hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オートファジー選択基質Ｎｂｒ１の病態生理

2)Nbr1代謝の生理的意義の解明:凝集体形成機構におけるNbr1の役割が明らかになりつつあるが、更なる解析により、凝集体の大きさと病態発症機構の関連性を明らかにする。3) Nbr1代謝異常による細胞内変動の解明:現在までに肝特異的二重欠損マウスの遺伝子発現解析が終了した。今後はNbr1量的変動における遺伝子発現変動の解析を行う。引き続き平成24年度の研究を遂行する。Nbr1遺伝子改変マウスの表現型については論文にまとめる。理化学研究所バイオリソースセンターに作製したマウスを寄託する等、多くの研究者に利用可能とする。生化学実験:ウエスタンブロットやタンパク質精製に必要な試薬購入費分子生物学実験:PCRやDNAシークエンスに必要な試薬購入費細胞生物学:細胞培養や細胞へのトランスフェクションに必要な試薬、培地、血清購入費解剖学的解析:組織固定や切片作製に必要な試薬および物品購入費実験動物:ノックアウトマウス繁殖および作製のためのマウス購入。
界面不安定性による超高分子多糖類のマクロ空間分割

本研究は、「高分子多糖の水溶液が制限された空間から乾燥させた際、多糖ファイバーの自己配向と自己集積を経て高分子膜を複数形成する」ユニークな現象を見出したことをきっかけとする。これを界面不安定性による空間分割現象とし、多糖水溶液が形成する蒸発面の幾何学性等について検証し、物理化学的観点から解明することを目的とした。一、二年目に引き続き、この現象を解明する重要なステップとして、一種の多糖だけでなく他の各種多糖についても同様な現象が起こるか検証した。特にその空間因子と時間因子に焦点をあて、乾燥時の界面配向の形成メカニズムについて議論した。以下に主要な研究実績の内容を記す。1.アニオン性界面活性剤、およびカチオン性界面活性剤によるミセルが共存させることによって、気液界面において高分子析出に与える影響について調査した。また、析出した高分子膜に微細構造を解析すると、一軸配向性と層構造を有す3次元的秩序立っていることが分かった。この内容の論文は、学術雑誌の裏表紙採択となった。2.本研究課題の内容について、生体高分子の液晶挙動に焦点をあて総合論文としてまとめた。蒸発界面において、高分子配向から特異的析出に至る物理条件について体系的に示した。3.液晶性多糖キサンタンガムに対しても空間分割が起こることを実証し、高分子濃度と温度の主要因子について明らかにした。さらに、本研究課題に関連した学会発表は、国際学会、および国内学会含め、18件行っており、活発な議論を通して遂行された。本研究では、「高分子多糖類水溶液が制限された空間から乾燥させた際、高分子ドメインの自己配向と自己集積を経て高分子膜を複数形成する」ユニークな現象を見出したことをきっかけとする。この現象を解明する第一ステップとして時間因子に焦点をあて、乾燥時の界面配向メカニズムを検証した。1.本研究で扱った高分子多糖類サクランは、外径約1um,長さ20 um以上のマイクロロッド・マクロファイバーを自己集合的に形成することが初めて解明された。このマイクロメートルスケールの自己集合体はセルロースナノファイバーなど他の多糖類と比較しても驚異的に大きな構造単位である。2.初期条件として高分子の分子量、濃度について検討した。比較物質として増粘剤としても使用される多糖類キサンタンガムの界面配向現象についても検証した。さらには界面配向・基板吸着現象について、多糖類のみならず、剛直な生体高分子として、骨格タンパク質の微小管とDNAについても検証した。3.乾燥した後に架橋構造を導入した多糖類フィルムは、水中で一軸方向に膨潤した。このことから、界面と平行に層状構造を形成していることが示唆された。この水の拡散とゲルの膨潤方向制御について、学術雑誌への掲載時バックカバー(裏表紙)にも選出された。4.乾燥プロセスでの界面配向について検証するため、ナノスケールからサブミクロンスケールの微細構造を検証した結果、層状構造が自己相似的に起こっていることが示唆された。この内容について、学術雑誌掲載時、表紙採択された。5.上記の実験環境を構築するため、実験装置を自作し観察手法を確立した。この方法論については、ビデオジャーナル誌へ掲載が確定している。本年度の主な研究業績として、論文発表は、査読付学術雑誌5件、国内雑誌1件で、本研究課題:第一ステップの公表に至ることができた。特に、査読付き論文のレビュワー評価も良く、裏表紙採択1件、表紙採択1件、さらに、ビデオジャーナル1件が含まれる。また、学会発表は、計22件(うち国際会議7件、招待講演3件)と、次の第二ステップのための議論も十分できたことから、次年度の準備状況を含め、おおむね順調であると言える。本研究では、「高分子多糖の水溶液が制限された空間から乾燥させた際、多糖ファイバーの自己配向と自己集積を経て高分子膜を複数形成する」ユニークな現象を見出したことをきっかけとする。一年目に引き続き、この現象を解明する第二ステップとして空間因子と時間因子に焦点をあてた。乾燥時の界面配向メカニズムを検証した。以下に、主要な研究実績の内容を記す。1.3次元空間の界面幅を制御することで、多糖の空間分割現象を提唱した。特に、多糖の析出時における核形成とその後に成長する一軸配向膜の形成メカニズムについて議論している。この内容の論文発表については、プレスリリースも行い、新聞掲載3件となっている。2.界面の理論曲線から界面分割現象を評価した。特に、mmスケールの平行間隙を橋掛けする析出核ができる必要条件を導出した。この内容の論文は、裏表紙採択となった。3.一年目から二年目のこれまでの研究実績内容を総合論文にまとめ掲載された。4.上記論文に加えて、学術会誌や解説についても掲載確定である。また、本研究課題に関連した学会発表は、国際学会、国内学会含め27件行っており、活発な議論を通して遂行されている。これをもとに、本研究課題の目的とする基盤が構築されるものと期待される。次年度では、各種多糖の場合についても検討する。本年度の主な研究業績として、論文発表は査読付学術雑誌4件で、本研究課題の第二ステップの公表に至ることができた。特に、査読付論文レビュワー評価も良く、裏表紙採択1件、総合論文1件が含まれる。

特に本研究課題の核心部分をついた論文についてはプレスリリースを行い新聞掲載3件となっている。学会発表27件、招待講演3件であり、順調に成果発表することがかなった。本研究は、「高分子多糖の水溶液が制限された空間から乾燥させた際、多糖ファイバーの自己配向と自己集積を経て高分子膜を複数形成する」ユニークな現象を見出したことをきっかけとする。これを界面不安定性による空間分割現象とし、多糖水溶液が形成する蒸発面の幾何学性等について検証し、物理化学的観点から解明することを目的とした。一、二年目に引き続き、この現象を解明する重要なステップとして、一種の多糖だけでなく他の各種多糖についても同様な現象が起こるか検証した。特にその空間因子と時間因子に焦点をあて、乾燥時の界面配向の形成メカニズムについて議論した。以下に主要な研究実績の内容を記す。1.アニオン性界面活性剤、およびカチオン性界面活性剤によるミセルが共存させることによって、気液界面において高分子析出に与える影響について調査した。また、析出した高分子膜に微細構造を解析すると、一軸配向性と層構造を有す3次元的秩序立っていることが分かった。この内容の論文は、学術雑誌の裏表紙採択となった。2.本研究課題の内容について、生体高分子の液晶挙動に焦点をあて総合論文としてまとめた。蒸発界面において、高分子配向から特異的析出に至る物理条件について体系的に示した。3.液晶性多糖キサンタンガムに対しても空間分割が起こることを実証し、高分子濃度と温度の主要因子について明らかにした。さらに、本研究課題に関連した学会発表は、国際学会、および国内学会含め、18件行っており、活発な議論を通して遂行された。一年目の内容を踏まえ、第二ステップの内容を深化させる。初期条件の空間因子を制御することで、乾燥時にはマイクロロッド・ファイバーが配向方向をダイナミックに変化させてマクロな連続構造体を形成する。この配向ダイナミクスについて蒸発速度など時間因子について検討する。まず臨界毛管長に着目し、核形成について固定値X, Y, Zの必要十分条件を明らかにする。高分子膜の乾燥履歴について各種顕微鏡観察で解析することで核形成メカニズムを明らかにする。一、二年目の内容を踏まえ、第三ステップの内容を深化させる。初期条件の空間因子を制御すると同時に、時間的因子についても吟味するため、蒸発速度を重要な因子として研究を進める。高分子膜の乾燥履歴について各種顕微鏡で観察し、サブミクロンスケールからcmスケールに至る自己組織化のメカニズムに迫る。設備備品費の実験装置において、既製品では機能不十分であったため自作したところ、金額が小さくなったため。旅費について、予定していた国際シンポジウムが国内で開催され、当初の予定よりも金額が小さくなったため。(理由)設備備品費の実験装置において、既製品では機能不十分であったため、自作したところ金額が小さくなったため。旅費について、国際学会が海外出はなく国内で開催されるものが多く、当初の予定よりも金額が小さくなったため。(使用計画)海外における国際会議・シンポジウムで積極的に発表する。
神経難病療養者のスピリチュアルペインと緩和的ケア

本研究は、神経難病のスピリチュアルペインに焦点をあて、病状発現の自覚時から生活障害が重度にいたるまでの療養者の心理的プロセスの特徴を明らかにし、それに対応した緩和的ケア方法の検討を行った。神経難病療養者の診断初期の病体験、長期療養過程の病体験、難病医療相談の相談内容、在宅療養者を支援する訪問看護師を対象とした調査を実施した。その結果、療養者が経験する苦悩は、6領域(身体症状・生活障害、療養者を取り巻く環境、役割遂行、経済面、夢、先行き)の12カテゴリが抽出され、身体症状・生活障害の領域における苦悩から他の苦悩が派生していた。これらの苦悩に対応する支えとして、12カテゴリが抽出された。長期療養者の心的状態は苦悩と支えとの間で揺れ動くシーソー関係にあることが明らかにされた。1.早期介入が必要であるが、診断まもない時期は、療養者は「実感がわかない」「心理状態が不安定」といった状態であるため、心理状態のアセスメントを行いながら、情報提供を行う重要性が示唆された。2.早期介入は、告知時の同席をはじめ、療養者が多関係職種によって支援されている実感と安心感がもてるような働きかけ、関係職種との信頼関係の構築、不安や疑問が累積させないためのサポートが重要である。心理状態が安定すれば、療養者自らが、以降の療養生活への対応に自主的に取り組みやすくなる。3.スピリチュアルペインを緩和するためには、(1)身体面の苦痛や障害に対して優先的なはたらきかけを行うことが有効であること、特に、呼吸障害、嚥下障害、コミュニケーション障害は重視すべきである。(2)難病と生きる上での支えを発見・支持すること、(3)苦悩を支えに変換する関わりが重要であること、が示唆された。今後は、発症からの時間軸を考慮したケアシステムの構築および看看連携のありかたについて検討をはかっていく予定である。「神経難病療養者のスピリチュアルペインと緩和ケアに関する研究」の1年目は、難病医療相談に焦点をあて、以下の2つの研究に取り組んだ。I.「難病医療相談会における希少相談の相談ニーズとその支援に関する質的研究」難病患者・家族のニーズは複雑かつ個別性が高いため、きめ細かい対応ができるように、支援割合が比較的少ないケースを詳細に分析する必要がある。平成1113年度に東京都難病医療相談会で実施された全相談252件のうち、療養者が入院・入所中の相談は全25件(9.9%)であった。このうち、神経難病で診断後1年半未満の相談12件について、質的帰納的分析を行った。その結果、療養者の多くは高齢者であり、病状悪化が急速で重度な障害を有しており、また併存疾患も多いなど病状が複雑な状態であったことが明らかとなった。相談ニーズは(1)療養の場、(2)診断、(3)病気・治療、(4)経済面、に分類された。診断早期の高齢の神経難病療養者は病状悪化が急速であり、病状説明と療養の場に関する説明者重視した家族への早期介入が重要であり、重度な状態での早期退院を視野に入れた家族支援の強化とともに、第3者的立場を有する総合的難病相談機関の必要性が示唆された。II.「利用者の声をもとに見出した難病医療相談会の課題」本研究は、難病医療相談会の質向上をはかるための課題を見出すために、東京都難病医療相談会利用者135名に質問紙票調査を実施した。質問票は85名より回収された(回収率63%)。療養者の年齢は781歳と幅広く、疾患数は約30に及んだ。

回答者の8割から、相談会に対するおおむね高い評価が得られた。自由記載欄の記述を質的分析した結果、「運営面における個別的配慮の重点化」、「フォローアップ方法の検討」、「相談会は患者・家族自身が解決のための主体的な行動をとれるように支援することであることの説明強化」、「相談員としての傾聴の重要性の再認識」が課題として見出された。2年目の「神経難病療養者のスピリチュアルペインと緩和的ケア」に関する研究は、神経難病療養者・家族に対する面接調査ならびに訪問看護師に対する質問紙調査・面接調査を並行して実施してきた。今回は、訪問看護師に対する質問紙調査の結果報告と、神経難病療養者・家族に対する面接調査についての中間報告を行う。I.訪問看護師に対する研究「在宅ケアにおける神経難病療養者の苦悩・葛藤の状況と心理的支援の実践」確立した治療法がない現状の中、病状や生活障害の悪化進行を伴う神経難病とともに生きる療養者とその家族の心理的苦痛の緩和的支援方法を検討するための示唆を得るべく、訪問看護師の心理的支援に関する考え、実践・体験を明らかにすることを目的に、訪問看護師81名に質問紙調査を実施した。質問紙は24名(回収率30%)から回収された。結果、1.訪問看護師は神経難病療養者の心理的支援の重要性を意識し、(1)療養者・家族の苦悩に寄り添い、(2)少しでも楽しい時間をつくろうと小さなことでも心がけ、(3)考え悩みながら実践を行っていることが明らかになった。2.心理的支援の検討課題として、(1)家族看護学の知識・技術の強化、(2)ALSの人工呼吸器装着選択における療養者と家族間の意思不一致状況に対する支援技術の開発、(3)経験した看護師がさまざまな思いを語ることができ、看護師間でその経験を共有し集積する場の確保が必要と示唆された。II.神経難病療養者・家族に対する面接調査「神経難病療養者が長期療養経過の中で抱える心理的苦悩に関する研究」本研究は、神経難病の長期療養者の発症から病状・生活障害が重度にいたるまでの心理状況を明らかにし、神経難病とともに生きる療養者の心的苦悩を緩和するための支援方法を検討することを目的に、発症から10年以上経過した在宅神経難病療養者・家族9組を対象にく半構成的面接を行い賛的帰納的に分析した。結果、療養者の心的苦悩は6領域11カテゴリが抽出された。以降、分析続行中である。3年目の本研究は、神経難病は病状が悪化進行する特徴から、長期的視野をふまえて、スピリチュアルペインを緩和し、神経難病とともに前向きに生きていくための支援として、療養初期における早期介入のあり方を探求することとした。なぜならば、本研究の1年目・2年目の取り組みの成果により、悪化進行する神経難病の療養者の累積するスピリチュアルペインを緩和し、これから続く長期療養に前向きに取り組めるよう支援するためには、療養初期から介入をはじめることが重要であると示唆を得たからである。本年度の研究目的は、病勢が比較的速い筋萎縮性側索硬化症(ALS)を取り上げ、以下、2つの研究に取り組んだ。I.療養初期にあるALS患者の病体験ALSと告知され、現在外来通院している療養者8名を対象に、発症から診断、診断告知から現在までの心理面を明らかにするための面接調査を実施した。結果、診断初期にあるALS患者は、それぞれの異なる症状進行や受診経過に伴い、複雑多様な心理状況にあることが明らかにされた。
新規トランスポートソームを形成して細胞容積調節能を発揮する蛋白質群の分子同定

細胞外及び細胞内の浸透圧変化に対応して自らの容積を一定に保とうとする働きは、動物細胞が生命を維持する上で必要不可欠な機能であるが、最近ではこの容積調節の破綻が細胞死につながることが明らかとなっており、細胞がいかに自らの容積をセンスし対応するかという点に注目が集まっている。細胞が一旦膨張した状態から元の体積に戻る調節性容積減少(regulatory volume decrease: RVD)の過程は、細胞内の蛋白質による情報伝達を介して、最終的には細胞内からのK^+Cl^-流出が駆動力となって細胞内の水が細胞外に流出することによって達成される。特にこの場合のCl^-の通り道であるチャネルは細胞の容積上昇を感知して開口するために容積感受性Cl^-チャネル(VSOR)と名づけられているが、最近では正常浸透圧下でアポトーシス誘導剤やH_2O_2によってVSORが活性化されることによって、細胞の持続性収縮が起こることが明らかとなり、容積調節だけでなくアポトーシスにも深く関わっていることがわかってきている。VSORの分子同定を目指す過程で、報告者は、VSORの調節蛋白質としてATP-bindingcassette(ABC)蛋白質スーパーファミリーに属するABCF2を同定しているが、平成19年度はABCF2とその結合蛋白質であるアクチニン-4(アクチン結合蛋白質)の相互作用が低浸透圧刺激によって亢進することを、定量的な免疫沈降実験によって証明した(投稿準備中)。また、ABCF2結合蛋白質の検索の結果同定された分子を大量発現させた細胞のVSOR電流と細胞容積調節能を測定し、本蛋白質がVSORの抑制性の調節因子であることを見出した。細胞が一旦膨張した状態から元の体積に戻る調節性容積減少(regulatory volume decrease:RVD)の過程は、細胞内の蛋白質による情報伝達を介して、最終的には細胞内からのK^+とCl^-流出が駆動力となって細胞内の水が細胞外に流出することによって達成される。VSORの分子同定を目指す過程で、報告者は、VSORの調節蛋白質としてATP-bindingcassette(ABC)蛋白質スーパーファミリーに属するABCF2を同定しているが、平成18年度はABCF2とその結合蛋白質であるアクチニン-4(アクチン結合蛋白質)の相互作用を、siRNAを用いて生化学的に詳細に行った(投稿中)。また、ABCF2結合蛋白質の検索の結果VSORの候補蛋白質を同定し、本候補蛋白質とABCF2との相互作用を生化学的に検討した。
等質空間上の微分方程式系

半単純リー群上の球函数の満たす不変微分方程式系を研究し,その固有空間である球函数の空間の次元が,固有値の連続変形に対して安定であることを証明した。さらに,正規実型半単純リー群の場合に,不変微分作用素の同時固有空間として実現できる球表現の指標をすべての固有値に対して決定した。また,この結果のさらに,半単純対称空間や.その上の等質ベクトル束の場合への拡張を定式化し,証明を与えた。半単純リー群の表現は,閉部分群の既約表現からの誘導表現として実現されることが多い。この誘導表現の空間に,半単純リー群の一般の既約表現が含まれる重複度についての評価を研究した。すなわち,その重複度が常に有限となる条件,また,さらに強く,一様に有界となるための条件を考察した。元の既約表現が有限次元の場合,無限次元の場合に応じてそれぞれ4つの場合につき,必要十分な条件を部分群に対しての幾何学的な特徴づけとして与えた。特に,半単純リー群の完約部分群の任意の既約認容表現からの誘導表現が,重複度の一様有界性を持つ場合をすべて分類した。これらは,リー群のコンパクト化の空間における不変微分方程式系の確定得異異点型境界値問題として捕えることにより,証明された。旗多様体上の関数空間を,一般線型群の退化系列表現の空間として捕え,それ等の間のintertwining作用素を研究した。これによって,Gelfandの多変数超幾何微分方程式系を表現論的に解釈することに成功し,それの一般化および具体的な積分表示などを得た。
ヒルベルト函数の理論を積極的に用いた局所環論の展開

本研究は,代数学の一分野である可換環論の発展を目標とするものである。特に,ヒルベルト函数の理論を積極的に用いた局所環の構造の分類を目指すものである。平成30年度は,申請時の研究課題の一つであった「第1および第2ヒルベルト係数による随伴次数環,Rees代数の構造解析」に主に着手した。特に,第2正規ヒルベルト係数による随伴次数環の構造の分類において成果を挙げた。具体的には,1990年代に伊藤によって与えられた第2正規ヒルベルト係数の境界値および境界条件に対して,Sally加群の理論を導入することで,随伴次数環の新たな特徴づけを与えることが出来た。この研究は,S. K. Masuti氏(チェンナイ大学),M. E. Rossi氏(ジェノバ大学),H. L. Truong氏(ハノイ数学研究所)との共同研究として実施されたものである。平成30年7月には,ジェノバ大学数学科(イタリア)を約3週間訪問し,Rossi氏と本研究に関する研究打合せを行った。第2正規ヒルベルト係数による随伴次数環の構造の新たな特徴づけについて,S. K. Masuti氏,M. E. Rossi氏,H. L. Truong氏との国際共同研究を実施した。その研究成果を国内外の学会・研究集会にて発表し,その内容を纏めたものを国際数学専門雑誌に投稿するなど,一定の成果が得られていることから,本研究の進捗状況はおおむね順調に進展していると考えられる。平成31年度も引き続き,第1および第2ヒルベルト係数による随伴次数環,Rees代数の構造解析に着手する。特に,正規ヒルベルト函数と随伴次数環の構造の関係解明についての関連論文がここ数年で多数発表されていることから,それらの研究動向を注意深く考察し,情報収集を行いながら問題解決に取り組む。その際に,Sally加群の構造が鍵となると考えられることから,その理論の構築および発展に取り組む。
都市地域における都市計画制度による土地利用構造の変容とその計画的制御

都市基本計画の立案に際して、土地利用構造の把握とその計画的制御のシステムを確立していくことが、今後のわが国における重要な課題である。本研究では、そうした観点から、既存統計資料の活用を前提として、都市計画区域、および、市街化区域と市街化調整区域の区域区分制度との関わりで、市街地の人口密度分布構造、建築着工建築物の都市特性との関わりなどを分析し、さらに、京浜都市圏、金沢市などを事例としてより詳細に明らかにしているものである。まず、我が国の近年における都市のマクロな市街地の特性とその時系列的変化を把握した。そのため、全国の人口5万人以上の都市を対象として、都市計画年報より、線引き関連資料を収集整理し、都市計画区域、市街地区域、人口集中区域などが、同心円構造になることを踏まえて市街地構造タイプ1から9に分類した。それにより、市街地構造と、都市の立地、規模などの属性との関連性などを分析した。また、建築着工統計より、建物の用途着工床面積をもとめ、一方、国勢統計調査より、各種の人口を求め、両者より着工原単位を算出した。これにより、市街地構造の特性と建築活動の関連性を分析した。分析に際しては、第一段階として都道府県別に行い、原単位の特化状況、重回帰分析による関連要因分析などを行っている。また、都市単位を対象としての分析も進めている。さらに、金沢市を事例として、用途地域や独自条例にもとづく都市計画的制御と土地利用構造などとの関連性を分析して明らかにしている。なお、今後は、都市計画的な土地利用制御のシステムを構築し、それらと土地利用構造変容との関わりを明らかにしていく必要がある。そのため、全国の人口5万人以上の都市を対象として、都市計画年報より、線引き関連試料を収集整理し、都市計画区域、市街化区域、人口集中区域などが、同心円構造になることを踏まえて市街地構造をタイプ1から9に分類した。なお、タイプ9は、同心円構造に属さないタイプであり、それは、さらに4つの小タイプに区分された。その結果、同心円構造に属さないタイプ9が大都市圏内を中心として多くみられ、その数が近年増加しつつあることが明らかになった。そうした区域では、線引きにより市街化のコントロールが十分機能していないと思われる。また、建築着工統計より、建物の用途別着工床面積をもとめ、一方、国勢統計調査より、各種の人口を求め、両者より着工原単位を算出した。また、都市単位を対象としての分析も進めつつある。その結果、住居系原単位は、大都市で小さく、小都市で大都市周辺部で大きくなること、などが明らかになった。このような都市および市街地構造の特性と建築活動との関連性を踏まえて、一定期間を対象とする市街化のコントロール手法を今後構築する必要がある。次年度は、これらの結果を踏まえて、分析をさらに深めるとともに、典型都市の事例研究などにより、市街化のコントロール手法について考察していく。地方都市における都市計画をめぐる状況を、制度的や歴史的に整理することにより明らかにし、都市計画の課題と展望について考察した。また、それらをより具体的データにおいて検証するため、市町村を地域区分単位として、国勢調査報告による人口、世帯数、および、産業大分類別就業人口の1970年より1990年までの近年の5時点における時系列的変化の分析にもとづいて、それらの人口規模別や地域別の特性を明らかにしている。さらに、各都道府県を、それぞれ社会経済的構造が近似した一定の地域的まとまりとして捉え、中部地方を事例として、各県における人口規模の第1位より第3位都市までを取り上げ、それらの人口および就業人口変動について分析し、同様に、地域における人口変動の特性を明らかにしている。

以上の全国的な動向を踏まえ、金沢市を地方都市の事例として取り上げ、都市計画区域における市街化の動向を都市計画制度との関連で分析し明らかにしている。まず、市街化区域における土地区画整理事業施行地区内の市街化の実態を、土地利用種別や市街化曲線なとせにより明らかにしている。また、市街化調整区域における各種の制度的事由にもとづく市街化について、近年約10年間における実態を全数的に明らかにし、市街化調整区域の果たしている役割を明らかにしている。さらに、市街化調整区域については、実態的には市街化予備地域としての一定の役割を果たしていることを指摘して、そのための都市計画的対応の必要性とその内容の提言などを行っている。
がん細胞中でのみ機能する、全く新しい原理に基づいた化学療法剤の開発

本研究は、正常細胞とがん細胞を見分け、がん細胞でのみ機能するPDT(Photo Dynamic Therapy)型抗がん剤を開発することを目的としている。すなわち今までとは全く異なるタイプの化学療法剤として、がん細胞認識に関わる部分と細胞に障害を与える部分を併せ持ち、がん細胞に特異的なマーカー分子や酵素類を認識するとはじめて細胞障害能を発揮する、新規抗がん剤のデザイン・開発を行う。昨年度までの研究から、光増感剤の増感能は光誘起電子移動(PET)過程により制御可能であることが明らかとなったため、本年度はまずPETにより増感能の制御されたプローブの最適化を目的とし、光褪色性を指標とした増感能評価を行った。その結果、光褪色の少ない理想的な数種の増感骨格を決定することに成功した。次にがん細胞であるという条件として細胞内の酸化的環境に着目し、この可視化が可能な蛍光プローブのデザイン・合成・評価を行った。その結果、高い酸化能を有するハイドロキシルラジカルやパーオキシナイトライト、パーオキシデースの酸化活性種のみを選択的に検出可能な蛍光プローブの開発に成功した。一方このプローブは、スーパーオキサイド、過酸化水素や一酸化窒素といった、生体内情報伝達分子として機能することが知られている活性酸素種とは全く反応せず、また光による自動酸化も全く受けないことから、がん細胞に特徴的な酸化的環境を高い信頼性を持って検出することが可能であることが期待される。さらに一重項酸素とも全く反応しないことから、PDT型抗がん剤の土台として理想的であることが明らかとなった。現在、開発した数種の新規PDT型増感剤を実際の生細胞に適用し、細胞傷害能を指標として、色素濃度、照射時間などの最適化を行っている。
ATP/adenosine balance からみたSIRS病態の解明

1.様々なSIRS病態(敗血症・心肺停止蘇生後・熱傷)の血液で、炎症を惹起するATPと、炎症を抑制するadenosineのアンバランスが、明らかとなった。2.待機手術という予定された侵襲に対する炎症反応におけるATP/adenosineの役割を明らかにした。術前の、ATP値、ATP/adenosineバランスが、術後の炎症所見と正の相関関係を認めたのは、非常に興味深く、画期的な発見である。ATP/adenosine profileから、侵襲に対し、各患者の炎症の起こしやすさ・起こしにくさがわかれば、各患者に応じたカスタメイドな治療を提供することができる。救命救急センターに入院する患者のうち,SIRS患者の血漿中ATP/adenosine濃度の測定した。様々なSIRS病態において、炎症作用のあるATPが高値、抗炎症作用をもつadenosineが低値を示すことが明らかとなった。ATP/adenosineバランスは、臨床症状が改善するとともに、健常者と同様になることがわかった。また、好中球機能の指標としてのCD11bの高値を認め、時間経過とともに改善することがわかった。このATP/adenosineバランスの崩れが、SIRSにおける炎症を惹起していることが考えられた。一方、急性期に数日で死亡する重症患者では、血漿ATP値が低値を示すことも明らかとなり、本来炎症反応として、高値を示すはずの病態において、低値を示すのは、近年注目されている、重症SIRSおよび多臓器不全におけるミトコンドリア機能不全が示唆された。救命救急センターに入院するSIRS患者のATP/adenosineと重症度、炎症所見との関連を模索した。高値を示すATPと好中球機能の指標であるCD11bは正の相関関係を示した。また、重症度使用であるAPACHEscoreは臓器不全の指標であるSOFAscoreとは、明らかな相関関係を認めなかった。低値を示すadenosineと、IL-1 βとは、負の相関関係を示した。SIRS病態の炎症の惹起に、ATP/adenosineアンバランスが深く関与していることが明らかとなったが、それが直接患者の重症度に必ずしもつながるわけではないことがわかった。予定手術患者(N=10)の術前・術後の血液を採血し、ATP/adenosineのdataと、その患者の臨床経過と関連性を考察した。個々の患者によって、ATP/ADOの絶対値および手術前後での推移は異なった。ATP/ADP/AMPなどのNucleotidesは、術後上昇傾向、一方、抗炎症作用をもつADOは、低下傾向を認めた。術後のATPとBody mass index(BMI)に正の相関関係を認めた。術後の白血球値と正の葬関係を認めたのは、手術時間と術前のATPであり、患者毎の手術侵襲に伴う炎症反応は、個々のATP/ADO balanceで術前から予想されることが示唆された。予定手術患者の検体がshipping過程でダメージをうけ、測定に値する検体とならなかっため、新たに共同研究者に依頼し、予定手術患者検体を収集中である。侵襲予定手術患者の検体を用いて、手術前後のATP/adenosineのデータと臨床経過との関係を評価する。それによって、手術前から術後の経過予測ができるかどうかを判定する。ATP/adensoineバランスのSIRS患者における評価は順調にすすんでいる。なぜ、ATPが高値にも関わらず、adenosineが低値を示すのかのメカニズムに解明には至っていない。ATP/adenosineバランスの崩れのメカニズム解明のために、患者血液にATPを付加し、その分解能を評価する。また、予定手術患者の術前・術後のATP/adenosineバランスを評価し、臨床経過との関係を評価する。好中球ATPを染色する色素を用いて、ATPの動態を観察できないか検討する。今年度は、ほかの助成金により人件費や謝金などに研究費を使う必要がなくなったため。予定手術患者の術前・術後の検体の分析や、共同研修者であるボストンへの検体郵送などに使用する。
ウィルス導入法を用いた誘導調節可能なタンパク機能阻害法の確立

これまで、Creリコンビナーゼやテトラサイクリン応答システムを用い、誘導的RNA干渉法を行うベクターを構築してきた。本研究では、誘導効率をこれまでのものより増大できる次世代テトラサイクリンシステムを利用し、生体内(脳)でのタンパク機能阻害を特異的に調節する系の開発のため、ウィルスベクターの適用を行った。まず新世代テトラサイクリン応答性のRNA干渉実現のため、TRE(tetracycline response element)の変異配列の下流で、Dox(ドキシサイクリン:テトラサイクリン誘導体)作用後に、RNA干渉を起こすshRNA配列が組み込まれたmiRNA配列と、蛍光蛋白質(TagRFP)が同一ベクター上で発現するdual cassetteベクターを構築した。また、独立した別のベクターとして、rtTA-Adの改変体が構成的もしくは神経特異的に発現するベクターを作成した。続いて、培養細胞(HEK293T)において、上記の2種ベクター(Tet依存的miR誘導ベクターとrtTA発現ベクター)と目的遺伝子cDNAを含むベクターを発現させ、Doxを作用させたところ、Dox依存的に目的遺伝子の発現抑制と遺伝子導入マーカーであるTagRFPの発現増加を確認できた。また、shRNA抵抗変異型cDNAベクターを作出し、発現抑制から回復できることも確認した。さらに、これらベクターのウィルス化を進め、Dox依存的に生体内で機能する条件検討を進めた。
過疎地域における高齢者通所介護施設のネットワーク構築に関する研究

萩市に関しては、合併町村では大きく自治体に特養併設施設のみある基幹1施設型、自治体に特養併設施設と自治体直営施設が整備された基幹2施設型、自治体に特養併設施設に加えて小規模施設や老人ホーム併設施設が整備された基幹1施設+複合型の3タイプに分類された。萩市は市独自で事業団を設立して施設整備を進めた特徴的な地域であり、合併町村では未整備地区での高齢者福祉施設整備による自治体のサービス水準の均等化効果や経営困難な自治体直営施設の経営引き継ぐことで高い整備水準が維持可能な施設経営継続効果が確認され、事業団参入の有効性が示された。一方で、利用圏の分析により、社会福祉法人と社会福事業団との連携は見られなかったため、今後阿武町のように社会福祉法人や社会福事業団によるサテライト型施設整備に加えて、社会福祉事業団及び社会福祉法人の連携が自治体全域のサービス向上を図る上で重要であると位置付けられる。周防大島町に関しては、社協運営施設の設立経緯を分析し、大島町では行政や病院と関わりを持つ中で包括ケアシステムの必要性を感じ、明治の合併後の町村単位で施設を利用できるように未整備地区に2施設を整備している。橘町では町の方針として平等な高齢者福祉サービス提供を掲げていたことから、未整備地区に高齢者拠点施設としての機能も追加した施設を整備している。東和町では社会福祉法人運営施設だけでは送迎サービスに時間を要す等の課題が生じており、高齢化の進行も顕著であったことから、未整備地区に高齢者在宅サービスの拠点施設としての機能も追加した施設を3ヶ所整備している。以上のように、周防大島町では自治体が施設整備に積極的であり、合併特例債や補助金などの財源の確保が容易であったため施設整備が進められたことが明らかになった。28年度が最終年度であるため、記入しない。萩市に関しては社会福祉事業団及び社会福祉法人に対する調査は完了した。社会福祉事業団は併設の大合併前の旧萩市の中心部に民間の法人がなかったため、高齢者施設整備を進めるために設立された法人である。通所介護施設利用者の情報から、旧萩市に着目すると、事業団は中心市街地を中心とした中心部の需要をカバーし、旧萩市内に展開している社会福祉法人はそれぞれ周辺の地区の中心部に位置し、各地区の需要をカバーしていることから利用圏分担が行われていることが明らかになった。また、事業団の運営する施設の中でも施設の特色により、来所する利用者の介護度に差が見られたことから、利用者は施設の機能により施設選択を行っていることが考えられる。また、使われ方調査により、利用者の施設選択による機能分担により、介護度の低い利用者が多く来所する施設では送迎時間が短縮されている点が明らかになった。これは社会福祉事業団が自治体と連携して整備を進めることで、社会福祉法人とも連携が取れていることを示しており、旧萩市内で社会福祉事業団と社会福祉法人のネットワークが構築できている可能性が高いことを示している。周防大島町に関しては社会福祉協議会及び社会福祉法人に対する調査は完了した。全ての施設は自治体が整備しており運営を法人が受託する形で整備されている。通所介護施設利用者の情報から、居住地にある施設を利用する傾向にあることが明らかになり、社会福祉協議会と社会福祉法人で利用圏分担ができていることが分かった。そのため、集落が点在する地域は小規模施設を各集落拠点に分散配置させることが有効な手段であると考えられる。萩市及び周防大島町においては社会福祉事業団、社会福祉法人、社会福祉協議会に対して、当初の予定通り、施設の開設経緯に関するヒアリング調査及び職員及び利用者に対するアンケート調査が終了し、さらに使われ方調査も終了した。また、今年度より周防大島町のように自治体が整備した施設の管理委託を受ける社会福祉協議会だけでなく、独自で施設整備を進める社会福祉協議会もあることが分かったため、調査を開始した。施設の開設経緯に関するヒアリング調査が完了し、一部で職員及び利用者に対するアンケート調査、使われ方調査を行った。一方で、調査は順調に進展しているが、調査の分析がまだできていない部分も多く、その点は今年度進めていきたいと考えている。

東和町では社会福祉法人運営施設だけでは送迎サービスに時間を要す等の課題が生じており、高齢化の進行も顕著であったことから、未整備地区に高齢者在宅サービスの拠点施設としての機能も追加した施設を3ヶ所整備している。以上のように、周防大島町では自治体が施設整備に積極的であり、合併特例債や補助金などの財源の確保が容易であったため施設整備が進められたことが明らかになった。今後は調査の分析を進めていくことと、今回新たに調査を開始した社会福祉協議会への調査を進め、効果を検証したいと考えている。また、萩市、周防大島町は日本建築学会への論文の投稿を予定している。新たに調査対象地が増えたが、昨年度萩市及び周防大島町への調査はほとんど終了しているため、調査を進めることは可能であると考える。28年度が最終年度であるため、記入しない。掲載が決定した論文が公開されている。
ミクロソーム型レチノイン酸合成酵素(シトクロムP-450_<RA>)の酵素化学的特性

ミクロソームのレチノイン(RA)酸合成活性を司るシトクロムP-450RA(P-450-RA)を精製し、その蛋白化学的性質を明らかにすることにより、分子レベルでのP-450RAの生体内機能(生理的役割)を解明することを本年度の目標をした。まず、RA酸合成活性を指標にP-450RAを精製した。SDS-PAGEによる分子量は、57200であった。CO-還元型のソーレー帯の分光吸収ピークは447nmであった。DLPCを用いた再構成系におけるRA酸合成活性測定の結果より、all-trans,9-cis-RAに対して、それぞれ、38.5、1.6nmol/min/nmolP-450のVmaxと11.6、8.0μMのKmを示した。また本酵素のN末アミノ酸配列(37個)の結果、本酵素はシトクロムP-4501A1(P-4501A1)と同一であることが分かった。そこでP-4501A1活性に特異的な阻害効果を示すα-naphthoflabone(α-NF)と抗P-4501A1抗体、あるいは細胞レベルにおけるRA合成活性阻害剤で知られるcitralを用いて本酵素によるRA合成活性を測定した。α-NFとcitralではKiはそれぞれ25nMと13μMを示し、抗P-4501A1抗体による阻害効果は約70%であった。また本酵素による7-ethoxycoumarinや7-ethoxyresorufinのO-deethylase活性などの薬物代謝活性もP-4501A1によるものと同等の数値を示した。以上のことより、本酵素はP-4501A1と同一であると判断した。また、生体内でのRA合成における本酵素への基質供給の調節機構のモデルとして、脂質膜および細胞内レチノール結合蛋白質(CRBP)存在下での基質(レチナ-ル)動態を検討した。脂質膜としてDLPCとphosphatidyl ethanolamineを用いて再構成実験を試みた結果、RA合成はCRBPにより負に調節されており、活性はP-4501A1の誘導により増加するという仮説がたてられた。現在この仮説をより示唆するための実験を施行している。
Sphingomonas sp.の生産する異種微生物生育因子の単離・構造決定

環境場における多くの微生物は、未だに培養困難であり、その機能も不明なままである。難培養性微生物の培養技術や保存手法の開発は、未知微生物の機能解析及び遺伝子資源としての活用や、感染症の新規治療法の糸口に繋がり極めて重要である。そこで我々は、異種微生物同士が環境場において、未知の生育促進因子(情報伝達物質?)の授受をしていることに着目し、どのような化合物で相互作用しているか明らかにすることで、難培養性微生物の生態解明のブレークスルーになると考え、以前、活性汚泥より分離されたSphingomonas sp.GF9株が生産する、AST4、ASTN45及びASN212株に対する生育因子の単離・構造決定を目指した。初年度は、NPB培地(1.0% Tryptone, 0.3% Yeast extract, 0.5% Glucose, 10 mM K-PO4 Buffer [pH 7.0], 4 mM MgSO4)をベースにTryptone並びにYeast extractの生産材料、生産メーカー、そして培地における濃度を変化させ、結果、改良NPB培地を決定した。つぎに温度や撹拌速度を検討することで、前後比で3倍の生産量を達成することが出来た。それに加え、丸菱社製100容ジャーファーメンターでの培養を安定的に出来るようになったために、絶対量で10倍以上の生産効率を達成した。そこで次年度では、330リットルの培養物を調製し、そこから種々のカラムクロマトグラフィーを用いて生育促進因子の単離を目指したところ、いくつかの活性分画(HPLCにおいて単一ピーク)が得られた。質量分析機ならびにNMRによる分析で構造解析を行ったところ、AST4株はビタミンK2、ASN212株はポルフィリン類によって生育が促進されていることが明らかとなった。興味深いことに、ASN212株はポルフィリン単独よりも亜鉛との複合体によってより強く増殖の促進作用を受けることも示唆された。まず、10リットル容ジャーファーメンターを用いて、NPB培地(1.0% Tryptone, 0.3% Yeast extract, 0.5% Glucose, 10 mM K-PO4 Buffer [pH 7.0], 4 mM MgSO4)で大量培養を行い、66リットルの培養物を調製し、そこから種々のカラムクロマトグラフィーを用いて生育促進因子の単離を目指したところ、物質量が不足し、単離するまでには至らなかった。そこで、生産量の増大を目指し、ジャーファーメンターの培養条件である、温度並びに撹拌速度と生育促進活性の関係を調べ、生産に適した条件を見出した。また、培地成分の生産メーカーや濃度と活性との関係を調べ最適化した後、活性と培養時間の関係を調べて生産条件を決定した。また、100リットル容のジャーファーメンターを使用できる状態に実験環境を整えた。次に分画を進めていく中で、対AST4株生育促進因子をHPLCにおいて単一ピークになるまで精製することが出来た。現在、各種機器分析で構造解析を行っている。

質量分析機ならびにNMRによる分析で構造解析を行ったところ、AST4株はビタミンK2、ASN212株はポルフィリン類によって生育が促進されていることが明らかとなった。興味深いことに、ASN212株はポルフィリン単独よりも亜鉛との複合体によってより強く増殖の促進作用を受けることも示唆された。Tryptone並びにYeast extractの生産材料、生産メーカー、そして培地における濃度を変化させ、結果、改良NPB培地を決定した。つぎに温度や撹拌速度を検討することで、前年度比で3倍の生産量を達成することが出来た。それに加え、丸菱社製100容ジャーファーメンターでの培養を安定的に出来るようになったために、絶対量で10倍の生産効率を達成した。それらの試みと精製操作の洗練で、AST4株に対する生育因子は二年目で構造決定出来る目処もたった。各菌株に対する生育因子は異なるものであると考えられるためにAST4株以外の菌株に対する生育因子の単離・構造決定を行いたい。出発材料の調製は効率的に行えるようになったために、今後は精製操作を工夫し、目的の達成を目指す。また、AST4株に対する生育因子も複数存在する可能性があるために、一つ目の生育因子の同定した後、精査していく。さらに、生育因子が一対一であるのか一対多数であるのかも、活性汚泥菌叢を用いて調べる。10リットル容エバポレーター用に-80度高出力冷却トラップを購入予定であったが、真空ポンプをオイルポンプからダイヤフラムポンプに変更したところ、その必要性がなくなったために、冷却トラップを購入しなかったため。単離操作において、LH-20カラムクロマトグラフィが大変に有効であることが明らかとなった。しかし、500グラムで30万円と極めて高額である。LH-20を使用することは良い結果を生み出すため、残予算を見極めながら更なる購入を行う。また、国際学会であるIUMS(カナダ・モントリオール)には、ぜひ参加したいが、45万円ほど必要なため、研究費を次年度に繰り越した。
炎症性腸疾患における異常メチル化の解析と発癌リスク予測への応用

炎症性腸疾患長期罹患例には、しばしばdysplasiaと呼ばれる異型上皮が発生し、特に長期罹患例の発癌リスクは3-5%と健常人の5-10倍も高く、癌のサーベイランスは重要な課題である。しかし、既知の癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常の頻度は低く、発癌リスクを予測するための分子マーカーは極めて少ない。本研究ではこれまで、潰瘍性大腸炎に伴うDNAメチル化パターンの変化に関して解析を行い、大腸癌において異常メチル化を認める遺伝子、p16INK4A、hMLH1、CACNA1G、COX2の、正常組織および炎症に伴うメチル化について解析し、CpG island周辺のメチル化は炎症により増加していること、炎症によりメチル化される領域の近傍には、メチル化のホットスポットが存在することを明らかにした。また一部の遣伝子において、炎症によるメチル化が細胞異型の出現に先行して起きていた。以上の結果より炎症におけるプロモーター周辺のメチル化は、遺伝子のメチル化されやすさを規定する重要な因子の一つで有ることが示唆された。また、炎症性腸疾患において異常メチル化している新規遺伝子を同定する目的で、我々が開発したメチル化スクリーニング法であるMCA法により、メチル化により不活化される遺伝子の網羅的解析を行った。新たに同定されたメチル化の標的遺伝子DFNA5について解析した結果、CpGアイランド周辺のメチル化が、炎症性腸疾患において異常メチル化しており、大腸癌ではさらに広い範囲でメチル化を認めた。DFNA5がメチル化により発現していない癌細胞に遺伝子を導入すると細胞の増殖が抑制され、DFNA5は細胞増殖を負に制御すると考えられた。以上の結果より、遺伝子の異常メチル化は、潰瘍性大腸炎を発生母地とした、大腸癌の発癌リスクの予測や早期発見のための分子マーカーとして有用であると考えられた。炎症性腸疾患と総称される、潰瘍性大腸炎およびクローン病の病因に関しては不明な点が多い。炎症性腸疾患長期罹患例には、しばしばdysplasiaと呼ばれる異型上皮が発生し、前癌病変として重要であると考えられている。特に長期罹患例のdysplasiaには、染色体の増幅や欠失、遺伝子の変異が認められるとの報告がある。しかし、既知の癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常の頻度は低く、細胞の異型を引き起こすメカニズムを説明しうる分子マーカーは極めて少ない。本研究では、潰瘍性大腸炎に伴うDNAメチル化パターンの変化に関して解析を行った。大腸癌において異常メチル化を認める遺伝子、p16INK4A、hMLH1、CACNA1G、COX2における、正常組織での炎症に伴うメチル化について、Bisulfite-PCR法により、定量的にメチル化レベルを検討した。その結果、(1)これら遺伝子の転写開始点周囲のメチレーションは癌特異的であり、dysplasiaの段階では認められないこと、(2)CpG island周辺のメチル化は炎症により増加していること、(3)炎症によりメチル化される領域の近傍には、炎症の有無に関わりなくメチル化しているメチル化のホットスポットが存在すること、(4)癌でメチル化されている遺伝子のほとんどが炎症によるメチル化と関連することを明らかにした(Cancer Res,61:3573-3577,2001)。またVERSICANなど一部の遺伝子において、炎症によるメチル化が細胞異型の出現に先行して起きていた。以上の結果より、炎症におけるプロモーター周辺のメチル化は、遺伝子のメチル化の異常に対する感受性を規定する重要な因子の一つで有ることが示唆された。今後、マーカーの数をさらに増やし炎症性腸疾患における発癌リスクを高い精度で予測出来るようにする。また。MCA法により、メチル化により不活化される新しい遺伝子の機能解析を行い、炎症性腸疾患における発癌の分子機構を明らかにする。

炎症性腸疾患長期罹患例には、しばしばdysplasiaと呼ばれる異型上皮が発生し、特に長期罹患例の発癌リスクは3-5%と健常人の5-10倍も高く、癌のサーベイランスは重要な課題である。しかし、既知の癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常の頻度は低く、発癌リスクを予測するための分子マーカーは極めて少ない。本研究ではこれまで、潰瘍性大腸炎に伴うDNAメチル化パターンの変化に関して解析を行い、大腸癌において異常メチル化を認める遺伝子、P16INK4A、hMLH1、CACNA1G、COX2の、正常組織および炎症に伴うメチル化について解析し、CpG island周辺のメチル化は炎症により増加していること、炎症によりメチル化される領域の近傍には、メチル化のホットスポットが存在することを明らかにした。また一部の遺伝子において、炎症によるメチル化が細胞異型の出現に先行して起きていた。以上の結果より炎症におけるプロモーター周辺のメチル化は、遺伝子のメチル化されやすさを規定する重要な因子の一つで有ることが示唆された。また、炎症性腸疾患において異常メチル化している新規遺伝子を同定する目的で、我々が開発したメチル化スクリーニング法であるMCA法により、メチル化により不活化される遺伝子の網羅的解析を行った。新たに同定されたメチル化の標的遺伝子DFNA5について解析した結果、CpGアイランド周辺のメチル化が、炎症性腸疾患において異常メチル化しており、大腸癌ではさらに広い範囲でメチル化を認めた。DFNA5がメチル化により発現していない癌細胞に遺伝子を導入すると細胞の増殖が抑制され、DFNA5は細胞増殖を負に制御すると考えられた。以上の結果より、遺伝子の異常メチル化は、潰瘍性大腸炎を発生母地とした、大腸癌の発癌リスクの予測や早期発見のための分子マーカーとして有用であると考えられた。