hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNPによる人工遺伝子ネットワークの試験管内進化

生命の起源において、核酸や蛋白質などの化学物質から、進化する生命システムがいかにして誕生したのかという問題の解決は、生命科学が目指す大きな目標の一つである。機能性核酸や蛋白質を人工的につくることは可能になりつつある。しかしながら現在、生体分子複合体や、それらの相互作用が形成する人工遺伝子発現制御システムを構築する必要性が高まっている。本研究では、RNA-蛋白質複合体(RNP)を利用した人工分子のデザインや試験管内進化、またそれら人工分子を活用した新規翻訳制御システムの構築を目的とする。本年度は、コンピュータモデルによるRNA分子設計法と試験管内進化法を融合した独自の技術、「分子デザイン・セレクション法」を開発し、論文として発表した(Shiohara et al ; Nucleic Acids Research,2009)。さらに、古細菌に存在するリボソーム蛋白質と、それに特異的に相互作用するRNAモチーフを利用して、新たなRNP型人工分子のデザイン、及び人工リボスイッチの構築をおこなった。具体的には、一辺が10nmのRNPから構成される三角形状のナノ構造体を分子設計し、実際にその構造体形成を原子間力顕微鏡(AFM)により観察することに成功した。これは、ナノスケール構造体の設計・構築にRNPを用い、タンパク質によりRNAの構造を人工的に制御できるという結果を直接観察することに成功した、世界で初めての例である。分子設計におけるRNPの有効性をさらに示すため、より複雑なRNP構造体の設計・構築を現在進めている。また同様のRNPモチーフを活用して、目的遺伝子の翻訳をON/OFF制御するシステムを試験管内で再構築することに成功した。本研究代表者は、「試験管内進化法」の技術を用いて、RNAや蛋白質の実験進化研究を進めてきた。本年度は、人工蛋白質を創成する新規技術、「モチーフ・プログラミング」を開発した(Saito et al.,NucleicAcids Res,2007)。この技術から、蛋白質に内在する機能や構造に関連した短いペプチドモチーフを基板材料として、生体内で作用する多機能性人工蛋白質を創製することができる。このモチーフ・プログラミングにより、細胞死制御蛋白質Bcl-xL及びNoxaからBH1-BH4モチーフを抽出し、これらモチーフをランダムに出現する蛋白質ライブラリーを作成した。人工蛋白質の機能を解析した結果、比較的少数の蛋白質集団(28種類)から、細胞死を正負に制御する逆の機能をもった蛋白質が得られた(未発表データ)。この内一つの人工蛋白質は、天然蛋白質同様に、Bcl-2ファミリーに作用してミトコンドリア経路でのアポトーシスを誘導することがわかった。このことは「ペプチドモチーフ」の効果的配置が、蛋白質ネットワークの形成に重要な役割を果たしたことを示唆している。また、人工遺伝子ネットワークを内包した人工細胞モデル開発のため、まず無細胞蛋白質合成系を内包したリポソームを作成し、蛍光蛋白質の発現過程をリアルタイムで追えるシステムの開発に成功した(未発表データ)。このシステムでは、全てのリポソームに翻訳システムが内包されるため、モデル細胞内部での蛋白質発現定量のkineticsが容易になると考えられる。
磁場中凝固による高アスペクト比・規則化ロータスメタルの製法開発と機能材料への応用

金属の溶融状態と凝固状態の水素の溶解度差を利用して一方向凝固によって気孔が一方向に揃ったロータス(レンコン)型ポーラス金属を作製することができる。固相から吐き出された水素が固液界面で濃化して固相の気孔の形成源として供給されるならば、気孔の成長は持続して長い気孔が形成されるはずであるが、液相中では重力の影響を受けて対流が起こっているため濃化するはずの水素が対流によって液相中に広く拡散してしまい、凝固する固相内の気孔の成長に寄与しなくなってしまい、気孔が途切れてしまう。本研究では10テスラの強磁場を金属の溶解凝固過程に印加して融液の対流を抑制してアスペクト比の改善を図ることができた。金属の溶融状態と凝固状態の水素の溶解度差を利用して一方向凝固によって気孔が一方向に揃ったロータス型ポーラス金属を作製することができる。しかしながら、凝固時の液相の対流などにより気孔が一方向に配向するものの、気孔の成長が途中で中断してしまう。そのため気孔径に対する気孔長さの比であるアスペクト比が十分でない。貫通気孔に冷媒を流すヒートシンクなどの用途を考えた場合、大きなアスペクト比を有する気孔の成長が望まれる。本研究では、定常磁場を負荷することによって融液の対流を抑制し気孔の成長を錯乱する要因を除去した環境で気孔を成長させる手法を確立させることを主たる目的として研究を行なっている。本研究では前述した目的を達成するために10Tの磁場を発生することのできる超伝導マグネットを購入し実験室に設置した。また、超伝導マグネットのボア内に取り付けるロータス金属の作製のための溶解炉を作製完了した。この溶解炉の中心部にはモリブデンによる抵抗式加熱炉とその直下に冷却用チラーを直結させた鋳型を設置した。鋳型内には予めダミーバーを挿入し溶融マグネシウムを上部に充填させた後、直線導入機構によってダミーバーを下方に移動させることによって連続的に鋳造を行う。マグネシウムをポーラス化するために溶解炉には0.10.2MPaの水素ガスを充填することができる能力を有する。超伝導マグネットを稼働するために実験室内にサーモチラーを設置して、超伝導マグネットを稼働させ、所定の磁場10Tを出力することを確認した。しかしながら実験室内にサーモチラーを設置すると実験室内の室温が上昇し実験に支障をきたすことが判明したので、実験室屋外に取り付けるための工事を早急に行うことになった。この工事が完了すれば、目的の実験を本格的に実施することができる。平成25年度末に10Tの磁場を発生する超伝導マグネットを設置した。今年度はじめに実験室屋外にサーモチラーを取り付けた。これによって超伝導マグネットを稼働することができた。その後、超伝導マグネットのボア内に連続鋳造装置を設置した。この連続鋳造装置は上部にモリブデン抵抗加熱炉を取り付けその内部にグラファイトルツボを配置した。このルツボの直下には冷却機能を有する鋳型を取り付けた。その鋳型の内部にダミーバーを挿入し、ダミーバーにはリニアアクチュエーターが連結されていてリニアアクチュエーターによってダミーバーを下方に引き出すと上部のルツボ内の溶融金属が鋳型に連続的に移動し凝固して下方に引き出されるような仕組みになっている。・モリブデン抵抗加熱炉の加熱試験を行ない、アルミニウムおよびマグネシウムの融点以上の温度まで加熱できることを確認した。熱電対の温度が正確に読み取れることを確認した。・連続鋳造装置チェンバーの真空試験を行ない、真空漏れや加圧ガス漏れのないことを確認した。・分担協力者井手拓哉の所属するロータスアロイ社の連続鋳造装置を用いて均一気孔を生じさせるには、大気圧の水素よりも若干加圧した水素雰囲気に保持することが重要であることの知見を得た。以上のように当初の研究計画よりは若干計画が遅れているが、平成27年度前半で計画を当初の予定まで持って行けると判断している。固相から吐き出された水素が固液界面で濃化して固相の気孔の形成源として供給されるならば、気孔の成長は持続して長い気孔が形成されるはずであるが、液相中では重力の影響を受けて対流が起こっている。その結果、濃化するはずの水素が対流によって液相中に広く拡散してしまい、凝固する固相内の気孔の成長に寄与しなくなってしまう。そのために、気孔の長さには限度があり、気孔径に対する気孔長の比、すなわちアスペクト比はせいぜい20程度である。ロータス金属の直線的気孔に冷媒を流して電子機器の放熱器(ヒートシンク)としての応用が考えられているが、直線的・貫通孔が長いほうが望ましい。10テスラの強磁場を金属の溶解凝固過程に印加して融液の対流を抑制し気孔の成長を錯乱する因子を除去することができれば、大きなアスペクト比を有するロータス金属を創製することができると期待される。本研究ではこの目的を達成するために、10テスラの定常磁場を発生できる無冷媒型超電導マグネットの中心部の空間内に連続鋳造装置を作製した。この連続鋳造装置は、上部に白金抵抗加熱炉を設けその内部にグラファイトるつぼを入れ、マグネシウム素材をセットした。

中間部には冷却機能を有する鋳型を設置し、下部にはリニアアクチュエーターによる凝固材の下方への移動機構を設けた。このようにして作製された凝固材をワーヤーカット放電加工機で切断し、気孔サイズ、気孔長さ、気孔方向、気孔率を調べた。その結果、強磁場の印加によりアスペクト比の増大が見出された。金属の溶融状態と凝固状態の水素の溶解度差を利用して一方向凝固によって気孔が一方向に揃ったロータス(レンコン)型ポーラス金属を作製することができる。固相から吐き出された水素が固液界面で濃化して固相の気孔の形成源として供給されるならば、気孔の成長は持続して長い気孔が形成されるはずであるが、液相中では重力の影響を受けて対流が起こっているため濃化するはずの水素が対流によって液相中に広く拡散してしまい、凝固する固相内の気孔の成長に寄与しなくなってしまい、気孔が途切れてしまう。本研究では10テスラの強磁場を金属の溶解凝固過程に印加して融液の対流を抑制してアスペクト比の改善を図ることができた。当初の計画では、磁場下でマグネシウムの連続鋳造実験を行なう予定であったが、連続鋳造装置の立ち上げに多くの時間を要した。しかしながら、この連続鋳造装置もほぼ完成したので、平成27年度初めから連続鋳造装置を用いた実験を開始することができ、磁場下でのロータス金属の作製が行なえる。平成26年度の若干の遅れを今年度前半で取り戻したいと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。材料工学磁場下でのロータス金属を作製するための連続鋳造装置がほぼ完成しているので、平成27年度には以下の手順で研究を遂行する。1.まず手始めにAl-Si合金における磁場下での連続鋳造実験を行ない、凝固金属組織の観察を行なう。2.その後、水素雰囲気下で磁場下でのアルミニウムおよびマグネシウムの連続鋳造実験を行なう。気孔の磁場の影響を詳細に調べる。3.気孔率、気孔径、気孔長さ、気孔のアスペクト比、気孔形態を調べ、高アスペクト比をもたらす磁場の最適条件を見出す。4.磁場下でのロータス金属の気孔の生成機構に関する理論的考察を行なう。超伝導マグネットの納入が遅れて平成26年3月4日になった。それに伴い、すでに作製を完了していたロータス金属作製のための溶解炉の設置も遅れることになった。しかしながら、現時点において実験装置の部品はすべてそろっているので、平成26年度前期でその遅れを挽回することができると考えられる。上記のwebページは本研究代表者が代表取締役を務めるベンチャー企業であり、ロータス金属の製法、性質、応用に関する解説が掲載されている。超伝導マグネットのボア内に作製した溶解炉を取り付けロータス金属作製装置とした。マグネシウムをポーラス化するために溶解炉には0.10.2MPaの水素ガスを充填し、連続溶解凝固により長尺のロータスマグネシウムを作製する。このようにして作製したマグネシウム凝固材をワイヤーカット放電加工機で切り出し、気孔径、気孔長さ、気孔方向、気孔率、気孔同士の癒着度などを詳細に調べる。これらの数量に大きく影響を及ぼすと考えられる水素圧力、鋳型部の温度勾配、ロッドの移動速度(凝固速度)、磁場強度のパラメーターを変化させることによって気孔長さおよびアスペクト比が最大になる条件を見出す。さらに磁場が溶融金属の対流に及ぼす影響やアスペクト比に及ぼす効果に関する理論的考察を行う。本研究を遂行するための大きな問題点は存在しない。
インクルーシブ教育の相克-「平等」と「差異・個別性」の両立に関する基盤的研究

日本の特別支援教育のあり方に関する示唆を得るため、20世紀前半のアメリカ合衆国に焦点をあて、主に次の作業を実施し成果を得た。1.20世紀前半アメリカ合衆国の公立学校問題における心理学者の役割これまで心理学や特殊教育の通史のなかで限定的にとり挙げられることが多かったJ. E. W.ウォーリン(John Edward Wallace Wallin 1876-1969)の1920年代の診断論と1930年代の特殊学級教員養成論を検討した。当時のアメリカでは、公立学校内で学業や行動に逸脱を示す子どもの診断に対し、効率性を重視した集団式知能検査が主に用いられていたが、ウォーリンは知能検査のみでの診断には否定的な立場であった。彼は、子どものもつ個別的ニーズを満たすための差異化された指導を実施するためには、個別的で多面的な診断方法が必要であると主張した。ウォーリンによる特殊学級教員養成は、公立学校教育を受ける障害児の権利に対する認識の向上や通常教育分野の無関心を背景とし、教育機会の平等の実現と専門職化としての特殊教育を目ざしたものであった。一方、財政難という現実的課題を背景としたものであったが、彼は、通常学級の環境改善とその主要な手段としての特殊教育に関する訓練を受けた通常学級教員の確保を目ざし、通常教育と特殊教育の協力関係を重視した。こうした彼の考えからは、州特殊教育行政の確立期とされる1930年代から既に、特殊教育の発展のための通常教育改革を志向していたことが示唆された。2.アメリカ合衆国での資料収集アメリカ合衆国イリノイ州とオハイオ州にて、日本国内では入手困難な貴重資料の発掘・収集を行った。収集資料の中には、本研究のキー・パーソンであるウォーリンによるメモや書簡、未公刊の原稿なども含まれており、これらの整理・分析により、さらに研究を深めることが可能となった。(抄録なし)本研究は、20世紀前半のアメリカ合衆国における、今日の発達障害を含む「特別な教育的ニーズ」のある子どもの実態と教育的・心理的対応の展開過程を明らかにすることを目的とする。研究課題に基づき、初年度である本年度は、次の課題を設定した。1.国内外の先行研究の検討を行い、入手すべき史資料の整理を行った。また、本研究に関連する国内学会における年次大会や国内外の研究集会に参加し、インクルーシブ教育、特殊教育、教育史における主たる研究者等との議論を通じて、現代のインクルーシブ教育の実態を把握するとともに、本研究における課題の設定と方法論の妥当性を検討した。2. 20世紀転換期のアメリカ合衆国公立学校において、学業・行動・健康に逸脱を示す子どもに対して、心理クリニックを開設し臨床的対応を行ったL.ウィトマー(Lightner Witmer 1867-1956)に焦点を当て、心理クリニック開設の背景、およびその初期の実態、成果と限界を検討した。彼は、心理学を教育の分野へ応用することを意図し、公立学校教員の相談を直接の出発点として心理クリニックを開設する。彼は心理クリニックにおいて、診断だけでなく指導を導入し個別性を重視した対応を実施する。個別性が重視された背景には、子どものもつ欠陥の要因の特定と適切な教育制度の開発が可能になるという彼の信念があった。初期の心理クリニックでは、個々の子どもの状態を多様な検査で診断し、学校、医師、家庭と連携しながら試行的な対応が実施された。初期の心理クリニックでの実践は、統計的・数量的評価に依存する革新主義の時代にあって、高い評価を得たものではなかった。本研究は、20世紀前半のアメリカ合衆国における、今日の発達障害を含む「特別な教育的ニーズ」のある子どもの実態と教育的・心理的対応の展開過程を明らかにすることを目的とする。研究課題に基づき、2年目である本年度は、次の課題を設定した。1.アメリカ合衆国での史資料の収集を行った。本研究の遂行に不可欠な史資料を入手するとともに、さらなる史資料の発掘、収集すべき史資料の整理を行った。2.本年度では、2件の査読付き学会誌への論文投稿と、2件の国内学会発表を行った。前年度の研究成果をもとに、20世紀転換期のアメリカ合衆国公立学校において、学業・行動・健康に逸脱を示す子どもに対して、心理クリニックを開設し臨床的対応を行ったL.ウィトマー(Lightner Witmer 1867-1956)による実践を報告した。本論文によって、心理クリニックでは、家庭や専門機関との連携を重視した継続的診断・指導が実施されたこと、個別的指導を実施するだけではなく集団的指導の方法論構築が模索されたこと、精神薄弱と学業不振の分類困難さが心理クリニックの大きな課題であったこと等が明らかとなった。また、本年度は、ウィトマーと同様に、公立学校における学業不振問題に対処した臨床心理学者であるJ. E. W.ウォーリン(John Edward Wallace Wallin 1876-1969)に焦点をあて、彼の創設した心理教育クリニックでの実践とその実践を支えた彼の思想を検討した。本論文によって、ウォーリンが、民主主義理念に基づき、知能検査の限定的活用、検査手続きにおける専門家主導、州法による特殊学級設置義務化を通じ、公立学校の多様な要素を整理し、個々のニーズを満たす区別化された教育を提供する基盤を形成したことが明らかとなった。1.20世紀前半アメリカ合衆国の公立学校問題における心理学者の役割

これまで心理学や特殊教育の通史のなかで限定的にとり挙げられることが多かったJ. E. W.ウォーリン(John Edward Wallace Wallin 1876-1969)の1920年代の診断論と1930年代の特殊学級教員養成論を検討した。当時のアメリカでは、公立学校内で学業や行動に逸脱を示す子どもの診断に対し、効率性を重視した集団式知能検査が主に用いられていたが、ウォーリンは知能検査のみでの診断には否定的な立場であった。彼は、子どものもつ個別的ニーズを満たすための差異化された指導を実施するためには、個別的で多面的な診断方法が必要であると主張した。ウォーリンによる特殊学級教員養成は、公立学校教育を受ける障害児の権利に対する認識の向上や通常教育分野の無関心を背景とし、教育機会の平等の実現と専門職化としての特殊教育を目ざしたものであった。一方、財政難という現実的課題を背景としたものであったが、彼は、通常学級の環境改善とその主要な手段としての特殊教育に関する訓練を受けた通常学級教員の確保を目ざし、通常教育と特殊教育の協力関係を重視した。こうした彼の考えからは、州特殊教育行政の確立期とされる1930年代から既に、特殊教育の発展のための通常教育改革を志向していたことが示唆された。2.アメリカ合衆国での資料収集アメリカ合衆国イリノイ州とオハイオ州にて、日本国内では入手困難な貴重資料の発掘・収集を行った。収集資料の中には、本研究のキー・パーソンであるウォーリンによるメモや書簡、未公刊の原稿なども含まれており、これらの整理・分析により、さらに研究を深めることが可能となった。先行研究の詳細な検討に基づき、今後入手すべき史資料の整理が実施できたため、次年度の研究を円滑に進めることが可能となった。また、本年度の研究成果について、学会等での発表を通じ、研究を進める上で重要な示唆を得ることができ、おおむね順調であるといえる。本研究の遂行に不可欠な史資料の収集が実施できたため、次年度の研究を円滑に進めることが可能となった。今後は、本年度に整理された史資料に基づき、現地での資料収集、資料の読解、分析を進める。さらに、本年度に検討したウィトマーについて、さらなる分析を行うとともに、他の検討対象を加えて、本研究の課題を検討していく。今後は、本年度に収集された史資料に基づき、研究計画を進めていく。本年度で報告した研究成果を踏まえ、さらなる分析を進めるとともに、学会や学会誌への継続的な発表を通じ、本研究の最終報告に向け、研究を遂行していく。(抄録なし)
脂質ラフトをターゲットとした腎癌に対する新規分子標的治療の構築

腎癌細胞の増殖、浸潤および転移の過程において、転移と関係が示唆されるDSGb5糖鎖を同定してきた。この糖鎖は腎癌細胞表面に単独で存在するのではなく、細胞二重膜に浮かぶ脂質を多く含んだ筏(lipid raft)の構成分子として存在する。このlipid raftが腎癌の新規治療のターゲットなり得るかを検証した。その結果、DSGb5糖鎖の発現により腎癌細胞が増殖能を亢進させることを明らかにした。また、臨床検体を用いた検証にて、DSGb5高発現症例で血管侵襲が多く、予後不良であることを明らかにした。以上から、DSGb5糖鎖を含むlipid raftが治療のターゲットなり得ることが示唆された。細胞に発現する糖鎖は、細胞間相互認識・接着・運動など多岐にわたって重要な役割を担っており、癌細胞の増殖・浸潤・転移のプロセスにおいて、Key moleculeとして果たす糖鎖の役割に着目して研究を進めてきた。申請者らの行ってきた泌尿器癌での糖鎖抗原の研究から、腎癌においてGM3よりも長鎖のガングリオシドの発現増加が転移と関連があるというデータを得ていくつかのガングリオシドを同定し、これまで報告してきた(Saito S. J Biol Chem. 1994, ItoA.J Biol Chem. 2001)。DSGb5糖鎖も新規構造物として報告した糖鎖の一つであり、この糖鎖に対するモノクローナル抗体を作成して、腎癌組織免疫染色を行った結果、腎癌の転移との関連を示唆するデータが得れ(Ito A. Glycoconjugate J. 2001)、本研究もこの糖鎖研究を踏襲している。昨年度は、上記研究データを踏まえ、腎腫瘍を主とし、前立腺腫瘍および副腎腫瘍についても学会および論文発表をしてきた。これまでの泌尿器癌の糖鎖研究から、腎癌細胞の増殖、浸潤および転移の過程において、糖鎖の果たす役割に注目してきた。そして、腎癌の免疫組織学的研究から、転移との関連を示唆する糖鎖の存在を報告しており、その一つが、本研究のkey moleculeである、DSGb5糖鎖である。また、DSGb5糖鎖は腎癌細胞の細胞表面に単独で存在するわけではなく、脂質や種々の受容体などと共存しており、この状況は細胞表面に浮かぶ「いかだ」にたとえられ、リピッドラフト(lipid raft)と呼ばれている。本研究は、このリピッドラフトをターゲットに新たな進行性腎癌の治療を構築することを最終的な目的として行っている。その前段階として、DSGb5糖鎖の発現と腎癌細胞のふるまいについて、申請した研究計画に沿って検証し、その結果を論文報告した(Kawasaki Y. Tohoku journal of experimental medicine。2015)。この論文報告では、DSGb5糖鎖の発現量の違いが腎癌細胞の運動能に影響をを与えることが明らかになった。DSGb5の発現量が多い腎癌細胞の運動が亢進しており、DSGb5糖鎖は癌浸潤に有利な状況をもたらしていることが示唆された。さらに、DSGb5糖鎖の発現に関わる糖転移酵素をノックダウンし、DSGb5糖鎖の発現を抑制することで腎が細胞の運動能が低下することが確認できた。すなわち、DSGb5糖鎖は腎癌細胞の新たな治療のターゲット分子であることが示唆され、DSGb5糖鎖より構成されるリピッドラフトの制御は、これまでにはない機序による腎癌治療になるものと期待できた。腎癌細胞において、DSGb5糖鎖の発現と細胞運動能および細胞増殖能について調査し、運動能に関係あることを証明した。また、DSGb5糖鎖の高発現細胞と低発現細胞の比較において、DSGb5糖鎖の合成にかかわるmRNAやタンパクの発現には有意な差が存在しないことも確認した。この内容に関して、上記に述べた通り論文発表した。また、DSGb5糖鎖合成酵素のノックダウンにより、腎癌細胞の運動能を低減させることを明らかにした。このことから、腎癌細胞は何らかの機序で、DSGb5糖鎖の発現を増加させ、より高悪性度なることが示唆され、DSGb5糖鎖およびリピッドラフトをターゲットした新規治療の可能性があることを示した。これまでの研究で、腎癌細胞の増殖、浸潤および転移の過程において、糖鎖の果たす役割に着目してきた。腎癌の転移と関連が示唆される糖鎖が、本研究のkey moleculeであるDSGb5である。DSGb5糖鎖が細胞表面にリピッドラフト(lipid raft)を構成する重要なmoleculeであり、DSGb5糖鎖の発現と腎癌細胞のふるまいについて検証してきた。昨年度、論文報告をし(Kawasaki Y. Tohoku Journal of Experimental Medicine 2015)、この論文の結果に基づき、今年度はさらに検証のため臨床検体を用いた研究をおこなった。パラフィンブロックにおけるDSGb5による免疫染色を確立し、対象症例の免染染色において、DSGb5高発現と低発現では、組織型・腫瘍径・pT stage・Gradeなどに差がないことを確認した。しかし、DSGb5高発現症例で有意に血管侵襲を多く認めた。術後平均観察期間51か月において、対象症例のうち18例(12%)に転移を認めた。転移発現までの中央値は、DSGb5低発現症例で51ヶ月であったが、高発現症例で38ヶ月と早期に転移を認めた。

5年無増悪生存率はDSGb5低発現症例で89%、高発現症例で73%であり、高発現症例で予後不良であることが明らかになった。この結果を論文報告した(Itoh J. Glycoconj J. 2017)。基礎実験と臨床検体を用いた研究より、DSGb5糖鎖を含むリピッドラフトが新規治療のターゲットなりることを明らかとした。腎癌細胞の増殖、浸潤および転移の過程において、転移と関係が示唆されるDSGb5糖鎖を同定してきた。この糖鎖は腎癌細胞表面に単独で存在するのではなく、細胞二重膜に浮かぶ脂質を多く含んだ筏(lipid raft)の構成分子として存在する。このlipid raftが腎癌の新規治療のターゲットなり得るかを検証した。その結果、DSGb5糖鎖の発現により腎癌細胞が増殖能を亢進させることを明らかにした。また、臨床検体を用いた検証にて、DSGb5高発現症例で血管侵襲が多く、予後不良であることを明らかにした。以上から、DSGb5糖鎖を含むlipid raftが治療のターゲットなり得ることが示唆された。Knock down細胞とコントロール(mock)細胞とを比較検討したところ、DSGb5糖鎖発現によって、細胞運動と細胞増殖が亢進していることが判明し、今年度はこの研究結果をもとに、論文発表ができる予定である。まずは、リピッドラフトの構成成分であるDSGb5糖鎖、Glut-1に対するモノクローナル抗体を確立し、vitroでの腎癌細胞における抗腫瘍効果の検証を予定している。vitroでの実験結果をもとに、動物モデルを使用した実験系を予定している。ヌードマウスにDSGb5糖鎖高発現細胞と低発現細胞を移植し比較する。in vivoにおいてDSGb5の発現がどのように影響するかを確認、vitroと同様のふるまいを示すのであれば、vitroで用いた抗体の抗腫瘍効果を検討する実験を予定している。泌尿器生殖器癌研究目的で示した仮定を明らかにすることで、さらに研究を発展させる予定である。また、データ集めのため、昨年はできなかった学会報告や論文発表についても、行うことになっている。さらに、昨年の予算で購入した実験機器を使用し、データを蓄積していきたい。腎癌をおもな研究対象としていたが、その他の泌尿生殖器癌に対象を広げた研究ができないかどうかを探求することを予定している。なお、大学院研究員の指導も行っていくことも想定しており、そのために、予算を有効に使用できるように、計画を練っていきたい。直接経費は慎重かつ計画的に使用しており、無駄な支出の抑制に努めていました。学会報告等に関わる旅費が多くなりましたが、支出に慎重になったために、年次経費を下回ったものと推測している。直接経費は計画的に慎重に使用しており、初年度は特に、慎重になったために次年度経費が発生した理由の一因になったものと推測する。昨年度は次年度の学会および論文発表のための、データを集積する期間であった。そのため、学会報告等も少なく、予想より出費が少なかったようである。また、その他の経費は事実上予備費として想定しおり、今回、この予算を今年度にすべて繰り越したことで、次年度使用金額が発生したものと考える。本年度は、さらにデータ解析や学会等での報告を予定しており、残された助成金を有効に活用できるものと見込んでいる。
“G_1期造血幹細胞"の分泌する細胞増殖抑制因子の精製とその作用機序の解析

我々は、マウス骨髄中に、腫瘍細胞の増殖を抑制する細胞が存在することを見出した。その細胞の特徴を解析し、T細胞、B細胞、マクロファージ、NK細胞、NC細胞とは異なる新しい細胞で、(1)wheat germ agglutinin(WGA)に特異的に結合しやすい事(2)強力なCFUーS活性を有すること(3)5ーFUに感受性であることからcycling phaseの造血幹細胞群に属するものと考えられる(Proc.Natl.Acad.Sci.85:4824,1988)。この細胞は、DNA合成を非特異的に抑制するfactorを産生しており、限外ろ過装置(Amicon PMー10 filterを使用)で、約15倍に濃縮後、SephacrylSー200でゲルろ過を行うと、分子量20,000の所に、活性が認められた。このcycling phaseの造血幹細胞の腫瘍細胞増殖抑制能は、ILー3とGMーCSFによって増強されることが明らかになった(Cancer Research in press)。ヒトへの応用を目的に、まず、モンキーを用いて、この細胞をcharacterizeした。骨髄中よりT細胞、B細胞、マクロファージを除去するに従って、腫瘍細胞の増殖抑制活性が増強した。さらに、Percollの比重分画法により、分画すると低比重分画(Fr.2:1.0600<rho<1.0655)に一番高い活性が認められた。このFr.2の細胞はNK活性も強いが、Fr.2の細胞をNKに対するモノクローナル抗体と補体で処理すると、NK活性は消去するが、腫瘍細胞の増殖抑制活性は影響を受けないことが判明した。さらに、このFr.2をWGA^+とWGA^-に分画すると、WGA^+の分画に強力な活性が認められ、in vitroのCFUーGM、CFUーMixの活性と腫瘍細胞の増殖抑制活性が相関することから、モンキーでも、造血幹細胞分画に、抗腫瘍性を有する細胞が存在することが明らかになった(BLOOD in press)。更に、ILー3 receptor関連抗体を用いて解析した結果、NS細胞は、ILー3R^+/WGA^+に属することが判明した(submitted to BLOOD)。現在、ヒトの骨髄中より、同様の方法で抗腫瘍性細胞を分離精製中である。
麻疹ウイルス感染によるTh2応答誘導機構の解明

麻疹ウイルスは自然宿主がヒトであり、感染時の宿主応答の解析は困難であった。麻疹ウイルスの宿主受容体であるヒトCD150を発現させたトランスジェニックマウスは麻疹ウイルスに対して感受性となり、個体レベルでの解析が可能となった。CD150Tgマウスとウイルス認識に関与する分子のノックアウトマウスと交配し、得られたマウスを用いて、感染実験を行い、麻疹ウイルス感染時の免疫応答を個体レベルで解析した。麻疹ウイルス(Measles virus, MV)hahuman CD150 (hCD150)を受容体として感染する。個体レベルでの感染防御応答を解明するために、我々はhCD150トランスジェニックマウス(Tg)を作製し、MV感染時の免疫応答をin vivoで明らかにしてきた。本研究ではまずin vitroにおいてMV感染樹状細胞とT細胞を共培養し、サイトカインの産生量をELISAもしくはCBAアッセイにて検出したところCD4+ T細胞においてIL-10, IL-13を高産生していた。Th2サイトカインであるIL-4はほとんど産生されておらず、IL-13に傾いたサイトカインプロファイルであった。この分子メカニズムを明らかにするために、MV感染樹状細胞において遺伝子発現変化をマイクロアレイを用いて探索した。MV感染樹状細胞とCD4T細胞との共培養をtrans wellで行うとIL-13の産生上昇は観察されなかったことから、細胞間のコンタクトがIL-13誘導に必要なことが明らかとなった。in vivoでの感染時にTh2反応が惹起されるかについて、In vivo感染モデルマウスを用いてluciferase遺伝子を組み込んだMVウイルスを経鼻感染させ、3日後に肺を回収した。感染効率をluciferase活性で測定したが、残念ながらluciferase活性の上昇は確認されなかった。経気道感染させた場合は、luciferase活性の上昇が観察されたことから、経鼻感染では感染量が低いため、肺組織での感染の検出に限界があると考えられた。また、経鼻感染3日後に肺洗浄液を回収し、IL-4, IFN-g, IL-10, IL-13の産生量をCBAアッセイまたはELISAを用いて測定したが、検出限界以下であった。以上のことから経鼻感染モデルではMVの感染が成立しないことが明らかとなった。麻疹ウイルスの自然宿主はヒトであるため、ウイルス感染時の個体レベルでの免疫応答の解析は困難であった。そこで、麻疹ウイルスの受容体であるヒトCD150を発現するトランスジェニックマウス(Tg)マウスを作製し、I型インターフェロン受容体(IFNAR)欠損マウスと交配することで麻疹ウイルス感受性マウスを作製した。さらにウイルス認識に関わる分子の欠損マウスとCD150Tgマウスとを交配し、感染実験を行うことで個体レベルでの感染防御に関わる分子の同定を行ってきた。麻疹ウイルスは炎症性サイトカインの産生を抑制し、抗炎症性サイトカインの産生を増強するとともに、抗原提示細胞である樹状細胞の活性化を抑制することで、免疫抑制状態を惹起する。さらに、麻疹ウイルスのワクチン接種によって血中でTh2タイプのサイトカインが上昇することから、ウイルス感染時にTh2タイプのサイトカインが産生されると考えられる。しかし、麻疹ウイルスがどのような機構でTh2応答を誘導するかについての詳細は不明である。そこで、麻疹感受性マウスを用いて麻疹ウイルス感染時の免疫応答を解析した。まず、CD150Tg/IFNARKO骨髄由来樹状細胞に麻疹ウイルスを感染させ、遺伝子変化をマイクロアレイを用いて検討した。その結果、T細胞のTh2への分化誘導を促進する分子であるthymicstromal lymphopoietin (tslp), IL-33の発現上昇が観察された。麻疹ウイルスに感染した樹状細胞とT細胞を共培養するとT細胞よりIL-13の産生上昇が見られた。このIL-13の産生上昇は細胞間相互作用を必要とすることが明らかとなった。併せて生体内での応答を評価するためマウス個体を用いて感染実験も行った。麻疹感染樹状細胞はIL-13を高産生するT細胞を誘導することが明らかとなったが、その分子機構は不明である。この機構を明らかにすることを目的に、マウス個体を用いてin vivo感染を行ったが、経気道、腹腔内、血管内投与ではウイルスの感染が認められたのに対し、より自然感染に近い、経鼻投与では感染が成立しなかった。また、その時、肺洗浄液中のサイトカイン産生を測定したが、Th2タイプのサイトカイン産生は観察されなかった。経気道投与では感染が成立したことから経鼻投与では肺に到達するウイルス量が少ないために感染が成立しなかったと考えられる。また、MV感染樹状細胞によるIL-13高産生T細胞の誘導機構については樹状細胞とCD4+T細胞との細胞間の相互作用が必要であることが示唆されるデータが得られている。免疫学MV感染時に誘導される免疫抑制の一端はIL-10産生によって引き起こされる。

前年度までにこのIL-10がCD4+T細胞より産生されることを明らかとした。MVはまず樹状細胞に感染し、樹状細胞の機能を変化させることで全身性の免疫抑制が誘導されると考えられている。MV感染樹状細胞とnaive T細胞との共培養ではIL-13, IL-10の高産生が観察されたが、樹状細胞が如何にしてT細胞をIL-10, IL-13産生に傾けるかは不明である。この機構には細胞間の相互作用が必要であることが示唆されたので、今後はマイクロアレイによって候補分子を膜タンパク質に絞り解析を行っていく予定である。また、個体レベルの解析では麻疹ウイルスの経鼻感染ではマウス個体での感染が成立しなかったことから、経鼻感染による麻疹ウイルスでのTh2応答の解析は困難だと考えられる。そこでTh2応答を誘導することが明らかになっているインフルエンザウイルスを用いて、感染実験を行い、Th2応答の誘導機構を明らかにしていく予定である。マウスを用いた個体レベルでの感染実験を行ったが、当初予定していた経鼻感染では肺に到達するウイルス量が少ないため感染が成立しなかった。そこで当初予定していた必要マウス数より大幅に使用するマウスの匹数が減ったため、マウスの維持管理費用が少なく済んだためである。本年度は麻疹ウイルスの感染方法を経鼻感染ではなく、経気道感染、腹腔内感染を行い、肺洗浄液を回収後、産生されたサイトカインをELISA法、またはCBA法により定量し、Th2タイプの免疫応答の解析を予定している。また、そのほかのウイルスについても感染実験を予定しているため、マウスの使用匹数の増加が予想される。
強相関電子系における放射線誘起非平衡電子相を用いた物性改質技術の開拓

組成の異なる銅酸化物超伝導体を主な対象として、放射線照射後の伝導および磁気特性を解析した。伝導特性の解析では、放射線照射による超伝導転移温度の上昇に成功し、kの効果は磁性の解析により得られたものと一致した。この結果は、放射線により生じた電子正孔対のうち、電子が酸素空孔などに捕獲され、正孔のみがドープされたことにより生じると考えられる。本研究の成果により、X線やガンマ線などの透過力の高い放射線の照射によって、超伝導体へのキャリアドープによる超伝導特性の向上が実証された。強相関電子系に対する放射線照射効果のうち、特に電子相に対する効果について探究し、その応用可能性を検討した。特に、1.超伝導体への照射による、準安定的な超伝導相の創出と、2.磁性酸化物への照射による絶縁体金属転移、の2つを対象とした研究を進める。放射線照射により、電子状態に生じる変化を、電子状態と結晶構造の双方の観点から解析し、その基礎過程を解明することを目的とした。この知見を利用し、より応用に適した材料を設計・開発する。この一連の研究により、放射線工学と強相関電子系物質科学との学際領域において、放射線による電子相制御という非常に独自性の高い技術を確立し、強相関電子系の伝導特性制御法としての応用可能性を開拓することを目指す。今年度には、YBCOおよびGdBCO系超伝導体について、放射線照射効果を解析した。X線やγ線の照射後、SQUIDを用いて磁化率測定を行い、超伝導に起因する反磁性の寄与の温度依存性を解析した。その結果、γ線やX線の照射により、超伝導転移温度が1 K程度上昇することと、超伝導領域の増大を示唆する、反磁性の寄与の増大が観測された。また、これらの照射効果の持続時間は数時間程度であることも明らかとなった。このことは、γ線やX線の照射による変化が永続的ではなく、何らかの準安定的な励起状態に起因するものであることを示している。また、照射後のラマン分光の結果からは、酸素空孔への電子トラップが示唆された。放射線照射後の超伝導特性の変化を磁化率測定により明らかにすることができた。また、ラマン分光によっても、特性変化機構の情報が得られた。YBCOとGdBCOという、代表的な酸化物超伝導体に対して、肯定的な放射線照射効果の存在を実証できたため、順調に進展していると判断される。強相関電子系に対する放射線照射効果のうち、特に電子相に対する効果について探究し、その応用可能性を検討する。特に、1超伝導体への照射による、準安定的な超伝導相の創出と、2磁性酸化物への照射による絶縁体金属転移、の2つを対象とした研究を進める。放射線照射により、電子状態に生じる変化を、電子状態と結晶構造の双方の観点から解析し、その基礎過程を解明する。この一連の研究により、放射線工学と強相関電子系物質科学との学際領域において、放射線による電子相制御という非常に独自性の高い技術を確立し、強相関電子系の伝導特性制御法としての応用可能性を開拓する。本年度には、引き続き、銅酸化物系超伝導体のバルク材料を対象とすると共に、市販の薄膜試料についても対象として研究を進めた。さらに、MgB2についても対象とした。薄膜については、いくつかの異なる温度で真空中でアニールすることにより酸素空孔を導入し、超伝導特性を調整した上で、実験を行った。実験では、おおよそ数kGyのX線を空気中で試料に照射し、その後、1時間以内にSQUIDにて磁化測定を行うことにより、超伝導特性の解析を行った。その結果、薄膜試料においても、X線の照射により、超伝導転移温度が僅かながら上昇した。一方で、市販のMgB2に照射した後に測定した場合では、顕著な変化は観測されなかった。これらの差から、来年度には、より多様な系を対象とし、どのような系で顕著な変化が観測されるのかに焦点を絞った研究を進めることが有効だと考えられる。当初の予定どおり、対象とする系を広げることができている。その中で、照射効果が生じる系と、あまり効果の生じない系とを見出したことは、照射効果の生じる条件を明らかにするうえで重要であるためである。ReBa2Cu3Oy(RE = Y, Nd, or Gd)のバルク試料および薄膜を対象として,超伝導特性に対するX線照射効果を解析した.X線照射前後での磁化率では,照射前には,磁化率が90 K付近で急激に減少した.したがって,90 K付近以下では本試料はマイスナー効果に伴う強い反磁性を示すといえる.その後,磁化率は温度低下に伴い緩やかに減少し,30 K付近から一定値をとる挙動を示した.また,X線照射後には、反磁性が増大した.時間経過に伴い,磁化率の温度依存性は照射前の挙動に近づいたが12時間後も照射効果が完全に緩和することはなかった.このことは,照射効果は時間経過に伴い緩和することを示唆し,温度を低温に保てば照射効果は完全に緩和されず持続することを示唆する.また転移温度Tcは照射前後で93.4 Kと変化は見られなかった.NdBCOにおいてもX線照射後に磁化率が減少し,YBCOと同様の挙動を示した.また,照射前後のTcはそれぞれ55.0,54.7 Kであり,変化は僅少であった.YBCO

薄膜においてもX線照射後に磁化率が減少し,反磁性が増大していることが分かる.また,照射前後のTcはそれぞれ66.2 K, 63.4 Kであり,X線照射後に2.8 K減少した.これはYBCOバルク試料では見られなかった現象であり,X線によるホールドープだけでは説明できない現象が試料内部で発現していることが示唆される.これらの結果から,バルクおよび薄膜では異なる電子正孔対の挙動が生じていることが実験的に示唆された.組成の異なる銅酸化物超伝導体を主な対象として、放射線照射後の伝導および磁気特性を解析した。伝導特性の解析では、放射線照射による超伝導転移温度の上昇に成功し、kの効果は磁性の解析により得られたものと一致した。この結果は、放射線により生じた電子正孔対のうち、電子が酸素空孔などに捕獲され、正孔のみがドープされたことにより生じると考えられる。本研究の成果により、X線やガンマ線などの透過力の高い放射線の照射によって、超伝導体へのキャリアドープによる超伝導特性の向上が実証された。来年度には、超伝導体として、Bi系の酸化物、およびMgB2を対象として研究を進める。今年度と同様、磁化率測定とラマン分光を駆使するほか、他の構造解析手法による基礎過程解明も進める。より多様な系を対象とした研究を進める必要性が、今年度の成果から判明した。そのため、今後は、鉄系超伝導体など、より多様な超伝導体へとその研究対象を広げることが重要である。29年度が最終年度であるため、記入しない。放射線物理化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
粉雪雪崩の二次元数値シミュレーション手法の開発

粉雪雪崩は、厳冬期に山地で発生する。急勾配の斜面で発生した粉雪雪崩はその平均流が作る乱れにより乱れエネルギーを生成し、さらに多くの雪粉子を巻き上げるので、雪崩は加速する。斜面の勾が緩くなると、雪粉子を浮遊させるのが困難になり、雪崩もまた静止に至る。粉雪雪崩についてはいくつかの実験的、理論的な研究がある。しかしながらこれらの研究の対象は、二次元的な雪崩についてである。本研究グループは三次元地形を考慮した二次元の粉雪雪崩の解析法を提案している。このモデルは流体力学的な手法に基づくものであり、雪崩の走路をも計算できるのが特徴である。本研究では、この粉雪雪崩の解析法をさらに精緻なモデルに改訂するとともに、粉雪雪崩の災害予測地図の作成指針を検討した。これによると破壊的な災害となる粉雪雪崩が発生する要因として、地形、降・積雪深、気温などが重要であることが示された。実際の雪崩では、二次元とみなされるものもあるが、三次元的な特性を有するものもおおい。このような観点から、本研究では三次元の粉雪雪崩の模擬実験として、雪崩を淡水中の塩水の流動に置き換えた三次元傾斜サーマルの実験を行った。実験では、開始時間に対する傾斜サーマルの流動形態。フロントの流下速度、フロント部の厚さ、横広がり幅の時間変化を測定した。これらの実験的な成果に基づき、三次元の傾斜サーマルの運動を記述するモデルの基礎方程式を提案した。提案したモデルの基礎方程式は、流体の質量保存式、塩分の質量保存式、サーマルの横広がりを規定する式、運動量方程式の4つである。これらの基礎方程式を数値的に積分し、実験結果と比較することにより理論が塩水により三次元傾斜サーマルの運動を適切に表現できることを確かめた。この三次元傾斜サーマルの基礎方程式を発展させ、三次元粉雪雪崩のシミュレーションモデルを提案した。このモデルでは、雪粉子の底面からの巻き上げ、堆積を考慮したものである。二次元モデルと三次元モデルを使い分けることにより、現実的な解析が可能になる。
ストレス刺激に曝された運動ニューロンの可塑性の解析

ストレス刺激に曝さらされた運動ニューロンの可塑性の解析に関し、次の結果が得られた。1.拘束ストレスに曝された雄ラットの血中コルチコステロン量は対照(正常雄ラット)のそれに比べ著しく増加した。2.拘束ストレスに曝された雄ラットの血中テストステロン量は対照のそれに比べ著しく減少した。3.拘束ストレスに曝された雄ラットの球海綿体脊髄核(SNB)運動ニューロンのアンドロゲン受容体の免疫活性と細胞体のシナプス占有率は対照に比べそれぞれ著しく低下した。4.拘束ストレスと同時にテストステロンを含有したサイラスティックチューブを皮下に植え込んたラットの血中テストステロン量は対照のそれに比べ有意な差はなかった。5.拘束ストレスと同時にテストステロン処理されたラットのSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の免疫活性と細胞体のシナプス占有率は対照のそれらに比べ有意な差はなかった。以上の結果から、拘束ストレスによって低下した雄ラットのSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の免疫活性と細胞体のシナプス占有率はテストステロンを補充することによって正常レベルに回復することが分かった。拘束ストレス下においてテストステロンはSNB運動ニューンの可塑性を調節していると考えられる。ストレス刺激に曝さらされた雄ラットの球海綿体脊髄核(SNB)運動ニューロンのアンドロゲン受容体の発現調節の解析に関し、次の結果が得られた。(1)拘束ストレスに曝された雄ラットの血中テストステロン量は対照(正常雄ラット)のそれに比べ著しく減少した。(2)拘束ストレスに曝された雄ラットのSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の免疫活性は対照のそれに比べ著しく低下した。(3)拘束ストレスと同時にテストステロンを含有したサイラスティックチューブを皮下に植え込んだラットの血中テストステロン量は対照のそれに比べ有意な差はなかった。(4)拘束ストレスと同時にテストステロン処理されたラットのSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の免疫活性は対照のそれに比べ有意な差はなかった。以上の結果から、拘束ストレスによって低下した雄ラットのSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の発現はテストステロンを補充することによって正常レベルに回復することが分かった。拘束ストレス下においてテストステロンはSNB運動ニューロンのアンドロゲン受容体の発現を増加方向に調節していると考えられる。ストレス刺激に曝さらされた雄ラットの球海綿体脊髄核(SNB)運動ニューロンの細胞体へのシナプス形成の解析に関し、次の結果が得られた。3.拘束ストレスに曝された雄ラットのSNB運動ニューロンの細胞体のシナプス占有率は対照のそれに比べ著しく低下した。4.拘束ストレスと同時にテストステロンを含有したサイラスティックチューブを皮下に植え込んだラットの血中テストステロン量は対照のそれに比べ有意な差はなかった。5.拘束ストレスと同時にテストステロン処理されたラットのSNB運動ニューロンの細胞体のシナプス占有率は対照のそれに比べ有意な差はなかった。以上の結果から、拘束ストレスによって低下した雄ラットのSNB運動ニューロンの細胞体のシナプス占有率はテストステロンを補充することによって正常レベルに回復することが分かった。拘束ストレス下においてテストステロンはSNB運動ニューロンの細胞体へのシナプス形成を増加方向に調節していると考えられる。
ブラシ処理がウシのウェルフェア・生産性へ与える影響、その遺伝的背景の解明

ウシへのブラッシング、飼育環境への身繕い用器具の設置がウシに与える影響を調査した。行動学的、生理学的データから、1日数分程度のブラッシングを10日程度実施する事によりウシのヒトへの恐怖が軽減される事、頸部へのブラッシングに対するウシの嗜好性が高い事が判明した。一方、遺伝学的な反応の違いは確認できなかった。身繕い用器具の設置は、主に頭部や頸部へのウシの身繕い行動を刺激し、それは1年以上続く事が分かり、内臓廃棄率の低下などウシの生産性を向上させる事が示唆された。1.離乳は子牛にストレスを与えることが分かっている。離乳時の子牛のストレス要因には母牛との社会的関係の突然の解消、それに伴う哺乳の停止や飼料の変更による栄養源の変化、飼育環境・社会的環境の変化がある。本研究では、離乳前に正の接触であるブラッシングが子牛の離乳ストレス反応を軽減させるか検証することを目的とした。ブラッシングは、ウシのヒトに対する恐怖反応を軽減する効果があり、ヒトとウシ間の親和関係の構築に寄与する。栄養を摂取する先が母牛から人間に移行する離乳期に親和関係が構築されていれば、子牛の離乳ストレス軽減に繋がるものと考えられる。また、子牛のGh遺伝子多型も調べ、ブラッシング処理に対する子牛の反応性や離乳ストレス反応の個体差についても着目した。ブラッシング処理の結果、離乳前日における処理中の子牛の反応評点は、ほぼ受容をしめすものとなった。また、逃避距離は処理群で有意に減少し、対照群と比べ短くなった(p<0.05)。離乳1日後のブラッシング処理においては、落ち着かない、動く個体が多く観察された。また、子牛のブラッシングに対する反応性について、ウシGH遺伝子多型との関連は見られなかった。2.身繕い器具はウシの身繕い行動を刺激する一方、群飼では、その利用における個体間の競争を誘発することも予測される。本研究では、肥育牛を飼養するペンに身繕い器具を導入した際のウシの身繕い行動の発現とその社会的順位との関係を解析し、ウシのウェルフェアに与える影響を調査した。ブラシの利用は試験期間を通して継続した。それぞれの利用時間割合に社会的順位の影響は認められなかった。1ペンあたりの敵対行動の発生頻度に両群間で差は見られなかった。1)ブラシ処理が子ウシのウェルフェアレベル(快適性、免疫性、ストレス)、生産性に及ぼす影響黒毛和種肉用種育成牛を供試し、育成期からブラシ処理を開始した際の効果を調査した。離乳から離乳後4ヶ月程度まで月に2回のペースでヒトがブラッシングを行うブラッシング(以下BRとする)群、通常管理の無処理群に分けて行った。離乳後、4ヶ月目に放牧を行い、2ヶ月間ほぼヒトの管理が無い状況で飼養された。2ヵ月後に逃避反応距離を測定した結果、無処理群に比べBR群で短い傾向にあった。このことから、離乳後のブラッシングは放牧処理2ヵ月後でもヒトに対する恐怖心の低減効果があることが示唆された。2)ヒトのブラシ処理に対する繁殖牛の反応BRの快適性をウシの行動的・生理的ストレス指標により評価した。1日1回,ウシの体部4ヵ所(腰・腹・頸・頭)をBRする馴致を合計10回行い,各日,馴致中のウシを繋留するまでにかかる時間,各部位へのBRに対する行動反応(気質評点),BR中の心拍数を計測した。結果、繋留にかかる時間には馴致回数の効果があり,馴致1回目に対して2回目で有意に長くなるがその後短くなった.気質評点は,頭と頸のBRでは馴致回数が増えると親和的な反応を示した.BR中の心拍数は,馴致1回目に比べて10回目,4回目に比べて10回目で有意に低く,馴致10回目には腹に比べて頸で有意に低かった。1)ヒトのブラシ処理に対する繁殖牛の初期反応岐阜大学飼養の繁殖牛19頭(ブラッシング未経験牛)を用いた。供試牛の頭部、頸部、腹部に対して、30秒程度ブラッシングを行った。ブラッシングする部位の順番はランダムに設定し、行動観察からウシの反応を記録した。供試牛19頭、18頭で1回目のブラッシングに対して忌避反応を示し、残りの1頭は忌避反応、体を寄せてくるなどの好反応を見せなかった。頸部に対するブラッシングで少し好反応をみせる個体が2頭程度確認されたのみであった。以上から、ブラッシングは未経験牛にとって忌避刺激であることが分かり、馴致が必要であることが分かった。2)肥育牛におけるブラシの利用実態調査飼養環境へのブラシの設置のエンリッチメント効果の機構を更に明らかにすべく、肥育牛における身繕い用器具の利用実態を調査した。

肥育牛のブラシ利用状況を24時間観察し、ブラシ利用でウシ自身が身繕いを行う部位や利用時間帯について記録した。1頭1時間当たりの平均の利用回数、利用時間はそれぞれ1.2±0.9(回)、22.7±19.1(秒)であった。確認された身繕い部位は、頭部、頸部、前肢、わき腹、背中、十字部、後肢、尾部であり、利用が一番多かったのは頭部で身繕い用器具総利用時間の31.2%、次に頸部で28.5%、背中で8.3%であった。その他にも、身繕い用器具を舐める行動も総利用時間の11.1%観察された。日内変動の解析より、身繕い用器具の利用時間のピークは、朝の給餌前1時間、朝と夕方の給餌後1時間と2時間の時間帯であった。以上の肥育牛における身繕い用器具の利用実態から、ウシの身繕い行動や器具を舐める行動を刺激する事がブラシ設置のエンリッチメント効果をもたらす可能性が示唆された。
大都市圏の介護サービス労働市場への外国からの労働力供給

本研究では、大都市圏の介護サービス業が創出する労働力需要とそこに供給される外国人労働力の関係を明らかにする。2018年において日本の介護サービス業への外国人の受入れは、1EPA外国人介護福祉士候補者受入れ、2外国人技能実習制度、3介護福祉士を取得した留学生に対する在留資格「介護」で認められている。これらは介護人材不足を補うためのものではないが、介護サービス業界にとっては労働力不足の解決策の1つとしても期待され、外国人の受入れが進んでいる。これらの制度のもとで流入した外国人が、どの介護サービス提供主体に受入れられ、介護現場でどのような役割を担っているのかを労働市場分析の手法を用いて把握する。