hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
藍染活動を通した幼児期における環境教育プログラムの開発とその感性教育的価値の探求

しかし,集中度の計測については,サーモグラフィによる鼻部周辺温度変化の計測の予備的試験を実施するにとどまり,実際の保育での適用における検討ができなかった。以上の結果より,おおむね順調に進展していると評価できる。まず,今年度は昨年度の検討が遅れているサーモグラフィによる「集中度」の計測を具体的な保育シーンの中で有効性を確認することとし,幼児期の同様の研究成果との関連を検討してプログラム評価の一指標として導入できるかどうかを検討する。次に,初年度に策定した環境教育プログラムを年長組で実施し,各活動のビデオ撮影を行い,質的解析ソフトを活用して活動ごとの評価,ならびに活動のつながりの効果について分析を行う。また,これらの検証に基づいて実践保育園と協議の上,最終年度のプログラム改善に取り組む。さらに,サーモグラフィによる集中度の計測をプログラムの中で可能な限り行う。同時に活動シーンをビデオ撮影し,周囲の子どもの様子,保育士の言動,その他の環境要因を記述し,プログラムの質的・量的評価を実施する。サーモグラフィによる集中度の計測実践において,具体的な保育シーンでの検討を行うことができず,データ解析用のPC等の購入を控えたため差額が生じた。また,比較研究として京都の連携保育園の実践の取材を2回予定していたが,先方との受け入れスケジュールが整わず,1回のみの視察となったため。
金属誘起赤外吸収増強効果を利用した生物分子間相互作用の特異的検出法の開発

今回の研究で、金粒子(サイズが1nm20nm)に結合したアビジン蛋白質は、金粒子サイズが5nm以上で、ある形状にdry upした時に、数十アトモル(amol;10^<-18>モル)レベルでも高感度にATR-FTIR法で測定できることを確認できた。また、測定対象が生体試料中の蛋白質などの場合、それらを金薄膜に結合させ、ビオチンをつけたそれらに相補的なもの(抗体など)を結合させた上で、そのビオチンと結合できる金粒子結合アビジンを結合させて、その金薄膜に張り付いているであろう金粒子結合アビジンをATR-FTIRのダイヤモンドプローブに密着させて計測する方法を開発した。このことによって、一分子単層膜であっても特定蛋白質だけの赤外スペクトルを観測することが可能になった。さらに、昨年度から今年度にかけて、血清中のある糖蛋白質の濃度変化と、統合失調症の病態との関係を調べ、有意な相関があることを第8回世界生物精神医学会議(Austria,2005)で報告した。この場合、疾患マーカー分子としての、ポリシアル酸(糖鎖)の付いた蛋白質(NCAM)が血清中でどのように変動するかを調べたが、微小な金薄膜に固定した抗NCAM抗体に結合した血清中のNCAM分子そのものの赤外スペクトルを分析することで、NCAMに付いている糖鎖(ポリシアル酸など)のサイズなどの性質の変化も調べることができ、日本神経化学会で報告した。また、金粒子を還元的環境下で加熱すると金コロイドの凝集が起こり、島状の金粒子が金膜の上に形成される事が確認され、また赤外吸収の増強効果が出ることを確認した。さらに、マイクロ波発信装置を更新し数dBの出力で金薄膜に固定した抗体とそれに結合した抗原蛋白のOH基の赤外吸収が増大することを確認した。今後は、この簡便さを生かすために、アレイ状に並べて対象分子を一挙に計測する方法を開発していきたい。今回の研究課題の基盤的技術は、ミクロ全反射測定(μATR)によるフーリエ変換赤外分析(μATR-FTIR)である。このμATR-FTIR法で、微量かつ微小な試料を非破壊的に測定する。初年度(H15)では、第1に、このμATR-FTIR法により非破壊的に食品素材や人体の粘膜組織中の不飽和脂肪酸組成比を定量的に測定する方法を確立し、発表した。その発展として、第2に、新しくマイクロ波照射装置(アジレント)を導入し、生体分子を結合したナノ金粒子を照射することにより、局部的に温度変化の影響が、金粒子に結合しているか、そのごく近傍の分子振動スペクトルにどのように影響するか、検討した。第3に、ナノ金粒子に結合したアビジン蛋白(Gold-Av)をモデルとしてFTIRによる検出の表面増強効果が強く現れる条件を検討した。第2のマイクロ波照射については、10mWがその装置の基本的最大値であり、特別に作製したアンテナ部からATRのダイヤモンドプローブ上に載せたGold-Avに、近接させて照射した時(800MHz2GHz)、1320cm^<-1>と1340cm^<-1>の赤外吸収バンドが、可逆的に夫々1328cm^<-1>と1347cm^<-1>にシフトする現象を観察できた。しかし、マイクロ波の出力が小さく、明瞭な温度上昇を見るためには、100mW以上の出力が必要と考えられる。第3の表面増強効果を見る課題では、ナノ金粒子のサイズを120nmで変えて、Gold-AvでのAvidin蛋白の赤外スペクトルの変化で検討した。その結果、金粒子のサイズが5nm以上で、金表面に結合した蛋白質側鎖のOH基やC-Oの伸縮振動由来の吸収(3300cm^<-1>や1033cm^<-1>)が各5倍から17倍増強しているのを観察した。さらに、興味深いことに、Gold-Avのストック液を5000倍に薄めて、dry-upして測定すると、dry-upする時にある形状にすることで、その小さな吸収が12倍以上に増強されることが判明した。この場合は、結局、Avidin蛋白質を、それだけの場合よりも、100倍以上の増強効果の下で測定できることを示唆している。次年度以降は、抗原なとを高感度に、かつ特異的に測定する手法へと発展させていきたい。【平成16年度実績】5^20nmサイズの金コロイドに結合したストレプトアビジン蛋白質(Gold-avidin)を用いて、様々なビオチン結合型生体物質との反応によるGold-avidinの赤外スペクトルの変化を調べた。その結果、アトモル(amol)レベルでビオチンを結合させた物質(オリゴdTやProteinL、IgM抗体など)自体の赤外吸収が観測されないくらいでも、Gold-avidinの増強された赤外吸収により、結合による変化を捉えることが出来た。しかし、不思議なことにavidin1モルあたり1モル以上のビオチン結合物質が結合していると、Gold-avidinの赤外吸収に「ゆらぎ」が起こって吸収ピーク比が不安定になる現象を認めた。これは、結合によって金コロイドに負荷が掛かり、分解までは行かないまでも、構造が歪んだり、金と蛋白との結合角度等が不安定になるためではないかと予想している。また、選択的高感度な分析として、2mm角の小さな金薄膜プレート(Gold-plate)を使う方法を開発した。

Gold-plateに神経細胞接着因子(NCAM)に対する1次抗体を結合させ(MUA法)、血清中のNCAMと反応させ、結合した極微量のNCAMの蛋白部分と糖鎖を直接FTIR-ATR法で測定することに成功した。それにさらに、二次抗体などとGold-avidinを結合させ、ある条件下で還元的に処理し金コロイドを安定化させると、10倍程度の増強効果を得て、高感度に測定できることが判明した。このことによって、正常被験者と精神疾患患者(千葉県の病院と共同研究)の血清中のNCAM分子構造の違いを測定できた。ここでは特に糖鎖の赤外吸収強度に差が認められたので、疾患マーカーとして使える可能性がある。今回の研究で、金粒子(サイズが1nm20nm)に結合したアビジン蛋白質は、金粒子サイズが5nm以上で、ある形状にdry upした時に、数十アトモル(amol;10^<-18>モル)レベルでも高感度にATR-FTIR法で測定できることを確認できた。また、測定対象が生体試料中の蛋白質などの場合、それらを金薄膜に結合させ、ビオチンをつけたそれらに相補的なもの(抗体など)を結合させた上で、そのビオチンと結合できる金粒子結合アビジンを結合させて、その金薄膜に張り付いているであろう金粒子結合アビジンをATR-FTIRのダイヤモンドプローブに密着させて計測する方法を開発した。このことによって、一分子単層膜であっても特定蛋白質だけの赤外スペクトルを観測することが可能になった。さらに、昨年度から今年度にかけて、血清中のある糖蛋白質の濃度変化と、統合失調症の病態との関係を調べ、有意な相関があることを第8回世界生物精神医学会議(Austria,2005)で報告した。この場合、疾患マーカー分子としての、ポリシアル酸(糖鎖)の付いた蛋白質(NCAM)が血清中でどのように変動するかを調べたが、微小な金薄膜に固定した抗NCAM抗体に結合した血清中のNCAM分子そのものの赤外スペクトルを分析することで、NCAMに付いている糖鎖(ポリシアル酸など)のサイズなどの性質の変化も調べることができ、日本神経化学会で報告した。また、金粒子を還元的環境下で加熱すると金コロイドの凝集が起こり、島状の金粒子が金膜の上に形成される事が確認され、また赤外吸収の増強効果が出ることを確認した。さらに、マイクロ波発信装置を更新し数dBの出力で金薄膜に固定した抗体とそれに結合した抗原蛋白のOH基の赤外吸収が増大することを確認した。今後は、この簡便さを生かすために、アレイ状に並べて対象分子を一挙に計測する方法を開発していきたい。
炎症歯周組織における細胞間ネットワークの分子機構の解析ーリンパ球の歯周炎病巣への定着機構および異種細胞間相互の細胞活性化機構の解析-

今回の研究では種々の免疫担当細胞と歯肉線維芽細胞(HGF)との異種細胞間相互作用を担っている分子機構を詳細に検討し、これら細胞間接触を担っている細胞接着分子群の解明を試みた。これまでの研究結果より、リンパ球上のVLAインテグリン分子が種々のリンパ球系細胞とHGFとの細胞間接着に関与していることが明らかにされていたが、炎症性サイトカインにてHGFを処理すると、Tリンパ球とHGFとの接着効率が亢進し、その際の接着にはリンパ球上のLFA-1分子とHGF上のICAM-1分子が積極的に関与することが今回明らかにされた。さらに、当研究室にて樹立された抗-ヒトCD44モノクローナル抗体であるOS/37を用いる事により、リンパ球上に発現されるヒアルロン酸(HA)レセプターの1つであるCD44分子もこの異種細胞間相互作用に関与する事が明らかにされた。また、共焦点レーザー顕微鏡を用いた研究よりHGF上にHAが保持されていることが示され、ヒアルロニダーゼ処理にてHGF上のHAを分解することによりリンパ球-HGF間の細胞接着が阻害されたことから、HGF上のHAがCD44分子のリガンドとして機能していることが強く示唆された。以上の結果より上記細胞間接着に少なくともVLAインテグリン、LFA-1/ICAM-1,CD44の分子群が関与することが解明された。次に、この異種細胞間相互作用がそれぞれの細胞に対し活性化のシグナルを伝達し得るかを検討したところ、リンパ球系細胞をHGFに接着させることによりHGF中にIL-1βのmRNA発現が誘導されることが明らかにされた。このことは、リンパ球-HGF間の接着がHGFに対して何らかのシグナルを伝達することを示唆している。今後、同様の細胞間接着によりIL-1β以外のサイトカインの誘導がなされるのか、また、リンパ球側にもシグナル伝達がなされるのかについて解析する予定である。
磁場作用下における金属ガラス微粒子の流体的利用と複合材料への適用に関する開発研究

磁場や電場に反応して多機能性が発現される流体(高機能性流体)を用いて,様々な応用機器の開発や,それらに関する基礎的研究や応用研究が現在まで盛んに行われてきている.これに対して,本申請における研究代表者らは,新しい高機能性流体を開発する上で,金属ガラスを流体的に利用する方法に着目し,平成16年度から継続的に研究に着手している.本年度は,昨年度の研究に引き続き,微粒化された金属ガラス(1μmオーダーの球形微粒子)を流体に用いた,新しい金属ガラス混合流体について,さらなる発展的な研究を行った.すなわち,磁場を利用して,溶媒中において金属ガラス微粒子の挙動を制御することにより,この新しい金属ガラス混合流体の特性を変化させた時の物性特性の測定と,マイクロ・ナノ研磨,粘性ダンパへの工学的利用技術への展開を行った.まず,10.1μmオーダーのCo-Pの金属ガラスの微粒子を作成し,飽和磁化,初磁化率等の磁気特性を調べた.次に,微粒子の金属ガラスを用いて,混合流体(アモルファス混合流体と命名)を作成し,粘度特性と磁化特性の測定を行った.次に,作成したアモルファス混合流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨について,既存の研磨試験装置を使用して,研磨実験を行い,平坦度の高いナノオーダーでの鏡面仕上げ面を得ることに成功した.また,このアモルファス混合流体を用いて,既存の粘性ダンパの試験装置に使用して,新ダンパ効果についての知見を得た.粘性ダンパの場合には,粘度特性に起因して,従来の磁気混合流体(MCF)を用いたときよりもダンパ効果が小さいことが分かり,アモルファス混合流体の場合には,研磨へ展開することが有利であることが分かった.また,これらを通して,金属ガラス混合流体の実用化へ向けた有用なデータと,応用機器への展開における設計基本データについて取得することが出来た.磁場や電場に反応して多機能性が発現される流体(高機能性流体)を用いて,様々な応用機器の開発や,それらに関する基礎的研究や応用研究が現在まで盛んに行われてきている.しかしながら,ナノテクノロジや宇宙開発,バイオテクノロジなどへの応用が期待されている新分野に対して,これらの流体を工学的に利用する際には,いまだ解明すべき多くの不明点や問題点が残されており,新たな展開が望まれている.そこで,本研究代表者らは,新しい高機能性流体を開発する上で,金属ガラスを流体的に利用する方法に着目し,平成15年から研究に着手している.この金属ガラスの工学的利用に関する研究は,ますます発展することが期待されているが,本研究のように,流体的に利用する工学的技術の開発研究は,国内外を見回しても今までに存在しない.そこで,本研究では,まず,本研究分担者の一人により,微粒化された金属ガラス(1μmオーダーの球形微粒子)を化学的に作成することに成功している技術を使って,部粒子を作成した.次に,この微粒子化した金属ガラスを磁性流体と混合することにより,新しい金属ガラス混合流体を作成した.これは,磁場に反応する流体となるため,磁場を利用して,溶媒中において金属ガラス微粒子の挙動を制御することにより,この新しい金属ガラス混合流体の特性を変化させることができるので,マイクロ・ナノ研磨,新しい流体粘性ダンパ,新複合材料などと言った幅広い工学的利用技術への展開が可能である.すなわち,次に,この微粒化した金属ガラスの流体中における構造,物性,磁化特性,粘度特性を明らかにした.また,研磨に用いて研磨試験を行った.これについては現在,研磨特性を検証中である.さらに,新複合材料として,プラスティック内に混合させた材料を作成し,磁化特性の異方性について明らかにした.磁場や電場に反応して多機能性が発現される流体(高機能性流体)を用いて,様々な応用機器の開発や,それらに関する基礎的研究や応用研究が現在まで盛んに行われてきている.これに対して,本申請における研究代表者らは,新しい高機能性流体を開発する上で,金属ガラスを流体的に利用する方法に着目し,平成16年度から継続的に研究に着手している.本年度は,昨年度の研究に引き続き,微粒化された金属ガラス(1μmオーダーの球形微粒子)を流体に用いた,新しい金属ガラス混合流体について,さらなる発展的な研究を行った.すなわち,磁場を利用して,溶媒中において金属ガラス微粒子の挙動を制御することにより,この新しい金属ガラス混合流体の特性を変化させた時の物性特性の測定と,マイクロ・ナノ研磨,粘性ダンパへの工学的利用技術への展開を行った.まず,10.1μmオーダーのCo-Pの金属ガラスの微粒子を作成し,飽和磁化,初磁化率等の磁気特性を調べた.次に,微粒子の金属ガラスを用いて,混合流体(アモルファス混合流体と命名)を作成し,粘度特性と磁化特性の測定を行った.次に,作成したアモルファス混合流体を用いて,あらゆる材料(SUS,セラミックス,ガラス等)におけるナノ研磨について,既存の研磨試験装置を使用して,研磨実験を行い,平坦度の高いナノオーダーでの鏡面仕上げ面を得ることに成功した.また,このアモルファス混合流体を用いて,既存の粘性ダンパの試験装置に使用して,新ダンパ効果についての知見を得た.粘性ダンパの場合には,粘度特性に起因して,従来の磁気混合流体(MCF)を用いたときよりもダンパ効果が小さいことが分かり,アモルファス混合流体の場合には,研磨へ展開することが有利であることが分かった.
アロペアレンティング状況が子の社会性発達および養育者のメンタルヘルスに及ぼす影響

本申請課題では、アロペアレンティング状況が、子の社会性発達および養育者のメンタルヘルスにどのような影響を及ぼすのかについて、以下の3つの課題から検証する。課題1では、学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測、遺伝子計測を用いて、子の社会性発達と養育者のメンタルヘルス、母子関係のインタラクションについての評価を行い、過去のアロペアレンティング状況との関連性について、後方視的に検討する。課題2では、乳幼児期の子どもとその親を対象に、既に実施している母子コホートデータを用いて、アロペアレンティング多様性の評価指標を開発し、発達評価データとの関連性について検討する。課題3では、虐待や死別などの理由により社会的養護を受けている子どもを対象に、課題1と同様の手続きを用いて、アロペアレンティング状況と子の社会性発達および養育者のメンタルヘルスの関連性について明らかにする。当該年度において、まず課題1では、前年度に引き続き学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測を行った。現時点までのサンプルから、親子のかかわりの良さに関連する脳機能部位を同定した結果、親では右楔前部において正の関連性、左前頭眼窩皮質において負の関連性が見られた。子では左右の後部中側頭回において負の関連性が見られたが、正の関連性が見られた部位は観察されなかった。今後はこれらの関連性がアロパレンティング状況とどのように関連するのかについて検討する必要がある。課題2では、母子コホートデータに基づき、アロパレンティング多様性について評価するための指標開発を行った。今後は本指標の妥当性と有効性を検証する必要がある。課題3では、社会的養護を受けている乳幼児を対象に視線計測を行った。その結果、社会的養護を受けている乳幼児とそうでない乳幼児では社会的刺激に対する反応性に差があることが明らかとなった。当該年度において、まず課題1では、前年度に引き続き学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測を行い、合計24ペアの行動、脳・内分泌データを得ることができた。相関分析の結果に基づき、SEMを用いてアロペアレンティングモデルを構築し、変数間の関連性について検討を行った。現時点までに得られている母子375ペア、調査時点は4ヶ月、10ヶ月、1歳半、3歳の4時点までのデータについて解析した結果、アロパレンティング状況指数は、時点間で有意な関連性が示されていることから、アロパレンティングの多様性は家庭ごとにある程度一貫していることが示唆され、また、アロパレンティング状況が子の社会性発達にもたらす効果では時間的な遅れを伴って影響することが示唆された。課題3では、社会的養護を受けている乳幼児21名を対象に視線計測を行った。その結果、顔刺激における「目」への注視率、生物的動きにおける正立画において、社会的養護を受けている子どもは受けていない子どもに比べて注視率が低いことが明らかとなった。またこの注視率と子どもの問題行動スコアとの関連を調べたところ、「目」への注視率と相関した一方で、「正立画」との相関は確認されなかった。課題1では、引き続き目標サンプル数を達成するために学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測、遺伝子計測を実施する。課題2において開発したアロペアレンティング多様性の評価指標を本研究のデータに適用し、親や子の脳機能や親子のかかわり指標との関連性から、アロパレンティング状況と子の社会性発達や親のメンタルヘルスとの関連性について予備的に検討を行う。課題2では、今年度にコホート調査の最終調査時点である5歳児のデータ取得の大半が終了することからデータ整理を行い、今年度明らかにした3歳児時点までの構造方程式モデリングに5歳児時点のデータを追加し拡張することで、モデルの妥当性と有効性について検証を行う。最後に課題3では、引き続き社会的養護を受けている乳幼児について参加者数を募りつつ、視線と心理指標の関連性だけでなく、唾液中のホルモン濃度について解析を行い、視線や心理指標との関連性について検証し、社会的養護の状況との関わりを明らかにする必要がある。

課題3では、虐待や死別などの理由により社会的養護を受けている子どもを対象に、課題1と同様の手続きを用いて、アロペアレンティング状況と子の社会性発達および養育者のメンタルヘルスの関連性について明らかにする。当該年度において、まず課題1では、前年度に引き続き学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測を行った。現時点までのサンプルから、親子のかかわりの良さに関連する脳機能部位を同定した結果、親では右楔前部において正の関連性、左前頭眼窩皮質において負の関連性が見られた。子では左右の後部中側頭回において負の関連性が見られたが、正の関連性が見られた部位は観察されなかった。今後はこれらの関連性がアロパレンティング状況とどのように関連するのかについて検討する必要がある。課題2では、母子コホートデータに基づき、アロパレンティング多様性について評価するための指標開発を行った。今後は本指標の妥当性と有効性を検証する必要がある。課題3では、社会的養護を受けている乳幼児を対象に視線計測を行った。その結果、社会的養護を受けている乳幼児とそうでない乳幼児では社会的刺激に対する反応性に差があることが明らかとなった。当該年度において、まず課題1では、前年度に引き続き学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測を行い、合計24ペアの行動、脳・内分泌データを得ることができた。相関分析の結果に基づき、SEMを用いてアロペアレンティングモデルを構築し、変数間の関連性について検討を行った。現時点までに得られている母子375ペア、調査時点は4ヶ月、10ヶ月、1歳半、3歳の4時点までのデータについて解析した結果、アロパレンティング状況指数は、時点間で有意な関連性が示されていることから、アロパレンティングの多様性は家庭ごとにある程度一貫していることが示唆され、また、アロパレンティング状況が子の社会性発達にもたらす効果では時間的な遅れを伴って影響することが示唆された。課題3では、社会的養護を受けている乳幼児21名を対象に視線計測を行った。その結果、顔刺激における「目」への注視率、生物的動きにおける正立画において、社会的養護を受けている子どもは受けていない子どもに比べて注視率が低いことが明らかとなった。またこの注視率と子どもの問題行動スコアとの関連を調べたところ、「目」への注視率と相関した一方で、「正立画」との相関は確認されなかった。課題1では、引き続き目標サンプル数を達成するために学童期の子どもとその親を対象に、行動計測、脳・内分泌計測、遺伝子計測を実施する。
前立腺特異抗原(PSA)を利用した前立腺癌ターゲティング遺伝子療法

前立腺癌の新たな治療法のモデルとして、我々は前立腺癌樹立細胞株LNCaPにおいて5fluorocytosine(5-FC)を5-fluorouracil(5-FU)に代謝させるcytosine deaminase(CD)を用いた自殺遺伝子療法の研究を行った。CD遺伝子をCMVプロモーターでコントロールされる発現ベクターに組み込み、このベクターをLNCaP細胞に遺伝子導入した。この遺伝子改変LNCaP(LN/CD)細胞に対する5-FCのID50値はコントロール群に比べて有意に低かった。ヌードマウス皮下にこのLNCaPを移植し、5-FC腹腔内投与により治療を試みたところ、著明な縮小効果を認めた。以上より、CD遺伝子療法がLNCaPモデルにおいて、有用であることが示された。我々はPSMA遺伝子の制御領域より組織特異的プロモーター活性を持つ塩基配列を同定することにより、これを用いた前立腺癌に対しての組織特異的CD遺伝子療法を目指した。最近、ルシフェレース・レポーター遺伝子を前立腺特異的に発現させることのできるPSMAプロモーターを同定した。NFκBを抑制するpyrrolidine dithiocarbamateやNFκB decoyはTNFαにより誘導されるNFκBの活性を抑制し、前立腺癌のTNF非感受性にNFκBが重要な役割を果たしていること、TNFとNFκB inhibitorの併用療法の可能性を報告した。増殖腫瘍特異的に複製増殖する条件複製型ヘルペスウィルス,G207の前立腺癌に対する抗腫瘍効果につき検討した。G207により前立腺癌細胞DU145とPC3は培養7日目でほとんど死滅した。腫瘍細胞においてG207のviral yieldが時間とともに指数的に増加した。G207はin vivoにおいて有意に腫瘍増殖を抑制し、前立腺癌に対して有用であることが示唆された。CD遺伝子が導入された細胞(LN/CD細胞)クローンを分離し、そのうちの一つのクローンで5-FCに対する感受性を調べたところ、4.61uMという低いID50値をが得られた。ベクターのみを導入したコントロール細胞は5-FCに抵抗性で、19062uMと高いID50値を示したが、5-FUにはID50値0.965uMと感受性であった。ヌードマウスにLN/CD細胞を接種し、腫瘍の形成の後に5-FUもしくは5-FCを腹腔内投与するといずれの場合も腫瘍の縮小が見られた。今までの研究結果にてCD遺伝子発現ベクターを導入した前立腺癌細胞はin vitroおよびin vivoにおいて5-FCに感受性が認められた。本研究で用いている遺伝子治療モデル、promotor driven gene therapyは前立腺癌に対し治療効果が期待できるものと考えており、今後本研究を発展していく所存である。平成9年度に我々はcytosine deaminase(CD)遺伝子を用いた前立腺癌suicide genetherapyのモデルを確立した。平成10年度は、前立腺癌に対する選択性を持たせるために、CMVプロモーターの代わりに、前立腺細胞に特異的に発現している前立腺特異抗原(PSA)プロモーターを挿入した。660塩基対よりなるPSAプロモーター領域をpolymerase chain reaction法により増幅し、ベクターにクローニング後、陽荷電リポソーム法でLNCaP(PSA発現)、PC3(PSA非発現前立腺癌株)、T24(膀胱癌細胞株)に導入した。各細胞での発現効率をCAT assayにて検討したところ、LNCaP細胞にのみ発現が見られた。しかしながら、発現効率はCMVプロモーターに比較して悪かった。5-fluorocytosine(5-FC)に対する感受性のin vitroの試験では、LNCaP細胞では他の細胞と比較して、感受性が高かった。これらの細胞をヌードマウスに移植し、腫瘍形成の後に5-FCを腹腔内投与すると、LNCaP細胞のみに軽度の腫瘍縮小効果が認められた。

以上のことから、PSAプロモーターの下流にCD遺伝子を挿入したベクターは、前立腺癌への特異性発現が認められるが、発現効率が悪く5-FCに対する感受性は低かった。今後PSAプロモーターとCMVプロモーターをタンデムに結合させるなどの研究を予定している。また当初の計画と異なるが、腫瘍細胞に特異的増殖を示す変異ヘルペスウィルスをLNCaP細胞に感染させたところ強い抗腫瘍効果が認められた。このウィルスは、HSV-thymidine kinaseを含んでおり、このことからガンシクロビルを用いたsuicidegene therapyの併用の可能性も期待でき、この方面の研究も継続していきたいと考えている。昨年までに我々はPSAプロモーターをcytosine deaminase(CD)遺伝子の上流にクローニングしたベクターを用いて陽荷電リポソーム法により前立腺癌細胞に導入したところ、PSA陽性前立腺癌細胞のみに発現が見られたが、5-fluorocytosine(5-FC)に対するin vivoの実験では、軽度の腫瘍縮小効果しか認められなかった。この理由はPSAプロモーターの発現効率の低さに起因しているものと考えられた。今年度は発想を転換し腫瘍細胞に特異的増殖性を示す変異ヘルペスウィルス(HSV)を用いて前立腺癌細胞に対する抗腫瘍効果を観察した。このウィルスは複製に必要なICP6遺伝子にlacZ insertionを含みribonucleotide reductaseを産生できないため、同酵素が豊富な腫瘍細胞内のみで複製が可能という特徴を持っている。また、ヘルペスウィルス由来であることからHSV-thymidine kinaseを含んでおりガンシクロビルを用いたsuicide genetherapyの可能性も持っている。アンドロゲン依存性および非依存性前立腺癌細胞にmultiplicity of infection(MOI)0.1でウィルスを加えたところ著明な殺細胞効果を示し7日後ではほぼ全細胞が死滅した。In vivoでも腫瘍内に局在注入した変異ウィルスは、有意な増殖抑制効果を示し、組織学的検索でもLacZ陽性細胞が広域に腫瘍内に広がっていることが確認された。次年度は再度前立腺癌に対する特異性を持たせるために、PSA promotorとそれによりdriveするICP4のtranscription unitをHSVを構築し、PSA promotorがdriveしたときにのみ、ICP4によりHSVが複製可能となり細胞傷害性を発揮するようなシステムを考慮している。昨年までに前立腺癌ターゲッティング遺伝子治療として、1.PSAプロモーターをcytosine deaminase(CD)
アブシジン酸による孔辺細胞細胞膜プロトンポンプの活性抑制に関与する蛋白質の解明

気孔は一対の孔辺細胞により構成され、環境に応じた開閉運動により、植物と大気間のガス交換を可能にする植物に必須の構造である。気孔開口における青色光シグナル伝達経路や細胞膜H+-ATPaseの活性制御機構について、多くの成分の存在が予測されるにもかかわらず同定には至っていない。上記の情報伝達に関わる新奇因子の同定を目的に、赤外線サーモグラフィによる葉面温度を指標に、青色光に依存した気孔開口が損なわれたシロイヌナズナ変異体の探索を行った。EMS変異体およびT-DNA挿入変異体を対象にスクリーニングを進め、青色光条件下において野生株と比較して葉温が低下しない変異体を多数単離した。次に、表皮および生葉における気孔開度を測定し、青色光に依存した気孔開口が損なわれた変異体18個体を選抜した。さらに、青色光に依存したH+-ATPaseの活性化を測定し、37-14A変異体と150-19F変異体を単離した。また、青色光情報伝達の初期過程を担うフォトトロピンとBLUS1の青色光に依存した自己リン酸化は正常であった。この結果から、37-14A変異体と150-19F変異体では、青色光情報伝達の初期過程は正常で、BLUS1からH+-ATPaseまでの間に変異が存在することが考えられる。この変異体に対して、現在、ゲノムマッピング解析およびシークエンス解析により原因遺伝子の絞り込みを行っている。これまでの解析の結果、37-14A変異体では第二染色体、150-19F変異体では第一染色体にそれぞれ変異が存在することがわかった。今後さらに絞り込み、候補遺伝子を同定した後、相補実験により変異体の原因遺伝子を確定する。次に、生化学的な解析により原因遺伝子の作用箇所を特定する。また、原因遺伝子のコードする蛋白質の性質を考慮し、蛋白質相互作用やリン酸化の解析を行い、その情報伝達機構の詳細を解明する。27年度が最終年度であるため、記入しない。気孔は一対の孔辺細胞により構成され、周囲の環境に応じた開閉運動により、植物と大気間のガス交換を可能にする植物に必須の構造である。青色光とアブシジン酸(ABA)はそれぞれ気孔開口と閉鎖を誘導する重要な因子であり、植物内でクロストークを行うことで環境に対する応答を最適化している。気孔開口における青色光シグナル伝達経路や細胞膜H+-ATPaseの活性制御機構については、多くの成分の存在が予測されるにもかかわらず同定には至っていない。上記の情報伝達に関わる新奇因子の同定を目的に、赤外線サーモグラフィによる葉面温度を指標とし、気孔の開閉に異常を示すシロイヌナズナ変異体の探索を行った。EMS変異体およびT-DNA挿入変異体を対象としてスクリーニングを進めた結果、これまでに青色光条件下において野生株と比較して葉温が低下しない変異体を多数単離した。これらの変異体について、表皮および生葉における気孔開度を測定したところ、青色光に依存した気孔の開口が損なわれている変異体が含まれていた。さらに、青色光に依存したH+-ATPaseの活性化を測定したところ、活性が低下している変異体を単離した。青色光条件下において野生株と比較して葉温が低下しない変異体を多数単離した。その中には、青色光に依存した気孔の開口および細胞膜H+-ATPaseの活性化が低下している変異体が含まれていた。これらの変異体を解析することで、青色光情報伝達の一端が明らかになることが期待される。

今後、ゲノムマッピング解析およびシークエンス解析により変異体の原因遺伝子の絞り込みを行う。候補遺伝子を同定した後、相補実験により速やかに変異体の原因遺伝子を確定させる。次に、必要な生化学的な解析により原因遺伝子の作用箇所を特定する。また、原因遺伝子のコードする蛋白質についてその蛋白質の性質を考慮した上で、蛋白質相互作用解析やリン酸化の解析を行い、その情報伝達機構の詳細を解明する。さらに、ABAに対する応答を詳しく解析し、得られた蛋白質がABAにより制御を受けるか否かを明らかにする。27年度が最終年度であるため、記入しない。
DNA二重らせん鎖の配向固定化傾斜機能フィルム

本研究は、DNA-脂質複合体を用いてDNA二重らせん鎖を一方向に配向固定化した傾斜構造をもつフィルムを作製し、DNAらせん鎖に沿った電子移動により傾斜機能を実現することを目的として行い、以下の成果を得た。1)サケ精子由来のDNA(分子量200万以上)を超音波照射により分子量10万くらいの長さに切断し、DNA中のリン酸アニオンと等モルのカチオン性脂質を加えて、DNA-脂質複合体ポリイオンコンプレックスの沈殿として得た。2)これをクロロホルムなどの有機溶媒に溶解して、円偏光二色性CDスペクトルや500MHz-NMRスペクトルから有機溶媒中でも二重らせん構造を形成していることを確認した。3)これをガラス板上にキャストしてフィルムを得た。このフィルムは水に不溶で自立性であったので、基板からはがして一方向に延伸した。X線回折の結果、延伸したフィルム中ではDNA鎖は延伸方向に配向していることがわかった。フィルムを臭化エチジウム水溶液につけるとフィルムが赤色に染まり、臭化エチジウムがインターカレートすることがわかった。
チップ増強ラマン散乱法による高分子超薄膜の相分離機構の研究

我々は、現在、数十nm程度の高い空間分解能を有し、かつ数十nm程度の超薄膜での測定が可能なチップ増強ラマン散乱(Tip-Enhanced Raman Scattering : TERS)測定装置の開発に取り組んでいる。22年度は21年度に構築した近接場光によるプラズモンと照射光の結合による増強電場を利用したこの近接場ラマン測定装置を用いて、カーボンナノチューブ(CNTs)を含むポリマーナノコンポジットのラマンスペクトル測定を試みた。それにより、下記に示すような温度変化や励起波長によりCNTs由来のバンドのシフトを見出した。スチレンブタジエンゴム(SBR)と多層CNTs(MWCNTs)およびそれらのナノコンポジットSBR/MWCNTs(MWCNTs : 1phr, 3phr, 5phr, 10phr)のラマンスペクトル測定から、MWCNTsをSBR中に分散させたポリマーナノコンポジットおよびMWCNTsの室温でのラマンスペクトルにおいて、CNTs由来のD、G、およびG'モードによるバンドが観測された。これらはCNTsの共鳴ラマン効果によるものである。Dバンドは、グラファイト構造の中のsp^2混成軌道の乱れに由来し、CNTsの配向に非常に敏感である。一方、Gバンドはグラファイトの壁の面内振動に帰属され、配向には敏感でない。また、このDとGバンドの強度比がナノコンポジットにした場合とCNTsのみの場合では異なっており、さらにはナノコンポジットではGバンドに見られていたショルダーがほとんど見られなかった。また、DおよびGモードの励起波長依存性の測定から、レーザーの励起波長を488nm、512nm、785nmと変化させて測定したところ、DおよびGモードの波数位置にシフトが見られ、またバンドの形状も異なっていることが示された。これらはナノコンポジットでも同様の結果がみられており、励起波長とCNTsに現れるDおよびGモードには何らかの関係があると考えられる。本研究の目的は、数十nm程度の高い空間分解能を看し、かつ数十nm程度の超薄膜での測定が可能なチップ増強ラマン散乱(Tip-Enhanced Raman Scattering: TERS)法を用いて、生分解性ポリエステル共重合体やポリマーブレンドの超薄膜の分子構造、分子間相互作用、およびモルフォロジーを同時に観測することである。TERS法を用いることにより、ソフトマテリアルの界面・表面で引き起こされる相分離のメカニズムを官能基レベルで明らかにし、ナノ構造と機能性発現との関連性に関する知見を得ることを目指す。平成21年度は主に装置の構築とポリマー超薄膜を用いた静的測定を行った。今回構築したTERS装置システムの特徴の一つは、金あるいは銀でコーティングしたAFMチップの先端部に穴を設け、そこからレーザー光を照射することで従来法に比べてバックグラウンドを抑えられ高感度に測定が可能なことである。もう一つの特徴としては、この落射照射光路以外に、視野全体をレーザー光で照射する視野照射光路を設け、そこからもSERS画像を得ることができる点である。この装置を用いて、高分子超薄膜の高感度ラマン測定を行い、高分子の回転半径程度あるいはそれ以下の厚みを有する超薄膜高分子膜のスペクトル測定に成功した。アルミ基板の上にスピンコートして作製したポリマーフィルムの膜厚はそれぞれ20、50、100、150nmである。膜厚が20nmのPHB共重合体薄膜においてもラマンスペクトルが測定することができた。また、PHB共重合体の薄膜試料ではバルク試料と比べて700および1400cm^<-1>付近のラマンスペクトルに違いが見られたことから、表面と内部では異なる構造を有していることが考えられる。さらに、1720cm^<-1>付近のC=0伸縮振動バンドの形状や、820cm^<-1>付近に見られるα-ヘリックス構造に起因するバンド強度の違いなども確認できた。これらはバルクと薄膜での結晶構造の違いを反映していると考えられる。

また、DおよびGモードの励起波長依存性の測定から、レーザーの励起波長を488nm、512nm、785nmと変化させて測定したところ、DおよびGモードの波数位置にシフトが見られ、またバンドの形状も異なっていることが示された。これらはナノコンポジットでも同様の結果がみられており、励起波長とCNTsに現れるDおよびGモードには何らかの関係があると考えられる。
ビデオアノテーションを利用した協同型実習活動支援システムに関する研究

(1)実習支援システムを用いた試行実践: (1a)昨年度設計・試行した実践プログラムを改善し,ディスカッション練習,プレゼンテーション練習の試行実践(計5大学)を行った。今年度の試行実践の特徴としては,昨年度未完事項として残った振り返り手法の設計を行った上で実践したことである。ディスカッション練習については,全員の観察結果統合→各自振り返り→グループでの振り返りのプロセス,プレゼンテーション練習については各自振り返り→全員の結果統合→他者評価を受けての自己評価プロセスについて設計し,実践プログラムに組み込み,実際の授業で実践した。(1b)新しい試みとして,小学校の研究授業の(教師による)観察と授業後の研究会での振り返りに観察支援システムを試験的に導入した。(2)ビデオアノテーションを用いた観察支援システムの実現:昨年度に開発したプロトタイプ版の観察支援システムFishWatchr Mini(モバイル環境向け。以後,FWM),FishWatchr(PC向け。以後,FW)の機能拡張を行った。拡張は昨年度の試行実践,および,本年度の試行実践に基づき,断続的に行った。主な拡張内容は,次のとおりである。(a) FWMについては,クラス全員の観察結果の視覚化方法の改善,教師用の運用管理機能の拡充,ビデオ再生機能の追加を行った,(b)FWについては,多量の観察結果処理のための高速化,教師用の運用管理機能の拡充を行った。(1)実習支援システムを用いた試行実践:おおむね当初の計画どおり進行している昨年度行った実践のうち,振り返り部分の設計・試行実践が未完であったディスカッション練習,プレゼンテーション練習については,今年度,設計・試行実践を行ったため,おおむね計画していた実践プログラム全体の設計・試行実践が完了したことになる。試行実践の結果については,(a)実践プログラムに十分な運用可能性があることを確認し,(b)実践プログラムの効果については,部分的にではあるが検証を行い,学会発表(10.研究発表を参照)している。(2)ビデオアノテーションを用いた実習支援システムの実現:おおむね当初の計画どおり進行しているFW,および,FWMともに試行実践の結果に基づき,拡張・改善を行い,試行実践により実際に運用できることを確認している。例えば,未完であった振り返り部分の支援機能については,「クラス全員の観察結果の視覚化方法の改善」(FWM),「教師用の運用管理機能の拡充」(FW,FWM)などで実現している。また,実践時に発見された不具合などは適宜修正した。また,これらの拡張・改善した結果は,一般公開しているFW,FWMにも,適宜,適用している。(1)支援システムを用いた実践と結果の検証:本年度までに構築した実践プログラム,支援システムを用いて実践を行い,(a)振り返り活動支援・自己評価支援の有効性,(b)実践プログラムの有効性,(c)教師による学習者評価の有効性を検証する。(2)成果発表と成果の公開:(a)教育工学会などでの学会発表,論文発表により成果を発表する。(b)FW,FWMともに,インターネット上にすでに公開しているが,サイトをより一般向けに整備する。また,一般向けの実践プログラムのマニュアル,支援システムのマニュアルを作成し,インターネット上に公開する。(1)ビデオアノテーションを用いた実践プログラムの設計:分担者3名が担当している授業をたたき台として,次の三つの実践プログラムを設計し,既存の授業に対して,ビデオアノテーションシステムを導入する方法を考案した。(a)プレゼンテーション練習(大学のグループプレゼンテーションに関する授業),(b)ポスター発表練習(小学校の社会科の授業),(c)ディスカッション(大学のディスカッションに関する授業)これらの実践では,学習者がスマートフォンなどのモバイルデバイスで活動を観察(アノテーション)し,全学習者の観察結果を活動のビデオと同期するなどして,振り返る。振り返りの方法は(a)(b)(c)で異なり,(a)は学習者自身がビデオアノテーションシステムを操作して振り返る方法,(b)は教師がアノテーション結果を用いて,全学習者と一緒に振り返る方法,(c)は学習者自身がモバイルデバイスで振り返る方法を用いる。(2)ビデオアノテーションを用いた実習支援手法の設計:(1)の実践プログラムの設計に基づき,モバイルデバイスで動作する観察支援システムFishWatchr Mini (FWM)の設計を行った。FWMは,学習者が自身のスマートフォンでリアルタイムに活動を観察し,観察直後にアノテーション結果を概観できるように設計され,HTML5とJavascriptで記述したWebアプリケーションとして実現される。なお,観察結果は,すでに実現済みのビデオアノテーションシステムにインポートし,ビデオと同期する。(3) FWMの実現と実践プログラムの試行: FWMを実現し,Web上に一般に公開した。さらに,(1)で設計した実践プログラムを使った試行を行った。(1)ビデオアノテーションを用いた実践プログラムの設計:おおむね当初の計画どおり進行している(一部予定よりも進み,一部遅れている)。既存授業へのビデオアノテーションの導入に関して,観察部分については設計を行い,(次年度実施予定だった)試行も実施した。ただし,振り返り部分については設計・試行とも,計画の一部のみにとどまった。これは,試行で収集されるアノテーション結果を元に設計したほうがよいと判断したためである。(2)ビデオアノテーションを用いた実習支援手法の設計:おおむね当初の計画どおり進行している(一部予定よりも進み,一部遅れている)。当初は既存のPC上のビデオアノテーションシステムを拡張する予定だったが,(1)を行う過程で,リアルタイムの観察をもっと容易にすること,ディスカッションやプレゼンテーション練習などの直後にアノテーション結果の概要を使った振り返りする必要性が生じたことから,モバイル型の観察支援システムを設計し,(次年度実施予定の)実現も行った。

その一方で,計画していた,ビデオとアノテーション結果を連携させた振り返り支援手法については,まだ部分的にしか設計が行われていない。その理由は(1)と同様である。(1)実習支援システムを用いた試行実践: (1a)昨年度設計・試行した実践プログラムを改善し,ディスカッション練習,プレゼンテーション練習の試行実践(計5大学)を行った。今年度の試行実践の特徴としては,昨年度未完事項として残った振り返り手法の設計を行った上で実践したことである。ディスカッション練習については,全員の観察結果統合→各自振り返り→グループでの振り返りのプロセス,プレゼンテーション練習については各自振り返り→全員の結果統合→他者評価を受けての自己評価プロセスについて設計し,実践プログラムに組み込み,実際の授業で実践した。(1b)新しい試みとして,小学校の研究授業の(教師による)観察と授業後の研究会での振り返りに観察支援システムを試験的に導入した。(2)ビデオアノテーションを用いた観察支援システムの実現:昨年度に開発したプロトタイプ版の観察支援システムFishWatchr Mini(モバイル環境向け。以後,FWM),FishWatchr(PC向け。以後,FW)の機能拡張を行った。拡張は昨年度の試行実践,および,本年度の試行実践に基づき,断続的に行った。主な拡張内容は,次のとおりである。(a) FWMについては,クラス全員の観察結果の視覚化方法の改善,教師用の運用管理機能の拡充,ビデオ再生機能の追加を行った,(b)FWについては,多量の観察結果処理のための高速化,教師用の運用管理機能の拡充を行った。(1)実習支援システムを用いた試行実践:おおむね当初の計画どおり進行している昨年度行った実践のうち,振り返り部分の設計・試行実践が未完であったディスカッション練習,プレゼンテーション練習については,今年度,設計・試行実践を行ったため,おおむね計画していた実践プログラム全体の設計・試行実践が完了したことになる。試行実践の結果については,(a)実践プログラムに十分な運用可能性があることを確認し,(b)実践プログラムの効果については,部分的にではあるが検証を行い,学会発表(10.研究発表を参照)している。(2)ビデオアノテーションを用いた実習支援システムの実現:おおむね当初の計画どおり進行しているFW,および,FWMともに試行実践の結果に基づき,拡張・改善を行い,試行実践により実際に運用できることを確認している。例えば,未完であった振り返り部分の支援機能については,「クラス全員の観察結果の視覚化方法の改善」(FWM),「教師用の運用管理機能の拡充」(FW,FWM)などで実現している。
胎児・胎盤の発育・成長を制御するヒト胎盤絨毛由来調節因子に関する細胞生物学的研究

ヒト胎児・胎盤の発育・成長を制御する胎盤絨毛由来の因子について検討を行った。(1)胎盤絨毛細胞と細胞接着因子初期胎盤から単離した絨毛細胞は、フィブロネクチンを被覆したシャーレに特異的に接着し、in vivoでの胞胚着床過程にフィブロネクチンが関与する事を示した。(3)LIFによるhCG産生調節ヒト繊毛細胞はgp80とgp130の2種のIL-6 receptor複合体を細胞表面上に発現し、IL-6以外にLIFの刺激によっても活性化されてhCG産生を促進する。従って着床時に主として脱落膜から産生されるLIFは繊毛細胞の増殖、分化にも主要な役割を持つ。(4)胎盤機能とapoptosis胎盤繊毛におけるapotpsisの出現をDNA fragmentaionを用いて検討した。胎盤では、満期以降で経時的にapoptosisが進行する事が観察されたが、これに加えて子宮内発育不全や妊娠中毒性の胎盤でも著明なapoptosisの出現がみられ、apoptpsisと胎盤機能の密接な関係が示された。(1)胎盤絨毛細胞と細胞接着因子初期胎盤から分離し、単細胞化した絨毛細胞は、フィブロネクチンを被覆したシャーレに特異的に接着し、in vivoでの胞胚着床過程にフィブロネクチンが関与していることが示唆された。(3)胎盤のagingとapoptosis胎盤絨毛組織の経時的変化をDNA fragmentationを用いて検討した結果、満期以降では経時的にapoptosisが進行する傾向が見られた。(4)排卵期および着床期子宮内膜におけるオキシトシン・レセプターの発現正常月経周期を有する婦人の子宮内膜におけるオキシトシン・レセプターの発現をmRNAならびに蛋白レベルで検討したところ、オキシトシン・レセプターは増殖期内膜では発現が弱く分泌期内膜で強く発現した。しかも排卵期内膜ではその発現が最も強かった。この結果、オキシトシン・レセプターの受精・着床との関連性を示唆する新しい知見が得られた。初期胚の着床ならびにその後の胎児・胎盤の発育に重要な役割を担っていると考えられる胎盤絨毛が有する増殖・分化・内分泌・免疫機能に関して以下の研究成果を得た。正常妊娠、子宮内胎児発育不全、ならびに妊娠中毒症の症例から胎盤絨毛組織を得手、DNA fragmentationの手法を用いてapoptosisの出現を観察した。その結果、子宮内胎児発育不全及び妊娠中毒症の胎盤組織では正常胎盤と比べてapoptosisの増強が観察された。(2)妊娠初期絨毛と子宮脱落膜で産生されるサイトカインの機能解析妊娠初期絨毛ならびに脱落膜組織におけるInterleukin-6(IL-6)、Leukemia Inhibitory Factor(LIF)の発現を免疫組織染色で確認した。これら組織の器官培養により、LIFはIL-6とは異なり主として脱落膜から産生されていた。絨毛細胞によるhCG産生はLIFの刺激により濃度依存性に上昇し、LIFとIL-6 signal transducer(gp130)を介したhCG産生系が胎盤絨毛において存在するが判明した。この系は既知のゴナドトロピンとそのレセプターを介するhCG産生系や既に我々が報告したIL-6とそのレセプターを介するhCG産生系とは独立して機能する。
歯周病原細菌由来合成リピドAアナログによる歯周病治療薬の開発研究

Pg型合成リピドAの生物活性としては、本合成リピドAにはLPS不応答性マウスに対するマイトジェン活性およびTNF・とIL-6産生誘導能は全く認められなかった。一方、本合成標品はリムルステストとシュワルツマン反応およびLPS応答性マウスに対するマイトジェン活性およびTNF・とIL-6産生誘導能については対照の506とほぼ同程度の活性を示した。天然Pg-LAは、TLR2とTLR4の両活性を持つが、Pg型合成リピドは、506と同様にTLR4活性のみを示した。ヒト歯肉線維芽細胞からのIL-8産生誘導能においても、本標品は506と同様の活性を示した。以上の結果から、Pg型合成リピドAの生物活性は大腸菌型合成リピドAと同様の傾向を示すことが明らかになった。今回のPg型リピドAの合成標品を用いた研究により、従来より報告されていたPg-LPSの特徴的な生物活性、即ち、低毒性にも関わらず、ヒト由来のTHP-1細胞やヒト歯肉線維芽細胞に対して強いサイトカイン産生誘導活性を示すこと、さらにはLPS不応答性C3H/HeJマウス細胞を活性化する事実は,本合成標品では確認することが出来なかった。さらに、PgLPSの破骨細胞分化促進作用は、sRANKL存在下でTLR4を介するシグナル伝達によって起きている可能性が示唆された。さらに、PgLPS刺激でMyD88非依存的経路を介して誘導されてくるIFN-・の発現とMyD88依存的経路で誘導されてくるTNF-・の発現がほとんど認められなかったが、破骨細胞分化誘導に関与しているRANKLのレセプターRANKの発現が誘導されたことから、MyD88依存的経路とMyD88非依存的経路以外にRANK誘導に関与している重要なシグナル伝達経路が存在している可能性が考えられた。最後に、リン酸基や脂肪酸のアシル化の違いによるヘテロ-Pg-LAが、Porphyromonas gingivalisリピドAの特徴的な活性を担っているとの報告も有るため、更なる詳細な検討が必要である。4.11-Methyldodecanalの合成:11-Methyldodecanol(50.11mmol)をSwern酸化した。収率85%であった。

今回のPg型リピドAの合成標品を用いた研究により、従来より報告されていたPg-LPSの特徴的な生物活性、即ち、低毒性にも関わらず、ヒト由来のTHP-1細胞やヒト歯肉線維芽細胞に対して強いサイトカイン産生誘導活性を示すこと、さらにはLPS不応答性C3H/HeJマウス細胞を活性化する事実は,本合成標品では確認することが出来なかった。さらに、Pg LPSの破骨細胞分化促進作用は、sRANKL存在下でTLR4を介するシグナル伝達によって起きている可能性が示唆された。さらに、Pg LPS刺激でMyD88非依存的経路を介して誘導されてくるIFN-・の発現とMyD88依存的経路で誘導されてくるTNF-・の発現がほとんど認められなかったが、破骨細胞分化誘導に関与しているRANKLのレセプターRANKの発現が誘導されたことから、MyD88依存的経路とMyD88非依存的経路以外にRANK誘導に関与している重要なシグナル伝達経路が存在している可能性が考えられた。最後に、リン酸基や脂肪酸のアシル化の違いによるヘテロ-Pg-LAが、Porphyromonas gingivalisリピドAの特徴的な活性を担っているとの報告も有るため、更なる詳細な検討が必要である。
相互監視システムにおいて適応的なモラル・コードの精緻化

当該年度は準備期間として特段の実績は行っていない。当初から準備期間として特段の活動を想定していなかったため。2019年度から海外赴任を行う。計画通り実施する予定である。内定年度:2017当該年度は準備期間として特段の実績は行っていない。
アフリカにおける理科と数学を関連付ける教育プログラムの開発

本研究では,理科と数学を関連付ける4つの方法における授業を具体化するとともに,各授業において育成が目指される資質・能力との関係性を明らかにし,その関係性に基づいた教育プログラムを開発する。そのためにまず,国内外の研究や事例を踏まえ,各方法における授業を具体化する。次に,概念地図法,文脈依存性の調査,パフォーマンス評価の実態把握調査及びその包括的分析によって,各資質・能力の関係性を明らかにする。その後,各資質・能力の関係性に基づき,各授業の構成及び配列を検討し,教育プログラムを開発する。