hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
汎熱帯海流散布植物の分子系統地理:地理的障壁を越えた遺伝子交流と種分化

基盤研究(B)(2)12575011などにより前年度までに得た試料に加えると、3種それぞれについて分布域全体をほぼカバーして試料を集めることができた。現地では、個体ごとに生葉の乾燥試料、乾燥標本、花の液浸標本を作成し、種子を収集した。乾燥葉からDNAを抽出し、主にダイレクトシーケンス法により塩基配列を決定し、解析を進めているところである。熱帯域に広く分布する汎熱帯種の中には種子散布を海流に頼っているものが多い。これらの植物では、散布体の海流による移動によって広範囲にわたる分散が行なわれ、極めて広い分布域が獲得でき、また遺伝的交流を即されていると考えられる。しかしその一方で、分布域があまりに広いと、遠く離れた集団間の遺伝子交流が少なくなることや、地域的な環境の違いが集団ごとに異なる選択圧をおよぼすことで、集団間の遺伝的分化や種分化が促進される可能性もある。全世界の熱帯海岸域に広く分布する汎熱帯海流散布植物は、集団間の遺伝的交流をどの程度保つことで種のまとまりを維持しているのかを解析するのが本研究のねらいである。代表的な汎熱帯海流散布植物であるグンバイヒルガオとナガミハマナタマメ、オオハマボウについて、本年度は、米国、ブラジル、メキシコ、プエルトリコで集団を探索し、サンプリングを行った。収集した乾燥葉からDNAを抽出し、塩基配列を決定し、解析を進めている。とくに、オオハマボウと近縁種である小笠原固有のモンテンボクおよび新大陸のみに分布するH.pernambucensis、H.elatusについて新知見を得た。これらの種の多くの集団について、葉緑体DNAの翻訳領域および非翻訳領域の合計約8000塩基対の配列情報による分子系統学的解析およびハプロタイプ解析を行った結果に基づいて以下のことが考察された。1)汎熱帯海流散布種であるオオハマボウから小笠原のモンテンボク、新大陸のH.pernambucensis、H.elatusがそれぞれ分化した可能性が高い。2)オオハマボウでは、マレー半島やアフリカ大陸を越えた集団間の種子による遺伝子流動の可能性がある。3)H.pernambucensisの太平洋側と大西洋側の集団間では、パナマ地峡を越えた種子による遺伝子流動はほとんど生じていない。4)H.pernambucensisの大西洋側の集団では、オオハマボウとの間で遺伝子流動が生じている可能性が考えられる。熱帯・亜熱帯域の沿海地に広く分布する汎熱帯植物の中には種子散布を海流に頼るものが多い。これらの植物では、海流による散布体の広範囲にわたる分散が行なわれ、極めて広い分布域が獲得でき、また集団間の遺伝的交流が即されていると推定される。その一方、分布域があまりに広いと、遠隔の集団間の遺伝子交流が少なくなることや、地域的な環境の違いが集団ごとに異なる選択圧をおよぼすことで、集団間の遺伝的分化や種分化が促進される可能性もある。全世界の熱帯・亜熱帯海岸域に広域分布する汎熱帯海流散布植物は、集団間の遺伝的交流をどの程度保つことで種のまとまりを維持しているのかを解析したい。代表的な汎熱帯海流散布植物であるグンバイヒルガオとナガミハマナタマメ、オオハマボウとその近縁種、およびヒルギ類、モダマ類ついても集団を探索し、サンプリングを行った。
高度腫瘍移行性と低毒性を可能としたナノメディシン抗がん剤の婦人科腫瘍における検討

固形癌はその遺伝子不安定性により同一腫瘍内でも多数の変異クローンを有する。よって、全病巣に普遍的な特徴を利用し、局所的かつ特異的に作用する薬剤を開発しなければ、すぐに薬剤耐性が生じてしまう。ナノメディシン技術により既存の抗がん剤ピラルビシン(THP)に高分子ポリマーであるポリヒドロキシプロピルアクリル(HPMA)を結合した新規抗がん剤P-THPは、1)固形癌の腫瘍新生血管の構築が粗雑なため高分子ながら血管外に漏出しやすい一方、いったん漏出すると高分子のために血管内に戻りにくく癌病巣に滞留するというEPR効果(Enhanced Permeability and Retention effect)を有する。これにより選択的に癌部に集まり、2)固形癌特有の低pH環境下でTHPを放出し、3)その低分子で拡散に優れたTHPは癌細胞膜上で活性化しているトランスポーターにより速やかに癌細胞内に取り込まれ効果を発揮するという普遍的な固形癌の特性を介して腫瘍選択的に効果を発揮しうる薬剤である。平成29年度はa)薬剤耐性再発卵巣癌細胞株と子宮平滑筋肉腫細胞株を皮下に担癌させたマウスにP-THPとTHPとドキソルビシンを静注投与し、P-THPが高い抗腫瘍効果を示すにもかかわらず低毒性であることを確認した。b)P-THPの投与量がどこまで増量可能かを評価した。健常マウスにP-THPとTHPを静脈内投与し10%、50%致死投与量及びMTDを明らかにした。P-THPのみが高用量を投与可能であった。平成30年度はc)PTHPとTHPをマウス尾静脈よりから静注投与後、マウス体重と採血による骨髄抑制、肝毒性および腎毒性を評価したが、いずれもP-THPの方が低毒性であった。以上より固形癌に対するDDS(ドラッグデリバリー)能力に優れたP-THPの有用性が示唆された。平成30年度に予定したテーマ別実験のうち、次に示す平成31年度に移行させたテーマまで実験結果を確定できなかったため、やや遅れていると判定した。平成31年には以下に予定する実験を行う。実験1)癌細胞膜のトランスポーター機能によりTHPが高率に癌細胞内に取り込まれることを確認する。具体的には、細胞培養実験系でP-THPが低酸素環境でTHPを遊離しやすいことは確認済みであるので、本研究では我々が用いる婦人科癌でもトランスポーターにより癌細胞への取り込みがTHPで亢進していることを同じアントラサイクリン系抗癌剤であるドキソルビシンと比較する。細胞内取り込みは蛍光顕微鏡またはHPLCを用い細胞内薬物量を比較する。THPでの亢進が確認されたらトランスポーター阻害剤でTHP特有の細胞内取り込み促進が抑制されることを確認する。さらに実験2)としてP-THPが肺転移や腹膜播種にも有効か検討する。具体的には、動物皮下腫瘍の治療実験で肺転移と腹膜播種への効果を検討する。各種がん細胞培養株を1)尾静脈から移植後、実験的肺転移巣を形成させ、肺転移のモデルを作成する。2)腹腔内移植後、腹膜播種巣を形成させ、がん性腹膜のモデルを作成する。それぞれに対してP-THPとTHPとドキソルビシンを投与し、肺転移のモデルマウスでは転移巣のサイズと数、がん性腹膜炎のモデルマウスでは生存率(腹水産生量や腹腔内播種所見も参考にする)を指標に、P-THPの有用性を検討する予定である。固形癌はその遺伝子不安定性により同じ病巣の中でも無数の変異株を有する。よって、癌病巣または癌細胞に普遍的な特徴を利用し、局所的かつ特異的に作用する薬剤を開発できれば、耐性の少ない抗腫瘍効果が期待できる。ナノメディシン技術により既存の抗がん剤ピラルビシン(THP)に高分子ポリマーであるポリヒドロキシプロピルアクリル(HPMA)を結合した新規抗がん剤P-THPは1)固形癌の新生血管は正常組織の血管と比べて構築が粗雑で高分子物質を選択的に漏出しやすい一方、漏出後は戻りにくいため長時間にわたり回収されることなく癌病巣に滞留するというEPR効果(Enhanced Permeability and Retention effect)により選択的に癌部に集まり、2)固形癌特有の低pH環境下でTHPを放出し、3)その低分子で拡散に優れたTHPは癌細胞膜上で活性化しているトランスポーターにより速やかに癌細胞内に取り込まれ効果を発揮する。平成29年度はA)P-THPがマウス皮下腫瘍の治療実験で有効か確認するために、1)研究代表者が樹立した複数の薬剤耐性再発卵巣癌細胞株と、研究代表者が入手した子宮平滑筋肉腫細胞株を皮下に担癌させたマウスにP-THPとTHPとドキソルビシンを静注投与し、それぞれの抗腫瘍効果を腫瘍縮小率で、薬剤毒性をマウス体重と外観の観察で経時的に評価した。P-THPは抗腫瘍効果が高いにもかかわらず低毒性であった。2)P-THPの投与量がどこまで増量可能かを評価した。健常マウスにP-THPとTHPを静脈内投与し、10%、50%致死投与量及びMTDを明らかにした。平成29年度に予定していた実験A)の3つの実験小項目のうち、3)ナノメディシン抗がん剤であるP-THPの代表的毒性の評価ができなかった。

理由としては、上記の実験項目1)と2)のデータを確定するのに、追試を行ったため、実験項目3)に着手する時間が確保できなかったことが主に挙げられる。具体的にはP-THPとTHPをマウス尾静脈よりから静注投与後、マウス体重と外観の経時的観察に加えて、尾静脈より採血し、血算(骨髄抑制)、肝・胆道系酵素値(肝毒性)およびクレアチニン値(腎毒性)に対する影響をP-THPとTHP間で比較したかった。固形癌はその遺伝子不安定性により同一腫瘍内でも多数の変異クローンを有する。よって、全病巣に普遍的な特徴を利用し、局所的かつ特異的に作用する薬剤を開発しなければ、すぐに薬剤耐性が生じてしまう。ナノメディシン技術により既存の抗がん剤ピラルビシン(THP)に高分子ポリマーであるポリヒドロキシプロピルアクリル(HPMA)を結合した新規抗がん剤P-THPは、1)固形癌の腫瘍新生血管の構築が粗雑なため高分子ながら血管外に漏出しやすい一方、いったん漏出すると高分子のために血管内に戻りにくく癌病巣に滞留するというEPR効果(Enhanced Permeability and Retention effect)を有する。これにより選択的に癌部に集まり、2)固形癌特有の低pH環境下でTHPを放出し、3)その低分子で拡散に優れたTHPは癌細胞膜上で活性化しているトランスポーターにより速やかに癌細胞内に取り込まれ効果を発揮するという普遍的な固形癌の特性を介して腫瘍選択的に効果を発揮しうる薬剤である。平成29年度はa)薬剤耐性再発卵巣癌細胞株と子宮平滑筋肉腫細胞株を皮下に担癌させたマウスにP-THPとTHPとドキソルビシンを静注投与し、P-THPが高い抗腫瘍効果を示すにもかかわらず低毒性であることを確認した。b)P-THPの投与量がどこまで増量可能かを評価した。健常マウスにP-THPとTHPを静脈内投与し10%、50%致死投与量及びMTDを明らかにした。P-THPのみが高用量を投与可能であった。平成30年度はc)PTHPとTHPをマウス尾静脈よりから静注投与後、マウス体重と採血による骨髄抑制、肝毒性および腎毒性を評価したが、いずれもP-THPの方が低毒性であった。以上より固形癌に対するDDS(ドラッグデリバリー)能力に優れたP-THPの有用性が示唆された。平成30年度に予定したテーマ別実験のうち、次に示す平成31年度に移行させたテーマまで実験結果を確定できなかったため、やや遅れていると判定した。平成29年度に着手できなかった上記実験小項目3)にとりかかり、さらに平成30年に予定する以下の実験を行う。実験B)癌細胞膜のトランスポーター機能によりTHPが高率に癌細胞内に取り込まれることを確認する。具体的には、細胞培養実験系でP-THPが低酸素環境でTHPを遊離しやすいことは確認済みであるので、本研究では我々が用いる婦人科癌でもトランスポーターにより癌細胞への取り込みがTHPで亢進していることを同じアントラサイクリン系抗癌剤であるドキソルビシンと比較する。細胞内取り込みは蛍光顕微鏡またはHPLCを用い細胞内薬物量を比較する。THPでの亢進が確認されたらトランスポーター阻害剤でTHP特有の細胞内取り込み促進が抑制されることを確認する。さらに実験C)としてP-THPが肺転移や腹膜播種にも有効か検討する。具体的には、動物皮下腫瘍の治療実験で肺転移と腹膜播種への効果を検討する。各種細胞培養株を1)尾静脈から移植し、実験的肺転移巣を形成させ、また2)腹腔内投与しがん性腹膜炎のモデルを作成する。
Bull’s eyeパターン化プラズモニックチップによる神経細胞ネットワーク解析

プラズモン神経回路網では自発活動と言われるスパイク状の電気活動が外部からの刺激に依存せず発生している。電位感受性色素(Voltage sensitive dye, VSD)を用いると、その蛍光強度変化を蛍光顕微鏡観察で単一細胞ごとで計測できる。しかし、VSDは蛍光変化が小さいのでS/Nが悪くなる。よって本研究では、プラズモニックチップを用い、格子結合型表面プラズモン共鳴による増強蛍光で自発活動を1 msのリアルタイムで計測し、広い視野にわたる自発活動を調べた。プラズモニックディッシュはガラスボトムディッシュ底面をプラズモニックチップに貼り替えたもので、これとガラスボトムディッシュ上で20日程度ラット胎児海馬神経細胞を培養した。これらの神経細胞にDi-4-ANEPPSというVSDを結合させ、20倍水浸対物レンズを用いて露光時間1 msで蛍光計測した。活動電位はTTX下での信号のノイズの標準偏差を求め、その3倍以上の大きさのピークをスパイクとして評価した。その結果、プラズモニックディッシュではスパイクがガラスベースディッシュで埋もれてしまった信号をより多く評価でき、GABA-A受容体を阻害するピクロトキシン下でスパイク数が増加することも示された。研究を進めているプラズモニックチップ上で神経細胞を培養し、金と銀のチップにおいてVSDイメージングを行うことができ、神経活動電位の知見をin situで得ることができた。蛍光増強に必要な光学系、プラズモニックチップ、発光分子(粒子)を詳細に調べ、発光フィルターと励起フィルターの組み合わせ、さらに、プラズモニックチップの構造により、発光シグナルを最大に検出できる最適な系を確立する計画である。本研究は電場増強を与えるプラズモニックチップ(波長サイズの周期構造を金属薄膜でコートした基板)上で神経細胞を培養し、チップの非線形な光学特性を利用して神経細胞のネットワーク(NW)解析を行うものである。Bull's eye構造のプラズモニックチップでは、円の中心数μmの空間に著しく増強された電場が形成されるので、Bull's eye構造のアレイ化プラズモニックチップでレセプターのダイナミクスと神経伝達物質との相関について多点で1分子計測を行い、空間情報を保持したまま神経電気活動を広い領域で計測し、NW解析を行うことを目指す。今年度は最も大きな蛍光増強を与えるBull's eye型プラズモニックチップの設計を行うことを目標とし、実験と計算からそれぞれ蛍光増強度、増強電場を評価することでBull's eye構造の最適化を行った。ピッチについては400,480,600 nmの3種類を用意し、蛍光顕微鏡下でフィルターユニット(励起波長と蛍光波長)を変えて、蛍光強度をそれぞれ計測した。その蛍光強度はガラス基板上の蛍光分子の蛍光強度で規格化され、それぞれのピッチ上の蛍光増強度として求めた。CY5のような650nm以上の蛍光波長をもつ蛍光分子に対しては、480nmピッチで蛍光増強度は最大となった、中心の構造については、4種類の構造についてFDTD計算を行い、構造による電場増強度について知見を得た。現在、これらの結果について、蛍光顕微鏡を用いた実験により蛍光増強度として確認中である。また、このチップの上での1ナノ粒子計測を行い、空間分解能や蛍光増強度の評価も行った。初年度はBull's eye構造のプラズモニックチップにおける光学特性評価を計画していたが、その結果を出すことができた。29年度はこのプラズモニックチップ上で神経細胞を培養し、蛍光顕微鏡観察を行い、神経活動を計測する。本研究は、電場増強を与えるプラズモニックチップ(波長オーダーの周期構造を金属薄膜でコーティングした基板)上で神経細胞を培養し、蛍光分子を神経細胞に結合することにより、蛍光顕微鏡による観察から神経細胞のネットワーク(NW)解析を行うものである。また、プラズモニックチップを用いてレセプターのダイナミクスと神経伝達物質との相関についても、蛍光顕微鏡下で多点での1分子計測を可能とし、“空間情報を保持したまま"神経電気活動を広い領域で計測することが期待される。本年度はBull's eye型のパターンをもつプラズモニックチップ上で神経細胞を培養し、細胞に結合させたVSDの蛍光をプラズモンによる数倍の増強蛍光で観察することにより、ガラス基板上ではノイズに埋もれて観察できなかったスパイクを神経活動として評価することに成功した。このスパイクは1msの時間分解で計測することができ、スパイクの半値幅は2ms以下で評価することができた。この半値幅は従来計測されてきた神経活動電位の時間スケールと一致していることがわかった。また、TTXによって神経活動が消滅あるいは減少し、PTXによる刺激でスパイク数が増加することが観察された。この結果からも、プラズモニックチップでのみ観察できたスパイクが神経活動電位によるものと考えられた。本研究成果は国際会議や国内会議ですでに発表を行い、現在投稿論文にまとめているところである。プラズモニックチップ上で神経細胞を培養しVSDの蛍光を増強させることで、ガラス基板上では観察できない神経活動をVSDの蛍光強度変化より1msの時間分解で観察することができたため。

プラズモニックディッシュはガラスボトムディッシュ底面をプラズモニックチップに貼り替えたもので、これとガラスボトムディッシュ上で20日程度ラット胎児海馬神経細胞を培養した。これらの神経細胞にDi-4-ANEPPSというVSDを結合させ、20倍水浸対物レンズを用いて露光時間1 msで蛍光計測した。活動電位はTTX下での信号のノイズの標準偏差を求め、その3倍以上の大きさのピークをスパイクとして評価した。その結果、プラズモニックディッシュではスパイクがガラスベースディッシュで埋もれてしまった信号をより多く評価でき、GABA-A受容体を阻害するピクロトキシン下でスパイク数が増加することも示された。研究を進めているプラズモニックチップ上で神経細胞を培養し、金と銀のチップにおいてVSDイメージングを行うことができ、神経活動電位の知見をin situで得ることができた。計画通り進めていく。29年度は博士研究員が本研究に加わり、神経細胞の培養、観察を進める予定であるので、研究計画どおりの研究内容が遂行できると考えている。本年度は昨年度に引き続き(1)神経細胞NWのレセプター1分子ダイナミクス計測と(2)グルタミン酸を包接する刺激応答性リポソームの開発に取り組むとともに、(3)神経伝達活動の可視化で膜電位感受性蛍光色素を用いた時間分解蛍光イメージングを行う。(1)においては、プラズモニックチップ上でのレセプター分子観察を行い、プラズモン蛍光増強による高感度蛍光像を撮る。(2)では、グルタミン酸化合物の調製を行い、これらの拡散過程の観察も計画している。(3)は、神経伝達活動の可視化として、これまでに金プラズモニックチップで観察を行ってきたが、よりS/Nを向上させるため、膜電位感受性色素をかえて実時間光学イメージングを行う。また、データ解析方法について検討したい。各時間tでの蛍光強度I(t)とその1ms前のI(tー1)の差としてΔI(t)を定義し、これまでΔI(t)/I(t)を評価してきたが、ΔI(t)で比較することも検討する。以上の研究結果より、プラズモニックチップを用いることで時間分解能の高い神経活動電位の検出を行い、NWにおける相関を求める予定である。蛍光増強に必要な光学系、プラズモニックチップ、発光分子(粒子)を詳細に調べ、発光フィルターと励起フィルターの組み合わせ、さらに、プラズモニックチップの構造により、発光シグナルを最大に検出できる最適な系を確立する計画である。
NF-κBシグナリング制御による口腔癌に対するリンパ管新生阻止療法の開発

ヒト口腔癌組織を用いて以下の検索結果を得た。1.リンパ節転移を認める口腔癌症例5例とリンパ節転移を認めない口腔癌症例5症例について、腫瘍組織におけるリンパ管数とリンパ管内皮細胞での細胞増殖のマーカーであるPCNA陽性細胞数を検索したところ、リンパ節転移を認める症例において、転移を認めない症例に比較して明らかにリンパ管数とPCNA陽性細胞数の増加が認められた。2.前年度の研究成果より、NF-κBにより直接的に制御を受けているVEGFはVEGF-Aであることが明らかになったことから、ELISAによるVEGF-Aの発現量とリンパ節転移との関連性を解析したところ、リンパ節転移を認める5症例のうち3例においては高VEGF-A発現量を示したが、リンパ節転移を認めない5症例においては1例においてのみ高VEGF-A発現量を示した。このことから、口腔癌細胞におけるVEGF-Aの発現量とリンパ節転移との間には相関性のあることが推察された。3.3例の新鮮口腔癌組織よりRNAを抽出後cDNAを合成することにより、各VEGFアイソフォームに対するプライマーを用いて定量性RT-PCRを行ったところ、2例においてVEGF-A mRNAの高発現が認められた。mRNAでの解析結果は、免疫組織化学的に解析した蛋白質レベルにおいても確認された。なお、VEGF-A mRNAでの高発現と癌組織内リンパ管数およびリンパ節転移との関連性については、症例数が少ないため、検討はできなかった。4.口腔癌組織内におけるリンパ管数を増加させる諸因子の解析を、上記1にて検索した症例を用いて行った結果、患者の性、年齢、発生部位、Tステージ、Nステージ、腫瘍分化度、腫瘍浸潤様式のうち、腫瘍浸潤様式(Y-K分類)と緊密な関連性があることが示唆された。造腫瘍性口腔扁平上皮癌細胞株であるB88細胞、BHY細胞、およびHNt細胞を用いた解析より、以下の結果を得た。1.B88細胞、BHY細胞、およびHNt細胞におけるNF-kB活姓をElectrophoretic mobility shift assayにて検索したところ、BHY細胞において最も活性が強く、続いてHNt細胞、B88細胞の順であった。3.上記1と2の結果より、VEGFアイソフォームのうち、NF-kBにより厳密に発現調節をうけているアイソフォームはVEGF-Aであることが明らかとなった。また、BHY細胞はVEGF-A高発現系であり、HNt細胞はVEGF-CとVEGF-D高発現系であることが判明した。4.B88細胞に変異型IkB-a cDNAを導入した細胞クローンを樹立した。これら細胞クローンにおいてはVEGFの発現が親株細胞に比較して有意に低下していた。また腫瘍周囲のリンパ管数も有意に減少していた。5.B88細胞をBortezomibにて処理することにより、NF-kB活性の低下がみられた。また、担癌ヌードマウスをBortezomibにて処理することにより、腫瘍増殖とリンパ管新生の抑制が確認された。1.リンパ節転移を認める口腔癌症例5例リンパ節転移を認めない口腔癌症例5症例について、腫瘍組織におけるリンパ管数とリンパ管内皮細胞での細胞増殖のマーカーであるPCNA陽性細胞数を検索したところ、リンパ節転移を認める症例において、転移を認めない症例に比較して明らかにリンパ管数とPCNA陽性細胞数の増加が認められた。2.前年度の研究成果より、NF-κBにより直接的に制御を受けているVEGFはVEGF-Aであることが明らかになったことから、ELISAによるVEGF-Aの発現量とリンパ節転移との関連性を解析したところ、リンパ節転移を認める5症例のうち3例においては高VEGF-A

発現量を示したが、リンパ節転移を認めない5症例においては1例においてのみ高VEGF-A発現量を示した。このことから、口腔癌細胞におけるVEGF-Aの発現量とリンパ節転移との間には相関性のあることが推察された。3.3例の新鮮口腔癌組織よりRNAを抽出後cDNAを合成することこより、各VEGFアイソフォームに対するプライマーを用いて定量性RT-PCRを行ったところ、2例においてVEGF-AmRNAの高発現が認められた。mRNAでの解析結果は、免疫組織化学的に解析した蛋白質レベルにおいても確認された。なお、VEGF-A mRNAでの高発現と癌組織内リンパ管数およびリンパ節転移との関連性については、症例数が少ないため、検討はできなかった。4.口腔癌組織内におけるリンパ管数を増加させる諸因子の解析を、上記1にて検索した症例を用いて行った結果、患者の性、年齢、発生部位、Tステージ、Nステージ、腫瘍分化度、腫瘍浸潤様式のうち、腫瘍浸潤様式(Y-K分類)と緊密な関連性があることが示唆された。
超高密度ハードディスクのための高強度二分子層潤滑膜の開発

超高密度ハードディスクのための高強度二分子層潤滑膜の開発のために,研究計画にのっとって今年度は主として2つの研究テーマに取り組んだ.1つ目はナノ潤滑膜の凝集現象の解析・制御である.潤滑膜をハードディスク上にナノメートルオーダーで塗布すると,潤滑剤分子間に働くクーロン力を原因として潤滑膜の凝集現象が起こる.本研究では潤滑膜の凝集現象の進行度合いを定量化し,摩擦摩耗特性との関係を明らかにした.その結果,潤滑膜の凝集が進行するほど摩擦摩耗特性が低下することがわかった.この理由のひとつとして,初期のしゅう動時において,潤滑膜の凝集により局所的に薄くなった部分において直接触媒が誘起されることが考えられる.2つ目は固体膜(DLC),液体膜(PEPE)の連続形成による二分子層潤滑膜の高強度化である.まず,DLC膜内に水素,窒素,フッ素を添加した試料を,添加量を変化させてCVD(Chemical Vapor Deposition)法で作成した.その後,試料を大気に暴露させることなく連続的にPEPE潤滑膜を塗布し,DLC表面の全ての吸着サイトにPFPE潤滑剤分子を吸着させた.得られた試料と,従来の手法で作成した試料の耐久性を比較したところ,得られた試料の方が従来のものより約2倍も寿命が延びた.これらの成果は国内会議および国際会議において発表しており,現在Journal of Applied Physicsの論文として印刷中である.日本学術振興会特別研究員の1年目ということで,研究計画に沿った研究活動を行った.まず,CVD/真空蒸着連続プロセス装置を用いて,サブナノメートルスケール潤滑膜の塗布法の開発を行った.このとき,固定層,流動層ともに膜厚制御を行った.本研究に関しては現時点では開発途中の段階であり,具体的な研究成果報告は無いが,近く成果報告できると考えている.これに平行して,ディップ法で塗布した潤滑膜のナノトライボロジー特性評価として,ボールオンディスク試験による摩擦,摩耗,振動特性の測定を行った.その結果,ナノメートルオーダーの潤滑膜の摩擦,摩耗特性は,潤滑膜のボンド率(総膜厚に対する固定層の割合)が大きく関与していることがわかった潤滑膜の表面粗さは摩擦,摩耗に影響することがわかった.潤滑膜の表面粗さはボンド率を変えることである程度制御できることから,摩擦,摩耗に対する最適なボンド率を提案することができた.また,潤滑分子の凝集現象と摩擦との関係を定量化した.潤滑剤が凝集することにより摩擦特性が低下することから,一様な潤滑膜を長時間保持することで,良好な摩擦を維持できるがわかった.振動特性については,固定層はしゅう動子と被しゅう動面との直接接触を防ぐが,大きな振動低下効果は期待できないこと,流動層は振動低下に期待できるが不可荷重が大きくなると直接接触が起こり,その結果振動が大きくなることがわかった.また,最も振動を抑えることのできる,固定層,流動層の最適な組み合わせについても提案することができた.さらに,2分子層潤滑膜モデルとして,摩擦,摩耗特性を体系的にまとめることができた.超高密度ハードディスクのための高強度二分子層潤滑膜の開発のために,研究計画にのっとって今年度は主として2つの研究テーマに取り組んだ.1つ目はナノ潤滑膜の凝集現象の解析・制御である.潤滑膜をハードディスク上にナノメートルオーダーで塗布すると,潤滑剤分子間に働くクーロン力を原因として潤滑膜の凝集現象が起こる.本研究では潤滑膜の凝集現象の進行度合いを定量化し,摩擦摩耗特性との関係を明らかにした.その結果,潤滑膜の凝集が進行するほど摩擦摩耗特性が低下することがわかった.この理由のひとつとして,初期のしゅう動時において,潤滑膜の凝集により局所的に薄くなった部分において直接触媒が誘起されることが考えられる.2つ目は固体膜(DLC),液体膜(PEPE)の連続形成による二分子層潤滑膜の高強度化である.まず,DLC膜内に水素,窒素,フッ素を添加した試料を,添加量を変化させてCVD(Chemical Vapor Deposition)法で作成した.その後,試料を大気に暴露させることなく連続的にPEPE潤滑膜を塗布し,DLC表面の全ての吸着サイトにPFPE潤滑剤分子を吸着させた.得られた試料と,従来の手法で作成した試料の耐久性を比較したところ,得られた試料の方が従来のものより約2倍も寿命が延びた.これらの成果は国内会議および国際会議において発表しており,現在Journal of Applied Physicsの論文として印刷中である.
新しい物理的現象を示す強相関電子系のスピン揺動及び磁気励起の研究

本年度は,少数キャリアー物質CePおよびYb_4As_3の研究を中心に,以下のように大きな成果をあげることができた:昨年度までの我々のCePに対する中性子散乱による研究の結果,磁場下において極めて特異な磁気構造が発見され,我々は,これを少数キャリアー系に本質的な現象,即ち,磁気ポーラロン格子の生成によるものと提唱してきた.本年度単結晶を用いた高圧下の中性子散乱の実験を行った結果,磁場下と同様の磁気構造が圧力下においても生じていることを見いだした.また磁場下においてもさらに詳しい研究を行った結果,これまで一部不明であった高磁場領域における磁気構造を決定し,またこれらの磁気構造の温度変化を明らかにすることができた.さらに,精密な中性子非弾性散乱の研究を行った結果,CePの励起スペクトルに,異なる2種類の基底状態を持ったCeイオンが存在していることを示すスペクトルの異常が見いだされた.いずれの実験結果も,上記の磁気ポーラロンモデルを強く支持するものであった.これまでの我々の多結晶による中性子非弾性散乱の研究の結果,Yb_4As_3の磁気励起スペクトルにおいて,この物質のヘビーフェルミオン的異常と関連すると思われる,異常なレスポンスが,2ないし4meVの低エネルギー領域に見いだされていたが,本年度はさらに,単結晶試料を用いた非弾性散乱の研究を行い,このレスポンスが,スピン波のような,強い分散を持ったものであることを,明らかにした.この結果は,この物質の異常が,20Kないし30Kの高温まで存在する,反強磁性的短距離秩序と深い関連があることを示している.3.その他の物質CeRhSbおよびYbPに対する中性子非弾性散乱の研究を行い,前者については,この物質の半導体的近藤効果に対応すると思われる,磁気励起のギャップを見いだし,後者については,近藤効果的な比熱の異常に対応する低エネルギ励起の異常(反強磁性的短距離秩序と思われる)を見いだした.本年度は,少数キャリアー物質CePおよびYb_4As_3の研究を中心に,以下のように大きな成果をあげることができた:昨年度までの我々のCePに対する中性子散乱による研究の結果,磁場下において極めて特異な磁気構造が発見され,我々は,これを少数キャリアー系に本質的な現象,即ち,磁気ポーラロン格子の生成によるものと提唱してきた.本年度単結晶を用いた高圧下の中性子散乱の実験を行った結果,磁場下と同様の磁気構造が圧力下においても生じていることを見いだした.また磁場下においてもさらに詳しい研究を行った結果,これまで一部不明であった高磁場領域における磁気構造を決定し,またこれらの磁気構造の温度変化を明らかにすることができた.さらに,精密な中性子非弾性散乱の研究を行った結果,CePの励起スペクトルに,異なる2種類の基底状態を持ったCeイオンが存在していることを示すスペクトルの異常が見いだされた.いずれの実験結果も,上記の磁気ポーラロンモデルを強く支持するものであった.これまでの我々の多結晶による中性子非弾性散乱の研究の結果,Yb_4As_3の磁気励起スペクトルにおいて,この物質のヘビーフェルミオン的異常と関連すると思われる,異常なレスポンスが,2ないし4meVの低エネルギー領域に見いだされていたが,本年度はさらに,単結晶試料を用いた非弾性散乱の研究を行い,このレスポンスが,スピン波のような,強い分散を持ったものであることを,明らかにした.この結果は,この物質の異常が,20Kないし30Kの高温まで存在する,反強磁性的短距離秩序と深い関連があることを示している.3.その他の物質CeRhSbおよびYbPに対する中性子非弾性散乱の研究を行い,前者については,この物質の半導体的近藤効果に対応すると思われる,磁気励起のギャップを見いだし,後者については,近藤効果的な比熱の異常に対応する低エネルギ励起の異常(反強磁性的短距離秩序と思われる)を見いだした.
習慣的な筋力トレーニングが中高年女性の身体組成、血中脂質および骨代謝に及ぼす影響

本研究の課題は、近年注目をされている『レジスタンス運動』を取り上げ、中高年女性を対象に、身体組成、有酸素性能力、血中脂質プロフィール、骨代謝(形成・吸収)マーカーを測定し、運動様式の異なるスポーツ種目との比較検討からその有効性を吟味することである。併せて食事調査を実施し、運動様式の違いによる総エネルギー量、主要栄養素の摂取状況等についても分析した。平成11年度は、いずれも中高年の女性で、レジスタンス運動実施群、持久性運動実施群、および非運動群を対象とした。その結果、両運動群は全ての測定項目において良好な状態を示し、非運動群より優れた状態が観察された。また、有酸素性能力を除く他の測定項目において、両運動群の間には差は認められなかった。さらに食事調査の結果においては、両運動群が摂取エネルギー量において多かった点を除いては、他の主要栄養素摂取状況には3群間で差は認められなかった。これらのことは、本研究の中高年女性が習慣的に行っているレジスタンス運動は、持久性運動と同様の効果を有し、健康の保持・増進に寄与することが示唆された。平成12年度は、中高年女性を対象に、水泳運動実施群とテニス運動実施群、および加齢的変化の検討するために若年一般女子大学生について、平成11年度と同様の測定を行った。その結果、身体組成と骨状態は一般女子大学生の方が両運動群より良好な状態を示したが、その他の全ての測定項目において3群間に差は認められなかった。また食事調査においては、両運動群は一般女子大学生よりカルシウムの摂取量が多い傾向をしました。『レジスタンス運動の有効性』を明らかにするために、運動4群間における統計解析を行った。その結果、身体組織は持久性運動群とレジスタンス運動群、有酸素性能力は持久性運動群、血中脂質プロフィールは水泳運動軍の除く3群、骨代謝マーカーはレジスタンス運動群とテニス運動群において良好な状態が認められた。これらのことから、レジスタンス運動は中高年女性の健康・体力の保持・増進に有効であることが明らかにされた。平成11年度における本研究の検討課題は、中高年女性を対象に、習慣的な筋力トレーニング実施者(Wt:n=11,年齢46±5歳,BMI23±7,mean±SD)の形態、持久性能力、血清脂質プロフィール、骨密度、および骨の形成と吸収に関連する骨代謝マーカーを調べ、運動様式の異なる持久性トレーニング実施者(Rn:13,48±4,22±3)、および運動習慣のない一般女性(Cn:10,45±3,28±6)との比較から、筋力トレーニングが生体に及ぼす特徴を検討することである。その結果、WtとRnはCnに比較して、除脂肪体重(44-42vs38kg,p<0.05)において有意に大きな値を示し、体脂肪率(23-22vs28%,p<0.05)と体脂肪量(14-12vs18kg,p<0.05)においては有意に小さい値を示した。同様に、最高酸素摂取量(35-40vs29ml/kg/min,p<0.05)と乳酸性作業閾値(26-30vs24ml/kg/min,p<0.05)において有意に大きな値を示し、最高心拍数(172-166vs184拍/分,p<0.05)において有意に小さい値を示した。

次に脂質代謝に関して、WtとRnはCnに比較し、中性脂肪(87-63vs127mg/dl,p<0.05)において有意に低い値を示したが、HDL-コレステロール(69-84vs58mg/dl,p<0.05)においては有意に高い値を示した。また、RnはWtとCnに比較して、総コレステロール(231vs217-203mg/dl)において高い値を示した。骨代謝マーカーに関しては、WtとRnはCnに比較して、血清アルカリホスファターゼ(165-188vs146IU/1/37°C,p<0.05)とオステオカルシン(9.2-10.2vs8.8ug/1,p<0.05)において有意に高い値を示し、尿中ピリジノリン(29-27vs33umol/mol,Cre)とデオキシピリジノリン(7-5vs8umol/mol,Cre)においては低い値を示した。WtとRnはCnに比較して腰椎(L2-L4)密度骨(1.08-1.02vs0.94g/cm2,p<0.05)とZ値(112-110vs98%,p<0.05)において有意に高い値を示した。食事調査に関しては、3群とも栄養所用量を上回っていたが、WtとRnはCaに比較して、総エネルギー摂取量とカルシウム摂取量に多い傾向が示された。平成12年度における本研究の検討課題は、習慣的に水泳トレーニングを実施している中高年女性(Sw:n=12、年齢47±5歳、BMI25±6、mean±SD)、テニストレーニングを実施している中高年女性(Tn:13、48±5、24±4)、および運動習慣のない若年一般女子大学生(Yn:10、21±2、22±2)を対象に、彼女らの身体組成、持久性能力、血清脂質プロフィール、骨密度、骨の形成と吸収に関連する骨代謝マーカーの測定、および食事調査を行い、運動様式の相違から生体に及ぼす特徴を比較・検討することである。その結果、SwとTnはYnに比較して、体脂肪率(24-28vs.22%、p<0.05)と体脂肪量(14-18vs.12kg、p<0.05)においては有意に大きい値を示し、除脂肪体重(35-38vs.42kg、p<0.05)において有意に小さい値を示した。最高酸素摂取量(35-40ml/kg/min)と乳酸性作業閾値(26-30ml/kg/min)において3群間で差は観察されなかったが、最高心拍数においてSwとTnはYnに比較して有意に小さい値(168-174vs.189拍/分、p<0.05)を示した。脂質代謝に関して、SwとTnはYnに比較し、中性脂肪(87-90vs.68mg/dl、p<0.05)において有意に高い低い値を示したが、HDL-コレステロール(67-70mg/dl)と総コレステロール(209-232mg/dl)には3群間で差は観察されなかった。骨代謝マーカーに関しては、骨形成マーカーである血清アルカリホスファターゼ(146-154IU/l/37°C)とオステオカルシン(8.8-9.2ug/l)、骨吸収マーカーである尿中ピリジノリン(29-32umol/mol,Cre)とデオキシピリジノリン(7-8umol/mol,Cre)において、ともに3群間で差は観察されなかった。SwとTnはYnに比較して、腰椎(L2-L4)の骨密度(0.98-1.02vs.1.07g/cm2、p<0.05)とZ値(99-101vs.109%、p<0.05)において有意に低い値を示した。食事調査に関して、3群ともにエネルギー摂取量、その他の栄養素ともに栄養所要量を上回っていたが、SwとTnはYnに比較して、特にカルシウム摂取量において多い傾向が観察された。
被災宗教建築の文化財価値を総体的に保全した復旧に関する研究

熊本地震で被災したカトリック手取教会の復旧調査結果を論文にとりまとめ、日本建築学会技術報告集に投稿した。論文は採択された。2019年度に掲載予定である。同じく熊本地震で被災したカトリック高遊原教会の復旧・営繕活動に関し、現地調査をおこなった。インタビュー、現地視察、一次・二次資料収集を複数回おこなった。分析結果を論文にとりまとめている最中である。被災した教会堂の調査をおこなうなかで、自然災害で被災する以前の営繕活動が、復旧に際して重要な意味を持っていることがわかってきた。このため、大きな自然災害での被災はしていないものの、日常的な営繕活動が顕著である教会堂の調査も並行しておこなうこととした。カトリック茶山教会を選び、資料収集、現地調査、インタビューをおこなった。2019年度も継続して調査をおこない、論文にとりまとめる予定である。2018年度までのカトリック手取教会の調査研究から、被災以前から日常的におこなわれていた営繕活動が、迅速で自立的な復旧を可能にしたことが明らかになった。またその日常的営繕活動をおこなってきた人物とは、建設関係の専門家、社会経験が豊かな信徒たちであり、彼らが多くの時間と経験を日ごろから奉仕活動に費やしてきたことがわかった。特に定年退職後に奉仕活動が顕著であった。日常的営繕を被災前からおこなってきたことに加え、大規模な建て替え事業も自主的におこなってきたことが減災につながり、被災の程度が最小限になったことも判明した。これは都市域にあり、人材も比較的豊富な教会であったため、全く逆の条件を持つ教会、すなわち、非都市域に所在し、所属信徒が極めて少ないカトリック高遊原教会での災害復旧の状況を調査した。この結果を現在とりまとめている。調査結果を論文としてまとめ、投稿することができ、順調に進展している。2019年度は6月初旬まで、同時並行で実施している科学研究費補助金事業のため、海外に滞在している。この期間、本基盤研究Cの現地調査をおこなっていないが、帰国後に継続の予定である。2017年度は、北部九州のカトリック教会堂では、どのような営繕体制がとられているのか、その概要を把握する調査をおこなった。カトリック福岡教区の協力を得て、教区(福岡県、熊本県、佐賀県)に所在する全ての小教区に対しアンケート調査を実施し、各小教区で教会堂営繕がどのようにおこなわれているかを把握した。アンケートでは、小教区では誰が営繕をおこなっているのかを尋ねた。具体的には、営繕の委員会をつくっているか、あるいは営繕の担当者がいるのか、どちらでもない場合は、誰が営繕を担当しているのかを尋ねた。さらに、営繕の委員会がつくられた時期、担当者の専門などについても質問した。アンケートの結果、比較的信者数の多い小教区では営繕委員会を設けている場合が多いが、信者数の少ない小教区では、営繕専門の委員会はなく、教会委員会が営繕を含めた全ての事柄を検討する場所であることが分かった。調査の結果、営繕体制にはいくつかのパターンがあることがわかった。アンケート結果をもとに、いくつかの小教区を実際に訪問し、司祭や営繕を担当している信徒にインタビューをおこなった。また、熊本地震で被災した小教区も訪ね、どのような被災をし、誰が、どのように復旧、修復をおこなったのかを尋ねた。アンケート調査と現地調査を踏まえ、営繕体制の類型化をおこなっている。さらに、それら類型化した営繕体制の代表的事例であると考えられる小教区を数件抽出した。これら事例のより具体的な調査を今後おこない、なぜ営繕するのか、具体的に誰が営繕をしているのか、奉仕でおこなている営繕は何か、奉仕ではできない営繕は何か、を把握してゆく。カトリック福岡教区で、教会堂営繕に関する資料を収集した。これらを今後の考察に活用していく。アンケート調査と予備的現地調査により、概要把握と調査対象の絞り込みができ、今後の道筋がついた。同時に、各小教区のより正確な営繕体制は、アンケートだけではわからず、実際に訪問して、信徒や司祭に話を聞かなければわからないということも実感した。詳細調査対象を絞り込みつつも、なるべく多くの小教区を訪問し、営繕の実状を把握する作業を続ける必要性があることも分かった。論文は採択された。

特に定年退職後に奉仕活動が顕著であった。日常的営繕を被災前からおこなってきたことに加え、大規模な建て替え事業も自主的におこなってきたことが減災につながり、被災の程度が最小限になったことも判明した。これは都市域にあり、人材も比較的豊富な教会であったため、全く逆の条件を持つ教会、すなわち、非都市域に所在し、所属信徒が極めて少ないカトリック高遊原教会での災害復旧の状況を調査した。この結果を現在とりまとめている。調査結果を論文としてまとめ、投稿することができ、順調に進展している。2018年度は、2017年度のアンケート調査・予備的現地調査で絞り込んだ数件の小教区を複数回訪問し、より詳細な営繕体制の把握をおこなう。同時に、詳細調査対象ではない小教区についても、少なくとも1回は訪問し、営繕体制を正確に理解することに努める。アンケート調査のみでは、営繕体制の実態を見誤る可能性があるからである。カトリック福岡教区にて収集した営繕関係資料の整理、分析を進めてゆく。2019年度は6月初旬まで、同時並行で実施している科学研究費補助金事業のため、海外に滞在している。この期間、本基盤研究Cの現地調査をおこなっていないが、帰国後に継続の予定である。2017年度は、アンケート調査実施や資料取集の多くの時間を費やした。これらはほとんど経費の発生する作業ではなかったため、経費の執行が少なくなった。アンケート調査とその分析に時間をかけたため、現地調査の回数が予定よりも少なくなった。2018年度は、現地調査をおこない、繰り越した金額を執行してゆく予定である。調査対象の教会堂の一部が所属機関と同じ市内にあり、現地にかかる旅費が支出されず、このため旅費の支出が予定より減った。2019年度におこなう予定の現地調査は、遠方に所在する教会堂も含んでおり、支出はやや増える予定である。調査結果のとりまとめに使用する備品購入も予定している。
HCV感染における血中および肝における細胞性免疫応答の解析

C型肝炎ウイルス(HCV)感染は高頻度に持続化し,慢性肝炎,肝硬変へと進展し,肝癌を発生する.感染細胞のウイルス排除にはウイルス感染細胞を認識し,傷害するウイルス特異的細胞障害性T細胞が直接的な役割を果たすが,その応答はヘルパーT細胞や各種サイトカインにより調節されている.本研究において私達はHCV排除の生体応答をヘルパーT細胞応答を中心に解析した.HCV蛋白に対する応答はインターロイキン4産生を主体とする2型T細胞応答でなくインターフェロンγ産生を主体とする1型T細胞応答が優位であること,しかし,HCV蛋白は1型T細胞応答を抑制するインターロイキン10産生細胞も刺激し,C型慢性肝炎の末梢血ではHCV蛋白に応答するインターロイキン10産生細胞がインターフェロンγ産生細胞よりも多く存在し,抗HCV応答が抑制されていることが明らかになった.更に,肝組織中には末梢血のHCV特異的ヘルパーT細胞が集積する形で存在すること,末梢血のインターフェロンγ産生細胞とHCV RNA量の間には負の相関があること,インターフェロンを投与すると投与1か月の時点ではかえってインターフェロンγ産生細胞が抑制され,その後徐々に回復すること,HCVコア蛋白とHCV NS3蛋白には患者間で共通に高頻度にインターフェロンγ産生あるいはインターロイキン10産生を刺激する部位が存在することが明らかになった.また,HLA-A^*0206に提示され,細胞障害性T細胞に認識されるHCV抗原エピトープが同定された.C型慢性肝炎患者の末梢血単核球のHCVコア蛋白,NS3蛋白に対するヘルパーT細胞応答と肝障害,HCV RNA量との関連を検討した.対象はインターフェロン治療を行ったC型慢性肝炎患者20症例で,治療前,治療中,治療終了後の患者末梢血単核球のHCVコア蛋白,NS3蛋白特異的T細胞増殖応答,インターフェロンγ産生T細胞数,インターロイキン4産生T細胞の検討を行った.研究は進行中であり,終了していない.治療前,患者末梢血単核球はHCVコア蛋白の刺激に対して20例中4例で増殖応答を示したのに対して,HCV NS3蛋白刺激に対しては20例中7例で増殖応答を示した.いずれか,あるいは両蛋白に対して増殖応答を示したのは8例であった.一方,末梢血単核球中にHCVコア蛋白あるいはNS3蛋白特異的インターロイキン4産生細胞は全例で認められなかったが,HCVコア蛋白特異的インターフェロンγ産生細胞は20例中8例で認められ,NS3蛋白特異的インターフェロンγ産生細胞は20例中5例で認められた.HCVコア蛋白特異的インターフェロンγ産生T細胞が末梢血単核球に陽性であった症例では血清HCV RNA量が多く,ALT値は高い傾向が認められた.これらの結果は,C型慢性肝炎患者における末梢血単核球のHCVコア蛋白,HCV NS3蛋白に対するT細胞応答はインターフェロンγを産生する1型ヘルパーT細胞応答優位であり,組織障害性に作用していることを示唆している.C型肝炎ウイルス(HCV)感染は高頻度に持続化し,慢性肝炎,肝硬変へと進展し,肝癌を発生する.感染細胞のウイルス排除にはウイルス感染細胞を認識し,傷害するウイルス特異的細胞障害性T細胞が直接的な役割を果たすが,その応答はヘルパーT細胞や各種サイトカインにより調節されている.本研究において私達はHCV排除の生体応答をヘルパーT細胞応答を中心に解析した.HCV蛋白に対する応答はインターロイキン4産生を主体とする2型T細胞応答でなくインターフェロンγ産生を主体とする1型T細胞応答が優位であること,しかし,HCV蛋白は1型T細胞応答を抑制するインターロイキン10産生細胞も刺激し,C型慢性肝炎の末梢血ではHCV蛋白に応答するインターロイキン10産生細胞がインターフェロンγ産生細胞よりも多く存在し,抗HCV応答が抑制されていることが明らかになった.更に,肝組織中には末梢血のHCV特異的ヘルパーT細胞が集積する形で存在すること,末梢血のインターフェロンγ産生細胞とHCV RNA量の間には負の相関があること,インターフェロンを投与すると投与1か月の時点ではかえってインターフェロンγ産生細胞が抑制され,その後徐々に回復すること,HCVコア蛋白とHCV NS3蛋白には患者間で共通に高頻度にインターフェロンγ産生あるいはインターロイキン10産生を刺激する部位が存在することが明らかになった.また,HLA-A^*0206に提示され,細胞障害性T細胞に認識されるHCV抗原エピトープが同定された.C型慢性肝炎患者の末梢血単核球のHCVコア蛋白,NS3蛋白に対するヘルパーT細胞応答,抑制性T細胞応答と肝障害,HCV RNA量,インターフェロン治療効果との関連を検討した.対象は6か月のインターフェロン治療を受け,治療終了後6か月の時点のHCV RNAの検査結果が判明している17例で,HCV RNA陰性例は9例であった.治療前,治療中,治療終了時の患者末梢血単核球のHCVコア蛋白,NS3蛋自特異的T細胞増殖応答,インターフェロンγ産生T細胞数,インターロイキン4産生T細胞,インターロイキン10産生細胞の検討を行った.研究は進行中であり,終了していない.

治療前,患者末梢血単核球はHCVコア蛋白の刺激に対して17例中2例で増殖応答を示したのに対して,HCV NS3蛋白刺激に対しては17例中3例で増殖応答を示した.いずれか,あるいは両蛋白に対して増殖応答を示したのは5例であった.一方,末梢血単核球中にHCVコア蛋白あるいはNS3蛋自特異的インターロイキン4産生細胞は1例で認めたのみであったが,HCVコア蛋白特異的インターフェロンγ産生細胞は17例中8例で認められ,NS3蛋白特異的インターフェロンγ産生細胞は17例中6例で認められた.HCVNS3蛋白に対する末梢血単核球の増殖応答が強い症例では肝組織の炎症の活動度が高かった.インターフェロン投与によりHCV RNAの消失の見られなかった症例では,HCV NS3蛋白刺激に反応するインターロイキン10産生細胞が増加する傾向が認められた.インターフェロン治療前のC型慢性肝炎患者17例で末梢血単核球および肝浸潤単核球のHCV抗原に対するサイトカイン産生細胞応答を検討した.末梢血単核球および肝浸潤単核球をHCVコア抗原およびNS3抗原で刺激し,IFN-γ産生細胞数,IL-4産生細胞数,IL-10産生細胞数をELISPOT法により算定した.これらの結果と肝の炎症,線維化の程度,血清HCV RNA量の関係を検討した.肝浸潤単核球には多数のHCV抗原特異的IFN-γ産生細胞とIL-10産生細胞が存在し,IL-4産生細胞数はそれらと比べ極めて少なかった.肝浸潤単核球のHCV抗原特異的IFN-γ産生細胞数と末梢血単核球中のHCV抗原特異的IFN-γ産生細胞数,肝浸潤単核球のHCV抗原特異的IL-10産生細胞数と末梢血単核球のHCV抗原特異的IL-10産生細胞数の間にはそれぞれ正の相関が認められたが,肝浸潤単核球には,末梢血単核球と比べると濃縮される形でHCV特異的サイトカイン産生細胞が存在した.更に,肝浸潤単核球においては,HCVコア抗原特異的IFN-γ産生細胞の数がIL-10産生細胞数よりも多かった.しかしながら,肝浸潤単核球のHCV抗原特異的な各サイトカイン産生細胞数と肝の炎症,線維化の程度,血清HCV RNA量の関係の間には有意な相関関係は認めなかった.有意な相関が認められなかった理由としては,肝組織におけるHCV抗原特異的サイトカイン産生細胞はお互いに影響を与えながら,複雑に組織障害,ウイルス排除に関与していることが考えられる.
脳表人工膜内新生血管の脳梗塞予防・縮小効果

主幹動脈の狭窄・閉塞によって生じた虚血に対して、血管新生を惹起・促進することで血流改善を図り、脳梗塞を予防する治療法が試みられている。われわれは、虚血部の脳表を被覆する人工血管シートを作成し、人工的に側副血行路を作成、その後に作成した中大脳動脈閉塞による脳梗塞が縮小する効果を得た。あらかじめコラーゲン中にGFPでラベルしたヒト脳微小血管内皮細胞および間質前駆細胞10T1/2を撒き込みディッシュ上で膜状にし、人工血管シートを作成した。マウスの頭頂骨を開窓し硬膜を切除した上で軟膜の上に、人工血管シートを載せさらに観察用の頭窓を装着して開創部を閉塞した。結果について学会にて報告し論文化した。われわれは、虚血部の脳表を被覆する人工血管シートを作成し、人工的に側副血行路を形成、その後に作成した中大脳動脈による脳梗塞が縮小する効果を得た。作成には移植細胞の拒絶が起きないように、免疫不全マウス(severe combined immunodeficient (SCID) mouseを用いた。あらかじめコラーゲンの中にGFPでラベルしたヒト脳微小血管内皮細胞および間質前駆細胞10T1/2を撒き込みディッシュ上で膜状にし、人工血管シートの準備をした。マウスの頭頂骨を開窓し硬膜を切除したうえで軟膜の上に、人工血管シートを載せさらに観察用の頭窓を装着して開窓部を閉鎖した。この状態で経時的に血管新生を観察すると、3日目には内皮細胞は互いに連結しあい血管系の基礎が形成された。さらに5日目には血管に管腔構造が認められ、7日目には人工血管内に血流が認められた。血流の確認には、赤血球をラベルして血球成分の通過を確認する方法、さらにrhodamine-dextranにて血漿成分をラベルして人工血管内が染色される方法の2通りで確認できた。その上で、田村法により中大脳動脈を永久結紮したところ、脳梗塞巣は著明に縮小した。結果については、2011年日本脳循環代謝学会にて報告し、脳循環代謝23:9094 , 2012にて論文掲載した。結果については、2011年日本脳循環代謝学会にて報告し、脳循環代謝23: 90-94, 2012にて論文掲載した。また2013年神経学会シンポジウム「脳梗塞急性期の抗凝固療法・抗血小板療法」において急性期治療の今後の可能性として成果を発表し、臨床神経,53:1172ー1174,2013に論文掲載した。これをもとに、今年度は人工血管モデルの作成に着手し動物モデルにて一定の成果をえた。以上のように、これまでの研究は順調に達成された。人工血管は、ヒト内皮細胞から形成したが、臨床応用を考えた場合、自己細胞からの分化・増殖が好ましい。その一つとして、iPSや皮膚繊維芽細胞、骨髄のprogenitor細胞からの分化を試みる。昨年度までに一時的な血管形成には成功したが、長期間の血管維持については未検討である。