hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
協働による絶滅危惧種の保全に向けた関係主体間の社会ネットワークの構築

北海道礼文島の絶滅危惧種であるレブンアツモリソウの保全に対する、利害関係者(関係主体)の保全に対する認識や意向を明らかにするとともに、絶滅危惧種の保全に向けた社会ネットワークが現在どのような状況にあり、どのような問題があるのかを明らかにし、将来の保全枠組みに対する提言を行った。評価手法の習得として,社会ネットワーク分析に関する文献について把握を行うとともに,先行研究を踏まえて,本研究に適切な分析モデルについて見当を行った。同時に関係主体の洗い出しを行うために,礼文島での聞き取り調査を行った。聞き取り調査は,レブンアツモリソウの保全に,誰がどこでどのような形で関わりを持っているのかを明らかにするために,研究者や地域住民,NPOのメンバーなどを対象として現地において行った。これらの情報についてはKJ法などを適用して整理を行っている。一方で,訪問者の認識を明らかにするためにアンケート調査も実施した。礼文島では,レブンアツモリソウの保全を図る上で人工培養株の販売の是非が問われており,この点については,上記の利害関係者だけでなく,訪問者の意向についても明らかにすることが必要であった。人工培養株の販売については,島民の多くは否定的であり,また訪問者の多くも否定的であった。これらの事前調査のデータを踏まえながら,整理した関係主体を用いて,社会ネットワーク分析に用いるためのアンケート調査を試行的に実施した。アンケート調査は郵送によるものではなく,個別訪問による聞き取り調査によって行われている。試行的な分析結果からら明らかになったことは,担当者が変わる行政機関よりも,地元のNPOのメンバーや研究者など,継続してレブンアツモリソウの保全に関わっている人々により高い関連性を見出せたことである。本研究の目的は、社会ネットワーク分析を適用し、レブンアツモリソウの保全をめぐる関係主体間の関係がどのように構築され、あるいはどこで途切れているのかを定量的に把握することである。本年度は、昨年度から実施しているアンケート調査および聞き取り調査の結果を整理し、社会ネットワーク分析を適用した。レブンアツモリソウの保全をめぐっては、保全の鍵を握る人物が複数の分野にちらばっており、特定のカリスマ的な人物に全ての情報や権力が集中しているわけではないこと、つまり分散型のネットワーク構造を持っていることが明らかとなった。しかしながら、研究者についてはその他関係者と他の分野間のつながりが相対的に希薄であること、観光業者に関してはつながりがほとんど存在しないことが明らかとなり、今後の保全に向けてより緊密な関係構築の必要性が示唆された。また、レブンアツモリソウを保全するためには、種の保存法に基づいていくつかの会議が設けられ、多くの関係者が保全のための議論に関わっているが、会議に参加している人物同士の結びつきが強いわけではないこと、またネットワークにおいてハブの機能を果たしている人物の中にも、このような公式の場に関与していない人物がいることが明らかとなった。これらの知見は、実際の保全の現場に存在するネットワークと、法的に位置づけられた管理システムがカバーしている人物にはズレが生じており、効果的で効率的な保全を行う上で、改善の余地があることが明らかとなった。
構成的アプローチによる四肢形態形成の実験進化学

本研究では、指間皮膜を有するHm変異マウスを用いて、多くの生物種でみられる収斂形質である指間皮膜形成が発生するメカニズムの解明を試みた。Hmでは、第14染色体上の150 kbのゲノム断片が第5染色体のShh遺伝子の上流に挿入されることで、Shhの新規発現ドメインの獲得と指間皮膜の形成が起こることを明らかにした。コウモリの翼芽でも、Shh遺伝子の指間部における新規発現ドメインが観察され、指間特異的なShhのシス因子を有していると考えられる。150 kbの挿入断片の機能を詳細に解析して、この断片中に遺伝子発現を活性化させる3つのエンハンサーを見出した。さらに、この3つのエンハンサーは、単独では十分に機能せず、3つが協調的に働くことで指間の皮膜構造が残ることを明らかにした。この結果は、シス因子の変化が収斂形質の獲得に寄与し、形質の変化をもたらすためには複数のシス因子が連動して変化する必要性があることを示している。Hmの発現解析により、Shhの過剰発現は、Chrdの発現を介して指間部の細胞死プログラムを変更していることが明らかになった。水鳥後肢の指間部では、Grem1というBMPアンタゴニストが過剰に発現し、BMPシグナルの活性低下を引き起こすことで細胞死を抑制する(Merino et al., Development, 1999)。ShhとChrdによる細胞死の抑制は、自然界の水かきの発生における普遍的な発生プログラムかもしれない。本研究では、Chrdの過剰発現によるマウス肢芽への指間皮膜の付与には成功したが、Bmp2とFgf8の過剰発現によって指骨を伸長させることはできなかった。過剰発現肢では、軟骨の異形成は認められたため、マウス四肢の骨格パターンをコウモリ様に変化させるには、これらのシグナル分子の発現量や発現場所を適切にコントロールする必要があると考えられる。脊椎動物の付属肢は、適応放散の影響を受けて非常に多様な形態を有する器官である。しかし、分子生物学的にその形成過程をみた場合には、ほぼ共通の遺伝子ネットワークが器官構築に寄与している。したがって、付属肢の形態多様性を生み出すためには、普遍的なシステムを構成する因子の量・場所・時間というパラメーターの変動が必要であると考えられる。指間皮膜は、脊椎動物の特定の種で比較的よく見られる形質であり、進化的な形態収斂を評価するには、妥当なモデルである。初年度であるH29年度には、Hammer toe (Hm)マウスというコウモリのように指間皮膜が残る自然発生のミュータントを用い、指間皮膜の形成過程を通じて、形態の多様化のメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。実績として、Hmマウスの遺伝学的・発生生物学的解析を通じて、指間皮膜形成に関わる遺伝子発現制御機構と遺伝子ネットワークを明らかにした。Hmマウスでは、別染色体からのシス制御因子を含むゲノム断片の移設が起きており、これが、指間領域でのShh遺伝子の過剰発現の原因となっていた。特筆すべき点は、この過剰発現が自然界で指間皮膜を有するコウモリの発生過程においても観察されることである。このように、H29年度は、マウスの解析を通して、指間皮膜という新規形質の獲得にシス制御因子が主要な役割を果たし得ることを明らかにした。これらの結果は、米国科学アカデミー紀要に掲載した(Mouri et al., PNAS, 2018)遺伝学的アプローチにより、Hmマウスには14番染色体から5番染色体のShh遺伝子座へのゲノム断片の挿入変異があることを見出した。この挿入変異は150 kbに及ぶものであったが、遺伝子の翻訳領域などを含んでいなかった。HmマウスにおけるShh過剰発現を考慮すると、挿入変異がShhの発現に何らかの影響を与えるシス制御因子を含む可能性が考えられたため、以下の解析を行った。(1)挿入変異と相同な領域を含むBAC DNAを用いてレポータートランスジェニックマウスを作製し、この挿入変異領域が指間部での遺伝子発現調節能を有することを確認した。(2)クロマチンのオープン領域(活性化領域)を明らかにする目的でATAC-Seq解析を行った。Hmの挿入変異領域に複数のピークを確認し、シス制御因子の候補領域としてリストアップした。レポータートランスジェニックアッセイの結果、この内の少なくとも3つの領域が、肢芽での発現活性を有していることが明らかになった。(3) CRISPR/Cas9系を用いてHmの挿入変異領域に5100 Kbの欠失を誘導した。各欠失変異系統の表現型解析の結果、複数のシス制御因子が複合的に指間皮膜形成に関与していることが分かった。さらに、Hm肢芽に対するマイクロアレイ解析を行い、野生型と異なる発現レベルを示す遺伝子群を明らかにした。この遺伝子群には、指間部の細胞死に関連するChrdやMsx2が含まれていた。Chrdのタンパク質翻訳領域をクローニングし、K14プロモーター下で過剰発現させるトランスジェニックマウスを作製したところ、Hm様の指間皮膜が観察された。これにより、Shhの過剰発現が下流の遺伝子発現に影響し、細胞死抑制のプログラムを駆動していることが明らかになった。

Hmでは、第14染色体上の150 kbのゲノム断片が第5染色体のShh遺伝子の上流に挿入されることで、Shhの新規発現ドメインの獲得と指間皮膜の形成が起こることを明らかにした。コウモリの翼芽でも、Shh遺伝子の指間部における新規発現ドメインが観察され、指間特異的なShhのシス因子を有していると考えられる。150 kbの挿入断片の機能を詳細に解析して、この断片中に遺伝子発現を活性化させる3つのエンハンサーを見出した。さらに、この3つのエンハンサーは、単独では十分に機能せず、3つが協調的に働くことで指間の皮膜構造が残ることを明らかにした。この結果は、シス因子の変化が収斂形質の獲得に寄与し、形質の変化をもたらすためには複数のシス因子が連動して変化する必要性があることを示している。Hmの発現解析により、Shhの過剰発現は、Chrdの発現を介して指間部の細胞死プログラムを変更していることが明らかになった。水鳥後肢の指間部では、Grem1というBMPアンタゴニストが過剰に発現し、BMPシグナルの活性低下を引き起こすことで細胞死を抑制する(Merino et al., Development, 1999)。ShhとChrdによる細胞死の抑制は、自然界の水かきの発生における普遍的な発生プログラムかもしれない。本研究では、Chrdの過剰発現によるマウス肢芽への指間皮膜の付与には成功したが、Bmp2とFgf8の過剰発現によって指骨を伸長させることはできなかった。過剰発現肢では、軟骨の異形成は認められたため、マウス四肢の骨格パターンをコウモリ様に変化させるには、これらのシグナル分子の発現量や発現場所を適切にコントロールする必要があると考えられる。K14プロモーターによるChrdの過剰発現系では、皮膜という新たな形質をマウスに付与することに成功した。同様のアプローチで、コウモリ肢芽で高レベルの発現が認められる発生遺伝子をマウス肢芽に過剰発現させる。コウモリでは、形態形成過程の四肢軟骨において、Bmp2の発現レベルが高いという報告がある。また、自脚部(手のひらの領域)で細胞増殖因子であるFgf8が高発現を示している。ニワトリ胚を用いた先行研究では、Fgfタンパク質の局所的添加によって、指骨の伸長が報告されている。上記の先行研究を踏まえ、Bmp2とFgf8の過剰発現をHmマウス肢芽で行う。軟骨細胞特異的に機能するColIIプロモーター下流にBmp2のコーディング配列をつないだコンストラクト、もしくは、肢芽間充織特異的に機能するPrxプロモーター下流にFgf8をつなげたコンストラクトを用いて、トランスジェニックマウスを作製し、骨格パターンを評価する。コウモリでは、ShhとFgf8の二つの遺伝子が指間部で異所的に発現し、Bmp2が指骨で高発現を示す。一方、Hmマウスでは、Shhシグナルのみが指間部で活性化されている。トランスジェニックマウスによるBmp2・Fgf8過剰発現系により、Shhと二つのシグナリング系が相乗的に機能し、マウスの四肢形態をコウモリ様に変化させられるかどうかに特に着目して実験を進める。これらの実験は、当初H29年度に開始する予定であったが、Hmマウスの原因変異の同定に予想以上に時間がかかったため、H30年度に改めて実験を実施することになった。
変調刺激による誘発脳波・脳磁界計測

本基盤研究(B)「変調刺激による誘発脳波・脳磁界計測」は,誘発脳波・脳磁界計測において被験者に提示する刺激に広義の変調を施し,脳波・脳磁界データから脳内処理に関係する情報を抽出する計測方法の開発を目的とした.具体的には以下の項目について研究・開発を行った.1)M系列符号を用いて人間に直接与える刺激にAM, PM変調を施し,この符号を用いた復調を行った.2)言語処理課題の対照実験に対し,実験Aの脳波・脳磁界には実験Aに関連する変調作用が反映されていると考え,それが実験Bの脳波・脳磁界に含まれているかを調べるフィルタリングを行った.3)2)における脳内での変調作用は自発脳波(α波,β波など)の位相同期にも現れると考え,刺激前後のα波の位相と誘発反応の振幅の関係を調べた.4)変調を施さない方式での脳波・脳磁界計測も行い,上記変調方式と比較した.5)1)の方式の有用性検証するために,リアルタイム動作するBrain-Computer Interface(BCI)を試作した.6)上記の手法開発過程での副産物として,信号源推定法を開発した.上記の情報抽出手段は既存の脳イメージングの枠組みにははまりにくいが,システム論の立場では重要な意味を持つ.脳がその処理において入力信号に変調を加えるなら,入力信号の変化は脳が行った処理と考えられる.計測・制御を支えるシステム論においては,信号と処理は抽象化され同一視される.この同一視の重要性は,システムのanalysisにおいてもsynthesisにおいても実証されている.本研究の提案手法では,このような立場に立脚し,上記の5)を除く項目についてはanalysisとして,5)に対してはsynthesisとして有効の可能性を示した.本基盤研究(B)「変調刺激による誘発脳波・脳磁界計測」は,誘発脳波・脳磁界計測において被験者に提示する刺激に広義の変調を施し,脳波・脳磁界データから脳内処理に関係する情報を抽出する計測方法の開発を目的とした.具体的には以下の項目について研究・開発を行った.1)M系列符号を用いて人間に直接与える刺激にAM, PM変調を施し,この符号を用いた復調を行った.2)言語処理課題の対照実験に対し,実験Aの脳波・脳磁界には実験Aに関連する変調作用が反映されていると考え,それが実験Bの脳波・脳磁界に含まれているかを調べるフィルタリングを行った.3)2)における脳内での変調作用は自発脳波(α波,β波など)の位相同期にも現れると考え,刺激前後のα波の位相と誘発反応の振幅の関係を調べた.4)変調を施さない方式での脳波・脳磁界計測も行い,上記変調方式と比較した.5)1)の方式の有用性検証するために,リアルタイム動作するBrain-Computer Interface(BCI)を試作した.6)上記の手法開発過程での副産物として,信号源推定法を開発した.上記の情報抽出手段は既存の脳イメージングの枠組みにははまりにくいが,システム論の立場では重要な意味を持つ.脳がその処理において入力信号に変調を加えるなら,入力信号の変化は脳が行った処理と考えられる.計測・制御を支えるシステム論においては,信号と処理は抽象化され同一視される.この同一視の重要性は,システムのanalysisにおいてもsynthesisにおいても実証されている.本研究の提案手法では,このような立場に立脚し,上記の5)を除く項目についてはanalysisとして,5)に対してはsynthesisとして有効の可能性を示した.高次脳機能,言語処理における意味プライミング・反復プライミングを対象とし,心理実験の構築,実験系の物理的構築,各種実験条件の設定など,基本実験環境のハードウェア・ソフトウェアの整備を行った.具体的な項目は以下のとおりである.1)心理実験の構築カテゴリー判別課題の言語処理実験のために.まず,17カテゴリー,320個の単語リストを作成した.これらの単語をプライム・ターゲットとして,その選別・提示時間・提示間隔などを適切に設定し,意味プライミング・反復プライミングの心理実験と脳磁界計測実験を行った.これらの成果は,NeuroReport誌での論文発表,Biomag2004での国際会議発表を行った.また,NCNP誌に投稿した論文はマイナーな条件付採録となった.2)実験系の物理的構築視覚刺激・聴覚刺激ともに,そのコンテンツはディジタル素材であり,ビデオ提示クロック・サンプリングクロックに同期して,被験者に提示される.本研究は,刺激を符号変調するため,これらのクロックに同期した脳波計測が必要になる.このため,外部クロックに同期する40ch同時AD変換器とオシロスコープを購入し,各種外部機器との同期をとる実験系を構築した.3)各種実験条件の設定a)刺激の種類に同期した加算平均を行う従来的な脳波計測,b)刺激の符号変調を行って相関処理を行った後加算平均を行う脳波計測,c)刺激の符号変調を行って相関処理を行ったシングルショットの脳波計測を行った.この結果,高次脳機能特有の反応は,a)とb)については問題なく確認でき,c)については70%程度の抽出率であった.本基盤研究(B)「変調刺激による誘発脳波・脳磁界計測」は,誘発脳波・脳磁界計測において被験者に提示する刺激に広義の変調を施し,脳波・脳磁界データから脳内処理に関係する情報を抽出する計測方法の開発を目的とした.具体的には以下の項目について研究・開発を行った.

1)M系列符号を用いて人間に直接与える刺激にAM,PM変調を施し,この符号を用いた復調を行った.2)言語処理課題の対照実験に対し,実験Aの脳波・脳磁界には実験Aに関連する変調作用が反映されていると考え,それが実験Bの脳波・脳磁界に含まれているかを調べるフィルタリングを行った.3)2)における脳内での変調作用は自発脳波(α波,β波など)の位相同期にも現れると考え,刺激前後のα波の位相と誘発反応の振幅の関係を調べた.4)変調を施さない方式での脳波・脳磁界計測も行い,上記変調方式と比較した.5)1)の方式の有用性検証ために,リアルタイム動作するBrain-Computer Interface (BCI)を試作した.6)上記の手法開発過程での副産物として,信号源推定法を開発した.上記の情報抽出手段は既存の脳イメージングの枠組みにははまりにくいが,システム論の立場では重要な意味を持つ.脳がその処理において入力信号に変調を加えるなら,入力信号の変化は脳が行った処理と考えられる.計測・制御を支えるシステム論においては,信号と処理は抽象化され同一視される.この同一視の重要性は,システムのanalysisにおいてもsynthesisにおいても実証されている。本研究の提案手法では,このような立場に立脚し,上記の5)を除く項目についてはanalysisとして,5)に対してはsynthesisとして有効の可能性を示した.
ラジカル機構を経由する不飽和化合物のアミノチオ化反応の開発

含硫黄アルカロイドは、強力な生物活性を有することから、有機化学のみならず医学・薬学・生物学などの様々な分野でも重要な位置を占めている。しかしながら、その合成には多段階の合成過程が必要であり、最終生成物の全収率は低くなってしまう。そこで、位置選択的にアルケンをアミノチオ化できれば、含硫黄アルカロイドの迅速な合成法となると考え、検討をおこなうこととした。種々反応条件について検討を行った結果、銅触媒の存在下、アルケンに対して、アミノ化剤としてN-フルオロベンゼンスルホンイミドを、硫黄化剤としてチオールを用いることで、望みのアミノチオ化反応が完全な位置選択性をもって進行し、目的の付加体を単一の生成物として収率よく得ることに成功した。また、求核剤としてチオールの代わりに塩化トリメチルシランを用いて、同様の条件下、反応をおこなったところ、期待した通り、対応するクロロアミノ化反応が進行することを見いだした。いずれの付加体の構造もX線結晶構造解析によって明らかにすることができた。また、基質適用範囲について検討をおこなった結果、いずれの付加反応においても高い基質一般性を有することがわかった。種々の官能基の置換したスチレン誘導体を用いた場合にも、官能基を損なうことなく反応は進行し、目的の付加体をそれぞれ良好な収率で得た。また、芳香族アルケンだけでなく、脂肪族アルケンもこれらの反応に適用可能であった。ラジカルトラップ実験やラジカルクロック実験の結果から、本付加反応がラジカル機構を経由して進行することを明らかにした。含硫黄アルカロイドは、さまざまな生物活性を有することが知られており、有機化学において重要な位置を占めている。そこで、位置選択的にアルケンをアミノチオ化できれば、含硫黄アルカロイドの理想的な合成法となると考え、検討をおこなうこととした。われわれは、スチレンを基質として選び、触媒的なアミノチオ化反応について検討をおこなった。その結果、銅触媒の存在下、アミノ化剤としてN-フルオロスルホンイミドを、硫黄化剤としてチオールを用いることで、目的のアミノチオ化体を高収率で得ることに成功した。なお、本反応は完全な位置選択性をもって進行し、望みの付加体を単一の生成物として得た。生成物の構造はX線結晶構造解析によって明らかにした。基質適用範囲について検討をおこなった結果、本反応は高い基質一般性を有することがわかった。種々の官能基の置換した基質を用いた場合にも、官能基を損なうことなく反応は進行する。また、芳香族アルケンだけでなく、脂肪族アルケンも本反応に適用可能であり、対応する付加体をそれぞれ良好な収率で得ることができた。反応機構に関する知見を得るために、シクロプロピル基の置換したアルケンを用いて、同様の条件下、反応をおこなったところ、シクロプロパンが開環した生成物を良好な収率で得た。このことから、本反応がラジカル機構を経由して進行することを明らかにした。本手法を利用することで、窒素官能基と硫黄官能基を一挙に導入できるため、含硫黄アルカロイドを簡便に合成できる。平成28年度は、当初の研究計画通り、アルケンの位置選択的なアミノチオ化反応が高収率で進行する条件を見いだすことができた。また、基質適用範囲に関する検討から、本反応が高い一般性を有していることも明らかにしている。未だに詳細な反応機構については明らかになっていないが、ラジカルクロック実験から、反応がラジカル機構を経て進行することがわかった。以上のことから、研究は概ね順調に進展していると判断した。そこで、位置選択的にアルケンをアミノチオ化できれば、含硫黄アルカロイドを迅速に合成できると考え、検討をおこなうこととした。これまでに,銅触媒の存在下、アミノ化剤としてN-フルオロベンゼンスルホンイミドを、硫黄化剤としてチオールを用いることで、アルケンのアミノチオ化反応が位置選択的に進行し、目的の付加体が収率よく得られることを見いだした。反応機構に関する検討の結果,本アミノチオ化反応はラジカル機構で進行することを明らかにしている。本年度は、反応中間体に関する知見を得るために、求核剤としてチオールの代わりにシリルクロリドを用いて、同様の条件下、反応をおこなった。その結果、期待した通り、アルケンの位置選択的なクロロアミノ化反応が進行することを見いだした。反応条件を最適化した結果、スチレンのクロロアミノ化反応が完全な位置選択性をもって進行し、対応する付加体を単一の生成物として良好な収率で得た。基質適用範囲について検討をおこなった結果、本クロロアミノ化反応は高い基質一般性を有することがわかった。種々の官能基の置換したスチレン誘導体を用いた場合にも、官能基を損なうことなく反応は進行し、目的のクロロアミノ化体をそれぞれ良好な収率で得た。また、芳香族アルケンだけでなく、脂肪族アルケンも本反応に適用可能であった。本反応の生成物であるクロロアミノ化体は、炭素,酸素,窒素求核剤などとの反応により,さまざまな有用なアルカロイド誘導体に変換することができる。

本年度は、ラジカル機構を経由する不飽和化合物のアミノチオ化反応に関する研究過程において、求核剤としてチオールの代わりにシリルクロリドを用いることで、銅触媒によるアルケンの位置選択的なクロロアミノ反応が進行することを見いだした。生成物のクロロアミノ化体は更なる変換反応により、有用なアルカロイドに変換できるため、生物活性物質の強力な合成法を確立することができた。以上のことから、研究は概ね順調に進展していると判断した。含硫黄アルカロイドは、強力な生物活性を有することから、有機化学のみならず医学・薬学・生物学などの様々な分野でも重要な位置を占めている。しかしながら、その合成には多段階の合成過程が必要であり、最終生成物の全収率は低くなってしまう。そこで、位置選択的にアルケンをアミノチオ化できれば、含硫黄アルカロイドの迅速な合成法となると考え、検討をおこなうこととした。種々反応条件について検討を行った結果、銅触媒の存在下、アルケンに対して、アミノ化剤としてN-フルオロベンゼンスルホンイミドを、硫黄化剤としてチオールを用いることで、望みのアミノチオ化反応が完全な位置選択性をもって進行し、目的の付加体を単一の生成物として収率よく得ることに成功した。また、求核剤としてチオールの代わりに塩化トリメチルシランを用いて、同様の条件下、反応をおこなったところ、期待した通り、対応するクロロアミノ化反応が進行することを見いだした。いずれの付加体の構造もX線結晶構造解析によって明らかにすることができた。また、基質適用範囲について検討をおこなった結果、いずれの付加反応においても高い基質一般性を有することがわかった。種々の官能基の置換したスチレン誘導体を用いた場合にも、官能基を損なうことなく反応は進行し、目的の付加体をそれぞれ良好な収率で得た。また、芳香族アルケンだけでなく、脂肪族アルケンもこれらの反応に適用可能であった。ラジカルトラップ実験やラジカルクロック実験の結果から、本付加反応がラジカル機構を経由して進行することを明らかにした。研究計画に基づいて、さまざまな不飽和化合物のアミノチオ化反応の開発に取り組む。現在のところ、利用可能なアミノ化剤はN-フルオロスルホンイミドに限られているが、アミノ化剤の適用範囲の拡大についても検討をおこなう。さらに、本反応の有用性を示すため、他成分連結型反応についても着手する予定である。また、本年度見いだしたクロロアミノ化反応の確立についても注力する。さらに、これらの反応を多成分連結反応に展開する予定である。本年度は、計画していた不飽和化合物のアミノチオ化反応に関する検討をおこなう過程で、銅触媒の存在下、アルケンに対してN-フルオロベンゼンスルホンイミドとシリルクロリドを作用することで、クロロアミノ化反応が位置選択的に進行することを見いだした。本反応は多様なアルカロイドの合成に利用できるため、クロロアミノ化反応の確立に注力した。よって、当初予定していた薬品や実験器具を購入しなかったため、未使用額が生じた。本年度に見いだしたクロロアミノ化反応と、当初計画していたアミノチオ化反応を確立するため、本年度の未使用額を翌年度の研究費と合わせて使用する予定である。
データ相互運用問題解決のためのスキーママッピングを用いたXQueryの書換え手法

同じ意味を表す異なるデータに統一的にアクセスする問題である,データ相互運用問題では,データ交換のための国際標準であるXMLデータとその問合せ言語であるXQueryが使われている.XML/XQueryの実用上の普及を妨げている問題が「順序に関する厳しい制限」であると国際会議でも指摘されている.特に,典型的なXQueryの使用法の一つである,指定された構造を有するデータの抽出である,twig問合せでは,この「順序に関する厳しい制限」によって問合せの効率が悪いことが知られている.本研究では,このtwig問合せを効率的に実行するためのXQueryの書き換え技術を開発し,実験によりその有効性を示した.平成26年度は、効率的な静的ストアの設計と目標とすべき問合せのクラスについての調査を行った.本研究の最大の特徴は静的解析に基づく問合せの最適化である.一般にストアは実行時に値を格納し参照するために用いられるが本研究では、静的解析から実行時に取りうるエレメント名とその文書順序を格納し参照する枠組みとして、「静的ストア」を用意することで、問合せの最適化に利用している.スキーマ情報から得られる等価問合せを用いた場合、静的ストアにはエレメント構築子が含まれるため、冗長なエレメント構築が存在してしまい最適化を阻害してしまう.そこで、エレメント構築子を用いずに変数を使うことで、等価問合せを用いた場合と同じ効果でより効率的な問合せを生成できることがわかった.また、本研究で目標とすべき二つの問合せのクラスTree-Free XQueryとDDO-Free XQueryを定義した.これら二つのクラスは比較不能であるが、Tree-FreeかつDDO-Freeとすることでより最適な問合せへと変換できることがわかった.但し、水平軸を対象としたDDO-Free XQueryへの変換は、特に複数の同じエレメントが同じレベルに存在するとき、難しいことがわかった.更に、DDO-Free XQueryへの変換で構造に関する条件を伴うif式が生成されるが、スキーマ情報を用いることでこの構造に関する条件を満たすかどうかを静的に判断できる場合があることがわかった.平成27年度は,DDO-Free XQueryへの書き換え手法を開発した.DDO-freeXQueryとは,XQuery問合せの処理において高負荷な操作である「重複ノードの削除とソート(distinct doc order, DDO)」が必要とされない問合せであるため,効率的に処理できる.従来の研究では,実行時にいかにこのDDOを避けるかの研究がほとんどであった.従って,これら従来の研究成果を享受するには,XQueryエンジンを修正する必要があった.これに対して,静的アプローチによりDDO-Free XQueryに書き換えることで,全てのXQueryエンジンが修正なしに本研究成果を享受できるため,DDO-Free XQueryへの書き換えは重要である.本書き換え手法は,計算機科学における問題解決手法として一般的な「generate-and-test」アプローチを問合せ書き換え手法に取り入れたものである.具体的には,まず入力XMLデータを文書順にソートしかつ重複がない状態で出力する問合せを用意する.次に,利用者問合せから,条件を適切な形で抽出して,先に用意した問合せに埋め込むことで,DDO-Free XQueryへと書き換えることができる.本書き換え手法の特徴は,スキーマ情報を使わない点と利用者問合せに特に制限を設けない点にある.DDO-Free XQueryへの書き換え手法を確立できたため,順調に進んでいる.XQueryはXMLデータに対する関数型の問合せ言語である.XQueryはXMLを順序木構造として扱うために,順序についての重要な操作である,文書順でのソートと重複の除去(略してDDO)が言語の意味に組み込まれている.このDDOは,順序木を扱う上で重要である一方で,問合せ処理の非効率の原因や伝統的な問合せ書き換えの障害となっていることは広く知られている.このような状況に対して,問合せ処理時にDDOの必要のないDDO-freeXQueryという問合せのクラスを文法的制限のもとで定義し,スキーマ情報を用いることで入力XQueryの問合せをDDO-free XQueryに書き換える手法を開発した.具体的には,検索手法で幅広く用いられている,generate-and-testアプローチを,出力問合せの構成時に適用する.まず,与えられたスキーマ情報から,全てのノードを文書順で重複無しに出力可能なskeleton問合せを用意し,そのskeleton問合せに,入力問合せの条件を埋め込むことで達成される.そのためには,入力問合せの条件を適切に抽出する必要がある.この条件抽出の為の変換は等価変換である必要はなく,modulo DDOのもとでの変換で十分であるので,比較的単純な問合せ変換を組み合わせることで達成できることがわかった.但し,数多くの変換を適用する順番を注意深く設計する必要が有り,変換後の問合せの形式を適切に定義し,その出力形式に向けての11個の変換を定義した.スキーマ情報を利用した最適化のための書き換え手法の開発において,long-distance軸の削除とparent軸とself軸の削除によって,列式が導入されてしまい,変数に束縛される木のレベルが一定にならなくなってしまうという問題が生じてしまったため,当初の計画よりやや遅れている.XML/XQueryが実用的に普及しない原因の一つが,「順序に関する厳しい制限(heavily ordered)」であると2017年のVLDB併設ワークショップ(Failed Aspirations in Database Systems(FADS@VLDB))で指摘された.

この「順序に関する厳しい制限」とは,XMLを順序木として扱う際の木のノードに関するソートと重複の削除(Distinct Document Order, DDO)のことであり,XQueryの意味に組み込まれている.本研究課題の一つに,スキーマ情報(Nested-Relational Document Type Definition, NRDTD)を用いて,与えられたXQuery問合せをDDO処理の必要のないDDO-Free XQueryに変換する手法の開発がある.DDO処理をしないことで,非常に速い実行が可能となる.平成29年度は,平成28年度に解決できなかった問題に取り組みその成果を国際会議で発表した.具体的には,入力XQuery問合せをDDO-Free XQueryに書き換える手法において,long-distance軸,parent軸,self軸の削除によって列式が導入されてしまい,変数に束縛される木のレベルが一定とならなくなってしまうという問題があった.この問題は,書き換えステップの最初の段階で,スキーマ情報から取得できる木の最大の高さを用いて書き換えた後で対応することで解決することができた.これにより,データの規模が大きい場合にメモリ消費量により実行ができなかった場合でも,書き換え後のDDO-Free XQueryを用いると実行できるようになり,その性能は最大で2000倍になることが確認できた.同じ意味を表す異なるデータに統一的にアクセスする問題である,データ相互運用問題では,データ交換のための国際標準であるXMLデータとその問合せ言語であるXQueryが使われている.XML/XQueryの実用上の普及を妨げている問題が「順序に関する厳しい制限」であると国際会議でも指摘されている.特に,典型的なXQueryの使用法の一つである,指定された構造を有するデータの抽出である,twig問合せでは,この「順序に関する厳しい制限」によって問合せの効率が悪いことが知られている.本研究では,このtwig問合せを効率的に実行するためのXQueryの書き換え技術を開発し,実験によりその有効性を示した.静的ストアの再定義や目標とする問合せのクラスを明確にできたので、計画通りに順調に進んでいる.スキーマ情報を使うことでより効率的なDDO-Free XQueryに書き換え可能なことが,予備実験から明らかになった.今後は,このスキーマ情報を使う書き換えを,正しさの証明を与えながら開発する予定である.そのためには,XQueryの専門家であるドイツ連邦共和国テュービンゲン大学の連携研究者を訪問し,議論を通じて研究を進めていく予定である.上記の問題を解決するための手法として,long-distance軸の削除を,これまでより早い段階ですることの可能性を探る方向で計画を進める予定である.さらに,実験を通じて本研究の成果を明らかにする予定である.データベースプログラミング言語水平軸を対象としたDDO-Free XQueryへの変換規則を確立することで、より大きなクラスの問合せを対象とすることが可能となる.そのためには、構造に関する充足問題、特に同時に存在するエレメントの軸関係をどのように静的に解析するかが課題である.
地域で暮らす精神障害者におけるリカバリーの関連要因について

本研究の目的は,地域で暮らす精神障害者のリカバリーに影響する要因を明らかにすることである。地域で暮らす精神障害者361名を対象にアンケート調査を実施した。調査項目のリカバリーは24項目版Recovery Assessment Scale日本語版を用いた。その影響要因を個人属性,自覚する病気の状況,活動に関する要因,心理・社会的要因で構成した。重回帰分析の結果,楽観主義,情緒的支援ネットワーク認知,趣味や楽しみの3項目がリカバリーに影響力を持つ変数として採択された。リカバリーは,疾病の治癒ではなく人生の回復であり,リカバリー促進には,活動面や心理社会的側面を重視することが重要である。本研究の目的は,地域で暮らす精神障害者のリカバリーに関連する要因を明らかにすることである。地域で暮らす精神障害者179名を対象に自記式質問紙調査を実施した。調査項目のリカバリーは24項目版Recovery Assessment Scale日本語版(RAS)用いた。リカバリーを応答変数,性別,年齢,発症年齢,薬の副作用の有無,身体的自覚症状,精神的自覚症状,情緒的支援ネットワーク認知,楽観主義,趣味や楽しみの有無,ピアサポートや講演会活動の参加の有無の10項目を説明変数とし,重回帰分析を行った。その結果,「楽観主義」「情緒的支援ネットワーク認知」「趣味や楽しみ」の3項目がリカバリーに有意な影響力を持つ変数として採択された。リカバリー促進のためには,活動面や心理社会的側面を重視することが重要であることが示唆された。地域で暮らす精神障害者のリカバリーの関連要因を多角的に捉えるために,対象地域や対象者を増やし,現在も継続調査中である。今後は,地域で暮らす精神障害者のリカバリーの特徴や背景要因との関連についても検討を深める予定である。地域で暮らす精神障害者361名を対象にアンケート調査を実施し,346名(有効回答率95.8%)を分析対象とした。その影響要因を,個人属性,自覚する病気の状況,活動に関する要因,心理・社会的要因で構成した。分析対象者のうち,男性216名(62.4%),平均年齢は46.6±12.9歳,家族との同居者は189名(54.6%)であった。RASの平均合計得点は81.9±13.8点であった。平均発病年齢は26.9±11.7歳,96名(27.9%)に自覚する薬の副作用があった。身体的自覚症状数の平均は5.2±4.1個,精神的自覚症状数の平均は1.5±1.7個であった。291名(89.3%)が趣味や楽しみを有し,ピアサポートや講演会活動の参加経験がある者は37名(10.7%)であった。情緒的支援ネットワーク認知の平均合計得点は,7.2±3.2点,楽観主義の平均合計得点は,20.7±3.8点であった。リカバリー(RAS)を応答変数,性別,年齢,発病年齢,自覚する薬の副作用の有無,身体的自覚症状,精神的自覚症状,情緒的支援ネットワーク,楽観主義,趣味や楽しみの有無,ピアサポートや講演会活動参加の有無の10項目を説明変数として,Stepwise法を用いた重回帰分析を行った結果,「楽観主義」「情緒的支援ネットワーク認知」「趣味や楽しみ」の3項目がリカバリーに有意な影響力を持つ変数として採択され,自由度調整済みR2は0.568であった。リカバリーは「疾病の治癒」ではなく「人生の回復」であり,リカバリー促進の為には,活動面や心理社会的側面を重視することが重要である。本年度はまず国内外の文献検討を行い,リカバリーに関連する調査項目について十分に検討した。地域で暮らす精神障害者のリカバリーの実態を調査するため,デイケア,訪問看護を利用する31名を対象にアンケート調査を実施した。その結果,「単身生活者」は「家族との同居者」に比べてリカバリーレベルが高く,家族との同居がリカバリーでは必ずしも良い影響を与えるとはいえない結果であった。単身生活者は,社会生活に関する自己決定や日常生活全般の自立した生活が満足感へと繋がり,リカバリーレベルが高かったことが推測される。今後は,地域で暮らす精神障害者のリカバリーの関連要因を多角的に捉えるために,デイケア,訪問看護,グループホーム,就労支援施設,地域活動支援センター等を利用する参加者を増やし,リカバリーの関連要因について分析を進めていく予定である。本年度は調査項目を検討し,研究目的であるリカバリーの関連要因は検討することができた。

今後も対象者を増やし,リカバリーの関連要因を検討することができると考えている。交付申請書に記載した研究計画・実施スケジュール通りに研究を遂行できているため,現在までの達成度を「おおむね順調に進展している」とした。本年度は調査項目の妥当性を検討し,地域で暮らす精神障害者のリカバリーの実態が明らかになった。現時点では,研究目的であるリカバリーの関連要因は検討できていないが,今後,参加者を増やすことでリカバリーの関連要因を十分に検討することができると考えている。今後も継続して,デイケア,訪問看護,就労支援施設,地域活動支援センター等を利用しながら地域で暮らす精神障害者300名程度を対象に自記式質問紙調査票による調査を実施し,リカバリーの関連要因について分析を進めていく予定である。施設代表者に対して,事前に目的・方法等について説明しており,10施設以上の研究協力の承諾が得られている。多くの精神障害者の表現力が不十分であること,個性的・独自的な生活をしていることが予測されるので,対面による丁寧な聞き取り調査の方法を行う予定である。そのため,精神保健看護学分野を専門とする教員2名で調査場所へ出向き,アンケート調査を実施する。今後は,デイケアや訪問看護,就労支援施設,地域活動支援センター等を利用しながら地域で暮らす精神障害者200300名を対象に自記式質問紙調査票による調査を実施し,リカバリーの関連要因について分析を進めていく予定である。そのため,研究者以外に精神保健看護学分野を専門とする教員の2名で調査場所へ出向き,アンケート調査を実施する。24年度に得られた結果を分析し,学会での成果発表を考えている。物品については,可能な限り大学の既存設備を利用するが,アンケートに必要なPPC用紙,インクカートリッジ,文具などの消耗品の補充を随時行う。アンケート結果を分析し,学会で発表を考えており,その際の旅費及び学会参加費が必要である。また,データーを分析する際に必要なパソコン及び統計解析ソフトの購入についても購入を検討している。また,データーを分析する際に必要なパソコン及び統計解析ソフトについても購入を検討している。
公立中学校における軽度発達障害をもつ生徒への特別支援教育システムの開発

過去2年間の研究結果から、中学校での特別支援教育に関する介入は、既に在籍している生徒に対しては本人及び保護者の同意が得られにくく、困難な場合が多いことが明らかとなったため、新年度より新たに入学してくる2名の生徒を対象とした介入を中心に行うこととし、モデル化を図った。まず学校側の受け入れ態勢整備として、就学指導委員会における検討結果及びWISC-IIIによる検査結果等を基に当該生徒の特性を全教員が理解しておくことを目的とした校内研修会を新年度直ちに実施し、また、ほぼ同時期に保護者を対象に教科及び生活面におけるニーズの聞き取り面接も実施した。以上の情報を基に、個別指導計画を特別支援教育コーディネーターと専門家(研究者)で作成し、入学後よりその計画に基づいた介入を開始した。まず、交流学級の生徒には事前に2名の生徒について説明を行い、受け入れ側の意識の向上を図った。また、当該の生徒に対しては教員らによるカウンセリング面接も定期的に実施し、不安感の解消に努めた。さらに、関係者間で連絡ノートを活用し連絡体制を整備した。2学期に生徒指導上の問題を抱える生徒が当該の生徒に対する嫌がらせをする問題が生じたが、生徒指導担当の教員及びクラス担任による介入の結果、問題は消失した。2学期終了時点において保護者及び本人に学校側の支援体制及び個別指導計画の実行状況に対する評価を実施したところ、概ね満足との結果が得られた。しかし、生徒1名から「自分をからかってきた生徒に対する対応が不満」との回答がなされた。また、教員からの評価では「支援内容の指示が無く、自分たちで全て支援策を考えなければならないとしたら負担が大きい」との回答が見られた。以上のことから、中学校での特別支援教育体制においては、(1)周囲の生徒を対象とした理解促進、及び(2)教員に対する専門家による支援、の2つが特に重要であることが示唆された。研究調査協力校として小学校1校および中学校1校を選出し、それぞれにおいて特別支援教育の実施状況についての観察と、教員に対し現状の課題に関する質問紙調査を行った。その結果、小学校においては離席や教室退室などの多動傾向を示す児童が観察されたものの、中学校においては移動を伴う多動は観察されなかった。しかし、そわそわして落ち着かず、周囲の生徒にちょっかいを出すなどの授業妨害を示す生徒が多数いることが明らかになった。教師を対象とした質問紙の結果からは、クラス内に学業の顕著な遅れが目立つ生徒がいても、授業中に個別に支援することは難しいこと、また遅れの程度が極めて大きい場合(小学校レベルの問題が全く理解できていない、等)であっても、こうした生徒の多くは、小学校レベルの学習を行うことに抵抗を示すことが多く、有効な支援策が見いだせないことなどが明らかになった。しかし、何らかの障害を疑わせる傾向がその生徒に見受けられても、保護者にその可能性を伝えることには、保護者や本人との関係が崩れるという理由から抵抗があることが明らかになった。また、そうした鑑別診断や支援に「差別につながる」や「特別扱いになる」という理由から特別支援教育そのものに対し懐疑的な立場を取る教師もいた。以上のことから、障害支援ではなく、学習支援という名目で介入することが最も適切であると判断された。そこで、次年度以降では、実際の介入段階として習熟度別学級における学習支援を行い、授業態度や生活態度に変化が見られるか観察を行い、適宜有効な支援方法について明確化していく作業を行うこととした。従来の習熟度別学級は成績に関係なく本人の希望に即した形で学級編成が組まれる場合が多かったが、今回は個々の生徒の能力や成績を重視した形で学級編成を行い、その有効性を検証する予定である。昨年度の研究結果から、「学習支援」を名目に習熟度別学級を形成し、介入する予定であったが、保護者や教職員の間からも反対意見がおこり、この予定は取りやめとなった。このことは、特別支援教育に限らず、他の生徒と差別化を図ることへの強固な抵抗感があることを示すものと考えられた。そこで今年度は、(1)「中学校の普通学級に在籍している生徒で特別支援教育が必要と思われる事例」と、(2)「来年度小学校の普通学級から進学してくる児童で特別支援教育が必要と思われる事例」について事例研究をすすめ、特別支援教育に対する抵抗感と円滑な支援のあり方について検討を行った。(1)については毎年中学校で実施されている学習到達度検査の結果と、定期試験の成績とを比較して明らかに学力不振の状態にある生徒を選び、さらに当該生徒の日常生活や授業場面等の情報を担任を始めとする関係教員から収集して、最終的に2名の生徒を抽出した。その報告に基づき、校長と教頭が該当する生徒の保護者と面接して特別支援教育の必要性を説明したが、両者とも同意しなかった。次に(2)について、校区内にある小学校との情報連絡会で得られた情報に基づき、軽度発達障害の疑いのある児童に関しての情報連絡会を別個に中学校と小学校および専門家(研究者)で開催し、児童3名を抽出した。この保護者には当該市町村の教育委員会の担当者と中学校の管理職が面接し、特別支援教育の必要性を説明したところ、2名の保護者が同意したが、残り1名の保護者は同意しなかった。以上の事例から、既に通常学級に在籍している生徒が特別支援教育を受けるのは非常に強い抵抗感があること、小学校から中学校への進学等の状況の変化が伴う場合には、比較的容易に特別支援教育の枠内に収めることができることが明らかとなった。

来年度は進学した生徒について追跡調査を行い、学校適応の状態について検討を加える予定である。過去2年間の研究結果から、中学校での特別支援教育に関する介入は、既に在籍している生徒に対しては本人及び保護者の同意が得られにくく、困難な場合が多いことが明らかとなったため、新年度より新たに入学してくる2名の生徒を対象とした介入を中心に行うこととし、モデル化を図った。まず学校側の受け入れ態勢整備として、就学指導委員会における検討結果及びWISC-IIIによる検査結果等を基に当該生徒の特性を全教員が理解しておくことを目的とした校内研修会を新年度直ちに実施し、また、ほぼ同時期に保護者を対象に教科及び生活面におけるニーズの聞き取り面接も実施した。以上の情報を基に、個別指導計画を特別支援教育コーディネーターと専門家(研究者)で作成し、入学後よりその計画に基づいた介入を開始した。まず、交流学級の生徒には事前に2名の生徒について説明を行い、受け入れ側の意識の向上を図った。また、当該の生徒に対しては教員らによるカウンセリング面接も定期的に実施し、不安感の解消に努めた。さらに、関係者間で連絡ノートを活用し連絡体制を整備した。2学期に生徒指導上の問題を抱える生徒が当該の生徒に対する嫌がらせをする問題が生じたが、生徒指導担当の教員及びクラス担任による介入の結果、問題は消失した。2学期終了時点において保護者及び本人に学校側の支援体制及び個別指導計画の実行状況に対する評価を実施したところ、概ね満足との結果が得られた。しかし、生徒1名から「自分をからかってきた生徒に対する対応が不満」との回答がなされた。また、教員からの評価では「支援内容の指示が無く、自分たちで全て支援策を考えなければならないとしたら負担が大きい」との回答が見られた。以上のことから、中学校での特別支援教育体制においては、(1)周囲の生徒を対象とした理解促進、及び(2)教員に対する専門家による支援、の2つが特に重要であることが示唆された。
表面糖鎖を標的とした成人T細胞白血病に対する抗体療法に関する研究

DNAマイクロアレイ法を用いた成人T細胞白血病(ATL)細胞株とhumanT-cell leukemia virus type1(HTLV-1)非感染T細胞株における遺伝子発現の網羅的比較検討により,ATL細胞特異的に高発現しているCD70分子を同定した。さらに,糖転移酵素遺伝子の発現解析と質量分析法による網羅的糖鎖解析を行い,ATL細胞株特異的糖鎖の存在を確認するとともに,新規開発したリンカーを用いて,ATL細胞に特異的な糖鎖を固定化したシュガーチップを作製することに成功した。また,ファージディスプレイライブラリーを用いて,ATL細胞株に特異的に高発現している細胞膜表面分子としてHLA-DR1βを同定し,これに対するsingle chain Fv(scFv)dimerが低濃度でATL細胞株にapoptosisを誘導することを見いだした。また,ATL細胞表層の糖鎖に特異的な抗体の取得を目的として,新規の合成ヒト抗体ライブラリーの構築を試み,抗体の相補性決定領域(CDR)に人工的な変異を導入したscFvライブラリーを構築することに成功した。ATL細胞(HTLV-1の感染細胞を含む)と非ATL細胞における遺伝子発現をDNAマイクロアレイで比較し,ATL細胞特異的に発現しているいくつかの細胞表面分子について検討した。その結果,HTLV-1非感染T細胞株のMOLT-4を基準に,性質が異なる3種類のHTLV-1感染T細胞株の遺伝子発現を比較したところ,3種類のHTLV-1感染T細胞株(SIT,MT-2,M8166)全てにおいて,MOLT-4と比べてmRNAの発現が10倍以上増加していた遺伝子が108個同定された。さらに,3種類全てにおいて100倍以上増加していた遺伝子が8個あった。また,細胞表面に発現している分子に対応する遺伝子について検討すると,3種類全てにおいて,MOLT-4細胞より10倍発現が増強しているものが11個存在した。その中でも,CD70遺伝子は3種類のHTLV-1感染細胞において,MOLT-4細胞よりも1,000倍以上の発現の増加が認められた。さらに,この分子がタンパク質レベルにおいてもHTLV-1感染T細胞株の表面に特異的に高発現していることを明らかにした。また,6例ずつのATL患者由来の末梢血単核細胞(PBMC)と健康成人由来のPBMCについて,CD70発現を比較したところ,前者のCD4細胞には平均で約80%の細胞にCD70が発現しているのに対し,後者のそれでは平均で約3%と大きな違いが認められた。CD70分子は糖蛋白ではないが,ATLの発症早期診断あるいは抗体療法の標的となるかどうか検討中である。一方,これとは別に,ATL細胞にてマウスを免疫し,樹立されたハイブリドーマ由来のモノクロナール抗体の幾つかに,特異性を有する糖鎖結合活性を検出することができた。また,ファージディスプレイ法を用いて,SIT細胞特異的な抗体を得ることに成功し,それが認識するSIT細胞表面の分子を同定するとともに,SIT細胞に対しアポトーシスを誘導することを明らかにした。1.ATL細胞の表面抗原を標的とした抗体療法に加えて,ATL細胞に対し特異的に増殖抑制や細胞死を誘導する,新規低分子化合物の探索を行った。その結果,TNBAAと呼ばれる新規化合物が,ATL細胞特異的に強い増殖抑制効果を示すことを見出した。また,本薬剤はATL細胞に対し,細胞周期をG2期で停止させることが分かった。2.昨年度に報告した,ハイブリドーマ由来のモノクロナール抗体A19-5が認識する抗原を同定した。A19-5はHLA-DRα分子状のペプタイドと糖鎖の両者によって形成される特有の抗原構造を認識していると思われ,また,HLA-DRα分子を介してATL細胞を凝集させることも分かった。従って,この分子はATLにおいては腫瘍細胞の臓器浸潤などと関連する可能性もあり,あらたな病態解明の糸口になる可能性がある。3.ATL表面糖鎖の解析に有用な,新しい蛍光性リンカー(f-monoと命名)を開発することに成功した。f-monoは蛍光性を有するので,従来の固定化リンカーを用いた時に比べて千分の1量の微量糖鎖に対して適応でき,MS/MSによる糖鎖の構造解析が可能であり,かつ非特異吸着をほとんど無視できる糖鎖チップを作成できるようになった。4.ATL腫瘍

糖鎖抗原に対する抗体を単離するため,ヒト抗体の安定なフレームとして報告されているハーセプチン(抗Her2ヒト抗体)の,Fv領域の遺伝子のCDR領域にランダム変異を導入した単鎖Fv抗体遺伝子を作製し,これをファージライブラリ化することに成功した。現在,このライブラリを使った糖鎖抗原に対する特異抗体の単離を進めている。1.成人T細胞白血病(ATL)細胞特異的な抗腫瘍効果を有するテトラヒドロテトラメチルナフタレン誘導体のTMNAAについて,その作用機序に関する解析を行ったところ,TMNAAはATL患者由来の白血病細胞株であるS1T細胞において,G_2/M期に関与する遺伝子の発現を抑制し,G_2/M期において細胞周期を停止させることが分かった。2.ジャマイカのシソ科薬草メタノール粗抽出物より,強力な抗腫瘍活性(S1T細胞増殖抑制効果)を見いだした。そこから抗腫瘍成分を分離精製し,その構造を解析した結果,β-peltatinを同定した。3. ATL細胞株(S1T細胞)と非ATL細胞株(MOLT-4細胞)の糖転移酵素遺伝子の発現解析と質量分析法による網羅的糖鎖解析を行い,S1T細胞特異的糖鎖の存在を確認した。次に,新規開発したリンカーを用いて,S1T細胞とMOLT-4細胞,そしてヒト末梢血単核球細胞(PBMC)の膜画分の糖鎖をそれぞれ固定化したシュガーチップを作製した。M13由来ヒトscFv合成ライブラリーから,これらチップに結合する結合ファージをスクリーニングし,S1T細胞に対しては3種類,MOLT-4細胞に対しては4種類のファージを得ることに成功した。さらに,各ファージの交差結合性をシュガーチップで調べ,結合がそれぞれの細胞糖鎖に特異的であることを確認した。4. ATL細胞表層の糖鎖に特異的な抗体の取得を目指し,新規の合成ヒト抗体ライブラリーを構築し,その評価を行った。このとき,自然抗体ライブラリーでは糖鎖に対する高親和性抗体は得られにくく,この問題を克服するため,抗体の相補性決定領域(CDR)に人工的な変異を導入したscFvライブラリーを構築することに成功した。