hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい冷却手法による極性分子の極低温新奇量子相の探索

今年度は、K原子とRb原子間の散乱特性について調査した。極性分子の生成において、フェッシュバッハ共鳴による相互作用の操作が重要となる。K原子とRb原子間の相互作用を操作し、二つの原子種のボーズ・アインシュタイン凝縮体(BEC)を空間的に完全に重ね合わせることで、極性分子を高効率に生成することが期待できる。しかし、フェッシュバッハ共鳴付近では、三体衝突による非弾性散乱が大きくなる可能性がある。またそれらのフェッシュバッハ共鳴付近の三体現象の物理は、三体束縛状態であるEfimov状態等が関与しており、非常に興味深いものである。特に我々が用いているような異核原子間の三体衝突の実験の報告はまだ少なく、その物理の解明には大きな意味がある。以上の背景から、K原子とRb原子の原子数の時間、空間的な変化をPhase contrast imagingにより非破壊に測定した。この実験の解析からK-Rb間の三体ロス係数を抽出し、三体ロス係数の散乱長依存性を測定した。結果散乱長の絶対値の増加に応じて三体ロス係数が系統的に増加することを確認した。また、K-Rb間には二つの共鳴がある為、それぞれの近傍での三体ロス係数を測定した。結果二つの共鳴において、三体ロス係数の振る舞いがほとんど一致することを確認した。これは、異核原子間の三体の物理において、universalityが成り立っていることを強く示唆しており、非常に興味深い実験結果である。以上の結果は、熱的原子集団を用いた実験であるが、前述のとおり極性分子生成においてはBECを用いることを計画している。その際、BECは熱的原子集団より非常に密度が高い為、三体ロスの大きさはより重大な問題となる。三体ロス係数の測定により、二つの原子種のBECを混合するために必要な相互散乱長0付近の三体ロス係数が十分小さくなっていることを確認し、実際にBECを十分長い時間重ね合わせることに成功した。これにより分子の生成に十分な情報を得た。(抄録なし)本年度の研究目標は、極低温極性分子を生成する上で重要な中間状態である、フェッシュバッハ分子を高効率に生成することである。この際問題となることはフェッシュバッハ分子は、原子との衝突に弱いということである。前年度までの研究で、光トラップ中でフェッシュバッハ分子は衝突により非常に短い寿命を持つということが分かっていた。我々は三次元光格子の各サイトで分子を一つずつ生成し、その中でフェッシュバッハ分子を生成することで、原子と分子との衝突を抑制し、長寿命なフェッシュバッハ分子を生成することを計画した。実際に我々は三次元光格子を設計・実装しその中で分子を生成することで、長寿命なフェッシュバッハ分子を生成することに成功した。この時の分子の寿命は10ms程度で、光トラップ中では1ms以下であることから十分長くなっていることが分かる。この寿命は次のステップである誘導ラマン遷移を実行するのに十分な時間が確保できていることが分かっている。また、これは残った原子のトンネリングレートによって制限されていることが分かっており、これらの原子を吹き飛ばすことによって将来的には更に長寿命なフェッシュバッハ分子を生成することも期待できる。以上の手法で生成された分子は現在のところ1000個程度である。原子から分子への変換効率は大体数%程度であるが、これを制限しているのは、現在は熱的原子集団を光格子にロードしている為、それぞれの原子が一つずつ入っているサイトが数パーセントしかないことが考えられる。効率を上げる為には、縮退した原子集団を重ね合わせ光格子にロードし、二原子種の同時モット絶縁体を生成することが有効であると考えられる。よってそれを達成する為に我々は二原子種を同時縮退させ、重力による位置のずれを補正し、二つの原子雲を重ね合わせ、それらの振る舞いを調べた。フェッシュバッハ共鳴近傍での混合縮退状態の振る舞いは複雑で詳細には知られていなかったが、我々は混合状態で大きな原子数のロスがあることを発見した。このロスのメカニズムを調べることが、効率的なロードをする為に重要であり現在調査中である。

以上の結果は、熱的原子集団を用いた実験であるが、前述のとおり極性分子生成においてはBECを用いることを計画している。その際、BECは熱的原子集団より非常に密度が高い為、三体ロスの大きさはより重大な問題となる。三体ロス係数の測定により、二つの原子種のBECを混合するために必要な相互散乱長0付近の三体ロス係数が十分小さくなっていることを確認し、実際にBECを十分長い時間重ね合わせることに成功した。これにより分子の生成に十分な情報を得た。フェッシュバッハ分子の光格子中での生成に成功し、実際に長寿命になっていることを確認できたため、当初の目標を概ね達成しているといってよい。また更に高効率な生成の為には、同時縮退原子集団の混合状態での振る舞いを調べることが重要であるが、我々はそこで大きな原子数の減少を確認した。これは今まで知られていなかったことであり、我々が初めて発見したことである。現在のところ同時縮退原子集団の混合状態での振る舞いを調べることが、高効率なフェッシュバッハ分子の生成につながると考えられる。従って原子集団を混合した時の時間・空間的な応答を調べることが重要である。我々は、水平・鉛直方向の二方向のイメージングを持っている為、それを利用して空間的な原子集団の分布を詳細に調べる。また、非破壊的なイメージング手法を用いて時間応答を詳細に調べることも検討中である。(抄録なし)
衝撃波を利用した蒸気の分子論的凝縮機構に関する研究

本研究は蒸気凝縮のメカニズムを分子レベルで扱う実験的・理論的方法を提案したものである。実験では、蒸気で満たされた衝撃波管内での衝撃波な反射領域、衝撃波管管端表面上に形成された凝縮液膜の成長過程を扱った。また、理論では、気体力学方程式の数値解析および化学反応論に基ずく凝縮理論の構築を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。1.適切な実験条件を選べば、衝撃波の反射領域、衝撃波管管端表面上に一様な液膜を作ることができ、液膜成長の時間変化を測定し、これを気体力学の理論解析と比較することにより、蒸気分子の液体表面での付着確率を求めることができる。気体力学の理論解析では一次元ナビエ・スト-クス方程式の摂動法展開および二次元ナビエ・スト-クス方程式の数値流体力学解析を行った。2.本研究では、水蒸気、四塩化炭素蒸気、メタノ-ル蒸気、エタノ-ル蒸気を対象として、これら蒸気の付着確率を求めて次のような値を得た。水蒸気0.35、四塩化炭素蒸気0.64、メタノ-ル蒸気0.16、エタノ-ル蒸気0.18.3.これらの測定値は化学反応論に基ずく凝縮理論により説明することができ、結局、付着確率は分子の気体および液体(正確には液体表面)状態の内部運動(特に回転運動)に関係していることが明らかになった。以上の研究を通して、蒸気凝縮のメカニズムを分子レベルで明らかにすることができた。
小腸絨毛上皮モデルを用いた革新的in vitro薬物吸収性予測システムの開発

現在、医薬品開発の効率化を目的として、培養細胞や人工脂質膜を用いたin vitroでの薬物吸収性評価法が広く適用されている。しかし、いずれの評価系についても、実際の小腸における絨毛上皮構造や生理環境の影響を簡略化し、迅速性と簡便性を優先させた単純なシステムとして確立されているため、高精度な薬物吸収性予測を行うことは事実上不可能となる。そこで本研究では、高精度な薬物吸収予測を可能にするin vitro小腸絨毛上皮モデルを構築することを目指し、本年度においては、培養デバイスと培養法の改良、モデル細胞の評価に関する詳細な検討を行った。前年度まで試みていた回転子を利用した検討(回転動作に伴う過剰な加温が原因で断念)や簡易的な灌流を導入した検討からおおよその培養法に検討がついたため、本年度では、従来型のTranswell Insert (12 well)システムのbasal側に血管を模倣した流路を作製し、培養液を一定の流速で灌流することで、モデル細胞(Caco-2細胞)の物理的刺激環境下での培養と観察を試みた。その結果、顕微鏡下にて、明らかな形態変化が観察され、特に細胞膜の凹凸化が示唆された。また、通常の培養法に比べて顕著に高い細胞膜抵抗値(TEER)が示され、タイトジャンクション形成への影響が推察された。一方、腸分化マーカーであるvillin、排泄型トランスポーターであるP糖タンパク質(P-gp)および粘液構成成分ムチン(MUC)の発現をReal-time PCR法により評価したところ、通常の培養法に比べ有意な差は観察されなかった。以上、本年度の検討では、灌流培養環境条件下における細胞の形態変化は観察されたものの、タンパク質発現などに大きな変化を観察することはできなかった。今後は、灌流速度の影響などを考慮したより詳細かつ大規模な検討に発展させる予定である。そこで本研究では、高精度な薬物吸収性予測を可能にするin vitro小腸絨毛上皮モデルの構築を最終的な目的として、まず、モデル細胞の選定ならびに培養法の構築に関する詳細な検討を行った。小腸絨毛上皮モデルの構築にあたっては、その細胞モデルの選定基準として、小腸モデル細胞として汎用されているCaco-2細胞に着目して種々検討を行った。その結果、Caco-2細胞には、重要代謝酵素であるCYP3A4の発現が著しく低いこと改めて示され、他のバックアップ細胞を獲得する必要性が示唆された。そこで、より妥当なモデル細胞を獲得することを目的として、CYP3A4をMDCKII細胞に遺伝子導入することによりCYP3A4安定発現系(MDCKII/CYP3A4細胞)の作成を試みた。CYP3A4基質であるmidazolamおよびtestosteroneを用いた種々検討から、MDCKII/CYP3A4細胞が代謝機能を保持した有用な膜透過モデルとなる可能性が示された。一方、灌流培養法を確立するにあたり、回転子を利用した予備試験を試みることにした。しかし、回転子による過剰な加温環境が生じ、培地に想定外な熱が加わったことで適切な細胞培養が困難となった。以上、CYP3A4に着目したバックアップ細胞(モデル細胞)の作製が進行する一方で、適切な灌流培養法を確立するための予備試験を再考する必要性が示された。Caco-2細胞におけるCYP3A4発現が著しく低いことが確認されたため、より妥当なバックアップ細胞(モデル細胞)としてCYP3A4を強制発現させたMDCKII/CYP3A4細胞の作製を行っている。小腸モデル細胞の選定/作成にあたる本検討に関しては、おおむね順調に進展している一方で、灌流培養デバイスの作製に予想以上に苦戦している。これは、予備検討として行おうとしている回転子を利用した細胞刺激を試みた際に、過剰な加温環境が生じ、培地に想定外な熱が加わったことで適切な細胞培養が出来なくなってしまったことにある。灌流培養法およびそのデバイス作製にあたっては、細胞への物理的刺激の影響を十分に考察した上で行うことが効率的であると考えるため、本予備試験は本研究の根本となる可能性がある。したがって、今後も引き続き、手法を変えた同様の予備試験を行う必要がある。現在、医薬品開発の効率化を目的として適用されている評価系は、いずれも実際の小腸における絨毛上皮構造や生理環境の影響を簡略化し、迅速性と簡便性を優先させた単純なシステムとして確立されているため、高精度な薬物吸収性予測を行うことは困難なのが現状である。そこで本研究では、高精度な薬物吸収予測を可能にするin vitro小腸絨毛上皮モデルを構築することを目指し、本年度においては、モデル細胞の妥当性、培養デバイスの作成、培養法の構築に関する詳細な検討を行った。灌流培養法を確立するにあたっては、その後のin vitro薬物吸収性予測システムの構築を考慮した上で、特殊な培養デバイスを作製する必要があった。そこで昨年度、回転子を利用した予備検討を行ったところ、回転動作に伴う過剰な加温により、培地に想定外の熱が加わり、適切な細胞培養環境を得ることが困難であることが明らかとなった。そこで、今回、計画当初より目指していた灌流培養法を直接試みることにした。

すなわち、従来型のTranswellシステムのbasal側に流路を作製し、培養液を灌流することで、モデル細胞の物理的刺激環境下での培養を試みた。本検討に用いるモデル細胞としては、最も汎用性の高いヒト大腸がん由来のCaco-2細胞を選定した。21日間培養の可能性と培養環境の妥当性を検証するために、膜抵抗(TEER)に基づくタイトジャンクション(細胞間隙)形成の評価・検討を行ったところ、灌流培養法におけるCaco-2細胞のTEERは、培養期間に伴い高値となり、十分なタイトジャンクション形成が観察された。一方、興味深いことに、通常の培養法に比べて顕著に高いTEERを示したことから、灌流培養法により細胞の形態が変化している可能性が推察された。以上、本年度の検討では、適切な培養環境を提供できるデバイスの作製とそれを用いた灌流培養法を提唱することができた。昨年度、回転子を利用した予備検討を行ったところ、回転動作に伴う過剰な加温により、培地に想定外の熱が加わり、適切な細胞培養環境が得られないことが明らかとなった。そこで、今年度に入り、別の手法を幾度か試みたものの、少なくとも回転子を用いた手法における問題点を改善することはできなかった。そこで次に、計画当初より目指していた灌流培養法を直接試みることにした。すなわち、従来型のTranswell Insert (12 well)システムのbasal側に血管を模倣した流路を作製し、培養液を灌流することで、モデル細胞の物理的刺激環境下での培養を試みた。ここまでの検討で、多くの時間を費やしてしまったため、進捗状況としては遅れをとってしまっているのが現状である。しかし、灌流培養法およびそのデバイス作成にあたっては、細胞への物理的刺激の影響を考察することが評価の根幹となるため、引き続き慎重に行っていく必要性を考えている。ただし、現状としては、本デバイスによる細胞培養が可能である見込みが得られたため、今後は、本デバイスおよび灌流培養により培養したCaco-2細胞について、タイトジャンクション形成、種々機能性タンパク質の発現、さらには細胞形態の変化などを、随時、詳細に検討・観察・考察していく予定である。現在、医薬品開発の効率化を目的として、培養細胞や人工脂質膜を用いたin vitroでの薬物吸収性評価法が広く適用されている。しかし、いずれの評価系についても、実際の小腸における絨毛上皮構造や生理環境の影響を簡略化し、迅速性と簡便性を優先させた単純なシステムとして確立されているため、高精度な薬物吸収性予測を行うことは事実上不可能となる。そこで本研究では、高精度な薬物吸収予測を可能にするin vitro小腸絨毛上皮モデルを構築することを目指し、本年度においては、培養デバイスと培養法の改良、モデル細胞の評価に関する詳細な検討を行った。前年度まで試みていた回転子を利用した検討(回転動作に伴う過剰な加温が原因で断念)や簡易的な灌流を導入した検討からおおよその培養法に検討がついたため、本年度では、従来型のTranswell Insert (12 well)システムのbasal側に血管を模倣した流路を作製し、培養液を一定の流速で灌流することで、モデル細胞(Caco-2細胞)の物理的刺激環境下での培養と観察を試みた。
糖尿病病態形成における自己免疫疾患関連遺伝子Lnk/sh2b3による新規制御機構

ゲノムワイド関連解析により自己免疫疾患関連遺伝子として細胞内アダプター蛋白質Sh2b3/Lnkの多型が報告されてきているが、疾病との関連や制御機構については不明であった。我々はLnk欠損マウスにおいて耐糖能の低下およびインスリン抵抗性が誘導されている事を発見し、それらは脂肪内における1型自然リンパ球の増加および活性化に伴う炎症カスケードによって惹起されている事を見いだした。また、JAKインヒビターが耐糖能異常の改善に有効である事を示した。本研究により、LnkはIL-15に対する反応性を調節する事で脂肪1型自然リンパ球の増殖を制御し、脂肪内の恒常性維持に重要な役割を果たしている事が明らかとした。近年のゲノムワイド関連解析によりI型糖尿病やセリアック病をはじめとする自己免疫疾患関連遺伝子として細胞内アダプター蛋白質Sh2b3/Lnkの1塩基多型が報告されてきているが、自己免疫疾患との関連やその制御機構については不明である。Lnk欠損マウスを用いて、耐糖能の変化およびその原因となりうる脂肪内炎症に着目し検討を行った。まず、耐糖能およびインスリン抵抗性について調べたところ、Lnk欠損マウスはインスリン抵抗性に伴う耐糖能異常が誘導されている事が明らかになった。脂肪内に局在する細胞集団を詳細に調べた所、CD45+の免疫細胞集団、特にNK細胞およびM1マクロファージが顕著に増大している事がわかってきた。また、Lnk欠損マウスの脂肪内においては野生型マウスと比較してIFN-γやTNF-αといった炎症性サイトカインの遺伝子発現が増加している事から脂肪内炎症が誘導されている事が示された。次に、Lnkの制御分子として同定されていたIL-15に着目して検討を進めた。Lnk/IL-15二重欠損マウスを作成し解析を行ってみると脂肪内炎症および耐糖能異常が改善されることが明らかとなり、IL-15依存的細胞集団がLnk欠損マウスの脂肪内炎症を制御している事が予想された。さらに、Lnk欠損により誘導される脂肪内炎症の責任細胞を同定するため、顕著な増加が見られたNK細胞に着目した。抗体によってLnk欠損マウスのNK細胞を一定期間枯渇させるとM1マクロファージの増大が抑制され、耐糖能異常についても回復する傾向が見られた。以上の結果より、LnkはNK細胞のIL-15反応性を制御する事で糖尿病の発症を抑制している事が明らかとなった。本研究を始めた当初、定常状態におけるLnk欠損マウスの血糖値は野生型マウスと比較してわずかに高い傾向である一方で、インスリン分泌量や個体重量は野生型と変わらないことより、2型糖尿病モデルとしての可能性およびその新規制御機構を見いだすことを期待していた。糖負荷試験による検討の結果、Lnk欠損マウスは予想以上に耐糖能の低下が著しく、また強いインスリン抵抗性をもつことより日本人に多く見られるような非肥満性の2型糖尿病を自然発症するということをはじめて明らかにした。また、我々のグループの先行研究においてLnkはCD8+T細胞や樹状細胞においてIL-15の反応性を制御する分子である事を明らかにしていたことから、Lnk欠損マウスの誘導する糖尿病の制御機構や責任細胞を予定より迅速に絞り込む事ができた。Lnk欠損内脂肪組織ではIL-15依存性細胞集団であるCD8+T細胞およびNK細胞が脂肪内炎症の責任細胞であると予想し、両細胞集団の関与をしらべたところNK細胞を枯渇させた時にのみ耐糖能が改善される傾向が見られた。IL-15に対する反応性亢進は脂肪内NK細胞の増殖を誘導し、マクロファージを活性化することで炎症のポジティブループを形成するという非肥満性2型糖尿病における新規制御機構を提示するに至った。以上の結果より、本研究は初年度としてはおおむね順調に進展しており、今年度中の論文化が期待できると考えている。近年のゲノムワイド関連解析により自己免疫疾患関連遺伝子として細胞内アダプター蛋白質Sh2b3/Lnkの多型が報告されてきているが、疾病との関連やその制御機構については不明であった。我々はLnk欠損マウスが耐糖能の低下およびインスリン抵抗性が誘導されている事を発見し、その制御機構の解析を行った。Lnk欠損マウスの脂肪内に局在する細胞集団を調べた所、免疫細胞集団の著しい増加が観察され、特にNK細胞および炎症性マクロファージが増大している事を明らかにした。さらに、Lnk欠損マウスの脂肪内において炎症性サイトカインの遺伝子発現が増加している事より、脂肪内炎症が誘導されている事が示された。Lnk/IL-15二重欠損マウスを作製し解析を行ってみると、脂肪内炎症および耐糖能異常が改善されることが明らかとなり、IL-15依存的細胞集団がLnk欠損マウスの脂肪内炎症を調節している可能性が予想された。責任細胞を同定するため、抗体によってLnk欠損マウスのNK細胞を一定期間枯渇させたところ、炎症性マクロファージの増大が抑制され耐糖能異常および脂肪内炎症についても改善が見られた。Lnkは細胞内においてJAK2/3に結合してシグナルを抑制している分子であることより、JAKインヒビターがLnk欠損マウスの耐糖能異常の改善に有効である事を示した。加えて、Lnkの発現は高脂肪食負荷時のCD8陽性細胞において大幅に減少する事を同定し、自然発症時と比べて耐糖能異常がより悪化する事が示された。

以上の結果より、LnkはIL-15に対する反応性を調節する事で脂肪内NK細胞の増殖を制御し、脂肪内の恒常性維持に重要な役割を果たしている事が明らかとなった。本研究結果を論文化し、現在投稿中であり本年度中の論文化が期待される。ゲノムワイド関連解析により自己免疫疾患関連遺伝子として細胞内アダプター蛋白質Sh2b3/Lnkの多型が報告されてきているが、疾病との関連や制御機構については不明であった。我々はLnk欠損マウスにおいて耐糖能の低下およびインスリン抵抗性が誘導されている事を発見し、それらは脂肪内における1型自然リンパ球の増加および活性化に伴う炎症カスケードによって惹起されている事を見いだした。また、JAKインヒビターが耐糖能異常の改善に有効である事を示した。本研究により、LnkはIL-15に対する反応性を調節する事で脂肪1型自然リンパ球の増殖を制御し、脂肪内の恒常性維持に重要な役割を果たしている事が明らかとした。Lnk欠損マウスは定常状態において2型糖尿病を自然発症することを示してきたが、高脂肪食負荷時において脂肪内炎症や耐糖能がより悪化するのかどうか、またIL-15依存的な現象であるかどうか等を中心に検討を行っていく予定である。Lnkは細胞内においてJAK2/3に結合してシグナルを抑制している分子であることより、JAKインヒビターがLnk欠損マウスの糖尿病が改善するかどうかを明らかにすることでIL-15反応性亢進による糖尿病病態形成の新規治療法になりうるのかどうかを検証していく。また、Lnk欠損マウスを非肥満性2型糖尿病モデルマウスとして用い、腸内細菌層との関連を調べる。さらに、造血時においてLnkの発現が低下し幹細胞の増殖を促進させる機構があるように、高脂肪食負荷時に脂肪内の免疫細胞が増大する際の制御因子となりうることが予想される。Lnk-Venusノックインへテロマウス用いて、高脂肪食負荷時の免疫細胞におけるLnkの発現をモニターする。レポーターマウスで低下が確認された場合、野生型マウスを用いて高脂肪食負荷時の特定の細胞集団におけるLnk遺伝子の発現を確認する。実験病理学実験計画に記載していた腸内細菌層に関する実験を業者に委託した所、数ヶ月を要するものであったので次年度に繰り越して決算して頂く事とした為。Lnk欠損マウスの腸内細菌層の網羅的解析に使用する。糞便からDNA抽出しシーケンスデータを取得後、メタゲノム解析を行い非肥満性2型糖尿病との関連のある細菌層を同定する。
制御理論への関数解析および幾何学的方法によるアプロ-チ

様々な分野でrandom processeに関連した最適問題がある。これらの問題を収集して数学的な問題としてFormuiateしてきた。例えば、2階偏微分方程式の粘性解の研究の動機として知られているHーJーB equationは確率微分方程式で記述される系の最適問題から導かれる。一般には、このタイプの方程式で通常の意味での解を求めることは困難であり、従ってさらに最適制御を特徴づけることはさらに困難であろう。しかし、制御が一次同次形であるportfolioの問題の特別な場合にはelliptic partが特別な形をしていることから、ある制限の下では変数変換によって具体的な解の表現が得られた。さらに一般的なクラスで、一般化された半群として具体的に表現された解を見つけて、最適制御の特徴づけを試るみことが今後の課題である。また、portfolioの問題に関連してpricingの問題がある。nonーarbitrageと言われる条件を満たすpricing systemの研究が進められている。また、医療統計や、心理学の実際的な場面で問題になる対立するいくつかの確率モデルの間の最適性の問題がある。その一つの方法はAkaikeの提案によるKullback情報量に関する最適性であるが、この情報量の解析的な性質は未だほとんど研究されていない。殊に、医療情報でのようにcensorと言われる多くの除外例を含むモデルの場合、モデルの間の良否を判定する基準についての研究は今後の課題が多い。また、グラフ理論との関連でkhotsやlinksについての研究でもいくつかの進展をみた。自然科学、工学、社会科学等の広範囲な分野で応用上重要な問題のひとつに、確率過程として記述される系の最適制御の問題がある。その最適解V(x,t)が初期条件(x,t)に如何に依存するかについては、次のようなDynamic Programing Equationに従うことがしられている。但し、Lと端点条件t=TでV(T,x)=Φ(x)は問題の価値関数によって定まる既知のもので、uはある制限の下で系に影響を与える制御量、つまりパラメ-タ-である。また、A^uはパラメ-タ-uのときに系を記述するEvolution Operatorsの生成作用素である。そして最小値はしごとにパラメ-タ-uについて取られる。この方程式は最小値(min)がついているためにそのタイプは簡単には判断し難い。これを研究するためにはいくつかの方法が考えられる。例えば、最近ではIshi等の粘性解に関する研究が成果をあげている。我々のグル-プの研究は、作用素min[A^uV+L(t,x;u)]を特徴づけ粘性解の意味を探るために、(1)様々な意味で一般化された微分作用素の関数解析的な研究。(2)半群の生成作用素としてのA^uの性質をさらに追求して一般化をはかる。(3)具体的な例、Portfolioーcomsumption Process等についてDynamic Equationの解を求める。(4)力学系の幾何学的な研究によってfrajectoryの安定性の追求を通して解の意味と作用素の特徴を探る。等々の方法で研究を進め、ある程度の基礎的な成果を上げてきた。従来あまり数学の研究対象にならなかったが、様々な分野でrandom processeに関連した最適問題がある。これらの問題を収集して数学的な問題としてformuiateしてきた。一般には、このタイプの方程式で通常の意味での解を求めることは困難であり、従ってさらに最適解を元にして最適制御を特徴づけることはさらに困難であろう。しかし、これらのうち制御が一次同次形であるportfolioの問題の特別な場合にはelliptic partが特別な形をしていることから、ある制限の下では変数変換によって具体的な解の表現が得られた。

さらに一般的なクラスで、一般化された半群としてある程度具体的に表現された解を見つけて、最適制御の特徴づけを試みることが今後の課題である。また、portfolioの問題に関連してpricingの問題がある。nonーarbitrageと言われる条件を満たすpricing systemの研究が進められている。また、医療統計や、心理学の実際的な場面で問題になる対立するいくつかの確率モデルの間の最適性の問題がある。その一つの方法はAkaikeの提案によるKulback情報量に関する最適性であるが、この情報量の解析的な性質は未だほとんど研究されていない。殊に、医療情報でのようにcensorと言われる多くの除外例を含むモデルの場合、モデルの間の良否を判定する基準の確立についてはまだその緒についただけで今後の課題が多い。
転写因子SREBPによる脂肪酸合成、コレステロール代謝調節機構の解析

SREBPは脂肪酸合成、コレステロール代謝関連遺伝子の転写調節の中心的役割を担う調節因子である。HMG CoA合成酵素、スクアレン合成酵素遺伝子のプロモーター領域は、SREBPとNF-Y結合部位をそれぞれ複数個持つ特徴を持ち、これら遺伝子の活性調節機構を明らかにする目的で実験を行った。その結果、いずれの遺伝子でも複数個存在するSREBPとNF-Y結合部位が協調的に転写調節に関わる事実を明らかにすることができた。さらに、SREBPとNF-Y結合部位の距離を8-32塩基の間で変動させ、転写調節に及ぼす影響を観察したところ、16-20塩基の距離で最も強い転写調節活性が見られ、2種類の転写調節因子がDNAとの結合を介してinteractionすることが明らかになった。SREBPには2種類の遺伝子によりコードされるSREBP-1とSREBP-2が存在し、その役割分担に関する知見はほとんどない。そこでHeLa細胞にlac Iを発現させた細胞株を樹立し、これに培地にIPTGを添加したときのみ一過的にSREBP-2を発現するプラスミッドを導入した“23-11"細胞を獲得した。“23-11"細胞をIPTGを含む培地で培養すると、SREBP-2の発現が亢進し、それに伴い応答遺伝子の転写も亢進した。コレステロール代謝関連遺伝子mRNAが数倍の上昇を示したのに対し、脂肪酸合成酵素遺伝子mRNAはほとんど上昇が見られなかった。また、[^<14>C]酢酸を用いた取り込み実験では、コレステロール合成の有為な上昇が認められたのに対し、脂肪酸合成は上昇しなかった。これらの事実は、SREBP-2は主にコレステロール代謝関連遺伝子の転写調節に関与し、脂肪酸合成関連遺伝子の転写調節にはほとんど寄与しないことを示唆している。研究代表者らはこれまで、SPEBPによる標的遺伝子の転写活性化にはSREBP結合部位の近傍にSp1もしくはNF-Y結合部位の存在が必須であることを明らかにしてきた。今年度は、その遺伝子の5'上流域にSREBPとNF-Y結合部位をそれぞれ複数個持つ2種類の遺伝子、HMG CoA合成酵素、スクアレン合成酵素遺伝子のプロモーター領域の活性調節機構を明らかにする目的で以下の実験を行った。これまで明らかにされていないヒトHMG CoA合成酵素遺伝子の5'上流域のクローニングを行い、これをLuciferase assay用のレポーターコンストラクトへ組み込んだ。ヒトスクアレン合成酵素遺伝子の5'上流域は既知の配列を用いてPCR法にて獲得し、同様にレポーターコンストラクトへ組み込んだ。さらにそれぞれのプロモーター領域に存在するSREBPとNF-Y結合部位に変異を導入したレポーターコンストラクトを複数用意した。これらを培養細胞に導入し、細胞をコレステロール過剰もしくは枯渇条件下で2日間培養し、Luciferase活性の変動を観察した。個々の機能を解析する目的でそれぞれを過剰に発現する培養細胞株の樹立を試みたが、生育に不都合なためか安定発現株は得られなかった。

そこでHeLa細胞にlacIを発現させた細胞株を樹立し、これに培地にIPTGを添加したときのみ一過的にSREBP-2を発現するプラスミッドを導入した“23-11"細胞を獲得した。“23-11"細胞をIPTGを含む培地で培養すると、SREBP-2の発現が亢進し、それに伴い応答遺伝子の転写も亢進した。コレステロール代謝関連遺伝子mRNAが数倍の上昇を示したのに対し、脂肪酸合成酵素遺伝子mRNAはほとんど上昇が見られなかった。また、[^<14>C]酢酸を用いた取り込み実験では、コレステロール合成の有為な上昇が認められたのに対し、脂肪酸合成は上昇しなかった。これらの事実は、SREBP-2は主にコレステロール代謝関連遺伝子の転写調節に関与し、脂肪酸合成関連遺伝子の転写調節にはほとんど寄与しないことを示唆している。本細胞株を用いた実験系は、培地にコレステロールを添加し、内因性のSREBP-1、-2の活性化を抑制した条件下で、IPTG投与によりSREBP-2のみを一過的に発現させることができ、個々のアイソフォームの機能解析に有効なアッセイ系である事が判明した。
神経軸索誘導に必須な脳特異的PKCζ結合タンパク質FEZ1の解析

共同研究者(Horwitz, MIT)らにより、神経軸索誘導機構の欠陥で行動異常を呈する線虫変異株unc-76の責任遺伝子産物としてUNC-76タンパク質(385アミノ酸残基)が単離され、我々は哺乳類オルソログFEZ1(Fasciculation and Elongation protein interacting with protein kinase Zeta 1)を見出し、神経細胞の増殖、分化及び生存維持に関係するプロテインキナーゼCζ(PKCζ)と相互作用する脳特異的基質であることを報告した。現在までの進捗状況は以下の通り。(1)FEZ1ホモログであるFEZ2をラット及びヒトから完全長クローニングすることに成功した。ラット成体各臓器、マウス胎仔でのmRNA発現パターンの差、ラット脳神経系内でのmRNA発現部位の差を明らかにした。(2)NGF処理によりneurite様突起伸長を行っているPC12細胞においてFEZ1/2タンパク質の発現がNGF添加前のレベルの20倍以上誘導されることを見出した。同細胞の内在性FEZ1/2は細胞質内でドット状に存在していた。一方、ラット海馬由来初代培養神経細胞におけるFEZ1/2の局在を調べたところ、上記PC12細胞とは異なり、細胞体部分とGrowth Cone付近に著量存在していることが判明した。(3)細胞骨格系制御において重要な役割を果たすことが知られているGTP結合タンパク質RhoファミリーとFEZ1の結合に関して検討した。RhoA, Cdc42HsとFEZ1は結合しなかったが、Racファミリー(脳神経系特異的なRac3)のGTP結合型とFEZ1が相互作用した。(4)GST-FEZ1及び抗FEZ1/2抗体を用いるアフィニティーカラムを使用して、内在性FEZ1/2との結合分子を部分精製したところ、PKCζ以外のatypical PKC、チロシンキナーゼ及びチロシンリン酸化されたタンパク質群がFEZ1/2と相互作用していることが判明した。現在、これらの分子群を個々に単離し、マイクロシークエンスにより解析している。チロシンキナーゼ(PC12細胞においてはNGFレセプター)から伝播した軸索伸長シグナルは、GTP結合型Rhoファミリーに変換されて細胞骨格系タンパク質の再構成を促すと考えられている。現時点ではFEZ1はチロシンキナーゼ→GEF→Rac3→エフェクター分子複合体の中の必要不可欠な分子で、PKCζをはじめとするPKCはそのモジュレーターであると想定される。
光反応性高次認識糖鎖分子の設計と応用

【平成10年度の研究実績概要】糖鎖の情報は、これと相互作用をする蛋白質を通じて生体機能に変換される。従って、スーパー生理作用を発揮するバイオシステム構築には、この相互作用系を分子レベルで解析し、その分子機構を理解することが必須の第一段階となる。しかし、糖鎖とその受容蛋白質の結合は一般に弱く、機能解析の障害となっている。光照射によりスーパー反応性を獲得する光アフィニティーラベル法は、共有結合で相互作用系を非可逆的に固定するので、弱い相互作用系の解離を防ぐ上で原理的に有効な解決法の一つである。1.光反応性GDlaの合成光アフィニティーラベルの結果解析には通常多くの時間と労力を必要とする。この解決のため、非放射性の解析法が使える効率的な新しい方法論(光アフィニティービオチン化)を開発した。さらに、これを実際に応用する一環として、光反応性ビオチン化GDlaの合成を行った。GDlaのリゾ体の脂肪鎖上アミノ基にビオチン化ジアリジンを導入し、目的とするプローブを得た。2.オキシアミン型ジアリジンの開発極めて多種多様の糖鎖構造を効率良く光アフィニティープローブに誘導するには、既存の方法を大きく改善する必要がある。糖鎖を、無保護のまま利用できる方法の開発は、種々の光アフィニティープローブを調製するうえでの要となる。本年度は、オキムライゲーションを光反応性プローブ合成に応用することを検討し、種々の非放射性光アフィニティープローブが調製可能な実用的試薬を開発した。また、種々の糖鎖型プローブ合成に応用し、レクチンの光アフィニティーラベルを検討した。その結果、各々の糖鎖に結合するレクチンがいずれも特異的にラベルされ、非放射性の化学発光で簡単かつ高感度に検出できた。
糸球体から漏出したアルブミンに結合する脂肪酸及び薬物の腎尿細管移行特性と影響解析

平成30年度は、腎近位尿細管上皮細胞にアルブミンを処理することによって誘発されるHIF-1活性化におけるアラキドン酸の関与とシクロオキシゲナーゼ阻害薬の影響について検討を進めた。我々は既にアルブミンを負荷したヒト腎近位尿細管上皮細胞株HK-2における低酸素誘導因子HIF-1の活性化に加え、そのHIF-1活性化はアルブミンに結合する脂肪酸が重要であることを報告し、アルブミン分子自体ではなくアルブミンに結合している脂肪酸がHIF-1を活性化する可能性を示唆している。そこで、アルブミンに結合している脂肪酸の一つであるアラキドン酸に着目することとし、アラキドン酸処理によるHIF-1活性化機構及びその活性化におけるシクロオキシゲナーゼ阻害薬処理の影響について検討した。その結果、脂肪酸が除去されたアルブミンにアラキドン酸を加えた培地で処理することにより、HIF-1標的遺伝子であるGLUT1及びABCG2/BCRP mRNAの発現誘導が認められた。さらに、GLUT及びBCRPの輸送活性が上昇し、これらトランスポーターの機能面においても上昇が観察された。一方、アラキドン酸処理時にシクロオキシゲナーゼ阻害薬インドメタシンを共存させると、アラキドン酸処理で観察されたGLUT活性の上昇は低下した。また、別のCOX阻害薬であるイブプロフェンを併用した場合にも、インドメタシンの場合と同様にアラキドン酸誘発GLUT活性化は低下することが認められた。以上の結果より、アラキドン酸誘発HIF-1活性化にはシクロオキシゲナーゼによるプロスタグランジン生成が関与している可能性が示唆された。しかし、HIF-1αの発現上昇および細胞内局在変化などを確認できていなため、プロスタグランジンの関与の可能性を明確にするためにはさらなる解析が必要である。HK-2細胞にアラキドン酸を処理することによって認められるGLUT介在性輸送の活性化がシクロオキシゲナーゼ(COX)阻害剤処理によって低下したことから、タンパク漏出に伴う腎障害の新たな発症機構としてCOXが関与する興味ある知見が得られたと考えているが、まだ押さえるべき点も多く、研究課題の進捗状況としては上記とした。今後の課題として、脂肪酸が結合している通常のアルブミン処理で観察されるHIF-1活性化においても、プロスタグランジンの関与が認められるかを明確にすることを考えている。それを示すために、アラキドン酸処理におけるHIF-1α発現変動についてウエスタンブロットおよび免疫染色解析などを行うとともに、脂肪酸結合型アルブミン誘発HIF-1α発現に及ぼすCOX阻害薬(インドメタシン、イブプロフェン、ジクロフェナックなど)の影響を調べることを予定している。さらに、脂肪酸結合型アルブミン処理時おけるプロスタグランジンの産生やCOX阻害薬併用時のその変動などを調べるための定量解析も行うことも計画している。平成29年度は、腎近位尿細管上皮細胞において、アルブミンに結合した脂肪酸および薬物が細胞内に移行する分子機構について明らかにするために、エンドサイトーシスあるいはトランスポーター介在性輸送の関与を中心に解析を進めた。ヒト腎尿細管上皮細胞株HK-2細胞を用いて高タンパク結合性薬物ドキソルビシンの細胞内取り込み解析を行った結果、アルブミン共存下において明確な温度依存性が見られた。また、アルブミン取り込み阻害をする微小管重合阻害剤やクラスリン依存性エンドサイトーシス阻害剤によりアルブミン共存下ドキソルビシン取り込みは阻害された。以上より、アルブミンに結合したドキソルビシンはアルブミンと同様、エンドサイトーシスを介した経路によって細胞内に移行することが示唆された。また、BODIPY FL prazosin(蛍光標識性プラゾシン)の細胞内取り込み解析を行った結果、アルブミン非共存下、あるいは共存下のいずれにおいても明確な温度依存性が見られた。さらに、アルブミン非共存下において、非標識プラゾシンや、有機カチオントランスポーター阻害剤のシメチジンによりBODIPY FL prazosinの取り込みが阻害された。加えて、アルブミン共存下において、アルブミンの取り込みを阻害するクラスリン介在性エンドサイトーシス阻害剤や微小管重合阻害剤によってもBODIPY FL prazosinの取り込みが阻害された。以上の結果により、アルブミンに結合したドキソルビシンやプラゾシンはクラスリン介在性エンドサイトーシスにより細胞内に移行することが示唆された。従って、タンパク結合性の高い薬物においては、糸球体ろ過バリア機能が低下するような腎障害時に、腎機能正常時とは異なる腎挙動を示す可能性を考慮する必要があるものと考えられる。アルブミンに結合している低分子薬物は、遊離体の場合とは異なった細胞内移行特性を示すという新規の興味ある知見が得られたことから、上記の区分として判断した。

その結果、脂肪酸が除去されたアルブミンにアラキドン酸を加えた培地で処理することにより、HIF-1標的遺伝子であるGLUT1及びABCG2/BCRP mRNAの発現誘導が認められた。さらに、GLUT及びBCRPの輸送活性が上昇し、これらトランスポーターの機能面においても上昇が観察された。一方、アラキドン酸処理時にシクロオキシゲナーゼ阻害薬インドメタシンを共存させると、アラキドン酸処理で観察されたGLUT活性の上昇は低下した。また、別のCOX阻害薬であるイブプロフェンを併用した場合にも、インドメタシンの場合と同様にアラキドン酸誘発GLUT活性化は低下することが認められた。以上の結果より、アラキドン酸誘発HIF-1活性化にはシクロオキシゲナーゼによるプロスタグランジン生成が関与している可能性が示唆された。しかし、HIF-1αの発現上昇および細胞内局在変化などを確認できていなため、プロスタグランジンの関与の可能性を明確にするためにはさらなる解析が必要である。HK-2細胞にアラキドン酸を処理することによって認められるGLUT介在性輸送の活性化がシクロオキシゲナーゼ(COX)阻害剤処理によって低下したことから、タンパク漏出に伴う腎障害の新たな発症機構としてCOXが関与する興味ある知見が得られたと考えているが、まだ押さえるべき点も多く、研究課題の進捗状況としては上記とした。これまでの本課題に関連する研究は、培養腎近位尿細管上皮細胞を用いた検討に留まっていたことから、in vitroで得られた結果をin vivoで検証することを予定している。すなわち、タンパク尿発症モデル動物に高タンパク結合性薬物を単回あるいは複数回投与し、その腎蓄積性および腎機能変化について解析を行う。糸球体バリア機能低下に伴うタンパク尿を発症する実験動物としては、アドリアマイシンあるいはピューロマイシンアミノヌクレオシド(PAN)誘発腎症モデルや2型糖尿病モデルラット(OLETF)などを考えている。投与薬物として、ピタバスタチン(OATP1A2基質として使用、in vitro実験の関係性を解析)、プラゾシン(腎正常時:血中代謝物は検出されず、ヒトで大半が糞中排泄される薬物)あるいはシスプラチン(長い半減期を有するβ相があり、アルブミンに強固に結合していることから、糸球体から漏出したアルブミンとともに尿細管で再取り込みを受ける可能性が高い)を用いる。また、アルブミンに結合している脂肪酸の挙動に関わる分子についても明確にするため、脂肪酸トランスポーターFATPの腎尿細管上皮細胞における発現局在に関する解析も併せて行うことを予定している。平成29年度から当研究室の専任教員である竹林裕美子助教が着任したことから、本研究のより効率的な推進を図るため、研究分担者として参画して頂くことを予定している。今後の課題として、脂肪酸が結合している通常のアルブミン処理で観察されるHIF-1活性化においても、プロスタグランジンの関与が認められるかを明確にすることを考えている。
内リンパ嚢上皮による内リンパ液代謝の形態学的研究

1.内耳の内リンパ嚢(ES)における内リンパ代謝の動態をCF、HRP、MPOをトレーサーとして使用し、ES上皮細胞の取り込みによって検討した。モルモットのESに注入したHRPはリボソームに富む細胞にnon-coated vesicleによって活発に取り込まれる。CFはリボソームに富む細胞にcaoted vesicleによって中程度に取り込まれるが、ほとんど取り込みを示さない細胞が存在した。一方、MPOはごく少量が取り込まれたのみであった。これらの結果は、ES上皮細胞ではReceptor mediated endocytosisはあまり活発ではないが、Fluid-phase endocytosisは活発に行っていることを示している。しかし、MPOが取り込まれない理由は今後の検討を要する。2.ラットのES細胞の上皮細胞の微細構造(2)Mitochondria-rich cellは上皮全体に少数見られる。胞全体に多数のミトコンドリアが分布し、少数のメラニン顆粒がミトコンドリア間に存在する。自由表面には豊富な長い絨毛を持つ。また細胞体の上部をES腔内に突出した特徴的な形態を示す。(3)Melanocyteは上の2種類の細胞の基底部に位置し、長い突走を両細胞間に伸ばす。(4)両細胞の基底部は著しい基底陥入を示し、イオン輸送が活発である様子が見える。3.内リンパ嚢の発達新生児から成熟ラットまでのESの20μmの連続切片を作製し、ESの三次元構造を検討した。幼若ラットのESは内腔の拡大した袋状であるが、成熟ラットのESでは近位部の内腔が中程度に拡大しているが、中間部から遠位部は扁平な嚢状である。このことはESの機能は幼若期には活発であるが、成熟するに従って活性が低下する可能性を示す。内リンパ嚢における内リンパ液の代謝動態を明らかにする目的で、内リンパ嚢にカチオン化フェリチン(CF)とHorseradish-peroxidase(HRP)、Microperoxidase(MPO)を直接内リンパ嚢にガラス電極により注入し、内リンパ嚢上皮細胞によるこれらのトレーサー取り込み過程を検討した。CFは上皮細胞の細胞膜にはほとんど付着せず、微絨毛基部に形成される大型の陥凹、あるいは突出した細胞膜に取り囲まれてマクロパイノサイトーシス様過程で取り込まれた。また、HRPは細胞膜に付着し、管状、小胞状構造で活発に取り込まれた。一方、MRPは膜に付着するか、ほとんど取り込まれなかった。さらに、Ruthernium Redによる糖衣層の染色では上皮細胞は微量の染色像しか示さず、糠衣は少ないという結果を得た。このことがCFが細胞膜に結合できない原因の一つと考えられた。これらの結果は2001年度日本解剖学会中国・四国地方会で報告した。2.ラットのES細胞の上皮細胞の微細構造(1)Ribosome/r-ER-rich cellは主たる上皮構成細胞で、ESの全体に見られる。細胞内にはよく発達したrERとGolgi装置が見られ、胞体全体にメラニン顆粒が多数存在する。Lysosomeが少数存在する。(2)Mitochondria-rich cellは上皮全体に少数見られる。従来、内リンパ嚢の内リンパ代謝動態を明らかにする目的で内リンパ嚢内に注入したトレーサーの動態を白色モルモットを使用して検討してきた。これらの結果は、現在Hearing Researchに投稿中である。今年度は内リンパ嚢上皮細胞のイオン、水輸送に働くトランスポーターの局在と種類を明らかにするために、抗体法を適用できるラットの内リンパ嚢の構造を明らかにした。ラットの内リンパ嚢上皮はモルモット内リンパ嚢に比較して構成細胞の種類は少ない。さらにエンドサイトーシスと食作用の活性は高くない様子を呈し、イオン輸送に適した形態をしている。

特に有色ラットではこのことが顕著で、多量の小管が網状に細胞質に充満している細胞や長い突起状の足を周辺結合組織に伸ばす特異な形態を呈する細胞が多数存在する。さらに、上皮内にはメラニン顆粒の充満したメラニン細胞が多数存在する。白色ラットでもメラニン顆粒は少ないがメラニン細胞は多数見られた。白色モルモットでは内リンパ嚢腔内には多くのマクロファージが見られることが報告されている。しかし、今回我々が使用した有色モルモット、有色ラット、白色ラットでは内リンパ嚢腔内にマクロファージなどの遊離細胞は見られず、エオシン好性の均質無構造な物質が見られたのみである。これらの結果は、内リンパ嚢の構造と機能にメラニン細胞、メラニン顆粒が重要な働きをしていることを示している。これらの結果は現在投稿準備中である。1.内耳の内リンパ嚢(ES)における内リンパ代謝の動態をCF、HRP、MPOをトレーサーとして使用し、ES上皮細胞の取り込みによって検討した。モルモットのESに注入したHRPはリボソームに富む細胞にnon-coated vesicleによって活発に取り込まれる。CFはリボソームに富む細胞にcaoted vesicleによって中程度に取り込まれるが、ほとんど取り込みを示さない細胞が存在した。一方、MPOはごく少量が取り込まれたのみであった。これらの結果は、ES上皮細胞ではReceptor mediated endocytosisはあまり活発ではないが、Fluid-phase endocytosisは活発に行っていることを示している。しかし、MPOが取り込まれない理由は今後の検討を要する。2.ラットのES細胞の上皮細胞の微細構造(2)Mitochondria-rich cellは上皮全体に少数見られる。胞全体に多数のミトコンドリアが分布し、少数のメラニン顆粒がミトコンドリア間に存在する。自由表面には豊富な長い絨毛を持つ。また細胞体の上部をES腔内に突出した特徴的な形態を示す。(3)Melanocyteは上の2種類の細胞の基底部に位置し、長い突走を両細胞間に伸ばす。(4)両細胞の基底部は著しい基底陥入を示し、イオン輸送が活発である様子が見える。3.内リンパ嚢の発達新生児から成熟ラットまでのESの20μmの連続切片を作製し、ESの三次元構造を検討した。幼若ラットのESは内腔の拡大した袋状であるが、成熟ラットのESでは近位部の内腔が中程度に拡大しているが、中間部から遠位部は扁平な嚢状である。このことはESの機能は幼若期には活発であるが、成熟するに従って活性が低下する可能性を示す。
ラットモデルを用いたヒト成人T細胞白血病に対するDNAワクチンの開発

成人T細胞白血病(ATL)の病態解析、および免疫治療法の開発を目的に樹立したラットのATL様モデルを用いて、ヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV-I)がコードするTaxを標的としたDNA、およびペプチドワクチンの有効性を評価した。はじめに本モデル系で用いているHTLV-I感染ラットT細胞株(FPM1-V1AX)を接種した同系ラット(F344/N Jcl-rnu/+)由来脾細胞の抗原特異性を解析したところTax特異的細胞傷害性T細胞(CTL)活性を有することが確認された。そこで、この脾細胞よりTax特異的CTL細胞株を樹立し、エピトープマッピングを行ったところ、本モデル系におけるTax特異的CTLが認識する主要な抗原エピトープの1つがTax180-188であることが判明した。次にHTLV-I Tax発現プラスミド、あるいはTax180-188ペプチドを免疫原として免疫正常ラットに投与したところ、いずれの場合にもTax特異的CTL活性が誘導可能であることが示された。さらにこのCTL活性を有するT細胞をHTLV-I感染T細胞株の接種と同時に同系のヌードラット(F344/N Jc1-rnu/rnu)に移入したところ、T細胞を移入しない場合に認められる腫瘍形成と転移が抑制された。以上の結果から、HTLV-I腫瘍に対するDNAワクチンの有効性が示されるとともに、実際に同定したHTLV-I抗原エピトープの合成ペプチドを単独で免疫原に用いた場合にも、生体内でHTLV-I腫瘍の増殖を抑制するCTLが誘導可能であることが確認された。これらの結果は本モデル系がATLに対するワクチン開発に有用であることを示すものと考えられる。