hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞小器官や膜ドメインを無蛍光イメージングするための分子開発

その一方で、本研究の基盤となるイメージング法や、サンプル系の拡張に成功しており、当初よりもむしろ、研究全体の可能性を拡げることに成功しつつあるため。具体的には当初はSHG+2光子蛍光イメージングが唯一の測定手法であったのに対し、本研究ではSFG顕微鏡やCARS顕微鏡によるイメージングも可能であることを確認できただけでなく、観察対象としても当初は生細胞のみであったのに対し、本研究により様々なジャイアントベシクルの作成法も習得し、その非線形光学イメージングにも成功しため。また、現在進行中であるが、ジャイアントベシクルのトポロジー変化を人為的に引き起こし、その非線形光学イメージングにも成功しつつあるため。細胞膜は単なる殻ではない。研究申請当初の目的である、細胞の任意の部位、例えばミトコンドリアのSHGイメージングや細胞膜のラフトのイメージングの達成のためには、そもそも、細胞膜透過性の無い膜色素を細胞内に輸送する必要がある。そのためには任意でエンドサイトーシスのような膜のトポロジー変化を引き起こし、細胞内に新たなベシクルを形成させるなど、膜のトポロジーの変化や再構築を制御することが必要である。そうすると直接当初の結果の取得を目指すよりもむしろ、より基本的な膜ダイナミクスを人為的に引き起こし、その変化の様子を捉えるための基盤技術構築を行うこと、また、それを引き起こすための新たな分子開発が必要なことが明らかとなってきた。そのため本研究では新たな無蛍光イメージング専用分子の開発と、それを用いてジャイアントベシクルでトポロジー変化を人為的に引き起こし、その変化の様子を非線形光学顕微鏡で捉えることを次年度の推進方策とした。その成功をもって、生細胞膜のトポロジー変化に応用し、細胞内の非線形光学イメージングを達成させることを最終目標とした。次年度に本研究費の支給額は超えないが、やや高額な装置の購入を検討していたため。もし該当装置を購入した場合、残額で次年度の消耗品や旅費をまかないきれない可能性があり、研究に支障がでることが考えられたため、初年度に無理やり使い切るのではなく、次年度に回し、全年度を通じてより効果的に研究を推進することを優先した。
北ボルネオにおける豪雨の気候学的研究

北ボルネオにおける降水特性と豪雨発現に関係する大気循環場の記述を行った.マレーシア国サラワク州の雨量計網データから,気候学的な降水量・降水強度・降水頻度の時空間分布を記述し,豪雨を定義した.またマレーシア国気象局のレーダーを用いて,冬季における北ボルネオで降水活動の日変化を解析した.北ボルネオに激しい豪雨事例をもたらす大気下層の循環場の特徴を明らかにした.北ボルネオにおける降水特性と豪雨発現に関係する大気循環場の記述を行った.マレーシア国サラワク州の雨量計網データから,気候学的な降水量・降水強度・降水頻度の時空間分布を記述し,豪雨を定義した.またマレーシア国気象局のレーダーを用いて,冬季における北ボルネオで降水活動の日変化を解析した.北ボルネオに激しい豪雨事例をもたらす大気下層の循環場の特徴を明らかにした.本研究課題は年降水量が世界でもっとも多い地域のひとつである海洋大陸の北ボルネオにおける降水を研究対象とする.マレーシア気象局・サラワク州灌漑排水局の研究協力者より取得した雨量観測データのフォーマット変換を行い,品質管理を実施した.マレーシア気象局が北ボルネオに設置運用している地上気象レーダーのデータを入手し,データのインベントリを作成し,生データから3次元格子データへの変換作業を実施した.地上気象レーダーの観測範囲を通過する軌道のTRMMデータを入手し,地上気象レーダーとTRMM降雨観測レーダーの雨域分布を試験的に比較した.地上気象レーダー・データの欠損が少ない2006年ならびに2007年の1月・2月について,客観解析データ・静止気象衛星データ・TRMMデータ・地上気象観測データ・高層気象観測データを併用し,雲・降雨システムの日変化に着目し解析を行った.北ボルネオでは,雲・降水システムが顕著な日変化を示す時期と降水をもたらす雲が発生しない時期が存在することがわかった.雲・降水システムの日変化パターンについて調べた結果,地上気象レーダーエコー・静止気象衛星による積乱雲の雲頂・TRMMによる降水データの日変化の位相は一致し,北ボルネオ沖で雲・降水システムが夜間に発達することが明らかになった.一方で北ボルネオ内陸側では雲・降水システムの日変化は不明瞭であった.1978年12月のWMONEXのレーダー観測結果と比較すると,1)海洋上の日変化のピークが数時間早く,早朝には雲は解消し,2)陸上で降水をもたらす積乱雲の発生が抑制されていたという違いが認められた.本研究課題は年降水量が世界でもっとも多い地域のひとつである海洋大陸の北ボルネオにおける降水を研究対象とする.マレーシア気象局・サラワク州灌漑排水局の研究協力者より取得した雨量観測データのフォーマット変換を行い,品質管理を実施した.マレーシア気象局が北ボルネオに設置運用している地上気象レーダーのデータを入手し,データのインベントリを作成し,生データから3次元格子データへの変換作業を実施した.地上気象レーダーの観測範囲を通過する軌道のTRMMデータを入手し,地上気象レーダーとTRMM降雨観測レーダーの雨域分布を試験的に比較した.地上気象レーダー・データの欠損が少ない2006年ならびに2007年の1月・2月について,客観解析データ・静止気象衛星データ・TRMMデータ・地上気象観測データ・高層気象観測データを併用し,雲・降雨システムの日変化に着目し解析を行った.北ボルネオでは,雲・降水システムが顕著な日変化を示す時期と降水をもたらす雲が発生しない時期が存在することがわかった.雲・降水システムの日変化パターンについて調べた結果,地上気象レーダーエコー・静止気象衛星による積乱雲の雲頂・TRMMによる降水データの日変化の位相は一致し,北ボルネオ沖で雲・降水システムが夜間に発達することが明らかになった.一方で北ボルネオ内陸側では雲・降水システムの日変化は不明瞭であった.1978年12月のWMONEXのレーダー観測結果と比較すると,1)海洋上の日変化のピークが数時間早く,早朝には雲は解消し,2)陸上で降水をもたらす積乱雲の発生が抑制されていたという違いが認められた.マレーシア国気象局より入手した北ボルネオのレーダー・データについて品質管理をおこなった.30分ごとのボリューム・スキャン・データから3次元反射強度データを作成した.次に,10分ごとの長距離探査データから降水ピクセルの出現頻度の統計値を作成した.1978年12月に実施された国際冬季モンスーン観測実験(Winter Monsoon Experiment)におけるビンツルのレーダー観測結果と比較するため,2005年から2009年の冬季(12月から2月)における降水活動の日変化統計値を作成した.陸上と海上の降水域面積の日変化パターンは,陸上は日中に降水域面積のピークが出現し夜間には降水域は少なく,一方海上では真夜中に降水域面積のピークが観測された.この結果は1978年の観測結果と同様であったが,夜間に沿岸から沖合にむけて降水帯が遠ざかってゆくという現象は,個別の事例では認められたが,統計値としては現れなかった.マレーシア国サラワク州灌漑排水局より入手した降水データを用いて,サラワク州における豪雨の出現特性を調べた.1999年から2009年の11年分の日雨量データによる統計によると,日降水量が50mmを超えた日数は,サラワク州南東部のクチン付近とブルネイとの国境付近ででは約30日であり,シブ付近では約15日であった.日降水量が100mmを超えた日数はクチン付近とブルネイとの国境付近で23日であった.日降水量が50mmを超えた

日は南シナ海を北東風が卓越する12月から2月に多く観測された.特に激しい豪雨事例として「1日で100mmを超える降水を4地点以上で同時に観測された日」を選択し,大気下層の循環場の特徴を調べた.その結果,1)南シナ海を吹く北東風が陸上に吹き込む場合,2)南シナ海に「Borneo Vortex」が存在する場合,に激しい豪雨が発現することがわかった.東日本大震災に伴いマレーシア出張が実施できず,マレーシア気象局からのレーダー・データの入手が遅れたために,レーダー・データの整理・解析作業が遅れた.24年度が最終年度であるため、記入しない。マレーシア気象局の地上気象レーダーに観測欠損が頻繁に存在するため,同気象局のレーダー・通信システムが更新された後の2011年冬季のレーダー・データを入手し,レーダーによる雲・降水システムの観測事例を増加させ,冬季モンスーン期の雲・降水システムの日変化パターンの年による違いを明らかにする.また,豪雨事例の解析を推進する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
リポソーム加工オンコリティックアデノウイルスによる卵巣癌特異的遺伝子治療法の開発

陰性荷電のアデノウイルスを陽性荷電の40%、55%、5%の比率で8mMの濃度で配合したリポソームDOPE/DOTAP/EPCで加工し、さらに腫瘍特異性を有する陰性荷電のコンドロイチン硫酸で加工したところ、腫瘍特異的な抗腫瘍効果を示し、さらに抗アデノウイルス抗体存在下においても抗腫瘍効果を有する事が明らかとなった。さらに、弱い陰性荷電のコンドロイチン硫酸が強い陽性荷電を有するリポソームを中和できていないため、強い陰性荷電を有するヘパリンで加工すると抗体存在下においても強力な抗腫瘍効果を示すことが明らかとなった。アデノウイルスは、陰性に荷電しており、陽性荷電のリポソームと陰性荷電のコンドロイチン硫酸を多重加工し、腫瘍特異的な抗体による感染抑制に影響されない腫瘍特異的アデノウイルス感染システムを構築するために研究を行った。陽性荷電リポソーム作成には、膜融合性脂質で電荷を持たない膜融合性脂質DOPE(L-dioleoyl phosphatidylethanolamine、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン)、陽性荷電脂質のDOTAP(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane、1,2-ジオレオイル-3-トリメチルアンモニウム-プロパン)、中性りん脂質でリポソーム安定作用を有するEPC(egg phosphatidylcholine、卵黄ホスファチジルコリン)を用いる。それぞれを種々の比率で配合し、陽性荷電のリポソームDOPE/DOTAP/EPCを作成しβ-gal発現アデノウイルスAd-β-galを包埋し、抗アデノウイルス抗体存在下でβ-galの発現を見ることにより、DOPE/DOTAP/EPCの至適配合比率を決定した。24 welldishにA549細胞を20000/well撒き、抗体存在下で3日間培養し、X-galで染色し細胞のX-gal陽性率を検討した。溶媒について検討すると、水、5%糖腋、10mM HEPES, 5%糖腋+10mMHEPES等の比較を行うと、10mM HEPES+5%糖腋が最も良好であった。リポソームDOPE/DOTAP/EPCについては、それぞれ単体で用いると細胞のX-gal陽性率は不良であり、陽性荷電のDOTAPの代わりに陰性荷電のCHEMSを用いるとDOTAPより不良であった。濃度についても検討を行ったが、15mM以上の高濃度あるいは2mM以下の低濃度では不良であった。24 welldishにA549細胞を20000/well撒き、抗アデノウイルス抗体存在下で3日間培養し、X-galで染色し細胞のX-gal陽性率を検討した。リポソームDOPE/DOTAP/EPCについては、その比率を40%、55%、5%で8mMの濃度が最も良好な抗体存在下での感染効率を示した。量的比率に関しては、Ad-β-galを2x10-7PFU 5ulにリポソーム20ulを加えるのが最も良好で、さらにコンドロイチン硫酸5mMを2ul加えると、非添加時に比べ抗体存在下における感染効率が10倍に増加した。DOPE/DOTAP/EPCの作成時の至適配合比率とリポソームとしての総濃度の決定ができた。また、このリポソームは陽性荷電であるため、陰性荷電で腫瘍特異性を有するコンドロイチン硫酸を加えるとさらに抗体存在下における感染効率が増加することが明らかとなった。陽性荷電のリポソームDOPE/DOTAP/EPCを作成しβ-gal発現アデノウイルスAd-β-galを包埋し、抗アデノウイルス抗体存在下でβ-galの発現を見ることにより、DOPE/DOTAP/EPCの至適配合比率を決定した。24 welldishにA549細胞を20000/500ul/wellで撒き、抗アデノウイルス抗体存在下で3日間培養し、X-galで染色し細胞のX-gal陽性率を検討した。溶媒について検討すると、水、5%糖腋、10mM HEPES, 5%糖腋+10mM

HEPES等の比較を行うと、10mM HEPES+5%糖腋が最も良好であった。リポソームDOPE/DOTAP/EPCについては、その比率を40%、55%、5%で8mMの濃度が最も良好な抗体存在下での感染効率を示した。量的比率に関しては、Ad-β-galを1000MOI 15ulにリポソーム10ulを加えるのが最も良好であった。腫瘍特異性を持たせるために、軟骨等の生体内物質のポリマーで、陰性荷電を有しその受容体がCD44で腫瘍特異性を有するコンドロイチン硫酸を用いて検討した。Ad-β-gal/1000MOI 15ul-リポソーム10ulにコンドロイチン硫酸5mMを1ul加えると、非添加時に比べ抗体存在下における感染効率が10倍に増加した。コンドロイチン硫酸の陰性荷電は、生体内物質であるため弱く、リポソームの陽性荷電を十分に中和していない可能性があるため、さらに、強い陰性荷電を有するヘパリンの添加を行ったところ、さらに、感染効率が3倍増加した。陰性荷電のアデノウイルスを陽性荷電の40%、55%、5%の比率で8mMの濃度で配合したリポソームDOPE/DOTAP/EPCで加工し、さらに腫瘍特異性を有する陰性荷電のコンドロイチン硫酸で加工したところ、腫瘍特異的な抗腫瘍効果を示し、さらに抗アデノウイルス抗体存在下においても抗腫瘍効果を有する事が明らかとなった。さらに、弱い陰性荷電のコンドロイチン硫酸が強い陽性荷電を有するリポソームを中和できていないため、強い陰性荷電を有するヘパリンで加工すると抗体存在下においても強力な抗腫瘍効果を示すことが明らかとなった。陽性荷電リポソーム作成には、膜融合性脂質で電荷を持たない膜融合性脂質DOPE(L-dioleoyl phosphatidylethanolamine、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン)、陽性荷電脂質のDOTAP(1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane、1,2-ジオレオイル-3-トリメチルアンモニウム-プロパン)、中性りん脂質でリポソーム安定作用を有するEPC(egg phosphatidylcholine、卵黄ホスファチジルコリン)を用い、これにより抗アデノウイルス抗体による感染抑制が解除されることが明らかとなった。アデノウイルスを被覆加工するに際し、反応時間の選択、溶媒の選択、マイクロミキサー・ボルテックス・スタラー・静置等の反応方法、反応容量・アデノウイルス濃度・リポソーム濃度等の反応至適条件の決定を行う。陽性荷電のDOPE/DOTAP/EPCに対して、陰性荷電のコンドロイチン硫酸は生体物質であるためその荷電中和効果が十分でない可能性があるため、さらに強力な陰性荷電を有する種々のヘパリンを付加してその感染効率に対する効果を検討する。外科系臨床医学・産婦人科学至適配合比率をより詳細に決定する。Ad-β-galとDOPE/DOTAP/EPCとの反応条件が決定した後、陰性荷電のコンドロイチン硫酸を付加し同様に反応条件の設定を行う次年度に、動物実験を開始するため、その予算を計上した。
建築設計プロセスにおける「人間-環境」関係の表現形式に関する研究

建築の設計は,単なる構造物の組み立て作業ではなく,人間と環境の関係(たとえば,そこでどう振舞うことができ,周囲の物理的社会的環境とどのような関係をとることができるか)を構築することでもある。この仕組は環境の質にとって極めて重要な問題であるが,従来はデザインと計画・環境心理の狭間にあって充分研究されてこなかった。このような問題意識の元に,以下の研究作業を行った。まず建築家が設計について記述した文章(論文,スケッチ含む)をデータとして,その中で,意図的あるいは無意識的に,人間と物理社会的環境の関係を具体的に表現した事例を,その表現形式,内容,設計プロセスにおけるどの段階かに注目して収集作業を行った。またこれに加えて,人間の多様な活動が想定される建物の設計課題を設定して設計実験を行ない,作業のビデオ記録とヒアリングの併用によって,建築家の文章と同様のデータを抽出した。ここで得られたデータを,表現媒体(図・言語等々),人間の活動の何が表現されているか,建築の空間構成のヴォキャブラリィとの関係の視点で,タイポロジー化した。この結果,機能の割当て,組織との対応,認識空間の領域,他者との関係,運動といった表現のタイプを見出した。
群の構造の研究

複素共役をとる操作GL(n,C)〓A→A^^ー【element】GL(n,C)は一般線形変換郡GL(n,C)に位数2の自己同型を誘導する。当該研究に於て奇数位数の有限群Gの位数2の自己同型γと複素共役をとる操作との間の興味ある関係が明らかになった。研究代表者によって得られた成果の主なものは次の通りである。定理G,γは上の通りとし、HはGにおけるγの固定部分群、χはGの複素既約指標とする。このとき、χの適当な表現ρがGの任意の元gについて、ρ(g^γ)=<ρ(g)>^^^ーとなるための条件はχが1^G_Hの成分となることである。これを手がかりとして今後も位数2の自己同型を持つ有限群の構造について研究を進めたい。
シェイプアップ・マイタウン計画の事業評価からみた地方都市の中心市街地活性化

昨年度に引き続き、シェイプアップ・マイタウン計画に位置付けられた市街地整備事業の進捗状況からみた評価と中心市街地の実態について研究を進めた。まず、各市が同計画で位置付けた各種事業の進捗度について調査した結果を一覧表にまとめた。計画した事業は全体で「中止または未実施」が約3割、「事業中」が約1割、「完了」は約6割であった。これらの結果は、計画担当課がいつでも他市との比較が行えるように研究室内のホームページに掲載した。また、1980年以降の地価公示について商業地の推移を調査し、中心市街地の衰退状況を比較した。199091年に前年度比10%以上の地価上昇が見られるものの、その後は各市とも急激に低下し、2003年にも前年度比-10%の大幅な下落が見られた。さらに、公共施設の立地状況を把握するために地価最高点から各種施設までの距離を計測するとともに、地域統計メッシュデータを用いて中心市街地が含まれる9km四方の範囲について、1995年と2000年の夜間人口比較、1995年の昼夜間人口差について分析を行った。5年間の夜間人口比較では、中心市街地を含む1平方kmのメッシュ人口が増加したのは塩尻市、高崎市のみであり、ほぼ無変化の深谷市を除き、他の23都市では大幅な人口減少が確認された。また、計画策定都市の現地調査については、今年度山形市、横手市、大垣市、高崎市、佐野市、深谷市を訪問し担当課へのヒアリングを実施するとともに、中心市街地を踏査した。今後これらをまとめて研究発表を実施する予定である。まず、中心市街地に対する計画の変遷と基礎データの収集として、計画認定自治体から、シェイプアップ・マイタウン計画、それ以前の中心市街地に対する事業計画・現在策定された中心市街地活性化基本計画、および現在の都市計画総括図を入手し、中心市街地に対する事業計画の変遷を整理した。また、基礎データとして地理情報システムにより市街地の変遷を空間化するとともに、都市計画年報、国勢調査から各市の都市計画の状況、人口、DIDの変遷等を入力し分析した。次に、計画認定自治体26都市に対して、シェイプアップ・マイタウン計画における事業計画と、その進捗状況、郊外部での開発実態、および担当課としての意向をアンケート調査から把握した。さらに、長岡市および北陸方面3都市(武生市、小松市、高岡市)に対しては、現地調査及び担当課へのヒアリングを行い、中心市街地の現状と中心市街地への影響が最も大きい郊外部での開発実態を調査した。次に、市街地整備における問題点の把握として、計画策定から約15年が経過していることを念頭におき、中心市街地での事業の進捗状況に合わせて、各事業の抱える問題点を整理した。最後に、今年度の調査結果を、全26都市に配布して確認を求めるとともに、欠落しているデータの補完を依頼した。初年度の成果として、市街地整備事業の進捗状況と問題点について論文の投稿を予定しており、現在投稿準備中である。
真核生物のDNA複製前複合体の活性化機構

ヒト細胞におけるsiRNAによる解析から、Mcm10はDNA複製の伸長反応よりはむしろ開始反応に関与していることが示唆された。また、欠失変異体を用いた解析から、Mcm10とMcm2-7の相互作用ドメインが天然不規則構造領域に存在することを明らかにした。さらに、遺伝学的解析法を用いて、Mcm10の本質的な機能に重要なのは、種を超えて保存されている領域であること、Mcm2-7複合体との相互作用ドメインは、Mcm10を複製の場へリクルートする際に補助的な役割を果たしている可能性を示唆する結果を得た。Mcm10は複製因子の一つであり、OrcやMcm2-7複合体などの複製前複合体の構成因子と相互作用するだけではなく、複製の伸長反応に関わるDNAポリメラーゼαやPCNA、染色体のcohesionに関わるCtf4とも相互作用することが報告されている。しかしながら複製反応においてMcm10が具体的にどのような役割を担っているかは不明である。Mcm10と他の複製因子との相互作用ドメインやその制御を試験管内で再構成して解析するために、ヒトMcm10やその欠失変異体をバキュロウイルスや大腸菌で発現し、精製する系を確立した。バキュロウイルスで発現させた完全長のMcm10はDNA結合活性を示した。また、高塩濃度(0.3M NaCl)ではモノマーとして存在していたが、生理的塩濃度(0.1M NaCl)では複合体を形成した。現在、この複合体が生理的に意義のあるものなのか、検討中である。一方、ヒトMcm10の様々な欠失変異体を安定に発現する細胞株を確立し、細胞周期におけるタンパクレベルの変動を検討した。その結果、分子の中央付近の領域(438-473)がG1期におけるダウンレギュレーションに必要であることが明らかになった。今後、ダウンレギュレーションに必要な配列をさらに絞り込むと共に、この領域がAPCによる分解に関与しているかどうかを、試験管内再構成系で検証する予定である。また、効率よくMcm10をノックダウンできるsiRNAの配列を複数同定し、これらの配列にサイレント変異を組み込んだMcm10を発現するHeLa細胞株を樹立した。siRNAにより内在性のMcm10をノックダウンしたときに、サイレント変異を組み込んだMcm10がその表現型をレスキューできることを確認した。さらに、サイレント変異を組み込んだ複数の欠失変異体を安定に発現するHeLa細胞株を新たに樹立した。これまでに874個のアミノ酸から構成されるヒトMcm10のさまざまな変異体を作成してHeLa細胞内で安定に発現させ、S期におけるクロマチンへの結合とfoci形成には、483-693の領域が関与していること、またこの領域を介してMcm2-7と相互作用していることを明らかにしてきた。今年度は、siRNAのターゲット配列にサイレント変異を組み込んだ様々なMcm10の欠失変異体を発現するHeLa細胞株を樹立した。そして、siRNAにより内在性Mcm10をノックダウンしたときに、サイレント変異を組み込んだMcm10欠失変異体がその表現型をレスキューできるかどうか解析した。種を越えて保存されている領域(200-493)を欠く変異体は、過剰発現しても内在性Mcm10の機能を相補できなかった。一方、Mcm2-7複合体との相互作用ドメインを欠く変異体は過剰発現により内在性Mcm10の機能を相補できたが、その活性は全長のMcm10よりも弱かった。従って、Mcm2-7複合体との相互作用ドメインは、Mcm10の複製フォークへの安定な結合に必要であるが、Mcm10の複製における本質的な役割には不要であり、このドメインの機能は過剰発現により相補できることが示唆された。Mcm10は複製因子の一つであり、Orc、Mcm2-7複合体、Cdc7/Dbf4、DNAポリメラーゼα、PCNA、RECQL4、And-1(Ctf4)など数多くの複製関連因子と相互作用することが報告されている。しかしながら、複製反応におけるMcm10の本質的な役割やその制御機構については不明な点が多い。

これまでに、ヒトMcm10の様々な欠失変異体を安定に発現する細胞株を作成し、S期におけるクロマチンへの安定な結合とfoci形成には、C末端側の領域(483-693)が必要であること、この領域を介してMcm2-7と結合すること、また、siRNAによるMcm10のノックダウンに伴いS期が遅延するが、この時に複製フォークの伸長速度には変化は無かったが、複製開始点の間隔が広くなっていたことから、複製開始頻度が低下していることを明らかにした。今年度は、Mcm10の様々な欠失変異体を安定に発現する細胞株に、siRNAを導入して内在性Mcm10のみをノックダウンし、欠失変異体が内在性Mcm10のノックダウンに伴うS期の遅延を相補するか検討した。Mcm2-7相互作用ドメインを欠く変異体は、内在性Mcm10と同程度の発現量では相補できなかったが、数十倍過剰発現させることにより、内在性Mcm10の機能を相補できた。また、種を超えて保存されている領域(200-487)のみでも、内在性Mcm10の十倍程度過剰発現させることにより、機能を相補できた。一方、種を超えて保存されている領域を欠く変異体は、数十倍過剰発現させても機能を相補できなかった。以上の結果から、Mcm10の本質的な機能に重要なのは、種を超えて保存されている領域であり、Mcm2-7複合体との相互作用ドメインは、Mcm10を複製の場ヘリクルートする際に補助的な役割を果たしている可能性が示唆された。
医療費助成制度の違いは子どもの健康格差に影響するか

2016年度は、医療費助成の実体調査について、全国1741市区町村全ての調査を開始し、2017年度までに終了した。慢性疾病を抱える子どもたちに対する国の支援施策である小児慢性特定疾病対策における登録データと比較して、乳幼児医療費助成制度の違いが小児慢性特定疾病登録に影響を及ぼす可能性があるかについて検討を行い、外来診療における医療費の自己負担金額と非常に弱いが相関する可能性が示唆された。また死亡件数との比較においては、医療費助成制度の違いが死亡数という重大アウトカムと相関するということは言えないようであった。過去115年分の人口動態統計データから、健康指標の一つである5歳未満死亡に関する都道府県別格差について検証を行い論文化した。小児慢性特定疾病登録データについて、当該登録データの中で登録件数の多い代表的な疾患について、登録格差について評価を行ったところ、内科的疾患については地域毎の登録格差が少ない一方で、外科的疾患についてはやや登録格差が大きくなる傾向があることが分かった。神奈川県国保レセプトデータを利用して、公費負担の実施状況について検証したところ、疾患毎に差異が認められたが、1型糖尿病についてはインスリン治療が行われている症例のうちの6割前後において、小児慢性特定疾病が利用されていることが示唆された。ただし国保加入者にバイアスが存在していることから、本検証の結果の解釈には注意が必要であると考えられた。医療費助成の実体調査については、全国市区町村における乳幼児医療費助成・こども医療費助成制度の実情を調査し、都道府県の半数以上における調査を平成28年3月末で終了した。自治体における当該助成制度は頻繁に修正が加わっていることが明らかとなったため、基準日を設けての比較検討が必要であることがわかった。政府統計からの指標抽出については、過去115年分の人口動態統計データから、健康についての指標の一つである5歳未満死亡における都道府県の格差をTheil indexを用いて評価した。それにより戦前は第2次大戦前までは、横ばいか緩やかな格差低下傾向であったが、戦後急減期に増大し、1960年前半をピークとして、その後急減期に是正されていることが分かった。一方で1990年代に最も格差が縮小していたが、2000年代以降少しずつ上昇傾向にあることが分かった。小児慢性特定疾病登録データからの指標抽出については、平成2325年データを用いて、既に発症頻度や登録状況について分析が終了している糖尿病1型を基準として、先天性心疾患や慢性腎疾患について、都道府県毎の登録格差を評価することにより、相対的な登録状況の分析を行った。慢性心疾患については、重症度の高い疾患については、かなり都道府県毎の登録の格差が小さいことが分かった。一方で発症頻度が極めて低い場合には、格差指標の結果の解釈が難しくなることが分かった。慢性腎疾患については、IgA腎症では格差が少なく、一方でネフローゼ症候群は15歳以降で登録にばらつきが生じていることが分かった。医療費助成の実体調査については、全国都道府県市区町村の乳幼児医療費助成・子ども医療費助成制度の実体調査については、半数以上の都道府県について調査を進めることが出来ている。政府統計からの指標抽出については、過去115年分の人口動態統計データから、5歳未満死亡について都道府県間の格差を分析し結果を論文化した(現在出版待ち)。小児慢性特定疾病登録データからの指標抽出については、慢性心疾患について分析を行い、第52回日本小児循環器学会にて分析結果の発表を行った。以上初年度の計画については、作業量が多く進捗に困難が予想されたが、概ね順調に進んでいると考える。医療費助成の実体調査について、全国1741市区町村全ての調査を平成29年度までに終了した。平成29年度は乳幼児医療費助成等の市町村事業による医療費助成と国事業である小児慢性特定疾病対策との関係についての調査を目的として、小児慢性特定疾病対策に該当する可能性のある患児のうち、どのぐらいの割合が実際に小児慢性特定疾病を申請し、逆にどの程度の割合の患児が他の施策を利用しているのかをレセプトデータを解析することで明らかにしようと試みた。今回は神奈川県に協力を求め、国民健康保険団体連合会の協力の下で県下全域の20歳未満患者におけるレセプトデータの提供を受けることができた。ただしレセプトデータ提供に際し、自治体への協力要請、データ提供に関する承諾等に時間を要し、データ提供が完了したのが平成29年度末であったことから、実際の解析は平成30年に行うこととなった。しかしながら最も達成が困難と考えられたレセプトデータの受領は完了したため、今後速やかに解析に移る予定である。

慢性疾病を抱える子どもたちに対する国の支援施策である小児慢性特定疾病対策における登録データと比較して、乳幼児医療費助成制度の違いが小児慢性特定疾病登録に影響を及ぼす可能性があるかについて検討を行い、外来診療における医療費の自己負担金額と非常に弱いが相関する可能性が示唆された。また死亡件数との比較においては、医療費助成制度の違いが死亡数という重大アウトカムと相関するということは言えないようであった。過去115年分の人口動態統計データから、健康指標の一つである5歳未満死亡に関する都道府県別格差について検証を行い論文化した。小児慢性特定疾病登録データについて、当該登録データの中で登録件数の多い代表的な疾患について、登録格差について評価を行ったところ、内科的疾患については地域毎の登録格差が少ない一方で、外科的疾患についてはやや登録格差が大きくなる傾向があることが分かった。神奈川県国保レセプトデータを利用して、公費負担の実施状況について検証したところ、疾患毎に差異が認められたが、1型糖尿病についてはインスリン治療が行われている症例のうちの6割前後において、小児慢性特定疾病が利用されていることが示唆された。ただし国保加入者にバイアスが存在していることから、本検証の結果の解釈には注意が必要であると考えられた。医療費助成の実体調査については、未調査の自治体について引き続き調査を進めるとともに、全自治体の情報収集が終了後、分析に移る予定。人口動態統計データを用いて、新生児死亡について検討を行う。小児慢性特定疾病登録データについては、慢性腎疾患等の他の疾患について分析を行うとともに論文化に向けて準備を進める。日本版診断群分類データについては、データ提供元の事情を勘案し、可能な範囲内で研究を進めることとする。神奈川県をモデルとした市町村事業による乳幼児医療費助成と国制度である小児慢性特定疾病との関係性について、レセプトデータを利用した解析を進める。全国の自治体についての医療費助成の実態について、患者予後等との関係性について分析を継続する。研究開始時に予定していた日本版診断群分類データを利用した解析は、データ提供元の事情により困難となっていることから、神奈川県からのレセプトデータを用いた解析に換えることで当初目標の達成を目指す。初年度の助成金交付時期の関係で、研究助手の雇用時期を1年遅らせたこと、初年度の情報収集に時間を要したため、学会発表等は翌年度に延期し、論文作成を初年度に行うことを優先したことから、当初予定よりも支出が少なくなった。レセプトデータ入手に時間を要したことから、解析に係る人員雇用の時期が遅れている。平成29年度末にデータ入手が完了したことから、平成30年度に時期をずらして雇用するよていである。初年度見合わせた研究助手の雇用を予定し、未完了分の情報収集を遂行すること、及び情報の分析を本格的に開始することを予定している。また得られた知見の学会発表も積極的に行う。
摂食行動を解発・制御する甘味ニューロンの機能解析

ショウジョウバエの新規甘味ニューロンとそこに発現する新規甘味受容体を発見した。このニューロンはこれまで知られているタイプの味覚器と異なる味覚器に分布し、電気生理学的な応答特性においても、また糖に対するリガンド特性においても異なり、さらにこれまでの甘味ニューロンとは別の中枢投射特性を示した。このニューロンを選択的に不活化すると摂食における甘味嗜好性に顕著な変化が現れた。つまりショウジョウバエ味覚システムにおいては受容体、ニューロン、行動のどのレベルにおいても区別できる少なくとも2種類の別個の味質があるという予想外の事実が明らかにされた。本研究はショウジョウバエを用いて新規甘味受容体に関する知見と、その味覚受容体を発現する味覚ニューロンの摂食行動における意義を明らかにするために計画されたもので、平成19年度に達成するべき研究目標について、達成した成果と発表実績については以下のとおりである。(1)甘味受容体の味ニューロンにおける発現特性、受容体間の共発現特性に基づく甘味受容体と甘味ニューロンの分類:二糖類トレハロースの受容体遺伝子であるTreと共発現する新規甘味受容体遺伝子の1つを発見した。この遺伝子は口器の味覚器にはほとんど発現が認められないが、脚部の味覚器の一部に存在するTre甘味ニューロンに共発現する。さらに脚部ある別の味覚器の一部にも単独で発現することがわかった。(2)味覚一次中枢における投射部位特性の比較、他の味覚ニューロンとの比較:Treとは共発現しない新規甘味受容体ニューロンは、Treと共発現する甘味ニューロン、口器のTre発現甘味ニューロンのいずれとも軸索投射部位が異なる。甘味情報の入力経路には少なくとも3種類あること、投射特性が嗅覚のように受容体と1:1対応をもつ単純な機構でなく、共発現する受容体グループのコンビナトリアルな組み合わせ特性により決定される機構が示唆された。本研究はショウジョウバエを用いて新規甘味受容体に関する知見と、その受容体を発現する味覚ニューロンの摂食行動における意義を明らかにするために計画されたもので、平成19年度に続き平成20年度に達成するべき研究目標について、以下の成果を得た。(1)新規甘味受容体の特性:これまに同定されたどの受容体とも異なる新しい甘味受容体を同定した。この受容体はある単糖類の1つにより強く活性化される。(2)新規甘味受容体の発現特性:脚部の甘味ニューロンに発現するが、そのうち背側にある数個の味覚器に分布する味ニューロンに発現するものは既知の甘味受容体を発現せず、直接脳に軸索をのばす。一方、腹側の味覚器に分布する味ニューロンはトレハロース受容体と共発現し、胸部神経節に投射することがわかった。(3)新規甘味受容体を発現する味ニューロンの応答特性:電気生理学的な解析により、これら2種類の新規甘味ニューロンには、糖に対する応答特性に違いが見られ、またインパルスの振幅や、動特性についても差異があった。(4)摂食行動の制御における意義:新規甘味ニューロンの機能を阻害すると、摂食行動において甘味応答感度と甘味弁別能が低下する。また2種類の甘味ニューロンの一方だけを阻害すると、同定されたある単糖類に対する特異的な弁別能の低下を生ずることがわかった。以上の結果から、ショウジョウバエの甘味を担う感覚ニューロンには機能的に異なる少なくとも2種類のニューロンが存在し、これらは脳へ異なる甘味情報を伝えることがわかった。つまり甘味はほ乳類のような単一の味覚情報ではないことが初めて示された。
胃癌治療用個別化対応ウイルスの改良と効果予測モデルの確立

癌治療用ウイルスは次世代の癌治療のひとつとして期待されている。本研究において、SOCS-3発現癌治療用ヘルペスウイルス(T-SOCS-3)と、第4世代型のヒトテロメラーゼプロモーターの下流にリボヌクレオチドレダクターゼを発現するT-hTERTを開発し、ヒト胃癌細胞での治療効果を検討した。T-hTERTはすべてのヒト胃癌細胞株に対して、コントロールウイルスのT-01やT-SOCS-3に比べて、高い抗腫瘍活性を示した。今後は、胃癌切除標本を用いた治療効果予測モデルの確立に向けて最終段階である。本研究研究課題の目的のひとつである2種類の新しい癌治療用ヘルペスウイルスの新規開発が可能であった。まず、T-BAC system (呼称)を用いた癌治療ヘルペスウイルスの作成システムを用いて、通常は2-3年を要する癌治療用ヘルペスウイルスの作成を2-3カ月という非常に短期間で作成することが可能となった。具体的には、SV01プラスミドのマルチクローニングサイトにSOCS-3遺伝子をクローニングし,SV-SOCS-3を作成した。その後,Cre/loxP. FRT/FLPesystemを用いて,T-SOCS-3と呼称するヘルペスウイルスわ完成した。さらに,SV-01カセットを改変し,hTERTプロモーター下流にRR遺伝子を組み込んだカセットを作成し、同様の過程を経てT-hTERTと呼称するウイルスを完成可能にした。次に、T-SOCS-3は、SOCS-3がJAK kinaseと結合することによりJAK/STAT経路を阻害し、IL-6, IL-10,そして、INF-γなどのウイルス排除に向かうサイトカイン誘導を阻害することで、感染細胞内での自らの複製に有利な環境を作ることが報告されていることから、そのプロトタイプであるT-01よりも複製能を有すると仮定し、その複製能の解析は、Vero細胞を用いた複製能アッセイを用いた。また、申請者が保有するヒト胃癌細胞株10種類に対して、in vitroにおけるT-SOCS-3の抗腫瘍効果をMTSアッセイにより確認した。さらに、T-hTERTが胃癌のテロメラーゼ活性を利用してRR発現の発現を十分担保し、抗腫瘍効果を増強すると推察し、胃癌細胞株と胃癌切除標本のRR活性とテロメラーゼ活性を測定したうえで、T-hTERTの抗腫瘍効果との相関について検討した。本研究研究課題の目的のひとつである2種類の新しい癌治療用ヘルペスウイルスの新規開発を前年度にほぼ確立することが出来たので、その再現性を確認した。まず、T-BAC system(呼称)を用いた抗がんヘルペスウイルスの作成システムを用いて、通常は2-3年を要する抗がんヘルペスウイルスの作成を2-3カ月という非常に短期間で作成すること再確認出来た。具体的には、SV-01プラスミドのマルチクローニングサイトにSOCS-3遺伝子をクローニングし,SV-SOCS-3を作成した。その後、Cre/loxP.FRT/FLPesystemを用いて、T-SOCS-3と呼称する抗がんヘルペスウイルスを完成した。また、SV-01カセットを改変し、hTERTプロモーター下流にRR遺伝子を組み込んだカセットを作成し、同様の過程を経てT-hTERTと呼称する第4世代抗がんウイルスを作成手順を再確認した。本年度は作成した2種類の抗がんヘルペスウイルスの胃癌切除標本に対する治療効果について精力的に行った。その結果、第4世代抗がんヘルペスウイルスT-hTERTは、臨床試験に用いられてる抗がんヘルペスウイルスのサブタイプであるT-01よりも優れた抗腫瘍効果を示すことが判明した。当該年度(総研究計画期間3年の2年目)としては、その研究目標は概ね達成していると考えている。その理由として、本研究は臨床応用の際に想定される抗がんウイルスの問題点をいかに克服するかがその課題のひとつであり、それを評価するウイルス作成と治療効果の検証が最も重要だと考えるかである。第4世代抗がんヘルペスウイルスT-hTERTの胃癌切除標本に対する治療効果の検証を当該年度内に出来たことは評価出来ると考えています。最終年度は、過去2年間で作成した癌治療用ウイルス(T-SOCS-3, T-hTERT)の前臨床研究として、胃癌外科新鮮切除標本を用いたin vitroモデルでの治療効果の検証実験を中心に行い、治療系としてのシステムつくりを行った。具体的には、胃癌組織の分化度の違いによる癌治療ウイルスの治療効果には有意な差を認めなかったが、スキルス胃癌のように腫瘍間質量が多い癌腫では、ウイルスの治療効果が減弱している可能性が示唆された。また、T-SOCS-3とT-hTERTの治療効果の比較検討実験では、T-hTERTのほうが様々な胃癌細胞株に対しての殺細胞効果を示した。現在、これらの結果を踏まえて、治療効果の予測モデルを数学的に算出・予測可能かをまとめている。

当該年度の研究目標は概ね達成していると考えている。その理由として、本研究は臨床応用の際に想定される癌治療用ウイルスの問題点をいかに克服するかがその課題のひとつであり、それを評価するウイルス作成が最も重要だと考えるかである。T-SOCS-3, T-hTERTの2種類の癌治療用ヘルペスウイルスを当該年度内に作成出来たことは評価出来ると考えます。本研究の今後の推進方策であるが、可能な限り、前臨床レベルにまで治療効果ならびに効果を抑制するメカニズムを解析することである。&#8195;次年度以降は、胃癌新鮮切除標本を用いた短期培養系系を用いてより詳細に評価していく予定である。消化器外科学本研究の今後の推進方策であるが、可能な限り、前臨床レベルにまで治療効果ならびに効果を抑制するメカニズムを解析することである。次年度以降は、胃癌新鮮切除標本を用いた短期培養系系を用いて評価していく予定である。
絶縁体にセラミックを用いたＧＥＭの実用化への挑戦

有機化合物を絶縁体に用いている従来のGEMと異なり、絶縁体にセラミックスを用いたGEM(LTCC-GEM)は高い耐放電特性、高い増幅特性と簡略な製造工程による安価で製作できるという利点を有する。LTCC-GEMの実機への採用を目指して基本特性の評価を行い、従来型GEMとの比較からLTCC-GEMの利点をはっきりさせることが研究の主な目的である。平成29年度は10cm角の大きさで有感領域(孔が開けられた領域)が6cm角のLTCC-GEMを用いて増幅率、エネルギー分解能、増幅率の一様性を測定した。これらの測定では、2種類の絶縁体の厚さ(100μmと200μm)のLTCC-GEMを使用した。得られた増幅率は最大で1800(100μm)と3000(200μm)であり、GEM両端に印加した電圧と増幅率の関係は検出器内ガスの種類によらずほぼ一定であった。得られたエネルギー分解能は、放電の影響が少なく増幅率が100を超える範囲においてGEMの厚さによらず約20%(FWHM)であった。また、1cm角の領域毎の増幅率の変動は10%未満(FWHM)であるが、系統的な非一様性が生じているかは不明であった。平成30年度は厚さ200μmで10cm角の有感領域を有する一般的な大きさのLTCC-GEMを製作し、平成29年度と同様の測定を行うことで、6cm角のLTCC-GEMとの比較をした。得られた増幅率とエネルギー分解能は6cm角の結果と同じであり、有感領域の大きさに依存しないことが確認できた。1cm角の領域毎の増幅率の変動は約20%(FWHM)と2倍程度大きくなり、変動の原因と解決が重要である。また、放電頻度は3X10^-3 Hz程度と6cm角よりも3倍程度大きくなったので、さらなる放電抑制策の検討をしなければならない。平成29年、30年度で標準サイズ(大きさが10cm角)のLTCC-GEMの基本特性の測定を行った。平成29年度に行った放電抑制の方策であるGEM両面に金メッキを追加する方法を平成30年度に製作した10cm角の有感領域をもつLTCC-GEMにも施して、基本特性の測定を行った。増幅率とエネルギー分解能は、予想通りに有感領域の依存しないことが確認でき、1枚で1000倍を超える増幅率が得られたのは大きな成果である。放電頻度や増幅率の位置依存性は有感領域に依存することを確認できたが、得られた結果は従来のGEMよりも良くないことがわかった。LTCC-GEMに金メッキを追加で施すことで放電は大きく抑制することができたが、得られた放電頻度は従来のGEMよりもかなり高いためさらなる放電対策の検討が必要であることがわかった。平成30年度のもうひとつの目的であった大型GEMモジュールの製作であるが、25cm角の有感領域を有するLTCC-GEMの製作は完了できた。ただし、穴径と穴ピッチは製造過程の問題から穴径200μmΦでピッチ300μmに変更した。アノード用電極基板は、1.25cm角ピクセルからなる25cm角基板と25cm角の銅箔基板の2種類を製作した。2種類の基板を用いることで、大型モジュール独自の条件と10cm角GEMと同じ条件での測定が可能になる。また、大型モジュールに適合したカソード電極用導電性透明フィルムも入手できたので、平成31年度には大型モジュールでの特性測定を開始することができる。平成30年度に大型LTCC-GEMに必要な機材が全て準備出来たので、今年度は大型GEMの基本特性の測定を開始する。但し、現在までの進捗状況で述べたように、大型GEMの穴径と穴ピッチがこれまでのGEMと異なっているため、大型GEMと同じジオメトリを持つ10cm角GEMでの測定を事前に行い、ジオメトリの違いによる特性の変化が生じるかどうかを確認を行う。特に増幅率や放電頻度は穴径に依存することが予想されるために、性能が向上するのかどうかをきちんと見極める必要がある。もし、性能が低下することが明らかになるのであれば、これまでのLTCC-GEMと同じジオメトリで大型GEMを製作する方法を平井精密工業と協議する必要がある。但し、平成31年度は現有の大型GEMで基本特性を測定し、大型GEMがこれまでのGEMと同様の性能を有するのか、大型化による影響がどの程度あるのかを評価する計画である。新たな放電抑制対策であるが、これまでの経験から材料や製作過程の見直しが必要であるように感じられる。セラミック両面に塗布した金粒子のサイズが小さくないために、焼成後に金粒子が孤立して周囲の金粒子と電位差が発生するために放電が起こる可能性がある。金メッキによってこの状況が改善されるために放電が抑制されたと予想できるが、本当か不明である。そのために、平井精密工業と詳細に検討を行い、放電を抑制できる新たな方法を探索する。放電抑制対策については、研究期間を超えても検討する計画である。LTCC(低温焼結セラミックス)GEMは2015年に都立産業技術研究センターの小宮氏と平井精密工業株式会社が開発し、高い耐放電特性、高い増幅特性と安価な製作費用の利点を有する。

また、セラミックスは従来のGEMに使用されているLCP等のプラスチックと比較して非常に硬くて伸縮性がないので、GEMが検出器にたわむことなく装着するための支持機構を簡略化できることも利点である。このような利点を利用することが出来れば、研究代表者が参加している国際リニアコライダー計画の中央飛跡器の電子増幅機構に有効であると考えて、LTCC-GEMの基本特性の研究を開始した。平成29年度は10cm角の大きさで有感領域(孔が開けられた領域)が6cm角のLTCC-GEMを用いて増幅率、エネルギー分解能、増幅率の一様性を測定した。これまでに製作されてきたLTCC-GEMの厚さは100μmであったが、小さな力であっても局所的に加えると簡単に割れてしまうために、平井精密工業と協議して200μm厚のGEMを製作した。厚さを2倍にすることで外力による割れがほとんどなくなり、自重によるたわみもほとんど見られなくなった。この2種類の厚さのGEMで増幅率とエネルギー分解能、200μmのGEMで増幅率の一様性をX線源を用いて測定した。得られた増幅率は最大で1800(100μm)と3000(200μm)であり、GEM両端に印加した電圧と増幅率の関係は検出器内ガスの種類によらずほぼ一定であった。得られたエネルギー分解能は、放電の影響が少なく増幅率が100を超える範囲においてGEMの厚さによらず約20%(FWHM)であった。また、1cm角の領域毎の増幅率の変動は10%未満(FWHM)であるが、系統的な非一様性が生じているかは不明であった。平成29年度の計画は厚さが100μmと200μmで10cm角の有感領域を有するLTCC-GEMを製作して基本的特性を測定することと、ILD-TPC用大型GEMモジュールに適合する電極基板とカソード基板の製作であった。2種類の厚さで10cm角の有感領域を有するLTCC-GEMは製作したが、それらを用いた測定は実行できなかった。しかし、有感領域が6cm角のGEMを用いた増幅率等の基本的特性の測定は放電頻度測定を除いてほとんど完了しており、今年度に得られた結果は有感領域にさほど依存しない特性であるので、予定通り進捗したと言える。また、放電を抑制するための方策として、追加でGEM両面に金メッキを施した有感領域が6cm角のGEMも製作して増幅率を測定した。金メッキをしたGEMは金メッキ無しのGEMよりも高い印加電圧まで放電が抑制されたために高い増幅率が得られ、金メッキは放電抑制の一つの方策であることが理解できた。大型GEMモジュールに適合する電極基板は有感領域が25cm角の正方形の基板を予定通り製作したので、平成30年度には検出器モジュールの製作に進める。カソード基板は導電性透明フィルムを使用する製作する計画であったが、製作は完了していない。しかし、従来の10cm角GEM検出器に適合するカソード電極を入手した導電性透明フィルムで製作し正常に動作することを確認したので、検出器モジュールの製作完了までにカソード電極は製作完了できる状況である。有機化合物を絶縁体に用いている従来のGEMと異なり、絶縁体にセラミックスを用いたGEM(LTCC-GEM)は高い耐放電特性、高い増幅特性と簡略な製造工程による安価で製作できるという利点を有する。LTCC-GEMの実機への採用を目指して基本特性の評価を行い、従来型GEMとの比較からLTCC-GEMの利点をはっきりさせることが研究の主な目的である。
院内MRSAの地域拡散能力と地域MSSAの集団構造との関連性に関する調査と解析

黄色ブドウ球菌はヒトに定着する常在菌であるが、感染症を起こす頻度は細菌中最も高い。ヒトとの関係は古く、遺伝的多様性は大きいが、全体像は明らかでない。事実、CC75系統は近年アボリジニから発見されたばかりである。感染症に対処するには、さらなる情報の取得が必要である。この細菌の集団構造を理解するため、四国、近畿、北陸、中部の、ヒトの触れた環境表面5,300箇所、及び800名の健康ヒト鼻腔から黄色ブドウ球菌を分離し、解析を行った。1)得られた黄色ブドウ球菌は360株。ヒト鼻腔保菌率は32%(256株)。2)環境表面や健康なヒトには、MRSAはほとんど存在しなかった。3)黄色ブドウ球菌は18以上のCC (Clonal Complex:近縁系統)によって構成され、頻度はCC188,CC508, CC15, CC8,・・の順であり、CC構成は海外株とは著しく異なる。4)CC188はわが国と南太平洋の島嶼に多く、また、CC75株の存在を確認した。これらの事は南太平洋との関連を示唆する。CC508はほとんど日本固有で、中国にはCC8がほとんど存在しない。5)毒素遺伝子発現調節に関わるagrタイプはIからIVまで其々61%、31%、2%、6%。agrA塩基配列はagrタイプIがIIよりも著しく遺伝的多様。5)各株の毒素遺伝子プロファイルは多様だが、CCと関連し、さらにその発現調節遺伝子もCCに依存した。6)黄色ブドウ球菌の黄色色素と溶血素を有する表皮ブドウ球菌が存在し、細菌間干渉を示唆した。黄色ブドウ球菌はagrや毒素因子を含め、遺伝的に極めて多様であり、感染症惹起能力の多様性を示唆している。CC構成には地球規模の偏りがあり、地域毎に異なる治療の必要性と人類の移動の経路を示しているかもしれない。本研究は代表者の一身上の都合により1年でやむなく中止するが、将来、分担者に引き継がれる予定である。