hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ショックマーカー検索:ショック血管のトランスクリプトーム解析

ラットアナフィラキシーショックモデルの胸部大動脈につき、SuperSAGE法を用いた網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、遺伝子発現変動が認められた。血管における遺伝子発現がアナフィラキシーショックマーカーになる可能性が示唆された。【目的】形態所見が乏しい敗血症性、アナフィラキシー、神経原性ショックの剖検診断には困難が伴うことがしばしば経験される。ショックが法医鑑定と密接な関係にあること、また診療関連死の鑑定の増加をも念頭に置くと、剖検診断に適した新たなショックバイオマーカーの検索は急務と考えられる。本研究では循環血液量減少性、心原性、敗血症性、アナフィラキシー、神経原性ショックについて、動物実験モデルおよび剖検例を用いて血管におけるトランスクリプトーム解析を行い、ショック診断に有用と考えられる候補遺伝子を検出する。【方法】循環血液量減少性ショックには大腿動脈穿刺モデルを、アナフィラキシーショックモデルにはalbumin感作モデルを採用する。健常ラットおよび各ショックモデルごとに胸部大動脈、大腿動脈、上大静脈、心臓、肺、腎、肝、脳を採取し、SuperSAGE法を用いた遺伝子発現動態の網羅的解析を行う。【結果】循環血液量減少性ショックモデル、アナフィラキシーショックモデルを作成し、血管を含む各種組織の採取を行った。胸部大動脈についてはSuperSAGE法におけるtag作成を行った。現在、sequence作業を行っており、候補遺伝子の検出に至ればreal-time quantitative PCRによる再現性確認実験に移行する。また他の血管組織については、次年度に網羅的遺伝子発現解析を行う。[目的]形態所見が乏しい敗血症性、アナフィラキシー、神経原性ショックの剖検診断には困難が伴うことがしばしば経験される。本研究では特にアナフィラキシーショックについて、動物実験モデルを用いて血管におけるトランスクリプトーム解析を行い、診断に有用と考えられる候補遺伝子を検出した。[方法]ラットアナフィラキシーショックモデルにはalbumin感作モデルを採用した。健常ラットおよびアナフィラキシーショックラットより胸部大動脈、大腿動脈、上大静脈を採取し、さらに胸部大動脈につきSuperSAGE法を用いた遺伝子発現動態の網羅的解析を行った。有意差を認める遺伝子に関してはreal-time quantitative PCR法により再現性の確認を行い、再現性の認められた遺伝子については大腿動脈、上大静脈での発現動態を追跡した。[結果および考察]胸部大動脈につきSuperSAGE法を用いた遺伝子発現動態の網羅的解析を行ったところ、健常ラットでは87144タグ、アナフィラキシーショックラットでは63436タグのシークエンス結果が得られた。健常ラットとアナフィラキシーショックラットの間で有意差を認めたタグのうち、健常ラットで発現量が多かった上位3個は、elastin、secreted protein, acidic, cysteine-rich、collagen,type III,alpha 1、アナフィラキシーショックラットで発現量が多かった上位3個はtransgelin、elastin、secreted protein, acidic, cysteine-richであった。本検討によりアナフィラキシーショックでは胸部大動脈で遺伝子レベルでの変動がある可能性が示唆された.
柔らかな不斉触媒系の立体選択性制御機構の解明

本年度は、酵素を模倣して設計された亜鉛錯体を触媒とする不斉アルドール反応に着目した。多くの不斉触媒は不斉点近傍にかさ高い置換基を持ち、その置換基が基質の接近方向を制御することで立体選択性が発現するとされている。しかし、本触媒の場合、不斉点近傍の置換基がメチル基やエチル基のような小さなものでも、高い立体選択性が発現するという特徴がある。また、配位子の中でも亜鉛を取り囲む12員環の部分を15員環に変えることで、立体選択性がほとんど消失することも報告されているが、その機構は明らかになっていない。そこで、本触媒系の立体選択性発現機構を明らかにするため、自動反応経路探索(GRRM)を用いる解析を行った。まず、亜鉛錯体の構造を調べるため、GRRMの一つである非調和下方歪追跡法を用いたコンフォメーションの探索を行ったところ、本錯体は非常に柔らかな構造を持ち、複数のコンフォマーが共存していることが分かった。また、多数のコンフォメーションが存在する理由が、配位子の12員環に対して亜鉛のイオン半径が小さ過ぎることにあると分かった。得られたコンフォマーのうち、特に安定な4つの構造を触媒とした反応経路の探索を、GRRMのもう一つの方法、人工力誘起反応法を用いて行った。特に、立体選択性を決める炭素ー炭素結合生成段階の遷移状態に着目し、網羅的に探索したところ、亜鉛錯体の配位子は基質の接近方向をほとんど制御しないが、基質の接近方向によって異なる水素結合を形成するために、遷移状態のエネルギーに差が生じ、一方の立体異性体のみが生成されやすくなっていることが分かった。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年、水の中での触媒反応が注目を集めている。水中での高立体選択的反応を実現させる不斉触媒は、これまで有機溶媒中で用いられてきた不斉触媒とは異なることが知られている。水の有無によって高い立体選択性を達成する触媒が異なるのはなぜだろうか?この問いに答えるため、これまで、Eu(III)やFe(II)を含む錯体を触媒として用いる向山アルドール反応について調べてきた。今年度はこれに引き続き、不斉クラウンエーテル誘導体を配位子に持つPr(III)錯体を触媒とする向山アルドール反応に着目した。クラウンエーテルは一般に、構造が柔らかいため、本触媒も複数のコンフォマーが存在すると予想していた。しかし、今回着目した不斉クラウンエーテル誘導体は、環の一部にピリジン環を含むため、構造が剛直になっており、安定なコンフォマーは1つしか存在しなかった。次に、この触媒構造に対して、ベンズアルデヒドが様々な方向から配位する構造について調べた。不斉触媒の多くは、一つ目の基質が配位した構造において、触媒の一部が二つ目の基質の接近方向を制御するように覆いかぶさっているが、本触媒系の場合、ベンズアルデヒドの周りに立体障害になるものは全くなく、二つ目の触媒がどの方向からも接近できる状態であった。そのため、立体選択性を決めるC-C生成段階に着目し、その遷移状態を人工力誘起反応法を用いて網羅的に探索することで立体選択性の議論を行うこととした。しかし、最も安定な遷移状態から得られる立体異性体が実験結果と矛盾するという結果となった。立体を決める因子が計算に含まれていない可能性を考慮し、予備的な検討を行ったところ、反応中心にある水分子が生成物の立体に影響している可能性があることが分かった。得られた結果が実験と矛盾しているという問題はあったものの、その原因が水溶媒の取り扱いにあることが判明したので、おおむね順調に進んでいると言える。水分子を考慮した上でC-C結合生成段階の遷移状態の網羅的探索を行い、立体選択性を決める因子について考察する。

また、水分子の有無によって立体選択性が変わる反応系についても調べ、水分子の役割について包括的な説明を得ることを目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
超流動ヘリウム４の量子乱流における２流体結合ダイナミクスの理論的研究

2流体模型によると、超流動ヘリウム4は粘性の常流体と非粘性の超流体の混合流体として理解できる。超流体が乱流となった量子乱流状態では、2流体が互いの運動に影響を及ぼし合う。これにより、通常の単一粘性流体にはない興味深い物理が現れる。例えば、近年の可視化実験により観測された常流動速度場の変形がある。常流動速度場が通常のポアズイユ流から変形することがわかった。これは2流体結合ダイナミクスが起こしたものと予想され、興味深い。本課題の目的は、超流動ヘリウム4における2流体の結合ダイナミクスを探索することである。昨年度に引き続き、2流体結合ダイナミクスの数値計算を用いて研究を行なった。ここで、常流体はナビエ・ストークス方程式、超流体は渦糸模型で記述される。熱対向流における速度場の変形に関して、昨年度投稿した論文がPhysical ReviewLettersに掲載された。本年度の研究結果を加えて、結果を国際会議QFS2018において発表した。また、量子乱流の減衰に関しても研究を行なった。本研究では、量子乱流のエネルギー注入を切って減衰させることで、そのエネルギー散逸を明らかにする。本研究は国外の実験グループとの共同研究であり、我々は数値計算を用いて貢献した。特に、今回の数値計算ではそれまで考慮されてこなかった管壁の効果を取り入れた。この研究結果は、Physical Review Bに掲載された。さらに、共同研究として、超流動の助走区間に関する研究も行なった。量子乱流は、流路の入り口から成長を始め、下流へ流れつつ発達していく。助走区間とは、乱流が十分発達するまでに流体が流れる区間のことである。本研究では、数値計算を用いて量子乱流の助走区間を調べた。用いた理論模型は、量子渦間スケールを粗視化したHVBK模型である。国際会議QFS2018において、この研究結果を発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。超流動ヘリウム4は非粘性の超流体と粘性の常流体の混合流体であり,2流体は相互に摩擦力を受ける.本研究課題は,超流動ヘリウム4の乱流すなわち量子乱流を数値的に研究することを目的としている.本年度の研究内容は3つある.(1)昨年度から続く研究の超流動対数則に関して量子流体の国際会議で発表を行い,他の研究者と知見を交換した.対数型速度分布則(対数則)は,通常の粘性流体の乱流において成り立つ最も際立った統計則の1つである.対数則とは,乱流の平均速度場が壁からの距離の対数に比例するというものである.本研究員は,量子乱流の数値計算に管壁を取り入れることにより壁がある場合の量子乱流の統計則を研究し,量子乱流においても対数則が現れることを発見した.(2)本研究課題の主目的である超流動ヘリウム4の2流体結合ダイナミクスを研究するために,数値計算手法を大幅に改良した.本年度の後半にその手法がおおよそ完成し,興味深い結果が得られ始めたので,その結果を日本物理学会において発表した.2流体結合ダイナミクスの理論的理解は量子流体の分野における長年の課題であったので,大きなインパクトを与えたと考えている.近年の可視化実験が観測した2流体の対向流における常流動速度場の変形を再現するためには常流動のナビエ・ストークス方程式も同時に数値計算する必要があるが,先行研究ではほとんど取り組まれてこなかった.そこで,古典流体力学の専門家の協力を仰ぎ,2流体結合ダイナミクスを同時計算できる数値計算手法を開発した.数値計算の結果,相互摩擦力によって互いの流れを変化することがわかった.特に,常流動速度場の平坦化は実験との整合性があり,重要な結果である.(3)実験グループとの共同研究として量子乱流の減衰の数値的研究を行い,その結果を国際会議において発表した.2流体結合ダイナミクスの数値計算は非常に難しい.なぜなら,渦糸のダイナミクスはラグランジュ的視点であり,常流体ナビエ・ストークス方程式はオイラー的視点であるから,これらを組み合わせるときに工夫が必要になる.共同研究者の協力もあって数値計算手法がおおよそ完成し,興味深い結果が得られ始めたので,概ね順調に進展していると考えている.2流体結合ダイナミクスの数値計算は応用範囲が広いので,今後は多くの興味深い研究を行うことができると確信している.2流体模型によると、超流動ヘリウム4は、非粘性の超流体と粘性の常流体の混合流体として理解できる。超流動中の速度循環は特定の値に量子化される。そのような渦を量子渦と呼ぶ。本研究の対象は、超流動の乱流、すなわち量子乱流である。量子乱流中では、量子渦が複雑なタングルを形成している。超流体と常流体の対向流すなわち熱対向流は、量子乱流を発生させる典型的な系として長年研究されてきた。本課題は、2流体の同時ダイナミクスの解明である。本年度は、2流体の数値計算を行うためのプログラムを完成させて本格的に研究を行ない、熱対向流中の量子乱流における興味深い物理を明らかにすることに成功した。本研究では、常流体の層流が量子乱流によってどのように影響を受けるかを調べた。結果として、量子乱流が強くなると、常流動の層流が通常のポアズイユ流から平坦化することがわかった。この結果は近年の可視化実験とも整合性がある。

この結果を論文としてまとめ、投稿したところ、インパクトの高い雑誌であるPhysical ReviewLettersに掲載された。この論文に関して、大阪市立大学と慶應義塾大学による共同プレスリリースが発表された。さらに、この論文に関して日刊工業新聞、大学ジャーナルオンライン等で報道されるなど、大きな反響があった。並行して、量子乱流の減衰機構の研究も行った。これは、実験グループとの共同研究である。我々は、数値計算を用いて量子乱流の減衰を調べ、実験との比較を行った。先行研究との違いは、管壁の効果を考慮した数値計算を行った点である。この場合、空間的に非一様な量子乱流が現れ、その減衰を調べることになる。結果として、一様な量子乱流より、非一様な量子乱流の方が実験結果と一致することがわかった。この結果は、量子乱流を議論する上で、その非一様性を考慮することの重要性を示している。この結果は、現在、論文査読中である。本研究課題である、2流体結合ダイナミクスの数値計算を完成させ、重要な結果を得た。その結果は、インパクトの高い雑誌に掲載され、主要な目標は達成された。また、並行して、非一様量子乱流の減衰も研究し、その結果も論文として投稿できた。したがって、概ね順調に進展していると、評価できる。2流体模型によると、超流動ヘリウム4は粘性の常流体と非粘性の超流体の混合流体として理解できる。超流体が乱流となった量子乱流状態では、2流体が互いの運動に影響を及ぼし合う。これにより、通常の単一粘性流体にはない興味深い物理が現れる。例えば、近年の可視化実験により観測された常流動速度場の変形がある。常流動速度場が通常のポアズイユ流から変形することがわかった。これは2流体結合ダイナミクスが起こしたものと予想され、興味深い。本課題の目的は、超流動ヘリウム4における2流体の結合ダイナミクスを探索することである。昨年度に引き続き、2流体結合ダイナミクスの数値計算を用いて研究を行なった。ここで、常流体はナビエ・ストークス方程式、超流体は渦糸模型で記述される。熱対向流における速度場の変形に関して、昨年度投稿した論文がPhysical ReviewLettersに掲載された。本年度の研究結果を加えて、結果を国際会議QFS2018において発表した。また、量子乱流の減衰に関しても研究を行なった。本研究では、量子乱流のエネルギー注入を切って減衰させることで、そのエネルギー散逸を明らかにする。本研究は国外の実験グループとの共同研究であり、我々は数値計算を用いて貢献した。特に、今回の数値計算ではそれまで考慮されてこなかった管壁の効果を取り入れた。この研究結果は、Physical Review Bに掲載された。さらに、共同研究として、超流動の助走区間に関する研究も行なった。量子乱流は、流路の入り口から成長を始め、下流へ流れつつ発達していく。助走区間とは、乱流が十分発達するまでに流体が流れる区間のことである。本研究では、数値計算を用いて量子乱流の助走区間を調べた。用いた理論模型は、量子渦間スケールを粗視化したHVBK模型である。国際会議QFS2018において、この研究結果を発表した。
光ファイバセンサと逆推定ニューラルネットワークを用いた航空機主翼の揚力分布同定

本研究では航空機主翼表面のひずみ分布を測定し、ひずみ分布情報から揚力分布を同定する技術を構築する。ひずみ分布測定には分布型光ファイバセンシング技術を適用し、揚力同定には逆推定ニューラルネットワーク(NN)を適用する。本技術を風洞試験により試験実証するのが最終目的である。初年度の研究により、PC・ソフトウェア環境の整備と演算コードの実装を行い、ひずみから荷重の逆推定を行う数値解析プラットフォームを構築できた。これを用いてシミュレーションを行い、従来の有限要素法による逆解析と機械学習を用いた荷重同定の性能・特徴比較を行った。特にセンシング量やひずみ計測誤差が荷重同定精度に与える影響を明らかにした。NNを用いることでひずみ計測誤差による不安定性が解消されることを示せたが、これは従来の逆解析法の宿命的な欠点を克服することを示しており、学術的に高い価値のある成果である。工学的にも非常に有益な知見となったと考える。光ファイバセンサを搭載した多舵面を有する翼模型を構築した。多舵面の制御により揚力分布を調整でき、揚力分布同定技術の効果を独創的な形で示せる。次年度(最終年度)に複数回の風洞試験を行い、光ファイバセンシングを活用した揚力分布同定技術の実証に成功した。数値解析と異なり、試験環境では不可避となる温度変化の影響下においても、リアルタイムで揚力分布を同定出来る適用性、およびその精度を定量的に示した。また当初の研究の狙いに加え、揚力と共に迎角を同定出来ることも実証出来た。観測情報と同定情報の間の(空力・構造的)相互作用に基づき、機械学習を用いたパラメータ同定を行った。本手法により、飛行状態を自律的に認識出来る“知能的な翼"の実現性が示されたと考える。本研究の独創的な成果は、学術誌への投稿や学会発表を通じて広く発信した。本年度の研究により、PC・ソフトウェア環境の整備と演算コードの実装を行い、ひずみから荷重の逆推定を行う数値解析プラットフォームを構築できた。NNを用いることでひずみ計測誤差による不安定性が解消されることを示せたが、これは従来の逆解析法の宿命的な欠点を克服することを示しており、学術的に高い価値のある成果であり、工学的にも非常に有益な知見となったと考える。本結果は学会発表により成果発信した。シンプルな実験・解析(翼ではなく平板を対象とした荷重同定)も実施出来ており、この成果も追加しながら、今後も国際学会や学術論文誌での成果発信を行う予定である。また、次年度に予定している風洞試験の準備として、光ファイバセンサを搭載した多舵面を有する翼模型を構築した。多舵面の制御により揚力分布を調整でき、揚力分布同定技術の効果を独創的な形で示せると期待出来る。予備試験において、光ファイバセンサの動作や揚力分布同定用のプラットフォームとの連携が確認出来ており、計画を上回るペースで研究が進んでいる。本研究の研究期間は二年間であり、当初の計画の主旨としては、初年度を準備期間、次年度を実験・結果解析期間としていた。本年度では数値解析環境の整備やアルゴリズム構築・実装など、ソフト面での準備を完了し、ハード面の風洞試験用翼モデルの準備まで完了出来た。加えて、機械学習による荷重逆推定の性能評価を行い、その成果をまとめたり、翼モデルの予備試験を行ったりした点において、当初計画を上回る進捗となった。本研究の構想段階から解析手順を詳細に検討出来ていたことと、翼モデルの構築においては既存の装置等をうまく活用出来たことが要因である。

また当初の研究の狙いに加え、揚力と共に迎角を同定出来ることも実証出来た。観測情報と同定情報の間の(空力・構造的)相互作用に基づき、機械学習を用いたパラメータ同定を行った。本手法により、飛行状態を自律的に認識出来る“知能的な翼"の実現性が示されたと考える。本研究の独創的な成果は、学術誌への投稿や学会発表を通じて広く発信した。順調な進捗により、今後は風洞試験とその結果解析に集中出来る。風洞試験は年度内に三回行う予定を立て、十分な検証を行えるように計画した。当初の研究の狙いに加えて、光ファイバセンシング情報を用いて、揚力だけではなく迎角等の飛行パラメータを同定する技術も検討することとする。これまでの研究により、観測情報と同定情報の間に(空力・構造的)相互作用があれば、機械学習を用いてパラメータ同定が可能である見込みを得られたからである。また、本研究の成果をより汎用的な切り口で捉え、異分野の研究者とも積極的な交流を持って、今後の技術の展開や拡大を検討することとする。
自治体レベルの意思決定過程に対する住民選好に関わる実証分析

従来政治学では、政策アウトプットへの選好研究が中心であり、意思決定過程に対する住民の選好は十分検討されてこなかった。しかしながら社会心理学の公正研究の知見では、人々は決定された政策だけでなく決定過程の公正さにも関心を払い、そのプロセス如何によって、人々の結果の受容意識が異なることがわかっている。本研究はこの公正研究の理論を援用し、地方レベルを対象として、「どのような意思決定過程が人々の結果の受容を導くのか」という問い探るものである。
『国富論』における政府の役割と『道徳感情論』の正義論との関連性に関する研究

本年は、1.『国富論』の理論全体の丹念かつ正確な再構成をおこなうために、細部まで再度綿密に検討すること、および、2.成果の一部を学会で報告し、どの程度まで研究者に理解され、支持されるかを確認すること、さらに、3.スミスが初期から最晩年に至るまで一貫して「完成を目指していた」独自の認識論を、内在的に再構成する作業に専念した。1.については、『国富論』は何しろ大部の著作であって、ようやく第五編にたどり着くことができた。もう数カ月あれば、完了するであろう。2.経済学史学会とイギリス哲学会関東部会で、『道徳感情論』の理論構成を明確化し、従来の通説的理解の不十分さを指摘し、会員の感想を確認したが、十分に理解してもらうためには、もう少し「整理した形で、問題提起する必要がある」ということを確認した。3.スミスの初期論文のうち、「模倣芸術論」だけは、1780年代半ばに完成されたことが、おおよそ確認されているが、そこで展開されたことの大部分は、「音楽、とくに言語表現を欠く器楽器曲が、なぜ人間の感情を掻き立てるのか」という、知覚論・認識論の根本問題であるが、従来のスミス研究では全く検討されてこなかった新しい発見は、スミスが晩年まで「音楽好き」であり、エジンバラ音楽協会の会員として、毎週音楽会に通っていた、という事実がある。現在、周辺の情報を集め、さらに、スミス自身の断片的な記述を厳密に再構成して、論文にまとめるる作業を進めつつある。研究題目自体は、絞り込んだうえで設定したため、それほど時間を要するとは思われないものであるが、内容的には、『道徳感情論』と『国富論』の共通性、とくに理論的な関連性を明確化しようということであるだけに、作業量は膨大になっている。予想よりは、かなり遅れた理由はそこにあるが、最晩年の方法論の著作「模倣芸術論」が、スミスの方法論・認識論体系の中で、どのような位置にあるのかを確かめる手がかりを発見・確定できたとはいえ、それが、全体の中でどのような位置を占めるのかを確定する作業に、ことのほか苦労している。そのような理由から、もう一年研究期間を延長していただき、何とか形あるものにまとめ上げようと努力している所である。研究時間が十分確保できるようになり、逆に、検討すべき事項が増えてきた、というのが実感である。1.まず、『国富論』の理論的再構成の作業を終えること。2.「模倣芸術論」を整理し、論文に仕上げて、外国の専門雑誌に投稿する。3.出版社には、原稿が完成したら、出版するという「一応の了解」をもらったので、著書をまとめる作業を開始する。4.可能であれば、学会報告をもう少し重ねて、研究者の意見を確認したい。1.『道徳感情論』と『国富論』の全体を、生物学的な方法がもつ特徴に留意しつつ、「正義」及び「効用」の概念を軸にして、再構成する作業に専念し、単著にまとめることができた。予定よりも半年ほど余計かかったが、「感情の起源」などについて、音楽論が独自の意味をもつことなどを確認するために、手間がかかったということでもある。2.『国富論』における理論分析では、自由の「犠牲」と「栄養価値」とが根底に据えられているということ、すなわち、第一編だけでなく、第二編の蓄積論、第四編の政策批判および、第五編における国家や政府の役割を整理する際に、究極の基準として用いられていることを、明確に論証できた。3.「自然的自由の体制」は、「私有財産」保有者が自己利益を自由に追求する「自由」が政府によって保障されていれば、必ず「自然価格の体系」が成立するはずだという意味での「理念」である。だが、この理念が実現されてもなお、なお国家や政府には、国防、司法(正義の維持)の義務が残るだけでなく、むしろ、教育や芸術の振興や普及を行い、生活の楽しみを増加させるために努力しつづけなければならない、という積極的な政府の役割が、スミスによって提唱されていることを明確化した。スミスの「財政」論や「国家」論は、たんなる「経済発展の拡大と加速化政策」ではない。4.『道徳感情論』は、動物行動学的観点から、第一部で、人間本性を自己愛と他者への関心(思いやり)の複合体と理解し、他者との共感を「一体感」の形成としてとらえていること、第二部は、従来の研究では軽視されてきたが、そこでは個々の行為のもつ「功績」や「欠点」の判断は、たんに個人的なものではなく、社会的な意識としての特徴をもつことが強調されていること、したがって、スミスは、第三部で「正義の一般規則」の形成を、第五部で、一般規則そのもの長期的な歴史的変化を解き明かせた点を解明した。個別論文の完成という点から見ると、少し遅れているが、かなり時間をかけて、あらかじめ「全体」の輪郭を浮き彫り出来た点では、予想以上の成果を上げることができたように感じている。とくに、イギリスで18世紀における「クラシック音楽」事情の調査を遂行する予定であったが、テロその他、落ち着かなかったことは無念である。しかし、二次資料を可能なかぎり収集できたから、次年度の現地調査で活用することができるだろう。

正義と効用との関係を、『道徳感情論』に即して確定するために、原典に即して検討を進めているが、論文執筆を進めていく過程で、スミスの「方法論」を改めて確認する必要があること、特に、スミスを「理神論的思考」の持ち主として位置付けてきた従来の研究では、道徳や一般的行動規則自身が歴史的に変化していくというとらえ方が、何処から出てくるか、進歩史観に立つ説明しかできないという限界が、より明確になってきた。そこで、まずスミスがどのように効用をとらえていたか、つまりいわゆる功利主義的社会改革思想とどの点が異なるか、これを突き詰めて考え、理想的社会像などスミスは持っていなかったこと、むしろ、実際の問題に対して、徹底した改良主義的対処を続けることの重要さを力説し続けた、という点を解明した。ただし、そこからまた、「スミスの体系」はどのようなものであるか、という別の問題が発生してきている。つまり、ハチソン流の「道徳哲学」体系は、どのような意味でスミスに受け継がれ、どのようにその内容が組み換えられ、新しい経済学が展開されていったか、という問題であり、現在、これを『国富論』に即して検討中である。たぶん、スミスの最終目的は、「道徳哲学」の再構築であったと思われる。また、正義と政府の役割との関係を解明するには、「正義」の歴史的変化をスミスがどのようにとらえていたを、再構成する必要があり、学会報告でとりあえず問題提起したところである。『道徳感情論』も『国富論』も、読めば読むほど、理解が進めば進むほど、さらに大きな問題が浮き上がってくる、という特徴がある。要するに古典とはそんなものなのだが、スミスの場合は、とりわけこれが著しい。したがって、改めて『国富論』を精読している段階であり、これには予想以上に時間を取られている。ただし、より直接的な遅れの原因は、秋にエジンバラに行き、ニコラス・フィリプソンと一緒にスミスの「外部感覚論」と「模倣芸術論」について共同研究をする予定だったが、急逝してしまい、未開拓の分野であるスミスの人間本性論についての研究を予定通り進められなくなったこと、さらに、3月末で定年退職し、研究機関を変更したため、研究室の片づけ、蔵書の処分など、ずいぶん時間を取られてしまったことにある。本年は、1.『国富論』の理論全体の丹念かつ正確な再構成をおこなうために、細部まで再度綿密に検討すること、および、2.成果の一部を学会で報告し、どの程度まで研究者に理解され、支持されるかを確認すること、さらに、3.スミスが初期から最晩年に至るまで一貫して「完成を目指していた」独自の認識論を、内在的に再構成する作業に専念した。1.については、『国富論』は何しろ大部の著作であって、ようやく第五編にたどり着くことができた。もう数カ月あれば、完了するであろう。2.経済学史学会とイギリス哲学会関東部会で、『道徳感情論』の理論構成を明確化し、従来の通説的理解の不十分さを指摘し、会員の感想を確認したが、十分に理解してもらうためには、もう少し「整理した形で、問題提起する必要がある」ということを確認した。3.スミスの初期論文のうち、「模倣芸術論」だけは、1780年代半ばに完成されたことが、おおよそ確認されているが、そこで展開されたことの大部分は、「音楽、とくに言語表現を欠く器楽器曲が、なぜ人間の感情を掻き立てるのか」という、知覚論・認識論の根本問題であるが、従来のスミス研究では全く検討されてこなかった新しい発見は、スミスが晩年まで「音楽好き」であり、エジンバラ音楽協会の会員として、毎週音楽会に通っていた、という事実がある。現在、周辺の情報を集め、さらに、スミス自身の断片的な記述を厳密に再構成して、論文にまとめるる作業を進めつつある。
光ピンセットと表面プラズモンを融合したナノ力学測定装置の開発

光ピンセット装置の高い力の分解能と、測定対象の変形量に関して高い分解能をもつ機構として表面プラズモンの全反射減衰法を採用し、力と変形量の両方を、同時に、極めて高い精度で決定する力学測定装置を開発した。測定試料を載せるステージには、2軸ピエゾステージを設置した。力を決めるための光ピンセットのバネ定数を、研究代表者が以前行った方法で評価した。力学測定を行ったところ光ピンセット自体のノイズから有意に力の信号を取り出すことができた。全期間を通して表面プラズモンの原理を利用した測定対象の変形量に関して高い分解能をもつ機構を開発し、以前に開発した高い力の分解能をもつ光ピンセット装置と一体化させる作業に取り組んだ。両者の融合によって、力と変形量の両方を、同時に、極めて高い精度で決定するナノ力学測定装置を完成させるためである。光ピンセットに関しては、研究代表者の以前の研究によって確立された、高分子の1本鎖の力学測定を行える装置が既に存在するので、表面プラズモン機構の構築に、時間の大半を費やした。高分子材料の力学特性は実用上最も重要な性質のひとつであり、力学特性の精密な測定は、材料に与えた変形量と、変形に要した力の関係をいかに高精度に決定することができるかに尽きる。そこで光ピンセットの特長を損なわずに、SPMと同等の0.1ナノメートルの空間分解能で微小球の動きを検出する機構として、表面プラズモンと呼ばれる光を使った測定手法を試みた。変形量に関して高い分解能をもつ機構として、表面プラズモンの代表的な利用法である全反射減衰法を採用した。全反射減衰法は、表面プラズモンがしみ出す薄膜表面近傍におけるわずかな屈折率の変化を、反射光強度の変化として高感度に検出する方法であり、表面プラズモンがしみ出す領域に光ピンセットの微小球を置き、金属薄膜表面と微小球との距離の変化を、反射光強度の変化として検出する光学系の構築に取り組んだ。ただし複数のミラーを最適な条件で同時に動かし、光軸を微調整することが可能な光学系の組み込みは、課題を克服しておらず次年度への課題となった。光ピンセット装置の高い力の分解能と測定対象の変形量に関して高い分解能をもつ機構を一体化させ力と変形量の両方を、同時に、極めて高い精度で決定する力学測定装置を完成させることを目的とした。光ピンセットに関しては、研究代表者の以前の研究によって確立された高分子の1本鎖の力学測定を行える既存の装置とし、面プラズモン機構の構築を行った。極めて弱いバネ定数をもつ光ピンセットの特長を損なわずに、変形量に関して高い分解能をもつ機構として表面プラズモンの全反射減衰法を採用した。全反射減衰法は、表面プラズモンがしみ出す薄膜表面近傍におけるわずかな屈折率の変化を反射光強度の変化として高感度に検出する方法である。測定試料を載せるステージには、試料に変形を与える方向の動きに加えて、微小球が試料表面を走査するための2軸ピエゾステージを設置した。測定試料がない状態で、光ピンセットを用いて捕捉したガラス微小球と金表面の距離を測定し、光ピンセット装置と融合した全反射減衰機構が単独の装置として達成した性能を発揮するように調整した。しかし光ピンセットに用いる強いレーザーの迷光が全反射減衰機構の測定に影響を与えることがわかった。装置の上流側に4つのミラーを置き光軸をできるだけ自由に調節することができる機能をもたせた。また表面プラズモンの励起に用いる光と光ピンセットに用いる光の波長が異なることを利用して、両者を分別する光学フィルターを設けた。一応の効果が得られたため、高分子試料に対してナノ力学測定を行う。力学測定に先だって、力を決めるための光ピンセットのバネ定数を、研究代表者が以前行った方法で評価した。力学測定を行ったところ光ピンセット自体のノイズから有意に力の大きさを取り出すことができた。
咬合の異常感覚症患者の客観的診断法の開発に関する研究

咬合の異常感覚症(咬合に病的な問題が認められないにもかかわらず,咬合の違和感を訴える患者,以下OD)の客観的な評価法を開発することを目的とし,臨床検査,心理学的検査(心理テスト:(1)GHQ60,(2)POMS短縮版),上下顎中切歯間における厚さ弁別能試験を実施した.今年度は主にOD患者の調査を目標としたが,さらに健常者のデータを追加するために総義歯装着患者に対しても実験を行った.総義歯装着患者群には臨床診査,心理学的検査により異常が認められなかった17名(5490歳)を選出し,厚さ弁別能試験を行った.厚さ2,5,10mmのスタンダードブロック(SB)とSBから±0.25mmずつ厚さの異なる12種類のテストブロック(TB)を使用し,SBより薄いTBを厚い,厚いTBを薄いと答えた場合を誤答とし,誤答数を算出した.20代の健常有歯顎者では,2,5,10mmのSBにおいて,10mmの誤答数は2mmの誤答数よりも有意に多く,また,厚いブロック群の誤答数は薄いブロック群よりも有意に多かった.この傾向は総義歯装着患者においても変わらなかった.OD患者10名の厚さ弁別能試験の結果は,厚いブロック群よりも薄いブロック群の方が弁別しやすいという傾向が健常者よりも顕著であった.2,5,10mmの各SB間の誤答数の比較では有意差がなかった.OD患者と健常者とを直接比較した結果,有意差はなかった.以上から,OD患者の厚さ弁別能は健常者のそれと差があるとはいえなかった.ただし,誤答数のばらつきが健常者と比較すると大きく,誤答数が非常に多い者と少ない者に関しては,健常者とは違うということが本検査法にて検出できた可能性がある.心理テストの結果,OD患者では全く異常がない者は1名のみで,ほとんどが大なり小なり何らかの症状がみられた.このことから,ODと精神的な異常との間に関連があることが示唆された.咬合の異常感覚症(咬合に病的な問題が認められないにもかかわらず,咬合の違和感を訴える患者,以下OD)の客観的な評価法を開発することを目的とし,臨床検査,心理学的検査(心理テスト:(1)GHQ60,(2)POMS短縮版),上下顎中切歯間における厚さ弁別能試験を実施した.今年度は主にOD患者の調査を目標としたが,さらに健常者のデータを追加するために総義歯装着患者に対しても実験を行った.総義歯装着患者群には臨床診査,心理学的検査により異常が認められなかった17名(5490歳)を選出し,厚さ弁別能試験を行った.厚さ2,5,10mmのスタンダードブロック(SB)とSBから±0.25mmずつ厚さの異なる12種類のテストブロック(TB)を使用し,SBより薄いTBを厚い,厚いTBを薄いと答えた場合を誤答とし,誤答数を算出した.20代の健常有歯顎者では,2,5,10mmのSBにおいて,10mmの誤答数は2mmの誤答数よりも有意に多く,また,厚いブロック群の誤答数は薄いブロック群よりも有意に多かった.この傾向は総義歯装着患者においても変わらなかった.OD患者10名の厚さ弁別能試験の結果は,厚いブロック群よりも薄いブロック群の方が弁別しやすいという傾向が健常者よりも顕著であった.2,5,10mmの各SB間の誤答数の比較では有意差がなかった.OD患者と健常者とを直接比較した結果,有意差はなかった.以上から,OD患者の厚さ弁別能は健常者のそれと差があるとはいえなかった.ただし,誤答数のばらつきが健常者と比較すると大きく,誤答数が非常に多い者と少ない者に関しては,健常者とは違うということが本検査法にて検出できた可能性がある.心理テストの結果,OD患者では全く異常がない者は1名のみで,ほとんどが大なり小なり何らかの症状がみられた.このことから,ODと精神的な異常との間に関連があることが示唆された.咬合の異常感覚症(咬合に病的な問題が認められないにもかかわらず咬合の違和感を訴える患者)の客観的な評価法を開発することを目的とし,臨床診査,心理学的検査(心理テスト:(1)GHQ60,(2)POMS短縮版),上下顎中切歯間における厚さ弁別能試験[開口負荷なし,開口負荷あり]を実施した.今年度はおもに対照となる基礎データの収集のために,健常者を対象に実験を行った.被験者には20歳代の健常有歯顎20名,および高齢者20名(6578歳)を選択した.臨床診査,心理学的検査により異常が認められなかった健常者を対象に,厚さ弁別能試験[開口負荷なし,開口負荷あり]を行った.厚さ2,5,10mmのスタンダードブロック(SB)とSBから±0.25mmずつ厚さの異なる12種類のテストブロック(TB)を使用し,SBより「薄い」TBを「厚い」,「厚い」TBを「薄い」と答えた場合を誤答とし,誤答数を算出した.20代の健常有歯顎者では,2,5,10mmのSBにおいて,10mmの誤答数は2mmの誤答数よりも有意に多く,また,厚いブロック群の誤答数は薄いブロック群よりも有意に多かった.この傾向は高齢者においても変わらなかった.

一方,開口負荷を与えた場合,20代の健常有歯顎者では開口負荷なしの場合と同様の傾向を示したが,高齢者では開口負荷の影響がより大きいこと(最大開口5秒間の負荷で2mmの誤答数と10mmの誤答数に有意差なし;最大開口1回の負荷で2mmの薄いTBにおいて誤答数が有意に増加)がわかった.現在咬合の異常感覚症患者の被験者数を増やしつつ実験を進めている.以上の研究成果の一部は,Prosthodontic Research and Practice 2005;4(1):16-22に掲載済であり,今後第84回IADR,第1回国際顎関節学会ならびに第19回日本顎関節学会学術大会にて報告する.咬合の異常感覚症患者10名を対象に、上下歯間厚さ弁別能試験、および精神医学的評価を行った。対照群(健常有歯顎者)においては、基準ブロックよりも厚い試験ブロックを弁別する能力は、薄い試験ブロックのそれと比較して有意に低かった(p<0.05)。一方、患者群では2mmと10mmの基準ブロックにおける厚い試験ブロックと薄い試験ブロックの弁別能の差がより顕著であり(p<0.01)、特に5mmの基準ブロックにおいて極めて顕著であった(p<0.001)。2mmと5mmと10mmの各基準ブロックで弁別能を比較したところ、対照群では2mmよりも5mm、2mmよりも10mmの方が弁別能は有意に低かった(p<0.05)。一方、患者群では有意差はなかった(p=0.36)。患者群と対照群とを比較したところ、5mmの基準ブロックにおける薄い試験ブロックのみ、患者群よりも対照群の方が弁別能は低いという有意差があった(p<0.01)が、その他の比較では有意差は検出されなかった。以上のことから、咬合の異常感覚症患者では、基準ブロックよりも薄い試験ブロックと厚い試験ブロックとの厚さ弁別能の違いが健常者よりも顕著になったが、健常者との間に差があるとはいえなかった。精神医学的評価は2種類の心理テスト(GHQ60、POMS[短縮版])を用いた。GHQ60に関しては、身体的症状を訴えた者は中等度以上が3名、軽度が3名、不安と不眠を訴えた者は中等度以上が1名、軽度が3名、社会的活動障害を訴えた者は中等度以上が2名、うつ傾向にある者は中等度以上が1名、軽度が2名であった。POMSに関しては、活力の減退がみられた者は2名、軽度の疲労がみられた者は1名であった。いずれの心理テストにおいても症状がなかった者は1名であった。このことから、咬合の異常感覚症と精神的な異常との間に関連があることが示唆された。
ｎａｎｏＦＲＥＴ－ＳＮＯＭによるバクテリアべん毛の動的機能性評価システム

バクテリア(Salmonella typhimuriumなど)のべん毛の液中原子間力顕微鏡(AFM)観察を行った。生きたままのべん毛が観察することができた。しかしながら、液中走査型光プローブ顕微鏡(SNOM)観察は、べん毛が柔らかく、光プローブの改良が必要なことがわかった。そのため、比較的硬い動物細胞で相互作用力測定を行った。その結果、非特異的吸着と特異的吸着を分けることができた。これらから「動的機能性評価システム」構築の可能性があることがわかった。菌体およびべん毛の状態が良く、取り扱いが容易なBacillus subtilis (B. subtilis)を観察試料とした。まず、生きたまま固定するための条件を検討した。ゼラチンをガラス基板に塗布した後、B. subtilisを観察直前に遠心した試料を滴下した。その結果、基板に接着しているものと接着せずに浮遊したり、部分的にだけ接着し一部動いているものがあった。それらの中から接着しているB. subtilis栄養体を選択して、液中で原子間力顕微鏡(AFM)観察を行った。栄養体は表面がとても柔らかく、強い力をプローブにかけて観察しようとすると、プローブが表面構造を引きずってしまい観察ができなかった。一方、非常に弱い力で観察した場合B. subtilis表面の上の部分のみ観察でき、基板にはプローブが届かず基板をAFMで観察することはできなかった。SNOM(走査型光プローブ顕微鏡)のソフトウェアの改良を行った。次に、B. subtilisの液中観察を行った。SNOM光プローブで、488nmの近接場光を作り、それによってB. subtilis (Alexa488)を励起させた。しかしながら、蛍光の取得は難しく安定して観察できなかった。また、光プローブとB. subtilisとの相互作用力検出も難しかった。これらは、光プローブのバネ定数が大きく、ゼラチン固定の生きたままのB. subtilisには不適当であるためだと考えられる。そのため、今後の「動的機能性評価システム」を構築するため、相互作用力検出は、生きたままの細胞膜上の受容体(LOX-1)と変性LDLで修飾したプローブで行った。その結果、非特異的吸着は10 pN以下、特異的吸着は20pN以上であることがわかった。これらから、「動的機能性評価システム」を構築の可能性があることがわかった。サルモネラ(Salmonella typhimurium)のべん毛の野生型および変異株体(ストレート型)に対する基板上の抗体の厚みや有無などの影響を液中AFMで検討した。70%エタノールで清浄されたガラス基板と清浄されたガラス基板にポリLリジン(PLL)、1%グルタルアルデヒド(GA)およびH-i抗体をコートしたものを観察用基板とした。観察試料の最も良い作製方法は、観察を行う直前に遠心した試料を滴下する方法であることがわかった。溶液中の不純物を取り除け、試料に与えるダメージが少なく本来の構造が最も反映されるという利点があると考える。Salmonellatyphimuriumのストレート型べん毛では、べん毛の重なりの上下がわかった。野生型べん毛では、基板に固定されている部分は観察が容易であったが、浮いている部分は形状が明確ではなく、AFMのエラー信号から推察できる程度だった。さらに、べん毛がなくフックのみを構築する変異体を観察した結果、細胞膜上のフック構造(約50 nm)を観察することができた。また、Peanibacillus alvei AuG6のべん毛を通常の大気中観察用AFM探針で観察するとフックの周りにらせん状の構造が取り巻いている様子が初めて観察された。上記と平行して、SNOM(走査型光プローブ顕微鏡)によるnanoFRETシステムのための基礎データを取得するために、蛍光色素によるFRETを行った。まず、基板上に、蛍光色素のAlexa 488(緑色の蛍光)およびAlexa 532(赤色の蛍光)を固定し、488 nmの単色レーザで近接場光でAlexa 488を励起させ、その蛍光でAlexa 532を励起し、その蛍光554 nmを取得できるようにSNOMを改良した。本年度は、バクテリア(Salmonella typhimurium)のべん毛の野生型および変異体(カーリー型やストレート型)に対する基板上の抗体の厚みや有無などの影響を液中AFMで検討しただけでなく、Paenibacillus alvei AuG6の細胞膜上でのフックの観察に成功した。これらは、そのための基板やバクテリア試料の作製方法がひとつのバクテリアに特化したものではないことがわかった。また、本課題の目的のひとつでもある「バクテリアべん毛の「動的機能性評価システム」を構築」の生物側からのアプローチが計画以上に進んでいると考えられる。

生物アプローチと平行した光学アプローチでは、SNOM(走査型光プローブ顕微鏡)によるnanoFRETのシステムを構築を目指した。本年度の目的である蛍光色素によるFRETシステムが完成した。基板上の蛍光色素のAlexa 488(緑色の蛍光)およびAlexa 532(赤色の蛍光)を固定し、488 nmの単色レーザで近接場光でAlexa 488を励起させ、その蛍光でAlexa 532を励起し、その蛍光554 nmを取得できるようにSNOMを改良した。計画では、Alexa 532で修飾したSNOM光プローブを作製することになっていたが、生物アプローチで、二次抗体としてAlexa 532を結合する方が容易であることから行わなかった。よって、総合的に、おおむね順調に進展していると考えられる。次年度は以下のことを行い、実用性を検討する。SNOM(走査型光プローブ顕微鏡)における微弱な蛍光の検出が可能になるように検出装置の改良を行う。次に、FRET法を応用し、バクテリアのべん毛やフックなどの蛍光による可視化を行う。具体的には、SNOM光プローブで、488 nmの近接場光を作り、それによってべん毛(Alexa 488)を励起させる。予め、光プローブはAlexa 532で修飾しておき、Alexa 488の緑色の蛍光によりFRETを起こさせる。FRETの蛍光信号(赤色の蛍光)を蛍光フィルタで選択的に取得する。FRETは2 nmに近づいた時に起こるので、高さ方向の分解能が2 nmになる(FRET-SNOM検出制御)。この際、SNOM光プローブの振動振幅をモニタリングしながらSNOM光プローブとべん毛との接点を確認する(相互作用力検出)。蛍光信号と微弱電圧信号を重ね合わせ、高さデータを含めた3D蛍光信号像を再構築する。2.バクテリア菌体固定の自由運動べん毛の回転数やトルク等の直接観察バクテリア菌体を基板に固定し、べん毛を自由に運動させた後、SNOM光プローブの横振動測定を行い、べん毛の回転数やトルク等の測定法を開発する。最終的には、バクテリアべん毛の「動的機能性評価システム」を構築する。実験が順調に進み、当初、予定していた蛍光色素Alexa 532で修飾したSNOMプローブの作製が、より簡便で安価な生物アプローチで、二次抗体としてAlexa 532を結合させる方法が良いことがわかったため、当該助成金が生じた。翌年度は、生物アプローチの方法に使用する。
磁気浮上搬送装置における非接触集電システムの最適化に関する研究

本研究は側壁式電磁誘導浮上方式における非接触集電システムを対象としている。すでに製作した非接触集電装置を用いて平成12年度に行った基礎特性結果を踏まえ、コイルの形状改良、測定方法の改善を行った。本実験装置では直線軌道上を高速で移動体が動作する。軌道の側面に集電用地上コイル群を配置し、移動体側に設置した高性能永久磁石から発生する磁束により誘導起電力が発生し、集電コイルに電流が流れる。最大速度は約5m/secの設計となっているが、移動体側重量の軽減などで、8m/seCまでの移動速度を実現し、特性測定範囲を広げることができた。集電コイルの形状を決定するため、電磁誘導システムについてすでに作成している電磁解析プログラムを発展させ、集電コイル電流の解析を行った。ここで以前の解析には抵抗値やインダクタンスについてはコイル形状から算出していたが、実験結果と比較、検討した結果、ハイチスタを用いた実測値を代入して電磁界解析プログラムを実行したほうが良好な結果が得られた。これはコイルの製作課程で若干の誤差が発生したためである。そして昨年度は検討していなかったコイル径や巻数もパラメータとして取り入れ、最も集電コイルにエネルギーが最も効率よく供給される条件を求めた。そして、実際に集電コイルを作成し実験を行った。解析結果と実験による測定値はほぼ一致し、解析手法の確立を実現できた。集電コイルの電流波形より、電力の貯蔵について汎用回路シミュレータを用いて解析を行った。現状の出力では高調波成分が多く、効率よく電力変換するのが難しくなっているが、今後変換部の検討を加えれば本方式は十分に移動体に搭載できる非接触集電システムとなることが期待できる。平成12年度以前に製作した非接触集電装置について、基礎特性の測定を行った。本実験装置では、直線軌道上を高速で移動体が動作する。最大速度は約5m/secの設計となっているが、実際の実験装置では7m/secまでの移動速度を実現できた。軌道の側面に集電用地上コイル群を配置し、移動体側に設置した永久磁石から発生する磁束により誘導起電力が発生し、集電コイルに電流が流れる。ここで、永久磁石は表面磁束密度0.4Tのネオジウム系を用いており、集電コイルは樹脂により固定された空心型である。集電コイルの形状を決定するため、電磁誘導システムについてすでに作成している磁気浮上鉄道における電磁解析プログラムを発展させ、集電コイル電流の解析を行った。そして、移動体側(励磁側)の極数や形状、集電コイルの形状や集電コイルピッチ、さらには設置に必要な物理的条件を考慮した集電コイルの設計を行った。そして最も集電コイルにエネルギーが最も効率よく供給される条件を求め、実際に集電コイルを作成し、実験を行った。実験には集電コイルの電圧・電流波形を測定するために高速サンプリングのメモリハイコーダを用い、移動体位置および速度測定にはフォトセンサを用いた。解析結果と実験による測定値はほぼ一致した。若干の誤差が出たが、それは解析プログラムにはコイルを線電流として近似していること、コイルが手巻きのためにインダクタンスに理論値との違いがあることなどが原因として挙げられる。また、実際に得られた集電コイルの電流波形より、実際に移動体側への電力の貯蔵について汎用回路シミュレータを用いて解析を行った。今後の課題として、集電コイルのさらなる効率向上、集電後の電力貯蔵部分についての検討などがあげられる。
ウイルス感染症に治療効果を示すRNA分解型核酸医薬の開発研究

RNAに特異的に結合するアンチセンス人工核酸(antisense oligonucleotide, ASO)は、その組成タイプに応じて翻訳阻害やスプライシング調節、RNA分解を誘導できるため、低分子化合物・抗体に次ぐ病態制御手段として勢力的に研究が行われている。ASOの治療学的有効性は、デュシェンヌ型筋ジストロフィーをはじめとする遺伝性疾患に対する治療薬として上市されていることからも明らかであるが、ウイルス感染症への効果については検討すべき課題が多い。これまで報告のあるウイルスRNAを標的としたASOの多くはタンパク質への翻訳を阻害するように設計されているのに対し(翻訳阻害型)、本研究で開発を目指すRNA分解型(gapmer型)ASOは、ウイルスRNAの切断を介してウイルスを生体内から排除することを目的としている。申請者のこれまでのASOに関する研究成果を基盤として、日本脳炎ウイルス(JEV)RNAの二次構造解析およびASO配列の標的RNAへの結合力に関するin silico解析を行い、JEVの機能的RNA配列(ドメイン)を標的とし、かつRNA分解が可能と考えられるASOを複数設計した。合成したgapmer型ASOをJEV感染アフリカミドリザル腎細胞由来株(Vero細胞)に作用させたところ、gapmer型ASOがJEVの増殖を効果的に抑制することが明らかとなった。また、この増殖抑制効果はASOのトランスフェクション方法および培地組成によって異なる可能性が見出された。gapmer型ASOがJEVに対して増殖抑制作用を持つことを示した本結果は、今後予定されている研究計画を大きく支持するものである。既報からgapmer型ASOの抗ウイルス作用はタンパク質翻訳阻害型ASOに比べて低く、設計した一部のASOのみが活性を持つことを想定していたが、細胞実験において試験されたgapmer型ASOの多くでJEVの増殖抑制効果が見られた。特定のミネラル物質を添加した実験条件においてASOの抗ウイルス作用が異なる可能性が見られ、ウイルスRNAに対するgapmer型ASOの作用メカニズムを考慮した研究展開が期待できる。Vero細胞において効果が認められたASOについて、ヒト神経細胞由来株における効果を明らかにする。gapmer型ASOの効果は細胞内のRNA分解酵素(RNaseH)の作用によって誘導されることから、JEV感染細胞におけるRNaseH1およびASOの局在、実際のウイルスRNAの切断を調べる。JEV感染マウスに、細胞実験で最も効果の高かったASOを投与し、生体内におけるJEVの増殖抑制効果について調べる。学務の都合上、予定していた学会への参加を見合わせたため。平成31年度の計画では、より多くの試薬類(主に修飾核酸)が必要となるため、その購入に経費を充当する。