hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
EHDプラズマ複合プロセスによるディーゼルPM・NOx革新的処理技術

ディーゼルエンジン排ガス処理において、微粒子(PM)処理は従来の電気集塵装置(ESP)では電気抵抗が低いため再飛散現象により捕集が困難であった。我々は、イオン風を利用し、電界ゼロ(誘導荷電によるPM反発力をゼロ)領域に効果的にPMを誘導する新しいESP(EHD ESP)を開発した。NOx処理では吸着材により長時間NOxを吸着させ、窒素カスを用いて熱脱離させ、高濃度・低容量NOx(>2,500ppm)に変換、沿面放電プラズマにてほぼ100%還元できることを実証した。これらの2つの要素技術を結合させディーゼルPM・NOx高効率処理システムを確立した。大容量ディーゼルエンジンPM処理において,従来技術のDPFを使用して再生を行うと非常にコスト高となり実用化は困難で,安価で実用的大容量ディーゼル排ガスPM・NOx処理技術が望まれる。平成19年度では,イオン風を利用し,より効果的なPM捕集技術,つまり,静電流体(EHD)電気集塵装置(ESP)の設計,製作し,スモークテストによる微粒子の捕集可視化,イオン風の流れの制御から,最適電極位置の決定を行った。また,ディーゼルエンジン実排ガスを使用して,本研究で購入した希釈機と走査型モビリティーパーチクルサイザーを用いて201000ナノメーターの粒子径を測定し,EHD ESPの粒子径による集塵効率の予備測定を行い,ディーゼルPM低抵抗微粒子の再飛散の抑制を確認した。一方,NOx処理には排ガス温度が250°C以下では従来技術のSCR(選択触媒還元法)では対処できないので,排ガス温度が低温領域でも対応可能な方式として,NOを高湿度および温度領域(<200°C)においても効率よく吸着できる吸着剤(孔径10オングストロムのモレキュラーシープ13X)に特殊触媒を担持した吸着剤(開発済み)で長時間NOとNO2を吸着させるNOx吸着工程と,吸着剤が飽和する前に,吸着剤ユニットを切り替え,そこに排ガス量の1/100程度の窒素を流す。エンジン出口排ガス部に取り付けた熱交換器によりNOxの熱脱離により脱離を行う。この窒素雰囲気NOx量は1/100程度となり,プラズマリアクタの大幅な小型化を達成できる。窒素雰囲気で熱脱離した高濃度(>2,500ppm)のNOとNO_2双方を沿面放電を用いた窒素プラズマにて効率よく還元できることを確認した。これらの2つの要素技術を用いてディーゼルPM・NOx排ガス高効率同時処理システムを用いて実用的.経済的トータル排ガス処理システムを構築する。大容量ディーゼルエンジン微粒子(PM)処理において、従来技術のDPFを用いた処理技術は非常にコスト高となり、特に船舶用ディーゼルPMの実用化は困難で、安価で高効率処理技術が望まれている。PM処理では従来の電気集塵装置(ESP)では電気抵抗が低いため再飛散現象を起こし補修が非常に困難である。我々は、電界をゼロとするポケット構造をもつESPを用いイオン風の方向を制御し、PMをポケット部に効果的に誘導する新しい静電流体電気集塵装置(EHD ESP)を開発した。捕集されたPMは電界がゼロのため、誘導荷電によるPMの反発力を受けず、従来の様々なESPとEHD ESPの粒子径205,000nmによる性能評価を比較し、EHD ESPの再飛散抑制を実証した。NOx処理には排ガス温度が250°C以下では従来技術のSCR(選択触媒還元法)では対処できないので,排ガス温度が低温領域でも対応可能な方式として、NOを高湿度雰囲気、温度領域(<200°C)においても効率よく吸着できるRt,Mn,Cu触媒を担持した吸着材により長時間NOとNO_2を吸着させ、吸着剤が飽和する前に、吸着剤ユニットを切り替え,排ガス量の1/100程度の窒素を流す。この窒素雰囲気NOx量は1/100程度となりプラズマリアクタの大幅な小型化を達成でき、窒素雰囲気で熱脱離した高濃度(>2,500ppm)NOとNO_2双方を沿面放電を用いた窒素プラズマにてほぼ100%還元できることを実証した。エネルギー効率はSCRの10倍以上が得られた。これらの2つの要素技術を結合させ大型ディーゼルエンジンPM・NOx排ガス高効率同時処理システムを確立させ、実用的経済的トータル排ガス処理システムを構築した。
生体内におけるTLRのシグナル伝達機構の解析

宿主免疫系は病原微生物の構成成分を認識しそれらに対する免疫応答を引き起こす。免疫系は主として、B細胞やT細胞などの特異性の高い獲得免疫とマクロファージや樹状細胞などの特異性は低いが迅速な反応を引き起こす自然免疫系に大別される。転写因子NF-κBの活性化は獲得免疫・自然免疫系の作動に必須の役割を担っていることが示されているが、NF-κBがどのようにして活性化するかという分子的機序として、最近ユビキチン関連分子であるUbc13が関与するという報告がなされた。そのUbc13の生理的意義を解明する目的でUbc13欠損マウスを作製した。通常の遺伝子欠損法により作出したUbc13欠損マウスは胎生致死となり、免疫学的解析が不可能となった。従って、部位特異的なUbc13欠損マウスを作製した。シグナル伝達経路の活性化について検討したところ、いずれの細胞系譜においても刺激依存的なNF-κBは活性化が認められたことから、in vitroの実験系と異なり、in vivoではUbc13はNF-κBの活性化にあまり重要でないことが示唆された。また、同時にMAPキナーゼの活性化について検討したところ、特にJNKとP38の刺激依存的な活性化がUbc13欠損細胞で障害を受けていたことから、Ubc13はNF-κBの活性化よりもむしろMAPキナーゼの活性化に重要な役割を果たしていることが示唆された。以上のことから、自然免疫系及び獲得免疫系にUbc13が決定的役割を果たしていることが証明された。自然免疫系は、細菌やウイルスなどの病原体の侵入を監視しそれを排除する生体防御システムである。自然免疫系がひとたび微生物の存在を探知すると炎症性サイトカインを産生し、生体内で炎症を引き起こす。それと同時に、T細胞やB細胞といったリンパ球の活性化を誘導し、侵入してきた微生物に対する感染防御機構を成立させる。この自然免疫系における微生物の認識に関与する細胞膜貫通型受容体としてTLRファミリーが知られている。また、TLRファミリーの細胞内領域と相同な細胞内領域を有するIL-1受容体ファミリーは、TLRファミリーの活性化と同様にNF-kBやAP-1などを活性化し、TNF-a, IL-6やIL-12といった炎症性サイトカインなど多数のタンパク質の発現を誘導することが知られている。それらTLR/IL-1Rを介して発現誘導されるタンパク質の一つであるIkBzを欠損するマウスを作製したところ、TLR/IL-1Rリガンドの刺激による、IL-6,IL-12といったある種の遺伝子の発現がほとんど認められなくなった。しかし、IkBz欠損細胞においてもTLR/IL-1RリガンドによるNF-kBやAP-1などの転写因子の活性化は認められること、また、IkBz自身が核内タンパク質であることから、転写レベルでのIkBzのそれらの遺伝子への関与が示唆された。そのメカニズムとして、NF-kBの構成タンパク質であるp50との相互作用が示唆され、TLR/IL-1Rシグナル伝達経路においてIkBzの正の制御因子としての機能を明らかにした。今回の研究成果は、TLR/IL-1Rシグナル伝達経路における遺伝子発現が、従来考えられてきた1段階発現制御ではなく、IkBzの事前の発現が必要不可欠であるという新たな概念を提唱した。それと同時に、T細胞やB細胞といった、リンパ球の活性化を誘導し、侵入してきた微生物に対する感染防御機構を成立させる。また、TLRファミリーの細胞内領域と相同な細胞内領域を有するIL-1受容体ファミリーは、その細胞内ドメインであるTIRドメインより活性化シグナルを発し、MyD88-IRAK-TRAF6などのアダプター分子を経てNF-kBやMAPKの活性化を引き起こす。TRAF6の下流でどのようにしてNF-kBの活性化に必須の分子であるIkBキナーゼ(IKK)が活性化するかということに関しては、以前にin vitroの実験によりユビキチン関連分子UBC13が関与するという報告がなされていた。今回、その生体内での役割を検証するためにUBC13欠損マウスを作製した。B細胞特異的なUBC13欠損マウスは自然免疫応答に深く関与するB細胞であるMarginal zoneB細胞や腹腔内のB-1細胞の欠損が認められ、また、TLRリガンド刺激によるB細胞の増殖反応や細胞死の抑制効果が激減していたことから、B細胞の自然免疫応答におけるUBC13の必須の役割が示唆された。また、T細胞非依存的または依存的抗原でマウスを免疫し特異的な獲得免疫応答を検討したところ、それらの反応もUBC13欠損マウスで著しく低下していたことから、UBC13は自然免疫のみならず獲得免疫にも深く関与するシグナル伝達分子であることが示唆された。

転写因子NF-κBの活性化は獲得免疫・自然免疫系の作動に必須の役割を担っていることが示されているが、NF-κBがどのようにして活性化するかという分子的機序として、最近ユビキチン関連分子であるUbc13が関与するという報告がなされた。そのUbc13の生理的意義を解明する目的でUbc13欠損マウスを作製した。通常の遺伝子欠損法により作出したUbc13欠損マウスは胎生致死となり、免疫学的解析が不可能となった。従って、部位特異的なUbc13欠損マウスを作製した。シグナル伝達経路の活性化について検討したところ、いずれの細胞系譜においても刺激依存的なNF-κBは活性化が認められたことから、in vitroの実験系と異なり、in vivoではUbc13はNF-κBの活性化にあまり重要でないことが示唆された。また、同時にMAPキナーゼの活性化について検討したところ、特にJNKとP38の刺激依存的な活性化がUbc13欠損細胞で障害を受けていたことから、Ubc13はNF-κBの活性化よりもむしろMAPキナーゼの活性化に重要な役割を果たしていることが示唆された。以上のことから、自然免疫系及び獲得免疫系にUbc13が決定的役割を果たしていることが証明された。
分裂酵母の減数分裂を制御するRNA結合タンパク質の機能解析

分裂酵母の減数分裂の開始と進行の鍵を握る二つのRNA結合タンパク質Mei2pとMmi1p解析を行い、RNAポリメラーゼIIのリン酸化制御がMei2pの発現において重要な役割を持つことを見出した。また、減数分裂特異的な転写産物の分解を誘導するMmi1pと協調して働く因子を同定し、Mmi1pによるRNA分解誘導にポリA鎖の付加が必要であることを明らかにした。本研究では、減数分裂を制御する分子機構を解明することを目標として、分裂酵母の減数分裂の開始と進行において重要な働きをしている二っのRNA結合タンパク質、Mei2pとMmilpの解析を行っている。これまでの研究によってMei2pは、体細胞分裂を停止して減数分裂を開始させる活性を発揮した後、減数分裂阻害因子であるMmilpを抑制することを示してきた。Mmilpは体細胞分裂期に、減数分裂特異的なmRNAに結合し、それらを細胞より除去する因子であった。Mei2pのMmilp抑制以外の機能を探るため、活性化型Mei2pが引き起こす異所的な減数分裂の抑圧変異体の探索を行った。活性化型Mei2pの発現を制御できる株を作製し、変異導入を行った。活性化型Mei2pが発現しても、減数分裂を開始せず、増殖可能な抑圧変異体を複数得た。得られた抑圧変異の原因遺伝子を同定し、現在解析を続けている。それらにはMei2pの発現制御に関わると予想される因子、Mei2pの下流で機能することが期待される因子が含まれていた。Mmilpが誘導する減数分裂特異的mRNAの除去に、RNA分解複合体exosomeの核特異的サブユニットRrp6pが関与することが明らかとなっていた。分裂酵母内でMmilpとRrp6pが相互作用していることを免疫沈降実験で確認した。また、MmilpとRrp6pが新規の核内点状構造に共局在することを明らかにした。さらに、この点状構造に、Mmilp依存的mRNA除去に関わることが示唆されていたpoly(A)ポリメラーゼ、poly(A)結合タンパク質が局在することを示した。現在、これらの局在の依存関係を調べ、点状構造が実際にmRNAの分解の場である可能性を検討している。本研究では、減数分裂を制御する分子機構を解明することを目標として、分裂酵母の減数分裂の開始と進行において重要な働きをしている二つのRNA結合タンパク質、Mei2pとMmilpの解析を行っている。Mmilpは体細胞分裂期に、減数分裂特異的に発現誘導される一群のmRNAに結合し、それらを細胞より除去する因子であった。Mei2pが減数分裂を開始させる機構を明らかにするため、活性化型Mei2pによって引き起こされる異所的な減数分裂の抑圧変異の原因遺伝子の決定と解析を行った。その結果、RNAポリメラーゼIIのC末端領域CTDをリン酸化するキナーゼ複合体がMei2pの発現制御に関わっていることが明らかとなった。現在、その他の抑圧変異の解析を進めている。Mmilpが誘導する減数分裂特異的mRNAの除去に、RNA分解複合体exosomeに加えて、poly(A)ポリメラーゼ、poly(A)結合タンパク質が必要であることが分かった。これらの因子が核内で形成する点状の構造体に、標的mRNAが局在している様子を観察した。Mmilpの標的mRNAの配列を詳細に比較することで、Mmilpが認識するRNA配列を決定した。決定した配列情報を利用して、新規のMmilpの標的遺伝子の探索を進めている。本研究では、減数分裂を制御する分子機構を解明することを目標として、分裂酵母の減数分裂の開始と進行において重要な働きをしている二つのRNA結合タンパク質、Mei2pとMmi1pの解析を行っている。これまでの研究によって、Mei2pが、体細胞分裂を停止して減数分裂を開始させる活性を発揮した後、減数分裂阻害因子であるMmi1pを抑制することを示してきた。Mmi1pは体細胞分裂期に、減数分裂期特異的に発現誘導される一群のmRNAに結合し、それらを細胞より除去する因子であった。さらに、Mmi1pの誘導するmRNA除去に、RNA分解複合体exosome、poly(A)ポリメラーゼ、poly(A)結合タンパク質が関与していることが明らかとなっていた。Mmi1pが認識する減数分裂特異的mRNAの共通モチーフを見出していたが、この配列情報を利用して、新規のMmi1の標的遺伝子を複数同定した。また、Mmi1pとexosome、poly(A)ポリメラーゼ、poly(A)結合タンパク質の相互作用と共局在の依存関係を検討した。その結果、poly(A)結合タンパク質が、Mmi1pとexosomeの相互作用を促進することを示唆するデータを得た。また、新規のMmi1p関連因子を遺伝学的スクリーニングにより取得し、解析を進めている。
分光立体映像再生のための超広帯域ヘテロダイン干渉計の開発

従来の2光波折り畳み干渉計を改良することにより,分光立体映像取得に必要な双曲面型体積インターフェログラムを高い信号対雑音比でヘテロダイン検出できる可能性があることを,模擬実験により確認し,この体積インターフェログラムから分光立体映像が再生できることを理論的・実験的に示した.従来の2光波折り畳み干渉計を改良することにより,分光立体映像取得に必要な双曲面型体積インターフェログラムを高い信号対雑音比でヘテロダイン検出できる可能性があることを,模擬実験により確認し,この体積インターフェログラムから分光立体映像が再生できることを理論的・実験的に示した.自然光で照明された多色物体からの光波を干渉計測し,信号処理を施すことにより,多数の波長バンド毎の立体映像を同時に得る技術を開発する.測定用の特別な照明光を必要としないこのようなパッシヴ分光立体映像法を実現するために,申請者は2光波折り畳み干渉法を考案し,準単色点光源を用いた原理検証実験に成功した.この方法を多色で広がりのある一般の物体へ適用する場合,データ量が膨大,信号対雑音比が不十分,被測定物体を動かさなければならない,などの問題がある.本研究ではこれらの問題を解決するため,改良型2光波折り畳み干渉法と超広帯域ヘテロダイン変調技術とを融合させた新規な高感度干渉計測システムを開発し,高品質な分光立体映像の取得を試みる.平成22年度は現有する干渉計測システムの信号対雑音比の飛躍的向上が期待できる新規な干渉計測システムを開発するために,岩手大学で「改良型折り畳み干渉計(以後第1干渉計と称する)」を開発し,産総研で「ヘテロダイン変調干渉計(第2干渉計)」を開発する予定であった。ところが計画調書に記載した第1干渉計の構成は,産総研の第2干渉計と接続したとき出射光の位置が変動するという問題を内包していることが判明したため,この問題を回避する干渉計の設計変更を行い,それに伴い必要となった使用ステージの精度に関する検討をおこなった。この結果をふまえて使用するステージを再選定し使用可能と考えられるものを購入した。現在第1干渉計は最終組み立て段階にある。一方,第2干渉計は基本動作の確認が終了している。これらの干渉計を光学的に結合したものが新干渉計である。上記の干渉計開発を進める一方,現有干渉計測システムにおける合成開口処理を変更し,新干渉計で測定される双曲面型体積インターフェログラムを模擬的に取得することも試みた。そして空間的に広がりを有する多色光源分布の分光された3次元画像のセットの再生に成功した。自然光で照明された多色物体からの光波を干渉計測し、信号処理を施すことにより、多数の波長バンド毎の立体映像を同時に得る技術を開発する。測定用の特別な照明光を必要としないこのようなパッシヴ分光立体映像法を実現するために、申請者は2光波折り畳み干渉法を考案し、準単色点光源を用いた原理検証実験に成功した。この方法を多色で広がりのある一般の物体へ適用する場合、データ量が膨大、信号対雑音比が不十分、被測定物体を動かさなければならない、などの問題がある。本研究ではこれらの問題を解決するため、改良型2光波折り畳み干渉法と超広帯域ヘテロダイン変調技術とを融合させた新規な高感度干渉計測システムを開発し、高品質な分光立体映像の取得を試みる。平成23年度は岩手大学で開発する第1干渉計を構築した。この干渉計の性能評価をおこなうための干渉計制御ソフトウェアの開発と予備的な基礎実験は、現在も継続している。当初予定した双曲線型体積インターフェログラムの実際的取得と、双曲線型体積インターフェログラムに対応した分光立体映像再生ソフトウェアを開発は来年度に持ち越された。このように装置の開発は予定より遅れているが、新しい理論的・実験的研究成果も得られている。それらは新規な分光立体映像再生アルゴリズムの考案と計算機実験によるその効果の確認、新規なアイデアに基づく信号対雑音比の改善法の提案当が含まれている。また、代表者が考案した従来法による分光立体画像の高品質データの取得にも成功しており、これらはいずれも論文として本年度報告された。産総研開発中の第2干渉計はほぼ予定通り完成しているが、岩手大学の第1干渉計と組み合わせたときに高い性能が発揮できるよう、今後双方を調整する必要がある。特に、第1干渉計との結合効率と結合に光りファイバーを利用した場合の群遅延特性がシステム全体の3次元結像特性と分光特性に与える影響の評価は、今後の研究方針を決定する上で重要であるので着実な評価をしたい。そしてその結果に基づいてシステムの総合的性能が予測される。自然光で照明された多色物体からの光波を干渉計測し,信号処理を施すことにより,多数の波長バンド毎の立体映像を同時に得る技術を開発した.測定用の特別な照明光を必要としないこのようなパッシヴ分光立体映像法を実現するために,研究代表者は2光波折り畳み干渉法を考案した.この方法の原理は,インコヒーレントホログラフィーの原理と,フーリエ変換分光法の原理を融合させたものとみなすことができる.

本研究では,空間的にインコヒーレントな3次元多色物体に対し,その多数のスペクトル成分に関する分光された3次元画像のセットを,1回の実験で取得した干渉縞のデータから再生することに成功し,提案手法の原理の正当性を確認できた.また,本手法の中心的な信号処理アルゴリズムである,合成開口処理において,そのルールを,1部変更することにより,コヒーレンス関数(多次元干渉縞)の測定において,原理的に,ヘテロダイン検出が可能となるとことが,新たにわかった.このアイデアを裏付ける原理検証実験にも成功しており,今後,実用化も視野に入れて研究を進展させるつもりである.上記の研究成果は,4編の原著論文と,3編の解説論文,12編の国際会議論文,及び,5編の招待講演・論文で,世の中に公開されている.平成22年度に開発予定であった干渉計の構成に問題のあることが判明し、これを回避するための設計変更・検証作業に時間がかかったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。残された研究期間内に着実な研究成果をあげるよう引き続き研究を継続したい。産総研で開発中の第2干渉計は、岩手大学の第1干渉計と組み合わせたときに高い性能が発揮できるよう、今後双方を調整する必要がある。特に、第1干渉計との結合効率と結合に光りファイバーを利用した場合の群遅延特性がシステム全体の3次元結像特性と分光特性に与える影響の評価は、今後の研究方針を決定する上で重要であるので特に慎重な評価を下したい。
機械的伸展刺激による単球・マクロファージ分化誘導因子の解析と血管保護療法への応用

本研究の目的は,動脈硬化の危険因子の一つである高血圧が血管壁に与える物理的刺激に着目し,機械的伸展刺激による単球からマクロファージへの分化誘導因子を解析することである。血管細胞のなかでも単球の役割は特に重要であり,血液中から血管壁に侵入した単球がマクロファージへと分化(活性化)する過程は動脈硬化の病変形成に欠かせない。単球からマクロファージへの分化誘導を制御する転写因子は,動脈硬化に代表される血管疾患の治療や予防の標的となる可能性が高く,本研究の成果は新たな血管保護療法を開発する基盤となる。機械的伸展刺激が培養マクロファージの活性化を誘導することを確認した平成15年度の成果を受けて,平成16年度は,健康な地域住民において,動脈硬化と血圧との間,マクロファージ活性化との間の関連性について検討した。調査対象者は,G県Y町の住民で,2003年8月から2004年1月までの期間に開催した健康相談に参加した118人(男性29人,女性88人,年齢54.2±12.7歳)である。健康相談のなかで,収縮期血圧(SBP),拡張期血圧(DBP),動脈硬化の非侵襲的マーカーとして脈波伝播速度(PWV)をVasera-1000(フクダ電子)を用いて測定した。希望者には静脈採血を行い,総コレステロール(T-CHO),130マクロファージ活性化マーカーとしてインターロイキン-6(IL-6),高感度CRP(hs-CRP),血清アミロイドA蛋白(SAA)の血中濃度を酵素抗体法で測定した。全参加者の測定項目の平均値は,SBP 130.6±13.3mmHg, DBP 81.1±12.1mmHg, PWV 13.2±2.4m/sec, T-CHO 201.8±32.5mg/dL, IL-6 1.25±0.89pg/mL, hs-CRP 0.74±1.36mg/L, SAA 5.48±11.0μg/mLであった。全参加者のうち,高血圧(≧140/90mmHg)は33人(28%),高コレステロール血症は37人(31%)にみられた。PWVと年齢(r=0.5999,p<0.001),SBP(r=0.7454,p<0.001),DBP(r=0.6166,p<0.001)の間には有意の正相関を認めた。さらに,PWVとhs-CRP(r=0.2521,p<0.01),IL-6(r=0.469,p<0.001),SAA(r=0.2205,p<0.05)の間にも有意の正相関を認めた。以上から,培養細胞の実験で確認された伸展刺激によるマクロファージ活性化は,地域住民の生体内においても血圧上昇によってもたらされ,動脈硬化を潜在的に進行させている可能性が示唆された。

PWVと年齢(r=0.5999,p<0.001),SBP(r=0.7454,p<0.001),DBP(r=0.6166,p<0.001)の間には有意の正相関を認めた。さらに,PWVとhs-CRP(r=0.2521,p<0.01),IL-6(r=0.469,p<0.001),SAA(r=0.2205,p<0.05)の間にも有意の正相関を認めた。以上から,培養細胞の実験で確認された伸展刺激によるマクロファージ活性化は,地域住民の生体内においても血圧上昇によってもたらされ,動脈硬化を潜在的に進行させている可能性が示唆された。本研究は、動脈硬化の危険因子の一つである高血圧が血管壁に与える物理的刺激に着目し、機械的伸展刺激による単球からマクロファージへの分化誘導因子を解析することを目的としている。多彩な血管細胞のなかでも、とりわけ単球の演じる役割は重要であり、血流中から血管壁に侵入した単球がマクロファージへと分化(活性化)する過程は動脈硬化病変の形成に不可欠である。このため、単球からマクロファージへの分化誘導を制御する転写因子は、動脈硬化に代表される血管疾患の治療や予防の標的として有効である可能性が高く、本研究の成果は新たな血管保護療法を開発する基盤になると考えた。本年度は、機械的伸展刺激により単球から分化させたマクロファージに特異的に発現する遺伝子をスクリーニングした。ヒト単球のモデル細胞であるTHP-1細胞株(ヒト急性単球性白血病細胞株)を極薄シリコン膜上で培養し、付着させた後、培養ディッシュごと伸展刺激装置に載せて二次元方向の周期的な(1Hz)伸展刺激を細胞に与えた。刺激後のTHP-1細胞を回収し、RNAを抽出、遺伝子発現をスクリーニングした。結果として、THP-1細胞を伸展刺激すると、クラスAスカベンジャー受容体(SR-A)の遺伝子発現が誘導されることがわかった。SR-A遺伝子の誘導は強度依存性かつ時間依存性に増強した。また、THP-1細胞を伸展刺激することにより、クラスBスカベンジャー受容体の一種であるCD36の遺伝子発現も誘導されることがわかった。CD36遺伝子の誘導もやはり強度依存性かつ時間依存性に増強した。さらに、SR-AやCD36の遺伝子が誘導されると,それぞれに対応するタンパク合成も起こることがわかった。しかしながら、これらの遺伝子発現を調節している鍵となる転写因子の探索については、未だ結論を得るには至っておらず、引き続き検討中である。本研究は,動脈硬化の危険因子の一つである高血圧が血管壁に与える物理的刺激に着目し,機械的伸展刺激による単球からマクロファージへの分化誘導因子を解析することを目的とした。血管細胞のなかでも単球の役割は重要で,血液中から血管壁に侵入した単球がマクロファージへと分化(活性化)する過程は動脈硬化の病変形成に欠かせない。単球からマクロファージへの分化誘導を制御する転写因子は,動脈硬化に代表される血管疾患の治療や予防の標的となる可能性が高く,本研究の成果は新たな血管保護療法を開発する基盤となる。伸展刺激が培養マクロファージの活性化を誘導することを確認した昨年度の成果を受けて,今年度は,健康な地域住民において動脈硬化と血圧との関連性,及びマクロファージ活性化との関連性について分析した。調査対象者は,G県Y町の住民で,2003年8月2004年1月の期間に行った健康相談に参加した118人(男性29人,女性88人,年齢54.2±12.7歳)である。健康相談のなかで,収縮期(SBP)・拡張期血圧(DBP),動脈硬化の非侵襲的マーカーとして脈波伝播速度(PWV)をVasera-1000(フクダ電子)を用いて測定した。希望者には採血を行い,総コレステロール(T-CHO),マクロファージ活性化マーカーとしてインターロイキン-6(IL-6),高感度CRP(hs-CRP),血清アミロイドA蛋白(SAA)の血中濃度を酵素抗体法で測定した。
光ラジカル触媒を用いる位置選択的CーH結合の官能基化反応

C(sp3)-H結合の位置選択的な官能基化は現代有機化学の重要課題であるが、ラジカル種によるC(sp3)-H結合の水素引き抜きを経る官能基化で位置選択性を制御した例は稀である。本研究ではタングステン酸系の光触媒を用い、C(sp3)-H結合からの位置選択的な水素引き抜きに基づいたC(sp3)-H結合の直裁型官能基化手法の開発を行う。ラジカル極性効果による遷移状態制御が位置選択的なC(sp3)-H結合の官能基化に有効となるとする方法論を極性官能基が複数存在する多官能化合物や立体的環境が異なる多環性化合物において検証し位置選択的なC(sp3)-H結合の官能基化法として確立する。
生分解性界面活性剤水溶液における乱流抵抗低減メカニズムの解明

生分解性界面活性剤[オレイルジメチルアミンオキシド(ODMAO)500ppm及びアルキルポリグリコシド(APG)6000ppm]の抵抗低減効果を、直径5mmの円管内流れの圧力損失測定により調べた。さらに、2次元LDV計測ならびにPIV計測により、非イオン性界面活性剤水溶液のゼロ圧力勾配平板上乱流境界層流れにおける平均速度分布、乱れ統計量分布、及び乱れ構造を明らかにした。陽イオン性界面悟性剤水溶液の抵抗低減流れに関して、これまでに内部流れであるチャ不ル乱流や円管乱流については数多くの研究が行われているが、外部流れである乱流境界層流れに関するものは極めて少ない。一方,環境負荷の小さい非イオン性界面活性剤水溶液の抵抗低減効果に関する研究は内部流れについても少なく、境界層流れについての研究は見当たらない。本研究では,非イオン性界面活性剤水溶液として、オレイルジメチルアミンオキシド(ODMAO)アルキルポリグリコシド(APG)を使用した。平成19年度においては、非イオン性界面活性剤水溶液の円管流および乱流境界層流れにおける抵抗低減効果について調べ、以下の結果を得た。1.円管内乱流(管直径5mm)の抵抗低減効果(1)ODMAO500ppm水溶液(溶液温度25°C)において、最大抵抗低減率DR=70%を得た。(2)APG6000ppm水溶液(溶液温度35°C)において、最大抵抗低減率DR=75%を得た。2.平板上乱流境界層流れにおけるLDV計測(1)ODMAO500ppm水溶液(溶液温度25°C)において、抵抗低減率DR=44%を得た。(2)APG6000ppm水溶液(溶液温度25°C)において、抵抗増加となった。(3)3種類の同程度の抵抗低減率(DR=45%)となる水溶液の主流方向乱れ強さ分布をそれぞれ比較することで、ピーク位置は抵抗低減率で整理できるが,ピーク値は抵抗低減率で整理できないことが分かった。3.平板上乱流境界層流れにおけるPIV計測(1)水およびODMAO500ppm水溶液の変動速度ベクトルとイジェクションおよびスイープのコンターより、ODMAO500ppm水溶液の場合には水の場合と比較して、イジェクションおよびスイープのスケールが大きくなることを明らかにした。陽イオン性界面活性剤水溶液の抵抗低減流れに関してはこれまでに数多くの研究が行われているが、環境負荷の小さい非イオン性界面活性剤水溶液の抵抗低減(DR)効果に関する研究は少なく、特に境界層流れについての研究は見当たらない。本研究では、非イオン性界面活性剤水溶液として主に、オレイルジメチルアミンオキシド(ODMAO)およびアルキルポリグリコシド(APG)を使用した。1. ODMAO 500ppm水溶液の境界層流れにおいて、平均速度分布及び乱れ統計量は、しばしば陽イオン性界面活性剤水溶液の抵抗低減流れで見られるものと同様の挙動を示すことが明らかになった。ただし、陽イオン性界面活性剤水溶液で見られるような、レイノルズせん断応力がほぼゼロとなるような結果は得られなかった。また、水の場合にはスケールの異なる渦が混在しているのに対して、ODMAO 500ppm水溶液の場合には渦が少なく、そのスケールも大きくなることが明らかになった。2. APG 6000ppm水溶液の境界層流れにおいて、最大DR=15%程度であり、顕著なDR効果は見られなかった。円管内流れにおいては、最大DR=65%が得られているが、このDRの相違の原因としては、境界層流れにおける壁面せん断応力が、DR効果が得られる壁面せん断応力の範囲よりもかなり小さいことが考えられる。3.主流に平行で壁面に垂直な面内(x-y面内)に加えて、壁面に平行な面内(x-z面内)における瞬時の速度変動ベクトルのPIV計測を行い、水に比べてストリークのスパン方向の平均間隔が広くなることを明らかにした。4.テトラデシルジメチルアミンオキシド(TDMAO)と3-および4-ヒドロキシ安息香酸を水に添加した非イオン性界面活性剤水溶液は、高いDR効果に加えて、劣化の影響をほとんど受けないことを明らかにした。
HGFクリングルによる血管抑制と新規クリングル分子の同定・血管調節に関する研究

HGFなどクリングルドメインをもつ分子は組織再生、血管新生と阻害など重要な生理活性を示すことから、新規クリングル分子の解明は血管調節機構の新たな解明につながることが予想された。一方、私達は癌の浸潤・転移阻止を目的に調製したNK4はクリングルドメインをもつHGFの分子内断片であるが、今回、NK4が強力な血管新生阻害作用をもつことを明らかにした。本研究は新規クリングル分子のクローニングを行うとともに、NK4の血管新生阻害ならびに制癌作用を明らかにすることを目的とした。(1)NK4の血管新生阻害と制癌作用:NK4は血管内皮細胞の増殖・遊走をブロックするだけではなく,ニワトリ胚漿尿膜系ならびにウサギ角膜系での血管新生を抑制した。したがってNK4はHGFアンタゴニスト活性に加え血管新生阻害活性を有しており、難治癌に対するNK4の制癌作用が期待された。ヒト膵癌細胞をヌードマウス膵臓に移植後NK4を投与したところ、NK4は腫瘍血管新生を阻害し移植膵癌の成長を抑制するとともに、腹膜播種、腹水の貯留、肝転移など膵癌特有の悪性形質を強力に抑制した。また、NK4は膵癌に加え、マウスに移植した肺癌、乳癌に対しても浸潤・転移・腫瘍血管新生を阻害した。NK4を用いる癌治療は、あたかも悪性癌を良性腫瘍のごとき"dormant"な癌に至らしめる治療戦略であり、従来の制癌法の難点を克服するものである。(2)新規クリングル分子KREMEN:クリングルドメインをもつ分子を高効率にクローニングする戦略"Kringle-SAGE法"を確立し、これにより新規クリングル分子(Kremen)のクローニングに成功した。Kremenは473個のアミノ酸からなるI型の膜貫通型蛋白質であり、細胞外にクリングルドメインに加えCUBドメインを有する。KremenはI型の膜貫通型蛋白質であるとともに、神経、筋細胞の分化進行に応じて発現が上昇することから、神経ならびに筋肉の分化や組織化、神経-筋肉のコネクションに関与することが予想される。また、Kremenに加え数種の新規クリングル分子が同定されており、Kringle-SAGE法は新規のクリングル分子の構造と機能解明に極めて有効であると考えられる。血管新生は組織の再生において必須の機能を担う一方、病態の進展にも関与する。とりわけ、血管新生促進は心筋梗塞、閉塞性動脈硬化症などの疾患治療に応用されうる一方、血管新生阻害因子は腫瘍血管新生阻止に基づく新しい制癌剤のターゲットとして広く注目されている。本年度においては、肝臓をはじめとする各種臓器の再生・保護において中心的役割を担うHGFの分子内断片(NK4)が強力な血管新生阻害作用を発揮するとともに、新しい制癌剤となる可能性を見いだした。HGFは4個のクリングルドメインを含むα鎖とセリンプロテアーゼ様ドメインをもつβ鎖からなるヘテロダイマー蛋白質であるが、エラスターゼによるHGFの消化産物から、4個のクリングルドメインを有する分子内断片(NK4)を得た。興味深いことに、HGFは強力な血管新生因子の一つであり、血管内皮細胞の増殖や遊走を強く促進したのに対して、その分子内断片であるNK4はHGFに加え、bFGF、VEGFといった代表的な血管新生因子によって促進される血管内皮細胞の増殖ならびに遊走をほぼ完全に阻害した。

さらに、NK4はin viroにおける代表的血管新生のアッセイ系であるウサギ角膜法、ニワトリ奬尿法膜法においても血管新生を強力に阻害した。これらの結果に基づき、NK4が腫瘍血管新生阻止に基づく新しい制癌剤になる可能性を検討した。ヌードマウス皮下にヒト胆嚢癌、マウス肺癌、ヒト乳癌を移植し、これらマウスにNK4を投与した。その結果、NK4を投与したマウスでは、いずれの腫瘍組織においても、腫瘍血管新生が阻害され、これにより癌の成長は強く抑制された。また、NK4はこれら癌の肺への遠隔転移を強力に阻害した。これらの結果はNK4が腫瘍血管新生阻止に基づく新しい制癌剤になる可能性を示している。本年度においては、上記NK4の研究とともに、クリングルドメインを有する分子が血管組織において重要な機能をもつことから、クリングルドメインを有する新規分子のクローニングを行った。各種クリングルドメインにおける高度保存領域とそれぞれのクリングルに特有の可変領域の塩基配列を利用して、クリングルドメインをコードするcDNAを一挙に解析する新規方法を確立し、この方法によって新規クリングル分子(MBK-1)をクローニングした。この新規クリングル分子は細胞外にクリングルドメインならびにCUBドメインといった特徴的構造をもつ膜蛋白質であり、その構造から、本分子はレセプター様分子として細胞間相互作用をメディエートすることが予想され、現在その機能解析を勧めている。HGFなどクリングルドメインをもつ分子は組織再生、血管新生と阻害など重要な生理活性を示すことから、新規クリングル分子の解明は血管調節機構の新たな解明につながることが予想された。一方、私達は癌の浸潤・転移阻止を目的に調製したNK4はクリングルドメインをもつHGFの分子内断片であり、NK4が強力な血管新生阻害作用をもつことをすでに明らかにしている。今年度は新規クリングル分子のクローニングを行うとともに、NK4の血管新生阻害作用におけるクリングルドメインの構造的重要性を検討した。(1)新規クリングル分子KREMEN:クリングルドメインをもつ分子を高効率にクローニングする戦略"Kringle-SAGE法"を確立し、これにより新規クリングル分子(Kremen)のクローニングに成功した。Kremenは473個のアミノ酸からなるI型の膜貫通型蛋白質であり、細胞外にクリングルドメインに加えCUBドメインを有する。KremenはI型の膜貫通型蛋白質であるとともに、神経、筋細胞の分化進行に応じて発現が上昇することから、神経ならびに筋肉の分化や組織化、神経-筋肉のコネクションに関与することが予想される。また、Kremenに加え数種の新規クリングル分子が同定されており、Kringle-SAGE法は新規のクリングル分子の構造と機能解明に極めて有効であると考えられる。(2)NK4分子内クリングルドメインによる血管新生阻害:NK4はN末端ヘアピンドメインと4個のクリングルドメインをもつHGFの分子内断片である。NK4の分子内N末端ヘアピンドメインがc-Metレセプターに結合する上で必須のドメインであり、このドメインを欠く4個のクリングルドメイン(K1-4)はHGFアンタゴニスト活性を失うことが予想された。
新規シッフ塩基型核酸の開発とメチルシトシン識別への応用

DNAの核酸塩基とのシッフ塩基形成反応に基づく、新しいDNAのメチル化塩基識別法を開発した。ホルミル基を有する人工核酸塩基を含むプローブDNAを用いると、対合する塩基との配列選択的シッフ塩基形成により、鎖問クロスリンクを生じる。本反応が有する、標的塩基上のメチル化の有無に対する高い感受性を用いることにより、DNA中のシトシン、アデニンのメチル化識別を達成した。天然の核酸塩基に対して効率よくシッフ塩基を形成することができる修飾核酸の開発を指向し、ホルミル基をグアニンの6位に有するグアニン誘導体(fG)の設計・合成を行った。fGのアミダイト体を化学合成し、ホスホロアミダイト法による標準的な固相自動合成により、目的とするfG含有修飾核酸の合成を達成した。アルデヒドの保護基としては、無保護、アセタール、ジオールをそれぞれ検討したが、ジオール構造の過ヨウ素酸開裂が最も良い収率を与えた。合成したfG含有DNAを用いて、実際にシッフ塩基形成によるクロスリンク反応の評価を行った。弱酸性から中性付近の緩衝液中で、fG含有DNAとシトシンを含む相補鎖とを混合することにより、シッフ塩基形成を進行させた。DNA二本鎖の融解温度測定、HPLC、ゲル電気泳動等で解析することにより、配列選択的にシトシンおよびアデニン塩基とのクロスリンク反応が進行することを明らかにした。シッフ塩基の還元による固定化が進行しなかったため構造解析が困難であり、クロスリンクの正確な化学構造に関しては現在検討中である。様々な塩基配列を有するDNAの合成を行い、塩基配列による影響を調査した結果、クロスリンク体形成反応は非常に配列選択的であり、標的塩基とのみ反応を進行させることが可能である。DNAの主溝で進行する本クロスリンク反応は、同様にDNAの主溝に散在するメチル基の有無により反応性が変化することが予測され、DNAメチル化を識別する化学反応として有用である。本研究課題では、DNAの核酸塩基に対して効率よくシップ塩基を形成することができる修飾核酸を開発し、そのシップ塩基形成反応を用いて、DNA中のメチル化修飾核酸塩基の識別する新手法の開発を目的とする。昨年度までに合成を達成しているホルミル基をグアニンの6位に有するグアニン誘導体(fG)を用いて、DNA中のメチル化修飾核酸塩基の検出のための実験を行った。平成21年度において、DNA中に導入したfGが、相補鎖側の特定の部位のシトシンおよびアデニンとクロスリンク体を形成することを見出した。反応のpH依存性、可逆性、酵素分解実験等により、この鎖間クロスリンク体がシップ塩基形成により生成したものであることが示唆された。続いて、本クロスリンク反応のメチル化シトシン識別能を評価するため、シトシンおよび5-メチルシトシンを標的塩基とするクロスリンク生成効率を比較した。その結果、5位にメチル基修飾された5-メチルシトシンでは、クロスリンク体の生成が大幅に抑制された。期待されたように、一つのメチル基の有無によって、シップ塩基形成反応効率が大きく変化することを見出した。天然のゲノムDNA上に存在するメチル基修飾体である、4-メチルシトシン、6-メチルアデニンに対して、fGを用いたメチル化修飾識別を同様に検討した。その結果、5-メチルシトシンよりもさらに高いS/N比で、メチル基の有無を識別した。本手法は、ゲノム中に存在する全てのメチル化修飾核酸を識別可能な新しい化学的手法であり、2010年のChem. Commum.誌にその成果を報告した。
繊維状活性炭を用いる移動層水処理装置の開発の研究

1.繊維状活性炭の吸着特性:原料の異なる数種の繊維状活性炭(以下ACFと略記。)について、各種の有機物の水溶液吸着における吸着平衡関係を調べた。その結果、ACFは現在広く水処理に使われている粒状活性炭に比べて、一般に大きな吸着容量を有していることがわかった。2.ACF充填層の特性:ACF充填層における圧損および流れ方向の混合について検討した。流れ方向混合拡散係数(【D_L】)の測定は、パルス応答のモーメント解析により行った。【D_L】と流連・ACF充填密度・充填カラム径との関係が実験的に明らかになった。3.水スラリーによるACFの輸送:カットファイバー状のACFを水スラリーによって580【mm^φ】の吸着塔へ供給・排出を行ったところ、【1^(wt-)】%以下の濃度においては容易に行えることがわかった。また、ACFの水スラリーの円管内流れにおける圧損の測定も行った。4.移動層操作:本研究で行った移動層の操作方法は以下のようである。【i】下向流での通水停止、【ii】上向流によるACF層の上方への移動、【iii】吸着塔底部への水スラリーによるACF(新炭または再生炭)の供給、【iv】吸着塔頭部からの水スラリーによる使用済みACFの排出、【v】下向流の通水再開。このような操作に適する吸着装置の構造や最適な流連、また水スラリーによるACF排出の有効な方法等について検討した。5.水処理の実践:水道水からの臭気物質除去、トリハロメタン除去、また水道源水からのトリハロメタン前駆物質除去を対象とした水処理の実験を行った。それぞれの処理におけるACFの選定、SVの設定、その場合の通水倍率等の知見が通水実験により得られた。さらに、100150°Cの熱水による脱着再生を試みたところ、ACFに対してはきわめて有効であることがわかった。繊維状活性炭(以下ACFと略記)を用いる連続向流の移動層水処理装置を開発するために、本年度は、外径600φのアクリル製移動層水処理装置を試作し、1.同装置へのACFの水スラリーによる供給実験、2.ACF充填層の圧損および処理水集水部のストレーナーの圧損の検討、3.移動層必要層高と探作条件との関係等を求めるための、トリクロロエチレン、フェノール水溶液のACFによるバッチ吸着ならびにカラム吸着実験、を行い、つぎのような結果が得られた。1.水スラリーによるACF(カットファイバー)の供給輸送管として65φの塩ビVSホースを用いポンプにより吸引送入を行った結果、スラリー濃度2ωt%以下の範囲では容易にACFを供給しうることが判った。管内における輸送に伴なう圧損とスラリー濃度、管内流速との関係が求められた。2.充填層の圧損、集水部ストレーナーの圧損ACF充填層の圧損は空塔速度10m/hrで34〔m-【H_2】O/m-層〕程度である。ストレーナーにおける圧損はストレーナーに接するACF層の圧損に等しく開口比により支配される。開口比48%の範囲では充填層全体の圧損と同程度の値を示した。3.トリクロロエチレン、フェノールのACFによる吸着(1)バッチ吸着.........0.01100ppmの範囲の平衡関係を求めた。

トリクロロエチレンの吸着ではミクロ孔孔径の小さいACFの方が吸着量が大で、フェノール吸着の場合は逆であることが判った。(2)カラム吸着.........移動層必要層高に等しい吸着帯長さは繊維充填層の空隙における流体混合が支配的で、ペクレー数(Pe)がRe数によらずほぼ一定であること、繊維径を代表長さとしてとるとPe数が【10^(-2)】程度であることが判った。
破壊様式の脆性/延性遷移挙動の解明

不安定破壊発生評価に関するこれまでの研究では,シャルピー値による定量的評価の限界から,破壊力学パラメータの適用による評価が指向されたが,現象の物理的意味の解釈については未だ研究途上である。研究代表者は,不安定破壊の発生は破壊様式が脆性・延性・両者混合のどのような場合でも,破壊発生領域の状態を一義的に反映するパラメータを指標とすることで,不安定破壊限界条件を統一的に取り扱えると考え,破壊発生領域の活性化自由エネルギを直接反映するパラメータに着目した。活性化自由エネルギを直接反映するパラメータとして,最初に,Bennetらが導出したR値を用い,その後,統計力学的考察に基づくパラメータFn値を導出し,これらの一義的関数として破壊靱性値を整理できるか否かの検討を行ったが,若干のばらつきが見られるため,本研究ではよりよいパラメータの導出について検討した。その結果,R値には変形が継続して生じる効果が考慮されていないことが判明したので,R値に転位運動により生じる「等価な運動エネルギー」を考慮した,新しいパラメータであるRnを提案した。このパラメータを指標とすることで,任意ひずみ速度・温度下における応力/ひずみ関係を精度良く推定出来ることを確認した。さらに,任意載荷速度・温度下における破壊靱性試験結果を,破壊発生領域におけるRn値で整理した結果,R値やFn値以上に,破壊靱性値との一義的関係が見いだせた。なお,Rn値は破壊発生点の代表点としてRiceらにより定義されたIDNZ先端における値を用いた。以上の結果,本研究で導出したRn値は,鋼材の脆性・延性状態に関わらず系の状態を一義的に表現できるパラメータであることが確認された。研究代表者は,過去に行ってきた一連の,破壊靱性値に及ぼすひずみ速度の影響に関する研究を通じて,破壊様式が脆性・延性・両者混合のどのような場合でも,破壊発生領域の状態を一義的に反映するパラメータを指標とすることで,不安定破壊の限界条件を統一的に取り扱えるのではないかと考えた。研究初年度である本年度は,脆性/延性遷移挙動のモデルを構築する事を目的として,統計力学的取扱による,比熱の温度依存性が鋼材の脆性/延性遷移挙動と類似している事に着目し,統計力学レベルのミクロ的視点からのパラメータ導出を試みたが,格子振動に及ぼす載荷影響を,現時点では論理的に矛盾無く表現出来ない事を確認した。そこで,視点を変え,過去の研究結果を再度吟味することで,系の自由エネルギーを正確に反映できるパラメータを導出することができれば,研究目的に合致することが判明した。この考えを推し進め,熱力学的(マクロ的)視点から,破壊に対して有効な自由エネルギーを表現するパラメータを導出した。さらに,過去に行った破壊靱性試験結果を整理することで,導出したパラメータが脆性/延性遷移挙動を統一的に評価するに有用である可能性を確認した。
各種病原微生物感染症におけるVα14^+NKT細胞の役割解明と医療への応用

リステリア感染症におけるinvariant (i)NKT細胞応答並びにα-galactosylceramide(α-GalCer)の影響を検討した。その結果、(1)感染早期よりiNKT細胞の多くは検出不能となるが、その後NKR-P1(NK1.1)を消失した(NKR-P1^-)細胞が増加する、(2)感染早期に消失するiNKT細胞の殆どがCD4を発現している、(3)感染後に出現するNKR-P1^-iNKT細胞は、内因性のIL-12を中和することにより出現しなくなる、(4)感染後に出現するNKR-P1^-iNKT細胞は感染前と比較して著しく活性化されている、(5)感染前のiNKT細胞はIFN-γ並びにIL-4の両者を産生するが、感染後に出現するNKR-P1^-細胞はIFN-γ産生能のみを保持している、(6)予めNKR-P1^+細胞を消失させておくと、感染後もNKR-P1^-iNKT細胞は増加しない、(7)胸腺摘出マウスに感染した場合もNKR-P1^-iNKT細胞が出現する、(8)感染後期にはNKR-P1^+iNKT細胞が再び出現する、(9)感染後期に再び出現するiNKT細胞の少なくとも一部は、NKR-P1^-細胞が再び本分子を発現することに起因する、(10)予めα-GalCerを処理しておくと、リステリアの増殖並びに臓器内の炎症を著しく抑制する、並びに(11)α-GalCerによる効果は、顆粒球並びにγ/δ型T細胞の炎症局所への動員を促進することに起因する、こと等が明らかとなった。以上より、iNKT細胞上のNKR-P1は感染早期より産生されるIL-12により著しく変動し、その変動に伴って細胞の機能も大きく変化すること、並びにα-Gl1Cerが感染症予防薬として有効であると共に、本物質の効果は自然免疫系の細胞を炎症局所に効率良く動員することに起因することが明らかとなった。C57BL/6マウスに細胞内寄生細菌であるリステリアを感染し、感染後の肝臓におけるVα14^+NKT細胞の動態ならびに性状の変化を各種抗体並びにα-GalCer/CD1dテトラマー(テトラマー)を併用することにより解析した。その結果、(1)感染初期よりテトラマー反応性T細胞の多くは検出不能となるが、その後NKR-P1を脱落したテトラマー反応性T細胞が増加すること、(2)感染早期に消失するテトラマー反応性T細胞の殆どがCD4を発現していること、(3)感染後に出現するNKR-P1を脱落したテトラマー反応性T細胞は、内因性のIL-12を中和することにより出現しなくなること、(4)感染後に出現するNKR-P1分子を脱落したテトラマー反応性T細胞は感染前と比較して著しく活性化されていること、(5)感染前のVα14^+NKT細胞はIFN-γ

並びにIL-4の両者を産生する能力を有しているが、感染後に出現するNKR-P1を脱落した細胞はIFN-γ産生能のみを保持していること、(6)予め抗NKR-P1抗体を投与することによりNKR-P1を発現する細胞を消失させたマウスでは、感染後においても本分子を脱落したテトラマー反応性T細胞が増加しないこと、(7)胸腺摘出マウスに感染した場合にも有胸腺マウスと同様にNKR-P1を脱落したテトラマー反応性T細胞が出現すること、(8)感染後期にはNKR-P1を発現するテトラマー反応性T細胞が再び出現するすること、並びに(9)SCIDマウスを用いた細胞移入実験から、感染後期に再び出現するテトラマー反応性T細胞の少なくとも一部は、NKR-P1を脱落した細胞が再び本分子を発現することに起因すること、並びにα-GalCerがリステリア感染に対して予防効果を示すことが明らかとなった。以上より、Vα14^+T細胞上のNKR-P1は感染早期より産生されるIL-12により著しく変動し、その変動に伴って細胞の機能も大きく変化すること、並びにα-GalCerが抗感染症薬として有効であることが明らかとなった。リステリア感染症におけるinvariant(I)NKT細胞応答並びにα-GalCerの影響を検討した。その結果、(1)感染早期よりiNKT細胞の多くは検出不能となるが、その後NKR-P1を消失した(NKR-P1^-)細胞が増加する、(2)感染早期に消失するiNKT細胞の殆どがCD4を発現している、(3)感染後に出現するNKR-P1^-iNKT細胞は、内因性のIL-12を中和することにより出現しなくなる、(4)感染後に出現するNKR-P1^-iNKT細胞は感染前と比較して著しく活性化されている、(5)感染前のiNKT細胞はIFN-γ並びにIL-4の両者を産生するが、感染後に出現するNKR-P1^-細胞はIFN-γ産生能のみを保持している、(6)予めNKR-P1^+細胞を消失させておくと、感染後もNKR-P1^-iNKT細胞は増加しない.(7)胸腺摘出マウスに感染した場合もNKR-P1^-iNKT細胞が出現する、(8)感染後期にはNKR-P1^+iNKT細胞が再び出現する、(9)感染後期に再び出現するiNKT紳胞の少なくとも一部は、NKR-P1^-細胞が再び本分子を発現すうことに起因する、(10)予めα-GalCerを処理しておくと、リステリアの増殖並びに臓器内の炎症を著しく抑制する、並びに(11)α-GalCerによる効果は、顆粒球並びにγ/δ型T細胞の炎症局所への動員を促進することに起因する、こと等が明らかとなった。以上より、iNKT細胞上のNKR-P1は感染早期より産生されるIL-12により著しく変動し、その変動に伴って細胞の機能も大きく変化すること、並びにα-GalCerが感染症予防薬として有効であると共に、本物質の効果は自然免疫系あ細胞を炎症局所に効率良く動員することに起因することが明らかとなった。