hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再灌流性不整脈の発生機序:細胞内PH,Na^+,Ca^<2+>動態異常との関連

灌流心モデルにおいて証明してきた。本年度の研究ではさらに上記仮説、とくに細胞内Na^+濃度調節機能の重要性を検証する目的で、心筋のNa^+/K^+-ATPase活性を測定した。AR(pH6.6)を行うと、その持続時間の長短によらず再灌流性心室細動(VF)の発現は抑制される。しかし引き続き灌流液pHを7.4に正常化すると、2分以内のAR群では高率にVFが出現し、より長期のARの後にpHを正常化させても新たな不整脈は惹起されなかった。平行実験にて左室自由壁のNa^+/K^+-ATPase活性を細胞化学的に測定すると、虚血の結果低下した同活性は再灌流開始と共に再上昇し、2分以上経過した後に虚血終了時に比し有意な回復を示した。すなわち再灌流に伴ってNa^+/H^+交換系を介してNa^+が流入しても、再灌流からすでに一定時間が経過しNa^+排出系(Na^+ pump)がその機能を回復していれば、Na^+は必ずしも再灌流障害憎悪因子としては働かず、逆に2分以内のARでみられた如くNa^+ pumpの機能回復が不十分なうちに灌流液pHの正常化が生ずると、細胞内に流入したNa^+は上述の仮説に従ってNa^+/Ca^<2+>交換系を通じてCa^<2+>流入を引き起こし、催不整脈作用を発揮するものと考えられる。再灌流性不整脈の発現に細胞膜Na^+/H^+およびNa^+/Ca^<2+>交換系が関与することが指摘されている。すなわち虚血中に細胞内に蓄積したH^+が再灌流時のNa^+、Ca^<2+>流入を惹起し、この結果細胞内Ca^<2+>過負荷が生ずると考えられている。我々はこれまでラット摘出灌流心モデルを用い、酸性再灌流、すなわち細胞外液pHの正常化遅延が再灌流性不整脈を抑制することを証明してきた。本研究ではさらに、細胞内Na^+濃度調節機能の重要性を検証する目的で、心筋のNa^+/K^+-ATPase活性を測定した。酸性再灌流はその持続時間の長短によらず再灌流性心室細動(VF)の発現を抑制する。ここで2分以内に灌流液pHを7.4に正常化すると、この時点で高率にVFが出現するが、2分以上酸性再灌流を持続したのちにpHを正常化させても新たな不整脈は惹起されなかった。一方、左室自由壁のNa^+/K^+-ATPase活性を細胞化学的に測定すると、虚血中は同活性は著しく低下するが、再灌流後は再び活性は上昇し、2分以上経過したのちに虚血終了時に比し有意な回復を示した。これは再灌流の結果Na^+/H^+交換系を介してNa^+が流入しても、Na^+排出系(Na^+/K^+pump)の回復の程度により再灌流性不整脈増悪因子になるか否か決定されることを示している。すなわち再灌流早期(上記モデルでは2分以内)に灌流液pH正常化によりNa^+流入が生じると、これはNa^+/K^+pumpにより細胞外へ排出されぬため、Na^+/Ca^<2+>交換系を介してCa^<2+>流入をもたらす。しかし再灌流から一定時間が経過して細胞内Na^+濃度調節機能が回復したのちであれば、流入せるNa^+必ずしもNa^+/Ca^<2+>交換系を活性化せず、再灌流性不整脈は発現しないと考えられる。我々はこれまでラット摘出潅流心モデルを用い、再潅流性不整脈の発現が細胞内Ca^<2+>過負荷にて惹起されること、これをもたらす機序として細胞膜Na^+/H^+、Na^+/Ca^<2+>交換系およびNa^+/K^+-ATPase等のイオン交換系が関与することを観察してきた。一般に細胞内Ca^<2+>過負荷は様々な再潅流性心筋障害に共通した増悪因子であり、アデノシン、カテコールアミン、アンギオテンシン、C蛋白キナーゼなど細胞内外の情報伝達系が関与している。
ストレスシグナルは角膜内皮の老化と炎症を制御しえるのか

角膜内皮細胞の無菌性炎症や感染ストレスによる損傷をうけると想定される。そこでストレスシグナル経路の概要を探るため、酸化および糖化ストレス産物、アミロイドα(SAA)、アミロイドβ、補体C3a,熱ショックタンパク、DNA結合タンパクのHigh mobility group box 1(HMGB1)、CpG DNA,ウイルス感染など多岐にわたる刺激に応答する経路を統括しえる経路を同定することを試みた。まず、角膜内皮の転写ネットワークモデルを作成し候補レセプターや転写因子群を抽出した。刺激分子群を用いたスクリーニングをおこなった結果、天然免疫系の認識経路であるToll like receptor 9(TLR9)の経路の重要性が想定された。培養角膜内皮細胞を用いた検証の結果、TLR9はこれらの刺激によるI型インターフェロン(IFN)誘導に必須であることが判明した。さらにダメージ関連分子パターン(DAMP)刺激のスクリーニングの結果、Receptor for Advanced Glycation End Products (RAGE)がその重要な認識レセプターとして想定された。RAGEはこれまで酸化および糖化ストレス産物を主として認識すると考えられていたが、角膜内皮細胞においてRAGEはTLR9と関連してI型IFN応答を誘導していた。この経路はウイルス感染においても機能しており、無菌性炎症や感染応答の重要な経路であることが示唆された。次にI型IFNがいかに誘導されるかを検討するため誘導にかかわる転写因子のスクリーニングを行い、責任転写因子としてInterferon regulatory factor 7(IRF7)を同定した。IRF7の欠損角膜内皮細胞を遺伝子編集により作成して検証した結果、IRF7欠損角膜内皮細胞はI型IFN応答が高度に阻害されることが判明した。角膜内皮は、角膜の透明性の維持に必須であり、特に加齢や種々のストレスにより誘導される角膜内皮の生理的変化や病態を理解することは重要な課題である。そこでまず、どのようなストレスシグナルを内皮細胞が受容しえるのか、さらには、そのシグナルのアウトプットがどのようなものとなるのかを検討した。たとえば、角膜内皮細胞の顕著な損傷につながりえる代表的なものは感染ストレスである。内皮ストレスをおこす代表的な病原体である単純ヘルペスウイルスやサイトメガロウイルスの場合、その主要なアウトプットとして検出されるのは、I型インターフェロンやinterleukin-6 (IL-6)である。そこでこれらの分泌を指標に、ストレス分子群の反応性を検討した。ストレス分子群には、自然免疫系のmediatorとしてToll like receptor ligands、酸化ストレスから生じるadvanced oxidation protein products、細胞死や炎症により放出されるhigh mobility group box-1 (HMGB-1)、炎症関連としてserum amyloid Aを対象としてまずスクリーニングを行った。その結果、内皮細胞の場合、これらのストレスシグナル群は、単独では必ずしも良好な反応性は示すものではなく、複合したシグナルインプットにより良好な応答を示し、かつ、その反応としては、I型インターフェロンあるいはinterleukin-6 (IL-6)に大きく反応形態に分類できることが判明した。ストレスシグナル経路の概要を探るため、酸化および糖化ストレス産物、アミロイドα(SAA)、アミロイドβ、補体C3a,熱ショックタンパク、DNA結合タンパクのHigh mobility group box 1(HMGB1)など多岐にわたる分子群を認識する代表的なレセプターであるReceptor for Advanced Glycation End Products (RAGE)に着目し、まずシグナル経路の解析を進めつつある。これまで、RAGEの主要なアウトプットは、MAPKinaseあるいはNF-κBが主要経路と考えられてきたが、内皮細胞で検証した場合、多くのRAGEのリガンドにおいてI型インターフェロンが特徴的に産生されることから、そのシグナル経路の解析をまず試みている。現在、そのシグナル経路はおそらくアダプター分子を介してMYD88経路からインターフェロン誘導にクロストークする可能性がある。このため、内皮におけるインターフェロン誘導の主要シグナル分子であるIRF7の欠損内皮細胞を作成した。これによりさらに詳細な解析を継続する。さらに、これらの経路により内皮細胞障害あるいは老化関連シグナルとの関連をさらに検証をすすめていくことを予定している。

次にI型IFNがいかに誘導されるかを検討するため誘導にかかわる転写因子のスクリーニングを行い、責任転写因子としてInterferon regulatory factor 7(IRF7)を同定した。IRF7の欠損角膜内皮細胞を遺伝子編集により作成して検証した結果、IRF7欠損角膜内皮細胞はI型IFN応答が高度に阻害されることが判明した。角膜内皮細胞が酸化および糖化ストレス産物、アミロイド、DNAなどに応答して一型インターフェロンやinterleukin-6(IL-6)を産生することを明らかにしてきた。しかしながら、これらが直接内皮細胞の老化や障害に関与しているのか、あるいは、獲得免疫系の寄与があるのかはまだ不明である。そこで、炎症を介した老化あるいは障害の可能性を十分検証する必要があると考えている。つまり、獲得免疫系を実際に賦活化しえるのかに関しては、内皮細胞における炎症応答の詳細な解明をまずすすめていく必要があると考えられる。たとえば、獲得免疫系としてCD8+細胞障害性Tリンパ球を活性化するためには、一型インターフェロンやinterleukin-12 (ILー12)が重要な役割をはたすことが想定されるが、これらのシグナルが内皮細胞のみにより提供されるかは明らかではない。また、獲得免疫系を活性化するにあたり、Indoleamine 2,3-Dioxygenase 1 (IDO1)などの調節性因子の役割も考慮して解析する必要があるが、ウイルス感染において報告したIDO1の機能がそのまま外挿できるわけではない。内皮細胞の場合、たとえばProgrammed Cell Death 1 Ligand 1(PDL1)といった抑制性分子の寄与も考慮してすすめていく必要があり、引き続きの十分な検証が必要と考えている。購入した試薬が安価に納入できたため次年度に使用額が生じた。平成28年度分として、試薬を購入する予定である。
ナノセルロース製造法を応用した高度外部フィブリル化楮繊維調製への挑戦

紙を作る際にパルプは叩解される。その際、繊維への離解、切断、繊維内部の各層が割れて繊維がつぶれやすくなる内部フィブリル化と繊維の外層(一次壁)が破れて外部に毛羽状に剥がれる外部フィブリル化が起こる。外部フィブリル化した毛羽状の膜は繊維同士の結合力を増す。洋紙では強い叩解により内部フィブリル化と外部フィブリル化が生じさせ、紙としては嵩が低く、表面がフラットな紙である。それに対して楮(こうぞ)紙では繊維のフィブリル化はほとんど生じていない。通常の叩解では程度の差があるが、フィブリル化は内部と外部が同時に生じてしまう。そのため、叩解が進むと、紙の嵩は減少していく。一方、内部フィブリル化を抑制し、高度に外部フィブリル化した繊維を調製できれば、通常の楮紙のような嵩高なシートの特徴を有したままで、繊維同士の接点での繊維間結合力を増やすことが可能となり、革新的な紙あるいは修理材料となる。この高度に外部フィブリル化した楮繊維の調製にナノセルロース化技術が応用できるかどうかを検討することが本研究の挑戦的な目標である。近年木材パルプから製造したナノセルロースの応用研究が盛んであり、異なる原理に基づいたナノセルロース製造法がある。本研究ではTEMPO酸化処理、水中カウンターコリジョン法(ACC)、ディスクミル:マスコロイダー(増幸産業(株))の3種の方法について検討することとし、前2者については実施し、製造したパルプについて予備的な応用試験を実施した。ディスクミルによる方法が現状ではもっとも可能性がある結果となっている。TEMPO酸化処理に関しては、別件で東京大学でその手法を習えることとなったが、その習得に手間取りまだ予備試験が行えていない。装こう師による評価は年度末は多忙なため、実施できず、次年度に持ち越した。すでに製造した2種のタイプのパルプの装こう士による評価を行い、昨年度末までに行った予備的試験の結果も併せて、共同研究者らにより今後の方針を決め、その後、TEMPO法による試料を加え、本手法の紙本修復材料としての可否を検討する。作成した試料の予備的な試験が年度末にずれ込んだため、装こう師による試験を実施てきず、次年度にこの分がずれ込んだためである。この分に関しては、年度当初に実施すべく現在調整中である。
家族による代行決定に関する国際比較研究

認知症高齢者等決定能力を欠く者に対し医療行為やケアの提供が必要となった際の家族の決定へのかかわり方について、成年後見制度利用促進法上の中核機関整備を踏まえながら、英国MCA法およびケア法における代弁人支援制度、スウェーデンにおける自治体(コミューン)による公的後見との比較を丁寧におこなった結果、両制度は,促進法が意図する公的後見において、家族を含めた本人の意向を探求する機会を設けることを通じて、単に代行決定から決定支援への再定義に留まらず、本人の望む適切な支援の提供を志向する合同行為的な本人の主体性確保に重要な示唆を与えると確認するとともに、決定プロセスを客観化する必要があるとの結論に至った。本年度は、研究課題を達成するための前提資料や分析データの蒐集と、本研究課題の主眼である医療における代行決定に関するわが国の問題状況と、本人の意思を可能な限り決定に生かすための手法として意思決定支援に親和的な法システムについて、英国・スウェーデン・韓国の法学・福祉学研究者の意見を聞きながら、素案を作成し、その素案に基づき、研究の方向性と検討手法の妥当性を担保するために、各種研究会にて報告をおこなった。スウェーデン・韓国研究者とは一昨年3月1417日にスウェーデン国メーラーダーレン大学にて全体の研究会合をおこない、本年3月1日に大分大学にて大邱大学(韓国)3月28日にメーラダーレン大学(スウェーデン)所属の研究者と意見交換をおこなった。報告は、研究者を主眼として7月25日に民法学研究会(中川淳主催・同志社大学にて隔月開催)、市民後見団体に対しては11月14日に研究報告講演(NPO法人市民後見ささえあい・大分稙田行政センター支所)、法曹実務家に対しては、11月26日に福岡家族法研究会(福岡家庭裁判所)にて研究報告をおこない、得られた意見を集約し、修正を加えた上で紀要にて公開予定である。なおあわせて、家族の扶養意識と被後見人の権利擁護実態を把握するため、社会福祉士会および権利擁護ネット大分の協力を得て、被後見人をかかえる同居家族の困難事例を中心に後見事例検討会を月例で実施した。(継続している)補助金については研究の前提資料となるスウェーデン後見法制・医療政策に関する文献および公的資料、韓国後見法、地域福祉関連文献、英国MCA関係資料、障害者権利条約関係文献を多数購入するとともに、各研究報告のための旅費に使用した。初年度は研究計画の妥当性を担保し、今後の方向性を定めるため、各方面で報告をおこなうとともに、被後見人や広く意思決定が困難な者を抱える家族の実態調査をおこなった。また文献等基礎資料を充実させ、各国研究者との人的ネットワークを強化することを主眼とした。上記目的に関しては概ね順調に進んでいる。今後は論稿としてまとめ、成果を広く公表することが課題となる。28年度においては前年度におこなった研究報告等で確認できた研究の方向性に基づき、先行文献を読み込むとともに、本年度施行された成年後見制度利用促進法上の実施計画策定会議の議論を踏まえながら、英国MSA法およびケア法におけるアドヴォカシー制度、スウェーデンにおける地方自治体(コミューン)が実施する後見支援の状況との比較をおこなった。なおスウェーデンの制度状況については、3月に直接現地を訪れ、研究協力をいただいているエスキルステュナ市およびメーラダーレン大学の関係者の支援の下で現地調査を実施することができ、実務状況および法の改定状況について最新の知見を持ち帰ることが叶った。なお本年度得られた成果については、研究論文「決定能力を欠く者に対する医療行為の同意に関する考察英国およびスウェーデンの公的アドヴォカシー制度を示唆として」としてまとめた。なお同論文は、成文堂から9月発刊の企画論文集に掲載が決まっており、5月現在現在初稿校正中である。また後見活動や医療同意の問題に直面している専門職後見人を擁する各専門職団体、自治体行政の担当者、社会福祉協議会等の関係団体において、得られた成果を研修や講演を通じて広く共有するとともに、所属する大学院福祉社会科学研究科主催の学会での研究報告を実施した。また大分県の関係団体に共催をいただき、福祉・医療・介護における家族と生活の質を題材に開催した講演会にてコーディネーターとして関わり、研究内容を地域社会へ還元することができた。最終年度である本年度は得られた成果について、6月25日の九州法学会第122回学術大会におけるシンポジウムにおいて、パネリストとして報告するとともに、10月に立命館大学において研究報告をおこなうとともに、年度内に総括論文を執筆することを予定している。当初の研究計画に沿って資料収集および研究報告が実施できている。なお治安と先方の予定が合わず1年目に実施できなかったスウェーデンでの調査についても本年3月に現地調査を実施することができており、得られた知見について論文として纏めることができた。今後は成年後見制度利用促進法の施行により、当初予定しなかった課題関心を持つに至ったことから、その点をどこまで本研究に包含できるかについて検討する必要を感じている。場合によっては、新たに課題として申請することも視野に入れている。最終年度においては前年度までの得られた知見をもとに論文としてまとめるとともに、広く成果を報告し、当研究課題の積み残しについて今後に繋げるための研究体制の構築に尽力した。成年後見制度利用促進計画を踏まえながら、英国MCA法およびケア法におけるアドヴォカシー制度、前年度現地調査をおこなったスウェーデンにおけるコミューンが実施する後見支援の状況を踏まえ、6月に九州法学会第122回学術大会におけるシンポジウムにおいて、「高齢者の意思決定支援」との題目でパネリストとして最新状況を報告するとともに、その内容につき学会誌「九州法学会会報2017」にて論文として掲載した。

また10月には立命館大学末川民事法研究会にて「決定能力を欠く者に対する医療行為の同意に関する考察」と題して研究報告をおこない、多くの示唆を得ることができた。なお本研究課題の成果については、成文堂から12月に刊行された改正民法の論文集にて「決定能力を欠く者に対する医療行為の同意に関する考察英国およびスウェーデンの公的アドヴォカシー制度を示唆として」として成果を総括することができた。なお当初の検討課題については概ね明らかにできたと考えるが、今後は比較法研究で示した知見の実効性を高めるために、事務管理理論に依拠し、本人の意向確認の手法としてのアドヴォカシー支援と位置づけることにより、現行法解釈内での医療同意論の再構築をおこなうことを予定している。研究課題の地域に対する還元の側面からは大分市社会福祉協議会主催でスウェーデンにおける医療介護の意思決定支援の最新状況と成年後見利用促進計画上の中核機関のあり方について、市民後見人を中心とする地域福祉事業者に対して講演をおこなう事が出来た。3月にはスウェーデンの研究者2名を招聘し、今後の検討の方向性につき意見交換をおこなうとともに、研究会を開催し成果を還元することができた。認知症高齢者等決定能力を欠く者に対し医療行為やケアの提供が必要となった際の家族の決定へのかかわり方について、成年後見制度利用促進法上の中核機関整備を踏まえながら、英国MCA法およびケア法における代弁人支援制度、スウェーデンにおける自治体(コミューン)による公的後見との比較を丁寧におこなった結果、両制度は,促進法が意図する公的後見において、家族を含めた本人の意向を探求する機会を設けることを通じて、単に代行決定から決定支援への再定義に留まらず、本人の望む適切な支援の提供を志向する合同行為的な本人の主体性確保に重要な示唆を与えると確認するとともに、決定プロセスを客観化する必要があるとの結論に至った。本年度得られた資料や聞き取りデータの分析を行うとともに、中間報告として「福祉社会科学会」にて研究報告をおこなうとともに、年度末発行予定の民法学研究会論文集にて成果を論稿にて示す予定である。なお後見事例等の質的のデータの整理に本学院生の協力を得ることが可能となったので、扶養意識からみた家族の関わり方についても、別途研究成果を公表する予定である。また3月にスウェーデン・メーラダーレン大学にて研究報告をおこなうことを調整中である。最終年度である本年度は今まで得られた成果について、6月25日の九州法学会第122回学術大会におけるシンポジウムにおいて、パネリストとして報告するとともに、立命館大学において研究報告をおこなうとともに、総括論文を執筆することを予定している。今後は成年後見制度利用促進法の施行により、後見法制が地域福祉分野での権利擁護政策に近接する方向性を見いだせることを契機として、契約モデルによらない北欧型公的後見制度のもつ、アドヴォカシー機能を医療同意理論に応用することの可能性について、課題関心を持つに至ったことから、その点をどこまで本研究に包含できるかについて検討する必要を感じている。
植物細胞における動物インターフェロンシステムの発現と抗ウイルス分子機構の解明

インターフェロン(IFN)はウイルス感染動物細胞で産生される抗ウイルス性誘導タンパク質である。IFNは二重鎖RNA存在下で2,5-oligoadenylate(2,5-A)合成酵素(S)生成を誘導し、2,5-Aを生成するとともにcyclic AMP非依存protein kinase(PK)を生成する。これらの主な作用として2,5-Aは不活RNaseLを活性化しウイルスRNAを切断し、PKは65Kリボゾームタンパクをリン酸化して、不活化しウイルスのmRNAによるポリゾーム形成を阻害する。Selaらのグループはウイルス感染植物の過敏感反応において、動物細胞でのINF様システムの発現のあることを示唆した。しかし本研究においてタバコモザイクウイルス(TMV)およびキュウリモザイクウイルス(CMV)感染タバコおよびササゲ葉の過敏感反応において動物α、βおよびγ-INF抗体を用いたウエスタンブロットから、この種のタンパクの生成はないこと、また2,5-ASおよびPKのcDNAをプローブとしたノーザンハイブリダイゼーションとラジオイムノアッセイ法による酵素活性の測定から、2,5-ASおよびPKのcDNAと相同性のあるmRNAは検出されず、また2,5-ASおよびPK分子も検出されなかった。以上の結果からウイルス感染植物細胞に動物INFシステム様の代謝は存在しないと結論した。ヒト2,5-AS cDNAを組入れた形質転体(タバコ)では本酵素活性は認められなかったが、そのmRNAは発現しており、TMVおよびCMV接種により病微発現の遅延など抵抗性が認められた。対照として用いたルシフェラーゼ形質転換体ではこのような抵抗性は認められなかった。2,5-AS形質転換体ではそのmRNA生成量はかなり多く、ウイルス増殖抑制の原因の1つとしてco-suppressionが考えられる。Protein kinase形質転換体では明らかにこのcDNAが植物ゲノムに組み込まれたにも拘らず、そのmRNAの発現は検出されなかった。しかし2,5-AS形質転換体よりも程度は弱いもののウイルス抵抗性は認められた。この機構についても現在検討中である。日本において植物におけるINF関連代謝について検討したものは本研究が最初であり、最近は2,5-ASおよびRNase Lの遺伝子を導入した植物における抵抗性発現(Mitraら、Ogawaら)など世界的にこの分野の研究が進展してきた。ウイルスに感染した動物細胞にはインターフェロンが生成し、ウイルス増殖を抑制する。インターフェロンは2,5-oligoadenylate(2,5-A)synthetaseとprotein kinaseを活性化する。抗ウイルス機構の1つとして2,5-Aにより活性化されたendoribonuclease(RNase L)がウイルスRNAを不活化することが考えられている。本研究ではヒト由来の2,5-A synthetase(2,5-AS)cDNAをAgrobacterium介在によりタバコ(Nicotiana tobacum cv.Samsun NN)に形質転換した。カルスより個体を誘導(Ro世代)し、タバコモザイクウイルス(TMV)とキュウリモザイクウイルス(CMV)に対する抵抗性を調べた。0.1μg/ml TMV接種において病斑数は、非形質転換体(control)に比べ、1040%減少した。CMV普遍系1μg/mlを接種した場合、全身病徴のモザイク症は軽減した。強毒系のCMV黄斑系1μg/mlを接種した場合、強いモザイク症の発現が12日controlに比べ遅れた。

この場合は特に病徴の軽減は認められなかった。以上のように2,5-AS cDNAによる形質転換タバコにおいて、程度に差はあるがTMVおよびCMVに対する抵抗性が認められた。またRoから採取した種子から得た個体(R_1)においても同様の結果を得た。この形質転換体よりmRNAを抽出し、2,5-AS cDNAをプローブとしてノザンハイブリダイゼーションを試みると明らかに陽性反応が認められ、2,5-ASmRNAの発現が検出された。しかし2,5-ASの存在およびその活性については未だ確認されていない。今後は形質転換体における2,5-ASの活性を調べると共に、抗ウイルス性発現の機構を検討し、さらにその性質を高める方策についても考えて行きたい。ウイルスに感染した動物細胞にはインターフェロンが生成し、2,5-oligoadeny late(2,5-A)synthetaseとprotein kinaseを活性化してウイルス増殖を抑制する。抗ウシイス機構の1つとして2,5-Aにより活性化されたendoribonuclease(RNase L)がウイルスRNAを不活化することが考えられている。本研究ではインターフェロンによって動物細胞に誘導される2,5A synthetase(2,5-AS)およびprotein kinaseのcDNAをagrobacterium介在によりタバコ(Nicotiana tabacum cv.Samaun NN)に形質転換し、タバコモザイクウイルス(TMV)とキュウリモザイクウイルス(CMV)に対するR_1世代の抵抗性を調べた。2,5-AS形質転換体では0.1μg/ml TMV接種において病斑数は、非形質転換体(control)に比べ、1040%減少した。CMV普遍系1μg/mlを接種した場合、前進病徴のモザイク症は軽減した。強毒系のCMV黄斑系1μg/mlを接種した場合、強いモザイク症の発現が12日controlに比べ遅れた。マウス由来の2,5-AS形質転換体ではウイルス増殖阻害率90%でヒト由来の場合の75%に比べ高い抵抗性が認められた。protein kinase形質転換体ではT MVおよびCMVに対する増殖阻害率は6070%であり、ウイルス抵抗性は認められたが、2,5-AS形質転換体に比べると劣っていた。以上のようにインターフェロンにより動物細胞に誘導される2,5-ASおよびprotein kinaseのcDNAにより形質転換したタバコはいずれも植物のRNAウイルスに対し抵抗性を示したが、それは後者に比べ前者で強かった。今後はこれらの形質転換体におけるウイルス抵抗性の機構を明らかにして行くとともに、両遺伝子を同時に導入した形質転換体を作出し、その抗ウイルス性を検討するつもりである。
アセンジカルコゲノフェンの合成と有機半導体材料への応用

有機半導体デバイスは、軽量かつフレキシブル、プリンタブルであるなどの利点から、フレキシブルデバイスやウェアラブルデバイスなどへの応用が指向され、近年盛んに研究が行われている。有機デバイスの性能を決定づけるものは活性層として用いる有機半導体材料であり、より高性能なデバイスや新機能を発揮するデバイスを創成するという観点において、新規な有機半導体材料の開発が注目されている。そのため、新規材料を開発しうる新たな有機合成手法の開発もまた切望されている。本年度はp型有機トランジスタ材料として高い移動度を示すことを報告しているナフトジカルコゲノフェンおよびアントラジカルコゲノフェンを用いて、新たな有機半導体分子を開発するため、ナフタレン部位・アントラセン部位を化学修飾するための新既反応を開発した。反応性の高い部位をかさ高いトリイソプロピルシリル基で保護した後、NBSを用いた臭素化反応が位置選択的に進行することを見出した。この臭素化反応はカルコゲン原子が軽原子であるほど選択制がよく、収率も高い。この臭素化体を利用して、さらに共役拡張を行ったNDT誘導体の合成にも成功した。さらに、ADX誘導体に対して、N-フェニルマレイミドを用いたDiels-Alder反応を行うことで環化付加体を合成した。この反応においてもカルコゲン原子が軽減しであるほど収率がよく、O体の場合は定量的に反応が進行した一方、S体はほとんど反応が進行しなかった。環化付加体の薄膜をシリコン基板上に形成し、300 °Cに過熱することで逆Diels-Alder反応が進行し、DPh-ADF薄膜が形成されることを確認した。以上の反応を利用すれば、溶解性の乏しいDPh-ADFを、環化付加体を経由することで溶液プロセスによって薄膜化することが可能である。26年度が最終年度であるため、記入しない。有機半導体デバイスは、軽量かつフレキシブル・プリンタブルであるなどの利点から、フレキシブルデバイスやウェアラブルデバイスなどへの応用が指向され、近年さかんに研究が行われている。そのような有機デバイス作成においては、p型(正孔輸送性)およびn型(電子輸送性)材料分子が必要である。しかしながら、現在報告されている材料分子はp型のものが圧倒的多数派であり、n型材料の報告例は未だ少ない、というのが現状である。本研究代表者はn型特性を示す有機半導体材料分子としてナフトジチオフェンジイミド(NDTI)を新規に合成した。NDTIは電子受容能が高く(E_<LUNO>=4.0eV)、n型トランジスタとして良好な特性(μ_<electron>=0.05cm2V^<-1>s^<-1>)を示した。また、熱・化学的に安定かつ分子修飾が容易であり、NDTIを基本骨格として用いることで、優れた有機半導体材料が創成可能であることが示唆された。実際に本研究代表者はNDTIを用いてドナーアクセプター型高分子材料を合成し、それらが高性能なn型トランジスタ特性(μ_<electron>=0.17cm2V^<-1>s^<-1>)または、両極性トランジスタ特性(μ<electron>=0.4cm2V^<-1>s^<-1>, μ_<hole>=0.7cm2V^<-1>s^<-1>)を示すことを見出している。また、NDTIベースの両極性トランジスタ材料を用いて論理回路(CMOS-like inverter)を作成し、駆動させることに成功している。

電子受容性の高いアセンジカルコゲノフェンとして、ナフトジチオフェンジイミド(NDTI)を新規に合成することができ、その特性を明らかとすることができた。さらに、NDTIが有機半導体材料の基礎骨格として優れていることが明らかとなり、当初予定していた有機n型トランジスタ材料だけでなく、両極性トランジスタや有機薄膜太陽電池デバイス向けの材料を開発することも可能であることを見出すことができたため。NDTIをベースとした両極性トランジスタ材料の開発に注力していく予定である。トランジスタにおける両極性挙動は単一の無機材料を用いて実現させることは極めて困難であるため、有機材料ならではの特性であると考えられることから非常に興味深い。NDTI誘導体を用いて高移動度な両極性トランジスタ材料を開発し、それらを用いて高性能かつ低消費電力なインバータなどの論理回路を作成する。
正確に解ける場の量子論の研究及びその素粒子物理への応用

交付申請書に記載した研究目的、計画に従って、本研究では素粒子物理学者としての立場から、1.正確に解ける場の量子論の理論的構造と、2.その素粒子物理学における役割をめぐる研究をおこなった。1.に関しては平成5年に於いては、在米中(1990年)に成果を挙げたThermodynamic Bethe Ausatzに関する仕事(Phys.Rev.Lett.65(1990)2102)を大田(武)(D2)と共にSine-Gordon系の場合にさらに発展させて論文をしあげた。(Nucl.Phys.B419(1994)632),Higher.Spin Supersymmetryの存在、Fractional Chargeの値などで興味深い結果が得られた。平成6年度は前半、筑波大学の伊藤克司氏と協力して、Ising modelを例にとって、相関関数において角転送行列が果たす役割を精力的に調べた。相関関数に対する積分表現を得たが、残念ながら現在の時点では確定的な結論に達していない。(未発表)。平成6年度後半は文田(D3)、大田(武)(D2)と協力して、XXZ spin chainのtwistの変化によるlevel crossingを調べた。Berry Phaseの計算、2,3string解の形成とそのfluctuationなどで著しい結果が得られた。プレプリントを準備中である。2.に関してはいくつかの項目を挙げて思索を深めたが、具体的成果を挙げたものとしては行列模型を用いた。非臨界次元におけるひもの理論の性質の解明に集中している。これは松尾との共同研究、(Phys.Lett.B255(1991)202,B262(1991)233)に始まる一連の仕事の継続である。平成5年度及び6年度の初めまで、いわゆるone-plequette modelを用いたc=1 matrix modelのnonperturbative effectの解析を行った。状態密度に対するnonperturbative effectを含めた表現(Chaudhuri,大下と共著、Nucl.Phys.B409(1993)397)及び多重臨界点での解析(小池との共著、Phys.Rev.D to appear)が主な成果である。平成6年度後半はM2の穴沢及び基研宇治の石川と協力して、two matrix modelからminimal modelが重力にcoupleした系に対するAnnulus(two-loop)amplitudesを求めた。(Phys.Rev.Lett.to appear)この計算に関しては、現在N-loopamplitudesへの拡張が進行中である。(未発表)。平成5年度の研究計画としては,大きな項目としてi)ひもの理論の非摂動効果とii)量子可解系のスペクトル生成代数に関する理論的構造及び相関関数を挙げてある。i)に関しては行列模型の量子力学で記述されるc=1,d=2の非臨界次元のひもの理論を考察した。系の状態密度に関して超幾何級数の逆関数を用いて与えられる厳密な表式を得ることができた。

ひもの非摂動効果はいかにして理解し得るものか,及び従来の摂動級数であるところの発散している漸近級数とどの様な関係にあるのかがこの仕事により明らかになった。この結果は既にS.Chaudhuri,T.Ooshitaとの共著としてNucl.Phys.B409(1993)397に発表されている。過去12ケ月でこの結果はc=1で多重臨界点を持つ行列模型においても導出された。M.Koikeとの共著論文を準備中である。我々がこれまで行なった計算はある特定の模型に対するものであるが、次の大きな段階としては非臨界次元上の様々なc=1模型達の非摂動論的なuniversality classがいかなる形で理解,分類されるかが挙げられるであろう。我々の行なったことはこの大きな課題への第一歩である。ii)に関しては以前から行なっていた熱力学Bethe仮設に基づくSine-Gordon系のuniversality classの決定に関する計算を継続した。結合定数B^2/8π=2/2n+3のところで,許される非整数chargeの値を決定し質量ゼロ極限でZ_2 graded chiral algebraの存在を示したことがこの計算とともに得られた成果である。Bogomornyi boundと呼ばれるsolitonの質量に関する不等式のsaturationがUg=i(slra))の表現論としてどう理解されるかも明らかになった。T.Ootaとの共著としてこれらはProg.Theor.Phys.Supplement 114(1993)41,及びNucl,Phys,B(1994)to appearに発表されている。これらの結果は現在進行中の角転送行列(あるいはboost operator)の固有状態から相関関数を求める試みに対するkinematicalな母体を与えている。平成6年度は平成5年度にひきつづき、行列模型で与えられるいわゆるc≦1の2次元重力でdressされたひもの理論の研究と、量子可解系のスペクトル、相関関数、それに付随する代数構造に関する研究とを平行して行った。前者に関しては、前年度行った1-plaquette modelとc=1 stringのnonperturbative effectに関する研究をさらに発展させて、いわゆる多重臨界点での解析を行った。(M.Koikeとの論文、Phys.Rev.D,to appear)今年度後半はM2のM.Anazawa及び基研宇治の研究員A.Ishikawaと協力して、two matrix modelからminimal modelが重力にcoupleした系に対するAnnulus(two-loop)amplitudesを求めた。この計算に関しては、現在N-loopamplitudesへの拡張が進行中である。後者の量子可解系に関する研究としては、筑波大学の伊藤克司氏と協力して、Ising modelを例にとって、相関関数において角転送行列が果たす役割を精力的に調べた。相関関数に対する積分表現を得たが、残念ながら現在の時点では確定的な結論に達していない。
新しい構造タイプに属する巨大単準結晶の作製とその物性

試料作製・評価:前年度に引き続き,単相性および構造完全性の高い準結晶相の探索をZn-Sc基合金を中心に行った。その結果Zn_<79>Ni_5Sc_<16>の組成で単相かつ良質の試料を新たに得た。これは各元素の価数と原子半径をもとにHume-Rothery則に従ったものであり,よく知られているAl基準結晶と同様にZn-Sc基準結晶もHume-Rothery型電子化合物であることを実証した。また試料中全てのFe原子が局在スピンを持つことを昨年度明らかにしたZn_<77>Fe_7Sc_<16>準結晶を基に,より高濃度に局在スピンを持たせるためScを4f磁性元素であるランタノイドと置き換えたZn_<77>Fe_7Sc_<(16-x)>L_x、準結晶の作製も行った。現在のところL=Ho,Er,TmにおいてL8at%までの準結晶の形成に成功している。物性測定:上述の試料と本研究で構築した低温物性装置を用いて,Zn-M-Sc(M=Fe,Ni等)準結晶およびZn-Sc近似結晶の測定を行い,とりわけZn-Sc近似結晶では温度150K付近での構造相転移に伴う電気抵抗異常の明瞭な観測を行った。また磁化測定においては,Zn_<77>Fe_7Sc_<(16-x)>L_x準結晶がFeとLに由来するCurie-Weiss常磁性を示し,10K付近で凍結温度を持つsupinglass的な振舞いを示すことを明らかにした。特に零磁冷却でも温度依存性が正,また磁場中冷却でも凍結温度以下で明らかに負の温度依存性を示し,これまでのZn_<77>Fe_7Sc_<16>準結晶とは異なる特異の磁化過程を明らかにした。今後準周期構造に基づいた長距離磁気秩序の研究にこれらの試料を用いることで,準結晶に固有な電子物性研究の発展が期待される。試料作製本年度はZn-Sc系bcc近似結晶をベースとし,各条件(仕込組成,焼鈍温度,冷却速度等)を変えながら良質な準結晶試料の作製を試みた。その結果、Zn-Fe-Sc,Zn-Co-Sc,Zn-Ag-Sc,Zn-Pd-Sc合金系において極めて単相性の高い正二十面体相試料を安定相として得ることに成功した。その際Znの蒸気圧が比較的高く沸点がScの融点と比較的近いことから,Znの蒸発をさけるため従来はMo箔で原材料をパッキング溶解していたものを,電気炉を傾けることで温度勾配を付ける擬似的なブリッジマン法に改良し,多量の材料溶解が可能なアルミナ坩堝を用いて5-6mm程度の単準結晶を得た。また局所的な構造が準結晶とほぼ同じである近似結晶について,Fe濃度を変えながら近似結晶の形成条件を探った。その結果,Zn-Fe-Sc系合金ではScが14.5at%の場合,最大で3.5at%のFeを固溶できることを確認した。物性測定物性測定においてはすでに得られている準結晶と近似結晶の単相試料を用い,主に磁性測定を行った。磁性については,Zn-Ag-Scは反磁性が支配的であるが,80K以上の高温領域ではPauli常磁性のT^2依存性が見られ,フェルミレベル付近での擬ギャップの存在が確認された。3d遷移金属を含む準結晶では,Curie-Weiss常磁性を持ち準結晶中で磁気モーメントを持つことを明らかにした。特にZn_<77>Fe_7Sc_<16>準結晶ではFe元素が3.7μ_B相当の大きな磁気モーメントを示し,凍結温度7.0Kでスピングラス特性を持つことも見いだした。これは正二十面体相準結晶では初めてのことである。一方Zn_<78>Co_6Sc_<16>, Zn_<74>Ni_9Sc_<16>では同型構造にも関わらず,Zn_<77>Fe_7Sc_<16>の約百分の一の磁化しか持たないことが分かり,Zn_<77>Fe_7Sc_<16>準結晶の磁気的特異性が明らかになった。

物性測定:上述の試料と本研究で構築した低温物性装置を用いて,Zn-M-Sc(M=Fe,Ni等)準結晶およびZn-Sc近似結晶の測定を行い,とりわけZn-Sc近似結晶では温度150K付近での構造相転移に伴う電気抵抗異常の明瞭な観測を行った。また磁化測定においては,Zn_<77>Fe_7Sc_<(16-x)>L_x準結晶がFeとLに由来するCurie-Weiss常磁性を示し,10K付近で凍結温度を持つsupinglass的な振舞いを示すことを明らかにした。特に零磁冷却でも温度依存性が正,また磁場中冷却でも凍結温度以下で明らかに負の温度依存性を示し,これまでのZn_<77>Fe_7Sc_<16>準結晶とは異なる特異の磁化過程を明らかにした。今後準周期構造に基づいた長距離磁気秩序の研究にこれらの試料を用いることで,準結晶に固有な電子物性研究の発展が期待される。
生体工学的原理による血管壁細胞の機能発現と組織化、及び臓器工学的応用

初年度では、1)管状ハイブリッド中膜組織の形成と三次元拍動負荷培養装置の開発:平滑筋細胞を円筒状コラーゲン・ゲルに包埋し、内側より拍動圧を特別仕様で設計・製作した装置で負荷した。細胞の配向、形質変化、細胞外マトリックス産生及びハイブリッド組織のリモデリングを研究した。2)ハイブリッド人工血管:それぞれ内皮・平滑筋・繊維芽細胞を含むコラーゲン層より構成される階層性ハイブリッド組織の構築と生体内移植、生体内のリモデリング過程を細胞レベル及びマトリックス・レベルで検証した。3)流れ感知機構の解明:細胞底部皮層にあるストレスファイバ(SF)は伸展の維持に重要であるが、流体力学的剪断応力を受けやすい細胞上部層に一部分布しているSFの流れ感知機構への関与について研究した。具体的には、SFの三次元走行(共焦点レーザ顕微鏡)と蛋白組成(膜裏打ち蛋白)を詳細に研究した。圧力可変培養装置の開発と細胞機能発現:負荷圧力ゼロ(通常の培養)から定圧及び生理条件の拍動圧を負荷できる培養装置を開発し、細胞機能(細胞増殖・運動性)の圧力依存性の有無が明確になった。内皮化人工心臓:内皮細胞を播種した人工心臓を開発している。三次元的に均一に播種できる装置を開発した。流体力学的応力に拮抗する接着力を与える人工細胞外マトリックスの設計した結果、細胞配向より人工心臓ポンプの流体力学的設計へのフィード・バックが可能になり、またこれにより非血栓性が確保できた。流体力学及び機会的伸展応力に対する材料血管壁細胞の応答について、(1)巨視的形態、(2)細胞内超微細構造、(3)接着装置の分子生物学、(4)人工血管及び(5)人工心臓への応用が計画通り達成された。一方、問題点に関しては、静水圧圧力の依存性について、装置上の改善の必要が見い出された。ハイブリッド中膜の細胞及びマトリックスの配向と階層性人工血管:上記の力学的ストレス負荷によって形成した高秩序・高密度・高配向性の円筒状ハイブリッド組織の微細形態及び力学的強度発現をしらべる。さらに、移植した人工血管の細胞及びマトリックス・レベルでの秩序性及び再構築性をしらべた。次年度は前年度の研究を続けて遂行し、力学的ストレスが与える効果を分子レベルから細胞レベル及び組織レベルまでを時系列的且つ時空間的に分割・定量化すると共に、各レベル間の連携による組織化過程を統一的に解釈する。次の各項目についての理論的考察及び臓器工学ハイブリッド人工血管及び内皮化人工心臓の開発の基盤への応用に際しての合目的な指針を与えた。1)ハイブリッド血管壁組織の力学的及び構造的リモデリング過程;ハイブリッド中膜の細胞及びマトリックスの配向と階層性人工血管:上記の力学的ストレス負荷によって形成した高秩序・高密度・高配向性の円筒状ハイブリッド組織の微細形態及び力学的強度発現をしらべる。2)流れ感知機構の分子論的原理の提出;流れ感知機構と細胞運動性:既に当研究で開発した流れ負荷装置を用いて細胞の運動性(運動方向性及び移動速度、運動軌跡)を剪断応力の関数として定量化する。膜裏打ち蛋白の解析と抗体作成。各力学的ストレス場における細胞機能動態の解析:圧力、流体力学剪断応力、引張り応力を負荷した状態の細胞機能(接着因子発現、アンジオテンシン変換酵素系等)をストレスの強度と負荷時間との関係を確立した。3)内皮化人工心臓:内皮化人工心臓の内皮細胞層の接着力の増大を人工細胞外マトリックスの最適設計により達成した。低拍出量の状況下での非血栓性を検証した。

一方、問題点に関しては、静水圧圧力の依存性について、装置上の改善の必要が見い出された。ハイブリッド中膜の細胞及びマトリックスの配向と階層性人工血管:上記の力学的ストレス負荷によって形成した高秩序・高密度・高配向性の円筒状ハイブリッド組織の微細形態及び力学的強度発現をしらべる。さらに、移植した人工血管の細胞及びマトリックス・レベルでの秩序性及び再構築性をしらべた。次年度は前年度の研究を続けて遂行し、力学的ストレスが与える効果を分子レベルから細胞レベル及び組織レベルまでを時系列的且つ時空間的に分割・定量化すると共に、各レベル間の連携による組織化過程を統一的に解釈する。次の各項目についての理論的考察及び臓器工学ハイブリッド人工血管及び内皮化人工心臓の開発の基盤への応用に際しての合目的な指針を与えた。1)ハイブリッド血管壁組織の力学的及び構造的リモデリング過程;ハイブリッド中膜の細胞及びマトリックスの配向と階層性人工血管:上記の力学的ストレス負荷によって形成した高秩序・高密度・高配向性の円筒状ハイブリッド組織の微細形態及び力学的強度発現をしらべる。2)流れ感知機構の分子論的原理の提出;流れ感知機構と細胞運動性:既に当研究で開発した流れ負荷装置を用いて細胞の運動性(運動方向性及び移動速度、運動軌跡)を剪断応力の関数として定量化する。膜裏打ち蛋白の解析と抗体作成。各力学的ストレス場における細胞機能動態の解析:圧力、流体力学剪断応力、引張り応力を負荷した状態の細胞機能(接着因子発現、アンジオテンシン変換酵素系等)をストレスの強度と負荷時間との関係を確立した。3)内皮化人工心臓:内皮化人工心臓の内皮細胞層の接着力の増大を人工細胞外マトリックスの最適設計により達成した。低拍出量の状況下での非血栓性を検証した。1)管状ハイブリッド中膜組織の形成と三次元拍動負荷培養装置の開発:平滑筋細胞を円筒状コラーゲン・ゲルに包埋し、内側より拍動圧を特別仕様で設計・製作した装置で負荷した。細胞の配向、形質変化、細胞外マトリックス産生及びハイブリッド組織のリモデリングを研究した。2)ハイブリッド人工血管:それぞれ内皮・平滑筋・繊維芽細胞を含むコラーゲン層より構成される階層性ハイブリッド組織の構築と生体内移植、生体内のリモデリング過程を細胞レベル及びマトリックス・レベルで検証した。3)流れ感知機構の解明:細胞底部皮層にあるストレスファイバ(SF)は伸展の維持に重要であるが、流体力学的剪断応力を受けやすい細胞上部層に一部分布しているSF流れ感知機構への関与について研究した。具体的には、SFの三次元走行(共焦点レーザ顕微鏡)と蛋白組成(膜裏打ち蛋白)を詳細に研究した。4)圧力可変培養装置の開発と細胞機能発現:負荷圧力ゼロ(通常の培養)から定圧及び生理条件の拍動圧を負荷できる培養装置を開発し、細胞機能(細胞増殖・運動性)の圧力依存性の有無が明確になった。5)内皮化人工心臓:人工心臓に内皮細胞を播種する。三次元的に均一に播種できる装置を開発した。
遺伝子導入マウスを用いた組織別突然変異の鋭敏簡便な検出とDNA変化の解析

突然変異をポジティブに検出できる大腸菌rpsL遺伝子を導入したマウスを開発し、自然発生突然変異や環境変異原のもつ遺伝毒性を、鋭敏かつ簡便に検定できる系を確立した。権藤は、pML4導入マウスに加え、新しくpSSW導入マウスも確立した。これにより1)バックグランド突然変異体頻度が1×10^<-5>に下がる、2)検定効率が約3倍になる、3)メチル化されたシャトルベクターも効率よく検定できる、4)生じる塩基変化はいずれの系とも同じである、ということが明らかになった(権藤、中村、若林)。変異原としてはMNU、MeIQx、AOM、AFB1、Trp-P-2に加え、葉緑素成分であるクロロフィリンや茶成分であるEGCGの抗変異原性も検討した(権藤、若林)。真木は、大腸菌系において種々のmutator変異の影響と、モニター遺伝子そのものの配列によるホットスポットとの相関を明らかにした。祖父尼はMutaMouse、BigBlue系にくわえ、gpt遺伝子、cII遺伝子を利用したポジティブ選択系も開発し、Tgマウスを用いた変異解析系前半の比較検討も行った。丹羽はマウスミニサテライトに加えDroshphilaのwhite遺伝子座においても放射線投与の非投与ゲノムに対する遅延効果を確認した。中津および美野輪は、pML4やpSSW導入マウスと、XPA欠損マウスおよびMLH1遺伝子欠損マウスとの交配を行いF2マウスが得て解析中である。さらに、rpsLトランジェニックマウスを用いたDNA変化の解析の結果、生物個体に遺伝毒性がもたらされているときには塩基置換が、細胞毒性がもたらされているときには1塩基欠失によるフレームシフト突然変異がモニター遺伝子であるrpsL上に現われることが示唆され、今後、薬剤の発がん性と抗がん性を検証する場合、有効な指標となる可能性が示された。本研究では、体細胞突然変異を迅速かつ簡便に検出できるシャトルベクターを導入した本邦独自のトランスジェニックマウスを開発し、自然発生突然変異や環境変異原のもつ遺伝毒性を、生きたマウス個体の発生段階別、各臓器別に、極めて高感度に検定できる系を確立する。平成7年度は、まず権藤が基本検定系を確立し論文発表した。横山、中村はマウス供給に必要な凍結卵による系統保存法を確立し利用している。権藤、真木は新しいシャトルベクターと宿主大腸菌系を作成した。真木は、大腸菌系におけるモニター遺伝子そのものの突然変異をさまざまな系で解析した。丹羽は放射線投与したマウスにおける生殖細胞およびその子孫への影響を調べた。祖父尼は他のトランスジェニックマウスを用いてDNAなどの変異原の影響を小核試験とも併せて解析し、本研究との比較を行なった。中津、美野輪はそれぞれXPA遺伝子欠損マウスおよびAPC遺伝子欠損マウスとの交配を進行中であり、中津はすでに突然変異解析に着手した。偶然ながら、XPA遺伝子欠損マウスとの交配からHITECマウスの1系統が、XPA遺伝子座と極めて強く連鎖し第4染色体に位置することもわかった(権藤、中津)。権藤はFISHを用いてシャトルベクターが実際にゲノムの一箇所に導入されていることを確認した。さらに権藤はMNU、AFB1、Trp-P-2などで誘発される突然変異を解析し、MNU誘発突然変異に関してはその塩基配列変化も解析を始めた。若林はMeIQおよびAzoxymethane誘発突然変異を、特に発がんの標的臓器として知られている肝臓、大腸を中心に解析した。平成7年10月にワークショップを兼ねて班会議を行ない、班員に加え本解析系に関わる研究者を交えて情報交換と研究打ち合わせを行なった。平成8年3月には米国環境変異原学会の分科会において本研究系について招待講演を行なう。

本研究では、体細胞突然変異を迅速かつ簡便に検出できるシャトルベクターを導入した本邦独自のトランスジェニックマウスを開発し、自然発生突然変異や環境変異原のもつ遺伝毒性を、生きたマウス個体の発生段階別、各臓器別に、極めて高感度に検定できる系を確立する。平成8年度は、権藤が、すでに確立した基本検定系の精度をさらに高めるために、新しいシャトルベクターを構築した。横山、中村は凍結卵による系統保存を行うとともに戻し交雑によって遺伝的背景を近交系に置き換え始めた。真木は、大腸菌系におけるモニター遺伝子そのものの改良および突然変異解析を進めた。丹羽は放射線投与したマウスのF1子孫においてミニサテライトに期待より高い変異が生じることを確認した。祖父尼は1acIトランスジェニックマウスを用いてMeIQxの混餌投与し、突然変異の増加と雌雄差を認めた。中津はXPA欠損マウスの皮膚における突然変異頻度を検討したところUV照射、非照射ともに野性型との有意差は認めていない。現在、新しい精度の高いトランスジェニックマウスとの交配を進めている。美野輪もAPC遺伝子欠損マウスと新しいトランスジェニックマウスの交配を進めている。さらに権藤はMNU投与によるDNA変異が増殖の盛んな臓器とそうでない臓器に大きな違いを認めた。若林はその新しいトランスジェニックマウスを用いて、MNUおよびAzoxymethane誘発突然変異を検討し、肝臓、大腸において有意に増加することを確認した。MNU誘発突然変異は肝臓、大腸とともにG:CからA:Tへの塩基置換が主であった。突然変異を容易に検出できるシャトルベクターを導入したrpsLトランスジェニックマウスを開発し、自然発生突然変異や環境変異原のもつ遺伝子毒性を、生きたマウス個体の発生段階別、各臓器別に、また、遺伝子修復酵素を欠損するマウスと交配することも含めて、検定できる系を確立している。平成9年度は、権藤が開発した新しいシャトルベクターを導入したトランスジェニックマウスを用いたデータも蓄積し、1)バックグランド突然変異体頻度が1×10^<-5>に下がる、2)検定効率が3倍になる、3)メチル化されたシャトルベクターも効率よく検定できる、4)生じる塩基変化は基本的に従来の系と同じである、ということが明らかになった(権藤、中村、若林)。真木は、大腸菌系におけるモニター遺伝子そのものの改良を行いエラーを起こしやすい配列を同義置換によって変えたことろバックグランドが低くなることを確認した。祖父尼は従来の系に加えさらにラムダベクター内のcII遺伝子を利用したポジティブ選択系を開発した。丹羽は放射線投与をマウスミニサテライトに加え、Droshphilaのwhite遺伝子座においても検討しこれまでの結果を指示するデータを得た。中津および美野輪は、新しいトランスジェニックマウスと、XPA欠損マウスおよびMLH1遺伝子欠損マウスとのF2マウスが得られ、それぞれ突然変異解析を始めた。