hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糞口感染地域から得たDNA材料によるブラストシスチスの人獣共通感染性の再検証

腸管寄生原虫ブラストシスチスは、ヒトから検出される最も頻度の高い寄生虫であり、人獣共通感染性と想定されてきた。しかし、我々の糞口感染地域に住む児童らの予備的調査では人獣共通感染性が見られなかった(Yoshikawa et al. 2016, Parasitol. Int. 65:780-784)。本研究では、インドネシアの糞口感染地域の住民と、その住民が保有している家畜動物、ならびに住民の家屋内で捕獲した野ネズミ等から得た糞便材料から直接抽出したDNA材料を使い、ブラストシスチスの人獣共通感染性について再検証した。本研究材料は、糞口感染性の寄生虫がまん延している地域に住む住民とその家畜動物、ならびに家屋内の野ネズミ等の新鮮な糞便材料から直接抽出したDNAである。そのため、ブラストシスチスが人獣共通感染性であるならば、住民・家畜動物・家屋内の野ネズミ等の糞便汚染により住民と動物から遺伝的に同じブラストシスチスが検出されるはずである。今回、家屋内で捕獲された野ネズミ由来のブラストシスチスを調べたところ、サブタイプ4のみが検出された。一方、住民の児童からはサブタイプ1,2,3が検出されており、住民が感染していたブラストシスチスと同じサブタイプは野ネズミからは検出されなかった。さらに、家畜動物のブタ、ニワトリ、ヤギ、水牛などを調べた結果、ブタからサブタイプ5、ニワトリからはサブタイプ6と7、ヤギからはサブタイプ1と5が検出され、水牛からは何も検出されなかった。一方、住民からは予備調査と同様に、サブタイプ1,2,3が検出された。住民が感染していたサブタイプと同じサブタイプ1が、ヤギからも検出されたため、これが同じブラストシスチス由来であるかどうかについて、現在遺伝子のシークエンス解析を行って詳細に調べている。当初の予定以上に、研究成果が出ており、その一部は、国際雑誌に掲載されている。また、それ以外の研究成果は、昨年10月にコロンビアで開催された第二回国際ブラストシスチス会議で報告し、高い評価を得た。さらに同じ疫学調査で共同研究を行っている他機関との共著論文を国際雑誌に二編発表している。今年度は、住民とヤギの両方から検出されたサブタイプ1のブラストシスチスの由来について、引き続きシークエンス解析による詳細な解析を行い、このサブタイプ1が人獣共通感染性であるかどうかについて議論を進める計画である。さらに、他の動物に感染していたサブタイプについてもシークエンス解析を行い、糞口感染により住民に同じブラストシスチスが伝播していても感染が成立せず、動物由来のブラストシスチスがヒトには感染しずらいことを示す計画である。これらのことが明らかとなれば、ブラストシスチスの人獣共通感染性は、ある特定のサブタイプにのみ見られるのか、あるいは人獣共通感染性は非常に低いと判断され、従来の定説を覆す可能性がある。

さらに、他の動物に感染していたサブタイプについてもシークエンス解析を行い、糞口感染により住民に同じブラストシスチスが伝播していても感染が成立せず、動物由来のブラストシスチスがヒトには感染しずらいことを示す計画である。これらのことが明らかとなれば、ブラストシスチスの人獣共通感染性は、ある特定のサブタイプにのみ見られるのか、あるいは人獣共通感染性は非常に低いと判断され、従来の定説を覆す可能性がある。
宿主昆虫ゲノムに存在する共生微生物由来の転移ゲノム断片の機能の解明

アズキゾウムシゲノムのボルバキアから水平転移したゲノム断片が360kbに及ぶこと、転移断片上の遺伝子は、読み枠が壊れ、転写産物もわずかであり、偽遺伝子化していることを示した。エンドウヒゲナガアブラムシでは、宿主昆虫の必須共生細菌ブフネラを保持する菌細胞で高い発現を示す遺伝子の中に、ボルバキアの近縁種から水平転移した遺伝子が存在することを示した。この転移遺伝子は、その由来とは異なる共生細菌の維持に関与している。今年度は転移遺伝子の転写産物の同定と定量、および、系統間の転移遺伝子数の違いを明らかにした。転写については、57の転移遺伝子についてRTPCR法により転写産物の有無を確かめた。その結果、35の転移遺伝子についてその転写産物を検出できた。増幅産物は塩基配列決定により確認した。さらに定量的RT-PCR法を用いて35の転移遺伝子について転写産物量を測定した。17の転移遺伝子において、1マイクログラム当たり100-1万コピーの転写産物が存在することがわかった。一方、コントロールとして宿主の遺伝子であるペプチド伸長因子1αのmRNAのコピー数とイントロンRNAのコピー数を測定したところ、各々5千万、1万コピーの転写産物が存在することが明らかになった。以上の結果は、転移遺伝子からの転写が起こっていることを示しているが、転写量はごくわずかであり、転移遺伝子に機能があるかどうかは明確ではない。系統間の転移遺伝子数の相違に関しては、jCAus、k10U2、r13U1、Rmtetの4つの宿主系統を用いて、転移遺伝子の有無をPCR法により調べた。その結果、jCAusでは57の転移遺伝子が見られるところ、k10U2、r13U1で41の転移遺伝子が存在することがわかった(k10U2とr13U1では同一であり、41すべてjCAusでも見られる)。Rmtetでは、32の転移遺伝子が見られた。うち31は他の系統でも見られたが、残りの1つの遺伝子はRmtet系統のみ保持していることがわかった。以上のように、現在最も転移遺伝子量が少ないと思われる系統であっても、jCAusの半分の転移遺伝子を持っていることがわかり、大規模なゲノムの転移とその集団中への固定が明らかになった。このことは転移ゲノム断片が機能を持つ可能性を示すものである。今年度は、これまでの研究経過(転移ゲノムのサイズ、発現、種内多型、分子進化)についてまとめ、論文として発表した。研究実施状況は、転移ゲノムについて、既知のコスミドクローンの配列解析を行った。その結果、転移ゲノムは、数多くの宿主由来のレトロポゾンやトランスポゾンで分断されていること、転移遺伝子の重複が見られることが明らかになった。これらのゲノム構造が明らかになった領域について、転移遺伝子、宿主由来の転移性遺伝因子の転写活性をRTPCR法により転写産物の有無を確かめた。その結果、転移遺伝子についてはこれまでの結果どおり、転写産物が検出できない、あるいは検出できてもごくわずかな量であった。一方、転移ゲノムに挿入されている、宿主由来の転移性遺伝因子からは、コントロールとした宿主の遺伝子(伸長因子1α)と同等かあるいはそれ以上の転写産物が検出された。しかし、転移性遺伝因子はゲノム中に多数コピー存在するので、今回確認された転写産物が、転移ゲノムに挿入されたものか、他領域のゲノム中のコピーなのかの確認はできていないが、おそらく、他領域のゲノムに挿入されたものと思われる。なぜなら、レトロポゾンは一般的にアンチセンスプロモーターやりードスルーにより、近傍のDNA断片からの転写を促すことが知られており、転移ゲノム中のレトロポゾンが転写活性を持つならば、その近傍の転移遺伝子にも転写活性が見られるはずだが、そのような転移遺伝子とレトロポソンの関連性は見られなかった。したがって、他領域の転移性遺伝因子の発現を観察していると考えられる。アズキゾウムシに転移したボルバキア由来の転移遺伝子の提供元となったボルバキア共生細菌を探索した。アズキゾウムシは別系統のボルバキアに感染しており、転移遺伝子の提供元となったボルバキアは現在では共生していない。データベース検索から、北欧のアリの一種にアズキゾウムシのボルバキア由来転移遺伝子と極めて類似する配列を持つボルバキアが存在することを探し当てた。日本にいる近縁種についても、同様の転移遺伝子と類似したボルバキアを持つことを発見した。そのボルバキアの遺伝子の部分配列を決定し、現在解析を進めている。この情報を下にアズキゾウムシ転移ゲノムの遺伝子構造、分子進化を明らかにし、その機能と役割の解明を目指している。当初、予定していたアズキゾウムシでの水平転移遺伝子由来の転写産物』の同定は、polyA RNAの取得、組織別のRNA回収、5'RACE法の改善を行ったが,改善はみられなかった。先に挙げたゲノム構造をまずは明らかにし、そこから再度試みる。これとは平行して、エンドウヒゲナガアブラムシにおける細菌由来の水平転移遺伝子の同定も行った。アブラムシはブフネラという細胞内必須共生細菌を体内の菌細胞に保持している。

ところが、アブラムシからはこの共生細菌由来の遺伝子を水平転移により獲得している形跡を発見できなかった。そのかわり、ボルバキアの祖先に由来する遺伝子を水平転移により獲得しており、それがブフネラが局在する菌細胞で特異的に発現していることを明らかにした。つまり、アブラムシは、ブフネラという共生細菌の維持に、別のボルバキア様の細胞から水平転移で獲得した遺伝子を利用しているのである。アズキゾウムシのボルバキア由来の転移遺伝子には、機能を持つ配列は現在発見されていないが、ボルバキア様細菌由来の遺伝子を自らの遺伝子とし、巧妙に利用している生物がいることはこれらの細菌由来の転移遺伝子が転移先で機能を持ちうることを示している.
光応答性ポリペプチドドメインを有する高分子膜の合成と応用

有機溶媒中で光誘起コンホメーション変化を起こすことが知られているアゾベンゼン修飾ポリアスパルテートをビニルポリマー導入した膜を用い、光による高次構造変化を膜中で実現することにより、新しい光応答材料の開発を目的として始めた本研究は、今年度は主に膜素材の合成,製膜条件,膜への光照射条件などについて検討を行なった。膜素材であるポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)-アゾ基修飾ポリアスパルテートグラフト共重合体は、筆者らが独自的に開発したポリビニル-ポリペプチドグラフト共重合体の合成法に基づいて合成した。このグラフト共重合体をジメチルホルムアミドに溶かしてガラスシャーレ上にキャストすることにより得られる黄色の透明な膜を石英プレートに装着後、光照射による膜中のポリアスパルテート側鎖のアゾベンゼン基のシス【←!→】トランス異性化を調べたところ、UV光照射によりシスへ、可視光照射によりトランスへと可逆的に異性化することがわかった。さらに異性化に伴うポリペプチド鎖のコンホメーション変化を円偏光二色性スペクトルにより調べた結果、アゾベンゼン基がトランス型のとき現われるα-ヘリックス特有の223nm付近のピークが、シス型へと異性化することにより70%ぐらいの大きさとなり、α-ヘリックス含量が減ることが観察された。そこで、グラフト共重合体のジクロロエタンとメタノール(9:1)混合溶液中でアゾベンゼン基の異性化に伴うコンホメーション変化を調べたところ、膜の場合と同様の結果が観察され、溶液中での光誘起コンホメーション変化がそのまま膜中で達成されたことが明らかとなった。このグラフト共重合体中のポリペプチド鎖の重合度およびアゾベンゼン基の導入率などを変えることにより、ポリペプチド鎖の光誘起コンホメーション変化がもっと激しく(例えば、α-ヘリックス【←!→】ランダムコイル)起こることが期待できる。
Non-Linear dynamicsから見た国土構造の分析

国土構造構造は複数の都市からなる空間経済システム(A system of cities)における活動分布として捉えられる。国土計画的な観点からは、交通ネットワーク整備等の施策がどのような影響を及ぼすかという点、そして、それが社会的厚生の増大に資するかという点に関心が寄せられる。都市への人口や経済機能の立地は、各個人や各企業がより高い効用や利潤を求めて行われる。効用や利潤は、都市への立地量とともに増大するという集積の経済や逆に減少するという不経済が作用する。このメカニズムを通じて、空間経済システムの中での活動分布は、非線形構造により決定されることになる。また、それが決定されるのは、長期にわたっての立地変更が収束して安定化した状態においてである。そのため、実現している国土構造は非線形動学システムの一つの状態として捉える必要がある。本研究はこのような問題意識から、複数都市からなる空間経済システムを数理的にモデル化し、その構造変化と動学的安定性について分析を行った。そして、非線形動学システムの特性である複数均衡の存在、実現状態の初期値依存性などの性質が、国土構造形成においても見られることを明らかにした。すなわち、集積の経済や不経済などのメカニズムが存在する場合には、潜在的に実現し得る国土構造は複数有り、どの都市が大集積地となるかはそれが実現するまでの時間的経過の中での出発点の構造に強く依存していること、あるいは偶発的な撹乱に左右させやすいなどの性質を明らかにしている。また、都市間の交通費用の低下に伴う構造変化も分析し、交通費用の低下に伴って分散型→集中型→分散型の活動分布変化が生じることを明らかにしている。そして、それに伴う社会的厚生変化も考察し、交通に伴う外部不経済の強さによっては分散構造への転換が厚生を低下させる可能性があることを指摘している。
統合失調症と双極性障害の共通性・異種性を探る-脳画像・脳機能研究

統合失調症では音声音に対する神経活動が、双極性障害、健常対照と比較して、左半球で障害されていた。双極性障害、統合失調症ともに聴覚のフィルタリング機能に障害を認めたが、その障害の半球パターンが異なっていた。統合失調症者では、正常対照者・双極性障害者に比べ、特異的に40Hzの神経活動同期に障害を認められた。精神疾患の科学的鑑別診断に、このような客観的指標が有用である可能性がある。脳磁図研究では、306チャンネル脳磁計を用いて20、30、40、80Hzのクリック音に対するsteady-state gamma band responseを測定した。正常対照者33名(平均年齢:40.0±14.4歳、男性12名、女性21名)、双極性障害者19名(40.4±11.9歳、男性5名、女性14名)、統合失調症8名(34.2±13.3歳、男性6名、女性2名)の聴覚誘発反応を記録した。Gamma band responseの低下を統合失調症のみで認める傾向にある。平成20年度の被験者に加えて更に、正常対照者12名、双極性障害者10名、統合失調症4名の聴覚誘発反応を記録した。,Gamma band responseの低下を統合失調症のみで認める傾向にある。正常者を対象にした研究結果を予備的研究として、第5回日本統合失調症学会にて報告した。また、脳磁図を用いた統合失調症の声に対する聴覚誘発反応について、Schizophrenia Researchなどの国際誌に研究成果を報告した。脳磁図研究では、306チャンネル脳磁計を用いて20、30、40、80Hzのクリック音に対するsteady-state gamma band response (ASSR)を測定した。正常対照者22名、統合失調症17名の聴覚誘発反応を記録した。40Hz,80Hzのlow and high ASSRにて異常が認められた。これは我々の知る限り世界で2番目の報告であり、現在論文を投稿中である。更に、双極性障害のASSRも解析し、双極性障害では30Hz ASSRの障害があることを発見した。双極性障害と統合失調症の科学的鑑別の指標として、脳磁図を用いた声に対する聴覚誘発gammaband responseが有用であるという報告をBipolar Disorders誌に投稿し、掲載に至った。
Notchシグナル亢進による腫瘍化機構の解明

近年、小児T細胞性ヒト白血病(T-ALL)でNotch1の活性型変異が高率の認められることが報告され、Notchシグナルの恒常的活性化がヒトで腫瘍化に関わることが明確になった。成人T-ALLと小児T-ALLとは、さまざまな相違が論じられてきた。そこでまず、成人T-ALLにおけるNotch1の活性型変異を解析した。その結果、17歳から72歳の成人T-ALL 14例のうち5例でNotch1の活性型変異を見出した。さらに、本邦の16歳未満の小児T-ALL 33例を解析し、半数以上(17例)でアミノ酸の変化を伴う変異を見出した。一方、Notch1の活性型変異が腫瘍化および腫瘍細胞の増殖に与える影響を検討し、Notchシグナルを抑制するγセクレターゼ阻害剤による抗腫瘍作用を、in vitroおよびin vivoで観察した。まず、T-ALL細胞株は高頻度にNotch1が活性化されていることを、活性化型Notch1特異的抗体を用いてWestern法により確認した。次に、これらの細胞株はγセクレターゼ阻害剤によりin vitroでの増殖が抑制され細胞死が誘導されることを明らかにした。さらに、in vitroでγセクレターゼ阻害剤により細胞死が誘導される3種類のT-ALL細胞株をSCIDマウスの皮下に移植する動物モデル系を構築し、腫瘤が1cm以上に成長したタイミングでγセクレターゼ阻害剤を連日経口投与した。全ての腫瘍種において、溶媒投与群では腫瘤が速やかに増大した。一方、γセクレターゼ阻害剤群では、投与約10日目から腫瘤が縮小し始め、その10日後には腫瘤は消失ないしほぼ消失した。
陽子線治療スポットスキャニング方式用新規レンジシフタベッドの開発

陽子線スポットスキャニング方式の治療において,レンジシフタを体表近くに設置するため直接固定具を装着可能なレンジシフタベッドを開発し,体表とレンジシフタの距離を短くすることにより,従来使用されているビーム射出側取り付け型のレンジシフタと比べて,線量分布の改善を目指す.陽子線スポットスキャニング方式の治療において,レンジシフタを体表近くに設置するため直接固定具を装着可能なレンジシフタベッドを開発し,体表とレンジシフタの距離を短くすることにより,従来使用されているビーム射出側取り付け型のレンジシフタと比べて,線量分布の改善を目指す.
被災した鋼構造建築における柱・梁の残余耐震性能推定方法に関する研究

平成30年度は,まず前年度の載荷試験によって損傷を与えた片持ち柱試験体の再載荷を行った.その結果,載荷直後はひずみ時効によって初期剛性と降伏耐力が回復したものの,載荷方向を反転させて逆方向に載荷するとただちに軟化が見られ,前年度載荷時から連続的に耐力が低下した.即ち,局部座屈による損傷を受けた鋼部材が再度繰返し載荷を受ける場合,ひずみ時効による影響は無視できる程度であり,その荷重変形関係は連続して載荷した場合の荷重変形関係と概ね一致した.この場合,部材の残余変形性能は,元の部材の塑性変形性能から載荷によって受けた塑性変形倍率を差し引くことによって求められる.次に,BCR295角形鋼管およびSN400B圧延H形鋼を用いて各々3体の試験体を製作し,軸力比をパラメータとした載荷試験を行った.軸力比は0(梁)と,0.15及び0.3(柱)の3水準であり,いずれも漸増振幅繰返し載荷を実施した.載荷中は,前年度に考案した方法でフランジの面外変形を波形として計測し,塑性変形の進行に伴うフランジ形状の変化を追跡した.ここで,部材の断面形状に基づいて局部座屈領域の材軸方向長さを定義し,この区間のフランジ面外変形を抽出することによって,振幅が0.5mm程度の微小な局部座屈を検知することができた.また,局部座屈波形の振幅と骨格曲線における累積塑性変形倍率の関係は,最大荷重点までは軸力比によらず概ね一致しており,最大荷重点を経過すると,軸力を与えた試験体の局部座屈波形が,軸力比=0の試験体に比べて早く進行する傾向が見られた.さらに,局部座屈波形の大きさから部材の被災度区分と残余変形性能を評価し,既往の被災度区分判定基準による判定結果と比較した.その結果,H形鋼柱の残余変形性能は判定結果と概ね一致するが,角形鋼管柱の残余変形性能は判定結果を下回り,H形鋼梁では判定結果を上回った.平成30年度は,1)損傷を受けた鋼部材の再載荷試験,2)部材の軸力比および載荷パターンをパラメータとした試験実験,3)有限要素解析によるパラメトリックスタディの3課題を予定していた.1)については,予定通り再載荷試験を実施し,局部座屈による損傷を受けた鋼部材の荷重変形関係において,ひずみ時効による影響は無視できる程度であり,連続して載荷した場合の荷重変形関係と概ね一致することが確認できた.2)については,軸力比=0と軸力比=0.3の試験結果を比較したところ,最大荷重点以降の局部座屈波形の進行が軸力比に依存する傾向が見られたため,当初の計画から載荷条件を変更し,載荷パターンを統一して軸力比=0.15で試験を実施した.載荷パターンをパラメータにすることが出来なかったが,骨格曲線上の塑性変形倍率に注目して実験結果を整理することにより,載荷パターンの影響はある程度推定可能と思われるので,大きなマイナス要因ではない.また,部材の断面形状に基づいて局部座屈領域の材軸方向長さを定義することによって,目視や触感で検知することが難しい微小な局部座屈を検知できることを確認した.さらに,局部座屈波形の大きさから部材の被災度区分と残余変形性能を評価し,既往の被災度区分判定基準による判定結果と比較したところ,判定結果は実験による残余変形性能と必ずしも一致せず,既往の判定基準には改善の余地があることが分かった.3)については,有限要素解析と実験結果を比較し,解析方法の妥当性を検証している段階であり,パラメトリックスタディを実施するには至らなかった.これは2)において新たな課題が見つかり,当初の目標より多くの知見を得るために労力を割いた結果であり,研究全体を見ると順調に成果が上がっている.これまでの研究成果により,最大荷重点以降の局部座屈波形の進行が軸力比に依存すること,局部座屈波形の大きさと残余変形性能の関係は部材の特性(角形鋼管柱,H形鋼柱,H形鋼梁などの別)によって異なり,局部座屈の程度から残余変形性能を推定するためには,元の部材の特性を考慮する必要があること,残留傾斜角が小さい場合は局部座屈波形も小さくなることが分かった.次年度は,有限要素解析によるパラメトリックスタディを中心に取り組み,軸力比や部材の特性など,残余変形性能の判定に及ぼす影響因子を特定する.実験ではパラメータが限定されるため,解析的な検討によって補完する必要がある.まず,これまでの実験について再現解析を行い,試験体の荷重変形関係とフランジ面外変形が解析によって再現可能であることを確認する.次に,部材種別FA,FBの柱材・梁材を想定し,鋼種は引張強さ400490級鋼を網羅できるように部材を設定する.特に,無損傷の状態から終局に至るまでの塑性変形性能が高い部材ほど,同程度の局部座屈が生じたとしても残余変形性能が高くなることが予想されるため,幅厚比,鋼材の応力歪関係,断面形状(箱形断面,H形断面の別),軸力比は重要なパラメータである.有限要素解析によって各解析モデルの漸増

振幅繰返し載荷を行い,無損傷の状態から終局に至るまでのフランジ局部座屈波形の進行と塑性変形性能の関係を追跡する.同程度の局部座屈が生じた時点における残余変形性能の高低に応じて部材条件を分類し,分類ごとに局部座屈の程度と残余変形性能を関連付ける形で解析結果をまとめる.本研究は,地震後の現地調査によって鋼構造部材が受けた損傷を把握し,部材や骨組の残余耐震性能を推定する方法を構築するために計画したものである.日本建築防災協会刊行の被災度区分判定基準では,耐力低下が生じるまでの柱・梁材の被災度区分を,柱の残留傾斜角,塗装の剥離,局部座屈の程度などに基づいて判定する.柱の残留傾斜角と局部座屈による断面の面外変形は,現地調査において定量的に計測可能な項目であり,これらの値と部材が受けた塑性変形との関係が明らかになれば,部材の残余耐震性能を評価する上で有力な手がかりになる.平成29年度は,まず部材断面の面外変形を効率的に計測する方法を考案した.ここでは,柱の材軸に対して平行にスライドレールを固定したアングルを立て,レーザー変位計のセンサーヘッドをレール上で移動させながら,フランジ表面までの距離を計測する.さらに,アングル上に固定したワイヤー変位計によってセンサーヘッドの移動量を同時に計測し,材軸方向の座標に応じたフランジの局部座屈波形を計測することができる.次に,柱材にBCR295角形鋼管およびSN400B圧延H形鋼を用いた片持ち柱試験体を製作し,繰り返し載荷によって耐力が低下するまで損傷を与え,前述の計測方法を用いて断面形状の変化を追跡した.前述のフランジ面外変形の計測方法では,最大面外変形が12mmに達すると局部座屈が生じたと判別できる.この段階では,柱が耐力を保持できなくなる限界に対して,角形鋼管では最大35%,H形鋼では最大25%の塑性変形を受けていた.被災度区分判定において局部座屈(小)と判定される段階は,角形鋼管では終局時に対して3565%程度,H形鋼では2550%程度の塑性変形を受けていた.以上のように,柱が受けた塑性変形量と柱フランジの面外変形の関係を把握することができた.平成29年度は,1)鋼部材の断面形状を効率的に計測できる計測方法を考案すること,2)片持ち柱試験体の繰り返し載荷試験を実施し,断面形状の変化と部材の損傷度の関係を把握することを目標としていた.1)については,レーザー変位計とワイヤー変位計を組み合わせることによって,材軸方向の座標に応じた局部座屈波形を計測することができ,波形から最大面外変形を抽出するためのデータ処理方法を確立することができた.2)については,片持ち柱試験体の載荷を予定通り完了し,耐力が低下するまでの過程における荷重変形関係と,柱の残留傾斜角,柱フランジの局部座屈波形のデータを計測することができた.これらのデータを分析した結果,柱の残留傾斜角と柱フランジの面外変形との組み合わせに注目することにより,従前の被災度区分判定に比べて部材の損傷度を精度よく推定できる見込みがあり,当初の研究目標を達成することができた.また,次年度に計画している損傷を受けた試験体の再載荷試験の準備も滞りなく進んでいる.平成30年度は,まず前年度の載荷試験によって損傷を与えた片持ち柱試験体の再載荷を行った.その結果,載荷直後はひずみ時効によって初期剛性と降伏耐力が回復したものの,載荷方向を反転させて逆方向に載荷するとただちに軟化が見られ,前年度載荷時から連続的に耐力が低下した.即ち,局部座屈による損傷を受けた鋼部材が再度繰返し載荷を受ける場合,ひずみ時効による影響は無視できる程度であり,その荷重変形関係は連続して載荷した場合の荷重変形関係と概ね一致した.この場合,部材の残余変形性能は,元の部材の塑性変形性能から載荷によって受けた塑性変形倍率を差し引くことによって求められる.次に,BCR295角形鋼管およびSN400B圧延H形鋼を用いて各々3体の試験体を製作し,軸力比をパラメータとした載荷試験を行った.軸力比は0(梁)と,0.15及び0.3(柱)の3水準であり,いずれも漸増振幅繰返し載荷を実施した.
GABAの胃癌細胞増殖作用およびその産生酵素の消化器系癌組織における発現様式

ヒト胃印環細胞癌株であるKATO-III細胞は、抑制性神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸(GABA)の産生酵素であるグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD)およびGABA A受容体を発現していた。今回の検討ではGABAがKATO-III細胞の増殖能および浸潤能に及ぼす影響を調べた。(1) GABAおよびGABA A受容体アゴニストの投与によりKATO-III細胞の増殖能の亢進がみられた。またGABAの投与は、MAP kinaseのうちERK1/2のリン酸化の増強およびサイクリンD1の発現増強がみられた。一方、GABAはKATO-III細胞の浸潤能に対して影響は及ぼさなかった。またmatrix metalloprotease-2,9の産生能に対しても影響を与えなかった。γ-アミノ酪酸(GABA)は成熟哺乳動物の中枢神経系における主要な抑制性神経伝達物質であるが、非神経系末梢組織及び癌組織にも存在しており神経伝達以外の機能を有していると考えられる。本研究では、GABAによる胃癌細胞株KATO-III細胞の増殖促進効果につき検討し、以下の結果を得た。KATO-III細胞は、(1)GABA_A受容体のサブユニットを複数種発現しているが、GABA_B受容体のサブユニットの発現は見られなかった(2)GABAの合成酵素の発現およびGABAの産生を認めた(3)GABAの添加にてBrdUの取り込み実験で有意な増殖促進作用がみられた(4)GABA_A受容体アゴニストにても増殖促進効果がみられ、これはGABA_A受容体アンタゴニストの投与で阻害された。このGABAによる細胞増殖のメカニズムを調べる目的で、主要なシグナル伝達系であるMAPキナーゼの活性化程度をウエスタンブロッティング法にて検討したところ、GABA投与でERK:、JNK、p38のうち特にERKのリン酸化が誘導されていることが判明した。またGABA投与によりサイクリンD1の発現増強を認めた。これらのことを総合的に考えると、胃癌細胞株KATO-III細胞は自らGABAを産生しオートクライン的にGABA_A受容体に作用することにより、増殖を促進していると考えられた。またGABA_A受容体を介する細胞増殖効果はMAPキナーゼ(ERK)の活性化さらにはcyclin D1の発現増強によるものと考えられた。GABAの非神経系組織における機能はまだ十分には解明されておらず、本研究および今後の研究でGABAによる胃癌細胞の増殖促進というGABAの新しい機能の解明につながると考えられる。抑制性の神経伝達物質であるγ-アミノ酪酸(GABA)の産生酵素の一つであるグルタミン酸脱炭酸酵素(GAD65)の発現の程度を、(1)ヒト癌組織アレイ(2)ヒト大腸癌組織アレイを材料に、GAD65の抗体を使用した間接蛍光抗体法にて免疫組織学的に解析した。また、市販の(3)ヒト癌プロファイリングcDNAアレイを使用して、GAD65 cDNAの発現程度をハイブリダイゼーション法で調べた。【結果および考察】癌組織アレイを用いた免疫染色法の結果、GAD65は卵巣癌と胃癌で弱陽性、膵臓癌、結腸癌で中等度陽性、肝臓癌、腎臓癌、前立腺癌、食道癌、肺癌、乳癌では発現は非常に弱いか陰性であった。また、大腸癌組織アレイを用いた検討では、原発性大腸癌40症例中21症例が陽性であり、そのうち8症例が強陽性であった。正常大腸では9例中3例が陽性であったが、いずれも弱陽性であった。なお、GAD65の発現を大腸癌の占拠部位別、分化度別、臨床進行度別に検討したが特別な関連性は見られなかった。また、癌プロファイリングcDNAアレイを用いた検討では、直腸癌、子宮癌、卵巣癌、肺癌において正常組織よりも強い発現がみられた。以上の結果から、大腸癌(特に直腸癌)と卵巣癌においてはGAD65のmRNA発現、GAD65タンパクの発現が増強していることが判明した。また大腸癌でGABAの発現が増強しているという我々の以前の報告を支持する結果が得られ、これらの結果は、神経伝達物質であるGABAの新たな機能の解明に寄与するものと考える。
重症虚血肢の末梢微小循環及び組織代謝に関する非侵襲的検査による検討

下肢の阻血により安静時痛や壊死、潰瘍形成という症状を示す重症虚血肢の虚血の程度の評価や潰瘍形成症例における創傷治癒見込みの評価法の確立のために、重症虚血肢の虚血部位における組織代謝に関する知見を蓄積することが必要であると考えられる。今回ラジオメーター社の経皮ガス分圧測定装置TCM4を用いることにより無侵襲的に測定可能な経皮的酸素分圧(tcPO_2)及び経皮的二酸化炭素分圧(tcPCO_2)測定をもとに局所の組織代謝を検討する方針とした。ただし、経皮的酸素分圧(tcPO_2)及び経皮的二酸化炭素分圧(tcPCO_2)測定は、正常人においては吸気内の酸素分圧の影響を受けることが知られており、経皮的二酸化炭素分圧(tcPCO_2)についても吸気酸素分圧やtcPO_2の影響、呼吸機能の影響を受けることが考えられている。まずは指標の信頼性を確立する為に測定条件の適切な設定が必要であると考えられた。まず本年は基礎データの収集を行った。組織代謝の評価のために標準化のために下肢虚血を認めないと考えられる成人に対して検査法の検討を行った。特に既往のない成人男女5名(平均30.4歳、26歳-35歳)に対し経皮的酸素分圧(tcPO_2)及び経皮的二酸化炭素分圧(tcPCO_2)測定を施行した。酸素非吸入下、18-25度の室内で、10分以上臥位にて安静とした後測定した。測定のためのプローベを足部では第1中足骨の直上または第1/2中足骨間の比較的軟な部位に貼付し測定値に差があるかどうかを検討したところ、結果としては部位による差を認めなかった。再現性も良好であった。このため、今後の検討では上記条件で測定し、壊死を伴う肢に対しては壊死部の近傍にて測定することとした。重症虚血肢のおける測定・組織代謝の評価,及び手術施行後の肢予後・創傷治癒結果との関連という臨床データと合わせた検討は今後続いて施行されるべきものとした。
建築大工技能の科学的手法にもとづいた指導法に関する研究

本研究は熟練した建築大工の技能を分析し、その結果に基づいた職業訓練指導法に関する教材を開発することを目的とした。まず既往文献の収集・整理・調査を行なうとともに、熟練技能者にヒアリングとアンケート調査をし、建築大工の技能要素の抽出・分類・整理を行なった。次に大工の基本作業であるノコギリ挽き作業、鉋掛け作業、刃研ぎ作業の動作解析を行なった。さらに、開発した教材を用いて未熟練者に対して、作業の改善指導を行なうことができた。本研究は建築大工の技術・技能を分析し、その結果に基づいた効率的な職業訓練指導法に関する教材を開発することを目的としている。初年度は既往文献の収集・整理・調査を行なうとともに、卓越した技能労働者、公共職業訓練校の指導者などへのヒアリング・アンケート調査を実施して、建築大工の技能要素の抽出・分類・整理を行なって、初年度の作業分析の対象作業を「のこぎり挽き」と選定した。また、市販の解析装置(Microsoft社製Kinect for Window)をベースに動作分析装置の開発・プログラムの作成を行なった。計画ではフリーソフトでプログラムを作成する予定であったが、当該ソフトを公開していた企業が提供を中止したために、有償のソフトウェアを用いてプログラム作成を行なった。この装置を用いて、3人の卓越した熟練技能者および8人に未熟練者に対して、のこぎり挽き作業の動作測定および解析を実施した。解析については、利き手および頭の位置に絞って行なった。その結果、両者における利き手の動きと頭の位置に顕著な差が見られた。2年目である今年度は鉋掛け作業に関する動作解析を行った。被験者数は熟練技能者3名、未熟練者8名である。鉋掛け作業において熟練技能者は、前傾姿勢を保って作業しているのに対して、未熟練者は上半身が立った状態で作業していることがわかった。また、鉋掛け作業に要する荷重についても測定し、熟練技能者および未熟練者の鉋を押している力と引いている力の関係を把握することができた。また、昨年度実施したのこぎり挽き作業の動作解析についても、被験者を増やして実験を行った(熟練技能者1名、熟練技能者に準ずる技能者1名、未熟練者5名)。動作解析については研究初年度(H26)および2年目(H27)で完了する予定であったが、「道具の手入れ」に関して、「のみを研ぐ作業」の動作解析が課題として残されている。最終年度である本年度は、昨年度に積み残しをしていた「道具の手入れ」に関する「刃研ぎ作業」の動作解析を実施した。被験者は熟練者5名、未熟練者5名の計10名である。また、動作解析するとともに、指圧センサを用いて刃研ぎ作業時に掛かる力についても測定をすることができた。動作解析の結果から、熟練技能者の身体の動きは砥石に対し最低限の動作範囲で刃砥ぎ作業を行なっているのに対して、未熟練者は不安定な身体の動きで刃砥ぎ作業をしていることが把握できた。刃研ぎ作業時の力の測定結果から、熟練技能者の力の入れ方は押す時に力を入れ、引く時は力を抜く、規則的かつ一定の力加減で刃砥ぎ作業をしていることがわかった。一方、未熟練者は押す時も引く時も力を入れる不規則な力で刃砥ぎ作業をしていることがわかった。以上の動作解析の結果と刃研ぎ作業時の力の関係より、未熟練者に対して刃研ぎ作業を指導する場合、「1身体のブレを減らすために腕のみを動作させる2手は短いストロークで動作させる」ことによって、効率的に刃研ぎ作業を習得できると考えられる。また、工業高校生に対して、作業分析装置を用いてのこ挽き8名、刃研ぎ作業2名の指導を行った。さらに、所属施設の大学校の学生3名に対して、鉋掛け作業の指導を行った。鉋掛け作業については動作解析を行なった結果に基づいて、改善法を提示した後に再実験を行なって、習得度を検証することができた。やや遅れている。動作測定対象の関節数が20か所と多いために、初年度は利き手と頭の位置に限定して解析をおこなった。また、被験者数が予定より少なかった。2年目において、残りの関節の解析を実施するとともに、被験者数を増やす予定である。最終年度であるH28年度は、動作解析を行なう対象としている作業のうち、課題として残されている「のみを研ぐ作業」の動作測定と並行して、これまでの成果を活かして教材を開発する予定である。科学教育・教育工学今後は、のこぎり挽き作業における未解析の関節のデータを分析するとともに、被験者を増やす予定である。また、次の動作解析の対象を鉋掛け作業としたので、当該作業についての動作測定および解析を進めていく予定である。作製した測定器への支出のみとなったが、競争入札によって下がったために差額が生じた。予定していた被験者数に対して実験が実施できなかったので、謝金の支払いが少なかったことによる。
「現在の平面」―西田幾多郎における時間論と存在論

本研究においては、1)20世紀の「生の哲学」や現象学における時間論,存在論と対比させながら、西田独自の時間論の出現や変遷について明らかにする.2)一見異なるように見える西田の前期と後期における美学と、時間論の関係について論考することを試みる.3)上記2点のために不可欠な作業である、西田幾多郎の著作のイタリア語への翻訳および注釈を出版し、イタリアをはじめとしたヨーロッパに向けて研究成果を発信する.の3点を目的としている。そのため、西田の著作について、各時期で「時間」の概念がどのように記述されているかについて抜き出してまとめ、それと平行して、西田幾多郎全集イタリア語版の出版を順次行なった。本研究においては,1)20世紀の「生の哲学」や現象学における時間論,存在論と対比させながら,西田独自の時間論の出現や変遷について明らかにする.2)一見異なるように見える西田の前期と後期における美学と,時間論の関係について論考することを試みる.3)上記2点を行なうために不可欠な作業である,西田幾多郎の著作のイタリア語への翻訳および注釈を順次を出版し,イタリアをはじめとしたヨーロッパに向けて研究成果を発信する.という3点を目的としている。本年度は、1)、2)のために、西田の著作について、各時期で「時間」の概念がどのように記述されているかについて抜き出し、まとめていく作業をおこなってきた。またこれに平行して、3)のため、西田幾多郎全集イタリア語版の出版作業を引き続きおこなってきた。本年度は『信濃哲学会のための講演』の最終稿を出版社に提出し、年内に出版される予定であったが、出版社の予定により、平成26年度6月ごろの出版となり、その校正、装丁等の最終作業を行なった。『一般者の自覚的体系』に関しては、翻訳は終了し、校正作業を続けている。その他、平成25年度夏に、ヒルデスハイム大学哲学科において、「型の哲学」と題した集中講義を行ない、エルバーフェルト教授らや学生達と日本哲学や美学に関する議論を深めることができた。また、東北大学大学院文学研究科市民講座(有備館講座)において、異文化理解における翻訳の可能性に関する講演や、日本ショーペンハウアー協会において、数年前に著した西田幾多郎とイタリア人哲学者ミケルシュテッターの比較論考に基づいた発表を行なった。さらに、オランダ、ライデン大学における国際シンポジウムで、西田幾多郎の『善の研究』の時間論に関する研究発表を行なった。本研究においては,1)20世紀の「生の哲学」や現象学における時間論,存在論と対比させながら,西田独自の時間論の出現や変遷について明らかにする.2)一見異なるように見える西田の前期と後期における美学と,時間論の関係について論考することを試みる.3)上記2点を行なうために不可欠な作業である,西田幾多郎の著作のイタリア語への翻訳および注釈を順次を出版し,イタリアをはじめとしたヨーロッパに向けて研究成果を発信する.、という3点を目的としている。本年度は、1)、2)のために、西田の著作について、各時期で「時間」の概念がどのように記述されているかについて抜き出し、まとめていく作業を昨年に引き続きおこなってきた。本年度は『信濃哲学会のための講演』のイタリア語訳を出版し、序文、解説などに論文を掲載した。本年は日文研をはじめとした国内の研究会において、西田の時間論に関する発表を数回行ない、様々な研究者と意見交換ができた。国外では、イタリアの研究者らと綿密な打ち合わせを重ね、今後の出版計画の確認、見直し等を行なった。本年度は、最終年度にあたり、国際学会にて西田の時間論と存在論に関する研究発表を行ない、イタリアをはじめとした海外の研究者と議論することで、研究の総括を行うことができた。また、昨年出版した『信濃哲学会のための講演』イタリア語訳の次の出版予定についても、打ち合わせをし、西田幾多郎全集のイタリア語版の出版をこれからも続けていくこととなった。初年度に出版予定であった『信濃哲学会のための講演集』が出版社の都合により出版が先延ばしとなっていたが、今年度に出版された。同様に、今年度に出版予定であった『一般者の自覚的体系』も出版社の都合により先伸ばしになったが、その他については、順調に進行していると考えられる。

哲学上記1)ー3)の目的のために、「時間」の概念の分析を継続して行ない,国際学会等での発表やモノグラフ執筆に向けた準備を行なう。西田の著作翻訳の出版についてもイタリアを中心とする国外の研究者や出版社とともに見直し、未出版刊行物が今後速やかに出版できるよう、イタリアの出版社には頻繁に催促を行なう。今年度出版予定であった『信濃哲学会のための講演集』は、出版社の都合により出版が先延ばしとなった。この他については、順調に進行していると考えられる。イタリアにおける著書の出版が出版社の都合により1年遅れたため、出版後に企画していたヨーロッパにおける本のプレゼンを兼ねた講演会の予定がキャンセルとなった(約20万円)。また、年内に発注した洋書(約10万円)が年度内に到着せず、次年度にもちこしとなった。上記1)、2)の目的のために、本年度同様に,「時間」の概念の分析を継続して行ない,西田の時間論を時代ごとに分けて,まとめる作業を一通り終えることを予定している.そのうえで,西田の時間論が,時間論の歴史の中でどのような位置と価値があるかを確定するために,一方では仏教の時間論と,他方では様々な西洋の時間論との比較対照を行なう。目的3)のためには、『一般者の自覚的体系』の出版催促と、『無の自覚的限定』の出版作業に着手する予定であるが、まずは『信濃哲学会のための講演集』を確実に出版できるよう、イタリアの出版社には、再三催促を行なう。著書のプレゼンを含む、イタリア出張を来年度に予定している。また、発注した洋書はすでに到着しているため、来年度の支出とする。専門書(洋書)を注文しようとしたが、2014年3月末までに納品されないことが分かったため、注文・購入を次年度に回したため、これらの文献のための費用として約10万円が残った。平成26年度初頭に約10万円の専門書(洋書)を発注する予定である。
コンピュータ適応型ビジネス日本語テストの実用化

2018年度からインターネットにアップロードし、運用実験を行っている。本研究課題では、適応型テストシステムの改変、問題項目プールの拡充を行い、テストの精度を高めた後、一般公開する計画である。
極薄SiC膜を正孔障壁層に用いる新しいエミッタ構造の研究

ECRプラズマCVD成膜法を用い、非晶質SiCより大幅な低低抗化が期待できる微結晶SiCの作製を試みた。400°Cという低温プロセス下でも有機シランガス(Si(CH_3)_2H_2)を用いることにより、SiC結晶相を作りだせることが分かった。一方、SiH_4+CH_4ガスを用いた場合、非晶質膜しか得られず、両者の間で際だった違いがみられることより、この原料ガスの分子構造および分子極性が原子配列に影響を及ぼし、SiC結晶の生成に有効に作用していることを推論した。さらに、両原料ガスの分解過程をプラズマ発光分析の手法を用いて検討したところ、SiH_4+CH_4ガス系に比べ有機シランガス系ではSiHn前駆体に関係する発光が弱く、ガス分子中のSi-C結合が保存された状態で成長膜表面にSi-C-H分子が輸送されていることをつきとめ、推論の妥当性を示した。次いで、微結晶のSiC膜のド-ピング特性について検討した結果、N原子がP原子同様n型ドーパントになること、しかも1%程度の添加で膜の抵抗率が100300OMEGAcmにまで低下できることおよびNド-ピングの場合、高濃度ド-ピングを行ってもバンドギャップの縮小が起こらないことを明らかにした。このn型微結晶SiCとp型Siとの間でpnヘテロ接合ダイオードを作製したところ、一応の整流特性が得られたが、予想以上に過剰電流成分が多く、そのままではHBT応用上問題となることが分かった。ECR法で生成される強励起された水素イオンがSi基板内部まで進入し、電気的特性の劣化をもたらしたのではないかと予想される。いずれにしてもECR法のような強いプラズマを用いるプロセスは見直しをする必要があると思われる。
創傷治癒促進形質の導入による筋ジストロフィー治療効果の解析

われわれは筋ジストロフィーに対する新規ブースター療法の標的として、創傷治癒促進形質MRL-MpJに注目した。MRL-MpJマウスは常染色体劣性遺伝形式を示す責任遺伝子未同定の自然発症変異マウスで、全身の創傷治癒促進を表現形質とする。本研究では、MRL-MpJ創傷治癒促進形質が筋ジストロフィーにおける筋細胞の壊死・再生に及ぼす治療効果を解析し、新たな筋ジストロフィー治療戦略の標的となりうるか検討した。Duchenne型筋ジストロフィーモデルmdxマウスとMRL-MpJマウスを交配し、F2世代でMRL-MpJ/mdxの二重変異マウスを作出し、骨格筋の組織病理学的および生化学的解析と緊張力測定を行った。mdxマウスと比較してMRL-MpJ/mdxマウス(6週齢および14週齢、n=7)の骨格筋(大腿四頭筋および横隔膜)では筋線維断面積と中心核繊維の割合が有意に増加していた。また筋組織における線維化を含む間質の面積とハイドロキシプロリン含有量は有意に減少していた。したがって、MRL-MpJ形質はmdxマウスの筋再生を促進すると考えられる。さらに、MRL-MpJ/mdxマウスでは摘出した骨格筋張力にも改善がみられたことから、MRL-MpJ形質は筋ジストロフィー治療の新たな標的になると結論された。我々は筋ジストロフィーに対する新規ブースター療法の標的として、創傷治癒促進形質MRL-MpJに注目した。MRL-MpJマウスは、常染色体劣性遺伝形式を示す責任遺伝子未同定の自然発症変異マウスである。このマウスは耳穴閉鎖の他にも種々の組織で創傷治癒が著明に促進することがわかり、全身の創傷治癒促進を表現形質とする。述研究の目的は、MRL-MpJ創傷治癒促進形質が筋ジストロフィーにおける筋細胞の壊死・再生に及ぼす治療効果を解析し、新たな筋ジストロフィー治療戦略の標的となりうるか明らかにすることにある。本年度はDuchenne型筋ジストロフィーモデルmdxマウスとMRL-MpJマウスを交配し、F2世代で4種類の遺伝子型すなわち野生型、mdx、MRL-MpJ、MRL-MpJ/mdxのマウスを作出した。Mdx遺伝子型はPCR法で決定し、MRL-MpJ遺伝子型は耳穴閉鎖促進表現型で判定した。14週齢のマウス大腿四頭筋の筋線維断面積(n=5,一匹あたり250筋線維、mean±SE mm2)を計測した。その結果、mdxマウスにみられた筋萎縮(4448.8±72.2 mm2)はMRL-MpJ/mdxマウスで有意な改善(8681.9±61.5)がみられた。また、横隔膜の病理組織像においても線維化の程度に改善傾向がみられた。したがって、MRL-MpJ形質はmdxマウスの筋再生を促進する可能性が考えられる。
高脂肪食による血圧上昇機構の解明-性と加齢の関与-

高脂肪食負荷による血圧上昇には、栄養素特異性があり、内臓脂肪蓄積、あるいは高インスリン血症やインスリン感受性の低下の関与があることが不唆された。そこで、加齢の影響を検討した。若年、中年、高齢雄性ラットに動物性脂肪を摂取させた。血圧の基礎値には月齢による差はなかった。しかし高脂肪食による血圧時期が加齢によりあきらかに早まることが明らかとなった。この反応はWistar系ラットと、F344/N系ラットの両系統でそれぞれ同様の結果が得られた。このとき、高齢動物ほどインスリン抵抗性の発現時期が明らかに早まり、内臓脂肪蓄積及びレプチン値の上昇も早まっていた。以上のことより、加齢に伴う、高脂肪食による高血圧症の亢進のメカニズムには、インスリン抵抗性の悪化及び内臓脂肪の蓄積が促進することが重要であることが示唆された。さらに若年において、高インスリン血症の発症のみでは血圧の上昇がみられず、インスリン抵抗性が悪化して初めて血圧上昇が発現したことより、高インスリン血症自身は血圧上昇の原因ではないことが示唆された。雌雄それぞれの加齢特性を知るため、まず若年ラットの雌雄差を検討した。高動物脂肪食を摂取させ血圧上昇への影響を雌雄で比較検討した。高脂肪食により、全ての処置群でインスリン抵抗性が発現した。高脂肪食による血圧上昇は正常雄でみられたが、精巣除去雄・正常雌・卵巣除去雌ではみられなかった。精巣除去雄と卵巣除去雌にテストステロンを投与すると、血圧の上昇がみられた、以上のことより、高脂肪食による血圧上昇には雌雄差があることが示唆された。このインスリン抵抗性発症による血圧上昇機構にはテストステロンの存在が必須であることが証明された。現在、3のテストステロンの作用部位として、中枢神経系の関与を検討するため、追試を行っている。
脱髄関連プロアーゼの機能解析

本課題では2種のセリンプロテアーゼであるニューロプシンとプロテアーゼMの脱髄への関与を検討した。1.ニューロプシンとプロテアーゼM発現細胞は成熟オリゴデンドロサイトであることが明らかとなった。2.多発性硬化症のモデルであるexperimental allergic encephalopathy(EAE)を作成した結果、このモデルにおいてもニューロプシンとプロテアーゼM発現の増強を見た。プロテアーゼMに関してはオリゴデンドロサイト以外の細胞による発現も認められた。MBP遺伝子欠損であるshivererではプロテアーゼM発現が著明に減少する事が明らかとなった。オリゴデンドロサイト選択性毒素cuprizone含有食餌により、プロテアーゼM発現が著明に減少したが、普通食による再ミエリン化時には発現が通常よりも増加を見た。3.脊髄損傷後においてニューロプシンノックアウトマウスではオリゴデンドロサイトの残存数が有意に多かった。また、その結果と考えられるマウスの後肢の運動もノックアウトマウスが有意に良いという結果を得た。また、ミエリンタンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)もノックアウトマウスで有意に多かった。EAEにおいてもオリゴデンドロサイトの細胞死がニューロプシンノックアウトマウスで有意に少なく、行動評価でも良い結果を得た。4.プロテアーゼM遺伝子導入においては顕著な変化は見られなかったが、RNAiによる抑制を行うとMBP発現抑制が観察された。5.ニューロプシンノックアウトマウスではノックアウトマウスでは有意に損傷より尾側の軸索が多かった。GAP-43発現の差はなかった事からこれは残存軸索の数の相違に起因するものと考えられる。以上より、2種のプロテアーゼは中枢神経障害時にオリゴデンドロサイトに発現し、脱髄に大きく関与している事が明らかとなった。1.オリゴデンドロサイトが発現する細胞外プロテアーゼとミエリンタンパク質および細胞外基質タンパク質との関連を明らかにするために以下の研究を行った。ニューロプシンとプロテアーゼMの局在とミエリンタンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)、CNPaseの発現相関を検討した結果、ニューロプシンとプロテアーゼM発現細胞はMBPとCNPase発現の成熟オリゴデンドロサイトであることが明らかとなった。細胞外基質であるテネイシン、ラミニンや細胞接着因子であるL1、myelin-associated glycoprotein(MAG)などの脳内での局在を検討した結果、脊髄損傷やストレス時においてその発現が増加し、グリア細胞との密接な関係が明らかとなった。2.オリゴデンドロサイトの脱髄への関与を明らかとするためにオリゴデンドロサイトに特異性が高い病態モデルマウスの利用及び作成を以下の通りに行った。中枢神経に対する直接損傷を行い、オリゴデンドロサイトにニューロプシンとプロテアーゼM発現の増加を見た。多発性硬化症のモデルであるexperimental allergic encephalopathy(EAE)を作成した結果、このモデルにおいても2種のプロテアーゼ発現の増強を見た。以上より、これらのプロテアーゼは脱髄と再ミエリン化に重要な機能を果たしているものと考えられる。1.ニューロプシンノックアウトマウスでの脱髄と基質候補タンパク質の消長の検討。

野生型動物とニューロプシンノックアウトマウスに脊髄損傷と多発性硬化症の動物モデルとされるexperimental allergic encephalitis(EAE)を起こし、脱髄病変の差異およびミエリンタンパク質と細胞外基質の変化を検討した。その結果、脊髄損傷後においてニューロプシンノックアウトマウスではオリゴデンドロサイトの残存数が有意に多かった。また、その結果と考えられるマウスの後肢の運動もノックアウトマウスが有意に良いという結果を得た。また、ミエリンタンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)もノックアウトマウスで有意に多かった。EAEにおいてもオリゴデンドロサイトの細胞死がニューロプシンノックアウトマウスで有意に少なく、行動評価でも良い結果を得た。2.細胞レベルでの反応メカニズム野生型およびニューロプシンノックアウトマウスからの初代培養神経細胞およびオリゴデンドログリオーマ細胞(OL cell)にプロテアーゼM遺伝子を導入とRNAiによる発現抑制を行った。プロテアーゼM遺伝子導入においては顕著な変化は見られなかったが、RNAiによる抑制を行うとMBP発現抑制が観察された。3.細胞外プロテアーゼの軸索再生への関与ニューロプシンノックアウトマウスに対し脊髄損傷を行い、軸索再生がどのように変化をしたかをトレーサー実験およびGAP-43発現の変化で評価した。トレーサーとしてビオチン化デキストランアミン(BDA)を大脳皮質に注入したところ、ノックアウトマウスでは有意に損傷より尾側の軸索が多かった。GAP-43発現の差はなかった事からこれは残存軸索の数の相違に起因するものと考えられる。