hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
デング出血熱重症化に関与する宿主および病原因子の解明

白上の糖鎖の差異についての検討を実施している。今後デング感染症の重症メカニズムを同定する上で極めて重要な糸口となる可能性がある。熱帯地域で流行を繰り返し多くの人的被害が発生しているデング出血熱での重症化に関与する宿主および病原体因子を解明することを目的として、東南アジアのデングウイルス活動地域において、患者血清からウイルス分離してその遺伝子、生物学的性状を解析する一方、デング感染者のウイルス感染細胞の分析を実施した。この結果、フィリピンでは2000年前後にそれまでフィリピンで流行していた、デング2型ウイルスが他の地域から進入したデング2型ウイルスに置換わる現象が観察された。また、ベトナムやバングラデシュにおいてはそれぞれの地域に古くから生息しているデングウイルスが変化(進化)をしながら感染を繰り返していることも明らかになった。これらのことはデングウイルスが遺伝子的には不安定であり比較的急速な変異を繰り返しつつ変異したウイルスが地域的にも移動して時には勢力を拡大しているという生態学的特長をもつことが明らかになった。ヒトから分離したウイルスの生物学的性状においては、同一患者から異なる生物学的特徴(感染細胞嗜好性や増殖度)を有するウイルス株が分離された、これによりデングウイルスは複合集団として存在しているのであり、その病原性の解析にはウイルスと宿主固体の組み合わせを考慮して解析する必要性が示唆された。今回の研究では、デング出血熱の重症化にはウイルス側因子が重要な働きをすることは明らかであるが、この因子を分子レベルで突き止めるまでには至らなかった、これはデングウイルスが上記のように複雑な複合体として存在しており、単一のウイルス株を用いた研究ではその作用を試験管レベルで結論付けることが出来なかったことによる。今後、アジアにおけるデングウイルスの動向を継続的に観察するとともに、さらに網羅的なデングウイルス関連蛋白質の生理作用解析が必要である。
Grid P2P技術を用いたサービス指向型次世代計算環境に関する研究

本研究はアプリケーション構築の観点から、インフラである計算環境の整備と計算環境構築技術の創生という観点から実施された。アプリケーションとしては、本研究取り組み担当者が本研究申請書提出時点までに従事していた、高次脳機能の解明を目標とする脳磁図データ解析システムを引き続き採用し、その構築・利用時の課題から新しいGrid P2P技術の研究開発を行うことを目的とするものであった。本研究の成果としては、次の2点に集約される。(1)次世代グリッド環境OGSAに準拠した脳機能解析研究環境の構築、(2)GridP2P環境におけるGSI(Grid Security Infrastructure)認証モジュールの設計と実装。前者では、本研究申請書提出時点までに構築中であった脳磁図データ解析システムを、いち早く最新グリッドアーキテクチャであるOGSA(Open Grid Services Architecture)に基づき再構築を実施したものである。最新グリッドアーキテクチャOGSAでは、本研究のコンセプトである、従来型グリッドの中央集約性と、P2Pにおける拡張性に富む分散管理性の融合を視野にいれたものであり、このアーキテクチャに基づいたアプリケーション構築は、より実践的な観点から次世代計算環境に要求される情報技術の抽出を可能にする点で有意義である。また、後者は、実際科学の問題を扱うシステム構築により必要とされる情報技術を実現した点で評価が高い。具体的には、本研究開発により実装した認証モジュールは、次世代計算環境における基礎となる認証基盤の一形態を示すものであると本研究開発取り組み担当者は考えている。これらの成果は、次世代計算環境を構築するうえで有意義な成果であると、取り組み担当者は考えている。本申請課題実現のためのアプリケーションとして、近年その重要性が高まりつつある、医療、バイオに代表されるライフサイエンスをターゲットとし、そのためのサービス指向型次世代計算環境構築を目的とした研究開発を推進している。課題遂行1年目となるH15年度においては本課題申請時に記載したとおり、サービス指向型次世代計算環境構築めための、Grid P2P技術を用いた新しい基礎技術の研究開発を推進した。H15年度における主な研究実績として、1)セキュアファイルシステムGSI-SFSの設計と実装、2)バイオデータ解析環境の広域実装、3)高い利便性を提供するポータル技術の開発、があげられる。1)のセキュアファイルシステムは、X509v3証明書を用いたグリッド認証基盤技術を利用して実現されたファイルシステムであり、本研究課題が目的とするサービス指向型次世代計算環境において、セキュアで利便性の高いデータアクセスを実現する基盤技術となる。実績2)は、中国、シンガポールおよび日本を接続するアジアパシフィック領域で、実績1)の基盤技術セキュアファイルシステムGSI-SFSを実際に用いて構築した広域計算環境である。構築された広域計算環境は、サービス指向型次世代計算環境の1形態を示すという意味で本研究課題の成果が認められる。3)についても、システムユーザの計算要求に柔軟に応えることのできるポータルシステム構築技術として上述した広域計算環境の構築に応用されている。本研究課題の平成15年度の最大の成果は、上述したように、アプリケーション構築の観点から実際に利用できるシステムおよび基盤技術を創造している点にあると考えている。次年度では、よりエンドーエンドで柔軟性の高いシステム構築および関連技術の研究開発を行っていくことを考えている。
転写制御によるスフィンゴ脂質代謝のファインチューニングシステムの解析

生体膜はスフィンゴ脂質を含む多様な脂質により構成されており、個々の脂質分子種の構成比は生物種や細胞の種類により違いはあるがそれぞれの細胞において定常状態において一定に保たれている。一方で、環境変化などのストレスに対応して形質膜の脂質構成比をファインチューニング(微調整)することにより環境に適応している。本研究は、申請者が酵母において見出した機能未知の転写因子Mlm2による転写制御を介したスフィンゴ脂質代謝のファインチューニングシステムを明らかにすることを目的としており、本研究の目的が達成されたならば、酵母からヒトにまで保存された新規なスフィンゴ脂質代謝制御機構の解明につながることが期待される。
共感性トレーニングによる自閉スペクトラム症者の不安軽減および共感性向上の効果検証

自閉スペクトラム症者は,高い不安感を持つことが先行研究により報告されているが,その不安感は一般健常者と異なり,自閉スペクトラム症者固有の不安感を持つことが報告されている。本研究では,自閉スペクトラム症者固有の不安感を明らかにするために,尺度開発を行う。開発された尺度の元に,関連する自閉スペクトラム症者の心理的特徴との関連を明らかにした後,自閉スペクトラム症者の支援が期待される心理支援を行い,その効果の検討を行う。
ビタミンE摂取がトレーニング後の赤血球2,3-DPG動態に及ぼす影響

運動による活性酸素の増大は、赤血球の破壊にも関与していると考えられ、実際に、赤血球の破壊が赤血球膜の脂質過酸化と高い相関があることが確かめられている。また、ビタミンEが運動による赤血球膜の脂質過酸化を抑制する可能性が考えられるが、ビタミンE摂取が運動による赤血球の破壊や新生に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究は、数日間の激しい持久性トレーニングを実施し、ビタミンEの摂取が赤血球の破壊や新生に及ぼす影響を、赤血球年齢の指標となる赤血球2,3-diphosphoglycerate(2,3-DPG)動態から明らかにすることを目的とした。被験者は、男子大学生長距離選手12名で、ランダムにビタミンE摂取群およびプラシーボ摂取群とし、激しいトレーニング期間前後の安静時に採血を行い、次のような結果を得た。1)赤血球数はプラシーボ群ではトレーニング前後で有意な差が認められなかったが、ビタミンE摂取群ではトレーニング後に増大した。また、トレーニング後にビタミンE摂取群がプラシーボ群に対して有意に(p<0.05)高かった。2)赤血球2,3-DPG濃度は、両群ともにトレーニング後に低下したが、両群間で有意な差は認められなかった。これらの結果、ビタミンE摂取は激しい運動による赤血球の老化を完全には抑制できないが、破壊を軽減することが示唆された。
住宅を対象とした室内空気質の診断エキスパートシステムの開発研究

本研究では、住宅を対象とした室内空気質の診断に応用するための空気質診断エキスパートシステムを開発した。そのために、汚染質の室内濃度の基準値や設計換気量などに関する知識の整理と、多数室としての住宅のモデル化とそれについての幾つかの診断例を示し、ユーザインターフェースの改良等を合わせて行った。まず最大3室まで扱えるエキスパートシステムのプロトタイプを作成して改良点などを検討し(論文発表済)、換気設計における汚染質の発生量、汚染質の濃度基準、供給外気量の関係に基づき診断システムの役割を示した。ユーザインターフェースを改良するための諸点をCOMISとIISiBatという換気計算用のプログラムを用いてまとめた(論文発表済)。また換気規格については、日本の換気規格作成に参加し、米国の換気規格の抄訳を行い(シンポジウム発表と学会誌投稿済)、欧州の換気規格などをまとめた。診断の過程の分類、居住空間のモデル化、多数室換気のモデル化、問題点の整理を行った上で、知識ベース、ユーザインターフェース、推論エンジンなどを構成した。人間や機器などによる二酸化炭素の発生量の算定手順、二酸化炭素濃度の診断基準などをまとめた。この診断システムは、広く実務者が使用できることを考慮しており、最大11室までに適用できる。日本建築学会の標準住宅について、環境条件を設定した上で、COMISを用いて換気計算を行った。排気ダクトを持つ第3種換気を行っている。さらに家族の行動パターン等を変えて、幾つかの診断例を示した。これにより、ガス器具の使用による室内空気の汚染などが診断できた。省エネルギーや快適性の観点から建物の断熱・気密化が進んでいるが,気密化された建物では,隙間からの換気量が少なく質内空気質汚染が懸念される.この問題に対処するには,適正な換気計画に基づく換気システムを設置し,効率よく換気する必要がある.換気システムの設計法として,医療や工学等の分野で利用されているエキスパートシステム(以下ES)を用いることが考えられる.本研究では,ESを利用し,換気計算の専門家と同等の知識・知能を持つ,換気計算支援システムを構築するために必要となる知識ベースを作り上げることを最終的な目的とする.本年度は,ESのプロトタイプを構築するとともに,単室及び2室における空気質を診断した.本システムの開発環境は,(1)ハードウェア:HP社製model 712-80,(2)OS:UNIX,(3)ツール:ハイブリッド型エキスパートシェル大創玄である.居住空間のモデル化では,(1)換気量と汚染質発生量を変数,(2)導入外気や汚染物質は室内で瞬時一様拡散し濃度一定,(3)CO_2を汚染物質,(4)ガスコンロ,石油ヒ-タ,人間の呼気を汚染質発生源とする.推論方法は後ろ向き推論であり,在室人数,作業状態,燃焼機具の容量,換気量を入力しそれを基に室内の汚染質濃度を求め診断する.ルール数は,単室が15,2室が51である.なお,2室モデルでは使われ方(居室か非居室)も考慮する.診断を行った結果,以下の知見が得られた.1)単室:(1)換気回数0.5回/h,在室人数4人以上では,診断結果が不適(汚染質の濃度が1500ppm以上)となる場合もある.(2)石油機具を使用するとき,換気回数1回/hでは,不適となる場合もあるが,2回/hでは適切(1500ppm未満)である.2)2室:(1)換気回数0.5回/hでは,診断結果はほぼ適切である,(2)ガス器具を使用するとき,通常の倍の換気回数を必要とする。3)各種の使用条件において,経験的知識とほぼ同様の診断結果が得られ,本システムの有用性が確認された.本研究では、住宅を対象とした室内空気質の診断に応用するための空気質診断エキスパートシステムを開発した。そのために、汚染質の室内濃度の基準値や設計換気量などに関する知識の整理と、多教室としての住宅のモデル化とそれについての幾つかの診断例を示し、ユーザインターフェースの改良等を合わせて行った。

まず最大3室まで扱えるエキスパートシステムのプロトタイプを作成して改良点などを検討し(論文発表済)、換気設計における汚染質の発生量、汚染質の濃度基準、供給外気量の関係に基づき診断システムの役割を示した。ユーザインターフェースを改良するための諸点をCOMISとIISiBatという換気計算用のプログラムを用いてまとめた(論文発表済)。また換気規格については、日本の換気規格作成に参加し、米国の換気規格の抄訳を行い(シンポジウム発表と学会誌投稿済)、欧州の換気規格などをまとめた。診断の過程の分類、居住空間のモデル化、多教室換気のモデル化、問題点の整理を行った上で、知識ベース、ユーザインターフェース、推論エンジンなどを構成した。人間や機器などによる二酸化炭素の発生量の算定手順、二酸化炭素濃度の診断基準などをまとめた。この診断システムは、広く実務者が使用できることを考慮しており、最大11室までに適用できる。日本建築学会の標準住宅について、環境条件を設定した上で、COMISを用いて換気計算を行った。排気ダクトを持つ第3種換気を行っている。さらに家族の行動パターン等を変えて、幾つかの診断例を示した。これにより、ガス器具の使用による室内空気の汚染などが診断できた。
時間分解テラヘルツ分光法を用いた半導体ナノ構造中のダイナミックな伝導現象の解明

テラヘルツ(THz)領域で動作する素子の実現には、半導体量子構造中の電子のダイナミクスを解明することが必要不可欠である。超高速の電子波束の運動は電磁波の放射を伴うため、この電磁波の放射を実時間領域で観測することにより、電子波束の動きを可視化する事かできる。本研究では、この原理を用いて、半導体量子構造中の高速な電子の運動のダイナミクスについて検討を行った。本研究の主な成果は以下の通りである;(1)量子力学的に結合した量子井戸間では、電子がトンネル効果により高速に量子井戸間を往復する(量子ビート)。この電子の動きが放出するTHz電磁波を測定することにより、2つの量子井戸間を電子波束が往復運動することによる振動的な電磁波の観測に成功した。その結果、電子波束が2つの量子井戸間を約1ピコ秒で往復運動すること、また量子ビートの緩和時間が低温で約6psであることがわかった。(2)変調ドープ量子井戸構造中の2次元電子のプラズマ振動が放射するTHz電磁波を観測することにより、2次元プラズマ振動の励起の機構について検討を行い、吸収端以下の光エネルギーでは誘導ラマン過程が、また吸収端以上の光エネルギーに対しては、光励起キャリアの熱放出が支配的であること、さらにそれらの過程の違いを反映して、励起後のプラズマ振動の位相か90°シフトすることを明らかにした。(3)広帯域検出器であるボロメータを用いて、帯域20THz、時間分解能50フェムト秒の広帯域テラヘルツ相関測定系を構築した。さらにそれを用いて、高電界を印加した半導体空乏層中を非定常に伝導する電子が放出するTHz電磁波を測定し、電子は加速開始直後は速度オーバーシュートの状態にあり、約700fs後に定常速度に達すること、また光励起された電子がコヒーレントに光学フォノンを励起することなどが明らかになった。テラヘルツ(THz)領域で動作する素子の実現には、半導体量子構造中などで起きる超高速現象の探索や電子波束のダイナミクスの解明が必要不可欠である。超高速の電子波束の運動は電磁波の放射を伴うため、この電磁波の放射を光伝導アンテナを用いて観測することにより、電子波束の動きを可視化する事ができる。本研究では、半導体ヘテロ構造中の超高速トンネル効果や電子のプラズマ振動からのTHz光放射を実時間領域で観測し、そのダイナミクスについて検討を行った。本年度の研究成果は、以下の通りである;1.量子力学的に結合した量子井戸間では、電子がトンネル効果により高速に井戸間を往復運動(ブロッホ振動)する。本研究では、結合2重量子井戸構造からの時間分解THz光発光特性を測定することにより、2つの量子井戸間を電子波束が往復運動することに因る振動的な電磁波の観測に成功した。その結果、電子波束が2つの量子井戸間を約1ピコ秒で往復運動すること、またブロッホ振動の緩和時間が低温で約6psであることがわかった。この緩和時間を制限している主な散乱機構は、イオン化不純物散乱であると考えられる。2.半導体ヘテロ構造中のもう一つの超高速現象として、2次元電子のプラズマ振動について検討を行った。変調ドープ量子井戸構造表面にプラズマ振動を放射電磁界モードに変換するためのグレーティングを形成した試料からのTHz光放射波形を測定したところ、光パルス入射直後の電磁波放射に続いて、2次元電子プラズマ振動による振動的な電磁波放射が観測された。光パルスによる2次元プラズマ振動の励起の機構は明らかではないが、光励起により生じた電子-正孔を2次元電子系がスクリーンしようとして電子系にダイナミックな振動が誘起されるものと考えている。

テラヘルツ(THz)領域で動作する素子の実現には、半導体量子構造中などで起きる超高速現象の探索や電子波束のダイナミクスの解明が必要不可欠である。超高速の電子波束の運動は電磁波の放射を伴うため、この電磁波の放射を光伝導アンテナを用いて観測することにより、電子波束の動きを可視化する事ができる。本研究では、半導体へテロ構造中の超高速トンネル効果や電子のプラズマ振動からのTHz光放射を実時間領域で観測し、そのダイナミクスについて検討を行っている。本年度は、主に半導体量子井戸構造中の2次元電子のプラズマ振動の実時間観測を行い、以下のような研究成果を得た;(1)変調ドープ量子井戸構造表面にプラズマ振動を放射電磁界モードに変換するためのグレーティングを形成した試料からのTHz光放射波形を測定したところ、2次元電子プラズマ振動による振動的な電磁波放射が観測された。特に、グレーティングと2次元電子系の距離を短くすることにより、5次のプラズマモードまで観測することに成功し、その分散が理論でよく説明できることがわかった。(2)テラヘルツ光放射過程におけるプラズマ振動の緩和時間が、電子の運動量緩和時間に比べて約1/5程度であることを見いだし、この短い緩和時間がプラズマ振動の位相緩和によるものであることを明らかにした。(3)光パルスによる2次元プラズマ振動の励起の機構について検討を行い、吸収端以下の光エネルギーでは誘導ラマン過程が、また吸収端以上の光エネルギーに対しては、光励起キャリアのスクリーニングと熱励起が支配的であることを明らかにした。超高速の電子波束の運動は電磁波の放射を伴うため、この電磁波の放射を実時間領域で観測することにより、電子波束の動きを可視化する事ができる。本研究では、半導体ヘテロ構造中の電子のプラズマ振動からのTHz電磁波や高電界を印加した半導体空乏層中を非定常に伝導する電子が放出するTHz電磁波を実時間領域で観測し、そのダイナミクスについて検討を行っている。本年度は、以下のような研究成果を得た;(1)変調ドープ量子井戸構造中の2次元電子のプラズマ振動が放射するTHz電磁波を観測することにより、2次元ブラズマ振動の励起の機構について検討を行い、吸収端以下の光エネルギーでは誘導ラマン過程が、また吸収端以上の光エネルギーに対しては、光励起キャリアの熱放出が支配的であること、さらにそれらの過程の違いを反映して、励起後のプラズマ振動の位相が90°シフトすることを明らかにした。(2)広帯域検出器であるボロメータを用いて、帯域20THz、時間分解能50フェムト秒の広帯域テラヘルツ相関測定系を構築した。さらにそれを用いて、高電界を印加した半導体空乏層中を非定常に伝導する電子が放出するTHz電磁波を測定し、電子は加速開始直後は速度オ一バ一シュートの状態にあり、約700fs後に定常速度に達すること、また光励起された電子がコヒーレントに光学フォノンを励起することなどが明らかになった。
核酸化学と情報科学の融合による革新的アンチセンス医薬創製基盤の構築

アンチセンス医薬において解決すべき4つの課題に焦点を絞り研究を推進し以下の成果を得た。まず、アンチセンス分子の高精度な定性的配列予測モデルを構築した。また、設計概念の異なる3種類のアンチセンス分子素材候補の創出に成功した。さらに、オリゴヌクレオチドをこれら人工核酸で修飾する時の注意点を明らかにした。そして、アンチセンス分子を生体機能調節化合物により複合体化することで、これまで移行性が議論されたことのなかった特定細胞への移行性をアンチセンス分子に付与できることを示した。アンチセンス医薬における課題解決のため、平成24年度は以下の項目を実施した。・核酸医薬の配列設計プログラム開発のため、ヒト脂質代謝関連遺伝子のひとつを標的としたアンチセンスオリゴヌクレオチド(AON)の一次構造およびmfoldによる予測二次構造のデータ等を説明変数とし、標的mRNAの発現量を目的変数としてRを用いた重回帰分析を行った。必要に応じて説明変数同士の相関やAIC(赤池情報量規準)を用いて説明変数の数を調整した。このうち、標的mRNA中に含まれる3塩基モチーフ64種類からAICを用いて36種類に絞ったものを説明変数として重回帰したところ、自由度調整済みR二乗値が0.468となった。一方、プログラムを検証する実データとして、ヒト肝培養細胞を用いた脂質代謝関連遺伝子の配列を標的としたAONによる網羅的な遺伝子発現抑制実験を実施し、配列により遺伝子発現抑制効果が大きく変化する事を確認した。・AONの効率的な人工核酸修飾を達成するために縮合行程ならびに酸化行程を検討した。本項目は二種のDNA合成機を用いて実施した。AON合成は各機の初期設定条件を用いてCPG固相担体上で実施し、合成効率は各機実装のモニターおよびHPLCにて評価した。その結果、機種による合成効率に大きな差は見られなかったものの、縮合剤によっては合成精度の低下を防ぐために反応後の洗浄過程を長くする工夫が必要であった。なお、現在研究を進めているBNA類については酸化剤は規定のヨウ素酸化が適当であった。・新たな人工核酸素材として、カチオン性官能基で架橋構造を修飾したグアニジノBNAを、低極性化オリゴとしてSeBNAを、ダイナミックな構造変化を期待して架橋型ピラノシド核酸の合成を実施し、グアニジノBNAやSeBNAがこれまでに合成してきたBNA類とは異なる特性を示す事を見いだした。アンチセンス医薬における課題解決のため、平成25年度は以下の項目を実施した。・ニューラルネットワークのひとつである多層パーセプトロンを用いて、特定配列のアンチセンス分子(AON)が高活性か低活性かを予測するモデルプログラムの構築を検討した。出力値には、標的RNA発現量のデータ112個のうち、発現量を50%以下に抑制した高活性群26個と低活性群26個(86個から無作為抽出)に分類したものを用い、入力値には、AONやmRNAの配列から分類した属性(113属性から選出)を用いた。その結果、ACC:76%、SN:63%、SP:89%、MCC:54%という高い予測性能が得られるモデルの構築に成功した。このモデルは特にSP(低活性AONの予測精度)が高いことから、低活性のAONを実験対象から事前に除外することで実験の効率化に寄与できるものと考えられる。・効率的なAONの人工核酸修飾を達成するため、系統的な報告例のないAON合成の縮合過程にあたえる反応温度の影響を検討した。現行のDNA合成機には反応温度を制御する機能がないため手動合成を実施した結果、反応温度の上昇がオリゴDNAの純度低下につながり、天然DNA合成での加温は望ましくない事が示唆された。・SeLNAのアデノシン類縁体合成を検討した。また、チミン塩基を持つSeLNAの機能性を評価し、LNAと同等もしくはそれ以上の二重鎖核酸安定化能を示す事を明らかとした。さらに、架橋型ピラノシド核酸の合成を達成し、そのRNAを標的とした二重鎖安定化能がリン酸ジエステル結合の結合位置(3'-6'/4'-6')の違いで1塩基あたり11°C程度の差が生じる事を明らかとした。・オリゴ核酸の体内動態の制御を目的として、ヘモグロビン機能調節低分子化合物とオリゴ核酸との複合体化するため、ヘモグロビン機能調節低分子化合物とアミノリンカーを結合した誘導体を約500mg合成した。アンチセンス医療における課題解決のため、H26年度は以下の項目を実施した。・多数の決定木を利用した集団学習アルゴリズムであるランダムフォレストを用い、マウスPCSK9を標的とした二値分類(高活性と低活性)モデルを作成した。その結果、アンチセンス分子(AON)の活性グループを88%と高い精度で分類するモデルを構築することができた。またモデル構築に用いた各説明変数の重要度から、AONの活性がAON・標的mRNAの二次構造と関連することがわかった。本モデルを利用することにより、標的mRNAの発現を50%以上抑制する効果の高いAON候補をあらかじめスクリーニングすることができるようになる。・効率的なAONの人工核酸修飾を達成するため、AONの伸張過程での反応温度を昨年度に引き続き検討した。今年度は縮合反応の効率が悪い人工ヌクレオシドのオリゴマー化について検討した。

例えば、反応の加速を期待して加熱条件での検討したが、縮合反応の進行後に鎖切断が進行したと考えられるオリゴ核酸の断片化が問題となる事が分かった。糖部2'位に求核性の高い原子(例えばセレン)をもつ人工核酸ではその現象は顕著であった。・6員環性人工核酸として、昨年度の研究で興味深い性質を見いだした3'-6'結合型ピラノシド核酸の熱力学解析と3'-5'結合型ピラノシド核酸のチミジン類縁体の合成を実施した。その結果、これまで応用例が少なかったピラノシド核酸類がアンチセンス分子として有効に機能する可能性を見いだすことに成功した。・AONの体内動態の制御を目的として生体成分能調節化合物のアジド誘導体とアセチレン修飾したAONとの複合体化を実施した。50ナノモルスケールのホスホロチオアートDNAで複合体化を検討したところ、Cu-TBTAを用いた条件において最大30%程度で複合体化する事に成功した。また、複合体の細胞内取り込み実験の条件検討を開始した。アンチセンス医療における課題解決のため、H27年度は以下の項目を実施した。・核酸医薬配列設計法の開発で本年度はルールフィット法を用い、アンチセンスオリゴヌクレオチド(AON)の活性をその配列情報から高精度(正答率93%)で予測できるモデルを開発した。用いた特徴や算出されたルールから、AONの活性と配列長および熱力学的性質、およびAON・標的mRNAの二次構造との関連性を確認した。本モデルでは設計するAONが高活性に分類される確率を算出できるため、活性の高いAONを選別することが可能である。標的mRNA発現抑制効果の高いAON候補を予めスクリーニングすることにより、効果の低いAONの合成にかかる時間や費用を削減できると考えられる。・AONの動態制御を目的として、赤血球親和性低分子化合物と蛍光化合物でラベル化したAONとのコンジュゲートを合成し、その細胞取込みを評価した。細胞内への取り込みを蛍光顕微鏡で観察したところ、37°Cの生理的条件下で、PS-DNAコンジュゲートの細胞内取り込みが観察された。PO-DNAコンジュゲートや非コンジュゲート体の細胞内取り込みは観察されず、このコンジュゲートがPS-DNAの細胞内移行に利用できることを見いだした。・6員環性人工核酸として、3'-4'結合型ピラノシド核酸を合成し、その基本的性質を評価した。その結果、3'-4'結合型ピラノシド核酸を導入したAONが形成する二重鎖構造もまた、3'-6'結合型ピラノシド核酸と同様の高い熱的安定性を示し、有効性が見いだされてこなかったピラノシド核酸もまた立体配座を適切に固定することでアンチセンス分子として開発し得る性質を引き出せることを明確にした。今回合成に成功した3'-4'結合型ピラノシドのアミダイトブロックは、L-マンノースから11工程と短工程で合成できるため、核酸医薬への展開を大いに期待できる。アンチセンス医薬において解決すべき4つの課題に焦点を絞り研究を推進し以下の成果を得た。まず、アンチセンス分子の高精度な定性的配列予測モデルを構築した。また、設計概念の異なる3種類のアンチセンス分子素材候補の創出に成功した。さらに、オリゴヌクレオチドをこれら人工核酸で修飾する時の注意点を明らかにした。そして、アンチセンス分子を生体機能調節化合物により複合体化することで、これまで移行性が議論されたことのなかった特定細胞への移行性をアンチセンス分子に付与できることを示した。
若手ＦＤ担当者が抱く問題意識とキャリア展望

本研究課題は,若手FD担当者が抱く不安やキャリア展望について量的・質的検討を行ってきた。量的検討の結果,学部など他部局との連携や業務を通じたキャリア展望を持つことが,FD担当教員の業務に対するやりがいや不安と関連を持つことが示された。また,質的検討の結果,業務に対する不安をFD担当教員の多くが抱えており,その内容として「業務を超えた個々の教員の人生・人格にまで浸透した不安の存在」が明らかになった。これらの検討から,FD業務を担当する組織の課題として,FDの専門的知識を持った教員の育成やFDのネットワーク化による専門的知識の共有,更には彼らのキャリアモデルの検討などが必要であることが示唆された。平成24年度は,若手FD(Faculty Development)担当者を調査対象者とした質問紙調査やインタビュー調査の成果を,「若手FD担当者の業務に対する「やりがい」と「不安」ー他部局との連携とキャリア展望の観点からー(日本教育工学会論文誌,36,3,327-337.)」,「FD担当者が抱く問題意識とキャリア展望(第19回大学教育研究フォーラム発表論文集)」といった形で報告した。また,FD担当者が抱えている不安やキャリア展望についてインタビュー調査を実施し,その内容の分析を行った。その結果,彼らの問題意識として「立場の不安定さ」や「アイデンティティ」といった点が,不安を解消したりキャリア展望を支えるものとして「自らの専門分野における活動」「長期的なビジョンの保持」「大学人としての責任」「過去の失敗した経験」「組織的な配慮」などが存在することが明らかになった。2008年4月に学士課程教育においてFDが義務化され,近年,FD業務に関わる教職員の増加と共に若手教員特有の困難さが様々に指摘されている。このような状況において,上記の研究知見は,若手FD担当者の問題意識やキャリア展望の一次的な把握として重要であるとともに,彼らを支援するような体制づくりを検討するための基礎的なデータとして有益な資料となるということができると言える。最終年度である平成25年度は,若手FD担当者が抱く不安やキャリア展望について,過年度までの量的な検討に加えて質的な検討を行った。その結果,「FD担当の教員全体が業務に対して不安を感じていること。その中でも特に任期付の教員の不安が大きいこと」,その不安の内容には「業務を超えた個々の教員の人生,人格にまで浸透したものが存在すること」が明らかになった。これらの検討を受け,FD業務を担当する組織の課題として,FDの専門的知識・技能を持った教員の育成やFDのネットワーク化による専門的知識の共有,キャリアモデルの整理などがあげられた。本研究課題は,研究機関全体を通じて若手FD担当者が抱く不安やキャリア展望について量的・質的検討を行ってきた。その結果明らかになったのは,学部等の他部局との連携および業務を通じたキャリア展望を持つことが,FD担当者の業務に対するやりがいや不安と関連を持つということ。そして,その中でも彼らの業務を阻害する要因である不安には,先述のような内容が含まれるということ。最後に,これらの結果をふまえたFD業務を担当する組織の課題として,専門家の育成やFDのネットワーク化,FD担当教員のキャリア展望を明確にするようなキャリアモデルを整理することなどが示唆された。本研究課題は以上のように,若手FD担当者が抱える種々の課題について量的・質的な検討を行い,その結果をもとにして,彼らが所属する組織の今後のあり方について提案を行うものであったと言うことができるのではないだろうか。平成23年度は,若手FD(Faculty Development)担当者を調査対象者として,(1)彼らのFD業務に対する「不安・やりがい」に影響を与える要因として「他部局との連携」「キャリア展望」を設定し,それらの関連について明らかにすること。(2)彼らが実際にどのようなFD業務を負担と感じているのかを明らかにすること。以上2点を主たる目的とした質問紙調査によって得られたデータの分析をおこなった。若手FD担当者174名に対する質問紙調査の結果,特にFD委員会に所属している若手教員に関しては,「他部局との連携」がうまくいくことがFD業務に対するやりがいを高め,不安を低減させる可能性があることが明らかになった。また,「キャリア展望」については,大学教育センターといったFDセンターに所属している若手教員と,FD委員会に所属している若手教員について,FD業務と将来の自分のキャリアが結びついていると考える「キャリア展望」を強く持つことが,FD業務に対するやりがいを高める可能性が示された。また,彼らが負担と感じているFD業務については,FDに関する研修会やイベント,授業評価アンケートに関わることであることが明らかになった。

このような状況において,上記の研究知見は,若手FD担当者の問題意識やキャリア展望の一次的な把握として重要であるとともに,彼らを支援するような体制づくりを検討するための基礎的なデータとして有益な資料となるということができると言える。本研究課題の目的は,(1)若手FD担当者の業務・問題意識について実態を把握すること(質問紙調査),(2)若手FD担当者のキャリア展望について調査し,有効となる知見を明らかにすること(インタビュー調査),(3)大学組織が若手FD研究者を支援するための知見を導出すること(人的マネジメントの観点からの文献研究)。以上の3点である。平成24年度は(1)の実態把握の成果報告と(2)のキャリア展望の調査の一部を実施することができた。(1)の実態把握が十分にできたこと,また,(2)のキャリア展望についてインタビュー調査が進められていることから,本研究課題は,おおむね順調に進展しているということが出来る。以上の3点である。平成23年度は(1)の実態把握と(2)のキャリア展望の調査の一部を質問紙調査によって明らかにすることができた。(1)の実態把握が十分にできたこと,また,(2)のキャリア展望についてインタビュー調査を行うための基礎資料を得ることが出来たことから,本研究課題は,おおむね順調に進展しているということが出来る。今後は,平成23年度に行った質問紙調査の分析結果および平成24年度のインタビュー調査の結果に基づいて,(1)若手FD担当者に継続してインタビュー調査を行い,彼らのライフヒストリーからみるキャリア展望について検討を行うこと,(2)そしてその検討から大学組織が若手FD研究者を支援するための知見を導出することを目的とする。具体的には(1),FD業務を担当している若手FD担当者について,大学が設置されている地域,大学の規模,業務形態など多様な対象者を設定し,これまでの研究者としての活動,現職におけるFD担当者としての業務についてインタビュー調査を行ない,ライフヒストリーの観点から研究者としてのキャリア展望について分析を行う。この分析によって,若手FD担当者のキャリア展望を明らかにすると同時に,平成23年度の調査で得られた若手FD担当者が抱える問題が,彼らのキャリア展望の中でどのような意味をもっているのかについて検討を行う。そして,(2)それらの知見を大学組織におけるFD担当者の人的マネジメントという観点から整理し,大学組織が若手FD研究者を支援するための知見を導出することを目指す。今後は,平成23年度に行った質問紙調査の分析結果に基づいて若手FD担当者にインタビュー調査を行い,彼らのライフヒストリーからみるキャリア展望について検討を行うことを目的とする。
乳幼児期における双子言葉(宇宙語)現象の発生予防とファミリーケアの研究

ツインマザースクラブの会員の親2733名に自記式質問紙を郵送、回答のあった1428名への追跡調査として、追跡可能であった958名に質問紙を郵送し516名から回答を得た。回答結果については、ロジスティク解析を用いて数理科学的に分析した。特に双生児の親密性と宇宙語との関連について検討した。親密性得点については、一卵性男ペアと一卵性女ペアは、二卵性男ペアに比較して、また一卵性女ペアは、二卵性女ペアと比較して親密性得点が有意に高い傾向が見られた。また、一卵性女ペアは、二卵性女ペアと比較して親密性得点が有意に高かった。各領域の得点を分析した結果、「所有物」、「共同防衛」の得点については、グループ間の平均値に有意な差異は見られなかった。有意な差異が見られたのは、「行動」、情緒」、「共同参加」の項目であった。(1)「行動」:二卵性女ペア、一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男ペアに比較して、また、一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性女ペアと比較して有意に行動面での結びつきが強かった。(2)「情緒:一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男ペアに比較して有意に情緒面での結びつきが強い傾向が見られた。(3)「共同参加」:一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男女ペアと比較して、また、一卵性男ペアは、二卵性男ペアと比較して有意に共同参加の意識が強い傾向が見られた。Twin Languageと双生児の親密性に関して、双生児の年齢、性別、卵性、社会環境(兄姉、弟妹、祖父母の有無、保育園や幼稚園に通っているかどうか)によって数値を補正し、ロジステック回帰分析を行った結果、情緒的な結びつきが強い双生児はそうでないペアと比較して2.975倍Twin Languageを話していたことが判明した。「宇宙語」現象については、双生児間の情緒的なつながりが問題解決能力の向上やストレスコーピングにつながるなど将来的に強みとなる可能性もある。しかし、あくまでも、宇宙語発生を予防し、母語の発達を促進するという観点からは、双生児間の情緒的なつながりが強くなりすぎないように配慮し、例えば保育園や幼稚園に通わせるなど、他の大人や子供との関係性を築く機会を多く持たせることが重要であることが考えられる。双生児の言葉の発達が単胎児に比較して遅れることの原因のひとつとして、双生児にみられる独自の言語体系(Twin Language,宇宙語)が注目されている。これまでの我々の研究により、Twin Languageの発生と双生児の社会経験との関係が明らかとなったが、幼児期のTwin Languageの有無が、その後の双生児の発達に与える影響については、未解明な部分が多いのが現状である。今報告では、幼児期のTwin Languageの有無と双生児の親密性、学童期の社会適応の関係について明らかにすることを目的にした。[方法]ツインマザースクラブの会員の親2,733名を対象に自己記入式質問紙を郵送し、回答のあった1,428名(52%)への5年後の追跡調査として、追跡可能であった958名に自己記入式質問紙を郵送し、516名から回答を得た。このうち、学童期(6歳12歳)の216名を分析対象とした。双生児の親密性については、「双生児意識」(琢磨他、2001),社会適応については「TS式幼児・児童性格診断検査」、(高木他、1997)を用いて評価した。統計学的分析には、共分散構造分析を用いた。[結果]幼児期の双生児の親密性は、直接的には学童期の社会適応に影響せず、幼児期のTwin Languageの有無や言葉を使わない遊びといった言語的要因を介して学童期の社会適応に影響することが明らかとなった。[考察]これまで、ほとんどのTwin Languageが幼児期に自然に消失するため、介入の必要性については議論されることが少なかった。しかし、本研究により、幼児期のTwin Languageの有無と学童期の社会適応との関係が示唆された。このことから、Twin Languageを話す双生児については、幼稚園や保育園への通園を促すなど母語の言語発達を促進させる関わりが必要であることが示唆された。

(1)「行動」:二卵性女ペア、一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男ペアに比較して、また、一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性女ペアと比較して有意に行動面での結びつきが強かった。(2)「情緒:一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男ペアに比較して有意に情緒面での結びつきが強い傾向が見られた。(3)「共同参加」:一卵性男ペア、一卵性女ペアは、二卵性男女ペアと比較して、また、一卵性男ペアは、二卵性男ペアと比較して有意に共同参加の意識が強い傾向が見られた。Twin Languageと双生児の親密性に関して、双生児の年齢、性別、卵性、社会環境(兄姉、弟妹、祖父母の有無、保育園や幼稚園に通っているかどうか)によって数値を補正し、ロジステック回帰分析を行った結果、情緒的な結びつきが強い双生児はそうでないペアと比較して2.975倍Twin Languageを話していたことが判明した。「宇宙語」現象については、双生児間の情緒的なつながりが問題解決能力の向上やストレスコーピングにつながるなど将来的に強みとなる可能性もある。しかし、あくまでも、宇宙語発生を予防し、母語の発達を促進するという観点からは、双生児間の情緒的なつながりが強くなりすぎないように配慮し、例えば保育園や幼稚園に通わせるなど、他の大人や子供との関係性を築く機会を多く持たせることが重要であることが考えられる。
VMAT1変異が精神的個性に及ぼす影響:マルチスケールアプローチによる解明

小胞モノアミントランスポーター1(VMAT1)遺伝子の136番アミノ酸の変異(Thr136IIe)はヒトの進化の過程で自然選択を受けており、さらに集団中で多型が維持されている。VMAT1遺伝子の変異はヒト特有の情動や認知機能など心の個性と関わって、維持されている可能性がある。本研究では、ヒト型変異を導入したゲノム編集マウスを用いて脳機能・行動解析と同時に、大規模データ(MRI画像、心理および認知検査データなど)を用いた解析を行うことで、VMAT1遺伝子型の違いが脳システムや脳内モノアミン濃度の変化を通じて、個体の行動や精神的個性にどのような影響を及ぼすのかを明らかにする。
中学生に協働的資質を育むための美術的創作活動に関する学習題材開発

【研究目的】本研究の目的は,21世紀における社会変化に対応するための資質の1つである「誰とでも力を合わせて質の高い活動ができる資質」すなわち協働的資質をクリエイティブな活動を通して育んでいくにあたり,効果的な題材を開発しその授業構成や授業方法を実践を通して明らかにすることである。美術教育にメディアリテラシー学習・国際交流学習等の新しい視点を加えて題材を捉え直すことにより,クリエイティブかつ協働的な題材の開発が可能ではないかと仮説を立て,その実証的な題材開発を試みた。また,交流学習のノウハウをもとに,コミュニケーション能力向上を意図した活動を意識的に取り入れた。【研究方法】中学3年生の選択美術科受講者を対象とし小グループによるクレイアニメーション制作を実施した。生徒自己評価と完成作品の他者評価を通し「個々の発想を生かし他者の意見を参考にしながら新しい表現や技法を見つけ出す」「よりよい作品を生み出すための試行錯誤を共同で行うことを通してともに創ることの喜びを味わう。」いう目標の達成度を検証した。また,全作品をアップルジャパン社の学生デジタル作品コンテストに出品した。【研究成果】従来の美術科が行ってきた共同制作は制作に入ってからの意見交流・方針変更が難しく,共同を謳いながらも本質的に協働となり得ていない場合が多かった。進捗状況を制作者がその場で確認しながら修正や改変が出来るという点で,本題材はその弱点を克服できた。また,前述のコンテストで1作品が佳作に入賞したことを通し,制作した情報が誰かに伝わることの喜びを強く味わわせることができた。さらに,個人の考えや実力では克服しにくい壁も,仲間の意見を聞き試みてみることで打開できていた場面が数多くあった。「いつでも,誰とでも,力を合わせて課題に臨むことが出来る」という力,すなわちこれからの国際社会を生きる力の育成に適した題材であったということが明らかになった。
液体水素の浸漬冷却・強制冷却特性に関する基礎研究

液体水素の強制対流熱伝達に関する基礎特性データを取得するために新規に実験装置を開発し、採用した原理により、安定な液体水素の強制対流の発生と流量計測に成功した。供試体にはステンレス製の円管流路を用い、0.4MPaから臨界圧まで広範囲の圧力条件下における液体水素の強制対流熱伝達データを取得した。核沸騰領域における熱輸送限界値に関する圧力、液温、流速、および、流路形状の依存性を明らかにした。液体水素は、クリーンなエネルギー源である水素ガスの大量輸送や大量貯蔵の手段だけでなく、優れた冷却特性を有しているために、高温超伝導体やMgB_2超伝導体の新しい冷媒としても注目されている。しかしながら、広範囲の圧力条件下における液体水素の浸漬・強制冷却特性に関する研究は殆ど行われていない。そこで、本研究では、これまでわかっていない液体水素の冷却特性に関する基礎データを集積するとともに、その物理現象の解明を目的としている。昨年度は、既存の液体窒素用の実験装置を改造し、液体水素の強制流動を発生できる実験装置を製作した。本実験装置は、高圧ガス保安法に準拠して設計・製作を実施した。水素に対する安全対策として、電気機器は不活性ガスである窒素ガスにより陽圧に保たれたブランケット容器の中に収納することにした。ブランケットの圧力は常時監視し、異常が起こった場合には、電源遮断、および、水素を迅速に放出するインターロックを構築した。また、液体水素実験時において、十分な安全距離を確保するために、全て遠隔操作可能な計測・制御システムも開発した。本年度は、まず、比較的取り扱いが容易な液体窒素を用いた低温試験を実施し、熱流動実験システムの健全性を確認するとともに、計測・制御システムを完成させる。さらに、液温、圧力(大気圧から臨界圧まで)を広範囲に変化させ、平板発熱体を用いて定常・非定常熱伝達の実験データの集積を行う。液体・超臨界圧水素は、核破砕中性子源用の減速材やロケットの燃料としてだけでなく、クリーンエネルギーである水素エネルギーの大量輸送・貯蔵手段や高温超伝導体の新しい冷媒としても期待されている。しかしながら、液体水素の熱流動特性に関する知見は殆どなく、そのデータの重要性は産業界からも指摘されている。そこで、本研究では、液体水素による冷却システムの設計指針の確立、および、その要素技術開発に必要不可欠な液体水素の熱流動特性データを集積することを目的としている。昨年度、水素の安全性を考慮に入れた液体水素熱流動特性試験装置の製作が完了した。実験装置の低温性能試験では、レイノルズ数が3×10^5以下であれば、安定な液体水素の強制流動が得られ、採用した原理により、質量流量を計測できることが確認できた。さらに液体水素の温度は実験槽の底部に設置したヒータによって、さまざまな圧力条件下で所定のサブクール度に設定できることも確認できた。実験槽圧力を0.41:0MPaとし、サブクール度(<10K)の条件下で、内径6mmの垂直円管発熱体に円管試験流路に直流電流を流して加熱し、強制流動下(流速は10m/s)における熱伝達特性(熱流束と加熱表面温度と液温の差)をこの実験装置を用いて測定した。非沸騰熱伝達は、ジッタスベルタ式でほぼ記述されることがわかった。一方、核沸騰限界熱流束は、サブクール度、流速が大きくなるにつれて大きくなったが、液体水素の核沸騰限界熱流束特性は、畑らにより提示された水などの従来の流体で得られている核沸騰限界熱流束相関式と異なり、液体水素の場合、サブクール度の影響が小さくなることが本研究により明らかになった。このように、はじめて液体水素の強制対流熱伝達に関する有意な基礎データを取得することに成功した。液体水素の浸漬冷却特性では、大気圧から1.1MPaまでの圧力範囲における飽和温度での液体水素の定常熱伝達、および、臨界熱流東を測定した。臨界熱流束は、0.3MPaまで圧力ともに大きくなるが、それ以上で、臨界熱流束は減少する結果が得られた。臨界熱流束時の発熱体表面温度は、圧力上昇に伴って上昇するが、0.6MPaより高い圧力では水素の臨界温度に等しくほぼ一定になっており、液体水素の場合、0.6MPa以下の圧力領域では、水力的不安定性により核沸騰熱伝達の限界が決定されるが、0.6MPa以上では、水力的不安定性が現れるより前に、発熱体表面温度が臨界温度に到達することにより核沸騰の限界が決定されることがわかった。

液体水素の浸漬冷却特性では、実験槽圧力を0.41.0MPaとし、サブクール度(<10K)の条件下で、内径6mmと3mmの垂直円管発熱体に円管試験流路に直流電流を流して加熱し、強制流動下における熱伝達特性を測定した。核沸騰限界熱流束の圧力、温度、流速、形状の依存性を明らかにした。強制対流の場合、発生気泡の流れによる輸送限界が限界熱流束を決めていることがわかった。
経皮的肝内門脈静脈短絡術による門脈圧亢進症の治療に関する基礎的,臨床的研究

平成6年7月28日に平成6年度の第一回班会議を開催、研究分担者並びに研究協力者39名の出席を得た。この会議での成果は、肝癌合併肝硬変症例における門亢症に対する経皮的肝内門脈静脈短絡術(TIPS)の適応とその手技や、shuntの狭窄、閉塞に対する処置などについて討論が行われた。また、各施設でのTIPS施行例に関するアンケート調査の内容について、中間報告が行われた。平成7年1月26日に35名出席者を得て、第二回班会議を開催し、今回の会議では各分担研究者及び研究協力者からの研究報告を得た他に班全体で得た、登録症例104例の解析が行われた。本シリーズは20%の症例で肝細胞癌が合併しており、46.6%がChild C症例で、79%に肝の萎縮があり、53.5%に腹水がみられ、62.5%に術前に硬化療法が行われた。緊急TIPS例では100%止血に成功した。血液生化学的検査では、TIPSは肝機能の悪化を殆どきたさないことが判明した。特にNH_3やBUNの著名な上昇はみられなかった。一方、本研究班の主たる目的の一つであるTIPSの適応を決定する指標を得るべく、登録症例の解析を行った。その結果、術前にTotal Bilirubin値2以上、血清Alb3.0以下、門脈圧40mmHg以上、血小板数3×10^4以下、白血球数9000以上、また、Child C症例で、腹水貯溜例も予後は不良の傾向があったが、これは肝硬変、肝不全の存在を示すもので、当然の結果でありTIPSの適応を制限するものとは言い難いと考えられた。本研究班終了後も症例の追跡を行い、今後共に、本研究の続行が確認された。経皮的肝内門脈静脈短絡術(Transjugular Intrahepatic Portosystemic Shunt-TIPS)は、他の原因による門脈圧亢進症ならびに続発する食道・胃静脈瘤に対する新しい治療法として、研究と臨床応用が進められるようになってきた。しかしながら、治療法として未だ基礎的にも臨床的にも多くの問題点を抱えている。本総合研究では研究代表者、研究分担者10名の他に多数の研究協力者の参加を得て、次のような目的を中心に研究を進めてきた。即ち、TIPSに用いる手技の開発改良、手技の安全性の確立、長期成績からみた本法の正しい適応の決定、TIPSにおける至適シャント量を肝機能との関連において求める、作製したシャントの長期維持を計るなどの諸点である。平成5年9月25日、第1回本総合研究の班会議を研究分担者、研究協力者を含む47名の出席者を得て開催した。この議会は、従来の研究の報告と今後の研究の方向について発表と討議が行われた。また、平成6年2月5日、第2回の班会議を開催した。出席者46名を得て、発表と活発な討議が行われた。本会議では、分担研究者ならびに研究協力者の各施設にアンケート調査を行った。アンケートの内容は、TIPS施行例(87例)の術後経過を調査追求するものである。本調査では、shuntの長期開存性、術後の合併症、長期観察からみた治療効果ならびに適応についての検討が行われた。しかしながら、登録症例の経過観察はいまだ続行中であり、結論を得るには到っていない。
ABCA1によるapoA-I依存コレステロール排出およびその調節機構の解明

末梢組織で過剰になったコレステロールは善玉コレステロールとして知られる高密度リポタンパク質(HDL)のかたちでコレステロールの異化器官である肝臓へと血液中を輸送される。このHDLの新生を行うのがATP-bindingcassette(ABC)タンパク質ファミリーのひとつABCA1である。ABCA1は細胞膜上で血中の脂質アクセプターのapoA-Iと相互作用し、ATPの加水分解を駆動力として細胞のコレステロールとリン脂質をapoA-Iへ受け渡しHDLを形成する。このように、ABCA1は末梢組織から余剰なコレステロールの除去することによって、コレステロール恒常性維持のために重要な役割を果たしているが、佃CA1がどのようにしてapoA-Iと結合するのかほとんどわかっていなかった。そこで、本研究ではABCA1とapoA-Iの結合様式の解析を行った。ApoA-Iには負電荷のクラスターが存在することが結晶構造より示されているため、ABCA1の正電荷とapoA-Iの負電荷が静電相互作用により引き付けあうことによって結合するという仮説を立てた。負電荷を帯びたヘパリンおよび正電荷を帯びたポリ-L-リジンは、それぞれABCA1とapoA-Iの結合を濃度依存的に抑制した。このことから、ABCA1とapoA-Iの結合に静電相互作用が関与することが示唆された。また、ABCA1のリジン残基のN-hydroxysuccinimido(MIS)-Acetateによるアセチル化修飾またはSulfо-NHS-Biotinによるビオチン化修飾により、ABCA1とapoA-Iの結合が阻害された。これらの結果より、ABCA1めリジン残基からなる正電荷のクラスターとapoA-Iの負電荷のクラスターの間の静電相互作用によりABCA1とapoA-Iが結合することが明らかになった。ABCA1は抹消組織で余剰となった脂質をapoA-Iへ受け渡すことで、善玉コレステロールとして知られる高密度リポタンパク質(HDL)の新生を行う。このため、ABCA1の機能欠損は血中HDLが減少するTangier病を引き起こす。このように、ABCA1は体内の脂質の恒常性の維持において重要な役割を果たすが、ABCA1によるHDL形成機構の詳細は不明である。本研究ではABCA1の機能をapoA-Iとの結合とapoA-Iに依存しない脂質の輸送の2つに分けて検証した。apoA-IとABCA1の結合は蛍光標識したapoA-IのABCA1発現細胞への結合量で評価した。また、apoA-Iに依存しない脂質の輸送はタウロコール酸等のapoA-I以外の脂質受容体への脂質の排出量で評価した。これらの評価を野性型及びTangier病患者で見つかった変異型ABCA1(W590S変異型)を発現する細胞株を用いて行った。本研究により、野生型ABCA1はapoA-Iのような生理的な脂質受容体だけでなく、タウロコール酸のような非タンパク質の脂質受容体にも脂質を排出することが明らかになった。一方で、W590S変異型のABCA1にはタウロコール酸への脂質排出活性は検出されなかった。また、野生型とW590S変異型のABCA1にapoA-Iは同程度結合したが、その解離はW590S変異型では野生型に比べ有意に遅くなった。これらの結果は、apoA-IとABCA1の結合とapoA-Iに依存しない脂質の輸送は互いに独立して起こり、apoA-Iへ脂質が受け渡されることによりABCA1からのapoA-Iの解離が促進されることを示唆している。本研究より、ABCA1によるHDL形成過程が少なくとも4つの段階に分けられるという新規のHDL新生モデルを提唱した。(Step1)ABCA1へのapoA-Iの結合。(Step2)apoA-Iに依存しない脂質の輸送。(Step3)ABCA1に結合したapoA-Iへの脂質の受け渡し。(Step4)脂質を受け取ったapoA-IのABCA1からの解離。