hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超重核生成融合反応と多モード核分裂反応の揺動散逸動力学

多次元ランジュバン方程式の4次元計算では,ポテンシャルエネルギー表面の数値微分などを多用するため,これを精度よく求めることが重要である。核形状を表すパラメータや殻補正の計算方法などに工夫し,数値計算上の安定性を増すよう改善を行った。多モード核分裂に関しては,実験データとの比較を元にこの方法の優位性を示すと共に,改善すべき点を検討した。また,Fm系を例にとり核摩擦力が分裂片の運動エネルギー分布や質量分布にどのような変化をもたらすかを調べた。実験データとの比較では,ひとつの実験値(例えば分裂片の全運動エネルギー)のみを模型の優劣の判断基準にするのは不適切で,多くの種類のデータを同時に考える必要があることを指摘した。確率微分方程式としてのランジュバン方程式の数値計算上の側面に注目し,実際の核融合分裂過程においてどのような影響をもたらすかを詳しく調べた。ひとつは,Ito流とStratonovich流の解釈の違いによる核分裂幅の変化であり,もうひとつは多次元確率微分方程式に現れる多重乱数積分の扱いによる核分裂幅の変化である。いずれも確率の小さい現象に顕著に違いが現れるため,超重元素の融合過程では注意が必要である。重イオン融合反応におけるイオンの接触前の動力学に関して,入射・標的核の動的変形と配向を取り入れた計算を行い,バリアトップ付近を除いてその効果は,あまり大きくないことを見出した。合わせて,摩擦力の強さとして,深部非弾性散乱で得られた値をそのまま用いるのは問題があることを指摘した。宇宙におけるr-過程元素合成において,核分裂を考慮に入れたシミュレーションを行った。この際,中性子過剰核における核分裂障壁を系統的に求め,非対称分裂を考慮した。研究計画に基づき,以下の研究を行った。多次元ランジュバン方程式のプログラムの拡張を行い,試験計算を行った。現在,計算時間を短縮する工夫を行うと共に,本格計算を並行して行っている。このために物品費で申請したPCクラスターシステムを導入し,並列計算システムを構築した。原子核の形状を表すパラメータのうち,ネックパラメータは二つの原子核が重なった領域での原子核の「くびれ」の程度を表す。このモードは慣性質量が小さいためその動きが速く,原子核衝突の初期に重要な役割を果たすと考えられる。この自由度に注目し,超重元素融合反応における融合確率にネック自由度がどのような役割を果たすかを調べた。(発表済)多モード核分裂に関しては,Fm系を例にとり核摩擦力が分裂片の運動エネルギー分布や質量分布にどのような変化をもたらすかを調べた。核摩擦力については不明な点が多く,多くの模型が提案されている。それらの模型を比較し,運動エネルギー分布や質量分布の再現性から模型を選別できる可能性を示した。現在論文として投稿中である。確率微分方程式としてのランジュバン方程式の数値計算上の側面に注目し,実際の核融合分裂過程においてどのような影響をもたらすかを調べた。現在論文としてまとめている。多次元ランジュバン方程式の4次元拡張プログラムの高速化を行った。本格計算の中で,ポテンシャルエネルギー表面が精度よく求められないことが原因のエラーが発生したため,これを修正した。ネック自由度が他のモードに比べて速く緩和することに注目し,計算時間を実行可能範囲に保ちながら多次元化を行っている。多モード核分裂に関しては,Fm系を例にとり核摩擦力が分裂片の運動エネルギー分布や質量分布にどのような変化をもたらすかを調べ,論文として発表した。

核摩擦力の強さを特定の一つの物理量のみを合わせるよう調整するのは間違いで,分裂片の運動エネルギー分布などの核摩擦力が直接影響する他の物理量との整合性を確かめるのが重要であることを指摘した。昨年度から継続して,確率微分方程式としてのランジュバン方程式の数値計算上の側面に注目し,実際の核融合分裂過程においてどのような影響をもたらすかをさらに詳しく調べた。ひとつは,Ito流とStratonovich流の解釈の違いによる核分裂幅の変化であり,もうひとつは多次元確率微分方程式に現れる多重乱数積分の扱いによる核分裂幅の変化である。いずれも確率の小さい現象に顕著に違いが現れるため,超重元素の融合過程では注意が必要である。重イオン融合反応におけるイオンの接触前の動力学に関して,入射・標的核の動的変形と配向を取り入れた計算を行い,バリアトップ付近を除いてその効果は,あまり大きくないことを見出した。合わせて,摩擦力の強さとして,深部非弾性散乱で得られた値をそのまま用いるのは問題があることを指摘した。研究計画に基づき,以下の研究を行った。多次元ランジュバン方程式の4次元計算では,ポテンシャルエネルギー表面の数値微分などを多用するため,これを精度よく求めることが重要である。核形状を表すパラメータや殻補正の計算方法などに工夫し,数値計算上の安定性を増すよう改善を行った。確率微分方程式としてのランジュバン方程式の数値計算上の側面に注目し,実際の核融合分裂過程においてどのような影響をもたらすかをさらに詳しく調べた。多モード核分裂に関しては,Fm系やU系について実験データとの比較を元に,この方法の優位性を示すと共に,改善すべき点を検討した。実験データとの比較では,ひとつの実験値(例えば分裂片の全運動エネルギー)のみを模型の優劣の判断基準にするのは不適切で,多くの種類のデータを同時に考える必要があることを指摘した。
ヒドロゲナーゼモデルとなるニッケル/鉄複核錯体の反応

[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性部位は鉄とニッケルがシステイン残基のチオラートによって架橋された構造であり、鉄にカルボニル基とシアノ基が結合した有機金属骨格を持つことが特徴的である。この構造の再現を目指し、本年度はニッケルチオラート錯体の合成と、得られたニッケル錯体と鉄カルボニル錯体との反応を検討した。ニッケル(II)チオラート錯体は通常ニッケル周りが平面四配位構造を取り、またチオラート配位子を可逆に溶液中で解離させるために容易にポリマー化する。この点が反応前駆体として用いるための問題点であったが、我々はノルボルナン骨格を利用したキレート型ジチオラート、すなわち1,2-ノルボルネンジチオラートを利用することにより、単核ニッケル(ビス)ジチオラート錯体の合成と単離に成功した。続いて、得られたニッケルジチオラート錯体と種々の鉄カルボニル錯体との反応を検討した。その結果、鉄(II)ヨウ化物Fe(CO)_4I_2との反応から、ジチオラートが鉄とニッケル間を架橋したFe-Ni-Fe三核錯体が生成することを見いだした。興味深いことに、この三核錯体の生成は還元過程を伴い、実際に生成物の鉄はチオラート架橋Fe(I)カルボニル錯体に特徴的な配位構造を有する。また、鉄に配位したカルボニル基はジシラジドアニオンと反応してジシロキサンを遊離し、シアノ基を与えることが分かった。得られたシアノ基含有Fe-Ni-Feカルボニル錯体は、[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性部位に特徴的な鉄へのCO/CN配位を実現しており、他の研究グループからの報告例がない極めて興味深い錯体といえる。得られた一連の錯体の電気化学特性、ならびにプロトン酸に対する反応性も調査した。[NiFe]ヒドロゲナーゼの活性部位はニッケル/鉄複核錯体であることが明らかにされているが、その構造のモデル化と酵素機能の再現は世界的にも困難を極めている。最近我々は、FeBr_2(CO)_4とNaS^tBu、NiBr_2(EtOH)_4を-40°Cで混合する自己集合型反応から、Fe-Ni-Ni-Fe型四核錯体[(CO)_3Fe(μ-S^tBu)_3NiBr]_2を合成することに成功した。本年度は、合成した四核錯体を前駆体としたチオラート架橋鉄-ニッケル二核錯体を合成するとともに、水素活性化が可能な錯体の創出を目指して、二核錯体の配位子置換反応を検討した。ニッケル間を架橋する臭素を代用する二座の硫黄配位子としてNa(dtc^<Et>)(dtc^<Et>=diethyldithiocarbamate)を四核錯体に反応させたところ、臭素が置換されて二核錯体(CO)_3Fe(S^tBu)(μ-S^tBu)_2Ni(dtc^<Et>)が生成した。さらに得られた二核錯体をHClで処理すると、末端-S^tBu基がプロトン化されてHS^tBuとして遊離し、Cl配位子を持つクロリド錯体(CO)_3FeCl(μ-S^tBu)_2Ni(dtc^<Et>)が得られた。クロリド錯体のCl配位子は置換活性であるため、例えばチオラート塩NaSPhとの反応では、Cl配位子が選択的に置換されて(CO)_3Fe(SPh)(μ-S^tBu)_2Ni(dtc^<Et>)が生成することを確認した。新たに合成した一連の錯体の構造は、X線結晶構造解析により確認した。
口蓋裂言語障害における開鼻声の評価に関する音響学的研究

研究者らは開鼻声が母音発音時に発生する過度の鼻腔共鳴であるという発生機序に視点をあて、開鼻声の臨床的評価方法を検討した。研究方法は開鼻声が最も著明に出現する母音|i|を用い、音響物理学的方法により母音|i|産生時の1.音声の周波数成分及び2.鼻腔振動の周波数成分を抽出し、次に、2.で1.を除して得た鼻腔振動率を算出しこれを基準とした。また、鼻腔振動率と聴覚心理的評価との相関を検討した。被検音は口蓋裂術後患児で鼻咽腔閉鎖機能不全を呈する7歳から12歳の患児10例の音声、及び年齢の対応する正常音声児10例を用いて母音|i|及び|m|に後続する鼻音化母音|i|を採取した。これらの音声は聴覚心理的評価を行なった。対象例の中から鼻咽腔閉鎖機能不全に対し二次処置を行なった症例の1年後の音声を同一方法で分析し鼻腔振動率による評価の妥当性の確認を行なった。本研究の成果は以下のようであった。1.口蓋裂術後で開鼻声を呈する患児の母音|i|の音声スペクトルは、正常音声児のスペクトルに類似した包絡を示した。しかし、鼻腔振動成分は相違し、正常音声児の鼻音化母音産生時の振動よりさらに強く出現する症例が多かった。2.鼻腔振動率と聴覚心理的評価の程度とは高い一致を示した。3.二次手術1年後に算出した鼻腔振動率は全例が手術前より小さくなり、聴覚心理的評価とも一致した。以上より鼻腔振動率は開鼻声の臨床的評価方法として有用であることが示唆された。今後はさらに正常音声児のサンプル及び成人の音声サンプルを集積し、評価基準を作成する予定である。口蓋裂術後患者の音声で聴覚的に開鼻声を認めたものを,当初の計画通りソナグラムで分析したところ開鼻声を定量的に判定することがむつかしいことがわかった.そこで以下の実験を行った.1.音声の測定(データの収集)と解析方法1-1音声の測定方法口腔より発した音声はマイクロフォンで受音する.超小型振動ピックアップを鼻の骨に両面テープで固定する. 2系統の信号は各々マイクロフォンアンプ,チャージアンプを経由して2チャンネルテープレコーダーに同時入力する.1-2音声の解析方法リオン社製2チャンネル騒音振動解析装置を使用.本装置は横軸に周波数,縦軸に大きさ(dB)が表示され,発声音と振動を画面表示する.音はヘッドフォンでモニターしながら安定した状態でトリガーをかけ画面をコピーする.2.基礎実験1:振動採取のためのピックアップ固定位置の検定対象:正常者2名,口蓋裂患者で聴覚的に開鼻声重度と判定した2名,軽度と判定した2名,いずれも10歳20歳.方法:ピックアップを,初験者の鼻軟骨や鼻骨に固定して5母音を自然な発声で5回ずつ発声させる.結果:鼻骨に固定した場合母音の種類により振動の採取が困難であった.鼻軟骨に固定した場合は,どの被験者でも,全母音で振動採取が可能であった.3.基礎実験1に基づく母音の解析,方法:鼻軟骨にピックアップを固定.基礎実験1の被験者から正常例では音声は母音の種類により成分の出現する周波数帯域が異なっていた.振動は母音の種類により成分に強弱があったが出現する帯域は基本周波数に集中していた.一方D蓋裂音声では振動は基本周波から7CH2帯域に認められた.研究者らは開鼻声が母音発音時に発生する過度の鼻腔共鳴であるという発生機序に視点をあて、開鼻声の臨床的評価方法を検討した。昨年度決定した実験条件に基づいて、口蓋裂術後患児で開鼻声を呈する者の母音および鼻母音の音響物理的解析を行った。1)母音および鼻音化母音の解析方法

対象群:口蓋裂形成手術後の患児でSAを装着し、聴覚印象でも開鼻声を認めた6歳から12歳の患児10例。対照群:対象群に対応する年齢範囲の正常児で、聴覚的印象で開鼻声の認められなかった10例分析音:母音ア、イ、ウおよび鼻音化母音(lmlに後続する母音)ア、イ、ウの6音で、分析範囲は04kHz帯域とした。分析装置:リオン社製2チャンネル騒音振動解析装置。この装置を用いて口腔より発した音声と鼻骨振動の2系統の信号から開鼻声の音響物理的特徴を解析する。資料とした音声の採取は、各音声を5回ずつ録音し、そのうちの安定した3回の分析の平均値を採用した。2)対照群より得た資料の音響物現的特徴:10例の母音アと鼻音化母音アは、音声信号では1900Hz附近から3900Hz附近の成分が鼻音化母音の方が有意(t検定5%水準)に強くなっていた。鼻骨振動では275325Hz附近で強くなっていた。母音イと鼻音化母音イでは音声信号は5501950附近の成分が、鼻音振動では550650Hz附近の成分がいずれも鼻音化母音の方が有意に強かった。ウでは全帯域で両母音間に差は認められなかったが、鼻骨振動では525650Hz附近で有意に鼻音化母音の方が強かった。3)実験結果:対象群より得た資料の分析結果では、母音アと鼻音化母音ア、母音イと鼻音化母音イ、母音ウと鼻音化母音ウの成分の比較において、音声信号にも鼻骨振動にも相違は認められなかった。4)今後の研究の展開:対象群10例中5例は鼻咽腔閉鎖不全に対する2次手術をうけたので、現在引続き音声の分析を行い変化を追跡中である。
絶滅危惧動物の野生復帰と自然保護に関する民俗学的研究

中国でのトキの生息環境の維持政策は、一方で保護区のある地域社会における農家の生産活動を抑制することになった。そのため、付加価値の高い無農薬農産物ブランドの確立やトキの観光資源化によって、トキの保護を地元経済の発展につなげてゆく方策が模索され、一定の成果を上げている。この点は、日本のトキ野生復帰計画において、地域社会の人々の生産・生活とトキの保護を共存させてゆくときに大きな示唆を与えてくれると考えられる。1.中国における希少動物の実態について、中国海洋大学図書館所蔵資料などをとおして調査を実施した。さらにその理解を進めるために、海洋生物の現状を青島市済南市斉堂島等で調査を行った。2.世界で唯一野生トキの生息する中国陝西省洋県トキ救護飼養センターなどにおいて、トキ保護の現状と実態について視察した。3.上記視察をもとに、トキ保護の取組について行政担当部局における調査を実施した。具体的には、陝西省林業局(陝西省野生動物保護協会)、漢中市林業局(市野生動物保護協会)、陝西省漢中朱鷺国家級自然保護区管理局(洋県)、洋州鎮草バ村等の行政機関におけるトキ保護への具体的な取り組みと、それに対する農民の認識、とくに1981(昭和56)年の野生トキの発見前と後の行政と農村での農業構造の変化等について農民へのインタビューにより調査した。これについては、今後高速道路網の整備やトキの生息環境整備、自然と農民との対応関係等の視点からより深化した調査を展開する必要がある。4.日本におけるトキの飛来地およびトキと人との関係を検討するために、トキが歌い込まれた鳥追い歌の分布について新潟県と周辺地域を文献資料等から調査した。現在までのところ歌詞にトキ(ドウ)が登場する鳥追い歌は新潟県以外には確認されなかった。さらに対象地域を広げるとともに新潟県内での分布の特徴について詳細に調査する必要がある。1.前年度に引き続き、世界で唯一野生トキの生息する中国陝西省洋県トキ救護飼養センターなどにおいて、トキ保護の現状と実態について調査を行った。2.中国の研究者である曹斌氏(財団法人進化生物学研究所客員研究員・中国社会科学農業発展研究所「研究員)の協力を得て、中国におけるトキ保護に関する論文を収集した。そのうち、本研究課題と特に関連の深い2本の論文、劉源「絶滅に瀕する種の保護のもとにおける山村発展の困境-陝西トキ国家級保護区の事例-」(『思想』32-6,2006)および張躍民・張哲隣・丁海華・王超「トキ生息地保護における緑色農業の応用」(陝西師範大学学報(自然科学版)34,2006)を曹斌氏に依頼して翻訳した。3.トキ保護センターのある佐渡市新穂において、水田の開発と管理に関係すると考えられる日吉神社の山王祭について予備調査を行い、関係の文献を収集した。山王祭については萩原龍夫によって新穂日吉神社の宮座による祭祀組織と水利系統の関連が指摘されているが、十分な検証はされていない。新穂日吉神社からさらに舟下、八王子、大野を含めた日吉7社を視野に入れて調査することによって、トキの生息地であったこの地の水田の開発過程の一環が明らかになると考えられる。1中国陝西省寧陝県におけるトキの野生復帰の実態について、林業局などの行政担当者および地元農民から聞き書き調査を実施した。トキ野生復帰、放鳥計画実施と実施後の観察結果、林業局の対応、飼育・増殖と今後の計画、地元農家の事情など、貴重な資料が得られた。佐渡の状況と類似した地域での事例であり、トキ保護に関わる施策の重要性や、トキを資源とした観光開発への期待など、佐渡が抱える問題について多くの示唆が得ることができた。2中国での調査研究結果と、現地研究者による中国のトキ保護の現状と課題についての論文をまとめ、研究報告書『中国陝西省におけるトキの保護と野生復帰』を刊行した。内容は以下のとおりである。曹斌「中国におけるトキ野生個体の保護と課題」池田哲夫「中国陝西省寧陝県におけるトキ野生復帰について-陝西省寧陝県城鎮寨〓村の事例-」曹斌「中国における住民参加型トキ保護の現状と課題」トキ関連年表資料編
相転換に伴うメリステムアイデンティティー決定機構の解析

植物は成長の過程で、適切な時期に適切な場所で花を作る。この時、どのような遺伝子が働いているのかを明らかにすることは、植物の成長メカニズムを理解するために極めて重要である。花の元になる部分(原基)は、花メリステムと呼ばれる未分化な組織で、盛んに細胞分裂を行って萼片、花弁、雄しべ、雌しべと行った各種花器官を形成する。これまでの研究から、シロイヌナズナの転写調節因子PUCHIが花メリステムにおける細胞の運命決定に関わることが明らかになっていた。本研究ではPUCHIの遺伝子機能が破壊された突然変異体を、他の遺伝子の突然変異体と組み合わせてその影響を詳しく調べることにより、PUCHIの機能をより詳しく明らかにした。これまでに知られた花メリステムの細胞運命決定因子(LFY、UFO)や分裂活性の維持に関わる因子(CUC2、CUC3、FIL)の突然変異体と組み合わせたところ、花メリステムがほとんど形成されず、花を欠失してしまう表現型が見られた。PUCHIとLFYの二重変異体についてさらに詳しい形態解析を行ったところ、メリステムの細胞分裂活性と密接に関係するマーカーであるSTM遺伝子の発現が著しく減少することが分かった。以上から、PUCHIは花メリステムの細胞運命決定のみならず、分裂活性を保つのにも重要な役割を果たすことが明らかになった。現在、PUCHIがどのようにしてこれらの機能を果たすのかを、分子レベルで解析中である。植物のメリステムは環境からのシグナルに応答して柔軟に性質を変化させる。我々は、シロイヌナズナのAP2/EREBP型転写因子PUCHIの変異体において、本来花芽が形成される場所の一部から側枝が形成されること、そしてこの表現型がNPR1型核内因子の変異体であるbop1 bop2との三重変異体で著しく強まることを見いだした。このことはPUCHIがBOP1、BOP2と共に花芽アイデンティティーの決定に関わる新規な鍵因子であることを示している。本研究では花成におけるPUCHIの位置づけを行い、環境からのシグナルがいかにしてメリステムの性質を規定するか、その一端を明らかにすることを目的とする。今年度は、花芽のアイデンティティー決定因子であるLFYとPUCHIとの関係について主に研究を進めた。lfyおよびpuchiの各単独変異体では、花の基部に異所的な包葉が形成される。また、側枝を形成する節の数が野生型に比べて増加する。一方、lfy puchi二重変異体では、本来側枝を生じるはずの節において側枝が全く見られず、茎生葉のみが形成される表現型を示した。また、本来花を生じるはずの節では包葉状の構造が発達するのみで、その腋からはなにも生じてなかった。そこで、腋芽メリステムおよび花芽メリステムのマーカーであるSTMの発現を調べたところ、lfy puchi二重変異体の茎生葉や苞葉の腋において、STMの発現領域の著しい減少が見られた。以上から、LFYとPUCHIは花芽アイデンティティーの決定だけでなく、腋芽や花芽のメリステム形成を促進する機能をもつことが明らかになった。
rho p21 GTP結合蛋白質による細胞骨格の制御機構とその病態

本研究では、Rho低分子量G蛋白質の機能と活性化機構について検討した。増殖因子を細胞に作用させると、アクトミオシン系を介して細胞膜のラッフリングや細胞運動が誘起される。RhoからのGDPの解離を抑制することによりRhoの活性化を阻害するRho GDIをKB細胞へマイクロインジェクションしたところ、インスリンやHGFにより誘起される細胞膜のラッフリングが阻害された。インスリンにより誘起されるラッフリングの阻害はGTPgammaS-Rac(RacはRhoに類似した低分子量G蛋白質)により、HGFにより誘起されるラッフリングの阻害はGTPgammaS-Rhoによりそれぞれ回復した。また、Rho GDIをケラチノサイト308R細胞へマイクロインジェクションしたところ、HGFにより誘起される細胞運動が阻害された。この阻害はGTPgammaS-Rhoにより回復した。-方、私共はRhoに作用する活性制御蛋白質としてGDP解離促進蛋白質(Smg GDS)とGDP解離抑制蛋白質(Rho GDI)を見出してその性状を解析している。最近、Dblがん遺伝子産物がRhoに類似したCdc42のGDSとして作用することが報告されている。本年度は、DblがRhoのGDSとして作用するか否かを検討した。大腸菌で発現して精製したDblはRhoファミリーに属するRho、Rac,Cdc42のGDP/GTP交換反応を促進した。私共のこれまでの解析から、Smg GDSは翻訳後修飾を受けているRhoにのみ作用することが明らかとなっていたが、Dblも翻訳後修飾を受けているRhoに対してより高い活性を示した。さらに、DblはSmg GDSの場合と同様にRho GDIと複合体を形成しているRhoには作用できず、したがって、RhoからのGDPの解離を促進できなかった。以上、Rhoの機能と活性化機構の詳細がかなり明らかになり、当初の研究目的はほぼ達成することができた。
抗マラリア作用を有するインドロキノリン誘導体の創製研究

著者は,これまでに,インドロキノリン誘導体の中に,強い抗腫瘍作用を持つ化合物があることを見い出してきた。これらの研究により,種々の化合物を合成し,所有していたことから,インドロキノリン誘導体の中に抗マラリア作用を持つ化合物があるのではないかと考えた。一方,抗マラリア作用を持つ化合物には,強い抗マラリア作用を持つことは勿論のこと,細胞毒性の指標となる抗腫瘍作用を軽減しなければならないことが要求される。この矛盾を解決すべく,本研究の目的は,著者がこれまで続けてきたインドロキノリン誘導体と抗腫瘍作用との構造活性相関研究の中で,in vivoで抗腫瘍作用が微弱と判断できた化合物を選択し,それらの関連化合物のデザイン,合成,抗マラリア作用の試験を行うこととした。この目的から,インドロキノリン環の1,2,9,10位のそれぞれにメチル基を有するものを候補化合物として選んだ。さらに,従来の抗マラリア薬の構造に習い,側鎖にアミノ基を有するものとして,脂肪族あるいは芳香族アミノ基を選択した。これらデザインした化合物の合成および抗マラリア作用の試験は完了した。これらの化合物の中には,現在,臨床で用いられている抗マラリア薬に近い活性を持つ化合物があることが判明した。しかし,細胞毒性試験では,その活性はin vitroで行われるため,in vivoの結果とはことなり,これらの化合物には細胞毒性が認められた。したがって,現在のところ,細胞毒性を軽減した化合物を見い出すまでには至っていない。
触媒的不斉Conia-ene反応開発への挑戦

今日、医農薬や機能性材料等の開発における中核的役割を担う有機合成化学には、効率性、多様性、環境負荷の軽減等の観点から、精密合成における「ものづくり力」の格段のレベルアップが求められている。本研究の中心となるConia-ene反応は比較的古くからよく知られている反応であり、原子効率の点から優れた環化反応であるが、高温という厳しい反応条件から、その適用範囲は熱的に安定な化合物に限られていた。しかし、最近では、Au(I)やNi(II)やIn(III)等に代表される金属触媒を用いる方法が開発され、より緩和な温度条件でConia-ene型の環化反応が実現できるようになってきた。一方、不斉Conia-ene反応に関しては、国内外のいずれにおいても報告例は皆無に等しい。この様な状況を踏まえ、昨年度に引き続き本年度は、キラル環状リン酸ビナフトールエステル触媒を用いる不斉Conia-ene反応について詳細に検討した。しかし、化学収率及び光学収率いずれにおいても満足行く結果は得られなかった。また、昨年度見出したDBU-LiBrが引き起こすConia-ene型の環化反応の一般性を検証し、アセチレニックβ-ケトエステルやアセチレニックβ-ジエステルの様々な基質で環化反応が進行することを見出した。さらに、この反応を活用し、顕著なホスホリパーゼA_2阻害活性を持つことで医薬開発のリード化合物として注目を集めているシナトリン類天然物の鍵前駆体の合成に到達した。この様な状況を踏まえ、本年度は、キラル環状リン酸ビナフトールエステル触媒を用いる不斉Conia-ene反応について検討を開始した。しかし、基質として炭素鎖アセチレニックβ-ケトエステルやアセチレニックβ-ジエステル、あるいはその含酸素、含窒素誘導体を用い詳細に環化反応を検討したが、いずれの場合でも満足行く結果は得られなかった。しかし、条件検討の途上、炭素鎖アセチレニックβ-ケトエステルやアセチレニックβ-ジエステルをDBU等の塩基存在下LiBrで処理すると、Conia-ene型の環化反応が中程度の収率で進行することを見出した。この反応は、含酸素や含窒素誘導体にも適用でき、種々の5ないしは6員環の複素環状化合物を合成できることが分かった。
悪性腫瘍細胞自己増殖因子の精製、並びに抗自己増殖因子抗体による腫瘍抑制

外的増殖因子を全く含まない完全無血清培養可能,さらにトリプシン継代可能な,樹立されたラット肝臓由来悪性上皮系細胞株(SFRLE細胞株=ラット肝癌細胞株)を用いて,その自己増殖因子を単離精製した。SFRLE細胞を完全無血清で培養し,馴化培養液を大量に集め,限外濾過法により分画分子量サイズにより分画分離濃縮を行った。分子量10kDa以上の部分にはラット正常腎線維芽細胞に対する増殖刺激作用(Paracrine growth factor)が,分子量3000以下の部分には自己のSFRLE細胞に対する増殖刺激作用が確認された。自己増殖因子活性の認められる分子量3000以下の部分を凍結乾燥法により濃縮し,セファデックスG^-15によるゲル濾過で分析した。分子量700Daに相当する部分に1つの活性ピークが認められた。ゲル濾過法での自己増殖因子活生フラクションを集め,脱塩装置(アシライザー)により脱塩を行い,逆相クロマトグラフィー(RP-HPLC)による分析を行った。分析では数本のピークが認められたが,開如後15分に相当するピークに自己増殖因子活性が確認された。現在このピークに相当する部分(単離・精製された自己増殖因子)を集め,さらに質量分析(マススペクトロメトリー),アミノ酸成分分析,アミノ酸配列分析の準備中である。Wスペクトロメトリーではフェニールアラニンの存在が確認された。逆相クロマトグラフィー(RP-HPLC)後の活性ピークを採取し,水,TFAを蒸発させ,さらにDWに再溶解した溶液には自己のSFRLE細胞に対し強い自己増殖刺激作用を示した。外的インスリン様増殖因子,TGF-α等はSFRLE細胞に対して増殖刺激作用を示さなかった。これらの点から私達が単離精製した自己増殖因子は今までに報告のない新しい自己増殖因子と考えられる。又私達の精製した自己増殖因子はラット線維芽細胞,マウス3T3細胞には増殖刺激作用がなかったが,ヒト胃癌細胞に対しては増殖刺激作用が認められた。
堀口捨己図面史料に関する基礎的研究

明治大学建築学科木村研究室所蔵の堀口捨己史料を整理・分析することが大きな目的であった。堀口史料の整理はこの科学研究に着手する前およそ20年の時間を費やし整理してきたものである。この3年間の作業は史料の総てに整理番号を付け尚複写しこれを縮尺を1/2にした陽画焼き(CH)を作製し史料としての汎用性を持たす事に多大な成果を上げた。この度の研究はひとまずの纏めをつける意味で大きな成果を上げることが出来た。その成果の概要は以下である。堀口史料を「図面庫リスト」と「その他リスト」に分けた。「図面庫リスト」、「その他のリスト」の双方の、史料の総てに整理番号を付けている。その史料総数は雑資料等を含み3,727点である。(1)この内堀口捨己の作品や実績に関する史料は112作品、3087点(図面2812点、その他275点)である。これらの内(1)実施作品に関する史料は89作品2954点、(2)堀口が行った実測調査に関する史料7作品74点(図面68点、その他6点)、(3)堀口に関するその他の史料16作品59点(図面54点、その他5点)となっている。(2)現時点では堀口捨己の作品と特定できない資料が42作品386点(図面372点、その他14点)が在ることが明らかになった。(3)その他の史料として254件が以上がその内容である。これらには未発表のものが42点含まれており、またこの史料の時代幅はほぼ学生時代から明治大学を定年退職されるまでの長い期間であり近代建築史料として極めて価値あるものである事が明らかになった。本年度の研究作業及びその内容は、主として堀口捨己氏の残された建築設計図書の再整理から始めることとなった。この図面図書の再整理のために多くの時間を割くことになったが、この作業により概ね全体量を把握することが出来た。建築毎に図面の整理(順序整理・年代・内容別等)、若干の補修、簡単な建築毎の種別ファイリング、そしてこの作品の設計年代順整理、作品の整理番号付け(分類とナンバーリング)である。図面の種類としては、学生時代の厚て洋紙、これにエンピツによるスケッチ、着彩されたものから始まり、大正期末期、昭和初期の競技設計に参加された作品など、用紙の種類、サイズも種類が多い。ここまでのものはほぼ保存状態はまあ良好といえる。トレーシングペ-パ-にエンピツ仕上げによるもの、和紙にインク(墨)によるものなどである。漸くこれが一通り各図面に番号カードを張り付け整理が着き筒ある。出来上がった図面から、専門業者に依頼してマイクロ撮影をスターとさせた。しかし時代の判定の着かない作品もかなり現れる。これらの時代判定はこの研究の目的でもあるが、現在今年度は別番号を与え保留扱いとした。今年度は第一期分として、およそ十分の一が進行した。この内容は図面1枚につきロールフィルム1カット、マイクロフィシュ1枚、CHスケール二分の一、及び特に重要な作品に限り原寸大コピー(第2原図)の作成となっている。またこれらをベースにして、データベース化が藤岡研究室と協力して進行中である。本年度は、昨年に引き続き、概ね整理が出来上がった建築設計図書(図面)と、その他建築図面以外の資料(手記・手紙・その他書類)の整理を行った。建築図書(図面)は、図面のマイクロフィルム化、CHによる縮尺版作成、図面情報のデータベース化、その他資料のデータベース化を行った。一部の近年作品(明大生田工学部校舎)を除きほぼ建築図面のマイクロフィルム化、データベース化を進めることが出来た。

本年度から、若干これら史料を基に堀口建築の史的考察を始めることが出来た。新しい発見は、山中湖畔の聴禽寮の建築位置図の存在である。次年度は、こうした図面史料データベースと図面・マイクロフィルム管理の一体的システムの構築と、これらの史料を基に、建築設計図書から堀口建築史的考察の本格化である。明治大学建築学科木村研究室所蔵の堀口捨己史料を整理・分析することが大きな目的であった。堀口史料の整理はこの科学研究に着手する前およそ20年の時間を費やし整理してきたものである。この3年間の作業は史料の総てに整理番号を付け尚複写しこれを縮尺を1/2にした陽画焼き(CH)を作製し史料としての汎用性を持たす事に多大な成果を上げた。この度の研究はひとまずの纏めをつける意味で大きな成果を上げることが出来た。その成果の概要は以下である。堀口史料を「図面庫リスト」と「その他のリスト」に分けた。「図面庫リスト」、「その他のリスト」の双方の、史料の総てに整理番号を付けている。その史料総数は雑資料等を含み3,727点である。(1)この内堀口捨己の作品や実績に関する史料は112作品、3087点(図面2812点、その他275点)である。これらの内(1)実施作品に関する史料は89作品2954点、(2)堀口が行った実測調査に関する史料7作品74点(図面68点、その他6点)、(3)堀口に関するその他の史料16作品59点(図面54点、その他5点)となっている。(2)現地点では堀口捨己の作品と特定できない資料が42作品386点(図面372点、その他14点)が在ることが明らかになった。(3)その他の史料として254件が以上がその内容である。これらには未発表のものが42点含まれており、またこの史料の時代幅はほぼ学生時代から明治大学を定年退職されるまでの長い期間であり近代建築史料として極めて価値あるものである事が明らかになった。
特発性間質性肺炎、肺線維症発症における炎症性サイトカインIL-18の役割の解明

1.肺特異的IL-18 TGマウスの作製Tet-on/Cresystemを用いてヒトサーファクタントプロモーターSP-Cを用い肺特異的conditional肺異的発現IL-18 TGマウスを作製した。成熟マウスに1ヶ月間肺特異的にIL-18を発現すると間質性肺炎が発症した。一方、恒常的発現、肺特異的IL-18 TGマウスを作製したところ右心不全(肺性心)を伴う肺気腫が発症した(未発表)。2.間質性肺炎抑制の治療薬開発の基盤的研究Redox活性蛋白チオレドキシン(TRX)がIL-18/IL-2で誘導されるマウス間質性肺炎モデル、ブレオマイシンによる肺線維症を抑制することを見つけた。これらの結果はRedox活性蛋白が間質性肺炎の新しい治療薬になる可能性がある(AJRCCM,2003、特許出願中)。3.ヒト間質性肺炎病変部における遺伝子発現の解析我々はIL-18をIL-2とともにマウスに連日投与するとすべての投与マウスに肺のみにリンパ球浸潤が急激に起こり肺線維化を伴う肺障害が誘導され効率に死亡する事を見出した。これらの結果はヒト特発性間質性肺炎発症においてIL-18が重要な役割を果たすと考えられる。そこでIL-18,IL-18receptora鎖に対するモノクロナール抗体を当教室で作成し特発性間質性肺炎の患者の肺生検組織で免疫組織染色を行った。患者病変部とりわけfibroblast foci(FF)には正常肺より著明にIL-18,IL-18 receptor α鎖の発現していた(AJRCMB 2004)。IL-18はIL-2との連日投与は致死性の肺障害を誘導する我々はIL-18をIL-2とともにマウスに連日投与するとすべての投与マウスに肺のみにリンパ球浸潤が急激に起こり肺線維化を伴う肺障害が誘導され効率に死亡する事を見出した。そこでIL-18,IL-18 receptorα鎖に対するモノクロナール抗体を当教室で作成し特発性間質性肺炎の患者の肺生検組織で免疫組織染色を行った。患者病変部には正常肺より著明にIL-18,IL-18 receptorα鎖の発現していた。redox蛋白チオレドキシン(TRX)は肺障害を抑制するヒトTRXは淀井らによってクローニングされ、TRXはシステイン残基からのプロトン供与により標的蛋白のジスルフィド結合を開裂される強い還元活性を持つ。TRXはそれ自身が酸化されることにより、ジスルフィド結合を持つ他のタンパク質を還元する。一方、還元反応後のジスルフィド結合を形成した酸化型TRXはthioredoxin reductaseにより再還元されて還元型TRXに戻る。これによって酸化されたチオレドキシン・リダクターゼはそのプロトンドナーであるNADPHによって再還元される。IL-18/IL-2で誘導される肺障害モデルは急激なリンパ球浸潤が肺の間質部に特異的に出現しマウスを死に至らせる。しかしながら脾臓の軽度腫大以外は腸管、肝臓、心臓、腎臓といった臓器には致死的変化は見られない。つまりIL-18によって誘導される致死の変化は肺特異的に起こる。そこで我々は"急性肺障害の病因に酸化ストレスが関与する"という作業仮説をたてた。京都大学ウイルス研・淀井淳司教授との共同研究でTRXがIL-18/IL-2で誘導される岬障害とブレオマイシンで誘導される肺線維症を抑制することを発見した。
マウス胚性幹細胞を用いた新規薬物毒性評価系の構築

マウス胚性幹細胞(ES細胞)の分化誘導・発生毒性解析系の確立のため、ドイツの研究グループによって考案されたマウスES細胞を用いた発生毒性試験(Embryonic stem celltest:EST法)の改良を行い、薬剤の組織特異的な発生毒性評価を可能とする試験系を確立した。この毒性試験を応用し、抗うつ剤SSRIを試験薬剤として発生毒性評価を行ったところ、代表的なSSRI、フルオキセチンが胎児毒性を持つことを示唆する結果が得られた。さらに、フルオキセチンは神経系の発生に影響を及ぼすことが明らかとなった。申請者は、平成20年度から21年度までの科学研究費補助金・若手研究Bを受け、その研究課題のもとに、マウス胚性幹細胞(ES細胞)の分化誘導・発生毒性解析系の確立に取り組んできた。主に、マウスES細胞を用いた薬剤毒性試験(Embryonic Stem Cell Test; EST)法の応用、その有用性の検討、さらなる改良に努めている。試験薬剤として、代表的な抗うつ剤であるSSRIについてEST法による発生毒性試験を行ったところ、SSRIによる細胞障害性、分化障害性が観察された。また、三胚葉マーカー遺伝子の発現解析の結果から、SSRIが中胚葉、外胚葉分化に影響することが示唆された。これらの結果は、妊婦がSSRIを服用したことによる新生児の異常症例との関連性を示唆していた。このように、EST法は、妊婦の服用する薬剤による胎児への影響を予測できる試験系として、有用であることが確認された。今回の試験において、分化マーカー遺伝子の解析が測定項目の一つとして加えられ、さらに、神経分化誘導系も新たな検出系として取り入れられた。これらの改良によって、EST法の試験系としての幅を拡げることができた。私たちの身の回りには医薬品、農薬、化粧品など多様な化学物質が存在するが、これらのヒトに対する安全性評価は多岐に渡り行われる必要がある。特に、申請者は、成育医療の立場から、母親が摂取した薬物が胎児の発生にどのような影響を与えるかを調べている。多能性幹細胞を利用したin vitro毒性試験は、薬物の個体発生に及ぼす影響を解析する試験系として、創薬への応用が大いに期待される。また、動物実験の代替法としても期待ができ、社会への貢献は大きいものと考えている。これまでに、マウスES細胞を用いた薬剤毒性試験(Embryonic Stem Cell Test ; EST法)を利用し、選択的セロトニン再取り込み阻害剤(selective serotonin reuptake inhibitors ; SSRI)の一つフルオキセチンについて毒性評価を行い、フルオキセチンは神経系の分化に影響を及ぼすという結果が得られている。本年度は、EST法の試験系としての幅を拡げることを目的とし、フルオキセチンによる組織特異的な発生毒性、特に神経系の発生への影響に焦点を当て、ES細胞の神経分化誘導系を利用し、フルオキセチンの影響を検討した。ニューロン系列、グリア細胞系列それぞれのマーカー遺伝子の発現を解析し、フルオキセチンは、グリア細胞のマーカー遺伝子発現を上昇させることが明らかとなった。この結果から、フルオキセチンは、グリア細胞の分化を促進させる作用を持ち、神経系の発生、分化に影響を及ぼすことが示唆された。以上のように、マウスES細胞の神経分化誘導系を利用した薬物毒性試験は、胎児期における神経系の発達への影響を観察するのに適したin vitroの系と考えられた。今後、神経発生毒性試験として、様々な薬物の影響についても検討していくことで、神経系の形成不全、発達障害が起こるメカニズムの解明、バイオマーカーの探索に繋がることが期待される。申請者は、成育医療の立場から、母親が摂取した薬物が胎児の発生にどのような影響を与えるかを調べている。本研究のような多能性幹細胞を利用したin vitro毒性試験は、薬物の個体発生に及ぼす影響を解析する試験系として、創薬への応用が大いに期待される。
茎頂分裂組織を介さない葉発生制御因子の同定による植物葉発生多様化機構の解明

イワタバコ科ストレプトカルプス属を用い、一葉種とロゼット種の交配集団を用いて葉発生に関与する遺伝子単離すべく、研究を進めている。本年度、モデル種として、ロゼット種Streptocarpus rexiiを用い、ゲノム資源の整備を進めた。これまでに、HiseqシステムによるS. rexiiショートリード次世代シーケンスデータを得ているが、本年度はそれに加えてPacBio Sequelシステムによるロングリード次世代シーケンスデータを得ることが出来た。PacBioシステムでは、高純度DNAを必要とするため、これまで用いていたDNA抽出法では十分な純度のDNAが得られなかった。そのため、DNA抽出法の検討を行った。その結果、核抽出法を組み合わせることで高純度DNAを得、ロングリードシーケンスを行うことができた。平均リード長が>25000bp、リード量約12Gb程のデータを得た。現在、得られた結果を解析中である。葉発生関連遺伝子をゲノムワイド関連解析により探索するため、一葉種とロゼット種の近同質遺伝子系統を200植物体育成した。各植物体について、表現型解析を行い、DNA抽出用のサンプル採取を行った。表現型は、一葉型、ロゼット型、そして中間的な表現型を示した。一葉型、ロゼット型を示す植物体を各50個体以上得ることが出来た。理化学研究所との共同研究として、重イオンビーム照射による変異体作成を試みた。照射用種子作成のため、約30植物体を育成し、十分な量の種子を収穫できた。本年度、理化学研究所にて変異体作成用のテスト照射を行った。既知のデータを参照とし、9段階の異なる照射を行った。テスト照射を行った種子を、現在育成しており、異なる照射区ごとに表現型を確認中である。これは、イワタバコ科で初めての重イオンビーム照射実験となる。ロングリードシーケンスデータ取得まで、予想よりも時間がかかった。初めにショートリードシーケンス用に用いた方法でDNA抽出を行ったところ、質・量ともにロングリードシーケンスで求められる純度・量のDNAが得られなかった。そのため、DNA抽出法の検討を行う必要があった。ストレプトカルプスは多糖類が多く、いくつかのDNA抽出キットを試し、さらに手順を改変したが、そのままでは高純度のDNAが得られず、前処理として核抽出法を追加することで高純度DNAを得、シーケンスデータを得ることができた。ゲノムワイド関連解析では、実験材料として十分な数の近同質遺伝子系統集団を、得ることが出来た。一葉・ロゼットの表現型共に十分な数の個体を得たと考える。ゲノムワイド関連解析は、ショートリード法を用いて行うが、現在シーケンスライブラリ作成中である。変異体作成は、理化学研究所との共同研究として行った。ストレプトカルプス種子と類似したサイズの既知の種子照射データを参照として、9段階の異なる照射を行うことが出来た。現在、表現型・致死率を解析中であるが、おそらく変異体スクリーニングに用いるのに適切な照射量を処理された区が含まれていると考えられる。今後、その植物体を用いてスクリーニング用種子を得る予定である。全体として、ロングリードゲノムデータ取得がやや遅れたものの、ゲノムワイド関連解析・変異体作成のための植物材料の育成・手配は滞りなく進行し、実験に取り掛かることが出来た。また、ゲノムワイド関連解析用の次世代シーケンスライブラリ作成も順調に進んでいる。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。ストレプトカルプスのゲノムシーケンスを得るため、本年度ロングリードシーケンスデータを得た。得られたデータと、これまでに得たショートリードシーケンスを組み合わせ、ハイブリッドアッセンブリ法を用いてゲノムアッセンブリを行う予定である。ゲノムサイズの約12倍量のロングリードシーケンスデータが現在得られており、これは単体でのゲノムアッセンブリ用には不十分である。しかし、ショートリードデータ、遺伝子マップデータ、ゲノムワイド関連解析データと組み合わせることで、遺伝子ファインマッピングに必要な情報が得られる可能性がある。そのため、まず得られているデータを用いて解析を進める。解析の結果、目的とするゲノム領域のデータが得られなかった場合、ロングリードシーケンスを追加して行う。ゲノムワイド関連解析は、現在ショートリードシーケンス用ライブラリ作成を進めており、順調であれば次年度にデータが得られる。本来のゲノムワイド関連解析は、個々のゲノムデータを表現型ごとにまとめて解析をするが、本研究の目的は葉発生関与遺伝子単離であるので、プール法を用いることとした。プール法では、表現型の異なる集団ごとにシーケンスを行い、集団間で一塩基多型の遺伝子型頻度を比較することにより、表現型に関与する一塩基多型をゲノムワイド関連解析による特定することを試みる。5ー10個体程度の葉発生に関して同じ表現型を示す個体のDNAをプールしてシーケンスを行い、一葉集団とロゼット集団に分け、集団解析用ソフトウェアを用いて集団間の遺伝子型頻度を比較することで、遺伝子を特定する予定である。変異体作成に関しては、得られたデータから適切な照射区を選定し、その照射区より約300植物体を育成し、スクリーニングのための種子を収穫する予定である。得られた種子を用いて、葉発生変異を示す個体のスクリーニングを今後行っていく。

これまでに、HiseqシステムによるS. rexiiショートリード次世代シーケンスデータを得ているが、本年度はそれに加えてPacBio Sequelシステムによるロングリード次世代シーケンスデータを得ることが出来た。PacBioシステムでは、高純度DNAを必要とするため、これまで用いていたDNA抽出法では十分な純度のDNAが得られなかった。そのため、DNA抽出法の検討を行った。その結果、核抽出法を組み合わせることで高純度DNAを得、ロングリードシーケンスを行うことができた。平均リード長が>25000bp、リード量約12Gb程のデータを得た。現在、得られた結果を解析中である。葉発生関連遺伝子をゲノムワイド関連解析により探索するため、一葉種とロゼット種の近同質遺伝子系統を200植物体育成した。各植物体について、表現型解析を行い、DNA抽出用のサンプル採取を行った。表現型は、一葉型、ロゼット型、そして中間的な表現型を示した。一葉型、ロゼット型を示す植物体を各50個体以上得ることが出来た。理化学研究所との共同研究として、重イオンビーム照射による変異体作成を試みた。照射用種子作成のため、約30植物体を育成し、十分な量の種子を収穫できた。本年度、理化学研究所にて変異体作成用のテスト照射を行った。既知のデータを参照とし、9段階の異なる照射を行った。テスト照射を行った種子を、現在育成しており、異なる照射区ごとに表現型を確認中である。これは、イワタバコ科で初めての重イオンビーム照射実験となる。ロングリードシーケンスデータ取得まで、予想よりも時間がかかった。初めにショートリードシーケンス用に用いた方法でDNA抽出を行ったところ、質・量ともにロングリードシーケンスで求められる純度・量のDNAが得られなかった。そのため、DNA抽出法の検討を行う必要があった。ストレプトカルプスは多糖類が多く、いくつかのDNA抽出キットを試し、さらに手順を改変したが、そのままでは高純度のDNAが得られず、前処理として核抽出法を追加することで高純度DNAを得、シーケンスデータを得ることができた。ゲノムワイド関連解析では、実験材料として十分な数の近同質遺伝子系統集団を、得ることが出来た。一葉・ロゼットの表現型共に十分な数の個体を得たと考える。ゲノムワイド関連解析は、ショートリード法を用いて行うが、現在シーケンスライブラリ作成中である。変異体作成は、理化学研究所との共同研究として行った。ストレプトカルプス種子と類似したサイズの既知の種子照射データを参照として、9段階の異なる照射を行うことが出来た。現在、表現型・致死率を解析中であるが、おそらく変異体スクリーニングに用いるのに適切な照射量を処理された区が含まれていると考えられる。今後、その植物体を用いてスクリーニング用種子を得る予定である。
炎症制御を主眼とした難治性角結膜疾患の器官再生的病態探索と分子治療法の開発

眼アレルギー、眼表面疾患、角膜疾患、加齢性網膜疾患の分子病態をさぐるため、マウスモデル、罹患患者サンプル、モデル細胞より取得したトランスクリプトーム・プロテオームをベースに病態解析を行った。その結果、いずれの疾患群も獲得免疫系、天然免疫系の制御をうけ、これらが器官再生シグナルに統合される機序が想定された。これらの制御に関わる代表的な分子群は新たな治療標的となりえる可能性が示唆された眼アレルギー、眼表面疾患、角膜疾患、加齢性網膜疾患の分子病態をさぐるため、マウスモデル、罹患患者サンプル、モデル細胞より取得したトランスクリプトーム・プロテオームをベースに病態解析を行った。これらの制御に関わる代表的な分子群は新たな治療標的となりえる可能性が示唆された眼表面疾患の炎症制御にかかわるそれぞれの構成要素として角膜上皮、角膜内皮、結膜に着目した。まず、これらの構成要素が炎症刺激に対していかなる応答をするのかを全ゲノムレベルで解析を行った。たとえば、代表的な感染刺激である単純ヘルペスウイルス(HSV)感染に対しては、角膜上皮、内皮ともトランスクリプトームレベルにおいてそれぞれ固有の反応を示した。角膜上皮の場合、炎症刺激に対してIL-6を中心とした転写ネットワークが発動され、これにより、血管新生および組織再生に関与するサイトカインが誘導されることが判明した。一方、角膜内皮の炎症応答トランスクリプトームにおいては抗原提示機能が重要であることを示唆するネットワークモデルが構築された。なかでも、組織障害に対するセンサーとして角膜内皮の場合TLR9が重要であることがわかってきた。これに対する応答はRANTES, IP-10といったCC-ケモカイン応答のみならず、組織再生にも関与しえるMCP-1誘導も引き起こした。HSV感染の場合、これらの下流制御シグナルとしてNF-κB経路活性化は、HSV自体の増殖にも関与することが判明してきた。慢性眼炎症モデルとしてのアレルギー性結膜炎の転写ネットワークを用いた解析からは、組織再生にも関与しえるMCP-1を介した経路に加え、代表的な制御機構としてNF-κB経路が確認された。とくに全身的な炎症性サイトカイン誘導にかかわるサブセットとしてB細胞の重要性が浮かび上がってきた。さらにB細胞は炎症制御の役割を持つことも判明してきた。NF-κB (nuclearfactor-κB)はInhibitor-κB (IκB)により抑制的に制御されている。炎症反応においてはIκB kinase (IKK)がIκBをリン酸化することでNF-κBの抑制が解除され、種々の炎症性反応が誘導される。そのためこれまで多くのIKK阻害剤が開発され、炎症性疾患モデルでの炎症抑制効果が報告されてきた。ところが我々はマウスアレルギー性結膜炎モデルで古典的経路に属するIKKβ阻害によって逆に即時型過敏反応が悪化することを見いだした。昨年にひきつづく検討により、この作用は副経路に属するIKKαがB細胞系において刺激され引き起こされることをマウスモデルにて確認した。一方、角膜内皮の炎症反応をシステムバイオロジー手法においてモデル化した。この際、代表的な内皮炎症刺激病原体としてのヘルペスウイルス感染刺激に反応してNF-κB応答性プロモーターが主たるシグナル経路として活性化された。感染を認識するパターン認識レセプターの関与を検討すると、とくにToll like receptor 9の関与が重要であり、これによりNF-κB関連を含め各種プロモーター活性が強く刺激された。一方、ウイルス自体も、この反応自体を自身の増殖に流用することを見いだした。さらに、前眼部炎症に対して、各種網膜疾患がいかに関与するかの検討を試みた。たとえば、動脈硬化に関連して発症すると推定される網膜分子静脈閉塞において、前房水におけるIL-8レベルが強く刺激されることを見いだした。この際、IL-8,MCP-1,VEGFといった因子の刺激を介して眼内における器官再生シグナルを発していると推定されたアレルギー性疾患において、トランスクリプトームの解析よりNF-κB nuclearfactor-κB)が炎症性カスケードの中心に位置づけられることが判明してきた。そこでこれらを制御することにより病態をコントロールすることが可能と想定され、NF-κBの制御機構を詳細に検討してきた。その結果、アレルギー性結膜炎の主たる担い手である肥満細胞自体は古典的NF-κBの活性化機構に大きく依存しているが、一方、液性免疫を担うB細胞はむしろ代替経路によりその活性化が制御されていることが判明した。その機能はIκB kinase (IKK)レベルで表裏の関係にあった。これにより、炎症制御のストラテジーを開発する上での重要な知見が得られた。アレルギー性疾患は、とくにTh2型の炎症性反応により制御されていることが知られている。これらTh2型炎症反応は、Th1、あるいはTh17の活性化との相互作用においても調節されている。近年有病率が増加している加齢性黄斑変性も、同様に炎症疾患として定義されうることが判明しつつある。そこで、炎症疾患制御の観点から、病態を統合しえる分子群の探索を行ってきた。その結果、Th17あるいはTh2系のサイトカインが加齢性黄斑変性の代表的な病型であるポリープ状脈絡膜血管症の病態に強く関与することが判明した。