hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複合培養系の統合深化による新奇抗生物質の探索

本クラスター内に存在するプロモーター領域においてRT-PCRを行った結果、複合培養特異的に転写が活性化することが明らかになった。(3)複合培養の統合深化による効率的な新奇抗生物質の探索。共同研究により、Streptomyces sp. NZ-6とT. pulmonisとの複合培養により多環マクロラクタム化合物・niizalactams A-Cを発見し、学術誌に発表した。しかしながら、複合培養の統合進化による効率的な新規化合物の探索法の開発には至っていない。(1)次世代シーケンサーによるゲノムワイドな転写シークエンスによる複合培養時特異的発現遺伝子の同定S. coelicolor A3(2)を用いた、複合培養時のmRNAの調整法など、Mi-Seqを用いたRNA-seq解析の技術的な部分において安定したデータを得られるようになった。また、複合培養の際のミコール酸含有細菌の種類や植菌量の違いにより変動遺伝子の数や種類、量が大きく変化することも明らかになった。一方、前培養での生育状態の違いが、複合培養時の応答に反映し、mRNA発現パターンに大きな影響することがわかり、特に本年度目指した複合培養開始30分後など極初期の転写発現変動から初期応答に関与する遺伝子を同定しようとした場合、前培養時の生育状態が大きく影響し、明確な差異を得られるまでに至らず、また変動した遺伝子からその機構を予想することは出来なかった。(2)複合誘導時に特異的に誘導される二次代謝生合成遺伝子プロモーターの転写調節機構の解明研究計画ではS. lividansを用いた異種発現でのゴードスポリン生合成遺伝子内のgodAプロモーターを用いた転写調節機構の解明を試み、5'-RACEや部位特異的変異導入によりプロモーター配列を同定したが、HrdBのコンセンサス配列を示し、他の制御因子の介在が考えられた。しかしながら、その制御因子の同定には至っていない。一方、S. nigrescensとT. pulmonisとの複合培養により複合培養特異的に生産する5a-THQの系を用いたRT-PCRによる転写解析からも、複合培養時に特異的に転写が活性化することが明らかになったので、今後は本系も合わせて、プロモーターの同定などその制御機構を解析する。(3)複合培養の統合深化による効率的な新奇抗生物質の探索本年度も複合培養によりniizalactams A-Cを発見し、学術誌に発表した。複合培養は、申請者らが開発した抗生物質生産に適した共培養法である。放線菌とミコール酸を外膜に有する微生物(ミコール酸含有細菌)を共培養すると、放線菌が純粋培養時とは異なる抗生物質生産パターンを示す。複合培養法は本現象を用いた抗生物質探索に適した新規培養法である。(1)次世代シーケンサーによるゲノムワイドな転写シークエンスによる複合培養時特異的発現遺伝子の同定。
第一次大戦期の思想潮流から見る20世紀初頭のイギリスの児童文学、舞台芸術

第一次大戦期を中心とした20世紀初頭には、ニュー・リベラリズムやナショナリズムといった思想やイデオロギーが複雑に絡み合い、イギリス社会の諸相を形作っていた。それゆえこの時期に執筆された文学テクストは、時に作者の意図により、そしてまた作者の意図とは無関係に、新たな思想潮流や国家イデオロギーの言説が入り込んだ、重層的なテクストとなっている。本研究では、これまで研究の盲点となっていた児童文学や舞台芸術を中心に取り上げ、ロレンスやウルフなどモダニズムのメジャー作品も踏まえながら、これらテクストに織り込まれた言説を分析する。
ブーバーとアグノンによる伝承の再構成とユダヤ・ルネサンス運動に関する思想史的研究

ブーバーのハシディズムへの関わりについて、特に、以下の点を明らかにした。1909年より、プラハのユダヤ系学生グループに対して講演した際は、「ハシディズムの要素のないユダヤ・ルネサンスはあり得ない」と言い切った人物として認識されたブーバーであったが、彼が「ユダヤ・ルネサンス」という表現を使用しはじめた頃は、ハシディズムは肯定的な役割を担わされていなかった。1901年に『東西』に掲載された「ユダヤ・ルネサンス」を見てみると、「それ〔生の感情〕は、厚顔さやハシディズムのように、迷い込んで病的な現象へと陥った」とあり、彼のユダヤ・ルネサンス構想において、ハシディズムの占める場所はなかった。むしろそこに見られるのは、フリードリヒ・ニーチェやヤコブ・ブルクハルトの影響であった。ハシディズムに対するブーバーの否定的評価が好転した決定的な契機は、1904年頃に彼がヘブライ語へと回帰する最中、その創始者、『ラビ・イスラエル・バアル・シェムの遺言』と題された小さな本に出会ったことであった。ブーバーはこの読書の経験を「たちまち圧倒され、そしてハシディズムの魂を感得したのは。原ユダヤ的なものが、私にはわかるようになってきた」と述懐している。このハシディズム理解は、1906年以降、ブーバーのシオニズム理解の中核となっていくものであり、テオドール・ヘルツルが目指した政治的シオニズムと比較して、極めてユダヤ教に沿った内容となっている。ブーバーの理解において、ハシディズムはそれ単独でユダヤ・ルネサンスを引き起こすことができなかった。同時代に起きたハスカラー(ユダヤ啓蒙主義)もそれ単独でユダヤ・ルネサンスを引き起こすことができなかったのであり、彼はこの二つを結合して、ユダヤ・ルネサンスへ導くことを試みた。1906年以降、ブーバーによるハシディズム関連の著作が若い世代を中心に広く受け入れられるようになった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
中枢性シナプス可塑性のビデオマイクロスコピーによる研究

本研究は、神経接合部の信号伝達活動を光学顕微鏡法と高速画像処理法を組み合わせることによって直接捉え、その動的な特性を調べ、さらに、分子機構を解明することを目的とする。培養クロマフィン細胞にてシナプス様構造を作らせ、節前側を電気刺激したところ、微分干渉像にエキソサイトーソス反応が直接捉えられた。Fura2によるCaイメージングを同一標本で同時に行った。Ca波は刺激部位から接合部へ向かって伝播し、さらに節前側から節後側へと伝達した。Ca波は立ち上がり30ミル秒ぐらいのもので、節前から節後への伝達には数百ミリ秒の明瞭な遅れがあった。これらのことから、シナプス構造におけるエキソサイトーシスは細胞間接合面近傍でその頻度高がくなり、自由終末での均一な頻度分布と対照的であった。しかし、その部位のCa反応は刺激部位におけるより小さかった。終末における顆粒分布等に特別な偏りが無いことは微分干渉像観察から明らかであり、エキソサイトーシスの頻度は細胞内Caイオン濃度だけでなく細胞膜の膜融合特性によっても制御されることがわかった。このような陥没腔の形成により、反応面の細胞膜面積が限られている場合にもエキソサイトーシス頻度が増大する。陥没腔ができる機構としては、開口直後に顆粒が膨大化するのと、エキソサイトーシス反応をした顆粒の膜の回収過程が遅れることによるものとがある。繰り返し刺激によって顆粒内容の性状が変化したり、膜の回収に携わる分子が消費されると、複合型エキソサイトーシスが起きて陥没腔が形成されると同時にその頻度が増大すると考えれば、高頻度刺激後の長期増強の分子機構が説明できる。
2流路1槽型新規アナモックスリアクターによるアンモニア排水の処理

アナモックス細菌は,アンモニアと亜硝酸を直接窒素ガスに転換できる微生物であり,本微生物を排水の窒素除去に応用することにより,従来型の消化脱窒法と比較すると,大幅な曝気エネルギーの削減と余剰汚泥の削減により省エネルギーな処理となることが期待できる.しかし,1槽型の処理では,好気性のアンモニア酸化細菌と嫌気性のアナモックス細菌の共存系を維持することが困難である.そこで,本研究では,2流路1槽型アナモックスリアクターにより,両者の共存系を維持する方法を提案し,室内実験装置による処理実験を行った.まず,2流路装置を作成し,槽内に設置したフィルター表面へのにアナモックス細菌の集積に成功した.別にスポンジ担体にアンモニア酸化細菌をスポンジ内部への集積を試みたが,アンモニア転換率は50%程度であった.2流路リアクターにアンモニア酸化細菌をスポンジごと添加することにより,一掃型アナモックスリアクターのスタートアップを行うことができた.スポンジを添加する前に負荷を上昇させる方法と,添加後に負荷を上昇させる方法の2種類のスタートアップを試みたが,両者に大きな差は認められなかった.微生物解析の結果,フルターとスポンジの両者にアナモックスとアンモニア酸化細菌が共存が確認できた.負荷を段階的に増加させることにより,反応速度を増加させたが,反応速度は既報値の範囲内であるとはいえ,それ以上の向上を行うことができなかった..そこで,フルターの素材を炭素繊維に変更して,アナモックスの集積を試みた.現在のところ,フィルターの厚みが不足していたため,アナモックス細菌を集積することができなかったので,装置の改良をおこなっているところである.提案するリアクターによる,処理実験をすでに行い,部分消化とアナモックスが同時に進行し,微生物の存在も確認できたことからおおむね順調に進展しているが,反応速度が思ったより上がらなかったことから,微生物付着単体の変更を行う計画である.提案するリアクターにより,部分消化とアナモックスが同時に進行し,微生物の存在も確認できた.しかし,反応速度は既報値の範囲内とはいえ,それ以上の向上は認められなかったことから,処理槽に充填する膜の種類を変更して検討を行う予定である.具体的には,シート状の炭素繊維を加工してカラム上にして,フィルターとして用いることを検討している.アナモックス細菌は,アンモニアと亜硝酸を直接窒素ガスに転換できる微生物であり,本微生物を排水の窒素除去に応用することにより,従来型の消化脱窒法と比較すると,大幅な曝気エネルギーの削減と余剰汚泥の削減により省エネルギーな処理となることが期待できる.しかし,1槽型の処理では,好気性のアンモニア酸化細菌と嫌気性のアナモックス細菌の共存系を維持することが困難である.そこで,本研究では,2流路1槽型アナモックスリアクターにより,両者の共存系を維持する方法を提案し,室内実験装置による処理実験を行った.まず,2流路装置を作成し,槽内に設置したフィルター表面へのにアナモックス細菌の集積に成功した.別にスポンジ担体にアンモニア酸化細菌をスポンジ内部への集積を試みたが,アンモニア転換率は50%程度であった.2流路リアクターにアンモニア酸化細菌をスポンジごと添加することにより,一掃型アナモックスリアクターのスタートアップを行うことができた.スポンジを添加する前に負荷を上昇させる方法と,添加後に負荷を上昇させる方法の2種類のスタートアップを試みたが,両者に大きな差は認められなかった.微生物解析の結果,フルターとスポンジの両者にアナモックスとアンモニア酸化細菌が共存が確認できた.負荷を段階的に増加させることにより,反応速度を増加させたが,反応速度は既報値の範囲内であるとはいえ,それ以上の向上を行うことができなかった..そこで,フルターの素材を炭素繊維に変更して,アナモックスの集積を試みた.現在のところ,フィルターの厚みが不足していたため,アナモックス細菌を集積することができなかったので,装置の改良をおこなっているところである.提案するリアクターによる,処理実験をすでに行い,部分消化とアナモックスが同時に進行し,微生物の存在も確認できたことからおおむね順調に進展しているが,反応速度が思ったより上がらなかったことから,微生物付着単体の変更を行う計画である.提案するリアクターにより,部分消化とアナモックスが同時に進行し,微生物の存在も確認できた.しかし,反応速度は既報値の範囲内とはいえ,それ以上の向上は認められなかったことから,処理槽に充填する膜の種類を変更して検討を行う予定である.具体的には,シート状の炭素繊維を加工してカラム上にして,フィルターとして用いることを検討している.装置作成のための機材やポンプ等を購入する予定であったが,実験を事前に開始したために,当該年度は購入しなかった.次年度の装置改良を行うために,購入予定である.
国際貿易におけるアウトソーシングと企業特性に関する理論的・実証的研究

この研究は、企業間の異質性や市場の属性・制度の差異が企業の財・サービスの輸出、直接投資、海外のアウトソーシング、企業のR & D、イノベーションに与える影響を理論面、実証面から明らかにしている。理論分析ではイノベーションに関する独自の動学的一般均衡モデル及びサービス貿易を折り込んだ貿易モデルを提示し、計量分析はミクロレベルのパネルデータを用いて企業の異質性、アウトソーシング及びR & Dに関する実証的根拠を提示している。この研究は、(1)市場属性、企業異質性,貿易制度が企業の輸出・現地生産にどのような影響を与えるか、(2)アウトソーシングとインソーシングに市場属性、産業特性、企業異質性がどのような影響を与えるか、(3)企業異質性,市場条件、貿易制度が企業のR&D、イノベーションにどのような影響を与えるかを理論分析により、また、ミクロデータを用いた実証分析により明らかにする。(2)企業のミクロデータと経済産業省『企業活動基本調査』『海外事業活動基本調査』の企業データをマッチングすることにより、実証分析の基礎となるパネルデータを構築した上で、企業異質性及び産業特性が、FDIによる現地生産の選択、Offshore outsourcingの取引形態におけるarm's length transactionとintra-firm transactionの選択に与える影響を多面的に分析した。(3)理論モデルの構築、実証分析を行うに際して、分析上での仮説をより強固なものとするために、日本企業のOffshore outsourcingに関する台湾における現地調査を行った。(4)研究成果に関して外部研究者からの評価を得るために2009年1月京都大学において「国際貿易と企業」に関するワークショップを行った。また、ヨーロッパにおける研究者、アジア(台湾)における研究者との間で、研究交流を行った。(5)本年度の研究成果として、7論文が国際学術誌に掲載され、1著書が公刊されるとともに、国際学会等で5つの報告を行った(1)企業の国際化と生産性に関する実証分析において、固定費は市場数の増加に伴い逓増する場合があること、現地生産への生産性カットオフが輸出の生産性カットオフを下回る場合のあることを明らかにした。(2)アウトソーシングに関して、海外子会社と資本関係を持たない外国企業の2つのケースについて分析を行い、海外子会社へのアウトソーシングの場合のみ生産性上昇効果が確認される一方、外国企業へのアウトソーシングについては効果が確認されないこと、また、前者の生産性上昇効果は時間的なラグを持つこと、多国籍企業の社内で調達を行うか他社にアウトソーシングするかの選択と資本・労働比率の統計的関係を分析し、労働集約的な企業の方がアウトソーシングを選ぶ傾向が強いことを多様な要因も制御したうえで確認した。(3)動学的一般均衡の枠組みにおいて、国際分業に基づくR&DはR&D生産性が低い地域のスキル・プレミアム(賃金格差)を拡大させること、R&D生産性が低い(高い)地域の市場規模が大きい(小さい)ほど活発になることを理論的に明らかにした。また、アウトソーシングの動学的分析の基礎となる複数のタイプの主体が生産やR&Dに関与する動学的モデルの研究を行った。(4)日本企業のオフショアリングの実態を調査するため、米国においてヒアリングを行った。(5)研究成果に関しては、米国アトランタでの全米経済学会における研究報告、中国科学院数学システム研究院主催の国際ワークショップにおける招待講演等内外の学会等における報告を行ない、米国・中国における研究者との間で研究交流を行った。また、5論文が内外の専門学術誌に掲載(掲載決定)された。理論分析においては、(1)ベンチャー企業と既存企業の2タイプによってイノベーションが行われる動学的一般均衡モデルを構築し、オープンイノベーションとクローズドイノベーションについて分析を行った。ベンチャー企業の交渉力が大きいほどオープンイノベーションが盛んであること、ベンチャー企業の交渉力と経済全体のイノベーションとの間には逆U字形の関係があり、経済成長率が最大となるベンチャー企業の交渉力水準が存在することを示した。(2)企業異質性と産業特性が、研究開発におけるoffshoringに与える影響を分析するための理論モデルを構築し、分析結果から、生産性が低い企業が立地する地域の労働市場規模が拡大することによって、研究開発のoffshoringが活性化することを示した。(3)企業特性がイノベーションに与える影響を特恵貿易協定の締結との関わりに注目して理論分析を行い、特恵貿易協定のタイプによって新技術採用を通じたイノベーションに与える影響が異なるという結果を示した。実証分析においては、日本企業に関するミクロ・データを用いて、(1)アウトーシングによって企業の生産性、資本・労働比率等がどう異なるか実証研究を行った。特に生産性については、産業特性や企業異質性をパネル回帰の形式でコントールしても、アウトソーシング企業の方が統計的に有意に高水準であることを確認した。(2)企業の輸出・直接投資には、生産性に加えて賃金、固定費用などの市場要因が影響を与えること、企業のオフショアリングによる生産工程分業が生産性を高めることを確認した。

(3)海外アウトソーシングの業務別仕向地別に生産性に与える効果が異なるか否かについて実証分析を行い、製造とサービス業務の両者のアウトソーシングに取り組むほど、また、複数の仕向地に対してアウトソーシングする企業ほど生産性を高める効果が大きいことを明らかにした。また、ベトナムにオフショアする日本企業に関する現地調査により企業行動を分析した。研究の過程で国内コンファレンスを開催し、研究の進捗をレビューするとともに、成果の一部を国際学会報告、国際学術誌への掲載,図書の刊行により公表した。アウトソーシングと企業特性・市場特性に関して、理論・実証の両面から研究を発展させ、次の成果を取りまとめた。理論分析においては、(1)R&Dのアウトソーシングに焦点を当てることにより、新規企業のR&Dの効率が高くなるにつれ、既存企業のR&Dは自己完結型R&D、他企業の成果を利用するオープンなR&D、外部へのR&Dアウトソーシングへと変化すること、(2)サービス部門におけるオフショアリングと貿易自由化の関係について分析を行い、特恵的な貿易自由化を行うことが域外国企業の域内国企業へのオフショアリング活動を活発化させること、域外国にも利益をもたらす可能性があることを示した。また、実証分析においては、日本企業に関するミクロデータを用いた海外アウトソーシングの計量分析を行い、(1)アウトソーシングを行う企業の生産性が高いこと、特に、アウトソーシングの対象となる業務や地域が広い企業ほど生産性が高いこと、(2)自社の海外子会社へアウトソーシングを行う企業は、市場を経由したり他企業へのアウトソースを行う企業よりも、生産性が高く、特許保有数が多いこと、(3)資本集約度、研究集約度の高い企業ほど、市場を経由するアウトソーシングでなく自社の海外子会社への企業内のアウトソーシングを行う傾向があることを明らかにした。実証分析においては、パラメータの推計による計量分析に加えて、Nonparametricな分析方法を用いて検証を行った。また、理論・実証分析と併行して、中国にアウトソーシングを行う日本企業の実態を調査し、理論・実証分析を補強した。ここで得られた結果は、これまでのアウトソーシングに関する研究において必ずしも明らかにされてこなかった内容であり、この分野での従前の研究を一歩前進させる結果をもたらしている。研究の過程で、分析結果を報告し、コメントを得るためにコンファレンスを開催するとともに、成果の一部を国際学会・セミナーにおいて報告するとともに、国際学術誌への掲載,図書の刊行により公表した。
Endothelinsの局在および病的変化

我々は免疫組織化学的手法を用いて眼球、特に網膜でのエンドセリンの局在を研究し、血管系のみならず、神経伝達系におけるエンドセリン役割をさぐった。Spraque-Dawleyラットの眼球を用いて、抗ET-1抗体、抗ET-3抗体を用いて間接抗体法を施行した。ET-1,ET-3は視細胞内節以下の層に発現がみられた。特にET-3は顆粒層に放射状に発現がみられ、Muller細胞と考えられた。網膜においてET-3がMuller細胞を介してneurotransmissionのmodulatorとして機能しているのではないかということが推測された。また、抗ET_A受容体、抗ET_B受容体を用いて、間接抗体法を施行した。ET_A受容体はほぼ網膜全層に発現がみられたが、ET_B受容体は主として神経線維層および内網状層に発現が認められた。網膜全層に分布するET_A受容体は血管細胞およびMuller細胞に、ET_B受容体はganglion cellを中心とした伝達系に関与する可能性が示唆された。これらの研究成果は米国眼科学会、日本組織化学学会、日本眼科学会、日本中部眼科学会で発表した。現在Western Blot、Nothern Blotを施行し、生化学的手法を用いて分析中である。抗ET_A受容体抗体、抗ET_B受容体抗体のWestern Blotに関して組織採取法やその他様々な条件をかえて実験を繰り返したが結果がでなかったが、本年3月、組織を冷凍なしでかつ粗膜分画法を用いることにより、Western Blotに成功した。これらのデータと併せて本年度中に主論文を投稿予定である。生後6週、生後8週および生後6カ月のSpraque-Dawleyラットの眼球を摘出し、パラフィン包埋したのち、抗ET-3抗体を用いて間接抗体法を施行した。生後6週、生後8週および生後6カ月においてともに、ET-3は視細胞内節以外の層に発現がみられた。特に月齢による違いはみられなかった。顆粒層に放射状に発現がみられ、Muller細胞と考えられた。当教室の研究において網膜血管はETA受容体を主に有し、非血管組織はETB受容体が主であることが明らかにされていたが、ET-3はそのETB受容体に親和性をもっており、網膜でのET-3の機能について注目された。脳神経における研究では、ET-3はgliaに存在しneurotransmitter、または、neurotransmissionのmodulatorとして働くintercellular messengersとしての機能が注目されている。今回の我々の研究において網膜のglia細胞であるMuller細胞にET-3の局在が認められ、これにより網膜の神経伝達においても同様にET-3がneurotransmissioのmodulatorなどとして機能していることが推測される。Western Blot、Nothern Blotの生化学的手法および、更に電子顕微鏡学的レベルにおけるET-3の局在を探ることにより、更にその機能が明らかにされるものと考える。エンドセリンは3種のアイソフォームが存在(ET-1、ET-2、およびET-3)し、受容体には、これら内因性リガンドに対する親和性の異なるもの2種(ETA受容体、ETB受容体)があることがしられている。眼組織でも様々な組織においてET-1、ET-3が産生または貯蔵されていて、ET受容体もかなり密に分布することがしられている。当教室の研究において網膜血管はET_A受容体を主に有し、非血管組織はET_B受容体が主であることが明らかにされた。ET_B受容体は脳ではグリア細胞に多く、中枢神経機能の調節を行っている可能性が示唆されており、同様に網膜でも神経伝達に何らかの形でかかわっていることが推測された。

Spraque-Dawleyラットの眼球を用いて、抗ET-1抗体、抗ET-3抗体を用いて間接抗体を施行した。ET-1,ET-3は視細胞内節以外の層に発現がみられた。特にET-3は顆粒層に放射状に発現がみられ、Muller細胞と考えられた。網膜においてET-3がMuller細胞を介してneurotransmissionのmodulatorとして機能しているのではないかということが推測された。また、抗ET_A受容体、抗ET_B受容体を用いて、間接抗体法を施行した。ET_A受容体はほぼ網膜全層に発現がみられたが、ET_B受容体は主として神経線維層および内網状層に発現が認められた。網膜全層に分布するET_A受容体は血管細胞およびMuller細胞に、ET_B受容体はganglion cellを中心とした伝達系に関与する可能性が示唆された。現在Western Blot、Nothern Blotを施行し、生化学的手法を用いて分析中である。このデータと併せて投稿予定である。
医学教育におけるフィールドワークの意義

2018年度の本課題研究は以下の状況である。渥美は自治医科大学の卒業生で、在学中渥美の選択セミナー「文化人類学研究」を受講し、現在地域医療で活躍中の医師に連絡を取り、本研究の理解と協力を確認した。これにより、学生時代に文化人類学を学びフィールドワークについて知識を持つ医師が臨床経験を積む時に文化人類学の視点がどのように生かされていたか事例を集める下地ができた。佐藤と浮ケ谷は2018年度自治医科大学夏季院外実習で山形県の実習先において学生たちや担当医師、患者から地域医療における「文化」の重要性に関する情報を集めた。星野は、山口県の地域医療における自治医科大学の夏季院外実習において、実行委員である自治卒業生医師たちと協働し、院外実習の企画者の教育、医療に対する姿勢を調査し、地域における医療と医学教育に関する提案を計画中である。さらに浮ケ谷と星野は、小谷が企画する自治医科大学臨床教員対象の研修会において、「文化人類学と医療」「文化人類学におけるフィールドワークの意味」について発表し、臨床教員に「文化人類学と地域、医療、フィールドワーク」についての基礎概念を提供した。さらに、2018年11月3日、4日に行われたMEDC第70回医学教育セミナーとワークショップにおいて、「地域医療と文化人類学」と題するワークショップを企画実行した。医学部生のモノの見方や医療従事者が臨床現場で出会う苦悩などを題材にして「臨床と結びつけて、医療人類学、文化人類学をどのように教えていくべきか検討した。渥美はここ十数年間における自治医大学の変化、医学生に文化人類学を学ぶ下地の変化を報告した。星野は文化人類学におけるフィールドワークの意味を再考し、医療と文化人留学の結びつきを具体的に考察した。佐藤は臨床医の立場から「文化人類学」という学問が医師の自らの役割に対する客観的視点獲得に、如何に有効か考察した。本年度は研究の基礎作りの年と考えられる。渥美は十数年自治医大生に文化人類学を教えてきた経験と、自治医科大学の特徴である6年間指導教員について自由に学ぶことができる選択セミナーをいう制度を通して6年間文化人類学を教えた卒業生を持っている。その卒業生たちがどのように医療活動と文化人類学で学んだことを結び付けているのか明確にするのが本研究における渥美の役割である。その基礎作りは本年にできたということができる。浮ケ谷と星野は医療人類学や文化人類学の医学教育における有効性の研究について多大な実績を持ち、その分野では指導的立場にいる人類学者である。その二人に自治医科大学の夏季実習に参加してもらい、へき地医療の現場と医学教育に文化人類学及びフィールドワークの実践をどのように取り入れていくべきかという課題に対し2018年度は現場に身を置いてもらうという経験ができたことが次のステップへの架け橋になると考えられる。自治医科大学の医師の中で最も文化人類学に興味を持ち柔軟な発想をする佐藤は独自のスタンスで文化人類学を学んでいる。佐藤が医療人類学の専門家浮ケ谷と、母校の自治医科大学の夏季実習に参加した意義は大きい。また、地域医療学の重責を担う小谷が本研究に地域医療学の専門家として文化人類学を理解していく過程も極めて重要である。2018年度にMEDCのワークショップにおいて、文化人類学者と協働した経験は本研究にしっかりとした基盤づくりができたことを意味している。2019年度は、本研究の中核をなす。渥美は卒業生たちのインタビューを続行し、より詳細に文化人類学の教育を受けた医師がどのように医療現場を見、生き抜いているのか事例を集める段階に入った。浮ケ谷は自らのフィールドである北海道浦河町における医療人類学的調査で得られた知見を本研究にも導入し、独自の展開をしていくものと考えられる。星野は自治医科大学における地域医療学の実践の推進者である自治医科大学山口県人会出身の医師たちとともに、地域医療におけるフィールドワークを通して新たな視点を医学教育に展開してくものと考えられる。佐藤は浮ケ谷、星野という医療人類学の二大巨頭から学ぶ人類学的視点の医学教育への導入を視野に入れて研究を続けていくことになる。これを小谷が地域医療学の最先端の情報と結びつけて新たな教育の提案をしていく理論的バックボーンを築く年となる。

医学部生のモノの見方や医療従事者が臨床現場で出会う苦悩などを題材にして「臨床と結びつけて、医療人類学、文化人類学をどのように教えていくべきか検討した。渥美はここ十数年間における自治医大学の変化、医学生に文化人類学を学ぶ下地の変化を報告した。星野は文化人類学におけるフィールドワークの意味を再考し、医療と文化人留学の結びつきを具体的に考察した。佐藤は臨床医の立場から「文化人類学」という学問が医師の自らの役割に対する客観的視点獲得に、如何に有効か考察した。本年度は研究の基礎作りの年と考えられる。渥美は十数年自治医大生に文化人類学を教えてきた経験と、自治医科大学の特徴である6年間指導教員について自由に学ぶことができる選択セミナーをいう制度を通して6年間文化人類学を教えた卒業生を持っている。その卒業生たちがどのように医療活動と文化人類学で学んだことを結び付けているのか明確にするのが本研究における渥美の役割である。その基礎作りは本年にできたということができる。浮ケ谷と星野は医療人類学や文化人類学の医学教育における有効性の研究について多大な実績を持ち、その分野では指導的立場にいる人類学者である。その二人に自治医科大学の夏季実習に参加してもらい、へき地医療の現場と医学教育に文化人類学及びフィールドワークの実践をどのように取り入れていくべきかという課題に対し2018年度は現場に身を置いてもらうという経験ができたことが次のステップへの架け橋になると考えられる。自治医科大学の医師の中で最も文化人類学に興味を持ち柔軟な発想をする佐藤は独自のスタンスで文化人類学を学んでいる。佐藤が医療人類学の専門家浮ケ谷と、母校の自治医科大学の夏季実習に参加した意義は大きい。また、地域医療学の重責を担う小谷が本研究に地域医療学の専門家として文化人類学を理解していく過程も極めて重要である。2018年度にMEDCのワークショップにおいて、文化人類学者と協働した経験は本研究にしっかりとした基盤づくりができたことを意味している。2019年度は、本研究の中核をなす。渥美は卒業生たちのインタビューを続行し、より詳細に文化人類学の教育を受けた医師がどのように医療現場を見、生き抜いているのか事例を集める段階に入った。浮ケ谷は自らのフィールドである北海道浦河町における医療人類学的調査で得られた知見を本研究にも導入し、独自の展開をしていくものと考えられる。星野は自治医科大学における地域医療学の実践の推進者である自治医科大学山口県人会出身の医師たちとともに、地域医療におけるフィールドワークを通して新たな視点を医学教育に展開してくものと考えられる。佐藤は浮ケ谷、星野という医療人類学の二大巨頭から学ぶ人類学的視点の医学教育への導入を視野に入れて研究を続けていくことになる。これを小谷が地域医療学の最先端の情報と結びつけて新たな教育の提案をしていく理論的バックボーンを築く年となる。2018年度は、予備調査の段階であり、各研究者がそれぞれの担当地域に関する基礎情報を入手することに主眼が置かれていた。そのために交通費等もそれほどかかってはいなかった。
泌尿器癌における自己増殖型レトロウイルスベクターの体内分布の分子イメージング

GFPを持続的に発現する膀胱癌、前立腺癌細胞株を作製するために、GFP発現レンチウイルスベクターを感染させ、KU-7-GFP、PC-3-GFPを樹立し、その発現を確認した。(2)ヌードマウス膀胱同所移植モデルでのGFP発現の観察:KU-7またはKU-7-GFPを5x106個膀胱内に注入し、GFP発現を確認した。8週目まで観察したが、6例全例で膀胱付近でのGFP発現は観察できなかった。しかし、腫瘍塊として移植したところ、GFPは観察可能であった。(3)ヌードマウスにおける前立腺癌骨転移モデルでのGFP発現の観察:PC-3-GFPを直接ヌードマウス脛骨に移植すると、GFP発現の検出が可能であった。(4)長期にわたる継代後の皮下移植モデルでのGFP発現の確認:In vitroでKU-7-GFPを40継代したのちにヌードマウス皮下に移植し、GFPの発現を観察したところ、1週目よりGFPは発現が確認された。以上の点より、In vivoモデルでのGFP発現は観察可能であり、同所モデル、転移モデルとして有用であることが示された。しかし、GFP発現の検出感度が高くないため、自己増殖性レトロウイルスベクターの検出は不可能で、まず機器の改善が必要であると考えられた。1、ヒト膀胱癌、前立腺癌細胞株のヌードマウス移植による泌尿器癌モデルの作製:ヒト膀胱癌細胞株KU-7をヌードマウスの皮下または膀胱に移植、前立腺癌細胞株PC-3を皮下または前立腺に移植し、皮下モデルまたは局所モデルとして確立した。2、皮下または局所モデルにおけるGFP発現膀胱癌、前立腺癌細胞株の増殖、進展の観察:GFP発現レンチウイルスベクターにより樹立したKU-7-GFP、PC-3-GFPを用いて、上記モデルでのGFP発現をMacro-Imaging systemにて観察した。皮下モデルにおいては移植後、7日後にすでに観察可能であり、以後その増殖を経時的に観察し得た。また前立腺局所モデルにおいては移植後14日目より観察可能であった。前立腺癌は骨転移をきたしやすく、その進展様式確認のため、大腿骨髄への直接注入を行った。骨転移についてもGFP発現にて確認し得た。膀胱局所モデルにおいてはその深度のためか観察が難しく、観察時に照射する紫外線量を増加させるなどの対策が必要であると思われる。(これらの結果については平成18年4月の日本泌尿器科学会総会にて報告予定である。)3、In vitroでのGFP発現自己増殖レトロウイルスベクターの作製:GFP発現自己増殖型レトロウイルスベクターについてはそのプラスミドを増やし、制限酵素にてその配列が正しい事を確認した。4、今後の展開:研究計画に沿い、自己増殖型レトロウイルスベクター投与により、その体内分布を明らかにしたい。さらにRFP発現自己増殖型レトロウイルスベクターによるGFP発現細胞株での体内分布の確認を行う予定である。・ヌードマウス膀胱同所移植モデルでのGFP発現の観察5x10^6個のKU-7またはKU-7-GFPをヌードマウスの膀胱内に注入し、Macro-imagingsystemにてGFP発現を確認した。経時的に8週目まで観察したが、6例全例で膀胱付近でのGFP発現は観察できなかった。そこで、ヌードマウス皮下に作成した腫瘍を塊として膀胱近傍に移植したところ、GFPは観察可能であった。・長期にわたる継代後の皮下移植モデルでのGFP発現の確認In vitroでKU-7-GFPを40継代し、FACS caliberにてGFPの発現を確認した。この細胞を1x10^6個ヌードマウス皮下に移植し、Macro-imagingsystemにてGFPの発現を観察したところ、1週目よりGFPの発現が確認された。この細胞においても、腫瘍の増殖に従い、経時的なGFP観察が可能であった。(以上の点について、第65回日本癌学会にて報告した)・今回の研究を通じて得た知見により、In vivoモデルでのGFP発現は観察可能であり、同所モデル、転移モデルとして有用であることが示された。今後、特定の波長の光量を増加させる、あるいはCCDカメラの感度を上げるといった改良を加えていく予定である。
景観政策と経済発展の整合性に関する日仏比較研究

わが国では往々にして対立しがちな景観保全と経済的発展をいかに持続的に両立させていくかという視点から、わが国の都市部の事例として金沢市を、地方都市の事例として近江八幡市を、そしてフランスの都市部の事例としてナンシー市を、地方都市の事例としてフランス・アヌシー地方を取り上げ、両国における自治体レベルの景観行政の到達点と実施上の問題を整理するとともに、両者の比較検討によるわが国への政策的インプリケーションの導出を試みた。19年度は、わが国の都市部の事例として金沢市を、地方都市の事例としてわが国の代表的な文化的景観を有する近江八幡市を取り上げ、事例研究を行うことで、わが国における自治体レベルの景観行政の現状(到達点と実施上の問題点)を整理した。同様に、フランスの都市部の事例としてナンシー市を、地方都市の事例としてフランス・アヌシー地方を取り上げ、景観政策の現況に関する資料を読解した。フィールド調査ならびに現地の専門家との討論のため、平成19年10月にフランスの両都市を訪問した。また、従来は取り上げられる頻度が高くはなかった、わが国の土木構造物を文化遺産保護の視点から捉え直した論説や、わが国における風景の出現と空間の豊かさについての論説、景観を構成する重要な要素のひとつである街路樹の役割を論じた記事等を発表している。さらに、歴史遺産としての土木構造物だけでなく、将来的に地域における重要な社会基盤ならびに景観資源になりうるダムに関する書籍を10月に上梓した。2月には、国内外から複数の専門家(都市計画、土木設計、文化財保存、経済、地域開発など)を招き、地域の経済的発展の状況下で景観はどのように保全されていくべきかを問う、日仏比較のシンポジウム"Cultural Landscape in Future"を開催し、景観保全と経済発展について複合的な分析を行った。なお、フランスからは、本研究の共同研究者であるクサビエ・グレフ教授(パリ第一大学)ならびにナタリー・ベルトラン氏(CEMAGREF:農業・環境工学研究所)を招聘した。昨年度の一連の調査により、日仏比較研究の最終年度へ向けた基礎調査が完了したものを考えられる。平成20年度は、平成19年度に把握、整理したわが国およびフランス両国における景観政策の現状に基づき、両者の比較検討によるわが国への政策的インプリケーションの導出を試みた。フランスにおける事例文責の対象地であるナンシー市とアヌシー地方のうち、特に都市部のナンシー市に焦点を当て、より具体的な都市政策や文化財保護政策の内容を把握した。この基礎調査を踏まえ、フィールド調査ならびに現地の専門家との討論のため、平成20年11月に渡仏し、ナンシー市の現状を踏査した。平成19年度までに構築した人的ネットワークを活かし、(1)ナンシー市観光局、(2)ナンシー都市圏開発局(ADUAN)、(3)ナンシー市都市計画局、(4)ナンシー広域都市圏連合(Grand Nancy)においてインタビュー調査を行うとともに、一次資料を入手することができた。1月には、欧州の都市再生・地域再生の専門家であるクラウス・クンツマン教授(ドルトムント大学)を招き、景観を軸に都市を再生する新たなパラダイムとしての「創造都市」の可能性についての講演会を開催し、経済の重要性をいかに持続可能な都市空間に繁栄させていくかを議論した。なお、本研究の共同研究者であるクサビエ・グレフ(パリ第一大学)を23月に招聘し、都市発展と経済発展についての複合的な議論を行った。こうした研究の展開の中で、河川の整備を基点とする都市再生に関する論説や、土木構造物遺産と建築遺産を活用した持続可能な都市再生の可能性についての論説を各種学会において口頭で発表している。
回旋斜視を治療する光学素子の開発

斜視とは両眼の視線が揃わない状態をいい、発症すると注視したものが2重に見える「複視」を呈する。斜視には、水平斜視・上下斜視・回旋斜視の3種類がある。水平・上下の斜視はプリズム等の光学素子を組み込んだ眼鏡で視線の方向を整える光学的治療が可能である。しかし、回旋斜視は、回旋複視を補正する光学素子が存在しないため光学的治療は不可能であり、斜視手術のみが適応である。本研究は、回旋斜視を治療する光学素子を開発し、臨床応用することを目的とする。具体的には、像を回転させる効果を持つ膜状の光学素子を作製し、光学素子を組み込んだ特殊眼鏡を患者に処方することで複視を打ち消し、回旋斜視を光学的に治療することを目指す。平成29年度は、アクリル切削加工による試作品を2点作成し、光学設計の妥当性を評価した。平成30年度は、前年度に得られた検討結果を受けて光学素子の新設計を行い、金型による試作品を作成し、健常被験者に装用し心理物理実験を実施した。昨年度の切削加工による試作品は、像を傾けるという機能は得られたものの解像度が不良で、健常者に装用した場合の視力低下が著しかった(1.5程度の視力を有する健常者の視力が0.04程度にまで低下)。一方、本年度の試作品では透明度・透明度が大幅に向上しており、光学素子を通して、logMAR値ー0.7(小数視力0.2程度)の視力が得られた。今回の試作実験を通じて設計・加工方法の課題も新たに明らかとなり、臨床応用の可能性が示唆された。本年度は日本特殊光学樹脂株式会社との共同研究契約を結び、金型を使用した試作品の作成を行った。前年度の試作品と比べて、大幅な機能改善が見られた。また、加工機器の精度に由来する「解像度の低下」や、設計に起因する「像の歪み」等の課題も明らかとなり、さらなる改良への足がかりも得た。このことから、おおむね順調に進捗しているといえる。今後は日本特殊光学樹脂株式会社と連携し、最新の加工機による超精密加工を行い、臨床使用に耐えうる品質の光学素子を製造する。具体的には「任意の角度で像を傾けつつ、0.5以上の視力を確保できる」光学素子を目標とする。さらに患者を対象とした心理物理実験を通じて光学素子の機能評価を実施し、国内外の専門学会で報告する予定である。本年度は光学素子の設計を行い、設計値の妥当性の検証、および加工精度の限界を探る目的でアクリル切削加工での試作品を2点作製した。その結果、設計で想定した通りの像回転作用を得ることができ、設計値の妥当性が証明された。しかし、加工(ボールエンドミルによる直接切削)精度は不十分で、光学素子の表面の面精度が不良で、素子を透過した像の劣化が見られた。また、ピッチ(光学素子を構成する微細プリズムの大きさ)は1.5mmと1.0mmの物を作製したが、ボールエンドミルによる切削加工ではこのサイズが限界であった。目標とする0.2mm程度のピッチを実現するためには、別の方法を検討することが必要であることを再認識した。今後は、より最適な光学素子形状や、それを実現する加工方法について検討を行っていく。本年度に実施した、2回の試作により、光学素子の設計の妥当性が証明された。当初はこの段階で、設計の誤差(理論的な計算値と実測値の差)を修正するための検証および設計パラメータの調整作業を行う必要性が見込まれていた。しかし、光学素子の試作結果が予想以上に良好であったため、これらを行わなくてよい一方、加工方法に関しては予想以上に困難であることが判明したため、引き続き光学素子の加工に最適な方法を探って行く必要がある。これらのことを鑑みると、本研究課題は概ね順調に進捗しているものと考える。

平成29年度は、アクリル切削加工による試作品を2点作成し、光学設計の妥当性を評価した。平成30年度は、前年度に得られた検討結果を受けて光学素子の新設計を行い、金型による試作品を作成し、健常被験者に装用し心理物理実験を実施した。昨年度の切削加工による試作品は、像を傾けるという機能は得られたものの解像度が不良で、健常者に装用した場合の視力低下が著しかった(1.5程度の視力を有する健常者の視力が0.04程度にまで低下)。一方、本年度の試作品では透明度・透明度が大幅に向上しており、光学素子を通して、logMAR値ー0.7(小数視力0.2程度)の視力が得られた。今回の試作実験を通じて設計・加工方法の課題も新たに明らかとなり、臨床応用の可能性が示唆された。本年度は日本特殊光学樹脂株式会社との共同研究契約を結び、金型を使用した試作品の作成を行った。前年度の試作品と比べて、大幅な機能改善が見られた。また、加工機器の精度に由来する「解像度の低下」や、設計に起因する「像の歪み」等の課題も明らかとなり、さらなる改良への足がかりも得た。このことから、おおむね順調に進捗しているといえる。当初の予定通り、実用に耐える精度を持った試作品を設計し、金型を用いて作製する。その後、健常ボランティアを対象に、光学素子を装用したときの視力・コントラスト感度・惹起された回旋斜視角を測定し、光学素子の効果と網膜像の劣化について、心理物理的に評価する。今後は日本特殊光学樹脂株式会社と連携し、最新の加工機による超精密加工を行い、臨床使用に耐えうる品質の光学素子を製造する。具体的には「任意の角度で像を傾けつつ、0.5以上の視力を確保できる」光学素子を目標とする。さらに患者を対象とした心理物理実験を通じて光学素子の機能評価を実施し、国内外の専門学会で報告する予定である。本年度の試作実験の結果が想定より良好であったため、試作回数が少なく済んだこと。また、当初計上する予定であったHe-Neレーザー装置などの実験器具購入の必要がなくなったため。次年度には、よりグレードの高い素材、加工機器を使用した試作にチャレンジする。本年度、日本特殊光学樹脂株式会社との共同研究を行った。その中で、埼玉県新技術・製品化開発費補助金を獲得し、試作品の作成および加工機の購入に充てることができたため、本来支出を予定していた試作品作成費を使用することなく、試作品を作成することができたた。今回生じた次年度使用額については、新たな試作品の設計・試作費に充てる予定である。
中学校理科気象領域に関する教材開発とそれらの体系化について

中学校理科気象領域の学習は,いわゆる観測気象から探究的な気象学習へと大きく改められている。そこで,この研究では,一人一人の生徒に実施させる気象観測を開発した。主なものは,次のようである。(1)個別用の気温の測定場:温度計に通風のよし筒をつけたものであるが、個別的に観測し,等温線を描かせることができた。(2)個別用の雨量計:1lのプラボトルを切って,上部をロウトし,下部を貯水びんとしたもの。一人一人につくらせて,各家庭に設置し,等雨量線図を作成した。(3)霧・前線のモデル発生器:新しく加えられた霧の発生までできる水そうの開発を行った。生徒は大変興味をもって学習した。(4)個別用の雲発生実験の工夫:1lのプラボトルに,大型の注射器(50ml)をつけ,押し引きのときの内部の変化をみるものである。危険がなく,一人一人に実施できる。次に,自記による気象観測結果と天気図,気象衛星画像の連係を図る学習を試みた。自記は,現在,水晶発振子を用いているので精確で扱い易い。附属中の実践では,前線の移動を計算し,校庭の観測記録との比較を行い,12時間の誤差で通過していくことが判明した。雪や降雨のモデル実験には,アイスクリ-ムストッカ-が有効であることがわかった。気温は,ー815°Cぐらいのところが結晶の成長がみられた。水蒸気の補給をすることによって,成長の度合が異なることなど多くの課題が残ったものの,雪,雨の成因等の実験に,このアイスクリ-ムストッカ-は,極めて有効であることが判明した。おお,この研究で開発した個別用の気温測定,雨量測定等の器具は,平成3年度発行の文部省中学校理科指導資料に掲載の予定である。
母子健康手帳と尿中コチニン検査を用いた妊婦能動・受動喫煙防止策に関する広域調査

妊婦の喫煙状況の評価を自己申告で行うことの限界を証明したが、試験紙による尿中コチニン測定を用いた喫煙判定のカットオフ値については今後、さらなる検討が必要である。次に、母子健康手帳を用いて妊婦尿中コチニン測定結果を妊婦本人と周囲の人が共有することが、妊婦の能動喫煙と受動喫煙防止策として有効であることを証明した。その結果、妊婦尿中コチニン検査を妊婦健診に導入する必要があることが示唆された。妊婦や胎児をタバコの害から守るためには、すべての妊婦に禁煙の動機付けを行うことが必要である。また、一般論として禁煙を勧めるのではなく、妊婦各自の喫煙状況を把握した禁煙指導が必要となる。しかし、妊婦に対する質問だけでは正確に喫煙状況を把握することは困難であり、喫煙に関する客観的な情報が必要である。さらに、周囲の喫煙者からの受動喫煙が妊婦や胎児に及ぼす影響も無視できない。妊婦健診では毎回、尿検査を行うため、喫煙状況を簡便に評価できる尿中コチニン検査は妊婦の禁煙指導にとって有用である。また、検査結果を母子健康手帳に記入することで、妊婦のタバコの煙への暴露状況を周囲の人たちと共有可能である。兵庫県尼崎市産婦人科医会の協力で6つの分娩施設で研究を平成19年9月より開始した。各施設における妊婦健診において以下の研究が進行中である。1、喫煙にかかわる質問表調査:初回妊婦健診、妊娠2023週、妊娠3235週、産後1ヶ月の4回の検査を行っている。妊娠途中からのエントリーを認めている。2、尿中コチニン検査:毎週施設より尿を回収し、大阪大学にてコチニンの半定量検査を行っている。尿中コチニンの測定値は郵送にて1週間以内に各施設に回答される。3、検査結果の母子手帳への記入と禁煙指導:各施設に回答された検査結果用紙を妊婦に手渡すと同時に、母子健康手帳に結果の記入を行う。また、同時に検査結果にもとづいた禁煙指導を行う。平成20年2月末で1552尿検体のコチニン検査を完了している。平成20年4月より、各施設に保存している喫煙に関するアンケート結果の集計と妊娠、分娩経過の調査を行う計画である。妊婦自身の喫煙の申告には虚偽が多く、さらに受動喫煙も妊婦の喫煙として考慮する必要がある。本研究では妊婦尿中コチニン測定を併用した喫煙状況の評価と、検査結果を妊婦と家族に伝えることによる喫煙防止効果の評価を5つの産科医院にて縦断調査した。妊娠前期、中期、末期の3回の妊婦検診時に質問票に回答してもらい、尿中コチニン測定をNicCheck試験紙で行った。検査結果は次回健診時に報告書を妊婦に手渡すと同時に、母子健康手帳に記入した。本研究は研究者所属大学の倫理委員会の承認を受け、調査対象者から文書での同意を得ている。調査は平成21年3月まで行っており、本稿には平成19年9月から平成20年6月までの中間集計結果を示す。対象者1115名の登録時期は初期が582名、中期が325名、末期が208名であり、自己申告による喫煙者は48名(8.2%)、42名(12,9%)、16名(7.7%)であった。一方、尿中コチニン陽性者は203名(34.9%)、98名(30.2%)、70名(33.7%)であった。妊娠初期・中期に登録し、妊娠末期まで追跡可能であった305名について登録時と妊娠末期の喫煙状況を比較した。自己申告による喫煙者は35名(11.5%)から40名(13.1%)に増加していたが、尿中コチニン陽性妊婦は94名(30.8%)から81名(26.6%)に減少していた。自己申告での喫煙者の2倍以上の尿中コチニン陽性者が存在した。尿中コチニンによってタバコの煙の暴露状況を妊婦本人や家族に周知させることにより、尿中コチニン陽性者率は減少した。今後、妊婦の喫煙評価には尿中コチニンを指標とする必要があり、尿中コチニン測定は喫煙防止にも有用である。現在最終集計中であり、集計がすみしだい発表予定である。
線虫を用いた腸細胞内リソソーム様オルガネラの形成・成熟に関わる遺伝的要因の解明

線虫C.elegansの腸細胞内顆粒の形成異常を指標として、リソソーム様オルガネラの形成・成熟に関わる遺伝的要因を解明する研究を行った。RNAiスクリーニング系を構築し、現在までに2000以上のクローンを解析した結果、興味深い遺伝子群が陽性遺伝子として見いだされた。予想していた小胞輸送関連遺伝子に加え、膜成分や脂質の代謝関連遺伝子、他オルガネラでの機能が知られる遺伝子、タンパク質の品質管理に関わる遺伝子等の多岐にわたる遺伝子群の関与が明らかとなった。更に、腸細胞内顆粒形成に必須な遺伝子として最初に同定された2つのABC輸送体HAF-4とHAF-9の遺伝学的生化学的相互作用を解析した。本研究課題初年度である平成22年度は、「腸内顆粒の形成・成熟の異常を検出する効率的なスクリーニング条件の設定」を中心に検討した。[連携研究者岩手医大・薬学部白石博久丹治貴博錦織健児]アッセイに用いる材料として、通常の野性型線虫N2に加え、腸内非酸性顆粒に局在する膜タンパクを蛍光タンパクの融合により標識したLMP-1::mRFP、HAF-9::GFPを導入した線虫を準備した。これらの線虫に対して、その欠損が非酸性顆粒を消失させる遺伝子lmp-1,half-90のRNAi用大腸菌株と、消失させない遺伝子haf-2のRNAi用大腸菌株とを、線虫RNAiライブラリーより選び、feeding法による遺伝子抑制効果を調べた。顆粒消失を判断するためのコントロールとしては、既に単離しているlmp-1,haf-9,haf-2欠損変異体線虫を用いた。その結果、変異体から予想した通りのRNAiの効果がfeeding法によっても得られた。また、実際に検討した遺伝子lmp-1やhaf-9の発現抑制も、LMP-1::mRFP、HAF-9::GFPの蛍光の消失から確認できた。更にこれらの材料を用いて、大量スクリーニングに適した諸条件(RNAi feeding用大腸菌の菌濃度とタイミング、RNAi feeding処理を施した線虫の飼育温度、観察時期、顕微鏡と併用したデジタルマイクロスコープによる観察方法、スクリーニング1トライアルに必要なタイムスケジュールと線虫継代サイクル)を決定した。本研究課題2年目である平成23年度は、「腸内顆粒の形成・成熟の異常を検出する効率的なスクリーニングの実施」を中心に行った。[連携研究者岩手医大・薬学部白石博久丹治貴博錦織健児]初年度、決定した大量スクリーニングに適した諸条件(RNAi feeding用大腸菌の菌濃度とタイミング、RNAi feediug処理を施した線虫の飼育温度、観察時期、顕微鏡と併用した高倍率デジタルマイクロスコープによる観察方法、スクリーニング1トライアルに必要なタイムスケジュールと線虫継代サイクル)を改良しつつ、実際にスクリーニングを開始した。11,000に及ぶfeediug RNAiクローンを含むライブラリーを用いて、スクリーニングをスタートしたが、現段階で既にいくつかの陽性クローンを同定した。その中には、「clear(実体顕微鏡レベルで線虫全体が透明に見える)」表現型としてWorm Baseに登録されているものとは異なる、新たなクローンも存在した。また、clear表現型を有すると報告された遺伝子群の中にも、我々のスクリーニングにおける観察では腸内顆粒には全く影響がみられないもの、腸内顆粒だけでなく卵のほぼ透き通って見えるなど影響が腸に留まらないもの、などが多く存在することもわかった。つまり、「腸内顆粒の形成や成熟の異常」という指標は、新たな表現型として独自の重要な意義をもつことがあらためて確認された。本研究課題3年目である平成24年度は、「線虫腸内顆粒の形成・成熟の異常を検出する効率的なスクリーニングの実施」を継続しつつ、「線虫腸内顆粒の形成・成熟に関与する遺伝子の変異体の解析」を中心に行った。[連携研究者岩手医大・薬学部白石博久丹治貴博錦織健児]研究遂行上の問題点は、個々の遺伝子解析と平行してスクリーニングを行うには不足している実験に要するマンパワーであることが明らかとなった為、技術補佐員の実験補助時間を増やす計画を実行した。スクリーニングは現在も継続中であるが、既に幾つかの興味深い遺伝子が見いだされた。候補遺伝子は多岐にわたっているが、そのひとつにペントースリン酸経路の酵素tkt(トランスケトラーゼ)があったため、ペントースリン酸経路の酵素群の遺伝子に対して、RNAiスクリーニングを行った。また、米国CGCストックセンターに登録されているペントースリン酸経路関連遺伝子の変異体を入手し、顆粒の形成異常の表現型を調べた。その結果、いくつかの遺伝子において、tktと同様の表現型が得られた。