hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コーディエライトの熱膨張への陽イオンサイズ効果

本研究の目的は、化学組成の異なるコーディエライトの合成実験を行うことにより、熱膨張への陽イオンの大きさや組成の影響を系統的に研究を行い、熱膨張への陽イオンサイズ効果を明らかにすることである。本年度は、陽イオンサイズ効果を検討するため、(1)人面体(M)サイト中のMgイオンをイオン半径の異なるFe,Mnイオンに置換、(2)四面体(T)サイト中のAl,SiイオンをGe,Gaイオンに置換した合成実験を、加熱炉を用いて行った。・MgイオンをFe,Mnとイオン半径の大きい元素に置換するとa軸は長くなり、c軸は短くなった。また、熱膨張率はa軸に関しては小さくなり、c軸は正の方向へと変化した。これは、コーディエライトの熱膨張のメカニズムにより説明がつく。・Al,SiイオンをGe,Gaイオンに置換した場合、a,c軸ともに長くなった。熱膨張率に関しては、データに非常にばらつきが見られ、系統的な変化を見いだすことができなかった。この理由の一つとして、Tサイトのイオン半径を変化させることにより、コーディエライトのTサイト中のイオンが秩序化を起こし、低温相に変化しているのではないかと考えられる。秩序化した低温相と無秩序状態の高温相では熱膨張率が少し異なることが計算機シミュレーションからも得られている。しかし、今回の研究からは本当にそうなのかについての詳細はわからなかった。合成実験では2種類ある四面体(T1,T2)中のいずれの効果が卓越しているのかの判断が難しいため、もう一つの柱である計算機シミュレーションにおいてそのサイト効果について研究を行った。その結果、T1サイトをイオン半径の大きい元素に置換した場合は、a軸はほとんど変化がみられないが、c軸は長くなった。一方、T2サイトの場合、a,c軸ともにイオン半径が大きいほど長くなった。また、同時に計算機シミュレーション実験をおこない比較・検討を行う。本年度は、Mg-コーディエライト端成分(Mg_2Al_4Si_5O_<18>)および八面体サイトの陽イオンサイズ効果を検討するため、MgイオンをFe,Zn,Caイオンなど異なるイオン半径のものに置換した合成実験を既存の加熱炉を用いて行う予定であった。実験を始めたところ実験装置が故障したため、新たに購入し立ち上げを行う必要ができた。そのため、合成実験について本年度は実験装置の立ち上げをおこない、実験を開始したところである。一方、もう一つの柱である計算機シミュレーションについては、振動スペクトルに着目した解析を行った。その結果、コーディエライトの振動スペクトル、特に2種類の酸素イオン(O1,O2)は強い方位依存性をもつことが分かった。すなわち、O1イオンのある波長ではX,Y方向よりもZ方向に強く振動することを示唆し、一方O2イオンはZ方向にはほとんど振動しないが、X,Y方向に非常に強く振動する波長が存在することが分かった。他の元素(Mg,Al,Si,)では、X,Y方向とz方向で若干波長がずれているのが観察された。全ての元素でX,Y方向の振動スペクトルには違いはほとんど観察されなかった。
時空間的ユニーク情報に基づく高速・ロバストな画像計測法に関する研究

本研究では,高速・ロバストな新しい画像計測法を提案した.最小限の情報のみを用いることにより,従来の約1000倍の高速な画像照合と物体認識を実現した.画像照合において,相対的にユニークな画素が,照合に有効な情報であることを示し,共起発生確率の評価によってこれを選択的に抽出する手法を提案した.画素濃度の共起性を時間・空間の両面で計測することにより,照明変動への頑健性が得られた.また,周辺類似物との分離性を評価することにより,安定した識別性能も得られた.さらに,本提案が3次元物体認識にも適用可能なこと,遮蔽に頑健な画像照合にも利用できることを示し,汎用性を実証した.本年度は,画像特徴と最適画素群の関係に関する分析および,その機械学習法によるパラメータ同定に関する検討を行った.また,本研究テーマで扱うデータは2次元であるが,これは一般的な距離画像(画像の濃度値が距離値である画像)を含むために,距離画像への適用に向けた最適パラメータ決定に関する検討を行った.その結果,画像特徴として空間周波数構造と最適画素群の幾何学的関係に相関があることが判明した.具体的には,原画像にフーリエ変換処理を施して支配的な空間周波数を調べ,一方では複数画素間の位置関係パラメータを変化させながら認識性能を調査したところ,空間的な水平,垂直周波数成分と,認識率を最大にする画素間パラメータとの間には,関係があることが確認できた.さらに複数画素の時間的な変動についても検討したところ,同時に(従属的に)変動する画素群と,独立して変動する画素群が存在することがわかり,前者を画像マッチングに用いることによって認識性能が向上することを確認した.加えて,周辺の類似物との類似性の分析に関する検討を加えたところ,類似物(偽サンプル)をネガティブサンプルとして学習させることによって,目的対象物の検出精度を大幅に向上できるという知見を得た.次に,機械学習法によるパラメータ最適化として,Adaboost法および一般的な最適化手法として遺伝的アルゴリズム法を検討したところ,後者においてパラメータ最適化が可能なことを確認した.さらに,この考え方を距離画像にも適用した.3つの画素を,始点を共有する2つのベクトルと見なして表現し,本手法が3次元物体認識にも適用可能なことを確認した.これらの研究成果を,国内研究会,国際会議,投稿論文にて発表した.本年度は,前年度までに検討した画素削減型テンプレートマッチング手法の基本的な性能(処理時間および認識成功率)を,関連他手法との比較において検証するとともに,時空間共起情報を用いた画像マッチングアルゴリズム,前景物体の背景物体からの安定的な自動抽出アルゴリズムに関して理論的な考察を加えた.さらに,昨年度に開発した本研究の3次元物体認識への適用手法については,物体モデルを構成する多数の計測点ではなく,選択されたごくわずかな点群のみを利用して3次元物体の位置と姿勢を効率よく推定する手法として構築した.またこのアルゴリズムを,ばら積み物体のロボットピッキングを目的とする実証システムとして構築し,実用的な性能であることを確認した.この際,照明条件を変化させて大量の実験用画像を自動取得するための,専用のデータ取得装置を開発し,これを用いて評価用画像データベースを構築した.画像の品質に関しては企業研究者の協力を得て,実際の工場の生産ラインで使用されている画像セットを模擬できていることを確認した.提案アルゴリズムについてこの画像セットを利用して評価し,従来よりも高速性,安定性の両面において優位であることを実証した.以上のように,研究期間全体を通して画素削減型の画像パターン照合技術を新開発し,基本的な性能である超高速化に加えて,照明変動への耐性強化,類似物との識別性能強化,遮蔽物体への頑健化を中心とする重要な機能を持たせることに成功した.さらに,同技術を3次元物体認識に適用する方法を検討し,ベクトルペアマッチング手法としてアルゴリズム化し,さらには実物体を用いて生産システム分野において有用な性能を持つことを実証した.これらの成果は,適宜国内研究会,国際会議,投稿論文で公表し,さらに本年度はそのまとめとして,関連の技術紹介パンフレットを制作して関係部門等に配布し,成果を広く公表した.本研究では,高速・ロバストな新しい画像計測法を提案した.最小限の情報のみを用いることにより,従来の約1000倍の高速な画像照合と物体認識を実現した.画像照合において,相対的にユニークな画素が,照合に有効な情報であることを示し,共起発生確率の評価によってこれを選択的に抽出する手法を提案した.画素濃度の共起性を時間・空間の両面で計測することにより,照明変動への頑健性が得られた.また,周辺類似物との分離性を評価することにより,安定した識別性能も得られた.さらに,本提案が3次元物体認識にも適用可能なこと,遮蔽に頑健な画像照合にも利用できることを示し,汎用性を実証した.本年度は,時空間濃度共起モデルの提案および画像の安定性推定を考慮したマッチングアルゴリズムの構築を目的として研究を実施した.複数の画像における時間共起モデルとして,連続的に取得された2枚の画像間の同一座標における濃度値の共起性を2次元共起ヒストグラムとして表現するモデルを提案した.

このヒストグラムは濃度共起確率を表すが,画像間の濃度値が近いほど対角線上にデータが分布し,そうでない場合には対角線から離れた位置にデータが散らばる.すなわち,このモデルを分析すれば,2枚の画像間の画素毎の濃度変動すなわち時間的安定性を数値化することが可能となる.さらに,この分析を時間間隔が異なる複数の画像ペアに適用することによって,短時間変動と長期間変動を同時に分析することもできる.一方,空間的に独自性の高い画素ペアを画像照合に利用する手法を提案済みであったため,これに今回の研究成果を組み合わせる手法についても検討した.空間的独自性も画素ごとの発生確率で表現できることから,時間的安定性と組み合わせることで,空間的に独自性が高く,なおかつ時間的にも安定している画素を選択する基準を提案することができた.この考え方に基づいてテンプレートマッチングアルゴリズムを構築し,プロトタイプシステムを開発し,実画像を用いた実験によってその効果を実証した.従来のテンプレートマッチングアルゴリズムではテンプレート画像の全画素を使用していたが,提案手法ではその1%程度以下のきわめて少数の画素を用いるだけで認識率97%程度,処理速度は従来の100500倍以上を達成することを確認できた.これらの成果を学会で発表した.当初の本年度の目的である,画像特徴と最適画素群の関係の明確化,機械学習法によるパラメータ同定手法の提案については達成できた.また,提案手法における画素群の適切性を判断する指標として,照明変動に対する適応性ならびに周辺類似物に対する適応性を検討し,いずれの場合も効果があることを確認した.さらに,提案手法が通常の濃淡画像のみならず,一般的な2次元画像形態に適用可能なことを,距離画像にも適用できる新手法を提案することによって実証した.ただし,当初予定していた性能実証については,部分的には達成できたものの,実用化を狙う研究としては画像のバリエーション不足が懸念点として残っており,2次元照合においては様々な形状の対象物を撮影した画像を用いた実験,3次元照合においても対象物同士が多様な形態で積み重なっている状況下での評価実験を行う必要がある.また,処理時間についてはまだ実用的なレベルには達しているとはいえない.当初の目的として,時間共起モデルの提案,空間共起モデルとの統合方法の提案と定式化を達成できた.さらに,このモデルをもとに画像マッチングアルゴリズムの構築とプロトタイプシステムの試作,およびその性能実証実験も達成できた.性能としても,当初の予定通り,安定性,高速性の両面で優位であることを実証できた.以上のように当該年度に予定していたすべての成果は順調に達成できた.ただし,実験的検証については,照明変動以外の状況下での実験など,新たに重要と思われる項目も発生した.
ヨーロッパにおける「民族紛争」の政治過程

ヨーロッパ統合や経済のボーダーレス化等にみられるように、いわゆる「国民国家」はイデオロギーのレヴェルでも現実の機能においても、その基盤を彫り崩され自明性を喪失している。民族問題の多様化という表面的事実を後追いすることよりも、民族問題の発生をこうした構造的変動の文脈のなかに位置づけて把握することが本研究の基本的立場であった。そしてこの立場を前提として、旧ソ連・東欧の民族紛争と西欧諸国の民族問題に対して事例の分析を行い、それと並行し個別事例の統一的理解に資する理論的枠組みを構築することが本研究の目的であった。旧ソ連・東欧に関しては、旧社会主義体制を「文化としての社会主義」という人間の行動様式の型として理解するという視点が打ち出された。脱社会主義化過程において民族紛争が噴出している事態は、社会主義以前の文化が現在思い起こされているという事実、社会主義体制下でも伝統が根絶されたわけではない事実を示すものであったが、この伝統的文化としてのナショナリズムと「文化としての社会主義」の融合の様態こそが各国独自の民族紛争の構造的条件になっていたのである。西欧諸国に関しては、イタリアとドイツという19世紀後半のナショナリズム運動の結果成立した「国民国家」の現時点での、特に第二次世界大戦後の体制の構造変容の多角的な歴史的位置づけの作業を行うことができたが、この作業は19世紀後半の各国ごとの「国民国家」のあり方(「国家」と「国民」ないし社会の関係の様態)を比較分析する課題を与えるものでもあった。こうした一連の研究作業を通じて、現在はある大きなシステムの変動期(「国民国家」の構造変容はその構成要素の一つである)ではないかという仮説が提示された。このシステムの変動を総体的にとらえるより具体的な必要性を、本研究は民族問題の分析を通して認識させるものであった。
パーキンソン病関連遺伝子探索と機能解析

パーキンソン病(PD)の感受性遺伝子を同定するため、ゲノムワイド関連解析と2つの再現研究を行いPARK16、BST1に新しいPD感受性遺伝子座を同定した。さらに、a-synucleinとLRRK2の領域に疾患感受性を検出した。白人集団の関連解析の結果と比較することにより、人種間で共通したPDリスク遺伝子座として、PARK16、SNCA、LRRK2、人種差を示す遺伝子座として、BST1とMAPTを見出した。また、常染色体優性遺伝性PDの原因遺伝子の、典型的PDへの関与を証明した。パーキンソン病(PD)は多因子遺伝性疾患と考えられ、家族性PDではα-synucleinやparkin遺伝子が発見されたが、患者の大部分を占める孤発性PDでは疾患感受性遺伝子は証明されていない。本研究では、疾患感受性遺伝子を同定すると同時にSNPと各薬剤への反応性、副作用との関連を明らかにしオーダーメイド治療法を確立する、ことを目的とし今年度は以下の結果を得た。Pooled DNA法によるゲノムワイドマイクロサテライト関連解析で約27,000マーカー全てに関して関連解析を行い、8%のマーカーで関連(p<0.05)を認めた。これらに関して各250人づつの全く別のプール検体で、2次ついで3次スクリーニングを行った。3次スクリーニング終了後、波形を検討し各624人としてp<0.001を満たすものとして71マーカ-が得られた。これらを現在個別タイピングにて検証中であるが、現時点で16個のマーカーがp<0.05を示し、最低3ケ所でp<0.001の有意な領域が同定されており、いよいよ全ゲノムから少数の領域に絞られてきた。これらと連鎖不平衡にある遺伝子が弧発性パーキンソン病の発症に関与していると考えられる。多くの候補遺伝子上のSNPマーカーを用いたケースコントロール関連解析では、1次スクリーニングとして、患者・対照各190人で122個の候補遺伝子上の267個のSNPsを解析した結果、16個の遺伝子上の計22個のSNPsが1次スクリーニングで残り、二次スクリーニングとして、これらの22個のSNPsを患者・対照各約900人に増やして関連解析した結果、・-synuclein(SNCA)遺伝子のintron4上に存在するSNPにp=5.0x10^<-10>という極めて強い関連を見出した。このSNPの周辺で連鎖不平衡マッピングを行い、さらに関連解析にて、そのSNPと高いr^2値(>0.85)をとる周囲の計6個のSNPsで全てPDと強い関連(p=2.0x10^<-9>-1.7x10^<-11>を示すことを見い出した。これらのSNPの各遺伝子型ごとのSNCA発現をみたところ、リンパ球とは異なり、大脳にてPD associated alleleの数に応じ、SNCA遺伝子発現が増加している傾向がみられた。pooled DNA法によるゲノムワイドマイクロサテライト関連解析で124-250人単位のpooled DNAと、27,158個のMSマーカーを用いて、1-3次スクリーニングを完了し、候補領域を280個所に絞り込んだ。113個のMSに関して、個別検体を用いた関連の検証が終了し、Pく0.0001のMSを3個発見した。数百個の候補遺伝子上SNPマーカーを用いた患者・対照関連解析では、家族性PD,ドーパミン、タンパク質分解などに関連する121個の候補遺伝子上の計268SNPsを解析し、二次スクリーニングとして、患者・対照各約900人に増やして関連解析した結果、α-synuclein(SNCA)遺伝子のintron4上に存在するSNPにp=5.Ox10^<-10>という極めて強い関連を見出した。このSNPの周辺で連鎖不平衡マッピングを行い、さらに関連解析にて、そのSNPと高いr^2値(>0.85)をとる周囲の計6個のSNPsが全てPDと強い関連(p=2.Ox10^<-9>-1.7x10^<-11>)を示すことを見い出した。これらのSNPの各遺伝子型ごとにのSNCA発現をみたところ、剖検脳にてPD associated alleleの数に応じ、SNCA遺伝子発現が増加している傾向がみられた。これらのSNPsについて、ルシフェラーゼアッセイやEMSAによる機能解析を進行中である。

本研究では、疾患感受性遺伝子を同定すると同時にSNPと各薬剤への反応性、副作用との関連を明らかにしオーダーメイド治療法を確立する、ことを目的とし今年度は以下の結果を得た。Hap550アレイを用いて患者1000人のGWASの実験を行った。Call rateは、99%以上を維持している。現在データ解析中である。27,158個のMSと、pooled DNA法を用いた、ゲノムワイドスクリーニングにより、候補領域280ケ所を抽出した。うち164マーカーに関して、個別DNA検体を用いたタイピングを行い、P<0.001のMSマーカーを7箇所同定した。1個のMSはSNPとしても10^<-8>の有意な領域である。268SNPsのスクリーニングから、α-synuc lein(SNCA)が確実なPD感受性遺伝子であることを報告した。そのSNPsについて、ルシフェラーゼアッセイやEMSAを進行中である。その他Calbindinなど数個の遺伝子のSNPsで、P=10^<-3>-10^<-4>の有意な相関をみいだした。また、アメリカ人集団において、PDとの関連が報告されたFGF20遺伝子に関して、日本人大集団(患者1388人、対照1891人)を用いて検証し、関連(P=0.0089)を見出した。ポリグルタミン病において、構造生物学的解析にて、ポリグルタミンの分子構造がβシート単量体に変化した段階ですでに毒性を獲得していることを見い出し、凝集阻害ペプチドQBP1がその構造変化をブロックすることを見い出した。神経変性疾患共通の治療薬の開発のターゲットとなるような蛋白質の構造変化を見い出した。パーキンソン病(PD)は多因子遺伝性疾患と考えられ、家族性PDではα-synucleinやparkin遺伝子が発見されたが、患者の大部分を占める孤発性PDでは疾患感受性遺伝子は証明されていない。Illumina社HumanHap550アレイを用いて、PD患者1012検体、コントロール2573検体のSNP型を判定した。IBS検定、Multidimensional scalingにより、血縁者や非アジア人検体を除外し、患者988検体、コントロール2521検体で関連解析を行った結果、最も有意であったのは、α-synuclein領域のSNP(P=6.17x10^<-13>(trend mdel))であった。関連を認めた上位384SNPについて、replication実験を行っている。268SNPsのスクリーニングから、α-synuclein(SNCA)が確実なPD感受性遺伝子であることを報告した。そのSNPsについて、ルシフェラーゼアッセイやEMSAをすすめたところ、SNP特異的に結合する蛋白の存在が考えられた。この蛋白の同定をめざす。さらに34個の新たなSNPsをスクリーニングに追加し、calbindinl(CALB1)のSNPでP=7.1x10^<-5>の有意な関連を認めた。またこれらはSNCAのリスクアレルを持たない場合に関連が強く出ており、SNCAとは独立に効くものと考えられた。
排水の流量変動にも対応できる無曝気・分散型の生活排水処理技術の開発

本研究は、微生物を活用する排水処理技術の一つである「Down-flow Hanging Sponge(DHS)」法を対象とするものである。DHS法は、スポンジを微生物保持のための担体として用いて処理する技術であり、曝気エネルギーが不要で省エネルギー、かつ余剰汚泥の発生量を従来の処理手法よりも削減できるという特長を有する。本研究では、一日の間で発生する排水の流量変動に対しても、DHS法が安定した処理性能を維持するための運転手法について実践的に検討する。
同一実験動物長期観察による咀嚼能回復とメタボリックシンドローム改善との関連性

咀嚼機能の低下が若年者,高齢者の内臓脂肪量、顎関節にどのような影響を与えるのかを調査することを目的とし、歯の削合により咀嚼機能抑制を施したモデルラットを用いCTで経時的に観察した。実験群において臼歯の摩耗が少なかったことは,咀嚼能力の低下が生じたと考えられた。咀嚼能力が低下した場合でも,食事摂取量が同じであれば,咀嚼能力の違いによって、内臓脂肪量や体重,血中中性脂肪量に差は見られなかった。咀嚼能力の低下は,下顎頭形態の発育やリモデリングに早期に影響し,若年者では下顎頭の成長を停滞させ,高齢女性では下顎頭の萎縮性変化を増悪させる可能性が示された。本年度は粉食を与え、咀嚼能力が低下した実験動物モデルを確立することを目的として実験を行った。また、申請者が開発した実験動物用マイクロCTで、経時的な観察が可能な実験動物モデルの制作が可能であるかを確認した。方法;20匹の11週Wister系ラットをOVXし、4匹はベースラインの血液検査を実施した。残り16匹をランダムにH群とSD群の2郡に分けた。H群は通常の硬い餌を一定量与えた。また、SD群は上下の切歯を毎週3mm歯科用エンジンで削合し咀嚼不全モデルとし、H群と同じ量の餌を粉にして与えた。両群ともに、経時変化を観察するために、2週間毎に内臓脂肪と頭部を実験動物用マイクロCTでの撮像を実施した。12週間飼育したあとに、血液検査を実施した。また、下顎頭の組織標本を製作した。結果;H群・SD群ともに、実験開始時と終了時で血液検査・内臓脂肪・皮下脂肪の統計学的な有意差は認められなかった。しかし、下顎頭の大きさが飼育開始時と終了時では、両群とも有意に縮小していた。また、SD群の方がH群より有意に縮小していた。また、歯の咬耗はSD群が有意に減少していた。結論;同一のカロリー摂取であれば、咀嚼不全で、かつ、粉食を食べることは、内臓脂肪等に変化を生じさせなかった。これは餌の摂取量のコントロールがメタボリックシンドロームの抑制に重要であることを示唆された。また、OVXによる高齢モデルでは、両群ともに顎関節が退行することが明らかになった。さらに、咀嚼不全があり、かつ、粉食のSD群では、H群に比較して顕著に関節が退行することが明らかになった。初年度の予備実験の結果、加齢モデルとしてOVXしたラットを用い、I通常食を与えた群と、II粉食かつ咀嚼不全とした群では、体重や内臓脂肪および血液検査の結果に有意差は認められなかったが、顎関節の形態に大きな差が生じた。そこで、本年度はその変化の原因を探求すべく、本実験を行った。本実験では、OVXをしない通常のSDラットを使用して、1通常食、2通常食で咀嚼不全、3粉食、4粉食かつ咀嚼不全の4群を8週間飼育し、マイクロCTを使用し、経時的に内臓脂肪と頭部の撮影を行った。さらに、OVXをした加齢モデルのSDラットを使用し、上記と同様に4群の実験を実施し、合計8群の実験を行った。そして、得られたマイクロCTの3次元的な画像データから、下顎頭の骨の密度および骨の体積の測定を行った。また、下顎頭部と下顎臼歯部の組織切片の作成を同時に行った。その結果、OVXをしていない正常なSDラットでは、骨体積が2群がもっと大きく、次いで1、4、3となった。骨密では1が高く、2、3、4群では低下が認められた。これらの結果から、粉食にすることで、下顎頭が小さくなり、骨密度が低下することが明らかになった。OVXをした加齢モデルでは、全体に下顎頭の体積がOVXをしない群に比較して低下し、加齢モデルによって下顎頭の大きさが小さくなることが明らかになった。また、粉食を食べる2と4群が、より下顎頭が小さくなった。骨密度は粉食を食べる2と4の群が上昇した。これは形態の変化から、比較的骨密度の小さい下顎頭部が吸収され、下顎頭頸部の骨密度の高い部分が残遺したためと考えられた。これらの結果から、粉食を食べることと、加齢が顎関節の形態変化に大きな影響を与えることが明らかとなり、食事環境と加齢が非常に大きなファクターを持つことが示唆され、第28回日本顎関節学会総会および第56回日本歯科放射線学会学術大会で報告した。本研究では、咀嚼不全によって、内臓脂肪の増加などメタボリックシンドロームのリスクが上昇するという仮説のもとに予備実験を行ったが、予想に反してそれらに有意差は認められなかった。これは、摂取する餌の量が等しいためと考えられた。しかし、下顎頭の大きさに有意な差が生じた。そこで、本年度はそれらの原因を探求すべく、追加実験を行った。

当初において本年度は、OVXをした加齢モデルを使用して、正常食と粉食、正常な咀嚼と咀嚼不全をそれぞれ生じさせた、1通常食、2通常食で咀嚼不全、3粉食、4粉食かつ咀嚼不全の4群を8週間飼育実験のみを実施する予定であった。これに加えて最終年度の実験として予定されていた、OVXをしない正常なラットを使用した同様の実験も、前倒しをして本年度に実施した。これらによって、すべての飼育実験が終了したことから、今後はそれらのデータを精査して、下顎頭、下顎第一大臼歯の形態変化、内臓脂肪の変化を明らかにする準備が整った。下顎頭の予備的な解析によると、粉食を食事することと、加齢が下顎頭の大きさを小さくすることが明らかになった。これらの成果は食事環境を整えることがQOLを維持するために重要な要因であることを示唆した。これらについて、日本顎関節学会、日本歯科放射線学会、ヨーロッパおよびアジア顎顔面歯科放射線学会、への発表の準備を行った。第1実験の結果、加齢モデルとしてOVXしたラットを用い、I通常食を与えた群と、II粉食かつ咀嚼不全とした群では、体重や内臓脂肪および血液検査の結果に有意差は認められなかったが、顎関節の形態に大きな差が生じた。そこで、2015年度はその変化の原因を探求すべく、第2実験を行った。第2実験では、OVXをしない通常のSDラットを使用して、1通常食、2通常食で咀嚼不全、3粉食、4粉食かつ咀嚼不全の4群を8週間飼育し、マイクロCTを使用し、経時的に内臓脂肪と頭部の撮影を行った。さらに、OVXをした加齢モデルのSDラットを使用し、上記と同様に4群の実験を実施し、合計8群の実験を行った。そして、得られたマイクロCTの3次元的な画像データから、下顎頭の骨の密度および骨の体積の測定を行った。また、下顎頭部と下顎臼歯部の組織切片の作成を同時に行った。その結果、OVXをしていない正常なSDラットでは、骨体積が2群がもっと大きく、次いで1、4、3となった。骨密では1が高く、2、3、4群では低下が認められた。これらの結果から、粉食にすることで、下顎頭が小さくなり、骨密度が低下することが明らかになった。OVXをした加齢モデルでは、全体に下顎頭の体積がOVXをしない群に比較して低下し、加齢モデルによって下顎頭の大きさが小さくなることが明らかになった。また、粉食を食べる2と4群が、より下顎頭が小さくなった。骨密度は粉食を食べる2と4の群が上昇した。これは形態の変化から、比較的骨密の小さい下顎頭部が吸収され、下顎頭頸部の骨密の高い部分が残遺したためと考えられた。これらの結果から、粉食を食べることと、加齢が顎関節の形態変化に大きな影響を与えることが明らかとなり、食事環境と加齢が非常に大きなファクターを持つことが示唆され、The 15th EC DMFR、The 11th ACOMFR等で報告した。咀嚼機能の低下が若年者,高齢者の内臓脂肪量、顎関節にどのような影響を与えるのかを調査することを目的とし、歯の削合により咀嚼機能抑制を施したモデルラットを用いCTで経時的に観察した。実験群において臼歯の摩耗が少なかったことは,咀嚼能力の低下が生じたと考えられた。咀嚼能力が低下した場合でも,食事摂取量が同じであれば,咀嚼能力の違いによって、内臓脂肪量や体重,血中中性脂肪量に差は見られなかった。咀嚼能力の低下は,下顎頭形態の発育やリモデリングに早期に影響し,若年者では下顎頭の成長を停滞させ,高齢女性では下顎頭の萎縮性変化を増悪させる可能性が示された。本実験では、高齢モデルとしてOVXをしたラットを用いて、咀嚼不全で、かつ、粉食を食べるSD群で、内臓脂肪が増加し、メタボリックシンドロームのリスクファクターになることを予想していた。しかし、この点では両群間に統計的な差は認められなかった。これは、摂取のカロリーが同一であるためと考えられた。この結果はカロリー摂取量のコントロールが非常に重要であることを示唆した。顎関節については、両群にとも変化はないことを予想していた。しかし、予想に反し、両群ともの下顎頭が小さくなり、OVXによる高齢モデルでは退行することが明らかになった。
裁判員制度の人々の受容と望ましい制度運用について-裁判員制度は成功するか?-

本研究では2回の一般人を対象とする裁判員制度と刑事司法に関する質問票調査を行った。主な知見は、(1)被告人、被疑者に対して一般的に厳しい態度を取っている。(2)裁判員裁判については、わかりやすさ、民主主義という観点からは高く評価しているが、真実発見という観点からは評価は低い。(3)裁判員になる意欲は全般的には高くはない。(4)第1波調査と第2波調査の比較では、全般的に裁判員制度への肯定的評価が高まっている。(1)裁判員制度が社会に浸透していくプロセスを明らかにする。具体的には、裁判員制度導入により、法や法システムに対する人々の態度や行動がどう変わるかについて、全国の一般人を対象に裁判員制度導入前(既に終了)と導入後の2回の質問票調査によって変化を明らかにする。(2)弁護士を対象とした質問票調査を行い、裁判員裁判について評価する。この調査についても、裁判員制度導入前(既に終了)と導入後の2回の質問票調査によって明らかにする。(3)裁判員裁判における(1)模範的な評議の技法、(2)スタンダードな主張・立証技法、(3)裁判員に法律用語を理解させるコミュニケーション技法の3つを、実証的根拠に基づいて作成する。第1に,全員で,アメリカの陪審員制度,各国の裁判員制度について,制度的考察とその実態の把握文献を手がかりに行った。第2に,裁判員裁判実験班(堀田)は,日弁運の裁判員裁判実施本部裁判員裁判部会より提供してもらった日本各地で実施されている法曹三者合同模擬裁判における評議のコーパスを作成し,言語学の専門的見地から裁判参加者の言語使用の特徴を質的・量的に検討,抽出した。また豪州の陪審裁判の調査も行った。第3に,社会調杳班はアメリカの陪審の評価を中心とする刑事司法についての世論調査タイプの調査結果を分析した。第4に,社会調査班は,上記分析を踏まえて,日本の裁判員制度と刑事司法に対する,一般人を対象とする世論調査タイブの調査を行った。質問票は,前半が刑事司法に対する評価(設問は,裁判所・警察に対する信頼,刑事被告人の権利保障,厳罰主義,死刑,刑罰の目的,弁護人の評価などからなる),量刑評価(成入と少年,主観責任と客観責任など),裁判員制度にふさわしい事件,裁判員になる意欲とその障害からなる。後半は,2問の,仮想の裁判員裁判のシナリオからなり,裁判官主導か,裁判員主導かが,事実認定,法律のあてはめ,量刑のそれぞれにおいて操作された要因計画法が採用されている。さらに,調査票には,パーソナリテイ評価の部分(権威主義的パーソナリティ尺度,正当世界尺度など)とフェースシートが加えられた。調査法は層化2段階無作為抽出法で,サンプル数は1800である。2月に実査が行われ(中央調査社に委託),1150通同収された。その後,素データのデータクリーニング,SPSSデータ化と,変数名,変数ラベル,値のラベルが付けられ,基礎的なデータ(単純集計)を計算した。本年度は第1に全員で、各国における司法への一般人の参加について、比較制度的な考察を行った。そこでは、通常日本では言及されない、北欧、旧東欧諸国(クロアチアなど、ロシアなどに司法への一般人の参加の新しい試みがなされていることがわかった。第2に、裁判員裁判実験班(堀田、藤田)は、法曹三者合同模擬裁判員裁判における評議の対話資料を収集し、そのデータをもとに、計量言語学の立場から、裁判員と裁判官の判断要因、意識、思考体系の差異などの調査を行った。第3に、社会調査班は前年度行った一般人を対象とする裁判員制度と刑事司法に対する世論調査タイプの調査データの分析を行った。主な知見としては(1)被告人、被疑者に対して一般の人々が厳しい態度をとっているかどうかについては(この種の設問は、アメリカ行われている刑事司法についての調査でもよく用いられている)、一般的に厳しい態度を取っているが、因子分析を行うと、厳罰主義かどうかと、被告人、被疑者の手続き保障、適性手続きの軸が分かれて出てきているように見える。ただ、プロマックス回転を行うと、因子間相関はずいぶん高いので、両者が強く独立に分かれているというわけではない。(2)裁判員になる意欲は全般的には高くはないが、その中で意欲の高い人はどういう人かというと、自律的(他者へ政府への依存が低い)で、高学歴、高収入、マスメディアへの接触頻度も高くなにごとにも積極的な人々である。彼らは、そうではない人に比べて、刑事訴訟における被告人被疑者のの手続き保障にそれなりの理解を示している。しかし、彼らは他の人々に比べて死刑を下すことのためらいは小さい。第1に裁判員裁判実験班は、裁判員の評決に影響を与える諸要因を言語学や心理学の知見を援用しながら特定することに主眼をおいて研究を行った。

日弁運や地方弁護士会より提供してもらった日本各地で実施されている法曹三者合同模擬裁判における評議の会話を文字化したものを蓄積することによってコーパスを作成し、コーパス言語学、語用論、説得研究、集団意思決定論といった分野の知見を利用しながら、裁判参加者の言語使用の特徴を質的・量的に検討・抽出し、そこから裁判員と裁判官の判断要因、意識、思考体系の差異なども検討した。これにより、裁判官と裁判員の間には、使用言語域、思考体系、参加態度に差異があることが明らかになった。第2に、社会調査班は、郵送調査法を用いて、弁護士の裁判員裁判と刑事司法に対する態度(一般人との比較、一般人の態度についてのメタ認知を含む。なお、一般人を対象とする調査は、2007年度に実査)、裁判員裁判についての意欲、刑事弁護の経験などを尋ねた。サンプルは東京3会からランダムサンプル1500(有効回答数722、回収率48%)、京都弁護士会悉皆452(有効回答数169、回収率37%)、北海道の札幌を除く3会悉皆130(有効回答数76、回収率58%)であり、弁講士に対する郵送調査としては非常に高い数値を得ることができた。結果は、多くの設問において、弁護士の間での態度の相違は大きく、また弁護士会による違いも非常に大きい。そして、それは、年齢、弁護士の経験年数、性別、事務所規模など事務所の態様とは関係がなく、弁護士会文化とも言うべきものが影響しているのかもしれない。また、一般人と同じ設問について比較すると、一般人の回答と弁護士の回答の差が大きいというわけではない。裁判員制度実験証(堀田、藤田、木下)は、第1に、前年度に引き続き、裁判員と裁判官の言語コミュニケーションについて言語学的立場から分析・考察を進めた。言語的コミュニケーションについて、社会心理学と語用論や計量言語学等の言語学の分析・理論の融合を可能にした。第2に、裁判員裁判における市民の態度・人格傾向と評議中の行動等の関連を見るために、実験を実施し、その結果を明らかにした。態度・人格傾向と評議中の行動については強い関連を見いだすことが出来た。社会調査班(松村、太田、木下、山田)は、裁判員制度導入による法意識の変化を調べるために、第2波の、一般人を対象とする「裁判員制度と刑事司法」に関する意識調査を行った。全国成人ランダムサンプル(層化二段抽出)でサンプル数1,600、有効回答数1,109である。なお、第2波調査のサンプルは、第1波調査のサンプルとは独立である。調査票は裁判員制度導入前と導入後を比較することを大きな目的としているので、質問項目、その配列、ワーディングなどは、2008年に行われた調査票を基本的に踏襲した。第1波、第2波の比較という観点からの主要な知見は人々の裁判員制度に対する肯定的な態度は強まっている、特に、実体的真実主義という観点からは高く評価するようになった人々の厳罰主義、被告人の権利に対する厳しい態度は強まっているわけではない、である。裁判員制度運用評価班(白取、フット、村山)はフランス法、アメリカ法との比較で日本の裁判員制度を評価した。おおむね肯定的に評価することが出来た。総括班が中心となり以上の成果の統合を図った。
小動物の悪性腫瘍における受容体型チロシンキナーゼ異常の解析と分子標的療法の確立

猫および犬の肥満細胞腫におけるKITの変異と変異KITのリン酸化におよぼすイマチニブの影響をin vitroおよび臨床例を用いて評価した。猫と犬の肥満細胞腫においてc-kitエクソン8と9の変異を同定した。これらの変異はKITの恒常的はリン酸化を引き起こし、イマチニブはそのリン酸化を抑制した。肥満細胞腫の猫および犬にイマチニブを投与したところ、これらのc-kitに変異を持つ症例で良好な反応が見られた。c-kitエクソン8と9に変異を持つ肥満細胞腫の症例において、イマチニブは有益な治療法となる可能性が示された。本研究課題では、猫の肥満細胞腫におけるc-kit変異の検索とチロシンキナーゼ阻害剤による抗腫瘍効果について検討した。猫の肥満細胞腫の68%においてc-kit変異が見られることが明らかとなり、さらにこれらのc-kit変異は、exon 8および9にコードされる第5イムノグロブリン様ドメイン(IgD)に頻発する(60%以上)ことが示された。In vitro哺乳細胞発現系において、Exon 8および9に変異を有するKITはリガンド非依存性にリン酸化が亢進し、さらにこのリン酸化はKIT阻害剤イマチニブによって抑制されることが示された。そこでExon 8および9に変異を有する肥満細胞腫の臨床例に対してKIT阻害剤イマチニブを使用したところ、8症例中7症例で抗腫瘍効果が認められた(Isotani et al.2010)。猫の肥満細胞腫においてc-kit変異は重要な発生メカニズムであり、KITを標的とする分子標的薬で高い治療効果が得られると考えられた。また、猫の肥満細胞腫の分子標的療法を行う上で、今回発見したc-kit変異を事前に検査することは治療効果の予測に有用であり、臨床応用が可能であると考えられた。これまで犬の肥満細胞腫に対するイマチニブの治療効果は、KIT膜近傍領域をコードするエクソン11の変異に関連することが示されてきた。一方、犬の肥満細胞腫においてKITの変異は必ずしもエクソン11のみに起こるのではなく、他の領域にも発生することが知られている。しかしながら、このような変異が臨床的な治療効果と関連するのかは不明である。本研究課題22年度は、エクソン8に変異を有する症例とエクソン9に変異を有する症例について、変異によるKITの機能獲得性ならびにキナーゼ阻害薬イマチニブの治療効果を評価した。これらの変異はいずれも幹細胞因子非依存性にKITリン酸化を引き起こす機能獲得性の変異であり、変異KITを強制発現させた細胞によるin vitroの解析では、イマチニブはこれら変異KITのリン酸化を抑制することが示された。さらに、これらの変異を有する肥満細胞腫の臨床例に対してイマチニブによる治療を実施したところ、著しい抗腫瘍効果が見られた。したがって、犬の肥満細胞腫ではエクソン11の変異のみならず、エクソン8および9に変異を有する場合においてもイマチニブが臨床的な効果を示すと考えられた。本年度は犬の悪性黒色腫について、主にキナーゼ異常の有無を検索した。8種類の悪性黒色腫株化細胞を用いてキナーゼ阻害剤および転写因子阻害剤を含む分子標的薬21種の細胞増殖抑制効果を検討した。21種の分子標的薬のうち、オーロラキナーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤(NFkB阻害剤)、EGFR阻害剤およびFLT3阻害剤は全ての細胞株において濃度依存性に腫瘍細胞の増殖を抑制し、IC50は1μM以下であった。特にプロテアソーム阻害剤による腫瘍の抑制効果は顕著であり、IC50はく0.3μMであった。当初は犬の悪性黒色腫においてチロシンキナーゼ異常が重要な発生メカニズムであると想定していたが、チロシンキナーゼ随害剤のみならずセリン・スレオニンキナーゼ阻害剤とプロテアソーム阻害剤でも増殖抑制が見られたことは大きな発見であった。とくにNFkBを阻害するプロテアソーム阻害剤のIC50が著しく低いことから、犬の悪性黒色腫細胞はNFkBの活性化に強く依存して生存あるいは増殖する可能性が考えられた。そこで犬の悪性黒色腫細胞におけるNFkBの活性化状態を評価したところ、NFkBが著しく活性化していることが示され、さらにこの活性化はin vitroでプロテアソーム阻害剤を添加することにより抑制されることが明らかとなった。以上の結果に基づいて、犬の悪性黒色腫細胞をヌードマウスに移植し、腫瘍増殖におよぼすプロテアソーム阻害剤の影響をin vivoで評価した。悪性黒色腫細胞移植ヌードマウスにおいてプロテアソーム阻害剤は比較対象群に比べて有意に腫瘍の増殖を抑制した。犬の悪性黒色腫の増殖にはチロシンキナーゼ異常が関与している可能性が示唆されたが、それ以上にNFkBの異常な活性化は重要な役割をはたしていると考えられた。
抗ウイルス治療難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデルの開発に関する研究

本研究の目的は、抗ウイルス治療難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデルを開発することである。対象18名に面接調査を実施し、著効例および非著効例の治療効果の受容プロセスとレジリエンスの構成要素を明らかにした。看護相談指針として、著効例の抱く不確かさを踏まえた継続受診の支援、非著効例の理不尽な感情の表出を促し、病気との折り合いを促進する支援、新たな治療に対する情報提供の重要性が示唆された。本研究の目的は「抗ウイルス治療難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデル」を開発することである。本研究の実施計画は2段階に分類され、第1段階では、抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者を対象に面接調査を行い、著効例および非著効例の治療効果の受容のプロセスを明らかにする。第2段階では、抗ウイルス治療を受けたC型肝炎患者への質問紙調査により、健康関連QOLの実態を明らかにする。健康関連QOLの実態、治療効果の受容のプロセスから解釈的統合に導き、抗ウイルス難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデルを構築する。研究初年度である本年度は、研究課題に関連した文献検討と、第1段階の調査を実施した。『抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者の治療効果の受容に関する研究』について、治療効果の受容に関するインタビューガイドを作成、平成25年11月に調査施設の倫理審査委員会の承認、主治医および看護師への調査説明を経て、平成25年12月より対象者の面接を開始した。現在、対象者10名の面接が終了した。対象者10名の平均年齢は62.6歳、性別は男性4名、女性6名、抗ウイルス治療効果判定は著効6名、非著効4名(うち治療中止1名)であった。今後は30名を目標に面接調査を行い並行して分析を行う。平成26年度は、面接調査の継続実施、および第2段階の質問紙調査票の作成、調査施設への倫理審査委員会申請、調査施設研究センター長と協議し対象者に負担の少ない方法での質問紙調査を検討する。本研究の目的は、「抗ウイルス治療難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデル」を開発することである。本研究は2段階で構成され、第1段階では、抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者を対象に面接調査を行い、著効例および非著効例の治療効果の受容のプロセスを明らかにする。本年度は第1段階の調査を完了し、その成果を学会に発表した。C型慢性肝炎に対する抗ウイルス治療の著効例における治療効果の受け止めは、「苦悩」「折り合い」「安堵感」「不確かさ」の4の大カテゴリ、12のカテゴリ、36のサブカテゴリが抽出された。看護師は、著効例がつらい治療に折り合いをつけ、治療結果に安堵感を得たが、一方で不確かさを抱く心情を理解し、関わる必要性が示唆された。ウイルス排除が得られなかった難治性C型肝炎患者の抗ウイルス治療効果の受け止めは「理不尽さ」「病気との折り合い」「新たな治療への期待と不安」の3の大カテゴリ、12のカテゴリ、32のサブカテゴリが抽出された。看護師は、難治性C型慢性肝炎患者の複雑な心情を理解し、理不尽な感情の表出を促し、病気との折り合いを促進する支援や、新たな治療に関する情報提供が必要であることが示唆された。平成27年度は、著効例および非著効例の治療効果の受容のプロセスを統合し論文投稿する。第2段階の抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者への質問紙調査について、調査施設への倫理審査委員会申請、調査施設研究センター長と協議し、対象者に負担の少ない方法での質問紙調査を実施し、その結果をまとめる。第1段階では、抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者を対象に面接調査を行い、著効例および非著効例の治療効果の受容プロセスを明らかにする。第2段階では、抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者への質問紙調査により、健康関連QOLを明らかにする。治療効果の受容プロセス、健康関連QOLの調査から、抗ウイルス難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデルを構築する。今年度は、治療効果の受容プロセスにおける非著効例のレジリエンス(困難で脅威的な状況にもかかわらずうまく適応する力)に着目し、山浦(2012)の質的統合法を用いた分析を行った。結果、抗ウイルス治療によりウイルス排除が得られなかった難治性C型慢性肝炎患者のレジリエンスの構成要素として【ダメージの自覚】【自己管理】【病いの引き受け】【新薬への希望】【楽観】【支え,支えられる】の6つが抽出された。【自己管理】【楽観】【支え,支えられる】【病いの引き受け】は、がん患者、先天性心疾患患者のレジリエンスの先行研究と同様の結果であった。一方、【ダメージの自覚】が自己管理の動機付けとなり身体的適応を促進し、抗ウイルス治療の飛躍的発展による【新薬への希望】が心理的適応を促したと考えられ、これらは難治性C型慢性肝炎患者のレジリエンスの構成要素の特徴と考えられた。

今後は、著効例および非著効例の治療効果の受容プロセス、レジリエンスの構成要素に基づき、看護相談モデルの検討と論文投稿を行う。研究者の業務の多忙と親の介護のため研究時間を十分に確保できなかった。2014年2015年に認可されたIFN-freeDAAs(経口抗ウイルス薬)によりC型慢性肝炎ウイルス治療の著効率が9098%となり,難治性の概念が変化し,研究計画の見直しが必要となったため。本研究の目的は、抗ウイルス治療難治性のC型慢性肝炎患者に対する看護相談モデルを開発することである。抗ウイルス治療を受けたC型慢性肝炎患者を対象に面接調査を行い、著効例および非著効例の治療効果の受容プロセスおよびレジリエンス(困難で脅威的な状況にも関わらずうまく適応する力)の構成要素を明らかにした。対象18名に面接調査を実施した。ウイルスの持続陰性化を得た著効例の治療効果の受け止めは、きつい副作用などの【苦悩】、治療完遂のための気持ちの切り替えなどの【折り合い】、治療結果に対する納得などの【安堵感】、今後はまだ分からないなどの【不確かさ】が見いだされた。ウイルス排除が得られなかった難治性C型慢性肝炎患者の治療効果の受け止めは、ウイルスが消えないショックや感染経路に対する苦悩などの【理不尽さ】、治りにくい病気と生涯付き合う覚悟などの【病気との折り合い】、そして【新たな治療への期待と不安】が見いだされた。また、ウイルス排除が得られなかった難治性C型慢性肝炎患者は、【ダメージの自覚】を基盤に【自己管理】に取り組み身体的適応を促進し【病いの引き受け】に至っていた。さらに【病いの引き受け】と【新薬への希望】が相まって心理的適応を促進していた。【楽観】と【支え支えられる】ことが【自己管理】や【病いの引き受け】に影響を及ぼすことが明らかとなった。20142016年認可の直接作用型抗ウイルス薬によりウイルス持続陰性化率が9098%と向上し難治性の概念が変化したが、ウイルス排除成功例においても肝発癌は完全には抑制されず長期フォローアップが必要とされる。看護師は著効例の抱く不確かさを踏まえ継続受診支援を行う必要がある。抗ウイルス療法が現時点では困難な難治性C型慢性肝炎患者に対しては、理不尽な感情の表出を促し、病気との折り合いを促進する支援や、新な治療に対する情報提供が重要である。対象18名に面接調査を実施し、著効例および非著効例の治療効果の受容プロセスとレジリエンスの構成要素を明らかにした。看護相談指針として、著効例の抱く不確かさを踏まえた継続受診の支援、非著効例の理不尽な感情の表出を促し、病気との折り合いを促進する支援、新たな治療に対する情報提供の重要性が示唆された。第1段階の面接調査は完了した。しかし第2段階の質問紙調査票の確定、高齢の対象者に対して負担の少ない調査方法の検討が不十分であるため。第1段階の調査結果をまとめ論文投稿を行う。平成28年度は、第2段階の質問紙調査の対象施設への倫理審査委員会申請、調査の実施を行う。研究補助者を雇用し研究遂行を行う。成人看護学平成27年度の計画は、第2段階の質問紙調査票の確定、対象施設への倫理審査委員会申請、第2段階調査を実施する。研究補助者の雇用で質問紙配布やデータ整理を分担し、研究遂行に支障が出ないようにする。第1段階の面接調査は実施することができた。しかし第2段階の質問
核内移行するウイルスの脱殻プログラムの解明

核でゲノムの複製を行うウイルスにとって、核内へのゲノム導入は感染の成立に不可欠である。この過程では、ウイルスカプシド構造のダイナミックな構造変化そして解体(脱殻)が、核内への効率的なウイルスゲノム導入と密接に関連していると考えられる。本研究では、ポリオーマウイルスの一種であるSV40をモデルとして用い、ウイルスの核内移行に伴う脱殻の役割を解析するために必要な各種変異株の作成・解析を行った。SV40のカプシドは外殻を形成するVp1とその内部に存在するVp2,Vp3(Vp2/3)で構成される。脱殻はVp1とVp2/3との結合を制御することで発生すると考え、Vp2/3を持たない変異粒子を二種類作成しその解析を行った。これらの変異粒子は野生型粒子と同様にVp1の外殻をもちDNAを包含するが、細胞内では核内移行に至る前に解体し、感染できなかった。さらに、SV40の結晶構造モデルをもとに、脱殻阻害を目的としてカプシドタンパク質間の相互作用の強化を意図した変異を導入した変異株(Vp3 Q174D, Vp1 E159C-Q174C, Vp1 V230C-Vp3 E257C)、または1970年代の研究から温度感受性的に`脱殻阻害`がみられるカプシドタンパク質の変異を同定し、これら変異を組み合わせた変異株(Vp3 P108S-M110I-Q113K)を作成し、それらの感染性を解析した。これらの中でVp1-Vp2/3のイオン性結合を強化する目的で変異を導入した変異株(Vp3 Q174D)は、粒子の形成およびその細胞内進入・核内輸送機構との相互作用は野生型と変わらなかったが、ウイルス遺伝子発現の開始が阻害されていた。この結果は、Vp1とVp2/3との相互作用の制御は、ウイルスと核内輸送機構との相互作用以降の段階で重要であり、脱殻あるいは大きな粒子構造変化がこの段階以降に発生することを示唆している。核内へウイルスゲノムを送り込むSV40を例として用い、核内への効率的な遺伝子導入に必要なメカニズムの解析を行っている。SV40の核内移行はそのカプシドの脱殻と連動して進行すると考えられるため、本研究は脱殻過程の阻害変異体の作成と解析を行うことを目的としている。ウイルスカプシド間の結合をつかさどると考えられるアミノ酸残基の置換を行い、脱殻過程が阻害される変異体の作成を行っている。ウイルスカプシドの外殻を形成する主要カプシドタンパク質Vp1そして粒子内側に存在するVp2、Vp3タンパク質との相互作用部位に対して、ジスルフィド結合の導入あるいはイオン性の結合強化によってカプシドタンパク質間結合の強化を目的とした25種類の変異を作成しこれらの解析を進めている。またそれと同時に、in vitroのカプシドタンパク質同士の結合解析を進める過程で、Vp2、Vp3自身がin vitroでのVp1粒子形成能力を促進することを偶然発見し、カプシドタンパク質間結合動態の詳細な解析と共にこの成果を発表した(J.Biol.Chem.2006,Vol.281,10164-10173)。主要カプシドタンパク質であるVp1同士の相互作用の一部であるVp1Cys104-Cys104のジスルフィド結合を解析するにあたって、Vp1の残りの6つあるCysの変異をあわせて解析したところ、Cys49、

Cys87,Cys207のそれぞれの変異では、Vp1同士の結合よりもVp1の細胞質内でのフォールディングに必須であることが明らかになった(J.Virol.2005,Vol.79,3859-3864)。この研究成果は還元状態が一般的である細胞質内でS-S結合が形成されることを示唆し、真核生物におけるタンパク質のフォールディング機序に新たな知見を与えるものである。核でゲノムの複製を行うウイルスにとって、核内へのゲノム導入は感染の成立に不可欠である。この過程では、ウイルスカプシド構造のダイナミックな構造変化そして解体(脱殻)が、核内への効率的なウイルスゲノム導入と密接に関連していると考えられる。本研究では、ポリオーマウイルスの一種であるSV40をモデルとして用い、ウイルスの核内移行に伴う脱殻の役割を解析するために必要な各種変異株の作成・解析を行った。SV40のカプシドは外殻を形成するVp1とその内部に存在するVp2,Vp3(Vp2/3)で構成される。脱殻はVp1とVp2/3との結合を制御することで発生すると考え、Vp2/3を持たない変異粒子を二種類作成しその解析を行った。これらの変異粒子は野生型粒子と同様にVp1の外殻をもちDNAを包含するが、細胞内では核内移行に至る前に解体し、感染できなかった。さらに、SV40の結晶構造モデルをもとに、脱殻阻害を目的としてカプシドタンパク質問の相互作用の強化を意図した変異を導入した変異株(vp3 Q174D, Vp1 E159C-Q174C, Vp1 V230C-Vp3 E257C)、または1970年代の研究から温度感受性的に`脱殻阻害'がみられるカプシドタンパク質の変異を同定し、これら変異を組み合わせた変異株(Vp3 P108S-M110I-Q113K)を作成し、それらの感染性を解析した。これらの中でVp1-Vp2/3のイオン性結合を強化する目的で変異を導入した変異株(Vp3 Q174D)は、粒子の形成およびその細胞内進入・核内輸送機構との相互作用は野生型と変わらなかったが、ウイルス遺伝子発現の開始が阻害されていた。この結果は、Vp1とVp2/3との相互作用の制御は、ウイルスと核内輸送機構との相互作用以降の段階で重要であり、脱殻あるいは大きな粒子構造変化がこの段階以降に発生することを示唆している。