hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生薬に含まれるストレス化合物の探索

根のストレス化合物としては、emodinとともにchrysophanol、aloe-emodinを単離、同定した。また、ダイオウの根・根茎の重要薬効成分であるsennoside Aに注目してストレス負荷後の含量を調べ、ストレスにより増加する傾向を認めた。3)ストレスを加えたセンキュウ根茎スライスの抽出物と無処理根茎スライスの抽出物をHPLCとTLCバイオアッセイで比較し、新たに産生した化合物を単離し、senkyunolide Bと同定した。本化合物は、生薬川きゅう成分として報告されているがセンキュウ生根には含まれていなかった。4)食用に供されるハマボウフウの若芽について、保存に伴うフロクマリン含量の変化をHPLCで分析し、根・根茎の場合と同様、ストレス化合物であるフロクマリンの含量が増加することを認めた。特に切断した後、保存するとフロクマリン含量の増加が顕著であった。
耐性ウイルスにも有効な次世代の非ヌクレオシド系逆転写酵素阻害剤の分子設計と合成

ヒト免疫不全ウイルス1型(HIV-1)の逆転写酵素(RT)に対して特異的なアロステリック阻害剤として働くHEPTは、ヌクレオシドのリチウム化反応に関する著者らの研究の過程で見い出された非ヌクレオシド系抗HIV-1化合物である。HEPTをリ-ド化合物とする広範な誘導体の合成研究の結果、MKC-442がエイズ治療のための候補化合物として選択され、感染者を対象とするドイツにおける第一相臨床試験を終えて現在、アメリカ合衆国での臨床試験に入っている段階である。MKC-442耐性HIV-1ではRTにTyr181Cys,Lys103Arg,Va1108I1eの変異が起こっている。Tyr181Cysの変異に対応すべく、MKC-442の6位にシクロヘキシルチオ基を有する化合物および5位にチオエチル基を導入した化合物をリチウム化反応によって合成した。本研究の結果既に、前者はMKC-442耐性HIV-1にも活性を示すことが明かとなり今後の展開が期待される。後者の化合物に関しても現在耐性ウイルスに対する増殖阻止活性をしらべている。15EA03:また本研究の研究段階では予定されていなかったが、RTとの親和性をより高める目的でMKC-442のN1位側鎖の修飾についても検討した。MKC-442とRTとの複合体のX線結晶解析の結果を基に、アロステリック部位に存在するLys103と水素結合するように、末端にカルバモイル基を持つアルキル鎖をMKC-442のN1位に導入した。しかしながら、実際に合成した一連の化合物はいずれもMKC-442よりも低い抗HIV-1活性をしめした。今後RTとの複合体を調整しX線結晶解析によってこの原因を究明する計画である。
Rho特異的活性化因子KIAA380による新規のRho活性化機構の解明

私共は、神経系をはじめ種々の組織に発現するマルチドメイン蛋白質KIAA0380がRho特異的GDP/GTP交換因子(RhoGEF)であることを見出した。KIAA0380の機能解明を目的としてその結合蛋白質をスクリーニングした。実験法としては酵母ツー・ハイブリッド法を用い、KIAA0380と細胞膜蛋白質Plexin-B1が相互作用することを見出したまた、ドメイン解析により、KIAA0380のPDZ領域がPlexin-B1のC末端に結合することが判明した。さらに、Plexin-B1依存性に観察されるRhoの活性化が、KIAA0380の変異体により抑制されることを見出した。Plexinは、神経成長円錐の崩壊神経突起の退縮、がん細胞の増殖と転移、血管新生、臓器の発生、免疫応答等に関与する細胞膜受容体群である。なかでも、Plexin-B1は、神経成長円錐の崩壊・神経突起の退縮を制御すると考えられ、リガンドとしてsemaphorin4D (sema4D)が同定されている。しかし、sema4D/Plexin-B1の下流で機能する分子は殆ど不明である。一方、神経突起の退縮・成長円錐の崩壊にはRhoの活性化によるアクチンの再構成が必要なことが明らかにされているが、このシグナル経路の詳細も未解明である。私共の知見は、Plexin-B1がKIAA0380を直接的に活性化してRhoの機能を制御することにより、神経成長円錐の崩壊・突起の退縮が起こる可能性を示しており、新規のRhoシグナル活性化機構の存在を示唆している。低分子量GTPase Rhoの異常な活性化はがん細胞の転移・浸潤能を増大させる。従って、Rhoの活性化機構解明はがん細胞の浸潤・転移のメカニズムの解明に直結する。私共は、KIAA380のRho依存的シグナル伝達経路における位置づけを明らかにすべくKIAAO380結合蛋白質をスクリーニングした。その結果、Plexin-B1がKIAA380と相互作用することを見出した。また、ドメイン解析により、KLAA380のPDZ領域がPlexin-B1のC末端に結合することが判明した。さらに、Plexin-B1依存性に観察されるRhoの活性化が、KIAA0380の活性喪失型変異体により抑制されることを見出した。Plexinは、神経成長円錐の崩壊、神経突起の退縮、がん細胞の増殖と転移、血管新生、臓器の発生、免疫応答等の多彩な細胞現象に関与する細胞膜受容体群である。なかでも、Plexin-B1は、神経成長円錐の崩壊・神経突起の退縮を制御すると考えられる。最近、Plexin-B1のリガンドとしてsemarphorin D(sema4D)が同定されたが、sema4D/Plexin-B1シグナル経路で機能する分子については殆ど不明である。一方、神経突起の退縮・成長円錐の崩壊にはアクチンフィラメントの再構成が重要な役割を果たすことが明らかにされており、低分子量G蛋白質Rhoの活性化が必須と考えられてきたが、このシグナル経路の詳細も未解明である。我々の知見は、Plexin-B1がKIAAO380を直接的に活性化してRhoの機能を制御することにより、神経成長円錐の崩壊・突起の退縮が起こる可能性を示しており、新規のRhoシグナル活性化機構の発見につながると考えられる。実験法としては酵母ツー・ハイブリッド法を用い、KIAA0380と細胞膜蛋白質Plexin-B1が相互作用することを見出した。

また、ドメイン解析により、KIAA0380のPDZ領域がPlexin-B1のC末端に結合することが判明した。さらに、Plexin-B1依存性に観察されるRhoの活性化が、KIAA0380の変異体により抑制されることを見出した。Plexinは、神経成長円錐の崩壊、神経突起の退縮、がん細胞の増殖と転移、血管新生、臓器の発生、免疫応答等に関与する細胞膜受容体群である。なかでも、Plexin-B1は、神経成長円錐の崩壊・神経突起の退縮を制御すると考えられ、リガンドとしてsemaphorin4D(scma4D)が同定されている。しかし、sema4D/Plexin-B1の下流で機能する分子は殆ど不明である。一方、神経突起の退縮・成長円錐の崩壊にはRhoの活性化によるアクチンの再構成が必要なことが明らかにされているが、このシグナル経路の詳細も未解明である。私共の知見は、Plexin-B1がIKAA0380を直接的に活性化してRhoの機能を制御することにより、神経成長円錐の崩壊・突起の退縮が起こる可能性を示しており、新規のRhoシグナル活性化機構の存在を示唆している。
草創期百貨店における生産との分業関係の変化に関する研究

呉服店が百貨店へと移行する百貨店化の過程は、商品の洋風化の過程であった。つまり、取扱商品を洋風化させながら取扱量を拡大させていくことは、単に陳列販売や正札販売などの革新的な経営方法が導入されただけでは実現しない。洋風商品を安定的に販売できるようなシステムが求められる。そのためには、前年度の研究で検討したような生産者と百貨店との共同の商品開発が必要であるとともに、それを単発の試みに終わらせることなく、継続させる仕組みが不可欠となる。後者について考察したのが、今年度の研究である。具体的には、各百貨店の創業者が欧米の百貨店を詳細に研究し、自らの商品知識を主体的に高めていったことが大きく影響している。すなわち、資金力で生産者を勝っていた草創期百貨店が、積極的に西洋の文化を取り入れ、洋風商品のある生活を消費者に提案してきた。さらに、視察等で入手した先進的な百貨店の形態を模倣するだけでなく、日本文化に根付くような商品の開発、例えば、銘仙のようなモダンなテイストを取り入れた和服や、日本間に適合するような洋家具の開発へと継起的に展開していった。これらの取り組みによって、草創期百貨店の革新的経営を支える商品構成が実現したのである。このように、先行研究で明らかにされた販売技術の革新のみならず、それを支える商品の存在によって、換言するならば百貨店による生産への介入の結果、呉服店は洋風商品を拡大することが可能となり、百貨店化を促進することとなった。その意味では、草創期百貨店における生産との分業関係が、単なる仕入先から共同で商品開発する関係へと変化したことによって、草創期の百貨店がより明らかになったといえよう。今年度の研究は、呉服店から百貨店へと移行する過程で、どのようなイノベーションが発生し、それが百貨店の成立にどのような影響を与えたのか、という観点から考察した。まず、呉服店が呉服以外の商品を取り扱うに際して、生産とどのような分業関係を築いてきたのかという問題について、「取扱商品の拡大と商品開発」(博士論文第6章)の中で検討した。草創期の百貨店にとって、陳列販売の採用や部門別管理の導入が重要な要素であったことはいうまでもない。しかし、だからといってこれだけでは草創期百貨店の急速な取扱商品の拡大に対応することはできない。むしろ、各百貨店で行われた商品開発の方が重要な意味を持つように思われる。たとえば高島屋では、博覧会を通じて欧米各地の技術を取り入れ、生産に必要な資金や人材を確保しながら、生産過程に介入していった。その結果、和式の生活では全く接する機会のなかった洋風商品を、店頭で販売することが可能となり、また、販売を通して、消費者に洋風生活を啓蒙してきたのである。他方、そうして拡大した取扱商品は、売場の拡大を求める。とはいえ、無秩序に拡大した売場は、商品を錯綜させることとなる。そこで、その問題を解決するために導入されたのが部門別管理であり、それは、部門を設けることによって商品の所在を明らかにしようというものであった。つまり、商品部門毎に責任者を任命し、部門の独立性を維持することが求められたのである。しかし、部門別管理では、商品の取扱量に大きく依存することになるため、さらに、個々に管理された部門を全体として管理する「部門管理」へと発展してきた。この発展段階を、業態技術という視角から考察したのが、「部門別管理の発展過程」(『流通理論の現実透視力』第5章)である。
高性能超伝導酸化物柱状晶とAgとのIn-Situ複合化プロセスの開発

一方向凝固YBCOの超伝導特性と強度はAg添加により改善される。しかしながら、大気溶解/凝固したYBCO/Ag複合体中には多くのガス気孔が発生した。ガス気孔を除去するため真空溶解後、大気凝固したYBCO/Ag複合体には、試料の中央部近傍にAg粒子の多い領域が形成された。これれらのAg粒子やガス気孔は、複合体の熱伝導度及び試料中の有効温度勾配を変化させた。Ag粒子分布及びガス気孔分布を測定し、複合則により熱伝導度及び有効温度勾配を推算した。YBCO/Ag複合体では123柱状晶が次の臨界凝固条件で生成した:G>A・R、ここに、A=6×10^5(K・s/cm^2)、Gは温度勾配(K/cm)、Rは凝固速度(μm/s)である。この結果は、Ag無添加のYBCOでの条件(A=4×10^5)より少し制限が厳しく、これは123相界面でのAgによる拡散障害効果のためと考えられた。123界面ではAg粒子が偏晶反応により成長し、ある臨界大きさ以上になると123相に取り込まれた。セル中心部には、Ag粒子のない帯状領域が界面によるAg粒子のプッシングにより生成した。123セル状界面の結晶方位を測定し、さらに上記のAg粒子欠乏帯から求まるセル先端の凝固軌跡から各セル面の垂直成長速度Ri (100),Ri (001)が得られた:Ri (100)=(0.66±0.04)R,Ri (001)=(0.54±0.07)R。123相へのAg粒子の臨界取り込み半径roの測定結果から、ファセット面の成長速度Riとroとの関係が次式で与えられた:Ri=b/r0、ここに、b=1.07である。さらに、固相法及び液相法で作製したYBCO/Ag接合体の界面抵抗率(σc)を測定し、いずれの場合も約10^<-12>Ω・m^2程度の最小値が得られたが、これは複合導体の安定条件をほぼ満足した。凝固法により常伝導211相及び銀粒子を超伝導123相中に分散させ、クラック発生を押えるとともに磁束のピン止め効果を与えて臨界電流密度(Jc)の向上を図るための組織制御原理について研究した。YBCO/Ag複合体の融液+211+Ag領域から123相を柱状成長させる途中で急冷した試料を作製し、SEM,EPMA,及びX線回折法を用いて123相柱状晶のセル状ファセット界面の立体構造を調査した結果、セルは主にYBCOの結晶格子面(001)(100)及び(010)の3面からなる三角ピラミッド状であった。このセルは3つの稜線を持ち、各稜線を構成するファセット面の成長時に、セル先端の凝固軌跡にそってAg粒子が少ない帯状領域が3帯同時に生成した。これはAg粒子が123相に取り込まれるにはある臨界大きさに達する必要があるためであり、また、セル先端では拡散層が扇状に広がる効果により123相形成に消費される211相の量が少ないため、中央部で残留211粒子が多い2重構造の帯状領域となった。

次いで、柱状晶組織のYBCOを約5×5×3mmの平板としてAgとの接合体を2種類の製造法で作成し、四端子法で界面抵抗を77Kで測定した。まず固相法でホットプレスにより固体銀/YBCO接合体を作った。接合体界面には反応層は検出されず、界面抵抗率ρcは接合温度と圧力の増大に伴い減少し、873K,32MPa,3600sで約2×10^<-12>Ω・m^2の最低値を得た。次に、YBCO板上の金属Ag或はAg_2O粉+YBCO混合粉を溶解して溶融接合した。Agの融点直上(1233K)の接合では反応は殆どないが界面抵抗率ρcは約10^<-9>Ω・m^2以上と大きく接合不十分であった。より高温で溶融接合した場合はρcは非常に大きく、これはAgによる包晶温度低下により123相が211相と融液相(L)に分解して界面反応層が生じたためであった。この融点低下を逆用し、接合後に包晶温度以下まで徐冷して反応層から123相を凝固回復させた接合体では、123相中に211相とAgが分散した組織となりρcは約10^<-12>Ω・m^2と改善された。さらに、YBCO/Ag複合体とAg或いはAg_2O+YBCO粉との接合体ではρcは約10^<-12>Ω・m^2に低下し、複合線材の安定条件をほぼ満足した。一方向凝固超伝導YBCO酸化物へのAg添加により特性と強度の向上がはかられるが、一方Agによりガス気孔の発生や熱伝導度の変化による組織制御条件の変化等の問題が生じる。そこでYBCO/Ag複合体の最適組織を得る組織制御法を明らかにするため、123相の組織形成に及ぼすAgとガス気孔の影響、ファセット結晶がセル状成長する過程におけるAgの取り込み挙動とその分散組織、及びファセット界面の正確な成長速度等について調査し、以下の結果を得た。Ag添加試料では熱伝導度の高いAgが粒子分散し、さらに一部連結した粗大Ag粒子が帯状に分布した領域があるため試料の熱伝導度が増加して内部温度勾配は減少する。一方、ガス気孔が存在すると逆の現象が起こる。このようなAgおよびガス気孔の分散組織を画像解析法と電気伝導度測定法の組み合わせにより構造評価してモデル化し、複合則によりYBCO/Ag複合体の合成熱伝導率およびYBCO基準の有効温度勾配を求めた。この結果からYBCO/Ag複合体の凝固組織と凝固条件(温度勾配G(K/cm)、成長速度R(μm/s))の関係を求め、柱状晶成長条件として次式を得た:G>A・R、ここに、A=6×10^5(K・s/cm^2)である。この結果は、Ag無添加のYBCOの柱状晶成長条件(A=4×10^5)より少し制限が厳しい。セル状ファセット界面をもつ123相の凝固組織において、セル中心部にAg粒子のない帯状領域がある。この123相へのAg粒子の臨界取り込み半径r_0を画像解析して求め、成長速度Riとの関係式:Ri=b/r_0を適用したところほぼ成立し、その係数bは約1.07であった。bは固相、液相及び粒子間の界面張力、融液の粘性等を含む係数であるが、その機構の詳細はさらに検討の余地がある。このAg粒子欠乏帯はセル先端の凝固軌跡を示すため、セルの三次元的成長速度ベクトルが計算でき、セル面の成長速度Ra,Rcとマクロ的成長速度Rの間にRa=(0.66±0.04)R,Rc=(0.54±0.07)Rの関係を得た。上式のRiにはこの真のRa,Rc値を用いた。
II-VI族半導体超格子の格子不整合歪みと電子-フォノン系への歪み効果

次の2項目の研究をすすめた。1.半導体量子井戸における励起子超格子の発光スペクトルは、ギャップエネルギ-の決定とバンド不連続、界面の歪みの情報の提供に役立つ。その際、光励起の電子、正孔束縛状態である励起子効果の解明は絶対に必要である。ここでは、ZnTe-ZnSe超格子の励起子状態を有効質量近似のもとで変分勢な計算により調べた。この歪超格子は伝導帯の底がZnSe層に、価電子帯の頂上がZnTe層にあるタイプI'超格子に属するとされている。光学的ギャップエネルギ-の層の厚さ依存性を歪み量を推定しつつ計算した。タイプI'に特有な振舞を見い出し、発光スペクトルの実験結果と比較した。基盤による歪み効果の問題が残る。(B)励起子-LOフォノン、自由キャリア相互作用と光応答。II-VI族半導体格子の励起子状態を調べる過程において、量子井戸中の励起子状態とともにLOフォノンや自由キャリアと励起子の相互作用効果が光スペクトル形状に大きく影響を及ぼすことが明らかになった。本研究では、LOフォノンによる共鳴ラマン散乱の共鳴プロファイルの非対称性の起源や、自由キャリア吸収スペクトルへの多体効果スペクトルティルへの励起子ファノ干渉効果を探った。2.ラマン散乱スペクトルの検討前年度に引き続いて、LOフォノンによるラマン散乱スペクトルの計算を試みた。ZnSe_<1-x>S-ZnTe系の閉じ込めLOフォノンによる散乱スペクトルに注目し、閉じ込め効果とともに歪み効果を明らかにした。
活動的銀河核ガンマ線のビーム流模型

トーラス形状内での、相対論に熱いガスの流体力学的発展活動的銀河からのガンマ線源を考察するため、ブラックホール近傍での相対論的ビーム流の形成について調べられた。ブラックホールを囲む降着円盤はガスの降着率に比例して厚くなることが知られている。ここでは、回転軸を囲んでトーラス状の堅い壁を想定する。トーラスの形状は、次の典型的な2つのタイプをとる。初期にトーラス内に一様なガスをおき、底部の温度のみを変化させる。この温度により、膨張波が相対論的、非相対論的に分かれる。まずは、熱いガスの流体力学的振る舞いを明らかにするため、時空の歪みを考えず、力の場が無い場合について特殊相対論的流体力学の数値計算実験を行った。その結果、次のことが分かった。1.膨張波が非相対論的な場合には、ラッパ型のトーラス形状において、回転軸近傍にエネルギーが集中した、ビーム流が形成される。2.膨張波が相対論的な場合には、膨張波前面に非常に熱い衝撃波が形成されるが、音速に上限があるため、衝撃波後背への熱の拡散があまりなされず、ビーム流の形成には至らない。2の結果は、ガンマ線のビーム流模型をさらに慎重に検討することを要請することとなった。
海動量空間の波動関数と分子認識

本研究は対象分子のイオン化を伴う電子の非弾性散乱を利用した電子運動量分光によって運動量空間での波動関数形を決定し、それをフーリエ変換することによって実空間(位置空間)での波動関数形を分子軌道毎に得、最高被占準位(HOMO)等外側の軌道の波動関数の形から分子認識につながる分子の形を決めることを目的としている。この電子運動量分光の欠点は事象の確率が低く、測定に時間がかかること、したがって信号/雑音比が小さく、定量的なデータを得ることが難しいことが欠点である。そこで検出効率をあげるために二次元検出器を利用した新測定装置を本研究所の機械工場で製作した。平成13年度における本申請の研究費の多くはその製作のための材料・パーツ類の購入に充てた。その結果、測定精度の大幅な向上を実現することに成功し、また衝突エネルギー依存性の測定も可能となった。以上を受けて平成14年度にはグリオキザル・バイアセチルのHOMO・NHOMOのキャラクターの特定と電子運動量分布の衝突エネルギー依存性、一酸化炭素COの多電子励起状態の研究、水素分子イオンの高励起状態の帰属、亜酸化窒素N_2Oの孤立電子対の分子内の拡がり等について研究を行った。本研究は電子運動量分光から運動量空間での波動関数を決定し、それをフーリエ変換することによって実空間(位置空間)の波動関数を得、外側の波動関数の形から分子認識に通じる分子の形を決めることを目的とするものである。本申請の研究費はその製作のためのパーツ類の購入にあてられた。本装置の完成によって以前の第一号機で要したより2桁近くの測定時間の短縮が可能となり、その結果約一桁の精度の向上を実現することができた。今年度後半までに水素、窒素、一酸化炭素のような基本的な分子について再測定を行い、分解能、安定性等装置の基本的特性についての検討を完了するとともに電子相関についての考察を行いつつある。また、グリオキザル、バイアセチル等の等価な官能基を二つ持つ分子の最外殻軌道の対称性と反応性、空間相互作用あるいは結合相互作用についての研究も行い、予備的な結果を発表した。現在は、アジ化水素(HN3)、N2Oなど生物活性を持つ分子についての測定に着手したところである。昨年度における本申請の研究費の多くはその製作のための材料・パーツ類の購入に充てた。以上を受けて2002年度にはグリオキザル・バイアセチルのHOMO・NHOMOのキャラクターの特定と電子運動量分布の衝突エネルギー依存性、一酸化炭素COの多電子励起状態の研究、水素分子イオンの高励起状態の帰属、亜酸化窒素N_2Oの孤立電子対の分子内の拡がり等について研究を行った。また、アデニン、グリシン等融点が多少高い生体分子に電子運動量分光を適用するための高温ノズルの製作とそれに付随したチェンバーの改造も現在進行中である。
打つ能力を向上させるための運動学習支援システムの確立

仮想野球システムを用いた打撃トレーニングの有効性の検証実験1では、大学野球選手を対象に12週間の仮想投球(ストレート、カーブ、チェンジアップがランダムに投じられる)に対する素振りトレーニングを行わせ、その前後のバットスイング速度及びインパクト時間の正確さをモーションキャプチャシステムを用いて測定し比較した。その結果、投球に対してバットを振る際に生じるバット速度の低下の割合がトレーニングを行った群では有意に小さくなり、インパクト時間のばらつきも小さくなることが示唆された。この結果は、NHK放送局の情報番組や読売新聞の紙面において紹介され、野球の現場の人々からも反響があった。次に、仮想空間上のボールを打ち、打撃結果を即時フィードバックできるシステムを開発するための検証実験2では、センサを用いてスイング中のバットの位置データを取得し、仮想空間上でのインパクト判定及び打球シミュレーションに用いた際の信用性を検証した。実験では、実験室内の環境において、仮想空間と実空間の同じ位置にボールを接地し、バット及びボールの位置を計測した。実装に向けては、センサのデータ取得、無線通信、仮想野球システム用PCの読み込みなどの遅延や誤差を考慮し、修正を加える必要性が認められ、現在も継続して開発に取り組んでいる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。スポーツにおける「ボールを打つ」という課題は高速度かつ複雑な運動であり、ボールと打具が接触している時間も極めて短いため、打った本人の感覚や指導者の肉眼での観察から得られる情報のみでは打撃技術を効果的に高めることが困難である。そこで本研究では運動実施者の打撃技術向上を促すことを目的として、高速度カメラやモーションセンサを駆使した運動学習支援システムを開発し、その有効性を検証する。本年度は、実戦同様の投球映像を見てバットをスイングし、スイング軌道などの情報を即時フィードバックできる「仮想野球打撃システム」を、ヘッドマウントディスプレイとモーションセンサを用いて作成した。投球アニメーションは実際の投手および投球の動きのデータをもとに再現することで実世界に近い仮想空間を構築した。この装置の開発により3次元的な投球の追従が可能となり、これまでは練習環境の制限が多かった実戦投球に応じたバットスイングを行う練習の機会の増加が期待できる。本システムのスポーツ現場導入に向けて本年度は、一般大学生および大学野球選手、プロ野球選手を対象とした本システムの使用およびアンケート調査を実施し、使用する際の問題点の改善および使用者が希望するフィードバックシステムの作成に取り組んだ。その結果、様々な球種、球速、コース、投球モーションの投球プログラムを使用者が事前に設定することができ、バッティング直後にバット速度、インパクト位置、スイング軌道がヘッドマウントディスプレイ上に表示されるアプリケーションに改善された。今後は本システムを用いた打撃トレーニングが打撃パフォーマンスに及ぼす影響を検証する予定である。本研究では、1ボールを打つ能力を向上させるためのトレーニングシステムの開発と、2そのシステムの有効性の検証が大きな目標となっており、本年度はトレーニングシステムとして実用可能な仮想野球打撃システムを完成させたので、順調に進展していると評価できる。ただし、バットの位置計測システムの精度などに改善が必要であり、当初の計画通りに遂行できなかった取り組みもあった。本年度に完成した仮想野球打撃システムを用いたトレーニングを12週間行う前後の打者の打撃パフォーマンスを比較することにより、本システムの有効性の検証を行う。有効性が認みられなかった場合には、トレーニングを更に12週間延長した後、再度測定を行う。有効性が確認できれば、より多くのスポーツ現場で本システムを利用してもらうための社会実装プロジェクトを始動する。
ソフトな相互作用からなる、塩濃度に敏感な複合体の溶液構造の解析

NMRやX線結晶構造解析と羅分析を組み合わせることで、タンパク質複合体の構造機能解析を加速することを目指し、塩濃度により複合体の形成が影響を受ける系について構造解析した。バクテリアにおいてトリプトファンの生合成を制御するタンパク質TRAP(trp RNA binding attenuamnprotem)とこれに特異的に結合しTRAPの活性を制御するタンパク質Anti-TRAP(AT)の複合体の構造解析をESI-MSで行った。その結果、(1)TRAP(8.4kDa)は塩濃度に依存せずに主に11量体(一部12量体)で存在すること、(2)Ar(5.7kDa)はpH6.8ではモノマー当たり1つのZn^<2+>を抱えて3量体×4の12量体を形成すること、(3)11量体TRAPはRNAと1 : 1で結合することという結晶構造と整合性のある結果が得られた。ところがTRAP-AT複合体では、結晶構造は12量体TRAP+6×AT3量体が示されているのに対し、500mMという高い酢酸アンモニウム濃度でのESI-MSでは、溶液においては異なるストイキオメトリーをもつ少なくとも4種類のTRAP-AT複合体(11量体TRAP+(35)×AT3量体および12量体TRAP+6×AT3量体)が存在することが示された。このことは、生体内ではさまざまなストイキオメトリーをもつヘテロな状態であっても、X線結晶構造解析の結晶化の過程では対象性がよい構造の複合体のみが選別・結晶化されてしまうのに対し、ESI-MSでは溶液における複合体に関する情報を得ることができ、構造研究においてESI-MSの利用はきわめて有用であることが明らかにされた(Tameらとの共同研究)。再構成したヒストンダイマー、テトラマーについて、形成される多量体は塩濃度依存的に量比が変わることをESI-MSで解析した。微量で迅速に構造情報が得られ,解析対象の分子の大きさの上限がないという特徴を有する質量分析(MS)と,構成要素の構造の詳細を原子レベルで明らかにすることができるNMRを組み合わせて,ソフトな相互作用からなるタンパク質複合体の構造について解析するための方法論を構築する。これにより,膜タンパク質の解析にも適用できるような,複合体の構造解析法を確立し,タンパク質複合体の構造機能解析を加速することを目的として,今年度は,以下の事項について検討を行った。(1)これまで検討してきた実験手法を応用し,ヒト基本転写因子TFIIFについて分子サイズを正確に決定し,溶液においてTFIIFは基本転写因子TFIIFと相互作用しないことを明らかにした。この結果は,TFIIFは,TFIIEと同様,ゲルろ過での挙動が球状タンパク質と異なるため,大きなサイズがこれまでは見積もられていたことを示すものである。また,これまでに酵母の転写開始前複合体でのフォトクロスリンク実験でTFIIFとTFIIEはDNAをはさんで対岸に位置すると示されていることと矛盾しないものであった。以上より,ヒトTFIIFは,基本的に酵母TFIIFと大差ない機序で機能すると考えられる。(2)塩濃度により複合体の安定性が変化するような複合体の分子サイズや状態を決定するための方法をエレクトロスプレー質量分析法を中心に検討した。その結果,二重鎖DNAについては解離させずにマススペクトルを観測できる条件を本システムで決定することができた。
NK細胞活性化受容体の遺伝子多型を指標とした口腔癌のオーダーメイド治療の開発

ナチュラルキラー(NK)細胞は、自然免疫において発癌抑止に重要な役割を果たすことが知られている。近年、NK細胞を活性化するレセプターとしてNKG2D分子が明らかになり、NKG2Dは、そのリガンドであるMICA(MHC class I chain-related molecule A)を認識すると細胞傷害活性を誘導することが報告された。本研究では、口腔扁平上皮癌(OSCC)の疾患感受性とMICA遺伝子多型の関連性、およびOSCCの治療経過と血清中の可溶性MICA(sMICA)の関係について検討し、以下のことが明らかとなった。1.MICA遺伝子多型解析の結果、OSCC患者ではA5.1型を有する個体の頻度が対照と比較して有意に高かった。2.OSCC由来細胞株および唾液腺癌由来細胞株においてもA5.1型を有する細胞が多くみられ、それらはすべてA5.1ホモ接合型であった。3.A5.1型OSCC患者では、初診時のNK活性は低い傾向にあった。特に4/5.1ヘテロ接合型個体および5.1ホモ接合型個体ではOSCC患者平均に比べて有意に低下していた。4.血清中のsMICA濃度を測定した結果、対照ではほとんど検出できなかったが、OSCC患者では平均4.5ng/mlと有意に高値を示した。5.血清中のsMICA濃度はMICA遺伝子多型とは相関性はなく、癌の進展,再発や転移に伴い上昇することが明らかとなった。以上の結果から、OSCCの疾患感受性とMICA遺伝子多型は密接に関連しており、特にA5.1型を有する個体ではその危険性が有意に高いことが明らかとなった。さらに、sMICA濃度はOSCCの進展、再発や転移などの臨床病態の悪化に伴い上昇したことから、MICA分子はOSCCの新たな分子標的抗原として有用である可能性が示唆された。ナチュラルキラー(NK)細胞は,自然免疫において発癌抑止に重要な役割を果たすことが知られている。近年,NK細胞を活性化するレセプターとしてNKG2D分子が報告された。このNKG2Dは,ホモダイマーの形をとり,シグナル伝達物質であるImmunoreceptor Tyrosine based activationmotif (ITAM)をもつDAP10分子と会合して,そのリガンドであるMICA (MHC class I chain-related molecule A)を認識すると傷害活性を誘導することが明らかにされている。MICA遺伝子には、膜貫通領域をコードするエキソン5内のGCT繰り返し配列数の違いにより、4回繰り返しがA4型、5回がA5型、6回がA6型、9回がA9型、さらに2回目と3回目の間にG塩基が変則的に入るA5.1型の5型が存在することが知られており、I型糖尿病やベーチェット病などの疾患感受性との関連性が示唆されている。DNA塩基配列解析の結果、OSCC患者(n=100)ではA5.1型を有する割合が30%と、対照(n=103)の15%に比べて有意に(p=0.01)高いことが明らかとなった。他の遺伝子多型には有意差はみられなかった。既に報告されている日本人のMICA遺伝子多型解析の結果によると、日本人のA5.1型は17%であり、これと比較してもA5.1型を有するOSCC患者の割合は有意に高い結果となった。A5.1型OSCC患者では、他の多型を有するOSCC患者と比べて初診時のNK活性は低い傾向を示し、特にA5型およびA9型と比較すると有意に低下していた。

近年、NK細胞を活性化するレセプターとしてNKG2D分子が明らかになり、NKG2Dは、そのリガンドであるMICA(MHC class I chain-related molecule A)を認識すると細胞傷害活性を誘導することが報告された。本研究では、口腔扁平上皮癌(OSCC)の疾患感受性とMICA遺伝子多型の関連性、およびOSCCの治療経過と血清中の可溶性MICA(sMICA)の関係について検討し、以下のことが明らかとなった。1.MICA遺伝子多型解析の結果、OSCC患者ではA5.1型を有する個体の頻度が対照と比較して有意に高かった。2.OSCC由来細胞株および唾液腺癌由来細胞株においてもA5.1型を有する細胞が多くみられ、それらはすべてA5.1ホモ接合型であった。3.A5.1型OSCC患者では、初診時のNK活性は低い傾向にあった。特に4/5.1ヘテロ接合型個体および5.1ホモ接合型個体ではOSCC患者平均に比べて有意に低下していた。4.血清中のsMICA濃度を測定した結果、対照ではほとんど検出できなかったが、OSCC患者では平均4.5ng/mlと有意に高値を示した。5.血清中のsMICA濃度はMICA遺伝子多型とは相関性はなく、癌の進展,再発や転移に伴い上昇することが明らかとなった。以上の結果から、OSCCの疾患感受性とMICA遺伝子多型は密接に関連しており、特にA5.1型を有する個体ではその危険性が有意に高いことが明らかとなった。さらに、sMICA濃度はOSCCの進展、再発や転移などの臨床病態の悪化に伴い上昇したことから、MICA分子はOSCCの新たな分子標的抗原として有用である可能性が示唆された。
ポリグルタミン病における神経機能障害の関連遺伝子のin vivoスクリーニング

神経変性疾患ポリグルタミン(PolyQ)病では、発症の原因である異常伸長PolyQ蛋白質がミスフォールディングを起こし、神経細胞死を引き起こす。元来PolyQ病の神経症状はこの神経細胞死に起因すると考えられていたが、近年、神経症状は個々の神経細胞死よりもむしろ個体レベルでの可逆性神経機能障害に起因することが明らかにされた。しかし、その個体レベルでの可逆性神経機能障害の分子メカニズムは未だ解明されていない。本研究では、個体レベルでの可逆性神経機能障害に関わる遺伝子を同定しその分子メカニズムを明らかにすることを目指し、PolyQ病モデルショウジョウバエを用いたゲノムワイドな遺伝学的スクリーニングを行い、新規神経機能障害関連遺伝子としてSup1遺伝子、Sup5遺伝子を同定した。ポリグルタミン(PolyQ)病は、原因蛋白質内のPolyQ鎖の異常伸長により発症する遺伝性神経変性疾患の総称で、異常伸長PolyQ鎖を持つ変異蛋白質がミスフォールディングを生じ、細胞レベル・個体レベルで様々な機能異常を来たすことで、神経症状を引き起こすと考えられている。個体レベルでの神経機能障害は可逆的であるため、障害を是正することで症状の改善が期待されるが、その分子メカニズムについては、これまで未解明である。本研究では、PolyQ病モデルショウジョウバエを用いたゲノムワイドな遺伝学的スクリーニングにより、PolyQ病の可逆性神経機能障害に関わる遺伝子を同定してその分子メカニズムを解明し、神経症状に対する治療標的を特定することを目的としており、今年度は以下の成果を得た。異常伸長PolyQ蛋白質を薬剤(RU486)誘導性に神経系に発現して神経機能障害による可逆性運動障害・寿命短縮を来たすPolyQ病モデルショウジョウバエGS-ExPolyQ Flyと、様々な染色体部分欠失を持つショウジョウバエ変異体ライブラリーDef Fly (224系統)との遺伝学的交配を行なった。そして、次世代のショウジョウバエ(GS-ExPolyQ/Def Fly)の寿命を測定し、寿命短縮が改善される11系統を同定した。さらに2次スクリーニングとして遺伝子変異体ショウジョウバエを用いた実験を行い、11領域のうちの1領域内から可逆性神経機能障害に関わる遺伝子Sup1を同定した。今後、PolyQ病モデルショウジョウバエ及びマウスの病態におけるSup1の機能・局在の変化を解析し、Sup1の治療標的分子としての可能性を調べる。さらに1次スクリーニングから同定した残りの領域について2次スクリーニングを進め、GS-ExPolyQ Flyの神経機能障害の責任遺伝子を同定する。遺伝性神経変性疾患であるポリグルタミン(PolyQ)病では、遺伝子異常の結果生じる異常伸長PolyQ鎖を持つ蛋白質がミスフォールディングを起こし、細胞レベル・個体レベルで様々な機能異常を来たすことで、神経症状を引き起こすと考えられている。本研究では、PolyQ病モデルショウジョウバエを用いたゲノムワイドな遺伝学的スクリーニングにより、PolyQ病の可逆性神経機能障害に関わる遺伝子を同定することを目的としている。前年度の研究から可逆性神経機能障害に関わる遺伝子が存在する候補染色体領域を11領域同定することに成功し、さらにそのうち1領域から候補遺伝子としてSup1遺伝子を同定することに成功した。今年度は、昨年度に続いて、異常伸長PolyQ蛋白質を発現することで神経機能障害による可逆性運動障害・寿命短縮を来たすGS-ExPolyQ Flyを用いた遺伝学的スクリーニングを行い、新たに神経機能障害候補遺伝子としてsup5遺伝子を同定した。さらにsupl、sup5に対するRNAiを発現するショウジョウバエを作成し、これらの遺伝子の神経系でのノックダウンがGS-ExPolyQ Flyの寿命短縮を抑制することを明らかにした。今後1次スクリーニングから同定した残りの領域についてさらに2次スクリーニングを進め、神経機能障害の責任遺伝子を次々と同定しその分子メカニズムを明らかにすることによって、新たな治療法の開発につながることが期待される。
一般住民の睡眠と生活習慣病保有・管理状況との関連

本研究の目的は、中高年勤労者および女性の睡眠の実態を明らかにすることである。さらに糖尿病患者の睡眠の実態と血糖コントロールを調べ、睡眠と生活習慣病の保有・管理状況への関連について検討することとした。同意の得られた対象者に、自記式質問紙表およびウエアラブル端末を手渡し、一週間後に回収した。調査内容は、基本属性、既往歴・現病歴の有無、日ごろの睡眠時間等とした。中高年勤労者31名、女性46名、糖尿病患者46名から協力が得られた。生活習慣病の保有者は56名であった。全睡眠に占めるノンレム睡眠の割合は、生活習慣病保有者が31.7%、非保有者が42.2%であった。有意差は認めなかった。【目的】本研究の目的は、1)中高年勤労者の睡眠の実態と2)女性の睡眠の実態を明らかにし、男女での相違点について検討することである。【方法】中高年勤労者および女性を対象とし、ウエアラブル端末(EPSON PULSENSE PS-500)により、活動量と睡眠時間を客観的に評価する。また、自記式質問紙により、基本属性、既往歴・現病歴の有無、日ごろの睡眠時間、運動習慣、ストレスの程度、日ごろの健康行動等について調査を行った。【結果】研究の説明を18名に行い、18名より同意を得た。自記式質問紙への回答が得られたのは16名で、ウエアラブル端末によりデータが取得できたのは11名であった。自記式質問紙とウェアラブル端末によるデータを結合できた11名を分析対象とした。平均年齢は50.1歳(標準偏差6.5)であり、性別は男性5名、女性6名であった。生活習慣病保有では、高血圧3名、高脂血症2名、肝臓病1名、痛風1名、その他2名(子宮筋腫、脳動脈瘤)であった。活動量は1日目7366歩、2日目9366歩、3日目11482歩であり、睡眠時間は1日目5時間7分、2日目6時間、3日目4時間56分であった。詳細についてはデータを蓄積し、検討する予定である。ウエアラブル端末によるデータ集積が予定通りに進まず、方法の変更を必要とした。現在、データの回収方法を改良したところである。一般住民への研究説明では、内容に興味を示しており、研究が進めば、協力者を得られると考えている。データの収集が順調にすすめば、予定通りの解析が可能となり、睡眠の実態を明らかにするとともに、男女での相違点や生活習慣病保有との関連等についての検討ができる考える。【目的】本研究の目的は、まず、1)中高年勤労者の睡眠の実態と2)女性の睡眠の実態を明らかにし、男女での相違点について検討すること。さらに、3)糖尿病患者の睡眠の実態と血糖コントロールへの影響を明らかにする。また、全データを結合することにより、4)睡眠と生活習慣病の保有・管理状況への関連について明らかにすることであり、本年度は主に3)糖尿病患者の睡眠の実態を調査した。【方法】2型糖尿病で外来通院中の患者を対象とし、ウエアラブル端末(EPSON PULSENSE PS-500)により、活動量と睡眠時間を1週間程度計測し客観的に評価する。また、自記式質問紙により、基本属性、既往歴・現病歴の有無、日頃の睡眠時間、運動習慣、ストレスの程度、日頃の健康行動等について調査を行った。【結果】糖尿病患者57名の同意を得た。現在3名のウエアラブル端末の返送を待っている。現在54名の計測結果および質問紙の回答を順次データ入力している。54名のうち自記式質問紙への回答が得られたのは53名で、ウエアラブル端末により計測データが得られたのは49名である。しかしながら、ウェアラブル端末によりデータが得られた者のうち、睡眠のデータが欠損している者もおり、今後データの整理を行うとともに、対象者数を増やしてデータを蓄積し、検討する予定である。加えて、中高年勤労者12名にも調査の同意を得た。中高年勤労者においては12名ともウエアラブル端末による計測結果および質問紙の回答ともデータを得ることができた。現在データ入力中である。本研究の対象者は1)中高年勤労者、2)女性、3)糖尿病患者であるが、いずれも予定数に達していない状況である。1)中高年勤労者については現在20名程度の同意が得られる見込みで、調査を進行中ある。3)糖尿病患者については1施設で調査を終了し、現在2施設で調査を行うべく調整を行っている。【目的】本研究の目的は、1)中高年勤労者の睡眠の実態と、2)女性の睡眠の実態を明らかにし、男女での相違点について検討し、3)糖尿病患者の睡眠の実態と血糖コントロールへの影響を検討することである。また、全データを結合することにより、4)睡眠と生活習慣病の保有・管理状況の関連について明らかにすることである。【方法】中高年勤労者、女性および2型糖尿で外来通院中の患者を対象とし、ウエアラブル端末(EPSON PULSENSE PS-500)により、活動量と睡眠時間を客観的に評価した。【結果】

糖尿病患者41名の結果について記述する。平均年齢は60.8±8.4歳で、男性28名(68.3%)、女性13名(31.7%)であった。BMIは平均26.4±5.4で、一人暮らし世帯は12名(29.3%)であった。HbA1cは平均7.1±0.7%であった。現在治療中の疾患としては高血圧18名(43.9%)、高脂血症4名(9.8%)、心臓病12名(29.3%)、脳血管障害1名(2.4%)、がん2名(4.9%)、腎臓病2名(4.9%)であった。睡眠障害の自覚があるものは28名(68.3%)であった。自身が思う適切な睡眠時間は平均で6.7±1.2時間で、自覚的睡眠時間は5.9±1.2時間で、ウエアラブル端末で計測した客観的な睡眠時間は計測2日目の平均で6時間59分±2時間31分(n=20)であった。深い睡眠は平均1時間54分、浅井睡眠は5時間3分であり、自覚的な睡眠の質評価では、「非常に良い」「かなり良い」と回答したものは20名48.7%、「かなり悪い」「非常に悪い」と回答したものは19名(46.3%)であった。運動時間は58分±48分であった。本研究の目的は、中高年勤労者および女性の睡眠の実態を明らかにすることである。さらに糖尿病患者の睡眠の実態と血糖コントロールを調べ、睡眠と生活習慣病の保有・管理状況への関連について検討することとした。同意の得られた対象者に、自記式質問紙表およびウエアラブル端末を手渡し、一週間後に回収した。調査内容は、基本属性、既往歴・現病歴の有無、日ごろの睡眠時間等とした。中高年勤労者31名、女性46名、糖尿病患者46名から協力が得られた。生活習慣病の保有者は56名であった。全睡眠に占めるノンレム睡眠の割合は、生活習慣病保有者が31.7%、非保有者が42.2%であった。有意差は認めなかった。ウエアラブル端末の数を増やし、研究協力者を得て、データ収集を可能な限り増やしていく。今後は、ウエアラブル端末を増やし、研究協力者を得て、データを可能な限り蓄積して、目的に挙げた、睡眠の実態を明らかにすること、男女での相違点や生活習慣病保有のとの関連等について検討できるように研究を遂行する予定である。成人看護端数であり、この金額で研究に必要な経費として計上することが困難だったため。調査の遂行が遅れ、調査補助者の人件費が減額となったこと、および研究成果の発表が困難であったことにより、次年度使用額が生じた。翌年度分と合わせて、研究に必要な物品や人件費として使用する予定である。
自閉症・広汎性発達障害の発生率に関する研究

本研究では、人口10万の地域での乳幼児健康診査を利用して、自閉症・広汎性発達障害の発生頻度について検討することを目的とした。今回の研究の対象としたのは、18歳までの人口移動が少なく、1年間に発生する精神遅滞ないし広汎性発達障害の可能性のある対象数が全て診察可能な範囲に収まっているA市である。A市とその近郊は、人口約10万で年間出生数が約1100名であり、精神遅滞ないし広汎性発達障害の発生数が約40名と推測され、精神遅滞を含めて全例直接評価を行うことが可能であった。研究期間内に、確定診断が可能となる年齢群の乳幼児健康診査のデータを検討したところ約2000名が候補となった。このそれぞれについて、1カ月、2カ月、4カ月、7カ月、12カ月、18カ月、24カ月、36カ月の各検診時のデータが存在していて、このうち行政側で匿名化されていて入力が可能であったのが、532名であった。何らかの発達上の問題があって、療育の機会を設けられた児童は34名で6.5%であり、このうち自閉症・広汎性発達障害の児童は6名(1.1%)であり、他に特定できない広汎性発達障害の児童を含めるとその数は10名(1.9%)に達し、近年他の都市で報告されている頻度と同様に1%を超えていた。残りは、情緒的問題、注意欠陥多動性障害のハイリスク群と予想される行動症状、ダウン症候群などであった。当初計画した対象者数の半数以下しか検討することができなかったため、発見できた広汎性発達障害群の数が乏しく、残念ながら、当初予定していた広汎性発達障害群内での比較検討は困難であった。本年度に計画されていた内容は、長野県飯田市・伊奈地区の未就学児童を対象として、1歳6ヶ月健康診査、3歳児健康診査、療育センターでの療育相談、精密健康診査、学校での医療相談を通じて、評価尺度の検討、ケースの抽出、年齢群間の発生頻度の比較検討を行うというものであった。このうち、平成17年度までに行い得たのは、以下の2点である。1)計画通り月2回以上の現地訪問を行い、養護学校、療育センターにおいて、行動評価尺度について、職員と親それぞれから得られた結果について、評価者間一致率を検討した。2)1歳6ヶ月健康診査と3歳児健康診査において、精神発達の問題のあるケースの把握を行いつつ、EITQの約100項目について、保健師が親に依頼し、評価項目の妥当性について検討した。この結果、CHAT-J, IBC-R、改訂行動質問票(45項目版)のうち、前2者については実施に関する支障はないものの、改訂行動質問票については親と職員との間での一致率が極端に低くなる場合があることが判明した。また、EITQによって幼児期の行動特性を健診会場で把握することについては、100項目の実施では当初計画より時間がかかりすぎ、親の負担が大きいことと、協力してくれている間の児の安全確保の面からも問題があると考えられたため、新たに作成することを計画することとなった。なお、軽度のものも含め何らかの精神・運動発達上の問題が健診会場で疑われた児の頻度は15%前後であり、これは複数の医師の間で一致する数字であった。また、就学までに市の療育センターに紹介されてくる児の頻度ともほぼ一致していた。

研究期間に確定診断が可能となる年齢群の健康診査のデータを検討したところ約2000名が母集団として候補となった。このそれぞれについて、1カ月、2カ月、4カ月、7カ月、12カ月、18カ月、24カ月、36カ月の各検診時のデータが存在していた。このうち入力が時間的に可能であったある地区の約400名について、周産期障害、発達経過などを、広汎性発達障害群とそれ以外の群で比較検討した。現時点では400名全体についての検討は不十分であるが、40週未満での出産が多い傾向にあり、出生時体重も3000gに満たない傾向があった。何らかの発達上の問題があって、療育の機会を設けられた児童は34名で7.5%であり、このうち自閉症・広汎性発達障害の児童は6名(1.5%)であり、非定型広汎性発達障害の児童を含めるとその数は10名に達した。他は、情緒的問題、注意欠陥多動性障害のハイリスク群と予想される行動症状、ダウン症などであり、広汎性発達障害関連の状態は近年他の都市で報告されている頻度と同様に1%を超えていた。残念ながら、広汎性発達障害群の数が乏しいため、当初予定していた広汎性発達障害群内での比較検討は困難であった。しかし、標本全体との比較は十分とはいえないものの、今後の健診で早期発見の方法を確立する意義が見出せたものと考えている。
胎児大脳皮質発生調節機構における胎盤TLR3の役割の解明

最終年度は、下記の課題について、解析を行った。1)胎盤組織培養系でのTLR3を介したシグナル伝達の刺激実験の追加を行い、TLR3を介したシグナル伝達を評価した。妊娠12.5日の胎盤のスライスを準備し、組織培養を行った。培養3日目で組織の固定を行い、ヘマトキシリン・エオジン染色で通常の形態学的評価を行った。明らかな脱落膜、栄養膜細胞層における組織構造の乱れは認められなかったが、PAS染色を行うと、栄養膜層細胞層内に存在する内皮細胞の基底膜の染色性が著しく低下していた。培養液中にpoly (I:C)を添加すると、対照群に比し生体でみられたように脱落膜で顕著にTLR3を介したシグナルにより生じるpIRF3の反応を認めることができた。2)胎盤での炎症性サイトカイン産生に関わるインターフェロンβの遺伝子発現の解析を行った。TLR3/TRIFシグナル伝達経路は、pIRF3を介してインターフェロンβの遺伝子発現を誘導することが知られている。そこで、poly (I:C)投与によるTLR3シグナルの活性化が、インターフェロンβの遺伝子発現に影響しているかどうかを定量PCR法で確認した。母体免疫活性化群で、有意にインターフェロンβの遺伝子発現が上昇していることが明らかになった。3)TLR3を介したシグナル抑制モデルにおける母胎間LIFシグナル伝達に与える影響を解析した。母胎間LIFシグナルリレー経路に与える影響については、ELISA法およびウエスタンブロッティング法を用いて解析を行った。対照群に比べてTLR3 inhibitor 0.5 mg/ml投与により、母体血清中LIF濃度の減少がみられたが、胎児血清中ACTH濃度の増加を認めた。胎児脳脊髄液中のLIF濃度に関しては増加する傾向を認めた。SOCS3の発現およびpSTAT3レベルについては、両群間で差はみられなかった。白血病抑制因子(LIF)と副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)を使用する母胎間シグナル伝達は,妊娠中期の母体中にLIFのピークが形成されることで,そのシグナル伝達が始動する.正常発生においてTLR3を介した母体自然免疫により,母体中にLIFのピークが形成され,シグナル伝達を始動するという仮説を立て,この仮説を検証するため以下の項目について解析を行った.1)胎盤におけるTLR3の発現分布とTLR3を介したシグナル伝達の解析母体自然免疫亢進誘発因子として,合成2重鎖RNAであるpoly (I:C)を使用した.免疫組織化学法を用いTLR3の発現とその下流シグナル伝達をIRF3のリン酸化で評価した.妊娠12.5日の母体腹腔内にpoly (I:C)20 mg/kgを投与し,その3時間後の胎盤で生食投与群である対照と比較した.TLR3の発現は,対照群とpoly (I:C)投与群ともに, deciduaとgianttrophoblast, spongiotrophoblast, labyrinth- trophoblastでみとめられた.pIRF3はdeciduaでのみみとめた.2)胎盤におけるSTAT3, SOCS3, ACTHの発現分布の解析1)で使用した母体自然免疫亢進モデルでの上記分子の発現を,免疫組織化学を用いて評価した.STAT3の発現は,対照群とpoly (I:C)投与群ともにdeciduaとgianttrophoblast, spongiotrophoblastにみとめた.STAT3のリン酸化は,対照群では, deciduaとspongio-trophoblastの一部にみとめたが, poly (I:C)投与群では,その範囲の拡がりをみとめた.SOCS3, ACTHについては,現在進めているところである.当初の予定では, TLR3のinhibitorを母体に投与しTLR3を介したシグナル抑制モデルを作成し,上述の母胎間シグナル伝達に与える影響について解析する予定であった.しかし,そのためには母体自然免疫亢進モデルでのTLR3の発現とその下流シグナル伝達を担うIRF3のリン酸化について検討する必要が生じた.胎盤におけるTLR3を介したシグナル伝達について解析し、得られた知見から胎盤TLR3を介したシグナル伝達の抑制モデルを作成した。1)胎盤におけるTLR3関連シグナル分子の解析TLR3シグナルは、TLR3にリガンドが結合するとTRIFが結合することで、下流のIRF3とNFκBがリン酸化され核内に移行することで転写が促進される。胎盤におけるTLR3シグナルをpIRF3を指標に免疫組織化学的に確認した。免疫蛍光法にて、TLR3、TRIFとpIRF3の多重染色を行い、対照群とpoly(I:C)投与群を比較した。pIRF3陽性シグナルはpoly(I:C)投与群でより強く、またdeciduaに限局しTLR3, TRIFとともに共局在していることを示した。2)母体免疫活性化時のpIRF3陽性シグナルの変化とpIRF3陽性細胞の解析脱落膜においてTLR3シグナルが生じている細胞の由来について明らかにするためにEGFP transgenicマウスを導入し、胎児由来細胞にEGFPが発現する系を作成した。この系を用いて解析したところ、対照群、poly(I:C)投与群両群で、pIRF3陽性細胞は、EGFP陰性細胞に認めた。このことから、TLR3シグナルは、母体由来細胞で生じていることが示唆された。CK7とvimentinを用いて免疫組織学的に解析を行い母体由来間葉系細胞でTLR3シグナルが生じていることを示した。