hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性肝炎における各種インターフェロン誘導蛋白の動態

検討した慢性C型肝炎24例(F1,7例; F2,14例; F3,10例; F4,3例)、慢性B型肝炎10例(F1,2例; F2,4例; F3,4例)の肝組織の、それぞれ8例(F1,1列; F2,3例; F3,2例; F4,2例)と3例(F1,1例; F2,1例; F3,1例)でPKR mRNAが検出された。PKR mRNAと同様の方法で推定されたGAPDHmRNA量を内部標準とし、それとの比を計算することにより、PKR mRNAの発現量を補正し、症例間で比較したところ、原因疾患や疾患の進展度(gradeおよびstage)との関係はみられなかった。培養肝癌細胞株(SK-Hep-1)をインターフェロンで刺激することにより、PKR mRNA量が著明に増大することを確認した。インターフェロンの濃度とPKR mRNA量の関係について検討中である。12年度は、インターフェロン誘導蛋白のひとつであるMxA遺伝子の肝組織中での発現量を慢性肝炎患者において検討した。またMxA遺伝子のpromotor領域の一塩基多型(single nucleotide polymorphism:SNP)を検討し、肝組織中のMxA発現量との関係を検討した。治療上の必要から施行された肝生検により、本人の同意の元に得られた肝組織の一部からRNAを抽出し、MxA mRNA量を定量した。MxA mRNA量は患者により差がみられた。SNPはHijikataら(Intervirology2000;43:124)の報告に従い、全血よりDNAを抽出し、promotor領域をpolymerase chain reaction(PCR)にて増幅後、restriction fragment length polymorphismにより検討した。慢性C型肝炎12例では、Hijikataらが報告したnt-88のG.G homozygote、G.T heterozygote、T.T homozygoteは、それぞれ6例、5例、1例にみられた。MxA遺伝子のpromotor領域のSNPとMxA mRNA量と疾患の進展度(gradeおよびstage)との間に有意な相関関係はみられなかった。13年度はIFN誘導蛋白のひとつであるMxA遺伝子のpromotor領域の一塩基多型(single nucleotide polymorphism:SNP)を慢性C型肝炎60例について検討した。MxA遺伝子promotor領域nt-88遺伝子多型とIFN治療効果の関係は、60例中G.G homozygoteは31例にみられ、その著効率は32.3%であった。G.T heterozygoteは17例にみられ、その著効率は23.5%であった。T.T homozygoteは12例にみられ、その著効率は33.3%であった。
鳥類胚内耳細胞を用いたiPS細胞の内耳分化誘導と加齢性難聴への応用

マウスiPS細胞からコネキシン26を発現する細胞への分化誘導法を開発した。コネキシン26は、内耳支持細胞においてイオン輸送を行う細胞間ギャップ結合を構築する重要な要素である。分化誘導した細胞は、機能性を持ったコネキシン26およびコネキシン30のギャップ結合複合体を構築していた。更に、分化誘導した細胞において発達期蝸牛で観察されるATPやヘミチャネルに依存したCa2+シグナルの自家発火と伝播が観察された。他方、内耳への細胞移植効率を向上させるため、骨髄間葉系幹細胞におけるCXCR4およびCCR2の発現量をqRT-PCRにより評価し、これらを強発現する骨髄間葉系幹細胞の作製法を開発した。【背景】加齢性難聴は75歳以上の約70%が加齢性難聴と診断されているが、根本的な治療法は開発されていない。近年、加齢性難聴を含めた難聴の細胞治療を目指し、invitroにおいてES/iPS細胞から内耳有毛細胞への分化誘導方法が複数報告されたが、いずれも分化誘導効率の問題が指摘されている。【目的】本研究では、1) iPS細胞から内耳細胞への効率的な分化誘導法の開発、2)iPS由来細胞を利用した難聴モデルマウスに対する根本治療を目指した細胞治療法の開発を目的とした。【結果】iPS細胞からコネキシン26を発現する細胞への分化誘導に成功した。コネキシン26は蝸牛支持細胞・線維細胞に存在し、蝸牛内における細胞間イオン輸送を行うギャップ結合の重要な構成要素である。今回作成した細胞は、コネキシン26と共にギャップ結合の重要な構成要素であるコネキシン30を共発現していた。また、形態的・機能的にも発達期の内耳支持細胞に近い結果を示した。【今後の計画】コネキシン26を発現する細胞への分化誘導に成功したが、分化誘導効率の改善および細胞株樹立が今後必要となってくる。細胞株の樹立ができ次第マウスへの移植実験を行う予定。iPS細胞から分化誘導したコネキシン26を発現する細胞は、形態的・機能的に発達期の内耳細胞に近いことが示唆された。しかしながら現在、細胞株の樹立を目指して実験を行っているためマウスへの移植実験はまだ行えていない。本研究の結果を論文にまとめ投稿中であるが、上記の理由から、研究の進捗はやや遅れていると判断する。【背景】加齢性難聴は、加齢に伴う進行的な聴力障害であり、65-75歳の約40%が、75歳以上の約70%が加齢性難聴と診断されている。加齢性難聴は加齢に伴う有毛細胞の減少が原因とされているが、詳しい病態は不明である。最近の報告では、蝸牛線維細胞の変性が起点となって内耳有毛細胞の劣化や減少することが示唆されている。近年、加齢性難聴を含めた難聴の治療を目指し、ES/iPS細胞から内耳細胞への分化誘導法が複数報告されているが、いずれも蝸牛有毛細胞を対象としており、蝸牛支持細胞や線維細胞への分化誘導法は報告されていない。【目的】本課題では加齢性難聴を含めた難聴の根本的な治療法の開発を目指し、1)iPS細胞から内耳細胞への分化誘導法の開発、2)難聴モデルマウスに対する細胞治療法の開発を目的とした。【結果】マウスiPS細胞からコネキシン26を発現する細胞への分化誘導法を開発した。コネキシン26は、コネキシン30と共に内耳の細胞間イオン輸送を行うギャップ結合を構築する構成要素であり、内耳リンパ液中のイオン組成を保つことにより音の振動を神経活動へ変換することを可能にしている重要な分子である。分化誘導した細胞では、機能性を持ったコネキシン26およびコネキシン30のギャップ結合複合体が構築されていた。本成果は、Stem Cell Reports(2016, 7, 1023-1036)に掲載され、世界的に報じられた。また、上記細胞の作製方法は、国内および国際特許に出願済みである。【今後の推進方策】今後は、複数のCell lineで分化誘導試験を行い分化誘導効率の改善と細胞株の樹立を目指す。

分化誘導効率や作業効率等の観点から、鳥類胚内耳へのiPS細胞移植よりも効率が良いため、こちらが優先されると考えられる。【次年度の研究費の使用計画】本年度は、研究費に関しては計画通りに支出した。コネキシン26を発現する細胞への分化誘導に成功したが、分化誘導効率の改善および細胞株樹立が今後必須となってくると考えられる。来年度は、早急に細胞株の樹立を行いマウス移植実験へ移行する予定である。発生生物学本年度は人件費および謝金が発生しなかったため。また、実験で使用する試薬類が当初予測よりも少なかったため。今後は、複数のCell lineで分化誘導試験を行い分化誘導効率の改善と細胞株の樹立を目指す。このため、これまでよりも試薬・消耗品の使用量が増加すると考えられる。
認知行動療法の臨床ワークショップ普及のためのスキーマづくり

本研究の第1の目的は、欧米で培われた認知行動療法のワークショップのノウハウを日本に移植することである。このため、研究代表者と研究分担者は、ヨーロッパ認知行動療法学会、国際認知療法会議、アメリカ心理学会等に出席し、これらの学会に併設されたワークショップに参加し、ワークショップのノウハウを獲得した。また、アメリカのスウィン(コロラド大学名誉教授)に不安障害についての臨床講義を開いた。第2の目的は、臨床ワークショップの効果研究を準備することである。このため、スーパービジョンについて検討し、文献にまとめた。また、公開事例ワークショップを2回おこない、事例の収集をおこなった。これらにより、ワークショップの伝達可能なノウハウが蓄積するスキーマを作成し、ワークショップの効果を実証的に調べる効果研究の準備をすることができた。第3の目的は、臨床ワークショップの普及のためのスキーマを提案することであった。このために、日本認知療法学会において、シンポジウム「認知療法のクオリティ・コントロール:ワークショップ・スーパービジョン・資格制度」を開催し、東京大学出版会より『叢書・実証にもとづく臨床心理学』のシリーズの刊行を開始した。また、第6回日本認知療法学会で10本以上のワークショップを企画した。さらに、本格的に認知行動療法のワークショップを開ける臨床家を育てるために、東京認知行動療法アカデミーの設立に寄与した。
嗅球における神経栄養因子発現調節機構の老化に伴う変化

嗅覚系は、成体においても嗅神経が定常的に脱落新生を繰り返し嗅球とのシナプスを再形成するという特異な機能を有している。一方、嗅球にはCNTF,BDNF、NGFなどの神経栄養因子が発現しており、嗅神経の再生に関与すると推定される。さらに、これら神経栄養因子の発現は神経活動、特に嗅神経入力に対応して制御されている可能性がある。本研究では、中枢においてその発現が嗅球に集中しているCNTF発現調節機構を培養嗅球グリア細胞を用いて解析することを第一の目的とした。1.細胞内cAMPの上昇によるCNTFmRNAの減少:培養嗅球アストログリア細胞においては、CNTFmRNAが高いレベル(約50 pg/35mm dish、NGFmRNAの10倍以上)かつ長い半減期(t1/2=7 hr)で発現しているが、腸管ペプチド(VIP)、下垂体由来アデニル酸シクラーゼ活性化ペプチド(PACAP)等の刺激やフォルスコリン作用による細胞内cAMPの上昇を介して著しく減少した(t1/2=5 hr)。このCNTFmRNA減少には、新たな蛋白合成に依存するCNTFmRNAの分解促進と、蛋白合成に依存しないCNTF遺伝子の転写阻害の2通りの経路が関与する。2.PKC活性化剤によるCNTFmRNAレベルの増加: PKC活性化能を有するフォルボールエステル(PMA)は培養嗅球アストロサイトのCNTFmRNAレベルを一過性の減少(6-9 hrで約1/10)の後、著しく増加させた(刺激後24hrで刺激前の4倍以上)。この変化は、PKC活性化能を有しないPMAの異性体4αPMAでは観察されなかった。また蛋白合成阻害剤のシクロヘキシイミドは、PMAによる24hr後のCNTFmRNAの発現増加を完全に抑制した。これらの結果より、PKCの特異的な活性化による新たな蛋白合成を介したCNTFmRNAの発現促進経路の存在が示された。現在、CNTFmRNAの増加に作用する細胞外刺激となる伝達物質、成長因子等を検索している。
乳幼児突然死症候群実験動物モデルの開発と評価

我々はこれまでの除脳ネコを用いた実験結果に基づき、「REM睡眠時において筋緊張の下行抑制系が賦活された場合、延髄腹外側部の中枢性化学受容器の機能不全が、睡眠時無呼吸および乳幼児突然死を誘発する」との仮説を提唱してきた。本研究においては新生ラットの脳幹・脊髄標本を用い、REM睡眠時に賦活される吻側橋の呼吸リズム制御神経機構の解明を試みた。その成果は次のように纏められる。(1)Wistar系ラット、生後日齡03をエーテル導入麻酔し、人工脳脊髄液中で頚髄尾側端で脊髄を横切断した。吻側部は、吻側橋部での横切断を行った。(2)吸引電極を用いて横隔神経を含んだ第4もしくは第5頸髄前根断端より呼吸性バースト発射を導出・記録した。(3)記録部位と同側もしくは反対側の吻側橋へタングステン微小電極を刺入し、電極を脳幹内でシステマティックに移動させて微小電気刺激を加え、呼吸性バースト発射を抑制する脳幹部位の同定を試みた。しかし、この標本では吻側橋の電気刺激によって呼吸性バーストが抑制されることはなかった。(4)灌流液にAch agonistであるカルバコールを負荷することによっては、呼吸性バースト頻度の上昇が認められた。また、灌流液のCO2濃度を上昇させた場合においても、バースト頻度が上昇した。以上の実験結果から、生後03日齢のラットにおいては、中枢化学受容器に起源を有する呼吸リズムの化学制御系は既に完成されているが、吻側橋に起源を有する呼吸中枢の抑制制御系は機能していない可能性を示唆している。我々はこれまでネコを用いた実験的研究によって、睡眠時において呼吸不全に起因する乳幼児突然死(SIDS)に関して、以下のような知見およびそれに基づく仮説を得てきた。(1)吻側橋のコリン受容性ニューロンに起源を有し、呼吸筋を含むほとんどの骨格筋を強く抑制する下行抑制系が存在する。その抑制系の電気刺激に基づいた賦活によって、ほとんど全ての骨格筋活動が抑制が持続するにもかかわらず、呼吸活動だけはいったんは強く抑制されるものの、刺激中にも回復する。)その抑制系は睡眠時、とくにREM睡眠時に活動を昴進すると考えられ、それ故睡眠時に呼吸筋の強い抑制が生じている可能性が高い。それにもかかわらず呼吸活動が回復するのは、apneaの結果として動脈血CO2分圧が上昇し、それを延髄腹側の中枢性CO2受容機構が検出し、抑制に拮抗する呼吸ドライブが生じるためと推定される。本年度は以上の仮説の実証を目指し、先ずReduced Preparationである新生ラットの脳幹・脊髄標本を作製し、さらにその標本の呼吸リズムに関する基本的性質を明らかにした。(1)Wistar系ラット、生後日齢17をセロハン麻酔し、人工脳脊髄液中で頸随尾側端で脊髄を横切断した。吻側部の切断は、第12脳神経基部での横切断と橋を残した横切断との2つの切断を行った。左右の脳神経および前・後根を全て切断し、標本を摘出した。(2)標本を灌流槽へ移し、吸引電極を用いて第5頸随前根断端を吸引し、生体交流アンプによって呼吸性パースト発射を導出・記録した。(3)呼吸性バースト間隔のゆらぎは、生後日齢に伴って減少する傾向が認められた。このことは呼吸CPG活動が生後日齢と伴に安定となることを示しており、生後間もない時期における呼吸不全発症およびそれに起因した突然死の蓋然性を示唆していると考えられた。本年度は、Reduced Preparationである新生ラットの脳幹・脊髄標本を用い、呼吸リズム制御の脳幹内機構を解析した。その成果は以下のように纏められる。(1)Wister系ラット、生後日齢03日をエーテルによって導入麻酔し、人工脳脊髄液中で頚随尾側端で脊髄を横切断した。

吻側部は、吻側橋部での横切断を行った。左右の脳神経および前・後根を全て切断し、標本を摘出した。(2)標本を灌流槽へ移し、吸引電極を用いて横隔神経を含んだ第4もしくは第5頚随前根断端を吸引し、生体交流アンプによって呼吸性バースト発射を導出・記録した。(3)記録部位と同側もしくは反対側の吻側橋へタングステン微小電極を刺入し、電極を脳幹内でシステマティツクに移動させて微小電気刺激を加え、呼吸性バースト発射を抑制する脳幹部位の同定を試みた。しかし、この標本では吻側橋の電気刺激によって呼吸性バーストが抑制されることはなかった。(4)灌流液にAch agonistであるカルバコールを負荷することによっては、呼吸性バースト頻度の上昇が認められた。また、灌流液のCO2濃度を上昇させた場合においても、バースト頻度が上昇した。以上の実験結果から、生後03日齢のラットにおいては、延髄・腹外側部の中枢化学受容器に起源を有する呼吸リズムの制御系は既に完成されているが、吻側橋に起源を有する呼吸中枢の抑制制御系は機能していない可能性を示唆している。
高圧力の手法を用いた一次元ハロゲン架橋複核金属錯体の物性探索

本研究は一次元ハロゲン架橋複核金属錯体(MMX-Chain)を架橋配位子によって繋ぐことで新規MMX-ladder錯体を構築し、その物性を明らかにすることが目標である。3年目となる本年度は1年目、2年目で達成出来なかったMMX-1adder錯体の基本構造となる白金ダイマー同士を繋いだ4核錯体の合成法を確立することを第一の目標としていたが、原料となるいくつかの白金2核(ダイマー)ユニットの合成には至っているものの、架橋配位子を用いた4核錯体を得ることが出来なかった。最終年度は、もう一つの目的としていた一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX-Chain)の鎖の本数を変化させた3本鎖、4本鎖MX-ladder型白金錯体についての検討を行った。初年度に白金の四角形錯体を基盤としたヨウ素架橋4本鎖型MX-tube錯体[Pt(en)(bpy)I]_4(NO_3)_8(en : ethylenediamine, bpy : 4, 4-bpyridyl)の合成に成功し、また次年度には白金の三角形錯体を基盤とした臭素架橋3本鎖型MX-triple-starand錯体[Pt(dien)Br]_3tptBr_3(ClO_4)_3(dien : diethylenetriamine, tpt : 2, 4, 6-tri(4-pyridyl)-1, 3, 5-triazine)の合成に成功していたが、今年度はこれらの化合物について構造および電荷配列について詳細な検討を行った。その結果、いずれの錯体についても従来の1本鎖2本鎖系の錯体とは異なる特異な電子状態が実現していることが明らかとなり、これらの結果は多くの国内学会にて発表し、現在論文執筆中である。本研究は一次元ハロゲン架橋複核金属錯体(MMX-Chain)を架橋配位子によって繋ぐことで新規MMX-Ladder錯体を構築し、その物性を明らかにすることが目標である。1年目となる本年度はMMX-Ladder錯体の基本構造となる白金ダイマー同士を繋いだ4核錯体の合成法を確立することを第一の目標としていたが、原料となるいくつかの白金2核(ダイマー)ユニットの合成には至っているものの、架橋配位子を用いた4核錯体の合成には現在のところ至ってはいない。今後は4核錯体の合成法の検討を行うこと、また新しい原料2核白金錯体の検討を行い、目的化合物の合成に繋げたいと考えている。今年度は、もう一つの目的として近年2本鎖Ladder錯体の合成例のある、一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX-Cahin)の鎖の本数を制御することによる系統的な物性評価を目的として、3本鎖、4本鎖MX-Ladder型白金錯体の合成を行い、白金の四角形錯体を基盤としたヨウ素架橋4本鎖型MX-Ladder錯体[Pt(en)(bpy)I]_4(NO_3)_8(en:ethylenediamine,bpy:4,4-bpyridyl)の合成に成功した。単結晶X線結晶構造解析の結果、この錯体は四角形錯体をヨウ素が連結した四角柱型の構造を有している事が明らかとなった。このような四角柱型の錯体は世界でも例の無い非常に特異な構造であり、国内学会でも発表を行っている。また、この錯体は従来の2本鎖Ladder錯体と比べて異なる点(構造・電子状態)を多く有していることが明らかとなり、鎖の本数の変化がもたらす物性の変化の解明の糸口になると考えている。これらの結果を踏まえて、現在論文を執筆中である。今後は、3本鎖Ladder錯体やさらに多くの鎖を有するMX-Ladder型金属錯体の合成を検討していきたいと考えている。1年目となる本年度はMMX-ladder錯体の基本構造となる白金ダイマー同士を繋いだ4核錯体の合成法を確立することを第一の目標としていたが、原料となるいくつかの白金2核(ダイマー)ユニットの合成には至っているものの、架橋配位子を用いた4核錯体の合成に現在のところ至ってはいない。複数の配位子を用いた合成を検討したものの、白金の2核ユニットの分解を抑制し、4核錯体を生成させることが大きな課題となっている。今年度は新しい原料2核白金錯体の検討を行い、また温度等の反応条件を再検討する予定である。今年度は、もう一つの目的として近年2本鎖ladder錯体の合成例のある、一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX-Chain)の鎖の本数を制御することによる系統的な物性評価を目的として、3本鎖、4本鎖MX-ladder型白金錯体の合成を行った。昨年度は白金の四角形錯体を基盤としたヨウ素架橋4本鎖型MX-ladder錯体[Pt(en)(bpy)I]_4(NO_3)_8(en:ethylenediamine,bpy:4,4-bpyridyl)の合成に成功し、X線結晶構造解析の結果、この錯体は四角柱型の特異なチューブ構造を有している事が明らかとなった。今年度はこの4本鎖チューブ錯体か様々なゲスト分子に対して吸着能を示す事を明らかにし、また放射光を用いた散漫散乱解析、理論計算の両面から、4本鎖間の電荷配列について検討を行った。

これらの結果は多くの国内学会にて発表し、現在論文執筆中である。また、新規な白金三角形錯体を基盤とした臭素架橋3本鎖型MX-ladder錯体の合成・および構造解析に成功した。この錯体は世界的に例をみないキラルな3重らせん型の構造を有していることが明らかとなり、極めてインパクトの大きい結果であると考えている。現在、この結果についても論文執筆中である。本研究は一次元ハロゲン架橋複核金属錯体(MMX-Chain)を架橋配位子によって繋ぐことで新規MMX-ladder錯体を構築し、その物性を明らかにすることが目標である。3年目となる本年度は1年目、2年目で達成出来なかったMMX-1adder錯体の基本構造となる白金ダイマー同士を繋いだ4核錯体の合成法を確立することを第一の目標としていたが、原料となるいくつかの白金2核(ダイマー)ユニットの合成には至っているものの、架橋配位子を用いた4核錯体を得ることが出来なかった。最終年度は、もう一つの目的としていた一次元ハロゲン架橋金属錯体(MX-Chain)の鎖の本数を変化させた3本鎖、4本鎖MX-ladder型白金錯体についての検討を行った。初年度に白金の四角形錯体を基盤としたヨウ素架橋4本鎖型MX-tube錯体[Pt(en)(bpy)I]_4(NO_3)_8(en : ethylenediamine, bpy : 4, 4-bpyridyl)の合成に成功し、また次年度には白金の三角形錯体を基盤とした臭素架橋3本鎖型MX-triple-starand錯体[Pt(dien)Br]_3tptBr_3(ClO_4)_3(dien : diethylenetriamine, tpt : 2, 4, 6-tri(4-pyridyl)-1, 3, 5-triazine)の合成に成功していたが、今年度はこれらの化合物について構造および電荷配列について詳細な検討を行った。その結果、いずれの錯体についても従来の1本鎖2本鎖系の錯体とは異なる特異な電子状態が実現していることが明らかとなり、これらの結果は多くの国内学会にて発表し、現在論文執筆中である。
光合成反応中心の環境適応に伴う多様化の研究

光合成反応中心複合体の環境適応過程の解明を目的とし、Prochlorococcus marinus(P.marinus)の先祖がモノビニルクロロフィル(MV-Chl)のかわりに新たな光合成色素としてジビニルクロロフィル(DV-Chl)を獲得した際にphotosystem II(PSII)反応中心(RC)にどのような変化が必要とされたのかを明らかにした。前年度にはPSII-RC由来の遅延蛍光スペクトルを解析することで、RC近傍での変化を明らかにできることを初めて報告した。今年度は野生型でW-Chlを持つSynechocystisに、1)DV-Chlを導入した変異体、2)さらにPSII-RCの二ヶ所のアミノ酸をP.marinusタイプに置換した変異体、の遅延蛍光スペクトルの解析を行った。色素がDV-Chlに変化することで、PSII-RCに接続するCP47内部でカロテノイドに近接しているレッドクロロフィル(red Chl)へのエネルギー移動経路が一部阻害され、RCに励起エネルギーが集中していた。これは弱光環境においては有利な形質であり、P.marinusの先祖が貧栄養の弱光環境に適応するためにDV-Chlを活用した可能性を示唆する。一方でこの変異体は強光下では死滅した。ここでPSII-RCのアミノ酸をP.marinusタイプに置換することで強光耐性が回復した。この際、PSII二量体内部でRCを迂回する形でCP47のred Chlへの速いエネルギー移動経路が新たに形成されており、この経路は過剰なエネルギーを効率的に熱として散逸させるのに有用だと思われる。P.marinusの先祖は、貧栄養の弱光環境に適応するためにDV-Chlを獲得した後に、一時的な強光にも対応するためにPSII-RCの二ヶ所のアミノ酸を最適化させることで部分的な強光耐性能力をも獲得したと考えられる。光合成反応中心複合体の環境適応過程の解明を目的とし、絶滅危惧種を含む培養困難な種までを含めた幅広い光合成生物を対象に、光捕集アンテナ・反応中心複合体における励起エネルギー移動の観測を行った。本年度はシアノバクテリア、紅藻、緑藻、高等植物を含む10種の時間分解蛍光の測定を行い、PSII反応中心由来の遅延蛍光スペクトルの解析を行った。これに加え過去に測定してきた珪藻を含む合計23種の結果を検討したところPSIIコア由来の励起エネルギーの分布パターンは以下のように分類できた。1)主にCP43に分布するもの。2)CP43だけでなくCP47まで分布するもの。3)CP43的CP47にとどまらず、PSIにもスピルオーバーするもの。これに加えProchlorococcusは特有の励起エネルギー分布を示し現時点で13のどれにも分類できなかった。これらの相違がどんな遺伝的由来なのかを解析するために、NCBIで全ゲノムが公開されている875種について、各遺伝子の総当たりでのホモロジーサーチを行い、各遺伝子の生物間分布パターンをデータベース化した。これにより機能が全く未知の遺伝子であっても、その生物間分布パターンを元に機能の類推を行うことが出来るようになった。1)と2)の違いの原因はCP47のアミノ酸配列にあると予想されたが、一部の種ではこれだけでは説明がつかず、今後の検討が必要である。3)については緑藻と紅藻でスピルオーバーが確認された。今後は両者にのみ共通な遺伝子を絞り込むなど解析を進める予定である。1上3)のどれにも分類できていないProchlorococcusについては、原因遺伝子を上述のデータベースにより特定済みであり、共同研究により改変体のサンプルが完成した。これを解析することにより特有のエネルギーの分布の原因を明らかにできると考えている。光合成反応中心複合体の環境適応過程の解明を目的とし、幅広い光合成生物の光捕集アンテナ・反応中心複合体における励起エネルギー移動の解析を行った。前年度に、)1特に紅藻においてPSIIコア由来の励起エネルギーがPSIにもスピルオーバーする、2)シアノバクテリアでもProchlorococcusは反応中心付近のエネルギー移動に他とは異なる特徴があり、特定の遺伝子の変異が原因となっている可能性がある、ことが明らかになった。今年度は、1)については、前年度に測定した3種に加え、Porphyra yezoensis、Chondrus giganteus、Prionitis crispateの3種を追加サンプルとして用いた。これらは個々の藻体でも部位によってPSIIに接続するアンテナサイズが大きく異なるという特徴を持ち、PSIIアンテナサイズと、両反応中心の接続状態との関連を調べる上で好都合であった。解析の結果、紅藻では種によらずPSIIアンテナサイズが大きいほど両反応中心が互いに接続して励起エネルギーをやり取りしていた。2)のProchlorococcusについては、特定された原因遺伝子を改変したSynechocystis変異体と野生型のProchlorococcusとの比較検討を行った。その結果、ProchlorococcusのPSII反応中心における特徴的なエネルギー移動経路のうち一部は推定された原因遺伝子によるものであったが、それ以外の要因がまだあることが示唆された。このことはProchlorococcusが独自の色素を獲得した後にそれを保持するPSII反応中心に複数回の環境適応が起こったことを示している。今後はまだ特定されていない要因について検討を進める。

光合成反応中心複合体の環境適応過程の解明を目的とし、Prochlorococcus marinus(P.marinus)の先祖がモノビニルクロロフィル(MV-Chl)のかわりに新たな光合成色素としてジビニルクロロフィル(DV-Chl)を獲得した際にphotosystem II(PSII)反応中心(RC)にどのような変化が必要とされたのかを明らかにした。前年度にはPSII-RC由来の遅延蛍光スペクトルを解析することで、RC近傍での変化を明らかにできることを初めて報告した。今年度は野生型でW-Chlを持つSynechocystisに、1)DV-Chlを導入した変異体、2)さらにPSII-RCの二ヶ所のアミノ酸をP.marinusタイプに置換した変異体、の遅延蛍光スペクトルの解析を行った。色素がDV-Chlに変化することで、PSII-RCに接続するCP47内部でカロテノイドに近接しているレッドクロロフィル(red Chl)へのエネルギー移動経路が一部阻害され、RCに励起エネルギーが集中していた。これは弱光環境においては有利な形質であり、P.marinusの先祖が貧栄養の弱光環境に適応するためにDV-Chlを活用した可能性を示唆する。一方でこの変異体は強光下では死滅した。ここでPSII-RCのアミノ酸をP.marinusタイプに置換することで強光耐性が回復した。この際、PSII二量体内部でRCを迂回する形でCP47のred Chlへの速いエネルギー移動経路が新たに形成されており、この経路は過剰なエネルギーを効率的に熱として散逸させるのに有用だと思われる。P.marinusの先祖は、貧栄養の弱光環境に適応するためにDV-Chlを獲得した後に、一時的な強光にも対応するためにPSII-RCの二ヶ所のアミノ酸を最適化させることで部分的な強光耐性能力をも獲得したと考えられる。
ウォータージェット推進船まわりの流れのCFD解析法

ウォータージェット推進船まわりの流れ場を、曳航状態および自航状態の両状態において解析するためのCFD(計算流体力学)手法を開発した。これにより、実験的な手法のみでは困難であったウォータージェット推進船の推進性能解析のためのツールが完成した。今後は検証事例を増やして実用化ツールとしての完成度を高めていく予定である。ウォータージェット推進時の船体まわり流れシミュレーションの基礎となる以下の要素技術について開発を行った。1.ウォータージェット推進器のモデル開発ウォータージェット推進器については、ダクト形状をモデル化し、ダクト流れのシミュレーションを行った。ウォータージェットダクトの流れは、取水口前方の境界層の挙動や取水口における剥離の有無、あるいはノズルから噴流として放出される流れの挙動など種々の流体現象が複合している。シミュレーション結果を実験計結果と比較し、基本的な流場の特性が再現されていることを確認した。2.高速船まわりの流れのモデル開発高速船まわりの流れのシミュレーションに関しては、自由表面の大変形を伴う造波現象のモデルおよび高速航行時の船体姿勢の推定モデルを検討した。高速船の造波では砕波現象が流場へ大きな影響を与えていると考えられる。レベルセット法による自由表面モデルを用いて、高速航行時の自由表面流れを計算した結果、船首に発生する大波高の波のシミュレーションが可能であることがわかった。また、船体姿勢変化を扱うために、計算結果から船体表面に働く流体力を抽出し、船体の浮上/沈下力やトリムモーメントを求め、それらがバランスするように船体姿勢変化を計算するルーチンを作成し、その妥当性を検証した。3.曳航時の船体まわり流れのシミュレーション2.で開発した手法を用いて、曳航時の高速船まわり流れのシミュレーションを行った。計算結果を実験結果と比較して妥当性を検討した。ウォータージェット推進時の船体まわり流れシミュレーションのために以下の技術について開発を行った。1.姿勢固定時の流れシミュレーション高速船まわりの流れのシミュレーションにおいては、大変形を伴う自由表面を扱うため、界面捕獲法の1種であるレベルセット法を用いている。レベルセット法では自由表面からの距離をインデックス関数として水面位置を認識するため、各タイムステップで水面からの距離を再計算する必要がある。この距離計算ルーチンの改良を行い、計算を安定化させた。また、流場計算プログラムに、船体姿勢変化を求めるルーチンを組み込み、船体姿勢を変化させながら、流場計算を行うことが可能となった。中速船を対象として検証を行い、良好な結果を得たので、姿勢変化時の計算に向けた準備も整った。2.ウォータージェット推進時の自航状態の設定ウォータージェット推進器については、ダクト流れのシミュレーションにおいて、推力に関係するパラメータであるダクト流量を変化させ、ダクト内の流場を解析した。実験結果の圧力分布と計算結果を比較した結果、計算モデルはダクト流量を変化させたときのダクト内の圧力分布の変化をよく再現した。自航シミュレーションのためには、推力をパラメータとして与える必要があるが、境界条件としてダクト出口の圧力を指定する方法をベースにして計算モデルを構築する方針を定めた。1.ウォータージェット推進時の姿勢変化推定昨年度までに開発した曳航状態における姿勢変化計算ルーチンにウォータージェット推進器およびダクトに働く流体力を加味することにより、ウォータージェット推進時における姿勢推定が可能となった。2.システム統合自由表面流れの計算ルーチン、ウォータージェット推進器モデル、高速航行時の姿勢推定ルーチンが揃ったので、これらすべてを組み込んだウォータージェット推進時の船体まわり流れシミュレーション法として完成させた。本手法による計算を実施し実験結果と比較して妥当な結果が得られることを確認した。以上により、ウォータージェット推進船まわりの流れ場を、曳航状態および自航状態の両状態において解析することが可能となり、実験的な手法のみでは困難であったウォータージェット推進船の推進性能解析のためのツールが完成した。
超3次元顔画像CGシステムによる感性の研究

顔画像合成システム(FaceTool)を基にモデルを使用して顔の動きを合成するため、ワイヤーフレームモデルの拡張と特徴点の増加,3次元のモデルの拡張、表情の動きデータの改善、瞬きの動き解析と検出、テクスチャの増加などの項目を検討、スローモーション再生への対応、合成画像と実動画像の比較による感性評価などを行なってきた。高速カメラによる瞬き検出では、300ms程度で閉眼と開眼が完了する瞬き動作を検出した。瞬きの閉開の動き全体にわたるパターンの定義ができ、その動きパターンとの類似性を評価することにより、瞬き検出を確実に行なうことができる。他に類似の動きが無いため誤検出は全くなかった。高精細化を図ることを目的とし、本研究では、世界的にもあまり行なわれていない、空間解像度と時間解像度の向上の向上を共に達成するため、方式開発と合成実験を行なって来た。空間解像度の向上では、特徴点の増加とともに、テクスチャの取得を高解像度で行なった。時間解像度の向上では、高速カメラによる瞬き画像の取得を行なった。ここでは安価な民生用の30Hzのビデオカメラを多数使用し、画像合成により高速度カメラと同等の画像の取得を図ることをめざした。確率的高速カメラシステムを構築し、良好な取得を行なうことができた。これにより解像度ではハイビジョンクラスのもので、時間的には、60-90Hzの再生の情報量を生成でき、従って数倍のスローモーション表現を行なうことのできる顔画像の合成が可能となった。感性評価では、FaceToolで合成した画像と、実動画像から得られた表情ごとの差異を主観評価し、統計的処理によって有意な差異があることが示された。FaceToolでは6基本表情に加え、30種ほどの顔の基本的表情が生成できるが、実画像との距離があり、リアリティにおいては今後改善する要素があることが分かった。本研究では、これまでのプロジェクトの成果を踏まえ、PC環境の進展に対応した高画質化を図るとともに、機能的にも従来実現が難しかった複雑なシステムを実現していくことを目指す。具体的には、従来のFaceToolのモデルフィッティング機能と表情・動き付加機能において、使用しているワイヤフレームモデルの制御可能点を増加し、それによる形状、表情の拡張がどの程度なされるか評価していく。眉、目、鼻、口、輪郭などの特徴点のうち、制御可能な点を増加させ、評価を行う。表情の変化においては、目や口などの変形が、いかなる動きの場合にも、不自然にならないようにするために、変形が大きくなる部分の特徴点を増やす。予備実験では、FaceToolの中の後段のモジュールFaceBuilderにより、変形可能性を調べたが、本年は、前段のFaceFitを改良し、はじめのFittingの段階から、より精細なモデルの生成が可能となった。これにより、Fittingから表情の変形を行うモジュールFace-Expまで通して精細な特徴点を用いた実験が可能になった。現在のFaceToolの表情生成の不完全性を定量化するため、自然画像と、合成画像の比較主観評価を行い、t-検定により差異を確認した。超小型CCDカメラからなるウェアラブルカメラを用いた眼球運動測定システムについての基礎検討を行った。現状では、眼球の回転角度を自動で算出可能なところまできている。このシステムで計測した眼球運動をパラメータ化し、擬人化エージェントに与えることで、現実感の高い目周辺の表情表現を実現することが可能であると思われる。三次元形状とテクスチャを併用した顔特徴点の自動抽出とその応用など4件の学会発表を行い、正面画像と横顔の形状を用いて、fittingの精度の向上に寄与できることがを明らかにした。本年度研究では、これまでのプロジェクトの成果を踏まえ、瞬き動作の詳細な解析を高速カメラによって解析することを行なった。瞬きは無意識になされる自然瞬目(spontaneous blink)と意識的に行われる随意

瞬目(voluntary blink)、また刺激、閃光、脅威、音などで誘発される反射性瞬目(reflex blink)が混在している。瞬きの動作としての特徴は随意と非随意で若干異なっており、自然瞬目は動作期間が350-450msecで、随意瞬目は250msec程度とされているが、ここでは、通常1分間に15回前後発生している自然瞬目が観測期間中に必ず発生すると考えられることから、自然瞬目を検出対象にした。瞬き動作は、300450ミリ秒で完了するきわめて短い時間内の現象であるため、通常のNTSC方式のカメラでは、十分な追跡がなされにくい。従来、瞬きを検出してから、その後に眼や顔を検出するのでなく、逆に、顔領域から眼の位置の検出を済ませておき、領域を限定した上で、瞬きを検出し、その検出情報を更に詳細な解析に役立てようとするものがほとんどであった。そこで、1秒間に250駒の撮影ができる高速カメラVFC-1000を用いて10数人の被験者を撮影し、瞬きの動作解析を行なった。瞬き動作は、従来研究によると、開閉の速度に一定の差があるという特徴を有していることがわかっている。そこで画像中の特徴点のオプティカルフローのうち、瞬き動作の特徴を有する点を取り出すことにより、事前の顔検出や目領域の検出を必要としない、瞬き検出が可能となった。唇の開閉との差異、通常カメラ(30駒/秒)との差異も調べた。10数個の映像例で実験し、漏れなく瞬き動作が検出できるという結果を得た。また、年齢の増加に伴う将来の顔形状の変化を親子の画像から推定する手法を提案し、FaceToolを用いた合成実験により、加齢画像の合成を試みたり、皺の合成を筋肉モデルに基づき、バンプマッピングにより生成し、自然な表情を加えることができるようになった。本年度研究では、これまでの高速カメラによる瞬き動作の詳細な解析などのプロジェクトの成果を踏まえ、顔画像合成ツールFaceToolにおける瞬き動作合成の改良を行った。昨年までの研究で、高速カメラを用いて瞬き動作のロバストな検出を行い、上瞼の動きを精密に追跡できるようになった。FaceToolによる合成は長らく進展していなかったが、閉眼における動きを詳細化し、より精度の高い合成が可能になった。欧州では、顔にマーカをつけ、代表的特徴点の動きをモーションキャプチャし、ダイナミックな表情合成が行われている。ワイヤーフレームモデルの詳細化も自動化が可能で、より細かいモデルも研究されている。しかし、高精細化の観点で見ると、いくつかの表情合成のような大雑把な動きはリアリティがあるが、その細部を観察すると、特徴点対応の小さいズレや自動的にキャプチャされた動きデータのズレがあることが指摘されており、目部分のみを注視して観察すれば、動きが分離されて顔全体と切り離されている、単純に閉眼と開眼の2種しかなく、途中の動きや、途中のテクスチャは正しく考慮されていない、などの問題点が残されていた。
データ構造と数理計画法を融合した統一的手法による離散アルゴリズムの研究

離散アルゴリズムの研究は,実用面からのみでなく理論面からも精力的に実行されてきた.最近は,並列性を考慮した並列アルゴリズムの観点からも研究が行われている.従来,離散アルゴリズムの効率化で用いられている基本技法は,データ構造の工夫と数理計画法的手法の工夫であるが,両者の研究は独立的に実行されてきた.そのため,より効率化の可能性があるにもかかわらず,解決できない問題も多かった.これを打開するためには,データ構造と数理計画法の技法を有機的に融合した統一的手法が必要であると認識されてきている.本研究は,この点に注目して,データ構造と数理計画法の技法を有機的に融合した手法を研究調査し,それに基づいて効率的離散アルゴリズムの研究開発を行うことを目的としている.目的を達成するため,まずネットワーク問題の代表的問題である最大フロー問題,最小費用フロー問題,最大重みマッチング問題に対して,最新のデータ構造と数理計画法の技法を融合した解法を詳細に検討した.より具体的には,最大フローを求めるGoldberg-TarjanのΟ(mnlogn^2/m)の手間のアルゴリズム,最小費用フローを求めるOrlinのO(m(m+nlogn)logn)の手間のアルゴリズムおよび最大重みマッチングを求めるGabowのO(mn)の手間のアルゴリズムなどを通して,データ構造と数理計画法の技法を融合した解法の特徴を調査検討した.また,関連する離散問題に対しても,情報の構造を最大限に活用し,逐次的なアルゴリズムおよび効率的並列アルゴリズムの研究開発を行った.もちろん逐次アルゴリズムについては理論的解析だけではなく,従来の手法が存在するときにはそれも含めて計算機比較実験をし,それを通して提案するアルゴリズムの実際的性能を評価・検討することが大切であるので,それも併せて実行した.本研究を通して得られた成果は,電子情報通信学会,情報処理学会,およびInternational Journal of Computational Geometry and Applicationsに掲載されている.また,いくつかは世界的に権威ある雑誌に投稿中である.以上の点から,当初の目的はかなり達成されたと思われるが、さらに作成した膨大なプログラムも含めて整理し,よりきちんとした形式で,データ構造と数理計画法の技法を融合した統一的手法の有用性を確立し積極的に普及に努めていく.離散アルゴリズムの研究は,実用面からのみでなく理論面からも精力的に実行されてきた.最近は,並列性を考慮した並列アルゴリズムの観点からも研究が行われている.従来,離散アルゴリズムの効率化で用いられている基本技法は,データ構造の工夫と数理計画法的手法の工夫であるが,両者の研究は独立的に実行されてきた.そのため,より効率化の可能性があるにもかかわらず,解決できない問題も多かった.これを打開するためには,データ構造と数理計画法の技法を有機的に融合した統一的手法が必要であると認識されてきている.本研究は,この点に注目して,データ構造と数理計画法の技法を有機的に融合した手法を研究調査し,それに基づいて効率的離散アルゴリズムの研究開発を行うことを目的としている.目的を達成するため,まずネットワーク問題の代表的問題である最大フロー問題,最小費用フロー問題,最大重みマッチング問題に対して,最新のデータ構造と数理計画法の技法を融合した解法を詳細に検討した.より具体的には,最大フローを求めるGoldberg-TarjanのΟ(mnlogn^2/m)の手間のアルゴリズム,最小費用フローを求めるOrlinのO(m(m+nlogn)logn)の手間のアルゴリズムおよび最大重みマッチングを求めるGabowのO(mn)の手間のアルゴリズムなどを通して,データ構造と数理計画法の技法を融合した解法の特徴を調査検討した.また,関連する離散問題に対しても,情報の構造を最大限に活用し,逐次的なアルゴリズムおよび効率的並列アルゴリズムの研究開発を行った.もちろん逐次アルゴリズムについては理論的解析だけではなく,従来の手法が存在するときにはそれも含めて計算機比較実験をし,それを通して提案するアルゴリズムの実際的性能を評価・検討することが大切であるので,それも併せて実行した.本研究を通して得られた成果は,電子情報通信学会,情報処理学会,およびInternational Journal of Computational Geometry and Applicationsに掲載されている.また,いくつかは世界的に権威ある雑誌に投稿中である.以上の点から,当初の目的はかなり達成されたと思われるが、さらに作成した膨大なプログラムも含めて整理し,よりきちんとした形式で,データ構造と数理計画法の技法を融合した統一的手法の有用性を確立し積極的に普及に努めていく.大規模なネットワーク・図形情報を効率的に処理する離散アルゴリズムの研究開発において、データ構造と数理計画法の技法の果たしてきた有効性を研究調査し、両技法を融合して利用する際の解決しなければならない問題点を検討した。1.大規模なネットワーク・図形情報を計算機で効率的に処理することが最重要課題の一つとなっているVLSIのCAD、コンピュータグラフィックス、情報通信網、地理情報処理などの分野で、現在までに提案された各種の技法(並列処理技法も含む)および関連するアルゴリズム理論の成果(並列アルゴリズム)の調査・分類・整理を進めた。2.ネットワーク理論・計算幾何学の分野で用いられている有用なデータ構造(2色木、フボナッチヒープ、残存探索木など)および数理計画法的手法(最小費用流問題を解くプライマルデュアル法など)の調査・分類・整理を進めた。3.データ構造・数理計画法的手法の融合されたアルゴリズムの研究調査・分類・整理を進め、さらに融合する際の問題点を検討した。4.離散アルゴリズムの並列化に伴う問題点および関連する並列計算機のアーキテクチャの調査・分類・整理を進めた。5.整理された問題点のいくつかを解決し、データ構造・数理計画法的手法を融合した効率的アルゴリズム(並列アルゴリズム)を研究開発した。

大規模なネットワーク・図形情報を効率的に処理する離散アルゴリズムの研究開発において、データ構造と数理計画法の技法の果たしてきた有効性を研究調査し、両技法を融合して利用する際の解決しなければならない問題点を検討した。1.大規模なネットワーク・図形情報を計算機で効率的に処理することが最重要課題の一つとなっているVLSIのCAD、コンピュータグラフィックス、情報通信網、地理情報処理などの分野で、現在までに提案された各種の技法(並列処理技法も含む)および関連するアルゴリズム理論の成果(並列アルゴリズム)の調査・分類・整理を進めた。2.ネットワーク理論・計算幾何学の分野で用いられている有用なデータ構造(2色木、フボナッチヒープ、残存探索木など)および数理計画法的手法(最小費用流問題を解くプライマルデュアル法など)の調査・分類・整理を進めた。3.データ構造・数理計画法的手法の融合されたアルゴリズムの研究調査・分類・整理を進め、さらに融合する際の問題点を検討した。4.離散アルゴリズムの並列化に伴う問題点および関連する並列計算機のアーキテクチャの調査・分類・整理を進めた。5.整理された問題点のいくつかを解決し、データ構造・数理計画法的手法を融合した効率的アルゴリズム(並列アルゴリズム)を研究開発した。大規模なネットワーク・図形情報を効率的に処理する離散アルゴリズムの研究開発において,データ構造と数理計画法の技法の果たしてきた有効性を研究調査し,両技法を融合した効率的手法に基づくアルゴリズムを研究開発した.1.大規模なネットワーク・図形情報を計算機で効率的に処理することが最重要課題の一つとなっているVLSIのCAD,コンピュータグラフィックス,情報通信網,地理情報処理などの分野で,現在までに提案された各種の技法(並列処理技法も含む)および関連するアルゴリズム理論の成果(並列アルゴリズム)の調査・分類・整理を進めた.2.ネットワーク理論・計算幾何学の分野で用いられている有用なデータ構造(2色木,フィボナッチヒ-プ,残存探索木など)および数理計画法的手法(最小費用流問題を解くプライマルデュアル法など)の調査・分類・整理を進めた.3.データ構造・数理計画法的手法の融合されたアルゴリズムの研究調査・分類・整理を進め,さらに融合する際の問題点を検討した.4.離散アルゴリズムの並列化に伴う問題点および関連する並列計算機のアーキテクチャの調査・分類・整理を進めた.5.整理された問題点のいくつかを解決し,データ構造・数理計画法的手法を融合した効率的アルゴリズム(並列アルゴリズム)を研究開発した.
ヒトの系における異種移植反応細胞の生体内解析モデル

SCIDマウスに対するヒト末梢リンパ球の移入実験を開始した。SCIDマウスは、日本クレア(株)よりCB-17/Icr-scid Jclを購入し、飼育した。ヒト末梢血リンパ球は、健康提供者より採取しFicoll/Hypaque及びLymphoprepの密度勾配遠心にて全血より分離した。リンパ球移入経路として、経静脈投与と腹腔内投与の両経路を予備検討し、腹腔内投与とした。細胞回収は全リンパ球(5x10^5 or 1x10^6)投与後2週間におこなった。マウスの血液、腹腔内洗浄液や脾臓よりLymphoprepを用いてリンパ球を分離し、細胞を回収した。抗CD3抗体を用い、ヒトT細胞の占める割合をフローサイトメトリーにて解析した。この結果、移入細胞の生着がまったく認められなかった。SCIDマウスに200から250R total-body gamma照射の全処置を施行しているので、われわれも検討した。さらに、原因として、非特異細胞障害を示すNK細胞やマクロファージの関与する可能性を考え、anti-asialo GM1やanti-lymphocyte antiserum(ALS)、anti-Maclantibodyの投与も検討した。これらの結果は、肝、肺や脾に認められた細胞浸潤はhu-PBL-SCIDマウスにおけるリンパ球の臓器分布と同様の程度であることが判明した。コントロールとして用いたBALB/cマウスも照射・ALSの投与で頻度は少ないが死亡することから、死亡したSCIDマウスはGVH反応による死ではなく、補助処置によるものであると考えた。この時期、ヌードマウスによる可移植性の当研究施設で樹立した食道扁平上皮癌細胞株(TE5)やリンパ腫細胞株をSCIDマウスの腹腔内・背部・足背に接種したが生着しなかった。このため、SCIDマウスを使用する実験を一時中止し、移入するヒト細胞をT細胞やB細胞等に効率よく分離する予備実験をセルソーターやマグネットとビーズを用いて検討した。この結果、B細胞を各種の抗体、マグネットとビーズを用い選択的に分離することが容易になった。照射SCIDマウスに対する成熟末梢血液細胞移入実験を施行してきた。移入経路は経静脈投与と腹腔内投与の2種とし、その生着率を検討した。その結果、この2つの投与経路にかかわらず、移入細胞の生着が実験によってばらつきが認められ、生着率は15%と低い結果であった。この原因として、非特異的細胞障害を示すNK細胞やマクロファージの関与を考え、Assialo-GM1、ALSやMAC1の投与を照射SCIDマウスに行ったが、生着改善は認められなかった。今後、生着率を改善する対策を考えねばならない。細胞移入生着例ではGVH反応が認められ、各臓器別にその影響を検討した。肝・肺・脾に著明な細胞浸潤が認められ、死にいたるマウスも認められた。皮膚・消化管への細胞浸潤は認められなかった。いわゆる典型的なGVH反応によるターゲット臓器は肝・皮膚・腸管といわれている。SCIDでは、このような臓器特異性が認められない。SCIDでは肝・皮膚・腸管にTCRがγδ型のT細胞が欠如している。

このγδT細胞が何らかの影響をGVH反応に与えているのではないかと考えられる。γδT細胞は活性化されるとnon MHC restrict killer activityを持つことが知られている。移入細胞の検討に、syngenicなγδT細胞の移入などを加え、今後、これらの機構を明らかにしていく。前年度に引き続き、ヒト成熟血液細胞の照射SCIDマウスへの移入実験を行った。今回、T細胞やB細胞等の単離をCell sorterとモノクローナル抗体を用いて行った。最初、単離はほぼ完全にできるが、操作に時間がかかるので回収する生細胞数が少なかった。現在は、満足できる回収レベルに至っている。これらの分離細胞やin vitro混合培養刺激細胞の移入をあわせて行った。しかし、生着そのものが低かった。このため、数種類のヒトリンパ腫の打ち込みを行ったが、これらの培養癌細胞の生着も低い結果となった。SCIDマウスの生着を抑制するdefense機構としてのNK細胞に対する処置を検討した。マウスAssialo-GM1やALSを投与しNK activityを51Crを用いて測定した。通常量の抗体や血清投与直後ではNK活性が低くなるが、14-20日より回復することが判明した。SCIDマウスNK細胞の活性が細菌やウイルス感染によって増強されるという報告がある。当施設の照射室はクリーン室ではなく、照射後の飼育施設環境等にも問題がある可能性が疑われる。ヒトリンパ球を採取する量にも限界があることも問題であった。ヒトと腎・心機能が生理的に似ていて、主要適合抗現が比較的明らかにされているブタのリンパ球を使うことを今後検討しなければならない。