hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
気分調節のプロセスモデルに基づく心理教育的介入法の開発

本研究の目的は,日常生活における気分調節のプロセスを実証的に検討し,効果的な心理教育的介入法を開発することである.本年度は,一年目の気晴らし方略を中心とした気分調節に関する研究成果をもとに,抑うつ予防に役立つ心理教育プログラムの開発を行った.まず,教材を考案するため,海外において実証的検討が蓄積されている認知行動療法に基づく介入研究や文献を概観した.また,介入で焦点化する認知・行動的要因を検討するため,気分調節プロセスに関する質問紙調査や実験を実施し,教材開発の参考にした.以上の検討を踏まえ,大学生を対象とした心理教育プログラムを考案し,介入研究を実施した.介入では,講義やディスカッション,課題,実習を行うことにより,抑うつに関連する認知や行動,対人関係の影響と自らの対処プロセスの理解を促進し,ストレス経験時のネガティブ思考や情動に柔軟に対処するための知識やスキルを習得することを目指した.介入前後には,介入効果を検討するために,抑うつやストレス反応など複数の適応指標や介入目標に対する効力感を測定した.また,各授業の終了時に授業の理解度,効力感について測定した.得られたデータを検討した結果,介入群は統制群と比較して,介入前に比べ介入後の効力感が有意に増加していることが示され,ネガティブな思考や情動を制御する自信が促進されたことが示唆された.介入群に関しては,介入効果についてより詳細に質的,量的検討を行い,下位目標ごとの効力感の変化や介入で取り上げた個々の内容に関する評価,日常的なストレス対処プロセスに関して有益な示唆が得られた.以上の成果は,本年度に国内外の関連学会で発表され,また次年度の学会及び学術雑誌において発表予定である.以上の成果をもとに,今回の心理教育プログラムを洗練させ,目的や対象者に応じたプログラムを作成し,効果を検討することが今後の課題である.日常生活において,効果的に気分を調節することは,心身の健康を促進するために極めて重要である.一方,不適応的な気分調節による新たなストレスも増加しており,その規定因や予防的介入の検討は急務の課題といえる.本研究の目的は,効果的な気分調節方略である一方,用い方によってはさらなる不適応的事態を招く可能性も指摘される,気晴らし方略に注目し,気分調節プロセスとその関連要因の実証的検討を行い,効果的な心理教育的介入法を開発することである.本年度は,介入可能性の高い要因として,認知的要因や認知的対処方略を取り上げた.まず,日常的な気分調節の様相を把握するために,半構造化面接や自由記述など質的情報収集を行った.また,ストレス研究を中心に先行研究を概観し,気分調節プロセスとその関連要因について整理し,プロセスを理論的にモデル化した.質的情報収集と先行研究の概観に基づき,質問調査による実証的検討を行った.実証的検討では,大きく以下のことが明らかにされた.第一に,気晴らしに対する有効性認知と抑うつとの関連を気晴らしへの依存という視点から検討することにより,気晴らしを有効と認知していても,気晴らしへの依存の程度が高い場合には,むしろ抑うつ改善を阻害する可能性があることを明らかにした.気晴らしを抑うつの改善に役立てるためには,気晴らしへの依存を予防する必要があるといえる.第二に,ストレスの文脈も考慮して,再解釈と計画という認知的対処方略が気晴らしへの依存に及ぼす影響を検討した結果,再解釈と計画は気晴らしへの依存を低減するために有効な対処方略であることが示唆された.気晴らし方略を用いる際には,このような認知的対処方略もあわせて用いることにより,気晴らしの弊害を低減することが期待される.以上のような研究に基づき,今後,心理教育的な介入プログラムを実施していく上で有益な観点を提示した.本研究の目的は,日常生活における気分調節のプロセスを実証的に検討し,効果的な心理教育的介入法を開発することである.本年度は,一年目の気晴らし方略を中心とした気分調節に関する研究成果をもとに,抑うつ予防に役立つ心理教育プログラムの開発を行った.まず,教材を考案するため,海外において実証的検討が蓄積されている認知行動療法に基づく介入研究や文献を概観した.また,介入で焦点化する認知・行動的要因を検討するため,気分調節プロセスに関する質問紙調査や実験を実施し,教材開発の参考にした.以上の検討を踏まえ,大学生を対象とした心理教育プログラムを考案し,介入研究を実施した.介入では,講義やディスカッション,課題,実習を行うことにより,抑うつに関連する認知や行動,対人関係の影響と自らの対処プロセスの理解を促進し,ストレス経験時のネガティブ思考や情動に柔軟に対処するための知識やスキルを習得することを目指した.介入前後には,介入効果を検討するために,抑うつやストレス反応など複数の適応指標や介入目標に対する効力感を測定した.また,各授業の終了時に授業の理解度,効力感について測定した.得られたデータを検討した結果,介入群は統制群と比較して,介入前に比べ介入後の効力感が有意に増加していることが示され,ネガティブな思考や情動を制御する自信が促進されたことが示唆された.介入群に関しては,介入効果についてより詳細に質的,量的検討を行い,下位目標ごとの効力感の変化や介入で取り上げた個々の内容に関する評価,日常的なストレス対処プロセスに関して有益な示唆が得られた.以上の成果は,本年度に国内外の関連学会で発表され,また次年度の学会及び学術雑誌において発表予定である.以上の成果をもとに,今回の心理教育プログラムを洗練させ,目的や対象者に応じたプログラムを作成し,効果を検討することが今後の課題である.
星間物質の精査によるガンマ線超新星残骸の探求

本申請研究は、ガンマ線超新星残骸(SNR)に付随する星間分子(CO)と原子(HI)を定量し、宇宙線陽子起源ガンマ線放射を特定することを目的とする。当該年度は、マゼラン雲と北天のSNRおよびその複合体に付随するCOとHIの精密定量を行なった。大マゼラン雲のSNR複合体30 Dor Cは、シンクロトロンX線やTeVガンマ線で明るく輝くため、10 TeVを超える高いエネルギーまでの宇宙線加速を探るうえで適している。オーストラリアのMopra電波望遠鏡を用いたCO観測と、ATCA電波干渉計によるHI公開データを組み合わせることで、30 Dor Cに付随する星間ガスを特定した。興味深いことに、北西部の高密度分子雲方向でシンクロトロンX線の増光が確認された。これは、銀河系内のSNR RX J1713他で見られている、衝撃波ー星間ガス相互作用の描像と酷似している。ガンマ線の放射方向とも矛盾はないため、有望な宇宙線陽子加速源を特定したといえる。JCMT望遠鏡によるCO公開データを解析し、北天のガンマ線SNR 3C 391に付随する星間ガスを特定した。視線速度15 km/sに渡るウイング成分がみられていることから、衝撃波と強く相互作用した星間ガス(shocked-gas)とみられる。今後、野辺山45-m電波望遠鏡を用いて異なる励起状態のCOを観測し、shocked-gasの物理量を精査することで、宇宙線陽子起源ガンマ線の特定を目指す。なお本研究は、同じ研究代表者の特別推進研究「星間水素の精密定量による新たな星間物質像の構築」が採択となったため、本研究計画は特別推進研究の内容に含まれ、引き続き推進していく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は,ガンマ線超新星残骸(SNR)に付随する星間分子(CO)と原子(HI)の観測および定量を中心として研究を推進した.これは研究実施計画の最初のステップにあたり,SNRからの陽子起源ガンマ線放射を検証する上でなくてはならない項目といえる.以下に具体的な研究実績を示す.(1)研究対象としてリストアップした24個のガンマ線SNRのうち,南半球から観測できる16天体について,NANTEN2電波望遠鏡を用いたCO輝線(波長2.6mm J=1-0) 137平方度が完了した.4つのX線天文衛星(ROSAT,Suzaku,Chandra,XMM-Newton)の公開X線データとの比較を行うことで,このうち少なくとも14天体については,SNRに付随する星間分子を同定することができた.既知の4天体(RXJ1713, Vela Jr. HESSJ1731, RCW86)に加えて,新たに10天体について付随する星間分子が特定されたことになる.興味深いことに,従来SNRに付随する星間分子は高密度(>1000個/cc)と考えられていたのだが,広く淡く広がった成分(100ー1000個/cc)も,X線シェルに対応していることが分かった.(2)HESSJ1731について,ATCAを用いたHI輝線と電波連続波の観測を遂行した.HIについては,HESSJ1731方向の膨張シェル構造と自己吸収領域を発見するに至っており,SNRに付随する星間原子の特定に成功した.(3)これまで星間分子の付随が明らかになっているRXJ1713, Vela Jr. HESSJ1731, RCW86については,オーストラリアのMopra 22m鏡を用いて,NANTEN2の5倍以上解像度の高いCO輝線(J=1-0)の観測を行い,星間分子の微細構造(0.2 pcスケール)を捉えることに成功した.当該年度は,ガンマ線超新星残骸(SNR)に付随する星間分子(CO)の観測および精密定量を中心として研究を推進した.特に,前年度よりもひとつ励起状態の高いCO J=2-1輝線の観測体制を整え,各SNRに付随する星間分子の物理状態(密度・温度)について解析を開始した.以下に具体的な研究実績を示す.(1) NANTEN2電波望遠鏡にCO J=2-1輝線の観測システムをインストールし,NANTEN2の観測に適した13個のガンマ線SNRのうち7天体(16平方度)の観測が完了した.さらに,大阪府立大学の1.85m鏡を用いて,北半球から観測可能な5天体(28平方度)のCO J=2-1輝線観測を遂行した.このうちW44, IC443, RX J1713.7-3946, Vela Jr.についてはCO J=2-1/1-0輝線強度比を用いた解析を行い,4天体全てでSNR衝撃波と相互作用するガスの加熱を捉え,付随ガス成分の同定を確実にした.特に,RX J1713.7-3946やVela Jr.という若いSNRでこのような兆候が見えた前例は無く、ユニークな結果が得られた.(2)視直径30分角以下の天体Cassiopeia AとW41について,NRO45m鏡を用いた高分解能CO J=1-0輝線観測を行った.Cassiopeia Aについては,ガスの膨張運動を捉えることに成功,相互作用するガス成分を初めて特定した.W41方向では高密度分子雲が見つかった.

(3) RXJ1713.7-3946においてX線が高密度分子雲の方向で増加していることを明らかにした.X線の明るさと分子雲の質量には正の相関があることを示し,SNR衝撃波と高密度分子雲の相互作用が,乱流と磁場を強めX線が増光するという描像(衝撃波ー星間ガス相互作用モデル)を提案した.当該年度は,主にガンマ線超新星残骸(SNR)に付随する星間分子(CO)および水素原子(HI)の観測および定量を中心として研究を推進した.星間分子については,前年度に引き続きCO J=2-1輝線(Jは回転量子数)の観測を遂行した.一方,星間原子については星間ダストの光学的厚さを用いる新定量手法を開拓した.以下に具体的な研究実績を示す.(1) NANTEN2電波望遠鏡と大阪府立大学の1.85m鏡を用い,新たにガンマ線SNR4天体(10平方度)の観測,および感度向上のため2天体(3平方度)の追観測を行った.これにより,当該年度末の時点で,リストしたガンマ線SNRの8割以上のCO J=2-1輝線観測が終了した.(2) Planck衛星によって得られた星間ダストの光学的厚さを用いることで,低温・高密度のHIを,従来よりも1桁以上精確に定量することに成功した(福井ほか2014, 2015).この手法をVela Jr.に代表されるHIが支配的なガンマ線SNRに適用することで,星間陽子とガンマ線分布の一致度が改善された.(3) RX J1713.7-3946においてX線スペクトル解析を行い,高密度分子雲方向でスペクトルがハードになっていることを突き止めた(佐野ほか2015).これは,効率よく宇宙線電子が加速されていることを意味し,従来の理論モデルの枠組みでは説明が困難であることを示した.(4)新たにマゼラン雲のSNRに注目し,Mopra 22m鏡を用いたCO J=1-0輝線のサーベイ観測を開始した.既に27天体の観測が完了しており,8割を超えるSNRから付随候補のCOを検出した(東京大学/国立天文台との共同研究).本申請研究は、ガンマ線超新星残骸(SNR)に付随する星間分子(CO)と原子(HI)を定量し、宇宙線陽子起源ガンマ線放射を特定することを目的とする。当該年度は、マゼラン雲と北天のSNRおよびその複合体に付随するCOとHIの精密定量を行なった。大マゼラン雲のSNR複合体30 Dor Cは、シンクロトロンX線やTeVガンマ線で明るく輝くため、10 TeVを超える高いエネルギーまでの宇宙線加速を探るうえで適している。オーストラリアのMopra電波望遠鏡を用いたCO観測と、ATCA電波干渉計によるHI公開データを組み合わせることで、30 Dor Cに付随する星間ガスを特定した。興味深いことに、北西部の高密度分子雲方向でシンクロトロンX線の増光が確認された。これは、銀河系内のSNR RX J1713他で見られている、衝撃波ー星間ガス相互作用の描像と酷似している。ガンマ線の放射方向とも矛盾はないため、有望な宇宙線陽子加速源を特定したといえる。JCMT望遠鏡によるCO公開データを解析し、北天のガンマ線SNR 3C 391に付随する星間ガスを特定した。視線速度15 km/sに渡るウイング成分がみられていることから、衝撃波と強く相互作用した星間ガス(shocked-gas)とみられる。今後、野辺山45-m電波望遠鏡を用いて異なる励起状態のCOを観測し、shocked-gasの物理量を精査することで、宇宙線陽子起源ガンマ線の特定を目指す。
集合知の情報集約過程の定量的記述と社会的学習の影響

(i)ネットワーク上の投票者モデルとデータ解析:ネットワークのノード上の得票率の同時分布関数の時間変化のWright-Fisher拡散方程式による定式化を行い、定常解を多次元正規分布による近似した。また過去10回のアメリカ大統領選挙データでの得票率のゆらぎの空間相関構造を再現することを示した。この結果は、選挙予想に用いられているモデルで使われている州の間の相関が非常に強い乱数のミクロなモデルとなるものである。(ii)デフォルトの時系列データの確率モデルの解析:S&P,Moodys'などのデフォルト確率の時系列データ解析によりデフォルト確率の時間相関が非常に長い可能性を示した。過去の研究ではデフォルトを引き起こす景気要因に時間相関を持たせることでデフォルト確率に時間相関を持たせていた。ベータ二項分布に記憶の効果をいれた確率モデルを導入し、記憶がべき的に減衰する場合、減衰の指数が1を臨界点として相転移することを理論的に示した。この相転移はデフォルト確率の推定が時系列データの解析から可能かどうか関係する。(iii)社会学習の最適戦略の進化と均衡解:非定常多腕バンディットゲームでの社会的学習率の進化ダイナミクスの研究を進め、前年度から議論しているモデルについて、ナッシュ、パレート戦略への収束についてまとめた。また、前年度までに行った実験データの解析をすすめ、3人グループの実験において、協力する誘因がある場合とない場合で社会的学習の比率が顕著に異なり、ある場合は中央値がパレート戦略の値にほぼ一致し、ない場合はナッシュ戦略の値よりも大きな値になることが分かった。(1)社会的学習エージェント系の最適戦略について理論および実験結果をまとめることができた。(2)ネットワーク上の投票者モデルからWright-Fisher拡散方程式経由で多次元正規分布を導出できたことは選挙の統計モデリングにおいて重要な結果であり、次年度の研究で発展させることができる。(3)(2)のモデル化のアイデアをもとにデフォルト確率の時系列データのモデル化と時間相関による相転移を発見できた。(4)カスケード実験を行えなかった。(1)ネットワーク上の投票者モデルからWright-Fisher拡散方程式が導出できたことにより、アメリカの各州で実施された世論調査の時系列データの統計モデリングを行う。また、日本の選挙データを解析するために多次元ベータ分布をディリクレ分布に拡張していく。(2)複数のフィードバックのある確率過程をカップルさせることと新規な数理的性質を示すことが分かってきた。この方向性をすすめ社会的学習・集合知だけでなく量子計算までを視野にいれた並列計算アルゴリズムについても研究をすすめる。(1)非定常多腕バンディットゲームの社会的学習エージェント系の混合戦略(学習における社会的学習の比率r)におけるナッシュ戦略、パレート戦略を厳密に求め、特にナッシュ戦略が進化論的な安定なロバストな戦略であることを示した。独自学習の成功確率、社会的学習の成功確率、環境の変化の確率、エージェント数の空間で、ナッシュ戦略、パレート戦略が独自学習のみの戦略より期待リターンが高くなる領域を厳密に求めた。(2)(1)の理論的な結果を検証する集団実験を実施した。ナッシュ戦略を検証する実験では、被験者は概ねナッシュ戦略に対応するパラメータ近傍のパラメータを採用した。パレート戦略の検証実験でもパラメータに関してはパレート戦略の近傍のパラメータを採用した。しかし、ナッシュ戦略を検証する実験では平均リターンはナッシュ戦略の期待リターンより有意に高く、そのメカニズムは不明である。実験データからは被験者の戦略に目立った特徴は確認できていない。(3)選挙データのモデル化に関しては、平均場投票者モデルをネットワーク化したモデルを導入し、解析を行った。このモデルは選挙区間の得票率のゆらぎの強い相関を記述するモデルであり、また、モデルをランダムマルコフ場で近似して解析的なアプローチをすすめた。(4)非定常多腕バンディットゲームの社会的学習エージェント系の戦略パラメータrを更新するモデルの解析を行った。期待リターンの差、期待リターンの微分などでダイナミクスが与えられたとき、戦略パラメータrがナッシュに、全エージェントの期待リターンの微分でダイナミクスが与えられたときパレート戦略に収束することを示した。非定常多腕バンディットの理論的な研究の進捗状況、集団実験で検証も行えたことは想定通りであり、研究は順調に進んでいる。ただ、実験結果に関しては、理論の予想より被験者のパフォーマンスがよく、その理由がデータからは理解できないという問題に直面している。理論モデルのエージェントの戦略空間が狭いためなのかどうか明らかにすべく、モデルを拡張して解析を進めているが、それでも実験結果を説明できていない。選挙のモデルに関してはネットワーク上の平均場投票者モデルの数理構造が興味深いことがわかり、成果に期待している。

ベータ二項分布に記憶の効果をいれた確率モデルを導入し、記憶がべき的に減衰する場合、減衰の指数が1を臨界点として相転移することを理論的に示した。この相転移はデフォルト確率の推定が時系列データの解析から可能かどうか関係する。(iii)社会学習の最適戦略の進化と均衡解:非定常多腕バンディットゲームでの社会的学習率の進化ダイナミクスの研究を進め、前年度から議論しているモデルについて、ナッシュ、パレート戦略への収束についてまとめた。また、前年度までに行った実験データの解析をすすめ、3人グループの実験において、協力する誘因がある場合とない場合で社会的学習の比率が顕著に異なり、ある場合は中央値がパレート戦略の値にほぼ一致し、ない場合はナッシュ戦略の値よりも大きな値になることが分かった。(1)社会的学習エージェント系の最適戦略について理論および実験結果をまとめることができた。(2)ネットワーク上の投票者モデルからWright-Fisher拡散方程式経由で多次元正規分布を導出できたことは選挙の統計モデリングにおいて重要な結果であり、次年度の研究で発展させることができる。(3)(2)のモデル化のアイデアをもとにデフォルト確率の時系列データのモデル化と時間相関による相転移を発見できた。(4)カスケード実験を行えなかった。非定常多腕バンディットゲームについてはダイナミクスの問題、選挙のモデル化についてはネットワーク上の平均場投票者モデルの解析とデータ同化をクリアして論文にまとめる。その後、前者に関しては戦略空間を広げたうえで最適解の解析を行う。(1)ネットワーク上の投票者モデルからWright-Fisher拡散方程式が導出できたことにより、アメリカの各州で実施された世論調査の時系列データの統計モデリングを行う。また、日本の選挙データを解析するために多次元ベータ分布をディリクレ分布に拡張していく。(2)複数のフィードバックのある確率過程をカップルさせることと新規な数理的性質を示すことが分かってきた。この方向性をすすめ社会的学習・集合知だけでなく量子計算までを視野にいれた並列計算アルゴリズムについても研究をすすめる。年度末の旅費で差額が生じたため。次年度の打ち合わせの旅費に差額分を加えて執行する。執筆した論文の英文校正費用のために年度末に残額を残しておきました。執筆が若干遅れたため英文校正の完了が次年度になり、残額はそのために使用します。
波高の持続性計算法の日本沿岸の波浪への適用性とその改良に関する研究

Mathiesenのモデルにおいても超過波の平均持続時間τ^^-_gをNMI法と同様に、波高の超過確率Qの式としてτ^^-_g=A[-ln{Q(≧Hs')}]^<-β>と表すが、NMI法では定数Α,βを(Qを2パラメタワイブル分布で表したときの)形状パラメタγの経験式として与えるのに対して、Mathiesenの方法ではΑ,βを波高の時間変化率S(H)にも依存する理論式で与えるのが特徴であり、これによりNMI法を発展させるとされている。本研究では、MathiesenのモデルがNMI法を発展させるものかどうかを、運輸省の波浪観察データのうち本州太平洋岸の常陸那珂・鹿島のもの、及び日本海側の酒田・輪島のものを用いて検討した。まづMathiesenが指摘したように波高の時間変化率SがS(H)=q(H/H_0)^rと波高Hの関数で表されることを確認した。S(H)の式の定数q,rは地点毎に異なる値をとり、月毎に少し変化するが、Mathiesenにならって月毎の変化は無視した。次ぎに超過波と未超過波の平均持続時間をNMI法、改良式によるNMI法、及びMathiesenの方法の3つで計算して比較したところ、Mathiesenの方法による計算結果は、全体的にみてNMI法の実測値との一致度が悪く、特に波高の小さいところでは実測値から大きくずれることが分かった。その理由は、Mathiesenが利用した水面波形についての理論が、有義波の時系列にはあまり良くあてはまらないためと推定された。Mathiesenは波高持続時間の累積生起回数の推定式に関しても、変異係数の近似理論式を使うNMI法とは異なる定式化を提案している。Mathiesenの提案式の定数を地点毎の波浪データに合うように改良して適用してみたところ、波高毎の変異係数に大きな変動が出るため、それを1つの式で近似するときの誤差がかなり大きいことが分かった。したがってNMI法の結果と比較すると一長一短であり、月毎の測定値を実測値と比較した結果、NMI法の結果とはまた違った種類の誤差を含むことが分かった。このように本研究では、Mathiesenの方法の適用性と推定値のばらつきの程度及びその原因について明かにした。
湿度コントロールによる蛋白質結晶のX線回析分解能の向上

本研究では、タンパク質の結晶を飽和水蒸気よりも低湿度の空気の気流にさらすことによって結晶の溶媒含量を減らし、結晶のX線回折分解能の向上を目指してきた。タンパク質サンプルとしては、数多くの結晶型が得られる鶏卵白リゾチームを用いた。結晶としては、沈殿剤として塩であるNaClを用いて得られる正方晶系の結晶とポリエチレングリコールを沈殿剤とする斜方晶の2種類を用い、沈殿剤や晶系の違いが低湿度処理の結果にどのような影響を与えるかを検討した。結晶の低湿度処理は、再現性を検討した結果、1mm径のガラスキャピラリー中で結晶に、室温(20-25°C)、相対湿度95%の空気を線流速10cm/secで一定時間当てることにより行った。エックス線回折データの測定は、結晶を低湿度処理に用いたガラスキャピラリー内に密封し、一晩放置後、室温で行った。結果として、両晶系ともある一定時間内の低湿度気流処理では、X線回折分解能を維持したまま数パーセント程度格子定数が減少するが、処理時間がある長さを超えると急速に分解能が低下した。今回の2つの晶系では分解能の有意な向上は見られなかった。分解能が低下するまでの時間は斜方晶のほうが短く、格子定数の減少も斜方晶のほうが大きかった。収集した回折データを用いて低湿度処理前後の結晶構造を解析したところ、両晶系ともリゾチーム分子の構造には違いが見られず、格子定数の変化は、分子のパッキングの変化によることが確認された。なお、タンパク質表面に結合している水分子の構造と数は、低湿度処理の前後で大きく変わっており、処理前後では結晶中の溶液の沈殿剤濃度が変化することから、沈殿剤濃度(又はイオン強度)の違いによるタンパク質の水和構造の違いを示す興味深いデータが得られた。これらの結果は、日本結晶学会2002年年会(平成14年12月)で発表し、現在投稿準備を進めている。本研究では、タンパク質の結晶を低湿度の雰囲気に曝すことによって結晶中の溶媒含量を減らすことが結晶のX線回折分解能の向上につながると考え、分解能向上のための低湿度処理プロトコルの開発を目指している。本年度は、まず、タンパク質の結晶を低湿度の気流中で処理しつつ、同時に結晶からの回折X線パターンを記録できるような装置を作成した。装置は、恒湿度発生装置にコンプレッサーを接続し、レギュレーターを使って流速が一定の気流を作り出し、これをタンパク質の結晶をマウントした石英のキャピラリーに通じるようにしたものである。この装置を使って、様々な相対湿度、気流の流速の元で、鶏卵白リゾチームの斜方晶結晶を低湿度処理した。この結果、室温(20-25°C)付近では、キャピラリー中の気流の線流速を10cm/secと遅くし、相対湿度95-98%という飽和水蒸気に近い湿度を用いても13分程度で結晶からの回折X線が観測されなくなることが判明した。そこで、1つの結晶に対して30秒程度の低湿度処理毎にX線回折像を撮影するという実験を行い、低湿度による処理時間と結晶の外見及びX線回折分解能の関係を調べた。その結果、処理の初期には、格子定数の減少は見られるが回折分解能に変化はなく、ある程度処理時間が経過した後に、急速に回折分解能の低下が見られることがわかった。また、鶏卵リゾチームでは、低湿度処理により晶系が斜方晶から正方晶に変化することがわかった。さらに、結晶にヒビが生じるほど外見の変化が起こってもX線回折分解能の変化が起こるとは限らず、X線回折分解能の低下は外見の変化に遅れて起こることを明らかにできた。これらの結果については、現在投稿準備中である。

なお、タンパク質表面に結合している水分子の構造と数は、低湿度処理の前後で大きく変わっており、処理前後では結晶中の溶液の沈殿剤濃度が変化することから、沈殿剤濃度(又はイオン強度)の違いによるタンパク質の水和構造の違いを示す興味深いデータが得られた。これらの結果は、日本結晶学会2002年年会(平成14年12月)で発表し、現在投稿準備を進めている。
ANPの組織繊維化抑制作用の機序解明と肺線維症治療への応用

不死化内皮細胞SVECにレトロウイルスを用いてANP受容体を安定発現させ、ANPの細胞内シグナル伝達経路の解析を行った。その結果、(1) ANPが組織繊維化抑制に関わるHippo経路を活性化すること、すなわちLATS1/2やYAPのリン酸化を顕著に促進することを見出した。またこれに付随してYAPの核外移行やYAPの標的分子であるCTGFやCyr61の発現抑制も観察された。(2) ANP刺激前後に発現量が変動する遺伝子をマイクロアレイにより解析し、KEGGデータベース等を用いてpathway解析を行ったところ、Hippo経路だけでなく、組織繊維化と深く関連する炎症関連因子の発現変動が観察された。(3)質量分析機を用い、ANP受容体に結合するタンパク質を同定した。(4) ANPの下流シグナル分子であるPAK4とHippo経路の関連を解析したところ、PAK4の発現抑制によってANPによるHippo経路の活性化が阻害されること、反対にPAK4の活性型変異体の過剰発現によりHippo経路が活性化されることを見出した。以上の結果は当初の予想通り、ANP、Hippo経路および組織繊維化の関連を強く示すものであり、繊維化を抑制する薬剤の開発に寄与するものと考えられる。細胞内シグナル伝達経路の解析によって、ANPがHippo経路を活性化することを見出したこと、またマイクロアレイ解析の結果によってもHippo経路の活性化が裏付けられたこと、さらにPAK4がHippo経路の上流のキナーゼであることを同定できたことが本研究期間における大きな進展である。さらに質量分析により、ANP受容体と結合するタンパク質も複数同定済みであり今後の研究の新たな展開が見込まれる。一方、ヒトレベルでのANPの抗繊維化作用の検討を担当していた研究分担者が一身上の都合により研究職から離れることとなり、今後の計画変更を余儀なくされた。また、研究代表者も所属研究機関の変更により新しい研究室での研究環境のセットアップにエフォートの多くを割かざるを得ず、現在早急に研究体制を再構築中である。以上の通り予期していない事はあったものの、本研究課題の中心的目標であるANPとHippo経路との関連を明確に示す結果が得られたことから、おおむね順調に進展している、と判断した。ANPによるHippoシグナルの制御と組織繊維化の促進に関わるTGFbetaシグナルとの関連性を新たに検討する。具体的にはTGFbetaによるCTGFやCyr61の発現誘導に対するANP、PAK4、LATS1/2およびYAPの関与の可能性を検討する。また、マイクロアレイ解析を用いて、TGFbeta刺激により発現誘導される遺伝子のうちANP刺激によって発現が抑制される遺伝子を同定する。またANP受容体結合タンパク質の機能解析、特にHippo経路との関連を検討する。以上の解析によりANPの抗繊維化作用の分子メカニズムの解明と、繊維化抑制薬開発のためのターゲットの同定を追求する。なお、研究グループのメンバーの辞退や所属の変更に伴い、研究計画のうちヒトレベルでの解析は遂行が難しいため中断する。

具体的にはTGFbetaによるCTGFやCyr61の発現誘導に対するANP、PAK4、LATS1/2およびYAPの関与の可能性を検討する。また、マイクロアレイ解析を用いて、TGFbeta刺激により発現誘導される遺伝子のうちANP刺激によって発現が抑制される遺伝子を同定する。またANP受容体結合タンパク質の機能解析、特にHippo経路との関連を検討する。以上の解析によりANPの抗繊維化作用の分子メカニズムの解明と、繊維化抑制薬開発のためのターゲットの同定を追求する。なお、研究グループのメンバーの辞退や所属の変更に伴い、研究計画のうちヒトレベルでの解析は遂行が難しいため中断する。当該年度に研究代表者の所属研究機関が変わり、その異動のために一時的に研究を中断した。そのため予定していた研究が先延ばしとなったため次年度使用額が生じた。今年度は前年度に行えなかった実験も含めて研究を遂行する予定である。
双安定性を利用した新規機能性相転移物質の開発

本研究では物質が有する双安定特性を制御することにより、先端的な物性や機能性を開発することを目的とした。まず、温度誘起の電荷移動型相転移を示すRbMnFeプルシアンブルー類似体に着目し、異種金属ドープが相転移発現温度に影響を及ぼすことを明らかにした。また、この物質が示す電場誘起相転移前後のラマンスペクトルについて理論的解釈を進めるとともに、同物質において第二高調波の光スイッチングを観測した。さらに、室温で双安定性を有する金属酸化物を対象に理論計算を行い、準安定相と安定相の間のエネルギー障壁を外場で制御出来ることを示し、高効率な外場応答型変換物質の合理的設計に向けた重要な知見を得た。物質科学分野の重要な研究課題の一つに、高機能・高性能な物質の創製が挙げられる。本研究では、下記の研究課題を推進した。1.非平衡ダイナミクスを活かした高効率相変換物質の開発:超高感度で外場に応答し相転移するような機能性を実現するためには、エネルギー障壁の低い双安定性物質を合成するという方法が有効である。本年度は、室温で双安定状態を有するラムダ型五酸化三チタンに着目し、物質の形状を制御することにより、エネルギー障壁の低い双安定性状態を作り出すことを試みた。これまで報告されているラムダ型五酸化三チタンは2030 nmの球状ナノ微粒子およびその焼結体であったが、本研究では200×30 nm程度の短冊状微粒子が焼結したラムダ型五酸化三チタンを得た。合成した短冊状のラムダ型五酸化三チタンの転移エンタルピーや転移エントロピーを調べると、球状ナノ微粒子よりも大きな値を示し、よりエネルギー障壁の低い双安定性状態を有することが示唆された。2.多様な相転移を共存させることによるマルチ応答物質の開発:平成27年度から本格的にスタートさせる予定ではあるが、本年度は準備のため主に知識の獲得を行った。3.熱力学的挙動を利用したエネルギー蓄熱特性を示す双安定性物質の開発:双安定性物質の転移エンタルピーや転移エントロピーなどの熱力学的パラメーターを制御すると、ある限られた領域で、観測される準安定相と隠れた最安定相が存在する。この準安定相に圧力などの外部刺激を加えて最安定相に転移させてエネルギーを放出させ、一方で、光や熱で最安定相から準安定相へ相転移させ蓄熱するというプロセスを想定している。物質としてはラムダ型五酸化三チタンを対象とし、本年度は、フォノンモード第一原理計算および相転移平均場理論モデル計算を実行し、ラムダ型五酸化三チタンの格子振動の理解および解釈、熱力学パラメーターへの影響を検討した。本研究では、双安定性を利用した高機能物質に関する研究を推進している。当該年度は、RbMnFeヘキサシアノ錯体(RbMn[Fe(CN)6])に着目した。この物質は、室温ではMn(II)-Fe(III)の状態、温度を下げると230 KでMn(III)-Fe(II)の状態を取る。前者を高温相、後者を低温相と呼ぶ。高温相は温度を下げると230 K付近で低温相に転移するが、低温相の温度を上げて高温相に転移するのは300 K付近でなり、温度ヒステリシスが発現する。この温度ヒステリシス内での外場相転移は非常に興味が持たれているが、その一つとして、電場を印加した場合の250 Kでのラマンスペクトルは、電場印加前は2161(中)、2170 (強) cm-1にピークが観測されるが、1.2 kV/mmの電場を印加するとこれらのピークの代わりに2094(強)、2114(中) cm-1にピークが現われる。この電場印加前のピークは高温相、印加後のピークは低温相と考えられているが、今回、フォノンモードの第一原理計算を実施し、ラマンスペクトルに関する詳細な検証を行った。計算には、Material Design MedeA packageのフォノン・コードを用いて、カットオフ500 eV、MnとFeのU-J値4.0 eVで計算を行った。その結果、高温相では2197(弱)、2211(中)、2220(強) cm-1と、ピーク本数も強度もよく一致したスペクトルが得られた。一方、低温相の構造で計算した結果では2127(強)、2148(弱)、2207(弱) cm-1にピークが得られ、実測のラマンスペクトルと良い一致を示した。この結果より、電場印加より誘起されたラマンピークは、確かに低温相にもとづくものと裏付けることができた。このように、大きなネットワーク構造をもつ金属錯体における第一原理・フォノンモード計算を実施した例はあまりなく、また、実験的に観測したスペクトルに対して、振動子強度まで一致するような結果が得られたのは学術的にも極めて稀で、貴重な成果である。RbMnFeヘキサシアノ錯体の電場誘起相転移について、第一原理フォノンモードの計算を行い詳細に検討した結果、電場印加より誘起されたラマンピークは、低温相にもとづくものと裏付けることができた。

一方、RbMnFeヘキサシアノ錯体の光誘起相転移について、化学的組成の異なる多数の試料(Rb(x)Mn(y)[Fe(CN)6]-zH2O)を合成し、その温度誘起相と光誘起相の転移温度を、超伝導量子干渉磁束計(Superconducting quantum interference device: SQUID)を使って磁化率の温度依存性を詳細に測定することにより、高温相と低温相と光誘起相のフェーズ・ダイアグラムを作成することができた。これにより、準安定相から最安定相への転移である光誘起相崩壊の学術的理解を深め、今後の物質設計にとって重要な知見を得た。さらに、当初の計画の発展として、MnCrヘキサシアノ錯体において、磁気相転移に対する結晶構造の応答性について新たな知見を得た。具体的には、300 Kから20 Kまでの温度領域でX線結晶構造解析を行い、格子定数の温度依存性をプロットしたところ、300 Kにおける格子定数は10.7758(4) A、70 Kでは10.6850(12)A、20 Kでは10.69023(12) Aとなり、300 Kから70 Kでは温度が高いほど格子定数が大きくなる正熱膨張挙動、70 K以下では温度が低いほど格子定数が大きくなる負熱膨張挙動が観測された。MnCrヘキサシアノ錯体の磁気相転移温度(Tc)は64 Kであったことから、この結果より、Tc付近前後で熱膨張の正負が入れ替わる、すなわち磁気体積効果の発現が示唆された。金属や金属酸化物および金属窒化物における磁気体積効果の報告例はあるが、分子磁性体における磁気体積効果の実測は、本例がはじめてである。本研究では、双安定性を使用した高機能物性に関する研究を推進している。当該年度は、相転移金属錯体であるRbMnFeプルシアンブルー類似体について、異種金属ドープ効果に着目した。RbMnFeプルシアンブルー類似体は、室温ではMn(II)-Fe(III)の状態をとるが、温度を下げるとMn-Fe間で電荷移動が起こり、Mn(III)-Fe(II)の状態を取る。前者を高温相、後者を低温相と呼ぶ。高温相は温度を下げると230 K付近(T↓)で低温相に転移するが、低温相の温度を上げて高温相に転移するのは300 K付近(T↑)であり、温度ヒステリシス(ΔT= T↑- T↓= 70 K)が発現する。これまでに、RbMnFeプルシアンブルー類似体のRb含有量および格子欠陥量を制御すると、T↓、T↑、ΔTを同時に変化させ得ることを報告している。これはRb含有量および格子欠陥量を制御することで、熱力学的パラメーターである転移エンタルピーを制御した結果、発現する現象と解釈できている。今回、RbMnFeプルシアンブルー類似体のMn位置に異種金属としてCrをドープしたRbCrMnFeプルシアンブルー類似体を新しく合成し、その相転移挙動を調べた結果、Crをドープすると、ΔTは変化せずにT↓とT↑のみ変化するという相転移挙動が観測された。このように、Rb含有量および格子欠陥量を変化させた場合と異なる相転移挙動を観測した。一つの相転移物質系(この場合はRbMnFeプルシアンブルー類似体)において、異なる相転移変化挙動が発現することはたいへん珍しく、貴重な例である。今後、熱力学的解析を行い、熱力学的パラメータと相転移変化挙動の相関について明らかにしていく予定である。RbMnFeプルシアンブルー類似体の相転移挙動における異種金属ドープ効果について、検討を行った。その結果、Mn位置に異種金属としてCrをドープしたRbCrMnFeプルシアンブルー類似体において、ΔTは変化せずにT↓とT↑のみ変化するという、これまでに報告されていた相転移変化挙動と異なる変化が観測された。
ｍｉＲＮＡの成熟制御によるＲＮＡネットワークの解明

本研究では、Lin28aノックアウトマウスの表現型解析を基盤とし、Lin28aの新たな標的遺伝子、及びLin28aを介した新規RNA制御機構を明らかにすることで、RNA階層における新規遺伝子発現制御機構の解明を目的とした。本年度は、前年度に引き続きLin28aノックアウトマウスの表現型の解析を行った。Lin28aノックアウトマウスの発生期における表現型を詳細に解析した結果、発生初期に体軸を規定する遺伝子群の発現増加や発現領域の拡大が表現型の直接の原因であることが示唆された。Lin28aがlet-7の制御因子であることから、let-7を過剰発現するトランスジェニックマウスを作製したが、現在までにLin28aノックアウトマウスと同様の表現型は確認されておらず、本研究で明らかとなった表現型がlet-7の発現亢進に起因するのかは依然不明のままである。また、Lin28aがRNA制御タンパク質であることから、マイクロアレイ、及びTaqmanアレイを用いて、Lin28aノックアウトマウスにおいて発現が上昇しているmRNA、及びmiRNAの探索を行った。これまでの報告と同様に、Lin28aノックアウトマウスではlet-7ファミリーの発現が顕著に亢進していることが明らかとなった。興味深いことに、これまでにLin28aとの関連が報告されていない複数のmiRNAの発現上昇が確認された。これらのmiRNAは既知のLin28a結合配列を持たないことから、Lin28aを介した新たなmiRNA制御機構の存在が示唆された。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、神経系、生殖系、代謝系におけるLin28aノックアウトマウスの表現型の解析を行った。Lin28aノックアウトマウスは野生型に比して、体格が小さい他、代謝経路などで興味深い異常が観察された。これらの表現型の詳細を明らかにするため、同腹仔の野生型、及びLin28aノックアウトマウスの胚および組織を採取し、固定後、パラフィン切片を作製し、ヘマトキシリン・エオシン染色などの組織学的解析を行い、それぞれの組織における特異的な遺伝子発現の異常を定量的RT-PCR、in situ hybridization、及び免疫染色などで解析した。また、Lin28aの標的遺伝子として報告されているlet-7の発現を比較したところ、Lin28aノックアウトマウスにおいてlet-7の発現が顕著に亢進していることが明らかとなった。このことから、我々の作製したLin28aノックアウトマウスは、他のLin28a標的遺伝子の探索にも有用であることが示唆された。研究において支障はなく、ほぼ計画どうりに研究をすすめることができたため。Lin28aノックアウトマウス表現型の詳細を明らかにするため、それぞれの組織における構造異常を検討し、特異的な遺伝子発現の異常を定量的RT-PCR、in situ hybridization、及び免疫染色などによる解析を継続し、以上の解析を基に、個体発生におけるLin28aの機能をin vivoで明らかにする。我々の作製したLin28aノックアウトマウスは、他のLin28a標的遺伝子の探索にも有用であることが示唆されたことから、マイクロアレイ、及びTaqmanアレイを用いて、Lin28aノックアウトマウスにおいて発現が上昇しているmRNA、及びmiRNAを探索する。また、同定されたLin28a標的遺伝子候補に対して、定量的RT-PCR、in situ hybridization、免疫染色等を行うことにより発生における自空間的な解析を行い、それらの遺伝子の発現と機能とLin28aによる制御の意義について考察する。
マクロファージの分化と分泌:ヒト及びマウスの培養細胞並びに炎症モデルを用いた研究

本研究は、たがいに有機的に関連した4種の研究内容すなわち、1)マウスの慢性肉芽腫正炎症モデルとしての鼠らいの研究、2)マウスのマクロファージの培養実験、3)ヒト単球/マクロファージの培養実験、4)ヒトの慢性肉芽腫正炎症の皮膚生検材料を用いた免疫組織化学的研究から成り立っている。以下各項目べまにまとめる。1)鼠らいの研究:光顕並びに電顕レベルの免疫組織化学的研究から、過敏型の慢性肉芽腫正炎症成立の時、IA抗原陽性マクロファージが浸潤し、IA抗原を表出したまま類上皮細胞へと分化していくことが明らかになり、過敏反応陰性型では、このようなIA抗原陽性の組織球のみられないことを示した。従ってこれまで生化学的に追求してきた炎症組織のプラスミノーゲンアクチベーター(PA)とIA抗原陽性マクロファージとの相関がみられた。2)マウス細胞の培養:マウスの腹腔存在マクロファージが、リンファカインやガンマインターフェロン(INF)によって活性化し、PAを分泌することを実験的に示した。この時PAの分子量変化が、マクロファージ活性化の指標になることをエンザイモグラフィーで示した。3)ヒト細胞の培養:ヒトの単球/マクロファージが、マウスでみられたのと同じよう、PAを分泌し、このPAは抗ウロキナーゼ抗体で中和されるu-PAであることを示した。マウスでみられたようにu-PAの分子量の変化が、マクロファージの活性化の指標となった。またNFとLPSの組み合わせ刺激がPAの分泌を、亢進せしめた。4)ヒトの慢性肉芽腫性炎症:尋常性狼瘡のように過敏反応型の慢性肉芽腫性炎症で、S-100蛋白陽性の樹枝状細胞とリゾチーム陽性の類上皮細胞がみられ、どちらもHLA-DR(IA抗原)陽性であった。u-PA陽性組織球も一部にみられた。1)マウスの腹腔在住マクロファージ(Mφ)を培養したところ、これらは少量のプラスミノーゲンアクチベーター(PA)活性を培養上清中に分泌した。分泌されたPAは、マウスのウロキナーゼ(UK)と同じ分子量48Kを示した。2)腹腔在住Mφを培養中、培養液中にレクチン刺激リンフォカイン、あるいは抗原刺激リンフォカインを加えることによって、高いPA分泌能を引き出すことができた。このとき、分泌される来たるPAの分子量が、48Kから24Kに変化し、限定的蛋白分解反応が示唆された。3)ラテックス粒子の貧食によっても、同様にPA活性の上昇に、分泌されたPAの分子量が48Kから24Kに変化する現象がみられた。4)マウスのMφの分泌するPAの分子量変化は、Mφの活性化の指標として使用しうるものであることが、鼠らい及びマンソン住血吸虫症を用いた慢性肉芽腫性炎の実験から明らかになった。5)γ-インターフェロンを用いてマウスのMφの活性化を試みたが、PA分泌を一時的に上昇させること、並びにこの時マクロファージの活性化の指標となったPAの分子量変化がみられた。しかし、このγ-インターフェロンによる効果は持続的でなく、他の協力的に働くファクターの存在を示唆した。6)ヒトの単球を培養したところ、培養4-5日後に粘着能を増し、マクロファージの形態を示すようになった。これらに対し、invitroにおける刺激実験を開始したが、まだ確立したデーターを得るに致っていない。

7)以上現段階では、マウスの系での実験がかなり進み、いくつかの論文発表にまとめることができたが、ヒトの系での実験になおしばらくの期間を必要とする。1)マウスの腹腔マクロファージを培養して,無刺激の状態あるいは,レクチン刺激リンフォカイン抗原刺激リンフォカイン,組み換えマウスγ-インターフェロンあるいはリポポリサッカライド(LPS)などの免疫学的刺激を加えた状態で,培養上清中に分泌されるプラスミノーゲン・アクチベーター(PA)の活性と分子量変化について,主として昭和61年度までに得られた成績を確定し,論文としてまとめつつある.2)昭和62年度は特に,マウスで得られた成績を,ヒト単球/マクロファージに応用し,原則的によく一致する成績を得てきた.3)ヒト単核球分画から付着細胞を分離して得た培養細胞は,ヒトウロキナーゼと抗原性を同一にする.分子量55,000および分子量33,000のPAを分泌することが確認され,二種の分子量のことてるPAは,それぞれマウスで見い出された分子量48,000および24,000のPAに相当する酵素分子であった.4)分子量55,000のPAが,細胞内に基本型として存在し,蛋白限定分解反応によって分子量33,000のPAが二次的に産生されるものであることが,アプロチニンを用いた実験から明らかになった.5)ヒト単球/マクロファージの培養中に,組み換えヒトγ-インターフェロン,あるいはβ-インターフェロンを加えてもPAの分泌に関し,効果的な刺激作用を現わさなかった.しかし,これらインターフェロン刺激後,さらにLPS刺激を加えると,明らかなPA分泌に対する刺激となった.6)現在培養ヒト単球/マクロファージあるいは種々の肉芽腫性炎症の組織で,抗ウロキナーゼ抗体を用いた免疫組織化学を行い,多面的な研究の展開を試みている.1)尋常性狼瘡、顔面播種状粟粒性狼瘡、環状肉芽腫、サルコイドーシス、異物肉芽腫等、種々のヒトの慢性肉芽腫性炎の臨床例をあつめ、これらの疾患あるいは炎症期による差異の特徴を組織学、免疫組織化学的につかみ、その後この一連のマクロファージの培養実験あるいは鼠らいの動物実験で検索してきた線溶系蛋白分解酵素ならびに蛋白分解酵素阻害物質に関連する物質を免疫組織学的に検索しようとした。2)上記の疾患の臨床生検組織を、酵素化学用PLP固定液処理後、凍結切片を作製し、マクロファージ系の細胞のマーカーを染色するため抗Sー100蛋白、抗リゾチーム、抗HLAーDRの各抗体、並びに抗ウロキナーゼ型PA抗体を一次抗体として用いた。反応後、主としてPAP法を用いて染色を行った。3)過敏反応陽性型の代表として尋常性狼瘡の成績をまとめると、このような慢性肉芽腫性炎症を構成する組織球には、Sー100蛋白陽性のものとリゾチーム陽性のものとがあることが判明した。どちらもHLAーDR(IA抗原)陽性であった。Sー100蛋白陽性の組織球は、胞体が小さく、樹枝状突起を伸長する細胞であった。一方リゾチーム陽性細胞は胞体が大きく、類上皮細胞の形態をとり、一部で巨細胞どなるものもあった。これらもHLAーDR陽性であったので、マウスのIA抗原陽性細胞として報告したものと相同のマクロファージと考えられた。しかしマウスではSー100蛋白陽性細胞はみられなかったので、ヒトの過敏型類上皮細胞でみられたSー100蛋白陽性細胞は、ヒトで特によく分化した細胞の系統ではないかと思われる。過敏反応陰性型の代表としての異物肉芽腫では、どちらもあまりみられず、他の疾患では両者の中間であった。
筋萎縮性側索硬化症の治療を目的とした漢方方剤および生薬の検索とその作用機序の解析

漢方方剤である温脾湯の筋萎縮性側索硬化症(ALS)に対する効果を検討した。温脾湯には生体の酸化ストレス状態を改善し,病気の進行を抑制する効果が示されているが,ALSモデルマウスを用いた実験でも,温脾湯は酸化ストレスを緩和しALSの発症,運動機能の低下を遅延させるという結果が得られた。またこの効果は,温脾湯がグリア細胞の活性化を抑制したことに起因すると考えられた。変異型SOD1(G93A)を導入したALSモデルマウス(Tg)を用い,漢方方剤『温脾湯』の効果を検討した。7週齢のTgをコントロール群,温脾湯投与群,陽性対照群に分け,温脾湯投与群には100, 200mg/kg体重/日の温脾湯を,陽性対照群には25mg/kg体重/日のリルゾールを,コントロール群と野生型マウス(正常群)には水を1日1回, 15週齢まで連日経口投与した。その間,運動機能と体重の測定を行い, 15週齢で屠殺,脊髄を採取した。組織は,運動神経細胞数,グリア細胞の活性化,ヘムオキシゲナーゼ(HO-1),誘導型NO合成酵素(iNOS)の発現等について検討した。その結果,コントロール群では, 11週目以降から運動機能の低下が観察されたが,温脾湯投与群では,有意な運動機能低下の抑制が認められた。また,温脾湯投与群では生存率に変化を認めなかったが,体重変化から発症時期の延長が認められた。15週齢時の脊髄組織はコントロール群で正常群に比べ,著しい運動ニューロンの減少が見られたが,温脾湯200mg投与群ではこの減少が有意に抑制されていた。また,コントロール群ではミクログリアおよびアストロサイトの増加が認められたが,温脾湯投与群ではこれらも有意に抑制されており,ミクログリア由来と考えられるHO-1, iNOSも同様に低下していた。一方,運動神経細胞由来細胞株NSC-34を用いた検討で,温脾湯はperoxynitrite発生剤(SIN-1)や小胞体ストレス誘発剤(ツニカマイシン)によって引き起こされる細胞死を抑制しなかったことから,温脾湯は神経細胞よりもグリア細胞に働きかけることでALS発症遅延効果を示すのではないかと考えられた。以上から,漢方方剤や生薬のスクリーニング系には運動神経細胞だけでなくグリア細胞に対する効果も検討する必要があると考えられた。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は,運動ニューロンの変性・脱落を特徴とする神経変性疾患である。本研究では,生薬および漢方薬などの天然資源から,ALSの特徴である運動ニューロン障害に対して効果のあるものを探索するために,培養細胞を用いた実験系を設定し,スクリーニングを行った。スクリーニングは,運動神経細胞由来細胞株NSC-34を用いて行った。NSC-34に酸化ストレス誘発剤のSIN-1(Peroxynitrite発生剤)およびH 2O 2,小胞体ストレス誘発剤のツニカマイシン,SOD1阻害剤のジチオカルバメートをそれぞれ負荷し,それらによって誘発される細胞死が,生薬,漢方薬,植物エキスおよび天然由来化合物の添加でどの程度軽減されるかを検討した。その結果,H 2O 2による細胞生存率の低下に対してはブルーベリーエキスが改善効果を示し,SIN-1誘発の細胞死に対しては(-)-epicatechin-3-0-gallateが有意な効果を示した。いずれも酸化ストレスによる運動神経細胞死に対する効果であったため,これらのエキスおよび化合物のALSに対する作用をより詳細に検討するために,ラットの脊髄組織培養(スライス培養),および遺伝型ALSの原因遺伝子であるSOD1遺伝子の変異型(G93A)を導入したNSC-34細胞を作製している。今後,これらの実験系を用いて作用の詳細を検討するとともに,さらに多くの天然物のスクリーニングを進める予定である。