hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
関節リウマチにおける関節破壊予測因子の同定とテーラーメイド治療の実現

本研究は,関節破壊急速例抽出と治療反応性を予測する因子の同定を目標とした.メソトレキセート使用で,血漿IL-6濃度が有意に低下し,1年後のIL-6濃度が関節破壊進行と有意に関連しすること,遺伝子解析でFCRL3 promotor領域のTRAF1 (16860A/G)のmajoralleleがTNF阻害薬の治療反応性と関連することを報告した.また,末梢血CD14+16+,CD14+CCR2+単球比率の増加がみられ,CD14+CD16+単球比率はMRI上骨髄浮腫,1年後の関節破壊進行と関連することを示した.これら因子から,節破壊急速進行例の抽出と薬効予測についての可能性を示した.新規未治療関節リウマチ患者から採取した血液を,比重遠心法によって単核球,多核白血球を分離し,得られた単核球をflow cytometryを用い,3-color解析によってT,B,NK細胞population分画や活性化T細胞,制御性T細胞について詳細に測定した.また,全例およびサブ集団としてMTXによる治療を行われている患者を抽出し,血清でcytokine-chemokine multiplexを利用して,VEGF,IL-1b,IL-17A,soluble TNF receptor II,IL-6,IL-10,INF-g,MCP-1,TNFαについて経時的に測定し,MTXは血清IL-6を低下することにより疾患活動性および関節破壊抑制効果をもたらす反面,TNFの反応は乏しいという結果を得た.これらは臨床的に抗TNF製剤はMTX併用で奏功するのに対し,抗IL6製剤は単剤で有効性を発揮することを説明可能な結果である(論文作成中).また,分離した多核白血球からDNAを抽出し,HLA typingおよびSNP解析を行い,SNPによってTNF阻害薬やIL6阻害薬の有効性に差が出る結果を得ており,さらなる検討を施行中である.新規関節リウマチ患者(RA)において、治療前の治療反応性予測因子を同定,その因子により患者を分類し,患者毎のテーラーメード治療を可能とすることを目標とした。RA治療においてアンカードラッグであるメソトレキセート(MTX)について,使用によっても血漿TNFαは不変であるが、IL-6が有意に低下すること、また投与後52週時の血漿IL-6濃度が関節破壊進行と有意に関連し、IL-6抑制の程度によりMTXによる関節破壊抑止を予測できる可能性を明らかにした。また、遺伝子解析でFCRL3 promotor領域に存在するrs7528684(169A/G)のmajor allelleが、生物学的製剤であるTNF阻害薬の治療反応性と関連することを報告した。また、未治療RAの単球分画において、末梢血CD14+CD16+、CD14+CCR2+単球比率の増加、CD14+CXCR4+単球比率の減少がみられること、CD14+CD16+単球比率は診断時のMRI上の骨髄浮腫・びらん、12ヶ月間の関節破壊進行(ΔTSS<=0.5)、関節破壊急速進行(RPP<=5)、関節裂隙狭小化進行(ΔJSN<=0.5)と関連することを明らかとし、末梢血単球亜分画が関節破壊進行の予測バイオマーカーとなる可能性を示した。以上から、複数の因子を組み合わせることで、関節破壊急速進行例の抽出と薬剤効果予測についての可能性を示唆した。本研究は,関節破壊急速例抽出と治療反応性を予測する因子の同定を目標とした.メソトレキセート使用で,血漿IL-6濃度が有意に低下し,1年後のIL-6濃度が関節破壊進行と有意に関連しすること,遺伝子解析でFCRL3 promotor領域のTRAF1 (16860A/G)のmajoralleleがTNF阻害薬の治療反応性と関連することを報告した.また,末梢血CD14+16+,CD14+CCR2+単球比率の増加がみられ,CD14+CD16+単球比率はMRI上骨髄浮腫,1年後の関節破壊進行と関連することを示した.これら因子から,節破壊急速進行例の抽出と薬効予測についての可能性を示した.新規未治療患者から採取した血液を,比重遠心法によって単核球,多核白血球を分離し,得られた単核球をflow cytometryを用い,3-color解析によってT,B,NK細胞population分画や活性化T細胞,制御性T細胞について詳細に測定した.また,メソトレキセートによる治療を行われている患者をサブ集団として血清を用い,cytokine-chemokine multiplexを利用して,VEGF,IL-1b,IL-17A,soluble TNF receptor II,IL-6,IL-10,INF-g,MCP-1,TNFαについて経時的に測定した結果,メソトレキセートによってIL-6は低下するがTNFの反応は乏しく,骨破壊進行とも密接に関連することが示唆されている.さらに,分離した多核白血球からDNAを抽出し,HLA typingおよびSNP解析を行い,TNF阻害薬やIL6阻害薬の有効性・安全性とSNPsとの関係性を検討中である.解析対象のRA患者は,DR4およびshared epitopeが約5割に,抗CCP抗体が約8割で検出されるが,それらを超えてTNFさらに関節破壊と密接に関連するとされているDR4やshared epitopeとの関連性についても検討中である.また,サブ集団として,若年発症とは臨床上・免疫応答が異なることが経験的に言われている高齢発症

関節リウマチについても抽出し,その臨床特徴とあわせてリンパ球細胞分画やサイトカインとの関係性から,高齢発症関節リウマチにおける特徴的免疫応答についても検討している.前年度の遅延の影響を受ける形で,やや計画達成に遅延が生じている.8割の関節リウマチ患者血清中存在するリウマチ因子が,特に高値の場合に,測定サイトカイン値に干渉する可能性が認められ,測定前にリウマチ因子吸収等の検体処理が必要と考えられ,調整のための系の確立に時間を要し,これまでの測定結果についても値の検証と再測定を余儀なくされたことから,サイトカイン測定計画に遅延が生じた.また分離した多核白血球からDNAを抽出し,治療効果予測のためにSNPを解析してきたが,この検討にしてターゲットする治療薬としてTNF阻害薬に追加してIL6阻害薬を含めて検討を開始する際に,SNP選別抽出とプライマー作成が必要となり計画に遅延が生じた.また,通常の関節リウマチとは臨床症状が異なり,別のサブグループを形成していると考えられる高齢発症関節リウマチについても,若年発症関節リウマチとの比較で,SNP解析,HLA typingや血清学的因子,リンパ球表面マーカーの相違を検討し,病態解明を行う予定であったが,もともと母集団の人数が少ない上,治療介入状態での紹介であることが多いため,未治療状態でのリクルートおよび検体収集が難航したため,計画に遅延が生じた.新規未治療関節リウマチ患者の血清サイトカインとして高感度ELISA法でVEGF,IL-1b,IL-17A,soluble TNF receptor II,IL-6,IL-10,INF-g,MCP-1,TNFα測定してきたが,患者血清中に元来存在するリウマチ因子が,特に高値の場合に,測定されたサイトカイン値に干渉する可能性が認められたことから,測定前に予めリウマチ因子吸収等の検体処理が必要と考えられ,調整のための系の確立に時間を要し,さらにこれまでの測定結果についても値の検証と再測定を必要としたことから,サイトカイン測定計画に遅延が生じた.また分離した多核白血球からDNAを抽出し,治療効果予測のためにSNPを解析してきたが,この検討にしてターゲットする治療薬としてTNF阻害薬のみだけでなくIL6阻害薬を含めて検討を開始したことから,SNP選別抽出とプライマー作成に時間を要したため,計画に遅延が生じた.さらに,高齢発症関節リウマチについても,若年発症関節リウマチとの比較で,SNP解析,HLA typingや血清学的因子,リンパ球表面マーカーの相違を検討し,病態解明を行う予定であったが,高齢発症関節リウマチは治療介入がすでになされた状態での紹介受診が多く,未治療状態でのリクルートおよび検体収集に当初の予定よりも時間を要したことから,計画に遅延が生じた.次年度ではこれらを解消し実験を進めていく予定である.とcytokine・chemokinを測定する.生物学的製剤使用患者に関しては,使用生物学的製剤に対するhuman anti-chimeric antibody,human anti-human antibodyについても測定する.これまでに抗TNF製剤の1つであるインフリキシマブにおいて指摘されているTNFモノクローナル抗体製剤に対するinfusion
日・韓・英・独4ヶ国の温暖化・エネルギー政策と政策ネットワークの比較分析

(1)聴き取り調査とデータ分析を通じて、日本の気候変動政策で特徴的な、経団連・業界団体による自主行動計画が機能するメカニズムとして、1「フリーライダー」の抑止機能と、より先進的対策を求める企業の声が顕在化するのを抑止する2「保守化フィルタ」の2つの機能が明らかになった。(2)パリ協定を契機に、英とカナダが提唱した「脱石炭発電連合」をはじめ、ドイツを先頭に脱原子力と脱炭素の両立をめざすエネルギー政策が主流化しつつある。韓国も、文政権のもとで、長期的に脱原子力・脱石炭をめざしている。(3)日本国内における石炭火力発電建設問題について、仙台市・千葉市・袖ヶ浦市・横須賀市・神戸市の事例研究を行った。これまでの研究実績をもとに、研究代表者と研究分担者5名が寄稿する『気候変動政策の社会学:日本は変われるか』昭和堂の刊行準備を進め、本年6月に刊行できることになった。2015年10月に環境社会学の提唱者であるRiley Dunlapオクラホマ州立大学教授を招いた研究会を開催し、日本とアメリカの環境社会学が気候変動問題をどのように取り扱ってきたのか、懐疑論のあり方が日米でどのように異なるのかなど意見交換を行った。10月末に東北大学で第5回東アジア環境社会学シンポジウムが開催され、その折にComponプロジェクト韓国チームのKu Dowan氏と日韓の気候変動政策およびエネルギー政策について、意見交換を行った。また台湾のFo Gang大学のShu-fen KAO准教授から台湾の気候変動政策およびエネルギー政策について情報収集を行った。2015年11月31日からパリで開催されたCOP21に、長谷川と佐藤圭一が参加し、COP21の会合、国際環境自治体協議会のイベント、フランスの環境団体主催のイベントなどを通じて、各国の気候変動政策について、とくにイギリス・ドイツ・韓国を中心に、パリ協定合意に至る主要争点について、情報・資料収集を行った。Componプロジェクトフィンランドチーム、カナダチームの研究者ともパリで会合を持ち、フィンランド、カナダの気候変動政策の最近の動向についても情報収集を行った。京都議定書の附属書I国が、京都議定書第1約束期間の目標をどの程度達成しているのかを、国連気候変動枠組条約事務局および国立環境研究所発表のデータをもとに確認・検証した。東松島市・気仙沼市・山元町・南三陸町などにおけるスマートシティ構想の進捗状況や原子力防災計画の策定状況など、震災復興と気候変動対策に関する情報収集も進めた。イギリス・ドイツ・韓国との比較研究は、2015年7月までに国連の気候変動枠組条約事務局に提出された各国の約束草案の分析などを含め情報収集が順調に進んでいる。韓国・台湾とはSkypeでも定期的に情報交換を行っている。これまでの研究実績をもとに、研究代表者と研究分担者5名が寄稿し『気候変動政策の社会学:日本は変われるのか』(昭和堂)を2016年7月に刊行し、書評などで好評を博している。2016年7月ウィーンで開催された、国際社会学会の第3回社会学フォーラムで佐藤圭一が本研究の成果を報告した。韓国・イギリス・ドイツ・インド・フィンランド・ノルウェー・台湾・カナダ・アメリカの研究者と情報交換を行い、「パリ協定」採択・批准後の各国の気候変動対策に関する情報収集に努めた。日本国内では、環境省の気候変動問題の担当者、気候変動問題に関する環境法学者・環境経済学者・環境政治学者、地球温暖化防止活動推進センター(JCCCA)、WWFジャパン、気候ネットワーク、地球の友ジャパンの気候変動担当者と意見・情報交換をすすすめ、「パリ協定」採択・批准後の日本の政策の現状と課題について分析を深めた。日本については、目標年や基準年がバラバラのため、地方自治体の気候変動対策と国の対策・政策との整合性が見えにくくなっていることが判明した。本研究チームとして、1990年を基準年として換算をすすめ、日本の地方自治体と日本政府、EUや各国政府の政策が統一的に比較できるようにする。震災復興と気候変動対策との関連についても、環境社会学会大会、日本社会学会大会などで情報収集に努め、宮城県におけるNGOや生協などが、震災復興と放射能汚染、食の安全性に関して、どのような対応を行ったのかについては中川恵が分析を進めた。気候変動対策に関する国内的な新たな争点として、石炭火力発電所建設問題が浮上してきた。国内に48基の新設計画があることが判明し、仙台市における同問題について詳細な事例調査を行った。イギリス・ドイツとの共同研究は順調に進んでいる。韓国側の研究は研究の進捗にやや停滞がみられる。「パリ協定」批准後の各国の気候変動対策に関して、アメリカのトランプ政権誕生によってどのような影響が生じるのか、気候変動枠組からのアメリカの脱退の可能性も含め、予断を許さない点がある。引き続き、情報収集に努めたい。日本については、目標年や基準年がバラバラのため、地方自治体の気候変動対策と国の対策・政策との整合性が見えにくくなっている。1990年を基準年として、地方自治体と日本政府、EUや各国政府の政策が統一的に比較できるようにしたい。日本・韓国・英国・独国の2015年12月のパリ協定成立後の気候変動政策・エネルギー政策と政策ネットワークについて、各国の研究協力者と協力し、半構造的な聴き取り調査をすすめた。注目すべき動きとして、2017年11月のCOP23の折に、英とカナダが呼びかけの中心となり、「脱石炭発電連合」(Powering Past Coal Alliance)が成立し、2017年12月時点で合計58の国、自治体、企業が加盟している。

英国は、カナダ、フランスなどとともに、2020年から2030年にかけて石炭火力発電の廃止という方針を発表している。ドイツは、褐炭を用いた石炭火力発電所の停止等、石炭への依存度を低減の方針を明示し、脱原子力と脱炭素の両立をめざす政策が定着している。韓国も、5月に就任した文大統領のもとで、稼働30年を超える石炭火力発電所10基を2022年までに廃止する方針を表明している。韓国は、日本と同様に、石油などのエネルギー資源に乏しく、電力供給に占める原発が30%、石炭火力発電が40%、天然ガス火力発電が25%、再生可能エネルギーは2%にとどまる。しかし文大統領は石炭火力発電の廃止とともに、原発の新規建設計画をすべて白紙に戻し、2基の建設工事を中断、老朽化した炉については稼働期間の延長を認めず、再生可能エネルギーの推進と天然ガス火力に力を入れ、今後40年以内に原発ゼロをめざすと宣言している。首都ソウルで2012年4月から始まった原発1基分の省エネ政策が成功し、2014年6月に計画の半年前に削減目標を達成したことが効いている。気候変動政策の焦点である石炭火力発電の問題については、国内で論争になっている仙台市・千葉市・袖ヶ浦市・横須賀市・神戸市の事例について、関係者からの聴き取り調査を行い、新設抑止に関する自治体の消極的な姿勢が明らかになった。(1)聴き取り調査とデータ分析を通じて、日本の気候変動政策で特徴的な、経団連・業界団体による自主行動計画が機能するメカニズムとして、1「フリーライダー」の抑止機能と、より先進的対策を求める企業の声が顕在化するのを抑止する2「保守化フィルタ」の2つの機能が明らかになった。(2)パリ協定を契機に、英とカナダが提唱した「脱石炭発電連合」をはじめ、ドイツを先頭に脱原子力と脱炭素の両立をめざすエネルギー政策が主流化しつつある。韓国も、文政権のもとで、長期的に脱原子力・脱石炭をめざしている。(3)日本国内における石炭火力発電建設問題について、仙台市・千葉市・袖ヶ浦市・横須賀市・神戸市の事例研究を行った。本年7月にオーストリアのウィーンで開催される第3回社会学フォーラムなどの場を活用し、イギリス・ドイツ・韓国との比較研究を進める。産業部門、業務部門、民生・家庭部門の削減策、再生可能エネルギーの促進策を日・英・独・韓国がそれぞれどのように進めようとしているのか、キープレイヤー間のネットワーク図を構成し、比較研究を進める。産業部門、業務部門、民生・家庭部門の削減策、再生可能エネルギーの促進策を日・英・独・韓国がそれぞれどのように進めようとしているのか、キープレイヤー間のネットワーク図を作成し、比較研究を進める。石炭火力発電所の建設問題について、日韓と英独の対応の相違点と類似点について、情報収集と分析を行う。インド側からの国際共同研究の提案を受け、インドとの比較分析の可能性と課題についても検討を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。環境社会学29年度が最終年度であるため、記入しない。
難治てんかん原性病巣の分子病理学的診断基準の確立

1.研究目的てんかんは人口の約1%もの人を苦しめている精神神経疾患であり、その病態と病因の解明は医学的にも社会的にも重要な問題である。近年、難治性てんかん患者における外科的脳切除が広く行われるようになり、その切除組織についての病理組織学的知見が蓄積されるにつれ、大脳皮質の発生異常、特に神経細胞の移動障害を含む局所病変が、てんかん原性病巣となり得ることが指摘されてきた。そのようなことから、これらてんかん原性切除組織の組織病理学的背景を明らかにし、その病態を形成する分子・細胞病理学的実態を明らかにするべく研究を行った。2.研究結果当該研究期間を含め、これまで経験した計173例の外科切除例の全例について、詳細な組織病理学的解析を行った。そこでは、皮質異形成(cortical dysplasia)に代表される発生異常が表現されており、これらが病態形成基盤をなすことは間違いないと考えるに至った。しかしながら、それだけではてんかんのphenotype発現には充分ではなく、実は、細胞病理学的に、グリア細胞、特にアストロサイトが担う役割が重要である可能性に思い至った。つまり、これまで神経細胞の機能ばかりが注目されがちではあるが、ニューロン-グリア連関、glial signal transmissionが重要であると考えた。つまり、全ての症例でグリオーシスが観察され、これは単なる反応性を意味する、と捉えるよりはより積極的なグリア細胞の関与が必須と考えた。3.まとめ当該研究期間に、多くの切除脳凍結組織を蓄積することが出来た。また、それらの詳細な組織検索とそこから思考された仮説は、てんかん原生病変の分子病態機序を解明する上で、極めて重要なものである。当研究を通じて、今後、大規模・多角的研究を展開する上で、不可欠かつ重要な成果を得ることができた。難治てんかん患者に対する外科的脳切除術が広く行われ、その切除脳についての病理学的知見が蓄積されるにつれ、そこには大脳皮質の発生異常、特に神経細胞の移動障害を含む局所病変がてんかん原性獲得の基盤に存在することが認識されつつある。本研究は、多数の自験例を対象とし、てんかん原性病巣における各種分子種の発現動向を網羅的に検索し、それらを分類・統合することにより、その分子病理学的実体を理解することを目的とする。研究の遂行にあたり、本年度は、170例を病理組織学的に再検討し、その約6割にあたる106例は皮質異形成症(cortical dysplasia)と診断され、その殆どの症例で凍結組織を保存していることから、本研究遂行に十分な量的・質的準備状況にあることを確認した。これと平行して、DNAチップによる発現解析を行うための方法論を修得した。即ち、貴重なヒト組織を用いる前段階として、実験動物(ラット)を用い、一連の実験操作手順の確立と方法論的妥当性を検証した。I:組織からのtotal RNAの抽出.II:mRNAをcDNAに変換し、biotin-UTP,-CTPの存在下で増幅.III:cRNAの断片化とDNAチップへのハイブリダイゼーション.IV:biotin標識シグナルの増幅、共焦点レーザースキャナでのシグナル検出.V:画像処理と統計解析の実行.VI:各ステップにおけるサンプルの精製度確認.これらを行うことにより、様々な実験手技的問題点に気づき、そしてそれらを一つ一つクリアーすることが出来た。その過程で、発現量が少ない分子種の変動解析をどのように行うか、また実際の現象と変動分子種がどのように関わるのかを解析する方法論の模索など、早急に解決すべき問題点も把握するに至った。次年度は、実際のヒト組織を用いた解析を実行するとともに、上記問題点の克服に向け、集中的に研究を進める予定である。
脊椎動物の減数分裂開始機構解明の突破口を開く-減数分裂開始異常変異体を用いて-

本研究の目的は、最初期の精原細胞であっても減数分裂を開始する異常を持つゼブラフィッシュENU誘導変異体PM-035の原因遺伝子の同定と機能解析により、脊椎動物における減数分裂開始機構解明の新たな糸口を見出すことにある。まず、PM-035変異体の原因遺伝子の同定に着手した。ヘテロ変異体の掛け合わせによって得られた表現型を持つ個体群と持たない個体群のゲノムを抽出し、各染色体に存在するマイクロサテライトマーカーを用いてゲノミックPCRを行い、変異座と連鎖するマーカーの検索を行った。この解析により、PM-035変異体の15番染色体の上部に変異座が存在することが分かった。候補となる原因遺伝子を通常のシーケンサーで見つけ出せるほどには、変異座が存在する領域を狭めきれなかったため、次世代シーケンサーを用いた解析を行うことにした。PM-035の表現型を持つ25個体(ホモ変異体)と持たない25個体(野生型/ヘテロ変異体)のゲノムをプールし、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析を行った。当初は解析ツールが整っているゼブラフィッシュゲノム情報(Zv9)を用いたが、ホモ変異体特異的な終始変異を見出す事が出来なかった。しかし、平成30年3月に公開された最新のゲノム情報(GRCz11)を用いる事により、候補領域中の3遺伝子にホモ変異体特異的な終止変異が存在する事が明らかになった。これら3遺伝子が強力な原因遺伝子の候補と考えられるため、それぞれの変異体をCRISPR/Cas9を用いて作成し、PM-035変異体との相補性解析を行って原因遺伝子であるか確認する予定である。原因遺伝子がわかり次第、相互作用する因子の解析等を行い、減数分裂開始機構解明の足がかりとする。現在、3つの候補遺伝子についてCRISPR/Cas9を用いて変異体を作成している。当初の予定では既にホモ変異体を得ている予定であったが、CRISPR/Cas9を顕微注入した世代(F0)で不妊となる個体が頻出し、ヘテロ変異体(F1)を得るのに遅れが出た。現在、3つの候補遺伝子について変異体を作成しており、近日中にそれぞれのホモ変異体およびヘテロ変異体を得る見込みである。その後、原因遺伝子を確定するためにPM-035変異体との相補性解析を行うが、ホモ変異体の精巣の表現型解析によって原因遺伝子の大よその判断は可能と見込まれる。この時点で原因遺伝子産物に対する抗体を準備し、研究期間内に発現解析および免疫沈降による相互作用因子の解析を行い、減数分裂開始機構の一端を明らかにする。本研究の目的は、最初期の精原細胞でも減数分裂を開始する異常を持つゼブラフィッシュENU誘導変異体PM-035の原因遺伝子の同定と機能解析により、脊椎動物における減数分裂開始機構解明の新たな糸口を見出すことにある。平成29年度は、PM-035変異体の原因遺伝子の同定に着手した。まずヘテロ変異体の掛け合わせによって得られた表現型を持つ個体群と持たない個体群のゲノムを抽出した。これらのゲノムと81個の各染色体に存在するマイクロサテライトマーカーを用いてゲノミックPCRを行い、変異座と連鎖するマーカーの検索を行ったところ、PM-035変異体の15番染色体に変異座が存在することを明らかにできた。15番染色体上のマイクロサテライトマーカーを用いた更なる連鎖解析を行ったが、残念ながら、変異座が存在する候補領域を十分に狭めきれなかった。そこで、上記の表現型を持つ25個体と持たない25個体のゲノムをプールし、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析を行った。その結果、終始変異は見つからなかったが、PM-035変異座の候補として多数のミスセンス変異とスプライス変異等を見つけることが出来た。現在、マイクロサテライトマーカーを用いた連鎖解析を継続し、得られた候補変異の絞り込みを行っている。今後、CRISPR/Cas9を用いて、絞り込んだ候補遺伝子の機能欠損変異体を作出し、PM-035変異体との相補性解析によってPM-035原因遺伝子を同定する予定である。ENU誘導変異体の原因変異座が終始変異であった場合、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析によって速やかに変異座を特定する事ができる。しかし、本年度の解析でPM-035変異座は終始変異でない事が分かったため、変異座の存在する候補領域を十分に絞り込んで候補変異を選別する必要性が出てきた。このため、当初の計画にも盛り込んではいたが、変異座が終始変異であった場合の想定よりは遅れが出ている。

PM-035の表現型を持つ25個体(ホモ変異体)と持たない25個体(野生型/ヘテロ変異体)のゲノムをプールし、次世代シーケンサーを用いて全ゲノムSNP解析を行った。当初は解析ツールが整っているゼブラフィッシュゲノム情報(Zv9)を用いたが、ホモ変異体特異的な終始変異を見出す事が出来なかった。しかし、平成30年3月に公開された最新のゲノム情報(GRCz11)を用いる事により、候補領域中の3遺伝子にホモ変異体特異的な終止変異が存在する事が明らかになった。これら3遺伝子が強力な原因遺伝子の候補と考えられるため、それぞれの変異体をCRISPR/Cas9を用いて作成し、PM-035変異体との相補性解析を行って原因遺伝子であるか確認する予定である。原因遺伝子がわかり次第、相互作用する因子の解析等を行い、減数分裂開始機構解明の足がかりとする。現在、3つの候補遺伝子についてCRISPR/Cas9を用いて変異体を作成している。当初の予定では既にホモ変異体を得ている予定であったが、CRISPR/Cas9を顕微注入した世代(F0)で不妊となる個体が頻出し、ヘテロ変異体(F1)を得るのに遅れが出た。概要にも記した様に、CRISPR/Cas9を用いて絞り込んだ候補遺伝子の機能欠損変異体を作出し、PM-035変異体との相補性解析によってPM-035原因遺伝子を同定する。原因遺伝子の同定に時間がかかっているため、当初行う予定であった原因遺伝子産物の免疫沈降による相互作用する因子の検索や、それらの機能解析は研究期間に間に合わない可能性が高いが、原因遺伝子の発現解析や、強制発現によって減数分裂の開始に異常がでるかの解析は期間内に行う予定である。現在、3つの候補遺伝子について変異体を作成しており、近日中にそれぞれのホモ変異体およびヘテロ変異体を得る見込みである。その後、原因遺伝子を確定するためにPM-035変異体との相補性解析を行うが、ホモ変異体の精巣の表現型解析によって原因遺伝子の大よその判断は可能と見込まれる。この時点で原因遺伝子産物に対する抗体を準備し、研究期間内に発現解析および免疫沈降による相互作用因子の解析を行い、減数分裂開始機構の一端を明らかにする。PM-035変異体の原因遺伝子の同定が事前の想定より大きく遅れたため、当該年度に予定していた海外の学会参加を取りやめ、国内学会も札幌での地震のために中止となったため、旅費を使用しなかった。また同じ理由で、「その他」で予定していた原因遺伝子の機能解析のための外注解析を行えなかったため、使用していない。これらの予算を次年度に行うPM-035変異体の原因遺伝子の機能解析に使用する。
生物時計由来素子を用いた人工時計細胞デバイスの創製

試験管内再構成が可能なシアノバクテリア生物時計由来素子であるナノサイズ時計タンパク質KaiA, KaiB, KaiCを油中におけるリン脂質被覆ドロップレット中に封入し、その活性検出に成功した。その結果、周期は35時間の長周期となっていた。蛍光標識による格タンパク質の局在の観察から、この長周期化の原因はKaiタンパク質の局在が均一でないため、濃度バランスが通常の状態と異なるために引き起こされている可能性が示唆された。唯一、試験管内再構成が可能なシアノバクテリア生物時計由来素子であるナノサイズ時計タンパク質KaiA, KaiB, KaiCを微小空間内に封入し、制御性を高めたナノ・マイクロサイズの人工時計細胞デバイスを生み出すことを目的として本研究を推進している。まず、時計タンパク質を人工膜小胞中に再構成し、時計としての活性を保持しているかの確認を行う前段階として、油中におけるリン脂質被覆ドロップレット中での時計タンパク質の再構成とその活性検出を試みた。その結果、再構成された時計タンパク質は24時間周期ではなく35時間の長周期となっていたが、少なくとも4日間、時計として機能することが確認された。この結果から人工時計細胞デバイス創製の可能性が示された。次に、何が原因となって長周期化が起こっているのかを明らかにするために、時計タンパク質に蛍光標識を行い、膜小胞中での動的変化を明らかにすることを試みた。蛍光標識によるKaiタンパク質のドロップレット内の局在を観察した結果、KaiCがドロップレット膜近辺へ局在していることが確認された。このため、長周期化の原因はKaiCが膜近辺へ局在することで、局所的なKaiCタンパク質濃度が上昇し、Kaiタンパク質の濃度バランスが通常の状態と異なるために引き起こされている可能性が示唆された。これらの成果は生物時計の応用への土台となるだけでなく、より細胞に近い膜小胞中再構成における生物時計の新たな振る舞いを明らかにし、新しい知見をもたらす成果である。唯一、試験管内再構成が可能なシアノバクテリア生物時計由来素子であるナノサイズ時計タンパク質KaiA,KaiB,KaiCを微小空間内に封入し、制御性を高めたナノ・マイクロサイズの人工時計細胞デバイスを生み出すことを目的として本研究を推進している。時計タンパク質を人工膜小胞中に再構成し、時計としての活性を保持しているかを、油中におけるリン脂質被覆ドロップレット中での時計タンパク質の再構成を行い確認しところ、再構成された時計タンパク質は24時間周期ではなく35時間の長周期となっていた。この長周期化が起こっている原因を明らかにするために、時計タンパク質に蛍光標識を行い、膜小胞中での動的変化を明らかにすることを試みた。一方、KaiBタンパク質は一様に分布することが確認され、これらの局在は変化しないことが確認された。これらの結果から、Kaiタンパク質の混合比率を操作することで、時計の周期が制御できる可能性が示された。これらの成果は生物時計の応用への土台となるだけでなく、より細胞に近い膜小胞中再構成における新たな振る舞いを明らかにし、新しい知見をもたらす成果である。
生薬配糖体の特性を手本にした大腸送達性プロドラッグの創製―その試み―

我々は、生薬配糖体が経口投与された時,それら自身はほとんど吸収されず、腸内細菌により代謝活性化される天然のプロドラッグであることを明らかにしてきた。本研究課題では、これら配糖体の特性を手本とし、速吸収性の非ステロイド性抗炎症剤(NSAIDS)および抗癌剤に糖を付加し難吸収性とし腸管下部にまで到達させ、そこで腸内細菌により活性化される、大腸炎および大腸癌ターゲッティングプロドラッグ創製を目的としている。その試みとして、近年COX-2阻害、COX-2誘導抑制、IκB不活化抑制、抗酸化活性等で再評価されているサリチル酸に糖を付加し、難病指定されている潰瘍性大腸炎の治療薬としての可能性について検討を加えた。サリチル酸グルコシド及びグルクロニドを合成し、これら化合物がアスピリンの先導化合物である柳の配糖体成分サリシンと同様、母化合物サリチル酸及びサリゲニンに比し難吸収性で、通常ラット及び無菌ラットを用いた実験により、経口投与後消化管下部、特に盲腸(大腸)、にまで到達すること、そこで腸内細菌によりサリチル酸及びサリゲニンへと代謝されることを明らかにした。合成サリチル酸グリコシドは経口投与後徐々に血中にサリチル酸が出現する徐放性のプロドラッグで、母化合物に比し胃障害性が著しく軽減されることを明らかにした。さらに、難病である潰瘍性大腸炎に病理組織学的に類似した炎症を惹起する、デキストラン硫酸誘発潰瘍性大腸炎モデルラットを作製し、ヒト潰瘍性大腸炎治療薬サラゾスルファピリジンと同様、サリチル酸グルコシドは体重減少、ヘマトクリット値減少、糞便潜血、盲腸粘膜層剥離等いずれの検査においても効果を示した。サリチル酸に糖を付加することにより副作用を軽減、さらに大腸送達性を獲得し、大腸で活性化される大腸炎ターゲッティングプロドラッグとなることが示唆された。また、薬用人参主成分ジンセノサイドRb1配糖体が腸内細菌によりCompound Kへと代謝活性化されるプロドラッグであることを明らかにした。我々は,生薬配糖体が経口投与された時,それら自身はほとんど吸収されず,腸内細菌により代謝活性化される天然のプロドラッグであることを明らかにしてきた。そこで,速吸収性の非ステロイド性抗炎症剤(NSAIDS)および抗癌剤に糖を付加し,難吸収性とし腸管下部にまで到達させ,そこで腸内細菌により活性化される,大腸炎および大腸癌ターゲッティングプロドラッグ創製を目的としている。本年度では,まずアスピリンの先導化合物である柳の配糖体成分サリシンが,ラットに経口投与後消化管下部,特に盲腸(大腸),にまで到達するか検討した。無菌ラットを用いた実験より投与されたサリシンの30%以上が盲腸に到達すること,さらに通常ラットにおいてはサリシンが盲腸でサリゲニンヘと代謝変換されることを明らかにした。一方,そのアグリコンであるサリゲニンは経口投与後回腸でもほとんど検出されず速やかに吸収された。また,薬用人参配糖体ジンセノサイドRb1についても,無菌および通常ラットでの実験から90%以上がそのまま盲腸にまで到達すること,そこで腸内細菌によりCompound Kに代謝されることを明らかにした。次に,大腸送達性大腸炎製剤の試みとして,サリチル酸-O-β-D-グルコシドを合成した。

サリチル酸は速やかに吸収されるにもかかわらず,本グルコシドは無菌ラットヘの経口投与からその40%が盲腸にまで到達すること,通常ラットでは盲腸においてサリチル酸へと代謝されることを明らかにした。以上,速吸収性の薬物に糖を付加することにより大腸送達性を獲得させ,大腸で腸内細菌により活性化されることを明らかにすることができた。来年度以降,近年抗癌作用を有することで注目されているスリンダク等のNSAIDSおよび抗癌剤に糖を付加させ,大腸炎および大腸癌のための大腸送達性プロドラッグ創製を試みる。我々は,生薬配糖体が経口投与された時,それら自身はほとんど吸収されず,腸内細菌により代謝活性化される天然のプロドラッグであることを明らかにしてきた。そこで,速吸収性の非ステロイド性抗炎症剤(NSAIDS)および抗癌剤に糖を付加し,難吸収性とし腸管下部にまで到達させ、そこで腸内細菌により活性化される、大腸炎および大腸癌ターゲッティングプロドラッグ創製を目的としている。昨年度において,無菌ラットを用いた実験によりアスピリンの先導化合物である柳の配糖体成分サリシン及び合成サリチル酸-O-β-D-グルコシドが、それぞれ糖の付加してないサリゲニン及びサリチル酸は速やかに吸収されるにもかかわらず、経口投与後消化管下部、特に盲腸(大腸)、にまで到達することさらにそこで腸内細菌によりサリゲニン及びサリチル酸へと代謝されることを明らかにしてきた。本年度では、難病である潰瘍性大腸炎に病理組織学的に類似した炎症を惹起する、分解型カラゲニン投与潰瘍性大腸炎モデルモルモットを作製し、合成サリチル酸-O-β-D-グルコシドの治療効果について検討した。ヒト潰瘍性大腸炎治療薬ペンタサ錠の有効成分5-アミノサリチル酸投与では効果は認められなかったが、サリチル酸-O-β-D-グルコシド投与により改善傾向が認められた。サリチル酸に糖を付加することにより大腸送達性を獲得し、大腸で活性化される大腸炎ターゲッティングプロドラッグとなることが示唆された。また、無菌ラット及び代謝菌感染ノトバイオートラットを用い薬用人参配糖体ジンセノサイドRb1及び柴胡配糖体サイコサポニンb1が消化管下部(盲腸)にまで到達し、そこでアグリコンに代謝されることを明らかにした。来年度では、近年抗癌作用を有することで注目されているスリンダク等のNSAIDSおよび抗癌剤に糖を付加させ、大腸炎および大腸癌治療薬としての大腸送達性プロドラッグ創製を試みる。そこで,速吸収性の非ステロイド性抗炎症剤(NSAIDS)および抗癌剤に糖を付加し,難吸収性とし腸管下部にまで到達させ,そこで腸内細菌により活性化される、大腸炎および大腸癌ターゲッティングプロドラッグ創製を目的としている。その試みとして、近年COX-2阻害、COX-2誘導抑制、IκB不活化抑制、抗酸化活性等で再評価されているサリチル酸に糖を付加し、難病指定されている潰瘍性大腸炎の治療薬としての可能性について検討を加えた。昨年度までにおいて,通常ラット及び無菌ラットを用いた実験によりアスピリンの先導化合物である柳の配糖体成分サリシン及び合成サリチル酸-O-β-D-グルコシド、サリチル酸-O-β-D-グルクロニドが、経口投与後消化管下部、特に盲腸(大腸)、にまで到達すること、そこで腸内細菌によりサリゲニン及びサリチル酸へと代謝されること、サリシン及び合成サリチル酸-O-β-D-グルコシドは母化合物サリゲニン及びサリチル酸に比し胃障害性が著しく軽減されることを明らかにしてきた。
縦磁界印加同軸線路形マイクロ波プラズマCVD装置の開発と成膜機構の研究

本研究は、[1]同軸線路形マイクロ波プラズマ作製装置にマイクロ波電界と平行に直流磁界を印加して、プラズマの管壁方向への拡散を抑えることにより、放電の安定化を計るとともに電子密度の高濃度化を計ること、さらに[2]本装置に膜堆積室を接続し、かつ膜堆積室内には直流磁界もマイクロ波電力も入らないように設計し、膜堆積室内にエネルギーの注入されていない空間的アフタ-グロープラズマを作成し、低温で、静かなプラズマ中でCVDを行うことを目的としている。平成7年度には比較的放電しやすいArガスとN_2ガスを用い、主として放電実験を行い、従来無磁界では放電が不安定となり、電子密度が低下してしまうような、低ガス圧でも安定で、かつ高電子密度のプラズマが得られることを明らかにした。さらに、比較的放電しにくいH_2ガスにおいても同様の実験を行い、H_2ガスにおいても安定で、かつ高電子密度のプラズマが得られるという見込みを得て、初期の目的[1]を達成した。平成8年度には、主として膜堆積に注目して実験を行い、Arガス、N_2ガスを用いた場合には無磁界の場合と比較して、膜質を劣化させることなく、より高速な膜堆積を行えることを明らかにした。さらに、H_2ガスの場合には、無磁界では電子密度が低いため、a-Si:H膜の堆積速度はかなり遅いものであったが、約1400ガウスの磁界印加により、安定でかつ高電子密度のプラズマが得られ、7Å/sとい高速の膜堆積が行えることを明らかにし、目的[1]、[2]を達成した。1.磁界印加によるプラズマ閉じ込め効率の増大放電領域に縦磁界を印加して荷電粒子の動きを制御し、プラズマの閉じ込め効率を増大させた。また、放電領域に磁界を閉じ込め、磁界が堆積室内にはほとんど漏れていない新しいプラズマ発生装置を開発した。すなわち、磁力線の影響のない所での成膜、エッチング等を可能にした。2.プラズマパラメータの測定(1)Arプラズマにおける縦磁界印加効果Arプラズマに縦磁界を印加した効果を、放電領域外部においてプラズマパラメータを測定することにより検討し、電子温度、電子密度と印加した磁束密度との関係を明らかにした。また、無磁界では放電が不安定であった低ガス圧の放電が磁界を印加することにより安定化することを明らかにした。さらに、放電領域内部におけるプラズマパラメータの測定を行い、放電領域外部での傾向とは異なった傾向を得た。(2)N_2プラズマにおける縦磁界印加効果Arプラズマにおける縦磁界印加効果と同様な実験をN_2プラズマにおいて行い、Arプラズマでの傾向とほぼ同様な傾向を得た。3.薄膜作製とその評価(1)a-Si:H膜の作製Ar放電を用いて、磁束密度を増加させることにより、堆積速度は増加しSiH結合優勢な膜が作製できることを明らかにした。また、本装置では従来困難であった純水素放電による成膜が縦磁界を印加することにより可能になった。(2)SiN膜の作製内管端位置を放電領域から堆積室内に変化させると、内管端位置での電子温度、電子密度が減少し堆積速度が減少するが、縦磁界を印加することにより、プラズマ、活性種を堆積室内にほとんど流入させることができるために堆積速度は増加した。また、縦磁界を印加することにより、膜密度が3g/cm^3と緻密な膜が作製できた。本研究は、1.同軸線路形マイクロ波プラズマ作成装置にマイクロ波電界と平行に直流磁界を印加して、プラズマの管壁方向への拡散を抑えることにより、放電の安定化を計るとともに電子密度の高濃度化を計ること、さらに2.本装置に堆積室を接続し、堆積室内には直流磁界もマイクロ波電力も入らないように設計し、堆積室内に空間的アフタ-グロープラズマを作成し、低温で、静かなプラズマ中でCVDを行わせることを目的としている。

平成7年度には比較的放電し易いArガスおよびN_2ガスと放電しにくいH_2ガスを選び研究を行い、上記目的の前半をほぼ完成した。そこで平成8年度には上記目的の後半であるCVDに主として着目し、研究を行い下記の結果を得た。1.N_2ガスを用い電子密度の高濃度化を確かめるとともに、SiN膜の作製を行い、屈折率、N-H結合濃度、Si-H結合濃度、ダングリングボンド濃度や光学的エネルギーギャップを測定し、磁界のない場合と同様な良質な膜特性のままで、磁界印加により、より高速な膜堆積を行えることを明らかにした。2.無磁界では放電が弱く、電子密度が低すぎて非常に低速でしか、a-Si:H膜が作製できなかった本装置に、磁界を印加することにより、電子密度の高濃度化が計れることをプローブ測定により明らかにした。さらに、最適磁界が約1400ガウスであることを見いだし、この条件で、a-Si:H膜作製実験を行った。その結果、7nm/sという高速堆積が行えることを明らかにした。
有機電気化学的手法を活用する有用生物活性物質の創製研究

環境に負荷のかからない有機電機化学の方法論により、有用な生物活性物質の合成を行った。すなわち、含ホウ素ダイヤモンド電極をメタノール中陽極として用いた場合においてメトキシラジカルが反応活性種として発生することを明らかにし、有用な化合物の合成に適用した.さらに、同電極により還元反応を行って新規ネオリグナンの合成を行った。また、連続して電極反応を行うことにより活性物質の重要な部分構造を合成するとともに、電解酸を活用した新しいオルソエステルのグリコシル化反応を見出した。以上のように電気エネルギーを駆使した新しい物質合成の方法論を開発した。前年度に引き続き、有機電気化学によって発生する特異な反応活性種の活用とそれを利用した有用な天然・非天然型生物活性物質の創製に取り組んできた。本年度は、糖基質について研究を進めてきた。その1として、新しいグリコシル化反応を開発するために以前報告者により見出されたように、電極素材に依存して芳香族ベンジルエーテル誘導体がベンツアルデヒドおよびジエノン成績体を生成することを利用してグリコシルドナーの発生に利用することとした。適切に官能基化されたベンジル基をアグリコンとして、アルコールの存在下に陽極酸化に付したところ、目的とするグリコシル化反応を達成することが出来た。継続して、その反応の詳細を検討しているが、電解反応によって生成する電解酸が真の活性種であり、通常のプロトン酸とは明らかに異なる挙動を示すことが判った。その2として、糖の立体化学をアグリコン部分に転写して新しい不斉導入反応を試みた。すなわち、芳香環を直接糖のアノマー位に結合させたCーグリコシドに対してホウ素をドープしたダイヤモンド電極(BDD電極)による陽極酸化を行い、ジエノン体を合成した。これに対して、1,2ー付加反応あるいは接触還元を行うことでsp3炭素を導入して、不斉導入の効果を評価した。また、天然に産するジアリールエーテル型化合物が顕著な生物活性を示すことから一連の関連物質の合成研究を行っている中でジアリールヘプタノライドの一種より強力な骨芽細胞分化誘導の活性を見出し、関連化合物の評価も合わせて行った結果、骨粗鬆症治療薬のリードとしての可能性を見出すことができた。本年度は、以下に記した成果を挙げることが出来た。すなわち、昨年度より継続していた安定オルソエステルの電解酸による活性化を基軸とするグリコシル化反応の開発において、臭素化糖とベンジルアルコールを縮合して生ずる極めて安定なベンジルオルソエステル誘導体を支持塩として過塩素酸塩を用いたシクロヘキサノールの陽極酸化反応によって得られる電解酸(無水過塩素酸)の存在下にアルコールと反応させると、相当するグリコシド誘導体を効率よく得ることを見出した。さらに、糖の6位にFmoc基を有するオルソエステルについても、同様のグリコシル化反応を行った後、選択的に6位保護基を除去して得られる誘導体をアグリコンとして連続的に糖鎖を延長させることが出来た。また、BDD電極を活用する陰極還元と新ネオリグナンの合成を行った。本課題においては、BDD電極の有機合成反応における活用法の開発の一環として、BDD電極を陰極とした場合の特性を引き出すために桂皮酸誘導体について還元反応を精査したところ、ベンジル位間でのカップリング生成物を得ることができた。本化合物は、閉環反応に付すことにより、7員環ラクトンおよびエーテルに誘導することが出来た。さらに、糖の不斉を他の部位に転写する試みとして、フェニルグリコシドのO→Cグリコシド転位を行い、Cーグリコシドとした。この化合物をメタノール中BDD電極により酸化し、ジエノン誘導体とした後、選択的接触還元を行ったところ、溶媒に依存して選択性が異なり、最高99:1までジアステレオ選択性を上げることが出来た。さらに、立体選択性を理論計算より見積もることが出来た。新規医薬品のリードとなる低分子量天然・非天然生物活性有機化合物は、様々な感染症あるいは薬剤耐性菌・ウイルスの出現により,とみに需要が増しつつある。そのような背景の下、報告者は有機電気化学の手法を活用した天然物をもしのぐ高活性を示す生物活性物質の創成を目標として、研究を推進してきた。通常のケミカルな合成では最終段階において触媒等に用いてきた残存金属の除去が大きな課題となっているのに対し、電気エネルギーを用いる電極反応はクリーンな有機合成の手法としてその開発・展開が期待されている。本年度においては、既に申請者によって開発された陽極酸化によって発生する超原子価ヨウ素試薬の新しい活用法として、インドール化合物を基質とした酸素官能基の導入を伴う分子内ピロール環構築法を提案し、天然物合成を行うことでその有用性を実証することができた。なお、本研究は有機合成化学の有力な学術誌に招待投稿を依頼された。

また、ホウ素をドープしたダイアモンド電極を活用する電極合成について、メタノール中で陽極酸化を行うとメトキシラジカルの発生がこれまで想定されていたが、本研究でESRスペクトルを測定することでラジカルの存在を初めて実証することができた。さらに、本陽極酸化法を利用することで生物活性ネオリグナンであるリカリンAの改良合成を達成するとともに、予備的アッセイにおいて新規生物活性が期待される酸化成績体を高収率で合成することができた。本研究は、インパクトファクターの高い学術誌において公刊することとなった。その他、含光学活性キノリンジアリールエーテル化合物であるOーメチルタリブリンの光学活性体の全合成を達成することができた。これまでに達成してきたフェノール酸化の手法によるジアリールエーテルおよびスピロジエノン化合物の合成に加えて、電気化学的に発生させた超原子価ヨウ素試薬の活用、BDD電極による有機電気化学の汎用性を提案してきたが、現段階ではそれを糖誘導体に拡張知ることが出来た。さらに,ジアリールヘプタノライドの合成により新しい骨粗鬆治療薬の可能性を示すことが出来た。さらに新しい電解還元の反応装置の導入も行うことが出来た。実績概要でも述べたように、主立ったものとして1)電気化学的に発生させた超原子価ヨウ素の新しい利用法の開発および天然物合成による有用性の実証、2)ダイアモンド電極によるメトキシラジカルの発生の検証と生物活性物質の改良合成への応用、3)ジアリールエーテル型光学活性天然物等の研究を達成している。1)および2)については、有力な学術誌に投稿し、既に掲載に向けて受理されている。25年度についてもこの方向性を継続して研究を推進していく。さらに、超原子価ヨウ素およびBDD電極の新しい活用について検討を重ねていく。BDD電極の反応について、これまでにメトキシラジカルの存在を明らかにしてきたが、水系についても反応活性種の特徴あるいは反応性を検討する。ジアリールヘプタノライド類については、より強力な活性物質を創製する目的で構造活性相関に関する研究を行う。とくに、環のサイズと活性に関する関連性などを題材として、環構築の反応性の相違と、活性発現の必須官能基の配置と種類など、より詳細に検討を加える。当初の方針どおり、有機電気化学の生物活性物質創成への活用の研究を強力に推進していく。23年度では主として、当初予定の2課題を強力に行ったため,残る1課題を24年度に行うこととした。現段階では新規化合物の合成に力点が置かれているが、24年度以降は新規生物活性を見出すための評価を平行して行っていく計画である。主として合成に関する消耗品(電極、試薬など)の購入を計画しています。11月に開催予定の第11回国際有機反応化学シンポジウム(台北)への参加により本研究を紹介するため旅費に充てたいと考えております。研究費は、23年度と同様に新規物質の合成とともに生物活性を検索するための物質調製に充当していくものとし、当初の予定通りの使途を考えている。なお、上述の通り23年度にやり残した課題分が23年度に残った予算に相当するため、24年度にこの課題を継続して行うものとし,24年度申請予算とあわせてその使用を希望している。
二酸化炭素による新たな脊髄保護戦略

二酸化炭素(CO2)吸入による中枢神経保護作用を発展させ、脊髄虚血後の遅発性対麻痺に対するCO2の保護作用を明らかにする。具体的にはマウス脊髄虚血モデルを作成し、虚血中より二酸化炭素の吸入を開始する。二酸化炭素吸入群では遅発性対麻痺が起こらないこと確認し、脊髄保護作用の作用機序を明らかにするため、レーザードップラーによる脊髄血流の測定、脊髄におけるCaspase 3の活性化、マイクログリアの活性化の検討を行う。
中等教育段階における視覚障害児教育プログラム評価モデルの開発

本研究の目的は、開発途上国のインクルーシブ教育で行われている中学生レベルの理科教育を評価するためのガイドラインを作成することである。開発途上国ではしばしば晴眼児と視覚障害児が向一の教室で学習することが多いので、本研究では視覚障害児と晴眼児が同じ教室で理科実験を学習しているインクルーシブ教育を想定している。本研究は、わが国の盲学校の理科担当教師に面接してインクルーシブな理科授業における質の指標を検討し、評価項目を作成すること、次にその評価項目を用いてインドネシアで行われているインクルーシブ理科教育の質を評価することである。平成15年11月から平成16年3月までに以下の研究を行った。1)教育の質を評価する方法を検討した先行研究論文を吟味した。2)開発途上国におけるインクルーシブ教育の状況を整理した。3)先行研究及び独自の視点に基づいて理科教育の質を評価する質問紙を作成し、福岡県立北九州盲学校の理科担当教師2名に面接し、質問内容の妥当性、回答内容などを検討した。また、筑波大学附属盲学校の理科授業を参観し、評価指標の手掛かりを得た。4)理科教育の質を評価するために、理科実験、実験室の環境、カリキュラム、授業中の教師、晴眼児、視覚障害児の相互作用の3つの観点を設定した。5)理科教育の質評価のための質問紙を吟味し、開発途上国で応用できるように精選した。以上の結果を踏まえて、平成16年度は評価項目を作成し、インドネシアのインクルーシブ理科授業の質の評価を試みることにする。最終的には、ジンバブエにおけるインクルーシブ理科教育の質的向上を図る基礎資料として活用する。