hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性疾患の子どもの成人医療へのトランジションに向けた支援体制整備に関する研究

次に、大阪大学附属病院小児循環器科医師の協力を得て、同医師と共に同大学附属病院倫理審査委員会に研究計画書を作成の上提出し、一部修正の上で承認を得た。その後同大学附属病院小児科外来においてアンケート調査を開始(配布)し、計20部を回収した。また、大阪府立母子医療センター所属の小児専門看護師及び同医療センターの小児循環器科診療部長に本研究協力について依頼し、協力を得て、同倫理審査における承認を得て、アンケート調査を実施した結果、配布数86、回収数34部を得た(計52部)。更に本年5月より関西医大附属病院にて同アンケート調査を実施する予定である。尚、先の2施設での調査結果(計52部)については、学会発表に向けて共同研究者間で検討中である。今後は、平成30-32年度科研費助成に採択された「先天性心疾患をもつAYA世代のトランジションに向けたケアプログラムの開発と評価」(課題番号18K10412)において、研究協力機関を得て、アンケート調査を継続し、対象者数を増やして、妥当性・信頼性を検証する。小児医療から成人医療への移行に向けた移行準備性尺度を作成し、尺度の信頼性・妥当性検証のため健康関連QOL測定尺度であるSFー36を含むアンケート調査一式(1.フェイスシート、2.移行準備性尺度、3.SF-36)を準備した。その後、大阪大学医学部附属病院、大阪府立母子医療センターにおいてアンケート調査を行い計52部を回収した(更に本年5月からは関西医大附属病院にて同アンケート調査を実施中)。今後更に研究協力機関を得て同調査を継続し対象者数を増やし妥当性・信頼性を検証する(課題名「先天性心疾患をもつAYA世代のトランジションに向けたケアプログラムの開発と評価」課題番号18K10412)。研究実施体制の不備により、各研究者の分担内容が不明確であった。また、研究者間での会議、及び、検討会の開催が不足していた。そのため、計画的な研究の実施が困難となった。現在、作成した「移行準備性尺度-(先天性心疾患用)-」の信頼性・妥当性検証にむけた、プレテスト及び本テストの実施に向けて、倫理審査を受けるための研究計画書を作成中である。また、同時に、研究参加協力者へのフェイスシートを検討・作成中である。同作成後、倫理審査を受け承認後、医師、当事者、看護師に対してプレテストを実施し、項目等を整えた後、研究協力への依頼を主な医療機関に対して、15歳以上30歳未満の先天性心疾患をもつ人を対象に、「同移行準備性尺度」の実施を経て、同尺度の信頼性及び妥当性を高めた後、同尺度を用いて、移行期支援の実施前後に同尺度を用いて評価することとする。「小児医療から成人医療への移行準備性尺度(先天性心疾患用)」の信頼性・妥当性を検証するための統計分析に必要なアンケートの母数(回収数)を得る。そのために、医療機関及び各医療機関所属の小児循環器科医師に調査研究への協力を依頼し協力を得る。その後、移行期ケアの実施前後における移行準備性の測定、発達段階における移行準備性の測定、発達段階毎の同移行準備性尺度の作成を試みる。また、移行期ケアを評価するための移行期ケアツールを開発するとともにこれらのツールを用いた移行期ケアの実施と評価を行いたい。その際、疾患特異性、発達段階、障害の程度を考慮するとともに、対象者(本人及び家族)に応じた有用な用い方について併せて考慮する。
がん細胞由来エキソソームを特異的に識別する核酸アプタマーの単離とその診断への応用

エキソソームは細胞が放出する30nm100nmの小胞であり、細胞由来のmiRNAやmRNAを含んでいることから、癌や様々な疾患の診断への臨床応用に期待が集まっている。本研究課題では、肺癌細胞、大腸癌細胞、乳がん細胞を用い、カウンターセレックス法により、それぞれの癌細胞由来のエキソソームを識別する核酸アプタマーの取得を目的とした研究を行った。ニトロセルロースフィルターを用いたセレクション法に換えて、効率を上げるためにエキソソームを認識する抗CD68抗体磁気ビーズを用いたセレクション法の検討を行い、数種類の大腸癌由来エキソソームを認識するアプタマーを取得することができた。エキソソームは細胞が放出する約30nm-100nmの小胞であり、細胞由来のmiRNAやmRNAを含んでいることから、がんや様々な疾患の診断への臨床応用に期待が集まっている。本研究課題では、肺がん細胞、大腸がん細胞、乳がん細胞を用い、カウンターセレックス法により、それぞれのがん細胞由来のエキソソームを識別する核酸アプタマーを取得する。さらに、得られたそれぞれのエキソソームを認識する複数の核酸アプタマーを用いて、様々ながん細胞に対しても、識別能の解析を行い、核酸を用いた新しいがん診断法として基礎技術を開発する。本年度においては、エキソソームを大量に精製し、カウンターセレックス法の条件設定についての検討を行った。エキソソームの精製法は、最近、複数のキットが市販されており、どの方法がより精製度が高く、セレックス法への適用に適切であるかについて、最初に検討を行った。これまで用いてきた限外濾過(100kDa)による精製法に加えて、Invitogen社のエキソソーム精製キット、SBI社のキット等により、大腸癌細胞由来のエキソソームを精製し、その精製度をエキソソームマーカーであるCD68に対する抗体を用いて評価した。また、NanoSightによる粒子径の観察も行った。その結果、これまで行ってきた限外濾過法とInvitogen社のエキソソーム精製キットを組み合わせる方法が、精製度が高く、収率も高いという結果が得られた。並行して、カウンターセレックス法で重要となるネガティブセレクションの条件を既に同定されているアプタマーを用いて数回の試行実験を行った。これらの実験条件を用いて、平成27年度では、各エキソソームに特異的なアプタマーの取得を進めていく予定である。エキソソームは細胞が放出する30nm-100nmの小胞であり、細胞由来のmiRNAやmRNAを含んでいることから、がんや様々な疾患の診断への臨床応用に期待が集まっている。本研究課題では、肺がん細胞、大腸がん細胞、乳がん細胞を用い、カウンターセレックス法により、それぞれの癌細胞由来のエキソソームを識別する核酸アプタマーの取得を目的とした研究を行った。初年度においては、それぞれの細胞株から大量にエキソソームを調整を行うと共に、エキソソームの精製法について検討を行った。その結果、限外ろ過(100kDa)の精製を行い、その後にInvitrogen社のエキソソーム精製キットを用いる方法が、精製度が高く、収率も高いという結果が得られた。さらにネガティブセレクションの条件をEGFRに対するアプタマーとEGFRポジティブおよびEGFRネガティブのエキソソームを用い検討を行った。最終年度においては、それぞれの癌細胞由来のエキソソームを用いて、特異的なアプタマーの取得を試みた。ニトロセルロースフィルターを用いたこれまでのセレクション法により、アプタマーの取得を試みた。数回の実験を行ったが、次世代シークエンサーによる解析、および結合実験から、エキソソームを認識するアプタマーを得ることができないことが分かった。そこで、効率を上げるために、エキソソームを認識するCD68抗体を結合する磁気ビーズを用いたセレクション法の検討を行い、アプタマーの取得を試みた。その結果、数種類の大腸がん細胞由来エキソソームを認識するアプタマーを取得することができた。今後、その親和性、および、他のがん由来のエキソソームに対する結合に関して確認していく予定である。エキソソームを高収量で、高純度に精製する方法の確立を行う必要が生じた。また、カウンターセレックス法の条件検討に関し、詳細に検討を行った。遺伝子工学初年度で、高収量、高純度でエキソソームを精製する方法を確立することができ、すでに大腸癌細胞由来のエキソソームを大量に調整済みである。また、カウンターセレックスに使用する他の癌細胞のエキソソームも大量調整を進めている。また、カウンターセレックス法に関しては、アプタマーのターゲットレセプターを含有するエキソソーム、含有しないエキソソームを調整し、既に同定されているアプタマーを用いたコントロール実験により、ネガティブセレクション条件の検討を行っている。

既に2回のセレクション実験、次世代シークエンス解析により、特異的なアプタマーのみを濃縮する条件が詰まってきており、この条件が確定し次第、本研究課題で提唱する癌細胞特異的なアプタマーの取得のセレクション実験を行いたいと考えている。予定した実験が年度をまたいでしまったために、消耗品(実験試薬等)の使用に若干の余りが出てしまった。実験試薬購入に使用する予定である。
中国における中心地システムの変容に関する研究

本年度は、中国における低次中心地の機能を担う自由市場(集貿市場)の、(1)改革開放政策下での発展と、その全国的な分布状況、および(2)特に河南省鄭州市地域を採り上げての、その機能に関するインテンシブな検討とをおこなった。その結果、まず自由市場の発展とその全国的な分布に関しては、(1)自由市場数及びそこでの売上高は1980年以来一貫して増大しつつあり、特に農村部の市場数は1990年で59,473にのぼり、G.W.Skinnerが社会主義革命直前の1948年に推定した市場中心地数58,000を回復するに至ったこと、(2)小売販売額に対する自由市場での売上高の割合は年々上昇を続けており、自由市場の相対的地位が高まりつつあること、(3)商品別の売上高構成では、自由市場が生鮮食料品市場としての性格を強めつつあること、(4)自由市場は、都市化地域と農村地域、先進地域と後進地域、沿海部と内陸部、北部と南部などの地理的条件の違いに対応しながら、さまざまな地域的差異を示しているが、都市化の程度と経済発展の程度が、その地域差を最もよく説明する要因であること、などが明らかになった。一方、河南省鄭州市域に関する分析では、(1)自由市場が都市の市街地と近郊農村部とを問わず、人口数2万人に1つの割合で成立しており、住民の日用必需品、特に生鮮食料品の供給源として極めて重要な役割をはたしていること、(2)自由市場はまた、農村部出身の流動人口や都市部の失業・半失業人口に雇用の場を提供していること、(3)自由市場は鄭州市域やその周辺では、すでに多くが常設市化しており一部は隔日開催であるが、常設店舗の併存と共に、恒常的中心地としての性格を強めていること、などが明らかにされた。本年度は、主として、中国の最先進地域である江蘇省について、中心地システムの変容に関する資料の収集と、その分析をおこなった。中華民国時代の資料については、おもに天理図書館、京都大学人文科学研究所において、地方誌類の閲読・複写により収集した。解放以後の資料については、おもにアジア経済研究所および国会図書館における統計書・地図類の閲読・複写により収集するとともに、購入可能な近年発行の統計書・地図類に関しては、直接それらを購入した。収集したおもなデータは、(1)各時代の中心地の規模を表現する、中心地毎の戸数・人口・商業販売額・工業生産額、(2)中心地の機能を表す、中心地毎の立地施設(市場・主要商店・主要サービス施設・行政機関・教育機関・宗教施設・軍事施設など)の数と種類、(3)中心地の空間的配置状況を示す、大縮尺地図上に示された中心地の分布図と、各中心地の交通条件などである。収集されたデータは、研究補助者の協力をえながら、統計的に分析され、また必要に応じて地図化された。分析結果の解釈については、現在なお検討中であるが、本研究のスタートに際して構想した作業仮設が、ほぼ実証されるものと思われる。すなわち、(1)民国時代には、前近代的様相を残し、徒歩交通に依存し、伝統的な集市の役割が強い、供給原理にもとづく中心地パターンが卓越していた。(2)解放後から文化大革命にいたる社会主義化の時代には、商業の社会主義化の進展とともに、行政機関の重要性の増大に伴い、行政原理にもとづく中心地配置が展開した。(3)現在に至る改革開放政策下の市場原理導入の時代には、商業活動の自由化や集市(自由市場)の復活が見られるが、同時に交通手段の近代化も進展し、むしろ交通原理にもとづく中心地配置が進展しつつある。

本年度は、中国における低次中心地の機能を担う自由市場(集貿市場)の、(1)改革開放政策下での発展と、その全国的な分布状況、および(2)特に河南省鄭州市地域を採り上げての、その機能に関するインテンシグな検討とを行った。その結果、まず自由市場の発展とその全国的な分布に関しては、(1)自由市場数及びそこでの売上高は1980年以来一貫して増大しつつあり、特に農村部の市場数は1990年で59,473にのぼり、G.W.Skinnerが社会主義革命直前の1948年に推定した市場中心地数58,000を回復するに至ったこと、(2)小売販売額に対する自由市場での売上高の割合は年々上昇を続けており、自由市場の相対的地位が高まりつつあること、(3)商品別の売上高構成では、自由市場が生鮮食料品市場としての性格を強めつつあること、(4)自由市場は、都市化地域と農村地域,先進地域と後進地域,沿海部と内陸部,北部と南部などの地理的条件の違いに対応しながら、さまざまな地域的差異を示しているが、都市化の程度と経済発展の程度が、その地域差を最もよく説明する要因であること、などが明らかになった。一方、河南省鄭州市地域に関する分析では、(1)自由市場が都市の市街地と近郊農村部とを問わず、人口約2万人に1つの割合で成立しており、住民の日用必需品、特に生鮮食料品の供給源として極めて重要な役割をはたしていること,(2)自由市場はまた、農村部出身の流動人口や都市部の失業・半失業人口に雇用の場を提供していること、(3)自由市場は鄭州市域やその周辺では、すでに多くが常設市化しており一部は隔日開催であるが、常設店舗の併存と共に、恒常的中心地としての性格を強めていること、などが明らかにされた。
新しい内臓幼虫移行症としてのブタ回虫人体感染の実態解明とその対策

ブタ回虫は豚の腸管寄生虫である。ヒトが実験的にあるいは事故でブタ回虫の幼虫包蔵卵を摂取すると、いわゆる内臓幼虫移行症(VLV)といわれる激しい好酸球増多を伴った肺炎や肝機能障害をおこすことが知られでいる。しかしながら、通常の社会生活のなかでブタ回虫によるVLVが起こるかどうかは不明であった。我々は近年南九州の養豚地帯でブタ回虫によるVLMが多発していることを明らかにした。患者発生は増加傾向にあり、その総数は1999年末までに128名に上っている。この中には2例の葡萄膜炎と5例の髄膜炎の症例が含まれており、ブタ回虫の幼虫はイヌ回虫幼虫と同様に多彩な臓器を侵すことが判明した。本科研費の助成期間中に、南九州の養豚地帯で住民に説明をし、同意を受けた上で、定期住民検診の際の血清を利用してブタ回虫感染状況についての免疫血清学的な疫学調査を実施した。対象としたのは宮崎県6町、鹿児島県2町である。2年間にわたる約18000人の調査の結果、養豚地帯では住民の20-30%がブタ回虫に対して抗体陽性であり、想像以上に汚染が進んでいることが明らかになった。汚染の程度はブタの飼育頭数とほぼ比例していた。この地域から2町を選んで、奇生虫感染とアレルギーの相関について調査を行なったところ、ブタ回虫抗体陽性者群では抗体陰性者群に比べて2-3倍高い割合で、スギ花粉やダニに対する特異lgE抗体を保有していることが判明した。特に低年齢層でその傾向が顕著に見られ、ブタ回虫感染者群では約9割がスギ花粉/ダニのいずれか、あるいは両方に対して特異IgE抗体を保有していた。この結果は奇生虫感染がアレルギーのリスクファクターであることを示している。我々は近年南九州を中心として多発している著明な好酸球増多を伴った肺炎や肝病変の症例の多くがブタ回虫幼虫による内蔵幼虫移行症(VLM)であることを明らかにした。患者発生はその後も継続しており、最近10年間で約60例もの患者が南九州を中心として九州各県から発生していることが明らかになった。そこで平成9年度文部省科研費基盤研究(B)を受けて、この地域における住民のブタ回虫感染状況の疫学調査に着手した。ところが、宮崎県都城保健所の積極的な協力により、調査対象となる地区・対象者の人数が当初計画をはるかに上回ったため、平成9年度厚生省科学研究費補助金(新興・再興感染症研究事業)奨励研究の交付も受けて、宮崎県4町1村・鹿児島県2町の定期住民検診血清について、ブタ回虫抗原を用いたELISA法にてIgG抗体価測定を行った。検診実施前にブタ回虫による幼虫移行症についてのパンフレット配布を行い、検査の必要性を説明したところ、検診受信者の95%以上が検査を受けることに同意して協力してくれた。その結果、総数約13000検体のうち約20%が抗体陽性と判定された。地区別に見ると、養豚業の盛んな地区では住民の30%近くが抗体陽性であった。また養豚業が殆どないにもかかわらず抗体陽性者が多発した地区では、野菜や果樹栽培にブタの堆肥を多量に使用していることが判明した。このように患者多発地域、抗体陽性者多発地域はいずれも養豚業の分布地域と一致していることから、これらの地域で内蔵幼虫移行症の病原体がブタ回虫であることが、疫学的に裏付けられた。さらにブタにおけるブタ回虫感染状況を知るために、都城食肉衛生検査所の協力により、小規模サンプリングによる検便、肝白班の視診、血清中の抗ブタ回虫抗体価測定を実施した。

その結果、肝白班のないブタでは回虫卵検出率は0%で、抗体陽性の割合も2/32頭と極めて低値であったのに対し、肝白班が認められたブタでは回虫卵検出率60%、抗体陽性ブタは14/20頭と高い値を示した。我々は近年南九州を中心として多発している著明な好酸球増多を伴った肺炎や肝病変の症例の多くがブタ回虫幼虫による内臓幼虫移行症(VLM)であることを明らかにした。患者の発生が養豚地帯に集中していることから、平成9年より度文部省科研費基盤研究(B)および平成9年度厚生科学研究費補助金(新興・再興感染症研究事業)奨励研究、大山財団研究助成金などを受けて、この地域における住民のブタ回虫感染状況の疫学調査に着手している。昨年度に引き続き、平成10年度には宮崎県北諸方郡の1町約4500人の定期住民検診血清について、事前説明を充分に行ない住民の同意を得た上で、ブタ回虫抗原を用いたELISA法にてIgG抗体価測定を行った。平成10年8月に千葉県幕張で開催された第9回国際寄生虫学会では米国農務省国際学術協力計画局長のDr.Murrellと共同でWorkshop(Ascarid nematode and VLM)を開催した。さらに平成10年10月にはコペンハーゲンにて開催された国際Workshop(Mysteries of Ascaris)への出席要請を受けたため、急邃、科研費の使途を変更して出席し、南九州におけるブタ回虫による幼虫移行症の現状を報告した。平成10年1月12月に依頼を受けた寄生虫免疫血清診断の総数は約400件で、そのうち約300件が新規患者であった。これらの中から、30名が新たにブタ回虫による内臓幼虫移行症と診断された。血清診断ではこの他に15名の肺吸虫症が発見され、これもまた、この地域における重要な人畜共通寄生虫症であることが判明した。近年南九州を中心として多発しているブタ回虫幼虫による内臓幼虫移行症(VLM)の実態解明のために、この地域の養豚地帯を中心として平成9年より度文部省科研費基盤研究(B)および平成9年度厚生科学研究費補助金(新興・再興感染症研究事業)奨励研究、大山財団研究助成金などを受けて、疫学調査を遂行している。平成11年度には科学技術庁花粉症研究班の班員となり、寄生虫感染とアレルギーの相関についても並行して調査を実施することとなった。平成10年度の宮崎県山田町に続き、平成11年度には鹿児島県松山町にて慈恵医大耳鼻科検診チームと共同で事前説明を充分に行ない住民の同意を得た上で、花粉症の耳鼻科検診を実施し、同時にELISA法にてブタ回虫に対するIgG/IgE抗体価測定を行った。さらに、比較検討の目的で、京都、奈良、和歌山で実施された花粉症耳鼻科検診の血清についてもブタ回虫に対するIgG/IgE抗体価測定を行った。その結果、九州の養豚地帯では住民の20-30%がブタ回虫に対する抗体保有者であるのに対し、近畿地方の住民では3-7%程度の陽性率であった。鹿児島、宮崎での検査の結果、ブタ回虫抗体保有者群ではその70%近くがダニやスギ花粉のいずれか、あるいは両方に対してIgE抗体陽性であるのに対し、ブタ回虫抗体陰性者群では、約30%がダニやスギ花粉に感作されており、両群で明らかな差が認められた。この結果は寄生虫感染がアレルギー疾患のリスクファクターとなることを示すものである。この成果により、研究代表者の名和は第47回小泉賞(日本寄生虫学会賞)を平成12年4月に受賞することになった。また、平成11年112月に寄生虫免疫血清診断を受託した総数は約400件で、そのうち約280件が新規患者。そのうち、27名が新たにブタ回虫による内臓幼虫移行症と診断された。
福祉国家形成史の比較研究-イギリスとデンマークを中心に-

比較福祉国家研究というテーマで、主にリサーチ・デザインと資料収集、リサーチデータ技術の習得、データ作成という基礎研究に費やされた。採用後、まず以前から取り組んできた研究を論文として完成させるべく、数ヶ月執筆作業を続け、論考を『国家学会雑誌』に発表することができた。その他、イギリスにおける在外研究中には、シェフィールド・マンチェスターで開催された(2001年11月)日英アカデミー会議にフェローとして参加する機会に恵まれ、'Scottish Devolution : a slippery path towards Consensus Democracy?'と題する発表を行い、まとめた論稿はAnglo-Japanese Academy Proceedings(東京大学国際比較法政センター)に収録された。その後、発表論文とはなっていないが、"Health Care State in Transition : convergence from different welfare regimes?"として、イギリスを中心とする西ヨーロッパの医療改革と政治レジームとの関連について研究の途中経過をまとめた。さらに、昨年、11月、ロンドンでの公共政策分野のワークショップ(Center for Analysis and Regulation of Risk、ロンドン大学主催)では、タイの行政改革を扱うケースについて、コメンテーターとして参加した。今後は、この機に集めたデータ、習得した言語・データ分析の技術を活かしながら、分析・執筆の作業に移っていきたい。第二次大戦後の福祉国家の礎を築いたとされるイギリスであるが、80年代以降の新自由主義的経済政策の台頭でラディカルな規制緩和・民営化が施行された結果、普遍主義的な再配分の要素は大幅に切り捨てられ、現在ではヨーロッパ諸国の中でアメリカに最も近い資本主義経済体制をとっている。この大規模な改革を支えたとされる小選挙区制・二大政党制を貫くイギリス型議会政治レジームにおいて、なぜ、福祉政策(主に医療・社会保障)が民営化されることなく、国家の重要な政策の軸として残されているのか。この大きなパズルを解くべく、形成期と改革期とに分けて、その政治力学の違いをそのほかの諸国との政治システムとの差異にヒントを得ながら分析、論文として近々まとめたいと考えている。
湿式トランジスタを指向した有機ゲル接合素子の創出

電子交換反応に基づく高い電荷輸送性を有する高密度レドックスポリマーを新規な導電物質と捉え、大流速電荷輸送、ヘテロ界面による整流特性の発現など、特徴ある湿式導電現象へと拡張した。特に、電荷輸送性が平衡電位の関数として表せることを手がかりとして、平衡電位の制御電圧をゲート電圧とする斬新なレドックストランジスタを試作し動作実証した。交換速度定数に基づく電荷拡散係数と拡散層厚みから予測可能な電流密度、交差反応を規定する電位ギャップなど、有機分子の設計自由度と化学反応に基づく高い輸送選択性を駆使し、分子レベルの界面構築も取り入れながら、全有機かつ湿式(電気化学)デバイスによる交流信号増幅を達成した。有機湿式ダイオードやトランジスタの特性発現に適した電位をもつ高密度レドックスポリマーを合成し、電子交換に基づく導電物質としての基本的性質を明らかにした。これらの接合界面における交差反応を介した整流特性と、平衡電位の制御に基づくトランジスタ特性を、実デバイスを試作して実証した。固体/ポリマーおよびポリマー/ポリマー接合界面の微細構造を、平滑電極での積層によるヘテロ接合膜、ラテラル電荷伝播を引き出すくし型電極への成膜、ブロック共重合体のミクロ相分離膜などを駆使して制御し、拡散層厚みとの相関を解明した。レドックス電位による閾値電圧の制御、逆電子移動由来の残余電流を抑止できる電位ギャップの解明、平衡電位の関数としての電荷拡散係数の測定を経て、斬新な湿式デバイスとして具体化できつつある。以下に具体的成果を述べる。1)高密度レドックスポリマーの設計と合成:高い電荷注入効率が期待できる2電子レドックス席(キノン類)および1電子席(ニトロキシド、ニトロニルニトロキシド、ガルビノキシルなど安定ラジカル種)を側鎖として繰り返しユニット当り高密度に有するポリマーを、共重合体を含め従来知見も援用しながら合成し、積層膜に適した高重合度と適度な溶解性を両立させた構造を絞り込んだ。電極表面での可逆的な電子授受に基づき、ポリマー固体中で密集したレドックス席への効率高い電荷注入を実証した。特に、類例の少ない高密度n型ポリマーの具体例を拡張し、整流性の普遍化に不可欠な卑な電位で電子授受を行うポリマー層を創出した。2)電子交換に基づく導電現象の確立:拡散勾配に沿った電荷輸送の支配因子と考えられる物質移動過程を、EQCMや顕微解析に基づく共重合体の相分離構造制御を手段として効率化する切り口から、膜内の自己電子交換反応とポリマー界面での交差反応に関わる基礎知見を確立した。自己交換反応に基づく電荷輸送性を有する高密度レドックスポリマーを新しい導電物質と捉え、非晶質ポリマーによる電荷輸送、ヘテロ界面による整流特性の発現など、湿式導電現象を拡張することを目指して展開した。主な成果として、電荷輸送性が平衡電位の関数として表せることを手がかりに、平衡電位の制御電圧をゲート電圧とするレドックストランジスタを創出し、新しい原理に基づく湿式デバイスとして動作実証できた。1)交差反応を介した整流性:レドックス電位が顕著に異なる2種の高密度ポリマーを用いた積層素子を作製し、濃度勾配に駆動される電荷輸送にヘテロ接合を導入して異方性をもたせた設計により、接合面での交差反応に基づく整流性が発現することを確立した。Dahms-Ruff式に基づく交換速度定数と、Marcus交差反応式から予想される交換速度定数を指標に、究極の密度でかつ高速に電荷を整流する湿式ダイオードを創出した。整流性を示さないポリマー単層膜を基準として、電位差と閾値の相関を解明した。これらを基に、閾値を分子設計でき、集電体を選ばず、反応の方向が電位差に支配され逆バイアス印加時の残余電流がゼロに近い画期的デバイスを創出した。2)電位制御に基づくトランジスタ特性の実証:交換反応による輸送電荷の流束は、交換速度とキャリヤ濃度の積で表され、酸化・還元体が同数となるレドックス電位において最大になることを、3極デバイスで実証した。ポリマー膜のインピーダンス特性から、拡散抵抗が平衡電位の関数となることを実証し、これを用いて平衡電位をゲート電圧とするトランジスタ特性を導出した。高密度レドックスポリマー中の電荷拡散が高速で行われることに基づき、従来にない湿式トランジスタを構成できた。平衡電位近傍で大きな電流変化が期待できることに基づき、微弱信号入力を増幅応答できる斬新な湿式デバイスとして提示した。初年度の計画に沿った展開により、当初の想定を超えた成果が得られ、第2年度の計画を一部前倒しした展開が可能となっている。具体的には、キノン類などの可逆2電子席や、ニトロキシドに代表される

1電子レドックスを示す安定ラジカル種をペンダント置換基として繰返し単位当りに有する非共役系ポリマーを斬新な導電物質と捉え、高密度レドックスポリマーと称しているこれらのポリマーを用いた電気化学素子を実際に試作・動作実証し、分子レベルでの電荷輸送制御に関する基礎知見を集積している。この結果、高密度レドックスポリマーによる整流性の実現、トランジスタの試作・動作実証に踏み込む成果が得られ、さらに、反応選択性に基づく信号増幅にも挑戦することが可能となっている。電子交換に立脚した斬新な有機デバイスを広く提案できる基礎が確立され、生体内の代謝や情報処理を担う分子システムに触発された画期的な湿式デバイスなどとして、第2年度はより挑戦的な課題に取り組む手がかりも得られており、着実な成果集積が期待できる状況にある。高分子化学1)交差反応を介した整流性の普遍化:レドックス電位が顕著に異なる2種の高密度ポリマーを用いた積層素子を作製し、濃度勾配に駆動される電荷輸送にヘテロ接合を導入して異方性をもたせた設計により、接合面での交差反応に基づく整流性が発現することを一般性高い知見として確立する。究極の密度でかつ高速に電荷を整流する湿式ダイオードとして創出する。整流性を示さないポリマー単層膜を基準として、電位差と閾値の相関を解明する。これらを基に、閾値を分子設計でき、集電体を選ばず、反応の方向が電位差に支配され逆バイアス印加時の残余電流がゼロに近い画期的デバイスを創出する。2)電位制御に基づくトランジスタ特性の実証:交換反応による輸送電荷の流束は、交換速度とキャリヤ濃度の積で表され、酸化・還元体が同数となるレドックス電位において最大になることを3極デバイスで実証する。ポリマー膜のインピーダンス特性解析から、拡散抵抗が平衡電位の関数となることを予備的に実証しており、これを用いて平衡電位をゲート電圧とするトランジスタ特性を導出する。高密度レドックスポリマー中の電荷拡散が高速で行われることに基づき、ゲート電圧に素早く追随して電流応答する、従来にない湿式トランジスタを構成する。平衡電位近傍で大きな電流変化が期待できることに基づき、微弱信号入力を増幅応答できる画期的な湿式デバイスとして提示する。湿式電荷輸送層を形成するポリマーの合成が当初の計画以上に順調に進展したため、計画に見込んだ合成試薬費の一部を節約できたので次年度に繰り越した。次年度(最終年度)は着実な成果集積に向け、繰り越された経費を主にポリマー及びデバイスのキャラクタリゼーションに用する消耗品費(サンプル管、電極など)および分析依頼費に充当する計画である。
アンデスにおける千年王国思想・運動の研究

平成16年度から,「植民地期ペルーにおける千年王国思想・運動の研究」の一環として,「タキ・オンコイ関連史料集」を翻訳,分析してきた。Luis Millonesの編集したEI Retorno de lashuacas: EstudrosyDocumentos del siglo XVZ (Tarea,1990)を基本資料とする「タキ・オンコイ関連史料集」を作成し,基本資料の西文→和文翻訳とデータ化,分析作業を行った(平成17年度は育児休暇のため研究中断)。平成19年度は完訳したこれらの資料についての分析と研究発表「タキ・オンコイ運動に関する近年の研究動向の分析」(日本ラテン・アメリカ学会中部日本部会,於愛知県立大学,平成19年4月6日)を行い,さらに研究報告書『アンデスにおける千年王国思想・運動の研究』I・IIを作成し,翻訳と関連論文を発表した。また,この研究テーマにも絡む著書『新世界の悪魔-カトリック・ミッションとアンデス先住民宗教』を平成19年12月に大学教育出版から出版した(平成19年度科学研究費補助金(研究成果公開促進費):課題番号195007)。平成20年3月にはペルー共和国に史料調査に赴き,これまでの研究の史料補足や今後の研究のための史料,書籍,最新版データ等の入手を行った。1570年代にペルーで起こったタキ・オンコイ以来、ビルカバンバの戦いや1742年のフアン・サントス・アタワルパの反乱、1750年代のワロチリ地方の反乱や1780年のトゥパク・アマルーの反乱、現代のインカリ神話にいたるまで、先住民の立場からスペインの植民地主義に対する批判がさまざまな形で現れている。そのため、研究代表者はこれらの思想・運動を、単なる反植民地主義の政治運動にとどまらない、神話、宗教のレベルからの土着的価値世界の復活・再生運動と見なしている。そのため、これらを総括した「アンデスにおける千年王国の思想・運動」の研究を、祭儀や芸能、文学、民話などにおいて体系的に明らかにする必要がある、と認識している。さらに、この研究を他地域の千年王国思想・運動と比較するために地域研究の一環として基礎付けている。研究代表者はこれまでのところ、スペイン植民地支配時代の中南米(とフィリピン)における千年王国思想・運動について、宗教学とラテンアメリカ地域研究の立場から研究している(平成15年度はフィリピンにて現代の千年王国運動に関するフィールドワークを行った)。平成16年度は、植民地期ペルーにおける千年王国思想・運動研究の手始めとして、「タキ・オンコイ関連史料集」を翻訳、分析した。Luis Millonesの編集したEl Retorno de lashuacas : Estudiosy Documentos del siglo XVI(Tarea,1990)を基本資料とする「タキ・オンコイ関連史料集」を作成し、基本資料の西文→和文翻訳とデータ化、分析作業を行った。平成16年度から、植民地期ペルーにおける千年王国思想・運動研究の一環として、「タキ・オンコイ関連史料集」を翻訳、分析してきた。Luis Millonesの編集したEl Retomo de lashuacas :EstudiosyDocumentos del siglo XVI(Tarea、1990)を基本資料とする「タキ・オンコイ関連史料集」を作成し、基本資料の西文→和文翻訳とデータ化、分析作業を行った(平成17年度は育児休暇のため研究中断)。平成18年度は完訳したこれらの資料についての分析と研究発表(日本ラテンアメリカ学会中部日本部会、於愛知県立大学、平成19年4月6日)を行った。さらに研究報告書I(中間報告書)を作成し、翻訳と関連論文を発表した。内容は以下の通り。1.研究概要報告谷口智子〔翻訳史料紹介〕「タキ・オンコイ関連史料集」(監修・翻訳)谷口智子・達山和加子2.「『ワカの復活』解脱および序文」ルイス・ミリオネス3.「歴史上の人物と書類に関する前置き文」ペドロ。グイボヴィッチ・ペレス4.「業務報告(ワマンガにて、1569年)」クリストバル・デ・アルボルノス5.「業務報告(ワマンガにて、1570年)」クリストバル・デ・アルボルノス〔研究・調査報告〕6.「タキ。オンコイ、憑依、民俗芸能」谷口智子7.「コロニアリズムと身体のシンポリズム-インカリ神話と日本幕末期の政治神話の比較研究-」久保田将之8.「千年王国と自死」久保田将之平成16年度から,「植民地期ペルーにおける千年王国思想・運動の研究」の一環として,「タキ・オンコイ関連史料集」を翻訳,分析してきた。

また,この研究テーマにも絡む著書『新世界の悪魔-カトリック・ミッションとアンデス先住民宗教』を平成19年12月に大学教育出版から出版した(平成19年度科学研究費補助金(研究成果公開促進費):課題番号195007)。平成20年3月にはペルー共和国に史料調査に赴き,これまでの研究の史料補足や今後の研究のための史料,書籍,最新版データ等の入手を行った。
象牙質の微細構造と動的粘弾性計測による力学的特性の解析

歯牙の主体をなす象牙質は内部に微細構造として象牙細管が存在する。象牙細管の走行方向と象牙質の機械的性質の関係を評価するためウシ下顎中切歯を用いて、SEMにより象牙細管の走行方向を計測するとともに、粘弾性の計測をおこない、その関連について評価をおこなった。その結果、ウシ下顎中切歯において弾性率は象牙細管と平行方向で垂直方向に比べ大きな値を示していた。しかし粘性率については象牙細管の走行方向との関連に有意な差はみられなかった。歯牙の主要構成要素である象牙質は約70%が無機質で残りの30%が有機質よりなる複合材料であり機械的には粘弾性をしめし形態的には象牙細管が存在することにより異方性をしめすと考えられる。象牙質の機械的性質と形態的特徴の関連について解析をおこなうために本年度はSEMにて試料であるウシ下顎中切歯の象牙細管を観察した。従来、ウシ下顎中切歯の細管の数や大きさについての研究はみられるが細管の方向性についての研究はみられない。そこで今回、脱灰ウシ下顎中切歯の象牙質SEM画像より象牙細管の面積率と、その走行方向についての計測をおこなった。歯冠歯頚1/3、歯頚部、歯根歯頚1/3、歯根根尖1/3のそれぞれにおいて象牙細管のしめる面積率は歯髄側に比べてセメント質側で小さい値をしめしていた。また、上記部位において唇舌側に関心領域を設定して象牙細管の形態計測をおこなった結果、歯頚部から歯根根尖1/3にかけて象牙細管は歯軸に対してほぼ水平方向に走行している様子が観察された。ウシ下顎中切歯象牙質において象牙細管の走行方向が歯軸に水平に走行している歯冠歯頚1/3から歯根根尖1/3までに関心領域を設定して、機械的性質を細管の走行に平行および垂直方向で試料を作成して粘弾性計測をおこなうことで、修復物の研究に多く用いられているウシ下顎中切歯象牙質の機械的性質と構造異方性との関連について解析をおこなうことが可能になると考えられる。歯牙の主要構成要素である象牙質は有機質が約70%、無機質が約20%、水が約10%よりなる複合材料で内部に微細構造として象牙細管がみられる。形態的には象牙細管の存在により方向性をしめし、機械的には粘弾性をしめすと考えられる。象牙質の形態的特徴と機械的性質の関連について解析をおこなうため、ウシ象牙質の象牙細管の走行方向をSEMにて形態的に評価するとともに脱灰試料を作成し粘弾性を計測し、両者の関連について解析をおこなった。象牙細管の形態的評価として矢状断、水平断それぞれにおいて関心領域中に象牙細管の占める面積率を求め、また走行方向の計測をおこなった。面積率は歯髄側に比べ、歯牙表面で小さな値をしめしていた。象牙細管の走行方向は矢状断において歯頚部から歯根歯頚1/3にかけて、ほぼ歯軸に直交する方向に走行している様子が観察された。水平断において近遠心的中央ではほぼ唇舌方向に走行していることが観察された。機械的性質の評価としてウシ下顎中切歯の歯頚部より象牙質の試料を作成し、脱灰したものを2グループに分け唇舌方向および歯軸方向で弾性率、粘性率の計測をおこなった。弾性率は唇舌方向すなわち象牙細管に平行な方向で、歯軸方向すなわち象牙細管に垂直方向に比べ大きな値をしめしていた。粘性率については測定値のばらつきが大きく両者の間で有意差はみられなかった。象牙質の機械的性質には微細構造である象牙細管の方向のみならずコラーゲンの組成など様々な要素が関与しているものと考えられた。象牙質の機械的性質と微細構造の関連からその異方性についてさらに詳細な評価をおこなうことで歯牙の力学的解析における、より有用なデータとなるものと考えられる。
心筋L型Caチャネル開閉機構のリン酸化およびカルシウムによる修飾に関する研究

心筋のL型チャネル電流は、細胞内におけるcAMPやCa増大時に、A-キナーゼを介するリン酸化によって増大する。単一Caチャネル電流の解析から、チャネルのリン酸化による修飾の分子機構をシグナル伝達と関連づけて記述することが第一の目的であった。一方、L-型CaチャネルはジヒドピリジンCa拮抗薬、作用薬の受容体である。これらの薬物の作用がリン酸化でいかに修飾されるかが第二の目的であった。研究成果1. isoproterenolの濃度を1nMから0.1mMまで変化させても、mode 0とmode 1が生ずるのみでmode 2発生率が増大しないことが判明した。3. Ba電流の電流不活性化の時間経過がDHP拮抗薬で促進され、これがさらにAキナーゼにより促進された。4.培養ウサギ心室筋のβサブユニットをアンチセンス処理した実験から、心筋のL-型CaチャネルのβサブユニットはCaチャネル電流の活性化と不活性化の時間経過を促進することが確認された。5.βサブユニットのアンチセンス処理ではリン酸化による電流増大が減少した。また、増大時の電流電圧関係の過分極方向へのシフトにはβサブユニットが必須であった。将来の展望チャネルの分子生物学的な研究から、in vitroの発現系で多くの基礎的データが既に蓄積されている。アンチセンス法は生体機能の分子生物学的修飾であり、分子の生体内での役割を直接みられるという大きな意義がある。これからは機能の時代である。我々は、アンチセンス法によるチャネルの構造機能連関の研究で十分に貢献出来るようになった。Caチャネルに関して、研究最終年度にこの段階に達することができた。今後、Caチャネルに関して、単一電流解析の特徴を生かしつつ、分子構造も考慮した更なる研究が可能となった。細胞接着型と全細胞型のパッチクランプ法を、単離モルモット心室筋に適用してCaチャネル電流について実験した。(1)イソプロテレノール濃度を1nMから0.1mMの範囲で与え、電流増大に対する、利用率とノンプランク掃引の開確立の寄与を調べた。利用率の増大が主で、モード2開孔に相当する掃引毎の平均開孔時間の増大は、高濃度でも無視しえた。(2)Caアゴニスト(BAY-K8644)の開孔時間の延長作用がイソプロテレノールで増大した。(3)Ca含有高K液の、単一Caチャネル電流への影響を検討した。実験数は多かったが、一定した結果はえられなかった。単一チャネル記録では一過性変化の捕捉が困難なためである。顕微蛍光的な細胞内Ca濃度と、単一Caチャネル電流との同時計測が可能になったので、Ca濃度の関数として開確率と利用率を求めることを目指す。(4)ニトレンジピンと+202-791が共存するとき、モード2掃引の平均電流がモード1掃引の平均電流より遅く減衰した。DHP系Caアゴニストが結合したモード2開孔中、DHP系Caアンダゴニストの結合が阻害される、すなわち、アゴニストとアンタゴニストはチャネルの同一部位で結合・解離を反復しており、時間的に結合は二者択一的なことが示唆された。(5)全細胞型クランプでは、Ba電流の電流不活性化の時間経過がDHP系Caアンタゴニストで促進され、これらがさらにAキナーゼにより促進された。(1)、(2)のβアゴニストの単一Caチャネル電流への作用の濃度依存性、Caアゴニスト作用の促進効果については、国際シンポジウムで発表し単行本に印刷中である。(4)、(5)は日本生理学会で発表した。リン酸化および細胞内Caによる心筋のL型Caチャネルの単一チャンネルの開閉様式の変化を、パッチクランプ法で解明するのが本研究の目的である。

最近、パッチクランプ法の複雑さや困難さと対照的に、チャネル機能を分子的な構造にもとずいて解明する研究手段が急速に一般化してきた。そこで我々は、まず分子生物学的な手段を応用して実験条件の単純化を目指すことにした。心筋のL型チャネルのリン酸化部位はαサブユニットのC端の細胞内ドメインにあると想定されるが、βサブユニットのリン酸化も寄与する可能性がある。これらチャネルの複数の部位のリン酸化が、利用率と開確率という別のカテゴリーの増大を個々にもたらす可能性がある。昨年度までに判明したDHP系Ca拮抗薬およびCaアゴニストの作用のcAMPによる増強効果も、βサブユニットやこれら薬物のチャネル結合部位の構造も考慮して検討する必要がある。培養心筋のβサブユニットをアンチセンスで処理することを目的として準備を開始した。ウサギ心室筋の培養を3週まで行って、各種チャネル電流の培養による変化を検討した。内向き整流性K電流は次第に消失したが、L型Caチャネルの密度は不変であり、β受容体刺激も有効に維持された(生理学会発表予定)。細胞内CaによるCaチャネルの修飾の実験についても、培養心室筋細胞がCa濃度の測定に有望であることが判明した。すなわち、L型Mn電流によるFura-2蛍光のクエンチングが明らかとなった(米国生物物理学会発表予定)。細胞内Caによる調節にはCAMKIIの関与の可能性があり、この信号伝達系のアンチセンスによる不活性化実験がありうる。これらのより単純化され、安定した実験系で、ホールセルついで細胞接着型のパッチクランプ実験を行い、開閉様式の変化を分子構造の修飾に対応させて、最終的な成果を来年度まとめる予定である。研究成果1.ウサギ心室筋でL型チャネルを通るMn電流が記録された。2.購入した顕微測光装置で細胞内Ca濃度を測定しつつバッチクランフ実験を行い、。Mn電流の流入を示す細胞内fura-2蛍光のquenchingを観察することに成功した。3.培養ウサギ心室筋のβサブユニットをアンチセンス処理した実験から、心筋のL-型CaチャネルのβサブユニットはCaチャネル電流の活性化と不活性化の時間経過を促進することが確認された。4.βサブユニットのアンチセンス処理によって、リン酸化による電流増大が減少した。また、増大時の電流電圧関係の過分極方向へのシフトにはβサブユニットが必須であった。研究成果の意義と今後の課題細胞内Ca濃度を顕微測光できるようになり、Mn電流によるquenchingを最初に示すことが出来た。将来、心筋の興奮収縮連関の未知のステップの解明で利用させうる潜在的な意義がある。現在、チャネルの分子生物学的な研究はinvitroの発現系での実験から、多くの基礎的データが既に蓄積されている。生理学の立場は生体におけるそれら分子の機能を明らかにすることにある。アンチセンス法は生体機能の分子生物学的修飾であり、分子の生体内での役割を直接みられるという大きな意義がある。我々はこれまでCaチャネルの機能的な実験に終始し、生化学的な基礎的なチャネル構造の解明にはほとんど貢献していなかった。しかし、これからは機能の時代である。
内臓疾患を起因とした顎顔面口腔領域の関連痛の解明

心疾患や肺癌では顎顔面口腔領域に関連痛が認められるが、その詳細な機序は未だ不明であり内臓痛が顎顔面口腔領域に関連痛として現れる機序の解明を目的とした。生後2日齢新生仔ラットの腹腔内にカプサイシン50mg/mlを投与し、その後6週齢まで育てたラットを実験群、カプサイシン非投与で同様に6週齢まで育てたラットを対照群とした。まず、実験群で内臓感覚を伝えるニューロンが集まる篩状神経節(nodose gannglion・NG)においてニューロンの減少を確認した。また、カプサイシン感受性のチャネル(TRPV1)および痛覚に関与するといわれている電位依存性ナトリウムチャネル(Nav1.8)を免疫組織化学的に観察した。実験群と対照群のNG TRPV1チャネルおよびNav1.8陽性ニューロンの割合を比較した。その結果TRPV1陽性ニューロンは、対照群では70%に陽性を示したが、実験群では55%と減少した。一方Nav1.8陽性ニューロンは対照群では61%、実験群で71%と逆に実験群が増加した。以上より新生仔期のカプサイシン投与は成熟期における一次感覚ニューロンの数を減少させただけでなくチャネルの発現の割合にも影響を与えることが示唆された。
癌遺伝子活性化が誘導する分泌蛋白環境の癌化防御における役割とその異常による癌化

線維芽細胞において癌遺伝子Rasを活性化させ早期細胞老化を誘導し、時系列的な発現変化、エピゲノム変化のデータを用いて細胞老化に重要な候補分泌蛋白を抽出し、それらの下流シグナルの亢進やシグナル阻害因子の発現状態を検証した。その結果分泌蛋白Bmp2の発現活性化を含むBmp2-Smad1シグナルの活性化が早期細胞老化に重要であり、動的かつ調和的なエピゲノム変化による制御の重要性を昨年度までに報告した(Kaneda et al. PLoS Genet 2011)。今年度はBmp2-Smad1シグナルの下流標的遺伝子の中から、大腸癌において異常メチル化される遺伝子を同定した。その候補遺伝子がメチル化している大腸癌細胞株では発現がサイレンシングされ、脱メチル化による発現回復を確認した。候補遺伝子をメチル化している大腸癌細胞株に導入すると著明な増殖低下、コロニー形成能の低下を認めた。候補遺伝子は約30%の大腸癌でメチル化を認め、癌遺伝子BRAF変異あるいは癌遺伝子KRAS変異と有意な相関を認めた。この候補遺伝子は癌遺伝子変異陽性大腸癌の癌抑制遺伝子と考えられた。癌遺伝子変異により誘導される細胞老化において細胞増殖低下に働く遺伝子がDNA異常メチル化で不活化されることによる発癌機構が示唆された。また癌遺伝子活性化が誘導する分泌蛋白発現において重要なヒストン修飾変化そのものを制御する因子について、発現プロファイルから候補遺伝子の探索を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。マウス線維芽細胞にレトロウィルス感染する系を用いて癌遺伝子Rasを活性化させ早期細胞老化を誘導した。時系列的な発現変化、エピゲノム変化のデータを用いて細胞老化に重要な候補分泌蛋白を抽出し、それらの下流シグナルの亢進やシグナル阻害因子の発現状態を検証した。分泌蛋白が発現上昇し、その阻害因子が発現抑制され、下流シグナルの亢進が確認された候補に対しては、shRNAによる分泌蛋白のノックダウンや阻害因子の強制発現により、下流シグナルが不活化し細胞老化を回避するか検証した。その結果、分泌蛋白Bmp2は活性化マークH3K4me3が入り不活化マークH3K27me3が抜けることで200倍と強く発現上昇し、シグナル阻害をするSmad6やNogは逆に活性化マークH3K4me3が抜けて不活化マークH3K27me3が入ることで強く発現抑制され、最終的にBmp2-Smad1シグナルが活性化することが細胞老化に重要であることが同定された。さらにBMP2刺激下に抗Smad1抗体を用いたChIP-seq解析を行い、Bmp2-Smad1シグナルの下流標的遺伝子を探索した。シグナル阻害因子Smad6はSmad1の標的であり、本来ネガティブフィードバックを形成する阻害因子であるがこのような負の調節因子であるシグナル標的遺伝子はH3K27me3によりエピジェネティックに発現抑制されることで、Bmp2-Smad1シグナルの活性化状態が継続することがわかった。H3K27me3が入らない標的遺伝子はBmp2-Smad1シグナルにより活性化を受け続け、そのような遺伝子の一つにParvbを同定した。Parvbはマウス線維芽細胞で増殖抑制的に働き、その原因の一つにAktリン酸化の阻害が考えられた(Kaneda et al.PLoS Genet 2011)。癌遺伝子Rasの活性化が誘導する分泌蛋白としてBmp2を同定し、その下流シグナルとしてBmp2-Smad1活性化の重要性、下流標的遺伝子としてParvbなど活性化される遺伝子の同定、負の調節因子であるSmad6などはエピジェネティックに不活化されることで癌化防御に至っていることが判明した。おおむね順調に進展している。Bmp2-Smad1シグナルやその標的遺伝子の中から、実際の癌遺伝子変異陽性癌症例において不活化されている遺伝子をスクリーニングする。

Bmp2以外の重要な分泌蛋白候補についてもさらに網羅的解析を引き続き行い、細胞老化に重要なシグナルおよびその標的遺伝子などをさらに同定する予定である。
マウス深部脳活動の経頭蓋光学イメージング

我々は組織浸透性の高い近赤外領域のマクロ共焦点光学系を用い、マウス深部脳活動のイメージング法を開発した。一般に共焦点光学系は、小さなピンホールを通過する光しか検出しないため、光情報の一部しか利用しない。そこでピンホール径を拡大し、光検出能力を強化した。さらに近赤外蛍光色素で標識した赤血球をマウスに投与し、脳表から約2.5ミリ度の深さの外側膝状体の視覚応答を、活動依存的な血流変化として可視化することに成功した。本年度は特別仕様のマクロ共焦点光学系を構築し、システムの特性を解析した。まず、青色レーザーを用い、従来我々がCCDカメラを用いて解析してきたフラビン蛋白蛍光シグナルが記録できるかどうか検証した。CCDカメラを用いた脳活動イメージングではZ軸方向の分解能が殆どない。従って、従来の方法では皮質のどの層からフラビン蛋白蛍光シグナルが由来するのか、不明であった。また無数のニューロン像を平面的に捉えるため、単一神経細胞に由来する蛍光シグナルを分離することが不可能であった。マクロ共焦点光学系はZ軸方向の分解能を有するため、これらの点について解析を行った。その結果、フラビン蛋白蛍光シグナルは全ての層からほぼ均一に由来するという予備的な結果を得た。また光学的な倍率を上昇させていくと、単一神経細胞に相当する大きさのスポットがフラビン蛋白蛍光シグナルを放つことが判った。これが単一神経細胞由来のシグナルかどうか、今後検討を進める。また、本来の目的である近赤外線レーザーを用いたイメージングでは、信号を検出するホトマルの出力が不安定なため、脳深部活動に関する十分な検証が行えていない。引き続きこれらの技術的な問題を解決し、近赤外線レーザーを用いたイメージングシステムも完成させる予定である。なお、深部脳活動イメージングの予備的な実験で、内側前頭連合野から帯状回へと伝播する神経活動を記録した。このような活動が実際に存在するかどうかを確認するため、前頭連合野と帯状回を含む水平断スライスを作成し、局所の電気活動に対するフラビン蛋白蛍光応答を解析した。その結果、内側前頭連合野の刺激によって、実際に帯状回へと興奮が伝播することが確認された。さらにこのような前後方向の刺激の伝播が、帯状回に沿って広範囲に記録され、帯状回が前頭連合野と感覚野とを結ぶ一つのルートとして働きうるかもしれないという可能性を確認した。マクロ共焦点光学系と青色レーザーを用い、従来我々がCCDカメラを用いて解析してきたフラビン蛋白蛍光シグナルが記録できるかどうか検証した。従って、無数のニューロン像が重なった状態で捉えるため、単一ニューロンに由来する蛍光シグナルを分離することが不可能であった。マクロ共焦点光学系で解析を行ったところ、フラビン蛋白蛍光シグナルは全ての皮質の層から由来するという結果を得た。また光学的な倍率を上昇させていくと、単一ニューロンの細胞体に相当する大きさのスポットがフラビン蛋白蛍光シグナルを放つことが判った。これが単一神経細胞由来のシグナルかどうかを検証するため、単一ニューロンに由来する応答特異性の検証を行った。体性感覚野は刺激の始まりと終わりのみに応答するON-OFFニューロンと刺激の持続中応答する持続ニューロンとが存在する。CCDカメラを用いたイメージングでは、両者のニューロンタイプの信号を分離することは出来ないが、マクロ共焦点光学系で記録したスポット状の応答では、ON-OFFニューロンと持続ニューロンとを明確に区別することが出来た。また視覚野ニューロンを縞状のパターンで刺激する時、方位選択性を示すことが知られている。CCDカメラを用いたイメージングでは、方位選択性の有無は区別できないが、マクロ共焦点光学系を用いて記録したスポット状の応答では、明確な方位選択性を示すことが判った。近赤外線レーザーを用いた深部脳活動イメージングでは、レンズ面からの反射光によるニュートンリングが出現し、脳組織からの微弱な反射光と干渉して安定した脳機能イメージングが行えないことが判った。その対案として633ナノメータの赤色レーザーを用いると、深部脳活動を反映したヘモグロビン由来の内因性信号が記録できることを見出した。本研究はマクロ共焦点光学系を用いた深部脳活動イメージング法の開発を目的としている。まずどのような信号を用いれば脳活動がモニターできるか検討した。従来用いられてきた方法は、活動依存的な血流変化をヘモグロビンの吸光度変化として捉える方法である。この方法は光を照射し、脳組織からの反射光を測定することによって吸光度変化を可視化する。しかしマクロ共焦点光学系を用いる場合、レンズ面からの反射光によるニュートンリングが出現し、脳組織からの微弱な反射光と干渉して安定した脳機能イメージングが行えない。そこで血流変化を蛍光シグナルとして記録することを行った。