hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代イメージングとDDSの融合が織りなす動脈プラーク高精度検出法創製への挑戦

動脈プラークの発症に関与するマクロファージおよび泡沫化細胞に特異的に発現しているレセプターに対する抗体を表面修飾したリポソームを調製し、動脈プラークの検出に有用なドラッグデリバリーシステムとなるかを検討した。この抗体修飾リポソームをマクロファージおよび泡沫化細胞に適用したところ、細胞内取り込み量は表面未修飾のコントロールリポソームに比べて有意に増大した。したがって、抗体修飾リポソームは動脈プラークに検査薬を標的指向化することができる新たなドラッグデリバリーシステムになりうることが示された。平成28年度は、強力な光信号を発する蛍光イメージングプローブを動脈プラークに存在するマクロファージに確実に送達するための運搬体を作製することを目的とした。本研究では、蛍光イメージングプローブをマクロファージに確実に送達するための運搬体として、イムノリポソームを設計・作製した。設計上の戦略としては、1運搬体のベースは生体適合性に優れたリポソーム(Chono S. et al., J. Control. Rel., 2009)とする、2リポソームが肝臓や脾臓など細網内皮系組織で非特異的に貪食されることを防ぐため、ポリエチレングリコール(Chono S. et al., Drug Dev. Ind. Pharm., 2011)をリポソーム表面に導入する、3プラーク発症部位のマクロファージに発現しているLOX1受容体を特異的に認識する抗体をポリエチレングリコール先端に結合させる、の3点を意図した。この戦略に基づいて、蛍光イメージングプローブを内包させ、さらにポリエチレングリコールを表面に導入したリポソームに抗体を結合させてイムノリポソームを作製したところ、抗体修飾率は抗体の濃度依存的に増大し、抗体修飾率が55%のイムノリポソームを創製することができた。このイムノリポソームをin vitroでマクロファージに取り込ませたところ、蛍光プローブ単独に比べて有意に高い取り込みが観察された。したがって、当初の計画通り、次世代イメージングとドラッグデリバリーシステム(DDS)の融合を図ることができた。当初の計画通りに進行している。蛍光イメージングプローブを内包したイムノポソームを設計・調製し、次世代イメージングとDDSの融合を図ることができた。よって、本研究全体の計画のうち、平成28年度に行うべき分量は消化していると考えており、おおむね順調に進展していると評価した。近年の創薬技術は著しい進歩を遂げており、優れた薬理作用を有する薬物を見出すことが可能となっている。しかしながら、それらの薬物を生体に投与すると、標的部位となる病巣への移行性に乏しく、かつ他の組織において副作用が発現するなどの問題が生じる場合が少なくない。本研究では、動脈プラークに対する標的指向性を搭載したドラッグデリバリーシステム(DDS)の構築を目的とし、マクロファージまたは泡沫細胞の細胞表面に特異的に発現している抗原に対する抗体を表面修飾したリポソームを調製し、その標的指向性を評価した。リポソーム表面への抗体修飾率は、抗体をチオール化する際に用いる2-iminothiolaneの存在比が多い方が高い値を示した。また、限外ろ過によってリポソームと混合する抗体を濃縮することで、高い抗体修飾率が得られた。これらの方法で調製した抗体修飾リポソームの粒子径とゼータ電位は、調製4週間後においても変化せず、安定性が維持されていた。RAW264細胞において、細胞表面に発現するFcレセプターに親和性を有するIgG抗体でリポソームを修飾することにより、細胞内リポソーム取り込み量はコントロールリポソームに比べて有意に増大した。また、泡沫化細胞に発現する酸化LDLレセプター(LOX-1)に対する抗体で修飾することにより、泡沫化細胞によるリポソームの取り込み量は上述と同様に有意に増大した。以上のことから、抗体修飾リポソームは、動脈プラークに、選択的に治療薬や検査薬を送達可能な標的指向型DDSとなりうることが示された。今後は、本研究課題の最大の山場であるプラークを高精度でイメージングできることの実証に向けて詳細な検討を行う。次年度も当初の研究計画を踏まえ、新たに明らかになった事実を加味し、研究を効率的に進める。ドラッグデリバリー試薬の購入に充てる予定だったが、その有効期限の関係上、次年度に購入することにしたため、未使用額が発生した。近々に試薬の購入に充てる。
宇宙再突入飛翔体用セラミックコーティングの損耗量検知センサーの開発研究

宇宙往還機やカプセルなどの宇宙飛翔体の一部は、宇宙からの再突入時には短時間ではあるが一万度以上のプラズマ環境に曝される。特に先端部や翼前縁部では1500°C以上の高温になるため、このような部位にはC/C複合材料が使われ、耐酸化性を向上させるためにC/C複合材料の表面にはSiC等のコーティングが施されている。コーティングは、通常の条件であれば酸化に対して安定な材料であるが、再突入の過酷な環境下では次第に損耗することが知られている。今後宇宙飛翔体にも長期の信頼性が要求されるようになることは明らかであり、そのときにはコーティングの損耗速度が明らかになっている必要がでてくる。本研究では、再突入飛翔体に搭載し、コーティング(SiC)の損耗速度をReal Timeに測定できるセンサーの開発を目的としている。センサーとしては、サブミクロン厚さのSiCと炭素の薄膜を交互に積層したものを考案した。このSiC部はコーティングと同質で、SiC膜が損耗すると炭素膜が直ぐに消失し、並列に並んだ炭素薄膜の電気抵抗変化からSiC部の損耗速度を計測しようとするものである。本研究では、センサーに関する検討を行い、以下の結果を得た。1.アーク風洞による通風実験により、再突入の短時間にSiC膜が数層損耗することを狙って多層薄膜の厚さを検討し、地球低軌道からの再突入に対してはサブミクロンの厚さの多層膜が適当と判断した。2.リード線をPtとし電極を炭素で構成して高温におけるSiC/C多層膜の電気抵抗測定を実施し、1500°Cまでの温度域で安定な電極が炭素によって形成でき、電気抵抗の測定が可能であることを示した。3.スパッタリングで各層がサブミクロンの厚さの多層膜を試作し、1500°Cにおける多層膜の安定を検討した結果、安定性な多層膜を得るためには、更に工夫が必要なことが明らかになった。本年度は以下の事項について検討を行った。1.再突入の短時間にSiC膜が数層損耗することを狙って多層薄膜の厚さを決定する。2.高温における電気抵抗測定の可能性を明らかにする。3.多層薄膜を試作し、その高温安定性、結晶組織などを確認する。得られた結果は以下のとおりである。1.アーク風洞による通風実験により、SiCの一層の厚さをサブミクロン程度が最適であることを明らかにした。2.リード線をPtとし電極を炭素で構成することとし、1500°Cまでの温度で抵抗測定を実施したが、電極の形成技術に問題があることを確認した。3.スパッタリングで多層膜を試作したが、高温における多層膜の安定性に工夫が必要なことが明らかになった。

2.リード線をPtとし電極を炭素で構成して高温におけるSiC/C多層膜の電気抵抗測定を実施し、1500°Cまでの温度域で安定な電極が炭素によって形成でき、電気抵抗の測定が可能であることを示した。3.スパッタリングで各層がサブミクロンの厚さの多層膜を試作し、1500°Cにおける多層膜の安定を検討した結果、安定性な多層膜を得るためには、更に工夫が必要なことが明らかになった。
生分解性樹脂コンクリートの実用化へ向けた実験的検討

生分解性樹脂コンクリートは,骨材と微生物によって分解可能な樹脂からなる新しいコンクリートである.埋設残置される不要な仮設資材を減らし,土中環境の改善や土地の有効活用を促すことを目的とし研究開発された.土中埋設する際,地下水の影響を無視することはできず,さらに水中での利用拡大をも考慮し,本研究では生分解性樹脂コンクリートの水中での分解性を明らかにした.さらに,水圧が作用する状況下における強度低下傾向を比較した.その結果,水中での圧縮強度低下は概ね2ヶ月で収束し,水圧が大きくなると変形量が大きくなることが明らかになった.また,樹脂の種類によって,強度低下傾向が異なることも明らかとなった.交付申請書に記載した2水中暴露試験,3水圧による影響解明に対し,重点的に実験,検討を行なった(連携企業と協議の上,今後の適応先などを考慮し優先的に実施した).微生物などによって分解される生分解性樹脂コンクリートを水圧下で暴露することにより,どのような劣化傾向を示すか明らかにした.結果,1ヶ月間(短期間),最大100kPaの水圧下での暴露試験ではピーク強度自体に大きな変化は見られないが,時間経過に伴って,ひずみが大きくなることが明らかとなった.これは,樹脂が分解されることによってポリマーの結合が切断され化学的な変化が生じたことが示唆された.また,90日以上暴露すると最終的な強度は初期の40%程度まで低下することが明らかとなった.さらに,樹脂の違いによる強度低下傾向の違いも明らかにすることができ新たな知見を得た.以上のことより,水中下で顕著な強度低下をもたらすためには少なくとも90日以上暴露させる必要があることが分かった.これらの研究遂行の結果,今年度は2編の国内学会発表(農業農村工学会1編,地盤工学会四国支部1編)や学術講演会での講演(地盤工学会四国支部1編)を実施し,広く研究成果を公表した.これまで,破壊試験を実施しており,同一供試体の劣化の様子を追えていない.今後の課題として,同一供試体の非破壊試験を実施する必要があると考え,低反発で強度定数を測定することができるシルバーシュミットを購入し,予備試験を実施した.設備の関係上,交付申請書に記載した1の温度に関連する実験など実施できていない項目もあるが,2016年1月7日に行なった研究打合せでは,今後の研究の進め方や問題点を抽出することができた.4月に現職に着任したこともあり,研究のスタートがやや遅れた.また実験環境を整えるのに時間を有してしまった.しかしながら,交付申請書に記載した2水中暴露試験,3水圧による影響解明は遂行でき,今後の研究の発展につながる有益な結果が得られたと考えられる.実施していた研究に対し,今年度は2編の国内学会発表(農業農村工学会1編,地盤工学会四国支部1編)や学術講演会での講演(地盤工学会四国支部1編)を実施し,広く研究成果を公表した.また,すでに2016年度に開催される2学会(一編は国際学会)に投稿済みである.本研究は,循環型社会形成の促進に貢献できる生分解性樹脂コンクリートの実用化を目的とした研究に取り組んだ.特に水による分解が支配的であるということが推察されたため,水中で暴露した生分解性樹脂コンクリートの曲げ試験,圧縮試験を実施し,強度低下傾向を明らかにすると共に,メカニズムの解明に尽力した.水中暴露4ヶ月後には,曲げ強度は初期強度の50%,圧縮強度は60%程度の強度まで低下することが明らかとなった.しかしながら,50250kPa程度の加圧では,圧力の大きさと強度低下傾向に相関関係は見られなかった.また,比較として実施した乾燥状態では,ほぼ強度低下が見られないことが明らかとなった.1ヶ月間,水中加圧暴露した供試体では,圧縮圧力,曲げ応力の大きさと強度低下傾向に強い相関は見られなかったが,弾性係数に違いが見られることが明らかとなった。H27度は圧縮試験のみ実施したが,今年度は圧縮試験,曲げ試験を実施した.その結果,曲げ強度の方が強度低下率が大きいことが明らかとなった.よって,樹脂部分に水圧や水が影響を及ぼし,骨材と樹脂の付着力が低下したことが示唆された.前述した結果を受け,実施工を目指した仮製品を作製し,地下水位の影響を受ける地盤内に埋設し,現在引き続き暴露試験を実施している.今後,`分解されるコンクリート'という特徴を生かせる適応先を考案し,コスト面など様々な側面から本研究を進展させる必要がある.生分解性樹脂コンクリートは,骨材と微生物によって分解可能な樹脂からなる新しいコンクリートである.埋設残置される不要な仮設資材を減らし,土中環境の改善や土地の有効活用を促すことを目的とし研究開発された.土中埋設する際,地下水の影響を無視することはできず,さらに水中での利用拡大をも考慮し,本研究では生分解性樹脂コンクリートの水中での分解性を明らかにした.さらに,水圧が作用する状況下における強度低下傾向を比較した.その結果,水中での圧縮強度低下は概ね2ヶ月で収束し,水圧が大きくなると変形量が大きくなることが明らかになった.また,樹脂の種類によって,強度低下傾向が異なることも明らかとなった.

2015年度は設備の関係より,最大100kPaまでしか加圧できなかったが,今後は最大1MPaまで加圧し生分解性樹脂コンクリートを水中暴露したい.1MPaまでの各水圧における劣化進度を明らかにすることにより,海底探査など現場での利用を念頭に置いた検討を実施する.また,2015年度は圧縮試験のみ実施したが,今後はその他の力学挙動を明らかにしたい.よって,冶具を作製し,曲げ試験,引張試験,引抜試験など各種力学試験を実施する.さらに,予備試験で実施したシルバーシュミットを用いた非破壊試験を実施し,同一供試体の強度低下の様子を明らかにする.また,これまで検討できていない海水中での劣化挙動や温度の違いによる劣化進度の違いなども実施したい.28年度が最終年度であるため、記入しない。農業土木28年度が最終年度であるため、記入しない。
分子線エピタキシ-法によるAlGaInN共振型紫外線受光素子の研究

本年度は、RF励起ラジカル窒素を用いた分子線エピタキシ-(RF-MBE)法によるGaN結晶の高速度成長条件を把握した。一般にMBE法は熱処理無しにp型結晶が得られ、層厚制御性に優れる反面、高品質な結晶成長には、極めて低い成長速度(0.50.02μm/h)が要求され、デバイス作製上の大きな障害であった。本研究では、基板にサファイアc面を用い、基板温度575°CにおいてGaNの成長を行った。RF入力電力は450W、窒素流量は4.0sccm一定とし、Gaセル温度を変えて成長速度を0.2から1.4μm/hと変化した。微分干渉顕微鏡観察では、成長速度0.70.9μm/h近傍の試料において鏡面がえられ、これよりも低成長速度側、高成長速度側においてはいずれも表面の荒れが観察された。X線回折半値幅は成長速度の増加に伴い単調に減少し1.2μm/hで最小となり、さらに成長速度を増加すると再び半値幅が増加した。室温におけるホトルミネッセンス測定では、成長速度0.40.9μm/hの試料においてバンド端からの発光が確認され、例えば成長速度0.7μm/hの試料では半値幅87meVと良好な光学特性を示した。このように0.71.2μm/hという高成長速度で高品質GaN結晶が得られることを見出した。これはRFラジカル窒素源から高効率で活性窒素が供給された効果であり、RF-MBE法が窒化物デバイスの作製に有望な方法であることが示された。また、結晶成長中に水素ガスを導入する等の技術を用いることにより、柱状の結晶成長を促進し、直系20080nm程度の独立した極微柱状結晶の成長が可能であることを新たに見出し、さらに、直系80nm程度極微柱状結晶を高密度かつ均一に制御する技術を把握した。この技術を利用することにより、極微量子閉じ込め構造の作製が可能であり、将来の窒化物半導体デバイスの高機能、高性能化に大きく寄与するものと期待される。
歯周組織再生療法後における最適なブラッシング条件の確立

平成19年度の実験計画に従い、ビーグル犬の口腔内に実験的歯周炎を作製した後、歯周組織再生療法を実施し、術後の適切なブラッシングの開始時期について検討した。ビーグル犬(6頭)の上顎第2前臼歯と下顎第3前臼歯を抜去し、抜歯窩の治癒を確認した後(約2ケ月後)に、口腔内8カ所(上顎第1前臼歯遠心根、上顎第3前臼歯近心根、下顎第2前臼歯遠心根、下顎第4前臼歯近心根)に歯科用エンジンを用いて、2壁性歯槽骨欠損(4×4×4mm)を作製し、骨欠損底部に相当する根面にノッチを付与した。過去の報告を参考にして歯周炎を惹起させる目的で、骨欠損部にメタルマトリックスを挿入後に歯肉弁を復位・縫合し、その後8週間ビーグル犬にソフトフッドを与えた。8週間後にメタルマトリックスを除去し、根面をルートプレーニングした後に、エムドゲイン[○!R]を用いた歯周組織再生療法を行った。実験部位を4カ所に区分し、ブラッシング開始時期を再生療法1日後、3日後、1週後(抜糸後)とした3実験群とプラークのみを除去する対照群とした。ブラッシング方法についてはブラシ圧を200g、ブラッシング時間を20秒とし、ブラシ圧の変動が生じないようにひずみ測定器でモニターしながらブラッシングを毎日行った。抜糸前からブラッシングを始めた群ではブラッシングにより縫合糸がとれることはなかった。実験期間終了後にビーグル犬を安楽死させ、組織標本を作製した。その結果,病理組織学的観察では対照群を含めた各群とも同じような傾向を示した。歯肉の炎症を示す所見は少なく、再生歯槽骨は欠損部高さの1/3程度まで見られ、再生セメント質はノッチ部分にわずかに観察された。しかし1日後、3日後にブラッシングを再開した群の一部には上皮の根尖側移動が認められた。平成18年度の実験計画に基づき、歯周組織再生療法後のブラッシング条件の確立のために動物実験を実施し、継続中である。ビーグル犬(オス10ヶ月齢)6頭を用いた。実験の前処置として上顎第2前臼歯と下顎第3前臼歯を抜去し、上下顎それぞれ4カ所、1口腔あたり合計8カ所の骨欠損を作製できるスペースを確保した。抜歯窩治癒後(治癒期間:約2ヶ月)に骨欠損を作製し、2ヶ月間かけて実験部位に実験的歯周炎を惹起した。その後、実験部位にエムドゲイン【○!R】を用いた歯周組織再生療法を行い、実験部位を対照群と3種類の実験群に区分した。実験部位についてはブッラッシングせずにプラークを除去するのみの対照群とブラッシング開始時期を術直後、3日後、1週間後の3種類の実験群とした。歯ブラシ圧は過去の研究を参考にして200g、20秒とし、ひずみ測定器でブラシ圧をモニターしながら、実験歯に200gのブラッシング圧が加わるようにした。術後4週で動物実験を終了し、組織学的分析を行う予定である。歯周組織再生療法については当初、GTR法を予定していたが、術後のブラッシングによりGTR膜が露出することが予想され、十分な結果が得られない可能性がある。そのため、そのような心配のないエムドゲイン【○!R】を用いる方法を選択した。今後、GTR法も行うことを検討している。

組織学的分析については購入したシステム生物顕微鏡、画像解析ソフト(Image-Pro Express Ver5.1J)と報告者らが所有している組織標本を用いて検討中である。歯槽骨再生量(高さ、面積、欠損の大きさに対する再生骨の割合)、セメント質再生量、歯根膜再生量などの測定方法についてはすでに習得し、組織計測学的分析に備えている。平成19年度の実験計画に従い、ビーグル犬の口腔内に実験的歯周炎を作製した後、歯周組織再生療法を実施し、術後の適切なブラッシングの開始時期について検討した。ビーグル犬(6頭)の上顎第2前臼歯と下顎第3前臼歯を抜去し、抜歯窩の治癒を確認した後(約2ヶ月後)に、口腔内8カ所(上顎第1前臼歯遠心根、上顎第3前臼歯近心根、下顎第2前臼歯遠心根、下顎第4前臼歯近心根)に歯科用エンジンを用いて、2壁性歯槽骨欠損(4×4×4mm)を作製し、骨欠損底部に相当する根面にノッチを付与した。過去の報告を参考にして歯周炎を惹起させる目的で、骨欠損部にメタルマトリックスを挿入後に歯肉弁を復位・縫合し、その後8週間ビーグル犬にソフトフッドを与えた。8週間後にメタルマトリックスを除去し、根面をルートプレーニングした後に、エムドゲイン(R)を用いた歯周組織再生療法を行った。実験部位を4カ所に区分し、ブラッシング開始時期を再生療法1日後、3日後、1週後(抜糸後)とした3実験群とプラークのみを除去する対照群とした。ブラッシング方法についてはブラシ圧を200g、ブラッシング時間を20秒とし、ブラシ圧の変動が生じないようにひずみ測定器でモニターしながらブラッシングを毎日行った。抜糸前からブラッシングを始めた群ではブラッシングにより縫合糸がとれることはなかった。実験期間終了後にビーグル犬を安楽死させ、組織標本を作製した。その結果,病理組織学的観察では対照群を含めた各群とも同じような傾向を示した。歯肉の炎症を示す所見は少なく、上皮の根尖側移動はほとんど認められなかった。再生歯槽骨は欠損部高さの1/3程度まで見られ、再生セメント質はノッチ部分にわずかに観察された。
新たな視点でのウイルス性下痢症の診断、病態、分子疫学、ワクチンを含む予防等の研究

胃腸炎関連ウイルスの分子疫学を最終的には14種について経年的に検討できた。ワクチンの使用によりロタウイルス胃腸炎の重症例は減少したが、遺伝子組み換え体が増えた。ノロウイルスはGII.4 Sydney_2012の変異株が多く、また新たにGII.17 Kawasaki_2014が見られた。ウイルス様粒子の抗体を用いての広範なサポウイルスと反応するイムノクロマトキット作製に出来なかった。新型のアストロウイルスを見出した。ピコルナウイルス科のウイルスでわが国初のウイルス属を見出した。ノロウイルスと組織血液型抗原との関連を明らかにした。ノロウイルスとサポウイルスの細胞培養は成功しなかった。1.サポウイルスGIのウイルス様中空粒子(VLP)は有するがGII,GIVはないのでそのVLP作製を試みて僅かのVLPはできた。2.開発したロタウイルス、アデノウイルス、ノロウイルスのTripledetection kitを使用した。ロタウイルス、ノロウイルスに関してはPCRと良い特異性を見た。アデノウイルスに関しては検体数が少なく今後も検討する。3.下痢症ウイルスについて20112013年、731便検体で検討した。63%が陽性で、その中でノロウイルスが40%、ロタウイルスが10%、ヒトボカウイルスが10%、パレコウイルスが8%、エンテロウイルスが7%、アストロウイルスが5%、サポウイルスが4%、サフォルドウイルスが1%であった。ノロウイルスはGII/4が優勢で、特に2012年晩期では2012変異型が多く見られた。P2領域の4つのアミノ酸の置換が見られた。ロタウイルスはGIP[8]が54%、G3P[8]が36%、それ以外にG9P[8]が3%、G3+G9P[8]が3%、G3P[4]が2%、G1+G3P[4]が1%検出された。4.ノロウイルスVLPは腸管細胞表面に結合した。あらかじめ抗体とVLPを結合させると細胞へのVLP結合をブロックした。THP-1、U937細胞などでも同様な結合があった。生ウイルスを使用してもウイルスの侵入はあるが複製は認められなかった。5.ノロウイルスワクチンの開発のためGII/4VLPをマウスに経口あるいは皮下注射した。前者では糞便中の特異IgA抗体の上昇、後者では特異IgG抗体の上昇を見た。乳酸菌その他のアジュバント効果は認めなかった。またこの抗体は他のGI/1,GII/2,GII/3およびGII/6VLPに対しても交差免疫を見とめた。特異細胞性免疫の増強も見た。1.わが国(7都道府県)のウイルス性下痢症の分子疫学をmultiplex RT-PCRを用い2009年から2013年でまとめた。2381検体で70%が診断でき、ノロウイルス(40%)、ロタウイルス(20%)、パレコウイルス(7%)、エンテロウイルス(6%)、アデノウイルス(6%)、サポウイルス(5%)、アストロウイルス(2%)、アイチウイルス(0.1%)であった。重感染が10%に見られた。季節性についても調べた。2.ノロウイルスの中で、GII.4が71%を占めていた。2012年末はGII.4variantSydneyが見られ、2013年になるとSydney typeは減少し、GII.4の以前の型の頻度が高まった。GII.4の遺伝子、アミノ酸、立体構造、抗原性を詳細に検討し報告した。3.ロタウイルスの中で、G1P[8]、G3P[8]、G9P[8]、G1P[4]がそれぞれ59.2%、17.3%、3.7%、0.6%であった。近年、G1P[8],G3P[8]以外のものが増えてきている。今後ロタウイルスワクチンの導入による影響を見る必要がある。4.市販の3ノロウイルスの迅速診断用キットはPCRを基準にし、感度97-93%、精度100%であった。ロタウイルス-ノロウイルス-(アデノウイルス)のIC診断キットを評価した。臨床的には有用であった。5.胃切除標本、唾液、人工血液型物質などを用いてノロウイルスVLPとの結合を調べた。8つの結合パターンがあることがわかった。サポウイルスVLPの結合は見られなかった。6.わが国で初めてCosavirusを小児の糞便から見出した。7.ヒトノロウイルス代替としてマウスノロウイルス(MNV)およびネコカリシウイルスを用いてアルコール製剤の不活化効果、抗ノロウイルス薬のスクリーニングを見た。7.東京都下でロタウイルスワクチンの接種率について検討した。1.わが国(7都道府県)のウイルス性下痢症の分子疫学をmultiplex RT-PCRで引き続き行った。2013-2014と2014-2015の一部として、ノロウイルスが半数、パレコウイルス、エンテロウイルス、ロタウイルスが2010%、サポウイルス、アデノウイルス、アストロウイルスが5%前後であった。2つ以上のウイルスによる重感染が1020%見られた。2.ノロウイルスの遺伝子型では近年GII.4が多かったが、今年冬はGII.3>GII.6>GII.4の順となり変化が現れた。

またGII.17あるいはGIVと思われる珍しい遺伝子型が見出された。ノロウイルスカプシドのP2サブドメインの多様性が見られた。3.埼玉県新座市の保健センターと1病院でロタウイルスワクチン接種率を調べた。5060%の乳児がワクチン接種していた。4.わが国で初めて見出されたCosavirusの便中のウイルス量を調べ、他の報告と比較したところ不顕性感染者や動物(ブタ)からの検出ウイルス量と比較し非常に高かった。5.ノロウイルスに対する抗ノロウイルス薬の開発に必要なスクリーニング方法を開発した。実例としてポリメラーゼ阻害薬、人工的な血液型物質における有用性が見出された。6.ノロウイルスの血液型グリカンとGII.4の結合様式を詳しく見た。GII.4 Sydney_2012(GII.4 Dresden_または1997)は1,2フコシルグリカン結合が強く、1,4フコシルグリカンとの結合が弱かった。1,2フコシルグリカンの発現がGII.4 Sydney_2012結合に決定的であった。7.現在わが国で市販されているノロウイルスの3診断会社のイムノクロマトキットの性能を2011-2012の50検体で比較した。僅かに感度に差があったが精度は100%であった。3キットとも国内外検体で有用であったウイルス検出の感度を高めるために新しいmultiplex PCR法を開発した。これには特にウイルス検出の頻度が低いコサウイルス、ボカウイルス、サフォードウイルスを捉えることを目的とした。2014-2015では約80%の検体でウイルスが陽性であった。ウイルスの混合感染が30%に見られた。さらにノロウイルスのイムノクロマト法では新しく出現したGII.17の感度が悪いことがわかった。ロタウイルスの検出頻度が、前年度(低頻度)と比べ平年並みの30%にみられた。G1P[8]I2が減少し従来のG1P[8]I1が多くなった。G1>G9>G2>G3で見られた。1クリニックからG8(ウシ、ブタ)、またG3(イヌ)に類似する遺伝子が見出された。特に家族内の感染は認められなかった。一方、ロタウイルス下痢症の中にロタウイルスワクチン株による胃腸炎が2%あり、さらにワクチン接種と無関係の1症例(0.3%)でワクチン株を認めた。2014-2015の糞便でノロウイルスが60%に見出された。そのうちほとんどがGIIであった。GII.4(多くはSydney variant)で、GII.3、GII.6が続く。GII.17は10%で認められた。GII.17に対してVLPを作ることが出来た。GII.17に対してHBGAの反応はGII.4と同様であった。ノロウイルス、アストロウイルス、サポウイルス(メルボルン、バージニア型)の細胞培養を試みたが現時点では成功していない。エンテロウイルスD-68の流行が見られているが、その多くは呼吸器症状である。我々は下痢便の1例からこのウイルスを見出した。総じて4年間のわが国の分子疫学が出来た。ロタウイルスワクチンの影響についても知ることが出来た。ノロウイルスはGII.4のVariantが少しずつ変わりながら流行をしていた。コサウイルスなどの新しい下痢症ウイルスの検出が出来た。胃腸炎関連ウイルスの分子疫学を最終的には14種について経年的に検討できた。ワクチンの使用によりロタウイルス胃腸炎の重症例は減少したが、遺伝子組み換え体が増えた。
ナノ多孔性錯体の粒径・形状制御と表面特性解析に立脚した特異的吸着挙動の精密制御

本研究の目的は,ソフト多孔性錯体(SPC)が示す構造転移挙動を伴う特異な吸着挙動(ゲート吸着)を粒子サイズにより制御し,所望の条件でのゲート吸着を示す材料設計への展開を図るものである。本年度の年次計画では「SPCの粒子サイズと構造転移挙動およびゲート吸着挙動との関係性解明」および「分子シミュレーションを用いたナノSPCが示すゲート吸着挙動の理解」であった。そこで,SPCの一種であるZeolitic imidazolate framework-8(ZIF-8)を対象に検討を行った。その成果として,1)古典的核生成理論に基づく粒子サイズ予測,2)自由エネルギー解析によるSPCsが示すゲート吸着の粒径依存性の定量的予測,が挙げられる。1)反応条件から粒子サイズ・形状の予測に向けて,古典的核生成理論と二次元核形成機構に基づく検討を行った。古典的核生成理論により生成する核の個数濃度を算出し,実験によって得られる粒子の個数濃度と比較することでZIF-8の表面エネルギーと溶解度積を決定し,濃度条件から粒子サイズを予測する式を得た。2)ZIF-8粒子表面の存在が吸着挙動に及ぼす影響を検討するために,気相領域を設定したシミュレーションセル(ナノ粒子モデル)を構築し,吸着シミュレーションおよび自由エネルギー解析を行った。吸着シミュレーション結果から,バルク結晶部と吸着挙動が異なる粒子表面近傍部の幅は1.0 nmであり,この幅は粒子幅に依存しないことを見出した。ナノ粒子モデルの粒子幅を変化させたところ,粒子幅が減少するに伴い表面近傍部の影響が顕著になることを確認した。以上の結果を踏まえ,サブミクロンサイズのZIF-8粒子の吸着量を推算するモデルを構築した。推算した吸着等温線を用いた自由エネルギー解析から求めたゲート吸着・脱着圧は,実験結果と概ね良好に一致することを確認した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の年次計画では「マイクロリアクタを用いたSPC粒子の粒子サイズ制御を可能とする合成手法の確立」であった。そこで,SPCの一種であるZeolitic Imidazolate Framework-8(ZIF-8)を対象に検討を行った。その成果として,1.マイクロリアクタを用いたZIF-8粒子の粒径/形状制御手法の確立,2. ZIF-8粒子が示すゲート吸着挙動の粒径/形状依存性の発現,が挙げられる。1.原料濃度および反応温度が得られる粒子の粒径/形状に与える影響を検討した結果,原料濃度および原料濃度比の増加に伴い粒径が減少すること,反応温度により形状が変化することを見出した。その上で,粒径はマイクロリアクタでの混合時に発生する核の数に依存する一方で,形状は粒子成長過程における反応温度によって決まることを明らかにした。さらに,核生成過程と粒子成長過程においてそれぞれ異なる反応温度を設定し,粒径と形状を独立に制御することに成功した。添加物フリーの合成手法により精密な粒径/形状制御に世界で初めて成功し,さらに,粒径と形状の独立した制御を可能とする本手法はマイクロ流通系の利点を最大限に生かした結果であり,独自性を有しているといえる。2.粒径/形状の異なるZIF-8粒子の吸着特性を調べるために吸着等温線(N2@77 K,Ar@87K)を測定した。その結果,両ガスにおいて粒径の減少に伴いゲート吸着/脱着圧が高圧側へとシフトすること,および形状によりゲート吸着圧のみ変化することを明らかにした。添加物フリーの合成により得られた粒子への測定であり,粒子表面に存在しうる添加物の影響を考慮する必要のないため,ゲート吸着の「正確な」粒径/形状依存性の評価に成功した。SPCの一種であるZIF-8を対象に検討を行い,マイクロリアクタを用いることでZIF-8の粒径・形状制御を可能とする合成手法の確立に成功し,かつ,粒径・形状によるゲート吸着挙動制御の可能性を示した。このとき,粒径はマイクロリアクタでの混合時に発生する核の数に依存する一方で,形状は粒子成長過程における反応温度によって決まることを明らかにし,ZIF-8粒子の形成機構に関する知見を得られ,SPC粒子の合理的設計指針提示への糸口を掴むことができたと考えられる。これらの成果は,ZIF-8のみの検討ではあるものの,目標達成へと直結する重要なものであり,おおむね順調に進展しているといえる。

古典的核生成理論により生成する核の個数濃度を算出し,実験によって得られる粒子の個数濃度と比較することでZIF-8の表面エネルギーと溶解度積を決定し,濃度条件から粒子サイズを予測する式を得た。2)ZIF-8粒子表面の存在が吸着挙動に及ぼす影響を検討するために,気相領域を設定したシミュレーションセル(ナノ粒子モデル)を構築し,吸着シミュレーションおよび自由エネルギー解析を行った。吸着シミュレーション結果から,バルク結晶部と吸着挙動が異なる粒子表面近傍部の幅は1.0 nmであり,この幅は粒子幅に依存しないことを見出した。ナノ粒子モデルの粒子幅を変化させたところ,粒子幅が減少するに伴い表面近傍部の影響が顕著になることを確認した。以上の結果を踏まえ,サブミクロンサイズのZIF-8粒子の吸着量を推算するモデルを構築した。推算した吸着等温線を用いた自由エネルギー解析から求めたゲート吸着・脱着圧は,実験結果と概ね良好に一致することを確認した。本年度に確立した合成手法が他のSPCに適用可能であるか検証を行う。具体的には,Elastic Layer-structured MOF(ELM-12)を対象に,原料濃度,反応温度を変化させつつELM-12の合成を行い,反応条件と得られる粒子サイズとの関係を明らかにする。核生成理論を基に,合成によって得られる粒子サイズの予測が可能となる合成モデルを構築する。さらに,合成した種々の粒子サイズを持つELM-12に対して吸着測定を行うことで,粒子サイズおよび粒子表面がゲート吸着に与える影響を系統的にまとめる。その上で,SPCが示すゲート吸着挙動の粒径・形状依存性発現のメカニズム解明を目指す。SPC結晶層と気相領域を設定したシミュレーションセルを構築し,分子シミュレーションを援用した自由エネルギー解析結果と実験結果を比較検討することで,ゲート吸着の予測モデルを構築する。以上のように,SPCの合成手法の確立および吸着挙動の予測モデルから,合理的設計指針の提示を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発

研究代表者らが開発した表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発を試み、以下の知見を得た。(2)HOCH_2CH_2SO_3Naを含むtriethyleneglycol中で陽極酸化処理したGC電極において水中で観察される電気化学的応答は、その表面膜と分析対象物間の疎水的およびイオノフォア的相互作用により支配されていることを見い出した。その結果、疎水性度および荷電状態が異なるカテコールアミン類の電気化学的測定がこの修飾電極を用いれば、ある程度選択的に行えることが明らかになった。(3)環境汚染物質として注目されている脂肪族一級アミン類のHPLC分析が、methyl isothiocyanateとの反応によりmethyl alkyl thioureaにプレカラム誘導体化することにより逆相系のカラムおよび含水量の高い移動相(H_2O : CH_3CN=95:5)を用いて非常に高感度に行えることを明らかにした。(4)細胞の分化やタンパク質合成への関わりが注目されているポリアミン類の高感度HPLC分析システムは、プレカラムラベル化剤としてethylisothiocyanateを用いることにより構築できることを明らかにした。本誘導体化法を利用することにより、カラムおよび移動相としてODSカラムおよび20:15:60 CH_3CN-THF-H_2Oを用いるECD-HPLCシステムが、プトレスシン、カダベリン、チラミン、1,6-ジアミノヘキサン、スペルミジン、フェネチルアミン、トリプタミン、スペルミンの高感度一斉分離分析法として有効であることを見い出した。研究代表者らが開発した1-alkanolを修飾剤とする陽極酸化処理法または1-alkanethiolを修飾剤とするセルフアッセンブリー法により作製できる表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発を試み、以下の知見を得た。1.triethylene glycol中陽極酸化処理したグラッシーカーボン(GC)板をDDC存在下および非存在下4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl(4-amino-TEMPO)または3,4-dihydroxybenzylamine(3,4-DHBA)と更に処理することにより、TEMPO分子またはcatechol核をGC板表面に効果的に固定化できることを見い出した。TEMPOおよびcatecholはそれぞれアルコール類およびNADHの酸化反応に電気化学的触媒として利用できるため、4-amino-TEMPOおよび3,4-DHBAのより効果的な固定化法を更に検索するとともに、生体成分および医薬品のFIAおよびHPLC分析へのこれらの機能性分子修飾電極の活用について現在検討している。2.triethylene glycol中陽極酸化処理したグラッシーカーボン(GC)板をDDC存在下ポリカチオンとしての作用が期待されるポリアミン類と処理することにより作製した表面修飾GC板は、pH7.0のリン酸緩衝液中アニオン種であるDOPAC等の生体成分に対して優れた電気化学的選択能を有することを明らかにした。現在、これらの修飾電極のHPLC分析への応用を検討している。3.1-octanol中陽極酸化処理することにより作製した疎水性膜修飾GC電極におけるbenzoquinoneの電気化学的応答を用いてdibenzofuranの脂質膜への吸着挙動を評価したところ、β-cyclodextrinの添加によりその吸着が阻害されることを明らかにした。現在、この現象をより定量的に評価するため、水晶振動子微小秤量装置を用いるモデルシステムの構築と置換β-cyclodextrinの合成を行っている。3.脂肪族1級アミン類をalkyl isothiocyanateとの反応により電気化学的に活性で疎水性のより高いdialkyl thioureaに導けば、疎水性表面を有する電極を組み込んだ電気化学的HPLC法により電極表面における濃縮効果により高感度に分析できると考えられた。

そこで種々検討したところ、興味深いことに疎水性分子修飾電極を用いなくても、含水量の高い移動相(H_2O:CH_3CN=95:5)を用い未修飾の炭素電極を組み込んだシステムによりdialkyl thioureaを高感度分析できることを見い出した。今後、これらのシステムのポリアミンおよびアミノ酸分析法としての可能性について評価する。4.内分泌撹乱物質の脂質膜への吸脱着の定量的評価法として水晶振動子微小秤量装置を用いるモデルシステムの構築を行っているが、再現性よい測定系の開発にはこれまで成功していない。現在、この点を改良すべく化学的および物理的観点から水晶振動子表面の疎水性膜の分子設計を行っている。研究代表者らが開発した表面修飾電極を用いる医療薬学および環境薬学における新しい分析メディアの開発を試み、以下の知見を得た。1.研究代表者らが開発した方法により2-(2-carboxymethoxyehtoxy)ethoxy基を導入した後DCC存在下4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl(4-amino-TEMPO)と処理することにより作成できるTEMPO修飾グラッシーカーボン(GC)電極(Electrode1)を組み込んだ電気化学検出器-HPLC(ECD-HPLC)システムを用いて糖類および糖アルコール類が高感度に分離分析できることを明らかにした。更に興味深いことに、Electrode1をDCC存在下NH_3やCH_3NH_2と処理することにより得られる電極(Electrodes2and3)を用いてECD-HPLCを行うと、Electrode1を用いたシステムに比べて、その感度が3倍以上向上することを見い出した。このアミド基導入効果の起源は明らかではないが、Electrode2や3を用いることにより、pmolオーダーの糖類を分析できるHPLCシステムの構築に成功した。2.近年、水、大気、土壌などの環境汚染物質として注目されている脂肪族一級アミン類のHPLC分析が、methyl isothiocyanateとの反応によりmethyl alkyl thioureaにプレカラム誘導体化することにより非常に高感度に行えることを明らかにした。本HPLCシステムの特筆すべき利点は、逆相系のカラムが利用できること、含水量の高い移動相(H_2O:CH_3CN=95;5)を用いるため有機廃液が非常に少ないこと、ラベル化剤が入手容易であること等である。3.細胞の分化やタンパク質合成への関わりが注目されているポリアミン類の高感度HPLCシステムは、プレカラムラベル化剤としてethylisothiocyanateを用いることにより構築できることを明らかにした。
ガングリオシド特異的シアリダーゼ異常による糖尿病発症の分子機構

ガングリオシド特異的に働く形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウス(TGマウス)が著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを見出した.このインスリン抵抗性の機序として,ガングリオシド糖鎖異常により,インスリン受容体キナーゼ活性が特異的に阻害され,シグナル下流のIRS-1,P13kinaseシグナルが阻害される機序を見いだした.(J Biol Chem278:27896-27902,2003).また,NEU3欠損マウス(KOマウス)を作成した.高脂肪食負荷で正常マウスは耐糖能の悪化を来す.高脂肪食負荷KOマウスは同負荷正常マウスに比し,インスリン感受性と耐糖能が良好であった.NEU3が生体においてインスリン感受性を制御することが明らかになった.NEU3遺伝子改変マウスを用いて,NEU3の2型糖尿病発症機構における役割が明らかになった.ヒト2型糖尿病の発症におけるNEU3の意義を明らかにする目的で,2型糖尿病患者を対象に,NEU3の変異・多型を検索した.2型糖尿病患者で正常者群に比べて有意に高頻度で,かつインスリン抵抗性と相関するNEU3多型を初めて同定した.本研究からNEU3多型はインスリン抵抗性を介して,日本人2型糖尿病発症に関連することが明らかになった.ガングリオシドは形質膜マイクロドメインに集簇し,インスリンシグナルを制御する.現在,遺伝子多型と形質膜シアリダーゼ発現と活性制御,ガングリオシド糖鎖制御の関連性を解析中である.本研究はガングリオシド糖鎖異常によるイシスリンシグナル異常,インスリン抵抗性により2型糖尿病が発症するという,新しい2型糖尿病発症機構を世界で初めて明らかにした.ガングリオシド特異的に働く形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウス(TGマウス)が著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを見出した.このインスリン抵抗性の機序として,ガングリオシド糖鎖異常により,インスリン受容体キナーゼ活性が特異的に阻害され,シグナル下流のIRS-1,P13kinaseシグナルが阻害される機序を見いだした.(J Biol Chem278:27896-27902,2003).また,NEU3欠損マウス(KOマウス)を作成した.高脂肪食負荷で正常マウスは耐糖能の悪化を来す.高脂肪食負荷KOマウスは同負荷正常マウスに比し,インスリン感受性と耐糖能が良好であった.NEU3が生体においてインスリン感受性を制御することが明らかになった.NEU3遺伝子改変マウスを用いて,NEU3の2型糖尿病発症機構における役割が明らかになった.ヒト2型糖尿病の発症におけるNEU3の意義を明らかにする目的で,2型糖尿病患者を対象に,NEU3の変異・多型を検索した.2型糖尿病患者で正常者群に比べて有意に高頻度で,かつインスリン抵抗性と相関するNEU3多型を初めて同定した.本研究からNEU3多型はインスリン抵抗性を介して,日本人2型糖尿病発症に関連することが明らかになった.ガングリオシドは形質膜マイクロドメインに集簇し,インスリンシグナルを制御する.現在,遺伝子多型と形質膜シアリダーゼ発現と活性制御,ガングリオシド糖鎖制御の関連性を解析中である.本研究はガングリオシド糖鎖異常によるイシスリンシグナル異常,インスリン抵抗性により2型糖尿病が発症するという,新しい2型糖尿病発症機構を世界で初めて明らかにした.ガングリオシド特異的に働く形質膜シアリダーゼ遺伝子過剰発現マウス(TGマウス)が著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを見出した.さらに,このインスリン抵抗性の機序として,ガングリオシド糖鎖異常(GM2蓄積)により,インスリン受容体チロシンキナーゼ活性が特異的に阻害され,シグナル下流のIRS-1チロシンリン酸化,IRS-1-associated PI3 kinase活性化が阻害され,インスリン作用が低下する機序を見いだした.(Suzuki S, Miyagi T. Impaired insulin signaling in miceoverexpressingmembrane-associated ganglioside sialidase. J Biol Chem submitted).また,マウス形質膜シアリダーゼ遺伝子構造を決定し,同遺伝子欠損マウス(KOマウス)を作成した.現在,その表現型の解析を進めているところである.高脂肪食負荷で正常マウスは耐糖能の悪化を来したが,KOマウスは正常マウスに比し,耐糖能が有意に良好であった.シアリダーゼが生体においてインスリン感受性を低く規定することが明らかになった.KOマウスのインスリン抵抗性改善の機序として,正常マウスに比し,GM2蓄積は軽度であり,インスリン受容体チロシンキナーゼ活性がより高く,シグナル下流のIRS-1チロシンリン酸化,IRS-1-associated PI3 kinase活性化が阻害も軽度であった.インスリン作用障害が改善する機序が見いだされた.次年度は,TGマウスとKOマウスを用いて,形質膜シアリダーゼ遺伝子の糖尿病発症機構における役割をさらに詳細に解析する.2型糖尿病患者において本遺伝子の変異を検索した.2型糖尿病患者で正常者に比べて有意に高頻度で,かつインスリン感受性とも相関を示す遺伝子多型を同定した.さらに患者解析を進め,これらの遺伝子多型とガングリオシド糖鎖異常,さらに2型糖尿病の発症との関連性を明らかにしてゆく予定である.ガングリオシド

特異的に働く形質膜シアリダーゼ(NEU3)遺伝子過剰発現マウス(TGマウス)が著明なインスリン抵抗性を伴う糖尿病を示すことを見出した.このインスリン抵抗性の機序として,ガングリオシド糖鎖異常により,インスリン受容体キナーゼ活性が特異的に阻害され,シグナル下流のIRS-1,PI3 kinaseシグナルが阻害される機序を見いだした.(J Biol Chem278:27896-27902,2003).また,NEU3欠損マウス(KOマウス)を作成した.高脂肪食負荷で正常マウスは耐糖能の悪化を来す.高脂肪食負荷KOマウスは同負荷正常マウスに比し,インスリン感受性と耐糖能が良好であった.NEU3が生体においてインスリン感受性を制御することが明らかになった.NEU3遺伝子改変マウスを用いて,NEU3の2型糖尿病発症機構における役割が明らかになった.ヒト2型糖尿病の発症におけるNEU3の意義を明らかにする目的で,2型糖尿病患者を対象に,NEU3の変異・多型を検索した.2型糖尿病患者で正常者群に比べて有意に高頻度で,かつインスリン抵抗性と相関するNEU3多型を初めて同定した.本研究からNEU3多型はインスリン抵抗性を介して,日本人2型糖尿病発症に関連することが明らかになった.ガングリオシドは形質膜マイクロドメインに集簇し,インスリンシグナルを制御する.現在,遺伝子多型と形質膜シアリダーゼ発現と活性制御,ガングリオシド糖鎖制御の関連性を解析中である.本研究はガングリオシド糖鎖異常によるインスリンシグナル異常,インスリン抵抗性により2型糖尿病が発症するという,新しい2型糖尿病発症機構を世界で初めて明らかにした.
遺伝子改変による多剤耐性を担うヒトMDR蛋白の機能の解析

癌の薬剤耐性にMDR1遺伝子が関与していることが示唆されている。薬剤耐性を克服するためには、この現象へのMDR1遺伝子の関与を明らかにし、MDR1遺伝子のコードするP-糖蛋白質の機能を解明する事が必要である。そのために、本年は次の事を行った。1.ヒト正常組織の遺伝子ライブラリーから、MDR1遺伝子のプロモーター部位を単離した。この領域を用いて、MDR1遺伝子発現量の感度の高い検出系を確立した。その結果、腎臓や大腸由来の多くの癌でMDR1遺伝子の高い発現を認めた。これらの癌の薬剤低感受性へのP-糖蛋白質の関与が示唆された。2.部位特異的変異導入や組換え技術を用いて改変したMDR1遺伝子を、ヒト、マウス培養細胞内で発現させる系を確立した。その結果、C末端20アミノ酸が耐性発現に重要である結果を得た。3.ヒトMDR1遺伝子を酵母内で誘導発現する系を確立した。発現させたP-糖蛋白質が、酵母細胞膜に正しい方向に挿入されていることが抗体によって確認できた。P-糖蛋白質は、酵母細胞膜の数パーセントに達し、試験管内で薬剤結合活性を示した。この系は、薬剤結合部位の固定やP-糖蛋白質の大量精製に有効と思える。4.P-糖蛋白質は、副腎・肝臓などで本来発現している。正常機能を解明することは、P-糖蛋白質の機能を阻害したときの副作用を予見する上でも重要であり。申請者は、ヒト正常副腎から新たにMDR1cDNAを単離し、構造解析した。その結果、多剤耐性培養細胞から単離したP-糖蛋白質との間に2アミノ酸の違いを発見した。アミノ酸置換の一つは導入した細胞の相対薬剤耐性度を大きく変化させた。今後以上の系を用い、P-糖蛋白質の薬剤結合部位など機能部位の解析及び活性阻害剤検索系の確立、転写制御機構の解明を行いたい。
視覚障害者のための博物館における学習活動の展開と学習教材の開発に関する研究

本研究実績の概要及びまとめは次のとおりである。○神奈川県立平塚盲学校と神奈川県立生命の星・地球博物館との学習・連携活動の実施。・平塚盲学校の当館見学協力と博物館資料(動物の剥製)を用いた学習活動を開催した。・平塚盲学校の先生方との意見・情報交換を行った。○筑波大学附属盲学校への出前授業及び連携活動等の実施。・学識経験者(筑波大学の鳥山由子助教授)から盲学校での授業について、指導・助言を受け、出前授業に活かした。・筑波大学附属盲学校の先生との出前授業の進め方についての意見・情報交換を行った。・筑波大学附属盲学校での出前授業(貝類標本、化石標本、動物の剥製及び骨格標本を用いての授業)を開催した。・筑波大学附属盲学校の上野動物園での体験学習に同行し、学習協力したほか、動物園担当者と意見・情報交換を行い、情報収集した。○視覚障害者向けの学習を考慮した教材と学習活動ブログラムの検討と試行。○視覚障害者向けの学習プログラムを前提として一般来館者(晴眼者)に、博物館研究テクニック講座「貝のかたちを調べよう(1)・(2)」(2000.2)を開催。○全国の博物館における視覚障害者の対応についての概要調査と情報収集。○神奈川県立生命の星・地球博物館の視覚障害者への取り組みの一事例の拡充について別記報告書で発表。3年間の研究活動において、とくに盲学校との連携が密接になり、学習活動の実施や教材の開発にもつながり、大きな成果があがった。また、視覚に障害をもつ人を考慮した学習活動や教材は、一般の人にも有効であり、本研究活動をとおして「すべての人に」優しい博物館のありかたをめざすことができた。さらに、この活動が発展し、今後も博物館資料を用いた出前授業等が予定されるなど、充実した展開が予測され、本研究目的を十分、達することができたのは幸いである。10年度は次のような調査・研究活動を実施した。○全国の盲学校70校の小学部、中学部、高等部(普通科)への盲学校の博物館利用に関するアンケート調査の実施。○アンケート結果をもとにして、盲学校の先生方との座談会「盲学校側が博物館に何を求めているのか」の開催。○神奈川県立生命の星・地球博物館と神奈川県立平塚盲学校どの連携活動。・平塚盲学校への授業参観。・平塚盲学校の当館見学の協力と博物館資料(動物の剥製)を用いた学習活動の実施。・平塚盲学校の先生方との意見・情報交換。○盲学校での学習を考慮し、「触る」ことを基本とした教材の検討と資料収集。例.動物の骨格標本や毛皮、化石や貝類の標本、鳥の鳴き声テープ、書籍類等。○他の博物館における盲学校との連携について概要調査と情報収集。○博物館利用者のなかの視覚障害者の方から博物館への要望等のヒアリング。○調査結果のまとめ一別記の報告書で発表。視覚障害者にとって、「触ること」は「観ること」、また「聴く」ことも「観る」ことにつながる。しかも、それは一般来館者と等しく利用できることが望ましいといえる。博物館側はできる限り、一つでも多く「触(さわ)れる“もの"」を用意することが重要である。ただし、ただ単に“もの"に触ることだけを提供するのではなく、その“もの"が何であるのか、特徴や意義、その“もの"が持つ情報を的確に解説することが大事である。11年度は次のような調査・研究活動を実施した。○視覚障害者が利用しやすい博物館について「ブレーンストーミング」や意見交換会の開催。○神奈川県立生命の星・地球博物館と神奈川県立平塚盲学校との連携活動。○特別展「のぞいてみよう!5億年の海」にて、触れる化石の展示や立体コピーを利用した展示の試行。○視覚障害者の学習を考慮し、「触る」ことを基本とした教材の検討と資料収集。例.貝類標本、化石標本、点字ソフト、関連書籍類等。○視覚障害者向けの学習プログラムを前提として一般来館者(晴眼者)に「博物館研究テクニック講座」を開催(1999.2「生きもののはかり方(1)・(2)」)。○全国の博物館における視覚障害者の対応について概要調査と情報収集。○博物館を利用する視覚障害者の方から博物館への要望等のヒアリング。○当館の視覚障害者への取り組み等について-別記報告書で発表。視覚障害者の中には初めから「博物館に行ってもしょうがない」と諦めている方がいる。それは、必要最低限ではあるが、展示にバリアが存在していることが一因である。そのためには視覚障害者にも楽しめる展示を工夫する必要がある。例えば、五官(感)が使える展示のしかたや触れる展示物の用意である。また、盲学校や視覚障害者が団体で利用する際の学習支援活動である。盲学校等と連携・協力がはかれる体制づくりが最も重要である。最終的にはこれらの活動をとおして「すべての人に優しい博物館のありかた」をめざす。