hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
SIV複製制御サル群を用いたエイズウイルス複製抑制維持に関わる因子の解明

MHC-Iハプロタイプ90-120-Iaに拘束されるNefのCTLエピトープ決定に際しては、当研究室で保有しているSIV感染アカゲザルコホート群より、当該エピトープを含む領域にCTL応答を示している個体を見出し、凍結保存末梢血リンパ球を用いてオプティマルなエピトープペプチドを決定した。Nef89-97のエピトープについてはCTL応答を示す個体が少なかったため、現在も解析を続行中である。各エピトープ特異的なCTLクローンは当研究では必須な要素ではないため、現在のところクローンの作製は行っていない。MHC-Iハプロタイプ90-120-Iaに拘束されるGag以外のエピトープに関してまとめた論文を現在投稿準備中である。決定したMHC-Iハプロタイプ90-120-Iaに拘束されるNefのエピトープ特異的なCTL応答に関して、平成25年度中に感染後2年の長期にわたり血中ウイルス量を検出限界未満に抑制した、11頭の複製抑制個体における経時的な解析を行った。本解析はコホート群の凍結保存末梢血リンパ球を用いており、遅滞なく行われた。アカゲザルの古典的MHC-I遺伝子は複数のMamu-AおよびMamu-B遺伝子で構成されている。MHC-Iハプロタイプ90-120-Iaに拘束されるNefのCTLエピトープに関してより詳細な解析を行い、MHC-Iハプロタイプ90-120-Iaに属するいずれのMamu遺伝子に拘束されるか検討する。GagのCTLエピトープを拘束するMamu遺伝子は既に所属研究室が報告している。同一のMamu遺伝子に拘束されるエピトープが複数存在した場合、SIV感染個体におけるこれらのエピトープのCTL逃避変異選択の差異を解析する。SIV複製制御個体におけるCTL逃避変異選択の時期と、その後の病態進行または複製抑制維持との関連の解明は本研究の主要な課題である。複製抑制個体の凍結保存末梢血リンパ球由来のCD4陽性T細胞中のプロウイルスゲノムについてnef配列の解析を行い、NefのCTLエピトープ逃避変異の選択と蓄積を評価し、各CTLエピトープ間での変異蓄積の差異の考察を行う。さらにgagプロウイルスゲノム配列の感染後8週の早期、感染後1年、感染後2年において解析を行い、GagのCTLエピトープ逃避変異の蓄積の進行時相との比較を行う。平成25年度の研究では複製抑制個体におけるNefとGagエピトープ特異的CTL応答の誘導パターンについて、それぞれがSIV感染後に現出/消退する時相の解析を行った。平成26年度の研究で得られる知見を加え、複製抑制個体内に存在するプロウイルスゲノム性状と宿主のCTL応答の誘導機序の関連を考察し、CTL応答によるエイズウイルスの複製抑制維持に関わる因子について議論する。
インターエレメント結合の化学

この領域研究は,「インターエレメント結合」の本質を統括的かつ系統的に分子レベルで解明することを主目的として,第1班:インターエレメント飽和結合の化学,第2班:インターエレメント不飽和結合の化学,第3班:典型元素-遷移金属間結合の化学,第4班:インターエレメント化合物の新機能開発,の4班を組み,平成9年度から11年度まで3年間研究を行った.その結果,インターエレメント結合が元素間結合の真の姿であり、炭素を中心とした結合,すなわち炭素-炭素,炭素-金属,炭素-ヘテロ原子結合,などは特殊で例外的であることを明確に示し,化学結合の新しい概念の確立を目指す本研究の所期の目標に到達できた.代表的な成果は以下のとおりである.(1)インターエレメント飽和結合電子の挙動を,ケイ素-ケイ素結合化合物のシグマ共役/光物性相関から解明する糸口をつかんだ.(2)不飽和結合の安定化法として,立体保護基の導入以外に,芳香族性すなわち共役電子系の導入,という新しい概念も見いだした.(3)第3周期以降の14族元素と白金との結合の性質,反応性を,実験,理論の両面からはじめて明らかにした.(4)各種インターエレメント結合の活性化に遷移金属触媒のみならず,ラジカル開始剤やカルベノイド反応剤のような反応活性種が使えることを明らかにした.この領域研究は,「インターエレメント結合」の本質を統括的かつ系統的に分子レベルで解明することを主目的として,第1班:インターエレメント飽和結合の化学,第2班:インターエレメント不飽和結合の化学,第3班:典型元素-遷移金属間結合の化学,第4班:インターエレメント化合物の新機能開発,の4班を組み,平成9年度から11年度まで3年間研究を行った.その結果,インターエレメント結合が元素間結合の真の姿であり、炭素を中心とした結合,すなわち炭素-炭素,炭素-金属,炭素-ヘテロ原子結合,などは特殊で例外的であることを明確に示し,化学結合の新しい概念の確立を目指す本研究の所期の目標に到達できた.代表的な成果は以下のとおりである.(1)インターエレメント飽和結合電子の挙動を,ケイ素-ケイ素結合化合物のシグマ共役/光物性相関から解明する糸口をつかんだ.(2)不飽和結合の安定化法として,立体保護基の導入以外に,芳香族性すなわち共役電子系の導入,という新しい概念も見いだした.(3)第3周期以降の14族元素と白金との結合の性質,反応性を,実験,理論の両面からはじめて明らかにした.(4)各種インターエレメント結合の活性化に遷移金属触媒のみならず,ラジカル開始剤やカルベノイド反応剤のような反応活性種が使えることを明らかにした.本研究は,典型元素どうしが結合した「インターエレメント結合」の本質を有機化学的な観点から総括的かつ系統的に研究することによって解明し,既存のいずれの領域にも属さない新しい化学の領域を確立することを目的として発足した.第1班「インターエレメント飽和結合の化学」,第2班「インターエレメント不飽和結合の化学」,第3班「典型元素-遷移金属間結合の化学」,第4班「インターエレメント化合物の新機能開発」の四つの重点項目のもとに,計画研究班員20名,公募班員55名に加え,評価班員9名および研究協力員(班友)11名からなる,研究体制を組織し,研究遂行にあたってきた.総括班は評価班員9名と研究実施班員(班長)4名で組織されており,下記のような活動を行い,各班の研究の実施および評価と総括を行った.(1)第1回公開シンポジウムを国際シンポジウムと研究計画発表会として平成9年6月に京都で,第2回公開シンポジウムを平成10年1月に東京の学士会館で開催し,活発な討論が繰り広げらた.(2)総括班では海外から3名の学者を招へいし,これらのシンポジウムや研究機関への訪問を通して本研究の重要性を国の内外に発信するとともに,本研究の活性化に努めた.(3)新研究テーマ「新規インターエレメント結合への挑戦」および「班員間の共同研究」の募集や「研究室相互訪問」の推奨などを実施した.(4)広報第1号「班員名簿・研究概要」(平成9年6月),第2号「班員の研究活動状況」(平成10年1月),国際シンポジウム講演要旨集(平成9年6月),および第2回公開シンポジウム要旨集(平成10年1月),を発行し公表した.(5)総括班ではさらに,不安定分子迅速X線結晶構造解析装置(理学R-AXIS IV型,IP方式)を京都大学化学研究所に,低温測定核磁気共鳴装置(バリアン,300MHz)を大阪市立大学工学部に導入し,班員の共用に供する体制を整えた.本研究は,典型元素どうしが結合した「インターエレメント結合」の本質を有機化学的な観点から総括的かつ系統的に研究することによって解明し,既存のいずれの領域にも属さない新しい化学の領域を確立することを目的として発足した.第1班「インターエレメント飽和結合の化学」,第2班「インターエレメント不飽和結合の化学」,第3班「典型元素-遷移金属間結合の化学」,第4班「インターエレメント化合物の新機能開発」の4つの重点項目のもとに計画研究班員19名,公募班員56名に加え,評価班員9名及び研究協力員(班友)21名からなる,研究体制を組織し,研究遂行にあたってきた.総括

班は評価班員9名,事務担当班員1名,研究実施班員(班長)4名で組織されており,下記のような活動を行い,各班の研究の実施および評価と総括を行った.1)「泊まり込み合同班会議」を平成10年8月7日9日に大阪南港コスモスクエア国際交流センターで開き,班員間の情報交換および人的交流の促進をはかった.2)第3回公開シンポジウムを平成10年11月9日10日に大阪国際交流センターで開いた.3)広報第3号「班員名簿(新班員研究概要)」を発行した.4)超高速X線結晶構造解析装置を東北大院理に,磁気勾配測定核磁気共鳴装置を東工大資源研に導入し,班員の共用に供する体制を一層強化した.本研究は,典型元素どうしが結合した「インターエレメント結合」の本質を有機化学的な観点から総括的かつ系統的に研究することによって解明し,既存のいずれの領域にも属さない新しい化学の領域を確立することを目的として発足した.第1班「インターエレメント飽和結合の化学」,第2班「インターエレメント不飽和結合の化学」,第3班「典型元素-遷移金属間結合の化学」,第4班「インターエレメント化合物の新機能開発」の4つの重点項目のもとに総計111名からなる,研究体制を組織し,研究遂行にあたってきた.総括班は評価班員9名,事務担当班員1名,研究実施班員(班長)4名で組織されており,下記のような活動を行い,各班の研究の実施および評価と総括を行った.1)第4回公開シンポジウムを平成11年9月23日24日に北海道大学で開いた.2)広報第4号「班員名簿(新班員研究概要)」を発行した.3)広報第5号「班員の活動状況集」を発行した.4)第5回公開シンポジウムを平成12年2月2日4日に京都の平安会館で開いた.5)平成11年度研究成果報告書を発行した.本研究は,周期表13族から17族の第3周期以降の典型元素を中心にこれら元素間あるいは遷移金属との間の結合を「インターエレメント結合」と総称し,この結合の本質を統括的かつ系統的に分子レベルで解明し,既存のどの領域にも属さない新しい化学の領域を確立することを目的として,平成9年度に発足し,多大の成果をおさめて平成11年度に終了した.平成12年度は,3年間の研究成果とりまとめとして,下記の活動を行った.(1)「3年間の総括成果報告書」(511ページ)を平成12年9月30日に発行し,班員全員および関連研究者に配布した.(3)研究成果を「第15回大学と科学シンポジウム:現代の匠が創る未来物質」,平成12年10月28,29日,仙台,にて一般公開した.なお,本シンポジウムは平成9-11年度文部省科学研究補助金特定領域研究(A)「炭素結合形成,領域番号283」(領域代表:村井真二阪大教授)との共同開催である.
ガダマ-解釈学の形成過程の解明-40年代・50年代を中心に

ドイツの哲学者ガダマ-(Hans-Georg Gadamer,1900-)がいかにして、影響力を振るうことになるその解釈学思想を形成するにいたったかを明らかにするために、まずドイツで集めた一次資料を整理し、次にこれらを分析し、さらに影響関係を探ることが、研究の目的であった。夏休み中に資料の整理を終え、これらの分析に取りかかった。影響関係の解明までには及ばなかったが、分析と読解の過程で2つのことが明らかになった。第1に、30年代・40年代のガダマ-の著述には、作品や思想に文献学上の断絶を暴こうとする歴史主義に対して、作品や思想を統一あるものとして了解しようとする傾向が見られる。この傾向はのちのガダマ-の解釈学の「作用史」や「完全性の予握」といった概念の萌芽と見なせる。第2に、古代哲学の研究者であったガダマ-は、30年代末から近代哲学研究を開始することにより、古代と近代との連続性と相違を意識することになった。彼はヘーゲルやハイデガ-のように、弁証法や実在論のような古代の思想を現代に生かそうとした。実際、彼の解釈学は古代の再生という側面を持っている。第1点については、「詩の統一性と歴史主義」という論文をすでに書いた(未発表)。第2点については、来年度の夏に「古代と近代-『真理と方法』以前のガダマ-」という題で論文にまとめる計画である。今年度中に「伝統と了解-ガダマ-の解釈学思想の形成とエ-ベリング」と「ガダマ-講義目録I」が発表されるが、これらは以前から準備していた研究で、科研費補助金で得た文献を、その作成の途中から利用したものである。
局所対称空間のリーマン幾何的研究

局所対称空間の基本群は多くの場合,数論的部分群とよばれるリー群の離散部分群になる。これらは有限個の生成元と関係子によって記述できることが知られているが,可換でないため相当複雑な群になる。このような群の複雑さをはかるためのものとして,等周不等式がある。近年,2次以下の等周不等式をもつ群は負曲率の空間と密接な関係があることが知られてきて,そのような群を特徴付ける様々な概念が導入された。例えば,(計算機科学の)オートマトンを使って記述することのできるオートマティック群とか,その幾何学的性質を更に一般化して定義されるcombable群とかである。しかし,様々な概念(他にもある)が導入されたが,それからがどの程度同じ(或は異なる)ようなものかは,まだはっきりせず,これらを識別するための具体的な例が必要であり,上記数論的部分群はいくつかの場合の候補となっている。そこで私は局所対称空間のエンドを切り落として得られる多様体の普遍被覆上である種の高次の等周不等式を考察することによって,ヒルベルトモジュラー群がcombableでないことを示した。これは以前の局所対称空間のエンドの研究を使って,エプシュタイン・サ-ストンの結果を一般化したものである。とくに,実2次体に付随するヒルベルトモジュラー群はcombable群であろうという,ゲルステン・ショートの予想があったがそうではないということが判明した。以上,論文にまとめて,現在投稿中である。
細胞の生存　-　自然界における大腸菌の場合

20塩基のランダム配列を分子バーコードとして導入した欠失株ライブラリーを完成した。これを利用し、長期定常状態および非致死濃度の薬剤などの化学物質を含む培地における混合培養液中の各欠失株の個体数変動をモニターする方法を確立した。一見変動がほとんど無いように思える長期定常状態培養中も、遺伝的背景の違う細胞株がダイナミックにその細胞数を増減させていると考えられている。この変動を、約3700遺伝子の全欠失株を3週間にわたり個体数変動を経時的に定量した。方法は、混合培養液から細胞を回収し、その細胞のゲノムDNAからバーコード領域のみをPCRで回収し、次世代型シーケンサーで各欠失株のバーコード頻度をカウントする。次に細胞毒性を持つ薬剤や化学物質を含む培地中での欠失株の変動解析を同様の方法で行なった。遺伝子と各種薬剤との相互作用解析の新たな手法として、細胞毒性の分子機構解明に対して非常に有効であることを実証した。一方、これまで二重欠失株による遺伝的相互作用解析を進めてきたが、必須遺伝子に関する遺伝的相互作用解析は、欠失株が存在しないので進めることができていなかったが、CRISPRiによる必須遺伝子の発現抑制株を作製し遺伝的相互作用解析を可能にした。24の必須遺伝子を選択し、CRISPRiによる必須遺伝子の発現抑制株を作製し、その株と非必須遺伝子全セットとの組合せを、接合により網羅的に組合わせることで必須遺伝子と非必須遺伝子との遺伝的相互作用解析手法の開発とその解析を進めた。さらに代謝関連遺伝子の遺伝的相互作用解析を最小培地M9培地による相互作用解析により進めた。現在は、ゲノムレベルのモデルによるシミュレーションと実測で食い違いのある代謝関連遺伝子約150の遺伝子候補から開始し、4000遺伝子欠失株との網羅的二重欠失株の構築とその生育への影響を最小培地で解析を進めた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。大腸菌K-12株のリソース群を活用し、種間相互作用による相互作用ネットワーク解析手法の確立と解析を進める。1)各成育期の細胞内外の物質及び状態の定量解析:細胞生育時の物理的・化学的定量方法の確立を進め、特にin vivoでの細胞内pHの変動解析を可能にした。C、N及びP源枯渇による細胞死、再生育開始までの時間変動、細胞寿命の変化の解析から、一部の分子機構解明への糸口を掴んだ。2)Chemical genomics解析、異種間競合、宿主腸内環境での解析に向けたBar-code欠失株ライブラリーによる混合培養解析手法の確立と解析:全遺伝子欠失株混合培養によるpopulation変動をbarcode欠失株を利用して、長期定常期でのpopulation変動、特定の薬剤に対する耐性機構解析、200種類を超える薬剤に対する網羅的な遺伝子相互作用解析を平行して解析を進めた。それぞれの解析でのデータ取得は終えることができ、一部は論文発表を行った。宿主腸内環境に向けてbarcode欠失株にStreptomycin耐性を付加する方法を検討し、ribosomeの変異による耐性付与のための株を作製した。これにより、接合を用いて高効率に薬剤耐性の付与を可能にした。3)モデル化:局所モデルとグローバルモデルとの統合化は、国際共同研究グループと共に構築し(Kierzek, A., Surrey大学)、その成果は論文発表を行った。遺伝型と細胞生育を、遺伝子発現量、代謝物量など、定量測定結果をニューラルネットやディープラーニングなどの情報学手法によるグローバル及び局所モデル構築を進めており、アルゴリズムの検討はすでに論文として発表した。研究開始当初の目標は、細胞内のpH、代謝基質濃度等の変動をrealtimeに測定する方法の確立を行い、細胞集団の、長期定常期、薬剤・化学物質ストレス等、環境変動に対する応答に対する細胞内遺伝子機能ネットワークに迫ることであった。これに対し、pH測定を含め、in vivoで蛍光タンパク質を利用したrealtimeの変動測定も可能になり、予想以上の進捗を見せた。構築した一遺伝子Bar-code欠失株ライブラリー混合培養による、混合培養中の各遺伝子欠失のpopulation中の変動を、bar-codeの頻度をシーケンサーで定量することで解析を進める方法論も、確立することができ、3週間の長期定常状態を維持した環境中での各欠失株のpopulation中の変動を定量化することができた。また、同欠失株混合培養液を用いて、薬剤に対する各遺伝子欠失の混合培養中のpopulation変動への影響を解析することで、薬剤に対する各遺伝子欠失の影響の解析を可能にした。最初の例として、細胞への毒性を示すTelluriteの毒性機構の解明と、自然界からの化合物を含んだ200種を超える化合物の各遺伝子欠失株の集団中での生育の影響を行い、すでにTelluriteに関しては論文化も行うことができ、想定以上の進捗を示すことができた。自然環境下での生命は、化学的、物理的環境変動の中を、周辺に共存する生物種と競合、協調など絶えず相互作用を繰り返し生存する。大腸菌は、その名の由来の様に本来の生存の場は哺乳動物の腸内と考えられるが、実際には、土壌、湖沼等広く分布し、動物体内との間を循環している。その間、宿主生物との相互作用のみならず、周辺のファージや微生物種との相互作用を繰り返し、環境を生き抜く。自然環境下の生命の生存戦略を考える上で、対数増殖期は非常に短く、分裂をしない期間が続くことは、全ての生命に当てはまる。「細胞とは」という基本問題は、全ての細胞増殖期における他生物種との相互作用による生理機能ネットワーク変動の解析である。

これまでの機能ネットワーク解明の取組み及び解析技術の格段の進展により、細胞分裂開始から対数増殖期、定常期、死滅期、長期定常期を経て分裂再開する細胞の定量的な解析が可能になった。開発済み網羅的リソースを活用し、種内及び種間の相互作用を、大腸菌遺伝的背景の違いによる相互作用の定量解析手法の確立を行い、細胞の普遍的生存戦略解明を進めた。2017年度においては、分子バーコード欠失株ライブラリーによる長期定常期における各遺伝子欠失株の非致死濃度の抗生物質を含んだ培地及び細胞毒性を持つ化学物質を含む培地でのpopulation変動の解析手法の確立と解析を行った。その結果、1000を超える化学物質と大腸菌遺伝子との高効率な相互作用解析能を示すことができた。さらに、細胞毒性の分子機構が未解明の物質に対して、その分子機構解明にも大きな力を発揮することを示すことができた。研究リソース開発は、必須遺伝子を除く大腸菌全遺伝子の90%以上をカバーする分子バーコード欠失株ライブラリーの構築と確認を終えている。構築したリソースを活用した、全ての欠失株の混合培養液を用いた、分子バーコード解析手法の確立を行なった。DNA修復関連の遺伝子欠失株を除く全ての欠失株を等量ずつ混和した欠失株プールを作製し、共同研究グループと共有を行い、栄養培地中での長期定常状態での培養、抗生物質及び毒性化合物を含む培地での培養を行い、バーコード解析のための解析材料の調整を進めた。調整されたバーコードを含むDNA溶液をdeep sequencerで読み取り、2億readを超える配列データを取得し、各実験でのpopulation情報を得た。長期定常期でのpopulation変動解析から、これまでの長期定常期で優位性を示す遺伝子などの既知情報は矛盾なく取得することができ、さらに多くの遺伝的背景の違う株の変動を捉えることに成功している。また、薬剤あるいは毒性を示す化合物を含む培養液中での各遺伝子欠失株の変動も、同様に定量的モニターを可能にした。DNAに結合することで毒性を示すと考えられる化合物を含む培地中での遺伝子欠失の影響は、クラスター解析の結果、組換え関連の遺伝子欠失が同一のクラスターに存在するなど、既知情報との矛盾なく良好な結果を得ている。さらに、今後のマウス腸内環境を想定したバーコード解析を行うにあたり、マウス腸内環境を無菌状態にするためにStreptomycinの利用が必要となる。そのため、解析を行う大腸菌にはSm耐性を付与しておく必要がある。そこで、Sm耐性を持つ分子バーコード欠失株ライブラリーの構築を開始した。これまでの蓄積を活かし、接合を用いてrpsL変異を構築した欠失株ライブラリーに移動させる方法を確立し、本年度中の完成の目処をつけることができた。20塩基のランダム配列を分子バーコードとして導入した欠失株ライブラリーを完成した。これを利用し、長期定常状態および非致死濃度の薬剤などの化学物質を含む培地における混合培養液中の各欠失株の個体数変動をモニターする方法を確立した。
腸上皮細胞のバリアー機能と病態の発生に関する研究-新しい分子モーターbarmotinを中心とした機能解析-

1.共焦点レーザー顕微鏡を用いた、蛍光標識物質の細胞間透過性の半定量法を開発した。これを用いて、培養腸上皮細胞T84での培養条件の変化に伴うバリア機能とタイト結合関連蛋白、occludin、ZO-1、barmotin(7H6抗原)の消長を検討した。その結果、T84細胞のタイト結合でのbarmotinの発現には、細胞のbasolateral sideからの物質供給が必要であることが明らかとなった。2. APC遺伝子変異マウス(Min)は、腸管に多数のポリープを生じ、腺癌発生過程の解析に用いられている。Minマウスの空腸ポリープでのタイト結合関連蛋白の発現・局在を観察し、同時に、摘出したポリープに対する種々の分子量のFITC-dextran溶液の透過性を共焦点レーザー顕微鏡で観察し、タイト結合バリア機能をin situで検討した。その結果、同一ポリープにおいて、高分化腺癌部では、各タイト結合関連蛋白の発現は正常小腸上皮とほぼ同様の発現を示し、物質透過性の亢進も認められなかったが、低分化腺癌部では、タイト結合関連蛋白の発現は著明に低下し、物質透過性は選択的に亢進した。このことから、腸腺癌の悪性化過程において、タイト結合関連蛋白の発現異常とタイト結合バリア機能の低下が相関することが示された。3.タイト結合蛋白occludinはそのアミノ酸配列から、二つの細胞外ドメインをもつと考えられている。我々は、これらのドメインの機能解析を目的として、とラットoccludinの細胞外ドメイン持異抗体を作製した。得られた抗体により、occludin transfected-RLE細胞およびMDCK細胞の未固定状態での免疫染色で細胞間に線状の染色性を認めたことから、occludinの二つのドメインが細胞外に局在することが証明された。1.目的腸上皮細胞間にはタイト結合が存在し、細胞間を通過する物質に対するバリアとして、イオンや蛋白のみならず、細菌や炎症細胞の通過をも制御していると考えられている。腸管におけるタイト結合のバリア機能の失調は、下痢症や炎症性腸疾患の発生につながると考えられる。本研究では、腸上皮細胞タイト結合の細胞間バリア機能の制御のメカニズムを解析し、これらの腸疾患の病態の解析を目指す。2.方法と結果(1)我々は共焦点レーザー顕微鏡を用いた、蛍光標識物質の細胞間透過性の半定量法を開発した。さらに、barmotinによって分子量10kD以下の物質の細胞間透過性が制御されることが示唆された。(2)APC遺伝子変異マウス(Min)は、腸管に多数のポリ-プを生じ、腺癌発生過程の解析に用いられている。Minマウスの空腸ポリ-プでのタイト結合関連蛋白の発現・局在を観察し、同時に、摘出したポリ-プに対する種々の分子量のFITC-dextran溶液の透過性を共焦点レーザー顕微鏡で観察し、タイト結合バリア機能をin situで検討した。その結果、同一ポリ-プにおいて、高分化腺癌部では、各タイト結合関連蛋白の発現は正常小腸上皮とほぼ同様の発現を示し、物質透過性の亢進も認められなかったが、低分化腺癌部では、タイト結合関連蛋白の発現は著明に低下し、物質透過性は選択的に亢進した。
ヘリンジャー距離最小化によるロバストな潜在変数パラメータ推定法の開発とその応用

本年度の主要研究実績は、潜在変数モデルの推定においてSimulated Minimum Hellinger Distance(SMHD)法が「同程度の適用範囲を持つGMM法の推計精度を大きく凌駕」し、かつ、「適用範囲がSMHD法よりも狭いMCMC法に迫るレベルの精度を保持する」という事実を数値的に示したことである。これに加え、グリッドコンピュータを利用した、将来の高速計算のための環境整備が進展した。本年度の研究実績の詳細は以下のようにまとめられる。1.SMHD法と他推計法との比較分析:広い範囲に応用可能な非尤度ベースの推計法の中で、最も推計精度が高い-Jaquire,Polson,Rossi(2004)の裾厚でリターンとボラティリティーの間に相関があるSVモデルについての予備的な比較結果では、SMHD法はMCMC法に迫る精度を示すことが確認された。2.SMHD推計の高速計算への環境整備の進展-推計プログラムの並列化によるグリッドコンピュータの利用可能性が検討され、将来の高速計算のための環境整備が大幅に進んだ。本研究の目的は、研究代表者が既に提案しているSimulated Minimum Hellinger Distance(SMHD)法によるパラメータ推計の精度及び利便性を更に向上させ、他推計法に対する優位性を数値的・解析的に示すことである。SMHD推計効率向上には、複数の1変数確率密度を組み合わせることで情報量を増やすのが効果的である。まず複数のモデルについて推計効率を最大化する変数の組合せを探索し、その過程で一般的な変数選択アルゴリズムの解明を試みる。探索の拠り所はいくつかの乱数に関するポテンシャル曲面(Hellinger誤差をパラメータ値の関数として描いた曲面)の形状である。本年度は、来年度実施予定のSMHD推計の最適効率推計アルゴリズム探索のための下準備を、以下の3点について同時並行的に行い、後述のような結果を得た。1.SMHD法の推計時間の短縮数値実験では莫大な回数のSMHD推計が行われるため、計算速度の高速化が非常に重要である。本年度は、C言語やRによる既存のSMHD推計プログラムを改良し、新規追加プログラムを作成した。ハード面での環境整備も行った。これにより、計算時間が短縮された。また、アルゴリズム探索のための重要変数がグラフの形でリアルタイムで確認できる環境が整った。2.Hellinger偏差検定統計量の導出Simpson(1989)によるiidデータの密度推計値と真の密度についてのHellinger偏差検定統計量(ポテンシャル曲面の描写に現在使用中)を、SMHD法にも適用可能にすべく、関連の論文等を収集し、現在、式変形の作業中である。3.ポテンシャル曲面の効果的な視覚化方法の探索最適効率推計アルゴリズムの探索を容易にする観点から、MATLAB、Splus、Rを使って、複雑な形状の多次元ポテンシャル曲面を効果的に視覚化する方法を探り、いくつかの新しい表現方法を得た。1.SMHD法の推計効率向上推計効率向上のための方法には、1)複数の1変数確率密度の組み合わせを工夫による情報量の増大、2)確率密度推計の精度の向上、3)数値計算方法の高精度化などがある。1)最も単純な形のlognormal SVモデル(r_t=σ_tz_t, lnσ^2_t=ω+βσ_<t-1>^2+σ_uu_t, (z_t, u_t)独立なN(0,1), r_t=t期の資産収益率)についての数値実験試行結果から、SMHD法の精度はβ=0.9のときは推計法を凌駕するが、β=0.98のときは悪くなることが確認された。また「どの変数の確率密度を組み合わせるか」は、推計効率向上に影響が大きいことが確認されたが、高いβ値モデルの推計効率を向上させる確率密度の組み合わせは、試行錯誤の途上である。データに応じて情報量を最大化する変数選択を自動的に行うアルゴリズムを作成中である。2)SVモデルの推計は裾重な金融データを扱うため、選択する確率密度推計法によって推計効率が大きく異なることを確認し、adaptive Kernel法の選択が最適であることを、他方法との比較分析により確認した。また、同推計法にはまだ改良の余地があることを確認した。3)Hellinger誤差推計のための数値積分をはじめ、計算プログラムの数値計算精度を向上させた。2.SMHD法の推計時間の短縮数値実験の計算時間短縮は本研究遂行上の鍵である。本年度も昨年度に引き続き、高速計算のための計算プログラム改良を行い、ハード面では2台の高速コンピュータをLSFによって結合させ、パラメータの異なる数多くの数値実験を、間断なく常時計算し続ける環境を整えるなど、高速計算のための環境整備を行った。

2.SMHD推計の高速計算への環境整備の進展-推計プログラムの並列化によるグリッドコンピュータの利用可能性が検討され、将来の高速計算のための環境整備が大幅に進んだ。
自然産生IgEの産生メカニズムの解明

外来抗原による感作のない定常状態でもIgEは自然に産生されており、こうした自然産生IgEは免疫系の恒常性維持に必須であることが知られている。しかし、IgEが自然に産生されるメカニズムについてはほとんど知られていない。研究代表者はこれまでに、IgEの自然産生に非古典的MHC分子であるCD1dが必須であることを明らかにした。一方、卵白アルブミンの経皮感作によるIgE誘導にはCD1dは必須でないため、自然産生IgEは、通常の抗原感作により誘導されるIgEとは異なる特異的なメカニズムにより産生されていることが示唆される。そこで、本研究では、IgEがCD1d依存的に自然に産生されるメカニズムの詳細を明らかにしたい。平成29年度には以下を明らかにした。1)CD1d欠損マウスでは、野生型マウスと比較して血清中IgE値が有意に低下していた。2)CD1d欠損マウスでは、皮膚肥満細胞上の高親和性IgE受容体の発現量は野生型と同等であるが、IgEの結合量は著明に低下していた。3)CD1d欠損マウスでは、野生型マウスと比較して、抗IgE抗体投与による全身性アナフィラキシーの重症度が有意に軽減した。4)放射線感受性の骨髄由来細胞でのみCD1dが完全欠損する骨髄キメラマウスでは、IgEの自然産生が障害されていた。一方、放射線抵抗性の細胞(上皮細胞やストローマ細胞など)のCD1dが完全欠損する骨髄キメラマウスでは、IgEの自然産生は障害されていなかった。平成30年度には以下を明らかにした。1)iNKT細胞を欠損するJa281欠損マウスでは、野生型マウスと比較して血清中IgE値が有意に低下していた。2)B細胞特異的にCD1dを欠損する骨髄混合キメラマウスでは、対照群と比較して血清中IgE値が有意に低下していた。実験マウスの繁殖トラブルおよび動物実験施設の移動による遅延とくに計画変更の必要はない。平成29年度の成果は以下のとおりである。1)CD1d欠損マウスでは、野生型マウスと比較して血清中IgE値が有意に低下していることを明らかにした。2)CD1d欠損マウスでは、皮膚肥満細胞上の高親和性IgE受容体の発現量は野生型と同等であるが、IgEの結合量は著明に低下していることを明らかにした。3)CD1d欠損マウスでは、野生型マウスと比較して、抗IgE抗体投与による全身性アナフィラキシーの重症度が有意に軽減することを明らかにした。Jα281欠損マウスの繁殖トラブルにより、iNKT細胞の関与についての検証が遅れているが、おおむね計画通りに進展している。

1)iNKT細胞を欠損するJa281欠損マウスでは、野生型マウスと比較して血清中IgE値が有意に低下していた。2)B細胞特異的にCD1dを欠損する骨髄混合キメラマウスでは、対照群と比較して血清中IgE値が有意に低下していた。実験マウスの繁殖トラブルおよび動物実験施設の移動による遅延特に計画の変更は必要ない。とくに計画変更の必要はない。平成30年度において、マウスの繁殖トラブルおよび動物実験施設の移動にともなう研究遂行の遅れが生じたため、平成30年度に予定していた実験の一部を次年度に行うことになった。計画自体に大きな変更はない。
情報ネットワークのトラフィック評価に関する基礎的研究

この研究は、情報ネットワークに関してトラフイックの側面から総合的に検討したものである。ISDNやLAN等で知られているように、情報ネットワークでは音声やデータ、画像などのように質の異なる通信が統合されるので、そのトラフイックを評価するためのモデルや、通信プロトコルのトラフイックに与える影響を調べるモデル等について主として論議した。具体的には、音声パケットの多重化装置のトラフイック解析、2元トラフイック・モデル、回線・パケット統合モデル、ポーリング・モデル等について解析された。これはネットワークのノードの特質を明確にしている。ネットワーク評価の面では、待ち行列網の近似解析手法やそのアルゴリズムに関するいくつかの提案や、ネットワーク解析のためのプログラム・パッケージ作成に関する研究が行なわれた。また、コンピュータ・ネットワークの負荷分散特性やルーティグン方式に関する研究も行なわれた。情報ネットワークのトラフイック解析の基礎となる待ち行列理論に関しては、基本方程式による解法や解の頑健性に関する証明など、基礎的な研究に成果があった。また、大規模確率システムに関するアルゴリズミック・アプローチの研究は世界的にも注目されており、今後の発展が期待される。また確率的最適化手法と共に複雑なネットワーク設計に欠かせない道具となるものと期待されている。この分野の研究は、実際の情報・通信ネットワークの発展成長と共に新たな問題が発生し、その要請に応えながら経験を積み上げていかなくてはならない。その意味でこのような総合研究の果たす役割は大きい。今後も引き続き総合的な研究を行なうことを考えて、科学研究費の補助を申請している。これまで9回の月例研究会を開き,情報ネットワークのトラッフィク問題に関して全般的なサーベイを行い,ネットワークの個別ノードのモデルや,ネットワーク評価手法について各自の研究成果を含めて発表し討議した.ISDNやLAN等で知られているように,情報ネットワークでは音声やデータ,画像などのように質の異なる通信が統合されるので,そのトラフィックを評価するためのモデルや,通信プロトコルのトラフィックに与える影響を調べるモデル等について主として議論した.具体的には,音声パケットの多重化装置のトラフィック解析, 2元トラフィック・モデル,回線・パケット統合モデル,優先権付き待ち行列網の近似解法に関する研究などが発表された.また,これらのモデルの基礎となる待ち行列の理論や近似解法についても数多くの発表がなされ,検討された.63年1月25日27日の3日間に亘って,シンポジウムを開いた.出席者は57名,発表件数29件.その内容については現在報文集としてまとめている(3月中旬刷り上がりの予定).このシンポジウムでは,上記のような話題に加えて,待ち行列ネットワークの近似解析方法に関する工夫がいくつか提案された.この他,分担者や研究会のメンバーがローマでの計算機・通信システム等に関する第2回国際ワークショップや第11回国際OQ会議等で,その成果を発表している.昭和63年度は10回の月例研究会を開き、情報ネットワークのトラッフィク問題、通信方式、ネットワーク評価手法について各自の研究成果を含めて発表し討議した。具体的には、ポーリングに関連した多重待ち行列系の解析、音声パケット多重化装置の解析、ファクシミリ通信におけるトラッフィック解析、コンピュータ・ネットワークの最適負荷分散、ネットワークにおけるルーティング問題等に関しての研究発表がなされた。また、理論的な面でも、大規模確率システムに関する計算法、基本方程式(Basic Equation)によるアプローチ、モデルの頑健性(In sensitivity)に関する検討、シミュレーションによる効率的な感度分析手法とその最適化への応用など興味深い話題が多かった。平成元年1月25日27日の3日間、昨年に引続き第2回のシンポジウムを開催した。そこでは、上記の話題の他にシミュレーション支援システム、ネットワーク解析用パッケージ開発の報告や性能評価に対する顧客の需要分析等の報告がなされた。また、昨年のシンポジウムでの報告を中心として、日本オペレーションズ・リサーチ学会の学会誌に待ち行列の現状に関する特集を行なった。このほか、分担者や研究会のメンバーがアメリカでの大規模確率システムの国際会議等に出席し成果を発表している。

また、1988年12月に研究分担者の一人である京都大学の長谷川教授が分散システムの性能評価とポーリング・モデルに関して、京都で2つの国際ワークショップを開催し、これにも多数のメンバーが参加している。
矯正学的歯田移動時の骨吸収側におけるカテプシンLの関与

破骨細胞由来のカテプシンLに対する阻害剤の効果および酵素学的な特徴を明らかにし、さらに細胞から分泌される場合の機序について検討を加える目的で実験を行い、以下の結果を得た。1.骨片状のラット骨髄細胞を用いて、副甲状腺ホルモン(PTH)で誘導される骨吸収はカテプシンBの特異的阻害剤では抑制されず、カテプシンLの特異的阻害剤で抑制された。2.低カルシウム食で飼育したラットに、カテプシンLの特異的阻害剤を腹腔内投与すると、血清カルシウム値が減少した、カテプシンBの特異的阻害剤では影響されなかった。3.骨片上のラット骨髄細胞はPTH、TNF-α、活性型ビタミンD_3などの骨吸収によって骨吸収活性およびカテプシンL活性を促進させ、カルシトニンによって抑制された。4.上記の場合、カテプシンLは39kDのプロ体として分泌され、カルシトニンによってその分泌が抑制された。5.ラット長管骨より部分精製したプロカテプシンLは酸性条件で25kDの成熟型へと変換したが、この反応はシステインプロテアーゼの阻害剤によって抑制された。6.ラット長管骨より部分精製したプロカテプシンLは酸性条件でタイプIコラーゲンを分解した。以上より、破骨細胞が骨吸収を行う際にプロトンとプロカテプシンLをハウシップ窩に放出し、カテプシンLが骨有機成分を分解することに関与する。また、プロトンは骨の鉱質成分を脱灰するだけではなく、カテプシンLをプロ体から成熟型へと変換させる環境を構成するという重要な役割を担っていることが分かった。骨吸収上記の過程を経て達成されるが、今後は歯科矯正学的な歯の移動との関連において、カテプシンLの骨吸収への関与をさらに詳細に追究したい。カテプシンLの抗体作製に関してはモノクロナール抗体と抗血清の両者で準備を進め、抗血清において高い特異性を獲得した。したがって以後の実際にはカテプシンL抗体として抗血清を用いた。Woldoの方法にてラットの臼歯を移動した後、上記抗血清を用いて牽引側圧迫側のカテプシンLに対する免疫組織化学実験を行ったところ、特に顕著な所見は得られなかった。これが実験手法に関するものか否か現在検討中である。破骨細胞を含むラット骨髄細胞を骨片上に播種したPTH(副甲状腺ホルモン)、活性型ビタミンD3、TNF(腫瘍壊死因子)を作用させるといずれも有意に骨吸収を促進した。PTHを添加した系にE-64(システインプロテアーゼの阻害剤)、CA-074(カテプシンBの特異的阻害剤)加え、Z-Phe-Arg-MCA活性(システインプロテアーゼ活性)を分別測定したところ培養上清中にPTHによってカテプシンL活性が誘導され、この活性はカルシトニンによって抑制された。また、骨吸収実験における培養上清中のカテプシンL蛋白をウエスタンブロットによって解析すると、PTHによって蛋白が誘導されカルシトニンによって抑制された。また、肝臓から精製したカテプシンLは酸性条件下でタイプIコラーゲンを分解した。したがって、破骨細胞のハウシップ窩内でおこる骨吸収過程において骨基質を分解する酵素として至適PHを酸性領域に持つカテプシンLはその候補のひとつにあげられた。破骨細胞由来のカテプシンLに対する阻害剤の効果および酵素学的な特徴を明らかにし、さらに細胞から分泌される場合の機序について検討を加える目的で実験を行い,以下のような結果を得た。1.骨片上のラット骨髄細胞を用いて、副甲状腺ホルモン(PTH)で誘導される

骨吸収はカテプシンBの特異的阻害剤では抑制されず、カテプシンLの特異的阻害剤で抑制された。2.低カルシウム食で飼育したラットに、カテプシンLの特異的阻害剤を腹腔内投与すると、血清カルシウム値が減少した。カテプシンBの特異的阻害剤では影響されなかった。3.骨片上のラット骨髄細胞はPTH、TNF-α、活性型ビタミンD_3等の骨吸収因子によって骨吸収活性およびカテプシンL活性を促進させ、カルシトニンによって抑制された。4.上記の場合、カテプシンLは39kDのプロ体として分泌され、カルシトニンによってその分泌が抑制された。5.ラット長管骨より部分精製したプロカテプシンLは酸性条件で25kDの成熟型へと変換したが、この反応はシステインプロテアーゼの阻害剤によって抑制された。6.ラット長管骨より部分精製したプロカテプシンLは酸性条件でタイプIコラーゲンを分解した。以上より、破骨細胞が骨吸収を行う際にプロトンとプロカテプシンLをハウシップ窩に放出し、カテプシンLが骨有機成分を分解することに関与する。また、プロトンは骨の鉱質成分を脱灰するだけではなく、カテプシンLをプロ体から成熟型へと変換させる環境を構成するという重要な役割を担っていることが分かった。骨吸収は上記の過程を経て達成されるが、今後は歯科矯正学的な歯の移動との関連において、カテプシンLの骨吸収への関与をさらに詳細に追及したい。
法廷における主張立証(アドヴォカシー)の技術と証拠法-その理論的考察-

本研究では,(1)法廷において提示すべき事実・証拠の選別と(2)それらを事実認定者に提示する技術の総体であるアドヴォカシーの法的規律について,主に(1)の点に着目して分析検討を加えた。その結果,「解明度」という概念とそれを規定する諸要素(訴訟の目的や構造に起因する制約と,事実認定者や一般国民の事実解明への欲求)の明確化が重要な手掛かりになるとの見通しを得ることができた。本研究は,裁判員裁判を念頭に,法廷における主張立証(アドヴォカシー)の技術と証拠法の関係について理論的考察を加えようとするものである。平成21年夏から始まった裁判員裁判においては,従来とは異なり,一般市民である裁判員が見聞きしたことをその場で理解し,それ基に心証を形成することができるような主張立証を法廷において展開することが必要になった。本報告書執筆時点では裁判員裁判の開始からすでに半年以上が経過し,裁判員裁判の実例が相当数蓄積されてきている。しかし,従来にない主張立証の方法が証拠法に及ぼす影響を解明するにはなお十分とはいえない。そこで,本研究では一般市民による裁判の典型例である米国の陪審裁判に素材を求めることにし,平成21年度においては,まず,一般市民の参加する裁判の典型例である米国の陪審裁判を長期間継続して傍聴し,そこで駆使される主張立証の技術をつぶさに観察した。また,法廷における主張立証の技術に関する研究と教育の内容についても現地の研究者から知見の提供を受けた。次いで,年度の後半においては,上記実地調査から得られた知見を整理し,米国において収集した文献資料を分析するとともに,我が国の裁判員裁判の傍聴も行い,検討の素材の充実を図ることに努めた。3か年計画の研究の初年度であるため成果を学術論文として公にするには至らなかったが,本年度に得た知見を踏まえ,2年目,3年目に研究の結果が形を成すよう努力したい。平成21年度の研究着手の時点では,法廷における検察官,弁護士のプレゼンテーションの技術(言葉遣い,発話の方法,証拠の展示の仕方,弁論における文章の組み立て方など)と証拠法の関係に関心が向いていた。しかし,その後の研究の過程で,一方では我が国の裁判員裁判における公判立証の実態に接し,他方では,我が国とアメリカにおける公判の実態の比較検討を行ったことによって,上記のような技術を駆使する前提となる,証拠と立証すべき事実の選別のあり方こそが,法的(理論的)観点からはより喫緊の検討課題であるとの認識が鮮明になった。そこで,今年度においては,これまでに収集し得た文献・資料をこの観点から分析し直すとともにその補充に努め,この観点から証拠法の基本概念を検討する論稿1本を執筆した。その過程で自らの思考の過程を反芻し,また,他の研究者と意見を交わすことを通じて,事業最終年度に向けた見通しを立てることができた。なお,年度内の研究活動の仕上げとして他大学の研究者との意見の交換を行い,それを踏まえて追加的な資料の収集を行うことを予定していたところ,東日本大震災の発生とそれに引き続く大学内外の混乱のために年度内の実施が不可能となったので,平成23年度に延期(繰越)して実施した。平成23年度は最終年度に当たることから,過去2か年度における研究の成果を踏まえ,主に年度前半に(1)文献資料の補充に努めた。また,前年度までの研究の過程で,アドヴォカシーとは事実・証拠の見せ方の単なる技術・技法を意味するのではなく,見せるべき事実・証拠の選別とそれらを見せる技術の総体であるとの認識が明確になったことから,今年度は,過年度に収集し得た情報をこの認識に基づいて分析し直した上で,(2)研究者及び実務家と意見を交換し思索を深めた。その一環として,学外の研究会で,見せるべき事実・証拠の選別という観点から近時の上級審の裁判例を分析する報告を行い,研究者と実務家の双方と議論する機会を得た。さらに,年度末には,3か年にわたる研究の総括に向けた情報の収集と思考の整理を目的として,(3)米国において,法廷傍聴及び法曹関係者からの聴き取りを内容とする実態調査を行った。研究の取っ掛かりとして基礎的情報を得る目的で行った初年度の海外調査とは異なり,3か年の研究を経て明確になった問題意識に基づく直載な調査,より具体的には,事実と証拠の選別のあり方・見せ方を規定する複数の要素を抽出,同定することに特化した実態調査を行うことができた。研究成果として年度内に形を成したものは,アドヴォカシーを論ずる基礎となる刑事訴訟法の基本的構造を確認した論稿1本である。上記(2)の研究会報告を早期に活字化すること,及び,年度末の海外調査の結果の分析を済ませた上で,それを踏まえた3か年の研究の全体を総括する論稿を公にすることが,今後の課題である。
胚、血液幹細胞の高効率発現ベクターの開発とGM-CSF,エレ-3受容体マウスの作製

ES、EC細胞において挿入遺伝子の高発現を実現するベクターを開発し、このベクターにヒトGM-CSFレセプターの遺伝子を組み込み、EC、ES細胞でのレセプター再構成実験を行った。さらに、このプラスミドを用いて種々の細胞でのGM-CSF、IL-3レセプターの再構成とシグナル伝達の解析を行い、シグナル伝達の分野に新しい知見を得ると共に、最終年度に作成したトランスジェニックマウスの基礎データを得た。一方でエピゾームベクターの開発を目指してポリオーマウイルス、パピローマウイルスの血球系での複製を中心とした解析を行った。その結果、ポリオーマウイルスが血球系細胞でIL-3、GM-CSFに応答し効率良く複製することが明らかになった。以上のように本研究によってベクターの開発、血球系のシグナル伝達の研究により多くの知見が得られ、最終的にトランスジェニックマウスへ応用されたことにより充分な成果が得られた。本研究では胚幹細胞や血球幹細胞におけるエピソームベクターをポリオーマ、BPVあるいはEBVゲノムを用いて開発し、次いでこれらを用いてIL-3やGM-CSFとそのレセプター遺伝子を幹細胞や血液幹細胞に導入し、定常状態における造血や発生過程に於けるリンホカインの役割をマウス及び細胞レベル検討することを目的とする。BPVはヒト及びマウスの細胞内で、一方EBVはヒト細胞内で複製し、エピゾーム状態で安定に存在することが知られている。またポリオーマウイルスはマウス細胞で複製する。これらのウイルスゲノムには細胞の増殖を促進したりトランスフォームしたりする遺伝子群が存在する。本年度はマウス細胞内でエピソームとして存在し、しかも細胞をトランスフォームしないベクターを確立するため、BPVを用いて複製起点及びBPVの複製タンパク質E1及びE2のみをウイルスゲノムより切り出し、同一のプラスミドに組み込んだ(EV5,EV6,EV51,EV61)。E1及びE2については発現レベルを安定化するために種々のプロモーターに接続した(EV5/EV6-PGK promoter for E1,EV51/EV61-PGK promoter for E1,CMV promoter for E2)。マウス繊維芽細胞C127を用いて一過性複製及び長期間にわたる安定的複製を検討したところ、E1及びE2の発現レベルが高く保持されることが必要であることが示唆された。現在複製効率を更に上昇させるためE1にもCMVプロモーターを接続することを検討中である。これによりマウス細胞用のエピゾームベクターが得られるものと考えている。EBVベクターについては既に複製起点(orip)と複製タンパク質EBNAのみからなるプラスミドを用いてマウス細胞に於ける一過性複製能を検討したが、現在のところマウス細胞での複製は検出されていない。またポリオーマ複製起点を含むプラスミドはT抗原をトランスに供給することでマウス白血病細胞内で効率良い一過性複製を確認している。IL-3及びGM-CSFレセプターは各々に固有なα鎖と共通のβ鎖から構成される。高親和性αβレセプターは血球細胞だけではなく線維芽細胞でも増殖シグナルを伝達しうるので血球細胞に特異的な分子は必ずしも必須ではない。マウスGM-CSFレセプター,IL-3レセプター,IL-5レセプターに共有されるAIC2BあるいはIL-3レセプターに特異的なAIC2AをマウスIL-3レセプターと共に発現するトランスジェニックマウスを作成しそのコロニー形成能について現在検討中である。cDNAの発現にはβ-actinプロモーターあるいはMHCLdプロモーターを用いた。更にヒトGM-CSFレセプターα鎖β鎖を共に発現するトランスジェニックマウスの作成について検討した。アクチンプロモーターを用いたトランスジェニックマウスを4系統樹立し、α鎖β鎖遺伝子が共に染色体に挿入されていることを確認したがいずれもmRNAの発現が低レベルであった。H2プロモーターを用いたトランスジェニックマウス13系統中、7系統でα鎖β鎖が共に挿入されておりそのうち2系統でタンパク質が発現されていることをFACSで確認した。この2系統ではヒトGM-CSF存在下で骨髄細胞、脾臓細胞共にコロニー形成が観察された。同様にヒトGM-CSFレセプターα鎖とβ鎖cDNAをPGKプロモーターの制御下にマウスES細胞に発現しそのシグナル伝達能について検討中である。さらにエピソームベクターを開発するために血液細胞あるいはES細胞におけるポリオーマウイルスの複製能について検討した。

その結果、ポリオーマレプリコンはヒトGM-CSFレセプター遺伝子を発現する血球細胞においてヒトGM-CSFに依存して複製し、関与するレセプターの領域はホスト細胞の増殖に関与する領域と同一であることが明らかとなった。GM-CSF主に骨髄細胞の増殖と分化を促進する。血球細胞のGM-CSFレセプターの発現と分化との関係を検討するため、血球細胞分化のすべての段階でヒトGM-CSFレセプターを構成的に発現するトランスジェニックマウスを作製した。GM-CSFの活性は種特異的であるので、これらのトランスジェニックマウス由来骨髄細胞中の造血前駆細胞のヒトGM-CSFに応答する増殖分化をメチルセルロースコロニー形成法によって解析した。マウスGM-CSFは顆粒球マクロファージ(GM-)コロニーを形成するのに対し、ヒトGM-CSFはGM、好酸球、肥満細胞、赤芽球、巨核球、blast細胞、ミックスコロニー等の様々なタイプのコロニーの形成を支持した。従って、コロニー形成に対するヒトGM-CSFの効果はマウスGM-CSFよりはマウスIL-3のそれにより近かった。さらに、ヒトGM-CSFはblast細胞コロニーやミックス細胞コロニーをマウスIL-3よりも多く生成した。ヒトGM-CSFはさらにエリスロポエチン非存在化でも赤芽球コロニーを形成した。従って、ヒトGM-CSFはヒトGM-CSFレセプターを発現してさえいれば、前駆細胞からすべての系統の造血細胞を誘導する能力を持っていることが明らかとなった。