hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子改変NK細胞の難治性白血病への臨床応用に向けた研究

ヒトNK細胞の体外増幅および遺伝子改変により、難治性白血病を克服することを目指して、i)臍帯血移植後再発への応用可能性、ii)抗CD19キメラ型受容体の細胞内シグナル伝達の改良、iii)輸注後のPersistence向上、について研究を行った。臍帯血移植後の患者末梢血は、ドナーNK細胞の供給元として利用でき、健常者と同様に治療に有用な遺伝子改変が可能であり、抗CD19キメラ型受容体の遺伝子導入により抗原特異的な白血病細胞殺傷の誘導が確認された。本研究では、初期治療抵抗例、あるいは造血幹細胞移植後の再発例などの難治性白血病に対する新たな治療戦略として、ナチュラルキラー(NK)細胞を用いた細胞療法の開発と臨床応用を目指している。具体的には、ドナー由来細胞の提供が原理的に不可能である臍帯血移植後再発の治療のために、i)臍帯血移植におけるドナー由来NK細胞の、生着後の患者血液からの体外増幅および遺伝子改変の実施可能性、ii)allo反応が発揮されにくいとされるBリンパ性腫瘍に対し、抗CD19-キメラ型受容体遺伝子導入によるNK細胞耐性の克服とレセプター機能のさらなる向上、iii)遺伝子改変NK細胞のin vivoでの生存向上、に向けた新規戦略について検討している。本年度は、まず臍帯血移植後患者の末梢血からのドナー由来NK細胞の体外増幅について検討した。その結果、7日後の増幅率は5.3-28.9倍(中央値11.2倍)であり、健常成人(中央値約20倍)と比較すると相対的に低かった。しかし1週以降の増幅は比較的良好であり、3-4週間の体外培養によりコンスタントな増幅が得られた。体外増幅したドナー由来NK細胞は各種活性化受容体を高発現し、健常成人由来の活性化NK細胞と同等のK562殺傷能を示した。抑制性受容体2DL1,2DL2/3,3DL1の陽性頻度は活性化前後で基本的に変化がなかった。レトロウイルスベクターを用いてGFP遺伝子の導入効率の中央値は52.7%(n=10)と十分高かった。抗CD19キメラ型受容体の遺伝子導入も健常ドナーと同様に高い効率で可能で、NK細胞耐性のALL細胞を障害した。今後もさらに多数例の検討が必要であり、年数を重ね症例を蓄積していく予定である。さらに、i)ii)のテーマに必要な新規キメラ型遺伝子と人工的抗原提示細胞の構築も同時進行中である。本研究では、初期治療抵抗例や造血幹細胞移植後の再発例などの難治性白血病に対する新たな治療戦略として、ナチュラルキラー(NK)細胞を用いた細胞療法の開発と臨床応用を目指している。具体的検討項目はi)臍帯血移植生着後の患者血液から得た末梢血からのドナー由来NK細胞体外増幅および遺伝子改変の実施可能性、ii)allo反応が生じにくいとされるBリンパ性腫瘍に対し、抗CD19-キメラ型受容体遺伝子導入によるNK細胞耐性の克服とレセプター機能のさらなる向上、iii)遺伝子改変NK細胞のin vivoでの生存向上、について検討している。本年度は、まず項目i)について、検討患者数を増やしたうえで、臍帯血移植後の生着患者末梢血リンパ球からNK細胞の体外増幅・遺伝子改変(キメラ型受容体遺伝子導入)は可能であることをアメリカ血液学会(ASH2010, Orlando)で報告した。稀少疾患が対象であり、年間のサンプル収集数は非常に限られているものの、基本的にはH23年度内でデータ収集を打ち切り、専門誌へ発表する予定である。項目ii)については、第3世代受容体遺伝子コンストラクトanti-CDI9-CD28-BB一ζ(CD28、4-1BB、CD3ζの3種のシグナルを同時に発生させる細胞内ドメインを有する)の作成は完了し、レトロウイルスを調整し、ヒトprimary NK細胞に遺伝子導入した。導入効率は十分高く、レセプター蛋白発現も確認されたが、第2世代レセプターと比較すると表面発現が低いようであった。まだ1回の検討なので、さらに回数を重ねて検討する必要がある。項目iii)について、遺伝子改変CD4-T細胞のaAPCを用いた効率的体外増幅法について研究は進行中である。さらにNK細胞の生存促進と機能維持のため、IL-2遺伝子同時発現ベクターについても検討する予定である。具体的検討項目はi)臍帯血移植生着後の患者血液から得た末梢血からのドナー由来NK細胞体外増幅および遺伝子改変の実施可能性ii)抗CD19-キメラ型受容体遺伝子導入によるNK細胞耐性の克服とレセプター機能のさらなる向上(第3世代ベクターの作成)iii)遺伝子改変

NK細胞のin vivoでの生存向上、について検討している。平成23年度は、項目i)については、解析数を増やすべく鋭意努力しているが、そもそも対象が稀少疾患であり、かつ、偶然にも移植適応患者が少なく臍帯血移植自体の実施件数が例年に比べて非常に少なかったため、予想よりもデータ集積に時間がかかっている。項目ii)については、第3世代受容体遺伝子コンストラクトanti-CD19-CD28-41BB-ζ(CD28、4-1BB、CD3ζの3種のシグナルを同時に発生させる細胞内ドメインを有する)の作成はすでに完了し、ヒトprimary NK細胞に遺伝子導入し表面蛋白発現も確認されたが、同時に行った第2世代レセプター遺伝子導入と比較すると表面発現が低いようであった。一方、細胞障害活性については、レセプター発現が低いにもかかわらず第2世代レセプターと同等ないしはやや上回っていたため、さらなるドメイン追加(第3世代受容体)自体は有効なアプローチであることが示唆された。NK細胞機能はドナーによるinterindividual vailiabilityが大きく、最終結論にはさらにNK細胞ドナー数を増やして検討が必要と考えている。今後の方向としては現ベクターでさらに詳細なデータを増やすとともに、DAP10(NK細胞における重要なCoreceptor)シグナルドメインを用いた第3世代ベクターの作成も考慮中である。項目iii)については、煩雑さによる実験系自体の不安定性があり検討が進みにくいため、別の戦略としてサイトカイン遺伝子同時発現ベクターによるNK細胞機能維持について検討している.本研究では、治療抵抗性白血病に対する新規治療戦略として、ナチュラルキラー(NK)細胞を用いた細胞療法の開発と臨床応用を目指している。具体的検討項目はi)臍帯血移植生着後の患者血液から得た末梢血からのドナー由来NK細胞体外増幅および遺伝子改変の実施可能性ii)抗CD19-キメラ型受容体遺伝子導入によるNK細胞耐性の克服とレセプター機能のさらなる向上(第3世代ベクターの作成)iii)遺伝子改変NK細胞のin vivoでの生存向上、について検討している。平成24年度も、項目i)について解析数を増やすべく鋭意努力したが、残念ながら症例発生が少なくデータのさらなる増加につき困難に直面した。一方、現時点での解析数でも、臍帯血移植後の患者末梢血からの、ドナー由来NK細胞増幅と遺伝子改変のfeasibilityの証明はほぼ可能と考えて、現在投稿準備中である。項目ii)については、第3世代受容体遺伝子コンストラクトanti-CD19-CD28-41BB-zeta(CD28、4-1BB、CD3zetaの3種のシグナルを同時に発生させる細胞内ドメインを有する)をヒトprimary NK細胞に遺伝子導入し表面蛋白発現を確認し、機能解析も行った。その成果は第74回日本血液学会で報告した。DAP10シグナルドメインを用いた第3世代ベクターの作成を考慮している。iii)遺伝子改変NK細胞のin vivoでの生存向上、については、当初計画したCD4T細胞へのキメラ型受容体遺伝子導入と遺伝子改変CD4T細胞の体外増幅における(4-1BBに対しての)
興奮伝播過程の変化が心筋細分極特性に及ぼす影響の研究

カテーテルアブレーション(ABL)前後のWPW症候群におけるQRST isointegral map(QRST map)の変化をANOVAを用い比較し体表面上の再分極特性の変化を統計学的に検討した。さらに、12誘導心電図(ECG)におけるQRST値のABL前後の変化を日本循環器学会正常データと対比検討した。左側副伝導路群(A群)のQRST mapではABL前に背部に異常高値領域が右前胸部に異常低値が分布した。右側副伝導路群(B群)ではABL前に胸部上方に異常高値領域が右胸部下方に異常低値が分布した。両群ともいずれの誘導でもABL前、1日後でQRST値に有意な変化を認めなかった。ABL1週間後にはこれらの異常値を呈した領域でのみQRST値は有意に変化し正常化したが他の部位ではQRST値の有意な変化は認められなかった。ECGのQRST値においてはA群では25%でV_1誘導のQRST値は異常高値を示した。V_1誘導のQRST値はABL前、直後、1日後で、1週間後に比し有意に高値であった。B群では55%でIII誘導に異常低値を、aVLで50%に異常高値を認めた。III誘導ではABL前、直後、1日後で、1週間後に比し有意に低値で、aVLのそれらは有意に高値であった。いずれの誘導においてもABL前、直後、1日後のQRST値の間には有意な変化を認めなかった。潜在性WPW症候群では、ECGのいずれの誘導においてもABL前後でQRST値に有意な変化を認めなかった。以上のごとく、WPW症候群では体表面上の特定の部位およびECGの特定の誘導において再分極特性の異常が認められ、この異常はABL1日後までは有意に変化せず1週間後にはABL前に異常が認められた部位および誘導においてのみ有意に変化し正常値に近付いた。12誘導心電図QRST値の臨床応用が期待された。
オートファジーの制御は前立腺癌治療のブレイクスルーとなりえるか

mTOR抑制剤であるテムシロリムスにより前立腺癌細胞にオートファジーが誘導され、細胞増殖が抑制された。ドセタキセルは低用量でオートファジーを、高用量ではアポトーシスを誘導した。低用量のドセタキセルをテムシロリムスと併用すると細胞増殖の抑制効果が増強し、オートファジー誘導は減弱、アポトーシスが誘導された。これらからmTOR阻害剤の前立腺癌に対する抗腫瘍効果は、タキサン系抗癌剤との併用によりが増強し、その機序としてオートファジー誘導の減弱とアポトーシス誘導の関与が示唆された。臨床への応用として投与抗癌剤を低用量化することにより抗癌剤有害事象を軽減できる可能性が期待された。アンドロゲン感受性前立腺癌細胞株LNCaPおよび非感受性前立腺癌細胞株PC3をアンドロゲン除去培養液にて培養を行うとLNCaPのみに増殖抑制効果が認められ、またLNCaPにのみオートファジーが誘導されていることが確認された。研究計画ではアンドロゲン除去により誘導されたオートファジーを、オートファジー抑制剤を用いて抑制することでの治療効果改善を検討する予定であったが、十分な効果が認められなかった。そこで、オートファジーの誘導に深くかかわる蛋白であるmTORに対する抑制剤であるテムシロリムスを投与し、オートファジーの誘導と細胞増殖抑制効果を検討することとした。テムシロリムスの投与によりいずれの細胞株に対しても用量依存的に増殖抑制効果を示した。また、テムシロリムスによりオートファジーが誘導され、アポトーシスは高濃度においても誘導されないことを確認した。続いて臨床の場でアンドロゲン非感受性前立腺癌に対して使用されるドセタキセルを用いて同様の検討を行った。増殖抑制効果はいずれの細胞株においても用量依存的に認められた。さらに、低用量ではオートファジーが、高用量ではアポトーシスが誘導されることが示された。この2剤を併用することで培養細胞、マウス皮下腫瘍モデルいずれにおいても増殖抑制効果が単剤の場合と比較して増強されていた。ドセタキセル単剤ではアポトーシスが誘導されなかった低用量を用いた場合でもテムシロリムスと併用することでアポトーシスが誘導された。ドセタキセルを減量することで副作用の軽減に貢献できる可能性が示唆された。概要は日本泌尿器科学会総会、日本癌学会総会にて報告した。アンドロゲン感受性前立腺癌細胞株LNCaPおよび非感受性前立腺癌細胞株PC3をアンドロゲン除去培養液にて培養を行うとLNCaPのみに増殖抑制効果が認められた。GFP-LC3を導入した細胞を用いたLC3凝集の確認を行うとアンドロゲン除去によりLNCaPにのみオートファジーが誘導されていることが確認された。まずテムシロリムスの投与によりいずれの細胞株に対しても用量依存的に増殖抑制効果を示すことを確認した。ウェスタンブロッティング法によるLC3の発現、caspase-3の発現を検討することによりテムシロリムスによりオートファジーが誘導され、アポトーシスは高濃度においても誘導されないことを確認した。この2剤を併用することで細胞増殖抑制効果が単剤の場合と比較して増強されていた。概要は日本泌尿器科学会総会、日本癌学会総会にて報告予定である。現在、去勢抵抗性前立腺癌に対して臨床使用されている薬物治療の効果は満足いくものではなく、新しい治療法の登場が期待されている。2種類の前立腺癌細胞株(アンドロゲン非依存細胞のPC-3,アンドロゲン依存細胞のLNCaP)を用いてmTOR阻害薬と、既存の抗癌剤との併用による抗腫瘍効果をオートファジーの誘導に着目して検討した。mTOR抑制剤であるテムシロリムスにより両細胞株とも濃度依存的に細胞増殖が抑制された。蛋白発現の解析を行うと両細胞株ともにテムシロリムス投与によりオートファジーが誘導されることが確認された。一方、去勢抵抗性前立腺癌に対して臨床応用されているタキサン系抗癌剤であるドセタキセルは前立腺癌細胞株に対して低用量でオートファジーを誘導し、高用量ではアポトーシスを誘導することが示された。

低用量のドセタキセルをテムシロリムスと併用すると細胞増殖の抑制効果が増強した。さらに興味深いことに併用によりオートファジーの誘導が減弱し、アポトーシスが誘導された。併用による増殖抑制効果はマウスを用いた動物実験においても証明された。これらの結果からmTOR阻害剤の前立腺癌に対する治療効果が示唆され、タキサン系抗癌剤との併用により抗腫瘍効果が増強することが示された。併用による効果増強の機序としてはオートファジー誘導の減弱とアポトーシスの誘導の関与が示唆された。臨床への応用として投与抗癌剤を低用量化することにより抗癌剤有害事象を軽減できる可能性が期待された。医歯薬学「オートファジーの制御は前立腺癌治療のブレイクスルーとなりえるか」というテーマに対して、当初アンドロゲン除去により培養細胞に誘導されるオートファジーの制御を計画した。残念ながら、これまでに報告されている他の治療により誘導されるオートファジーを抑制することによりアポトーシスが誘導され、増殖抑制効果が増強したとする報告と異なり、アンドロゲン除去培養と同時にオートファジー抑制を行っても細胞増殖抑制効果の増強はわずかで、アポトーシスの誘導は認められなかった。新たにオートファジー誘導に深くかかわるmTORを抑制することでオートファジーを誘導するモデルを作成した。このmTOR抑制剤は現在、他の癌腫においては臨床応用されているものである。さらに実臨床で前立腺癌に対して使用されている抗癌剤ドセタキセルは低用量でオートファジーを、高用量ではアポトーシスを誘導することが示され、新しい知見と思われる。さらに、低用量テムシロリムスと単剤ではアポトーシスを誘導できなかった低用量のドセタキセルの併用により、培養細胞にアポトーシスが誘導されることが示された。実臨床におけるドセタキセルの副作用軽減に貢献できる可能性が示唆され、達成度はおおむね順調であると考える。オートファジーの制御は前立腺癌治療のブレイクスルーとなりえるか」というテーマに対して、当初アンドロゲン除去により培養細胞に誘導されるオートファジーの制御を計画した。現在はこれら2剤の併用によりオートファジー、アポトーシスの誘導に関する興味深い知見がえられつつあり、達成度はおおむね順調であると考える。テムシロリムス、ドセタキセルの併用により増殖抑制効果が増強することが示され、さらに併用によりオートファジー誘導を克服してアポトーシスが誘導される可能性を示すことができた。今後は併用
細胞移植による劇症型心筋炎に対する心筋保護療法の試み

本研究の目的は、心筋炎に対する脂肪組織由来間葉系前駆細胞(以下ADRC)の治療効果を検証することである。まずは研究初年度である平成27年度には、1実験モデルの作成、2ADRC移植による心機能改善効果の検討、3ADRC移植による抗炎症効果、血管新生効果、リンパ管再生効果について検討する計画であった。以下項目別に研究実績について述べる。1、心筋炎は、心筋への炎症細胞浸潤により、心筋浮腫さらには心筋細胞の脱落による線維化を引き起こし、左室収縮能が低下するのみならず、拡張障害をも引き起こす。今回我々は、この臨床症状に比較的類似した症状を示すとされるモデルであるドキソルビシン誘導性心筋炎マウスモデルを用いることとした。これまで報告されていたドキソルビシン20mg/kgの腹腔内投与では致死率が高かったため、10mg/kgの間欠投与を行ったところ、心機能低下が心エコーにて確認された。遠隔期の組織による検討では、心筋細胞の脱落と、間質の線維化が亢進していることを確認した。2、マウス腹部および大腿部の皮下組織から脂肪細胞を採取し、コラゲナーゼtypeIにより処理することでADRCが得られる。生後8-10週齢のマウス一匹より、約1×10^6のADRCを分離した。1で作成した心筋炎モデルマウスの心臓にADRC直接注入し、心機能が改善するか、心エコーにて評価した。現時点では、ある一定の心機能改善効果があると考えられるが、明らかな有意差は確認されておらず、今後は投与細胞数を増やしたり、ADRC中の特定の細胞分画を投与するなど検討課題が明らかになった。3、以前我々は、ADRC移植により、骨髄からM2マクロファージが誘導され、抗炎症作用を発揮することを報告している。本研究でも炎症性細胞の浸潤様式に変化があるか、また、リンパ管新生や、血管新生効果があるかなど、更なる検討が必要であると考えられた。
周波数標識された定常誘発脳磁界のクロスダイナミクスに基づく意識遷移の定量的研究

近年の脳研究に対する国際的機運の高まりに伴い人間の高次な脳機能も重要な研究対象として扱われ、そのメカニズムの理解は急速に進展している。しかし、それでもなお意識や心というテーマを科学的に理解しようとする際、その抽象さ故に様々な困難がある。本研究はこの意識あるいはアウェアネスの時間的遷移を定量的かつ客観的に捉える手法を開発することを目的として行った。そのため機能局在部位の異なる視覚、聴覚、体性感覚刺激を同時呈示し、その結果に基づき開発する手法の検討を試みた。具体的には視覚、聴覚、体性感覚刺激を異なる周波数で標識して単独あるいは複数を組み合わせて同時に呈示し、各刺激による定常誘発応答の重畳した複合定常誘発脳磁界を68チャネルの全頭型MEGシステム(CTF Systems Inc.)により計測した。ここで定常誘発応答とは過渡的誘発応答と区別するための呼び名であり、定常応答を得るには刺激呈示間隔を短くかつ一定に与える。従来、過渡的誘発応答と同様、定常誘発応答も繰り返し試行で得られる原データを加算平均することにより得ていた。しかし加算平均過程において時々刻々変化する脳内プロセスのダイナミクスは消失してしまう。本研究では加算平均せずに単一試行の原データから定常誘発応答を分離・抽出するため、狭帯域通過フィルタと主成分分析とを組み合わせた新たな手法を開発した。さらに原データを固有ベクトル空間へ投射することによって時間情報の復元を試みた。これらの手法により分離・抽出された複合定常誘発脳磁界の短時間フーリエ解析、ウェーブレット解析を行い、各定常誘発脳磁界の時間-周波数構造並びに時間-スケール構造を調べ、異なる感覚刺激に対するアウェアネスの時間的な遷移を捉えることができた。脳の高次機能のなかでも意識やアウェアネスといった機能に関わる脳内プロセスはシステムとしてのダイナミクスの解明により真の理解が得られることが期待できる。現在利用できる脳機能の非信襲的計測法のうち脳磁界計測(MEG)は時間分解能が高く、このダイナミクスを調べるのに適した手法である。本研究では特定の周波数で標識した感覚刺激により誘発される定常誘発脳磁界を自発性の脳磁界から分離・抽出し、システムとして捉えた脳のマクロなダイナミクスを研究する新たな手法を確立することを目的とした。本年度は前頭型MEGシステムによる複数モダリティ定常誘発脳磁界の計測に主眼を置いて研究を行った。本研究では視覚、聴覚、体性感覚という複数のモダリティによる刺激を異なる周波数で標識して同時呈示し、各刺激による定常誘発応答の重畳された脳磁界を68チャンネルの全頭型MEGシステム(CTF Systems Inc.)により計測した。これに先立ち各刺激の呈示周波数を変化させ、定常誘発応答の振幅と位相の周波数を調べ、各刺激に最適でかつクロスオーバーのない標識周波数を決定した。さらに標識した周波数におけるスペクトルの空間パターンにより同時呈示した複数モダリティに対応する皮質神経活動が捉えられていることを確認した。そこで本研究では単一試行の原データから定常誘発応答を分離・抽出する手法の検討を行い主成分分析と主成分得点の非定常解析の有効性を示した。
カドミウムによる腎機能障害と血圧の経年変化ー特に尿中ナトリウムとの関係ー

石川県悌川流域のカドミウム(Cd)汚染地の50才以上の住民、男1363人、女1684人、非汚染地住民、男127人、女159人より早期尿を採取し、尿中Na、K、β_2ーミクログロブリン(β_2ーm)、クレアチニンを測定した。尿中Na濃度の幾何平均値はCd汚染地の男、123.7mEq/l、女104.2mEq/l、非汚染地の男120mEq/l、女105.6mEq/l、クレアチニン補正値では、汚染地の男140.9mEq/g.cr.、女193.4mEq/g.cr.非汚染地の男138.4mEq/g.cr.、女195.2mEq/g.cr.であり、非汚染地間に有意差は認められなかった。尿中K濃度は未補正値(mEq/l)、補正値(mEq/g.cr.)とも、男女とも、汚染地住民の方が非汚染地住民より、幾何平均値が高く、その差は、男女ともに有意であった。Na/K比の幾何平均値は汚染地の男2.11、女1.97、非汚染地の男2.35、女2.18であり、男女とも汚染地住民が低く、その差は有意であった。尿中β_2ーm濃度と尿中Naの相関係数は、補正値では、汚染地の男、0.42、女0.38、非汚染地の男0.36、女0.32で汚染地、非汚染地とも有意の正相関であった。また、尿中Kとの関係も、Naよりも相関は弱いが、やはり有意の相関であった。しかし、Na/K比との間は、有意の相関は認められなかった。汚染地住民男32人、女44人、非汚染地住民男17人、女18人について、クリアランス法によりNa、K、P、β_2ーm、Caの再吸収率を計算した結果では、Naの再吸収率は、汚染地、非汚染地住民間に差はないが、Kの尿中排泄率は、汚染地住民の方が非汚染地住民より高値であった。β_2ーm、Pの再吸収率は汚染地住民で低下していた。これらの結果は、Cd汚染地住民では、尿中K排泄量が多く、これは、腎尿細管機能低下に関連していることが示唆された。また、HANP.ACEを含む14頃目と血圧の相関では、最高、最低血圧ともに有意となる項目は見いだされなかった。
アルミニウム基メカニカルアロイング材料中の固相反応を応用したナノ分散粒子の生成

純Al粉末に金属酸化物を添加してMA処理を行って,酸素の置換反応を起こさせることによりAl_2O_3とアルミナイド化合物粒子を固体Al中でin situに生成させることができることを確かめた.添加する酸化物としては,高融点金属を含む遷移金属の酸化物:Cr_2O_3,HfO_2,MoO_3,TiO_2,WO_3,ZrO_2を用い,これら酸化物が還元されてアルミナイド化合物とAl_2O_3粒子の分散材料が得られることをX線回折により明らかにした.Alに添加した場合液相線温度が急激に上昇するためと,Alとの融点差と比重差が大きいために,溶解鋳造による合金化が困難な合金系であるAl-Cr,Al-Hf,Al-Mo,Al-Ti,Al-W,Al-Zrにおいて,このような酸化物添加MA法が有効な合金化法であることが示された.この際固相反応の進行度合を適当に調節することによりナノ粒子の分散強化材料が得られることが期待されるが,このような固相反応の進行により硬さの増加が得られる場合が多数確認された.すなわち,MA粉末から固化成形したバルク材において,高温加熱時の硬さの増加が観察され,この硬化を利用して固化成形後に加熱処理によって高強度化を図れる材料が得られることが示唆された.例えば,MoO_3を添加した材料においては,熱間押出材を873Kで40ksの加熱することによってHV75の硬さの増加が起こり,HV257に達した.また,その際の加熱にともなってMoAl_<12>,Al_2O_3,Al_4C_3からの回折線強度の増加が確認された.これらの材料の多くは常温で500MPaを越える高い引張強さを示しており,固相反応によってin situに生成した微細粒子の分散強化が有効に作用していることを示している.純Al粉末に金属酸化物を添加してMA処理を行って,酸素の置換反応を起こさせることによりAl_2O_3とアルミナイド化合物粒子を固体Al中でin situに生成させることができることを確かめた.添加する酸化物としては,高融点金属を含む遷移金属の酸化物:Cr_2O_3,HfO_2,MoO_3,TiO_2,WO_3,ZrO_2を用い,これら酸化物が還元されてアルミナイド化合物とAl_2O_3粒子の分散材料が得られることをX線回折により明らかにした.Alに添加した場合液相線温度が急激に上昇するためと,Alとの融点差と比重差が大きいために,溶解鋳造による合金化が困難な合金系であるAl-Cr,Al-Hf,Al-Mo,Al-Ti,Al-W,Al-Zrにおいて,このような酸化物添加MA法が有効な合金化法であることが示された.この際固相反応の進行度合を適当に調節することによりナノ粒子の分散強化材料が得られることが期待されるが,このような固相反応の進行により硬さの増加が得られる場合が多数確認された.すなわち,MA粉末から固化成形したバルク材において,高温加熱時の硬さの増加が観察され,この硬化を利用して固化成形後に加熱処理によって高強度化を図れる材料が得られることが示唆された.例えば,MoO_3を添加した材料においては,熱間押出材を873Kで40ksの加熱することによってHV75の硬さの増加が起こり,HV257に達した.また,その際の加熱にともなってMoAl_<12>,Al_2O_3,Al_4C_3からの回折線強度の増加が確認された.これらの材料の多くは常温で500MPaを越える高い引張強さを示しており,固相反応によってin situに生成した微細粒子の分散強化が有効に作用していることを示している.Al-Mg合金粉末に金属酸化物を添加してMA処理を行って,酸素の置換反応を起こさせることによりMgO粒子を固体Al中でin situに生成させることができることを確かめた。添加する酸化物としては,CuO,Fe_2O_3,SiO_2,Nb_2O_5を用い,これら酸化物が還元されてMgO粒子の分散材料が得られることをX線回折により明らかにした。この際固相反応の進行度合を適当に調節することによりナノ粒子の分散強化材料が得られることが期待されるが,このような固相反応の進行により硬さの増加が得られる場合が多数確認された。すなわち,MA粉末から固化成形したバルク材において,高温加熱時の硬さの増加が観察され,この硬化を利用して固化成形後に加熱処理によって高強度化を図れる材料が得られることが示唆された。しかし,生成するMgO粒子の電顕による同定と観察には,これまでのところ成功していない。Liも,Mg同様,Alより安定な酸化物をつくると同時に,Alに対して最大固溶量が大きい元素として知られる。Al-Li合金粉末に酸化物を添加してMA処理を行い,固相反応によりLiの酸化物のin situ生成を図った。その結果,Al合金中ではLiは複合酸化物LiAlO_2を優先的に生成することが分かった。しかし,AlLiO_2粒子は角形塊状に生成し,容易に粗大化することが電顕により観察され,そのためこの反応ににともなう硬さの向上は認められなかった。また,酸化物としてSiO_2を添加した場合はAlLiO_2が生成した。

さらに,Al-Li-Mg合金に酸化物を添加したMA材においては,Mgが優先的に酸化されてMgOが生成した。純Al粉末に金属酸化物を添加してMA処理を行って,酸素の置換反応を起こさせることによりAl_2O_3とアルミナイド化合物粒子を固体Al中でin situに生成させることができることを確かめた.添加する酸化物としては,高融点金属を含む遷移金属の酸化物:Cr_2O_3,HfO_2,MoO_3,TiO_2,WO_3,ZrO_2を用い,これら酸化物が還元されてアルミナイド化合物とAl_2O_3粒子の分散材料が得られることをX線回折により明らかにした.Alに添加した場合液相線温度が急激に上昇するためと,Alとの融点差と比重差が大きいために,溶解鋳造による合金化が困難な合金系であるAl-Cr,Al-Hf,Al-Mo,Al-Ti,Al-W,Al-Zrにおいて,このような酸化物添加MA法が有効な合金化法であることが示された.この際固相反応の進行度合を適当に調節することによりナノ粒子の分散強化材料が得られることが期待されるが,このような固相反応の進行により硬さの増加が得られる場合が多数確認された.すなわち,MA粉末かた固化成形したバルク材において,高温加熱時の硬さの増加が観察され,この硬化を利用して固化成形後に加熱処理によって高強度化を図れる材料が得られること示唆された.例えば,MoO_3を添加した材料においては,熱間押出材を873Kで40ksの加熱することによってHV75の硬さの増加が起こり,HV257に達した.また,その際の加熱にともなってMoAl_<12>,Al_2O_3,Al_4C_3からの回折線強度の増加が確認された.これらの材料の多くは常温で500MPaを超える高い引張強さを示しており,固相反応によってin situに生成した微細粒子の分散強化が有効に作用していることを示している.
水分子の表面拡散速度のFIMによるその場測定

個々の原子を直視する分解能を有する電界イオン顕微鏡(FIM)を用いて、タングステン表面に吸着する水分子の構造を解明するとともに、水分子の表面拡散速度を計測した。マイクロマシンの動作特性に関しては水吸着の影響が最も大きいとされているが、吸着から成長の過程はもとより、固体表面での水分子の構造についてはほとんど明らかにされていない。FIMに特有な現象であるウォーターエッチは鏡筒内の汚染として旧来から好ましいものとされていなかったが、本研究では逆にこれを利用して水分子構造を解析するというセレンディピティ的発想に基くものである。先端曲率半径を10nm20nmに電解研磨を施したタングステンの原子構造10^<-7>Pa以上の超高真空中で観察した後、バリアブルリ-クバルブを通して水蒸気を0.01L導入し、水分子吸着サイトを観察したところ、{310}面、{210}面が最優先サイトとして働くことが判った。徐々に水蒸気の露出量と増加させていくと、{100}面及び{112}面晶帯を中心に水分子の吸着が顕著となり、最も仕事関数の大きい{110}面への吸着は数Lの露出まで生じないことが認められた。このような吸着形態は本申請者らが酸素及び水素を吸着させた実験結果とほぼ等しい。ただし、水分子の場合は分極によるこうかが極めて著しいものと考えられ、水分子はタングステン原子上に強固に吸着する。その表面拡散速度はタングステン針状試料の曲率には依存せず、約3×10^<-9>m・s^<-1>と極めて遅いことがCCDカメラを用いて動的観察結果から求められた。固体表面近傍の水の粘度が10^410^7pであるという報告や、本申請者が昨年度科学研究費、一般研究(C)において認めた隣接水構造の疑似固体的な特性を考え合わせると、本研究の結果は改めて水分子吸着とそのスティクションがマイクロマシン等のオペレーションに多大の影響を及ぼすことが明らかとなった。
グラフの分割に関する研究

本研究者はグラフの分割問題、特にその幾何学的側面を中心に研究を進めてきた。グラフの平面への埋め込み問題はグラフの分割問題、特に頂点集合の分割問題と密接に関係している。この研究を行う経過中に、有名なham-sandwich定理が平面の場合には、より精密な形をとることが発見でき、以下の定理と予想を得ました。「SとTを各々平面上の有限点集合で共有点のないものとする。Sの要素の個数をn、Tの要素の個数をnmとする。またS∪Tのどの3点も一つの直線上にはないものとする。このとき、S∪Tをn個の部分集合P1、...、Pnに分割して、(1)各PiはSの要素1点とTの要素m点から成り、(2)どの二つのPiとPjもその凸包は共通部分を持たないようにできる。」kを2以上の整数として、Sの点を各k点としても同様の分割が可能であることを予想しその一部を証明した。しかし、平面上のham-sandwich定理の拡張に関して、我々は分割の数を制限したさらに別な強い予想が成立している証拠を発見しており、その予想の解決に向けて研究を進めたいと考えています。本研究代表者は、グラフにおける分割問題、特にその幾何学的側面の研究を進めた。計算機学は画像処理や最適化等、広範囲な応用を持つため近年盛んに研究されている。そのため、計算機科学の理論的基礎としての離散幾何学もその重要性を増している。離散幾何学の中心的な分野の一つに、geometric graphの理論がある。(頂点を平面上の点集合とし、2点を結ぶ直線分を辺とするグラフをgeometric graphと呼ぶ。)このため、グラフの分割問題のうちでも、特にgeometric graphの分割問題も重要な研究分野となっている。geometric graphの分割問題を考える上で問題となることの一つは、頂点の分割すなわち平面上の点集合の分割問題である。具体的には、SとTを平面上の二つの点集合とし、その和集合は一般の位置にあるとする。Sの要素の個数は2q点、Tの要素の個数はmq点とすると、各々がSの点1点とTの点m点から成るq個の部分集合に、和集合を分割して各部分集合の凸包が互いに交差しないようにできることを示した。これは、有名なHam-Sandwich定理が平面上ではより精密な形で成り立つことを、初めて示したものである。
移植肺の肺胞マクロファージの機能をラテックスビーズの貪食率から評価する

〈昭和61年度〉犬を用いて自家及び同種左肺移植を行い、Cyclospoline A(CsA),Azathioprine(AZA)を投与して移植肺の肺胞洗浄液中の肺胞マクロファージ(BALF-Mφ)のLatexbeeze貪食能、RNA量をFACSIVを用いたFlow cytometry法にて解析した。その結果AZA投与下における同種肺移植の場合、BALF-Mφ中のRNA量(R-I)は拒絶肺で(2.86±0.58)と正常肺の(0.18±0.12)に比し高値を示し拒絶反応の診断に有用であるが、CsA投与下では拒絶反応の有無に関わらず正常値を示し診断の指標とはならなかった。またBALF-MφのLatex beeze貪食能は対照群と比して差を認めず拒絶反応の診断には有用とは思われなかった。〈昭和62年度〉移植肺の肺胞洗浄液(BALF)中のMφ,リンパ球(Ly)、宿主の末血、腸間膜リンパ節、脾臓の単球、リンパ球のIregion associated antigen(Ia抗原)陽性細胞の発現率をORTHO社のSpectrumIII(SpIII)によるflawcytometry法で測定した。その結果拒絶反応時のBALF中のリンパ球及びMφ、末梢血のリンパ球、脾臓組織のリンパ球においてIa抗原の陽性率は有意に上昇していた。ことにBALF-Mφ及びBALF-LyのIa陽性率は各々81.5±5.5、61.7±12.3と正常(66.9±11.3、18.5±9.7)より有意に上昇しており拒絶反応の診断に有用であった。〈昭和63年度〉移植肺のBALF中のMφ及び好中球の活性酸素産生能をSPIIIを用いて測定し、また左肺の温阻血肺モデルにおいて各種の活性酸素除去剤(GSH、SOD、アロプリノール)が肺機能にどの様な効果をもたらすかを検討した。その結果拒絶反応時には末梢血の好中球及びBALF中のMφの活性酸素産生能は上昇しており拒絶反応の診断に有用で、温阻血肺においてはGSH、SOD、アロプリノールはいずれも酸素化能に対して有用なことが示唆された。3年間で、BALFのMφ機能のうちRNA量、Ia陽性率、活性酸素産生能が拒絶反応の診断に有用であることが示された。犬を用いて、自家及び同種左肺移植を行い、移植肺の肺胞洗浄液中の肺胞マクロファージ(BAL MΦ)のLatex beese貪食能(%phagooytosis),RNA量(RNA-Index),をflow cytometry(FA×STV)を用いて検討した。移植犬は自家肺移植群(【I】群,n=13),同種移植-免疫抑制剤非投与群(【II】群,n=16),同種移植-azathioprine投与群(【III】群,n=18),同種移植-cyclosporine投与群(【IV】群,n=17)の4群に分類した。正常犬のBAL MΦの%

phagocytosisは71.2±6.5%(n=10)である。【I】群の移植肺および対側肺の%phagocytosisは各々65.1±5.0,65.3±7.9%で差はみられなかった。同種肺移植群(【II】【IV】群)では、移植肺は対側肺に比べ低値を示し、時に【IV】群では、移植肺,対側肺で各々29.6±11.5,60.5±5.3%と、その傾向が著明であったが、拒絶肺,非拒絶肺の間に有意の差はみられなかった。正常犬BAL MΦのRNA-Index(R±)は2.14±0.20(n=10)であるが、【I】群の移植肺では2.20±0.26,対側肺では2.14±0.26で差はなく、【II】,【III】群で拒絶反応をおこした肺では、各々2.51±0.21,2.76±0.36であった。【II】,【III】群で臨床症状、胸部レ線写真で拒絶反応の所見がなく、組織学的にのみ軽度の拒絶反応のみられた移植肺のRIは各々2.53±0.21,2.86±0.58で、いずれも非拒絶肺、および対側肺の各々2.17±0.22,0.18±0.12に比べ有意に高値を示した。【IV】群の拒絶肺,非拒絶肺におけるRIは各々2.19±0.20,2.09±0.23で両者に差はなく正常肺とほぼ同値を示した。以上の結果より、azathioprine投与下における同種肺移植の場合、BAL MΦのRNA量(RNA Index)は、拒絶肺で高値を示すことから、拒絶反応の診断に有用な指標となるが、cyclosporine投与下では、拒絶反応の有無に関わらず正常値を示し、診断の指標とはならないことが判った。またBAL MΦのLatex beese貪食能は、いずれの場合にも拒絶反応の診断には有用でないようだ。イヌを用いて左肺同種移植を行い,移植肺の肺胞洗浄液(BAL)中の肺胞マクロファージ(Mφ),リンパ球,および宿主の末梢血,腸間膜リンパ節,脾臓の単球,リンパ球のIregion associated antigen(Ia抗原)陽性細胞の発現率をフローサイトメトリーを用いて測定した.移植犬を1群:同種移植,免疫抑制剤非投与犬10頭, 2群:同種移植, cyclosporine A投与犬19頭に分類した.〔結果〕1)両群拒絶肺のBALの細胞数は60倍に増加し,リンパ球が73%を占めた.正常肺のBAL Mφとリンパ球のIa陽性率は66.9%±11.3%, 18.5±9.7%であるのに対し, 2群拒絶肺では各々81.5±5.5%(p<0.05), 61.7±12.3%(p<0.01)と有意に増加した.2群拒絶肺のBAL Mφでは変動を示さなかったが,リンパ球では63.1±6.5%(p<0.01)と上昇した.2)末梢血単球のIa陽性率は術前値72.0±4.9%で,両群の拒絶反応発現時に各々45.4±17.3%, 57.9±11.6%(p<0.05)と有意に低下した.3)脾組織リンパ球のIa陽性率は正常48.5±6.3%に対し両群の拒絶反応発現時には1群68.7±9.7%, 2群61.1±11.7%と有意(p<0.05)に高値を示した.腸間膜リンパ節のリンパ球のIa陽性率は拒絶反応の有無にかかわらず有意の変動は示さなかった.4)1群拒絶肺における肺胞腔内の肺胞Mφ,大型リンパ球,細小血管周囲の単球がIa染色強陽性を示し, 2群拒絶肺では染色性の低下をみた.以上より,移植肺におけるBAL中の肺胞Mφ,リンパ球,末梢血単球のIa陽性率は拒絶反応発現時に有意に変動しており,拒絶反応の診断に有要であることが判った.<目的>肺移植の際問題となる拒絶反応及び術後早期のReimplantation reseponsの早期診断及びその対策の確立<方法>実験
成熟破骨細胞の骨吸収活性調節機構と受容体型チロシン・キナーゼの関与

本研究は、成熟破骨細胞の骨吸収活性調節機構を分子レベルで解明する目的から、ほぼ100%の純度で単離された成熟破骨細胞を用いて、破骨細胞の接着分子を介した活性制御とは別の、今まで解析の遅れていた液性因子による骨吸収活性の調節機構を解明する。とくに、受容体型チロシン・キナーゼに注目し、成熟破骨細胞に発現している受容体チロシン・キナーゼおよびそのリガンドを明らかにし、成熟破骨細胞による骨吸収へのそれらの役割を解明する目的から遂行された。(I)成熟破骨細胞に発現している受容体型チロシン・キナーゼの同定(II)成熟破骨細胞受容体型チロシン・キナーゼのリガンドの骨吸収活性に対する作用の解析上記の受容体型チロシン・キナーゼのうちFGFR-1,Tyro2,VEGF receptorに対応するリガンドbFGF,Gas6,VEGFは、破骨細胞の骨吸収活性、もしくは生存率、および両方の促進することが示された。その作用にc-src,FAK,PI2-kinase,ERK1/2が関与することが示唆された。上記の結果から、今まで情報に乏しかった、成熟破骨細胞の骨吸収活性の新しい調節機構が明らかにされた。本年度、我々は、成熟破骨細胞に発現している受容体型チロシンキナーゼを解析する目的から、純粋破骨細胞のcDNAを作製し、PCRクローニング法を用いて受容体型チロシンキナーゼを検索し、それらの中から、特にTyro-3が多く発言していることを見いだした。そこでGla含有の抗血液凝固タンパク質であり、Tyro-3のリガンドであるGas6のTyro-3を介して破骨細胞の骨吸収調節機構を解析し、以下の結果を得た。[結果]1.純粋破骨細胞のcDNAから、2回のPCRによって、8種類の受容体型チロシンキナーゼに相当のクローンが得られた。その中で最も多く得られたものがTyro-3であった。2.破骨細胞は抗Tyro-3抗体での免疫染色で陽性を示し、その染色性は間質細胞より強かった。さらに、抗Tyro-3抗体を用いた破骨細胞膜分画のWestern blot分析において140kDaのバンドを検出した。3.Tyro-3のリガンドであるGas6は濃度依存的に成熟破骨細胞の骨吸収活性を促進した。その促進作用は添加6時間で既に現れた。4.Gas6は成熟破骨細胞の60、85、100、120、140(Tyro-3と一致)、175kDaのタンパク質を速やかにチロシンリン酸化した。[考察]今回の結果から、複数の受容体型チロシンキナーゼが破骨細胞に発言されていることが明らかになった。中でも今までorhan receptorとしてその機能が明らかにされていなかったTyro-3が多く発現していることが示唆された。そして、Tyro-3のリガンドであるGas6はTyro3のチロシンリン酸化を介して破骨細胞の骨吸収活性を促進することが明らかにされた。Gas6でチロシンリン酸化が誘導されるタンパク質の分子量はc-srcを始めとするfocal adhesion plaque構成タンパク質と類似しており、受容体型チロシンキナーゼであるTyro-3とそれらfocal adhesion plaque構成タンパク質との関連が考えられる。この内容については第15回日本骨代謝学会に発表し現在投稿中である。液性因子による骨吸収活性の調節機構を解明する目的で、受容型チロシンキナーゼおよびそのリガンドに注目、以下の結果を得た。I.成熟破骨細胞分離法の確立10日齢ラビットの長管骨から全骨細胞を採取、コラーゲンゲル上で培養、各種消化液を用いて破骨細胞のみをゲル上に残し、細胞浮遊液の状態で破骨細胞を回収できる系を確立した。II.成熟破骨細胞に発現している受容体型チロシンキナーゼ遺伝子の分離破骨細胞からmRNAを抽出、RT-PCR法を用いて受容体型チロシンキナーゼ遺伝子を増幅、サブクローニングに成功した。またimmunocytochemicalな手法でタンパク質レベルでも受容体型チロシンキナーゼが発現していることを確認した。

III.チロシンキナーゼのリガンドGas 6とPotein Sは直接チロシンキナーゼをリン酸化し、骨吸収を促進することを明らかにした。骨組織の形態形成および骨再生において、骨吸収と血管新生は時間的および空間的に密接な関連があることが考えられる。そこで本年度の研究課題として、強力な血管新生因子であるvascular endothelial growthfactor(VEGF)が破骨細胞の骨吸収活性においても何らかな作用を示すのではないかという作業仮説から研究を進めた。I.成熟破骨細胞に発現しているVEGF受容体遺伝子の分離純粋なウサギ破骨細胞からmRNAを抽出し、現在知られている2種類のVEGF受容体(Flt-1,KDFR)遺伝子配列から特有のoligonucleotide primerを構築し、VEGF受容体遺伝子を増幅、サブクローニングし、その塩基配列を探った。その結果、ウサギの成熟破骨細胞はマウスやヒトと高いホモロジーを持つ2種類のVEGF受容体(Flk-1およびFlt-1)を発現していることが示された。この破骨細胞におけるVEGF受容体発現は免疫染色およびWestern blot分析でも確認された。VEGFが、どのように成熟破骨細胞の骨吸収活性に作用するかを、純粋成熟破骨細胞の象牙片上での培養系を用いて検討した。その結果、VEGFは濃度依存的に破骨細胞による骨吸収を促進した。さらに、VEGFは象牙片上での破骨細胞の生存を高めた。それらの結果から、VEGFは破骨細胞を延命することによって二次的に骨吸収が促進されることが考えられた。また、それらのVEGF作用は破骨細胞内のチロシンリン酸化とリンクしていることが示された。
自己炎症性疾患ＴＲＡＰＳの炎症誘発と病態の解明

自己炎症性疾患であるTRAPSは周期的に炎症症状を繰り返すが、そのメカニズムはよく分かっていない。我々はヘパリンがinflammasomeの活性化を誘導し、IL-1βの産生を促進させ、結果としてTRAPSの炎症症状を増悪させる可能性を見出した。またヘパリン刺激による炎症の誘導には、ATPが間接的に作用している可能性が示唆された。TRAPSにおける炎症誘発には、ストレスや組織傷害によって放出されたATPが関与していると考えられた。TRAPSはTNF受容体遺伝子の変異を伴う自己炎症性疾患である。その症状にはIL-1βやIL-6、TNFαなどの炎症性サイトカインが関与しているとされている。我々はヘパリン投与により炎症症状が誘発された症例を経験し、そのメカニズムを検証した。TRAPS患者ならびにその家族より末梢血の提供を受け末梢血単核球を分離したのち、ヘパリンを添加し培養を行った。培養上清中の炎症性サイトカインをELISA法にて測定すると、TRAPS患者は健常人と比較してIL-1βおよびIL-6の産生が高まっていることがわかった。またヘパリンによるIL-1βの産生は、明らかな臨床症状はないものの同じ遺伝子変異を有する患者の母親においても確認できた。ヘパリンがcaspase-1の活性化を介してIL-1βの産生に寄与していることから、inflammasomeの活性化因子であることが示唆されたが、それに伴い既知のinflammasome活性化因子がTRAPSにおける炎症性サイトカイン産生に影響を与えるかという新たな疑問も生じた。そこでTRAPS患者の末梢血単核球にATPを添加し、その培養上清中のIL-1βをELISA法で測定すると有意な産生亢進が確認された。これらを踏まえて、ヘパリンが細胞からのATP放出を促し、そのATPが間接的にinflammasomeを刺激しIL-1βを産生させるのではないかという仮説を立てた。ATPはP2X7受容体を介してinflammasomeを活性化させるが、そのアンタゴニストであるoxidized ATPを用いてIL-1βの抑制作用を検討した。するとヘパリンやATPによって誘導されるIL-1βはoxidized ATPによって有意に抑制されることがわかった。これらの結果より、周期的に繰り返すTRAPSの炎症症状には、生体ストレスに伴って細胞から放出されたATPが関与している可能性を見出すことができた。我々はヘパリン類似物質による接触過敏反応およびヘパリン投与によるアナフィラキシー様症状を呈した1例を経験し、ヘパリンがTRAPSの炎症誘発に関与する可能性を考えた。当該患者より末梢血の提供を受け末梢血単核球を分離したのち、ヘパリンを添加し培養を行った。培養上清中の炎症性サイトカインをELISA法にて測定すると、TRAPS患者は健常人と比較してIL-1βの産生が高まっていることがわかった。またフローサイトメトリーおよび細胞内サイトカイン染色の手法により、このサイトカイン産生はCD14陽性の単球が主要な役割を果たしている可能性が示唆された。その後、前述の患者と同じ遺伝子変異を有する別患者もヘパリン類似物質塗布による接触過敏反応を起こすことが判明した。同様に末梢血単核球を分離し、ヘパリンとともに培養するとIL-1β産生CD14陽性単球の割合がヘパリンの濃度に依存して増加することが確認できた。次にIL-1βの産生におけるinflammasomeに関連について検討した。単球の細胞株であるTHP-1にヘパリンを添加し、培養上清についてELISA法でIL-1βの濃度を測定した。ヘパリン単独刺激ではサイトカイン産生を誘発できなかったが、TRAPSの異常免疫シグナルを模倣する目的でLPSで前処理したところIL-1βの産生が認められた。さらにこの反応はinflammasomeを構成するcaspase-1の阻害薬を添加することで抑制された。以上の結果より、ヘパリンがinnflammasome活性化因子である可能性およびTRAPSにおける炎症反応には遺伝子変異に基づく異常シグナルの活性化とinflammasome刺激によるIL-1βの産生が関与している可能性が示唆された。本研究では自己炎症性疾患であるTARAPSの炎症の誘因およびそのメカニズムに主眼をおいている。自験例2例においてヘパリン刺激が炎症性サイトカインであるIL-1βの産生を誘導する可能性を示すことができた。またこのIL-1β産生はinflammasomeが関連している可能性も示唆された。TRAPSの症状誘発にはヘパリン非依存的なものの方が圧倒的に多いわけであり、そこにinflammasomeを介した他の刺激が影響を及ぼすという仮説が成り立つ。つまりTRAPSの症状誘発は自然免疫の過剰な活性化により引き起こされるということである。平成24年度は「TRAPSにおけるヘパリンの作用」を主に検討した。

平成25年度は「TRAPSにおける自然免疫活性化因子の作用」という点で研究は進めていく予定であり、これは交付申請書に示した計画に概ね沿っている。単球細胞株であるTHP-1細胞にTRAPS患者と同じ変異をもったTNF受容体遺伝子を強制発現し、ヘパリンによる反応の変化を検証する。THP-1細胞にヘパリン添加・培養し、THP-1細胞の産生するサイトカインや各シグナル伝達経路の活性化状態を検証する。また定常状態においてMAPKやNF-kBが活性化してるTRAPSでは、inflammasome活性化因子による刺激でIL-1βが過剰産生される可能性がある。既知のinflammasome活性化因子(内因性物質:ATP、ヒアルロン酸、糖、尿酸結晶(MSU)など、外因性物質:シリカ、アスベスト、アラム、カンジダなど)でTRAPSの末梢血単核球を刺激し、培養上清中のIL-1βの濃度をELISAキットを用いて測定する。また健常人ボランティアを対照群とする。研究費として薬品費1070千円(刺激用試薬(60千円×7個)、サイトカイン測定用ELISAキット(100千円×5個)、発現ベクター(100千円×1個)、トランスフェクション試薬(50千円×1個)など)、ガラス器具代30千円、国際学会旅費300千円、その他90千円を見込んでいる。尚、当初予定していたELISAキット購入数を要さずに結果が得られたこと、および研究室に共有のフローサイトメトリー用抗体があったことにより繰越金が生じた。
炭素隔離技術に関する国際的技術アセスメントの有効性評価とその要因分析に関する研究

炭素隔離技術の国際的なテクノロジーアセスメントが日本国内の実際の炭素隔離技術に関するデモンストレーションプロジェクトや炭素隔離技術政策に及ぼした政策的影響を調べた結果、総じて影響力はあまりないことが明らかとなった。また、同プロジェクトに関する一次資料やインタビューのフレーミングに関する分析を行ったところ、テクノクラート主義のストーリーラインが構築されてきていることが明らかとなった。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)が実施した炭素隔離技術に関する国際科学アセスメントの影響力について、インタビューを行った。その結果、海洋隔離技術の章に関しては、その内容が当該技術に関する不確実性を明確に示すものであったため、主に各国の技術開発政策において当該技術開発の推進を押しとどめる方向で影響力を発揮した可能性が高いことが判明した。また、文献調査の結果、IPCCによる国際科学アセスメントに尽力したレオ・マイヤー博士は次の理由から、炭素隔離技術に関する楽観論に警鐘を鳴らしていることが分かった。1.炭素隔離技術を用いた大規模な発電プロジェクトはまだ実施されたことがなく、計画されていたいくつかのプロジェクトはキャンセルされたこと、2.炭素隔離技術は、「つなぎの技術」として売り出されているが、そうした主張が本当かどうかは疑わしく、原子力発電の時のような論争が起きる可能性がある。同様の文献調査から、現在、炭素隔離技術に関する言説をまとめると、積極的推進派(再生可能エネルギーは頼ることができない一方で、炭素隔離技術はビジネスチャンスも提供する)、消極的推進派(再生可能エネルギーや技術革新が起こるまでの「つなぎの技術」)、反対派(炭素隔離技術は、必要とされている温室効果ガスを迅速にもたらすことはできず、化石燃料使用を正当化するだけのものである)のように分類できることが分かった。炭素隔離技術の国際的なテクノロジーアセスメントが日本国内に及ぼした政策的影響を調べるため、実際の炭素隔離技術に関するデモンストレーションプロジェクト(石炭層メタンガス増進回収プロジェクト)を調査した。一次資料、インタビューなどを実施した結果、国際的なテクノロジーアセスメントはあまり影響を及ぼしてはいないことが判明した。また、新聞紙上では同プロジェクトのフレーミングは十分に明らかにできない恐れがあったため、一次資料やインタビューのフレーミングに関する分析を行ったところ、テクノクラート主義のストーリーラインが構築されてきていることが明らかになり、それは日本の一般的な政策決定プロセスと非常に親和性が高い、という分析結果となった。また、同アセスメントが日本の炭素隔離技術政策にどのような影響を及ぼしているのかを明らかにするため、同アセスメントの知見をもとに統合的炭素隔離技術政策に関する概念枠組みを構築し、日本の炭素隔離技術政策の評価を行った。その結果、日本の政策は同アセスメントの知見を取り込んでおらず、統合の度合いが低いことが分かった。さらに、その理由として新たな説明変数を提案した。すなわち、温室効果ガスの削減目標の厳しさ、政策議論におけるフレーミング、国ごとの文脈、である。明らかになった政策的含意としては、日本はより広いステークホルダーを政策決定プロセスに参加させ、政策的相互連関のある問題を含めた議論を政策に反映していくことで統合の度合いが高まることが挙げられる。