hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネットワーク産業の規制と法

「独占禁止法における企業結合規制の最近の動向」品川武(公正取引委員会)。また、8/26「ビッグデーターと独禁法ー『データと競争政策に関する研究会』報告書について」木尾修文(元公正取引委員会)も予定されていたが、岸井教授の急逝に伴い開催を見合わせることとなった。2各メンバーが、それぞれの研究テーマについて、引き続き国内外の文献・資料を収集しフォローする作業を進めるとともに、研究の進行状況について、上記の研究会の前後に、メンバー間でディスカッションと情報交換を行った。今後の方策としては平成28年度中に、各メンバーの研究テーマの大枠を固め、平成29年度以降、各人のテーマの絞り込みを行うこととし、そのために、各人のテーマ設定に対応した形で、ヒアリングや研究会の開催を進めることにしている。今後は、大枠が固まってきた各人の研究テーマを掘り下げる作業を進めるとともに、各人のテーマに対応した形で、ヒアリングや研究会を開催し、研究のまとめをしていきたいと考えている。文献の出版時期が遅れ、予定の期日までに購入できなかったため。電力・ガスや情報通信の規制改革の進展状況に合わせて研究を進める必要があることから、最新の文献・資料の購入、パソコンソフトなどの研究ツールの購入について、各人の予算の執行を次年度に繰り延べる必要が生じた。是年度に出版時期の関係で繰越になった分を使用する。最終年度である次年度末までに、規制改革の進展状況にあわせて、最新の文献・資料や研究ツールを購入する。そのために、今夏に、各人の具体的な使用計画を提出してもらう予定である。
微細ナノ粒子および粒界性格分布に注目した摩擦攪拌接合材の異常粒成長抑制機構の解明

摩擦攪拌接合材では、接合後の熱処理時に、接合部組織が異常粒成長を起こすことがある。そこで本研究では、異常粒成長を抑制することを目的に、粒成長に及ぼす接合部の組織的特徴の影響を調査した。微細ナノ粒子の添加が粒成長の抑制に効果的であるとともに、接合条件最適化による粒界性格分布の制御により、粒成長を抑制できると考えられる。さらに、合金元素や不純物量を制御することにより、結晶粒径を制御できることもわかった。本研究成果は、摩擦攪拌接合材の信頼性向上に、十分に寄与できると考えられる。本研究課題は、摩擦攪拌接合材において高温保持時に発生する、接合部組織の異常粒成長に関するものである。したがって最初に、本研究課題におけるキーワードの一つである異常粒成長に関して、SCOPUSにてキーワード検索し、過去のデータを網羅した。特に摩擦攪拌接合に関与する異常粒成長に関してのデータベースの構築を行い、そのデータベースに基づき、本研究課題の位置付けを改めて明確化し、その後の研究を遂行した。一次に異常粒成長に及ぼす微細ナノ粒子分散の影響に注目して研究を遂行した。アルミニウム合金にZrを添加し、微細なAl_3Zr粒子を分散させた材料をはじめ、粉末冶金法により微細酸化物粒子を分散させるなど種々の微細ナノ粒子を有する材料を作製した。微細ナノ粒子分布状態は、TEM観察により評価した。また、微細ナノ粒子の存在は、動的再結晶挙動にも強く影響を及ぼすことが考えられるため、動的再結晶組織の集合組織を、特に粒界性格分布に注目してSEM-EBSPにより調査した。加えて、微細ナノ粒子に加えて添加元素等の第2相が一切含まれない高純度アルミニウムやマグネシウム合金を用いて、翌年度の予備実験的に異常粒成長の抑制機構を調査した。これらの実験により、微細ナノ粒子の分散は高温時の異常粒成長の抑制に有効であることがわかり、時効硬化型合金などで接合後に熱処理が必要な場合に生じる、異常粒成長による継手材のじん性・疲労強度などの著しい劣化を軽減できることが確認できた。以上のように、信頼性を損なう原因となっている摩擦攪拌接合部の異常粒成長の、抑制機構解明の一助となる社会的意義の非常に高い研究成果を得ることができた。平成20年度に得られた成果は引き続き平成21年度に順次発表していく予定である。本研究テーマは、摩擦攪拌接合材において高温保持時に発生する、接合部組織の異常粒成長現象に関するものである。平成21年度は実施計画通りに、摩擦攪拌接合材の異常粒成長に及ぼす微細ナノ粒子の影響、あるいはツール回転数・接合速度・ツール挿入角度の影響を詳細に調査した。摩擦攪拌接合部に意図的に微細ナノ粒子を分散させ、その効果を確認した。さらに3次元摩擦攪拌接合装置を駆使し、施工条件がどのように影響を及ぼすのかを明確にすることができ、順調に成果を得ることが出来た。これらの成果は、信頼性を損なう原因となっている接合部組織異常粒成長の抑制機構解明の一助となる社会的意義の非常に高い研究成果であると考えられる。今後は、積極的に論文発表等の外部発信を行っていく。一方、微細粒子の影響を調査する中で、超高純度アルミニウムを中心に行った研究において非常に興味深い成果も得られた。具体的には、摩擦攪拌接合部組織において、アルミニウムの純度が結晶粒微細化にどの程度寄与するのか、さらに加工ひずみ・加工速度がどの程度、結晶粒微細化に影響を及ぼすのかを明確にすることができた。これらの結果と他の加工熱処理による結果とを包括的に解析し、アルミニウムの結晶粒微細化メカニズムを検討した。結晶粒微細化は、金属材料のじん性向上を目的として採用される最も有効な手段の一つである。したがって、これら成果は摩擦攪拌接合材に留まらず、アルミニウム材料を工業材料として適用する際に、非常に有益なデータであると考えられる。本研究期間の最終年度にあたる平成22年度は、当初の実施計画通りに、粒成長のメカニズムを解析するために、摩擦攪絆接合部の組織形成に及ぼす不純物元素、あるいは、添加元素の影響を中心に調査した。不純物元素の影響においては、アルミニウムの組織形成における純度の影響について非常に有益な知見が得られ、学術的にも評価され、ジャーナルへ掲載された。また、結晶粒径に及ぼす添加元素の影響においても、定量的に評価することに成功し、この成果も学術的に非常に評価され、本研究において非常に重要なデータとなった。以上のように、本研究の目的を達成するために、研究期間内に十分な成果が得られ、摩擦攪拌接合材の異常粒成長の抑制方法の解明に結びつく有益な知見が多く得られた。これらの成果は、摩擦攪拌接合技術の安全性・信頼性の向上に大いに寄与すると考えられ、摩擦攪拌技術の更なる実用化普及が期待できる。

一方で、これらの成果は、摩擦攪拌接合材に限定し活用されるものではなく、アルミニウム材料を工業材料として適用する際に、非常に有益なデータになり得ると考えられる。結晶粒の微細化は、金属材料のじん性向上を目的として採用される最も有効な手段の一つである。したがって、本研究において、他の加工熱処理プロセスをふまえて包括的に結晶粒形成メカニズムを解析したことで、再結晶ならびに粒成長において学術的に非常に重要となるデータの構築に成功し、今後は新規材料創製においても大いに役立つと考えられる。以上のように、本研究で得られた成果は、社会貢献度も非常に大きく、安心・安全な社会構築に向けて大変意義のある研究成果であると考えられる。
炭素固定に有効な解体材活用・建物制震システムの開発研究

本研究は、建築物の解体材料から発生する二酸化炭素の固定化に有効な、木造建築の解体材を地盤補強や耐震要素に利用する方法と、リユース可能な壁体材料と乾式工法による建物制震システムを開発することを目的として実施した。その成果として、木造建築解体材を地盤に貫入することによる液状化対策技術を提案し、模型振動実験によってその有効性が確認された。また、建築解体材の再利用を想定した木造耐力壁や筋交い架構を考案し、静的水平載荷実験によってその性能が確認された。更に、乾式工法によるコンクリートブロック摩擦制振壁を提案し、動的水平載荷実験や振動台実験によって制振効果が期待できることが確認された。(A)木造建築の解体等で得た木材を地盤補強や制震壁にカスケード利用する方法の提案について木造建築物の解体時に発生する角材を地盤補強材としてカスケード利用することを目的として、液状化対策技術への適用の可能性について模型振動実験により検討を行った。その結果、角材は既にその有効性が確認されている丸太と同等の効果(間隙水圧の早期消散、地盤支持力の向上)を有することが明らかとなった。また、地盤補強に使用可能な構造部材(断面105mm角、長さ4m)は一般的な住宅の使用材積のうち約60%が利用可能であることが分かった。地盤補強に利用できない短材を制震壁の作製などにカスケード利用する方法を検討し、断面が80mm角で長さが240mmと80mmの2種類の木ブロックを内部に積み上げる制震壁を考案した。この制震壁の静的載荷実験を行った結果、同壁体は非常に高い変形能力を有することが確認された。(B)リユース可能な壁体を用いた乾式工法による建物制震システムの提案について実大の制震要素としての壁体と接合部に関する載荷実験として、主体構造を想定したフレームに2枚のプレキャストコンクリート壁版を接合し、両壁版間を摩擦接合したものを試験体とする動的水平載荷実験を行って、その復元力特性を確認した。実験の結果、壁版接合部の製作精度と両壁版の取付精度を十分確保することが高い制震効果を得るために重要であることが分かった。何も補強していないスケルトン状態の鋼構造実大試験架構(京都大学防災研所有の実大架構実験装置)に常時地震観測ができる地震計を各階に設置し、その振動性状を確認した。その結果、これまで同定されていた固有周期よりも小さな弾性時固有周期を有していることがわかった。振動モードと各階の伝達関数に適合するようなフレーム剛性を設計上の質量を仮定することで推定し、弾性応答解析用の振動モデルを構築した。(A)木造建築の解体等で得た木材を地盤補強や制震壁にカスケード利用する方法の提案について木造建築物の解体時に発生する角材を地盤補強材としてカスケード利用し、液状化対策技術へ適用することを目的として、模型振動実験により適用可能性の検討を行った。既設の戸建住宅の液状化対策として、基礎周辺地盤に角材を打設する方法を提案し、住宅模型の不同沈下や過剰間隙水圧の消散過程に着目して、その効果を調査した。また、接合部を有する角材、コンクリート杭と併用した角材を用いた実験も行った。その結果、角材は既にその有効性が確認されている丸太と同等の効果を有することが明らかとなった。地盤補強に利用できない短材を建築の構造要素に利用する方策として、短い筋交い材を対称に挿入する木造軸組を考案し、水平載荷実験を行ってその力学特性を調べた。(B)リユース可能な壁体を用いた乾式工法による建物制震システムの提案について平成24年度に振動実験により制震性能を調べたパッシブ制震補強工法に対して、その性能が安定して発揮されるような乾式コンクリートブロック壁体と主体架構の接合方法を検討するために、接合方法の異なる試験体の頂部に正弦波形の強制変位を与える繰り返し水平載荷実験を行った。その結果を受けて工法を改良し、鋼構造実大試験架構に適用する耐震補強壁体の設計を行った。その設計に基づき、実大試験架構の2階部分に2枚の壁体を設置し、既存建物に対してその施工が簡便に実施できることを実証した。並行して、これまでの実大試験架構の常時地震観測データを解析し、1本棒曲げーせん断モデルとしてモデル化してその振動特性を観測振動特性に一致させることにより、その剛性と質量を正確に同定した。その同定結果および設計したパッシブ制震補強壁体のエネルギー吸収性能を用いて、実大試験架構の地震時挙動を非線形時刻歴応答解析によって評価した。

(A)木造建築の解体等で得た木材を地盤補強や制震壁にカスケード利用する方法の提案について木造建築物の解体時に発生する角材を地盤補強材としてカスケード利用し、液状化対策技術へ適用することを目的として、模型振動実験により適用可能性の検討を行った。べた基礎の2階建て木造住宅の基礎直下に角材または丸太を打設する方法を対象とし、過剰間隙水圧の消散や住宅模型の沈下および水平変位に着目して、両者の効果の違いを調べた。その結果、角材は既にその有効性が確認されている丸太と同等の効果を有することが明らかとなった。地盤補強に利用できない短材を利用して作製する制震壁については、前年度提案した2種類の木ブロックを軸組の内部に積み上げる制震壁の施工方法を改善するために、二重の枠材を介在させる方法を考案した。改良した制震壁の静的載荷実験を行った結果、前年度考案した壁体に近い復元力特性が確認され、制震壁の力学特性を維持しつつ施工性を改善することができた。(B)リユース可能な壁体を用いた乾式工法による建物制震システムの提案について乾式工法で組積したコンクリートブロック壁体と鋼製の柱梁フレームを組み合わせた試験体の頂部に正弦波形(振動数0.2Hz,振幅±12mm±36mm)の強制変位を与える繰り返し水平載荷実験を行った結果、壁体作製時に与えるボルト張力を適切に制御した試験体には想定した摩擦滑りが生じ、概ね剛塑性型の履歴特性を有することが確認された。上記のブロック壁体と鋼製の柱梁フレームを組み合わせた構面を振動台上に2つ平行に設置し、両構面の頂部を3トンの鋼板で接合して試験体とし、震源域の強震動により加振する振動台実験を行った。その結果、使用した材料の寸法精度等に課題はあるものの、試験体は神戸波120%の加振を受けても崩壊することなく、想定した箇所での摩擦滑りが確認でき、制震効果が期待できることが分かった。研究実績の概要に記載した内容のほか、建築解体材の断面、長さおよび使用時に受けていた応力などを考慮したカスケード利用法を整理できたことや、木材のカスケード利用がもたらす二酸化炭素の発生量抑制効果について検討するための二酸化炭素排出量原単位の資料を収集できたこと、次年度の実施を計画している振動実験の使用材料を選定できたことなどの成果が上がり、研究の目的の達成に向けておおむね順調に進展しているため。25年度が最終年度であるため、記入しない。木造建築の解体等で得た木材を地盤補強にカスケード利用する方法については角材の有効性の確認、地盤補強に利用できない短材を利用して作製する制震壁については構成方法の提案と力学特性の把握、リユース可能な壁体を用いた乾式工法による建物制震システムについては構成方法の提案と繰り返し水平載荷実験や振動台実験による力学特性の把握など、当初の大きな課題であった内容の検討が着実に実施できているため。木造建築の解体等で得た木材を地盤補強にカスケード利用する方法の検討では、解体材の利用可能性拡大や地盤補強性能の向上のために、継ぎ杭などの方法で、より長い材として地中に挿入することが可能かどうかを中心に検討する。木造建築解体材を制震壁にカスケード利用する方法については、今年度考案した制震壁の初期剛性や施工性を向上させる方法を中心に検討する。リユース可能な壁体を用いた乾式工法による建物制震システムについては、今年度選定した材料(乾式組積用のコンクリートプロック)を用いた制震壁の載荷実験を先行して行う。振動実験は2層1スパンのフレームに提案する制震補強を施した試験体の振動台加振実験を行うとともに、鋼構造実大試験架構に提案する制震補強を施し、その際の施工性や補強した実大試験架構の初期剛性の変化を確認する。
粘膜類天疱瘡の唾液を用いた新規診断法の開発と抗原特異的発症メカニズムの解明

類天疱瘡群は、表皮真皮間結合部の接着機構であるヘミデスモソームを構成する分子に対する自己抗体が生じることにより表皮下水疱を生じる自己免疫性水疱症疾患であるが、その自己抗体の標的抗原は多彩であり、具体的な疾患発症に関わる責任抗原は明確となっていない。そのため、臨床診断は従来通り、臨床所見をふまえ、血清学的、病理学的所見から総合的に行わなければならない。本研究は、標的抗原候補の中でも、特にBP180に着目した研究が遂行された。病態解明に結びつくBP180の機能解析の進捗が滞っている理由に、BP180の発現制御機構やそのリガンドが解明されていないことが挙げられる。そのため、まず当該遺伝子(蛋白質)の発現制御と類天疱瘡の病態形成との関わりについて、臨床検体を用いて解析することから着手した。その解析の中で、類天疱瘡における基底膜構造の解離様式が、癌浸潤でみられる様式と類似していることが見出されたことから、BP180の局在とその存在意義、さらには、類天疱瘡と口腔癌発症の関連性についても解析を行った。特に、口腔癌(歯肉癌、舌癌)細胞および組織検体、および正常舌組織を用いたin vitroにおけるBP180の発現制御解析では、BP180発現制御には、miR-203がp53非依存的に関与していることを突き止め、BP180、野生型p53、変異型p53、miR203の連関と発現制御の相互性をin vitroで詳細に解析した(Yasukochi A et al., J Biochem, 2019, in press)。本研究によって明らかとなった、新規のBP180発現制御機構は、ヘミデスモソームの解離が病態の主体である類天疱瘡のほか、癌浸潤機構や創傷治癒機転の解明にもつながり、様々な疾患に対する新たな治療標的を提示した。粘膜類天疱瘡(MMP)は自己免疫性水疱症の一つであり、口腔粘膜をはじめとする粘膜組織に優位に発症する。同疾患では、他の類天疱瘡と同じく表皮真皮間結合部(ヘミデスモソーム)に自己抗体が沈着し、同部の結合が障害され水疱を生じる。しかしながら、明確な標的抗原は明らかでなく、また粘膜に好発するメカニズムも不明のままである。これまでMMPとの関連性が指摘されているヘミデスモソーム構成タンパクの一つであるBP180タンパクのC末端部領域に着目し、同抗原と本疾患との関連性を明らかにしてきた。本研究ではBP180C末端部ELISAを用いて各患者血清のIgA自己抗体発現の有無を検討した。その結果、MMP患者血清中にBP180C末端部に対するIgA自己抗体を検出し、その検出率は他の自己免疫性水疱症よりも高い傾向であった。これらのことからMMPの診断においてはIgG自己抗体だけでなくIgA自己抗体を検索する必要性があること、またMMPの病態にIgAが関与する可能性が示唆された。一方で、MMPの病態解明のために、口腔扁平上皮癌細胞株を用いてin vitroにおけるヘミデスモソームの構築を試みた。まず当研究室で保有している同一患者由来の舌扁平上皮癌細胞株であるSQUU-A、SQUU-Bを用い、BP180の発現量についてリアルタイムPCR法およびウェスタンブロット法を用いて検討した。その結果、低転移型であるSQUU-AにはBP180発現を認めたが、高転移型であるSQUU-BにはBP180の発現をほとんど認めなかった。そこでin vitroの実験系で浸潤能について検討したところ、SQUU-Bの浸潤能はSQUU-Aより明らかに高かった。これらの結果からBP180が癌細胞の転移・浸潤能に深く関わっていることが示唆された。本研究課題遂行にあたってin vitroにおけるヘミデスモソーム構築を試みるため複数の口腔癌細胞株を用いたところ、口腔癌細胞株の種類によってBP180の発現量が異なっていることが明らかとなった。新たな実験を追加し、BP180と癌の転移・浸潤能への関与を追究したため、当初の研究計画については若干遅れている。平成29年度は、前年度に発展があった口腔扁平上皮癌の浸潤・転移過程における細胞-基質間接着の動態に着目した研究を行った。特に、ヘミデスモソームの構成成分の中でも、現在までに、大腸癌、肺癌等の複数の癌種においてその発現の亢進が浸潤・転移能と深く関わっていることが示唆されているタンパク質であるBP180(180 kDa bullous pemphigoid antigen)に着目した。解析の結果、口腔扁平上皮癌組織におけるBP180は、原発巣および所属リンパ節転移巣において、癌組織辺縁に一致した発現の亢進が認められ、他の癌種では報告されていない特徴的な局在パターンを示した。また、ヒト口腔扁平上皮癌細胞株(NA、SAS)を用いた三次元培養実験においても、BP180は、スフェロイド外部の基底膜成分の有無に関わらず、時間経過とともに辺縁に局在していくことが明らかとなった。以上の結果から、BP180は口腔扁平上皮癌において、癌組織内部では発現が消失し、さらに(基底膜の有無に関わらず)辺縁部では発現が亢進するという、特徴的な発現パターンを示すことが明らかとなった。

すなわち、本タンパク質は単なる細胞ー基質間接着因子としてのみならず、その異常発現が癌の浸潤・転移過程に何らかの役割をもつ可能性が示唆された(安河内篤、森岡政彦、川久保ー安河内友世、中島学、中村誠司、口腔扁平上皮癌におけるBP180の局在、第59回歯科基礎医学会学術大会、2017年9月16日-2017年9月18日、松本)。当初の予定に加え、新たな知見(口腔癌におけるBP180の役割についての研究結果)が見出され、順調に進展している。類天疱瘡群は、表皮真皮間結合部の接着機構であるヘミデスモソームを構成する分子に対する自己抗体が生じることにより表皮下水疱を生じる自己免疫性水疱症疾患であるが、その自己抗体の標的抗原は多彩であり、具体的な疾患発症に関わる責任抗原は明確となっていない。そのため、臨床診断は従来通り、臨床所見をふまえ、血清学的、病理学的所見から総合的に行わなければならない。本研究は、標的抗原候補の中でも、特にBP180に着目した研究が遂行された。病態解明に結びつくBP180の機能解析の進捗が滞っている理由に、BP180の発現制御機構やそのリガンドが解明されていないことが挙げられる。そのため、まず当該遺伝子(蛋白質)の発現制御と類天疱瘡の病態形成との関わりについて、臨床検体を用いて解析することから着手した。その解析の中で、類天疱瘡における基底膜構造の解離様式が、癌浸潤でみられる様式と類似していることが見出されたことから、BP180の局在とその存在意義、さらには、類天疱瘡と口腔癌発症の関連性についても解析を行った。特に、口腔癌(歯肉癌、舌癌)細胞および組織検体、および正常舌組織を用いたin vitroにおけるBP180の発現制御解析では、BP180発現制御には、miR-203がp53非依存的に関与していることを突き止め、BP180、野生型p53、変異型p53、miR203の連関と発現制御の相互性をin vitroで詳細に解析した(Yasukochi A et al., J Biochem, 2019, in press)。本研究によって明らかとなった、新規のBP180発現制御機構は、ヘミデスモソームの解離が病態の主体である類天疱瘡のほか、癌浸潤機構や創傷治癒機転の解明にもつながり、様々な疾患に対する新たな治療標的を提示した。本研究課題遂行にあたってin vitroにおけるヘミデスモソーム構築を試みるため複数の口腔癌細胞株を用いたところ、口腔癌細胞株の種類によってBP180の発現量が異なっていることが明らかとなった。新たな実験を追加し、BP180と癌の転移・浸潤能への関与を追究したため、当初の研究計画については若干遅れている。BP180が癌の浸潤・転移にいかなるメカニズムで関わっているかin vitroの系で検討する。具体的には、まずBP180の発現制御についての解析を中心に解析を進める。現在までに、BP180の発現制御は、癌抑制遺伝子であるp53に依存するとの報告が多数あるが、解析中の口腔扁平上皮癌細胞株4種は全て野生型p53をもたないことがシーケンス解析の結果明らかとなっている。そのため、口腔扁平上皮癌におけるBP180の発現制御はp53に依存しない可能性が示唆され、次年度以降、他の転写因子あるいは非コードRNAに着目した解析を行うことで、浸潤・転移を制御している当該蛋白質の上流にある制御機構を明らかにする。
血栓形成と止血剤の研究を支援する血液凝固酵素の高反応性基質ペプチド

血液凝固ではフィブリンが血液凝固第13因子(以下FXIII)により重合を受けて完了する。FXIIIの体内分布をマウス切片で本酵素に対する高反応性の基質ペプチド配列(F11)による活性検出を試み、RNAと蛋白質の発現様式を明らかにした。ペプチドの有効活用法を検討し、F11ペプチドのフィブリンへの架橋阻害を試みた。有効濃度は低いものの競合阻害し、またペプチドを取り込んだフィブリンは、通常とは異なる架橋様式を示した。またメダカを用いた相当する遺伝子欠損個体の作製を、疾患モデル生物の確立のために試みた。血液凝固は様々なステップを踏んで最終的にフィブリンが共有結合レベルでの架橋化重合を行うことで達成される。この最終段階を担うのが酵素反応であるトランスグルタミナーゼによる架橋化で、因子はFactor XIIIと称される。研究代表者はこれまで、この酵素の高反応で特異的な基質配列様ペプチドを確立しており、本研究課題ではこの配列を活用した血液凝固の調節により、血栓形成等の血液凝固研究の支援に有用な分子・物質の作出を試みようとしている。平成25年度は、このペプチドの反応性(特異性)についての解析をさらに進めると共に、Factor XIIIの体内発現パターン(マウス)を明らかにすることに加えて、モデル生物(メダカ)についての相当する酵素についても解析した。高反応性基質ペプチドはその特性から本酵素の阻害剤として、血栓形成の抑制効果を期待しており、そのためまず体内に存在するほかの架橋化酵素との特異性を明らかにする必要があった。酵素の体内発現パターンについては、血液凝固が生じる際に血管以外のところでの酵素反応があるかどうかの知見が必要で、in situ hybridizationを行ったところ、特に高い発現は見られないことがわかった。モデル生物については、この酵素の性質を生化学的な解析で明らかにした上で、この酵素活性が抑制された生物を作出することをめざしたものである。平成25年度は生化学的解析を完了し、遺伝子変異個体を作製中である。血液凝固は多段階の化学反応を経て、最終的にフィブリンが血液凝固第13因子(Factor XIII;以下FXIII)によって、共有結合レベルで架橋重合を受けて不溶化し、「かさぶた」として凝固が完了する。このFXIIIはトランスグルタミナーゼと呼ばれる酵素であるが、これまで本酵素に対する高反応性のペプチド配列(F11)をペプチドライブラリより取得しており、その活用法として、血液凝固を調節する因子として活用、また血液凝固疾患において貢献できる素材の作製などを目的に本課題に取り組んできた。まず、FXIIIの体内分布を調べ、血栓形成の起こりやすい場所を特定することを考えた。我々は、これまでマウス全切片を効率よく解析できる技術を確立しており、これらのマウス切片でペプチド配列を用いた活性の可視化、またRNA発現パターンと抗体による蛋白質としての発現パターンを明らかにすることを試みた。RNA発現による発現パターン解析を完了したが特定の臓器への強い発現はなかった。(2)ペプチド配列F11の活用については、フィブリンの架橋阻害についての試みは競合阻害することは困難であったが、このペプチド取り込んだフィブリンは、正常なフィブリンとは異なる架橋様式をとった。そのため、F11を固相化さえすれば、フィブリン架橋をペプチドに親和性のある固相で行えることも可能であるとわかった。(3)血液凝固の疾患モデル生物の確立をめざして、FXIIIの変異個体を得ることを試みた。マウスでは異常な活性(欠失)は流産を引き起こしたり寿命が短くなったり等、取扱いが困難である。そこで近年、創薬研究(初期スクリーニングや安全性評価)に用いられることの多い、メダカを用いた。メダカにはFXIIIの相当する遺伝子が存在したので、組換え蛋白質作製による生化学的解析、抗体による発現分布解析、変異個体の作製に挑み、いずれも順調に進行した。血液凝固ならびに関連するアイソザイムのマウス全切片での発現パターンを解析した分子細胞生物学平成25年度は主に、血液凝固を担う酵素であるFactor XIIIの組織分布を明らかにすることに加え、高反応性基質ペプチドを用いた活用法を模索した。前者については特に明確な組織的な偏在は見られないことを確認した。後者についてはペプチドの活性測定での利用が新規な他のアイソザイムとの反応性がないことを調べたが、活性測定以外に新たな活用法を見出せなかった。さらに、後に述べるように血液凝固酵素のモデル生物(メダカ)の該当する酵素の生化学的解析を進めつつ、欠損個体の作製もすすめており変異個体を作製中である。動物内に血液凝固調節としてペプチドを導入する試みについては、投与後のペプチドの安定化のための修飾反応を模索している状態にとどまっていることもあり、上のとおり評価した。平成26年度は、血液凝固酵素の基質ペプチドの活用についてこれまで行えなかった凝固反応に対する効果の検討を試験管レベル、動物レベルで行いたい。

また当初の26年度計画にあげた、高反応性基質配列を用いた材料の開発にも挑戦したい。また酵素活性測定系を用いての細胞外マトリクスや血液成分、血液凝固に影響を与える物質の検索を行う。研究での新たな方策として、本年度、マウス以外のモデル生物を対象にした研究も考案している。研究計画には当初なかったものの、近年創薬研究分野で用いられ始めたメダカを対象にする。メダカには、ヒトの血液凝固に関わる酵素ときわめて類似した酵素があることを見出しており、本年度はその組換え蛋白質を作製して生化学的な性質を明らかにしたうえで、遺伝子変異個体を作製することも試みている。すでに25年度より作製を開始しているが、こうした個体の確立により、血液凝固疾患モデルとしての有用性についても検討したいと考えている。実験計画内で、高反応性基質ペプチドを阻害剤として動物に投与する実験方法を検討していた。しかしペプチドが動物に投与すると不安定であることから、化学修飾を前もって行っていく必要が判明し、動物実験とその解析ができなかった。現在そのデザインを検討している段階であるが、そのため予定していた必要な経費が未使用であった。また高反応性基質ペプチドを用いた血液凝固をより促進する素材の開発のための予備実験を十分に行えなかったので、その分を次年度に行うこととした。次年度は投与後の安定化のためのペプチドの修飾も検討すると共に、モデル動物への投与も含めて計画している。また、次年度はモデル生物(メダカ)の変異個体の作製が見込まれ、これをマウス実験と共に行うこととした。両方の生育維持には経費がかかる予定で、同様の目的で実験を遂行する予定である。また、当初より予定していた高反応性基質ペプチドを活用した血液凝固を促進できる素材の開発を目指した予備実験(基質ペプチドの融合蛋白質の作製等)を、26年度に行うととした。
前立腺全摘出術後患者と家族への排尿障害とセクシュアリティの看護ガイドラインの開発

前立腺全摘出術を受けた患者とケアを実施している看護師に、排尿障害とセクシュアリティに関する工夫や必要と考えられるケアについてインタビューを行った。患者は排尿障害に対する工夫を自ら行い、家族もその工夫を見守りながら支えていた。またセクシュアリティについてはライフステージやそれまでの捉えによって対策が異なっていた。看護師は排尿障害に対する対策に関し、患者と共に具体的な生活での工夫を考えていたが、セクシュアリティに関しては患者から質問があった場合に対応をしていた。前立腺がんに関する知識と排尿障害の対策例、セクシュアリティに関して患者と家族へどう関わるかについてガイドライン案を作成した。本研究は、前立腺全摘出術を受けた患者とその家族に対して排尿障害とセクシュアリティに関する患者用・家族用の看護ケアガイドラインを作成することを目的とした研究である。今年度は、学内の看護倫理審査委員会を受けた後、前立腺全摘出術を行っている医療機関の病院管理者および看護部門責任者に文書および口頭で研究の目的・意義・方法・倫理的配慮等について説明し、承諾の得られた施設より対象候補者を紹介していただいた。その後、研究者が対象候補者に連絡をとって、研究の目的・意義・方法・倫理的配慮等についての説明と研究参加の意思確認を行った。研究者のネットワークを通して依頼する場合は、紹介者から研究者が連絡を取ることについて説明してもらい、同意の得られた対象候補者を紹介していただいた。現在前立腺全摘出術を受けた患者の排尿障害とセクシャリティに関する既存の文献を参考に作成した面接ガイドラインを活用し半構成面接法でインタビュー(60分程度)を行っている。看護師が提供している看護ケアを中心にインタビューを行い、内容を逐語録にし、前立腺全摘出術を受けた患者とその家族に対する看護ケア内容について抽出している。今後これら抽出した内容から、前立腺摘出術を受けた患者と家族用のガイドライン案を作成する予定である。また、家族用の質問紙については、インタビュー調査への変更を含め現在検討中である。今年度は、前立腺全摘出術を受けた患者と家族、特に家族が患者の術後の経過や退院後の生活の中で、排尿障害やセクシュアリティについての困惑、混乱について、どのような体験をしているのか、また、病院で実際に行われている看護ケアについて明らかにするために以下のように研究を進めた。1.家族への看護ケアについて(看護師用インタビュー)実際家族へ行われている、排尿障害とセクシュアリティに関する看護ケアについて、患者用ガイドラインについて、看護師用のインタビューガイド案を作成した。インタビューガイドを洗練化するため、医師および臨床看護師にインタビューガイドの内容に関して意見を求めた。特に、近年新たな治療方法が選択されている場合がある排尿障害について、泌尿器科専門医に確認し、術後の状態等を予測しインタビュー内容を検討修正しインタビューガイドを作成した。現在、研究者が所属する研究機関の看護倫理審査委員会に申請中であり、今後研究を継続していく予定である。2.前立腺全摘出術を受けた患者と家族に対する質問紙調査について退院後の前立腺全摘出術を受けた患者を支える家族が日常生活で起こりえる問題点や困難を予測し、患者・家族用の質問紙の作成のために文献検討を行い質問紙の作成に取り組んでいる。これまでの研究結果から、家族が退院後の生活の中で経験する、排尿障害やセクシュアリティに関してのニーズに対する看護ケアを予測し、家族看護ケアガイドライン案を作成した。家族看護ケアガイドライン案について医療従事者からのスーパーバイズを受け、家族看護ケアガイドラインの洗練化を行った。その後、前立腺全摘出術を受けた患者と家族に看護ケア及び指導を行っている看護師を対象にケアガイドラインに関してインタビューを行い、看護ケアガイドラインを再検討し、ガイドラインを修正した。患者用ガイドラインと家族用ガイドラインを統合し、前立腺全摘出術後患者とその家族に対する看護ケアガイドライン案を作成した。さらに、臨床の看護師や関係する医療従事者を対象に排尿障害とセクシュアリティに関する看護ケアガイドライン案についてインタビューを行い、内容のわかりやすさや、介入時期、介入方法、指導方法等の内容の妥当性について検討し、改善・修正を行った。医歯薬学1、日本における家族への看護ケアの実態と、諸外国における具体的な家族への看護ケアの現状を踏まえて、排尿障害とセクシュアリティに関する家族看護ケアガイドライン案を作成する。2、作成した家族看護ケアガイドラインについて、フォーカスグループインタビューを行い、家族看護ケアガイドラインの洗練化を行う。上記2項目について、おおむね予定通り研究を遂行できていると考えており、最終的な目的である、「前立腺全摘出術を受けた患者とその家族に対する排尿障害とセクシュアリティに関する家族看護ケアガイドライン」の開発に向けて研究が進んでいる。

1.「前立腺全摘出術後患者の排尿障害とセクシュアリティに関する看護ケアガイドライン」の検証を行い、患者用看護ケアガイドラインの有効性の検証を行う。2.家族看護ケアガイドラインの開発をするため、前立腺全摘出術を受けた患者の家族の経験について、特に排尿障害やセクシュアリティに関して、患者の困惑や混乱をどのように家族がとらえたのか、家族の対処方法や工夫、看護師より受けたケアについて質問紙調査を行う。現在初年度から2年目にかけて目標としている上記2項目について、おおむね予定通り研究が遂行していると考えており、最終的な目的である、「前立腺全摘出術を受けた患者とその家族に対する排尿障害とセクシュアリティに関する家族看護ケアガイドライン」の開発に向けて研究が進んでいる。平成26年4月以降現在行っているデータ収集と分析を継続し下記のように進めていく。1、作成した家族看護ケアガイドラインについて、フォーカスグループインタビュー2、患者用ガイドラインと作成した家族用ガイドラインを統合し、前立腺全摘出術後患者とその家族に対する看護ケアガイドラインを作成する。3、看護ケアガイドラインを改善・修正し完成版を作成する。平成25年4月10月目標:前立腺全摘出術を受けた患者の家族が、術後の経過や退院後の生活に関しての経験、特に患者の排尿障害やセクシュアリティに関りどのような経験をしたのか、困惑や混乱とそれへの対処や工夫について質問紙を用いた調査を行う。退院する前の予測と異なっていた部分や、看護師が提供した看護ケア、期待する看護ケアについて明らかにする。1.研究対象者研究に同意の得られた前立腺摘出術後患者・家族2.研究方法(1)既存の文献と患者用看護ケアガイドラインを参考に、退院後の前立腺全摘出術を受けた患者を支える家族が日常生活で起こりえる問題点や困難を予測し、家族用の質問紙を作成する(現在作成中)。(2)協力の得られた病院を中心に倫理審査委員会から許可を得て実施する。排尿障害及びセクシュアリティに関して看護師が実際に行っている看護ケアの現状を明らかにするために、1で作成した質問紙を用いる。プライベートな問題であるため、倫理的配慮は十分行う。研究当初は、前立腺全摘出術を受けた患者の家族に対して、質問紙のみでデータ収集を行う予定であった。現在のデータを補うため、新たに前立腺全敵出術を受けた患者と家族へのインタビューを検討しているため。新たに家族へのインタビューを検討しており、インタビューのための旅費やICレコーダー等を購入する費用とする予定である。3月までに質問紙を作成、印刷等を予定していたが、排尿障害に対する新たな治療方法の確立等のため、質問項目を再検討している。次年度使用額の53,584円は質問紙作成のための用紙、トナー等を購入する費用とする予定である。
数学的モデリングを促進する考え方の指導・評価に関する研究

本科学研究では、数学的モデリングを促進する考え方の指導・評価に向けての基礎的研究として、報告書を5章にわけてまとめた。1章では、基本的用語の規定として、数学的モデルの定義、数学的モデルの類型、数学的モデリング・応用の定義について述べている。2章では、なぜ中等数学科に数学的モデリングを位置づけるのか、また、どのように中等数学科に位置づけていくのかについて、その基本的方針を述べている。3章では、数学的モデリングを促進する考え方をどのように捉えればよいのかについて、数学的モデルを構成する立場と、分析する立場から考察した。特に、数学的モデルを構成する際の考え方としては、相反する2つの考え方「現実場面を厳密に分析しようとする考え方」「数学的に処理しやすくするための考え方」を基に、これらの考えが相補性を持ちながら対立し、止揚された考え方へと発展していくという動的な思考法として捉えている。4章では、日本の1990年代の実践例における指導目標を分析し、数学的モデリング・応用の指導目標を2次元による枠組みで捉え直した。すなわち、一つの次元は、方法としての位置づけと目標としての位置づけであり、もう一つの次元は、情意的側面に関するものと認知的側面に関するものである。数学的モデリングを促進する考え方の育成は、認知的側面に関わる、目標としての位置づけにおいて、重要な役割を果たしていることがわかる。5章では、数学的モデリングをほとんど経験していない大学生を対象に、2つの調査を行っている。例えば、数学的モデリングを促進する考え方は、中・高等学校で指導することなしに、自然に育成されるものではないことが示唆されている。今後の課題は、これらの分析・考察を基に、中・高等学校において、どのように数学的モデリングを促進する考え方を指導・評価していけばよいかを事例的に考察することである。数学的モデリングにおける討論の有効性と限界,並びに討論を設ける適切な時期を明らかにするために,討論の有無,また討論を設ける時期によって,生徒を3つの群に分け,オイルパイプラインの問題に取り組ませた。すなわち、A群(41人)は、「レポート(1週間)→テスト(90分)」、B群(40人)は、「討論(90分)→レポート(1週間)→テスト(90分)」,C群(39人)は、「レポート(1週間)→討論(90分)→テスト(90分)」といった流れで、3つの群は区別されている。調査より,本調査で用いた問題に限定されるが、モデリングを経験していない生徒の集団でのアプローチについて,いくつかの特徴が見出された。例えば、モデリングの指導でモデリングを促進する考え方に焦点を当てる場合,多様な観点から生徒の考えが相互作用するように討論を設けることは効果的である。特に,討論をレポート作成の前に設けると,本質的要因を含むいろいろな要因が引き出され,その結果として,小グループ間でのばらつきが少なくなる傾向にあり,平均的に効果的であることがわかる。ただし,集団での討論をレポート作成のあとに設ける場合でも,各自のレポートの間に意味のある相違点があれば,生徒同士の考えの有機的なやりとりが期待でき,集団での討論は十分に効果的に働くといえる。しかし,討論をレポート作成の前に設けたグループでさえ,止揚された考え方の理解についてはまだまだ十分なものではなく,教師の支援が必要であることが示唆される。
培養内皮細胞による生理活性物質の透過制御機構の解析

血管壁の内側は一層の内皮細胞により覆われており、アンジオテンシンは、内皮細胞層を透過し、内皮細胞下に存在する平滑筋細胞に作用し収縮させる可能性が考えられる。本研究は、アンジオテンシンが内皮細胞層を透過して実質細胞に作用する機序を培養内皮細胞を用いて、細胞内、細胞間輸送、ならびにその制御機構を分子レベルから解析した。本研究の目的のために、人工血管に用いられているダクロン布にコラ-ゲンをゲル化し、その上に内皮細胞を一層に培養し、生理活性物質の透過モデルを作製する。このモデルを用いて、アンジオテンシンは内皮細胞の受容体を介して、activeにtransportされ、平滑筋に作用する機構を検討した。アンジオテンシンの透過性が内皮細胞により、制御されているかを確かめるために、受容体の立場からも検討した。その結果、(1)^<125>I-アンジオテンシンIIの透過性にアンジオテンシンIは影響せず、IIは拮抗阻害することから、アンジオテンシンIに対する受容体が依存していることが確認された。(2)内皮細胞表面アンジオテンシンIIに対する受容体が存在していることを、受容体結合反応により測定した。(3)アンジオテンシンIIは、apical側からbasal側に特異的に透過することから、受容体はapical側に多く局存していることが示された。(4)アンジオテンシンの透過は、温度に依存的であると同時にエネルギ-に依存的である。以上の結果より、アンジオテンシンIIは内皮細胞表層の受容体と結合し、内皮細胞層のapical側からbasal側に、温度、エネルギ-依存的に透過していることが示された。
ヘパリン/ヘパラン硫酸中のFGF結合ドメイン類似体の合成研究

ヘパリン/ヘパラン硫酸中のb-FGF結合ドメインはイズロン酸の4位にグルコサミンが結合した二糖を構成単位とするアリゴマ-であり,本糖鎖の分子レベルでの機能解明にはその構造類似体の合成が必須である。著者は4-アザイズロン酸をイズロン酸の代用単糖とすることで,グリコシル化における立体異性体の副生成を回避できるb-FGF結合ドメイン類似体の合成スキームを考案し,4-アザイズロン酸の酵素的合成を検討した。既に著者らはCandida humicola(AKU4386)由来のL-スレオニンアルドラーゼの触媒する反応を利用して,数十グラムスケールでのグリシンと種々のアルデヒドとの縮合反応に成功しており,2S,3S-配置を有するβ-ヒドロキシ-α-アミノ酸が高収率で生成してくる知見を得ている。そこで,天然型のLーリンゴ酸を出発原料とし5工程で3,4-benzyliden-3,4-butan-1-alを調製した後,グリシンとL-スレオニンアルドラーゼ存在下,縮合させて新規アミノ酸を合成した。本アミノ酸のジオール部分の脱保護の後,得られるトリヒドロキシアミノ酸の一級アルコールをTEMPOでアルデヒド基に変換した。最後に,HCl-AcOEtでBoc基を脱保護し,水素化シアノホウ素ナトリウムによる還元的アミノ化を行い,低収率乍ら標的分子である4-アザイズロン酸の合成に成功した。
重力波検出のための光キャビティによるレ-ザ-周波数安定化と光再利用

重力波検出は天文学に全く新しい観測手段を提供することが期待された最後に残されたフロンティアの一つである。そのため今世紀中の実現を目指して世界各地で開発研究が進められているが、天体現象から期待される重力波を検出するためには、検出器の各要素について極限の性能や精度が要求されるため、慎重な準備研究によってそれぞれの実現可能性を見極める必要がある。本研究の目的は、レ-ザ-干渉計型の重力波検出器において心臓部を成すファブリ-ペロ-式の光共振器の制御技術の獲得を目指すこととし、具体的には、ミラ-制御法、光学的変調法、サ-ボ制御法の開発研究を行なって、レ-ザ-周波数の安定化やレ-ザ-とキャビティの周波数やモ-ドのマッチングの基礎実験と問題点の検討を行なうことであった。それぞれの実験・検討項目を要約すると、1.隣接する2モ-ドの偏光の違いを利用したHeーNeレ-ザ-の周波数安定化。2.ファブリ-ペロ-とレ-ザ-光とのマッチングの状態を観察するための透過光ビ-ムのCCD画像処理。3.真空槽内に固定ミラ-のマイケルソン型干渉計を組み、真空にする前後での雑音スペクトルの比較からKHz領域で約10dBの差を認めた。4.自由質量型のミラ-として振子式のミラ-支持とその電気的ダイピング機構の製作、測定を行った。5.半導体レ-ザ-励起のYAGレ-ザ-の強度安定度の測定、緩和振動周波数とパワ-の関係測定と理論との一致確認、高フィネスのファブリ-ペロ-光キャビティを利用した周波数安定度の測定を行なった。6.光リサイクリングの量子力学的計算をして感度向上可能性を確認した。今世紀中の実験に向けて世界各地で開発研究が進められているが、ほとんど全ての要素について極限の性能と精度が要求されるため、その準備研究においても慎重な実験計画を必要とする。本研究では、レ-ザ-干渉計型の重力波検出器において心臓部を成すファブリ-ペロ-光共振器のコントロ-ル技術の確立を目的として、ミラ-位置と方向の制御方式、光学的変調技術など必要な開発を行い、その結果として、レ-ザ-周波数と光キャビティの調和のためのレ-ザ-周波数安定化、および光再利用のための基礎実験を計画した。第一年次の今年度は、ファブリ-ペロ-光キャビティやレ-ザ-干渉計を入れるための真空容器の製作と、真空内でのミラ-位置や光路制御用素子の真空テストを主として行った。その結果、真空容器の到達真空度は10^<-8>Torrと当初の予想を超えるものが得られ、真空内での各種光学素子や制御素子についても利用できる見通しを持つことができた。これに併行して、空気中での干渉計組立てを行い97%程度の干渉縞コントラストを得ている。こうした実験準備を行いながら、大型レ-ザ-干渉計の概念設計を進め、重力波アンテナとして機能しうる干渉計の構成案を作成した。さらに、これを実現するための開発要素毎の問題点を整理して、開発用プロトタイプ案も設計し、本研究の目的をより明確にしてきた。この成果は準備成果と合わさって、来年度の本研究遂行に見通しを与えるものである。重力波検出用レ-ザ-干渉計の心臓部を成すファブリ-ペロ-光キャビティの制御技術の獲得を目指して、ミラ-制御法、光学的変調法、サ-ボ制御法などの開発研究を行い、レ-ザ-周波数安定化とキャビティ共振周波数との調和の検討および干渉計からの戻り光を再利用する方式の基礎実験と問題点の検討を行うのが、本研究の目的であった。

この目的で行った研究内容と成果を列挙すると、1.隣接する2モ-ドの偏光の違いを利用したHeーNeレ-ザ-の安定化をレ-ザ-管の温度制御により行った。2.ファブリ-ペロ-とレ-ザ-光とのマッチングの状態を、共振器の透過光ビ-ムをCCDカメラと画像処理で観察して調べた。3.真空槽内部に固定ミラ-のマイケルソン干渉計を組み、干渉縞が常に暗くなるようミラ-位置のピエゾ制御をした状態で雑音測定して、真空によるkHz領域での約10dBの改善を認めた。4.重力波検出にとって必要となる振子式のミラ-支持とその電気的ダンピング機構を製作し、その特性を測定した。5.半導体レ-ザ-励起のYAGレ-ザ-の緩和振動による強度雑音を測定し、理論との一致を確めた。さらに高ファネスの光キャビティを利用して周波数安定度の測定も行った。6.量子力学的考察を行い、光リサイクリングの有効性を確認した。以上の研究により、本研究の主たる目的はおおよそ達成され、これらの結果を踏まえて現在、振子ミラ-によるファブリ-ペロ-共振器の実験を進めている。さらに平成3年度よりファブリ-ペロ-一式のレ-ザ-干渉計プロトタイプの建設が開始されようとしており、準備中であるが、本研究の実験および検討の成果は各所に反映されている。
細胞選択的ノックアウトマウスで明らかになるエネルギー代謝分子USP2の役割

1.Usp2fl/flマウスと骨格筋選択的Cre発現マウスの交配により、成熟骨格筋選択的USP2ノックアウトマウスを作製し、長期で高脂肪餌を給餌したところ、摂餌量や体重に変化は見られなかった。しかしながらグルコース耐性試験で評価されるグルコース感受性やインスリン耐性試験で得られるインスリン感受性がノックアウトマウスで有意に悪化した。以上から骨格筋においてUSP2がエネルギー代謝制御を行うことが分かった。2.USP2遺伝子の欠損筋芽細胞からミトコンドリアを分離し、各電子伝達系複合体の活性を測定したところ正常細胞と差は認められなかった。しかしミトコンドリア膜電位の低下がみられ、細胞内ATPの量の有意な低下がみられた。つまりUSP2は筋芽細胞においてもエネルギー代謝を制御することが示せた。またこのようなUSP2欠損筋芽細胞は分化能や増殖能も有意に低下した。3.通常のin situハイブリダイゼーション法と比べ、大きく定量性が向上した1分子蛍光in situハイブリダイゼーション法で間脳視床下部でのUSP2の発現を調べたところ、弓状核のNPY産生ニューロンで低血糖時に特に発現が増加することを見出した。一方、USP2選択的阻害剤を視床下部の底部に投与したところ、明確な摂餌量の低下がみられた。つまりUSP2が新たな摂食制御分子であることを明らかにした。4.活性化した細胞で転写が高まる遺伝子を最初期遺伝子という。タモキシフェン投与後、この最初期遺伝子であるArc, Fosを発現した細胞で赤色蛍光を発するレポーターマウスを作製した。この活性化細胞レポーターマウスを用いて低血糖や高血糖時に赤色蛍光を発する細胞をスクリーニングを開始した。1分子in situハイブリダイゼーションを用いてUSP2の発現が変化する脳の細胞を明らかにしたり、USP2の選択的阻害剤の視床下部内投与により食欲への効果を示す結果を得たので脳に対する評価は順当と言える。骨格筋選択的USP2ノックアウトマウスの解析も時間のかかる高脂肪餌給餌実験を実施し表現型の変化が観察されたことは充分成果を得たと考える。筋再生に関しては個体での検証がまだであるが、細胞株を用いた検証でミトコンドリア機能の変化を捉えることに成功した。最初期遺伝子の活性化が可視化できるレポーターマウスを用いた血糖感受性細胞のスクリーニングを開始する段階まで来たので概ね順調に実施できていると考える。1.間脳視床下部のUSP2が食欲を制御する分子機構を明らかにすると共に、他のエネルギー代謝機能調節、即ち、自律神経系・内分泌系に対する役割を検証する。またUSP2の直接的・間接的な作用標的を探索する。2.骨格筋のUSP2については、グルコースやインスリンに対する感受性の変化を個体または培養細胞で検証し、その分子メカニズムを明らかにする。また筋損傷モデルの再生の経過を野生型マウスと筋選択的USP2ノックアウトマウスで比較する。3.筋芽細胞のミトコンドリア機能不全の分子メカニズムを検証する。4.最初期遺伝子レポーターマウスを用いて高血糖や低血糖時に活性化する細胞をモニタリングする。5.最初期遺伝子CreマウスとUsp2fl/flマウスの交配で得られる活性化細胞依存的Usp2ノックアウトマウスを作製し、高血糖や低血糖時に活性化する細胞におけるUSP2の役割を調べる。

最初期遺伝子の活性化が可視化できるレポーターマウスを用いた血糖感受性細胞のスクリーニングを開始する段階まで来たので概ね順調に実施できていると考える。1.間脳視床下部のUSP2が食欲を制御する分子機構を明らかにすると共に、他のエネルギー代謝機能調節、即ち、自律神経系・内分泌系に対する役割を検証する。またUSP2の直接的・間接的な作用標的を探索する。2.骨格筋のUSP2については、グルコースやインスリンに対する感受性の変化を個体または培養細胞で検証し、その分子メカニズムを明らかにする。また筋損傷モデルの再生の経過を野生型マウスと筋選択的USP2ノックアウトマウスで比較する。3.筋芽細胞のミトコンドリア機能不全の分子メカニズムを検証する。4.最初期遺伝子レポーターマウスを用いて高血糖や低血糖時に活性化する細胞をモニタリングする。5.最初期遺伝子CreマウスとUsp2fl/flマウスの交配で得られる活性化細胞依存的Usp2ノックアウトマウスを作製し、高血糖や低血糖時に活性化する細胞におけるUSP2の役割を調べる。レポーターマウスの繁殖と実験に使用する個体数の確保が予想以上に時間がかかり、繰り越しの必要が生じた。