hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護相談事業(ケアクリニック)の有効性の検討

本年度は、ケアクリニックを実施し、看護相談事業の有効性に関するデータを抽出して、まとめた。(1)ケア相談・ケア提供における有効性は、来談者自身のセルフケア能力を高め、それにより、QOLを高める効果があった。医師主導型の相談事業との違いは、来談者の生活に合致した行動変容を目指した具体的な指導によると、来談者からは評価された。(2)看護教育における有効性はケアクリニックが認定看護師などのスペシャリストの実習受け入れ先となったり実務者への研修のプログラム作成や研修の実施に携わったり、実践者の教育に効果的であった。また、看護基礎教育においては、学部生への講義や演習をより実践に近い内容で実施できる効果があった。教員が実践者とともに看護することによって、ユニフィケーションが促進され、理論と実践が相乗的に結びついて、特に大学院生の看護実践における考察が深まるなどの効果が認められた。(3)ケア物品の提供・開発における有効性は、ケアクリニックを行っている教員が窓口となって、ケア物品の開発業者とケア現場をつなぐ役割を果たすことが明らかとなった。今年度開発中のケア物品として、座椅子補助具の開発があげられる。(4)保健・医療・福祉支援システムの改善・開発における有効性は、地域に適した情報発信システムの構築に有効であることが示唆された。ケアクリニックの実施者と現場のケアに携わる専門職とが共同で、ケアの実務書を作成、また、地域のケア相談システムを部分的に構築した。本年度は、文献から教員による看護相談事業の有効性を明らかにした。(1)ケア相談・ケア提供における有効性は、相談内容そのものへの関わりだけでなく、医療の繁忙さから一歩退いた形でじっくりと気持ちの表出を促すことができるなどの、有効性が認められている。また、来談者にとっては、大丈夫かどうか知りたい、あるいはどう対応したら良いのか知りたいなどの、受診を迷う時や、知識や情報を知りたいときの相談者として有効であった。(2)看護基礎教育・大学院教育における有効性は、欧米においては1980年代からユニフィケーションやファカルティ・プラクティスとして検討されている。日本においては2000年頃から、ユニフィケーションが「教材研究の深化」や「リアリティのある授業」「確実な技術の伝達」「実践モデル」「理論と実践の統合」「実習環境の整備」などに有効であり、医療機関だけでなく、「地域のニーズ」を大学がアセスメントできるなどの教育と実践の循環も促進されることが明らかにされている。(3)ケア物品の提供・開発における有効性は、看護教員による看護相談事業がこれらのことに有効であるという文献は探すことができなかった。この理由として、商品開発が研究者と開発企業の中で進められ論文として現れてこないこと、病棟看護の改善の形をとって物品が開発されることが多く、看護相談という一般的に在宅の患者あるいは介護者を対象とした事業では、単発的な相談に終わってしまって物品の開発が進められないことや今までニーズそのものが取り上げられなかったことなどによるものと考えられた。(4)保健・医療・福祉支援システムの改善・開発における有効性は、大学に所属する教員が地域のニーズを直接知ることで、大学が大学周辺地域と共により良いしくみを検討する機会をつくることができるという有効性があげられた。本年度は,ケアクリニックの実施によって,看護相談事業の有効性に関するデータを抽出した。(1)ケア相談・ケア提供における有効性は,来談者の気持ちの表出ならびに,生活指導や予防的支援樗,症状緩和に関して有効と考えられた。看護教員が臨地にもたらす新しい知識や技術は,ケア提供の質をあげる効果があるものと考えられた。(2)看護基礎教育・大学院教育における有効性は,具体的には,臨地で用いられている機材や指導用具を教材として活用することで,学生にリアリティをもって実践を伝えることができたり,教員の看護実践に学生を取り込むことによって,より看護者としての自覚を促すことが可能になった。また,教員が実践者とともに看護することによって,理論と実践が相乗的に結びつき,特に大学院生の看護実践における考察が深まるなどの効果が認められた。(3)ケア物品の提供・開発における有効性は,臨地で実践ずる看護教員の必要性や対応した患者のニーズから,物品開発か促されたり,新しく商品化された使い勝手の良いケア用品の臨地への導入などが促進された。また,教材として借用した臨地で用いられているケア用品が,学生の柔軟な工夫によって改善されたり,修正されたりした。臨地の看護職や学生のより良いケア物品への要求が高まり,物品開発の良い循環が生み出され始めた。(4)保健・医療・福祉支援システムの改善・開発における有効性は,例えば一人の患者の退院から在宅療養に向けての支援のあり方として,具体的に構築きれていく中で見出されつつある。一人一人のケースの積み重ねが,看護教員にとっては,地域の現状を把握する機会となった。これらのケース別の支援体制づくりは,地域のネットワークを活性化させ,新たなケースの発生時の対応をよリスピーディに行うことに役立った。このような不文律の連携システムは,施設の枠を超えた地域のセイフティネットワークとして活用するととが十分に可能であると考えられた。

(2)看護教育における有効性はケアクリニックが認定看護師などのスペシャリストの実習受け入れ先となったり実務者への研修のプログラム作成や研修の実施に携わったり、実践者の教育に効果的であった。また、看護基礎教育においては、学部生への講義や演習をより実践に近い内容で実施できる効果があった。教員が実践者とともに看護することによって、ユニフィケーションが促進され、理論と実践が相乗的に結びついて、特に大学院生の看護実践における考察が深まるなどの効果が認められた。(3)ケア物品の提供・開発における有効性は、ケアクリニックを行っている教員が窓口となって、ケア物品の開発業者とケア現場をつなぐ役割を果たすことが明らかとなった。今年度開発中のケア物品として、座椅子補助具の開発があげられる。(4)保健・医療・福祉支援システムの改善・開発における有効性は、地域に適した情報発信システムの構築に有効であることが示唆された。ケアクリニックの実施者と現場のケアに携わる専門職とが共同で、ケアの実務書を作成、また、地域のケア相談システムを部分的に構築した。
分子ベアリング界面の圧縮による構造変化を用いる超潤滑制御

前年度に引き続き、C60/グラフェン界面構造の低荷重領域の微小変形を考えて、C60/グラフェン界面系全体の圧縮過程と、C60単体の圧縮過程との関係を調べた。C60分子の一軸圧縮弾性を実効的バネ定数k_{C60}=d(V_{C60})/d(D_{C60})(V_{C60}:C60分子の弾性エネルギー)で表し、界面全体の実効バネ定数k_{total}=d(V_{total})/d(D_{total}) (V_{total}:系の全エネルギー)と、C60-グラフェン間相互作用の実効バネ定数k_{int}=d(V_{int})/d(D_{int}) (V_{int}:系の相互作用エネルギー)と比較した。系を圧縮するにつれて、k_{tot}とk_{int}が増加する傾向を示したが、k_{C60}は微増するものの、ほぼ一定値を示すことが分かった。さらにk_{tot}は(k_{C60}^{-1} + k_{int}^{-1})^{-1}にほぼ等しくなることを見出した。これはC60/グラフェン界面構造がC60分子の垂直バネと、C60-グラフェン間相互作用の垂直バネの直列バネと見なすことができる可能性を示唆している。次に圧縮過程の各層間距離を固定した状態で、水平走査の超潤滑シミュレーションを行った。安定構造から水平方向への滑りのシミュレーションを行って得られた水平力曲線から、全系、C60、相互作用の水平硬さを評価することに成功した。C60/グラフェン界面における、C60分子の一軸圧縮過程における実効的な垂直バネ定数k_{C60}、界面全体のバネ定数k_{total}、相互作用のバネ定数k_{int}との間に成立する関係を明らかにし、界面の垂直バネ近似の妥当性を示唆した。次に水平走査のシミュレーションを行い、界面の水平バネによるモデル化を開始した。C60/グラフェン界面構造の圧縮過程における相互作用k_{int}の効果として、グラフェン-C60間相互作用の他に、グラフェン-グラフェン間相互作用にも着目して、k_{total}、k_{C60}との関係を明らかにし、界面の垂直バネによるモデル化の妥当性を実証する。垂直バネと同様、水平バネについても議論し、界面のモデル化を進める。グラフェン/フラーレン/グラフェン界面の超潤滑・エネルギー散逸の理論シミュレーション法の構築を行った。具体的には、以下の(1)(3)を進めた。(1)構造最適化:分子力学法による構造最適化を行って、(グラフェン)n/X/(グラフェン)n界面の安定構造を求め、超潤滑シミュレーションの初期構造を準備した。(2) C60/グラフェン界面構造の圧縮過程(低荷重の微小変形):単一のC60分子がグラフェンシートで挟まれた構造を(1)により最適化して求めた。ただし、C60分子の六員環がグラフェンシートに対向している準安定構造を考えた。このナノ構造のグラフェンシートを微小圧縮すると、それに伴い封入されているC60分子が圧縮された。微小圧縮の初期状態では主にグラフェンシートとC60分子の間の隙間が圧縮され、C60分子はほとんど圧縮されなかった。しかし隙間の減少に伴い、C60分子の圧縮が顕在化することがわかった。この現象は、C60分子の一軸圧縮過程におけるC60分子自体の弾性と、C60分子-グラフェンシート間の弾性の大小により説明できることが示唆された。(3)フラーレン部分骨格/グラフェン界面構造の圧縮過程(構造変化):スマネンC21H12やコラニュレンC20H10の部分構造である炭素クラスターC21、C20の圧力による構造反転が、フラーレン/グラフェン系の圧縮特性に及ぼす影響を、(2)と同様な方法で調べた。圧縮距離の関数として摩擦力(平均水平力)を計算したところ、高荷重に遷移する臨界値で摩擦力が不連続に変化する傾向が見られた。これは荷重によって封入物の摩擦挙動が大きくことなることを示唆している。(2) C60/グラフェン界面構造の圧縮過程(低荷重の微小変形):C60/グラフェン界面構造の圧縮過程(低荷重の微小変形)を構造変化の観点から明らかにし、次の段階としてC60分子の一軸圧縮弾性の議論が可能となった。(3)フラーレン部分骨格/グラフェン界面構造の圧縮過程(構造変化):フラーレン部分骨格/グラフェン界面構造の圧縮過程(構造変化)を荷重依存性の観点から明らかにし、次の段階としてフラーレン部分骨格の荷重による摩擦挙動の変化の議論が可能となった。C60分子の一軸圧縮弾性を実効的バネ定数k_{C60}=d(V_{C60})/d(D_{C60})(V_{C60}:C60分子の弾性エネルギー)で表し、界面全体の実効バネ定数k_{

total}=d(V_{total})/d(D_{total}) (V_{total}:系の全エネルギー)と、C60-グラフェン間相互作用の実効バネ定数k_{int}=d(V_{int})/d(D_{int}) (V_{int}:系の相互作用エネルギー)と比較した。系を圧縮するにつれて、k_{tot}とk_{int}が増加する傾向を示したが、k_{C60}は微増するものの、ほぼ一定値を示すことが分かった。さらにk_{tot}は(k_{C60}^{-1} + k_{int}^{-1})^{-1}にほぼ等しくなることを見出した。これはC60/グラフェン界面構造がC60分子の垂直バネと、C60-グラフェン間相互作用の垂直バネの直列バネと見なすことができる可能性を示唆している。次に圧縮過程の各層間距離を固定した状態で、水平走査の超潤滑シミュレーションを行った。安定構造から水平方向への滑りのシミュレーションを行って得られた水平力曲線から、全系、C60、相互作用の水平硬さを評価することに成功した。C60/グラフェン界面における、C60分子の一軸圧縮過程における実効的な垂直バネ定数k_{C60}、界面全体のバネ定数k_{total}、相互作用のバネ定数k_{int}との間に成立する関係を明らかにし、界面の垂直バネ近似の妥当性を示唆した。次に水平走査のシミュレーションを行い、界面の水平バネによるモデル化を開始した。(2) C60/グラフェン界面構造の圧縮過程(低荷重の微小変形):C60/グラフェン界面系全体の圧縮過程を、C60単体の圧縮過程と関連させて議論する。C60分子の一軸圧縮弾性を実効的バネ定数K_{C60}=d(V_{el})/d(D_{C60})(V_{el}はC60分子の弾性エネルギー)で記述し、界面全体の実効バネ定数(3)フラーレン部分骨格/グラフェン界面構造の圧縮過程(構造変化):炭素クラスターC21、C20の圧力による構造反転が、フラーレン/グラフェン系の圧縮特性に及ぼす影響を(2)と同様な方法で調べ、特に(2)には現れない構造転移前後の実効的バネ定数の非線形変化を議論する。C60/グラフェン界面構造の圧縮過程における相互作用k_{int}の効果として、グラフェン-C60間相互作用の他に、グラフェン-グラフェン間相互作用にも着目して、k_{total}、k_{C60}との関係を明らかにし、界面の垂直バネによるモデル化の妥当性を実証する。垂直バネと同様、水平バネについても議論し、界面のモデル化を進める。ナノトライボロジー研究センター第二回シンポジウム/第三回電通大-東京理科大合同研究会「物性科学から工学へ」優秀ポスター講演賞(2018年3月7日)福田朗子,小宮山史郎,佐々木成朗・表面技術協会第25回学術奨励講演賞(2019年3月19日付)福田朗子,小宮山史郎,佐々木成朗・東京理科大学ナノカーボン研究部門2018年度成果
知的障害の原因となるSONハプロ不全の分子機構解明

SONノックダウンによる胎生18日目での神経細胞移動の阻害を確認した。また、この阻害は正常型SONの強制発現ではレスキューされるが、疾患型SONではレスキューされないことを明らかにした。SONノックダウンによる生後60日目での樹状突起スパイン形成の阻害を見出した。また、この阻害は正常型SONの強制発現でレスキューされるされないことを明らかにした。これらの成果を第41回日本分子生物学会年会にて発表した。当初予定していた解析の大部分を行い成果を得ることが出来たため、おおむね順調に進展していると判断した。得られた成果をまとめ論文発表を目指す。本年度は、研究遂行に必要な実験材料の作製および発達過程の神経細胞におけるSONハプロ不全が大脳皮質形成へ与える影響について解析を行った。1) SONノックダウンコンストラクトと抗SON抗体作製:実験材料として重要である内在性マウスSONに対する特異的抗体を得た。shRNAコンストラクトを複数作製し、前述の抗体を用いて内在性マウスSONの発現抑制効果を示すことを確認した。2)神経前駆細胞でのSONノックダウンによる神経系譜細胞の移動および増殖の解析:本研究で重要な解析方法であるin uteroelectroporationの技術習得は予定より時間を要したが、他の研究員らの助言により可能となった。1)で得たshRNAを胎生14.5日目のマウス胎仔脳室帯に導入し、胎生18.5日目で脳組織を採取したところ、神経細胞移動について興味深い結果を得た。この結果は、これまで不明であった神経系におけるSONの役割を示唆するものである。予定より時間はかかったが、他の研究員らの助言により進行出来ている。また当初期待していた結果を得つつある。交付申請時の計画に基づいて引き続き、経験を有する研究員とのディスカッションを重ね推進していく。SON標的分子の役割とレスキューの解析について、結果が予想と異なった場合は、手法を変えて遂行する。計画より研究の進捗が僅かに遅れたため、次年度使用額が生じた。次年度の計画に追加する形で、助成金を使用し研究を遂行する。予定していた海外での学会発表を見合わせたため、旅費が発生せず次年度使用額が生じた。この次年度使用額は海外での学会発表の外国旅費に充て、翌年度分は予定通り実験の消耗品費、論文の校閲費、研究成果投稿料に充てる。
がん細胞の放射線抵抗性と浸潤を制御する新規遺伝子の作用機序と機能の解析

本研究プロジェクトで使用する発現ベクター等、ヒト用の研究マテリアルをもとにショウジョウバエ用の各種マテリアルを作製し、これをもとに独自の遺伝子改変ショウジョウバエを作成した。具体的には、HPF4トランスジェニックショウジョウバエ、p53ノックダウンショウジョウバエ、Sima(HIF-1のショウジョウバエホモログ)のノックダウンショウジョウバエを作成、および手配して入手した。これら独自の遺伝子組換えショウジョウバエを、自然発がんショウジョウバエモデル、および浸潤能評価用ショウジョウバエモデルと適宜交配し、多段階発がん過程における3者の機能的相互作用を解析する実験に着手した。当初計画通りに研究を実施したため交配によって準備した個体の表現型の解析を進める本研究プロジェクトで使用する発現ベクター等、ヒト用の研究マテリアルをもとにショウジョウバエ用の各種マテリアルを作製し、これをもとに独自の遺伝子改変ショウジョウバエを作成した。当初計画通りに研究を実施したため交配によって準備した個体の表現型の解析を進める
ケアリングの実践知を日常的に共有するための支援モデルの構築

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
分子生物学的手法による環境中ナノ粒子の健康影響評価に関する研究

本研究では、環境中ナノ粒子の健康影響評価においての分子生物学的手法の有用性(妥当性)を明確にすることを目的とした。心肺組織は、7ヶ月間ディーゼル粒子に曝露した加齢ラットと3日間大気中濃縮粒子状物質(CAPs)に曝露された加齢ラットから採取された。DNAプロファイル分析でDNA遺伝子発現の増加が認められたものは、ディーゼル粒子曝露では補体、マクロファージ活性化サイトカイン、ケモカイン、CINC-2,ヘモキシゲナーゼ、アンジオテンシンII受容体、CAPs曝露肺では、補体、血液凝固関連因子が、CAPs曝露心組織では、補体であった。DNA発現の増加とそれらの蛋白濃度やmRNA発現とは必ずしも一致しなかった。ディーゼル又はCAPs曝露の加齢ラットのDNAレベルでの変動と生理的、病理学的所見やmRNA発現の程度には、弱い関連性を認めたに過ぎなかった。一方、炎症関連サイトカインmRNAは、有機溶媒処理ディーゼル粒子処理ラット肺で非処理群と比較してより高い発現を示していた。単位重量当たりの粒子表面積を比較した場合、E-DEPはDEPと比較してより大であった。この事象は、肺ではナノ粒子が微粒子より強い毒性を発現しているという仮説を裏付けていた。本研究から、DNAプロファイル分析はナノ粒子健康影響評価の初期段階で疾病関連バイオマーカーの選択に有用であり、バイオマーカーの選択後、これらのバイオマーカーのmRNA発現や蛋白濃度が確認され、最終的なナノ粒子毒性の健康影響評価は、分子生物学的成績に生化学的、血液学的、病理学的、生理学的データに加えてを総括して評価されるべきであることが示唆された。環境中ナノ粒子発生源とされるディーゼル排出ガスを7ヶ月間、16時間/日、6日/週で、♂WKYラットに長期曝露を行い、心肺組織を摘出した。今年度は肺組織を用いてDNAプロファイルについてDNAマイクロアレイを用いて検討した。曝露群は、清浄空気曝露群(C群)、粒子0.1mg/m^3(L群)、粒子0.5mg/m^3(M群)、粒子1.0mg/m^3(H群)及び粒子除去高濃度群(HG群)の5群とした。今回のデータマイニングは5群、9検体で共通して発現がみられた2,944遺伝子を用いて行った。結果:(1)有意に発現が亢進/抑制した遺伝指数及び遺伝子発現変動の標準偏差は、M群>H群=L群>HG群の順であった。(2)conditioned treeに基づいた分類から、粒子含有曝露群の遺伝子発現パターンは比較的類似していたが、粒子曝露群と粒子除去群問の類似性は低かった。(3)粒子曝露3群で特異的に誘導される遺伝子を検討したところ、マクロファージの活性化を引き起こす補体成分(C3)、ケモカイン(CINC-2),抗酸化ストレス作用を示すヘムオキシゲナーゼ、アンジオテンシンII受容体の活性化が認められた。以上のDNAプロファイルの分析結果から、ナノ粒子曝露では肺マクロファージの活性化を促す炎症物質の亢進と血圧調節に関与する物質の遺伝子発現が誘導されている可能性が示唆された。平成17年度に、環境中ナノ粒子発生源とされるディーゼル排出ガス7ヶ月曝露で、ラット肺の2,944遺伝子のデータマイニングを行ったところ、有効な亢進/抑制が観察された遺伝子指数及び遺伝子発現変動の標準偏差は、粒子除去を行ったガス相曝露群に比較して粒子を含む群で大であった。その際に粒子特異的に誘導される遺伝子は、補体成分、ケモカイン、抗酸化ストレス物質、ACE受容体であった。今回、DNAレベルで誘導が示唆されたケモカイン、抗酸化ストレス物質の発現をRT-PCR法で確認したところ、これらの物質の発現亢進が認められ、現在蛋白レベルで検討中である。またその程度には、粒子の存在の有無が大きな因子であった。

一方、疫学研究ではナノ粒子の心疾患との関連性が指摘されていることから、心臓毒性評価指標の探索を、心組織のDNAプロファイルを用いて解析中である。ナノ粒子の適切な評価方法を探索するために、ナノサイエンス領域の研究について情報収集や文献検索を行った。その結果、(1)ナノ粒子は心肺のみならず脳、皮膚、骨、腎肝、胎児などへのトランスロケーションがほぼ認められており、成分としては各種金属粒子が、物理的性質ではより微小の粒子が、感受性の高い身体深部に沈着して毒性を発現している可能性、(2)沈着部位での作用については未だ不明確である、(3)評価手法としては、in vitro研究では上記の細胞を用いた主に酸化ストレス系への影響評価、(4)in vivo研究ではトランスロケーション部位での組織学的、生化学的、生理的影響評価手法の必要性が明確となった。環境で問題となるナノ粒子関連の文献調査とナノ粒子の健康影響評価を行う際に最適な指標を探索する目的で曝露実験を行った。(1)文献レビューは、主に大気中及び職域で問題となる鉱物、化学物質、新規開発のナノ粒子の、in vivo, in vitro研究について、PubMedなどで検索した。その結果、主に行われている毒性試験は、培養細胞を用いたin vitro実験では細胞増殖能(DNA分析を含む)、細胞死(アポトーシス、ネクローシスの検討)、変異性試験など、in vivo実験では経口投与や、静注投与による体内動態の検討、気管内投与や曝露による肺での炎症、肺線維化の検討、心機能への影響などであり、ナノ粒子のリスク評価手法は未だ確立されていないことが明確化された。(2)大気中濃縮微小粒子状物質(<粒経2.5μmナノ粒子を含む)を0.403-0.792mg/m^3,4時間/日、3日間曝露を行い、加齢ラットの心肺組織を用いて、DNAマイクロアレイチップでDNAプロファイルについて分析した。分析対象は、これまでの研究からナノ粒子や微小粒子との関連性が示唆されている、炎症性サイトカイン・ケモカイン、血液凝固関連物質、血圧関連物質、心疾患関連の項目とした。その結果、特異的に発現の増減を認めた物質は、肺では炎症性サイトカインである1L-1βの発現上昇を、血圧関連ではアンジオテンシノーゲンの発現上昇とtype IIアンジオテンシン受容体の発現低下を認めた。心組織では、心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の発現低下を認めたが、BNPは明確な変動を示さなかった。テレメトリーシステムにより測定した心拍数は、曝露群で非曝露時間帯にやや高い傾向を示したが、血圧、体温には明確な影響を認めなかった。これらの結果は、金属、ディーゼル粒子などのナノ粒子を含む大気中微小粒子状物質の曝露が、心血管系に影響を与えていること可能性を示すと共に、抽出された指標が生理的指標よりもより鋭敏な健康影響指標になりえる可能性を示していた。
新規固定炭素および新規固定窒素の測定による乾物分配推定法の検討

これまでの実験において、湿度条件を異にした条件下におけるイネ幼植物の茎葉部への乾物分配率(Y)は、測定開始1日目の茎葉部窒素含有率(X_1)と新規固定炭素量当たりの新規固定窒素量の比(X_2)との間に重相関関係が認められることを報告しており、Y=6.13X_1+96.2X_2+50.4の関係式を得ている。そこで、このような関係が環境条件を異にした場合にも成立するかどうか明らかにするため、光強度および通気CO_2濃度を異にした条件下で、イネ個体のCO_2収支、窒素吸収量および部位別窒素含有率の測定を行った。その結果、茎葉部への乾物分配率は、これらの環境条件を異にした場合においても、これまでと同様に高い重相関関係が認められ、Y=2.8X_1+70.3X_2+68.1の式が得られた。そして、得られた係数をこれまでの値と比較すると多少の違いは認められるものの、茎葉部乾物分配率を大きく変えるほどの違いはないものと考えられた。さらに、これまでに得られた測定値を全て(n=42)を用いて重回帰分析を行ったところ、同様に茎葉部乾物分配率には高い重相関関係が得られ、その回帰式はY=4.1X_1+71.1X_2+60.8となり、乾物分配の推定を行うための回帰式が改善されたものと考えられた。また、温度条件を異にした場合の測定も同様に行ったが、1つの実験の光合成測定に23カ月を要したことから、現在調査中となっている。そして、長期間における乾物分配の方向性の変化についての検討を行うため、大型同化箱を作成したが、予想以上に装置の完成に時間を要したため、実際に植物を用いた研究を行うまでに至らなかったが、この装置を用いて、乾物分配率の推定期間の調査を行えるものと考えられた。
生体肝移植後におけるレシピエントとドナーの精神症状に関する臨床研究

後方視的調査では、肝臓移植治療を受けたドナー113名中、術後精神症状有り20名(内不眠19名)、レシピエント113名中、術後精神症状有り56名(内せん妄13名、不眠40名)であった。2018年3月末までに参加開始したドナー48名及びレシピエント46名の術後6ヶ月までの前方視的経過は、術後精神症状(不眠、せん妄等)発症はドナー9名(23.1%)、レシピエント16名(44.4%)であった。心理面ではドナーは身体的健康度が術後3ヶ月で低下し、6ヶ月後も術前のレベルに戻っていなかった。レシピエントは術前と比較して術後36ヶ月で不安と抑うつ、精神的健康度、社会生活機能が改善していた。I.後方視的研究本研究の実施のために、九州大学の臨床研究倫理委員会において承認を得た。H27年度は生活の質(QOL)アンケート(SF-36)、不安・抑うつの質問票(HADS)、ソーシャルサポートのアンケート(Duke Social Support Index日本語版(DSSI-J))、人格検査(NEO-FFI)、ドナー移植アンケート(DuBayら作成)(ドナーのみ)、AUDIT(レシピエントのみ)の各種心理検査、アンケートの書類を準備した段階であり、対象者への依頼はまだ開始していない。II.前方視的研究本研究の実施のために、九州大学の臨床研究倫理委員会において承認を得た。新たに生体肝移植の手術の予定が確定しているレシピエントおよびドナーに対して説明を行った。そのうち同意が得られた対象者に対して、術前に以下の調査を実施した。1面談(臨床情報)、2ソーシャルサポートのアンケート、3生活の質(QOL)アンケート(SF-36)、4不安・抑うつの質問票(HADS)、5ソーシャルサポートのアンケート(Duke Social Support Index日本語版(DSSI-J))、6人格検査(NEO-FFI)、7ドナー移植アンケート(DuBayら作成)(ドナーのみ)、8AUDIT(レシピエントのみ)。研究の対象者候補12名に術前に研究の説明を行い、10名から同意を得た。10名に対して術前に上記の調査18を施行した。計画では、術後3ヶ月、6か月、12ヶ月、24か月の時点で上記の2、3、4、5、7または8を実施する予定である。平成27年度内では該当する対象者はいなかった。I.後方視的研究H27年度はまだ対象者への研究協力の依頼を実施開始していない。II.前方視的研究研究調査が開始されており、対象者の導入もできており、目的のデータを集積することが進んでいる。I.後方視的研究後方視的研究では、新規のアンケート調査は実施はしないことと変更し、診療録による調査のみを実施することとした。対象者数は、ドナー113名(女性47名、男性66名)、レシピエント113名(女性65名、男性48名)について調査した。平均年齢はドナーが39.6歳(最少年齢20歳、最高年齢64歳)、レシピエントが54.7歳(最少年齢10歳、最高年齢74歳)。ドナーでは、手術前に精神疾患既往は1名、不明が1名。手術後では、睡眠障害が19名に認められた。レシピエントでは、精神疾患既往あり(重複あり)は、18名(15.9%)で、診断(併存含め集計)はアルコール依存6名、睡眠障害11名、うつ病2名、精神病性障害1名、不安障害1名、手術後では、睡眠障害40名(69.0%)、せん妄12名(20.7%)、薬剤性精神障害3名(5.2%)、うつ病1名(1.7%)、心身症1名(1.7%)、ベンゾジアゼピン系薬剤離脱1名(1.7%)であった。精神疾患の発生と他の要因との関連性について今後解析をする予定である。II.前方視的研究平成28年度に研究に同意取得して新規参加した対象者は、ドナーが16名、レシピエントが13名だった。術後の心理検査などのデータ(臨床情報、ソーシャルサポートのアンケート、人格検査NEOーFFI、生活の質アンケートSF-36、不安抑うつの質問票HADS、ドナーの移植アンケート、レシピエントのAUDIT)の収集の状況としては、術後3か月後はドナーが11名、レシピエントが10名。術後6か月後はドナーが8名、レシピエントが8名。術後12か月後はドナーが1名、レシピエントが1名であった。I.後方視的研究は診療録レビューによる調査について症例数を増やしている。II.前方視的研究は対象者の新規参加が進んでおり、参加した対象者のフォローアップでのデータ収集もできている。1,肝臓移植治療を受けたドナー113名、レシピエント113名について診療録を後方視的に調査した。ドナーは術前の精神疾患受療歴有り0.9%、術後精神症状有り17.7%であった。レシピエントは術前の精神疾患受療歴有り15.6%、術後精神症状有り49.6%であった。術後の主な精神症状の内訳は、ドナーは不眠16.8%、レシピエントはせん妄11.5%、不眠35.4%であった。2,前方視研究として、生体肝移植術前に参加開始した患者を2年間追跡中であり、すべての結果収集は2020年3月末を予定している。

2018年3月末までに参加開始した対象者の内、ドナー39名、レシピエント37名の術後6ヶ月までの経過について解析を行った。ドナーの10.3%は術前に精神疾患受療歴が有り、23.1%は術後に精神症状(不眠20.5%、他)を呈していた。レシピエントの13.5%は術前に精神疾患受療歴が有り、44.4%は術後に精神症状(不眠25.0%、せん妄19.4%)を呈していた。レシピエントにおいて、術前に精神疾患受療の有る患者、また術前の肝硬変重症度(MELDスコア)が高い患者は術後にせん妄を生じやすかった。一方、手術時間、年齢、性別、術前Child-Pughスコア、肝臓のグラフト種類、Clavien分類(術後合併症重症度)は術後のせん妄の有無に関連が無かった。レシピエントは、術前と比較して術後3ヶ月で不安と抑うつが改善し、6ヶ月後も改善を維持できていた。精神的健康度も術後3ヶ月以降改善した。社会生活機能は術後6ヶ月で改善していた。一方ドナーは身体的健康度が術後3ヶ月で有意に低下し6ヶ月後も術前のレベルに戻っていなかった。精神的健康度は術後3ヶ月で上昇していた。生体肝移植におけるドナーとレシピエントは精神・身体的回復に異なった経過を経ることが示唆された。後方視的調査では、肝臓移植治療を受けたドナー113名中、術後精神症状有り20名(内不眠19名)、レシピエント113名中、術後精神症状有り56名(内せん妄13名、不眠40名)であった。2018年3月末までに参加開始したドナー48名及びレシピエント46名の術後6ヶ月までの前方視的経過は、術後精神症状(不眠、せん妄等)発症はドナー9名(23.1%)、レシピエント16名(44.4%)であった。心理面ではドナーは身体的健康度が術後3ヶ月で低下し、6ヶ月後も術前のレベルに戻っていなかった。レシピエントは術前と比較して術後36ヶ月で不安と抑うつ、精神的健康度、社会生活機能が改善していた。I.後方視的研究移植後のドナーおよびレシピエントへの研究の協力の依頼を行い、アンケート、心理検査類の送付、回収を進めていく。II.前方視的研究現在の研究方法を継続する。I.後方視的研究はアンケート調査は実施を中止とし、平成28年度に収集した診療録レビューによる調査結果について統計解析をすすめる。II.前方視的研究は対象者の新規参加の対象者を増やしていく。また、参加した対象者のフォローアップでのデータ収集を継続し、統計解析を行う。リエゾン精神医学(1)研究計画で予定している対象者数よりも、実際に参加した対象者数が少なかった。特に後方視的研究の活動の開始が遅延したため。(2)予定していた心理検査(SCL-90-R精神症状評価尺度(symptom check list-90-revised))の使用を中止したので使用料の支出がなくなった。研究計画よりも参加した対象者数が少なかった。予定した心理検査(SCL-90-R)の使用を中止したので使用料の支出がなくなった。研究の対象者を増やすこと(謝礼の使用、心理検査用紙の使用、その他)、および、研究分担者を1名追加して旅費、備品(パソコン等)、その他の使用を予定する。対象者を増やしていく(謝礼への使用、各種心理検査用紙の購入)、またデータの解析のためのパソコンおよびソフトウエアの購入、研究領域の学術情報の収集のための関連学会等への参加(旅費など)へ使用する。
血管壁断面内の異方性弾性率分布の測定

本研究では血管壁をはじめとする生体軟組織の表面近傍の局所弾性率をピペット吸引によって同定する方法を開発し,これを使って動脈血管壁の弾性率分布を測定した.ここで開発したピペット吸引法では,内径がサブミリレベルのピペットの先端を測定対象の表面に接触させて中の圧力を減じて試料の一部を吸い上げ,その際の吸引圧力と最大変位量の関係を数値シミュレーション結果と比較することで試料の表面近傍の弾性率を同定する.本年度は,前年度行った測定法の基礎的な検討を発展させ,測定対象が異方性を持つ場合の測定方法を検討し,また,実際の血管壁の測定を数多く行った.有限要素法による数値計算では,異方性を持つ試料に対して,通常の円形断面のピペットを利用した場合の測定結果の予測を行い,さらに,矩形断面を持つピペットを利用して特定の方向の弾性率の影響のみを選択的に捉える方法についても検討した.この方法を利用して,一つの面内で等方性である特殊な異方性材料については弾性率を同定できることを確かめた.実際の血管壁を対象とした測定実験として,内半径0.04mmの円形断面のピペットを使ってウシ大動脈の弾性率の血管壁の厚さ方向分布を求めた.その結果,どの方向の弾性率も断面の内側ほど大きな値を示すことがわかった.ブタの胸部大動脈についてもウシの場合と同じように,弾性率の壁の厚さ方向の分布を求めた.ブタではウシとは異なり,弾性率分布は壁厚方向にほぼ一定となった.本研究では血管壁をはじめとする生体軟組織の表面近傍の局所弾性率をピペット吸引によって同定する方法を開発し,これを使って動脈血管壁の弾性率分布を測定した.ここで開発したピペット吸引法では,内径がサブミリレベルのピペットの先端を測定対象の表面に接触させて中の圧力を減じて試料の一部を吸い上げ,その際の吸引圧力と最大変位量の関係を数値シミュレーション結果と比較することで試料の表面近傍の弾性率を同定する.本年度は,前年度行った測定法の基礎的な検討を発展させ,測定対象が異方性を持つ場合の測定方法を検討し,また,実際の血管壁の測定を数多く行った.有限要素法による数値計算では,異方性を持つ試料に対して,通常の円形断面のピペットを利用した場合の測定結果の予測を行い,さらに,矩形断面を持つピペットを利用して特定の方向の弾性率の影響のみを選択的に捉える方法についても検討した.この方法を利用して,一つの面内で等方性である特殊な異方性材料については弾性率を同定できることを確かめた.実際の血管壁を対象とした測定実験として,内半径0.04mmの円形断面のピペットを使ってウシ大動脈の弾性率の血管壁の厚さ方向分布を求めた.その結果,どの方向の弾性率も断面の内側ほど大きな値を示すことがわかった.ブタの胸部大動脈についてもウシの場合と同じように,弾性率の壁の厚さ方向の分布を求めた.ブタではウシとは異なり,弾性率分布は壁厚方向にほぼ一定となった.
網羅的シグナローム解析に基づくE-cellを用いた癌転移シミュレーションの構築

細胞シミュレーションとは網羅的な細胞の実験解析から得られる膨大なデータや、これまでに蓄積されてきたデータをもとに、細胞の素過程をコンピュータ内で統合し、広範囲な細胞のプロセスを再現することでこれを解析しようというものである。本研究は汎用細胞シミュレーションソフトE-cellを用い、癌転移を規定あるいは制御する因子を細胞内シグナル伝達系の制御で捕らえるための研究である。我々はこれをSignalome(シグナローム)と名づけた。網羅的細胞内シグナル伝達の生化学的計測技術に基づいた精密細胞内シグナル伝達シミュレーションモデル(E-cellシグナローム)の開発を行う。網羅的細胞内シグナル伝達の生化学的計測技術に基づいた精密細胞内シグナル伝達シミュレーションモデル(E-cellシグナローム)の開発を行った。まず、我々が研究している子宮内膜症の癌化の細胞内シグナル伝達機構を解明した。卵巣明細胞腺癌の病態を反映する遺伝子として転写因子であるHepatocyte nuclear factor-1beta(HNF-1β)が選択された。この遺伝子下流には糖代謝酵素、解毒酵素、抗アポトーシス経路が存在し、明細胞腺癌の悪性度を規定する因子であることが判明した。・癌転移に特化したE-cellシグナロームを開発するため、今までのwet laboratoryデータを蓄積し、浸潤・転移にもっとも寄与する因子の解析を臨床材料を用いて実行した結果、候補遺伝子としてHepatocyte nuclear factor-1beta(HNF-1β)が選択された。この上流遺伝子を修飾する候補物質を探索した結果、鉄であることが判明した。wet laboratory実験結果をdry laboratory実験結果に近似させる努力をしている。
行政組織における業績管理システムのデザインと利用方法が組織業績に与える影響

本研究は行政組織における業績管理システムのデザインと利用方法が,組織のパフォーマンスにいかなる影響を与えるのか,定性的研究方法および定量的研究方法の両者を用いる混合研究法を通じて明らかにしようとするものである。本研究の分析に用いるデータは,インタビュー調査ならびに質問票調査によって入手された。当該データを用いた分析の結果,業績指標の質が業績管理システムの効果に影響を与えること,業績指標の適切性や目標水準についての部門間相互評価が業績指標への信頼性を高め,業績指標の歪みの修正を促すこと,吸収能力や経験学習能力が業績管理システムの効果に影響を及ぼすことなどが明らかにされた。本年度は研究期間初年度にあたるため,業績管理システムのデザインおよび利用方法に関する網羅的文献レビューと,当該テーマに関連するフィールドリサーチを中心として研究を進めた。とりわけ,本年度は在外研究のため一年間滞在していたシドニー大学のデータベースを用いることができたため,日本では入手することが困難な雑誌も含め,200本を超える膨大な文献レビューを実施することができた。当該期間中に本研究に関連する文献レビューのほとんどを終えることができたが,オーストラリアでは入手が困難であった日本語の文献に関するレビューを十分に実施することができなかった。したがって,次年度の早い段階で,日本語文献の網羅的レビューと,漏れのあった海外文献の補足と行い,早い段階でレビュー論文の投稿を行う予定である。つづいて,フィールドリサーチとしては,オーストラリア州政府,金沢市役所ならびに中野区役所を主たるサイトとして複数回の調査を実施した。各サイトの協力を得て,インタビューデータ,業績指標データ,社内アンケートデータ,時系列データ等の多くのデータにアクセスすることができたが,在外研究期間中という制約もあり,分析に耐えうる十分なデータを入手することができなかった。したがって,不足のデータに関しては,次年度の早い段階で補足する予定である。さいごに,本研究の成果については,次年度,国内外の学会において報告を行うことがすでに確定している。すでに作成済みのWorking Paperに対し,学会報告でコメントを頂戴した後,紀要,学会誌,ならびに国際ジャーナルへ投稿を行う予定である。次年度は,フィールドリサーチを継続するとともに,大規模なフィールド実験も行う予定であるため,上記研究成果に関する論文執筆と並行して,早い段階から詳細な研究計画の作成に取り掛かることとする。本研究は,主に行政組織を対象として,業績管理システム(以下,PMS)のデザインと利用方法が組織のパフォーマンスにいかなる影響を与えるかについて定性的および定量的研究方法を用いて明らかにしようとするものである。一般的に行政組織をはじめとするパブリックセクターは,民間組織と異なり,競争意識が働きにくく,PMSの導入をしたとしても,形式的な導入にとどまり,実質的に機能しないことが多いことが指摘されている。そこで,今年度は業績指標のデザインにおける指標の設定や修正のメカニズム,さらには,業績評価指標の修正を促すメカニズムについて分析を行った。当該分析の結果,PMSにおいて,設定された業績指標や目標水準の妥当性について他の事業部から評価をうける部門間相互評価の仕組みを組み込むことによって,指標の妥当性や客観性についての議論が促され,PMSの有効性が高まる可能性が明らかとなった。これにくわえて,業績評価指標の固定化が組織成員の心理にもたらす影響や,PMSに対して強いコミットメントをもたらす仕組みについて,現在研究を進めている。これについては,最終年度に成果を取りまとめ公表する。また,本研究の目的を達成するうえで,検討すべき新たな課題も明らかにすることができた。行政組織においては,住民や社会に対する説明責任との関係において,行政組織における内部情報を外部へ公表することが求められる。評価プロセスや評価結果を外部へ公表することを通じて,外部からのチェック機能がはたらくことになるが,この点既往の外部報告は,外部からのチェック機能を高めるような有効な仕組みには必ずしもなっていない。パブリックセクターにおいて,PMSを有効に機能させるためには,外部報告との関連における議論も必要となる。上述の研究と並行して,統合報告による業績評価情報の外部報告についても合わせて検討する。本研究プロジェクトは3年間のプロジェクトであるため,3年目には国内外の査読付き学会誌への掲載を目指していた。しかし,定性データの収集についてはおおむね順調であったものの,定量データ,とりわけ,質問票調査について実施が遅れている。質問調査票については,ほぼ作成が完了しているものの,昨年は予算の都合で実施することができなかった。したがって,最終年度の比較的早い段階で質問票調査を実施し,分析にたる定量データを入手することにしたい。7月頃を目途に実施の予定であるが,この時期に実施することができれば,最終年度での研究成果の公表も予定どおり実施することが可能であると考える。本研究は,行政組織において導入が進んでいる業績管理システムのデザインや利用方法が組織の業績にどのような影響を及ぼすかを明らかにしようとするものである。わが国の行政組織では,すでに多くの組織において業績管理システムが導入はされているものの,それを有効に活用できている組織は必ずしも多くはない。事実,評価のための資料作成などに多大なコストを投じているにもかかわらず,モチベーションや効率性の改善につながっておらず,業績評価システムの廃止を検討する組織も少なくない。これまで,国内外の文献の整理やインタビューなど,定性的な情報を中心に研究を進めてきたが,最終年度では,791の地方自治体を対象とした質問票調査を実施し,定量的な分析のためのデータ収集に重きを置いて調査活動を行った。あわせて,最終年度ということもあり,研究成果を取りまとめ,国内外の学会において報告を行うとともに論文の執筆を行った。

論文の公表は,研究実施期間内にすべてを終えることはできなかったが,1行政組織における業績管理システムの導入により生ずるリスクと,当該リスクが生ずる要因,2業績管理システムリスクの軽減策,3不適切な業績指標が設定された場合に,それを修正するための部門間相互評価の効果,4業績指標の固定化が組織のマネジメントに与える影響,5行政組織における業績管理システム活用のための管理会計能力,といった本研究の具体的な研究成果について早期に論文として公表する予定である。本研究は行政組織における業績管理システムのデザインと利用方法が,組織のパフォーマンスにいかなる影響を与えるのか,定性的研究方法および定量的研究方法の両者を用いる混合研究法を通じて明らかにしようとするものである。本研究の分析に用いるデータは,インタビュー調査ならびに質問票調査によって入手された。当該データを用いた分析の結果,業績指標の質が業績管理システムの効果に影響を与えること,業績指標の適切性や目標水準についての部門間相互評価が業績指標への信頼性を高め,業績指標の歪みの修正を促すこと,吸収能力や経験学習能力が業績管理システムの効果に影響を及ぼすことなどが明らかにされた。文献レビューについては,在外研究期間のため多くの海外文献にアクセスすることができ,当初予定していた以上に作業を進めることができた。その一方で,一年間の海外滞在のため,日本のリサーチサイトへのアクセスが当初の予定より少なくなってしまった。しかしながら,総じてみれば,次年度の研究計画を修正する必要のない程度には研究を進めることができたため,本研究はおおむね順調に進展しているといえよう。上述のとおり,次年度は最終年度となるため,研究成果の公表を最終的なゴールとして設定し,研究プロジェクトを進める。定性データの収集はおおむね完了しているため,定量データの収集とその分析に焦点をあてる。既述のように,定量データは質問票調査を通じて入手する予定であるが,質問票自体はほぼ完成しているため,最終年度の早い段階で質問票の送付を行い,夏の段階で分析に必要となるデータはひととおり入手を終える。その後,現在執筆中の原稿にくわえ,PMSのデザインと利用に関するメタ・アナリシス,ならびに,PMSのデザインと利用が組織のパフォーマンスに及ぼす影響に関する定量的研究に関する原稿を完成させ,国内外の査読付き学会誌に投稿を行う。これにくわえて,今年度に新たな研究課題として設定された,統合報告によるPMS情報の外部報告の可能性についても,可能な限り探究する。この点については,本プロジェクト期間のみで完結させることは難しいと考えられるため,進捗状況いかんによっては,次の研究プロジェクトへ引き継ぐこととしたい。管理会計研究計画に大きな変更はないが,初年度はリサーチサイトへのアクセスが当初の予定よりも少なくなってしまった。
脳の発達と機能維持におけるL-セリン生合成の生理的重要性の個体レベルによる検証

中枢神経系の高次機能を担う神経細胞の生存・分化および機能発現にグリア細胞が多様かつ重要な支持・調節作用を持つことが次第に明らかになってきている。本研究代表者は、これまでにアストロサイト由来の強力な神経栄養因子としてアミノ酸L-セリンを同定し、その作用を支配する分子機構が細胞内L-セリン合成系「リン酸化経路」の第1段階酵素である3-Phosphoglycerate dehydrogenase(Phgdh)のアストロサイト特異的転写活性化と神経細胞における発現抑制にあることを明らかにしてきた。本研究では、このようなグリア細胞系譜特異的なL-セリン合成の脳形成における生理的意義を検証することを目的に、Phgdhノックアウトマウスを作成した。Phgdh遺伝子の第4および5エクソンを除去することにより、全組織でリン酸化経路によるL-セリン合成が遮断された個体を得ることに成功した。ノックアウト胚は全体的な成長遅滞と重度の脳形態形成不全を起こし、胎生13.5日で致死となった。他の組織に比べて脳の発達異常は顕著であり、大脳皮質低形成による小頭症に加えて、嗅球、大脳基底核原基、および小脳などの特定領域の欠損が起こっていた。これらの結果はグリア細胞系譜特異的なPhgdhに依存した内在性L-セリン合成がマウス胚発生に必須のアミノ酸合成酵素系であり、特に脳の形態形成に不可欠であることを明瞭に示している。今後、本研究で作製したPhgdh完全欠損マウスに加え、脳またはグリア細胞特異的なPhgdhノックアウトを作製・解析し、L-セリン合成欠損による脳形成不全のより詳細な分子機構の解明が期待される。本研究ではアストロサイトによるL-セリン合成・供給の脳発達と神経機能発現における生理的意義を個体レベルで明らかにすることを目的にしている。平成14年度はIox/P配列導入3PGDH(Phgdh)アリル(修飾アリル)を持つマウス胚性幹細胞(ES細胞)クローンの単離、それらをマウス初期胚に注入することによるキメラマウスの作成、および修飾アレルを持つF1個体の選抜を行った。遺伝子上の異なった部位にIox/P配列を導入した2種類のベクターを用いて相同組み替えを行い、その何れにおいてもIox/P配列が導入された修飾アリル持つES細胞の単離とそれらの寄与率の高いキメラマウスの作成に成功した。先行しているターゲッティングベクターに由来するキメラマウスからは修飾アリルを持つF1マウスが誕生しており、生殖系列への導入も確認できた。現在これらのF1マウスをCre発現トランスジェニックマウスと交配させることによって、exonの切り出された変異アリルを持つF2マウスの作成を行っている。またもう一種類のベクターを導入して作成したES細胞も高い寄与率でキメラマウスとなった。現在それらのF1マウスの遺伝子を解析している。修飾アリルの導入が確認後直ちにCreマウスと交配させF2マウス作製に取りかかる予定である。また本年度はL-セリンの生理機能を理解する上で不可欠な輸送体蛋白質の発現解析も行い、L-セリンを基質とする中性アミノ酸トランスポーターASCT1がL-セリン合成酵素3PGDH(Phgdh)と同様に放射状グリア/アストロサイトの細胞膜に分布していることを免疫組織化学的に明らかにした。申請者らは脳においては発達期から成熟期を通じてL-セリン合成に関わる「リン酸化経路」の第1段階酵素3-Phosphogllycerate dehydrogenase(Phgdh)がグリア細胞にのみ発現し、神経細胞では転写レベルで発現が抑制されている事を明らかにしてきた。このグリア細胞特異的なPhgdhの発現が神経細胞のL-セリン依存性を決定する根本的な要因であると推定された。本研究ではリン酸化経路によるL-セリン合成の脳発達と神経機能発現における生理的意義を個体レベルで検証することを目的に、Phgdhノックアウトマウスを作製した。キメラマウスに由来する修飾

Phgdhアリルを持つマウスをEIIa-Creマウスと交配させることによってエクソン4及び5を脱落させたPhgdhノックアウトアリルを作製した。そのヘテロ個体間の交配により全身性Phgdhノックアウトマウスを得た。ノックアウトマウスは、胎生13.5日目前後で致死であり、Phgdh蛋白の発現は検出できなかった。L-セリンを、前駆体として合成される膜脂質ホスファチジルセリンや、ガングリオシド量が大幅に減少していることからPhgdhの欠失によってL-セリン量が大幅に低下していると推定された。ノックアウト胚は野生型と比較して体全体が小さく、脳の形態形成不全が顕著であった。組織学的解析から、大脳皮質は神経上皮幹細胞/放射状グリア細胞層が薄い小頭症を呈し、さらに嗅球、大脳基底核原基、および小脳が形成されていなかった。増殖細胞特異的核抗原の発現を免疫組織化学的に検討することによって、ノックアウト胚が示した小頭症は、神経上皮幹細胞の増殖能の低下に起因するものと考えられた。以上の結果から、Phgdhを介したL-セリン合成はマウスの胚発生及び脳の正常な発達、特に細胞増殖を伴った形態形成に必須であるということを初めて明らかにすることができた。