hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
翻訳後修飾を介した植物マイクロRNA生成の分子基盤

シロイヌナズナの低分子RNAであるmicroRNA (miRNA)はDicer-Like1(DCL1)タンパク質が中心的な役割を果たす。DCL1はヘアピン構造をとる一本鎖RNAを切断しmiRNAを生成するが、DCL1と協調的に機能してmiRNA生成に関与する複数のタンパク質が同定されている。その一つであるSERRATE(SE)タンパク質を中心に解析を行った。その結果、SEタンパク質のN末端領域がリン酸化されていることを見出した。このN末端領域を欠失させたSEタンパク質を発現するシロイヌナズナを作出し解析を行った結果、複数のmiRNAの蓄積量が野生型株と比較して減少しており、逆にmiRNA前駆体の蓄積量は増加していた。このことから、N末端領域のリン酸化がSEタンパク質の機能に重要である可能性が考えられた。また、シロイヌナズナDCL1によるmiRNA前駆体切断機構について研究を行った。miRNA前駆体のモデルとしてpri-miR167aを用い、ステム上に存在する複数のミスマッチをそれぞれ閉じた変異体pri-miR167aを調製しin vitro切断アッセイを行った。シロイヌナズナDCL1は昆虫細胞/バキュロウイルス発現系を用いて調製したものを用いた。その結果、miRNA/miRNA*duplexに隣接するミスマッチを閉じるとDCL1によるmiRNA前駆体の二段階目の切断の効率が低下すること、また、miRNA/miRNA*duplexから離れたミスマッチを閉じるとDCL1によるmiRNA前駆体の切断の正確性が低下することを明らかにした。すなわち、ミスマッチがDCL1によるmiRNA前駆体の切断の効率と正確性にそれぞれ異なる役割を担っていることが明らかになった。シロイヌナズナの低分子RNAはshort interfering RNA(siRNA)とmicroRNA(miRNA)に大別され、その生成にはRNaseIIIファミリータンパク質であるDicer-Like(DCL)タンパク質が中心的な役割を果たす。miRNA生成に関与するDCLタンパク質はDCL1であり、ヘアピン構造をとる一本鎖RNAを切断しmiRNAを生成する。シロイヌナズナを用いた遺伝学的解析から、miRNA生成に関与するタンパク質が多く同定されている。その多くのタンパク質はDCL1と協調的に機能してmiTRNA生成に関与していることが明らかにされているが、これらタンパク質の翻訳後修飾に関する研究は少ない。本研究では先行研究によりDCL1のmiRNA前駆体切断活性を上昇させることが明らかにされているSERRATE(SE)タンパク質を中心に解析を行った。その結果、タンパク質のリン酸化を検出するPhos-tag PAGEによりSEタンパク質がリン酸化されていることが分かった。SEタンパク質のN末端領域を欠失させたSEを発現させ同様に解析を行った結果、リン酸化は見られなかったことから、SEタンパク質のN末端領域がリン酸化されていることが示唆された。更に、このN末端領域を欠失させたSEタンパク質を発現するシロイヌナズナを作出し解析を行った結果、複数のmiRNAの蓄積量が野生型株と比較して減少しており、逆に複数のmiRNA前駆体の蓄積量は増加していた。以上の結果から、N末端領域のリン酸化がSEタンパク質の機能に重要である可能性が考えられた。SEタンパク質の発現量が低くPhos-tag PAGE後のウエスタンブロット解析において検出が難しい問題点があり条件検討に若干の時間を要したが、その他の実験に関してはおおむね順調に進んでいる。SEタンパク質のリン酸化が様々な発達ステージやストレス条件などにより影響を受けるかどうか調査すると共に、他のmiRNA生成関連タンパク質やmiRNA前駆体などとの相互作用にどのように影響を受けるかについて解析することで、SEタンパク質の翻訳後修飾の役割を明らかにする。抗DCL1抗体の作製を予定していたが、使用する抗原の調製が間に合わなかったため。
高解像度3D手術顕微鏡および画像オーバーレイシステムの構築

現在使用できる3Dヘッドアップ手術は記録用のハイビジョンカメラ2台を使用し、その映像を3D用ハイビジョンモニターに移し、偏光眼鏡を用いて観察するものである。観察用モニターを1.5mに設置した場合、モニターの走査線の間隔は600μmで、一方、視力1.0のヒトの眼の解像度は1.5mで500μmを分別することができる。つまりハイジョンカメラの解像度はヒトの眼の分別能にやや劣るもののほぼ匹敵する。しかし3D映像を取得するため縦もしくは横の解像度が半分になってしまう。これを実際にEdmund社のテストターゲットを用いて検証した。顕微鏡の鏡筒観察による解像度は最低倍率では1mmあたり19本の線を分別できた。一方ハイビジョンカメラによる3D映像取得のモニター観察では1mmあたり14本の線の分別にとどまった。最高倍率では鏡筒観察が1mmあたり90本に対して3Dでは32本であった。ヒトの分別能に近い状況にするためにまずハイビジョンカメラを画素ずらしの4K出力カメラに変更し、検証を行った。最高倍率での解像度は1mmあたり41本という結果となった。次に被写界深度は最低倍率では鏡筒観察で27mm、ハイビジョンカメラによる3D観察で20mm、4K出力カメラでは14mmと浅くなっていった。最高倍率ではいずれの観察方法でも34mmと差がなかった。飛出し量と縦幅の比から像の飛出し角を測定した。tanθ=飛出し量/縦幅が成り立ち、実際の角度が45度の場合、鏡筒観察では20度、3D観察では50度の飛出し量であることがわかった。このシステムをより良いものとするには、明るさを維持できるハイビジョンカメラが、4K出力カメラよりも有利で、3D映像取得時の解像度低下を補うため、4K3Dモニターの使用を考慮する必要がある。これに加えオーバーレイを追加することで近未来の手術システムが構築できる可能性がある。3Dヘッドアップ手術システムを構築した。このシステムはハイビジョンカメラ2台を使用し、その映像を3D用ハイビジョンモニターに移し、偏光眼鏡を用いて観察するものである。ハイジョンカメラを使用したシステムでは、解像度はヒトの眼の分別能にやや劣るが、実際にEdmund社のテストターゲットを用いて検証した。ハイビジョンカメラに加え、画素ずらしの4K出力カメラを使用し、検証を行った。その結果解像度は鏡筒観察>4K出力カメラ>ハイビジョンカメラとなった。また被写界深度は鏡筒観察>ハイビジョンカメラ>4K出力カメラの順となった。カメラへの光路を100%とした場合、非常に鮮明な像が得られた。しかし鏡筒観察の余地を残すため、カメラ20%+鏡筒80%とした場合、両者の優位な点を損ない、満足する結果が得られなかった。また4Kモニターを使用することで、ハイビジョンカメラの解像度不足を補うことができる可能性がある。ここまでの実験結果から、現状でのベストの選択はカメラへの光路を100%としたハイビジョンカメラを使用し、その像を4Kモニターに入力するシステムが現状で最も短所の少ないシステムと言える。画素ずらし4K出力カメラの改善もしくは完全4Kカメラの開発が望まれる。また現状のカメラではダイナミックレンジ(適正に画像に表示できる、最も明るい部分から最も暗い部分までの範囲)が狭いことが問題の一つとしてあげられ、ハイダイナミックレンジのカメラが望まれる。これによりヒトの眼と同じような特性の画像が取得できる可能性がある。更にモニターを4K3Dモニターに変える必要がある。このシステムのもう一つの課題が術前の画像データを術中の映像にオーバーレイすることである。現状のシステムが像をモニターに直接入力しており、簡単なオーバーレイしか行うことができない。これを克服するためにはカメラで取得した像を一度コンピューターに入力し、それをモニターに流す必要がある。すると実際の像とモニター上での映像にタイムラグ(遅延)が生じてしまう。この許容範囲は0.1秒以下であり、ハードとソフト両面からの改善が必要である。

次に被写界深度は最低倍率では鏡筒観察で27mm、ハイビジョンカメラによる3D観察で20mm、4K出力カメラでは14mmと浅くなっていった。最高倍率ではいずれの観察方法でも34mmと差がなかった。飛出し量と縦幅の比から像の飛出し角を測定した。tanθ=飛出し量/縦幅が成り立ち、実際の角度が45度の場合、鏡筒観察では20度、3D観察では50度の飛出し量であることがわかった。このシステムをより良いものとするには、明るさを維持できるハイビジョンカメラが、4K出力カメラよりも有利で、3D映像取得時の解像度低下を補うため、4K3Dモニターの使用を考慮する必要がある。これに加えオーバーレイを追加することで近未来の手術システムが構築できる可能性がある。3Dヘッドアップ手術システムを構築した。このシステムはハイビジョンカメラ2台を使用し、その映像を3D用ハイビジョンモニターに移し、偏光眼鏡を用いて観察するものである。ハイジョンカメラを使用したシステムでは、解像度はヒトの眼の分別能にやや劣るが、実際にEdmund社のテストターゲットを用いて検証した。ハイビジョンカメラに加え、画素ずらしの4K出力カメラを使用し、検証を行った。その結果解像度は鏡筒観察>4K出力カメラ>ハイビジョンカメラとなった。また被写界深度は鏡筒観察>ハイビジョンカメラ>4K出力カメラの順となった。カメラへの光路を100%とした場合、非常に鮮明な像が得られた。しかし鏡筒観察の余地を残すため、カメラ20%+鏡筒80%とした場合、両者の優位な点を損ない、満足する結果が得られなかった。また4Kモニターを使用することで、ハイビジョンカメラの解像度不足を補うことができる可能性がある。ここまでの実験結果から、現状でのベストの選択はカメラへの光路を100%としたハイビジョンカメラを使用し、その像を4Kモニターに入力するシステムが現状で最も短所の少ないシステムと言える。画素ずらし4K出力カメラの改善もしくは完全4Kカメラの開発が望まれる。また現状のカメラではダイナミックレンジ(適正に画像に表示できる、最も明るい部分から最も暗い部分までの範囲)が狭いことが問題の一つとしてあげられ、ハイダイナミックレンジのカメラが望まれる。これによりヒトの眼と同じような特性の画像が取得できる可能性がある。更にモニターを4K3Dモニターに変える必要がある。このシステムのもう一つの課題が術前の画像データを術中の映像にオーバーレイすることである。現状のシステムが像をモニターに直接入力しており、簡単なオーバーレイしか行うことができない。これを克服するためにはカメラで取得した像を一度コンピューターに入力し、それをモニターに流す必要がある。すると実際の像とモニター上での映像にタイムラグ(遅延)が生じてしまう。この許容範囲は0.1秒以下であり、ハードとソフト両面からの改善が必要である。
身体運動によるメンタルヘルス改善効果の分子機構解明とリサーチ・リソースの構築

身体運動がメンタルヘルス改善効果をもたらすメカニズムを分子・細胞レベルにおいて実験動物及びヒトを対象として検討し、運動動処方プログラム開発のための基礎的資料を得ることを目的とした。長期間の運動トレーニング及び一過性の運動は、大脳皮質運動野における脳神経細胞の形態的、機能的変化を引き起こし、結果的にメンタルヘルスの改善がもたらされる可能性が考えられる。(1)長期間の運動トレーニングがメンタルヘルスの改善に及ぼす影響を、既存の測定・分析方法とは異なる最新技術で検討し、従来の実験方法では捉えることが出来なかった生体応答から運動による「メンタルヘルス改善」の新たな基準を作成する。(2)長期間の運動トレーニング及び一過性の運動が脳神経細胞の構造、機能的変化及び自律神経機能に及ぼす影響を分子・細胞レベルにおいて検討し、運動によるメンタルヘルス改善のメカニズムの一端を明らかにする。(3)「メンタルヘルス改善のための運動処方プログラム」を基本とした次世代のプログラム開発に直結する実用的な研究技術・手法の開発を行う。過度の疲労やストレスは、脳卒中や虚血性心疾患などの循環器疾患発症のリスクファクターであり、発症の背景として、血圧の上昇、内皮機能の低下、動脈硬化の進展、自律神経活動の変調が考えられている。10日間に及ぶ睡眠短縮と精神労働による負荷をかける実験系を構築し、その循環機能及びストレス関連ホルモンに及ぼす影響を検討した。実験前に口頭により説明を行った上で、本人から直接了解が得られた17名の男性を被験者とした。現実の労働-生活過程を模擬して、慢性疲労を操作的に発現させる実験を設定した。実験は、長時間・過密労働のモデルであり、週内の休日をスキッブして(休日出勤を模擬)、10日間の連続した夜間睡眠短縮による慢性疲労発現モデルとした。情報機器操作課題を実験タスクとして、実験途中から負荷を段階的に増大させ被験者を追い込む形で課題を行わせた。3日間の順応日と10日間の負荷日並びに4日間の回復日からなる合計17日間の実験期間の早朝と夕刻に、四肢血圧、全身脈波速度(PWV)、頸動脈増大指数(AI)を測定した。さらに10日間の負荷日前後に採血を行い、ストレスホルモン、神経伝達物質、疲労物質の候補の分析に供した。四肢血圧ならびにPWVについては、「朝方高く夕方低い」という、いわゆる日内変動が全ての被験者に認められ統計的に有意であった。介入による変化に関しては多くの被験者で系統的な変化は認められなかったが、1名の被験者で負荷日に増加、2名の被験者で低下が見られた。平均値では有意な変化が認められなかった。AIは他の測定項目と比較して日内変動が大きい傾向があったが、血圧やPWVと同様に介入による有意な変化は認められなかった。10日間の睡眠短縮と精神労働負荷に対する循環応答について、系統的な介入の影響を把握できなかった。運動誘発性ストレスは一過性疲労、蓄積性疲労、及びオーバートレーニングに代表される慢性疲労に分類される。精神性慢性疲労は脳局所の機能低下が要因であることが報告されている。本研究は、運動により引き起こされる蓄積性疲労時の脳活動を、ポジトロン断層法(PET)を用いて観察し、運動誘発性慢性疲労が起こるメカニズムの一端を明らかにすることを目的とした。運動習慣のない健康な男子学生7名を被験者とした。被験者は90分間の自転車エルゴメーター運動を1日2回(合計180分間)、55%VO2max強度で4日間連続試行した。運動期間の前、中、後日に感情チェックリスト(MCL-S2)、主観的疲労度(VAS)、フリッカー値(CFF)を測定した。脳PET測定は運動期間の前、後日に安静状態で行った。30分間以上の安静の後、グルコースの疑似体である[18F]-fluoro-deoxy-glucose (FDG)を被験者に投与し、40分後より撮影を開始した。画像解析はソフトウェアStatistical Parametric Mapping (SPM2)を用いた。VASには運動継続に伴う上昇は認められなかった。またMCL-S2に運動に伴う一定の傾向は認められなかった。CFFは運動継続に伴い低下し、運動前に比較して運動4日目と運動終了翌日において有意な(p<0.05)低下が認められた。運動前に比較して、運動後に前頭連合野と後頭葉(二次視覚野)の糖取り込み能の抑制が観察された。疲労のバイオマーカーであるCFFに有意な低下が認められたことから、被験者は軽度の蓄積性疲労状態にあったと考えられる。PET測定において活動低下が観察された前頭連合野は思考を司る領域である。また、二次視覚野は視覚の情報化を司り、注意力に大きな影響を与える。これらの脳領域の機能低下が続くことで運動性慢性的疲労が発症する可能性が示唆された。1.3040歳の健康な188名の成人男女を対象として、POMSの気分尺度と動脈スティフネス(baPWV)との関連を検討した。抑うつと疲労の得点とbaPWVとの間に有意な相関が見られた(r=0.2-0.3,P<0.05)。

抑うつや疲労の程度が高いと動脈スティフネスが高いことが示唆された。10日間に及ぶ睡眠短縮と精神労働による負荷をかける実験系を構築し、血中ストレス関連物質に及ぼす影響を検討した。17名の男性を対象として現実の労働-生活過程を模擬し、慢性疲労を操作的に発現させる実験を設定した。実験は、長時間・過密労働のモデルであり、週内の休日をスキッブして(休日出勤を模擬)、10日間の連続した夜間睡眠短縮による慢性疲労発現モデルとした。疲労と関連があるとされているTGF-β、DHEA-S、コルチゾール、ACTHの血中濃度の変化を観察した結果、全てに有意な変化が見られなかった。2.計算課題を行う前に短時間の低強度運動を行い、計算課題中の前頭前野および一次運動野の血流量に対する影響について検討した。女子大学生10人を対象として、安静後(C群)または40%VO_2max強度での9分間の運動後(E群)に行った15分間の計算課題中の脳血流量を近赤外分光装置により測定した。計算作業量は、始めの5分間においてのみ、C群と比較してE群で有意に高値を示した(p<0.05)。脳血流量については、計算開始時および開始直後の一次運動野において、C群と比較してE群で有意に高値を示した(p<0.05)。前頭前野においては、計算開始後増加したものの両群間での違いは認められなかった。以上の結果より、低強度運動により増加した短時間の計算作業量に、一次運動野血流量が関与している可能性が示唆された。(1)経頭蓋磁気刺激による大脳皮質運動野のマッピングとスポーツ選手の中枢運動伝導時間の同定、反応パフォーマンス改善の試みについて検討した。解剖学的運動野から機能分布を検討するために、マッピング作業を行った結果、右手指の筋については、国際10-20法のC3点から23cm外側後方において運動誘発電位最大振幅を得たことから、ここに手指の運動に関与する中枢が局在するものと推察された。スポーツ選手を対象に、大脳皮質運動野への経頭蓋磁気刺激及び脊髄刺激を行い、その時間差から中枢運動伝導時間、視覚-運動関連時間(VMRT)を算出し、反応時間との相関関係について検討した。上肢、下肢各筋への運動誘発電位(MEP)潜時はそれぞれ約13msecと27msecであり、皮質伝導時間は約6msecであった。全身反応時間において、光刺激から認知、中枢での信号処理にかかる時間(VMRT)が大きな比重を占める(約90%)ことが推察された。(2)交感神経活動の骨組織や骨格筋への影響を組織細胞レベルで検討した。高血圧自然発症ラット(SHR)を用いて、骨格筋及び骨組織構造の違い並びに量的構造的変化について検討した。SHRラットでは心拍数、血圧が有意に高く、高血圧を発症しており、フラクレット解析により交感神経亢進状態を有した。また、筋湿重量、骨梁面積、類骨幅、骨量面積当たりの類骨面積は有意に小さいことが示された。SHRは骨量低下を引き起こすと共に、骨梁構造や骨形成に負の影響があることが推察された。SHRラットに6遮断薬を投与したり、軽微な運動を行わせることにより骨量の増加、骨芽細胞の活性が認められた。
19世紀前半アメリカ合衆国における幼児学校の思想史研究

本研究は1820年代から40年代にかけてアメリカ東部諸都市に勃興した幼児学校(infant school)について,その思想史的背景と実態について研究したものである。幼児学校の起源はロバート・オウエン(Robert Owen)がスコットランドで経営したNew Lanark紡績工場内に設立した「性格形成学院(The Institution of the Formation of Character)」の幼児保育・教育部門を起源としていた。本研究では,初年度にオウエンの幼児教育思想を考察するとともに,性格形成学院内の幼児学校の実態について世界遺産に登録すべく修復されている同学院を訪問調査によって明らかにした。2年目の研究においては,アメリカへの幼児学校導入に尽力したスコットランド人ウィリアム・ラッセルが刊行したAmerican Annals of Education and Instruction,幼児学校の設立運営に関わったキリスト教会の動向(Christian Examiner, The Ladies Magazinesなどの資料から検討した)について考察し,慈善学校としての幼児学校の思想的基盤にニュー・イングランドにおける第2次信仰復興運動のエートスと新興中産階級の子ども観や教育倫理が強く働いていたことを明らかにした。幼児学校は,Boston, Providence, Philadelphia, New Yorkに存在していたことが確認されたが,その実態を知り得る資料はThe Infant school society of the city of Bostonが発行している年次報告書,New Yorkで出版された初級読本や賛美歌集が現存することが分かった。また,Philadelphiaについては,Mathew Careyなる人物が1829年に出版したパンフレットが存在することをつきとめた。これらの調査・研究において発見・渉猟した資料よって明らかにされた事実,幼児学校の歴史的意義については,論文・学会発表において公表していく予定である。今年度は研究を進めていく上で必要な資料収集・整理を中心とした。その成果をまとめると以下のようになる。(1)国内における先行研究の渉猟NACSISのデータベースを活用するとともに,実際にいくつかの大学図書館に赴き,資料収集(複写・整理・データベース化)を行った。(2)マイクロフィルムの購入と資料化19世紀前半ニューイングランドにおける宗教思想・教育文化・慈善事業をめぐる報告や論考を掲載しているChristian Examiner (マイクロフイルム全16巻中9巻)を購入した。マイクロフィルムの複写・整理のためにアルバイトを雇った。(3)研究領域をカバーする国内外の古書・既刊書・新刊の文献を購入した。(4)比較教育史的視点から幼児学校の起源を探るため,創設者であるロバート・オウエンに関わる資料発掘のため,海外出張を行った(スコットランド・ウェールズ・イングランド)。次年度はこれらの資料を本格的に分析し,論文執筆や学会発表等を通じて,研究成果を公表していく予定である。
食道癌巣、転移巣における遺伝子産物の発現状態と予後の関連性についての研究

(1)食道癌におけるc-erbB-2遺伝子蛋白の血清および組織内濃度:食道癌患者29例の血清及び14例の手術切除組織中の蛋白濃度の測定をEIA法により行った結果、11例(38%)の高頻度でcut off値13.5U/mlを上回る陽性例が認められた。14例の癌組織中の蛋白濃度は61.5±27.0U/mgで同時に測定したEGFR濃度は56.8±27.6fmol/mgであり、c-erbB-2蛋白高値例においてEGFRも高い傾向を認めた。病理学的所見と関連するものは見られなかったが再発死亡例に高い例が認められ、c-erbB-2蛋白濃度は食道癌病変の進展の指標となる可能性が示された。(2)食道癌組織における癌抑制遺伝子p53,MMC,DCCの変異:39例について癌病巣、非癌粘膜、転移リンパ節(他に患者の末梢血)を採取し、PCR-SSCP法によりp53の4つのexon、MMCの7つのexon、DCCの4つのexonについて検討した。p53では15例(38%)、MMCでは12例(31%)、DCCでは3例(8%)に変異を認めた。原発巣および転移リンパ節両者検索例では、MCCでは7例中3例で転移リンパ節のみに変異が検出されたが、p53,DCCでは原発巣とリンパ節に同様の変異が認められた。病理学的所見と3者の変異との間には関連は認められなかったがDCCに変異を認めた3例は全てStage IV症例であり、DCCは食道癌の晩期の進行過程に関連し、MCCはリンパ節転移と関連することが示唆された。(3)食道癌細胞核DNA ploidy patternの解析:癌細胞をDAPI染色して顕微分光測光法により検討した。得られたヒストグラムよりdiploid(D),low grade aneuploid(LGA),high grade aneuploid(HGA)の3型に分類した。78例の検討ではD型20例(26%)、LGA型15例(19%)、HGA型43例(55%)であった。早期食道癌の70%がD型であった。HGA型の患者ではその79%にリンパ節転移が見られ、脈管侵襲も高度で再発も高頻度であった。D型患者の5年生存率は57%であるのに対し、HGA型は14%でDNA ploidy patternが食道癌患者の予後と密接に関連していた。1.食道癌患者の血清中の癌遺伝子産物C-erbB-2蛋白濃度の検討:抗C-erbB-2モノクローナル抗体を用いたEIAキット(Triton)で測定を行った。cut off値は健常成人50名の血清濃度測定の結果から13.5U/mlとした。

食道癌術前患者22例の検討では9例(41.0%)が陽性であり他の消化器癌患者に比べて高頻度であった。深達度はsm癌3例、mp-a_2癌6例であった。病理組織学的所見については陽性群と陰性群の間には差はなくSCC,CEA値とc-erbB-2蛋白濃度との相関も認められなかった。しかし陽性例の内stageIVの4例中3例が1年以内に再発し2例は死亡し癌の進展を反映する新たな予後因子となる可能性が示唆された。3.食道癌組織における癌抑制遺伝子p53の変異についての検討:PCR-SSCP法を用いてp53の突然変異を検出した。現在まで検討した37例中18例(48%)に変異を認めたが他家の報告に反してリンパ節転移との相関は認めていない。1.食堂癌巣組織中におけるEGFレセプターおよび癌遺伝子c-erbB-2蛋白濃度の検討:食道扁平上皮癌手術切除標本14例についてその癌組織抽出液中の各々の濃度を抗モノクローナル抗体を用いてEIA法により定量測定した。EFGレセプター濃度の単位はfmol-mg protein、c-erbB-2はU/mg proteinで表した(1U≒3.3fmol)。14例の濃度は全て高値を示し、平均値はEGFレセプター=56.8±27.6fmol/mg、c-erbB-2=61.5±27.0U/mgで両者共に高くなる傾向であったが、gamma=0.428で強い正相関は示されなかった。しかし症例数の増加で強い正の相関を示す可能性があり更に検討する必要がある。これは腺癌(乳癌)等では負の相関を示すことを考えると極めて重要な所見と考えられる。2.食道扁平上皮癌組織における癌抑制遺伝子MMCおよびDCCの変異についての検討:食道扁平上皮癌手術標本39例について癌病巣、非癌粘膜、転移リンパ節、(他に患者の未梢血)を採取しDNAを抽出し、PCR-SSCP法によって、NCCの7つのexon、DCCの4つのexonについて変異を検討した。MCCでは37例中12例(31%)、DCCでは3例(8%)で変異を認めた。原発巣および転移リンパ節両者とも検索し得たものではMCCでは7例中例3例で転移リンパ節のみに変異が検出されたが、DCCでは原発巣とリンパ節に同様の変異が認められた。食道癌の臨床病理学的諸因子とMCC、DCCの変異との間には有意な関連は認めなかったもののDCCに変異を認めた3例は全てStage IV症例であった。以上の結果よりDCCは食道癌の晩期の進行過程に関連し、MCCはリンパ節転移と関連することが示唆された。
コウモリ由来狂犬病ウイルスの多様性と適応進化の解明

コウモリ由来狂犬病ウイルスの多様性と適応進化機序を明らかにするために、狂犬病に感染した吸血コウモリ、食果コウモリ、食虫コウモリ、イヌおよびキツネ体内における狂犬病ウイルス集団の遺伝学的特徴を解析した。宿主との相互作用に最も関与する糖蛋白質遺伝子の全長配列を解析したところ、個体内における狂犬病ウイルス集団の遺伝子多様性は塩基配列レベルで0-0.95×10^<-3>、アミノ酸配列レベルで0-2.08×10^<-3>であり、宿主動物種間で遺伝子多様性の相違は認められなかった。また、これら狂犬病ウイルスの遺伝子多様性はこれまでに報告されている他のRNAウイルスと比較して低かった。塩基置換およびアミノ酸置換は糖蛋白質遺伝子領域に散在していた。d_N/d_Sは1以下で、抗原部位と非抗原部位の間で有意な差は認められなかった。狂犬病ウイルスは宿主の免疫応答を回避するために複製頻度を自己調整しており、さらに宿主の免疫機構を阻害することがわかっている。他のウイルスでは感染個体内のウイルス集団の遺伝子多様性は宿主の免疫暴露を受けると高くなる傾向が観察されていることから、狂犬病ウイルス集団の低い遺伝子多様性は、狂犬病ウイルスの感染様式を反映している可能性が示唆された。また、d_N/d_Sは1以下であったことから、狂犬病ウイルスの糖蛋白質には構造的および機能的な制約が存在していることが示唆された。以上、野外においてコウモリ由来狂犬病ウイルスは遺伝的な多様性が観察されるが、宿主個体内においては負の自然選択の影響を受けた進化様式を有することが明らかになった。本研究成果は野外で流行している狂犬病ウイルスの有効な予防・治療薬を開発する上で重要な指標となることが期待される。1.ブラジルで分離されたコウモリ由来狂犬病ウイルス56検体の核蛋白質遺伝子配列を決定し、系統学的解析を行った。その結果、コウモリ由来狂犬病ウイルスは宿主コウモリの種類に依存した複数の遺伝子系統を形成し、これらの系統のうち非吸血性のコウモリによって維持されている1系統は、アメリカ大陸の広範囲の地域に分布し、長距離を移動する食虫コウモリから分離された狂犬病ウイルスと近縁であった。このことから、ブラジルには他の地域のコウモリも関与する多様なコウモリ由来狂犬病ウイルスが存在しており、これらコウモリ由来狂犬病ウイルスは、宿主コウモリの生態を反映した疫学的特徴を有していることが示唆された。2.吸血コウモリ、食虫コウモリ、食果コウモリ、イヌおよびキツネから分離された狂犬病ウイルスの宿主1個体内におけるウイルス集団の遺伝子解析を行った。宿主との相互作用に最も関与する糖蛋白質遺伝子の解析を行ったところ、個体内における狂犬病ウイルスの塩基多様性(nucleotide diversity)は0-0.002であり、他のRNAウイルスと比較して低かった。また、塩基およびアミノ酸置換は分散して起きており、抗原認識およびその他の遺伝子領域の同義置換および非同義置換の割合に有意な差は認められなかった。狂犬病ウイルスは複製頻度を自己調整しており、また、宿主の免疫応答を抑制することによって感染を成立させることが報告されている。従って、感染個体内における狂犬病ウイルス集団の低い遺伝子多様性は、生体内における本ウイルス独自の感染様式を反映している可能性が示唆された。
動物プランクトンおよび水生生物を利用した水田からのリン回収

本年は、ヒメタニシとモノアラガイによる土壌表面に発生した付着藻類の摂食が、田面水のリン溶出におよぼす影響を調べた。実験では、300mLビーカーを使った擬似水田(土層厚3cm、水深5cm)に付着藻類を繁殖させ、付着藻類の繁殖後、各巻貝を1匹ずつ投入し、藻類を6日間摂食させた。そして藻類摂食後に各巻貝を除去し、排泄残渣物がリン溶出に及ぼす影響を調べた。その結果、摂食期間において、ヒメタニシ区およびモノアラガイ区の田面水の全リン濃度は、巻貝を含まない対象区の全リン濃度より約0.8mg/l多くなった。巻貝除去後、全リン濃度はヒメタニシ区で増加せず、モノアラガイ区で増加した。モノアラガイ区における、巻貝除去後から実験終了(約20日間)までの全リン濃度の増加量は、約1.3mg/lであった。両巻貝の排泄残渣物からリン溶出は確認されず、巻貝除去後のモノアラガイ区の全リン濃度上昇は、排泄残渣物からのリン溶出によるものではないと考えられる。また、巻貝除去後の田面水のpHは、両巻貝の未消化の藻類の光合成によって、ヒメタニシ区で約9、モノアラガイ区で約8.5を維持した。田面水のpH上昇によって土壌から田面水へのリン溶出が知られている。モノアラガイ区では、田面水の高pHにおいてリン溶出が確認されたが、ヒメタニシ区ではリン溶出が確認されなかった。以上より、両巻貝による藻類摂食は、藻類からリンを溶出させることが明らかとなった。一方、藻類摂食後のリン溶出は、巻貝の種類によって違いが見られた。各巻貝の藻類摂食が、巻貝除去後のリン溶出に違いを生じさせた要因についてはさらなる検討を要する。本研究は水田土壌から田面水に溶出したリンを効率的に回収するために水田の動物プランクトンおよび水生生物が有機態リンから無機態リンへの回帰にどれだけ寄与するか明らかにすることを目的とする.本年は,田面水に溶出した無機態リンを有機態リンに変換する植物プランクトンに注目し,土壌の初期水分状態および温度が田面水に発生する植物プランクトンの特性および増殖におよぼす影響を検討した.本研究では堆肥を連用している沖積土壌の水田表土の生土と風乾土を用い,人工気象器内(温度:25°Cおよび35°C,照度:18klx(16時間明ー8時間暗))で擬似水田における藻類の培養を行い,優占藻類の特性および田面水の理化学特性(DO,pH,溶存態無機リン濃度,全リン濃度)を調べた.風乾土の場合,25°Cにおいて付着藻類の発生にともなって田面水のpHが8以上になった後,田面水の全リン濃度が上昇し,田面水中に植物プランクトンが増殖した.ほとんどの植物プランクトンは緑色の球形の単体で存在し,直径は5μm以下であった.なお,植物プランクトンの同定は困難であった.35°Cの場合,土壌の異常還元によって土壌中のガスが噴出し植物プランクトンの増殖を確認できなかった.生土の場合,25°Cおよび35°Cの双方において付着藻類の発生にともなって田面水のpHが8以上になっても田面水の全リン濃度は上昇せず,田面水中に植物プランクトンは増殖しなかった.しかし,土壌表面にアナベナとその粘鞘によって形成された塊が多く確認された.土壌の初期水分状態によって植物プランクトンの特性および増殖が影響されることが明らかとなった.この結果は,土壌の乾燥状態に依存した土壌中の有機態窒素の無機化が植物プランクトンの特性および増殖に影響をおよぼすことを示唆する.風乾土を用いて田面水にリンが溶出する場合,ミジンコに摂食可能な5μm以下の植物プランクトンで優占されることが明らかになった.これにより動物プランクトンを利用した有機態リンから無機態リンへの回帰が期待される.一方,生土の場合,リンは溶出しないが,土壌表面に付着藻類は増殖するということが明らかにされた.この場合,有機態リンから無機態リンへの回帰は水生生物による付着藻類の摂食に期待することになる.この水生生物によるリン回帰に関しては次年度以降に検証する予定である.本年度初めて植物プランクトンの観察を実施し,不慣れであったため多くの時間を取られてしまい,もう一つの課題である田面水の対流と付着藻類の増殖の関係に十分取り組めなかった.この課題は次年度に取り組む予定である.本年は以下の二つの課題について成果を得た。(1)野外において田面水のpH上昇にともなって水田土壌から田面水へリンが溶出するか擬似水田を使って検証した。実験には堆肥を連用した水田の湿潤表土を使用した。擬似水田は2016年5月19日から6月29日の間野外に設置した。この実験期間の日射および気温は平年並であった。リン溶出は田面水のpHが9以上となった後に確認されたが、実験終了時のリン溶出量(平均値0.93mg/l、標準偏差0.47mg/l(n=6))はばらついた。

このリン溶出のばらつきは、土壌表面の付着藻類と浮遊藻類との間の栄養塩競合による浮遊藻類の増殖の抑制および水中の小動物による土壌表面の撹乱による影響が考えられた。野外における水田土壌から田面水へのリン溶出は田面水のpH以外の他の要因も考慮する必要が示唆された。(2)田面水の対流は、日射による土壌表面の加熱にともなう上昇流と蒸発による水面の温度低下にともなう下向流によって生じる。これらの流れによって田面水中にわずかに不均一な温度分布が形成されると予想される。そこで、対流によって生じる田面水中の微小な温度変化をペルチェ素子によって測定可能か検討した。対流は、田面水における対流の発生機構を模して調整した。水深5cmとなるよう水を含んだプラスチック製の円筒容器の底面を恒温水(25°C、30°C、35°C、40°C、45°Cを設定)で暖め、水面は大気(20°Cで固定)に開放し、対流を発生させた。その結果、容器底面と大気との間の温度差が大きくなるにともなって、ペルチェ素子の出力電圧値の変動幅は大きくなった。そして、容器底面と大気との間の温度差とペルチェ素子の出力電圧値の標準偏差の間に高い正の相関(R2=0.97)が示された。また、ペルチェ素子を使って野外における水田の田面水の対流測定が可能であることが示唆された。野外においてもリン溶出を確認できたが、室内実験と異なるリン溶出機構であった。屋外におけるリン溶出機構の理解は、今後の研究の中で大きな意味を持つためこの点ついて多くの時間を要した。しかしながら、屋外におけるリン溶出機構の理解は不十分であり、さらなる検討を要する。次年度においてもこの点を考慮して研究を進める予定である。田面水の対流と付着藻類の増殖の関係に十分取り組む前に、改めて田面水の対流を把握するための手法を確立する必要性を感じた。本年度の成果から対流を測定する方法には目処が付いたため、改めて次年度に田面水の対流と付着藻類の増殖の関係に十分取り組む。29年度は、紫外線および水生動物による摂食が、水田土壌から田面水へのリン溶出におよぼす影響について検討し、以下の成果を得た。1)野外において、紫外線が水田土壌から田面水へのリン溶出におよぼす影響を、擬似水田を使って検証した。実験には、堆肥を連用した水田の湿潤表土を使用した。実験期間は、2017年5月11日から7月5日とした。擬似水田は、紫外線透過フィルムと不透過フィルムの下に設置した。結果、紫外線の有無によらず、田面水のDOは実験開始直後から実験終了時まで約10mg/L前後で推移した。pHは、5月29日以降から実験終了時まで9前後を維持した。実験開始から実験終了時の間における田面水の全リン濃度の増加量は、紫外線区で0.38±0.25mg/L、非紫外線区で0.50±0.25mg/Lとなり、有意な差はなかった。以上より、紫外線は、水田土壌から田面水へのリン溶出に影響をおよぼさないことが明らかとなった。2)ヒメタニシの濾過・摂食にともなう藻類からのリン回帰に着目し、ヒメタニシがリン回帰におよぼす影響を調べた。ヒメタニシの濾過によるリン回帰に関する実験において、餌は、光合成細菌、ミドリムシ、クロレラを使用した。結果、濾過による各餌のリンの回帰率は、光合成細菌0.43、クロレラ0.22、ミドリムシ0.18となった。また、ヒメタニシの摂食の有無による土壌表面の付着藻類からのリン回帰速度を調べた。結果、ヒメタニシの摂食がないときのリン回帰速度に比べ、ヒメタニシの摂食によるリン回帰速度は、およそ1.7倍大きいことが示された。以上より、1ヒメタニシの濾過摂食によるリンの回帰は餌の種類に影響されること、2ヒメタニシの摂食はリンの回帰を促進させること、が明らかとなった。これまでの研究結果から、pHに依存した土壌から田面水へのリン溶出量は、少ないことが明らかになりつつある。リン回収の観点から、土壌から田面水へのリン溶出がより多くなることが望ましい。
現代沖縄における文化継承としての伝統音楽教育とその<再生>に関する研究

本研究は、文化的アイデンティティが複雑に交錯する沖縄を研究対象とし、廃藩置県以降に日本という国家に組み込まれる過程で生じた「本土と沖縄」という関係性から学校教育と伝統芸能教育の関係を考察してきた。その結果、次のようなことが明らかになった。先行世代から受け継がれてきた伝統芸能は、沖縄内部における各地域社会への帰属意識の生成に伴い、伝統芸能が地域を強調した内容へと発展を続けた。そして、継承過程に着目すると、新たに学校教育が継承の場として加わっており、それは特定の師匠を持たない「学校芸能」の誕生でもあった。ここからも、「学校芸能」が地域における伝統芸能の一つとして展開し、かつ地域社会に受容されている様子が明らかになった。「学校芸能」の誕生は、沖縄内部で形成された文化的アイデンティティが発揚される過程において生成し展開してきたものだということが示されたと同時に、公教育における「伝統芸能教育」が地域社会においても重要な意味を担っていることを示した。そして、現代沖縄における伝統芸能が重層的な継承過程のなかで展開し、発展している様相を明らかにした。さらに、これまで学校教育における伝統芸能の教授に関する議論において検討されてこなかった重要な側面、つまり伝統芸能を「継承・創造」するアクターとしての学校の機能を考察の対象に加え、議論を進める必要がある。学校教育の脈絡の中で伝統芸能が教授されていく過程に注目した際に、伝統芸能にみられる「わざ」がどのように教授されていき、そこにどのような変化と持続がみられるのか、そしてそれらが実践される「場」や「参加者」の間にはどのような相互作用がみられるのか、という視点から明らかにした。これらの検討を通して、グローバル化がすすむ現代社会において、伝統芸能が人々のアイデンティティ形成とどのような関わりをもっているのかという点について新たな知見を提供し、より現代的な視点からみた伝統芸能に関する研究を展開できると考えている。本研究は、文化継承としての音楽教育を意識した学校文化のコンテクストの視点から、現代沖縄における伝統音楽が〈再生〉する過程を考察し、公教育における伝統音楽教育の役割を明らかにすることを目的としている。平成22年度の当初の研究実施計画では、これまで地域で行われていた伝統音楽教育の継承過程が、公教育の場にも拡大していることから沖縄の公教育における沖縄の伝統音楽教育の考察を通して、伝統音楽の質的変容と沖縄が持つ文化的アイデンティティの諸問題を再考することを目的とした。これらの目的を遂行するために(1)沖縄における近代教育と伝統音楽教育の歴史的研究、(2)沖縄県石垣市白保地域における伝統文化継承に関する調査、(3)学校教育から見る伝統音楽教育の実態の3点に注目し、研究活動を進めた。そこで、沖縄県八重山諸島石垣島において7ヶ月間の現地調査を実施し、先行研究では数少ない文化継承としての沖縄の伝統音楽および芸能教育に関する情報を得ることができた。また、現地調査では、沖縄県八重山諸島石垣島での住み込み調査、聞き取り調査のみならず、地域の年中行事に積極的に参加し住民と意見を交換することによって、八重山諸島における石垣島とその周辺離島の人びとが、それぞれの地域でどのような社会状況に置かれているのかを理解し知見を広げることができたのは大きな収穫であった。平成22年度の研究実施状況として、7ヶ月間の現地調査は、博士論文の枠組みを形成する上で大きな意義をもつものとなっただけでなく、研究の視野を広げる貴重な経験となった。
希土類元素を含む耐熱マグネシウム合金の相分解とその制御

本研究では既存のアルミニウム合金およびマグネシウム合金の耐熱性および耐食性を上回り,たとえば,自動車部品の中で最も熱負荷のかかるピストンおよびその周辺部品に使用可能なマグネシウム合金の開発を目的として,重希土類元素を含むマグネシウム合金の状態図の作製,時効特性,熱間加工性および耐食性の評価ならびに熱間加工による組織の制御を行った。最終的にピストン形状まで鍛造し,その鍛造材の引張特性も評価した。(1)Mg-Gd, Dy-NdおよびMg-Gd-Y系合金のマグネシウムリッチ側の固溶限は温度の低下に伴って大幅に低濃度側に移行する。その結果、合金元素量の少ない合金でも250°Cで大きな時効硬化を示し,6%以上のGdあるいはDyおよび3%以上のNdあるいはYを含む合金の引張強さは既存耐熱マグネシウム合金を上回る。(2)本系合金の時効過程は過飽和マグネシウム固溶体→β"(DO_<19>)→β'(bco)→平衡相β(Nd系:fcc, Y系:bcc)で,顕著な時効硬化はβ"相の析出により引き起こされる。β"相は熱間圧延あるいは熱間鍛造により導入された転位上へ優先的に析出し,粒界近傍の無析出帯は少なくなる。その結果,強度および伸びとも大きく向上する。(3)熱間鍛造前の均質化処理温度を固溶限温度直上と低くすることにより,結晶粒粗大化を抑制し,残留化合物を少なくすることが可能となる。それにより,均質化処理材から直接ピストン形状まで鍛造可能となる。本系合金の内、Mg-10%Gd-3%Y-Zr合金のピストン鍛造材が最も強く、250°Cにおける引張強さおよび耐力はそれぞれ290MPaおよび250MPaである。これらの値は既存耐熱マグネシウム合金を大きく上回り、耐熱アルミニウム合金の2倍強に匹敵する。(4)本系合金では希土類元素の添加により塩素イオンの存在する腐食環境下でも合金表面に微細なMg (OH)_2が安定な保護膜として存在し得るようになるため,耐食性は極めて良好となる。本年度は耐熱性を維持しつつ、高価な重希土類元素(GdあるいはDy)の添加量を減らし、比較的安価なNdで置換可能な組成領域を探索することを目的として、10mass%以下のGdあるいはDy、7mass%以下のNdを含む組成領域のマグネシウムリッチ側の三元状態図を作製した。その状態図から、共晶温度直下でマグネシウム固溶体単相となる3mass%以下のNdを含む合金の時効特性を調査した。また、それらの結果から、Mg-510mass%Gd(Dy)-3mass%Nd合金に結晶微細化剤としてZrを添加した四元合金を溶製し、それらの時効特性、機械的性質および耐食性を調査した。(1)DV-Xαクラスター法による電子構造計算の結果、Yおよび希土類元素が添加元素として有効であると推測された。本検討合金の内、3mass%Ndを含む三元合金は535°Cにおいてほぼマグネシウム固溶体単相組織となり、温度の低下に伴い合金元素の固溶限は大幅に低溶質濃度側へと移行する。そのため、本検討合金の中で合金元素量の最も少ないMg-3mass%Gd(Dy)-3mass%

Nd合金でさえ、250°Cでも大きな時効硬化を示すようになる。(2)四元系合金の時効特性を調査し、透過型電子顕微鏡により時効析出物を詳細に検討したところ、本系合金の時効過程はマグネシウム固溶体→β′′(DO_<19>型結晶構造)→β′(bco)→β(fcc)で、時効硬化はβ′′相により引き起こされることがわかった。(3)本系合金の内、Mg-10mass%Gd-3mass%Nd-0.5mass%Zr合金の250°Cにおける引張強さおよび耐力はそれぞれ290および260MPaと最も高い。これらの値はWE54A耐熱マグネシウム合金の値を大きく上回り、AC8A耐熱アルミニウム合金の2倍以上に相当する。(4)本系合金の耐食性は極めて良好で、AZ91D耐食マグネシウム合金に匹敵する。これは、XPSにより表面分析した結果、希土類元素の添加により塩素イオンが存在する腐食環境下でも合金表面にMg(OH)_2が安定な保護膜として存在し得るようになるためであることがわかった。本研究では既存のアルミニウム合金およびマグネシウム合金の耐熱性および耐食性を上回り,たとえば,自動車部品の中で最も熱負荷のかかるピストンおよびその周辺部品に使用可能なマグネシウム合金の開発を目的として,重希土類元素を含むマグネシウム合金の状態図の作製,時効特性,熱間加工性および耐食性の評価ならびに熱間加工による組織の制御を行った。最終的にピストン形状まで鍛造し,その鍛造材の引張特性も評価した。(1)Mg-Gd,Dy-NdおよびMg-Gd-Y系合金のマグネシウムリッチ側の固溶限は温度の低下に伴って大幅に低濃度側に移行する。その結果、合金元素量の少ない合金でも250°Cで大きな時効硬化を示し,6%以上のGdあるいはDyおよび3%以上のNdあるいはYを含む合金の引張強さは既存耐熱マグネシウム合金を上回る。(2)本系合金の時効過程は過飽和マグネシウム固溶体→β"(DO_<19>)→β'(bco)→平衡相β(Nd系:fcc,Y系:bcc)で,顕著な時効硬化はβ"相の析出により引き起こされる。β"相は熱間圧延あるいは熱間鍛造により導入された転位上へ優先的に析出し,粒界近傍の無析出帯は少なくなる。その結果,強度および伸びとも大きく向上する。(3)熱間鍛造前の均質化処理温度を固溶限温度直上と低くすることにより,結晶粒粗大化を制御し,残留化合物を少なくすることが可能となる。それにより,均質化処理材から直接ピストン形状まで鍛造可能となる。本系合金の内、Mg-10%Gd-3%Y-Zr合金のピストン鍛造材が最も強く、250°Cにおける引張強さおよび耐力はそれぞれ290MPaおよび250MPaである。これらの値は既存耐熱マグネシウム合金を大きく上回り、耐熱アルミニウム合金の2倍強に匹敵する。(4)本系合金では希土類元素の添加により塩素イオンの存在する腐食環境下でも合金表面に微細なMg(OH)_2が安定な保護膜として存在し得るようになるため,耐食性は極めて良好となる。
ウェーブレットにより検出したフォントの輪郭品質を指標とした印刷プリンタの識別

【目的】法科学における文書鑑定では,電子写真方式のプリンタによる印字を検査対象として,メーカー,機種識別を行っている.現在,識別に用いられている手法は,文字を画像として取り込み,文字の構成を特徴量としたものが多い.一方,検査者は,線の円滑性等の局所的な画線の性質も目視により観察し識別指標として利用している.しかし,指標の数量化が行われていないため,体系的な検査方法が確立していない.そこで,印字の画線の性質についてウェーブレットを利用して数量化した上で,評価する方法を提案した.【方法】まず,四種類の電子写真方式のプリンタによりMS明朝の「あ」字を1枚につき1個, 10回連続して印刷した.以上の印字を光学解像度5400dpiにてフラッドベッドイメージスキャナ(Creo, iQsmart3)にて撮影した.撮影した原画像に対して二値化,輪郭線抽出を行った後, XY方向に分割した輪郭線に対してウェーブレットによる分解を五段階のスケールで行った.各スケールで分解値がY軸上の0と交差する数を数えた.その値を分散分析,主成分分析により比較した.【結果】分散分析の結果,メーカー,機種間で有意な差が見られた.次に,主成分分析を施した結果,プリンタのメーカー,機種間で各主成分の固有ベクトルの組み合わせに差が見られた.よって,電子写真方式のプリンタによる印字の輪郭線の品質を指標として利用できる方向が示唆された.【目的】法科学における文書鑑定では,電子写真方式のプリンタによる印字を検査対象として,メーカー,機種識別を行っている.現在,識別に用いられている手法は,文字を画像として取り込み,文字の構成を特徴量としたものが多い.一方,検査者は,線の円滑性等の局所的な画線の性質も目視により観察し識別指標として利用している.しかし,指標の数量化が行われていないため,体系的な検査方法が確立していない.そこで,印字の画線の性質についてウェーブレットを利用して数量化した上で,評価する方法を提案した.【方法】まず,四種類の電子写真方式のプリンタによりMS明朝の「あ」字を1枚につき1個, 10回連続して印刷した.以上の印字を光学解像度5400dpiにてフラッドベッドイメージスキャナ(Creo, iQsmart3)にて撮影した.撮影した原画像に対して二値化,輪郭線抽出を行った後, XY方向に分割した輪郭線に対してウェーブレットによる分解を五段階のスケールで行った.各スケールで分解値がY軸上の0と交差する数を数えた.その値を分散分析,主成分分析により比較した.【結果】分散分析の結果,メーカー,機種間で有意な差が見られた.次に,主成分分析を施した結果,プリンタのメーカー,機種間で各主成分の固有ベクトルの組み合わせに差が見られた.よって,電子写真方式のプリンタによる印字の輪郭線の品質を指標として利用できる方向が示唆された.
EPRAPを標的とした炎症性疾患に対する新規医療の開発

マクロファージの活性化による慢性的な炎症刺激は、潰瘍性大腸炎などの炎症性疾患のみならず、がんや動脈硬化、肥満などの様々な疾患の発症や増悪に関与し、これら慢性難治性疾患の治療標的として期待が大きい。我々は疾患モデルやヒト検体を用いた検討から、EP4受容体結合蛋白として見いだされたEPRAPが、マクロファージの炎症性活性化を抑制し、慢性炎症の病態生理に極めて重要であること、さらにPP2AによるEPRAPの脱リン酸化が抗炎症作用発現に重要で、その指標となることを見いだした(Nakatsuji M, et al. PLoS Genet. 2015; Higuchi S, et al. J Immunol. 2016)。本研究は慢性炎症制御による新規医療の開発を目指し、EPRAPおよびその関連分子を標的とした、創薬および診断法の開発に関する探索的研究を行うものである。平成30年度は、EPRAP欠損マウスを用いて食事誘導性肥満モデルを作成し、肥満における慢性炎症でのEPRAPの機能を検討した。その結果、肥満の状態では、野生型と比較しEPRAP欠損マウスにおける全身の炎症マーカーの発現等に有意差は無く、むしろEPRAP欠損マウスでは肝臓での糖新生が著明に抑制され、耐糖能異常が有意に改善されることを明らかにした(Higuchi S, et al. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2018)。我々のこれまで研究成果から、EPRAPは、各臓器や組織、細胞特異的な機能を有し、生体防御や精神神経系、エネルギー代謝など実に様々な面で生体の恒常性維持(ホメオスタシス)に極めて重要な働きをしていることが明らかとなった。EPRAPが関与する恒常性維持機能の全容解明に向け、特にEPRAPの翻訳後修飾に着目し、引き続きリン酸化EPRAP特異抗体作成も進めている。EPRAPおよびその関連分子を標的とした創薬および診断法の開発には、EPRAPの生体での機能解明が欠かせない。肥満時の耐糖能障害におけるEPRAP欠損の影響は、慢性炎症制御という観点からは予想外の結果であったが、臓器・組織特異的なEPRAPの機能を理解し、生体の恒常性維持におけるEPRAPの重要性を改めて認識することが出来た。引き続き、EPRAPの抗炎症作用発現に係わる分子メカニズムの解明に注力し、研究計画に従い、EPRAPを特異的に賦活化しうるEP4受容体選択的アゴニストのスクリーニングにも着手する。一方、臓器・組織特異的なEPRAPの機能については、それぞれの分子機序を明らかにすることによって安全性の高いEPRAP経路の特異的賦活化薬の開発を目指すとともに、生体の恒常性維持という更に大きな観点から、EPRAPの機能の全容解明に努める。平成29年度は、EPRAPの抗炎症作用発現に係わる分子メカニズムの検討をさらに進めるため、蛍光蛋白で標識した野生型及び一連の変異型リコンビナントEPRAP発現プラスミドの作成に取り組んだ。リン酸化EPRAP特異抗体作成も同様に進めている。一方、脳内炎症モデルを用いた検討から、EPRAP遺伝子欠損による炎症抑制が認められ、脳内免疫担当細胞であるミクログリアに対してEPRAPは催炎症性に働くことを我々は以前明らかにしたが(Fujikawa R, et al. Am J Pathol. 2016)、平成29年度は、さらに、アルツハイマー病モデルを用いた検討から、EPRAP遺伝子欠損による脳内炎症抑制が、アルツハイマー病の周辺症状である不安を改善することを明らかにした(Fujikawa R, et al. Am J Pathol. 2017)。慢性炎症性難治疾患に対するEPRAPおよびその関連分子を標的とした創薬および診断法の開発にはEPRAPの抗炎症作用発現に係わる分子メカニズムの解明が欠かせない。平成29年度は、このために必要なマテリアル(プラスミド、抗体等)の作成に注力し、一定の成果を得た。