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発育期の海馬の形態や機能に好影響を及ぼす運動の至適時期や至適強度はあるか？

本研究では、発育前期、発育急進期にそれぞれ相当する4及び6週齢の雄ラットを用い、低強度あるいは中・高強度に相当するトレッドミル走行トレーニング(1日30分、週5日)をそれぞれ4週間行わせる運動群と通常飼育のみの対照群を設定し、発育期の海馬の形態や機能に好影響を及ぼす運動トレーニングの至適時期や至適強度を検討した。発育急進期の運動トレーニングにより、背側及び腹側海馬容積は増大あるいは増大傾向を示し、その効果は中・高強度運動トレーニングで高い傾向にあった。一方、海馬神経新生については、背側、腹側海馬ともに、発育時期にかかわらず中・高強度運動トレーニングで促進効果が高く、背側海馬では低強度の運動トレーニングでもその効果が認められた。しかし、血管密度に対する運動トレーニング効果は、少なくとも背側海馬では、いずれの発育時期においても明らかではなかった。うつ様行動及び空間学習・記憶能力に対する運動トレーニングの影響は、いずれの発育時期、運動強度においても認められなかった。一方、不安様行動は、いずれの発育時期においても、低強度の運動トレーニングによる影響は認められなかったが、中・高強度運動トレーニングでは、不安様行動を高める催不安効果が認められた。ELISA法により測定した海馬脳由来神経栄養因子(BDNF)の量は、発育急進期の運動トレーニングにより、強度にかかわらず増加が認められた。しかし、最終年度に実施したウエスタンブロット法による検討では、いずれの発育時期においても、運動トレーニングによる海馬BDNF量の明らかな増加は認められず、シナプス形成に関与するタンパク分子(シナプトフィジン、PSD95)についても同様に明らかな効果は認められなかった。以上のことから、発育期の海馬の形態や機能に対する運動トレーニングの影響は、至適時期や至適強度も含め、一様ではないことが推察された。本研究では、発育期の海馬の形態や機能に好ましい影響を及ぼす運動トレーニングの至適時期や至適強度を明らかにすることを目的としている。今年度は、発育前期に相当する4週齢および発育急進期に相当する6週齢のウイスター系雄ラットを用い、乳酸閾値より明らかに低い低強度あるいは乳酸閾値より明らかに高い中・高強度のトレッドミルを用いた走行トレーニングを、それぞれ4週間(1日30分、週5日の頻度)行わせる運動群(4週齢低強度運動群および中・高強度運動群、6週齢低強度運動群および中・高強度運動群の4群)と同期間通常飼育のみの対照群(4週齢対照群および6週齢対照群の2群)を設定し、各群の海馬容積および海馬容積に影響を及ぼすと推察される神経新生の程度や血管密度の変化について検討した。その結果、4週齢群では、低強度および中・高強度運動群の背側海馬容積は、いずれも対照群と差は認められなかったが、6週齢群では、低強度および中・高強度運動群の背側海馬容積は、いずれも対照群と比べて高値を示した。一方、低強度運動群の海馬歯状回における幼若神経細胞数は、4週齢群、6週齢群のいずれも対照群と比べて多く、いずれの発育時期においても低強度運動トレーニングにより神経新生の促進が認められた。また、背側海馬歯状回およびアンモン角1における血管密度は、4週齢群、6週齢群のいずれも、低強度運動群と対照群の間で差は認められなかった。以上のことから、背側海馬容積に対する運動トレーニングの影響は発育時期により異なること、また、運動トレーニングによる背側海馬容積の変化と神経新生の程度や血管密度の変化とは必ずしも対応しないことが推察された。異なる発育時期に、2つの異なる強度の運動トレーニングをそれぞれ行わせ、設定した各群の海馬サンプルを採取することは計画どおりに行うことができた。しかし、海馬容積および神経新生の程度や血管密度の変化についての検討は、背側海馬領域のみの解析にとどまっており、腹側を含めた海馬容積の解析や腹側海馬の神経新生の程度や血管密度の変化についての解析が終了していない。また、背側海馬領域においても、中・高強度運動群の神経新生の程度や血管密度の変化についての解析が一部終了していない。これらの点から、達成度としては、やや遅れていると考えている。今年度は、発育前期に相当する4週齢および発育急進期に相当する6週齢のウイスター系雄ラットを用い、乳酸閾値より明らかに低い低強度あるいは乳酸閾値を超える中・高強度のトレッドミルを用いた走行トレーニングを、それぞれ4週間(1日30分、週5日の頻度)行わせる運動群(4週齢低強度運動群および中・高強度運動群、6週齢低強度運動群および中・高強度運動群の4群)と同期間通常飼育のみの対照群(4週齢対照群および6週齢対照群の2群)を設定し、各群の腹側海馬容積および海馬容積に影響を及ぼすと推察される海馬脳由来神経栄養因子(BDNF)の変化について検討した。その結果、4週齢群では、低強度および中・高強度運動群の腹側海馬全体の容積は、いずれも対照群と差は認められなかったが、6週齢群では、低強度および中・高強度運動群のその容積は、いずれも対照群と比べて高値を示す傾向が認められた。

一方、腹側海馬歯状回の容積は、4週齢群、6週齢群のいずれも対照群と比べて低強度および中・高強度運動群が高値を示し、その容積は、低強度運動群でより高値を示す傾向が認められた。また、海馬BDNF量(1mgタンパク当たりの値)は、4週齢群では、低強度および中・高強度運動群と対照群との間で差は認められなかったが、6週齢群では、低強度および中・高強度運動群のその量は、いずれも対照群と比べて高値を示した。以上のことから、腹側海馬歯状回の容積に対する運動トレーニングの効果は、発育時期にかかわらず認められるが、腹側海馬全体の容積および海馬BDNF量に対する運動トレーニングの効果は、発育時期により異なり発育急進期で高いこと、また、その効果に、運動強度の影響は認められないことが推察された。異なる発育時期に2つの異なる強度の運動トレーニングをそれぞれ行わせ、対照群を含め、設定した各群の海馬サンプルを採取することは計画どおり行うことができた。また、ウエスタンブロティング法により、シナプス形成に関与するタンパク分子やシナプス形成や神経新生に関与するとされている脳由来神経栄養因子(BDNF)の検出に取り組み、検出できることを確認した。しかし、その定量性にやや問題が残ることや検出されたBDNFの分子量が二量体のものだけであったことから、検出方法に関して、さらなる検討が必要であると判断した。そのため、今年度は海馬BDNF量のみ、ELISA法で測定を行うことにとどめた。また、昨年度実施できなかった腹側海馬領域の解析を今年度実施し、その容積の解析は行えたが、神経新生の程度や血管密度の変化についての解析は終了していない。これらの点から、達成度としては、やや遅れていると考えている。本研究では、発育期の海馬の形態や機能に好ましい影響を及ぼす運動トレーニングの至適時期や至適強度を明らかにすることを目的としている。今年度は、発育前期に相当する4週齢および発育急進期に相当する6週齢のウイスター系雄ラットを用い、乳酸閾値より明らかに低い低強度あるいは乳酸閾値を超える中・高強度のトレッドミルを用いた走行トレーニングを、それぞれ4週間(1日30分、週5日の頻度)行わせる運動群(4週齢低強度運動群および中・高強度運動群、6週齢低強度運動群および中・高強度運動群の4群)と同期間通常飼育のみの対照群(4週齢対照群および6週齢対照群の2群)を設定し、海馬が関与するとされる不安様行動、うつ様行動および空間学習・記憶能力について、それぞれ高架式十字迷路試験、強制水泳試験およびモリス水迷路試験を用いて、各群の間で検討した。その結果、不安様行動の軽減を示すと考えられる高架式十字迷路試験中のオープンアーム侵入回数率や時間率は、いずれの発育時期においても対照群と低強度運動群の間では差が認められなかったが、中・高強度運動群では対照群と比較してそれらの値は有意に低かった。うつ様行動と考えられる強制水泳試験中の不動時間は、いずれの発育時期においても各群の間で明らかな差は認められなかった。モリス水迷路試験における学習獲得テストおよび記憶保持能力を評価するプローブテストの結果も、各群の間で明らかな差は、いずれの発育時期においても認められなかった。以上のことから、うつ様行動および空間学習・記憶能力に対する異なる強度の運動トレーニングの効果は、いずれの発育時期においても認められないことが示唆された。一方、不安様行動は、いずれの発育時期においても、低強度の運動トレーニングによる影響は認められなかったが、中・高強度運動トレーニングでは、不安様行動を高める、すなわち催不安効果があることが示唆された。
ひずみ軟化型弾粘塑性構成式の確立と地盤材料の進行性破壊現象の解明に関する研究

本研究では,軟岩や過圧密粘土特有の現象である,ひずみ軟化および時間依存性挙動を表現できる数学モデル(構成式)の確立と,軟岩や過圧密粘土で構成される斜面の安定を論ずる際に問題となる進行性破壊現象の把握を目的とし,遠心模型実験および有限要素解析を行った.さらに,軟岩の時間依存性挙動を過剰間隙水圧の時間的変化に伴う有効応力状態の変化としてとらえ,水との速成問題として境界値問題への適用を行い,実際の斜面崩壊例への適用を行った.軟岩や過圧密粘土の特徴として,ひずみ硬化-軟化型の応力-ひずみ関係を呈し,さらに,ひずみ軟化に伴い正のダイレイタンシーが顕著に表れるごとが挙げられる.本研究では,降伏関数を応力履歴テンソルで既定したひずみ軟化型弾塑性構成式の構築を行った.遠心模型実験では,ひずみ軟化挙動を呈する過圧密地盤を模擬するため,深草粘土に石膏を混入した合成材料を用いて模型地盤を作成した.模型地盤に設置したターゲットより,変位場およびひずみ場を求め,斜面の進行性破壊のメカニズムについて考察を行った.さらに,地盤材料について材料試験を行い,決定したパラメータよりひずみ軟化型構成式を用いた水-土連成有限要素解析を行い,実験結果ならびに解析結果より斜面の進行性破壊現象に関して考察した.ひずみ軟化型弾塑性構成式に基づいた水-土連成有限要素解析によって,実際の第三紀層泥岩(堆積軟岩)地盤における切土斜面の進行性破壊現象を対象とした解析を行う.実際の挙動と解析結果を比較することで,本解析モデルの妥当性および有効性についての議論を行う.本研究では,軟岩や過圧密粘土特有の現象である,ひずみ軟化および時間依存性挙動を表現できる数学モデル(構成式)の確立と,軟岩や過圧密粘土で構成される斜面の安定を論ずる際に問題となる進行性破壊現象の把握を目的とし,遠心模型実験および有限要素解析を行った.さらに,軟岩の時間依存性挙動を過剰間隙水圧の時間的変化に伴う有効応力状態の変化としてとらえ,水との速成問題として境界値問題への適用を行い,実際の斜面崩壊例への適用を行った.軟岩や過圧密粘土の特徴として,ひずみ硬化-軟化型の応力-ひずみ関係を呈し,さらに,ひずみ軟化に伴い正のダイレイタンシーが顕著に表れるごとが挙げられる.本研究では,降伏関数を応力履歴テンソルで既定したひずみ軟化型弾塑性構成式の構築を行った.遠心模型実験では,ひずみ軟化挙動を呈する過圧密地盤を模擬するため,深草粘土に石膏を混入した合成材料を用いて模型地盤を作成した.模型地盤に設置したターゲットより,変位場およびひずみ場を求め,斜面の進行性破壊のメカニズムについて考察を行った.さらに,地盤材料について材料試験を行い,決定したパラメータよりひずみ軟化型構成式を用いた水-土連成有限要素解析を行い,実験結果ならびに解析結果より斜面の進行性破壊現象に関して考察した.ひずみ軟化型弾塑性構成式に基づいた水-土連成有限要素解析によって,実際の第三紀層泥岩(堆積軟岩)地盤における切土斜面の進行性破壊現象を対象とした解析を行う.実際の挙動と解析結果を比較することで,本解析モデルの妥当性および有効性についての議論を行う.1.軟岩および過圧密粘土の力学的時間依存性挙動ならびに物理化学的劣化挙動に関する既往の研究資料収集を実施した.2.軟岩および過圧密粘土の三軸試験を中心とする力学試験により,力学的時間依存性挙動ならびに物理化学的劣化挙動に着目して,ひずみ硬化軟化挙動を実験的に検討した.3.既に提案している,ひずみ硬化軟化型構成式を,力学的時間依存性挙動ならびに物理化学的劣化挙動を記述できるものへと拡張した.それらの構成式を用いて,想定軟岩斜面の有限要素法による解析を実施し,斜面内の間隙水圧分布の変化と,斜面の進行性破壊現象の関係を解明した.4.軟岩および過圧密粘土地盤における斜面崩壊事例の資料収集を行い,斜面安定に関する進行性破壊現象の研究の現状を把握した.5.4.の資料集種を基に,遠心載荷模型実験により,掘削斜面の進行性破壊現象の再現を試みた.1)過圧密粘土を想定した合成材料で模型斜面を作成し,再現性の高い地盤材料であることを確認した.2)斜面の崩壊過程を遠心載荷装置に登載したデジタルカメラで計測し,画像処理によりひずみ分布や変位分布をモニターできるシステムを開発した.3)斜面内において,どの位置に変位計や間隙水圧計を設置すべきかを検討した.本研究では,軟岩や過圧密粘土特有の現象である,ひずみ軟化および時間依存性挙動を表現できる数学モデル(構成式)の確立と,軟岩や過圧密粘土で構成される斜面の安定を論ずる際に問題となる進行性破壊現象の把握を目的とし,遠心模型実験および有限要素解析を行った.さらに,軟岩の時間依存性挙動を過剰間隙水圧の時間的変化に伴う有効応力状態の変化としてとらえ,水との連成問題として境界値問題への適用を行い,実際の斜面崩壊例への適用を行った.軟岩や過圧密粘土の特徴として,ひずみ硬化-軟化型の応力-ひずみ関係を呈し,さらに,ひずみ軟化に伴い正のダイレイタンシーが顕著に表れることが挙げられる.本研究では,降伏関数を応力履歴テンソルで既定したひずみ軟化型弾塑性構成式の構築を行った.

遠心模型実験では,ひずみ軟化挙動を呈する過圧密地盤を模擬するため,深草粘土に石膏を混入した合成材料を用いて模型地盤を作成した.模型地盤に設置したターゲットより,変位場およびひずみ場を求め,斜面の進行性破壊のメカニズムについて考察を行った.さらに,地盤材料について材料試験を行い,決定したパラメータよりひずみ軟化型構成式を用いた水-土連成有限要素解析を行い,実験結果ならびに解析結果より斜面の進行性破壊現象に関して考察した.ひずみ軟化型弾塑性構成式に基づいた水-土連成有限要素解析によって,実際の第三紀層泥岩(堆積軟岩)地盤における切土斜面の進行性破壊現象を対象とした解析を行う.実際の挙動と解析結果を比較することで,本解析モデルの妥当性および有効性についての議論を行う.
イメージ解析とプロテオミクスによる結核菌ファゴソームにおける小胞輸送の包括的解析

結核菌は典型的な細胞内寄生性細菌である。結核菌はヒトの肺に感染すると、肺胞マクロファージによって貪食されるが、貪食されたマクロファージ内で増殖することができる。この細胞内増殖能は結核菌によるファゴリソソーム形成阻害機構に依存していると言われている。これまでの研究では、Coronin 1aが、結核菌ファゴソームに局在することによって、ファゴリソソーム形成の阻害が行われていることが示されている。Coronin-1aノックアウトマウス由来マクロファージやノックダウンマクロファージにおいて、結核菌ファゴソームとリソソームの融合が促進されて、その結果、結核菌の増殖は阻害されることが示されている。しかし、Coronin-1aによる結核菌ファゴソームのファゴリソソーム形成阻害機構の詳細はいまだ明らかになっていない。本研究において、Coronin-1aノックダウンマクロファージに感染した結核菌ファゴソームにオートファゴソーム形成が行われていることを明らかにした。さらに、結核菌ファゴソームへのオートファゴソーム形成機構の解析を行った。Mycobacteriumtuberculosis(結核菌)は細胞内寄生性細菌であり、貪食したマクロファージ内で増殖することができる。結核菌の細胞内増殖能はファゴリソソーム形成を阻害することによって獲得している。また、マクロファージは結核菌の細胞内増殖能をオートファジーによって制御している。すなわち、飢餓や薬剤、サイトカインなどによって誘導されたオートファジーによって、マクロファージは感染結核菌の細胞内増殖を阻害することできることが示されている。マクロファージにおける結核菌へのファゴリソソーム形成阻害過程やオートファジー誘導機構に関して、よく研究されてるが、樹状細胞における結核菌ファゴソームの小胞輸送機構に関する知見はほとんどない。本研究において、結核菌感染樹状細胞におけるオートファゴソーム形成機構について調べた。樹状細胞に結核菌を感染させると、結核菌ファゴソームにオートファジーマーカータンパク質であるLC3とオートファジーアダプタータンパク質であるp62が局在した。p62局在結核菌ファゴソームはポリユビキチン化され、さらに、リソソームマーカータンパク質であるLAMP1や抗原提示分子であるMHCクラスII分子が局在した。オートファジー誘導阻害剤である3-MAやオートファジー関連遺伝子であるAtg5、Beclin1のノックダウンによって、結核菌ファゴソームへのp62局在化やポリユビキチン化は阻害されなかった。一方で、p62のノックダウンによって、結核菌ファゴソームのポリユビキチン化は阻害された。以上の結果は、樹状細胞において感染結核菌にp62を介したオートファジー誘導機構によってオートファゴソームが形成されることを示唆する。これまでの研究では、Coronin 1a(Coro1a)が、結核菌ファゴソームに局在することによって、ファゴリソソーム形成の阻害が行われていることが示されている。Coro1aノックアウトマウス由来マクロファージやノックダウンマクロファージにおいて、結核菌ファゴソームとリソソームの融合が促進されて、その結果、結核菌の増殖は阻害されることが示されている。しかし、Coro1aによる結核菌ファゴソームのファゴリソソーム形成阻害機構の詳細はいまだ明らかになっていない。本研究において、Coro1aノックダウン(KD)マクロファージにおける結核菌増殖阻害機構にオートファジーが関与していることを明らかにした。さらに、Coro1a KDマクロファージにおいて、結核菌ファゴソームにオートファゴソーム形成が促進されることをイメージ解析と生化学的解析によって明らかにした。結核菌ファゴソームにポリユビキチン化、p62、LMAP1が局在すことを明らかにした。このことはCoro1a KDマクロファージにおいて、オートファゴソーム成熟が進行していることを示す。肺胞マクロファージや骨髄由来マクロファージに感染した結核菌ファゴソームにも、Coro1a発現を減少させることによってオートファゴソーム形成を促進させることができた。

本研究の目的は、イメージ解析とプロテオミクスによって新しい結核菌ファゴソーム像の構築を行うことである。これまで他の研究者によって明らかにされてきた事実である、(a) Coronin-1aノックダウンマクロファージにおいて、結核菌増殖は阻害される、(b)結核菌感染マクロファージにおいてオートファジー誘導によって結核菌増殖は阻害される、ことに関して、その相互関係はまったく明らかになっていなかった。今年度の研究によって、結核菌の細胞増殖がCoronin-1aノックダウンマクロファージで阻害される原因としてオートファジー誘導が関与していることをイメージ解析とプロテオミクス解析によって明らかにすることができた。結核菌感染マクロファージにおけるオートファジー誘導機構の詳細をさらに明らかにする。具体的には結核菌ファゴソームにオートファゴソームを誘導するアダプタータンパク質をイメージ解析とプロテオミクス解析によって明らかにする。また、オートファジーを誘導することができるリコンビナントBCG株の作成をおこなう。おもに、物品費、旅費に使用する。特にリコンビナントBCG株作成のために人工遺伝子を作成する。
栽培・食物一貫した教材の開発-緑黄色野菜を中心に-

食に関する教育は、生産から流通、消費、廃棄そして食文化までを総合的に扱う必要がある。その観点から本研究では、まず、現行の中学校技術・家庭科の栽培領域(生産)と食物領域(消費)との相互の関連づけについて検討を行った。その結果、学習指導要領や教科書では、栽培領域において栽培法や栽培環境と生産物の成分的品質との関係は触れられず、また、食物領域では食品をその購入時とそれ以後に限定しており、生産過程と関係づける視点がないことが明らかとなった。ついで、総合的な食教育の実践化のために、緑黄色野菜の代表であるホウレンソウを材料として「栽培して食べる」教育内容の検討を行った。まず、ホウレンソウの栽培、成分分析、保存及び調理実験を行った。速効性化学肥料と有機肥料の組合せ栽培の結果、収穫物と量と質(成分や味等も含め)に影響する肥料の特徴と施用法に注意を払う必要があることが明らかとなった。これらの結果に基ずきながら、次に教育内容の基本的項目を提案した。すなわち、(1)食生活の現状と野菜摂取の重要性、(2)生産段階で決まる食品の品質・価値、(3)収穫後、購入後の保存法の工夫と成分変化、(4)野菜の生育状況にあった調理法と伝統的調理の合理性、(5)品質表示と購入の仕方、(6)輸入野菜の問題点、(7)栽培・試食の実験、実験の方法である。現在、具体的な授業案を検討し作成中であるが、これを学校教育現場で展開し、さらにその内容の検討を深める予定である。栽培から食物への一貫教材開発の基礎資料を得るために、以下の実験、調査、検査を行った。栽培実験は、ホウレンソウ品種トライ(タキイ種苗)を材料として、窒素施用量を同一(2kg/a)にして硫安(硫酸アンモニウム)単独、マメ科緑肥+硫安(窒素量で1:1、以下同じ)、牛糞おが屑堆肥+硫安及びマメ科緑肥+鶏糞発酵肥料の4処理区(4ブロックの乱塊法)を設けた。播種後86日目に生育の調査を行い、収穫物のβ-カロチンとL-アスコルビン酸の分析(高速液体クロマトグラフィによる)及びゆでた試料を用いて試食官能検査を行った。また、これとは別にプロビタミンA源としてのホウレンソウの評価を動物実験において行った。草丈、葉色値、地上部及び地下部生重でみた生育の傾向は、硫安単独区>緑肥+硫安区>堆肥+硫安区>緑肥+鶏糞区であったが、統計的に有意性が認められなかったので、施肥窒素量の半量を緑肥、堆肥、鶏糞で化学肥料の代替が可能であると考えられた。可食部のβ-カロチン含量は、硫安単独区>緑肥+硫安区=堆肥+硫安区>緑肥+鶏糞区の傾向があり、L-アスコルビン酸含量は、硫安単独区、緑肥+鶏糞区で低い傾向であった。ゆでた試料において、青くささが少なく、歯触りが良く、筋っぽさがなく、えぐみや苦味がない点または総合的にも硫安単独区が最も良い評価が得られた。緑肥+硫安区では程よい甘味があり、緑色が濃い点で、また堆肥+硫安区では、香り(におい)が良く、緑色が濃い点で評価が高かった。ビタミンA欠乏飼料給与(3週間)によるビタミンA低水準状態ラットへのホウレンソウ粉末添加飼料給与(2週間)は、無添加の場合の1.5倍の体重増加と4050倍の肝臓中のビタミンA蓄積をもたらした。栽培・食物一貫教材の開発のために、学習指導要領、教科書等の文献研究および補足実験を行い教材化を検討した。

文献研究として、食べものがさまざまな環境の中で育てられ、その育て方により生育量、成分、味等が異なりできてきたものであり、またなお生きている場合もあるという内容が、中学校の技術・家庭科において、どのように扱われているかを検討した。学習指導要領における栽培領域では、作用の生育条件と栽培法すなわち栽培技術と技能を学ばせることになっているが、食物作物であってもその生産物の質(食べものとしての成分・食味等)について全くふれられていない。一方、食物領域では、日常食の調理をとおして栄養および食品の性質と選択を理解させることが目標とされているが、食べものを生産からは扱わず市販されているものにあわせた利用法の教育になっている。以上のことから、食べものが生育してきたものであり、変化しているものであるという視点が欠落していることが明らかとなった。また、栽培・食物を一貫した教材として扱っている実践報告は少なかった。実験研究において、速効性化学肥料と有機質肥料の組み合わせ栽培(全窒素で同一施肥量)でのホウレンソウの生育量や化学成分の測定結果から、生育量の変化を示し、また、収穫初期の一時点での成分(全窒素、硝酸態窒素、全非構造性炭水化物、ミネラル、L-アスコルピン酸、カロテン)含有率への施肥種類の有意な影響はなかったが、追肥(化学肥料)は成分に影響することも示した。施肥処理の違いによる食味の差は見られなかった。以上のことから、学校で栽培し調理して食べるという一貫した教育内容の構成を検討したが、実践するには、収穫物の量と質(食べものとしての成分や味等も含め)に影響する肥料の特徴と施用法に注意を払う必要があることが明らかとなった。
イタリア・ファシスト政権下の喜劇映画にみる大衆視覚文化

前年度に引き続き、ファシスト政権下にアフリカ各地の植民地(リビア,エチオピア,ソマリア)において製作された映画を重点的に調査した。とりわけ、砂漠が占領地の大部分を占めるリビアにおいて製作された作品の分析に傾注した。その理由は以下の二点にある。まず、当該作品群がファシスト・イタリアの推進する、植民地支配の安定と国民的メディウムとしての映画産業の整備という「近代化」の達成を計るうえで、重要なテクストであること。次に、圧倒的な光量が所与の条件としてある砂漠にてロケーション撮影されたフィルム群の視覚的肌理が、視聴覚表現媒体である映画が当時達成し、洗練された、スタジオにおける三点証明が生み出す「白く輝く」視覚的肌理が担った文化的意義を考察するための理想的な参照項となること。以上の二点をテクスト分析の主軸とし、リビア砂漠で撮影された劇映画をニュース映画における砂漠表象と照合させ以下の結論を導きだした。砂漠のシーンにてはからずも溢れた白い光はファシスト・イタリアが求める植民地他者表象を大きく裏切り、植民地経営という近代化プロジェクトの限界を予言したものであること。さらに砂漠表象分析から導きだされたこの結論を多角的に掘り下げるために、1930年代半ばから建築の分野で盛んに討論れていた「地中海性」の動向とリンクさせ、「遅れていた」はずのリビアが、ファシスト・イタリアにとって未来をも先取っていた空間であったことを論じた。以上の結果は、「ファシスト政権期イタリア映画における「白」の視覚、「白い電話」と白い砂漠」(『美学』第56巻第二号(通号222号)41-54頁)に発表した。1930年代後半から1940年代初頭のイタリア映画界において、大きな影響を与えたハンガリー映画について、7月に、ハンガリー、ブタペシュトにある、ハンガリー国立博物館において、フィルムの視聴調査を行った。二週間の調査において、20本のハンガリー映画を視聴した。なかでも、ヴィットリーオ・デ・シーカの初期作品2作と、そのオリジナルであるユダヤ系ハンガリー人ヴァイダ・ラースロー監督作2作を比較分析した。この調査の成果は、イタリア映画とハンガリー映画の相似と相違を明らかにした論考『小さき国民映画同士の交流-1930年代のローマ-ブダペシュト』を、雑誌『ユリイカ』10月号に発表した。また12月は、イタリア、ローマにあるチネテカ・ナツィオナーレにおいて、1940年から1942年にヴァイダがイタリアにて監督した作品の視聴調査を行った。1938年に、ハンガリーにて反ユダヤ法案が成立したのを契機に、ヴァイダは国外に出る。そして、フランスを経て、1940年からイタリアにやってきた。デ・シーカが自身の作品を無断でリメイクしているときに、ヴァイダも同じローマで映画を監督していた。今回の調査で判明したことは、当時イタリアにおいても、亡命ユダヤ系ハンガリー人という、ヴァイダの地位は、けっして安泰ではなかったということである。彼がイタリアで置かれた状況は、『ジュリアーノ・デ・メディチ』(1942)の監督クレジット削除事件からも伺いしれる。しかしながら、イタリア時代のヴァイダの監督作品は、当時のイタリア映画とハンガリー映画の本質的な相違を示す貴重な資料といえる。イタリア映画史が完全な無視を決め込んできたヴァイダの作品のテクスト分析および、彼が経験したハンガリー映画とイタリア映画の裏面史を論じる論文を現在準備している(以上726字)前年度に引き続き、ファシスト政権下のイタリア映画の調査を行った。今年度は、1930年にトーキーへと移行し、再編を急いできたイタリア映画産業が1936年以降にリビアを中心とした植民地で行ったトーキー劇映画製作に関して、当該フィルムの視聴調査および関連文献資料の収集と整理を重点的におこなった。国内での調査に加え、10月26日から11月4日にかけてイタリア、ボローニャ市立映画アーカイヴでの調査を行った。今年度の調査から判明したことは以下である。トーキー劇映画として初めて製作されたアウグスト・ジェニーナ監督『リビヤ白騎隊』の製作背景には、ファシスト政権の植民地経営の安定と映画産業の成熟というふたつの要素が必要であった。しかしながら、本作品における植民地リビアの表象は、通常想定されるサイード的な「われわれ」と「彼ら」という二項対立に依拠するものではない。いやそれどころか、こうした二項対立がまったく存在しないという奇妙な映画となっている。その理由は、モノクロ映画においてはリビアの領土の大部分を占める沙漠が、映画スタジオで人工照明を焚き技術を凝らして撮影される空間以上に、「白く」表象されてしまったことにある。すなわちそれは、モノクロ・トーキー劇映画という視聴覚表現媒体と野蛮な大地であるはずの沙漠の遭遇が、植民地の支配者であるイタリアの想定を大きく裏切る形で行われたことを意味している。『リビヤ白騎隊』における白く輝く沙漠は、アフリカ人に対する白いイタリア人の優位性、野蛮を啓蒙する文明の光という、イタリアがリビアを支配する大義名分の根拠を反転させるものであった。この特異な植民地表象は、ファシスト政権下のイタリアにおけるモダニティーの様相を考察する上で、非常に示唆的なものである。なお、この調査に関する最初の報告として、美学会西部会第248回例会において「「イタリア・ファシスト政権下における『白』の視覚-『白い電話』、近代建築、リビア-」を発表した。

前年度に引き続き、ファシスト政権下にアフリカ各地の植民地(リビア,エチオピア,ソマリア)において製作された映画を重点的に調査した。とりわけ、砂漠が占領地の大部分を占めるリビアにおいて製作された作品の分析に傾注した。その理由は以下の二点にある。まず、当該作品群がファシスト・イタリアの推進する、植民地支配の安定と国民的メディウムとしての映画産業の整備という「近代化」の達成を計るうえで、重要なテクストであること。次に、圧倒的な光量が所与の条件としてある砂漠にてロケーション撮影されたフィルム群の視覚的肌理が、視聴覚表現媒体である映画が当時達成し、洗練された、スタジオにおける三点証明が生み出す「白く輝く」視覚的肌理が担った文化的意義を考察するための理想的な参照項となること。以上の二点をテクスト分析の主軸とし、リビア砂漠で撮影された劇映画をニュース映画における砂漠表象と照合させ以下の結論を導きだした。砂漠のシーンにてはからずも溢れた白い光はファシスト・イタリアが求める植民地他者表象を大きく裏切り、植民地経営という近代化プロジェクトの限界を予言したものであること。さらに砂漠表象分析から導きだされたこの結論を多角的に掘り下げるために、1930年代半ばから建築の分野で盛んに討論れていた「地中海性」の動向とリンクさせ、「遅れていた」はずのリビアが、ファシスト・イタリアにとって未来をも先取っていた空間であったことを論じた。以上の結果は、「ファシスト政権期イタリア映画における「白」の視覚、「白い電話」と白い砂漠」(『美学』第56巻第二号(通号222号)41-54頁)に発表した。
粒子群最適化および進化論的アルゴリズムを利用した結晶構造予測による物質探索

本研究課題では粒子群最適化アルゴリズムを用いた新規物質の探索を主目的としている。それに加えて、数理科学的な手法を駆使して新しい物質の探索および既存の物質の電子状態の理解を目的としている。本年度は、まず粒子群最適化を用いたアルカリ金属亜酸化物に着手した。粒子群最適化の結果Liの亜酸化物は熱力学的な安定性を満足しないということが明らかとなった。しかしながら、Rbの亜酸化物については熱力学的な安定性を満足するということがデータベーススクリーニングによって明らかとなった。現在はその電子状態の解明を進めているところである。途中状況としては、自由電子の海の中にカチオン性のアルカリ金属酸化物クラスターが浮いているような構造が示唆されている。上記の研究と並行して、ベイズ最適化による表面物性の最適化にも取り組んできた。こちらは情報科学手法の物質探索への応用という観点で本研究と関連する課題である。本研究課題では、バルクの物性情報のみを用いて表面物性を予測するという非常にチャレンジングな試みであったが成功裏にいくつかの興味深い物質が発見された。現在、この成果について論文作成を進めているところである。上記の研究と並行して、データベースの情報に基づいて新規物質の探索を行う試みを進めている。データベースには既存の物質として密度やバンドギャップなど豊富な情報が登録されているので、それらを有効活用しターゲット物質の性質の記述子を開発し、スクリーニングを行ったところ、本研究課題の重要なターゲット物質である新規のエレクトライドが発見された。新規の電子物性をしめすアルカリ金属亜酸化物の電子状態の解明に成功した。統計数理的な手法に基づいて表面物性の最適化にも成功した。さらに、新規の記述子に基づくデータベーススクリーニングを実施し、これまで見つかっていなかった新規のエレクトライドを発見した。本研究でターゲットとした数理的手法に基づいた新規のエレクトライドの探索は順調に進んでいる。今年度は主に、前年度に得られた新規のエレクトライドの電子状態を第一原理計算を用いて解明する。さらに、粒子群最適化によって不安定であると判定された相について詳細な解析を行ってその電子物性を明らかにする。
アモルファスの液中ポリシングに関する研究

本研究においては単ロール製法によるニッケル系金属アモルファス薄膜(厚さ役40μm)の両面を同時に超精密加工するために2つの対向型ポリウレタンゴム製ロールによる液中ポリシング法を提案し、その加工特性について明らかにしたものである。ポリシング液には粒径50nmの極微粒シリカゲルを用いた。その結果以下の点が明らかとなった。単ロール製アモルファス薄膜は冷却ロールに接した急冷面と反対の空冷面ではその性質が異なる可能性があるが、今回用いた資料では両面とも完全アモルファス(800900Hv)であることがわかった。しかし、素材の表面あらさは急冷側、空冷側で異なり、それぞれRa=47nm、283nmで、表面には長波長のうねりが見られた。この資料を液中ラッピングしたとところ、表面あらさは4時間でRa10nmが得られ、長波長うねりは完全に消滅することが確認できた。この加工法では、うねりの山の高いところが選択的に加工され、全体が平坦になるまでは加工能率が0.025mm/(mm・kgftenn・hr)と比較的高く、全体が平坦になると加工能率は低下することがわかった。このことは特別な制御無しに自動的に薄膜の超精密平坦面を得る方法としてな極めて有効な方法であることがわかった。これらの研究結果の一部は別紙成果報告書に記載の通り平成8年度精密工学会秋季会シンポジウウムにおいてアモルファス金属のの超精密切削と題して発表し、さらにより詳細な加工特性については今後精密工学会において液中ラッピングによるアモルファス薄膜の超精密加工として発表する予定である。
MAPキナーゼカスケードを構成するシグナル分子を標的とした細胞増殖阻害物質の探索

1. MAPキナーゼの恒常的活性化が認められた全ての癌細胞/癌組織においては常にMAPキナーゼ・キナーゼ(MEK)が活性化されており、またRaf-1についてもその95%において活性化パターンが一致した。一方、MAPキナーゼ活性化とras遺伝子の恒常的活性型変異との相関については一致しない症例を多数認めた。すなわち、各癌細胞におけるMAPキナーゼ恒常的活性化の原因は、(1)MAPキナーゼ自身の機能異常ではない、(2)MEKの異常がその原因となっている可能性も低い、(3)その原因の大部分はRas、あるいはその上流に位置する何らかのシグナル分子(増殖因子受容体、GRB2、Sosなど)の機能異常にある可能性、が示唆された。2. MAPキナーゼが恒常的に活性化されている癌細胞株において特徴的に、MEK阻害剤(PD98059)処理でMAPキナーゼ系を特異的に遮断することによってその周期動態に著しい影響が認められ(24時間でほぼ完全なG1期停止)、48時間以降ではアポトーシス様細胞が増加する傾向を認め、また96時間後ではアポトーシス誘導に特徴的な核の分断化、クロマチンの凝縮、さらに核DNAのヌクレオソーム単位への断片化を確認した。一方、ヒト二倍体繊維芽細胞、MAPキナーゼに恒常的活性化が認められない癌細胞に対して、PD98059は上述のような影響を示さなかった。すなわち、MAPキナーゼ活性が顕著に上昇している癌細胞に対しては、MAPキナーゼ系を特異的遮断する薬剤が実際に「制癌」につながる可能性が示唆された。3.上記癌細胞においてみられたMAPキナーゼ系の遮断に伴うG1期集積の分子機構に関しては、幾つかのG1期調節蛋白質に焦点を当てて解析を進めた結果、PD98059処理1224時間後よりサイクリンA、サイクリンB1の発現量の減少(サイクリンD、サイクリンE1の発現量は不変)、RB蛋白質のリン酸化の減少、さらにp21ファミリーに属するCDKインヒビターの発現上昇を認めている。
電気科学的酸素発生反応の表面 分光法による分子論的研究

本研究は,エネルギー変換・貯蔵の観点から重要なn型酸化物半導体電極上での光酸素発生反応に,我々の開発したin situ表面発光分光法を適用し,その分子論的機構を解明し,さらには,一般の電気化学的酸素発生反応に対して高活性の電極材料を探索する指針を得ることを目的として行なった.まず,半導体電極としてn型TiO_2電極を用い,この電極上での光酸素発生反応を実験的に詳しく調べた.この結果, pHが12より小さい溶液中では,この反応は,従来から言われているように,電極表面に吸収したOH^-イオンが光で生成した正孔により酸化され,吸着・OHラジカルを生じ,これから過酸化水素H_2O_2,さらに酸素O_2できるというように進行するのではなく, OH^-イオンがまずTiO_2電極バルク内に侵入し,ついで正孔で酸化されて・OHラジカルを生じ,この電極バルク内に生成した・OHラジカルがさらに正孔で酸化されて酸素が発生するという機構で進行することが明らかになった.電極内部へのOH^-イオンの侵入は,ルチル型TiO_2結晶のC軸に平行に存在するチャンネルを通じて起こるとされた.さらに,このような実験結果を踏まえて,上述の機構について理論的考察を行ない, OH^-イオンがTiO_2内に侵入できること,バルク内に侵入したOH-イオンは吸着OH^-イオンより酸化され易いことなどを示し,この機構の合理性を立証した.かくして,この新しい機構が実験的ならびに理論的にほぼ確立された.この新しい機構は,反応中間体が電極内部に生じるという従来にない全く新しい概念を提示し,学問的に大変興味深いが,それだけでなく,こういう新しい概念をもとにした電極材料の再検討により高活性の電極材料の発見も可能になると考えられ,実用上からも興味深い.さらに,表面発光法によってこのような新しい機構が明らかにされたことは,この方法の有効性を明確に示したものであり,この意味からも非常に意義深い.本研究は,エネルギー変換・貯蔵の観点から重要なn型酸化物半導体電極上での光酸素発生反応に,我々の開発したin situ表面発光分光法を適用し,その分子論的機構を解明し,さらには,一般の電気化学的酸素発生反応に対して高活性の電極材料を探索する指針を得ることを目的として行なった.まず,半導体電極としてn型TiO_2電極を用い,この電極上での光酸素発生反応を実験的に詳しく調べた.この結果, pHが12より小さい溶液中では,この反応は,従来から言われているように,電極表面に吸収したOH^-イオンが光で生成した正孔により酸化され,吸着・OHラジカルを生じ,これから過酸化水素H_2O_2,さらに酸素O_2できるというように進行するのではなく, OH^-イオンがまずTiO_2電極バルク内に侵入し,ついで正孔で酸化されて・OHラジカルを生じ,この電極バルク内に生成した・OHラジカルがさらに正孔で酸化されて酸素が発生するという機構で進行することが明らかになった.電極内部へのOH^-イオンの侵入は,ルチル型TiO_2結晶のC軸に平行に存在するチャンネルを通じて起こるとされた.さらに,このような実験結果を踏まえて,上述の機構について理論的考察を行ない, OH^-イオンがTiO_2内に侵入できること,バルク内に侵入したOH-イオンは吸着OH^-イオンより酸化され易いことなどを示し,この機構の合理性を立証した.かくして,この新しい機構が実験的ならびに理論的にほぼ確立された.この新しい機構は,反応中間体が電極内部に生じるという従来にない全く新しい概念を提示し,学問的に大変興味深いが,それだけでなく,こういう新しい概念をもとにした電極材料の再検討により高活性の電極材料の発見も可能になると考えられ,実用上からも興味深い.さらに,表面発光法によってこのような新しい機構が明らかにされたことは,この方法の有効性を明確に示したものであり,この意味からも非常に意義深い.本研究は、Ti【O_2】等のn型酸化物半導体電極上での光酸素発生反応において反応中間体から発光が生じるという我々の発見をもとにして、この発光のinsitu条件下での詳細な研究により光酸素発生反応の分子論的機構を解明し、更にはエネルギー変換・貯蔵の面から重要な酸素発生反応に対して高活性な電極を見出すことを目的として行なった。まず、窒素レーザーとサンプリング・オシロスコープを用いることによる高感度な発光測定装置の製作については、ほぼ目標を達成した。次に、n型Ti【O_2】電極上での光酸素発生反応の機構に関しては、pHが12より小さい溶液中では、中間体が通常考えられているように電極の表面に生成するのではなく、電極の内部すなわち電極の表面の少し内側に生成するという興味ある機構を見出し、交付申請書に記載した計画を少し変更してこの問題を詳しく調べ、次のような結果を得て、この機構をほぼ確かなものにした。(1)Ti【O_2】に【Cr_2】【O_3】をドープすることにより発光が強く増強されるが、これは中間体がドープされた内部のCrイオンの酸化を通じて結晶内にも生じるためと考えられる。(2)大きいバンドの曲がりの存在下で光をあてて中間体を生成した後に暗時下で見られる中間体と電子との再結合による発光が、バンドの曲がりの大きい段階ですでに現われるが、これは中間体が結晶内部にも存在することを示すと考えられる。(3)Ti【O_2】単結晶においてc軸に垂直な面を電極面としたとき、c軸に平行な面の場合とは異なり、発光が光照射時間とともに強くなる。これはc軸に平行に存在するチャネルを通じて中間体が結晶内に生成することによると考えられる。

上述の機構は、光により生じた正孔がTi【O_2】結晶表面に吸着している水酸基イオンを直接酸化できず、このイオンの結晶内への侵入によって初めて酸化できることを示すものと考えられ、酸素発生反応の分子論的機構に全く新しい概念を与えるものとして極めて興味深い。
滲出性中耳炎の病態とウイルス感染の関与

滲出性中耳炎の病態へのウイルスの関与について、中耳炎患児の上咽頭より高率に検出され、従来より強い関連が示唆されている.respiratory syncytialvirus(以下RSウイルス)を中心に検討を行なった。1.Polymerase chainreaction法により、小児滲出性中耳炎貯留液中にRSウイルスゲノムが確認され、特に上咽頭よりRSウイルスが検出された貯留液では高率に認められた。3.ヒト中耳粘膜を用いての器官培養において、RSウイルス接種後、IL-1β、IL-6、TNF-α遺伝子と共に、ICAM-1、VCAM-1、ELAM-1の細胞接着分子の発現亢進も認められた。4.アデノイド器官培養にRSウイルスを接種したところ、上皮の線毛運動の低下が認められたが、抗TNFα抗体の投与により、この低下は部分的に改善された。高濃度のリコンビナントTNF-αにて一過性の線毛運動の低下がみられ、RSウイルスによる線毛運動障害にサイトカインの関与も示唆された。5.RSウイルスの滲出性中耳炎の病態関与の機序として、細菌感染の惹起や、貯留液中の抗体とのimmune complex形成によるIII型アレルギーの可能性以外に、直接に中耳粘膜において、IL-1β、IL-6、TNF-α等の炎症性サイトカインを誘導することが考えられる。6.これらRSウイルスにより誘導されたサイトカインは、炎症形成に直接作用すると同時に、血管内皮細胞活性化に作用し、細胞接着分子発現も誘導し、炎症細胞の浸潤、遊走に働くと考えられる。7.腸管免疫による予防の試みは、必ずしもウイルス炎症反応を十分にコントロールすることは出来なかった。ウイルス増殖の局所へのウイルス抗原の投与も含めた、別のアプローチの必要性が示唆された。ウイルス感染と滲出性中耳炎との関連については従来より検討はされているが、中耳貯留液からのウイルス分離は成功しておらず、一方貯留液中の種々のウイルスに対する抗体の存在は確認されているが、血液由来の可能性もあり、ウイルスが関与するという直接的証明とはなっていない。Hendersonらの14年間にわたる長期の疫学的検討では滲出性中耳炎発症と相関する上咽頭分離微生物は細菌でなくウイルスであり特にRSウイルスの高い相関が示されている。今回RSウイルスを貯留液中に検出する目的および貯留液中のサイトカイン遺伝子発現を検討する目的で、感度、特異性にすぐれかつ少量のゲノムを増幅して検出することが可能なPCR法を採用し、検討を行なった。1.滲出性中耳炎貯留液中のRSウイルスのゲノムの検出では34例中21例にRSウイルスゲノムが検出された。2.上咽頭ぬぐい液からのウイルスの分離培養では、18例の検討で12例にRSウイルスが分離陽性で、このうち9例の中耳貯留液中にRSウイルスゲノムが検出された。RSウイルス分離陰性の6例中1例で中耳貯留液中にRSウイルスゲノムが認められた。3.滲出性中耳炎貯留液中のサイトカイン遺伝子発現については、5症例の滲出性中耳炎貯留液より抽出したRNAについて、サイトカイン遺伝子の発現をPCR法にて検討し、多くの貯留液で、IL-1β,IL-3,IL-5,IL-6,TNHαの遺伝子発現が認められた。以上のことから、RSウイルスと滲出性中耳炎との関連が強く示唆されるとともに、種々のサイトカインによるサイトカインネットワークの形成が滲出性中耳炎の病態に関与するものと考えられた。PCR法による中耳貯留液中のサイトカイン遺伝子発現を検討した結果、IL-1β,IL-6,TNF-αをはじめ種々のサイトカインが貯留液中に存在することが確認された。これら

サイトカインはネットワークを形成し、滲出性中耳炎の病態に関与しているものと考えられる。さらに興味あることに、中耳粘膜組織をin vitroでRSウイルスを接種して器官培養を行なったところ、IL-1β,IL-6,TNF-αなどの多機能をもち、炎症とも強い関連が示唆されるサイトカインの発現が認められた。このことは、RSウイルスが細菌感染を惹起したり、III型アレルギーを引きおこすまでもなく、直接にこれら炎症性サイトカインのup regulation作用を持つことを示している。また炎症巣への細胞浸潤は、血液中の炎症細胞やリンパ球が血管内皮細胞に結合することが、まずtriggerとなるが、これには血管内皮細胞,炎症細胞や、リンパ球の細胞膜に発現するICAM-1,VCAM-1,ELAM-1などの細胞接着分子が働く。今回の中耳粘膜組織を用いた検討では、RSウイルス接種3時間後ではこれら接着分子の発現は弱かったが、24時間後にはいずれも明らかな発現増加を認めている。このことは、RSウイルスに刺激され、産生されたIL-1β,IL-6,TNF-αのサイトカインが、血管内皮細胞に働き、これら接着分子の発現を誘導していると考えられる。またRSウイルスが線毛運動低下をひきおこすことも明らかとなり、RSウイルスにより誘導される種々のサイトカイン,細胞接着分子、あるいは線毛運動の低下が、滲出性中耳炎の病態形成に深く関与しているものと考えられる。平成七年度:腸管免疫による予防へのアプローチRSウイルスは、表面に糖蛋白としてG糖蛋白とF糖蛋白を持ち、これらの糖蛋白が感染時に生体に中和抗体も含め強い免疫応答を誘導する。そこで、このGあるいはF糖蛋白遺伝子を含むrecombinant vaccinia virus(G・rVV.F・rVV)、及び対照としてcontrol vaccinia virus(C・VV)をBALB/Cマウスに経皮あるいは腸管内に接種し、3週間後にRSウイルスの経鼻接種を行ない、その3日後に鼻腔、肺胞洗浄液を採取し、その中に含まれる種々のサイトカインの定量及び細胞の検討をおこなった。また同時に肺組織を採取し、炎症の程度を比較検討した。G・rVVを皮内接種したマウスではRSウイルスの経鼻接種後に鼻腔、肺胞洗浄液中には、高濃度のIL-2、IL-4、IL-5,IL-6,INF-γが検出された。肺組織はリンパ球の強い浸潤を伴った肉芽様病変がみられ、炎症変化が顕著であった。F・rVVでは、高濃度のIL-2,IFN-γが洗浄液中に検出されたが、肺の炎症変化は軽度であった。C-VVでは、肺胞洗浄液中に軽度のIL-6,TNF-α,IFN-γの上昇を認めたが、肺の炎症変化はG・rVV、F・rVVを皮内接種したマウスに比べ、軽度であった。なお、皮内接種3週間後の血中にはRSウイルスに対する高い中和活性が認められ、C・VV皮内投与マウスでは、RSウイルス鼻内接種3日後をピークに肺でのウイルス増殖が認められたが、GあるいはF・rVVではウイルス増殖は非常に低値であった。このようにG糖蛋白でPrimeしたマウスでは強いTh1,Th2サイトカインの誘導がみられ、ウイルス増殖は抑制されたものの、強い炎症変化が誘導された。
プロテインSの抗血栓・抗炎症薬としての開発研究

本研究課題では、抗血栓作用や抗炎症作用など多様な生物活性を有するプロテインS(PS)を血栓症を始めとする血管障害性疾患に対する治療薬として開発するため、(1)ヒト血漿から高純度のPSを大量に精製する方法の開発、(2)PSの抗原量と生物活性を正確に測定するシステムの開発、(3)PSのin vivoでの活性を評価する疾患モデルの開発、(4)PSの示す種々の生物活性の分子機構を解明する研究、の4項目について、大学と企業の研究チームが合同で基礎的研究を実施する。また、本年度は計画の最終年度に当たるため、各項目を終了する方向で努力を行ったが、新たな発見もあり、一部の研究は今後も継続することにした。各項目の研究成果は、(1)効率的に高純度のPSを精製するためのモノクローナル抗PS抗体を用いたPS精製法をほぼ確立した(日本製薬グループ担当)。(2)遊離型PSとPS-C4BP複合体型を分別定量するELISAとPSの生物活性評価法(APCコファクター活性、プロトロンビナーゼ阻害活性の測定法)をほぼ確立した(三重大学グループ担当)。(3)PSの抗血栓・抗炎症作用をin vivoで評価するため、実験的術後感染による肝障害ラットモデルを開発し、肝類洞内皮細胞でのPSの産生と感染によるPS産生の低下を認め、本疾患モデルの有用性を示唆した(三重大学グループ担当)。(4)PSの作用機構を分子細胞レベルで解明する研究の一環として、内皮細胞表面からのPS受容体のクローニングを試みた。この研究は未だ終了していないため、今後も研究を継続する。なお、研究費の大半は研究の遂行に必要な消耗品費等の購入に当てた。最終年度にあたり、これまでの研究成果をまとめ公表する。本研究では、抗血栓作用や抗炎症作用、線溶促進作用、細胞増殖作用、創傷治癒促進作用など多様な生物活性を有するプロテインS(PS)を、血栓症を始めとする多くの血管障害性疾患に対する治療薬として開発するための基礎研究を行うことを目的とする。そのため、(1)ヒト血漿から高純度のPSを大量に精製する方法の開発、(2)PSの抗原量および生物活性を正確に測定するシステムの開発、(3)PSのin vivoでの活性を評価する疾患モデル動物の開発、(4)PSの示す種々の生物活性の分子機構を解明する研究、(5)PS遺伝子の欠損動物の作製によるPSの発生過程等における役割の解明、の5項目について研究を行う予定である。本年度は、先ず項目(1)について、効率的に高純度のPSを精製するため、PSの立体構造を認識するモノクローナル抗PS抗体を複数個作製した。現在、これらのモノクローナル抗体のPS分子上のエピトープを解析している。また、これらの抗体のうち、Ca^<2+>依存性に結合性を示す抗体をBrCN-Sepharose 4Bに結合された抗体カラムを作製し、ヒト血漿からPSを部分精製した。さらに、この部分精製PSをイオン交換樹脂HPLCを用いて、純度98%以上に精製した。これによって、高純度PSの精製法をほぼ確立出来たと考える(主に、日本製薬グループが担当した)。他方、項目(2)については、これまで申請者らが開発してきた遊離型PSとPS-C4BP複合体型を分別定量するELISAを、今回作製したモノクローナル抗体を用いて、より特異性と感度の高いものに改良した(三重大学グループ担当)。また、PSの生物活性評価法[活性化プロテインC(APC)コファクター活性測定法およびプロトロンビナーゼ阻害活性測定法]を改良するため、より親和性の高いモノクローナル抗PS抗体を用いたPS欠損血漿の作製、精製Xa因子、Va因子、プロトロンビンの調整を行った(主に、三重大学グループ担当)。