hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線肺臓炎の先行指標としての核医学検査の有用性に関する研究

また、放射線治療前と中の比較でも、照射領域は、81.8分、92.0分と照射によりクリアランスの延長を認めたが有意差はみられなかった。^<99m>Tc-DTPAエロソ-ル吸入シンチでは、切除不能症例が対象のため、換気障害の強い例が多く、測定不能や測定値のばらつきが多く、照射によりクリアランスの短縮する例はあったが、統計的には有意差は認めなかった。^<123>I-IMPも換気、血流障害のため分布の欠損する例もあったが非照射肺で照射前、中、後で比較したslow phaseのT2/1は良好な相関がみられた。以上の結果より、放射線肺臓炎の早期診断、予測として^<1232>I-IM静注肺dynamic SPECTのslow phase T2/1が有用な指標と考えられたが、照射前の変化は、化学療法の影響や喫煙その他の影響が予想されるが、症例を増やし、より詳細に検討する予定である。N-isopropyl-p-{^<123>I}-iodoamphetamine(^<123>I-IMP)肺シンチグラフィが放射線肺臓炎の先行指標となり得るか否か、実験動物を用いて検討した。【材料及び方法】Wistar系7週齢ラットの右肺に4MVX-rayにて1回10、20、30、40Gy照射を行い,照射7、14、21日後に^<123>I-IMP肺シンチグラフィを各群6匹ずつ施行した。約7.4MBqの^<123>I-IMPを急速静注直後より1frame/min、60分間ダイナミック収集を行った。データ解析は照射肺にROIを設定して時間放射能曲線を求め、初めの5分間をfast phase、10分以降をslow phaseとしてC(t)=A_1e^<-k1t>+A_2e^<-k2t>に近似して半減時間を算出し、同時期の病理学的所見と対比した。【結果】正常群と比べて照射肺fast phaseの半減時間は14日後より有意な延長を認めた。この出現は線量依存傾向ではあったが、延長程度については線量別に有意差は認めなかった。slow phaseの半減時間は経時的、線量別に有意差を認めなかった。病理学的には照射21日後までは、軽度の肺胞中隔への細胞浸潤を認める程度で肺胞腔内の細胞浸潤や浮腫・肺胞隔壁の線維性肥厚は認めなかった。これらの変化は線量的に殆ど差はなかったが、40Gy照射群では肺胞中隔への細胞浸潤が若干目立った。6週後には著明な炎症細胞浸潤や肺胞隔壁の肥厚,肺胞内浮腫などが10Gy,20Gy,30Gyの間で線量依存的に観察された。【結語】^<123>I-IMP肺シンチグラフィにおいてfast phaseの半減時間を解析することにより,照射14日後から肺障害を捉え得た。この時期では病理学的に炎症性変化は軽微であり,^<123>I-IMP肺シンチグラフィは放射線肺臓炎の先行指標になり得る可能性が示唆された。
多元的な触覚情報を同一空間から同時取得する皮膚感覚センサによる触覚の定量評価

生体組織の硬さは病変箇所の判別において重要な判断材料である。近年,内視鏡治療等において硬さの情報を得ることが可能な計測技術の開発が期待されている。しかし,治療器具と対象組織の接触荷重を制御するのは現実的に困難であり,この荷重変動に依存しないセンシング技術の開発が必要である。また,軟性内視鏡治療における腹腔への送気圧が不明な場合,腫瘍サイズ診断における誤診などのリスクが存在することが知られている。本年度は,これらの課題に対する皮膚感覚センサの応用検討を行った。1.硬さ検出における荷重依存性低減の検証基準面構造により荷重依存性を低減した生体硬さセンサにおける荷重依存性低減の理論モデルを構築し,実測結果との比較検証を行った。理論モデルは,硬さセンサの接触子面積,チップ形状による基準面面積をもとに,全体の接触荷重と出力感度の関係を表す解析的な式でまとめた。実際に,サンプル硬さに対するセンサ信号と,求めた理論出力の比較を行い,本質的な性質は表現されていることを確認した。今後,非線形効果を考慮することで,より正確な荷重依存性が表現できると期待される。2.集積化センサの内視鏡治療への応用手法開発軟性内視鏡治療中における,圧力センサシステム実現のため,体内での各情報の耐性を有した圧力センサ実装フードの製作及び動物実験による有効性の検証を行ってた。図2は,約2mm角のセンサチップを実装した内視鏡フードである。生体内でセンサを安定的に駆動させるため,胃酸を始めとした体液に対する耐性の確保,内視鏡光源による照度変動への対応,環境温度変化に対する温度補償回路の構築等を行った。本学医学部と合同で動物実験を行った。実験においては,外部から胃瘻を介して接続した圧力センサの計測結果を基準圧力として取得した。実際の腹腔内における圧力の変化に追従して,センサの出力信号が変化していることを確認した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
社会的企業の財務分析・評価モデル及び社会性報告フレームワークの構築

社会的課題の解決に取り組む非営利組織が公表する財務情報が、寄付の意思決定にどのような影響を与えているか、アンケート調査等を実施することによって実証的に解明することを試みた。また近年、諸外国で導入が進められているソーシャル・インパクト・ボンドに関して、英米の社会的企業や行政機関、中間支援組織、社会的投資家などにヒアリング調査を実施した。その結果、社会的企業の評価モデル及び社会性報告の前提となるインパクト評価の概念を整理するとともに、将来的なインパクト評価の導入に向けて内閣府のインパクト評価検討WGや大阪府のSIB研究会にも参画することにより、研究成果を実際の政策現場にも活用することができた。平成25年度は、主に社会的企業における財務評価モデルの理論的枠組みを整理することに取り組んだ。まず、社会的企業の財源的課題とコスト構造を探るために、多くの社会的企業が資金源としている行政からの委託事業について、費用積算の問題点を文献調査等によって洗い出して、国際公会計学会において発表を行った。続いて、社会的課題に取り組む非営利組織の収入構造を明らかにし、海外の研究者に情報提供するために、財務データを統計的に分析して英語論文に取りまとめた。また、これらの非営利組織による事業報告の課題を探るために、2010年に策定されたNPO法人会計基準を市民や寄付者がどのように捉えているか、アンケート調査等によって実証的に分析し、国際学会(ISTR:International Society for Third-Sector Research)及び日本社会関連会計学会において発表した。さらに、次年度以降の研究に向けて社会性評価のフレームワークを整備するために、著書『非営利組織のソーシャル・アカウンティング』を刊行した。そして、これらの研究成果をベースとして、次年度に取り組む予定である子育て支援拠点事業の具体的な評価指標づくりについて、横浜市で子育て支援センターを運営する10団体ほどのグループと意見交換を行った。また、子育て支援拠点事業の業務分析に関する文献収集を行うとともに、社会的企業のインパクト評価が広く試みられているイギリスにおいて内閣府、社会的企業、コンサルティング会社などの視察を行うことにより、社会インパクトを含めた社会的企業の評価モデル及び分析ツールを策定するための知見を得ることができた。平成26年度は、社会的企業のコスト構造および財務評価の実践モデルを構築することに取り組んだ。まず、社会的企業にとって大きな財源となっている公契約について、費用積算の概念と課題を整理して論文を執筆し、国際公会計学会の学会誌に掲載された。続いて、多様な利害関係者や寄付者における情報ニーズを探り、社会的企業の評価モデルづくりの手掛かりとするために、アンケート調査を実施して2本の論文を取りまとめ、非営利法人研究学会および日本社会関連会計学会の学会誌に掲載された。さらに、これらの研究成果をISTRおよびARNOVAといった国際学会でも発表した。そして、日本における社会インパクト評価の実践事例を分析した英語論文を大学紀要に掲載し、海外の研究者に対する情報発信を行った。なお、これらの研究成果の前段として平成25年度に刊行した『非営利組織のソーシャルアカウンティングー社会価値会計・社会性評価のフレームワーク構築に向けて』(日本評論社)が、平成26年中に日本NPO学会の林雄二郎賞および国際公会計学会の学会賞(図書部門)を受賞した。さらには、イギリスおよびアメリカにおいて行政(内閣府等)、金融機関(ゴールドマンサックスなど)、助成機関、社会的企業およびNPOに対する訪問調査を実施し、社会インパクト評価の実態についてヒアリングと資料収集を行った。また、公益財団法人ひょうごコミュニティ財団と連携して「社会活動、CSR「評価」」の研究会を開催し、研究成果を社会的企業やNPO、営利企業に対して普及啓発することにも取り組んだ。平成27年度は、過年度に進めてきた社会的企業のコスト構造や、利害関係者が求める情報ニーズに関する研究を基礎として、社会的企業が生み出した成果(社会価値)を測定し、報告するための仕組みであるインパクト評価のフレームワーク構築と、その試行的実践に取り組んだ。まず、先進的なインパクト評価手法の開発に取り組むイギリスの事例を調査し、『公益・一般法人』に論文を取りまとめた。さらに、世界的に関心が高まっている社会的投資収益率(SROI)およびソーシャルインパクト・ボンド(SIB)の枠組みのなかで、インパクト評価がどのように活用されているかを分析し、日本NPO学会にて発表するとともに、同学会誌に論文を投稿して掲載が確定している。そして、2016年6月刊行予定の書籍(塚本一郎・金子郁容編著)にも分担執筆して掲載が確定している。また、研究期間全体を通して得られた研究成果を活用するために、ひょうごコミュニティ財団による外国にルーツを持つ子どもの支援プロジェクトや、日本芸能実演家団体協議会による芸術団体の経営基盤強化のための調査研究にも参加協力し、これらの活動や組織が生み出す社会価値を利害関係者に説明し、活動基盤の強化に活かすための実践的方策に関する助言を行った。さらに、内閣府の「共助社会づくり懇談会社会的インパクト評価検討ワーキング・グループ」および大阪府の「SIBを活用した大阪独自の生活困窮者自立支援のための新たな仕組みづくり研究会」の構成員も務め、研究成果を政策に活かすことにも取り組んだ。その結果、社会的企業の財務分析・評価モデルを完成させるにはいまだ課題が残されているが、その前提となるインパクト評価のフレームワークを整理することができ、政策的な実践に向けた議論にも研究成果を活かすことができた。なお、平成28年6月末にこれらの研究成果を国際学会(ISTR)で報告する予定である。

また近年、諸外国で導入が進められているソーシャル・インパクト・ボンドに関して、英米の社会的企業や行政機関、中間支援組織、社会的投資家などにヒアリング調査を実施した。その結果、社会的企業の評価モデル及び社会性報告の前提となるインパクト評価の概念を整理するとともに、将来的なインパクト評価の導入に向けて内閣府のインパクト評価検討WGや大阪府のSIB研究会にも参画することにより、研究成果を実際の政策現場にも活用することができた。公益財団法人ひょうごコミュニティ財団、名古屋市市民活動推進センター、横浜の子育て支援グループとも協議しながら、社会的企業およびNPOの財務評価や、社会価値情報の開示に関する実践的研究に取り組み、複数の論文を執筆して学会誌等にも掲載することができた。また、イギリスやアメリカにおける先進事例を調査することにより、社会インパクト評価に関する実践手法について新しい知見を得ることができた。ただし、平成26年度に予定していた国内における社会的企業の実地調査については、当初予定していなかった海外における社会的企業のヒアリング調査を今回実施したために、平成27年度に改めて取り組むことにした。現場で活動する社会的企業と連携して具体的な評価ツールを構築し、実践に結び付けることが本研究において残された課題である。研究活動について紹介するとともに、論文PDFを掲載している。会計学本研究の最終年度である平成27年度は、これまで検討してきた財務分析・評価モデルの概念的なフレームワークを進展させて、重要業績指標(KPI)の設定や社会価値の測定といった、実践的な社会的企業の分析ツールを開発することに取り組む。そして、これらの分析ツールを試行的に社会的企業に適用することによって、その効果と課題を明らかにしたい。なお、実際に分析ツールを適用する社会的企業としては、当初より計画していた横浜において活動する子育て支援グループか、または神戸において活動する外国人児童支援グループを予定している。これらの団体に対して定量的・定性的な調査を行うことにより、活動の実態に即した分析ツールを構築できると考える。平成25年度の研究によって、社会的企業の評価モデルに関する文献調査及び概念整理が概ね完了した。また、イギリスにおける先進事例も調査し、今後の研究に向けた新しいアイデアが得られた。したがって、次の課題である具体的な評価モデル及び分析ツールづくりに向けて、概ね順調に準備が進んでいる状態である。また、調査対象である横浜市の子育て支援団体グループとも適宜、連絡を取って今後の研究方針をすり合わせている。ただし、平成25年度に予定していた現場団体のヒアリング調査については、上記の概念整理とイギリス視察が終了してから行う方が効果的であると考えて、平成26年度に実施することに変更した。
iPS細胞由来ヒト造血幹細胞を用いた自己免疫性造血不全の発症機序の解明

自己免疫性骨髄不全症の発症は、CTLによる造血幹前駆細胞の傷害がきっかけとなる自己免疫疾患であり、代表的な疾患として再生不良性貧血がある。本疾患では、第6番染色体短腕上のHLA遺伝子を含む領域で、片親由来のHLAのゲノムコピー数が減少し、正常にHLA分子が発現されないことが明らかになっている(6pLOH)。この現象は、造血幹前駆細胞がCTLからの免疫学的攻撃を自発的に回避するための1つの手段であり、安定的な血液供給のための恒常性維持機構と考えられる。その現象を別角度から解釈すると、特定のHLA分子の発現を自発的に制御することは、そのHLAによって提示されていた分子こそが、CTLの標的分子であり、この分子を同定することが本疾患の根本的な病態解明に直結しているものと考えられる。この2年間の研究で、6pLOH陽性例であっても、NGSにより特定HLA遺伝子領域における変異を確認した結果、HLA-B*4002というHLA-B61分子の遺伝子領域に変異を起こしている例が存在することを明らかにした。さらに6pLOHが陰性であっても、HLA-B61分子の発現を単独で欠失した症例を同定することに成功し、CTLにより攻撃を受けた造血幹前駆細胞が、その攻撃を回避するための多様なメカニズムを明らかにした。また、本症例の末梢血単球からiPS細胞を樹立し、様々な表現型を有する造血幹前駆細胞クローンを誘導することに成功した。さらに、誘導した造血幹前駆細胞からCD34陽性細胞を分離し、BRGS(免疫不全)マウスに骨髄移植を行うことで、造血系において特定の表現型を有するヒト造血マウスモデルの作製に成功した。従って、当初の計画通り、病態に関与している可能性の高いTCRを同定し、トランスフェクタントの作製を経て、ex vivo、in vivoにおけるCTLの機能を評価する最終段階である。現在までの研究で、iPS細胞由来造血幹前駆細胞を移植し作製されたヒト造血マウスにおいて、造血前駆細胞ごとに関連分子の発現を確認したところ、特定の表現型由来のiPS細胞から誘導した造血幹前駆細胞を移植したマウスでは、複数の分子の発現に乖離が認められたことから、造血幹前駆細胞の挙動に対して何らかの機序が作用し、特定の造血集団において造血優位性を獲得している可能性が示唆された。本疾患では、自己免疫が異常となっており、免疫抑制剤により自己免疫反応を制御するのが一般的な治療法である。本症例は、免疫抑制療法に依存性があり、約3年ごとに再燃する例である。従って、免疫抑制療法により寛解状態であったとしても、何らかの免疫異常は体内で継続しているため、正常細胞がドミナントにならないことが考えられた。実際に、末梢血中で認められる血液細胞の表現型は多様であった。そこで、各表現型を有するiPS細胞由来造血幹前駆細胞を、同細胞数ずつ、あるいは細胞数を変えてBRGS(免疫不全)マウスに骨髄移植したところ、非常に興味深いことに、マウス体内で特定の表現型を有する造血幹前駆細胞のみが選択的に増殖し、その他の表現型を有する造血幹前駆細胞による造血はほとんど認められなかった。マウス体内では、患者の免疫細胞は存在していないため、移植されたiPS細胞由来造血幹前駆細胞はCTLからの攻撃を受けることなく、個々の表現型を有する造血幹前駆細胞ごとに本来の造血態度を振る舞うことになる。従って、本実験の結果から、特定の表現型を有するiPS細胞由来造血幹前駆細胞は、造血寄与への貢献度が高く、免疫異常が起きている患者体内であれば尚更、特定の造血幹前駆細胞が継続的に造血を維持することが示唆された。この結果は、本症例の臨床経過を考察した結果と一致しており、平成31年度の研究につながる大変興味深いデータを得ることに成功した。平成30年度の研究は、計画通り、特定の表現型を有するiPS細胞を作製し、誘導した造血幹前駆細胞をBRGS(免疫不全)マウスに移植することで、ヒト造血マウスの作製に成功した。このマウスを対象として、同定したTCRを有するCTLによる病態を再構築し、CTLの対象分子を同定するために、また、特定の表現型を有する造血幹前駆細胞のみが選択的に増殖するメカニズムをゲノムレベルで明らかにするために、以下の実験を行う予定である。複数同定したCTLをヒト造血マウスに輸注し、6pLOH陰性またはHLA-B61が正常に発現しているマウス(野生型)のみで造血抑制が認められる一方で、6pLOH陽性またはHLA-B61分子の発現が欠失した造血幹前駆細胞を移植したマウスにおいては、CTLの輸注による造血制御を免れる、というCTLを最終的に同定する。また、特定のHLA分子の遺伝子を導入した血液系細胞株を標的としたin vitroの実験により、CTLの機能を評価するとともに、特定の細胞株への攻撃性あるいは非攻撃性を包括的に評価する。また、平成30年度に実施した、クローンごとの造血能力を評価した実験で、特定の表現型を有する造血幹前駆細胞のみが選択的に増殖し、その他の表現型を有する造血幹前駆細胞による造血はほとんど認められなかった。この実験結果の原因を明確にするため、1末梢血中で認められる各表現型由来DNAとRNA、2各iPS細胞由来DNAとRNA、3各iPS細胞由来造血幹前駆細胞中のCD34陽性細胞

由来DNAとRNA、4ヒト造血マウスから採取したCD34陽性細胞由来DNAとRNA、以上の1から4を対象として、RNA-seqによる網羅的アレイ解析を行い、特定分子の経時的挙動を評価することにより、特定の表現型を有する造血幹前駆細胞のみが選択的に増殖するに至る原因遺伝子を同定する。再生不良性貧血(再不貧)は、CTLによって造血幹細胞が傷害され発症する自己免疫疾患である。異常免疫が病態背景にあることの根拠として、症例の14%では、HLA遺伝子領域を含む第6番染色体短腕において、片親性2倍体により6pLOHを来した結果、片親由来の特定のHLAアレルを発現できなくなった血球が検出される。この現象は、CTLによる選択的な攻撃を受けた造血幹前駆細胞(HSPC)がその攻撃を回避した結果であり、6pLOH陽性HSPCに由来する様々な血球が末梢血中に存在していることを示している。本研究では、再不貧の発症に直接関与する分子を同定し、疾患の病態解明および新規治療法の確立を目的としている。平成29年度は、6pLOHの有無について同定済みの症例末梢血を用いて、NGSにより特定HLA遺伝子発現の変異の有無を確認したところ、6pLOHが陽性であった例であっても、ハイリスクアレルであるHLA-B*4002遺伝子に変異を起こした結果、HLA-B61の発現を単独で欠失した症例を同定した。このように、CTLにより免疫学的攻撃を受けた造血幹前駆細胞に由来する血球のphenotypeはモザイク状態であり、6pLOH陽性血球、正常血球、HLA-B61欠失血球、またこれらが混在した血球を有する症例も同定した。また、症例末梢血中の単球からiPS細胞を樹立し、特定のphenotypeを有するHSPCを誘導することに成功した。さらに、このHSPCからCD34陽性細胞のみを選択的に抽出後、BRGSマウスに骨髄移植を行い、特定のphenotypeをもつヒト造血マウスモデルの作製に成功したことから、計画通り研究を実施した。また、一部の症例ではTCRが同定でき、平成30年度以降に計画しているトランスフェクタントの作製、レパトア解析、さらにCTLの機能評価へ向けて準備ができている。平成29年度の研究では、再不貧症例のうち、様々なphenotypeを有する症例の単球からiPS細胞を作製し、さらにHSPCを誘導し、免疫不全マウスに骨髄移植することにより、特定のphenotypeを有するヒト造血マウスモデルを作製することを計画した。6pLOH陽性症例のうち、ハイリスクアレルであるHLA-B*4002を含んで片側のHLA発現が低下している例または、HLA-B*4002を保有する症例のうち、その遺伝子領域に変異を起こしている例も同定した。これらは、いずれもCTLによりHSPCが攻撃された結果、その標的分子を発現しているHLA分子の構造を変化させることにより、CTLからの攻撃をエスケープしている結果と考えられる。実際にCTLが標的にしている分子を同定するためには、それらの特有なHLA発現をもつHSPCが大量に必要であるが、平成29年度の研究で、計画通りiPS細胞を作製し、HSPCを誘導することに成功した。また、誘導したiPS細胞から様々なphenotypeのHSPCを誘導し、CD34陽性細胞に純化した後、BRGSマウスへ移植した。各phenotypeのヒト
海産養殖魚のビルナウィルス感染症に対する組換えコンポーネントワクチンの創製

遺伝子組換え技術を用い、海産魚のビルナウィルス感染症に対するコンポーネントワクチンを創製することを目的とした基礎的研究を行い、次のような知見を得た。まず、ウィルスのcDNAクローニングを行った。精製したウィルス粒子をプロナーゼKで消化してウィルスゲノムRNAを得た。これを逆転写によって一本鎖cDNAにし、さらにセルファニールしギャップを修復して二本鎖cDNAとした。さらに、プラスミドpUC18のPstIサイトに組み込んでライブラリーを作成した。このcDNAライブラリーを大腸菌JM107にトランスフェクトした。得られたクローンのうち、pY6-1(950bp)、pY6-2(681bp)およびpY6-3(545bp)の全塩基配列を決定した。これらのうち、pY6-2はIPNVのJasper株、N1株のカプシドタンパク質VP2遺伝子とホモロジーがあった。VP2はウィルスの抗原性決定に重要なタンパク質なので、本研究で得られたクローンはコンポーネントワクチンをデザインする上で有用な情報を提供すると考えられる。今後は、さらに抗原決定基を特定し、その部位の遺伝子を用いてコンポーネントワクチンの開発を進める予定である。また、海産魚から分離されたビルナウィルスのカプシドタンパク質を免疫学的手法で解析したところ、供試6株で高いホモロジーが認められた。このことは、種々の海産養殖魚のビルナウィルス症はきわめて類似した抗原を持つウィルスによって起こっていることを示唆している。したがって、本研究をもとに開発されるビルナウィルスワクチンは多くの魚種に適応可能であると考えられ、海産魚の養殖に大いに貢献することが期待される。本研究の一部は日本魚病学会、およびJ.Fish Dis.に発表された。
ミクログリアによる活性酸素生成とその制御の分子機構に関する研究

本研究では、「ミクログリアによる活性酸素生成」における食細胞NADPHオキシダーゼの役割について検討した。ミクログリアは、オキシダーゼ構成成分であるシトクロムb_<558>及びp47^<phox>とp67^<phox>を豊富に発現していること、アミロイドペプチドAβ(25-35)および細菌由来ホルミルペプチドfMLPが濃度依存性にミクログリアによるスーパーオキシド(O_2^-)生成を強力に誘導すること、このO_2^-生成はオキシダー阻害剤DPlにより著明に抑制されること、等を見いだした。以上の知見はミクログリアに食細胞NADPHオキシダーゼ系が存在し、この系によって刺激依存性にO_2^-が生成されうることを意味する。更に、Aβ(25-35)およびfMLP刺激によるO_2^-生成には、Pl3キナーゼが関与することを見いだした。Pl3キナーゼは、phosphoinositidesの代謝において重要な酵素であるが、そのNADPHオキシダーゼ活性化における役割は明らかではなかった。私共は、オキシダーゼ活性化に関与する2つの蛋白質(p47^<phox>とp40^<phox>)分子内に新規なドメインを見い出し、それを基に以下のような研究を展開した。p47^<phox>N末領域に新規ドメインを同定し(PB2/PXと命名)、PXドメインがリン脂質結合能(Pl(3)P, Pl(3,4)P2等のphosphoinositidesに特異的)をもち、細胞刺激時のp47^<phox>の膜移行とオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。このように、p47^<phox>が膜移行してオキシダーゼを活性化するためには「SH3を介したp22^<phox>(膜蛋白質:b_<558>の小サブユニット)との結合」に加えて「PXドメインによる膜リン脂質との結合」も必要なわけである。またp47^<phox>のPB2/PXドメインの3次構造決定にも成功した。ミクログリアは、オキシダーゼ構成成分であるシトクロムb_<558>及びp47^<phox>とp67^<phox>を豊富に発現していること、細胞レベルでの最も強力なオキシダーゼ活性化剤であるPMA刺激により大量のスーパーオキシド(O_2^-)を生成すること、このO_2^-はオキシダー阻害剤DPIにより著明に抑制されること、等を見いだした。更に私共は、アミロイドペプチドAβ(25-35)および細菌由来ホルミルペプチドfMLPが濃度依存性に(EC50はそれぞれ4μMと0.1オM)、ミクログリアによるO_2^-生成を強力に誘導することを見いだした。Aβ(25-35)やfMLPによるO_2^-生成も、DPIがほぼ完全に阻害することから、NADPHオキシダーゼによるものと考えられる。また、PI3キナーゼ阻害剤であるwortmaninやLY294002は、Aβ(25-35)及びfMLP刺激によるO_2^-生成を著明に抑制したが、PMA刺激によるO_2^-生成には影響を与えなかった。一方PKC阻害剤は、PMA刺激によるO_2^-生成を完全に抑制するものの、Aβ(25-35)やfMLP刺激によるO_2^-生成には弱い抑制効果しか示さなかった。以上のように、Aβ(25-35)及びfMLPはPI3キナーゼを介してNADPHオキシダーゼを活性化し、ミクログリアのO_2^-生成を引き起こすと考えられる。Aβ(25-35)やfMLPがミクログリアを活性化し大量のO_2^-生成を誘導するという本研究の知見は、アルツハイマー病や細菌感染時の病態形成に、O_2^-に由来する種々の活性酸素が深く関与している可能性を示唆している。

p47^<phox>N末領域に新規ドメインを同定し(PB2/PXと命名)、PXドメインがリン脂質結合能(Pl(3)P, Pl(3,4)P2等のphosphoinositidesに特異的)をもち、細胞刺激時のp47^<phox>の膜移行とオキシダーゼ活性化に必須であることを明らかにした。このように、p47^<phox>が膜移行してオキシダーゼを活性化するためには「SH3を介したp22^<phox>(膜蛋白質:b_<558>の小サブユニット)との結合」に加えて「PXドメインによる膜リン脂質との結合」も必要なわけである。またp47^<phox>のPB2/PXドメインの3次構造決定にも成功した。
プロテオーム解析とHPLCによる新規インスリン分泌機構とその生理的意義の解明

近年急増している2型糖尿病では、膵臓(膵β細胞)からのインスリン分泌が障害されている。本研究では、このインスリン分泌障害の原因を明らかにするために、正常におけるインスリン分泌機構の解明を目標とした。本研究申請前の段階で、ラット膵β細胞を用いて、ブドウ糖によりパルミチン化の状態が変化する複数の蛋白を[^3H]にて放射性ラベルすることに成功している。本研究期間にプロテオーム解析の手法を用いてcofilinおよびdestrinという2つのタンパク質がパルミチン化で制御されていることを明らかにした。しかし、生理的なブドウ糖によるインスリン分泌機構との関連は本研究期間中に明らかにすることはできなかった。今後はこれら細胞骨格に関連したタンパク質のインスリン分泌制御機構における生理的役割について分子生物学的手法を用いて検討していく予定である。一方、パルミチン化される蛋白の新たな同定法の開発に着手し新しい方法を確立できた(ABE法)。この方法をいて、既知のパルミチル化蛋白質であるSNAP25及び、そのパルミチル化siteを欠損したMutant SNAP25の発現ベクターを作製し、COS-1細胞株に高発現させた。その細胞抽出液をABE法に従い処理した結果、Hydroxylamine処理(蛋白質に結合しているパルミチル基を特異的に外す処置)したWild type SNAP25のみがWestern blottingで検出された。これにより、ABE法が細胞抽出液からのpalmitoylated proteinを精製するのに有用で有ることが確認された。今後は、この新たな方法を用いてインスリン分泌機構における新規のパルミチン化蛋白の同定とその機能解析を進めていきたい。17年度の計画の中心は「ブドウ糖刺激によりパルミチン化が制御されている蛋白の同定」であった。最初にインスリン分泌細胞株(INS細胞)においてすでに我々が見いだしたスポットのうち特異的と判断した2つについて解析を進めた。これらのスポットを切り出し、それぞれのスポットを構成する蛋白の質量分析をおこないアミノ酸配列を決定した。それぞれ既存の細胞内骨格に関与する蛋白であることが明らかとなった。その後、これら蛋白の機能解析に移行した。2つの蛋白のうち一つはすでに抗体やRNAiが購入可能であったためその解析をおこなった。INS細胞や、正常膵β細胞での発現はウエスタンブロットにて確認した。RNAiを用いてINS細胞のこの蛋白の発現レベルを約50%低下させることに成功した。しかし、それらの細胞からのインスリン分泌を検討してもいまのところ明らかな差がなく、この蛋白の生理的機能を示唆するデータは得られていない。約50%の低下ではその機能低下に結びつかないのかもしれない。今後は、もう一つの蛋白でも同様な解析をおこなう予定である。ただちに取りかかることは難しいが、膵β細胞特異的にこれらの蛋白をノックアウトまたは、過剰発現させたマウスを作製し、その表現系の検討は将来的に有用なアプローチと考えている。本年度のもう一つの課題のHPLCシステムの確立は現在のところまだ緒に就いたところである。本研究課題の「インスリン分泌機構におけるパルミチン化」の重要性を模索する中で、偶然、分枝鎖アミノ酸がインスリン分泌を刺激し、かつインスリン抵抗性を改善し糖尿病状態を改善する作用のあることを動物実験レベルで明らかにできた。今後は、アミノ酸特に分枝鎖アミノ酸のインスリン分泌に対する効果もあわせて検討していきたい。これらの蛋白を実際に同定することを目標に研究をすすめている。現在まで、鏑木康志室長との共同研究で、インスリン分泌細胞株(INS-1細胞)において、パルミチン化の選択的阻害剤であるセルレニンにより特異的に変動する蛋白スポットをプロテオーム解析により二つ確認している。

本年度は、これらのスポットを切り出し、質量分析を行いアミノ酸配列を決定し、2つのタンパク質を同定することに成功した。これらの蛋白は、いづれも細胞内骨格と関連の有る蛋白であった。mRNAのノックダウンあるいは過剰発現などでこれらの蛋白の増減と膵β細胞株からのインスリン分泌を探索したところ、これら新たに同定した蛋白のインスリン分泌作用における重要性を示唆する結果が得られた。しかし、生理的なブドウ糖によるインスリン分泌機構との関連はまだ明らかではない。また、これらの研究過程で、分鎖枝アミノ酸がインスリン分泌を制御するメカニズムや、末梢でのインスリン作用を改善する事実が判明した。これらの観点からもin vitroおよびin vivoの実験をおこなった。18年度に同定した2つの蛋白スポットであるcofilinおよびdestrinはこれらに対するsiRNAによってそれぞれの蛋白発現を抑制してもINS-1細胞のインスリン分泌は変化せず、これら蛋白の生理的意義は証明できなかった。そこで、新たなパルミチン化される蛋白の同定法の開発に着手した。Step1;蛋白質のシステイン残基に存在するfreeのSH基をN-ethylmaleimidでブロックする。Step2;蛋白質に結合しているパルミチル基をHydroxylamine(HA)で外す。Step3;Step2により新たに作られたfreeのSH基をbitotinでラベルし、streptavidin-agaroseで特異的にbiotin-labeled proteinを回収する。我々は、既知のパルミチル化蛋白質であるSNAP25及び、そのパルミチル化siteを欠損したMutant SNAP25の発現ベクターを作製し、COS-1細胞株に高発現させた。その細胞抽出液をABE法に従い処理した結果、HA処理したWild type SNAP25のみがWestern blottingで検出された。これにより、細胞抽出液からのpalmitoylated proteinの精製法を確立することができた。今後は、この新たな方法を用いてインスリン分泌機構におけるパルミチン化蛋白の役割を明らかにしていきたい。
癌免疫治療薬への応用を目指す組換え型二重特異性抗体の蛋白質工学

本研究は、当研究室により世界で初めて巻き戻しによる調製に成功し、抗腫瘍効果を実証してきた癌抗原MUC1とリンパ球抗原CD3を標的とした最小の二重特異性抗体(Mx3 diabody)のさらなる機能改変を目的としている。今年度は、(1)二種のdiabodyの作製と併用の効果、(2)低免疫原性のエンハンス分子との融合、(3)他の癌抗原抗体を用いた汎用性の拡大、の観点から研究を進めた。実績は以下の通りである。(1)我々がクローニングした、リンパ球に共刺激シグナルを伝達する抗CD28抗体を用いて新たに作製したMx28 diabodyは単独でも抗腫瘍効果が見られ、さらにMx3 diabodyとの併用試験において、各々を混合した時よりもより低濃度で同等の効果、即ち相乗効果を得た。(2)現在、エンハンス分子として用いている黄色ブドウ球菌由来の変異型スーパー抗原(mSEA)に比べ、より低免疫原性であるヒト由来のリンパ球共刺激分子4-1BBLの巻き戻しによる調製系を世界で初めて確立し、diabodyとの融合を行ったところ従来のmSEAとの融合分子と同等の効果を得た。また同様に初めて巻き戻しによる調製に成功した抗腫瘍サイトカイン、ヒトinterleukin-12と抗体可変領域(Fv)との融合蛋白質を構築した。機能評価した結果、融合により抗腫瘍効果の大幅な上昇を観察した。これは抗体との融合により、癌細胞近傍へ抗腫瘍サイトカインを効率よく輸送出来たためと考えられる。(3)より普遍性が高い癌胎児性抗原(CEA)に対する抗体T84.66を用いて作製したCx3 diabodyは、従来のdiabodyと同等の抗腫瘍効果が様々な癌腫に対して見られた。以上により、抗腫瘍効果を有し、低免疫原性かつ汎用性のある新規癌免疫治療薬の可能性を十分に示すことが出来た。本研究はすでに当研究室で作製、効果を実証している癌抗原MUC1-リンパ球抗原CD3間を架橋することで抗腫瘍効果を示す最小の二重特異性抗体(Mx3 diabody)のさらなる機能改変を目的としており、今年度は以下の観点から研究を進めている。1、複数のdiabodyの作製。2、抗腫瘍効果の増強を誘導する様々なエンハンス分子との融合。3、他の癌抗原特異的抗体への置換。今年度の実績は以下の通りである。(1)当研究室でクローニングしたリンパ球に共刺激シグナルを伝達する抗CD28抗体の可変領域を用いて新たなdiabody(Mx28)を遺伝子工学的に作製、大腸菌を用いた発現系および不溶性顆粒からの巻き戻し操作を経た調製法を確立した。複数のdiabodyにより癌細胞-リンパ球間の架橋度、及び抗CD28抗体によるリンパ球活性化の増強が期待できる。(2)現在エンハンス分子として用いている変異型スーパー抗原に比べ、より低免疫原性かつ抗腫瘍効果の増強が期待できる分子としてヒト由来の4-1BBLをクローニングし大腸菌を用いた組換え体の調製に世界で初めて成功した。リンパ球表面のレセプターへの結合をフローサイトメトリーにより、リンパ球の共刺激能を細胞傷害試験によりそれぞれ確認した。抗腫瘍サイトカインとして知られるヒトinterleukin-12の組換え体の調製系を確立した。(3)他の有力な癌抗原である癌胎児性抗原(CEA)に対する抗体、T84.66をコードする遺伝子をクローニングした。可変領域断片及び一本鎖抗体について共に巻き戻し操作を経て調製した。癌細胞表面への結合をフローサイトメトリーにより確認した。以上の結果を踏まえ、二重特異性抗体とエンハンス分子の様々な組み合わせによる融合タンパク質を構築、各種機能・物性評価を行い、有力な癌ミサイル療法の治療薬としての可能性を探る予定である。(3)より普遍性が高い

癌胎児性抗原(CEA)に対する抗体T84.66を用いて作製したCx3 diabodyは、従来のdiabodyと同等の抗腫瘍効果が様々な癌腫に対して見られた。以上により、抗腫瘍効果を有し、低免疫原性かつ汎用性のある新規癌免疫治療薬の可能性を十分に示すことが出来た。
企業価値測定における諸問題と実証分析および BSC の適用可能性

本研究では、企業価値測定の理論的および実務的測定を検討し、株主価値の株価説明力を実証し、企業価値創出ドライバーとしてのICT投資評価をBSCの側面から検討した。理論的側面としてはDCF、DDM、DGMを比較検討し、実務的側面としては企業価値評価の多様性、裁判例、不適切な会計処理の開示による株主価値への影響、上場各取引所あるいは資本構成の相違による株主価値の株価説明力の相違を検討した。一方、企業価値創出についてはITマネジメント、ICT評価の問題点とBSCの活用法を明らかにした。企業価値増大は経営者の至上命題である。しかし、企業価値の測定方法は多様で曖昧であるという問題点があり(青木担当)、企業価値は多くの要因に左右される。諸要因には市場の反応による場合と(青淵担当)、経営効率の向上による場合とがある(中嶋担当)。青木は企業価値測定方法の多様性を三菱地所の例を取り上げて実証した。測定方法により1株あたり株主価値はゼロから1,745円の幅で開きがあった。青淵は企業価値を、会計情報が市場に与える影響、財務構成の視点から検討した。会計情報が市場に与える影響については、不適切な会計処理の事実の発覚が株価に与える影響をイベントスタディによって検討した。実証分析の結果、不適切な会計処理の事実の発覚によって株価は即座に反応することが確認された。企業価値と財務構成については、企業価値は資本構成や配当政策によって変化しないというMM理論にもかかわらず、実際には種々のリスクやノイズ等の影響により理論どおりにならないものと考えられる。上場企業のうち比較的小規模の企業(地方単独上場、新興市場上場)の財務構成に着目して文献研究、資料研究、実地調査を行った。実証分析は平成23年度の課題である。中嶋は、企業価値増大を経営効率の向上という視点から、IT投資とBSCの関連を明らかにし、BSCを用いてIT投資をマネジメントする仕組みを明らかにした。また、IT投資に対する投資効果・価値評価の測定について注視し、M.J.Shaw(2010)を取り上げ、ITマネジメントとBSCの関係について考察を加えた(中嶋はBSC研究の専門家である)。ITマネジメントにBSCを活用することには、(1)企業におけるIT以外の戦略目標とITとを関連付けてマネジメントを行うことを可能にする、(2)BSCを活用したマネジメントの流れの中で、ITの活用が企業のビジネスを下支えし、その効果が最終的に企業価値最大化に貢献するというプロセスを認識することを可能にする、(3)ITに対する必要性を明示し、どのようにITを構築するのかという点で目標の設定しやすい、という3つの有用性がある。23年度は企業価値およびBSCに関する日米の文献を収集し、体系づけて整理することを研究計画に挙げた。企業価値の概念および測定方法は多様であり、企業価値と株価の関係についても諸要因に影響される。また、企業価値を高めるためのドライバーとしてICT投資は重要であるから、投資効果の測定は不可欠である。このような認識から、企業価値測定が、実務ではいかに行われているのかを裁判例で明らかにして測定方法を体系化し、企業価値は資本構成によって影響されないというMM理論の第1命題を株価説明力の視点から回帰分析で検討し、企業価値を高めるためのICT投資の投資評価手法を検討した。ICT投資の投資評価手法は前年度のBSCによるICT投資決定に引き続く研究である。この結果明らかにされたことは以下の通りである。・企業価値測定は、会計、財務理論、裁判例ともに大きな相違はない。しかし、裁判では収益還元法の採用が減少しDCF法が増加している。また、配当還元法も少数株主の立場を考慮して広く採用されている。DCF法は理論的ではあるが、将来キャッシュ・フローの予測、割引率の決定という厄介な問題を抱えている。そのため、裁判では複数の方法を併用するのが一般的である。・企業価値が端的に反映されるのは株価であるが、企業価値の株価説明力は資本構成によって異なる。財務データを用いで資本構成の相違による株価説明力は、自己資本比率が低い場合には説明力が低く、高い場合には説明力が高いという、MM理論に相違する結果となった。・経済産業省はICT投資評価手法を示しでいるが、評価手法の継続的活用と選択、投資効果の及ぶ範囲、評価手法の組み合わせについて問題が存在することが明らかになった。2224年度にわたる一連の研究では、企業価値測定の理論的、実務的測定(裁判例など)を検討し、株主価値の株価説明力を検証し、ICT投資評価をBSCの側面から検討してきた。最終年度にあたる24年度は、企業価値測定の理論的方法を再検討し、上場する取引所によって株主価値の株価説明力に相違があるか否かを検討し、株主価値創出のドライバーを検討した。まず、企業評価モデルであるDCF、DDM、DGMを理論的に整理し、3者の株価説明力を検討した。

企業価値は資本構成によって影響されないというMM理論の第1命題を株価説明力の視点から回帰分析で検討した結果、株価説明力はDDM、DCF、DGMの順で高かった。クリーン・サープラス会計が成立すれば理論的には一致するはずのDCF、DDM、DGMによる評価額は大きく乖離があり、株価説明力にも相違があった。次いで具体的に検討するため、東証1部上場と第2部上場企業および地方上場企業の株主価値とで株価説明力を検証した。前者の方が高い説明力を有しているが、後者は資金調達目的以外の複合的上場目的で上場していることが推測される。これを明らかにするには株主価値の評価モデルに変数の追加が必要であることが明らかになった。最後に、企業価値は価値ドライバーによって創出されるが、企業価値を高めるためのICT投資の投資評価手法を前年度に引き続いて検討した。とくに、本年度はICT投資評価の問題点とBSCの活用の可能性を検討した。従来型のICT投資の評価手法は評価手法の継続的活用、評価手法の選択、投資効果の及ぶ範疇、評価手法の組み合わせについて問題点が指摘される。さらにクラウド・コンピューティングにおけるICT投資評価の問題点を考察し、結局、ICT投資マネジメント手法としてBSCが効果的であることを明らかにした。企業価値評価の理論的研究、実証的分析およびBSCに関しては、研究構成員3名ともにすでに長い間研究を重ねている。したがって、テーマの問題点の所在、研究のアプローチともに適切に認識しており、研究が効率的に進められているのが理由である。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度は研究の最終年度にあたるので、残された課題を明らかにして、研究の完成を目指したい。すなわち、(1)企業価値測定が実務的にそのように行われているのか、米国の文献で解明する、(2)財務データによって日本および米国の証券市場における企業価値の特性を明らかにする、(3)ICT投資が効率的に機能した場合に、企業価値に対してどのような影響を及ぼすか、について研究をする。
人の主観的プロセスに学ぶロボットの創造性に関する研究

芸術やスポーツの動きを美しいと感じる、ホスピタリティを感じる、未知のものに興味をひかれる、などの人の主観的プロセスを、ロボットの動作生成・行動選択・創造活動などに活用することができないかという観点で、様々な対象(場)において、人間の主観的評価データに基づき機械学習を用いた主観的評価器を生成した。人の主観評価は本質的に揺らぎがあるが、推定結果を用いて、人が受ける印象を良くするようなロボット等の行動・振る舞いの選択や生成や、新規な絵画の生成、等に成功した。これらの成果は、国内外の学会及び展示会等で発表した。非人型ロボットへの印象操作や、高スキル動作の自動生成等への取り組みも開始した。本研究は以下の(1)(3)の3項目から構成している。様々な対象(場)において、(1)(3)の各項目を研究することで、新規なアイディアに着想することを狙う。(1)人間の主観的評価データの収集:対象とする各場において、人間の主観的な印象や直感的に感じたことを、アンケートや表情推定等により収集する。(2)機械学習を用いた主観的評価の推定手法の研究:(1)で収集したデータを訓練データとして機械学習(ニューラルネットワーク等)を行う。絵画の情報・ロボット動作の情報・その他の状況等を入力とし、人の主観評価を出力とする。これにより、少なくとも訓練データと同様の入力に対しては同様の評価が行えるようにするとともに、訓練データと異なる入力に対しても、人による主観評価と同じような評価を出力できるようにすることを期待する。(3)主観評価推定器の利用法の研究:対象とする様々な場において、(2)の主観評価推定器を活用することを試みる。本年度は、これら3項目すべてに関し、研究を実施し、成果発表を行ってきている。査読付き国際会議論文2件、招待講演1件、国内学会発表論文7件。対象とした主観は、絵の美しさ・情熱的度合い・格好良さなど、ロボット動作の上手さ・美しさ、ロボットジェスチャと発話内容の相性の良さ、状況に応じたロボット行動選択の印象の良さ、などである。それぞれ、(1)被験者実験を行いアンケート等により主観データを収集し、(2)収集した主観データを教師として、深層学習などを用いて評価器を学習・検証し、(3)新規絵画生成・疑似言語生成・ロボット行動選択・ロボットジェスチャ選択・スキル転送(未発表)等への活用を試行した。(2)の結果は教師再現性やLOO法において優秀な性能を示した。(3)に関しては、ロボットの振る舞いが所望の主観評価を得られる場合もあるが、確実性は高くなく、更なる研究が必要な状況である。(1)(3)の3項目に関し、幅広く様々な場を対象に主観評価のデータを収集し、それを教師データとして学習し、学習結果を活用して何かしらを生成する方法を試行している。それぞれの対象に関し、おおむね期待を下回らない結果を得ることができている。確実性の高さに関しても対策は色々と見えてきている。新規なアイディアの着想として、ロボットからロボットへのスキル転送や、人間からロボットへのスキル転送への活用法を着想し、色々と試行錯誤を始めている。様々な対象(場)において以下の(1)(3)の3項目を研究した。(1)人間の主観的評価データの収集:様々な場において、人間の主観的な印象や直感的に感じたことを、アンケートや表情推定等により収集した。具体的には、(a)ヒトとロボット等の関わりにおいて、人がロボット等の行動や振る舞いに対して感じた主観的印象、(b)非人型ロボットに対して人型ロボットからの掛け合いの有無による人の印象の変化、(c)様々な絵画に対する人の主観評価、(d)人がキッチンロボットを操縦している時のうまく操縦できたかどうかの主観的評価、等である。(2)機械学習を用いた主観的評価の推定手法の研究:(1)で収集したデータを訓練データとして機械学習(ニューラルネットワーク等)を行った。絵画の情報・ロボット動作の情報・その他の状況等を入力とし、人の主観評価を出力とした。これにより、少なくとも訓練データと同様の入力に対しては同様の評価が行えるようになるとともに、訓練データと異なる入力に対しても、人による主観評価と同じような評価を出力できるようにすることがある程度できるようになった。ただし、有り得るデータの多様性に対して、(1)で収集した訓練データが充分に多様とは言えないような場合には、主観に近いデータと近くないデータが出力される場合があった。(3)主観評価推定器の利用法の研究:対象とする様々な場において、(2)の主観評価推定器を活用することを試みた。具体的には、(a)ヒトとロボット等の関わりにおいて人が受ける印象を良くするようなロボット等の行動・振る舞いの選択や生成、(c)新規な絵画の生成、等である。(b)非人型ロボットへの印象や(d)高スキルな動作の自動生成等にも取り組んでいるが、まだ適切な利用法を確立できたという段階には至っていない。最終年度は上記に関し、査読付き国際会議論文4件、国内学会発表論文4件を発表した。

これらの成果は、国内外の学会及び展示会等で発表した。非人型ロボットへの印象操作や、高スキル動作の自動生成等への取り組みも開始した。今後は、対象とする場を更に広げて試行を行う。また、確実性の高さを上げるための方策を試行錯誤する。具体的には、データの種類を増やす、学習のフレームワークの改善を試行錯誤する、主観評価に影響を及ぼすと思われる人間の気分などの内部状態の推定方法の研究を行う、などである。また、本年度の研究を通して、スキル転送への活用という新奇なアイディアを着想してきているので、その研究を深めて、学会発表等ができる形まで持って行く。最終年度であるため、本研究課題の総括を行う。研究計画に基づき研究を進める中で、ロボットの消耗品調達や学会旅費において、予算の効率的な使用を行ったため、残金が生じた。学会発表旅費、ロボット制作部品、論文投稿費等に使用する計画である。
脊髄損傷後の反応性アストロサイトの移動性獲得メカニズム

Glycogen synthase kinase-3(GSK-3)の阻害剤を用いたアストロサイトの移動活性化メカニズムの詳細の解明と、脊髄損傷治療への応用を試みた。生化学的な実験系で特異的なシグナル阻害薬としての活性しか確認されていなかったGSK-3特異的な阻害薬剤を脊髄損傷治療薬として応用するために、アストロサイトの移動に対してこの薬剤がどのような効果を示すのか、生体内・試験管内で詳細な検討を行い、客観的かつ定量的に評価した。その結果、脊髄損傷後の機能回復を助ける有用な効果を示すことを明らかにした。脊髄損傷後には二段階の損傷が存在する。一つは受傷直後の機械的損傷である一次損傷、もう一つはそれに引き続いて起こる出血や炎症、浮腫による二次損傷である。この二次損傷の際に集積する炎症性アストロサイトによるグリア瘢痕は損傷周囲に形成され、脆弱な損傷組織の補強や破綻した血液脳関門の修復に働く。このグリア瘢痕は神経の再生軸索の通過を阻み、機能回復阻害因子の一つであると考えられていた。しかし反応性アストロサイトが脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を収束させ、損傷神経の修復を促す細胞としての役割を担い、損傷後の機能回復に有利な側面も持つことを我々は報告した。本課題ではアストロサイトの移動活性化メカニズムの詳細を明らかにしようと試みた。過去の報告とは異なり、アストロサイトの極性形成にはSTAT3は関与せず、また微小管ネットワーク形成にも関与しないこと示した。さらにSTAT3によるアストロサイトの移動メカニズムは、STAT3のリン酸化を介し、下流の標的因子MMP2の酵素活性調節と関連が示唆された。現在MMP2を介した経路がアストロサイトの移動調節に必須かを確かめるために、アストロサイトのSTAT3/SOCS3の発現欠失マウス、MMP2遺伝子欠損マウスから採取したアストロサイトを用いて確認実験を実施中である。また我々はこれまでに、in vitroの実験系で特異的なシグナル阻害薬としての活性しか確認されていなかったあるシグナルの特異的な阻害薬剤が、脊髄損傷後の機能回復を助ける有用な効果を示すことを村山医療センター整形外科の池上、岩波、加藤医師らと共に明らかにした。あるシグナルの特異的なシグナル阻害薬を脊髄損傷治療薬として応用するために、反応性アストロサイトの移動に対してこの薬剤がどのような効果を示すのか、生体内・試験管内で検討を行い、客観的かつ定量的に評価し、投稿中の論文の完成を目指している。我々の研究目的は、反応性アストロサイトの移動性獲得メカニズムを理解し、また、有益な側面を脊髄損傷後の回復過程に活用することにある。脊髄損傷後には二段階の損傷が存在し、一つは受傷直後の機械的損傷である一次損傷、もう一つはそれに引き続いて起こる出血や炎症、浮腫による二次損傷である。この二次損傷の際に損傷部へ炎症性アストロサイトが集積してグリア瘢痕が周囲に形成され、脆弱な損傷組織の補強や破綻した血液脳関門の修復に働く。このグリア瘢痕は神経の再生軸索の通過を阻み、機能回復阻害因子であると考えられていたが、実は損傷後の機能回復に有利な側面も持つことが分かった。反応性アストロサイトは脊髄損傷後の炎症性細胞の浸潤を収束させ、損傷神経の修復を促す細胞としての役割を担い、損傷後の機能回復に有利な側面も持つことを我々はこれまでに報告してきた。今年度我々はGlycogensynthasekinase-3(GSK-3)の阻害剤を用いたアストロサイトの移動活性化メカニズムの詳細の解明と、脊髄損傷治療への応用を試みた。in vitroの実験系で特異的なシグナル阻害薬としての活性しか確認されていなかったGSK-3特異的な阻害薬剤を脊髄損傷治療薬として応用するために、アストロサイトの移動に対してこの薬剤がどのような効果を示すのか、生体内・試験管内で検討を行い、客観的かつ定量的に評価した。その結果、脊髄損傷後の機能回復を助ける有用な効果を示すことを村山医療センター整形外科の先生らと共に明らかにし、論文として本年度報告した(Renauit-Mihara 2011)。この解析に加え、STAT3を介したアストロサイトの移動性獲得メカニズムを明らかにするために、遺伝子改変マウスから採取したアストロサイトを用いた実験を実施し、投稿準備中である。さらに損傷の中心に向かって細胞が集まるメカニズムに関する解析も進行中である。