hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳波測定実験や行動実験を用いたヒトの文処理メカニズム研究

これらの実験の他に、これまでの実験結果をより的確に説明するための補助的な実験として、コーパス分析と、さらなる文完成課題実験を現在行っており180名の被験者に対してオンラインで実験を実施した。このデータについても分析を進めている。今年度はまず早急に実施予定の脳波測定実験を行う。すでにパイロット実験は済ませ、被験者も募集済みであり、1か月間をめどに実施を行う。その後12か月間をめどに分析や結果のまとめを行い、学会での発表と結果の投稿・論文化を今年度中に行うことを予定している。また、同時にUchida et al. (2015)の眼球運動測定実験の追実験として、新たな眼球ン同測定実験を6月ごろに実施予定であり、こちらについても実施後すぐに分析と発表を行う。また、Uchida et al. (2015)の眼球運動測定実験の結果と、昨年度に実施した文完成課題実験の結果を合わせた論文を現在執筆中であり、今年度の前半に国際誌に投稿、論文化を目指している。これらの実験や分析の結果をまとめ、博士論文も同時に執筆中であり、その完成についても今年度中にできるように努力している。29年度が最終年度であるため、記入しない。
現代社会に生きる哲学教育を構築するための理論的・実践的研究

本研究は、哲学教育を、高等教育における専門教育や教養教育の現場のみならず、初等・中等教育の現場や現代社会のさまざまな現場で活用する意義と方法とを研究し、現代社会の課題に応えることのできる哲学教育の基盤を構築することを目的とする。そのため、本年度は、以下の四つの課題に応えるべく、研究を遂行した。課題1:初等・中等・高等教育において哲学教育がもちうる意義を明確にし、それに資する教育方法を開発し、その効果を明示する。課題2:市民教育・社会教育において哲学教育がもちうる意義を明確にし、それを資する教育方法を開発し、その効果を明示する。課題3:上記の哲学教育に必要とされる指導者の資質や能力を明らかにし、その養成方法を開発する。課題4:哲学的対話を中心とする哲学教育と伝統的な哲学教育・研究との相互関係を明確にする。以上の課題を果たすため、代表者・分担者各自がすでに実践している学校教育における対話を中心とする哲学教育(東京都内と被災地を含む日本各地)を継続するとともに、広く同種の実践例およびそれらに関する理論的研究を調査した。特に、新設の教科「道徳」(小・中学校)については公開研究会(2月)を、新設の教科「公共」については日本哲学会で公開ワークショップ(5月)を開催した。また、海外の研究・実践者二名(ブラジル及びオーストラリア)を招聘して、公開講演会・ワークショップ・学校訪問(5月)を行った。また、カンボジアおよびシンガポールの実践を調査するとともに現地の研究者・実践者との交流を深めた(2月)。さらに、世界哲学会議(北京8月)で東アジアの哲学教育に関するラウンド・テーブルを主催して各地域の研究者と意見交換するとともに、その他の分科会にも積極的に参加して世界各地の実践者・研究者と研究交流を行い、豊富な知見を得た。これについては、東京都内および日本各地の多数の小学校、中学校、高等学校において哲学的対話の教育を実施し、経験知を積み、データを収集するとともに、それらに基づく理論的考察を行い、研究成果として発表している。また、この活動を通じて学校現場との良好な関係を築いて研究・実践の環境をさらに整備するとともに、授業実施に必要な進行役の養成も進んでいる。これについては、市民向けの哲学的対話のワークショップやセミナーを日本各地のさまざまな環境(地方創生、地域活動、被災地復興、企業、社会教育)で実施し、経験知を積み、データを収集するとともに、それに基づく理論的考察を行い、研究成果として発表している。また、この活動を通じて、各種市民団体との良好な関係を築いて研究・実践環境をさらに整備するとともに、哲学的対話実施に必要な進行役の養成も進んでいる。これについては、課題1および2を遂行する中で、研究の資料は蓄積されているが、その分析と考察は、すでに遂行している分担者もいるが、研究組織全体としては三年次に集中的に行う予定である。初年度において研究は順調に進んでいるので、二年目以降も同様に四つの課題を果たすべく研究・実践を継続していく。さらに注力すべき点として、本研究を広く教育、職業、社会の現場に還元する方途を考案すること、具体的な教育方法と理論的な考察との連関を密にすることがあげられる。前者の具体例としては、研究成果を学術的な形式だけでなく、一般の人々にも理解しやすい形式で公表すること、初等・中等教育の教科書や学校現場や職業現場などで使用するハンドブックを作成することなどがある。これら二つの課題は、分担者レベルではすでに開始されているが、研究組織全体の重要課題として取り組む必要があると考える。さらに視野に入れるべく浮上した課題として、新たに初等・中等教育に導入された「総合的な探求」における哲学教育の活用の実践・研究がある。実際、「総合的な探求」における哲学的対話には現場でも期待が高まっており、それに対応する教育方法の研究とそれを実施することのできる人員の養成は急務であると考えられる。そうだとすれば、最終年度に実施する予定の課題3の成果を待たず、とりあえずこれまでの実践知を生かして哲学的対話の進行役を養成することを検討することにも一理ある。状況を注視しながら、適切に対応したい。

課題4:哲学的対話を中心とする哲学教育と伝統的な哲学教育・研究との相互関係を明確にする。以上の課題を果たすため、代表者・分担者各自がすでに実践している学校教育における対話を中心とする哲学教育(東京都内と被災地を含む日本各地)を継続するとともに、広く同種の実践例およびそれらに関する理論的研究を調査した。特に、新設の教科「道徳」(小・中学校)については公開研究会(2月)を、新設の教科「公共」については日本哲学会で公開ワークショップ(5月)を開催した。また、海外の研究・実践者二名(ブラジル及びオーストラリア)を招聘して、公開講演会・ワークショップ・学校訪問(5月)を行った。また、カンボジアおよびシンガポールの実践を調査するとともに現地の研究者・実践者との交流を深めた(2月)。さらに、世界哲学会議(北京8月)で東アジアの哲学教育に関するラウンド・テーブルを主催して各地域の研究者と意見交換するとともに、その他の分科会にも積極的に参加して世界各地の実践者・研究者と研究交流を行い、豊富な知見を得た。課題1:初等・中等・高等教育において哲学教育がもちうる意義を明確にし、それに資する教育方法を開発し、その効果を明示する。これについては、東京都内および日本各地の多数の小学校、中学校、高等学校において哲学的対話の教育を実施し、経験知を積み、データを収集するとともに、それらに基づく理論的考察を行い、研究成果として発表している。また、この活動を通じて学校現場との良好な関係を築いて研究・実践の環境をさらに整備するとともに、授業実施に必要な進行役の養成も進んでいる。課題2:市民教育・社会教育において哲学教育がもちうる意義を明確にし、それを資する教育方法を開発し、その効果を明示する。これについては、市民向けの哲学的対話のワークショップやセミナーを日本各地のさまざまな環境(地方創生、地域活動、被災地復興、企業、社会教育)で実施し、経験知を積み、データを収集するとともに、それに基づく理論的考察を行い、研究成果として発表している。また、この活動を通じて、各種市民団体との良好な関係を築いて研究・実践環境をさらに整備するとともに、哲学的対話実施に必要な進行役の養成も進んでいる。課題3:上記の哲学教育に必要とされる指導者の資質や能力を明らかにし、その養成方法を開発する。これについては、課題1および2を遂行する中で、研究の資料は蓄積されているが、その分析と考察は、すでに遂行している分担者もいるが、研究組織全体としては三年次に集中的に行う予定である。初年度において研究は順調に進んでいるので、二年目以降も同様に四つの課題を果たすべく研究・実践を継続していく。さらに注力すべき点として、本研究を広く教育、職業、社会の現場に還元する方途を考案すること、具体的な教育方法と理論的な考察との連関を密にすることがあげられる。
新しい磁性超伝導体における磁性と超伝導の共存・競合に関する研究

近年、我々は、新しい金属間化合物超伝導体の1つであるErNi_2B_2Cが、超伝導転移(8.6K)後、より低温(2.75K)で弱強磁性転移を起こし、この弱強磁性秩序が超伝導状態と微視的に共存することを中性子回折実験により確認することに世界で初めて成功した。この成果は、今後の強磁性超伝導体の研究分野の発展を促す非常に重要な研究成果である。本申請では、この成果を踏まえ、「ErNi_2B_2C系の強磁性と超伝導の競合・共存」について、特に「自己誘起磁束格子構造の検証」を目的とする研究を行なった。「自己誘起磁束格子構造」とは、外部磁場を掛けなくても、強磁性成分が作る内部磁場により、系が自発的に磁束格子構造をとる現象を指す。強磁性秩序がスピン1重項超伝導と共存するには、超伝導と強磁性の秩序パラメターが空間的に変調しなければならないが、その解の一つが、ゼロ磁場下での自己誘起磁束格子構造である。本研究で行なった磁化測定の結果は、ゼロ磁場下で系を冷却すると、強磁性のドメインがランダムな方向を向くために内部磁場がゼロとなり磁束格子が出現しないが、系を磁場中で冷却し強磁性のドメインを揃えると、その後、磁場を切っても内部磁場が有限となって残り、自己誘起磁束格子が出現する事を強く示唆した。我々は、この結果を踏まえ、さらに、磁束格子の空間相関を直接観測することができる中性子小角散乱実験を行なった。その結果、この系で自己誘起磁束格子構造が実現していることを強く示唆する結果を得た。この結果は超伝導と強磁性の共存状態の理解にとって非常に重要である。本研究成果に関する論文を3編書いたが、うち2編は、現在、閲読中である。・具体的な研究事項『強磁性超伝導ErNi_2B_2Cの自己誘起磁束格子の研究』平成12年度は、強磁性と超伝導が共存するErNi_2B_2C系で、これらの相反すると思われる2つの秩序状態が系内でどのように共存するのかという観点から『強磁性の磁気構造について』、および、強磁性が存在するために、超伝導状態がどのような影響を受けるかという観点から、『強磁性秩序が作る内部磁場により、超伝導に外部磁場を掛けなくても磁束格子が現れる(自己誘起磁束格子構造)現象の可能性について』研究を行った。・研究経過及び進捗状況・成果実験は、日本原子力研究所東海研究所の研究用原子炉に設置されている中性子3軸分光器、及び、中性子小角散乱装置を用いた。中性子3軸分光器では、ErNi_2B_2C系の強磁性磁気構造について情報を与える磁気散乱が観測できた。中性子小角散乱では、磁束の空間相関を直接観測することができるが、測定の結果、統計的にはまだ精度が足りないが、磁場中冷却後の強磁性のドメインが揃えられた状態では、外部磁場を切っても、磁束格子構造が存在している可能性を強く示唆するデータが得られた。
超広帯域(UWB)無線システムのための超高速プレフィルタに関する研究・開発

超広帯域(UWB)無線システムのための、低コスト・高速信号処理が可能な光信号処理デバイスの一つである標本化ファイバブラッググレーティングによる高機能・高速動作が可能なトランスバーサル型プレフィルタについて検討した。半値全幅約30ピコ秒の光ガウシアンパルスを本フィルタに入力すると、中心周波数24.7GHz、-10dB帯域9.4GHz、パルス幅約200ピコ秒の電気UWBパルスが生成できることを示した。本研究の目的は,超広帯域(UWB:Ultra Wideband)無線システム用受信機の更なる小型化のために,従来は受信機で利用される等化器を送信機側に実装した,低コスト・高速信号処理が可能な光信号処理デバイスの一つである標本化ファイバブラッググレーティングによる高機能・高速動作が可能なトランスバーサル型プレフィルタの実現である。初年度では,標本化ファイバブラッググレーティングを用いたプレフィルタ用の設計やモデル化,パラメータ設計についての理論検討ならびにモード結合法による数値計算での検討を主に進めた。得られた知見を元に,パルスシェーピングフィルタとして用いた標本化ファイバブラッググレーティングとバランス型光検出器を組み合わせたUWBパルス生成器について検討し,3dB帯域幅7GHz,中心周波数20GHz,パルス幅約150ピコ秒のUWBパルスが生成できることを実験的に示した。また,本学において電波暗室と広帯域アンテナの利用が可能となったことから,無線伝送を行ったときの性能評価についても検討した。実際に,数百M数Gbpsの高速UWB無線伝送が実現できることを示した。さらに,送信アンテナからの放射信号は米連邦通信委員会(FCC:Federal Communications Commission)規範や電波法によりスペクトルマスク以下の電力制限を受けるが,送信電力スペクトルを知るには送信アンテナの詳細な特性が必要なことから,短光パルスを用いたアンテナ特性・送信電力の推定法についても検討した。本研究の目的は,超広帯域(UWB : Ultra Wideband)無線システム用受信機の更なる小型化のために,従来は受信機で利用される等化器を送信機側に実装した,低コスト・高速信号処理が可能な光信号処理デバイスの一つである標本化ファイバブラッググレーティングによる高機能・高速動作が可能なトランスバーサル型プレフィルタの実現である.本年度では,前年度において理論検討並びに数値計算による検討で得られた知見を元に作製したプレフィルタ用の標本化ファイバブラッググレーティングをトランスバーサル型パルスシェーピングフィルタとして用い, 24GHz帯UWBパルス生成について実験的に検討した.本フィルタは, 2つの標本化ファイバブラッググレーティングとバランス型光検知器で構成され,所望のUWBパルスの正と負の振幅部分を分けて,それぞれの波形を出力するよう設計された2つの標本化ファイバブラッググレーティングにより入力された光パルスを波形整形することでほぼ全ての信号処理を光領域でおこなえるため,サンプリング周波数が数十GHzという高速動作が可能となる.実際に作製した,タップ間隔約38ピコ秒,タップ数5の標本化ファイバブラッググレーティングを用いて,半値全幅約30ピコ秒の光ガウシアンパルスを本フィルタに入力すると,中心周波数24.7GHz, -10dB帯域9.4GHz,パルス幅約200ピコ秒のUWBパルスが生成できることを示した.
イムノグロブリン様受容体による免疫制御機構の研究

PIRの生理的リガンドの同定に取り組み,それがMHCクラスI分子である証拠を見い出し,このレセプター・リガンド相互作用が生理的に重要であることを証明した.つまり,リコンビナントPIRはマウスMHCクラスI分子モノマーとおよそ1.95.6x10^7のK_d値で結合する.さらに実際の免疫細胞上に発現するPIRは蛍光標識したMHCクラスIテトラマーと結合し,シグナル伝達が観察された.MHCクラスIの発現の多寡により影響を受ける実験系として移植片対宿主病『graft-versus-host disease (GVHD)』があるが,放射線照射したPIR-B欠損マウスに野生型マウスの脾臓細胞を移入することで誘導されるGVHDは重症化し,致死的となる.PIR-B欠損マウスのGVHDではドナー側のCD4^+TおよびCD8^+T細胞のIFN-γ産生細胞のポピュレーションが増加するなどの知見から,PIR-B欠損マウスのGVHDではドナー細胞上のMHCクラスIを認識する樹状細胞上の抑制性PIR-Bが無いために,活性化型であるPIR-Aによる認識のみとなり,樹状細胞の活性化の亢進とドナーT細胞の活性化亢進が誘導されると考察される.また,これまで破骨細胞の分化には骨芽細胞などから提供されるRANKL(receptor activator of NF-κB ligand)が必要十分と考えられていたが,我々はRANKL以外に多数のIgLRsが活性化する必要があることを突き止めた.つまりIgLRの活性化に利用されている膜アダプターであるFcRγとDAP12が同時に欠損することで破骨細胞の試験官内での分化は完全に阻害され,このマウスは重度の大理石骨病となる.破骨細胞のこの経路による活性化にはPIR-A, OSCAR, TREM-2,SIRPβ1などの既知の活性化型IgLRsおよび未知の活性化型IgLRsが関与していることが示された.この成果により,慢性関節リウマチ患者の破骨細胞のはたらきの制御は,IgLRsを介する活性化経路を人為的に修飾することで達成できる可能性が指摘される.PIRの生理的リガンドの同定に取り組み,それがMHCクラスI分子である証拠を見い出し,このレセプター・リガンド相互作用が生理的に重要であることを証明した.つまり,リコンビナントPIRはマウスMHCクラスI分子モノマーとおよそ1.95.6x10^7のK_d値で結合する.さらに実際の免疫細胞上に発現するPIRは蛍光標識したMHCクラスIテトラマーと結合し,シグナル伝達が観察された.MHCクラスIの発現の多寡により影響を受ける実験系として移植片対宿主病『graft-versus-host disease (GVHD)』があるが,放射線照射したPIR-B欠損マウスに野生型マウスの脾臓細胞を移入することで誘導されるGVHDは重症化し,致死的となる.PIR-B欠損マウスのGVHDではドナー側のCD4^+TおよびCD8^+T細胞のIFN-γ産生細胞のポピュレーションが増加するなどの知見から,PIR-B欠損マウスのGVHDではドナー細胞上のMHCクラスIを認識する樹状細胞上の抑制性PIR-Bが無いために,活性化型であるPIR-Aによる認識のみとなり,樹状細胞の活性化の亢進とドナーT細胞の活性化亢進が誘導されると考察される.また,これまで破骨細胞の分化には骨芽細胞などから提供されるRANKL(receptor activator of NF-κB ligand)が必要十分と考えられていたが,我々はRANKL以外に多数のIgLRsが活性化する必要があることを突き止めた.つまりIgLRの活性化に利用されている膜アダプターであるFcRγとDAP12が同時に欠損することで破骨細胞の試験官内での分化は完全に阻害され,このマウスは重度の大理石骨病となる.破骨細胞のこの経路による活性化にはPIR-A, OSCAR, TREM-2,SIRPβ1などの既知の活性化型IgLRsおよび未知の活性化型IgLRsが関与していることが示された.この成果により,慢性関節リウマチ患者の破骨細胞のはたらきの制御は,IgLRsを介する活性化経路を人為的に修飾することで達成できる可能性が指摘される.イムノグロブリン様受容体,Ilmmunoglobulin(Ig)-like receptor(IgLR)という範疇に属する新規なレセプター分子群が続々と単離され,その機能が注目され始めてまだ5年ほどしか経過していないが,これらが免疫調節に重要な役割を担う証拠が次々と挙がっている.マウスのPaired IgLR(PIR)は活性化シグナルを伝達するPIR-Aと,逆に抑制性シグナルを伝達するPIR-Bのペアからなる代表的なIgLRであるが,PIR-Bが欠損するとB細胞,樹状細胞のシグナル伝達が撹乱され,その免疫応答はTh2型に著しく偏ることを示した.B細胞と樹状細胞においてPIR-Bは定常状態の細胞の段階で既にそのITIMがチロシンリン酸化されており,その後BCR刺激やGM-CSF刺激に応じて,正常なシグナル伝達を助けている.PIR-Bが欠損したこれらの細胞ではBCRを介して,あるいはGM-CSF刺激後に細胞内に導入されるシグナル伝達が増強され,あるいは一過性になり,正常な応答が起らない.これにより樹状細胞は成熟が阻害され,IL-12産生が不十分になるためにTh1型応答への経路が阻害されてTh2型応答を起すようになると考えられる.

したがって正常な免疫応答に不可欠であるこのレセプター・ペアが何を認識し,どのようなシグナルを細胞内に導入しているのか,さらに免疫疾患にどのように関連しているのかを明らかにすることがアレルギーや自己免疫などの発症を理解するうえでたいへんに重要になってきた.イムノグロブリン様受容体, Immunoglobulin(Ig)-like receptor (IgLR)という範疇に属する新規なレセプター分子群が続々と単離され,その機能が注目され始めてまだ5年ほどしか経過していないが,これらが免疫調節に重要な役割を担う証拠が次々と挙がっている.マウスのPaired IgLR(PIR)は活性化シグナルを伝達するPIR-Aと,逆に抑制性シグナルを伝達するPIR-Bのペアからなる代表的なIgLRであるが,PIR-Bが欠損するとB細胞,樹状細胞のシグナル伝達が撹乱され,その免疫応答はTh2型に著しく偏ることを示した.B細胞と樹状細胞においてPIR-Bは定常状態の細胞の段階で既にそのITIMがチロシンリン酸化されており,その後BCR刺激やGM-CSF刺激に応じて,正常なシグナル伝達を助けている.PIR-Bが欠損したこれらの細胞ではBCRを介して,あるいはGM-CSF刺激後に細胞内に導入されるシグナル伝達が増強され,あるいは一過性になり,正常な応答が起らない.これにより樹状細胞は成熟が阻害され,IL-12産生が不十分になるためにTh1型応答への経路が阻害されてTh2型応答を起すようになると考えられる.したがって正常な免疫応答に不可欠であるこのレセプター・ペアが何を認識し,どのようなシグナルを細胞内に導入しているのか,さらに免疫疾患にどのように関連しているのかを明らかにすることがアレルギーや自己免疫などの発症を理解するうえでたいへんに重要になってきた.本年度はさらにPIR-B欠損マウスの解析とともにPIR-Bのリガンドの同定を行ったところ,PIR-B, PIR-AともにMHC class I分子を認識し,PIR-Bの欠損によって移植片対宿主反応が亢進してホストのGVHDが増悪することが分かった.したがってPIRはTCRやKIRとともに自己MHC class Iを認識する第3のシステムを構築し,自己反応性を回避していることが示唆された.PIRの生理的リガンドの同定に取り組み,それがMHCクラスI分子である証拠を見い出し,このレセプター・リガンド相互作用が生理的に重要であることを証明した.つまり,リコンビナントPIRはマウスMHCクラスI分子モノマーとおよそ1.95.6×10^7のK_d値で結合する.さらに実際の免疫細胞上に発現するPIRは蛍光標識したMHCクラスIテトラマーと結合し,シグナル伝達が観察された.MHCクラスIの発現の多寡により影響を受ける実験系として移植片対宿主病『graft-versus-host disease(GVHD)』があるが,放射線照射したPIR-B欠損マウスに野生型マウスの脾臓細胞を移入することで誘導されるGVHDは重症化し,致死的となる.
ゼブラフィッシュにおける発達神経毒性を指標とした放射線影響評価

発達期の脳は成人脳に比べて放射線に対する感受性が高く、この時期の放射線被曝は様々な発達神経障害を引き起こす。そのため、放射線による中枢神経障害を低減する治療法の開発は重要な課題となっている。本研究では、小型脊椎動物であるゼブラフィッシュをモデル動物として、放射線曝露による発達神経毒性を高感度に検出できるだけでなく、その毒性に対する治療薬もスクリーニングできる試験系の開発に成功した。発達期の脳は成人脳に比べて放射線に対する感受性が高く、この時期の放射線被曝は先天奇形や、精神発達遅延、認知機能障害などの発症と密接に関連する。この分子機構を解明するため、マウスなどの動物モデルを用いて多面的な研究が実施されてきた。これらの研究に加えて、多数の検体の放射線曝露が容易で、脳の形態イメージングや、学習や不安などの機能を簡便に解析できるモデル動物を用いることは、様々な曝露条件における放射線影響評価を可能にし、放射線リスクの科学的基盤の深化に貢献しうる重要な研究課題である。本研究ではこのようなモデル動物としてセブラフィッシュを選択し、発達神経毒性を指標とした放射線影響評価を実施する。平成25年度は、放射線による発達神経毒性の評価項目として、行動障害と聴覚障害を選択し、それぞれの障害を定量的に解析する手法の開発を行った。さらに、放射線障害において重要な役割を担っているTP53のノックアウトゼブラフィッシュの作製を行った。今後、これらの評価系やノックアウトゼブラフィッシュを用いて放射線の発達神経毒性の分子機構を解析し、放射線影響を低減しうる薬物のスクリーニングを実施する。本研究ではこのようなモデル動物としてゼブラフィッシュを選択し、発達神経毒性を指標とした放射線影響評価を実施する。平成24年度は、ゼブラフィッシュに、放射線(X線)を様々な条件で曝露し、血液脳関門機能に与える影響を、蛍光生体画像解析を用いて評価した。その結果、受精後8時間(原腸胚期)の時に7.5 GyのX線を照射すると、ゼブラフィッシュの血液脳関門が破綻することを見出した。一方、受精後24時間(26体節期、哺乳類における大脳皮質形成期に相当)では、血液脳関門機能に影響するX線の最小照射量は10 Gyであった。これらの結果は、ゼブラフィッシュの発達神経毒性を指標として、高感度な放射線影響評価が可能であると同時に、発達に伴う放射線感受性の変化も解析できることを示唆している。今後、行動解析や網羅的遺伝子発現解析など、様々な評価系を用いた放射線影響評価を実施し、放射線の発達神経毒性の分子機構解明を目指す。本研究ではこのようなモデル動物としてゼブラフィッシュを選択し、様々な発達神経毒性評価系を開発した。具体的には、放射線が神経系分化に与える影響の評価に適したトランスジェニックゼブラフィッシュの作製や、放射線照射による睡眠覚醒障害評価に適した行動解析方法を確立した。また、放射線感受性に関与する遺伝子のノックアウトゼブラフィッシュを作製した。これらの評価系は、放射線の発達神経毒性の分子機構解析や、放射線影響を低減しうる薬物の探索に有用なツールとなる。システムズ薬理学・毒性学様々な発達神経毒性評価系の開発に成功しており、研究は順調に進展している。予定された研究計画におおむね沿っている。TP53ノックアウトゼブラフィッシュを大量に作製することにより、放射線による発達神経毒性の分子機構をより詳細に解析する。平成24年度のネットワーク解析の結果を基盤として、発達期における放射線影響に重要な遺伝子候補を抽出する。これらの遺伝子に対するアンチセンスモルフォリノを合成し、ゼブラフィッシュ受精卵にマイクロインジェクションすることにより、その発現をノックダウンする。この個体の発達期に放射線を曝露し、発達神経毒性を評価することにより、これらの遺伝子の放射線影響における機能を検証する。主として、遺伝子ノックダウンのために必要な試薬を購入する。
人工脂質被覆糖類を用いた高分子膜によるサイトカインキャリア材の研究

p-トルエンスルホン酸-水和物存在下でアルキル鎖長の異なる7種のn-アルキルアルコール(n-hexyl alcohol、n-octyl alcohol、n-decyl alcohol, n-dodecyl alcohol, n-tetradecyl alcohol, n-hexadecyl alcohol, n-octadecyl alcohol)とL-アラニン、グリシン、L-グルタミン酸の3種のアミノ酸から合計16種の人工脂質を合成した。これらの人工脂質を蒸留水あるいは難溶性の人工脂質はエタノール50%水溶液に溶解した。これらの溶液と、同様に蒸留水に溶解したアルギン酸あるいはヘパリンとを撹坤混合し、白色懸濁溶液を得た。この白濁溶液を遠心分離機で分離し、蒸留水あるいはエタノールにて洗浄した。洗浄、遠心分離の工程を数回繰り返した後に最終的に遠心分離した沈殿物を凍結乾燥で24時間乾燥し、白色粉末の人工脂質被覆アルギン酸あるいは人工脂質被覆ヘパリンを得た。これらの人工脂質被覆糖類は、アルキレン鎖の短い人工脂質で被覆した糖類やアルキレン鎖の最も長い人工脂質で被覆した糖類を除き、クロロホルム-エタノール混合溶液に溶解した後、溶媒を除去すると膜状を呈した。一方、BMPの抽出・精製は以下の如く行った。牛下肢骨を粉砕・脱灰しタンパク質成分のみに調整した後、コラーゲンを除去する。グアニジン塩酸により可溶化し、抽出液を濃縮した後、数回の透析を行って精製を行い、さらにゲルろ過を行って水溶性のBMPを精製した。この水溶性BMPを蒸留水に溶解し、合成したDidocyl-N-Glucono-L-Glutamateを微量のアセトンで溶解した溶液と反応させ、白色懸濁溶液を得た。これを遠心分離し凍結乾燥を行って白色粉末の人工脂質被覆BMPを得た。人工脂質で被覆したアルギン酸、ヘパリンは組織に対しての炎症反応や認められず、組織へも吸収された。また、ラットの大腿骨に埋入した人工脂質被覆BMPは、良好な骨の造成が認められた。また、病理組織像からは炎症反応は認められず、早期に組織へ吸収されていた。さらに人工脂質糖類と人工脂質被覆BMPにおいても炎症反応は認められず、早期に組織へ吸収され、良好な骨の造成が認められた。現在、これらの人工脂質被覆アルギン酸と人工脂質被覆BMPの混合物をラットの大腿部に埋入し、病理組織像から炎症反応、組織への吸収特性を、また、軟X線像、病理組織像から骨形成状態を検討している。

今年度は、前年度に合成した人工脂質に加え、さらに7種の人工脂質を合成した。すなわち、前年度に用いた3種のn-アルキルアルコール(n-octyl alcohol、n-decyl alcohol, n-dodecyl alcohol)に加え、さらにアルキル鎖長の異なる4種のn-アルキルアルコール(n-hexyl alcohol、n-tetradecyl alcohol, n-hexadecyl alcohol, n-octadecyl alcohol)とL-アラニン、グリシン、L-グルタミン酸から7種の人工脂質を合成し、合計16種類の人工脂質を用いた。糖類としてはアルギン酸に加え、ヘパリンを用いた。前年度と同様の方法で人工脂質を蒸留水あるいは難溶性の人工脂質はエタノール50%水溶液に溶解した。これらの溶液と同様に蒸留水に溶解したアルギン酸あるいはヘパリン水溶液とを撹拌混合し、白色懸濁溶液を得た。この白濁溶液を遠心分離機で分離し、蒸留水あるいはエタノールにて洗浄した。洗浄、遠心分離の工程を数回繰り返した後に最終的に遠心分離した沈殿物を凍結乾燥で24時間乾燥し、白色粉末の人工脂質被覆アルギン酸あるいは人工脂質被覆ヘパリンを得た。これらの人工脂質被覆糖類は、アルキレン鎖の短い人工脂質で被覆した糖類やアルキレン鎖の最も長い人工脂質で被覆した糖類を除き、クロロホルム-エタノール混合溶液に溶解した後、溶媒を除去すると膜状を呈した。一方、BMPの抽出・精製は前年度と同様に行った。人工脂質で被覆したアルギン酸、ヘパリンは組織に対しての炎症反応は認められず、組織へも吸収された。また、ラットの大腿骨に埋入した人工脂質被覆BMPは、良好な骨の造成が認められた。また、病理組織像からは炎症反応は認められず、早期に組織へ吸収されていた。
高次コミュニケ-ションのための通信ネットワ-クにおける転送方式と制御に関する研究

通信ネットワ-クはますます大規模かつ複雑化するなかで、通信系はあらゆる状況で常に安定に動作することが要求されるため、ロバストな系を設計しなければならない。通信系における安定性を解明する研究は、システム設計の上で極めて基本的な問題である。しかし、その解析は一般に複雑で難しい、そこで、安定性について簡単にかつ直接的に解析する方法について検討し、通信ネットワ-クにおける安定性問題に適用した。通信ネットワ-クの安定性解析では、平衡状態の安定性及びシステム・パラメ-タに摂動が加わった場合に平衝状態がどのように変化するかを問題にする構造安定性を明らかにしなければならない。本研究では、ポテンシャル関係を導入し、カタストロフ理論の成果を使って平衡状態の数の変化に着目し安定性を調べた。一方、情報化社会の進展にともない、情報ネットワ-クの高度化が進むとユ-ザ-のネットワ-クサ-ビスに対する要求は複雑多様化していく。そしてこのような状況下では、ユ-ザ-から出された複雑なサ-ビス要求に対し、その時の状態に応じた適切なサ-ビスを選択し、これを提供するという機能が重要になってくる。しかし、従来、このようなサ-ビスの選択/提供をどのような考えに基づいて行えば効果的にその選択/提供をなしうるのかということについては殆ど研究がなされていない。そこで本研究では、サ-ビスの選択/提供を効果に的に行う枠組みを示し、この枠組みを用いて衛星通信多元接続制御について考察した。緩衝構造体によるモデル化という視点でみたときには、個々のサ-ビス要求をそれぞれの地球局のアクセス権獲得の要求というように見なし、以下の二つの方式を提案した。Mlurn方式はそのインスタンスが個々のサ-ビス要求と一対一対応している方式であり、SAR方式は緩衝構造体全体としてサ-ビス要求構造体と対応している方式である。
象牙細管内の環境をシミュレーションした露出歯根象牙質齲蝕の誘発モデルの確立

我々はin vitroおよびin situにおいて経時的な観察が可能である齲蝕誘発モデルを作製し、歯根面齲蝕の発症過程における歯質の構造変化、特定細菌の局在および糖質代謝という観点から齲蝕およびプラーク内での細菌の動態を検索した。In vitroの実験系では象牙質試片の歯髄側に開口した象牙細管から生理食塩水を加圧しながら供給することで歯髄内圧を可及的に再現した露出歯根象牙質のモデルを作製し、各種齲蝕原性菌による細菌培養を行った。その結果、Streptococcus mutansおよびLactobacillus caseiによる単独培養およびこれら細菌種による混合培養では、培養に使われた培地のpH値が単独培養のそれより低く、光顕観察において細菌侵入が認められた象牙細管数は混合培養群の方が有意に多かった。また菌体内多糖を特異的に検出するPTSP法染色により、培地と直接触れることのできないプラーク深層あるいは集落内部に存在する細菌ならびに細管開口部に侵入した細菌の大部分において多量の菌体内多糖が存在することを明らかにした。一方、in situの実験において長期間(12ヶ月)口腔内に係留してもセメント質直下の象牙質は破壊されなかったが、象牙質面を強制的に露出させ短期間(2ヶ月)係留した試片では象牙細管の拡張および大量の細菌侵入が認められ、これらの結果の相違をもたらした要因として外套象牙質の存在が示唆された。またコンピュータによる画像処理技術により、PTSP陽性細菌群の局在ならびに存在比率が経時的に進行する歯質破壊において動的に変化することが明らかとなった。本研究では、象牙質片の歯髄側に開口した象牙細管から生理食塩水を加圧しながら供給することで、歯髄内圧を可及的に再現した露出歯根象牙質のモデルを作製した。さらに本モデルの象牙質片の歯表面側でStreptococcus mutansをはじめ種々の齲蝕原性菌を最長14日間培養した後、象牙質片を表層のプラークと共に処理し、光顕および電顕用切片を作製した。得られた切片に菌体内多糖を検出する染色を施し観察することで、細管内圧が細菌の象牙細管内への侵入にどう影響を及ぼすのかを解析した結果、以下の所見を得た。1.歯髄側より生理食塩水を加圧した実験群では培養期間あるいは培養した細菌種に関わらず、象牙細管内への著明な細菌侵入を認めることはなかった。2.S.mutansを培養した象牙質片においては歯表面側に厚さ約100μmのプラークの付着が認められ、またこの試料から作成した超薄切片に過ヨウ素酸ーチオセミカルバジドー蛋白銀染色を行い透過型電子顕微鏡下で観察したところ、プラーク細菌の菌体内には電子密度の高い顆粒様構造物が多数確認された。しかしながら、この顆粒様構造物を保有する細菌のプラーク内での局在あるいは顆粒の数や大きさに関し、培養期間の差による特異な傾向は認められなかった。3.Lactobacillus caseiおよびActinomyces viscosusを培養した象牙質片においては歯表面側でのプラークの著明な堆積は認められず、またわずかに付着した細菌の菌体内に顆粒様構造物はほとんど観察されなかった。今後、歯表面側での複数の細菌種による共培養あるいは培養期間の延長が、細管内への細菌侵入の様相にどう影響を及ぼすのかを解析する予定である。本研究では、象牙質試片の歯髄側に開口した象牙細管から生理食塩水を加圧しながら供給することで、歯髄内圧を可及的に再現した露出歯根象牙質のモデルを作製し、試片の歯表面側でStreptococcus mutansおよびLactobacillus caseiによる最長14日間の混合培養を行った。

そして培養期間中の歯表面側の培地のpH測定ならびに培養後の試片を表層プラークと共に処理することで得た光顕用切片に菌体内多糖を特異的に検出する染色(PTSP法染色)を行うことにより、細管内圧が細菌の象牙細管内への侵入にどう影響を及ぼすのかを解析した結果、以下の所見を得た。1.S.mutansおよびL.casei各々の単独培養群では5.5前後および5.6前後のpH値を終始維持したのに対して、これらの細菌種の混合培養群では最低5.1前後のpH値を維持した。2.混合培養した試片において、各々を単独培養した場合よりもPTSP法染色陽性の細菌が侵入している細管数は明らかに多かったものの、その侵入深度は単独培養群とほぼ同程度であり10μm前後であった。また、この傾向は実験開始前に象牙質面上の細管を開口させた場合にのみ認められたが、歯髄側からの圧力の大小による有意な差は認められなかった。3.混合培養した試片に付着するプラークの表面には肉眼的にも金平糖様の多数の隆起物が確認できたが、光顕像においても試片表面に堆積した厚さ約300600μmのプラークの表層で大小多数のほぼ円形をした細菌集落として観察された。またプラーク内には染色性の異なる領域が不定形もしくは卵円形に入り組むような形で観察され、その領域の境界部で細菌の存在が粗になる傾向が認められた。
急性呼吸不全と各種人工呼吸による肺損傷-虚脱肺と浮腫肺に対する作用の相違

ARDSに対して酸素化を確保するためのPEEPの適用は必須となっているが、どのようなレベルのPEEPを適用すべきかその適応の方法は定まっていない。我々は急性呼吸不全のうち肺胞虚脱を主体とする病態(肺洗浄(LAV)によるサーファクタント欠乏肺)と肺胞浮腫を主体とする病態(オレイン酸(OA)肺傷害)とでPEEPの効果が異なると考え、それぞれのモデルで肺内及び血中IL-8にどのような影響をもたらすかを比較検討した。【方法】28羽のウサギを気管切開の後、人工呼吸を開始し(TV8ml/kg, RR25,FIO_21.0)、OA群(0.1ml/kgのOAを30分かけて静脈内投与)、LAV群(30ml/kgの生食で肺洗浄)の2群に分けた。肺傷害完成(P/Fratio<200)30分後に圧容量曲線を描き、両群をさらにIPPV群とPEEP群に分けた。IPPV群ではTV12ml/kgで、OLA群では下屈曲点を1cmH2O上回るPEEPを用い、TV8-10ml/kgで換気を行った。治療開始後3時間観察を行い、血液ガスならびに血清IL-8を経時的に測定した。終了後再び圧容量曲線を測定し、気管気管支肺を一塊に摘出の上、右肺(気管支)を60mlの生食で気管支肺胞洗浄施行し、洗浄液(BALF)中の蛋白およびIL-8を測定した。左肺はHE染色で組織観察した。【結果】LAV群、OA群ともにPEEP群ではPaO_2がIPPV群よりも高値を示した。LAV群ではPEEP群よりもIPPV群の方がBALF中IL-8が高値であった(11.4vs24.1ng/ml)。一方、OA群ではPEEP群とIPPV群との間にBALF中のIL-8に差を認めなかった(6.1vs8.7ng/ml)。血中IL-8、BALF蛋白/血清蛋白についてはLAV群OA群ともにPEEP群とIPPV群との間に有意差を認めなかった。組織学的にはOA群では肺胞の虚脱や無気肺は少なく、PEEPを加えた場合、過伸展や肺胞壁の破壊が著明となった。【結語】肺胞虚脱が主体のLAVモデルではPEEPは肺に保護的であるが、OAモデルでは必ずしもPEEPの適用が保護的であるという所見は得られなかった。肺胞虚脱を主体とする肺洗浄(LAV)モデルと肺胞浮腫を主体とするオレイン酸(QA)肺傷害とでOLA歩肺内及び血中IL-8にどのような影響をもたらすかを検討した。【方法】28羽のウサギを気管切開の後、人工呼吸を開始し(TV8ml/kg,RR25,FIO_21.0)、OA群(0.1ml/kgのOAを30分かけて静脈内投与)、LAV群(30ml/kgの生食で肺洗浄)の2群に分けた。

肺傷害完成(P/Fratio<200)30分後に圧容量曲線を描き、両群をさらにIPPV群とOLA群に分けた。IPPV群ではTV12ml/kgで、OLA群では下屈曲点を1cmH2O上回るPEEPを用い、TV8-10ml/kgで換気を行った。治療開始後3時間観察を行い、血液ガスならびに血清IL-8を経時的に測定した。終了後再び圧容量曲線を測定し、気管気管支肺を一塊に摘出の上、右肺(気管支)を60mlの生食で気管支肺胞洗浄施行し、洗浄液(BALF)中の蛋白およびIL-8を測定した。左肺はHE染色で組織観察した。【結果】LAV群、OA群ともにOLA群ではPaO_2がIPPV群よりも高値を示した。LAV群ではOLA群よりもIPPV群の方がBALF中IL-8が高値であった(11.4vs24.1ng/ml)。一方、OA群ではOLA群とIPPV群との間にBALF中のIL-8に差を認めなかった(6.1vs8.7ng/ml)。血中IL-8、BALF蛋白/血清蛋白についてはLAV群OA群ともにOLA群とIPPV群との間に有意差を認めなかった。【結語】肺胞虚脱が主体のLAVモデルではOLAは肺に保護的であるが、OAモデルでは必ずしもOLAがIPPVより保護的であるという所見は得られなかった。肺胞虚脱を主体とする肺洗浄(LAV)モデルと肺胞浮腫を主体とするオレイン酸(OA)肺傷害とでPEEP'が肺内及び血中IL-8にどのような影響をもたらすかを検討した。【方法】28羽のウサギを気管切開の後、人工呼吸を開始し(TV 8ml/kg,RR25,FIO_2 1.0)、OA群(0.1ml/kgのOAを30分かけて静脈内投与)、LAV群(30ml/kgの生食で肺洗浄)の2群に分けた。肺傷害完成(P/Fratio<200)30分後に圧容量曲線を描き、両群をさらにIPPV群とPEEP群に分けた。【結果】LAV群、OA群ともにPEEP群ではPaO2がIPPV群よりも高値を示した。LAV群ではPEEP群よりもIPPV群の方がBALF中IL-8が高値であった(11.4vs24.1ng/ml)。一方、OA群ではPEEP群とIPPV群との間にBALF中のIL-8に差を認めなかった(6.1vs8.7ng/ml)。血中IL-8、BALF蛋白/血清蛋白についてはLAV群OA群ともPEEP群とIPPV群との間に有意差を認めなかった。組織学的にはOA群では肺胞の虚脱や無気肺は少なく、PEEPを加えた揚合、過伸展や肺胞壁の破壊が著明となった。肺胞虚脱を主体とする肺洗浄(LAV)モデルと肺胞浮腫を主体とするオレイン酸(OA)肺傷害とでPEEPが肺内及び血中IL-8にどのような影響をもたらすかを検討した。【方法】28羽のウサギを気管切開の後、人工呼吸を開始し(TV8ml/kg,RR25,FIO_2 1.0)、OA群(0.1ml/kgのOAを30分かけて静脈内投与)、LAV群.(30ml/kgの生食で肺洗浄)の2群に分けた。
ファンクショナルリーチ・テストの動作特性および身体機能との関係

リーチ動作をデジタルカメラで録画し2次元動作解析ソフト(Dartfish、ダートフィッシュ・ジャパン社)により身体各部のマーカーの座標および各座標の移動を追跡しファンクショナルリーチテスト(FRT)の特性を検討した。(1)マーカーの適性についての検討色・形状や周囲環境によって追跡精度が異なるため各種マーカーにより試行した結果、平面的なマーカーは不適であった。肌の色や淡色衣服に明瞭な色(黒)などのマーカーを使用する必要がある。屋内の蛍光灯では明度がやや不足し精度が低下するため補助照明を用いる、あるいは自然光の入る場所が望ましい。(2)FRTの信頼性に関する調査を実施した。健常学生41名(平均年齢男性25名、女性16名)を対象にFRTを反復測定し、分散および級内相関係数の算出を行った。毎週1回、各3回ずつ反復測定((1)1週目:口頭指示のみにより3回の開始肢位をとる、(2)2週目:開始肢位における指先の位置を記録して3回とも再現、(3)3週目:再び口頭指示のみにより3回の開始肢位をとる)。マーカーの移動距離を解析ソフトにより算出しFRT測定値とした(1)SD平均3.86cm、被験者内信頼性(級内相関係数)0.86(2)SD平均2.34cm、被験者内信頼性(級内相関係数)0.93(3)SD平均3.21cm、被験者内信頼性(級内相関係数)0.88上記より、開始肢位を再現した(2)の測定値が最も安定してばらつきが少なかった。3週間にわたって繰り返し反復測定したことによる学習効果も影響するが、最後の3週目よりも(2)のほうが良好な再現性を得られたため、学習効果を差し引いても開始肢位の調整が測定結果に重要な意味をもつと言える。
心血管・代謝疾患における分泌型および異所性発現型脂肪酸結合タンパクの役割解明

脂肪細胞とマクロファージに発現する脂肪酸結合タンパク4 (FABP4)の分泌・作用機構について検討を行った。FABP4はシグナルペプチドがないものの脂肪分解に関連して脂肪細胞から分泌され、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、マクロファージにおいてFABP4濃度依存性に炎症を惹起し、動脈硬化形成に関連した。また、血清FABP4濃度はインスリン抵抗性や動脈硬化のみならず、心臓拡張能障害やコレステロール代謝に関連するPCSK9濃度と独立して関連し、各種薬剤の投与により有意に低下した。さらに、血管傷害マウスを用いた検討から、FABP4が血管内皮細胞に異所性発現し、新生内膜形成に関連を認めた。1.分泌型FABP4の生理的機能を解明するために、マウスにFABP4リコンビナントタンパクを投与したところインスリン抵抗性が生じた。一方、高脂肪食マウスにFABP4中和抗体を投与したところインスリン抵抗性が改善した。FABP4がアディポカインとして作用することが確認された。2. FABP4分泌機序の解明のために、3T3-L1脂肪細胞からのFABP4分泌の制御を様々な薬剤(インスリン、グルコース、脂肪酸、β受容体作動薬など)を用いて検討したところ、脂肪分解とともにFABP4が分泌されることを見出した。3.当教室で35年以上継続している疫学調査(端野・壮瞥町研究)や臨床のサンプル(糖負荷試験、ファーストフード食負荷試験、降圧薬投与前後等の血清)を用いて、血中FABP4濃度を測定したところ、FABP4濃度が心エコーで評価した心臓の拡張能障害と関連することを見出した。また、急性的には糖負荷や高脂肪食負荷で経時的にFABP4濃度が低下することや慢性的にはアンジオテンシンII受容体拮抗薬によりFABP4濃度が低下することを見出した。1.分泌型FABP4の生理的機能を解明するために、マウスにFABP4リコンビナントタンパクを投与したところインスリン抵抗性を生じた。2.FABP4分泌機序の解明のために、3T3-L1脂肪細胞からのFABP4分泌の制御を様々な薬剤(インスリン、グルコース、脂肪酸、β受容体作動薬など)を用いて検討したところ、脂肪分解とともにFABP4が分泌されることを見出した。また、マクロファージからもFABP4が分泌されることを確認した。3.当教室で35年以上継続している疫学調査(端野・壮瞥町研究)や臨床のサンプル(心臓カテーテル検査、糖負荷試験、ファーストフード食負荷試験、降圧薬・抗脂質異常薬・抗糖尿病薬投与前後等の血清)を用いて、血清FABP4濃度を検討したところ、心エコーで評価した心臓の拡張能障害と関連することを見出した。また、急性的には糖負荷や高脂肪食負荷により経時的にFABP4濃度が低下することや慢性的にはアンギオテンシンII受容体拮抗薬、DPP4阻害薬、EPA/DHA製剤の投与によりFABP4濃度が低下することを見出した。研究実施計画を順調にこなしている。現在、血管障害モデルの検討を行っている。3.心臓周囲脂肪組織内の冠動脈狭窄部のプラーク内のマクロファージおよび心臓周囲の脂肪組織内の脂肪細胞とマクロファージにFABP4の発現が確認された。FABP4リコンビナントタンパクを血管内皮細胞、血管平滑筋細胞、マクロファージに投与したところパルミチン酸の有無で作用の違いが認められた。さらに、パルミチン酸存在下で、FABP4濃度依存性に炎症惹起が認められた。4.当教室で35年以上継続している疫学調査(端野・壮瞥町研究)や臨床のサンプル(心臓カテーテル検査、糖負荷試験、ファーストフード食負荷試験、降圧薬・抗脂質異常薬・抗糖尿病薬投与前後等の血清)を用いて、血清FABP4濃度を検討したところ、心エコーで評価した心臓の拡張能障害と関連することを見出した。また、コレステロール代謝に関連するPCSK9の血中濃度と独立して関連することを見出した。さらに、急性的には糖負荷や高脂肪食負荷により経時的にFABP4濃度が低下することや慢性的にはアンギオテンシンII受容体拮抗薬、DPP4阻害薬、EPA/DHA製剤の投与によりFABP4濃度が低下することを見出した。また、血清FABP4濃度はインスリン抵抗性や動脈硬化のみならず、心臓拡張能障害やコレステロール代謝に関連するPCSK

9濃度と独立して関連し、各種薬剤の投与により有意に低下した。さらに、血管傷害マウスを用いた検討から、FABP4が血管内皮細胞に異所性発現し、新生内膜形成に関連を認めた。研究実施計画を順調にこなしている。FABP4濃度未測定分を早急に測定し、解析する予定である。現在進行中の検討を継続していく。循環器、代謝現在進行中の検討を継続していく。今年度中に使用する実験試薬に余裕があったため、次年度に購入に回した。今年度中に使用する実験試薬に余裕があったため、次年度以降に購入を回した。残額を含めて実験試薬を購入する。
ウィルス・真菌・抗酸菌肺感染症に対する肺胞マクロファージによる自然免疫―顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)および転写因子PU.1の役割―

肺における自然免疫において肺胞マクロファージ(AM)は中心的役割を演じている。顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)はAMの終末分化に必須であると考えられている。事実、GM-CSF欠損マウスでは、AMが未分化であるため、自然免疫力が低下し細菌や真菌に対し易感染性となる。近年、転写因子であるPU.1が、AM特有の蛋白の遺伝子プロモターに作用し、AMの終末分化をもたらすことが解明された。以前、我々はGM-CSF欠損マウスにおいてPU.1が欠損していること示した。アデノウィルスは呼吸器感染症の重要な一因を占めている。GM-CSF/PU.1がこれらの感染症に対する自然免疫にどのように寄与しているかをGM-CSF欠損マウスを用いて、さらにGM-CSF欠損AM細胞株mAMとそれにPU.1を強制発現する細胞株mAM+PU.1を用いて検討した。GM-CSF欠損マウスにおいては、アデノウィルスの肺からのクリアランスはコントロールに比し低下し、AMへの取り込みが傷害されていた。mAMとmAM+PU.1に対してアデノウイルスの取り込み能を評価したところ、PU.1強制発現にて取り込み量は著明に増大した。これよりGM-CSFはPU.1を介してウイルス取り込み能を発揮することが示された。AMへのアデノウィルスの取り込みは細胞表面のインテグリン(CD11b,CD51)によってもたらされると報告されている。CD51の発現はPU.1強制発現にて大きな変動は認めなかったが、CD11bの発現はPU.1強制発現にて著明に亢進した。さらにマクロファージの貪食にとって重要であると報告されているPI3K p110γの発現はmAMにて減少しており、PU.1強制発現にて改善した。以上より、AMによるアデノウィルスに対する自然免疫におけるGM-CSF/PU.1の重要性が示された。GM-CSF欠損マウスより樹立した肺胞マクロファージ(MP)細胞株mAMとそれにPU.1遺伝子をレトロウイルスベクターにて導入した細胞株mAM+PU.1に対してアデノウイルスおよび真菌菌体成分ザイモザンの取り込み能を評価したところ、PU.1の強制発現にて取り込み量は著明に増大した。これら所見よりGM-CSFはPU.1を介してウイルス・真菌の取り込み能を発揮することが示された。マクロライド(MLs)は抗菌作用以外に気道上皮細胞に対して抗炎症作用を持つことが報告されているが、MPに対しても同様の作用を有するかどうかということおよびその詳細な作用機序に関してはほとんど報告がない。そこで、MPをMLsにより前処置することにより、lipopolysaccharide (LPS)により誘導される転写因子群がどのように変化するかを検討した。MLs前処置によりinterferon consensus sequence binding protein (ICSBP)発現は抑制され、ICSBPにより発現調節される遺伝子であるtoll-like receptor-4、CD11bもMLsにより抑制された。PU.1、PPARγ、Egr-1、IRFI、IRF2、IRF7等のその他の転写因子はMLsにより影響されなかった。また抗炎症性のサイトカインであるinterleukin-10およびheat shock protein70の発現はMLs前処置により増加した。さらに、(1)MLs前処置によりLPSによりMPで誘導される腫瘍壊死因子(TNF)の発現は早期に消退すること、(2)MLs前処置によりLPSによりMPで誘導される細胞接着能の亢進は抑制されることを証明した。上記所見は、MLsはMPに対し過剰な炎症反応が遷延するのを抑え、白血病の炎症局所への過剰な集積を抑制するものと考えられた。