hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東北社会における国際結婚をめぐる諸問題と社会的包摂に関する実証的研究

日本の「国際結婚」の特徴は、短期間に急増したことで、1980年までは結婚総数に占める割合は1%足らずであったが、2000年には4.5%にもなった。また「国際結婚」の70%以上が日本人男性と外国籍女性との結婚であることもこれまでとは異なる点である。このような日本の傾向は、東北地方(山形・最上地域)では90年代にすでに見られた現象である。本研究は、1.農村地域の配偶者選択と社会的人口学的要因、2.行政主導の「国際結婚」の問題点、3.市民生活者として外国籍配偶者への支援と地域の課題に焦点を置く実証研究であり、次のような点を報告する。まず第1に、未婚男女の恒常的な人口格差-20代女性の他出と伝統的な家父長的な「家」意識の残存による農村地域における男性の配偶者選択の困難さがあり、またそれを打開するための行政主導の「国際結婚」が始められたが、行政の個人問題への介入の限界や連携した仲介業者の特異な仲介方法への批判がある。しかしながら、第2に「国際結婚」を支援する施策として、外国籍配偶者(妻)に対する日本語学習の提供をはじめとして、健康や「国際児(外国籍母親の子ども)」にかかわる保育および保育相談の提供など地域の市民活動と連携した行政の取り組みが社会的包摂として検討されている。第3に彼女たちが主体的な生活者として暮らしを営む場として「多文化共成社会」を目指し地域に構築する実践例も見られる。東北地方における国際結婚をめぐる諸問題と外国人妻たちの社会的包摂の現状及びその特徴を明らかにするために、東北地方各県の国際交流関連部署及び諸団体から資料を収集しヒアリング調査を行い、合わせて関連課題の先進的な地域であるアメリカ合衆国ボストン市・シアトル市の公立学校や地域のコミュニティ・センターにおける多文化教育や地域支援の実態を調査した。本年度の研究概要は以下の3点である。1.平成2年の入管法の改正を前後する外国人の入国・移動等の統計データから東北地方の統計的な特徴を全国的な動向と比較・整理。2.最上地域及び岩泉地域におけるいわゆる「外国人花嫁」として入国している女性の生活(就業、家族、地域、言語・教育、生活問題等々)の現状把握。3.ボストン・シアトル・シカゴ各市の「MOSOTプロジェクト」が目指す学校(含む大学)、企業・諸団体、地域のボランティア、行政の資源・役割を有効にコラボレートさせたシステムの構築は、教育問題の解決や子どもの学力向上だけでなく、労働・職業の質の向上・創出につながる労働政策にも、多文化・多民族を尊重する学習・人権の課題にも関連し、地域のエンパワーメントに資することを確認。本研究の目的は、東北地方における国際結婚をめぐる諸問題と社会的包摂の現状とその特徴を明らかにすることであった。調査研究対象地として山形県最上地方を選び、1農村地域の配偶者選択と社会的人口学的要因、2行政主導の「国際結婚」の問題点、3市民生活者としての「外国籍配偶者(妻)」への支援と地域の課題について実証的な考察を行った。ここで用いる「国際結婚」とは日本国籍の男女と外国籍男女との配偶関係を意味する日本の「国際結婚」の特徴は、短期間に急速に増大したことで、1980年までは結婚総数に占める割合は1%足らずであったが2000年には4.5%になった。また、「国際結婚」の70%以上が日本人男性と外国人女性との結婚であることもこれまでと異なる点である。このような日本の全体的傾向は、最上地方では90年代にすでに始まった現象である。その背景には、1未婚男女数の恒常的な格差-20代女性の他出と伝統的な家父長的「家」意識の残存による農村地域における男性の配偶者選択の困難さがある。また、それを打開する為の行政主導の「国際結婚」の開始があった。2行政の結婚仲介における最大の問題点は、行政の個人問題への介入の限界と連携した仲介業者の特異な仲介方式への批判であった。

早期に行政主導はやめたが増加し続ける「国際結婚」を支援する施策として、3外国人配偶者(妻)に対する日本語学習の提供を始めとして、健康やr国際児(外国籍母親の子ども)」に関わる保育・教育相談・情報の提供などを地域の市民活動と連携して行っている。さらに彼女たちが主体的な市民生活者として暮らす場として「多文化共生社会」を地域に構築する試みが進んでいる。
オーダーメードジルコニアインプラントのための表面改質法

既にジルコニアインプラントの破折やチッピングが報告されているため,ジルコニアの衝撃に対する強さに着目した.日本セラミック協会規格JCRS 202-1994に従い,ジルコニアのシャルピー衝撃試験を行い,PEEKやPEKKなどの新しいプラスチック材料やCAD/CAM用焼結コバルトクロム合金と比較した.靭性に優れるジルコニアであってもPEEKやPEKKと同等の衝撃強さであり,コバルトクロム合金の1/20の衝撃強さだった.このため突然の外力により破壊される可能性を示した.これらからCAD/CAMで作製する際にオーダーメードインプラントの形状や厚さなどを決定することができる.その成果を第73回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.PEEKやPEKKは水中浸漬やオートクレーブにより衝撃強さは変化しなかった.PEEKやPEKKなどのプラスチック材料はガラス転移点を有し,また製作時の熱履歴により性質が変化するので,熱分析を行ない,熱的挙動を観察した.同時に歯科用ワックスについても試験した.室温で軟らかく操作出来るユーティリティワックスの分解温度は,インレーワックスやパラフィンワックスに比較して高いことを明らかにした.その成果を第71回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.近年保険採用されたCAD/CAM用コンポジットレジンと比較するため,とくに大臼歯用コンポジットレジンの水中保管による表面劣化を検討した.蒸留水中にフィラー構成元素のシリコンが溶出することを示し,表面劣化が温度によって加速されることを示した.その成果を第72回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.衝撃強さや表面劣化の観点から,CAD/CAM用材料の中でインプラントに適するのはジルコニア,PEEK,PEKK,コバルトクロム合金であるが,本研究課題の方法で滅菌と表面処理を同時に満足できるのはジルコニアであると考える.平成30年度はラットへのジルコニアインプラント埋植試験を行なう予定であったが,平成32年度に計画していた衝撃試験を優先した.このため,遅れていると判断した.しかし衝撃試験の結果,市販ジルコニアの衝撃強さはすべて近似した値を示し,製品間の差は少なかった.したがってインプラント体として各種のジルコニアが使用可能であると推察し,まず始めに1種類のジルコニアを選択した.ジルコニアディスクから径1mm長さ5mmになるよう切削,焼成し,課題である表面処理を行なった.所属大学へ動物実験計画の承認手続きをとり,現在,ラット大腿骨へのインプラント埋植を実施し経過観察中である.数種のジルコニアを使用して,ラットへのインプラント埋植試験を引き続き行う.径1mm長さ5mmの試料としたので,交付申請書に記載したインプラントの引き抜き試験はとりやめ,埋植後3,6,9週に大学所有のμ-CTにより新生骨の観察を精緻に行ない数値化する予定である.このことにより実験に供するラットの頭数を減らす事が出来る.ジルコニアの衝撃強さの検討を引き続き行ない,低温劣化の影響や,新しく市販されている高透光性ジルコニアの性質を検討する予定である.既にジルコニアインプラントの破折やチッピングが報告されているため,ジルコニアの衝撃に対する強さに着目した.日本セラミック協会規格JCRS 202-1994に従い,ジルコニアのシャルピー衝撃試験を行い,PEEKやPEKKなどの新しいプラスチック材料やCAD/CAM用焼結コバルトクロム合金と比較した.靭性に優れるジルコニアであってもPEEKやPEKKと同等の衝撃強さであり,コバルトクロム合金の1/20の衝撃強さだった.このため突然の外力により破壊される可能性を示した.これらからCAD/CAMで作製する際にオーダーメードインプラントの形状や厚さなどを決定することができる.その成果を第73回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.PEEKやPEKKは水中浸漬やオートクレーブにより衝撃強さは変化しなかった.PEEKやPEKKなどのプラスチック材料はガラス転移点を有し,また製作時の熱履歴により性質が変化するので,熱分析を行ない,熱的挙動を観察した.同時に歯科用ワックスについても試験した.室温で軟らかく操作出来るユーティリティワックスの分解温度は,インレーワックスやパラフィンワックスに比較して高いことを明らかにした.その成果を第71回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.近年保険採用されたCAD/CAM用コンポジットレジンと比較するため,とくに大臼歯用コンポジットレジンの水中保管による表面劣化を検討した.蒸留水中にフィラー構成元素のシリコンが溶出することを示し,表面劣化が温度によって加速されることを示した.その成果を第72回日本歯科理工学会学術講演会にて発表した.衝撃強さや表面劣化の観点から,CAD/CAM用材料の中でインプラントに適するのはジルコニア,PEEK,PEKK,コバルトクロム合金であるが,本研究課題の方法で滅菌と表面処理を同時に満足できるのはジルコニアであると考える.平成30年度はラットへのジルコニアインプラント埋植試験を行なう予定であったが,平成32年度に計画していた衝撃試験を優先した.このため,遅れていると判断した.しかし衝撃試験の結果,市販ジルコニアの衝撃強さはすべて近似した値を示し,製品間の差は少なかった.したがってインプラント体として各種のジルコニアが使用可能であると推察し,まず始めに1種類のジルコニアを選択した.ジルコニアディスクから径1mm長さ5mmになるよう切削,焼成し,課題である表面処理を行なった.所属大学へ動物実験計画の承認手続きをとり,現在,ラット大腿骨へのインプラント埋植を実施し経過観察中である.

数種のジルコニアを使用して,ラットへのインプラント埋植試験を引き続き行う.径1mm長さ5mmの試料としたので,交付申請書に記載したインプラントの引き抜き試験はとりやめ,埋植後3,6,9週に大学所有のμ-CTにより新生骨の観察を精緻に行ない数値化する予定である.このことにより実験に供するラットの頭数を減らす事が出来る.ジルコニアの衝撃強さの検討を引き続き行ない,低温劣化の影響や,新しく市販されている高透光性ジルコニアの性質を検討する予定である.平成30年度はラットへのジルコニアインプラント埋植試験を行なうため,実験動物購入費用を見積もっていた.しかしインプラント埋植試験の開始が遅くなったので,未使用額が生じた.今年度はラットへのインプラント埋植試験を引き続き行うので,昨年度から予算を繰り越し,実験動物購入費用に充当する計画である.
Na電流阻害薬を用いた運動神経興奮性制御による筋萎縮性側索硬化症の新規治療開発

運動神経の過剰興奮性は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)運動神経細胞死の原因の一つと考えられている。これまで我々は、ALS運動神経では持続的Na電流の増加とK電流減少という2つの機構を介して興奮性が増大していること、更に皮質運動野でも興奮性が増大し、運動神経細胞死の一因となっている可能性を指摘してきた。特に、ALS運動神経のNa電流の増大が、運動神経細胞死と密接に関係している可能性を明らかにしてきた。本研究の目的は、将来の治験に向けてイオンチャネル修飾薬の中から中枢及び末梢運動神経興奮性を適切に調節できる薬剤を選定することである。次に、神経興奮性制御がALS患者における症状進行抑制につながるかを検討する。本研究は、神経興奮性制御という新たな視点からALS新規治療の開発を目指している。本研究は、ALS患者を対象とした臨床試験、およびALSモデル動物を対象とした動物実験よりなっている。それらの結果を元に、ALS患者を対象とした治験を実施することが最終的な目標である。研究計画1として、ALS患者を対象とした臨床試験を実施している。Naチャネル阻害薬内服前後で神経興奮性検査、運動皮質興奮性検査を行い、神経興奮性に与える影響を明らかとする。研究計画2としては、ALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させ、神経興奮性検査の変化および症状・生存期間について非内服マウスと比較検討する。研究計画3として、上記の研究で効果を認めた薬剤を用いて、ALS患者を対象に多施設共同臨床試験を実施する。これらの研究結果を通して、ALSに対してイオンチャネル修飾薬が効果をもたらすかを検証し、新たな治療薬開発を行う。現在研究計画1および研究計画2が遂行されており、データの蓄積がなされている。今後これらのデータ蓄積を続け、今年度中に計画1および2を完遂する予定である。当初の計画では、研究計画1:ALS患者を対象としたNaチャネル阻害薬を用いた臨床試験、研究計画2:ALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させる実験、研究計画3:上記の研究で効果を認めた薬剤を用いてALS患者を対象とした多施設共同臨床試験のうち、研究計画1および2について終了することを予定していた。研究計画1として予定していた、ALS患者を対象とした臨床試験は、既に試験を開始している。しかし、臨床研究法の施行により、研究の中断と臨床研究審査委員会への再申請と承認作業を要した。これらの手続きに数か月を要し、臨床研究への患者組み入れに遅れが生じた。しかし、遅延はしているものの研究は進行しつつある。既に7名の患者が臨床試験に参加しており、試験データが蓄積されつつある。研究計画2として予定していたALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させる実験は、ALSモデルマウスの購入及び海外からの輸入の手続きに手間取り、同様に研究に遅延が生じている。今年度中には、研究計画1および2を完遂することを目標としている。当初の計画では、研究計画1:ALS患者を対象としたNaチャネル阻害薬を用いた臨床試験、研究計画2:ALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させる実験、研究計画3:上記の研究で効果を認めた薬剤を用いてALS患者を対象とした多施設共同臨床試験のうち、研究計画1および2について終了することを目標としていた。既に研究計画1および2について、研究計画が実施されいるため、今後も計画を実行していく予定である。どちらの研究計画も、計画の実施が遅延気味であるため、これらを加速させて行っていく。研究計画1の臨床試験に関しては、千葉大学神経内科関連病院へALS患者紹介をお願いし、臨床試験参加者を募りやすい体制を構築していく。また研究計画2については、学内研究協力者に呼びかけ、研究の遂行をより加速させていく予定である。これらの計画を実行に移し、今年度中に研究計画1および2を終了させたいと考えている。これまで我々は、ALS運動神経では持続的Na電流の増加とK電流減少という二つの機構を介して興奮性が増大していること、更にNa電流の増加が神経細胞死を加速していることを明らかにしてきた。本研究では、将来の治験に向けてイオンチャネル修飾薬の中から中枢及び末梢運動神経興奮性を適切に調節できる有力な候補薬を選定し、次に神経興奮性制御がALS患者における症状進行抑制につながるかを検討する。本研究は、神経興奮性制御という新たな視点からALS新規治療の開発を目指すものである。本研究は、ALS患者を対象とした臨床試験およびALSモデル動物を対象とした動物実験よりなる。それらの結果を元に、ALS患者を対象とした多施設共同臨床試験を実施することが最終的な目標である。研究計画1として、ALS患者を対象とした臨床試験を実施する。Naチャネル阻害薬内服前後で神経興奮性検査を行い、神経興奮性に与える変化を明らかとする。

当初の計画では、研究計画1:ALS患者を対象としたNaチャネル阻害薬を用いた臨床試験、研究計画2:ALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させる実験、研究計画3:上記の研究で効果を認めた薬剤を用いてALS患者を対象とした多施設共同臨床試験のうち、研究計画1および2についてを平成29年度に実施することを予定していた。またこれら2つの研究計画を、平成30年度中に終えることを目標としていた。研究計画1として予定していた、ALS患者を対象とした臨床試験は、既に試験を開始している。しかし、当初の予定よりも臨床試験申請書類の事務処理が遅れ、研究倫理審査委員会の承認時期が遅れてしまった。これにより、臨床試験の進行が遅延している。しかし、遅延はしているものの研究は進行しつつある状況である。既に6名の患者が臨床試験に参加しており、試験データが蓄積されつつある。研究計画2として予定していたALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させる実験は、ALSモデルマウスの購入及び海外からの輸入の手続きに手間取り、同様に研究に遅延が生じている。しかし遅延はしているものの購入の準備が整ったため、具体的な研究計画の策定を行っている最中である。今年度中には、研究計画1および2を完遂することを目標としている。運動神経の過剰興奮性は、筋萎縮性側索硬化症(ALS)運動神経細胞死の原因の一つと考えられている。これまで我々は、ALS運動神経では持続的Na電流の増加とK電流減少という2つの機構を介して興奮性が増大していること、更に皮質運動野でも興奮性が増大し、運動神経細胞死の一因となっている可能性を指摘してきた。特に、ALS運動神経のNa電流の増大が、運動神経細胞死と密接に関係している可能性を明らかにしてきた。本研究の目的は、将来の治験に向けてイオンチャネル修飾薬の中から中枢及び末梢運動神経興奮性を適切に調節できる薬剤を選定することである。次に、神経興奮性制御がALS患者における症状進行抑制につながるかを検討する。本研究は、神経興奮性制御という新たな視点からALS新規治療の開発を目指している。本研究は、ALS患者を対象とした臨床試験、およびALSモデル動物を対象とした動物実験よりなっている。それらの結果を元に、ALS患者を対象とした治験を実施することが最終的な目標である。研究計画1として、ALS患者を対象とした臨床試験を実施している。Naチャネル阻害薬内服前後で神経興奮性検査、運動皮質興奮性検査を行い、神経興奮性に与える影響を明らかとする。研究計画2としては、ALSモデルマウスにイオンチャネル修飾薬を内服させ、神経興奮性検査の変化および症状・生存期間について非内服マウスと比較検討する。研究計画3として、上記の研究で効果を認めた薬剤を用いて、ALS患者を対象に多施設共同臨床試験を実施する。これらの研究結果を通して、ALSに対してイオンチャネル修飾薬が効果をもたらすかを検証し、新たな治療薬開発を行う。現在研究計画
ほうおう座流星群の観測から探るその母天体ブランペイン彗星の過去の活動の研究

ほうおう座流星群は、過去1956年に一度だけ大出現を記録した流星群である。研究代表者らは、ダスト・トレイルモデルでこの出現を解明し、そして2014年12月に再度出現する可能性を見出していた。本研究の目的は、2014年に予報通りの出現があるかどうかを観測すること、またその出現状況から、ダストが放出された20世紀初頭における母天体のブランペイン彗星(289P/Blanpain)の彗星活動度を推測することである。流星群は、2014年12月2日0時(世界時)の出現ピークが予測されたため、この観測条件と治安や気象条件などを考慮し、スペインのラ・パルマ島で観測することとした。観測方法は、流星群の活動度の測定のために、世界的な標準方法での眼視計数観測と、高感度ビデオ撮像による流星数観測の2種類を実施した。悪天候により島内南部に移動したため、極大時刻を過ぎてからの短時間の観測となったが、ほうおう座流星群の検出に成功した。眼視観測による流星数は、最大で12月2日0時45分1時15分に6個を記録した。これは、ZHR(天頂修正1時間流星数)で31.4±11.9の規模であった。一方でビデオでは流星を捉えることができなかった。これは写野範囲が眼視観測より若干狭いこと、眼視観測よりも明るい流星までしか撮像できないこと、予定通りの観測継続時間を確保できなかったことが原因だと考えられた。眼視観測による出現規模から、ダストが放出された20世紀初頭の母天体の彗星活動度は、発見当初の1819年に対して約24.4%に減少していたことが推測された。これは、標準等級(H10)に換算すると、母天体が約1.6等級減光していたことに相当する。母天体は1820年から2003年まで見失われていたが、本研究の結果から、20世紀初頭の年代の母天体が、徐々に彗星活動を低下させていたことが推測された。観測結果は、研究代表者が勤務する川崎市青少年科学館にて報告会(2015年1月10日)を実施し、市民に速報した。また研究成果については、日本天文学会春季年会(2015年3月18日)にて発表した。なお、今回のほうおう座流星群については、ブラジル、アメリカ、カナダなど世界規模で検出の観測が行われたため、それぞれの成果を共有した上で論文に投稿する予定である。
ミトコンドリア外膜のトラフィックを担うタンパク質の構造機能解析とその創薬への応用

ミトコンドリアの外膜には電位依存性アニオンチャネルと呼ばれるタンパク質が発現しており、このタンパク質が膜の透過性を担保している。本研究ではミトコンドリア外膜の電位依存性アニオンチャネルとカルニチンパルミトイル転移酵素に注目し、これらの機能を制御することでミトコンドリアの機能制御、ひいては細胞死の制御を実現することを志向した研究を進めた。本研究によって両タンパク質の特性の理解を深めることができた。本研究ではミトコンドリア外膜の溶質輸送を担う電位依存性アニオンチャネル(voltage dependent anion channel, VDAC)とカルニチンパルミトイル転位酵素(carnitine palmitoyltransferase, CPT1)に焦点をあて、これらのタンパク質によるミトコンドリア外膜のトラフィックコントロールを理解するとともに、これを制御することによってミトコンドリア機能制御剤の創生に繋がるかどうかを検討することを目的とした研究を展開する予定である。本年度はカルニチンパルミトイル転位酵素CPT1に焦点をあてた研究を展開した。CPT1には肝型(CPT1a)、筋型(CPT1b)、および脳型(CPT1c)の3種のアイソザイムがあることが知られている。1cについては酵素活性が無いのではないかとする論文が出されているが、本当に酵素分子そのものがinertなのか、あるいは単に十分発現させることができなかっただけなのか、明らかにされていない。そこで、まずこの点に焦点をあてた研究を行った。1a1cアイソザイムに比較的保存されたアミノ酸配列を有するペプチドを用いて抗体を調製するとともに、大腸菌で個々のアイソザイムの標準タンパク質を調製し、調製した抗体の個々のアイソザイムとの反応性をcalibrateした。個々のタンパク質の発現レベルを定量的に評価し、個々のアイソザイムの特異活性を求めた。その結果、1cアイソザイムが本当にinertな分子であることを明らかにすることができた。更にキメラを用いた解析により、1cがinertであるのはそのC末領域のアミノ酸配列に問題があるためではないことを明らかにすることができた。本研究ではミトコンドリア外膜を介した溶質の輸送を司る電位依存性アニオンチャネル(voltage dependent anion channel, VDAC)とカルニチンパルミトイル基転移酵素(carnitine palmitoyltransferase, CPT1)に焦点を当て、これらのタンパク質の構造と機能の理解を通じて、ミトコンドリア外膜の溶質輸送機構とこれを対象としたミトコンドリア機能制御剤の開発をめざす。昨年度はCPT1に重点をおいた研究を進めたため、本年度はVDACに焦点をあてて研究を推進した。申請者らはすでにラットのゲノム中にはVDAC1をコードする遺伝子に16本もの偽遺伝子があることをすでに見出していた(Mamm Genome 23(2012)286)。そこで、マウスおよびヒトのゲノムも含め、より丁寧な解析を行った。その結果、ラット、マウス、ヒトのゲノムにそれぞれ16、15、13本のVDAC1の偽遺伝子が、また構造類似性のやや劣る偽遺伝子候補が4、2、1本存在することが明らかになった。偽遺伝子候補が本当の偽遺伝子かどうかの解析を進めた結果、ラットの2種の偽遺伝子とマウスの1種の偽遺伝子候補はそれぞれマウスとラットの真正の偽遺伝子と遺伝的に保存されている(syntenyである)ことが判明した。syntenyである偽遺伝子は進化の過程においてラットとマウスが種として分岐する前に形成されたため、両種で遺伝的に保存されている。一方で、偽遺伝子候補がsyntenyなcounterpartを持ちあわせていたことは、これらの偽遺伝子候補もまた本物の偽遺伝子であることを強く示唆する結果である。今回見出されたsyntenyな組み合わせは、単にラットとマウスの進化の歴史を紐解く目的だけでなく、偽遺伝子候補を偽遺伝子であると判別するための有用な情報を与えるものであった。本研究ではミトコンドリア外膜を介した溶質の輸送を司る電位依存性アニオンチャネル(voltage dependent anion channel, VDAC)とカルニチンパルミトイル転移酵素(carnitine palmitoyltransferase, CPT1)に焦点をあて、これらのタンパク質の構造と機能の理解を通じて、ミトコンドリア外膜の溶質輸送機構と、これを対象にしたミトコンドリア機能制御剤の開発を目指す。初年度はCPT1のアイソザイムに注目した研究を進め、1cアイソザイムがcatalyticにinnertである理由の理解に努めた。また2年目にはVDAC1の偽遺伝子に注目し、マウスとラットに遺伝的に保存された偽遺伝子を見出すことができた。最終年度には再度CPT1に注目して研究を進め、ヒトの1aアイソザイムの遺伝子の3'非コード領域にトランスポゾンの挿入が起こり、これが理由でcDNAに多様性が認められることを明らかにすることができた。本件旧では当初標的として掲げたミトコンドリア外膜の2種のタンパク質のうち、VDACに焦点をあてた解析を進めた。その結果、哺乳類のゲノムにはVDAC1をコードする遺伝子に多くの偽遺伝子が存在すること、また、ラットとマウスのVDAC1の偽遺伝子候補がsyntenyなcounterpartを持ち合わせていることを明らかにすることができた。

これらの知見はVDACのmRNAやゲノム解析においても重要な情報を与える基礎的な知見であり、本研究目的の達成に大きく寄与することができたと考えている。生物系薬学H25年度はCPT1に、また26年度はVDACに焦点をあてた研究を進め、それぞれ学術論文の発表につなげることができたことは特筆に価する進捗であると考えている。H27年度も特に変更の予定は無く、引き続き興味深い知見の発掘に努めたい。もともとの交付申請書では個々のCPT1アイソザイムの発現系を構築すること、ならびにCPT1に対する抗体を調製し、これを用いてCPT1の機能制御をめざすとの記載をしていた。本年度は個々のCPT1アイソザイムの発現系を構築するとともに、抗体を調製すること、更に調製された抗体の各CPT1アイソザイムとの反応性を評価すること、に重きを置いた実験を進め、1cアイソザイムがinertな分子であることを初めて定量的に評価することに成功した。得られた知見は今後の研究を推進する上で重要な知見であり、おおむね順調に進展していると評価した。平成27年3月末の納品となったため、支払いが翌4月となった。本研究ではCPT1に重点を置いた研究を展開したため、ミトコンドリア外膜のトラフィックコントロールを担うもう1つの重要なタンパク質であるVDACの研究には十分なエネルギーを割くことができなかった。H26年度以降はVDACの研究を展開し、目的達成に近付けたい。平成27年4月払に支払い完了予定。
ゲノム情報等を利用したイネ収量関連形質の遺伝子発現解析

本研究では、イネの収量形成に関連する遺伝子発現を網羅的に解析するとともに、QTL解析によって収量の品種間差をもたらす要因を明らかにすることを目的とした。研究経過:圃場及びポット栽培で得られた材料を用い、イネの穎果(強勢穎果と弱勢穎果)における遺伝子発現解析等を行った。遺伝子発現解析には強勢穎果と弱勢穎果の発達過程ごとにcDNAライブラリーを作成するとともに、約300種類の炭水化物代謝関連遺伝子からなるマクロアレーを開発して実験に供した。また、QTL解析にはコシヒカリ(日本型品種)の染色体の一部をカサラス(インド型品種)に置換した系統群(染色体部分置換系統(CSSL)、39系統)を用いた。研究成果:(1)イネの強勢穎果と弱勢穎果においては、多数のデンプン合成関連酵素遺伝子の発現のパターンに違いがあり、それらの違いは胚乳細胞の発達過程と密接に関連していることを明らかにした。(2)cDNAライブラリーを用いた解析の結果(強勢穎果:3137クローン、弱勢穎果:2472クローン)、強勢穎果では弱勢穎果に比べて貯蔵タンパクの発現が高かった。弱勢穎果では、いくつかのglycine-rich protein遺伝子の発現が高かった。(3)296の遺伝子を搭載したマクロアレーを用いた解析では、穎果発達前期で発現が高い遺伝子と後期で高い遺伝子に分かれた。また、強制的に一部の強勢穎果を剪除した弱勢穎果を加えた解析の結果、弱勢穎果でも穎果への炭水化物転流を促進することで強勢穎果と同様の発現パターンを示す遺伝子と影響を受けない遺伝子が存在することを明かにした。(4)登熟初期のデンプン蓄積に影響のある葉鞘でのデンプン蓄積量は、基部が最も多く先端に行くに従って減少するが、基部の蓄積割合は熱帯ジャポニカの性質をもつNew Plant Type(NPT)で最も低かった。NPTではショ糖も貯蔵炭水化物として機能している可能性が示唆された。(5)CSSLを用いた解析で、イネの生育等に関わるAB-QTL(草丈(q-PhH1,2,3,6,8,12)、稈長(q-CL1,2,3,12)、穂数(q-Pn1)、クロロフィル含量(q-ChlH3,4,7)、比葉重等(q-SLW7)を多数同定した。このうち、q-Pn1、q-ChlH4、q-SLW7は3年間ほぼ安定的に得られているため、遺伝的に決定されているものと考えられた。

本研究では、遺伝子レベルでの発現制御を網羅的にスクリーニングできるマイクロアレイ技術等を用い、収量構成形質の発現過程に関与する遺伝子・タンパク質を解明する。また、構成形質の品種間差について、同様に網羅的に解析できるQTL解析によって、品種問差をもたらす要因を明らかにする。本年度は研究初年度であり研究素材のスクリーニングが主であるが得られた結果は以下の通りである。(1)イネの収量の大きく関わる強勢頴果と弱勢頴果の発達の違いを比較したところ、弱勢頴果は強勢頴果に比べて胚乳細胞の分裂が3-4日遅れ、最終的な細胞数も3割程度少ないことが明らかとなった。(2)強勢頴果と弱勢頴果の受精後の子房から時期別に発現している遺伝子を網羅的に解析した結果、強勢頴果で多く発現している遺伝子として28、弱勢頴果で多く発現している遺伝子として17、両方で多伝子として5つを同定した。それらの機能については現在解析中である。(3)コシヒカリ(日本型品種)の染色体の一部をカサラス(インド型品種)に置換した系統を用いて、収量関連形質に及ぼすインド型品種の遺伝子の影響を検討した結果、穂重に関してコシヒカリより有意に重い系統が4系統見つかり、第2,4,12染色体上に穂重を増大させると考えられる遺伝子座の存在が示唆された。イネの収量構成形質については従来から調査・検討されてきたが、それらの構成形質がどのような制御を受けているか、品種間差は何によってもたらされているのかについて、遺伝子レベルではほとんど解明されていない。本研究では、遺伝子レベルでの発現制御を網羅的にスクリーニングできるマクロアレイ技術、QTL解析などを用い、収量構成形質の発現過程に関する遺伝子やタンパク質を同定することを目的とした。得られた結果、ならびに経過は以下の通りである。(1)イネの強勢穎果と弱勢穎果におけるデンプン含量の違いには、胚乳細胞数の違いが関係しているが、強勢穎果の胚乳細胞分裂に関わると考えられていた細胞壁結合型インベルターゼの遺伝子OsCIN1は、弱勢穎果の胚乳細胞分裂時においては低いレベルにあり、その他のアイソフォームOsCIN2やINV1が弱勢穎果の胚乳細胞分裂に関与することが示唆された。(2)イネの収量構成形質の異なる日本晴とタカナリ(タカナリは多収品種である)を用いて、各品種の葉身・葉鞘・穂における炭素代謝関連遺伝子の発現量を、関連遺伝子約300種類を搭載したマクロアレイを用いて経時的に測定し、品種間での違いを比較した。結果に関しては、現在解析中である。(3)コシヒカリ/Kasalath由来CSSL39系統を用い、各染色体をカバーするCSSLとコシヒカリとの表現型の差から、有用遺伝子座領域(QTL)の発見と実証を試みた。草丈及び稈長、茎数、出穂期止葉葉身のSPAD値及び比葉重に関するQTL領域を特定した。今後、出穂期止葉葉身のRuBisCo含量及びSPS含量について解析を進める。本研究では、イネの収量形成に関連する遺伝子発現を網羅的に解析するとともに、QTL解析によって収量の品種間差をもたらす要因を明らかにすることを目的とした。圃場及びポット栽培で得られた材料を用い、イネの穎果(強勢穎果と弱勢穎果)における遺伝子発現網羅的解析等を行った。遺伝子発現解析には強勢穎果と弱勢穎果の発達過程ごとにcDNAライブラリーを作成するとともに、約300種類の炭水化物代謝関連遺伝子(多数のisogeneを含めた)を貼り付けたマクロアレーを独自に開発して実験に供した。また、量的形質遺伝子座解析にはコシヒカリ(日本型品種)の染色体の一部をカサラス(インド型晶種)に置換した系統群(染色体部分置換系統(IL)、39系統)を用いた。(1)イネの強勢穎果と弱勢穎果においては、多数のデンプン合成関連酵素遺伝子の発現のパターンに違いがあり、それらの違いは胚乳細胞の発達過程と密接に関連していることを明らかにした(一部は既に国際誌に公表)。
実験用途に応じたNASH肝癌メダカ・マウス・ブタモデルの作成と予防・治療法の開発

本研究では、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)による障害肝からの発癌動物モデルを新規作製した。3週齢のC57BLマウスにHFCD(低コリン脂肪食)を与えると共に、開始時にper kg 25mgのDENを腹腔内投与した。HFCD群では12週以降でほぼ100%インスリン抵抗性を獲得した。HFCD+DENは脂肪沈着の他に肝細胞の風船様変性マロリー体などの所見があり、よりNASHに近い組織像が観察され、腫瘍形成も20週目から確認された。本研究では、あらゆる研究ニーズに対応する非アルコール性脂肪肝炎(NASH)による障害肝からの発癌動物モデルを新規作成し、治療薬の選定、投与法、投与経路から集学的治療として付加する外科的治療までの一連の臨床に必要な検討を全て網羅する実験系を完成させ、それを用いて予防・治療法を確立することにある。無数にある候補化合物を大量飼育の可能な発癌メダカモデルにてスクリーニングし、投与法の検討には遺伝子改変、carcinogen投与、低コリン脂肪食投与など様々な組み合わせにより作成したマウスモデルを用い、ブタモデルではいままで不可能であったIVR治療実験(薬物量や投与時間の条件検討など)や、肝切除・ラジオ波焼灼術などの外科手技の検討が可能となる。これらモデルは一つ一つを取っても今後重要な実験モデルとなる。本年度は1、LDLR-KOブタにおける高脂肪食による検討2、高脂肪食によるNASHメダカに対するDENの暴露による発癌の誘導・MC4R-KOメダカの機能低下の確認3、低コリン脂肪食+DEN投与による短期NASH発癌モデルの作製を行った。1ではLDLR-KOでは脂肪肝にはならなかった。2においてはおよそ5か月目での観察を行っている。また、MC4R-KOメダカのcAMP機能低下を確認した。3ではLimaらのラットによる4か月発癌NASHモデル(Journal of Hepatology 2008)に倣い、マウスにて低コリン脂肪食(16% protein, 58% saturated fat, 26%carbohydrate, 0 ppm choline)+DEN投与による短期NASH発癌モデルを作製した。4か月目に腫瘍が確認された。本研究では、あらゆる研究ニーズに対応する非アルコール性脂肪肝炎(NASH)による障害肝からの発癌動物モデルを新規作製し、治療薬の選定、投与法、投与経路から集学的治療として付加する外科的治療までの一連の臨床に必要な検討を全て網羅する実験系を完成させ、それを用いて予防・治療法を確立することにある。本年度は1LDLR-KOブタにおける高脂肪食による検討2高脂肪食によるNASHメダカに対するDENの暴露による発癌の誘導3低コリン脂肪食+DEN投与による短期NASH発癌モデルの作製を行った。1では、前年度LDLR-KOブタにおいては脂肪肝にならなかった為、3のマウスと同様のモデルの作製を検討、DEN投与の条件検討を行っている。食餌に混入する投与とi.pによる投与を試みている。2ではメダカの造影CTの技術の確立を行った。また、WTのメダカとp53-KOメダカを用いてNASH発癌モデルの検討を行った。1000ppmのDENに4時間、1か月に1回または2か月に1回の暴露を行った。観察は5か月間行った。早期に肉芽腫の発生は見られたが、発癌は確認されなかった。3ではLimaらのラットによる発癌NASHモデル(Journal of Hepatology 2008)に倣い、マウスにて低コリン脂肪食+DEN投与による短期NASH発癌モデルを作製し、血液検査、肝臓組織のHE染色、免疫染色を行った。本年度は1LDLR-KOブタにおける高脂肪食による検討2低コリン脂肪食+DEN投与による短期NASH発癌モデルの作製3Mdr2-KOマウスを用いた発癌抑制実験を行った。1では、前年度LDLR-KOブタにおいては脂肪肝にならなかった為、2のマウスと同様のモデルの作製を検討、i.pによるDEN投与の条件検討を行っている。8か月観察を行ったが発癌は確認できなかった。2ではLimaらのラットによる4か月発癌

NASHモデル(Journal of Hepatology 2008)に倣い、マウスにて低コリン脂肪食(16% protein, 58% saturated fat, 26%carbohydrate, 0 ppm choline)+DEN投与による短期NASH発癌モデルを作製し、遺伝子発現解析を行った。3においては、IL6-Rに対する抗体の投与を行った。本研究では、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)による障害肝からの発癌動物モデルを新規作製した。3週齢のC57BLマウスにHFCD(低コリン脂肪食)を与えると共に、開始時にper kg 25mgのDENを腹腔内投与した。HFCD群では12週以降でほぼ100%インスリン抵抗性を獲得した。HFCD+DENは脂肪沈着の他に肝細胞の風船様変性マロリー体などの所見があり、よりNASHに近い組織像が観察され、腫瘍形成も20週目から確認された。メダカはおよびマウスは実験がほぼ終了している。ブタモデルについては当初予定していたモデルの検討は終了している。外科学メダカモデルについては現在のところまでの結果をまとめ終了とする。マウスモデルについては結果の解析を行い論文作成を行う。ブタモデルについては高脂肪食+DENのモデルを検討する。LDL-KOブタの組織の検討を行った。メダカの高脂肪食によるモデルの作製に着手した。マウスモデルはhigh fatコリン欠乏食とDENの組みあわせにおいて血液検査、組織検査、CTスキャンなどの検討を行った。ほぼ予定通りの実験を順調に行っており、特にマウスモデルについては良好な結果を得ている。未使用額の発生は、効率的な物品調達を行った結果であり、翌年の基礎実験及び動物実験に充てる予定である。マウスモデルについては予定通り継続する。メダカモデルについては現在までの結果を解析し、今後の方針を決定する。ブタモデルについてはLDLR-KOブタ以外のモデルの検討を行う。効率的な物品調達を行った結果、26年度の研究費に未使用額が発生したが、翌年の基礎実験及び動物実験に充てる予定である。未使用額の発生は、効率的な物品調達を行った結果であり、翌年の動物購入費及び動物飼育費に充てる予定である。効率的な物品調達により、25年度の研究費に未使用額が生じたが、26年度に動物(マウス)購入・飼育し、追加の動物実験を行う。
不良環境下における園芸作物の生育に及ぼす太陽光紫外線の質的および量的評価

不良環境に耐性を有する野菜の育種および実際栽培への応用を目的として、本研究では野菜栽培における紫外線の影響について検討し、以下に示した結果を得た。1.B領域紫外線の季節的変動:一日の紫外線量の変動は光合成有効放射量とほぼ並行に推移し、その傾向は晴天日に顕著で、曇天日の紫外線量は晴天日の3035%であった。また、夏至を挟んだその前後の紫外線量は冬至前後の23倍であった。2.カブを用いて生育に及ぼす紫外線除去の効果、および紫外線B(UV-B)補光の影響をみた。(1)400nm以下の紫外線を除去したフィルムを被覆した場合、対照区(紫外線透過フィルム被覆)に比較して葉柄の伸長による草丈の増加が、紫外線量が豊富な春から夏の時期にかけて認められた。(2)UV-B補光は葉のブロンズ化、植物体の矮化をもたらし、強く生育を阻害した。単位面積当たりの光合成速度は対照区とほとんど変わらず、光合成機能の保護メカニズムが働いていることを示唆していた。レタス(cv.岡山サラダ)を用いて生育および光合成活性に及ぼすB領域紫外線の影響をみた。播種後19日の苗に照射強度および照射時間を変えて1週間紫外線処理を人工光下(蛍光灯10000Lux16時間日長,22°C)で行った。紫外線の影響は展開葉で顕著に現れ、葉令とともにその影響は大きく、また若い葉は厚く細長くなり、濃緑色で、葉縁が内側にカ-ルし、立ち上がる傾向を示した。また、紫外線処理を暗期に単独で行った場合のほうが、蛍光灯と共に紫外線を照射した場合よりも、生育阻害の影響が強く現れた。気相型酸素電極を用いて最大光合成速度、クロロフィル量およびアントシアニン量を調べたところ、紫外線照射により単位面積当たりの光合成速度、クロロフィル量、およびアントシアニン量が増加傾向を示した。環境耐性育種および実際栽培への応用を目的に、不良環境下での野菜栽培における紫外線の影響について検討した。本研究では3項目について検討し、以下に示した結果を得た。2.レタス(cv.岡山サラダ)の生育に及ぼすB領域紫外線の影響:播種後19日の苗に対して照射強度および照射時間を変えて1週間紫外線処理を人工光下(蛍光灯10000Lux16時間日長,22°C)で行った。紫外線の影響は展開葉で顕著に現れ、葉令とともにその影響は大きく、また若い葉は厚く細長くなり、濃緑色で、葉縁が内側にカールし、立ち上がる傾向を示した。このことは可視光に紫外線による阻害効果を抑制する効果があることが示唆された。3.レタス(cv.岡山サラダ)の光合成活性に及ぼすB領域紫外線の影響:気相型酸素電極を用いて最大光合成速度、クロロフィル量およびアントシアニン量を調べたところ、紫外線照射により単位面積当たりの光合成速度、クロロフィル量、およびアントシアニン量が増加傾向を示した。しかしながら紫外線照射により葉面積の減少、葉肉細胞の肥大による葉の肥厚などの観察結果から、紫外線照射処理による光合成速度の増加は、乾物生産の減少に対する補償作用と考えられ、この生理的意義については今後の課題である。前年に引き続き、園芸作物の生育に及ぼす紫外線の影響について、屋外および室内において検討した。

1.神戸大学農学部内の圃場において、カブ(Brassica campestris)を用いて、カブの生育に及ぼす紫外線除去の効果、および紫外線B(UV-B)補光の影響について調査した。(1)400nm以下の紫外線を除去したフィルムを被覆した結果、対照区(紫外線透過フィルム被覆)と比較して葉柄の伸長による草丈の増加が認められた。特に紫外線量が豊富な春から夏の時期における紫外線除去の効果が認められ、秋から冬にかけた紫外線量が減少する季節では紫外線除去フィルム被覆の効果は低下した。(2)(1)の処理区に、UV-Bを補光した処理区を設けた。その結果、UV-B補光は葉のブロンズ化、植物体の矮化をもたらし、強く生育を阻害した。B領域の紫外線の中でも、波長が短いほど阻害効果が強く、その影響は生育初期ほど強いことがうかがわれた。単位面積当たりの光合成速度に対しては対照区とほとんど変わらず、光合成機能の保護メカニズムが働いていることを示唆していた。2.神戸大学農学部内の実験室で、トマト、キャベツを用いて、前年度のサラダ菜と同様の調査を行った。その結果、、両者ともUV-Bに対する感受性はサラダ菜より低かったが、葉の柔軟性の減少、ブロンズ化、縮葉、矮化などの現象が見られ、、UV-B量の増加と共に顕著であった。また、両者とも、暗期にUV-B処理した場合、特に生育低下が著しく、自然条件下では可視光によりUV-Bの阻害作用が抑制されることが示唆された。紫外線に対し植物はその受光面積をできるだけ減少させるため、葉が細く、立つようになるとともに、葉内のクロロフィルの分解を抑制するために厚くなりなどの生態的な適応を示していることが示唆された。
光機能界面を集積化したマイクロチャネルによる微小空間反応制御

本研究は、ガラス基板上に微細加工技術を用いてサイズ・流路パターンを自在に設計できるマイクロチャネル(MC)に、マイクロ電極やパターニングした化学修飾界面を集積化し、MCの特長を利用した新規化学プロセスを開発することを目的とした。課題として、局所反応場を集積化したMC作製法の開発、MC内での反応種、中間体・活性種の空間分布の解明、および局所反応場を活かした合成反応への応用の3課題を設定し研究を進めた。1.MCの機能化:ガラス基板の熱融着法を最適化し、白金等の金属電極を溶液もれなく接合することに成功した。さらに、メッキによる銀電極作製、自己組織化膜修飾による有機分子修飾を確立した。加えて、酸化チタンシリカナノ粒子による修飾法を確立した。2.分光電気化学への応用:電極集積化MCにより、非蛍光物質の超高感度検出法である熱レンズ検出法に電気化学選択性を付与することに成功した。3.電解合成への応用:マイケル付加反応へ応用し、電流効率の大幅な向上、選択性の向上に成功した。4.交流動電流を利用したマイクロミキサーの開発:蛇行型電極を集積化し、低電圧駆動高速ミキサー開発に成功した。5.光機能界面を利用した流体制御法の開発:スピロピランあるいは酸化チタンナノ微粒子-疎水分子修飾界面の濡れ性を利用した流路スイッチング、ストップバルブ、油水相分離デバイスを開発した。6.光触媒反応デバイス:酸化チタン-白金修飾チャネルによるピペコリン酸のワンステップ合成の効率化をはかるとともに、電位制御法を開発し、電位制御により光学収率を最適化できることを示した。以上、従来は単に流路として利用されていたMCの機能化による新規マイクロプロセスを開発した。本研究では、ガラス基板上に微細加工技術を用いてサイズ・流路パターンを自在に設計できるマイクロチャネルに、マイクロ電極やパターニングした化学修飾界面を集積化し、マイクロチャネルの特長を利用した新規化学プロセスを開発することを目的とする。本年度は、マイクロ電極の集積化と、化学機能界面としてフォトクロミック色素を修飾することを試みた。電極集積化法として、リフトオフ法によるパターン作製と、水ガラス熱融着法を確立した。前者は比較的低温で作製できるため金、銀などを電極材料として用いることができる。後者は500度以上の高温プロセスのため白金などに限られるが、安定性の高い電極チップを作製できる。作製した電極チップを用いて、チャネルの特長を生かした電気化学熱レンズ信号検出法を開発し、電極反応の高感度測定に成功した。さらに最適化を検討している。スピロピラン誘導体は、光照射により極性が大きく変化する。これをチャネル内壁面に化学修飾することで界面の濡れ性を変化させ、これによるチャネル内流体の光制御を試みた。本年度はチャネル内壁修飾に適したスピロピラン誘導体を合成し・修飾し、原理の確認を行った。結果、光照射により可逆的に接触角、すなわち濡れ性を制御できること、その変化は小さいながらも水と空気、あるいは水とヘキサンを分離することに成功した。今後、応答性、耐圧性、あるいは界面張力との関係等を検討し、チャネル内流体と界面物性との関係を明らかにし、光制御可能な相分離デバイスへの応用の可能性を検討する。これまでに、種々の電極材料によるマイクロ電極の集積化法の開発と、化学機能界面としてフォトクロミック色素を修飾し、これを利用したマイクロ流体の光制御を実現した。本年度は、これらをさらに展開し、電極集積化マイクロチャネルの応用として、(1)高感度検出法を目指した電気化学-熱レンズ検出法の開発とその最適化、

(2)有機電解合成反応への応用、(3)酸化チタン薄膜修飾チップによる光触媒合成反応への応用、さらに(4)フォトクロミック色素修飾による光流体制御の定量的解析を進めた。(1)については、微小空間および熱レンズ法の特徴を利用することで、マイクロメートルサイズの空間で従来の電気化学検出に比べ2桁以上の高感度検出が可能となった。(2)では、電解により生成する酸素アニオンを塩基として用いるアルキル化反応、Michael付加などで、選択性、電流効率が大幅に向上した。(3)の例として、ピペコリン酸のワンステップ合成反応をチップにより従来のナノ微粒子分散系とで同程度の効率で実現した。(4)では界面の濡れ性と流体制御力の関係について明らかにした。次年度ではこれらをさらに詳細に検討し、デバイス化へ向けた設計指針を得ることを目指す。本研究では、ガラス基板上に微細加工技術を用いてサイズ・流路パターンを自在に設計できるマイクロチャネルに、マイクロ電極やパターニングした化学修飾界面を集積化し、マイクロチャネルの特長を利用した新規化学プロセスを開発することを目的とする。これまでに、種々の電極材料によるマイクロ電極の集積化法の開発と、化学機能界面としてフォトクロミック色素を修飾し、これを利用したマイクロ流体の光制御を実現した。本年度は、(1)電位制御可能な酸化チタン薄膜修飾チップを作製し、光触媒合成反応の電位制御、(2)フォトクロミック色素修飾による光流体制御の定量的解析とピコリットルレベルの秤取を行った。(1)については、L-ピペコリン酸のワンステップ合成において、原料L-リジンの転化率、生成物の選択率ならびに光学収率が電位に依存することを見出し、最適条件ではL体の収率を向上できた。(2)では、マイクロチャネル中での分離能がラプラス圧によって決まること、内壁をナノサイズのコロイダルシリカで修飾することにより、分離能を2倍向上できることを見出した。気水分離、油水分離などの光制御可能な相分離デバイスへの応用に加え、マイクロ定量反応チャンバ、さらには光によりピコリットルオーダーの秤取量を制御できるマイクロピペットの作製に成功した。同様なことを酸化チタン微粒子と疎水膜修飾によっても成功した。これらの結果は、マイクロ化学プロセスに体積を基準としたプロセスを加えることを可能にしたほか、光照射量により連続的に濡れ性・ラプラス圧を制御できる手法を与え、これらを利用した新規プロセス応用の展開を可能にすると考えられる。本年度は、酸化チタンナノ微粒子修飾チャネルをオクダセシルシル基により疎水化し、さらにその光分解により超親水から超撥水まで、任意の濡れ性をパターニングする手法を確立した。これを利用し、疎水親水界面で生ずるラプラス圧を利用したマイクロバルブを作製した。
体外肝組織再構築モデルを用いた胆汁うっ滞解析と細胞移植による肝不全治療法の研究

目的とした研究内容は大きく3種に分けられる。第一は、「体外肝組織構築」、第二は「in vitro条件下での胆汁うっ滞解析」、第三は「細胞移植による肝不全治療」であった。第一の目的については、人工肝の作成および肝再生医学の応用につながる最も重要な研究である。本研究では小型肝細胞という肝組織由来の幹細胞として位置付けられている細胞の各種の立体培養化を可能とした他に、細胞の分化も確認しえた。さらに細胞凍結、融解という物理的刺激に充分に対応できるとも確認しえた。質と量の両面で細胞移植への応用の可能性を示唆しえた。第二の課題については、肝不全病態の象徴のひとつとしての肝細胞性胆汁うっ滞について、肝細胞の立体培養によるシステム研究から、毛細胆管レベルにおける収縮運動変化の解析と胆汁輸送能変化を観察することを目的とした。Couplet肝実質細胞あるいは小型肝細胞で構成されるコロニーを対象として毛細胆管の自動運動を確認した。そこへIL-1、TNF-αの影響の検討を試みたところ、毛細胆管収縮運動回数はdose dependentに抑制されることを確認しえた。また、一回の収縮態様についても不完全な運動となってしまうこと、収縮時に肝細胞間の結合装置の開大を生じ、毛細胆管内の内容物が細胞外へ流出していくことが想定された。第三の研究については、コロニー状態の長期間凍結保存、融解再増殖に成功した。この細胞を肝組織内注入し、その生存と増殖を一部確認しえたが一定の傾向を得る状況をつくり出すことは困難であった。本年度研究の第一段階として、Kupffer cellが産生する炎症性cytokine(TNF-α,IL-1β,IFN-γ,etc)を単独もしくはそれらの組み合わせをcoupletあるいはsmall hepatocytes細胞培養mediumに加え毛細胆管運動への影響を検討した。その結果、TNF-αおよびIL-6を用いた実験ではcontrolよりも毛細胆管の収縮回数が減少する傾向を認め、抗サイトカイン抗体を用いた中和試験などの影響については検討途中段階である。第二段階としてKupffer cellの培養mediumの中に各種トキシンやストレス(熱・低酸素など)を加え、炎症性cytokine・free radicalsなどを誘導し、このmediumがcouplet細胞の毛細胆管運動に与える影響を検討している。また、三高らがラットの正常肝臓から見いだしたsmall hepatocyteを用いた研究も実行しえた。同細胞は増殖力が強く、肝非上皮細胞と混合培養すると4週間前後で毛細胆管様構造が発達した成熟肝細胞と肝非上皮細胞からなる類肝組織(colony)を形成した。このcolonyを用いてcouplet細胞の場合と同様に、炎症性cytokineや各種トキシンやfree radicalsとKupffer cellとのmediumなどが毛細胆管様構造の収縮に与える影響を検討しており、形成された毛細胆管と思われる閉鎖系のその自動運動を認めており、サイトカイン投与によりその運動が抑制される傾向を認めた。In vitroとin vivo間において、より生体に近い環境で胆汁うつ滞に関する研究を行うことができつつあり、明年度への展開へ期待がもたれるところである。札幌医科大学付属病院において、肝疾患のため肝切除が必要とされる症例の中で肝硬変症、ウイルス感染肝炎のいずれをも認めず切除された、正常肝組織部分からの肝組織採取が可能な症例において、肝切除手術時に腫瘍と共に切除される正常肝組織から一部を採取し、これを研究に利用することについて、札幌医科大学の「倫理委員会」の許可を得た。その後、肝組織片にコラゲナーゼ灌流法を用いて肝細胞を採取する研究を行っているが、couplet細胞、small hepatocyteの分離は繰り返し成されるが、研究を進展させるviabilityを得る段階にない。なぜなら、これらの細胞については採取され得るが、目的の期間の培養に耐えられない状況にあるのが実情である。