hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規癌細胞特異的人工ウイルスの効率的細胞内導入法的の開発

膵癌におけるendocytosis経路の検討を通して、integrinβ3がintegrinβ5と比較し著しく高発現した膵癌ではアデノウイルス導入遺伝子の発現が低下していることが分かった。また、独自に開発した古細菌Methanococcusjannaschiiが作るsmall heat shock proteinに由来するタンパク質ナノカプセルMj285(人工ウイルス)に、ゲムシタビン(GEM)及びintegrinβ3のsiRNAを内包させ、さらに、アミド結合によるbioconjugationによりMUC1抗体を付加することに成功した。本研究の目的は、新規Drug Delivery System (DDS)である人工ウイルスによる膵癌細胞内への治療物質導入法と新規の導入効率改善方法を開発することである。本年度我々は以下1.-2.について研究した。1.膵癌におけるendocytosis経路の解明:アデノウイルスの細胞表面への接着に関わるCoxackie virus and adenovirus receptor (CAR)、アデノウイルスのエンドソームへの移行とそこからの脱出に関わるintegrin αv, integrin β3, integrin β5, dynamin 2の膵癌における発現状況とアデノウイルス導入遺伝子の発現との関係を検討した。その結果、integrin β3がintegrin β5と比較し著しく高発現した膵癌ではアデノウイルス導入遺伝子の発現が低下していることが分かった。さらに、integrin β3をsiRNAを用いて抑制しその効果を評価した結果、siRNAによりintegrin β3の発現を抑制した膵癌細胞では、アデノウイルス導入遺伝子の発現が高くなっているという結果が得られた。これらの結果より、人工ウイルスにintegrin β3 siRNAを内包させることにより、人工ウイルスの導入効率が上がることが期待される。2.抗癌剤内包人工ウイルスの作成:独自に開発した古細菌Methanococcusjannaschiiが作るsmall heat shock proteinに由来するタンパク質ナノカプセルMj285(人工ウイルス)に、ゲムシタビン(GEM)及びintegrin β3のsiRNAを内包させ、さらに、アミド結合によるbioconjugationによりMUCl抗体を付加することに成功した。次年度は、この新規人工ウイルスの膵癌細胞への集積率、治療効果をin vitro、in vivoにおいて検証する予定である。昨年度我々ほ、膵癌におけるendocytosis経路を解明する目的で、integrin β3がintegrin β5と比較し著しく高発現した膵癌ではアデノウイルス導入遺伝子の発現が低下していることが分かった。また、独自に開発した古細菌Methanococcusjanmaschiiが作るsmall heat shock proteinに由来するタンパク質ナノカプセルMj285(人工ウイルス)に、ゲムシタビン(GEM)及びintegrin β3のsiRNAを内包させ、さらに、アミド結合によるbioconjugationによりMUC1抗体を付加することに成功した。本年度は、この新規人工ウイルスの膵癌細胞への集積率、治療効果をin vitro、in vivoにおいて検証した。マウス癌細胞腸管移植モデルにおいて、人工ウイルスを腸管腔内に投与し、癌組織中及び非癌組織中への移行率を経時的に検討し、更にそのウイルス粒子の集積率、Gemcitabineの組織移行率、治療効果を経時的に評価した。マウスにおける膵管内投与は手技的に困難な為、代替として小腸を対象とする管腔として癌細胞移植モデルに用いた。各臓器・組織への集積に関する定量的評価については、本人工ウイルス粒子を金属キレートで標識した後マウスに投与後経時的に主要臓器を摘出し、そこに含まれる金属量をICP-MSにより定量した。更に多方面からの検討を行う為、手術切除標本よりソーターにより分取した癌病変を新規免疫不全マウス(NOGマウス)に移植し、humanized carcinogenesis mousemodelを作製し、前臨床試験としてこのモデルを用いて治療効果を検討した。
エストロゲンレセプター発現による口蓋突起癒合メカニズムの解明

口唇口蓋裂自然発生系モデルマウスであるA/Jマウスを用い、口蓋形成期の口蓋部のエストロゲンレセプターの発現状態を検討することで口蓋裂とエストロゲンレセプターの関係を明らかにすることを目的に研究を計画した。口蓋形成期のマウス胎仔の口蓋部にエストロゲンレセプターαの発現は認めなかった。今後は、サンプル数を増やすとともにERβなどの他のレセプターの免疫染色を行い、検討を行う予定である。妊娠したA/J系マウスを作製し、妊娠14,15,18日目の胎児の固定を行い、染色の準備を行っている。正常マウスしか得られていないため、口唇口蓋裂マウスの作成を急ぐ。A/Jマウスの発生頻度が不確かであるため、今後、その発生率の確認も行う。マウスモデルだけではなく、ヒトにおける口唇口蓋裂とエストロゲンレセプターとの関係を確認するためにも、遺伝子解析を行っていく予定である。妊娠したA/ Jマウスの胎児の還流固定を行い、切片の作製を行った。エストロゲンレセプターERαの免疫染色を行ったが、口蓋癒合部でのエストロゲンレセプターERαの関与は明らかではなかった。今後、標本数を増すとともに、日齢のことなるマウス標本を作製し検討する予定である。また、エストロゲンレセプターERβ等の染色も追加していく予定である。ヒトにおけるエストロゲンレセプターの発現を検討するために、エストロゲンレセプターが関与していると思われた疾患を有する患者のエクソーム解析を行い、検討を行った。日本口腔外科学会、日本口蓋裂学会、ICPF Workshop Cleft 2014にて学会発表を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。マウスモデルのみならず、エストロゲンレセプターに関与するヒト遺伝子シークエンスを行い、人での発生についても推察する。口唇口蓋裂の発生を発生学的に、そして分子生物学的に解明する。
テンソルネットワーク変分法による有限温度フラストレート磁性体の物性解明

本研究では、相互作用にフラストレーションが存在する磁性体、フラストレート磁性体に着目し、その物性、特に有限温度での種々の物理量をテンソルネットワーク法により数値的に解析する。精度の高い有限温度での計算手法を開発することで、実験研究とモデル計算の直接比較を可能にし、フラストレート量子スピン系を対象に、量子スピン液体などの新規秩序を基底状態と有限温度の双方の視点から物性を理解することを目的とする。これまで波動関数のテンソルネットワーク表現により非常に大きな系の基底状態計算を可能にしてきた手法を、密度行列による有限温度に拡張し、フラストレート磁性体の物理を理解するために新しい軸を展開する。
反応場に固定した半導体超微粒子の界面光機能

(1)光吸収特性.粘土層間に固定した酸化チタン超微粒子は約15Aの粒径を有し,酸化チタン粉末に比らべて吸収スペクトルが紫外側へ約70nmブルーシフトしたことから,バンドギャップが約3.7eVであることが分った.粘土層間に固定した酸化鉄は400°Cで焼成することにより, 8.4〓の粒径を有するものとなり,その吸収スペクトルは,酸化鉄粉末に比らべて約80nmブルーシフトしたことから,バンドギャップは2.56eVと見積られた.すなわち,いずれの酸化物半導体の超微粒子でも,量子サイズ効果が認められた.(2)光電極特性.酸化チタン超微粒子を固定した粘土修飾電極は,水溶液中で約360nmよりも紫外域で水を光増感電解酸化でき, 300nmでの量子効率は, 0.3%であった.水の光増感電解酸化には,電極基体と接触している酸化チタン超微粒子のみが働いていると考えられ,この量が少ないために,光増感電流が小さいものと考えられる.この電極でも酸化チタン単結晶電極等で認められているアルコール酸化時の電流二倍効果が観測された.(3)光触媒活性.光触媒活性を炭素数が210の直鎖カルボン酸の水溶液の光分解反応を対象して調べた.反応はすべてアルカンと炭酸ガスの生成であった.炭素数が10のカプリン酸の光分解を除いては,いずれも粘土層間に固定した酸化チタン超微粒子の方が,酸化チタン粉末よりも高活性であった.カプリン酸では逆の活性が得られたが,これは,カプリン酸の分子サイズが大きくて粘土層に取り込まれないことによるものと結論した.このように,粘土に固定した酸化チタン超微粒子は光触媒反応に際して立体選択性を示すことが見出された.(4)白金担持効果.酸化チタン粉末の場合と同様に,粘土に固定された酸化チタン超微粒子でも白金の担持がアルコールやカルボン酸水溶液の光分解反応に効果のあることが明らかになった.(1)光吸収特性.粘土層間に固定した酸化チタン超微粒子は約15Aの粒径を有し,酸化チタン粉末に比らべて吸収スペクトルが紫外側へ約70nmブルーシフトしたことから,バンドギャップが約3.7eVであることが分った.粘土層間に固定した酸化鉄は400°Cで焼成することにより, 8.4〓の粒径を有するものとなり,その吸収スペクトルは,酸化鉄粉末に比らべて約80nmブルーシフトしたことから,バンドギャップは2.56eVと見積られた.すなわち,いずれの酸化物半導体の超微粒子でも,量子サイズ効果が認められた.(2)光電極特性.酸化チタン超微粒子を固定した粘土修飾電極は,水溶液中で約360nmよりも紫外域で水を光増感電解酸化でき, 300nmでの量子効率は, 0.3%であった.水の光増感電解酸化には,電極基体と接触している酸化チタン超微粒子のみが働いていると考えられ,この量が少ないために,光増感電流が小さいものと考えられる.この電極でも酸化チタン単結晶電極等で認められているアルコール酸化時の電流二倍効果が観測された.(3)光触媒活性.光触媒活性を炭素数が210の直鎖カルボン酸の水溶液の光分解反応を対象して調べた.反応はすべてアルカンと炭酸ガスの生成であった.炭素数が10のカプリン酸の光分解を除いては,いずれも粘土層間に固定した酸化チタン超微粒子の方が,酸化チタン粉末よりも高活性であった.カプリン酸では逆の活性が得られたが,これは,カプリン酸の分子サイズが大きくて粘土層に取り込まれないことによるものと結論した.このように,粘土に固定した酸化チタン超微粒子は光触媒反応に際して立体選択性を示すことが見出された.(4)白金担持効果.酸化チタン粉末の場合と同様に,粘土に固定された酸化チタン超微粒子でも白金の担持がアルコールやカルボン酸水溶液の光分解反応に効果のあることが明らかになった.
高プロラクチン血症により発生するいくつかの疾患における共通要因の解析

マウスを材料として,同系他個体の下垂体を異所性移植して高プロラクチン血症を引起してやると,乳癌,子宮腺筋症,膵臓の過形成が発生することが判明した.そこで,高プロラクチン血症により引起される疾患の,共通する発生機序を明らかにすることが本研究の最終目標であった.1.乳癌の発生過程におけるプロラクチンの作用は,乳腺細胞のDNA合成を盛んにすることにより,異常増殖を引起すことが原因である.本研究により,プロラクチンは乳腺細胞の増殖を促し,過形成結節を発生させるが,結節が癌化する時点でそれら細胞群はプロラクチンに対する感受性を失うことが明らかになった.すなわちプロラクチンは乳腺の細胞分裂を盛んにすることにより発癌を促すのである.2.高プロラクチン血症により子宮腺筋症が発生する過程は,筋層を構成する平滑筋細胞の崩壊と,子宮腺の異常増殖が根本的変化であることが判明した.プロラクチンの作用部位であるこれら2つの組織において,プロラクチンの持続的作用により腺上皮の細胞分裂の促進,平滑筋細胞の分裂抑制が起ることが子宮腺筋症の発生原因であることが明らかになった.3.高プロラクチン血症マウスを長期間飼育すると,膵臓の過形成さらには腫瘍化が多発することを発見,この事実を論文として発表した.予備実験により,プロラクチンが膵臓の内外分泌腺の細胞分裂を促進することが,腫瘍化の原因となるらしいことが明らかになった.すなわち,高プロラクチン血症によって引起される乳癌,子宮腺筋症,膵臓腫瘍の共通病因は,それぞれの主要組織に異常な細胞分裂(DNA合成)を促進することによるらしいことが明らかになった.マウスを材料として,同系他個体の下垂体を異所性移植して高プロラクチン血症を引起してやると,乳癌,子宮腺筋症,膵臓の過形成が発生することが判明した.そこで,高プロラクチン血症により引起される疾患の,共通する発生機序を明らかにすることが本研究の最終目標であった.1.乳癌の発生過程におけるプロラクチンの作用は,乳腺細胞のDNA合成を盛んにすることにより,異常増殖を引起すことが原因である.本研究により,プロラクチンは乳腺細胞の増殖を促し,過形成結節を発生させるが,結節が癌化する時点でそれら細胞群はプロラクチンに対する感受性を失うことが明らかになった.すなわちプロラクチンは乳腺の細胞分裂を盛んにすることにより発癌を促すのである.2.高プロラクチン血症により子宮腺筋症が発生する過程は,筋層を構成する平滑筋細胞の崩壊と,子宮腺の異常増殖が根本的変化であることが判明した.プロラクチンの作用部位であるこれら2つの組織において,プロラクチンの持続的作用により腺上皮の細胞分裂の促進,平滑筋細胞の分裂抑制が起ることが子宮腺筋症の発生原因であることが明らかになった.3.高プロラクチン血症マウスを長期間飼育すると,膵臓の過形成さらには腫瘍化が多発することを発見,この事実を論文として発表した.予備実験により,プロラクチンが膵臓の内外分泌腺の細胞分裂を促進することが,腫瘍化の原因となるらしいことが明らかになった.すなわち,高プロラクチン血症によって引起される乳癌,子宮腺筋症,膵臓腫瘍の共通病因は,それぞれの主要組織に異常な細胞分裂(DNA合成)を促進することによるらしいことが明らかになった.マウスにおいて下垂体の異所性移植により高プロラクチン血症を引起してやると、乳癌,子宮腺筋症,膵臓の過形成が発生することが判明した。そこで高プロラクチンにより発生する疾患の共通する発生機序を明らかにすることを目的とした。1.乳癌についてはプロラクチンの免疫組織化学ABC法により正常乳腺が過形成結節を経て、癌組織に発達する過程を染色した。プロラクチンに対する感受性は乳癌細胞となると失われることから、発癌過程ではプロラクチン感受性を有したまま悪性化することが判明した。結果は論文として発表した。今後はこのプロラクチン感受性の意義を追究する予定である。2.前年度に行った高プロラクチン血症により引起される子宮腺筋症の発生過程を電子顕微鏡で詳しく調べた結果をまとめ、これまで判明した事実と合せて総説をまとめた。現在は子宮におけるプロラクチンの作用部位を明らかにするため、ABC法による免疫組織化学によりプロラクチンの存在部位を検出中である。特にプロラクチンと子宮筋肉層との相互関係については、プロラクチン受容体等について生化学的にも追究する予定である。3.高プロラクチン血症マウスを長期間飼育したところ、膵臓の過形成および腫瘍化の起ることを発見し、この事実を論文として発表した。この変化は膵臓の内分腺であるランゲルハンス島と、外分泌腺である腺房の両方に起ることから、従来から推測されていたプロラクチンのランゲルハンス島への作用だけでは説明できないと思われる。現在はABC法による免疫組織化学により、プロラクチンの作用部位を決定する実験を進めている。
骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1)に対する変動電磁場刺激の影響に関する研究

骨芽細胞様細胞株(MC3T3-E1)に対して変動電磁場刺激を様々な条件で与え、非刺激群に対するDNA合成能、アルカリフォスターゼ活性(ALP)、TGF-beta産生能を測定し比較検討した。(1)DNA合成能:磁場強度、周波数、パルス幅それぞれにおいてその至適な条件が存在し、(1.0Gauss,10Hz,25musec)DNA合成能を高めていることが示唆された。(2)アルカリフォスターゼ活性(ALP):DNA合成能を最も高める電磁場刺激の条件(1.0G,10Hz,25musec)においてALP活性の経時的変化をみると、controlに比し、より早期より高値を示し、ピーク後はより早期に低下傾向を示し、細胞の分化過程を早めていることが示唆された。(1)ELISA法にて測定するとcontrol群、刺激群ともにTGF-betaは培養日数とともに増加し、confluent後22日以降は減少傾向を示した。またconfluent後14日まではcontrol群に比し、有意にTGF-beta産生能の増加を認めたが、Confluent後21日では両群に差がみられなかった。ELISA法による測定同様、Confluent後7日では、control群に比し、刺激群に高い染色性を認め、confluent後21日では、両群に差がみられなかった。※(1)、(2)より電磁場刺激のDNA合成能の促進にTGF-betaが深く関与していると推察された。またConfluent後21日で両群に差がなくなる原因として、(1)電磁場刺激により増加したTGF-betaがfeedback的に働き、産生を抑制する。(2)同時期よりALP活性が低下し、Osteocyterの分化が進むとともに産生も低下する等が考えられる。
自然観察の森における粘菌を利用した教育プログラムの開発

1.研究の目的粘菌は一般にはあまり知られない微生物であるが、森林生態系を構成する一員として存在している。里山を利用した自然観察では大型動植物を対象とする講座は多いが、粘菌を対象とした野外観察会はほとんどなされていない。本研究では、微生物の視点から市民対象の新たな自然観察会を実施するために基礎的な自然情報を得ることを目的として、林床の落葉に発生する粘菌の調査を行った。2.研究の内容兵直県姫路市自然観察の森において、森の優占樹種が異なる5地点で落葉生粘菌の発生を2013年4月11月まで季節を通した調査を行った。林床に60Lコンテナを置き、辺りの新規落葉を集積した。それを粘菌の自然培養基物として、2週間おきに粘菌子実体の発生を観察した。2012年からの継続的な2年間の調査から、33種の粘菌を確認した。常緑樹のアラカシ・ソヨゴで24種、落葉樹のコナラ・ヤマザクラで23種であり、両樹種の共通種は14種であった。一方、樹種選好性は、落葉樹に8種、常緑樹に7種が認められた。変形菌の子実体は4月下旬11月上旬に観察され、6月下旬に最多の22種が出現した。出現種の季節性は3つの時期からなり、初期に4種、中期に9種、後期に3種が特徴的に認められた。特に、アカモジホコリ(Physarum roseum)は、後期の晩夏から初秋に出現した。中期には出現種の85%(28種)が出現した。暖温帯の混交林の樹種や落葉時期は、変形菌の季節的な発生に影響を与え、変形菌の種多様性を高めていることがわかった。3.意義・重要性野外での粘菌観察講座は、6月7月の梅雨後期が適期であることが分かった。林床に設置したコンテナ落葉堆積が微小な粘菌のゆりかごとして観察ポイントなった。実際に姫路市ジュニア検定講座の一部として観察会を6月23日に実施したが、参加者全員が粘菌を見つけることができ、採集標本を室内で顕微鏡観察した。樹林の植生の違いは変形菌の発生に影響があり、落葉樹と常緑樹が混交する樹林のヤマザクラの樹下で出現種数が最大になることが分かった。こうしたことから、粘菌を利用した里山での新しい自然観察が可能になった。今後、フィールドセンターや学校での教育活動に自然観察プログラムとして利用することができる。
アジアにおけるシェイクスピア上演研究のための批評言語の構築に関する研究

本研究は、近年研究が活発化しつつあるアジア圏におけるシェイクスピア上演研究において、その議論の基盤となる英語における批評言語の構築を目指すものである。研究代表者(南)は、この目的のために、韓国、中国、台湾、インド、インドネシア、マレーシア、フィリピンなどアジア各国の研究者との共同研究を行い、英語圏の出版社より論文集を出版したほか、韓国、中国、台湾、日本のシェイクスピア翻案作品の英語版作品集の総合編集者として出版を企画し、出版を準備することができた。本研究は、アジア圏を中心としたシェイクスピア上演研究を行う者の対話を可能にする共通基盤としての批評言語の確立の可能性について考えるものである。主に英米の研究者による、あるいは英米の研究者を対象にした批評研究の在り方を問い直し、既存のシェイクスピア上演批評の枠組みにとらわれない研究の在り方をアジアの研究者の視点から再考するため、中国、韓国、台湾、マレーシア等のアジア地域の研究者とのネットワークを形成し、恒常的な連携を行いながら「アジアにおけるシェイクスピア上演研究」の新しい枠組みの構築を目指す。研究プロジェクト初年度は,(1)「アジアのシェイクスピア」がどのように英米において認識され,(2)その特徴はどのように考えることができるか,という2点を中心にして研究を行った。その際重要と考えられたのが,ポピュラー・カルチャーとアジア(日本)のシェイクスピアであり,シェイクスピア上演の評価のバイアスのかかり方であった。このような考えのもと,中間発表として以下の3つの催事を行った。2.10月11日(木)には,愛知芸術文化センター(アートスペースA)において「シェイクスピアinアジアアジアから見るシェイクスピア・シェイクスピアから見るアジア」と題して,海外からの研究者ヨン・リラン(国立シンガポール大学准教授),呉佩珍(東呉大学准教授),アレクサンダー・フアン(ペンシルヴァニア州立大学助教授)および吉原ゆかり(筑波大学准教授)をパネリストとして開催。本年度前半までの研究成果を,研究者のみならず広く一般の聴衆を対象に報告した。3.さらに同じ愛知芸術文化センター(アートプラザ)において,10月2日より12日まで,「展示:ヴィジュアルシェイクスピア」を企画・展示した。これは上演批評言語の構築の際に問題となる,視覚的な要素に注目した展示であり,日本を中心にアジアにおけるシェイクスピアの再創造がいかに視覚的な要素を利用しているかを分かりやすく分類し,コメントを添えて展示を行った。本年度は、資料収集と成果発表を主に海外の学会において行い、国外の研究者とのネットワーク形成に努めた。本年度の研究実績は主に次の5つにまとめることができる。2. 9月14日に上海戯劇学院副院長で俳優・演出家の田蔓莎氏にインタビューを行い、中国の伝統的な演劇形式である川劇によるシェイクスピア翻案劇Lady Macbethの創作とその特徴に関して意見を伺った。3. 9月25日に台湾国立大学で開催されたアジアのシェイクスピア上演研究に関するプロジェクトの設立準備のためのShakeScene Inauguration Ventureのラウンドテーブルに参加し、アジアの上演研究と上演の実際について、台湾、韓国、フィリピン、マレーシア等の研究者との意見交換を行った。5.研究最終年度である平成22年度での研究成果の発表に向けた出版準備作業を始めるために、本研究に関わってこれまで連携・協力関係を培ってきた国内外の研究者との打ち合わせを行い、アジアのシェイクスピア翻案作品に関する出版企画案(A4判6ページ)を作成し、責任編集者として出版社との交渉を開始し、出版の内諾を得た。研究プロジェクト最終年である平成22年度には、海外の研究者との共同作業に基づく研究成果の発表と今後の連携研究への基盤整備が最も重要な仕事であった。本研究期間の国際的な研究成果の総まとめとして、アメリカRoutledge社よりPoonam Trivedi氏との共同編集でRe-Playing Shakespeare in Asiaを出版した。これは、本研究の目的であるアジアにおけるシェイクスピア上演研究の基礎となる共通言語の構築に向けた現実的な取り組みであり、インド、フィリピン、マレーシア、中国、台湾、韓国、日本における上演研究の最前線の現状を総括すると同時に次の研究課題を明らかにした。またケンブリッジ大学出版局から出した論文集には、上記共編著とは異なる視点からアジアの上演について考えるものであり、南は、ポピュラー・カルチャーにおけるシェイクスピア上演の多様性を示した。本研究の成果としては、現在韓国、台湾、日本の研究者で編纂中のシェイクスピア翻案作品集がある。2011年度内での出版に向けて現在編集が進んでおり、この途中経過の成果発表として、台湾国立大学での国際学科Orienting Shakespeare in East Asia : The Fifth Conference of the NTU Shakespeare Forumにて、パネル・ディスカッションを科研費によって主催し、これまでの研究成果の一部を発表・報告をした。この学会での研究発表の内容は、翻案集とは別に2011年末に台湾大學出版局よりShakespeare in Cultureという論文集として出版準備が現在進んでいる。以上のように、本年度は、これまでの研究成果をまとめ、次のステップへの基盤となる人的ネットワークの構築と成果発表を行い、国際的な評価を受けることが可能となった。
ライソゾーム病における自己抗体産生機序の解明

サンドホフ病(SD)のモデルマウスの自己抗体の産生機序を解明するために胸腺の形態、リンパ球亜集団比、遺伝子発現等を検討した。SDマウス胸腺では、末期の著明な萎縮、未熟T細胞の減少、CD4+T細胞の増加、アポトーシスの増加、T細胞への抗体の沈着、CXCL13の高発現と自己抗体産生に関与するB1細胞の浸潤を認めた。CXCL13の発現、B1細胞の浸潤が抗体産生に関与している可能性がある。ライソゾーム病における自己抗体産生機序の解明のために、Sandhoff病モデルマウス(SDマウス)の胸腺を用いて以下の研究成果を得た。1)形態を主体とした解析・15週齢のSDマウスでは胸腺皮質T細胞の顕著な減少が見られる。SDマウスの胸腺ではTUNEL陽性の核の断片が多数検出され、核の断片を細胞質に含むマクロファージが多数確認された。一方、Fc Receptor gamma鎖をノックアウトしたSDマウスでは胸腺の退縮が遅延し、腫大化したマクロファージも減少していた。これらの結果からSDマウスの胸腺ではT細胞のマクロファージによる貪食が、アポトーシスの亢進および抗原抗体反応によって顕著に増加していることが示唆された。・15週齢のSDマウスの胸腺において高発現している遺伝子のひとつ、B1細胞遊走性ケモカインCXCL13を免疫染色法で検出したところ、腫大化したマクロファージと思われる細胞の細胞質が陽性となり、主な産生細胞はマクロファージと考えられた。2)SDマウスにおける胸腺の役割の検討SDマウスにおける胸腺の病態への関与を明らかにするため、胸腺摘出を予定していたが、代替実験として、SDマウスで病態改善が見られたとの報告がある骨髄移植を実施した。その結果、胸腺の退縮は改善し、また、自己抗体価の産生も減少した。この結果から、骨髄移植によるSDマウスの病態の改善には胸腺の改善が関与していることが示唆された。本研究はSandhoff病(SD)における自己抗体産生の機序を解明することを目的とし、21年度は研究成果発表に向けた再現性の確認実験に重点を置いた。1)昨年度までに我々はSDマウスの胸腺の解析により、自己抗体産生時期に相関する急激な退縮や、異常に増殖したマクロファージによるB細胞遊走因子の高発現および、自己抗体産生を行うと考えられているB1細胞の顕著な増加を確認した。これらのメカニズムは多発性硬化症のモデルであるEAEマウスや関節リウマチなどの自己免疫疾患でも確認されており、SDマウスもこれらの自己免疫疾患と同様のメカニズムで自己抗体を産生しているものと示唆される。これらの結果の再現性を確認し、論文にまとめ現在投稿中である。また、第32回日本分子生物学会年会にて報告した。2)SDの自己抗体産生に関与する可能性のあるB細胞遊走因子に対する中和抗体を投与する時期を決定するため、発現時期を解析した結果、13週齢以降に急激に上昇していることが明らかになった。この結果をもとに中和抗体の投与を次年度に行う予定である。3)in vitroの系で、SDモデルマウス由来のマクロファージがGM2,GA2の蓄積によって、自己抗体産生性因子を産生するかどうかを検討した。その際に、胸腺T細胞との共培養によってGM2, GA2蓄積させることを試したが、データに再現性がなかった。この原因として、共培養に依存した何らかの因子によりサイトカインの産生等が抑制されている可能性が考えられたため、次年度はガングリオシドを直接培地に添加する等のよりシンプルな系を用いて引き続き解析を行う予定である。SD患者及びSDマウスは病態の進行に伴い、胸腺の皮質部分に存在するCD4+,CD8+細胞に自己抗体が沈着し、マクロファージにより貪食され、胸腺の萎縮が起こる。更に病態の進行したSDマウスの胸腺ではB細胞のマーカー遺伝子、B細胞性遊走性ケモカインCXCL-13,及びサイトカインIL-10等がマイクロアレーを用いた網羅的解析により高発現していることが認められた。また、マクロファージを分離し解析した結果、CXCL-13等は腫大したマクロファージが分泌していることを確認した。これら各種ケモカイン・サイトカインの発現を裏付ける形で、SDマウスの胸腺では自己抗体価の上昇に伴いB細胞の胸腺への浸潤が見られ、更にB細胞の亜集団B1、B2細胞共に正常マウスに比べて顕著に増殖していることが確認された。一方、これらの一連の現象はSDマウスのFc受容体γ鎖をノックアウトしたマウスでは非常にマイルドに進行することが確認された。

これらの結果から、SDマウスの胸腺では通常のポジティブネガティブセレクションによりアポトーシスに誘導されたリンパ球をマクロファージが貪食し処理する際、代謝できないガングリオシドが蓄積することにより活性化し、自己抗体の産生を行うB細胞を誘導、更に誘導されたB細胞が自己抗体を産生することによりリンパ球の膜表面に発現しているガングリオシドに沈着し抗原抗体反応を引き起こすサイクルが繰り返されることが示唆される。SDマウスでは蓄積により血液脳関門が破壊されており、胸腺で産生された自己抗体は血流に乗り、脳内に進入し炎症反応を引き起し、病態の進行を促進していることが考えられる。
金属間化合物Ni_3A1箔のレーザー溶接の研究

申請者らが世界で初めて開発したNi_3Al冷間圧延箔のレーザー溶接特性の研究を行った。Ni_3Al強冷間圧延箔は、再結晶後の粒成長段階で元の冷間圧延集合組織に回帰する現象(集合組織の記憶効果)を起こすことを発見した。粒成長が進むとΣ1、Σ3、Σ9の延性粒界の割合が高くなり、10%程度の大きな延性が得られることを明らかにした。冷間圧延箔の場合、溶融部において凝固割れが発生するが30μm箔の場合、凝固割れは溶融部中央の収縮孔近傍に止まり、それ以上、伝播することはない。厚い100μm箔の場合、凝固割れは母材にまで伝播する。しかし、連続レーザーで予熱すると熱応力が軽減され、凝固割れの伝播を抑制できる。再結晶箔の場合、熱影響部で塑性変形が起こり、熱応力が緩和されるため、凝固割れはほとんど発生しない。以上、冷間圧延箔、再結晶箔ともレーザースポット溶接が可能なことが明らかになった。直接ダイオード励起レーザーを用いて、Ni_3Al箔のシーム溶接特性を調べた。200μm以上の厚いNi_3A1冷間圧延箔は、横割れが発生するが、100μm以下の薄い箔では、発生する熱応力が小さく、横割れは発生しない。再結晶箔でも同様に健全な溶接部が得られることが明らかとなった。2年間の研究結果から、Ni_3A1箔のレーザースポット溶接性、レーザーシーム溶接性を明らかにし、健全な溶接部を得る条件を明らかにした。申請者らが世界で初めて開発したNi_3Al冷間圧延箔の溶接技術の確立を目的として、レーザー溶接の研究を行った。その主な結果は以下のとおりである。1.Ni_3Al冷間圧延箔の再結晶・機械的性質の測定結果ボロンを含まないNi_3Al単相冷間圧延箔は、応力集中を緩和できるだけの局所的な延性があるが、巨視的には延性を示さなかった。この冷間圧延箔は、再結晶後、十分な粒成長段階まで熱処理を行うと、構成する粒界はΣ1、Σ3等の延性粒界がほとんどとなり、10%程度の延性を示すことがわかった。また、Ni_3Al単相箔の他にも、Ni_3Al/Ni2相箔の製造技術を確立するため、塑性変形機構を明らかにした。2.レーザースポット溶接の結果YAGパルスレーザーを用いて、Ni_3Al冷間圧延箔のスポット溶接におよぼす箔厚さの影響を調べた。薄い30μm箔は、溶融部中央の収縮孔表面に極微細な粒界割れが発生するが、それ以上伝播することがなく、良好な溶接性を示した。厚い100μm箔では、収縮孔の粒界割れが周辺の熱影響部から母材にまで伝播した。この割れ伝播は、パルスレーザーで溶融する前に、YAG連続レーザーで予備加熱することにより、防止できる。適切な連続レーザー照射条件を明らかにした。スポット溶接におよぼす箔厚さ、予備加熱の効果を、溶接時に発生する熱応力と破壊強度の関係から説明できることを示した。3.レーザーシーム溶接の結果直接ダイオード励起レーザーを用いて、Ni_3Al冷間圧延箔および再結晶箔のシーム溶接特性を調べた。スポット溶接と異なり、シーム溶接では2種の箔とも、巨視的な溶接割れは発生せず、良好な溶接が可能であることがわかった。シーム溶接では溶接時に発生する熱応力が小さいと考えられることを示した。1.Ni_3Al

冷間圧延箔の再結晶挙動、機械的性質Ni_3Al単相冷間圧延箔は、熱処理中に集合組織の回復現象(記憶効果)を起こすことを発見し、その機構を明らかにした。その結果、粒成長後はΣ1、Σ3等の延性粒界の割合が高くなり、10%程度の延性を示す。Ni_3Al/Ni2相箔の場合は、この特徴は見られず、また、再結晶速度も遅いが、再結晶が完了しなくても、10%程度の延性を示す。2.レーザースポット溶接上記の熱処理を施したNi_3Al箔のYAGパルスレーザーによるスポット溶接性を調べた。厚さ30μm、100μm箔とも、溶融部中央に極微細な粒界割れが発生するが、それ以上伝播することはなく、良好な溶接性を示した。延性がある再結晶箔は、熱影響部で塑性変形して熱応力が緩和される。塑性変形時に、脆い粒界(Σ1、Σ3以外)は亀裂を発生することもあるが、表面に限られ、内部では発生しない。この良好な溶接性は、YAG連続レーザーで予備加熱することなく可能であった。3.レーザーシーム溶接直接ダイオード励起レーザーを用いて、Ni_3Al箔のシーム溶接特性を調べた。200μm以上の厚いNi_3Al単相冷間圧延箔は、巨視的な横割れが発生するが、100μm以下の薄い箔では発生しない。延性のある再結晶箔、Ni_3Al/Ni2相箔でも同様に、横割れが発生することはない。スポット溶接とは異なり、シーム溶接では溶接割れの恐れが小さく。は良好な溶接が可能であることがわかった。シーム溶接では溶接時に発生する熱応力が小さいと考えられる。2年間の研究結果から、Ni_3Al単相およびNi_3Al/Ni2相箔のレーザースポット溶接性、シーム溶接性を明らかにし、溶接割れが起きない溶接条件が明らかになった。
脊髄前角細胞の興奮性に経頭蓋直流電気刺激と運動想起が及ぼす影響

経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いて運動想起(MI)と軽度の随意収縮が脊髄前角細胞の興奮性に及ぼす影響を尺骨神経刺激で第1背側骨間筋(FDI)から記録したF波で検討した。MIでは「FDIの最大随意収縮(MVC)を行った状態」、n-MIは「FDIの無動」を想起した。Sham(S)、cathodal tDCS(C)、anodal tDCS(A)の各条件下で、安静(R)、MI、10%MVCで被検筋の随意収縮を行い、F波の振幅を比較した。S、A、Cのいずれの条件下でも、Rと比較して10%MVCでF波の振幅は有意に増加した。AとCではそれぞれのSと比較してF波の振幅は減少する傾向があった。本研究は平成24年度からの3年計画であり、学内倫理委員会の承認(23038号)を得ている。経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いてpre-conditioningを行い、運動想起(Motor Imagery)と軽度の随意収縮が脊髄前角細胞の興奮性に及ぼす影響を尺骨神経刺激で第1背側骨間筋(FDI)から導出したF波を用いて検討する。運動想起は「筋収縮を伴わないが筋収縮を最大に行った状態を想起する」とし、Negative motor imagery (n-MI)については「筋収縮を伴わなず、動かさないことを想起する」としている。実験は3段階の実験で構成され、実験i)はSham tDCSとして、tDCSを施行しない状態で、安静時、n-MI、運動想起、続いてtransducerを用いて定量的に段階的な被検筋の随意収縮を行う一連のMotor taskを行い、それぞれの条件下で尺骨神経を手関節部で刺激してFDIから導出されるF波を記録する。実験ii)はanodal tDCSでPre-conditioningを、実験iii)はcathodal tDCSでPre-conditioningを行い、Motor taskのそれぞれの条件下で得られたF波を検討する。平成24年度は、tDCS刺激装置(購入価格115万円)を設置し、適切な強度の設定とartifactの少ないF波の記録ができるように予備実験を行った。検討した結果、Motor taskは安静時、n-MI、運動想起、続いてMVC10%の被検筋の随意収縮を行うことに改訂した。7名の被験者に対して改訂したMotortaskによる実験i)を行い、結果を検討中である。平成25年度はtDCSの強度を1mA、15分とし、7名の被験者で実験ii)とiii)を各々1週間以上あけて同一被験者で実施した。現在、結果を検討中である。実験計画は3段階の実験で構成され、実験i)はSham tDCSとして、tDCSを施行しない状態で、安静時、n-MI、運動想起、続いてtransducerを用いて定量的に段階的な被検筋の随意収縮を行う一連のMotor taskを行い、それぞれの条件下で尺骨神経を手関節部で刺激してFDIから導出されるF波を記録する。検討した結果、Motor taskは安静時、n-MI、運動想起、続いてMVC5%ついでMVC10%の被検筋の随意収縮を行うことに改訂した。6名の被験者に対して改訂したMotortaskによる実験i)を行い、現在結果を解析中である。実験ii)とiii)については、改訂した実験i)をもとにtDCSの強度設定を確定して平成25年度6月から実験を開始できる準備を進めている。

本研究は平成24年度からの3年計画であり、学内倫理委員会の承認(23038号)を得ている。経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いてpre-conditioningを行い、運動想起(Motor Imagery)と軽度の随意収縮が脊髄前角細胞の興奮性に及ぼす影響を尺骨神経刺激で第1背側骨間筋(FDI)から導出したF波を用いて検討する。運動想起は「筋収縮を伴わないが筋収縮を最大に行った状態を想起する」としNegativemotor imagery (n-MI)は「筋収縮を伴わなず、動かさないことを想起する」としている。実験は3段階の実験で構成され、実験i)はSham tDCSとして、tDCSを施行しない状態で、安静時、n-MI、運動想起、続いてtransducerを用いて定量的に段階的な被検筋の随意収縮を行う一連のMotor taskを行い、それぞれの条件下で尺骨神経を手関節部で刺激してFDIから導出されるF波を記録する。実験ii)はanodal tDCSでPre-conditioningを,実験iii)はcathodal tDCSでPre-conditioningを行い、Motor taskのそれぞれの条件下で得られたF波を検討する。平成24年度は、tDCS刺激装置を設置し、予備実験で検討した結果、Motor taskは安静時、n-MI、運動想起、続いてMVC10%の被検筋の随意収縮を行うことにした。平成25年度はtDCSの強度を1mA、15分とし、7名の被験者で実験ii)とiii)を同一被験者で実施した。平成26年度は、筋電計(Clavis)を用いて筋収縮をモニタリングし、脳神経支配筋の運動想起と随意収縮がFDIのF波に及ぼす影響を検討した。得られた結果を2015年2月にAmerican Society of Clinical Neurophysiologyで発表した。リハビリテーション医学一回の実験に運動想起のトレーニングを含めて3時間以上を要し、かつ、1週間以上間隔をあけてもう一度、同様の実験を実施する必要があるため被験者確保が予想以上に難しいこと、被験者と検者双方の時間的負担が大きいためスケジュールの調整が予想以上に難しいことである。平成24年度中に行った予備実験と実験i)の経緯から、tDCSでPre-conditioningを行う、実験ii)とiii)の計画の問題点を抽出できた。上記実験ii)とiii)は、10名以上(15から20名)の被験者での結果の検討が望ましいので、引き続き行う。条件刺激を電気刺激に変更することと運動想起時の表面筋電図のモニタリングを行うことを考慮して両者のいずれもが可能になる簡易的なハンデイタイプの筋電計を導入することを検討している。被験者と検者の日程調整とF波波形の解析補助を目的に1名、学士レベルの実験補助者の導入を検討している。実験の進捗状況と年間スケジュールの関係で国際学会での発表が26年度は困難になったため、米国Iowa大学の訪問、実験を軸に予定を再調整する。より良い波形の記録のため既存筋電計でのArtifact対策、記録条件の検討を継続する。平成25年度は平成24年度に得られた結果を基にして、実験計画のうち、実験ii)、iii)を主体に研究を継続する。実験ii)は
写真投影法による筑後川中流域の環境イメージの基礎研究

本研究では筑後川中流域に位置する田主丸町全域を対象に、「写真投影法」を適用して、住民の河川環境に対する評価と、河川の主要な視点場の特性について検討を行ない、河川の環境イメージに関する以下の結果を得た。1.河川環境に対する評価住民に1日かけて身近な河川環境を自由に撮影し、その評価を記録してもらった(93年8月1731日)。河川景観の撮影の要素を各映像から読み取り、それと評価との関係を検討した。その結果、(1)水面を全面に写すような場合は評価が否定的になること、(2)ゴミや護岸といった自然に対立するものに対して、子供は敏感に反応すること、(3)成人の場合、樹木の有無が評価の重要な要因となっていること、および(4)成人では水面と植物の割合が景観の評価に関係していること、などが明らかにされた。2.視点場について「写真投影法」の調査の後に、その撮影の行程すなわち視点場の移動行程と、視点場の特性を含む景観の物理的特性を追跡調査した(93年10月2312月17日)。(1)田主丸では現在でも多様で頻繁な水辺体験ができるため、子供と成人の視点場の平均移動距離の差が小さいこと、(2)子供の場合は遊びの場での撮影が多いのに対して、成人の場合は日常の場の中に自然景観を体験するような撮影が多いこと、(3)河川ごとの選択頻度は、巨瀬川と筑後川が比較的高いこと、および(4)成人と子供の河川ごとの視点場選択の頻度が似通っていることなどが示された。今後は1.と2.のと関係や、主体象までの距離や視軸の角度等と評価との関係について検討する予定である。
環境グルコース濃度に応じたトランスポーター分子の機能発現制御メカニズムの解明

真核細胞が様々な生理プロセスを円滑に行うためには、主たるエネルギー源であるグルコースを効率的に取り込むことが必要である。グルコースは細胞膜上のグルコース輸送体を通って細胞内へと運ばれるが、本研究で我々は、分裂酵母をモデルとして、そのゲノム中に含まれる八つのグルコース輸送体の機能発現制御について解析した。ヒト血糖値程度の低濃度のグルコースを分裂酵母細胞が利用するためにはGht5輸送体が必須であることが判明した。さらにGht5輸送体の遺伝子発現と細胞膜局在は、進化的に酵母からヒトに至るまで保存されたCaMKK経路、TORC2経路の二つのシグナル経路によって制御されていることが明らかとなった。本研究は、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeをモデル生物として使用し、グルコース輸送体(トランスポーター)の機能発現制御メカニズムを解明することを目的としている。分裂酵母には8つのグルコース輸送体遺伝子(ght18)が存在している。分裂酵母は、ヒト血糖値程度(約0.1%)の低濃度グルコースしか存在しない環境でも活発に増殖できるが、昨年度までの研究により、そのような低グルコース環境での増殖にはGht5が必要であり、かつ充分であることが明らかとなった。そこで本年度は、Ght5の転写発現および局在制御について重点的に検討した。Ght5のmRNA量は、低グルコース環境に移すと速やかに増加するが、それにはCaMKキナーゼ(CaMKK)とAMP依存性キナーゼ(AMPK)が必須であった。ght5遺伝子の発現は、高濃度グルコース存在時にはZnフィンガー型の転写抑制因子によって抑制されていることが判明したが、上述のCaMKK、AMPKは、細胞外部のグルコース濃度に応じてこの転写抑制因子の機能を調節していることも明らかとなった。これらの結果により、環境グルコース濃度変化に応じたGht5トランスポーターの遺伝子発現制御メカニズムの一端が明らかになったものと考えている。またGht5タンパク質の局在制御についても新たな知見が得られた。このタンパク質は細胞膜上に局在化するが、一様ではなく、高グルコース環境では、細胞中央部の膜上に蓄積していた。低グルコース環境に移すと、細胞両端部に蓄積し、次いで細胞全面に観察されるようになった。低グルコース環境で特異的に生育不全を示す変異体を解析したところ、そのような局在制御には、小胞輸送経路やアクチン骨格制御に関わる遺伝子が必要であることが分かった。これらの因子の役割について、引き続き解析を進める予定である。本年度は、実施計画に従い、まず、それらの遺伝子を欠く遺伝子破壊株を網羅的に作成して、それら遺伝子の必須性を検討した。その結果、高濃度グルコース存在下ではいずれの遺伝子も必須ではないが、低グルコース条件ではght5遺伝子が必須であることが判明した。この結果は、高濃度グルコースの輸送は機能的に重複する複数の輸送体によって行われており、一方、低濃度グルコースの輸送は、実質的にGht5が単独で行っていることを示唆していた。さらに、実施計画に従い、各トランスポーター遺伝子のmRNAおよびタンパク質レベルを検討した。その結果、低グルコース条件ではght1、3、4、5、6遺伝子の発現レベルが上昇し、一方、高グルコース条件ではght2、8遺伝子のレベルが上昇することが明らかとなった。とりわけ、低グルコース条件では、Ght5の発現レベルが他に比べて圧倒的に高いことが判明した。この結果は、「低濃度グルコースの輸送をGht5のみが担っている」という先の仮説とも矛盾しない。これらの結果は、分裂酵母では、環境グルコース濃度に応じてグルコース輸送体が巧みに使い分けられているということを示唆している。おそらく、輸送体を使い分けることで、細胞内へのグルコース流入量、ひいてはその使用量をコントロールしているのだろう。哺乳生物において、このような仕組みは血液中のグルコース濃度を一定に保つ上で重要な役割を果たすと思われる。それゆえ、本研究の成果は、糖尿病のようなメタボリックシンドロームの発生機序を探る上でも重要な手掛かりを与えると期待できる。真核生物の主要なエネルギー源であるグルコースは多様なグルコース輸送体を介して細胞内へと取り込まれる。本研究では「生育環境中のグルコース濃度に応じたグルコース輸送体の機能発現制御の仕組み」を解明することを目指す。そのような仕組みを理解することはメタボリックシンドロームの一つである糖尿病の発生機序の理解にもつながるものと考えている。

これまでに我々は、1)分裂酵母がヒト血糖値程度(0.08%)の低濃度グルコースを細胞内に取り込み、そして利用するためには、ゲノム中に存在する8つのグルコース輸送体遺伝子のうちのGht5とよばれるものが必要かつ充分であること、2)分裂酵母の培養液中のグルコース濃度が低下するとGht5の発現レベルが上昇することを見出した。これとは逆に、Ght8とよばれる輸送体はグルコース濃度の低下に伴いその発現量が減少した。これらの結果は、発現する輸送体の種類が細胞外グルコース濃度に応じて切り替わることで細胞内へのグルコース流入量が調節されている可能性を示している。さらに解析を進めたところ、カルシウム/カルモジュリン依存性キナーゼキナーゼ(CaMKK)を介するシグナル伝達経路が、細胞外グルコース濃度に応じたght5遺伝子転写調節に必要であることが明らかになった。本年度において我々は、Scr1とよばれるZnフィンガー型転写抑制因子の核内局在量を調節することでCaMKKシグナル経路はght5遺伝子転写を制御してることを明らかにした。Ght5タンパク質は速やかに細胞膜上へと移動するが、その移動にはTORC2とよばれる進化的に保存されたタンパク質リン酸化シグナル経路が必要であることを見出している。本年度の解析により、タンパク質輸送に関わる小胞輸送経路がTORC2によってコントロールされている可能性が示唆された。これらの結果を取りまとめ、MBoC誌(2015)に公表した。分子生物学本研究は、分裂酵母におけるグルコース輸送体の機能発現制御を、分子細胞生物学的・遺伝学的側面から理解することを目的とする。実績の概要欄に述べた通り、当該年度において、環境グルコース濃度の低下に伴うGht5遺伝子の発現調節機構を明らかとし、また局在制御に関わる遺伝子群を同定した。実験は計画通りに実施できており、またおおむね想定の範囲内に収まる結果が得られている。本研究は、分裂酵母におけるグルコース輸送体の機構発現制御を、分子細胞生物学的・遺伝学的側面から理解することを目的としている。当該年度は、8つの輸送体遺伝子のそれぞれについて、環境グルコース濃度に応じた遺伝子発現の変化を解析し、また遺伝子破壊株を作成することにより必須機能を理解することを計画していた。実績の概要欄に述べた通り、これまでのところ、実験は計画通りに実施できており、またおおむね想定の範囲に収まる結果が得られている。研究計画に従い、26年度には、グルコース輸送体の局在制御に関わるメカニズムの解析、発現制御機構の解析を引き続き実施する。これまでのところ、研究はおおむね順調に進展しており、計画変更は予定していない。研究計画に従い、25年度には、GFP融合遺伝子を用いて、各輸送体の局在変化を解析する予定である。また、以前に単離した低グルコース感受性変異(lgs)遺伝子が、輸送体の機能制御にどのようにかかわっているかを解析する。26年度も引き続き解析を行い、輸送体の機能発現に関わる遺伝子ネットワークを体系的に理解することを目指す。これまでのところ得られた結果は想定の範囲内であり、計画に従った研究遂行に支障をきたすような問題は発生していない。
末梢神経損傷後の神経栄養因子の働きおよび神経、筋の回復に関する研究

1)末梢神経損傷後の神経栄養因子ミッドカイン(Midkine : MK)の発現と働きそこで、MKノックアウトマウスとワイルドタイプマウスを用いて、同様に坐骨神経をヒラメ筋侵入部から約10mmの部位で凍結損傷して、坐骨神経とヒラメ筋における運動終板の変化を観察した。その結果、ワイルドタイプの筋湿重量の減少は2週で最小となり3週から改善を示したのに対して、ノックアウトマウスの筋重量の改善は1週遅れて認められた。坐骨神経の髄鞘形成や運動終板における神経の再生も同様にノックアウトマウスが1週遅れる所見が観察された。これらのことより、坐骨神経損傷後、早期に坐骨神経支配の脊髄運動ニューロンにMKが発現し、坐骨神経を遠心性に輸送され、損傷部のシュワン細胞で髄鞘形成に関与している可能性が示唆された。2)骨格筋再生過程における神経栄養因子ミッドカインの発現骨格筋に塩酸ブピバカインを注射して損傷し、骨格筋再生過程におけるMKの発現を調べた。MKは筋芽細胞や筋管細胞に発現していた。特に、筋管細胞に強く発現し、損傷14日後には発現は観察されなかった。LRPも同様な発現動態を示した。これらより、MKは骨格筋の再生過程において、重要な役割をしている可能性が示唆された。1)末梢神経損傷後の神経栄養因子ミッドカイン(Midkine : MK)の発現と働き成長因子MKは塩基性の低分子量蛋白質で、細胞の増殖、生存、移動を促進するなどの多彩な活性をもつ。今回、末梢神経障害後のMKの発現や機能に関して調べた。ラットの右坐骨神経を凍結損傷して末梢神経障害モデル動物を作製し、凍結5週後まで腰髄運動ニューロンと坐骨神経を観察した。免疫組織化学染色、In situ hybridization、ウエスタンブロッティング法を行った結果、腰髄運動ニューロンにMKの発現が観察された。さらに、MK mRNAの発現は凍結17日まで損傷側腰髄運動ニューロンに強く発現し、損傷側より遅れて反対側にも弱く発現した。ウエスタンブロッティング法によりMK陽性細胞がMK蛋白であることを確認した。逆向性軸索輸送法により坐骨神経支配の腰髄運動ニューロンがMK陽性であることが分かった。骨格筋の筋湿重量は坐骨神経凍結後減少したが3週後には増加を示した。MKの発現は筋湿重量の増加の見られる3週後に一過性に発現が増加した。4週、5週には免疫組織化学染色で検出できなかった。これらのことより、坐骨神経損傷後、早期に坐骨神経支配の脊髄運動ニューロンにMKが発現し、LRPを介してautocrine的機序により取り込まれ、坐骨神経を遠心性に輸送され、損傷部のシュワン細胞でミエリン形成に関与していることが示唆された。