hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃癌幹細胞における Wnt シグナル機構の解明と制癌療法への応用

本研究は当初胃癌幹細胞における特異的マーカーの同定を目的としていたが、その過程でCD24を胃癌の悪性化因子の一つであることを見出し、その制御メカニズムを解析することで新たな制癌治療の基盤となる研究となると考え研究を行った。CD24発現により胃癌細胞株の接着・浸潤能が増強することが明らかとなった。CD24発現メカニズムの解析では、通常酸素下に比べて低酸素下でCD24発現がより亢進していた。CD24の発現誘導にはHIFが関与している可能性が明らかとなり、胃癌細胞の浸潤亢進にCD24が重要な因子であることを解明した。本研究は胃癌幹細胞における特異的マーカーの同定およびWntシグナルをはじめとした胃癌幹細胞における浸潤・転移能に関わる分子機構解明を目的とし本年度は以下の通り実施した。1.胃癌幹細胞集団の特異的マーカーの同定:複数の胃癌細胞株を用いてHoechst33342色素の排出能力や細胞表面タンパクの発現およびaldehyde dehydrogenase (ALDH)活性をマルチカラーFACSを用いてソーティングを行った。その結果、CD24(-)の細胞集団において幹細胞様特性があることを見いだした。現在in vivoにてCD24発現の有無による腫瘍形成能・転移能を検討中である。またALDH活性の程度とCD24発現間にも差を認めており、これらの検討を進めることで新たな胃癌幹細胞マーカーの同定に繋がるものと考えている。2.胃癌幹細胞におけるWnt経路の分子機構の解明:胃癌幹細胞においてWntシグナル発現と細胞増殖能・転移能について検討した。胃癌細胞株にWnt5aを強制発現させると細胞運動能および浸潤能が亢進した。さらにWnt5a強発現によりCD44発現の減弱が認められており、これまでの報告で胃癌幹細胞のマーカーの1つとされるCD44とWnt5aシグナル間に何らかの関連があると考え、シグナル経路などさらなる検討中である。今後は同定された胃癌幹細胞株を用いて浸潤・転移機構に関わるシグナル制御を試み新たな制癌療法への基盤となる研究を行う予定である。2.一方、長期的な培養下や低酸素条件下において、CD24(-)からCD24(+)陽性へと誘導されてくることが明らかとなった。CD24(+)細胞は陰性細胞と比較し高い運動能・浸潤能を有しており、このことが抗がん剤耐性にも寄与している可能性が示唆された。現在、胃癌腹膜播種モデルを作成し、CD24のknock-downなどによるmodulationにより転移能の変化を検討している。また、CD24の発現制御メカニズムについても検討中である。これらの結果をもとに、CD24をターゲットとした新たな制癌療法の基盤となる研究を行う予定である。1.CD24発現制御メカニズムの解明低酸素環境に暴露したところ経時的にCD24発現が亢進した。CD24のプロモーター領域にHypoxia Response Element(HRE)が存在するを見出し、HIFとの関連について検討したところ、HIF-1発現抑制によりCD24は抑制され、HIF-1α,2α発現とCD24発現間に相関を認めた。しかしながらEMTとの関連性が高いとされるSnailの過剰発現によりCD24発現が抑制されるといった現象も確認されており、CD24発現調節機構についてはNK-kBやERKなど他の伝達経路の解明も必要と考えている。2.動物実験によるCD24制御による転移制御胃癌低分化細胞株TMK-1と腹膜播種由来細胞株44As3を用いてそれぞれの細胞株にLuciferase遺伝子を導入した細胞株を作成した。これらの細胞株をヌードマウスの脾臓あるいは胃壁漿膜下に接種し、経時的に観察し肝転移、腹膜播種を高率に形成可能であることが確認できた。また、各々の細胞株においてCD24をSh CD24を用いてstable knock downした細胞株の準備が整った。今後はこれらの細胞株を用いて、in vivo発光・蛍光イメージングを用いて経時的に接種した腫瘍の増殖能および腹膜播種の数・程度、生存率を比較していく予定である。胃癌幹細胞の同定についてCD24をマーカーとした際に単独あるいはその他のマーカーと合わせても現時点で幹細胞を証明できる結果が得られていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究の過程で低酸素条件下などでの胃癌細胞はCD24陰性→陽性転化する傾向がみられ、またCD24陽性細胞において高い運動能・侵潤能を持つことが明らかとなった。これらの事から、CD24を胃癌の悪性化因子の一つとしてその制御メカニズムを解析することで新たな制癌治療の基盤となる研究となると考え研究の推進方向を変更した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
周閉経期の内分泌・免疫学的変化が閉経後の代謝に与える時間的影響についての検討

周閉経期に変化するエストロゲンやFSHは動脈硬化の初期病変に関与するIL-8やMCP-1の増加に関係し、テストステロンの変化はインスリン感受性に関連したアディポネクチンやNT-proBNPの増加に関係する。これらの変化はGnRHアゴニストを用いた人工閉経においても認められる。周閉経期後半から閉経後早期にかけての内分泌学的変化はIL-8、MCP-1、アディポネクチン、NT-proBNPを介して閉経後にみられるインスリン抵抗性や動脈硬化の進展に関与するが、一部は防御的に作用している可能性が示唆された。平成22年度は、研究実施計画に従って、周閉経期にみられる内分泌学的因子ならびに動脈硬化関連因子について横断的検討を行うとともに、縦断的検討についても開始した。1)横断的検討として(1)周閉経期にみられる女性ホルモン、男性ホルモンならびにそれらの結合グロブリン(SHBG)の測定を行った。特にSHBGはインスリン抵抗性との関連が示唆されていることから、インスリン抵抗性との関連が注目されているNT-proBNPとの関係を検討し、SHBGがNT-proBNPと相関することを明らかにした。男性ホルモンについては、周閉経期における男性ホルモンの推移についての充分な報告がないため、その推移を測定し、この一部を学会で報告した。(2)卵巣機能についてanti-Mullerian hormone (AMH)の測定を開始した。40歳前半までの女性であれば測定感度以上の値を得ることができたが、40歳後半になると月経が規則的であってもほとんど測定感度未満であった。周閉経期女性におけるAMHの検討は国内外を通じて行われていないことから、測定を追加して結果をまとめる予定である。2)縦断的検討として(1)ホルモン補充療法におけるサイトカインの変化については、投与経路によって違いがあり、中性脂肪の動態や静脈血栓症の発生に差があることから、経口と経皮との間での差を検討することとした。その結果・経口と経皮とではサイトカインの種類によってその動態に差がみられること、IL-7についてはいずれも減少することを発見した。本研究の一部は学会で発表するとともに、原著論文として報告した。(2)周閉経期はエストロゲンの減少がみられるが、急激なエストロゲンの減少のモデルとしてGnRHアゴニストによるサイトカインの影響について検討し、その一部は学会で発表するとともに、論文にまとめている。さらに、自然にみられる閉経でのエストロゲン変化による影響と急激なエストロゲンの減少による変化について、現在データを集積している。平成23年度は、「研究実施計画」に従って検討を行い、下記の研究結果を得た。(1)男性ホルモンとサイトカイン、接着因子、血管炎症マーカーとの関連についてテストステロンに関して、高感度CRP、接着因子(VCAM, ILAM, E-selectin)との間には、閉経前、周閉経期、閉経後いずれの時期においても有意な関連はみられなかった。しかし、閉経後女性においてはテストヌテロンとアデイポネクチンとの間に有意な負の相関関係が存在することを見いだした。なお、男性ホルモンであるデヒドロエピアンドロステロンサルフェート(DHEA-S)とサイトカイン、接着因子、血管炎症マーカーとの間には有意な関連を見いだすことはできなかった。(2)周閉経期および閉経後女性におけるサイトカインやケモカインと骨吸収マーカーとの関係についてIL-7と新しい骨吸収マーカーの1つであるTRAP-5bとの間に有意な負の相関関係が存在するこ「とが明らかとなり、これまで動脈硬化の進展過程に関与すると考えられてきたIL-7が骨代謝に関与する可能性が示され、骨と血管との間をつなぐサイトカインとして新たな検討を計画している。(3)子宮筋腫にてGnREアゴニストを施行した女性におけるインスリン抵抗性の変化およびサイトカインの変化GnRHアゴニスト施行によってエストロゲンが低下するとともに、インスリン抵抗性の指標であるHOMA indexは増加した。しかし、この変化は内分泌学的にエストロゲンの変化率とは相関しなかったが、テストステロンリ変化率とは傾向があり、SHBGとも傾向を認めた。また、もともとインスリン抵抗性がある女性では血管炎症マーカーの増加がみられた。さらに、サイトカインとしてMCP-1の有意な増加が認められた。(4)閉経前から周閉経期、そして閉経後にかけての内分泌パラメーター、サイトカインおよびケモカイン、動脈硬化関連因子の動態についてめ前向き研究インフォームドコンセントによって同意の得られた閉経前女性について、上記パラメーター、サイトカイン、ケモカイン、動脈硬化関連因子を測定し、経時的に経過観察を行っている。1)周閉経期におけるサイトカインおよびケモカインの動態を周閉経期を細分化したSTRAW分類に準じて検討すると、MCP-1は不規則月経(稀発月経)がありかつFSHが増加している群以降において有意な増加を示したのに対して、IL-8はエストロゲンが減少した閉経後になってから有意な増加を示すことが明らかとなった。

すなわち、MCP-1とIL-8は両者とも動脈硬化の進展の初期段階に関連するサイトカインであるが、その動態には時間的ずれがみられた。さらに、FSHとMCP-1との有意な相関は、不規則月経群でみられたが、FSHとIL-8との有意な相関は閉経後群においてみられ、内分泌とサイトカインとの間にも時間的影響が存在することが明らかとなった。2)周閉経期から閉経後にかけてのアディポネクチンの動態は、月経が不規則(稀発月経)になった段階で減少し、その後は増加するといったU字型の変化を示すことが明らかとなった。このU字型の変化はテストステロンやLHの変化と相関関係が認められ、周閉経期におけるアディポネクチンの変化にはエストロゲンよりも男性ホルモンが関与することが明らかとなった。今後、トータルのアディポネクチンだけではなく高分子アディポネクチンの動態ならびにテストステロンとの関係を検討することが必要と思われる。3)抗ミュラー管ホルモン(AMH)については、40歳代前半までであれば測定感度以上の値を得ることができたが、40歳代後半になると、月経が規則的であってもほとんど測定感度未満であった。4)GnRHアゴニストによって急激なエストロゲン欠乏とともにMCP-1の有意な増加が認められた。また、インスリン抵抗性の指標であるHOMA指数の増加がみられ、この変化はテストステロンの変化率やSHBGと関係がみられた。HOMA指数の基礎値が低い群と高い群に分けて検討すると、低い群では有意な増加が認められた。研究実施計画にそって、それぞれの研究内容はおおむね順調に進展している。特に、GnRHアゴニスト投与における検討については、順調に対象者のリクルートが行われ、検体の測定、解析をすすめることができ、結果についても英文論文として投稿し、acceptされた。また、閉経前女性が周閉経期を迎える縦断的検討においては、周閉経期女性の内分泌学的変動は大きく、月経が不規則となり稀発月経となっても、しばらくすると月経の回復がみられることもあり、個人差が大きいために自然の閉経過程をみていくことに時間を要している。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究実施計画に基づき、1)横断的検討においては症例数を増やし、検体を測定するとともに解析を始める。2)縦断的検討においては、閉経に至る過程には個人差があり、時間をかけて定期的に経過をみて検査を施行する。4)総合的に、自然のエストロゲン減少により閉経に至る過程での内分泌動態、サイトカイン変化、骨代謝、脂質代謝、血管機能の変化は、手術やGnRHアゴニストといった薬物による人工閉経とは異なるかどうかを検討する。
菌血症の発症および全身伝播に関与するレンサ球菌分子群の探索

侵襲性レンサ球菌感染症の病態発症過程において,菌体は血流を介して全身に伝播する.病原性レンサ球菌が初発感染部位から宿主免疫を回避し血流へ伝播する機構は完全には解明されていない.本研究では,侵襲性レンサ球菌感染症の原因とされる肺炎レンサ球菌,化膿レンサ球菌,ならびに口腔レンサ球菌の全身伝播機構について解析を行い,組織侵襲,免疫回避、および血液中での生存に関与する細菌因子を明らかにした.菌血症から高頻度に分離されるA群レンサ球菌,肺炎レンサ球菌,およびStreptococcus sanguinisは,他のレンサ球菌種と比較して,様々な付着因子や免疫回避因子を産生するため,血流における菌体生存を可能にすると考えられる.実際,肺炎レンサ球菌やA群レンサ球菌は血流での免疫回避と増殖により,致死率の高い侵襲性感染症を惹起する.一方,S. sanguinisは感染性心内膜炎の病巣から高頻度に分離される.しかし,これらの菌種の血流への侵入機構や全身への伝播機構について,詳細は不明である.本申請研究では,病原性レンサ球菌の血流侵入機構と血中での生存に関わる細菌因子を明らかにすることを目的とした.S. sanguinisについて,血中での生存に関与する細菌因子を検索し,ピルビン酸オキシダーゼであるSpxBに着目した.SpxBはS. sanguinisにおいて過酸化水素産生を担う主な酵素である.ゲノム配列が報告されているSK36株を親株として,spxBの欠失株と復帰変異株を作製した.野生株ならびに復帰変異株と比較して,spxB欠失株のヒト末梢血中での生存率は低下した.S. sanguinisのヒト好中球に対する細胞毒性はspxB欠失により低下し,カタラーゼの添加により細胞毒性は抑制されたことから,S. sanguinisが産生する過酸化水素は好中球への細胞毒性と血中での生存に寄与することが示唆された.また,A群レンサ球菌と肺炎レンサ球菌についても血中での生存に関与する細菌因子を検索し,複数の候補因子を明らかにした.S. sanguinisについて,血中での菌体生存に関わる因子の検索を遂行できたことから,おおむね計画通りに研究は進展していると考えられる.肺炎レンサ球菌やA群レンサ球菌は菌血症の患者から頻繁に単離される.これらのレンサ球菌種は様々な分泌タンパク質の働きにより,血流における免疫機構から回避するとともに生存する.しかし,血流への侵入機構や菌体が免疫を回避して全身に伝播する機構の詳細は不明である.そこで本研究では,血流への伝播と血中での生存に関わる細菌因子の解明を目的とした.肺炎球菌は血液中から脳組織へ伝播し,髄膜炎を惹起する.脳組織への菌体の伝播に関与する細菌因子を探索し,調節因子候補を挙げた.遺伝子変異株を用いた解析から,血管内皮細胞への侵入を抑制することが明らかになった.さらに,補体因子を介する溶菌への抵抗性に関与するA群レンサ球菌の因子を検索した結果,タンパク質分解酵素であるPepOに着目した.組換えタンパク質を用いた解析により,PepOは補体古典経路で機能するC1qと親和性を有することが明らかになった.低pH条件下において,PepOは免疫グロブリンと競合してC1qと結合した.PepO遺伝子の変異により,ヒト血清における菌体生存率は低下しただけでなく,菌体表層構造の不均一性が電子顕微鏡像で観察された.マウス皮膚感染モデルにおいて,PepO遺伝子変異株感染マウスの病巣は野生株感染の場合と比較して縮小した.また,野生株と比較して,PepO遺伝子変異株の感染による病巣では補体活性は上昇した.これらの結果から,PepOは補体免疫からの回避に寄与し,血中での菌体生存に関与することが示唆された.これまで,病原性レンサ球菌の血中での生存と伝播に関与する細菌因子群を挙げており,研究は概ね順調に進展していると考えられる.肺炎レンサ球菌,Streptococcus sanguinisを含むMitis群レンサ球菌,および化膿レンサ球菌は菌血症患者の血液に高頻度で認められる.しかし,初発感染部位から伝播する詳細な機構は不明である.これらの菌種は様々な毒素,付着・侵入因子,および免疫回避因子を産生し,菌体伝播とヒト体内での生存を可能にすると考えられる.特に,肺炎レンサ球菌や化膿レンサ球菌は,組織破壊と免疫回避により,致死率の高い侵襲性感染症を惹起する.本研究では,菌体伝播と病態発症に関わる細菌因子および宿主因子を探索した.肺炎球菌について,菌体の伝播と炎症惹起に繋がる現象と複数の病原因子を明らかにした.また,化膿レンサ球菌の初発感染部位から菌体が伝播する機構を解析した.皮膚感染症由来の菌株と皮膚上感染マウスモデルを用いて解析を行った結果,化膿レンサ球菌が産生するシステインプロテアーゼSpeBは皮膚からの菌体伝播に関与すること明らかになった.野生株感染により生じた病巣は紅斑,浮腫,びらん,および化膿を呈し,表皮下への菌体伝播が認められた.一方, speB遺伝子の欠失により,病巣形成能と菌体伝播能は低下した.また,組換えSpeBタンパク質を用いた解析とマウス感染組織の免疫組織学的所見により,デスモゾーム構成タンパク質がSpeBにより分解されることが明らかになった.

これらの結果から,化膿レンサ球菌はSpeBのプロテアーゼ活性により,細胞間隙を破壊し,深部組織に伝播することが示唆された.侵襲性レンサ球菌感染症の病態発症過程において,菌体は血流を介して全身に伝播する.病原性レンサ球菌が初発感染部位から宿主免疫を回避し血流へ伝播する機構は完全には解明されていない.本研究では,侵襲性レンサ球菌感染症の原因とされる肺炎レンサ球菌,化膿レンサ球菌,ならびに口腔レンサ球菌の全身伝播機構について解析を行い,組織侵襲,免疫回避、および血液中での生存に関与する細菌因子を明らかにした.病原性レンサ球菌の血中での生存に関わる細菌因子の探索を継続するとともに,これまでに明らかになった細菌因子について,欠失株を作製し,貪食細胞との相互作用や上皮バリア通過能を解析する.併せて,マウス感染モデルを用いた病原性の評価を行う.肺炎球菌とA群レンサ球菌の菌株について,上皮バリア通過能,上皮細胞への付着・侵入能,ヒト末梢血中での抗貪食能を継続して検討する.これまでに挙がった病原因子候補の遺伝子変異株を作製し,動物感染実験に供試することにより,生体内での機能と病原性への関与を検討する.また,これまでに明らかにした免疫回避因子の組換えタンパク質の構造解析を継続する.29年度が最終年度であるため、記入しない。細菌学29年度が最終年度であるため、記入しない。
地震荷重を受けた後の鉄筋コンクリート構造部材の耐久性と許容ひび割れ幅

地震荷重をうけるコンクリート部材を対象に、地震後の残留ひび割れ幅を算定する手法を、実験的および解析的検討から考案し算定式としてまとめた。また、ひび割れ幅と鉄筋腐食の関連性について実験を行い、ひび割れ内部の塩化物イオン量および腐食程度とひび割れの関係について検討し、ひび割れ幅としては0.2mm程度が腐食程度の大小を決定する一つの目安となることを示した。本研究の目的は、建物が地震による被災を受けた場合に、その建物に対して許容できる変形量を「経年変化により発生する鉄筋腐食(による耐力低下)を考慮した曲げ耐力」との関係から定めることである。研究対象であるコンクリート構造物ではひび割れによる鉄筋の発錆が部材の寿命を決定する最重要ファクターであり、平成21年度(初年度)の目的は、コンクリート造建物が地震により被災した場合の、部材(柱や梁)に発生するひび割れ幅(最大、残留ひび割れ幅)を求めることである。この目的を達成するために、コンクリート柱・梁部材を対象として、部材に発生するひび割れ間隔を鉄筋-コンクリート間の付着特性による応力の伝達、外部および部材内部の応力の釣り合い等を考慮して求める手法を考案し、それらをプログラム化した。同プログラムにより任意の部材長、断面(形状は矩形)、鉄筋比等をもつ部材に対し、地震力を受ける場合のひび割れ間隔を算定することが可能となった。また、そこから得た知識を基に、理論の検証を行うための加力試験のための試験体を設計、作製した(実験はH22年度春)。ひび割れ間隔が求まることにより、既往の筆者等の研究成果をもとに、部材の経験(最大)変形角から、ひび割れ幅(最大ひび割れ幅、残留ひび割れ幅)を求めることが可能となった。なお、当初の予定では実験を先行させる計画であったが、理論による検討を行いそこから試験体の諸条件(計測ポイント、パラメータ条件等)の整理を行い設計を行った。次年度早々に実験を行い、ひび割れ間隔を求める手法の妥当性の検討および修正を行い、腐食実験を行う試験体に発錆させるひび割れ幅を定める予定である。研究対象であるコンクリート構造物ではひび割れによる鉄筋の発錆が部材の寿命を決定する最重要ファクターであり、平成21年度(初年度)には、コンクリート造建物が地震により被災した場合の、部材(柱や梁)に発生するひび割れ幅(最大、残留ひび割れ幅)を求めるため、コンクリート柱・梁部材を対象として、部材に発生するひび割れ間隔を鉄筋一コンクリート間の付着特性による応力の伝達、外部および部材内部の応力の釣り合い等を考慮して求める手法を考案し、それらをプログラム化した。H22年度は、そこから得た知識を基に、同算定式の検証を行う事、また部材が受ける変形量と残留ひび割れ幅の関係を求めることを目的として加力実験用の柱試験体を設計、作製、加力実験を行った(設計、作製はH21年度に完了)。同試験体に対し載荷試験を行いそこから得られたひび割れ幅、鉄筋のひずみ値等の情報を基にひび割れ幅と各種要因との関連について考察を行い、部材の変形角に応じた最大ひび割れ幅、および残留ひび割れ幅算定法を提案した。なお、前年提案したひび割れ発生位置算定式の検証については、せん断補強筋による断面欠損が原因として発生するひび割れの影響を強く受けてしまい、パラメータの違いによらず全ての試験体でひび割れ間隔がせん断補強筋の配筋間隔の値である100mmとなってしまった。従って提案式の精度について検証することはできなかった。研究対象であるコンクリート構造物ではひび割れによる鉄筋の発錆が部材の寿命を決定する最重要ファクターであり、平成21年度(初年度)には、コンクリート造建物が地震により被災した場合の、部材(柱や梁)に発生するひび割れ幅(最大、残留ひび割れ幅)を求めるため、コンクリート柱・梁部材を対象として、部材に発生するひび割れ間隔を鉄筋-コンクリート間の付着特性による応力の伝達、外部および部材内部の応力の釣り合い等を考慮して求める手法を考案し、それらをプログラム化した。H23年度は,H22年度に行った算定法に既往の実験結果による検証を加えるなど更なる検討を行い,ひび割れ算定式を提案した(論文投稿中)。また,これと平行してひび割れ幅を主パラメータとしたコンクリート部材の腐食促進試験を行い,ひび割れを通して内部コンクリートへの塩化物イオンの侵入程度と鋼材の腐食程度の関係について検討を行った。
海洋風成循環中の衝撃波と亜熱帯前線に関する理論的・数値的研究

理想化された条件下で海面風応力と南北加熱差を与えて数値海洋大循環モデルを走らせ、数値モデル内で亜熱帯反流を作った。その結果を解析することにより以下の事柄が判った。1.数値モデル内での(海面冷却に伴う対流による)混合層は亜熱帯循環北部で急激に深くなる。この混合層深が急激に変わる場所(混合層フロントとここでは呼ぶ)は西では南に、そして東へ行くにしたがって北にずれる。2.この混合層フロントと海面等密度面の交点近傍で低渦位の水が形成され、亜表層にsubductされる。したがって、重い密度面ほど東の方に低渦位の水が存在することになる。3.この低渦位水は亜表層で南西に流されるにしたがって徐々に集まり、縦に積み重なり、厚い低渦位水のプールを亜熱帯循環西部に形成する。4.この分厚い低渦位水のプールは、海洋表層の密度面を押し上げ、低渦位水のプールの南東端に沿う亜熱帯反流を作る。この数値実験によって示唆された機構は、もし正しければ、より単純なventilated thermocline理論モデルによっても再現されるはずである。そこで、多層ventilated thermoclineモデルを作成した。混合層深を数値実験結果に似せることによって、同様の機構により亜熱帯反流が生じること、また、混合層フロントを北西から南西に傾けるとDewar(1992)と似た機構による反流が現れること、さらに、基礎方程式より、低渦位領域は南に行くにしたがって、西側に突っ立ち、衝撃波を形成する可能性があること等が明らかになった。これらの研究より、少なくとも数値モデルの中での亜熱帯反流の成因は、混合層の深さ分布が何故そのようにあるかという点を除けば、ほぼ解明されたと考えられる。本年度は2層モデルでの理論であるKubokawa(1995,J.Oceanogr.)の拡張を試み、さらに大循環モデルを用いて予備的な数値実験を行った。Kubokawa(1995)理論の拡張という面では、まず、南北加熱差の影響を含めるために以前より進めていた2レベルモデルの理論を完成させた。この理論では、最初に純粋な風成循環の解を求め、それからのずれによって定在ロスビー波を表現した。この場合の定在ロスビー波もKubokawa(1995)のものと同様の非線形を示し、また、適当な西岸境界条件を与えることにより、亜熱帯反流と同じ様な流れが現れることが判った。しかしながら、2層モデルも2レベルモデルも、鉛直構造の表現としてはまだ不十分である。そこで、多層モデルへの拡張を試み留必要がある。3層以上では方程式系にはヤコビアン型の非線形項が現れる。このような非線形項を含む方程式の理論的扱い方を探るために、3層モデルでの循環境界を越える流れを調べた。その結果、方程式系はかなり複雑ではあるが原理的には解が得られることが判った。数値モデルに関しては、海洋大循環モデルを各種パラメーターを変えて走らせた。その結果、最終的に亜熱帯前線をモデル内で再現することが出来た。前線の強さがモデル海洋の大きさに依存すること等が明らかになった。実験結果の解析はまだ十分ではないが、亜熱帯前線は、上の理論的考察から予想されるように、西岸域での冷却が上層の密度場を変形させ、それが定在ロスビー波として表層循環に影響を与えているらしいという感触を得た。上記理論モデルの拡張の知見をもとにして、数値モデルと直接比較可能な理論モデルを作ること、数値実験を繰り返し、解析を進めること、並びに、数値実験と理論モデルの比較を行うことが来年度の課題である。

理想化された条件下で海面風応力と南北加熱差を与えて数値海洋大循環モデルを走らせ、数値モデル内で亜熱帯反流を作った。その結果を解析することにより以下の事柄が判った。1.数値モデル内での(海面冷却に伴う対流による)混合層は亜熱帯循環北部で急激に深くなる。この混合層深が急激に変わる場所(混合層フロントとここでは呼ぶ)は西では南に、そして東へ行くにしたがって北にずれる。2.この混合層フロントと海面等密度面の交点近傍で低渦位の水が形成され、亜表層にsubductされる。したがって、重い密度面ほど東の方に低渦位の水が存在することになる。3.この低渦位水は亜表層で南西に流されるにしたがって徐々に集まり、縦に積み重なり、厚い低渦位水のプールを亜熱帯循環西部に形成する。4.この分厚い低渦位水のプールは、海洋表層の密度面を押し上げ、低渦位水のプールの南東端に沿う亜熱帯反流を作る。この数値実験によって示唆された機構は、もし正しければ、より単純なventilated thermocline理論モデルによっても再現されるはずである。そこで、多層ventilated thermoclineモデルを作成した。混合層深を数値実験結果に似せることによって、同様の機構により亜熱帯反流が生じること、また、混合層フロントを北西から南西に傾けると1Dewar (1992)と似た機構による反中が現れること、さらに、基礎方程式より、低渦位領域は南に行くにしたがって、西側に突っ立ち、衝撃波を形成する可能性があること等が明らかになった。これらの研究より、少なくとも数値モデルの中での亜熱帯反流の成因は、混合層の深さ分布が何故そのようにあるかという点を除けば、ほぼ解明されたと考えられる。
超臨界流体クロマトグラフィーによる固定化酵素反応カラム内の物質移動現象の解明

油脂の品質向上・改質やフレーバーの合成に用いられる微水分系固定化リパーゼ反応の反応溶媒として超臨界二酸化炭素を利用した場合の固定化酵素内外の物質移動現象について、有機溶媒中における物質移動現象と比較しつつ検討を行った。充填層型反応器を想定し、固定化担体のモデルとしてODS粒子を充填したカラムに対して、リパーゼによるエステル交換反応の基質であるトリオレイン等をトレーサーとして、超臨界二酸化炭素およびアセトン-アセトニトリル(9:1)混合溶媒等の有機溶媒を移動相としたパルス応答実験を行った。カラム出口において観測されるトレーサー溶出曲線の一次および二次中央モーメントを解析し、物質移動に関与するパラメータである分配係数、担体内有効拡散係数、およびペクレ数を求めた。なお、超臨界二酸化炭素を移動相とするパルス応答実験においては、温度を323K、圧力を18.5,21.5,24.5MPaとし、移動相にモディファイヤーとして10%のエタノールを添加した。有機溶媒を移動相とするパルス応答実験においては温度を30°Cとした。超臨界二酸化炭素を移動相とした場合、トリオレインの分配係数は圧力の増加に伴ってやや減少した。これは圧力の増加に伴う超臨界二酸化炭素の溶解力の増大によるものと考えられるが、いずれの圧力においても分配係数の値はアセトン-アセトニトリル(9:1)混合溶媒中に比して大きく、したがって反応溶媒として超臨界二酸化炭素を用いる方が固定化酵素担体内における基質濃度が高くなる可能性が示唆された。また、超臨界二酸化炭素中での担体内有効拡散係数は21.5MPaで最大となった。この最大値は有機溶媒中における有効拡散係数の約2倍であり、超臨界二酸化炭素内での溶質拡散の容易さが反映されたものと考えられる。さらに、超臨界二酸化炭素中でのペクレ数は有機溶媒中における値の1/2以下であり、充填層内での混合拡散の影響の大きさが示唆された。
ペイアウト政策の実証分析－費用の変動からの検証

本研究では、費用の変動が1ペイアウト水準やその実施確率に与える効果、2ペイアウト手段の違いやその選択にもたらす影響を検証する。さらに3費用の変動が異なる企業がペイアウトした後に、株価に変化が現れるか検証する。利益はペイアウトと内部留保に分けられるが、仮に費用の変動がペイアウトに作用すれば、内部留保にも影響が及ぶ。この点は、近年問題視されている内部留保の過剰な積み上げの背景に、費用の変動が関係する可能性を示唆している。この可能性を明らかになれば、ペイアウト政策の立案において費用の変動を考慮する重要性を指摘でき、研究・実務の両面で一定の貢献ができると考えている。
温度応答性ポリマーを用いた心室中隔穿孔修復術の開発

心筋梗塞後心室中隔穿孔をより確実にパッチ修復するために温度応答性ポリマーを用いた手術法を開発した。中隔穿孔を生じた梗塞心筋は非常に脆弱で有りパッチを縫合しても断裂する可能性が高い。本研究では梗塞心筋に温度応答性ポリマーを注入することによってその脆弱性を改善し縫合に耐えうる組織強度を回復させた。in-vitro試験では、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)ポリマーを注入することによって3倍の組織強度が得られることが判明し、ラット梗塞心筋へ同ポリマーを注入しePTFEパッチを縫合すると縫合ラインでの経時的な組織の菲薄化や断裂損傷が抑制された。温度応答性ポリマーは32度以下では液体状であり、生体の温度(3637度)ではゲル化する。この特性を利用し、低温で液化したポリマーを37度の心筋内へ注入し心筋組織内でゲル化させる。これらのポリマーは心筋内へ注入し組織の強靱性を改善させることを目的として開発されていないため、どのポリマーを選択すべきか、どれほどの量を注入すべきか、どれほどの深さに注入すべきか、などに関しては、これまで一切の研究がなされていない。まず、この研究の第一段階として、ポリマーの同定と注入法を確定する。食用心筋にポリマーを注入し心筋内でゲル化させた後に、その力学的特性を測定し、ポリマー物質と注入方法による比較検討を行う。このデータをもとに、ポリマーの選定と注入方法を確立する。実臨床同様、ゲル化していないポリマーを注射器に充填し心筋組織内に注射針を用いて注入する方法を施行した。1.単回注入試験:厚さ1cm、縦横3x3cmの食用心筋片を37度に温め、32度の温度応答性ポリマーを、その中心に0.1ml, 0.2ml, 0.3ml, 0.5ml, 1.0mlを注入し注入後の形態的変化を調べた。2.分割注入試験:厚さ1cm、縦横4x4cmの食用心筋片に1x1cmの格子をマーキング。その格子の交点、計9ポイントにポリマーを注入する。注入量は0.1ml, 0.2ml, 0.3mlの三用量を行い、比較検討をした。1.温度応答性ポリマーをラット正常心筋へ注入した。心拍動下に心尖部に0.1-0.2mlのゲルを注入した。一部の流出を認めるものの心筋内にポリマーは留まりゲル化した。注入後も心拍動の低下や異常不整脈の出現はなく麻酔より覚醒。これまで、計6匹のラットに注入試験を終了している。2週間後、4週間後にラットを犠牲死させて心臓を摘出し心筋の組織学的評価を行った。ポリマー周囲には繊維組織が認められた。今後、免疫学的染色で血管新生について評価を行う計画である。残りの2匹については12週間後に組織を摘出する計画である。2.心機能評価をエコーにて施行したが、旧式装置では解像度が不良であり、犠牲死させた4匹については良好なデータを採取できなかった。今年度末に新たな装置が利用可能となり正確なデータが採取できるようになった。心機能評価のために、再度実験を行う計画である。3.ポリマー注入後のin vitroでの引張試験に難渋している。これまで当教室で行ってきた大動脈組織の引張試験の方法論が心筋には応用できないことが判明した。現在、教室で保有している装置で測定可能かどうかについて、実験を繰り返しているところである。1.引張試験の方法論の確立に時間を要している。大動脈組織の強度測定方法が応用できなかったため。2.心エコー装置の故障。旧式装置ではプローベの劣化のため画像描出ができず測定できなかった。年度末にようやく他の装置の利用が可能になったため遅延が生じている。1.ポリマー注入心筋のin vitro引張り試験:ウシ食用心筋を切断し高さ3cm x幅1cm x厚さ5mmの直方体を作成。37度に温めたポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)ポリマーを0.1mlずつ2カ所に注入(高さ1cmと2cmのポイントへ)。ポリマー注入心筋片5個とポリマーを注入していない心筋片5個に引張り試験を施行した。ポリマー(+) vs.ポリマー(-) 2.71±0.83N vs. 0.95±0.18N, p=0.008と有意にポリマー注入心筋の強度が高かった。2.PNIPAM0.1mlをラット心筋へ注入し、2週間後に組織学的解析を行った。ポリマーは正常心筋のファイバーの間に分布しており、その周囲には炎症細胞浸潤が認められた。注入部以外の心筋は正常でありポリマー注入に伴うremote effectはなかった。3.心筋梗塞モデル実験:当初は大動物で前壁中隔梗塞、心室中隔穿孔モデルを作成する計画であったが、時間的制約のため、小動物モデルへ変更した。ラット心臓の前下行枝を結紮し広範囲前壁中隔梗塞を作成した。梗塞部にPNIPAMポリマーを0.02mlずつ3カ所に注入した。梗塞部より大きくない4mm円形のGoreTexパッチを梗塞心尖部に縫着した。対照群としてポリマーを注入せず、同型のGoreTexパッチを縫着した。肉眼的にはポリマー注入群の方がパッチ縫合時の出血や組織損傷が少ない印象を受けた。

術後2週以上経過した時点で心エコーにて心機能評価を行った後に犠牲死させ組織学的解析を行う。(最初の数例はポリマー群も対照群も1週間以内に突然死しており、おそらく心筋梗塞の範囲が大きすぎて心不全死をしたと推測されたため、以後はサイズを縮小し再実験中である)。心筋梗塞後心室中隔穿孔をより確実にパッチ修復するために温度応答性ポリマーを用いた手術法を開発した。中隔穿孔を生じた梗塞心筋は非常に脆弱で有りパッチを縫合しても断裂する可能性が高い。本研究では梗塞心筋に温度応答性ポリマーを注入することによってその脆弱性を改善し縫合に耐えうる組織強度を回復させた。in-vitro試験では、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)ポリマーを注入することによって3倍の組織強度が得られることが判明し、ラット梗塞心筋へ同ポリマーを注入しePTFEパッチを縫合すると縫合ラインでの経時的な組織の菲薄化や断裂損傷が抑制された。1年の期間延長を申請し受理していただいた。今後は、まずin vvoの実験を再優先し、心機能評価と組織学的評価を行い、正常心筋群、梗塞モデル群、そしてコントロール群(生理食塩水注入群)の比較を行う。医歯薬学1.市販されている温度応答性ポリマーの入手が極めて困難であること2.また、その市販されているポリマーでは強度の脆弱性も危惧され、別のポリマーを探索する必要性があるため3.もし、新たにポリマーを開発する必要性があると判断された場合には、研究協力者に依頼する必要があるため以下の理由により研究に遅延が生じている。1.引張試験の方法論の確立に時間を要している。大動脈組織の強度測定方法が応用できなかったため。2.心エコー装置の故障。旧式装置ではプローベの劣化のため画像描出ができず測定できなかった。年度末にようやく他の装置の利用が可能になったため遅延が生じている。この遅延により未使用額が生じた。残りの実験計画を遂行するため、以下の経費に使用予定である。1.引張試験のための実験装置を改造する費用2.心機能評価を行うためのin vivo実験に必要な動物を購入・飼育する費用3.組織学的評価を更に実施するための試薬購入費用・現在発注しているポリマーを出来る限り早く入手できるよう再度要請する。・研究協力者に依頼し、新たなポリマー作成の可能性について検討を行う。試作品を作成することができれば、順次テスト実験を開始していく。・万が一、入手もしくは開発に時間を要し、さらに遅れるようであれば、現在医療用として臨床で使用されている、ウレタンポリマー(Hidrofit®TERUMO社)を代用して、pilot-studyを開始する。・本年度中にはEx vivoとIn vivoによる安全性試験まで到達することを最優先事項とする。発注したポリマーの納期が大幅に遅れているため。今年度に納入されるため、次年度使用額は、それに充当させる。
下痢性貝毒アドリアトキシンの合成研究

二枚貝が有毒渦鞭毛藻を捕食して毒化すると食中毒を引き起こすことが知られている。その下痢毒性成分としてイタリアでムール貝から単離されたアドリアトキシンは10環性ポリエーテルである。本研究では、アドリアトキシンの構造活性相関の解明を目指して全合成研究を行った。また、食中毒シガテラの原因生物である有毒渦鞭毛藻が生産する8環性ポリ環状工ーテル神経毒ガンビエロールの合成研究も実施した。ポリ環状エーテル海洋毒は毒化魚介類の引き起こす食中毒の原因毒として発見され、巨大で複雑な構造を有し、神経毒性、下痢毒性、抗菌性など多彩な生物活性を示す。その1種であるアドリアトキシンは、有毒渦鞭毛藻によって毒化したムール貝より単離された貝毒で下痢毒性を有し、6、7、8員環のエーテル環が梯子状に10個連結されたA-J環構造を有する。その全合成を達成するために、ABCDEF環フラグメントとHIJ環フラグメントを合成後、連結してG環を構築する収束的合成を計画した。本年度の研究では、アドリアトキシンの右半分のフラグメントであるHIJ環フラグメントの合成研究を実施した。エポキシスルホン誘導体から発生させたオキシラニルアニオンアニオンとトリフレート誘導体を反応させてH環を構築後、プロパルギルアルコール構造の導入とアルコキシ不飽和エステル基の導入を行い、トリブチルスズヒドリドを用いるラジカル環化反応によってHI環を構築した。このラジカル反応については、多置換の6員環エーテル誘導体を合成する一般的な方法となることから、モデル化合物を用いた実験により反応収率や立体選択性を詳細に検討した。さらに、エキソメチレン基の立体選択的エポキシ化、接触還元による開裂により三級アルコール構造を構築後、エステル側鎖のアルデヒドへの還元、Wittig反応、アセタール環化反応によってJ環がグルカール構造となったHIJ環部を合成した。さらに、J環部の環修飾反応ののち硫酸エステル化反応を行ったところアドリアトキシンの37-epi-HIJ環フラグメントが合成された。その下痢毒性成分として、日本ではホタテ貝からエッソトキシンが、イタリアではムール貝からアドリアトキシンが単離されている。これらポリ環状エーテル毒は天然からは極微量しか得られていないので生理活性等の解明には化学合成による量的供給が切望されている。アドリアトキシンは10環性ポリエーテル(ABCDEFGHIJ環からなる)で、ABCD環部分、F環、HIJ環が6員環エーテル、E環が7員環エーテル、G環が8員環エーテルの構造を有する。本年度は大量合成可能な収束型合成ルートの確立を目指して以下の研究を実施した。6員環エーテルの合成原料となる4炭素キラル合成ブロックをトリアセチルグルカールから4工程で合成した。この4炭素キラル合成ブロックと光学活性エポキシスルホン誘導体を反応後、6-エンド閉環反応などを経てA環アセチレンフラグメントを合成した。さらにラセミ体のエポキシスルホン誘導体と4炭素キラル合成ブロックとの反応から出発してDEF環フラグメントを構築した。DEF環フラグメントの合成では、昨年度までの合成法では環状シリルエーテル保護基を用いていたためグラムスケールの合成では選択的脱保護が困難であることや反応中間体の溶解性が極めて悪いなどの問題点があることが判明したので、今回の研究では環状シリルエーテル保護基をベンジルエーテルに変換した原料を用いて合成を行った。さらに本研究の過程で、ビニルブロミド置換基を有する化合物がテトラブチルアンモニウムによって脱HBrされて対応するアセチレン化合物が生成する反応を見出した。その下痢毒性成分としてイタリアでムール貝から単離されたアドリアトキシンは10環性ポリエーテル(ABCDEFGHIJ環からなる)で、ABCD環部分、F環、HIJ環が6員環エーテル、E環が7員環エーテル、G環が8員環エーテルの構造を有する。本年度は、昨年度の研究に引き続きオキシラニルアニオンの反応と6-エンド閉環反応を用いるDEF環合成とビニルラジカル環化反応によるHIJ環合成を実施した。また、8員環構造を有するG環の合成を検討し、6員環エーテルケトンをトリメチルシリルジアゾメタンによる環拡大反応に付すと7員環エーテルケトンが生成し、これを再度同じ条件で環拡大反応を行うと8員環エーテルケトンが中程度の収率で合成できることが明らかとなった。この合成法は簡便な方法で8員環エーテルを短工程で合成できる利点を有するので、今後、アドリアトキシンG環合成適用可能であると考えられる。さらに、シガテラ食中毒の原因物質の一つであり、有毒渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusの培養藻体から単離された神経毒性を示す8環性ポリ環状エーテルエーテル・ガンビエロールの合成研究を行った。

既に合成済のABCD環フラグメントにオキシラニルアニオンの反応、6-エンド閉環反応、環拡大反応を行ってE環部を構築したのち、ケチルラジカル環化反応によってF環を合成し、オキシラニルアニオンの反応と6-エンド閉環反応を2回繰り返してGH環部を構築した。これによりガンビエロールのすべてのポリエーテル骨格を構築することに成功した。
特異な分子場の設計に基づく物質変換

本研究は大きく4つのグル-プに分けて行われた。第1グル-プは、特異な集合分子場に基づく物質変換について研究した。αーオキソアミドの固相光反応、フェナントレンとチェノアセン骨格が作る包接結晶場での光ソルボリシス、液晶性ジアセチレンの重合挙動、包接結晶場でのシクロヘキセノンの光付加反応、キンヒドロン系を用いる新しいプロトンー電子連動システムの開発、トロポチオンの結晶場での反応などが検討され、結晶のような秩序場での特異な反応の実現の可能なことが示された。第2グル-プは、生体分子場のモデルの設計と物質方換について研究した。糖、ポリフィリ誘導体を用いた多点相互作用場の設計、光合成モデル系における電子移動に及ぼす発色団の配向効果、視物質物用モデルとしての蛋白分子場におけるポリエナ-ルの立体特異的異性化、含セレンホスト分子を利用した特異な電子伝達系の機能設計、鉄ーポルフィリン錯体により不斉エポキシ化について研究した。第3グル-プは、特異な単分子場の設計による物質変換について研究した。アルゴン、酸素、有機マトリックス中でのカルベンなどの二価活性種、酸素活性種の発生と物質変換、電場下での特異なトリフルオロメチル化、極めてかさ高い置換基を木分場とする活性種の安定化、ジカルコゲノラト遷移金属錯体での異常反応、BINAPーRu錯体を用いた遷移金属上でのキラル触媒場の創出を研究し、巧妙に設計された単一分子場が特異な分子場を提供できることがわかった。第4グル-プは、分子場設計を物理化学的属面から検討した。X線結晶回折装置に改良を行えることにより、キラルなコバロキシム錯体の結晶相反応が時分割測定で追跡できることが示され、Si_<60>、Si_<24>、Si_<60>H_<60>などのケイ素クラスタ-の理論計算から、これらが炭素クラスタ-と異なる興味ある性資をもつことが示された。以上のことから研究から、新しい分子場の設計の重要性が示された。本研究は大きく4つのグル-プに分けて行なわれた。第1グル-プは特異な集合分子場の設計による物質変換について研究した。αーオキソアミドの固相光反応、チエノアセンやジアセチレンなどが作る包接結晶場での反応、結晶中に発生させたナイトレンの異常な安定性、含硫フェナレン誘導体での電荷移動錯体の発現、トロポチオンの結晶場での反応などが検討され、結晶のような秩序場での特異な反応性の実現の可能性などが示された。第2グル-プは生体分子場のモデルの設計と物質変換について研究した。糖、ポルフィリン誘導体を用いた多点相互作用場の設計、キノン側鎖をもつポルフィリン誘導体による光合成電子移動のモデル化、不斉場をもつ鉄ーポルフィリン錯体による不斉エポキシ化などについて検討し、ポルフィリンなどの場を活用することにより優れた生体反応場のモデル化が可能であることが明らかとなった。第3グル-プは特異な単分子場の設計による物質変換を研究した。

極低温マトリックス中に発生させたカルベン、ニトレンの反応性、5配位ケイ素を反応場とする選択的物質変換、BINAPーRu錯体を用いた遷移金属上でのキラル触媒場の創出、ジカルコゲノラト遷移金属錯体での異常反応、かさ高いベンゼン誘導体、トリプチセンなどを用いる速度論的安定化による高反応性化学種の合成、電場下での反応制御などが検討され、単一の分子であっても工夫をこらした分子設計が特異な反応場を提供することが示された。第4グル-プは分子場設計の理論的考察を行った。X線結晶回折装置に改良を行えることにより、キラルなコバロキシム錯体の結晶相反応が時分割測定で追跡できることが示され、また非経験的分子軌道法計算が高周期元素(たとえばSi,Ge,Sn,Pb)骨格の特性を予言するのに非常に有効であることが明らかとなった。このような物理化学的側面からの研究が分子場設計に必要不可欠であることが分かった。本研究は昨年度と同様、大きく4つのグル-プに分けて行なわれた。第1グル-プは、特異な集合分子場の設計による物質変換について研究した。α-オキソアミドの包接結晶中の光反応、フェナントレンおよびチエノアセン骨格が作る包接結晶中の光ソルボリシス、液晶性ジアセチレンの重合挙動、包接体結晶場でのシクロヘキセノンの光付加反応、キンヒドロン系を用いる新しいプロトン-電子連動システムの開発、含硫および含窒素[7]アヌレン化合物の合成と反応などが検討され、包接結晶場、液晶などの秩序場での特異な反応性が示された。第2グル-プは、生体分子場のモデルの設計と物質変換について研究した。フェノ-ル、イミダゾ-ル骨格をもつ二官能性触媒による核酸の解裂、光合成モデル系における電子移動に及ぼす発色団の配向効果、視物質作用モデルとしての蛋白質分子場におけるポリエナ-ルの立体特異的異性化、含セレンホスト分子を利用した特異な電子伝達系の機能設計、ビナフタレン不斉分子認識場をもつ酵素モデル触媒による一酸素添加反応について研究した。第3グル-プは、特異な単分子場の設計による物質変換について研究した。アルゴン、酸素、有機マトリックス中での二価活性種、酸素活性種の発生と物質変換、電場下での特異なトリフルオロメチル化、極めてかさ高い置換基を分子場とする活性種の安定化、遷移金属の配位子場による含カルコゲン錯体の合成、不斉反応、高配位有機ケイ素場による新規合成法の開発を研究し、巧妙に設計された単一の分子が特異な分子場を提供できることがわかった。第4グル-プは、分子場設計を物理化学的側面から検討した。シアノエチル基をもつコバロキシムにおいて、ラセミ結晶の光照射でキラル化が起ることがX線結晶解析で示された。Si_<60>、Si_<24>、Si_<60>H_<60>などのケイ素クラスタ-の理論計算から、これらが炭素クラスタ-と異なる興味ある性質をもつことが示された。
多発性硬化症の病態と成因に関する研究-T細胞受容体特性の解析-

多発性硬化症(以下、MS)は神経症状が寛解・増悪する神経難病の代表的な疾患で、その成因としては、ウイルス説、免疫異常、環境要因(外因)、遺伝的素因(遺伝因子)などが提唱されている。今回、MSの成因解明の糸口を得るために、接着因子、サイトカインを含めたT細胞の特性を検討した。Macrophage inflammatory protein(MIP)-1α、MIP-1β,RANTESはβケモカインと称され、炎症病巣部で活性化マクロファージより産生され、T細胞の走化性を誘導するとされる。MS患者の脳脊髄液中のMIP-1α測定、免疫組織学的検討を行った。R & D社製ELISAキットを用い、再発寛解型MS18例(急性期13例、安定期5例)、および非炎症性神経疾患患者8例を対照として、髄液中MIP-1αを測定した。MS急性期には4.4±5pg/min.、安定期1.9±0.9pg/min.、対照群0.3±0.7pg/min.と、MS急性期、安定期とも有意な上昇がみられた(p=0.0002、p=0.007)。また、急性期に死亡したMS3例の剖検脳の抗MIP-1α、MIP-1β、RANTES抗体による免疫染色を行った。急性期病巣ではMIP-1αがアストロサイトに陽性、MIP-1β、RANTESはマクロファージおよびアストロサイトに陽性を示した。これらのことから、MS急性期病巣においてβケモカインが病巣内へのリンパ球浸潤を誘導する役割を果たしていることが示唆された。これらのことから、MSの成因、病態にはT Cell受容体の活性化の機構の解明を継続的に行っていくことが重要であり、今後の研究の方向性が示唆された。多発性硬化症(MS)は神経難病の中で最も代表的な疾患で、その原因としてはウイルス感染、自己免疫異常、環境要因などの外因、遺伝的素因などが提唱されている。この疾患が世界的に北方圏の諸国で多発し、北緯42°46°に位置する北海道が本症の研究には最適な地域といえる。Chemokineに対する特異的なT細胞subsetを明らかにし、MSの病態、成因の解明を目指す。平成6年度は接着因子、サイトカインに関する検討、proteolipid proteinに関する共同研究を行った。Macrophage inflammatory protein(MIP)-1α、MIP-1β、RANTESはβケモカインと称され、炎症病巣部で活性化マクロファージより産生され、T細胞の走化性を誘導するとされる。R&D社製ELISAキットを用い、再発寛解型MS18例(急性期13例、安定期5例)、および非炎症性神経疾患患者8例を対照として、髄液中MIP-1αを測定した。MS急性期には4.4±5 pg/min.、安定期1.9±0.9pg/min.、対照群0.3±0.7pg/min.と、MS急性期、安定期とも有意な上昇がみられた(p=0.0002,p=0.0007)。また、急性期に死亡したMS 3例の培検脳の抗MIP-1α、MIP-1β、RANTES抗体による免疫染色を行った。

急性期病巣ではMIP-1αがアストロサイトに陽性、MIP-1β、RANTESはマクロファージおよびアストロサイトに陽性を示した。これらのことから、MS急性期病巣においてβケモカインが病巣内へのリンパ球浸潤を誘導する役割を果たしていることが示唆された。これらのことから、MSの成因、病態にはT cell受容体の活性化の機構の解明を継続的に行っていくことが重要であり、今後の研究の方向性が示唆された。