hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オペラッドを用いた埋め込みの空間の研究

余次元が高い結び目の空間とオペラッドの関係を研究した.3次元より高い空間の中の結び目はすべてほどけてしまうが,そのような結び目全体を集めた空間は多様な構造を持つ.一方,オペラッドとは代数構造を支配するものである.足し算や掛け算は2項演算であるが,オペラッドは3項演算や4項演算をもコントロールする.近年の驚くべき進展は結び目とオペラッドが密接に関係することが発見されたことである.筆者はこのような関係について,既存の結果を改善し,重要なオペラッドの例に対して予想に反する性質を証明した.Sinhaのcosimplicial modelの枠付版に付随するスペクトル系列を考えることにより,奇数次元の枠付小球体オペラッドの非形式性を示すことができた.このオペラッドはGoodwillie-Klein-Weissの多様体解析にも現れるもので,通常の小球体オペラッドの形式性と対照的な結果であり,興味深い.また,この結果はGiansiracusaーSalvatoreの問題に部分的に答えるものである.他に,一般の多様体上の結び目の空間と関係するホモロジースペクトル系列をBendersky-Gitlerの配置空間のモデルを使って構成した.これにより,部分的にはホモロジー群の計算が可能になると思われる.本年度は多様体の結び目の空間について、ホモロジーの計算に向けた研究を行った。具体的には計算可能なスペクトル系列の構成である。このスペクトル系列の構成にはCohenTaylorによる多様体の配置空間のホモロジースペクトル系列、Goodwillie-Klein-Weissの多様体解析、Sinhaの余単体モデルなどを用いた。この研究結果について、福岡ホモトピー論セミナーや信州大学トポロジーセミナーで講演を行った。信州大に出張した際には、信州大の境圭一氏や島根大の渡邊忠之氏らとMostovoyの結び目の分類空間に関する論文について研究連絡を行った。また、昨年度の枠付小球体オペラッドの非形式性に関する論文の執筆を進めた。当初の研究の方向性とは少し異なるが、多様体内の結び目のホモロジーと関連のある計算可能なスペクトル系列を得られたのは大きな進歩である。ただ、当初予定していたオペラッドの障害理論の系統的研究については、昨年度の結果である枠付小球体オペラッドの非形式性の例が得られたのみで、それ以降の進展は得られていないのが現状である。そのため、オペラッドに関する一般的理論の進展という意味ではやや遅れている。本年度は他の研究者と共同で,結び目(より正確にはlong knot)について,その分類空間の研究を行った。分類空間は群やモノイド,カテゴリーの研究で非常に重要な対象であるが,セルの貼り付けなどのホモトピー論的な操作で定義されるものである。これについて,筆者らはshort ropeの空間という結び目空間類似の幾何学的な空間が分類空間と弱ホモトピー同値となることを証明した。この結果はJ. Mostovoyの予想を肯定的に解決したものであり,結び目の研究に新しい視点を与えるものと期待される.この証明の中では,S. Galatius, O. Randal-Williamsによって発見された,cobordism categoryの幾何学的モデルであるspace of manifoldを用い,様々なカテゴリーを経由することによって弱ホモトピー同値を証明した。今後はこのshort ropeの空間にGoodwillie-Klein-Weissのembedding calculusを適用することなどを計画している.また,枠付小球体オペラッドのnon-formalityについての論文を執筆した。この研究についてはpreprint sever"arXiv"にアップロードした所,米国Oregon大学のD. Sinha氏から招待を受け,T. Goodwillie氏,R.Koytcheff氏,P. Songhafouo Tsopmene氏,V.Turchin氏らとも研究連絡を行った。この米国旅行により,(non)formalityの研究に関して新しい方向性が定まったと考えている。筆者の研究以外の業務に割く時間が多かったため,当初の研究計画どおりには進んでいない。しかし,新しい研究の方向性を得ることが出来た。本年度は信州大の境氏との共著のshort ropeに関する論文の改訂を進めた.その結果この論文は査読付き論文誌「Algebraic and Geometric Toplogy」にacceptされた.また,埋め込みの空間に関する勉強会を信州大の境氏,島根大の渡邉氏,東大の博士課程の若月氏と開催した.そこで,Kupersのdiffeomorphism群の有限性に関する論文や,de-Brito-Weissのconfiguration categoryとembedding spaceに関する論文について勉強した.Kupersの論文では,境界を「半分だけ」止める埋め込みの空間が重要な役割を果たすことが分かった.diffeomorphism群とGoodwillieのmanifold calculusとの関係について議論し,非常に有益な着想を得た.また,configuration categoryは,一般の埋め込みの空間に対して,接空間の情報を含む部分と,ホモトピー論的な情報を含む部分に分解するための道具で,ホモトピー論的な情報を含む部分に関しては,多様体の配置空間を使って表される.configuration categoryについては,topological chiral homologyなどにも現れ,これからの代数トポロジーで非常に重要な役割を果たすものと考えられる.configuration categoryを定義する自然な枠組みとして,complete Segal spaceが考えられるが,これに関してはかなり扱い方が理解できた.埋め込みの空間やdiffeomorphism群について,最近の研究について理解を深め,知見を広めることができた.diffeomorophism群に対してmanifold calculusを介して,operad formalityを応用することなどが今後の課題である.余次元が高い結び目の空間とオペラッドの関係を研究した.

3次元より高い空間の中の結び目はすべてほどけてしまうが,そのような結び目全体を集めた空間は多様な構造を持つ.一方,オペラッドとは代数構造を支配するものである.足し算や掛け算は2項演算であるが,オペラッドは3項演算や4項演算をもコントロールする.近年の驚くべき進展は結び目とオペラッドが密接に関係することが発見されたことである.筆者はこのような関係について,既存の結果を改善し,重要なオペラッドの例に対して予想に反する性質を証明した.枠付小球体オペラッドが形式的かというこの分野の研究者ならば誰でも考える問題に奇数次元の場合だけであるが答えられたことは大きな進歩である.また,多様体上の結び目の空間に関して,有理ホモトピー論のモデルを用いることは当初想定していなかったが,それによってスペクトル系列が得られたことは計算に向けての大きな進歩といえる.今後は2つの方向で主に研究を進めて行きたい。一つは多様体内の結び目のホモロジーに関連するスペクトル系列の研究である。このスペクトル系列が実際のホモロジーをどの程度近似するか(収束性)、具体例に関する計算、スペクトル系列のグラフ複体を用いた表示などについて研究する予定である。もう一つは枠付小球体オペラッドの非形式性のより精密な研究である。このオペラッドの重要性からすれば、このオペラッドに絞ってさらに詳しく研究することは十分意義深い。昨年度得られた、形式性に対する障害をヒントとして、このオペラッドの二次近似となるオペラッドのモデルを構成する予定である。そしてこのモデルを用いて形式性に対する2次的な(seocndary)障害が存在するのかどうかを研究する予定である。今後は枠付小球体オペラッドの代数的モデルを28年度に得られた知見を基に構成する。通常の(枠の付いていない)小球体オペラッドについてはKoszul dualityによって極小モデルが知られているので,rotation groupのHopf代数の作用をこの極小モデルに与えることによってモデルを構成したい。また,M.Livernetの研究のSwiss cheeseオペラッドのnon-formalityの研究から,正標数についてformalityがどこまで言えるか?二対手も研究する予定である。代数的位相幾何学非形式性だけでは,計算への応用は限られたものとなる.そのため,この非形式性を加味した,枠付オペラッドのモデルの構成を行う.また,多様体の空間の結び目について,スペクトル系列の収束性,計算などを行う.また,Goodwillie-Klein-Weiss近似の逆元写像の研究にも着手する.
アフリカに生息する小型草食獣の生体情報を使った環境評価、資源活用、家畜疾病の調査

野生動物の生息環境を監視するため、小型草食獣から得られる糞便や被毛などの生体情報を用いた評価法を確立した。糞便由来腸内細菌の薬剤耐性と遺伝的多様性を調査した。また、寄生虫や血液原虫を用いて家畜と野生動物の分子系統学解析による疾病伝播調査を実施した。肉や被毛を用いた野生動物の種判別法を確立し、野生動物精巣の形態学的観察や精子と糞便中のテストステロンを定量して非侵襲的な繁殖機能診断法を確立した。さらに、土壌や水系環境と生息動物(カバ)の金属汚染調査を行った。平成21年8月および22年3月に研究班員はアフリカ・ザンビアに出張し、海外研究協力者のザンビア大学獣医学部教員と協力して現地調査を行った。大学所在地のルサカから北東450kmに位置するサウスルアンガ国立公園で採材した。保護区域内に生息する小型草食動物(Puku, Imparaなど)の新鮮な糞便および接地していた土壌、近辺の水など合計112検体を採取した。またルサカ近郊のチャミヌカゲームランチ(野生動物を囲い込み、観光や狩猟目的の私的牧場)からも19検体を採取した。また同ゲームランチよりPuku, Eland, Impara, Lechweなどの解体時に年齢査定技術確立のための歯牙標本を得て、分析を進めている。サウスルアンガ採取材料74検体、チャミヌカ採取材料16検体から合計321株の大腸菌を分離した。薬剤耐性菌分離率はサウスルアンガで2.7%、チャミヌカで12.5%だった。Lechwe 5頭から得た糸状虫類14虫体について、形態学的および分子系統学的に解析しLechwe由来の6虫体はS.bicornata、8虫体はS.boulengeriと同定された。近隣の牛13頭から得た糸状虫類25虫体はS.labiatopapillosaと同定された。小型草食動物の繁殖生理状況を非侵襲的に探索する手法を開発する目的で、野生のPuku, ImparaおよびゲームランチのLechwe糞中ステロイドホルモンをDELFIA時間分解蛍光で解析出来るか否かを検討した結果、迅速に繁殖に関わるホルモン検出が可能である手法を確立できた。また、密猟野生動物の肉の摘発活動をサポートする目的で、遺伝学的手法による「種判別方法」の開発に着手した。今年度は、ゲームランチ等で得た19種の野生動物と4種の家畜の組織からDNAを抽出し、PCRを行った。平成22年8月および23年3月に研究班員はザンビアに出張し、海外研究協力者のザンビア大学獣医学部教員と協力して現地調査を行った。8月にはカフェおよびロッキンバー国立公園、およびその近郊の農場で小型草食野生動物のプクや牛の生体材料を採取した。またチャミヌカゲームランチで草食野生動物の材料採取協力が得られた。これらの材料を使って、プク雄4頭から寄生虫の検出を試みた。検出された蠕虫類は、腹腔から糸状虫(Setaria pillelsi 16虫体、Setaria bicornata 7虫体)、腸間膜静脈より住血吸虫(Schistosoma spp.27虫体)、第1胃より双口吸虫(Calicophoron calicophorum多数)、小腸より線虫類(Cooperia conchaeti多数、Bunostomum spp.多数)、大腸より線虫(Oesophagostomum sp.1 38虫体、Oesophagostomum sp.2 16虫体、Trichuris sp.3虫体)、肝臓実質より舌虫(Porocephalidae gen.sp.6虫体)であった。野生動物や牛の糞便や水からは、大腸菌と腸球菌の分離,ヘルペスウィルスの検査を行った。野生動物間の大腸菌伝播はまれであり、腸球菌の薬剤耐性評価では,野生のバッファロー,ゾウ各1検体からオキシテトラサイクリン耐性Enterococcus faecalisが分離された(耐性率2.78%,n=72).野生動物由来腸球菌の菌種構成を比較したところ,食性による差が認められた.プク(4個体)由来DNAを用いたヘルペスウィルス検査(nested PCR)ではすべて陰性だった.草食動物の雄(プク11頭・インパラ6頭)の滅菌乾燥処理した糞中からステロイドホルモンを時間分解蛍光免疫測定法(TR-FIA)によりテストステロン濃度の測定が可能であり、非侵襲的な繁殖機能の検査として利用可能であることが示された。Impara43頭,Puku15頭,Eland1頭,Lechwe9頭の下顎から切歯または/および犬歯を採取して年齢査定を行っている。野生動物の遺伝子による種判別を目的にPCRを実施した。また、市場における密猟肉摘発への応用を考慮し、野生動物肉と比較するために家畜(牛、豚、鶏など)の肉についても検討した。

平成23年8月及び24年3月に研究班員はザンビア共和国に出張し、ザンビア大学獣医学部の研究協力者と現地調査を行った。ザンビア大学附属農場で山羊を、民間野生動物観光施設とルサカ市内の国際会議場敷地内に放牧されているインパラの糞便中大腸菌を分離して薬剤耐性試験を行った。得られた229菌株得中薬剤耐性大腸菌は16菌株であった。人との接触頻度が高いザンビア大学農場山羊と国際会議場インパラから、薬剤耐性大腸菌及び多剤耐性大腸菌が分離されたのに対し、人との接触頻度が低い民間野生動物観光施設の野生動物からは薬剤耐性大腸菌が分離されず、人との接触頻度の高さが家畜及び野生動物の薬剤耐性菌保有率に関与していることが示唆された。射殺後のプク雄6個体の睾丸の形態、精子形成及びテストステロン濃度を調べた。全個体の精巣及び精巣上体に精子が観察された。テストステロン濃度は血中で2.822.6ng/ml、糞中で29.459.3ng/gであり、両者に相関性は見られなかった。睾丸薄切標本の免疫染色では全個体で精巣の間質細胞にのみ3β-HSDの発現が認められた。45月に採取した個体では3β-HSD陽性細胞が多数観察でき、精巣内ステロイド合成の活発化が見られたが、69月では3β-HSD陽性細胞数が減少し、3β-HSD発現量の低下がうかがわれた。草食動物の雄(プク7頭・インパラ6頭)の乾熱滅菌処理糞中のテストステロンを時間分解蛍光免疫測定法により測定するために、蒸留水撹拌とエーテル抽出法の糞便前処理法を検討した。エーテル抽出法が優れており、本測定法は有用な非侵襲的な繁殖機能検査であることと示唆された。43種の野生動物及び家畜の筋肉のmtDNA12SRNAを用いた種判別手法の有効性を検証したところ38種で判別に成功した。遺伝子分析に基づく種判別手法は、野生動物に関わる密猟犯罪の抑止力に有用である。23年度が最終年度であるため、記入しない。
テラヘルツ近接場測定技術を用いた擬似局在表面プラズモンの時空間分解測定

本研究では、テラヘルツ周波数帯に重くのしかかる回折限界による制限を取り除くための研究を行っている。そのための有力なツールとして、擬似局在表面プラズモンに着目して研究を行い、その基礎的性質を明らかにした。具体的には、微細加工技術を用いて様々な大きさの金属構造を作成し、共鳴周波数の変化を実験的に確かめた。その結果は理論的予測と一致しており、擬似局在表面プラズモンの性質を制御することに成功した。また、軌道角運動量を持つ光渦を用いた高次擬似局在表面プラズモンの励起を行った。その結果、全角運動量の保存を満たす選択則が確認できた。これは、可視域のプラズモニクスで予測されていた結果と同じであり、擬似局在表面プラズモンがその名の通り擬似的に局在表面プラズモンの性質を再現していることを示した。これらの結果は、擬似局在表面プラズモンを用いる事で、可視域プラズモニクスで実現している高分解能、高感度測定技術をテラヘルツ帯に応用できる可能性を示している。また、電磁場解析シミュレーションを行うことで擬似局在表面プラズモンの理解を深めた。また、新たな取り組みとして、金属アンテナ構造を用いた回折限界の突破を行った。具体的には、放射状に並べた4組のダイポールアンテナを金属微細加工技術を用いて作成し、広帯域テラヘルツパルスを照射した。その結果、中心部分に存在する波長以下のギャップ部分(直径役50マイクロメートル)に波長600マイクロメートル程度のテラヘルツ波の縮小レプリカが生成されることがわかった。位相分布の測定により、波長の選択はダイポールアンテナの半波長共鳴周波数により選択されていることがわかった。さらに、この金属構造は軌道角運動量を持つテラヘルツ光渦も回折限界以下に縮小する機能を持つことを実験的に示した。テラヘルツ周波数帯における回折限界による制限を取り除くための有力なツールとして、擬似局在表面プラズモンに着目し、その基礎的性質を調べた。擬似局在表面プラズモンの性質は金属構造の大きさに依存することが理論的に示されている。今年度は微細加工技術を用いて様々な大きさの金属構造を作成することで、このことを実験的に確かめた。その結果は理論的予測を概ね一致しており、擬似局在表面プラズモンの性質を制御することに成功した。より高い空間分解能で擬似局在表面プラズモンを調べるために、測定システムの改善を行った。具体的には、より薄い測定用結晶(電気光学結晶)を用いた。しかし、薄い結晶を用いると信号強度が非常に小さくなる。本研究ではノイズを大幅に削減できる測定技術を取り入れることで、測定を可能にした。その結果、約5マイクロメートルの空間分解能を実現した。この測定システムの改善により、次年度からのさらなる発展的な研究を行う下地が整ったと言える。当初の計画通り、金属構造の微小化に伴う擬似局在表面プラズモンの特性の変化を観測することができた。その結果は理論的予測と概ね一致していた。このことは、実現可能な電場の微小ホットスポットの下限には到達していないことを示しており、さらなる微小化が可能であることを示唆している。また、測定システムの空間分解能の向上に関しては、計画当初にはなかった新しい測定技術を取り入れることで、大きく改善することができた。昨年度までは擬似局在表面プラズモンに着目して研究を行い、実験的にその基礎的性質を明らかにした。今年度はさらにその研究を進めるとともに、電磁場解析シミュレーションと比較することで擬似局在表面プラズモンの理解を深めた。具体的には、放射状に並べた4組のダイポールアンテナを金属微細加工技術を用いて作成し、波長600マイクロメートル程度のテラヘルツ波を照射した。その結果、中心部分に存在する波長以下のギャップ部分(直径役50マイクロメートル)に入射テラヘルツ波の縮小レプリカを作成することに成功した。研究開始当初着目していた擬似局在表面プラズモンの基礎的理解は非常に深まった。また、金属アンテナ構造による解析限界の突破という新たな手法の有効性を示すことができた点は今後の研究にとって非常に重要である。金属アンテナ構造は擬似局在表面プラズモンを用いる手法よりも単純であり、拡張性が高い。今後は金属アンテナ構造を用いた手法に注力することで、さらなる発展が期待できる。

具体的には、微細加工技術を用いて様々な大きさの金属構造を作成し、共鳴周波数の変化を実験的に確かめた。その結果は理論的予測と一致しており、擬似局在表面プラズモンの性質を制御することに成功した。また、軌道角運動量を持つ光渦を用いた高次擬似局在表面プラズモンの励起を行った。その結果、全角運動量の保存を満たす選択則が確認できた。これは、可視域のプラズモニクスで予測されていた結果と同じであり、擬似局在表面プラズモンがその名の通り擬似的に局在表面プラズモンの性質を再現していることを示した。これらの結果は、擬似局在表面プラズモンを用いる事で、可視域プラズモニクスで実現している高分解能、高感度測定技術をテラヘルツ帯に応用できる可能性を示している。また、電磁場解析シミュレーションを行うことで擬似局在表面プラズモンの理解を深めた。また、新たな取り組みとして、金属アンテナ構造を用いた回折限界の突破を行った。具体的には、放射状に並べた4組のダイポールアンテナを金属微細加工技術を用いて作成し、広帯域テラヘルツパルスを照射した。その結果、中心部分に存在する波長以下のギャップ部分(直径役50マイクロメートル)に波長600マイクロメートル程度のテラヘルツ波の縮小レプリカが生成されることがわかった。位相分布の測定により、波長の選択はダイポールアンテナの半波長共鳴周波数により選択されていることがわかった。さらに、この金属構造は軌道角運動量を持つテラヘルツ光渦も回折限界以下に縮小する機能を持つことを実験的に示した。本年度に高い空間分解能を持つ測定システムを実現したことで、当初計画していた実験が可能になった。具体的には、光渦を用いた高次の擬似局在表面プラズモンを用いた電場の微小ホットスポット実現や、様々な金属構造を用いた擬似局在表面プラズモンの制御に取り組む。金属アンテナ構造を用いた回折限界の突破手法をより発展させる。金属構造の大きさ、配置など、最適なパラメータを見つけるための系統的実験を行いたい。そのために、縮小機構の理解を進める。また、回折限界を超えた光渦の縮小により、光から物質への軌道角運動量転写をより効率的に起こすことができると期待できる。このような応用的研究も進めていきたい。学会参加費に含まれていた飲食代が当初の想定より少なく、請求額が少なくなったから。翌年度の物品費として有効活用する。
予防的観点から捉えた肯定的自動思考の抑うつ低減・緩衝効果に関する基礎研究

本研究の目的は,予防的観点から,ポジティブな状況において不随意的に生起する肯定的自動思考の長期的変化の諸相について検討することであった。予備研究においては,大学生を対象とした自由記述式調査により,肯定的/否定的自動思考が生起する状況(出来事)を収集・分類整理した。本調査では,大学生を対象として半年間にわたり計4回の縦断調査を実施し,肯定的自動思考が将来の抑うつに与える正負両面の影響を見出した。抑うつへの有効性が実証されている認知療法の創始者Beck(1976)の理論で扱われる認知のひとつに自動思考がある。自動思考は,肯定-否定の二次元で捉えられており,ポジティブ-ネガティブな出来事を体験しているときにそれぞれ不随意的に生起する親和的な考えと定義される。両自動思考は一軸上の両極にある概念ではなく,抑うつに対してそれぞれ独自の影響を与えるとされているが,これまでの研究のほとんどは治療的観点から否定的自動思考について扱ったものであり,肯定的自動思考の特徴や機能に特化した研究は非常に少ない、そこで,本研究では,昨今治療と同様に重要視され始めている予防に重点をおき,肯定的自動思考の抑うつ予防機能について,実践への応用を見据えた基礎研究を行う。肯定的自動思考が時間経過やその間の出来事との関係においてどのように変化し,どのように抑うつへ影響を与えていくのかについて,すなわち肯定的自動思考の長期的な変化の諸相を明らかにすることは,肯定的自動思考を抑うつ予防に活かす上での必須の資料となる。今年度は,そのための予備研究として,肯定的/否定的自動思考が生起する状況(出来事)にはどのようなものがあるかについて,大学生を対象に自由記述による調査を実施,得られた回答内容を分類整理した。今現在の大学生が日常的に経験するポジティブ/ネガティブな出来事について把握することで,本調査(縦断研究)にて肯定的自動思考とともに査定される出来事経験の指標を得た。本研究は,“ポジティブな状況で不随意的に生起する親和的思考"と定義される肯定的自動思考の抑うつ予防機能について,実践への応用を見据えた基礎研究を行うものである。本年度は,肯定的自動思考が,時間経過やその間に経験した出来事との関係においてどのように変化し,どのように抑うつに影響を与えていくのか,すなわち肯定的自動思考の変化の諸相について縦断研究を実施した。出来事の査定には,前年度に大学生より収集および分類整理した“肯定的/否定的自動思考が生起する出来事"119項目を使用した。関東および関西に居住する大学生を対象として,半年間にわたり計4回の調査を実施した。各時点における調査協力者は,初回の調査が167名,2週間後に実施された2回目調査が97名,2か月後の3回目が93名,半年後の4回目が82名であった。この内,4回すべての調査に協力したものは62名であった。複数時点間の尺度得点の変化を基に,肯定的自動思考の下位因子(肯定的感情表現,自己および将来に対する自信,肯定的自己評価,被受容感,肯定的気分の維持願望)の安定性,肯定的自動思考の抑うつ低減・緩衝効果について分析し,本研究の総括を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ゴルジ装置に局在するプロ蛋白質の変換酵素に関する研究

1.フューリンのCOS細胞での発現フューリンは酵母のKeX2プロテアーゼと高いホモロジーを示すことから,前駆体蛋白質の限定加水分解に係ることが推測されていた。本研究において,フューリンのcDNAと血漿アルブミンあるいは補体第3成分(C3)のcDNAを同時にCOS細胞にトランスフェクトしたところ,アルブミンとC3の前駆体(プロアルブミン,プロC3)からそれぞれの成熟型への変換を顕著に促進した。さらに,精製したフューリンを用いたインビトロの系において,フューリンがプロアルブミンとプロC3を変換する能力を有することを証明できた。これらの事実は,フューリングが発現された細胞内で直接に前駆体蛋白質の変換に係っていることを強く支持するものである。2.血漿蛋白質前駆体のプロセシングにはカルシウム依存性のプロテアーゼが関与している。初代培養肝細胞あるいはHEPG2細胞をカルシウムイオンが枯渇する条件下で培養し,分泌されてくる血漿蛋白質の解析を行ったところ,成熟蛋白質の分泌は全く認められず,替りに前駆体(プロアルブミン.プロC3)が培地中の分泌されることが判明した。さらに,補体第4成分(C4)の分泌においても,前駆体(プロC4)のみがカルシウムイオンの枯渇の条件下に分泌されて来ることが確認され,カルシウム依存性のプロテアーゼが各前駆体のプロセシングに関与していることが示唆された。以上のことは,カルシウム依存性のプロテアーゼであるフューリンが,肝細胞のプロセシングプロテアーゼである可能性を示すものであるが最終結論を得るにはさらにくわしい検討が必要となる。プロ蛋白質の変換酵素の有力な候補であるフュ-リン(furin)の細胞内での局在およびその機能を検討する目的で、フュ-リンのcDNAをCOS1細胞に発現させた。フュ-リンのズブチリシン様領域に存在する配列(10残基)に対するペプチド抗体を家免で調製し、発現したフュ-リンの局在を蛍光抗体法により検討したところ、ゴルジ装置に特異的に存在していることが判明した。また、アルブミン、補体成分C3のcDNAと同時にフュ-リンのcDNAをトランスフェクションすることにより、フュ-リンがプロアルブミンから血清アルブミン、プロC3からC3への変換を著明に促進することを見い出した。以上の結果より、発現したフュ-リンはゴルジ装置で血清蛋白質の前駆体のプロセシングに関与していることが確認された。一方、レニンの前駆体であるプロレニンはフュ-リンとともにCOS1細胞で発現しても活性型レニンへ変換されなかった。部位特異的突然変異法を用いて切断部位近傍のアミノ酸の影響を検討したところ、切断部位より上流4番目(-4位)のアミノ酸と+1位のアミノ酸をそれぞれPro→Arg、leu→Serに変異させるとプロレニンがフュ-リンにより活性型レニンへと切断されることが判明した。従って、フュ-リンはその基質特異性として切断部位である連続した塩基性アミノ酸の他に-4位と+1位のアミノ酸を含めた構造を認識していることが推測された。アルブミンをCOS1細胞で発現させるとプロアルブミンは内在性のプロテア-ゼにより血清アルブミンへ変換後分泌される。部位特異的変異法により+1位のアミノ酸を本来のグルタミン酸から疎水性アミノ酸(Val,leu,Ile)に変えると、プロアルブミンの変換が完全に阻害され、内在性のプロテア-ゼの基質特異性として+1位のアミノ酸の重要性が明らかとなった。(1)初代培養ラット肝細胞をその細胞内のカルシウムイオンを枯渇させる条件で培養したところ、血清アルブミンおよび補体第3成分の前駆体(それぞれプロアルブミン、プロC3)が培地中に分泌されることを見い出した。さらに、人肝癌由来のHepG2細胞においても細胞内

カルシウムイオンの枯渇により、補体第3成分のみならず補体第4成分の前駆体(プロC4)が培地中に分泌されることを確認した。従って、細胞内のカルシウムイオン濃度の低下は、細胞の種類のいかんにかかわらず血漿蛋白質の前駆体のプロセシングを阻害することが判明した。さらにブレフェルジンA処理や低温下での培養実験により、カルシウムイオンの濃度の低下はゴルジ装置での前駆体のプロセシングを阻害するらしいことが推測された。そして、ラット肝より調製したゴルジ分画にプロC3を限定分解し、αおよびβサブユニットへ変換させるカルシウム要求性のプロテアーゼが存在し、それが酵母のKex2プロテアーゼとよく似た性格であることを見い出した。(2)酵母のKex2プロテアーゼと高い相同性を有するカルシウム要求性のプロテアーゼのフューリンが、プロアルブミン、プロC3を効率よく限定加水分解することを、invitroの系ではじめて確認した。このことは、フューリンおよびプロアルブミン、プロC3をCOS細胞で同時に発現させると、ともにアルブミン、C3へプロセシングされるというin vivoの実験ともよく一致した。
キラル薬物光学異性体間の体内動態の差異とその要因の解明(1)プロパフェノンの場合

本研究では、不整脈の治療に有用性の高いキラル薬物・プロパフェノン(PPF)を対象として、そのR体とS体の体内動態に生じる差異が要因を、肝ミクロソームの薬物代謝と血清タンパク結合の両面から追究した。滋賀医科大学病院に受診中のPPF服用中の不整脈患者(22名)より得られた血液試料について解析した結果、血清中濃度はS体>R体の関係にあること、また、R体の消失速度定数および全身クリアランスは、いずれもS体のそれらに比べ約1.5倍高値を示すことが確認された。上記同様の結果は、マウスへのラセミ体PPFの腹腔内投与後にも得られた。PPFの主要代謝経路に位置する5位水酸化酵素反応における立体選択性をマウス肝ミクロソームレベルで検討した結果、R体を基質とした場合の肝固有クリアランスはS体のそれに比べ約1.3倍高値を示したことから、各光学異性体の肝における5位水酸化代謝の差異が体内動態の差異に反映される一因と考えられた。さらに、各光学異性体の5位水酸化代謝の大部分は共通のcytochromc p-450(P-450)種を介して進行するものの、S体の代謝の一部にはこれとは異なるP-450種が関与することも示された。ヒト新鮮全血あるいは赤血球浮遊液を用いたin vitroでの検討により、血清α_1酸性糖タンパク質(AAG)への各光学異性体の結合率の差異(S体>R体)が、R体とS体の赤血球移行性の差異(R体>S体)に反映され、結果として血清中濃度にS体>R体の関係をもたらす一因となり得るものと考えられた。しかし、PPF服用患者で得られた血清中S体>R体濃度比(0.64.0)の幅に比べ、上記in vitro実験で得られたそれは0.81.3の範囲でしか変動し得ないことから、PPF光学異性体個々の体内動態の差異は、主として肝における酸化的代謝面での立体選択性および関与するP-450種の差異にもとづくものと結論される。滋賀医科大学病院に受診(外来および入院)中のプロパフェノン(PPF)服用中の不整脈患者(22名)より得られた採取時間のランダムな血液試料について、血清中のR体およびS体の濃度推移を解析した結果、いずれの患者においても各光学異性体の濃度比はS体>R体の序列にあり、R体の消失速度定数および全身クリアランス(CL_<tot>)はいずれもS体のそれらに比べ約1.5倍高値を示すことが確認された。同様の結果は、マウスへのPPFの腹腔内投与後にも認められ、PPFラセミ体の20mg/kg投与後のいずれの時間においてもS体の血清中濃度はR体のそれより高値を示し、R体のCL_<tot>はS体のそれに比べ約1.4倍高値であった。PPFの5位水酸化代謝における立体選択性をマウス肝ミクロソームレベルで検討した結果、R体を基質とした場合の肝固有クリアランス(V_<max>/K_m)はS体のそれに比べ約1.3倍高値を示したことから、上記ラセミ体投与後のin vivoの結果には各光学異性体の肝における5位水酸化代謝の差異が反映されているものと考えられた。

また、R体およびS体の5位水酸化代謝に関与するcytochrome P-450(P-450)種の特性について、フェノバルビタール誘導後と非誘導後の肝ミクロソームで解析した結果、PPFの各光学異性体は、その大部分は共通のP-450種を介して5位水酸化代謝されるものの、S体の代謝の一部にはR体の代謝には無関係な別個のP-450種が関与することが示唆された。以上、PPF光学異性体間の体内動態は互いに異なること、また、その差異を規定する要因の一つが5位水酸化代謝に関与するP-450の反応性および分子種の違いにあることが認められた。今後、血清α_1酸性糖タンパク質への結合特性における光学異性体間の差異についても解析を進める予定である。前年度までに、抗不整脈薬・プロパフェノン(PPF)光学異性体(R体とS体)間の体内動態は互いに異なること、また、その差異を規定する要因の一つが肝ミクロソームでPPFの5位水酸化代謝に関与するcytochrome P-450(P-450)の反応特性および分子種の違いにあることを確認した。一方、最近、いくつかの塩基性薬物の光学異性体の血清タンパク質、特にα_1酸性糖タンパク質(AAG)への結合に立体選択性のあることが示され、この結合率の差異が光学異性体間の血中動態に影響する可能性が推論されている。本年度は、不整脈患者へのラセミ体PPF投与後の血清試料やin vitroでの検討を中心に、R体とS体のAAGへの結合特性にもとづく赤血球分画への移行性を解析し、血清タンパク結合面からPPF光学異性体間の血中動態の差異に影響する要因を追求した。In vitroでヒト新鮮全血中にPPFラセミ体を添加し保温した結果、各光学異性体の血漿中濃度はPPF服用患者試料の場合と同様、S体>R体の関係にあることが見出だされた。等張化リン酸緩衝液で調整した赤血球浮遊液を用いての検討により、in vitroで得られた血漿中濃度のS体>R体の関係は、両者の赤血球移行性自体の差異やアルブミン関与によるものではなく、血漿中のAAGへの結合特性(結合率:S体>R体)の差異が、赤血球への取り込み量(R体>S体)に反映されて生じるものであることが示された。しかし、実際のPPF服用患者で認められたS体とR体の血清中濃度比(S/R比)は1.23.0であるのにに対し、上述のin vitro実験で得られたS/R比は最大でも1.3に過ぎず、両者の体内動態の差異にAAGへの結合面の差異が果たす役割は比較的小さいものと判断された。
流れ場および反応構造を考慮した衝突噴流熱伝達機構の解明

噴流間の距離が衝突噴流群による固体燃焼の燃焼速度におよぼす影響を明らかにすることを目的として,スリット間隔の異なるノズルを用いて実験を行い,以下のことを明らかにした.・水平方向の燃焼速度分布はスリット間隔によって大きく変化することを示した.間隔が広い場合には燃焼速度が最大となる位置がスリット直下より外側にずれることを示した.・燃焼速度のレイノルズ数依存性を明らかにした.燃焼速度は,非燃焼の場合のよどみ領域と同様,レイノルズ数の0.5乗に比例して大きくなることを示した.一方,スリット間隔が広いときのスリット直下の燃焼速度はレイノルズ数の0.8乗に比例することを示した.噴流間の距離が衝突噴流群による固体燃焼の燃焼速度におよぼす影響を明らかにすることを目的として,スリット間隔の異なるノズルを用いて実験を行い,以下のことを明らかにした.・水平方向の燃焼速度分布はスリット間隔によって大きく変化することを示した.間隔が広い場合には燃焼速度が最大となる位置がスリット直下より外側にずれることを示した.・燃焼速度のレイノルズ数依存性を明らかにした.燃焼速度は,非燃焼の場合のよどみ領域と同様,レイノルズ数の0.5乗に比例して大きくなることを示した.一方,スリット間隔が広いときのスリット直下の燃焼速度はレイノルズ数の0.8乗に比例することを示した.単一の2次元平面ノズルおよび固体燃料を含む実験装置の設計と製作を行い,燃焼実験を実施した.430nmバンドパスフィルタを用いたことで固体上に形成された拡散火炎の詳細な観察が可能となり,よどみ点近傍と試料端では火炎の輝度が異なることがわかった.また,酸化剤流量を変えて同様の実験を行い,ダムケラー数と燃料の後退速度との関係を明らかにした.ダムケラー数がある値よりも小さい条件では火炎が吹き消え,燃料の後退はほとんど起こらなかった(以下,吹き消え時のダムケラー数を限界ダムケラーと呼ぶ).限界ダムケラー数よりも大きくなると,後退速度の変動の大きい遷移領域を経て,後退速度がゆるやかに低下する安定燃焼領域へと燃焼モードは遷移した.実験後の固体燃料の形状は供給した酸化剤流量によって異なった.安定燃焼領域では,後退量はよどみ点近傍で最も大きく,よどみ点から離れるにつれて後退量は減少した.一方,遷移領域では安定領域よりもよどみ点近傍が深く後退している場合と,吹き消えによってよどみ点近傍に凸型の形状が残る場合の二つの場合が見られた.このことと後退速度の変動が大きかったことから,遷移領域で形成される火炎は不安定であることが示唆された.また,限界ダムケラー数以下では燃焼後の燃料中央部に凸型の大きな出っ張りが形成された.これはよどみ点近傍で吹き消えが起こったことによるものと考えられる.凸部の横は後退が進んでいることから,よどみ点で火炎が吹き消えたときも,その横では火炎が保持されていることが示唆された.レイノルズ数に対して後退速度をプロットすると,よどみ点では従来の非燃焼の衝突噴流熱伝達に比べて熱伝達が促進され,よどみ点から離れた位置では,非燃焼の場合とほとんど同程度であることがわかった.酸化剤衝突噴流群と固体燃料の拡散火炎における,固体への熱伝達特性に関する基礎データを得ることを目的として,2つの平面噴流を固体平板上に衝突させた場合について実験を行い,固体表面に沿った燃焼速度の分布を調べた.実験には2種類の噴口中心間距離(p=4,18mm)のノズルを用いた.ノズル出口から固体表面までの衝突距離は24mmとした.中心間距離が広い場合(p=18mm)には,燃焼速度の分布はほぼ中心軸を対象に2箇所でピークを持ち,そのピーク位置は噴口直下よりやや外側にずれることがわかった.非燃焼場での可視化実験から中心付近に渦対が発生していることが確認できた.このことから,ノズルから出た噴流は中心に形成された渦によって外側へ押されていることが示唆された.一方,中心間距離が狭い場合(p=4mm)には,流速が約10m/sまでは中心付近になだらかなピークが1つだけ存在する燃焼速度分布が得られた.これは固体表面で衝突する前に噴流同士が干渉し,擬似的に1つの噴流となって衝突していることを示唆している.流速が大きくなると間隔が広いときと同様,中心のピークは2つに分離しはじめることが確認された.いずれの中心間距離の場合でも,噴流流速が大きくなるにつれて,燃焼速度の最大値は増加することがわかった.この傾向は単一噴流の場合と同様であったが,同じ流速では単一噴流に比べて小さくなり,また.今回の実験を行った流速の範囲では,単一噴流の場合で見られたよどみ点における吹き消えを観察することはできなかった.本研究から,非燃焼の場合と同様に噴流の相互作用の有無によって形成される燃焼場は異なり,その相互作用は噴口の中心間距離によって変化することが示唆された.初年度では,さまざまな実験条件(燃料形状,酸化剤流量,酸素濃度,雰囲気圧力)において単一平面ノズルを用いた燃焼実験を実施し,流れ場や反応構造を決める無次元数と熱伝達率の関係を導出するまでが達成目標であった.

しかし,大気圧下において酸化剤流量を変えた実験は実施できたが,それ以外のパラメータを変えた実験を実施することはできなかった.上記の結果から,後退速度とレイノルズ数およびダムケラー数との関係は見出したものの,実験パラメータとして流量しか変えていないため,異なる流れ場構造や反応構造で成り立つような相似則はまだ見いだせていない.達成度が遅れた最も大きな原因は,採択後に現在所属の大学への異動があり応募時に見込んでいたエフォートよりも実際のエフォートが少なくなってしまったことだと考えている.それ以外の原因としては下記の理由が挙げられる.本研究では流れ場と火炎の2次元構造を明確に観察するために円筒ノズルではなく平面ノズルを用いていた.この場合は前後方向への火炎の擾乱を防止し,かつ燃焼中の火炎を観察できるように,燃焼場の奥行き方向をガラスで拘束する必要がある.非常に高温となる燃焼場での使用に耐えられるように耐熱ガラスであるバイコールガラスを用いたが,生産量が少なく入手が困難であったため実験装置の完成に時間がかかった.また,酸素濃度が低い場合に従来の方法では着火させることができず,着火方法の確立にも時間がかかったことも原因のひとつである.本研究では既存設備を用いてLDVによる燃焼場の流速計測を実施する予定であった.しかし,申請者の異動のため既存設備を使用できず,LDVによる流速計速を一切実施できなかったことも達成度を低く評価した理由である.現所属機関にはPIVの設備があるため,本年度はLDVの代わりにそれを用いた速度場計測を実施する.25年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の実験に用いた実験系は当時の所属研究室で所持していた装置や部品等をいくつか流用していたため,本年度の研究を遂行するにあたっては申請者の現在の所属機関において再度実験装置を製作する必要がある.新しい実験装置はPIV計測が可能で,かつ酸素濃度も変えることができるものとする.さらに昨年度の研究から明らかとなった問題点はすべて改善する.ただし,達成度が遅れていること,応募者にPIV計測の経験がないことを考慮し,できる限り単純化した装置で実験を実施するために,予定していた雰囲気圧力を変えた実験は行わないことにする.実験装置の製作は7月をめどに完了する予定である.今年度はまず昨年度予定していたが実施できなかった,酸素濃度を変えた実験を行う.酸素濃度を変えることで化学反応速度が異なる条件で比較することが可能となり,昨年度得られた結果を一般論へと拡張することができる.また,壁のある固体燃料を用いた実験も行い,ファウンテン流や二次衝突の影響も調べる.今年度は,さらに当初からの予定である複数ノズルの製作も行い,それを用いた実験も実施する.製作には昨年度に得られたノズル設計のノウハウが利用できる.現時点では無次元熱伝達率であるヌセルト数と流れ場,反応速度および燃料形状などを決める無次元数との関係を導出するまでに至っていないが,単一および複数ノズルの実験で新たに取得するデータと昨年度までに得られたデータをあわせて整理することで,ヌセルト数とそれらの無次元数との関係を導出できるものと考えている.25年度が最終年度であるため、記入しない。
プロスタグランジンD2の非アルコール性脂肪肝炎における役割の解明

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)は、肝硬変、肝がんまで進行する重篤な炎症性肝疾患である。日本のNASH患者は、200万人以上と推定されているが、十分なエビデンスを持った薬物療法は確立されていない。我々は、マウスNASHモデル肝臓において、生理活性脂質であるプロスタグランジンD2(PGD2)の合成酵素やその受容体であるDPの発現亢進を見いだした。そこで本研究では、NASHモデル動物や細胞培養系を用い、PGD2のNASH病態形成における役割を解析し、PGD2関連薬物のNASH病態改善効果を検証する。
鉄筋コンクリート造「極脆性柱」及び「せん断柱」の靭性指標と残存軸耐力に関する研究

既存鉄筋コンクリート建物を対象として,耐震診断基準における「極脆性柱」及び「せん断柱」の靭性指標と残存軸耐力の再評価を行った。主要な成果は次のとおりである。1)せん断破壊する柱の靱性指標Fを論理的に求める手法を提案した。この方法により,より精密な靱性の評価が可能となる。2)せん断破壊する柱の残存軸耐力の評価式を提案し,その妥当性を示した。3)柱の軸力減少を考慮した場合,軸力減少の度合いが大きいほど崩壊水平変形が大きくなることを示した。旧基準による鉄筋コンクリート(RC)建物の耐震性を評価するうえで重要なのは,柱の崩壊過程や崩壊時の変形について把握し,軸力保持能力を正確に捉えることである。地震のような水平力により柱がせん断破壊すると,それにかかる軸力は梁を介して周辺の健全な柱へ移動する。過去にせん断破壊型RC柱の崩壊性状に関する実験は多数行われているが,せん断破壊に伴う軸力の減少(周辺柱への軸力の移動)を考慮した実験は非常に少ない。そこで本研究では,せん断破壊を生じやすい短柱を対象として,せん断破壊に伴って軸力が減少する場合の崩壊実験を行い,軸力が一定の場合と比較した。試験体は計9体であり,すべて実大とした。柱断面寸法(b×D)を450×450mm,内法高さ(h_o)を900mmとした(h_o/D=2)。実験パラメータは,(1)主筋比Pg,(2)せん断補強筋比Pw,(3)軸力比,(4)載荷履歴,とした。ここで軸力比については,破壊の進行に伴って軸力比を0.16から0.08に減少させた実験を行い,軸力比が0.16で一定の場合と比較した。得られた主な知見を以下に示す。1) Pw, Pg,載荷履歴,軸力を減少させる点に関係なく,軸力を減少させた柱は,一定軸力のものに比べ,崩壊水平変形が大きくなる。また,軸力を減少させた後の水平力の低下度合いや鉛直変形の増加の度合いが軸力を減少させる前に比べ小さくなる。2)軸力を減少させる点が早いほど大きな水平変形,鉛直変形で崩壊または実験終了した。3)非常に崩壊に近い点で軸力を減少させても,崩壊または実験終了時の水平変形は一定軸力の試験体に比べ約26倍程度も大きくなる。4)繰り返し載荷によって一定軸力,減少軸力の両者共に崩壊水平変形が単調載荷の場合より小さくなった。また,軸力を減少させる場合では軸力減少後の水平力の増加が大きくなり,水平力低下の度合いも小さくなった。大地震時の人命保護の立場から柱に要求される最低限度の性能は,軸力を保持することである。過去の大地震では,旧基準によって建てられた鉄筋コンクリート(RC)造柱がせん断破壊し,ついには軸力保持能力を喪失して崩壊するという被害が数多く見られた。これら旧基準のRC建物の耐震性を評価するうえで重要なのが,柱の崩壊過程や崩壊時の変形について把握することである。地震のような水平力により柱にせん断破壊が生じ,鉛直変形が増大すると,その柱にかかる軸力は梁を介して他の周辺の健全な柱へ移動し,周辺の柱や梁が軸力を負担することによって軸力は減少する。しかし,このような軸力の減少を考慮したRC柱の崩壊実験はほとんど行われていない。そこで,本論では軸力の減少時においての挙動を調べることを目的とし,柱の軸力が一定の場合と減少する場合の比較,考察を行う。試験体は計7体であり,すべて実大とした。柱断面寸法(b×D)は450×450mmで全試験体共通とした。内法高さ(h_0)は900mmと1400mmとし,クリアスパン比(h_0/D)は2.0と3.1の2種類とした。主筋比P_gは1.70%,せん断補強筋比P_wは0.21,0.16%の2種類とした。軸力の減少は鉛直変形の増大によって生じると想定されるため,鉛直方向の縮み量が大きくなる崩壊寸前の点において軸力を減少させることを原則とした。実験は最終的に柱が崩壊するまで加力した。軸力を減少させた柱は,一定軸力のものに比べ,崩壊水平変形が大きくなる。また,軸力を減少させる度合いが大きくなるほど,崩壊水平変形が大きくなる。具体的には,75%まで軸力を減少させると,崩壊水平変形は2.9倍となる。50%程度まで軸力を減少させると,崩壊水平変形は5倍程度となる。20%まで軸力を減少させると,崩壊水平変形は10倍以上となる。

過去の大地震では,古い鉄筋コンクリート建物の柱がせん断破壊して崩壊する被害が数多く見られた。一方で,柱がせん断破壊したにもかかわらず,崩壊を免れた事例も見られた。これは,柱にかかる軸力が梁を介して周辺の柱へ移動し,軸力が減少したためだと考えられる。地震のような水平力により柱にせん断破壊が生じ柱の鉛直変形が増大すると,その柱にかかる軸力は梁を介して周辺の健全な柱へ移動するのである。そこで,耐震診断基準における極脆性柱とせん断柱を対象として,軸力の減少度合をパラメータとした崩壊実験を行い,軸力が直定の場合との比較を行った。本研究の主要な成果は以下のとおりである。1)軸力を減少させた試験体は,一定軸力の試験体に比べ,大きな水平変形まで軸力を保持することができる。また,軸力を減少させる度合いが大きくなるほど,軸力減少後の水平力の減少,鉛直変形の増加が緩やかになり,崩壊水平変形が大きくなる。具体的には,もとの軸力の75%まで軸力を減少させると崩壊水平変形は3倍程度となり,50%程度(60%40%)まで軸力を減少させると5倍程度となり,20%まで軸力を減少させると10倍程度となる。2)既往の崩壊水平変形推定式によれば,一定軸力の試験体に対しては,実験値/計算値の平均値は0.57であり,推定式が実験値を過大に評価した。しかし,軸力減少の試験体に対しては,軸力減少前の軸力比で計算すると,実験値/計算値の平均値と変動係数はそれぞれ3.01と0.42であるが,軸力減少後の軸力比で計算すると,実験値/計算値の平均値と変動係数はそれぞれ1.34と0,27となり,実験値との対応は良い。3)各試験体の崩壊水平変形と崩壊鉛直変形は,ほぼ正比例関係にあり,後者/前者の平均値は0.26となった。これは既往研究による後者/前者の平均値である0.22の値とほぼ一致した。
ＨＴＬＶ－１感染者における免疫抑制機序の解析

ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)感染者におけるHTLV-1特異的CD8+T細胞応答の低下は、成人T細胞白血病(ATL)の発症に関与していると考えられている。本研究では、一部の無症候性感染者やATL患者に認められるHTLV-1特異的CD8+T細胞応答の低下は、抗原提示細胞の機能低下や感染細胞を含む制御性T細胞による能動的免疫抑制が主な理由ではなく、HTLV-1特異的T細胞自身の機能喪失が主要な要因である可能性を示唆した。成人T細胞白血病(adult T cell leukemia; ATL)は一部のヒトT細胞白血病ウイルス1型(Human T cell leukemia virus type 1; HTLV-1)感染者に発症する極めて予後不良の悪性腫瘍である。HTLV-1感染において、HTLV-1特異的T細胞性免疫は感染細胞の増殖を制御する重要な因子であるが、ATL患者ではそれが極めて低いことから、このT細胞性免疫の低下がATL発症に大きく関与していると考えられている。したがって、未だ明らかになっていないHTLV-1特異的T細胞性免疫の低下を来す機序の全容解明は、新たなATL発症予防法や治療法の開発に重要な情報を提供できると考えられる。平成24年度は、引き続き感染者のHTLV-1特異的CD8+T細胞の機能解析を行うとともに、感染者の単球より樹状細胞を誘導し、その機能解析を実施したところ、その樹状細胞は機能を保持しており、感染者に認められるTax特異的CD8+T細胞の機能喪失は抗原提示細胞の機能低下が主要な原因である可能性は低いと考えられた。そこで、抗原特異的CD8+T細胞の維持に重要であることが知られているCD4+T細胞に着目し、感染者のHTLV-1特異的CD4+T細胞の機能解析を行うため、同種骨髄移植を行い、寛解に至ったATL患者からHLA-DR1拘束性エピトープ(Tax155-167)を同定し、HLA-DR1/Tax155-167テトラマーを作製した。このテトラマーは、HTLV-1感染者のTax155-167特異的CD4+T細胞を検出することができ、HTLV-1感染における免疫抑制機序の解明に大いに貢献できると考えられる。なお、エピトープに関する結果は論文としてJournal of Immunologyに投稿し掲載された。HTLV-1特異的T細胞性免疫は感染細胞の増殖制御に重要であるが、ATL患者ではそれが極めて低いことから、このT細胞性免疫の低下がATL発症に大きく関与していると考えられている。従って、未だ明らかになっていないHTLV-1特異的T細胞性免疫の低下を来す機序の全容解明は、新規ATL発症予防および治療法の開発に重要な情報を提供できると考えられる。本研究では、ATL患者や無症候性キャリア(AC)を含む感染者のHTLV-1特異的T細胞応答や単球の機能解析を行い、平成24年度までの研究からHTLV-1特異的CD8+T細胞応答の低い感染者がACやATL発症初期段階と考えられているくすぶり型ATL患者の中にも存在し、その機能低下はHTLV-1を認識するCD8+T細胞のみに起こっていること、またそれは単球や樹状細胞(DC)などの抗原提示細胞の機能低下が主原因である可能性は低いことがわかった。最終年度では、HTLV-1特異的T細胞応答の低いATL患者の単球からDCを誘導し、抗原提示に必要な細胞表面分子の発現状況、アロT細胞刺激能、IL-12産生能および抗原特異的T細胞刺激能を指標に解析を行い、試験した大部分のATL患者の単球から機能的なDCを誘導可能であることがわかった(論文執筆中)。この結果は、ATL患者のようにHTLV-1特異的T細胞応答が抑制されているような生体内環境でも単球が機能的なDCへ分化する能力を保持していることを示している。本研究で得られた知見はHTLV-1感染における免疫抑制機序の解明に大いに貢献できると考えられる。ヒトT細胞白血病ウイルス1型(Human T-cell leukemia virus type 1; HTLV-1)は一部の感染者に成人T細胞白血病(Adult T cell leukemia; ATL)を引き起こす。他のウイルス感染症と同様に、感染者のHTLV-1特異的T細胞応答は感染細胞の増殖を制御する重要な因子であり、ATL発症者ではそれが極めて低いことから、HTLV-1特異的T細胞応答の低下がATL発症に大きく関与していると考えられている。このようなHTLV-