hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電磁力を利用したマイクロ振動モータの動作解析と高トルク化に関する研究

マイクロモータの実用化には、損失が大きく複雑な減速機を用いないように低回転で高トルクを発生する特性が望まれる。本研究では、電磁力と超音波モータで利用される摩擦駆動を組み合わせた新しい電磁マイクロモータの開発を目指した。具体的には、永久磁石に交流磁界で振動を発生させ、その振動を磁石に取り付けた斜毛によって回転運動に変換するというものである。本モータの評価を行うために、直径5mm、高さ3mmのNdFeB磁石の回転子と空心コイルの固定子から構成されるプロトタイプを試作した。斜毛は厚さ0.1mmのPET製とし、回転子の底に4本固定した。実験の結果、励磁電流の周波数を上昇していくと、ある周波数以上で回転子の跳躍が起こり、回転数が急増するという回転特性が明らかになった。得られた回転数は700rpmに達したが、トルクは0.01mNのオーダーと微小であった。そこで、高トルク化を図るために、励磁コイルにフェライトコアを挿入し、さらに回転子の斜毛の取り付け位置と材質を変更することによって、回転子に強い吸引力が働くよう改良した。その結果、プロトタイプの30倍近い0.35mNの最大トルクが得られた。この値はこれまで提案されてきたmmサイズのマイクロモータと同レベル、もしくはわずかに高い値になっており、本研究で提案した電磁力と摩擦駆動の組み合わせが高トルク化に有効であることが実証された。なお、本モータには高トルク以外にも、軸受けがないため軸受けの損失がない、回転子の交換が容易である、超音波モータのような機械的加圧機構がないため非常に単純な機構である、などユニークな特徴も有する。小型化も容易であり、高級な微細加工装置を用いずに、実際に直径1mmの磁石を用いたマイクロモータを作製し良好な回転が得られた。今後、医療分野をはじめ超小型モータが必要とされる分野への応用が期待される。減速機を用いずに低回転数で高トルクを発生するマイクロモータの実現に向けて、摩擦力を利用した新規な電磁マイクロモータの試作と評価を行った。提案するモータの回転子は円柱状の永久磁石であり、その底面には円周方向に斜めに折り曲げた4本の脚を有している。本モータの動作原理は、この脚先端と固定子との間の摩擦力を利用して、電磁力による磁石の振動を回転運動に変換するというものである。したがって、回転子の脚の状態が回転特性を左右する重要な因子であることが予想され,本年度は脚の角度と無負荷回転数との関数を中心に実験と検討を行った。得られた知見は、以下の通りである。1.回転数は予想通り脚の取り付け角度に強い依存性を示した。具体的には、脚の角度が90゚近く、例えば85゚程度では一方向の高速回転が得られ、角度が小さくなると周波数に依存した二方向の回転特性に変化した。2.とくに脚の角度が大きい場合、ある周波数までは回転はほとんど起こらないが、その周辺数を超えると急に回転が起こり同時に回転数が最大になるという特性となった。回転子の振動の振幅を様々な条件で観測した結果、この急激な回転の発生には共振の関与は認められず、脚が回転面から離れる「跳躍」が起こっていることがわかった。3. 12の結果を自己制動作用と滑りから説明する静的なモデルを提案し、おおよそ説明可能であることがわかった。上記の無負荷回転数以外にも、来年度に予定していたトルク測定に関する検討を行った。微小トルクを計測できる実験装置を作製するとともに、試作したモータの始動トルクを評価した。その結果、始動トルクは10μNmのオーダと極めて微小であった。そこで、来年度はフェライトコアによる吸引力の増大や回転面の摩擦係数の最大によるトルク増大の可能性について検討する予定である。

小型化も容易であり、高級な微細加工装置を用いずに、実際に直径1mmの磁石を用いたマイクロモータを作製し良好な回転が得られた。今後、医療分野をはじめ超小型モータが必要とされる分野への応用が期待される。
破骨細胞分化阻止因子(ODIF)のクローニングと生理的役割の解析

未知の因子"破骨細胞分化阻止因子ODIF"が、破骨細胞の出現部位を決定するという仮説を証明しようと以下の実験を行りた。OPG欠損マウスでは骨吸収と骨形成が共に亢進し、血中の可溶性RANKL値が著しく高値を示す。そこで、OPG欠損マウスにBMPを移植し、異所性骨化に伴う破骨細胞形成を詳細に解析し、以下の結果を得た。(1)移植一週目の移植片にTRAP陽性の破骨細胞様多核細胞が多数出現した。このTRAP陽性細胞の出現は、石灰化に先立つもので、OPG欠損マウスにおいてとりわけ多かった。TRAP陽性細胞はALP陽性細胞に近接した部位にのみ認められた。(2)血中RANKL値が高値を示すOPG欠損マウスにおいても、BMPを含まないペレットでは破骨細胞を誘導できなかった。しかし、BMPを含まないペレットにも破骨細胞前駆細胞であるF4/80陽性マクロファージは多数出現した。(3)OPG-FcをBMPペレットに添加するとF4/80陽性マクロファージの出現には影響を与えなかったが、破骨細胞の分化は完全に阻害された。(4)BMPを含むペレット周囲の細胞にRANKLの発現が認められた。(5)電子顕微鏡所見より、骨芽細胞様細胞は突起を伸ばし、破骨細胞前駆細胞を取り囲み分化を促している様子が示された。以上の結果より、BMPが誘導する異所性骨組織における破骨細胞誘導は、骨組織の石灰化に先立って起こった。破骨細胞形成には石灰化硬組織が必要ではなく、BMPにより誘導された骨芽細胞が破骨細胞形成を支持する可能性が示された。また、ODIFの発現が低下して破骨細胞が誘導されるというよりも、局所で発現するRANKLが破骨細胞の発現部位を決める可能性が示された。OPG欠損マウスには以下のような特徴がある。(1)OPG欠損マウスは、骨吸収と骨形成がともに亢進している。また、血中のアルカリフォスファターゼ(ALP)活性とオステオカルシン値は著しい高値を示す。更にOPG欠損マウスの血中には極めて高濃度の可溶性RANKLが見出される。(2)OPG欠損マウスに活性型ビタミンD_3を投与すると、血中の可溶性RANKL値は更に高値を示す。活性型ビタミンD_3を投与したマウスの骨組織ではRANKL mRNA発現は上昇するが、脾臓やT細胞ではRANKL mRNAの発現誘導は認められない。(3)骨誘導因子(BMP)を含むコラーゲンスポンジをマウスの皮下に移植し、異所性骨形成を誘導すると、骨芽細胞の出現と同時期に酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ(TRAP)陽性の破骨細胞様細胞が出現する。これらの知見を基に、BMPを含むコラーゲンスポンジとBMPを含まないコラーゲンスポンジをOPG欠損マウスに移植したとき、TRAP陽性の破骨細胞が誘導されるか否か解析し,以下の結果を得た。1.BMPを含まないコラーゲンスポンジをOPG欠損マウスに移植しても、TRAP陽性の破骨細胞は全く出現しなかった。一方、BMPを含むコラーゲンスポンジを移植すると、1週間以内にアルカリホスファターゼ陽性骨芽細胞と共にTRAP陽性細胞が多数出現した。2.破骨細胞前駆細胞(Macl陽性、F4/80陽性マクロファージ)の出現は、BMPを含まないコラーゲンスポンジにおいても全く同様に認められた。3.BMPと共にOPGをコラーゲンスポンジに添加すると、骨形成は抑制されなかったが、TRAP-陽性細胞は出現しなかった。以上の知見より、OPG欠損マウスは血中の可溶性RANKLが極めて高値を示すにも拘らず、また破骨細胞前駆細胞は存在するにも拘わらず、コラーゲンスポンジに破骨細胞を誘導することができなかった。以上の知見より、骨芽細胞以外のストローマ細胞はODIFを発現して破骨細胞の分化を抑制する可能性が示された。

以上の結果より、BMPが誘導する異所性骨組織における破骨細胞誘導は、骨組織の石灰化に先立って起こった。破骨細胞形成には石灰化硬組織が必要ではなく、BMPにより誘導された骨芽細胞が破骨細胞形成を支持する可能性が示された。また、ODIFの発現が低下して破骨細胞が誘導されるというよりも、局所で発現するRANKLが破骨細胞の発現部位を決める可能性が示された。
小胞輸送におけるタンパク質選別・濃縮機構の解析

小胞輸送経路経路の出発点であるERからGolgi体への輸送は、Coat Protein Complex II (COPII)小胞と呼ばれる輸送小胞によって担われている。COPII小胞の形成は、細胞質内に存在するGDP型の低分子量GTPase, Sarlpが、ER膜局在のGuanine nucleotied exchange factor (GEF)であるSec12pによってGTP型に変換されることによってスタートする。GTP型になったSarlpはER膜に結合し、同じく細胞質中に存在するコートタンパク質、Sec23/24pをリクルートする。Sec23/24pはSarlpおよび、輸送小胞に取り込まれる積み荷と結合し、Prebudding complexと呼ばれる複合体を形成する。続いて、コートタンパク質の外側のサブユニット、Sec13/31pが集合し、Prebudding complexを架橋していく。この過程で、Sarlpに対するGTPase activating protein (GAP)であるSec23pがSarlpのGTPase活性を促進することにより、Sarlpは結合しているGTPを加水分解し、GDP型になるとともに膜上から解離するが、この時コートタンパク質も続いて膜上から解離する。この結合と解離のサイクルを繰り返すことによって、COPII小胞へ取り込まれる積み荷の選別が行われているのではないかと考えられている。本研究では、SarlpのGEFであるSec12pの、出芽酵母におけるホモログ、Sed4pに着目し、解析を進めてきた。Sed4p細胞質ドメインGST-Sed4Nを用いた実験により、GST-Sed4Nは積み荷と結合していない状態のSarlpに選択的に結合しSarlpのGTPase活性を促進することにより・コートタンパク質の膜上からの解離を促進していることを明らかにした。ここから、GST-Sed4NはSarlpのGTP加水分解反応の促進を介して、COPII小胞に取り込まれる積み荷の中で、Sarlpに結合するものを選択し、濃縮を促進しているというモデルを構築した。本研究から、Sed4pは特定の積み荷の選別、濃縮に寄与していることが示唆されたが、これまでに輸送小胞へ特定の積み荷を積極的に濃縮するメカニズムは報告されておらず、画期的である。本研究はTraffic誌(2011)に報告した。また本年度は、COPII小胞形成のスタート地点となるSec12pの機能を制御する仕組みの発見を目指し、Sec12pと相互作用する因子の探索を行った。膜タンパク質の相互作用を検出できるsplit-ubiquitinシステムを用いて、ER膜上でSec12pと相互作用する因子を探索した。その結果、複数の候補が得られ、現在それら候補の解析を進めている。細胞内での物質輸送を担う小胞輸送経路経路の出発点、ERからGolgi体での輸送は、Coat Protein Complex II(COPII)小胞と呼ばれる輸送小胞によって担われている。COPII小胞の形成は、細胞質内に存在するGDP型の低分子量GTPase,Sar1pが、ER膜局在のGuanine nucleotied exchange factor(GEF)であるSec12pによってGTP型に変換されることによってスタートする。GTP型になったSar1pは、ER膜に結合し、同じく細胞質中に存在するコートタンパク質、Sec23/24pをリクルートする。Sec23/24pはSar1pおよび、輸送小胞に取り込まれる積み荷と結合し、Prebudding complexと呼ばれる複合体を形成する。このようにしてCOPII小胞は形成されていくが、この過程で、Sar1pに対するGTPase activating protein(GAP)であるSec23pがSar1pのGTPase活性を促進することにより、Sar1pは結合しているGTPを加水分解し、GDP型になるとともに膜上から解離していく。またこの時コートタンパク質も続いて膜上から解離する。この結合と解離のサイクルを繰り返すことによって、COPII小胞へ取り込まれる積み荷の選別を行っているのではないかと考えられている。本研究では、Sar1pのGEFであるSec12pの出芽酵母におけるホモログ、Sed4pに着目し、解析を進めてきた。Sed4p細胞質ドメインGST-Sed4Nを用いた実験により、これまでに、GST-Sed4NはSec23/24pと協調的にSar1pのGTPase活性を促進すること。また、GST-Sed4Nは何らかの方法で積み荷に結合しているSec23/24pと、積み荷に結合していないSec23/24pを区別し、Sar1pのGTP加水分解を促進することにより、後者のみを選択的に解離させることを明らかにしている。本年度はさらに、GST-Sed4Nが、積み荷と結合しているSar1pには結合することができないこと、一方、ホモログであるSec12pは積み荷と結合しているSar1pにも結合することを確かめた。また、積み荷を再構成しているプロテオリポソーム上では、GST-Sed4NによるSar1pのGTPase活性促進はほとんど見られないことも明らかにしている。これらに加えて、Sec12pにおいては、Sar1pとの結合に必要なアミノ酸残基がいくつか同定されているが、配列解析により、それらが全てSed4pでも保存されていることを確認し、それら残基のポイントミューテイションを作成し、活性を測定した。

その結果、GST-Sed4Nにおいては、Sec12pにおいては重要である残基を改編した場合でも、ほとんどかわらずSar1pに結合することができ、GTPase活性促進能も変わらず有していることを明らかとした。これらの結果をまとめ、学会発表を行い、現在論文を執筆中である。細胞内での物質輸送を担う小胞輸送経路経路の出発点、ERからGolgi体での輸送は、Coat Protein Complex II(COPII)小胞と呼ばれる輸送小胞によって担われている。COPII小胞の形成は、細胞質内に存在するGDP型の低分子量GTPase,Sar1pが、ER膜局在のGuanine nucleotied exchange factor(GEF)であるSec12pによってGTP型に変換されることによってスタートする。GTP型になったSar1pは、ER膜に結合し、同じく細胞質中に存在するコートタンパク質、Sec23/24pをリクルートする。Sec23/24pはSar1pおよび、輸送小胞に取り込まれる積み荷と結合し、Prebudding complexと呼ばれる複合体を形成する。続いて、コートタンパク質の外側のサブユニット、Sec13/31pが集合し、Prebudding complexを架橋していく。このようにしてCOPII小胞は形成されていくが、この過程で、Sar1pに対するGTPase activating protein(GAP)であるSec23pがSar1pのGTPase活性を促進することにより、Sar1pは結合しているGTPを加水分解し、GDP型になるとともに膜上から解離していく。またこの時コートタンパク質も続いて膜上から解離する。この結合と解離のサイクルを繰り返すことによって、COPII小胞へ取り込まれる積み荷の選別を行っているのではないかと考えられている。本研究では、これまでに、Sar1pのGEFであるSec12pの出芽酵母におけるホモログ、Sed4pに着目し、解析を進めてきた。Sed4P細胞質ドメインGST-Sed4Nを用いた実験により、GST-Sed4Nは、積み荷と結合していない状態のSar1Pに選択的に結合し、Sar1pのGTPase活性を促進することにより、コートタンパク質の膜上からの解離を促進していることを明らかにした。ここから、GST-Sed4Nは、Sar1PのGTP加水分解反応の促進を介して、COPII小胞に取り込まれる積み荷の濃縮を促進しているというモデルを構築し、論文を投稿した。査読を経て、GST-Sed4Nの生体内での機能の検証などを行い、現在再投稿の準備中である。これまでに輸送小胞へ積極的に積み荷を選別、濃縮する仕組みはほとんど報告されておらず、本成果は小胞輸送経路における積み荷の取り込みについて、新規のメカニズムが存在していることを示唆している。また本年度は、COPII小胞形成のスタート地点となるSec12pの機能を制御する仕組みの発見を目指し、研究を進めてきた。Sec12pと結合することが示唆されている蛋白質、Y11023cpに着目し、解析を行った。yll023c欠損株においては、ERからの輸送には大幅な遅延は認められないことを明らかにした。
ストレスと社会行動におけるPrRP-オキシトシン系の働き

ストレス刺激のみならず摂食はPrRP産生ニューロンとオキシトシン産生ニューロンを共に活性化した。社会刺激はオキシトシン産生ニューロンを活性化した。活性化されたPrRP産生ニューロンはストレス修飾作用と摂食抑制作用を、オキシトシン産生ニューロンはストレス緩和作用、摂食抑制作用、社会記憶促進作用をもつことが示唆された。さらに、オキシトシン産生ニューロンの下流にセロトニン産生ニューロンがある可能性が考えられた。PrRP遺伝子欠損動物は成熟後に肥満となる。この時、野生型に比較し、摂食量が増加している。このデータは、PrRPニューロンが摂食抑制作用を持つことを示している。PrRPニューロンは延髄弧東路核、延髄腹外側部、視床下部背内側核の3ヶ所に存在する。どのPrRPニューロンが摂食抑制作用を持つのか不明であった。そこでまず、摂食すると、脳のどの部位のPrRPニューロンが活性化されるかを明らかにする目的で、Fosタンパク質とpCREBの発現を検討した。摂食することで延髄腹外側部のPrRPニューロンは、Fosタンパク質の発現が僅かに上昇したがpCREBの発現は有意には変化しなかった。視床下部背内側部においてはFosタンパク質とpCREBの発現は共に有意には変化しなかった。これに対し、延髄弧束路核のPrRPニューロンは、Fosタンパク質とpCREBの発現が摂食することにより大きく増加した。したがて、摂食時に、主に延髄弧束路核のPrRPニューロンが主に働くことが示唆された。次に、PrRPのエネルギー消費に対する影響を検討した。PrRP遺伝子欠損動物においては基礎値における酸素消費量に有意な差は観察されなかった。従って、内因性のPrRPは基礎状態におけるエネルギー消費にはあまり重要な働きをしていないことが示唆された。次に、PrRPの不安行動に対する影響を観察した。PrRPを脳室内に投与すると、オープンフィールドテスト、高架十字迷路テストにおいて、不安行動の減弱が観察された。このデータは、PrRPは抗不安作用を持っていることを示唆している。本研究の目的は、PrRP-オキシトシン系を活性化する生理的刺激を明らかにし、ストレスと社会行動におけるPrRP-オキシトシン系の働きを明らかにすることである。昨年度、摂食するとPrRP産生ニューロンが活性化されることを明らかにした。本年度は、摂食によりオキシトシン産生ニューロンが活性化されるかをまず検討した。絶食させて、再摂食させると、オキシトシン産生ニューロンが存在する視床下部視索上核と視床下部室傍核においてニューロン活動のマーカーであるc-Fosタンパク質を発現させる細胞の数が増加した。再摂食時にFosタンパク質を発現する細胞を同定する目的で二重免疫染色を行ったところ、オキシトシン産生ニューロンが再摂食によりFosタンパク質を発現させていた。従って、再摂食時に視床下部のオキシトシン産生ニューロンが活性化されることが明らかになった。次に、摂食により活性化されるPrRPの働きを明らかにする実験を行った。PrRPを脳内に局所投与する実験を行い、視床下部背内側核がPrRPによる抗不安作用の作用部位である可能性が出てきた。さらに、このPrRPの作用がオキシトシンと関連するかを検討した。この目的でPrRPを脳室内に投与する、あるいは視床下部背内側核に局所投与すると視床下部のオキシトシン産生ニューロンが活性化されるかを検討した。PrRPを投与するとオキシトシン産生ニューロンでFosタンパク質を発現しているものの数が増加した。このデーターはPrRP投与によりオキシトシン産生ニューロンが活性化されることを示唆している。末梢の満腹物質であるCCKは一回の摂食量を規定している。このCCKの情報を延髄のPrRP産生ニューロンが伝達している。PrRP産生ニューロンの下流について、(1)CCKあるいはPrRPを投与すると視床下部のオキシトシン産生ニューロンが活性化すること、(2)オキシトシン受容体遺伝子欠損動物も一回摂食量が増加していることから、CCKはPrRP産生ニューロン、そしてオキシトシン産生ニューロンを介して一回摂食量を規定している可能性がある。そこで、CCKによるオキシトシン産生ニューロンの活性化がPrRP遺伝子欠損動物で抑制されているかどうかを検討した。その結果、CCKを腹腔内に投与して観察される血中オキシトシン濃度の上昇反応が、PrRP遺伝子欠損動物において野生型動物と比較し有意に減弱していた。このデータは、CCKはPrRP産生ニューロンを介してオキシトシン産生ニューロンを活性化しているという考えに合うものである。次に、オキシトシンの社会行動における働きを明らかにする実験を行った。セクレチンをオキシトシン産生ニューロンの細胞体を含む視索上核スライス標本に作用させるとオキシトシン放出が観察された。

このデータは、セクレチンは樹状突起/細胞体からのオキシトシン放出を促進することを示唆している。この視床下部でオキシトシン放出を促進するセクレチンを投与することにより、細胞外オキシトシン濃度が上昇するかどうか、さらに、セクレチンによる社会行動促進作用がオキシトシン受容体アンタゴニストを投与することにより阻害されるかどうかを検討した。セクレチン投与により細胞外液中のオキシトシンの濃度が上昇した。さらに、セクレチン投与による社会記憶促進効果は、オキシトシン受容体阻害薬を投与することで減弱した。これらのデータは、視床下部において放出されたオキシトシンが社会記憶を促進している可能性を示唆している。
膵がん由来細胞株が示すX線と重粒子線による浸潤能増強/抑制機構の分子生物学的解析

膵がんでは、治療後の再発・転移の抑制が重要な課題となっている。本研究では、膵がんに由来するMIAPaCa-2とPANC-1細胞の浸潤能は、X線によって共に誘導されるが、炭素線照射では、MIAPaCa-2は抑制され、PANC-1では誘導されることを見出した。放射線応答浸潤能の誘導には、細胞株特異的な細胞外マトリックス分解酵素の発現が必要であった。これらの酵素を阻害すると、細胞株は共に形態を変え、アメーバ様浸潤が観られた。浸潤能の抑制には、蛋白質分解酵素とRhoキナーゼの同時阻害が必要であることを明らかにした。本課題は、再発・転移の抑制が重要な課題となっている膵癌においてX線や重粒子線照射が細胞の浸潤能にどのような影響を与えるか、またそれはどのようなメカニズムに依るか明らかにすることを目的としている。22年度は、まずヒト膵癌細胞株、MIAPaCa-2とPanc-1について放射線照射が細胞の浸潤能に及ぼす影響を解析した。その結果X線照射では2種類の細胞で共に浸潤が誘導されるが、重粒子線はMIAPaCa-2では浸潤抑制、Panc-1では浸潤誘導することを見出した。重粒子線照射により浸潤誘導する細胞があることの報告は初めてであり、重要である。次にMIAPaCa-2を用いてX線照射による浸潤誘導のメカニズムについて解析を行った。MIAPaCa-2はスピンドル状形態と球状形態の2つの形態を示すが、スピンドル状形態の細胞はX線照射するとMMP-2の発現上昇と共に浸潤が増加した。この時MMP-2の活性化に関わるMMP-14の発現誘導も観られた。MMP-2,-14の発現誘導は転写レベルで調節されていることが分かった。球状形態を示す細胞のアメーバ用浸潤を抑制するためにアクトミオシンの収縮を抑制するROCKインヒビター(ROCKI)を加えたところ細胞はスピンドル状形態に変換し、またMMP-2の発現誘導と共に浸潤する細胞数は増加した。さらにROCKI添加とX線照射を同時に行うと浸潤は相加的に誘導された。この時MMP-2の発現量は増加していた。そこでROCKIとMMP-2Iを同時添加したところ、MIAPaCa-2の浸潤はX線照射の有無に関わらず抑制することができた。これらの結果は、放射線治療時の転移の抑制には、細胞の浸潤様式を明らかにしそれに適した薬剤を選択することの重要性を示唆する。Panc-1の重粒子線による浸潤誘導のメカニズムについては23年度解析を行う。本課題は、再発・転移の抑制が重要な課題となっている膵癌においてX線や重粒子線照射が細胞の浸潤能にどのような影響を与えるか、またそれはどのようなメカニズムか、解析することを目的としている。22年度までにMIAPaCa-2とPANC-1細胞の浸潤能はX線照射によって共に誘導されるが、炭素線照射の場合、MIAPaCa-2では抑制され、PANC-1では誘導されることを見出した。MIAPaCa-2のX線による浸潤誘導には、MMP-2とROCKが関わっていることを示した。そこで23年度は、まずPANC-1の炭素線照射による浸潤能誘導に関わる分子の探索を行った。その結果、炭素線照射によりMMP-2ではなくプラスミノーゲン活性化因子のタンパク質量と活性が上昇し、この因子により誘導されるプラスミン活性も上昇した。また、PANC-1は細胞形態の変換が起こるタイプであったため、セリンプロテアーゼ阻害剤とROCK阻害剤を同時に加えたところ、炭素線誘導浸潤能は抑制された。このように放射線の細胞浸潤能に及ぼす影響は、細胞株、線質によって異なり、またマトリックスを分解するプロテアーゼの発現誘導も異なっていたので、当初24年度に予定していた放射線による遺伝子発現プロファイルの比較を本年度に実施し、個々の遺伝子の詳細な転写解析は次年度に行うこととした。X線4Gyあるいは炭素線2Gyを照射し、DNAアレイを用いて遺伝子発現解析を行ったところ、X線照射前後に2倍以上の発現変化を示した遺伝子はMIAPaCa-2、54個、PANC-1,8個、また炭素線照射前後で2倍以上の発現変化を示した遺伝子はそれぞれ157個と57個であった。炭素線照射でタンパク質量が増加したプラスミノーゲン活性化因子はPANC-1においてのみmRNAレベルでの誘導が見られ、誘導率は炭素線照射の方がX線照射より高かった。本課題では、再発・転移の抑制が重要な課題となっている膵がんにおいてX線や炭素線照射が細胞の浸潤能にどのような影響を与えるのか、それはどのようなメカニズムに依るか解析した。

まず、膵がんに由来するMIAPaCa-2とPANC-1細胞の浸潤能は、X線によって共に誘導されるが、炭素線照射では、MIAPaCa-2では抑制され、PANC-1では誘導されることを見出した。22ー24年度の解析結果をまとめると、以下のことが明らかとなった。1)MIAPaCa-2とPANC-1細胞は共に形態を変え、間葉性様浸潤とアメーバ様浸潤を行う。2)MIAPaCa-2ではX線照射によりメタロプロテナーゼ2の発現が誘導され、細胞外マトリックスの分解に使われる。3)PANC-1では炭素線照射によりプラスミノーゲン活性化酵素の発現が誘導され、細胞外マトリックスの分解に使われる。4)MIAPaCa-2とPANC-1は共に上記プロテアーゼを阻害すると、アメーバ様浸潤の割合が増加する。5)Rhoキナーゼ阻害剤は、アメーバ様浸潤を抑制するが、単独処理では間葉性様浸潤が増加し、結果的に浸潤細胞数は増加する。6)それぞれの細胞に特異的なプロテアーゼとROCK阻害剤を同時併用すると、放射線誘導浸潤能は抑制される。しかしPANC-1の炭素線誘導浸潤能は半分しか抑制されないので、他のシグナル経路が炭素線によって活性化された可能性がある。7)MIAPaCa-2に炭素線照射した場合には、間葉性様浸潤やアメーバ様浸潤に重要なシグナル伝達系因子であるsmall GTPase (Rac1とRhoA)の活性が共に抑制される。8) 2種類のプロテアーゼの放射線による転写誘導には、DNAメチレーション状態の変化は伴っていなかった。治療への応用のためには、放射線応答浸潤性の異なるがん細胞を放射線照射前に予測できる分子マーカーの同定が必要である。PANC-1細胞の炭素線浸潤能誘導に関わる分子としてプラスミノーゲン活性化因子とROCKを同定し論文発表した。またDNAマイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析によって、X線と炭素線に特異的な遺伝子発現プロファイルを検出し、PANC-1細胞において炭素線特異的に発現する遺伝子の中に、プラスミノーゲン活性化因子があることを見出したことは大変意味がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。放射線の細胞浸潤能に及ぼす影響は、細胞株、線質によって異なり、特にマトリックスを分解するプロテアーゼの発現も細胞株、線質によって異なっていたので、当初24年度に予定していた放射線による遺伝子発現プロファイルの比較を23年度に実施し、遺伝子発現プロファイルの全体像を把握しておくこととし、その成果は得た。24年度に鍵となる遺伝子の選択と詳細な解析を行う。
状況に自己を調和させる二次的コントロールの戦略的機能と生涯発達

本研究の主な目的は,思うようにならない状況において,その状況に自己を調和させる努力を表す二次的コントロールについて検討する事であり,具体的にはその概念構造と促進要因について明らかにする事を目的とした。特に多くの二次的コントロール研究が,コントロール感を防衛する機能や目標を諦める機能に焦点を当てている事を批判し,目標達成を目指し戦略的に状況へ自己を調和させようとする機能に注目して検討することを目標としている。平成30年度の実施計画は,二次的コントロールに戦略的機能があることを明らかにするために,質問紙調査を実施し,概念モデルの構築と,それを基に作成した測定尺度の信頼性と妥当性について検討を行うことであった。実施した事として,1二次的コントロール概念に関する先行研究を調べ,多様な定義と概念構造について整理を行った。2二次的コントロールの質問紙作成を目的に,大学生(100名程)を対象とした予備調査を行った。現在,その調査結果について分析しているところである。3高齢者の二次的コントロールについて明らかにするために,高齢夫婦を対象に夫婦関係に関する葛藤場面と一緒に活動する場面を想定し,相手へ調和するのか,自己主張するのか,自己抑制するのか,他者に助けを求めるのか,という対処方略について測定を行った。そして,心理的健康との関連を調べ,葛藤場面および一緒に活動する場面に関わらず,相手への調和が最も心理的健康を高めることを明らかにした。4高齢者の二次的コントロールについてまとめた結果を基にInternational Congress for Psychological Science 2019(パリ)にてポスター発表を行った。5同様に,日本心理学会第82回大会においてポスター発表を行い,沖縄心理学会において口頭発表を行い,多様な研究者と意見交換を行った。本研究では,4つの下位研究を行う予定である。第1の研究は,二次的コントロールの概念モデル構築と尺度作成を行うために,予備調査と本調査を行うことである。第2の研究は,発達段階別に二次的コントロールについて調べることである。第3の研究は,二次的コントロールと辛い出来事を乗り越えた経験との関連について明らかにする事である。第4の研究は二次的コントロールが発達に貢献する側面を明らかにするために,二次的コントロールと英知(人生の知恵)との関連について調べることである。初年度となる平成30年度では,第1研究「二次的コントロールの概念モデル構築と尺度作成」のうち,概念モデル構築のために先行研究のレビューおよび予備調査を実施した。また当初の計画には含めていなかったが,高齢者夫婦の二次的コントロールについてアメリカの研究者と一緒に調査を行い,二次的コントロールの文化による違いについても検討を行った。これらの結果は,研究がある程度進んでいる事を示している。しかし一方で,平成30年度に予定しながら,二次的コントロール尺度の作成と本調査を実施できなかった点があり,当初の計画以上に進展しているという事ができなかった。今後の研究推進方策として,平成31年度(令和元年)では以下の目的について検討することを予定している。1大学生を対象とした調査結果および他の研究者の先行研究を参考に,二次的コントロール尺度を測定する質問項目を作成する,2研究1として,二次的コントロールの概念構造の検証をするために,作成した質問項目について,青年期から成人後期の調査協力者(500名)を対象に,インターネット・リサーチを利用した質問紙調査を行う。3研究2として発達段階ごとに,二次的コントロール機能に違いがあるのかを明らかにするために,研究1の調査対象者のデータを用いて,年齢と直面する困難な状況,二次的コントロールの関係について分析を行う。

第3の研究は,二次的コントロールと辛い出来事を乗り越えた経験との関連について明らかにする事である。第4の研究は二次的コントロールが発達に貢献する側面を明らかにするために,二次的コントロールと英知(人生の知恵)との関連について調べることである。初年度となる平成30年度では,第1研究「二次的コントロールの概念モデル構築と尺度作成」のうち,概念モデル構築のために先行研究のレビューおよび予備調査を実施した。また当初の計画には含めていなかったが,高齢者夫婦の二次的コントロールについてアメリカの研究者と一緒に調査を行い,二次的コントロールの文化による違いについても検討を行った。これらの結果は,研究がある程度進んでいる事を示している。しかし一方で,平成30年度に予定しながら,二次的コントロール尺度の作成と本調査を実施できなかった点があり,当初の計画以上に進展しているという事ができなかった。今後の研究推進方策として,平成31年度(令和元年)では以下の目的について検討することを予定している。1大学生を対象とした調査結果および他の研究者の先行研究を参考に,二次的コントロール尺度を測定する質問項目を作成する,2研究1として,二次的コントロールの概念構造の検証をするために,作成した質問項目について,青年期から成人後期の調査協力者(500名)を対象に,インターネット・リサーチを利用した質問紙調査を行う。3研究2として発達段階ごとに,二次的コントロール機能に違いがあるのかを明らかにするために,研究1の調査対象者のデータを用いて,年齢と直面する困難な状況,二次的コントロールの関係について分析を行う。当初の予定では,平成30年度において質問紙調査のために調査委託費(インターネット・リサーチ)として50万円,および人件費として4万円の予算を設定していた。しかし,平成30年度内に調査委託まで至らなかったため,調査委託費(30万円)と人件費(4万円)は次年度(平成31年度・令和元年度)に持ち越すこととなった。
中世アラブにおけるイスラーム寄進制度(ワクフ)の社会的機能

イスラームの宗教寄進制度(ワクフ)は、前近代のイスラーム世界各地で広く普及したが、その理由としては、それが信仰心や利他的な善意のみに支えられた単純な「慈善行為」ではなく、寄進者たちにとってそれを通じて獲得できる、より現実的・利己的な動機があった。本研究では、現存するオリジナルの寄進文書を主な史料として用いて、ワクフ制度が中世アラブ社会で果たしていた多面的複合的な機能を明らかにするとともに、それが寄進者たちの個人的社会的状況に応じて戦略的選択的に利用されていたことを明らかにした。寄進者個人にとってワクフ寄進がどのような意義を持っていたか考察するため、15世紀後半のマムルーク朝アミール(軍団長)・キジュマースのワクフ文書を用いた事例研究を進めた。文書史料から寄進物件の入手と実際の寄進の日付、物件入手先とその手段、物件の種類、寄進対象、管財人その他の規定内容といった具体的な情報をピックアップし整理した。平行して、同時代の年代記や人名録といった叙述史料を精査し、彼のライフ・ヒストリーを再構成するとともに、それをワクフ文書の情報と重ね合わせ検討した。それを通じて、彼がライフ・コースのいかなる段階でいかなる背景のもと何を望んでワクフ寄進を行うという選択をしたのかを多角的に考察した。以上の成果は、現在論文として執筆中である。また、上記の研究を遂行するため、9月にエジプト・国立公文書館とワクフ省文書局を訪問し、文書調査を行った。また11月には英国Bodleian Library他を訪問し、関連資料の調査・収集を行った。また、ワクフが単なる「慈善行為」ではなく、寄進者にとって財産保有手段として積極的に利用されていたことに注目し、『東洋学報』誌に論文「財産保有形態としてのワクフ」を発表した。また、中央大学人文科学研究所(編)『アフロ・ユーラシア大陸の都市と宗教』に、マムルーク朝時代のワクフ文書の様式とそこから読み取れる特徴をまとめ、事例研究としてスルターン・シャイフのワクフ文書を取り上げた論考「中世エジプトの寄進文書」を執筆・発表した。寄進者個人にとってワクフ寄進がどのような意義を持っていたか考察するため、15世紀後半のマムルーク朝アミール(軍団長)・キジュマースのワクフ文書を用いた事例研究を継続した。それを通じて、彼のワクフの実態と特徴を明らかにするとともに、彼がライフ・コースのいかなる段階でいかなる背景のもと何を望んでワクフ寄進を行うという選択をしたのかを多角的に考察した。以上の考察の結果、ワクフが個人の財産保全、子孫への利益供与、為政者としての公益振興、都市開発、個人あるいは政権の威信の誇示など、様々な目的のもと戦略的・選択的に設定されていたことを指摘し、ワクフ制度の持つ多面的機能を明らかにした。その成果は「あるマムルーク軍人の生涯と寄進:キジュマースの事例に見るワクフの多面的機能」という題目で、史学雑誌120編3号に掲載された。また、14世紀後半以降のワクフ制度の発展が、マムルーク朝の既存の国家体制と土地制度に与えた変化や、この時代のワクフ法理論の変化について扱った単著『中世イスラーム国家の財政と寄進:後期マムルーク朝の研究』を刀水書房より出版した。当該年度は本研究課題の最終年度にあたるため、主に海外での成果報告に力を入れた。これらの国際会議での報告は、欧米・イスラエルの研究者たちから大いに称賛され、海外の学会におけるワクフ研究およびマムルーク朝研究にインパクトを与えることができた。
末梢血単核球・血小板移植による虚血下肢への血管新生治療

循環器領域では血管新生の分野が世界で一番研究がなされている。私達は末梢血内には骨髄細胞と同じく血管内皮幹細胞が含まれ、さらに末梢血由来血管内皮幹細胞が強力な血管新生因子であるVEGFやbFGFを分泌することを明らかにした。ラット下肢虚血やブタ狭心症動物実験モデルで末梢血由来単核球と血小板の移植がVEGF依存性に血管新生を誘導することを発見した。これら基礎研究をもとに、ヒト虚血肢(ASO・バージャー病)に対して自己骨髄単核球細胞だけでなく、末梢血由来単核球を利用した血管新生療法を開始した。下肢血圧は上昇を認めなかったが疼痛や歩行距離は有意に増加した。血管新生は再生医療のなかでも最も発展した分野であり、これらの基礎研究・臨床試験は2年間にわたり科学研究費を援助していただいたことにより達成いたしました。ここに深く謝意を表すものであります。【目的】虚血肢に対する骨髄単核球(BM-MNCs)細胞移植(BMI)は血管構成幹細胞や血管1新生因子・サイトカインを供給することにより血管形成を誘導する。私達は豊富に血管新生因子を含む末梢血単核球細胞(PB-MNCs)・血小板の虚血肢への細胞移植が血管新生作用を発揮するかどうか、また好中球との混合移植効果について検討した。【結果および考察】移植3週間経過后、レーザードップラーにおいて血流がPB-MNCs+血小板移植群がHUVEC移植群と比較して44%の増加(P<0.001,n=8 each)を認めた。また好中球をPB-MNCs+血小板に追加すると血管新生効果は減弱した(27% decrease, Pく0.01)。血管造影においてもPB-MNCs+血小板移植群ではHUVEC移植群に比較して豊富な側副血行路の形成が観察された。毛細血管密度においてもHUVEC移植群と比較してPB-MNCs+血小板移植群、血小板のみの移植群でそれぞれ3.5倍、2.4倍の増加を認めた。また移植したPB-MNCsや血小板は側副血行路の形成を増強するが新生血管への分化は認めず、移植後血管周囲に集積し7日以内に消失することが分かった。PB-MNCs+血小板にはVEGF、bFGF、PDGF-AB、TGF-βなどの多彩な血管新生・血管成熟誘導因子が含まれていることをELISAで確認した。これらの因子の血管新生への役割はHUVECと線維芽細胞の混合培養系を用いて検討した結果HUVECのtube formationを刺激し、抗VEGF中和抗体を作用させるとその効果を阻害した。また多核球の抗血管新生効果に関してもneutrophil elastase inhibitor (AAPVCK)はプロテアーゼ抑制作用にて阻害し、その他の酸化ラジカル抑制剤では阻害効果は認めなかった。【結論】虚血肢に対する末梢血血単核球細胞・血小板移植は主にVEGFを供給することにより血管新生効果を発揮しすでに臨床応用されている骨髄細胞移植による血管新生治療効果を補う新たな治療戦略となりうるものと考えられる。難治性狭心症4例への細胞移植では狭心痛の著明改善(CCSクラスIVからI)、心筋虚血部の壁運動改善(シンチ、エコー、NOGA解析)、心機能改善(LVG:EF 11%23%増加)が見られた。不整脈の発現は2年間見られない。心筋や骨格筋内にも心筋に分化可能な幹細胞群が発見され、この細胞を増殖させ心筋梗塞巣に移植する探索医療もスタートした。
真菌におけるチューブリン代謝機構の解析

L-2,5-dihydrophenylalanine(DHPA)はアスペルギルス属の糸状菌に形態異常を伴う生育阻害作用を示し、その際、細胞骨格のうち微小管およびその単量体であるチューブリンの細胞内プールを消失させる。DHPA処理した菌糸では全てのチューブリン遺伝子の発現量が増大していることがわかった。一方、DHPA処理によってユビキチン化したチューブリンは検出できず、DHPA処理した菌糸から得られた無細胞抽出液におけるチューブリン分解活性の充進も見いだせなかった。以上の結果より、DHPAは予想とは逆にチューブリン遺伝子の発現量を増大させることが判った。ついでCandida albicansに対するDHPAの影響も検討した。DHPAは菌糸誘導条件下で本菌の菌糸成長を抑制し、主として酵母体細胞を誘導することがわかった。さらに、酵母体の約半数は異常に膨潤した核を持ち、また明瞭なアクチンパッチの確認できない細胞も観察された。一方、DHPA処理によりアクチン、チューブリン、ユビキチンの細胞内プールが減少していることもわかった。以上の結果より、DHPAのC.albicansへの作用はアスペルギルス属菌のそれとは異なる可能性が示唆された。出芽酵母に対してチューブリン量を減少させる薬剤を検索した結果、イソアミルアルコール(IAA)にそのような活性を見いだした。IAAは偽菌糸を誘導し、その際、細胞内全タンパク質に対する微小管の単量体であるα-およびβ-チューブリンの相対量が低下することが明らかになった。また、チューブリン総量の減少にもかかわらず、顕微鏡下では紡錘体の顕著な消失は観察されず、染色体分配は一見、正常に進行しているように観察された。しかし、IAA処理酵母では未処理の酵母より娘細胞への染色体の分配に遅れが見られた。さらにチューブリン減少はチューブリンの転写阻害および分解促進に由来せずに翻訳阻害に起因する可能性が示唆された。以上の結果より、薬剤処理によって誘導されるチューブリンの減少は少なくとも3属の真菌においてみられるが、それら現象と形態異常との相関が認められたが、その機構に共通性はないと見なされた。本研究では、イソアミルアルコール(IAA)によって誘導される偽菌糸において微小管の単量体分子であるチューブリン総量が相対的に減少するという現象を見いだしており、さらにそのチューブリン減少機構を明らかにすることを目的としている。IAAの存在下で出芽酵母BY4741株を培養すると偽菌糸型細胞が誘導された。このとき、細胞分裂が完全に停止するが、細胞容積の増加は続いており、従って、細胞白体の伸張成長は停止していないことが分かった。次いで、細胞の形態が偽菌糸へと変化するときに起こっていると想定される細胞骨格系へのIAAの影響について調べた。ウェスタンおよびFACS解析の結果、偽菌糸形成時においては細胞内全タンパク質に対する微小管の単量体であるα-およびβ-チューブリンの相対量が低下することが明らかになった。さらにチューブリン消失の原因を転写阻害・翻訳阻害・分解促進の3点から調べた。

IAAによってmRNAへの転写阻害が引き起こされているかをRT-PCR法によって調べたが、TUB1,TUB2,TUB3全てのチューブリン遺伝子においてmRNAの発現量にコントロールとの差違は認められなかった。また、IAAによってチューブリンの分解が促進されているかを調べるため、タンパク質の特異的分解機構であるユビキチン-プロテアソーム系について免疫沈降法を用いて調べたが、チューブリンはユビキチン化されていなかった。加えて、チューブリンを特異的に分解するような酵素の誘導産生も確認されなかった。翻訳過程に対するIAAの影響については次年度の課題として残された。L-2、5-dihydrophenylalanine(DHPA)は日和見感染の原因菌の一つであるアスペルギルス属の糸状菌に形態異常を伴う生育阻害作用を示し、その際、細胞骨格のうち微小管およびその単量体であるチューブリンの細胞内プールを減少させる。本研究は、この消失機構の解明を目的としている。DHPA処理したAspergillus nidulansでは、チューブリンタンパク量の減少とは逆に、全てのチューブリン遺伝子のmRNA量、すなわち発現量が増大していることが確かめられた。チューブリンのC末端における脱チロシン化によって、チューブリン分子自体が不安定化するとともに、膜と微小管の相互作用が断ち切られ細胞分裂が阻害されることが報告されているが、そのような脱チロシン化されたチューブリンも検出できなかった。加えて、タンパク質分解の際に出現するユビキチン化したチューブリンも検出できなかったが、チューブリンの分解産物と思われる断片の存在が確認された。ただし、その量はDHPA処理の有無にかかわらず一定であった。さらに、DHPA処理した菌糸から得られた無細胞抽出液におけるチューブリン分解活性の亢進も見いだせなかった。以上の結果より、DHPAは予想とは逆にチューブリン遺伝子の発現量を増大させることが判った。本年度の研究では、日和見感染の原因菌である二形性酵母Candidaalbicansに対するDHPAの影響も検討した。まず、ヒトに感染する際に見られる形態である菌糸型細胞の誘導条件を設定した。DHPAは菌糸誘導条件下で本菌の生育を弱く阻害した。加えて、本物質は菌糸成長を抑制し、主として酵母体細胞を誘導することがわかった。さらに、酵母体の約半数は異常に膨潤した核を持ち、また明瞭なアクチンパッチの確認できない細胞も観察された。一方、DHPA処理によりアクチン、チューブリン、およびユビキチンの細胞内プールが減少していることもわかった。以上の結果より、DHPAのC.albicansへの作用はアスペルギルス属菌のそれとは異なる可能性が示唆された。
神経上皮型幹細胞のドーパミン作動性神経細胞への分化誘導とパーキンソン病脳への移植

(1)胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板由来神経上皮型幹細胞を神経移植ドナーとしたパーキンソン病モデルラットへの脳内移植実験では、アンフェタミン誘発回転運動は移植後経時的に減少する傾向を認め、移植8週後にはほぼ回転運動がなくなり、障害神経機能の改善を認めた。また、培養液(DMEM)のみを注入した対照群と比べ、移植4週後より統計学的有意差を認めていた。神経上皮型幹細胞の移植片は損傷脳内でも長期に渡り生着は良好であり、移植8週後でもその存在が確認された。免疫組織化学的検討では、移植片内に多数のHu陽性である神経細胞を認めた。その一部はtyrosine hydroxylase(TH)陽性であり、移植後早期である移植2週後より多数存在していた。このTH陽性細胞は、移植2週後では神経突起が短い未熟な細胞であったが、ほぼ完全な神経機能回復を示す移植8週後には大きな細胞体と長い神経突起をもつ成熟した形態を示していた。以上より、神経上皮型幹細胞移植による神経機能回復には、ドナー由来TH陽性細胞数と成熟度が関与する可能性が示唆された。(2)胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板由来FGF-2反応性neurosphereに対し、Sonic hedgehog(Shh》およびFGF-8添加等の人為的修飾により、TH陽性細胞への効率的な分化誘導が可能であるか、免疫組織化学的検討を行ったが、現在の処、神経栄養因子添加群と血清添加群との間にTH発現に関して明らかな有意差を認めていない。細胞栄養因子の種類や添加時期、添加量等、少ない修飾操作にて神経上皮型幹細胞をTH陽性細胞へ最も効率的に分化誘導することが可能な培養条件の検討が必要である。1)帝王切開により摘出した胎生10.5日目ウィスターラットから、実体顕微鏡下に神経上皮型幹細胞(Neuroepithelial stem cell)で構成される中脳胞部神経板組織(Neural plate)を分離。摘出したNeural plateを線維芽細胞増殖因子(bFGF)存在下に浮遊培養を行い、神経塊(bFGF responsive neurosphere)を得た。第7日目に神経塊を接着条件に移し、Sonic hedgehog(Shh)および線維芽細胞増殖因子8(FGF8)添加、血清添加にて細胞培養した。接着培養第3日目に、TuJ-1染色、tyrosine hydroxylase(TH)染色を行い、neuron及びTHの発現につき免疫組織学的検討を行ったが、現在の処、ShhおよびFGF8添加群と血清添加群との間にTH発現に関して明らかな有意差を認めていない。細胞栄養因子の添加時期や添加量等、少ない修飾操作にてTH陽性細胞を最も分化誘導することが可能な培養条件を検討中である。2)分化誘導神経塊を神経移植ドナーとして用いる前段階として、Neural plate、bFGF responsiveneurosphereを定位的に雌性ウィスターラットおよび雌性パーキンソン病モデルラットの脳内(線条体)に移植を行っている。移植後2週、4週、6週、8週に施行したアンフェタミン誘発回転運動による行動学的検討では、Neural plate群は4週後までに回転運動減少を認める傾向にあった。またTH染色よる脳組織切片の免疫組織学的検討では、Neuralplate群は移植片内にTH陽性細胞を認めたが、neurosphere群では認めていない。また、移植環境の差異による移植片への影響をみるため、Neural plate内のTH陽性細胞数等を正常脳と疾病モデル脳にて検討を行っている。(1)胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板組織をドナーとしたパーキンソン病モデルラット脳内移植実験では、アンフェタミン誘発回転運動は移植後経時的に減少する傾向を認め、培養液のみを注入した対照群と比して有意差を認めた。免疫組織化学的検討では、移植片内に多数のHu陽性である神経細胞を認め、その一部はtyrosine hydroxylase(TH)陽性であった。また、胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板由来fibroblast growth factor-2(FGF-2)反応性neurosphereをドナーとしたパーキンソン病モデルラット脳内移植実験でも行動学的改善を認めた。免疫組織学的検討では、移植片内に多数のHu陽性である神経細胞を認めたが、TH陽性細胞を認めなかった。2)胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板由来FGF-2反応性neurosphereに対し、Sonic hedgehog(Shh)およびFGF-8添加等の人為的修飾により、TH陽性細胞への効率的な分化誘導が可能であるか、免疫組織化学的検討を行ったが、現在の処、神経栄養因子添加群と血清添加群との間にTH発現に関して明らかな有意差を認めていない。細胞栄養因子の種類や添加時期、添加量等、少ない修飾操作にて神経上皮型幹細胞をTH陽性細胞へ最も効率的に分化誘導することが可能な培養条件を検討中である。

免疫組織化学的検討では、移植片内に多数のHu陽性である神経細胞を認めた。その一部はtyrosine hydroxylase(TH)陽性であり、移植後早期である移植2週後より多数存在していた。このTH陽性細胞は、移植2週後では神経突起が短い未熟な細胞であったが、ほぼ完全な神経機能回復を示す移植8週後には大きな細胞体と長い神経突起をもつ成熟した形態を示していた。以上より、神経上皮型幹細胞移植による神経機能回復には、ドナー由来TH陽性細胞数と成熟度が関与する可能性が示唆された。(2)胎齢10.5日ラット中脳胞部神経板由来FGF-2反応性neurosphereに対し、Sonic hedgehog(Shh》およびFGF-8添加等の人為的修飾により、TH陽性細胞への効率的な分化誘導が可能であるか、免疫組織化学的検討を行ったが、現在の処、神経栄養因子添加群と血清添加群との間にTH発現に関して明らかな有意差を認めていない。細胞栄養因子の種類や添加時期、添加量等、少ない修飾操作にて神経上皮型幹細胞をTH陽性細胞へ最も効率的に分化誘導することが可能な培養条件の検討が必要である。