hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
両生類網膜再生の初期過程を制御する細胞結合の調節機構と色素上皮の分化転換

成体アフリカツメガエルの網膜再生は、主に色素上皮細胞(RPE)の分化転換による。この過程で、RPE細胞は、まず基底膜から遊離し、次に残置の網膜血管膜に移動後、再び上皮シートを形成し、網膜へ分化する。つまり、上皮形成→遊離→上皮再形成という変化が見られ、細胞間結合状態は変化する。器官培養モデルでこのような細胞結合動態の変化を再現できるので、網膜再生に必要な転写因子、RxおよびPax6の発現に注目して、これが細胞間結合や細胞基質間結合状態によりどのように変化するのかを調べた。その結果、Rxの発現には基底膜からの遊離が必要であり、またPax6の発現後は次第にGap結合が失われる事がわかった。両生類の網膜再生の細胞と分子のメカニズムを、成体のアフリカツメガエルをモデルにして動物および組織培養を用いて研究をおこなった。特に、独自に開発した2つの組織培養系を用いて、色素上皮細胞が分化転換し、神経細胞に分化する過程で、(1)再生の最も初期段階である基底膜との相互作用の変化、(2)細胞間結合とRaxおよびPax6遺伝子の発現、について前年度に引き続き研究を進めた。(1)再生の初期過程の現象として、色素上皮細胞が基底膜から遊離する。これはMMP (Matrix metalloprotease)の発現によると予想される。実際にMMPsの発現上昇を定量的PCRを用いて調べた。動物の眼から網膜を除去し、24時間後、3日後、5日後に色素上皮および脈絡膜を採取し、11タイプのMMP遺伝子の発現を調べた。その結果、MMP9およびMMP18遺伝子発現が24時間後にかなり上昇する。また、培養下でMMP阻害剤の効果の再実験をおこない、色素上皮細胞が基底膜から遊離、移動しないと神経細胞に分化しないことや増殖しないことを確認し、この効果が可逆的であって、阻害剤を除去すると移動、分化することを確認した。これらによって、網膜除去の結果、何らかのシグナルの作用により色素上皮細胞でMMPが発現し、それによって細胞が遊離、移動することが示された。(2)フラットな組織培養下で、細胞の接着状況をN-cadherinおよびConnexin43の抗体によって調べ、その分布とRaxおよびPax6の発現との対応関係を明らかにした。Connexin43をもつ色素上皮細胞ではRaxの発現が見られ、Connexin43をもたない細胞ではRaxは抑制され、一方N-cadherinをもつ色素上皮細胞ではPax6は弱く発現するが、N-cadherinを失うと発現レベルが上昇した。成体のアフリカツメガエルでは網膜を除去すると、完全に再生する。再生の起源となるのは網膜色素上皮細胞(RPE細胞)である。一方、ネッタイツメガエルでは、同様に網膜が再生するが、その起源となる細胞は毛様体辺縁部の幹細胞であり、RPE細胞は網膜を再生しない。これらの現象を組織培養条件下において解析することによって、RPE細胞が脱分化、分化転換して網膜を再生するメカニズムを明らかにすることを目的に研究を実施した。組織培養したアフリカツメガエルRPE細胞は、組織片から周囲に這い出し、上皮ゾーンを形成し、次に前分化ゾーン、さらに神経分化ゾーンと移動する。組織片や、上皮ゾーンでは、RPE細胞はN-cadherin、connexin-43に陽性で典型的な上皮形態をもつが、前分化ゾーンでは、connexin-43は陰性になり、上皮の性質に変化が見られる。網膜分化に必要な遺伝子、RxとPax6の発現をmRNAの分布で調べると、組織片や上皮ゾーンでRxが発現するが、前分化ゾーンではRxは低下し、Pax6が強く認められた。また、このゾーンでは活発なDNA複製が認められた。これに対して、分化転換しないネッタイツメガエルRPE細胞では、組織片を這い出したRPE細胞は上皮ゾーンを形成することなく、周囲へ移動する。従って、N-cadherinに陽性のゾーンは見られない。そして、Rx、Pax6いずれもほとんど発現は見られなかった。続いて、ネッタイツメガエルでN-cadherin遺伝子を強制発現させ、細胞の変化を調べた。その結果、N-cadherin陽性の上皮形態をもつ領域が現れ、Rx遺伝子の発現も見られた。ところが、神経分化はおこらなかった。以上の結果より、上皮性の維持はRx遺伝子の発現とその維持には必要であるが、これだけで網膜再生がおこるわけではなく、さらに他の細胞間連絡、例えばギャップ結合などが必要であると示唆される。本研究目的は、両生類網膜再生の細胞と分子のメカニズムを明らかにすることである。

特に、網膜を除去することによって引き起こされる色素上皮細胞の分化転換のもっとも初期過程に注目し、網膜を除去するとなぜ色素上皮細胞は再生プロセスに入るのかという問題に着目する。そのため、申請者らが開発した2つの組織培養系を駆使して、精度の高い実験をおこなう。平成23年度には、(1)網膜除去の結果、細胞間接着構造がどのように変化するのか、(2)再生には、色素上皮細胞が基底膜から遊離することが必要である。そのために、色素上皮細胞で発現誘導されると予想されるMMP (Matrix metalloprotease)が実際に機能するのかどうか、の2点について研究をおこなった。(1)網膜除去後、および色素上皮を培養開始後、細胞接着分子等についてその発現動態を調査した。細胞ー基質間についてはインテグリン分子、細胞間については、コネキシン43とN-Cadherin分子の局在を調べた。ギャップ結合を構成するコネキシンタンパクは網膜除去後急速に消失し、細胞間連絡が失われることが示された。また、インテグリン分子も同様に失われ、細胞ー基底膜間の相互作用が失われることが示された。一方、カドヘリン分子は比較的維持されていた。組織におけるこのような分布変化とよく対応する結果が、培養においても得られた。(2)色素上皮細胞の培養では、細胞は元の場所から移動し、次第に幹細胞に分化する。MMPの活性がこの過程でどのような意味を持つのかを調べるために、MMPの特異的な活性阻害剤ortho-phenanthrolineおよびGM6001を培養液に投与して、その効果を見た。結果は、細胞の移動が阻害され、細胞の増殖、神経細胞への分化はともに抑制された。この結果は、基底膜からの遊離と細胞移動が再生に必須のものであることを示している。今年度計画の推進によって、細胞間の結合と網膜再生に必須の遺伝子RaxおよびPax6の発現制御の関係がほぼ明らかにされた。ただし、その因果関係はまだ不明であり、次年度には遺伝子発現抑制、過剰発現等の手法を用いて研究を進める。また、再生の最も初期段階で起こる現象としてMMPの発現上昇を明らかにしたことは大きな成果であると考えている。今年度の研究計画の骨子部分は、達成された。しかし、予定した計画がすべて達成されたわけではないので、このような自己評価とした。特に、成果の(1)の部分、細胞間の結合状態が再生に必要な転写因子の活性化とどのようにリンクしているのか、についてはまだ、Pax6に関して調査を行った段階である。今後Rxについて詳細に調査をする予定である。また、(2)に関しては、可能ならば、RT-PCRによってどのタイプのMMPが発現誘導され、活性化しているのかを調べる予定であったが、現在実施中であり、次年度前半中には結果が出る予定である。両生類の網膜再生過程をほぼ再現できる組織培養系を用い、これを眼の中の再生過程と比較検討しつつ、研究を進めることが本研究の大きな特徴であり、この組織培養系の特徴を最大限生かして、網膜再生初期過程の機構を明らかにする。特に、再生に必須の遺伝子RaxやPax6の発現が具体的にどのように制御されているのか、また細胞遊離にはたらくMMPの発現が何によって誘導されるのかを明らかにする。両生類の網膜再生過程がほぼ完全に再現できる独自に開発した二つの性質の異なる培養系を確立していることが、本研究のもっとも特徴的な点である。
越境文化演劇研究――異他の視点からの演劇文化論

演劇・舞踊・オペラを対象にしつつ、グローバル化の現実を踏まえた新しい文化論を模索する本研究(越境文化演劇研究)は2年目に当たり、研究対象を拡大・多様化することを目指し、また理論面において本研究の独自性をより明確にすることを目指した。今年度は主に旧西側ヨーロッパと日本の演劇やオペラ作品を研究対象としたが、1年目はハンガリー、旧東ドイツ、韓国の演劇・オペラ・パフォーマンスをテーマとした。その際、これらの文化圏の専門家(アダム・シチラク氏、バーバラ・グローナウ氏、セイリョン・コンヴィチュニー氏)を本研究プロジェクトに招き、研究会と講演会で上記の地域におけるパフォーマンスが提示した文化的問い掛けについて意見交換を行った。考察対象の拡大はジャンルにおいても当てはまり、演劇やオペラだけでなく、ヨーロッパのコンテンポラリーダンスも考察した。同領域の専門家ゲラルト・ジークムント氏とエファ・ホリング氏(どちらもドイツ・ギーセン大学所属)を招いて共同シンポジウムを開き、舞踊が提示する文化の問題提起について議論した。議論を通じて、舞踊という身体を表現媒体とする芸術ジャンルであるからこそ、より開かれた言説(ディスクール)に基づく文化的考察が可能になることが確認できた。理論的な側面では、演劇が独自にあるべき文化を模索する契機を多角度から考察した。それによって明らかになったのは、演劇にまつわるスペクタクル文化には「見せかけ」「やらせ」「虚構」「誇張」などの否定的な側面があるからこそ、演劇はみずからの否定的な側面と対決すると同時に、文化全般に潜む同様の問題とも向き合うことで、演劇が内在的に視覚文化の諸問題と取り組むことができる点である。本研究メンバーはこの意義について、2018年6月に開催された日本演劇学会のシンポジウム「文化を問う演劇」にて発表し、越境文化演劇の理論的意義を精査した。演劇やオペラの視点から文化のあり方を問い直し、新しい文化の考え方を構築する本研究は、2年目(合計3年間)においてもおおむね順調に進展していると考えている。それは次の3点において言える。1点目は研究対象を1年目より拡大し、より多角度の視点から文化の可能性と問題を検討することができた点にある。1年目は、旧西側ヨーロッパと日本の演劇とオペラによる文化への問い掛けを考察対象としたが、2年目は、旧東ドイツやハンガリーなどの旧東ヨーロッパのパフォーマンスや、韓国出身のオペラ演出家の作品を考察対象することで、より幅広い文化領域のなかで文化の諸問題と芸術の意義を検討することが可能になった。2点目は、文化の理論的考察を1年目よりも体系的に説明することが可能になったことである。文化という曖昧な領域を考察するには、現在の文化研究に相応しい概念の的確な理解と整理が必要である。本研究で文化の自明性を問う際に必要な概念は「アイデンティティ」「文化的差異」「異質なもの」「自己文化」と「異文化」などであるが、これらの概念を本研究に即した解釈の仕方が可能になった。3点目は、本研究の成果発表へのスケジュールをより明確化できた点である。本研究の成果を2020年度中に書籍出版物によって発表する予定であるが、この書籍に研究成果を執筆する研究者を選定し、各研究者がどのようなテーマを扱うかについて研究チーム内で確認を取ることができた。これによって各研究者が全体の研究テーマを把握しながら、独自の研究テーマを探究する基盤が整った。本研究の最終年度に当たり、日本と海外の演劇・オペラ・文化研究者との研究会・シンポジウムを実施することで文化と舞台芸術の関連をより幅広い視点から議論する。主な企画は次の通りである。2019年7月ライプツィヒ大学演劇学研究所から2名の研究者(Guenther Heeg氏, Micha Braun氏)を招き、本研究の拠点である慶應義塾大学にて越境文化に関するコロキウムを開催する。本研究の成果報告集に参加する慶應義塾大学の若手研究者が研究発表し、ライプツィヒ大学の研究者と討論する。この企画の一環として、本研究の共同研究者が所属する東京藝術大学において、ライプツィヒ大学のHeeg氏による越境文化演劇論の講演会を開催する。2019年12月ドイツから2名の研究者を招聘し、本研究の拠点である慶應義塾大学で越境文化論のシンポジウムを開催する。招聘予定者に、アフリカ演劇による文化への問い掛けについて研究発表を行ってもらい、本研究がこれまで網羅してこなかったアフリカ演劇と文化との関連についての見地を深めることを目指す。これらの国際的な企画や学会発表に加えて、週に一度、文化に関する研究会を実施し、研究代表者、分担者、数名の若手研究者が集い、ドイツ語や英語、日本語の関連文献について議論する。それらの多くの文献では、文化が批判的に検証されるが、文化がなぜ批判的に取り扱われる必要があるのか、批判の背景はどのようなものかについて、本研究に参加するメンバーが共通の認識を持てるようにする。またこれらの文献のなかで一般公開が望ましい外国語の論文や書籍を翻訳し、一般の方々が閲覧できることを目指す。これらの企画を通じて本研究メンバーは国内外の研究者に新しい文化の意義を考察する論文の執筆に取り組む。論文を2020年3月までに完成し、その後、論文集を2020年度中に発表できるように努める。演劇・パフォーマンス・オペラを対象にしてグローバル化の現実を踏まえた新しい文化論の構築を目指す本研究(越境文化演劇研究)は、初年度に当たり、自己文化における異質な要素を明らかにして、それを観客に問う演劇の意義を解き明かすことを主な研究目標とした。

自己文化に潜む異質な要素を明らかにすることが重要であるのは、グローバル化の現実ゆえのことである。人やモノが国や地域を超えて複雑に交流するグローバル世界では、自己文化と異文化を単純に分けて両者を比較するよりも、自己文化のなかに異質な側面があることを省みた上で、異文化のことを考える姿勢が重要である。というのも自己文化も異文化もそれぞれが多様で、ときに異質な要素を内包しているのが現実であり、この現実を踏まえた文化の意義と問題を考えることが、複雑なグローバル世界の現実に即した文化的発想となるからである。この目標を見据えて、本研究のメンバーは演劇、オペラ、パフォーマンス(研究)の専門家たちと公開討論を行った。それらは次の通りである。平成29年6月、ライプツィヒ大学講師Andrea Hensel氏を講演会に招き、19世紀オペラの舞台美術における異質な側面について討論した。同年10月、振付家Thomas Lehmen氏を招き、過疎化する町にて過疎の問題をテーマとするパフォーマンスの意義について議論した。平成30年1月、オペラ演出家Michael von zur Muehlen氏を招き、現代オペラがグローバル経済の問題を表現する可能性について話し合った。同月、ライプツィヒ大学の研究者(Veronika Darian, Micha Braun, Jeanne Bindernagel氏)と共に、芸術が自己の異質な側面と取り組む意義について議論した。議論を通じて、自己文化の異質性は自己文化をあるべき方向へ進めるために不可欠であることが確認された。本研究が申請時に行うべきこととしたのは、1海外からの研究者を招いた講演会、シンポジウムを開催すること、2本研究のメンバーで定期的に研究会を開催し、文化論や演劇論を精査することであった。いずれの活動も予定通り行っていると思われる。第一の点については、研究実績の概要に記したように、海外からの研究者や専門家を5名招き、公開討論することができた。第二の点については、本研究の拠点である慶應義塾大学三田キャンパスにて、月に3回程度の研究会を開き、Bernhard Waldenfels、Oliver Machart、Werner Harmacherらのヨーロッパの文化論、さらには日本の文化論をあらかじめ精読し、それらについて議論する機会を設け、国内外の文化理論の新しい潮流を把握し、本研究の理論的構想に役立てるように努めた。その意義は、海外の研究者との公開討論でも活かすことができたと考えられる。これらの活動により、本研究はおおむね順調に進展していると言える。演劇・舞踊・オペラを対象にしつつ、グローバル化の現実を踏まえた新しい文化論を模索する本研究(越境文化演劇研究)は2年目に当たり、研究対象を拡大・多様化することを目指し、また理論面において本研究の独自性をより明確にすることを目指した。今年度は主に旧西側ヨーロッパと日本の演劇やオペラ作品を研究対象としたが、1年目はハンガリー、旧東ドイツ、韓国の演劇・オペラ・パフォーマンスをテーマとした。
冷戦期東アジアにおける創作教育、文学、大衆文化

冷戦期東アジアで、アメリカ主導で展開された文化外交(文化を通した国際関係の設立)においては、文学・大衆文化・文学創作教育は、芸術的な喜びやクリエイティヴィティ育成などのためにだけあったのではない。アメリカに親近感をもち民主的で反共産主義的な人材を育成するという使命を持たされていた。冷戦期ソフト・パワー外交の武器であった文学・大衆文化・文学創作教育につき、一次資料の調査・関係者の聞き取りを行う。文学創作教育の一大中心地で、数多くの日本人作家が滞在したアイオワ大学のインターナショナル・ライターズ・プログラムについては、同大学関係者の全面的支援を受け、集中的な調査を行う。
ヒトPD-L1に関する研究

T細胞に発現するPD-1分子は、癌細胞上のリガンドであるPD-L1分子と相互作用することにより抑制性のシグナルを惹起し、T細胞の免疫応答を負に制御する。従って、抗腫瘍エフェクターT細胞上のPD-1/PD-L1相互作用を効果的に遮断することができれば、臨床において有効な癌治療法となると考えられる。本研究においては、ヒトγδ型T細胞に発現するPD-1分子からのネガティブシグナルを制御することにより、効率的ながん標識免疫療法を確立するための基盤解析を目指した。ヒトγδ型T細胞はピロリン酸系非ペプチド性抗原処理された腫瘍細胞を認識して活性化し、サイトカイン産生や細胞傷害活性を引き起こす。活性化したヒトγδ型T細胞はPD-1分子を発現するが、その機能や分子機構はほとんど解明されていない。本研究においては抗PD-L1抗体をツールとしたPD-1/PD-L1システムの機能解析モデルを作成して研究を行なった。まず、大腸菌を用いた組み替えタンパク質発現系を利用してヒトPD-L1の細胞外領域を封入体として発現させた。次に、アルギニンカオトロープを含む緩衝液内で迅速法によりリフォールディングを行い、精製後、組み換えタンパク質をマウスに免疫した。4回免疫後、脾臓を摘出し、SP2/0細胞と細胞融合を行った。得られたハイブリドーマの細胞培養上清をフローサイトメーターにかけスクリーニングを行い、組織染色が可能でPD-1/PD-L1結合阻害可能な抗PD-L1抗体を樹立した。乳癌の臨床検体を、作製した抗PD-L1抗体により組織染色して腫瘍組織におけるPD-L1の発現を検証した結果、乳癌細胞においてPD-L1の発現が確認された。これはPD-1/PD-L1システムによる免疫応答の抑制によって癌細胞が免疫監視機構から逃れる可能性を示唆する結果であった。現在、PD-L1を強制発現させた細胞株を用いた実験系においてヒトγδ型T細胞上のPD-1の分子機能を詳細に検討中である。
四肢骨形態の計測的特徴に見られる日本列島人類集団の時間的・地域的多様性

最終年度は頭蓋の計測的特徴にも視野を広げ、北海道から九州に及ぶ日本列島の広範囲に渡る縄文人と現代日本人の各集団6地域間の変異についていかなる地域差が認められるのかに着目し、昨年度における四肢骨に基づく解析結果との比較検討を試みた。頭蓋計測値の単変量解析では、一元配置の分散分析によって、バジオン・ブレグマ高において縄文人の男女ともに有意な地域差が見られ特に東日本で高い傾向にあること、北海道縄文人の脳頭蓋と眼窩のサイズが縄文人集団の中でも大きいことが示された。また、縄文人男性では有意差のある項目は少なくほとんどの項目で縄文人の方が現代日本人より地域間分散が小さくなるのに対し、縄文人女性では脳頭蓋の項目に有意な地域差が多く地域間分散も現代日本人より大きい項目が目立った。さらに、両集団の各地域間で頭蓋12計測項目を基にマハラノビス距離を求めると、男性では縄文人と現代日本人の平均距離は同程度であったが、女性では縄文人の地域間変異の方が大きい傾向にあることが明らかとなった。以上の結果は、四肢骨の計測的特徴による解析結果とかなり異なる様相を呈しており、この状況は四肢骨と頭蓋の形態を形成する各々の背景の相異を示唆するものである。それに加え、縄文人の形質が全国的に均質であるとする従来の見解は、現状では男性頭蓋の計測的特徴に基づいたものに限り、現代日本人との比較に則った上でのみ成立すると言えそうである。他方、女性に関しては四肢骨・頭蓋のいずれの特徴においても、現代日本人より地域間変異が大きいものと考えられる。この研究成果の一部は、2006年11月に高知工科大学で開催された第60回日本人類学会大会において口頭により発表された。さらに、瀧川の平成18年度学位申請論文「四肢骨および頭蓋の計測的特徴における縄文時代人の地域間変異」として、東北大学に提出された。本研究の初年度は、今まで収集してきた日本列島の人類集団における四肢骨計測データのうち、東日本の状況についてデータ解析を実施した。さしあたっては、北海道と本州東半部(東北・関東地方)のそれぞれの地域において、縄文時代から現代にかけて、プロポーションや断面示数がどのように変化していったのかを追究した。まず北海道では、各四肢骨の長さ(最大長)や太さ(骨幹周)、長さに基づくプロポーションについては、縄文時代以降はさほど著しい有意差は認められなかった。その一方、骨幹部における断面示数を比較すると、遠位骨すなわち橈・尺骨および脛・腓骨では、上・下肢とも縄文時代以後に有意な変化が見られなかったのに対し、近位骨では続縄文時代からアイヌ期にかけての期間に、上腕骨の扁平性と大腿骨の柱状性が有意に弱まってゆくことが確認された。それに対して本州東半部では、古墳・奈良時代以降に遠位骨の長さの占める割合が減少すること、断面示数については近位骨では北海道と同様の変化が古墳時代以降に見られたのに対し、遠位骨では北海道と異なり各部位の扁平性が次第に弱まっていくことが明らかになった。また、四肢骨の計測値18項目(最大長と骨幹径)に基づいて、北海道の縄文・続縄文・アイヌの他、東北・関東地方における縄文・古墳・鎌倉・江戸・近現代の各集団間でマハラノビス距離を算出し、主座標分析によって二次元展開を試みた。その結果、縄文人と続縄文人はほぼ同じ領域にプロットされたが、アイヌはこれらの集団とは若干離れ、本州東半部における古墳時代以降の集団に近接する状況が認められた。なお、これらの研究成果の一部は、2004年11月に長崎大学で開催された第58回日本人類学会大会および2005年3月に富山医科薬科大学で開催された第110回日本解剖学会総会において発表された。本研究の二年目は、日本列島の広範囲に渡って人骨資料が確保できる集団として縄文人(縄文中後晩期中心)と現代日本人に着目し、各集団の四肢骨の計測的特徴において、それぞれどれだけの地域差が認められるのかを検討した。この目的のために選択した資料は、縄文人では北海道・東北・関東・東海(吉胡)・山陽(津雲)・九州の6地域、現代日本人では東北・関東・北陸・中部・畿内・九州の6地域である。まず単変量について、それぞれの集団内で地域差を見るために一元配置の分散分析を実施した。その結果、最大長では縄文人も現代日本人も有意差が認められたものはわずかであったが、骨幹径ではかなりの項目で有意差が見られた。また、縄文人と現代日本人との間でその地域間変異の幅を確かめてみたところ、多くの項目で、男女とも縄文人の方が地域的な変異幅が大きいことが確認された。次に骨長のプロポーションや断面示数に関して同様の分析を行った。プロポーションについては縄文人も現代日本人も有意な地域差はほとんどなかった。他方断面示数では、男女とも縄文人の多くの項目に有意差が出現し、さらに地域間変異の幅も現代日本人より大きくなる示数が多いことが明らかとなった。また、四肢骨の計測値18項目(最大長と骨幹径)に基づいて、縄文人と現代日本人の各6集団間でマハラノビス距離を求めた。その結果、地域集団間の距離は男女とも縄文人の方が大きくなる傾向にあり、これらの距離を平均してみても、縄文人の平均的な地域間距離は現代日本人の2倍から3倍の大きさになることが判明した。

これらの距離を基に多次元尺度構成法によって両集団の相対的な位置関係を二次元展開したところ、やはり縄文人の各地域集団の方が、プロット領域が広くなることが分かった。以上の結果は、四肢骨の計測的特徴に関する限り、現代日本人よりも縄文人の方が、地域間の変異幅が大きい可能性を示唆するものである。なお、この研究成果の一部は、2005年11月に横浜市開港記念館で開催された第59回日本人類学会大会において、口頭により発表された。最終年度は頭蓋の計測的特徴にも視野を広げ、北海道から九州に及ぶ日本列島の広範囲に渡る縄文人と現代日本人の各集団6地域間の変異についていかなる地域差が認められるのかに着目し、昨年度における四肢骨に基づく解析結果との比較検討を試みた。頭蓋計測値の単変量解析では、一元配置の分散分析によって、バジオン・ブレグマ高において縄文人の男女ともに有意な地域差が見られ特に東日本で高い傾向にあること、北海道縄文人の脳頭蓋と眼窩のサイズが縄文人集団の中でも大きいことが示された。また、縄文人男性では有意差のある項目は少なくほとんどの項目で縄文人の方が現代日本人より地域間分散が小さくなるのに対し、縄文人女性では脳頭蓋の項目に有意な地域差が多く地域間分散も現代日本人より大きい項目が目立った。さらに、両集団の各地域間で頭蓋12計測項目を基にマハラノビス距離を求めると、男性では縄文人と現代日本人の平均距離は同程度であったが、女性では縄文人の地域間変異の方が大きい傾向にあることが明らかとなった。以上の結果は、四肢骨の計測的特徴による解析結果とかなり異なる様相を呈しており、この状況は四肢骨と頭蓋の形態を形成する各々の背景の相異を示唆するものである。それに加え、縄文人の形質が全国的に均質であるとする従来の見解は、現状では男性頭蓋の計測的特徴に基づいたものに限り、現代日本人との比較に則った上でのみ成立すると言えそうである。他方、女性に関しては四肢骨・頭蓋のいずれの特徴においても、現代日本人より地域間変異が大きいものと考えられる。この研究成果の一部は、2006年11月に高知工科大学で開催された第60回日本人類学会大会において口頭により発表された。さらに、瀧川の平成18年度学位申請論文「四肢骨および頭蓋の計測的特徴における縄文時代人の地域間変異」として、東北大学に提出された。
トスポウイルスの発生に媒介虫個体群構造が与える影響力

Iris yellow spot virus(IYSV)の媒介虫であるネギアザミウマの媒介特性において、アザミウマのハプロタイプとウイルス系統との間に関連は認められず、媒介特性の違いは、アザミウマ個体群の違いが最も大きく影響していることが明らかとなった。また、本ウイルスの未発生地域にも、媒介効率の高いアザミウマが広く分布していることも明らかとなった。IYSVの2つの系統(NL,BR)間での組み換えウイルスが発生する可能性を調査した結果、実験的には組み換えウイルスが作出可能であることが明らかとなった。1分布ウイルスとアザミウマの関係解明(発生実態調査)(ウイルス株、アザミウマの収集と個体群解析)全国9県(計30地点)よりネギアザミウマを収集し、人工飼育を開始した。COI遺伝子の解析により、熊本県の1地点ならびに秋田県の1地点から収集されたアザミウマは産雄性系統であることが明らかとなった。Iris yello wspotvirus(IYSV)発生地域から収集されたアザミウマはすべて雌性単為生殖系統であった。IYSVは秋田、長野、神奈川、香川から12分離株を分離した。SおよびM遺伝子型をゲノム配列に基づいて解析した結果、12分離株のうちBR型は10分離株、NL型は2分離株であった。産雄性を含むいくつかの個体群を得ることができたため、これら個体群を用いてウイルス媒介性について21年度試験することが可能となった。2組み換えウイルスを用いたウイルスの媒介虫特性の解明(混合接種による組み換えウイルスの作出)日本産BR型タイプ種・SgOniDl株、および日本産NL型タイプ種・CbAlsD1株感染粗汁液を1:2,1:1,2:1の割合で混合しNicotiana benthamianaに混合接種し、生じた上位葉をChenopodium quinoaに接種、単病斑分離を繰り返してウイルスを分離した。分離した単病斑から全RNAを抽出し、SおよびM遺伝子型のタイピングをRT-PCR-RFLP法により行った。その結果、いずれの分離株もSgOniD1株と同一のバンドパターンを示し、組み換えウイルスを分離することはできなかった。以上の結果はSgOniD1株の病原性が高いことと、1:2の比率でもCbAlsDl株が有意とならないことを示した。今後SgOniD1株の比率をさらに減らした混合割合あるいは、収集した分離株を用いた実験系を進める必要があることが示された。1分布ウイルスとアザミウマの関係解明(発生実態調査)(ウイルス株、アザミウマの収集と個体群解析)昨年度採集したネギアザミウマCOI遺伝子の解析に基づいてハプロタイプを解析した結果、IYSV発生にかかわらず、ハプロタイプ12,13,14が優占して分布していた。これらアザミウマ個体群と異なるIYSV系統との組み合わせにおける、媒介特性の違いについて調査した。その結果、いずれの個体群を用いた場合も、IYSV系統の違いによって、媒介率に有意な違いは認められず、その違いは分離株に依存していた。また、産雄性遺伝子型個体群のIYSV媒介率は、IYSV系統にかかわらず、産雌性遺伝子型個体群よりも高かった。2組み換えウイルスを用いたウイルスの媒介虫特性の解明(混合接種による組み換えウイルスの作出)日本産BR型タイプ種・SgOniDl株、および日本産NL型タイプ種・CbAlsDl株感染粗汁液の比率を1:11:20の割合で混合、Nicotiana benthamiana接種し、生じた上位葉をChenopodium quinoaに接種、単病斑から全RNAを抽出し、SおよびM遺伝子型のタイピングをRT-PCR-RFLP法により行った。その結果、いずれの比率で混合感染させた場合も、単病斑分離当初は、S,M遺伝子それぞれ両遺伝子型由来のゲノムを混在して保有するモザイク型が得られた。しかしながら、モザイク型の病斑を用いて、単病斑を繰り返すとS,M遺伝子ともにいずれかの同一遺伝子型となり、リコンビナントは得られなかった。以上の結果から、異なる遺伝子間では組み換えが生じない可能性が示唆された。今後は、同一遺伝子型の異なる分離株間についての組み換えも併せて試験を行い、真に異なる遺伝子型間で組み換えを生じないことを証明する必要がある。1分布ウイルスとアザミウマの関係解明(発生実態調査)(ウイルス株、アザミウマの収集と個体群解析)これまでの研究において収集したアザミウマ個体群とIYSV系統との組み合わせにおける、媒介特性について引き続き調査するとともに、これまでの試験結果の検証を行った。その結果、これまでの試験と同様、いずれの個体群を用いた場合も、IYSV系統の違いによって、媒介率に有意な違いは認められず、その違いは分離株に依存していた。また、媒介効率の低いことが示唆された、IYSV分離株はいずれの個体群を用いても、媒介率は低かった。

加えて、本実験を通して、ウイルス個体群とIYSV分離株の組み合わせによっては、ウイルス獲得時に幼虫の死虫率が極めて高い現象が認められた。この組み合わせにおいて生存した、個体のウイルス媒介率が極めて低いことから、ウイルスの獲得が何らかの影響を与えている可能性が示唆された。2組み換えウイルスを用いたウイルスの媒介虫特性の解明(混合接種による組み換えウイルスの作出)日本産BR型、および日本産NL型感染粗汁液の比率を1:11:20の割合で混合、Nicotiana benthamianaに接種し、生じた上位葉をChenopodium quinoaに接種、単病斑から全RNAを抽出し、SおよびM遺伝子型のタイピングをRT-PCR-RFLP法により行った。その結果、BR型SgOniD1株とNL型CbAlsD1株、ならびにBR型Ohdate株とNL型CbAlsD1株を1:1混合接種したものから、M遺伝子がNL型、S遺伝子がBR型、ならびにM遺伝子がBR型、S遺伝子がNL型の個体がそれぞれ、4病斑、1病斑から得ることができた。そこで、組み換え個体が確認できた罹病葉から、再度単病斑分離を行った。その結果、M遺伝子とS遺伝子間での組み換え個体を獲得することができた。
ω-3系不飽和脂肪酸高含有魚油粉末の水産ねり製品への応用に関する研究

ドコサヘキサエン酸(DNA)を高含有する魚油、およびエイコサペンタエン酸(EPA)等の不飽和脂肪酸(PUFA)エステルを、シクロデキストリン(CD)等により包接粉末化した。酸化反応の反応工学的解析と水産練り魚肉への応用を検討し、以下の結果を得た。1.液体状PUFAエステルの酸化反応を解析した。n-3系PUFAは未酸化率が0.5以上で自触媒反応により酸化が進行し、0.5以上では1次反応的であった。n-6系PUFAは未酸化率に無関係に酸化反応は自触媒的であった。更に、DHA含有約50%のDHA魚油(DHAオイル)の自動酸化反応を過酸化物価(POV)で測定した。酸化反応は0次反応であった。PUFAエステルとα、βおよびγ-CDの包接粉末を2軸混練機を用いて調整し、PUFAエステル量(包接率)を、X線回析およびガスクロマトグラフで測定した。また2次元NMRによりEPAエステルとα-CDとの包接状態を分子レベルで調べたところ、エステル部分がCDの分子空洞内に包接されていた。同様の手法でDHAオイルとCDとの包接粉末を調整し、DHA包接率をTLC分析、X線ディフラクトグラムにより求めた。包接率はDHAエステルの場合とほぼ同一の値であった。3.EPAエチルエルテルと各種CDとの包接粉末の耐酸化特性は、液体EPAエステルに比して著しく向上したが、CDの種類による差がみられた。糖質を添加して未包接EPAを被覆し、酸化安定性を向上させる手法を検討した。このハイブリッド粉末の耐酸化特性は、特にβ-CD包接粉末で著しく向上した。4.DHAオイルとCDとの包接粉末は、DHAオイルに比して著しい耐酸化特性を示した。このDHAオイル粉末をカマボコに添加し、機能性食品への応用の可能性を検討した。α-CDで粉末化したDHAオイル粉末のPOVは、20日間の冷蔵貯蔵期間中ほとんど変化しなかった。平成7年度は、DHA魚油とα-シクロデキストリン(α-CD)の包接複合体粉末の調製、複合体粉末の酸化安定性、並びに包接粉末のカマボコ中の酸化安定性について検討し、以下の結果を得た。1.DHA魚油とCDの包接複合体の調製と包接量、過酸化物価の測定DHA含量約50%のDHA魚油とα-CDを、セルフクリーニング型2軸混練機を用いて25°Cで混練し、包接複合体を作成した。包接量は、ガスクロマトグラフ、X線回折で測定した。また、DHAとα-CDの包接様式(包接状態)は、測定の容易さから、DHAエチルエステルを用いて行い、包接粉末をDMSOに溶解させ、2次元NMRで測定した。この結果、エステル部位がα-CDの分子空洞に包接されていることが判明した。2.DHA包接複合体粉末の酸化安定性α-CDに包接したDHA魚油の酸化安定性実験を、湿度75%、温度50°Cの雰囲気で行った。DHAの酸化は、ガスクロマトグラフ、薄層クロマトグラフおよび過酸化物価で測定した。同時に、液体状のDHA魚油の酸化過程を測定し、包接粉末化されたDHA魚油との比較検討を行った。

α-CDを用いた包接DHA魚油粉末は、液体状のDHA魚油に比較して酸化遅延特性が著しく向上していることが判明した。3.DHA魚油包接粉末の水産練り製品への添加と酸化特性α-CDに包接したDHA魚油粉末を添加したカマボコを試作し、425°Cで保存した時のDHA魚油の酸化安定性を、種々の形態のDHA魚油添加の場合と比較した。この結果、α-CDを用いた包接DHA魚油粉末は、他の方法(例えばエマルション化したDHA魚油)で添加した場合に比較して、高い酸化安定性を示すことがわかった。平成8年度はDHA油の酸化速度解析、EPAエステルとα-、β-、γ-シクロデキストリン(CD)の包接粉末の調整、粉末中のEPAの酸化安定性について検討し、以下の結果を得た。1.DHA油の酸化速度解析DHA含量約50%のDHA魚油を、関係湿度70%、温度460°Cの空気恒温槽で酸化させ、DHA油の過酸化物価(POV値)を経時的に測定した。POV値と酸化時間はほぼ直線関係にあり、酸化反応が0次反応であることが判明した。種々の温度における酸化速度定数をArrheniusプロットし、活性化エネルギーを求めたところ14.0kcal/molであった。EPAエチルエステル(EPAと略称)と、α-、β-、γ-CDとの包接粉末を、2軸混練機を用いて10°C、窒素雰囲気で調製した。包接量をガスクロマトグラフで測定したところ、α-、β-、γ-CDに対し、それぞれ0.18,0.2,0.5モル倍のEPAが包接されていた。包接粉末の酸化実験を、50°C、関係湿度090%で行った。α-CDに包接されたEPAは酸化初期にその40%が酸化されるが、その後酸化は進行せず、また関係湿度の影響も少なかった。これに対してβ-、γ-CDに包接されたEPAは、時間と共に徐々に酸化され、かつ関係湿度が高いほど酸化進行速度は高かった。3.各種糖類を添加した包接粉末の酸化安定性各種CD包接EPA粉末を」混練機で調製する際に、蔗糖、トレハロース、マルトデキストリン(MD)等の糖類を添加し、これらが酸化安定性に与える効果を検討した。いずれの糖を添加した場合もEPAの耐酸化性は向上したが、特にMDを添加した場合の酸化遅延特性は著しく改善された。
機能分子トレーサー創製のための高速付加環化反応による環状内炭素の11C標識法

病気診断、創薬などのPETイメージング研究と応用を推進するために、多彩なPETトレーサーの開発は益々重要になっている。今まで、11Cー標識したPETトレーサーは脂肪鎖や芳香族環上に[11C]メチル基、[11C]カルボニル基を導入する方法に大きく依存している。PETトレーサーの多様性を向上させるため、新規なcyano-11C-標識法と環状化合物の環内炭素の11C-標識法が強く望まれる。我々は芳香族ホウ素化合物とスズ化合物を前駆体とするパラジウム錯体を介した11C-シアノ化反応を開発し、該独自のcyano-11C-標識法を活かし、新たな環状内炭素の11C-導入手法を開拓する。環状内炭素C-11の標識合成は挑戦性高い、想定以上な研究時間が要した。追加実験を実施し学術論文を投稿する陽電子放射断層撮像(PET)は生理機能や病態画像診断、創薬マイクロドーズ研究などに極めて有効な分子イメージング技術である。この技術を広く活用するために、新たなトレーサー標識法の開発と多彩な生体機能性分子のPETトレーサー化がますます重要になっている。今までほとんどのPETトレーサーは、脂肪鎖もしくは芳香族環上の置換基に[11C]メチル基、[11C]カルボニル基、又は[18F]フルオロ基を導入することで合成されたものである。さらに多様なPETトレーサーを開発するために、環状化合物の環内炭素の11C標識法が強く望まれる。今年度の研究成果は以下で纏めます。(1)ボロン酸誘導体を前駆体とする官能基許容性に優れた[11C]シアン標識法を確立し、多彩な構造を持つ[cyano-11C]ニトリルの高速高効率合成を実現した。Pd(II)を介して[11C]NH4CNとボロン酸誘導体の反応はわずか5分で放射性変換効率(RCY)は最高98%まで向上した。(2)ニトリルとトリメチルシリルアジド(TMSN)の[3+2]高速付加環化反応を最適しました。TBAFを活性剤として反応混合物に添加することで5分以内に付加環化反応が完結し、tetrazoleの収率98%に達した。更に該高速付加環化反応を参考して、(1)の[11C]シアン標識法で得た[cyano-11C]ニトリルはTMSNと反応させて、tetrazole環の環内炭素11C標識することはOne-pot法で実現出来ました。[11C]NH4CNに対する[11C]tetrazoleのRCYは最高95%に達した。(3)[cyano-11C]ニトリルを活用して、triazine環の環内炭素11C標識する反応も見つけました。今後はこられの手法を活用し、新たな生体機能性分子のPETトレーサーを創出し、PETイメージング応用研究の推進に貢献する。ボロン酸誘導体を前駆体とする[11C]シアン標識法を確立した。該[11C]シアン標識法で得られた[cyano-11C]ニトリルを放射性前駆体とし、tetrazole環環内炭素の11C標識法の最適化時間は予定以上かかりました。Tetrazole環を持つ機能性PETトレーサーの開発はやや遅くなった。既存のほとんどのPETトレーサーは、脂肪鎖や芳香族環上に[11C]メチル基、[11C]カルボニル基、または[18F]フルオロ基を導入することで得られたものである。PETトレーサーの多様性を向上させるため、環状化合物の環内炭素の11C-標識法が強く望まれる。我々は芳香族ボロン酸誘導体を前駆体とするパラジウム錯体を介した11C-シアノ化反応を開発成功した。ここで該独自のcyano-11C-標識法を活かし、新たな環状内炭素の11C-導入手法を開拓する。今年度の成果は以下で纏めする。1)パラジウム錯体を介したcyano-11C-標識法を使って、複雑構造を持つ[cyano-11C]cetrozole、[cyano-11C]YM511、[cyano-11C]cyhalofop butylなど機能性トレーサーの合成を確立した。更に、[cyano-11C]YM511はカニクイザル脳偏桃体内アロマターゼ発現をイメージングすることも確認した。

2)該cyano-11C-標識法を活かし、テトラゾール環とトリアジン環の環状内に11Cを導入する高速付加環化反応を確立した。本環状内炭素の11C-導入手法の基質一般性を検討し、様々な官能基を持つボロン酸誘導体から、ワンポットで[11C]テトラゾールと[11C]トリアジン誘導体の高効率合成を達成した。更にこれら標識法を使って、COX-2拮抗剤であるCC-33、血管新生を阻害する4PyDAT、並びに粘膜防御性胃炎・胃潰瘍治療剤Irsogladineの11C-標識に成功した。今後は、他のヘテロ環への環状内11C導入法の開発を進め、多様なPETプローブの効率的な創出に貢献する。独自に開発した芳香族ボロン酸誘導体を前駆体とする11C-シアノ化反応は優れた官能基許容性を持ち;該法で得られた[cyano-11C]ニトリルとトリメチルシリルアジド(TMSN)などの付加環化反応の最適な条件を見つけました。本標識法は汎用な[11C]テトラゾールと[11C]トリアジン誘導体効率合成方法である。今後は見つけたtetrazole環とtriazine環の環内炭素のC-11標識法を更に高効率して、生体機能性分子のPETトレーサーの合成へ応用する。追加実験を実施し学術論文を投稿する今後は他のヘテロ環への環状内11C導入を検討し、PETプローブの多様性に貢献する。[cyano-11C]ニトリルを放射性前駆体とし、tetrazole環の環内炭素のC-11標識法を最適化は予定以上の時間をかかりましたため、tetrazole環を持つ機能性PETトレーサー合成の試薬費とHPLCカラム費は来年度へ譲渡する。環状内炭素C-11の標識合成は挑戦性高い、想定以上な研究時間が要した。それで本研究成果発表(学会発表と論文発表)の予算と実験用試薬費用一部分を2019年度に残った。残る金額は2019年度内に本研究成果発表の学会参加と論文投稿、追加実験試薬購入など費用としてに使える予定です。[11C]テトラゾールと[11C]トリアジン誘導体合成の最適化は予定以上の時間をかかりましたため、他のヘテロ環への環状内11C導入法を検討する試薬費とHPLCカラム費などは来年度へ譲渡する。[11C]Tetrazoleの標識法を確立しましたので、今年はtetrazole環を持つ機能性PETトレーサーの開発を推進します。昨年度残られた費用は引き続き機能性PETトレーサー合成の試薬費とHPLCカラム費として使います。
昔話の伝承と資料に関する総合的研究

この研究は、日本の中でも、特に岩手県遠野市を対象に行ったものである。遠野では、早くに、『遠野物語』が柳田国男によって書かれている。その後、遠野出身の佐々木喜善が、昔話を調査し、研究した。それは、日本においては最も早い出来事であった。しかし、佐々木が亡くなり、戦後になっても、それらは長い間顧みられることはなかった。やがて、遠野では、それらを貴重な文化遺産と考えるようになり、それらによって地域おこしを始めた。また、一方では、それまで知られていなかった昔話のすぐれた語り部が、観光の場で昔話を語り始め、その大切さを継承しはじめた。そうしたこともあって、図書館、博物館、研究所では、熱心に資料を集め、後継者の育成を考えてきた。今や遠野は、日本における昔話の資料と伝承を考える上での拠点になりつつある。1)遠野の語り部である正部家ミヤ、菊池ヤヨ、菊池栄子、佐々木イセ、鈴木ワキの5人から聞き書き調査を行い、昔話の録音を採った。まずは、鈴木サツに始まる正部家ミヤ、菊池ヤヨ、菊池栄子の一族について記録をまとめつつある。特に、どんな昔話を伝承していて、どのように語り部としての活動を意識しているかを明らかにしたい。2)遠野の語り部の昔話集やテープ、CDなどについて、北川ミユキ、鈴木サツ、白幡ミヨシ、正部家ミヤ、阿部ヤヱの5人を中心に調査・収集・複写を終えた。刊行されている昔話集については、話名と話者に関する目録を作成し、『日本昔話通観岩手』と対照させて、それぞれから検索できるようにしたい。3)語り部の昔話伝承の分析については、日本民家園の講演「曲がり屋と民話」、いわて学講座の講演「遠野の民話」(佐々木イセと2人で)を文字化し、佐藤誠輔・工藤さのみなどと「語り部教室といろり火の会」について座談会をもち、これも文字化した。次には、語り部に集まってもらい、「遠野の語り部」に関する座談会を企画している。また、一方では、それまで知られていなかった昔話のすぐれた語り部が、観光の場で昔話を語り始め、その大切さを継承しはじめてた。そうしたこともあって、図書館や博物館、研究所では、熱心に資料を集め、研究を重ねている。今や遠野は、日本における昔話の伝承と資料を考える上での拠点になりつつある。
共役拡張ピロールを用いた新しい共役電子系の合成とその機能

本研究により以下に成果を得た。芳香環が縮環したピロールの合成とポリピロール及びポルフィリンへの変換:代表的な共役拡張化合物として、ポリピロールやポルフィリンがある。これらの一連の化合物は、光、電子材料として重要である。本研究では、これらの電子状態及びバンド構造を制御する方法として、芳香環の縮環したピロールを用いて多量体を合成し、芳香環の種類と置換基を変化させることによりこの目的を達成した。(2)強固なシグマ炭素骨格が縮環したピロールを利用したピロール多量体の合成と機能制御:ビシクロ[2.2.2]オクタン環のような強固なシグマ炭素骨格が縮環したピロールを合成し、その多量体の機能に及ぼすσ-π相互作用および立体効果について検討した。その結果ビシクロ環の縮環したポルフィリンは、平面性が高いにもかかわらず溶解性が高いことを見いだした。(3)構造と機能との相関:ピロール多量体(ポリピロールとポルフィリンを総称)の機能発現に及ぼす分子配列の影響を研究し、分子間のパイ電子相互作用や水素結合による分子配列の制御などと機能発現との相関を明らかにした。ビシクロ環の導入により、ピロール環の平面性が向上し、有効共役長が拡大することを見いだした。(4)新規ベンゾポルフィリンの合成:ビシクロ[2.2.2]オクラヂエンが縮環したポルフィリンを加熱することによる新規ベンゾポルフィリンの合成法を開発した。
生体材料としての血管内皮前駆細胞の有用性向上に関する基盤研究

本研究では、骨髄由来血管内皮前駆細胞(EPC)の未梢血管に接着・遊走するのに必要な分子機構を明らかにし、その生体材料としての有用性を向上することを目的としている。研究初年度においては、まず未梢血単核球分画から実験に必要とされるEPCの培養を確立した。その後、7日間培養を続けたEPCを用いて、既存の成熟血管としてヒト臍帯静脈由来内皮細胞の単層カルチャーとの接着状況を観察した。観察に際しては、生体と同じ流速の存在下でリアルタイム計測を用いた。その結果、EPCは未刺激の血管内皮細胞にはほとんど接着をしないこと、それと対照的にサイトカインで刺激した血管内皮細胞には著明に接着をすること、そしてこのサイトカインの刺激は4時間がピークであることを次々に明らかにした。さらに、このEPCの接着現象は、血管内皮細胞接着分子であるE-selectinの抗体でブロックされるが、ICAM-1やVCAM-1の抗体ではブロックができず、E-selectinの関与が強く示唆された。研究2年目においては、初年度の知見を発展させ、マウス下肢虚血モデルを作成し、E-selectin遺伝子cDNAを組み換えアデノウイルスベクターに導入による前駆細胞の遊走および血管新生における役割を調べた。その結果、E-selectin遺伝子過剰発現群ではコントロール群に比べて血管新生の増強が確認でき、実際の虚血部分の血流が改善することが明らかになった。この実験では通常の血管新生実験に用いられる前駆細胞数に比して2割程度の細胞しかしようしておらず、効率よく血管新生が誘導できることが示唆された。今回の一連の研究は今後の再生治療におけるE-selectin遺伝子の重要性を考えるうえで極めて大変意義深い。本研究では、骨髄由来血管内皮前駆細胞(EPC)の末梢血管に接着・遊走するのに必要な分子機構を明らかにし生体材料としての有用性を向上することを目的としている。研究初年度においては、まず末梢血単核球分画から実験に必要とされるEPCの培養を確立した。その後に、7日間培養を続けたのを血管再生医学に重要なEPCの接着に関与する接着分子、可溶性分子を培養血管内皮細胞をEPC用いて、既存の成熟血管としてヒト臍帯静脈由来内皮細胞の単層カルチャーとの接着状況を生体と同じ流速の存在下でリアルタイムに計測した。その結果、EPCは未刺激の血管内皮細胞にはほとんど接着をしないこと、それと対照的にサイトカインで刺激した血管内皮細胞には著明に接着をすること、そしてこのサイトカインの刺徴は4時間がピークであることを次々に明らかにした。このE-selectinの関与を確認するため、E-selectin遺伝子cDNAを組み換えアデノウイルスベクターに導入し、血管内皮細胞に過剰発現させた。その結果、E-selectin遺伝子過剰発現群ではサイトカイン非存在下でもEPCの接着が著明に増加することが確認でき、E-selectinのEPC接着における重要性が睡認できた。興味深いことにE-selectin分子のリガンドに対する抗体を用いてもEPCの接着を抑制することはできず、EPC接着におけるE-selectinはこれまでとは違ったリガンドを認識している可能性が示唆された。

その後に、7日間培養を続けたをの血管再生医学に重要なEPCの接着に関与する接着分子、可溶性分子を培養血管内皮細胞をEPC用いて、既存の成熟血管としてヒト臍帯静脈由来内皮細胞の単層カルチャーとの接着状況を生体と同じ流速の存在下でリアルタイムに計測した。その結果、EPCは未刺激の血管内皮細胞にはほとんど接着をしないこと、それと対照的にサイトカインで刺激した血管内皮細胞には著明に接着をすること、そしてこのサイトカインの刺激は4時間がピークであることを次々に明らかにした。さらに、このEPCの接着現象は、血管内皮細胞接着分子であるE-selectinの抗体でブロックされるが、ICAM-1やVCAM-1の抗体ではブロックができず、E-selectinの関与が強く示唆された。研究2年目においては、初年度の知見を発展させ、マウス下肢虚血モデルを作成し、E-selectin遺伝子cDNAを組み換えアデノウイルスベクターに導入による前駆細胞の遊走および血管新生における役割を調べた。その結果、E-selectin遺伝子過剰発現群ではコントロール群に比べて血管新生の増強が確認でき、実際の虚血部分の血流が改善することが明らかになった。この実験では通常の血管新生実験に用いられる前駆細胞数に比して2割程度の細胞しかしようしておらず、効率よく血管新生が誘導できることが示唆された。今回の知見は今後の再生治療におけるE-selectin遺伝子の重要性を考えるうえで極めて大変意義深い。
中性子捕捉療法に用いるホウ素化合物取込み増感のための基礎的研究

主に脳腫瘍の中性子捕捉療法に用いられるsodium borocaptate(BSH)は、血液脳関門による腫瘍選択性に優れ、細胞周期依存性も低いと言う長所を持つが、boronophenylalanine(BPA)に比べ取り込みの量が少ないという欠点がある。我々はこの点を改善するため、培養細胞系で確認されたbuthionine sulfoximine(BSO)併用によるホウ素取り込みの増加を、in vivoの系で検討した。Fisher 344 ratの皮下に腫瘍を作り、2週間後に(1)BSHを尾静脈よりに投与(2)BSH投与(尾静脈)と同時にBSOを腹腔内に投与し、3時間後、6時間後および12時間後にsacrificeして、正常脳、血液、皮膚、筋肉、皮下腫瘍、肝臓、腎臓を採取した。組織に含まれるホウ素量は、ICP発行分光分析装置で定量した。その結果、血中ホウ素量は、BSO-群では、3時間後で8.1±6.2μg/mg、6時間後で3.4±0.5μg/mg、12時間後で1.3±0.2μg/mgだったが、BSO投与群では3時間後で55.2±15.0μg/mg、6時間後で20.2±14.0μg/mg、12時間後で10.8±20.6μg/mgと、非投与群に比べて非常に高いホウ素の独活を示した。それぞれの組織に含まれるホウ素量も、血中濃度とほぼ比例していた。この結果を踏まえ、Fisher344ラットの下肢に作った皮下腫瘍に対し、ホウ素投与6時間後にJRR4においてBNCTを実施した。その結果、BSO+群はコントロール群に比べ有意に腫瘍が縮小した。これらの結果は、BSO併用による照射時間の短縮や薬剤の節約の可能性を示唆するものと思われる。Fisher 344 ratの脳および皮下に腫瘍を作り、2週間後に(1)BSHを尾静脈よりに投与(2)BSH投与(尾静脈)と同時にBSOを腹腔内に投与し、6時間または12時間後にsacrificeして、脳腫瘍、正常脳、血液、皮膚、筋肉、皮下腫瘍、肝臓、腎臓を採取した。その結果、血中ホウ素量は、BSO-群では、6時間後で3.43±0.481μg/mg、12時間後で1.27±0.15μg/mgだったが、BSO投与群では6時間後で20.21±13.97μg/mg(3.45μg/mg41.23μg/mg)、12時間後で10.79±20.59μg/mg(1.42μg/mg65.12μg/mg)と、非投与群に比べて高いけれども個体差が非常に大きかった。それぞれの組織に含まれるホウ素量も血中濃度とほぼ比例していたが、脳腫瘍では差が小さく、皮下腫瘍では差が大きい傾向が見られた。血中ホウ素量が下がらない原因としては、グルタチオン枯渇による代謝の低下、あるいは何らかの理由で排尿障害が起こっていることも考えられる。個体ごとのグルタチオン量の変化、排尿量を、追跡検討中である。