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違憲審査基準と利益衡量―その意義と限界

本研究は、憲法上の権利を制約する政府の行為の合憲性を判断する基準としてのヨーロッパの比例原則とアメリカの違憲審査基準の比較を行い、1両者の違いはアメリカの違憲審査基準の特殊な歴史的起源から説明できること、2両者はともに規制の合憲性を憲法上の権利と政府の利益の衡量によって判断する利益衡量という考え方を共有していること、3政府の行為の帰結に着目する利益衡量という手法を政府の行為理由に注目する方法によって補完する必要があり、それは実際に可能であることを明らかにした。本研究は、近時憲法学界で注目を集めている「違憲審査基準」と「比例原則」の異同について、1.両者は、憲法上の権利の制約が正当かどうかを、権利と対抗する政府利益の間の利益衡量によって決しようとする「利益衡量」という考え方を共有しつつも、2.利益衡量を階層化した形で行うかどうかという点で異なっているという認識を前提に、(1)なぜそのような違いが生じたのかを「違憲審査基準」の側から歴史的に解明し、(2)利益衡量の階層化は、「違憲審査基準」の「比例原則」に対する優位性を確保できるのかどうかを理論的に検証するとともに、(3)権利の制約の正当化を、政府の行為の帰結の正当性に着目する利益衡量に求めることには限界があり、政府の行為理由に着目する必要があり、それは実際に可能であることを具体的に示そうとするものである。平成25年度においては、課題(3)についての考え方を試論的に示す論文を執筆すると同時に、課題(1)を中心に、アメリカにおいて「違憲審査基準」がなぜヨーロッパの「比例原則」とは異なって、「厳格審査の基準」、「中間審査の基準」、「合理性の基準」という3つの審査「基準」という形で利益衡量を階層化して行う形で展開してきたのかを歴史的に明らかにする作業に着手した。具体的には、119世紀末から20世紀初頭にかけて、「契約の自由」を自然権として絶対視する考え方とそれまで支配的であった「カテゴリー的思考」による判断方法を批判するために「利益衡量」論が台頭し、2それが1930年代に「二重の基準」論と結びついて階層化された利益衡量という手法を生み出したものの、31950年代の冷戦期に「個別的利益衡量」論からの挑戦を受けて、最終的に1960年代から1970年代にかけて現在のような三段階に階層化された形での利益衡量という手法が定着したことを明らかにした。本研究は、近時学界で注目を集めているアメリカ流の「違憲審査基準」とヨーロッパ流の「比例原則」の異同について、1.両者は、憲法上の権利の制約が正当かどうかを、権利と対抗する政府利益の間の利益衡量によって決しようとする「利益衡量」という考え方を共有しつつも、2.利益衡量を階層化した形で行うかどうかという点で異なっているという認識を前提に、(1)なぜそのような違いが生じるのかを「違憲審査基準」の側から歴史的に解明し、(2)利益衡量の階層化は、「違憲審査基準」の「比例原則」に対する優位性を確保できるかどうかを理論的に検証するとともに、(3)権利の制約の正当化を、政府の行為の帰結の正当性に着目する利益衡量に求めることには限界があり、政府の行為の理由に着目する必要があり、それは実際に可能であることを具体的に示そうとするものである。平成26年度においては、1に関するこれまでの研究の成果として論文「古典的法思想とロックナー判決:ロックナー判決再読」を執筆し、『憲法の基底と憲法論』(信山社、2015年)に寄稿した。また、2の課題(2)についても、アメリカ流の「違憲審査基準」に関して、近年アメリカでは、その利益衡量における特徴である階層化について、その裁判官の裁量に対する拘束性に関して一定の動揺が見られること、逆にヨーロッパ流の「比例原則」については裁判官に一定の柔軟な裁量を付与しながらも裁量を拘束するための理論化作業が展開しつつあることから、「違憲審査基準」が「比例原則」に対して理論的優位性を有するとは必ずしも言えないのではないかという知見を得るに至った。本研究は、近時日本の憲法学界で注目を集めているアメリカ流の「違憲審査基準」とヨーロッパ流の「比例原則」の異同について、1.両者は、憲法上の権利の制約が正当かどうかを、権利と対抗する政府利益の間での利益衡量によって決しようとする「利益衡量」という考え方を共有しつつも、2.利益衡量を階層化した形で行うかどうかという点で異なっているという認識を前提に、(1)なぜそのような違いが生じるのかを「違憲審査基準」の側から歴史的に解明し、(2)利益衡量の階層化は、「違憲審査基準」の「比例原則」に対する優位性を確保できるかどうかを理論的に検証するとともに、(3)権利の制約の正当化を、政府の行為の帰結の正当性に着目する利益衡量に求めることには限界があり、政府の行為の理由に着目する必要があり、それは実際に可能であることを具体的に示そうとするものである。平成27年度の研究においては、主として2に関する研究を行い、2の課題(1)に関連して、論文「合憲解釈は司法の自己抑制の現れだと言えるのか?」を執筆し、『自由の法理』(成文堂、2015年)に寄稿した。また、全国憲法研究会という学会の秋の研究集会において、これまでの本研究全体の成果を取り入れた「違憲審査制(論)の現在と行方」と題する学会報告を行い、同報告を同学会の学会誌である『憲法問題』27号(2016年)に掲載した。

さらに、最近のアメリカ合衆国の連邦最高裁判例において「違憲審査基準」の階層化に動揺が見られる一方で、アメリカ憲法学の内部においても「比例原則」を導入しようとする議論が活発になりつつあることを確認した。平成27年度においても、平成26年度と同様に、これまでの研究で得た知見を取り入れた論文を執筆し、また、これまでの研究の成果全体を取り込んだ学会報告を行うことができた。学会報告の際の質疑応答や、学会終了後の他の憲法研究者との議論において、これまでの成果を確認できたと同時に、これまでの研究をふまえて、1違憲審査基準と比例原則のいずれを選択すべきかが問われている中で、その問いの意味をより明確にするとともに、2利益衡量を統制するのではなく政府の行為の正当化理由に注目し、正当でない政府の行為を排除する憲法上の権利の役割と、それを具体化する違憲審査基準や比例原則の用い方をより具体的な形で示す必要性があることが認識できた。本研究は、近時日本の憲法学界において注目を集めているアメリカ流の「違憲審査基準」とヨーロッパ流の「比例原則」の異同について、1.両者は、憲法上の権利の制約が正当かどうかを、権利と対抗する政府利益の間での利益衡量によって決しようとする「利益衡量」という考え方を共有しつつも、2.利益衡量を階層化した形で行うかどうかという点で異なっているという認識を前提に、(1)なぜそのような違いが生じるのかを「違憲審査基準」の側から歴史的に解明し、(2)利益衡量の階層化は、「違憲審査基準」の「比例原則」に対する優位性を確保できるかどうかを理論的に検証するとともに、(3)権利の制約の正当化を、政府の行為の帰結の正当性に着目する利益衡量に求めることには限界があり、政府の行為の理由に着目する必要があり、それは実際に可能であることを具体的に示そうとするものである。研究の最終年度に当たる平成28年度の研究においては、これまで論文や学会報告の形で公表してきた本研究に対する憲法学界の評価や応答を踏まえて、本研究を総括し今後の課題を示す論稿「違憲審査基準について」(現時点で再校ゲラの段階にあるが、この論稿が収録される予定の書物の名称は未定である)を執筆するともに、『注釈日本国憲法(2)』(有斐閣、2017年)の執筆担当部分(「憲法21条」)や、執筆した論稿「『隔離』される集会、デモ行進と試される表現の自由」において、表現の自由や集会の自由の問題に関して本研究の成果が実際に応用可能であることを具体的な形で示した。本研究は、憲法上の権利を制約する政府の行為の合憲性を判断する基準としてのヨーロッパの比例原則とアメリカの違憲審査基準の比較を行い、1両者の違いはアメリカの違憲審査基準の特殊な歴史的起源から説明できること、2両者はともに規制の合憲性を憲法上の権利と政府の利益の衡量によって判断する利益衡量という考え方を共有していること、3政府の行為の帰結に着目する利益衡量という手法を政府の行為理由に注目する方法によって補完する必要があり、それは実際に可能であることを明らかにした。平成26年度においても、平成25年度と同様に、これまでの研究成果を取りまとめる論稿を執筆し、憲法上の権利の政府による制約の正当化が問題になる場合に、その正当化を政府の行為の帰結の正当性に着目する形で権利と対立する政府利益の間で利益衡量を行うという手法に求めることには限界があり、政府の行為理由の正当性に求めるもう一つの考え方に注目する必要があり、それは十分可能であることを試論的に示すことができた。また、利益衡量の手法として見た場合、アメリカ流の「違憲審査基準」とヨーロッパ流の「比例原則」の間でいずれかが理論的に優位するものであるとする結論は疑わしい可能性があることも明らかにできた。
不純物効果による結晶成長速度の自発的振動の数理モデル構築

分子的尺度で平坦な表面の結晶は、1分子層の段差であるステップ列の前進によって成長する。ステップのエッジに吸着した不純物分子は、ステップの移動をピン留めし、その結果、結晶の成長が抑制される。これが結晶成長における不純物効果を説明する唯一のモデルである。しかしながら、このモデルでは国際宇宙ステーションで行われた不凍糖タンパク質存在下の過冷却水中で成長する氷結晶の実験において、成長速度が不純物によって促進される現象は全く説明できない。本研究では、不純物効果による氷結晶成長速度の促進と、それに伴って発生する成長速度の自発的振動のメカニスズムを解明する。そこでは、氷界面に吸着した不凍糖タンパク質が成長ステップ列とどのような相互作用をするのかを議論し、このメカニズムを組込んだ新しい数理モデルを構築する。更に、成長抑制を前提とする不純物効果と本研究で新たに構築する成長促進を前提とする不純物効果の比較検討により、氷のみならず一般の結晶成長に対する不純物効果を統一的に理解する。研究初年度実績として提案したモデルは次のとおりである:これまでの研究でAFGP分子の大きな特徴として次の3つが既知である:1)分子のサイズは、成長単元である水分子に比べて十分に大きい、2)氷/水界面での吸着分子は親水基と疎水基で特徴付けられる構造を持つ、3)氷のベーサル面は、成長ステップの運動による層状成長をしており、氷ベーサル面の成長速度の急減とステップ挙動とが関連している。これらの特徴が氷ベーサル面の成長速度の促進に関連するかどうか議論した。そこでは、ベーサル面に吸着したAFGP分子は、成長ステップのピン留めポイントとして作用するのではなく、ステップ源として働いてベーサル面の成長速度を促進している仮説を基にした定性的モデルを提案した。成長速度の時間変動については、古くからその存在の予測はあったものの、原因は成長条件の変動という外因説と推測され、その詳細な原因は不明なままであった。国際宇宙ステーションでの実験は、このような振動を実際に観察・測定でき、その原因がシステムに内在することを初めて示した(内因説)。ところで微小重力環境におけるAFGPを含む過冷却水中での氷の成長の素過程は、1)氷界面において発生する結晶化熱を過冷却水及び氷結晶へ逃す熱拡散過程、2)氷界面において水分子を氷結晶に取り込む過程である界面カイネティックス、3)氷結晶に取り込まれないAFGP分子を氷界面から過冷却水へ排除する拡散過程、4)氷の成長界面上でのAFGP分子の吸着挙動、そこでは、AFGP吸着分子はステップ列のエッジに吸着しステップ源として働く役割を仮定する。これら4つの素過程とあるフィードバック機構を含んだ数理モデルを構築中である。しかしながら、理論モデルついて研究が進展し始めたが、未解決な部分も多い。モデルは、ベーサル面の成長速度の値と宇宙実験で示した振動周期の時間スケールである数十秒を再現する必要があるが、現状、その困難を打破するに至っていない。見方を変えれば、この周期時間スケールの問題は、本質的な内容を含んでおり興味深い。「やや遅れている」と自己点検による評価は、当初予期していなかったこの困難が未解決であることによる。ステップ源として働くAFGP吸着分子仮説を含んだAFGP存在下での過冷却水中での氷結晶の成長の4つの素過程と、あるフィードバック機構を含んだ数理モデルは、完全ではなく、何らかの見落としている効果が存在する可能性がある。この数理モデルに固執することなく、モデルの全てを再構築することも視野にいれ、実験と理論の融合に観点から、議論を現状以上に深める。具体的にはAFGPを含む過冷却水中で氷結晶の成長の素過程である水分子を氷結晶に取り込み過程である界面カイネティックスと、氷の成長界面上でのAFGP分子の挙動によって結晶成長速度が促進されるメカニズムは、ステップ源として働くAFGP吸着分子仮説以外にないか?再検討する。そのためには、実験結果の再解析も必要である。また、国際共同研究として米国カーネギメロン大学名誉教授セカーカ博士との議論も深める計画である。セカーカ博士とは、純水である過冷却水から成長する氷結晶の形態不安定性の論文を共著で出した実績があり、研究体制は整っている。研究初年度実績として提案したモデルは次のとおりである:これまでの研究でAFGP分子の大きな特徴として次の3つが既知である:

1)分子のサイズは、成長単元である水分子に比べて十分に大きい、2)氷/水界面での吸着分子は親水基と疎水基で特徴付けられる構造を持つ、3)氷のベーサル面は、成長ステップの運動による層状成長をしており、氷ベーサル面の成長速度の急減とステップ挙動とが関連している。これらの特徴が氷ベーサル面の成長速度の促進に関連するかどうか議論した。そこでは、ベーサル面に吸着したAFGP分子は、成長ステップのピン留めポイントとして作用するのではなく、ステップ源として働いてベーサル面の成長速度を促進している仮説を基にした定性的モデルを提案した。成長速度の時間変動については、古くからその存在の予測はあったものの、原因は成長条件の変動という外因説と推測され、その詳細な原因は不明なままであった。国際宇宙ステーションでの実験は、このような振動を実際に観察・測定でき、その原因がシステムに内在することを初めて示した(内因説)。ところで微小重力環境におけるAFGPを含む過冷却水中での氷の成長の素過程は、1)氷界面において発生する結晶化熱を過冷却水及び氷結晶へ逃す熱拡散過程、2)氷界面において水分子を氷結晶に取り込む過程である界面カイネティックス、3)氷結晶に取り込まれないAFGP分子を氷界面から過冷却水へ排除する拡散過程、4)氷の成長界面上でのAFGP分子の吸着挙動、そこでは、AFGP吸着分子はステップ列のエッジに吸着しステップ源として働く役割を仮定する。これら4つの素過程とあるフィードバック機構を含んだ数理モデルを構築中である。しかしながら、理論モデルついて研究が進展し始めたが、未解決な部分も多い。モデルは、ベーサル面の成長速度の値と宇宙実験で示した振動周期の時間スケールである数十秒を再現する必要があるが、現状、その困難を打破するに至っていない。見方を変えれば、この周期時間スケールの問題は、本質的な内容を含んでおり興味深い。「やや遅れている」と自己点検による評価は、当初予期していなかったこの困難が未解決であることによる。ステップ源として働くAFGP吸着分子仮説を含んだAFGP存在下での過冷却水中での氷結晶の成長の4つの素過程と、あるフィードバック機構を含んだ数理モデルは、完全ではなく、何らかの見落としている効果が存在する可能性がある。この数理モデルに固執することなく、モデルの全てを再構築することも視野にいれ、実験と理論の融合に観点から、議論を現状以上に深める。具体的にはAFGPを含む過冷却水中で氷結晶の成長の素過程である水分子を氷結晶に取り込み過程である界面カイネティックスと、氷の成長界面上でのAFGP分子の挙動によって結晶成長速度が促進されるメカニズムは、ステップ源として働くAFGP吸着分子仮説以外にないか?再検討する。そのためには、実験結果の再解析も必要である。また、国際共同研究として米国カーネギメロン大学名誉教授セカーカ博士との議論も深める計画である。セカーカ博士とは、純水である過冷却水から成長する氷結晶の形態不安定性の論文を共著で出した実績があり、研究体制は整っている。AFGP不純物による結晶成長速度の促進を前提とする成長振動機構の数理モデルの構築が当初予期していなかった振動時間スケールを再現できない興味深い問題から遅れた。
ホスホリパーゼDの活性調節機構と構造に関する研究

当初の研究計画・方法に従ってPLDの活性調節機構について検討した結果、興味ある以下の知見が得られた。PLDの活性調節機構:既に、低分子量GTP結合蛋白質(低分子量Gの蛋白質)のADPリボシル化因子(ARF)がPLD活性化因子として同定されているが、膜透過性ウサギ好中球を用いてカルシウム結合蛋白質のカルモジュリン(CaM)もPLDを活性化し、さらに、CaMとARFは、PLDを相乗的に活性化することを明らかにした。また、ボツリヌス金が産生するC3酵素により特異的にADPリボシル化される低分子量G蛋白質のRhoAも、ラット大脳膜画分から部分精製したARF依存性PLDを活性化し、その活性化はARFと相乗的であることを示し、RhoAもPLD活性化因子であることを明らかにした。さらに、RhoAのC末端側の翻訳後修飾がRhoAのPLD活性化能に必須であることを示した。これらの蛋白性のPLD活性化因子に加え、ホスファチジルイノシトール4,5-二リン酸(PIP_2)もin vitroでの低分子量G蛋白質によるPLD活性化に必要であり、PLDはPIP_2と特異的に相互作用してPIP_2を含むリン脂質小胞へ移行し、そこで低分子量G蛋白質により活性化される結果、ホスファチジルコリンを加水分解することが示唆された。PLDの精製とcDNAクローニング:PLDの精製については、現在のところ完全精製には至っていないものの、ラット大脳膜画分から部分精製した段階である。PLDのcDNAクローニングについては、HommandらによりARF依存性PLDのcDNAがHeLa細胞からクローニングされた。従って、現在はこのcDNAのプローブにして、PLDアイソザイムの有無を検討中である。当初計画したホスホリパーゼD(PLD)の活性調節機構について、以下のような非常に興味ある新しい知見が得られている。これらの研究成果は、現在投稿中である。膜透過性ウサギ好中球におけるPLD活性化条件の検討:ウサギ好中球を[^3H]lyso platelet-activating factorと保温して内因性のPLD基質phosphatidylcholineを標識した後、ストレプトリジンOで処理して細胞質を除去した膜透過性ウサギ好中球を調製した。この膜透過性細胞をラット大脳細胞質と再構成してGTPγS/Ca^<2+>/Mg-ATPで刺激すると、細胞質蛋白質の濃度依存的に顕著なPLDの活性化が認められた。また、この再構成系で、PLDはGTPγS単独でもわずかに活性化され、GTPγSとCa^<2+>で相乗的に活性化されることが明らかになった。さらには、GTPγS/Ca^<2+>によるPLDの活性化は、カルモジュリン(CaM)阻害剤のW-7によりその濃度依存的に抑制された。これらの結果は、好中球のPLDは、細胞質に存在するGTP結合蛋白質とCaMにより相乗的に活性化されることを示唆している。CaMによるPLD活性化調節:最近、低分子量GTP結合蛋白質の一つであるADPリボシル化因子(ARF)がPLDを活性化することが報告された。このことより、上述したPLDを活性化する細胞質GTP結合蛋白質の本体はARFであると推察出来る。そこで、ウシ大脳細胞質より部分精製したARFあるいは完全精製したCaMを膜透過性ウサギ好中球と再構成した。興味深いことに、ARFあるいはCaM単独では、PLDはわずかに活性されるにすぎなかったが、両者を同時に再構成すると、PLDは相乗的に活性化された。

この結果より、好中球PLDは、アゴニスト刺激によりARFとCaMにより相乗的に活性化されることが示唆される。今までに、ホスホリパーゼD(PLD)の活性化因子として分子量GTP結合蛋白質のADPリボシル化因子(ARF)が同定されたが、平成6年度に、申請者は、Ca^<2+>結合蛋白質のカルモジュリン(CaM)がARFによるPLDの活性化を促進することを報告した。これに続いて、平成7年度には、ARFとは異なる低分子量GTP結合蛋白質のRhoAもラット大脳膜結合性PLDを活性化するという興味ある以下の知見を得た。RhoAによるラット大脳膜結合性PLDの活性化:55-75%飽和硫酸アンモニウムで沈殿したウシ大脳細胞質蛋白質をDEAE-Toyopearlカラムクロマトグラフィで分画すると、ARFは未吸着画分に溶出された。これらの画分をラット大脳膜画分から部分精製したPLDと再構成したところ、報告どうりARFを含有する未吸着画分は、GTP非水解性アナログのGTPγS存在下でPLDを活性化したが、約60mM NaClで溶出される画分にもGTPγS存在下でPLDを活性化する活性が認められた。この画分にはARFは検出されず、ボツリヌス毒素が産生するC3酵素によりADPリボシル化される22 kDaの蛋白質が存在していた。このPLD活性化因子をPhenyl Sepharose CL-4B、TSK-GEL 3000SW XL、Mono Qカラムクロマトグラフィーでさらに精製したところ、これらのカラムクロマトグラフィーにおいてPLD促進活性とC3酵素基質の両者はほぼ同じ位置に溶出された。この精製されたPLD活性化因子標品中に存在する低分子量GTP結合蛋白質をWestern Blottingで解析したところ、RhoAが検出された。そこで、Sf9細胞で発現させ精製したRhoAを部分精製PLD標品と再構成したところ、PLDはRhoAの濃度依存的に活性化された。これらの結果から、RhoAもPLD活性化因子であることが結論づけられる。さらに、ARFとRhoAは、ラット大脳PLDを相乗的に活性化することも明らかになった。
非溶液下で流動特性を示す超分子型ダイナミックナノデバイスの創製とその応用

ナノスケールの限定された空間・経路において、高度に制御された物質の移動・輸送を可能にするナノデバイスの創製は、特にナノマシン開発やそれらを組み合わせたナノシステムの構築に大きく寄与する事は疑いない。よって、こうしたナノ材料の開発研究は高い注目を集めるが、現在のところ、生体内の分子機械であるミオシン・キネシン・微小管をそのまま利用した物質移動システムに関する研究に終始しているのが現状である。本研究では、ナノエレクトロニクス素材やナノマシンなどの開発に対して、より現実的に貢献し得るナノ材料の創製を指向して、有機小分子とイオン液体分子が非共有結合的に組織化した超分子ナノ構造体を用いて、非溶液条件(大気下さらには真空下)で機能する流動性ナノ構造体の創製と、そのナノサイズでの物質輸送システムへの展開を目指して研究を行っている。揮発性の溶媒中にイオン液体分子と有機小分子を共に溶解したのち溶媒を留去すると、最終的にはイオン液体と有機小分子のみが残る。この過程でイオン液体と融合しつつ明確な形態を持つ超分子構造体が形成するものと期待して研究を計画した。超分子を形成する有機小分子は「親イオン液体部」と「親揮発性溶媒部」および「リンカー部」と言うモジュールで構成されるよう設計した。それぞれに対して数種類のモジュールを準備しこれらを組み合わせ的に連結することで、目標とする有機小分子のスモールライブラリを作成した。これらの有機小分子について、さまざまなイオン液体と揮発性有機溶媒の混合溶媒系での自己組織化能を検討した。その結果、「有機溶媒とイオン液体の混和性」・「有機小分子の有機溶媒への溶解性」および「有機小分子のイオン液体への溶解性」のそれぞれに依存して、異なる形状を持っ超分子型複合体の形成が確認された。
ミトコンドリアユビキチンリガーゼによるシグナル伝達機構

アルツハイマー病の患者脳においてMAMの形成異常が観察されたことより、アルツハイマー病とMAMの関連が注目を集めている。MAMとアルツハイマー病の関連を明らかにするために、アルツハイマー病の原因の一つであるアミロイドβ42が異常に発現するマウス(APPマウス:変異型APPsweと9番目のエクソンを欠損したpresenilin 1を発現したマウス)とMITOL-eKOをかけあわせてAPP-MITOL-eKOマウスを作製した。このAPP-MITOL-eKOマウスはアルツハイマー病の患者脳と同様にアルツハイマー病の原因となる変異型APPが蓄積するが、MAMが減少していた。MAMの減少により、APP-MITOL-eKOの病態が改善するか増悪するかを検討することで、アルツハイマー病におけるMAMの役割を解明できると考えた。APP-MITOL-eKOマウスの脳を病理解析したところ、神経細胞死の亢進と神経細胞の縮小化および脳の萎縮が観察された。これらの結果より、アルツハイマー病においてMAMは神経細胞の生存に関与していることが示唆された。ケラチノサイト特異的MITOL欠損マウスを作製して、老化所見について病理解析を詳細に行った。老化マーカーを用いた老化の診断(βガラクトシダーゼ染色・テロメアDNAの短縮の有無の測定)皮脂腺の増加・表皮の肥厚・細胞死の増加については再現性が確認された。さらに細胞培養を用いてMITOL機能抑制による老化現象の再現が確認された。これらの結果より、MITOLの発現抑制は老化を誘導し、ケラチノサイト特異的MITOL欠損マウスは皮膚老化を解析に適したモデルマウスであることが示された。28年度が最終年度であるため、記入しない。酵母においてはミトコンドリアとERの接着構造としてERMES複合体が同定されており、カルジオリピンの生合成など脂質輸送に機能的重要性が明らかにされているが、高等動物である哺乳類においてはMAMの構造や機能については未だ不明な点が多い。一方、これまで行われてきたMAMの解析/定量方法に深刻な問題点が提起された。従来のMAMの解析方法は電子顕微鏡による観察や免疫組織染色法による2次元レベルでの解析が行われていたが、ミトコンドリアやERおよびMAMは複雑な3次元構造をとるので必然的に2次元レベルでの解析では正確性に欠けていたのである。事実、MAMの解析手法の違いによって正反対の結論が導きだされているので、もはや2次元レベルの解析には限界があり、これからは3次元レベルでの解析の必要性が迫られていた。近年、SBF-SEMを用いてオルガネラの構造を3次元で構築することが可能となった。そこで今回、私たちはSBF-SEMを用いてマウス海馬神経細胞のミトコンドリアの構造を立体的に構築し、MAMを正確に定量する新たな方法を樹立し、はじめて生体内におけるMAMの特徴を明らかにすることができた。興味深いことに、細胞体において枝分かれした複雑な構造を持つ巨大なミトコンドリアの存在である。このことは生体内においてミトコンドリアとERは機能的に密接な関係があること示している。また、ミトコンドリアの体積と枝分かれの数はMAMの数や総面積と正の相関が示された。このことはMAMがミトコンドリアの体積と枝分かれの数を決定している可能性が示唆された。現在、MAM形成に関与するミトコンドリアユビキチンリガーゼMITOLを欠損したマウス脳の海馬において、SBF-SEMを用いて解析を行った結果、MAMが有意に減少していることを確認した。高等動物である哺乳類においてはMAMの構造や機能についてはまだよくわかっていなかった。また、今回、私たちはSBF-SEMを用いてマウス海馬神経細胞のミトコンドリアの構造を立体的に構築し、MAMを正確に定量する新たな方法を樹立し、はじめて生体内におけるMAMの特徴を明らかにすることができた。以前私たちのグループは培養細胞を用いてMITOLがMfn2をユビキチン化することによりMfn2のオリゴマー化を促進してMAMを誘導することを報告したが、生体内におけるMITOLの役割は不明であった。今回、神経特異的MITOL欠損マウスを解析した結果、生体内においてもMfn2の活性化が抑制されており、MAMが大きく減少していることがわかった。したがって、この変異マウスはMAMの異常によるミトコンドリアの形態や機能的変化を観察できる良いモデルになると期待できる。APP-MITOL-

eKOマウスの脳を病理解析したところ、神経細胞死の亢進と神経細胞の縮小化および脳の萎縮が観察された。これらの結果より、アルツハイマー病においてMAMは神経細胞の生存に関与していることが示唆された。ケラチノサイト特異的MITOL欠損マウスを作製して、老化所見について病理解析を詳細に行った。老化マーカーを用いた老化の診断(βガラクトシダーゼ染色・テロメアDNAの短縮の有無の測定)皮脂腺の増加・表皮の肥厚・細胞死の増加については再現性が確認された。さらに細胞培養を用いてMITOL機能抑制による老化現象の再現が確認された。これらの結果より、MITOLの発現抑制は老化を誘導し、ケラチノサイト特異的MITOL欠損マウスは皮膚老化を解析に適したモデルマウスであることが示された。今回、核周辺の細胞体に枝分かれした巨大なミトコンドリアが多く存在していることがわかった。一方、軸索のミトコンドリアは小さくMAMの数や総面積も小さいことがわかった。今後、局在の異なるミトコンドリアを生化学的に単離してミトコンドリア機能を解析することによりそれぞれの機能の違いが明らかになることが期待できる。MITOLを欠損したマウス脳の海馬において、MAMが有意に減少していることが明らかになったので、今後、MAMの破綻による脂質代謝の異常、とりわけミトコンドリアの機能に直結するカルジオリピンの代謝に着目して解析したい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
終末期患者と家族が一般病棟の看護師に望むスピリチュアルケア

本研究では、一般病棟に入院している終末期がん患者と家族のスピリチュアルペインの実態とその影響要因を明らかにすることを目的とした。面接調査の結果、(1)治療を受けるまでの見通しの立たない不安や苛立ち、焦燥感(2)現在、行っている治療への疑問とセカンドオピニオンへの期待との葛藤(3)余命告知後の経過予測ができないことへの不安等が抽出された。スピリチュアルペインへの影響要因には、医療者(特に医師)との信頼関係、医療者とのコミュニケーションの在り方、家族等のサポートが関係していた。患者家族は、タイムリーに医療者へ相談できる機会を求めていることが示唆された。本研究の目的は,(1)一般病棟に入院している患者や家族が抱くスピリチュアルペインの実態とその影響要因を明らかにすること,(2)患者家族が求める看護援助から,スピリチュアルペインに対する具体的な看護援助方法を検討し,提言することである。平成19年度は,国内外のスピリチュアルケアに関する現状と一般病院における緩和ケアの現状を把握するために,文献検索や関連する学会や研修等に参加し,情報収集を行った。それらの情報を基に,スピリチュアルペインに関わる事項が表現されやすいようなインタビューガイドを作成し,面接調査の準備に取り掛かった。まだ,調査協力病院(看護部,担当医師)へめ交渉と依頼,調査協力者(看護師)の依頼,調査参加者(患者,家族)の依頼と選定の手続きを行った。現在,調査協力の了解と調査参加者の内諾が得られ,調査を開始した段階である。調査方法として,現在,調査参加者である患者にあたっては,数日間,看護ケアにかかわりながら,聞き取り調査を実施している。家族については,面会時に聞き取り調査を実施した。そのほか,医師や看護師からの情報,カルテや看護記録の情報も付加しデーター収集をしている状況である。現時点での面接の結果では,一般病棟に入院している終末期患者と家族ほ,がんの診断を受けるまでと,治療を選択,決定するまでの時間の長さへの苛立ちと焦燥感から見通しのない不安に苦しんでいることが分かった。また,家族にとっては,その間何もできないという無力感を抱き苦しんでいることが一部の調査で明らかになった。今後は,さらに事例数を増やし,一般病棟の特徴を踏まえた患者家族の現状とスピリチュアルペインの様相を明らかにし,具体的なケアについて検討を行う。本研究の目的は、(1)一般病棟に入院している患者や家族が抱くスピリチュアルペインの実熊とその影響要因を明らかにすること、(2)患者族が求める看護援助から、スピリチュアルペインに対する具体的な看護援助方法を検討することである。平成20年度は、調査の同意が得られた患者家庭に対し面接調査を実施した。それと並行して医師や看護師およびカルテや看護記録から、疾患・病状経過・治療状況・インフォームドゴンセント内容等について情報を収集した。調査期間は、平成20年4月から平成21年2月まで実施した。調査対象者は一般病棟に入院治療中の肺がん、胃がん、胆管がん、すい臓がん、食道がん、大腸がんの患者17名(年齢30歳代70歳代、平均年齢59.9歳)とその家族5名であった。これらの対象者への面接結果より、患者においては、(1)がん診断を受けるまでの検査期間から治療を受けるまでの期間が長かったことにより、見通しの立たない立ち感をきしんでいたこと治療および病状経過に伴い、現在、行っている治療への疑問とセカンドオピニオンへの期待に葛藤を抱えていること、(3)治療しても治癒しない限界を認識しているが、病状が安定していることで先行きの経過予測ができないことへの不安を抱えていた。しかし、その一方で、苦しみの中にも治療そのものが生きる支えとなっている患者や、余命告知を受けたことで、自分が何をすべきかが見えたとして、限られた時間を計画的に過ごすことに意味を見出す患者もいた。家族においては、患者に対して何もできないという無力感を抱き苦しんでいることが分かった.スピリチュアルペインに影響している要因には、医療者(特に医師)との信頼関係、医療者とのコミュニケーションの在り方、家族等のサポートが関係していた.また、患者家族は、がん診断から治療する経過の中で生じた問題について、医療者へ相談できる機会を求めていることが示唆された。
世帯構成の変化を踏まえた実効性ある住宅の省エネルギー方策に関する研究

今後の住宅分野の省エネルギーを考えるにあたり、急速に進行しつつある少子化・高齢化に伴う世帯構成・社会構造の変化、2020年に迎える省エネルギー基準義務化等、我が国における様々な状況の変化を考慮する必要がある。本研究では、今後の我が国の住宅の省エネルギー方策の提案を目的とし、これまで申請者らが継続的に取得している電力・ガス・水道メーターの10分間隔データ(首都圏の電力・ガス併用住宅および全電化集合住宅の約1,000世帯対象)を利用した各世帯のエネルギー消費用途推計を行うとともに、公的統計の個票データも用いることで、世帯属性ごとのエネルギー消費傾向の詳細な分析・省エネ提案を行っている。本年度の研究成果として、各世帯のエネルギー消費量データ分析用プログラム改良の結果、世帯ごとのエネルギー消費量の集計から省エネ提案内容を示すまでの一連の作業時間を従来より大幅に短縮可能になった。また、調査協力世帯に対して世帯構成員の属性や所有している家電機器等の所有・使用状況に関するアンケートを実施することで、各世帯の毎年のエネルギー消費量の推移と生活実態との相関について検討を行った。その結果、例えば、未就学児童がいる家庭では年ごとにエネルギー消費量が増加していく傾向等が確認された。さらに、全国の地域や建物・世帯属性を考慮した住宅エネルギー消費実態の把握を行うため、環境省による全国を対象とした公的統計「家庭からの二酸化炭素排出量の推計に係る実態調査試験調査」の個票データの開示請求を行い、世帯属性に着目したデータ分析を開始した。平成30年度の研究によって、申請者らが継続的に入手・分析を行っていた実集合住宅のエネルギー消費量データの分析用プログラム改良の結果、世帯ごとのエネルギー消費量の集計から省エネ提案内容を示すまでの一連の作業時間を従来より大幅に短縮可能になった。前年度までにエネルギー消費量分析と省エネ提案を実施していた電力・ガス併用集合住宅に加えて、全電化集合住宅においても、世帯属性のアンケート調査やエネルギー消費量データの分析に基づいた各世帯への省エネ提案の実施を行うことができた。一方で、エネルギー消費量データが継続的に取得できている世帯数に対して、アンケート調査への協力世帯数が少ない傾向にあったため、次年度以降のアンケート回答の負担を減らす等の工夫をして有効回答世帯数を増やすことで、データ分析の精度を向上させる必要がある。また、公的統計データの活用に当たっては、「家庭からの二酸化炭素排出量の推計に係る実態調査試験調査」(平成26年度版)の個票データを得て分析を行っているが、新たに公開された「家庭部門のCO2排出実態統計調査(家庭CO2統計)」(平成29年度版)については、次年度以降により包括的な分析を行う必要がある。これまでに行っている公的統計データ(平成26年度版)の更なる分析を進めるとともに、新たに開示請求が可能となっている公的統計データ(平成29年度版)を入手し、引き続き日本全国における世帯属性等とエネルギー消費量の関係についてより詳細な分析を行う。また、電力・ガス・水道消費量の10分間隔データを取得している実集合住宅を対象としたエネルギーデータ分析や省エネ提案についても継続して行っていき、エネルギー消費量に対する世帯属性の影響度合いを分析する。これまで省エネ提案を行っていた電力・ガス併用の集合住宅に加えて、平成30年度から全電化集合住宅に対しても省エネ提案を実施し始めたことから、より一般性がある省エネ手法の検討が可能となる予定である。これらの公的統計データと計測している集合住宅で得られているデータとのエネルギー消費傾向の比較についても検討する。また、世帯属性を考慮した住宅のエネルギーシミュレーションも実施していく。住宅における一次エネルギー消費量算定プログラム、熱負荷・エネルギー計算プログラム等の計算結果の比較を行いつつ、世帯構成・ライフスタイル等を考慮した戸建・集合住宅それぞれの用途別エネルギー消費量の計算法、省エネ提案を検討する。次年度にも引き続き、公的統計データ分析、実住宅における省エネ提案の他、住宅のエネルギーシミュレーション等を実施することを予定している。特に、省エネ提案を継続的に続けることがエネルギー消費量にどのように影響するかを検証するとともに、少子高齢化に伴い世帯属性が変化していった先の我が国の住宅エネルギー消費量の推計を試みる。さらに、これらの検討で明らかとなった住宅のエネルギー消費実態について、得られた結果を取りまとめ、日本建築学会大会、空気調和・衛生工学会大会、エネルギー・資源学会、BECC JAPAN等において成果の発表を行う予定である。

さらに、全国の地域や建物・世帯属性を考慮した住宅エネルギー消費実態の把握を行うため、環境省による全国を対象とした公的統計「家庭からの二酸化炭素排出量の推計に係る実態調査試験調査」の個票データの開示請求を行い、世帯属性に着目したデータ分析を開始した。平成30年度の研究によって、申請者らが継続的に入手・分析を行っていた実集合住宅のエネルギー消費量データの分析用プログラム改良の結果、世帯ごとのエネルギー消費量の集計から省エネ提案内容を示すまでの一連の作業時間を従来より大幅に短縮可能になった。前年度までにエネルギー消費量分析と省エネ提案を実施していた電力・ガス併用集合住宅に加えて、全電化集合住宅においても、世帯属性のアンケート調査やエネルギー消費量データの分析に基づいた各世帯への省エネ提案の実施を行うことができた。一方で、エネルギー消費量データが継続的に取得できている世帯数に対して、アンケート調査への協力世帯数が少ない傾向にあったため、次年度以降のアンケート回答の負担を減らす等の工夫をして有効回答世帯数を増やすことで、データ分析の精度を向上させる必要がある。また、公的統計データの活用に当たっては、「家庭からの二酸化炭素排出量の推計に係る実態調査試験調査」(平成26年度版)の個票データを得て分析を行っているが、新たに公開された「家庭部門のCO2排出実態統計調査(家庭CO2統計)」(平成29年度版)については、次年度以降により包括的な分析を行う必要がある。これまでに行っている公的統計データ(平成26年度版)の更なる分析を進めるとともに、新たに開示請求が可能となっている公的統計データ(平成29年度版)を入手し、引き続き日本全国における世帯属性等とエネルギー消費量の関係についてより詳細な分析を行う。また、電力・ガス・水道消費量の10分間隔データを取得している実集合住宅を対象としたエネルギーデータ分析や省エネ提案についても継続して行っていき、エネルギー消費量に対する世帯属性の影響度合いを分析する。これまで省エネ提案を行っていた電力・ガス併用の集合住宅に加えて、平成30年度から全電化集合住宅に対しても省エネ提案を実施し始めたことから、より一般性がある省エネ手法の検討が可能となる予定である。これらの公的統計データと計測している集合住宅で得られているデータとのエネルギー消費傾向の比較についても検討する。また、世帯属性を考慮した住宅のエネルギーシミュレーションも実施していく。住宅における一次エネルギー消費量算定プログラム、熱負荷・エネルギー計算プログラム等の計算結果の比較を行いつつ、世帯構成・ライフスタイル等を考慮した戸建・集合住宅それぞれの用途別エネルギー消費量の計算法、省エネ提案を検討する。次年度にも引き続き、公的統計データ分析、実住宅における省エネ提案の他、住宅のエネルギーシミュレーション等を実施することを予定している。
有毒植物テルペノイド類の単離,合成及び分析法に関する研究

1.トリカブト毒国産トリカブトから、トリカブトの既知猛毒成分アルカロイドアコニチン類6種を全て得た。これらの代謝物(8-ヒドロキシ体)6種及び最終代謝物(8,14-ヒドロキシ体)4種を全て合成した。さらに定量用内部標準物質として、8-アルコキシアコニチン類数種、及び現在最も定量精度が高いとされる重水素化アコニチン類も併せて合成した。以上の化合物を用いて、市販のOasis HLBカートリッジを用いた、血液や尿等の生体試料からの迅速固相抽出法を開発した。さらに、安価に普及しているODSカラムを用いたLC-ESI-MS/MS高感度一斉微量分析法も開発し、生体試料より迅速かつ容易にトリカブト毒及びその代謝物を検出・同定・定量することが可能となった。各成分の検出下限はng/mLオーダー以下であった。2.バイケイソウ毒国産バイケイソウより、幼若アルカロイド、催奇形性有毒アルカロイド、エステル型猛毒アルカロイド計11種を得た。これらを用い、トリカブト毒同様の固相抽出-ODS-LC-ESI-MSIMS分析法を用いて、血液や尿等の生体試料から全成分を迅速に分離検出・定量できる分析法を開発した。内部標準物質はメチルリカコニチンが最も適切であった。各成分の検出下限はng/mLオーダーであった。3.アセビ毒古来より有毒植物として知られるアセビの毒もまた、分析の困難なテルペノイド系神経毒である。アセビ毒を経口服毒した事例において、服毒したアセビについて、植物粉砕粉末化装置を応用してアセビ毒を検出定量することができ、また世界で初めてヒト胃内容からアセビ毒を検出・定量し、さらにヒト胃液中におけるアセビ毒の変化及び強毒化の様子を明らかにした。1.トリカブト毒青森県の山地にてトリカブト成熟株の所要量採取に成功した。採取した毒草について購入した植物試料粉砕粉末化装置マルチビーズショッカーを用いた凍結粉砕条件を明らかにした。これを用いてグラム単位のジェサコニチンを単離精製することができた。こうして得られたジェサコニチン及び市販されている同族アルカロイドアコニチン、メサコニチン、ハイパコニチンについて、それぞれ二次代謝物(8-ヒドロキシ体)及び最終代謝物(8,14-ヒドロキシ体)を合成した。以上の化合物を用いて、ポリスチレン系、ポリビニルピロリドン系及びカチオン用ミックスモード固相抽出カートリッジを用いた、血液及び尿からの迅速簡易トリカブト毒抽出法を検討した。また、上記抽出法と平行して、固定相にODS及びGPCカラムを用いた、液体クロマトグラフ-ESI-質量分析計による高感度一斉微量分析法を検討した。さらにHILIC固相抽出カートリッジを用いた固相抽出及び親水性HILICカラム及びLC-MS用イオン交換カラムを用いた生体試料分析法も検討し、最適な分析法を選定する予定である。2.バイケイソウ毒青森県の山地よりコバイケイソウの幼若株及び成熟株の採取に成功し、トリカブト同様植物試料粉砕粉末化装置を用い、幼若株より幼若ステロイドアルカロイドベラジン、エチオリン及び猛毒のルビジャービン、成熟株より猛毒C-nor-D-homo-ステロイドアルカロイドのプロトベラトリンA及びB,ベラトリジン、さらに猛毒かつ催奇形性を有するジャービン等を得た。これらはトリカブト毒同様テルペンアルカロイドであり、トリカブトと同様に、迅速簡易毒性分抽出法、及び液体クロマトグラフ-ESI-質量分析法による、幼若・成熟株それぞれの成分の生体試料からの一斉微量分析法を検討する予定である。

1.トリカブト毒前年度採取したトリカブトから、トリカブトの猛毒成分アルカロイドアコニチン類6種を全て得ることができ、またこれらの一次代謝物(8-ヒドロキシ体)6種及び最終代謝物(8,14-ヒドロキシ体)4種を全て合成した。さらに定量用内部標準物質として、8-アルコキシアコニチン類数種、及び現在最も定量精度が高いとされる重水素化アコニチン類も併せて合成した。以上の化合物を用いて、市販の逆相及び順相系固相抽出カートリッジによる固相抽出を検討したところ、Oasis HLBを用いた場合のみ全化合物を血液や尿等の生体試料から容易に高回収率で抽出可能であることを明らかにした。上記固相抽出法と平行して、LC-ESI-MS/MSによる高感度一斉微量分析法を検討したところ、広く安価に普及しているODSカラムを用いて全成分を分離することができた。内部標準物質としては、重水素化アコニチン類が最も高い分析精度を示したが、より容易に得られるブトキシアコニチンも実用上十分な精度を示した。以上を組み合わせたトリカブト毒分析法により、生体試料より迅速かつ容易にトリカブト毒及びその代謝物を検出・同定・定量することが可能となった。各成分の検出下限はng/mLオーダー以下であった。2.バイケイソウ毒前年度採取したコバイケイソウの幼若株成熟株より、幼若成熟バイケイソウ毒、すなわち催奇形性幼若ステロイドアルカロイド4種、猛毒かつ催奇形性を有するC-nor-D-homo-ステロイドアルカロイドジャービン類4種、さらに猛毒エステル型アルカロイド5種を得た。これらについて、トリカブト毒同様の固相抽出-ODS-LC-ESI-MS/MS分析法を用いて、生体試料から全成分を分離検出・定量できることを明らかにした。内部標準物質はメチルリカコニチンが最も適切であった。また前年度取得した植物粉砕粉末化装置を用いて粉砕した植物試料からも、同様に容易にバイケイソウ毒を容易に検出・同定・定量することができた。各成分の検出下限はng/mLオーダーであった。3.アセビ毒古来より有毒植物として知られるアセビの毒もまた、分析の困難なテルペノイド系神経毒である。この度アセビ毒を経口服毒した事例において、服毒したアセビについて、前年度確立した植物粉砕粉末化装置による植物粉砕条件を適用してアセビ毒を検出定量することができ、また世界で初めてヒト胃内容からアセビ毒を検出・定量し、ヒト胃液中におけるアセビ毒の変化及び強毒化の様子を明らかにした。
頭頸部癌に対する放射線化学療法と細胞外器質変化に関する病理組織学的検討

平成15年度は、平成14年度に引き続き、頭頸部癌患者の放射線化学療法前と治療後について病理標本を用い、間質の変化について免疫染色、In situ hybridization法、PCR法などを用い比較検討予定であった。研究代表者の関連病院への出向(大学助手辞職)により、研究時間及び研究費が十分に得られず(研究費の返還)、計画は研究途中で頓挫した。そのためにこれ以上の研究継続は出来ず、研究成果も本年度はほとんどない。研究者が大学を退職しても、何らかの形で研究が継続できるような制度改革を希望する。現在、これまでの臨床統計を基に、上顎洞癌、咽頭癌、喉頭癌別にそれぞれ、放射線化学療法の効果について細胞外器質の変化に注目して、再発因子、血管新生因子を中心に病理組織学的な検討を行っている。具体的にはHE標本を基本にし、免疫染色を行なっているが、必要であれば蛋白だけでなく、mRNAの形態学的な検討を加えたいと考えている。我々がHE標本、免疫染色の検討に重点をおいているのは、臨床応用が早期に可能で、癌の治療成績向上に寄与するとの信念からである。これら結果がまとまり次第、順次、学会発表、論文の作成を行う予定である。
食品カロテノイドの経口摂取による皮膚保護効果

緑藻由来シフォナキサンチンが皮膚に与える影響を調べるために、光老化モデルマウスを用いた検討を行った。シフォナキサンチン摂取は、UV照射による経皮水分蒸散量の上昇およびシワの形成を有意に抑制した。このとき、表皮と真皮からシフォナキサンチンおよびその代謝物が検出された。皮膚の遺伝子発現解析から、シフォナキサンチン摂取は、表皮においてUV照射による天然保水因子の減少を抑制し、真皮においてUV照射によるマトリックスメタロプロテアーゼ発現の上昇を抑制することが示唆された。以上の結果から、摂取されたシフォナキサンチンは、皮膚に到達し、光老化を効率的に抑制することが確認された。本研究では、経口摂取によって皮膚保護効果を示す食品成分として、食用海藻由来カロテノイドに着目し、その効果を解析することを目的とした。紫外線暴露による皮膚の光老化現象は皮膚バリア機能の低下やシワ形成に関与する。したがって、皮膚の機能や外観を維持するためには、光老化から皮膚を防御することが重要といえる。そこで本年度は、ヘアレスマウスにUVAを照射した光老化マウスに対する影響を調べた。緑藻ナガミルからシフォナキサンチンを約70%含む画分を調製し、精製飼料に添加して自由摂食させた。UVAを1日あたりの照射量が20 J/cm2となるようにマウスの上部より照射を行い、10週間飼育した。このときUVA照射は1週間に5回行った。試験期間の開始時から継時的に、エスカイン麻酔下で背部皮膚の非侵襲的測定(表皮水分蒸散量や角層水分量など)と背部皮膚レプリカによるシワ解析を行ったところ、8週目以降において、UVA照射による経皮水分蒸散量の増加とシワ形成が確認された。これらはシフォナキサンチンの摂取によって有意に抑制された。シフォナキサンチンを摂取したヘアレスマウスからは、シフォナキサンチンとその代謝物と推定されるものが検出された。以上の結果から、経口摂取されたシフォナキサンチンは皮膚にまで到達し、光老化を抑制することが示された。そのメカニズムとして、遺伝子発現変動の解析を進めており、少なくとも紫外線照射により上昇し、シワの形成に関わるマトリックスメタロプロテアーゼの発現が、シフォナキサンチン摂取によって低下することがわかった。培養細胞を用いた検討も進めており、ヒト真皮繊維芽細胞においても、UVAによるマトリックスメタロプロテアーゼ発現促進を抑制することが示された。当初の計画通り、光老化モデルマウスを用いた評価を行い、シフォナキサンチンによる効果が見出された。当初は翌年度に解析する予定であった皮膚の遺伝子発現変動の変化や皮膚におけるシフォナキサンチンの蓄積の評価について、すでに着手している。培養細胞を用いた評価も計画どおり行っており、一定の成果を得ている。本年度の予定をほぼクリアし、翌年度の計画もすでに実施していることから、計画以上に進展しているといえる。本研究は、経口摂取によって皮膚保護効果を示す食品成分として、食用海藻由来カロテノイドに着目し、その効果を解析することを目的とした。紫外線暴露による皮膚の光老化現象は皮膚バリア機能の低下やシワ形成に関与することから、皮膚の機能や外観を維持するためには、光老化から皮膚を防御することが重要である。本研究では、「紫外線暴露によって惹起される酸化反応」と、「シワの形成を引き起こす血管新生反応」の両方に対して強い抑制効果を有する海藻由来カロテノイド、シフォナキサンチンに着目した。ヘアレスマウスにUVを照射した光老化マウスに対する影響を調べた。緑藻ナガミルからシフォナキサンチンを約70%含む画分を調製し、精製飼料に添加して、10週間飼育したところ、UV照射による経皮水分蒸散量の増加とシワの形成が、シフォナキサンチン摂取によって有意に抑制された。シフォナキサンチンを摂取したマウスの皮膚からは、シフォナキサンチンとその代謝物が検出されることを確認した。また、皮膚の遺伝子発現解析と培養細胞を用いた検討からUVによって誘導されるマトリックスメタロプロテアーゼの発現上昇が、シフォナキサンチンによって抑制されることが示された。一方、通常飼育のマウスにシフォナキサンチンを摂取させ、皮膚性状の評価を行ったところ、4週間の飼育によって、皮膚性状に有意な変化は認められなかった。以上、本研究の結果から、経口摂取されたシフォナキサンチンは、皮膚に到達して皮膚光老化抑制作用を示すことが明らかとなった。昨年度に引き続き、動物実験によって得られた試料や培養細胞を用いて、光老化に関わる因子の遺伝子発現変動を解析する。これらは当初の計画通りである。さらに、UVA照射の負荷をかけずに、通常の状態の皮膚に対する効果についてもさらなる検証を進める予定である。農学
高齢者の気管支液フローラの構成と機能、口腔との関連：メタゲノム、メタボローム解析

本研究は、高齢者(肺癌症例)の不顕性誤嚥について、種々の上気道防御反射の観点と気管支液中の細菌叢との関連を探求し、ゆくゆくは、高齢者の不顕性誤嚥の詳細ならびに誤嚥性肺炎との関連について明らかにするものである。すなわち、口腔や咽頭部からの微生物混入を避けられるマイクロサンプリングプローブを用いて、気管支液を採取し、気管支液の微生物量の定量ならびに質的解析を行い、上気道防御反射の低下程度と比較する。本年度は、昨年度から引き続いて、試料中の細菌叢の質的・量的解析を行うための実験条件の検討および実験設備のセットアップを行った(すなわち、試料処理および培養に必須の、嫌気グローブボックスを導入し、実験条件の検討を行った)。より具体的には、試料を嫌気グローブボックスに搬入し、種々の試料処理を試し、最適な処理方法を探索した。その後、細菌(嫌気)培養をCDC血液寒天平板上で、7日間(2週間程度)行い、細菌量(CFUs)を求めた。その後の、試料中の細菌構成の解析(質的解析)については、嫌気培養後の各コロニーを純培養(sub-culture、pure-culture)後、genomic DNAを抽出し、細菌特有の遺伝子領域である、16S ribosomal RNAをターゲットとしたPCR・シークエンス解析によって、各菌種の同定を行なった。現在、細菌叢の構成(の詳細)についても、並行して解析を進めている。実験・解析方法の検討が順調に進んでいるので。今後も、実験・解析方法の検討および実験の遂行を行う予定である。本年度は、試料中の細菌叢の質的・量的解析を行うために必須の実験条件の検討および実験設備のセットアップを行った(すなわち、試料処理および培養に必須の、嫌気グローブボックスを導入し、実験条件の検討を行った)。その後の細菌(嫌気)培養は、CDC血液寒天平板上で、7日間(2週間程度)行い、細菌数(CFUs)を求めた。現在、細菌叢の構成(の詳細)について、解析を進めている。実験方法の検討が順調に進んでいるので。今後も、実験方法の検討および実験の遂行を行う予定である。本年度は、実験方法の検討を進め、嫌気グローブボックスのセットアップを行った。次年度から本格的に活用を進める予定である。本年度は、実験・解析方法の検討を進め、嫌気グローブボックスのセットアップを行った。次年度も本年度と同様に、実験・解析を進める予定である。