hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
教育委員会の活性化に関する研究ー組織論的アプローチを中心にしてー

1、本研究は、市町村教育委員会の教育政策の形成・実施過程に焦点を当てて、教育委員会システムの変革がどのように図られているかを、フィールド調査を通じて明らかにすることを目的としている。2、フィールド調査の結果,教育委員会を活性化させるためには、次の諸点が重要であることが明らかにされた。(1)地域の特性を生かした個性豊かな教育行政を展開していくためには、地域住民の教育ニーズを地方教育委員会が敏感にキャッチし、創意工夫のある独自の教育政策を樹立していく必要がある。そのためには、地域住民の教育ニーズを収集するための機関(例えば、A市の場合のような教育懇談会)や教育政策策定のためのプロジェクトチームを(事務局内に)設置する必要がある。(3)教育委員会の問題解決能力を高め、組織を活性化していくためには教育情報を効果的に活用し、普及させていくシステムの確立が望まれる。(4)最後に、なんといっても、教育政策についての明確なビジョンをもった教育長の強力なリーダーシップが必要である。3.今後はフィールド調査で得た知見をより確かなものにするために、サンプルを広くとった量的研究が必要である。また教育委員会の活性化に大きな役割を果たすと思われる教育長リーダーシップ研究も必要である。本研究成果は、平成5年度中国四国教育学会で発表する予定である。
可積分測地流を巡る諸問題

可積分測地流に関わるいくつかの問題に重要な進展を与えた。具体的には,楕円体を典型例とする,ある種のリーマン多様体のクラスにおいて,一般点の共役跡の構造とその特異点の様子を明らかにした。特に分岐点においてアーノルドのD4+特異点が現れることを見いだした。また,可積分測地流を持つあるケーラー多様体のクラスと,射影同値の亜種であるC-射影同値との関係において,新たな深いつながりを見いだした。この研究は平成23年度から3年間の予定の研究計画の2年目である。当初の予定において3つの主要な研究課題を定め、1年目の進行具合を見て2年目の重点の置き方を定めることになっていた:1.楕円体を含む、ある種のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合の様子および全体の形状についての研究。2. Liouville曲面について、ラプラス作用素の固有値分布の構造に対する(特異)半古典近似の手法による研究。3. Hermite-Liouville多様体の理論を研究。特に複素射影空間上に構成したものの分類。これらのうち2年目である今年度においては、1の楕円体およびある種のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合について、ほぼ完全に解明することができた。具体的には特異点集合の主要な部分はcuspidal edgeであり、その境界であり、また第2共役跡と分岐する所はアーノルドの意味でのD_4+-edgeになっていることがわかった。前者は2次元の場合の“Jacobi's last geometric statement"の高次元版であり、後者は3次元以上で初めて現れる現象である。ここにD_4+という単純ラグランジュ特異点が現れる事は興味深い事実であるし、また、実際に共役跡がここまで深く解析される事はなかったと思われるので、特異点論の見地からも意義のある結果だと思われる。この研究は平成23年度から3年間の予定の研究計画の3年目,最終年度である。当初の予定において3つの主要な研究課題を定め、1,2年目の進行具合を見て3年目の重点の置き方を定めることになっていた:1.楕円体を含む、ある種のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合の様子および全体の形状についての研究;2. Liouville曲面について、ラプラス作用素の固有値分布の構造に対する(特異)半古典近似の手法による研究;3. Hermite-Liouville多様体の理論を研究。これらのうち2年目である昨年度においては、1の楕円体およびある種のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合について、ほぼ完全に解明することができた。具体的には特異点集合の主要な部分はcuspidal edgeであり、その境界であり、また第2共役跡と分岐する所はアーノルドの意味でのD4+特異点になっていることを見い出した。当該年度の研究実施計画は次のようなものであった。1.楕円体を含む、ある種のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合の様子および全体の形状について調べる。さらにノンコンパクトなLiouville多様体のカットローカスおよび共役跡について調べる。2. Liouville曲面について、ラプラス作用素の固有値分布の構造に対する(特異)半古典近似の方法についての過去の研究(清原、リウヴィル曲面における半古典近似、数理研講究録No.1119 (1999), 35--47)を整理し、必要ならColin de Verdi\`ereらの新たな観点(フーリエ積分作用素を用いる)からの再記述を試みる。(ただ、従来の特殊関数を使った記述の方が優れている可能性もある。)これを高次元化のためのステップとする。3. Hermite-Liouville多様体の理論を研究する。まず複素射影空間上に構成した大域例をモデルにして、この部分での完全な分類を目指す。また、K\"ahler-Liouville多様体の大域的構造理論を参考にしつつ、コンパクトな場合の大域的構造を調べ、その結果を局所構造の分類結果と比較検討する。これに対し、1については、高次元のLiouville多様体の一般点の共役跡の特異点集合の様子についての論文をまとめつつあるが、まだ未解決の部分が残っている。また、楕円面の場合の一般化としての「糸による構成」についての論文がまとまりつつある。これは1と関連する、測地線の大域的挙動の別の側面を記述するものである。2については特に進展無し。3については、「h-射影同値」の概念を足がかりにして、Hermite-Liouville多様体のある種の分類が進みつつあるが、未だ未解決の部分が残っている。予定したすべての項目が順調に進展しているわけではないが、一部において十分満足すべき結果を得た。

研究実績の概要に書いた通り、3つのトピックスのうち2つについては順調に進んでいる。もう1つについては、まとまった時間を取る必要があり、今後の進展を期待している。先ずは今年度の結果を論文にまとめる事が重要である。それにはある程度の時間がかかる。次に上記の3の問題が、方向のめどがついているので、取り組みたい。2の問題は難しいが、今後の指針となる結果を得たい。研究実績の概要に書いた通り、3つのトピックスのうち2つについては順調に進んでいるので、その方向で研究を進めて問題ないと考える。もう1つについては、まとまった時間を取る必要があり、他の2つとの兼ね合いで、様子を見ながら進めたい。7月に予定しているマルセイユでの研究集会への参加を始め、国内のいくつかの研究集会に参加し、出席者と意見交換をする。そのための旅費が主である。他に幾何学関係図書購入と論文作成のためスキャナーの購入を予定している。6月下旬にドイツで「h-射影同値」に関する小研究会が開かれるので、それに参加する。また国内のいくつかの研究集会、学会に参加し、研究課題の進展を目指す。また、いくらかの幾何学関係図書を購入予定である。
成人T細胞白血病の骨浸潤における破骨細胞の新しい機能の解明と新規治療法の開発

成人T細胞白血病はHTLV-1の感染によって引き起こされる悪性腫瘍で、予後が非常に悪く、その原因として癌幹細胞の存在が示唆されていた。我々はATLマウスモデルを用い、ATL癌幹細胞が腫瘍再構築能を有し、ホーミングアッセイの結果から、脾臓や骨髄に存在し、特に骨髄の骨梁領域に多数存在していることを明らかにした。この領域では破骨細胞が同時に増加しており、ニッチ細胞と考えられたので、破骨細胞の阻害剤と抗がん剤の併用治療を行なった。その結果、骨髄においては劇的なATL細胞の減少が認められた。これらの結果より、破骨細胞を標的とした治療法がATLの進展を阻止するのに有効であることが示唆された。成人T細胞白血病はHTLVー1の末梢T細胞への感染によって引き起こされる腫瘍性疾患である。様々な病型があるが、ATLの70%に高カルシウム血症が認められている。これはATL細胞が分泌するPTHrPの作用によって引き起こされると考えられてきたが、我々はATLモデルマウスを用い、ATL癌幹細胞の定着・増殖・ニッチ形成に破骨細胞が重要な機能を有している事を明らかにし、破骨細胞阻害剤を用いる事で、骨髄におけるATL浸潤と骨病変を抑制する事に成功した。そこで、破骨細胞の役割をより詳細に検討にする目的で、ATL癌幹細胞の定着・増殖過程においてどのようなメカニズムで破骨細胞が誘導されるのか、FACS及びイメージングを用いて解析する。また、破骨細胞阻害剤の作用機序についても詳細に解明し、ヒトへの応用を目指す事を目的とする。本年度は、ATL形成時における破骨前駆細胞及び破骨細胞の分化機構の解明GFP陽性ATL細胞を用い、ATLの初期形成期(16時間後-3日後)、定着期(7日-14日)、急性期(14日-25日)の3時期の骨髄組織より細胞を分取し、各時期の単核球(MNCs)を分離し、MCSF, RANKL存在下での破骨細胞分化アッセイを行い、破骨細胞数をin vitroで定量・検討した。また、各時期の骨切片を作製し、イメージング技術を用い、その局在、細胞数を明らかにすると共に、MMP9やCathepsin Kの発現を指標とし、破骨細胞の活性を明らかにした。その結果、移植後3日以内に既に、破骨細胞の前駆細胞の増加を認め、定着期に向けて増殖傾向を示した。以上のことから、破骨細胞の分化が、ATLの定着とリンクしている事を明らかにした。これはATL細胞が分泌するPTHrPの作用によって引き起こされると考えられてきたが、我々はATLモデルマウスを用い、ATL癌幹細胞の定着、増殖、ニッチ形成に破骨細胞が重要な機能を有している事を明らかにし、破骨細胞を阻害することで、骨髄におけるATL浸潤を抑制する事に成功した。そこで、破骨細胞の役割をより明確にする目的で、ATL癌幹細胞の定着・増殖過程においてどのようなメカニズムで破骨細胞が誘導されるのかアレイ解析、FACS及びイメージングを用いて解析することを本研究課題とした。本年度は、ATL癌幹細胞を移植した後の定着組織の変化をFACで調べる事で、血管内皮やFRC(Fibroblastic reticular cells)が増殖している事を明らかにした。また、これらとATL癌幹細胞を共培養することで、ATL癌幹細胞の自己複製を維持する事が明らかとなった。また、ATL癌幹細胞をマウスに移植したモデルの骨髄では破骨細胞の前駆細胞が増殖していることがFACSで確認された。ATL癌幹細胞が破骨前駆細胞の分化を誘導するのか?間接的に誘導するのかを現在、詳細に解析中である。これはATL細胞が分泌するPTHrPの作用によって引き起こされると考えられてきたが、我々はATLモデルマウスを用い、高カルシウム状態が継続していることを突き止め、ATL癌幹細胞の定着・増殖・ニッチ形成に破骨細胞が重要な機能を有している事を明らかにし、破骨細胞阻害剤を用いる事で、骨髄におけるATL浸潤と骨病変を抑制する事に成功した。そこで、破骨細胞の役割をより詳細に検討にする目的で、ATL癌幹細胞の定着・増殖過程においてどのようなメカニズムで破骨細胞が誘導されるのか、FACS及びイメージングを用いて解析した。また、破骨細胞阻害剤の作用機序についても詳細に解明し、ヒトへの応用を目指す事を目的とした。平成27年度は破骨細胞阻害剤の投与によって破骨細胞数が減少し、その結果、骨量の低下などの骨病変が改善され、ATL癌幹細胞及びATL細胞の浸潤・増殖を抑制することが確認された。破骨細胞阻害剤を投与前、投与中、投与後の3時期に分けて、ATL細胞及びATL癌幹細胞の割合を検討したところ、骨髄においてはATL細胞及び癌幹細胞の割合が有意に減少したにもかかわらず、脾臓や肝臓では著名な減少は誘導できなかった。

そこで、薬剤投与によって細胞数が増減した集団の細胞を分取し、遺伝子発現変化をDNAマイクロアレイ方によって解析し、薬剤投与によって変化する遺伝子群を同定した。これらの遺伝子に関しては機能解析を引き続き行っている。またATLヒト化マウスでも同様の薬剤効果が得られるか検討するために、ヒト化マウスのATLモデルの構築を行った。平成27年度に予定していた破骨細胞阻害剤の投与による影響を検討し、骨病変の改善やATL細胞の浸潤を抑制を再現でき、また、骨髄においてはATL癌幹細胞及びATL細胞の割合が投与後に有意に減少していたことを明らかにした。しかし、予想に反し、脾臓や肝臓では著名な減少は誘導できなかったことから、本製剤のターゲットはあくまでも骨髄のみで有効である可能性が示唆された。当初、ATL癌幹細胞の分布、増殖カイネティクスの検討から、ATLは骨髄・脾臓を起点とし、各臓器へ再分布・浸潤する過程が認められていたが、それぞれの組織への浸潤は独立して行われている可能性、あるいは骨髄が抑制されても別の経路によって補填されることが示唆されるとともに、それぞれの組織に特徴的なニッチ細胞標的・分子基盤が存在していることが示唆された。また、薬剤投与によって細胞数が増減した集団の細胞を分取し、遺伝子発現変化を解析し、薬剤投与によって変化する遺伝子群及び分子ネットワークを同定した。これらについては膨大な遺伝子があり、機能解析を行っている最中であり、この中から、新規の分子標的が生まれることを期待してる。成人T細胞白血病はHTLV-1の末梢T細胞への感染によって引き起こされる腫瘍性疾患である。様々な病型があるが、ATLの70%に高カルシウム血症が認められている。これはATL細胞が分泌するPTHrPの作用によって引き起こされると考えられてきた。しかし骨髄内でのATL細胞の動態には不明な点があった。我々はTax-Transgenic mouse(Tax-Tg)ATLモデルマウスを用い、ATL癌幹細胞の同定に成功していた。そこでこのATLSCsにGFPを導入し、ATLSCを可視化することに成功した。その結果、ATLSCsはレシピエントマウスに移植後、脾臓、骨髄を中心にMigrationし、定着・細胞増殖した後、各種組織へ浸潤することが明らかとなった。そこで、ATLSCsの組織内局在・分布を調べた結果、脾臓では血管系ニッチと思われる部位に、骨髄でも同様に血管系ニッチと思われる部分に細胞が認められた。一方、骨髄では破骨細胞の増加が認められ、一部の骨梁に存在しているATL細胞は、破骨細胞近傍にも存在したことから、なんらかの相互作用が存在していることが示唆された。そこで、幾つかの破骨細胞の阻害剤を添加したとこと、骨髄での浸潤は有意に抑えられたが、脾臓では抑制は部分的であった。これらのATLSCsを分取し、マイクロアレイ解析を行った結果、ATLSCsは一部造血幹細胞のような幹細胞と類似の遺伝子発現パターンを有していることが明らかとなった。また、各種ストローマとの相互作用を明らかにする目的で、投与前・後でのFACS解析を行った結果、破骨細胞が減少していたが、血管内皮は変化がなかった。脾臓においても同様であった。よって、骨髄と脾臓では異なる分子基盤でがATLSCが制御・維持されている可能性が示唆された。成人T細胞白血病はHTLV-1の感染によって引き起こされる悪性腫瘍で、予後が非常に悪く、その原因として癌幹細胞の存在が示唆されていた。我々はATLマウスモデルを用い、ATL癌幹細胞が腫瘍再構築
１８世紀ジュネーヴの絵画論の研究

ジュネーヴ大学図書館などの研究施設を利用し、18世紀ジュネーヴの絵画論、およびそれとの影響関係が考えられる美術関連書を閲覧・調査した。その結果、同都市の美術理論に関しては、スイスの他の都市の絵画論以上に、フランスやイタリアの理論との関係が密接であることが判明したため、それら他地域の絵画論とジュネーヴの絵画論の特徴的理論の内容を比較分析した。これによりヨーロッパ美術理論史上におけるジュネーヴ絵画論の相対的な位置づけを明らかにした本研究の成果は、口頭での研究発表と外国語・日本語による論文の中で発信された。まずジュネーヴの画家J. E.リオタールが重点的に論じている、作品の「仕上げ」に関する理論を分析した結果、それがオランダの画家J.ファン・フイスムの作品に対する評価や、17世紀イタリアの画家F.アルバーニの自然描写に関する理論と密接に関係していることが明らかになった。またジュネーヴの美術愛好家F.トロンシャンの絵画論については、特に気候風土が作品様式に及ぼす影響に関する理論などは、当時のフランスで知られていた絵画論を発展的に受容しつつ形成された可能性が高いことを明らかにすることができた。他にヴェネツィアの美術愛好家F.アルガロッティの書簡を分析した結果、アルガロッティがリオタールやトロンシャンと同様にアルプス以北の画家の「仕上げ」を高く評価する傾向を持っていたこと、すなわちイタリアとジュネーヴの絵画論には近似する趣味の傾向が認められることが判明した。さらに同時代のフランスで出版された美術辞典などの資料との比較からは、リオタールが絵画論の中で高く評価するパステルに特有の鮮やかな発色などの特徴は、同時代のフランスの美術関係者たちにも利点として認識されていたこと、つまり流行の画材に関する隣国の趣味にも、ジュネーヴの絵画論は敏感に反応していたことを究明することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度には、課題である18世紀ジュネーヴの絵画論研究の第一段階として、国際的な活躍のために啓蒙期ジュネーヴ画壇で最も重要な人物と目される、画家ジャン=エティエンヌ-リオタールと美術愛好家フランソワ・トロンシャンの絵画理論に関する、文書資料及び造形作品の調査と分析、国内外におけるその成果の発表を行った。研究の実施内容に関しては、本年度には計画通りジュネーヴの大学図書館および同大学付設文書館における絵画論関係資料の収集を行い、さらにジュネーヴ美術博物館における作品調査、パリの国立公文書館におけるフラシズ宮廷関連の記録資料調査も実施した。その結果、まずリオタールの絵画論に関しては、この画家が著述の中で重視している肖像画の「肖似」に関する問題について、作品享受者による作品評価の文脈の中に位置づけながら再検討する余地があることを確認することができた。そのためリオタールが活躍したフランス宮廷で適用されていた肖像画評価の基準を同宮廷の記録文書の記述などをもとに分析したところ、宮廷人たちが適用していた身体的特徴に関する評価基準と、リオタールの肖像画の肖似性の高い人物表現との間には密接な関係があることを明らかにすることができた。この研究結果の内容は周本美術史学会の学会誌『美術史』誌上で発表された。またトロンシャンの絵画論に関する文書史料を収集・分析した結果、リオタールとトロンシャンの絵画論は、17世紀のフランドル・オランダ派画家の作品に認められるような、入念な作品の仕上げを高く評価する点で、共通する内容を持つことがわかった。このような評価は作品の仕上げには入念さよりも熟達した筆さばきを求めた、当時のヨーロッパ各国の目利きたちの意見とは対立する性格を持つ。ジュネーヴの画壇関係者たちが展開していたこの独特の絵画論に関する分析結果は、ローザンヌで行われた研究報告会で発表された。平成25年度の研究では、ジュネーブとフランスの絵画論の比較研究を遂行するため、まずジュネーブの文書館・図書館でジュネーヴ画壇関係者の著作を調査した。その結果、画家J=E・リオタールの『絵画の原理と原則に関する論考』(1781年)、美術愛好家F・トロンシヤンの講演録(1788年)、P・スベイランの『素描とミニアチュール絵画の概論』(1750年)では、造形芸術作品の仕上げの「入念さ」と、その仕事に必要な「我慢強さ」を両家の美質としていること、これらの著者あるいはその文章はミニアチュール(長径数cm程度の支持体に描画した絵画作品)の制作に直接・間接的に関連性を持っていることがわかった。そこでこの点に関して18世紀フランスの絵画論を対象とした分析を進めると、そこではミニアチュール制作を専門的に行う画家について、性格として「我慢強さ」が求められ、また仕事の「入念さ」が必須の要素として強調されていることが分かった。だがフランスの美術関連刊行書では、「我慢強さ」を要する作品の仕上げの「入念さ]が顕著なミニアチュールの仕事は、「苦労」を偲ばせる手仕事の跡として、才能ある芸術家の流暢な仕事ぶりと対置され酷評されるケースが少なからず認められた。またジュネーヴのパテック・フィリップ美術館などにおける作品調査の結果、「我慢強さ」や「苦労」の痕跡はミニアチュールに特徴的な「点描」技法に具体的に観察されることが確かめられた。以上の研究より、ジュネーヴの絵画論で重視された作品の仕上げの「入念さ」と「我慢強さ」は、ジュネーヴの画壇関係者と関連の強いミニアチュール制作に携わる画家に備わるべき性格とされたという理論的背景を持ち、さらにフランスの伝統的絵画論と比較することによって相対的に顕著となる、ジュネーヴの絵両論の重要な特徴のひとつであったと結論することができた。

ジュネーヴ大学図書館などの研究施設を利用し、18世紀ジュネーヴの絵画論、およびそれとの影響関係が考えられる美術関連書を閲覧・調査した。その結果、同都市の美術理論に関しては、スイスの他の都市の絵画論以上に、フランスやイタリアの理論との関係が密接であることが判明したため、それら他地域の絵画論とジュネーヴの絵画論の特徴的理論の内容を比較分析した。これによりヨーロッパ美術理論史上におけるジュネーヴ絵画論の相対的な位置づけを明らかにした本研究の成果は、口頭での研究発表と外国語・日本語による論文の中で発信された。まずジュネーヴの画家J. E.リオタールが重点的に論じている、作品の「仕上げ」に関する理論を分析した結果、それがオランダの画家J.ファン・フイスムの作品に対する評価や、17世紀イタリアの画家F.アルバーニの自然描写に関する理論と密接に関係していることが明らかになった。またジュネーヴの美術愛好家F.トロンシャンの絵画論については、特に気候風土が作品様式に及ぼす影響に関する理論などは、当時のフランスで知られていた絵画論を発展的に受容しつつ形成された可能性が高いことを明らかにすることができた。他にヴェネツィアの美術愛好家F.アルガロッティの書簡を分析した結果、アルガロッティがリオタールやトロンシャンと同様にアルプス以北の画家の「仕上げ」を高く評価する傾向を持っていたこと、すなわちイタリアとジュネーヴの絵画論には近似する趣味の傾向が認められることが判明した。さらに同時代のフランスで出版された美術辞典などの資料との比較からは、リオタールが絵画論の中で高く評価するパステルに特有の鮮やかな発色などの特徴は、同時代のフランスの美術関係者たちにも利点として認識されていたこと、つまり流行の画材に関する隣国の趣味にも、ジュネーヴの絵画論は敏感に反応していたことを究明することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究では、予定通り文書・絵画資料の調査・分析を進捗させた結果、フランス宮廷における絵画作品評価基準との関係、および重要なジュネーヴ画壇関係者であるリオタールとトロンシャンの絵画論の共通点という、18世紀ジュネーヴ絵画論の多角的理解の進捗に関わる重要な論点を明らかにすることができ、さらにその成果について国外における口頭発表の実施と、国内の査読付き学術誌における論文掲載に至ったため。平成25年度の研究では18世紀ジュネーヴ絵画論の特徴を議論可能なテーマとして、ミニアチュールの問題が重要であったことを指摘できた。そしてその問題は同時代のフランス絵画論でも議論されていることが確認でき、両者の比較から相互の理論的特徴を浮き彫りにすることができた。この成果は本研究の重要な目的であるジュネーヴ絵画論の特徴の他地域のそれとの比較による相対化に寄与する点で、有意義な達成であると評価できる。今後は採用第一年次に明らかにすることができたジュネーヴの絵画論研究に関する主要な論点について、ジュネーヴ大学図書館と付設文書館におけるフィールドワークを行い、関連する文書および絵画資料の調査を続行することによりこその内容に関しさらに深い理解を得ることを試みる。
アミロイド蛋白を標的としたアルツハイマー病治療に有効な漢方の探索及び作用機序解明

釣藤鈎の主成分(rhynchophyllineおよびhirsutine)および桂皮の主成分(cinnamic acidおよびcinnamaldehyde)によるアミロイド(Aβ)蛋白凝集抑制作用について検討した。その結果、hirsutineに弱い凝集抑制作用は認められたものの、他の成分には作用が認められなかったため、これらの生薬のAβ蛋白凝集制御作用は他の成分によることが示唆された。また、Aβ蛋白凝集抑制作用を有する生薬のさらなる発見を目的として、神経疾患に有効とされる生薬の有効成分についてスクリーニングしたところ、いくつかの候補化合物が発見された。これら化合物を含有している生薬は、アルツハイマー病の症状改善に有効である漢方の構成成分でもあることから、今後詳細に解析してアルツハイマー病治療に有効な生薬となりえるかどうかを検討していく予定である。In vivo実験においては、トランスジェニックマウスの脳可溶性Aβ蛋白量について測定したとこと、桂皮および牡丹皮は蛋白量を減少させているのに対し、釣藤鈎のみ増加させていることが確認された。これはin vitro実験において、釣藤鈎のみAβ蛋白のオリゴマー成分を増加させるという結果と一致したことから、釣藤鈎はAβ蛋白の繊維化を阻害し、桂皮および牡丹皮はオリゴマー化を阻害することが示唆された。また、1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose(PGG)は、牡丹皮と同様に脳可溶性Aβ蛋白量を減少させることが確認された。このことからも、PGGは牡丹皮のAβ蛋白凝集抑制作用の主成分であることが示唆された。はじめに、in vitroにおけるβ-アミロイド(Aβ)蛋白の凝集抑制作用および凝集解離作用を有する漢方生薬を探索するため、臨床でアルツハイマー病に有効である漢方の構成生薬の抽出エキス(水、メタノールおよびエタノール)を作成した。そのエキスを用いて、老人斑の主要成分であるAβ_<1-40>およびAβ_<1-42>蛋白の凝集抑制作用および凝集解離作用について検討したところ、釣藤鈎および2種類の生薬に用量依存的な活性が認められた。どの生薬エキスにおいても、10μg/mlで50%程度、100μg/mlで80%程度の効果が認められた。また、2種類の生薬のうち一方において、その含有成分4種類について同様の実験を行ったところ、一つの化合物(主成分ではない)に顕著な凝集抑制作用および凝集解離作用が認められた。このことから、この化合物が活性成分であることが推測される。現在、他の生薬についても有効成分探索を行っている最中である。さらに、2種類の生薬については、APPトランスジェニックマウスを用いin vivoの作用について検討した。このマウスは、脳内にAβ蛋白が蓄積しやすく、アルツハイマー病のモデルとして繁用されている。生後約1年以上経過し、脳内にAβ蛋白が蓄積しはじめたマウスに、漢方を餌に混入させることによって3ヶ月間経口投与した。その後に解剖し、脳内のAβ蛋白凝集斑をthioflavin Sによって染色したところ、どちらの生薬投与マウス群においても有意にAβ蛋白凝集斑が減少していた。このことから、これらの生薬(その有効成分)は、脳内Aβ蛋白の蓄積を抑えると考えられ、漢方によるアルツハイマー病の予防戦略に有効であることが示唆された。現在、例数を増やして検討するため、トランスジェニックマウスを飼育している最中である。前年度において、in vitroにてβ-アミロイド(Aβ)蛋白凝集抑制作用および凝集Aβ蛋白脱重合作用を有することが確認された生薬である釣藤鈎、牡丹皮および桂皮、ならびにそれらを含有する漢方である抑肝散および八味地黄丸について、トランスジェニックマウスを用いたin vivo実験について検討した。約9ヶ月齢のAPPトランスジェニックマウス(Tg2576)に、5ヶ月間生薬または漢方含有食餌を与え、給餌開始2ヵ月後に行動薬理実験として、passive avoidanceを行った(獲得試行として1週間、再生試行として3ヶ月間)。獲得試行では有意差は認められなかったが、再生試行では、どの生薬および漢方においても、薬物非投与マウスに比べて、有意に認知機能を改善させることが確認された。また、これらのマウスを実験後に解剖し、脳内および血中のAβ蛋白量についてELISA法で定量したところ、どの生薬および漢方においても、生体内Aβ蛋白量を減少させることが認められた。このことから、これらの生薬は、Aβ蛋白の凝集を阻害し、生体内Aβ蛋白を減少させることによって認知機能を改善させることが示唆された。

In vivo実験においては、トランスジェニックマウスの脳可溶性Aβ蛋白量について測定したとこと、桂皮および牡丹皮は蛋白量を減少させているのに対し、釣藤鈎のみ増加させていることが確認された。これはin vitro実験において、釣藤鈎のみAβ蛋白のオリゴマー成分を増加させるという結果と一致したことから、釣藤鈎はAβ蛋白の繊維化を阻害し、桂皮および牡丹皮はオリゴマー化を阻害することが示唆された。また、1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucopyranose(PGG)は、牡丹皮と同様に脳可溶性Aβ蛋白量を減少させることが確認された。このことからも、PGGは牡丹皮のAβ蛋白凝集抑制作用の主成分であることが示唆された。
腎癌におけるリンホカイン活性化殺細胞による免疫療法の臨床的研究

腎癌患者から得られたリンパ球がinterleukin2(IL2)で刺激を受けると、自己腫瘍細胞に対し殺細胞効果を示すようになること、さらにその効果の程度は症例により異なっていることをin vitro ^<51>chromium-release cytoto-xicity assayで明らかにしてきた。この基礎研究の結果を基にして、進行腎癌患者に対してIL 2刺激リンパ球(lymphokine-activated killer細胞:LAK細胞)によるadoptiveimmunotherapyをおこない、その有用性を検討するとともに、in vitro assayの結果から本療法に有効な症例を予知しうるか否かについても検討を加えた。腎摘除術により組織学的に腎細胞癌と診断された年齢37歳から71歳までの男性11例、女性3例の14症例を対象にして本免疫療法を施行した。Leukapheresesで得られたリンパ球を2 units/mlのIL 2下で培養し、このLAK cellを洗浄後、患者自身に静脈内投与した。リンパ球を週1回採取し、3ー4日間の培養後投与するというスケジュールを原則としたが、時に2日間続けてリンパ球を採取し、これを培養後同一の日に投与するといった方法や、週2回リンパ球採取をおこない、週2回投与する方法も用いた。また、IL 2の全身投与については、1日に1000ー2000unitsを点滴静注した。Complete responseは得られなかったが、肺転移巣のみ有していた3症例においてpartial responseを認めた。本療法施行14例中、自己腫瘍細胞を標的にしたin vitro assayをおこなった6例中Partial responseを示した3例の%lysisはそれぞれ30.0%、5.9%、52.0%であった。一方、ある症例では90%以上の%lysisを示すのにもかかわらず、progressive diseaseと一定の関係が認められなかった。副作用については、実に3例において新たに脳転移を認めた。LAK cellならびにIL 2併用療法は腎腫瘍に対し有用であると言えるが、脳転移には十分留意すべきであろう。腎癌患者末梢血リンパ球はlymphokineの一つであるinterleukin 2(IL 2)下で刺激されることにより患者自身の腫瘍細胞に対し殺細胞効果を有するようになることをin vitro^<51>chromium-release cytotoxicity assayを用い明らかにしてきた.上述の結果は,体外において培養された末梢血リンパ球を患者にもどす治療すなわちadoptive immunotherapyが腎癌に対し有用である可能性を示している. IL2刺激リンパ球はlymphokine-actiyated killer(LAK)細胞と呼ばれている.本研究では進行腎癌を対象にして, LAK細胞によるadoptive immunotherapyをおこなった. Leukapheresesにより得られたlymphocyte-rich fractionをFicoll-Hypaqueに重層,比重遠心法にて10^9以上のリンパ球を採取した.このリンパ球をIL 2を含む培養液内で3ー4日間37°C下で培養した.培養後,生理食塩水で洗浄をおこない,経静脈的に投与した.LeukapheresesならびにIAK細胞投与を週に1ー2回おこない,またあわせてIL 2の全身投与も日に1ー2回連日施行した.これまで, 10例の測定可能病変を有する進行腎癌症例に対し,上述のスケジュールで治療をおこなった.本治療をおこなっても脳転移,骨転移ならびに縦隔リンパ節転移巣はまったく反応を示さなかった.しかし,肺転移巣については, 10例中1例に50%以上縮小のpartial resporseを, 2例25%以上縮小のminor responseを認めた.

Partial responseを示した症例は両側肺に多発生の転移巣を有していたが,本治療法により80%腫瘍縮小がみられた.このため,残存腫瘍に対しては外科的切除をおこない,最終的にdiscase freeの状態にせしめ得た.まだ施行症例数が少ないため,本治療法の腎癌に対する有用性を結論づけるのは困難であるが,少なくとも本治療法は腎癌肺転移巣に対し有効である可能性が示唆された.Leukapheresesで得られたlymphocyte-rich fractionからFicoll-Hypaque比重遠心法にてリンパ球を採取した。このリンパ球を2units/ml recomoinant interleukin 2(IL2)下で34日間培養を行なった。培養したこのLAK細胞を週に12回静脈内投与を行なった。あわせて1000unitsのIL2を日に12回点滴静注した。本療法によりcomplete responseは得られなかったが、14例中肺転移を有する3例においてpartial responseが得られた。副作用についてはLAK細胞投与直後には悪寒、戦慄ならびに発熱がみられ、IL2投与後には38°C前後の発熱のみであった。この様に、本療法は腎癌肺転移に対してはかなり有効な治療法といえる。IL2は血管透過性の変化をきたし、blood brain barierを破壊することが実験的に明らかにされており、本療法は脳転移を惹起する可能性を有していることが示唆されている。事実、本療法施行14例のうち3例において、治療開始約10週目、治療終了後9カ月および10カ月目に脳転移が発見されている。本療法の臨床効果と自己腫瘍細胞を標的にしたin vitro assayの結果との関係について6例において検討を加えてみた。高い殺細胞効果を有しているにもかかわらず、本療法に奏効しなかった症例や低い殺細胞効果しかみられなかった症例が本療法に有効であったり、残念ながら一定の傾向はみられなかった。
動物ミトコンドリアに見出された新規修飾ヌクレオシドの構造機能解析〜ミトコンドリア病発症メカニズムへのアプローチ〜

我々は、ミトコンドリア(mt)tRNAの点変異に帰属されるミトコンドリア脳筋症(MELAS、MERRF)において、変異mt tRNA^<Leu>(3243位変異と3271位変異)とmt tRNA^<Lys>(8344位変異)は共通にアンチコドン1字目の修飾が欠損していることを見出した(J. Biol. Chem.,275,4251-4257[2000],FEBS Lett.,467,175-178[2000])(日医大太田教授との共同研究)。さらに、この修飾の欠損はリボソーム上におけるコドン解読能を低下させ、タンパク合成能を著しく減少させることが発症の根本的な原因であることをつきとめた(EMBO J.,20,4794-4802[2001])。本プロジェクトでは発症の分子機構を詳細に解析するために、アンチコドン1字目の修飾ヌクレオシドの化学構造を決定することであるが、昨年度すでにその計画をすでに達成した。いずれも置換基にタウリンを含んだ新規の修飾ヌクレオシドで、mt tRNA^<Leu>は5-タウリノメチルウリジン(τm^5U)を持ち、mt tRNALysはその2-チオ置換体である5-タウリノメチル-2チオウリジン(τm^5s^2U)を有することが判明した(投稿中)。タウリンは体内に最も多く含まれるアミノ酸であり、これまで様々な生理活性を持つことが知られているが、タンパク質や核酸など生体高分子の成分としては知られていない。我々はタウリンがこれら新規の修飾ウリジンの直接の前駆体であると考え、有機化学合成した[^<18>O]安定同位体標識タウリンを培地に加えてHeLa細胞を48時間培養した。そこからmt tRNA^<Leu>とmt tRNA^<Lys>を含む5種類のtRNAを単離し、LC/MSにより修飾ウリジンの分子量を測定したところ、いずれも90%以上の効率で培地に加えた[^<18>O]タウリンが取り込まれていることが判明した(投稿中)。この結果はタウリンが生体高分子の成分であることを見出した最初の発見であり、この観点から、様々なタウリンの生理活性を統一的に解釈できるものと考えている。またタウリン欠乏症はmt tRNAの修飾欠損を引き起こしている可能性があり、ミトコンドリア脳筋症との関連から今後の研究をさらに発展していく予定である。細胞内小器官であるミトコンドリアは核とは独立した遺伝子翻訳機構を有し、特に動物のミトコンドリアは22種類という現存生物の中では最も少ないtRNA分子種で遺伝暗号を解読している(大腸菌は86種類)。最小のtRNA種で60通りのコドンを解読するためには、RNAの転写後修飾が重要な役目を果たしている。今年度、我々は新規に開発したRNA精製法である「チャプレットカラムクロマトグラフィー法」を用い、22種類全てのミトコンドリアtRNAを牛肝臓から単離することに成功した。ラジオアイソトープを用いたRNA塩基配列の決定、高感度質量分析法を用いた修飾塩基の同定などを組み合わせて解析を行った結果、コドン解読に重要な塩基であるアンチコドン1字目に4種類のRNA修飾の存在を確認した。tRNA^<Met>はその位置に我々がすでにその構造を決定している5-ホルミルシチジン(f^5C)を持ち、tRNA^<Tyr>、tRNA^<His>、tRNA^<Asn>、tRNA^<Asp>にはGの誘導体であるキューオシン(Q)を持つことが明らかになった。また、tRNA^<Leu(UUR)>とtRNA^<Trp>からは分子量381を持つ新規ウリジン誘導体が見つかり、tRNALys、tRNA^<Glu>、tRNA^<Gln>はその2チオ置換体をもつことが明らかとなった。他の12種類のtRNAはアンチコドン1字目に未修飾のGかUを持ち、最終的に6通りの塩基によって60通りのコドンの解読がまかなわれている事が明らかとなった。我々は新規修飾ウリジンの化学構造を決定するために、LC/MS、2次元NMR、FT-ICRMSなどの分析を行い、ウリジンの5位にタウリノメチル基をもつ新規の修飾塩基であることを突き止めた。これらを5-タウリノメチルウリジン(τm^5U)、5-タウリノメチル-2-チオウリジン(τm^5s^2U)と命名した。この塩基はこれまでに見つかっているウリジン誘導体の中で最大の分子量を有すること、またタウリン骨格が生体高分子に見つかった初めての報告でもある。また、我々はtRNAの点変異に帰属されるヒトのミトコンドリア脳筋症(MELASとMERRF)において、変異tRNA^<Leu>とtRNA^<Lys>ではアンチコドン1字目に存在するこの修飾が導入されずに未修飾のUであることを明らかにしており、これにより引き起こされるコドン解読能の低下と誤翻訳が病気の根本原因であることを主張している。今後は修飾の生合成機構における点変異の影響を明らかにしていくことを計画している。さらにはタウリン欠乏症による心筋症の発症原因との関連性についても明らかにしていく予定である。

我々は、ミトコンドリア(mt)tRNAの点変異に帰属されるミトコンドリア脳筋症(MELAS、MERRF)において、変異mt tRNA^<Leu>(3243位変異と3271位変異)とmt tRNA^<Lys>(8344位変異)は共通にアンチコドン1字目の修飾が欠損していることを見出した(J. Biol. Chem.,275,4251-4257[2000],FEBS Lett.,467,175-178[2000])(日医大太田教授との共同研究)。さらに、この修飾の欠損はリボソーム上におけるコドン解読能を低下させ、タンパク合成能を著しく減少させることが発症の根本的な原因であることをつきとめた(EMBO J.,20,4794-4802[2001])。本プロジェクトでは発症の分子機構を詳細に解析するために、アンチコドン1字目の修飾ヌクレオシドの化学構造を決定することであるが、昨年度すでにその計画をすでに達成した。いずれも置換基にタウリンを含んだ新規の修飾ヌクレオシドで、mt tRNA^<Leu>は5-タウリノメチルウリジン(τm^5U)を持ち、mt tRNALysはその2-チオ置換体である5-タウリノメチル-2チオウリジン(τm^5s^2U)を有することが判明した(投稿中)。タウリンは体内に最も多く含まれるアミノ酸であり、これまで様々な生理活性を持つことが知られているが、タンパク質や核酸など生体高分子の成分としては知られていない。我々はタウリンがこれら新規の修飾ウリジンの直接の前駆体であると考え、有機化学合成した[^<18>O]安定同位体標識タウリンを培地に加えてHeLa細胞を48時間培養した。そこからmt tRNA^<Leu>とmt tRNA^<Lys>を含む5種類のtRNAを単離し、LC/MSにより修飾ウリジンの分子量を測定したところ、いずれも90%以上の効率で培地に加えた[^<18>O]タウリンが取り込まれていることが判明した(投稿中)。この結果はタウリンが生体高分子の成分であることを見出した最初の発見であり、この観点から、様々なタウリンの生理活性を統一的に解釈できるものと考えている。またタウリン欠乏症はmt tRNAの修飾欠損を引き起こしている可能性があり、ミトコンドリア脳筋症との関連から今後の研究をさらに発展していく予定である。我々は、ミトコンドリア(mt)tRNAの点変異に帰属されるミトコンドリア脳筋症(MELAS、MERRF)において、変異mt tRNA^<Leu>(3243位変異と3271位変異)とmt tRNA^<Lys>(8344位変異)は共通にアンチコドン1字目の修飾が欠損していることを見出した(J. Biol. Chem., 275, 4251-4257[2000], FEBS Lett, 467, 175-178[2000])(日医大太田教授との共同研究)。さらに、この修飾の欠損はリボソーム上におけるコドン解読能を低下させ、タンパク合成能を著しく減少させることが発症の根本的な原因であることをつきとめた(EMBO J., 20, 4794-4802[2001])。
アイスコア中の結晶主軸方位集中強度の連続・高分解能スキャン技術の開発

本研究の目的は、アイスコア中で起こるマイクロ波の複屈折の強度を連続計測する手法を開発し確立することであった.マイクロ波共振系を試作し、15-20ギガヘルツ前後の周波数で誘電率を評価した。75mm厚の氷試料の誘電率テンソルの計測に挑戦したところ、空間分解能30mmで計測に成功した.これは本研究の目的に照らして「ブレークスルー」と呼べるレベルの計測の成功であった.これにより、極地氷床で積雪・フィルン・アイスコア中の変態や変形が発達する過程の理解を急速に進展することが可能になった.本研究の目的は、アイスコア中で結晶主軸集中と空隙形状の鉛直軸方向への幾何学的な異方性の結果として起こるマイクロ波の複屈折の強度を連続計測する手法の開発・評価・確立することである.そして、今後のアイスコア解析の標準手法としての確立をめざす.当初計画に沿い、計測系の部品調達、アセンブル、機器制御プログラムの作成を開始した。資試料の誘電率の評価を目的としたマイクロ波共振系を先行して試作し、比較的薄い資試料(10-20cm厚)について、15-20ギガヘルツ前後の周波数で誘電率を評価する体制を初年度に整えた。この予備計測系で用いている機器類の大部分は、本研究が最終的に目的とする計測系と共通である。この性能評価と応用計測を、南極氷床やグリーンランド氷床で採取されたアイスコアを用いて実施した.当初計画に沿い、ルーチン的な計測作業は実験補助者を雇用して実施した.計測系の部品調達として、ミリ波周波数帯域用に、導波管等の構成部品を調達した.また、装置系を配置するための架台を作成した.アセンブルとして、実験室系で、上記機器群の空間的な組み上げと据え付けをおこなった.そのための部品の設計と製作を要した.機器制御プログラムの作成として、マイクロ波信号を掃引し、その間に出現する反射信号を検知・記録するプログラムを作成した.ただし、当初予定したデータ処理プログラムの作成として、電磁波を掃引発信し、周波数の関数として検波した信号の抑揚から、複屈折強度を算出するプログラムを書き下ろす作業には至っていない.性能評価として、計測とデータ処理作業を、雪・フィルン・アイスコアを用いた対して単発測定としておこなう作業は2年目に実施する.資試料の整形体制や、連続計測体制、それに、比較的薄い資試料の評価体制を整えるところまで、初年度は到達した。進捗が着実である部分と、初年度としては実施できていない部分がある。研究の目的に向けた研究作業として、着実な部分と、実施できていない部分(下記)を総合的にみれば、順調に進展していると自己評価する。当初計画に沿い、計測系の部品調達、アセンブル、機器制御プログラムの作成を開始した。この性能評価と応用計測を、南極氷床やグリーンランド氷床で採取されたアイスコアを用いて実施した.当初計画に沿い、ルーチン的な計測作業は実験補助者を雇用して実施した.計測系の部品調達として、ミリ波周波数帯域用に、導波管等の構成部品を調達した.また、装置系を配置するための架台を作成した.アセンブルとして、実験室系で、上記機器群の空間的な組み上げと据え付けをおこなった.そのための部品の設計と製作を要した.機器制御プログラムの作成として、マイクロ波信号を掃引し、その間に出現する反射信号を検知・記録するプログラムを作成した.当初予定したデータ処理プログラムの作成として、電磁波を掃引発信し、周波数の関数として検波した信号の抑揚から、複屈折強度を算出するプログラムを書き下ろす作業には至っていない.性能評価として、計測とデータ処理作業を、雪・フィルン・アイスコアを用いた対して単発測定としておこなう作業は2年目に実施する.資試料の整形体制や、連続計測体制、それに、比較的薄い資試料の評価体制を整えるところまで、初年度は到達した。前年度に継続して、計測系の部品調達、アセンブル、機器制御プログラムの作成を実施した。前年度に試作した15-20ギガヘルツ帯で共振信号を起こすマイクロ波共振器系は、初期段階では比較的薄い試料(10-20mm厚)に応用するものであった.この共振器系を用いて75mm厚の氷試料の誘電率テンソルの計測に挑戦したところ、誘電率の評価に十分な強度の共振信号を取得できた.これは本研究の目的に照らして「ブレークスルー」と呼べるレベルの計測の成功であった.その後、南極氷床やグリーンランド氷床で採取されたアイスコア試料を多数用いての計測を実施した.共振器系で信号が検知できた理由を以下のように考察した.1発信信号が15-20ギガヘルツ帯であり、当初検討した30-40ギガヘルツ帯よりも低かった。これにより、定倍器を介さずに信号発生が可能になり、計測に使用できる信号強度が上がった.2同じ理由により、氷の内部でのエネルギー吸収量が小さかった。

当初計画段階で挙げた反射法、透過法と比較し、マイクロ波共振法は計測の安定性や信頼性の面で圧倒的に有利といえる.共振法の成功の段階で、計測手法としては共振法ひとつに絞り混み、反射法、透過法への取り組みは共振法を上回る成果は生まないと判断した。本研究の終盤では、アイスコアを用いた計測データ量産体制の整備として共振器を更に1台製作し、計測能力を倍増した。南極ドームふじ基地等で採取されたアイスコアのマイクロ波誘電率テンソルの計測に応用し、空間分解能30mmで結晶主軸方位分布の変動に起因する計測値の変動を捉える計測に成功した。結果として、マイクロ伝搬手法を用いた低コスト・非破壊・高空間分解能の簡便な独自計測手法を世界ではじめて構築できたと宣言できる.これにより、極地氷床で積雪・フィルン・アイスコア中の変態や変形が発達する過程の理解の進展を革新することが可能になった.本研究の目的は、アイスコア中で起こるマイクロ波の複屈折の強度を連続計測する手法を開発し確立することであった.マイクロ波共振系を試作し、15-20ギガヘルツ前後の周波数で誘電率を評価した。75mm厚の氷試料の誘電率テンソルの計測に挑戦したところ、空間分解能30mmで計測に成功した.これは本研究の目的に照らして「ブレークスルー」と呼べるレベルの計測の成功であった.これにより、極地氷床で積雪・フィルン・アイスコア中の変態や変形が発達する過程の理解を急速に進展することが可能になった.資試料の整形体制や、連続計測体制、それに、比較的薄い資試料の評価体制を整えるところまで、初年度は到達した。今後の推進方策としては、実施すべき実験や計測を着実に実施することが本質的に重要であると認識している。今後は、これまでに構築をしている計測系を用いて、単発計測とスキャン計測の試行実験をくりかえす.当初予定したデータ処理プログラムの作成として、電磁波を掃引発信し、周波数の関数として検波した信号の抑揚から、複屈折強度を算出するプログラムを書き下ろす.性能評価として、計測とデータ処理作業を、雪・フィルン・アイスコアを用いた対して単発測定としておこなう作業を今後実施する.資試料に対する透過波法と反射波法の両方を用いた実験をおこなう.この年度は、特に、繰り返しのデータ取得が重要となり、研究補助者による支援を要する.周波数帯毎に結果の比較が可能になるため、周波数帯が与える計測結果への影響を評価し、今後のルーチン的なアイスコア計測に適した周波数帯の検討をおこなう.結果をみて、さらに低周波や高周波への拡張試験が必要・有意義であるかどうかの評価・判断をする.2年次は、応用計測により軸足をおくことができる.既存機器からの計測プロダクト(結晶主軸方位分布スキャンとX線吸収マイクロトモグラフィー等)との並行計測や比較をおこなう.研究経過を関連学会で報告するほか、論文化をする.なお、本研究は、ドームふじアイスコアの共同研究体制「ドームふじアイスコアコンソ-ティアム」の連携体制のなかでおこなわれる.環境学環境動態解析
IL-2/IL-2R複合体形成機構の構造生物学的研究

TCR/MHC複合体とB7/CD28複合体を介する2つのシグナル存在下では,T細胞増殖因子であるイナターロイキン(IL)-2およびIL-2受容体(R)の発現が誘導され,免疫応答が誘導される.IL-2Rはα,β,γの3種からなり.IL-2を介してヘテロ3量体を形成することによりT細胞増殖シグナルを発生する.IL-15もまたIL-2RβおよびIL-2Rγに結合し,T細胞増殖シグナルを発生することが知られている.本研究の目的は,IL-2又はIL-15と受容体の複合体の結晶構造の構造解析を行うことにより,T細胞増殖シグナルの伝達複機構および分子認識機構を原子レベルで明らかにすることである.IL-15およびIL-15Rαを各々大腸菌で発現させ,複合体として精製を行った.精製したIL-15/IL-15Rα複合体を用いて結晶化を行った.この結晶化技術に関して,特許申請を行った.データ収集を放射光実験施設において行った結果,空間群P2_12_12とP2_12_12_1の2種類の結晶が存在することが分かり,各々1.85Aおよび2.0A分解能までのデータを得た.これらの結晶の構造解析を行った結果,空間群P2_12_12とP2_12_12_1の結晶中に各々2組および8組のIL-15/IL-15Rα複合体が存在していた.構造解析の結果,負に荷電したIL-15の結合面と正に荷電したIL-15Rαの結合面が静電的相互作用により結合することが明らかになった.これらの得られた知見について,Nature Immunologyに論文発表を行った.また,7月23日付の日本経済新聞において,本研究の紹介記事が掲載された.TCR/MHC複合体とB7/CD28複合体を介する2つのシグナル存在下では,T細胞増殖因子であるイナターロイキン(IL)-2およびIL-2受容体(R)の発現が誘導され,免疫応答が誘導される.IL-2Rはα,β,γの3種からなり.IL-2を介してヘテロ3量体を形成することによりT細胞増殖シグナルを発生する.IL-15もまたIL-2RβおよびIL-2Rγに結合し,T細胞増殖シグナルを発生することが知られている.本研究の目的は,IL-2又はIL-15と受容体の複合体の結晶構造の構造解析を行うことにより,T細胞増殖シグナルの伝達複機構および分子認識機構を原子レベルで明らかにすることである.本研究を達成する為,IL-15,IL-15Rα,およびIL-15/IL-15Rα複合体の結晶化・構造解析を行うことを目的とした.IL-15およびIL-15Rαの細胞外ドメインのC末端にHis-tagを付加する様に遺伝子の改変を行い、大腸菌を用いた発現系を構築した.その後,Niカラム・ゲルろ過・イオン交換クロマトグラフィーにより精製を行った.IL-2RβおよびIL-2Rγの細胞外ドメインにはN型糖修飾部位が各々4ヶ所および6ヶ所あるため,CHO変異体細胞であるLec3.8.2.1(LecR)細胞を用いて発現することを計画した.LecR細胞が産生する蛋白質は,endoHを用いてNアセチルグルコサミンを1残基残して切除することが可能であり,結晶解析に適している.そこで,IL-2RβおよびIL-2Rγの細胞外ドメインの安定発現株をLecR細胞を用いて構築を行った.IL-2Rβについては,高発現株の選択・精製・結晶化を行い,微結晶を得た.IL-2Rγについては,高発現株の選択を終え,大量培養・精製法を確立した.TCR/MHC複合体とB7/CD28複合体を介する2つのシグナル存在下では,T細胞増殖因子であるイナターロイキン(IL)-2およびIL-2受容体(R)の発現が誘導され,免疫応答が誘導される.IL-2Rはα,β,γの3種からなり.IL-2を介してヘテロ3量体を形成することによりT細胞増殖シグナルを発生する.IL-15もまたIL-2RβおよびIL-2Rγに結合し,T細胞増殖シグナルを発生することが知られている.本研究の目的は,IL-2又はIL-15と受容体の複合体の結晶構造の構造解析を行うことにより,T細胞増殖シグナルの伝達複機構および分子認識機構を原子レベルで明らかにすることである.IL-15およびIL-15Rαを各々大腸菌で発現させ,複合体として精製を行った.精製したIL-15/IL-15Rα複合体を用いて結晶化を行った.この結晶化技術に関して,特許申請を行った.データ収集を放射光実験施設において行った結果,空間群P2_12_12とP2_12_12_1の2種類の結晶が存在することが分かり,各々1.85Aおよび2.0A分解能までのデータを得た.これらの結晶の構造解析を行った結果,空間群P2_12_12とP2_12_12_1の結晶中に各々2組および8組のIL-15/IL-15Rα複合体が存在していた.構造解析の結果,負に荷電したIL-15の結合面と正に荷電したIL-15Rαの結合面が静電的相互作用により結合することが明らかになった.