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黎明期の難民レジームにおける無国籍

難民に関する国際レジーム(難民レジーム)が形成され始めた国際連盟時代(1920-30年代)、無国籍は、そのレジームにおいてどのような意義を有していたのか。本研究の目的は、難民レジーム形成過程における無国籍の位置付けと機能を詳らかにし、現代の国際実行の源流を探ることである。即ち、これまで明らかにされてこなかった歴史的過程を可視化するとともに、国際レジーム論の観点から認識や原則、規範、意思決定手続、オペレーション等を分析することである。同時に、過去が現在に伝える示唆を考求するのも目的の一つである。黎明期の難民レジームを調査対象とする本研究は、これまでほとんど本格的に検討されたことのない複数の特性に着目している。まず、初期の難民レジームの保護対象となった人的範囲の認定において、無国籍が決定的条件に課されていた事実に目を向ける。第2に、本研究は、黎明期の難民レジームにおける、無国籍性を起点にした意思決定手続とオペレーションの革新性に着眼する。2018年度は、難民レジームのアクターの無国籍に対する認識に重点を置いて調査を開始した。黎明期の難民レジームのアクターは、無国籍性に付随する事象を、国家の単独行動や2カ国間の取り組みだけでは解決できない、国境を超えた問題と捉えていた。それを念頭に、欧州において一次資料の収集に注力した。具体的には、オランダ、スペイン、イタリアの公的機関などを訪問し、データを入手・確保した。また、この課題に精通する専門家に聞取り調査を行うことで、フォローアップも行った。加えて、公表されている論文等を再検証することで、これまでの理解・解釈の正当性を確かめることができた。また、ここまでの調査に関連する報告なども行った。2018年度は特に、黎明期の難民レジームにおけるアクターの認識や原則、規範、ルール、意思決定手続、オペレーションの形成過程における無国籍の地位や役割を歴史的視座から検討し、無国籍への現代の国際的対応の起源を掘り起こすことを強く意識し、それに資する情報収集に注力した。オランダ、スペイン、イタリアで収集した一次資料には現代の制度や規範に関する情報が多く含まれていたが、そこにも、諸国が国際フォーラムを通じて国際的問題として認識してきた無国籍性の要素が導入されていることを知った。また、訪問した公的機関などでは、資料の入手のみならず、歴史性に裏打ちされた慣行と意識をその現代の行政・司法実践でも垣間見ることができた。歴史的継続については、学術専門家や行政官への聞取り調査でもある程度確証を得ることができた。以上の他、先行研究を再読し、これらが十分に議論していない点や見逃している点について気づきを得ることができた。イタリアの国際会議では無国籍児について報告したが、彼らの保護について時代を遡って検証し、各時代における連続と断絶についても議論することができた。また、難民レジームに関連するその他の成果も発表した。今後は、1922年「ロシア難民に対する身分証明書の発給に関する取極」、1924年「アルメニア難民に対する身分証明書の発給に関する計画」、1928年「ロシア難民及びアルメニア難民の法的地位に関する取極」、1928年「ロシア難民及びアルメニア難民にとられた一定の措置を他の範疇の難民に拡張することに関する取極」、1930年「国籍法の抵触についてのある種の問題に関する条約」、1933年「難民の地位に関する条約」、1938年「ドイツからの難民の地位に関する条約」等における「無国籍の要素」を探る。また、これらの国際文書から、現代の国際実行の源流を分析する。加えて、主要文書については交渉過程を紐解き、規範形成における無国籍性のインパクトを検討したい。さらに、意思決定手続やオペレーションにおける無国籍の位置付けについても分析を開始したい。

2018年度は特に、黎明期の難民レジームにおけるアクターの認識や原則、規範、ルール、意思決定手続、オペレーションの形成過程における無国籍の地位や役割を歴史的視座から検討し、無国籍への現代の国際的対応の起源を掘り起こすことを強く意識し、それに資する情報収集に注力した。オランダ、スペイン、イタリアで収集した一次資料には現代の制度や規範に関する情報が多く含まれていたが、そこにも、諸国が国際フォーラムを通じて国際的問題として認識してきた無国籍性の要素が導入されていることを知った。また、訪問した公的機関などでは、資料の入手のみならず、歴史性に裏打ちされた慣行と意識をその現代の行政・司法実践でも垣間見ることができた。歴史的継続については、学術専門家や行政官への聞取り調査でもある程度確証を得ることができた。以上の他、先行研究を再読し、これらが十分に議論していない点や見逃している点について気づきを得ることができた。イタリアの国際会議では無国籍児について報告したが、彼らの保護について時代を遡って検証し、各時代における連続と断絶についても議論することができた。また、難民レジームに関連するその他の成果も発表した。今後は、1922年「ロシア難民に対する身分証明書の発給に関する取極」、1924年「アルメニア難民に対する身分証明書の発給に関する計画」、1928年「ロシア難民及びアルメニア難民の法的地位に関する取極」、1928年「ロシア難民及びアルメニア難民にとられた一定の措置を他の範疇の難民に拡張することに関する取極」、1930年「国籍法の抵触についてのある種の問題に関する条約」、1933年「難民の地位に関する条約」、1938年「ドイツからの難民の地位に関する条約」等における「無国籍の要素」を探る。また、これらの国際文書から、現代の国際実行の源流を分析する。加えて、主要文書については交渉過程を紐解き、規範形成における無国籍性のインパクトを検討したい。さらに、意思決定手続やオペレーションにおける無国籍の位置付けについても分析を開始したい。コンピュータ購入などの金額を抑えることができたため、次年度使用額として繰越すこととする。
ビタミンDと運動が骨格筋ミトコンドリア新生ならびに品質管理機能に及ぼす影響

血中ビタミンD濃度が高いと持久力(有酸素性運動能力)が高いということが知られている。持久力には骨格筋のミトコンドリアが重要である。そこで我々は、ビタミンDと運動が骨格筋のミトコンドリアに及ぼす影響を検証した。ビタミンDを含まない食餌で実験動物を9週間飼育すると、骨格筋のミトコンドリア新生の指標であるPGC-1αや分裂の指標となるDrp1が減少した。しかし、融合にかかわるOPA1や品質管理にかかわるParkinは変化しなかった。一方で、通常の食餌で飼育した実験動物に運動トレーニングをおこなうと、骨格筋のビタミンD受容体が増加し、運動が骨格筋へのビタミンDの作用を高める可能性が示された。運動は骨格筋のミトコンドリア新生を促進させ、品質管理機能も向上させる。近年、ビタミンD受容体が骨格筋に発現していること、さらにはミトコンドリアにも局在している可能性が報告されている。今年度は、実験動物を用いて、食餌に含まれるビタミンDの量が骨格筋のミトコンドリア新生や品質管理機能を高める可能性について検証した。また、ミトコンドリアの分裂や融合を高める可能性についても検証した。ラットに飼料1 kgあたりビタミンD含有量0 IU/kg(欠乏群)、または2000 IU/kg(投与群)の2条件でビタミンDを投与した。9週間の飼育終了後、骨格筋を摘出し、ミトコンドリア新生ならび分裂・融合機能、そして品質管理機能の指標について評価した。また、血液も採取し、血清ビタミンD濃度も測定した。9週間のビタミンD投与によって、投与群の血清ビタミンD濃度は欠乏群と比較して有意に高い値を示した。ミトコンドリア新生の指標であるPeroxisome proliferators-activated receptor γcoactivator-1α(PGC-1α)のヒラメ筋内発現量は、欠乏群と比較して投与群で有意に高く、約30 %の増加を示した。また、ミトコンドリア分裂の指標であるDynamin-related protein 1(Drp1)も投与群において有意に増加した。しかし、ミトコンドリア融合の指標であるOPA1や、品質管理機能の指標であるParkinのヒラメ筋内発現量は、食餌に含まれるビタミンDの影響を受けなかった。このように、食餌によるビタミンD投与はラットヒラメ筋のミトコンドリア新生や分裂を促進させる可能性がある。今年度は、食餌中のビタミンD濃度の影響を検討する「in vivo実験」と、摘出筋をビタミンDを含む培養液中でインキュベーションする「ex vivo実験」をおこなうことを計画していた。「研究実績の概要」に示したように、「in vivo実験」においてはほぼ当初の計画通りに実験をおこない、国際誌への投稿準備を進めている。しかし「ex vivo実験」は機器や試薬の調達に時間を要し、年度内に実施することができなかった。これらを考慮して「やや遅れている」と評価した。まずは、平成28年度に実施することのできなかった「ex vivo実験」を実施することで、ビタミンDが骨格筋に直接的に作用し骨格筋ミトコンドリアの新生や分裂を亢進させる可能性について検討する。また、当初の計画通り、「ビタミンDの摂取」と「運動トレーニングの実施」が相加的に骨格筋のミトコンドリア機能を向上させるという仮説について「in vivo実験」と「ex vivo実験」を用いて検証する。分子スポーツ栄養学「現在までの進捗状況」に記した通り、平成28年度に実施予定であった「ex vivo実験」が機器の準備や試薬の調達が遅れたことにより実施することができなかった。次年度使用額が生じたのはこのためである。「ex vivo実験」のための研究機器の準備が概ね整った。「次年度使用額」は、平成29年度におこなう「ex vivo実験」のための試薬の購入に使用する。
包接化合物によるフォトクロミック材料の安定化および高機能化

代表的な包接化合物として知られるシクロデキストリン(CD)を両親媒性化し、気水界面で機能性有機分子を包接することにより安定化および高機能化を目指した。機能性有機分子としては、代表的なフォトクロミック化合物であるスピロピラン誘導体を選択した。今年度は、研究目的遂行のために以下の実験を行った。1両親媒性CDの合成β-CDの6位の水酸基のアルキル化を最初に行った。β-CDをジメチルホルムアミド中メタンスルフォニルブロミドと反応させることにより臭素化し、その後、種々の鎖長をもつアルカンチオールと反応させた。アルキル鎖長は、ヘキシル、デシル、テトラデシル、オクタデシルの4種である。このようにして得られた4種のβ-CD誘導体は、精製後、FAB-MS,NMR法等により構造確認した。2表面圧-面積曲線の測定得られた4種の誘導体をクロロホルムに溶解後、純水上に展開し表面圧を測定した。その結果、4種類の誘導体は50から60mNm^<-1>位で崩壊する安定な膜を形成した。分子占有面積は、どの誘導体においてもおよそ200平方オングストロームであり計算値とほぼ一致した。現在、ホスト化合物であるCD誘導体とゲスト化合物であるスピロピラン化合物を同時に溶解し錯形成後水面上に展開する実験を行っている。このとき、展開溶媒の種類、ホストの濃度、ゲルソの濃度、サブフェーズや温度等を種々変えることにより単分子膜作成のための最適条件を検討している。
大気圧低温プラズマを用いたZnO薄膜における成膜速度の高速化

これまでに、大気開放化で高品質の薄膜作製がおこなえる大気圧低温プラズマを用いて、酸化亜鉛薄膜が作製できることを示してきた。本研究では、この製膜方法による酸化亜鉛薄膜の作製において、原料ガスを噴き出すスリットの形状を変化させて薄膜の堆積領域や膜結晶性を調べ、製膜速度を高速化するためにはどのようなスリットの形状が良いかについて検討をおこなった。その結果、従来のスリット(1mm×20mm)を2本に増やした場合はスリットが1本の場合と比べ堆積領域は増加するもののガスの流れが不安定となり膜の均一性が悪くなった。また、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径が40nm以上となる総合的に見た成膜速度は約1.3倍程度に向上した。次に、膜の均一性を保ったまま製膜領域を広げるために、形状をテーパー状にしたスリットについて検討を行った。まず、ガスの入口側のスリット幅が1mmでガスの出口側のスリット幅が1.6mmのテーパー状スリットで製膜を行った。この場合、1mm幅のスリットに比べ、薄膜の堆積幅は約1.1倍にしか広がらなかった。また、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径が40mm以上となる総合的に見た成膜速度はほとんど変化しなかった。さらに、ガス出口側のスリット幅を3mmまで広げたテーパー状のスリットを用いて製膜を行った。この場合は、薄膜の堆積編は1.9倍までに増加した。さらに、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径は、作製した製膜速度の範囲内ではどの膜でも40nm程度であり、40nmの結晶粒径を保つ製膜速度は1mm幅のスリットに比べ2倍以上となった。しかし、ガス出口側のスリット幅を広くするとできた薄膜は(002)面を向いた結晶だけでなく(101)面などの面を向いた結晶が見られるようになった。以上より、テーパー状にしたスリットは製膜の高速化には有効な形状であることが分かった。また、配向性の良い膜を必要とする場合は、製膜条件等をさらに検討する必要がある。大気圧低温プラズマを用いてZnO薄膜を成膜した場合、成膜は上部電極に開けられた原材料を含むガスを噴出すためのスリット(20mm×1mm)の直下を成膜領域として膜の堆積が起こり、成膜速度を上げていくとZnO薄膜の結晶粒径は小さくなり膜の結晶性は悪くなる傾向にある。そのためここでは、電極のサイズを大きくせずに成膜領域を広げることにより、結晶粒径を維持したままトータルとしての成膜速度の向上を図るために、どのようなスリット構造とすればよいか検討を行っている。本年度は、20mm×1mmのスリットを1mmの間隔で2本開けた場合について、プラズマの発光分析、膜厚分布、結晶粒径などの検討を行い、次のような結果を得た。1.発光分析の結果より、スリット間においても他の電極部分と同様にプラズマが発生している。2.スリットが1本の場合よりも、膜厚の不均一が発生しやすくなるので、膜厚の均一性を向上させる工夫が必要どなる。3.ZnO薄膜の結晶粒径が40nm以上となるトータルの成膜速度は1本スリットの場合の約1.3倍程度に向上したが予想した成膜速度まで速くはならなかった。

本研究では、この製膜方法による酸化亜鉛薄膜の作製において、原料ガスを噴き出すスリットの形状を変化させて薄膜の堆積領域や膜結晶性を調べ、製膜速度を高速化するためにはどのようなスリットの形状が良いかについて検討をおこなった。その結果、従来のスリット(1mm×20mm)を2本に増やした場合はスリットが1本の場合と比べ堆積領域は増加するもののガスの流れが不安定となり膜の均一性が悪くなった。また、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径が40nm以上となる総合的に見た成膜速度は約1.3倍程度に向上した。次に、膜の均一性を保ったまま製膜領域を広げるために、形状をテーパー状にしたスリットについて検討を行った。まず、ガスの入口側のスリット幅が1mmでガスの出口側のスリット幅が1.6mmのテーパー状スリットで製膜を行った。この場合、1mm幅のスリットに比べ、薄膜の堆積幅は約1.1倍にしか広がらなかった。また、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径が40nm以上となる総合的に見た成膜速度はほとんど変化しなかった。さらに、ガス出口側のスリット幅を3mmまで広げたテーパー状のスリットを用いて製膜を行った。この場合は、薄膜の堆積幅は1.9倍までに増加した。さらに、酸化亜鉛薄膜の結晶粒径は、作製した製膜速度の範囲内ではどの膜でも40nm程度であり、40nmの結晶粒径を保つ製膜速度は1mm幅のスリットに比べ2倍以上となった。しかし、ガス出口側のスリット幅を広くするとできた薄膜は(002)面を向いた結晶だけでなく(101)面などの面を向いた結晶が見られるようになった。以上より、テーパー状にしたスリットは製膜の高速化には有効な形状であることが分かった。また、配向性の良い膜を必要とする場合は、製膜条件等をさらに検討する必要がある。
脳虚血による脳損傷の可能性に関する脳代謝の研究

脳虚血がどの時点で不可逆になるかは治療上極めて重要な問題である。これに関して細胞の恒常性を維持している生体験の虚血による変化を脂質の面から、また細胞骨格蛋白質の変化を電気泳動、イムリブロッティング法を用いて測定した。また臨床的にはもやもや病症例について、脳血流量、脳血液量、脳酸素代謝率を測定し、もやもや病による特徴的な脳循環代謝を検討した。これらの結果を示すと、脳虚血に伴って生じる膜リン脂質を供与体とした脂肪酸の蓄積は本モデルにおいては虚血時間と共に進行し、10分以後から有意の増加を認めた。早期に蓄積する脂肪酸は高度不飽和脂肪酸が多くを占めるのに対して30分を過ぎると全ての脂肪酸の非特異的な蓄積が見られた。膜リン脂質においてはdiacyl型のPC.PE間で崩壊の経過は異なると共に、高度不飽和分子は早期からまた時間経過を通じて分解を受けやすい事が示された。虚血30分での血流再開によって30分間は遊離脂肪酸の蓄積は虚血中に引き続いて持続し脳血流の上での変化とは、対応がみられなかった。その後の脂肪酸の減少は急激で、対照値近くに戻ったがdiacyl型分種は有意な増加を認めず、これら変化の時間経過には隔たりがみられた。虚血1015分でニューフィラメント200と150の選択的崩壊をみとめられた。この崩壊は完全虚血モデルでも、30分虚血流灌流モデルでも認められ、虚血後15分以内にプロテアーゼの活性化がおこることを示唆している。これは、神経細胞の不可逆的変化が、このような早期におこることを示している。また5例の虚血発症型小児例でPETを用いて脳循環代謝を検討したところ、脳血流量の低下はほとんど認められず、脳血液量の増大、循環時間の延長を認め、低灌流状態にあることが示唆された。実験)ラットを用いた脳虚血においては、脳血流が低下すると遊離脂肪酸が蓄積してくるがこれらの中で、特に多価不飽和の脂肪酸の蓄積が著明になることが明らかとなった。一方、その供与体である生体膜リン脂質に於ては、PC(ホスファチジルコリン),PE(ホスファチジルエタノールアミン)共に時間的に減少するが、両者間でその崩壊様式は異なっておりPEではより早期に劇的な崩壊がみとめられた。またPC,PE間においても、これらを構成する分子種は、虚血に対し異なった感受性を有していることが判明した。脂肪酸分析の面から虚血時間と共に、各脂肪酸の形式が変化し、これらに関与する酵素系が若干異なっているものと推定された。一方、細胞の構造蛋白質の虚血による分解をモノクロナール抗体を用いて検討しているが、【Ca^(2+)】依存性の酵素によるニューロフィラメント等の特異的な分解のおこることが判明してきた。細胞が膜構造の面からも、骨格,機能を司る蛋白質の面からも虚血侵譲に対して、致分30分くらいの早期に変化をうけることが判明してきた。次にこれら細胞の恒常性を保つ上でミトコンドリアの呼吸能は重要な役割をになっているが虚血30分60分で状態3,状態4の呼吸に変化をみとめ、現在、ミトコンドリア膜の崩壊の程度との関連性を追求している。

臨床)脳虚血に対するバイパス手術の適応について論議の多いところであるが、バイパス手術の対象となるモヤモヤ病の脳循環・代謝についてポジトロンCT(PET)を用いて研究し、モヤモヤ病では脳血液量の上昇、脳血流量と脳血液量の比が低下していることを明らかにし、脳灌流圧の著明な低下を示唆する強力な根拠が得られた。このことはモヤモヤ病虚血型でのバイパス術の適応を可とする根拠の一つとなりえると考えられた。実験)ラット虚血モデルでは, Pulsinelliのモデるを若干変更したものを用い,虚血30分間の負荷後,血流を再開し,脳血流量,遊離脂肪酸,リン脂質分子種の測定を行なった.血流再開後, 5分で局所脳血流量は虚血前の値を上回り, 126%から217%の増加を示した.その後は次第に減少し, 30分以後では虚血前値を下回りそれ以後も低下傾向を示した.血流再開によっても遊離脂肪酸は30分間更に蓄積を続け,その後の30分(血流再開60分)で急に減少し,虚血前値近くにまで戻り,その後は平衡状態を保った.個々の脂肪酸は,総量の変化とほぼ同様に増減に示したが, 20:4,22:6はいち早く減少し,対照値とほぼ同じレベルに戻ったのに対し,その他の脂肪酸は60120分迄の間でも完全には対照値に戻らず,むしろ若干の増加傾向を示した.リン脂質分子種総量の変化については, Diccyl型のPCでは血流再開後も引き続いて分子種総量は減少を続け60分後に最も低い値を示した(P〈0.05)その後はやや増量を示したが,統計的な有意差は認めなかった.臨床)"モヤモヤ"病の脳循環,代謝についてポジトロンCTを用いて解析しており,今年度は成人発症9例について検討を加えた.平均年齢43歳で局所脳血流は灰白質で若干の低下を認めたが,白質,大脳基低核は正常値を示した.脳血流量は各部位で延長しており,酸素消費量も若干の低下があった.したがって成人"モヤモヤ"病では酸素代謝の若干の低下と脳灌流圧の低下が強く疑われ,循環予備力の低下が示唆された.実験)虚血中にラット脳内の細胞骨格である微小管蛋白質(MAP)とニューロフィラメント(NF)の破壊がどのようにおこるかを検討した。ラットの断頸による完全虚血とPulsinelli変法により30分虚血、24時間再潅流モデルの両者を用いた。SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法と、イムリブロット解析を行った。NF200とNF150の分解が断頸により作成した虚血でもPulsinelliらの方法により作成した虚血でも、虚血後30分間以内におこり血流が回復しても回復しない不可逆的なものであることが示された。またNF200およびNF150の分解は虚血後10分間前後の潜伏期間をおいた後、始まり10分から15分の間に急速に進行すると考えられた。また20分虚血においてNF200とNF150の消失に伴ってそれぞれのバンドの直下にマイナーバンド(分子量195.000200.000、分子量145.000-150.000)の出現を認めた。NFの分解に伴ってマイナーバンドが出現することはNFの分解がプロテアーゼの作用によるものであることを示唆していると考えられる。さらにMAP1、MAP2の染色性は虚血15分まではあまり変化がないが、20分以降徐々に減少した。このことは脳虚血15分以降にMAP1、MAP2がプロテアーゼにより選択的に分解されたことを示すと考えられる。以上MAP、NFの破壊がおこることは虚血15分以内にプロテアーゼの活性化がおこることを示しており神経細胞の不可逆的変化を従来よりも早い時期にとらえたことを示している。
食品タンパク質に対する免疫系による識別・認識・応答制御機構の解明

(1)経口免疫寛容により誘導されたT細胞の解析およびその低応答化の分子機構の解明:経口免疫寛容により誘導された低応答化T細胞について,次ぎのことを明らかにした。まず,この低応答化T細胞では,caspase-3の働きによりGADS-SLP-76を中心としたTCRシグナル複合体の形成に障害が認められた。また,抗原刺激によるT細胞抗原レセプター(TCR), PKC-θ,脂質マイクロドメイン(lipid raft)のT細胞-抗原提示細胞接触面への凝集,vavの活性化が低下しており,免疫シナプス形成に障害が認められた。また、この細胞でプロテインフォスファターゼSHP-1の発現量が上昇していることを見い出した。これらの特徴が経口免疫寛容T細胞の低応答状態の維持に関与することが示唆された。また,抗原の経口摂取により誘導されたT細胞が細胞表面分子CD62L/CD44の発現により,CD62L高発現CD44低発現細胞,CD62L低発現CD44高発現細胞の2つの細胞集団に分離できることを見出した。両細胞群とも増殖能およびIL-2産生能が低下し,免疫抑制能を有していたが,サイトカイン産生パターンが異なり,また抑制機能の特性に違いが認められた。これより経口摂取抗原によりこれらの細胞表面分子の発現パターンにより区別される2つ異なる調節性低応答化T細胞が誘導されることが示された。(2)経口免疫寛容を誘導する抗原提示細胞の同定:ビオチン標識したタンパク質抗原を経口投与し,蛍光標識したアビジンを用いて,これを抗原提示する細胞を検出した。その結果,パイエル板B220^+樹状細胞が,経口投与抗原を抗原提示することが示唆された。(3)無菌のT細胞抗原レセプタートランスジェニックマウスを作成し,解析した。その結果,腸管免疫系T細胞の抗原刺激に対するサイトカイン産生応答が腸内細菌の影響を受けることが示された。(1)経口免疫寛容の分子機構の解明経口免疫寛容において誘導される低応答化T細胞は、抗原刺激によって誘導されるT細胞抗原レセプター(TCR)、ZAP70、LATなどのシグナル伝達分子のraftへの移行、また抗原提示細胞との接触面へのTCR、lipid raftの集積に障害があることが判明した。また、このT細胞において、caspase-3の働きによってGADS-SLP-76を中心としたTCRシグナル複合体の形成に障害があり、下流にシグナルが伝わらないことを示す結果が得られた。(2)食品タンパク質抗原を認識したT細胞の挙動解析TCRトランスジェニック(TCR-Tg)マウス由来T細胞を同系正常マウスに移入し、抗原を経口摂取させ、生体内で移入T細胞の挙動を追跡した。その結果、経口摂取抗原に対してまずパイエル板、腸間膜リンパ節のT細胞が増殖した後、他の部位のT細胞が反応し、これらの細胞が腸管粘膜層・上皮に移動することが示す結果が得られた。(3)経口免疫寛容を誘導する抗原提示細胞の同定抗原を経口投与させたマウスの脾臓より分離した樹状細胞を移入したマウスにおいて、T細胞の抗原特異的増殖能、IL-2産生能が低下した。これより脾臓樹状細胞が経口免疫寛容誘導に関与することが示唆された。(4)腸内細菌を介した免疫系の制御無菌TCR-Tgマウス、およびビフィズス菌のみ有するTCR-Tgマウスを作成した。

無菌TCR-Tgマウスにおいて腸管免疫系T細胞の抗原刺激に対するサイトカイン産生が通常TCR-Tgマウスと異なっていることを見い出した。(1)経口免疫寛容の分子機構の解明:T細胞が抗原を認識する際、T細胞・抗原提示細胞の接触面に様々なシグナル伝達分子が凝集して免疫シナプスと呼ばれる構造体を形成し、この形成がT細胞の活性化に重要であると考えられている。そこで経口免疫寛容状態のT細胞のシナプス形成能の解析を行ったところ、抗原刺激によるT細胞抗原レセプター(TCR)、F-actin、PKC-θのT細胞-抗原提示細胞接触面への凝集が有意に低下していた。また、TCRから細胞骨格の再編成に重要であるvavについて、そのリン酸化が低下していた。さらに経口免疫寛容が誘導された免疫抑制状態のT細胞において、フォスファターゼの発現を調べたところ、SHP-1のタンパク発現量が上昇していることを見い出した。以上の特徴が経口免疫寛容T細胞の低応答状態の維持に関与することが示唆された。(2)食品タンパク質抗原を認識したT細胞の挙動解析:食品タンパク質抗原の経口摂取により誘導されたT細胞が細胞表面分子CD62L/CD44の発現により、2つの細胞集団に分離できることを見出し、それぞれの機能解析を行った。その結果、両細胞群とも増殖能およびIL-2産生能が低下していたが、CD62L中高発現CD44中発現細胞は全般的にサイトカイン産生能が低かったのに対し、CD62L低発現CD44高発現細胞はIL-10等のサイトカインの産生能を有し、免疫抑制活生が強かった。すなわち、経口摂取抗原により細胞表面分子の発現パターンにより区別される2つ異なる低応答化T細胞が誘導されることが示された。(3)経口免疫寛容を誘導する抗原提示細胞の同定:ビオチン標識したタンパク質抗原を経口投与し、蛍光標識したアビジンを用いて、これを抗原提示する細胞を検出した。その結果、パイエル板B220+樹状細胞、すなわち形質細胞様樹状細胞が、経口投与抗原を抗原提示することが示された。(1)経口免疫寛容の分子機構の解明:経口免疫寛容状態のT細胞において、転写因子、細胞応答を負に制御することが知られる分子の動態について検討した。その結果、抗原刺激後の転写因子の核移行について、これまで明らかにしていたNFATに加え、NF-kBの核移行も減弱していた。また、経口免疫寛容状態のT細胞において、cbl-b,cblの発現量が増強していた。(2)食品タンパク質抗原を認識したT細胞の挙動解析:食品タンパク質抗原の経口摂取により誘導されたT細胞が細胞表面分子CD62L/CD44の発現により2つの細胞集団に分離できることを見出し、サイトカイン分泌能の異なる2種類の低応答化T細胞が誘導されることを示してきた。そこでこれら各細胞集団の機能について、抑制活性を中心に検討した。CD62L^<low>CD44^<high>T細胞はFasL遺伝子の発現が高く、未感作T細胞と共培養することによりアポトーシスを誘導した。
恒星内部の進化を表現する大気現象

恒星の表面に現れる元素異常や、ふく射流体力学的な現象は、恒星の内部の進化を表現している。この研究では、それらを総合的に振り返り、描像を作りあげると共に、本研究課題と同名の国際シンポジウムを準備するのが目的であった。国際シンポジウムについては、野本憲一が中心となって科学組織委員会を国際的に構成し、科学的内容をつめた。国内組織委員会は辻隆が中心とって、いろいろな準備をすすめた。シンポジウムは62年9月1-4日に東京大学で開催することになっている。学問的内容については、それぞれのテーマで議論しながら進めたが、それらの成果は「恒星の内部進化と大気現象」と題する研究会(62年1月19-21)集録にまとめられている。太陽や恒星の内部での流れや対流,降着円盤,質量放出,新星,超新星爆発,星の脈動現象等が中心であった。なかでも興味ありそうな、主なものは以下のようである。星からの質量放出機構の基本問題が整理され、今後の研究方向が示唆された。太陽表面の細かい振動を解折して内部構造を探る陽震学が盛かんであるがそれを恒星についても行なうという「星震学」の可能性が検討された。超新星爆発機構については、それまでの数値的研究が十分に理解されなかったのは、爆発をすべてダイナミックスという観点から見ていたからだということが指摘され、それにかわるものとしてホモロガスは収縮とニュートリノによってドライブされる星風という描像がよいことが示された。折しも62年2月24日に大マゼラン星雲に超新星が出現した。そこで急拠、この問題に関するワークショップを行なった。この超新星残骸が形成されるなかで、多くの情報が得られるであろう。本研究の成果や予定されている国際シンポジウムの意義は大きくなる。
介護予防教室終了後の運動継続に対する郵送支援の有効性

介護予防教室の終了後には多くの高齢者が運動を中止してしまう。そのため、本ランダム化比較試験では、運動日誌を用いたセルフモニタリングや支援者からのメッセージ等を含む郵送支援法により、長期的な運動継続が可能かどうかを検討した。運動継続は、筋力運動2セット/週以上、3.5 METs以上のウォーキング150分/週以上を満たす割合で評価した。3ヵ月間の運動教室終了から1年間の運動継続率は、郵送支援群(78名)で46.2%、非郵送支援群(78名)で6.4%であり(P < 0.001)、郵送支援を受けることにより長期的な運動継続が促される可能性が示唆された。本研究課題は、介護予防教室の終了後、運動日誌を用いたセルフモニタリングや支援者からのメッセージ等、運動継続を促す郵送支援法により、その後2年間の長期的な運動継続および改善した体力の保持が可能かどうかを長期ランダム化比較試験により検討することを目的としている。平成26年度には、本研究課題を遂行するため下記の活動をおこなった。1.臨床試験開始の手続き:国際的な学術誌において十分に質の高いRCTとして認められるよう、CONSORT声明に準拠した研究実施計画書を作成しており、平成26年8月、体育系研究倫理委員会の承認を取得した(承認番号:体26-38)。同9月に、国際的に認められた臨床試験登録サイトであるUMIN-CTRに臨床試験登録をおこなった(UMIN000015099)。2.参加者の募集:参加者は、筑波大学の近隣住民に配布される地域情報紙の広告により募集し、(1)65歳以上、(2)要支援・要介護認定を受けていない、(3)医師による運動制限を受けていない、(4)定期的な運動習慣を有していない者を満たした約400名の応募を受け付けた。受付アンケートの結果から運動習慣者を除外し、179名を組み入れた。3.運動介入:参加者全員が1回90分,週1回,12回の運動介入(教室)に参加した。教室での運動プログラムは、準備運動、レクリエーション、主運動(筋力運動とウォーキング)、整理運動で構成した。主運動は、参加者の体力レベルに応じて漸増的に負荷を高めた。また、自宅での運動の習慣化を目指すために、1年分の運動日誌を参加者に配布している。自宅での運動プログラムは、運動教室で実践した運動(筋力運動、ウォーキング)とし、その他に主体的に実践した運動を記録するよう促した。4.ランダム割付:3ヵ月間の教室終了後に自己管理群、運動継続支援群の2群にランダムに割り付けた。今後は、運動継続支援群に12ヵ月間の郵送法による運動継続支援をする。平成27年度には、本研究課題を遂行するため下記の活動をおこなった。1.運動継続群:運動継続の郵送支援期1年と自己管理期1年、総計2年間の運動継続率を調査する。平成27年度は運動継続の郵送支援期であり、歩数計と運動日誌を配布し、参加者は運動実践状況を記録した運動日誌を毎月郵送し、支援者は簡単なフィードバックメッセージを記入して郵送した。教室終了直後には参加者が運動継続に対する不安を経験するため、運動新聞を同封し、不安の解消や自主的な運動継続への動機づけを図っていた。運動新聞は、参加者と支援者の交流を図り、参加者の動機を維持させるために、運動継続に関する近況報告を取り入れていた。2.自己管理群:自己管理期に入り、各自で2年間運動継続をする。平成27年度の1年目には,3ヵ月目、6ヵ月目、9ヵ月目にあいさつと健康情報(睡眠、食事、メンタルヘルス)のみを掲載した健康新聞を自己管理群に郵送した。3.各検討課題の遂行:課題3「効果的なフィードバックに不可欠な要因の探索」を遂行するため、平成27年9月、平成28年3月に運動継続者へのインタビュー調査をおこなった。運動継続者へのインタビューでは、フィードバックに関する感想を尋ねた。その回答を元にさらなる質問を提示し、フィードバックの有用性を確認していく予定である。インタビューは音声や動画、メモにより内容を記録し、解析に供している。解析では回答内容の文章を分節化し、コーディングによる概念化を試み、フィードバックに不可欠な要因を探索する予定である。27年度に計画していた年間を通した郵送支援と2回のインタビュー調査を計画通りに遂行できた。また、28年度における運動継続群に対する郵送支援から自己管理への移行もおこなわれ、観察を継続し最終検討をおこなう計画の準備が整っているため。平成28年度には、本研究課題を遂行するため下記の活動をおこなった。(1)郵送支援群と自己管理群の観察:郵送支援群において平成28年度は運動継続の自己管理期とし、参加者の運動実践状況の歩数計や運動日誌の記録は自由とし、支援者のフィードバックメッセージもおこなわなかった。参加者に対し自己努力で運動を継続するように指示した。

自己管理群においては、平成27年度と同様に引き続き自己努力で運動を継続するように指示した。(2)研究課題の最終分析:全てのデータ収集を終了させ、最終的な分析をおこなった。その結果、教室終了からの1年間の運動継続率(年間平均でウォーキング週150分、筋力運動週2セット以上)は、郵送支援群で46.2%、自己管理群で6.4%であり(P < 0.001)、郵送支援が長期的な運動継続に有効であることが示された。身体機能においては教室前後、1・2年後に上肢筋力(握力、連続上腕屈伸)、下肢筋力(椅子立ち上がり、膝伸展力)、上肢柔軟性(バックスクラッチ)、下肢柔軟性(座位体前屈)、歩行能力(アップ&ゴー、6分間歩行)を測定したが、時間と群の有意な交互作用が確認できず、非監視下で実践された運動の強度が十分ではなかった可能性が示唆された。郵送支援に関するインタビューと質問紙による混合分析の結果、運動日誌では毎日の記入(95%)が、運動新聞では科学的情報の入手(93%)が運動継続に有効とみなされていることが明らかになった。介護予防教室の終了後には多くの高齢者が運動を中止してしまう。そのため、本ランダム化比較試験では、運動日誌を用いたセルフモニタリングや支援者からのメッセージ等を含む郵送支援法により、長期的な運動継続が可能かどうかを検討した。運動継続は、筋力運動2セット/週以上、3.5 METs以上のウォーキング150分/週以上を満たす割合で評価した。3ヵ月間の運動教室終了から1年間の運動継続率は、郵送支援群(78名)で46.2%、非郵送支援群(78名)で6.4%であり(P < 0.001)、郵送支援を受けることにより長期的な運動継続が促される可能性が示唆された。十分な対象者数が確保でき、3ヵ月間の運動介入が無事に終了した。郵送支援群と自己管理群への割り付けも完了している。現在のところ、計画は順調に進んでおり、次年度の準備も進んでいる。1.運動継続群:運動継続の郵送支援期1年と自己管理期1年を合わせた計2年間に及ぶ運動継続率について調査する。平成28年度は自己管理期であり、歩数計と運動日誌を利用し、各自で運動継続をするよう伝えるが、支援者からのフィードバックや運動新聞の郵送はおこなわない。自発的な自主グループの結成やスポーツクラブに加入を妨げないが、そのことは日誌に記録してもらう。2.自己管理群:平成27年度から継続し、各自で運動習慣を続けてもらう。健康新聞の郵送はおこなわない。3.各検討課題の遂行:課題1「運動継続に対する郵送支援の有効性を検証」において、体力項目は、1年後、2年後の低下度合いおよび各群の差を検証する。運動継続率は、中止後運動再開のケースを考慮するため、1年後、2年後の時点における群間差を検定する。課題2「社会心理的メカニズムの解明」において、行動変容ステージ、セルフ・エフィカシー、ソーシャルサポートなどの社会心理的項目を各測定時に評価し、運動教室期から郵送支援期、自己管理期への移行に伴う高齢者の社会心理的変化を詳細に検討する。課題3「効果的なフィードバックに不可欠な要因の探索」において、長期および短期郵送支援群から運動継続者と中止者を抽出する。郵送支援期間が3ヵ月を経過した時点で、半構造化グループインタビューを実施する。
評価基準の集合がポセット構造を持つ多基準意思決定問題のためのモデル構築

協力ゲーム的意思決定の状況において、提携形成過程における(1)「コミュニケーションにおける空間的制約」(2)「各プレイヤーの立場・特性」(3)「不可能・無意味な提携の排除」(4)「提携への参加レベルの緩和」等を考慮したモデルおよびそれらのモデルにおける利得の配分ルールに関する種々の概念を提案した。具体的には、提携の集合に、コミュニケーションネットワークにより導かれるポセットの構造を入れ、そのポセット上の関数としてプレイヤーの利得構造を表現するモデルとその1つの解概念を提案した。本年度は、開始年度ということもあり、主に,多属性・多基準の意思決定理論,組合せ論,協力ゲームの理論,グラフ・ネットワーク・マトロイドの理論,離散凸解析のそれぞれにおける離散集合上の関数とそれに関連する概念・知見の対応関係のサーベイ・整理を行った。特に協力ゲームの利得配分と提携・コミュニケーションにおけるネットワーク構造に関しては多くの知見を得た。後半部分においては、これらのサーベイに基づき、ポセットならびに束、半束上の協力ゲームとして、協力のオファーにおける非対称性を含む提携構築行動下における、フェアーな利得・費用の配分方法に関する考察を行った。これまでの、提携構築行動におけるコミュニケーションをグラフ・ネットワーク構造として捕らえ、その上でのフェアーな利得配分の方法に関する種々の研究を包含する形で、コミュニケーションにおける立場(上下関係、従属関係など方向性に非対称性を含む状況)を考慮した配分モデル・方法のクラスならびにその中の特別な分配方法を提案した。これに関しては、次年度以降、この配分方法を特徴付けるような公理系(つまり、配分ポリシーの集まり)を定めていく必要がある。一方で、ポセット・束上で定義された関数の順序に関する単調性の強さが、部分ポセット・部分束上に加法分解された際にも保存されるような、部分ポセット・束の構造に関して調査を行った。その結果として、加法分解ができれば、必ず単調性の強さを保存したまま分解できるような1つの束のクラスを規定した。また、逆に、加法分解が可能であっても、単調性の強さを保存できないような関数の存在を除去できない部分束のクラスを規定するための必要条件を求めた。本年度は、協力ゲーム的意思決定の状況において、提携形成過程における、(1)「コミュニケーションにおける空間的制約」(つまり、全てのプレイヤー(属性)がそれぞれにコミュニケーションを取れるわけではない場合。多基準意思決定問題においては、全ての基準を同時に考慮できるとは限らない場合に対応)(2)「各プレイヤーの立場・特性」(上下関係、従属関係などの順序関係・依存関係などの非対称性が存在する場合。多基準意思決定問題においては、評価基準(属性)の問のトレードオフや依存関係ならびに優先順位等に対応)を考慮したモデルを提案した。具体的には、提携の集合に、コミュニケーションネットワークにより導かれるポセットの構造を入れ、そのポセット上の関数としてプレイヤーの利得構造を表現するモデルを提案した。束構造を仮定しない組み合わせ構造上でのゲームの表現はこれまでの国内外における研究において、例を見ないものである。また、通常の協力ゲーム、提携制約のある協力ゲームにおける既存の種々の解概念・配分ルール(シャープレイ値、マイヤーソン値等)に対して、このモデルを通した自然な解釈を与えた。これらの解釈を一般化する形で、コミュニケーション制約下における新たな1つの解概念・配分ルールを提案した。ここで、提案された解概念は、コミュニケーション制約下においてこれまで提案されてきた解概念らがさらされてきているほぼ全ての批判に対して耐えうる解概念となっている。本年度は、昨年度の研究を発展させる形で、協力ゲーム的意思決定の状況において、提携形成過程における(1)「コミュニケーションにおける空間的制約」(2)「各プレイヤーの立場・特性」(3)「不可能・無意味な提携の排除」(4)「提携への参加レベルの緩和」等を考慮したモデルおよびそれらのモデルにおける利得の配分ルールに関する種々の概念を提案した。具体的には、提携の集合に、コミュニケーションネットワークにより導かれるポセットの構造を入れ、そのポセット上の関数としてプレイヤーの利得構造を表現するモデル。各プレイヤーの逐次参加による全体提携形成は保障するものの、その提携形成順序に制約を課したモデル。提携形成において、参加・不参加の二者択一的な参加形態ではなく、参加・協力のレベルを設定したモデルなどを提案した。また、これらにおける各プレイヤーへの利得配分ルール、もしくは各プレイヤーの全体における重要度を表現するための指標の提案および、その一部に対しては、その公理論的特徴付けを与えた。これにより、上記(1)および(2)の文脈においてこれまで提案されていた様々なコミュニケーションネットワーク上での利得配分ルールの種々の問題点を解決すうとともに、(3)および(4)の文脈において提案されてきた様々な利得配分ルールを包括的に捉える統一概念を提案した。また、これらのルールの適用対象およびその意味付け・解釈における差異を考える上での1つの方向性に関しても、導くことができた。
ファイブレーションを持つカラビ・ヤウ多様体の数論的研究

本研究では,楕円曲線やK3曲面によるファイブレーションを持った3次元カラビ・ヤウ多様体の数論的性質を考察した。代数体上の重さ付き射影空間の中にある3次元デルサルト型多様体とVoisin-Borceaのミラー対称性の構成に現れる3次元カラビ・ヤウ多様体に焦点を当て,ファイブレーションの情報を援用しながら,多様体のコホモロジー,ゼータ関数,L関数を計算した。さらに,3次元カラビ・ヤウ多様体のモジュラリティ(automorphy)と形式群の高さについて新たな知見を得た。本研究の目的は,ファイブレーションを利用して3次元カラビ・ヤウ多様体のゼータ関数,L関数,及び形式群を調べることである。中でも,3次元デルサルト型多様体とその変形を詳しく考察する。研究初年の平成21年度は,デルサルト型になる3次元カラビ・ヤウ多様体を特定し,その幾何的構造を調べることを目的とした。予定通り,計算ソフトMagmaのライセンス更新を行い,研究協力者(海外共同研究者)である由井典子教授と国内で2度,カナダで1度の研究打ち合わせを行うことにより次の研究成果を得た。1.3次元カラビ・ヤウ多様体の中でデルサルト型になるものを一部特定した。プログラミングの遅れのため完全決定には至っていないが,研究に必要となる具体例は十分多く得られた。また,全ての多様体を特定するための計算も現在進行中である。2.上で得られたデルサルト型多様体のファイブレーションについて調べた。特に,楕円曲線やK3曲面によるファイブレーションを持つものを特定し,セクションやファイバーの様子を記述した。ファイバー等のデータは,幾何的考察だけでなく次年度以降の数論的考察の中でも重要な役割を持つ。3.デルサルト型となる3次元カラビ・ヤウ多様体のコホモロジー群を計算した。これは,デルサルト型多様体を覆うフェルマー型多様体を見つけることによって行った。この計算結果によりカラビ・ヤウ多様体のゼータ関数(の主要部分)を記述することが可能となった。これは,次年度以降のL関数の研究へとつながっていく。以上の研究成果について,2件の論文発表と1件の学会発表を行い,2件の論文を現在準備中である。本研究の目的は,いろいろなファイブレーションを利用して3次元カラビ・ヤウ多様体のゼータ関数,L関数,形式群を調べることである。中でも,3次元デルサルト型多様体を詳しく考察する。研究2年目の平成22年度は,有限体上の3次元カラビ・ヤウ多様体のゼータ関数と形式群を調べることを課題とした。また,デルサルト型になるカラビ・ヤウ多様体の特定作業を進めた。国内の3つの研究集会等に参加し,研究協力者(海外共同研究者)である由井典子教授と国内で2度の研究打合わせを行うことによって,次の研究成果を得た。1.3次元デルサルト型カラビ・ヤウ多様体を特定した。2.前記1で求めたカラビ・ヤウ多様体を有限体上で考えて,そのゼータ関数を計算した。そして,カラビ・ヤウ多様体にファイブレーションを導入し,そのファイバーやセクションのゼータ関数を求めた。さらに,得られた2種類のゼータ関数を比較し,いくつかの場合に顕著な関係性を見つけた。それらは十分な関係性とは言えないが,今後の研究の目安となる事例として役立つものである。3.前記2で得られたファイブレーション付き多様体の形式群の高さを計算し,ファイバーやセクションの形式群の情報と比較した。両者の間の具体的な関係性の特定には至っていないが,数値的なデータが数多く得られたことで概ね目標を達成した。以上の研究成果について,成果2に関する論文を1件発表し,成果1と成果3に関連する論文を2件準備中である。なお,当初の予定では由井教授とカナダでも研究打合せを行い,合わせて2件の成果発表を計画していたが,東日本大震災のため旅行を中止することになり,打合せと成果発表は23年度に延期となった。本研究の目的は,いろいろなファイブレーションを利用して,3次元カラビ・ヤウ多様体のゼータ関数,L関数,形式群を調べることである。本研究の最終年度に当たる23年度は,カラビ・ヤウ多様体の形式群を調べてファイバー等との関係を分析することと,3次元カラビ・ヤウ多様体を数体上で考えてそのL関数とファイブレーションとの関係性を探ることを目標にした。研究協力者(海外共同研究者)である由井典子教授とカナダで2度の研究打合わせを行うことによって,次の研究成果を得た。1. 3次元カラビ・ヤウ多様体のファイバーとなるK3曲面の形式群の高さを計算し,3次元カラビ・ヤウ多様体自身の形式群の高さとの関係を探った。

決定的な関係性の特定には至らなかったが,数多くのデータを得ることができた。2.これまでに得た3次元カラビ・ヤウ多様体のゼータ関数の情報を用いて,数体上(特に,有理数体上)定義された3次元カラビ・ヤウ多様体のL関数を計算した。3.上記2で求めたカラビ・ヤウ多様体のL関数とファイブレーションとの関係性を探った。普遍的な定式化には至らなかったが,幾つかの事例において関係性を具体的に記述することができた。4. 3次元カラビ・ヤウ多様体のファイバーとして現れるK3曲面の特徴付けを行った。具体的には,そのようなK3曲面がnon-symplecticな対合を持つ場合に,Nikulin不変量を計算した。
ヒト遺伝子ノックアウトシステムの効率化と疾患遺伝子機能解析への応用

DNA鎖切断修復経路の異常や欠損はさまざまな遺伝病やがんと密接に関連している.我々は最近,ヒトpre-B由来リンパ球細胞株Nalm-6を用いて,遺伝子ノックアウト細胞を効率良く取得できるシステムの開発に成功した.そこで本研究では,DNA鎖切断修復に関わるヒト遺伝子について系統的に遺伝子ノックアウトを行い,得られた変異細胞株の表現型解析を行った.特に本研究では,遺伝子間あるいは経路間の相互作用の解析を目的として,二重変異株の作製と解析を進め,主に以下の成果を得た.・NHEJ欠損細胞は,エトポシドなどのトポイソメラーゼII阻害剤に高感受性を示す一方,カンプトテシン(トポイソメラーゼI阻害剤)やParp阻害剤に対しては耐性を示す.・ヒト細胞でNHEJを欠損させるとジーンターゲティング効率の上昇がみられる.・TDP1やAPTX(ともに脊髄小脳失調症の原因遺伝子)を欠損した細胞は,ブレオマイシンに対して高感受性を示す.・DNA ligaseIVとDNAポリメラーゼβは,DNA修復において部分的にオーバーラップした機能をもつ.一方,ヒト細胞には複数のランダムインテグレーション機構が存在しており,ターゲティングベクターと非ターゲティングベクターとでインテグレーションの機構が異なっている可能性が高いことがわかったため,ベクターの構造,特に相同領域中の反復配列がインテグレーション反応に及ぼす影響を詳細に解析した.この成果は,今後の遺伝子ノックアウト研究に重要な示唆を与えると期待される.DNA鎖切断修復経路の異常や欠損はさまざまな遺伝病やがんと密接に関連することが知られている.我々は最近,ヒトpre-B由来リンパ球細胞株Nalm-6を用いて,遺伝子ノックアウトを効率良く行えるシステムの開発に成功した.そこで本研究では, DNA鎖切断修復に関わる遺伝子について系統的に遺伝子ノックアウトを行い,得られた変異細胞株の表現型解析を行った.特に,遺伝子間あるいは経路間の相互作用の解析を目的として,二重変異株の作製と解析を進めた.主な成果の概要は以下の通りである.・DNA二本鎖切断の修復には,相同組換えとエンドジョイニングの双方が重要な働きをしているが,傷の種類や量によって各経路の働きが大きく異なっていることを明らかにした.・TDP1(脊髄小脳失調症SCAN1原因遺伝子)欠損細胞は,カンプトテシンやブレオマイシンなどの抗がん剤に対して高感受性を示すが, APTX(脊髄小脳失調症AOA1/EAOH原因遺伝子)欠損細胞ではこうした表現型が観察されないことがわかった。この原因を探るため,二重変異株の作製を進めた.・DNA ligase IVとArtemis(ともに重症複合免疫不全症の原因遺伝子)はともにエンドジョイニング経路に機能しているが, Artemisはこれとは別の機能をもっており,修復経路選択に関わっている可能性があることを示した.・DNA ligase IV破壊株の解析から,ランダムインテグレーションの機構が複数存在していることや,ターゲティングベクターと非ターゲティングベクターとでインテグレーションの機構が異なることを明らかにした.これらの成果は,今後の遺伝子ノックアウト研究に重要な示唆を与える.DNA鎖切断修復経路の異常や欠損はさまざまな遺伝病やがんと密接に関連している.我々は最近,ヒトpre-B由来リンパ球細胞株Nalm-6を用いて,遺伝子ノックアウト細胞を効率良く取得できるシステムの開発に成功した.そこで本研究では,DNA鎖切断修復に関わるヒト遺伝子について系統的に遺伝子ノックアウトを行い,得られた変異細胞株の表現型解析を行った.特に本研究では,遺伝子間あるいは経路間の相互作用の解析を目的として,二重変異株の作製と解析を進め,主に以下の成果を得た.・NHEJ欠損細胞は,エトポシドなどのトポイソメラーゼII阻害剤に高感受性を示す一方,カンプトテシン(トポイソメラーゼI阻害剤)やParp阻害剤に対しては耐性を示す.・ヒト細胞でNHEJを欠損させるとジーンターゲティング効率の上昇がみられる.・TDP1やAPTX(ともに脊髄小脳失調症の原因遺伝子)を欠損した細胞は,ブレオマイシンに対して高感受性を示す.・DNA ligaseIVとDNAポリメラーゼβは,DNA修復において部分的にオーバーラップした機能をもつ.一方,ヒト細胞には複数のランダムインテグレーション機構が存在しており,ターゲティングベクターと非ターゲティングベクターとでインテグレーションの機構が異なっている可能性が高いことがわかったため,ベクターの構造,特に相同領域中の反復配列がインテグレーション反応に及ぼす影響を詳細に解析した.この成果は,今後の遺伝子ノックアウト研究に重要な示唆を与えると期待される.