hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクアポリン発現制御による牛体外受精胚の耐凍性向上に関する研究

本研究では、ウシ卵子から拡張胚盤胞期胚までの初期発生過程におけるアクアポリン(AQP)3およびAQP7mRNAおよびタンパク質発現動態を明らかにした。また、スクロースを添加した高浸透圧培地でウシ体外受精胚を一定時間培養することで、AQP3およびAQP7mRNA発現量が増加し、緩慢凍結-融解およびガラス化-加温後の生存性が向上することが明らかとなった。以上の結果から、AQP3およびAQP7発現がウシ初期胚の耐凍性と関連する可能性が示されると同時に、AQPの人為的な発現制御によりウシ体外受精胚の耐凍性を向上させられる可能性が示唆された。本研究では、水およびグリセリン等の凍害防止剤の両方を透過させる機能を持つアクアポリン(AQP)3、AQP7、AQP9およびAQP10のウシ初期胚における発現を明らかにするため、RT-PCR法およびリアルタイムRT-PCR法によるmRNA発現解析と蛍光免液染色によるタンパク質の局在解析を実施した。AQP3およびAQP7 mRNAは、体外成熟卵子、体外受精由来の2-4細胞期胚、8-16細胞期胚、後期桑実期胚、初期胚盤胞期胚、胚盤胞期胚および拡張胚盤胞期胚の全てのステージの胚で発現しており、それらの発現量は、8-16細胞期から後期桑実期および初期胚盤胞期への発生にともない有意に増加し、胚盤胞期および拡張胚盤胞期において有意に減少した。AQP9 mRNAは、卵子から初期胚盤胞期において発現していたが、胚盤胞期以降に発現が消失し、その発現量は、8-16細胞期で最も高く、後期桑実期への発生にともない減少した。一方、AQP10 mRNAは全てのステージで検出できなかった。蛍光免疫染色法によりAQP3タンパク質が胚盤胞期胚の細胞膜上に検出された。また、体外受精由来の胚盤胞期胚におけるAQP3mRNA発現量は、体内受精由来胚と比較して有意に低かった。次に、ウシ初期胚におけるAQP3発現と耐凍性との関係を調べるため、RNA干渉法によるAQP3発現抑制胚の作出を試みた。媒精6時間後の1細胞期胚の細胞質内にAQP3発現抑制用のsiRNAを注入し、体外発生培養7日目の胚盤胞期胚におけるAQP3mRNAの発現量を解析したが、AQP3siRNA注入区におけるAQP3mRNA発現の低下は認められなかった。当初計画通り、ウシ体外受精胚におけるAQPsのmRNA発現動態および体外受精胚と体内受精胚におけるAQP3発現量の違いを解析し、一定の成果を得た。しかし、RNA干渉法によるAQP発現抑制胚は作出出来ておらず、今後も発現抑制用のsiRNAの種類や注入量など条件検討が必要である。本年度は、水およびグリセリン等の凍害防止剤の両方を透過させる機能を持つアクアポリン(AQP)3およびAQP7のウシ初期胚における機能を明らかにするため、RNA干渉法によるAQP発現抑制がウシ胚の初期発生および耐凍性に及ぼす影響を調査した。体外受精後のウシ1細胞期胚にAQP3発現抑制用のsiRNA(AQP3siRNA区)および遺伝子発現抑制効果のないコントロールsiRNA(コントロールsiRNA区)を注入し、受精後5日目の後期桑実期胚および受精後7日目の胚盤胞期胚におけるAQP3 mRNA発現量およびタンパク質発現を解析した。後期桑実期胚におけるAQP3mRNA発現量は、無処理区およびコントロールsiRNA区と比較してAQP3siRNA区で有意に低い値を示した。また、AQP3siRNA区では、胚盤胞期胚において、蛍光免液染色によるAQP3タンパク質の蛍光強度が低下している像が観察され、本研究で用いたsiRNAの遺伝子発現抑制効果を確認できた。一方、受精後2日目における分割率、受精後5日目における桑実期胚への発生率および受精後7および8日目における胚盤胞期胚への発生率全てにおいて試験区間に差はなかった。さらに、無処理区、コントロールsiRNA区およびAQP3siRNA区の胚盤胞期胚におけるガラス化保存後の生存率、透明帯からの孵化率および死細胞率に差はなく、RNA干渉法によるAQP3発現抑制はウシ胚の初期発生および耐凍性に大きな影響は及ぼさないと考えられた。また、体外受精により作出した受精後7日目のウシ胚盤胞期胚を、スクロース添加により浸透圧を350mOsmに調製した発生培地で培養することで、AQP3mRNA発現量が増加することを明らかにした。RNA干渉法によるAQP3発現抑制がウシ胚の初期発生および耐凍性に及ぼす影響を明らかにするとともに、発生培地の浸透圧によりウシ胚のAQP3mRNA発現量が変化することを明らかにし、一定の成果を得た。一方、AQP7発現抑制がウシ胚の初期発生および耐凍性に及ぼす影響については、上記と同様の方法で実験を実施し、現在データを収集しているところである。本研究は、ウシ初期胚におけるアクアポリン(AQP)発現と耐凍性との関係を解明することを目的とした。まず、水および耐凍剤の両方を透過させるAQP3、AQP7、AQP9およびAQP10のウシ初期胚におけるmRNAまたはタンパク質発現を解析した。AQP3およびAQP7mRNAおよびタンパク質は、体外成熟卵子および体外受精由来の2細胞期から拡張胚盤胞期の全てのステージの胚で発現していた。一方、AQP9mRNAは、卵子から初期胚盤胞期まで発現しており、AQP10mRNAは全てのステージで検出されなかった。

体外受精由来の胚盤胞期胚におけるAQP3mRNA発現量は、体内受精由来胚と比較して有意に低かった。次に、RNA干渉法によるAQP3発現抑制がウシ体外受精胚の初期発生および耐凍性に及ぼす影響について検討した。AQP3siRNAの注入により、体外受精後5日目の後期桑実期胚および受精後7日目の胚盤胞期胚におけるAQP3mRNAまたはタンパク質発現量は低下したが、初期発生およびガラス化保存後の生存性に影響を及ぼさなかった。最終年度は、AQP3およびAQP7の人為的な発現促進が、ウシ体外受精胚の緩慢凍結およびガラス化保存後の生存性に及ぼす影響について検討した。スクロース添加高浸透圧培地で体外受精由来ウシ拡張胚盤胞期胚を一定時間培養(高浸透圧処理)すると、無処理の対照区と比較し、AQP3およびAQP7mRNA発現量が有意に増加した。高浸透圧処理したウシ体外受精胚の緩慢凍結およびガラス化保存後の死細胞率は、対照区と比較し有意に低く、さらに緩慢凍結保存においては、融解後の透明帯からの脱出率が対照区と比較して有意に高かった。以上の結果から、AQP3およびAQP7発現量の多寡がウシ初期胚の耐凍性と関連している可能性が示され、AQP発現制御によりウシ体外受精胚の耐凍性を向上できる可能性が示された。本研究では、ウシ卵子から拡張胚盤胞期胚までの初期発生過程におけるアクアポリン(AQP)3およびAQP7mRNAおよびタンパク質発現動態を明らかにした。また、スクロースを添加した高浸透圧培地でウシ体外受精胚を一定時間培養することで、AQP3およびAQP7mRNA発現量が増加し、緩慢凍結-融解およびガラス化-加温後の生存性が向上することが明らかとなった。以上の結果から、AQP3およびAQP7発現がウシ初期胚の耐凍性と関連する可能性が示されると同時に、AQPの人為的な発現制御によりウシ体外受精胚の耐凍性を向上させられる可能性が示唆された。引き続き、RNA干渉法によるAQP発現抑制胚の作出について検討する。AQP発現抑制胚の凍結またはガラス化保存後の生存性を解析することで、ウシ胚の耐凍性と関連するAQPを明らかにする。また、発生培地の浸透圧、マグネシウム濃度等がウシ体外受精胚のAQP発現に及ぼす影響を解析し、ウシ体外受精胚におけるAQP発現制御機構を明らかにする。RNA干渉法によるAQP7発現抑制胚の作出について検討し、AQP7発現抑制がウシ胚の初期発生および耐凍性に及ぼす影響を解析する。また、AQP発現促進がウシ体外受精胚の耐凍性に及ぼす影響を調査する。動物生殖工学人件費・謝金およびその他として計上していた100,000円は、英文校閲費および論文投稿料に使用する予定であったが、論文投稿が次年度以降となったため繰り越した。人件費・謝金は、英文校閲費および論文投稿料として計上していたが、論文投稿が次年度以降となったため次年度に繰り越した。英文校閲費および論文投稿料に使用する。英文校閲費および論文投稿料として使用する。
難読化されたウイルス攻撃を防御・検出する高速ベイジアンフィルタの研究

近年のコンピュータウイルスは、圧縮や難読化が施されて解析が困難な状態になった実行可能圧縮とよばれる形式に変換されている。代表的な実行可能圧縮形式は、ASPack、UPXが挙げられる。そこで、本研究では圧縮形式に依存しないウイルスの自動解凍方式に関して考察し、学習型のアンチウイルスフィルタと組み合わせた実験を行った。すなわち、スパムメール向けの学習アルゴリズムであるGraham Bayes理論をウイルスに適用したもので、実行ファイルにおけるバイナリ情報の文字列の特徴から未知のマルウェアを抽出する。実験では、95%の検知率と0.02%の誤検出率をはるかに越える除去性能を達成した。本研究では、圧縮ツール自身の解凍ルーチンを利用して、コンピュータウイルスを自動解凍する手法を実現した。すなわち、圧縮されたウイルスが実行されるとき、圧縮ツールが生成した解凍ルーチンが先に実行され、圧縮されたデータをメモリ上に展開する。そして、圧縮データがメモリ上に全て復元されたら、解凍ルーチンによりオリジナル実行ファイルのエントリポイントへジャンプして、オリジナル実行ファイル本体を実行していくという仕組みである。ウイルスの解凍ルーチンが解凍完了のタイミングを検出できれば、ウイルスが実行される前に、ウイルス本体がメモリからダンプできる。この理論に基づいて、ウイルス自身の解凍ルーチンを利用した、圧縮形式に依存しない圧縮されたコンピュータウイルスをかなりの割合で解凍・解析することに成功した。しかしながら、この方法ではウイルスがデバッガーによる自身の解析に気が付いて実行を止める場合が多い。また、毎回ウイルスを実行させるために、処理に時間が掛かる。本研究では対策として以下の対応を図り、下記の結果を得た。1.ウイルスに追跡を気付かれないような実行環境を通常のマンマシンインターフェイスのアクセススピードで実現できた。これによって、本研究が実用化できる可能性が非常に高くなった。2.メモリ上に展開された解凍後のデータをどこかのサーバで記憶しておけば、常にそのデータを参照することによってウイルスチェックが可能となる。最近、ウイルス/スパイウェアのシグネチャを人手によって抽出する現存技術の限界が指摘されている。そこで、私達は未知のウイルス/スパイウェアが非常に類似している点に注目して、シグネチャに過度に依存しない従来とは異なった方式を組み合わせることにより、未知のウイルスとスパイウェアを統一的に検出・駆除する方式を検討した。この中で、各コンピュータがいかに感染しないようにするか、感染した後いかにすぐに検知するかを目標として、コンピュータウイルスの特徴すなわちシグネチャーの抽出に焦点を当てて研究を続けた。コンピュータウイルスは、通信し合う者が場所を越えて感染するが、最近では、特定の組織を対象とした攻撃が増えている。この時には外部に感染して、早期に発見されるのを嫌う傾向があり、このような特性も考慮する必要がある。今回の研究では、スパムメール向けの学習アルゴリズムであるGraham Bayes理論をウイルスやスパイウェア等のマルウェア検知用に最適化したもので、実行ファイルにおけるバイナリ情報の文字列の特徴から未知のマルウェアを抽出する。今までの実験では、95%の検知率(入力した実行ファイルからマルウェアを発見する率)と0.02%の誤検出率(マルウェア以外の実行ファイルを誤ってマルウェアと見なす率)を達成した。本研究では、これらの検知率と誤検出率をさらに向上し、下記の成果とともにシステム化する目途をつけた。1未知のマルウェアフィルタ:ベイジアンフィルタによって実行可能圧縮(難読化)されたマルウェア検知率を95%以上に向上2メールの添付ファイルから未知マルウェアを検出・培養(特許第3991074)3マルウェアを特定する新しい固有情報抽出方法を発見(特許第4025882)近年のコンピュータウイルスは、圧縮や難読化が施されて解析が困難な状態になった実行可能圧縮とよばれる形式に変換されている。現在のコンピュータウイルスのほとんどは難読化・圧縮されているため、ウイルスから特徴点を抽出するには、圧縮されたウイルスファイルを先に解凍しなければならない。一般的に、ウイルスを解凍するには圧縮形式に対応した解凍ツールを利用して解凍する。しかし、圧縮形式の種類が多く、100種類以上もあると言われている。すべての圧縮形式に対応した解凍ツールの開発が追いつかない状況である.また、最近のウイルスでは様々のテクニックを利用してウイルスのプロセスを隠して、簡単にそのプロセスを取得できないようにしている。

また、毎回ウイルスを実行させるために、処理に時間が掛かる。本研究では対策として以下の対応を図り、下記の結果を得た。(1)ウイルスに追跡を気付かれないような実行環境をある程度実現できた。(2)2回目以降の検査を実行可能圧縮のまま可能とする方式は、実現が非常に難しい。難読化されたウイルスをそのウイルス自体の解凍ルーチンで解凍する技術を確立できたために、後は動作の確認試験が存在するのみである。提案した自動解凍手法の実験は、隔離されたVMware5.0上で動くWindows環境上で行った。このように、隔離されたコンピュータ上で実行すれば、ウイルスが拡散される心配もなく、VMware上で動かすことで、Windowsがウイルスに感染しても簡単に初期状態に戻すことができ、常に同一な環境を保証することができる。1.上記の実験データを自動解凍プログラムで解凍する。2.解凍したファイルから,Windows APIである文字列を静的抽出し、その数を数える。実験結果は全体として、圧縮ウイルス全体の80%程度に達している。解凍できたウイルスに対して、解凍所用時間はすべて10秒以内になっている。しかしながら、実用化レベルでリアルタイムにウイルス検出を行うには、圧縮ウイルス全体の98%程度を検出する必要があることが最近判明し、まだ完成への道程は遠い。近年は、機能がますます高度になった新しい圧縮形式が続々出現しており、さらにウイルス作者が既存の圧縮形式を改造するなど新たな悪用方法も出現している。今後は、市販のアンチウイルスフィルタとの連携機能を保有させて、アンチウイルスメーカのウイルスデータベースを利用できる仕組みに発展させていくことが不可欠である。近年は、機能がますます高度になった新しい圧縮形式が続々出現しており、さらにウイルス作者が既存の圧縮形式を改造するなど新たな悪用方法が出現している。今後は、さらなる高機能を持つ圧縮形式への対応は課題になる。検体が入手しにくいボットを含めて各種のウイルスを収集するには、大学程度の規模のネットワークが不可欠であり、複数のHP(ハニーポット)や侵入検知サーバさらにはログサーバから構成されるシステムを岩手大学構内に構築してボットを含む各種ウイルスを収集する。「該当なし」研究費の使用計画として、以下のシステム構成装置の購入や開発に充てる。(1)ハニーポット(2)パケット転送サーバ(3)ファイアウォール(4)対象検知サーバ(5)WWWサーバ(6)SMTPサーバ(7)対象抽出サーバ(8)対象捕獲DBサーバ(9)ワクチン/アンインストーラ(同上)
ヒト肺癌の発生・進展プロセスに関わる新たなリネジ特異的生存シグナル制御機構の解明

末梢肺の分化に関与するTTF-1遺伝子は、リネジ特異的マスター調節因子として細胞分化に寄与する一方で、その発現持続が肺腺癌の生存に必須であり発癌と進展に大きく関与する。我々は、TTF-1遺伝子により特異的に調節される遺伝子DOT-1を同定し、TTF-1遺伝子の下流で肺腺癌細胞の生存シグナルに関わる重要な遺伝子であることを明らかにした。末梢肺の分化に関与するTTF-1(Thyroid transcription factor-1)遺伝子は、マスター調節因子として細胞分化に寄与する一方で、その発現持続が肺腺癌の生存に必須であり、発癌と進展に大きく関与する。このマスター調節因子TTF-1が制御する分子メカニズムを解明することが、本研究の目的である。そこで、我々は、TTF-1特異的な発癌プロセスを明らかにするために、TTF-1遺伝子を導入した正常末梢気道上皮細胞株のマイクロアレイ解析を行い、TTF-1により調節される遺伝子群(以下、Downstream of TTF-1(DOT)と称す)を同定した。本年度のDOT遺伝子群の研究は、とくにDOT-1遺伝子を中心に生化学的・分子生物学的な解析によって行い、肺腺癌におけるTTF-1による直接的なDOT-1遺伝子の転写活性化機構の存在を明らかにした。また、DOT-1分子の下流シグナルについても細胞生物学的手法を用いて詳細な解析を行いほぼ特定し、現在最終的な検証を進めつつある。本年度の研究は順調に推移したので、今後さらにTTF-1遺伝子の下流でDOT-1遺伝子が果たしている細胞生物学的な役割について、とくに肺腺癌におけるTTF-1のリネッジ特異的な発癌プロセスへの関与とのかかわりに焦点を絞って、肺腺癌の癌化シグナルの本態解明へ向けた研究を展開したいと考えている。また、in vivoにおけるこの癌化シグナルの果たす役割の解明へとつなげることによって、より明確に肺腺癌における重要性が理解できるものと思われる。最終的には、肺腺癌細胞を標的としたより安全で特異性の高い癌治療法の開発への発展が期待される。末梢肺の分化に関与するTTF-1 (Thyroid transcription factor-1)遺伝子は、リネジ特異的マスター調節因子として細胞分化に寄与する一方で、その発現持続が肺腺癌の生存に必須であり発癌と進展に大きく関与する。このリネジ特異的マスター調節因子TTF-1が制御する分子メカニズムを解明することが、本研究の目的である。そこで、我々はTTF-1特異的な発癌プロセスを明らかにするために、TTF-1遺伝子を導入した正常末梢気道上皮細胞株のマイクロアレイ解析を行い、TTF-1により調節される遺伝子群(以下、Downstream of TTF-1 (DOT)と称す)を同定した。昨年度のDOT遺伝子群の研究は、特にDOT-1遺伝子を中心に生化学的・分子生物学的な解析を行い、肺腺癌におけるTTF-1による直接的なDO11遺伝子の転写活性化機構の存在を明らかにした。本年度は、DOT-1分子の下流シグナルについて細胞生物学的手法を用いて詳細な解析を行い、肺腺癌において非常に重要な生存シグナル経路に関与していることを見出した。また、我々が同定したDOT-1分子は、肺腺癌細胞株を用いて発現抑制を行うと、増殖抑制効果が見られることから、肺腺癌における必須分子であることが明らかとなった。さらに、in vivoにおけるこの癌化シグナルの果たす役割を明らかにするために、マウスを用いた実験・解析を行い、肺腺癌におけるDOT-1分子の重要性を示すことができた。以上の研究結果から、DOT-1分子は肺腺癌を標的としたより安全で特異性の高い癌治療法のターゲットになる可能性を見出した。
ユビキチン活性化酵素 E1 に対する特異的阻害物質の探索と創薬戦略

当研究室では、ユビキチンープロテアソームシステムを標的とすることで、抗がん剤のリード化合物となりうる天然低分子化合物の探索と創薬に向けた研究を行っている。本研究課題では、ユビキチンープロテアソームシステムの中でもユビキチン活性化酵素E1に着目し研究を行った。そして、当研究室で以前海綿から単離したhyrtioreticulin Aの類縁体を合成し阻害活性を調べた。また、当研究室で単離した真菌が生産するhimeic acid Aの生合成経路について検討した。私たちは、ユビキチンープロテアソームシステムを標的とすることで、抗がん剤のリード化合物となりうる天然低分子化合物の探索を行っている。本研究課題では、その中でもユビキチン活性化酵素であるE1に着目し、(1)E1を阻害する新たな天然低分子化合物を発見すること(2)現在、最強のE1阻害剤であるHyrtioreticulin Aの阻害機構の解明(3)Hyrtioreticulin Aの類縁体を合成することでより活性が強く、細胞にも効果を示す化合物の発見を目的としている。平成26年度は、インドネシアにおいて採集した海洋無脊椎動物および海洋由来微生物の抽出物を用いて作製した「薬用海洋資源ライブラリー」を用いて、E1とユビキチンのチオエステル結合形成阻害活性についてウェスタンブロット解析法を用いてスクリーニングを実施し、E1阻害活性を評価した。その結果、いくつかの抽出物に阻害活性が認められた。そして、現在のところ最強のE1阻害物質であるHyrtioreticulin A(IC50 2.4 μM)に関しては、Hyrtioreticulin Aおよび2種の誘導体を合成することに成功した。さらに、類縁体であるHyrtioreticulin B(IC50 35 μM)についても同様に、Hyrtioreticulin Bおよび2種の誘導体を合成することに成功した。当研究室では、ユビキチン-プロテアソームシステムを標的とすることで、抗がん剤のリード化合物となりうる天然低分子化合物の探索を行っている。本研究課題では、ユビキチン-プロテアソームシステムの中でもユビキチン活性化酵素であるE1に着目し、以下の研究を遂行することを目的とした。(1) E1を阻害する新たな天然低分子化合物を発見する。(2)現在、最強のE1阻害物質であるhyrtioreticulin Aの阻害機構を解明する。(3) hyrtioreticulinAの類縁体を合成し阻害活性が強く、細胞にも効果を示す化合物を創成する。平成26年度は、hyrtioreticulin AおよびB (E1阻害活性のIC50値, 2.4および35μM)、さらに、それら化合物の誘導体を4種類合成し、E1阻害活性を評価した。平成27年度には、その結果を参考にして他の誘導体も合成して活性を評価した。「薬用海洋資源ライブラリー」を用いたスクリーニングにおいて、E1阻害活性を評価したところ、活性を示す抽出物を発見することに成功した。そして、活性物質の単離までは至っていないが、活性の認められた抽出物から活性物質の分離を順調に進めている。また、E1阻害物質であるHyrtioreticulin AおよびBの合成および誘導体の合成にも成功した。天然物化学今後は、活性の認められた抽出物から各種クロマトグラフィーを用いてE1阻害剤を単離し、構造解析した後、作用機構まで明らかにするとともに、担がんマウスに対してE1阻害物質を投与することで抗がん作用が認められるか否かについても検討する。合成したHyrrtioreticulin A、B、および各種誘導体のE1阻害活性を評価し、作用機構の解明を目指す。生物活性試験において用いる試薬の購入を考えていたが、購入を考えていた試薬を使用しない方法を結果的に用いたため、購入予定の試薬分の金額が次年度使用額として生じてしまった。抽出物からの分画の際に用いるシリカゲルやODSの担体、有機溶媒、さらに、NMRを測定する際に用いる重水素化溶媒を購入する予定である。また、次年度使用額として生じた分に関しては、生物活性試験を行うための試薬購入に用いる予定である。
エクソソームの定量プロテオミクスによる肺線維症における画期的バイオマーカー探索

特発性肺線維症は予後不良の難病であり、診断・治療・新薬開発ストラテジーのパラダイムシフトとして特異性の高いバイオマーカー(BM)の開発が急務とされる。種々の細胞が分泌するエンドソーム由来の細胞外小胞であるエクソソームは、新たな細胞間・臓器間のコミュニケーション手段として病態や診断から注目されている。本研究目的は、ブレオマイシン誘導肺線維症モデルの血清エクソソームの定量プロテオミクスを用いて疾患特異的BMを探索することである。EV-secondにより単離した血清エクソソームについて、ノンラベル定量プロテオミクスから697種類のタンパクを同定した。バイオインフォマティクス(IPA)によると、エクソソームの蛋白プロフィールは、線維化病態を反映することが示唆された。さらに、線維化モデル群において、3倍以上増加がみられた82個種類のBM候補のうち、組織における線維化と正に相関するBMを21種類認めた。さらに、免疫染色による半定量解析により、BM候補タンパクは線維化病巣において有意に発現が増加することを見出した。以上より、本ストラテジーで見出されたBMは、肺線維症の新たなBMとして有望であり、IPF患者における有用性について次世代プロテオミクスにて検証を進めている。特発性肺線維症(IPF)は胞隔炎として始まり、慢性炎症による肺胞領域の破壊を伴って間質の線維化へと進行する予後不良の難病である。肺線維症における組織障害にはマクロファージ、好中球、リンパ球などの炎症細胞や肺胞上皮、血管内皮、線維芽細胞など様々な細胞が関与するが、そのメカニズムについては解析不十分である。さらに、IPF患者は、多くの患者は高齢であるため種々の併存症を合併するだけでなく、COPDを合併(気腫合併肺線維症:CPFE)することも注目されている。近年開発された抗線維化薬に対する反応も様々で、既存の血清バイオマーカー(KL-6, SP-D)は、病型による特異性や予後と必ずしも相関しない。このようにIPFは、遺伝的素因に加齢や喫煙などの外的要因が慢性的に加わることで発症する複雑かつ多様な疾患であるため、診断・治療・新薬開発のために、感受性と特異性の高いバイオマーカー(BM)が喫緊の課題とされる。種々の細胞が分泌するエンドソーム由来の小胞顆粒:エクソソームは、様々な生理現象のみならず、癌や感染症など種々の疾患に関与することから新たな細胞間・臓器間のコミュニケーションツールとして注目されている。脂質二重膜で包まれるエクソソームは、タンパク、核酸や脂質を内包し、ドナー細胞からレシピエント細胞へと細胞間や臓器間を移動する新たなメッセンジャーとして機能する。ノンラベル・定量プロテオミクスにより、750種類の蛋白の同定に成功した。本解析により、肺線維症モデルに特異的なBM(増加群)を162種類同定した。さらに、肺線維症はAzan染色による線維化スコア(Ashcroft score)との相関を検討したところ、40種類のBMが線維化と有意な相関を認めた。現在、ヒトへの応用を検討中である。エクソソームの定量プロテオミクスiTRAQによりヒト血清バンクから得られた検体の解析を行っており、ヒトの間質性肺炎でのバイオマーカー候補が複数得られている。特発性肺線維症(Idiopathic Pulmonary Fibrosis:IPF)は胞隔炎として始まり、慢性炎症による肺胞領域の破壊を伴って間質の線維化へと進行する予後不良の疾患である。IPFは、遺伝的素因に加齢・環境・喫煙などの外的要因が慢性的に加わることで発症する複雑かつ多様な疾患であるため、診断・治療・新薬開発ストラテジーのパラダイムシフトとして特異性の高いバイオマーカー(BM)の開発が急務である。種々の細胞が分泌するエンドソーム由来の小胞顆粒:エクソソームは、新たな細胞間・臓器間のコミュニケーション手段として病態形成や診断や治療応用から注目されている。本研究目的は、肺線維症の疾患モデル動物とIPF患者の両面から、血中エクソソームの定量プロテオミクスによる疾患特異的BMを探索することにより、診断だけでなく、病態解明や治療に役立てることである。ノンラベル・定量プロテオミクスにより、750種類の蛋白同定し、疾患特異的BM候補蛋白(IPF特異的+COPD特異的および各群共通項)の同定に成功した。COPDとの合併(肺気腫合併線維症CPFE)も臨床では問題となることから、COPDモデルとの対比からも線維化特異的なBMを22種類、COPDとの共通項を81種類同定した。さらに、肺線維症はAzan染色による線維化スコア(Ashcroft score)との相関を検討したところ、40種類のBMが線維化と有意な相関(r>0.5, r<-0.5)を認めた。本結果から得られたBM候補について、ヒトで検証中である。おおむね順調に研究を進めている。

本研究目的は、ブレオマイシン誘導肺線維症モデルの血清エクソソームの定量プロテオミクスを用いて疾患特異的BMを探索することである。EV-secondにより単離した血清エクソソームについて、ノンラベル定量プロテオミクスから697種類のタンパクを同定した。バイオインフォマティクス(IPA)によると、エクソソームの蛋白プロフィールは、線維化病態を反映することが示唆された。さらに、線維化モデル群において、3倍以上増加がみられた82個種類のBM候補のうち、組織における線維化と正に相関するBMを21種類認めた。さらに、免疫染色による半定量解析により、BM候補タンパクは線維化病巣において有意に発現が増加することを見出した。以上より、本ストラテジーで見出されたBMは、肺線維症の新たなBMとして有望であり、IPF患者における有用性について次世代プロテオミクスにて検証を進めている。申請者らはヒトの共同血清バンクを構築しており、既に3000検体の血清サンプルを備蓄している。肺線維症疾患モデルマウスから得られた新規BM候補をヒト血清サンプルで検証し、ヒトの特発性間質性肺炎、特発性肺線維症で同様に検出されるのか、またバイオマーカーとして臨床情報を照らし合わせることで、診断的意義、病勢マーカー、重症度など多様な解析を検討中である。研究計画は当初の予定通りである。共同研究や研究室内での試薬、手技の共用などにより当初の予定より節約が可能となり、経費節減につながった。(理由)共同研究や研究室内での試薬、手技の共用などにより当初の予定より節約が可能となり、経費節減につながった。(使用計画)今年度は網羅的解析に利用する予定。今年度は網羅的解析に利用する予定。
人工知能を用いて看護ケアおよび介護ケア支援システムの開発

本研究はニューロシステムを用いて、高齢者の看護、介護ケア支援システムを構築することにより、コメディカル学生に教材を提供し、老人保健施設や特別養護老人ホームの現場に必要なケア項目を提供することを目的として開始した。出力項目は高齢者が寝たきりになる最大の原因である骨折と死亡原因の第一位である肺炎の危険性の予知を選んだ。まず骨折の危険性の予知は骨折の有無や骨量と骨量喪失速度により決定されることが明らかにされてきている。そこで学習データの設定として、骨量は骨量測定値を用い、骨量喪失速度は生化学的な骨代謝回転の評価(骨代謝マーカー値)を用いた。同様に臨床的な危険因子の把握が骨折の予測に大切である。現病歴として糖尿病、脳血管障害、向精神薬の服用、睡眠障害の有無をデータとして取り上げた。歩行の状態や注意に対する理解力も危険因子であるがデータ化に苦労している。そのうち、転倒リスクの一つの歩行速度は1.0m/毎秒を基準とした。その他に歩行時の重心移動をデータ化したいと試行錯誤している。肺炎の危険性の予知としての出力項目は脳血管障害の有無、錐体外路疾患の有無や運動ニューロン疾患の有無の他に血清アルブミン値などはデータとしているが、嚥下障害の有無、咳反射の減弱度、逆流の有無などのデータ化には問題点が山積している。今後は前述の問題点の解決、項目(データ)の傾斜配分の工夫、パラメーターを更に細かくするなど行い、そして症例数を増やす必要がある。本研究はニューロシステム(ニューロソフトウエア:NEUROSIM/L Fujitsu)を用いて、高齢者の看護、介護ケア支援システムを構築し、次の二点のニーズに応えることを目的とする。1)コメディカル学生の教材2)老人保健施設、特別養護老人ホーム等の現場において必要なケア項目の提供ニューロシステムの構築は、まず問題分析と要求分析を行い必要な入出力数を決定し、ユーザインターフェースやメインテナンスの必要性の有無を決定する。その後、ニューラルネットワークの入出力項目数とその性質を分析し中間層のユニットの設計、学習データの設定、さらにニューラルネットワークの学習等へと進められていく。文献や現場からのアンケートを参考にして、出力項目として以下の2つを選んだ。(1)転倒による骨折の危険性の予知a.骨粗鬆症の程度年齢、性別年齢b.転倒のリスク歩行の状態(歩行速度、麻痺または運動障害の有無、バランス感覚の障害)生活習慣(日本的、西欧的生活習慣)向精神薬などの薬物の服用の有無と睡眠障害の有無(2)誤飲による肺炎の危険性の予知a.嚥下障害の有無年齢、ADL、脳血管障害の既往b.咳反射の減弱度c.逆流の有無ヘルニア、レビンチューブの挿入現在、学習データ数を設定しデータをニューラルネットワークに与えて学習、テストを行い、その結果を入出力設計や学習データの設定にフィードバックする作業を試行錯誤しながら繰り返している。今後は更に学習データの細分化など予知精度の向上を図り、出力項目についてもそのケア項目数を増やす予定である。
効率分析による同時知覚学習プロセスへの加齢の影響の検討

日常生活における知覚学習、特にパターン学習では、人は、同時に学習すべき複数のパターンにさらされる場合が多い。このような状況下において、高齢者の場合には、ワーキングメモリ容量の低下等により、若齢の時とは適応的な学習方略も異なることが予想される。本研究では、心理学的な実験とコンピュータシミュレーションを用いて、メモリ資源低下時の学習支援に、提示物体を使った注意のコントロールおよび、オンラインでの内部表現の変更を促す適切な注意喚起文脈が、メモリ資源低下状況における学習支援につながりうることを示した。知覚学習は、人の生存に不可欠な機能であり、実験心理学上の一大テーマである。本研究課題は、この問題を処理効率の観点から検討する一連の研究構想の中に位置するものである。日常生活における知覚学習、特にパターン学習では、人は、同時に学習すべき複数のパターンにさらされる場合が多く、さらにそれらパターン間では、学習の必要性の度合いが異なることもある。このような複雑な学習環境に対して適応的に行動するためには、学習の際に利用可能な情報処理資源(リソース)の量や質によって、その学習方略を巧みに変更する必要があるであろう。例えば、加齢に従ってワーキングメモリが低下することが知られているが(Craik, 2000)、このときの適応的な学習方略は、若齢者のものとは異なると予想される。本研究課題は、複数パターン同時学習事態における効果的な学習方略について、特に高齢者の知覚学習にその成果を応用することを視野に置いて検討するものである。今年度の研究では、実践的研究の準備段階として、学習のためのリソース量と最適な学習方略の種類の関係の理論的検討を行った。具体的には、ベイズ学習に基づく理論的学習者のパフォーマンスを、理論的計算並びにモンテカルロシミュレーションを用いて算出した。その結果、同時に覚えなければならないパターン数とリソース配分方略の関係には、ある種のトレードオフが存在することが示された。このことから、リソース量が限定された時には、注意コントロールが重要な要素になることが予想される。また、複数パターン同時学習と単一学習との比較についても、予備的な実験とシミュレーションによって検討し、その結果、リソース量が限られる場合ではあっても、複数パターン同時学習が、学習効果保持に有効に働く可能性が示唆された。この点については、来年度以降、さらに検討を進める予定である。本年度は、昨年度より開発中の高齢者用複数パターン同時学習実験システムの開発および評価と、これを用いた学習効率の推定方法の検討を行った。用いた学習パターンは2種類で、人工的な3次元形状カテゴリーと、2つの視覚属性に基づくカテゴリー(色と2次元形状)の2通りであった。これらを若齢参加者と高齢参加者(評価のため、少人数)に提示して学習して貰い、その際のパフォーマンスを、幾つかの機械学習エージェントのパフォーマンスとの比較に基づいて、その学習効率を検討した。また、学習支援につながる因子として、学習者の注意に着目し、特に物体ベースの注意が学習効率をどのように変化させるのか、またその影響には年齢による違いが見られるのか、という点について、探索的な実験により検討を行った。具体的には、学習すべきパターンが提示される物体(コンテナ)が同じ場合と違う場合とで、学習成績に違いが見られるかどうかを、コンテナの動きや眼球運動の操作を加えながら、検討を行った。現在のところ、未だ少数のデータではあるが、注意の影響が年齢によって異なる傾向が見られている。コンテナへの注意が高齢者の学習にもたらす正の影響として、学習の際に注目すべき手がかりの切り替わりを、コンテナへの物体依存性注意の切り替わりが支援する可能性に着目しているが、この点については、階層ベイズモデルによる理論的研究と実験データの解析の両面から、現在検討中である。日常生活における知覚学習、特にパターン学習では、人は、同時に学習すべき複数のパターンにさらされる場合が多いが、その際、パターンを分類することによって、より効率的に多数のパターンを学習することができると考えられる。実際の生活場面で観察するパターンは、2次元の普遍な網膜像ではなく、物体の動きや観察者の動きに伴って変化するパターンであることが多い。本年度の研究では、これらを分類するにあたって有効な手がかりとして、本研究では網膜像の変化に内包される規則性に着目した。そして、この規則性を学習し、パターンの分類を行なう際の人間のパフォーマンスについて、強化学習に基づく計算論的学習者(Q学習に基づくコンピュータシミュレーション)を一種の理想的学習者として想定し、その、成績と人間の成績とを比較することによって検討を行った。モデル形成型およびモデル非形成型の計算論的学習者との比較を行なったところ、人間の成績は、非常に単純でかつ、それほどメモリ容量の大きくないモデル形成型の計算論的学習者の成績と類似していることが明らかになった。このことから、人間が観察世界における規則性について内的なモデルを非常に効率よく形成しこれを利用していることが示唆された。
量子古典対応および量子カオスの観点に基づくグラフの増大列の解析とその応用

Ramanujanグラフの無限列や,ランダム正則グラフの無限列など,正則木に収束するグラフの増大列は,グラフ理論のみならず情報通信分野などの応用上でも効率の良いネットワークとして重要な研究対象である.最近の研究では,これらの良いグラフの増大列は「量子エルゴード定理のグラフ類似」をみたすという新たな特徴づけがなされている.本研究では,量子力学の「量子・古典対応」の観点から,グラフの増大列の量子カオス的現象を解明する.特に,量子エルゴード的なグラフの増大列について,その隣接固有ベクトルの成分の極限分布が正規分布になるという予想(グラフに関するBerryの予想)の厳密な定式化と証明を目指す.Ramanujanグラフの無限列や,ランダム正則グラフの無限列など,正則木に収束するグラフの増大列は,グラフ理論のみならず情報通信分野などの応用上でも効率の良いネットワークとして重要な研究対象である.最近の研究では,これらの良いグラフの増大列は「量子エルゴード定理のグラフ類似」をみたすという新たな特徴づけがなされている.本研究では,量子力学の「量子・古典対応」の観点から,グラフの増大列の量子カオス的現象を解明する.特に,量子エルゴード的なグラフの増大列について,その隣接固有ベクトルの成分の極限分布が正規分布になるという予想(グラフに関するBerryの予想)の厳密な定式化と証明を目指す.
揺らぎで働く超分子システム(細胞運動の光ピンセットによる測定)

細胞運動においては細胞膜先端が突出したり後退したりすることが不可欠なステップである。膜突出においては細胞膜直下でアクチンが重合するが、重合と突出を結びつける物理的機構には不明の点が多い。そこで、生細胞の細胞膜運動を光ピンセット法によって測定し、膜突出現象の分子機構解明を目指した。細胞膜先端に、光ピンセットで保持した直径1ミクロンのビーズを接触させ、ビーズの位相差顕微鏡画像の輝度重心を33ミリ秒ごとに精度3ナノメートルで決定した。このようにして得たビーズの変位をもとにビーズの速度ならびに光ピンセット中心へ向かう復元力を求めた。膜の動きはビーズの動きに反映されていると考えられる。結果は以下の通り。(1)膜が突出するとき、後退するときいずれの場合も加速・減速が見られた。(2)突出の最大速度・後退の最大速度には相関が見られた(r=0.86)。(3)突出の最大速度は、その時点における光ピンセットの復元力と負の相関を示した。(4)突出の最大速度とその時点近傍におけるビーズの熱揺らぎの大きさに相関が見られた。(1)と(2)の結果は膜の突出と後退運動が共通の機構で制御されていることを強く示唆する。(3)の結果は理論的には予想され、また一見当たり前のようであるが、本研究がはじめて実験的に明らかにしたことである。(4)の結果が一番興味深い。理論的には膜または細胞膜直下のアクチンフィラメントの熱揺らぎが細胞膜直下におけるアクチン重合のレートを、従って膜突出速度を支配することが示唆されていたが、実験的には何の証拠もなかった。本研究で初めて熱揺らぎと細胞膜運動の間の関係が浮き彫りにされ始めたのである。結果(1)-(3)はBiophysical Journalに掲載済み。また、結果(4)は2004年2月の第48回米国生物物理学会で発表。細胞運動における重要なステップの一つである、細胞膜突出の物理機構を明らかにするため倒立型位相差顕微鏡上で光ピンセットを応用した測定を行った。光ピンセットで保持した直径1ミクロンのポリスチレンビーズをSwiss3T3繊維芽細胞の辺縁に接触させた。ビーズの位相差画像をCCDカメラで撮影後コンピュータに取り込みその輝度重心を解析した。その結果次のことが明らかになった。(1)ビーズは細胞辺縁とおおよそ直角方向へ時々押し出され、再びもとへもどった。光ピンセットの性質からして押し出される時には細胞膜がビーズを押していることになる。(2)細胞膜がビーズを押す際には加速と減速がみられた。これはビーズが戻る場合も同様であった。押し出される速さの最大値V_+と、戻る速さの最大値V_-の間にはかなり良い相関がみられた。(3)膜がビーズを押し出す速さの最大値ならびにビーズが動く頻度は光ピンセットのばね定数を大きくするにつれて小さくなった。戻る速さ、頻度についても同様の傾向があった。(4)サイトカラシン(アクチン重合を阻害する)存在下で測定したところ、動く速さ、頻度共に減少傾向を示した。以上の結果をまとめると次のように考えられる。細胞膜を押し出す機構は細胞膜直下のアクチンフィラメントネットワークの形成が担う一方、このネットワークが細胞の奥のほうで崩壊することが膜の引っ込む原因である、という仮説が提案されている。Swiss3T3のように細胞膜の位置が平均的にはかわらない接着性の細胞では膜の突出と後退がバランスされている必要があると思われ、我々の見たV_+とV_-の相関が理解できる。また、膜が出る速さも戻る速さも一様でないのは細胞内でのアクチンネットワーク形成と崩壊がお互いにフィードバックをはさんで絶妙に制御されたプロセスであることを強く示唆する。興味深いのは光ピンセットがビーズに及ぼす力ではなく光ピンセットのばね定数が細胞膜の動きに影響するらしいことである。ばね定数が光ピンセットに捕捉したビーズの熱揺らぎの範囲を決めるパラメータであることを考えるとこの結果は膜に接触したビーズの熱揺らぎの大きさが大きいほど、つまり膜が大きく揺らぐ余地があるほど膜が突出しやすいことを示唆している。アクチンネットワークの細胞膜直下での成長には細胞峡の揺らぎが必要である、という仮説が細胞腰突出の生物物理的機構として現在広く受け入れられているが、本研究の結果はこの仮説と矛盾しない。結果は以下の通り。

(4)突出の最大速度とその時点近傍におけるビーズの熱揺らぎの大きさに相関が見られた。(1)と(2)の結果は膜の突出と後退運動が共通の機構で制御されていることを強く示唆する。(3)の結果は理論的には予想され、また一見当たり前のようであるが、本研究がはじめて実験的に明らかにしたことである。(4)の結果が一番興味深い。理論的には膜または細胞膜直下のアクチンフィラメントの熱揺らぎが細胞膜直下におけるアクチン重合のレートを、従って膜突出速度を支配することが示唆されていたが、実験的には何の証拠もなかった。本研究で初めて熱揺らぎと細胞膜運動の間の関係が浮き彫りにされ始めたのである。結果(1)-(3)はBiophysical Journalに掲載済み。また、結果(4)は2004年2月の第48回米国生物物理学会で発表。
有機質フィラーを含む光重合型ダイレクトボンディング剤の開発

以上のように調整した試作ボンディング剤を用いて40%リン酸処理エナメル質への各種接着力試験、およびセラミック製ブラケット、金属製ブラケットの酸処理エナメル質への各種接着力試験を行った。その結果40,50,60,vo1%のフィラーを含む試作ボンディング材はいずれの接着力試験でも臨床上必要とされている78MPa以上の接着力を示していた。次にディボンディングの容易さを検討するため各試作ボンディング材と市販ボンディング材のヌープ硬さを測定した。ヌープ硬さは、試作ボンディング材が市販ボンディング材に比較して有意に小さな値を示しており、ディボンディング時に歯質への損傷を与える事が少なくディボンディングも容易な事が示唆された。今後は、ディボンディングの容易さを定量的に測定するために自動スケーリング操作装置を用いてディボンディングの容易さの検討や試作ボンディング材の機械的性質の検討をさらに進め、より臨床で使いやすいダイレクトボンディング材を開発する予定である。
諸外国におけるエイズ教育・性教育に関する調査研究

本研究は、諸外国のエイズ教育・性教育の研究・教育のシステムや機関・施策等の実態を調査研究し、わが国のエイズ教育・性教育に資することを目的としている。1、米国では、エイズ教育・性教育は州によって異なり、エイズ教育必修が34州、性教育必修が17州であった。(SIECUS調査)また、保護者はエイズ教育・性教育に対して学習拒否の権利を有していた。エイズ教育のガイドラインとして米国防疫センター(CDC)が開発したパンフレットが多く用いられていた。CDCでは、エイズ教育のプログラム・アセスメント、評価点検を重視していた。カナダと同様に、高学年では健康教育が選択科目となるため、性的に活発な年齢期にエイズ教育・性教育ができないという問題が見られた。2、英国では、性教育が中等学校で必修とされ、エイズ教育は健康教育の中の性教育・薬物教育の中に位置付けられ、カリキュラムではPSE (Personal and Social Education)に位置付けられていた。米国と同様に、保護者はエイズ教育・性教育の学習を拒否する権利を有する。エイズ教育の障害としては、指導者の訓練不足があげられており、現場の高等学校では英国健康教育局(HEA)が開発した、教師であれば誰にもできる「耐教師性」のあるエイズ教育用教材が使用されていた。小学校では低学年のPSEの時間に、エイズに対する偏見差別を払拭し、HIV感染者の心情と共生の仕方を理解させることを目的として体験的学習と教師が優れた童話を読む授業がなされていた。3、スウェーデンでは、性教育が1学年9学年で必修である。性教育という特定の教科はなく、理科、歴史等様々な教科の中で行われている。教育省は1977年に開発された教師用の性教育の手引き「人間関係の指導」を1995年に改討した。それは、性についての事実や意見を載せ、若者の現実の生活実態に即した教材を提供することを主目的とし、教師の役割は知識の源となると共に、ガイド役となることが必要であることが強調され、従来の教師用マニュアルから参考資料へとその体裁を変更したものであった。エイズ教育・性教育の授業方法としては、教師による講義と共に、小グループでのグループ・ワークと討論を組み合わせたものが薦められていた。4、オーストラリアでは「健康教育」が8つの教科の中の一つに位置付けられ、幼稚園から10年生(15歳)のクラスで実施されることとなっていた。内容は「地域・環境と健康」「精神と健康」「身体と健康」「社会と健康」の4つの要素からなり、エイズ教育は、それぞれの要素に追加する形で、6年生か10年生において実施することとが推奨されており、健康教育-セクシュアリティ教育-性感染症に関する教育-エイズ教育という文脈で扱われていた。オーストラリアでのエイズ教育の実施率は年々増加し、全児童・生徒の半分以上がエイズ教育を受けていた。西オーストラリア州では、エイズ教育・性教育にコミュニケーション・スキル等ライフスキルを扱った授業が実施されていた。5、イタリアの1549歳のHIV感染率は、英国の3.5倍、スウェーデンの4倍であり、エイズは2534歳男子の死亡原因の第二位を占めている。性教育は必修ではない。学校長や両親・教師が文化的・宗教的理由により、性やエイズや薬物の教育を教育課程に導入することに反対する傾向が見られたため、すべての高校の校長に対してエイズ教育の二日間の訓練コースが教育保健省の後援のもと国立保健研究所によって実施され、その後、全イタリアの各校一名の高校教師に対し健康教育の訓練がなされており、エイズ予防の教材キットが各高校に配布されていた。6、タイやメキシコでも、エイズ教育・性教育の取り組みが開始されていた。エイズ教育・性教育の普及は、教育の基盤整備が深くかかわっていた。タイでは、エイズ教育の基本的な考え方や教材の中にWHOやUNESUCOが開発したものが多く取り入れられていた。

教育省は1977年に開発された教師用の性教育の手引き「人間関係の指導」を1995年に改討した。それは、性についての事実や意見を載せ、若者の現実の生活実態に即した教材を提供することを主目的とし、教師の役割は知識の源となると共に、ガイド役となることが必要であることが強調され、従来の教師用マニュアルから参考資料へとその体裁を変更したものであった。エイズ教育・性教育の授業方法としては、教師による講義と共に、小グループでのグループ・ワークと討論を組み合わせたものが薦められていた。4、オーストラリアでは「健康教育」が8つの教科の中の一つに位置付けられ、幼稚園から10年生(15歳)のクラスで実施されることとなっていた。内容は「地域・環境と健康」「精神と健康」「身体と健康」「社会と健康」の4つの要素からなり、エイズ教育は、それぞれの要素に追加する形で、6年生か10年生において実施することとが推奨されており、健康教育-セクシュアリティ教育-性感染症に関する教育-エイズ教育という文脈で扱われていた。オーストラリアでのエイズ教育の実施率は年々増加し、全児童・生徒の半分以上がエイズ教育を受けていた。西オーストラリア州では、エイズ教育・性教育にコミュニケーション・スキル等ライフスキルを扱った授業が実施されていた。5、イタリアの1549歳のHIV感染率は、英国の3.5倍、スウェーデンの4倍であり、エイズは2534歳男子の死亡原因の第二位を占めている。性教育は必修ではない。学校長や両親・教師が文化的・宗教的理由により、性やエイズや薬物の教育を教育課程に導入することに反対する傾向が見られたため、すべての高校の校長に対してエイズ教育の二日間の訓練コースが教育保健省の後援のもと国立保健研究所によって実施され、その後、全イタリアの各校一名の高校教師に対し健康教育の訓練がなされており、エイズ予防の教材キットが各高校に配布されていた。6、タイやメキシコでも、エイズ教育・性教育の取り組みが開始されていた。エイズ教育・性教育の普及は、教育の基盤整備が深くかかわっていた。タイでは、エイズ教育の基本的な考え方や教材の中にWHOやUNESUCOが開発したものが多く取り入れられていた。本年度は、各国のエイズ教育・性教育の実態を調査するための調査用紙の作成を行うと共に、それに基づき、米国・カナダにおけるエイズ教育・性教育の実態調査(北米班)及び、フランス・スイス・スウェーデン・英国におけるエイズ教育・性教育の実態調査(欧州班)を実施した。1、北米班では、(1)米国での全米性教育協会で主に米国の民間レベルでのエイズ教育・性教育の情報を入手した。全米防疫センターでは全米各州のエイズ教育・性教育の実態調査や各州のガイドライン等を入手し、HIV教育は全米の32州で必修でそのうち17州は健康教育に中で実施していること、20州は小学校低学年(K-5)で実施していること等が明らかとなった。(2)カナダでは教育は各州・各地方で独自に行われ、オタワでは健康教育は保健体育として必修で、性教育・エイズ教育もその中で扱われている。しかし、10年生から選択となるため、性行動が活発になる時期に教育できないという矛盾がみられた。
肝幹細胞の増殖と分化に関する研究

肝幹細胞は肝細胞,胆管細胞,膵臓細胞,小腸細胞に分化する細胞群と考えられてきた。最近になり,骨髄中にも同様な幹細胞が存在することが証明された。我々は骨髄中に存在するこの多能性分化能を持つ幹細胞を使った再生療法を開発したいと考え基礎的検討を行ってきた。骨髄細胞を用いた肝臓再生療法の開発のため、骨髄細胞から肝細胞へのin vivo分化評価モデル(GFP/CCl4モデル)を開発した(特願2001-271240号、特公2003-70377,J.Biochem.134;551-558,2003)。このモデルにおいては持続肝障害下で骨髄細胞は肝芽細胞に分化転換し最後は肝細胞へと分化する。また新たに作成した胎児肝モノクローナル抗体Liv8抗体とGFP/CCl4モデルを使った解析により、骨髄中のLiv8陰性分画に肝臓再生に有用な細胞分画が存在することがほぼ明らかになった(BBRC 23;313(4): 1110-8,2004)。現在このLiv8抗体の認識する抗原の同定を目指した研究を行っている。この抗原が決定できれば、人骨髄細胞よりの効率的な肝幹細胞分離法の開発につながると考えられる。さらに、このモデルの解析の結果、持続炎症におけるシグナルは、骨髄細胞の肝細胞への分化に必須など、持続炎症下の微小環境"Niche"の問題が重要と考えられた。実際に人肝細胞癌は、肝炎、肝硬変症と続く持続肝障害下で発生してくる。この持続肝障害下で発生してくる癌幹細胞にも我々は注目して研究を行った。この解析のために、従来行ってきた細胞外マトリックス、クッパー細胞などの解析を行った。また我々が同定した新規dominant inhibitor HLH型転写制御分子HHMの研究において、HHMの発現は肝幹細胞(oval cell)の発生する一つのモデルのコリン欠乏アミノ酸置換食投与ラットを用いた解析の結果、肝過形成結節のFociにHHM mRNAの発現が上昇していることが明らかになった。HHMを認識する抗体により人肝細胞癌において前がん性病変であるAdenomatous HyperplasiaにHHMの発現量の増加を確認した。以上の結果より肝幹細胞の分化制御と癌幹細胞の発生には共通のメカニズムが存在する可能性が明らかになった。平成13年度までの研究経過[骨髄細胞から肝細胞へに分化評価モデルの開発の経過](方法)GFPトランスジェニックマウスより全骨髄血を採取し同種同系のマウスに尾静脈より投与する。四塩化炭素CCL4の持続投与により持続的な肝障害を起こらせた群と,正常群にそれぞれのGFP標識された全骨髄細胞を採取し,各群のマウスに標識蛋白陽性の肝細胞あるいは胆管細胞が存在するかどうかを骨髄細胞を投与後,1週間,2週間,3週間,4週間と経過に従い観察し,GFP陽性細胞の肝臓への遊走の有無を,蛍光顕微鏡および免疫染色にて確認する。