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職場における精神的危機援助事例の誘発因子とその対処行動に関する研究

1年間にわたって某企業における精神保健相談を行い、精神的危機援助事例についてその誘発因子についての検討を行った。またストレス対処行動について社員に対して無記名・自記式の質問紙調査を行った。【結果】A.1)1年間の診察や相談件数は実人数40名、延べ103名であった。2)40名のうち精神的危機援助事例は25名で全員20歳から30歳代の一般職や係長職であった。3)25名のうち軽度の危機援助者が10名(全員女性)、重度の危機援助者12名(男性9名、女性3名、20歳代後半から30歳代)みられた。軽度危機援助者は職場内の友人関係のトラブルが誘発因子になっていた。一方、重度危機援助者は上司とのコミュニケーション不足が誘発因子となっているものが多かった。またほとんどの事例でストレスマネージメント方法が休養型・消極型となっていた。B.ストレス対処行動の質問紙調査では「仲間と騒ぐ」60%、「スポーツをする」57%が高かった。男女別ではほとんどの項目で女性が高く、特に「おしゃべり」「ショッピング」が81%と高かった。男性は「寝ている」58%「テレビゲーム」41%で女性より高かった。職位別では中間管理職は余暇や遊びに対して消極的意見が多かった。年齢層別では20歳代は発散型のストレス対処行動をとる者が多い反面、「意欲がわかない」「喫煙」の休養型をとる者も多かった。一方30歳代では食事で外出や友人とのコミュニケーションが20歳代と比べて有意に低かった。(p<0.05)ストレス対処行動の項目について因子分析を行うと、第1因子は発散型(因子寄与率10.4)、第2因子はテレビゲーム、ビデオ、週刊誌などの屋内娯楽型、第3因子は休養型対処行動が抽出された。娯楽、発散型の余暇活動や職場内での社会的支援は精神的危機状態の回避に重要な役割となっていることが示唆された。
量子構造の次元制御による新しい無機超格子材料の創造

本研究は、自己組織性を有する合成脂質から形成される、二分子膜キャストフィルムを鋳型として用い、多様な無機クラスターの構造を精密に制御して新規な無機量子効果を発現させることを目的とする。今年得られた成果は、以下のとおりである。1)膜結晶層間における無機ゲスト分子の導入固定化密度を上げる目的で、ジカチオン型のビオロゲン親水基を有する二分子膜を分子設計・合成した。2)ビオロゲン二分子膜から調整した結晶層間に、Ni (CN)_4^2-,Au (CN)_4-,Pt (CN)_4^2-,MoS_4^2-をイオン交換法により導入し、引き続いて銅イオンを逐次浸せき法により導入した。Ni (CN)_4^2-,Pt (CN)_4^2-をドープしたフィルムについては、赤外吸収スペクトルより、シアノ架橋錯体が膜結晶層間において形成されることが分かった。また、これらの無機複合キャストフィルムのESRスペクトルは顕著な磁気異方性を示し、Cu (II)のd_<x^2-y^2>軌道がキャストフィルム層間に平行に固定されていること、またその分散角度が極めて小さく、単結晶に匹敵するスペクトルパターンを示すことを見いだした。3)キャストフィルムを鋳型とする逐次合成法により得られたMoS_4^2-/Cu (II)錯体については、ESRスペクトルにおいてCu (II)のシグナルが観測されないことから、MoS_4-/Cu (I)錯体として固定化されていることが示唆され、前駆体アニオンに依存して酸化還元反応をともなうクラスター形成が可能であることが分かった。4)気液界面単分子膜を鋳型とするFe (II)-Fe (III)混合原子価錯体の光誘起成長プロセスを見いだした。本研究では、分子膜(二分子膜、単分子膜)表面における規則的な静電的相互作用を利用して、従来の方法では得ることができない低次元無機クラスターの作成、またそれらの電子・光学材料としての実用化の検討を目的とした。本年度は、特にキャストフィルム層間での二次元架橋クラスターや金属酸化物超薄膜の作成について検討を行った。また無機超薄膜と二分子膜表面との電子的相互作用に着目し、以下のような成果が得られた。(1)ビピリジル型親水部を有する二分子膜キャストフィルムの層間で、二次元シアノ架橋クラスターを作成することに成功した。またこれらのシアノ架橋クラスターは、二分子膜表面のビピリジル基と強力な電子的相互作用を起こしていることが明らかとなり、特異な酸化還元挙動や面内での加速された電子移動が観察された。これらは、光記憶素子あるいは薄膜型太陽電池として応用が可能であると期待できる。(2)一方、様々な二分子膜層間での金属酸化物クラスターの二次元配列化を検討した。その結果、エチレンジアミンの型二分子膜フィルムをオクタモリブデン酸水溶液に浸漬することで、原子数個分の厚みの酸化モリブデン超薄膜を作成することに成功した。さらに、硫酸ヒドラジンによる還元から、Mo(V)原子が規則配向した混合原子価酸化モリブデン超薄膜を形成できることが示された。本手法は、他の多核金属錯体(デカバナジン酸、タングステン酸やカドミウムの多核錯体等)にも拡張することが可能であり、有機・無機交互多重層構造の作成に広く一般化できることが明らかとなった。1)膜結晶層間における無機ゲスト分子の導入

固定化密度を上げる目的で、ジカチオン型のビオロゲン親水基を有する二分子膜を分子設計・合成した。2)ビオロゲン二分子膜から調製した結晶層間に、Ni(CN)_4^<2->,Au(CN)_4^-,Pt(CN)_4^<2->,MoS_4^<2->をイオン交換法により導入し、引き続いて銅イオンを逐次浸せき法により導入した。Ni(CN)_4^<2->,Pt(CN)_4^<2->をドープしたフィルムについては、赤外吸収スペクトルより、シアノ架橋錯体が膜結晶層間において形成されることが分かった。また、これらの無機複合キャストフィルムのESRスペクトルは顕著な磁気異方性を示し、Cu(II)のd_<x^2-y^2>軌道がキャストフィルム層間に平行に固定されていること、またその分散角度が極めて小さく、単結晶に匹敵するスペクトルパターンを示すことを見いだした。3)キャストフィルムを鋳型とする逐次合成法により得られたMoS_4^<2->/Cu(II)錯体については、ESRスペクトルにおいてCu(II)のシグナルが観測されないことから、MoS_4^-/Cu(I)錯体として固定化されていることが示唆され、前駆体アニオンに依存して酸化還元反応をともなうクラスター形成が可能であることが分かった。4)気液界面単分子膜を鋳型とするFe(II)-Fe(III)混合原子価錯体の光誘起成長プロセスを見いだした。
Metシグナルを介したNASHの抗体医薬療法の開発

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の発症基盤として、インスリン抵抗性、脂肪肝が存在している。HGF受容体であるMetはインスリン受容体(INSR)とハイブリッドを形成して、肝臓におけるインスリン感受性を規定することが知られており、本研究では、1Metシグナルを介したNASHの病態の解析、2Met活性化抗体を用いたNASHの治療法を新規に構築することにより、Metシグナルを介したNASHの抗体医薬療法を開発する事を目的とした。平成30年度は1NASHモデルはSTAMマウスを用いて高カロリー高脂肪食を5週間投与するモデルを作成した。このモデルを用いてMet活性化抗体投与群と対照群に分けて週2回抗体を投与して解析した。さらに同モデルマウスを3週間通常食に戻して抗体を投与して解析した。その結果STAMマウスモデルでNASHが確認された。抗体投与群では対照群に比較して著明に肝重量は増大した。また中性脂肪は抗体投与群で低下をみとめたが血糖値には有意差をみとめなかった。通常食に移行した後も肝重量は抗体投与群で著明な増加を認めたが血糖値は有意な差を認めなかった。上記の結果からSTAMモデルはラ氏島の機能が消失した極端なモデルであり本研究には不適と結論ずけた。そこで、Met活性化抗体の有用性を証明するために肝硬変の肝再生モデルにおける有用性を検討することとした。2四塩化炭素を9週間投与して肝硬変を作製し、2/3肝部分切除を行った。肝切除2日前から14日目まで週2回抗体投与を行った。切除後28日目まで経時的に再生肝を観察した。その結果、対照群では術後14日目まで50%以上が死亡したが、抗体投与群では有意に死亡率が低値であった。組織学的解析から対照群に比較してPCNA陽性肝細胞の増加、F4/80陽性細胞の低下、線維化の改善が認められ、組織修復、再生に有効であることが確認された。使用したNASHモデルであるSTAMマウスはラ氏島の機能が消失した極端なNASHモデルであり本研究には不適と結論ずけたため、以後の動物実験を変更したため。NASHにおける本抗体の有効性とその分子機構を解明するため、1db/dbマウスから肝細胞を採取してin vitroでHGFのインスリンシグナルを解析し、さらにMet活性化抗体を作用させインスリンシグナルに対する作用を解析する。また平成30年度の結果からMet活性化抗体の組織再生、修復、抗線維化作用が非常に強いことが確認されたことから、2培養肝細胞、星細胞、免疫細胞に対する分子機構をさらに解析する。さらにヒトの肝細胞移植モデル、膵ラ氏島移植モデルへの応用を念頭に抗体の最適化を繰り返し行う。平成29年度は1NASH患者のHGF-Metシグナルの検証として現在、NASH患者のリストアップを行い倫理審査を経てNASH患者を病期別に分類し、血清HGF(ELISA)、インスリン値の測定、脂質の生化学検査、OGTT検査を施行中である。また対照として健常人、ウイルス肝炎患者も同時に検討中である。現在症例の蓄積中であり患者数が十分となった時点で組織との対比とともに総合的に評価する予定である。また2NASHモデルの作成とMet作動性特異抗体を用いた解析として、NASHモデルはSTAMマウスに高カロリー高脂肪食を投与してモデルの作製中である。12週でNASH,16週で肝硬変、20週で肝細胞癌を合併するモデルであるが、本研究では12週まで観察する予定としている。8週目から週2回、Met作動性抗体を腹腔内投与するが、現在共同研究者からMet作動性特異抗体の供与もうけ、その機能確認をすでに終了実験中である。さらに、同抗体の肝再生機能の確認のため、四塩化炭素慢性投与を行い肝硬変モデルを作成中である。肝硬変に対して2/3肝切除モデルを用いて肝再生、抗線維化作用を検証する予定である。1NASH患者の検体収集が遅れており現在進行中であるため、NASH患者のHGF-Metシグナルの検証は今後も時間が必要である。2NASHモデルの作成とMet作動性特異抗体を用いた解析は、現在実験が順調に経過している。

そこで、Met活性化抗体の有用性を証明するために肝硬変の肝再生モデルにおける有用性を検討することとした。2四塩化炭素を9週間投与して肝硬変を作製し、2/3肝部分切除を行った。肝切除2日前から14日目まで週2回抗体投与を行った。切除後28日目まで経時的に再生肝を観察した。その結果、対照群では術後14日目まで50%以上が死亡したが、抗体投与群では有意に死亡率が低値であった。組織学的解析から対照群に比較してPCNA陽性肝細胞の増加、F4/80陽性細胞の低下、線維化の改善が認められ、組織修復、再生に有効であることが確認された。使用したNASHモデルであるSTAMマウスはラ氏島の機能が消失した極端なNASHモデルであり本研究には不適と結論ずけたため、以後の動物実験を変更したため。2NASHモデルの作成とMet作動性特異抗体を用いた解析は、NASHモデルとしてSTAMマウスの他にメラノコルチン4型受容体欠損マウスの使用を検討していたが、入手が困難であることが判明したため中止とした。しかし、一方で、Met作動性特異抗体は膵臓にも作動しインスリン抵抗性の改善とともに膵臓の再生、細胞増殖にも働く可能性が共同研究者から示されており、今後は肝臓以外に膵臓の解析も追加することとしている。さらに、同抗体の肝再生機能の確認のため、四塩化炭素慢性投与を行い肝硬変モデルを作成中である。肝硬変に対して2/3肝切除モデルを用いて肝再生、抗線維化作用を追加する予定である。NASHにおける本抗体の有効性とその分子機構を解明するため、1db/dbマウスから肝細胞を採取してin vitroでHGFのインスリンシグナルを解析し、さらにMet活性化抗体を作用させインスリンシグナルに対する作用を解析する。また平成30年度の結果からMet活性化抗体の組織再生、修復、抗線維化作用が非常に強いことが確認されたことから、2培養肝細胞、星細胞、免疫細胞に対する分子機構をさらに解析する。さらにヒトの肝細胞移植モデル、膵ラ氏島移植モデルへの応用を念頭に抗体の最適化を繰り返し行う。使用動物が受注生産であったため、搬入時期が予定よりやや遅延したため。動物実験が一部変更になったため
持続可能な衣生活のための繊維製品の防汚設計

二種の大気圧プラズマジェット処理を利用して,ポリエステル布と綿布に対する固体粒子汚れの防汚性付与を試みた。プラズマ処理により繊維表面のぬれ性が著しく変化し、コーティング処理ではSoil Guard(SG)性が、酸化処理ではSoil Release(SR)性が向上した。とくに,プラズマコーティング処理では, SG性が向上する一方で,懸念されるSR性の低下が小さく、処理後の繊維表面の凹凸が寄与していると推察された。プラズマ処理によるテキスタイルへの防汚性付与は,従来の加工剤処理と比較して、大きな効果が期待されると結論された。衣生活における省資源・省エネルギーと健康で快適な衣生活の維持を両立させるには,付着した汚れを効率よく除去する洗濯方法の追求だけではなく,着用中に汚れが付きにくく,かつ洗濯で汚れが落ちやすい衣服素材の開発が望まれる.従来,加工剤を用いた防汚素材の開発が行われてきたが,現状では防汚素材の性能は十分でない.そこで本研究では環境や人体への影響も考慮し,大気中での処理が可能なプラズマジェットにより防汚性付与を試みた.処理に関する基本的情報を得るために,幾何学的に簡単なセルロースおよびPETフィルムを用いて,プラズマ酸化処理およびヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を用いたプラズマコーティング処理を行った.処理前後のフィルムの形態と化学組成を調べたところ,予想通りの表面が得られたことが確認された.処理前後のフィルムに対する液状汚れの付着性(Soil guard, SG,性) ,および洗浄による粒状汚れの脱離性(Soil Release, SR,性)を顕微鏡画像解析により調べた結果,いずれのフィルムでもプラズマコーティング処理により液状および粒状汚れの付着が抑制され,プラズマ酸化処理により粒状汚れの洗浄性が向上することが確認された.比較のため、PEG系親水化剤およびフッ素系撥水撥油化剤を用いて処理したフィルムの防汚性を調べたところ,SG性,SR性ともにプラズマ処理に較べて劣り、とくにフッ素系撥水撥油化剤で処理をした場合は却ってSG性が損なわれることがわかった。プラズマ処理の防汚効果は綿布およびポリエステル布でも概ね認められる結果となり,汎用加工剤と較べて効果が高いことがわかった.衣服の美観や機能を保つために,汚れが付着しにくく,付着した汚れが洗濯により除去されやすい機能が望まれている.これを実現するための加工が防汚加工であり,着用中の汚れ付着を抑えるSG (Soil Guard)加工,洗濯による汚れ除去を促進するSR(Soil Release)加工などが開発されている.通常,防汚加工は加工剤を用いて行われており, SG性は繊維表面の撥水撥油化, SR性は親水化により付与される.しかしながら,加工剤の使用は廃液や繊維の強度低下など問題となることが多い.そこで本研究では大気中での処理が可能なプラズマジェットにより防汚性付与を試みた.処理に関する基本的情報を得るために,幾何学的に簡単なセルロースおよびPETフィルムを用いて,プラズマ酸化処理およびヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を前駆体として用いたプラズマコーティング処理を行った.処理前後のフィルムに対する液状汚れと粒子汚れの付着性,および洗浄による粒子汚れの脱離性を顕微鏡画像解析により調べた結果,いずれのフィルムでもプラズマコーティング処理により液状および粒子汚れのSG性が,プラズマ酸化処理により粒子汚れのSR性がそれぞれ向上することが確認された.比較のため, PEG系親水化剤およびフッ素系撥水撥油化剤を用いて処理したところ,SG性,SR性ともにプラズマ処理に較べて劣り,とくにフッ素系撥水撥油化剤で処理をした場合は顕著なSG性の低下が起こることがわかった.綿布およびポリエステル布を用いた実用防汚試験でもプラズマ処理の効果が認められる結果となり,汎用加工剤と較べて防汚効果が高いことがわかった.とくに,プラズマコーティング処理では, SG性が向上する一方で,懸念されるSR性の低下が小さかった.テキスタイルの防汚加工へのプラズマ処理の利用が期待される.繊維材料のモデルとなるセルロースおよびポリエチレンテレフタレートの2種の高分子フィルムを試料として、大気圧プラズマ表面改質によるフィルム表面の形態的・化学的変化を表面分析により明らかにした。さらに、防汚性能への影響に関する基礎データとして、汚れの付着性や水系洗浄による脱離性を調べ、汎用加工剤と比べて高い性能を持つことを確認している。さらに,汎用衣服材料である綿布とポリエステル布を用いて実験を行い、大気圧プラズマ処理による変化がフィルムで得られた結果と概ね同様の傾向をもつことを確認し、テキスタイルの防汚加工への大気圧プラズマジェット利用の実現可能性を示している.これらの成果について7回の学会発表を行い,さらに, 3つの論文にまとめ,すでに掲載または掲載が決定している.また,防汚加工に関して収集した情報を用いて,学術雑誌に総説を掲載している.衣服の美観や機能を保つために,着用中に汚れが付着しにくい防汚素材が開発されている。主な手法はフッ素系加工剤による布表面の撥水化であるが,環境負荷,廃液の発生,繊維の強度低下などの問題が指摘されている。また,撥水化処理では,付着した汚れが水洗濯で落ちにくいという欠点がある。本研究では大気圧プラズマジェットを利用し,ヘキサメチルジシロキサンを併用したプラズマ重合を布の防汚加工に利用することを試みた。ポリエステルおよびレーヨン(再生セルロース)の各平織布,並びに幾何学的に単純なPETフィルムを用い,市販装置を用いてプラズマ重合を行った。比較のため,二種のフッ素系加工剤を用いた湿式処理も行った。

静滴法で接触角を測定したところ,プラズマ重合試料は加工剤処理に比べて撥水性およびヘキサデカンに対する撥油性に優れていることが確認された。粒子汚れのモデルとしてカーボンブラック,赤土および擬似花粉を用い, JIS L 1919に準拠して付着試験を行った。布では表面反射率法,フィルムでは画像処理法により付着性を評価したところ,プラズマ重合試料は加工剤処理に比べて著しく防汚性に優れることがわかった。また,プラズマ重合試料は加工剤処理のように,水洗濯性を大きく損なわないことがわかった。プラズマ重合試料の優れた防汚性能には,繊維表面に形成された粒状の突起や表面粘着性が関与している可能性が示唆された。実用的観点から,プラズマ重合試料の堅牢度試験を行ったところ,洗濯耐久性に優れるが,摩擦耐久性にやや劣り,今後の課題が示された。二種の大気圧プラズマジェット処理を利用して,ポリエステル布と綿布に対する固体粒子汚れの防汚性付与を試みた。プラズマ処理により繊維表面のぬれ性が著しく変化し、コーティング処理ではSoil Guard(SG)性が、酸化処理ではSoil Release(SR)性が向上した。とくに,プラズマコーティング処理では, SG性が向上する一方で,懸念されるSR性の低下が小さく、処理後の繊維表面の凹凸が寄与していると推察された。プラズマ処理によるテキスタイルへの防汚性付与は,従来の加工剤処理と比較して、大きな効果が期待されると結論された。大気圧プラズマ改質による高分子フィルムの表面処理,処理前後の表面キャラクタリゼーション,および処理フィルムの防汚性能の評価という年度当初の3つの目標は達成され,防汚効果が確認された.さらに,平成27年度開始予定の布を用いた実験にも着手しており,高分子フィルムとほぼ同じ傾向が確認された.このように,プラズマ処理素材の防汚性能に関する実験的評価がほぼ完了している状態である.なお,これらの結果は平成26年10月に開催された学会シンポジウムで口頭発表およびポスター発表として公表している.また,防汚加工に関して収集した情報を用いて,平成26年6月に福井で依頼講演「繊維製品の防汚性ーその基本科学ー」を行った.大気圧プラズマジェットコーティング処理によりPETフィルム表面に形成された膜に関して、X線光電子分光分析、フーリエ変換赤外分光分析、電界放射型電子顕微鏡観察、およびWilhelmy法によるぬれ性評価を行い、横断面も含めた詳細な情報を取得する。大気圧プラズマジェットコーティング、並びに表面粘着性の異なるフッ素系加工剤を用いてポリエステル布およびレーヨン布を処理し、表面の性質とSG性を詳細に調べる。ぬれ性および帯電性と合わせて表面粘着性を考慮することで、SG性の支配要因を明らかにし、優れた防汚素材開発のための基本的指針を示す。得られた実験データをまとめ、国内外での学会発表および国際誌への論文投稿を行う。さらに高分子フィルム・布以外の材料表面の大気圧プラズマジェットコーティング処理による改質、同一表面に2種の大気圧プラズマジェット処理を順次行うことによる効果を調べ、異分野への応用の可能性を探る。28年度が最終年度であるため、記入しない。
アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の新構築法の開発と応用

アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の構築法は、高選択性、反応操作の安全性、簡便性などの利点から、有用な環境調和型合成手法になると考えられるが、成功例は限られている。それは、ビニルエステルをアシルドナーとする従来法の問題点、すなわち、酵素の失活、アシル基転位による生成物のラセミ化、アシル基部分の構造修飾が困難なこと、などによる。我々は最近、1-エトキシビニルエステル(EVE)がこれらの問題点を解決する優れたアシルドナーになることを明らかにし、対称性ジオール類の非対称化やドミノ型不斉合成反応を初めて見出した。本研究では、これらの成果を発展させて種々の触媒的不斉四級炭素構築法の開発研究を行い、創薬リード天然化合物の効率的な不斉合成に応用することを目的とした。以下に研究成果の概要を述べる。1.1-エトキシビニル2-フロアートを用いて、種々の対称性1,2-ジオール、1,3-ジオール類の非対称化法を確立し、不斉四級炭素の汎用的合成法を確立した。本法を応用し、不斉スピロ四級炭素を含む制癌活性抗生物質フレデリカマイシンAのABCDE環部アナローグの両鏡像体を不斉合成した。また、種々の生物活性を示すインドールアルカロイドの合成鍵中間体として有用な、1位N上に種々の保護基を有し、3位に不斉四級炭素を有する様々なオキシインドール類(86-98% ee)の簡便で高効率的な新合成法を開発した。2.リパーゼ触媒光学分割と分子内Diels-Alder反応のドミノ型不斉合成法を種々のフリルアルコールに適用し、不斉四級炭素を含む7-オキサビシクロヘプテン類(91-99% ee)を合成した。本法を、3-ブロモフルフリルアルコールに応用し、種々の構造修飾が可能なビニルブロミド構造を含む有用なキラルシントンのone-pot合成法を開発した。更に、本手法をα-ヒドロキシニトロンに応用し、動的光学分割を伴うドミノ反応に初めて成功し、一挙に含窒素多環式化合物を得た。本法により、天然のピロリジジンアルカロイドが短工程で不斉全合成できた。アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の触媒的不斉構築法は、反応操作の安全性、簡便性などの利点から、環境に優しい極めて有用な手法になると考えられるが、成功例が少ないのが現状である。それは、ビニルエステルをアシルドナーとする従来法には、酵素の失活、反応性の低さ、アシル基転位による生成物のラセミ化などの問題があることに起因する。我々は最近、種々の1-エトキシビニルエステル(EVE)がビニルエステルのこれらの問題点を解決する優れたアシルドナーになることを明らかにし、また、従来法では困難なタンデム不斉合成反応を開発した。本研究では、EVEを用いるこれらの成果を発展させて種々の触媒的不斉四級炭素構築法の開発研究を行い、創薬リード天然化合物の効率的な不斉合成に応用することを目的とする。本年度は、計画に従い以下の成果を得た。

1.1-エトキシビニル2-フロアートを用いて、対称性を有する種々の1,2-ジオール、1,3-ジオール類の非対称化法を確立し、不斉四級炭素の汎用的合成法を確立した。2.上記1.の不斉非対称化法を応用し、不斉スピロ四級炭素を含む制がん抗生物質フレデリカマイシンAのABCDE環部アナローグの両鏡像体の不斉合成を行った。また、種々の重要な生物活性を示すインドールアルカロイド類の中心構造となる3位に不斉四級炭素を有するオキシインドールの短工程不斉合成法を開発した。3.ジエノフィル部を有するEVEを調製し、これと種々のフルフリルアルコール類をリパーゼ存在下に撹拌すると、アルコールの光学分割と、分子内Diels-Alder反応がタンデムに進行して、不斉四級炭素を含む7-オキサビシクロヘプテン類が91-99%eeで得られた。更に、3-ブロモフルフリルアルコールを基質に用いて同様のタンデム反応を行い、種々の構造修飾が可能なビニルブロミド構造を含む有用なキラルシントンのone-pot合成法を開発した。アルコール類の酵素触媒アシル化による不斉四級炭素の構築法は、高選択性、反応操作の安全性、簡便性などの利点から、有用な環境調和型合成手法になると考えられるが、成功例は限られている。それは、ピニルエステルをアシルドナーとする従来法の問題点、すなわち、酵素の失活、アシル基転位による生成物のラセミ化、アシル基部分の構造修飾が困難なこと、などによる。我々は最近、1-エトキシビニルエステル(EVE)がこれらの問題点を解決する優れたアシルドナーになることを明らかにし、対称性ジオール類の非対称化やドミノ型不斉合成反応を初めて見出した。本研究では、これらの成果を発展させて種々の触媒的不斉四級炭素構築法の開発研究を行い、創薬リード天然化合物の効率的な不斉合成に応用することを目的とした。以下に研究成果の概要を述べる。1.最近開発した、リパーゼ触媒光学分割と分子内Diels-Alder反応のドミノ型不斉合成法をα-ヒドロキシニトロンに応用し、分子内双極子付加環化反応を伴うドミノ反応が進行して一挙に含窒素多環式化合物(92-97% ee)が得られることを見出した。更に、未反応アルコールの部分的なラセミ化による動的光学分割を伴うドミノ反応に初めて成功し、収率を向上させることができた。本法により、天然のピロリジジンアルカロイドが短工程で不斉全合成できた。2.昨年度開発した1-エトキシピニル2-フロアートを用いる3-ビス(ヒドロキシメチル)オキシインドール類の酵素触媒不斉非対称化法の汎用性を検討した。その結果、1位N上に種々の保護基を有する基質から不斉四級炭素を有する様々なオキシインドール類(86-98% ee)を高収率で合成できた。本法は、種々の生物活性を示すインドールアルカロイドの合成鍵中間体を簡便で高効率で合成できる新手法となった。
レーザー核融合爆縮実験のためのペレット磁気懸架ユニット美濃「MINO」シリーズ

2年間にわたる美濃「MINO」シリーズの研究の結果MINO-2号の完成に至り、以下の成果を得た。1)ペレット磁気懸架ユニットMINO-2号開発・ペレットの導入部(ガスパフ装置)、位置検出部、制御部、懸架部をそれぞれ4つのコンパクトなユニットとして開発した。テスト運転を行い、大阪大学レーザー核融合研究センターの激光XII号用直接照射型ペレット、のみならず米国で建設中のNIF用間接照射型ペレットにも適用できることを示した。・ペレットに半導体レーザーを照射して働く光作用力を解析し、その光作用力によるペレットの水平方向振動のダンピングでに適用できることを実験的に示した。2)MINO-2号用のペレット製作に関する研究・真空蒸着によるAl-Ni薄膜コートによって、高反射ペレットを製作した。・流体力学的不安定性抑制のために薄膜磁性材料の最適化と密度または原子番号Z変化を持たせる薄膜製作技術としてパルスレーザー蒸着法にメッシュを組み合わせた方法を考案した。メッシュサイズおよびメッシュに印加する電圧パルスに対するドロップレットの減少効果を実験的に示した。・流体力学的不安定性抑制とプリヒート抑制のためのペレット内部へのNiコーティングには、化学的手法が適しているとの見通しのもとに、無電解メッキ法での成膜の基礎実験を行い、良好な磁性のNi薄膜を得た。・ペレットにコートされているNi薄膜の膜厚を測定するため、波長走査形光学顕微干渉法を考案し装置を製作した。Ni薄膜を放電加工で除去して得た基準面の境界における、最小自乗法によるニュートンリングの解析から高精度な膜厚測定を行った。・オイルバス中にNi薄膜をコートしたペレットを入れて浮力と磁気力を作用させ、ペレットの運動からNi薄膜の比磁化率を測定する方法を考案し理論的に合致する精度の良い結果を得た。・クライオターゲットへの対応として、有機磁性体の考察および超電導浮遊の基礎実験を行った。3)その他関連する研究として、ペレットの電界懸架の高精度化、電界を用いたペレットの打上、ペレットの電界カーテンによる搬送、ペレットのレーザー光によるアライメントの基礎研究、を実施した。1)ペレットに半導体レーザーを照射して働く光作用力の解析を行い、0.01Pa程度以下の雰囲気圧力ではラジオメータ力よりも光力が有効に働くことを実験的にも明らかにした。2)高反射ペレットの制作として真空蒸着法を実施し、他の方法としてレーザーアブレーションコートも試みた。3)磁気懸架装置へのペレット導入法としてガスパフ打ち上げ方式を実施し、任意のプラスチックマイクロバルーンを確実に導入できる見通しを得た。また、ダンピングの基礎実験を行った。4)ペレットのNiコートの薄膜化に関連して、次の3項目の成果を得た。(1)無電解メッキ法を新たに採用し、良好な磁性のNi薄膜を製作することができた。(2)オイルバス中のNi薄膜をコートしたペレットを入れて浮力と磁気力を作用させ、ペレットの運動からNi薄膜の比磁化率を測定する方法を考案し精度の良い結果を得た。(3)球体であるペレットにコートされているNi薄膜の膜厚を測定するため、波長走査形光学顕微干渉法を考案し装置を製作した。

Ni薄膜を除去して得た基準面の境界でニュートンリングを観測し、最小自乗法によるニュートンリングの位置の解析から膜厚120nm±3nmを得た。5)上記の実験結果を踏まえて、レーザー核融合実験用のペレット磁気懸架ユニット「MINO-1号」の仕様をまとめた。レーザー核融合装置のターゲットチャンバーのレーザー照射位置において、ペレットの位置精度≦5μmを目標とする。磁気懸架装置全体をユニット構成とし、位置精度を高精度に保ったままで実用性を満足させる。1)昨年度研究を実施したペレット磁気懸架ユニットMINO-1号に立脚し、さらに下記の成果を踏まえ、新たにペレット磁気懸架ユニットMINO-2号を開発した。ペレットの導入部(ガスパフ装置)、位置検出部、制御部、懸架部をそれぞれコンパクトなユニットとして開発した。テスト用の真空容器を用いたNiコートペレットの磁気懸架試験に成功し、MINO-2号の核融合炉への導入に対する知見を得た。2)さらに、MINO-2号の改良のための基礎研究として下記5項目の成果を得た。・ペレットの大型化やHohlraumターゲットに向けて懸架距離を伸ばすため、電磁石の改良とその評価をした。・流体力学的不安定性抑制のために薄膜磁性材料の最適化と密度または原子番号Z変化を持たせる薄膜製作技術としてパルスレーザー蒸着法にメッシュを組み合わせた方法を考案した。メッシュサイズおよびメッシュに印加する電圧パルスに対するドロップレットの減少効果を実験的に示した。・流体力学的不安定性抑制とプリヒート抑制のためのペレット内部へのNiコーティングには、化学的手法が適しているとの見通しのもとに、無電解メッキおよびゾル・ゲル法での成膜の基礎実験を行った。・クライオターゲットへの対応として、有機磁性体の調査および超伝導浮遊の基礎実験を行った。・その他関連する研究として、ペレットの電界懸架の高精度化、電界を用いたペレットインジェクターによるペレットの打上、ペレットの電界カーテンによる搬送、ペレットのレーザー光によるアライメントの基礎研究、光作用力によるペレットの水平方向振動のダンピング、ペレットの薄膜評価としての放電加工による基準面製作と多波長ニュートンリング観測による膜厚測定、を実施しレーザー核融合研究に対する寄与を与えた。
社会性ハチ類における脳内ドーパミン制御機構の性差に関する進化学的研究

真社会性ハナバチ類であるセイヨウミツバチとクロマルハナバチのワーカー・女王・雄における脳内ドーパミンの動態とそれらに影響を与える要因について調査した。ミツバチではワーカー・雄ともにドーパミンによる繁殖促進作用が見られた。脳内ドーパミン量を増加させる要因は、ワーカーでは女王(あるいは女王物質)の存在とチロシン(ドーパミン前駆物質)供給であり、雄では幼若ホルモンとチロシン供給であった。マルハナバチでは、ワーカーの卵巣発達と脳内ドーパミン量に有意な正の相関が見られたが、女王では検出されなかった。ミツバチではドーパミン制御機構に性差が見られ、両種ともにドーパミンと生殖との関係にカースト差が見られた。本研究では、まず現在までに報告されている脳内ドーパミンの制御因子(幼若ホルモン上昇、チロシン摂取、女王物質の有無)について、セイヨウミツバチの雌雄でその潜在的な作用を比較し、ドーパミン制御機構の性差を調べる。また、脳内ドーパミンの制御メカニズムを追究し、ミツバチの雌で脳内ドーパミンの制御因子が多様化した生理学的背景を考察する。さらに、ミツバチの繁殖制御に関わる栄養代謝系とドーパミン制御系との関係についても調査し、繁殖行動の発現と生殖腺発達との同調、栄養代謝系とドーパミン制御系との機能分化を考察する。今年度は、まず脳内ドーパミンの制御因子であるチロシンの経口摂取を無女王条件下のワーカーと雄で行い、脳内ドーパミン量への影響を調べた。その結果、ワーカーでは実験開始後4日・8日目でチロシン濃度に依存した脳内ドーパミン量の有意な上昇が見られたのに対し、雄では4日目では違いが見られず、8日目にドーパミンの上昇が見られた。このように、雄の餌摂取はワーカーを介して行われるために、雄のチロシン摂取による脳内ドーパミンへの影響が現れにくいことが分かった。次に女王物質による雄の脳内ドーパミンへの影響を見るために、有女王群と無女王群に雄を導入し、脳内ドーパミン量の違いを調べたところ、両群間で有意な違いは検出できなかった。雄の繁殖は巣の女王の有無に関係なく行われると考えられ、雄の女王物質に対する脳内ドーパミンへの影響は小さい可能性が考えられる。幼若ホルモンに対する脳内ドーパミンへの影響は雄のみで調査することができ、幼若ホルモン類似物質投与による脳内ドーパミン量の増加が確認された。同じ飼育条件下でのワーカー・雄の幼若ホルモンに対する脳内ドーパミンの影響を調べる必要がある。今後、追試が必要となる実験も残されてはいるが、脳内ドーパミンの制御因子についての潜在的な作用を雌雄で比較することができた。本研究では、まず脳内ドーパミンの制御因子について、セイヨウミツバチとクロマルハナバチの雌雄でその潜在的な作用を比較し、ドーパミン制御機構の性差を調べる。平成27年度では、セイヨウミツバチにおいてチロシン摂取させた若齢雄のドーパミン量が上昇しない原因を調査した。実験では同日齢のワーカーと雄を無女王条件下で飼育し、餌摂取行動と餌交換行動をビデオ撮影し、行動解析を行った。その結果、若齢雄は自ら餌場での餌摂取を行わず、餌(チロシン)摂取はワーカーとの餌交換に依存していた。一方、ワーカーは若齢個体も自らの餌摂取を行っており、その結果、チロシン摂取による脳内ドーパミン量の上昇が起こっていた。このように餌摂取行動の性差が若齢期のチロシン摂取に影響を与え、脳内ドーパミン量も異なることが分かった。雌幼虫の人工飼育実験から、多量の餌で生じた中間型は少量の餌で生じたワーカー型よりも脳内ドーパミン量が多く、幼虫期の餌摂取量が成虫期の脳内ドーパミン量に影響を与えることが分かった。この結果は女王における羽化直後の高い脳内ドーパミンレベルを矛盾なく説明できるという点で興味深い。発生過程においてドーパミンが外部・内部形態や行動にどのような影響を与えるかについては、今後調査する必要がある。クロマルハナバチにおいては、日齢による脳内ドーパミン量の動態を雌雄間で比較した。雌(女王)は交尾後、低温休眠、創設開始の過程で脳内ドーパミン量が減少し、雄も性成熟過程で脳内ドーパミンが減少することが分かった。雌においてワーカーは卵巣発達と脳内ドーパミン量との間で正の相関が見られたのに対し、未交尾女王では相関が見られず、カースト間でドーパミンによる卵巣発達への関わりが異なることが示唆された。今年度に予定していたセイヨウミツバチの餌摂取(特にチロシン摂取)による脳内ドーパミン量への影響についての雌雄間比較を計画通りに全て実施することができた。特に、雄のチロシン摂取による脳内ドーパミン量への影響や餌摂取行動・餌交換行動の性差を明らかにし、若齢期のドーパミン制御の雌雄差を示し、その成果を学術論文として発表することができた。セイヨウミツバチの雌幼虫の人工飼育については、中間型の形態計測と脳内ドーパミン量の定量、行動解析を一通り進めることができ、幼虫期の餌摂取による成虫期のドーパミン量への影響を検証することができた。

次年度はこの実験系をさらに発展させ、発生過程におけるドーパミンの形態・行動への影響を調査し、栄養代謝系による形態への影響と比較する計画である。クロマルハナバチの実験については、雌雄における脳内ドーパミン量の動態、雌の脳内ドーパミン量と卵巣発達との相関を生殖虫とワーカーで調査し、雌雄生殖虫でのドーパミン量の動態が似ていることと、雌生殖虫とワーカーでドーパミンによる生殖器官への作用が異なる可能性を示唆した。次年度は幼若ホルモンに対する脳内ドーパミンへの影響を雌雄間、および雌カースト間で調査・比較する予定である。これらの内容の一部については国内学会で発表を行い、議論を深めることができた。次年度以降の実験結果と組み合わせて、今後、学術論文として報告する予定である。このように、全体的には研究が順調に進行していると言える。本研究では、脳内ドーパミンの制御因子について、セイヨウミツバチとクロマルハナバチの雌雄でその潜在的な作用を比較し、ドーパミン制御機構の性差を調べる。また、脳内ドーパミンの制御メカニズムを追究し、ミツバチの雌で脳内ドーパミンの制御因子が多様化した生理学的背景を考察する。平成28年度では、成虫までの発生段階で、セイヨウミツバチの脳内ドーパミンのカースト差や性差がどのようにして生じるのかを調査した。具体的には、蛹期の経過日数における脳内ドーパミン量、ドーパミン合成・代謝酵素遺伝子発現量、ドーパミン受容体遺伝子発現量、およびドーパミントランスポーター遺伝子発現量を定量し、カースト間や性間で比較した。その結果、脳内ドーパミン量の増減パターンがカースト間で異なることが分かり、ドーパミン合成酵素であるチロシン水酸化酵素やDOPA脱炭酸酵素の遺伝子発現量にもカースト差があることが明らかになった。また、ドーパミン受容体発現量に関しても一部の受容体遺伝子でカースト差が見られ、脳内ドーパミン量と関連した変化であることが示唆された。さらに、ドーパミントランスポーターの遺伝子発現量においては、カースト間で同じように日齢依存的に変化することが分かった。一方、ワーカー・雄間の脳内ドーパミンの動態は似ており、ドーパミン合成過程が類似していることが示唆された。このように変態期の脳内ドーパミン量とドーパミン合成・代謝酵素遺伝子発現、ドーパミン受容体遺伝子発現、ドーパミントランスポーター遺伝子発現量を一通り調べ上げ、比較することにより、ドーパミンが関連する発生過程のカースト間・性間の共通性と相違点が明らかになった。クロマルハナバチに関してもミツバチと同様に蛹期の脳内ドーパミン量の変化について調査した。雄については蛹期から成虫羽化にかけて脳内ドーパミン量が上昇し、羽化期に最も高くなることが明らかになった。真社会性ハナバチ類であるセイヨウミツバチとクロマルハナバチのワーカー・女王・雄における脳内ドーパミンの動態とそれらに影響を与える要因について調査した。ミツバチではワーカー・雄ともにドーパミンによる繁殖促進作用が見られた。脳内ドーパミン量を増加させる要因は、ワーカーでは女王(あるいは女王物質)の存在とチロシン(ドーパミン前駆物質)供給であり、雄では幼若ホルモンとチロシン供給であった。マルハナバチでは、ワーカーの卵巣発達と脳内ドーパミン量に有意な正の相関が見られたが、女王では検出されなかった。ミツバチではドーパミン制御機構に性差が見られ、両種ともにドーパミンと生殖との関係にカースト差が見られた。今年度に予定していた脳内ドーパミンの制御因子についての雌雄間比較を計画通りに全て実施することができた。
超微粒子の光駆動原理を用いた新微細加工法に関する研究

砥粒加工では、砥粒の運動は機械的な作用によって与えられる.この場合,研磨板や研削砥石といった工具が必要となる.しかし,これらの工具を微小化するのには限界があり,複雑な形状のナノレベル加工に対してはこれらの工具は実用不可能である.そこで,砥粒の運動を他の作用に委ねることが必要となる.本研究では、まず光の放射圧によって、非接触で砥粒の運動方向を制御することを試みる。次にこの砥粒制御法を用いて高精度微細加工法の実現を目指す.光の放射圧で砥粒を捕らえ、これら砥粒で加工を行うには高出力YAGレーザ発振器とレーザによる損傷を避けて集光できる光学顕微鏡が必要である。そこで、まず高出力YAGレーザ発振器と光学顕微鏡を購入し、顕微鏡内部ミラーの改良、ビーム走査装置の作成等を行い実験装置の構築を行った。YAGレーザ装置は連続発振器TEM_<00>18Wのものを選定した。一方、本レーザに対し従来のIR対応型顕微鏡は対応不能であった。そこで、内部ミラーに特殊コーティングを施し、対物レンズにYAGレーザ光線を透過しやすい材質を用いるなどして対処し使用可能な顕微鏡を構築した。また、顕微鏡外部の光学系では2次元の自由な走査パターンを創成するため、X軸,Y軸両方向に同時走査可能なビーム走査装置を作成した。これには2個のガルバノミラーをあて、ミラーには特殊コーティングを施した。さらに、これらをD/A変換ボードでパソコンに接続して制御システムを構築した。上述した装置の作成、特に光学系の設計、作成に多く時間を費やした。そのため基礎実験に不十分な時間が割けなかったが、砥粒がレーザ光線により走査可能であることが判明した。予定していた微細加工に関する実験まで行えなかったが、実験装置がほぼ完成しているため、今後は順調に研究計画を遂行できるものと考えている。
臨床判断能力を育成するためのデジタル教材の開発と成果の研究

<平成13年度の成果>デジタル教材作成の基礎資料とするために、本学で実施しているISDN回線とテレビ電話を用いた看護情報学の遠隔授業の評価を行い、国際学会Medinfo2001において発表。また、教材に関する評価を、成人看護学実習に於ける学生の戸惑いとの関連から分析をした。その結果から学習者ニーズを踏まえた教材開発の必要性と方向性が示唆された。そこで、デジタル教材作成の枠組みづくりに役立たせるために、事例学習法のケースパッケージ、VTR教材、CAIソフト等の使用状況をと評価に関する調査を、全国の看護系大学・短期大学165校に依頼実施した。一方で、デジタル教材開発に先駆けて、医学映像研究所作成のVTRソフト「口腔ケア」「感染コントロール」の編集・監修に取り組む。<平成14年度の成果>13年度に実施した全国の看護系大学・短期大学の事例学習方法の実態を分析・考察を行った。事例学習には、重要な基礎概念が意図的に包含されたデジタル教材の開発を望み、大学間での共同利用を求めていた。以上の実態を踏まえ、14年度の大半は看護学生の臨床判断能力を育成する為Web化設計のコースアウトラインの枠組みを検討し、ソフトの作成を行った。これまでに研究代表者が製作・監修に係わったVTR教材「アセスメント事例集:慢性呼吸不全患者の看護事例」を活用し、ビジュランVOD教育システムの中にinputし、専門的知識と推論を活用し状況判断能力を高める設問と解説を用意する作業を行った。作成過程の妥当性をUCLAにおいて共同研究者からe-Learning運営上の課題とサーバ管理について助言を得た。<平成15年度の成果>14年度の成果を、日本看護学教育学会において報告。昨年度よりソフト完成の作業を継続。専門家から設問・解説の妥当性を確認し、デジタル教材を看護学生に使用し評価を受けた。その結果については、16年7月の日本看護学教育学会に於いて2編の報告を行う。デジタル教材作成の基礎資料とするために、本学で昨年度に実施したISDN回線とテレビ電話を用いた看護情報学の遠隔授業の試みに関して評価を行った。その結果、電子メールや掲示板を用いての講義資料配布や質問受付に関しては、7割以上の学生が問題ないと答えており、デジタル教材実施時に問題となる可能性のある、教員との情報交換手段については、十分に機能することが予測できる結果が得られた。また提出課題から判断される教育効果も良好であることが明らかになった。さらに本学でこれまで実施してきた教材に関する評価を、成人看護学実習における学生の戸惑いとの関連で行った。その結果、学生は従来の授業形式や授業内容は、実習に活用しにくいものであると感じており、その結果実習において戸惑いを感じることにつながることが明らかにされた。したがって、学生のニーズを踏まえた教材開発の必要性と、その方向性が示唆された。平成13年6月、第22回国際看護婦協会大会(デンマーク)に出席し、教材ソフト開発に必要な看護実践の国際的動向の調査としてインターネット活用状況の情報集を行った。患者権利の擁護、感染コントロール、変化へのリーダシップ・パートナーシップ育成の方向は、世界共通の課題であることがわかった。また、英国の第10回保健医療情報学世界大会において、臨床判断能力向上のためのデジタル教材に関する情報収集を行い、医学教育分野でWebを用い、「Virtual Medical School」を構築した台湾とフランスの報告内容を参考資料として持ち帰ることができた。

13年度は、デジタル教材作成のための枠組み作りに役立てるため、看護基礎教育課程で使用されている事例学習法(ケースパケッジ・VTR教材・CAIソフトなどを用いた)の使用実態と評価に関するアンケート調査を、全国の看護系大学および短期大学165校に依頼している。今後、聞き取り調査に対して承諾の得られた施設に対して、さらに詳細な内容に関して訪問して聞き取り調査を実施する予定である。本年度は、比較的情報収集とデジタル教材化に向けての枠組み作成に時間を要した。さらに、今年度は、デジタルソフトの開発に先駆けて、医学映像研究所作成のVTRソフト「口腔ケア」「感染コントロール」の編集・監修に取り組んだ。平成14年度は、昨年度実施した全国の看護系大学・短期大学(165校)の事例学習方法の実態調査結果の分析を継続して行った。そこで、明らかになったことは、(1)シュミレーション的教育技法として、ペーパーペイシェントを活用して看護過程の事例演習を行っているのが大半である。(2)成人看護学においては、日本で頻度の高い病態をもった複数の患者・家族を設定した事例演習を行っている。(3)状況設定に含まれる内容は、特定の病態をもった患者の生活過程に対応する看護が含まれている。(4)事例演習の学習課題として、いくつかの概念や事柄を組み合わせて設定している。(5)事例作成には、意図的に重要概念を学習課題として取り組んでいた。多く含まれた概念として、病態学、看護過程、セルフケア、解剖生理学、ライフスタイル、薬理学、不安、栄養学、ボデイイメージ、ストレス・コーピング、QOL、患者教育、ソーシャルサポート等がであった。将来の教材開発として、模擬患者の活用、コンピュターを活用した教材開発を望み、必要に応じては、大学間の共同利用を求めていた。以上の教材利用のニーズを重視しながら、今年度の大半はデジタル教材の利点と看護学生の臨床判断能力を育成する為のweb化設計のコースアウトラインの枠組みを検討し、ソフト作成を行った。その際、研究代表者がこれまで製作したVTR教材「アセスメント事例集:慢性呼吸不全患者の看護事例」を活用し、ビジュランVDO教育システム(医学映像教育センター)のなかにin putし、専門的知識を活用して状況判断する能力を育成する為の設問と解答を用意する作業を行った。また、解答の示唆を得る為にVODサーバー・webサーバーを利用してキーワード検索によって病態学の知識を確認するための討議を重ねた。次年度も未完のソフト作成過程を継続する。年度末には、こうした過程についての評価を得るため、研究分担者4名は2003年2月2026日まで、カルフォニア大学ロスアンゼルス校デジタル教材デザイン学部.H.J.Uijtdehaage講師を訪問。UCLAの教材開発の実態を把握すると同時にe-Learning運営上の課題とサーバの管理・メイテナンスについての新たな助言を受けることができた。
制御性T細胞におけるFoxp3 complexの解析

制御性T細胞(Treg)は、免疫恒常性維持に必須の細胞群である。本研究では、Tregの分化誘導因子であるFoxp3に注目し、Foxp3転写コンプレックスを形成する因子の同定を試みた。結果、制御性T細胞の機能に関わる因子としてゲノムオーガナイザーSatb1とT細胞特異的転写因子Bcl11bを見いだした。Satb1は、制御性T細胞に認められる特異的な脱メチル化パターン形成に必要であり、Bcl11bはFoxp3依存的転写制御に必須の因子であった。これらの結果から、Foxp3は、complexの構成要素に応じた転写制御をおこないTreg抑制活性を発揮していることが明らかとなった。生物の個体維持に不可欠な仕組みとして、獲得免疫による生体防御がある。この獲得免疫応答の過剰な反応を抑制するため、免疫応答を優性的に抑制する細胞群として、制御性T細胞が同定された。制御性T細胞は、免疫応答を負に制御できることから、自己免疫病、アレルギー等の治療に応用可能である。さらに制御性T細胞の増殖、制御能を強化すれば、移植臓器に対する免疫寛容を誘導できる。また逆に正常個体から制御性T細胞を除去すると悪性腫瘍に対する有効な免疫応答を惹起、あるいは強化できることから、制御性T細胞の量的、機能的操作は、抗腫瘍効果を高めうる可能性がある。しかし、制御性T細胞を効果的にコントロールしうる方法、薬剤はいまだ実用化されておらず、臨床応用が待たれている。そこで本研究では、制御性T細胞の成立に必須な転写因子Foxp3に注目し、Foxp3転写コンプレックスの同定、解析を試み、その制御機構、および制御性T細胞の機能発現、分化誘導、制御性T細胞特異的遺伝子発現にどのように関わっているのかを明らかにすることを目的とした。現在までに同定したFoxp3転写complex候輔のうち優先順位が高いと考えられるものはSATB1 complexとNuRD complexであった。さらに、Foxp3免疫沈降物中に含まれ、かつT細胞の分化、発生に関与する因子として、Ikarosをみいだした。そこでこれらのタンパク質を遺伝子クローニングし、FLAG,myc,tagを付加したタンパク質として発現させ、培養細胞内での結合を確認したところ、高発現系ではこれらの遺伝子産物がFoxp3と結合しうることを見いだした。現在までに同定したFoxp3転写complex中、制御性T細胞の機能に関わる可能性のある因子としてSATB1とBcl11bを同定した。培養細胞における過剰発現系では、SATB1およびBcl11bはFoxp3と結合することが示された。この結果は、これらの転写因子がFoxp3依存的転写活性に影響を与えている可能性を示唆する。また制御性T細胞で特異的にBcl-11bを欠損するマウスを解析した結果、このマウスは自己免疫疾患を発症していることが明らかとなった。現在詳細を解析中である。

そこで本研究では、制御性T細胞の成立に必須な転写因子Foxp3に注目し、Foxp3転写コンプレックスの同定、解析を試み、その制御機構、および制御性T細胞の機能発現、分化誘導、制御性T細胞特異的遺伝子発現にどのように関わっているのかを明らかにすることを目的とした。現在までに同定したFoxp3転写complex中、制御性T細胞の機能に関わる可能性のある因子としてSATB1とBcl11bを同定した。培養細胞における過剰発現系では、SATB1およびBcl11bはFoxp3と結合することが示された。SATB1を欠損するマウスでは、制御性T細胞に認められる特異的な脱メチル化パターンが消失することを見いだした。また制御性T細胞で特異的にBc1-11bを欠損するマウスを解析した結果、このマウスは自己免疫疾患を発症していることが明らかとなった。このマウスでは、制御性T細胞内におけるサイトカインの抑制が不十分であり、抑制性分子であるCTLA-4の発現低下が認められた。制御性T細胞(Treg)は免疫反応を負に制御し、免疫恒常性維持に必須の細胞群である。本研究では、Tregの分化において中心的な役割を果たす転写因子Foxp3に注目し、Foxp3転写コンプレックスを形成する因子の同定、解析を試みた。生化学的手法によりFoxp3転写complexを分離し、質量分析により構成要素を同定したところ、制御性T細胞の機能に関わる因子としてゲノムオーガナイザーSatb1とT細胞特異的転写因子Bcl11bを見いだした。培養細胞における過剰発現系では、Satb1およびBcl11bはFoxp3と特異的に結合した。Satb1を欠損するマウスでは、制御性T細胞に認められる特異的な脱メチル化パターンが消失し、自己免疫疾患を発症した。さらにこのマウスでは、末梢T細胞におけるFoxp3の発現誘導が亢進していた。これらのことは、Foxp3の誘導のみではTregの完全な分化誘導、抑制機能発現には不十分であることを示す。また制御性T細胞で特異的にBcl11bを欠損するマウスを解析した結果、Bcl11bはFoxp3依存的転写抑制に必須の因子であり、Treg抑制活性にも必須であることが明らかとなった。さらにBcl11bは、Runx1、Foxp3とともに巨大complexを形成し、Treg抑制機能発現に必要なCTLA-4等の発現をコントロールしていることを見いだした。これらの結果から、Foxp3は複数の転写因子と相互作用し、complexの構成要素に応じた転写制御をおこないTreg抑制活性を発揮していることが明らかとなった。当初の計画通り、順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も順調に研究計画を推し進め、成果をまとめる方向で調整していく。
機能的な運動を再建する埋込型筋再支配神経ネットワーク制御デバイスを創製

事故などにより末梢神経を損傷した際、損傷の部位や程度によって治療が困難となり、運動機能や感覚能力が低下または喪失する。運動神経系前駆細胞の末梢神経内移植による麻痺筋の神経ネットワーク再支配技術は、不随となった筋の機能低下を抑制でき、新たな運動麻痺の治療法として注目されている。本研究では、神経ネットワーク再支配を行ったラットによる動物実験にて、後肢脛骨及び腓骨神経に接続したマイクロデバイスが無線給電により6ヶ月以上稼働し、神経への電気刺激による筋収縮力の制御を実現することを目指す。