hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
免疫制御性ナノ微粒子の開発

疎水化多糖であるコレステリル基置換プルランは水中で自己組織化し、ナノサイズのゲルを形成する。このCHPナノゲルは抗原を内包し、ワクチンシステムへの応用が成されてきた。今までの検討により、CHPナノゲルはがんモデル抗原であるOvalbumin (OVA)をリンパ節へ効果的に送達し、細胞性免疫を誘導を可能とした。本研究では、CHPナノゲルを基盤としてより高い抗腫瘍効果を得るため、抗原提示細胞を標的化する新規ナノゲルワクチンの開発を試みた。そこで、CHPナノゲルへアニオン性を付与し、抗原提示細胞に発現しているスカベンジャーレセプターとの相互作用向上を図った。CHPへ無水コハク酸を反応させ、100単糖あたり19あるいは40個のカルボキシル基が導入された2種類のCHPCOOHの合成を行なった。いずれもOVAを内包し、表面電荷が負に帯電したアニオン性ナノゲルワクチンを形成した。抗原提示細胞であるRAW264.7との相互作用を評価したところ、アニオン性の強さに従って相互作用が向上した。また、結合阻害実験より、アニオン性ナノゲルはスカベンジャーレセプターを介して抗原提示細胞と相互作用していることが示唆された。マウスへ皮下投与を行い、リンパ節内での免疫細胞とナノゲルワクチンの相互作用を評価したところ、カルボキシル基導入率に応じて抗原提示細胞との相互作用が向上していた。獲得免疫を評価するため、C57BLマウスへ皮下投与を行い、キラーT細胞の抗原特異的活性化を評価したところ、カルボキシル基の導入率に応じて効率的な活性化を誘導していることが示された。以上の検討より、アニオン性ナノゲルは抗原提示細胞と効率的に相互作用し、キラーT細胞活性化率を向上可能なことが示され、従来のCHPナノゲルによるワクチンシステムをさらに改善した治療ワクチンとして機能することが期待される。昨年度の検討であったCHPナノゲルの利点を活かし抗原デリバリーシステムの改善を目標に、アニオン性の付与による抗原提示細胞の標的化を試みた。そこで、アニオン性CHPであるCHPCOOHの合成、物性評価、in vitro, in vivo評価を行い、アニオン性ナノゲルワクチンの調製法や、抗原提示細胞との相互作用の機序、免疫活性化能を明らかにしてきた。特に抗原提示細胞との相互作用の効率はアニオン性の付与によりin vitro, in vivo共に大きく向上した。また、リンパ節内での抗原分布も変化し、CHPナノゲルはリンパ節内で拡散していたのに対し、アニオン性ナノゲルはマクロファージの分布と一致していることが明らかとなった。このように抗原提示細胞標的性を示すアニオン性ナノゲルは、CHPナノゲルと比較して強いキラーT細胞活性化を示し、より効率的ながん治療ワクチンとしての機能することが期待される。現在はこの結果に基づき論文を執筆中であり、概ね予定通りに進捗していると考えられる。CHPナノゲルは従来、皮下投与経路で用いることで、キラーT細胞の活性化を誘導し、がん治療ワクチンとして機能すると報告されてきた。しかしながら、細胞性免疫の活性化の向上や、免疫活性の持続性改善の余地が見受けられ、がん治療の観点から課題となっていた。そこで今後は、他の免疫療法との併用により、CHPナノゲルワクチンを基盤とした免疫活性化を維持可能ながん免疫療法システムの開発を検討する予定である。具体的には、免疫チェックポイント抗体との併用によるT細胞の疲弊抑制効果を検討する。現在までの検討により、CHPナノゲルワクチンによりキラーT細胞は十分に活性化されるが、がん細胞や抑制性T細胞等の働きによりキラーT細胞が疲弊し、抗腫瘍効果を失っている可能性が示されてきた。そのため、抗PD-1抗体のような免疫チェックポイント抗体との併用により、キラーT細胞の活性が維持され、CHPナノゲルワクチンの効果が向上すると期待される。今後、OVAをモデル抗原として用いた系で抗腫瘍効果、及び腫瘍内環境の変化を検討予定である。また、新たなCHPナノゲルの利用法として、静脈投与を行うことによって抗原を腫瘍内の免疫細胞へ運搬し、腫瘍内環境を活性化可能なことが明らかとなった。そこで、従来の皮下投与による細胞性免疫活性化と同時に、静脈投与による腫瘍内環境の活性化を行う、新規免疫活性化システムの検討を試みる。同じマテリアルが投与経路の変化により異なる効果を発揮する点は非常に興味深く、そのメカニズムや免疫活性化効果を評価予定である。以上のように、CHPナノゲルを基盤としたワクチンシステムを展開し、より治療効果の高いがん免疫療法の開発を進めていく。親水性多糖へ疎水性基であるコレステリル基を部分的に導入した疎水化多糖は、水中で疎水的相互作用を駆動力にナノサイズのゲルを形成する。この自己組織化ナノゲルは、タンパク質の疎水的なドメインと相互作用して安定に内包するため、タンパク質デリバリーキャリアとして機能することが報告されている。本研究では、2種類の自己組織化ナノゲルとモデル抗原であるovalbumin(OVA)を複合化して免疫応答を評価し、ワクチンの開発を行ってきた。用いたナノゲルはコレステリル基置換プルラン(CHP、コレステリル基置換率1.2/100単糖)とコレステリル基置換クラスターデキストリン(CH-CDex、コレステリル基置換率3.8/100単糖)の2種類である。CHPは直鎖状多糖を、CH-CDexは分岐状多糖を骨格としており後者はより高い糖鎖密度を有している。

多糖の構造は粒子径に影響し、OVA/CHPは63 nm、OVA/CH-CDexは23 nmとCH-CDexの方が小粒子径を示した。ナノゲルワクチンの免疫活性化能を評価するためマウスへ投与したところ、キラーT細胞の活性化、抗体産生が確認された。免疫活性化の要であるリンパ節への抗原送達は粒子径に依存しており、小粒子径であるCH-CDexを用いた方が高効率であった。リンパ節内ではいずれのナノゲルワクチンも抗原提示細胞へ取り込まれており、クロスプレゼンテーション能を示す樹状細胞への取込が確認された。OVAを分泌するE.G7-OVA細胞を担持させたC57BL/6Jマウスへ投与し抗腫瘍効果を評価したところ、いずれも腫瘍縮退効果を示し、ワクチン非投与群と比較し生存率を向上させた。以上の検討を通じ、2種類のナノゲルワクチンは免疫活性化能及び抗腫瘍効果を示し、粒子径に応じてリンパ節への抗原デリバリー効率やリンパ節内での局在が異なることが明らかとなった。昨年度はCHPとCH-CDexの2種類のナノゲルを用い、多糖構造の違いが及ぼす免疫活性化への影響をメインテーマとして検討した。in vitro、in vivoの検討を通じてMHC class I, II双方へ抗原提示可能なことやリンパ節内での抗原分布が異なることを明らかにした。また、いずれのナノゲルワクチンも腫瘍縮退効果を示し、治療ワクチンとして機能することが示唆された。細胞との相互作用から、誘導される免疫活性、及びその結果としての抗腫瘍効果まで、多岐にわたる評価を行うことが出来た。これらの成果を元に現在論文執筆中であり、順調な経過であると考えている。上記の系の傍らで新規ナノゲルワクチンの構想及び開発を進めてきた。具体的には、免疫細胞との相互作用を向上させるためにCHPへアニオン性官能基であるカルボン酸の導入を試みた。既にカルボン酸修飾CHP (CHPCOOH)の合成を終え、及び免疫活性化能の評価を開始している。上記の系の検討を通じて基本的な免疫評価手技を修得しているため、CHPCOOHの系において同様に検討することで電荷が及ぼす免疫活性化への影響を検討することが可能である。以上のように、現在進行中の研究テーマの遂行及び今後検討するテーマへの移行を行い、目標通りの進捗を得ること出来たと考えられる。疎水化多糖であるコレステリル基置換プルランは水中で自己組織化し、ナノサイズのゲルを形成する。このCHPナノゲルは抗原を内包し、ワクチンシステムへの応用が成されてきた。今までの検討により、CHPナノゲルはがんモデル抗原であるOvalbumin (OVA)をリンパ節へ効果的に送達し、細胞性免疫を誘導を可能とした。本研究では、CHPナノゲルを基盤としてより高い抗腫瘍効果を得るため、抗原提示細胞を標的化する新規ナノゲルワクチンの開発を試みた。そこで、CHPナノゲルへアニオン性を付与し、抗原提示細胞に発現しているスカベンジャーレセプターとの相互作用向上を図った。CHPへ無水コハク酸を反応させ、100単糖あたり19あるいは40個のカルボキシル基が導入された2種類のCHPCOOHの合成を行なった。いずれもOVAを内包し、表面電荷が負に帯電したアニオン性ナノゲルワクチンを形成した。
超広帯域吸収中心周波数を有する電磁波吸収体の開発

本研究では,Ni-Znフェライト・SiO_2複合体を用いた金属板を裏打ちした超広帯域吸収中心周波数を有する電磁波吸収体の開発単層型電磁波吸収材料の開発および評価を行ったのので報告する.B_2O_3を添加することにより密度および硬度が大きくなるが導電率が大きくなる.導電率が増加すると高周波領域における電磁波吸収特性は劣化する.導電率を小さくするためにCoO, NiOおよびMnCO_3の添加が有効であることがわかった.NiOはCoOと同様に透磁率が低下したが,MnCO_3の添加による透磁率の低下はほとんどなかった.NiOあるいはMnCO_3を15wt%添加することで,密度,硬度を減少させることなく6GHz付近まで-20dB以下の吸収を示す複合体の作製が可能であることがわかった.特にMnCO_3を15wt%添加した場合、試料の厚みを変えるだけで吸収中心周波数を数百MHzから6GHzまで変化可能であることがわかった.電磁波吸収材料の試料厚と抵抗皮膜の膜厚を制御することで複合体の組成を変化させることなく所望の周波数領域で-20dB以下の吸収を示す複合体の作製が可能であることがわかった.NiOあるいはCoOを添加した複合体電磁波吸収材料にITO薄膜を付けることで,組成を変化させることなく試料厚と抵抗皮膜の膜厚を制御することにより-20dB以下の吸収を示す吸収中心周波数を低周波側に移行させることが可能であることがわかった.Ni-ZnフェライトとSiO_2の超微細粉を用いた複合体の吸収特性は,通常の平均粒径(約29mm)を持つSiO_2を用いた複合体に比べて低周波数領域で良好な吸収特性を示した.Ni-Znフェライトの超微粒子と通常の平均粒径を持つSiO_2との複合体の粒径依存性は孤立モデルを用いたシミュレーションにより評価することが可能であることがわかった.シミュレーションにより,Ni-Znフェライトの超微粒子に通常の平均粒径を持つSiO_2を80mol%混合した複合体において,電磁波吸収特性は単一組成において試料の厚みを変化させることで,1GHz以上の高周波側で-20dB以下の吸収特性を示すと同時に1GHz以下においてもNi-Znフェライト単体と同様の幅広い吸収帯域幅が得られることがわかった.本研究では,Ni-Znフェライト・SiO_2複合体を用いた金属板を裏打ちした超広帯域吸収中心周波数を有する電磁波吸収体の開発単層型電磁波吸収材料の開発および評価を行ったのので報告する.B_2O_3を添加することにより密度および硬度が大きくなるが導電率が大きくなる.導電率が増加すると高周波領域における電磁波吸収特性は劣化する.導電率を小さくするためにCoO, NiOおよびMnCO_3の添加が有効であることがわかった.NiOはCoOと同様に透磁率が低下したが,MnCO_3の添加による透磁率の低下はほとんどなかった.NiOあるいはMnCO_3を15wt%添加することで,密度,硬度を減少させることなく6GHz付近まで-20dB以下の吸収を示す複合体の作製が可能であることがわかった.特にMnCO_3を15wt%添加した場合、試料の厚みを変えるだけで吸収中心周波数を数百MHzから6GHzまで変化可能であることがわかった.電磁波吸収材料の試料厚と抵抗皮膜の膜厚を制御することで複合体の組成を変化させることなく所望の周波数領域で-20dB以下の吸収を示す複合体の作製が可能であることがわかった.NiOあるいはCoOを添加した複合体電磁波吸収材料にITO薄膜を付けることで,組成を変化させることなく試料厚と抵抗皮膜の膜厚を制御することにより-20dB以下の吸収を示す吸収中心周波数を低周波側に移行させることが可能であることがわかった.Ni-ZnフェライトとSiO_2の超微細粉を用いた複合体の吸収特性は,通常の平均粒径(約29mm)を持つSiO_2を用いた複合体に比べて低周波数領域で良好な吸収特性を示した.Ni-Znフェライトの超微粒子と通常の平均粒径を持つSiO_2との複合体の粒径依存性は孤立モデルを用いたシミュレーションにより評価することが可能であることがわかった.シミュレーションにより,Ni-Znフェライトの超微粒子に通常の平均粒径を持つSiO_2を80mol%混合した複合体において,電磁波吸収特性は単一組成において試料の厚みを変化させることで,1GHz以上の高周波側で-20dB以下の吸収特性を示すと同時に1GHz以下においてもNi-Znフェライト単体と同様の幅広い吸収帯域幅が得られることがわかった.本研究の目的は,Ni-Znフェライト・SiO2複合体電磁波吸収材料の高周波化,広帯域化である.本研究より以下の成果が得られた.NiOあるいはMnCO_3を添加する事で,複合体の誘電損失を低減させる事が可能である事がわかった.MnCO_3の添加による透磁率の低下はほとんどなかった.これにより,同一組成における吸収中心周波数の吸収周波数範囲は15wt%添加した場合,数百MHzから5GHzまで変化可能であることがわかった.電磁波吸収体材料の前面に適当な膜厚の抵抗皮膜を付け試料前面からみた入力インピーダンスの値を整合値に近づけることが可能であることが分かった.

これにより-20dB以下の反射係数が得られる吸収中心周波数の幅を広くできることがわかった.実測値とシミュレーションの結果がほぼ一致していたことにより,実際に試料を作製することなく抵抗皮膜を用いた複合電磁波吸収体の設計および評価が可能であることがわかった.Ni-ZnフェライトとSiO_2の超微細粉を用いた複合体の吸収特性は,通常の平均粒径を持つSiO_2を用いた複合体に比べて低周波数領域で良好な吸収特性を示した.また平均粒径約7nmの超微粒子のSiO_2を用いた複合体では吸収中心周波数の範囲が200MHz2GHzと広くなった.シミュレーションにより,Ni-Znフェライトの超微粒子を用いた複合体において,SiO_2の混合量が80mol%付近のとき,電磁波吸収特性は単一組成において高周波側で-20dB以下の吸収特性を示すと同時に1GHz以下においてもNi-Znフェライト単体と同様の規格化-20dB帯域幅が1.0以上という大きな値が得られることがわかった.本研究の目的は,Ni-Znフェライト・SiO_2複合体電磁波吸収材料の高周波化,広帯域化である.本研究より以下の成果が得られた.NiOあるいはMnCO_3を添加する事で,複合体の誘電損失を低減させる事が可能である事がわかった.MnCO_3の添加による透磁率の低下はほとんどなかった.これにより,同一組成における吸収中心周波数の吸収周波数範囲は15wt%添加した場合,数百MHzから5GHzまで変化可能であることがわかった.電磁波吸収体材料の前面に適当な膜厚の抵抗皮膜を付け試料前面からみた入力インピーダンスの値を整合値に近づけることが可能であることが分かった.これにより-20dB以下の反射係数が得られる吸収中心周波数の幅を広くできることがわかった.実測値とシミュレーションの結果がほぼ一致していたことにより,実際に試料を作製することなく抵抗皮膜を用いた複合電磁波吸収体の設計および評価が可能であることがわかった.Ni-ZnフェライトとSiO_2の超微細粉を用いた複合体の吸収特性は,通常の平均粒径を持つSiO_2を用いた複合体に比べて低周波数領域で良好な吸収特性を示した.また平均粒径約7nmの超微粒子のSiO_2を用いた複合体では吸収中心周波数の範囲が200MHz2GHzと広くなった.シミュレーションにより,Ni-Znフェライトの超微粒子を用いた複合体において,SiO_2の混合量が80mol%付近のとき,電磁波吸収特性は単一組成において高周波側で-20dB以下の吸収特性を示すと同時に1GHz以下においてもNi-Znフェライト単体と同様の規格化-20dB帯域幅が1.0以上という大きな値が得られることがわかった.Ni-ZnフェライトとSiO_2の複合体においてNi-Znフェライト粒子をSiO_2媒質中に孤立させることはSiO_2超微粒子を用いることで可能であるが,逆にSiO_2粒子がNi-Znフェライト媒質中で孤立させるにはNi-Znフェライトの超微粒子を用いても現段階では不可能なことが分かった。スプレー製膜法を用いることによってSiO_2(石英砂)粒子表面にNi-Znフェライトの被膜の堆積が可能であることが分かった。Ni-Znフェライト被膜を堆積させたSiO_2(石英砂)を用いて作製した複合体の複素比透磁率の値はSiO_2(石英砂)粒子がNi-Znフェライト媒質中で孤立するモデルから算出した値に近づくことが分かった。SiO_2粒子がNi-Znフェライト媒質中に完全に孤立していないと考えられ,SiO_2粒子がNi-Znフェライト媒質中で完全に孤立したモデルによるシミュレーションで得られる電磁波吸収特性は得られなかった。
ロシア・オスマン・ヨーロッパ関係の中のワラキア・モルドヴァ問題

二年目であり最終年度でもある今年度は、前年度の成果も踏まえ、引き続き上記研究課題、より具体的には、1774年のキュチュク・カイナルジャ条約以降の、オスマン帝国に従属するワラキア・モルドヴァ両公国の国際問題化の過程について、主にオスマン帝国とロシア帝国の一時史料に基づいて分析を進めた。オスマン側史料に関しては、今年度もイスタンブルの大統領府オスマン古文書館において関係する史料の収集を行い、昨年度一部収集したオスマン帝国と諸外国との外交関係に関する情報を含む『諸外国台帳(duvel-i ecnebiye defterleri)』等の調査を継続した他、新たに文書群(evrak)中の、当研究課題に関連する史料の収集をも行うことが出来た。一方ロシア側史料に関しては、スラヴ関係文献を多数所蔵する北海道大学における調査の結果、多くの刊行史料と研究文献を得ることが出来、またヨーロッパ側史料についても、対ロシア関係を中心に、一定数の文献を収集することが出来た。こうした史料群の分析の結果、1.ワラキア・モルドヴァに関する問題は、18世紀末までは主にロシア・オスマン帝国・ハプスブルグ帝国の三帝国間の問題であったが、それ以降はフランスやイギリスなど他の西欧諸国も大きな関心を示し、多国間問題へとなっていったこと、2.ドナウ以南のオスマン帝国領ルメリにおける混乱が、その北側のワラキアに関する問題にも大いに関係していること、3.19世紀に入ると両公国問題が、オスマン帝国をめぐるフランス・ロシアの綱引きの中で重要な位置を占めていたこと、などが明らかにされた。初年度である本年度は、上記研究課題に関する基礎的文献・資料収集を最重要の課題として行った。当研究課題に関しては、従来の諸研究領域にまたがる領域であり、オスマン史研究・ロシア史研究・バルカン史研究・ヨーロッパ国際関係史研究、などについての和文・欧文図書を購入し、研究課題の大枠を把握すると共に、個々の問題点を整理した。具体的に言えば、18-19世紀のロシア・ハプスブルグ両帝国の対バルカン政策と対オスマン政策、そしてオスマン帝国内の中央・地方関係などを扱う文献の中から、ワラキア・モルドヴァ両公国、およびその周辺地域に関する問題箇所をピックアップして問題点をまとめると共に、そうした研究の基礎となっている一次史料の情報を注意深く集めた。そうした情報を基に2005年2月に一次史料収集のための海外調査を行い、ルーマニアではブカレスト大学図書館等で、日本には存在しないルーマニア語文献を、またトルコではイスタンブルの大統領府オスマン古文書館において、主に18-19世紀のワラキア・モルドヴァとロシア・オスマン関係に関するオスマン語史料を収集した。とりわけ、オスマン語一次史料は、当研究課題にとって最重要であり、オスマン帝国と諸外国との外交関係に関する情報を含む『諸外国台帳(duvel-i ecnebiye defterleri)』や、オスマン帝国からその従属国に宛てられた命令をまとめた『属国台帳(hadariye defterleri)』の中から、必要な文献を収集することが出来た。
自己・非自己を認識するカブ類S遺伝子のヨーロッパにおける分布と多様性の研究

本研究はアブラナ科植物Brassica campestrisやB.oleraceaの野性種を生育地で観察し、それらから個体毎に種子を採集して、自己・非自己の認識に係わS遺伝子のる分布とその多様性を分析することを目的としている。8月6日10日:最も情報が多いドイツ(旧東独)のガタ-スレ-ベンにある植物遺伝・作物研究所を訪問した。B.campestrisに関していえば、ハ-ツベルグの近郊にそれが自生するとの記載があることを確認し、同研究所の好意によって自動車をチャータ-して、同研究所のThomas Gladis博士と同道した。午前中をその探索に費やしたが、残念ながらこの野性集団があるべきところはすべて家畜の放牧地となっており、目的の植物を見いだすことは出来なかった。その後、ゲッチンゲン大学のG.Robbelen名誉教授を訪れ、このあたりの事情を聴取したところ、数年前までは目的とする植物が栽培ムギの雑草として広く分布していたので、ドイツ外の研究者がここに生育していると考えるのはあながち無理ではないこと。しかし、ドイツの農業情勢の変化に伴い、麦畑が牧草地に急速に転用されてしまい、B.campestrisは牧草地の中では生育不可能のために殆ど姿を消してしまったということであった。そして現在では、本種はロシヤの黒海沿岸地域あるいはスロバキヤの一部にしか残っていないこと、ドイツでは近年、本種が消滅が危惧される植物種の一つとなったことが判明した。以上の理由によってドイツにおいて、本種は採集できなかった。なお、植物育種・作物研究所においてロシアから収集したB.campestrisの種子の分譲を受けた。ここに記して、謝意を表したい。8月10日12日:オランダのアムステルダムからユトレヒト間をタクシーをチャータ-して精査した。8カ所において、川端か道路路肩に自生しているアブラナ科植物を採集した。しかし、植物の形態および植生の状態から考えて、B.napusではないかと考えられた。この集団にはB.nigraが混入しているものもあった。8月12日16日:まず、イギリスのドーバー海峡の近く、フォルクストンにおいて、海岸に面した崖に生えている、野性B.oleraceaの集団の調査および採集を行った。海岸に面した崖は約5メートルの高さであり、その崖の斜面および、崖の下の通路周辺にこの植物は生育していた。そして、海岸に面して200300メートルにわたって、ほぼ直線的に分布しており、S遺伝子の分布を調査するには極めて好適な集団であった。路肩にはまだ開花していない若い植物も多数見られた。採集においては、その集団の植生に影響を与えないために、各個体から数十粒程度づつを個体別に採集した。従って、この植物の採集には成功したと思っている。また、この地域にはDiplotaxis tenuifoliaもあった。その後、バ-ミンガム大学およびジョンインネス研究所を訪問し植生の状況を伝聞によって調査した。B.campestrisに関しては、詳細は明らかでないが、イギリス北部にはナタネが広範囲に栽培されており、これらナタネ栽培地に雑草として生育している可能性があること、デンマークにおいても、ナタネの雑草として生育している可能性があることが明らかとなった。これらの調査を終えて、8月17日に帰国した。今後本採集によって得た種子を保存・維持している。来年度にはこれらを材料として、PCR法などを利用しながらS遺伝子を抽出・同定して、その分布と多様性について検討する予定である。また、いずれかの機会に、植物育種・作物研究所との共同研究を実施して、ロシヤの黒海沿岸あるいはスロバキヤ地方のB.campestrisの調査を行い、更に豊富な情報を得たいと考えている。

8カ所において、川端か道路路肩に自生しているアブラナ科植物を採集した。しかし、植物の形態および植生の状態から考えて、B.napusではないかと考えられた。この集団にはB.nigraが混入しているものもあった。8月12日16日:まず、イギリスのドーバー海峡の近く、フォルクストンにおいて、海岸に面した崖に生えている、野性B.oleraceaの集団の調査および採集を行った。海岸に面した崖は約5メートルの高さであり、その崖の斜面および、崖の下の通路周辺にこの植物は生育していた。そして、海岸に面して200300メートルにわたって、ほぼ直線的に分布しており、S遺伝子の分布を調査するには極めて好適な集団であった。路肩にはまだ開花していない若い植物も多数見られた。採集においては、その集団の植生に影響を与えないために、各個体から数十粒程度づつを個体別に採集した。従って、この植物の採集には成功したと思っている。また、この地域にはDiplotaxis tenuifoliaもあった。その後、バ-ミンガム大学およびジョンインネス研究所を訪問し植生の状況を伝聞によって調査した。B.campestrisに関しては、詳細は明らかでないが、イギリス北部にはナタネが広範囲に栽培されており、これらナタネ栽培地に雑草として生育している可能性があること、デンマークにおいても、ナタネの雑草として生育している可能性があることが明らかとなった。これらの調査を終えて、8月17日に帰国した。今後本採集によって得た種子を保存・維持している。来年度にはこれらを材料として、PCR法などを利用しながらS遺伝子を抽出・同定して、その分布と多様性について検討する予定である。また、いずれかの機会に、植物育種・作物研究所との共同研究を実施して、ロシヤの黒海沿岸あるいはスロバキヤ地方のB.campestrisの調査を行い、更に豊富な情報を得たいと考えている。
水産食品の腸内環境に及ぼす影響－FLX-pyrosequence法を用いた解析

H25年度は日本で多く食されてきた褐藻類の水溶性多糖類のアルギン酸およびラミナランのラット盲腸内フローラへ与える影響について検討した結果、腸内フローラの変動とともに、腸内発酵の促進、腐敗産物の低減が認められた。H26年度はタンパク源(ミルクカゼイン、大豆タンパク、魚粉)の違いによる影響を検討し、大豆タンパクおよび魚粉を与えたラットでは盲腸内のインドールおよび硫化水素などの腐敗産物の増加が確認された。この腐敗産物の増加は海藻の摂取によって改善された。H27年度は腸内環境改善能を示したアルギン酸およびラミナランのラットにおけるサルモネラ侵入抑制について検討し、アルギン酸の感染抑制能が確認した。ヒトの大腸内には500種以上の細菌が100兆個程度存在しており、その膜成分や代謝活性によって、宿主へ大きな影響を与えると考えられている。本研究においては我が国伝統の水産食品の腸内環境に及ぼす影響を調べるため、海藻成分や魚油などをラットに投与した場合の腸内フローラの変動を、FLX-pyrosequence法を用いて解析し、明らかにすることを目的としている。我が国で消費量の多い褐藻類中の多糖類であるアルギン酸ナトリウムおよびラミナランを、食物繊維を除いたAIN76に2%混ぜた飼料をラットに2週間与えた場合の腸内フローラの変動および腸内発酵産物(有機酸)、腸内腐敗産物(インドール、フェノールなど)の変動を調べた。これらの多糖類は腸内で発酵されることが認められ、特にラミナランによってプロピオン酸が有意に、また乳酸や酢酸も増加する傾向で、盲腸組織重量が増加した。アルギンの場合、盲腸内容物が多くなり、盲腸内容物全量あたりの有機酸量が増加した。これらの多糖類を発酵する菌群の検出率や菌数はそれぞれの試験食によって増加した。また、発酵に伴いインドール、フェノール、硫化水素などの腸内腐敗物質は減少した。FLX-pyrosequenceによる腸内フローラの検索の結果、多糖類の接種によってグラム陽性のFumicutesが増加した。また、種レベルではPseudoflavonifractor capillosus (Bacteroide capillosus)がアルギン酸によって得意的に増加していた。ラミナラン摂取によってラミナラン分解菌として報告されているClostridium ramosumが検出された。ヒトの大腸内には500種以上の細菌が100兆個程度の存在しており、その膜成分や代謝活性によって、宿主へ大きな影響を与えると考えられている。本研究においては我が国伝統の水産食品の腸内環境に及ぼす影響を調べるため、海藻成分や魚油などをラットに投与した場合の腸内フローラの変動をPyro-sequence法を用いて解析し、明らかにすることを目的としている。H25年度は日本で多く食されている褐藻類の水溶性多糖類アルギン酸およびラミナランについて検討し、腸内フローラの変動ととも、腸内発酵の促進、腸内腐敗産物の低減が認められた。今年度は計画どおりAIN飼料のたん白源のミルクカゼインを大豆たん白および魚粉に置き換え場合の影響について検討した。その結果大豆たん白および魚粉を摂取したラットではインドール、硫化水素、フェノールなどの腐敗産物が増加した。そこで、本来はH27年度に予定していた西洋食、和食(大豆たん白を多く含む)、および漁村食モデル(大豆、魚粉、海藻を多く含む)食餌を調製し、同様に検討した結果、海藻の摂取により腸内腐敗産物は抑制されることが示された。ヒトの大腸内には500種以上の細菌が100兆個以上存在しているとされ、その膜成分や代謝活性によって、宿主へ大きな影響を与えると考えられている。本研究においては、日本の伝統的な水産食品の腸内環境に及ぼす影響を調べるため、海藻成分や魚油などをラットに投与した場合の腸内フローラの変動をPyro-sequence法を用いて解析し、明らかにすることを目的としている。H26年度は日本で多く食されている褐藻類に水溶性多糖類のアルギン酸およびラミナランについて検討し、腸内フローラの変動とともに、腸内発酵の促進、腸内腐敗産物の低減が認められた。H26年度は計画どおりAIN飼料のタンパク源のミルクカゼインを大豆タンパクおよび魚粉に置き換えた場合の影響について検討した。その結果、大豆タンパクおよび魚粉を摂取したラットではインドール、硫化水素、フェノールなどの腐敗産物が増加した。そこで、本来はH27年度に予定していた西洋食、和食(大豆タンパクを多く含む)、および漁村食モデル(大豆、魚粉、海藻を多く含む)食餌を調製し、同様に検討した結果、仮想の接種により腸内腐敗産物は抑制されることが示された。H27年度は腸内環境の改善を示した褐藻類中の水溶性多糖類アルギン酸およびラミナランについて、病原菌の侵入に対する影響をヒト腸管上皮様HT-29 luc細胞およびマウスを用いた実験を行った。どちらの多糖類もHT-29 lucへの病原菌(サルモネラ、リステリア、ビブリオ)の付着を抑制した。一方マウスへサルモネラを経口接種した場合には、アルギンは感染を抑制したが、ラミナランによる効果は認められなかった。

H26年度はタンパク源(ミルクカゼイン、大豆タンパク、魚粉)の違いによる影響を検討し、大豆タンパクおよび魚粉を与えたラットでは盲腸内のインドールおよび硫化水素などの腐敗産物の増加が確認された。この腐敗産物の増加は海藻の摂取によって改善された。H27年度は腸内環境改善能を示したアルギン酸およびラミナランのラットにおけるサルモネラ侵入抑制について検討し、アルギン酸の感染抑制能が確認した。H27年度に予定した項目、「西洋食、和食(大豆たん白を多く含む)、および漁村食モデル(大豆、魚粉、海藻を多く含む)食餌の腸内フローラおよび腸内環境に及ぼす影響」まで検討した。食品科学H27年度は腸内環境の改善を示した褐藻類中の水溶性(発酵性多糖類)について病原菌の侵入に対する影響を腸管上皮細胞を用いて検討する。具体的には食中毒菌の付着・侵入に対する影響(すでに報告はあるが、濃度依存性、他の菌種についても)、腸管バリア性(電気的抵抗, TEER)などを検討する。H28年度ではさらに、新規の課題として各種水産食品の腸内フローラおよび乳酸菌による発酵成分を調製し、メカニズムの解明と新規機能性についての研究へと推進せさたい。本年度の目的である次世代シーケンサーによる解析によって、腸内フローラの変動を確認できた。また、一部の菌群は腸内発酵との関連を考察することができた。H25は海藻の食物繊維について検討したが、H26は植物、牛乳、魚肉由来のタンパク質の影響を検討する。H27は和食、西欧食を考慮した飼料を用いて検討する。また、可能であるなら腸管上皮細胞を用いてin vitroで水産食品成分及ぼす影響を検討し、in vivoの結果との整合性を検討する。H25でのFLX-pyrosequenceは委託外注で行ったが、H26からは本学に導入された共通機器の次世代シーケンサーを用いて検討する(厳密にはFLXではない)。
社会的合理性と個人的合理性を結ぶ意思決定過程の心理学的基盤の解明

3年目の今年度は論理的推論課題の種類を増やして検討を重ねるとともに,研究成果を公表することを重視し,5つの学会発表と5本の審査論文の公刊を行った.具体的に明らかにしたのは以下の点である。1.論理的課題の代表例として知られる4枚カード問題を項目反応理論を用いて分析し,数々の4枚カード問題の論理的推論能力の反映の程度を検討した(Nakamura,inpress;中村,掲載予定).その結果,一般的には論理的推論よりはむしろ社会的推論課題として知られるようなものであっても,論理的推論能力を強く反映していることが明らかになった.2.不確実情報伝達の問題を検討した.人は日常生活の中で,"確美だ","不安がある"といった確率を表す言語表現(言語確率)を,不確実性を表す情報伝達手段として頻繁に用いている.応募者はこのような言語確率の"情報としての価値"の判断か情報理論に従っていることを示した(中村,2008).加えてこの言語確率の方向性といった性質が,多次元尺度構成法を用いてシンプルに表規できることを明らかにした(Nakamura,Ohkubo,&Mayekawa,2008;Okubo,Nakamura,&Mayekawa,in press).以上の成果を踏まえ,今後は全体的な結論の統括を行うと共に,今後の発展的な課題としてどのようなものがあり得るか,あるいは意思決定研究はどのような方向性を志すべきかといったより大きな問題を含めて議論していきたい.初年度に当たる今年度は、(1)個人合理性と社会合理性の関係の分析、(2)確率推論に焦点を当てた個人合理性の分析、の2点に関する基礎的なデータの収集につとめた。(1)に関しては、主として論理的推論課題としてWasonの4枚カード課題、社会的意思決定課題として最後通牒ゲームをとりあげ、両者の関係を検討した。その結果、最後通牒ゲームにおける一般的な合理解からの逸脱として知られる公平な配分の比率は、Wason課題で正答する被験者と誤答する被験者との間で差がないことが明らかになり、論理的推論と社会的意思決定が異なった決定過程を踏まえている可能性が示唆された。この知見は日本心理学会で発表されるとともに、東京大学で行われた若手研究会セミナーにおいて発表され、大きな注目を集めた。特に東京大学で行われたセミナーでは、論理的思考の研究で世界的に著名であるDavid Over博士の前で発表され、Over博士は本研究成果に強い関心を示した。(2)に関しては、"確実である""見込みは薄い"などの言語的確率表現に対する人の理解がどのようなものであるかを、情報理論の観点から分析した。その結果、"確実である""見込みは薄い"などの言語確率表現を受け取った際に人が感じる"情報としての有益さ"や"驚き"といった感覚が、数学的な情報理論から導かれる予測と極めてよく一致することが明らかになった。このような知見は、日常場面における個人の確率的推論が、情報を評価するという側面について極めて合理的であることを示すものであるといえる。来年度はこの成果を踏まえ、より広範な課題を用いて論理的推論と社会的推論の関係を検討するとともに、日常場面における人間の思考の合理性を明らかにし、そのような合理性がどのような社会的基/}ゴ盤を有しているのかを検討したい。関連する成果中村國則(投稿中)"十分にありえる"方が"見込みがない"より意味があるか?言語確率の情報量の定量的分析とその情報理論的解釈認知科学中村國則合理的な人間は公平か?最後通牒ゲームと合理的思考日本心理学会第70回大会(ポスター)2年目に当たる今年度も引き続き、(1)個人合理性と社会合理性の関係の分析、(2)確率推論に焦点を当てた個人合理性の分析、の2点に関する基礎的なデータの収集につとめた。また,不確実性に対する知識表象の検討を行うため,人間が日常生活で用いる言語的な確率表現を統計的に分析し,いくつかの成果を得た.関連する研究成果は以下のとおりである.中村國則(2008)"十分にありえる"方が"見込みがない"より意味があるか?:言語確率の情報量の定量的分析とその情報理論的解釈.認知科学,15,174-187.3年目の今年度は論理的推論課題の種類を増やして検討を重ねるとともに,研究成果を公表することを重視し,5つの学会発表と5本の審査論文の公刊を行った.具体的に明らかにしたのは以下の点である。1.論理的課題の代表例として知られる4枚カード問題を項目反応理論を用いて分析し,数々の4枚カード問題の論理的推論能力の反映の程度を検討した(Nakamura,inpress;中村,掲載予定).その結果,一般的には論理的推論よりはむしろ社会的推論課題として知られるようなものであっても,論理的推論能力を強く反映していることが明らかになった.

2.不確実情報伝達の問題を検討した.人は日常生活の中で,"確美だ","不安がある"といった確率を表す言語表現(言語確率)を,不確実性を表す情報伝達手段として頻繁に用いている.応募者はこのような言語確率の"情報としての価値"の判断か情報理論に従っていることを示した(中村,2008).加えてこの言語確率の方向性といった性質が,多次元尺度構成法を用いてシンプルに表規できることを明らかにした(Nakamura,Ohkubo,&Mayekawa,2008;Okubo,Nakamura,&Mayekawa,in press).以上の成果を踏まえ,今後は全体的な結論の統括を行うと共に,今後の発展的な課題としてどのようなものがあり得るか,あるいは意思決定研究はどのような方向性を志すべきかといったより大きな問題を含めて議論していきたい.
脂肪細胞の褐色化を調節する新規メカニズムの探索と解明

エネルギーを脂肪として貯める白色脂肪細胞が、脂肪を熱に変えるベージュ脂肪細胞に変換することがわかってきた。本研究では細胞外マトリックスの硬さがベージュ化に与える影響について検討した。非常に硬い培養基板であるシャーレ上に比べ、軟らかい培養基板であるゲル基板上でベージュ脂肪細胞分化の効率が高かった。このことから細胞外マトリックスの硬さが脂肪細胞のベージュ化に影響している可能性が示唆された。脂肪を蓄積する白色脂肪細胞が、脂肪を燃焼させる褐色様脂肪細胞に変換する仕組みがあることがわかってきた。褐色様脂肪細胞の量と肥満度は負に相関することから、「褐色化」の制御は肥満解消の切り札となる。また、間葉系幹細胞の脂肪細胞分化に「至適な細胞外マトリックスの硬さ」があることが示され大きな注目を集めている。肥満は、脂肪組織に炎症を引き起こし、炎症は細胞外マトリックスの分泌と架橋化を促進することで脂肪組織を「硬く」することが知られている。本研究は細胞外マトリックスの硬さが白色脂肪細胞の褐色化に与える影響とその仕組みを明らかにすることを目的としている。平成26年度に、ポリアクリルアミドゲルの架橋度を変えることによって様々な硬さを持つ培養基板を作成し、その基板上で前駆脂肪細胞株およびそれを成熟白色脂肪細胞に分化させた細胞を培養する実験系を確立した。また、レンチウイルスを用いて細胞外マトリックスの硬さの感知に関わる蛋白質ビンキュリンとビネキシンの発現を抑制した前駆脂肪細胞株を作成した。平成27年度にはこれらの実験系と細胞を用い、細胞外マトリックスの硬さが脂肪細胞の褐色化に与える効果とその仕組みについて検討する。ポリアクリルアミドを用いたゲル上で白色脂肪細胞と脂肪細胞の前駆細胞を培養し、アドレナリン刺激により褐色化を誘導した。その結果、硬い培養基板であるシャーレ上に比べ、軟らかいポリアクリルアミドゲル上で褐色脂肪細胞のマーカー遺伝子であるUCP1の発現が強く上昇した。しかし、硬さの異なるアクリルアミドゲル上で培養した細胞間では、ばらつきが大きくUCP1の発現に有意な差が見られなかった。このことから、比較的「硬さ」の違いが小さい環境では硬さは脂肪細胞の褐色化に影響を与えないが、「硬さ」の違いが大きければ褐色化に影響を与えることがわかった。成熟脂肪細胞は脂肪を多く含み比重が軽いことから、硬さの異なる培養基板上に接着させる実験系の確立に少し時間がかかった。しかし、その問題は新しい培養法の導入によりすでに解決しており、細胞外マトリックスの硬さが脂肪細胞の褐色化に与える効果を調べるための準備は整った。また、各種タンパク質発現抑制、再発現細胞はすでに作成を終えており、研究はおおむね順調に進んでいると考えている。応用細胞生物化学平成26年度に作成した実験系と細胞を用い、細胞外マトリックスの硬さが脂肪細胞の褐色化に与える効果を検証していく。順調に進めば、硬さが関わるシグナル伝達についても検討していく予定である。細胞の培養系の構築に少し時間がかかったため、褐色脂肪細胞への分化効率を調べる実験が予定より少なくなったため、消耗品費用が少なくなった。また、予定していた学会に参加できなくなったため、旅費も節約できた。培養実験系が構築できたので、今年度は分化効率を調べる実験を多数おこなう必要がある。このため次年度使用額となった費用は、消耗品費として使用する。
透明化したナノ層状有機-無機ハイブリッド化合物の光応答形態変化ダイナミクス

本研究では、ナノ層状微小空間を、能動的に光で制御することを目的としている。既に前年までに、新たに分子内に光応答性を有するアゾベンゼン部位を導入したカチオン性多フッ素化界面活性剤(C3F-Azo-S;)を合成し、ナノ層状空間へのインターカレーション挙動、光化学挙動などについて興味深い知見を得ている。カチオン交換性粘土/界面活性剤複合体を透明の薄膜化することにも成功した。透明薄膜に紫外光(365nm)、可視光(458nm)を照射すると、ナノ層状空間に閉じ込められているにもかかわらず、効率よく可逆的にトランス-シス異性化することを見出した。さらに興味深いことに、複合体の層間距離が異性化と共に、可逆的に拡大-縮小することがわかった。本年度は昨年度までの研究成果を基礎に、新しいナノ層状空間としてナノチューブ環境へのインターカレーションおよび光照射による微小空間の能動的制御へと研究展開を図った。アゾベンゼン含有多フッ素化界面活性剤をニオブ酸層間に、独自の2段階ゲスト-ゲスト交換法でインターカレーションすると螺旋型ナノチューブを形成することを見出した。層状ニオブ酸塩は層Iと層IIが存在するが、通常、層を選んでインターカレーションすることは極めて困難とされているが、本年度の検討により、層Iのみへのインターカレーション、および層Iおよび層IIの両方へのインターカレーションを条件設定により自在に制御できることを見出した。また層Iのみへのインターカレーション複合体の螺旋型ナノチューブと層Iおよび層IIの双方へのインターカレーション複合体の螺旋型ナノチューブも自在に作り分けることができることを見出した。この両方のナノチューブへの光照射により、効率のよい可逆的トランスーシス異性化が進行することも見出した。光応答型ナノチューブとして最初の例として興味深い。粘土鉱物は2次元平面が積層したナノ層状化合物として知られており、新しい化学反応場として注目されている。我々は既に多種類のカチオン性多フッ素化界面活性剤をナノ層状粘土の層間にインターカレーションできることを報告してきた。特に興味深いのは、多フッ素化界面活性剤の添加量を調節することにより、層間に形成される微小空間のサイズを制御できる点にある。縦方向で3nm横方向で<1nmの範囲で制御可能な微小空間はその周囲が多フッ素化された極めてユニークな化学反応場を提供する。本研究では、ナノ層状微小空間を一層、能動的に光で制御することを意図し、新たに分子内に光応答性を有するアゾベンゼン部位を導入したカチオン性多フッ素化界面活性剤(C3F-Azo-S;Figure 1)を合成し、ナノ層状空間へのインターカレーション挙動、光化学挙動などについて興味深い知見を得たので報告する。新規多フッ素化界面活性剤カチオン交換性粘土(スメクトンSA)に従来の方法で対カチオン交換容量(CEC)4倍前後までインターカレーションすることができた。微細構造はXRDなどにより明らかにすることができた。粘土/界面活性剤複合体を透明の薄膜化することにも成功した。さらに、アゾベンゼン含有多フッ素化界面活性剤をニオブ酸層間に、独自の2段階ゲスト-ゲスト交換法でインターカレーションすると螺旋型ナノチューブを形成することを見出した。このナノチューブへの光照射により、効率のよいトランス-シス異性化が進行することも見出した。
弥生・続縄文時代の東北日本における資源利用・居住システムの研究

2010年度は青森県・秋田県・福島県・山形県を中心に、東北地方の縄文文化晩期弥生文化前期土器の検討を行なった。また、比較研究として韓半島の青銅器時代遺跡を中心に遺物の実見、遺跡の踏査を行なった。第一の課題である縄文文化晩期弥生文化前期土器に関しては、これまでの研究成果をまとめるものとして2本の論文を発表した。田舎館式土器の研究は東北北部における稲作受容の時期や展開過程に対して、従来の説では説明不十分であった部分を指摘し、土器論にとどまらない視覚を提示した。北海道島の続縄文土器との関係については、弥生文化に並行する土器群全体の並行関係の見通しを示している。この成果は、従来ややもすれば大雑把な比較にとどまりがちであった続縄文文化と東北北部の弥生文化との関係について、具体的な検討を進めるための基礎作業として欠かすことができないものである。本科学研究費で進めてきた、千島列島から韓半島までを視野に納めた研究は、東アジアにおける農耕社会と狩猟採集社会の関係についての諸研究に寄与するものと考える。2008年度の通年の研究課題として設定した、慶應義塾大学考古学研究室に所蔵される下北半島佐井村八幡堂遺跡出土土器群の整理成果を発表し、年度末に報告書としてまとめた。この資料群は1968年に発掘されて以来、40年間にわたって未整理の状態にあったが、その量的まとまりが資料の蓄積が進んだ現在の視点から見ても稀有の規模を有していることが、整理を通じてあらためて明らかになった。また、その土器群の型式変遷を論文としてまとめて報告書に掲載した。この論文では、先行研究で重視されてきた文様の変遷という観点の有効性に対する疑義を提起する意見を提示した。これは、東北地方全域における共通した文様変遷と、それを理論的根拠とする「亀ヶ岡文化圏」いう現在までの主要なパラダイムを転換する可能性を内包している点で極めて重要な成果と位置付けることができる。この点に関しては、東北地方の南部でも併行関係にある土器群を整理して、先の想定を裏付ける成果が得られたため、現在論文を投稿して受理されている。編年の見直しによって、多くの分野で既存の解釈が見直しを行われる可能性も主張した。ただし、現在なお資料の空白が大きいため、2003年から継続して調査している青森県江豚沢遺跡の発掘調査に参加し、下北地域における土器群の新資料を提示した。この報告では、炭素14年代測定法を利用して土器変遷のクロスチェックも進めている。平成21年度は、東北地方全域を対象地域として、縄文時代晩期末から弥生時代前期の土器型式編年再構築を第一の重点課題とした。この課題に関しては既に、平成20年度の調査研究成果を論文発表(大坂2010a「III(2)-2下北半島地域における初期弥生土器編年」安藤広道編『東日本先史時代土器編年における標識資料・基準資料の基礎的研究』、大坂2010b「大洞A_2式土器の再検討」明治大学考古学研究室編『考古学集刊』第6号)していたが、先行研究ではあまりにも強く東北地方全域にわたる斉一性が想定されていたため、見解の差異が大きく、十分な理解が得られていないとの指摘を受けた。そのため平成21年度には、下北半島地域で主体的に発掘調査をおこなって資料の蓄積をはかるとともに、弘前市を中心とした津軽平野地域、八戸市周辺の資料を可能な限り実見し、既存報告に見られる資料整理の問題に関わる批判的検討を含めて論じた。結果として、従来、大きな争点となってきた砂沢式土器と近畿地方における弥生時代前期土器編年の対比に関わる問題-砂沢式が畿内第I様式中段階に並行するか、新段階に並行するか-は、「浮線文土器群」と「大洞式土器群」の間に位置する第3の土器群とも言うべき「特殊工字文系土器群」が認識されてこなかったことに起因していたことを指摘した。この指摘によって、東北北部の類遠賀川系土器群に見られる型式学的特徴と、土器型式編年網の間に指摘されてきた矛盾が解消され、議論が新たなステージに進むことが期待される。第二の課題として、弥生時代中期の津軽平野南部における「田舎館式土器」を検討した。今回は、以前に検討した恵山式土器の編年研究(大坂2007「恵山式土器の編年」『駿台史学』第130号)との対比を通じて「田舎館式土器」の型式編年が極めて見通しやすい構図のもとに整理できることを主張した。また、広域編年上の位置を検討することで、津軽平野南部における灌漑稲作が弥生時代前期に始まった後に大きな年代的空白をもたずに平野部で大規模に展開するとともに、弥生時代III期のなかでその終末を迎えていることを予察した。

この成果は、従来ややもすれば大雑把な比較にとどまりがちであった続縄文文化と東北北部の弥生文化との関係について、具体的な検討を進めるための基礎作業として欠かすことができないものである。本科学研究費で進めてきた、千島列島から韓半島までを視野に納めた研究は、東アジアにおける農耕社会と狩猟採集社会の関係についての諸研究に寄与するものと考える。
温熱感受性受容体の作動薬を基にしたダリエー病の治療薬の開発

ダリエー病の治療薬の探索を行った。薬剤ライブラリーのスクリーニングの結果、カンナビノイドおよびバニロイド作動薬に属する2群の薬剤が、それぞれ表皮角化細胞に発現するCB受容体とTRPV3・TRPV4受容体を介し、独立した機序でATP2A2遺伝子の発現を亢進することを発見した。3次元培養ダリエー病モデルなどで、これら作動薬が異常角化、棘融解、円形体などの病理像を著明に改善し、健常な角化プロセスを回復し、角化異常に対する強い抑制効果があることを確認した。米国BioMol社より市販されている約200種の脂溶性薬剤ライブラリーと分子量200-500程度の低分子水溶性薬剤を中心にスクリーニングに供した。1)ヒト表皮角化細胞(ケラチノサイト)の細胞株(HaCaT,HSC4など)の培養液中に、10-500ナノモル程の濃度の生理活性試薬を添加し、6時間後と12時間後にRNAを逐次抽出しダリエー病の原因であるSERCA2遺伝子を検量した。2)この1次スクリーニングの結果、カンナビノイド、バニロイド作動薬がそれぞれ、表皮角化細胞に発現するCB1/2受容体、TRPV3/4受容体を介して、SERCA2遺伝子の発現を亢進することを発見した。これらの薬剤は器官培養したヒト皮膚組織あるいはマウス皮膚においても、SERCA2遺伝子、蛋白の発現を更新した。次に、ダリエー病患者皮膚より表皮角化細胞の培養を樹立し、それを分化・重層化し3次元化したモデル皮膚を作成することで、病理学的にダリエー病の病態が、人工環境の3次元培養下で再現していることを確認しえた。この3次元モデル皮膚に上記のカンナビノイド・バニロイド作動薬を添加することで、ダリエー病の病態、特に異常角化・個別角化の消失を確認し得た。さらには患者皮膚の剥離小切片をヌードマウスに移植し生着後に、これら薬剤を外用することで、特にカンナビノイド作動薬が、よりダイナミックにダリエー病に特有の異常角化、棘融解、円形体などの病理像を完璧に改善するのみでなく、穎粒層の形成も伴う健常な角化プロセスを回復し、異常角化への強い抑制効果があることを発見した。これまでに選択したカンナビノイド作動薬を用いて、ダリエー病モデル皮膚構築に対して、その病理学的な効果を確認した。数百種類の脂溶性薬剤ライブラリーの網羅的スクリーニングを遂行した。この結果、カンナビノイドとバニロイド作動薬に属する2群の薬剤が、ATP2A2遺伝子さらにはSERCA蛋白の発現を数倍に亢進することを発見し特許申請に至った。この2つの作動薬はそれぞれ表皮角化細胞に発現するCB2受容体とTRPV3・TRPV4受容体を介し、各々独立した機序で働くことも見いだした。恩熱感受性受容体によるSERCA2蛋白の発現の変化は、ダリエー病が脂漏部位に夏期に悪化することを考えると病態論的にも興味深い。その後、より患者皮膚に近い状態で効果を検定するために、京都大学の倫理委員会の承認を得て、ダリエー病患者皮膚より樹立した表皮角化細胞を利用した3次元培養ダリエー病モデルや、ヌードマウスへの患者移植片に対し使用し、これら作動薬が異常角化、棘融解、円形体などの病理像を改善し、健常な角化プロセスを回復する角化異常に対する強い抑制効果があることを確認できた。