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高等教育機関における障害者の読書アクセシビリティの向上：ICTによる図書館の活用

視覚障害等により印刷物の読書が困難なプリント・ディスアビリティのある学生の修学支援では、資料のデジタル化とICTインフラの活用が有効である。しかし日本の高等教育機関の図書館では対応が進まず、大学図書館の情報アクセシビリティに関する研究の蓄積も乏しかった。本研究では、大学等の高等教育機関における読書環境のアクセシビリティについて、公共図書館や海外事例を参照しながら制度・技術の両面から総合的に検討した。その結果、印刷物のデジタル化では未校正データの提供も一定有効であること、電子図書館サービスにおいてはコンテンツの形式以上にウェブアクセシビリティが重要であること等が明らかになった。I.障害者と高等教育:1障害者差別解消法成立等の障害者政策の動向が報告された国際シンポジム“Disability Rights and Information Accessibility"(2014年3月、UCバークレイ)開催に協力した。2東京大学文学部の初期の視覚障害学生読書支援について、当時の関係者の聞き取り調査を実施した。II.障害学生と図書館:1近畿圏の大学附属図書館における障害学生サービスの聞き取り調査を実施した。著作権法37条対応のサービスに着手されていない実態が明らかになった。その結果を、2013年12月に主催した公開企画で、著作権法37条に関する図書館ガイドラインの策定過程とともに報告した。2高等学校での障害者対応について全国学校図書館協会理事に対して聞き取り調査をした。3フランスにおける障害者向け電子図書サービスについて、法制度の変遷とその影響を現地調査し、その成果を障害学会で報告した。4障害学生サービスの現状について、米国の大学附属図書館、公共図書館等を現地調査した。III.電子書籍とICTによる支援:1電子データ複製の迅速で安価なシステムの実現について、立命館大学図書館と協力し高速ブックスキャナを利用したデータ作成に関する実証実験を実施した。作成データの共有について国立情報研究所での聞き取り調査を行った。2産官学を横断し、電子書籍普及と読書アクセシビリティ向上を両輪とするICT社会の設計を促進する企画を国際公共経済学会で実施した。3アクセシビリティに配慮したデジタル教科書デバイスの導入を検討した。4ディスレクシア対応電子書籍の条件を実験的解明のため、関係者の協力を得て予備調査を実施した。5読書障害者支援の条件を充足するEPUB3の研究を実施した。さらにコンテンツ提供者の協力のもとに、アクセシブルな電子絵本を製作・展示した。I障害者と高等教育: 1読書困難者を含む発達障害・ADHD・アスペルガー症候群・高機能自閉症等の概念の成立および認知について社会学的に検討した著作を出版した。2読書障害者の読書権に関わる活動や障害者政策とアクセシビリティについて図書館関係団体等からの依頼で、講演を多数行った。II.障害学生と図書館:1現地ヒアリングを実施したフランスの障害者向け電子図書サービスについて学会誌で報告した。スイス・ジュネーブの点字図書・録音図書政策団体にマラケシュ条約対応の見直し等に関するヒアリングの実施とフランスを中心とする障害者向け図書館サービスの状況とサービスのモデルに関して学会で報告した。2テキストデータ支援で先駆的取り組みを行っている立命館大学図書館のサービスを調査し、大学図書館障害者支援のありかたを論文で提言した。3アクセシブルな複製物データの流通促進の国際的動向を踏まえ、大学図書館電子化における障害学生支援の課題を論文で提示した。4大学図書館におけるOCR化精度と効率の向上に関して、企業と大学図書館と連携し実証実験を実施した。III.電子書籍とICTによる支援:1読書障害者へのがん情報アクセシビリティに関する医療者・図書館員等関係者のヒアリング、総務省・経産省・文科省等の障害者アクセシビリティ向上施策に関する厚労省ヒアリングを実施した。2産官学連携により公立図書館の電子図書館アクセシビリティに関する実証実験を、視覚障害者の研究協力を得て実施した。3全国図書館大会および図書館総合展フォーラムにおいて、電子出版ビジネス・図書館・アクセシビリティに関するセッションを実施した。視覚障害、発達障害、身体障害等により印刷物での読書が困難なプリント・ディスアビリティのある学生・院生の学修・研究支援では、授業で使用する教材だけでなく、図書館資料についてもアクセシブルな形式で提供する必要がある。とりわけ資料のデジタル化とクラウド技術等のICTインフラの活用は、図書館の情報アクセシビリティの向上に不可欠である。今年度は2016年4月の障害者差別解消法施行に向けて、内閣府・文部科学省・国立大学協会および大学等が指針作成に取り組むなかで、大学図書館関係者の間にも、本研究が取り組むプリント・ディスアビリティ支援方法とサービス導入へのロードマップに対する関心が高まった。主な成果は以下の通りである。「I.障害者と高等教育」:デジタル化の進行に伴う支援の変遷とアクターのコミットメントに関する貴重な記録として、1970年代後半以降の国立大学で学んだ視覚障害者と図書館職員を含む当時の支援者の座談会を注・解題とともに成果報告書に掲載。「II.障害学生と図書館」:障害者権利条約における高等教育享受の確保と大学図書館におけるプリント・ディスアビリティ支援を関連づけつつ、著作権法第37条第3項の権利制限規定を活用した電子データ提供を行う国立・私立大学図書館の先進事例の検討と国立国会図書館のデータ収集送信サービスの実態把握、およびこれら機関と共同した情報発信。「III.電子書籍とICTによる支援」:地方自治体、公立図書館、電子図書館サービス事業者と共同し、視覚障害等のある利用者の協力を得た電子図書館アクセシビリティの実証実験と成果の公開、スクリーンリーダーを活用したアクセシブルな電子図書館システムの実装。

しかし日本の高等教育機関の図書館では対応が進まず、大学図書館の情報アクセシビリティに関する研究の蓄積も乏しかった。本研究では、大学等の高等教育機関における読書環境のアクセシビリティについて、公共図書館や海外事例を参照しながら制度・技術の両面から総合的に検討した。その結果、印刷物のデジタル化では未校正データの提供も一定有効であること、電子図書館サービスにおいてはコンテンツの形式以上にウェブアクセシビリティが重要であること等が明らかになった。本プロジェクトの活動が知られるようになり、国公立図書館・大学図書館関係者・団体から講演やヒアリングを依頼されるなど、知見を社会的に還元し、本研究に資するネットワークを拡充する機会が増大した。また、産官学連携による電子図書館実証実験を、読書障害者の研究協力を得て実施し、開発過程に当事者が参加する形で、読書障害者のアクセシビリティを向上させる技術の社会実装への取り組みに着手することができた。一方で、海外における図書館サービスと障害学生支援の連携に関する調査が不十分であった。27年度が最終年度であるため、記入しない。科学史、科学技術社会論日本の障害学生支援団体と連携し、障害学生支援と図書館の連携を推進するための調査研究を実施する。その際に海外の支援の状況と比較する。最終年度である2015年度はこれまでの成果を総括し、高等教育における読書障害者の図書館利用のありかたについて提言を行う機会を、シンポジウムや出版を通して増やしていく。また、2014年度に着手した実証実験を次の段階に進め、アクセシブルな電子図書館の実現を目指す。「I.障害者と高等教育」、「II.障害学生と図書館」、「III.電子書籍とICTによる支援」について、おおむねバランス良く研究を展開できた。特に近畿圏の大学図書館の読書支援状況について、面接調査を行い実態を明らかにしたこと、それを全国の大学図書館関係者を対象とした公開企画で報告したことは、先駆的であり、本研究の目的を実現する上で極めて重要であった。また、米国とフランスを中心とした海外調査を実施し、現地図書館でのICTを活用した読書アクセシビリティの現状を把握するとともに、ディスレクシア対応の電子書籍コンテンツとデバイスに関する調査を実施することができ、次年度以降の課題に先行的に着手することができた。IとIIの歴史的背景に関する研究調査については、関係者インタビューの実施にとどまったが、次年度はこの成果発表および資料収集と分析を進めたい。研究代表者が予定していた海外調査が、校務の関係で日程調整が困難なことから実施できなかったため。
受動的運動経験が運動学習に及ぼす影響の解明

H30年度は,能動的に運動する場合と同様に,運動を企図した方向に対し視覚的に誤差を付与することが,運動学習に及ぼす影響を調査する実験を行った.本実験には健康な男性19名が被験者として参加した.被験者は運動学習課題を能動的に行うActiveグループ,運動を企図した方向とは無関係に正解動作を受動的に経験するPassive Mグループ(PM),運動を企図した方向に受動的に運動を経験するPassive MEグループ(PME)の3つに分けられた.まずすべての被験者はマニピュランダムの操作に慣れるためのTraining課題を行い,次に身体図式の基準を測定するためのTest課題を行った.その後,それぞれのグループに応じた条件で視覚運動回転変換を学習した.そして最後にもう一度,すべての被験者にTest課題を行ってもらい,学習条件の違いによってアフターエフェクトにどれだけの変化が生じるかについて調査した.実験の結果,運動学習の前後で,グループAでは-19度程度,グループPMでは-5度程度,グループPMEでは-10度程度のアフターエフェクトの変化がそれぞれ見られた.これらのアフターエフェクトの変化について統計分析を行うため,3グループ間で一元配置分散分析を行った.分析の結果,グループ間に有意な主効果が見られた(F(2,16)=20.95; p<0.001).さらに多重比較を行った結果,グループAとグループPMの間(p<0.01),グループAとグループPMEの間(p<0.01)および,グループPMとグループPMEに間(p<0.05)に統計的な有意差が確認された.この結果より,受動的運動学習であっても,予測誤差を認知することは内部モデルを更新するのに有効である可能性が示唆された.平成30年度は,前年度までに構築した実験システムを用いて,能動学習群(Group A),運動企図+受動学習群(Group PM),運動企図+視覚誤差提示+受動運動学習群(Group PME)の3群について視覚運動回転変換環境下の到達運動学習実験に取り組んだ.実験者が指示した通りのプロトコルで正しく運動学習を行った19名の被験者のデータに対し統計解析を行い,運動学習後のアフターエフェクトならびに,身体図式(手先位置の体性感覚による知覚)の変化について調査した.実験の結果,(1)視覚誤差を提示した受動運動学習群(PME)は受動運動学習群(PM)よりもアフターエフェクトが有意に大きいこと,(2)いずれの群も体性感覚による手先位置知覚に同程度の変容が生じること,を確認した.以上の結果についてまとめ国際会議EmboSS2018にて発表した.以上のことから,おおむね順調に進展していると言える.本研究では,この課題をロボットマニピュランダムにより受動的に経験する3つの実験群(1運動企図条件,2運動指令条件および3受動的学習条件)と4能動的に実行する対照群の4グループに分けて学習させ,その運動学習成績から運動企図の有無,運動指令の随意的生成の有無がそれぞれ運動学習に及ぼす影響を分離して評価することを試みる.1運動企図条件では,運動企図はあるものの運動指令は生成しない実験条件を実現するため,実際に運動を獲得させる身体部位(本研究の場合は右上肢)とは異なる身体部位(左上肢または下肢)の運動をトリガとしてロボットを駆動し,右上肢に受動的に運動を経験させる.2運動指令条件では,右上肢の随意運動(または筋活動)をトリガとしてロボットを駆動する.運動指令をトリガとした受動的運動を実現するため,ハンドルに取り付けられた6軸力センサの反応から被験者の随意運動方向を計測する.3受動的学習条件では,被験者が予期せぬタイミングでロボットを駆動し,被験者の運動企図や運動指令の生成とは無相関に受動的運動を実現するため,ターゲット表示から100200 msの一様ランダムな遅延時間の後に,実験条件1と同様の受動的運動を開始する.4対照群では,マニピュランダムによる運動支援は行わず,被験者が随意的に腕を動かして30°視覚運動回転課題の運動学習を行う.本年度は最終年度であり,平成30年度までに実施した研究項目1(学習者の「能動性」が運動技能の記憶に及ぼす影響の解明)と研究項目2(学習者の「能動性」をオンラインで定量的に評価する生理指標の開発)に関する実験結果を考察し,投稿論文としてまとめる.本年度は,到達運動課題をロボットマニピュランダムにより受動的に経験する3つの実験群(運動企図条件,運動指令条件および受動的学習条件)と能動的に実行する対照群,の4グループに分けて学習させ,その運動学習成績から運動企図の有無,運動指令の随意的生成の有無からそれぞれ運動学習に及ぼす影響を分離して評価することを試みた.運動企図条件では,運動企図はあるものの運動指令は生成しない実験条件を実現するため,実際に運動を獲得させる身体部位(本研究の場合は右上肢)とは異なる身体部位(左上肢または下肢)の運動をトリガーとしてロボットを駆動し,右上肢に受動的に運動を経験させた.運動指令条件では,右上肢の随意運動(または筋活動)をトリガーとしてロボットを駆動するプログラムを開発した.運動指令をトリガーとした受動的運動を実現するため,ハンドルに取り付けられた6軸力センサの反応から被験者の随意運動方向を計測した.

受動的学習条件では,被験者が予期せぬタイミングでロボットを駆動し,被験者の運動企図や運動指令の生成とは無相関に受動的運動を実現するため,ターゲット表示から100200 msの一様ランダムな遅延時間の後に,実験条件1と同様の受動的運動を開始することとした.対照群では,マニピュランダムによる運動支援は行わず被験者が随意的に腕を動かして30°視覚運動回転課題の運動学習を行わせた.運動企図条件と受動的運動条件の2条件に関する実験結果についてAdvanced Robotics誌に論文投稿し,掲載された.平成28年度は,特に上記実験システムを構築するとともに,実験条件ごとの被験者への指示と実験結果の相関関係を分析する予備実験を中心に行い,実験計画・方法の妥当性を検証した.以上のことから,おおむね順調に進展していると言える.H29年度は,能動的に運動する場合と同様に,運動方向に視覚誤差を付与することが,運動学習に及ぼす影響を調査する実験を行った.本実験には健康な男女24名が被験者として参加した.被験者は運動学習課題を能動的に行うActiveグループ,受動的に行うPassiveグループ,運動方向に誤差を付与した上で受動的に運動を経験するPassive+Eグループの3つに分けられた.まずすべての被験者はマニピュランダムの操作に慣れるためのTraining課題を行い,次に身体図式の基準を測定するためのTest課題を行った.その後,それぞれのグループに応じた条件で視覚運動回転変換を学習した.そして最後にもう一度,すべての被験者にTest課題を行ってもらい,学習条件の違いによってアフターエフェクトにどれだけの変化が生じるかについて調査した.実験の結果,Activeグループでは6-7.5度程度,Passiveグループでは2.5-3度程度,Passive+Eグループでは2度程度のアフターエフェクトがそれぞれ見られた.これらのアフターエフェクトについて統計分析を行うため,それぞれの被験者の2 cycle分のトライアルおよび3つのグループ間で対応のある二元配置分散分析を行った.分析の結果,要因間に交互作用は見られなかった.一方,グループ間(p=2.85x10^5)およびcycle間(p=0.0339)に有意な主効果が見られた.さらに多重比較を行った結果,ActiveグループとPassiveグループの間(p=0.017),そしてActiveグループとPassive+Eグループの間(p=1.6x10^5)にのみ有意差が確認された.この結果より,受動運動の運動方向に誤差を付与しても運動学習には特に影響を及ぼさないことが示唆された.平成29年度は,前年度までに構築した実験システムを用いて,能動運動学習群と同じ視覚誤差を付与した受動的運動学習実験に取り組んだ.24名の被験者に対し実験を行い,受動的運動経験下の運動方向を能動的運動学習群と同一に統制しても到達運動技能には影響を及ぼさないことを示した.以上のことから,おおむね順調に進展していると言える.H30年度は,能動的に運動する場合と同様に,運動を企図した方向に対し視覚的に誤差を付与することが,運動学習に及ぼす影響を調査する実験を行った.本実験には健康な男性19名が被験者として参加した.被験者は運動学習課題を能動的に行うActiveグループ,運動を企図した方向とは無関係に正解動作を受動的に経験するPassive Mグループ(PM),運動を企図した方向に受動的に運動を経験するPassive MEグループ(PME)の3つに分けられた.まずすべての被験者はマニピュランダムの操作に慣れるためのTraining課題を行い,次に身体図式の基準を測定するためのTest課題を行った.その後,それぞれのグループに応じた条件で視覚運動回転変換を学習した.
位相群の位相構造

位相群の位相不変量に関し研究をすすめた.成果はトロレト大学のSteve Watso氏,ニューヨーク市大学のgerald Itzkcurty氏,及び愛媛大学の野倉嗣紀氏との共同論文として発表された.主な結果は次の通りである.1.(S.Watson氏との共同研究)(イ)・各無限基数Kに対し、位相濃度Kの完備距離化可能な可換群G_kで全ての完備距離,位相濃度に以下の可換群はG_kの商群として得られる.・(ロ)各位相群Gで位相濃度Kのものに対し,位相濃度Kの距離可能可換群HでGからHには上への連続関数が存在しないものがある.・(ハ)各無限基数kに対し,不変完備距離・可換群H_kで次の性成をもつものが,構成できる(a)H_kの位相濃度はK(b)任意の不変完備距離可換群で位相濃度に以下のものはH_kの商群として得られる.2.(Itzkowitz氏との共同研究)・(イ)・全ての距離化不可能なエンパクトアーベル群Gに対し,Gの密な擬コレパクト部分群からなる族で,弱almot disjointなものが存在する.・(ロ)Gを距離化可能なアーベル群とする.更に連結,コンパクトとするKをGの閉で非連結な部分群とすればalmont disjointfamily Hで,Hの濃度はGのそれに等しく,Hの元で生成される群とKは1点しか共有しないものが存在する.・(ハ)Gを無限コンパクトアーベル群でGの全ての閉G_S部分群がGと同じ基数のimdependent集合を含んでいるとする.そのときdenseな擬コンパクト部分群からなる族HでGと同じ基数をもちHの各元は自由群と代数的に同型になるものがある.3.(野倉嗣紀氏との共同研究)・(イ)・位相群がα_1の性質をもてばRamsayの性質をもつ.(ロ)局所コンパクト位相群がα_4の性質をもてばα_1の性質をもつ.(ハ)・位相群に対する次の主張は同値である(a)α_1の性質をもつコンパクト群は距離化可能である.(b)・局所コンパクトでα_4の性質をもつ位相群は距離化可能である.(c)・無数基数bが最初の非可算順序数に等しい.(c)の条件は,コンパクト位相群が路離化可能か否かは通常の2FC公理(ZermeloとFrankelに選択公理を加えたもの)からは決定できないものであることを示している.位相群の位相不変量に関し研究をすすめた.成果はトロレト大学のSteve Watso氏,ニューヨーク市大学のgerald Itzkcurty氏,及び愛媛大学の野倉嗣紀氏との共同論文として発表された.主な結果は次の通りである.1.(S.Watson氏との共同研究)(イ)・各無限基数Kに対し、位相濃度Kの完備距離化可能な可換群G_kで全ての完備距離,位相濃度に以下の可換群はG_kの商群として得られる.・(ロ)各位相群Gで位相濃度Kのものに対し,位相濃度Kの距離可能可換群HでGからHには上への連続関数が存在しないものがある.・(ハ)各無限基数kに対し,不変完備距離・可換群H_kで次の性成をもつものが,構成できる(a)H_kの位相濃度はK(b)任意の不変完備距離可換群で位相濃度に以下のものはH_kの商群として得られる.2.(Itzkowitz氏との共同研究)・(イ)・全ての距離化不可能なエンパクトアーベル群Gに対し,Gの密な擬コレパクト部分群からなる族で,弱almot disjointなものが存在する.・(ロ)Gを距離化可能なアーベル群とする.更に連結,コンパクトとするKをGの閉で非連結な部分群とすればalmont disjointfamily Hで,Hの濃度はGのそれに等しく,Hの元で生成される群とKは1点しか共有しないものが存在する.・(ハ)Gを無限コンパクトアーベル群でGの全ての閉G_S部分群がGと同じ基数のimdependent集合を含んでいるとする.そのときdenseな擬コンパクト部分群からなる族HでGと同じ基数をもちHの各元は自由群と代数的に同型になるものがある.3.(野倉嗣紀氏との共同研究)・(イ)・位相群がα_1の性質をもてばRamsayの性質をもつ.(ロ)局所コンパクト位相群がα_4の性質をもてばα_1の性質をもつ.(ハ)・位相群に対する次の主張は同値である(a)α_1の性質をもつコンパクト群は距離化可能である.(b)・局所コンパクトでα_4の性質をもつ位相群は距離化可能である.(c)・無数基数bが最初の非可算順序数に等しい.(c)の条件は,コンパクト位相群が路離化可能か否かは通常の2FC公理(ZermeloとFrankelに選択公理を加えたもの)からは決定できないものであることを示している.
リグニン合成酵素の本質化細胞中での局在-急速凍結・免疫電顕法による検出-

平成7年度は、前年度に引き続き、細胞壁の木質化に関与する酵素のうち、フェニルアラニンアンモニアリアーゼ(PAL)とシンナミルアルコールデヒドロゲナーゼ(CAD)の局在について、免疫電子顕微鏡法で調べた。(1)ヒャクニチソウにおけるPAL,CADの局在PAL、CADの標識とも、木質化する細胞壁上に認められた。細胞内では細胞基質上とともに、ゴルジ装置由来と思われる小胞上に標識が観察された。このことは、PALやCADなどの木質化に関与する酵素が、ゴルジ装置によって細胞壁に輸送される可能性を示している。この場合モノリグノールの合成はゴルジ小胞内で進行し、ゴルジ小胞のエクソサイトーシスによって細胞壁へと輸送されるのだろう。(2)ウドにおけるCADの分布CADの標識は維管束内の木部繊維、師部繊維、師管に強く現れた。また維管束周辺の基本柔細胞にも標識が認められた。標識が認められた部位は、師管以外は細胞壁の木化が進行中の細胞であった。電子顕微鏡観察すると、標識は細胞膜近傍に現れ、液胞内にも認められた。CADはモノリグノール合成の最終段階を触媒する酵素である。CADが細胞膜近傍に観察された結果は、モノリグノール合成の最終段階の反応が、細胞膜を通過して細胞壁に輸送される際に起こることを示している。平成6年度の研究経過は次のように要約できる。(1)ヒャクニチソウ管状要素でのPALの局在。ヒャクニチソウ管状要素をホモジュナイズし、遠心分離により(1)細胞質ゾル画分、(2)細胞小器官画分、(3)細胞壁イオン結合性画分、(4)細胞壁残渣画分に分けると、(1)でPAL活性がきわめて強かった。イムノブロッティングを行なうと、(1)の画分で79kDaに1本の明瞭なバンドが認められ、この分子量は既知のPALのそれとほぼ一致した。免疫電顕法によりPALの標識を調べると、分化の進行にともない標識部位が変化することがわかった。すなわち、分化初期には細胞質ゾル、原形質膜近傍に存在し、ゴルジ装置にもわずかに認められたが、二次壁肥厚が進行すると、標識は二次壁内腔側にも認められるようになった。(2)ヒャクニチソウ管状要素でのCADの局在。PALと同様に4つの画分を調製しCADの活性を調べると、(3)がきわめて強かった。イムノブロッティングを行なうと、(3)の画分で1本のバンドが確認され、その分子量は約40kDaであった。この分子量は既知のCADサブユニットの分子量とほぼ一致した。免疫電顕法によりCADの標識を調べると、原形質膜上と木化中の二次壁肥厚部内腔側に認められたが、木化しない一次壁には存在しなかった。PALとCADの分布より、リグニン前駆物質の合成反応は、細胞質ゾル中でフェニルアラニンがケイヒ酸に変えられ、シンナミルアルデヒドは原形質膜近傍でシンナミルアルコールに変えられることが推定される。このような結果を確証するには、さらに抗体の特異性を上げることが必要不可欠である。

標識が認められた部位は、師管以外は細胞壁の木化が進行中の細胞であった。電子顕微鏡観察すると、標識は細胞膜近傍に現れ、液胞内にも認められた。CADはモノリグノール合成の最終段階を触媒する酵素である。CADが細胞膜近傍に観察された結果は、モノリグノール合成の最終段階の反応が、細胞膜を通過して細胞壁に輸送される際に起こることを示している。
弥生時代から古墳時代における刀剣副葬に関する集成的研究

平成18年度は、年度当初に立てた計画に沿い、(1)刀剣副葬墳墓・古墳に関する発掘調査報告書をもとにした資料集成、(2)資料調査、(3)これまでの資料集成・資料調査に基づく考察を行った。とくに、平成18年度は本課題に関する研究の最終年度にあたるため、各種の継続作業を遂行するとともに、これまでの研究成果を総括することを目標とした。資料集成については、まず特定地域を対象とした集成として、北部九州及び韓半島を中心とする集成作業を進めた。また、特定テーマに基づく集成として、昨年度に引き続き、弥生時代後期から古墳時代前期の資料、及び古墳時代後期の装飾付大刀に関する集成を実施した。資料調査に関しては、良好な状態で刀剣が副葬されていた関東・甲信越地方の資料について実施した。資料調査においては、刀剣の観察とあわせて、現地における墳墓・古墳の踏査を行い、遺物と遺構の両面から総合的に資料に関する歴史的評価を行うよう努めた。考察については、上記の作業と並行しつつ、これまで蓄積してきたデータに関する分析を行った。その結果、集成対象とした地域における、刀剣の副葬方法からみた地域間の関係に関する整理が可能となった。また、弥生時代後期から古墳時代前期の刀剣については、副葬方法の地域色に関して、当該期の時代性のなかで再評価することが可能となった。古墳時代後期の装飾付大刀の副葬方法に関する分析では、韓半島と日本列島との比較研究を実施し、両者の差異と共通性に関する分析を進めた。なお、研究成果の一部については、平成18年7月に刊行された拙著(『身体表現の考古学』青木書店)において反映させた。今年度は、弥生時代および古墳時代の刀剣副葬に関する、資料集成と資料調査を実施した。資料集成については、まず集成的研究において基礎となるデータベース化の方法について検討し、効率的にデータを集成・管理するための枠組みを構築した。それをもとに、すでに集成が終了していた資料に関して、パーソナルコンピューターを用いたデータベースの作成を試みた。こうしたデータベース化の作業を開始するとともに、個別の資料に関する集成を実施した。今年度は、おもに近畿地方と中国地方における、良好な状態で刀剣が副葬されていた弥生時代後期から古墳時代後期の墳墓に関する文献を入手しながら資料集成を行った。この集成作業の中で、刀剣副葬にみられる時期的変化や地域的な差異について知見を得ることができた。より定量的に、時期的・地域的な特色を抽出するためにも、来年度以降において引き続き集成作業を重点的に行い、また得られたデータについて、随時データ入力の作業を実施していく。資料調査に関しては、近畿地方の出土状態が良好な前期古墳の刀剣資料について実見した。実見においては、刀剣の副葬状態や方法を示す細部の痕跡について写真撮影を中心とする記録を行った。この資料調査によって、布で巻かれた刀剣の状況や、刀剣の形状等について知見を得ることができた。当初想定していた刀剣の副葬位置と副葬方法との関係性や、古墳時代前期の刀剣副葬に関する地域色の構造についても、具体的な見通しを得ることができた。来年度以降も前期古墳の刀剣副葬について継続的に資料調査を行うとともに、異なる時期や地域の資料に関する調査についても実施していきたい。平成17年度は、年度計画で掲げた刀剣副葬墳墓に関する資料集成と資料調査について、以下のように実施した。1.資料集成平成16年度に引き続き、西日本における刀剣副葬墳墓に関する集成を実施した。資料集成にあたっては当初計画どおり、限定した地域内における資料の集成と、特定の刀剣資料に関する全国的な集成の、二通りの方法を採用した。まず、地域を限定した資料集成として、本年度は中国地方を主体とする地域の集成を実施した。その結果、刀剣副葬に関する長期的な変化について知見を得ることができたとともに、複数地域の刀剣副葬に関する比較研究のための基礎的データを蓄積することができた。一方、特定資料に関する全国的集成については、弥生時代から古墳時代前期における刀剣副葬の地域色について重点的に検討するために、当該期の資料に関する全国的な集成に着手した。それによって、刀剣副葬に関する地域的な諸系譜に関する知見が得られた。このように集成した結果を、パーソナルコンピューターにおいてデータベース化して管理し、定量的分析を行うための作業を、昨年度に引き続き実施した。2.資料調査良好な状態で出土した刀剣資料に関して、実物を観察し、記録を行う作業を実施した。今年度は、近畿地域と九州地域において、弥生時代後期及び古墳時代後期に属する刀剣資料の実見を行った。実見においては、資料にのこされた副葬方法を示す痕跡について詳細な検討を行い、そうした痕跡についてデジタルカメラによる撮影等によって記録化を行った。

考察については、上記の作業と並行しつつ、これまで蓄積してきたデータに関する分析を行った。その結果、集成対象とした地域における、刀剣の副葬方法からみた地域間の関係に関する整理が可能となった。また、弥生時代後期から古墳時代前期の刀剣については、副葬方法の地域色に関して、当該期の時代性のなかで再評価することが可能となった。古墳時代後期の装飾付大刀の副葬方法に関する分析では、韓半島と日本列島との比較研究を実施し、両者の差異と共通性に関する分析を進めた。なお、研究成果の一部については、平成18年7月に刊行された拙著(『身体表現の考古学』青木書店)において反映させた。
アデノ随伴ウイルスのRep蛋白質の変異導入による機能解析

昨年度に実施した、アデノ随伴ウイルス(AAV)のRep蛋白質の変異導入による解析により、細胞毒性が減弱しているEK57AA、RD61AA、R122A、R185A、E201Aの計5クローンを同定した。これら5クローンが本当に野生型Rep蛋白質と同程度のAAVS1特異的組込み活性を保持しているか詳細に調べるため、AAVのinverted terminal repeat(ITR)配列ではさんだNeo遺伝子プラミスドと変異Rep蛋白質発現プラミスドを293細胞にトランスフェクションし、G418存在下で培養を行った。そこから得られたクローンをランダムに拾いそれらのサザン解析を行い、Neo遺伝子がAAVS1領域に組込まれている頻度を検討した。野生型Repを用いた場合は60%(12/20)のクローンでAAVS1特異的組込みが認められ、E201Aを用いた場合、89%(25/28)のクローンでAAVS1特異的組込みが確認できた。一方、その他のEK57AA、RD61AA、R122A、R185Aを用いた場合はAAVS1特異的組込みを示したクローンの頻度は20%以下であった。以上のことは、E201Aが野生型Repと同程度、もしくは、より高い部位特異的活性を保持していることを示しており、細胞毒性が減弱していることと考え合わせ、染色体の特定の部位に任意の外来性遺伝子を導入するテクノロジーにより適している可能性があると考えられる。アデノ随伴ウイルス(AAV)のゲノムは19番染色体長腕のAAVS1領域(19.q13.3-qter)に特異的に組み込まれる。この反応はウイルスの非構造蛋白質Repがウイルスゲノムの両端にあるinverted terminal repeat(ITR)上のGAGCモチーフとAAVS1のGAGCモチーフ様配列を認識することにより進行する。Rep蛋白質はまた、ウイルスゲノムの複製、ウイルス蛋白質の発現をも調節する多機能な蛋白質であるため詳細な解析が遅れている。そこで今回、系統的にRep蛋白質の機能ドメインを明らかにするため、部位特異的組込み活性を持つドメインが存在すると考えられているN末端約半分の領域のすべての塩基性、酸性アミノ酸を1、または2個ずつアラニンに変換した変異Repを作製し、GAGCモチーフへの結合能、ニッキング活性、AAVS1特異的組込み活性を各々、ゲルシフト法、in vitroアッセイ、PCR法で解析し、野性型と比較検討した。GAGCモチーフへの結合活性はR107A、K136A、R138Aで完全に消失していた。E66、EK83、K101、R113、R185、E239を各々アラニンに変換したものでは、結合活性が減弱していた。結合活性が消失または減弱していたものの中でE66Aを除いてすべて部位特異的組込み活性が低下していた。このことは、GAGCモチーフへの結合が部位特異的組込みに必須であることを示している。また、Mgイオンが結合すると推定される90番目と92番目のヒスチジンを別々にアラニンに置換したものでは、GAGCモチーフへの結合活性は残存していたものの、ニッキング活性は消失していた。これらの結果は、多機能なRep蛋白質の機能ドメインの解析を進めて行く上で重要な知見と考えられる。
造血器腫瘍の遺伝子レベルでの解析

造血器腫瘍細胞における免疫グロブリン(Ig)、T細胞受容体(TCR)および液性細胞増殖因子の遺伝子の解析から以下の結果が得られた。1.表面形質から細胞系列と単クローン性を決定し得ないリンパ腫細胞で8IgあるいはTCR遺伝子再構成を全例認め、遺伝子形質の検索の臨床上の有用性を明らかにした。2.TCRr鎖の再構成はT細胞のみならず、未熟B細胞白血病でも高率におこり、成熟B細胞では認めなかった。両遺伝子形質を有するB細胞は分化成熟し得ないことが示唆された。さらにTCRr鎖のみ再構成したリンパ腫例を見い出し、T細胞亜群の存在が示唆された。3.レトロウイルス(HTLV-I)により発症する成人T細胞白血病(ATL)例でもTCRrや、r鎖は全例再構成を認めた。ATL細胞TCRに関連したCA3分子とTCRの抗原変調を認めるが、TCR遺伝子再構成のパターンおよび可変部の塩基配列に一定の構造はなく、同一の抗原を認識しているわけではなかった。TCRの再構成とHTLV-Iの組み込みが同一なATL腫瘍細胞由来細胞様では他のHTLV-I感染細胞様と比較し、新鮮細胞と同様にTCR-CD3複合体の抗原低下を認めるが、培養とともにさらにその抗原量は低下した。すなわち自己抗原をTCR-CD3複合体が認識し、増殖する可能性が示唆された。4.骨髄性白血病症例でインターロイキン1(IL-1)のmRNAを発現し、培養上清中にIL-i活性を認め、IL-1で増殖する症例を見い出した。IL-1による自律増殖と考えられた。このように造血器腫瘍細胞における遺伝子解析はその診断、リンパ球分化、腫瘍細胞増殖の検索に有用な手段であり、今後は新たな細胞増殖因子、染色体異常あるいは癌遺伝子の解析をすすめ、細胞増殖ひいては発癌機構の解明を試みる。免疫グロブリン(Ig)およびT細胞受容体(TCR)遺伝子再構成の有無による遺伝子形質とモノクローナル抗体を用いた表面形質の比較検討を造血器腫瘍全般に互って行なった。両者は完全に一致することから、リンパ系腫瘍細胞の細胞系列と単クローン性の決定に遺伝子解析が有用であることを確認した。さらに表面形質から細胞系列を決定し得ない症例における遺伝子解析の有用性を悪性リンパ腫28例のリンパ節細胞を用いて検討した。8例は表面形質からB細胞性、6例はT細胞性で、それぞれIg、TCRβ鎖(Tβ)遺伝子再構成を認めた。細胞系列を表面形質から決定し得なかった14例中8例にIg、9例にTCR遺伝子再構成を認めた。すなわち全例で単クローン性を証明し、3例は両遺伝子形質であったが、残る11例は遺伝子解析から細胞系列を決定し得た。このように遺伝子解析は感度が高く、治療効果の判定や再発の早期診断にも応用可能と考える。一方、第二のTCRとされるγ鎖(Tγ)遺伝子とリンパ球の分化段階との関係を解析するために、また細胞系列や単クローン性の決定に有用であるか否かを知るために造血器腫瘍細胞102例のTγ遺伝子再構成を検索した。T細胞性48例中43例にTγ遺伝子再構成を認め、うち1例はTγのみ、残る5例はTβのみ再構成し、遺伝子レベルのサブグループの存在が示唆された。末熟B細胞性21例中14例にもTγ遺伝子再構成を認め成熟B細胞および骨髄細胞性腫瘍では再構成を認めなかった。このようにTγ遺伝子再構成はリンパ系に限られるが、T細胞に必須ではなく、特異的でもないことを明らかにした。

さらにTγ遺伝子はB細胞、T細胞への分化の方向づけ、すなわちIg重鎖やTβ遺伝子再構成の前の段階で高率に再構成し、リンパ球の分化に重要な役割を果たしていることが示唆された。現在、造血器腫瘍細胞のIg、TCR、癌遺伝子のmRNAを検討し、血球分化や発癌との関係を解析中である。造血器腫瘍全般に互って.リンパ球の抗原受容体,すなわちB細胞における免疫ブロブリン, T細胞におけるT細胞受容体(TCR)β, γ鎖の遺伝子再構成の有無を引き続き解析した.その結果,新たに悪性リンパ腫においてTγ鎖のみ再構成し, Tβは再構成していない2症例を見い出した.1例はT細胞表面形質を有し, 1例は有意な表面形質を持たなかった.TCRαーβ鎖は使用せず,新たに単離されたδ鎖とダイマーを形成あるTγ鎖のみを使用するサブラット由来と考えられた.TCRγ, δ鎖のみ発現するT細胞は極く少数であり,その機能や分化の解析に貴重な症例と思われる.造血器腫瘍発症機構へのアプローチとして,まず種々の細胞分化増殖因子(ILー1, 2, 3, GMーCSFなど)に対する腫瘍細胞の反応をみた.巨核芽球性白血病の1症例において, ILー1添加により増殖促進し,抗ILー1β抗体によりその作用を阻止し得ることを見い出した.さらに, ILー1βのmRNA発現と培養上清にILー1活性を認めた.すなわち,目ずから産生したILー1βに反応し増殖する(自己増殖)白血病細胞と孝えられた.現在,他の分化増殖因子を含め,その反応性とmRNA発現を解析中である.ATLにおける細胞表面のTCR/T3発現の低下はすでに報告したが, TERβ, γ鎖の遺伝子再構成には共通のパターンはなく, TCRα, β, γ鎖とT3のmRNA発現は逆に増強していることを明かにした.ATLは細胞表面において何らかの抗原を認識していると考えられ, ATLに特異的なことから,発症との関係をさらに解析中である.また正常T細胞では産生しないILー1活性がATL細胞培養上清に存在し,ほとんどのATL細胞においてILー1mRNA発現をみることから,病態,発症との関係が示唆された.現在,さらに既知および未知の癌遺伝子と病態,発症の関係を染色体異常を呈する造血器腫瘍細胞を中心に解析中である.本年度はまず、最後に単離されたT細胞受容体(TCR)δ鎖遺伝子の再構成の有無を造血器腫瘍症例において検討した。その結果、T細胞腫瘍では2例を除き、TCRβ、γ、δ鎖ともに再構成し、δ鎖は欠失していた。δ鎖はTCRα鎖の可変部と結合部の間に位置し、α鎖の再構成に際し欠失するのでT細胞腫瘍はほとんどα鎖再構成をまたしていると考えられる。未熱T細胞の2例はTCRβ、γ鎖の再構成は認めず、δ鎖のみ再構成していた。δ鎖がβ、γ鎖に先行して再構成することが示唆され、未熱T細胞の単クローン性の決定にδ鎖が有用であることが明らかになった。未熱β細胞白血病ではδ鎖とγ鎖は半数以上がともに再構成していた。両者に共通の再構成の機構が存在することが示唆された。また成熟B細胞腫瘍ではTCR再構成例は少数であった。TCRが再構成した未熱B細胞はそれ以上分化し得ないと考えられた。このように未熱B細胞でも、TCRは高率に再構成しており、その機序を解析する上で、またこのような細胞と白血化との関係も興味深く思われた。
生体内分解性マグネシウムの高強度・高ダンピング化

本課題はマグネシウムが生体内分解性のインプラント(埋込)材として利用されるために不可欠な高強度、および高いダンピング特性の同時発現を組成制御と塑性加工による組織制御の融合によって達成することを目的とした。純マグネシウムを用いて結晶粒径、集合組織、双晶の存在などの影響を系統的に評価して、マグネシウムのダンピング特性に及ぼす組織学的因子を明確にした。この結果をMg-Ca合金に適用することで強度(引張耐力)も減衰能も向上させることができた。不純物量の少ないマグネシウム、およびカルシウムを最大1%添加した不純物量の少ないMg-Ca合金を用意した。純マグネシウムに関しては押出し加工にともなって特に微小ひずみ域での力学特性がどのように変化するかを調査した。また、Mg-Ca合金ではカルシウム添加量との関係を調査した。さらに、これらの材料に関して、高強度化と一般には両立しないダンピング特性への影響を検討した。この結果、押出し加工もカルシウム添加も強度を向上させるが、ダンピング特性を低下させることが分かった。具体的には以下のとおりである。押出し加工もカルシウム添加もしない純マグネシウムの場合、極めて優れたダンピング特性を示すが、1MPa以下の変形応力で微視的降伏が起こり、インプラントとしては強度が著しく不足していることが分かった。押出し加工にともなって、強度の指標である0.2%耐力は約20倍も上昇し、効果的に強度を向上できることが明らかになった。一方、ダンピング特性の指標である損失係数は押出し加工にともない、低ひずみ域において約2/3になるが、比較的良好な値を維持していた。1%のカルシウム添加によって、耐力は7.6倍向上し、有効に強度上昇を図れることが明らかになった。しかしながら損失係数は、低ひずみ域において約1/3にまで低下した。これらの結果から、押出しなどの加工熱処理条件とカルシウム添加量を適切に選択すれば、高強度化とダンピング特性を両立できる可能性を見出すことができた。本課題はマグネシウムが生体内分解性の骨接合材などのインプラント(埋込)材として利用されるために不可欠な高強度、およびインプラント/骨界面の密着の促進に対して有効に作用する高いダンピング特性の同時発現を組成制御と塑性加工による組織制御の融合によって達成することを目的としている。そこでまず、マグネシウムのダンピング特性に及ぼす組織学的因子を明確にしておくため、純マグネシウムを用いて結晶粒径、集合組織、双晶の存在などの影響を系統的に評価した。成果の具体的内容は以下のとおり。1結晶粒径の影響:押出し条件を変えることで結晶粒径の異なる2種類の押出し丸棒を準備した。これらのダンピング特性の評価の結果、結晶粒径が大きい方がダンピング特性を向上できることを明らかにした。2集合組織の影響:押出し材の押出し方向とダンピング測定用試験片の長手方向とのなす角度を変化させることで集合組織の影響を評価した。これらのダンピング特性の評価の結果、集合組織の違いは低い振幅ひずみ域と高い振幅ひずみ域の両方のダンピング特性に影響を及ぼすことが分かった。3双晶の存在の影響:押出し材に対して変形双晶を導入した材料を作製し、この材料からダンピング測定用試験片を採取して双晶の存在の影響を評価した。双晶導入によって高い振幅ひずみ域でのダンピング特性を向上できることを明らかにした。これらの成果は金属学会、TMSの講演会で口頭発表を行い、成果の普及を行った。今年度得られた成果は、次年度以降に実施の合金化と結晶粒微細化による高強度化および純マグネシウムに匹敵するダンピング特性を両立させるために必要な材料組織を解明するために有用なものであり、研究目的達成の指針が得られた点で意義は大きい。マグネシウムが生体内分解性材料として利用されるために不可欠な力学物性である現行材料を凌駕する高強度、およびインプラント/骨界面の密着の促進に対して有効に作用する高いダンピング特性の同時発現を達成することを目的とする研究を実施した。マグネシウムにCaを添加した合金に関してEqual-Channel-Angular Extrusion(ECAE)法による押出し加工を行った。ECAE加工を行った材料に関して引張試験を実施した結果、耐力は、同じ合金で押出し加工を行わなかった材料よりも約2.5倍向上した。また、ECAE加工を行った材料の減衰能(損失係数)を評価した結果、例えば振幅ひずみ0.04%における損失係数は、同じ合金で押出し加工を行わなかった材料の損失係数よりも約3割高い値を示した。一般的に強度と減衰能はトレードオフの関係にあり、強度と減衰能を同時に向上させることは困難であるが、本研究ではECAE法による押出し加工を採用することで、強度(引張耐力)も減衰能も向上させることができた。ECAE法による押出し加工を行った材料の集合組織(結晶配向)を評価した結果、底面転位のすべり運動が起こりやすい集合組織を有していることが示唆され、これがECAE加工材の減衰能を向上させるために重要な役割を果たしたと考えられる。

本テーマのこれまでの結果を整理して論文としてまとめ上げて、Scripta Materialiaなどの著名な雑誌に論文が掲載されるに至った。材料加工学ポリL乳酸を凌駕する強度と純マグネシウムに匹敵する高ダンピングを同時達成するための合金組成と材料組織を明らかにするため、本年度は加工熱処理とカルシウム添加量が物性に及ぼす影響の評価に着手した。計画どおりに研究を遂行し、これら因子の影響度を解明できたことから、本課題はおおむね順調に進展していると判断する。ポリL乳酸を凌駕する強度と純マグネシウムに匹敵する高ダンピングを同時達成するための合金組成と材料組織を明らかにするため、まず純マグネシウムにおいてダンピング特性を支配する組織学的因子を明らかにすることから着手した。計画どおりに結晶粒径・集合組織・双晶の存在がダンピング特性に及ぼす影響を検討し、この結果、マグネシウム合金で高ダンピングを達成するための組織学的因子を解明できたことから、本課題は順調に進展していると判断する。H25年度は純マグネシウムおよびMg-Ca合金を用いて、押出し加工やカルシウム添加が強度とダンピング特性に及ぼす影響を検討した。この結果、押出し加工もカルシウム添加も強度を向上させるがダンピング特性を低下させることが分かった。この結果を元に、H26年度はカルシウム添加で強度を向上させ、押出し加工でダンピング特性を大きく低下させないような条件で材料を作製する。その後、マグネシウム相の結晶粒径やカルシウムの分散形態を顕微鏡観察によって評価することで作製した材料の組織を理解し、並行して強度やダンピング特性などの機械的特性を評価する。適切な材料組織を形成させることで高強度・高ダンピングを両立できるようにする。当初計画からの大きな変更はない。Caを1mass%程度添加したマグネシウム合金において、塑性加工プロセスを駆使して、結晶粒微細化による高強度化と生体材料に適した材料組織の造り込みを図る。この組織制御したマグネシウム合金について引張・圧縮試験を行い、強度特性と組織の関係を明らかにする。高強度化が達成された材料についてはダンピング特性を評価する。強度特性・ダンピング特性と材料組織の関係性を元に、目標とする強度とダンピング値が同時に達成できるように適宜、塑性加工プロセス条件の見直しを行って、耐力とダンピング特性の目標値を達成する。得られた成果に関して年度内の論文投稿を計画していたが、実験結果の一部が年度末までに揃わなかったため投稿できなかった。論文投稿に係る費用として支出予定である。マグネシウム合金の組織制御を行うために必要な塑性加工プロセスに伴う消耗品、そして組織制御を行った合金においてダンピング特性や機械的特性を明らかにするために必要な試験片加工や組織観察のための消耗品、および得られた成果を論文や講演会で発表するために研究費を使用する計画である。
CD271を標的とした扁平上皮癌に対する分子標的治療法の開発

扁平上皮癌のがん幹細胞マーカーとして同定したCD271に着目し、CD271を標的とした治療法の開発に取り組んだ。腫瘍形成には、CD271が必要であった。細胞周期はG0にアレストした。シグナル伝達系ではp42/44ERKが減少していた。エフェクター分子と目されるRhoAに対する阻害を行ったところ細胞遊走が抑制された。ERK阻害薬を添加したところ、細胞増殖を著明に抑制した。一方、in vitroにおける抗体の阻害効果は有意ではなかった。以上の結果から、CD271のシグナル伝達系を標的とした治療が可能であることが示唆された。本課題では、頭頸部扁平上皮癌のがん幹細胞(CSC)マーカーとして同定したCD271に着目し、扁平上皮癌幹細胞におけるCD271を標的とした治療法の開発に取り組む。具体的には、1CD271責任ドメインとエフェクター分子の同定、2特異的抗体の開発とin vitro腫瘍阻害活性の解析、3CD271依存性の抗腫瘍免疫抑制機構の解明と特異抗体による治療モデルの構築、4細胞内ドメイン阻害による腫瘍縮小効果について解析を行う。これらのアプローチによりCD271陽性がん幹細胞群に関する研究を展開し、がん幹細胞の新たな標的を探索した。細胞内領域を欠損させたCD271過剰発現株を作成し、超免疫不全マウス(NOG)に移植したところ、腫瘍形成能が低下した。腫瘍形成には、CD271の下流シグナルが重要であると考えられた。MAPK, JNK,p38などのシグナルに着目しCD271をノックダウンした。造腫瘍能に関するシグナル伝達経路を解析したところ、JNKおよびp38シグナルが減少していた。一方、特異抗体の作成についてマウスにリコンビナント蛋白の免疫を行い、ハイブリドーマ作成を進めている。人工リンパ節を用いた抗体作成は効率が悪く手技としては通常の免疫法を用いて抗体樹立を行っている。エフェクター分子の同定を目指し、CD271の細胞内ドメインのリコンビナント蛋白および細胞に発現したデュアルタグ付きCD271を用いてHPCM2細胞株から会合分子を精製し、候補分子を少なくとも2種同定した。シグナル伝達解析など順調である。抗体作成についてはまだ樹立できていないが、当初予定通り進めている。頭頸部扁平上皮癌のがん幹細胞(CSC)マーカーとして同定したCD271に着目し治療法の開発に取り組んだ。CD271をノックダウンしたHPCM2株を作成し、超免疫不全マウス(NOG)に移植したところ、腫瘍形成能がin vitroおよびin vivo両面で消失した。腫瘍形成には、CD271が必要であると考えられた。CD271をノックダウンにより細胞周期がG0にアレストした。さらに、シグナル伝達系を解析したところ、p42/44ERKが減少していた。CD271ノックダウン、およびエフェクター分子と目されるRhoAに対する阻害を行ったところ細胞遊走が抑制された。ERK阻害薬を添加したところ、細胞増殖に対する効果は限定的であたが、細胞周期のG0アレストに重要なCDKN1Cが発現上昇していた。一方、特異抗体の作成についてマウスにリコンビナント蛋白の免疫を行い、ハイブリドーマ作成を行っている。一方で、人工リンパ節を用いた抗体作成は効率が悪く手技としては通常の免疫法を用いて抗体樹立を行っている。CD271ノックダウンに加えてCDKN1Cをノックダウンしたところ、G0アレストの解除に成功した。以上の結果から、CD271はCDKN1CおよびERK活性化によって癌幹細胞性および悪性形質を発揮することが明らかとなった。予定通り計画を進める。腫瘍治療学当初計画が円滑に進んだため。次年度に使用し研究計画をすすめる予定である。
心血管リモデリングにおける小胞体-ユビキチン・プロテアソーム系の役割の解明

我が国での心不全患者数は増加しているが、その治療法は確立していない。心不全患者の予後改善・発症予防のためには、1)心筋細胞死の抑制、2)冠動脈プラーク破綻の抑制が有効であると考えられる。本研究では、蛋白の修飾・分解をつかさどる小胞体・ユビキチン/プロテアソーム系の異常が心筋細胞死や冠動脈破綻に深く関与することを見出した。本研究の成果は、心不全に対する新たな薬剤開発や臨床指標の確立に役立つことが期待できる我が国での心不全患者数は増加しているが、その治療法は確立していない。本研究の成果は、心不全に対する新たな薬剤開発や臨床指標の確立に役立つことが期待できる近年、プロテアソーム阻害剤(ボルテゾミブ)が多発性骨髄腫に対する抗がん剤として臨床応用されている。また、"奇跡の抗がん剤"といわれるチロシンキナーゼ阻害薬イマチニブが小胞体ストレスを介して心不全を引き起こすことが報告された(Nature Medicine 2006)。これらのことより、抗がん剤による難治性心不全発症に小胞体-ユビキチン・プロテアソーム系が関与することが示唆される。私たちは、プロテアソーム阻害薬が心筋アポトーシスを誘導すること、ならびに、このアポトーシスは小胞体シャペロンGRP78過剰発現により抑制されることを見出した。以上より、抗癌剤による心筋障害が小胞体ストレス抑制により軽減されることを示した。脳性利尿ペプチド(BNP)は心不全患者の病態ならびに予後評価に用いられている。しかしながら、肥大心や高齢者において非特異的上昇をきたすこと知られている。実際、マウス圧負荷心臓では、肥大期ならびに不全期のいずれにおいてもBNP発現が増大する。一方、小胞体発信アポトーシスシグナルCHOPは不全期に強く誘導が認められたため、心不全患者の重症度の新たな指標としてのCHOP測定の有用性について特許出願した(特願2006-016514)。この特許出願を受けて、民間企業とのCHOP測定キット開発に着手した。培養心筋細胞に小胞体ストレス誘導剤を添加し、開発中のCHOPキットを用いて培養液を検討した結果、CHOP濃度の上昇が確認できた。現在、心不全患者より得られた血液サンプルを用いて、血液中CHOP濃度と心不全重症度(NYHA分類)の関連ならびに既存の指標であるBNPとの相違を検討中である。近年、細胞内蛋白質分解機構が、細胞の基本的な働きに不可欠である。特にユビキチン-プロテアソーム系は、選択的に蛋白質を分解する働きを担い、アポトーシスを含む、生体の様々な高次機能の制御や環境ストレスなどに対する恒常性の維持に必須である。本年度は、心血管リモデリング、特に虚血再灌流障害におけるユビキチン・プロテアソーム系の役割を検討した。以前、我々は心不全におけるユビキチン・プロテアソーム系の関与を報告した。しかし、プロテアソームの活性調節機構は未だ不明な点も多く、病態への関与も完全には明らかになっていない。そこで、我々はプロテアソームの活性調節メカニズムならびに病態への関与を正常心ならびに虚血心にて検討した。外因性PKA刺激として、イソプロテレノールの選択的投与を、内因性PKA刺激として、虚血プレコンディショニング(IP)を用いた。外因性ならびに内因性PKA刺激によりプロテアソームの活性上昇が認められた。さらに、プロテアソームサブユニットの集合増加、活性上昇を認めた。麻酔開胸犬モデルを用い、IPによるプロテアソーム活性上昇の虚血再灌流に対する関与を検討した。偽手術群では、虚血再灌流後、心筋にユビキチン化蛋白の蓄積が認められた。虚血再灌流前にIPを施すと、そのユビキチン化蛋白の蓄積は軽減された。従って、IPによるプロテアソーム活性上昇に伴い、虚血再灌流後のユビキチン化蛋白の蓄積を軽減させることが示唆された。以上から、PKA刺激により心臓プロテアソームのサブユニットの集合増加、活性上昇が証明された。また、虚血IPによるプロテアソームの活性上昇が梗塞後心筋における蛋白質品質管理に関与することが示唆された。