hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Oncogenic Kras-JNK経路の癌幹細胞性維持に関わる役割

膵癌幹細胞においてJNK活性が癌幹細胞性維持に必須であること、膵癌において高頻度で見られるKrasの活性型変異がJNKの活性を上昇させることを見出した。JNK阻害薬として頻繁に使用されるSP600125およびヒトにおいて安全が見出されている子宮内膜症の治療薬として開発されたAS602801処理によって癌幹細胞の幹細胞性および腫瘍創始が抑制されることをin vitroおよびin vivoにて見出した。更に膵癌幹細胞では非癌幹細胞に比して抗癌剤処理後の活性酸素種の上昇が低く抑えられるが、JNK阻害薬処理で抗癌剤処理誘導性活性酸素種の上昇を促進することにより抗癌剤抵抗性を解除することも明らかにした。申請者は、これまでc-Jun N-terminal Kinase (JNK)経路ががん幹細胞性の維持に関わっている事を報告してきたが、難治がんの一つである膵臓がんのがん幹細胞性の維持において、このJNK経路の役割を明らかにすることを目的として、初年度は以下の研究を行った。PANC-1, PSN1由来膵がん幹細胞株(Cancer stem-like cells: CSLCs)を用いて、JNK特異的阻害薬であるSP600125処理およびJNK遺伝子ノックダウンが種々のがん幹細胞マーカーであるCD133, Sox2, Nanogの発現量を抑制した。さらに、自己複製能評価試験としてsphere形成試験を行い、顕著に減少させることを見出した。また、JNK阻害処理を施したPANC-1 CSLCsをヌードマウスに移植し腫瘍創始能を試験すると、顕著に腫瘍創始を抑制した。in vivoの実験系としては、まず腫瘍細胞をヌードマウスに移植し腫瘍を作製してからJNK阻害薬を全身投与したが、腫瘍形成および増大は抑制されなかった。しかしながら、全身投与後腫瘍を摘出・分散後ヌードマウスに細胞数を変化させながら再移植するとJNK阻害薬投与群は腫瘍を形成しないか、腫瘍を形成しても自然退縮するか殆ど成長が見られなかった。膵臓がんでは80-95%と高頻度でKras遺伝子の恒常活性化が見られ、またKrasは数あるJNKの上流因子としても知られているので、膵がん幹細胞においてKras遺伝子ノックダウンを行うとJNK経路の活性化を抑制しつつがん幹細胞性を著明に抑制し、ヌードマウスへの腫瘍創始も抑制した。以上の結果より、Kras-JNK経路が膵がん幹細胞性の維持において必須である事が明らかとなり、国際誌であるOncotargetに投稿・受理された。申請者は初年度までに、膵臓がんで高頻度で見られるKras遺伝子の恒常活性型変異が膵臓がん幹細胞においてc-Jun N-terminal Kinase (JNK)経路を活性化し、このKras-JNK経路を薬理学的もしくは遺伝学的に抑制することで膵臓がん幹細胞性を抑制することをin vitro, in vivoにおいて見出した。一般的にがん幹細胞では薬剤抵抗性が高いことが知られているが、JNKを薬理的に抑制しがん幹細胞性を失わせることで薬剤抵抗性をも減少させ、通常使用している抗癌剤にて癌幹細胞が根治可能ではないか、との仮説をたて、以下の研究を行った。まず膵臓がん幹細胞株PANC1, PSN1 CSLC (Cancer stem-like cells)をJNK阻害薬であるSP600125で処理した後に、SP600125を除いた状態でgemcitabineおよび5-FUにて細胞を処理し検討を行った所、gemcitabineもしくは5-FU単剤に比してSP600125前処理を加える事で感受性亢進することを見出した。また、膵がん幹細胞では非がん幹細胞に比して抗癌剤処理後の活性酸素種(ROS)の上昇が低く抑えられるがJNK阻害により解除され上記抗癌剤誘導性細胞死にはこのROSの上昇が必要であることも明らかとなった。さらに、これらの研究で使用されたJNK阻害薬はヒトにおいての安全性が担保されたものではないためヒトへの応用に適さないことから、子宮内膜症の治療薬として開発されヒトに対して安全性が確認されたJNK阻害薬であるAS602801を使用して、膵臓がん、卵巣がん、肺癌、神経膠芽腫の各種がん幹細胞に対して研究を行った所、がん幹細胞性を失わせるとともに腫瘍発生をも抑制することを明らかにした。以上の結果を共に国際誌であるOncotargetに投稿し、受理された。申請時点で得ていた予備的データを拡大して研究した結果、その予備的データと合致するデータがin vitroで得られたこと、更にヌードマウスでの腫瘍創始モデルをもちいた研究においても、非常に良く、かつ予想通りに近い結果が得られたことから、研究そのものの意義付けが確立し、国際誌にも掲載されることとなった。以上の結果より当初の予定以上に進展していると考えられる。

腫瘍生物学今回得られた結果から、膵がん幹細胞においてもJNK経路(膵がんに関してはKrasを介した)ががん幹細胞性維持に必須であることが確認されたわけだが、その詳しい分子機構に関しては全く明らかになっていない。また、がん幹細胞から非がん幹細胞へと本当に変化しているのであれば、通常の抗癌剤に対しても抵抗性が減少していると考えられる。以上の可能性から、まずはJNK阻害薬と抗癌剤を用いた併用療法の効果の確認と、JNK阻害薬による非幹細胞化のメカニズムの解析、がん幹細胞性維持に対するJNKの下流因子の同定を試みる。現在、マウスを用いた実験を行っており、それらの経過観察が長期に渡るため、その飼育料などに必要な点。さらに、新たな実験計画として、先に述べたようにJNK阻害薬の分子機構の探索計画があるため、抗体や遺伝子ノックダウン用siRNAなどの特異的消耗品が多岐にわたって必要になることがわかっていることが主な理由である。上記にも述べた通り、現在継続中のマウス実験の経過観察のための飼育料・技術料として、また、平成26年度発表した研究を更に発展させるための分子機構の探索およびその確認のための抗体や遺伝子ノックダウン用siRNAなどの分子特異的消耗品に使用する予定である。
小学校教員の「学習」についての素朴概念とその形成に関する研究

本研究では、多くの教員の持っているS-R的な学習観を基本とする指導観がいかに形成されるのか、小学校教員の持っている指導原理についての素朴概念を明らかにしながら、その形成について明らかにしようと考えた。学習の素朴概念と言えるS-R的学習観の形成過程を明らかにすることにより、教員自身に学習観を確認させることができ、教員養成における学習観形成に反映できるものと考えた。調査紙を使った調査により,現場の小学校教員に強く「学習」への素朴概念が存在することが明らかになったが,教員養成系学生にも同様に存在することが分かった。小学校教員では,年齢,経験年数,地域,性別に関係なく広く「学習」への素朴概念が存在し,教員養成系の学生においても同様であった。ここ30年で大学等の教員養成課程で認知心理学が講義され,学習指導においても,S-R的学習観以外の考え方が指導されているはずであるが,依然として現場教員,学生ともに本研究で示す「学習」素朴概念であるS-R的学習観から逃れることができないでいる現状が明らかになった。本研究から,大学,特に教員養成においては,これまで以上に「学習」に関する指導に配慮が必要であり,多様な学習観の形成が必要であることが分かった。また,本研究で示した「学習」への素朴概念は,学習の導入段階,幼稚園,小学校低学年レベルからすでに存在するのではないか,という新たな仮説を持つに至った。
地球規模海洋生態系変動研究(GLOBEC)-海洋生態系の総合診断と将来予測

本企画調査では,過去10年間の日本GLOBEC関連研究を総括し,第II期(2004-2009年)に向けた日本GLOBECの組織を再編成して,第II期日本GLOBEC計画の課題の抽出と連携研究の方向を検討した.21世紀における人類の共通理念「持続可能な発展」を目指して,「海洋生態系の総合診断と責任ある資源利用(Diagnosing the Health of Marine Ecosystems for the Responsible Use of Marine Living Resources)」を構築するための議論を深めた.同時に,平成16年度から5ヵ年に亘る基盤研究S「気候変化と人間活動に応答する海洋生態系の歴史的変遷と将来予測」(代表:岸道郎)の共同研究をスタートできた.具体的には,海洋生態系が自然の環境変動要因にどのように応答し,また顕在化している様々な人間活動の影響にどのように脅かされているかを評価(健康診断)する手法と体系を確立し,その診断結果の処方として海洋生態系に対するヒューマン・インパクトの軽減化と責任ある未来型資源利用のあり方の提言を目的としている.研究分担者を含めた日本GLOBEC小委員会は,年3回(4月,10月,12月)開催した.本申請企画研究関連シンポジウムとして,平成16年12月2日に東大海洋研にて「地球規模海洋生態系変動研究(GLOBEC)-海洋生態系の総合診断と将来予測」を,また17年2月3-4日に,北海道大学水産学部にて「海洋生態系における高次捕食者の行動研究のための新技術」を開催した.これらのシンポジウムの内容は,月刊海洋および水産海洋研究に掲載する.さらに,16年10月中旬にホノルルで開催された第13回PICES年次総会に,共同研究者12名が参加し,日本GLOBEC関連の研究成果などを発表した.また,16年11月26-28日に,中国・杭州で開催された日・中・韓GLOBECシンポジウムに4名(桜井,杉本,小松,岸)が参加し,日本GLOBECの活動・成果などを発表し,今後の日中韓3カ国でのGLOBEC研究について討議した.17年1月21-22日に,名古屋大学で開催されたIMBER会合にもGLOBEC側から4名(桜井,杉本,岸,齊藤)が参加し,IMBER/GLOBECとしての活動の方向と大型研究費獲得に向けた意見交換を行った.本企画調査では,過去10年間の日本GLOBEC関連研究を総括し,第II期(2004-2009年)に向けた日本GLOBECの組織を再編成して,第II期日本GLOBEC計画の課題の抽出と連携研究の方向を検討した.21世紀における人類の共通理念「持続可能な発展」を目指して,「海洋生態系の総合診断と責任ある資源利用(Diagnosing the Health of Marine Ecosystems for the Responsible Use of Marine Living Resources)」を構築するための議論を深めた.同時に,平成16年度から5ヵ年に亘る基盤研究S「気候変化と人間活動に応答する海洋生態系の歴史的変遷と将来予測」(代表:岸道郎)の共同研究をスタートできた.具体的には,海洋生態系が自然の環境変動要因にどのように応答し,また顕在化している様々な人間活動の影響にどのように脅かされているかを評価(健康診断)する手法と体系を確立し,その診断結果の処方として海洋生態系に対するヒューマン・インパクトの軽減化と責任ある未来型資源利用のあり方の提言を目的としている.研究分担者を含めた日本GLOBEC小委員会は,年3回(4月,10月,12月)開催した.本申請企画研究関連シンポジウムとして,平成16年12月2日に東大海洋研にて「地球規模海洋生態系変動研究(GLOBEC)-海洋生態系の総合診断と将来予測」を,また17年2月3-4日に,北海道大学水産学部にて「海洋生態系における高次捕食者の行動研究のための新技術」を開催した.これらのシンポジウムの内容は,月刊海洋および水産海洋研究に掲載する.さらに,16年10月中旬にホノルルで開催された第13回PICES年次総会に,共同研究者12名が参加し,日本GLOBEC関連の研究成果などを発表した.また,16年11月26-28日に,中国・杭州で開催された日・中・韓GLOBECシンポジウムに4名(桜井,杉本,小松,岸)が参加し,日本GLOBECの活動・成果などを発表し,今後の日中韓3カ国でのGLOBEC研究について討議した.17年1月21-22日に,名古屋大学で開催されたIMBER会合にもGLOBEC側から4名(桜井,杉本,岸,齊藤)が参加し,IMBER/GLOBECとしての活動の方向と大型研究費獲得に向けた意見交換を行った.
福祉国家の宗教的基盤を求めて-日本とスウェーデンの共同墓をめぐるライフヒストリー

1.従来の福祉国家研究では冥福観がどう関わるかという視点はなかったが、代表的な福祉国家スウェーデンでは1960年代以降に個別の墓石がない共同墓が浸透し、それは老人福祉サービスの充実と併行していた。福祉の充実と同時に広がった共同墓にどのような冥福観があったのかを明らかにしようとした。第一に、死者の冥福に生者が影響を与えうるかどうかで冥福についての理念型をつくり、死者の冥福に生者は何もできないという教義においてスウェーデン教会のプロテスタントは日本の浄土真宗に似ている。第二に、ライフヒストリーの事例からスウェーデンの共同墓では私的追憶だけがあり冥福を祈ることはないとみられることから、スウェーデンの共同墓は「死者の冥福に対しては生者が何もできない」というプロテスタントの教義を突き詰めたところから出てきたと考えられる。2.共同墓の一つの例としてスウェーデンの事故で沈没した船を墓と見なせるか、引き上げるべきかが問題になったケースを取り上げ死生観の検討を行った。第一に、船や海が墓だから引き上げは不要と主張したのは海岸部の人々で、内陸部の人々は船や海を墓だと見なしにくかった。内陸部のスウェーデン人遺族の遺体への執着には、日本人に似る点がある。第二に、見ず知らずの他者の死、「三人称の死」への共感が成り立つには、遺族の悲しみへの深い共感が必要で、まず縁者である「二人称の死」を深く味わっている必要がある。一方、阪神・淡路大震災へのスウェーデンの冷淡な反応は、私自身の死、「一人称の死」への不安から「三人称の死」への共感は生まれることを示唆する。「三人称の死」への共感に至るには、「二人称の死」と「一人称の死」を通じての場合がある。先行研究では「一人称の死」が強調されてきたが、スウェーデンでは縁者の死である「二人称の死」と私的追憶の意義の再検討が必要である。研究実績の図書の原問題は、なぜ日本人の多くは家族が老人を介護しなければならないと感じてきたのか、であり、これを三つに分けて論じた。1.老人の床を囲む家族は社会や国家に何を要求できるかという公的な老人介護の根拠の問い。親は自分で介護すべきという意識をどういう論理で越えられるか。2.かつて<家>で老人を介護したスウェーデン人が、公的な老人介護を要求できると考えるようになったのはなぜかという、スウェーデンの<家>への問い。3.家族が老人を介護するしかないという規範や感情はどのような死生観と結びついているのか、それは変わりうるのかという、介護と死生観の問い。第I部では、老人への介護サービスを、税金や保険料等で公的にすべきだといいうる論理を追究した。結論だけいえば、労働力を生み出せない老人介護の根拠は、すべての老人の人格自体が「聖なるもの」だという人格崇拝の論理によるしかない。だが、論理を作り出すだけでは足りない。論理さえ作り出せば、それをわれわれがすんなり受け入れるわけではない。家の中には公的福祉が入ってきてほしくないという「家の境界」の意識が日本にはまだ残り続けている。このままでは公的な老人介護の論理を作り上げても日本に根付くことはないだろう。公的に老人を介護するための論理はどうすれば日本に根付くことができるのか。それを考えるため、第II部以降では日本社会の土壌の特質を明らかにしようとした。第II部では、日本と比較するため、公的な老人介護の論理が根付いてきたスウェーデン社会の土壌をまず分析した。そのうえで、第III部では、日本の土壌にも改良すれば論理の根付けを手助けする要素があるかを考えた。人格崇拝という公的な老人介護の論理を受け入れる宗教的契機や象徴を、日本やスウェーデンに探ってみた。最後に、縁にこだわる個別主義を踏まえながら、いかに普遍主義へ近づきうるかを考えた。今年度は、昨年度と今年度にかけて行った調査をもとにした研究成果を発表することに努めた。第一に、昨年度の北陸・中国地方の浄土真宗地帯の共同墓調査と今年度のスウェーデンの万聖節の共同墓調査に基づいた(11.研究発表にかかげてある)論文で次のことを明らかにした。すなわち、公共的な高齢者ケアの最終的根拠である人格崇拝は、すべての生者に聖性を認めることだが、それは、すべての死者に聖性を感じていくことが基盤となるであろう。そして、すべての死者に聖性を感じていくために必要なことは、浄土真宗の一部の教義にあるような死去した縁者の礼拝の否定ではなく、むしろ縁者の個別主義的な「私的追憶」を深めていくことであり、それにより縁を普遍主義的に拡大していくことである。「私的追憶」とは、生きている<私>にとってかけがえのない縁者であった死者を追憶することで、その死者との関係を<私>が保ち続けようとするものである。すべての生者に聖性を認めていく普遍主義的な人格崇拝は、「死者の『私的追憶』は生きる<私>になくてはならぬもので、すべての死者にはその死者の『私的追憶』なしでは生きられない生者がいるのだ」という個別主義的な「私的追憶」への深い共感を、われわれがお互いの間で惜しみなく与えあうことよってこそ成り立ちうるだろう。祖先崇拝から「私的追憶」へ向かう傾向がある日本では特にそうである。第二に、2005年3月に東京で行われた国際宗教学宗教史会議世界大会のセッション

「臨床宗教学の可能性-冥福と幸福は両立するか?」において、上記の論文の成果をもとに「冥福観と福祉国家-スウェーデンと日本の共同墓の比較」という題で発表を行った。東海地方のフィールド調査は継続中であり、来年度に成果をまとめる予定である。1.従来の福祉国家研究では冥福観がどう関わるかという視点はなかったが、代表的な福祉国家スウェーデンでは1960年代以降に個別の墓石がない共同墓が浸透し、それは老人福祉サービスの充実と併行していた。福祉の充実と同時に広がった共同墓にどのような冥福観があったのかを明らかにしようとした。第一に、死者の冥福に生者が影響を与えうるかどうかで冥福についての理念型をつくり、死者の冥福に生者は何もできないという教義においてスウェーデン教会のプロテスタントは日本の浄土真宗に似ている。第二に、ライフヒストリーの事例からスウェーデンの共同墓では私的追憶だけがあり冥福を祈ることはないとみられることから、スウェーデンの共同墓は「死者の冥福に対しては生者が何もできない」というプロテスタントの教義を突き詰めたところから出てきたと考えられる。2.共同墓の一つの例としてスウェーデンの事故で沈没した船を墓と見なせるか、引き上げるべきかが問題になったケースを取り上げ死生観の検討を行った。第一に、船や海が墓だから引き上げは不要と主張したのは海岸部の人々で、内陸部の人々は船や海を墓だと見なしにくかった。内陸部のスウェーデン人遺族の遺体への執着には、日本人に似る点がある。第二に、見ず知らずの他者の死、「三人称の死」への共感が成り立つには、遺族の悲しみへの深い共感が必要で、まず縁者である「二人称の死」を深く味わっている必要がある。一方、阪神・淡路大震災へのスウェーデンの冷淡な反応は、私自身の死、「一人称の死」への不安から「三人称の死」への共感は生まれることを示唆する。「三人称の死」への共感に至るには、「二人称の死」と「一人称の死」を通じての場合がある。先行研究では「一人称の死」が強調されてきたが、スウェーデンでは縁者の死である「二人称の死」と私的追憶の意義の再検討が必要である。
言語発達障害児訓練支援に向けた脳磁図による言語発達評価

小児の言語機能はどのように形成され、発達に伴って変化していくのかに関して、脳磁図を用いて6年間に渡って、変化を検討してきた。これまで、サルの研究では当初右側大脳半球が言語機能を司り、3歳頃に左側に移っていくのではないかとされていたが、私達の研究では、当初、両方の大脳半球が同時に活動した後に、数年で言語優位半球が決定されていくのではないか、ということが初めてわかった。特に急性脳炎など、中途障害を来した子どもたちの、リハビリテーションの為の指標を、脳磁図を用いて指し示す事が出来る可能性があることが示された。これらの研究を継続することにより、脳の発達過程が解明されることを今後の目標としたい。言語遅滞児に対し、言語機能発達段階を脳磁図によって検討し定量化・比較を行う為に、5名の患児に対して、複数回の検討を行なった。北海道大学病院に設置されている、306ch脳磁計を用いて、独自に開発した文字情報混合装置を用いて、患児の好む任意のDVD画像に文字情報を組み込み、これを約10分間の時間を単位として約40分間視聴することによって、文字刺激を行った。刺激情報は、遠距離焦点の強化プロジェクターを用いて眼前に置いたスクリーンに直接投影し、この画像を患児に見せた。言語刺激に対する、事象関連脱同期反応を検討した。事象関連脱同期反応とは、本来人間が持つ固有の基礎律動の中に、刺激により生じた、基礎律動波と異なる周波数の律動波が生じることにより、固有の基礎律動が減弱し、混沌性が増す状態を示す。独自に開発した、Matlab toolを用いた、解析ソフトウエアを用いて、任意の時間範囲、周波数、脳の部位における、事象関連脱同期反応を、図示した。この検討の上で、ヒトの基本的な基礎活動である、10Hz帯域の基礎活動(α律動)周辺の515Hzの基礎活動に特に注目した。今年度の検討では、急性脳症後に言語を獲得しつつある患児、Angelman症候群で発語はないものの、言語理解が進んでいる兄弟例、先天性筋症で発語はないものの言語理解が予想される患児、片側巨脳症で半球離断を行なった患児において、事象関連脱同期の出現と、その部位の変化を検討した。上記5例の内、片側巨脳症患児では、離断脳において、てんかん性突発波の出現が多く、刺激に対する誘発反応が得られなかった。その他4例における6ヶ月間隔の縦断的検討では、10Hz帯域における有意な事象関連脱同期は両側半球に見出された。脳血流検査を用いた先行研究において、3歳までは右半球優位の言語機能を持つとの報告があるが、本研究では、その前に両側性の活動が存在しているのではないか、との仮説を持つに至った。言語遅滞児に対し、言語機能発達段階を脳磁図によって検討し定量化・比較を行う為に、昨年度に引き続き5名の患児に対して、複数回の検討を行なった。北海道大学病院に設置されている306ch脳磁計を使用し、独自に開発した文字情報混合装置を用いて、患児の好む任意のDVD画像に文字情報を組み込み、これを約10分間の時間を単位として約40分間視聴することによって、文字刺激を行った。患児への縦断的検討に加え、正常被験者に対する刺激を行ない、患児の追跡結果との差異を検討した。昨年度に引き続き、急性脳症後に言語を獲得しつつある患児、Angelman症候群で発語はないものの、言語理解が進んでいる兄弟例、先天性筋症で発語はないものの言語理解が予想される患児に関して、検討を行なった。昨年度は施行できなかった、Angelman症候群患児において、刺激に対する馴化が得られ、有効な検査結果が得られるようになった。本年度の検討においても、10Hz帯域における有意な事象関連脱同期は両側半球に見出された。また、正常対照被験者における結果においても、上記の事象関連脱同期は、両側に認められるものの、言語優位半球に優位な脱同期が認められた。また、本研究で用いている刺激法は、正常被験者においても集中性を得ることが出来ることが見出され、本研究の妥当性が示された。研究の進捗により、言語発達過程において言語優位半球が決定される前に、両側大脳半球が連関して活動し、両側性の活動を示す可能性がある事を、また、本研究で用いている刺激は、片側性だけでない刺激応答を示す事が示された。本研究の成果を、第45回日本臨床神経生理学会にて発表する予定である。本研究費により、博士研究員を雇用し、研究の進捗を図ることが出来た。

刺激情報は、遠距離焦点の強化プロジェクターを用いて眼前に置いたスクリーンに直接投影し、この画像を患児に見せた。言語刺激に対する、事象関連脱同期反応を検討した。独自に開発した、Matlab toolを用いた、解析ソフトウエアを用いて、任意の時間範囲、周波数、脳の部位における、事象関連脱同期反応を、図示した。この検討の上で、ヒトの基本的な基礎活動である、10Hz帯域の基礎活動(α律動)周辺の515Hzの基礎活動に特に注目した。経年的変化を観察している急性脳症後に言語を獲得しつつある患児、Angelman症候群で発語はないものの、言語理解が進んでいる兄弟例、先天性筋症で発語はないものの言語理解が予想される患児に関して、検討を行なった。言語優位半球の分化が得られてくるのではとの予想を立てていたが、本年度の検討においても、10Hz帯域における有意な事象関連脱同期は未だ、両側半球に見出された。前年度では、正常対照被験者における検討を行ない、上記の事象関連脱同期は、両側に認められるものの、言語優位半球に優位な脱同期が認められたことから、言語優位半球の決定は、もう少し年齢が経ってから得られるのではとの仮説に至った。今後も、縦断的な研究の継続が望まれた。小児の言語機能はどのように形成され、発達に伴って変化していくのかに関して、脳磁図を用いて6年間に渡って、変化を検討してきた。これまで、サルの研究では当初右側大脳半球が言語機能を司り、3歳頃に左側に移っていくのではないかとされていたが、私達の研究では、当初、両方の大脳半球が同時に活動した後に、数年で言語優位半球が決定されていくのではないか、ということが初めてわかった。特に急性脳炎など、中途障害を来した子どもたちの、リハビリテーションの為の指標を、脳磁図を用いて指し示す事が出来る可能性があることが示された。これらの研究を継続することにより、脳の発達過程が解明されることを今後の目標としたい。研究の進捗により、言語発達過程において言語優位半球が決定される前に、両側大脳半球が連関して活動し、両側性の活動を示す可能性がある事を、世界で初めて示した。本研究の成果を、第44回日本臨床神経生理学会にて発表した。また、独自に開発した刺激装置、刺激ソフト、解析ソフトは安定して稼働しており、運用に関しても、簡便で検査技師での施行可能であった。引き続き、追跡を行なっている患児に関して、言語機能獲得のプロセスを追跡していく。正常対照被験者のデータを蓄積し、年代階層別の刺激応答傾向を蓄積していく。言語遅滞患児に関して、新規の被験者を募り、データの蓄積を行なっていく。また、言語訓練における到達目標を提示できることを目指す。小児神経学平成27年度より、本研究に専属で従事する博士研究員を雇用し、研究対象症例を増やし、また、検査回数を増加させることを企画している。新規に、中枢神経に中途障害を負った患児において、随時検討を行なっていく予定である。また、健康保険収載されている臨床検査法として脳磁図検査は通常行なわれているが、術前検査として、言語機能解析を追加する事により、言語機能障害児と、健常児との比較を行なう予定である。計画が進捗したため、研究打ち合わせ費用が当初見込みより必要でなくなったため。平成27年度に博士研究員を雇用するために、使用を留保したため。研究補助員の謝金に使用する予定である。平成27年度に博士研究員を雇用する。
人工的ARS配列を用いた分裂酵母複製開始蛋白質同定の試み

分裂酵母では複製開始点をプラスミドとして自律複製できる配列(ARS)として同定できる。しかし、ARSの構造決定は冗長度が高いことや共通の配列が見つからないことから困難であった。私は機能は不明であるものの比較的良く保存それた配列として報告されている配列(MMACS)と類似の配列がどのARSにもくり返し存在することに注目した。そして、この配列を含むオリゴヌクレオチドを多数繰り返す事により人工的なARSを作成でき、用意に活性に必要なcis-elaemnt,trans-factorの解析ができるのではないかと考え検討した結果以下の結果を得た。1,MMACSを含む30bpのオリゴヌクレオチドを作成し、これをそれぞれ4,8,16コピーもつプラスミドを作成した。このプラスミドのARS活性を測定するとコピーの数が増えるにしたがって強いARS活性をしめすことがわかった。ただし16コピーのものでも通常のARSより活性は弱い。分裂酵母のARSはfull activityには1kb程度必要なので人工ARSの場合も30コピー程度のものをつくれば高いARS活性をもつことが予想できるが、大腸菌ではこのような繰返し配列は不安定なために試すことができなかった。2,くり返し配列に結合する蛋白質を検索しAbp1,2を精製した。このうちAbp1について解析を進めた結果確かに複製開始に関与していることを示唆する結果を得た。
対面型病院情報システム構築のためのデュアルモニタオーダリングの開発

現有設備のコンピュータに申請中のデータベース用ソフトウェアを用いて患者用データベースを構築した。1.処方オーダリングのマスターテーブルの洗い出しと患者用説明内容の検討について1.外来処方の薬剤情報データの抽出を実施し、服薬指導データの検討を行い患者に分かりやすい用語に内容を変更した。2.薬剤、検査の分類と表示項目の設定について。効能,同効薬について検討し分類を実施した。ジェネリック医薬品についても関連付けを行った。副作用,禁忌,一般注意,妊産婦や小児の取り扱い,併用相互作用等については、アルゴリズムを検討中である。検査目的や内容検討後、表示項目を設定し、薬剤や検査内容の画像についても表示することとした。2.患者用データベースの構築について1.データベース構造の決定と変数の割当てを実施し、患者用データベースを構築した。2.キー項目の設定と画面表示設計を行い、大きく見やすい画面構成にした。本研究は医師に対しては,本来,患者病名の設定手順である疑い病名,診断病名,確定病名をEBMに基づいて時系列的に入力する啓蒙活動を行い,患者に対しては分かり易い医療と必要な情報の提供を実施すると共に,病院情報システムの一部を患者にも分かり易い形態でセキュリティを考慮しつつ提供する,医療情報共有化のためのシステム開発を目的とし,オーダリングを実施する際に患者にもその内容を分かり易く患者側の画面に表示するという極めて単純な内容である。本年度の目標は申請中のデュアルモニタ対応のパーソナルコンピュータを用いて医師側のオーダリング画面(メイン画面)の模擬的なオーダリングの実施により患者側の患者説明用画面(サブ画面)に検索内容を表示するシステムを,処理系ソフトウェアを用いて開発する事であった。1.メイン画面とサブ画面の画面構成の設定と表示機能の設定メイン画面の内容項目とサブ画面の内容項目の設定と検討を実施した。デェアルモニタの利用は最新のOSだと特別な装置は必要とせず,OSの設定だけで簡単に実現した。2.データベースとの連結と検索用ソフトウェアの作成サブ画面の項目について,分かり易い用語を用いた説明内容の検討,データベースの再構築とリンケージを実施した。3.将来の発展的利用ために,医師のオーダリングと切り離した患者自習用ソフトウェアの開発処方や検査項目を検索すると,内容説明が表示されるソフトウェアを開発中である。
人間-環境系の変化と制御・総合班

本総合班では,人間活動と環境との相互関係の調和を維持することを目的として運営されている重点領域研究「人間-環境系」の問題解決指向型のアプローチが効果的に行われる態勢を作ること,すなわち,研究組織全体が有機的かつ効率的に運営されるよう,次のような業務を行った.(1)多分野の専門家集団の討議による環境科学に関する基本理念の検討と,各研究グループの運営方針の決定,(2)今後重要となるテーマの抽出と,その研究組織化の検討,(3)重点領域研究全体の進行を主導すると共に成果の集約と対外的な広報のためのシンポジウムの開催ならびに成果報告の刊行,(4)研究費の効率的運用を図るための研究成果のチェック&レビュー.具体的活動は以下の通りである.運営委員会を4回開催した.研究計画概要, Abstracts of Research Projects,研究成果報告3冊,さらに班員および関心のある研究者を対象としたNews Letter3冊を広報活動として発行した. 11月には環境科学シンポジウム1987を開催し, 550名におよぶ多数の研究者の参加登録をみた.研究の効率を上げるために,実際の研究を担当する班を3つの大きなグループ(小領域と呼んでいる)に分けて運営を行った.人為起源物質の環境中の循環とその制御を担当するN1グループ,環境要因の人体影響を担当するN2グループ,都市圏における環境計画の体系化を担当するN3グループである.各小領域での研究計画発表会,ならびに研究成果発表会をN1に関しては, 62.6.307.1, 63.2.2324, N2に関しては63.1.1314, N3に関しては63.2.1920に開催し,本年度得られたは研究成果に関し班員相互の情報交換を行うとともに,評価委員によるチェックを行い,かつ来年以降の研究の進め方を班員すべてに周知せしめた.これらの活動はすべて運営委員を中心として本総合班が方針を決定して行ったものである.本総合班では,人間活動と環境との相互関係の調和を維持することを目的として運営されている重点領域研究「人間-環境系」の問題解決指向型のアプローチが効果的に行われる態勢を作ること,すなわち,研究組織全体が有機的かつ効率的に運営されるよう,次のような業務を行った.(1)多分野の専門家集団の討議による環境科学に関する基本理念の検討と,各研究グループの運営方針の決定,(2)今後重要となるテーマの抽出と,その研究組織化の検討,(3)重点領域研究全体の進行を主導すると共に成果の集約と対外的な広報のためのシンポジウムの開催ならびに成果報告の刊行,(4)研究費の効率的運用を図るための研究成果のチェック&レビュー.具体的活動は以下の通りである.運営委員会を4回開催した.研究計画概要, Abstracts of Research Projects,研究成果報告3冊,さらに班員および関心のある研究者を対象としたNews Letter3冊を広報活動として発行した. 11月には環境科学シンポジウム1987を開催し, 550名におよぶ多数の研究者の参加登録をみた.研究の効率を上げるために,実際の研究を担当する班を3つの大きなグループ(小領域と呼んでいる)に分けて運営を行った.人為起源物質の環境中の循環とその制御を担当するN1グループ,環境要因の人体影響を担当するN2グループ,都市圏における環境計画の体系化を担当するN3グループである.各小領域での研究計画発表会,ならびに研究成果発表会をN1に関しては, 62.6.307.1, 63.2.2324, N2に関しては63.1.1314, N3に関しては63.2.1920に開催し,本年度得られたは研究成果に関し班員相互の情報交換を行うとともに,評価委員によるチェックを行い,かつ来年以降の研究の進め方を班員すべてに周知せしめた.これらの活動はすべて運営委員を中心として本総合班が方針を決定して行ったものである.
自己由来NK/NKT細胞を媒体とした高効率・腫瘍選択的遺伝子療法の研究

C57BL6マウスの側背部皮下に3LLまたはB16F10を移植する実験的腫瘍モデルにおいて、腫瘍周囲浸潤免疫細胞の免疫組織科学的解析を行った。3LL移植腫瘍の周囲には多数の炎症性細胞浸潤がみられ、その大部分は好中球とCD3e+/NK1.1-T細胞であったが、CD3e-/NK1.1+細胞も3-5%程度認められた。MHC classII+細胞(マクロファージ、樹状細胞)も少数ながら認められた。マウス脾細胞を分離しIL-2/IL-12添加培地で7日間培養することで、CD3e-/NK1.1+細胞は数%から10-15%に高まった。この培養脾細胞をB16F10および3LL移植腫瘍(大きさ約10mm)の周囲に注射したところ、48時間以内に腫瘍周囲に著明なCD3e-/NK1.1+細胞の浸潤がみられた。Thalidomide処理したマウス脾細胞および骨髄細胞より得られた培養CD3e-/NK1.1+細胞でも同様の結果が得られた。3LLおよびB16F10におけるp16INK4の発現を解析したところ、mRNAレベルでの発現はみられたものの、タンパク発現は非常に低かった。マウスcDNAライブラリの遺伝子クローニングで得られたp16INK4遺伝子をプラスミドベクターに組み込み、3LLおよびB16F10に遺伝子導入したところ、p16INK4タンパク発現の増強とともに、細胞増殖抑制が認められた。現在、p16INK4遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターの作成を行うとともに、他の遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターを用いてマウスNK細胞によるベクター運搬の基礎データを収集中である。C57BL6マウスの側背部皮下に#LLまたはB16F10を移植する実験的腫瘍モデルにおいて、腫瘍周囲浸潤免疫細胞の免疫組織科学的解析を行った。B16F10移植腫瘍の周囲には多数の単核球浸潤がみられ、その大部分はCD3e/TCR+T細胞であったが、CD3e-/NK1.1+細胞も3-5%程度認められた。3LL Lewis lung carcinomaモデルでは、腫瘍周囲浸潤単核球の数はB16F10モデルと比較して少なく、NK細胞やMHC classII+細胞(マクロファージ、樹状細胞)の割合も低かった。CD3e-/NK1.1+細胞をmagnetic beads sepalationにて単離し、1x10^4個をB16F10および3LL移植腫瘍(大きさ約10mm)の周囲に注射し、2週間経過観察したところ、B16F10モデルでは腫瘍増殖速度の低下が認められたが、3LLモデルではほとんど変化が見られなかった。Thalidomide処理したマウス骨髄細胞より得られた培養CD3e-/NK1.1+細胞でも同様の結果が得られた。現在、p16INK4遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターを作製中であり、平成19年度にこれを用いたin vitroおよびin vivo実験を予定している。3LL移植腫瘍の周囲には多数の炎症性細胞浸潤がみられ、その大部分は好中球とCD3e+/NK1.1-T細胞であったが、CD3e-/NK1.1+細胞も3-5%程度認められた・MHC classll+細胞(マクロファージ、樹状細胞)も少数ながら認められた。マウス脾細胞を分離しIL-2/IL-12添加培地で7日間培養することで、CD3e-/NK1.1

+細胞は数%から10-15%に高まった。この培養脾細胞をB16F10および3LL移植腫瘍(大きさ約10mm)の周囲に注射したところ、48時間以内に腫瘍周囲に著明なCD3e-/NK1.1+細胞の浸潤がみられた。Thalidomide処理したマウス脾細胞および骨髄細胞より得られた培養CD3e-/NK1.1+細胞でも同様の結果が得られた。3LLおよびB16F10におけるp161NK4の発現を解析したところ、mRNAレベルでの発現はみられたものの・タンパク発現は非常に低かった。マウスcDNAライブラリの遺伝子クローニングで得られたp161NK4遺伝子をプラスミドベクターに組み込み、3LLおよびB16F10に遺伝子導入したところ、p161NK4タンパク発現の増強とともに、細胞増殖抑制が認められた。現在、p161NK4遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターの作成を行うとともに、他の遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクターを用いてマウスNK細胞によるベクター運搬の基礎データを収集中である。
SDGsに資する木質バイオマス利活用に向けたシナリオシミュレーション手法の開発

本研究では、中山間地域における木質バイオマスのエネルギー利用を対象として、持続可能な開発目標(SDGs)に資する将来ビジョンの作成支援を目的としたシナリオシミュレーション手法を開発する。本手法の特色は、中長期的な社会の変化を記述した叙述的なシナリオと、そこでの前提に基づいた定量的なシミュレーションを組み合わせることで、本研究で収集する客観的なデータに基づく将来ビジョンの作成を科学的に支援する点である。ケーススタディでは、中山間地域を有する自治体を対象として、その地域性(locality)を考慮しながら2050年までの将来ビジョンを作成する。
脳卒中者における方向転換時のステップ動作の定量的解析

脳卒中者にとって、歩行中の方向転換動作は転倒リスクが高いものの、転倒に起因する動作メカニズムは未だ不明な点が多い。これは、実験の設定条件と日常生活で行われている場面との乖離がみられることが一因と考える。本研究では、不意のタイミングで方向指示が付与された場合の動作(Reactive turning)に焦点を当て、脳卒中者の方向転換ステップ動作を定量的に解析し、転倒に関する運動行動学的メカニズムを明らかにする。
新潟県社会福祉史の総合的研究

私どもは「新潟県社会福祉史の総合的研究」というテーマで、平成26年度から同28年までの3年間調査研究を行った。具体的には児童保護、障害者保護・医療保護、救護・経済保護・軍人援護、社会事業行政、方面事業、司法保護事業等の分野について1918年から1932年までの展開について、新潟県立図書館をはじめ県各市町村の図書館および新潟県立公文書館をはじめその他の県内の公文書を扱っている資料センターに、各種施設や団体などを訪問し、社会事業関連資料を発掘し、資料分析とまとめを行い、研究目標をほぼ達成できた。しかし、研究分野の細目には分析とまとめまでに至らないものがあり、これは今後の研究課題としたい。平成26年度の研究実績の概要。本研究では、新潟県における社会事業(社会福祉)の形成と展開過程を明らかにすることを目的に、平成26年度は以下のような研究活動を行った。平成26年8月には、2泊3日の日程で、村上市立図書館、三條市図書館、新発田市図、新潟県立図書館、新潟県立公書館など下越地方の資料文献調査を行った。各図書館及び県立文書館では、各市、町の社会事業関係の多数の資料・文献を発掘した。とくに、三條市立図書館では、同市の社会事業関係の公文書が大量に保存されており、資料発掘の面で大きな成果を上げた。新潟県立図書館に於いて、新潟新聞(マイクロ)を調べ、多くの社会事業の記事を発掘した。さらに、県立文書館では、県内各市町村の公文書を調べ、多くの社会事業関係の資料発掘した。そうした資料文献調査と併せて、共同研究のメンバーで研究会を行い、それぞれの担当分野の研究報告とディスカッションを行った。平成26年9月には、2泊3日の日程で、加茂市図書館、聖籠町図書館、阿賀町図書館、五泉市図書館、田上町図書館、阿賀野市図書館、新潟県立図書館、新潟県立図書館など下越地方の資料文献調査を行った。共同研究のメンバーで研究会を行い、それぞれの担当分野の研究報告とディスカッションを行った。11月には、日本社会福祉学会開催時に研究メンバーが集合し研究会を行い、それぞれ担当の研究成果の研究報告とディスカッションを行った。平成27年3月には、1泊2日の日程で、新潟市へ集合し、新潟県立図書館並びに県立文書館、三條市立図書館で資料文献調査を行い、多数の資料・文献を発掘した。併せて研究会を行い、それぞれの担当分野の研究報告とディスカッションを行った。研究成果については、学会及び研究会で発表し、雑誌などに投稿している。平成26年度に引き続いて、新潟県における社会事業(社会福祉)の形成と展開過程を明らかにするために、新潟県の佐渡島および新潟県の中越地方を対象に社会事業に関わる文献・資料調査を実施し、収集した資料・文献の分析とまとめを行った。平成27年8月に2泊3日の日程で佐渡島の各図書館および役場を訪れ、社会事業に関わる資料・文献調査を実施し、収集した資料・文献の分析とまとめを行った。併せて、それぞれの研究担当分野の研究報告とディスカッションを行った。平成27年9月に2泊3日の予定で中越地方の燕市、長岡市、魚沼市、柏崎市、南魚沼市で図書館、公文書館および役所などを訪問し、社会事業に関わる資料・文献の調査を実施し、収集した資料・文献の分析とまとめを行った。併せて、それぞれ研究担当分野の研究報告とディスカッションを行った。平成27年度の社会福祉学会に開催に際し、社会福祉学会とは別に、それぞれの研究担当分野の研究報告とディスカッションを行った。平成28年度3月、1泊2日の日程で新潟市で、新潟県立図書館および新潟県立公文書館などで社会事業に関わる資料・文献調査を行い、収集した資料・文献調査を行い、収集した資料・文献の分析とまとめを行った。こうした共同による調査研究活動とは別に研究分担者各自が、地域の公文書館(公文書センター)や社会事業に関わった団体や寺院などに赴き、資料・文献調査等を行った。以上のような研究作業を踏まえ、その成果を各学会での発表や専門雑誌に論文を掲載している。本研究の現在までの達成度については、まず、平成27年度予定していた佐渡島および新潟県中越地方での調査で、新潟県立図書館と新潟県立公文書館は別として、佐渡島および中越地方の市町村の図書館では資料・文献調査はほぼ終了し、資料・文献調査については平成27年度の予定をほぼ達成できた。加えて、平成28年度において調査を予定していた上越地方の市町村の図書館調査も実施できた。また、収集した資料・文献の分析とまとめを行いつつ、それぞれの研究担当分野にについての研究発表を各自行った。11月の第15回北信越社会福祉史学会で「新潟県における原始蓄積期の窮乏化(1)」(発表者矢上克己)を発表するなど、各メンバーが学会・研究会において研究発表を行った。

論文では「草の根福祉」第45号に、橋本理子が「愛国婦人会による社会事業ー新潟県支部の展開を中心にー」、畠中耕が「新潟県における社会事業の形成に関する考察ー組織化と思想の動向を中心にー」、大塚良一が「「長女ミキ」を基にした大森隆硯研究IIー高田盲学校創始者大森隆硯の空白の6年を探るー」、荻野基行が「逢坂信吾と新潟県における廃娼決議後の運動」および矢上克己が「新潟県における原始蓄積期の窮乏状況ー1880(明治13)年からの窮乏状況を中心にー」を投稿している。調査及びその分析とまとめについてはほぼ予定通りに達成できた。しかしながら、調査を進める過程で、長岡市立中央図書館の文書資料室、上越市公文書センターなどで調査を行う中で、県内の旧市町村の行政文書の存在が確認され、なかでも、旧市町村の事業報告の文書の存在が確認され、今までの図書館を中心とする資料・文献および社会事業団体や寺院などにの訪問調査だけでは不十分なことが確認され、今後は可能な限り、旧市町村の事業報告や社会事業に関わる簿冊文書などの発掘を試みる必要を感じている。平成28年度は研究分担者が各自の担当研究分野について、新潟県立公文書館、長岡市の文書資料室及び上越市公文書センターや県内市町村役場を訪ね、可能な限り旧市町村の事業報告や簿冊分署等の発掘を行い、収集した資料・文献の分析とまとめを行い、併せて各自の担当分野の研究を進めた。平成28年度の社会事業史学会の開催に際し、社会事業史学会とは別に、それぞれの研究担当分野の研究報告とディスカッションを行い研究を深めた。平成28年度の日本社会福祉学会の開催に際し、社会福祉学会とは別に、それぞれの研究担当分野の研究報告とディスカッションを行い研究を深めた。平成29年度3月、1泊2日の日程で新潟市で、新潟県立図書館及び新潟県立公文書館、上越市公文書センター及び長岡市の文書資料室などで社会事業に関わる資料・文献調査を行い収集した資料・文献の分析とまとめを行った。併せて、それぞれの研究担当分野の研究報告とディスカッションを行った。さらに平成26年度から平成28年度までの3年間の研究成果について、担当研究分野に照らして、作業成果をマップ化して確認した。こうした平成28年度において、研究分担者各自が、地域の公文書館(公文書センター)、市町村役場や社会事業に関わった団体や寺院および個人などに赴き、社会事業に関わる資料・文献調査等を行った。以上のような研究作業を踏まえ、その成果を社会事業史学会および各種研究会や学会などで発表や専門雑誌に論文を掲載している。私どもは「新潟県社会福祉史の総合的研究」というテーマで、平成26年度から同28年までの3年間調査研究を行った。具体的には児童保護、障害者保護・医療保護、救護・経済保護・軍人援護、社会事業行政、方面事業、司法保護事業等の分野について1918年から1932年までの展開について、新潟県立図書館をはじめ県各市町村の図書館および新潟県立公文書館をはじめその他の県内の公文書を扱っている資料センターに、各種施設や団体などを訪問し、社会事業関連資料を発掘し、資料分析とまとめを行い、研究目標をほぼ達成できた。しかし、研究分野の細目には分析とまとめまでに至らないものがあり、これは今後の研究課題としたい。本研究の現在までの達成度については、まず、平成26年度予定していた新潟県の下越地方での調査で、新潟県立図書館と新潟県立公文書館は別として、その他の市、町の図書館では資料・文献調査はほぼ終了し、資料調査については平成26年度の予定をほぼ達成した。下越地方でさらに資料・文献調査の必要が生じた際には平成27年度以降カバーしていく予定である。また、収集した資料・文献の分析とまとめを行いつつ、それぞれの担当分野についての研究発表を各自行った。11月の日本社会福祉学会第62回秋季大会において、「新潟県の愛国婦人会による社会事業ー支部創設から1937(昭和12)年までの展開ー」を発表した(発表者橋本理子)。
大気中微粒子の呼吸器内沈着と生体影響

<高橋幹>___ー:哺乳実験動物の各肺葉部分別モデルによる粒子沈着量計算モデルを作成し、気道断面を3次元座標でデ-タベ-ス化している。<江見>___ー:モデル肺胞ないでの流れ理論計算を行ない、肺胞内残存空気と肺胞流入空気との界面時間変化を計算した。風船を用いた実験より伸縮前後の流入空気と肺胞内残存空気の界面位置、肺胞内沈着率を推定した。<田中>___ー:Ni化合物粉末のラット吸入実験のため、これらの溶解量の測定を行いNiO(G)について6カ月暴露後のクリアランス期にある。<瀧島>___ー:アスカリス抗原エアロゾルを抗原感作イヌの中枢、末梢気道の抵抗変化を測定し、吸入粒子径差の気道反応への影響を検討した。<竹本>___ー:211例の人肺右上葉組織中の13元素濃度の測定を行ない、年齢、性、死因、肺汚染度、職業、喫煙歴、居住歴との相関を調べている。<高橋千>___ー:呼吸器鋳型モデルを作成した。^<59>Feコロイド粒子を用い気道沈着後の粒子の溶解挙動につき細胞内消化に及ぼす要因を明らかにした。<古谷>___ー:粒径密度分離した石炭フライアッシュの各元素の濃縮挙動を明らかにし、これらの肺内挙動を明らかにするためZr共沈ICPAES法を改良した。また、炭素と硫黄の濃縮の相関を明らかにした。<坂本>___ー:大気浮遊粒子、ディ-ゼル排気粒子の炭素成分の分別定量を行ない、大気浮遊粒子では単体炭素濃度とBaP濃度との相関を見出した。<飯田>___ー:直接試料導入負イオン化学イオン化質量分析装置を改良し、選択イオン検出のS/NをBaP10pgの場合40を420にまで向上できた。<今坂>___ー:HeCdレ-ザ-励起法によるアントラセン誘導体の分析についてキャピラリ-動電クロマトグラフ/レイザ-励起蛍光分析法を適用し、試料注入量20pgでfgレベルの検出を可能とした。
哺乳動物の発生過程における自発的パターン形成現象の数理モデル化とその実験的検証

今年度は、肺及び縫合線のパターン形成に関して主に研究を行った.肺の枝分かれ形成に関しては、in vitroのモデルから一歩踏み出してin vivoのパターン形成のメカニズムを理解するため、ニワトリ胚をモデル実験系として選び、その中でのmorphogen分子(FGF)の拡散とパターンの関連について研究を行った.ニワトリ肺は人やマウスと異なり、枝分かれして気道を作る部分と、気嚢と呼ばれる嚢胞状の構造を作る部分がある.数理モデルからの予測では、FGFの拡散係数、もしくは産生量がこれらのパターンの差異に重要になると思われたため、そのそれぞれの可能性について実験的に検証を行った.その結果、FGFの拡散が枝分かれと嚢胞形成の区別に関わっていることが明らかになった.現在研究結果を投稿中である.縫合線のパターン形成に関しては、数理モデルの実験的検証のため、単一個体内でのパターン形成の経時変化を観察するための技術開発を行った.具体的には、microCTを用いて非侵襲的に生後3週から8週までのマウスの頭蓋骨の立体像を取得するためのプロトコルを開発した.その結果、縫合線の形成過程を単一個体で追うことが可能になり、モデルと実験データを直接対応づけることが可能になった.実測した実験データをシミュレーションの初期値として使うことにより、数値計算の結果と実際の形態形成過程が対応することがわかった。現在、観察技術とモデルの実験的検証それぞれに着いて論文の投稿準備中である.肺の枝分かれ形成に関しては、Heidelberg大学のDirk Hartman氏と共同で厳密な自由境界モデルを作製し、また、そのモデルの予測を実験的に検証したデータを論文にまとめ、現在投稿中である。さらに、肺の上皮と間葉の共培養系を確立し、通常では上皮の伸長を起こさせない肺の基部側の間葉でも共培養系下では上皮の伸長を引き起こすことを見いだした。これは、枝別れの部位があらかじめ決まっているのではなく相互作用に寄って動的に決められていることを示す重要な所見である。四肢に関しては、反応拡散系で特殊な条件下で見られる複合モードパターンがDoublefoot突然変異マウスの四肢で実際に見られることを発見し、また理論的な解析を行った論文をJournal of Theoretical Biology誌に発表した。また、inhibitorの候補としてBMP4を取り上げ、activatorとの相互作用および拡散係数の差について実験をセットアップしている最中である。頭蓋骨の縫合線に関しては、分子の相互作用がどのようにモデル化できるのかに関してほぼ実験が完了し、実験結果とあわせて投稿準備中である。肺の枝分れ構造の形成に関しては、in vitroの系の数理的なモデル化に関して、かねてから共同研究を行っていたHeidelberg大学のDirk Hartmann氏と共著で論文を2編出版した.また、ニワトリ肺の形態的な特徴に注目し、数理モデルから2種類の作業仮説を引き出し、これらのうちのどちらがより確からしいのか、実験的な検証を行っている最中である.また、肺の枝分れ構造の形成のモデル化に関してreview articleの執筆依頼を受け、現在投稿中である.頭蓋骨の縫合線の湾曲形成に関しては、ほぼモデル化の作業は終了し、実験的検証を行っている.具体的には、モデルで想定される分子(FGF2,FGG18,BMP4,RUNX2,TWIST,Noggin)の実際の局在や挙動をみたり、μCTを用いて頭蓋骨の形態変化の経時変化を計測し、モデルから得られる挙動と一致するかどうかの確認を行ったりしている.これらのデータがまとまり次第、投稿予定である.四肢のパターン形成に関しては、inhibitor分子の候補としてBMP4を取り上げ、activator分子との相互作用を実験的に検索している。また、activator分子とinhibitor分子のの拡散係数の差を可視化する技術を開発中である.今年度は、肺及び縫合線のパターン形成に関して主に研究を行った.肺の枝分かれ形成に関しては、in vitroのモデルから一歩踏み出してin vivoのパターン形成のメカニズムを理解するため、ニワトリ胚をモデル実験系として選び、その中でのmorphogen分子(FGF)の拡散とパターンの関連について研究を行った.ニワトリ肺は人やマウスと異なり、枝分かれして気道を作る部分と、気嚢と呼ばれる嚢胞状の構造を作る部分がある.数理モデルからの予測では、FGFの拡散係数、もしくは産生量がこれらのパターンの差異に重要になると思われたため、そのそれぞれの可能性について実験的に検証を行った.その結果、FGFの拡散が枝分かれと嚢胞形成の区別に関わっていることが明らかになった.現在研究結果を投稿中である.縫合線のパターン形成に関しては、数理モデルの実験的検証のため、単一個体内でのパターン形成の経時変化を観察するための技術開発を行った.具体的には、microCTを用いて非侵襲的に生後3週から8週までのマウスの頭蓋骨の立体像を取得するためのプロトコルを開発した.その結果、縫合線の形成過程を単一個体で追うことが可能になり、モデルと実験データを直接対応づけることが可能になった.実測した実験データをシミュレーションの初期値として使うことにより、数値計算の結果と実際の形態形成過程が対応することがわかった。現在、観察技術とモデルの実験的検証それぞれに着いて論文の投稿準備中である.