hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IGFおよびIGF結合蛋白の病態生理的意義に関する研究

(1)低血糖を呈するIGF-II産生膵外腫瘍78例の臨床像の検討低血糖を呈する膵外腫瘍(non-islet cell tumor hypoglycemia : NICTH)の中には腫瘍がIGF-IIを産生分泌し,これが低血糖の発症に関与すると考えられる症例がある。このIGF-II産生NICTHでは血中に多量の大分子量IGF-IIが検出される。今回,このIGF-II産生NICTHの78例の臨床像について検討した。原因腫瘍は様々であるが,肝細胞癌(24例),胃癌(10例),中皮腫(6例)が多く,腫瘍径10cm以上の腫瘍が72%であった。半数の症例は低血糖発作を初発症状として腫瘍が発見されたが,残り半数は腫瘍性疾患の治療経過中に低血糖症状が出現した。血中IGF-I値は全例で低値であるが,血中IGF-II値は必ずしも高値ではなかった。血糖/IRI比は検討されたすべての例で0.3未満であった。血中総蛋白は正常(平均6.6g/dl)であり,55%の症例で低K血症を認めた。インスリンの過分泌を伴わない低血糖症に遭遇した際,大きな膵外腫瘍を認め,血中IGF-I値が抑制されていればIGF-II産生NICTHである可能性が高い。一部の症例では低血糖に随伴して低K血症が認められる。(2)甲状腺組織におけるIGF-I受容体の発現と機能IGF-IはIGF-I受容体(IGF1R)に結合し細胞分化増殖を促進する。今回ヒト甲状腺細胞を単層培養し,外因性IGF-IがIGF1Rに及ぼす機能変化を検討した。手術時に得られた甲状腺乳頭癌組織および非腫瘍部から細胞を初代培養した。IGF-I添加後,細胞溶解液をIGF1R抗体で免疫沈降し,免疫複合体をSDS-PAGEで展開した。チロシンリン酸化抗体またはIGF1R抗体を用いたWestern blot法にてIGF1Rのリン酸化状態及びIGF1R蛋白量を解析した。腫瘍部では非腫瘍部に比しIGF1Rが1.32.5倍と多く発現していた。IGF1R蛋白量当たりのIGF1Rチロシンリン酸化は非腫瘍部と腫瘍部では有意差がなく,IGF-I刺激により1.31.9倍に増加した。一方,先端巨大症に合併した一例では,乳頭癌組織では上記と同様の所見であったが,腺腫様甲状腺腫組織においてはIGF1R量は非腫瘍部の1.5倍程度で,受容体当たりのリン酸化は3倍に増加していた。甲状腺腫瘍部は非腫瘍部と比しIGF1Rが多く発現しており,腫瘍発育に寄与していると考えられた。受容体リン酸化は腫瘍部と非腫瘍部では差がなかったが,GH過剰状態の良性腫瘍においては,受容体当たりのチロシンリン酸化が増加していた。これらの結果からIGF1R機能の変化が各種病態発生に関与している可能性が示唆された。IGFおよびIGF結合蛋白の病態生理的意義に関して本年度は以下に示す知見を得た。1)先端巨大症の耐糖能異常に及ぼすIGF-Iのインスリン様作用に関する検討先端巨大症では高率に耐糖能異常を認め,これはGH分泌過剰によるインスリン抵抗性がその一因と考えられている。一方,本症に重症の糖尿病を合併すると血中IGF-Iは高値を示さないことがあり,インスリン様作用を有するIGF-Iが本症の糖代謝に関与するかは明らかではない。そこで耐糖能異常と血中IGF-I高値との関係について検討した。【対象および方法】1999年より当科に入院した活動性先端巨大症84例(男/女:31/53)を対象とした。耐糖能,血中IGF-I(実測値およびSDS),GH, IRI, HOMA-R, HOMA-βについて検討した。【結果】
ヒトG-CSFの無血清無蛋白培養による量産化、及びその臨床応用

顆粒球は、白血球の中でも感染防御の最前線で細菌の侵入を防ぐという大きな役割を果たしている。現在までcolony-stimulating factors(CSF)と呼ばれる液性因子がその産生を調節していると考えられていたが、その作用はin vitroでの骨髄細胞の培養によってのみ評価されていた。従って、これらのCSFsがin vivoで顆粒球産生の調節を行っているか否か不明であった。ごく最近になって、これらの因子の大量産生が遺伝子工学的手法によって可能となり、その結果いわゆるgranulocyte CSFが生体における顆粒球産生の主役であることが明らかにされた。我々はこのgranulocyte CSFを産生するヒトの腫瘍細胞を用いて、この因子の分離および遺伝子工学的手法による量産化に成功した。ここでは特に悪性腫瘍の化学療法や放射線治療の際に起こる重な副作用である顆粒球減少症にこのG-CSFが有用であるか述べる。またG-CSFは単に顆粒球の産生を促進するのみでなく、その機能も調節している。従って顆粒球減少症のみでなく、篤顆粒球の機能低下を来す疾患においても有用な治療薬となることが示唆された。癌の化学療法を行う場合、その薬剤が目的とする癌に効果があるか否かは、その薬剤が骨髄などの人体の正常組織に対して回復可能な程度の障害をきたす用量を投与した場合に腫瘍縮小効果を示すか否かということで決まる。従って、生体の正常組織のその薬剤に対する抵抗力を増大させた場合、その薬剤の投与を増やすことが可能である。骨髄抑制の中でも最も重要な顆粒球減少にたいして、G-CSFは生体側の薬剤に対する抵抗力を増大させることが可能な因子と考えられる。癌の化学療法において生体側の条件を改善させることによってその治療効果を増大させることは、今後更にその重要度が高まってくると思われる。G-CSFによって、生体側の抵抗性増大による新しい化学療法の展開が実際の臨床上著しい治療効果の改善をあげるものと期待される。〈緒言〉CSFには、multi-CSF,GM-CSF,G-CSF及びM-CSFがあるが、これらのCSFのうちどれが実際に生体で多核白血球の増殖分化に中心的役割を果しているかは不明であった。我々は、今度、ヒトのG-CSFを遺伝子工学的手法を用いて大量に得ることに成功した。この遺伝子組換えヒトG-CSFがin vivoで顆粒球の増殖を促進するか否か検討した。〈方法〉我々はヒトG-CSFを産生する2つの無血清無蛋白培養株を樹立した。(T3M-IT1,Blanche-1)このうちBlanche-1株を用いて、G-CSFの分離及びN瑞アミノ酸配列を決定した。このアミノ酸配列に対応する合成オリゴヌクレオチドをプローブとして、ヒトのマクロファージより得たcDNAライブラリーよりG-CSFのcDNAのクローニングを行いこれを大腸菌に組み込み大量発現に成功した。これよりG-CSFを大量純化しin Vivoの実験に用いた。〈結果〉Re Hu G-CSFをマウスに投与すると4日目で末梢血顆粒球数は約3倍以上(17,000)に上昇し8日目には約30,000になり、12日目には45000、14日目には80000/【mm^3】にまで達した。マウスの骨髄及び脾臓では顆粒球系の細胞の著しい増生が認められた。〈考察〉Re Hu G-CSFはin vivoで顕著な顆粒球増殖作用があることが判明した。

このことは、ヒトG-CSF産生腫瘍の患者で顆粒球増多が認められることから、Re Hu G-CSFが人体に投与した場合も同様に顆粒球増多効果を持つと考えられる。G-CSF臨床応用として、各種の悪性腫瘍の患者が制癌剤や放射線治療を受けた場合に引き起こされる白血球減少症の治療が考えられる。この際にG-CSFが信用な骨髄造血細胞にのみ働き、癌細胞や白血病細胞には作用を示さないことがG-CSFによる癌患者の治療における最も注意をするべきことであろう。今年度、われわれはG-CSFの特異的受容体の生体内分布、更にG-CSFの標的細胞における受容体の分析を行った。G-CSFの正常細胞における受容体の分布は極めて限局しており、骨髄などの造血細胞および末梢血中の好中球などを除いては、胎盤の繊毛上皮細胞にのみその特異的受容体が確認された。一方、癌細胞、特に白血病細胞についてのG-CSF受容体の分析の結果では、骨髄性白血病の芽球にG-CSFの特異的受容体が確認された。リンパ球性白血病の芽球にはG-CSFの受容体は検出されなかった。骨髄性白血病の芽球はG-CSFによってその増殖が促進されることが判明した。このことは、造血器の悪性腫瘍の患者にG-CSFを投与する際に注意すべきことである。G-CSF投与により白血病を悪化させる可能性もある。従って、明らかなリンパ球性の白血病やリンパ腫以外の造血器腫瘍の患者へのG-CSFの投与は当面は控える必要がある。又、正常の胎盤に受容体が存在するということは、G-CSFが胎児、胎盤系に何等かの作用を示すことを示唆しており、妊娠中の患者へのG-CSFの投与も当面は控えるべきであろう。以上、G-CSFの臨床応用における問題点の基礎的検討を行った。
光共振器形電気光学変調器による光周波数分離・制御

本研究は,マイクロ波領域で動作し,入力波長分離と高速位相制御が同時に可能な新しい位相格子形空間光変調デバイスを,電気光学結晶の分極反転を利用して試作・開発することを目的として実施した.まず,光空間制御素子実現の基礎となる電気光学結晶の分極反転技術の研究を進めた.厚い結晶,あるいは広く一様な分極反転領域の形成のためには,分極反転前後の結晶状態を調べることが重要である.分極反転電気光学結晶の状態をX線回折を用いて観察し,反転前と反転後,およびアニール後の状態変化について詳細に調べた.使用した結晶は通常の一致溶融組成の結晶,定比組成結晶,また,一致溶融組成と定比組成の中間状態の結晶である.観察の結果によれば,分極反転後の結晶状態は完全に結晶の向きが反転しているわけではなく,Ta原子の移動はなくLi原子の移動のみであることを示唆していた.斜めの周期分極反転を行った電気光学結晶にマイクロ波共振電極を取り付け,進行波位相格子形の光周波数シフタ・周波数分離素子を試作した.ブラッグ領域の回折を実現するために分極反転の微細化に取り組み,パルス電界印加によって周期100μm以下を実現したが,完全なブラッグ回折動作には至っていない.マイクロ波変調実験ではラマンナス回折とブラッグ回折の中間にあるため,変調電力の増加によっても回折次数はある程度以上には増大しないことが確認された.今後の共振器改良によって変調電力はさらに低減できると考えられる.今後さらに微細化および大面積における一様反転を実現する必要がある.本周波数シフタはバルク形であり,空間ビームを保ったまま光周波数をシフトできることから,光通信分野以外においてもさまざまな応用が期待で,光共振器の応用について検討した.本研究は,マイクロ波領域で動作し,入力波長分離と高速位相制御が同時に可能な新しい位相格子形空間光変調デバイスを,電気光学結晶の分極反転を利用して試作・開発することを目的として実施した.まず,光空間制御素子実現の基礎となる電気光学結晶の分極反転技術の研究を進めた.分極反転進行状況のその場観察等を通じて,微細な形状のみならず,厚い結晶,あるいは広く一様な分極反転領域の形成のための条件を求めた.電界印加により結晶中には残留電界によると思われる複屈折が残留するが,これはアニール処理により解消できる.電界印加による残留複屈折は,反転電極直下ではなく,むしろ電極の外部に大きいことが明らかとなった.また,このような残留複屈折は定比組成結晶においては見られない.位相格子形の波長分離素子を分極反転を用いて試作した.電界制御によって回折を制御できることが確認されたが,先の残留複屈折はこの素子においても現れ,アニールを行わない場合は外部電界未印加時にも回折格子として動作するが,電界印加によって解消できることも明らかとなった.電気光学偏向器とこの回折格子を集積した波長分離素子を試作した.外部の回折格子とこの偏向器部とを用いて半導体レーザーの縦モード分離実験を行い,約100GHz離れた縦モードが分離できることを確認した.今後は組み合わせ動作の確認を行う予定である.またマイクロ波動作の位相格子形光空間変調器についても検討を進めた.マイクロ波と光波の疑似速度整合における分極反転の空間位相が変調位相に対応すること,反転幅の周期に対する比が変調深さに比例することから,空間的波面制御と変調深さ制御が可能である.今後はこの素子についても試作と実験を行う予定である.本研究は,マイクロ波領域で動作し,入力波長分離と高速位相制御が同時に可能な新しい位相格子形空間光変調デバイスを,電気光学結晶の分極反転を利用して試作・開発することを目的として実施した.まず,光空間制御素子実現の基礎となる電気光学結晶の分極反転技術の研究を進めた.厚い結晶,あるいは広く一様な分極反転領域の形成のためには,分極反転前後の結晶状態を調べることが重要である.分極反転電気光学結晶の状態をX線回折を用いて観察し,反転前と反転後,およびアニール後の状態変化について詳細に調べた.使用した結晶は通常の一致溶融組成の結晶,定比組成結晶,また,一致溶融組成と定比組成の中間状態の結晶である.観察の結果によれば,分極反転後の結晶状態は完全に結晶の向きが反転しているわけではなく,Ta原子の移動はなくLi原子の移動のみであることを示唆していた.斜めの周期分極反転を行った電気光学結晶にマイクロ波共振電極を取り付け,進行波位相格子形の光周波数シフタ・周波数分離素子を試作した.ブラッグ領域の回折を実現するために分極反転の微細化に取り組み,パルス電界印加によって周期100μm以下を実現したが,完全なブラッグ回折動作には至っていない.マイクロ波変調実験ではラマンナス回折とブラッグ回折の中間にあるため,変調電力の増加によっても回折次数はある程度以上には増大しないことが確認された.今後の共振器改良によって変調電力はさらに低減できると考えられる.今後さらに微細化および大面積における一様反転を実現する必要がある.本周波数シフタはバルク形であり,空間ビームを保ったまま光周波数をシフトできることから,光通信分野以外においてもさまざまな応用が期待で,光共振器の応用について検討した.
心血管疾患における獲得免疫機序の解明と臨床応用

(1)UVB照射による動脈硬化・大動脈瘤抑制機序の検討紫色の光の照射により細胞をラベリングできる動脈硬化モデルマウスを作製し、UVB照射により皮膚で誘導された制御性T細胞の挙動について調べた。UVB照射を行ったマウスの皮膚所属リンパ節および脾臓において、ラベリングされた皮膚由来の制御性T細胞は、細胞数としては少ないものの増加する傾向を認めた。(2)UVB照射による心筋梗塞後の心不全抑制効果・機序の検討冠動脈結紮によるマウス心筋梗塞モデルを作製し、UVB照射による急性心筋梗塞後の心不全抑制効果・機序についての検討を行った。UVB照射により心破裂による死亡は抑制されなかったが、心不全に関連する死亡が有意に抑制されることを見出した。UVB照射による病態改善の機序として、ケモカイン受容体CCR4を高発現する制御性T細胞の誘導の関与が示唆された。(3)高血圧・大動脈瘤形成におけるCTLA-4分子の役割の検討リンパ球特異的にCTLA-4を過剰発現させた易動脈硬化マウスを用いて、アンジオテンシンII誘導性の高血圧・大動脈瘤モデルを作製し、検討を行った。CTLA-4の過剰発現により、腹部大動脈瘤の形成およびそれによる死亡は有意に抑制された。アンジオテンシンIIの投与により血圧上昇を認めたが、CTLA-4の過剰発現は血圧に影響を与えなかった。CTLA-4分子はT細胞、樹状細胞およびマクロファージを介した炎症性免疫応答を制御することにより、大動脈瘤形成の抑制に関わることが明らかになった。予備実験の結果に基づいて計画された研究は、予定通りに実行されている。UVB照射による動脈硬化抑制機序の解明については、細胞をラベリングできる動脈硬化モデルマウスを用いて、動脈硬化病変部における解析を中心に検討を進める。制御性T細胞の誘導やこれらの疾患の病態改善に有効な波長を特定するために、発光ダイオード(LED)の技術を用いて検討を行う。UVB照射による心筋梗塞後の心不全抑制効果・機序の解明については、CCR4アンタゴニストを用いた実験を行い、抑制機序の詳細な解明を行う。CTLA-4の過剰発現による腹部大動脈瘤形成の抑制の分子機序を明らかにし、研究成果の学術論文としての発表を目指す。抗体などの消耗品費用に関して、予定より支出が少なかったため。
川崎病における心筋交感神経機能の経時的評価

川崎病既往児15例(年齢:420歳、平均10.2歳、発症から検査までの期間:319年、平均8.7年)を対照として^1^2^3I-MIBG心筋シンチグラフィを施行し、そのSPECT像をジピリダモ-ル負荷^2^0^1TI-CI心筋像及び冠動脈造影所見と比較検討し、以下の結果を得た。1.左冠動脈に有意(≧75%)狭窄病変を伴った症例は3例で、左前下行枝完全閉塞後再開通例、回施枝90%狭窄例及び左主幹部の75%狭窄例が各1例であった。いずれも負荷TI像で左冠動脈の責任領域に取り込み低下が認められ、再分布した。MIBG像は前2者では取り込み低下領域がTI像よりも広範囲(それぞれ中隔から下壁に、心尖から中隔に及ぶ)で、必ずしも責任領域と一致しなかった。他の1例では負荷TI、MIBG像ともに心尖部に取り込み低下が認められた。2.右冠動脈に有意の狭窄病変を伴った症例は2例で、完全閉寒後再開通の1例では負荷TI、MIBG像ともに下壁から心尖部にかけて取り込み低下が認められた。他の1例では責任領域に異常は認められなかった。3.狭窄を伴わない冠動脈瘤のみの症例(左右冠動脈合わせ、巨大冠動脈瘤を含む)は6例であった。負荷TI像で明らかな取り込み低下が認められたのは2例であったが、MIBG像では6例全例に取り込み低下領域が認められた。4.冠動脈造影が正常または拡大のみの症例は4例で、過去に多発動脈瘤があった1例を除いて負荷TI、MIBG像ともに正常であった。以上をまとめると、多くの症例では負荷TI心筋像よりもMIBG心筋像(特に遅延像)の方が取り込み低下領域が広範であり、川崎病遠隔期症例では急性期の心筋炎などの影響により、血流の正常な心筋においても交感神経機能異常(除神経状態)が残存している可能性のあることが示された。
インターネットにおけるコミュニケーションとコミュニティの戦略的構築に関する研究

本研究は、インターネットにおけるコミュニケーションとコミュニティの戦略的構築について明らかにすることを目的とし、平成15年度から17年度にかけて、3年間にわたり行われた。本報告書は、2部構成をとり、第一部は、インターネット上のコミュニティの戦略的構築に関する研究報告、第二部では、インターネットにおけるコミュニケーションの戦略的構築に関する研究報告とする。第一部の研究は、研究代表者石井淳蔵の統括のもと、研究代表者自身、研究分担者黄りん、栗木契(平成17年度は海外渡航のため研究組織より離脱)によって、まとめられた。第一部では、近年急速に発展しつつあるネットコミュニティのうち、とりわけアバター・サイトに焦点をあて、そのビジネスモデルとしての可能性を考察した。アバターは、ネット上で消費者に仮想体験をさせることを可能にし、ネット上で消費行動が完結するために、ネット・ビジネスモデルとしても成功している。仮想経験については象徴性の概念によって理論的に説明がなされる。第二部は、研究代表者石井淳蔵の統括のもと、研究分担者高嶋克義、小川進、南知惠子(平成17年度は海外渡航のため研究組織を離脱)によって行われた研究についての報告となっている。研究分担者、高嶋克義は、Eコマースと競争構造について注目し、ビジネスの成功要因と制約要因を明らかにした。研究分担者小川進は、インターネットが消費者参加型開発の進展を促していることに注目し、製品アイデアの創造や製品化の可否の決定をユーザー起点で行う仕組みであるUD法を採用し、販売業績において成功しているしくみを明らかにした。研究分担者南知惠子は、ソリューション・ビジネスの事例をもとに、イントラネットとSFA(営業支援システム)、さらにインターネットを通じてのコミュニケーションによってなされていることを明らかにした。当該年度は、研究テーマに関し、インターネットのコミュニティとコミュニケーションの2側面について分担的な研究を実施した。まず、研究代表者の石井は、インターネットが競争に及ぼす効果を朋らかにするための基礎的作業として、競争の場が形成されるプロセスと競争戦略の決定の審級についての考察を進めた。高嶋は、インターネット技術が,小規模企業の市場参入を促すものの,広告や物流・情報システムへの積極的な投資を行う大規模企業が高い市場占有率を確保するという競争構造を明らかにした。また,この構造から,ネット・コミュニティ戦略が,小規模企業による顧客囲込み戦略と,大規模企業による販促効果を期待する戦略とに二極化することを導き,それに基づくネット・コミュニティの特徴を実証的に分析した。栗木は、マーケティング研究者と実務家との、ネット・コミュニティという機制を通じた情報処理への関心に注目し、マーケティング論に見られるインターネットとコミュニティの親和性を理論的に把握するための分析作業に着手した。一方、黄は、中国の代表的なネットビジネス企業の事例を調べ、BtoB市場におけるビジネス・プラットフォームとしてのインターネット技術のインパクトを分析した。特に市場インフラの未整備な状況での、情報プラットフォームとしてのインターネットの役割を明らかにした。また、海外現地法人と本社との間での情報ネットワークシステムとコミュニケーションに対するインターネット技術のインパクトを分析した。小川は、日本の卸がいかにITを活用することで精度の高い高付加価値を提供し、流通における存在感を高めたかを事例分析を通じて明らかにした。南は、SIベンダー業界における、イントラネット、インターネットを通じた、戦略的顧客関係管理のための営業部門によるナレッジ・マネジメントについて事例研究を行い、その有効性を明らかにした。インターネットにおけるコミュニケーションとコミュニティの戦略的構築の研究テーマに関して、研究代表者石井淳蔵と研究分担者栗木は、(1)アバターのサイトと、(2)ソーシャルネットワーキングのサイトを、国内外の代表的な対象にインタビュー調査を実施した。栗木は、インターネット・コミュニティにけるコミュニケーションを、企業のマーケティングに結びつけていくためのフレームワークを考察する探索的研究に着手し、インターネット・コミュニティを活用した企業事例を収集するとともに、既存のビジネスにおいて、コミュニケーションはマーケティングにどのように活用されてきたのかをさまざま角度から分析、整理した。

インターネットを利用したビジネスモデル研究に関しては、研究分担者である高嶋は、インターネットの営業戦略への影響分析を研究役割分担としているが、今年度は、Eコマース市場における競争構造を研究対象とし,消費者費用に関するEコマースの相対的な有利性とインターネット販売企業による広告・販促活動や物流システムについての競争行動によって規定されること、そのうえで,Eコマース市場において,大規模企業が市場シェアと多角化を志向する戦略を展開するのに対し,中小規模企業が,ネット・コミュニティなどを用いた顧客囲い込みによる戦略を展開することを明らかにした。また、黄は、中国国内で高速道路などの物流インフラ整備が急速に進み、外資系企業が広域物流という問題に直面していることを示し、物流クォリティーで差別化するために、広域物流ネットワークの構築と現地企業との提携といった戦略課題を明らかにしている。小川は、近年台頭しているユーザー起点の製品開発システムについてムジネット株式会社を通して事例分析を行った。豊富なユーザー接点、透明化・計画化されたプロセス、ブランド・コミュニティーへの標的化がヒット商品開発のカギになることを明らかにし、研究成果を小川進・西川英彦「ユーザー起動型ビジネスモデルの新たな展開」インターネット利用の顧客関係管理分析を分担とする南は、システム・インテグレーション業界において、インターネットやイントラネットといった情報通信技術を援用して経営課題を解決しようとする大手企業群に対し、SIベンダー企業は全社的な関係的取引を基盤として、連鎖的に需要を創出し、相互に資源を移転させていることを事例分析を通じ、明らかにした。インターネットは、同報性や速報性といった点でこれまでにない画期的なコミュニケーション・ツールであるが、同時にコミュニティを作る道具、コミュニティ・ツールでもある。インターネットが盛んになるにつれ、人と人を結びつけるネット・コミュニティが多様な形で誕生した。同窓会サイト、妊婦サイト、化粧品評価サイトは、代表的なネット・コミュニティサイトである。これが第一期とすれば、現在は第2期を迎えている。第2期の第1の特徴は、ブログとかSNS(ソーシャルネットワーキングサービス)とかアバターとかといった形で、いっそう参加者のコミュニケーションを触発する新しい手法が生まれてきたことである。第2に、これまではほとんどの場合、ボランティア活動として運営されていたため経済的基盤は脆弱であったが、サイトの中に仮想的な市場を形成することでビジネスとして自立する局面を迎えていることである。
MRIによる頭頸部癌の生物学的特性の画像化と人工知能による予後予測モデル開発

頭頸部扁平上皮癌において化学放射線治療に対する感受性を左右する腫瘍の生物学的性状の代表的な項目として腫瘍の細胞増殖能、腫瘍の低酸素領域の含有とその分布、および腫瘍血管の血管透過性(抗がん剤などにおける血管から腫瘍組織内への移行割合)をそれぞれMRIを用いて間接的に画像化させるための撮像シーケンスの調整および画像解析法の開発を行った。腫瘍の細胞増殖能は拡散強調像に非ガウス分布モデルを適合させた撮像を用いて、後処理解析として機械学習法を用いることにより、比較的高い精度で画像化することが可能であった。すなわち、実際の腫瘍増大速度を反映した画像を拡散強調像の後処理解析によって取得することが可能であった。低酸素領域の画像化はArterial spin labeling法によって算出された腫瘍血流の値と、拡散強調像のハイブリッドモデルによる解析値をかけあわせることによって中等度から高度の精度にて検出および画像化することが可能であった。実際の低酸素系のゴールドスタンダートとなる核医学系の撮像によって検出された低酸素領域と、MRIによって間接的に画像化された低酸素領域との比較では、おおよそ7割程度の正診率で低酸素領域を検出可能であることが示された。血管透過性に関しては、diffusion-weighted arterial spin labeling法による直接的な画像化を試みているが、撮像時間が非常に長くなってしまうため、さらなるシーケンス調整が必要であると考えられた。初年度から次年度にかけては腫瘍の生物学的性状を反映したMRIによる画像化のための撮像シーケンス調整、解析手法の開発を行う計画であったが、画像化すべき3種類の項目(腫瘍の細胞増殖能、低酸素領域、腫瘍血管の血管透過性)のうち2つの撮像法および解析法が具体化されている状態である。次年度の中頃(半年経過後ほどが目安)に腫瘍の生物学的性状の画像化のためのMRI撮像方法および解析法を完成させる。その後、次年度後半から最終年度にかけて頭頸部扁平上皮癌の非手術加療対象患者にMRIの撮像を行い、それぞれの患者においてMRIから得られた腫瘍の生物学的性状を初年度開発した解析法によって数値化させる。それぞれの患者の治療後の短期的な予後の結果から、予後予測をもっとも反映させた最終設定値の解析法を確立する予定である。当研究の大きな達成項目として腫瘍の生物学的性状の画像化および深層学習モデルによる解析のふたつがある。当初は開始とともにこのふたつを同時進行させる予定であったが、同時進行よりは、まず、生物学的性状の画像化を達成してから、深層学習モデルに移行したほうが効率的であると考えられた。ゆえに該当年度に使うはずであった深層学習モデルのための解析ツール購入、これに関連した学会発表などが次年度に移行したため、次年度使用額が生じた。次年度は深層学習モデルによる検討を行うため、その解析ツール購入、これに関連した学会および論文発表が生じるため、その部分に費用をあてる予定である。
簡素構造分子の概念による有機エレクトロルミネッセンス材料の設計

エレクトロニクス材料としての有機化合物の分子設計における従来型学問の概念は、ひとつの分子に多種多様な機能性を持たせ、より精巧で、かつ複雑な構造を持つ分子材料を設計することであった。それと対照的に、有機発光ダイオードのような実際の有機電子デバイスでは、単純な化学構造を有する有機色素とポリマーが利用されている。そこで、複雑な分子に複雑な機能を担わせることを競う従来型学問の固定概念を捨て去り、出来るだけ簡素な分子構造を持つ分子に、本質的に必要な単一の機能をことだけを考える新しい「簡素分子構造の設計の概念」を検証することを目的として、有機薄膜材料のTime-of-Flight法によるキャリヤ移動度の測定を低分子蒸着薄膜系並びに共役高分子系について実施し、結果を総括した。また、新しいキャリヤ移動度の評価法としての電界効果薄膜トランジスタ法を確立し、各種有機薄膜のキャリヤ移動度を従来とは異なる観点から評価した。さらに、簡素分子構造分子概念を有機デバイス設計に取り入れるモデル系の実験として、炭化水素のみからなるπ共役系高分子を合成し、それらを用いて有機発光ダイオードと有機薄膜トランジスタを作製し。性能を評価した。極度に複雑な分子構造を導入しなくても、有機溶媒への溶解性を保持する部位、キャリヤ移動性を保証するπ共役鎖、蛍光性を高める立体障害を導入する部位などを総合的に考慮した分子設計で、基本設計は十分であるという簡素分子構造の設計概念を例証できたと考える。複雑な分子に複雑な機能を担わせることを競う従来型学問の固定概念を捨て去り、出来るだけ簡素な分子構造を持つ分子に、本質的に必要な単一の機能を担わせることだけを考える新しい「簡素分子構造の設計の概念」を検証することを目的として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)材料の分子設計を例として、公表データの整理と見直し並びにモデル系に関する実験研究を実施した。1.有機EL材料に関する蓄積データの整理とそれに基づく議論と考察研究室の蓄積データ及び文献からのデータ収集を実施するための、ケーススタディーを実施し、どのような観点からデータ整理をすることが学問的に意味があるかを議論した。2.有機ELに利用される有機材料の電子物性についてデータを蓄積する意味から、キャリャ移動度についてのデータを収集し、補足実験を実施した。実験手法としてTime-of-Flight法が従来用いられてきたが、この手法での物性評価の問題点を議論し、他の手法との比較を試みた。現在の所、Time-of-Flight法は有機EL材料のキャリヤ移動度の評価に有効であるとの結論を下した。3.簡素分子構造分子概念を有機ELに取り入れるモデル系の実験として、炭化水素のみからなるπ共役系高分子の分子設計と合成に取り組んだ。有機溶媒に対する溶解性を保持するためにアルキル置換フルオレン単位を用いることとし、このアルキル置換フルオレン単位を側鎖に持つ数種のポリフェニレンビニレンを合成した。単純な芳香族炭化水素であるこのπ共役高分子は単層型有機EL材料として十分機能することを確認できた。即ち、極度に複雑な分子構造を導入しなくても、有機溶媒への溶解性を保持する部位、蛍光性を高める立体障害を導入する部位、キャリヤ移動性を保証するπ共役鎖を考慮した分子設計で有機EL材料の基本設計は十分であることの具体例を提示した。性能を評価した。複雑な分子に複雑な機能を担わせることを競う従来型学問の固定概念を捨て去り、出来るだけ簡素な分子構造を持つ分子に、本質的に必要な単一の機能を担わせることだけを考える新しい「簡素分子構造の設計の概念」を検証することを目的として本年度は有機エレクトロルミネッセンス(EL)材料の分子設計に関して、有機薄膜材料のキャリヤ移動度の測定と整理、並びに簡素分子構造の実験例としてのポリフェニレンビニレン誘導体の合成から発光デバイスの性能評価までを実施した。1.有機EL材料に関するキャリヤ移動度データの集積と解析有機ELに利用される有機材料の電子物性についてデータを蓄積する意味から、キャリヤ移動度について系統的な実験を実施した。

従来から用いてきたTime-of-Flight法に加えて、空間電荷制限電流法並びに電界効果トランジスタ法によるキャリヤ移動度評価法を新たに確立し、真空蒸着薄膜材料系でのキャリヤ移動度の測定手法、測定条件(膜厚、電界強度)依存性について考察した。2.簡素分子構造分子概念のモデル系の実験研究簡素分子構造分子概念を有機ELに取り入れるモデル系の実験として、炭化水素のみからなるπ共役系高分子を合成し、それらを用いて発光デバイスを作製し性能を評価した。極度に複雑な分子構造を導入しなくても、有機溶媒への溶解性を保持する部位、蛍光性を高める立体障害を導入する部位、キャリヤ移動性を保証するπ共役鎖を考慮した分子設計で有機EL材料の基本設計は十分であることを明確にできた。一方、発光デバイスの性能を最適化するためには、更に詳細な分子設計が必要であり、側鎖の導入位置、ドナー、アクセプターの導入など詳細分子設計を考慮する必要があることも分かった。複雑な分子に複雑な機能を担わせることを競う従来型学問の固定概念を捨て去り、出来るだけ簡素な分子構造を持つ分子に、本質的に必要な単一の機能を担わせることだけを考える新しい「簡素分子構造の設計の概念」を検証することを目的として、最終年度の平成14年度は有機薄膜材料のTime-of-Flight法によるキャリヤ移動度の測定を低分子蒸着薄膜系並びに共役高分子系について実施し、結果を総括した。また、新しいキャリヤ移動度の評価法としての電界効果薄膜トランジスタ法を確立し、各種有機薄膜のキャリヤ移動度を従来とは異なる観点から評価した。1.低分子系薄膜ならびに共役高分子系薄膜のキャリヤ移動度のTime-of-Flight法による評価低分子系薄膜ならびに共役高分子系薄膜の電子物性についてデータを蓄積する意味から、Time-of-Flight法によるキャリヤ移動度について系統的な実験を実施した。一方、電界効果薄膜トランジスタ法によるキャリヤ移動度の評価を実施し、両手法から得られる移動度の値を比較した。Time-of-Flight法は膜厚方向のキャリヤ移動を観測し、過渡的に発生させたキャリヤの移動過程を観測するのに対して、電界効果薄膜トランジスタ法は膜面に平行方向のキャリヤ移動を定常状態で観測するという違いがあり、一概に移動度の値だけを比較するのは意味がなく、本質的に異方性を持ち、キャリヤトラップが無視できない材料である有機材料を、ただ一個の物質パラメータとしてのキャリヤ移動度で表現することは不可能であることを実験例を持って示した。2.簡素分子構造分子概念のモデル系の実験研究簡素分子構造分子概念を有機デバイス設計に取り入れるモデル系の実験として、炭化水素のみからなるπ共役系高分子を合成し、それらを用いて発光デバイスと薄膜トランジスタを作製し性能を評価した。極度に複雑な分子構造を導入しなくても、有機溶媒への溶解性を保持する部位、キャリヤ移動性を保証するπ共役鎖、蛍光性を高める立体障害を導入する部位などを総合的に考慮した分子設計で、基本設計は十分であるという簡素分子構造の設計概念を例証できたと考える。
『民族』時代における柳田民俗学の組織化に関する基礎的研究

創刊当初より、雑誌『民族』には二つの編集方針が併存していた。前者は地道に各地の郷土研究者から採集報告を募る柳田国男、後者は欧米の文化人類学の成果を紹介する岡正雄ら若手研究者によって代表された。柳田にとって危惧されたのは、細かな郷土研究の成果が文化人類学と同一視され、民俗学の分野が侵食される可能性があることだった。この大正時代末に胚胎された問題は、戦後、民俗学は文化人類学の一部となることで活性化するという石田英一郎の提案で再燃する。前年度に引き続き、雑誌『民族』が刊行されていた大正末から昭和初期にかけて柳田国男と交流のあった民俗学者、郷土史家の中からとりわけ交渉が密だった人物を中心に、現地調査を含めて、資料収集を継続している。特に今年度、分析の対象となったのは、佐々木喜善、高木誠一、橋浦泰雄、胡桃澤勘内であった。佐々木に関しては、『遠野物語』以降の物語作家としての活動の中に、柳田から一定程度の示唆に基づくものがあることを柳田からの書簡、当該期における双方の著述において確認した。この点については、『遠野学』第2号(荒蝦夷2013年4月104ー114)における赤坂憲雄、山折哲雄両氏との鼎談において、系統的に述べた。高木・橋浦・胡桃澤については成城大学、鳥取県立図書館において資料調査を行い、大正末における柳田民俗学の組織的基盤を担った人物として、資料読解を継続している。これ以外に、大正末から財界における民俗学のパトロン的存在だった渋沢敬三について、その民俗観が柳田とどのように相違していたか、渋沢一族との関係で研究報告を試みた(「渋沢敬三の事業にみる伝記の執筆環境」2013年1月12日渋沢研究会)。1920年代後半における雑誌『民族』の編集状況について、柳田国男と彼を取り巻く編集者、民俗学者の双方から資料考証を行った。見取り図として、1地方の郷土史家たちを束ねるために、相互連絡のための民俗事例紹介を誌面に優先させようとした柳田と、2ヨーロッパの民族学(文化人類学)界における先端的な研究成果を紹介しようとする岡正雄をはじめとする若手研究者、この2つの編集方針がそのまま誌面に反映されたことを確認した。この2つの方針は、一方で後者が柳田の民俗学を世界的に普遍化しようとする動きに対して、皮相の類似をもって国外の民俗を比較・理論化することに柳田が警戒するという新しい動向をもたらし、短期のうちに同誌が終刊する遠因ともなった。この人間関係は1930年代初頭、「民俗学会」が設立された時、柳田がそこに入会しないという結果を生み、「民間伝承の会」が成立するまで民俗学研究上の学界対立がしばらく続くこととなる。ここで抽出された絶えず柳田民俗学を異民族にも敷衍しようとする動きは、戦中戦後も絶えず柳田の周辺で継続されており、その都度、柳田は心意伝承を起点に確実な郷土から民俗研究を出発させる慎重な姿勢を示した。この対峙する構造という点については柳田と文化人類学者・石田英一郎を事例に『座談の思想』(新潮社2013年)の中で詳細に論じた。1955年に柳田国男は民俗学とは文化人類学の一部門として活性化するという石田英一郎の提案に対し、門下が何ら反駁をしないことへの落胆から民俗学研究所を閉鎖するに至るが、その淵源は大正末の『民族』時代、すでに胚胎されていたのである。『民族』が発行された1925年から29年にかけて、民俗学者・郷土史家がどのように相互のネットワークを形成し、かつ柳田国男との連絡を行ったか、その動態について、基礎的なデータを把握することができた。雑誌の性格から見て、『民族』は必ずしも郷土研究・民俗学に特化したものではなく、適宜海外の文化人類学に関する研究紹介を掲載するなど、研究の第一線に立つ読書層を意識したものだった。これらは概ね、岡正雄ら若手文化人類学者の意向が反映されていた。しかしながら、柳田にとって本来『民族』の果たすべき役割とは、直截なデータを媒介とする地方研究者の相互交流であり、ふたつの編集方針の祖語は、そのまま誌面に反映されることとなった。本研究は後者、すなわち、柳田の想定する地方研究者の組織化に力点をおいて、「橋浦泰雄関係文書」の閲覧、補足的な整理を通して、その検証を行った。その概要は、以下の通りである。(1)いまだ、全国的な民俗学・郷土研究の組織が確立されていない当該時期にあって、その求心力は組織力のある人物がいるいくつかの地域に限定されていた。(2)それらの地域において、有力な活動家は『民族』の購読者となり、中央の柳田国男との関わりを積極的にもった。

(3)一方の柳田にとって、『民族』で共同編集を行っている岡正雄、及び他の文化人類学者との確執が表面化するにあたって、むしろそれら地方の有力な研究者と交流することが、自身の民俗学に関する洞察を深めることに繋がった。今後は、地方研究者の所蔵する資料に比重を移しながら、これまでのデータとの照合を行って、さらなる当該期郷土研究のネットワーク形成を考察する。柳田民俗学の支持母体となったのは、中央の職業的な学者ではなく、地方における郷土史家たちであり、その傾向を決定付けたのは、大正期における『民族』の購読者層であった。このことを同誌の会員を系統的に押さえることによって、その輪郭をほぼ(全体の7割程度)、固めることができた。同時に、これらの会員に向けて柳田が送った書簡を見ると、柳田は明らかに彼等について好事家としてではない成長を願っていたことが判る。明治からの史談会に特徴付けられる好事家は依然として地方に割拠していたが、柳田は自身が考える郷土研究者とそれら好事家的集団との間に明確な一線を引こうとしていた。柳田民俗学を支えたのはアマチュアの学者であることは繰り返し述べられてきたが、少なくともその淵源のひとつは『民族』の時代にあったことが分かる。「橋浦泰雄関係文書」その他の資料の閲覧を通じて、『民族』に関わった郷土史家、民俗学者のほぼ6割程度について、(1)柳田国男との交流、(2)地域分布、(3)購読の継続性(4)階層の4点にわたって、その動態を把握することができた。このうち、(3)については、柳田国男が直接編集に携わったという点で、『民族』の前身にあたる『郷土研究』、後身にあたる『民間伝承』との継続性という観点から考察を進め、『郷土研究』からそのまま流入して購読者となった者が多い一方で、『民族』から『民間伝承』を継続して購読した人物は意外に少ないことが分かった。その意味で、『民族』はあくまで後年の柳田民俗学の方法的基盤となった『民間伝承』から独立した編集方針、読者層を背景にしており、吟味の方法としても1930年代とは異なるアプローチが求められることが分かった。過去2年間にわたって個々の郷土史家を基準にして個別的に資料収集・資料読解を行ってきた。今年は最後の年度であることから、柳田国男、さらに日本の民俗学史・郷土研究史の中で、雑誌『民族』とその時代がどのように位置付けられるのか、鳥瞰図を意識しながら資料収集をすすめていく予定である。具体的には、版元となった岡書院(岡茂雄)に関する資料があれば、系統的に収集して、同出版社が構想していた郷土像・民俗学像を抽出できれば、と考えている。それは必ずしも、柳田国男が考える民俗学とは一致しない可能性もあり、大正末における郷土・民俗学の多元的な広がりをも示唆することとなろう。以上の工程を経ることで、最終的には今年度中に刊行を予定している『評伝柳田国男』(ミネルヴァ書房)の完成を以って、本研究課題の節目としたい。これまで主として資料面において「橋浦泰雄関係文書」の網羅的な閲覧・整理に力点をおいていたため、それに対応する地方研究者の側からの視点に欠けるところがあった。『民族』が発行されていた大正末から昭和初年は、大阪、信州(東筑摩)、新潟、鳥取など、いくつかの地域において柳田民俗学の組織化が目立ってすすんでおり、2年目となる2012年度は、それらの担い手となった郷土史家の側からの資料を発掘することに重心を移したい。すでに東筑摩郡については、当該期に同地の民俗調査を指導した胡桃澤勘内のご遺族から資料的な便宜を受けており、スムーズに資料収集が進んでいる。目算としてはこれまで資料調査を行った大阪、新潟への調査を2,3回行うほか、それ以外にこれまで未開拓だった鳥取において県立図書館ほか、郷土史家の所蔵資料を閲覧して当該期の民俗学者の相互交流の全体像を把握する。
デジタル化による社会的影響を考慮したサービスシステムデザイン手法の開発

デジタル技術を活用した、サービス分野におけるイノベーションに対する期待に対し、社会的悪影響に対する懸念も根強い。社会に対し責任あるイノベーションを実現するためには、多様な利害関係者への長期的な影響に配慮し、デジタル技術とその活用方法を、サービス全体のあり方を含めデザインしていくことが必要である。そこで本研究では、社会への長期的・多面的な影響を考慮した、デジタル技術を活用したサービスシステムのデザイン手法の開発を行う。
樹脂エマルションによるコンクリートの水平継目強度改善効果に関する基礎研究

現場で広まっているコンクリートの打継ぎの簡便法、すなわち、通常の打継ぎ処理に代わる樹脂エマルション散布工法に関し、その信頼性を確認するとともに、コールドドジョイント発生防止策としての適用性を調べる実験的研究を行った。本研究の主な結論を以下に示す。1.振動だけが伝わる部位では、プロクター貫入抵抗値が0.10N/mm^2以下である間に打ち重ねれば、コールドジョイント(施工不良による水平継目)は発生しない,貫入抵抗値が1.0N/mm^2となる凝結レベルでは、振動条件によってはコールドジョイントが発生する可能性がある。2.ブリーディング量が多い(水セメント比が大きい)場合にブリーディング水を除去しないで樹脂エマルションを散布すると、打重ね面あるいは打継面の結合強度は著しく損なわれる。3.ブリーディング水を除去して樹脂エマルションを散布すると、打継面の結合度は無処理の場合に比べて改善される。しかし、この効果は一般の打継ぎ処理工法を採用した場合と同程度以下であり、打継処理代替工法として樹脂エマルション散布工法を適用するのは適当でない。4.樹脂エマルションを表層改質剤として散布し、打継ぎ時に樹脂エマルションとセメントとを混合した樹脂ペーストを打継面の1kg/m^2程度塗布する方法を採用すれば打継ぎ強度は従来工法による場合より強くなる。5.コールドジョイント防止策としての樹脂エマルション散布工法は、樹脂エマルションの種類、散布量配合等によって有効な場合もあるが、一般にはその適用効果はほとんどない。1.交付申請書に記載した通りの実験を行った。すなわち、現場で実用されている唯一の樹脂エマルションを用い、水セメント比を3種類に変化させたモルタルに対する水平打継目強度改善効果と改善手法を実験的に調べた。実験を通じて得られた主な知見は以下のようである。(1)樹脂エマルションの散布時期を下層モルタルの打込み直後、ブリーディングが最大となる時期(打込み後約2.5時間)および凝結始発時間の何れに変えても、この種類の樹脂エマルションの使用効果はほとんどなく、むしろ、打継目をワイヤブラシで処理する従来の手法の方が優れている。この原因は、樹脂エマルションがそのまま打継ぎ面に薄膜の形態で残存するためである。(2)打継ぎ時にポリマーセメントの形で適量(1kg/m^2)塗布する方法を採れば、打継ぎ強度はワイヤブラシで処理する方法に比べて改善される。2.問題点と今後の展開(1)内容的には上記のような結果が得られたが、試験値のばらつきが異常に大きい難点がある。現在は、供試体作製時の僅かな振動の差異と割裂試験時の僅かな位置のずれがこの原因となっていたことが判明し、この対策にも目途が立った状況にある。公表時までに、再試験を行い、データの信頼性を高めることにしている。(2)新たに5種類の樹脂エマルションを入手し、少なくともこの中の1種類は研究開始当初に期待した効果を有することを確認した。今後は、これらの新しい樹脂エマルションも研究の対象とする。昨年度の実績報告書に「問題点と今後の展開」として記したように、本研究の実験では、"試験結果のばらつきが異常に大きい問題"に遭遇した。平成13年度は、このばらつきを減少させるべく、試験面に切欠きを入れる改良を施したり、型枠中の各供試体位置における振動の周期と振幅を同じにする対応を行った。これらの対応により型枠中央部2箇所および型枠両端2箇所で作製した2個ずつの供試体の試験値のばらつきは減少した。しかし、型枠中央部と両端部には依然として大きなばらつきが生じ、この原因については全く解明できなかった。そこで、本年度は、供試体の数を当初の計画の2倍に増やし、型枠中央部と両端部の供試体の試験結果を別々に扱って解析を進めることにした。このため、実験で変化させる要因数については、当初の計画より減少せざるを得なかった。

ただし、当初の研究計画に記した研究目標はほぼ達成でき、以下のような新たな知見(結論)が得られた。1.振動だけが伝わる部位では、プロクター貫入抵抗値が0.10N/mm^2以下である間に打ち重ねれば、コールドジョイント(施工不良による水平継目)は発生しない。2.ブリーディング量が多い(水セメント比が大きい)場合にブリーディング水を除去しないで樹脂エマルションを散布すると、打重ね面あるいは打継面の結合強度は著しく損なわれる。3.ブリーディング水を除去して樹脂エマルションを散布すると、打継面の結合強度は無処理の場合に比べて改善される。しかし、この効果は一般の打継ぎ処理工法を採用した場合と同程度以下であり、現在、口伝えによって現場に広がっている打継処理代替工法としての樹脂エマルション散布工法の適用は直ちに中止する必要がある。4.コールドジョイント防止策としての樹脂エマルション散布工法は、樹脂エマルションの種類、散布量、配合等によって有効な場合もあるが、一般にはその適用効果はほとんどない。
毛嚢発生における家族性大腸腺腫症原因遺伝子APCの機能解析

表皮及び附属器の発生には上皮と間葉組織との間のシグナルのやりとりが非常に重要である。近年多数樹立されたトランスジェニックマウス、ノックアウトマウスの表現型の解析からこれらの表皮、真皮間の情報伝達を担う分子が同定されてきている。このようなシグナル伝達分子にはWnt、Shh、Bmp、Tabbby-Dowmlessなどが含まれるが、われわれはこれらの分子の中で毛嚢発生のインダクションに関与するWntシグナルに注目している。Wntシグナル伝達系には様々な分子から構成されるが、中心となる分子はbeta-cateninである。この分子はWntシグナルにおいて核内に移行し標的遺伝子の転写を活性化するが、その一方で上皮細胞の細胞間接着に重要なcadherinの裏打ち蛋白としても機能する興味深いたんぱく質である。我々はこのbeta-cateninの発現と毛嚢発生との関係につきマウスを用いて調べた。マウスの毛嚢発生が始まる胎生14日よりbeta-cateninのモノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に発現を確かめた。その結果、毛嚢発生の時期に一致してケラチノサイトの核にbeta-catenin染色されることが判明した。この結果は毛嚢発生にWntシグナルが関与していることを示している。今後その他のWntシグナルの構成分子に対しても発現を検討する予定である。
エポキシ化ω3脂肪酸によるマスト細胞活性化制御機構の全貌解明

近年、先進国におけるアレルギー患者数は急増しており、大きな社会問題となっている。アレルギー患者では血中IgEの上昇とマスト細胞の過度な活性化が生じており、マスト細胞の活性化制御機構の解明がアレルギー治療のための急務となっている。申請者はこれまでに、マスト細胞がエポキシ化オメガ3脂肪酸というユニークな酸化脂肪酸を豊富に産生していること、このエポキシ化オメガ3脂肪酸がマスト細胞のIgE/抗原依存的な活性化を促進していることを見出した。しかしながら、(I)エポキシ化オメガ3脂肪酸がどの酵素によって酸化されて産生されるか、さらに(II)エポキシ化オメガ3脂肪酸の標的分子は明らかになっていない。本研究課題は、この2点の解明である。2018年度は(I)を中心に研究を行なった。まず培養細胞に各種脂肪酸酸化酵素を過剰発現しオメガ3脂肪酸のエポキシ化酵素のスクリーニングを行なった結果、Cyp4a12aおよびCyp4a12bがEPAおよびDHAなどのオメガ3脂肪酸を効率よくエポキシ化し、さらにマスト細胞に高発現していることが明らかとなった。Cyp4a12aとCyp4a12bは遺伝子上で隣接して存在し、ほぼ同じアミノ酸配列を有している。そこで、CRISPR-Cas9システムを用いCyp4a12aとCyp4a12bの二重欠損マウスを作成した。するとこのマウスではアナフィラキシーが大きく減弱していた。さらにこのマウス由来のマスト細胞のエポキシ化オメガ3脂肪酸産生量は著しく減弱していた。以上からCyp4a12a/bこそがマスト細胞においてオメガ3脂肪酸エポキシ化の責任酵素であることを突き止めた。本研究課題は(I)エポキシ化オメガ3脂肪酸がどの酵素によって酸化されて産生されるか明らかとすること、さらに(II)エポキシ化オメガ3脂肪酸の標的分子を明らかにすることの2点である。申請者は1年目で研究課題の1つであるマスト細胞におけるオメガ3脂肪酸のエポキシ化酵素として、Cyp4a12aおよびCyp4a12bをin vitroおよびin vivoの両方で証明することができた。よって研究は概ね良好と言える。また、(II)の準備段階として培養細胞におけるクリックケミストリーの系の樹立、およびマウスの全核内受容体のクローニングも完了した。よって1年目の目標は達成できた。2019年度においては(II)エポキシ化オメガ3脂肪酸の標的分子の同定を、全核内受容体の過剰発現系および、クリックケミストリーを用いた網羅的な探索の両面より進めることにする。これまでにマスト細胞にエポキシ化オメガ3脂肪酸を添加することによりSrcin1という遺伝子の発現が抑制されることを見出している。さらにマスト細胞に核内受容体であるPPARgのアンタゴニストGW9662を添加しても同様な現象が見られることからエポキシ化オメガ3脂肪酸はPPARgのアンタゴにストであると考えていた。しかしルシフェラーゼを用いたPPARgの活性化レポーターアッセイを用いてもエポキシ化オメガ脂肪酸は全く活性を抑えなかった。即ちマスト細胞においてGW9662がPPARg以外の分子に結合して活性を発揮している可能性が示された。そこで、GW9662のアルキン付加体を合成しマスト細胞においてGW9662の結合分子をクリックケミストリーによりビオチン化し、質量分析計により同定する。現在GW9662のアルキンアナログの合成は完了している。また、エポキシ化オメガ3脂肪酸やGW9662の結合相手がPPARg以外の核内受容体である可能性があるので、マウスの全核内受容体をクローニングし、Srcin1のプロモーター領域に対するレポーターアッセイを行う。これによりエポキシ化オメガ3脂肪酸およびGW9662のマスト細胞における標的分子を同定する。

申請者は1年目で研究課題の1つであるマスト細胞におけるオメガ3脂肪酸のエポキシ化酵素として、Cyp4a12aおよびCyp4a12bをin vitroおよびin vivoの両方で証明することができた。よって研究は概ね良好と言える。また、(II)の準備段階として培養細胞におけるクリックケミストリーの系の樹立、およびマウスの全核内受容体のクローニングも完了した。よって1年目の目標は達成できた。2019年度においては(II)エポキシ化オメガ3脂肪酸の標的分子の同定を、全核内受容体の過剰発現系および、クリックケミストリーを用いた網羅的な探索の両面より進めることにする。これまでにマスト細胞にエポキシ化オメガ3脂肪酸を添加することによりSrcin1という遺伝子の発現が抑制されることを見出している。さらにマスト細胞に核内受容体であるPPARgのアンタゴニストGW9662を添加しても同様な現象が見られることからエポキシ化オメガ3脂肪酸はPPARgのアンタゴにストであると考えていた。しかしルシフェラーゼを用いたPPARgの活性化レポーターアッセイを用いてもエポキシ化オメガ脂肪酸は全く活性を抑えなかった。即ちマスト細胞においてGW9662がPPARg以外の分子に結合して活性を発揮している可能性が示された。そこで、GW9662のアルキン付加体を合成しマスト細胞においてGW9662の結合分子をクリックケミストリーによりビオチン化し、質量分析計により同定する。現在GW9662のアルキンアナログの合成は完了している。また、エポキシ化オメガ3脂肪酸やGW9662の結合相手がPPARg以外の核内受容体である可能性があるので、マウスの全核内受容体をクローニングし、Srcin1のプロモーター領域に対するレポーターアッセイを行う。これによりエポキシ化オメガ3脂肪酸およびGW9662のマスト細胞における標的分子を同定する。