hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リンパ管遺伝子細胞治療によるリンパ浮腫治療法の開発

iPS細胞を用い、肝細胞増殖因子(HGF)を発現させることで効率的にリンパ管内皮細胞へ分化を促進させることを目的に実験を行った。マウスiPS細胞に対してHGFプラスミドを遺伝子導入し、HGF恒常発現細胞株の樹立を試みたが樹立はできなかった。iPS細胞をOP-9細胞を利用してリンパ管内皮細胞へ分化させる実験を行ったが、既報のような細胞培養系を得ることはできなかった。iPS細胞へHGFを一過性に発現させてiPS細胞がリンパ管内皮細胞の特徴を獲得するかを確認したが、継続してリンパ管内皮細胞へ分化させる事はできなかった。以上から、これまでに報告のあるリンパ管内皮細胞への分化は困難であると考えられた。【背景】リンパ浮腫は患者QOLを著しく障害する難治性疾患である.我々はHGFプラスミドによるリンパ浮腫遺伝子治療法を開発したが,これに対する治療抵抗性のリンパ浮腫に対して新たな治療法の開発が望まれる.【目的】HGF遺伝子治療とiPS細胞による再生治療をハイブリッドにした遺伝子細胞治療を計画する.本年度の目的はiPS細胞を使用したHGF遺伝子発現細胞を樹立し,これをリンパ管内皮細胞へ分化誘導することである.【方法と結果】まずHGFがリンパ管の分化誘導にどのような影響を与えるか推測するため,リンパ管内皮細胞にHGFタンパクを添加し遺伝子発現をreal time PCRで検討した.HGF遺伝子はautocrineに上昇し,更に受容体であるc-Metも上昇していた.この発現上昇には共通の転写因子であるEts-1の発現が関与しているものと推測された.更にリンパ管のマスター遺伝子といわれるProx1とリンパ管新生の重要な受容体であるVEGFR-3は上昇していたがVEGF-Cは低下しており,HGF-c-MetシグナルがVEGF-C-VEGFR-3シグナルとは独立したシグナル系であることが推測された.またリンパ管分化に際し重要なSox18と成熟に重要なAngiopoietin2の発現上昇を認め,HGFが単独でリンパ管の発生,分化から進展,成熟まで誘導可能であることが示唆された.現在マウスiPS細胞培養系を確立し,これにHGF遺伝子を恒常発現させた培養細胞系を確立中である.またこれとは別にiPS細胞をリンパ管内皮細胞に分化誘導した際にHGF遺伝子の発現が変化するのか検討するため,OP9細胞をフィーダー細胞とした培養系で準備を進めている.概ね計画通りに進んでいる.iPS細胞を用い、肝細胞増殖因子(HGF)を発現させることで効率的にリンパ管内皮細胞へ分化を促進させることを目的に実験を行った。マウスiPS細胞に対してリポフェクション法やエレクトロポレーション法など種々の方法でHGFプラスミドを遺伝子導入し、HGF恒常発現細胞株の樹立を試みたが、遺伝子導入効率が極めて低く細胞培養系の樹立はできなかった。この結果から、まずは既報の方法(G Narazaki, J K. Yamashita, et al. Circulation. 2010)で通常のiPS細胞をOP-9細胞を利用してリンパ管内皮細胞へ分化させる実験を行ったが、既報のような細胞培養系を得ることはできなかった。この培養した細胞は特定の分化ではなく、ヘテロな集団が混在していた。iPS細胞株を変更しても同様の結果であったため、OP-9細胞の機能が喪失している可能性が示唆された。またiPS細胞へHGFを一過性に発現させてiPS細胞がリンパ管内皮細胞の特徴を獲得するかを確認したが、Sox18、FoxC2などリンパ管内内皮特異的マーカーの一過性の発現上昇は認めるものの(real time PCR)、継続してリンパ管内皮細胞へ分化させる事はできなかった。以上の結果から、これまでに報告のあるiPS細胞でのリンパ管内皮細胞への分化は困難であると考えられ、抜本的な方法論の見直しが必要との結論に至った。この結果を踏まえ、未分化細胞からの分化ではなく、分化した静脈内皮細胞を直接リンパ管内皮細胞へリプログラミングする可能性を検討することとした。1、マウスiPS細胞に対してHGFプラスミドを遺伝子導入し、HGF恒常発現細胞株の確率を試みているが、遺伝子導入効率が極めて低く十分な発現量を確認できる細胞培養系の確率には至っていない。今後はエレクトロポレーション法などを利用して細胞系の確率を目指す。2、上記の細胞培養系の樹立ができていないため、HGF恒常発現iPS細胞のリンパ管内皮細胞への分化実験は実施できていない。3、通常のiPS細胞を、OP-9細胞を利用してリンパ管内皮細胞へ分化させる実験を行っているが、既報のような細胞培養系を得るには至っていない。しかし血管内皮様の細胞は確認できているため、この細胞を利用したリンパ浮腫動物モデルへの再生医療を目指した実験を行っていく。

4,マウスリンパ浮腫マウスにiPS細胞とHGFプラスミドを別個に導入した動物実験を試みている。現在遺伝子導入方法や適切な細胞移植法、ならびに評価系の検討を行っており、これが確立次第、実験を行う。5、iPS細胞に一過性にHGF遺伝子を導入し、real time PCRで評価したところ、Sox18、FoxC2、VEGFR-3などのリンパ管発生に関連した遺伝子群の発現上昇を確信した。これは分化したリンパ管内皮細胞においても同様の結果であった。上記の結果から、iPS細胞へのHGF遺伝子導入やリンパ管内皮細胞への分化は平行して進めていくが、HGFを一過性に発現させるだけでiPS細胞をリンパ管内皮細胞へ文化させる可能性もあると考え、iPS細胞にHGFを一過性に導入した細胞をリンパ浮腫モデルに移植して治療効果を検討することも合わせて行っていくこととした。HGF恒常発現iPS細胞の確立、およびiPS細胞をリンパ管内皮細胞へ誘導する方法の確立に非常に手間取っている。現状では当初の計画通りに進める予定でいる.次年度の主な項目は次のとおりである.1,HGF遺伝子を恒常発現させた培養細胞系を確立する.2,iPS細胞をリンパ管内皮細胞に分化誘導した際にHGF遺伝子の発現が変化するのかreal time PCRで検討する.血管外科HGF恒常発現iPS細胞の樹立が困難な場合は、HGF一過性発現のiPS細胞をそのまま、リンパ管内皮細胞への誘導することなしに動物モデルに導入し治療効果を検討する。これまでの検討からHGFを遺伝子導入するだけでリンパ管内皮細胞発生関連の遺伝子群が有意に上昇することがわかっており、これでも十分な治療効果が得られる可能性があるものと考えるに至った。
孤立特異点のモジュライへの境界解析/幾何の応用

特異点へのアプローチには,定義方程式に基づく代数的方法の他にその内在的構造に基づく解析的アプローチが考えられる.本研究では,正規孤立特異点のモジュライへの解析的手法によるアプローチの展開として,『境界CR構造』によるアプローチとともに『非特異部分の複素構造』や『特異点解消空間の複素構造』によるアプローチを組み合わせて行った.そこでは,『非特異部分や境界・特異点解消空間等の内在的複素構造と特異点を結びつけるには複素ユークリッド空間への写像を安定的に保つという性質が本質的的である』という視点の下に,次のような研究を行った.(i)非特異部分の複素構造に基づいて完備変形族の構成を行う,(ii)特異点解消空間の複素構造の変形に基づいて,Res-関手の完備族の構成を行う,(iii)それらの解析的構成に基づいて,正規孤立特異点のモジュライ空間の構造を特異点の内在的構造により表現する.それぞれ,以下のような成果を得た.(i)『複素ユークリッド空間への写像を安定的に保つという』変形では正則写像により複素構造が決定されており,そこに開多様体に纏る境界条件の問題を回避する方法があるということを明らかにした.そのことにより,強擬凸多様体上でのノイマン作用素のsharp estimateを利用して完備族の構成を行った.(ii)特異点解消空間では,正則写像だけでは複素構造が決定されないのでより複雑な状況になる.新たに,その状況でのモジュライを扱う解析学を確立し,更に(i)で採用した完備族構成のテクニックを組み合わせれば完備族構成が可能であることを示した.(iii)(ii)で得られた完備族の構成法に基づき,錐特異点の場合に境界CR構造のモジュライと特異点解消空間のモジュライの結びつきを明らかにした.それに基づき,同時特異点解消という現象の微分幾何的構造に基づく解明を行った.特異点へのアプローチには,定義方程式に基づく代数的方法の他にその内在的構造に基づく解析的アプローチが考えられる.本研究では,正規孤立特異点のモジュライへの解析的手法によるアプローチの展開として,『境界CR構造』によるアプローチとともに『非特異部分の複素構造』や『特異点解消空間の複素構造』によるアプローチを組み合わせて行った.そこでは,『非特異部分や境界・特異点解消空間等の内在的複素構造と特異点を結びつけるには複素ユークリッド空間への写像を安定的に保つという性質が本質的的である』という視点の下に,次のような研究を行った.(i)非特異部分の複素構造に基づいて完備変形族の構成を行う,(ii)特異点解消空間の複素構造の変形に基づいて,Res-関手の完備族の構成を行う,(iii)それらの解析的構成に基づいて,正規孤立特異点のモジュライ空間の構造を特異点の内在的構造により表現する.それぞれ,以下のような成果を得た.(i)『複素ユークリッド空間への写像を安定的に保つという』変形では正則写像により複素構造が決定されており,そこに開多様体に纏る境界条件の問題を回避する方法があるということを明らかにした.そのことにより,強擬凸多様体上でのノイマン作用素のsharp estimateを利用して完備族の構成を行った.(ii)特異点解消空間では,正則写像だけでは複素構造が決定されないのでより複雑な状況になる.新たに,その状況でのモジュライを扱う解析学を確立し,更に(i)で採用した完備族構成のテクニックを組み合わせれば完備族構成が可能であることを示した.(iii)(ii)で得られた完備族の構成法に基づき,錐特異点の場合に境界CR構造のモジュライと特異点解消空間のモジュライの結びつきを明らかにした.それに基づき,同時特異点解消という現象の微分幾何的構造に基づく解明を行った.本研究は孤立特異点のモジュライに関して,その境界構造を通じて解析することを主要な目的としている.一般的に,正規孤立特異点には次の3種類のアプローチが可能である:(1)特異点を定義する方程式を通じたアプローチ,(2)特異点解消で得られる強擬凸複素多様体を通じたアプローチ,(3)特異点の境界構造を通じたアプローチ.今年度の研究では(2)のアプローチを完成させることにより,本来の目的である(3)のアプローチを完全にすることを目指した.境界上のCR構造を通じたアプローチに於いて確立した「安定的写像の変形理論」に基づいて,特異点解消の変形に於ける無限小変形の理論の構成を次のように行った.(a)変形複体を確立した.(b)変形空間に関する調和解析を確立した.(c)変形の障害空間を記述するための層空間に係数を持つコホモロジー群を表現する調和解析のための2重複体を導入し,その調和解析を確立した.この上に特異点解消の変形空間を構成するためには,収束性を保証する新しい解析の方法を確立する必要がある.この点は研究を続行中.また,この結果を2次元有理特異点の同時特異点解消の問題に適用し,射影直線上の重複度2,3,4の錐状特異点の場合に特異点のモジュライ空間のArtin-componentのCR記述を行った.特に,重複度2の場合は同時特異点解消はできないが,パラメータを2重被覆空間へ持ち上げれば同時特異点解消が可能なこと,重複度4の場合のモジュライ空間は2つの非特異な既約成分からなり,その一方のみが同時特異点解消が可能なことが,CR構造の記述によって自然に説明されることを示した.

本研究は孤立特異点のモジュライに関して,その境界構造を通じて解析することを主要な目的としている.一般的に,正規孤立特異点には次の3種類のアプローチが可能である.(1)特異点を定義する方程式を通じたアプローチ,(2)特異点解消で得られる強擬凸複素多様体を通じたアプローチ,(3)特異点の境界構造を通じたアプローチ.昨年度の研究を引き継いで,今年度の研究では(2)のアプローチを完成させることを目指した.(2)で扱う変形は(3)で扱う境界構造を通じた変形とは違いが生じるものの,それ独自で表現論やゲージ理論等との豊かな結びつきを持っており,最近では弦理論との関わりも指摘されている重要な対象である.昨年度の研究で確立した複素構造の安定変形の変形複体に基づいて特異点解消の変形空間を構成した,収束性を保証する部分には新しい解析的考察が必要とされるが,領域内部ではGardingの不等式で保証される統御性に,境界付近ではP.Greiner-E.M.SteinによるNeumann作用素のoptimal評価に還元するテクニックを確立した.更に,このテクニックにより,正規孤立特異点の完備族をその非特異部分の複素構造の安定変形によって構成することにも成功した.この研究により,正規孤立特異点の完備族構成をコーシー・リーマン理論に基づいて構成する方法が(幾何学的にも解析学的にも)確立できたということが言える.正規孤立特異点のモジュライを多面的に捉えるために,(1)境界CR構造による解析と(2)非特異部分の複素構造による解析と(3)特異点解消空間の複素構造による解析とを組み合わせたアプローチを行った.特に,(2)に関する解析的問題点の解消とそれに基づいたRes-関手の構成を行った.重要な部分は,複素構造による解析に現れる境界挙動の統御である.(2)においては,その境界挙動を複素構造の安定変形の視点から統御できることを示し,倉西プログラムの複素構造版を確立できた.また,それはRes-関手を正則写像の安定変形の観点から扱う際に現れる境界挙動の統御へつながるものである.(3)に関しては,正則写像の安定変形を統御する2重複体に関する解析学を確立し,通常微分形式に対して確立されていたsharp estimateを2重複体に対するものとして確立した.また,それに基づいてRes-関手の完備族構成を行った.これにより,正規孤立特異点の変形への3種類の解析的アプローチに基づく完備族構成が「安定変形」という視点の下に統一的に扱うことができ,境界CR構造の変形からのアプローチを同時特異点解消という孤立特異点のモジュライ研究では基本的なテクニックへ結びつける道が開かれた.更に,超曲面特異点のモジュライ空間のホッジ構造に関して,境界CR構造の観点からの解析を行った.これは,正規孤立特異点の境界上のCR構造の変形空間をそのホッジ構造から捉えるもので,90年代に行った研究では特異点のモジュライとの関係が明確にされていなかった.本研究では,典型的な超曲面特異点に関して,特異点のモジュライとの関係を明らかにできた.更に,最近シンプレクティック幾何学の観点から注目されている超曲面特異点のモジュライ空間の平坦接続構造について,境界CR構造の観点からの考察を行った.
水凝縮による燃焼由来ナノPMへの粒径影響

H30年度では昨年度の研究結果を踏まえ,まず水蒸気供給方法の再検討をおこなった.凝集が急速に進行すると推測される温度勾配の大きい火炎直上に水蒸気を添加することで,より大きな効果が期待できる.そのため異なる半径距離(火炎のすぐ横から噴出させる場合と離れた場所から噴出させる場合)や流速(ほぼ等速で噴出す場合と低速で噴出す場合)といった様々な条件(いずれの場合も噴出による火炎への影響は与えないよう工夫し,空気を吹き出した場合との比較を行っている)での火炎直上への供給を試み,フィルタ重量法による総重量測定,LPIによる粒径分布測定,構成成分測定および密度計による真密度測定を行った.その結果,水蒸気を添加することで小粒径粒子が減少し大粒径粒子が増加することから凝集効果は確認できたものの,条件による明確な効果の違いは確認できなかった.したがって供給方法よりも供給量が凝集効果に大きく影響するものと思われる.次に水蒸気添加後の混相流温度の確認を行った.その結果,水蒸気供給後の温度が低下するほど凝縮水発生量は多くなるため,温度低下するほど凝集はより促進するという結果が得られた.以上のことから,PMの凝集効果は周囲凝縮水量が大きく影響することがわかった.煙道を流れるPMは多量の水蒸気を供給するほど,そしてより低温に冷却させ凝縮水量を増やすほど凝集が進行することがわかった.その他,PM中の水分付着量についての測定等も行った.・実験装置製作(ボイラおよび流動管の制作)水蒸気流量および冷却温度の調整が可能な試験装置を作成した.これは定常火炎からの燃焼ガスを含むPM流にボイラからの水蒸気流を混合させ,十分に混合した後に任意の温度にまで冷却することのできる流動管である.また,水蒸気を混入させる位置を任意に変更できるようにもなっている.・様々な水蒸気流量混入条件におけるPMに取り込まれる水分量の測定拡散火炎から排出されたPMに様々な流量における水蒸気流を混入し,十分に混合させ,冷却させた後の粒子を流路中に設置したガラス濾紙によって捕集しPM測定と水分測定を行った.その結果から,水蒸気の混入流量とPM中の水分量の関係についておおむね把握することができた.・様々な水蒸気流量混入条件におけるPM特性(粒径分布)への影響本学備品であるLPI(Low Pressure Impactor)によってPMおよび混合後のPMの粒径分布測定を行った.その結果,火炎から大きく離れた位置で燃焼ガスを含むPMに対し水蒸気を混入させ冷却を行った場合,水蒸気を混入させていないPMに比べ小粒径PM(100nm以下の粒子)が減少し大粒径PM(100nm10μm程度の粒子)が増加するといった結果が得られ,このことから水蒸気混入かつ冷却によって凝集を促進させることが明らかになった.しかしながら,火炎先端に直接水蒸気を混入させた場合,必ずしも上述した結果とはならない場合があった.当初の予定通り試験装置の作成を行い,予定通りの実験を実施することができた.H30年度では昨年度の研究結果を踏まえ,まず水蒸気供給方法の再検討をおこなった.凝集が急速に進行すると推測される温度勾配の大きい火炎直上に水蒸気を添加することで,より大きな効果が期待できる.そのため異なる半径距離(火炎のすぐ横から噴出させる場合と離れた場所から噴出させる場合)や流速(ほぼ等速で噴出す場合と低速で噴出す場合)といった様々な条件(いずれの場合も噴出による火炎への影響は与えないよう工夫し,空気を吹き出した場合との比較を行っている)での火炎直上への供給を試み,フィルタ重量法による総重量測定,LPIによる粒径分布測定,構成成分測定および密度計による真密度測定を行った.その結果,水蒸気を添加することで小粒径粒子が減少し大粒径粒子が増加することから凝集効果は確認できたものの,条件による明確な効果の違いは確認できなかった.したがって供給方法よりも供給量が凝集効果に大きく影響するものと思われる.次に水蒸気添加後の混相流温度の確認を行った.その結果,水蒸気供給後の温度が低下するほど凝縮水発生量は多くなるため,温度低下するほど凝集はより促進するという結果が得られた.以上のことから,PMの凝集効果は周囲凝縮水量が大きく影響することがわかった.煙道を流れるPMは多量の水蒸気を供給するほど,そしてより低温に冷却させ凝縮水量を増やすほど凝集が進行することがわかった.その他,PM中の水分付着量についての測定等も行った.・火炎先端に直接水蒸気混入を行う場合の混合粒子計測昨年度実施した研究を継続し,火炎先端に直接水蒸気を混入させた場合における混合粒子の粒径分布計測を行い,水蒸気流量とPM特性の関係を明らかにする.・未燃成分の測定種々の条件による混合粒子の燃焼ガス由来の未燃成分等の付着などの調査を行う.具体的にはフィルタ重量法によって捕集された粒子を加熱処理し熱分解特性を調査することで付着未燃成分の推定を行う.・Soot真密度の測定種々の条件におけるPMについて,未燃成分等を揮発処理したDry-sootの真密度の測定を行う.理由について:当初の予定よりも安い価格で消耗品を購入できたため。使用計画:フィルタ等の消耗品を多く購入する。
溶融塩電解によるニオブ基合金の耐酸化性被膜の形成

本研究は、溶融塩電解法を用いてニオブ(Nb)基合金に緻密かつ強固な耐酸化性珪化物被膜を付与するために、溶融塩中でのイオンの電気化学挙動を検討し、最適な電解条件を探ることを目標としたものである。その結果、電流密度は低く(10 mA cm-2)、電解温度は高い(1173 K)方が厚い膜が生成することが分かった。溶質(シリコン)濃度は膜厚成長に大きく影響しなかった。最終的に、5570 micronのNbSi2被膜を形成することに成功した。熱効率の向上やCO2の排出量削減を目指し、ガスタービン用のニッケル(Ni)基超合金の耐用温度は1100°Cまで向上してきている。しかし、Ni基超合金は、融点が高々1300°C中盤であるため、今後、耐用温度の飛躍的な向上は期待できない。本研究では、これまで耐酸化性に劣るため実用化されなかったニオブ(Nb)基合金に機械的・化学的に安定な耐酸化性被膜を形成することで、耐酸化性を高めて超耐熱合金として実用化することを目標とした。具体的には、溶融塩中で電気化学的にNb基合金表面を珪化および硼化することでNb-Si系の合金被膜を形成することを試みた。特に、溶融塩中でのイオンの電気化学的挙動を検討することで、緻密で機械的・化学的に安定な被膜を形成するのに最適な条件を探った。平成25年度は、前年度の基礎的検討を基に、定電流電解によるNb表面の珪化に注力した。具体的には、弗化物溶融塩(LiF-KF共晶塩)中に珪素源(K2SiF6)を添加・溶解させ、Nb電極(板状、厚さ50100 micron)を用いて定電流電解を行った。特に、電流密度を10mA cm-2と低く設定し、温度を1173 Kと高く設定して、表面に生成するNbSi2被膜の厚膜化を狙った。その結果、板状電極の片面で5570 micronのNbSi2被膜を形成することに成功した。また、得られた被膜を大気下で予備酸化処理し(7731173 K)、表面にSiO2の被膜を形成することにも成功した。熱効率の向上やCO2の排出量削減を目指し、ガスタービン用のニッケル(Ni)基超合金の耐用温度は1100°Cまで向上した。しかし、Ni基超合金は、融点が高々1350°Cであるため、今後、耐用温度の飛躍的な向上は期待できない。具体的には、溶融塩中で電気化学的にNb基合金表面を珪化および硼化することでNb-Si-B系の合金被膜を形成することを試みた。特に、溶融塩中でのイオンの電気化学的挙動の検討により、緻密で機械的・化学的に安定な被膜の形成に最適な条件を探った。平成24年度は、溶融塩中でのイオンの電気化学的挙動の検討から開始した。具体的には、弗化物溶融塩(LiF-KF共晶塩)中に珪素源(K2SiF6)を添加・溶解させ、Nb電極を用いて、電気化学測定(サイクリックボルタンメトリ法=CV法)によって、弗化珪酸イオン([SiF6]2-)の還元過程を観測した。その結果、純シリコンの析出と、Nb-Si合金の形成の両方が起こることが分かった。Nb-Si合金の形成は、温度が上昇するにつれ顕著になった。さらに、定電流電解によるNb表面の珪化を試みた。その結果、Nb上にNbSi2の被膜が形成され、さらに被膜上には粉末状のシリコンが析出した。与えた電気量が同じでも、電流密度を低下させるとNbSi2の被膜厚さが増加した。また、電解浴中の珪素源(K2SiF6)濃度は被膜厚さにほとんど影響しなかった。このことから、被膜の成長はNbSi2中のシリコンの拡散速度に支配されていると考えた。最終的に、1173K、30mA・cm-2、9hの電解で、約40μmのNbSi2を形成することができた。平成24年度は、1溶融塩中でのNb電極上でのイオンの電気化学的挙動の検討、から研究を開始し、2溶融塩電解によるNbへの耐酸化性被膜形成の検討、に展開する計画を立案した。結果として、ほぼ予定通り、研究を進めることができた。

具体的成果としては、弗化珪酸イオン([SiF6]2-)のサイクリックボルタンメトリ法=CV法による電気化学的挙動を検討し、純シリコンの析出と、Nb-Si合金の形成の両方が起こることが分かった。さらに、Nb-Si合金の形成は、温度が上昇するにつれ顕著になった。また、定電流電解によるNb表面の珪化を試み、Nb上にNbSi2の被膜を形成することに成功した。与えた電気量が同じでも、電流密度を低下させ、長時間電解するとNbSi2の被膜厚さが増加すること、電解浴中の珪素源(K2SiF6)濃度は被膜厚さにほとんど影響しないことから、被膜の成長はNbSi2中のシリコンの拡散速度に支配されていることも分った。最終的に、1173K、30mA・cm-2、9hの電解で、約40 μmのNbSi2を形成することができた。以上、要するに、当初の計画に対しておおむね順調に研究を進展させることができた。達成度としては80%程度と考えられる。平成25年度は、溶融塩電解によるNbへの耐酸化性被膜の形成を継続し、基材と密着性が高く、厚い被膜が形成できる条件を確立する。これによって、数水準の膜厚(50200μm)の被膜を形成することを試みる。ただし、24年度の研究によって、被膜の成長が被膜(NbSi2)中のシリコンの拡散に支配されていることが分かったため、被膜の成長に限界がある可能性がある。よって、電解時間を長くするだけで厚い被膜が形成されるかどうかは不明である。そこで、珪素源だけでなくニオブ源(K2NbF7等)も電解浴に投入し、シリコンとニオブの共析が可能かも検討する。上述の検討によって、被膜を形成した後、被覆合金の高温酸化挙動の検討に入る。これは、被覆された合金を大気下で高温(1400°C)にさらし、質量変化を測定する。特に、加熱、冷却を繰り返すサイクル試験(100回を目標とする)を行い、温度履歴による被膜の質量変化、表面形態の変化を検討する。さらに、試験後の合金のミクロ組織を観察し、被膜と基材の密着性や空孔の有無について確認する。また元素分布を測定し、高温での構成元素の拡散挙動を解析する。この耐酸化試験の結果から総合的に安定な被膜の形成法を決定する。本研究は、溶融弗化物を扱う高温の化学実験を伴うため、特殊な設備が必要である。申請者の場合、これまで基本的な装置・研究環境は整っていたが、東日本大震災によって研究環境が大きく毀損されたため、研究に当然必要な電気炉(発熱体)から調達が必要であった。さらに、雰囲気を制御するガス流量制御器は必須である。高温かつ腐食性の高い溶融塩を使う研究においては、装置は自作のものが中心になる。これらのために、石英管や耐火物等が必要であり、高温であるために消耗が激しく、経費の中心は消耗品にならざるを得ない。このため、消耗品を多く購入した。平成24年度で、電気炉等の基盤的な装置や反応容器等、多くの装置を設計・製作し、かなりの部分が揃った。しかし、反応容器は実験によって消耗するため、新たに装置の製作を行う。装置の設計は申請者が行い、資材を購入して学内の技術部(制作室)で製作する。そのため、来年度も消耗品を多く購入する予定である。さらに、本研究で検討する温度域(6001000°C)に適する特殊な耐熱ステンレス鋼(SUS 310S)製容器と高純度アルミナ製容器、石英硝子セルを設計・自作する予定であり、その素材も購入する。
重症肺高血圧症および成人呼吸窮迫症候群患者への一酸化窒素吸入効果-臨床的および基礎的共同研究-

研究分担者のWarren M.Zapolらによって始められたNO吸入療法を、安全にかつ有効に臨床応用するために必要な基礎的検討を継続した。1.ハーバード大学においては、100%酸素暴露チャンバー下で誘導型NOS (iNOS)ノックアウトマウスおよび対照のwild-typeマウスを飼育し、ARDSモデルを作成した。気管支肺胞洗浄液中の細胞数と分画、アルブミン濃度、湿乾重量比を調べ、iNOSによる肺損傷の程度を検討した結果、iNOSノックアウトマウスでは、肺損傷が著しく、iNOSから産生されたNOは好中球の肺内集積を抑え、肺損傷を軽減していると、予想された。iNOSのmRNAは、酸素暴露前からwild-typeマウスの肺内に発現しており、肺胞マクロファージには発現がみられず、また、肺血管を環流した後でも発現が見られていることから、肺内の細胞で発現していると予想された。2.北里大学においては、a)LPS投与による,ARDSモデルラットを作成し、ニトロチ口シンの定量を行い、免疫組織化学的にニトロチ口シンおよびアミノチロシンを染色し、また、NO吸入下に飼育したラットと比較し、NO吸入による肺損傷に対する効果を見た。その結果、NO吸入下でも、好中球の肺内集積を抑え、肺の炎症を抑えていた。臨床例では、ARDS症例では、NO吸入により、NOを吸入していないARDS症例に較べて、生存期間が有意に延長していたが、最終予後には、差がみられなかった。関心術後の重症呼吸不全症例ではNO吸入により著しく動脈血酸素分圧の改善が見られ、有望である。iNosノックアオウト(iNOS^<-/->)マウスを100%O_2環境下で飼育し、対照のwild-typeマウスと比較した。生存率、O_2負荷前と負荷後3日目の気管支胚胞洗浄液の細胞像、および肺の4%パラホルムアルデヒド固定標本のH&E染色およびnitrotyrosine (NT)の免疫組織染色所見を検討した。iNOS^<-/->マウスは、50%生存が100%O_2吸入後3日目であったが、wild-typeマウスでは5日目であり有意差があった。また、気管支肺胞洗浄液の細胞所見および肺組織のH&E染色所見でも、iNOS^<-/->マウスは、wild-typeマウスに較べて炎症所見が強かった。NTはNOとsuperoxide anionとが反応して生じたperoxynitriteにより、tyrosineのphenol基がニトロ化して、形成されると考えられているが、1)wild-typeマウスのO_2負荷前でも、気管支上皮細胞と血管内皮にNTの染色は陽性で、2)wild-typeマウスのO_2負荷3日目では、さらに、胚胞II型上皮、胚胞マクロファージ、毛細血管壁にNTの染色が陽性であった。一方、3)iNOS^<-/->マウスのO_2負荷前では、wild-typeマウスと同様、気管支上皮細胞と血管内皮にNTの染色が陽性であったが、4)O_2負荷3日目では、NT染色は気管支上皮細胞と血管内皮を含め消失していた。NTの所見から見ると、peroxynitriteは必ずしも組織障害には関係しておらず、むしろ、胚胞マクロファージや接着分子を障害し、炎症を沈静化している可能性も考えられた。iNOS由来のNOは肺障害を保護する方向に働いているようであり、肺障害患者でのNO吸入療法を支持する証拠の一つになりえる。1) NO吸入によって、NOはその多くは血管内でヘモグロビンと結合し、ニトロシルヘモグロビン(HbNO)を生成しヘモグロビンの酸素運搬能に影響を与える可能性が考えられる。しかし、羊にNOを吸入させ、ニトロシルヘモグロビンの電子スピン共鳴シグナルを検討したところ、60ppmのNO吸入では、血中Hb-NO濃度の増加は、酸素飽和度60%以上で全ヘモグロビンの0.11%(11オmol/L)とごくわずかであり、酸素運搬能には影響しないと考えられた。MetHB濃度も全ヘモグロビンの2.4%(240オmol/L)以下であった。NO吸入中のHbNOのESRのシグナルは非対称的で、hypoxiaでの混合静脈血で明らかな超微細構造(3本線)を認め、NOの結合のためにヘム鉄が5配位結合になっていた。このことは、アロステリック効果により、低酸素状態で酸素を組織に放出しやすくする可能性がある。2)メサコリン吸入による低酸素血症は、NO吸入によりさらに増悪していたが、NO濃度5ppm以上でSaO_2の低下はすでにプラトー値に達しており吸入NO濃度を増加させてもSaO_2は変わらなかった。気管支喘息患者へのNO吸入は低酸素血症に注意する必要がある。3)100%酸素暴露時のiNOSノックアウトマウスでは組織障害が対照の野生型マウスより強く、肺水腫および好中球潤もつよく、iNOS由来のNOにより肺損傷は軽減される可能性がある。4)諸家の報告と同じく、我々のARDS臨床例でも、NO吸入により生存期間は延長したが、予後に有意差は見られなかった。しかし、肺挫傷例や再還流症候群では予後を改善させる可能性がある。

1.ハーバード大学においては、100%酸素暴露チャンバー下で誘導型NOS (iNOS)ノックアウトマウスおよび対照のwild-typeマウスを飼育し、ARDSモデルを作成した。気管支肺胞洗浄液中の細胞数と分画、アルブミン濃度、湿乾重量比を調べ、iNOSによる肺損傷の程度を検討した結果、iNOSノックアウトマウスでは、肺損傷が著しく、iNOSから産生されたNOは好中球の肺内集積を抑え、肺損傷を軽減していると、予想された。iNOSのmRNAは、酸素暴露前からwild-typeマウスの肺内に発現しており、肺胞マクロファージには発現がみられず、また、肺血管を環流した後でも発現が見られていることから、肺内の細胞で発現していると予想された。2.北里大学においては、a)LPS投与による,ARDSモデルラットを作成し、ニトロチ口シンの定量を行い、免疫組織化学的にニトロチ口シンおよびアミノチロシンを染色し、また、NO吸入下に飼育したラットと比較し、NO吸入による肺損傷に対する効果を見た。その結果、NO吸入下でも、好中球の肺内集積を抑え、肺の炎症を抑えていた。臨床例では、ARDS症例では、NO吸入により、NOを吸入していないARDS症例に較べて、生存期間が有意に延長していたが、最終予後には、差がみられなかった。関心術後の重症呼吸不全症例ではNO吸入により著しく動脈血酸素分圧の改善が見られ、有望である。
現代の戦争研究と総力戦研究とを架橋する学際的戦争社会学研究領域の構築

2018年度は、5年間の研究計画の二年目であった。まず、4月14、15日に東京大学で行われた戦争社会学研究会第9回大会の場を利用して、野上は、東京大学文学部社会学教授・佐藤健二氏を招いて特別講演「「戦争と/の社会学」のために」を企画した。これもまた、学際的研究領域としての「戦争社会学」の内実を検討するものであり、活発な質疑を経て、戦争社会学の可能性を検討することができた。また西村は、テーマセッション「宗教からみる戦争」を企画した。宗教と戦争と社会の結びつきについて、多面的な議論が行われた。6月には、同研究会の研究誌『戦争社会学研究』の第二号が刊行された。特集となる「戦争映画の社会学」は、昨年度企画したシンポジウム「『野火』の戦争社会学」の活字化である。企画者の山本ほか、野上・福間が寄稿した。また、第二特集として「旧戦地に残されたもの」があり、西村が企画趣旨文を寄せている。8月12日には、京都女子大学で小林啓治『総力戦の正体』の書評会を開催した。歴史学の立場からの「戦争と社会」研究であるが分野をまたいだ議論を可能にする幅広い問題提起を行う書物であった。書評担当者の一人を野上が担ったが、「戦争と社会」研究における「総力戦」概念の重要性に照らした検討を行った。この2018年度より、筑波大学を所属機関とする非常勤研究員として木村豊氏を雇用し、研究会の事務手続きを手伝ってもらうことになった。こうした研究会の企画のほか、研究打ち合わせを12月に行い、プレ調査の実施計画を進め、科研メンバーだけのクローズドな研究会を行った。また、筑波大学大学院「歴史社会学」演習と合同で、深谷直弘『原爆を継承する実践』の書評会を筑波大学で行った。若手研究者による戦争社会学的研究の成果である。非常勤研究員を雇用し、本研究課題の事務作業を手伝ってもらうようになったおかげで、状況が良い方向に変化した。本年度も数多くの成果を出すことができた。そしてプレ調査については方針が固まり、2019年度での実施を計画している。今後も外に開かれた研究会を定期的に企画し、ほか、研究打ち合わせに併せてクローズドな研究会を開催してゆく予定である。プレ調査については、代表の野上と分担者の渡邊の連携のもと実施に向けて準備を進めてゆく。2017年度は、5年間の研究計画の一年目であったが、まず、4月22・23日に琉球大学で行われた戦争社会学研究会第8回大会において、分担者の渡邊が個人報告を行ったほか、山本を司会、野上および福間が報告者となってシンポジウム「『野火』の戦争社会学」を企画・開催した。大岡昇平の原作、2度の映画版について多角的に検討するものである。同会を発表の場とし、戦争社会学が展開する可能性のある領域のうち、戦争表象について検討する可能性を提起した。同4月に、同研究会の編集する『戦争社会学研究』の創刊号が勉誠出版から刊行された。「創刊の言葉」および論文一本を野上が書き、福間・蘭・西村・柳原もそれぞれ論文を寄稿している。

とくに野上の論文「戦争社会学の開く扉」は、戦争社会学が何を目指しているかについて論じたものであり、本科研課題「学際的戦争社会学研究領域の構築」の中間報告として位置づけられるものである。9月8日には関西学院大学梅田キャンパスで「アニメと<戦争>」というテーマで研究会を行い、引き続き戦争表象の問題について検討した。、12月2日には埼玉大学で『「戦争体験」とジェンダー』『「慰安婦」問題の言説空間』の書評会を行った。力のある若手研究者の著作に触れることで戦争社会学研究領域の今後の発展可能性を確信することができた。一方で、数多くの大学に跨る大きな研究組織を維持し、研究課題に関連する上記の研究事業を進めるために、多くの事務的な労力を消費した。また、当年度より野上および福間が新たに参加することになった「ミリタリーカルチャー研究会」で、本研究課題が目指す社会調査と重なる研究計画の存在が明らかになり、重なりを除去できるよう研究課題を一部修正する必要が出てきた。「概要」で述べたように、研究代表者である野上は、研究会の企画や開催に係る事務手続きで多くの労力を消費した。また同様に、戦争に関する社会調査のプレ調査の設計を進める予定であったが、他科研で同じような調査があることが分かり、当初の設計を大幅に変更する必要が出てきた。とはいえ、大きな研究会を複数開催し、学際的戦争社会学研究領域の構築については順調に進んでいると評価することができる。今後も外に開かれた研究会を定期的に企画し、ほか、研究打ち合わせに併せてクローズドな研究会を開催してゆく予定である。プレ調査については、代表の野上と分担者の渡邊の連携のもと実施に向けて準備を進めてゆく。既存の戦争社会学的研究の収集・整理に短期雇用の大学生を任用していたが、これと並行して、研究代表者が所属する筑波大学にて非常勤研究員を2018年度から雇用することにした。プレ調査の設計の修正については、2018年度の前半の段階で打ち合わせを行い、これに対応することとする。
膵癌分子診断と化学療法剤感受性の検討-テーラーメイド治療の確立を目指して-

膵癌の遺伝子異常と悪性度についての検討を行った、k-rasの変異は、細胞増殖能を亢進させることにより悪性度を上げ、またRUNX3の変異もしくは欠失は、アポトーシスを抑制した。培養細胞を用いた検討でも、RUNX3の細胞内遺伝子導入では、GFP融合蛋白を用いた検討でもRUNX3の核への集積を認め、アポトーシスが30%程度亢進した。RNA干渉の技術を用いたRUNX3のノックダウン細胞では、細胞増殖が亢進することが確認された。臨床検体を用いた、膵悪性腫瘍の遺伝子変異についての検討を行い、その検討の中で悪性化の過程の中でk-rasの変異が起こり、その中でk-ras変異が悪性度の亢進に伴って、polyclonalな増殖からmonoclonalな増殖に変化していくことを見出した。更に膵癌治療における臨床検討では、ジェムシタビン単剤療法と、ジェムシタビン+シスプラチン併用療法の比較を行った。k-rasの変異について併用療法による生存期間の差を検討したが、k-rasの変異の有無によるシスプラチン併用による予後の変化は認められなかった。以上の検討で、結論として得られたことは、(1)膵癌におけるk-ras, RUNX3などの遺伝子変異は癌の悪性度を亢進させることが判明した。(2)しかしながら、k-rasについては遺伝子異常と抗癌剤の効果については差が認められなかった。本年度は、一般的に論じられているP53,Rb, mycの遺伝子異常に加えて、新たに最近発見された胃癌における癌抑制遺伝子であるRUNX3をRT-PCRによりクローニングし、本遺伝子の遺伝子異常をPCRとオートシークエンサーを用いて検出する系を確立した。また、RNA干渉の手法を用いてRUNX遺伝子をノックアウトすることにより、その膵癌培養細胞を用いて増殖能、転移能の変化を観察している。予備実験の結果では、RUNX遺伝子のノックアウトは細胞形態の変化を引き起こすとともに、細胞増殖を亢進させることが判明した。来年度も引き続き遺伝子の発現コントロールによる癌細胞増殖能、転移能の変化を検討していく予定である。また、血液中のがん細胞より放出されるmRNAおよびgenomic DNAを抽出し、nested-PCRにより検出する実験系を確立した。k-rasの変異は膵癌において90%以上に変異が認められる。このk-rasの遺伝子変異のあるgenomic DNAの血中濃度を検出することにより膵癌の予後規定因子として有用であるかどうかの確認を行ってゆく。血中k-ras濃度の測定により、膵癌治療開始時の転移予測、膵癌の抗癌剤への反応性の違いについての検討を行っていく。同時に、膵癌の抗癌剤による治療効果判定における膵癌遺伝子異常の血中での検出の有用性についても今後検討を行っていく予定である。本年度は特に、消化器癌の遺伝子異常のうちこれまでにあまり検討されていなかったRUNX3の膵臓癌における発現と、その膵臓癌の悪性度への関与についてのin vitroの検討を中心に行った。RT-PCRによる検出では、膵臓癌細胞細胞cell line(QGP-1)においてはRUNX3の発現が認められ、(KP-1N, KP-3)では発現が認められなかった。他の消化器癌細胞におけるRUNX3の発現は大腸癌細胞cell line HT-29では発現が見られず、SW480では発現していた。RT-PCRによりクローニングしたRUNX3を用いて発現ベクターを構築し、更にHisタグ、GFPタグを付加した。更にデキサメタゾンによりコンディショナルに遺伝子発現をコントロール可能なようにMMTVプロモータを組み込んだ。RUNX3遺伝子は細胞内に導入し、ハイグロマイシンを用いて遺伝子導入細胞を選択した。ウエスタンブロットによりRUNX3の発現制御を確認した後、細胞数の変化を評価した。RUNX3発現細胞では72時間後にコントロールと比較して細胞数が約20%減少していた。アネキシンV抗体を用いたフローサイトメトリーでアポトーシスを評価したところ、RUNX3発現細胞ではアポトーシスが全細胞数の約20%で起こっていることが確認された。

引き続き膵臓癌におけるRUNX3及び遺伝子の異常とその機能について解析を行い、悪性度との関連及び抗癌剤感受性との関連についての検討を継続する予定である。本年度も昨年度に引き続き、膵癌の遺伝子異常と悪性度についての検討を行った、k-rasの変異は、細胞増殖能を亢進させることにより悪性度を上げ、またRUNX3の変異もしくは欠失は、アポトーシスを抑制した。培養細胞を用いた検討でも、RUNX3の細胞内遺伝子導入では、GFP融合蛋白を用いた検討でもRUNX3の核への集積を認め、アポドーシスが30%程度亢進した。RNA干渉の技術を用いたRUNX3のノックダウン細胞では、細胞増殖が亢進することが確認された。臨床検体を用いた、膵悪性腫瘍の遺伝子変異についての検討を行い、その検討の中で悪性化の過程の中でk-rasの変異が起こり、その中でk-ras変異が悪性度の亢進に伴って、polyclonalな増殖からmonoclonalな増殖に変化していくことを見出した。更に膵癌治療における臨床検討では、ジェムシタビン単剤療法と、ジェムシタビン+シスプラチン併用療法の比較を行った。k-rasの変異について併用療法による生存期間の差を検討したが、k-rasの変異の有無によるシスプラチン併用による予後の変化は認められなかった。以上の検討で、結論として得られたことは、(1)膵癌におけるk-ras, RUNX3などの遺伝子変異は癌の悪性度を亢進させることが判明した。(2)しかしながら、k-rasについては遺伝子異常と抗癌剤の効果については差が認められなかった。
AGE-RAGEシグナルを介した慢性炎症疾患としてのアルツハイマー病の病態解析

βアミロイドの蓄積によって発症するアルツハイマー病(AD)を慢性炎症疾患と捉え、AD病態の機序解明を目指した。加齢や高血糖で増加する終末糖化産物(AGE)の受容体(RAGE)を介した炎症反応が、AD患者の血中βアミロイドや抗RAGE自己抗体によって相乗的に亢進させられることがAD病態の主要因であるという病態仮説を新規提唱し、これについて検討した。AD患者において、血漿中の抗RAGE自己抗体価が高値を示すことを見出したが、白血球のβアミロイドによる炎症活性を示すには至らなかった。今後、AD患者の血漿検体を用いて主要な炎症関連因子群の産生量を解析し、AD患者の炎症活性病態について再検討していく。βアミロイドの蓄積を主要因として発症するアルツハイマー病を慢性炎症疾患と捉え、アルツハイマー病の病態機序の解明と新規治療法の開発を目指す。本研究は、加齢や高血糖で増加するAGEのAGE受容体(RAGE)を介した活性化(炎症反応)が、βアミロイドや抗RAGE自己抗体によって相乗的に亢進させられることがアルツハイマー病態の主要因であるという新規病態仮説に基づいて解析を進める。アルツハイマー病患者が慢性的な炎症活性状態にあることを臨床的に実証するために、患者からの血液検体を採取し解析中にある。血液検体から分離した白血球(好中球、単球、リンパ球)を用いて、白血球に発現するRAGE及び細胞膜表面に結合したβアミロイドなどを定量解析した。また、血漿成分を今後の解析のために順次凍結保存している。培養実験系において、神経変性に対するRAGEシグナルの関与を検討するために、大脳皮質の初代培養をおこなった。RAGEリガンドの一つであるHMGB1の組換えタンパクや抗HMGB1中和抗体を培養神経細胞に投与し、神経細胞の成長あるいは変性に対する影響を検討したが、対照群と比べて有意な変化が認められていない。今後、培養条件を再検討して、さらに解析を続ける計画にある。動物実験では、新生児ラットの脳室内薬物投与・記憶行動試験の基礎検討実験をおこなった。今後、新生児や成体ラット脳室内にAGEやHMGB1などの薬物投与をおこない、アルツハイマー病態との相関性について検討する予定である。アルツハイマー病患者の血液検体を用いて、増加した血中βアミロイドが白血球のRAGEに結合し、慢性的な炎症状態をひき起こしている可能性を臨床的に検討したが、患者血液検体と健常者血液検体に有意な相違は認められなかった。FACS解析では、解析対象はβアミロイドとRAGEのみだったが、今後、凍結保存している血漿を用いて、いくつかの炎症関連因子を定量していく予定にある。βアミロイドの蓄積を主要因として発症するアルツハイマー病(AD)を慢性炎症疾患と捉え、アルツハイマー病の病態機序の解明と新規治療法の開発を目指す。本研究は、加齢や高血糖で増加する終末糖化産物(AGE)の受容体(RAGE)を介した活性化(炎症反応)が、βアミロイドや抗RAGE自己抗体によって相乗的に亢進させられることがアルツハイマー病態の主要因であるという新規病態仮説に基づいて解析を進める。AD患者の血中において、極めて高い抗RAGE自己抗体価を示す症例を見出した。この結果は、ADにおいてβアミロイドとAGEによる相乗的なRAGEの過剰刺激という病態モデルの可能性を示唆している。AD患者の血液から単離した白血球を用いて、細胞膜表面に結合したアミロイドβ、細胞膜に発現しているアミロイド前駆体タンパク(APP)及びRAGEについて検討したが、健常者と比べて統計的な差はみられなかった。CD11bやCD62Lなどの細胞膜タンパクについても検討したが、AD患者白血球の明らかな活性化はみられなかった。今後、凍結保存している血漿検体を用いて、いくつかの炎症関連因子の発現量を検討し、AD患者の白血球の活性化状態について再検討していく。胎生期新生児期のラット脳組織では、大脳皮質におけるHMGB1の発現量が経時的に減少傾向にあった。海馬では、出生後もHMGB1が比較的高発現していた。HMGB1が高発現している時期・領域は、大脳皮質の神経新生が盛んな時期や生後も神経新生の盛んな海馬視床領域と一致しており、神経細胞の発達にHMGB1が何かしらの生理的役割をもつ可能性を示唆している。一方で、抗HMGB1中和抗体を新生児ラットの側脳室内に投与し、その後、4週齢においてY字迷路試験をおこなったが、ラットの空間作業記憶に変化はなかった。

AD患者において、血漿中の抗RAGE自己抗体価が高値を示すことを見出したが、白血球のβアミロイドによる炎症活性を示すには至らなかった。今後、AD患者の血漿検体を用いて主要な炎症関連因子群の産生量を解析し、AD患者の炎症活性病態について再検討していく。アルツハイマー病患者の血液検体は、倫理委員会の承認済みであり、必要に応じて入手して解析可能な状態にある。培養実験は、神経細胞、グリア細胞の単離培養実験が確立しつつあり、今後、細胞間相互作用に着目した神経変性メカニズムの解析をおこなう予定にある。薬理学(1)アルツハイマー病患者の血漿成分を解析し、罹患者が慢性的な炎症活性状態にあることを臨床的に実証する。(2)AGE-RAGE系炎症シグナルに対する、βアミロイドのRAGEシグナルの亢進作用を初代培養系神経細胞を用いて検討する。(3)抗RAGEアゴニスト抗体や抗RAGE中和抗体によるRAGEシグナルの制御が、βアミロイドやAGEによる神経変性作用に影響を与えるかについて初代培養系神経細胞を用いて検討する。(4)初代培養神経細胞において、神経細胞・アストロサイト・マイクログリアを各単離培養し、βアミロイドによる神経変性に対する各種細胞間の相互作用とRAGE系炎症シグナルとの関連について解析する。アルツハイマー病患者の血液検体は、必要に応じて入手して解析が可能な状態である(倫理委員会の承認済)。培養実験は、神経細胞・ミクログリア・アストロサイトなどの単離培養実験系が確立しつつあり、細胞間相互作用に着目した神経変性メカニズムの解析をおこなえるようになりつつある。動物実験は、当初予定していたモデル動物が予算・購入手段の都合で入手困難な状況であったが、代替として薬物脳室内投与動物モデルを作成している。岡山大学大学院医歯薬学総合研究科生体制御科学専攻生体薬物制御学講座薬理学分野(1)アルツハイマー病患者の血漿成分の解析。アルツハイマー病患者の血液検体から分離した血漿中に含まれるβアミロイドやRAGE、及びこれらに対する自己抗体の産生量を測定する。また、白血球の活性制御に関与する血漿因子の測定もおこなう。アルツハイマー病患者において抗RAGE自己抗体の産生亢進を認めた場合は、その自己抗体の単離精製をおこない、生物活性・抗原親和性・エピトープ同定などの特性解析を続ける。抗RAGE自己抗体がアルツハイマー病の新たな早期診断マーカーとなる可能性を検討する。(2)神経細胞とグリア細胞の細胞間相互作用とRAGEシグナルとの関連についての検討。初代培養系大脳皮質細胞から神経細胞・アストロサイト・ミクログリアをそれぞれ単離し、各細胞の単独培養、特定の複数種の細胞の共培養、あるいはコンディションメディウムによる培地置換などの条件下で、RAGEの細胞局在、βアミロイドやBSA-AGEによる神経変性に対する細胞間相互作用の影響を検討する。各種グリア細胞の増殖率や活性化状態、炎症関連因子の発現量の変化についても検討する。(3))RAGEシグナルの制御によるアルツハイマー病モデル動物の病態改善効果の検討。薬物脳室内投与動物のアルツハイマー様病態を解析し、さらに、抗RAGEアゴニスト抗体・抗RAGE中和抗体などを投与して病態に対する影響を解析する。病態改善効果を検討するために、水迷路試験・Y字迷路試験・物体認識試験などの行動学的検討をおこなう。