hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子導入によるトランスジェニック家畜の応用に関する基礎的研究

平成元年度において,乳腺で特異的に発現するマウスホエ-酸性蛋白(mWAP)遺伝子のプロモ-タ-領域とヒト成長ホルモン(hGH)遺伝子の構造遺伝子領域とを連結したmWAP/hGH融合遺伝子(4.6kb)を,受精卵前核にDNAを注入する方法によって導入したTgマウスを得た。ついで,それらの子孫をとり,雌マウスが10週令時に達した時点で,通常の雄マウスと交配し,妊娠,分娩させ,分娩1012日目に,手製のマウス用搾乳器で乳汁を採取した。一方,哺乳中のTgマウスから,血液や乳腺組織を採取した。平成2年度では,採取した試料について,乳汁及び血中のhGH濃度を,ELISA法により測定を試みたが,測定感度等に問題があったため,信頼すべき結果が得られなかった。そこで,測定法をRIA法に変更し測定した。その結果,最初に得られたTgマウスの2匹において,血中hGH濃度がヒト血中濃度の35倍を示した。現在,乳汁中のhGH濃度について測定準備中である。一方,乳腺組織におけるmWAP/hGH遺伝子の転写レベルでの発現を調べるために,乳泌中の乳腺組織からmRNAを抽出し,ノ-ザン法によって解析をすすめている。現在,種々の試料について測定をすすめている段階であるため,結論的な結果を得るに到っていない。しかし,本年4月下旬頃には,全ての試料の解析を終了する予定である。今後は,当Tgマウスを駆使して,異所性組織におけるホルモンの分泌機構についても解析をすすめる計画である。さらに,導入する遺伝子の構造遺伝子として、成長ホルモン遺伝子以外のものについても検討する計画である。まず、Dr.Catherine(スイス)から譲渡されたmouse whey acidic protein(WAP)遺伝子のクローン(pWAP E 7.2neo)のクローニングを行なった。このクローンは、7.2kb WAP遺伝子(EcoRI/EcoRI)がpBR322に挿入されたものである。大腸菌HB101株に、このクローン(40ng)を導入し、ネオマイシンを含むL-ブロス培地で増殖させた。ついで、成長したコロニーをL-ブロスに懸濁し、振とう培養によってプラスミドを増幅した。得られた菌体から、アルカリSDS法及びCsCl超遠心分離法とによってプラスミドDNAを抽出精製した。その結果、15μgの組換え体が得られ、その一部をEcoRIとBamHIによって、1.2kbの5′側プロモーター領域を切り出し、アガロース電気泳動法によって分離・回収し、連結遺伝子の5′側DNA断片とした。一方、Dr.Palmiter(アメリカ)から入手したヒト成長ホルモン遺伝子がpBX322に挿入されたクローン(MThGH)を、ほぼ同様な方法でクローニングし、最終的に、20μgの1.5kbのヒト成長ホルモン遺伝子(BamHI/BamHI)を得た。WAP遺伝子(1.2kb、EcoRI/BamHI)とhGH遺伝子(3.2kb、BamHI/BamHI)をリガーゼ反応により連結し、得られたWAP/hGH連結遺伝子をpBR322のEcoRI部位に挿入しクローニングした。得られたクローンから、両遺伝子領域を含むDNA断片(4.3kb)をEcoRIにより切り出し、受精卵注入用のDNAとして分離精製した。4.3kb WAP/hGH連結遺伝子をBDF_1マウスから採取した受精卵458個の前核に顕微注入した。その結果、295個が生存し、偽妊娠ICRマウスの卵管に移植して53匹のマウスが生まれた。3週齢時に尾部からDNAを抽出しドット及びサザンブロット法によって解析した結果、4匹(雄2、雌2)のトランスジェニックマウスが得られた。現在、導入した遺伝子の発現について解析中である。昭和63年度において、Dr.Catherine(スイス)から入手したmouse whey acidic protein(WAP)遺伝子のプロモ-タ-領域(2.6kb,EcoRI/KpnI)とDr.Palmiter(アメリカ)から入手したマウスメタロチオネイン/ヒト成長ホルモン融合(MThGH)遺伝子のヒト成長ホルモン遺伝子(2.1kb,BamHI/BamHI)とを連結したmWAP/hGH遺伝子をマウスに導入し、4匹のトランスジェニック(Tg)マウス(♂2,♀2)を得た。平成元年度においては、この4匹のTgマウスについて、導入遺伝子の挿入状況ならびに子孫を得る実験を行なった。尾部の一部から抽出したDNAを元に、サザン法によって解析したところ、4匹中で2匹(♂1,♀1)では、WAP/hGH遺伝子の一部が欠落した状態で挿入されていた。しかし、他の2匹においては、導入遺伝子がintactに複数コピ-挿入されていることが判明した。この2匹(NO.3-7〔♂〕,NO.8-2〔♀〕)の子孫を得るために、それぞれICR系マウスと交配した。その結果、NO.3-7からは、計21匹(♂12,♀9)、NO.8-2からは、計11匹(♂5,♀6)が得られた。これらの子孫について、導入遺伝子が伝達されている個体をドットブロット法によって解析した。その結果、NO.3-7の子孫で8匹(♂3,♀5)、No8-2の子孫で4匹(♂3,♀1)のTg個体が得られた。そのうち雌Tgが10週令時に達した時点で、雄TgまたはBDF_1の雄と交配させ妊娠・分娩させた。

ついで、分娩12日目から1日おきに3回、手製のマウス用搾乳器で乳汁を採取し-70°Cで保存した。分娩20日目に雌Tgマウスを殺処分し、直ちに、乳腺組織を摘出し液体窒素で凍結後-70°Cに保存した。現在、乳汁中のヒト成長ホルモンの検出をELISA法により、一方、乳腺組織中のヒト成長ホルモン遺伝子からのmRNAの検出については、ノ-ザン法によって解析する準備を行なっている。平成元年度において,乳腺で特異的に発現するマウスホエ-酸性蛋白(mWAP)遺伝子のプロモ-タ-領域とヒト成長ホルモン(hGH)遺伝子の構造遺伝子領域とを連結したmWAP/hGH融合遺伝子(4.6kb)を,受精卵前核にDNAを注入する方法によって導入したTgマウスを得た。ついで,それらの子孫をとり,雌マウスが10週令時に達した時点で,通常の雄マウスと交配し,妊娠,分娩させ,分娩1012日目に,手製のマウス用搾乳器で乳汁を採取した。一方,哺乳中のTgマウスから,血液や乳腺組織を採取した。平成2年度では,採取した試料について,乳汁及び血中のhGH濃度を,ELISA法により測定を試みたが,測定感度等に問題があったため,信頼すべき結果が得られなかった。そこで,測定法をRIA法に変更し測定した。その結果,最初に得られたTgマウスの2匹において,血中hGH濃度がヒト血中濃度の35倍を示した。現在,乳汁中のhGH濃度について測定準備中である。一方,乳腺組織におけるmWAP/hGH遺伝子の転写レベルでの発現を調べるために,乳泌中の乳腺組織からmRNAを抽出し,ノ-ザン法によって解析をすすめている。現在,種々の試料について測定をすすめている段階であるため,結論的な結果を得るに到っていない。しかし,本年4月下旬頃には,全ての試料の解析を終了する予定である。今後は,当Tgマウスを駆使して,異所性組織におけるホルモンの分泌機構についても解析をすすめる計画である。さらに,導入する遺伝子の構造遺伝子として、成長ホルモン遺伝子以外のものについても検討する計画である。
運動習慣が脳循環動態・脳循環調節機能に及ぼす影響：脳疾患予防の基礎的研究

我が国において、65歳以上の高齢者の約1割が認知症と言われている。近年、大規模な疫学調査などにより運動習慣(運動トレーニング)が認知症を含めた脳疾患発症リスクを軽減することが示唆されており、「脳疾患発症と運動習慣」の関連性が注目されている。しかしながら、脳循環調節は複雑な生理機能を有するため、運動習慣や運動トレーニングの脳疾患発症軽減の効果について十分な生理学的エビデンスが得られているわけではない。本研究課題では、基礎研究という位置づけにおいて脳疾患発症に関連している脳循環調節機能の適応変化だけでなく、体循環調節及び呼吸調節機能と脳循環調節機能との連関を生理学的に明らかにした。平成24年度の研究計画は、"運動トレーニングが脳循環動態及び脳循環調節機能に及ぼす経時的・直接的影響の解明"であった。運動習慣や運動トレーニングが、加齢による脳血流量低下を抑制し、さらに認知症などの脳疾患発症リスクを軽減させことから、本研究では、脳循環への運動トレーニングの効果を経時的な脳血流量や脳血管特性、脳自己調節機能等の測定から明らかにし、運動トレーニングの脳疾患発症の抑制メカニズムを探求することを目的とした。本年度の実験は、計画に従って進められ、運動トレーニングの影響を調査するために横断的研究手法を用いた。本実験では、脳循環調節で重要な脳自己調節機能が持久性トレーニングにより低下すると仮説を立て、持久性アスリートと非アスリートとの比較実験によりこの仮説を検証した。定期的に運動を行っていない(週2日以下)体力レベルが中等度(AF;最大酸素摂取量40ml/min/kg)の健常男性11名(非鍛錬群)及び2年以上、週56日の持久運動トレーニングを行っているアスリート(HF;64ml/min/kg以上)男性13名(鍛錬群)を対象に実験を行った。動的な脳自己調節機能の同定は、先行研究と同様の方法を用いた。被検者は、座位姿勢において、カブ止血リリース法による動脈血圧低下時の中大脳動脈血流速度(経頭蓋ドップラー計測装置;TCD法)の反応から脳自己調節機能の指標であるRoR(rate of regulation)を算出し評価した。RoRは、両群間で有意な差は観察されなかった(AF,0.193±0.039/s;HF,0.129±0.029/s=P=0.560)。この結果は、我々の仮説とは異なり、動的な脳循環調節機能が、持久性トレーニングによる起立耐性の低下に関与する可能性が低いことが示された。しかしながら、起立ストレス時にHF群で脳酸素化動態の低下がAF群と比較して有意に大きい(P<0.001)ことから、運動習慣による体循環調節機能の違いが脳循環動態に影響していることが示唆された。本実験の結果は、医学系英雑誌に投稿中であり、現在2nd Revisionである。我々の先行研究において、運動習慣により呼吸調節機能は、外乱刺激にも強い制御システムとなり、脳循環調節システムの補償メカニズムとしての役割を担うことを示唆してきた。つまり、運動習慣による呼吸調節機能の改善は脳循環調節機能にプラスに働き、脳疾患発症リスクの軽減に貢献することが明らかになる可能性が考えられる。実際、睡眠時無呼吸症候群などの呼吸性疾患者は、脳循環系疾患発症のリスクが高い(Urbano et al. 2008)。一方、心臓疾患は、呼吸調節機能において、中枢コントローラ(制御部)と末梢プラント(制御対象部)の両サブシステム特性を変容させ、過剰な換気亢進を起こす(Miyamoto et al. 2006)。平成25年度は、脳循環調節機能について、特に呼吸調節機能との連関に焦点をあて研究を進めてきた。発表論文(Clin Sci (Lond). 2013 Jul;125(1):37-44)では、起立ストレスによるり呼吸システム(中枢性プラントのオフセット)の変化が起こるが、この生理変化と起立ストレスによる脳血流の低下が貢献していることを報告した。この研究では、呼吸調節機能と脳循環調節機能との連関を明らかにし、脳疾患発症に呼吸機能が関連することを示唆した。また加齢に伴う脳循環調節機能の低下が脳疾患発症のリスクを高めることが指摘されているが、発表論文(Stroke. 2013 Nov;44(11):3235-8)においては、運動習慣の長さが脳循環調節機能低下を抑制することを明らかにし、加齢による脳疾患発症リスクにおいて運動習慣継続の重要性を指摘した。また暑熱環境下(J CBF and Metabolism. 2013Dec;33(12):1915-20 )や低酸素環境下(Exp Physiol. 2013 Mar;98(3):692-8)における呼吸特性と脳循環動態との関連性など、またプロボクサーの脳循環調節機能の低下(Clin Sci (Lond). 2013

Feb;124(3):177-89)などの報告を行った。我々の先行研究において、心臓循環系調節機能と脳循環系機能との連関を明らかにしてきた。また心臓の形態的特性や自律神経活動などの心臓循環系調節機能もその運動効率を高めるため運動トレーニングに適応するため、心臓循環系機能の生理適応が少なくとも脳循環動態に影響を与えることを示唆してきた。平成26年度は、運動習慣による心臓・循環調節機能の適応が脳循環動態に及ぼす影響の解明を明らかにするため関連する研究を行ってきた。本年度の我々の発表論文(Exp Physiol. 2015 100(3):259-66)では、体循環調節機能と脳循環調節機能との関連を起立ストレスの反応から調査した。この研究では、頸動脈血流量の変化は段階的な起立性ストレスのレベルに起因する一方、椎骨動脈血流量の変化は強度の起立ストレス時のみ低下傾向を示した。これらの知見は、椎骨動脈血流量の減少が起立耐性に関連する可能性が高いことを示唆する。また運動習慣により起立耐性が低下することが報告されているが、圧受容器反射特性の低下による体循環調節機能の減少が脳循環調節に影響を及ぼし、この反応が起立耐性に関連している可能性を示した。本年度は、運動トレーニングと運動後の起立ストレスに対する影響(Front Physiol 24;5:229 2014)、運動中の心肺圧受容器反射(Physiol. Reports 2014 16;2(7)や中心血圧の脈圧について調査し、運動の体循環調節の影響、さらに運動による脳血流量の変化と認知機能(Physiol. Reports 2014 28;2(9)e12163)、酸化ストレス(Exp Physiol. 2014 1;99(12):1648-62)熱ストレス(Am J Physiol 15; 306(12): H1669-78, 2014)や低酸素(Exp Physiol. 2014, 1;99(6):849-58)に関する研究を行い、体循環調節と運動や他の生理刺激による脳循環調節の連関を明らかにした。26年度が最終年度であるため、記入しない。循環生理学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画のなかの研究(1)の実験が終了し、現在論文投稿中である。また関連の実験も数多く行っており、本年度の発表論文は、英雑誌10本にまとめている。研究計画書に関する研究(運動習慣に対する呼吸系調節機能の適応が脳循環動態に及ぼす影響の解明)の実験が終了し、現時点で幾つかの論文に掲載されいる。本研究に関連する論文は、本年度(平成25年度)で、生理学系・医学系英雑誌に8編、平成26年度は既に2編にまとめて発表している。本年度に行った実験をすべて論文掲載することを目指す。また、実験を研究計画に従って引き続き行っていく。本年度は、縦断的研究により、運動習慣の脳循環調節機能に及ぼす影響について調査する予定であったが、実験等の問題点より、横断的研究に切り替えた。今後も、研究課題を遂行するため、柔軟に対応していきたい。前年度に行った関連実験をすべて英文誌に論文掲載することを目指す。また、本年度の実験(運動習慣に対する心臓・循環系調節機能の適応が脳循環動態に及ぼす影響の解明)について研究計画に従って引き続き行っていく。
ナノ構造による固液界面の熱物性制御

半導体製造技術をベースにした微細加工技術の進歩は, μmまたはnmオーダの熱輸送ディバイスの製作を可能にした.このような小さな系では,重力の影響よりも固体と液体の界面が重要な役割を果たし,界面効果が顕著になる.本研究では,ナノスケールの分子動力学解析を進めると同時に,微細加工技術を用いたマイクロスケールの伝熱実験を行い,ナノ構造が固液界面の伝熱特性に及ぼす影響を調べた.固液界面の伝熱特性は,流路寸法が50μm以下になれば界面構造の影響を受けやすく,親水部と疎水部を交互に配置した機能性伝熱面が固液界面の熱物性を能動的に制御できることが分かった.半導体製造技術をベースにした微細加工技術の進歩は, μmまたはnmオーダの熱輸送ディバイスの製作を可能にした.このような小さな系では,重力の影響よりも固体と液体の界面が重要な役割を果たし,界面効果が顕著になる.本研究では,ナノスケールの分子動力学解析を進めると同時に,微細加工技術を用いたマイクロスケールの伝熱実験を行い,ナノ構造が固液界面の伝熱特性に及ぼす影響を調べた.固液界面の伝熱特性は,流路寸法が50μm以下になれば界面構造の影響を受けやすく,親水部と疎水部を交互に配置した機能性伝熱面が固液界面の熱物性を能動的に制御できることが分かった.近年の半導体製造技術をベースにした微細加工技術の進歩は、μmまたはnmオーダの流体機械や流体センサの製作を可能にし、それらの代表寸法は、固液界面の分子間相互作用の影響が現れる極めて小さいスケールに近づいている。このような小さな系では、重力の影響が無視でき、固液界面の分子間相互作用を表すパラメータである界面濡れ性が重要な役割を果たす。そのため、小型伝熱機器に対応するための高効率・高性能な伝熱面の研究開発において、界面効果を考慮した伝熱面の界面制御・設計が必要である。本研究では、ナノ構造を伝熱面に設けることによって、固液界面の濡れ性や流動・熱抵抗を制御し、機能性伝熱面創製への可能性を検討することを目的にしている。今年度は、メカニズム解明のための分子動力学解析を進めると同時に、ナノ構造面を持つマイクロチャンネルにおける単相流の強制対流熱伝達実験を行った。分子動力学解析においては、ナノチャンネルの内壁に高さ、幅とピッチの異なるナノ構造を配置し、非平衡条件下における固液界面の熱抵抗を調べた。ナノ構造の寸法が固体と液体分子のサイズと同じレベルになった場合、固液界面の熱抵抗を低減する効果が現れ、ナノ構造面における伝熱促進効果はおおよそ表面積の増加によるものであることが分かった。実験においては、ナノ構造に対する固液界面の濡れ性が変化するものの、代表寸法300μmのナノ構造化したマイクロチャンネルに対する単相流の強制対流熱伝達特性に及ぼす影響は確認できなかった。半導体製造技術をベースにした微細加工技術の進歩は, μmまたはnmオーダの流体機械や流体センサの製作を可能にし,それらの代表寸法は,固液界面の分子間相互作用の影響が現れる極めて小さいスケールに近づいている.このような小さな系では,重力の影響が無視でき,固液界面の分子間相互作用を表すパラメータである界面濡れ性が重要な役割を果たす.そのため,小型伝熱機器に対応するための高効率・高性能な伝熱面の研究開発において,界面効果を考慮した伝熱面の界面制御・設計が必要である.本研究では,伝熱面の界面構造を設計することより,固液界面の流動抵抗と熱抵抗を制御し,機能性伝熱面の創製を検討することを目的にしている.今年度は,メカニズム解明のための分子動力学解析を進めると同時に, Siマイクロチャンネルにおける単相流の強制対流熱伝達実験を行った.分子動力学解析においては,ナノチャンネルの内壁に高さ,幅とピッチの異なるナノ構造を配置し,非平衡条件下における親水面と疎水面の固液界面の熱抵抗,流動抵抗および液膜の蒸発速度を調べた.ナノ構造の寸法が固体・液体分子と同じスケールになると,固液界面の熱抵抗を低減させ,伝熱促進効果が現れるが,流動抵抗も増加させる結果となった.強制対流熱伝達実験においては,昨年度代表寸法300μmのマイクロチャンネルに対してナノ構造の影響はほぼ現れなかったが,今年度代表寸法50μmのマイクロチャンネルに対して界面構造が熱伝達特性に及ぼす影響を確認できた.親水部と疎水部を交互に配置した機能性伝熱面がマイクロチャンネルにおける熱抵抗および流動抵抗を能動的に制御できることを検証した.
知的情報処理をベースとした運動のシミュレーション

本研究では,まず人間の運動を解析し,そこからモデル化,知的制御のメカニズムを探ることにある。そのためには,モデル化に適した運動の解析システムならびにシミュレーションのシステムを作る必要がある。そのシステム作成のために,(1)プログラムがインタラクティブに作成できる環境であること(2)さまざまな運動の力学的データ収集のためのA/D変換機能を備える(3)画像解析,特に自動デジタイズの機能をもった画像解析システム(4)シミュレーションのための数式処理,数値処理,非数値処理の機能これらの特性を備えている必要がある。本研究では,Mathematicaをプログラム言語として選び,それにアナログ変換,画像解析の機能を付加し,身体運動解析のためのシステムを作成することを目的とした。研究成果として,(1)運動の解析,シミュレーションに適した解析システムをMathematicaに構成することができた。特に既存のMathematicaにはない機能を,外部プログラムとして作成し,それをMath Linkによりリンクして,アナログ取込み,画像解析が可能になった。(2)Mathematicaを使って身体運動のモデル化をおこない,その運動をシミュレーションし,それをアニメーション化するシステムを作成した。特に運動のモデルのシミュレーションには膨大な量の数式処理が必要であるが,本システムではMathematicaの機能により自動化された。そのため誤りの少い,変更の容易なシミュレーションのためのシステムが作成できた。本年度研究内容・身体運動のシミュレーション・アニメーション用のソフトウェアシステムの開発を行った。ソフトウェアはMathematicaを使用し,その上で力学モデルを構築した。本システムについては,Droc,of Pacific University Conference,及び,Mathematicaのコンファレンスにおいて発表した。・け上りの運動解析け上りの運動を8mmビデオフィルムにより撮影,運動解析を行った。求めたトルクは,腰部,肩部のトルクを3重振子モデルとして求めた。次年度研究予定・け上り運動の運動計画モデルの作成。・け上り運動の計画モデルによるシミュレーション。の2点を行い,知的情報処理モデルによる運動のシミュレーションを行う。運動計画モデルにおいては,最適制御問題としての,け上り運動のアプローチを行い,最適値探索過程では,学習モデルを適用する。(1)運動のシミュレーションのためのシステムMathematica上に,運動のシミュレーションのために必要なプログラムシステムを構築した.システムは,1.データ処理システム.アナログ信号をMathematicaにとり込むサブシステムと,ビデオなどの身体運動の映像から位置情報を得るためのデジタイズサブシステムから成る.2.アニメーションシステム.身体運動のシミュレーションから得られた運動をアニメーション化して表示するためのシステム.2次元身体運動サブシステムと3次身体運動サブシステムから成る.3.知的情報処理システム.身体運動の学習過程を,最適値解として求めるシステム.ただし,このシステムは汎用化が難しいため,本研究では,鉄棒運動のスイングを対象の運動とした.運動のシミュレーションにあたっては,モデルとともに,アウトプット(表示)の方法が重要である.それは,実際の運動をする者にシミュレーション結果を直観的に理解させる必要があるためである.その点から,本研究においても,シミュレーションを1つのシステムとしてとらえ,入力から出力まで一貫して処理できるものを目ざした.結果として得られたシステムは,柔軟性に富み,発展性のあるシステムとして運動のシミュレーションが可能になった.
寄主植物依存的な交尾選好性の変化を利用したゴマダラカミキリ防除に関する研究

ゴマダラカミキリは、幼虫期にカンキツ類などの各種永年作物の幹内を食害し、枯死させる重要害虫である。しかしながら、本種に対し有効な防除法はいまだ見つかっていない。温州ミカン枝を餌としたメス個体がそれ以外の植物(ヤナギ等)を餌とするオスに強く忌避されるという現象が、メス個体がミカン枝を摂食した際にミカン枝から放出される揮発性物質βーエレメンであることを明らかにした。このエレメンに対する忌避効果は、メスに見立てた黒いガラス玉を用いた場合のみならず、メス個体においても確認できた。本年度は、βーエレメンの忌避的効果のおよぶ範囲を明らかにするため、ゴマダラカミキリが飛翔移動可能な大型の風洞内において、βーエレメンの有無による定位活性の違いを確認した。βーエレメンを放出するポリエチレンバッグをつけたヤナギ枝と無処理のヤナギ枝に対し、ヤナギ枝を餌として飼育したゴマダラカミキリオスはほぼ同率で定位し摂食行動を示した。このことから、揮発した状態で受容したβーエレメンには、ミカン枝以外を餌としたオス個体に対し忌避効果をもたないことが示された。一方、ヤナギ枝を餌として飼育したメスについても、オスと同様の傾向が確認できた。活性成分が、揮発した状態では忌避効果を示さないことを明らかにした。βーエレメンは試薬としては購入可能であるが、忌避剤としての利用を考えた場合、採算のとれるような価格ではないため、より接触による感知、のちの忌避行動に特化した利用法を検討すべきであることを示すことができた。得られた結果の論文化をすすめるとともに、本年度に十分な試行回数が得られなかったミカン枝飼育のオスメス個体のβーエレメンに対する反応を確認する。ゴマダラカミキリは、幼虫時にカンキツ類など各種永年作物の幹を食害し枯死させる重要害虫であると同時に世界的にも侵略的害虫として知られている。本種に対し有効な防除法はいまだみつかっていない。これまで寄主の異なる個体群を用いて研究をおこない、ゴマダラカミキリの雌雄には食べ物に対する反応に違いがあることが明らかとなっている。メスは直近まで摂食していた植物種と同等に温州ミカンを好むが、オスは直近まで摂食していた植物種を好む。寄主の異なるオスメスを用いた交尾実験をおこなったところ、メスは最も好む寄主である温州ミカンを摂食すると、それ以外の植物(ヤナギやブルーベリー)を寄主とするオスに強く忌避されるという興味深い現象を見出した。本年度は、オスに忌避行動を誘起させるミカン食メス由来の因子の特定に取り組んだ。オスの忌避性の評価には、メスに見立てた同程度のサイズの黒ガラス玉を用いたオスの交尾試行行動を指標とした。各種クロマトグラフィーにより物質を化学的性質によって分画し、生物検定を組み合わせることにより、活性物質の絞込みをおこなった。その結果、この忌避行動の原因となっている化学因子はβ-エレメンというミカン枝由来の揮発性物質であることを明らかにした。ミカン枝がゴマダラカミキリの摂食をうけたことによって放出された物質がメス体表に吸着され、交尾をしようと近づいたオスが触角でメス体表に触れたときにβ-エレメンを感知することにより忌避反応が生じていることが示された。本研究の核となる、ミカン枝食メス由来がオスに忌避される原因となる物質の同定を達成し、計画は概ね順調に推移している。行動実験や飼育虫の卵取りに用いる野外虫の採集については、採集しているカンキツ園の廃園等、先行きが不透明な点が残されているが、最大限努力する必要がある。今後の実験については、採集効率をいかに上げるか、と、植物材料の確保がポイントとなるが、各所に協力を仰ぎつつ研究を推進する計画である。

βーエレメンは試薬としては購入可能であるが、忌避剤としての利用を考えた場合、採算のとれるような価格ではないため、より接触による感知、のちの忌避行動に特化した利用法を検討すべきであることを示すことができた。ゴマダラカミキリは、幼虫時にカンキツ類などの各種永年作物の幹を食害し枯死させる重要害虫であると同時に、世界的にも侵略的害虫として知られている。本種に対し有効な防除法はいまだみつかっていない。これまでの研究により、温州ミカン枝を餌としたメス個体がそれ以外の植物(ヤナギの一種)を餌とするオスに強く忌避されるという現象を見出し、その現象がミカン枝の摂食時にミカン枝から放出される揮発性物質、βーエレメンであることを明らかにした。昨年度までは、メスと同程度の大きさの黒いガラス玉を用いた活性の検証・活性物質の同定をおこなってきた。本年度は、実際の野外における実用化を想定し、ミカン枝およびヤナギ枝で飼育したメス・オスを用いた実験をおこなった。小型ケージ内に同じ、もしくは異なる植物を餌として飼育したオスメス各1個体を導入した。はじめに接触した際の行動を観察したところ、同じ餌を摂食していた組み合わせでは高い確率で交尾行動が確認された。ミカン枝を摂食していたオスがヤナギ枝を摂食していたメスを全く忌避しなかったのに対し、ヤナギ枝を摂食していたオスはミカン枝を摂食していたメスを半数以上が忌避し、その後3度目までの接触を観察しても忌避し続けた。野外において、一度忌避行動を示すことは同じ木からの離脱(飛び立つもしくは落ちる)を意味し、再度同じメスに遭遇することはほぼないことが予想される。この結果より、ミカン以外を寄主とするオスが示す忌避行動が虫対虫においても高い割合で生じることが確認できた。活性物質の同定および小規模スケールでの忌避効果の確認を完了し、計画はおおむね順調である。行動実験に用いる野外虫の確保については、採集しているカンキツ園の廃園等先行きが不透明な点が引き続き残されている状況であるため、最大限の努力が必要となる。今後の実験については、野外虫およびその餌となる植物材料(カンキツ枝およびヤナギ枝)の確保がポイントとなるため、新たな採集場所の開拓等をおこないるる研究を推進する計画である。平成29年度以降の計画は、小型網室等、ゴマダラカミキリの移動が観察できる状況下で実験をおこない、主に研究室内で飼育した摂食履歴が明らかな成虫を用いた行動実験を計画している。オスに忌避行動を引き起こすミカン枝摂食メス由来成分の利用法を検討するため、同定された忌避成分を用いて、小規模網室内にてゴマダラカミキリ成虫の忌避効果を確認する。しかしながら、同定された忌避成分が非常に高価な物質であったため、異なる方法で実験をおこなう可能性もある。同時に、雌雄での寄主植物に対する反応性の違いを用いた防除法の検討をおこなう。小規模網室内にヤナギおよびミカン樹等の株を設置し、羽化後どちらかの植物を継続的に摂食してきたゴマダラカミキリ雌雄それぞれを導入する。寄主の選択性や定着度等に違いがあるかなどを明らかにする予定である。得られた結果の論文化をすすめるとともに、本年度に十分な試行回数が得られなかったミカン枝飼育のオスメス個体のβーエレメンに対する反応を確認する。メス個体がミカン枝を摂食することによる忌避効果を引き起こす要因が同定され(βーエレメン)、その効果が小規模スケールにおいて虫同士においても確認できたことを受け、さらにスケールアップした実験を計画している。小規模網室内や網掛けした植物等を用い、βーエレメンに対する忌避効果を確認する実験をおこなう。また、小規模スケールにおける実験成果の論文化をおこなう予定である。次年度使用額は、研究費を効率的に使用して発生した残額である。
理解の理論としての意味理論探究：その展開と応用

今年度の研究では、意味理論の方法論的問い、すなわち、意味理論において意味概念はいかにして表現されるのか、そしてなぜ意味はその方法で表現されねばならないのかという問題について、意味理論以前の哲学に遡り、意味理論の方法の哲学史上の位置づけとそれによる明確化を行った。具体的には意味理論の方法を、ウィトゲンシュタインの有名な示しの概念を形式化したものと捉え、さらにこの示し概念の哲学的源泉として、ブラッドリーの無限後退とフレーゲの意義概念をとりあげ、両者との関係から、何をすれば意味を示すことができるのか、なぜ意味は示されねばならないのかを明らかにするという作業に従事した。まずブラッドリーの無限後退をめぐる議論について、様々なバリエーションを調査、検討し、1.無限後退してはならない理由、2.無限後退を引き起こす説明における非説明項及び、3.説明項としてそれぞれ何を明示的、暗黙的に想定しているか、という点から分類を試みた。その結果、ブラッドリーの無限後退は、命題や事態の統一性、現実性、形成過程の説明方法における混乱から生じる、方法論的な錯誤であるということを明らかにした。このような方法論的な問題に対する解決として考案されたのが、示しの概念であり、文の意味、及びその理解をいかにして表現できるのかという意味理論の出発点となる方法論的問いを哲学史上初めて自覚的に提起したのがウィトゲンシュタインである、という位置づけを確立することが、ここから可能になる。またフレーゲの意義概念について、ダメットの導入した単純述語と複合述語の区別に基づくことによって、なぜ語の意義が示されねばならないのかの論証を与えられるという着想を得た。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、理解の理論としての意味理論の構築である。言語哲学における意味理論は、D.デイヴィドソンとM.ダメットの論争を通して広く知られた領域であるが、今年度はそのなかでも主に、D.デイヴィドソンの意味理論の解釈と、理解の理論としての位置づけ及び再構成の作業に従事した。第一に、デイヴィドソンにとって理解を哲学的に説明するとはどういうことであるかの明確化を行った。デイヴィドソンは意味についての数多くの形式的な説明を退け、タルスキの真理論のみを理解の説明に成功したものだと見なした。本研究は主にデイヴィドソンの著作Truth and Predicationの読解に基づき、こうした選別の基準を明らかにするというかたちで、理解の理論の基準を明らかにする作業に取り組んだ。また、デイヴィドソンが依拠したタルスキの真理論について、その哲学的な含意の理解を深めるべく、各種文献の収集と読解を行った。第二に、デイヴィドソンは意味理論による説明を、ブラッドリー的無限後退と呼ばれる哲学史上よく知られた伝統的な議論に対する解決とみなしうると主張している。したがって、理解の理論としての説明がどのような課題に対するどのような意味での解答であるかを、より一般的なこの観点からも明確化し、言語哲学に限らないより大規模な背景にこれを位置づけるという課題が成立する。本研究はこの課題をデイヴィドソン意味理論の解釈と再構成のプロジェクトの一環とみなしている。そこで本年度は、その手始めとして無限後退にまつわる様々な議論が共有する形式の一般的定式化を、まずは現代形而上学の領域において行った。本年度の研究計画においては、意味理論の二人の代表的当事者のうち、D.デイヴィドソンの意味理論を、理解の理論として解釈、再構成することが目標とした。この目標に対し、当初の研究計画をさらに具体化し、タルスキ真理論のデイヴィドソンによる受容がどのようなものであるかの解明と、デイヴィドソンが意味理論をブラッドリー的無限後退と呼ばれる伝統的な問題への解決と考えていた理由の解明という二つの視点から取り組むという方針を考案した。この二つの方針に従って研究に取り組んだ結果、前者においてタルスキ真理論の基本的な理解に至り、また、デイヴィドソンによるその意味理論への転用に際して、真理条件と区別された充足による真理の「定義」が本質的なアイデアをになっていること、を明らかにした。また、後者においては、特に現代形而上学においてブラッドリー的無限後退と呼ばれる諸問題が暗黙のうちに共有している定式を明示化することができた。この二つの結果を得たことは、執筆中の原稿において未だ細部を埋める作業は残っているものの、本研究計画の総括をする際の、二つの側面のうちの一つ、デイヴィドソン意味理論に関して、結論部分を得たことを意味する。さらに、二年目に予定していたダメットの意味理論の理解について、一部前倒しした研究を行い、主催したイギリス哲学・哲学史研究会において、ダメット哲学とその周辺に関して情報の収集や議論を行うことができた。本研究の目的は、言語哲学者D.デイヴィドソンとM.ダメットによって提案、部分的に構築された意味理論を、理解の理論として再構成し、発展させることである。今年度は特に、現代哲学における理解概念の分析の系譜と動向全体の中に、意味理論探究を位置づけるという作業に従事した。本研究が主題とする意味での理解概念の、現代におけるもっとも一般的な探究は、ブラッドリーの無限後退と呼ばれる伝統的な問題に対する、言語哲学による取り組みである。そこで本研究はまず、理解概念の探究としてのブラッドリーの無限後退、という問題設定の明確化と概括という作業に従事した。次に、ブラッドリーの無限後退への応答としてデイヴィドソンの意味理論を位置づけ、両者の関係という観点から、デイヴィドソンの理論をタルスキの真理論がいかに基礎づけているのか、を分析した。

一方、ウィトゲンシュタインは、ブラッドリーの無限後退に対するこれとは全く異なる発想の回答として、像理論を生み出した。像は、語ると示す、可能性、シンボル、アスペクト、規則遵守といった重要な諸概念と連関し、理解の概念を徹底的に記号の使用という「行為」の観点から分析するものである。こうした基本的な着想をほぼそのまま受け入れ、より精緻に理論化、体系化したのが、ダメットの意味理論であることを明らかにした。さらに、証明論における証明概念の分析を、ダメットを経由することで、ウィトゲンシュタインが理解概念の解明のために導入した使用の概念の分析とみなし、それによって理解の理論としての哲学的含意を豊富に汲み出せるという洞察を得た。本年度の研究目標は、意味理論の代表的な二人の当事者のうち、ダメットの意味理論について、理解の理論としての特徴づけを行い、具体的な理解の理論の構成という最終的な目標に対して事前の準備にあたる作業を終えることであった。本年度はこうした試みを、当初意図していたものよりさらに一般化し、より広い視野に基づいて遂行すべく、現代哲学における理解概念の分析という隠れた潮流の存在を明らかにし、ダメット、及び前年度の研究において特徴づけた理解の理論としてデイヴィドソンの理論をこうした潮流のなかに位置づけることができた。また、本研究の最終的な目標である理解の理論の構築においてもっとも重要な課題となるのが、一般的には対立的なものと位置づけられているデイヴィドソンとダメットの意味理論を、共通の目標を果たす相補的な理論としてひとつに統合することである。本年度は、この課題を果たすにあたって予想される困難を取り除くために、特にウィトゲンシュタインの像理論を介することで両者の理論をブラッドリーの無限後退という共通の課題への取り組みとして解釈しうることを明らかにした。さらに、像理論を背景にダメットの意味理論を解釈することで、現代の証明論にまつわる哲学的議論を取り込みうることを明らかにした。それによって、デイヴィドソンの理論の背景にあるタルスキ真理論、およびモデル論的な伝統と、こうした証明論的伝統のふたつの対比及び共通点をめぐる議論のなかに、ふたつの意味理論の総合という本研究の課題を位置づける道筋をつけることができた。今年度の研究では、意味理論の方法論的問い、すなわち、意味理論において意味概念はいかにして表現されるのか、そしてなぜ意味はその方法で表現されねばならないのかという問題について、意味理論以前の哲学に遡り、意味理論の方法の哲学史上の位置づけとそれによる明確化を行った。具体的には意味理論の方法を、ウィトゲンシュタインの有名な示しの概念を形式化したものと捉え、さらにこの示し概念の哲学的源泉として、ブラッドリーの無限後退とフレーゲの意義概念をとりあげ、両者との関係から、何をすれば意味を示すことができるのか、なぜ意味は示されねばならないのかを明らかにするという作業に従事した。まずブラッドリーの無限後退をめぐる議論について、様々なバリエーションを調査、検討し、1.無限後退してはならない理由、2.無限後退を引き起こす説明における非説明項及び、3.説明項としてそれぞれ何を明示的、暗黙的に想定しているか、という点から分類を試みた。
X線回折法を用いた疲労損傷の早期非破壊評価法の開発

金属材料の疲労現象の理解や評価、予測などの知見は学術的のみならず実用上も重要であり、き裂発生前の早期損傷評価が非破壊で可能となれば、経済的にも安全性の面からも意義が大きい。そのため本課題ではき裂発生前段階での疲労損傷評価法の開発を目指しており、評価法構築に向けた基礎研究として、疲労現象と密接な関係がある転位の蓄積など材料の微視組織の状態をX線などの回折法(ラインプロファイル解析法)により評価し疲労現象との関係を明らかとする。
デジタル化映像ム-ビ-活用の学習遅滞児用多目的教材開発の方略研究

認知的理解の遅い生徒や学習そのものに内発的動機がわかない生徒への適切な指導環境の改善のために、ハイパーテキストと先端的な技術であるデジタル化ム-ビ-(動画)を組み合わせた多目的かつ複合的な学習教材の方略究明がこの研究の中心である。研究の初年度である平成5年度では、すでに教材デザインに不可欠な方略すなわち、(1)ム-ビ-データの編集方法、(2)使いやすい教材インターフェイスの開発、(3)ム-ビ-呈示のタイミング、(4)呈示回数、(5)呈示時間などが一定程度で究明され、その知見を学習に遅滞する小学校レベルの生徒の教材ソフト開発に役立たせることができた。平成6年度は、前年度までの研究の知見を基にしてデジタル化された動画や静止画像、自然音声、そしてハイパーテキスト構成の教材が、生徒の学習過程を通して、記憶や再生にどのような影響を及ぼすかを考察した。具体的には、ハイパーテキスト中心の教材上の視覚的な刺激と聴覚的な刺激の提示が記憶に及ぼす交互作用に関する実験を研究指定校である横浜市内の公立小学校の特殊学級にて行った。以上の実験から得られた成果としては、動画やアニメーション等動きのある教材呈示手段は、生徒の自己探索学習や調べ学習における長時間に渡る課題への集中を促すこと、学習への意欲を高めること、概念の形成と習得した知識の長期的な記憶に有効なことが判明した。また、生徒自信の自然音声を教材に組み込むことによって課題への取り組みが教師とクラスメートの交互作用を促すきっかけとなることも判明した。こうした知見に基づいて、学習に遅れがちな小学生に必要な教材開発のための提言も行なった。以上の研究成果は、日本教育工学や特殊教育などの関連専門誌で発表するとともに、アメリカのフロリダ州で開かれた障害児教育とテクノロジー関連学会においても報告した。平成5年度は、小学生の指導要領に準拠する映像情報として世界の出来事や地球環境、科学の進歩などに関する画像と音声情報を基本的な材料としてマルチメディアのシステムを構成した。そして研究者らが所属する研究部の汎用コンピュータを使い、具体的や抽象的概念を教えるために、視覚と聴覚刺激の選択的な出力や表示が可能なプロトタイプの実験教材を試作し、それらを研究協力校において部分的に試行した。具体的には、次のような知見が得られた。1)試作教材開発のシステムは、画像の処理に必要なデジタル化のビデオボード、画像処理の圧縮・展開ソフトウェア、画像音声の処理を行なうCPUの性能に大きく左右されることが判明した。学校における教材開発上の動画と音声の製作環境は、学校予算で構築できることを前提とし、画像が320*240ドットの大きさ、音声は1秒当たり11キロのサンプリングレートが妥当であることが判明した。2)地球環境、特に動物を取り巻く環境の変化に関する動画と音声を組み合わせたプロトタイプのマルチメディア実験教材を試作し、それらの研究協力校にて試行した結果、音声情報静止画よりも動画と音声の同時呈示が、状況や文脈の理解を促進することが判明した。次年度の課題としては、特殊教育において実用化が待望されている複数の情報メディアを複合的に取り入れた学習教材が、複雑な発見学習や問題解決にいかにつなげ、彼らの学力をどう増進させるかについて考察することである。認知的理解の遅い生徒や学習そのものに内発的動機がわからない生徒への適切な指導環境の改善のために、ハイパーテキストと先端的な技術であるデジタル化ム-ビ-(動画)を組み合わせた多目的かつ複合的な学習教材の方略究明がこの研究の中心である。研究の初年度である平成5年度では、すでに教材デザインに不可欠な方略すなはち、(1)ム-ビ-データの編集方法、(2)

使いやすい教材インターフェイスの開発、(3)ム-ビ-呈示のタイミング、(4)呈示回数、(5)呈示時間などが一定程度で究明され、その知見を学習に遅滞する小学校レベルの生徒の教材ソフト開発に役立たせることができた。平成6年度は、前年度までの研究の知見を基にしてデジタル化された動画や静止画像、自然音声、そしてハイパーテキスト構成の教材が、生徒の学習過程を通して、記憶や再生にどのような影響を及ぼすかを考察した。具体的には、ハイパーテキスト中心の教材上の視覚的な刺激と聴覚的な刺激の提示が記憶に及ぼす交互作用に関する実験を研究指定校である横浜市内の公立小学校の特殊学級にて行った。以上の実験から得られた成果としては、動画やアニメーション等動きのある教材呈示手段は、生徒の自己探索学習や調べ学習における長時間に渡る課題への集中を促すこと、学習への意欲を高めること、概念の形成と習得した知識の長期的な記憶に有効なことが判明した。また、生徒自身の自然発声を教材に組み込むことによって課題への取り組みが教師とクラスメートの交互作用を促すきっかけとなることも判明した。こうした知見に基づいて、学習に遅れがちな小学生に必要な教材開発のための提言も行なった。以上の研究成果は、日本教育工学や特殊教育などの関連専門誌で発表するとともに、アメリカのフロリダ州で開かれた障害児教育とテクノロジー関連学会においても報告した。
アセトアミノフェンのCOX阻害作用の解明と歯根吸収抑制治療への応用

歯根吸収は、矯正歯科治療において最も懸念される偶発症の一つであるが、その原因と対処法は未だ明らかにされていない。我々はこれまでに根尖部歯髄組織の炎症反応により歯根吸収が惹起される可能性を見出した。一方、アセトアミノフェンは弱い抗炎症効果を有し最近になりアセトアミノフェンのCOX-2阻害による抗炎症作用についての報告が散見されるようになった。本研究では矯正歯科治療の偶発症の一つである歯根吸収に対し、アセトアミノフェンの末梢における抗炎症作用によってその発症が予防できるか否かを検討するとともに、アセトアミノフェンの抗炎症効果の作用機序としてCOX-2との関連性を明らかにすることを目指す。
ヌクレオチドプールから酸化型ヌクレオチドを除去する機構と遺伝情報の維持

ヌクレオチドプールを浄化する機構の全貌を解明するため、MutTファミリータンパク質の基質特異性を中心に、大腸菌のMutT、ヒトのNUDT5、ヒトのMTH1について詳細な解析を行った。1.MutTおよびMTH1の両者ともヌクレオシド二リン酸の段階で酸化型塩基をヌクレオチドプールから取り除いていることが明らかとなった.このことは、ヌクレオシド二リン酸の品質管理が、生物種を超えて重要な意味を持つことを示している.これを受けて、これらのタンパク質が、三リン酸を分解する場合にどのリン酸結合を切るのかを^<32>Pでα位を標識した8-oxo-GTPを用いて解析した.その結果、両酵素とも、α位とβ位の間のリン酸結合を切ることによって、直接ヌクレオシド一リン酸まで分解することが明らかとなった。8-オキソヌクレオシド二リン酸は再リン酸化されてDNAおよびRNA合成に使われるが、8-オキソヌクレオシド一リン酸は再リン酸化されないことを考えると、この分解様式の同定は生命のヌクレオチド浄化機構を考える上で重要である.2.NUDT5に対する抗体を用いてNUDT5のマウスの臓器における発現を観察したところ、胸腺、脾臓、肝臓、心臓および肺において強く発現していることが明らかとなった.また、NUDT5は細胞質および核の両方でタンパク質複合体を形成していることが明らかになった.3.大腸菌のMutTに体する抗体を用いた解析を行ったところ、MutTもタンパク質複合体として存する可能性が高いことが明らかとなった.ヌクレオチドプールを浄化する機構の全貌を解明するため、MutTファミリータンパク質の基質特異性を中心に、大腸菌のMutT、ヒトのNUDT5、ヒトのMTH1について詳細な解析を行った。1.MutTはこれまで報告されていた、8-oxo-dGTPおよび8-oxo-rGTPなどの三リン酸に加えて、8-oxo-dGDPおよび8-oxo-rGDPなどの二リン酸も非常に効率よく分解する(Km:0.058および0.054μM)ことが明らかとなった。このことは、大腸菌からヒトに至るまで、生命は複製及び転写の際に前駆体ヌクレオチドを二リン酸のレベルで品質管理していることを示している。2.MTH1はこれまでデオキシリボヌクレオチドプールを浄化するが、リボヌクレオチドの浄化においてあまり大きな役割を果たしていないと考えられていたが、大腸菌において、MTH1が酸化ストレスによる転写エラーを抑制すること、そして8-oxo-rGDPを44μMという比較的高い特異性をもって分解していることが明らかになった。3.NUDT5を大腸菌のMutT欠損株で発現させたところ、酸化ストレスによる転写エラーを抑制することができた。酸化型リボヌクレオチドに対する分解活性を見ると8-oxo-rGDPを高い特異性(Km:4.6μM)で分解することがが明らかになった。また、NUDT5に対する抗体を用いて細胞内局在を察したところ、主に細胞質に局在することが明らかになった。以上の研究成果によって、複製及び転写の両方において、生命はヌクレオチドを二リン酸の段階から品質管理していることが明らかとなり、ヌクレオチドの供給から重合までをコントロールする細胞機構の存在が示唆された。1.MutTおよびMTH1の両者ともヌクレオシド二リン酸の段階で酸化型塩基をヌクレオチドプールから取り除いていることが明らかとなった.このことは、ヌクレオシド二リン酸の品質管理が、生物種を超えて重要な意味を持つことを示している.

これを受けて、これらのタンパク質が、三リン酸を分解する場合にどのリン酸結合を切るのかを^<32>Pでα位を標識した8-oxo-GTPを用いて解析した.その結果、両酵素とも、α位とβ位の間のリン酸結合を切ることによって、直接ヌクレオシド一リン酸まで分解することが明らかとなった.8-オキソヌクレオシド二リン酸は再リン酸化されてDNAおよびRNA合成に使われるが、8-オキソヌクレオシド一リン酸は再リン酸化されないことを考えると、この分解様式の同定は生命のヌクレオチド浄化機構を考える上で重要である.2.NUDT5に対する抗体を用いてNUDT5のマウスの臓器における発現を観察したところ、胸腺、脾臓、肝臓、心臓および肺において強く発現していることが明らかとなった.また、NUDT5は細胞質および核の両方でタンパク質複合体を形成していることが明らかになった.3.大腸菌のMutTに体する抗体を用いた解析を行ったところ、MutTもタンパク質複合体として存在する可能性が高いことが明らかとなった.また、MutT破壊株の様々な酸化ストレス状態での自然突然変異頻度をリファンピシン耐性を指標に測定し、rpoB遺伝子のシークエンスデータを蓄積することによりミューテーションスペクトルの解析を行った.4.NUDT5のノックアウトをマウスにおいて進めているが、マウスのES細胞においてヘテロの細胞を樹立することができた.
シアリルTn抗原による腫瘍免疫抑制機序の解明

STn抗原を発現するヒト胃がんは、腹腔内に播種性に進展しやすく、有為に予後不良となる事が知られている。本研究では、STn抗原を産生する様に改変した細胞を用い、OVAをモデルがん抗原として検討した。STn抗原を産生する様に改変した細胞を接種したマウスのリンパ組織では、不活性型ST6GalNAc I遺伝子を導入したSTn抗原発現の無い細胞を接種したマウスに比べて、免疫抑制をする細胞がより多く誘導され、OVA抗原に特異的な細胞障害性T細胞数も抑制される事を見いだした。また、シアル酸被覆リポソームにOVAを封入して投与するモデル実験でも、同様の結果を得る事ができた。これらの事は、STn抗原等シアル酸を有為に高発現する細胞は、腫瘍免疫による排除を効率良く回避できるメカニズムの存在を示唆する。OMLによって腹腔内で誘導される免疫効果(CD4/CD8)の最適化と糖鎖被覆リポソームによる免疫応答の解析:OVA封入OMLによって免疫する事で、接種された癌細胞(OVA遺伝子を導入したB6マウス由来胸腺腫:E.G7-0VA細胞)を拒絶できる条件の最適化をまず行なった。なお、OVA封入OMLをマウスの腹腔内へ1回1μgを3回接種すると腫瘍細胞は、3日後にはOVA_<257-264>に特異的に反応してIFNγを産生するCD8T細胞が1週間以上に亘って確認された。しかしながら、H-2K^b/OVA_<257-264>MHCテトラマー陽性細胞は脾臓において0.1%未満の頻度であり、FACS解析では有為な増加が確認されていない。STn抗原を発現するように改変したマウス細胞株を用いた解析:OVA遺伝子導入B6由来細胞にSTn抗原合成酵素を導入した、STn抗原陽性細胞を用いた解析を行なった。STn抗原陽性細胞を接種したマウス群の方が、STn抗原陰性細胞を接種したマウス群よりも早くに死亡した。ELISPOTassayによって検出したOVA_<257-264>に反応するCD8^+T細胞数は、STn抗原陽性細胞を接種した群で有為に少なく、腫瘍免疫が有為に抑制されていたと結論した。これらの結果から、がんの発達と進展においてSTn抗原は、惹起される腫瘍免疫応答に対して抑制性に作用すると考察した。この現象をモデル化するため、OVAをモデル抗原としてシアリルラクトース被覆リポソーム(SIA-Liposome)とPSリポソーム(PS-Liposome)、そしてマンノース被覆リポソームを用いて免疫応答の比較解析を行ったところ、SIA-Liposome投与マウスでは高いIL-10/INFγ産生細胞数比を示し、封入抗原特異的なTh1免疫応答の抑制が観察された。これら一連の検討によって、がんの進展に伴って出現してくるSTn抗原などのシアリル化糖鎖抗原は、その発現によって宿主免疫を抑制する事に寄与していることが示唆された。
天然ペプチドライブラリーからのカンジダ菌定着抑制物質の検索

カンジダ症から起こる誤嚥性肺炎などの予防法を検討するためには、カンジダ症を示さない段階の健康な人の口腔におけるカンジダ菌保有状態を診断する検査法の確立が、最初に必要である。本大学附属病院に口腔保健管理のために通院している健康な有床義歯使用者を被験者として、有床義歯表面の拭い取り試料を採取して、クロムアガー培地を使用した培養法によるコロニー形成数(CFU)とコロニーの色調による菌種判定(Candida albicansかCandida glabrataか)の結果と、両菌種に特異的に設計したcDNAプローブを使用するリアルタイムPCR法による検出率と菌の同定結果とを比較した。菌数の点ではリアルタイムPCR法が培養法の12オーダー高い値を示したが、これは生菌細胞のみを検出する培養法と死菌のDNAでも検出できるPCR法の違いを反映する理にかなった結果であった。2つの方法論による測定菌数の相関性を分析したところ、C.albicansにおいてr=0.988、C.glabrataにおいてr=0.952(Spearman分析、ともにP<0.01)であった。C.albicansの陽性者は被験者10名中6名、C.glabrataについても10名中6名であり、陽性・陰性の判定は2つの方法間で100%一致した。また、臨床分離菌株の、カンジダ同定用ID32アピ(ビオメリュー社)を用いた菌種の同定結果は、クロムアガー培地上のコロニー色調による判定と完全に一致した。以上より、健康な人の口腔におけるカンジダ菌の存在の検査法として、定性的にも定量的にも信頼できる2つの方法論を確立することができた。またこれと平行して、培養カンジダ標準菌株を用いて、菌の付着能の測定系の開発に取り組んだ。この時、非特異的付着のブロッキング材として一般に用いられるBSAなどのタンパク質系の物質はこのアッセイには不適であり、タンパク不含の界面活性剤等による制御が必須であることがわかった。