hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳腫瘍細胞への各種サイトカイン遺伝子導入による新しい癌治療の試み

1.脳腫瘍細胞へのインターロイキン7遺伝子の導入:脳腫瘍細胞にウイルス発現ベクターに組み込んだインターロイキン7遺伝子を導入し発現させた。この腫瘍細胞を宿主マウスに移植すると,インターロイキンを導入されていない腫瘍細胞やネオ遺伝子のみを導入された。腫瘍細胞と異なり、生着せずにリジェクトされた、これは,腫瘍細胞から生成されるインターロイキン7が宿主マウスの免疫能を高めたことによると思われる。2.マクロファージの殺腫瘍細胞効果の,インターロイキンによる賦活:マウス脾臓より収集したマクロファージをインターロイキンやインターフェロンなどのサイトカインで処理すると,マウス腫瘍細胞に対する殺細胞効果の増加が確認された。3.脳腫瘍特異抗原を認識する放射性同位元素で標識したマウウスモノクローナル抗体による脳腫瘍組織のイメージング:我々の施設及び共同研究施設で開発したヒト神経膠腫特異抗原を認識する抗体をFab2のかたちに加工し,これを131-I及び111-Inで標識した。この標識抗体を,ヒト神経膠芽腫細胞U-87MGを移植したBalbnu/nuのヌードマウスに,尾静脈から投与した。その後の,臓器移行,排出をガンマカウンターやガンマカメラでしらべたところ,他の臓器に比較して腫瘍移行性が良好であり,腫瘍の放射性同位元素によるイメージングに充分使用できるものであると,判断された。4.今後の展望としては,サイトカイン遺伝子の導入をin vivoのレベルでできるだけ,腫瘍細胞に限定して行うために,腫瘍特異的発現ベクターの開発及び腫瘍特異的抗体を用いた標的化を考えている。先ずマウス実験系腫瘍、203グリオ-マ細胞にマウスILー7遺伝子をplasmid vectorを用いて、electroporation法により導入した。これら遺伝子導入腫瘍細胞の内、ILー7高産生株(7G4)および低産制株(7G3)を選択して実験を行った。in vitroにおけるILー7産生能を調べたところ、親株では全くILー7の産生能は認められなかったが、7G4で52.4,7G3で9.8u/ml/10^5cells/48hrsとILー7の生理活性をその培養上清中に認めた。ちなみにこれら遺伝子導入細胞はin vitroでの形態及び増殖能は親株と変化がなかった。まず同系のC57BL/6マウスを用いて皮下移植実験を行ったところ、親株では10^5個移植すると100%生着したが、7G3では5x10^5個、7G4では10^8個移植しなければ生着しなかった。ついでこの腫瘍拒絶機構が遺伝子導入細胞より産生されるILー7に起因するものかどうか、抗ILー7モノクロ-ナル抗体を同系マウス腹腔内に投与し、移植実験を行ったところ、抗体を投与されたマウスでは高産生株7G4を移植しても、その増殖能は親株よりは抑制されるものの、抗体非投与マウスと比較すれば明らかに増殖が速かった。また、7G3,7G4両株ともに、本来生着しない細胞数で移植したにも関わらず、生着した腫瘍塊も稀に認めた。この腫瘍塊を採取し、遺伝子をPCR法により解析したところ、導入されているはずの遺伝子が欠損していることが分かった。これらの実験事実より遺伝子導入細胞に於ける腫瘍拒絶機構もしくは増殖抑制機構は、明らかに導入されたILー7遺伝子に起因することが証明された。この腫瘍細胞を宿主マウスに移植すると、インターロイキンを導入されていない腫瘍細胞やネオ遺伝子のみを導入された腫瘍細胞と異なり、生着せずにリジェクトされた。これは、腫瘍細胞から生成されるインターロイキン7が宿主マウスの免疫能を高めたことによると思われる。2.マクロファージの殺腫瘍

細胞効果の、インターロイキンによる賦活:マウス脾臓より収集したマクロファージをインターロイキンやインターフェロンなどのサイトカインで処理すると、マウス腫瘍細胞に対する殺細胞効果の増加が確認された。3.脳腫瘍特異抗原を認識する放射性同位元素で標識したマウスモノクローナル抗体による脳腫瘍組織のイメージング:我々の施設及び共同研究施設で開発したヒト神経膠腫特異抗原を認識する抗体をFab2のかたちに加工し、これを131-I及び111-Inで標識した。この標識抗体を、ヒト神経膠芽腫細胞U-87MGを移植したBalbnu/nuのヌードマウスに、尾静脈から投与した。その後の、臓器移行、排出をガンマカウンターやガンマカメラでしらベたところ、他の臓器に比較して腫瘍移行性が良好であり、腫瘍の放射性同位元素によるイメージングに充分使用できるものであると、判断された。4.今後の展望としては、サイトカイン遺伝子の導入をinvivoのレベルでできるだけ、腫瘍細胞に限定して行うために、腫瘍特異的発現ベクターの開発及び腫瘍特異的抗体を用いた標的化を考えている。
ペン入力データと解答過程を考慮したハイブリッド型学習データ解析手法に関する研究

オンラインテストの「解答」情報だけでなく,学習者がどのような誤答,準正答を経て正答に至ったかという解答過程,および,どのような計算過程,思考様式(筆記速度,書き直しなど)に基づき解答を得たかというペン入力データは相互に密接に関連しているはずである。両データを考慮したハイブリッド型の学習データ解析により,学習者の精密な理解度測定を行うことができるはずであるという考えのもと,従来は独立に行われてきたアプローチの融合,例えば,ペン入力データと解答過程データを連携させるための手法,ペン入力データの特徴量を元にした解答過程の関連性を明確にする解析手法を,開発,解明することを本研究の目的とする。
海洋数値モデルにおけるデータアシミレーションの基礎研究

初めに、洋海数値モデルとして北太平洋順圧モデルを開発した。また、海上風データとして、海上観測データ・人工衛星データ・大気大循環モデルの解析データを収集し、解析を行った。その結果、2種類の人工衛星データ(Geosat海面高度計・DMSPマイクロ波放射計)の間には大きな相違は無いが、海上観測データはそれに比較して風速が大きく、また、解析データは小さい事がわかった。さらに、これらの海上風データによって前述の順圧モデルを駆動した結果、海上風データの種類によって黒潮の流量が大きく変わることがわかった。次に、複数の熱赤外画像から海面流速場を算出する2種類の方法、最大相互相関法とインバース法について検討を行った。その結果、インバース法は等温線に直交する流速成分を非常によく再現する事がわかった。また、非発散の条件を付加してインバージョンを行うと、擾乱場に対する、等温線に平行な流速成分は、比較的よく再現できる事がわかった。両者の方法を用いて得られた流速場を、同じ期間の漂流ブイの軌跡と比較検討した結果、よい一致をみた。最後に、Geosat海面高度計による風速データを初期推定場、DMSPマイクロ波放射計による風速データを観測値として客観解析(修正法)を適用し、最適な風速データセットを作成することを試みた。得られた風速値を海上ブイ風速と比較した結果、両者は非常によく一致した。本年度は、海洋大循環数値モデルとして、順圧モデルと1.5層モデルの2種類のモデルを開発した。そして、19601986年の各月ごとの風のデ-タから風応力の気候学的月平均値を計算し、この風応力デ-タを駆動力して用いて上記のモデルを時間積分した。順圧モデルから得られた結果は、漂流ブイの軌跡あるいは船の偏流デ-タから得られる表層循環像と良く一致していた。特に、黒潮、黒潮続流、北太平洋海流などを含む亜熱帯循環が、季節によっては2つの循環に分離する事は興味深い。また、日本南方での流量の変化が、名瀬ー西之表間の潮位差変動と良く対応している点も特筆される。一方、1.5層モデルに関しては、まだ風の全平均値しか用いていないが、地衡流計算から得られる北太平洋表層循環場との対応は非常に良く、亜熱帯循環だけではなくカムチャッカ循環、アラスカ循環も再現されている。次に、海面での地衡流場を1000dbを基準面として計算し、また風のデ-タから海面でのエクマン流も計算し、両者を合成する事により海面流速場を作成した。そして、この海面流速場を用いて漂流ブイ軌跡のシミュレ-ションを行った。さらに、この海面流速場を初期予測値として用い、漂流ブイデ-タを修正法によってこの流速場に同化する事を試みた。その結果、修正法によってデ-タアシミレ-ションをする事により、漂流ブイの軌跡を予測する精度は大幅に向上した。しかし、漂流ブイの対象海域に対する密度が大きな影響を与える事もわかった。さらに、GEOSAT/windデ-タの解析も行い、風速値がデ-タ密度と密接に関連していて必ずしも正確な風速値を与えていない事を示した。また、他の船上観測による風速デ-タとの比較検討も行った。その結果、両者は熱帯域では比較的良く一致し、中・高緯度域では差が大きく相関も低いという事がわかった。本年度は、複数の熱赤外画像から海面流速場を算出する2種類の方法、相互相関法とインバ-ス法について検討を行った。初めに、水温・塩分にテストデ-タを作成し、それから得られる地衡流に擾乱場を付加した流速場によって海面水温場を変化させた。そして、初期の水温場とこの変化の水温場を2枚の熱赤外画像であると考え、相互相関法とインバ-ス法を適用した。水温分布自体が変化する場合に対して、相互相関は正しい流親を与えないが、インバ-ス法は等温線に直交する流速成分を非常に良く再現する事がわかった。

はた、非発敬の条件を付加してインバ-ジョンを行うと、擾乱場に対する、等温線に平行な流速成分は、比較的良く再現できる事がわかった。さらに、この両者の方法を実際の人工衛星NOAAの熱赤外画像に適用した。適用した海域は、三陸沖である。相互相関法については、しきい値の設定により信頼できる流速値のみを得る事が可能であるが、パタ-ンタイルの大きさにより結果がかなり異なる事がわかった。そして、パタ-ンタイルの大きさの決定には、その対象海域における海面水温デ-タの統計的性質に強く依存する事が示された。一方、インバ-ス法においては、海面水温デ-タの絶対精度が結果に大きく影響する事がわかった。これは、熱赤外デ-タに対する雲域除去あるいは大気補正などの重要性を意味している。最後に、両者の方法を用いて得られた流速場を、同じ期間の漂流ブイの軌跡から得られた流速ベクトルと比較検討した。その結果、どちらの方法を用いても、漂流ブイ軌跡から得られた流速ベクトルとかなり良い一致がみられた。本研究により、どちらの方法も、広離囲にわたって短期間で海面流速場を得る画期的な方法である事が示された。本年度は、前年度に引き続き、人工衛星熱赤外画像から海面流速場を得る方法について検討した。実際には、MCC法を適用した時のしきい値、あるいはspatial coherence filterについて検討した。また、計算時間の短縮についても検討した。MCC法などを実際に画像に適用する際、サーチエリアの中に雲域が含まれていると、海面海速を得る事は難かしくなる。そこで、海面水温場の統計的構造を調べ、その結果に基づいた客観解析法を適用することをたより、どの程度、真の海面水温値が得られるかを、検討した。具体的には、雲域の無い画像から同じ海域に対する別の画像の雲域を取り除き、その取り除かれたデータを修正法を用いて予測した。そして、予測された海面水温値を真の値と比較した。また、MCC法を三陸沖の連続した熱赤外画像に適用した結果は、この海域に特徴的な暖・冷水塊にともなう複雑な流速場を的確に把握できる可能性が示唆された。一方、DMSP/SSMIとGEOSAT/ALTによって観測された海上風データの解析を行い、データの特性を調べた。その結果、DMSP/SSMI風速はデータ数が多いため信頼できる月平均データを提供するが、雲水量に依存したバイアスが存在するという問題点が明らかにされた。一方、GEOSAT/ALT風速には、直下点のみの観測であるためデータ数が少ない事などにより空間的一様性の点で信頼性が少し欠けることも示された。この様な特性の異なる2種類の風速データから、客観解析を用いて最適な風速データセットを作成することを試みた。そして、得られた風速値を海上ブイ風速と比較した結果、両者は非常によく一致した。
色素増感太陽電池の実用的固体化

次世代低コスト太陽電池として今後の産業化が大きく期待されている色素増感型太陽電池は、アモルファスシリコン太陽電池に匹敵する変換効率に加え、その製造プロセスに大きなエネルギーを要しないため、高速大量生産の可能性がある。この太陽電池は、可視光領域に幅広い吸収を持つ色素を固定した多孔質セラミック薄膜を光作用極とし、白金もしくは炭素の対極との間にヨウ化物イオンとヨウ素を含む有機溶液を封じたものである。しかし、実用化を考えた場合、この電解質溶液部分を固体化することは、長期の安定性を確保するためには非常に重要である。本研究では、高濃度の電解質を含んだポリマーゲルを用いた固体化を適用し、高温で安定で変換効率の高い素子の作製を検討する。また、ポリマーの分子設計により、機械的強度が高いポリマーによる自立型膜の構築や、導電性高分子の対極への適用を行い、これまで必須の導電性ガラスを使わない素子の作製も試みる。イオン性液体であるヨウ化イミダゾリウム塩にメタクリル酸誘導体と、AIBNを重合開始剤として加えた溶液を、色素担持酸化チタン薄膜に充填し、熱重合した後に昇華法によってヨウ素を含浸させて擬固体作用極を作製した。対極には、大気雰囲気下でも伝導度が高く安定な導電性高分子、チオフェンを用いた。ゲル化に最適なAIBN濃度、最大の光電流を与えるヨウ素の濃度を最適化し、最大変換効率3.8%の擬固体型色素増感太陽電池の作製に成功した。この素子は高分子によって固体化したため、封止をしない状況下でも3ヶ月以上にわたって安定な性能を示した。対極には、大気雰囲気下でも伝導度が高く安定な導電性高分子、ポリジオキシチオフェンを用いた。
デジタル教科書における社会科地域資料のアーカイブ化の研究

現状の紙の教科書において、小学校3・4年生の地域資料教科書を扱う社会科では他県の写真や事例が掲載されおり、子どもたちには理解しにくい。教科書の二次的利用としてデジタル化し、児童の身近な沖縄の写真・事例に取り替え、以下の活動を行った。地域資料のデジタル・アーカイブ化を進め、教科書のデジタル化により、地域資料と連携した教科書の構成、及びその利用の試行研究を行った。この研究により、今後の教科書のデジタル化の可能性に向けた基礎資料を得ることができた。研究成果として、(1)教科書の二次的利用の研究用としてのデジタル化(2)小学校3・4年生の地域資料の収集とデジタル化(3)地域資料のデジタル・アーカイブ化(4)教科書のデジタル化資料の沖縄資料へ置き換えた。(3)のデジタル・アーカイブを用いて地域の資料で置き換えた教科書のデジタル化を行った。(5)沖縄の資料で構成しデジタル化した教科書の教育実践に取組み検証授業を実施した。教育実践から指導上の問題点、児童の受けとめ方について調べた。(6)授業実現に向け、岐阜女子大学の協力によりipad用の教材を開発しipadの実用性について実証することができた。(7)デジタル化資料のよりよい教材としての評価・改善を行った。(8)改善のための調査として沖縄の資料に置き換えられデジタル化された教科書の利用に対する児童の意識調査や学習の自信度の調査を実施した。(9)改善方法を検討し、教科書の資料を地域資料に変換したときの学習指導上の問題点を考察し、その改善方法を検討した。今後、教科書のデジタル化を進めたとき、地域資料への変換はデジタル化により容易となる。この研究において、新しい地域の教科書としての利用の可能性を確認することができた。最後に、著作権への配慮として地域資料は、沖縄カリキュラム開発研究会の活動として、撮影・記録し、そのときに各対象物の著作権処理をする。そのため、研究グループの関係者は、全員準デジタル・アーキビストの資格を取得した。
食虫動物の麻酔作用物質の単離と構造および活性発現の分子機構

トガリネズミは餌とするミミズを噛んで麻酔をかけ、巣穴に貯蔵する習性を持つことが知られているが、その麻酔作用機序および作用物質については明らかにされていない。哺乳類の動物由来の麻酔物質はこれまで知られておらず、トガリネズミの唾液には特異な化学構造と新たな機能を有する物質の存在が期待される。そこで麻酔物質の発見を目指して本研究を行った。今年度は、唾液腺のうち顎下線と耳下腺をわけて抽出したところ、顎下線の抽出物に顕著なN型カルシウムチャネル閉口作用をみいだした。そこで昨年の夏から秋にかけて北海道東部でトガリネズミを約50頭採集・抽出した。この活性物質は通常有機化合物の精製に良く用いられる逆相HPLCでは上手く分離することができないため、その精製には苦慮しているが、ゲル濾過クロマトグラフィーが比較的再現性よく、また活性を失うことなく精製に用いる事ができることが分かってきた。数段階の分離操作により得た活性画分はまだ混合物であるが、活性物質はかなり極性の高い水溶性の化合物で、酸および熱にはある程度安定であることが分かった。今後、活性画分についてさらに精製を進め、麻酔物質の単離と化学構造の解明を目指して研究を続けていきたい。なお、トガリネズミの顎下線抽出物のN型カルシウムチャネル閉口作用はN型カルシウムチャネルの開口阻害作用を持つコノトキシンによって完全には阻害されないため、細胞内の小胞体からのカルシウムイオンの放出という現象が起こっている可能性が示唆された。また、N型カルシウムチャネル閉口作用以外にもミミズやブドウムシなどの小動物への直接的な作用についても検討を進めている。まず、昨年の夏から秋にかけて北海道北部および東部でトガリネズミを約100頭採集した。トガリネズミを捕らえるトラップの場所などを検討し、従来の採集法に比べて多くの抽出材料を得ることが出来た。また、抽出方法にも検討を加えた。従来、動物の頭部全体を抽出していたが、唾液腺を摘出したのち含水エタノールで抽出した。この抽出物は細胞へのカルシウムイオン流入を強く阻害する作用を持つことを見出し、これを指標としてトガリネズミの唾液腺抽出物について分離精製を行った。精製は逆相の高速液体クロマトグラフィーを用いて行い、3段階の精製により活性成分を濃縮することが出来た。活性画分はまだ混合物であるが、活性物質はかなり極性の高い水溶性の化合物で、酸および熱にはある程度安定であることが分かった。また、カルシウムイオン流入阻害活性以外にもミミズやブドウムシなどの小動物への直接的な作用についても検討を進めている。
圧力軸実験を主とするアミロイド形成と解離メカニズムの研究

野生型ニワトリリゾチーム(SS結合を4つもつ4SS体)及びそのモデル系としてSS結合欠損変異体(0SS,1SS)を対象に、アミロイド線維形成に必須のプロトフィブリル形成・解離の機構をCD,AFM,高圧蛍光、高圧NMRを用いて総合的に研究し、また圧力解離等の基本となる、プロトフィブリル形成に伴う蛋白質の部分モル体積変化を、密度計により直接測定した。これまでの研究で0SS体の自発的プロトフィブリル形成過程が、大きな部分モル体積の増大と大きな圧縮率の増大を伴うことを明らかにしている。この結果は、アミロイド線維を形成するプロトフィブリルが空隙の大きな、揺らぎの大きな構造状態であることを初めて明確に示した。平成19年度ほこれを野生型ニワトリリゾチーム(4SS体)にも拡張した。安定な4SS体おいては線維(β-oligomer)形成は室温付近では起こらないが、低いpHで加熱(57°C)すると、生じた"熱変性"蛋白質が溶液内の種(シード)と反応して、β-oligomerが形成されることを明らかにした(Native lysozyme〓Denatured lysozyme)+seed ⇒β-oligomer)。さらに、生成したプロトフィブリルの線維長がほぼ単一の指数関数分布に従うことから、4SS体においてもプロトフィブリルの成長は、0SS体の場合と同様に、線維の成長端にモノマーが常に一定の親和力で脱着することによって起こると考えられる。結論として、野生型ニワトリリゾチームのアミロイド・プロトフィブリルの成長はおよそ次のような逐次反応スキームに従って起こる。1.ニワトリリゾチームのSS結合欠損変異体(OSS体)はほとんど高次構造をもたず、自然に変性した状態にあるが、酸性条件下でのNaCl添加によりプロトフィブリルを形成する(J.Mol.Biol.349,916-921,2005)。AFM像の解析からプロトフィブリルの線維数は長さに対してほぼ指数関数的に分布すること明らかとなった。この結果は、プロトフィブリルの成長は、線維の成長端にモノマーが常に一定の親和力で付着するLinear polymerization mechanismによることを示した(ref.5)。2.プロトフィブリルの圧力解離キネティックスを高圧NMR及び高圧蛍光を用いて研究した。高圧蛍光測定の結果から線維末端から1分子が解離する速度を、例えば2000気圧で3.1s^<-1>程度と見積もることができた。3.プロトフィブリルの圧力解離の速度は印加圧力とともに増大するが、3500-4000気圧でほぼ一定値に達する。これらの結果、活性化体積は1気圧では-50.5+/-1.60ml mol^<-1>で負あるが、圧力とともに増大し、3500-4000気圧でほぼゼロになる。活性化圧縮率は全圧力範囲で大きな負の値(-0.013+/-0.001ml mol^<-1> bar^<-1>)を示すことから、活性化状態はプロトフィブリルの水和を伴うことを示唆している。また負の活性化圧縮率は、プロトフィブリル状態での圧縮率がモノマー状態のそれよりも大きいことを示している。4.結論として、ニワトリリゾチームのOSS体からなるプロトフィブリルは、体積及び圧縮率ともに大きく、キャビティーが大きく揺らぎが大きい。プロトフィブリルの解離にはキャビティー等への水和を伴う揺らぎが特に重要であると結論される(Biophys.J.92,323-329,2007)。これより水和とともにゆらぐアミロイドプロトフィブリルの実態が明らかになってきた。
細胞内現象をリアルタイムに可視化する技術と光で操作する技術の開発

(蛍光蛋白質を利用した可視化技術の開発)細胞周期をリアルタイムにモニタする蛍光プローブFucciを開発し、動物個体発生における細胞周期の時空間パターンを解析した。珊瑚類からクローニンした蛍光蛋白質のペアにFRETを応用して膜電位プローブMermaidを開発した。大きなストークスシフトを示す蛍光蛋白質Keimaを開発し、一本のレーザー発振線で行う蛍光相互相関分光法やデュアルカラー2光子励起顕微鏡観察を提案した。(蛍光蛋白質を利用した光操作技術の開発)フォトクロミズム蛍光蛋白質Dronpaについて、その暗状態の構造的基盤をNMR解析によって明らかにした。また明暗スイッチングの速度が異なる変異体を作製し、超解像度顕微鏡技術への応用を試みた。フォトコンバージョン蛍光蛋白質KikGRについて、β脱離反応における中間体を見い出し、E1(unimolecular)反応を支持するデータを得た。またKikGRを利用して、細胞分裂後30分間に核膜の透過性が亢進することを明らかにした。1.フォトクロミック蛍光蛋白質"Dronpa"のフォトクロミズム(異なる波長の光照射で吸収が変化する現象)に関して、1分子観察を行った。バルク解析で得られたのと同じようなキネティクスが観察された。また、各状態間移行の効率を計算することにより、フォトクロミズムに関するエネルギーダイアグラムを提出することができた。これらの成果に基づいて、さらに異なるキネティクスを示すDronpa変異体(Dronpa-2,Dronpa-3)を開発した。3.Fura-2やratiometric pericamなどのカルシウム指示薬は、2波長励起1波長測光型のレシオイメージングを可能にする。高速のカルシウム濃度変化を追う際や動くサンプルを観察する際に、波長を切り換える時間差が問題となる。そこで、高速LED(light-emitting diode)と高速液晶シャッターを組み入れた顕微鏡光学系を開発した。高速の波長切り換えを行いながらカメラの読み出しノイズを抑えるイメージングシステムが完成した。形質膜におけるK-Ras、H-Rasの活性化の時空間的制御を解析した。CFP-YFPFRETに基づくRasの指示薬RaichuのC末端にK-RasおよびH-RasのC末端を付加してK-Ras、H-Rasの活性化を可視化する指示薬を作製した。K-Rasは形質膜のラフト領域に代表されるmicrodomainに、H-Rasは形質膜の非ラフト領域に局在することから、それぞれ、ラフト領域、非ラフト領域におけるRas活性を可視化できると考えられる。細胞外のEGF(上皮成長因子)に添加により、ラフト領域のRas活性が、非ラフト領域のRas活性よりもより迅速に増強することが観察された。ラフト領域におけるEGF受容体および複合体のリクルートが推測される。以上の観察は、z軸方向の分解能を高めることによって可能となる。キセノンランプを備えた通常のwide-field顕微鏡の投光管の視野絞り位置に、DMD(digital micromirror device)を搭載したものを開発し、サンプルにおける照明のパターンを制御できるようにした。さらに縞投影(fringe projection technique)を組み合わせて、蛍光シグナルのz軸断層像を容易に取得できるようにした。実際には、three-step phase shift methodを採用して、通常の蛍光画像と断層像とを同時に観察できるシステムとした。レーザーを使う共焦点レーザー走査型顕微鏡観察と比べてより槌色の少ない、定量生の高いFRET観察が可能となった。細胞周期をリアルタイムにモニタする蛍光プローブを蛍光タンパク質をもとに開発した。このプローブはユビキチンープロテアソーム系によるタンパク質分解をベースに作製されており、これまでの蛍光プローブ作成のノウハウと一線を画している。このプローブを導入すると、分裂後からDNA複製前の時期にある、いわゆるG1期の細胞の核は赤色の蛍光を発し、DNA複製から分裂前の時期にある、いわゆるS/G2/M期の細胞の核は緑色の蛍光を発するようになる。この技術を利用して、マウスに移植されたがん細胞の浸潤・転移や、マウスの胚で起こる神経細胞の分化、移動などにおける細胞周期進行の時空間パターンを観察することに成功した。当研究における意義として、個体発生や、細胞内諸現象の細胞周期依存性を改めて認識できたことが挙げられる。浸潤・転移の実験からは、転移先の血管内に留まり、生存し続ける能力をもっているのはG1期にある細胞である事が明らかになったのも重要な成果である。

また、細胞周期プローブを恒常的に発現する培養細胞を用いて、低分子量Gタンパク質の活性化などが細胞周期に依存して制御されていることも証明した。光で操作する技術と組み合わせて、生体分子の移動現象などについても細胞周期情報を盛り込む必要がある。サンゴ由来の蛍光タンパク質を細胞質内に発現させる際に観られるドット状の蛍光シグナルが、オートファジーによって運ばれリソゾームに蓄積した蛍光タンパク質によるものであることを明らかにした。サンゴ由来の蛍光タンパク質が酸性下でプロテアーゼに耐性を示すことが原因であることを突き止めた。蛍光タンパク質技術を見直すきっかけを提供する研究成果と考えられる。・細胞周期のS/G2/M期に細胞のシルエットを描出することができる蛍光プローブを開発した。以前に開発した細胞周期の蛍光プローブ(Fucci)を改変したものである。この新しいFucciプロ-ブを活用して、胎生期の神経上皮における神経前駆細胞が、DNA複製と連関して形状を変えながら移動する様子を観察することに成功した。このように細胞の増殖を細胞の分化に関連させて観察することが容易になった。・われわれが開発してきた2波長同時励起1波長測光によるレシオイメージングの3つの手法について、それぞれの手法の原理および測定例を示すとともに、実際使用する上での利点および欠点について比較検討した。これにより、オワンクラゲGFP円順列変異を利用して開発されうる機能プローブについて、その解析手法の多様性を増大することができる。・沖縄の海で採取した珊瑚(ウミキノコ)から新しい蛍光蛋白質をクローニングした。試験管内分子進化により、単量体で、明るく、pH抵抗性のある蛍光タンパク質mUKGを開発した。さらに、それを用いて、細胞膜電位の高感度な蛍光プローブを開発した。これにより、興奮性細胞からなる組織(脳神経系、心臓)における活動の時空間パターンを可視化することができるようになった。・蛍光タンパク質ドロンパはフォトクロミズムを示すが、その分子機構は不明であった。著者らはNMRにより、溶液・常温でのドロンパの構造的特徴を解析した。明状態では水素結合によって発色団がβ-バレルにつなぎ留められ、またバレル上のイミダゾール環が発色団の平面性を安定化していた。暗状態ではこれらの相互作用が消滅し、β-バレルの一部と発色団が可動性となった。分子振動による無輻射遷移が主経路となり無蛍光になると考えられる。・現在の教科書における記述では、核膜の透過性は細胞周期を通じて一定であり、分子量約60k以上の分子は核膜を透過できないとされてきた。今回、フォトコンバージョン可能な蛍光タンパク質KikGRを用い、少なくとも細胞分裂後30分間は間期に比べて核膜の透過性が高いことを明らかにした。
前頭一側頭型痴呆におけるアポリポ蛋白E遺伝子型について

我々は九州大学医学部付属病院およびその関連施設で治療中の痴呆患者においてThe Lund and Manchester Groupsの診断基準(1994)に基づき、病歴聴取、神経心理学的検査および画像検査により、24例の前頭側頭型痴呆(FTD)を診断し、それらの症例の白血球よりDNAを抽出した。また病理学的検索により6例のFTDを診断し、それらの症例の凍結保存脳よりDNAを抽出した。合計30症例のFTD症例のDNAにおいて、WenhamらやHixsonらが過去に報告している方法に基づいてpolymerase chain reaction (PCR)法による遺伝子増幅後、restriction fragment length polymorphism(RFLP)法による解析を行い、アポリポ蛋白E遺伝子の多型性を調べた。比較のためAlzheimer型痴呆(DAT)35例および対照として一般健常者31例に関して、同様にアポリポ蛋白E遺伝子の多型性を調べた。その結果、FTD30例に関しては、ε4アリルの頻度は7/60(11.7%)であった。DATにおいては23/70(32.8%)、対照群においては2/62(3.2%)であった。FTDにおけるε4アリルの頻度は、対照群よりやや高い傾向があったが、X^2検定によるp値が0.0746と統計学的な有意差を認めなかった。FTDとDATとの比較では、ε4アリルの頻度はDATに高く、p=0.0070と有意差を認めた。以上の結果からFTDの発症にはε4アリルの有無は影響しないことが示唆される。このことより、ε4はこれまでの検索結果からは、前頭側頭型痴呆においてはアルツハイマー型痴呆と異なり、危険因子とならないことが示唆される。我々は九州大学医学部附属病院およびその関連施設で治療中の痴呆患者において病歴聴取、神経心理学的検査および画像検査により現在までのところ28例の前頭側頭型痴呆を診断し、それらの症例の白血球よりDNAを抽出した。また病理学的検索により2例の前頭側頭型痴呆を診断し、それらの症例の凍結保存脳よりDNAを抽出した。現在までに計30症例の前頭側頭型痴呆症例のDNAを得ている。これらの内18例においてはすでにPCRによる遺伝子増幅後、RFLP法による解析を行い、apolipoproteinEの遺伝子型に関して検索を行った。その結果、ε4の頻度は4/36(11%)であった。これは我々の行った対照例100例におけるε4の頻度22/200(11%)と一致し、Alzheimer型痴呆に見られるような対照との差異は認められなかった。このことより、ε4はこれまでの検索結果からは、前頭側頭型痴呆においては危険因子とならないことが示唆される。当初の研究計画は予定通り進んでいるが、前頭側頭型痴呆の症例数が統計学的にまだ十分でないため、今後症例数を増やして検討する必要があり、さらに検索を重ねている途中である。前頭側頭型痴呆とε4遺伝子との関連を示唆する結果は今のところ得られないため、今後は今回の症例に関して他の痴呆性疾患において注目されている遺伝子、例えばプリオン遺伝子等についても検索を行いたい。我々は九州大学医学部附属病院およびその関連施設で治療中の痴呆患者において病歴聴取、神経心理学的検査および画像検査により、現在までのところ29例の前頭側頭型痴呆を臨床的に診断し、本人または家族の同意を得た上でそれらの症例の白血球よりDNAを抽出した。また臨床的に前頭側頭型痴呆とされた症例の死後の病理学的検索により、5例の前頭側頭型痴呆を病理学的に診断し、それらの症例の凍結保存脳よりDNAを抽出した。現在までに計34症例の前頭側頭型痴呆症例のDNAを得ている。

これらの内26例においてはすでにPCR法による遺伝子増幅後、RFLP法による解析を行い、apolipoproteinEの遺伝子型に関して検索を行った。その結果、26例におけるε4のアリル頻度は7/52(13%)であった。これは我々の行った対照例31例におけるε4のアリル頻度2/62(3.2%)より頻度が高く、統計学的に有意差を認めた。このことより、ε4はこれまでの検索結果からは、前頭側頭型痴呆においても発症の危険因子となることが示唆される。当初の研究計画は予定通り進んでいるが、前頭側頭型痴呆の症例の検索が全部終了しておらず、さらに検索を重ねている途中である。また、現在のところ前頭側頭型痴呆とε4遺伝子との関連が示唆される結果が得られているため、Alzheimer型痴呆など他の痴呆性疾患との比較検討が必要と考えられ、それらの症例に関する検索を進めている途中である。
TEL-AML1融合転写調節因子の発癌機序の分析

TEL-AML1をはじめとする小児急性リンパ性白血病(ALL)の病因となるキメラ転写因子の生物学的機能を検討するために、造血細胞のサイトカイン依存性アポトーシスを制御する分子メカニズムを分析した。細胞内シグナル伝達経路のこれまでの検討から、Ras経路の活性化がアポトーシスの抑制に必須であることが確立している。一方、アポトーシスを制御する上で最も重要なプロセスはミトコンドリア外膜上のBcl-2スーパーファミリー因子が、シトクロームCの細胞質内への移動を制御することにあることがわかってきた。そのためわれわれは、サイトカインがRas経路を介してその発現を制御するBcl-2ファミリー因子が、造血細胞の生死を決定する鍵となる因子であると考え、その同定を試みた。まず、サイトカインによって支配されているBcl-2ファミリー因子としてBcl-xLとBimが同定されたが、前者の発現調節にRasは関与していないことが判明した。BimはBH3ドメインを通じてアポトーシスに導くBH3因子群のメンバーであるが、サイトカインはRas経路の活性化を通じてBimの発現を抑制していることが明らかとなった。すなわち造血細胞においては自殺遺伝子であるBimが発現しようとするのを、サイトカインがRas経路の活性化を通じてこれを阻止するのがその生存の基本であると考えられた。われわれは種々の白血病細胞株で、Bimの発現を検討したが、特にBcr-abl発現細胞でその発現が抑制されていることを見出した。アポトーシスの抑制は白血化にとって必須のプロセスと考えれるので、キメラ因子の機能とBimの関連についてさらに検討を進める考えである。TEL-AML1は12;21転座型白血病の転座切断点より生じるキメラ転写因子であって、小児白血病の過半数を占めるB前駆細胞由来の急性リンパ性白血病(ALL)の約25%に認められ、白血病の原因遺伝子として最も頻度の高いもののひとつである。B前駆細胞由来ALLの発癌機序の解明は、当研究室の中心的研究課題であって、長年にわたり多くの研究室との共同研究で継続的に検討を進めているものである。今回TEL-AML1とサイトカイン依存性アポトーシス制御システムとの関連を分析した。TEL-AML1のcDNAをレトロウイルスベクターに挿入し、その下流にires配列を介在させてCD8を発現するconstructを作成した。BOSC23細胞を用いた一過性遺伝子導入法で高力価のレトロウイルスを作成し、マウスIL-3依存性B前駆細胞株であるBaf-3細胞およびFL5.12細胞にファイブ口ネクチン存在下で感染させることによってTEL-AML1遺伝子をCD8とともに発現させた。感染率はCD8の陽性率でモニターし、必要に応じてCD8ビーズで感染細胞を濃縮した。TEL-AML1蛋白の発現はウエスタンブロット法で確認した。このようにして得られたTEL-AML1発現Baf-3細胞やFL5.12細胞をIL-3非存在化に培養し、親株の細胞の生在曲線と比較したが、有意な差は認められず、TEL-AML1がアポトーシスや細胞周期に関与しているという証拠は得られなかった。これらの結果からは二通りの可能性が考えられる。ひとつはTEL-AML1が細胞周期やアポトーシスに関与しているにもかかわらず、今回実験に用いた細胞系が不適切であったため、有意な結果が得られなかった可能性、もうひとつはTEL-AML1が、B前駆細胞の分化に関与している可能性である。このような観点から今年度は実験系を変更することと、B前駆細胞の分化の抑制との関連について検討する予定である。

細胞内シグナル伝達経路のこれまでの検討から、Ras経路の活性化がアポトーシスの抑制に必須であることが確立している。一方、アポトーシスを制御する上でもっとも重要なプロセスはミトコンドリア外膜上のBcl-2スーパーファミリー因子が、シトクロームCの細胞質内への移動を制御することにあることがわかってきた。そのためわれわれは、サイトカインがRas経路を介してその発現を制御するBcl-2ファミリー因子が、造血細胞の生死を決定する鍵となる因子であると考え、その同定を試みた。まず、サイトカインによって支配されているBcl-2ファミリー因子としてBcl-xLとBimが同定されたが、前者の発現調節にRasは関与していないことが判明した。BimはBH3ドメインを通じてアポトーシスを抑制するBcl-2ファミリー因子と結合し、その機能を抑制して細胞をアポトーシスに導くBH3因子群のメンバーであるが、サイトカインはRas経路の活性化を通じてBimの発現を抑制していることが明らかとなった。すなわち造血細胞においては自殺遺伝子であるBimが発現しようとするのを、サイトカインがRas経路の活性化を通じてこれを阻止するのがその生存の基本であると考えられた。われわれは種々の白血病細胞株で、Bimの発現を検討したが、特にBcr-Abl発現細胞でその発現が抑制されていることを見出した。アポトーシスの抑制は白血化にとって必須のプロセスと考えられるので、キメラ因子の機能とBimの関連についてさらに検討を進める考えである。
情報集約に必要な文脈と名詞の属性を考慮した動詞の多義性解消モデルの構築

動詞の語義の曖昧性を解消するために必要な事例と語義の曖昧性を記述するための動詞と名詞の定義集合を構築した.さらに事例をもとに動詞の語義を判別する自動付与システムの構築を行った.事例は新聞記事約1500文に対して約120語の動詞について動詞の語義,名詞の語義(日本語語彙大系),名詞の意味役割の付与を行った(整理後公開予定).さらに,事例を元に統計的学習モデルを利用して動詞の語義と名詞の意味役割を自動付与するシステムを構築した.動詞の語義の曖昧性を解消するために必要な事例と語義の曖昧性を記述するための動詞と名詞の定義集合を構築した.さらに事例をもとに動詞の語義を判別する自動付与システムの構築を行った.事例は新聞記事約1500文に対して約120語の動詞について動詞の語義,名詞の語義(日本語語彙大系),名詞の意味役割の付与を行った(整理後公開予定).さらに,事例を元に統計的学習モデルを利用して動詞の語義と名詞の意味役割を自動付与するシステムを構築した.本年度は動詞の文脈依存性を明らかにするため,動詞および名詞の語義付与コーパスの構築を行った.語義付与作業を行うために,1語義付与単位,2語義付与対象の基準を明らかにした.動詞の多義性解消の目標から1に対しては複合語内を分割した形態素の単位に付与すること,2に対しては京都大学コーパスを対象に頻度が多く,かつ多義性が3以下のものを選択することで作業者に負担をかけずに初期段階での構築を早めることができた.語義付与作業の結果,96の動詞の各語義に対して10文程度の用例である1107文に対して,正確な係り受け解析結果,動詞の語義(動詞項構造シソーラス(http://cl.cs.okayama-u.ac.jp/rsc/data/で公開中)),名詞の語義(分類語彙表ならびに日本語語彙大系の語義),名詞の意味役割の付与を行うことができた.現段階では作成したデータの見直しを行っている.見直しが終わり次第公開を予定している.語義付与データの作成によって,動詞の語義の事例が増えることで動詞の意味辞書(動詞項構造シソーラス)では不足していた動詞の語義が発見されて辞書の修正に貢献することができた.これは当初のねらい通り辞書(動詞の意味の定義)と連動したタグ付きコーパスを構築することで,より確度の高い言語資源を構築するという予想に即した結果が得られたことを意味する.一方,成果発表として言語処理学会年次大会での発表以外に辞書構築と結びつけた研究の方向性が評価されて平成20年3月に開催された言語処理学会年次大会でチュートリアル講師として招待講演に招かれた.これは結局,日本語で本研究が提案している述語項構造まわりのタグ付与データが多く存在しないこと,英語圏を含めても大規模に辞書と同時に構築している研究がきわめて少ないことが理由にあげられる.こうした状況から,次年度では作成した語義付与コーパスをより拡大させて公開することを予定している.本年度の成果は大きく分けて1動詞と名詞の語義を付与した意味役割付与データの追加,2意味役割付与システムの開発,3動詞語義辞書を構築する理論的な考察の3点である.まず1では昨年度に引き続き既に公開されている動詞項構造シソーラスの語義体系(約1000語義)に基づき新聞記事約500文に対して人手で動詞,名詞の語義と意味役割の付与を行った.これにより合計で約1500文の事例を付与したことになる.動詞項構造シソーラスの動詞語義は昨年度公開された基本語データベース(学研)を基準としており汎用性が高いと考えられる.また,名詞の語義として日本語語彙大系ならびに分類語彙表の語義を利用した.以上により,「実権を握る/得る」や「寿司を握る/作る」という語義の異なりに応じた動詞の言い換え集合を予測する基礎データを提供することができた.構築したデータでは約120動詞に対して各語義に10例文を目標に例文を選択して語義を付与した.これにより統計的学習モデルによる自動語義付与装置の構築が限定的ではあるが可能になる.今年度は語義と意味役割付与作業のためのデータ提示・編集システムの開発を行った.これにより語義付与作業の軽減ならびに付与データの一覧が可能になり付与作業の効率化を行うことができた.次に2については1で開発した語義・意味役割付与データから事例を学習することで未知の入力テキストに対して動詞の語義および意味役割を付与するシステムを条件付確率場モデルを利用して開発した.意味役割付与精度では6%程度であることを明らかにした.最後に3については意味役割の付与における問題点を整理し,結局事象に対する人の見方による解釈の異なりがあることを意味処理システムの中に取り込むことで意味役割の位置づけを明らかにすることができた.
混合研究法による社会学方法論の新スタンダードの構築：データと理論の統合への挑戦

本研究の目的は、混合研究法のフレームを拡張し、これまでの量的データと質的データの統合だけでなく、理論も含めた統合に挑戦することである。現代の多様で複雑な社会は、統一的視点から複眼的に解明する必要がある。そこで、ライフコースの多様化を事例とし、定式化を試みる。その結果、もし成功すれば画期的なブレーク・スルーとなり、今後の社会学方法論の新しいスタンダードを構築できるので、社会学方法論の方向を大きく変革させる可能性がある。そのために、(1)第1段階として、データ収集と理論構築を行なう。(2)第2段階として、データの統合を行なう。(3)最終的に、統合方法を汎用性のある5パターンほどに集約し定式化することで、量的データ、質的データ、理論の3方向から多面的にアプローチすることが社会学方法論の新スタンダードとなる可能性を探索する。2017年度は、第1段階として、データ収集と理論構築を行なった。ライフコース格差科研に協力する形で、2018年社会階層とライフコース全国調査(対象者約1200人)を実施し、並行して個人化理論の方法論的意義を集中的に検討した。2018年度は、第2段階として、データ統合を行なった。ライフコース格差科研から2015年社会階層とライフコース全国調査(対象者約1万2千人)、2018年社会階層とライフコース全国調査、インタビュー調査データ(対象者約25人)の提供を受けて、全員で第1回統合を行った。その成果を、小林盾他編『変貌する恋愛と結婚:データで読む平成』(新曜社、2019年)として発信した。予定どおり、第1段階のデータ収集と第2段階のデータ統合を実施し、成果を発信できた。今後は、最終段階の統合方法の定式化を着実に進めていくことで、社会学方法論の新スタンダードの構築を実現させる。(2)第2段階として、新しい方法論の開発に挑戦する。そのために、量的データとして、別の科研プロジェクトにて「2018年社会階層とライフコース全国調査」を研究代表として実施した(基盤研究A)。これは、全国200地点にて2,800人の個人をランダム・サンプリングし、面接調査を実施したものである。回収率はおよそ40%で、約1100人から有効回答を得た。また、質的データとして、東京近辺にてインタビュー調査を実施した。13名に、個人のライフコースとライフスタイルについて、詳細に聞きとりを行なった。データは録音記録されているので、重要部分は書き起こされ、項目(変数)ごとに表へと整理された。そのうえで、計量テキスト分析などを行なって、個人ごと、グループごとの共通点と差異を分析しはじめた。初年度は、予定どおり第1段階として、データ収集と理論構築を行なった。量的データとして、別の科研プロジェクトにて「2018年社会階層とライフコース全国調査」を研究代表として実施した(基盤研究A)。これに連動させる形で、調査票のうち一部の質問をインタビューすることで、質的データを収集した。並行して、個人化理論をもとに、分析社会学の立場からライフコース変動の理論化をスタートした。ライフコース格差科研から2015年社会階層とライフコース全国調査(対象者約1万2千人)、2018年社会階層とライフコース

全国調査、インタビュー調査データ(対象者約25人)の提供を受けて、全員で第1回統合を行った。その成果を、小林盾他編『変貌する恋愛と結婚:データで読む平成』(新曜社、2019年)として発信した。予定どおり、第1段階のデータ収集と第2段階のデータ統合を実施し、成果を発信できた。今後は、第2段階として、新しい方法論の開発に挑戦する。収集した量的データ、質的データを分析しつつ、理論化することで、社会学方法論の新スタンダードを開発する。今後は、最終段階の統合方法の定式化を着実に進めていくことで、社会学方法論の新スタンダードの構築を実現させる。研究集会を開催予定であったが、学会大会と同時に行なうで支出が生じなかった。そのため、繰り越して第2段階の支出を補完することで、より効率的に使用することとなった。(理由)統合作業がインターネット上で順調に進み、対面での会合が予想より少ない回数ですんだため.(使用計画)その分の会合を次年度に開催する.
急性期川崎病患者におけるToll-Like Receptorシグナル伝達の解析

川崎病は小児科医の川崎富作先生が1967年に初めて報告した小児期に好発する血管炎症候群で、現在先進国におちて後天性心疾患の最大の原因である。近年自然免疫応答を誘導する重要な分子としてToll-Like Receptor(TLR)が注目されている。TLRは外界から生体内に異物が侵入してきた際、免疫担当細胞が最初に抗原を認識する際に必須の受容体であり、2005年にLehmanらがノックアウトマウスを用いた川崎病類似血管炎モデルにおいて、TLR2とMyD88が血管炎成立に必須であることを報告した。今回我々は「川崎病は多種多様の病原体への感染を梨機に、Toll-Like Receptorの機能的異常によって血管炎が成立する」といった仮説を立てた。そこで急性期川崎病患者単核球からmRNAを抽出し、TLRのシグナル伝達を網羅的に解析することによって、川崎病発症につながる病因、病態について検討を行った。平成20年度は研究デザインの確定を行うための細胞分離、mRNA抽出といった基礎的検討を行った。当初は単核球よりmRNA抽出するデザインを想定していたが、正常成人全血を用いた予備的研究では好中球、単球、Tリンパ球をauto甑CSを用いて分離し、それぞれの血球成分mRNAを抽出してcRNA化する事が可能であった。そのため当初の計画を変更し、3種類の細胞成分それぞれを解析する方針とした。解析に十分耐えうるcRNA量を得るために必要な採血量を検討した結果、5mL程度の全血があれば解析を行うことが出来ることを確認できた。これら基礎的検討を元に、研究計画書と患者説明用同意文書を作成し、次年度以降の臨床検体採取に向けての準備を整えることが出来た。TLRは外界から生体内に異物が侵入してきた際、免疫担当細胞が最初に抗原を認識する際に必須の受容体であり、2005年にLehmanらがノックアウトマウスを用いた川崎病類似血管炎モデルにおいて、TLR 2とMyD88が血管炎成立に必須であることを報告した。今回我々は「川崎病は多種多様の病原体への感染を契機に、Toll-Like Receptorの機能的異常によって血管炎が成立する」といった仮説を立てた。平成21年度は実際に細胞分離を試みた。小児で採血量を十分確保することが困難であったため、2mLの採血量で検体採取を行ったところ、3種類の白血球(好中球・単球・Tリンパ球)の分離を行うことは細胞不足では不可能であることが判明した。そのため再度基礎的な実験を繰り返し、より少ない血液量で効果的に血球を回収できるキット、どの細胞を収集するのがよいかを再検討した。その結果、2mLの採血でほぼ満足できる終了の単球が採取できることが確認できた。今後は川崎病患者の血液検体採取を開始し、TLRのシグナル伝達を網羅的に解析することによって、川崎病発症につながる病因、病態について検討を行う。川崎病は小児科医の川崎富作先生が1967年に初めて報告した小児期に好発する血管炎症候群で、現在先進国において後天性心疾患の最大の原因である。多種多様な病原体がいずれも川崎病発症に関与すると仮定すれば、もともと患者側に存在しているTLRの反応性の異常により、多種多様の病原体によって血管炎が惹起されるといった説を十分説明することが可能である。平成22年度は川崎病患者の検体を用いて遺伝子発現の解析を実施した。急性期川崎病患者全血より単球をMACSを用いて分離、Taq Man Assayを用いて単球のmRNAを抽出後、mRNAをcRNAに合成、得られたcRNAをHuman TOLL-LIKE RECEPTORS PATHWAYを用いてToll-like receptorシグナル伝達に関連する分子の発現を解析し正常コントロールとの比較を行った。川崎病患者においてはCD14・IRF7・CREB3・IL1RL1の発現が亢進しており、TLR6・TICAM2・UBE2N・TLR9・LBPの発現は逆に低下していることが明らかとなった。今回家族の同意を得て収集できたサンプルは少数であったため、今後症例数を増やしさらなる検索を進める。
脳内ニコチン性アセチルコリン受容体結合能の加齢性変化と禁煙の影響

5IA-SPECTを用いたニコチン作動性アセチルコリン受容体(nAChR)の定量解析により、健常被験者における脳内局所nAChRの計測を行ってきたが、当該研究においては喫煙者とその禁煙後の受容体の経時的変化を非喫煙者と比較した。喫煙中の計測として禁煙の4時間後の測定では、前頭葉においた関心領域での5IAの分布容積は、非喫煙者で14.6±3.0であったものが10.5±3.4と有意に減少した。この減少は他のすべての脳内領域でも同様に観察された。これに対し禁煙10日後の5IAの分布容積は18.4±1.4にまで上昇した。そして禁煙後20日には15.1±1.2まで低下しこの値は健常者群と有意差が認められなかった。剖検脳の検討では喫煙者のnAChRは非喫煙者より増加していることが知られている。今回の結果を考察すると以下のことがわかる。喫煙4時間後でかなり血中ニコチン濃度が低下した時点でも受容体結合能は健常者以下にまで低下していることが示された。一般的な喫煙者の場合、喫煙間隔は4時間以下であることが多く、喫煙者の日中のnAChR結合能が健常者より低下した状態であることが示された。次に10日の禁煙では血中のニコチンやその代謝物による影響が完全になくなり、本来の喫煙者のnAChRの増加を反映した結果となっている。また禁煙20日後には非喫煙者と有意差がないところまで5IA分布容積が低下しており、長期の喫煙によるニコチンの暴露にもかかわらず、nAChRは20程度の禁煙で非喫煙者程度の発現率に復帰していると考えられた。今回、長期のニコチン負荷を受けている喫煙者脳内受容体が禁煙(負荷の中止)によって経時的にどうのような変化を来すか初めて示された。今後の臨床的意義とともに生理学的にも重要な報告となると考えられる。結果は現在Journal of Nuclear Medicineに投稿中である。方法として、健常非喫煙者と健常喫煙者を対象とし、のべ20階の撮影を行った。1回の撮影では平均167MBqのI-123 5IAを右肘静脈より1分間の定速静注により投与し、SPECT撮影はPicker社製Prism3000にファンビームコリメータを装着て行った。nAChRの脳内密度の定量的指標として5IAの分布容積(DV)を、動脈入力曲線および脳内時間濃度曲線から2コンパートメントモデルによるカーブフィッティング法にて算出した。今回は、被験者を非喫煙者群、喫煙者4時間禁煙群、喫煙者10日禁煙群、喫煙者20日禁煙群の4群に分けた。2コンパートメントモデル解析によるDV値はいずれの部位でも喫煙者4時間禁煙群では非喫煙者と比べ有意に減少していた。得られたK1、k2より受容体結合能の指標となるDV(mL/mL)を算出すると、前頭葉では14.6±2.5、視床では34.3±6.9となった。喫煙者10日禁煙群では非喫煙者群より優位に高いDVを示す部位が多く認められた。喫煙20日御群では非喫煙者群と優位な差は認められなかった。