hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
進化分子工学と先端接着技術の応用による骨粗鬆症の新しい骨折予防法・治療法の開発

進化分子工学の手法を用いて創製する結合性改変成長因子Collagen Binding Domain (CBD)等の新規生体材料を効果的に用いることにより,骨粗鬆症患者の骨折予防や骨折治療に有効な新しい骨組織再生・再建技術を開発する。CBDの遺伝子配列と,骨形成促進蛋白-4(BMP4)の遺伝子配列を連結した融合遺伝子をベクターにいれ,蚕の卵に導入することによりトランスジェニックカイコを作製する。この時,遺伝子は選択的に絹糸腺で働くようにしおく。絹タンパク質と同時に繭に吐き出されたCBD-BMPは,できた繭から精製することにより得られた。ウエスタンブロット法を用いて、作製したタンパク質を測定すると55kDaであった。続いて、このCBD-BMPと通常のrhBMPとの効果の比較をマウス大腿骨へ投与する事で検討した。まず、蛍光標識を行ったそれぞれの成長因子を投与後1,3,7日でマウスを屠殺後に非脱灰凍結切片を作成し蛍光顕微鏡で評価した。CBD-BMPに関しては7日後であってもマウス大腿骨内への残存が確認できた。続いて、投与後4週後に屠殺し、両群をμCTで撮影し骨密度を比較した。これも2群間で有意にCBD-BMP群が優れていた。(P=0.0489)これらの結果よりCBD-BMPは、成長因子の効果を発現するために必要な標的組織への定着が確認できた。また、その効果に関しても放射線学的、遺伝子学的にも確認できた。これらを用いる事で効果的な骨形成が得られ,骨粗鬆症患者の骨折予防や骨折治療に有効である。
拘束条件の漸進的獲得と動的環境認知によるロボットの未知環境適応

本研究では,研究代表者が現在までに提案している拘束条件の仮説生成モデル(動的環境認知モデル,パターン生成器,身体力学系)に基づいてロボットの運動学習システムを構築した.高次の感覚運動自由度を有するロボットの挙動を合目的的に制御するためには,環境および行動意図のコンテキストに基づいて適切に拘束条件が選択される必要がある.また,身体力学系はロボットと環境の物理的相互作用に相当する.すなわち,神経回路モデルが生成するトルクパターンと身体力学系のカップリングによって,ロボットの状態(変位,速度など)は変化し,その結果として動的環境認知モデルが状況に適した拘束条件を顕在化する,という適応ループが形成される.本年度は,未知環境下における環境認知と運動適応を実現するために提案した神経回路網モデル(Continuous Time Recurrent Neural Networks with Intrinsic Bias model)を用いて,制御対象(上肢の筋骨格系モデル)に,随意的な到達運動を学習,想起させることを試みた.学習の結果として獲得される神経回路網モデルの内部構造が,環境の動的な摂動に対し高い頑健性を示すことを計算機実験により構成論的に明らかにした.未知の動特性を持つ粘性力場中での上肢到達運動や,初めて把持した道具を操作する場合などにおいて,我々人間がどのような情報に基づいて冗長な身体自由度を拘束し,運動生成を行っているかを明らかにすることは,ロボットの未知環境適応機能の実現に大きな示唆を与えると考えられる.そのためには,生理学・認知心理学的知見に基づいた様々な身体適応のメカニズムを,仮説検証実験を通して明らかにする必要がある.しかしながら,考え得る仮説を,心理物理実験によって網羅的に調べあげることは非現実的である.そこで本研究では,力学的・計算論的妥当性に基づいて拘束条件の生成モデルを計算機上に構成的に設計する方策をとった.具体的には,人間の上肢到達運動・把持運動・道具操作等を基礎課題とした計算機実験および運動生理実験において,(1)経験した感覚・運動連関から身体を拘束する力学的条件を抽出すること,(2)抽出した力学的条件を運動生成の拘束条件として記憶・再利用することで,未知環境における運動・行動適応能力を高めること,(3)文脈に沿った拘束条件を選択的に適用するための環境認知モデルを設計すること,を目指した.本年度は,神経回路モデル(連続時間リカレントニューラルネットワーク)を用いて,未知の回転粘性力場(手先速度に比例する外力が進行方向と90度回転する方向に加わる粘性力場)下で上肢到達運動を実現する筋の制御器を学習させた.神経回路モデルに非線形な特性を持つ内部フィードバックループを仮定することで,制御器のパラメータを最適化した環境とは異なる環境下においても頑健な制御構造が獲得されることを確認した.本研究では,研究代表者が現在までに提案している拘束条件の仮説生成モデル(動的環境認知モデル,パターン生成器,身体力学系)に基づいてロボットの運動学習システムを構築した.高次の感覚運動自由度を有するロボットの挙動を合目的的に制御するためには,環境および行動意図のコンテキストに基づいて適切に拘束条件が選択される必要がある.また,身体力学系はロボットと環境の物理的相互作用に相当する.すなわち,神経回路モデルが生成するトルクパターンと身体力学系のカップリングによって,ロボットの状態(変位,速度など)は変化し,その結果として動的環境認知モデルが状況に適した拘束条件を顕在化する,という適応ループが形成される.本年度は,未知環境下における環境認知と運動適応を実現するために提案した神経回路網モデル(Continuous Time Recurrent Neural Networks with Intrinsic Bias model)を用いて,制御対象(上肢の筋骨格系モデル)に,随意的な到達運動を学習,想起させることを試みた.学習の結果として獲得される神経回路網モデルの内部構造が,環境の動的な摂動に対し高い頑健性を示すことを計算機実験により構成論的に明らかにした.
底質を含めた水環境の複合汚染評価法の確立

現在では微量の重金属類、農薬、界面活性剤、漁網防汚剤、船舶塗料等の現境化学物質によって水環境のみならず、環境汚泥中に蓄積するこれら化学物質の複合毒性が憂慮されている。そこで本研究では、底質の毒性を評価する実験材料として線虫及び培養細胞系を取り上げた。CYP1Aやメタロチオネインが環境化学物質に鋭敏に反応することを利用し、被験低質中で飼育した線虫や底質より抽出した水を培地溶媒として培養した細胞への毒性を遺伝子レベルで推定する超高感度の環境汚染物質の毒性評価系をも確立し、環境水の複合毒性を総合的に評価する系を確立することを目的とし以下の成果を得た。1)初代培養肝細胞や各種継代細胞系株を各種化学物突を含有する培地で培養し、MTT法やアラマ-プル-法で細胞毒性を評価する。さらに、プラスミドcDNAの損傷やアポトーシスを指標としたこれら化学物質の毒性評価を細胞株で検討できた。2)実際に環境水及び底質と一定時間混合した水で試験水や培地を作成し細胞を培養し、DNA損傷及びメタロチオネイン及びCYP1AmRNAの発現やMTT法などの細胞毒性評価する。環境化学物質はダイオキシンをはじめとした女性ホルモン用作用をもつ環境エストロゲンとして作用していることが憂慮されている。そこで現在、低質の環境エストロゲン作用を評価する実験材料として線虫を取り上げエストロゲンの指標としてビテロゲニンのmRNA測定に取り組んでいる。昨年度と本年度の研究結果から、各化学物質の影響を精査することで、環境水や汚泥中の化学物質の複合汚染状況を数量的に明確に表すことができれば、単なる生物指標に数段まさる評価法が確立でき、海洋や沿岸漁場の汚染に対する早期発見の大きな手がかりとすることができると考えられる。水域環境では微量の重金属類、農薬、界面活性剤、漁網防汚剤、船舶塗料等の環境化学物質によって水環境のみならず、環境汚泥中に蓄積するこれら化学物質の複合毒性が憂慮されている。しかし各種環境要因の病的変動に起因する環境変動を評価することは難しい。さらに河川や海水汚染を微量の化学物質を測定することで、調査時の一時的な汚染を判断することはできても、長時間の汚染を判断するには、そこに住む生物による生物指標が考えられる。生物体の中で環境水に鋭敏に応答する指標が得られ、化学物質の測定値が同時に得られれば汚染をより正確に把握できよう。今回、低質の毒性を評価する実験材料として線虫を取り上げた。CYP1Aやメタロチオネインが環境化学物質に鋭敏に反応することを利用し、被験底質中で飼育した線虫への毒性を遺伝子レベルで推定する超高感度の環境汚染物質の毒性評価系を確立し、環境水の複合毒性を総合的に評価しようとした。その結果、1)魚類のメタロチオネイン及びCYP1AmRNA評価に用いたRT-RCR用プライマーが線虫にも応用出来るかどうかRT-PCR反応条件を検討し、その応用が可能であることを見出した。2)各種化学物質(重金属:有機スズ化合物;環境化学物質:界面活性剤、アルキルフェノール系など;農薬:シマジン、ダイアジノン、など)を含有する試験水及び海域底質中で線虫を飼育し、メタロチオネイン及びCYP1AmRNA発現量を調査した。3)2)で用いた環境化学物質はダイオキシンをはじめとした女性ホルモン用作用をもつ環境エストロゲンとして作用していることが憂慮されている。そこで現在新たに環境エストロゲンの指標としてビテロゲニンのmRNA測定に取り組んでいる。

現在では微量の重金属類、農薬、界面活性剤、漁網防汚剤、船舶塗料等の環境化学物質によって水環境のみならず、環境汚泥中に蓄積するこれら化学物質の複合毒性が憂慮されている。そこで本研究では、底質の毒性を評価する実験材料として線虫及び培養細胞系を取り上げた。CYPIAやメタロチオネインが環境化学物質に鋭敏に反応することを利用し、被験低物質中で飼育した線虫や底質より抽出した水を培地溶媒として培養した細胞への毒性を遺伝子レベルで推定する超高感度の環境汚染物質の毒性評価系をも確立し、環境水の複合毒性を総合的に評価する系を確立することを目的とし以下の成果を得た。1)初代培養肝細胞や各種継代細胞系株を各種化学物質を含有する培地で培養し、MTT法やアラマ-ブルー法で細胞毒性を評価する。さらに、プラスミドcDNAの損傷やアポトーシスを指標としたこれら化学物質の毒性評価を細胞株で検討できた。2)実際に環境水及び底質と一定時間混合した水で試験水や培地を作成し細胞を培養し、DNA損傷及びメタロチオネイン及びCYPIAmRNAの発現やMTT法などの細胞毒性評価する。環境化学物質はダイオキシンをはじめとした女性ホルモン用作用をもつ環境エストロゲンとして作用していることが憂慮されている。そこで現在、低質の環境エストロゲン作用を評価する実験材料として線虫を取り上げエストロゲンの指標としてピテロゲニンのmRNA測定に取り組んでいる。昨年度と本年度の研究結果から、各化学物質の影響を精査することで、環境水や汚泥中の化学物質の複合汚染状況を数量的に明確に表すことができれば、単なる生物指標に数段まさる評価法が確立でき、海洋や沿岸漁場の汚染に対する早期発見の大きな手がかりとすることができると考えられる。
ｃＡＭＰ依存性外分泌におけるＲｈｏファミリーの役割

ラット耳下腺腺房細胞において,β-アドレナリン受容体刺激は細胞内cAMP濃度を増加し,結果として糖質分解酵素アミラーゼが開口分泌される。このcAMP依存性のアミラーゼ分泌における低分子量GTP結合タンパク質の1つであるRhoの役割を検討したところ,β-受容体刺激によりRhoAが活性化されGTP型となり,それがcAMPリン酸化酵素の活性化の下流に存在すること,RhoAの活性化後にRhoキナーゼが活性化され,F-アクチンの動態に関与することが認められ,ラット耳下腺腺房細胞において,RhoAがcAMP依存性のアミラーゼ開口分泌に関与することが示唆された。外分泌腺の1つである唾液腺腺房細胞においては、自律神経の二重支配のもとに分泌が制御されている。交感神経刺激において、腺房細胞のβアドレナリン受容体が活性化され、唾液タンパク質が開口分泌される。この分泌には細胞内cAMP濃度の増加を伴うことから、cAMP依存性の分泌であり、ラット耳下腺腺房細胞においては、糖質分解酵素のαアミラーゼの開口分泌が引き起こされる。一方、低分子量GTP結合タンパク質の1つであるRhoは、細胞骨格系の制御に関わり、様々な細胞機能に関わることが知られている。本研究は、cAMP依存性外分泌におけるRhoの役割を明らかにする目的で、ラット耳下腺腺房細胞のcAMP依存性アミラーゼ分泌におけるRhoの役割を検討し、以下の結果を得た。Rhoはボツリヌス細菌外毒素C3によりADPリボシル化されることから、ラット耳下腺腺房細胞lysateにおけるC3によるADPリボシル化を[32P]NAD+を基質として検討したところ、約25kDaのタンパク質がADPリボシル化された。タンパク質分画に用いたゲルよりニトロセルロース膜にタンパク質を転写し、抗RhoA抗体を用いてイムノブロットを行ったところ、ADPリボシル化されたタンパク質がRhoAであることが同定された。Rhoは非活性型であるGDP-Rhoから刺激を受けて活性型GTP-Rhoに変換され種々の細胞機能に関わる。そこで、腺房細胞をβアゴニスト刺激時のRhoAの活性化をRhotekinを用いたpull-down assayにより検討したところ、時間依存的なRhoAの活性化が認められた。このβアゴニストによるRhoAの活性化は、cAMPリン酸化酵素阻害剤により阻害されたことから、cAMPリン酸化の下流でRhoの活性化制御が行われると考えられた。今までにC3がcAMP依存性のアミラーゼ分泌を阻害することが確認されていることから、β受容体-cAMP-リン酸化-RhoA-アミラーゼ分泌というカスケードが考えられる。唾液腺腺房細胞においては、自律神経の二重支配のもとに分泌が行われる。β-アドレナリン受容体刺激においては、唾液タンパク質が開口分泌される。一方、低分子量GTP結合タンパク質の1つであるRhoは細胞骨格系の調節を介して、様々な機能に関与する。本研究は、唾液腺腺房細胞におけるRhoの役割を明らかにすることを目的とし、以下のことを検討した。ラット耳下腺腺房細胞を調整し、そのlysateにおけるRhoの発現を抗RhoA抗体を用いて検討したところ、抗体に反応する約25kDa付近にバンドが認められた。[32P]NAD+を基質にしてボツリヌス菌体外酵素C3によるADPリボシル化を検討したところ、抗RhoA抗体と反応したバンドと一致したタンパク質のADPリボシル化が認められた。以上のことから、ラット耳下腺腺房細胞におけるRhoAの発現を確認した。ストレプトリシンOによる可透過性細胞を作成し、cAMPによるアミラーゼ分泌に対するC3菌体外酵素の効果を検討したところ、C3により分泌が抑制された。ラット耳下腺腺房細胞においてはβ-受容体刺激により細胞内cAMP濃度が上昇しアミラーゼの開口分泌を引き起こすことから、RhoAがcAMP依存性の開口分泌に関わることが示唆された。唾液腺の1つである耳下腺腺房細胞におけるcyclic AMP (cAMP)依存性開口放出における低分子量GTP結合タンパク質1つであるRhoの役割を検討し、次の結果を得た。ボツリヌス菌菌体外酵素C3はRhoをADPリボシル化し、不活性化する。[32P]NADを基質として耳下腺腺房細胞のlysateにC3によるADPリボシル化が認められた。イムノブロット法にてADPリボシル化されたタンパク質がRhoAであることを認めた。rhotekinを用いたpull-down assayにより&#61538;受容体刺激薬isoproterenol(IPR)刺激後に時間依存性のGTP-RhoAが検出された。腺房細胞をstreptolysin Oにより可透過性にした後、cAMPで刺激をするとアミラーゼ放出が認められたが、C3菌体外酵素は放出を抑制した。

cAMP依存性リン酸化酵素(Aキナーゼ)阻害剤H89はRhoAの活性化は抑制した。RhoAの標的であるRhoキナーゼ阻害剤Y27632はIPRによるアミラーゼ放出を部分的に抑制した。また、dibutylyl cAMPによるアミラーゼ分泌もY27632存在下では部分的に抑制された。phalloidinによるF-アクチンの動態を観察したところ、IPR刺激では分泌顆粒の周囲に集束する動きが認められたが、Y27632はF-アクチンの動態を不明瞭にした。以上のことから、ラット耳下腺腺房細胞では、細胞内cAMP濃度増加に続くAキナーゼの活性化を介してRhoA-Rhoキナーゼ系が活性化され、アミラーゼの調節性開口放出に関与することが明らかとなった。また、RhoA-Rhoキナーゼ系はアクチン動態に関与して開口放出に関わることが示唆されたが、Rhoキナーゼ阻害剤の効果が部分的であったことから、RhoAには異なったエフェクターも存在し、開口放出に関わると考えられた。農学本研究は、低分子量GTP結合タンパク質Rhoの唾液腺腺房細胞におけるcAMP依存性のタンパク質分泌過程での役割を明らかにする目的で行われたものである。RhoAの発現、β受容体-cAMPシグナル刺激によるRhoAの活性化、RhoA活性化に対するcAMPリン酸化酵素の関与、Rho阻害剤であるC3の効果の検討からアミラーゼの分泌へのRhoAの関与等から、ラット耳下腺腺房細胞におけるβアドレナリン受容体-cAMPシグナルの活性化によるアミラーゼ分泌にRhoAの活性化が関与することは明らかにされたものと考える。しかし、当初の計画であったRacとの検討を試みたが、Racの阻害剤は全くβアゴニストによるアミラーゼ分泌には影響しないことから、膵臓外分泌細胞で報告されているようなRacとの相互作用は考えにくい。さらに、RhoAの非活性化と活性化の調節因子については、未だ新たな知見が得られてはいない。これらのことからおおむね順調に進展はしているが、新たな課題は残されている。本研究は、低分子量GTP結合タンパク質Rhoの耳下腺腺房細胞での開口分泌への関与を明らかにするものである。ボツリヌス菌体外酵素C3はADPリボシルトランスフェラーゼ活性を有し、Rhoを基質とすることが知られている。今回、この反応と広く用いられているイムノブロット法を利用し、ラット耳下腺腺房細胞におけるRhoAの発現が確認できた。また、ADPリボシル化されたRhoAは低分子量GTP結合タンパク質として機能を失う。このことを利用し、cAMP依存性開口分泌への効果を検討し、ラット耳下腺腺房細胞におけるcAMP依存性の開口分泌にRhoAが関わることが確認できたことは、概ね順調に進展していると考えている。Rhoシグナルにおいてはその下流にRhoキナーゼ(ROCK)が存在する。そのため、ROCK1およびROCK2の発現をイムノブロット法で特異抗体を用いて検討する。さらに、ROCK阻害剤を用いて、βアドレナリン受容体刺激あるいは細胞膜透過型cAMPアナログによるアミラーゼ分泌への影響を検討し、RhoA-ROCK系のcAMP依存性分泌に対する効果を検討する。
免疫学的機序による造血幹細胞障害におけるTh1細胞とIL-18の関与

再生不良性貧血(再不貧)は汎血球減少と骨髄低形成を主徴とする疾患で、その病因としては、造血幹細胞自体の障害のぽか、免疫学機序による造血幹細胞障害が考えられている。我々は、再不貧患者のの部で血清IL-18が高値であること見いだし、このことから、Th1細胞を活性化しIFN-γ誘導活性のあるIL-18が、造血障害に関わっているとの仮説をたて、IL-18が発見された系であるP.acnes+LPS処理マウスの造血能を検討することとした。まず、IL-18の造血幹細胞への効果を検討した。リコンビナントマウスIL-18を、in vitroの造血幹細胞培養系に添加すると顆粒球・マクロファージ系コロニーを増加させるが、造血幹細胞を精製してIL-18を添加するとこの作用はなくなり、IL-18は、造血幹細胞の分化・増殖に直接的な効果を持たないと考えられた。C57BL6(B6)マウスにP.acnesの死菌菌体を投与(1mg, ip)、1週間後にLPS(1μg, iv)を投与し、コントロール非投与)群、P.acnes群、P.acnes+LPS群の3群において、末梢血の血算、骨髄での骨髄組織像、有核細胞数、造血前駆細胞数等を比較した。P.acnes+LPS群の24時間後では、骨髄の組織像で、massive apoptosisが観察され、骨髄有核細胞の減少がみられた。造血前駆細胞(CFU-GM)のFas感受性を抗Fas抗体を加えコロニー形成が抑制される割合で検討しすると、P.acnes群で、Fas感受性が出現、P.acnes+LPS群では更に強い抑制がみられ、さらなるFas感受性亢進を示した。P.acnes+LPS投与では、大腿骨骨髄1本あたりの造血前駆細胞(CFU-GM)数が減少した。このように、P.acnes+LPS群では、骨髄のapoptosisを伴う造血抑制がみられる。これらのことより、次のような機序を想定した。即ち、P.acnesを投与することにより、マクロファージから、IL-12が分泌され、これにより体内環境はTh1優位となる。Th1細胞からのIFN-γにより、造血幹細胞にFasが発現されるようになる。そこにLPSを投与すると、マクロファージからIL-18が分泌され、これがTh1細胞にFas ligandの発現を増強させる。そこで、Fas/FasLを介して造血幹細胞障害が障害される。このように、IL-18によりさらに活性化されたTh1細胞が免疫学的機序による造血幹細胞障害に関与していると考えられる。再生不良性貧血(再不貧)は汎血球減少と骨髄低形成を主徴とする疾患で、その病因としては、造血幹細胞自体の障害のほか、免疫学機序による造血幹細胞障害が考えられている。我々は、再不貧患者のの一部で血清IL-18が高値であること見いだし、このことから、Th1細胞を活性化しIFN-γ誘導活性のあるIL-18が、造血障害に関わっているとの仮説をたて、IL-18が発見された系であるP.acnes+LPS処理マウスの造血能を検討することとした。C57BL6(B6)マウスにP.acnesの死菌菌体を投与(1mg,ip)、1週間後にLPS(1μg,iv)を投与し、コントロール(非投与)群、P.acnes群、P.acnes+LPS群の3群において、末梢血の血算、骨髄での骨髄組織像、有核細胞数、造血前駆細胞数等を比較した。本年度の研究成果は以上であるが、次のような機序を想定した。今後さらに研究を継続する。

我々は、再不貧患者のの部で血清IL-18が高値であること見いだし、このことから、Th1細胞を活性化しIFN-γ誘導活性のあるIL-18が、造血障害に関わっているとの仮説をたて、IL-18が発見された系であるP.acnes+LPS処理マウスの造血能を検討することとした。まず、IL-18の造血幹細胞への効果を検討した。リコンビナントマウスIL-18を、in vitroの造血幹細胞培養系に添加すると顆粒球・マクロファージ系コロニーを増加させるが、造血幹細胞を精製してIL-18を添加するとこの作用はなくなり、IL-18は、造血幹細胞の分化・増殖に直接的な効果を持たないと考えられた。C57BL6(B6)マウスにP.acnesの死菌菌体を投与(1mg, ip)、1週間後にLPS(1μg, iv)を投与し、コントロール非投与)群、P.acnes群、P.acnes+LPS群の3群において、末梢血の血算、骨髄での骨髄組織像、有核細胞数、造血前駆細胞数等を比較した。P.acnes+LPS群の24時間後では、骨髄の組織像で、massive apoptosisが観察され、骨髄有核細胞の減少がみられた。造血前駆細胞(CFU-GM)のFas感受性を抗Fas抗体を加えコロニー形成が抑制される割合で検討しすると、P.acnes群で、Fas感受性が出現、P.acnes+LPS群では更に強い抑制がみられ、さらなるFas感受性亢進を示した。P.acnes+LPS投与では、大腿骨骨髄1本あたりの造血前駆細胞(CFU-GM)数が減少した。このように、P.acnes+LPS群では、骨髄のapoptosisを伴う造血抑制がみられる。これらのことより、次のような機序を想定した。即ち、P.acnesを投与することにより、マクロファージから、IL-12が分泌され、これにより体内環境はTh1優位となる。Th1細胞からのIFN-γにより、造血幹細胞にFasが発現されるようになる。そこにLPSを投与すると、マクロファージからIL-18が分泌され、これがTh1細胞にFas ligandの発現を増強させる。そこで、Fas/FasLを介して造血幹細胞障害が障害される。このように、IL-18によりさらに活性化されたTh1細胞が免疫学的機序による造血幹細胞障害に関与していると考えられる。再生不良性貧血(再不貧)は汎血球減少と骨髄低形成を主徴とする疾患で、その病因としては、造血幹細胞自体の障害のほか、免疫学機序による造血幹細胞障害が考えられている。我々は、再不貧患者の一部で血清IL-18が高値であること見いだし、このことから、Th1細胞を活性化しIFN-γ誘導活性のあるIL-18が、造血障害に関わっているとの仮説をたて、IL-18が発見された系であるP.acnes+LPS処理マウスの造血能を検討することとした。C57BL6(B6)マウスにP.acneseの死菌菌体を投与(1mg, ip)、1週間後にLps(1μg, iv)を投与し、コントロール(非投与)群、P.acnes群、P.acnese+LPS群の3群において、末梢血の血算、骨髄での骨髄組織像、有核細胞数、造血前駆細胞数等を比較した。
自家脂肪幹細胞皮下注入による発毛治療に関する実験的研究

本年の実験では、BALB/cヌードマウスを用いて、脂肪幹細胞を精製し、マウスの背部に皮下注入する実験手技を確立した。当初はマウスの両側鼠径部から脂肪を採取する予定であったが、実際には鼠径部からは少量の脂肪しか採取できないことが判明したため、腹腔内の腸間膜より採取する方針とした。この時点で、ドナーマウスを生存したまま管理することが困難であり、自家脂肪由来の脂肪幹細胞の実験手技確立には更なる工夫を要することが明らかとなったが、まずは、本実験手技の確立を目指すこととし、ドナーマウスは、プロトコルに従って、安楽死させることとした。採取した脂肪を、十分に粉砕・撹拌し、0.1%コラゲナーゼを溶解したリン酸緩衝液を加えて、37°C温浴槽で処理後、ダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)を十分量加えて、酵素を失活させ、遠心分離して培地を除去する。これにより、脂肪幹細胞を含む間質細胞集団が得られる。しかし、この操作により得られる細胞塊は極少量のため、背部に皮下注入するには不十分な量であった。注入量に十分な細胞数として、1067個の細胞集団と設定し、上記操作で得られた細胞塊に、DMEMを加えてインキュベーター内で数日間培養を行い、間質系細胞の増殖を確認した。十分に細胞が増殖したところで、トリプシンで細胞を剥がし、この溶液を少量採取して顕微鏡下に細胞数をカウントした後、遠心分離を行い、細胞塊を単離。これに、0.1ml中に106の細胞が入る量となるよう、リン酸緩衝液を加えて、注入薬の作成が完了する。この注入薬を、レシピエントマウスの背部皮下に34ヶ所、1ヶ所につき0.1mlずつ注入し、同部位の観察を行った。本年度は、計10匹のレシピエントマウスに注入実験を行ったが、本年度中に、注入部位における発毛は観察されなかった。本年中は、上記実験プロトコルの確立、及び、その手技の習得を達成した。
エントロピ-とブラクタルと無限行列の関連

M.F.Barnsly達、はフラクタルと無限行列の研究の中で、フラクタルと1変数チェビシェフ多項式の関係を明らかにした。チェビシェフ多項式は、三角関数のn倍角の公式を多項式であらわしたものとも考えられる。n倍角はカオス、フラクタルの典型的な一例である。2倍角の公式は私の研究計画の中に位置づけると、2次の非線形方程式になる。2次を拡張することが本研究のテ-マであるが、ここでは、1変数のチェビシェフ多項式を2変数に拡張することを考えた。それは、3次の非線形方程式の特殊な場合にあたる。複素力学系の研究は、今まで1変数の2、3、4次の多項式や、整関数など、正則な1変数関数の性質をしらべていたが、上述のように、チェビシェフ多項式を2変数に拡張することを通じて、次のような複素力学系の考察に至った。F_C(Z)=Z^2-cz,ここでzはzの複素共役をあらわす。これは良く知られた力学系f(z)=z^2+c2変数への拡張である。この複素力学系F_C(Z)について、以下の結果が得られた。cの値はここでは、実数とした。1、力学系F_C(Z)の不動点、2周期点を完全に決定した。そして、cの値により、それらが吸引的になる場合、反発的になる場合、鞍点形になる場合の分類を行った。2、c=2の時の吸引的領域とカオス的領域を決定した。SteinerのHypocycloidが本質的なことを示した。3、無限遠点の鉢が連結になるcの値と、それが、非連結になるCの値を決定した。これらの結果は、f(z)=z^2+cの結果と合う部分が多い。さらにc=3/4の時のF_c(z)の鉢の様子をコンピュ-タ-グラフィックスであらわすと、規則的な図形とフラクタル図形が一体となり、興味深いものである。
新規脂質滴蛋白質の解析による膜ミクロドメイン制御機構の解明

細胞内の脂質滴にはカベオリンが局在し,細胞膜のコレステロール濃度調節などを通じて,細胞の増殖制御機構に関与すると考えられる.脂質滴構成蛋白質であるADRPはコレステロールとの結合性を持ち,脂質滴に貯蔵されたコレステロールエステルの動態に関わると予想される.本年度の研究では,ADRPの生理的役割を解明するために,ADRPと結合する分子を得る目的で酵母two-hybrid法によるスクリーニングを行い,ARF1を同定した.ADRP分子内でARF1との結合する部位を検索するためにADRP(1-181),DRP(174-282),ADRP(277-426)の3者とARF1の結合性をtwo-hybrid法で比較し,ADRP(174-282)のみが強い結合をすることを見出した.脂質滴に局在することが判明しているADRP(1-181),ADRP(277-426),ADRP(full-length)のうち,BFA存在下でも前2者は脂質滴に局在し,上の結果と一致した.以上より,ADRPの脂質滴への局在はARF1が関与することが明らかになり,脂質滴がBFAの新たな作用点であることが示された.細胞内の脂質滴にはカベオリンが局在し,細胞膜のコレステロール濃度調節などを通じて,細胞の増殖制御機構に関与すると考えられる.脂質滴構成蛋白質であるADRPはコレステロールとの結合性を持ち,脂質滴に貯蔵されたコレステロールエステルの動態に関わると予想される.本年度の研究では,ADRPの生理的役割を解明するために,ADRPと結合する分子を得る目的で酵母two-hybrid法によるスクリーニングを行い,ARF1を同定した.ADRP分子内でARF1との結合する部位を検索するためにADRP(1-181),DRP(174-282),ADRP(277-426)の3者とARF1の結合性をtwo-hybrid法で比較し,ADRP(174-282)のみが強い結合をすることを見出した.脂質滴に局在することが判明しているADRP(1-181),ADRP(277-426),ADRP(full-length)のうち,BFA存在下でも前2者は脂質滴に局在し,上の結果と一致した.以上より,ADRPの脂質滴への局在はARF1が関与することが明らかになり,脂質滴がBFAの新たな作用点であることが示された.
免疫・造血・心血管系疾患関連遺伝子Lnk/Sh2b3による制御破綻と病態形成機構

免疫系・造血系・心血管系疾患に共通する疾患関連遺伝子としてLnk/Sh2b3が注目されており、Lnk/Sh2b3を介する制御系の標的細胞及び細胞機能の解明が課題となっている。リスクファクターとなることが報告されている疾患群を考慮したモデル系を用い病態形成機構を解析した。Lnk欠損では樹状細胞の変化からTh1応答が起きやすく易炎症性が獲得されること、IL-15反応性亢進による活性化CD8+T細胞の蓄積から腸管障害を起こすこと、IFN-γを産生するCD8+T細胞の腎臓や血管内皮への浸潤により高血圧誘導への感受性が亢進すること、血球細胞に依存する耐糖能異常が生じることを明らかにした。セリアック病や1型糖尿病などの自己免疫疾患、骨髄増殖性疾患、高血圧及び心血管障害の共通のリスクファクターとして、細胞内アダプター蛋白質Lnk/Sh2b3の多型や変異が同定され注目されているが、免疫寛容破綻や慢性炎症との関連は全く不明である。リスクファクターになりうる疾患群を考慮し、腸管組織障害や膵島障害の病態形成及び維持にLnk/Sh2b3の機能破綻がどのように関連するか検討を進めた。まず改良型GFPであるVenusをLnk/Sh2b3遺伝子座にノックインし、Lnk/Sh2b3発現をモニターできるレポーターマウスを樹立した。これを用いてLnk/Sh2b3発現細胞の動態、発現変化と機能を検討した。これまで報告がなされていたB細胞や造血前駆細胞以外に末梢T細胞や樹状細胞でのLnk/Sh2b3発現が確認された。T細胞でのLnk/Sh2b3発現は、脾臓やリンパ節よりも腸管粘膜固有層に存在するT細胞群で低下し組織分布によって異なること、末梢T細胞の減少時に誘導される恒常性維持増殖の際に低下することが新たに明らかとなった。末梢T細胞におけるLnk/Sh2b3欠損の影響を解析し、欠損マウスでは活性化CD8+T細胞が増加すること、この増加がCD8+T細胞のIL-15反応性亢進に因ることを見出した。組織障害に着目し検討したところ、腸管組織でも活性化CD8+T細胞の割合が増加しており、小腸遠位部の絨毛萎縮を自然発症することがわかった。絨毛萎縮はLnk欠損CD44+CD8+T細胞をリンパ球欠損マウスに移入することで再現された。Lnk/Sh2b3機能障害がIL-15反応性亢進による活性化CD8+T細胞の蓄積から腸管障害を起こすこと、セリアック病の病態形成に繋がる可能性を初めて明らかにした。改良型GFPであるVenusをLnk/Sh2b3遺伝子座にノックインし、Lnk/Sh2b3発現をモニターできるレポーターマウスを樹立し、報告がなされていたB細胞や造血前駆細胞以外に末梢T細胞や樹状細胞でもLnk/Sh2b3発現を確認した。T細胞におけるLnk/Sh2b3欠損の影響を解析し、欠損マウスでは活性化CD8+T細胞が増加すること、この増加はIL-15反応性亢進に因ることを見出した。組織障害に着目して検討し、腸管組織でも活性化CD8+T細胞が増加し、小腸遠位部の絨毛萎縮を自然発症することがわかった。さらに、免疫応答の発動に重要な樹状細胞における変化を解析した。Lnk欠損では樹状細胞が増加しておりGM-CSFやIL-15に対して感受性が亢進すること、様々な環境下においてIFN-γ産生性Th1細胞を誘導する機能が亢進することがわかった。IL-15反応性亢進により樹状細胞上のIL-12R鎖の発現が上昇しIL-12のオートクライン的な作用によりナイーブT細胞へのIFNγ供給が増強していること、GM-CSF反応性亢進によってレチノイン酸産生能が増強する結果TGFβ存在下に制御性T細胞が誘導される環境下においてもIL-15とGM-CSFによってIFNγ産生性Th1細胞が誘導されることがわかった。Lnk/SH2B3の多型は心血管障害のリスクファクターでもあると報告されているが、心血管系での機能は未だ不明である。少量のアンギオテンシンIIを持続的に負荷したところ、野生型マウスでは血圧上昇が認められない量でもLnk欠損マウスでは高血圧が誘導されることが分かった。Lnk欠損マウスの腎臓には野生型に比してCD8+T細胞の浸潤が多く起こっており、これらはIFNγを産生する活性化状態にあること、腎臓が慢性炎症状態に陥っていることがわかった。

加えて、大動脈の外周組織にも細胞浸潤が観察され、内皮から産生されるNOレベルが低下していた。これらによる動脈の弛緩障害が高血圧の感受性亢進に寄与していることを見出した。また、1型糖尿病とLnk/SH2B3遺伝子のSNPとの関連が報告されているが、どの細胞のどのような機能に影響し膵島障害リスクが高まるのか全くわかっていない。糖尿病の病態形成におけるLnk依存性制御の破綻の影響と細胞標的を解析した。Lnk/SH2B3欠損マウスは定常状態の血糖値が高く、グルコース負荷試験で耐糖能が低下していることを新たに見出した。インスリン血中濃度は正常で、インスリン負荷試験でインスリン抵抗性が認められた。インスリン標的組織の異常による耐糖能低下であり、Lnk/SH2B3欠損骨髄を野生型レシピエントに移植した骨髄キメラでも観察されるので血球細胞に依存すると考えられた。リンパ球の関与についてRAG欠損マウスとLnk/SH2B3欠損を交配し重複欠損マウスを作成したが、依然として耐糖能異常が認められたことからT細胞やB細胞の関与は補助的と考えられた。Lnk/SH2B3欠損により骨髄球系細胞でもIL-15への反応性亢進が生じることから、Il15欠損マウスと交配し、耐糖能異常への影響について検討を推進している。免疫系・造血系・心血管系疾患に共通する疾患関連遺伝子としてLnk/Sh2b3が注目されており、Lnk/Sh2b3を介する制御系の標的細胞及び細胞機能の解明が課題となっている。リスクファクターとなることが報告されている疾患群を考慮したモデル系を用い病態形成機構を解析した。Lnk欠損では樹状細胞の変化からTh1応答が起きやすく易炎症性が獲得されること、IL-15反応性亢進による活性化CD8+T細胞の蓄積から腸管障害を起こすこと、IFN-γを産生するCD8+T細胞の腎臓や血管内皮への浸潤により高血圧誘導への感受性が亢進すること、血球細胞に依存する耐糖能異常が生じることを明らかにした。これまでに、腸管での自己免疫様組織障害機構を明らかにしセリアック病モデルとしての可能性を提示した。Lnk欠損マウスでは、IL-15への反応性亢進によりCD44を高発現するメモリー型CD8+T細胞が有意に増加していた。さらに回腸遠位部の絨毛萎縮が自然発症することを見出した。Lnk欠損CD8+T細胞を野生型CD4+T細胞とともにリンパ球欠損(RAG欠損)マウスに移入する事により再現され、絨毛萎縮にCD8+T細胞が大きな役割を果たしていることがわかった。Lnk欠損によるIL-15反応性亢進により、CD8+T細胞の活性上昇から腸管障害に繋がるかについて、IL-15欠損との交配により検討した。Lnk欠損IL-15欠損マウスでは腸管絨毛の萎縮はみられず、IL-15に対する反応性亢進が重要であることが判明した。また、樹状細胞におけるLnk/Sh2b3の機能と免疫応答への影響について解析し、様々な環境下においてIFN-γ産生性Th1細胞を誘導する機能が亢進することを明らかにした。この分子機構についての詳細を明らかにし、Lnk欠損及び機能障害においては、樹状細胞によるプライミング時にIFNγ産生性Th1細胞が誘導されやすいこと、Th1免疫応答による感染防御に有利に働く可能性があり、一方で組織障害が起こりやすくなることを解明した。27年度が最終年度であるため、記入しない。免疫学今後は糖尿病の病態形成におけるLnk依存性制御の破綻の影響と細胞標的を解析する。1型糖尿病とLnk/Sh2b3遺伝子のSNPとの関連が報告されているが、どの細胞のどのような反応性に影響し膵島障害のリスクとなるのか全くわかっていない。予備実験から、Lnk欠損マウスでは血糖値の上昇傾向がみられることが明らかになってきている。
セーリングヨットのセール性能解析プログラムの開発

本研究では、セーリングヨットの3次元司撓セールの流体弾性的過渡応答をシミュレートするための一組のコンピュータプログラムを開発した。このプログラムは1つのメインプログラムと2つのサブプログラムとから成る。AESailと呼ばれるメインプログラムでは、セールの構造応答と空力的応答とを同時に計算する。ここでは、増分法により、構造応答計算には有限要素法を、空力的圧力計算にはModifiedVortex Lattice法を用いた。このプログラムでは2種の入力方法を用いることができる。1つは、セールを制御する力やセールの境界条件を与えて、セールの形状とセールの応答とを同時に計算するものである。もう1つは、実際のセール形状を与えて、セールの性能のみを計算するものである。この場合、セール形状の計測には、後述の1つ目のサブプログラムを用いる。サブプログラムは2つあり、1つはSSA-2Dと呼ばれる、いわゆる画像処理を伴うプログラムである。このプログラムでは、ビデオや写真などで撮影された実際のセール形状から、セール形状を表わすパラメータを求めることができる。2つ目のプログラムはSailViewと呼ばれる、コンピュータグラフィックスのためプログラムである。このプログラムは、計算されたセール形状やセールまわりの流れの様子をコンピュータの画面上に表示するために用いられる。これらのプログラムを用いて、セーリングヨットが定常風中でピッチングやローリングをする場合のセールの応答について、試計算を行なった。セールの変形、応力分布、伴流渦の様子などを解析し、このプログラムが有効であることを確認した。セーリングヨット等、帆走を主要な航走方法とする船舶の基本的推進装置であるセールは、風速、風向、セールトリムなどによってその形状が大きく変化するが、セールの性能はその形状に大きく依存する。そのため、セールがある風速、風向、セールトリムの下でどのような形状となるか、また、ある形状をとった場合にどのような性能となるのかを把握することは、その船の帆走性能を推定する上で非常に重要となる。本研究では、指定された風とセールトリムの下でのセールの性能を解析できるコンピュータプログラムを開発するものである。平成5年度は、これまで研究代表者が開発してきたプログラムを基に、機能拡張を行なった。具体的な仕様は以下の通りである。(1)セールを膜構造の弾性体として扱う。(2)膜構造体の幾何学的非線形性を考慮し、大変形解析を行なう。(3)大変形解析方法として増分法を用い、Total Lagrangian Methodを使用する。(4)セールの膜構造体としての挙動計算には有限要素法を用いる。(5)静的解析のみならず考慮する。(7)セール流体力計算には3角形リング渦を用いたModified Vortex Lattice法を用いる。(8)伴流渦は、Kelvinの渦定理を満足するように、馬蹄形渦を放出する。(9)伴流渦はその場その場の流れの方向に沿うように変形させる。(10)セールは実際のヨットと同じくジブとメインの2枚とする。平成5年度に開発されたプログラムを用いて試計算を行ない、既存の実験結果や実際のセール形状などと比較した結果、動的計算法における数値的安定化の必要性、計算精度向上のためのVortex Lattice法の改良の必要性、計算速度の向上、などの問題点があることが判明した。平成6年度はこれらの問題点を解決し、さらに実際のセール形状を計測して計算結果と比較し、プログラムの実用化を検討する予定である。本研究では、ある風圧下のセール性能を的確に把握するため、セール形状と圧力分布を同時に精度良く計算するコンピュータプログラムを開発する。セール性能解析では、膜構造体であるセールの変形と空力的外力の相互干渉を考慮する。平成6年度は、平成5年度に引き続いて、計算プログラムの機能拡張と高精度化を図った。機能拡張については、プログラムの実用化のために、セールの変形計算と共に、実際のセール形状をセール形状パラメータにより入力できるよう、追加を行った。

これにより、セールの変形計算の精度が余りよくない場合には、形状をあらかじめ決め手しまうことができ、プログラムの使用範囲を広げることができた。また、これまでのプログラムでは、出力としては、揚力や抗力などの数値のみをプリンタに印字させていたが、これではセールの形状やセールまわりの流れの様子が的確に把握できなかった。よって、セール形状とセールまわりの流線を表示するためのグラフィックスソフトを開発した。これにより、セールまわりの流れが妥当であるか否かのチェックが可能となった。その結果、ジブセールのトップ、1ポイントと呼ばれる点付近から生ずるwakeが、場合によってはメインセールを突き抜けてしまうような計算結果が現れていることが判明した。そこで、この部分の流れを現実的なものにするため、形状の取扱いを改良した。本計算プログラムの実用化に向けて、実際のヨットのセール形状とセールに作用する力を計測し、これを計算結果と比較した。この結果、本計算プログラムによるセール形状推定精度は余り高くないが、実際に計測されたセール形状を入力としてセール性能を計算した場合には、比較的よい精度で推定ができることが判明した。特に、セール形状を表すいくつかのパラメータの違いによるセール性能の違いについては、本計算プログラムを用いることによって、ある程度推定することができることがわかった。
輻射気体の方程式系の基本解とその応用に関する研究

輻射気体力学に現れる双曲・楕円型連立系や関連する方程式系に対し、非線形波の安定性について研究を行ない、以下のような成果をあげた。1.一般の双曲・楕円型連立系に対し、Fourier変換によりその線形化系の基本解の表示を与え、その主要部分が熱核を用いて陽に表されることを示した。さらに、誤差部分に対する詳細な各点評価を与えた。2.基本解の表示式および評価に基づいて、双曲・楕円型連立系の解の各点的減衰評価を示した。さらに、得られた解が各特性速度で伝播する拡散波の重ね合せに時間無限大で漸近することを証明した。3.一般の双曲・楕円型連立系のある種の特異極限を論じた。この特異極限で双曲・楕円型連立系の解が対応する双曲・放物型連立系の解に収束することを、その収束の速さも込めて証明した。4.半空間における離散的Boltzmann方程式に対し定常解の存在を示した。その定常解が空問の無限遠方で空間一様な平衡状態に指数的に漸近すること、また、時間無限大で漸近安定であることを示した。5.等エントロピー流を仮定した圧縮性Navier-Stokes方程式に対し、半空間における非線形波の漸近挙動を調べた。境界で外向きの流れがある場合に、(1)定常波、(2)希薄波、(3)定常波と希薄波の重ね合せの3通りの場合を詳細に解析し、それぞれの場合にその非線形波の漸近安定性を示した。輻射気体の方程式系とそれを含む一般の非線形双曲・楕円型系に対し、基本解に基づく方法で拡散波の安定性の解析を行った。また、半空間における圧縮性Navier-Stokes方程式に対し、定常波および希薄波の安定性解析を行った。得られた成果は次の通りである。1.空間1次元の一般の非線形双曲・楕円型系に対し、その線形化系の基本解をFourier変換により表示し、その主要部分が対応する双曲・放物型系の基本解の主要部分と一致すること、すなわち熱核を用いて表されることを確認した。次に基本解の誤差部分に対する詳細な各点評価を与え、その評価の空間変数に関する依存性に、系の楕円性の効果が現れていることを発見した。2.以上の基本解の表示式および評価に基づいて、非線形双曲・楕円型系の解の各点的減衰評価を示した。さらに、得られた解が各特性速度で伝播する拡散波の重ね合せに時間無限大で漸近することを、摂動部分に対する詳細な各点的減衰評価を与えることで証明した。3.空間1次元の半空間における圧縮性Navier-Stokes方程式に対し、時間無限大における解の漸近挙動を支配する非線形波を、境界値と空間的無限遠方の状態により分類した。次にこの分類のうち、定常波と希薄波の安定性解析を行い、漸近安定性を示すアプリオリ評価を導出した。半空間における解の挙動を、単独の粘性的保存則方程式、圧縮性Navier-Stokes方程式、Boltzmann方程式の離散速度モデル等に対して調べた。1.空間1次元の半空間における単独の粘性的保存則方程式に対し、正方向の流れがある場合に、基本解に基づく方法で解の漸近挙動を調べた。流れとともに伝播する拡散波が漸近解であると予想されるが、基本解の性質からは直ちにその予想が従うものではないことを確認した。2.空間1次元の半空間における圧縮性Navier-Stokes方程式に対し、その非線形波の漸近挙動を調べた。境界で外向きの流速がある場合に、時間無限大における解の漸近挙動を支配する非線形波を、境界値と無限遠方の状態により分類した。

この分類のうち、(1)定常波、(2)希薄波、(3)定常波と希薄波の重ね合せの3通りの場合を詳細に解析し、それぞれの場合にその非線形波の漸近安定性を示した。解のアプリオリ評価の厳密な証明は、エネルギー評価とヘルダー評価を組み合わせることで与えることができた。3.Boltzmann方程式の離散速度モデルの1つであるBroadwellモデルに対し、空間1次元の半空間における希薄波の漸近安定性を示した。全空間における既知の結果を拡張したものであり、解のアプリオリ評価の導出にはH定理を利用した。半空間における単独の粘性的保存則方程式や圧縮性ナビエ・ストークス方程式に対し、基本解に基づく手法とエネルギー法により解の挙動を調べ、次のような成果を得た。1.空間1次元の半空間における単独の粘性的保存則方程式に対し、正方向の流れがある場合に拡散波の漸近安定性を調べた。バーガース方程式はHopf-Cole変換により線形化できるため、その解は線形化問題の基本解を利用して表示できる。この性質を利用して、半空間におけるバーガース方程式の解が、問題に固有の保存量で決定される拡散波に時間無限大で漸近することを示した。このような保存量が一般の粘性的保存則方程式の場合に存在するかは未解決である。2.空間1次元の半空間における単独の粘性的保存則方程式に対し、定常波と希薄波の重ね合せが漸近安定であることは知られていた。その結果の精密化を行い、解のその非線形波からの摂動部分について最良と予想される減衰評価を示した。また、このような空間的に単調増加な1次元平面波が空間多次元の初期摂動に関しても漸近安定であることを、その摂動部分の精密な減衰評価を示すことで証明した。証明は非線形波の詳細な評価とp乗可積分関数空間におけるエネルギー法に基づいている。3.関連して、分担者(隠居、小林)は空間3次元の半空間における圧縮性ナビエ・ストークス方程式について、境界での流速が零の場合の基本解を求めその評価を与えた。
トーリック多様体の微分幾何学的研究

トーリックFano多様体上にいつEinstei-Kahler計量が存在するかという問題について研究した.この問題に対する障害として松島障害と二木指標の二つが知られている.トーリックFano多様体を考えることの利点は,凸多面体が一対一に対応していて,その凸多面体によりトーリックFano多様体の幾何学的性質が解るということにある.また,Einstein-Kahler計量の一般化の概念として端的Kahler計量がCalabiにより定義された.この端的Kahler計量にも二木指標が関係することが,一般化されたKilling形式を用いて二木・満渕により示された.端的Kahler計量の存在に対する障害としては,松島障害の一般化にあたるCalabiによる正則自己同型群の構造定理がある.よってトーリックFano多様体の正則自己同型群がこのCalabiの構造定理を満すかという問題も考えられる.また,これらの問題は商特異点を許す多様体である軌道体にまで一般化することができる.これらの問題を考えるために,まずトーリックFano軌道体上の二木指標と一般化されたKilling形式を,対応する凸体のデータで記述する,組み合せ論的公式を構成した.この公式により高次元の場合でも比較的簡単に二木指標や一般化されたKilling形式を求められる様になった.この組み合せ論的公式を用いて,二次元トーリックFano軌道体と三,四次元非特異トーリックFano多様体の二木指標と一般化されたKilling形式を具体的に計算した.その結果,これらの多様体,または軌道体の正則自己同型群に対して,Calabiの構造定理が成り立つことがわかった.トーリックFano多様体上にいつEinstei-Kahler計量が存在するかという問題について研究した.この問題に対する障害として松島障害と二木指標の二つが知られている.トーリックFano多様体を考えることの利点は,凸多面体が一対一に対応していて,その凸多面体によりトーリックFano多様体の幾何学的性質が解るということにある.また,Einstein-Kahler計量の一般化の概念として端的Kahler計量がCalabiにより定義された.この端的Kahler計量にも二木指標が関係することが,一般化されたKilling形式を用いて二木・満渕により示された.端的Kahler計量の存在に対する障害としては,松島障害の一般化にあたるCalabiによる正則自己同型群の構造定理がある.よってトーリックFano多様体の正則自己同型群がこのCalabiの構造定理を満すかという問題も考えられる.また,これらの問題は商特異点を許す多様体である軌道体にまで一般化することができる.これらの問題を考えるために,まずトーリックFano軌道体上の二木指標と一般化されたKilling形式を,対応する凸体のデータで記述する,組み合せ論的公式を構成した.この公式により高次元の場合でも比較的簡単に二木指標や一般化されたKilling形式を求められる様になった.この組み合せ論的公式を用いて,二次元トーリックFano軌道体と三,四次元非特異トーリックFano多様体の二木指標と一般化されたKilling形式を具体的に計算した.その結果,これらの多様体,または軌道体の正則自己同型群に対して,Calabiの構造定理が成り立つことがわかった.
ヒトリンパ球による新鮮自己腫瘍細胞の傷害機構、活性化機構とその生物学的意義

ヒトがん患者の腫瘍に対する免疫抵抗性を理解するには、患者自身の分離直後の腫瘍細胞に対する細胞傷害機構を明らかにすることが重要だと考えられる。本年度の研究で1)血液T細胞およびLGL(大顆粒リンパ球)による分離直後の自己腫瘍に対する細胞傷害活性と腫瘍細胞のDNA量(二倍体、異数体)との間には相関は認められなかった。また自己腫瘍細胞傷害活性とcーmyc、cーfos、rasを含むがん遺伝子の発現との間にも関係は見られなかった。腫瘍局所に浸潤しているリンパ球による自己腫瘍細胞傷害と腫瘍細胞のDNA量、がん遺伝子の発現との間にも有意の相関は認められなかった。2)T細胞を自己腫瘍細胞で刺激することにより樹立した自己腫瘍細胞傷害性T細胞クロ-ンはすべてT細胞抗原レセプタ-α/βを発現しており、CD4ーCD8+かCD4+CD8ーであった。これらのクロ-ンによる自己腫瘍細胞の傷害は多くの例でα/βおよびCD3に対する抗体で阻止されたが、約30%の例では阻止効果は見られなかった。3)YTAー1抗体刺激によりリンパ球の42kDの蛋白質チロシンリン酸化が誘導され、腫瘍浸潤リンパ球は自己腫瘍特異的細胞傷害活性を獲得した。対照的にILー2刺激では異なるリン酸化がみられ、非特異的細胞傷害が誘導された。4)がん患者の手術時の血液リンパ球の自己腫瘍細胞傷害活性は独立した予後決定因子であることが確認されたが、腫瘍浸潤リンパ球の自己腫瘍細胞傷害活性と患者の術後無再発期間及び術後生存期間には有意の相関は見られなかった。5)BRM(生体応答修飾物質)を手術前に投与することにより肝細胞癌患者に自己腫瘍細胞傷害活性を誘導を試みたところ、血液T細胞またはLGLが自己腫瘍細胞傷害能を獲得した症例では術後無再発期間および術後生存期間が著明に延長した。またこの活性は他の免疫パラメ-タ-とは無関係であった。