hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜結合型HGF活性化阻害因子のプロセッシングによる分子構造変化と機能調節の解明

肝細胞増殖因子(HGF)の局所的活性発現を制御する2つの阻害因子(HAI)が近年申論者らにより新規概能分子として同定され,膜結合型セリンプロテアーゼインヒピターであることが明らかになった。本研究では,HGFの活性制御を担うHAIの生理的役割を解明することを目的としてそらの概能解析を行い,現在までに以下の知見を得た。1.個々の機能ドメインがHAIの阻害活性発現に必要であるかどうか解析するため,HAIに存在する機能ドメインの各所欠失体またはP1部位点突然変異体を作製し,それら発現蛋白質について機能変化を解析した。その結果,HGF activatorとの相互作用には第1Kunitzドメインが重要な役割を果たし,trypsinとの反応性等から第2Kuntzドメインには他のプロテアーゼが結合する可能性が示唆された。第2Kuntizドメインを欠く膜型分子ではHGF activatorとの結合が減弱した。2のKunitzドメインに介在するLDLドメインは生理的条件下では活性阻害作用に直接関与しないが,HAIの分子型のプロセッシングに何らかの形で影響する可能性は否めない。また2つのKunitzドメインは結合するプロテアーゼ分子種によって阻害能が干渉を受けることが示唆された。2.HAIのプロセッシング概構を明らかにするため,発現細胞における蛋白質局在様式を解析した。GFP融合蛋白として共焦点レーザー顕微鏡による解析によって膜型分子が膜表在型分布を呈したことからHAIが機能的な局在をする上でもそのC末側領域が重要であることが示唆された。3.膜結合型から分泌型が生成するプロセッシング機構を解明する上で欠かせないHAIの分泌酵素(secretase)を探索することを目的として,蛋白質間結合スクリーニングによりHAIと相互作する機能分子を検索した。その結果,HAIの細胞質内領域で,細胞骨格蛋白質を含む複数の細胞質蛋白質がPDZドメインを介して結合することがわかった。さらにこれらのうちのひとつは,アポトーシス抑制因子としても知られる細胞質蛋白質であることから,HAIは細胞質ドメインを介してこの分子と拮抗的に作用する可能性が示唆された。本研究では,小胞体で生合成され細胞表層へ移行した後,膜型分子からの分泌型への変換を含めたプロセッシングにおけるHAIの機能制御に対する分子構造変化のメカニズムを解明することを目的として研究を進めてきた。今後も組織障害特異的なあるいは胎生期初期に必然的にHGF局所的な細胞機能が営まれるうえで,HAIがどのような生理的役割を担うのかさらなる検討を試みたいと考えている。1 HAIのプロセッシング機構を明らかにするため,HAIの発現細胞における蛋白質局在様式を解析した。(1)モノクローナル抗体を作製し,発現細胞中におけるHAIの蛋白量の変化・分泌型/膜結合型の量比変化を調べた。

(2) HAIの全長ならびにC末側の膜結合領域欠失体に相当するcDNAをGFPベクターに組み込み動物細胞中で発現させ,共焦点レーザー顕微鏡および蛍光顕微鏡を用いてin vivoでの蛋白質局在を解析した。その結果,2つのHAI共に膜結合型分子は膜表在的分布を呈する一方,分泌型分子は細胞質内に存在した(submitted)。2特定の機能ドメインが特異的な機能発現に必須であるか調べるためHAIに存在する機能ドメインの各所が欠失した膜結合型ならびに分泌型の変異蛋白を発現させ個々の変異体について1と同等の手法で解析した。その結果,膜結合型分子は膜表面に局在する一方,分泌型分子は細胞質の小胞付近に存在したが分解しているものもあった。細胞内蛋白輸送の特異的阻害剤の実験系への導入も含め,以上の結果が機能ドメインの欠損による影響なのか現在検討中である。3膜結合型からの分泌型の生成はHAIのプロセッシング機構を解明するうえで重要な現象のひとつである。そこでHAIの分泌酵素(secretase)を検索することを目的として酵母Two Hybrid法によりHAIと相互作用する機能分子を検索した。その結果,細胞骨格蛋白質等の若干の相互作用分子がHAIとin vivoで強く結合することが明らかとなった。今後も小胞体で生合成され細胞表層へ移行した膜結合型分子からの分泌型への変換ならびにそれ以降のプロセッシングにおけるHAIの機能制御に対する分子構造変化のメカニズムを解明することを目的として引き続き研究を進めていきたいと考えている。1 HAIのプロセッシング機構を明らかにするため,HAIの発現細胞における蛋白質局在様式を解析した。(1)HAIに対して特異的なマウスモノクローナル抗体を作製し,発現細胞中におけるHAIの局在様式の変化・分泌型/膜結合型の量比変化を調べた。(2)HAIのC末側の膜結合領域欠失体に相当するcDNAをGFPベクターに組み込み動物細胞中で発現させ,共焦点レーザー顕微鏡を用いてHAI全長が発現した場合とin vivoでの蛋白質局在を比較検討した。2特定の機能ドメインが特定の機能発現に必須であるか調べるためHAIに存在する機能ドメインの各所が欠失した膜結合型ならびに分泌型の変異蛋白を発現させ個々の変異体について1と同等の手法で解析した。その結果,第1Kunitzドメインを含む膜型分子の細胞表層上でのHGF activatorとの相互作用が認められた。細胞内蛋白輸送の特異的阻害剤の実験系への導入も含め,以上の結果が機能ドメインの欠損による影響なのか現在解析中である。3膜結合型から分泌型が生成するプロセッシング機構を明らかにすることはHAIの生理的役割を理解する上で重要である。そこで,HAIの分泌酵素(secretase)を検索することを目的として酵母Two Hybrid法によりHAIと相互作用する機能分子を検索した。これらのうちの一つは,アポトーシスに対し抑制的に作用すると考えられる蛋白質だった(unpublished results)。
高温超伝導エレクトロニクス応用デバイスの研究

本研究は平成元年度より継続の研究であり、(1)高温超伝導LSI配線の実用化を目指して精密な測定と理論的な考案による評価を行い、さらに(2)遅延線を用いたアナログ機能デバイスのための基礎実験、また(3)新しいデジタル機能デバイスの提案を行うこと等を目的とし、下記のとおりの成果を得た。(1)YBCO膜LSI配線の実験と評価ーMgO基板とSTO基板上にスパッタリングによって薄膜のストリップ線路を作り減蓑特性の測定や理論計算さらにはパルス応答のシミュレ-ションにより配線としての評価を行った。特にMgO基板やSTO基板を用いる限り、その誘電体損失が大きく高温超伝導体の本来の特徴を生かすことが出来ないことを示した。(2)遅延線応用デバイスの基礎研究ー高温超伝導受動素子の応用開発の基礎研究としてAl_2O_3基板に直接YBCOスパッタリング薄膜を作成した。臨界温度が60K付近でかなり低温であるが一応超伝導特性が得られた。今後は膜の性質や特性の向上をはかる必要がある。(3)高温超伝導新機能デバイスの提案と評価ージョセフソンファジィプロセッサの提案を行い、特にその中の新しいディファジィ回路を考案した。シミュレ-ションの結果、動作マ-ジンは大きくまた推論速度も1.67GFLIPSと超高速が期待できることを示した。またジョセフソンシストリックアレイの提案を行いシミュレ-ションによりその動作を確認した。なお、高温超伝導ジョセフソン素子の製作に関しては今後のより一層の研究が必要とされる。
好酸球性炎症の抑性機序の解析

アレルギー性炎症の慢性化には好酸球の関与が大きいことや、この好酸球の活性化にはIL-5が大きな役割をしていることがすでに明らかにされている。しかし、IL-5の産生制御を含めた好酸球の機能抑制機序はいまだ明らかでない。私達は、胚中心におけるメモリーB細胞分化に必須な転写抑制因子であるBCL6の機能解析から、BCL6欠損(KO)マウスが著しい好酸球性炎症を起こすことや、その標的遺伝子の一つがIL-5遺伝子であることを見いだしている。そこで本研究では、BCL6を用いた生体レベルでの好酸球性炎症抑制システムの開発を試みた。その結果、BCL6-KOマウス由来のT細胞を抗CD3抗体で刺激するとIL-5の異常産生増強が見られることから、このIL-5の産生異常がBCL6-KOマウスに見られる好酸球性炎症の主な原因であることが示唆された。そこでつぎに、T細胞でのみBCL6を強発現するトランスジェニック(lck-BCL6)マウスを作製し、そのマウス由来の脾臓T細胞を抗CD3抗体で刺激すると、IL-5の産生が著しく抑制されることを明らかにした。さらに、このlck-BCL6マウスとBCL6-KOマウスを交配して、T細胞でのみBCL6の発現が見られるBCL6-KOマウス(レスキューマウス)を作製したところ、BCL6-KOマウスに見られた好酸球性炎症が全く見られなくなった。上記の結果から、BCL6-KOマウスに見られる好酸球性炎症の主な原因が、IL-5の過剰産生を含むT細胞の機能異常によることを明らかにした。さらに、遺伝子治療モデルを作製するために、ウイルスベクターにBCL6を組み込んだ発現ベクターを作製し、In vitro系でこのウイルスのT細胞への感染を確認している。これらの研究成果から、これまでのアレルギー研究では創造できないような抗慢性アレルギー疾患の遺伝子治療法の開発が期待される。すでに私たちは、転写抑制因子であるBcl6の標的遺伝子の一つがIL-5遺伝子であることを見いだしている(未発表)。そこで本研究では、クローン化Th1やTh2細胞やBcl6欠損(KO)マウス由来のT細胞を用いて、Bcl6によるIL-5遺伝子の発現抑制機序を解析した。Bcl6タンパクは、Th1やTh2細胞のどちらにも検出でき、その量は両者ともほぼ同様であった。しかし、これらのT細胞を抗TCR抗体で刺激した後、Bcl6のIL-5遺伝子への結合能をゲルシフト法で解析すると、Th1細胞ではその結合価には変化が見られなかったが、Th2細胞では刺激後1-2時間後にその結合価はほとんど消失した。このことから、Th2細胞がIL-5を産生出来る機序の一つとして、Bcl6がIL-5遺伝子に結合出来なくなることが示唆された。さらに、Bcl6-KOマウス由来のT細胞を抗TCR抗体やサイトカインで刺激してTh1やTh2細胞を分化させたのち、抗TCR抗体で刺激してIL-5の産生を調べた。その結果、Th2細胞におけるIL-5の産生は正常マウス由来のT細胞と変わらなかったが、Th1細胞では本来産生されないはずのIL-5が、Th2細胞とほぼ同様のレベルで産生された。このことから、Bcl6は、Th1細胞内でIL-5の産生を抑制していることを明らかにした。
fMRI Guided NIRSによる皮質下片麻痺治療法の開発

本研究は、脳卒中の代表的な後遺症である片麻痺に対して、人と機械の間を仲介し、意思・情報を伝える装置として、機能的MRIと近赤外線分光法を用いた画期的な治療法を開発する段階的な研究計画の最初の段階と位置づけられる。今回の研究では、多チャンネル近赤外線分光法で「意思を捉えられる」ことが検証され、片麻痺患者に動かない手を動かそうという「意思が伝わる」実感を持って貰うことの可能性を証明した。本邦だけで100万人を越すといわれる片麻痺患者の治療は、近代医学において取り残された分野である。Brain Machine Interface(BMI)が有効であることは明らかであるにもかかわらず、この分野で大きな進展が見られない最大の理由は、臨床実践研究の欠如である。非線形要素が極めて高く、理論と実践との間に大きなギャップが存在する脳機能の治療法の開発には、初期の段階からヒトを直接対象とする実践研究が必要である。しかし、臨床研究である限り非侵襲性は絶対的要素となり、かつ、皮質機能の再構築が日々進行する器質性疾患では、正常脳で蓄積された生理学的知見は役にたたない。臨床実践研究には、個々の患者で脳の使い方を詳細に検索でき、かつ、その信号をreal timeで取り出すことの出来る、非侵襲性技術が必須である。この臨床実践への高いハードルを越えた技術がfMRI guided NIRS(Near InfraRed Spectroscopy)である。本プロジェクトの最終目標は、「埋め込み型NIRS probe」を用いたBMIによる皮質下片麻痺治療の開発であるが、段階的に研究を遂行する。今回申請した3年間の研究では、皮質下片麻痺患者に、麻痺した上下肢に「意志が伝わる」という実感を持ってもらうことを目標とする。fMRI guided NIRSを用いことにより、個々の皮質下片麻痺患者に特異的に再構築された賦活部位をfMRIによって正確に捉えることができ、BMI治療後に生ずる再構築も経時的にfollowすることが可能である。本年度は、補正予算で多チャンネルNIRSを獲得しえたため、それを基軸に研究計画を微調整した。それ基づいた研究計画の倫理委員会の承認を得るべく申請書を作成した(藤井・中田が担当)。数百を超える脳研究所臨床部門の片麻痺患者データベースの中から、本研究への参加可能な患者データベースを整備(藤井が担当)した。本研究の核となるがfMRI guided NIRSのための画像統計解析環境を整備した(大石、松澤、照光、鈴木が担当)。多チャンネルNIRS用のprobeを調整した(鈴木・中田が担当)。Brain Machine Interface (BMI)が有効であることは明らかであるにもかかわらず、この分野で大きな進展が見られない最大の理由は、臨床実践研究の欠如である。臨床研究である限り非侵襲性は絶対的要素となり、かつ、皮質機能の再構築が日々進行する器質性疾患では、正常脳で蓄積された生理学的知見は役にたたない。この臨床実践への高いハードルを越えた技術がfMRI guided NIRS(機能的MRI誘導によるNear InfraRed Spectroscopy)である。本年度は、補正予算で導入された48チャンネルNIRSを本研究遂行のために最適化する作業を行った。その一環として、多チャンネルNIRSによる還元型ヘモグロビン量の変化と脳波計による運動関連皮質電位の変化を同時に計測する方法を開発した(大石・藤井が担当)。この方法を用いることにより、随意運動準備から実行までの前頭葉における電気生理学的活動と脳血流反応の経時的変化を捉えることが可能となった(昨年度整備した画像統計解析環境および本年度購入した統計・電気生理学的解析ソフトを使用)。今後の研究遂行に本方法は有用と思われる。また研究計画の倫理委員会の承認を得られ、平成23年度には、種々の脳疾患患者に研究参加を求めていく予定である(藤井・中田が担当)。最終年度である本年度は、NIRSを用いて「意志を捉える」ことを以下の方法で検証した。1)NIRSと脳波の同時記録により随意運動時における運動関連電位を用いて検討した。右手指の随意pinchタスクにおいてNIRSと脳波の同時記録を行い、運動準備期から実行期にかけての脳活動を捉えることが可能であった。また両側前頭前野および背側運動前野における運動準備期脳活動から、対側感覚運動野の手指領域における運動実行期脳活動に至るまでの経時的な脳活動描出が可能であった。

これらの結果から、運動機能においてNIRSで、「意志を捉えられる」ことを事象関連脳活動の観点から検証出来た。2)NIRSを用いた運動性言語機能および感覚性言語機能の評価と、和田テストの結果との相関を検討した。verbgeneration taskとstorylisteningtestを用い、左右の言語野(Broca領域とWernicke領域)における総ヘモグロビン濃度変化を測定した。全例で左側優位の血流増加を認め、和田テストと完全に一致した。これにより、言語機能においても、NIRSを用いて「意志が捉えられる」可能性を示した。3)硬膜下電極刺激に伴う脳血流反応をNIRSを用いて検討した。50Hzの皮質刺激では、刺激部位において血流変化を全施行で認めた。血流反応は刺激直後から生じ始め、58秒でピークを迎えた。特にWernicke野上の電極に対する刺激においては、刺激部位のみならずBroca野においても有意な血流上昇を認めた。このことより、NIRSの変化が意志を反映していることを直接皮質刺激から検証した。以上の結果から、NIRSで「意志を捉えられる」ことが検証され、「意志が伝わる」実感を持って貰うことが可能であることが示唆された。
表皮細胞の癌化におけるミトコンドリア融合・分裂分子の機能解析

ミトコンドリア融合・分裂関連分子の皮膚悪性腫瘍での発現解析をおこなった。皮膚有棘細胞癌においては、周囲の正常表皮細胞に比べて、Drp1が高発現していた。次に、Drp1のノックダウンによって、細胞増殖が抑制された。さらに、ヌードマウスを用いたin vivo異種皮下移植モデルでの癌細胞増殖についても検討し、ノックダウンによって腫瘍の増大が抑制された。細胞周期解析ではG2/M期での停止が認められた。Drp1阻害剤を用いた治療実験では、Drp1阻害剤投与によって、皮膚有棘細胞癌の増殖抑制を得た。以上のことから、ミトコンドリア分裂Drp1は皮膚有棘細胞癌の細胞分裂・悪性化に関与していることが示唆された。ミトコンドリアは細胞内エネルギーを産生するオルガネラで、アポトーシス、細胞内カルシウムシグナリングなど、さまざまな細胞応答に関与する。ミトコンドリアに関連する分子は発癌機構においても関与していることが示唆されているが、紫外線発癌における機能についての研究は進んでいない。本研究の目的は、表皮細胞の癌化機構(特に紫外線発癌過程)におけるミトコンドリア融合・分裂関連分子の機能を解明することである。また、これらの分子が皮膚癌治療において新規治療ターゲットになり得るかどうかを検討する。1年目の研究においては、ミトコンドリア分裂関連分子の皮膚有棘細胞癌での機能を解析した。皮膚有棘細胞癌培養細胞において、shRNA法によって関連分子に対する遺伝子発現ノックダウンを実施した。それによって、皮膚有棘細胞癌細胞の増殖抑制、細胞周期のG2期での停止、マウス異種皮下移植での腫瘍形成の抑制が認められた。さらに皮膚がん組織と対応する周囲正常皮膚を用いた免疫染色において、本分子は癌細胞で有意に発現が上昇していた。また形態学的には、ミトコンドリア形成不全も認められた。さらに、各種阻害剤を用いた治療実験においても、ノックダウンと同様の結果が得られた。以上から、本分子が皮膚有棘細胞癌において重要な機能を果たしていることが示唆された。皮膚癌細胞におけるノックダウン実験が順調に進んだため。また、これらの分子が皮膚癌治療において新規治療ターゲットになり得るかどうかを検討した。まず、1)ミトコンドリア融合・分裂関連分子の皮膚悪性腫瘍での発現解析をおこなった。次に、皮膚癌培養細胞でのミトコンドリア融合・分裂関連分子のノックダウン実験を実施した。Drp1のノックダウンによって、細胞増殖が抑制された。細胞周期解析ではG2/M期での細胞周期停止が認められた。Drp1阻害剤を用いた治療実験では、Drp1阻害剤投与によって、培養細胞系および生体内での、皮膚有棘細胞癌の増殖抑制を得た。以上のことから、ミトコンドリア分裂関連分子の中でも、特にDrp1は皮膚有棘細胞癌の細胞分裂・悪性化に関与していることが示唆され、新規治療ターゲットになる可能性があると考えられる。今後は正常皮膚における機能解析を中心に実施する予定。これまでマウス皮膚での機能解析をおこなっており、これを次年度も継続する。皮膚腫瘍学
カルシウムイオンによる細胞機能調節の分子機構

カルシウムイオンが関与する細胞機能の調節機構を、(1)細胞レベルでの研究から、(2)カルシウムイオンのターゲット蛋白質レベルでの研究という2つの方向から10人の研究分担者とともに進めた。主な成果を以下に記す。(1)では、車軸藻類の研究から、植物細胞の耐塩性が原形質膜にあるカルシウムチャネルを介したカルシウムイオンの細胞内への流入で調節されていることが明きらかにされた。また、このチャネルはリン酸化により不活性化される傾向にあることが示された(分担者・田沢)。白血病細胞のカルシウム依存性ヒスタミン遊離過程はホルボルエステルで活性化されるが、これはヒスチジンデカルボキシラーゼのリン酸化を介するものである可能性が示された(前山)。(2)では、カルシウムカルモデュリン依存性キナーゼIIの多方面からの研究(遺伝子構造、アイソフォームの分布、細胞内基質の同定)が、藤沢・宮本と公募班員の田中によって集中的になされた。とくに、イノシトールミリン酸受容体が基質になるという宮本の成果は今後の発展が期待される。細胞の形態・運動にかかわる分野では、カルデスモン(祖父江)とアドシン(中尾)の一次構造が明きらかにされた。機能ドメインの詳細な研究が続行中である。粘菌の運動制御機構の研究では、ミオシンのリン酸化(小浜)についでアクチンのリン酸化が新たに示された(秦野)。カルモデユリンの塩基特異的変異体を用いた酵素活性化機構の研究が、八木と安楽(公募班員)により進められ、注目に値する結果が得られつつある。筋収縮機構の研究では、ライオトニン活性の単離(江橋)、トロポニンC分子種(アイソフォーム)が組織特異的なカルシウム調節の本質となること(大槻)が明らかにされた。
Fucci導入舌癌細胞におけるCetuximabの細胞周期動態と放射線増感解析

近年、頭頸部癌に対し、腫瘍細胞のEGFRを標的とした分子標的治療薬Cetuximab(C-mab)が導入されている。C-mabによる5年生存率の改善が認められ放射線併用療法においても有効な治療成績が得られている。しかし、in vitroやin vivoによるその細胞周期動態に及ぼす影響や放射線増感効果について詳細に検証されていない。これまで、申請者は細胞周期を生きたままリアルタイムに可視化できるインディケータFucciを導入したSAS細胞(舌癌由来)を用い、C-mabの暴露後の細胞周期動態を解析した結果、数日をかけてG1期にアレストが生じ、細胞増殖阻害効果が得られることを見出した。本研究では、SAS-Fucci細胞を用い、細胞増殖阻害効果のメカニズムを解明し、放射線増感効果を獲得するための条件・因子を特定する。さらに得られた知見から細胞周期を標的とする抗腫瘍薬のうち、理論的に併用が有用な薬剤を併用し、有効なレジメンを実証・提案し、C-mabを用いた放射線増感治療戦略に非常に有用な知見をもたらすことが期待される。平成30年度は、G1期に同調したSAS-Fucci細胞の発現タンパクの同定に長時間を充てたが、その後の実験の取っ掛かりとなるキータンパクの同定には至らなかった。その理由として、C-mab処理後、細胞増殖変化が現れるまでに長時間を要す他、その間のどの時点での細胞を採取するかを決定するために、多くのパターンの試料の観察が必要であった。その結果、細胞周期動態の変化が現れ始めるC-mab処理5日目の細胞を今後の実験解析に使用予定するとした。平成30年度は、1.G1期に同調したSAS-Fucci細胞の発現タンパク解析とDouble strand break (DSB)修復経路の特定、2.放射線照射のタイミングの検証、3.C-mabと微小管重合阻害薬(cf.KPU-300)を併用した場合の細胞周期動態解析の三項目について検証を行うことを目標としていた。昨年度は1の発現タンパクの抽出に長時間を充てたが、その後の実験(2および3)の取っ掛かりとなるキータンパクの同定には至らなかった。その理由として、C-mab処理後、細胞増殖変化が現れるまでに10日程度を要し、その間のどの時点での細胞を使用するかを決定するために、多くのパターンの試料の観察が必要であった。その結果、細胞周期動態の変化が現れ始めるC-mab処理5日目の細胞を今後の実験解析に使用する予定とした。その他、所属施設の変更が確実であったため、実験準備や器材確保などに滞りが生じ、まとまった研究・実験に充てる時間の確保が困難であったことが主な理由に挙げられる。引き続き長崎大学原爆後障害医療研究所放射線リスク制御部門放射線災害医療学研究分野鈴木啓司准教授との共同研究を行い、研究を進めていく方針である。すなわち、実験データの収集を上施設にて行い、データ解析やまとめ、学会発表準備、論文作成等を東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科顎口腔外科学分野において行う方針である。

その他、所属施設の変更が確実であったため、実験準備や器材確保などに滞りが生じ、まとまった研究・実験に充てる時間の確保が困難であったことが主な理由に挙げられる。引き続き長崎大学原爆後障害医療研究所放射線リスク制御部門放射線災害医療学研究分野鈴木啓司准教授との共同研究を行い、研究を進めていく方針である。すなわち、実験データの収集を上施設にて行い、データ解析やまとめ、学会発表準備、論文作成等を東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科顎口腔外科学分野において行う方針である。研究費を効率的に使用した結果、少額は翌年度へ持ち越しとなった。この金額は実験器材、試薬、その他の物品や旅費、英文校正料や論文投稿料に充てる予定である。
ネルンスト効果を用いた電荷秩序の観測

高温超伝導体に見られる異常なネルンスト効果の起源を調べるために、La系高温超伝導体のストライプ秩序の強さを様々に制御し、ネルンスト効果を測定した。その結果、ストライプ転移温度T_ch75Kにおいて明らかにネルンスト効果が増大することを見出した。また、ストライプを強くしていくと超伝導が抑制されるために、超伝導揺らぎが起きる温度T_fl^ 50K以下でネルンスト効果が大きく減少することを見出した。これらの結果より、競合する秩序が交わる点(Quantum Critical Point)の近傍で超伝導が起こっていることが示された。本研究の目的は、ネルンスト効果による電荷秩序の観測方法を確立し、高温超伝導体におけるネルンスト効果の増大の原因を調べることである。本年度は、研究実施計画に書いたとおり、ランタン系高温超伝導体にネオジウムをドープし、ストライプ秩序の強さを様々に変化させた一連のサンプルのネルンスト効果を測定した。実施計画の予想に反し、ストライプ秩序を変化させても、ネルンスト効果が増大し始める温度(ストライプの揺らぎが発達し始める温度と考えられる)は変化しないという結果が得られた。また、超伝導揺らぎが起きる温度(ネルンスト効果が磁場依存性を示し始める温度)も変化しなかった。これまでに報告されているようにネオジウムをドープする電荷秩序の転移温度は増加し、超伝導の転移温度は減少する。そこで、揺らぎの出来始める温度はキャリア濃度のみによって決まっていて、ネオジウムドープによる不純物効果によって、超伝導の領域が減少し、超伝導のパスが繋がる温度(転移温度)は減少すると考えられる。一方、ストライプ秩序は、ネオジウム不純物によっでピン留めされるために、ネオジウムドープとともに電荷秩序の転移温度が増加すると考えられる。これらの結果は、高温超伝導体においては本質的不均一が重要であることを示唆し、その発現機構を理解する上で重要な発見である。銅酸化物高温超伝導体のネルンスト効果は、Tcよりはるかに高温からネルンスト電圧が増大することが報告されている。これは超伝導揺らぎによるものだと考えられているが、電荷秩序によっても大きなネルンスト効果が発現するという報告もある。LSCOの場合、ストライプ秩序と超伝導揺らぎの二つの影響が足し合わされており、分離して考えることが難しい。そこで我々は様々にストライプ秩序の強さを制御してネルンスト効果の測定を行っている。Ndをy=0.2ドープしたサンプルに圧力をかけるとT_<f1>60K以下でネルンスト電圧が増大する。これはストライプ秩序が抑制されるため超伝導揺らぎが増大するためと考えられる。この温度は、ネルンスト効果に磁場依存性が現れる温度や、磁化率の異方性が変化し始める温度に一致しており、T_<f1>以下において超伝導揺らぎが発達すると考えられる。一方、ネルンスト効果はT_<onset>150K以下でupturnを示すが、この温度以下ではストライプ秩序の揺らぎが発達すると考えられる。銅酸化物高温超伝導体においては超伝導転移温度Tcよりはるかに高温からネルンスト効果の増大が見られる。この起原としては、vortexの流れによるものであるという解釈と、電荷秩序によるフェルミ面の折り返しによるものであるという2つの解釈がある。前者では、擬ギャップ領域では、超伝導ギャップは開いているが、超伝導波動関数の位相が揃っていないと考えられ、後者では、競合する秩序が交わる点(Quantum Critical Point)の近傍で超伝導が起こるというシナリオが考えられる。本研究では、電荷秩序相のネルンスト効果に及ぼす影響を調べるために、様々にストライプ秩序の強さを制御してネルンスト効果の測定を行った。La_<2-x-y>Nd_ySr_xCUO_4はNdをドープすることによってストライプ秩序が安定化する一方、NdをドープしたLSCOに圧力をかけるとストライプ秩序が抑えられることが知られている。Ndをドープしていくと、T_<flc>50K以下でネルンスト電圧は劇的に減少する。これは、ストライプ秩序が安定化することによって超伝導揺らぎが抑えられるためだと考えられる。この温度は、ネルンスト効果に磁場依存性が現れる温度や、磁化率の異方性が変化し始める温度に一致しており、Tn、以下において超伝導揺らぎが発達すると考えられる。一方、我々は電荷秩序転移温度T_<flc>75Kにおいて明らかにネルンスト電圧が増加することを見出した。このことより、T_<onset>150K以下でのネルンスト効果の増大は、ストライプ秩序の揺らぎが発達するためであると考えられる。一方、圧力をかけることによって、キャリア濃度を変化させずに、同一サンプルでストライプ秩序が制御できる。我々は、圧力セル中でネルンスト効果を測定する装置を開発し、測定を行った。

圧力を増加すると、ストライプ秩序が抑制されるために、T_<flc>50K以下でネルンスト電圧が増加することが観測された。この結果は、Ndをドープする実験結果と全く一致しており、ネルンスト効果の増大は、電荷秩序によるものであることが確認された。これらの結果より、高温超伝導体においては、競合する秩序のQCP付近において超伝導が起きているということが示唆される。
睡眠時無呼吸症候群に対する上下分離型口腔内装置の有効性に関するアウトカムリサーチ

上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスを明らかにする前に,呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器を用いて,OA療法の治療効果予測について検討した。OSA患者に対してIOS検査を行い,AHIと粘性抵抗との関連について分析したところ,粘性抵抗が高い程OSA患者のAHIが高い傾向が認められ,OAにより粘性抵抗が低下しやすい患者はAHIも低下しやすいことが認められたため,模擬的な前方移動装置を用いて測定を行うことで,粘性抵抗の改善率からOAの治療効果が予測出来る可能性が示された.閉塞性睡眠時無呼吸症(OSA)患者に対するnCPAP,口腔内装置(OA)療法の有効性についてはすでに明らかになっている.OAは主に上下一体型OAと可動型OAが使用される.しかしながら,従来の上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスについては未だ示されていない.そのため,上下一体型OAと比較して可動型OAの臨床的な有効性とコンプライアンス,副作用の発現に違いが生じるかを明らかにする必要がある.一方,OA療法による効果は術後PSG検査により確認が可能である.しかしながら,症状の改善度は患者によって大きく異なり,OA療法で高い効果を示す患者もいれば改善が全く認められない患者もあり,それにもかかわらず,治療前に効果を簡便に予測する検査法は未だ確立されていない.呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器(impulse oscillation system: IOS)は,安静呼吸のみで非侵襲的に,呼吸の抵抗度や気道の閉塞性,閉塞部位の評価が可能である.そこで,IOSを用いてOSA患者の呼吸抵抗を測定し,無呼吸低呼吸指数(AHI)と比較,検討することとした.それにより,IOS検査が,上下一体型OAと可動型OAを使用するランダム化被験者内比較試験のアウトカム評価に加えることが可能かどうか,またOA療法の治療効果予測に有用かどうか検討した.健常者とOSA患者に対してIOS検査を行い,その結果,健常者33名のR5:5Hzでの粘性抵抗の平均値は0.39±0.17であった.それに対してOSA患者10名のOA未装着時のR5の平均値は0.42±0.19であった.またOSA患者の口腔内装置装着時のR5平均値は0.38±0.17であった.今後も引き続き,健常者被験者,OSA被験者の測定,分析を行い,健常者とOSA患者との気道の閉塞性に違いがあるかどうかを明らかにする.閉塞性睡眠時無呼吸症(OSA)患者に対してnCPAP,口腔内装置(OA)治療の有効性についてはすでに明らかになっている.OAは主に下顎前方移動型OAである上下一体型OAと可動型OAが使用される.しかしながら,従来の上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスについては未だ示されていない.そのため,上下一体型OAと比較して可動型OAの臨床的な有効性とコンプライアンス,副作用の発現に違いが生じるかを明らかにする必要がある.一方,OA療法による効果は術後PSG検査により確認が可能である.しかしながら,症状の改善度は患者によって大きく異なり,OA療法で高い効果を示す患者もいれば改善が全く認められない患者もおり,それにもかかわらず,治療前に効果を簡便に予測する検査法は確立されていない.呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器(impulse oscillation system: IOS)は,安静呼吸のみで非侵襲的に,呼吸の抵抗度や気道の閉塞性,閉塞部位の評価が可能である.そこで,IOSを用いてOSA患者の呼吸抵抗を測定し,無呼吸低呼吸指数(AHI)と比較することとした.それにより,IOS検査が,上下一体型OAと可動型OAを使用するランダム化被験者内比較(前向き介入)試験のアウトカム評価に加えることが可能かどうか,またOA療法の治療効果予測に有用かどうか検討した.健常者とOSA患者に対してIOS検査を行い,その結果,健常者16名のR5:5Hzでの粘性抵抗の平均値は0.37±0.16であった.それに対してOSA患者6名のOA未装着時のR5の平均値は0.47±0.15であった.今後も引き続き,健常者被験者,OSA被験者の測定,分析を行い,健常者とOSA患者との気道の閉塞性に違いがあるかどうかを明らかにする.閉塞性睡眠時無呼吸症(OSA)患者に対するnCPAP,口腔内装置(OA)療法の有効性についてはすでに明らかになっている.OAは主に上下一体型OAと可動型OAが使用される.しかしながら,従来の上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスについては未だ示されていない.そのため,上下一体型OAと比較して可動型OAの臨床的な有効性とコンプライアンス,副作用の発現に違いが生じるかを明らかにする必要がある.一方,OA療法による効果は術後PSG検査により確認が可能である.しかしながら,症状の改善度は患者によって大きく異なり,OA療法で高い効果を示す患者もいれば改善が全く認められない患者もあり,それにもかかわらず,治療前に効果を簡便に予測する検査法は未だ確立されていない.呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器(impulse oscillation system: IOS)は,安静呼吸のみで非侵襲的に,呼吸の抵抗度や気道の閉塞性,閉塞部位の評価が可能である.

そこで,IOSを用いてOSA患者の呼吸抵抗を測定し,無呼吸低呼吸指数(AHI)と比較,検討することとした.それにより,IOS検査が,上下一体型OAと可動型OAを使用するランダム化被験者内比較試験のアウトカム評価に加えることが可能かどうか,またOA療法の治療効果予測に有用かどうか検討した.健常者とOSA患者に対してIOS検査を行い,その結果,健常者38名のR5:5Hzでの粘性抵抗の平均値は0.40±0.17であった.それに対してOSA患者24名のOA未装着時のR5の平均値は0.52±0.22であった.またOSA患者の口腔内装置装着時のR5平均値は0.45±0.19であった.今後も引き続き,健常者被験者,OSA被験者の測定,分析を行い,健常者とOSA患者との気道の閉塞性に違いがあるかどうかを明らかにする.閉塞性睡眠時無呼吸症(OSA)患者に対するnCPAP,口腔内装置(OA)療法の有効性についてはすでに明らかになっている.OAは主に上下一体型OAと可動型OAが使用される.しかしながら,従来の上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスについては未だ示されていない.そのため,上下一体型OAと比較して可動型OAの臨床的な有効性とコンプライアンス,副作用の発現に違いが生じるかを明らかにする必要がある.一方,OA療法による効果は術後PSG検査により確認が可能である.しかしながら,症状の改善度は患者によって大きく異なり,OA療法で高い効果を示す患者もいれば改善が全く認められない患者もあり,それにもかかわらず,治療前に効果を簡便に予測する検査法は未だ確立されていない.呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器(impulse oscillation system: IOS)は,安静呼吸のみで非侵襲的に,呼吸の抵抗度や気道の閉塞性,閉塞部位の評価が可能である.そこで,IOSを用いてOSA患者の呼吸抵抗を測定し,無呼吸低呼吸指数(AHI)と比較,検討することとした.それにより,IOS検査が,上下一体型OAと可動型OAを使用するランダム化被験者内比較試験のアウトカム評価に加えることが可能かどうか,またOA療法の治療効果予測に有用かどうか検討した.健常者とOSA患者に対してIOS検査を行い,その結果,健常者43名のR5:5Hzでの粘性抵抗の平均値は0.40±0.16であった.それに対してOSA患者29名のOA未装着時のR5の平均値は0.54±0.22であった.またOSA患者の口腔内装置装着時のR5平均値は0.46±0.18であった.今後も引き続き,健常者被験者,OSA被験者の測定,分析を行い,健常者とOSA患者との気道の閉塞性に違いがあるかどうかを明らかにする.上下一体型OAに対する可動型OAの治療効果,副作用,コンプライアンスを明らかにする前に,呼吸器領域で用いられる呼吸気道抵抗測定器を用いて,OA療法の治療効果予測について検討した。OSA患者に対してIOS検査を行い,AHIと粘性抵抗との関連について分析したところ,粘性抵抗が高い程OSA患者のAHIが高い傾向が認められ,OAにより粘性抵抗が低下しやすい患者はAHIも低下しやすいことが認められたため,模擬的な前方移動装置を用いて測定を行うことで,粘性抵抗の改善率からOAの治療効果が予測出来る可能性が示された.
視床下部バソプレッシンニュ-ロン神経核におけるペプチドの作用

本研究により、視床下部バソプレッシン神経核における以下のような神経ペプチドの役割が明らかにされた。1)ムスカリン様アゴニスト、オキソトレモリンを視床下部視索上核、室傍核に微量注入する時、強い抗利尿作用が発現されこの作用はムスカリン様アンタゴニスト、アトロピン(微量注入)あるいはバゾプレッシン(V_1+V_2)アンタゴニストペプチド(静注)による前処置により完全に遮断された。2)両神経核に局在する神経ペプチド、サブスタンスPを視索上核に微量注入した時も、強い抗利尿作用が発現され、尿中のバソプレッシン濃度は著しく上昇した。この抗利尿作用はバソプレッシンアンタゴニストペプチド(静注)あるいはサブスタンスP受容体アンタゴニスト(微量注入)による前処置により抑制された。3)バソプレッシンニュ-ロンにはK型オピオイドペプチド,ダイノルフィン(1ー13)が共存しているが、ダイノルフィンをこれら神経核に微量注入しても、強い抗利尿作用が発現された。視索上核ヘのダイノルフィンの作用はナロキソン(微量注入)前処置によって抑制されなかったが、室傍核へのダイソルフィンの作用はナロキソンによって抑制された。非オピオイド性のダイノルフィン(2ー13)を、視索上核へ注入する時、ダイノルフィン(1ー13)と同程度の作用を示したが、前者を室傍核に注入した時の作用は著しく弱かった。以上の研究成果より、視床下部の体液調節中枢であるこれらバソプレッシンニュ-ロン神経核には生体アミン(アセチルコリン)に加え、種々の神経ペプチド(サブスタンスP,ダイノルフィン)に特異的な受容機構が機能し、バソプレッシンの放出における神経調節に関与していることが明らかとなった。ムスカリン様アゴニスト、オキソトレモリンoxotremorineを水負荷、エタノ-ル麻酔により尿量を一定にしたラットの視床下部バソプレッシンニュ-ロン神経核視索上核supraopticnucleus(SON)と室旁核paraventricular nucleus(PVN)に微量注入すると、強い抗利尿作用が発現された。この抗利尿作用の時間経過は微量注入後20分ないし40分で最大の抗利尿作用を示し、微量注入後約1時間で注入前の対照レベルに回復した。抗利尿作用の50%有効濃度(ED50)はSONに微量注入した時、約0.3nmol.PVNに微量注入した時、約0.2nmolであった。この抗利尿作用はムスカリン様アンタゴニスト、アトロピンの同神経核への微量注入による前処置で完全に遮断された。この抗利尿作用は尿量の減少に尿浸透圧の上昇が併っていた。抗利尿作用以外の他の生理機能、例えば平均血圧、心拍数、呼吸数、直腸温の変化はオキソトレモリンをSONに微量注入した時には認められなかったが、オキソトレモリンをPVNに微量注入した時には平均血圧がわずかに変化した(約10mmHgの低下)。バソプレッシン(AVP)のV_1V_2アンタゴニストであり、V_2(抗利尿)のアンタゴニスト活性が最も強いバソプレッシンアナログペプチド、d(CH_2)_5ーDーTyr(Et)V AVP(ハイデルベルグ大ホフバウエル教授提供)を静脈内に前処置すると、オキソトレモリンの微量注入による抗利尿作用は完全に遮断された。

以上の結果より、オキソトレモリンが視床下部のSONならびにPVNに局在するムスカリン様アセチルコリン受容体を刺激することによってAVPを放出させ、これが腎蔵に局在するAVP(V_2)受容体を介して抗利尿作用をひきおこしていることが明らかにされた。我々はこれまでに脳内体液調節中枢である視床下部バソプレッシンニュ-ロン神経核(視索上核・室傍核)における神経刺激伝達物質の受容機構について研究して来た。今回は神経ペプチド、サブスタンスPを視索上核へ微量注入し尿流出量への効果と、それへのバソプレッシンアンタゴニストペプチド、d(CH_2)_5ーDーTyr(Et)VAVP(ハイデルベルグ大学ホフバウエル教授より提供)の前処置の影響を検討した。サブスタンスP(0.15nmol)を視索上核に微量注入する時、時間一,用量依存性の尿流出量の減少がひきおこされた。その50%有効用量(ED_<50>)は約0.4nmolであった。この作用は注入後2030分で最大となり、6070分で回復した。サブスタンスPのアナログペプチド、[2ーDーPro,7ー,9ーDーTrp]サブスタンスPを視索上核に微量注入した時もサブスタンスPとほぼ同じ時間経過で尿量が減少し、そのED_<50>は約0.85nmolであった。上記のバソプレッシンアンタゴニストペプチドを静注し、40分後にサブスタンスPと[DーPro,DーTrp]サブスタンスPを微量注入する時、これらの抗利尿作用はほぼ完全に遮断された。アトロピンを視索上核に微量注入して前処置する時、サブスタンスPの作用は影響されなかったが、[DーPro,DーTrp]サブスタンスPの作用は強く抑制された。以上より、本神経核におけるサブスタンスPの感受性はかなり高いこと、サブスタンスPと[DーPro,DーTrp]サブスタンスPによる抗利尿作用は、腎臓のハゾプレッシンーV_2ー受容体アンタゴニストにより完全に消失することからバソプレッシンの遊離によることを示していた。また[DーPro,DーTry]サブスタンスPの抗利尿作用がアトロピンで抑制されることから、この作用は主としてアセチルコリン遊離を介していることが示唆された。免疫組織化学的研究によれば、視床下部バソプレッシンニュ-ロンにK型オピオイドペプチド、ダイノルフィン(1ー13)が共存していることが知られている。ダイノルフィンを視床下部視索上核、室傍核に微量注入する時、10分後から尿流出量が減少し始め、約30分で最大抗利尿作用を示し、約90分で薬物投与前の尿流出量にまで回復した。その50%有効用量は視索上核に微量注入した時も、室傍核に微量注入した時も、約10n molであった。ダイノルフィン、20n molを視索上核、室傍核に微量注入した時の最大作用時に、尿浸透圧は対照のそれぞれ約250%、480%に上昇していた。視索上核へのダイノルフィンの微量注入による抗利尿作用はナロキソンの微量注入による前処置によって抑制されなかったが、室傍核へのダイノルフィンの微量注入による抗利尿作用はナロキソンの前処置によって抑制された。オピオイド受容体に結合できない、1位のチロシン残基のないダイノルフィン(2ー13)の微量注入による抗利尿作用は、視索上核へ注入した時は、ダイノルフィン(1ー13)のそれとほぼ等しかったが、室傍核へ注入した時は、ダイノルフィン(1ー13)の作用より著しく減弱していた。以上の結果より、ダイノルフィン(1ー13)の視索上核への作用は主として非オピオイド受容体を介しており、ダイノルフィン(1ー13)の室傍核への作用は少なくとも一部はオピオイド受容体を介していることが明らかとなった。
脳腫瘍に対する免疫遺伝子治療の基礎的検討

癌の遺伝子治療を成功させるには、当該遺伝子非導入細胞に傷害を与える戦略が必要であり、腫瘍特異的な免疫反応を増強し、脳腫瘍に対するワクチン療法を確立することを目標とした。サイトカイン遺伝子として、human interleukin-2(IL-2)遺伝子とhuman interleukin-12(IL-12)遺伝子を検討した。皮下のIL2導入腫瘍細胞はすべて拒絶された。脳内では、野生型腫瘍にくらべ明らかな増殖遅延を認めた(3週目腫瘍体積:野生型=286±51mm^3,IL2=42±33mm^3,p<0.05)。皮下のIL2導入腫瘍細胞を拒絶したラットの脳内に野生型腫瘍を移植した場合、やはり増殖遅延を認めた(同:92±57mm^3)。IL-12においては若干の腫瘍増殖抑制効果を認めるものの、その効果はIL-2より弱かった。また、このIL-12導入腫瘍細胞を脳内に移植した場合、髄腔内播種の形で腫瘍増殖をみる場合が多く、そのメカニズムに関して今後の研究が必要である。CD4Tcell、CD8Tcell、マクロファージ、マイクログリア等の免疫担当細胞はいずれのサイトカインにおいてもその発現が増強していた。以上の結果より、免疫学的寛容の場とされる脳内でも不完全ながら免疫学的防御機構が働いており、ワクチン療法の可能性が示唆された。次に、この不完全な免疫学的防御機構を増強する方法につき検討した。脳腫瘍と同時に、このサイトカイン遺伝子導入腫瘍細胞を皮下に同時移植して脳腫瘍の増殖動態を検索したところ、ほぼ全例で脳腫瘍は完全に拒絶された。脳腫瘍における遺伝子導入率を50%にすると、拒絶率は50%となり、用量依存性の関係が確認された。以上より、脳腫瘍に対するワクチン療法は、脳内への遺伝子導入とともに、摘出した腫瘍細胞に同じサイトカイン遺伝子を導入して皮下移植する方法が有望であると考えられる。脳腫瘍を含めた癌の遺伝子治療を成功させるには、当該遺伝子非導入細胞に傷害を与える戦略が必要になる。我々は、腫瘍特異的な免疫反応を増強し、脳腫瘍に対するワクチン療法を確立することを目標として研究を行っている。用いている遺伝子はHerpes Simplex Virus Thymidine Kinase (HSV-tk)遺伝子と種々のサイトカイン遺伝子である。1)腫瘍細胞にHSV-tk遺伝子を導入することにより、主要組織適応抗原(MHC)のup-regulationを認め、脳内発育が遅延するクローンが存在した。このHSV-tk遺伝子導入細胞は抗ウイルス剤Gancivlovir(GCV)により完全に腫瘍細胞を殺傷し治療させることが可能であり、治癒の得られた動物に再び野生型腫瘍細胞を脳内移植すると、その増殖は有意に遅延した。2)サイトカイン遺伝子としては、これまでにhuman interleukin-2(IL-2)遺伝子とhuman interleukin-12(IL-12)遺伝子を検討した。また、このIL-12導入腫瘍

細胞を脳内に移植した場合、随腔内播種の形で腫瘍増殖をみる場合が多く、そのメカニズムに関して今後の研究が必要である。CD4TII、CD8Tcell、マクロファージ、マイクログリア等の免疫担当細胞はいずれのサイトカインにおいてもその発現が増強していた。以上の結果より、免疫学的寛容の場とされる脳内でも不完全ながら免疫学的防御機構が働いており、ワクチン療法の可能性が示唆される。癌の遺伝子治療を成功させるには、当該遺伝子非導入細胞に傷害を与える戦略が必要であり、腫瘍特異的な免疫反応を増強し、脳腫瘍に対するワクチン療法を確立することを目標として研究を行った。サイトカイン遺伝子として、human interleukin-2(IL-2)遺伝子とhuman interleukin-12(IL-12)遺伝子を検討した。皮下のIL-2導入腫瘍細胞はすべて拒絶された。脳内では、野生型腫瘍にくらべ明らかな増殖遅延を認めた(3週目腫瘍体積:野生型=286±51mm^3,IL2=42±33mm^3,p<0.05)。皮下のIL2導入腫瘍細胞を拒絶したラットの脳内に野生型腫瘍を移植した場合、やはり増殖遅延を認めた(同:92±57mm^3)。IL-12においては若干の腫瘍増殖抑制効果を認めるものの、その効果はIL-2より弱かった。また、このIL-12導入腫瘍細胞を脳内に移植した場合、髄腔内播種の形で腫瘍増殖をみる場合が多く、そのメカニズムに関して今後の研究が必要である。CD4Tcell、CD8Tcell、マクロファージ、マイクログリア等の免疫担当細胞はいずれのサイトカインにおいてもその発現が増強していた。以上の結果より、免疫学的寛容の場とされる脳内でも不完全ながら免疫学的防御機構が働いており、ワクチン療法の可能性が示唆された。次に、この不完全な免疫学的防御機構を増強する方法につき検討した。脳腫瘍と同時に、このサイトカイン遺伝子導入腫瘍細胞を皮下に同時移植して脳腫瘍の増殖動態を検索したところ、ほぼ全例で脳腫瘍は完全に拒絶された。脳腫瘍における遺伝子導入率を50%にすると、拒絶率は50%となり、用量依存性の関係が確認された。以上より、脳腫瘍に対するワクチン療法は、脳内への遺伝子導入とともに、摘出した腫瘍細胞に同じサイトカイン遺伝子を導入して皮下移植する方法が有望であると考えられる。
生理学知見に基づいた両眼視覚装置の視線調節運動の制御に関する研究

平成8年度では眼球の生理学的及び解剖学的の知見を制御工学の理論と手法で解析し、眼球運動全体を統合的に表現できる眼球運動モデルを提案した.さらに、本研究は提案した眼球運動モデルの動特性や周波数特性などについて実際の生理学実験の結果と比較検討し,本モデルの有効性を確認した.また,本モデルを用いた動特性および周波数特性の分析から眼球運動は一つの制御システムにより制御されていると考えて妥当.すなわち,すべてこの一つの制御システムの特定条件下の制御特性として現れたものである.前庭を破壊したり,暗闇の中で観測するような一部の制御入力信号を強制的に遮断する場合を除外すれば,前庭動眼反射,視機性反射,滑動性眼球運動は常にしかも同時に存在することを推測できる.したがってこれらの眼球運動パターンの違いは,視標の動きと環境に依存する入力の違いにより生じた現象と考えられる.現在「前庭動眼反射,視機性反射,滑動性眼球運動を統合した眼球運動モデル」を題として電気学会に投稿中である.しかし,長期的にはシナプスの結合度の変化による電気伝導度の違いにより適性な動作をするように特性を変える能力を実際には備えている.このため,本研究は眼球運動の環境や生体の変化に適応していく学習機能につして解析し,眼球運動の適応制御及び前庭小脳の学習機序を解明するためのモデルを構築した.これらの研究成果は「反射性眼球運動の適応メカニズム」,「前庭動眼反射の学習モデル」を題して,計測自動制御学会の第10回生体生理工学シンポジウム,第十回日本エム・イ-学会秋季大会で発表した.現在,人間の両眼の運動機能実現可能の両眼視軸制御装置を制作中である.平成8年度では眼球の生理学的及び解剖学的の知見を制御工学の理論と手法で解析し、眼球運動全体を統合的に表現できる眼球運動モデルを提案した.さらに、本研究は提案した眼球運動モデルの動特性や周波数特性などについて実際の生理学実験の結果と比較検討し,本モデルの有効性を確認した.また,本モデルを用いた動特性および周波数特性の分析から眼球運動は一つの制御システムにより制御されていると考えて妥当.すなわち,すべてこの一つの制御システムの特定条件下の制御特性として現れたものである.前庭を破壊したり,暗闇の中で観測するような一部の制御入力信号を強制的に遮断する場合を除外すれば,前庭動眼反射,視機性反射,滑動性眼球運動は常にしかも同時に存在することを推測できる.したがってこれらの眼球運動パターンの違いは,視標の動きと環境に依存する入力の違いにより生じた現象と考えられる.現在「前庭動眼反射,視機性反射,滑動性眼球運動を統合した眼球運動モデル」を題として電気学会に投稿中である.しかし,長期的にはシナプスの結合度の変化による電気伝導度の違いにより適性な動作をするように特性を変える能力を実際には備えている.このため,本研究は眼球運動の環境や生体の変化に適応していく学習機能につして解析し,眼球運動の適応制御及び前庭小脳の学習機序を解明するためのモデルを構築した.これらの研究成果は「反射性眼球運動の適応メカニズム」,「前庭動眼反射の学習モデル」を題して,計測自動制御学会の第10回生体生理工学シンポジウム,第十回日本エム・イ-学会秋季大会で発表した.現在,人間の両眼の運動機能実現可能の両眼視軸制御装置を制作中である.