hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エアーバッグ用ガス発生剤の安全性評価

エアーバッグ用ガス発生剤の主剤であるアジ化ナトリウムおよびアジ化ナトリウムと酸化剤の混合物について、熱分析法、燃焼熱測定、燃焼速度の測定などを行ない、以下の結果を得た。(1)アジ化ナトリウム単体の熱反応性に及ぼす諸因子の影響上記と同様にアジ化ナトリウムのメカノケミストリーについて検討して、興味ある結果が得られたので学会誌に投稿した(アジ化ナトリウムのメカノケミストリー,雑誌名:火葬学会誌,Vol.55(No.1),4(1994))。(2)アジ化ナトリウム-酸化剤混合物の熱反応性アジ化ナトリウム-二酸化マンガン-二酸化ケイ素混合物の熱分析、燃焼熱測定,燃焼生成物の定性・定量データを得て、結果を学会で口頭発表した(アジ化ナトリウムと二酸化マンガン混合物の熱反応,工業火薬協会1993年度年会講演要旨集,P47)。また、「アジ化ナトリウム-二酸化マンガン-二酸化ケイ素混合物の反応性」というタイトルで、火薬学会1994年度春季年会に口頭発表の予定である。(3)アジ化ナトリウム-酸化剤混合物の熱分解反応アジ化ナトリウム-二酸化ケイ素およびアジ化ナトリウム-二酸化ケイ素-二酸化マンガン混合物の等温熱分解反応を行ない、熱分解速度式および熱分解速度パラメータを得た。エアーバッグ用ガス発生剤の主剤であるアジ化ナトリウムについて、その反応性に及ぼす粒子径,結晶性,雰囲気,水分及び経時変化などの影響を主として熱分析法により検討して、以下の結果を得た。(1)アジ化ナトリウムの市販品は加熱条件下では空気雰囲気下で460°Cで激しい発熱反応を起すが、これをペレット状にすると400°C付近まで反応温度は低下する。この反応温度は雰囲気ガスの種類及び圧力によって異なる。即ち、常圧下では熱伝導性の高い気体(ヘリウムなど)の場合は反応温度は高くなる。加圧下でもこの傾向が認められるが、いづれの気体の場合も反応温度は低下した。試料を粉砕した場合には粉砕時間の増加に伴って反応温度は低下するが、この際粉砕時間の短い試料の分解温度の再現性は余り良くないが、長い試料では良好な再現性が得られた。(2)アジ化ナトリウムを種々の雰囲気ガス中に放置すると経時変化を起こし、この変化はその種類によって著しく異った。すなわち、不活性ガスの窒素中では経時変化しないが、酸素及び炭酸ガス中では50時間の放置で純度が58wt%低下した。水蒸気を含む炭酸ガス雰囲気下ではその経時変化は激しく、48時間経過では純度は47%に低下した。経時変化後の試料の粉末X線回折では炭酸水素ナトリウムの生成が認められた。また、経時変化した試料は熱分解反応でも反応温度が低下することか判った。(3)粉砕した場合には粉砕初期には結晶子の大きさは減少したが、粉砕を継続すると結晶子は大きくなりその回複が認められるという興味ある結果が得られた。エアーバッグ用ガス発生剤の主剤であるアジ化ナトリウムおよびアジ化ナトリウムと酸化剤混合物について、熱分析法、燃焼熱測定、燃焼速度の測定などを行ない、以下の結果を得た。(1)アジ化ナトリウム単体の熱反応性に及ぼす諸因子の影響上記と同様に、アジ化ナトリウムのメカノケミストリーについて検討し、興味ある結果が得られたので学会誌に投稿した。(アジ化ナトリウムのメカノケミストリー,雑誌名:火薬学会誌,vol55(NO.1),4(1994))。(2)アジ化ナトリウム-酸化剤混合物の熱反応性アジ化ナトリウム-二酸化マンガン-二酸化ケイ素混合物の熱分析、燃焼熱及び分解生成物の定性・定量データを得て、結果を学会で口頭発表した(アジ化ナトリウムと二酸化マンガン混合物の熱反応,工業火薬協会1993年度年会講演要旨集,P47)。(3)アジ化ナトリウム-酸化剤混合物の熱分解反応アジ化
ネコのエイズ病態モデルの分子機構

はじめに、FIVに自然感染したネコのリンパ球におけるアポトーシスの誘導について検討した。その結果、培養後、死滅するリンパ球の比率は、FIV非感染ネコでは平均8.4%であったのに対し、FIV感染ネコでは平均15.8%と上昇する傾向にあった。とくに臨床的に重篤な感染症の認められた3例では、死滅するリンパ球の比率は25%以上と著しく上昇していた。さらに、表面抗原を解析した結果、T細胞、B細胞の両サブセットとも細胞死を起こすことが明らかとなった。つぎに、日本国内におけるFIV env遺伝子の多様性を解析した。札幌においてはA(3株)、岩手ではB(2株)、東京ではA(1株)、B(2株)、愛知ではB(1株)、C(1株)、岡山ではD(1株)、宮崎ではA(1株)、D(2株)、熊本ではD(2株)が認められた。以上の結果から、日本国内においては、subtypeBばかりではなく、subtypeA,C,Dに属するウイルスも存在し、またこれらsubtypeの分布にはある程度の地域性があることが示唆された。さらに、FIV自然感染ネコに発生した5例の悪性リンパ腫について、その細胞系統およびプロウイルスの組み込みを解析した。5例中2例はIgHおよびIgL遺伝子の再構成あるいは欠失を示したためB細胞由来であり、1例はTCRb遺伝子の再構成を示したことからT細胞由来であると考えられた。他の2例は、そのいずれの遺伝子にも再構成を示さず、non-T non-B細胞であると考えられた。一方、サザンブロット解析においては、いずれの症例においてもFIVのクローナルな組み込みは検出されなかった。これらの結果から、FIV感染は、間接的な役割を果たしている可能性はあるものの、悪性リンパ腫の発生に直接関与していないことが示唆された。
巨大磁気抵抗を示す分子性物質の電荷・スピン秩序

フタロシアニン分子系伝導体では、巨大磁気抵抗が観測される。この磁気抵抗のメカニズムを解明するため、強磁場中における高精度X線回折を行った。波数4k_FのX線散漫散乱が低温で観測されるが、磁場印加によって強度が弱くなる事を見出した。この散漫散乱が電荷秩序に起因するものならば、電荷秩序の磁場中融解が巨大磁気抵抗の原因であると考えられる。フタロシアニン分子から構成される伝導体は、電気伝導を担うパイ電子系、局在スピン源となるd電子系と相関効果が期待される物質系である。実際、磁場の印加によって電気抵抗が減少する、巨大磁気抵抗効果が観測されている。このメカニズムを解明する上で、本物質系の基底状態を明らかにする事は重要である。これまでの測定で、ブラッグ反射の中間位置に新たな散漫散乱がある事を見い出している。低温で電荷不均一状態(弱い電荷秩序)になっている事を示しており、パイ電子系における近接クーロン相互作用によって絶縁化している事が分かった。次の段階として、電荷不均一状態とスピン状態との関係を調べる事が必要である。そこで磁場下のスピン状態を精査するため、強磁場下で磁化測定を行った。その結果、13テスラ付近において磁化曲線に折れ曲がり構造を見いだした。さらに、.55テスラ程度の磁場で磁化が1サイト当たり1ボーア磁子程度の値で飽和する事も分かった。これらより、局在スピンは低温で反強磁性的な短距離相関を有していたが、13テスラ付近でスピンがフリップを起している事を示唆される。また、強磁場下での誘電率測定においても13テスラ付近で異常が観測されており、局在スピン系の変化がパイ電子系の電荷状態に影響を与えている事が分かる。そこで22年度は、上記の磁性変化と電荷不均一性との、より直接的な関係を調べるために、X線散漫散乱強度の温度依存性および磁場依存性を精査していく予定である。フタロシアニン分子から構成される伝導体は、電気伝導を担うパイ電子系と、局在スピン源となるd電子系と相関効果が期待される物質系である。次の段階として、d電子の局在スピンが、パイ電子の電荷不均一状態に果す役割を明らかにする必要がある。そこで、X線散漫散乱強度の温度依存性を精密に測定した。その結果、散漫散乱強度が約30K以下で上昇し始め、約10K以下で強度がさらに急激に上昇することが観測された。田島らにより行われたトルク測定から約30K以下で局在スピンの反強磁性的な短距離相関が成長していくことが示唆されていることから、分子内のパイ電子とd電子の間に作用するフント的な強磁性相互作用によって、局在スピンの反強磁性秩序が近接クーロン相互作用を有効的に増強させて、パイ電子系の電荷秩序を安定化させていることが明らかになった。そこで23年度は、巨大磁気抵抗と電荷不均一性(電荷秩序)との因果関係を調べるために、X線散漫散乱強度の磁場依存性を精査していく予定である。このメカニズムを解明する上で、本物質系の微視的状態を明らかにする事は重要である。これまでのX線回折で波数4K_Fの散漫散乱が観測されていたが、この散漫散乱の可能性の一つとして電子間クーロン反発で分子電荷の濃淡が2倍周期で並んだ電荷秩序状態が考えられる。そこで、磁場効果を調べるため、強磁場下(10テスラ)で高精度X線回折測定を行った。その結果、散漫散乱強度が磁場印加で弱くなる事を見出した。これより、電荷秩序の磁場誘起融解が巨大磁気抵抗の原因である事を明らかになった。d電子由来の局在スピンとの分子内相互作用で、伝導電子も僅かにスピン偏極する。もし局在スピンが反強磁性的な短距離秩序を有れば、電荷秩序も局所的に安定化される。ここに、磁場を印加すれば反強磁性的秩序の揺らぎを抑制されるので、電荷秩序のゆらぎも抑制される事になる。研究対象のフタロシアニン分子系伝導体は、伝導の1次元性が強いために、電荷秩序のゆらぎに対しても電気抵抗が敏感に変化する事が考えられ、秩序の揺らぎを磁場で制御して巨大応答を引き出していた事になる。

本研究は巨大磁気抵抗が重要な研究課題であるが、f電子を含む金属間化合物SmNiC_2においても、電気抵抗が1桁減少する巨大磁気抵抗を観測していた。従来のランタノイド系の金属間化合物の磁気抵抗比|△ρ(B)/ρ(0)|が40%程度であったので、RNiC_2は特徴的な物質群である。この巨大磁気抵抗の原因を調べるために強磁場下X線回折の測定を行なったが、電荷密度波が磁場印加によって抑制される事を実験的に明らかにした。この結果は論文発表した。
鳥類の腺性下垂体細胞における性腺刺激ホルモンの生産分泌調節機構の研究

鳥類の腺性下垂体細胞における性腺刺激ホルモンの生産分泌の調節機構を解明するため、鶏の腺性下垂体のLHの生産分泌に対する卵巣ステロイドホルモン、特にエストラジオール及びプロジェステロンの作用について明らかにするとともに、近年注目を集めているオピエート・ペプチド、神経アミンの作用について明らかにしようとした。その結果、鶏の腺性下垂体細胞に存在するプロジェステロン・レセプターはエストラジオールの作用によって増量し、これによってプロジェステロンの作用が発現し、腺性下垂体細胞のLH生産が高められることが明らかになった。また、腺性下垂体細胞にはエストロジェンのレセプターも存在することが明らかにされ、プロジェステロンもエストロジェンもともにそれぞれのレセプターを介して直接又は間接に腺性下垂体細胞のLH生産に関与することが明らかとなった。腺性下垂体細胞のLHの放出は視床下部による神経体液的支配を受けるが、このLH放出機構には促進的制御機構の他に抑制的制御機構も存在することも明らかとなった。すなわち、その抑制的制御機構には神経アミンの1つであるセロトニンと神経ペプチドの1つでオピエート・ペプチドに属するβ・エンドルフィンとによって営まれていることが明らかとなった。この場合、抑制的制御の主導権を握るものはセロトニンであること、β・エンドルフィンは副次的役割を演ずることも明らかにされた。また、ドパミン、アドレナリン、ノルアドレナリン、メラトニンはいずれも抑制的制御機構には関与せず、メチオニン・エンケファリンやVIPも関与しないのであろうと推察された。従って、セロトニンとβ・エンドルフィンとが鳥類の腺性下垂体のLH放出の制御に特に重要な役割を演じているものと決論された。
発達障害のある子どもの東日本大震災における実態と必要な支援に関する研究

発達障害のある子どもは、東日本大震災において定型発達児に比べて、本人及び保護者は非常に大きな危険と困難に直面した。震災前の防災訓練では、社会性の弱さや現実見当識の弱さにより、十分な訓練を受けられないことが多かった。津波の際しては、危険の把握や予測の困難さにより、保護者との連絡がとれず、このため避難できず死亡した事例があった。その後の避難生活においては、慣れない環境への強い不安のため状況に応じた行動が困難であったため、避難所から出なければならない場合が多かった。避難所にいないと必要な物資が得られにくい等の困難に直面した。さらに一部の子どもはPTSDを発症し、その改善が困難であった事例もみられた。本年度は、東日本大地震等の災害に関する全般的な情報及び障害児・者の被災状況に関する資料の収集と整理、及び岩手県沿岸部の被災地における聞き取り調査を継続して行った.震災から2年が経過し、東日本大震災に関する様々な書籍・論文・資料が数多く公表・出版され、それらを収集・整理して基礎的な知見の集積を行った。東日本大震災における障害者の死者・行方不明者は全体として健常者の約2倍で被害が大きかった。一方で現在までの統計では発達障害のある子どもにおける被害状況は明白になっておらず、震災に関する統計情報の在り方にも課題のあることが明らかとなった。岩手県沿岸部における聞き取り調査からは、地震時と直後の時期には自閉症児が予想以上に落ち着いた対応をみせることが多かったが、状況が安定化してきた23週間後から不安定な状況になり強い不安やパニック等を発現する場合のあることが少なくない様子がみられた。その中の一部では震災後2年が経過してもパニック等が継続していた。自閉症児・者におけるPTSDの治療法には独特な要素が多く、今後のさらなる研究が必要なことが想定された。東日本大震災後には、防災意識の高まりと対応策が様々に取られつつある。この中で、福祉避難所の設置が進んでおり、障害児への対応として特別支援学校が福祉避難所に指定されることが増えてきている。一方で、福祉避難所への指定に消極的な学校もあり、その理由や福祉避難所の在り方の課題を検討することが必要と考えられ、平成26年度に調査をしていくことを予定している。また、研究開始直後の被災地ではアンケート調査に辟易している状況があり、アンケート調査を控えていたが、聞き取り調査時に様々な相談に応じるようにしていたこともあり、アンケート調査が実施できそうな可能性もみえてきており、平成26年度には小規模ながらアンケート調査を行って行く予定である。東日本大震災の際に、発達障害のある子ども達が、どのような状況下にあったのかを調べるため、津波による被害の大きかった岩手県の陸前高田市、宮古市を中心に情報の収集の聞き取り調査を行った。対象は発達障害のある子どもの保護者や担任している特別支援学級の教師、特別支援学校の教師等である。また、本研究の基盤となる知識を集積するため、地震及び津波とそれらによる被害に関連する書籍、資料を広く収集して地震による様々な被害状況について一般的な知識を深めた。さらに東日本大震災における被害状況や発達障害の子どもの状況に関する情報を収集した。これらを整理し、地震災害時に発達障害等の障害のある子どもがどのような困難に直面する可能性が高いかを調べた。それに基づいて被害をできるだけ軽減する方策について検討を行った。これらにより、従来の地震・津波の被害の記録では発達障害のある子どもに関する記載はなかったが、発達障害のある子どもが地震・津波の直接的な被害を回避することが困難であろうと推定される状況の多いことが分かった。現在までの岩手県における聞き取り調査では、地震もしくは津波による直接的な被害が幼児期に高いこと、避難所にいることが困難なことが多いこと、避難所にいないと水や食料等の支援が得られにくいこと、等がわかった。また、福祉避難所は主に高齢者を対象としていた施設がほとんどで障害のある子どもの避難所としては十分に機能していなかったことが分かった。県単位でのアンケート調査を計画していたが、被災地においてそのような調査への拒否的な感情が強いことが分かったため、これについては再検討を行っている。わが国において災害が起きる可能性は低くない。特に平成23年3月11日に起きた東日本大震災は、被害が非常に大きく、今後にも起きる可能性がある震災に備えてこの経験を防災に生かすことが必須である。東日本大震災において障害者の死亡率が健常者の約2倍であったことは、災害弱者である障害者の防災と被災時・後における支援が一層充実されなければならないことを示している。本研究はその中で発達障害児に焦点をあてて、東日本大震災時における発達障害児の実態と、それに基づいた今後の防災教育と被災時・後の支援のあり方を明らかにすることを目的とした。

当初は、被災地における発達障害児およびその保護者へのアンケート調査を予定していたが、被災地において聞き取り調査を進める中で、被災地は多くのアンケート調査を受け、できるだけこれに答えるように努力する中で、アンケート調査への疲労感と軽度ながら拒否感があることが分かった。このため、調査は被災地における聞き取り調査委によって行った。その結果、震災前の防災教育はほとんどの場合、発達障害のある子どもの実態を十分に考慮された形では行われてこなかったことが分かった。このためもあり、地震及び津波の際には、その危険性の認知が一部の発達障害のある子どもでは十分に出来ず被災した例がみられた。避難の際には、福祉避難所の設置がまだ不十分で、しかも老人施設が主に担っていたことから発達障害のある子どもの避難所としては十分に機能しなかったことが多かった。また、発達障害のある子どもの一部、特に自閉症のある子どもでは、PTSDによるパニックの頻発などの後遺症が長く続き、改善が困難な場合のあることが分かり、発達障害のある子どもに特化したPTSD等への長期的な視点にたった心理的ケアの重要性が明らかになった。人文学本年度は、書籍・文献・資料の収集が順調に進み、それらの検討が進展した。聞き取り調査に関しては、震災時における多様な状況についての情報を収集することができた。さらに、被災地の発達障害児の相談に応じる等の協力を平行して行ってきたことにより、アンケート調査に協力を得られそうな人たちが表れてきた。関連する資料や文献等からの情報の収集と整理は概ね順調に進展しれいるが、実際の被災地における発達障害のある子どもの状況について情報を収集する手段として重視していた調査が困難である状況があり、そのため聞き取り調査を主としているので、調査対象の広がりが十分とはいえない状況にある。東日本大震災から2年以上が経過して、様々な書籍や資料が出版・公表されてきている。また、国または地方自治体による防災もしくは減災体制の整備が進んできており、それらの資料も公表されてきている。この現状を踏まえ、それらの情報の収集・整理を一層進め、発達障害のある子どもへの防災・減災の実際的な在り方について考えをまとめ、提言を行えるようにしていく。また、現在進行している福祉避難所の充実の現状も把握し、さらに発達障害のある子どもへの震災時の支援が充実していけるように考察をしていく。これらに聞き取り調査で得られた個別の事例の特性を考え合わせ、施策的な対応がより現実として有効になるように考えて行く。また、平成26年度にはアンケート調査を行い得る可能性が高くなったこと、この時期におけるアンケートとして震災自体だけでなく、その後の支援の在り方や発達障害児への防災訓練の在り方等を含めた総体的な実態把握が可能となるようなアンケート調査を行っていく。昨年度までに様々な国や地方公共団体、各種団体等から震災に関する調査結果が報告されてきている。これを踏まえ、また被災地の人たちの負担をできるだけ軽減するためにも、既にある調査結果から発達障害のある子どもに関するものを探索して収集し、これらを整理する。同時に被災地において教師や保護者からの聞き取り調査を継続的に行い、行政機関からもできる限り情報の収集を行う。
サル眼を用いた慢性視神経乳頭循環障害モデルの作成と正常眼圧緑内障との関係

視神経乳頭虚血を惹起するため、血管内皮由来弛緩因子である一酸化窒素合成を阻害したモデル、および収縮因子であるエンドセリン-1(ET-1)を用いた。一酸化窒素合成酵素(NOS)を阻害すると、視神経乳頭組織血流量は有意に減少し、機能的に視覚誘発電位(VEP)振幅の減弱がみられた。これに対して交感神経α1受容体阻害剤を点眼投与すると、視神経乳頭循環障害は改善され、またVEP振幅の減弱も抑制された。またET-1の硝子体内反復投与にて視神経乳頭陥凹の拡大、網膜神経節細胞、視神経軸索の減少がみられ、虚血が緑内障性視神経障害の発症に関与していると考えられた。このモデルに対しても交感神経α1受容体阻害剤の投与により、視神経乳頭陥凹の拡大、網膜神経節細胞、視神経軸索の減少などの緑内障様変化が有意に抑制されるのが確認された。交感神経α1受容体阻害剤は恐らく生理的な血管トーヌスを低下させることで、組織血流を維持させる効果があると考えられた。ET-1による虚血時に視神経乳頭でのNOS活性をmicrodialysisと高速液体クロマトグラフィを用いて測定したところ、ET-1投与によりNO合成が顕著に亢進していることが確認された。したがって近年次第に明らかにされてきたET-1と緑内障の関連については、視神経乳頭の虚血だけでなく、虚血の結果過剰に発生したNOが組織障害を惹起し、またET-1とともに細胞外マトリックスの変化を引き起こしでいる可能性が示唆された。サル眼を用いた実験に先立ち、予備的実験として家兎眼を用い、以下の実験を行った。視神経乳頭(ONH)循環障害モデル作成のため、1)エンドセリン-1(ET-1)の反復投与、2)視神経電気刺激、の2つの方法を用いた。1)ET-1(10-6M、10μl)の硝子体注入を2回/週で4週間反復し、その前後でONH血流(レーザースペックル法)、眼圧、視覚誘発電位(VEP)、ONHのC/D面積比(画像解析法)を測定した。ONH血流は持続的に低下(初期値に比べ80%未満)し、眼圧は対照に比べ有意差がなかった。VEPの潜時は有意に遅延し、C/D面積比は初期値に比べ有意に増大した。2)開頭手術により視交叉直上に刺激用電極を固定し、4段階の条件の通電により、視神経を直接的に刺激した。その前後で、ONH血流、眼圧、VEP、ONHのC/D面積比などを測定した。弱刺激では一過性に(10分間)ONH血流が増加したが、強度、最強度の刺激では用量依存的に長時間(20分、60分以上)、ONH血流の低下を認めた。眼圧は有意に変化しなかったが、VEPの振幅は強刺激の30分後、有意に減少し、C/D面積比は強刺激の4週間後、有意に増大した。一部では刺激後に乳頭出血を生じ、乳頭陥凹拡大とともにグリア細胞の増生がみられた。以上、家兎眼を用いた実験ではあるが、ONHの虚血が眼圧とは無関係に乳頭陥凹拡大に寄与し得ることが2つの異なる方法で示された。今後はこれらの結果をもとに、サル眼において慢性的なONH循環障害モデルを作成し、正常眼圧緑内障との関連を検討していく予定である。視神経乳頭循環障害モデル作成に関連して、視神経乳頭の自動調節能に一酸化窒素(NO)の関与を検討した。眼圧を50mmHgに上昇させ、視覚誘発電位(VEP)を用いて機能変化みると、一酸化窒素合酵素(NOS)を阻害した場合、阻害剤の容量に依存してVEP潜時は延長した。また視神経乳頭組織血流量を水素クリアランス法で検討すると、眼圧上昇だけの場合、血流は代償的に維持されるのに対し、NOS阻害を加えると、眼灌流圧の低下に応じて血流は減少した。視神経乳頭組織でのNO代謝産物の変化では、眼圧上昇負荷によりNOの合成が促進されているのが確認された。これらの結果から、視神経乳頭での血流維持にNOが働いており、眼灌流圧の減少時にはNO合成が促進されて、視神経乳頭血流が維持されている機序が明らかになった。緑内障ではこの自動調節能の異常が禅経障害の重要な要因と考えられるが、NOは短期的には神経保護的に働くことが示唆された。しかし長期的には、過剰に産生されたNOが組織障害を助長する可能性が考えられる。同様に眼圧上昇とNOS阻害の影響を4週間にわたって検討すると、NOS阻害を加えた方が、神経節細胞が温存される結果が得られ、長期的にはNOは組織障害的に作用することが確認された。すなわち循環障害時にNMDA受容体を介して発生したNOがperoxyniteriteに変化して、神経障害を惹起すると考えられた。NMDAを硝子体内に投与すると、200-2000nmolの投与量で、用量依存的にVEP振幅は減弱し、組織学的に網膜内層の選択的な障害が確認された。NO-peroxyniteriteを介した組織障害の経路に、Poly(ADP-ribose)polymerase(PARP)という酵素が存在する。

同酵素はNO-peroxyniteriteを介したDNA損傷時に活性化され、NADの消費からATPの枯渇をきたし細胞死に導くとされる酵素である。NMDAによる機能的、組織学的な障害に対するPARP阻害剤の効果について検討した結果、PARP阻害剤の細胞保護作用が確認され、今後引き続き検討する予定である。視神経乳頭虚血を惹起するため、血管内皮由来弛緩因子である一酸化窒素合成を阻害したモデル、および収縮因子であるエンドセリン-1(ET-1)を用いた。一酸化窒素合成酵素(NOS)を阻害すると、視神経乳頭組織血流量は有意に減少し、機能的に視覚誘発電位(VEP)振幅の減弱がみられた。これに対して交感神経α1受容体阻害剤を点眼投与すると、視神経乳頭循環障害は改善され、またVEP振幅の減弱も抑制された。またET-1の硝子体内反復投与にて視神経乳頭陥凹の拡大、網膜神経節細胞、視神経軸索の減少がみられ、虚血が緑内障性視神経障害の発症に関与していると考えられた。このモデルに対しても交感神経α1受容体阻害剤の投与により、視神経乳頭陥凹の拡大、網膜神経節細胞、視神経軸索の減少などの緑内障様変化が有意に抑制されるのが確認された。交感神経α1受容体阻害剤は恐らく生理的な血管トーヌスを低下させることで、組織血流を維持させる効果があると考えられた。ET-1による虚血時に視神経乳頭でのNOS活性をmicrodialysisと高速液体クロマトグラフィを用いて測定したところ、ET-1投与によりNO合成が顕著に亢進していることが確認された。したがって近年次第に明らかにされてきたET-1と緑内障の関連については、視神経乳頭の虚血だけでなく、虚血の結果過剰に発生したNOが組織障害を惹起し、またET-1とともに細胞外マトリックスの変化を引き起こしでいる可能性が示唆された。
健診コホートを用いた慢性腎臓病の進展および改善因子の縦断的検討

慢性腎臓病(CKD)の進展に関連した尿酸の影響について、1998年から2007年までに健康診断を受診した方を対象に縦断的な検討を行った。eGFR 60 mL/min/1.73 m2未満をアウトカムとした検討では、男性において尿酸値4-4.9 mg/dLの群と比較して、尿酸値6 mg/dL以上の群においてリスクが高値であった。女性においても同様の検討を行ったが、明らかな傾向は認めなかった。一方で蛋白尿1+以上をアウトカムとした検討では、女性において血清尿酸値6 mg/dL以上の群が4 mg/dL未満の群と比較してリスクが高値であり、男性では明らかな傾向を認めなかった。慢性腎臓病(CKD)は末期腎不全や心血管病のリスク因子である。高血圧や糖尿病など、いくつかの因子がその発症に関連していることが様々な介入研究などで示されているが、尿酸や脂質異常症などの代謝因子とCKD発症との関連については、十分に明らかにされていない。そのため、これらの関連の検討は予防医学や治療に際して重要な理論背景となる。本研究では、日本人の大規模健診コホートを用いて、これら代謝因子とCKD発症との関連を明らかにすることを目的とした。JA神奈川県厚生連における24万人の健診コホートのデータのうち、腎機能の経過が追跡可能である群を対象に解析を行った。CKD発症を推算糸球体濾過量(eGFR) 60 ml/min/1.73m2と定義し、男女別に検討を行った。方法はCOX比例ハザードモデルを用いて行い、血圧やBMIなどの基礎情報について調整を行ったうえで、正常尿酸血症群に比較した高尿酸血症群のリスクを算出した。その結果、正常尿酸値の群と比較して、男女ともに高尿酸血症の群においてCKD発症のリスクが高いことが明らかとなった。特に男性においては、軽度の高尿酸血症であってもCKD発症のリスクが高い傾向を認めた。高尿酸血症はメタボリックシンドロームと共に有病割合の高い疾患であり、飲酒などの生活習慣と密接に関わることが知られている。本研究の結果から、高尿酸血症を予防あるいは治療することで、CKDの発症を抑制できる可能性が示唆された。この結果は、今後の生活指導や介入研究における基礎的な情報になると思われる。慢性腎臓病(CKD)の進展に関する尿酸の影響について、健診コホートを用いた検討を行った。1998年から2007年までに健康診断を受診した対象者のうち、複数回腎機能が測定されており、血圧などの共変量の確認ができた者を対象とした。アウトカムの定義は推算糸球体濾過量(eGFR) 60 ml/min/1.73 m2以下とした。平均4年間の観察の結果、尿酸値4-4.9 mg/dLの群と比較して、男性(41,632名)においては高尿酸血症(尿酸値6mg/dL以上)の存在がCKD発症のリスク因子になることが、解析の結果明らかとなった。さらに、一年あたりのeGFRの変化についても検討を行ったところ、同様に尿酸値6 mg/dL以上の群で尿酸値4-4.9 mg/dLの群と比較してeGFRの低下速度が有意に大きかった。女性についても同様の検討を行ったが、明らかな傾向は認めなかった。これまでに可能性が指摘されていたU字カーブ現象(尿酸が低値である場合にもリスクが上昇する現象)は認めなかった。研究成果はPLoSOne. 2015; 10(9)に掲載された。尿酸が腎機能障害に与える影響はこれまでにも指摘されていたが、対象者が少ないなどの理由のために、尿酸値についての四分位などのグループ化を用いた解析が多かった。本研究は健診コホートというメリットを生かし、尿酸値6 mg/dL以上でリスクになるという具体的な値とリスク上昇を示すことができた。実臨床上も意義の高い結果になったと考える。今後は薬剤や生活指導などの介入による尿酸値の変化が腎機能障害の変動に与える影響について検討をすすめる必要がある。慢性腎臓病の発症因子について、疫学的研究から新規の知見がえられた。慢性腎臓病(CKD)は主に糸球体濾過量と蛋白尿で定義され、本年度はCKDの発症に関連した尿酸の影響について、蛋白尿発症の視点から検討を行った。1998年から2007年の健康診断を受診した一般住民のうち、糸球体濾過量および尿中蛋白がCKDの基準を満たさない症例で、かつ解析に必要な情報のある58,563名を対象とした。平均観察期間は4.4年であった。観察期間中に2,285名(3.9%)の症例が蛋白尿を発症した。男女ともに尿酸値が高いほど蛋白尿を発症しやすい傾向がみとめられたが、その傾向は女性で顕著であった。コックス比例ハザードモデルを用いた解析の結果、女性においては高尿酸血症は蛋白尿発症の有意なリスク因子であり、特に血清尿酸値が6 mg/dL以上では、尿酸値4 mg/dL未満の群と比較して蛋白尿発症のリスクが増大することを確認した。男性においては高尿酸血症と蛋白尿の関連はみられなかった。

研究成果については第59回日本腎臓学会学術総会、アメリカ腎臓学会(ASN Kidney Week 2016、シカゴ)およびアジア太平洋腎臓学会(APCN/ANZSN 2016、パース)にて発表した。これまで申請者が行った高尿酸血症の検討では、男性では糸球体濾過量に影響することが明らかとなっており、男女で尿酸の影響が異なるという興味深い結果となった。今後は薬剤での介入や病理学的な検討を含めて因果関係や機序を明らかにしていく必要があると思われる。慢性腎臓病(CKD)の進展に関連した尿酸の影響について、1998年から2007年までに健康診断を受診した方を対象に縦断的な検討を行った。eGFR 60 mL/min/1.73 m2未満をアウトカムとした検討では、男性において尿酸値4-4.9 mg/dLの群と比較して、尿酸値6 mg/dL以上の群においてリスクが高値であった。女性においても同様の検討を行ったが、明らかな傾向は認めなかった。一方で蛋白尿1+以上をアウトカムとした検討では、女性において血清尿酸値6 mg/dL以上の群が4 mg/dL未満の群と比較してリスクが高値であり、男性では明らかな傾向を認めなかった。本研究の目的は、日本人の大規模検診コホートを用いることで、CKDの発症と改善に関連した因子を明らかにすることである。研究計画に従って、コホートを用いて、CKD発症予防に関する因子を特定できたことで順調に進展していると思われる。本研究で得られた結果に基づき、尿酸とCKD発症との関連について論文を投稿中である。今後、健診コホートのデータを用いて、さらに解析をすすめる予定である。具体的にはCKDのその他の因子である蛋白尿の発症などについての検討をすすめる。腎臓内科学今後は、コホートを用いてその他のCKD発症の因子を特定する。さらに、改善に関連した因子も特定する。改善に関しては自然回復などの現象も考慮するために、より長期のデータを収集する必要がある可能性があげられる。そのため、今後もJA神奈川県厚生連と協力し、コホートについての情報を蓄積していく必要がある。今後の解析については、海外の研究機関とも協力していく予定である。協力研究である多摩大学との会議は申請前に行っており、今年度は解析を主に行った。そのため、旅費などの使用される機会が少なく、次年度使用額が生じた。来年度はさらなるコホートの蓄積や学会発表などを含めて、今年度分を使用する予定である。
培養心筋細胞による各種環境要因の生体影響評価モデルの開発研究

1:環境因子の生体影響評価モデルとして、ラット新生児由来の幼弱心筋培養細胞系及び、成熟ラット由来の成熟心筋培養細胞系を各々確立した。更に両者のモデルとしての有用性を形態的、及び代謝的側面より比較し、後者がより適切であることを明らかにした。2:各種環境因子の生体への影響評価の指標として、細胞障害の程度を示す指標として、形態的側面、及び機能的側面の両面より評価する必要があることを明らかにし、具体的な指標として、下記の物を選定した。1)形態的指標b)トリパンブルー染色性c)細胞表面macroblebの出現2)機能的指標b)各心筋における最大収縮速度3:環境因子の例として、強磁場(磁束密度1T)曝露に対する影響を上記の2)のb)を除く各項目について調べた。(曝露時間30分間)rod/total比tripanblue macrobleb[【^3H】]leucine取り込み(%)非染色性(%)形成(%) (pmol/hr/【10^4】cell)対象群58.9±6.7 63.5±5.1 <3% 12.0±1.7曝露群60.5±5.9 62.3±7.2 <3% 15.5±3.5各項目は両群の間で有意差を認めず、短時間の曝露については特に有害な障害を受けないと考えられた。4:今後、他の環境因子による影響についての考察に加え、ヒトへの外挿の可能性を検討する予定である。
末梢血中抗原特異的メモリ-T細胞を用いた免疫療法による移植後ウイルス感染症の治療

1.サイトメガロウイルス(CHV)特異的エフェクターメモリーT細胞の認識エビトープ、表面マーカー:マウスCMV(MCMV)の抗原エピトープとして報告されている7つのペプチドのうちM123を認識するMHC/multimerを作成し、MCMV感染612ヶ月後の肺でのメモリーT細胞を調べたところメモリーT細胞の殆どがこの抗原ペプチドを認識しており、CD69(活性化マーカー)、CD44(メモリーマーカー)を表面に発現していることがわかった。2.CMV特異的メモリーT細胞の産生・維持・増殖におけるサイトカインの役割:従来、メモリーT細胞の維持・増殖にはIL-2,IL-7,IL15が関与していることが報告されている。一方、我々はMCMV感染SPFマウス肺では全リンパ球のうち約10%がM123を認識するMCMV特異的メモリーT細胞であるのに、MCMV感染無菌マウスではその頻度は1%以下であることを観察した。そこで、今回、本研究で新たに確立したリアルタイムRNA-PCR法にてMCMV感染SPFマウスと無菌マウスのIL-2,IL-7,IL15のmRNAの発現レベルを比較したところ、非感染マウスに比べると発現量は著しく多いものの、両マウス間には全く差が認められなかった。従って、メモリーT細胞の維持・増殖にはIL-2,IL-7,IL15等のサイトカインのみならず、常在細菌叢が大きく関与しているものと考え、メモリーT細胞が認識する抗原エピトープと常在細菌由来抗原とのcross-reactivityがメモリーT細胞の維持に重要であると考えた(J.Immunol.印刷中)。3.養子免疫療法に必要な移入細胞数の決定:我々はMCMV感染細胞上に発現しているMCMV特異的タンパクm157を認識するキメラCD8細胞株を作成した。これを用いた予備実験の結果、養子免疫療法に必要な移入細胞数は1x10^6/headとした。4.免疫療法に十分な量のメモリーT細胞を得る方法の確立:マウス脾臓よりanti-CD11c-magnetic beadsによりCD11c陽性樹状細胞を得ることが出来た。MCMV感染6ヶ月目の肺よりmultimer陽性メモリーT細胞をsortingにより採取し、抗原ペプチドをパルスしたCD11c陽性樹状細胞とIL-2、IL-15存在下で共培養を現在行ったが養子免疫療法に必要な量(1x10^6/head)まで細胞を増殖させることは出来なかった。5.ヒトリンパ球を用いた実験:20人のボランティアよりヒト末梢血中のCMV特異的メモリーT細胞を採取し、CMV抗原パルス樹状細胞、IL-2存在下で培養した。その結果、末梢血中のCMV特異的T細胞の割合が多い(末梢CD8陽性細胞の割合が0.2%以上)ボランティアから得られたCMV特異的メモリーT細胞は10^5個→10^7個と十分な増殖が認められ、CMVに対する養子免疫療法を行うのに十分な活性型メモリーT細胞が得られた。しかし、末梢血中のCMV特異的T細胞の割合が少ないボランティアから得られたCMV特異的メモリーT細胞はin vitroでの十分な増殖は認められず、今後の課題となった。MCMV感染6ヶ月目の肺よりmultimer陽性メモリーT細胞をsortingにより採取し、抗原ペプチドをパルスしたCD11c陽性樹状細胞とIL-2、IL-

15存在下で共培養を現在行ったが養子免疫療法に必要な量(1x10^6/head)まで細胞を増殖させることは出来なかった。5.ヒトリンパ球を用いた実験:20人のボランティアよりヒト末梢血中のCMV特異的メモリーT細胞を採取し、CMV抗原パルス樹状細胞、IL-2存在下で培養した。その結果、末梢血中のCMV特異的T細胞の割合が多い(末梢CD8陽性細胞の割合が0.2%以上)ボランティアから得られたCMV特異的メモリーT細胞は10^5個→10^7個と十分な増殖が認められ、CMVに対する養子免疫療法を行うのに十分な活性型メモリーT細胞が得られた。しかし、末梢血中のCMV特異的T細胞の割合が少ないボランティアから得られたCMV特異的メモリーT細胞はin vitroでの十分な増殖は認められず、今後の課題となった。サイトメガロウイルス(CMV)特異的メモリーTを用いたCMV感染症の免疫療法の確立に向け、平成17年度は以下の研究を行った(番号は交付申請書の平成17年度研究計画に対応)。1.CMV特異的エフェクターメモリーT細胞の認識エピトープ、表面マーカー:マウスCMV(MCMV)の抗原エピトープとして報告されている7つのペプチドのうちM123を認識するMHC/multimerを作成し、MCMV感染612ヶ月後の肺でのメモリーT細胞を調べたところメモリーT細胞の殆どがこの抗原ペプチドを認識しており、CD69(活性化マーカー)、CD44(メモリーマーカー)を表面に発現していることがわかった。2.CMV特異的メモリーT細胞の産生・維持・増殖におけるサイトカインの役割:従来、メモリーT細胞の維持・増殖にはIL-2,IL-7,IL15が関与していることが報告されている。一方、我々はMCMV感染SPFマウス肺では全リンパ球のうち約10%がM123を認識するMCMV特異的メモリーT細胞であるのに、MCMV感染無菌マウスではその頻度は1%以下であることを観察した。そこで、今回、本研究で新たに確立したリアルタイムRNA-PCR法にてMCMV感染SPFマウスと無菌マウスのIL-2,IL-7,IL15のmRNAの発現レベルを比較したところ、非感染マウスに比べると発現量は著しく多いものの、両マウス間には全く差が認められなかった。従って、メモリーT細胞の維持・増殖にはIL-2,IL-7,IL15等のサイトカインのみならず、常在細菌叢が大きく関与しているものと考え、メモリーT細胞が認識する抗原エピトープと常在細菌由来抗原とのcross-reactivityがメモリーT細胞の維持に重要であると考えた。3.免疫療法に十分な量のメモリーT細胞を得る方法の確立:マウス脾臓よりanti-CD11c-magnetic beadsによりCD11c陽性樹状細胞を得ることが出来た。MCMV感染6ヶ月目の肺よりmultimer陽性メモリーT細胞をsortingにより採取し、このCD11c陽性樹状細胞と共培養を現在行っており、メモリーT細胞をin vitroで大量に得る方法を現在研究中である。4.養子免疫療法に必要な移入細胞数の決定:我々はMCMV感染細胞上に発現しているMCMV特異的タンパクm157を認識するキメラCD8細胞株を作成した。
ウロキナーゼ受容体の細胞増殖における役割の解析

(2)担癌患者の血漿中の可溶性uPAR量を測定した。肺癌患者において血漿中uPARは正常コントロールと比較して優位な高値を示し、腫瘍マーカーとしての意義も示唆された。(3)肺癌組織中のuPA mRNAの発現量は正常組織よりも有意に高値を示したが、uPAR mRNAの発現量は正常組織との間に有意な差を認めなかった。またPAI-1及びPAI-2mRNAは、腫瘍組織中において高値を示し、腫瘍内のこれらの蛋白量が高値を示した事と一致した。(4)培養細胞株U937を用いて、細胞増殖に対するuPA及びuPAとインヒビターの影響を検討した。uPAを単独投与することにより細胞数は若干増加した。しかしインヒビターの影響は認められなかった。U937はホルボールエステル未処理ではuPARの発現量が少ないため、他のuPAR発現細胞による検討が必要と考えられた。今後の展望:細胞膜上のuPAR及びuPA、さらにはそのインヒビターが細胞増殖に深く関与していることは、従来の蛋白量の測定だけでなく、mRNA量の測定からも明らかになった。現在in situ hybridization法にて、これらの蛋白の産生細胞を同定中であり、腫瘍細胞増殖機構における役割が更に解明されるものと思う。uPARはU937細胞破砕分画のみならず、培養上清中にも可溶性uPARとして存在することが確かめられた。ホルボールエステルで24時間刺激すると、細胞表面に存在するuPARは8倍に、また、培養上清中では30倍にそれぞれタンパク量が増加した。また、uPAR mRNA発現量も5.8倍増加した。更にuPARIのみならずuPARIIのmRNA量が増加していることが、特異プローブを用いることにより確認された。従って、可溶性uPARは膜結合性uPARの蛋白分解によって生じるのではなく、別のmRNA(uPAR II)によって発現されているものと考えられた。可溶性uPARはuPA結合部位を有するため、uPAと膜上のuPARとの結合を競合的に阻害する可能性がある。これにより可溶性uPARはuPAとそのインヒビターによる腫瘍増殖への関与を修飾している可能性が示唆された。(2)担癌患者の血漿中の、可溶性uPAR量を測定した。(3)肺癌組織中のuPAmRNAの発現量は正常組織よりも有意に高値を示したが、uPARmRNAの発現量は正常組織との間に有意な差を認めなかった。今後の展望:細胞膜上のuPAR及びuPA、さらにはそのインヒビターが細胞増殖に深く関与していることは、従来の蛋白量の測定だけでなく、mRNA量の測定からも明かになった。現在in situhybridization法にて、これらの蛋白の産生細胞を同定中であり、腫瘍細胞増殖機構における役割が更に解明されるものと思う。
力学系アトラクタ-としてのインフレ-ションと宇宙の一様・等方性

本研究では、宇宙の一様・等方性を説明するために提案されたインフレ-ションの必然性について、解析的および数値的両面から研究し次の成果を得た。1.初期に非一様・非等方に生成された宇宙が、実際にインフレ-ションを経験し現在の宇宙に進化できるのかどうかという主テ-マについては次のことを明らかにした。(1)一様・非等方な宇宙に関しては、ビアンキIX宇宙以外ではインフレ-ションが必ず起こることがわかっている。ビアンキIX宇宙についてはインフレ-ションが起こるかどうかは宇宙の初期条件による。そこで、インフレ-ションが起こる場合の初期条件が必然的なものかどうかを、量子論的観点から量子宇宙論を基礎に調べ、ビアンキIX宇宙に関してもインフレ-ションが自然な現象となることを示した。(2)非一様な宇宙に関しては、その高い非線型性のため系統的な問題解明の方法が明らかでなく、まだまだ研究が不十分である。本研究では、(i)まず初年度には対称的な時空を仮定し解析的な研究を行った。ソリトン等の非線型物理学での方法がアインシュタイン方程式でも開発されているが、この技法を宇宙項がある場合のフリ-ドマン宇宙の非線型摂動解を構成、研究することにより非一様宇宙の宇宙項による一様化の可能性について軸対称および面対称の場合に調べた。また、薄い殼近似の方法を使った軸対称または面対称な場合の非一様宇宙モデルの解析的研究も行った。(ii)数値的には、数値的相対論を使って、まず球対称を仮定し数値計算を行い、さらには最も一般的な三次元非一様時空の問題を系統的に調べることに着手した。そのためにまず、膨張宇宙を取り扱うのに数値的相対論として適した定式化を与え、線型解析の範囲で非一様宇宙の一様化の機構を明らかにした。この最も一般的な三次元非一様時空の問題は、今後一般相対論の研究において一つの大きな分野となることが期待される。2.素粒子の統一理論の帰結として提案されているアインシュタイン理論をより一般化した理論においても、インタレ-ションが普遍的に存在するのかという問題を考察し、その普遍性を明らかにした。その方法としては、おもに共形変換を使い、一般化されたアインシュタイン理論を簡単化して解析を行った。この一般化されたアインシュタイン理論には曲率2乗項を持ったものやBrans-Dicke理論などが含まれる。63年度は、主要テーマの「インフレーションの一般性・普遍性および非一様時空の進化問題」に関して、まず解析的アプローチとして、(1)ソリトン等の非線型物理学での方法がアインシュタイン方程式でも開発されているが、この技法を宇宙項がある場合のフリードマン宇宙の非線型摂動解を構成・研究することにより非一様宇宙の宇宙項による一様化の可能性について軸対称および面対称の場合に調べた。(2)重力崩壊の時同様、膨張宇宙の場合に於いても時間座標の取り方が問題となるが、どういうものがよいか解析的に検討した。

(3)薄い殻近似の方法を使った軸対称または面対称な場合の非一様宇宙モデルの解析的研究は進行中である。(4)いろいろな宇宙モデルにおいて「インフレーションが普遍的なものか、一般性のあるものか」という疑問に対し、共形変換の方法を使って解析的に答えを与えた。数値的アプローチとしては、(5)球対称な場合の定式化および計算プログラムの開発を行った。(6)開発されたプログラムコードを使ってインフレーション宇宙の時空構造の時間発展を計算し、いかなる条件のもとに宇宙の一様等方化が実現するか調べた。(7)トポロジーの差異による時空構造の違いなどの非一様時空の進化の比較・検討は現在進行中である。(8)インフレーションを導く初期条件が自然なものであるかどうかという点に関し、量子宇宙論的観点から考察した。この結果とWaldによる定理を合わせると、一様非等方な宇宙モデルに関してはインフレーションが非常に自然なものであるとの結論に達した。現在はその量子宇宙論的取扱いをより厳密なものにすることを考察中である。本年度は、宇宙の一様・等方性を説明するために提案されたインフレ-ションの必然性について、解析的および数値的両面から研究し次の成果を得た。1.初期に非一様・非等方に生成された宇宙が、実際にインフレ-ションを経験し現在の宇宙に進化できるのかどうかという主テ-マについては次のことを明らかにした。(1)一様・非等方な宇宙関しては、ビアンキIX宇宙以外ではインフレ-ションが必ず起こることがわかっている。ビアンキIX宇宙についてはインフレ-ションが起こるかどうかは宇宙の初期条件による。そこで、インフレ-ションが起こる場合の初期条件が必然的なものかどうかを、量子論的観点から量子宇宙論を基礎に調べ、ビアンキIX宇宙に関してもインフレ-ションが自然な現象となることを示した。(2)非一様な宇宙に関しては、その高い非線型性のため系統的な問題解明の方法が明らかでなく、まだまだ研究が不十分であるが、本研究では、古典論的観点から数値的相対論を使って、最も一般的な三次元非一様時空の問題を系統的に調べた。まず、膨張宇宙を取り扱うのに数値的相対論として適した定式化を与え、線型解析の範囲で非一様宇宙の一様化の機構を明らかにした。さらに、数値的相対論では膨張宇宙の場合においても時間座標の取り方が重要な問題となるが、どういうものがよいか解析的に検討した。この最も一般的な三次元非一様時空の問題は、今後一般相対論の研究において一つの大きな分野となることが期待される。2.素粒子の統一理論の帰結として提案されているアインシュタイン理論をより一般化した理論においても、インフレ-ションが普遍的に存在するのかという問題を考察し、その普遍性を明らかにした。その方法としては、おもに共形変換を使い、一般化されたアインシュタイン理論を簡単化して解析を行った。
IL-6遺伝子導入マウスを用いた形質細胞腫発生機構及び細胞障害性T細胞機能の解析

1)インターロイキン6(IL-6)と種々の形質細胞異常症との関連を明らかにすることを目的として、C57BL/6マウス由来のIL-6遺伝子導入マウス(B6 IL-6Tg)を作製し、IL-6の過剰発現が良性の多クローン性IgG1形質細胞増多症の原因となること、また、このB6 IL-6TgをBALB/cマウスに戻し交配すると単クローン性の形質細胞腫が発生することを明らかにした。しかし、BALB/cマウスへの戻し交配により発生する形質細胞腫の頻度にばらつきがみられあるため、形質細胞腫発生に腸管を介した抗原刺激が重要である可能性を考慮して、現在、SPF化したB6 IL-6TgのBALC/cマウスへの戻し交配を行っている。つぎに、B6 IL-6Tgに活性化c-mycを導入するために、C57BL/6マウスを用いてEmu-IL-6遺伝子とEmu-c-myc遺伝子の2つの遺伝子を導入したマウスを作製した。両遺伝子が導入されたマウスでは、調べた限りでは、Bリンパ腫が発生したが、形質細胞腫は発生しなかった。次に、H-2が等しい免疫原性の強いマウス白血病細胞FBL-3(H-2^b)に対しても、B6 IL-6Tgでは、著名なFBL-3特異的な細胞障害性T細胞が誘導され、またコントロールマウスでは、約10倍に腫瘍が増殖していたのに対し、B6 IL-6Tgでは腫瘍細胞が生着しなかった。
放射線照射が精子受精能に与える影響：インフラマソーム機構との関連性

これまでの実験結果から、新生仔期のマウスにγ線を照射したとき、性成熟後の個体から回収した精子の染色体には明らかなダメージは蓄積されていないが、体外受精後の受精率が低下することが明らかとなった。この精子の受精能低下は、新生仔期に受けたγ線の影響が性成熟後に現れ、精子に何らかの変化をもたらした結果であると推察される。受精能には精子の運動性が大きく関与するため、γ線照射の有無による精子運動パターン(精子頭部の軌道)の変化を調べた。非照射対照および新生仔期にγ線照射後10週齢まで飼育した雄マウスから精子を回収し凍結保存した。融解後10μm厚チャンバー内を遊泳している精子のイメージシーケンスから(30フレーム/秒)、平均速度(VAP)、直線速度(VSL)、曲線速度(VCL)、頭部振幅(ALH)、頭部振動数(BCF)、直線性(STR)、直進性(LIN)を算出した。非照射対照群では、VAP:129.1μm/秒、VSL:90.7μm/秒、VCL:209.6μm/秒、ALH:9.8μm、BCF:18.6Hz、STR:66.3%、LIN:42.0%であった。生後4日目に2Gyのγ線を照射した群では、各々151.8μm/秒、110.8μm/秒、240.9μm/秒、10.5μm、15.7Hz、69.3%、45.7%であり、生後11日目に2Gyのγ線を照射した群では、各々146.9μm/秒、106.0μm/秒、233.6μm/秒、10.0μm、17.3Hz、70.7%、46.7%であった。また、これらの精子を培養液中で1時間培養し、上記の項目を同様に測定したところ、非照射対照群とγ線照射群の間に精子受精能に関わるような明らかな変動は見られなかった。以上の結果から、マウス新生仔にγ線照射することで見られる精子受精能の低下に、精子の運動性(移動速度)は関与していない可能性が示された。研究代表者の異動により研究を行えない時期があり、大きな遅れが生じた。実験計画に従い、精子尾部の形態をトレースすることで得られた波形を解析し、推進力や流体力学的エネルギー消費量を算出する。これを既に得られている精子頭部の軌道解析の結果と照らし合わせ、総合的に精子の受精能を評価する。また、受精時に起きる精子の受精能獲得や先体反応を人為的に誘導することで、γ線照射した個体から回収した精子の受精率が回復するかを検討する。さらにγ線照射した個体から回収した精子を用いて体外受精を行い、胚移植により産仔を獲得する。産仔(雄)の繁殖能力を評価することにより、γ線照射の継世代的影響を検討する。

また、受精時に起きる精子の受精能獲得や先体反応を人為的に誘導することで、γ線照射した個体から回収した精子の受精率が回復するかを検討する。さらにγ線照射した個体から回収した精子を用いて体外受精を行い、胚移植により産仔を獲得する。産仔(雄)の繁殖能力を評価することにより、γ線照射の継世代的影響を検討する。研究代表者の異動に伴う研究の遅れにより、次年度使用額が生じた。実施できなかった実験は、今後直ちに実施する予定である。