hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アメリカ・東南アジア・日本におけるチャイナタウンの変容に関する比較研究

本研究では、アメリカ・東南アジア・日本におけるチャイナタウンを対象に、チャイナタウンの形成および変容について比較検討し、各地のチャイナタウンに共通する普遍的性格を明らかにするとともに、各地域のチャイナタウンの地域的性格を解明し、それらの背景について考察することを目的とした。まず、チャイナタウンに関する内外の関係文献を収集し、文献資料のデータベースの作成を行った。また、日本の三大中華街(横浜・神戸・長崎)の現地調査を行うとともに、東南アジアのシンガポール・クアラルンプール・ジャカルタのチャイナタウンの現地調査を実施した。アメリカのチャイナタウンに関しては、本研究開始前の平成6年7年にかけて実施した調査成果を整理するとともに、多数の文献から考察した。これらの結果、次のようなことが明らかになった。日本の三大中華街は、いずれも観光地としての性格が強く、近年ますますその傾向を強めている点に大きな特色がある。これに対して、サンフランシスコやニューヨークなどのアメリカのチャイナタウンの一部には、日本と同様に観光地になっている所もあるが、近年、中国大陸・香港・台湾・東南アジアなどからの新来の華人の増加に伴い、郊外にニューチャイナタウンが形成されつつある。東南アジアのチャイナタウンを全体的にみると、現地の華人社会に対して経済的、社会的、文化的サービスを提供する機能が強く、チャイナタウンが観光地化しているところは少ない。平成7年度は、研究期間3年の初年度であり、下記の点に重点を置いて実施した。1)内外の関係文献の収集と、本年度研究費で購入したパーソナル・コンピュータによる文献資料のデータベース作成2)日本国内のチャイナタウン(横浜中華街・神戸南京町・長崎新地中華街)における現地調査3)ニューヨークのチャイナタウンにおける現地調査その結果、下記の点が明らかになった。1)日本国内のチャイナタウンにおいては、いづれのチャイナタウンも観光地化の進展が著しく、多数の観光客を集め、中華料理店やみやげ物店などの増加が著しい。2)アメリカのチャイナタウンに関しては、近年における華人人口の増加に伴い、チャイナタウンの規模の拡大と、郊外における新たなチャイナタウンの形成が大きな特色である。東南アジアのチャイナタウンに関しては、平成8年度に現地調査を試みる予定である。平成8年度は、研究期間3年計画の2年目であり、下記の点に重点を置いて実施した。1)昨年度に引き続き、内外の関係文献の収集と文献資料のデータベースの作成に加えて、本年度研究費で購入したスキャナを用いて、チャイナタウンの映像に関するデータベースの作成に取り組んだ。2)日本国内のチャイナタウン(横浜中華街・神戸南京町・長崎新地中華街)において現地調査を行った。3)シンガポール・ジャカルタ・クアラルンプールのチャイナタウンにおける現地調査の機会を得た。その結果、日本国内の三大チャイナタウンは、いずれも日本人向けの観光地として成立している点に大きな特色がある。これに対して、東南アジアやアメリカのチャイナタウンは、一部に観光地になっている所もあるが、多くは現地の華人社会に対して経済的,社会的,文化的サービスを提供する地区としての性格が強い。平成9年度は、研究期間3年計画の最終年であり、下記の点に重点を置いて実施した。1.前年度に引き続き、チャイナタウンに関する内外の関係文献を収集し、文献資料のデータベースの作成を行った。2.横浜および神戸において、両地の中華街の現地調査を行うとともに、当該地域における華人関係の文献資料の収集を行った。3.日本の三大中華街(横浜・神戸・長崎)を、アメリカおよび東南アジアのチャイナタウンと比較検討し、相互の差異点および共通点などについて考察した。

これらの結果、日本三大中華街は、いずれも観光地としての性格が強く、近年ますますその傾向を強めている点に大きな特色がある。これに対して、アメリカのチャイナタウンの一部(サンフランシスコやニューヨークのオールドチャイナタウン)には、日本と同様に観光地になっている所もあるが、近年、新来の華人の増加に伴い、郊外にニューチャイナタウンが形成されつつある。東南アジアのチャイナタウンを全体的にみると、現地の華人社会に対して経済的、社会的、文化的サービスを提供する機能が強く、チャイナタウンが観光地化しているところは少ない。
高い時間分解能を持つPM2．5中の無機元素分析技術の開発

チューブ状フィルターによる試料捕集とオンライン溶出/ICP-MS測定を併用し、大気中の微小粒子状物質(PM2.5)の多元素同時測定のために、数時間の短時間試料採取で、高い分析感度を実現できる高い時間分解能(経時変化変化を可能)を持つ分析法を開発した。チューブ状フィルター捕集技術では試料捕集用フィルターの面積を大幅に縮小(従来の100分の1程度)でき、のちのオンライン溶出において所要溶出液量が少なく、無機元素の濃縮倍率と分析感度の向上を確保できた。一方、オンライン溶出/ICP-MS測定法では、従来の酸分解などの試料処理に比べ、瞬時的な高い計測信号を得ることができ、分析感度の向上に有効であった。本研究は、大気中の微小粒子状物質(PM2.5)の多元素同時測定において、高い分析感度を有する分析技術を確立し、短時間の試料採取(従来24時間、目標1時間)で分析が実現できる高い時間分解能(従来経日変化、目標経時変化)を持つ分析法の開発とその普及を目指している。本助成金の研究期間中では、高い分析感度(大気中の金属検出能力:従来約50 ng/m3、目標1 ng/m3以下)を有する分析技術の新規開発とその有効性検証を目的とした。開発される技術では、従来法の一環である酸分解を必要せず、無機元素をオンライン溶出し分析することによって、分析時間を短縮し(従来4時間以上、目標10分以内)、高い時間分解能を確保することとした。本年度は、高い時間分解能を有するPM2.5の新規分析技術であるチューブ状フィルターによる試料捕集・オンライン溶出/ICP-MS分析法について基礎検討を行った。従来技術では、試料を広い面積の平面状フィルターに捕集され、酸分解による試料中の無機元素の回収が必要であったが、新規開発技術では、狭い断面積を有するチューブ状フィルターに捕集し、酸分解せずに溶出液で無機元素の回収が可能であることを確認した。実験では、チューブ状フィルター設計の最適化、オンライ溶出の溶出条件の最適化、およびオンライン溶出/ICP-MSによる定量法の検討を行った。本研究で試作したチューブ状フィルターを用いて、実験室のPM2.5を捕集し、オンライン溶出/ICP-MS法による元素分析を行った。実験の結果、本法は適切な溶出液を用いて、チューブ状フィルターに捕集されたPM2.5を定量的に溶出でき、10分以内で一つの試料の分析ができることを確認した。従来の酸分解後分析法より分析時間の大幅の短縮できることを確認できた。これまでの進展を考慮し、次年度以降の研究の円滑な進展が期待できる。本研究は、大気汚染指標の一つである直径2.5 μm以下の微小粒子状物質(PM2.5)の元素分析のために、高い時間分解能を有する分析技術の開発を目的として研究を進んでいます。研究では、PM2.5の捕集デバイスとしてチューブ状繊維フィルターを開発し、大気試料をこれに通すことによって、PM2.5を捕集します。その後、硝酸・塩酸の混酸を用いて、チューブ状繊維フィルターに捕集されたPM2.5中の元素を溶出しながら、高感度な元素分析装置である誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)に導入し測定します。昨年度は、チューブ状繊維フィルターを用いて気中粒子の分析法の有効性確認を中心に行いました。実験では、チューブ状繊維フィルターによるPM2.5の捕集効率確認、および本法と既存分析法を用いて大気試料中のPM2.5分析の同等性確認を行いました。捕集効率の確認では、エレクトロンスプレー方式微粒子発生装置を用いて微粒子物質を発生させ、初年度で最適化されたチューブ状繊維フィルターを用いて捕集・分析を行いました。本法を用いて、直径20-100 nmの微粒子物質の捕集効率は99%以上であることが確認できました。また、微粒子物質の元素成分の濃度は捕集時間と正の相関性があることも確認できました。したがって、本法はPM2.5中の元素の捕集・分析に有効であることを確認できました。また、本法の妥当性を確認するため、従来技術であるインビンジャー式捕集デバイスとの比較実験を行いました。同一場所同一時間で採集した試料を分析した結果では、銅について両者一致した結果が得られました。これらの結果から、PM2.5中の元素分析における本法の妥当性が確認できました。また、銅以外にも本法は10元素ほど分析できたが、従来法では十分な感度が得られず測定できませんでした。この結果から、本法は高感度であることが確認できました。当初予定のチューブ状繊維フィルターの捕集効率確認と分析法の妥当性確認について順調に進んできました。本研究は、大気汚染指標の一つである直径2.5μm以下の微粒子状物質(PM2.5)の元素分析のために、高い時間分解能を有する分析技術の開発を目的として研究を進めてきました。PM2.5中の元素分析を高い時間分解能で行うために、チューブ状繊維フィルターを捕集デバイスとして開発しました。このチューブ状繊維フィルターに大気試料を通することによって、PM2.5を捕集します。

その後、硝酸・塩酸の混酸を用いて、チューブ状繊維フィルターに捕集されたPM2.5の成分元素を溶出しながら、高感度な元素分析装置である誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)に導入し測定します。H27年度までは、チューブ状繊維フィルターの充填剤の検討、溶出・測定条件の最適化、および気中粒子状物質の元素分析の有効性確認を行いました。H28年度は、本技術の実用化に向けて、大粒形粒子のカットオフ機能を有し、PM2.5捕集・計測システムの構築を試みました。構築した計測システムは、PM2.5を含む指定粒形以下の微粒子状物質の捕集に有効であり、捕集した大気試料の容積は専用のPCソフトを用いてリアルタイムでモニタリングされ、捕集終了後に保存されます。のちに行われた成分元素分析結果と合わせ、大気中のPM2.5の元素成分の定量的な分析ができるようになりました。また、本技術の応用として、複数地点でPM2.5の実試料を採集し、分析しました。その結果をまとめ、近いうちに学会および学術専門誌での発表を予定しています。チューブ状フィルターによる試料捕集とオンライン溶出/ICP-MS測定を併用し、大気中の微小粒子状物質(PM2.5)の多元素同時測定のために、数時間の短時間試料採取で、高い分析感度を実現できる高い時間分解能(経時変化変化を可能)を持つ分析法を開発した。チューブ状フィルター捕集技術では試料捕集用フィルターの面積を大幅に縮小(従来の100分の1程度)でき、のちのオンライン溶出において所要溶出液量が少なく、無機元素の濃縮倍率と分析感度の向上を確保できた。一方、オンライン溶出/ICP-MS測定法では、従来の酸分解などの試料処理に比べ、瞬時的な高い計測信号を得ることができ、分析感度の向上に有効であった。初年度予定の実施項目が円滑に遂行し、次年度の研究(分析法の有効性確認および応用研究)に向けた準備も整っている。本研究の最終年度になります。実験では、応用研究を中心に行います。具体的には、PM2.5の発生源が異なる複数地点で試料採集・分析し、発生源の寄与率の経時変化について検討し、新規開発技術の特長を実証します。また、以下の波及効果を意識して、本研究を進んでいく予定です。(1)PM2.5中の無機元素の経時変化解析ができ、発生源の解析と挙動解析のために詳細かつ重要な情報を提供することができること。(2)有来技術に比べ、PM2.5中の無機元素の高感度同時分析を短時間で実現でき、煩雑な試料処理も必要せず、PM2.5の成分分析における環境負荷軽減に貢献できること。(3)PM2.5に関する研究に限らず、自動車排気の環境負荷評価やナノ材料などの生産環境の品質管理にも応用できること。分析化学初年度の研究成果に基づき、従来法の分析結果との比較による新規開発技術の有効性確認(H27年度を中心に)および新規開発技術の応用研究(H28年度を中心に)を展開する。また、本研究の成果発表と共に、成果の社会への還元として開発品の製品化や分析法の標準化を検討する。次年度は本研究の最終年度であり、これまで開発・確立した分析法の応用研究を中心に行うための試薬・チューブ等実験器具などの購入および本研究に関する研究成果の発表を行うために必要です。研究発表1件が次年度に予定しているため、その分の旅費を次年度に繰り越すことになった。また、一部の特注消耗品は在庫がないため、次年度に調達する予定である。消耗品費(20万円)、国際会議発表旅費(1件、50万円)、国際会議参加費(1件、8万円)、国内会議発表旅費(1件、8万円)、国内会議参加費(1件、8千円)、その他(85507円)。
酸化ストレスによるシスチントランスポーターの発現制御機構

グルタチオンは、生体抗酸化系として中心的な働きを担う低分子SH基化合物である。哺乳類細胞の形質膜上には、x_c^-系と呼ばれるシスチン・グルタミン酸トランスポーターが存在し、細胞内グルタチオンレベルの維持に重要な役割を担っていることが知られている。x_c^-系はの活性は、酸化ストレスなどにより強く誘導されていることが知られている。本研究では、Xc^-系を構成するタンパク質であるxCTの酸化ストレスによる発現制御機構を調べ、以下のような結果を得た。1)xCT遺伝子上流、約150bp付近に存在するelectrophile response element(EpRE)を介して親電子試薬によるxCTの発現が制御されていることが明らかとなった。また、この領域に、転写因子Nrf2が相互作用することによって転写が制御されていることが明らかとなった。2)細胞内レドックスバランス状態を変えると考えられるシスチン欠乏条件下でも、xCT mRNAの転写が誘導されるが、この誘導には、EpREのさらに下流に存在する30bp程度の配列が重要であることが示唆された。3)xCT mRNAの個体における発現を調べたところ、脳や胸腺など限られた組織での発現が認められた。脳では、特に脳室周囲器官と呼ばれる領域で、強い発現が見られた。4)x_c^-系は、xCTと4F2heavy chain(4F2hc)とのヘテロダイマーとして輸送活性を発現する。4F2hcと相同性のあるrBATは、他のアミノ酸トランスポーターの構成因子であるが、xCTとrBATを共発現させることによって、x_c^-系の輸送活性を示すことが明らかになった。グルタチオンは、酸化ストレスに対する生体抗酸化系の中心的な分子の一つである。哺乳類細胞の形質膜上には、x_c系と呼ばれるシスチン・グルタミン酸交換輸送系が存在し、細胞内のグルタチオンレベルの維持に重要な役割を担っていることが知られている。x_c系の活性は、酸化ストレスにより強く誘導されることが知られている。本研究では、x_c系を構成する二つのタンパク質のうちの一つであるxCTのmRNAが酸化ストレスによってどのような機構により発現調節されているかを調べ、以下のような結果を得た。1)マウスxCT遺伝子5^1上流領域をレポーター遺伝子につないで、親電子試薬などによる発現を調べたところ、転写開始点の上流約150bpに存在するelectrophile responsive element(EpRE)を介して制御されていることが明らかとなった。2)細胞内レドックス状態を変えると考えられるシスチン欠乏条件下xCT mRNAの転写が上昇するが、これは、EpREのすぐ下流に存在する30bp程度の配列が重要であることが示唆された。3)酸素によるxCT mRNAの誘導機構を調べたところ、マウスxCT遺伝子5'上流領域約4.7kbpの範囲には、少なくとも単独で酸素による誘導を制御する領域は存在しないことが示唆された。4)マウス個体でのxCTの発現を調べたところ、脳の脳室周囲器官などに強く発現していることが明らかとなった。グルタチオンは、生体抗酸化系として重要な働きを担う低分子SH基化合物である。哺乳類細胞の形質膜上には、x^-_c系と呼ばれるシスチン・グルタミン酸交換輸送系が存在し、シスチンを細胞内に取り込むことによって、グルタチオン合成の律速前駆体であるシステインを供給し、細胞内グルタチオンレベルを制御している。x^-_c系の輸送活性は、種々の刺激で強く誘導されることが知られている。本研究では、x^-_c系の輸送活性を担うタンパク質xCTのmRNAの転写が酸化ストレスによってどのようなメカニズムで制御されているかを昨年に引き続いて解析し、以下のような結果を得た。1)マウスxCT

遺伝子上流に存在するelectrophile response element (EpRE)は4箇所あり、そのうちの1箇所に転写因子Nrf2が作用することによって、親電子試薬によるxCT mRNAの転写が促進されることが明らかとなった。2)シスチン欠乏によるxCT mRNAの転写制御機構を調べたところ、xCT遺伝子上流約90bp付近に存在する配列が重要であることがわかった。また、この配列は、親電子試薬によるxCT mRNAの転写制御とは、独立のものであることが示された。3)マウス個体においては、脳室周囲器官や髄膜などでxCT mRNAの発現が見られたが、細菌性リポ多糖投与による炎症モデルでは、脳の脈絡叢や胸腺、脾臓などでもxCTmRNAが誘導されることが明らかとなった。4)x^-_c系は、xCTと4F2hcとのヘテロダイマーとして輸送活性が発現する。4F2hcと構造的に相同性のあるrBATは、他のアミノ酸輸送系の構成因子であるが、xCTとrBATの組み合わせでも、x^-_c系の活性を発現することが示された。
大気微小粒子の環境動態解析のための有機・無機化合物の多成分高感度迅速分析法の開発

本研究では、大気微小粒子中の有機化合物および微量金属の多成分高感度同時迅速分析法の開発を行うことを目的とする。本年度は高速溶媒抽出/自動化カラムクロマトグラフィー/HPLC/蛍光検出法による大気微小粒子中多環芳香族炭化水素類(PAHs)の多成分高感度迅速分析法の開発を行った。PAHsの抽出時間短縮・効率化を図るため、高速ソックスレー法の検討を行った。具体的には溶媒抽出部の温度を可変とし、従来は室温だったものを、本研究では約140°Cまで加熱し抽出を行った。その結果、公定法と同等の抽出効率(約70-90%)が得られる抽出時間を合計80分まで短縮することに成功した。これにより、公定法であるソックスレー法と比較して抽出時間を約1/6に短縮することができた。次に、定量ポンプや電磁弁とステンレス/テフロン管を組み合わせ定量溶媒滴下ラインの試作を行った。そして、ラインの滴下速度や滴下量等の諸条件の検討を行った。この検討結果を基に、自動化カラムクロマトグラフィー装置を製作した。その結果、従来では手作業により約120180分間つきっきりで溶媒の滴下や溶出液受容器の交換を行っていたものが、8検体まで操作を自動化(所用時間約60分間)することに成功した。これにより、今後は大気微小粒子中PAHs分析を行う際の作業効率が飛躍的に向上することが期待できる。さらに、本研究により製作した自動化カラムクロマトグラフィー装置に関する産業財産権の出願を予定している。本年度は、自動連続試料導入/レーザーアブレーション/ICP-MS法の開発に関する基礎研究を行った。先行研究として当研究室ではこれまでに、47mmφのフィルター上に、3mmφのサンプルが5mm間隔で32箇所捕集できる大気粉塵自動連続捕集装置を試作した。しかしながら、本試作機は粉塵の粒径により分級捕集する機能を有していない。そこで本研究では、この大気粉塵自動連続捕集装置試作機をベースに、試料採取部にマルチノズルカスケードインパクターを装着することによって大気粉塵の分級捕集を行うことを試みた。流量1L/min、ジェットノズル数6、ジェットノズル口径0.080cmを設定し、JIS-K0302の関係式に基づきPM2.5(粒径2.5μm以下の微小粒子)カットのインパクターを設計・製作した。粒子捕集部分の通気断面積は3mmφとした。製作されたこの小型インパクターは、従来のマルチノズルカスケードインパクターと比較して流量は20分の1、通気断面積は196分の1であり、極めてコンパクトであるため大気粉塵自動連続捕集装置試作機の試料採取部に取り付け可能である。また、32箇所のスポット状に捕集された大気粉塵試料の1スポットに対して高いエネルギーを持つレーザー光の照射を行うと、試料の一部が飛散して他のスポットにある試料に混入してしまうため、これを防ぎながら溶発・気化された試料をICP-MSへと導入するためのアブレーションセルの開発・設計・試作を行った。セルの試作後、実際の大気粉塵試料を用いて、従来法および先行研究により製作されたアブレーションセルを装着した新装置による分析結果の比較を行った結果、対象とするほとんどの金属において従来法と同等の結果を得ることが出来た。
プロモーター配列の設計

与えられた培養細胞において、与えられた転写強度を示すプロモーターのDNA塩基配列を体系的に設計する計算手法を開発した。この手法を用いることによって、わずか2箇所に塩基置換を導入することで、培養細胞HEK293TにおけるヒトCREプロモーターの転写強度を2.5倍に引き上げる改変プロモーターの設計に成功した。一方で、ヒトIFNBプロモーターのように、転写因子の結合部位(TFBS)が互いに重複している場合には、設計が極めて難しくなることが明らかになった。ここでは、望みの転写活性を示すプロモーターの配列を体系的に設計する方法論の確立を目指している。そこでまず、(1)与えられたプロモーター配列からその転写活性を予測するモデルを開発し、(2)そのモデルを用いて,望みの転写活性を示すプロモーター配列を探索する手法を開発する。今年度は、(1)について精力的な研究を行い、大きな成果を得ることができた。予測モデルの開発とその予測精度の検証は、主として、ルシフェラーゼレポーターアッセイ系を用いて研究分担者が計測した3つのセルラインにおける約500個のヒトプロモーターの転写活性データを利用して行われた。我々が開発した転写活性の予測モデルは、単純な線形回帰モデルに基づくものであるが、10-分割交差検定による予測精度の検証では、0.650.85の高い決定係数が観察された。この予測精度は、質的な転写活性が与えられた場合のプロモーター配列の設計には十分に適用できるものである。また、単純な線形回帰モデルは、プロモーター配列に潜む転写活性の制御コードを理解する上で大変に示唆的である。我々の予測モデルは、転写活性の高いプロモーター群から導出された線形回帰モデルと転写活性の低いプロモーター群から導出された線形回帰モデルの混合モデルである。各々のモデルは、プロモーターにアノテーションされた転写因子結合部位(TFBS)からの寄与とプロモーターが持つ物理化学的な性質からの寄与の線形和で表わされている。ここでは、200種類のTFBSと13種類の物理化学的性質の中から、セルラインごとに、予測に有効なものを赤池の情報量基準(AIC)を用いて選択している。AICは、大部分のTFBSと物理化学的性質を取り除き、単純な予測モデルを導出することに成功している。望みの強度の転写活性を示すプロモーターの配列を体系的に設計する方法論の確立を目指している。そこでまず、1.プロモーター配列からその転写活性の強度を予測するモデルを開発し、続いて、2.そのモデルを用いて、与えられた転写活性の強度を示すプロモーター配列を探索する手法を開発する。ここでプロモーター配列の設計の精度を左右するのは、1.のモデルの予測精度である。これまでに、3つのセルラインにおけるヒトプロモーター約500個の転写活性の強度をルシフェラーゼレポーターアッセイ系を用いて計測し、これらデータに基づき、プロモーター中の転写因子結合部位(TFBS)を説明変数として転写活性の強度を予測する線形回帰モデルを各セルラインで開発した。これらモデルは、4060個のTFBSで構成され、計算機上での予測精度の検証(10-分割交差検定)で0.40前後の決定係数を示した。今年度は、まず、このモデルに基づいて、オリジナルのプロモーターの転写活性を約10倍にする12個の人工プロモーターの配列を設計し、これらの転写活性強度を計測した。しかしそれらの値は、オリジナルプロモーターの値は上回るが、10倍には程遠い値であった。その原因を詳しく調べたところ、モデルを構築するために用いたヒトプロモーター約500個の転写活性の強度データには、主成分と呼べるTFBSの組が観察できない、すなわち、プロモーターの転写機構が想像以上に多様であることが明らかになった。そこで、転写機構が基本的に似ていると想定できる転写活性の強度データを計測し、このデータに基づいた転写強度の予測モデルを構築した。具体的には、ヒトEF1aプロモーターに510%の点突然変異をランダムに導入した改変プロモーター約300個を生成し、それらの転写活性強度を計測した。このデータに基づいて構築された転写強度の予測モデルは、わずか19個のTFBSで構成されているにも関わらず、10-分割交差検定では0.43の高い決定係数を示した。望みの培養細胞で望みの転写強度を持つプロモーターの塩基配列を体系的に設計する手法を考察した。ここでは、与えられた培養細胞について、与えられたプロモーター配列の転写強度を推定するモデルを導出し、次に、このモデルを用いて望みの転写強度を示すプロモーターの塩基配列を探索した。転写強度の推定モデルを導出するデータを生成するために、ハイスループットなプロモーター解析を行なう実験系を構築した。プロモーター解析は、プロモーターの転写活性の測定と塩基配列の決定から成る。実験にはプラスミド中のレポーター遺伝子の3'UTR中にランダムな12塩基を挿入したライブラリーを用い、ランダム12塩基をバーコードタグとしてプロモーターとの対応付けに用いた。Error-prone PCRにより、14%のランダムな突然変異を導入したヒトプロモーターライブラリーを作成し、ヒト培養細胞における転写活性を測定した。

レポーター遺伝子のcDNAからタグ配列を決定し、タグ配列のリード数を計測して転写活性の指標とした。プロモーター配列の決定では、paired-end sequencingにより、read1でプロモーター、read2でタグの配列を決定した。このプロモーター解析では、数万種類のプロモーターに関する転写活性と塩基配列の情報を取得することができる。転写強度の推定モデルとして、線形回帰モデルを採用した。目的変数はプロモーターの転写強度、説明変数はプロモーターの各位置における各塩基である。ただし、説明変数は、bootstrap LASSOにより選択されている。ここでは、線形回帰モデルの記述力の乏しさを補うために、複数の線形回帰モデルを導出した。この試みにより、プロモーター解析の大部分のデータの転写強度を高い相関係数で推定することに成功し、野生型から5%程度の塩基を改変したプロモーター配列の設計を実現した。これまでに、プロモーターの転写機構が想像以上に多様であることが明らかになり、ランダムに選ばれた天然プロモーターのセットから転写機構の原理を明らかにすることは極めて難しいと分かった。この困難を克服するために、転写機構が基本的に似ていると想定できるプロモーターのセット、すなわち、ランダムな点突然変異を天然プロモーターに導入した改変プロモーターのセットを用意することに成功した。改変プロモーターのセットに基づいて構築された転写強度の予測モデルは、わずか19個のTFBSで構成されているにも関わらず、10-分割交差検定では0.43の高い決定係数を示した。24年度が最終年度であるため、記入しない。まず、改変プロモーターの転写活性データに基づいて構築した転写強度の予測モデルを用い、人工プロモーターの配列を設計し、それらの転写強度の計測を通して予測モデルの信頼性を検証する。また、TSSseqやRNAseqによって細胞内の転写因子のコピー数を計測し、予測モデルに含まれるTFBSとの一貫性を考察するとともに、モデルの改良にも役立てる。さらに、改変プロモーターの転写強度のデータを充実させ、より複雑な条件におけるプロモーター配列の設計に挑むとともに、転写機構の原理に迫る。
ナトリウムチャネルNav1.9遺伝子改変マウスを用いた痛みモニターの研究

6-8週齢の正常マウス及び、上記方法にて作成したNav1.9(p.R222S)遺伝子改変マウスの行動観察を行った。行動量の評価手法として、今年度は動物実験用運動量計測装置「nano tag」を導入した。各マウスの背部皮下組織内に、運動量モニタリングのためのチップを埋め込み、行動量のデータを蓄積した。チップ内データをPCにて読み出し、24時間の観察期間の行動量を比較した。気圧変動の評価において、通常大気圧での評価の後、+0.1気圧および-0.1気圧下での行動量について24時間観察した。夜間活動時間の活動量を数値化したところ、通常大気圧下での活動量に差はなかったが(変異マウスvs正常マウス、7760vs 8242)、+0.1気圧下では活動開始1時間の観察において両者ともに活動量の減少をみとめた(変異マウスで57%減、正常マウスで54%減)。さらに-0.1気圧の環境下では夜間活動の最初の1時間の観察で変異マウスでは83%の活動量の減少を、正常マウスでは75%の減少があり、低気圧下での両者には有意差が観察された。その後さらに観察を続けたところ、時間経過とともに両群の差異は小さくなり、有意差はみられなくなった。運動量測定装置nano tagの導入により、前年度に比べ行動量の客観的な計測が可能になった。しかしその一方でマウスの個体差が大きく、行動を規定する要因が多様であるために、単一の刺激による疼痛行動テストとは異なって一様の結果が得られていない。実際の疼痛発作と遺伝子変異の関係性を評価するには難しい可能性が浮上している。行動変化の評価方法について再検討する。24時間の通常観察では差異が確認できない可能性が高いことから、短時間の疼痛行動テスト(Von Frey test, etc)に切り替え、その実施条件に温度変化や気圧変化を加えることを考慮する。予定に沿って、はじめに京都大学医学研究科環境衛生学教室でCRISPR/Cas9法により作成した、Scn11aR222S knock in系統(Scn11aR222S/WT)の雄マウスから採取した精子を、ガラス化法によりストローに凍結し、環境衛生学教室から秋田大学まで送付していただいた。その後、Scn11a R222S knock in系統の凍結精子を融解し、培養。またC57BL/6系統の雌マウス(3匹)の卵管膨大部より未受精卵を採取し、体外受精用培養液のドロップ内に導入し、卵子を含む培養液内に、前培養した精子を適量添加・媒精。3時間後、正常な卵子のみを卵子洗浄用培養液のドロップで洗浄し、一晩培養し、仮親(ICR系統の雌マウス)マウスに、体外受精で作製した二細胞期胚を移植した。その後出生したマウスの遺伝子型を確認するためTaqMan Genotyping Master Mix・Custom TaqMan SNP Genotyping Assaysを用いてマウスのgenotypingを行い、knock inマウスの選別を行った。1:正常マウスの疼痛発作:正常マウスに疼痛刺激を与え、非侵襲性ピエゾ素子方式モニターにて自律神経系の変化の検出を試みた。2:次に、上記にて作成したNav1.9(p.R222S)遺伝子改変マウスの行動観察を行い、通常の飼育環境下で行動様式の変化がないことを観察したうえで、自然環境下における気圧変動(外気の気圧を連続モニタリング)し、および気圧変動チャンバー内での低気圧下でのマウスの行動観察を行った。しかしマウス行動が多様で、大気圧変動による微細な変化を描出することが難解であり、現在条件の再設定を検討中である。遺伝子改変マウスの作成に若干時間を要したために、行動観察の開始がかなり遅れたことが上げられる。またピエゾ素子式モニタでは、マウスの粗大運動が目立つためにヒトよりもアーチファクトが膨大であるために、実際の疼痛発作と遺伝子変異の関係性を評価するには難しい可能性が浮上している。そのため、マウス行動観察の評価方法として、運動量測定装置nano tagを導入することを検討した。

運動量測定装置nano tagの導入により、前年度に比べ行動量の客観的な計測が可能になった。しかしその一方でマウスの個体差が大きく、行動を規定する要因が多様であるために、単一の刺激による疼痛行動テストとは異なって一様の結果が得られていない。実際の疼痛発作と遺伝子変異の関係性を評価するには難しい可能性が浮上している。引き続き、遺伝子改変マウスの行動変化の差異の検出を試みる。そのため、マウス行動観察の評価方法として、運動量測定装置nano tagをマウス背部皮下に埋め込み、運動量を持続してモニタリングする。これにより、ピエゾ素子式モニタでは検出しえないような粗大な運動量の記録を行う。低気圧下での評価が終了したら、温度環境を変化させた場合の行動観察に進む。行動変化の評価方法について再検討する。24時間の通常観察では差異が確認できない可能性が高いことから、短時間の疼痛行動テスト(Von Frey test, etc)に切り替え、その実施条件に温度変化や気圧変化を加えることを考慮する。端数の少額であるため、平成30年度分と合わせて、人工遺伝子合成等に使用予定である。端数の少額であるため、2019年度分と合わせて、人工遺伝子合成等に使用予定である。
非線形デコンボリューションと非線形深層学習による8K内視鏡焦点深度最適化の研究

本研究成果として論文2編(査読有)、国際会議招待講演1件、国際会議発表7件(全て査読有)、国内口頭発表7件を行った。申請計画を前倒しして、平成30年度中にフォーカスのずれた8K内視鏡映像の0.02mmの手術用の糸が見える高解像度化手法を考案した。研究成果は昨年度から本年度にかけて国際学会で報告予定である。静止画用の手法としてTotal Variationを用いた高解像度化に成功しており、動画像用の手法として非線形超解像による画質改善に非線形信号処理を用いて正解を上げた。いずれの手法もノイズ低減と解像増度向上という、相反する研究課題を残しているものの今後のパラメータ調整により性能向上が期待できる。新たに判明した課題としてノイズが上げられる。平成30年の研究により、8K内視鏡映像には予想以上にノイズが多いことも判明した。ノイズは高精細成分と共に高周波成分である。この両者は周波数分離だけでは区分できないので、新たな手法が必要である事も判明した。平成31年度は8K内視鏡におけるノイズの研究も平行して実施することが必要と考えている。深層学習による解像度向上は、基本プログラムが完成しており、現在、多数の画像を用いた学習を行っている。深層学習による高解像度化も、予定を前倒しし本年度中に完了させる予定である。本研究の主眼は、デコンボリューション法と深層学習による8K内視鏡映像の高精細化である。この2項目に関する研究は順調に進んでおり、既に学会発表を行っている。前記2手法に加え、Total Variationによる高解像度化にも成功し、学会発表をおこなった。3カ年の1年目から数多くの学会発表を行っていることは、計画以上に研究が進んでいるこのと証明でもある。研究計画時に予想していなかった課題として、8K内視鏡映像には予想以上にノイズが多いと言う問題が発覚した。ノイズは照明照度を高くすれば低減する。しかし、高輝度照明は熱を伴う。内視鏡の使用目的から、人体内で高輝度照明を行うと、発熱により臓器を損傷する危険性がある。このため、ノイズ低減は信号処理により対応することが望ましい。この課題には昨年来取り組んでおり、ノイズレベルの低減アルゴリズムのシミュレーションを行っており、本年度内で学会発表の予定である。研究は予定以上に進捗しており、これまでの研究遂行に問題は無い。今後もこれまで通りに研究を進める。新たな課題となったノイズに関しても方向性が確定しており、リアルタイム処理可能なアルゴリズム開発を行う予定である。
精神分裂病の病識改善のための治療プログラム:認知行動療法と非定型抗精神病薬の組みあわせによる効果研究

本研究は統合失調法の長期予後に大きな影響をもたらす病識を改善するための治療プログラムの効果研究である。治療プログラムは、近年発展の著しい認知行動療法の技術を用い、同時に認知機能改善が期待される非定型抗精神病薬の効果も検討する。(1)パイロットスタディ対象と方法:帝京大学医学部付属病院デイケア通院中で、ICD10で統合失調症の診断基準を満たすもの。認知行動療法(週1回、1回約1時間、合計22回)に70%以上参加したもの。治療開始時9名のハロペリドール換算1日服薬量は、平均15.8±8.0mg。結果:1,認知行動療法終了後、ロールプレイテストの総合的スキル得点、BPRSの陰性症状・気分症状・解体症状,GAS、トレイルメーキングテストA、単語流暢性テスト、PANSS-G12が有意に改善していた。2、終了半年後の時点で、開始時と比較して、BPRSの陰性症状,GAS、PANSS-G12が有意に改善していた。3,従来型抗精神病薬群(4名)で終了後のBPRS陰性症状が、有意に改善していた。4,非定型抗精神病薬群(5名)では終了後のロールプレイテストの「対処法の修正」、半年後のBPRS気分症状、半年後のBPRS解体症状が、有意に改善していた。(2)社会的な機能、病識、認知機能との関連性について対象:ICD-10で統合失調症と診断されている36名。・平均年齢:29.6±7.6(1749)歳・罹病年数:6.4±4.2(120)年・服薬量(HPD換算):12.1±68(432)mg・通算入院回数:1.1±1.4(08)回方法:精神症状、病識、神経心理テスト、ロールプレイテストの成績の関連を解析した。結果:・病識(服薬遵守)は、社会的状況の把握や社会的行動と有意な関連が見られた。・病識(精神障害の有無を認識できるか)は、気分症状と思考の流暢性が有意に相関しており、特に気分症状は重回帰分析でも有意な寄与を示した。・病識(精神症状を正確に認識できるか)は、精神症状も、社会的機能も、神経心理学テストの成績も相関しなかった。・社会的機能のうち行動計画の立案は、社会的な状況把握、注意の維持及び短期記銘力(数字の順唱及び逆唱)、遂行機能、及び解体症状が有意な相関を示し、そのうち注意の維持及び短期記銘力は重回帰でも有意な寄与を示した。・社会的な機能のうち社会的な行動は、社会的状況把握、行動の計画立案、陰性症状、解体症状、治療遵守性と有意な相関があり、そのうち行動の計画立案と陰性症状は重回帰分析でも有意な寄与をしめした。(3)本格試行の概略対象:ICD10により統合失調症と診断され、同意を得られたもの。認知行動プログラムに参加するものは、非定型抗精神病薬服薬群と従来型抗精神病薬服薬群とが同数になるように参加者を設定する。非定型抗精神病薬服用中の非介入コントロール群を設定する。方法:パイロットスタディで行った病識改善のための認知行動療法プログラムを、1回1時間30分、週1回、合計20回実施し、その前後および半年後の効果評価を行う。進行状況:本報告書作成の段階(平成16年2月)で、プログラムを18回まで実施。平成16年5月までに終了後の評価を行う予定である。

・病識(精神障害の有無を認識できるか)は、気分症状と思考の流暢性が有意に相関しており、特に気分症状は重回帰分析でも有意な寄与を示した。・病識(精神症状を正確に認識できるか)は、精神症状も、社会的機能も、神経心理学テストの成績も相関しなかった。・社会的機能のうち行動計画の立案は、社会的な状況把握、注意の維持及び短期記銘力(数字の順唱及び逆唱)、遂行機能、及び解体症状が有意な相関を示し、そのうち注意の維持及び短期記銘力は重回帰でも有意な寄与を示した。・社会的な機能のうち社会的な行動は、社会的状況把握、行動の計画立案、陰性症状、解体症状、治療遵守性と有意な相関があり、そのうち行動の計画立案と陰性症状は重回帰分析でも有意な寄与をしめした。(3)本格試行の概略対象:ICD10により統合失調症と診断され、同意を得られたもの。認知行動プログラムに参加するものは、非定型抗精神病薬服薬群と従来型抗精神病薬服薬群とが同数になるように参加者を設定する。非定型抗精神病薬服用中の非介入コントロール群を設定する。方法:パイロットスタディで行った病識改善のための認知行動療法プログラムを、1回1時間30分、週1回、合計20回実施し、その前後および半年後の効果評価を行う。進行状況:本報告書作成の段階(平成16年2月)で、プログラムを18回まで実施。平成16年5月までに終了後の評価を行う予定である。本研究は精神分裂病の長期予後に大きな影響をもたらす病識を改善するための治療プログラムの効研究である。治療プログラムは、近年発展の著しい認知行動療法の技術を用いるが、同時に認知機能改善に効果があると考えられる非定型抗精神病薬投薬の影響についても検討する。今年度は少数例によるパイロットスタディを行い、介入技術および評価方法の検討を行った。対象:以下の基準を満たすもの9名。1,帝京大学医学部付属病院デイケア通院中で、本研究の調査について文書による同意を得たもの。2,ICD10で統合失調症の診断基準を満たすもの。3,精神症状が安定しており、デイケアで実施された認知行動療法(周1回、方法:回約1時間、合計22回)に70%以上参加したもの。平均年齢27.7±7.5、男性6名、女性3名、平均罹病年数6.8±4.9、これまでの平均入院回数1.6±2.5方法:1,認知行動療法開始時の抗精神病薬の処方内容を調査したところ、9名のハロペリドール換算1日服薬量は、平均15.8±8.0mgであった。2,開始時の処方内容から、等価換算表でハロペリドールに換算した際に、最も服薬量の多い薬物を主剤とし、主剤が何であるかによって従来型抗精神病薬群(4名)と非定型抗精神病薬群(5名)に分類した。両群の間に1日平均服薬量に統計的な有意差は認めなかった。AIMSも両群に有意差を認めなかった。3,認知行動療法実施中の22週間の処方内容で主剤が変更になったものは認めなかった。結果:1,認知行動療法終了後、対応のあるt検定で、ロールプレイテストの総合的スキル得点、BPRSの陰性症状・気分症状・解体症状,GAS、トレイルメーキングテストA、単語流暢性テスト、PANSS-G12が有意に改善していた。2,両群の間で、認知行動療法開始時点での年齢、罹病年数、通算教育手数、通算入院回数および月数、BPRS(思考の歪曲、陰性症状、解体症状)、GAS、LASMI-I、神経心理学諸テスト、SAI、PANSS-G12のいずれも有意差を認めなかった。BPRS(気分症状)のみ、ウィルコクソン検定により、非定型抗精神病薬群の方が重症度が高い傾向を認めた(p=O.079)。3,ウィルコクソン検定を用いて、両群の改善度の比較を行った。
明治大正期の美術界と建築界の相互交渉に関する新知見と歴史記述転換の追究

本研究は、従来日本近代美術史と日本近代建築史を統合して、全く新しい近代芸術史を記述しようとする試みである。これまで明治大正期の芸術史を構築する際に、建築領域を念頭に置き、それを大きな社会的潮流の中で記述する試みはほとんど無かったと言って良い。個人の美的創作の域を大きく超えて、「創作家」の尊厳の法的・社会的確立や、近代住宅や〈家族〉のあり方、さらには都市の文化景観の保全の問題に至るまで、実に多様で大局的な様相を、総体的に記述することができれば、日本近代社会において諸芸術や建築が、いかなる役割を果たしていたのかを、初めて知ることになるだろう。2018年度は本研究の初年度にあたる。初年度はまず、文献整理と文献収集を徹底的に行うことを持続して行うと共に、以下の小テーマの研究を進めた。1「国民美術協会」:森鴎外、黒田清輝、岩村透、中條精一郎、塚本靖など数十名の画家、工芸家、装飾美術家、建築家、報道関係者などが集合したこの協会は、今日に至るまで例をみないユニークな組織であり、文部省や政府などとの直接交渉を行って、美術行政や都市計画、制作家の権利問題などを扱った。その実態を初めて明らかにした。2「吾楽会」:国民美術協会の源流と申請者が推測するのが、吾楽会である。東京美術学校の教員と外部制作家たち(絵画、工芸、彫刻、建築)のプロ集団であり、相互批評と作品研究会、展覧会の開催、果てはそのための建築物まで存在した。その詳細を一次資料から徹底的に明らかにした。上記の2つの小テーマについては、すでに執筆もほぼ終えている。その成果は2018年度中には敢えて公表せず、2019年度の研究成果と合わせた上で、2020年度に著書として発表したいと計画している。本研究は3年計画で、従来日本近代美術史と日本近代建築史を統合して、全く新しい近代芸術史を記述しようとする試みである。2018年度はその初年度として、1)必要な書誌とデータベースを徹底的に整理しつつ、足りない資料の購入や複写などの作業を膨大に行い2)上記「研究実績の概要」に書いた小テーマについて研究を確実に進めることができた。その結果、明治大正期の美術=建築の双方をつなぐ重要人物たちのサークルが、確実に存在することがわかってきた。おそらくその中心は東京美術学校の洋画科および建築科、そして吾楽会という組織であろうことが確実となった。そしてまた、3)岩村透、坂井犀水および黒田鵬心という美術批評家たち中心に据えて記述すると、様々なことが展望できることも明確になったため、この挑戦的研究(萌芽)を公にするときの歴史的記述のスタイルが確立しつつある。歴史記述転換に関しての予備作業も進んでいると自覚している。本研究は残り2年間で計画されており、ここまで順調に進んできたため、当初の予定通りに今後も進めることが可能である。2019年度は、1明治大正期の美術界と建築界の共同創作の最適な例を、慶応義塾大学図書館および東京府美術館だと目しており、当時の建築資料や学校史料などを活用して実態を解明する。2雑誌『美術新報』『美術週報』『国民美術』『建築雑誌』『建築工芸叢誌』『建築ト装飾』など、関連する膨大な一次資料から、画家、美術批評家、作家、建築家たちの言説を初めて洗い出す。これはかなり時間のかかる作業となるが、革新的結果が期待できる。そして最終の2020年度は、1社会における建築、工芸、美術の緊密な連携の重要性を主張したのはイギリスのラスキン、モリスであり日本はその影響を色濃く受けている。イギリスでの現地調査を踏まえ、従来とは全く異なり「初期社会主義」の思想から日本との関係を、比較文化論の手法であぶりだす。2「都市の美観」問題:今日的用語では「都市の文化的景観」の問題であり、これに美術家と建築家双方が関わっている点を、歴史的に初めて明らかにする。3美術家と建築家の、職能人としての尊厳の問題を社会思想史として扱い、上記に結節する。4上記3年分の調査と執筆を統合した上で、学術論文として発表し、その上で、一般社会への知の還元のために、著書として刊行することを目指す。

2「吾楽会」:国民美術協会の源流と申請者が推測するのが、吾楽会である。東京美術学校の教員と外部制作家たち(絵画、工芸、彫刻、建築)のプロ集団であり、相互批評と作品研究会、展覧会の開催、果てはそのための建築物まで存在した。その詳細を一次資料から徹底的に明らかにした。上記の2つの小テーマについては、すでに執筆もほぼ終えている。その成果は2018年度中には敢えて公表せず、2019年度の研究成果と合わせた上で、2020年度に著書として発表したいと計画している。本研究は3年計画で、従来日本近代美術史と日本近代建築史を統合して、全く新しい近代芸術史を記述しようとする試みである。2018年度はその初年度として、1)必要な書誌とデータベースを徹底的に整理しつつ、足りない資料の購入や複写などの作業を膨大に行い2)上記「研究実績の概要」に書いた小テーマについて研究を確実に進めることができた。その結果、明治大正期の美術=建築の双方をつなぐ重要人物たちのサークルが、確実に存在することがわかってきた。おそらくその中心は東京美術学校の洋画科および建築科、そして吾楽会という組織であろうことが確実となった。そしてまた、3)岩村透、坂井犀水および黒田鵬心という美術批評家たち中心に据えて記述すると、様々なことが展望できることも明確になったため、この挑戦的研究(萌芽)を公にするときの歴史的記述のスタイルが確立しつつある。歴史記述転換に関しての予備作業も進んでいると自覚している。本研究は残り2年間で計画されており、ここまで順調に進んできたため、当初の予定通りに今後も進めることが可能である。2019年度は、1明治大正期の美術界と建築界の共同創作の最適な例を、慶応義塾大学図書館および東京府美術館だと目しており、当時の建築資料や学校史料などを活用して実態を解明する。2雑誌『美術新報』『美術週報』『国民美術』『建築雑誌』『建築工芸叢誌』『建築ト装飾』など、関連する膨大な一次資料から、画家、美術批評家、作家、建築家たちの言説を初めて洗い出す。これはかなり時間のかかる作業となるが、革新的結果が期待できる。そして最終の2020年度は、1社会における建築、工芸、美術の緊密な連携の重要性を主張したのはイギリスのラスキン、モリスであり日本はその影響を色濃く受けている。イギリスでの現地調査を踏まえ、従来とは全く異なり「初期社会主義」の思想から日本との関係を、比較文化論の手法であぶりだす。2「都市の美観」問題:今日的用語では「都市の文化的景観」の問題であり、これに美術家と建築家双方が関わっている点を、歴史的に初めて明らかにする。3美術家と建築家の、職能人としての尊厳の問題を社会思想史として扱い、上記に結節する。4上記3年分の調査と執筆を統合した上で、学術論文として発表し、その上で、一般社会への知の還元のために、著書として刊行することを目指す。(理由)次年度使用額と合算して直接経費として使用したいと思ったため。(使用計画)次年度使用額と合わせて、主に物品費と人件費・謝金として執行予定である。
好中球細胞外トラップに焦点をあてた新視点からの心筋梗塞に伴う炎症の制御

好中球は、自身の細胞死による核酸と抗菌タンパクを構成内容とする網目状の捕捉構造を形成し(好中球細胞外トラップneutrophil extracellular traps:NETs)、細菌を捕捉・除去することが知られている。本研究では、急性心筋梗塞おけるNETsの役割を検討した。NETs形成障害を呈する好中球エラスターゼ欠損マウスに心筋梗塞を作製したところ死亡が有意に減少し、抗炎症性サイトカインが増加することが明らかとなった。また野生型マウスへのエラスターゼ阻害薬の投与により心筋梗塞の予後が改善した。以上より、NETsの存在はAMI急性期では炎症促進性に働き病態悪化に関与することが示唆された。Elane遺伝子欠損マウスと野生型マウスに心筋梗塞を作製し比較検討を行った。好中球エラスターゼは好中球内でヒストンを分解し、クロマチン凝集を促進することでNETs産生に重要な働きを示し、好中球エラスターゼ欠損マウス(Elane遺伝子欠損マウス)はNETsを産生しないことが報告されている(J Cell Biol 2010)。このNETs形成不全マウスと野生型マウスに人工呼吸管理下に左冠動脈の結紮による心筋梗塞モデルを作製した。1NETs形成不全マウスは心筋梗塞に伴う過度な炎症が抑制されることが明らかになった。2NETs形成不全マウスは心臓リモデリングが改善していることが明らかになった(心エコー図法による心機能評価、組織学的所見による線維化の評価により)。3NETs形成不全マウスは野生型と比較し生存率が良好であった。概ね当初の計画どおりに研究が進展している。好中球は、DNAと抗菌タンパク質を主成分とする好中球細胞外トラップ(Neutrophil extracellular traps: NETs)とよばれる網目状の構造物を形成し、これに細菌を捕捉して殺菌する。NETsは感染防御に有効である一方、本来細胞内にあるべき成分を細胞外に放出するため、自然免疫に対する内因性リガンドとして作用し、炎症を増強させている可能性が考えられる。急性心筋梗塞(AMI)では好中球は最も初期に梗塞部位に出現する細胞である。申請者はこれまでの研究において、AMI急性期の梗塞周囲にNETsの産生を認めているが、その役割については解明できていない。本研究では好中球が産生するNETsがAMI後の炎症やリモデリングにどのような影響を及ぼし、またNETsを抑制することで心筋梗塞の予後を改善できるかどうかを検討することを目的とした。マウスの左冠動脈を結紮してAMIモデルを作製し、各病日ごとに心臓組織標本を作製した。抗ヒストン抗体・抗好中球エラスターゼ抗体・DAPI染色を組み合わせ、蛍光顕微鏡により観察したところ、第1-4病日の心臓組織に好中球の浸潤部位に一致してNETsの産生を認めた。具体的には、核の破壊を伴う独特の細胞死(NETosis)が惹起された好中球と、自己のDNAと抗菌タンパク質を主成分とする網目状の構造物(NETs)の形成を確認した。好中球エラスターゼは好中球内でヒストンを分解し、クロマチン凝集を促進することでNETs産生に重要な働きを示し、好中球エラスターゼ遺伝子欠損マウスはNETsを産生しないことが報告されている。そのため、同マウスに心筋梗塞を作成したところ、野生型と比較して生存期間の有意な改善と梗塞範囲の減少、心筋リモデリングの抑制を認めた。本研究により、心筋梗塞後の病態の悪化にはNETsが大きな影響を与えていることが示唆された。NETs形成不全による心筋梗塞後の炎症やリモデリングに対する影響を明らかにする。前年度に引き続きElane遺伝子欠損マウスを用いた検討を行うと同時にDNA分解酵素治療による心筋梗塞の新規治療法の可能性を検討する。DNA分解酵素を腹腔内投与するとin vivoでNETs形成が抑制されることが報告されている(Nat Med 2012)。DNA分解酵素によるNETs阻害によりAMI後の炎症反応は抑制され、心筋リモデリングと生存率が改善することを示し、NETsをAMIに対する新規の抗炎症薬のターゲットとしての可能性を探る。循環器内科学
高速拡散系における相変態の走査型トンネル顕微鏡及びトンネルスペクトルによる研究

Si(111)表面におけるAu原子の拡散と表面再構成Si(111)表面は830°C以下で1×1から7×7構造へ相転移する。この7×7構造の表面を拡散するAu原子について走査型トンネル顕微鏡(STM)観察を行った。Si-Auの状態図によるとSi側にも、Au側にも個溶度はない。Si-Au系の共晶温度は370°Cである。また、Si中のAu原子は高速拡散することが知られている。Si単結晶試料(7×1×0.3mm^3)の長手方向の端面近くを片側だけ0.05mmφの金線で2回巻き付け、拡散試料とした。この試料をSTMのトリ-トメントチャンバー(真空度1.6×10^<-6>Pa)に入れ、650°C、15h通電加熱した。この熱処理で金線は溶解し、Au原子は試料の他端(金線の巻いていない方向)に向かって広がった。この試料に対して1200°C、10sのフラッシングを3回行った。Auのrichな領域からpoorな領域へ向けて、始めて連続的にSTM観察することができた。Si(111)表面がAu原子で覆われる割合(被覆率θ)に従って、θの大きい方から順番にAu原子の表面配列(再構成)は6×6、√3×√3、5×2と移り、最後にAu原子の全くないSi(111)7×7が観察された。バルクの場合と異なり、Au原子は表面再構成のドメインウォール(Au濃度がドメイン内に比べて大きい)や表面再構成構造に由来する原子溝に沿ってAuのrichな領域からpoorな領域へ拡散することが分かった。