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ジンクフィンガーヌクレアーゼを用いたカイコセリシン遺伝子のノックアウト

カイコの繭に含まれるセリシンタンパク質をコードする2種類の遺伝子Ser1およびSer3遺伝子をそれぞれ部位特異的な人工ヌクレアーゼを用いてノックアウトした。得られたノックアウト系統のカイコは、それぞれのセリシンタンパク質を完全に欠損する繭を作った。今後、これらの遺伝子の特定の部位を欠失させるなどの方法で、さまざまな物性を示すセリシンを作出することが期待できる。たとえば、セリシンの除去が障害になっている絹糸腺を利用した物質生産や新たな機能を付加した絹製品の製造に適したセリシン変異系統として利用できる。初年度に作製したセリシン遺伝子ノックアウト個体検出用の系統を用いて、セリシン遺伝子を標的として設計したジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)のmRNAを注射した。384粒の受精卵に注射し、54組の蛾から受精卵を採種した。孵化5-7日前に蛍光タンパク質の発現によりZFNの効果を調べたが、蛍光タンパク質遺伝子上流域の標的配列に変異が導入された卵は見つからなかった。今回設計したZFNはカイコ受精卵において切断活性が低かったと判断し、他の方法を検討した。ZFNに代わる新しい遺伝子標的法であるTranscription activator-like effector nuclease(TALEN)の有効性をカイコで確認したことから、本研究でもTALENの使用によるセリシン遺伝子のノックアウトを試みた。Ser1遺伝子およびSer3遺伝子のエクソン配列にTALENの標的を設定し、それぞれに対応するTALEN遺伝子をクローニングし、そのmRNAをカイコ受精卵に注射した。卵は通常通り孵化し、区内で交配してそれぞれ31蛾区および61蛾区の受精卵を得た。それぞれ4蛾区の受精卵を掃き立て、各蛾区15頭を飼育した。5齢幼虫までは通常通り成長したが、吐糸できずに蛹化する裸蛹や不吐糸蚕となって死ぬ個体が多く出現した。Ser1実験区では正常な繭を作った個体が13頭、薄皮繭を作った個体が12頭、Ser3実験区では正常繭27頭、薄皮繭3頭であった。これらの繭のセリシンタンパク質を分析したところ、対応するセリシンタンパク質が欠失していた繭がSer1実験区で17粒、Ser3実験区で10粒であった。対応するセリシンが欠失していた個体の一部についてゲノムの配列を調べたところ、塩基の欠失および挿入が見られたことから、TALENによるSer1およびSer3遺伝子のノックアウトが成功したことを確認した。本課題の実施中にZFNよりも確実にカイコの遺伝子をノックアウトする方法が開発されたため、当初の予定を変更し、TALENを用いてセリシン遺伝子ノックアウト系統のカイコを作製した。昨年度までにSer1およびSer3遺伝子を標的とするTALENのmRNAをカイコ受精卵に注射し、標的とした遺伝子由来のセリシンタンパク質を欠損する次世代の個体を確認した。最終年度には、主にSer1遺伝子変異系統について、遺伝子配列、転写物の塩基配列、飼育成績、セリシン量等を調査した。SDS-PAGEにより、繭層からSer1タンパク質がほとんど検出されない個体を選び、第2エクソンから第2イントロンにかけて塩基の欠失および挿入のある2系統を得た。一方は少量のSer1タンパク質が検出されたが、他方は完全に欠損していた。RT-PCRにより、前者ではスプライス部位が移動し、フレームシフトを伴わない転写産物が比較的多く検出されたが、後者では第2エクソン全体を欠失し、フレームがシフトする異常な転写産物が多く検出された。これにより、TALENにより導入された変異が正常な転写を妨げていることを確認した。Ser1ノックアウト系統を全齢人工飼料で飼育したところ、ホモ接合の変異体は十分に吐糸できず蛹化あるいは羽化しなかった。野生型とのヘテロ接合の変異体は野生型と同様に継代可能であった。5齢あるいは全齢桑葉育では、ホモ接合の変異体の羽化率が大きく改善し、ホモ化系統での維持も可能であった。ホモ型変異体、ヘテロ型変異体、正常個体の繭層のセリシン含有率はそれぞれ20.1、24.3、27.0%で、ノックアウト系統の繭層では有意にセリシン量が減少していた。以上の結果から、Ser1遺伝子をノックアウトすることで、カイコは吐糸に異常を来すことがあるが、飼育条件によって克服が可能であること、また、セリシン量が有意に減少するため、中部絹糸腺を利用した物質生産に適していることがわかった。これまでに有効性が報告されているジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)とその標的配列を参考にして、カイコの3種のセリシン遺伝子上に合計6か所の標的候補配列を選び出した。これらの標的配列を特異的に認識すると期待される9組のZFN遺伝子を設計・クローニングし、酵母を用いたアッセイによりDNA切断活性を評価した。その結果、2箇所の標的に対する3組のZFNで切断活性が確認された。

これまでのZFNの設計法に比べて改善が見られたものの、それらの活性は効果が確認されているZFNの半分程度であった。DNA切断活性が認められた3組のZFNは、セリシン1遺伝子(Ser1)の第3エクソンの配列を標的とするもの2組およびセリシン2遺伝子(Ser2)の第3エクソン上の配列を標的とするもの1組であった。現段階でカイコにおける相同組換えは成功していないため、これらの遺伝子をノックアウトする際には、変異個体のスクリーニング法が問題になる。ノックアウト個体はG1カイコの1%未満であると予想されることから、何らかの方法で変異体が高い確率で存在する集団を絞り込む工夫が必要である。そのため、標的配列を上流部分に挿入した蛍光タンパク質遺伝子を持つ組換えカイコの利用を計画した。この組換えカイコの受精卵に標的配列を特異的に切断するZFNのmRNAを注射することで、蛍光タンパク質遺伝子がノックアウトされ、それを指標に本来のセリシン遺伝子がノックアウトされた蛾区を絞り込むことができると期待される。ショウジョウバエで有効性が確認されている標的配列ryを用いて予備実験を行ったところ、蛍光タンパク質遺伝子のノックアウトが確認された。そのため、上記のセリシン遺伝子上の標的配列と蛍光タンパク質遺伝子を組み込んだカイコ系統の作製を開始した。ZFNによる遺伝子ノックアウトが失敗に終わったため、TALENを用いる方法に切り替えたが、TALENの効率が非常に高いことから、変異個体の検出も比較的容易で、当初の予定通りセリシン遺伝子のノックアウトに成功した。当初予定していた受精卵を用いたジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)の効率評価法は、実効性がないことが確認されたが、一方で酵母を用いた効率評価法が生体内でのZFNの遺伝子切断効率をよく反映することが明らかになり、この方法を用いてセリシン遺伝子を特異的に切断すると期待されるZFNの組を3組得ることができた。セリシン遺伝子をノックアウトするための課題として、変異個体の特定法があげられる。カイコにおける相同組換えは非常に頻度が低いため、セリシンのノックアウトに利用することは現段階で困難な状況にある。しかし、これまでの実験結果によると、変異体の検出された蛾区では2種類以上の変異体が得られることが多いことから、セリシン遺伝子の標的配列と蛍光マーカー遺伝子を組み込んだカイコによる変異体の絞り込みが可能であると考えられる。有効性の確認されている標的配列とそれを認識するZFNを用いた蛍光マーカー遺伝子のノックアウト実験にも成功していることから、技術的な実効性も確認済みである。現時点で上記組換えカイコの作製に着手しており、本研究は当初の実験計画通り順調に進展している。Ser1およびSer3遺伝子のそれぞれについて、単一の変異を持つ変異系統を2、3系統ずつ作製し、それらの変異が中部絹糸腺における目的遺伝子の発現や、カイコの営繭行動、繭および絹糸腺の性状に及ぼす影響を調査する。カイコで有効性が確認されているジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)による標的遺伝子のノックアウト効率は、これまでの8回の実験で0-2.1%と大きく変動している。
芸術における公共性

近代の美学や芸術理論において美や芸術を自律的なものとする傾向が優勢であったのに対して、現代においては、社会との関係において芸術の機能を考察することの必要性が認知されている。そのような状況認識のもとに、われわれは「芸術における公共性」というテーマを設定し、この問題圏に取り組んできた。3年にわたるこの研究は今年度が最終年度にあたるが、その総合的な研究成果を研究分担者全員の論文集による報告書としてまとめることができた。このテーマを研究するにあたって、われわれは公共性という概念を明確にする理論的アプローチと、各領域の芸術における公共性の実態を分析する実践的アプローチとを、両者の往還を行いつつ、並行して進めるという方針をとった。理論的アプローチにおいては、公共性の概念の内包が歴史的にどのように変遷したかを探るとともに、現代の美学や芸術論において公共性がどのように理解されているかを解明する作業を行った。実践的アプローチにおいては、パブリックアートなどの現代芸術における公共性の様相の分析、美術館内外における展示方式の考察、アート・プロジェクトや初期映画、あるいは日本の美術教育における公共性の所在など、多様な事例研究を行った。その結果見えてきたことは、公共性の概念自体が今日転換期的な状況にあることと、他方では芸術が有する諸々の媒介機能に対する関心が芸術文化のあらゆる局面で高まってきているということである。芸術における公共性というテーマは様々な領域にわたり、含まれる位相も多様であることから、そこに浮上する問題に対して明快な答えを得るまでには至らなかったが、各分担者がそれぞれの視点から取り組んだ成果を総合し、互いに対照させることによって、少なからぬ光をこのテーマに当て、今後の研究に寄与することができたと考える。本研究は、芸術の公共性に関する理論的アプローチと、芸術の諸領域における公共性の諸相を分析する実践的アプローチの二方向からなり、両者の双方向的な研究討議によって当該テーマを究明しようとするものである。三年計画の初年度にあたる今年度は、まずは研究分担者相互でこの研究の出発点となる問題認識の共有をはかると同時に、それぞれの専門領域における取り組みの現状を把握し、問題の所在や今後の研究の可能性について情報を交換することを目標として、研究の基本的な枠組みを構築することに専念した。そのための方策として、研究会を開いて研究発表や討論を交わすのはもちろんのこと、メーリングリスト等を活用して意見交換や情報交換を行い、活発な共同研究を展開した。研究会における成果としては、公共性という概念に関する今日的な理解の諸相とその芸術との関係性を確認する作業(井村)が行われ、国際的な規模の現代美術の展覧会やアート・プロジェクト等の現状報告とそこに見られる公共性理解の分析(林)や、それを受けての今後の展開の可能性(椎原)が呈示された。また、地域における美術プロジェクトというかたちで公共的な芸術活動を展開する実践者の立場からの報告(渡辺)によって、当該テーマの最前線におけるさまざまな問題が浮き彫りにされた。これらの研究成果において、現代における公共性概念のofficialからopenへの重心の移動は、制作者から受容者へ完結的・恒常的な芸術作品から仮設的作品や受容者参加的作品へといった芸術現象におけるさまざまな転換の徴候と連動していることが確認された。それは、文化財としての芸術作品の共有の問題(佐藤)や,企業メセナという観点からの芸術文化(熊倉)を論じた個別研究にも共通していえることであり、これらの成果を次年度以降の研究に有機的かつ批判的に接続していくこととした。芸術における公共性に関して、初年度は公共性概念に関する理論的アプローチと、芸術の諸領域における公共性の諸相の分析という二方向から研究を進めたが、二年目の今年度もこれと同じ方法を継続して、さらに深化させ、各研究分担者間で問題を共有すると同時に、そこで浮上した諸問題をそれぞれの専門領域にフィードバックしていく作業に集中することとした。

すなわち、一方では美学・芸術学領域の内部における共通感覚論や美的教育論等の公共性に連結する議論(平山のシラー研究)や哲学・倫理学・社会学等の隣接する人文・社会科学領域における近代から今日に至る公共性論議(小川のハーバーマス研究)とを吟味しつつ、他方では現代の芸術実践が置かれている、ないしは置こうとしているその公共的な関与のあり方に突きあわせる(椎原のフランスにおける地域圏現代美術基金の研究)ことによって、包括的に問題を整理していくと同時に、各研究分担者による芸術文化諸領域における個別研究のいっそうの充実をはかった。そのために、研究分担者相互による研究会の開催のみならず、公共性というテーマそのものを芸術表現のうちに取り込んでいる美術作家の話を聞くなどの機会を持つこともできた(白井昌生氏講演会)。これらの取り組みから明らかになったことは、今日における公共性概念自体の危機ないし転換期的な状況というものが一方にあること(益田の身体性と公共性の研究、田尻のメディアと公共性の問題の研究)、そして自律性を前提とした近代芸術概念に対する反省のもとで芸術の諸機能に対する新たな関心というものが芸術文化のあらゆる局面に様々なかたちで芽生えつつあるという認識(渡辺の取手アートプロジェクトの実践、熊倉の地域文化と芸術普及の連携活動、佐藤の美術と国家アイデンティティに関する研究など)である。近代の美学や芸術理論において美や芸術を自律的なものとする傾向が優勢であったのに対して、現代においては、社会との関係において芸術の機能を考察することの必要性が認知されている。そのような状況認識のもとに、われわれは「芸術における公共性」というテーマを設定し、この問題圏に取り組んできた。3年にわたるこの研究は今年度が最終年度にあたるが、その総合的な研究成果を研究分担者全員の論文集による報告書をまとめることができた。このテーマを研究するにあたって、われわれは公共性という概念を明確にする理論的アプローチと、各領域の芸術における公共性の実態を分析する実践的アプローチとを、両者の往還を行いつつ、並行して進めるという方針をとった。理論的アプローチにおいては、公共性の概念の内包が歴史的にどのように変遷したかを探るとともに、現代の美学や芸術論において公共性がどのように理解されているかを解明する作業を行った。実践的アプローチにおいては、パブリックアートなどの現代芸術における公共性の様相の分析、美術館内外における展示方式の考察、アート・プロジェクトや初期映画、あるいは日本の美術教育における公共性の所在など、多様な事例研究を行った。その結果見えてきたことは、公共性の概念自体が今日転換期的な状況にあることと、他方では芸術が有する諸々の媒介機能に対する関心が芸術文化のあらゆる局面で高まってきているということである。芸術における公共性というテーマは様々な領域にわたり、含まれる位相も多様であることから、そこに浮上する問題に対して明快な答えを得るまでには至らなかったが、各分担者がそれぞれの視点から取り組んだ成果を総合し、互いに対照させることによって、少なからぬ光をこのテーマに当て、今後の研究に寄与することができたと考える。
高齢がん患者の予後改善のためのリハビリ介入可能なスクリーニングツール開発

高齢がん患者において、サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルについてのインパクトは明らかでない。本研究の目的は、消化器がんにて手術予定の高齢がん患者において、サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルの有病率を算出し、これらと生命予後との関係を明らかにすることである。研究デザインは横断または縦断研究である。対象は2015年10月から2017年7月に神戸大学医学部附属病院において消化器がんの診断により根治術を予定しており、本研究の趣旨に同意した60歳以上の178名(男性135名、平均年齢72.0±7.0歳)とした。サルコペニアはAWGS基準、身体フレイルはFriedの基準、認知機能低下は軽度認知障害または全般的認知障害(MMSEにて24点未満)、ソーシャルフレイルは牧迫らによって開発された5項目の質問のうちネガティブな回答が2つ以上あれば該当ありとした(Makizako H, 2015.)。アウトカムは全死亡とした。統計解析は有病率算出後、Cox比例回帰モデルを使用し、ハザード比(HR)と95%信頼区間を算出した。サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルの有病率はそれぞれ14.8%、21.9%、29.0%、46.8%であった。対象者のうち死亡は22名(12.4%、平均追跡期間431.3±151.8日)であった。サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルのうち、生命予後と関連したのはソーシャルフレイルのみであった。交絡要因で調整後において手術前のソーシャルフレイルは生命予後と関係していた(HR: 3.72、95%信頼区間: 1.25 - 11.11)。高齢消化器がん患者において、ソーシャルフレイルは予後改善のためのリハビリ介入可能な要因であり、スクリーニングツールとして有益である。本邦において、全がん罹患者における65歳以上の割合は7割とも言われている。高齢がん患者では、根治療法および補助療法(放射線化学療法および化学療法・放射線療法単独治療)実施において副作用や治療完遂率低下などが年齢に関係なく生じるため、一概に年齢に基づいた治療選択ができない。根治療法・補助療法の副作用や治療完遂に影響を与える要因を明らかにし、高リスク群を同定するスクリーニングツールが開発されれば、高齢がん患者の根治療法・補助療法実施と同時にリハビリテーションを併用する等の治療選択に有益な情報となる。本研究の目的は高齢がん患者の根治療法・補助療法実施前の高齢者総合機能評価(Comprehensive Geriatric Assessment; CGA)、サルコペニア、フレイル、認知機能が副作用発生率・治療完遂率に影響を与える要因を明らかにし、高リスク集団を同定するスクリーニングツールを開発することである。本年度は研究開始の初年度であり、研究実施体制の整備と症例集積を主に行った。2016年3月末時点で、48症例を集積した(71.3歳;60歳89歳、男性37名)。サルコペニアとフレイルについては国際的に容認されている定義を用いた。また、フレイルは身体的フレイルと、軽度認知障害を主に測定した認知的フレイル、社会的孤立を主に測定した社会的フレイルにわけて測定した。プレサルコペニアは53.5%、サルコペニアは23.8%であった。身体的フレイルは50%、認知的フレイルは45%、社会的フレイルは58%であり、高齢がん患者が治療開始時に身体的、認知的、精神的虚弱であることが明らかとなった。現在、症例集積中であり、アウトカム評価は今後実施予定である。本年度は倫理委員会に申請し、承認を得たのちに研究を開始した。現在、症例は48症例登録しており、順調に症例を集積している。本研究の目的は高齢がん患者の根治療法・補助療法実施前の身体機能(サルコペニアや身体フレイル)、認知機能、社会的フレイル(または社会的孤立)が副作用発生率・治療完遂率に影響を与える要因を明らかにし、高リスク集団を同定するスクリーニングツールを開発することである。平成29年度は、平成28年度から症例を集積し高齢がん患者の根治療法・補助療法に対する術後30日以内の合併症発生に影響を与える要因をサルコペニア、認知機能、社会的孤立から明らかにすることである。解析対象は、食道、胃、大腸、口腔がんの診断にて神戸大学医学部附属病院に手術目的で入院した107名(71.2歳;6092歳、女性22名)とした。サルコペニアは筋量、握力、歩行速度からアジア基準に準じ判定し、認知機能低下はMini Mental State Examination24点未満、社会的孤立は日本語版Lubben Social Network Scale短縮版にて12点未満とした。術後合併症はJCOG術後合併症基準ver2.0に準じ、術後30日以内にカルテに記載されている場合を合併症有りとした。解析は術前のサルコペニア、認知機能低下、社会的孤立の有症率を算出した後、アウトカムを術後合併症、主要因をサルコペニア、認知機能低下、社会的孤立、交絡変数を性、年齢、clinical stage、喫煙、飲酒としたロジスティック回帰分析を行った。結果は、サルコペニア・認知機能低下は14%、社会的孤立は30%であった。

ロジスティック回帰分析の結果、術後30日以内の合併症は社会的孤立(オッズ比;4.5、95%CI;1.315.0)、喫煙有と関連を認めた。治療後半年、1年の対象者を外来通院時の現状調査に欠損が多いいが、カルテ上は副作用発生率、治療完遂率、再入院状況などはフォローできている。また、症例集積も当初の予定通りであり、おおむね順調に進展していると考えている。高齢がん患者では一般高齢者よりより虚弱であると考えられるが、サルコペニア、認知機能低下、社会的孤立の術前有症率や術後への影響は明らかになっていない。本研究の目的は、高齢がん患者におけるサルコペニア、認知機能低下、社会的孤立の術前有症率を調査し、これらが術後30日以内の合併症へ与える影響を明らかにすることで、術後有害事象発生のリスク要因を明らかにすることである。対象者は、食道、胃、大腸、頭頸部がんの診断にて神戸大学病院に手術目的で入院した123名(71.8歳;6091歳、女性34名)とした。サルコペニアは筋量、握力、歩行速度からアジア基準に準じ判定し、認知機能低下はMini Mental State Examination 24点未満、社会的孤立は日本語版Lubben Social Network Scale短縮版にて12点未満とした。術後合併症はJCOG術後合併症基準ver2.0に準じ、術後30日以内にカルテに記載されている場合を合併症有とした。解析は術前のサルコペニア、認知機能低下、社会的孤立の有症率を算出した後、これらを主要因、術後合併症をアウトカムとし、交絡変数を強制投入したロジスティック回帰分析を行った。サルコペニア、認知機能低下、社会的孤立の有症率は12.2%、13.8%、22.8%であった。ロジスティック回帰分析の結果、サルコペニア、認知機能低下については術後合併症との関連を認めなかったが、社会的孤立は術後合併症の発症と関連していた(オッズ比;2.96、95%CI;1.028.56)。高齢がん患者では社会的孤立の割合が一般高齢者より高く、術後合併症に影響を与えていた。高齢がん患者においては多面的な評価が重要であることが明らかとなった。一方で、本研究結果は手術予定の患者のみであり、今後は化学療法や放射線療法を受けた高齢がん患者においても調査する必要がある。対象者のリクルートに時間を要したため、対象者のリクルートに最終年度を超えて調査する必要があった。高齢がん患者において、サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルについてのインパクトは明らかでない。本研究の目的は、消化器がんにて手術予定の高齢がん患者において、サルコペニア、身体的フレイル、認知機能低下、ソーシャルフレイルの有病率を算出し、これらと生命予後との関係を明らかにすることである。研究デザインは横断または縦断研究である。対象は2015年10月から2017年7月に神戸大学医学部附属病院において消化器がんの診断により根治術を予定しており、本研究の趣旨に同意した60歳以上の178名(男性135名、平均年齢72.0±7.0歳)とした。サルコペニアはAWGS基準、身体フレイルはFriedの基準、認知機能低下は軽度認知障害または全般的認知障害(MMSEにて24点未満)、ソーシャルフレイルは牧迫らによって開発された5項目の質問のうちネガティブな回答が2つ以上あれば該当ありとした(Makizako H, 2015.)。アウトカムは全死亡とした。
「公共性」の社会倫理学的研究

本研究は、社会における人間関係に定位して、そのよき在り方として「公共性」を問題とした。その「公共性」について我々は、第一に、メタ倫理学的スタンスで、まず分析的に「経済的」「倫理的」「政治的」の諸レヴェルを措定し、そのそれぞれにおける特質を、相互の差異性に特に留意しつつ明らかにした。第二に、自由主義・共同体主義という人間観の基本型のいずれを前提とするかによって、諸レヴェルにおいて「公共性」のイメージが異なってくることを鮮明化した。特に、自由主義は経済的、倫理的レヴェルと親和的であり、共同体主義は政治的レヴェルと親和的であることを明らかにした。第三に、ロールズの議論とも関わらせながら、共和主義の特質を-特に共同体主義との相違性において-鮮明化した。第四に、倫理的、政治的のレヴェルについて、いわば公的関係ないしは空間に在ることと、そのなかで(さらに)人の行為が「公的」であることとの区別を取り出し、公的関係・空間に在って「私的」である在り方を、一試論として批判的に検討した。この第四点は、そもそも(広義で)「倫理的であること」は何なのかの解明を前提とする。この在り方を十全に明らかにするためには、当の「倫理性」概念そのものの研究が必要である。これが我々の次の主要課題となる。研究のいわば応用篇として、第五に、いわば「公共的間題」として環境問題、景観問題に即して、問題解決の在り方について検討した。第六に、「公民教育」-「公共性」を支える人間としての「公民」の教育-について、日本におけるその現状を批判的に分析した。「追加」で10月に交付内定があったため、申請テーマに関する今年度(初年度)の研究の進展は、資料収集等、研究環境の整備が中心であり、考察はまだ不十分であるが、これについても若干の「成果」があり、以下の「知見」を新たに獲得した。1、「交付申請書」で国家について構成的国家観と統制的国家観とを対比したが、いわゆる社会的選択理論の展開をも、この対照に平行するものとして整理することが可能である。諸個人の選好を抽象的に選好一般としてその集計を考える行き方を基本とするとして、そこに選好の内容の観点を持ち込んで私的選好と社会的選好(これは私的諸選好の集計の結果をも意味するが、ここでは例えばハーサニが「社会的立場から」の選好と言う場合のものを意味する)とを区別し、いずれの集計化-いずれの場合も倫理的でありうる-を図るか、という基本対立がある。例えばセンは、抽象化的行き方および私的選好定位的行き方の両方を批判している(両批判は相互に異なるものである)が、問題はむしろ、共に個人のものである両選好の区別の妥当性である。2、上の二つの行き方は、全ての選択(行動)に抽象化的に効用を想定するものと、いわば消費者主権的に(経済的)効用定位的選択のみを有意化するものとに対応するが、両方において使用されている「効用」概念は(広義・狭義と呼んでもいいが)相互に別である。この問題は端的には、「利他」の在り方に効用を認めるか否かという対立としても表れている。この対立の解消には「利他主義」の分節化が必要である。3、両選好は経済的選好と倫理的選好としても区別されているが、この「経済的」「倫理的」の用法は実は混乱している。裏面に挙げた拙稿は、環境倫理のコンテクストで用法の分類・整理を試みたものである。1、「公共性」に関する概念分析的考察を進めた。

public=officialといういわば表層的規定を排してopen, commonという本質点から見るなら、「公共性」の基本類型として、1.経済的公共性、2.倫理的公共性、3.政治的公共性の三類型への区別が可能かつ必要であることを明らかにした。(これは同時に、そもそもの「経済」「倫理」「政治」-これは、人の活動領域というよりむしろ活動形態上の区別である-の相互区別・規定を前提とするが、これについてもオリジナルな整理が提示できたと思う。さらに、「政治」について、自由主義的、共和主義的、共同体主義的への三分類が有効であることも明らかにした。)その際の分析視角は、「申請書」に記した「倫理的還元」である。この研究成果は6,9月に研究会で口頭報告し、併せて、現在出版作業を進めている共編書『公共性の哲学を学ぶひとのために』(世界思想社)の「序論」において2004年度中に公表する予定である。また、本書第一部の構成には上の三類型化が反映されている。2、いわば応用的研究として、環境問題(という「公共的」問題)に関わるものとして、昨年度報告したものの続きを、裏面で挙げた論稿として公表した。本論稿の最重要のポイントは、「便益」(効用)概念の再検討を前提に、便益の種類の別に応じて、「持続可能性」と言われる場合の「持続性」を類別化するとともに、それぞれの「持続性」を原理とするものとして「倫理」-この場合、上の三分類中のものに対しては、「倫理的還元」の場合と同様、いわばメタ的な上位概念を意味する-を類別化したことである。3、同様、応用的研究として、(公共性を支える人問の育成としての)「公民」教育について、2004年度中に刊行予定の論集に論稿を執筆した。また、10月に学会ワークショップで口頭報告した。1、「公共性」に関する概念分析的考察を進め、昨年度「実績報告書」で記した方向で一応の纏めを行なった。その成果を共編著『公共性の哲学を学ぶ人のために』として公表した。併せて、12月に、本書の合同書評会を行い、私の分析の一端を口頭でも報告した。また、公共性の一類型として取り出した「倫理的公共性」については、所属研究室の雑誌DIALOGICAで、私自身の分析を少し詳細に展開した。「倫理的公共性」のさらなる解明のためには、そもそもの「倫理性」概念の検討が必要であり、その研究の補助を申請しているところであるが、この研究への橋渡しとして、日本倫理学会平成16年度大会シンポジウムで「エゴイズム」概念の検討を行なった(『大会報告集』および『倫理学年報』参照)。2、いわば応用的研究として、都市景観-いうまでもなく、これは一つの公共財ないしは公共空間である-について、主として景観紛争(解決)の観点から考察を行い、日本建築学会の一部会での討議用資料として論稿を提供し、またDIALOGICAで一考察を展開した。3、公共性を支える人間を「公民」と呼ぶとして、同様、応用的研究として、その「公民」の教育=いわゆる「公民教育」の考察を進めた。その成果の一端は本年はじめに『岩波応用倫理学講義』第6巻・教育所収の論稿で公表された。
ＡＴＰの酸化体によるシグナル伝達

本年度は2-OH-ATPによる細胞死誘導シグナルの解析については、細胞培養液に2-OH-adenosineを添加した後の細胞内でのヌクレオチド濃度の変化を解析し、2-OH-adenosineが速やかにリン酸化を受けて1mM以上の2-OH-ATPが生じていること、ならびに並行してATP濃度が減少していることを確認した。またその後のMKK3/6とp38MAPKの活性化へと至るシグナル伝達経路の解明についてはshRNAレンチウイルスライブラリーを用いたスクリーニングを行い、その結果adenosine kinaseとMAP3K、p38MAPKの基質の一種、などに対するshRNAが2-OH-adenosineによる細胞増殖抑制と細胞死を抑制することを示唆するデータを得た。これらのタンパク質が2-OH-adenosine添加後の細胞内シグナル伝達において必須の役割を果たしていると考えられた。次にデオキシイノシン三リン酸(dITP)の蓄積が誘導すると考えられる細胞増殖抑制のメカニズムについては、以前よりdITPがDNAに取り込まれた後にミスマッチ修復経路がデオキシイノシンといずれかのヌクレオチドのペアを認識して修復を開始することが原因となっていることを示唆するデータを得ていた。本年度はデオキシイノシンを含む蛍光標識オリゴDNAとHeLa細胞核抽出液を用いたゲルシフトアッセイを行い、デオキシイノシンとデオキシグアノシンのペアを含むオリゴヌクレオチドのみがバンドシフトを示すことを明らかにした。精製ヒトDNAポリメラーゼを用いた実験により、低頻度であるがデオキシイノシン:デオキシグアノシンペアが形成されることが報告されている。我々の結果はdITPがDNA合成時に取り込まれて形成されるミスペアが細胞増殖抑制を引き起こす可能性を示唆している。24年度が最終年度であるため、記入しない。1細胞を2-OH-adenosine(2-OH-Ado)で処理した際のp38MAPKリン酸化に関与するタンパク質の同定を目的として、MKK6に結合するタンパク質を探索した。方法としてFLAGタグ付きMKK6をT5v細胞中で発現させ2-OH-Ado処理後に細胞抽出液を調製、抗FLAG抗体を用いた免疫沈降を行った。結果、洗い処理により結合タンパク質がほとんど無くなったので、現在はクロスリンク法を用いた条件の検討を進めている。2 2-OH-Adoを培地に添加すると細胞のp38MAPKがリン酸化するが、酸化ストレスで内在性のadenosineが2-OH-Adoへと酸化されることがあるのか検討した。in vitroでは以前に報告があった通り、Fe2+とキレーターEDTAの共存化でadenosineの1%弱が2-OH-Adoに変化した。EDTAは細胞内へ取り込まれないため、細胞膜透過性のEDTA誘導体を用いて細胞内で2-OH-Adoが産生されるか調べている。また、H202処理下での2-OH-Ado産生の可能性を検討している。3細胞内で2-OH-ATPが産生されることを確認するために、細胞からの検出法の検討を進めている。細胞抽出液中に添加した2-OH-Adoを検出できているが回収率が約3%と低いため、細胞内での検出限界が18.5μMとなる。そのため、回収率を改善させるための検討を進めている。4 ATPの酸化的脱アミノ化体であるイノシン三リン酸(ITP)分解酵素ITPAならびにNUDT16の欠損による細胞増殖抑制がミスマッチ修復経路に依存することを明らかにした。またNUDT16欠損マウスの作製を進めている。5酸化GTPに結合するPRUNE2タンパク質の同定と後根神経節での高発現について論文発表した。結合タンパク質スクリーニングは結合タンパク質の結合能の弱さが問題となった。また内在性2-OH-adenosine産生条件も確立するに至らなかった。

更に細胞内2-OH-ATP検出法もステップが多いため回収率に問題があった。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)結合タンパク質スクリーニングについては架橋法により改善を試みる。また結合を指標にするだけでなくPhos-Tag SDS-PAGEを用いた候補タンパク質リン酸化状態のモニタリングなども行う。(3)細胞内2-OH-ATP検出法もステップを減らす事により回収効率上昇を試みる。(4)イノシンヌクレオチドによる細胞増殖抑制機構については早めに論文化を行う。
塩類細胞の分子解剖と分化誘導機構

水生生物の存在基盤となっている塩類細胞の機能と分化誘導機構を理解するために,淡水型と海水型塩類細胞の分子解剖及び分化誘導因子の候補分子の探索を行い以下の成果を得た。1.恐山ウグイの酸性適応機構の解明:pH3.5に適応させたときにエラの塩類細胞に強く発現してくる分子群の同定・機能解析を通して,酸性適応機構を分子レベルで説明できるようにした。2.尿素排出系と塩類細胞:海水魚は水を保持するためにわずかの尿しか排泄しない。これに対処し効率よく代謝産物を排泄するために,海水ウナギでは一旦尿に排泄された尿素を再吸収し,エラの塩類細胞から排泄するという驚くべき系が組み込まれていることを明らかにした。3.淡水型塩類細胞のサブタイピング:ゼブラフィッシュを用いて淡水型塩類細胞(MRC)には,Na-K-ATPase型(NaK-MRC)とV-type H-ATPase(vH-MRC)の2種類があることを明らかにし,そのうちのvH-MRCがNaイオンの取り込みに関与していることを証明するとともに,動物生理学の歴史的課題である淡水からのNaイオンの取り込み機構を提唱した。4.塩類細胞の分化誘導機構:ゼブラフィッシュを用いて,塩類細胞の発生を制御する転写調節因子の同定に成功し,vH-MRCがFox遺伝子ファミリーの一員であるfoxi3aの支配下にあること,さらにMRCがゼブラフィッシュ幼生の体表に点状に散在する仕組みにdelta-notchシグナル系が関与していることを証明した。5.ゲノムデータベースが確立しているフグを用いてアンモニア輸送体をすべてクローニングしそれらの発現部位を決定したところ,そのうちの一種Rhcg1がエラのMRCのアピカル膜に発現していることを明らかにした。窒素代謝とイオンホメオスタシスの関連を示唆する興味深い知見である。水生生物の存在基盤となっている塩類細胞の機能と分化誘導機構を理解するために,本年度は淡水型と海水型塩類細胞の分子解剖及び分化誘導因子の候補分子の探索を行い以下の成果を得た。1.恐山ウグイの酸性適応機構の解明:pH3.5に適応させたときにエラの塩類細胞に強<発現してくる分子群の構造・機能解析から,重炭酸イオン輸送分子で体液の酸性化を防ぐ役割を果たしているNa^+/HCO_3^-共輸送体(NBC)がこれまで知られているものに比べイオン親和性が強いなどのユニークな性質を有することを明らかにすると共に,グルタミン代謝系を活性化し,アンモニアと重炭酸イオンを生成し酸性に適応しているという驚くべき仕組みを解明した。2.淡水ウナギのエラ上皮細胞で特異的に発現するRBCCタンパク質の同定と局在部位の決定:転写調節因子様のドメイン構造を有するRING-finger B-box coiledcoil (RBCC)タンパク質を同定し,エラでのみ特異的に発現し,淡水で発現量が著しく増加することを明らかにした。さらに抗体染色により塩類細胞を中心とするエラの上皮細胞の核内に多く存在することを見出した。3.淡水型塩類細胞の機能解析:過剰の塩を排出するという海水型塩類細胞の役割と分子機構の理解に比べ,淡水型塩類細胞の機能は分子レベルではほとんど分かっていない。淡水から塩を吸収するという難しい仕事を担っていると考えられているので,それらの輸送に関与する候補分子をクローニングし,機能解析の基盤を築いた。Ig-Heptaは膜7回貫通型受容体のサブファミリーLNB-TM7に属する。このサブファミリーに属するメンバーの特徴は,N末端が長く,そこにEGFやカドヘリンやレクチンなどのドメイン構造が繰り返し見られることである。私たちが見出したIg-Heptaの場合は,免疫グロブリン様リピートを有する。

私たちは,これまでの研究で,Ig-Heptaが3種のプロテアーゼ(Signal peptidase,未同定のSEA module切断酵素,未同定のGPS切断酵素)によって,以下のように4つのフラグメントに切断されることをアフィニティー精製が可能なIg-Hepta-Fc融合タンパク質のプロセッシング過程を解析することによって明らかにした:(1)シグナルペプチド(1--24),(2)プロEGF2 (25--223),(3)Ig-リピート(224--993),(4)膜7回貫通部(994--1349)。本年度は,プロEGF2領域がFurinによるプロセッシングを受けてEGF2 (52--223)になるという興味深いプロセッシングが起こることを見い出した(この研究には,プロセッシング酵素Furinを欠くLoVo細胞の使用が鍵となった)。このEGF2フラグメントは,負電荷に富む細胞外マトリックスタンパク質に結合しやすいことも明らかになった。この性質は,FGF (fibroblast growth factor)やHGF (hepatocyte growth factor)やHBEGF (heparin binding epidermal growth factor)などと似ている。Ig-Heptaは多数のプロセッシングサイトを有し,ホルモン様分子の前駆体ともなるという事実は,Ig-Heptaの組織分布(腎臓のA型間在細胞や肺)とともに機能を推定する上で有用と思われる。1.塩類細胞の分化増殖はエラの形態形成と密接な関係にある。サブトラクションクローニングで差のあるクローンとして拾えてきたcDNAのうち細胞の骨格維持や形態形成に関わると思われるものについて解析を進め,塩類細胞と並びエラの主要細胞であるPillar cellに関し,形態と浸透圧調節の関連で興味深い結果を得,新しい仮説を提唱した。2.動物生理学分野の重要課題として残されている淡水型塩類細胞の機能を分子レベルで明らかにするために,モデル動物として遺伝学的解析が可能なゼブラフィッシュを用いて,塩類細胞をGFP (green fluorescent protein ; Na-K-ATPaseのプロモーターを利用)で標識することに成功し,発生の時間経過を追って塩類細胞がどこにどのように現れてくるかを明らかにした。すなわち,発生初期では卵黄膜を中心とする体表に散在し,発生45日目でエラが出来始めると,エラに多数の塩類細胞が出現することが明らかになった。蛍光色素MitoTrackerでミトコンドリアを可視化し,MRC (mitochondria-rich cell ; M^+)を同定して上記GFP陽性細胞(G^+)と比較したところ,両者が重なる細胞(M^+/G^+)と重ならない細胞(M^+/G^-)があり,淡水型塩類細胞にも2種類存在することを初めて確定することに成功した。M^+/G^+型とM^+/G^-型細胞の存在比は,ほぼ1:1であった。M^+/G^+型とM^+/G^-型細胞に特異的に発現する分子群の同定を通して,これら2種の塩類細胞の機能が明らかになれば,この分野の研究が飛躍的に進展するものと期待される。1.淡水型塩類細胞の分類に成功した昨年度の仕事に引き続き,本年度はゼブラフィッシュを用いてそれらの機能分担を明らかにした。
EBVと胃癌-発癌の機構と転移の解析-

胃癌組織からEBVを産隼する上皮性の細胞株(GTC-4)を樹立し、その細胞株の特性と造腫瘍性ついて、さらにGTC-4細胞株が産生するサイトカインの役割について検討した。GTC-4細胞株は、特定の条件下でEBVを産生する細胞株であった。EBV産生細胞はサイトカインvIL-10の産生量が高く、さらにvIL-10産生細胞は、正常マウスのT細胞機能を抑制し腫瘤を形成した。反対にEBV産生が低下した細胞は、IL-8の産生量が高く、さらにIL-8Rの発現が認められた。免疫不全マウスにおける腫瘍形成は腹腔好性で、多臓器に転移が認められた。IL-8Rを発現している細胞を抗体でブロックすることで腫瘤形成と癌転移の抑制が認められた。以上の結果は上皮細胞ではEBVが感染するとvIL-10を産生し、産生vIL-10は免疫機能を抑制し、さらに感染上皮細胞ではEBV増殖が抑制、また欠損して癌化し、細胞の増殖が起りIL-8が産生される。IL-8の産生により新生血管が作られ、IL-8Rの発現は癌細胞が血管を透過し、転移して行くことを示唆している。GTC-4細胞株は発癌と癌転移のモデルとして有効な細胞である成績を得た。我々は胃癌とEBVの関連性を解析するため、胃癌組織由来のEBV産生細胞株(GTC-4)を樹立した。その細胞株によりウイルス感染と増殖、さらに発癌と転移、単クローン抗体の作成についての研究を行った。GTC-4細胞株由来のEBV(GTC-4-EBV)は、胃正常組織の初代培養細胞と胃癌由来の細胞株に感染したが、ウイルス増殖は癌細胞株では認められなかった。これらの結果からGTC-4-EBVは上皮系の細胞でよく増殖することが判明した。このことを第40回日本臨床ウイルス学会、ヘルペス研究会等で報告した。さらにGTC-4-EBV感染の胃組織由来の細胞系ではケモカイン(IL-8)の産生とケモカインレセプター(CXCR-1)の発現が認められ、上皮系細胞におけるGTC-4-EBV感染にはCXCR-1を介した感染が示唆された(第58回日本癌学会で発表)。一方GTC-4細胞株が産生するサイトカイン(VIL-10)は免疫機能を抑制するため、発癌と転移との関連性について現在検討中である。さらにマウスにおける移植実験ではGTC-4細胞株は腹腔内が好性で、腸管の粘膜下層、または箇有層に浸潤が認められ、さらに脾臓、肺、まれに肝臓にも転移が認められた。転移組織ではLMP-1(EBV-発癌蛋白)の強い発現が認められており、これらのことを解析するため、GTC-4細胞株に対する単クローン抗体を作成、検討中である。我々が樹立した胃癌組織由来のEBV陽性細胞株(GTC-4細胞株)は、国内外で始めて樹立されたものであり、胃癌由来のGTC-4細胞株が産生するEBVは上皮細胞に感染しEBV遺伝子産物が発現することを確認した.さらにGTC-4細胞株はTNFα、IL-8、vIL-10さらにCEAを産生することが認められた.一方GTC-4細胞株の腫瘍原性については、ヌードマウスに腫瘍を形成し、全身に転移することが判明した.さらに癌転移はIL-8のレセプターであるケモカインレセプターのCXCR-1抗体でブロックすることにより、ヌードマウスにおける腫瘍形成が遅延し、癌転移の抑制が認められた.GTC-4細胞株が産生するvIL-10もヒトT細胞の免疫機能を抑制することが伺われ、GTC-4を移植されたマウスにおいても免疫機能低下を認めた.またGTC-4細胞に対するモノクローナル抗体を作製したが、この抗体はB95-8株とは反応が認められなかった.しかし、ウイルスの遺伝子配列についてはまだ解析していないため今後の課題として研究を進めていきたい.
がん微小環境による抗がん剤耐性メカニズムの変化とその克服法の解明

抗がん剤耐性の克服はがん治療成績の向上に繋がる重要な課題であるものの、未だ実現できていない。一方で、がん組織中におけるがん細胞は、低酸素や低栄養状態のようながん微小環境の影響を受けることにより細胞内代謝や運動能など数多くの特性変化を生じている。本研究では、低酸素や低栄養条件下で抗がん剤耐性細胞の抗がん剤耐性メカニズム及び細胞の運動能などの特性がどのように変化するのか解析を行い、それら変化に対する有効な薬物等を用いた治療方策を明らかにすることを目的とした研究である。
転写終結RNAシグナルの機能構造

1)転写終結機能およびmRNA安定化機能に関与するタ-ミネーター構造のエレメントを解明する目的で、大腸菌のcrp遺伝子の転写タ-ミネーターの変異体を系統的に構築した。主にステム構造とTのクラスター部分に変異を導入した。2)上記の変異はいずれも転写終結能を大きく低下させることが明かになり、ステム構造およびTのクラスターの双方が転写終結機能にとって重要な要素であることを明らかにした。3)変異タ-ミネーターがオペロン発現に及ぼす影響を、タンパク質およびmRNAレベルで定量的に解析した。ステム構造を破壊した変異体でcrpオペロンの発現の低下が見られたのに対し、Tクラスターを破壊した変異体では影響がなかった。また、前者のcrpオペロンの発現の低下はcrp mRNAの安定性が低下したことにより引き起こされることを明かにした。4)crpタ-ミネーターの機能解析を行なう中で、タ-ミネーター領域の下流にステム構造形成可能な配列が存在すると3'末端がその部分までシフトすることをノーザンブロット法およびS1マッピング法により見いだした。このことは、ρ因子非依存性の転写タ-ミネーターにおけるmRNAの3'末端が従来考えられているようにTクラスターにおける転写終結によるものでなくTクラスターを越えて転写されたRNAのプロセシングにより形成されていることを強く示唆している。また、3'末端のシフトは当該オペロンの翻訳と連動した現象であることも予備的に見いだした。
経口PGI_2が肺高血圧ラット肺血管壁に及ぼす分子生物学的変化に関する研究

今年度は減圧による低酸素負荷およびモノクロタリン投与による肺高血圧ラットを作成し、Competitive reverse transcribed PCR(CRT-PCR)にて経時的なPDGFA mRNA発現量の変化を検討した。減圧チャンバーによる肺高血圧ラット群は負荷開始前、負荷開始後1日目から5日目までは1日毎、1週間目から6週間目までは1週間毎に検体を採取した。またモノクロタリン投与後からは投与前および投与後1週間から6週間までを1週間毎に採取した。ラット肺からの総RNAの抽出は、肺を摘出後液体窒素にて瞬間凍結し木鎚にて物理的に破砕。速やかにグアニジンチオシアネート溶液に溶解し、AGPC法にて抽出した。得られた総RNAは吸光度測定にて濃度を求め、各々2μgを鋳型としランダムプライマー法にて1本鎖cDNAを作成した。ラットPDGFAの5'側330bpを増幅するようにPCR primerを設定し、得られたPCR産物を制限酵素MspIにて消化。エタノール沈殿で回収後T4 DNA Ligaseで結合させこれを鋳型にして再びPCRをかけた。これにより本来のPCR産物より約150pb短い断片が得られたのでこれを精製しプラスミドベクターにクローニング。このようにして得られたDNA断片は濃度を測定しCRT-PCRのCompetitorとして用いた。CRT-PCRによるラットPDGFA発現量の測定結果は、減圧群では4日目に負荷前の2倍程度の上昇を認めたが以後は次第に減少し1週間以降では負荷前よりも低下した。モノクロタリン群では投与後2週間で発現量は約2倍に上昇したがその後はやはり低下していった。このように両群ともPDGFAの一過性の発現上昇が認められたがそのピークの時期にはずれがあるものと考えられた。今後はPDGFB,Calponinなど他の遺伝子の発現量の変化も同様に検討していく予定である。
哺乳類海馬機能の左右差をｉｎ　ｖｉｖｏ生理学で検証する。

経験依存的な脳集団活動を左右で比較するため、ラットを単独飼育した群(ISO)と豊かな環境で飼育した群(ENR)に分け、左右海馬脳波を測定した。すると、1)ISO群に比して、ENR群ではγ波の振幅が大幅に上昇していた。なお、γ波の振幅はISO群では左右がほぼ同等であったが、ENRでは右の方が振幅が優位に大きくなっていた。2)左右海馬の協調性を見る指標にコヒーレンスがあるが、ENR群ではγ帯域でコヒーレンスの上昇が見られた。つまり、ENR群では両側海馬の協調性が増大していた。3)海馬左右シナプスの数をENRで観測すると、右側の方がシナプス数が多かった。我々は以前の報告で齧歯類のCA3-CA1回路にシナプスの形態的・分子的な左右差があることを示してきたが、その生理的な意義はin vivo生理学を用いないと明らかにできないと考えた。動物の行動に伴い脳機能に左右差が生じれば、動物の行動と生理学を直接関連づけることができる。そこで、我々はは生後3週6週目のラットを1匹だけでケージで飼育する「隔離飼育群」と、遊具を入れたケージで集団飼育する「豊かな環境飼育群」とに分け、左右の海馬CA1領域の脳波活動を麻酔下のラットで計測した。その結果、豊かな環境飼育群では、脳波の1つであるガンマ(γ)波の振幅が大きくなり、なかでも右側のγ波の振幅が左側に比べてより大きくなっていることを発見した。さらに、豊かな環境下のラットは左右のγ波のリズムが同期することも明らかになった。また、豊かな環境飼育群で、シナプス入力の一端を担うNMDA受容体の働きを抑制すると、このようなγ波の変化は起こらなかった。NMDA受容体は記憶や学習に関わり、特に脳が学習するときの本質であるシナプスの可塑性に重要な働きをすることが知られている。したがって、豊かな環境飼育群ではシナプスの可塑性が起きて顕著なγ波の変化が出現することが示唆された。そこで、実際に海馬CA1領域のシナプス形態を調べてみた結果、豊かな環境飼育群の右側のシナプス密度が左側に比べ明らかに高くなっていた。これにより、飼育環境の違いでシナプスが増えることで神経回路の再編が左右非対称に起きることが確認できた。この研究結果の報告は平成24年度に学術誌(Nature communications)に受理され、25年度に公開される予定である。脳の左右差はヒトなどの霊長類では良く知られているが、シナプスレベルから脳機能までの左右差までを包括的に理解しようという試みはほとんどなされてこなかった。私は、今まで1)マウスの海馬でグルタミン酸受容体・シナプス形態に左右差があること、2)行動実験でもマウスの空間学習能力には左右海馬に差があることを示してきた。そしてこの1)と2)とのギャップを埋める試みとして、海馬の脳活動の左右差を直接証明したいと考えた。そこで、動物を頭の大きいラットに変え、両側海馬CA1領域から脳波記録を行った。脳波は脳細胞の集団活動を反映するため、左右脳の機能差を観測するためには最も直截的な方法である。なお、脳は外部の刺激に依存して活動が変化していくことが考えられるため、ラットを単独で飼育する群(ISOlated; ISO)と玩具などを用意し多頭飼いする(つまり、豊かな環境で飼育する)群(ENRiched; ENR)の2群を用意した。すると、ISO群では左右のガンマ波には差がなかったが、ENR群では左右ともにガンマ波の振幅が大きくなっており、かつ右海馬の方が左よりガンマ波の振幅が大きくなっていた。ガンマ波は動物が意識的な脳活動を行っている時に現れる脳波であり、海馬ではシナプス入力を反映していると考えられている。すなわち、海馬では外部刺激依存的に機能の左右差が生じると考えられる。また、ガンマ波の左右協調性も調べたところ、ISO群よりENR群の方が左右の協調活動は亢進していた。このことから、左右は海馬が外部刺激を処理するためにお互いが協力しながらも、右側を優位にするように機能を分担していくことが示唆される。この結果を学術誌に発表した。fMRIのように、イメージングの手法で脳機能に左右差があることを示している実験は数多くあるが、分子レベルから脳機能の左右差に迫る研究は数少ない。当該研究員はこれまで、1,グルタミン酸受容体の左右脳での分布差・2,シナプスの大きさ・形態の左右差をマウスの海馬で示してきた。そのデータを踏まえた上で、分子の側から哺乳類の脳の左右機能差を明らかにしたいと考えている。