hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国境を越える財移転の倫理的根拠とその政策デザインのための哲学的・理論的研究

世界には極端な貧困状態で暮らしている多数の人々がいる。本研究では、そうした人々を助けるために富裕国が財を移転することの正当性を明らかにした。貧困という人権侵害状態を放置した現在の世界的な富の分布は倫理的に不正であるというのが、その主な理由である。富裕国は少なくとも貧困死がなくなる地点まで財を移転することが求められる。これがグローバルな正義の最低限の要求であり、それを達成するためには、ODA政策など既存の国際公共政策のわずかな改善で充分である。貧困国に対する援助(財の移転)の倫理的根拠を明らかにするために、本年度は援助を消極的に考えようとする一般的価値観をとりあげ、その問題点を解明した。その価値観とは第一に貧困は必要悪であるとする新マルサス主義的な考えであるが、それは人口学的に誤った認識に立っている。第二は富裕国の現在の所有は正当であるとの価値観である。各人の所有は様々な社会制度によって支えられており、この制度構造が公正な場合のみ、各人の所有は正当であると考えるべきであり、その点で自己労働だけを根拠としたリバタリアン的な所有論は問題を含んでいる。第三は他者を援助する義務は国境を越えないとするナショナリズム的な価値観である。近親者を優先すべきだとする考え方は一般的には正しいが、世界人口の2割が世界所得の8割を独占するという極端な格差構造を念頭におけば、近親者優先の論理によって、貧困者を援助する義務を覆すことはできない。この研究結果が示唆しているのは、貧困国への援助が慈善といった不完全義務を根拠とするものではないということである。全ての生命は平等であり、この平等を根拠とした人権が援助(財移転)政策の根底に据えられねばならない。つまり援助とはやったら称賛されるがやらなくても非難されない義務ではなく、やらなければ非難される正義の義務だということである。この義務を具体的な政策レヴェルで構想するのが次年度以降の課題となる。平成20年度の研究によって、富裕国から貧困国への財移転の正当性について解明した。平成21年度は、貧困地域以外の地域への財移転が正当とされる場合の倫理的根拠を解明した。その根拠とは経的格差が社会的な力の格差に転移し、「構造的暴力」として弱者を不遇な状態(経済的搾取の対象、物理的暴力の対象、自己の能力を発展させる機会の喪失など)に置くならば、その人々と構造的にっながっている国々は、その除去のために財を移転しなくてはならないというものである。てらに国境を越える哲学的思考の典型として、近年、学術的にも解明が進んでいるコスモポリタニズムについて、現在の代表的な議論ならびにその思想的源流の一つである古代哲学(ストア派と古代ローマ期の哲学)の主張について、その内容を整理した。これらの点を平成21年度は解明し、論文化し、平成22年の研究成果とあわせて発表する予定である。また、ここまでの研究成果を政治思想学会シンポジウムで発表し、関連研究者からいくつかの術的コメントをもらい、研究成果の中間的到達点を確認した。平成20年度と21年度の研究成果で、国境を越える財の移転を正当化する重要理由が解明できたことになり、国民国家という枠組みを越える分配政策の根拠が明ちかになったと言える。以上の成果をより具体的な公共政策につなげ、現代の政策課題を明らかにすることが平成22年度の課題となるが、それに関連してJICA(国際協力機構)へのヒアリング調査を行い、日本のODA政策の現状と課題について予備的な調査を行った。研究期間最終年度である平成22年は、前年度までの哲学的、理論的研究の成果-すなわち、貧困と構造的暴力を放置したままの所有構造は正義に反すること、貧困と構造的暴力が除去される地点まで国境を越える財移転が求められること-を、具体的な政策に適応する研究を進めた。その結果、上記の哲学的、理論的要請は、第一に既存のODA政策の改革でかなりの程度実現できること、第二にODA政策の遅れや不足を補う、航空券税や通貨取引税などの国際課税(グローバル・タックス)も倫理的に正当であり、かつ有効であることを明らかにした。以上の成果は、わが国の国際協力政策・援助政策を再考する上で重要な視点を提供すると考えられる。最終年度であるため、3年間の研究の総括をし、研究成果を2冊の著作として刊行し、社会への還元を試みた。そのうち『貧困の放置は罪なのか』は本研究課題の直接の成果であり、国境を越える財移転の倫理的正当性についての理論的解明、財移転を実現するための政策改革の解明、財移転を構想するための地球市民の倫理についての哲学的解明を行った。もう1冊は『食の人権』であり、こちらは食料という特殊な財の売買や移転に関して、本研究成果を応用したものである。食料問題については、本研究では主題的に研究してこなかったが、引き続き研究を進める課題として設定する意義を確認できた。
大腸がん初期病変の発生機序の解明- ヒトde novo癌初期病変の解明に向けて

ACF-D(I)は従来のACFに属する異型病変である。ACF-D(II)は正常腺管と同程度もしくは小さな腺管で構成され、mucinの喪失が認められ、異型度が高い病変であり、従来の染色法では検出困難であるが、分別染色法(Ochiai et al.,Cancer Lett,220:67-74,2005)で検出可能である。ラット大腸発がんモデルを用いて、ACF-D(II)の発生機序を明らかにし、de novo癌の初期病変のモデルとなりうるかを検討し、de novo癌の初期病変の性質を解明することを目的とする。AOM誘発大腸病変を用いて以下の解析を行なった。1.ラットACF-D(II)の発生序の免疫織学的角析による遺云子特的な検討Mucinの喪失が認められたACF-D(II)全例で、大腸の粘液の主成分であるMuc2蛋白質が喪失していたが、Muc5AC蛋白質(胃の粘液に主として発現)の異所性の発現は認められなかった。又、Muc2遺伝子プロモーターを介して発現を活性化するCdx2蛋白質に関しては、周囲の正常組織と比して発現変動はなく、ACF-D(I)に関しても同様であった。TGF-βsuperfamilyの標的分子であり、がん抑制遺伝子と推定されているRunx3の喪失に関しては、ACF-D(I)5例では認められず、ACF-D(II)では4例全例で認められた。ACF-D(II)では、ACF-D(I)よりもRunx3の喪失が誘発されやすい可能性が示唆された。Runx3の喪失がACF-D(II)特異的な現象か否かを、更に例数を増やして検討する。2.ラットACF-D(II)の発生機序のゲノム網羅的な検討大腸腫瘍3例に関して、アレイCGHによりゲノム網羅的なコピー数変化を解析したが、大きな変化は認められず、大腸前がん病変であるACF-D(II)でも同様であると予想された。ラット大腸発がんモデルを用いて、ACF-D(II)(正常腺管と同程度もしくは小さな腺管で構成され、従来の染色法では検出困難な異型病変)の発生機序を明らかにし、de novo癌の初期病変のモデルとなりうるかを検討し、de novo癌の初期病変の性質を解明することを目的とする。ACF-D(II)は、β-catenineが核に蓄積し、mucinの喪失が認められ、異型度が高く、Paneth細胞が認められることも多い病変である。本年度は、下記の点について検討した。1.ラットACF-D(II)の発生機序の遺伝子特異的な検討Mucinの喪失が認められることから、大腸の粘液の主成分であるMuc2蛋白について免疫組織学的に検討した。mucinの喪失が認められたACF-D(II)5例では、いずれもMuc2蛋白が喪失していたが、Muc5AC蛋白(胃の粘液に主として発現)の異所性の発現は認められなかった。また、.Muc2プロモーターを介してMuc2遺伝子発現を活性化するCdx2に関して検討した。Cdx2蛋白に関して免疫組織学的に調べたが、周囲の正常組織との差は認められなかった。ACF-D(I)(従来のACFに属する異型病変)に関しても同様の傾向が認められた。更に、例数を増やして検討し、また、腺管構造制御機構に関与する他のシグナル伝達系に関しても解析する。

2.ラットACF-D(II)の発生機序のゲノム網羅的な検討AOMにより誘発された大腸腫瘍3例に関してラット185Kアレイを用いたaCGHにより、ゲノム網羅的にコピー数の変化を解析したが、連続した複数のプローブが変化しているような大きな変化は認められなかった(阿部他、第65回日本癌学会学術総会)。大腸腫瘍で、変化が認められなかったことにより、前がん病変であるACF-D(II)でも大きなコピー一数の変化はないと予想された。ラット大腸発がんモデルを用いて、ACF-D(II)(正常腺管と同程度もしくは小さな腺管で構成され、従来の染色法では検出困難な異型病変)の発生機序を明らかにし、de novo癌の初期病変のモデルとなりうるかを検討し、de novo癌の初期病変の性質を解明することを目的とする。本年度は、ラットACF-D(II)の発生機序の遺伝子特異的な検討を、AOM(azoxymethane)で誘発された病変を用いて、Snd1,Runx3に関して、免疫組織学的に解析した。Snd1は、RISCの構成成分の一つであり、遺伝子の翻訳制御に関与すると考えられている。non-dysplasticACFの約半数に、ACF-D(I)では、14例中13例、ACF-D(II)では、4例全例にSnd1の蓄積が認められ、ACF-D(I)とACF-D(II)で違いは認められなかった。Runx3は、TGF-βsuperfamilyの標的分子であり、ヒト大腸がんで、LOHやプロモーター領域のメチル化が報告されており、また、がん抑制遺伝子ではないかと推定されている。ACF-D(I)5例では、Runx3の喪失は認められなかったが、ACF-D(II)4例全例でRunx3の喪失が認められた。ACF-D(II)では、ACF-D(I)よりもRunx3の喪失が起きやすい可能性が示唆された。PhIPで誘発された病変では、ACF-D(I)4例、microadenoma 7例、腺癌4例で、各々、0、2、2例でRunx3の喪失が認められた。PhIP誘発腫瘍では、約半数のみにRunx3の喪失が認められたことから、AOM誘発のACF-D(II)及び腫瘍で、Runx3の喪失が起きやすい可能性もある。更に例数を増やして、Runx3の喪失が、ACF-D(II)特異的な現象か否かを検討する必要がある。
電子スピンのフリップフロップ時間の測定

低温のルビー中のCrイオンについて基低状態【^4A_2】の±1/2の二準位系で初めて電子スピンのフリップフロップ時間(交差緩和時間)を測定する事が出来た。(Phys.Rev.B30,2983'84)この論文で光学的labelingの方法を用いて【T_(12)】を直接測定出来る事を示した。更にこの方法を発展させ時間分解能をより上げる事によって、【T_(12)】を実測した。(Phys.Rev.B34,1972'86)磁場が約500ガウス以上で10sec程度であった(0.05wt%)。この値はA.Szaboが、別の方法で求めた値より約一桁長い。理由は今なお分かっていない。もっと詳しい濃度変化の実験が必要であると思われる。一方、理論的研究も行ない交差緩和の理論を発表した。(Phys.Rev.B29.6043'84)希薄スピン系での交差緩和のrateの濃度及び磁場変化を求めた。この論文の実験的検証は未だ行なわれていない。又、二準位スピン系を記述するBloch方程式が必ずしも正しくない事を実験的にも理論的にも示す研究を行ない成果を発表した。(Optics.Commun.51.163'1984)ルビー【R_1】線の一部,【б_2】の均一幅の飽和吸収幅がBloch equationの予測と異なる事を示しその原因が2準位では計述出来なくて、周囲のA1イオンとの超微細相互作用を考慮した多準位系として扱わなければならない事を示した。同様の考察を吸収線形についても行ない、実験結果と良い一致をする事を示した。結果をまとめ投稿中である。更に、この研究全体を通じて用いられたOptical HoleBurningSpectroscopyについて考察を行ない結果を発表した。Laser Engineering)又、【R_1】の一部、π成分の均一幅の線形の磁場変化を測定し、理論的計算と大体一致する事を示した。前述と同様の原因によると考えられ、結果を投稿中である。
循環器疾患における新規血栓形成能測定システムを用いた至適抗血栓療法の確立

冠動脈疾患患者372症例の血栓形成能をT-TASを用いて評価した。血小板機能の指標であるPL-AUC値を測定すると、抗血小板薬非服用群に比べて、抗血小板薬単剤群と二剤併用群ではPL-AUC値が段階的に低下し、抗血小板薬の相加的な効果を証明できた。次に、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション(CA)施行例に対しては、CA前、3日後、1ヶ月後にT-TAS値(AR-AUC)を測定し、同様に周術期出血性合併症との関連性を評価した。その結果、CA周術期の出血性合併症に関しても、T-TAS値は有意に相関しており、CA手技による出血性合併症を予測できる可能性が示唆された。冠動脈疾患患者については、順調に症例の蓄積が可能であった(現在連続372症例)。また、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション施行例も症例の蓄積が順調に進んでいる(連続148症例)。冠動脈疾患患者については、除外症例を除いた後、抗血小板剤非内服群56例、アスピリン内服群69例、アスピリン+クロピドグレル内服群149例の有効症例を得た。T-TAS値(PLーAUC)の測定結果は、非内服群(358±111)、バイアスピリン内服群(256±108)、アスピリン+クロピドグレル二剤併用群(113±91)と、バイアスピリン、クロピドグレルと加えることで段階的にAUCが低下することを確認できた。また、二剤併用群においては、クロピドグレル低反応性の主原因である薬物代謝酵素CYUP2C19の機能喪失遺伝子遺伝子を持つpoormetabolizer(PM)例でPLーAUC値が有意に高値であることが示されている。一方、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション施行例に対しては、アブレ-ション前、3日後(内服薬血中濃度トラフ時、ピーク時)、1ヶ月後にT-TAS値(AR-AUC)を測定した。20例を除外した128例中、ワルファリン内服群30例、新規経口抗凝固薬(NOAC)内服群98例が有効症例として抽出できた。ワルファリン群、NOAC群ともにアブレーション3日後のAR-AUCは低値となり、この値は1ヶ月後まで持続した。アブレーション周術期の出血性合併症に関しても、AR-AUCは有意に相関しており、AR-AUC値により、アブレーション手技による出血性合併症を予測できる可能性が示唆された。今回の対象症例は、当科に入院予定の冠動脈疾患、アブレーション予定の心房細動症例であり、単一施設による登録のため、登録自体はスムーズに進んだ。また、T-TAS測定は3年前から継続的に施行しており、採血から測定までの行程が既に確立している。また、その他の血小板機能検査(VerifyNow System)の測定系も確立しており、凝固機能検査であるPT, APTT, TAT, D-dimerに関しては保険診療の範囲内で施行することができた。冠動脈疾患患者については、順調に症例を蓄積できている。また、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション施行例も症例の蓄積が順調に進んでいる。前年度の冠動脈疾患に関する報告に加えて、平成28年度では、T-TASによる血小板血栓形成能と経皮的冠動脈インターベンション(PCI)周術期の出血性合併症の関連性について検討している。2013年から2016年までに当施設で抗血小板薬2剤(アスピリン+クロピドグレルまたはプラスグレル)内服下に待機的PCIを行った連続313例を対象とした。PCI施行前に大腿静脈のシースより採血し、T-TASによる血小板血栓形成能を評価した。T-TAS値は、T-TAS機器内のマイクロチップ(PLチップ)内に全血を一定流速で10分間流した時のチップ内の時間-圧曲線下面積(PL24-AUC10)を算出して定量評価した。周術期出血性合併症は国際血栓止血学会(ISTH)の基準に従い評価した。PCI周術期出血性合併症は313例中37例に認めた(大出血12例、小出血25例)。周術期出血群では非出血群に比し有意にPL24-AUC10が低値であった(p=0.002)。多変量解析では、複数のモデル解析において、いずれもPL24-AUC10低値群が独立した出血性合併症の予測因子であった。鼠径穿刺を行った176例の解析では26例に周術期出血性合併症を認め、同様にPL24-AUC10低値群が独立した出血性合併症の予測因子となった。T-TASは、抗血小板併用療法施行例における待機的PCI後の周術期出血性合併症の予測に有用であることが示唆され、以上の結果を報告した。(Oimatsu Y, Kaikita K, et al. J Am Heart Assoc. 6:e005263, 2017.)本研究は単一施設での検討であるため、登録自体はスムーズに進んだ。

また、その他の血小板機能検査(VerifyNow System)の測定系も確立しており、凝固機能検査であるPT, APTT, TAT, D-dimerに関しては保険診療の範囲内で施行することができた。冠動脈疾患例、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション施行例の症例の蓄積は順調に進んでいる。この3年間の研究成果としては、合計8報の論文報告を達成することができた。冠動脈疾患に関する初期報告(Arima Y, Kaikita K, et al. J Thromb Haemost. 14, 850-859, 2016)に加え、平成28年度では、T-TASによる血小板血栓形成能と経皮的冠動脈インターベンション(PCI)周術期の出血性合併症の関連性についても検討した。当施設で抗血小板薬2剤(アスピリン+クロピドグレルまたはプラスグレル)内服下に待機的PCIを行った連続313例を対象とした。PCI施行前にT-TASによる血小板血栓形成能を評価し、周術期出血性合併症との関連性を評価したところ、T-TAS値は、抗血小板併用療法施行例における待機的PCI後の周術期出血性合併症の予測に有用であることが示唆された(Oimatsu Y, Kaikita K, et al. J Am Heart Assoc. 6, e005263, 2017)。一方、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション施行例に対しては、アブレ-ション前、3日後、1ヶ月後にT-TAS値(AR-AUC)を測定し、同様に周術期出血性合併症との関連性を評価した。その結果、アブレーション周術期の出血性合併症に関しても、T-TAS値は有意に相関しており、アブレーション手技による出血性合併症を予測できる可能性が示唆された(Ito M, Kaikita K, et al. J Am Heart Assoc. 5, e002744, 2016)。今後他の循環器領域のT-TASの動態を検討し、至適抗血栓療法のモニタリングを展開していく予定である。冠動脈疾患患者372症例の血栓形成能をT-TASを用いて評価した。血小板機能の指標であるPL-AUC値を測定すると、抗血小板薬非服用群に比べて、抗血小板薬単剤群と二剤併用群ではPL-AUC値が段階的に低下し、抗血小板薬の相加的な効果を証明できた。次に、心房細動に対する高周波カテーテルアブレーション(CA)施行例に対しては、CA前、3日後、1ヶ月後にT-TAS値(AR-AUC)を測定し、同様に周術期出血性合併症との関連性を評価した。その結果、CA周術期の出血性合併症に関しても、T-TAS値は有意に相関しており、CA手技による出血性合併症を予測できる可能性が示唆された。1.今後も積極的なスクリーニングを実施し、適合症例の獲得に努力する。冠動脈疾患に関しては、今回得られたPL-AUC値がその後の心血管イベントや出血性合併症に相関するか否かを検討する予定である。心血管イベントおよび出血性合併症は入院中、1ヶ月後、3ヶ月後、6-9ヶ月後、1年後に評価し、全死亡、心血管死、非致死性心筋梗塞、心不全増悪、入院を要する不安定狭心症、予定しない再血行再建、脳梗塞及びその他の血栓塞栓症を調査する。2.アブレーションを施行した心房細動例においても、積極的なスクリーニングを実施し、適合症例の獲得に努力する。また、アブレーション3ヶ月後、6ヶ月後の心房細動再発率、出血性合併症とAR-AUC値の関連性を評価する予定である。また、アブレーション3日後のAR-AUC値と薬物血中濃度との相関性を評価する。1.前年度に引き続き、今後も積極的なスクリーニングを実施し、適合症例の獲得に努力する。
歯周病原性細菌の宿主細胞への侵入に対する真菌の増強作用に関する分子生物学的研究

本研究では、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisによる宿主細胞への侵入機構とCandida albicansまたはその菌体成分によるP. gingivalis侵入菌数増加のメカニズムを解明するために、この侵入に係わる宿主細胞のタンパク質分子の動態と関連する菌体成分について探索した。その結果、C. albicans生菌または死菌によって、歯周組織構成細胞のgalectin-3放出が増加した。Galectin-3はグラム陰性菌外膜に存在するLPSと結合するので、同分子の動態はグラム陰性菌P. gingivalisの侵入増加に関与する可能性がある。本研究では、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisによる宿主細胞への侵入機構とCandida albicansまたはその菌体成分によるP. gingivalis侵入菌数増加のメカニズムを明らかにすることを目的として、これら微生物の侵入にかかわる宿主細胞のタンパク質分子の動態ならびに関連する菌体成分について探索する。申請者は、これまでにC.albicans加熱死菌(HKCA)での前培養が、P. gingivalisの宿主細胞への侵入を増加する結果を報告した。さらに、その侵入増加がC. albicans菌体成分のレセプターdectin-1を介して起こる可能性を示唆したので、昨年度に引き続きC.albicans生菌またはHKCAに対する歯肉癌上皮細胞Ca9-22の様々な応答とシグナル伝達に関与するレセプターの発現を検討した。その結果、(1)Ca9-22細胞は、DC-SIGN,Toll-like receptor 2,protease-activated receptor(PAR)-1,PAR-2をわずかに発現していた。さらに、膜上のgalectin-3発現が明らかになった。また、同細胞のgalectin-3発現はHKCAまたはP. gingivalisとの共培養による増減はなかった。一方、MAC-1の発現は検出できなかった。(2)HKCAとの共培養によるCa9-22細胞のIL-6およびIL-8産生がみられたが、CAWSによる同細胞の炎症性サイトカイン産生はなかった。さらに、A549細胞の、HKCAによるIL-6およびIL-8産生はみられなかった。(3)C. albicans生菌(MOI1)またはHKCA添加によって、Ca9-22細胞のgalectin-3放出が増強した。(4)無血清下では、C. albicans生菌はNF-κBの活性化を惹起しなかった。さらに、P. gingivalisのCa9-22細胞への侵入増加は、C. albicansによって増加する同上皮細胞のgalectin-3放出によって起こる可能性を示唆したので、本年度は、C. parapsilosis生菌に対するヒト細胞のgalectin-3放出等を検討した。得られた結果は以下の通りである。2.C. albicans生菌(MOI 1)またはC. parapsilosis生菌(MOI 1)添加によって、ヒト歯肉線維芽細胞のgalectin-3放出が3時間以内に増加した。3.抑制実験では、細胞運動阻害薬サイトカラシンD, PI3Kまたはcalpain抑制剤(10 microMまたは50 microM)を使用したが、いずれの抑制剤もC. albicans生菌によるCa9-22細胞のgalectin-3放出を抑制しなかった。すなわち、galectin-3放出は細胞骨格関連分子の活性化に非依存であった。本研究では、歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalisによる歯周組織構成細胞をはじめとした宿主細胞への侵入機構と口腔常在の真菌であるCandidaalbicansまたはその菌体成分によるP. gingivalisの侵入増強メカニズムを明らかにすることを目的として、これら細菌の侵入にかかわる宿主細胞のタンパク質分子の動態ならびに関連する菌体成分について探索した。申請者は、これまでにC.albicans加熱死菌(HKCA)での3時間前培養がP. gingivalisの宿主細胞への侵入を増加する結果を報告した。さらに、その侵入増加効果がC.albicans菌体成分のレセプターであるdectin-1を介して起こる可能性を示唆していたので、本年度はHKCAに対する歯肉癌上皮細胞Ca9-22の応答を検討した。その結果、(1) HKCAによるCa9-22細胞のreactive oxygen species(活性酸素種)産生は3時間以内でみられなかった。

(2) HKCA (MOI100)添加15分後に、Ca9-22細胞のSyk分子が活性化した。(3) HKCAによって、Ca9-22細胞のPLCγ1分子が増加した。以上の結果から、C. albicansは、dectin-1を介してP. gingivalisの宿主細胞への侵入増加に関与するシグナルを与えることが考えられる。結果をまとめて発表した(雑誌論文1件、学会発表2件)。Candidaalbicans加熱死菌(HKCA)、C. albicans由来菌体成分または菌体外タンパク質に対する歯肉癌上皮細胞Ca9-22の応答を検討することによって、C. albicansまたはその菌体成分によるP. gingivalisの侵入増強メカニズムを明らかにする。今年度は、前述のgalectin-3とP. gingivalisの侵入の関係を検討する。さらに、C. albicans添加によるCa9-22細胞のgalectin-3放出増強のメカニズムを調べる。Candida albicans加熱死菌(HKCA)、C. albicans由来菌体成分または菌体外タンパク質に対する歯肉癌上皮細胞Ca9-22の応答を検討することによって、C.albicansまたはその菌体成分によるP. gingivalisの侵入増強メカニズムを明らかにする。1.真菌の菌体成分または菌体外タンパク質によるP.gingivalisの宿主細胞侵入増強:Ca9-22細胞とHKCA,C.albicans由来菌体成分または抽出物で前培養後、培地による洗浄をおこなってから、P.gingivalisを加える。90分間共培養後、メトロニダゾールおよびゲンタマイシンを含む培養液を用いて培養し、細胞外の菌体を除去する。次に蒸留水で種々のヒト細胞を溶解後、同溶解液をヘミン、メナジオン添加血液寒天培地に播種し嫌気培養する。1週間後に得られた黒色コロニー数を算定する。2.Galectin-3添加によるP.gingivalisの宿主細胞侵入増強の有無の検討:Ca9-22細胞とレコンビナントgalectin-3で前培養後、MEM培地で洗浄をおこなってから、P.gingivalisを加える。または、レコンビナントgalectin-3とP.gingivalisを同時に加える。P.gingivalisとCa9-22細胞の共培養後は1.に準ずるが、galectin-3は血清に含まれるので無血清下で行う。3.C.albicansによる細胞内galectin-3および膜上同分子の増減の検討:C.albicans
糸球体濾過バリアー機能維持に重要な分子間相互作用と情報伝達系における意義の解析

腎の糸球体濾過バリアー機能が破綻すると、多量の蛋白尿を呈するネフローゼ症候群を発症する。本研究で、バリアー機能維持に重要な構成要素であるアクチニン4と相互作用する新規分子として、RACK1を同定した。RACK1は種々のシグナル伝達分子と相互作用することが知られており、アクチニン4とRACK1との相互作用は、シグナル伝達系を介したバリアー機能維持に重要と考えられた。また、バリアー機能の破綻をきたした臨床例の観察で、新たな知見も報告した。1.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子Xの同定と相互作用の意義について大腸菌two-hybrid法により、糸球体濾過バリアー構成蛋白であるアクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子Xを同定した。この分子Xは、種々の情報伝達系分子との相互作用が近年次々と報告されてきており、情報伝達系で重要な役割を演じているものと推定されているが、アクチニン4との相互作用の報告はなされていない。両者の相互作用について、in vitroおよびin vivoでの確認実験のためのリコンビナント蛋白を作成し、検討を開始した。特に重要な結合実験である免疫沈降法において、両者の相互作用が確認されたことから、研究の進展がみられた。糸球体濾過バリアー情報伝達系におけるこの相互作用の生理的意義や、ネフローゼ症候群発症との関連性について(家族性ネフローゼ症候群症例で同定されているアクチニン4のアクチン結合ドメインでのアミノ酸変異による腎分子Xとの相互作用の量的質的変化についても)、更なる検討を継続する。2.微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)で想定されている糸球体濾過バリアー破綻液性因子について(本研究の背景と密接に関連した臨床研究)MCNSの発症における末梢血単核球でのTh2サイトカインの優位性(特にinterleukin-13とTh2サイトカイン発現調節因子GATA-3)を示し、想定されている糸球体濾過バリアー破綻液性因子を検索する上で重要な示唆を与える論文が、国際腎臓病専門誌に掲載された。今後、この研究成果を1.にフィードバックする。1.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子の同定と相互作用の意義について大腸菌two-hybrid法により、糸球体濾過バリアー構成蛋白であるアクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子を同定した。この分子は、情報伝達系での蛋白相互作用を示唆するWDリピート構造を有しているが、アクチニン4との相互作用の報告はない。両者の相互作用について、in vitroおよびin vivoでの確認実験に加え、腎由来培養細胞にシグナル分子を添加した際の共局在についての検討を行った。また、家族性ネフローゼ症候群症例で同定されたアクチニン4変異体を用いた検討も行った。WDリピート構造を有する分子は、アクチニン4の新たな相互作用分子であることが示唆されたが、その生理的意義については、更なる検討を要する。2.膜性腎症の原因抗原について本研究開始後に、膜性腎症の原因抗原として、糸球体濾過バリアーのポドサイトに発現するM型phospholipase A2 receptor (PLA2R)が報告され(N Engl J Med 2009; 361: 11-21)、この分野の研究遂行が急務となっている。この報告では、70%の膜性腎症患者に血中抗PLA2R抗体を認めているが、抗原エピトープの同定は成されておらず、臨床的に広く使用できるような抗体検出方法を用いていない。そこで、培養細胞発現PLA2R蛋白を用いた抗PLA2R抗体の検出システム構築に向け、種々のPLA2R蛋白フラグメントに対する膜性腎症患者血清IgGとの反応性の検討を開始した。3.臨床症例糸球体濾過バリアーの破綻を呈した新たな病型と新たな合併症についての検討結果を報告した。1.アクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子RACKIの同定とその相互作用の意義大腸菌two-hybrid法により、糸球体濾過バリアーの重要な構成蛋白質であるアクチニン4のアクチン結合ドメインと相互作用する腎分子RACK1を同定した。両者の相互作用は、invitroおよびinvivoでの結合実験(タグ付きリコンビナント蛋白質を用いたGSTpull-down法と、タグ付きリコンビナント蛋白質発現培養HEK293細胞を用いた免疫沈降法)で確認した。培養HEK293細胞を用いた免疫細胞染色像を共焦点レーザー顕微鏡で観察し、両者の共局在性を細胞辺縁の一部に認めた。アンジオテンシンHの添加により、共局在性は細胞質主体に変化した。近年、RACK1と種々の情報伝達系分子との相互作用が次々と報告されてきており(CellCommunSignal9:22,2011)、RACK1が情報伝達系で重要な役割を演じているものと推定される。本研究で、アクチニン4とRACK1との相互作用を初めて同定した。

この相互作用は、シグナル伝達系を介した糸球体濾過バリアー機能維持に重要と考えられる。2.本研究の背景と密接に関連した臨床研究微小変化型ネフローゼ症候群(MCNS)で想定されている糸球体濾過バリアー機能を破綻させる液性因子同定の手掛かりとして、末梢血単核球でのTh2サイトカイン発現の優位性を示してきたが、これに加え、難治性MCNSにBリンパ球系異常の関与を強く示唆する症例を報告した。また、自己免疫異常を背景とした糸球体濾過バリアー沈着症である二次性膜性腎症で、これまで報告のない免疫グロブリンサブクラスの沈着様式を報告した。
感温性磁性吸着剤の開発－温度による細孔入口径及び分散凝集状態の制御－

感温性と磁性を有するメソポーラスシリカ(MS)吸着剤の合成を行った。MS上にヘマタイトを析出させ,それを還元して,マグネタイト被覆MSを合成した(MMS)。このMMSにPNIPAMを被覆した(Amino-PMMS)。熱重量測定の結果,PNIPAMは約2.4 wt%存在していることが分かった。また,Amino-PMMSは磁石に良く引き付けられた。Amino-PMMSはメチルオレンジを室温では,約0.19 mmol/g吸着したのに対し,PNIPAMの相転移温度以上では,約0.08 mmol/gしか吸着しなかった。これは,このAmino-PMMSが温度応答性を有する吸着剤であることを示している。本年度は主に複合体の合成とその構造解析を実施した。無機多孔体として天然ゼオライト及びメソポーラスシリカ(MS)を使用した。ゼオライトをアンモニア水に入れ,そこに塩化第一鉄と塩化第二鉄の混合水溶液を窒素雰囲気下で滴下した。生成物をろ過後,50°Cで48h乾燥することでマグネタイト/ゼオライト複合体を得た。複合体のXRD測定の結果,目的とするマグネタイト/ゼオライト複合体が生成していることが分かった。この複合体にアリルトリエトキシシランを反応させ,更に感温性高分子(ポリN-イソプロピルアクリルアミド,PNIPAM)の重合を行い,PNIPAM/マグネタイト/ゼオライトの合成を行った。FT-IR測定の結果,複合体表面上にPNIPAMが固定化されていることが確認された。ゼオライトの場合と同様に,MSの場合もマグネタイトを共沈法で固定化した。MSはゾルゲル法を用いて合成した。テンプレートとして臭化セチルトリメチルアンモニウムを使用したため,MSの平均細孔直径は2.5 nmとなった。pHを811に調整したアンモニア水中にMSを懸濁させ,塩化第一鉄と塩化第二鉄の混合水溶液をゆっくりと滴下した。生成物をろ過後,60°Cで24時間乾燥し,600°Cで5時間窒素中または空気中で焼成した。焼成後の試料について,XRD測定を行った結果,MSに起因する回折線の強度が非常に弱くなった。これは水溶液のpHが高くてMSが溶解したためと考えられた。そこで,MS上に塩化第一鉄を含浸法により担持し,その後,電気炉内で水素還元することにした。水素還元後のXRD測定結果から還元条件により鉄化合物の形態は異なることが分かった。マグネタイトが生成するのは300°C,1時間の水素還元の時であることを見出した。また,含浸法を用いることでMSの構造は維持されることも明らかとなった。本年度に実施を予定していたPNIPAM/マグネタイト/ゼオライト及びPNIPAM/マグネタイト/メソポーラスシリカ複合体の合成のうち,後者についてはPNIPAMの被覆までは出来なかった。しかし,最も困難と思われたマグネタイト/メソポーラスシリカの合成には成功した。マグネタイト/メソポーラスシリカ上へのPNIPAMの被覆についてはゼオライトの場合と同様に行えば良いので,おおむね順調に進展していると言って良い。昨年度までに鉄をメソポーラスシリカ(MS)上に担持した後,水素還元することで,マグネタイト/MS複合体(M/MS)が合成できることを明らかにしている。本年度は,1界面活性剤/MS上に鉄を含浸担持する時の界面活性剤の有無,2鉄を担持する時の溶媒の違い(水及びエタノール)がM/MSの構造にどのような影響を及ぼすか検討した。鉄含浸後は全ての試料で600°C,5時間の焼成,300°C,1時間の水素還元を行った。5 wt%の鉄担持量になるように合成したが,鉄担持量は34.5 wt%となり,溶媒種による違いは見られなかった。また,どの試料でも比表面積は約1000 cm2/gであった。このことは,界面活性剤除去後にMSに鉄を担持しても,鉄はMSの細孔を閉塞しないことを示している。X線回折の結果,焼成後にはヘマタイト,水素還元後にはα-Feおよびマグネタイトとして鉄は存在していることが分かった。マグネタイト/α-Feの強度比は界面活性剤存在下で焼成した方が,大きいことも明らかとなった。M/MSを磁石で回収する試験を行った結果,界面活性剤存在下で焼成した試料の方が回収率は高い(80 wt%)ことも分かった。更に,昨年度合成した感温性高分子(PNIPAM)/マグネタイト/ゼオライト複合体(PMZ)について,100 ppmのCsを含む水溶液1 Lに試料を1 g入れ,25°Cで90分攪拌することでCs吸着を行った。その結果,ゼオライト単独では0.67 mmol/gのCs吸着量であったのに対し,PMZでは0.68 mmol/gと殆ど違いはないことが分かった。このことはマグネタイトやPNIPAMの被覆はゼオライトの吸着には全く影響を与えないことを示している。また,高勾配磁気分離法によるPMZの回収試験の結果,20°Cで既に回収率は92%と高かったが,50°Cでは更に向上して96%にまで達した。昨年度既にM/MSは合成できていたが,試料中に含まれるマグネタイトの割合が少なかったため,磁性は殆ど示さなかった。

それに対し,界面活性剤存在下で焼成して合成した試料の場合,本研究で目指していた性質を有する複合体を合成することができた。PNIPAMの被覆については問題なく実施できると考えている。一方,本年度は次年度に実施を計画していたPMZの高勾配磁気分離試験を前倒しで実施することができ,かつ,予想通り高温では回収率が向上することを示すことができた。今年度は複合体の合成とその構造評価,ならびに複合体のイオン交換量の温度依存性を検討した。複合体の合成については,昨年度まで実施していた水素還元法では,メソポーラスシリカ上に担持したヘマタイトのマグネタイトへの還元が不十分であった。そこで,複合体の合成について見直しを図り,今年度はエチレングリコールを還元剤として,不活性ガス雰囲気中で500°C,15 minの焼成を行うことで還元を行った。その結果,結晶性の高いマグネタイト微粒子をメソポーラスシリカ上で作製することができた(M/MS)。このM/MSは磁石に良くくっ付くことも確認された。更に,このM/MSにイオン交換サイトとしてのアミノ基と感温性高分子(PNIPAM)修飾の足場としてのアリル基を付加し,最終的にPNIPAMを被覆した複合体(P/M/MS)を合成した。P/M/MSのX線回折測定の結果,メソポーラスシリカ固有の六方晶構造は壊れていないことが明らかとなった。熱重量測定からPNIPAMは約2.4 wt%存在していることが分かった。合成したP/M/MSの表面にはイオン交換サイトとしてアミノ基が存在しているため,この複合体は陰イオン交換体として作用すると予想される。そこで,水溶液中では陰イオンとして存在する色素であるメチルオレンジ(MO)の陰イオン交換実験を行った。その結果,室温(約20°C)では,MOは水溶液のpH変化に伴い,可逆的に吸脱着を繰り返すことが分かった。MO濃度が400 μM水溶液の場合,吸着量は約0.2 mmol/gとなり,これは水溶液中に存在するMOの約50%が吸着したことを示す。一方,PNIPAMの相転移温度以上の42°Cでは,MO吸着量はpHが酸性でも約0.1 mmol/gまでしか達しなかったことから,合成したP/M/MSは温度応答性を示す吸着剤であることが分かった。感温性と磁性を有するメソポーラスシリカ(MS)吸着剤の合成を行った。MS上にヘマタイトを析出させ,それを還元して,マグネタイト被覆MSを合成した(MMS)。このMMSにPNIPAMを被覆した(Amino-PMMS)。熱重量測定の結果,PNIPAMは約2.4 wt%存在していることが分かった。また,Amino-PMMSは磁石に良く引き付けられた。Amino-PMMSはメチルオレンジを室温では,約0.19 mmol/g吸着したのに対し,PNIPAMの相転移温度以上では,約0.08 mmol/gしか吸着しなかった。これは,このAmino-PMMSが温度応答性を有する吸着剤であることを示している。ゼオライトの方の複合体は既に合成済みであるので,この複合体の吸着特性を検討する。ゼオライトの場合,大きな分子の吸着には不向きであるため,ここでは金属イオンがターゲットとなる。金属イオン吸着特性に及ぼす温度,溶液pH,攪拌時間,吸着質濃度/吸着剤量比の影響を検討する。更にマグネタイト/メソポーラスシリカにPNIPAMを被覆し,そのたんぱく質吸着特性も調査する。温度応答性を変えるためには,感温性高分子の親水性/疎水性の制御が必要となる。
1次元空間モードを有する媒質からの熱輻射の研究

黒体放射は蹴子力学の切っ掛けの一つとなった非常に重要な現象である。理想的な黒体は、空洞の3次元性を維持するため、鏡面研磨された球形の空洞に小さな穴を開けた構造となっており、3次元の空間モード中に光エネルギーが分配されるモデルで良く知られたボルツマンの黒体放射則が導かれる。従って、光の空間モードの次元性が異なる場合、放射則も変形することが予想される。本研究代表者は光ファイバー中の空間モードが半径方向に制限されていることに注目し、低次元構造の黒体放射源として理想的であると考え、光ファイバーからの黒体放射のスペクトル、並びに放射空間モードについて調べた。その結果、単一モード光ファイバーからの黒体放射のスペクトルは、3次元物体からの放射と比較して、強度ピークの波長が長波長側にシフトしていることが分かった。また、短波長側にある複数の高次モードを観測した場合、放射空間モードがドーナッツ状をしており、その光強度はモード数にほぼ比例して増強していることが分かった。これらの結果は、黒体放射も光ファイバーの構造によるモード制限を受けており、黒体放射がそれらのモードにほぼ均等に分配されていることを示している。理論的な検討では、空間モード密度を3次元から1次元に換えて放射スペクトルを計算した。その結果、スペクトルピークが長波長側にシフトすることが説明できた。この計算結果は実験結果と定性的に一致している。しかし、波長2ミクロン以上におけるスペクトル測定精度を高めることが出来なかったため、スペクトル形状の定量的な議論に至らなかった。今後、測定精度を高めると共に、石英ガラスの放射率の影響、各モードへの分配強度についても検討し、定量的な議論を行う予定である。
大脳皮質の非錐体細胞サブタイプ間における化学的・電気的結合の機能的意義

アセチルコリンは覚醒・認知機能に深く関与する重要な伝達物質であるにも関わらず、多様なサブタイプからなる大脳皮質ニューロンへの作用については、研究グループ間によって大きく異なる考え方が出されてきた。今回、皮質ニューロンタイプへのアセチルコリンの一過性応答を、ラット大脳皮質の脳切片標本で細胞直視下の局所投与法で再検討した。どの皮質領域にいても、ムスカリン受容体を介した過分極は錐体細胞では5層のものに限られ2・3層では見られず、GABA作働性細胞ではCCK陽性の大型バスケット細胞でみられた。しかし、過分極に関わるムスカリン受容体は5層錐体細胞ではm1型であったのに対して、CCKバスケット細胞ではm2型であり、その誘発機構は異なっていた。5層錐体細胞の過分極には、細胞内カルシウムの上昇が必要であった。ニコチン受容体を介した脱分極は、GABA作動性のVIP細胞やニューログリア様細胞でみられた。GABA作働性の介在ニューロンであるFS細胞、ソマトスタチン細胞では、他のグループによる報告とは異なり、一過性応答は殆ど観察できなかった。これらと私たちの以前の持続的投与結果と合わせると、アセチルコリンは皮質下構造に投射する5層錐体細胞を一過性に直接抑制する一方、抑制性ニューロンではニコチン受容体による脱分極・ムスカリン受容体による過分極・ムスカリン受容体による緩徐な持続的脱分極がサブタイプごとに異なる組み合わせで発現し、これらを介して抑制性回路活動を調節していることが明らかになった。
工具電極の軌道運動による微細三次元形状の放電加工

本研究を遂行するために、WEDG法による微細放電加工用電極成形における種々の形状加工への適用の可能性について整理し、いくつかの例について実際に加工を行いその実用性を確かめた。これにより、従来の加工法では得られない種々の形状の加工を自動的に行うことができることを確認した。工具電極の軌道運動による微細三次元形状の放電加工では、基礎実験により電極消耗の補正および修正、再成形を適切に行うことでZ軸の一軸を使用した加工のみではなくX、Y平面の微細放電加工が可能であることがわかった。また、アセンブリ複合プロセスでは、液体金属イオンビームエミッタの製作を例に、加工実験を行った結果以下のことがわかった。1)超音波振動を利用することでピン、ホールの結合、固定ができる。2)基板上に結合、固定したピンを放電加工用電極として使用することができる3)WEDGと放電加工を組み合わせ超音波振動を応用することで、同一機上による微細ピンの加工と組み立てを行うことに成功した。4)超硬合金製の液体金属イオンビームエミッタのベースを製作することができた。マイクロマシニングセンタの開発では、同一機上で放電加工用電極および微細切削工具を自動的に製作できることがわかった。これによりWEDG加工、微細放電加工、切削加工を適当な状態で組み合わせることで、微細三次元形状加工の高精度化と高速化が期待できる。現有の加工機本体および新たに導入した開発、制御装置により以下の成果が得られた。1.本研究を達成するため、4軸を同時に制御するソフトウエアを開発した。一般の放電加工では位置サ-ボ、速度サ-ボの他に、放電の状態を検出し加工速度を決定する一軸放電サ-ボの機能を備えている。しかし、3次元形状加工を行なう上では加工形状パタ-ンの変化により放電サ-ボ制御軸の変更が必要不可欠である。そこで、本装置の構成からホストコンピュ-タは工具電極形状の情報処理、工具電極成形のデ-タ作成、3次元形状加工のパタ-ンの生成、放電サ-ボ軸の決定など、加工に必要なデ-タ処理を行なうと共に、これらの情報を必要に応じ制御用の3台のボ-ドコンピュ-タに転送する方法をとった。また、制御用のボ-ドコンピュ-タは各軸の位置情報をボ-ドコンピュ-タ間の通信で行なうようにし、高速化を計ることとした。2.基本工具電極形状を決定するため、各制御軸およびその組合せによる成形可能な微細工具電極形状のシュミレ-ションを終了し、Z軸、C軸を使用した多角形状の工具電極成形、Z軸、X軸、C軸を使用したボ-ルエンドを持つ工具電極成形、多角形断面のねじれ工具電極の成形が可能なことを、実験により確認した。3.放電による3次元形状加工では工具電極の消耗を考慮に入れる必要があり、工具電極の再成形は必ず加工シ-ケンスに組込まなければならない。また、3次元形状加工パタ-ンによっては工具電極形状の変更も必要となる。このため、工具電極成形、3次元形状加工、工具電極再成形、工具電極修正までの各工程を組合せた加工シ-ケンスを検討し、多角形断面のねじれ工具電極の消耗分補正が可能なことを実験により確認した。放電による三次元形状加工で最も問題になる点として、電極の消耗が挙げられる。特に、微細放電加工では放電条件の制約から電極の低消耗加工を実現することが難しいためで、高精度加工を行なうには電極の修正時期が重要なポイントとなる。また、電極の材質や工作物の材質を変えた場合も同様に消耗率が当然変化する。そこで、本研究では電極の材質および工作物を限定することでパラメ-タを少なくすることとした。微細放電加工の電極材料としては銅、タングステン、超硬合金等が消耗率が少なく代表的材料である。しかし、微細形状加工を行なう場合材料の内部応力が多いと加工後に変形を起こすことが多く見られた。このことから本研究では、電極材料に超微粒子超硬合金を使用することとした。

工作物は放電加工で加工しにくい代表的な材料としてステンレススチ-ル(SUS304)を加工材料とし、比較のために一般的な炭素工具鋼(SKー3)と加工が比較的容易な黄銅とすることとした。加工実験に関しては、放電加工時の電極消耗率が加工条件によりどのように変化するか確認するため同一電極による多数穴加工を行ない、各材料による消耗率の変化を調べた。加工条件としては加工電圧120v、加工液はスペ-スカットEDS(三井物産石油)、コンデンサ容量として荒加工用に1000pF、仕上げ加工用に330pF更に超仕上げ加工用に加工機の浮遊容量のみとした。また、電極を回転させて加工する場合と、停止させ加工した場合の変化を調べた。これによると、工作物をSUS304した場合、電極の回転の有無に関わらず、長さに対する消耗率は1000pFで17%程度、330pFで26%となり、その他の材料ではこれ以下であった。そこで、電極の消耗補正時期を各材料とも荒加工で17%、仕上げ加工では26%を限度として加工デ-タを作成した。本研究では、微細三次元形状加工の目標である微細部品の製作から、組み立て工程を含むアセンブリ複合プロセスについて検討、基礎実験を行うと共に、液体金属イオンビームエミッタを例に採り、これのベース部の製作を行った。また、電極消耗の問題をできるだけ解決するため、切削加工が可能なマイクロマシニングセンタを開発したので以下に示す。1)微細部品の組み立てでは、それぞれの部品を結合、固定することができなければ不可能となる。そこで、黄銅およびステンレス鋼の板に穴加工を行い、これにピンを固定することを試みた結果以下のことがわかった。a)通常の圧入方式による結合、固定は困難であるが、超音波振動を利用することでピン、ホールの結合、固定ができる。b)基板上に結合、固定したピンを放電加工用電極として使用できる。c)WEDG、放電加工を組み合せ超音波振動を応用することで、同一機上による微細ピンの加工と組み立てを行うことに成功した。2)液体金属イオンビームエミッタの製作では、加工工程が多いためWEDG、放電加工、組み立てを行うワークステーションを設け、加工プログラムを効率化することとし、ベース部の加工を行った。3)マイクロマシニングセンタの開発では、WEDGにより放電加工用電極および切削工具を自動成形することで、同一機上で連続して放電加工、切削加工を可能とすることができた。これにより、切削加工では加工不可能な微細形状は、電極成形および再成形を行いながら放電加工し、切削可能な部分については、WEDGにより切削工具の成形を行い切削加工を行うことができるようになった。しかし、切削工具の欠損による工具再成形についてはまだ検討中である。
コンドロイチン/デルマタン硫酸の神経突起伸長促進機能とその分子メカニズム

神経突起伸長促進活性をもつイカ軟骨由来のCS-Eから、グルクロン酸(GlcA)の3位が硫酸化された構造を持つ5つの新規な四糖構造を単離した。またその過程でグルコース側鎖を持つ珍しい構造の三糖と五糖も単離した(1)。正常マウス乳腺上皮細胞上に発現し、ハイブリッド型の膜結合型プロテオグリカンであることが知られているシンデカン-1とシンデカン-4に結合しているコンドロイチン硫酸(CS)鎖とヘパラン硫酸(HS)鎖の比較解析を行った。両プロテオグリカン上のHS鎖には構造的な違いが見られなかったが、CS鎖では、構造的にも、機能的にも大きな違いが見られた。特に、シンデカン-4のCS鎖はシンデカン-1のものに比べ、硫酸化の程度が高く、プライオトロフィン(PTN)やミッドカインとより強い結合親和性を示した。また、両シンデカン上のCS鎖を除去すると、シンデカンの増殖因子との結合性が低下したので、シンデカン上のCS鎖は、HS鎖と協同して、増殖因子の捕捉とレセプターへの提示を効果的にする役割を果たしていることが考えられた(2)。初代培養神経細胞に対するブタ胎児由来のCS/デルマタン硫酸(DS)ハイブリッド糖鎖(E-CS/DS)の神経突起伸長促進作用にはグリア細胞由来の内因性のPTNを介するシグナル系が少なくとも一部関与していることを明らかにした(3)。また一方で、メクラウナギの脊索(4)およびサメ皮膚(5)からそれぞれCS/DSハイブリッド糖鎖であるCS-HおよびSS-DSを精製した。興味深いことに、SS-DSには、GlcA(2S)-GalNAc(4S) (GalNAc,2S,4SはそれぞれN-アセチルガラクトサミン、2-O-硫酸、4-O-硫酸を示す)という新規な二糖単位を含んでいた。精製した糖鎖はいずれも神経突起伸長促進活性や様々なヘパリン結合性増殖因子、神経栄養因子と結合活性をもっていた。従って、E-CS/DS同様にCS/DSのハイブリッド構造が脳の発達をはじめ様々な生理的現象に重要な役割を果たしていることが示唆されるとともに、このような糖鎖の治療薬への応用の可能性が期待された。さらに、CS/DSの生理活性ドメインの構造を明らかにする目的で、CS由来のオリゴ糖マイクロアレイを用いて、CS-Dを特異的に認識する3種の単クローン抗体473HDおよびCS-56、MO-225のCSエピトープの構造解析を行った(6)。海産動物の組織(ヌタウナギ脊索、ホヤ、ウニ)から単離した多硫酸化デルマタン硫酸(DS)がマウスの海馬ニューロンに対して神経突起伸長促進活性を示すことを明らかにした。これらのDSは異なる硫酸化パターンを示し、突起の長さと本数に異なる特徴がみられ、構造と活性の相関性が判明した。また、新生マウスの脳から精製したコンドロイチン硫酸プロテオグリカン(CS-PG)であるDSD-1-PG/フォスファカンのCS鎖が実はイズロン酸を含み、活性に関与していることが分かった。ウニの胚のDSには活性があったが、adultのDSにはなかった。そこで、ブタの胎児と成体の脳からCSとDSを含む画分を調製し、構造と活性を解析した。分子量も二糖組成も類似していたが、イズロン酸の含量に違いが見られ、成体試料では総ウロン酸の1%以下、胎児の試料では89%含量が高く、CS/DSハイブリッド鎖であった。胎児のこの試料では、強い神経突起伸長促進活性が観察されたが、成体の試料では弱い活性しかなかった。また、胎児試料の活性は、CS/DSハイブリッド構造が重要であることが分かった。また、胎児の試料は、プライオトロフィン、ミッドカイン、FGF-2、FGF-10、FGF-18などの種々の増殖因子と、成体の試料と比較して格段に高い結合能を有し、しかも強い親和性で相互作用し、それらの結合にもイズロン酸を含むドメインが深く関わっていることが判明した。CS-PGであるアミロイド前駆体タンパク質アピカンの組み換えタンパク質をラットC6グリオーマ細胞で発現させたところ、CS鎖にはいわゆるE二糖単位が14%も含まれ、ミッドカインとプライオトロフィンに特異的に結合した、。一方、ヒトニューロブラストーマ細胞SH-SY5Yで発現させた場合には、E二糖単位含量は皆無で、増殖因子との結合も見られなかったので、増殖因子との結合にE二糖単位が必須と考えられた。