hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非平衡輸送現象と流れの動的結合の解明：分子操作から分子整流へ

高分子水溶液中に加熱点を形成し動かすことで流動が発生することを見出し、その物理学的機構を明らかにした。水溶液中で局所的な温度勾配が形成されると、溶液の粘性低下と境界の熱膨張に伴う圧縮が生じる。動く熱源の下で熱拡散とそれらの効果を考慮した理論モデルを構築・解析し、駆動される流体の速度を導き出した。これによって温度勾配の動きと逆向きの流動が生じるメカニズムを明らかにした。さらに流動の速度が熱源の周波数に共鳴的、形成される温度差の2乗に比例することを実験的に検証した。これらの研究成果はSoft Matter誌に掲載されている。本年度、我々は上記の流体力学モデルから得た、動くポテンシャル勾配に駆動される`流れ'の描像が上皮細胞の集団運動に適用できると着想した。近年の研究である種の上皮細胞が細胞間シグナルの伝搬によって駆動されることが明らかにされた。流体力学モデルの熱源を細胞間シグナルを伝搬させるタンパク質に置き換え、シグナルに誘起される時間遅れを伴った細胞の収縮と基板との接着の変化を考慮することで細胞の集団運動を説明することができた。具体的には、シグナルによって細胞が活性化した状態になるとアクトミオシンや焦点接着斑キナーゼなども活性化され、収縮力・接着斑のターンオーバーが励起される。このとき接着状態の変化が細胞の収縮よりも早く起きることで、収縮による動きの対称性が破られシグナル伝搬に沿った一方向の集団運動が実現される。理論モデルから細胞集団運動の速度も予測でき、光によってシグナルを人工的に伝搬できるよう遺伝子組み換えした細胞を用いて、実験による集団運動速度のシグナル伝搬速度依存性・シグナル強度依存性が理論モデルのものと一致することを確かめた。現在、残りの実験データの解析と研究成果をまとめ、論文投稿の準備を進めている。1年目に高分子水溶液中で動く温度勾配下で発生する流動を理論的に解析し、実験による検証から流動のメカニズム解明に成功した。我々は動く温度勾配とは逆向きに流動が発生することが、上皮細胞が伝搬するシグナルを遡るように集団運動する現象と温度勾配下で駆動される流動現象が類似していることに着目した。流体で考えた動く熱源の下での熱拡散や粘性変化、溶液の圧縮を、細胞集団のシグナルや摩擦、細胞の収縮と置き換えることで理論モデルを応用して細胞集団運動をあらわすことができると着想した。具体的にはシグナルによって細胞内部にあるMAPキナーゼのERKが活性化すると細胞-基板間の接着の減少・収縮力の増加が誘起される。それらがシグナル到達から時間遅れを伴って起きることで細胞集団運動が駆動されることがわかった。さらに細胞集団が一方向に動くためには、接着の変化が収縮よりも早く起きることが重要で、その結果収縮による動きの対称性が破れシグナルの伝搬方向とは逆向きに動くことが明らかになった。理論モデルによって予測された、細胞集団運動速度のシグナル伝搬速度依存性・強度依存性を実験的に検証を行い、予測される速度が実験と一致することが確かめられた。この研究成果の論文投稿の準備を進めているところである。本年度は、これまでに得た理論モデルの一般化を目指し熱硬化性の高分子を用いた実験による検証を行う。高分子水溶液中では局所的に加熱したところでは粘性が下がるが、加熱点で粘性が高くなる系では先とは逆向きの流動が生じることが本研究の流体力学モデルから予測される。粘性の温度依存性が異なる系において、理論モデルから示唆される流動を検証する。粘性が加熱点で高くなる系として熱によって構造変化し硬化する高分子PNIPAMを水溶液中に分散し、動く温度勾配下を形成する。高分子PNIPAMは32度付近で構造が変化し、高温側では分子は収縮する。この分子をビーズ状にしたPNIPAMゲルビーズを溶液に封入し局所的に加熱すると、加熱点付近のビーズのみが収縮してサイズが小さくなる。溶液に十分量のビーズを入れておくことで加熱点では小さいビーズが高密度になることが予測される。このような領域ではビーズと流体の摩擦から流体が流れにくい、すなわち局所的に粘性が高くなる。この実験系を用いて、これまでの系とは粘性の温度依存性が異なる系で、動く温度勾配によって駆動される流動の解析を行い、理論モデルとの整合性を確かめる。その結果をもとに、動くポテンシャル勾配下で生じる流れの一般的な理論モデルの構築を目指す。本研究の目的は、高分子水溶液中で動く温度勾配の下で発生する流動現象の発生機構を実験・理論の両面から解明することである。これにより、動く温度勾配下で起きる流れと輸送の協同から分子整流を実現する流体デバイスの原理を探求する。本年度は高分子水溶液中を動く温度勾配下で見い出された流動現象を実験・理論の両面から解析を行った。水溶液中に赤外レーザーを集光・一方向に伝搬させ、周期的に伝搬する局所的な温度勾配(温度波)を形成すると、温度波に沿って逆向きの流動が生じる。温度波の周波数を変調したところ、流速が特異的な周波数で最大になる「共鳴的な」流動であることが発見された。加熱点近傍で起きる局所的な粘性の低下と流体の圧縮が、温度波の伝搬に沿った流体の駆動を誘起する。また、温度波の周波数変調によって温度差・流体の圧縮率が変化することで、流速が温度波の伝搬に共鳴的に変化することが明らかになった。流体の圧縮は流体デバイスの局所加熱に伴う変形に由来しているため、流体デバイスのマテリアルを変えるなどして流速の変調が可能であることが期待される。

流速は温度波の周波数依存的であることから、周波数変調によって分子をトラップする分子操作を実現した。温度波を直線上で往復するように伝搬させると、向きが反対の2つの流れが生じ拮抗することで、流れのない淀み点が現れる。この淀み点への流れと温度勾配下で起きる輸送の協同効果により、分子が1点へ凝集される分子トラップが実現される。本研究成果はpreprintを公開しており(T. Fukuyama, S. Nakama, YT Maeda, arXiv:1708.09489)、現在論文査読中である。本年度は、高分子水溶液中を動く温度勾配下で誘起される流動現象を実験的・理論的に解明し、誘起された流れが分子を集束させる操作法を実現した。また、光に誘起される細胞の集団運動においても周波数依存的な振る舞いがみられている。得られている理論モデルを細胞集団に拡張することで、細胞シグナル伝搬下での細胞集団運動のメカニズムを明らかにした。当初の計画に加え、物理学から生物学まで通じる普遍的な非平衡流動現象の解明に踏み出せたことは大きな進展である。高分子水溶液中に加熱点を形成し動かすことで流動が発生することを見出し、その物理学的機構を明らかにした。水溶液中で局所的な温度勾配が形成されると、溶液の粘性低下と境界の熱膨張に伴う圧縮が生じる。動く熱源の下で熱拡散とそれらの効果を考慮した理論モデルを構築・解析し、駆動される流体の速度を導き出した。これによって温度勾配の動きと逆向きの流動が生じるメカニズムを明らかにした。さらに流動の速度が熱源の周波数に共鳴的、形成される温度差の2乗に比例することを実験的に検証した。これらの研究成果はSoft Matter誌に掲載されている。本年度、我々は上記の流体力学モデルから得た、動くポテンシャル勾配に駆動される`流れ'の描像が上皮細胞の集団運動に適用できると着想した。近年の研究である種の上皮細胞が細胞間シグナルの伝搬によって駆動されることが明らかにされた。流体力学モデルの熱源を細胞間シグナルを伝搬させるタンパク質に置き換え、シグナルに誘起される時間遅れを伴った細胞の収縮と基板との接着の変化を考慮することで細胞の集団運動を説明することができた。具体的には、シグナルによって細胞が活性化した状態になるとアクトミオシンや焦点接着斑キナーゼなども活性化され、収縮力・接着斑のターンオーバーが励起される。このとき接着状態の変化が細胞の収縮よりも早く起きることで、収縮による動きの対称性が破られシグナル伝搬に沿った一方向の集団運動が実現される。理論モデルから細胞集団運動の速度も予測でき、光によってシグナルを人工的に伝搬できるよう遺伝子組み換えした細胞を用いて、実験による集団運動速度のシグナル伝搬速度依存性・シグナル強度依存性が理論モデルのものと一致することを確かめた。現在、残りの実験データの解析と研究成果をまとめ、論文投稿の準備を進めている。1年目に高分子水溶液中で動く温度勾配下で発生する流動を理論的に解析し、実験による検証から流動のメカニズム解明に成功した。我々は動く温度勾配とは逆向きに流動が発生することが、上皮細胞が伝搬するシグナルを遡るように集団運動する現象と温度勾配下で駆動される流動現象が類似していることに着目した。
キノコ類グルカナーゼの糖転移活性を利用した分岐型機能性βグルカン合成

キノコ類に含まれるβグルカンの一部は抗腫瘍作用を示すが、精製が困難、構造が複雑で、モデル材料を合成する手段もない為、その作用に関する分子レベルでの解明が進んでいない。本研究では、キノコ類から単離したβグルカナーゼの糖転移活性を利用して、各種βグルカンを人為的にデザインする手法を確立することを目的とした。平成24年度は新たに担子菌スエヒロタケから糖質加水分解酵素(GH)ファミリー30に属するβ-1,6グルカナーゼ(ScPus30A)をクローニングし、こうじ菌(Aspergillus oryzae)で異種発現させた。SDS-PAGE上で分子量は57,000と推定された。他のGH30酵素群とのマルチアライメントから、207番目と302番目のグルタミン酸が活性中心残基であると予想された。そこで、それぞれについてアラニン、グリシン、セリンの変異体を作成し異種発現させた。これら変異酵素とフッ化糖(α-フッ化グルコピラノシド)を用いてβ-1,6グルカンの合成反応を検討したが、合成反応は認められなかったことから、本酵素群を用いた合成反応にはフッ化ゲンチオオリゴ糖が必要であると予想された。そこでオリゴ糖の合成用にイネいもち病菌のGHファミリー2種についても合成酵素化を行い計6種類の変異酵素を得た。これらを組み合わせることでβグルカンの酵素合成が可能になると考えられる。一方で、担子菌ウシグソヒトヨタケよりGHファミリー16に属する酵素をクローニングし、上記と同様にこうじ菌で異種発現させた。コンブ由来のβ-1,3/1,6グルカンであるラミナリンを本酵素で分解させたところ、主生成物としてβ-1,6結合でグルコース側鎖をもつβ-1,3グルカン3糖および4糖を得ることができた。これらオリゴ糖を材料に機能性グルカンを調製できる可能性がある。きのこ類に含まれるβ-1,3/1,6グルカンは免疫賦活機能をもつことが知られている。しかしながら、モデル材料を合成できない等の理由から、免疫賦活機作に関する分子レベルでの根拠が不足している。機能性グルカンには側鎖構造が重要だと考えられている。当研究グループでは既にシイタケからβ1,3およびβ1,6グルカナーゼの単離に成功している。糖質加水分解酵素の多くは、その逆反応である転移反応も触媒する。また、活性中心に変異を加えることで転移活性能が増大することも知られている(合成酵素化)。そこで、今年度はきのこ類グルカナーゼ群の単離および異種発現系の構築を行い、さらに、これら加水分解酵素群の合成酵素化に向けた活性中心変異体の作成に成功した。これまでの検討で、シイタケ子実体からエンド型β1,6グルカナーゼ(LePus30A、GH30)が得られており相同性の高いタンパク質が担子類に広く保存されていることが明らかとなった。そこで、ウシグソヒトヨタケのホモログ(CcPus30A)の単離し、こうじ菌(Aspergillus oryzae)に導入した。その結果、50 kDaのタンパク質を得ることができた。精製組み換えタンパク質はエンド型のβ1,6グルカナーゼ活性を有した。配列解析結果、CcPus30Aでは228番目と323番目のグルタミン酸が活性中心残基であると予想された。

そこで、それぞれについてアラニン(E228A、E323A)、グリシン(E228G、E323G)、セリン(E228S、E323S)の変異体を作成した。こうじ菌を用いて発現させたタンパク質は何れもβ1,6グルカナーゼ活性を示さなかったことから、この2つのグルタミン酸が活性中心残基であることが示された。今後は、これら変異酵素とフッ化糖(α-フッ化グルコピラノシド)を用いて分岐型β-1,3/1,6グルカンの合成反応の検討を進める。本研究では、キノコ類から単離したβグルカナーゼの糖転移活性を利用して、抗腫瘍作用を示さない種々のβグルカン基質に、側鎖導入を行い、機能性β1,3/1,6グルカンを人為的に合成する手法の確立を目的とする。平成23年度は主にその材料となるβグルカナーゼの単離と異種発現を進めた。シイタケ子実体から単離したエンド型β1,6グルカナーゼ(LePus30A、GHファミリー30)は遺伝子配列において相同性の高いタンパク質が担子類に広く保存されていた。そこで、その中の1つウシグソヒトヨタケのホモログ(CcPus30A)をクローニングした。本遺伝子をこうじ菌を用いた異種発現系に導入し、組み換えタンパク質を得ることに成功した。組み換え体はシイタケ由来の酵素と同様にエンド型β1,6グルカナーゼ活性を示し、本検討に利用できることが判明した。糖質加水分解酵素群の一部は活性中心に変異を加えることで転移活性能が増大することも知られているため、GHファミリー30のタンパク質群のマルチアライメントの結果から、活性中心に存在する2つのグルタミン酸(E228、E323)を予想し、それぞれについての変異体を作成した。アラニン(E228A、E323A)、グリシン(E228G、E323G)、セリン(E228S、E323S)の変異体を作成し、こうじ菌により発現させることができた。これら変異酵素群はβ1,6グルカンに対して加水分解活性を持たないことから、合成酵素化できたと予想される。以上のことから当初に計画以上の結果を得ることができたと考えている。β1,3/1,6グルカンの酵素合成に必要なβ1,6グルカナーゼ(LePus30A、CcPus30A)およびその変異体(E228A、E323A、E228G、E323G、E228S、E323S)、計8種類を得ることができた。酵素群の中から、側鎖導入および主鎖の伸長に作用するグルカナーゼをスクリーニングする。酵素群をそれぞれ微生物由来(カードラン、パキマン等)や海藻由来(ラミナリン、ラミナリオリゴ糖等)のβグルカン(1%程度)に、グルコースまたはα-フッ化グルコピラノシド存在下(50 mM以上)、酢酸緩衝液(pH4.2)中で作用させ、反応溶液中のグルコース残存量をHPLC-PAD(陰イオン交換カラム)、薄層クロマトグラフィー(TLC)、グルコース定量キットを用いて測定し、高い転移活性を持つグルカナーゼを選抜する。転移活性が確認されたグルカナーゼについてはさらに基質特異性やpH、温度、金属等の影響を調査し、これら酵素群の基礎的な性質を検討する。グルカナーゼによる糖転移反応によっては反応液中の水濃度がその触媒効率に影響する。そこで、アセトニトリルを任意の濃度で反応液中に加えるなどの工夫を行い、最適条件を決定する。また、下記の3つの反応系(手法1-3)を順次適用する予定。手法1)直鎖グルカン多糖にグルコースをそのまま転移させる;手法2)直鎖グルカン多糖にフッ素を還元末端に結合させたフッ化糖を用いる;手法3)フッ化
ホウ素選択性吸着済の開発と応用

暫定排水基準の猶予期限が少なくなり、温泉排水中のホウ素除去システムの開発が急務とされている。このような背景のもと、開発したホウ素選択性吸着材を用い、調査結果最も含有ホウ素量の多い実排水での吸着実験を行った。また、ホウ素吸着除去装置設計に必要な基礎資料収集のため、現地実排水状況を調査した。吸着実験・吸着剤再生頻度実験および現地調査結果(1)吸着実験開発した吸着剤を用いた実水吸着実験では温泉水・温泉排水の成分によって吸着所要時間は異なるがAl_2O_3とMgOの混合割合を適選した結果6070%の吸着率が得られた。(2)再生頻度実験クエン酸一水和物で洗浄(脱着)乾燥した吸着剤は数回繰り返し使用が可能であることが確認された。洗浄(脱着液)液等の二次処理が不必要となった。(3)現地調査結果実排水の通水量・通水速度および地形・環境等を調査し、装置設計用基礎データを収集した。上記実施計画を遂行したことにより、ホウ素選択性吸着剤の吸着率・再利用及びホウ素吸着除去システム設計・製作に必要な基礎データが得られたことにより実用化が可能でるものと考える。以上の結果より本奨励研究の目的を十分果たしたものと考える。
非線型楕円型及び双曲型分布定数系の最適制御と逆問題の理論的および数値解析的研究

研究計画に従い、中桐は2階の非線型発展方程式により記述される分布系に対し解の存在と一意性をLions流の変分法的取り扱いにより研究した。さらに、この非線型系に対する最適制御問題を研究し、最適性のための必要条件を双対系を用いて完全に記述した。これらの結果は、非線型方程式の場合は新しいものであり、具体的なSine-Gordon方程式、およびKlein-Gordon方程式に適用した。線形の場合もこめて、これらの成果は、アテネで開かれた国際学会で発表され、審査の後下記の雑誌に掲載された。またCoupleされたsine-Gordon方程式に対し、有限要素法を用いた近似解法とその数値解析を行った。これらの成果は、下記のElgamalとの共同論文に掲載された。次に中桐は線形ではあるが、放物型及び双曲型の分布系に対して部分領域観測によるパラメータの可同定性を研究した。これは逆問題の一種であり、一般の1次元分布系に対して、可同定性のための必要かつ充分条件を求めた。これらの成果は、小倉および韓国で開かれた国際学会で発表され、下記のProceedingsに掲載された。また、韓国の国際学会から招待講演を受け、分布系の可同定問題についての特別講演を行った。この講演内容は、下記の論文で発表した。さらに中桐は、HaおよびVanualailaiと共に経路探索問題をリアプーノフ関数を用いて解決し、その成果を下記の論文で公表した。ついで南部は、下記の論文で境界フィードバックをもつ楕円型作用素の分数ベキの定義域の特徴ずけを行った。また田畑は、最適性の考えを用いて、疫病の分布的な感染速度を記述するモデルを提出し、それらを含めたモデルに対する統計的な処理方法を調べた。さらに内藤は、非線型楕円型分布系にたいし、正の整関数解の存在と非存在の条件を見出した。両氏のこれらの結果は、下記の論文に発表された。最後に垣内は、以上のモデルに対し検定の問題を考え、統計学的処理についての結果を応用した。研究計画に従い、中桐は2階の非線型発展方程式により記述される分布系に対し基本的な問題である解の存在と一意性をLions流の変分法的取り扱いにより研究した。線形の場合もこめて、これらの成果は、アテネで開かれた国際学会で発表され、審査の後下記の雑誌(Nonlinear TMA,FE等)に掲載された。また非線型のSine-Gordon方程式に対し、弱い解の存在と一意性、データに関する連続依存性の問題を調べ、加えて有限要素法を用いた近似解放とその数値解析を行った。これらの成果は、下記のElgamal氏との共同論文に掲載された。次に中桐は線形ではあるが、放物型の分布系に対して部分領域観測によるパラメータの可同定性を研究した。これらの成果は、小倉および韓国で開かれた国際学会で発表され、Proceedingsとして後日出版される予定である。また中桐は、非線型分布系のパラメータ推定問題の研究の現状について、数回の口頭報告を行っている。

ついで南部は、下記の論文で境界フィールドバックをもつ楕円型作用素の分数ベキの定義域の特徴ずけを行った。また田畑は、最適性の考えを用いて、疫病の分布的な感染速度を記述するモデルを提出し、それらを含めたモデルに対する統計的な処理方法を調べた。さらに内藤は、非線型楕円型分布系にたいし、正の整関数解の存在と非存在の条件を見出した。両氏のこれらの結果は、下記の論文に発表された。最後に垣内は、以上のモデルに対し検定の問題を考え、統計学的処理についての結果を応用した。研究計画に従い、中桐は前年度に引き続き2階の非線型発展方程式により記述される分布系と、それに関する最適制御問題の研究をLions流の変分法的取り扱いにより行った。その研究成果にもとづき、Sine-Gordon方程式、非線型Beam方程式およびKlein-Gordon方程式といった具体的な非線型系に対する最適制御問題を研究した。この結果はHaとの共同論文として、国際学会発表後下記の雑誌に掲載された。特に、系がsine-Gordon方程式で記述される場合、この方程式に対し、弱い解の存在と一意性、データに関する連続依存性の問題を調べ、加えて有限要素法を用いた近似解法とその数値解析を行った。これらの成果は、下記のElgamalとの共同論文に掲載された。次に中桐は線形ではあるが、双曲型の分布系に対して部分領域観測によるパラメータの可同定性を研究した。コサイン関数族を用いることにより、中桐は双曲型の場合の解決をはかった。すなわち、一般の1次元双曲型分布系および特殊な多次元双曲型分布系に対して、可同定性のための必要かつ充分条件を求めた。これらの成果は、韓国で開かれた自動制御国際学会(KACC-98)で発表され、下記のProceedingsに掲載された。また、国際学会InternationaI Conference on Non1inear FunctionaIAnalysis and Applicationsから招待講演を受け、分布系の可同定問題についての特別講演を行った。この講演内容は、下記の論文で発表した。また中桐は、HaおよびVanualailaiと共に経路探索問題をリアプーノフ関数を用いて解決し、その成果を下記の論文で公表した。ついで田畑は、最適性の考えを用いて、人口の集積や疫病の分布的な感染速度を記述するモデルを提出し、それらを含めたモデルに対する理論および統計的な処理方法を調べた。
TGF-βシグナルに関与する転写因子の機能解析

TGF-βファミリーとWntファミリーは共に生物の初期発生における形態形成や器官形成に関与していることが知られている。TGF-βシグナル因子であるSmadは受容体によりリン酸化され核へ移行、転写因子と複合体を形成し、標的遺伝子の転写を活性化する。一方、Wntシグナルが活性化されるとβ-cateninが細胞質内に蓄積し核へ移行、転写因子Lef1/TCFと複合体を形成し、標的遺伝子の転写を活性化する。XtwnはWntシグナルによって発現誘導されることが知られている。Xtwnプロモーターの欠失変異体を用いた解析からXtwnのプロモーター活性にはLEF1/TCF結合配列を含む領域以外に、さらに5'上流側領域の関与が明らかになった。また、Xtwnのプロモーター活性は不活性型Smad4を発現させることにより顕著に阻害された。XtwnプロモーターへのSmadの結合を検討した結果、SmadがLEF1/TCF結合配列の5'上流側に結合することが明らかになった。次に培養細胞系を用いて相互作用を検討したところ、Wntシグナル依存的な内在性のSmad4とβ-cateninの複合体形成が確認された。また、Wntシグナルでβーcateninが核移行した細胞でのみSmad4の核移行が観察された。したがって、Smad4はWntシグナルによって核移行し、LEF1/TCFやβ-cateninと複合体を形成することにより標的遺伝子の転写を協調的に活性化していることが示された。TGF-βシグナルの中心的な伝達因子として位置づけられていたSmad4がWntシグナル伝達系においても重要な役割を担っていることが示された。Smad4はXtwn遺伝子で限らず、多くのWntシグナル標的遺伝子に対しても関与していると考えられ、今後検討していく必要がある。
方言調査法の検討を目的とした福島県方言の調査研究

15年前「有意抽出によって選出されたインフォーマント」を対象に「面接質問法」によって方言調査を実施した福島県南相馬市小高区において,同様の方法で追跡調査を実施し,実時間上の方言変化の様相を把握するとともに,その調査方法の妥当性を検討した。2回の調査結果は,項目によって若干のずれは示しつつも,全体としてはかなり一致した。有意抽出によってインフォーマントを選出しており,かつ各コーホートの人数が十分に多いとも言えないが,にもかかわらず2回の独立の調査結果に一致が見られたということは,それぞれの調査が各コーホートの方言状況を一定適切にとらえており,こうした調査方法の有効性を示唆するものと考えられよう。なお,同一の調査法を用い,複数調査を繰り返す実時間調査において確認される調査結果の異なりが真に経年変化によるものであることを述べるためには,用いた調査法が「同一人物に同一の方法で調査を行った場合には,同一の調査結果が得られる」ものであること,すなわち,方言調査法が十分な「信頼性」を有する(インフォーマントの方言実態を安定的に測定しうる)ことが前提となる。この点を検討するための調査も実施した。このデータについては現在分析を進めているところであり,今後結果を公表する予定である。本研究では,複数の異なる調査法を用いた方言調査(社会言語学的調査)を同時に実施し,それぞれの調査で得られたデータの比較・検討を行う。その作業を通して,各調査法間の差異(調査誤差)を計量的に把握し,それぞれの調査法の妥当性・信頼性を検討する。具体的にはインフォーマントの選定方法(有意抽出法と無作為抽出法),データ収集の方法(質問法と自然談話収集法)をそれぞれ変更した調査を行って,相互の結果を比較し,分析・考察を行う。また15年前に社会言語学的多人数調査が実施された地域を調査対象に選定することで方言変化の実時間データを蓄積する。本研究では上記のとおり,複数の調査法による言語調査を実施することになるが,本年度はこのうち「有意抽出法」によって選出されたインフォーマントを対象とする「質問法」調査を中心に実施した。15年前に同様の方法で調査が行われた福島県南相馬市小高区を対象とし,実時間データの蓄積も同時に試みた。100名弱のデータを収集したが,目標数に若干不足するため,20年度も引き続き補充調査を実施する予定である。15年前の調査データについては,実施母体である東北大学より調査票,録音テープを借り受け,電子データ化を進めた。調査結果の整理・再分析を行っている。代表者,分担者,協力者が-堂に会し,調査方法,実査,分析法に関する検討会を19年6月に開催し,その後もML等を用いて打ち合わせを行った。特に20年度以降に実施する「自然談話収集法」の具体的方法についての検討を進めている。本研究では上記のとおり,複数の調査法による言語調査を実施することになるが,本年度は昨年に引き続き「有意抽出法」によって選出されたインフォーマントを対象とする「質問法」調査を実施した。成人層のデータ収集がほぼ終了した。目標数に若干不足するため, 21年度も引き続き補充調査を実施する予定である。最若年層である中高生世代の調査が中心となる。代表者,連携研究者,協力者が一堂に会し,外部研究者も招いての中間成果報告会を21年3月に仙台市にて実施。各自の担当項目についての分析結果を報告した。また適宜ML等を用いて調査についての打ち合わせを実施している。

とりわけ次年度に実施する「自然談話収集法」の具体的方法についての検討を進めている。本研究では社会言語学的方言調査における調査法について検討を行い,その妥当性・信頼性を検討する。また15年前に社会言語学的多人数調査が実施された地域を調査対象に選定することで方言変化の実時間データを蓄積する。2009年度は研究の最終年度として総まとめを行い,研究論文を2報発表するとともに,最終報告書を刊行した。15年前に「有意抽出法を用いて選出されたインフォーマント」を対象に「面接質問法」によって調査を行った福島県南相馬市小高区において,同様の方法で追跡調査を実施し,実時間上の方言変化の様相を把握した。項目によって若干のずれは示しつつも,全体として2回のグラフはかなり一致した。有意抽出によってインフォーマントを選出しており,かつ各コーホートの人数が十分に多いとも言えないが,にもかかわらず2回の独立の調査結果に一致が見られたということは,それぞれの調査が各コーホートの方言状況を一定適切にとらえており,これら調査方法の有効性を示唆するものと考えられよう。なお,同一の調査法を用い,複数調査を繰り返す実時間調査において確認される調査結果の異なりが真に経年変化によるものであることを述べるためには,用いた調査法が「同一人物に同一の方法で調査を行った場合には,同一の調査結果が得られる」ものであること,すなわち,方言調査法が十分な「信頼性」を有する(インフォーマントの方言実態を安定的に測定しうる)ことが前提となる。この点を検討するために,同一のインフォーマントに同じ調査項目を用いた再調査を実施した。この2回の調査結果を比較することで質問法の「信頼性」が検討できる。このデータについては現在分析を進めているところであり,今後結果を公表する予定である。
きょうだいの差異経験と運動意欲の差に関する定性的分析

本研究では,従来型の質問紙調査だけでなく自由記述文を中心に分析することで,運動意欲の差異に影響を及ぼす要因についてある一定の傾向を導きだすことを試みた.キーワードの抽出後に出現頻度に基づくカテゴリ化を行った結果,運動意欲高群は286カテゴリ,低群は187カテゴリが検出された.さらに,運動意欲高群は,「好き」「スポーツ」「見る」「上手」「練習」「伸びる」「家族」「付き合う」等と近い関係にあり,低群は,「仲間」「ライバル」「嫌」等と近い関係にあった.したがって,運動意欲の差異が生じる要因は,自分自身の成功体験の認知や,比較や競争の対象となる他者との関係性であることが推察された.本研究では,従来型の質問紙調査だけでなく自由記述文を中心に分析することで,運動意欲の差異に影響を及ぼす要因についてある一定の傾向を導きだすことを試みた.キーワードの抽出後に出現頻度に基づくカテゴリ化を行った結果,運動意欲高群は286カテゴリ,低群は187カテゴリが検出された.さらに,運動意欲高群は,「好き」「スポーツ」「見る」「上手」「練習」「伸びる」「家族」「付き合う」等と近い関係にあり,低群は,「仲間」「ライバル」「嫌」等と近い関係にあった.したがって,運動意欲の差異が生じる要因は,自分自身の成功体験の認知や,比較や競争の対象となる他者との関係性であることが推察された.本研究では,発達的観点からきょうだいの心理的成長過程を明確にし,運動意欲と環境の関連性および因果関係について新たな知見を生成することを目的とする.具体的には,きょうだい間に生じる運動意欲の差異についての「語り」をピックアップし,以下のような観点について定性的分析を行うものである.きょうだいは,(1)どのような出来事を重要な要因として挙げるのか,(2)いくつの要因を有するのか,(3)ひとつの要因をどのように捉えているのか,(4)要因を重要だと認める個人内基準とは何か.これらを解決していくことによって,運動意欲に影響を及ぼす要因を明確にでき,運動意欲やきょうだいの差異そのものの理解を深めることだけでなく,きょうだいが運動意欲の差異をどのように意味づけ,運動・スポーツに対する考え方・動機づけをどのように変えているのかを明らかにすることができる.本年度は,従来型の質問紙調査やインタビュー調査だけでなく自由記述文を中心に分析することで,一定の傾向を導きだすことを試みた.分析では,探索的な分析手法としてのテキストマイニングを用い,文章をカテゴリ化することとカテゴリ化データを解析することとした.その結果,運動意欲の高い群では,「好き」「スポーツ」「見る」「上手」「練習」「伸びる」「家族」「付き合う」等のキーワードが導きだされ,低い群では,「仲間」「ライバル」「嫌」等が導きだされた.つまり,運動意欲を高める要因は,スポーツ好きで練習すると上手に伸びること,あるいは練習すると上手に伸びるのでスポーツが好きになったことや,家族がスポーツやキャッチボールに一緒に付き合ってくれたり教えてくれたりしたこと等であり,運動意欲を低くする要因は,ライバルや仲間が嫌であること等であった.したがって,運動意欲の差異が生じる要因は,自分自身の成功体験の認知や,比較や競争の対象となる他者との関係性であることが推察された.当該年度は、運動意欲と非共有環境の関連を仮説的に導き出し、質的に分析・検討することと、研究の妥当性・信頼性を高める作業が中心であった。昨年度までに収集したデータについて、カテゴリーを概念化し、その関係性を明らかにしたうえで、現在までの心理的成長過程を検討した。結果として、きょうだいが育つ環境は、同じ家庭であっても非常に異なっており、同じ家庭で育つことが同じ環境で育つことを意味しないことが再確認された。たとえば、きょうだいの性別が違っていれば、一方は男性のきょうだいと、他方は女性のきょうだいと一緒に育つことになり、性役割が比較的固定された社会では、男の子であるか女の子であるかによって、親の養育態度にはかなりの差が生じると考えられる。また、双生児でなければ、きょうだいに年齢差が生じ、一方は自分より年少のきょうだいと、他方は自分より年長のきょうだいと育つことになり、きょうだいの出生順位に重きをおく社会や文化では、長子であるか否かによって、親や社会の扱いも違ってくると考えられる。このように、きょうだいの育つ環境は決して同じではなく、きょうだい間で共有されない環境がきょうだいの異なった性格や特徴の形成に影響を及ぼすことは確かである。本研究でも、きょうだいが異性の場合では異なる経験に関連づけられており、年長のきょうだいか年少のきょうだいかによっても異なる経験に関連づけられていた。つまり、きょうだい関係の違いは、異なるパターンをもって運動意欲に意味付けられており、個人の運動・スポーツに対する捉え方を変化させてきたと推察された。
任意形状の混合粒径土砂の水流中の運動を対象としたオイラー型解析法の開発とその応用

混合粒径の河床変動解析ではコントロールボリュームとして導入される交換層の厚さと空隙率の評価法が確立されておらず,河川,海岸や地形に関する多くの学術,技術の発展を妨げている.本研究では問題は混合粒径粒子の連続式に関わる問題であるため,空間平均された粒子運動を記述できるオイラー的解析手法に着目した.このため,粒径集団ごとに空間平均された連続式をベースにしたオイラー型の任意形状粒子の充填理論を構築する.そして,この理論と混合粒径河床近傍の複雑な流れを精度よく解くことが出来る準三次元解析法を組み合わせ,水流中の混合粒径土砂運動を水と各粒径集団の多相流として扱うオイラー型多相流解析法を開発する.混合粒径の河床変動解析ではコントロールボリュームとして導入される交換層の厚さと空隙率の評価法が確立されておらず,河川,海岸や地形に関する多くの学術,技術の発展を妨げている.本研究では問題は混合粒径粒子の連続式に関わる問題であるため,空間平均された粒子運動を記述できるオイラー的解析手法に着目した.このため,粒径集団ごとに空間平均された連続式をベースにしたオイラー型の任意形状粒子の充填理論を構築する.そして,この理論と混合粒径河床近傍の複雑な流れを精度よく解くことが出来る準三次元解析法を組み合わせ,水流中の混合粒径土砂運動を水と各粒径集団の多相流として扱うオイラー型多相流解析法を開発する.
フェアトレードを視点とした「効率」と「公正」の概念に関する学習モデル開発

本研究は,「効率」と「公正」の概念に関して,フェアトレードを視点に社会科公民教育の学習モデル開発を行うことが目的である。「効率」と「公正」はしばしば対立する概念として捉えられがちであるが,本研究では,経済学及び社会学の視点から考察を加え,「公正」を担保する土台がない状況では「効率」は機能し得ないと考えた。また,フェアトレード先進国である英国及びオランダのフェアトレードに関する学校教育,新教育の実態調査を実施した。上記の研究で得た知見を基にして,「効率」と「公正」に関する学習雨モデルを開発している。本研究の目的は,平成20年度改訂の中学校学習指導要領において加えられた「効率」と「公正」の概念に関して,フェアトレードを視点として社会科公民教育の学習モデルを開発することである。平成23年度は,フェアトレードの「効率」と「公正」の観点からの理論研究,および英国等と日本のフェアトレードに関する市民教育,学校教育の現状を分析する開発研究の二つの視点から研究を進めた。平成24年度においても引き続き上記の二つの視点から研究を進めた。研究の概要は下記の通りである。理論研究は主として経済的分析を進めた。社会科公民分野では「効率」と「公正」の概念は前者が経済的、後者が政治的な概念という捉え方が一般的であり対立する概念として捉える傾向がある。これらをフェアトレードに当てはめて考えた場合には,「効率」と「公正」を対立的に捉えるのではなく,「公正」を実現するための規準としての「効率」という新しい捉え方に基づいた分析を,タンザニアのコーヒー生産,ブルキナファソのシアバター生産を題材に進めた。フェアトレードではない途上国と先進国間の一次産品貿易は,経済学的には市場が歪められた状態が見られる。例えば,タンザニアのコーヒー取引の例では,コーヒー生産者と買取業者における情報の非対称性から,生産者が価格情報に実質的にアクセスできないといった市場の歪みがあるが,この歪みを補正することにより「効率」を高めることになり,貿易取引の結果における「公正」が担保できる。このような分析をベースに論点を整理した。開発研究については,英国のヨーク市での活動を中心に分析した。今年度は特に学校でフェアトレード活動を推進したり教えたりするための教師に対する教育プログラムを分析した。日本においては,このような活動はほとんど行われておらず,日本でのプログラムを考える際の知見を得ることができた。本研究は,平成20年度改訂の中学校学習指導要領において加えられた「効率」と「公正」の概念に関して,フェアトレードを視点として社会科公民教育の学習モデルを開発することを目的としている。平成23年度及び平成24年度においては,(1)フェアトレードの「効率」と「公正」の観点からの理論研究,(2)英国等と日本のフェアトレードに関する学校教育,市民教育の現状分析及び比較を中心に研究を進めてきた。平成25年度においても,上記の二つの項目を中心に研究を進めた。理論研究においては,経済学からの分析を中心に行った。市場経済においては「効率」が重要と考えられ,フェアトレードも経済的な取引である以上,「効率」を無視しては成り立たないのであるが,途上国の小規模な生産者と先進国の大企業との関係で捉えた場合に,取引のどの過程において「公正」を担保することが重要なのかという視点から分析を進めた。ブルキナファソのシアバター生産,東ティモールのコーヒー生産を題材に上記の分析を現実の取引に当てはめて考察しようとしたのであるが,両地域に調査に出向くことができず,今のところ理論的な分析にとどまっており,現実に当てはめた考察はできていない。開発研究については,昨年度に引き続き,英国ヨーク市でのフェアトレードに関する学校教育,市民教育活動の分析を行った。今年度は市民教育の分析を中心に取り組んだ。これについては,フェアトレード推進団体が,市民がフェアトレード商品を購入する動機を与える機会として市民教育を捉え,積極的に活用していることが特徴として挙げられる。日本においては,こうした市民教育活動はあまり活発ではなく,日本での市民教育を考える際の知見を得ることができた。平成23年度においては,(1)フェアトレードの「効率」と「公正」の観点からの理論研究,(2)英国等と日本のフェアトレードに関する市民教育,学校教育の現状分析,を中心に研究を進めた。(1)については,特に経済学の視点を中心に分析を進め,主要な題材としてタンザニアにおけるコーヒー生産を取り上げた。具体的には,現地でのコーヒー豆の取引形態について,取引価格がどのように形成されるかということを「効率」と「公正」の視点から分析した。

1980年代以降の経済のグローバル化に伴って,構造調整の名の下で取引の「効率化」が進んだ点等を明らかにした上で,フェアトレードの取引によって,コーヒー豆の価格がその生産者にその地域の他の収入機会とほぼ同等の収入を,天候やコーヒーの世界市場の変動に左右されずに長期間にわたって保障するような水準に設定されるならば,生産者から消費者へのリスクの転化が行われ,一定の「公正さ」が担保される等の論点を整理した。これらにより,フェアトレードの生産者との取引という場面での「効率」と「公正」を考える上での基礎的な知見を得ることができた。(2)については,英国の先駆的なフェアトレード・タウンであるヨーク市において行われている市民のフェアトレードに対する理解を促進する活動を中心に分析した。特徴的な活動としては,行政が主体となって途上国から生産者を招き市民との対話をさせることや学校でのフェアトレード活動を推進するために教師に対する教育を行うこと等があった。日本においては,このような活動はまだまだ十分には行われておらず,これによって日本での活動を考える指針を得ることができた。本研究は,平成20年度改訂の中学校学習指導要領において加えられた「効率」と「公正」の概念に関して,フェアトレードを視点として社会科公民教育の学習モデル開発を行うことを目的としている。平成23年度平成25年度においては,(1)フェアトレードの「効率」と「公正」の観点からの理論研究,(2)英国,オランダなどと日本とのフェアトレードに関する学校教育,市民教育の現状分析及び比較を中心に進めてきた。平成26年度は最終年度として(1)(2)について研究をまとめていった。理論研究においては経済学からの分析を中心に行った。結論としては,フェアトレードも経済活動である以上「効率」を無視しては成り立たないが,「効率」は当事者が対等あるいはそれに近い状況の下で成り立つのであり,フェアトレードのように途上国の小規模生産者と先進国の大企業との関係で見た場合に,「公正」を担保する土台がない状況では「効率」は機能し得ないということが明らかになった。また,その土台としては,法律的,制度的な枠組みが必要とされると考えた。開発研究に関しては,オランダのフェアトレードに関する学校教育,市民教育の実態調査を行い,前年度までの英国ヨーク市についての分析と合わせて,日本との比較研究を行った。オランダでは,英国と同様にフェアトレード推進団体がフェアトレード商品購入のインセンティブを与える機会として市民教育を積極的に取り組んでいることが明らかになった。また,視察した教員養成大学(Marnix Academie)では,大学を挙げて持続性,フェアトレード,エコロジーを実践し,教師となった際に生徒に知識を教えるだけではなく自ら行動できる能力を養っていることなど,日本ではあまり実践されていないことが重要であることが認識できた。それらの知見を基にして,現在,フェアトレードに視点とした学習モデルを開発している。経済学本年度は,理論研究で分析を加えたフェアトレードにおける「効率」と「公正」の観点からの考え方を,実際のフェア
化学療法効果増強に向けた微小管動態細胞活性を指標とするがん幹細胞標的治療法

GFP融合EB1発現ヒト乳癌細胞を作成し,その培養細胞に各種抗がん剤を投与して増殖阻害濃度を決定した.それら各条件におけるGFP融合EB1発現ヒト乳癌細胞の微小管伸長速度を共焦点レーザー顕微鏡を用いて計測した.抗がん剤の濃度が高くなるにつれて微小管伸長速度が遅くなり,微小管伸長端の追跡可能時間も短くなることを見出した.高濃度の抗がん剤投与下でも生存している細胞に対して,微小管の動態変化を観察しながら最適な死滅条件を検討することが可能であることが示唆された.本研究は、がん幹細胞を根絶させる標的治療の探索を行うことを目標に、細胞内の微小管動態変化を利用して、生体内における抗がん剤耐性がん幹細胞の検出を行うこと、および生体内におけるがん幹細胞の死滅条件の検討を行うことを目的とする。これまでに、GFPを融合した微小管結合蛋白質EB1を恒常的に発現するヒト乳癌細胞を作製し、その培養細胞におけるパクリタキセル投与後の生細胞と死細胞の判定、および生細胞における微小管動態変化の観察を行なってきた。平成24年度は本研究の評価系を多様な抗がん剤に応用可能とするために、各種抗がん剤における評価を行った。抗がん剤として、パクリタキセルとは作用機序の異なるビノレルビン、エリブリン、シスプラチン、エピルビシン、エンドキサン、5-FU、イリノテカンを用いて、培養細胞におけるIC30、IC50、IC70を算出し、各条件において生細胞内のGFP融合EB1を共焦点レーザー顕微鏡で撮影した。本研究の目的を達成するためには、in vivoにおける細胞の生死の判定方法に客観性および再現性が求められる。そのため、in vitroにおいて質の高い評価系の確立が不可欠とある。平成25年度は、GFP融合EB1の動態を評価するための確実な手法を確立すべく、平成24年度に収集した上記の各条件における生細胞のGFP融合EB1の動態変化を詳細に解析することに重点をおいた。そして、GFP融合EB1の動態で代用した細胞活性を評価する方法を提案することができた。これまでに、GFPを融合した微小管結合蛋白質EB1を恒常的に発現するヒト乳癌細胞を作製し、その培養細胞におけるパクリタキセル投与後の生細胞と死細胞の判定、および生細胞における微小管動態変化の観察を行なってきたが、本研究の評価系を多様な抗がん剤に応用可能とするために、各種抗がん剤における評価を行った。抗がん剤として、パクリタキセルとは作用機序の異なるビノレルビン、エリブリン、シスプラチン、エピルビシン、エンドキサン、5-FU、イリノテカンを用いて、培養細胞におけるIC30、IC50、IC70を算出し、各条件における生細胞のEB1の動態解析を行った。その結果、種々の抗がん剤においても薬物濃度依存的に生細胞と死細胞の判定および動態変化を観察することが可能であった。また、本研究の遂行において、マウス頭蓋骨上に作成した腫瘍の心肺運動によるブレを抑えこむことが必要であるため、独自に作製したマウス頭部固定装置を用いて最良の条件で観察することができる腫瘍作成法を十分に検討し、さらにて腫瘍摘出・細胞分離後の解析に用いるフローサイトメトリーFACSを用いて計測条件の検討を行った。本研究は,がん幹細胞を根絶させる標的治療の探索を行うことを目標に,細胞内の微小管動態変化を利用して,生体内における抗がん剤耐性がん幹細胞の検出を行うこと,および生体内におけるがん幹細胞の死滅条件の検討を行うことを目的とする.これまでに,GFPを融合した微小管結合蛋白質EB1を恒常的に発現するヒト乳癌細胞を作製し,その培養細胞におけるパクリタキセル投与後の生細胞と死細胞の判定,および生細胞における微小管動態変化の観察を行ってきた.平成24年度から平成25年度にかけては本研究の評価系を多様な抗がん剤に応用可能とするために,各種抗がん剤における評価を行った.抗がん剤として,パクリタキセルとは作用機序の異なるビノレルビン,エリブリン,シスプラチン,エピルビシン,エンドキサン,5-FU,イリノテカンを用いて,培養細胞におけるIC30,IC50,IC70を算出し,各条件において生細胞内のGFP融合EB1を共焦点レーザー顕微鏡で撮影した.本研究の目的を達成するためには,in vivoにおける細胞の生死の判定方法に客観性および再現性が求められるため,平成25年度は,in vitroにおいてGFP融合EB1の動態を評価するための質の高い手法を確立すべく,GFP融合EB1の動態で代用した細胞活性を評価する方法を確立した.

平成26年度は上記薬剤のなかでも微小管動態に影響を与えてその効果を発揮するパクリタキセル,ビノレルビン,エリブリンに重点を置き,各条件で投与された培養細胞中の微小管の伸長速度を計1200本測定し,抗がん剤によっても死に至らなかった幹細胞を含む細胞についてその微小管伸長速度の変化を解析した.化学療法In vivoにおける細胞の生死判定法の客観性および再現性を追求するために、その前段階としてin vitroの評価法に重点をおいた検討を行ったため。マウス頭蓋骨上に作成した腫瘍をマウスの心肺運動によるブレを止めて多光子励起レーザー顕微鏡で観察する方法、およびフローサイトメーターFACSの測定条件の最終調整に時間を要したため。当初の研究計画を遂行することを念頭におくが、in vitroに重点をおいたがん幹細胞死滅条件の検討を進めていく。当初の研究計画通りの手順で実験を進める。平成25年度の研究の一部は、平成24年度中に購入した物品によって賄うことができたため。また、平成25年度は本研究の成果発表を行わなかったため。平成26年度の研究を遂行するため、また、成果発表を行うための経費として、平成26年度請求額と合わせて使用する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に執行したことにより発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行(主に試薬類と成果発表旅費)に使用する予定である。
抗インターフェロンγ自己抗体の臨床的意義-新たな後天性免疫不全の概念として-

本研究は近年増加傾向にある非結核性抗酸菌症において、特に抗インターフェロンガンマ中和自己抗体を保持し播種性病態を呈する症例での抗体の検出法の確立と臨床背景を明らかにすることを目的として計画された。期間内に、患者血清もしくは血漿でのインターフェロンガンマに対しての中和能の定性評価法と、ELISAによる定量評価法を確立した。現在までに26例の抗体陽性例を同定し、その臨床的な特徴を明らかにした。非結核性抗酸菌症の病勢に応じて抗体価は増減する傾向があり、病勢を反映するマーカーとしても有用性が示唆された。本研究では近年増加傾向にある非結核性抗酸菌症の中でも、背景に免疫不全を持たないなかに全身に病変をきたす、播種性例に見出されると報告されている抗インターフェロンγ抗体の検出法の確立と、その陽性例の臨床的背景を明らかにすることを目的として計画されている。本年度は、患者の全血検体からの抗インターフェロンγ抗体の検出法の確立を試みた。ヘパリン化採血した患者全血を用いて、各濃度の外来性インターフェロンで末梢血白血球を刺激し、そのシグナル伝達分子であるSTAT1のリン酸化を検出する系の確立をおこなった。抗体陽性例では全例で、そのリン酸化が抑えられることが鋭敏に検出され、生物学的な中和能の評価が可能となった。また同時に定量を行うために、分離した血漿をELISAのシステムで検出する系の確立もこころみた、こちらでもやはり中和能を保持した全例において、IgGクラスのインターフェロンγ抗体の相対的定量が行え。その比較も可能となった。本研究は近年増加傾向にある非結核性抗酸菌症の中でも背景に免疫不全を持たない個人に全身性に播種性の病変をきたす症例群の中から見出された。抗インターフェロンガンマ中和自己抗体の検出法の確立を、その陽性例の臨床的背景を明らかにすることを目的として計画されている。昨年度は血清、もしくは血漿中のIgGクラス抗体濃度をELISA法を用いて検出する方法と、全血における外来性インターフェロンγに対しての中和能を定性的に評価する方法を確立した。本年度は、全血検体での中和能測定における弱点であった、保存検体での中和能の定性法の確立を試みた。ヒト不死化リンパ球細胞株であるJurkat細胞をインターフェロンγで刺激すると、そのシグナルは細胞表面レセプターでを通して、細胞内の転写因子であるSTAT1のリン酸化を惹起する。培養液中に抗体陽性患者の血清もしくは血漿を任意の濃度で混和し、対照として健常者の血清を混和した。その状況下でJurkat細胞をインターフェロンγで刺激したところ、抗体陽性患者ではSTAT1リン酸化が完全に抑制されることを見出した。複数の症例で検討を行い、感度、特異度ともに100%で判別ができることが明らかになった。また、全国の各施設より測定依頼を受託しており、本年度までに20例の陽性例を見出している。本研究は近年増加傾向にある非結核性抗酸菌症における特殊な病態である、抗インターフェロンガンマ中和自己抗体を保持し播種性病態を呈する症例に関して、その抗体の検出法の確立と臨床背景を明らかにすることを目的として計画された。昨年までに確立した、患者血清における外来性インターフェロンガンマに対しての中和能の測定法とELISAによるIgG分画の抗体定量法を用いて、症例検体の抗体測定を継続した。現在までに26例の抗体陽性例を同定した。全例が播種性非結核性抗酸菌症を呈しており、その罹患部位は呼吸器以外にも、骨、筋肉、リンパ節など多岐に及んでいた。全例に対して従来の多剤併用抗菌化学療法が施行されており、その期間は長期に及んでいた。治療経過が追跡し得た例においては、非結核性抗酸菌症の病勢に応じて抗体価は増減する傾向があり、病勢を反映するマーカーとしても有用性が示唆された。死亡例は1例のみであったが、その症例は治療の自己中断例であることから、抗菌化学療法による介入は有効であると考えられた。しかし、病勢のコントロールに難渋する例も散見され、それらにはインターフェロンガンマの投与や、海外に於いて有用性が示唆されている抗CD20抗体であるRituximabが使用されていた。健常者においても微量の抗体を保持する例が見出されたが、健常者の抗体を用いた中和能の検討では、インターフェロンに対しての中和能を認めず、保持する抗体のキャラクターが播種性非結核性抗酸菌症を発症する例とは異なる可能性が示唆された。当初の予定通りに抗インターフェロンガンマ自己抗体の検出系の確立を達成できている。

また検体収集も継続しており、非常に稀な疾患であることから考えると、すでに20例の集積を行なえていることで、順調な経過と思われる。呼吸器内科学、感染症学検出系は保存検体でも可能となっており、今後も学会や学術雑誌での発表を通して啓蒙を継続し、検体収集に努める。最終的に本抗体陽性者の臨床的特徴を明らかにする。当初の経過通りに初年度に抗インターフェロンガンマ抗体のヒト検体からの検出を確立できており、達成はおおむね順調である。当初の予定より、研究計画に滞りなく順調に進行したため、試薬費等で見込んだ額が本年度は抑制された。抗体保有者は稀であることが予測されており、症例の収集には単一の施設では困難が予想される。国内の施設で同様な症例での診断に苦心していると思われ、そのような症例の診断を積極的に引き受けると同時に検体の収集を遂行することとする。そのためには全血での検出系のみでなく、血漿や血清検体からの抗体の定性・定量を行う必要があり、その検出系の確立も試みる。最終年度にむけて、検体集積の加速化を図る。また抗体プロファイルを明らかにするための解析を進める。当初の予定では、手法の確立に多くの試薬と時間がかかる見込みであったが、計画が仮説通りに順調に進んだことにより本年度の使用額が予定より抑制された。次年度には、検体集積の加速化をはかる。また抗体のプロファイルを明らかにするための実験解析をすすめる。