hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸化物原子シートを利用した超構造界面の構築と新奇な伝導・誘電特性の創出

TiO2原子シートを含むLaAlO3/SrTiO3接合では、2原子層成長で電気伝導性を発現させることに成功した。さらに、既存の報告値を超える電子濃度およびホール移動度を実現しており、当初の計画通りに進展している。遷移金属酸化物は、従来の半導体や金属を凌ぐ多彩な機能や物性を有することから、新しいエレクトロニクス材料として活用する研究が急速に進んでいる。作製技術の向上に伴い、低次元界面構造を1原子層スケールで人工合成することが可能となり、自然形成されるバルク結晶にはない電子物性を発現させることが期待できる。本研究では、LaAlO3/SrTiO3接合に着目し、最表面に自発的に形成されるTiO2原子シートの構造的特異性に基づいた電子物性への効果を検証することを目的とし、低温電子輸送特性を評価する研究を実施した。平成30年度は、以下の研究を実施するとともに、3年間の成果を総括した。SrTiO3(√13×√13)-R33.7°再構成基板表面を使用することによって、原子レベルの薄膜成長過程の解明とTiO2原子シートが内在するLaAlO3/SrTiO3接合の構造や電子状態を明らかにした。この再構成基板上の試料は2原子層で電気伝導性が発現し、低温まで金属伝導を示した。ホール効果から、室温にて2x1014 cm-2の高い電子濃度を蓄積していることを確認した。これは、TiO2シートが表面不活性化に貢献し、表面への電子移動を抑制した結果である。さらに、原子レベルで急峻な界面構造によって、高いホール移動度を示した。ユニークな構造に起因する高い電子濃度と移動度の共存に注目し、低温での磁気輸送特性を調べた。試料に対して垂直または水平磁場印加において、それぞれ先行研究を上回る高い正および負の磁気抵抗比を見出した。また、2次元的な磁気伝導と面内異方性の観測に成功した。酸化物薄膜成長技術と原子シート技術を融合することによって、ユニークな電子物性を誘起することができるようになったので、その効果を最大化させるために、低温電子輸送特性を詳細に検証することを計画している。本研究で使用した接合試料にて、高移動度が得られるようになったことから、ユニークな2次元伝導を強磁場下での磁気輸送特性評価で検証する。印加磁場依存性に注目し、2次元磁気輸送を調べることを計画している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
大学におけるパフォーマンス教育の総合的カリキュラムの開発研究

学生が素晴らしい個性や独創性を内包していても、それを世界に向かって的確に表現しなければ、社会で成功することはできない。この事実を背景として、大学生の自己表現能力を助長する、パフォーマンス教育の総合的カリキュラムの開発研究を行なった。また、大学英語教育の枠組みに留まらず、他教科や関連分野とパフォーマンス教育の接点を追求した。具体的には、以下の通りである。1.国内外から文献リスト、シラバス、および授業風景やパフォーマンス発表ビデオを収集し、自らのパフォーマンス教育のカリキュラムやシラバスを作成した。入手に際しては、主にインターネットを利用して、大川道代が代表を努める大学英語教育学会オーラルコミュニケーション研究会会員、及び米国スピーチコミュニケーション学会パフォーマンス・スタディーズ部局所属会員と交渉した。2.大川道代が茨城大学で担当した「英語コミュニケーション」と「日本語パブリック・スピーキング」の授業風景や学生のパフォーマンス発表をビデオ撮影した。その分析結果を、茨城大学教育学部国語教育講座助教授橋浦洋志氏と共に、平成8年11月2日第16回茨城国語教育学会において発表した。
芸術活動を続けている精神疾患当時者の作品の分析に基づく啓発資材の開発に関する研究

本研究では、精神疾患当事者の制作した芸術作品を用いた精神保健の啓発教育資材を作成することを目的とした。精神疾患当事者への面接調査をもとに、啓発資材案「やさしさのなかの、たくましい生き方ー芸術活動を続けている精神疾患当事者から学ぶこと-」を作成し、2つの大学の学生を対象としたグループディスカッションを含めた講義を行った。質問票調査の結果、啓発資材案を用いた講義の前後で、学生の精神に障害を持つ人に対するイメージはよりポジティブなものへと変容したことがうかがえた。以上の結果から、本研究において作成された啓発資材は一般市民の精神疾患当事者に対する理解・共感を高める可能性があることが示唆された。本研究は,芸術活動を生きがいとしている精神疾患当事者(以下,当事者)の人生と,人生の各段階において制作された作品を,精神保健,芸術の観点から観察し,共生社会の実現に向けての啓発資材を作成することを目的とする。23年度は,倫理審査の承認を受けた上で,全国精神保健福祉連絡協議会のウエブサイトのバーチャル美術館「こころをたずねる」に作品を出している当事者,または本研究の研究協力者を通じて協力を依頼することのできた当事者のうち,(1)成人である,(2)作品から,人生における精神疾患の経験,よろこびや悲しみ,作品の変化を捉えうると,精神保健,美術の専門家が判断される,(3)本人または家族から,インタビューと作品の写真撮影の同意が得られることを条件に,15名にインタビューを行った。24年度はインタビューの要約をもとに啓発資材の構成をまとめ,本研究に協力する精神保健,芸術の専門家の意見を聴取すると共に,アートセラピスト,精神保健啓発雑誌の編集者の意見聴取を行い,啓発資材案として「やさしさのなかの,たくましい生き方芸術活動を続けている当事者から学ぶこと」を作成した。啓発資材案は,最終的に同意を得られた13名のインタビューの概要と作品画像を中心に,本研究の成果物である啓発資材の評価への協力依頼等で構成されている。さらに啓発資材に掲載するインタビュー要約と作品画像の本人への確認を行い,本人による修正を踏まえて,25年度研究に使用する啓発資材の内容を確定した。本研究では、芸術活動を生きがいとしている精神疾患当事者の制作した芸術作品を、精神保健および美術の観点から総合的に評価し、それらをもとにした共生社会の実現に向けての啓発教育の資材を開発することを目的とした。平成23年度には、芸術活動を続けている精神疾患当事者への面接調査を実施した。平成24年度には、作者本人、精神保健専門家、美術専門家等による意見交換を行い、啓発教育用の啓発資材案を作成する準備を行った。25年度研究では、これらの成果を踏まえ、啓発資材案を冊子「やさしさのなかの、たくましい生き方-芸術活動を続けている精神疾患当事者から学ぶこと-」として印刷製本し、これを使用した啓発教育を2つの大学の学生を対象に試行し、参加者への質問票調査をもとに啓発資材案の評価を行った。2つの大学の看護学・社会福祉学を専攻する学生129名を対象に、啓発資材案を用い、グループディスカッションを含めた啓発教育の講義を行うとともに、講義前後で質問票調査を実施した。SD法を用いた質問票への回答を分析した結果、啓発資材案を用いた講義の前後で、学生の精神に障害を持つ人に対するイメージはよりポジティブなものへと変容したことが示唆された。また、性、専攻分野、および精神疾患当事者と関わった経験の有無にかかわらず、講義後には学生の精神疾患当事者に対するイメージはよりポジティブなものへと変化したことがうかがわれた。以上の結果は、本研究において作成された啓発教育用の啓発資材は、学生を含めた一般市民における精神疾患当事者に対する理解・共感を高め、精神疾患についての正しい理解を促し、ひいては共生社会の実現に寄与しうることが示唆された。今後、調査対象をさらに広げた評価研究を実施し、本研究で作成された啓発資材の有用性の検証、ならびに資材の普及につなげていくことが望まれる。本研究は、美術活動を生きがいとしている精神疾患当事者の人生と、その各段階において制作された作品を精神保健、美術の観点から観察し、その結果をもとに共生社会の実現に向けての啓発教育の資材を開発すること、また、開発された啓発資材を用いた啓発教育を実際に行い、その評価を行うことを目的とした。平成23年度は、国立精神・神経医療研究センター倫理委員会において本研究実施の承認を得た。次に、全国精神保健福祉連絡協議会の保有する精神疾患当事者の芸術作品情報(作品画像、作者名等)を同協会のHP上に掲載することに同意した精神疾患当事者、または本研究の共同協力者を通じて協力を依頼できる精神疾患当事者のうち、(1)成人である者、(2)作者の人生と精神疾患の経験におけるよろこびや悲しみを作品の変化から捉えうると精神保健、美術の専門家が判断した者、

(3)本研究の目的を達成するだけの作品量と制作期間を有すると思われる者に対し、訪問による聞取り調査の協力を依頼した。協力依頼は19人に行い、このうち14人の聞取り調査を終了した。調査終了後に同意撤回の連絡があった1人を除く13人の年齢は、20代1人、30代2人、40代8人、60代1人、70代1人で、性別は、男9人、女4人であった。経験してきた精神保健の問題は、統合失調症、双極性障害、広汎性発達障害、心的外傷後ストレス障害、ダウン症等であった。精神疾患当事者からは制作活動のもつ意味として、苦しい時を潜り抜ける支え、自分らしさの表現の機会、制作活動をとおしての対人関係の広がり、作家となることへの希望等が語られた。また、制作活動を支えてきたものとして、家族の理解、本人の制作活動とその作品を理解する他者の存在が語られた。以上の調査結果を踏まえ、今後の調査および24年度以降の啓発資材(案)作成に向けての示唆について考察した。本研究は,芸術活動を生きがいとしている精神疾患当事者(以下,当事者)の人生と,人生の各段階において制作された作品を,精神保健,芸術の観点から観察し,共生社会の実現に向けての啓発資材を作成することを目的とする。24年度までの2年間において啓発資材案の内容を確定したことから,最終年度である25年度は,それをもとにした実際の啓発教育とその評価を行うことができる。なお,本研究による啓発資材は,保健医療福祉の専門職教育にも適しているというアートセラピスト,精神保健啓発雑誌の編集者の意見があったことから,看護師,作業療法士,精神保健福祉士等の専門職になろうとする学生に啓発教育の試行とその評価を行うこととしている。平成23年度中に聞取り調査の受諾者が20名程度になるまで協力依頼を行い、聞取り調査後の個別報告をまとめる予定であったが、(1)倫理審査の承認までに時間を要したこと、(2)全国精神保健福祉連絡協議会を経て、本人から面接の同意を得るまでに時間を要したこと、(3)精神保健と美術の2名の専門家による聞取り調査の訪問日程調整が困難であったこと、(4)平成23年3月11日の東日本大震災により、研究代表者が被災地支援に時間を割く必要があったこと等の理由により、現在までの達成度はやや遅れている。24年度には、当初の計画に達するよう、研究計画を調整して進めていく。本年7月をめどに,インタビューに協力のあった当事者に,啓発資材全体の内容確認を依頼する。そのうえで本研究に参画するデザイナーの協力を得て冊子体となった啓発資材をまとめる。冊子をまとめる間に啓発教育のシナリオと,評価のための質問紙調査を確定し,10-12月に実際の啓発教育を行い,その評価を報告書にまとめる。なお,本研究の協力者に対する倫理面への配慮から,本研究に関する具体的な研究発表は,冊子体となった啓発資材をまとめるまでは行わないこととしているため,10月以降は学会発表等も行う予定である。(平成24年度)啓発資材(案)の開発平成23年度中に予定していた聞取り調査を引き続き実施するとともに、聞取り調査後の個別報告のまとめを作成する。それを元に、精神疾患当事者個々の人生と精神疾患の経験、よろこびや悲しみと作品の変化などについて、展覧会形式で示すことのできる啓発資材の一次案を作成する。
革新的制振機能を有する3次元フォノニック結晶の高速トポロジー最適化

本研究は,高速なトポロジー最適化アルゴリズムに基づき革新的な制振機能を有する3次元フォノニック結晶の設計法を開発することを目的とする.具体的には,3次元周期構造による弾性波散乱を解析するための境界要素法と,Hマトリクス法に基づく行列演算のコストの削減によって,高速かつ高精度なトポロジー最適化の感度解析手法を開発する.そして,この境界要素法を非線形固有値解析アルゴリズムと組み合わせ,フォノニックバンド計算ソフトウェアを作成する.以上の方法で開発した感度解析手法をレベルセット法に基づくトポロジー最適化法と組み合わせ,3次元フォノニック結晶の設計を行う.本研究は,高速なトポロジー最適化アルゴリズムに基づき革新的な制振機能を有する3次元フォノニック結晶の設計法を開発することを目的とする.具体的には,3次元周期構造による弾性波散乱を解析するための境界要素法と,Hマトリクス法に基づく行列演算のコストの削減によって,高速かつ高精度なトポロジー最適化の感度解析手法を開発する.そして,この境界要素法を非線形固有値解析アルゴリズムと組み合わせ,フォノニックバンド計算ソフトウェアを作成する.以上の方法で開発した感度解析手法をレベルセット法に基づくトポロジー最適化法と組み合わせ,3次元フォノニック結晶の設計を行う.
メカニカルテストを用いた再生耳介軟骨の物理学的性状の検討

複雑な三次元形状を有する再生耳介形状軟骨に対して、生理的な変形を加えた場合の再生軟骨の折り曲げ応力を検討した。実験群は、耳介軟骨細胞、肩関節軟骨細胞、鼻中隔細胞、肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群の4部位から採取した軟骨細胞を使用して、耳介形状軟骨の再生を行った4群を設定した。再生軟骨は、臨床使用に長期間耐えうる力学的特性を持つことが必要と考えられ、今後、さらに詳細な力学的機能評価(破壊強度や疲労強度)が必要と考えている。本研究では、臨床応用に直結した基礎研究を行うという観点から、ヒト耳介の三次元形状と力学的特性を有する軟骨の再生を試み、その長期結果を検討した。検討項目は肉眼所見,形状計測,力学試験,組織像とした。まず、ヒト耳介形状を有するscaffoldを生分解性ポリマー(poly(L-lactide-o-caprolactone 50:50)共重合体)を用いて作製した。続いて、仔ウシの4カ所の軟骨(耳介軟骨、肩関節軟骨、鼻中隔軟骨、肋軟骨)を採取して遊離軟骨細胞を調整し、scaffoldに播種した。その結果、耳介軟骨細胞、肩関節軟骨細胞、鼻中隔軟骨細胞に由来する再生軟骨群において、ヒト耳介特有の複雑な三次元形状が良好に再現され、かつ移植後40週の長期にわたって維持された。一方、肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群では、耳介特有の三次元形状は失われ、散在する骨様突起を認めた。組織学的に、突起基部は石灰化軟骨,突起部は骨細胞の存在する骨組織から構築され、成長帯の形成が観察された。各再生耳介形状軟骨における大きさ(長さおよび幅)の変化を検討した。その結果、コントロール群(ポリマーのみ)では、ポリマーの長さおよび幅が伴に有意に縮小し、経時的に顕著な縮小を認めた(p<0.01)。一方、細胞播種した再生軟骨群では、全く縮小することはなかった。むしろ、僅かながら大きくなる傾向を示し、特に耳介軟骨細胞を播種した再生軟骨群は、経時的に、有意に長くなった(p<0.01)。また、厚さ(対耳輪および耳甲介腔)の計測結果では、鼻中隔軟骨細胞および肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群において、移植後10週目において、すでに有意な増加を認めた。これらの結果より、耳介軟骨細胞に由来する再生軟骨群では、特に長さにおいて有意な変化が認められた。また、鼻中隔軟骨細胞および肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群では、移植後早期に、長さ、厚さにおいてそれぞれ有意な増加を認めた。次年度は、力学的特性を調べる目的で、Instronを用いて再生軟骨の折り曲げ応力の測定および組織学的検討を予定している。三次元形状を有数するヒト耳介軟骨を再生誘導し、再生軟骨の力学的特性を調べる目的で,Instronを用いて再生軟骨の折り曲げ応力を測定した。実験では、Instron series 5565 (Instron corporation, Canton, MA, USA)を用いて,採取した再生耳介形状軟骨の折り曲げ応力を計測した。まず、ドーム状の再生軟骨標本を台座に固定した。幅1mm長さ4cmの垂直板で上方から圧迫し、その応力をInstronで検出した。この際、垂直板は、再生耳介の耳輪脚を通る横軸に合わせて設置した。垂直板が標本に接し、さらに0.030.06mm下がる時、0.2Nの反発応力を記録したので,この点を基準点とした。続いて,垂直板を基準点から3mm下降(60mm/min)させ,このときの反発応力をコンピューター(FMV C24C; Fujitsu Ltd., Tokyo, Japan)に入力した。この操作によって、再生耳介軟骨が3mm折り曲がったときの応力を“しなやかさ"として計測した。標本の取り付けから試験が終了するまでの期間は,標本に生理食塩水を噴霧し,乾燥を防止した。その結果,耳介軟骨細胞,肩関節軟骨細胞,鼻中隔軟骨細胞に由来する再生軟骨群において,経時的に正常ウシ耳介軟骨の性状に近づく傾向を認めた。一方,肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群では,軟骨の物理学的性状は失われ,著明な硬化傾向を認めた。これらの結果から,in vivoにおいて,耳介軟骨細胞,肩関節軟骨細胞,鼻中隔軟骨細胞に由来する再生軟骨群は,三次元形状を維持しながら,軟骨の細胞外基質を産生し,正常耳介軟骨群の力学的特性に近づくことが示唆された。一方,肋軟骨細胞に由来する再生軟骨群は形状と力学特性の両面から耳介軟骨と異なっており,肋軟骨は軟骨採取部位として不適切であることが示唆された。
液状化層の堆積構造に基づく液状化深度の推定に関する研究

1983年日本海中部地震の際、最も液状化現象が顕著であった青森県車力村を中心とした地質踏査を行った。この調査結果と航空写真解析による地形学的調査結果から、最も液状化現象が顕著であった所は、屏風山砂丘帯に発達するパラボラ型砂丘の吹き抜け凹地であることが分かった。車力村富萢で見られた巨大噴砂孔群も吹き抜け凹地に限られていた。そこで、車力村農村広場に隣接した休耕田内に発生した直径7mの巨大噴砂孔を開削調査し、液状化層の観察を行った。その結果次のようなことが明らかになった。1.不整合面の上にあたる新期砂丘砂層の下部層が地震時にほぼ全面的に液状化した。2.地下水面下の新期砂丘砂層の中部層は下部層からの浸透流などによって、二次的に液状化した。中部層は全面的に液状化したのではなく、複雑な分布をしているが、噴砂孔に通じる液状化層、割れ目に液状化した砂が充填してできた砂脈、液状化しなかった砂層に分けることができる。3.吹き抜け凹地という地形条件と地表面が火山灰質ロームの客土層という地質条件が重なって、巨大噴砂孔が出現したと推定される。4.巨大噴砂孔を形成している砂火山の形成過程は玄武岩質火山の噴火に見られるそれに類似している。5.噴砂孔内の液状化層はかなり深い所まで非常に緩い。しかも、地下水面上の地層が崩壊してできた塊が確認できる。これらの事実は過去の液状化層を探ぐる有力な手掛りとなると考えている。以上のように、液状化現象は砂の土質力学的特性だけでなく、地形地質学的特性とも密接な関係があることが分かった。液状化が発生する深度を推定する手掛りは得られたといえる。
基底核-視床-大脳皮質神経回路網の機能発現における分化抑制因子Id2の役割

分化抑制因子Id2はbHLH型転写因子の機能抑制因子であり、細胞分化の阻害と細胞増殖促進活性を示す。本年度はId2欠損マウスが示す多動の発症機序の検討および詳細な行動解析、さらにオリゴデンドロサイトの分化・増殖過程におけるId2の役割を検討した。抗ドーパミントランスポーター抗体などを用いて黒質のドーパミン作動性神経を検討したところ、その数に増減は見られないものの、黒質緻密部から網様部への樹状突起の伸展がId2欠損マウスではほとんど見られなかった。黒質網様部にはGABA作動性の抑制性神経が存在し、緻密部から伸展してくるドーパミン作動性神経の樹状突起を介して抑制的に制御していると考えられているが、Id2欠損マウスではこの抑制的制御が減少しているために黒質緻密部のドーパミン作動性神経の過興奮を来たし、その結果、多動などの異常行動を示している可能性が示唆された。現在、黒質緻密部ドーパミン作動性神経の樹状突起の伸展障害を招来する分子基盤を明らかにすべく解析を継続中である。行動解析においては、Id2欠損マウスが電気刺激を用いた驚愕反射においてprepulse inhibitionがかかりにくいこと、passive avoidanceに障害があること、水迷路テストにおいて障害がみられることが判明し、Id2欠損マウスには注意障害と記銘障害が認められることが明らかになった。また、Id2がオリゴデンドロサイトの増殖と分化を調節していることを明らかにした。さらに、癌抑制因子であるRbの遺伝子欠損マウスでは神経細胞の過増殖とアポトーシスが見られるが、Id2をさらに欠損させることによりこれらがレスキューされることを示した。またId2がmycの下流遺伝子としてRbの機能調節を行っていることを明らかにした。
日本沿岸の魚類相形成史：日本海と太平洋を着目した分子系統地理

日本沿岸の浅海性魚類の遺伝的分化について、日本海-太平洋間の遺伝的分化に着目した複数種群の系統地理解析を行った。日本海と太平洋の両海域に広く分布する79種のサンプリングを行い、複数地域からサンプリングできた重点種についてmtDNAの部分配列データから遺伝的分化の有無を確かめた。その結果、分散が乏しいと考えられる粘着卵を産む種においても、仔稚魚期の分散能力の高い種では混合が起こりやすい事が示唆された。また、浅海性カジカ科魚類の多くは両海域間で明瞭な遺伝的分化があること、過去の分断に大きく2つのタイミングがあること、日本海型の遺伝的多様性が低いことなど一般則が見出された。本研究では日本沿岸の複雑な魚類相形成史を理解する一助として、過去(氷期)の日本海湖化に着目し、同一種内において日本海と太平洋間で明瞭な遺伝分化が生じている種を網羅的に検出することを目的としている。本年度は日本海と太平洋間の種内分化に関して注目すべき重点種を選抜するために、ハゼ科(2種)、ギンポ科(2種)、イソギンポ科魚類(5種)についてそれぞれ静岡県と石川県でサンプリングを行いDNA分析を実施した。ミトコンドリアDNAの塩基配列を用いた集団遺伝学的解析によって、ハゼ科やギンポ科の複数種で先行研究同様の遺伝的分化が認められた一方、イソギンポ科においては、日本海と太平洋に関連した遺伝的分化は認められなかった。ハゼ科、ギンポ科、イソギンポ科はともに粘着卵を産み親魚の移動性が少ないことから似通った生活史特性を持つが、イソギンポ科魚類は仔稚魚期に流れ藻につく特性を有しており、このような生活史初期の比較的高い分散能力が両海域間の遺伝的分化を妨げている可能性が考えられた。また、予備的に開始した沿岸性カジカ科魚類9種の比較系統地理解析において、サンプリングされた複数種で日本海と太平洋に関連した明瞭な遺伝的分化が認められた。これら魚類の中には遺伝的にも形態的にも分化した種が存在したことから、隠蔽種である可能性が高い。今後はこれらの分類群の調査を重点的に行っていくとともに、さらに異なる生活史特性をもつ種を分析に加えることで、より包括的な研究を実施していく予定である。本研究では日本の沿岸性魚類の遺伝的分化(特に日本海と太平洋間)に着目し、遺伝的分化が生じている種の一般則を見出し、日本の沿岸性魚類の多様性創出機構の一端を明らかにすることを目的としている。本年度は昨年の予備調査で重点種として見出された浅海性のカジカ科魚類10種を対象にした比較系統地理分析を実施した。本年度より、新たにミトコンドリアDNAと核DNAの複数領域を用いて分析を行った結果、浅海性カジカ科魚類にはすべての種において日本海と太平洋間の明瞭な遺伝的分化が生じていることが確認された。また分子時計を使った解析から、遺伝的分化(分断)の起こった時期は、少なくとも過去2回あることも明らかとなった。また、サラサカジカ科にはこれまで知られていなかった隠蔽種群が存在し、これら隠蔽種においても日本海型と太平洋型の2型が存在することがわかった。さらに、アナハゼ属の1種では、日本海と太平洋間で明瞭な形態的分化が生じていることも明らかとなり、日本海と太平洋で別種レベルに分化している種が存在することも明らかとなった。これらの興味深い新知見は魚類学会年会にて口頭発表した。本年度の実験結果から、浅海性カジカ科魚類に日本沿岸の浅海性魚類の遺伝的分化(特に日本海-太平洋間)が生じていることを見出した。これらのグループは北方に起源を持つ種であり、これまでに報告されているハゼ類など南方起源種との分化パターンを比較検証できる良いモデルを見出したといえる。今後、複数の研究の進展が考えられることから本研究は概ね計画通りに進んでいるものと考えられる。日本近海には日本海と太平洋間で高度に分化した種内2系統(日本海型と太平洋型)が存在する種が複数知られている。これらの多くは過去の日本海の分断(日本海湖化)と関連付けられているが、どのような沿岸性魚類に過去の日本海と太平洋の分断の影響が残されているかといった点については未だ不明な点が多い。本研究では、浅海性の海産魚類の複数種群を用いた系統地理的研究から、日本海型と太平洋型の2型が存在する種を見出し、その一般則を探ることを目的としている。前年度までのミトコンドリアDNAの部分塩基配列情報を用いた先行研究において、卵・仔稚魚の分散能力が低い種において、日本海と太平洋間の遺伝的分化が認められる傾向があることが示唆された。特に、日本沿岸の浅海性カジカ科魚類においては、多くの種で日本海型と太平洋型の2型が認められたため、最終年度は重点種に選ばれたこれら浅海性カジカ科魚類のうち分布域から広範囲にサンプリングできた2種を選抜して比較系統地理研究を行った。その結果、長崎県から青森県にかけての対馬暖流域で主に出現する系統(日本海型)と、高知県から千葉県までの黒潮流域で出現する系統(太平洋型)の分布様式が明らかとなった。また、三陸や常磐海域では日本海型が分布を広げており、茨城県まで南進していることもわかった。これはこれまで知られている沿岸魚類の日本海型の南進としては最南端であると思われる。また、遺伝的多様性の海域間比較においても両種において、日本海型は典型的な星状樹を示し、過去のボトルネックが示唆された。

日本海と太平洋の両海域に広く分布する79種のサンプリングを行い、複数地域からサンプリングできた重点種についてmtDNAの部分配列データから遺伝的分化の有無を確かめた。その結果、分散が乏しいと考えられる粘着卵を産む種においても、仔稚魚期の分散能力の高い種では混合が起こりやすい事が示唆された。また、浅海性カジカ科魚類の多くは両海域間で明瞭な遺伝的分化があること、過去の分断に大きく2つのタイミングがあること、日本海型の遺伝的多様性が低いことなど一般則が見出された。重点種をしぼり込むためのサンプリングやDNA分析の実施は順調に行えた。また、生活史特性や系統といったキーワードに基づき、日本海と太平洋に関連した遺伝的分化を見出すといった作業仮説の妥当性がこれまでの研究で得られている。さらに隠蔽種の発見によって日本の沿岸性魚類の隠れた多様性の一端を明らかにできる可能性があることから、本研究は当初の計画通り概ね順調に進んでいると言える。現在ターゲットとしている浅海性カジカ科魚類の比較系統地理研究では日本海と太平洋でそれぞれ数地点のサンプリングにとどまっており、種の分布域全体を通じた系統地理構造は不明なままである。詳細な遺伝子の地理的分布パターンを知ることは、北方起源種の分散パターンや日本海型と太平洋型の二系統の分布接触域(交雑帯)を知るうえで非常に重要である。今後は水平的なサンプリングを行い、より詳細な2系統の分布パターンを知るとともに、成果を論文としてまとめ情報発信する予定である。分子生態学これまでに日本海と太平洋間で明瞭な遺伝的分化が認められた種に関しては、核ゲノムのデータを新たに加えることでより強固な確証を得る。平行して、これまでと同様に他の分類群のサンプリングとミトコンドリアDNA分析を行うことで、様々な生活史特性を持つ種の遺伝構造を明らかにしていく。また、交雑帯と考えられる地域からのサンプリングも同時に実施することで、種分化や交雑といった進化生物学上の重要課題にアプローチできる素地を整える。
非B型DNA配列を利用した遺伝子発現制御による高効率・安定的遺伝子改変動物の開発

高効率・安定的な遺伝子改変マウスの開発をめざし、非B型DNA人工配列によるRNAポリメラーゼII型ならびにIII型依存性の転写活性の賦活化作用について検討した。その結果、非B型DNA人工配列モデルとしたT20配列について、(1)ES細胞におけるPolII型転写活性の賦活化作用、(2)ES細胞の分化過程における作用の安定性とクロマチン構造の動態、(3)T20配列導入マウスの作製に関する新たな知見が得られた。本研究は、クロマチンを制御して遺伝子発現を調節できるDNA構造(非B型DNA構造:クロマチンモジュレーターと称す)を利用することにより、高効率・安定化した遺伝子発現強化機能を付与した「クロマチン改変動物」を創出することを目的とする。本年度は以下の研究を行った。RNAポリメラーゼIII型転写活性におけるクロマチンモジュレーター機能の解析を目的として、shRNA発現トランスジェニックマウスによるノックダウンマウスの作製と解析を進めている。本年度は、これまでに報告したSOD1ノックダウンマウスについて個体レベルで解析し、RNAi効果に組織差があること、micro RNAの経路と競合しないことなどを明らかにした。さらに、RNAi技術の特徴であるスプライスバリアントのノックダウンについて、Bcrp1の3つのアイソフォーム(A, B, C)をモデルにアイソフォームAのノックダウンES細胞を作製した。(2)クロマチンモジュレーター付加Bcrp1アイソフォームノックダウンES細胞の作製Bcrp1 mRNAアイソフォームAをターゲットに、loxP配列で挟んだクロマチンモジュレーター付加shRNA発現ES細胞を作製した。さらに、Creリコンビナーゼによりクロマチンモジュレーターを除去したES細胞を作製し、ノックダウン効率について比較した結果、クロマチンモジュレーターによるRNAi機能強化の可能性が示唆された。哺乳動物培養細胞(HeLa cell)において、RNAポリメラーゼII型転写活性促進機能を発揮することを明らかにしている人工ベントDNA配列(T20配列)(両端にloxP配列を付加)をβ-actinプロモーター/EGFP発現ユニットの上流に配置した発現ベクターを作製し、ES細胞に導入した。シングルコピー導入ES細胞を選別し(T20/GFP株)、さらにCreリコンビナーゼによりT20配列を除去したES細胞(△T20/GFP株)を作製した。当該ES細胞についてフローサイトメトリー解析を行った結果、T20/GFP株でGFPの発現が安定して高い傾向が示された。さらに、T20/GFP株を用いて、キメラマウスを作製した。本年度は、これまでに報告したSOD1ノックダウンマウスのモデルを利用し、人工ベントDNA配列(T20配列)(両端にloxP配列を付加)をhU6プロモーター/SOD1-shRNA発現ユニットの上流に配置した発現ベクターを作製し、ES細胞に導入した。シングルコピー導入ES細胞を選別し(T20/SOD1-shRNA株)、さらにCreリコンビナーゼによりT20配列を除去したES細胞(△T20/SOD1shRNA株)を作製した。平成21年度までに、T20配列(両端にloxP配列を付加)/β-actinプロモーター/EGFP発現ベクターを用いて、T20配列がマウスES細胞でもPol II型転写活性促進機能を発揮することを明らかにしてきた。そこで本年度は、シングルコピー導入ES細胞(T20/GFP株)と、それを元株とするΔT20/GFP株を作製し、qRT-PCRによりT20/GFP株でGFPの発現が大きく向上しているクローンを選定し、それらを用いてキメラマウスを作製した。(2)ES細胞の分化過程における遺伝子座の核内配置の動態の解析ES細胞や初期胚におけるクロマチンレベルでの転写制御について、細胞核高次構造の機能に着目し、染色体テリトリーと標的遺伝子座の動態について3D-FISH法により解析した。その結果、ES細胞の分化過程において、未分化マーカーであるOot3/4遺伝子座の移動はほとんどなく、一方、肝分化マーカーであるTdo2遺伝子座では分化に伴うループアウト現象が観察させるなど、クロマチン・染色体レベルでの遺伝子発現制御に関する解析モデルを確立した。

(3)ES細胞の分化過程におけるT20/GFP発現カセット挿入部位の核内配置の動態の解析上記の3D-FISH法を用いて、T20/GFP発現カセットの挿入部位と遺伝子発現、遺伝子座の動態について解析した結果、分化状態や挿入部位(遺伝子領域、遺伝子間領域)にともない、発現レベルや遺伝子座の動態が変動する傾向が認められた。
日韓の地方社会における包摂的なイノベーションの仕組みの解明

本研究の目的は、日本と韓国の地方社会において、若者を主体とした包摂的なイノベーションの仕組みを明らかにすることである。より具体的には、若者たちと空き店舗・空き家との新たな結合の構造について、経済的に持続可能なビジネスモデルと、その構築に向けた青年による集団的参画の取り組み、そして、それらによって再生された一連の日常空間の関係構造を、両国における制度的環境の相違点および地域的環境の共通点に留意しながら、事例研究と比較研究を通して解明することを目標とする。3年間の補助事業期間中、1年目の当該年度には、商店街や在来市場など、商業地の空き店舗を生かした若者による創業事例研究を実施し、包摂的なイノベーションの成功に欠かせない経済的な持続可能性の解明に注力した研究活動を行った。具体的には、まず長崎県佐世保市における「佐世保スタイルプロジェクト」について事例研究を行い、ビジネスモデル・ジャンバスに基づいてそのビジネスモデルを分析した。分析を通じて明らかになった、この事例のビジネスモデルにおける最大の特徴は、障がい者就労移行支援事業という国の制度を活かして地元の若い障がい者をデザイナーとして「包摂」することで、ビジネスモデルの「核心資源」「核心活動」「核心パートナーシップ」を確保・形成している点である。それは、ご当地デザイン業の拡張性を制限する地方社会の人材不足を改善することに意義があり、包摂的なイノベーションにおける政策の役割と方向性を示唆する点で重要である。上記の進捗状況になった理由は、研究代表者が所属研究機関で管理職を務めることにより、当初予期していた研究時間が確保できなかったことにある。とりわけ、事例研究のための現地調査に出向くことが時間確保の難航により遅れてしまい、研究計画全般の進捗状況に影響を及ぼした。そこで、当初は次年度に行う予定であった海外事例の予備調査を前倒しして実施することで、事例研究については遅れの挽回に努めたが、比較研究については未解決の課題が残った。まず、昨年度に行った現地調査から収集したデータの分析から事例研究を進めつつ、上半期までに比較研究についての遅れを挽回できるように努める。その一方で、上半期のうちに昨年度の予備調査の結果を踏まえて事例研究のための国内外の事例についての本調査を実施して、下半期には当初の計画通りに研究が推進できるように試みる。現地調査が予定より遅れてしまったので、それに伴い謝金等の支払いや現地調査のための消耗品の購入などを年度内に行うことができず、次年度使用額が生じてしまった。翌年度には、まず、購入予定であった地図データおよび文献を購入し、現地調査に備えることにする。なお、遅れてしまった分を含めて上半期の早い時期から現地調査を実施しながら、見送ってしまった研究協力者への謝金の支払いやデータの分類・整理における研究補助の活用を通じて、研究費の適正使用ができるように努める。
磁気光学効果を用いた蓄積スピンの逆空間観察

本研究では、電流を流した回折格子状のPt試料に対して磁気カー効果(MOKE)を用いてPt端面に蓄積するスピン情報を検出することを試みた。2軸X線回折計を改造し、簡便かつ高感度である偏光変調法をもちいて可視光用のMOKE回折計を作製した。偏光変調に加えて回折格子に印加する電流を交流電流とすることで二重変調法によるロックイン検波を試みた。1次の回折線に関する磁気カー信号は、電流による変化を示さず、スピン蓄積に起因した応答は得られなかった。今後、S/Nを改善するためには、交流電流の増大および、レーザーダイオード強度のゆらぎに対する対策を講じる必要があることがわかった。本研究では、磁気光学効果を用いて金属端面に蓄積したスピン情報を検出することを試みた。磁気光学効果は光学系の幾何学的な配置から幾つかに分類される。なかでも反射光の偏光を読み出す磁気カー効果(MOKE)は、表面の磁気的な情報に敏感であるばかりでなく、極めて高感度に磁化過程を測定することが可能である。スピンホール効果によって引き起こされるスピン蓄積は、電流密度に比例することから、細線に大電流を流すことで端面に蓄積するスピンを効果的に観測可能となることを期待して、回折格子状の試料を測定することとした。MOKEにおける高次の回折光は、回折格子の形状のみならずスピン密度に関する情報を有しており、原理的には表面に蓄積したスピンの密度分布についても再構成が可能である。まずθ/2θスキャンが可能なX線回折計を改造し、簡便かつ高感度である偏光変調法をもちいてスピン情報を検出可能な可視光用の光学回折系を作製した。試料には、大きなスピンホール効果を示すことで知られるPtを材料とする回折格子をリフトオフ法により作製した。Ptのカー回転率は可視光領域では短波長側で最大となることから、高出力の青色レーザーダイオード(λ=405 nm)を光源とし、この波長に合わせて、Pt回折格子を設計した。現時点では、1次の回折線に関する磁気カー信号は、電流による変化を示さず、スピン蓄積に起因した応答は得られていない。今後、S/Nを改善するためには、印加する交流電流の増大および、レーザーダイオード強度のゆらぎに対する対策を講じる必要があることがわかった。この研究では、スピンホール効果に伴うスピン蓄積を観測するため、回折格子に電流を流しその回折光の磁気光学効果(MOKE)を測定することを目指している。当該年度は、(1)磁気光学回折計の作製、(2)光学系・計測系の構築、(3)スピンホール効果の大きな物質を用いた高精度な回折格子の作製を行った。まず現有の粉末X線回折計の改造をおこない磁気光学効果測定専用の回折計を作製した。θ軸、2θ軸の制御系を一新しパルスモータ駆動に変更し、さらに光軸調整を容易に行うために光源及び試料部にゴニオメータなどのアライメント機構を追加する改造を実施した。光学系は、光源に波長405 nm、出力400 mWの半導体レーザを用い、入射側に光弾性変調器(PEM)を配置した。受光素子にはSiフォトダイオードを用いた。PEMにより偏光変調(f1)をかけると同時に、回折格子に交流電流(f2)を印加することで、スピンホール電流に伴う磁気光学効果のみを検出することを試みた。f1+f2の和周波を参照信号としてロックイン検波を可能とする計測系を構築した。また回折格子にはスピンホール効果が大きいことで知られているPtを用いた。厚さ50 nmのPt薄膜ををリフトオフすることで、それぞれ500本の細線からなる回折格子を8種類(線幅が300 900 nm)作製した。作製した回折計の角度分解能を評価するため市販の回折格子を用いて評価した。また光学系・計測系共に計画通りのものが完成した。Pt回折格子については、その作製条件等も最適化できた。予備的な測定では、S/Nが低くスピンホール効果に伴うスピン蓄積に起因した有意な信号は得られていない。最終目標のMOKE信号はまだ得られていないものの、回折計および計測系が完成した。また回折格子の作製条件もよく詰められており、24年度は逐次フィードバックを掛けて改良を行うことで効率良く測定系全体を最適化できるものと考える。回折格子に流す電流密度を上げることで信号強度が大きくなることが期待できる。細線がジュール熱で断線しない範囲で最大限電流を流す必要がある。

また、回折格子自体が偏光素子として機能するため、MOKE信号を得るために最適な光学素子の配置を最検討する必要がある。当該年度に測定装置の大枠は完成しており、今後は頻繁にフィードバックをかけて測定系を更新することで最適化が可能となり目標達成につながるものと考えている。
ベクトルVEP(視覚誘発電位)とVEP位相差トポグラムの臨床的研究

従来のVEPトポグラムの概念は、電位の大きさ(振幅)の頭皮上の分布をみるものに過ぎなかった。今回の研究の結果、それを一歩前進させベクトル解析や位相差解析を行うことによって、VEPの発生源のdipole(電気双極子)の向きや脳内における電位の伝播過程をある程度明らかにできた。以上の経緯を4つの論文〔1)ベクトルVEPと位相差トポグラム-左右半側視野刺激による検討、2)ベクトルVEPと位相差トポグラム-上下半側視野刺激による検討、3)VEP振幅トポグラム、ベクトルVEPおよびVEP位相差トポグラム-パターン刺激周波数による検討、4)Topographic Display of Phase Shift of Visual Evoked Potential〕にまとめた。また本研究の成果を応用し、平成5年5月には第31回国際臨床視覚電気生理学会のシンポジウムにおいて、「角膜移植と電気生理学的検査の意義」(Corneal Transplantation and Clinical Significance of Electrophysiological Tests)と題して講演を行った。さらに本研究の成果をふまえて3編の総説〔1)眼科における電気的検査手法、2)視覚電気生理学的検査の臨床的意義、3)視覚誘発電位〕を著した。正常者において、左右および上下半側視野刺激によるベクトルVEPおよび位相差トポグラムを記録し、その後に視覚障害者でも同様に記録し、比較検討を行う予定であった。しかし、その前に刺激周波数を種々に変え、低周波数刺激によるtransient VEPと高周波数刺激によるsteadyーstate VEPに基づいて、ベクトル解析や位相差解析を正常者を対象として行う必要があることに気づいた。そこで、正常者において、VEPの発生源のdipole(電気的双極子)の向きや、脳内における電位の伝播過程を明らかにするために、低周波数刺激によるtransient VEPと高周波数刺激によるsteadyーstate VEPを記録し、ベクトル解析や位相差解析を行った。その結果、次の事が明らかになった。左右および上下半側視野刺激によるベクトルVEPおよび位相差トポグラムについて、同時に効率的に検討する際には、左右半側視野刺激では20Hz刺激、上下半側視野刺激では10Hz刺激が妥当である。それらの成果を平成3年9月20日、浜松で行われた第39回日本臨床視覚電気生理学会において、「VEP振幅トポグラム、ベクトルVEPおよびVEP位相差トポグラムーパタ-ン刺激周波数による検討」と題して発表した。視覚障害者を対象としてベクトルVEPとVEP位相差トポグラムを記録してみたが、症例の間でのバラツキが多く、一定の結果とそれに対する一定の判断や評価を下すことができなかった。VEPの発現に際して脳内で生じるdipole(電気的双極子)の方向を正常者において解明し、この双極子追跡法の結果とベクトルVEPやVEP位相差トポグラムの結果と突き合わせてみる必要性を感じた。そこでベクトルVEPとVEP位相差トポグラムの生理学的意義を明確にするために双極子追跡法による研究を行うべく装置の準備を行っている。今までに得られたベクトルVEPと位相差トポグラムの知見と双極子追跡法による展望をふまえて、平成4年8月23日盛岡で行われた日本眼科医会東北ブロック講習会において、「視覚電気生理学的検査の臨床的意義」と題して特別講演を行った。さらに平成5年5月2529日千葉で催される第31回国際臨床視覚電気生理学会のシンポジウムにおいて、「角膜移植と電気生理学的検査の臨床的意義」と題して講演を行う予定である。また平成5年6月に発刊予定の「眼科学体系」の中の電気生理学的検査-視覚誘発電位(VEP)において総括的概説を述べた(投稿中)。今までに得られたベクトルVEPと位相差トポグラムの知見と双極子追跡法による展望をふまえて、平成4年8月に盛岡で行われた日本眼科医会東北ブロック講習会における特別講演の内容を「視覚電気生理学的検査の臨床的意義」と題して一つの総説にまとめ、「日本の眼科」誌の平成5年12月号に掲載された。

さらに平成5年5月2529日千葉で催された第31回国際臨床視覚電気生理学会のシンポジウムにおいて、「角膜移植と電気生理学的検査の臨床的意義」(Corneal Transplantation and Clinical Significance of Electrophysiological Tests)と題して講演を行った。その内容を現在投稿の予定である。また平成5年6月に発刊された「眼科学体系」の中の電気生理学的検査-視覚誘発電位(VEP)において総括的概説を述べた。
新規エネルギー代謝関連分子WDR6による老化制御機構と新たな老化病態モデル構築

カロリー制限によって視床下部で抑制され、インスリン受容体基質IRS4に結合する分子WDR6について、昨年度までにcre-loxPシステムによる全身性WDR6欠損マウス(KO)を作出し、今年度は戻し交配完了後の表現型解析を行い、下記の知見を得た。WDR6 KOマウスは、12週齢以降に摂食量は有意に増えるが、体重は有意に減少するか、あるいは変化しない。63週齢では、脂肪重量が著しく減少し、脾臓重量は有意に増加した。またリンパ節腫大、高体温、体毛の白化、脱毛、炎症等の皮膚病変、下肢の腫れ、歩行異常が観察された。当初甲状腺原発性の異常と予測したが、血中TSHは減少するも、T3,T4に有意差がなく、病理学的観察でも甲状腺に異常がないことから、他に原因があると考えられた。視床下部の摂食亢進ペプチドNPY遺伝子の発現は有意に高く、抑制ペプチドCARTの発現は低く、摂食量の増加と一致した。血球検査では、白血球、リンパ球、単球が有意に減少し、顆粒球が増加した。赤血球数、赤血球当たりのヘモグロビン含有量が有意に減少し、貧血症状が認められた。下肢部分の病理学的解析では、KOマウスの関節周囲の線維化と軟骨の異常形成が観察された。リンパ節と脾臓のフローサイトメトリー解析の結果、野生型に対してKOマウスのT細胞、B細胞、形質細胞の比率に有意差はなく、樹状細胞・単球系の比率が増加しており、表現型に見られる炎症は自然免疫系が主体である可能性が高い。これらの症状は臨床であれば老化現象よりも、むしろ自己炎症性疾患が該当する可能性が高い。興味深いことに同じWDRファミリーであるWDR1変異マウスは自己炎症性疾患モデルとして報告されており、その表現型はWDR6 KOマウスとよく似ている。当初の想定とは異なるが、今後更にWDR6の機能解析を進め新たな自己炎症性疾患動物モデルの構築と治療方法開発等への応用を目指す。本研究の目的は、インスリンシグナルに関与する新規代謝調節因子WDR6の遺伝子改変マウスを作出し、老化病態並びにカロリー制限の抗老化効果におけるWDR6の機能を明らかにすることである。平成28年研究実施計画では、全身性及び脳特異的WDR6 KOマウスの戻し交配が終了し、実験集団の作出を完了している予定であったが、予定通りに交配が進まなかったため本年度末に10世代目の全身性WDR6 KOマウス系統を得るに留まっている。脳特異的WDR6 KOマウスは7世代目であり、戻し交配完了には時間を要する。先行して作製した12ヶ月齢の全身性WDR6 KOマウスモデルでは、計画前の予備実験で観察された12ヶ月齢での著しい老化病態が観察されなかったため、この時点で予定していた安楽死および臓器収集を中止し、老化病態の観察される時期の見極めと寿命観察を行った。老化病態の程度に違いは見られず、24ヶ月齢の時点でAL群の寿命に有意な差はない。CR群ではKOマウスが野生型より長寿傾向にあるが、現時点で統計的な有意差はない。計画前の予備検討とは異なる観察結果が見られた原因として考えられるのは、使用したマウスの遺伝的背景が統一されていないため、安定的な再現結果を得られなかった可能性がある。計画前に作出した予備実験サンプルを使用し、視床下部・脂肪における代謝関連遺伝子群の発現を定量した結果、KOの視床下部では摂食亢進ペプチドNPY、AGRPが顕著に上昇しておりKOマウスの摂食量増大と一致した。脂肪では脂質合成系遺伝子のChREBP、ACC、FASが増加しており摂食量の増大と一致しているが、脂肪量の減少とは相反する。WDR6の欠損が代謝に影響を与えている可能性が大きいことが示唆されたことから、戻し交配済み実験群を用いてより詳細な検討を行う予定である。当初予定していた戻し交配の進捗が予定通り進まず、年度末に戻し交配10世代目の全身性WDR6 KOマウス系統を得ることが出来た。そのため、28年度に予定していた戻し交配終了後の実験集団を用いた各実験計画は行われておらず、遅延している。脳特異的WDR6 KOマウス集団においては、戻し交配が7世代目で停滞しており、10世代目まで完了して実験に使用するには時間を要する。戻し交配せずに先行して作製された全身性KOマウスモデルにおいては、計画前の予備実験で観察された12ヶ月齢での著しい老化病態が観察されなかったため、この時点で予定していた安楽死および臓器収集を中止し、老化病態の観察される時期の見極めと寿命観察を行ったため。本研究の目的は、インスリンシグナルに関与する新規代謝調節因子WDR6の遺伝子改変マウスを作出し、老化病態並びにカロリー制限(CR)の抗老化効果におけるWDR6の機能を明らかにすることである。本年度は、12ヶ月齢の全身性WDR6欠損マウス(KO)実験集団の老化病態解析を予定していたが、戻し交配が完了したのが昨年度末であったため、6ヶ月齢での摂食量、体重等の表現型解析を行った。その結果、KOマウスは多食、低体重、高血糖、高体温、攻撃的行動という表現型を示した。これはヒトの甲状腺機能亢進症と合致する点が多い。

本計画前に作製した予備的実験群ではKOマウスの視床下部TRHの遺伝子発現量が有意に増加していたことから、WDR6 KOマウスの表現型は甲状腺機能の異常が原因の1つである可能性が高い。甲状腺機能は代謝や老化と密接な関係にあることから、甲状腺におけるWDR6の機能に着目し解析を進める予定である。タモキシフェン誘導性脳特異的WDR6欠損マウスを用いた本年度実験計画では、戻し交配の完了した実験モデルでの解析を予定していたが、戻し交配が本年度中期に完了したため、現在実験集団を作製中である。本年度は本計画に先行して作製された遺伝的背景が不均一な25ヶ月齢の予備的実験集団の解析を行った。25ヶ月齢時点で殆どの自由摂食群(AL)は自然死しており、寿命に有意差はなかった。KO-CR群では、Cont-CRに比べて白色脂肪組織が増加し、高血糖、高インスリンを示し、その値はAL群に近い。またKO-CRの視床下部において摂食亢進ペプチドNPY, AGRP遺伝子発現がCont-CRと比較して有意に減少し、摂食抑制ペプチドPOMC, CART遺伝子発現が有意に増加した。これらの結果は、WDR6が視床下部の神経ペプチド発現に関与しており、全体の代謝にも影響を与えていることを示唆している。予定していた戻し交配の完了が予定より半年から1年程遅延したため、KOマウスの表現型をもとにWDR6の機能評価を始める実験計画全体が遅延している。カロリー制限によって視床下部で抑制され、インスリン受容体基質IRS4に結合する分子WDR6について、昨年度までにcre-loxPシステムによる全身性WDR6欠損マウス(KO)を作出し、今年度は戻し交配完了後の表現型解析を行い、下記の知見を得た。WDR6 KOマウスは、12週齢以降に摂食量は有意に増えるが、体重は有意に減少するか、あるいは変化しない。63週齢では、脂肪重量が著しく減少し、脾臓重量は有意に増加した。またリンパ節腫大、高体温、体毛の白化、脱毛、炎症等の皮膚病変、下肢の腫れ、歩行異常が観察された。当初甲状腺原発性の異常と予測したが、血中TSHは減少するも、T3,T4に有意差がなく、病理学的観察でも甲状腺に異常がないことから、他に原因があると考えられた。視床下部の摂食亢進ペプチドNPY遺伝子の発現は有意に高く、抑制ペプチドCARTの発現は低く、摂食量の増加と一致した。血球検査では、白血球、リンパ球、単球が有意に減少し、顆粒球が増加した。赤血球数、赤血球当たりのヘモグロビン含有量が有意に減少し、貧血症状が認められた。下肢部分の病理学的解析では、KOマウスの関節周囲の線維化と軟骨の異常形成が観察された。リンパ節と脾臓のフローサイトメトリー解析の結果、野生型に対してKOマウスのT細胞、B細胞、形質細胞の比率に有意差はなく、樹状細胞・単球系の比率が増加しており、表現型に見られる炎症は自然免疫系が主体である可能性が高い。これらの症状は臨床であれば老化現象よりも、むしろ自己炎症性疾患が該当する可能性が高い。興味深いことに同じWDRファミリーであるWDR1変異マウスは自己炎症性疾患モデルとして報告されており、その表現型はWDR6 KOマウスとよく似ている。当初の想定とは異なるが、今後更にWDR6の機能解析を進め新たな自己炎症性疾患動物モデルの構築と治療方法開発等への応用を目指す。平成29年度では、戻し交配済みKOマウスを用いて、平成28年に作製予定であった6,12,24ヶ月齢の経時的実験集団と寿命観察集団を作製する。生後12週齢からカロリー制限を開始し、摂食、体重、血糖値等を経時的に測定する。