳細な打ち合わせを行った。また、有意な情報収集を兼ねて北京を訪問し、最新の統計資料等の収集に努めるとともに、中国科学院応用数学研究所の招聘による研究会に参加し、井原は「地域間投入産出分析の拡充と適用」、細川は「地場産業の経営戦略」、姚は「共和分と因果関係の分析」、曽は「数理的なコンフリクト解析としての公平分割モデル」と題する研究報告を行った。さらに、平成10年11月には、中国・西北大学の趙栄教授を香川大学に招き、「現代中国の地域経済」と題する研究報告会やワークショップ等を積極的に開催して、共通の問題意識の深度化に努めた。なお、それに加えて、既往の文献渉猟により「中国における経済構造変化と経済発展の課題」に関する共同研究会を実施するとともに、北京で入手した中国を対象とする投入産出表に基づく地域経済構造の経年的な変化を、各種モデルの構築に基づき計量的に分析した。このため、井原、細川は、平成11年2月に中国の西北大学を訪問し、これまでの研究成果と今後の調査研究の進め方等について、意見交換と細部の調整を行った。また、姚は、地域間の経済変動の因果関係などを研究するため、北京、長春を訪問した。吉林大学商学院を訪問し、計量経済モデルの構築について研究交流を行った。統計資料等の収集に努めるとともに、中国国家信息センターの要請で「長期経済関係と一方向因果測度の理論と応用」」について講演し、歩副局長、李課長らと研究交流をした。また、中国国家統計局を訪問し、中国国情研究会副理事長の夏様と中国の経済統計について懇談した。

曽は、地域間のコンフリクト調査と人口移動研究を行うため、香港、深せん、福州を訪問し、香港城市大学と福州大学の教官との共同研究を行った。香港の招聘による研究会に参加し、「経済学と応用数学」と題する研究報告を行った。さらに、平成11年3月には、中国・西北大学の郭立宏助教授を香川大学に招き、研究報告会やワークショップ等を積極的に開催して、共通の問題意識の深度化に努めた。なお、井原は、中国の市場経済化の動向と地域格差に関する研究成果の報告を西北大学で行ったことに加えて、中国の投入産出表のデータに基づき地域間相互依存度の実証分析を行った。姚は、長期経済関係と因果関係分析モデルを構築し、共和分時系列間の一方向因果測度の検定アルゴリズムを解明した。曽は、多地域関の人口移動モデルを再構築し、理論分析を行い、都市変化の方向を研究した。細川は、郷鎮企業の調査と地場産業の経営戦略研究を引き続き行った。本研究の目的は、近年、市場経済を導入し、経済体制の改革に積極的に取り組んでいる中国の地域経済に着目し、沿海部と内陸部との地域格差の実態把握に加えて、都市部と農村部との経済格差と相互連関に関する現状分析を、日本の具体的事例と比較することにより、理論と実証の両面から実施することにより、地域経済振興にとって有意な政策提言の導出を試みることにある。このため、井原、姚、曽は、平成12年9月に中国の西北大学を始め、深せん、新彊、青海、四川などの中国内陸と沿海部を訪問し、経済格差の実地調査を行った。細川も北京などの地域を訪れ、中小企業の実態調査を行った。過去3年にわたって得られた資料やデータ等により、各種のモデル分析や実証分析を行っている。これまでの研究成果の一部は、すでに学術雑誌の掲載論文として公表している。さらに、これまでの研究成果の総括として本研究プロジェクトの研究成果報告書を中国語と日本語でそれぞれ出版する予定である。中国の西北大学関係者と香川大学関係者等との打ち合わせの結果、その報告概要を記すとつぎの通りである。題目:中日両国の現代地域経済研究目次:序章;第一部実態編(5章で構成);第二部理論編(5章で構成);第三部実証編(6章で構成)。形式:B5版400頁の見込み。
希釈窒化物半導体光源を用いた誘電体ロッド型フォトニック結晶レーザの創出

希釈窒化物半導体ナノ構造を用いた、新しい誘電体ロッド型フォトニック結晶レーザー実現の可能性について、分子線エピタキシー成長とフォトニック結晶展開を軸に検討した。GaAsNナノワイヤの成長では、コアーシェル型ナノワイヤの成長に成功した。さらに、窒素導入量の制御から、発光波長を950nmの赤外域まで長波長化できた。一方、伸張歪型のGaInNAsを活性層とし、試料表面にフォトニック結晶を配置させたレーザテスト試料を作製したところ、フォトニックバンド端で未加工時のおよそ10倍となる発光強度の増強を観測し、同材料のレーザー応用への有効性を示すことができた。TM偏光源として希釈窒化物半導体を導入したナノワイヤ配列の、分子線エピタキシー法による作製技術基盤の確立とフォトニック結晶展開を目的として、以下の研究を行った。1.分子線エピタキシー結晶成長:(1)超局所窒素導入/GaAsNナノワイヤの結晶成長の高品質結晶成長に向けたGaAsへの窒素導入手法の確立、デルタドープによるバンド構造制御の可能性について検討した。デルタドープによるバンド構造制御では、成長結晶表面に窒素を照射した場合でも歪の影響でその深さ方向分布が広がりを持つこと、AlGaAs/GaAs量子井戸構造中に0.03-0.5ML相当の窒素デルタドープを行うことで1.4eVから1.15eVなで発光波長を制御できること、デルタドープ層の積層によってさらに発光波長が制御可能であることを見出した。またそれらバンド構造変化の傾向は、強結合近似法を用いたバンド構造計算からも示唆されること確認した。(2)窒素導入ナノワイヤ結晶成長/構成元素であるGaの自己触媒効果を用いることで、数μm以上の長さを有し、直径を数100nm以下で高精度に制御した窒素導入ナノワイヤが作製できる見通しを得た。2.フォトニック結晶展開:(1)理論計算/FDTD法を用いて行ったフォトニックバンドおよび電磁界分布計算から、提案誘電体ロッド構造においてフォトニックバンドギャップおよび局在モードの効果を利用することが可能であることを確認した。(2)希釈窒化物半導体のフォトニック結晶のような微細加工構造導入に係るサイズ効果について検討し、一般的に光利得材料として用いられるGaInAsなどよりも表面再結合の影響が小さく、有望な利得材料となりうることを見出した。希釈窒化物半導体を用いた誘電体ロッド型フォトニック結晶レーザー実現の可能性について、分子線エピタキシー結晶成長とそのフォトニック結晶展開を軸に検討した。1.分子線エピタキシー結晶成長:(1)デルタドープ手法によるGaAsへの超極所窒素導入とバンド構造制御について検討した。低温成長を行うことにより、単原子層に制限して窒素を正確に結晶中へ導入できることを明らかにした。また、成長時の電子回折像の解析から、同構造形成時に特異な歪を示し、結晶格子が膨張・収縮する特徴的な挙動を示すことを明らかにした。(2)フォトニック結晶レーザー展開を見据えて作製したSi基板上GaAsNナノワイヤの分子線エピタキシー成長においては、前年までに確立した作製手法を発展させた。ナノワイヤ成長機構を詳細に検討することで、デバイス応用へ有効なコアーシェル構造について、原子層厚レベルの高精度で構造制御して作製することが可能となった。またシェル層の低温成長によって、同層中により高濃度の窒素が導入できることを明らかにした。さらに、窒素導入量を変化させることで発光波長が制御可能であり、その波長を950nmの赤外域まで長波長化することに成功した。2.フォトニック結晶応用:伸張歪型GaInNAs活性層を、AlGaAsと空気で挟み込み、試料表面にフォトニック結晶を配置させたフォトニック結晶レーザテスト試料を作製した。また、光励起による同試料の光学特性を調べた。フォトニックバンドに合致する位置でフォトニック結晶未加工時のおよそ10倍となる発光強度の増強を観測し、同材料のレーザー応用への有効性を示すことができた。目的の誘電体ロッド型-ナノワイヤフォトニック構造作製手法の確立と、実験・計算両面からのTM偏光源導入型フォトニック結晶デバイス実現の可能性を検討した。1.分子線エピタキシー結晶成長:(1)デルタドープ手法によるGaAsへの超極所窒素添加手法について検討し、積層構造においてはそれぞれの層間の電子波動関数の相互作用により、ミニバンドが形成されることを見出した。また、積層数の制御によって光学遷移エネルギーが制御できることを確認した。さらに、低温成長を用いることで、導入窒素の成長方向への広がりをほぼ単原子層レベルまで抑制した。(2)Si基板上GaAsNナノワイヤの分子線エピタキシー成長においては、垂直方向に配向したコアーシェル型ナノワイヤの作製に成功した。3μm以上の長さを有するワイヤの直径は350nmで非常に均質であり、全体を通して長さ方向に良好な直線性を持ち、断面はファセットを示す六角形であった。

室温カソードルミネッセンス像では、明瞭なナノワイヤからの発光が確認された。さらに、窒素を0.3%までGaAsへ導入することで、発光ピーク位置を870nmから930nmまで制御した。またその発光強度は、窒素導入前後で大きく変化せず、GaAsとほぼ同等であった。2.フォトニック結晶展開:伸張歪型GaInNAs活性層と下部AlGaAsクラッドを有する特殊試料表面にロッド型フォトニック結晶を導入した試料を作製し、その特性を調べた。フォトニック結晶は、周期を変化させることでフォトニックバンドギャップエネルギーを制御し、観測される発光強度からその影響を調べた。その結果、TMモードのフォトニックバンドギャップ中に発光スペクトルが位置する領域では、発光強度の増強が観測され、同手法によるフォトニック結晶デバイス実現の可能性を示した。本年度は以下に示すような結果が得られており、当初2年間で予定していた研究まで進めることができた。さらにこれら技術基盤は、今後研究を展開する上で重要な要素技術となるものであるため、来年度さらに充実した研究成果が得られると考えられる。(1)超局所窒素導入GaAs分子線エピタキシー結晶成長/GaAsNナノワイヤの結晶成長の高品質結晶成長に向けたGaAsへの窒素導入手法の確立、デルタドープによるバンド構造制御の可能性について検討した。デルタドープによるバンド構造制御では、成長結晶表面に窒素を照射した場合でも歪の影響でその深さ方向分布が広がりを持つこと、AlGaAs/GaAs量子井戸構造中に0.03-0.5ML相当の窒素デルタドープを行うことで1.4eVから1.15eVなで発光波長を制御できること、デルタドープ層の積層によってさらに発光波長が制御可能であることを見出した。またそれらバンド構造変化の傾向は、強結合近似法を用いたバンド構造計算からも示唆されること確認した。(2)窒素導入ナノワイヤ結晶成長/構成元素であるGaの自己触媒効果を用いることで、数μm以上の長さを有し、直径を数100nm以下で高精度に制御した窒素導入ナノワイヤが作製できる見通しを得た。(3)フォトニック結晶展開理論計算/FDTD法を用いて行ったフォトニックバンドおよび電磁界分布計算から、提案誘電体ロッド構造においてフォトニックバンドギャップおよび局在モードの効果を利用することが可能であることを確認した。(4)希釈窒化物半導体のフォトニック結晶のような微細加工構造導入に係るサイズ効果について検討し、一般的に光利得材料として用いられるGaInAsなどよりも表面再結合の影響が小さく、有望な利得材料となりうることを見出した。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度得られた以下2点の成果は、それぞれこれまで報告の無い画期的な結果である。それに伴い招待講演発表も国内外で2件発表することが出来、想定以上の成果を対外発表することが出来たと言える。
Sox遺伝子の制御配列の保存と多用性が示す遺伝子群の進化

(1)さまざまな動物種間で比較・分析した。グループB1の祖先遺伝子のtandem duplicationがもとになってB1とB2が生じ、2度のgenome duplicationとB2 Sox遺伝子の一部脱落によって、現在の3個のB1 Soxと2個のB2 Sox遺伝子は生じたと考えられる。4個目のB1相当遺伝子は、Group Gに分類されているSox15であり、それが魚類に見られるGroup B1遺伝子Sox19のオーソログであることを、Synteny解析とintronの位置から確認した。(2)Sox2の神経系での発現は、哺乳類・鳥類と、魚類・両生類の間で大きく異なっている。前者の動物種では、Sox2の発現が神経系全体を覆うが、後者ではSox19がその役割を果たしている。それに対応して、哺乳類・鳥類間で保存されている多数のSox2エンハンサー群の一部のみが、魚類・鳥類間で保存されている。この違いが、動物種間で神経系の発生の制御が異なる原因となっていることを示した。(3)広いゲノム領域に散在する遺伝子制御領域(エンハンサー)を、それらの活性を用いて網羅的に検索する方法を改善し、それをSox2の制御標的であるN-cadherin遺伝子に適用した。動物種間で保存される制御領域と、動物種に固有の制御領域との組合せによって遺伝子が制御されることを示した。動物種間で保存された配列の多くは確かに制御領域として機能しているが、それだけでは全ての制御配列を予想することはできないことに注意する必要がある。私たちが解析した例の中で、特定の動物種にのみ存在する制御配列や、特定の動物種で喪失した制御配列もあった。
炎症制御因子としてのスフィンゴシン－１－リン酸の血管障害における役割

本年度は、以下の研究に取り組んだ。S1P1は血管内皮細胞のアドヘーレンスジャンクション(AJ)強化作用により、血管透過性を抑制する。一方、S1P2の血管透過性制御における機能は不明の点が多い。そこで、S1P2-/-マウスを用いた抗原感作やPAF投与によるアナフィラキシーモデルにおいて、肺血管透過性を評価した。また、S1P2-/-マウスから肺毛細血管内皮細胞を単離・単層培養し、AJ構築と接着分子VE-カドヘリン分子細胞内領域会合シグナル分子の集合と活性化を、免疫染色、免疫沈降・ウエスタン法、プルダウン法などにより解析した。S1P2の作用機構については、Akt-eNOS経路を中心に解析した。以下の結果が得られた。アナフィラキシーによる肺血管透過性亢進病態において、S1P2-/-マウスでは野生化マウスに比較して、エバンスブルー法・組織像解析による肺血管透過性亢進、その結果の血液濃縮(ヘマットクリット測定)、血圧低下、体温低下のいずれの応答も増強していた。その結果、S1P2-/-マウスの生存は野生化マウスに比較して低下した。さらに、これらの現象の機構を検討した。S1P2-/-マウスでは野生化マウスに比較して、NO産生が亢進していた。S1P2-/-マウスから単離した内皮細胞において、PAF刺激によるAJ結合崩壊は、S1P2-/-マウス内皮細胞においてより顕著であることを見出した。これらの結果は、従来から知られていたS1P1受容体の他に、S1P2シグナル系がAJの障壁機能障害を防御する作用を有することを示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要本年度は、以下の研究に取り組んだ。近年見出された血漿中のスフィンゴ脂質メディエーター、スフィンゴシン-1-リン酸(以下S1Pと略称)は、5種のG蛋白共役型受容体、S1PR1S1PR5を介して多彩な作用を及ぼす。生体では、血管内皮細胞と平滑筋、およびリンパ球や単球などの白血球が重要なS1P標的細胞であることが明らかになりつつある。肺血管透過性亢進病態と粥状動脈硬化のマウスモデルにおいて、血管内皮障害、マクロファージ・マスト細胞の活性化に関与するS1P受容体(S1PR)、上記マウス疾患モデルにおけるS1PRの治療標的としての可能性、血液-組織間S1P濃度勾配の役割、ならびにマウス動脈硬化モデル基礎研究で得られたS1PR機能の知見がヒトに当てはまるか否か、の探索・解明に取り組んだ。その結果、以下の結果が得られた。肺血管透過性亢進病態モデルにおいて、S1PRの一つが重要な役割をはたすこと、この作用に内皮細胞機能調節が関与していること、使用したモデルではS1Pは炎症細胞によるメディエーター産生には大きな影響をおよぼさないことを見出した。また、S1PR遮断薬をマウスに投与後、薬物の血中濃度変化を測定する方法論を確立した。さらに、動脈硬化マウスモデルにおいて、S1Pを産生する主要酵素スフィンゴシンキナーゼー1(SphK1)の過剰発現の効果(SphK1-トランスジェニック(TG)マウス)を検討し、SphK1-TGマウスにおいて病変が異なる傾向が観察された。肺血管透過性亢進病態モデルマウスにおける骨髄キメラ実験において、骨髄細胞もしくは宿主細胞いずれかでS1PK1が過剰に発現すると、肺血管透過性亢進刺激に対する感受性が亢進した。ヒト単球ではS1P2が主要なS1P受容体であり、粥状動脈硬化発症に関係する細胞代謝に影響を及ぼすことを見出した。これらの結果は、S1Pシグナル系が炎症細胞の活性化、内皮障害などの各過程に関わり、炎症性疾患の新たな治療標的となることを示唆する。S1P2-/-

マウスから単離した内皮細胞において、PAF刺激によるAJ結合崩壊は、S1P2-/-マウス内皮細胞においてより顕著であることを見出した。これらの結果は、従来から知られていたS1P1受容体の他に、S1P2シグナル系がAJの障壁機能障害を防御する作用を有することを示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。炎症細胞の骨髄→血中、血中→組織への動員におけるS1PRの関与、ならびに白血球接着分子発現、サイトカイン産生へのS1P作用など病態におけるS1P作用の分子機構の解明に不十分な点があった。おおむね申請書に記載の計画にしたがって研究を推進する。肺血管透過性亢進病態モデルとしては、リポポリサッカライド投与モデルの他に、アナフィラキシーモデルも用いて、病態におけるS1Pの役割の解析を進める。