hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下垂体前葉細胞の増殖調節に関する細胞内情報伝達経路の解析

1 MAP kinase cascadeの阻害剤であるPD98059は,PRL細胞の増殖を促進する成長因子であるインスリンの作用を充分に抑制しただけではなく,細胞内のcAMP濃度を増加させるforskolinの最大増殖刺激効果をも抑制した。この結果より,cAMP/PKAの増殖促進作用が発現するためにはMAP kinase cascade活性が必要であることが示唆された。2 PKAの阻害剤であるH89,KT5720は,forskolinの増殖促進作用を充分に抑制しただけではなく,インスリンの増殖刺激効果をも抑制した。この結果より,インスリン等の成長因子の増殖促進作用の発現にcAMP/PKA系が関与していることが示唆された。4 p70S6kの選択的阻害剤であるrapamycin投与は,インスリンあるいはforskolinによるPRL細胞の増殖を抑制した。また,生理学的に重要なPRL細胞の増殖調節因子であるestradiolの増殖促進作用も抑制した。一方,PRL細胞の増殖を抑制するドーパミンアゴニストであるbromocriptine存在下では,rapamycinはインスリンによる増殖は抑制したが,forskolinによる増殖を抑制できなかった。この結果より,インスリン/MAP kinas ecascade及びcAMP/PKA系の2つの増殖調節作用は,p70S6kレベル,あるいはその上流で収斂することが示唆された。プロラクチン(PRL)細胞の増殖を調節するcAMP/protein kinase Aとインスリン/MAP kinaseの二つの情報伝達系の相互作用を調べた。【研究結果】1. MAP kinase cascadeを介してPRL細胞増殖を促進する成長因子であるインスリンの作用を十分に抑制するPD98059の濃度を決定した。5μMのPD98059はインスリン200ng/mlによるPRL細胞の増殖を有意に抑制し、10-50μMの範囲で最大の増殖抑制効果が認められたので、今後50μMの濃度を使用することにした。2. PD98059を使ってPRL細胞の基礎増殖率に対する効果を調べるとともに、細胞内cyclic AMP濃度を増加させるforskolinの最大増殖刺激効果がPD98059によって抑制されるかを調べた。PD98059は基礎増殖率に対しては全く影響を与えなかったが、インスリン200ng/mlによるPRL細胞の増殖をほぼ完全に抑制した。また、PD98059は1μMのforskolinによる増殖を約60%抑制した。3.成長因子の作用発現にcyclic AMP/protein kinase Aが関与している可能性も考えられたので、forskolinの作用を十分に抑制するH89、KT5720の濃度によってインスリンの増殖促進が抑制されるかを調べた。1μMのforskolinの増殖促進効果を、H89およびKT5720はそれぞれ1および0.5μMの濃度で抑制した。これらの濃度では、基礎増殖率は影響を受けなかったが、H89は5000ng/mlのインスリンによる増殖を56%、KT5720は58%抑制した。プロラクチン産生(PRL)細胞においてcyclic AMPがMAP kinase cascadeを活性化するのか、また、その下流に存在すると考えられるcyclic AMP-response element binding protein(CREB)を活性化するのかを免疫組織化学的方法を用いて調べた。さらに、これらの蛋白のさらに下流に存在するp70S6kがPRL細胞の増殖調節に関与するかも調べた。【研究結果】3 p70S6kの選択的阻害剤であるrapamycin投与は、insulinあるいはforskolinによるPRL細胞の増殖を抑制した。また、生理学的に重要なPRL細胞の増殖調節因子であるestradiolの増殖促進作用も抑制した。一方、PRL細胞の増殖を抑制するドーパミンアゴニストであるbromocriptine存在下では、rapamycinはinsulinによる増殖は抑制したが、forskolinによる増殖を抑制できなかった。
対処の柔軟性と社会的適応過程に関する行動科学的研究

本研究は,対処方略の採用およびその柔軟性を規定している個人特性を明らかにするとともに,社会的適応に及ぼす影響について検討したものである。(1)対処の柔軟性とストレス:看護師を対象とした調査研究を行い,防衛的悲観主義や制御欲求が対処の柔軟性を促進していることが示された。また,対処の柔軟性はストレス低減に有効であるものの,その程度は情動焦点型対処のストレス増大効果よりも小さいものであった。(2)防衛的悲観主義の対処とストレス反応:不安を感じながらも高いパフォーマンスを示すという防衛的悲観主義が採用する対処方略とストレス反応との関係を検討した。防衛的悲観主義は,問題焦点型対処だけでなく情動焦点型対処も多く採用しており,事態の解決に強く動機づけられていることがわかった。ストレス反応も防衛的悲観主義者で高かったが,課題成績に違いはなかった。(3)時間管理とストレス:限られた時間の中で行わなければならない仕事の采配をする能力である時間管理が,ストレス反応とパフォーマンスに及ぼす影響を検討した。調査研究において,時間管理能力はストレス反応を低めることが示された。しかし実際に作業を行わせた実験研究では,時間管理能力高者のストレス反応は高く,パフォーマンスも低いことが示された。確実に得点をあげる方略を採用したため,予想とは逆の結果が得られたと考えられる。(4)対人相互作用場面における対処採用:もっともストレスの喚起されやすいスピーチ課題を2回行い,対処方略の採用に変化が認められるかを実験的に検討した。1回目は情動焦点型対処が採用されやすく,2回目で課題解決志向の対処が採用されやすかった。ストレス反応も2回目で減少していることがわかった。このことから,対人関係場面においても,課題解決志向対処の採用とストレス反応低下に関連のあることが示唆された。本年度は,対処の柔軟性に影響しているパーソナリティ特性である防衛的悲観主義と,社会的状況としての組織風土についての検討を行った。(1)防衛的悲観主義型が対処採用とストレス反応に及ぼす影響防衛的悲観主義は,高い不安を示すものの,最悪の事態を回避しようと問題解決型の対処をするといわれ,短期的には高い生産性を上げるものの,長期的には不適応だといわれている。本研究では,看護師を対象とした。防衛的悲観主義者は,仕事負荷が高く周囲からのサポートを受けていないと感じやすく,情動焦点型対処や問題焦点型対処を多く採用しやすいことがわかった。また,身体的ストレスも高いことが示された。防衛的悲観主義は,失敗回避動機や承認欲求が高く,他者に認めてもらおうと必要以上に努力するため,結果として問題焦点型対処の採用が多くなり,ストレスを強く感じるといえる。(2)組織風土が対処採用に及ぼす影響組織風土とは,組織のメンバーが組織に対して抱く印象であり,メンバーの対処採用に影響すると考えられる。本研究では,看護師の職場に対する組織風土の認知をもとに,対処方略の採用やストレス反応との関連性を,共分散分析を用いて検討した。業績規範は,仕事要求度を増大させてストレス反応を高める一方,情動焦点型対処を抑制することでストレス反応を低減させていた。支持的風土は対人依存的対処や問題焦点型対処を促進させ,ストレス反応の低減に結びついていた。本年度は,対処の採用について検討を行ったが,来年度は対処方略採用の推移や変化をもとに,対処の柔軟性についてさらに検討していく。H18年度は,個人特性および組織風土が対処方略の採用および対処の柔軟性に及ぼす影響を検討した。

対処方略の採用に影響を及ぼすと考えられる個人特性としては,防衛的悲観主義,楽観主義,達成動機,失敗回避動機,承認欲求を用い、社会的要因として組織風土の認知を用いた。分析対象には仕事上の責任が重くストレスが高いといわれている看護師を用いた。対処の柔軟性は場面想定法を用いて測定した。分析には,ストレッサーの影響を統制するために階層的重回帰分析を行った。(1)対処の柔軟性と関係している個人特性は,失敗回避動機・防衛的悲観主義・楽観主義であり,失敗を避け事態を改善したいとする動機と関係していることがわかった。(2)対処方略を柔軟に採用することで,心身の疲労を軽減することが可能になるものの,仕事への満足感を高あることにはつながらないことがわかった。また,対処の柔軟性の影響力はさほど大きいものではないことが示された。情動焦点型対処は心身の疲労を高める作用をしており,従来の知見と一致する結果が得られた。一方,問題焦点型対処はストレス反応と関連がなかった。これは看護職という職種の特殊性によるものと解釈された。(3)組織風土の認知と対処方略採用との関係をみると,組織における意思疎通の良好さがサポート希求対処や対処の柔軟性を促進させること,相互支持的・協力的風土がサポート希求対処を促進させることが示された。また,健全な業績規範は対処の柔軟性を高める傾向を示していた。問題焦点型対処と情動焦点型対処の採用に,組織風土の認知は全く関連していなかった。このことから,組織風土は対人関係を基盤とした対処の採用に影響すると考えられる。H19年度は,以下の検討を行った。1。時間管理能力がストレス反応に及ぼす影響限られた時間で与えられた仕事を効率よくこなしていくためには,どのような手順で作業を行うかという時間管理能力が大切である。職業性ストレスに柔軟に対応するためには,時間管理能力を有することが,ストレス軽減に役立つと考えられる。本研究では,時間管理能力を測定する尺度の日本語版を作成し,ストレス反応との関連を行った。調査研究において,時間管理能力の下位因子のうち,自律性がストレス反応を直接軽減させること,目標設定が時間制御知覚を介して間接的にストレス反応を軽減することが明らかになった。実際に作業を行わせる実験を行ったところ,時間管理低群よりも高群で作業成績が低くなり,予測とは逆の結果が得られた。初めて行う課題であったことから,時間管理高群は慎重になって確実な成績獲得を目指したため,作業課題を後回しにしたからだと考えられる。2。対人関係場面における他者への注意と柔軟性対人不安者が対人関係場面において高不安状態になるのは,他者の存在をきっかけとして,自己注目が生じることが原因だと考えられている。そういう状況で適切に対処するためには,自己の内的情報へ向いた注意を,他者を含めた外的情報に向けるという柔軟な対応が必要となる。本研究では,他者へ注目させる教示操作を行ったところ,低不安者は注意の方向性を変えることができるものの,高不安者は自己注目に固執することがわかった。注意の固執性が対人不安を高めているといえよう。
時間分割解析を用いた二核銅酵素チロシナーゼの反応機構の解明

チロシナーゼは、活性中心に二核銅を有する酸化酵素であり、チロシンをドーパキノンへと変換する反応を触媒する。申請者は、チロシナーゼに特異的な銅輸送タンパク質(キャディー)との複合体として、チロシナーゼの三次元構造を決定した。さらに、活性中心にあるキャディーのTyr98残基がチロシナーゼの触媒作用により、ドーパキノンへと変換されうることを発見した。ラマンスペクトルを測定した結果、チロシナーゼをオキシ型に変換すると、初期段階でμ-η2:η2-ペルオキソ二核銅(II)が形成し、最終的にドーパセミキノン・Cu(II)複合体が生じることが明らかになった。さらに、X線結晶構造解析を用いた検討からは、チロシナーゼ・キャディー複合体の結晶中でオキシ型チロシナーゼを形成させると、Tyr98残基のオルト位に濃い電子密度が観測され、結晶中でもチロシナーゼ反応が進行していることが強く示唆された。Tyr98残基に対するチロシナーゼの反応性を弱めることで、短寿命の反応中間体を捉えることを試みた。具体的には、キャディーのTyr98残基をフッ化チロシンに置換することに取り組んだ。無細胞タンパク質合成システムを用いて、フッ化チロシンを導入したチロシナーゼ・キャディー複合体を取得することを試みたが、タンパク質の取得量が少なく、分光学的解析や結晶学的解析を実施することはできなかった。他方、奈良先端大学院の廣田教授との共同研究として、チロシナーゼ・キャディー複合体における銅イオンの挙動を、FT-IRスペクトル解析や、ESRスペクトル解析で明らかにした。その結果、嫌気条件下の複合体においては、銅イオンの取り込みは可逆的であることが明らかとなった。好気的条件下でオキシ型チロシナーゼが生成し、キャディーのTyr98をキノンに変換し、凝集反応を促進することで、活性型チロシナーゼが不可逆的に生成することが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。さらに、活性中心にあるキャディーのTyr98残基が、チロシナーゼの触媒作用によりドーパキノンへと変換されうることを発見した。共鳴ラマンスペクトルを測定した結果、チロシナーゼをオキシ型に変換すると、初期段階でμ-η2:η2-ペルオキソ二核銅(II)が形成し、最終的にドーパセミキノン・Cu(II)複合体が生じることが明らかになった。これまでの検討から、キャディーのTyr98残基に対するチロシナーゼの大まかな反応機構を提唱することができた。次の課題として、Tyr98残基に対するチロシナーゼの反応性を弱めることで、短寿命の反応中間体を捉えることを試みた。無細胞タンパク質合成システムを用いて、フッ化チロシンを導入したチロシナーゼ・キャディー複合体を取得することを試みたが、得られた複合体の溶解度が低いことが判明した。そこで、フッ化チロシンを導入したキャディーのみを無細胞タンパク質合成システムで合成し、チロシナーゼ単体は野生型複合体から調製し、その後両者を混合することで、目的とする複合体を得ることに成功した。フッ化チロシンの導入によりチロシナーゼ・キャディー複合体の溶解度が低下したため、別の調製方法を検討しなければいけなかったため。

他方、奈良先端大学院の廣田教授との共同研究として、チロシナーゼ・キャディー複合体における銅イオンの挙動を、FT-IRスペクトル解析や、ESRスペクトル解析で明らかにした。その結果、嫌気条件下の複合体においては、銅イオンの取り込みは可逆的であることが明らかとなった。好気的条件下でオキシ型チロシナーゼが生成し、キャディーのTyr98をキノンに変換し、凝集反応を促進することで、活性型チロシナーゼが不可逆的に生成することが示唆された。新たに開発した方法で目的タンパク質を調製し、共鳴ラマンスペクトル測定とX線結晶構造解析を実施する。また、チロシナーゼと相同性を持つものの、チロシン酸化活性が低い酵素についても、キャディーと複合体を形成させることを試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
オランダにおける就学前教育機関と親とのパートナーシップ形成に関する実証的研究

研究の遅れのために今年度も基本的な文献資料の整理から知見を得るという作業に終わった。以下にその内容を簡単に提示する。今後の実証研究を進める基本的な考え方および対照研究を日本で進めるために有用な理論的な知見は、Smit & Driessen(2009)の文献から得た。この文献は保護者と教育機関のパートナーシップ構築のためには、保護者のタイプと教育機関のタイプを分析してそれらのマッチングによることが大切である。現在の教育機関は、古典的な専門職理論にもとづく部分と社会システム理論にもとづく部分、オープンシステム理論にもとづく部分を持っており、それらの割合によって、どのような親が関与すべきかを見極める必要がある。親は学歴や職歴、学校活動への志向などから6つのタイプに分けられ、それぞれのタイプによって教育機関がどのように対処すべきかが変わってくるという。一方、Prins, Wienke & Van Rooien(2013)らは、教育機関と親の関与よりも、つまるところ家庭での子どもへの親関与が最も子どもに好影響を与えるとして、そのために学校ができること、とくに学校と親が「対等な」パートナーシップを結ぶことの重要性を示した。両者を受けてわかったことは、保護者と教育機関が「対等な」パートナーシップを結ぶことが重要ではあるが、そのような関係を教育機関内ではどのように構築するか、教育機関が家庭での保護者の役割にどのように関与できるかの両方を考えていかねばならないということである。(残念ながら、実績を外部に提供できなかった。)勤務校での仕事量の増加で休日の勤務も多くさらに、年齢からくる体調の急変、親の介護などが重なったため。この2年間十分な研究ができていないが、着実に実証研究に結びつく類型理論への知見を今年度得たので、今年はそれを必ず実証調査に結びつけていく所存である。ただし、あと1年で当初の目的を達成することが難しくなったため、研究延長の申請をする予定である。今年度は勤務先の大学研究紀要第62号において「オランダの就学善教育における親関与の動向」を掲載した。オランダにおける教育への親参加は、教育制度の根幹にかかわる事項として百年以上の間権利として尊重され行使されてきたが、就学前教育、中でも保育に関してはその法整備がこの10年程度の歴史しかない中で、教育制度に準じて制度化されてきた。とはいえ、その参加の仕方や今日的課題に対処するための親参加の在り方という点では多くの余地を残している。子どもへの親のかかわり(parenting)が重要であることは世界共通の認識となっている中で、米英に近い就学前教育のスタンス、すなわち学校準備型のスタンスをとるオランダでは、就学までの子どもの問題を予防する意味で親のかかわりが重視されている。ターゲットとなる親の多くは社会経済的、あるいは文化的に困難な状況にある親であり、民間団体や地方行政が連携しながら、親がより具体的に問題を把握できるような提案やICTを用いた取り組みをはじめているところである。「問題」を「矯正、治療」するというアプローチではなく、親自身の気づきと自尊心の向上を目指した取り組みをしようとしている。教育機関と行政と家庭が、何を目的として、どのような内容と手順で、教育への親参加・関与を高めていくかについては、さらに多くの国の先例も参照しながら、類型化していく必要があり、オランダをどこに位置づけ、また日本にどのような示唆を得られるかには、さらなる文献調査と実地検証が必要である。申請許可年度(昨年度)から勤務先での立場が変化したことにより、新たな役割への適応に時間がかかり、さらに、教職関連の学生支援の作業量が前年度の数倍になったことに伴い、学内行政業務内容及び教育関連業務量が格段に増加したため。

昨年度、研究の基盤となる理論的枠組みを構築したうえで今年度は実証研究をスタートさセル予定であったが、上記理由のため、オランダの最新の動向を追うことと、理論的枠組み情報を収集、整理するにとどまっってしまった。そこで、今年度は、研究の手順にこだわらず、理論枠組みの構築に向けてさらに文献研究をすすめつつ、オランダの動向を実地研究をはじめながら進めていくという並行的な研究手順を進めていく予定である。この2年間十分な研究ができていないが、着実に実証研究に結びつく類型理論への知見を今年度得たので、今年はそれを必ず実証調査に結びつけていく所存である。ただし、あと1年で当初の目的を達成することが難しくなったため、研究延長の申請をする予定である。申請許可年度(昨年度)から勤務先での立場が変化したことにより、研究に割く時間が予想以上に少なくなったことが使用額が当初よりも大幅に少なくなった理由である。また、実績については、学内の紀要に挙げたために、製本業務にかかる費用がなくなったことも使用額が好くなった理由である。次年度は、研究実績概要の入力部分で記載したように、文献による理論構築研究と実証研究の第1段階を並行して進めるために、前年度の繰り越し金額も使い切る予定である。今年度は主として文献研究だったにもかかわらず、その経費がゼロだったのは、書籍の購入の際に所定の手続きでできなかったために、科研費として申請できなかったためである。そのために大量の未使用額が生じているが、今年度はそのような不手際のないように支出する予定である。
沿岸汚濁海域堆積物におけるメタン生成細菌と硫酸還元細菌の相互作用

汚濁の著しい東京湾奥部の底泥堆積物における硫酸還元とメタン生成の活性の垂直分布と季節変化を現場に近い条件で測定した。間隙水中の陰イオンの定量にはイオンクロマトグラフを用い、本補助金によって購入したオ-トサンプラ-を接続し、効率よく分析できた。間隙水中の硫酸イオンは活発な硫酸還元のため表層から下層のかけて急激に減少するが、その程度は夏季に著しい。硫酸還元活性は常に表層で最大を示し、深さと共に急激に減少した。これとは対照的に、メタン生成活性は表層で小さく、下層で増加するが、最大値を示す深度は夏季で浅く、冬季で深くなる傾向を示した。堆積物表面積当りの活性を比較すると、いずれの季節でもメタン生成が硫酸還元より大きかった。深度別でも2cm以深ではメタン生成の方が活性が高かった。堆積物懸濁液に種々の基質および阻害剤を添加してメタン生成と硫酸還元に対する影響を調べた。表層堆積物懸濁液では硫酸還元は酢酸添加によって最も強く、次いで水素、乳酸によって促進された。一方、メタン生成は水素、酢酸またはメチルアミンによって促進された。また、モンフルオロ酢酸の添加は両活性を阻害する場合が多いが、その程度は硫酸還元の方が大きかった。硫酸還元の特異的阻害剤であるモリブテン酸の添加によって、冬期を除き、メタン生成は促進されるが、その程度は表層でより大きかった。これらの結果から、硫酸還元とメタン生成は主に酢酸、水素を共通の基質として利用し、表層では豊富な硫酸イオンの存在によって硫酸還元が優勢となるが、下層では硫酸イオンが枯渇するため、メタン生成が優占すると考えられた。しかし、表層でもかなりのメタン生成活性が認められる場合があり、さらに検討を進めている。冬期では両活性の低下に伴い、両者の競争的関係は緩和されるようである。メタン生成菌、硫酸還元菌の分布と変動についても調査を行なった。
パフォーマンス評価を取り入れた男性教員による男女共習ダンス授業の比較的研究

○研究目的本研究は平成24年度から完全実施される学習指導要領(保健体育科)におけるダンスの必修化に伴って、男性教員による男女共習の実践からパフォーマンス評価を取り入れた授業を展開して、その介入効果について通常の問題解決学習との比較的研究を試みた。実践を通して、確かな学力の基盤である学習意欲と、知識を活用する力を育む思考過程にどのような影響を及ぼすのかについて明らかにすることを目的とした。○研究方法学習意欲の変容をみる評価尺度として、学習意欲を高めると思われる指導法の有効性についての客観的検証などを目的として開発された西田保(1989)の体育に関する学習意欲検査を用いて二元配置分散分析を行った。また、学習意欲の変容を幅広く捉えることを目的として、独自に主観的評価尺度を作成して、X^2検定を用いた分析を行った。なお、体育に関する学習意欲検査と独自に作成した主観的評価は、単元前と単元後に実施した。思考過程の変容をみるためにポートフォリオ型の個人学習ノートを作成して、毎時間授業後に自由記述の感想を記入させた。そして記入した感想をテキスト化したうえで、テキストマイニングを用いた分析を行った。○研究成果体育に関する学習意欲検査においては、学習過程の違いによって交互作用は見られなかった。しかし、単元前と後の時期においては、主効果が有意に変化した。また、独自に作成した主観的評価においては、学習過程の違いによって差が表出し、介入群において有意な変化が認められパフォーマンス評価の有効性が示された。思考過程においても、学習過程の違いによって差が表出した。介入群において平均記述文字数や品詞別出現頻度の多かった主要語において、思考の深化をうかがわせる結果が表出し、コンセプトマップを用いた分析では、拡散的な思考活動の特徴が確認された。従って、パフォーマンス評価を用いた学習過程では、思考活動が拡散的に展開されることが判明した。
新規抗癌ウイルス製剤テロメライシンと放射線療法との併用効果の検討

本研究では、テロメラーゼ作動性の癌特異的ウィルス製剤(テロメライシン)に放射線療法を併用させる新たな治療戦略の早期開発を目指した。その結果、数種類のヒト口腔扁平上皮癌細胞においてウイルス単独投与と比較して、放射線照射を併用することによって、有意な殺細胞効果を認めた。また、これら放射線との併用効果のメカニズムの解析を行った結果、テロメライシンを感染させることにより、放射線によるDNA修復機構の一部を抑制させることが併用効果に寄与している可能性が示唆された。本研究では、テロメラーゼ作動性の癌特異的ウィルス製剤(テロメライシン&テロメスキャン)に放射線療法を併用した基礎研究に基づいて、ウィルスによる癌細胞融解だけでなく、生存した癌細胞に対しても口腔癌の増殖、浸潤転移を制御させる臨床応用を目指した新たな治療戦略の早期開発を目指す。平成22年度は、各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞およびヒト正常細胞などにおけるSV40配列の存在を特異的プライマーを用いたDNA-PCRで、またSV40 large T抗原発現を特異的抗体を用いたウエスタンブロット解析にて行った。また、各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞およびヒト正常細胞におけるテロメラーゼ活性を測定した。その結果ヒト口腔扁平上皮癌細胞において有意にテロメラーゼ活性を有していた。また、フローサイトメトリーを用いて、各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞および正常細胞におけるアデノウイルス受容体の発現を認めた。さらに各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞およびヒト正常細胞にテロメライシンを感染させ、E1A配列に対するプライマーを用いてリアルタイムDNA-PCRにてウイルス力価を測定した。つぎに各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞にテロメライシンを感染させた後、放射線を照射し、経時的な生細胞数の変化をXTTアッセイにて検討した。平成22年度は、ヒト口腔扁平上皮癌細胞において有意にテロメラーゼ活性を有していることを見いだし、細胞表面のアデノウイルス受容体の発現を認めた。さらに各種ヒト口腔扁平上皮癌細胞にテロメライシンを感染させた後、放射線を照射し、経時的な生細胞数の変化をXTTアッセイにて検討した。平成23年度は放射線照射後にテロメライシンを感染させることによっても、単独投与と比較して有意に殺細胞効果を認めた。そこで、これら放射線との併用効果のメカニズムの解析を行った。その結果、テロメライシンを感染させることにより、放射線によるDNA修復機構の一部であるMRN complexにテロメライシンのE1B55kのタンパク発現が結合することにより、その後のDNA修復遺伝子の発現を抑えることが併用効果に寄与している可能性が示唆され、また、放射線を先に照射する場合においては、放射線照射により、口腔癌細胞表面のアデノウイルス受容体の発現を亢進させることにより、テロメライシンの感染効率を上げるため、相乗効果をもたらした可能性が示唆された。今後は放射線の照射量の最小値の検索など最適な併用の時期について検討していく必要があると考える。
機械に発生したクラックのオンライン検出法の開発

本研究では,機械に発生したクラックの位置および大きさを,稼動中の動的応答からオンラインで検出できる手法を開発するための基礎的な検討を目的して,機械の基本的な構成要素であるはりを取り上げ,振動中のはりの応答データから,発生したクラックの位置および大きさを検出する手法について検討を行った.平成10年度には常にクラックが開いているオープンクラックを対象に,クラックの位置と大きさを検出する方法を提案した.提案した方法の概要は以下のようである.まずはりを有限要素モデルでモデル化し,クラックをもつ要素は剛性が一様に減少するものとする.次に上記のようにモデル化したはりの定常振動応答と実際の応答が最もよく一致するように剛性の減少位置と大きさを定めることによりクラックの位置と大きさを検出するものである.提案した手法の有効性の検討を数値シミュレーションおよび実験によって行った.平成11年度は,平成10年度に行った実験において不十分であった点をさらに検討し,詳細に実験を行った.本研究の成果をシンガポールで行われた国際会議Asia-Pasific Vibration Conference'99で発表した.また,はりがたわむ方向によってクラックが閉じたり開いたりするブリージングクラックの検出方法についても,理論的な検討を行った.この場合,クラックが閉じたり開いたりするため,系が非線形となる.このため数学的な取り扱いが難しくなるが,オープンクラックに対して提案した検出方法を修正することでこの場合でもクラックの検出が可能であるとの見通しを得た.さらに提案した検出方法を枠構造物に拡張することの理論的な検討も行った.この場合にも提案した方法を拡張することによりクラックの検出が可能であるとの見通しを得た.本研究では,機械に発生したクランクの位置および大きさを,稼働中の動的応答からオンラインで検出できる手法を開発するための基礎的な検討を目的して,機械の基本的な構成要素であるはりを取り上げ,振動中のはりの応答データから,発生したクラックの位置および大きさを検出する手法について検討を行った.本年度は,常にクラックが開いているオープンクランクを考えた.まず,クランクをもつはりの数学モテルについて検討した.基本的には有限要素モデルでモデル化し,クラックをもつ要素は剛性が一様に減少するものとした.次にクラックの位置と大きさを検出するアルゴリズムについて考えた.ここでは上記のようにモデル化したはりの定常振動応答と実際の応答が最もよく一致するようにクラックすなわち剛性の減少位置と大きさを定める方法を提案した.検出に用いる応答データは,はりのたわみと曲げモーメントとした.これらは変位計,加速度計,ひずみ計などにより直接あるいは間接に比較的容易に測定できる量である.提案した検出法の有効性を,まず,数値シミュレーションにより検討した.その結果,提案した検出法でクラックを正しく検出できることを確かめた.またこの方法は測定データに多少ノイズが含まれていてもクランクを正しく検出できることがわかった.最後に実験装置を作成し,実験を行った.ここでははりに切り込みを入れ,これをクラックが生じたはりとみなした.このはりを加振し,その応答データを測定した.測定には加速度計およびひずみ計を用い,これらのデータからはりのたわみおよび曲げモーメントを求めた.こうして収集したデータから,提案した検出法によりクラックと位置と大きさの検出を行った.その結果,提案した検出法で実際の場合にも正しくクラックが検出できることを確かめた.本研究では,機械に発生したクラックの位置および大きさを,稼動中の動的応答からオンラインで検出できる手法を開発するための基礎的な検討を目的して,機械の基本的な構成要素であるはりを取り上げ,振動中のはりの応答データから,発生したクラックの位置および大きさを検出する手法について検討を行った.平成10年度には常にクラックが開いているオープンクラックを対象に,クラックの位置と大きさを検出する方法を提案した.提案した方法の概要は以下のようである.まずはりを有限要素モデルでモデル化し,クラックをもつ要素は剛性が一様に減少するものとする.次に上記のようにモデル化したはりの定常振動応答と実際の応答が最もよく一致するように剛性の減少位置と大きさを定めることによりクラックの位置と大きさを検出するものである.提案した手法の有効性の検討を数値シミュレーションおよび実験によって行った.平成11年度は,平成10年度に行った実験において不十分であった点をさらに検討し,詳細に実験を行った.本研究の成果をシンガポールで行われた国際会議Asia-Pasific Vibration Conference'99で発表した.また,はりがたわむ方向によってクラックが閉じたり開いたりするブリージングクラックの検出方法についても,理論的な検討を行った.この場合,クラックが閉じたり開いたりするため,系が非線形となる.このため数学的な取り扱いが難しくなるが,オープンクラックに対して提案した検出方法を修正することでこの場合でもクラックの検出が可能であるとの見通しを得た.さらに提案した検出方法を枠構造物に拡張することの理論的な検討も行った.この場合にも提案した方法を拡張することによりクラックの検出が可能であるとの見通しを得た.
アミロイドβが及ぼす神経細胞機能への構成的理解

アルツハイマー病の原因因子の一つとして、凝集したアミロイドβペプチドが脳内に沈着することが考えられている。本研究では、毒性が高いとされているアミロイドβ1-42を用いて、長期間の神経回路活動に及ぼす影響および保護作用を示す物質の探索を目指した。1細胞レベルで神経活動を長期間計測できる系を確立し、アミロイドβ投与による活動頻度低下の経時変化の特性およびチモキノンによる保護作用の可能性を見出した。アミロイドβが長期神経活動に及ぼす影響の理解を進めるために、研究初年度である21年度は、実験系の構築と解析法の検討を行った。具体的には、他の神経細胞からの入力がない単一神経細胞の自発活動を長期間計測できる実験系の構築と得られた自発活動の時系列データを定量的に評価できる解析法の検討を進めた。1神経細胞の自発活動を長期間計測するために、非侵襲に計測できる平面多電極アレイ細胞外記録法と1細胞単位で細胞の空間配置を制御できるアガロースゲルマイクロ加工技術を組み合わせた実験系を構築した。その結果、単一神経細胞(ラット海馬初代培養細胞)の1ヶ月以上の長期培養と自発活動を計測することに成功し、(i)数秒から数十秒間隔で一過的に複数のスパイクを発するバースト発火細胞、(ii)高頻度(1Hz以上)でトーニック発火する細胞(GABA neuron)、(iii)バースト発火とトーニック発火が混同した細胞など1神経細胞固有の発火パターンを検出した。次に、得られた非定常的な時系列データから長い時間スケールでの特徴を表す情報を抽出する解析法を検討した。具体的には、ズパイク間隔のゆうぎが持つ長期相関性に着目して、長期相関性をスケーリング指数αで特徴づけるDetrended fluctuation analysis(DFA)を用いた。その結果、単一神経細胞が示すいずれの発火パターンにおいても10^2<n<10^<2.5>spikes (bursts)付近を境に、短時間スケールと長時間スケールの指数がcrossoverする現象が見られ、長い時間スケールにおいて、べき的な相関が検出された。このような結果から、非定常な振る舞いをする発火タイミングにおいて、単一神経細胞は短い時間スケールでは無相関を示すが長い時間スケール(数百スパイク以上)で見ると相関性を持つことがわかってきた。次年度は、単一神経細胞の自発活動を長期計測する系と時系列データを定量的に評価する上記解析手法を用いて、アミロイドβペプチドが及ぼす神経細胞機能への影響を評価したいと考えている。しかしながら、アミロイドβが及ぼす神経回路活動への影響は十分解明されていない。本研究では、毒性が高いとされているアミロイドβ1-42を用いて、長期間の神経回路活動に及ぼす影響および保護作用を示す物質の探索を目指して研究を進めてきた。研究計画2年目である平成22年度は、ラット海馬初代培養細胞に及ぼすアミロイドβ1-42の影響および抗酸化薬として多数の分子を阻害することが知られているチモキノンによるアミロイドβ1-42毒性の保護作用を検討した。神経活動の記録は、神経ネットワークの活動を長期間多点で計測できる多電極アレイ計測システムを用いた。多電極アレイ基板上に培養した培養2週間目のラット海馬神経回路にアミロイドβ1-42を10μM投与し、神経回路活動の自発活動を3日間連続計測した。その結果、24時間後から徐々に神経回路活動の活動頻度が低下し、72時間後に活動が消失する現象および神経細胞のアポトーシスが観察された。次に、アミロイドβ10μMとチモキノン100μMの同時投与を行った結果、72時間以上においても神経活動が消失する現象およびアポトーシスは見られなかった。チモキノン100μMのみの投与では活動頻度の低下は見られなかった。これらの結果により、チモキノンがアミロイドβペプチドの毒性を阻害した可能性があると考えている。この成果は、日本化学会にて発表した。
会話内容によるメンタルワークロードが自動車運転行動に及ぼす影響

近年,自動車内にはカーナビゲーションシステムなどの様々な情報提供装置が導入され,ドライバが運転中に受ける情報量がますます増加する傾向にある.情報機器への視覚的注意および操作による姿勢変化は交通事故につながる危険性があるため,音声コマンドによる機器操作や音声による情報の提供など,音声インタフェースが導入されつつある。また携帯電話の使用による危険性についても研究がなされている.しかし,音声インタフェースに関して,情報内容が運転行動に及ぼす影響については明らかにされていない.そこで本研究では,携帯電話による事故多発に鑑み,ドライバが会話の意味内容によって受けるメンタルワークロードを定量化し,運転行動への影響を明らかにすることを目的とする.本年度は視覚認知,特に周辺視野における動体検知能力について検討を行った.まず,静止状態を想定した状態における動体検知能力計測法を提案し,計測実験を行った.その結果,メンタルワークロード付加時には視野上部における視野欠損が認められた.また,運転時を想定した動的状態における動体視野計測法を提案し,計測実験を行った.その結果,周辺視野部においてはメンタルワークロード付加によってパフォーマンスが低下する一方,中心分における正答率は低下するという傾向が認められた.加えて瞬目や反応時間を計測した結果,メンタルワークロード付加時は緊張度が向上していることがわかった.加えて,メンタルワークロードの付加によって注意が浅く深く働く状態から,広く浅く働く状況に変化している可能性を示した.近年,自動車内にはカーナビゲーションシステムなどの様々な情報提供装置が導入され,ドライバが運転中に受ける情報量がますます増加する傾向にある.情報機器への視覚的注意および操作による姿勢変化は交通事故につながる危険性があるため,音声コマンドによる機器操作や音声による情報の提供など,音声インタフェースが導入されつつある.また携帯電話の使用による危険性についても研究がなされている.しかし,音声インタフェースに関して,情報内容が運転行動に及ぼす影響については明らかにされていない.そこで本研究では,携帯電話による事故多発に鑑み,ドライバが会話の意味内容によって受けるメンタルワークロードを定量化し,運転行動への影響を明らかにすることを目的とする.まず会話の意味内容によって自動車運転者に生じるメンタルワークロードを,脳波のα波含有率,眼球運動,および脳内血流の酸素含有量などの生体情報の変化により,定量化することを試みた.日常会話や長い文は定量化が困難であり,かつ難易度の影響を受けるため,本研究では短い質問を会話として用いた.意味内容については,ドライバ個人に対して意味のある質問(個人の属性に関することなど)と,意味のない質問(暗算問題など)に大きく分類した.意味内容によるメンタルワークロードの定量化を行い,意味あり質問時は意味無し質問時に比べ,有意にα波が減少し,眼球運動が減少することを明らかにした.また脳内血流量計測により,意味無し質問時の脳内血流量が有意に減少することを示した.さらにメンタルワークロードが運転行動に及ぼす影響を調査し,質問を聞いているときの方が,口答中に比べ,有意に反応時間が遅延することを示した.加えて,生理指標によって定量化したメンタルワークロードの程度が上昇するに従い,反応時間が遅延することを示した.近年,自動車内にはカーナビゲーションシステムなどの様々な情報提供装置が導入され,ドライバが運転中に受ける情報量がますます増加する傾向にある.情報機器への視覚的注意および操作による姿勢変化は交通事故につながる危険性があるため,音声コマンドによる機器操作や音声による情報の提供など,音声インタフェースが導入されつつある。また携帯電話の使用による危険性についても研究がなされている.しかし,音声インタフェースに関して,情報内容が運転行動に及ぼす影響については明らかにされていない.そこで本研究では,携帯電話による事故多発に鑑み,ドライバが会話の意味内容によって受けるメンタルワークロードを定量化し,運転行動への影響を明らかにすることを目的とする.本年度は視覚認知,特に周辺視野における動体検知能力について検討を行った.まず,静止状態を想定した状態における動体検知能力計測法を提案し,計測実験を行った.その結果,メンタルワークロード付加時には視野上部における視野欠損が認められた.また,運転時を想定した動的状態における動体視野計測法を提案し,計測実験を行った.その結果,周辺視野部においてはメンタルワークロード付加によってパフォーマンスが低下する一方,中心分における正答率は低下するという傾向が認められた.加えて瞬目や反応時間を計測した結果,メンタルワークロード付加時は緊張度が向上していることがわかった.加えて,メンタルワークロードの付加によって注意が浅く深く働く状態から,広く浅く働く状況に変化している可能性を示した.
悪性神経膠腫におけるデスレセプターを標的とした免疫細胞療法の基礎的研究と開発

強力な抗原提示細胞である樹状細胞(DC)に腫瘍抗原を感作させ、このDCを患者頸部皮下に投与し、腫瘍特異的CD8(+)細胞障害性T細胞(CD8(+)CTL)を誘導する治療法を、悪性神経膠腫の患者に臨床応用を行い、免疫細胞療法の機序の検討をおこなった。神経膠芽腫9例、再発退形成星細胞腫1例、手術にて腫瘍摘出後に外照射を施行後、のべ50回のDC免疫細胞療法をおこなった。【結果】1)皮膚遅延型過敏性反応で陽性反応がみられた。2)パルスしたDCから誘導されたCTLは^<51>Cr放出試験にて培養細胞に対する細胞障害活性を認めた。3)DC治療後には腫瘍細胞内にCD4(+)およびCD8(+)T細胞の浸潤を認めた。4)腫瘍浸潤CD8(+)T細胞は、FasLやTRAILには陰性であったが、granzymeBに陽性を呈した。5)2例において著明な腫瘍の縮小を認めた。6)頸部リンパ節では鼠径リンパ節に比べて、多数のCD8(+)T細胞の出現がみられた。7)PC治療群の平均生存期間は499日であった。8)全例において、DC免疫細胞療法による悪性事象の出現はみられなかった。【考察】剖検例におけるリンパ節を詳細に検討した結果、脳内免疫を司るリンパ節は、頸部リンパ節であると考えられた。誘導されたCD8陽性T細胞がgranzyme Bを用いて、標的細胞を攻撃していることを形態学的に示した。悪性グリオーマにおける腫瘍免疫は、FasLやTRAILなどが注目されていたが、免疫系でこれらのリガンドが誘導されることは少ない。今回、はじめてDC免疫細胞療法で誘導される免疫系の大部分がgranzyme Bを用いた標的細胞攻撃であることをを示した。,このことは、従来FasLやTRAILに対して、デコイ受容体を用いて、免疫系から回避してきたと考えられてきた悪性グリオーマに対して、有効な治療法となることを示唆する。【悪性神経膠腫に対する樹状細胞による免疫細胞療法の機序の解明】樹状細胞による免疫細胞療法をおこなった後に、手術で摘出したか、あるいは剖検により得られたヒト神経膠芽腫摘出材料10例に対して、浸潤リンパ球のMHC発現、CD分類、death factorおよびgranzyme Bの同定をフローサイトメーターと免疫組織染色を用いておこなった。6例の剖検で得られた頸部リンパ節、脾臓、鼠径リンパ節において、MHC、CD分類、death factorおよびgranzyme Bの同定をおこなった。【結果】1)DC治療後には腫瘍細胞内にCD4(+)およびCD8(+)T細胞の浸潤を認めた。2)腫瘍浸潤CD8(+)T細胞は、FasLやTRAILには陰性であったが、granzyme Bに陽性を呈した。3)臨床経過では、2例において腫瘍の縮小を認めた。4)頸部リンパ節では鼠径リンパ節に比べて、多数のCD8(+)T細胞の出現がみられた。【考察】脳内免疫を司るリンパ節は、げっ歯類では頸部リンパ節であるといわれてきたが、本研究でも剖検例において頸部リンパ節にCD8陽性T細胞を多数認めた。次に、誘導されたCD8陽性

T細胞がgranzyme Bを用いて、標的細胞を攻撃していることが判明した。このことは、従来FasLやTRAIL対して、デコイ受容体を用いて、免疫系から回避してきた悪性グリオーマに対して、有効な治療法となることを示唆する。【結論】摘出腫瘍の培養細胞で免疫したDCの投与によりin vitroおよびin vivoにおいて脳腫瘍に対する特異的免疫反応が誘導されることが示唆された。誘導された腫瘍免疫の責任部位は頸部リンパ節である可能性が示唆された。誘導された免疫の標的細胞攻撃にはgranzyme Bを用いたものであることが示唆された。治療効果としては、腫瘍の画像上の縮小が得られたことと、89日(約21.7%)の延命が得られた。強力な抗原提示細胞である樹状細胞(DC)に腫瘍抗原を感作させ、このDCを患者頸部皮下に投与し、腫瘍特異的CD8(+)細胞障害性T細胞(CD8(+)CTL)を誘導する治療法を、悪性神経膠腫の患者に臨床応用を行い、免疫細胞療法の機序の検討をおこなった。神経膠芽腫9例、再発退形成星細胞腫1例、手術にて腫瘍摘出後に外照射を施行後、のべ50回のDC免疫細胞療法をおこなった。【結果】1)皮膚遅延型過敏性反応で陽性反応がみられた。2)パルスしたDCから誘導されたCTLは^<51>51Cr放出試験にて培養細胞に対する細胞障害活性を認めた。3)DC治療後には腫瘍細胞内にCD4(+)およびCD8(+)T細胞の浸潤を認めた。4)腫瘍浸潤CD8(+)T細胞は、FasLやTRAILには陰性であったが、granzyme Bに陽性を呈した。5)2例において著明な腫瘍の縮小を認めた。6)頸部リンパ節では鼠径リンパ節に比べて、多数のCD8(+)T細胞の出現がみられた。7)DC治療群の平均生存期間は499日であった。8)全例において、DC免疫細胞療法による悪性事象の出現はみられなかった。【考察】剖検例におけるリンパ節を詳細に検討した結果、脳内免疫を司るリンパ節は、頸部リンパ節であると考えられた。誘導されたCD8陽性T細胞がgranzyme Bを用いて、標的細胞を攻撃していることを形態学的に示した。悪性グリオーマにおける腫瘍免疫は、FasLやTRAILなどが注目されていたが、免疫系でこれらのリガンドが誘導されることは少ない。今回、はじめてDC免疫細胞療法で誘導される免疫系の大部分がgranzyme Bを用いた標的細胞攻撃であることをを示した。このことは、従来FasLやTRAILに対して、デコイ受容体を用いて、免疫系から回避してきたと考えられてきた悪性グリオーマに対して、有効な治療法となることを示唆する。
栄養代謝関連遺伝子欠損マウスを用いた母体低栄養モデルマウスの開発

本研究においては、栄養輸送や栄養代謝、特にメチル基質の供与に強くかかわるOne Carbon Metabolism(OCM)に関与する遺伝子のノックアウトマウスを母体として用い、これに野生型、もしくは精神疾患関連遺伝子の変異体の受精卵を移植して仔を得て、同様の野生型の母体から作出された仔との間で表現型および遺伝子発現、ゲノムメチル化の比較を行い、精神疾患における母体遺伝子変異によって生ずる胎児期低栄養と仔の異常表現型との関連を明らかにする。我々は、OCMの主要遺伝子の一つであるMat2a遺伝子に着目して研究を進めている。MAT2Aタンパクはメチオニンを代謝してSアデノシルチオニン(SAM)を生成する酵素である。SAMはDNAやヒストンのメチル化の際のメチル基の供与体として知られている。まず我々は、Mat2a遺伝子のヘテロノックアウトマウスを仮親とし、体外受精により得られた野生型C57BL/6由来の受精卵を移植して仔獣を得た。この仔獣においては移動活動量の有意な増大などの行動表現型の変化とともに、脳における遺伝子発現の変化が見受けられた。これらのことから、母体におけるOCM関連遺伝子の変異は次世代の行動表現型に影響を与えることが明らかになった。さらに、未妊娠のMat2a変異体の血漿中におけるSAMの濃度測定を行ったところ、SAMの濃度の有意な減少を確認した。そこで、同じ血漿サンプルをもちいてHomocysteine (HCYS)、S-adenosylhomocysteine(SAH)、Methionine (Met)などのSAMに関連する物質を定量したところ、それぞれで量的な変化が見受けられた。一方で、Mat2a変異体における上記の物質の量的な変化は、妊娠時において縮小した。また、胎児の脳組織についても上記の物質を測定したところ、一部の物質で量的な変化が見受けられた。Mat2a遺伝子のヘテロノックアウトマウスを母親にした実験で仔の行動表現型が変化することをすでに確認している。この表現型の変化が、母親のMat2a変異によるSAMの減少、もしくは他のOCM関連物質の影響であることが明らかになった。現在は、妊娠時のどの時期の以上が胎児に最も大きい変化を与えるかを確かめるため、Mat2a変異体を仮親とする体外受精・移植実験を行い、サンプリングを進めている。また、文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成先端モデル動物支援プラットフォームの病理形態支援に応募し、採択されたため、脳組織解析を進めている。このため、仔獣の脳のどの領域にどのような変化が起きて表現型異常が起こったか特定できるものと考えられる。よって、おおむね順調に進展しているといえる。行動表現型に変化の見られた仔獣に関しては、脳のどのような機能変化により表現型異常が起こるのかを特定するため、文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成先端モデル動物支援プラットフォームの支援を得て、脳組織の解析を進めている。特に、cFosの免疫組織化学染色などによりどの脳領域の神経細胞の活動が増大しているのかを特定する。さらに、cFosの発現量に変化の見られた領域から組織サンプルを採取し、網羅的遺伝子発現やゲノムDNAのメチル化の差異を検討する。上記の解析において重要と考えられる遺伝子に関して、再度RT-PCR、バイサルファイトシークエンス法による発現とメチル化の変化についての確認を行い、当該遺伝子の既存のノックアウトマウス、もしくは新たにノックアウトマウスを作出する。既存の変異体の導入は理研バイオリソース研究センターもしくは、Knockout mouse project (KOMP) (https://www.komp.org/)などの国際コンソーシアムより導入するか、現在急速に着目されつつあるCRISPRといったゲノム編集技術を用いて迅速に作出する。また、作出された変異体に関してはまず、理研マウスクリニック(http://www.brc.riken.jp/lab/jmc/mouse_clinic/)において網羅的表現型解析を行い、遺伝子の機能評価を行う。これまで我々は、OCMの主要遺伝子の一つであるMat2a遺伝子の変異マウスを用いたモデルの作出をおこなっている。Mat2a遺伝子の産物であるMAT2Aタンパクはメチオニンを代謝してSアデノシルメチオニン(SAM)を生成する酵素である。この仔獣に関して網羅的行動表現型解析を行ったところ、Mat2a遺伝子のヘテロ接合体を仮親とした野生型の仔獣において移動活動量の有意な増大などの行動表現型の変化とともに、脳における遺伝子発現の変化が見受けられた。さらに我々は、Mat2a変異体の血中におけるSAMの濃度測定を行った。その結果、雌のヘテロ変異体においてはSAMの濃度が有意に減少していた。

このため、Mat2a変異体を親に持つ野生型マウスの表現型異常が母体のSAM濃度の低下によることが示唆された。Mat2a遺伝子のヘテロノックアウトマウスを母親にした実験で仔の行動表現型が変化することをすでに確認している。この表現型の変化が、母親のMat2a変異によるSAMの減少によるものなのか明らかにするため、雌個体の血漿中のSAMを質量分析により測定し、実際に濃度低下を確認している。SAMはゲノムメチル化におけるメチル基供与体として知られているが、計画当初はELISA等の免疫法による安定的なデータの取得に時間を要すると考えていた。しかし、質量分析によるSAMの精密な定量が可能になったため、研究の振興が早まった。また、現在は仔の複数の脳領域のサンプリングを完了し、遺伝子発現量の定量も行い、現在はデータの解析を行っている。このため、今後は表現型上に関わる遺伝子発現量の変化を近い将来明らかにできることが期待される。以上より、本研究はおおむね順調に進行しているといえる。本研究においては、栄養輸送や栄養代謝、特にメチル基質の供与に強くかかわるOne Carbon Metabolism(OCM)に関与する遺伝子のノックアウトマウスを母体として用い、これに野生型、もしくは精神疾患関連遺伝子の変異体の受精卵を移植して仔を得て、同様の野生型の母体から作出された仔との間で表現型および遺伝子発現、ゲノムメチル化の比較を行い、精神疾患における母体遺伝子変異によって生ずる胎児期低栄養と仔の異常表現型との関連を明らかにする。我々は、OCMの主要遺伝子の一つであるMat2a遺伝子に着目して研究を進めている。MAT2Aタンパクはメチオニンを代謝してSアデノシルチオニン(SAM)を生成する酵素である。SAMはDNAやヒストンのメチル化の際のメチル基の供与体として知られている。まず我々は、Mat2a遺伝子のヘテロノックアウトマウスを仮親とし、体外受精により得られた野生型C57BL/6由来の受精卵を移植して仔獣を得た。この仔獣においては移動活動量の有意な増大などの行動表現型の変化とともに、脳における遺伝子発現の変化が見受けられた。これらのことから、母体におけるOCM関連遺伝子の変異は次世代の行動表現型に影響を与えることが明らかになった。さらに、未妊娠のMat2a変異体の血漿中におけるSAMの濃度測定を行ったところ、SAMの濃度の有意な減少を確認した。そこで、同じ血漿サンプルをもちいてHomocysteine (HCYS)、S-adenosylhomocysteine(SAH)、Methionine (Met)などのSAMに関連する物質を定量したところ、それぞれで量的な変化が見受けられた。一方で、Mat2a変異体における上記の物質の量的な変化は、妊娠時において縮小した。また、胎児の脳組織についても上記の物質を測定したところ、一部の物質で量的な変化が見受けられた。