hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エコプロダクツの貿易自由化が生み出す効率性と多様な軋轢の経済分析

環境関連財(エコプロダクツ)の貿易自由化によって、世界各国が安価に質の良い環境関連財にアクセスできるようになり、各国の環境対策が促進されることが期待されている。本研究ではエコプロダクツの貿易自由化がもたらす影響を、理論、経済実験、実証により、多角的に解明する。重要な理論的成果として、生産段階では負の外部性を持つエコプロダクツの場合、川上での環境規制が適切に行われることによって、消費国の厚生が改善することが解明された。経済実験及び実証研究では、途上国および日本におけるエコプロダクツの需要構造を分析した。本研究では、エコプロダクツが通常の財と異なる性質を有することを考慮した理論分析を研究分担者である関西大学の東田啓作と南山大学の寶多康弘が実施した上で、研究代表者の森田玉雪、連携研究者の東北大学馬奈木俊介、研究分担者の東北大学堀江進也による実証的な検証および東田による経済実験を加えて政策提言を行うことを目的としている。平成26年度は、理論面では寶多が、エコプロダクツを生み出す技術開発について、既存の文献やデータを収集するなどして実態を把握することに努め、現実に即した理論モデルの構築に取り組む基盤を作った。特に技術の優れた国と劣った国との間での技術格差の要因に焦点を当てて調査した。また、貿易と環境について、既存研究をサーベイするとともに、残された重要な課題について基礎的な分析を行い、学会報告を行った。それらは次年度以降の理論モデルの構築の参考となる。東田は、中古製品に対して途上国市場にどのような需要が存在するのかについて、フィールド実験とアンケートによる調査を実施した。具体的には、ベトナムハノイ市において、7月と10月にプレ実験・調査を行った。そのうえで、2015年1月9日11日にかけて1セッション約20名規模の実験を5セッション、ハノイ貿易大学において実施した。リスク選好、時間選好などの選好とともに、コンジョイント形式の質問による中古に対する需要調査、およびアンケートによる属性調査を行った。森田、馬奈木、堀江は海外で生産活動を行う国内企業へのアンケート調査を企画し、27年度の早期に実施できる体制を整えた。本研究は、エコプロダクツが通常の財と異なる性質を有することを考慮した理論分析を研究分担者である関西大学の東田啓作と南山大学の寶多康弘が実施した上で、研究代表者の森田玉雪、連携研究者の九州大学馬奈木俊介、研究分担者のSHIN KONGJOOによる実証的な検証および東田による経済実験を加えて政策提言を行うことを目的としている。寶多によるこれまでの調査の結果、エコプロダクツの重要な特徴として、エコプロダクツの使用は環境の浄化や汚染物質の軽減に役立つが、生産段階において環境を悪化する可能性があることが明らかとなった。例えば、太陽光などの再生可能エネルギーの効率を上げるためなどに不可欠なレアメタルやレアアースは、資源開発する段階で多大なローカル汚染を発生する。そこで、これらの特徴をうまく捉えた理論モデルを構築して、エコプロダクツの貿易自由化が環境や経済厚生に及ぼす影響を考察する。東田は、昨年度に引き続き、ベトナムにおいて消費者の選好に関する経済実験、および中古製品に対する需要と個人属性に関するアンケート調査を行った。具合的には、2015年5月9日から11日にかけてハノイ市で、6月6日から8日にかけてタイビン市およびタイホン村において実施した。そのうえで、選好や属性と中古製品に対する需要の関係をコンジョイント分析を用いて明らかにした。森田、馬奈木、SHINは今後エコプロダクツとしても発展が期待される自動運転車に対する潜在需要を探るため、国内消費者へのアンケート調査を企画し、27年度には小規模なパイロットスタディーを行った。SHINは馬奈木と共同でエコプロダクツであるソーラー発電の導入に時間帯別料金制度の導入が与える影響を日本の消費者データを用いて分析し、時間帯別料金の普及が家庭レベルでのソーラー発電の導入に繋がるという結果を得た。理論面においては、寶多がエコプロダクツの重要な特徴である「使用段階ではローカルやグローバルな環境にプラスだが、生産段階でローカルな環境を悪化させるかもしれない」ということを明確に考慮に入れた理論分析により興味深い結果を得た。各国政府が環境規制を適切に行っていれば、エコプロダクツの貿易自由化は、経済厚生を改善するが、環境政策が適切に行われていなければ、経済厚生は悪化することが明らかとなった。東田は、ベトナムにおける経済実験を予定通り実施し、かつ消費者の選好や属性と中古品の需要に関する分析を実施した。また、選好および属性と外国製品に対する需要との関連も明らかにすることができた。森田、馬奈木、SHINは、企業部門における再生エネルギー関連電力需要の価格弾力性を調査する予定であったが、調査との接続を予定していた公的経済統計の接続が実質的に困難であることが判明したため、企業調査の実施を見送った。それに代わる新たな調査として、今後エコプロダクツとしても発展が期待される自動運転車に対する消費者の需要調査を計画し、パイロットスタディーを行った。本研究は、エコプロダクツの理論分析を研究分担者である東田と寶多が実施した上で、研究代表者の森田、連携研究者の九州大学馬奈木俊介、研究分担者のSHINによる実証研究および東田による経済実験を加えて政策提言を行うものである。寶多は、エコプロダクツの重要な特徴として、エコプロダクツの使用は環境の浄化や汚染物質の軽減に役立つが、生産段階において環境を悪化する可能性があることを明らかにした。エコプロダクツの外部性は、ローカルな地域に限られる場合もあれば、グローバルに影響を与える場合もあることが重要な特徴である。

そこで、昨年度までのモデルを、正と負の外部性がグローバルな場合にも拡張して理論モデルを再構築し、エコプロダクツの貿易自由化が環境や経済厚生に及ぼす基礎的な分析を行った。東田は、平成26年度および27年度にベトナムで実施した経済実験のデータの分析を行い、製品年齢、ブランド、電力消費量(冷蔵庫)などが有意に中古製品の購買意欲に影響を与えること、また、時間選好や中古品利用の経験といった個人属性も影響を与えることを明らかにした。さらに、環境に大きな影響を与えるサービスとして国際輸送と国内輸送に着目し、課税範囲と排出課税の効果に関する理論分析を進めた。森田、SHIN、馬奈木は今後エコプロダクツとしても発展が期待される自動運転車について、国内消費者へのウェブ調査により、消費者の購入意思及び支払意思額に影響を与える要因を統計学的に分析した。その結果、支払意思額は年収には依存せず、世帯に幼児がいること、移動中の自由度向上や渋滞の緩和による移動の質の向上を完全自動運転に期待することなどの個人属性が支払意思額を高めることが示唆された。また、運転免許や自動車を所有しない消費者の受容性が高かったことから、完全自動運転の導入によって、自動車の販売・利用拡大が予想されることが示された。理論面においては、寶多がエコプロダクツの重要な特徴である「生産段階でローカルだけでなくグローバルな環境を悪化させるかもしれない」ということを明確に考慮に入れた理論分析により、ローカルな負の外部性の場合とは異なる基本的な結果を得た。東田は、平成27年度に新たに実施した実験データを加えた分析を終えた。また、国際輸送サービスに関する理論分析に着手することができた。森田、SHIN、馬奈木は、今後エコプロダクツとしても発展が期待される自動運転車に対する消費者の需要調査を複数の視点から実施できたことから、結果を多角的に分析する準備を整えることができた。2017年度は、本研究の研究成果を、セミナー・コンファレンスなどを通じて広く発信することに重点を置いた。その他、森田と馬奈木は、最新技術である乗用車の自動運転技術と消費者の環境意識とのかかわりを調査した。自動運転技術と組み合わされてはじめて電気自動車の需要が増えそうであること、環境負荷を下げるシェアカーに肯定的な人は自動運転の導入に消極的であること、などが明らかとなった。また東田は、生物多様性に関するコンサベーションバンキングについて、クレジットを広域(地域間)で取引するメカニズムの効率性をラボラトリー実験で検証した結果を論文にまとめ、レフリージャーナルに投稿する段階まで到達した。本研究期間内には、データの制約上、実証的にエコプロダクツの貿易自由化のパターン分析を行うところまでは叶わなかったが、理論的な成果を実証するべく、研究を継続する予定である。環境関連財(エコプロダクツ)の貿易自由化によって、世界各国が安価に質の良い環境関連財にアクセスできるようになり、各国の環境対策が促進されることが期待されている。本研究ではエコプロダクツの貿易自由化がもたらす影響を、理論、経済実験、実証により、多角的に解明する。
元素選択的磁気ヒステリシスにより多元系性材料の研究

本研究は、Nd-Fe-B系薄膜磁石をはじめとする希土類-遷移金属磁性体について、硬X線MCDを用いた元素選択磁気ヒステリシス(ESMH : Element Specific Magnetic Hysteresis)をSPring-8において測定し、元素選択磁化測定技術と解釈を発展させること、さらに、硬X線ESMHと通常の磁気ヒステリシス曲線とを比較して、(1)硬X線ESMHの特徴、問題点についての知見を得ること、(2)Non-collinear磁気構造(希土類と遷移金属の磁気モーメントが平行に揃わない磁気状態)における、希土類と遷移金属の磁気モーメントの挙動分離を具体的な目的とした。この計画で硬X線を用いることを優先した理由は、次の[1],[2]の理由による。[1]軟X線は試料を超高真空下に置くことが必要である点で実験が難しいが、硬X線ではその必要がなく簡便である、[2]試料への強磁場、高圧などの印加が容易であり、多彩な試料環境下で測定が可能である。SPring-8の共同利用研究採択課題「希土類元素L吸収端における四重極遷移XMCD理論の実験的検証」でESMの予備調査を行い、続いて課題「XMCDによる元素選択的磁気測定を用いた希土類合金のNon-Collinear磁気構造解析」において、DyCo_5合金におけるDy, CoのESM実験を遂行した。本結果は硬X線ESMの性質を細かく調べた結果であり、論文を準備中である。論文に先だって学会発表を行ったところ、Spring-8における注目すべき研究成果トピックスとして「SPring-8 Research Frontiers 2001/2002」に原稿執筆依頼を受けている。人工格子多層膜やナノコンポジット永久磁石などが次世代磁性材料として台頭している。新しい磁気特性発現を設計する際、各磁性元素間にはたらく磁気相互作用は必要不可欠な情報である。しかし、従来の実験技術では、各強磁性層の磁気ヒステリシスを独立に得ることは極めて困難であった。本研究では元素選択的に磁気特性を測定する新しい手法として、X線MCD(Magnetic Circular Dichroism)による元素選択的磁化(ESM : Element Specific Magnetization)測定をより高度かつ標準的な手段に発展させ、多層膜をはじめとした応用磁性材料の磁気特性解析に広範に応用していくことが目的である。
糖尿病は錐体路（皮質脊髄路）を標的とするか？

本研究は糖尿病が運動を制御する中枢神経系に与える影響を明らかにするために、皮質内微小電気刺激法を用いて運動野の体部位再現を調べた。さらに、皮質脊髄路(CST)の機能および形態の変化を調べる目的で、脊髄の電気刺激によって運動野に誘発される逆行性活動電位の記録と脊髄に注入したトレーサーによって逆行性標識されたCST細胞の形態計測をした。その結果、運動野の後肢、体幹領域に強い萎縮を認め、腰髄を刺激した際に誘発される逆行性電位と腰髄にトレーサーを注入した際に逆行性標識されるCST細胞数が減少した。以上の結果は糖尿病によって特に後肢や体幹の運動を制御する皮質脊髄路が損傷を受けやすいことを示唆している。平成26年度は1型糖尿病ラットの脊髄にトレーサーを注入し、逆行性に標識された大脳皮質運動野の錐体路細胞の形態学的解析を行った。実験にはWistar系ラットのオス、48匹を用いた。24匹のラットにはストレプトゾトシン(STZ)を腹腔内投与し、1型糖尿病を発症させ糖尿病群とし、残りの24匹には生理食塩水を腹腔内投与して対照群とした。各群のラットの半数は薬剤投与後10週間、残りの半数は20週間後に実験に使用した。実験はハロタン吸入麻酔下のラットの脊髄を露出し、第5頸髄(各群n=6)、もしくは第5腰髄(各群n=6)にトレーサー(Dextran TexasRed)を2μl注入した。その後、動物を回復させ3週間の生存期間の後に、深麻酔下にて灌流固定を行い、大脳を摘出した。次にビブラトームを用いて大脳の横断切片を作成し、それを蛍光顕微鏡で観察して逆行性に標識された錐体路細胞を観察・写真撮影をした上で各切片に含まれる細胞数と細胞断面積を計測した。その結果、病期10週間の糖尿病群の頸髄・腰髄に軸索を送る錐体路細胞数は対照群と差がなかったが、病期20週間の糖尿病群の腰髄に軸索を送る錐体路細胞数が対照群に比べて有意に減少していることがわかった(P<0.01)。その一方で細胞断面積はいずれの群間にも差が認められないことが明らかになった。実験は概ね計画通りに進行したが、脊髄内の標的とする場所に適正な量のトレーサーを注入する技術を確立することに予想外の時間を必要となった。また、トレーサーによって逆行性標識される錐体路細胞の数は1匹あたり数万個に達するため、最も細胞密度の高い部位の切片5枚の平均値を細胞数として採用する工夫をしていたが、それでも、48匹分の解析を行うと合計10万個以上の細胞の解析が必要となったため予定外の時間を消費した。結果的に、実験は予定よりも若干の遅れを持って進行している。平成28年度はstreptozotocinを腹腔内に投与することで1型糖尿病を発症させたラットの運動野の体部位再現の変化を調べることを目的に実験を行った。実験はケタミン麻酔下で維持したラットの大脳皮質を露出させ皮質内微小電気刺激によって誘発される身体運動を指標に脳地図を作成した。その結果,糖尿病発症後わずか4週間のラットにおいて対照群に比べて後肢及び体幹領域を中心とした運動野の縮小が観察された。さらに,下肢・体幹領域は病期に依存して縮小し続け,23週間後には対照群の約1/3まで面積が減少した。一方,前肢領域は糖尿病発症後4週間や13週間では変化が認められなかったが,23週間後にはわずかに縮小した。また,運動を誘発するために必要な電流閾値は体幹領域においてわずかな上昇が観察されたが,それ以外に変化は観察されなかった。次に各群のラットの末梢神経伝導速度を計測すると,病期4週間では伝導速度低下は観察されず,病期13週間以後の動物では運動,感覚神経伝導速度の低下が認められた。なお,伝導ブロックを起こしている個体は存在しなかった。以上の結果は糖尿病による運動野の縮小は主に後肢・体幹領域に観察され,しかも,それは伝導速度低下といった末梢神経障害の発症よりも早期に生じていることを示している。これは運動野の萎縮は末梢神経障害などに誘発されて二次性に生じるものでなく,高血糖やインスリン欠乏などが中枢神経系に直接的な影響を与えた結果であると考えられる。当初の研究計画では糖尿病発症後13週間と23週間のラットのみを対象に実験を行う予定であったが,糖尿病性の末梢神経障害の影響を排除できる超早期(病期4週間)のラットに関する検討も追加したため,実験計画よりも遅れることとなった。平成29年度はstreptozotocin(STZ)誘発1型糖尿病モデルラット(糖尿病ラット)の皮質脊髄路軸索の脊髄内分布を明らかにする目的で、電気生理学的解析を行った。実験はケタミン麻酔下で維持したラット(糖尿病群と同週齢の対照群)の運動野にタングステン微小電極を刺入し、皮質内微小電気刺激法を用いて運動野の身体部位再現を調べた。次に頸髄および腰髄にタングステン微小電極を刺入し、皮質脊髄路を電気刺激することによって誘発される皮質脊髄路細胞の逆行性フィールド電位を運動野の前肢、後肢領域に相当する領域から測定した。実験終了後、脳と脊髄を摘出し、刺激部位と記録部位の距離から皮質脊髄路の伝導速度を算出した。糖尿病ラットの運動野

前肢領域はSTZ投与後23週間、後肢領域は13週間より萎縮が認められた(前肢領域は35%、後肢領域は50%減少)。また、皮質脊髄路軸索はSTZ投与後23週間から頸髄に投射する軸索、腰髄に投射する軸索共に伝導速度低下が認められた。さらに、運動野前肢領域では糖尿病発症の有無やその病期期に関係なく、頸髄の刺激によって領域全体から逆行性フィールド電位を観察できたが、STZ投与後23週間の後肢領域では、腰髄を刺激しても逆行性フィールド電位が観察されない領域が後肢領域の40%程度で認められ、その領域は後肢領域の縮小した部位とほぼ一致した。一方、頸髄を刺激すると後肢領域全体からフィールド電位を観察することができた。以上のデータは糖尿病ラットの皮質脊髄路軸索には伝導速度の低下などの機能異常が広く生じることを示している。特に運動野後肢領域に起始し腰仙髄に投射する皮質脊髄路軸索は頸髄レベルまでの機能は保たれているが、それよりも尾側において軸索の興奮性が失われるか、退縮が生じていると考えられた。本研究は糖尿病が運動を制御する中枢神経系に与える影響を明らかにするために、皮質内微小電気刺激法を用いて運動野の体部位再現を調べた。さらに、皮質脊髄路(CST)の機能および形態の変化を調べる目的で、脊髄の電気刺激によって運動野に誘発される逆行性活動電位の記録と脊髄に注入したトレーサーによって逆行性標識されたCST細胞の形態計測をした。その結果、運動野の後肢、体幹領域に強い萎縮を認め、腰髄を刺激した際に誘発される逆行性電位と腰髄にトレーサーを注入した際に逆行性標識されるCST細胞数が減少した。以上の結果は糖尿病によって特に後肢や体幹の運動を制御する皮質脊髄路が損傷を受けやすいことを示唆している。来年度からは予定通りに運動野体部位局在性の変化に関する電気生理学的解析を柱とした実験計画を遂行していく。また、前年度には解析を終了する予定であった、逆行性標識された錐体路細胞の解析が多少残っているが、より効率的な解析を行うための新型の蛍光顕微鏡や解析ソフトを大学予算によって導入できたため、今年度初頭にはそれらの解析も終了する予定である。平成29年度は実施の遅れている錐体路細胞の軸索変性に関する形態学的,電気生理学的解析を行う予定である。具体的に述べると,糖尿病ラットの運動野の前肢もしくは後肢領域に順行性トレーサー(デキストラン)を注入し,脊髄内における神経終末の分布を調べる実験を行う。さらに,脊髄を銀ボール電極で電気刺激して,逆行性に発火する錐体路細胞の活動電位を大脳皮質運動野より記録し,錐体路の伝導速度を計測して糖尿病による錐体路軸索の機能的な変化を調べる予定である。神経科学
モンスーンが誘発する湧昇流と石灰質ナノ化石群集との相関解析

アラビア半島沖合は,南西モンスーンが吹くため世界でも有数の湧昇流海域であるが,氷期にはモンスーンが著しく弱まったとされる.本研究では,沿岸湧昇流が発達する地点のコア723Aと,少し沖合で湧昇流強度も比較的弱いオーエン海嶺からのコア722A&Bから採取した574試料について石灰質ナノ化石群集を定量解析し,第四紀の気候変動に対応して群集組成がどのように変化したかを研究した.コア723Aについて過去27万年間の変化を解析した結果,下部有光層の種Florisphaera profundaの相対頻度は酸素同位体比と対応した変化を示す.しかし,湧昇流が発達したとされる間氷期にその相対頻度が増加しており,有光層中での垂直混合が起こるとその相対頻度が低下するとするMolfino and McIntyreモデルとは逆の関係になっている.また、Gephyrocapsa属の寒冷種は氷期の中頃に急増するが,その後氷期の極期には一転して温暖種が増加するという一見矛盾した変化傾向を示す.一方,722地点では100-20万年前の期間はF.profundaの相対頻度が氷期に増加しており,上記モデルと整合的であるが,最近の20万年間は723地点と同様に氷期に減少している.さらに,太平洋では赤道湧昇流中に多い小型のプラコリスは,Gephyrocapsa属の温暖種とは明瞭な逆相関を示すが,F.profundaの相対頻度とは無関係の変化傾向が認められた.このように,石灰質ナノ化石の群集変化は,北西インド洋における氷期/間氷期サイクル即ち湧昇流の強度変化とは整合性のない変化傾向を示すことが明らかとなった.この原因としては,石灰質ナノプランクトンはここの湧昇流中ではあまり増加せず,モンスーンの吹かない季節における個体密度ががなり高いことが考えられる.本研究の結果として,石灰質ナノ化石を詳しく解析することで,モンスーン海域の古海洋環境復元について新たな可能性が生まれたといえる.アラビア半島沖合は,南西モンスーンが吹くため世界でも有数の湧昇流海域であるが,氷期にはモンスーンが著しく弱まったとされる.本研究では,沿岸湧昇流が発達する地点のコア723Aと,少し沖合で湧昇流強度も比較的弱いオーエン海嶺からのコア722A&Bから採取した574試料について石灰質ナノ化石群集を定量解析し,第四紀の気候変動に対応して群集組成がどのように変化したかを研究した.コア723Aについて過去27万年間の変化を解析した結果,下部有光層の種Florisphaera profundaの相対頻度は酸素同位体比と対応した変化を示す.しかし,湧昇流が発達したとされる間氷期にその相対頻度が増加しており,有光層中での垂直混合が起こるとその相対頻度が低下するとするMolfino and McIntyreモデルとは逆の関係になっている.また、Gephyrocapsa属の寒冷種は氷期の中頃に急増するが,その後氷期の極期には一転して温暖種が増加するという一見矛盾した変化傾向を示す.一方,722地点では100-20万年前の期間はF.profundaの相対頻度が氷期に増加しており,上記モデルと整合的であるが,最近の20万年間は723地点と同様に氷期に減少している.さらに,太平洋では赤道湧昇流中に多い小型のプラコリスは,Gephyrocapsa属の温暖種とは明瞭な逆相関を示すが,F.profundaの相対頻度とは無関係の変化傾向が認められた.このように,石灰質ナノ化石の群集変化は,北西インド洋における氷期/間氷期サイクル即ち湧昇流の強度変化とは整合性のない変化傾向を示すことが明らかとなった.この原因としては,石灰質ナノプランクトンはここの湧昇流中ではあまり増加せず,モンスーンの吹かない季節における個体密度ががなり高いことが考えられる.本研究の結果として,石灰質ナノ化石を詳しく解析することで,モンスーン海域の古海洋環境復元について新たな可能性が生まれたといえる.オ-エン海嶺のコアODP 722Bから採取した221試料の全てについて光学顕微鏡下での種の同定と計数を完了した.詳しい解析はまだ行っていないが,下部透光帯の種Florisphaera profundaは酸素同位体ステージ17(約65万年前)以降は間氷期に相対頻度が低くなっており,間氷期にはモンスーンが発達するため湧昇流が弱まったとする説と整合的である.しかし,約65-100万年前にはこの関係が逆転している層準がいくつか認められた.約65-120万年前は地軸の傾きの変化による4.1万年周期の卓越したLaplace chronと地球公転軌道の離心率変化に基づく10万年周期の卓越したMilankovitch chronとの漸移期(Croll chron)に当たるとされる.今回明らかになったF.profundaの相対頻度と酸素同位体比変化の関係は,この漸移期において必ずしも氷期-間氷期サイクルと湧昇流の強さが相関していなかったことを示すのかもしれない.一方,一定の条件を満たした湧昇流中で爆発的に繁殖することが知られている小型のプラコリスは,F.profundaよりも変動幅が大きくて酸素同位体比曲線との関係はより複雑である.また,10万年周期よりは短い周期性が強く現れているように見える.このほか,Gephyrocapsa属の各種やUmblicosphaera sibogaeについても特徴的な年代変化が認められる.

アラビア海西部におけるこれらの変化傾向の普遍性は,来年度に行うオマーン沖のコアODP 723Aの検鏡結果で確認できる.また,熱帯インド洋中部では,モンスーンよりも西風の方が海洋における生産性が強く影響しているとする研究結果が昨年報告された.オマーン沖の方がオ-エン海嶺よりもモンスーンによる湧昇流の影響がより強く現れるはずなので,両コアにおける組成変化を対比することで,モンスーンの影響と西風の影響の強さを比較検討する予定である.アラビア半島沖合は,南西モンスーンが吹くため世界でも有数の湧昇流海域であるが,氷期にはモンスーンが著しく弱まったとされる.本研究では,沿岸湧昇流が発達する地点のコア723Aと,少し沖合で湧昇流強度も比較的弱いオーエン海嶺からのコア722A&Bから採取した574試料について石灰質ナノ化石群集を定量解析し,第四紀の気候変動に対応して群集組成がどのように変化したかを研究した.コア723Aについて過去27万年間の変化を解析した結果,下部有光層の種Florjsphaera profundaの相対頻度は酸素同位体比と対応した変化を示す.しかし,湧昇流が発達したとされる間氷期にその相対頻度が増加しており,有光層中での垂直混合が起こるとその相対頻度が低下するとするMolrino andMcInLyreモデルとは逆の関係になっている.また,Gephyfocapsa属の寒冷種は氷期の中頃に急増するが,その後氷期の極期には一転して温暖種が増加するという一見矛盾した変化傾向を示す.一方,722地点では100-20万年前の期間はF.profundaの相対頻度が氷期に増加しており,上記モデルと整合的であるが,最近の20万年間は723地点と同様に氷期に減少している.さらに,太平洋では赤道湧昇流中に多い小型のプラコリスは,Gephyrocapsa属の温暖種とは明瞭な逆相関を示すが,F.Profundaの相対頻度とは無関係の変化傾向が認められた.このように,石灰質ナノ化石の群集変化は,北西インド洋における氷期/間氷期サイクル即ち湧昇流の強度変化とは整合性のない変化傾向を示すことが明らかとなった,この原因としては,石灰質ナノプランクトンはここの湧昇流中ではあまり増加せず,モンスーンの吹かない季節における個体密度ががなり高いことが考えられる.本研究の結果として,石灰質ナノ化石を詳しく解析することで,モンスーン海域の古海洋環境復元について新たな可能性が生まれたといえる.
Cre-loxPシステムを用いた新しい遺伝子トラップベクターの開発

1.トラップベクターの構築レポーター及びセレクションマーカーとしてβ-galactosidase/ネオマイシン耐性融合遺伝子を用いたトラップベクターpU-sanと、ヒトCD4遺伝子を用いた膜蛋白トラップベクターpMEMT2を構築した。両者ともベクター内にはloxP部位を持ち、Creによる組換えでプラスミドレスキューの際に不要な部分を欠落させることができるようになっている。2.トラップクローンの単離と解析pU-sanをES細胞に導入し、約120個のコロニーを単離した。各々のクローンを、未分化状態及び胚葉体に分化した状態で、X-gal染色によるlacZ遺伝子発現パターンを解析した。その結果、分化して発現の強くなるものが約30%、低下するものが約5%あり、これらは、分化に関係のある遺伝子をトラップしているものと期待された。3.Creのtransient expressionによる組換えシステムの確立従来一般的には、Creによる組換えの起こった細胞を選ぶために薬剤で選択を行っていた。しかし、今回作製したトラップベクターにはそのための遺伝子を組み込めなかったので、選択なしでどれだけ組換え体が得られるかを検討した。その結果、ほぼ50%の確立で組換え体を得ることができ、薬剤選択の必要はないことがわかった。4.膜蛋白トラップ法の条件検討この方法によるトラップの可能性の検討のため、まず、ヒトCD4遺伝子全長を発現するES細胞クローンを単離した。今後、この細胞を用いて細かい条件検討等を行う。
エラスティックシルク創製のための基礎研究

シルクの弾性率制御を目的に、構造因子としてフィブロインの結晶領域に注目し結晶領域の乱れを誘起すると期待される緩和分子(ペプチド)を設計合成し、緩和分子と結晶領域との結合性の検証を行い、さらにフィブロイン水溶液に緩和分子を混合しナノファイバー不織布を紡糸して引張り試験を実施した。設計した緩和分子の結晶配列への結合性を確認し、その緩和分子によりシルク繊維の弾性率が低下させることが出来た。一方、結晶領域の長さと数を変化させた遺伝子組換えフィブロインでは、弾性率の制御は出来なかった。フィブロインH鎖タンパク質の結晶領域モチーフの繰り返し配列を基本とする11種類のペプチドの設計と合成を行った。それらは、結晶緩和分子として結晶領域の繰り返し配列のグリシンをプロリンに変換したもの(SGAPAGS)や繰り返し配列間にプロリンを挿入したもの(SGAGAGPPPGAGAGS)、あるいは弾性架橋分子として結晶領域の繰り返し配列間に弾性分子としてのエラスチン(VPGVG)やスパイダー(GPGGY)を挿入したものや17残基の安定化αヘリックス配列(AKAAAEKAAAEKAAAEA)を挿入したものである。また、これらのペプチドと結晶領域との結合についてQCMで検討するための基盤固定化用ペプチドも設計・合成した。シルクフィブロインと作製したペプチドとの結合性を評価するためにQCMによる測定を実施したが、安定した結合評価が難しかった。これは、基盤に固定化したフィブロインの安定性が原因であると推察し、結合物質モデルとしてアルブミンを用いてフィブロインのQCM基盤への安定固定化についてコーティング手法(ディップ法やスピン法)検討を実施し、1wt%フィブロイン水溶液からスピンコーティング法により固定化し、メタノールによる不溶化処理を行うことで、測定中に溶解が少ない安定したフィブロイン固定が出来ることが分かった。フィブロインへのアルブミンの結合は、解離定数は5.67x10-7 Mであった。次年度計画で、今回作出したペプチドをフィブロイン水溶液に混合し、エレクトロスピニングによる紡糸で微細繊維を作出し、その弾性率を測定することとなるため、フィブロイン水溶液によるエレクトロスピニング条件を検討し、フィブロイン分子量を高く保つことで、5wt%の低濃度水溶液から印加電圧20kVでサブミクロン径の微細繊維が作出できることが分かった。昨年度までに設計・合成したフィブロインH鎖タンパク質の結晶モチーフを改変したペプチドについて、結晶モチーフペプチドとの結合性について水晶発振子微量天秤(QCM)により検討を行った。結晶モチーフ配列(SGAGAGS)でこの配列の中間にプロリンを挿入したペプチド(SGAPAGSGAPAGS)の結晶モチーフへの結合における解離定数は1.67x10e-3であり、結晶モチーフ配列をもつペプチドの3.74x10e-4と比較して高く、結晶モチーフ配列にプロリンを挿入することで、結晶モチーフの結合を弱めることが出来ることが分かった。改変結晶モチーフペプチドによるシルクフィブロイン繊維の構造・物性測定を試みた。結晶モチーフ間に構造を乱すプロリンを挿入したペプチド(SGAGAGPPPGAGAGS)をフィブロイン水溶液に混合し、エレクトロスピニング法により微細ファイバーマットを作製した。紡糸後のマットの結晶化処理におけるフィブロインの構造変化を調べたところ、改変ペプチドを混合したマットにおいては、結晶化が妨げられることが観察された。改変ペプチドにより結晶性の低減が可能となる可能性が示唆された。機械的物性の評価を行ったが、マット形状での測定では、正確な測定が出来ないことが分かったため、次年度はエレクトロスピニングを円板をターゲットとして作製し、繊維束としての測定を行う。農研機構(農業生物資源研究所)のご協力により、結晶モチーフの長さや量を変えた遺伝子組換えフィブロインを作製し、結晶・非晶のバランスを変えることによるフィブロイン材料の物性への影響について検討を始め、フィルムや微細ファイバーマットの作製が可能であることを確認した。エラスティックシルク創製のための結晶領域モチーフを改変したペプチドについて、設計で予想したように、結晶モチーフの結合性の低減や結晶化プロセスを阻害する効果が発現されることが確認でき、また、エレクトロスピニングによる微細ファイバーマットの作製も可能となったことから、順調に進捗していると判断している。また、農研機構(農業生物資源研究所)のご協力での結晶モチーフの改変による遺伝子組換えフィブロインの評価も始められたことから、エラスティックシルク実現へ順調に進捗していると考えている。27年度に引き続きフィブロインH鎖タンパク質の結晶化を阻害すると推察している結晶モチーフを改変したペプチドについて、結晶モチーフ配列(GAGAGS)との結合性についての水晶発振子微量天秤による評価を続けたが十分な再現性を得ることが出来なかっため、低分子量物質の結合評価に有用な表面プラズモン共鳴法(SPR法)を用いて改変ペプチドの結晶モチーフ配列への結合性を評価した。その結果、結晶モチーフ配列を有する改変ペプチド(SGAGAGPPPGAGAGS)は結晶領域配列に結合できることが再確認できた。そこで、この改変ペプチドによりシルクフィブロイン繊維の力学物性を改変することが可能であるかを検証するために、フィブロインと改変ペプチドを混合した水溶液から円板コレクタを用いたエレクトロスピニングによる繊維束の形成は困難であった。そこで、27年度に成功した不織布マットを撚糸処理することで繊維束を作製し、引っ張り試験を実施した。改変ペプチド含有のシルクフィブロイン繊維束の引っ張り弾性率は、未混合のフィブロイン繊維束に比較して半分程度に低下し、当初の目的である改変ペプチドによるシルク繊維の弾性率低下が達成出来ることが分かった。

しかし、同時に引っ張り強度および伸びについても低下したために、ペプチドの混合比の検討やペプチドの再設計が必要であることも判明した。本課題の応用として再生医療用足場材料としての活用を考えているため、改変ペプチド混合フィブロインフィルム上での細胞培養評価を実施したところ、改変ペプチド混合により細胞接着性に影響を与えなかった。また、27年度の結晶モチーフの長さや量を改変した遺伝子組換えフィブロイン繊維についての力学物性評価を行ったが、今回の試料間においては有意な差は見られなかった。シルクの弾性率制御を目的に、構造因子としてフィブロインの結晶領域に注目し結晶領域の乱れを誘起すると期待される緩和分子(ペプチド)を設計合成し、緩和分子と結晶領域との結合性の検証を行い、さらにフィブロイン水溶液に緩和分子を混合しナノファイバー不織布を紡糸して引張り試験を実施した。設計した緩和分子の結晶配列への結合性を確認し、その緩和分子によりシルク繊維の弾性率が低下させることが出来た。一方、結晶領域の長さと数を変化させた遺伝子組換えフィブロインでは、弾性率の制御は出来なかった。エラスティックシルクを設計するための結晶緩和分子や弾性架橋分子の設計については、文献検索等により計画通りに行い合成も終了した。QCM測定における安定性の課題が顕在化したため結合検討についてはこれからとなるが、課題も解決したことから順調に進むと考えられる。エレクトロスピニングによる微細繊維作製条件もほぼ決定され、設計した分子によるマクロな弾性率測定も準備が整い、計画通りに進展すると考えている。本年度までに、設計した改変結晶モチーフペプチドにより結晶モチーフ間の結合性の低減や結晶化プロセスの阻害の可能性が示唆されたので、さらに数種の改変ペプチドによる適正化を行なうとともに、それらのペプチドを含んだフィブロイン溶液からエレクトロスピニング手法により繊維束を作製し、得られた繊維の力学物性測定と構造解析を実施し、エラスティックシルク創製のための基礎知見を蓄積する。バイオマテリアル本年度設計・合成した結晶緩和分子や弾性架橋分子を混合したシルク微細繊維をエレクトロスピニングで紡糸し、得られた繊維の弾性率変化を観察する。設計した分子の作用について検討を行い、フィブロインの結晶領域との結合性との比較をしながら機能発現を解析し、新たな結晶緩和分子や弾性架橋分子の設計・合成を行うことで、エラスティックシルク創出のための基礎知見を蓄積する。また、(独)農業生物資源研究所で作出された結晶モチーフの長さを変化させた組換えシルクフィブロインの活用も平行して考察し、エラスティックシルク実現へ加速する。数種の効果を持つペプチドを見出したことから、その知見を基にさらに新たなペプチド合成を予定したが、現存ペプチドによる確認評価を進めた後に、適正な設計を持つペプチドを合成するべきと判断し、ペプチド合成を次年度に行うこととしたため。
福祉、安全、参加に立脚した新たな行政像構築の可能性に関する総合的比較法研究

福祉国家の再構成は、国家と社会の関係につき「守護者としての国家」とは異なった国家像に立脚すべきであるとの知見が得られた。福祉と安全いずれについても、公私協働を通して民間主体の専門的ノウハウや知見を活用する一方、公役務利用者の権利保障を強化する必要があり、かかる要請を踏まえた国家像は、公私の関係を垂直的ではなく水平的なものに捉え直すと同時に、三面的法関係の各局面において、「透明性」と「争訟可能性」を最大限組み込んだものでなければならないとの知見が得られた。今年度は、「福祉」「安全」「参加」それぞれを軸に、理念面と手法面の研究を進めた。「福祉」については、措置から契約への利用関係の転換、PFIや指定管理者制度によるサービス給付活動のアウトソーシング等の形で、社会福祉・医療の市場化及び営利化が進行していること、かかる状況下で、一方では、地域包括支援センター等新種の機関及び福祉事務所等従来から存在した機関双方について、地域福祉において果たすべき役割が問われていることが明らかとなった。他方、保育所の民営化をめぐって、入園期間中の拙速な民営化を違法と断じる複数の判決例が出される一方、公営ホームヘルプ・サービスのように要綱に基づく福祉事業の廃止については、法的統制が困難であることが明らかとなった。また、社会福祉分野の手続法は、行政手続法に基づく一般手続よりも劣悪であることから、それを補う意味で迅速な事後救済手続を充実させるとともに、福祉専門家も入った第三者審査機関を設置する必要があること等も明らかとなった。「安全」については、市民生活に潜む新種のリスクへの対応が迫られる中で、伝統的な警察法理の存在理由が問われていること、また、警察機関と地域社会との協働の積極的な意義とともに、それが孕む問題点を解明する必要があることも明らかになった。さらに、「安全と情報」との関係では、行政保有情報だけではな<、民間が所有する消費者情報等の公開・利用のあり方を解明する必要があること、特に食品の安全性との関係では、リスク管理における公私協働及び食品安全情報の共有化の観点から、民間企業情報の公開・管理のあり方を解明する必要があることも明らかとなった。「参加」については、特に環境保護及び国土整備分野の公衆参加法制を検討した結果、公衆参加の範囲の広さ及び実効性のいずれの点でも、現行法は極めて不十分であり、オーフス条約に基づき広範かつ実効的な公衆参加を推進しようとしているEU諸国に比して、著しく遅れたレベルにあることが明らかとなった。「福祉」については、市場化・営利化・契約化を軸とした福祉法制の変容は、利用者にとって権利保障過程の細分化をもたらすとともに、情報提供や苦情処理の面では権利保障の精緻化をもたらしていること、しかし権利保障過程の細分化は、サービス利用者の権利保障の全過程を把握する行政の役割を希薄化させ、多数の並存した契約制度を前にして主体的に契約を選択しサービス利用を行うことが困難な状況にある者や民間事業者の事業撤退により取り残される要介護高齢者等のように、権利保障過程の谷間に陥るおそれのある利用者を生じさせることが明らかとなった。また、郵便や電気通信事業等の生活必需サービスにおける競争政策と民営化が急激に進む中で、利用者へのユニバーサルサービス保障を生存権保障その他の憲法論の中に位置づける必要性が明らかとなった。「安全」との関係では、身近な地域的安全が先進国共通の課題として認識され、フランスでも、試行錯誤を重ねつつ地域安全契約や近隣警察への取り組みが始まっていることが明らかとなった。また食品の安全については遺伝子組換作物を検討した。その結果、日米における遺伝子組換作物の安全性認定は、「組換え技術そのものには新たなリスクは存在しない」という認識の下、組換え前の既存種に存在していた要素については安全であることを前提に、組み換え作物と既存種とが全体として食品としての同等性を失っていなければ安全と認定するという「実質的同等性の原則」に従って行われていることが明らかとなった。他方、北海道では、「食の安全・安心条例」17条の規定を受けた実施条例という形で、「遺伝子組換作物の栽培等による交雑等の防止に関する条例」が制定され、遺伝子組換作物の一般作物への混入防止のための許可制・届出制を軸にした独自の規制制度が設けられていることが明らかとなった。福祉国家の再構成は、国家と社会の関係について従来型福祉国家が前提としていた「社会の守護者としての国家」とは異なった国家像に立脚すべきであるとの知見が得られた。福祉と安全いずれについても、公私協働を通して民間主体の経営手法や専門情報を活用する必要がある一方、三面的法関係の一角を占める公役務利用者の権利保障を強化する必要がある。

かかる2つの要請を踏まえた国家像は、必然的に、公私の関係を専ら垂直的なものからより水平的なものへ捉え直すと同時に、三面的法関係の各局面において「透明性」と「争訟可能性」の保障を最大限組み込んだものでなければならないとの知見も得られた。福祉について見ると、供給主体や事後救済における責任主体としての行政の役割は縮小する一方、福祉市場に対する規制主体としての行政の比重はむしろ強化されるという実態が明らかとなった。かかる「民営化と再規制の同時進行」現象が場当たり的な規制強化に陥らないためには、利用者の権利保障を組み込んだ新たな福祉国家像の確立が不可欠であることが明らかとなった。食品安全については、ほとんどの安全基準が省令や告示等の形式で定められるため、かかる行政立法に対する司法統制を強化する必要があり、この点で日本法の現状は欧米と比較して不十分であることが明らかになった。消費者保護全般に視野を拡げると、立法の前段階から執行過程までの消費者保護のためのリスク管理システムの確立が喫緊の課題であり、それを支える人的・組織法的な整備が必要不可欠であることも明らかとなった。さらに、以上いずれの分野においても、2004年行訴法改正により豊かなメニューを具備することとなった訴訟類型を効果的に使いこなすための理論的前提として、行政過程と裁判過程の機能的連携という視点から訴訟法理論を再構成する必要があるとの新たな問題意識が得られた。
神経伝導物質とその受容体の発現維持に必要とされる神経栄養性因子の役割

脳神経細胞は種々の外的刺激に対し、神経伝達物資・神経ペプチドの産生、放出を巧妙に調節しながら、神経系における恒常性を維持していると考えられる。従って一度そのバランスが崩れると、個体は何らかの神経・精神疾患を破ることになると考えられる。我々はこのニューロトロフィンと呼ばれる神経栄養性因子が老化過程における脳内の神経伝達物質、並びにその受容体の合成をどのように調節しているかを研究し、神経変成疾患との関連を探索した。昨年度はラット老化過程における海馬ニューロトロフィンの動向をサンドイッチ型酵素免疫抗体法を用いて調べた。その結果は予想に反し、BDNFとNT-3は加齢に伴う上昇傾向を示し、NGFは低下傾向を示した。この結果にもとづき、今度はヒトにおいて、同じサンドイッチ型酵素免疫抗体法を用いてアルツハイマー病におけるこれらニューロトロフィンの動向を調べた。アルツハイマー病患者脳では既にこのニューロペプチドYが特異的に低下することが知られている。大脳皮質運動野、海馬歯状回、嗅内皮質の各部位で、コントロール脳内でのニューロトロフィン含有量を比較検討したところ、NGFはアルツハイマー病患者の回馬歯状回において有為に上昇し、反対にBDNFは嗅内皮質で、NT-3は大脳質運動野で有為に低下していた。これらの変化方向は上のラット老化過程におけるニューロトロフィンの動向とは正反対であり、また、アルツハイマー病でのニューロペプチドY低下を説明しうるものである。更に、我々は以前にBDNFが培養した大脳皮質神経細胞に作用してAMPA型グルタミン酸受容体の発現を増加させる活性をもつことをしらべていたので、アルツハイマー病患者脳でのAMPA型グルタミン酸受容体の発現量をNMDA型グルタミン酸受容体の発現量をコントロールにしてウエスタンブロチングで定量した。結果、AMPA型グルタミン酸受容体の発現量がこの病気により特異的に低下することが確認され、アルツハイマー病におけるBDNF含量変化と相関することが判明した。これらの結果はBDNFという神経栄養性因子が、神経伝達物資、並びにその受容体の合成に異変をおこし、アルツハイマー病の病態に寄与している可能性を示唆していると考えられる。
ｃｉｎｅＭＲＩを用いた再建胃管の生理機能評価

食道亜全摘術を施行した場合、術後に摂食不良を呈する場合が多いが、これは再建胃管の運動機能障害が一因と考えられてきた。しかし、消化管運動機能を非侵襲的に評価する方法は確立していなかった。本研究はcineMRIを用いた実時間動態計測、機能計測により得られた実時間データのcine動態解析を行うことにより食道癌術後機能評価技術を確立すること、神経切断後である胃管の運動を調節する因子をあきらかにすることを目的に行われた。その結果、cineMRI技術によって胃管の蠕動運動と幽門の開閉運動はほぼ全例で評価可能であり、術後早期から胃管の蠕動運動、幽門の開閉運動ともに比較的保たれていることがわかった。食道癌に対して食道亜全摘術を施行した場合、術後に摂食不良を呈する場合が多いが、これは再建胃管の運動機能障害が一因と考えられてきた。しかし、現在、消化管運動機能を非侵襲的に評価する方法は確立していなかった。本研究はcineMRIを用いた実時間動態計測、機能計測により得られた実時間データのcine動態解析を行うことにより食道癌術後機能評価技術を確立すること、さらに、消化管運動障害の主たる原因がどこにあるか検討し、神経切断後である胃管の運動を調節する因子をあきらかにすることを目的に行われた。当院で食道癌に対し食道亜全摘術、胃管再建を施行された患者24人に対してcineMRIを、研究実施計画に則した撮像スケジュールにて計66回施行した。また、血清アルブミン値とcineMRIで得られた生理機能との関連を調べた。その結果、cineMRI技術によって、胃管の蠕動運動と幽門の開閉運動はほぼ全例で評価可能であり、cineMRIは有用な検査法であった。また、術後早期から胃管の蠕動運動、幽門の開閉運動ともに比較的保たれていることがわかった。これは以前には知られていなかった知見である。また、術後早期に幽門開閉運動が良好な群は不良な群と比較して血清アルブミン値が有意に高値であり、術後6カ月間の血清アルブミン値も高値で推移することがわかった。血清アルブミン値の測定は今日の臨床検査でも広く行われており、長期的な栄養学的指標の1つである。このことより、再建胃管の運動障害の主たる原因は幽門の開閉機能障害にある可能性が示唆された。以上の結果を平成25年開催の日本外科学会定期学術総会で発表し、また、前年度の実施状況報告書で報告した。最終年度は前年度までの調査をさらに進め、術後1年経過した時点での血清アルブミン値の推移の調査を行った。この結果は平成26年7月開催の消化器外科学会で発表する予定である。食道癌に対する食道亜全摘術術後、摂食不良を呈する場合が多い。これは再建胃管の運動機能障害が一因と考えられてきたが、消化管運動機能を非侵襲的に評価する方法は確立していない。当院で食道癌に対し食道亜全摘術、胃管再建を施行された患者24人に対してcineMRIを、研究実施計画に則した撮像スケジュールにて計66回施行し、血清アルブミン値とcineMRIで得られた生理機能との関連を調べた。術後早期に幽門開閉運動が良好な群は不良な群と比較して血清アルブミン値が有意に高値であり、術後6カ月間の血清アルブミン値も高値で推移することがわかった。以上の結果を日本外科学会定期学術総会で発表した。本研究で確立されたcineMRIの技術を用いることで食道癌術後の再建胃管の運動生理機能を定量的に評価することができた。これにより、術後の運動機能を向上させる手術法の開発や、消化管運動障害の診断・治療効果の判定の指標として用いられる可能性があり、さまざまな臨床応用が期待される。

交付申請書に入力した研究目標として、1)cineMRIの撮像、解析、2)食思関連ホルモン、消化管ホルモンの測定、3)食道癌手術患者における術後全身状態および摂食状態の調査を挙げたが、1)に関しては食道癌に対し食道亜全摘術を施行した患者24人に計66回のcineMRIを施行し、その結果、cineMRIの撮像法と解析法を確立して、新たな生理学的検査としての有用性を示した。また、3)に関して、血清アルブミン値という通常の臨床検査でも用いられている他覚的検査を用いてcineMRIの結果との関連を示した。また摂食状況の聞き取りとしてQUEST問診法を用いた自覚症状のスコアリング、もう1つの他覚的な栄養学的指標としてBMIの変化を調査したが、これらに関しては一定の傾向がないことがわかった。以上の結果を纏めて第113回日本外科学会定期学術集会にて発表した。2)の食思関連ホルモン、消化管ホルモンの測定に関しては、これらのホルモン測定は通常の臨床業務上行っていない検査項目であるため達成が遅れているが、今後進めていきたい。今後はcineMRIで、試験食負荷などの条件を変えてさらに食道癌術後の再建胃管の運動生理学的知見を深め、また、食思関連ホルモン、消化管ホルモンなどの他の生理学的検査とcineMRIで評価した運動生理学的検査の結果との関連を調べていく予定である。初年度は既存のMRIを使用し症例集積を重ねる事で、経費の節減に成功したが、初年度に達成した内容を海外での学会での報告も予定している。また、我々の得た知見のさらなる応用の可能性も模索するため、国内国外学会への参加も予定している。さらに、食思関連ホルモン、消化管ホルモンの測定に関する消耗品をはじめ、さらなる解析のための設備試薬、ソフトウェアーも含めた支出が必要となってくることが予測される。
薬剤アレルギーの遺伝子診断とその臨床応用に関する研究

現在アレルギー性疾患としてアトピーアレルギー、化学物質アレルギー、薬物アレルギーなどの患者が増加し、大きな社会問題となっている。遺伝子診断を用いた原因物質の同定法は従来のリンパ球刺激試験が1週間の時間を要したのに比し、1日という短時間で結果を得られること、アレルギーのタイプが決定できること、GVH型薬疹などの重篤な薬剤アレルギーに迅速に対応できること、その検体の安定性より、離島などの遠隔地からの診断の依頼に対応できることなどの大きな利点が望める。また患者皮膚を使った貼付試験、スクラッチ試験は、それ自体が患者を感作する危険性があり、試験施行時に副作用の見られる場合もあり、本法を用いることにより、迅速、正確、安全にアレルギー原因物質の同定が可能と考えられる。昨年度は先ず当科の薬疹患者における病型分類を行い、339例において原因薬剤を特定出来、ウイルス感染症と鑑別の困難な紅斑丘疹型及び麻疹型薬疹で薬剤が原因と確定出来た場合、組織中に好酸球の浸潤を伴うことが多い事を見いだした。本年度はこの結果を踏まえ、抗原特異的なリンパ球幼若反応の陽性者を対象として末梢血リンパ球よりmRNAを抽出し、RT-PCR法によりTh1型の反応としてIL2、IFNγを、Th2型の反応としてIL4、IL5などのサイトカインのmRNAの発現を検討した。薬疹患者では薬剤刺激5時間後頃よりIL5の特異的な発現が見られ、薬剤アレルギーの早期診断に遺伝子レベルでの解析が応用できうると考えられた。更に複数のサイトカイン、ケモカイン及び、そのレセプターの経時的な発現プロフィールを多数例で解析するためDNAチップを用いた解析を開始した。本研究を推進することにより薬剤アレルギーの診断に新しい局面を拓くことが可能と考えられる。平成7年から平成10年の過去4年間に初診時皮膚症状、問診より薬疹ないし中毒疹と考えられた考えられた症例数は635例であり、このうち明らかな感染症などが除外できた症例は339例であった。339例中原因薬剤が特定出来た症例は83例、貼付試験は陰性であったが病歴上明らかに薬疹と考えられ、内服試験が施行出来なかった症例は80例であり、残り176例は薬疹の診断にいたらなかった。薬疹確診例83例では紅斑丘疹型が37例(44.6%)と最多であり、次いで蕁麻疹、アナフィラキシーショック型が23例(27.7%)、固定薬疹7例(8.4%)、紅皮症6例(7.2%)多型紅斑2例(2.4%)その他8例であった。原因薬剤は抗生物質と消炎鎮痛剤がそれぞれ24例(28.9%)と最も多く、ついで抗痙攣剤が14例(16.9%)、造影剤が10.8%、循環器薬5例(6%)、ホルモン製剤2例(2.4%)その他5例であった。これらのデータより臨床上ウイルス感染症や急性GVHDとの鑑別が問題となる麻疹型薬疹は紅斑丘疹型薬疹に含まれている可能性が考えられた。またこの型の薬疹は血管周囲性の好酸球を混じるリンパ球浸潤と程度の差はあるが表皮向性の反応が見られた。また原因薬剤は抗性物質と抗痙攣剤が多かった。この結果より紅斑丘疹型の発症にある共通のアレルギー反応の関与が考えられた。次年度は紅斑丘疹型と麻疹型に対象を絞りTh1型リンパ球のマーカーとされるCCR5、Th2型のマーカーとされるCCR4、好酸球遊走因子であるEOTAXINのレセプターであるCCR3の皮膚反応局所での発現、薬剤添加時のこれらケモカインレセプターのmRNAの発現の有無を検討するとともにDNAマイクロアレー法を用いてサイトカイン、ケモカインmRNA発現パターンをの明らかなウイルス感染症と比較検討し、薬剤アレルギー特異的なマーカーの解析を行う予定である。

更に複数のサイトカイン、ケモカイン及び、そのレセプターの経時的な発現プロフィールを多数例で解析するためDNAチップを用いた解析を開始した。本研究を推進することにより薬剤アレルギーの診断に新しい局面を拓くことが可能と考えられる。