hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
沿岸生態系における栄養塩類の利用と制御に関する研究

1.瀬戸内海の主要な内湾や灘の有機物や栄養塩類の流入負荷の算定本研究では、まず窒素とリンについて昭和30年から62年に至る経年の我が国への流入・排出量の発生源別の把握、生活排水の原単位や各処理施設の排出率、肥料施肥量や作物別の作付面積、家畜糞尿量と飼料供給量等の推移を把握した。この資料を基にして瀬戸内海各湾や灘別のCOD,N,Pの負荷量を昭和57年と62年について計算した。2.水域の栄養塩類の挙動と有機物負荷の内部生産の評価大阪湾の過去20年間の栄養塩類の挙動と内部生産COD量とを解析した。その結果、全CODに対する内部生産CODの割合は表層で0.450.52、底層で0.260.33であった。また水域のN,Pが水域でのCODの生産に寄与している割合を示す変換率は、沿岸域で低く、濃度の低い沖合いでは低い。リンでは変換率は1.0を越えることがある。このことは、内部生産CODの抑制に対して、窒素の規制がリンの規制より効果の大きいことを示唆している。3.内湾部における富栄養化水質・底質予測モデルの検討この研究は既に提案している水質・底質予測モデルを大阪湾に適用してモデルの改良を計ったものであり、計算結果はCOD濃度や底泥よりのリンの溶出速度の季節変化をよく再現できた。4.沿岸生態系モデルの研究、魚ー藻類系の培養モデルの構築栄養塩類、塩分、水温を主要な指標とした魚の成長と行動を表すモデルを構築して、培養系の金魚の成長や志々湾におけるのマダイの稚魚の遊泳による挙動を計算した。5.栄養塩類制御としての小規模生活排水処理装置の性能向上実験好気槽と嫌気槽をもつ小型合併処理浄化槽の改良実験を行い、非定常操作と生物膜法の特徴の把握、及び脱窒効果の改善を計った。
大学の学生相談充実における「発展段階モデル」の臨床心理学的研究

本研究の目的は、学生相談機関が相談体制の充実に向けて、各大学や相談機関が自機関の現状を具体的かつ多角的に把握して、課題を明確にするために点検できる「学生相談発展段階表」を作成することである。まず学生相談機関の発展事例研究の質的分析を行い、学生相談機関の発展過程を可視化した。その結果を基に、「学生相談機関発展段階表」を開発した。実際に「学生相談機関発展段階表」を用いてインタビュー調査等を通して改良を行い、最終的に「学生相談機関発展段階イメージモデル表」を完成させた。このイメージモデル表を用いて、学生相談機関の全国調査データなどを検討した。本研究では、これまでの相談機関の充実の様相と過程について、臨床心理実践を踏まえてコミュニティ心理学の視点から明らかにし、学生相談機関の発展をモデル化し、広く学生相談機関を整備するにあたっての指標や段階を提示することを目的とし、学生相談体制の「学生相談システムの質の保証のための基盤整備」に資する研究と位置づけられる。平成21年度は、学生相談機関の発展段階モデルの開発・「学生相談機関発展段階表」の開発に向けて、過去の事例における学生相談発展段階の資料を収集・データベース化を行なう計画であった。成果として1)過去の、学生相談機関の充実に関する事例研究に関する文献を収集し、データベースを作成している。現在、パソコン上に入力をおこない、一部カード化をおこなっている。2)「学生相談機関発展段階表」のプロトタイプを開発した。これは予定より早く作業が進行し、学生相談専門家である研究分担者・研究協力者からなるワーキンググループ・打ち合わせ会で検討し、事例の中から抽出された学生相談機関発展の様々な要因をまとめ、学生相談開設初期から充実期にいたるまでの段階表が作成された。3)「学生相談機関発展段階表」のプロトタイプを用いて、インタビュー調査を通して過去どのように学生相談機関が発展してきたかについての事例を収集した。来年度は、インタビューデータを増やし、学会で発表し、広く専門家の意見を聴き、「学生相談機関発展段階表」のプロトタイプの改訂をおこなう。その結果改訂された段階表に基づき、また、充実の指標として、さまざまな学生相談機関の統計指標などのデータと連動させ、考察を行い、本段階表の精度を高めてゆく予定である。平成22年度は、学生相談機関の発展段階モデルの開発・「学生相談機関発展段階表」の開発を行った。成果として1)カード化された各取り組みをKJ法により質的分析をおこなった。その結果、直線的なモデルで説明できるものだけではなく、発展には想定よりもやや複雑なモデルとなることがわかってきた。2)昨年度に開発した「学生相談機関発展段階表」を改良した。学生相談専門家である研究分担者・研究協力者からなるワーキンググループ・打ち合わせ会でディスカッションを行い、その結果、評価尺度として機能させるより、学生相談機関が自己評価として振り返りシートとして機能させるほうがよい、という結論になり、改良にむけて段階表が作成された。その結果、段階表についてはプロトタイプよりややシンプルな構造となるように工夫された。今年度は「学生相談機関発展段階表」改訂版を用いて、実際にインタビュー調査での使用をおこなう。また、さまざまな学生相談機関の統計指標などのデータと連動させ、考察を行い、本段階表の精度と妥当性を確認する予定である。本研究の目的は、全国の学生相談機関の充実の様相と過程について、学生相談機関の発展をモデル化し、学生相談機関を整備するにあたっての指標や段階を提示することである。具体的には、学生相談機関の「発展段階イメージモデル表」の作成である。「発展段階イメージモデル表」とは、学生相談機関の充実発展を領域や項目別に段階的に示し、「ここまで来たのか」「次はあそこを目指そう」というように、里程標であるとともに道標となるものである。これによって提示されるのは、評価基準ではなく「イメージモデル」である。各学生相談機関の発展状況を時系列でイメージし、現在の状況をプロフィールによって把握し、全体像と課題を明確にすることで、今後の発展の方向性を検討するためのツールとして用いられることをねらいとしている。平成23年度は、平成21-22年度で作成された「学生相談機関発展段階表」(ver.1)を改良し、「学生相談機関発展段階イメージモデル表」を作成した。「学生相談機関発展段階イメージモデル表」を用いて、全国の学生相談機関の発展段階の実際を調査し、項目別の分布などを分析した。また吉武ら(2010)による学生相談機関全国調査のデータを学生相談機関発展段階イメージモデル表によって整理することによって、学生相談機関の充実のあり様について検討をおこなった。

またこれらの結果を踏まえて、学生相談の発展は、(1)学生相談機関の充実(2)学生相談機関の活動実績・連携実績(3)学生相談機関のスタッフの健康度、の3次元モデルを提案した。今年度が研究の最終年度となるため、報告書を冊子体で発行し、各協力大学に送付することで、研究結果を周知することによって学生相談機関の充実の一助となるようにした。
神経組織における血小板由来増殖因子機能の解明

血小板由来増殖因子(PDGF)および受容体は全身の臓器に発現し、特に、脳組織に広く、豊富に分布する。神経機能制御、発癌、個体発生、損傷治癒等における関与が疑われ、その機能解明と医療への応用が望まれている。本研究は、種々の発現制御実験を行い、主として、脳のPDGFが果たしている機能に対する理解を深めようとするものである。PDGF-β受容体(PDGFR-β)のCre loxPsystemによるconditional knockout mouseを作製し、null knockoutの致死性を回避し、生後の当該遺伝子機能の評価を可能とした。当該遺伝子の発現を抑制する標的細胞および時期を制御し得るマウスモデルを開発した。いずれのモデルも正常に生育し発達の異常は抽出できなかった。胎児期より神経上皮細胞に由来する神経細胞や神経膠細胞におけるPDGFR-β遺伝子発現を抑制した個体も正常の発育を示した。他方、同マウスモデルの成熟個体には脳の興奮毒性や酸化ストレスに対する脆弱性の亢進があることを見出した。神経細胞に発現しているPDGFR-βが急性脳傷害に対して神経保護的に作用する事を遺伝子改変モデルにより初めて明らかにしたものである。さらに、Cre loxPシステムにより、培養系において安定的、かつ極めて非侵襲的に遺伝子発現制御を行う方法を確立した。皮膚の線維芽細胞で、二種類のPDGF受容体が関与する細胞現象と惹起する細胞内シグナルが異なっていることを明確にし、特にPDGFR-βが細胞遊走に重要であることを示した。また、PDGFR-βは神経幹細胞と骨髄間葉系幹細胞の分化制御に深く関与し、それぞれ、神経細胞への分化促進および骨芽細胞への分化抑制というユニークな働きを示すことを見出した。以上、より生理的な状態に近く、なおかつ特異性の高い新しい方法による遺伝子制御が可能なモデルシステムを開発することにより、脳におけるPDGFR-βの役割を明らかにし、さらには、予想を超える新知見も得られつつある。研究は今後の医療へのPDGFの応用に道をひらくものであり、更なる研究の継続が必要である。血小板由来増殖因子(PDGF)および受容体(PDGFR)は、脳に豊富に発現するが、PDGFのknockout mouseは周産期に致死的であり、生体における機能解明がなされていない。さらに、生後におけるPDGFの機能解析が可能なconditional knockout modelを作製した。PDGF-β受容体(PDGFR-β)genome上にCre recombinaseにより認識されるlox P配列を二カ所に挿入した(floxed)遺伝子改変マウスを樹立した。同マウスは生殖年齢まで生存し、外見上の異常は全く見られない。同系マウスでfloxed PDGFR-βalleleをhomologousに有する個体より、皮膚線維芽細胞を分離培養した。同細胞へのCre recombinase発現誘導により、PDGFR-α発現は変化がみられず、PDGFR-β発現のみが選択的に消失した。これらの細胞ではPDGF-B刺激後の細胞増殖や遊走の抑制と、apoptosis抑制の低下がみられる。また、Akt, MAP kinase活性化の低下がある。PDGFR-β発現と下流の細胞内シグナル伝達を選択的に抑制し、その機能解析に有用なモデルであることを示し報告した。さらに、上記個体をNestin promoterによりCre発現が誘導されるtransgenic mouseと交配することにより、脳におけるPDGFR-β発現がほぼ完全に抑制されるが、他の臓器での発現は保たれる個体を得た。

これらは、外見上、正常にみえる個体に成熟した。今後、形態あるいは行動解析を行う予定である。当該projectでは、脳に発現する血小板由来増殖因子(PDGF)の、特に、生後脳における役割を解明することを目的としている。1)モデルマウスの開発従来のPDGF β受容体(PDGFR-β)のノックアウトマウスは致死性があり、生後の機能解析は困難であった。これを克服する為にCre-lox PsystemによるPDGFR-βのconditional knockout modelを開発し、論文として報告した。Cre recombinaseの発現をNestin promoter/enhancerにて誘導するトランスゲニックマウスを導入し、神経細胞において選択的にPDGFR-β発現を抑制することが出来るモデルマウスを開発した。同マウスは、大きな障害を示す事なく発育し、生後の神経細胞における役割を検討する事が可能となった。神経細胞におけるPDGFR-β発現が胎児期より欠失したマウス脳は、寒冷刺激やグルタミン酸投与による傷害にたいして、高度の脆弱性を示す事が明らかとなった。生後脳におけるPDGFR-βの神経保護作用を始めて明らかにする事が出来、現在、論文を投稿中である。4)マウス行動におけるPDGFR-βの役割PDGFR-βは神経伝達物質の受容体制御等、神経活動との関連が疑われている。神経活動を反映するマウスの行動特性にはマウスの系統が大きく影響する。本年は、行動実験を可能とするために、樹立したPDGFR-β変異マウスをC57Black/6と5世代にわたり戻し交配を完了した。これを受けて、行動解析の一部を開始している。生後数日で、海馬神経細胞と前脳神経細胞でPDGFR-β発現を抑制するモデルと、脳全体のPDGFR-β発現を薬物により抑制するモデルを開発し、対照群と異なる記憶保持能力を有すること、新規環境への適応障害があることを示唆する知見を得つつ有り、研究を継続中である。5)その他SNIPの大規模解析により、椎間板ヘルニアの原因となる遺伝子探索を行い、結果を報告した。胎児期の神経上皮細胞で、Cre recombinase発現が誘導されるtransgenic mouseを用いて、神経細胞におけるPDGFR-β発現を抑制した。マウスは正常の発育を示すが、脳は直接の寒冷刺激やグルタミン酸投与による傷害にたいして、高度の脆弱性を示す事が明らかとなった。生後脳においては、神経細胞で発現するPDGFR-βが傷害に対して神経組織を保護していることを初めて明らかにする事が出来、論文を投稿した。2)AMPA受容体へのPDGFR-βの関与上記と同じマウスモデルを作製し、孤束核を含む脳幹部のbrain sliceを準備した。孤束核への興奮性入力におけるPDGFR-βの作用を検証した。
岩盤の微小応力変化をモニターするための複合システムの開発

本研究では,岩盤の微小な応力変化に敏感であるさまざまなパラメーターを連続的にモニターして,さまざまなパラメーター間の関係を比較しながら,岩盤の応力がインターサイスミックな期間にどのように変化するかしらべることを目的としている,研究の経緯と結果をまとめると,以下のようになる.1.この研究ではまず,岐阜県の茂住断層サイトにおいては,断層近傍岩盤の超高精度ΔVp,地殻ひずみ,位相検波方式による比抵抗の測定をたちあげた.茂住サイトでは通気によるわずかな岩盤の温度変化に比抵抗が敏感であることがわかったので,電極をボーリング孔内に移設して,温度変化による影響の軽減をはかった.さらにΔVpの測定結果は,断層近傍の岩盤の応力がわずかずつではあるが増加していることをしめしている.2.神奈川県油壷サイトでも同様の測定に着手した.ΔVpと比抵抗の変化は,岩盤が海洋潮汐によって載荷されることに起因するのがあきらかになった.降雨の影響をさけるため,さらに電極間隔が10mの測線を設置して現在も観測をつづけている.3.兵庫県の野島断層サイトの注水実験に際して,高圧水の注水にともなう比抵抗の変化を検出するための測定をおこなった.このサイトでは,測定スパンをひろくしなければならないため,ダイポール・ダイポール法を採用した.その際,電流を流す系とポテンシャルを測定する系をGPSで同期させるというあたらしい手法を開発した.水の注水期間中の観測によって,パルス状の比抵抗変化が観察された.この変化は予想とことなり,減少ではなく増加しており,注水を終えるとともに即座にもとの値にもどった.このことは,比抵抗変化が水の圧力球の体積の増加をとらえているのではなく,岩盤の応力変化をとらえていることをしめしている.本研究では,岩盤の微小な応力変化に敏感であるさまざまなパラメーターを連続的にモニターして,さまざまなパラメーター間の関係を比較しながら,岩盤の応力がインターサイスミックな期間にどのように変化するかしらべることを目的としている,研究の経緯と結果をまとめると,以下のようになる.1.この研究ではまず,岐阜県の茂住断層サイトにおいては,断層近傍岩盤の超高精度ΔVp,地殻ひずみ,位相検波方式による比抵抗の測定をたちあげた.茂住サイトでは通気によるわずかな岩盤の温度変化に比抵抗が敏感であることがわかったので,電極をボーリング孔内に移設して,温度変化による影響の軽減をはかった.さらにΔVpの測定結果は,断層近傍の岩盤の応力がわずかずつではあるが増加していることをしめしている.2.神奈川県油壷サイトでも同様の測定に着手した.ΔVpと比抵抗の変化は,岩盤が海洋潮汐によって載荷されることに起因するのがあきらかになった.降雨の影響をさけるため,さらに電極間隔が10mの測線を設置して現在も観測をつづけている.3.兵庫県の野島断層サイトの注水実験に際して,高圧水の注水にともなう比抵抗の変化を検出するための測定をおこなった.このサイトでは,測定スパンをひろくしなければならないため,ダイポール・ダイポール法を採用した.その際,電流を流す系とポテンシャルを測定する系をGPSで同期させるというあたらしい手法を開発した.水の注水期間中の観測によって,パルス状の比抵抗変化が観察された.この変化は予想とことなり,減少ではなく増加しており,注水を終えるとともに即座にもとの値にもどった.このことは,比抵抗変化が水の圧力球の体積の増加をとらえているのではなく,岩盤の応力変化をとらえていることをしめしている.I:岩盤の微小応力変化をモニターするための中核となる測定法と機器群の開発。(1)これまでに開発してきた超高感度ΔVp測定の精度をさらに向上させるため,パルス・トリガーと波形デジタイザーのクロックの同期をとるように改良した.その結果,振幅と時間間隔の測定精度がさらに1桁程度改善された。(2)あらたにAC型比抵抗測定器を開発した。従来から使われてきた市販のDC型比抵抗測定器は分解能もひくく,長期にわたる連続測定に適していないし,外来ノイズの影響の除去についても,それほど深刻には対策を講じていないのが実状であった。そこで,地盤に流す電流を直流にちかい低周波とし,グランドも地面からうかせる工夫をほどこし,電流と電位もリファレンス信号と乗算させて検出する位相検波方式を採用し,信号より100倍程度のノイズが存在しても,その影響をうけずに比抵抗を精度よく測定できるあたらしい測定法を考案した。(3)応力をうけた岩盤から発するAEを長期的に安定に測定するため,ハイドロフォンをセンサーとするAEレート測定機器を開発した。II:岩盤の応力変化をモニターするために,あらたに開発した機器をふくむさまざまな機器群を2つの現場に配置し,連続測定を立ちあげた(1)茂住断層サイトでは,超高感度ΔVp測定,比抵抗測定,3成分ボアーホールひずみ測定,AEレート測定を立ちあげた,(2)東京大学油壷地殻変動観測所の一角をかりて,超高感度ΔVp測定,比抵抗測定を立ちあげた。このサイトは海に近接しており海洋潮汐が岩盤の応力を変えているとかんがえられ,本研究で考案した測定法をチェックする格好のサイトである。連続観測の結果,あらたに開発した測定法が海洋潮汐がもたらす応力変化を検出していることが確かめられた。

本研究では、岩盤の微小な応力変化に敏感であるとかんがえられるさまざまなパラメーターを連続的にモニターして,さまざまなパラメーター間の関係を比較しながら,岩盤の応力がインターサイスミックな期間にどのように変化するかしらべることを目的としている,研究の結果をまとめると,以下のようになる.1.この研究ではまず,岐阜県の茂住断層サイトにおいては,断層近傍岩盤の超高精度ΔVp,地殻ひずみ,位相検波方式による比抵抗,自然電位の測定をたちあげた.そして,現在もひきつづき連続観測をおこなっている.と同時に観測の簡易テレメータ化もおこない,従来ではわずらわしかった性質のことなるさまざまな測定の制御とデータ通信も可能にした.茂住サイトでは通気によるわずかな岩盤の温度変化に比抵抗が敏感であることがわかったので,電極をボーリング孔内に設置して,温度変化による影響の軽減をはかった.いっぽう超高精度Δ〔)Vpの測定は,それほど温度の影響をうけないことがわかった.これらの測定結果は岩盤の応力がわずかずつではあるが増加していることをしめしている.2.神奈川県油壷サイトでも同様の測定に着手した.ΔVpと比抵抗の変化は,岩盤が海洋潮汐によって載荷されることに起因するのがあきらかになった.さらに,比抵抗については,方位角が120°ずつちがう測線をはり,ベクトル的な比抵抗の変化をしらべた.その結果,比抵抗楕円の方向と伸縮計ではかったひずみ楕円の方向が一致することがたしかめられた.3.さらに野島断層サイトでは,従来Wenner配置でおこなわれている比抵抗測定のかわりに,Schlumberger配置による比抵抗測定をおこなった.その際,電流を流す系とポテンシャルを測定する系をGPS同期させるというあたらしい手法を開発し,電気的に分離した.その結果,従来よりもながい測線での測定が可能になった.さらにこのサイトでは,大地にながれる電流が地球潮汐の影響をうけることがあきらかになった.
超高速連写デジタルカメラを用いた力学教材の開発

具体的内容:「質量によらず、すべての物体は同じ加速度(重力加速度)で落下運動をする」ことを確認する実験として従来行われてきた、屋上などからの質量の異なる2物体の落下実験や、長さ1m程度の真空落下実験器を用いた実験が行われてきたが、それぞれ、空気抵抗の影響を排除するのが難しい、あるいは落下時間が短く、生徒に納得的に理解させることが難しかった。本研究では、超高速連写デジタルカメラを用いて、真空落下実験器を用いた自由落下運動のようすを25枚程度の連続写真として記録してプロジェクターに投影したり、放物運動のようすをプリントとして配付し、鉛直には鉛直投げ上げ運動、水平方向には等速直線運動をしているようすをグループ作業として確認させることができた。意義・重要性:同じことは従来でも写真資料などで行うことはできたが、本研究の実践は、平成21年7月に出された「高等学校学習指導要領解説理科編」にある『「ア運動の表し方」については,自転車,自動車,電車などの日常の乗り物の運動について,ビデオカメラなどの撮影装置の画像などにより,変位-時間のグラフ,速度-時間のグラフなどを作成し,運動の特性を探究させることや,測定の精度の向上について探究させることなどが考えられる』という記述に対応した学習活動として、すなわち、生徒がみずから行う探求的な活動を通して学習していくことができるという意味で、非常に意義のあるものであると考えている。ただし、当初の計画では、生徒実験として、生徒自身に撮影させ、画像を処理させようと考えていたのだが、カメラの使い方、写真の撮り方などが非常に時間がかかり、現実的には教員が行わざるをえなかった。
エルコラーノの都市システム研究 ー下水道からみる都市計画と日常生活ー

エルコラーノ遺跡管理局およびブリティッシュ・スクールとの間で研究協力協定を締結し,エルコラーノおよび比較対象としてのポンペイについて,当初予定していた遺跡・遺物調査の一定部分を9月に実施することができた。下水道の獣骨の出土状況については,現地で資料・データの受け取りと聞き取りをした上で,サレント大学考古動物学研究所に獣骨を搬送して分析とデータ処理を開始した。また,データの処理方法を中心とするテーマでヨーロッパでの研究会発表を実施するなどして,本研究の意義を一定程度アピールすることもできた。データの加工は動物考古学の分野でさまざまに議論されてきた問題であるが,研究協力者との間で意見交換と調整は進んでおり,成果発表までには方針を固める予定である。本研究のもう一つの柱であるレーザースキャンについては,新規導入した近距離(2ー20m)をスキャンレンジとするライカ社製BLK-360について,国内において試験的なスキャニングを実施した。(これまで運用してきた位相型の中距離スキャナーに比べ,近距離でも誤差がやや大きく,また暗所で露出不足によりRBGデータが紫変する傾向があるが,可搬性とスピードの速さが特徴的で,高所や凹部などの利用で有利となるし,複数のスキャンデータを合成すれば相当に精度を高められる可能性がある。)また排水処理の研究に関連して,上階トイレの調査をほぼ完了し,今後はその意味についての考察を深める予定である。組合に焦点をあてた商業空間に関する調査も,順調に進んでいる。研究代表者が在外研究によりほぼ一年間にわたって海外に在住したため,研究代表者のもとで書籍や物品の購入ができず,それらを用いた予備調査が十分にできなかった。また,同じ理由により,研究代表者がチームとしての遺跡・遺物調査に合流できなかったため,遺跡管理局との意思疎通が円滑でなく,調査許可の取得が当初予定に間に合わない部分もあった。研究代表者は在外研究を終えて帰国したので,あらためて必要な物品・書籍を揃え,本年度の遺跡・遺物調査に備えたい。例年よりも前倒しで調査申請を行い,8月から9月にかけてチーム全体での調査を実施する。調査を十分に統括し,研究内容の深化と成果獲得の加速を目指す。
抗体ファージライブラリーにて検索・作製した組換え抗体による新規薬物検出法の開発

抗薬物抗体を迅速に調製できるような抗体ファージライブラリーの構築を本研究の目的とした。抗うつ薬フルボキサミンに対する抗体産生ハイブリドーマを用いて、その抗体遺伝子のシークエンス解析を行った。次に、その結果を元にフルボキサミンに対する一本鎖抗体作製用のプラスミドベクターを調製した。また、抗精神病薬フェノチアジン類に対するハイブリドーマの調製を行い、その抗体のキャラクタリゼーションを行った。近年のわが国における中毒事故の発生状況を見ると、「医薬品」による自殺事例の大幅な増加が認められる。このような状況の中、検屍や法医解剖時における薬物服用のスクリーニングは「トライエージ([○!R]」等の免疫学的手法を応用した市販の検出キットに依存している現状がある。しかし、市販のキットで検出可能な薬物は乱用薬物や一部の向精神薬に限られており、その他多くの薬物は簡易なスクリーニング法を持たない。そこで我々は、抗体作製にかかる時間の短縮が可能で、多種多様な薬物に対する抗体の同時作製が容易なファージライブラリー法を利用した抗薬物抗体の作製を計画した。本年度は抗うつ薬ラルボキサミンに対する抗体産生ハイブリドーマを出発材料として、抗フルボキサミン一本鎖抗体の調製を計画した。【抗ラルボキサミン一本鎖抗体の調製】既に調製済みの抗うつ薬ラルボキサミンに対する抗体産生ハイブリドーマからRNAを抽出し、RT-PCRによって抗体可変領域DNAの調製を行った。まずwild-typeの一本鎖抗体(scFv)を調製するため、コンピテントセルにカルシウム法にて可変領域DNAを導入して形質転換を行った。ついで、これをLB寒天培地で増殖させ、形成したコロニーの遺伝子配列をDNAシーケンサーにて確認した。現在、可変領域であるV_L、V_Hドメイン遺伝子の確定を行っており、確定次第、大腸菌に導入してscFv抗体タンパクを回収・精製する予定である。また、調製したscFv抗体タンパクの抗原認識性を確認した後、V_H、V_Lドメインの塩基配列に対してError-prone PCRを行って塩基配列のランダムな組換えをし、これをファージに組み込んでファージライブラリーを調製していく。このような状況の中、検屍や法医解剖時における薬物服用のスクリーニングは「トライエージ[○!R]」等の免疫学的手法を応用した市販の検出キットに依存している現状がある。そこで我々は、抗体作製にかかる時間の短縮が可能で、多種多様な薬物に対する抗体の同時作製が容易なファージライブラリー法を利用した抗薬物抗体の作製と、それを用いた薬物検出法の考案を本研究の目的とした。本年度は抗うつ薬フルボキサミンに対する一本鎖抗体の調製を行い、これを用いたフルボキサミンの検出法を考案する事を計画した。【抗フルボキサミン一本鎖抗体の調製】抗うつ薬フルボキサミンに対する抗体産生ハイブリドーマを出発物質に、抗体の抗原認識部位である可変領域(V_L、V_Hドメイン)遺伝子の確定を行った。その後、これらを遺伝子工学的に組換えたプラスミドを調製して大腸菌に導入した。現在、この大腸菌から目的物質である一本鎖抗体タンパク質の回収を行っている。なお、調製した一本鎖抗体タンパク質のフルボキサミンに対する反応性を確認した後、V_H、V_Lドメインの塩基配列に対してランダムな組換えをし、これをファージに組み込んでファージライブラリーを調製する予定である。
ヒト脳における白質視覚経路と視覚情報処理の包括的解明

平成29年度は、拡散強調MRI法を用いてヒトの頭頂葉の背側と腹側をむすぶ経路を明らかにし、さらにfMRI法と組み合わせることでオプティックフロー選択性領域との関連を明らかにした成果の取りまとめを行った。この成果は脳構造研究の国際専門誌であるBrain Structure and Function誌より原著論文として出版された。また拡散強調MRI法・定量MRI法・心理物理実験を組み合わせることで両眼立体視機能の個人差の脳構造基盤を検証した成果についての発表がヒト脳イメージング研究会において奨励賞を受賞し、原著論文を投稿する段階まで発展した。当初の計画より遅れていた網膜疾患を対象とした計測研究のデータ解析が進展し、拡散強調MRIデータと定量的MRIデータという2つの計測法から得られる結果の違いから網膜疾患が白質線維束の微細構造に与える影響を明らかにする成果を得た。この成果は、国際磁気共鳴医学会日本支部会において「優秀抄録賞」を受賞した。このほか、当初より継続していた視覚処理に関わる白質線維束の種間比較研究の成果が磁気共鳴医学における最大の国際会議であるInternational Society for Magnetic Resonance in Medicineにおいて、Magna Cum Laude Merit Awardを受賞するに至った。この成果は、8月に実施したドイツ・ユーリッヒ総合研究機構との共同研究でさらに発展した。このほかにも、当初の計画になかった脳磁図を用いて一次視覚野の応答潜時と白質線維束の組織構造の関連を調べる研究、アルファ波の強度と白質線維束の関連を明らかにする研究も進展し、学会発表をするに至った。ヒトを対象として計測された実験データを基にした研究発表にあたっては、プライバシー保護の観点から実験参加者を特定できる個人情報が資料上に現れないようにした。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は、「アンサンブルトラクトグラフィー」法と呼ばれる拡散強調MRIデータの解析方法の開発を行い、実測データを基にした手法の正確性および妥当性の検証を行った。アンサンブルトラクトグラフィー法とは、これまでに提案されてきた複数の解析方法の長所を組み合わせることで、これまでも高い精度の解析結果を得ることを目標に開発された手法である。今年度の研究では、この手法が従来法と比べて高い精度で拡散強調MRIデータから白質線維束を同定できること、解析者による恣意的なパラメータ選択が出力に及ぼす影響を低減できることを明らかにした。この結果は、原著論文としてPLoS Computational Biology誌より出版することができた。加えて、アンサンブルトラクトグラフィー法を用いてヒト脳とサル脳の白質視覚経路を比較する研究を実施した。ヒトを対象とした研究では、近年Vertical Occipital Fasciculus (VOF)と呼ばれる白質線維束が空間情報と物体認識情報の統合に関わるとされ注目されている。この研究では、ヒトとサルの結果を比較することで、サル脳においてヒトのVOFと相同する白質繊維束があることを示した。この結果は国際会議Society for Neuroscienceにおいて発表した。さらに、ヒトの白質視覚経路と視覚認知機能の関連を検証する実験を実施し、視覚に関わる白質経路の組織特性がヒトにおける視覚認知機能の個人差と関連することを示唆する結果を得た。ヒトを対象としたQuantitative MRII計測に関する和文総説を執筆し、「視覚の科学」誌より出版した。また今年度得られた成果に関する招待講演を生理学研究所・高知工科大学・奈良先端科学技術大学院大学において行った。今年度はアンサンブルトラクトグラフィー法と呼ばれヒト脳白質線維束の同定を行う解析手法の開発を行い、その成果をPLoS Computational Biology誌に原著論文として出版することができた。これに加え、ヒト脳とサル脳において視覚情報処理に関わる白質線維束を比較するプロジェクトを進め、国際会議での発表を行った。さらに大阪大学の研究グループと共同で、当初の計画には含まれていなかった拡散強調MRIデータと心理物理実験を連携させるプロジェクトを行うことができた。その結果、白質の線維束の組織特性がヒトの視覚認知機能の個人差と関連することを示唆する興味深い知見を得た。また次年度に向けて、Quantitative MRI法および脳磁図(MEG)法の予備実験を着実に行っており、Quantitative MRI実験では再現性の高いデータを得ている。そのため、来年度はこれらの手法を加えることによって研究計画がさらに進展することが期待できる。平成28年度は、当初より計画していた視覚処理に関わる白質線維束の種間比較を拡散強調MRIという同一の手法を用いた計測によって明らかにする研究を実施した。この結果、後頭葉の視覚処理に関わる線維束の種間類似性や、後頭葉と前頭葉を結ぶ経路の種差が明らかになった。さらに、拡散強調MRIデータが1881年にCarl Wernickeが行った古典的な成果を再現することも明らかにした。この成果は、神経科学研究の国際専門誌であるCerebral Cortex誌において原著論文として発表された。またアメリカ・イギリスのグループと共同で、拡散強調MRIを用いた白質線維束の分析技術の先端について総説論文を執筆し、Journal of Vision誌より出版した。加えて、平成28年度は共同研究を通じて以下の3つの成果を得た。第一に、大阪大学と共同で拡散強調MRI実験、定量的MRI実験および心理物理実験を行い、視覚処理に関わる白質線維束の組織構造と両眼立体視能力の個人差に関連が見られることを明らかにした。第二に、ヒトの頭頂葉の背側と腹側をむすぶ経路の位置や形状を平成27年度に開発したアンサンブルトラクトグラフィー法を用いて解明した。

この経路は、19世紀後半にHeinrich Sachsが死後脳で発見した経路と同一のものであるが、生きているヒトの脳でこれを再現することに成功した。第三に、頭頂葉と側頭葉を結ぶ白質線維束を同定し、この線維束の大きさや他の線維束との位置関係を評価する研究を行った。これら3つの成果について、神経科学の国際会議であるSociety for Neuroscienceにおいて研究発表を行った。ヒトを対象として計測された実験データを基にした研究発表にあたっては、プライバシー保護の観点から実験参加者を特定できる個人情報が資料上に現れないようにした。平成28年度は研究が着実に進展し、当初から計画していた研究の成果がCerebral Cortex誌に原著論文として受理されるに至った。これに加えて、拡散強調MRIを用いた視覚系の研究に関する総説論文をJournal of Vision誌から出版した。さらに、大阪大学の大学院生と共同で定量的MRIを用いた実験を行い、視覚処理に関わる線維束の組織密度指標と認知機能(両眼立体視力)の間に関連があることを示唆する結果を得た。加えて、平成27年度に開発したアンサンブルトラクトグラフィー法を用いて、京都大学と立命館大学との共同研究が発展し頭頂葉の白質線維束に関する成果を得た。また、インディアナ大学から訪問した大学院生と共同研究を行い、国際会議発表という成果を得るに至った。論文や学会発表という形で報告された成果以外にも、平成28年度は脳磁図を用いた脳活動の計測など当初計画されていなかった研究にも進展が見られた。このことから、当初の計画の目標は既にほぼ達成されつつあり、かつ当初の計画になかった成果が得られつつあると言える。平成29年度は、拡散強調MRI法を用いてヒトの頭頂葉の背側と腹側をむすぶ経路を明らかにし、さらにfMRI法と組み合わせることでオプティックフロー選択性領域との関連を明らかにした成果の取りまとめを行った。この成果は脳構造研究の国際専門誌であるBrain Structure and Function誌より原著論文として出版された。また拡散強調MRI法・定量MRI法・心理物理実験を組み合わせることで両眼立体視機能の個人差の脳構造基盤を検証した成果についての発表がヒト脳イメージング研究会において奨励賞を受賞し、原著論文を投稿する段階まで発展した。当初の計画より遅れていた網膜疾患を対象とした計測研究のデータ解析が進展し、拡散強調MRIデータと定量的MRIデータという2つの計測法から得られる結果の違いから網膜疾患が白質線維束の微細構造に与える影響を明らかにする成果を得た。この成果は、国際磁気共鳴医学会日本支部会において「優秀抄録賞」を受賞した。
溶液レーザーアブレーションによる金属コロイドの作製

レーザー照射条件と生成微粒子の粒径との関係の解析に重点を置いた。昨年度に引き続き、Agをターゲットとして用い、照射波長との関係を調べた。本年度は波長の数を増やした。また、粒径測定はTEM画像を用いて行う必要があるが、TEMサンプル作製方法の最適化も行った。それらの結果、銀微粒子の粒径は生成効率の低い波長ほど小さくなるという照射波長に対する明確な依存性を示すことが明らかになった。この結果は、昨年度の研究で我々が明らかにした、生成した微粒子が生成後に照射されるレーザー光をさらに吸収する「再吸収機構」を用いて説明できる。再吸収によって微粒子はターゲット表面に到達するレーザー光のエネルギーを減少させ、生成効率を低下させると同時に自らも分解されることによって粒径が小さくなると考えられる。さらに今年度はレーザーアブレーションにおいて重要な因子であるレーザー光のパルス幅と生成効率、粒径との関係を調べた。フェムト秒パルスとナノ秒パルスを照射した結果を比較したところ、気相中のアブレーションとは異なり、フェムト秒パルスの方がナノ秒パルスに比べて生成効率が低下し、粒径が小さくなるという結果が得られた。この現象は再吸収機構によって説明できない。電子エネルギーが格子のエネルギーに変換される過程における溶媒への熱エネルギー拡散が重要な役割を果たしていると考えている。すなわち、フェムト秒パルスを照射した場合には電子-格子緩和過程において溶媒への熱エネルギー拡散によってターゲット温度の上昇が低くなるのに対し、ナノ秒パルスは格子緩和した状態においても繰り返し光子が照射され、ターゲットの温度を上昇させると考えられる。レーザーアブレーションにおいて最も重要な因子であるレーザー光の照射条件が、コロイドの生成効率、粒径にどのような影響を与えるかを検討した。照射条件として、レーザー光の波長、集光条件、照射密度について解析を行った。蒸留水中の銀、銅のターゲットに対して、様々な波長のレーザー光を用いてアブレーションを行ったところ、コロイドの生成効率、および粒径サイズには明確な波長依存性が存在することが明らかになった。さらに、アブレーション効率の波長依存性は、レーザー光の集光条件によって大きく変化し、気相中で行われているアブレーションとは全く異なった挙動を示すことが明らかになった。すなわち、レーザー光を集光して照射した場合におけるコロイドの生成効率は、光子のエネルギーの低い長波長の光ほど高くなった。この現象についてさらに詳細に解析を行った結果、レーザー光が高密度で照射された場合に生じる高濃度のコロイド粒子が、レーザー光を自己吸収することが原因であることが示唆された。したがって、溶液中におけるアブレーション効率に対しては、光子のエネルギーや金属ターゲットの照射光吸収効率に加えてコロイド微粒子による自己吸収の効率が大きな影響を及ぼすことが示された。さらに、自己吸収効果が非常に低濃度のコロイド水溶液中においても顕著に現れたことから、自己吸収は水溶液中に浮遊するコロイド微粒子による単純な吸収過程ではなく、生成直後の微粒子が同一レーザーパルスのエネルギーを吸収するという非常に高速な過程で起こることが示唆された。また、自己吸収が起こることにより、コロイド微粒子の細分化が起こり、粒径サイズにも影響を及ぼすことが明らかになった。
慢性腎不全の動脈硬化における酸化低比重リポ蛋白の意義についての臨床的研究

大動脈硬化度(脈波伝導速度,PWV)の測定と血液採取の完了している症例数は、現時点で、慢性腎不全血液透析患者で257名、健常対照群で242名。このうち、明らかな糖尿病患者、高脂血症治療薬内服者などを除外したところ、透析患者185名(平均年齢55歳)、健常対照群201名(平均年齢52歳)となった。動脈硬化の指標のPWVは年齢とともに高値となった(r=0.446,P=0.0001)。年代別のPWV値を2群間で比較すると、どの年代においても透析患者で対照群より高値であり、透析患者では大動脈硬化が高度であることが示された。血清脂質、リポ蛋白レベル(Mean±SD,mg/dL)の比較では、健常群vs.透析患者群で、血清総コレステロール(TC)205±28vs.167±38,トリグリセライド(TG)99±56vs.115±55,VLDL-Chol35±12vs.33±14,IDL-Chol6.9±4.4vs.15.0±7.8,LDL-Chol107±22vs.80±23,,HDL-Chol54.8±14.2vs.39.4±10.0であり、透析患者でTG,IDL-Cの増加、TC,LDL-C,HDL-Cの低下が認められ、特にIDLレベルが健常群の2倍以上に増加していることに注目された。Lp(a)は21.5±12.9vs.22.0±14.5mg/dLであり、今回の対象では透析患者で高値とはいえなかった。PWV値に影響を与える寄与因子を重回帰分析で検討したところ、全体での検討では、年齢、血圧、NonHDL-cholが正の、HDL-Cが負の関連を示した。透析患者のみでの検討では、年齢、血圧、NonHDL-cholが正の関与を示し、NonHDL分画(VLDL,IDL,LDL)の中でも特にIDL分画の関与が有意であった。なお、Lp(a)とPWVとの関連は認められなかった。酸化LDL自己抗体価の測定については、測定系の確立に問題があり、この報告書には盛り込めなかったが、引き続き継続の予定である。
光応答部位および基質活部位を有する新規多核錯体の合成と反応開発

前年度までに、すでに光応答性部位としてルテニウム(II)トリスビピリジル誘導体を有し、反応サイト(M)としてRu, Rh, lr, Pdを含むRu_...M二核錯体{(bpy)_2Ru(BL)ML}^<n+>(BL=2,2'-bipyrimidyne,2,3-bis(2-pyridylpyrazine)を合成し、その同定に成功している。今年度は主に、紫外光を吸収しうる原子団である多環式芳香族化合物である、ピレン、ナフタレンをビピリジン上に有する錯体の合成とその多核化を検討した。ピレンおよびナフタレンを有する2,2'一ビピリジン配位子を合成し、cis-(chr-bpy)_2RuCl_2(chr=chromophore : pyrene, naphtharene)を合成した後に2,2'-ビピリミジン(bpm)と作用させることにより、1分子中にクロモフォアを2つ持つ単核ルテニウム錯体[(chr-bpy)_2Ru(bpm)](PF_6)_2を合成することに成功した。ピレンを持つ単核ルテニウム錯体については、さらに、シクロオクタジエンを配位子として持っパラジウム錯体と作用させることにより、パラジウムユニットを導入したRu-Pd二核錯体の合成に成功した。対応するナフタレンをもつ単核錯体も同様に試みたが、現段階では二核錯体の単離にはいたっていない。合成した一連の錯体の物性を調査したところ、ナフタレンを有する錯体については、ナフタレンユニットからルテニウム中心へのエネルギー移動効率が高いことが明らかとなった。ナフタレンの吸収波長で励起しても、ナフタレンの発光は一切観測されず、ルテニウムからの発光のみが観測された。ナフタレンよりは効率が劣るものの、ピレンをクロモフォアとして有する錯体についてもクロモフォアからのエネルギー移動が観測された。紫外光の利用には、1.クロモフォアからルテニウムユニットへ、2.ルテニウムユニットからパラジウムユニットへの2段階のエネルギー移動が必須となるが、そのうち、いずれのクロモフォアを用いても、1のエネルギー移動が観測されている。今後は2段階目のエネルギー移動効率を高めるため、ナフタレンを含む2核錯体の合成と、架橋配位子部の修飾を行う予定である。光応答性部位としてルテニウム(II)トリスビピリジル誘導体を有し、反応サイト(M)としてRu,Rh,Ir,Pdを含むRu...M二核錯体{(bpy)_2Ru(BL)ML}^<n+>(BL=2,2'-bipyrimidyne,2,3-bis(2-pyridylpyrazine)を合成し、その同定に成功した。これらの錯体の同定には^1H,^<13>C NMR,IR,ESI-MSスペクトルを用い、いくつかの錯体についてはX線構造解析によりその構造を明らかにした。合成した錯体の物性はCV,UV-vis,蛍光スペクトルにより調査した。CV測定の結果、Ru(II/III),BL(O/1-),BL(1-/2-)に基づく酸化還元電位はいずれも大きく正側にシフトするが、導入した金属部位MLの金属中心の酸化還元電位(M(n/(n-1)など)はほとんどシフトせず、二核錯体を形成することによりRu, BLの電子密度が低下し導入した金属中心Mの電子密度はほとんど低下しないことが示唆された。さらに、二核錯体の蛍光スペクトルを測定したところ、Ru(ligand(bpy,BL)へのMLCTに基づく発光量が対応する単核錯体[(bpy)_2Ru(BL)]^<2+>のそれに比べて大幅に低下しており、金属(ML)の導入によりMLCT発光がquenchされることがわかった。この結果はルテニウム中心から金属中心(ML)へのエネルギーあるいは電子移動を示唆するものである。上記の合成、物性調査に引き続き、合成したRu...Pd二核錯体の光照射条件でのさまざまな基質に対する反応性を検討した。末端アルケン類との反応では選択的に二量化反応が進行し、光照射条件では暗反応条件に比べて大幅に反応速度が向上することを見出した。現在反応機構の詳細について調査している。昨年度は光応答性部位としてルテニウム(II)トリスビピリジル誘導体を有し、反応サイト(M)としてRu,Rh,Ir,Pdを含むRu...M二核錯体{(bpy)_2Ru(BL)ML}^<n+> (BL=2,2'-bipyrimidyne,2,3-bis(2-pyridylpyrazine)を合成し、その同定と構造解析に成功した。また、これらの錯体の物性をCV、UV-vis、および発光スペクトルにより評価した。本年度はこれらの錯体のうち、主にパラジウム錯体(M=Pd)を用いて反応性を調査したところ、末端アルケン類の二量化反応が進行し、光照射条件下では暗反応条件下に比べて反応速度が大幅に向上することを見出した。アルファメチルスチレンの二量化反応機構について詳細に調査し、いくつかの鍵中間体を単離・同定した。単離した中間体を用いたコントロール実験により、光照射が二分子目の挿入ステップを促進することを示唆するデータを得た。各光増感部位と反応部位のモデル錯体である[(bpy)_3Ru]^<2+>と[(bpy)PdMe(acetone)]^+の1:1

混合物を用いても同様の反応は進行しないことから分子間ではなく、「分子内光増感」による反応の促進効果であると考えている。分子内光増感の効率に最も影響を与えると予想される架橋配位子BL'について検討した。Me基、Br基で置換した2,2'-ビピリミジン配位子を有する一連の単核ルテニウム錯体[(bpy)_2Ru(BL')]^<2+>を新規に合成し、さらにロジウム、パラジウムフラグメントを導入することにより二核錯体[(bpy)_2Ru(BL')ML_n]^<n+>の合成に成功した。架橋配位子における置換基効果を明らかにするために主に単核錯体の物性評価を中心に進めたところ、5位に二つのメチル基で置換したビピリミジン(BL'=5,5'-dimethyl-2,2'-bipyrimidine)を有する単核錯体の発光強度が、対応する無置換の単核錯体[(bpy)_2Ru(bpm)]^<2+>に比べて著しく強いことを見出した。現在この原因を明らかにするために、分子軌道計算による解析を進めている。前年度までに、すでに光応答性部位としてルテニウム(II)トリスビピリジル誘導体を有し、反応サイト(M)としてRu, Rh, lr, Pdを含むRu_...M二核錯体{(bpy)_2Ru(BL)ML}^<n+>(BL=2,2'-bipyrimidyne,2,3-bis(2-pyridylpyrazine)を合成し、その同定に成功している。今年度は主に、紫外光を吸収しうる原子団である多環式芳香族化合物である、ピレン、ナフタレンをビピリジン上に有する錯体の合成とその多核化を検討した。ピレンおよびナフタレンを有する2,2'一ビピリジン配位子を合成し、cis-(chr-bpy)_2RuCl_2(chr=chromophore : pyrene, naphtharene)を合成した後に2,2'-ビピリミジン(bpm)と作用させることにより、1分子中にクロモフォアを2つ持つ単核ルテニウム錯体[(chr-bpy)_2Ru(bpm)](PF_6)_2を合成することに成功した。ピレンを持つ単核ルテニウム錯体については、さらに、シクロオクタジエンを配位子として持っパラジウム錯体と作用させることにより、パラジウムユニットを導入したRu-Pd二核錯体の合成に成功した。対応するナフタレンをもつ単核錯体も同様に試みたが、現段階では二核錯体の単離にはいたっていない。合成した一連の錯体の物性を調査したところ、ナフタレンを有する錯体については、ナフタレンユニットからルテニウム中心へのエネルギー移動効率が高いことが明らかとなった。ナフタレンの吸収波長で励起しても、ナフタレンの発光は一切観測されず、ルテニウムからの発光のみが観測された。ナフタレンよりは効率が劣るものの、ピレンをクロモフォアとして有する錯体についてもクロモフォアからのエネルギー移動が観測された。紫外光の利用には、1.クロモフォアからルテニウムユニットへ、2.ルテニウムユニットからパラジウムユニットへの2段階のエネルギー移動が必須となるが、そのうち、いずれのクロモフォアを用いても、1のエネルギー移動が観測されている。今後は2段階目のエネルギー移動効率を高めるため、ナフタレンを含む2核錯体の合成と、架橋配位子部の修飾を行う予定である。
組織常在性自然IL-5産生細胞の活性化機構と炎症及び線維化制御

近年、アレルギーなどに重要なTh2サイトカインを産生する細胞として2型自然リンパ球(ILC2)が発見され、様々な炎症疾患に重要であることが分かってきている。我々はILC2のIL-5産生に着目し肝臓での炎症、繊維化におけるILC2の役割を調べた。その結果ILC2のIL-5産生および好酸球の活性化は肝臓の炎症に必須ではないことが分かった。また油脂成分の腹腔内投与によりマクロファージ、サイトカインIL-33、TSLPを介した肝臓ILC2の活性化が誘導できることも新たに分かった。本研究では、我々が独自に新しく開発したIL-5レポーターマウスの解析より、肝臓や腎臓などの非リンパ系組織内にも常在することが明らかになった自然免疫系IL-5産生細胞(2型自然免疫系リンパ球様細胞:ILC2)及び好酸球の役割を解明することが目的である。平成27年度には主に以下の研究を行った。ILC2から産生されるIL-5が肝臓の慢性炎症によって引き起こされる線維化に重要であるかどうかを調べるためにIL-5欠損マウスに四塩化炭素(CCl4)を繰り返し腹腔内投与し肝線維症誘導実験を行った。CCl4を週二回、4週間投与後に肝臓組織の切片を作成し、シリウスレッド染色を行って組織内のコラーゲンを染色し線維化の程度を判定した。その結果、IL-5欠損マウスと野生型マウスの間に肝線維化の程度に差はなく、慢性炎症によって誘導される肝臓の線維化にはILC2からのIL-5は必須ではないことが明らかとなった。マウスに油脂溶媒を腹腔内投与することで肝臓内ILC2にIL-5産生を誘導できることを我々は新たに発見した。その機構を明らかにするため、オリーブオイル、不完全フロイントアジュバント等の様々な溶媒を腹腔内投与したところ、いずれの場合もIL-5産生が誘導された。更に別のマウスから採取した皮下脂肪、内臓脂肪を腹腔内投与してもIL-5産生が誘導された。またオリーブオイルの経口投与では肝臓ILC2のIL-5産生は誘導されなかった。これらの実験の際に脂肪のILC2についても解析したところ、脂肪ILC2は肝臓のものよりも活性化していること、更に油脂溶媒によってより強くIL-5産生が誘導されることを明らかにすることができた。これらの現象は腹腔内細胞の除去によって観察できなくなることから他の細胞を介した活性化の可能性が示唆される。これまでに知られていないILC2の新規活性化機構の解明が期待できる。第一に掲げたIL-5欠損条件下での肝臓線維化誘導実験を予定通り終了させることができた。しかしながら予想に反してIL-5は肝臓の線維化発症に必須ではなかったので、来年度以降の研究の進め方について考慮する必要がある。また油脂溶媒投与による新規IL-5産生誘導機構の解析については別のマウスの脂肪組織を始めとした種々の油脂溶媒を用いた解析、腹腔内細胞除去条件での検討をすることができた。本研究では、我々が独自に新しく開発したIL-5レポーターマウスの解析より肝臓や腎臓などの非リンパ系組織内にも常在することが明らかになった自然免疫系IL-5産生細胞(2型自然免疫系リンパ球様細胞:ILC2)及び好酸球の役割を解明することが目的である。平成28年度は主に以下の研究を行った。前年度の研究結果より、慢性炎症によって誘導される肝臓の線維化にはILC2からのIL-5は必須ではないことが明らかとなった。しかしながら、IL-5によって活性化される好酸球は組織修復に必要との報告もある。今回コンカナバリンA(ConA)による肝臓炎症モデルを用いて肝臓におけるILC2、好酸球の活性化について検討した。ConA投与後、T細胞の活性化は観察できたがILC2からのIL-5産生は検出されなかった。また肝臓内の好酸球は増加していたことから、ConA肝炎モデルでの好酸球増加はILC2を介していないことが分かった。前年度までの研究結果より、この現象は腹腔内に存在する細胞を介したものであることが示唆されていた。これまでILC2を活性化することが知られているサイトカインIL-33、TSLPの受容体遺伝子欠損マウスとIL-5レポーターマウスの二重、三重変異マウスを作製し、これら既知のサイトカインシグナルの必要性を調べた。IL-33受容体、TSLP受容体それぞれの単独欠損ではILC2のIL-5産生に影響はなかったが、両方を欠損させるとIL-5陽性細胞の数、IL-5の発現レベル共に低下した。IL-33、TSLPのいずれかが油脂溶媒によるILC2の活性化に必要であることが示唆された。研究代表者の異動によって当初の研究計画から遅れが生じている。最終年度は遅れを取り戻して研究を完遂させたい。研究代表者の異動によってこれまで通りの実験用マウスの飼育、使用が困難となったため当初の研究予定から遅れている。平成29年度は異動先の施設でも実験用マウスの飼育が始められる予定であるので、これまでの遅れを取り戻せるよう研究を進めたい。