hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
線条体の情動記憶への関与

条件付けから投与までの時間を変化させることで、条件付けの後どれくらいの期間でのタンパク合成が恐怖記憶に関与するのかを検討した結果、条件付けから1時間から3時間の間に線条体においてタンパク合成が重要であると示唆された。恐怖条件付け学習では、音と電気ショックは視床の異なる核を経由してそれぞれ扁桃核に入力し、この領域で連合され、記憶として保持されるという単純な神経回路が考えられていた(Le Doux.2000,Annu.Rev.Neurosci.23:155-184)一方で、これまでの研究から線条体は弱い電気ショックを与えたときの恐怖条件付けに関与することが示唆された(Kishioka et al., 2009)。そこで本年度は、線条体と扁桃体の機能の違い、および両者の関係を明確にすることを目的とし、以下の検討をおこなった。(1)C57BL/6系統のマウスの扁桃体Lateral Amygdala(LA)の両側にMuscimol(MUS)を投与し、神経活動を抑制した。このマウスを用いて0.3mAの弱い刺激条件で恐怖条件付けを行ったところ、3時間後(STM)と24時間後(LTM)ではいずれも有意に学習が障害された。これにより、弱い刺激条件での恐怖条件付けの記憶獲得には扁桃体が関与することが明らかとなった。(2)次に、あらかじめ0.3mAの弱い刺激条件で条件付けをしたC57BL/6系統マウスの扁桃体LAの両側にMUSを投与することで神経活動を誘導し、扁桃体の長期記憶への寄与を検討した。3時間後のSTMと24時間後のLTMを計測した結果、いずれも有意に学習が障害された。これより、扁桃体の神経活動は学習後の記憶の固定の過程にも重要であることが示唆された。(3)さらに、線条体神経細胞除去マウスを用い、0.3mAで恐怖条件付けをおこない、24時間後の長期記憶のtestの前にMUSを両側の扁桃体LAに投与した。LTMを計測した結果、有意な差は見られなかった。続いて、このマウスの線条体をRU投与により除去したところ、RU投与群の学習は障害される傾向にあった。このことから、長期記憶の表出には扁桃体は関与しない一方で線条体は関与する可能性が示唆され、それぞれの部位の恐怖記憶への関与の違いが明らかになった。
熱弾性逆問題に対するロバスト計算手法の開発とその応用

温度分布や変位の計測結果をもとに弾性固体中に生じている熱応力等を推定する逆問題は,高温環境下で使用されている種々のプラントの安全性を診断するうえで極めて重要である.本研究では,この逆問題をパラメータ同定または関数同定の逆問題としてモデル化し,それに熱弾性問題の有限要素解析と最適動的フィルタ理論(ODF)または統一的最小二乗法(ULS)を適用してロバストな逆解析手法を開発することを目標に行なっている.そして,それを具体的な熱プラントの問題に適用し,リアルタイムでその安全性を診断するシステムを構築する.熱弾性問題の解析はまず有限要素法(FEM)を用いて行なった.次に,受入れ研究者が開発済みの境界要素法(BEM)を用いて汎用性が高く柔軟でロバストな逆解析手法を開発した.幾つかの具体的問題に応用し,逆解析手法の有効性を数値シミュレーションで確認した.今年度は,熱プラントの故障診断をイメージして,高温の流体が厚肉円管内を流動していている場合を取り上げる.厚肉円管内の流体の温度が時間的及び場所的に変動する場合を想定する.そして,厚肉円管外部の表面温度を幾つかの点で計測しているデータをもとに,高温流体の温度の時間変動を推定する逆問題を詳しく調べた.有限要素法の解析技術とフィルタ理論を結合した反復解法をまず確立し,それを用いて逆解析を行なった.温度の場所的な変化の推定には,外部表面の温度測定位置と内部温度の補間の仕方で,推定精度がかなり変化することを明らかにした.この結論は,境界要素法を用いても大きく変わらなかった.得られた研究成果を英国で開催された国際会議と日本で開催された国際会議で発表し,参加していた研究者と情報交換をした.また,国内の学術講演会でも研究成果を英文で発表した.上記の研究成果を基礎にして,一般的な初期値-境界値問題における境界値同定の逆解析アルゴリズムを開発する研究計画を立て,平成16年度も引き続きこの研究題目での研究を続けることになった.温度分布や変位の計測結果をもとに弾性固体中に生じている熱応力等を推定する逆問題は,高温環境下で使用されている種々のプラントの安全性を診断するうえで極めて重要である.本研究では,この逆問題をパラメータ同定または関数同定の逆問題としてモデル化し,それに熱弾性問題の有限要素解析と最適動的フィルタ理論(ODF)または統一的最小二乗法(ULS)を適用してロバストな逆解析手法を開発する.そして,それを具体的な熱プラントの問題に適用し,リアルタイムでその安全性を診断するシステムを構築することを目的に行う.熱弾性問題の解析は市販の有限要素法(FEM)を改良して取り組む予定であるが,受入れ研究者が開発済みの境界要素法(BEM)が計算精度や計算時間について有利なときは,BEMも逆解析システムに採用できる柔軟でロバストな逆解析手法の確立を目指す.逆解析手法はベンチマーク問題について徹底的にその機能をテストし,数値的特性を明らかにする.それにより,いずれの組み合わせが最もロバストで安定して推定結果が求められるかを明らかにする.この検討結果に基づく知見を組み入れた逆解析システムを開発し,具体的な熱プラントのリアルタイム故障診断へ適用する.下記項目について順次作業を行い,研究目標達成に向けて努力する.1.数値解析法,特にFEMとBEMに関する最新文献の調査2.逆問題解析手法に関する詳細な文献調査3.フィルタ理論に関する詳細な文献調査4.フィルタ理論に基づく新しい逆解析手法の可能性についての検討5.ロバストな逆解析手法確立についての詳細検討6.故障診断等への応用の可能性に関する詳細検討平成14年度は,最新研究情報の調査と研究環境の整備を中心に活動した.汎用前処理ソフトウェアと自前で開発したFEM及びBEM解析ソフトウェアを合体させて,極めて効率的な汎用順解析ソフトウェアを開発した.また,これをフィルタ理論とともに逆解析手法に組み込み,ロバストな逆解析手法の開発を目指して研究を鋭意進めている.温度分布や変位の計測結果をもとに弾性固体中に生じている熱応力等を推定する逆問題は,高温環境下で使用されている種々のプラントの安全性を診断するうえで極めて重要である.本研究では,この逆問題をパラメータ同定または関数同定の逆問題としてモデル化し,それに熱弾性問題の有限要素解析と最適動的フィルタ理論(ODF)または統一的最小二乗法(ULS)を適用してロバストな逆解析手法を開発することを目標に行なっている.そして,それを具体的な熱プラントの問題に適用し,リアルタイムでその安全性を診断するシステムを構築する.熱弾性問題の解析はまず有限要素法(FEM)を用いて行なった.次に,受入れ研究者が開発済みの境界要素法(BEM)を用いて汎用性が高く柔軟でロバストな逆解析手法を開発した.幾つかの具体的問題に応用し,逆解析手法の有効性を数値シミュレーションで確認した.今年度は,熱プラントの故障診断をイメージして,高温の流体が厚肉円管内を流動していている場合を取り上げる.厚肉円管内の流体の温度が時間的及び場所的に変動する場合を想定する.そして,厚肉円管外部の表面温度を幾つかの点で計測しているデータをもとに,高温流体の温度の時間変動を推定する逆問題を詳しく調べた.有限要素法の解析技術とフィルタ理論を結合した反復解法をまず確立し,それを用いて逆解析を行なった.温度の場所的な変化の推定には,外部表面の温度測定位置と内部温度の補間の仕方で,推定精度がかなり変化することを明らかにした.

この結論は,境界要素法を用いても大きく変わらなかった.得られた研究成果を英国で開催された国際会議と日本で開催された国際会議で発表し,参加していた研究者と情報交換をした.また,国内の学術講演会でも研究成果を英文で発表した.上記の研究成果を基礎にして,一般的な初期値-境界値問題における境界値同定の逆解析アルゴリズムを開発する研究計画を立て,平成16年度も引き続きこの研究題目での研究を続けることになった.
ＴＲＰチャンネル制御における難治性神経麻痺性角膜上皮障害の新規治療法の開発

ラット角膜上皮欠損器官培養モデルではTRPV1受容体アゴニスト添加で上皮欠損の閉鎖は促進し、TRPV1アンタゴニスト添加では遅延した。TRPV1欠失マウス(KO)では細胞遊走および増殖の両方を抑制することにより、野生種(WT)と比較し角膜上皮欠損の閉鎖が遅延した。またKOではWTに比べSPとIL6の発現量が低下していた。TRPV1シグナルは、マウスでのIL-6およびサブスタンスPのアップレギュレーションや角膜上皮欠損の治癒のために必要であった。中枢または末梢での三叉神経障害に起因する神経麻痺性角膜症は、難治で角膜上皮の創傷治癒が遅延するため、重篤な視力障害の原因となる。TRPV1は感覚神経終末などに発現しているイオンチャネルの一つであるが、TRPV1のシグナルが、サブスタンスPや他の神経終末からの液性因子の発現に重要な役割を担っていることが、多臓器での実験研究から明らかにされている。今回、野生種マウスとTRPV1ノックアウトマウスを使用し、角膜上皮の創傷治癒においてTRPV1は、治癒促進に深く関与していることが本研究で判明した。角膜実質の創傷治癒においても同様の可能性があることを想定し、角膜全層切開モデルを作成した。TRPV1ノックアウトマウスでは野生種と比較し、1週間後で実質の癒合治癒が遅延していた。このことから角膜実質の創傷促進にもTRPV1が深く関与していることが判明した。また、角膜上皮や実質の創傷治癒における炎症反応時にテネイシンCなどの細胞外マトリックスが深く関与していると言われており、当教室の研究でも角膜創傷治癒において角膜新生血管や実質癒合にもテネイシンCが関与していることが判明した。角膜の新生血管は、重度の炎症や外傷で発症し炎症が長期化すると瘢痕治癒するため、角膜では抑制されることが好ましい。テネイシンは脊椎動物ではC、R、W、Xの4種類が知られているが、テネイシンXが各臓器でVEGFと深く関与している可能性があると報告されているため、角膜新生血管とテネイシンXの関係を調べるべく、テネイシンXノックアウトマウスを用いて、角膜焼灼モデルを作成した。テネイシンXノックアウトマウスでは角膜新生血管の伸展は抑制されており、テネイシンXが角膜新生血管に関与していることが判明した。TRPV1は感覚神経終末などに発現しているイオンチャンネルの一つであるが、TRPV1のシグナルが,サブスタンスPや他の神経終末からの液性因子の発現に重要な役割を担っている事が、他臓器での実験研究から明らかにされている。TRPV1は野生種で角膜上皮下に確認することができた。今回、角膜上皮欠損モデルを作成しTRPV1ノックアウトマウス(KO)と野生型とで角膜上皮の創傷治癒を比較検討した。KOで12,18,24,30時間後に有意に治癒の遅延がみら、24時間後で有意に細胞の増殖抑制が確認された。また、KOでは免疫染色においてサブスタンスPとインターロイキン6の発現抑制が確認され、real-time RT-PCRで12時間後にサブスタンスPとインターロイキン6が有意に抑制されていた。また、角膜上皮欠損モデルを作成後、眼球摘出し、TRPV1のアゴニストとアンタゴニストを添加し36時間器官培養した。アゴニスト添加群の18時間後有意に促進されており、アンタゴニスト添加群で24時間後に有意に抑制されていた。これらよりTRPV1は角膜上皮の創傷治癒に大きく貢献していることが考えられた。TRPV1をはじめその他の痛みに関与するTRPチャンネルシグナルを調節することで難治性の角膜上皮疾患の治療につながることが期待できる。また、角膜上皮や実質の創傷治癒における炎症反応時にテネイシンCや一酸化窒素合成酵素タイプII(NOS2)が深く関与しているといわれているため、別実験として予備的実験で角膜全層切開モデルを作成し、野生種とノックアウトマウスで比較したところ治癒の遅延を確認した。角膜は透明な組織であり視機能維持に非常に重要な組織であるが、外傷や炎症により配列が乱れると混濁をきたし透明性を失う。角膜の透明性を維持するには血管新生の抑制や線維瘢痕化の抑制も重要であるが、まずは感染予防も含め上皮の治癒が必要となる。transient receptor potential1(TRPV1)は感覚神経終末などに発現しているイオンチャンネルの一つであるが、TRPV1シグナルが、サブスタンスPや他の神経終末からの液性因子の発現に重要な役割を担っていることが、多臓器での実験で明らかにされている。以前に、当教室ではTRPV1ノックアウトマウスではアルカリ外傷後の線維瘢痕化が抑制されることを報告しているが、今回の研究では角膜上皮の創傷治癒においてはTRPV1はとても重要であった。TRPV

1ノックアウトマウスでは上皮の治癒は抑制されており、遊走だけでなく細胞増殖も抑制されていることが判明し、real time RT-PCRではRNAレベルでサブスタンスPやIL6の発現量が低下していることが判明した。またラット角膜上皮の器官培養ではTRPV1のアゴニストを添加することで上皮の治癒が促進され、アンタゴニストの添加で上皮の治癒が抑制された。これらの結果から、角膜では炎症の程度や創傷の深さによって、TRPV1をうまく制御することで難治性角膜疾患でも透明性維持を保てる可能性があることが示唆された。角膜は視機能維持に必須の透明な組織であるが、高度な炎症や長期に持続する慢性的な炎症では角膜の血管新生や瘢痕混濁をきたし治癒する。角膜の瘢痕とそれによる形状の変化は、視力障害の大きな原因となるため、血管新生抑制、線維瘢痕化抑制が重要となる。TRPV1は感覚神経終末や角膜上皮、実質細胞などに発現しているイオンチャンネル群の一つであるが、TRPV1シグナルがサブスタンスPや他の神経終末からの液性因子の発現に重要な役割を担っている。これまで当教室ではTRPV1ノックアウトマウスでは角膜上皮の創傷治癒が遅延すること(Sumioka T, et al. IOVS 2014)や、角膜のアルカリ外傷後の炎症性瘢痕化が抑制されること(Okada Y, et al. Am J Pathol 2011)を報告してきた。今回、角膜全層切開時におけるTRPV1の役割を調べるべく、TRPV1ノックアウト(KO)マウスと野生型(C57BL/6)マウスを用い角膜全層切開モデルで比較した。KOマウスでは創傷5日後では実質創の癒合率が抑制され、筋線維芽細胞の出現も抑制されていたが、10日後では癒合率に差はみられなかった。real time RT-PCRでも創傷5日後でα平滑筋アクチンとコラーゲン1a1の発現量の抑制がKOで確認された。また野生型マウスでは線維芽細胞は角膜実質浅層に多く分布しているのに対して、KOマウスでは角膜深層部に多く分布していることが明らかになった。これはKOマウスでは角膜実質の治癒遅延による上皮の実質内陥入が実質深層部まで起こったことにより、線維芽細胞が角膜深層部に多く形成されたと思われる。角膜創傷治癒にはTRPV1は必要であるが上手に制御することで透明治癒を保てる可能性があることが示唆された。ラット角膜上皮欠損器官培養モデルではTRPV1受容体アゴニスト添加で上皮欠損の閉鎖は促進し、TRPV1アンタゴニスト添加では遅延した。TRPV1欠失マウス(KO)では細胞遊走および増殖の両方を抑制することにより、野生種(WT)と比較し角膜上皮欠損の閉鎖が遅延した。またKOではWTに比べSPとIL6の発現量が低下していた。TRPV1シグナルは、マウスでのIL-6およびサブスタンスPのアップレギュレーションや角膜上皮欠損の治癒のために必要であった。研究内容を国際学会や国内学会で発表し論文投稿しているため。角膜創傷治癒重度の外傷や高度な炎症時には角膜は混濁をきたすため、線維瘢痕化の抑制のみならず角膜血管新生の抑制も角膜透明維持に重要である。そのため上皮、実質、内皮と総合的に研究をすすめる必要があり、炎症反応時に深く関与してくる細胞外マトリックスを中心に角膜透明性維持を目的とした研究をすすめる予定である。研究内容を国際学会や国内学会で発表し、論文作成中であるため。研究内容を学会で発表し、論文を作成しているため。
マウスにおける吸入麻酔薬感受性決定に関わる遺伝子の検討

これまでの免疫組織化学による検討で、ddN系およびC57BL系マウス間の中枢神経系神経伝達物質、神経ペプチドに認められる相違としていくつかのものが上がっている。このうちモノアミン神経系である黒質-線状体ドパミン神経系細胞数、青班核ノルアドレナリン神経系細胞数には有意な差がありこれらの産生に関る酵素としてtyrosine-hydroxyraseを検討対象とした。また、覚醒、痛みなど麻酔の作用と関連の深い作用を有するNPYも多部位においてその系統差が著名であることから検討対象とした。他にMet-enkephalineの前駆物質であるpreproopiomelanocorthineを予定している。NPYについての検討では、今のところ系統間に相違はみとめられていない。現在tyrosine-hydroxyrase,preproopiomelanocorthineを検討中である。ニューロペプチドYについてデータベースより遺伝子をピックアップし以下の方法によって、ddN系、C57BL系について比較検討を行っているが、現在のところあきらかな系統差はみとめられていない。ニューロペプチドY以外の、グルタメートレセプターについてのプライマー作成に着手している。(1)プライマーをデザインし、作成を業者に委託する。(3)得られたDNAを基質とし、(1)で作成したプライマーを用いて非対称PCRを行って1本鎖DNAを得る。(5) ddN系、C57BL系マウスを断頭し、脳を摘出。ドライアイスーアセトンで、凍結後、100ミクロン厚のFresh frozen sectionを作成。顕微鏡下に視交叉上核、室傍核、海馬をパンチアウトする。(6)得られた組織片からtotal RNAを抽出。個体数を調節してRNA量が1020μgになるようにする。(7)逆転写反応によってcDNAを作成。BAPを添加後、アガロースゲルにアプライし、電気泳動。UVランプ上で、バンドを観察。系統間で相違するバンドをきりだし、ウルトラフリーによってDNAを回収する。(8)このDNAに対してPCRを行い、これを鋳型として塩基配列を決定し、系統間で比較する。(このPCRに際しては、DNAをpBluescriptにクローニングする必要がある。)もととなったmRNAが片方の系統にのみ発現していたのなら、塩基配列決定後、改めてプライマーを作成し、(1)(4)に準じて2系統について分析、塩基配列決定する。
広汎性発達障害を合併した弧発例統合失調症のパーソナルゲノム解析

広汎性発達障害は社会性の障害と、限定的、反復的、常同的な行動・興味・活動を特徴とする精神疾患である。その原因は未知であるが、環境因子と遺伝因子による多因子疾患と考えられている。近年、ゲノム研究において、De novo(新規)のゲノム領域の欠失や重複であるコピー数多型(CNV:copy number variation)や一塩基変異(SNV:single nucleotide variant)が、その原因となっていることが報告されている。これまで、nephronophthisis 1遺伝子のCNVの重複のある広汎性発達障害患者について、再確認による検証が行われた症例はわれわれの知る限り6例しかない。これらの症例では、知的機能に何らかの障害が報告されている。今回、我々は知的機能に障害のない日本人の広汎性発達障害の症例を2例見出したので報告した(Ann Gen Psychiatry. 13:22, 2014)。また、孤発例の広汎性発達障害患者30例について、エクソーム解析を行い、次に両親のゲノムサンプルも用いてde novoの検証を行った。その結果、26家系から、37遺伝子に38個のde novo SNVが同定された。また、これらのde novoのSNVについて、サンガーシークエンスにより、確認を行った。Neuro2a細胞において遺伝子発現を抑制することにより、突起伸展を測定する系を確立し、これらの遺伝子について解析を進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。統合失調症は、幻覚妄想、意欲低下、認知機能障害が認められ、社会的機能の低下を呈する精神疾患である。統合失調症は80%の高い遺伝率の多因子遺伝疾患である。一方、広汎性発達障害は対人的な相互作用における質的な障害、コミュニケーションの質的な障害、限定された反復的で常同的な行動・興味・活動を特徴とする精神疾患である。同様に、広汎性発達障害も90%という高い遺伝率の多因子遺伝疾患である。近年、両疾患のゲノム研究において、一塩基多型(SNP)や数Mbの広範囲にわたるゲノム領域の欠失や重複であるコピー数多型(CNV)を全ゲノムにわたり比較する関連解析が行われている。特にCNV解析において、各疾患でいくつかの稀なCNVが健常者と比べ多いことが報告され、両疾患で一部重複領域におけるCNVが関連している。また、両疾患は2-3%において併存することが知られている。一般人口にも5%以上の頻度で存在するCommonなSNPは、疾患に与える効果は小さく、いくつかのSNPの効果が集積することで疾患の病態に関与すると考えられる。それに対して、CNVやエクソン内のアミノ酸置換を伴う非同義SNP、ストップコドンとなるSNP、フレームシフトを起こすSNP、プロモーター領域にあり遺伝子発現に影響を与えるSNPなどは、遺伝子発現や疾患に対するエフェクトサイズが比較的大きいと考えられる。また、効果の大きい遺伝子多型は比較的少ないサンプル数でも検出できると考えられる。そこで、本研究では、広汎性発達障害を合併した統合失調症という特殊で稀なサンプルを用いて、次世代シークエンサーによる全ゲノム解析を行い、稀なmutationを見いだすことに焦点を置いた解析を行う。本研究により、統合失調症や広汎性発達障害の分子遺伝学的基盤を明らかとなり、疾患の予防、早期診断、早期介入および治療に役立ち、意義深いと考えられる。統合失調症を合併した広汎性発達障害のトリオ1家系と、広汎性発達障害の孤発例のトリオ9家系の合計10家系について、CNV解析および、サンガーシークエンスによる変異の確認を行った。その結果、広汎性発達障害10例中、7例において、de novo SNVのナンセンス変異とミスセンス変異が見出された。7例におけるde novoSNVのナンセンス変異とミスセンス変異の合計は、9個であり、一例あたりの平均値は、1.3個であった。見出された変異のうち、OBSC、PCNX、PEAK1などの有力な原因遺伝子の候補が認められており、おおむね順調に進展していると考えられる。

平成25年度は、統合失調症を合併した広汎性発達障害の、希少なトリオサンプルおよび、広汎性発達障害孤発例のトリオについて、次世代シークエンサーによる全ゲノムの塩基配列の解析に基づき、遺伝子変異(mutation)を網羅的に検索した。そこで検索したmutationの内、CNVやエクソン内のアミノ酸置換を伴う非同義SNP、ストップコドンとなるSNP、フレームシフトを起こすSNPなど、比較的効果の大きいmutationを同定した。これらの見出した変異について、サンガーシークエンスによる変異の同定、及び、神経細胞を用いた神経系における発現解析を行った。その結果、OBSC,PCNX,PEAK1など、10例中7例に変異が見出された。これらは、他のコホートにける、広汎性発達障害患者において報告されたものや、我々のコホートのうち、2家系のトリオにおいて、共通して認められたものである。したがって、これらの遺伝子は、非常に有力な原因遺伝子の候補であると考えられる。今後は、合併例、統合失調症患者、広汎性発達障害患者、健常者由来のリンパ芽球サンプルを用いて、同定したmutationの有無による遺伝子発現への影響を検討する。さらに、統合失調症の合併した広汎性発達障害患者、大規模な統合失調症患者、広汎性発達障害患者、および健常者サンプルを用いて、mutationを含む遺伝子領域を調べ、合併例で見出した稀で効果の大きいmutationが、合併例特異的なものか、統合失調症全般にも共通して関連するmutationであるか等を検討する。また、広汎性発達障害のトリオで見出された変異遺伝子についても、同様に他のサンプルでの重複がないか否かを検証する。この為、平成25年度に引き続いて、疾患群だけでなく健常者群、患者群のリクルートを継続して行う。以上の様に、予定通りに研究計画を進める計画である。
ウイルス製剤の体内動態予測法と安全性評価法の開発

ウイルス製剤の体内動態予測法と安全性評価法の開発において、ウイルスの臓器分布性と感染性を機構論的に明らかにすることは非常に重要である。本研究では中枢選択的感染性を示すポリオウイルスについて、ワクチン株Sabin 1と強毒株Mahoneyの間で、ポリオウイルス受容体遺伝子発現マウス(Tg21)を用いて血液脳関門透過性を中心に体内動態と増殖過程を解析した。従来、Sabin 1は安全で脳へは移行しないと考えられていたが、両株ともにアルブミンの約100倍の速さで脳内へ移行することが分かった。したがって、ワクチン株の安全性は脳内へ移行した後の増殖過程がより重要であることが示唆された。RNAウイルスは突然変異確率の高いことが知られるが、この結果はワクチン製剤の安全性評価において特に、noncapsid geneにおける突然変異に注意を払う必要があることを示している。全く予想外の結果としてポリオウイルスはウイルス受容体に非依存的に血液脳関門を透過することであった。血液脳関門上には未知の受容体が存在している可能性が高く、今後はこの受容体の実体を解析することが新しい感染症の予防と治療法につながる可能性が出てきた。さらに、ポリオウイルスに特徴的な中枢選択的病原性は、末梢組織に比べて中枢組織での増殖速度が著しく高いことが原因であることが明らかになった。ワクチン株と強毒株間では全身クリアランスにほとんど違いがなく、大脳内でのcapsid蛋白の安定性は強毒株がワクチン株に比べて約2倍安定である程度であった。本研究成果はウイルスの体内伝播経路をin vivoで初めて解明することができた点で画期的であるとともに、安全で効果的なワクチンの作成に極めて重要な指針を与えるものである。ウイスル製剤の体内動態予測法と安全性評価法の開発において、ウイルスの臓器分布性と感染性を機構論的に明らかにすることは非常に重要である。本研究では中枢選択的感染性を示すポリオウイルスについて、ワクチン株Sabin 1と強毒株Mahoneyの間で、ポリオウイルス受容体遺伝子発現マウス(Tg21)を用いて血液脳関門透過性を評価した。RNAウイルスは突然変異確率の高いことが知られるが、この結果はcapsid蛋白の性質はワクチンの安全性に余り重要ではなく、むしろnoncapsid geneにおける突然変異に注意を払う必要があることを示唆している。また、臨床分離株の遺伝子解析の結果が種々なされているが、各株における毒性の強さとnon-capsid geneの配列の差に特に今後は注意する必要があることが示された。さらに、wild typeのICRマウスについてSabin 1とMahoneyの血液脳関門透過速度を測定したところ、Tg21と同様の結果が得られた。したがって、ポリオウイルスの脳への移行にはウイルス受容体が関与していないことが示唆された。今後は、末梢及び中枢での両株の安全性と増殖性の違いについて比較解析することで、ワクチンの体内動態の予測とその安全性において重要な因子を明らかにする必要がある。本研究では中枢選択的感染性を示すポリオウイルスについて、ワクチン株Sabin 1と強毒株Mahoneyの間で、ポリオウイルス受容体遺伝子発現マウス(Tg 21)を用いて血液脳関門透過性を中心に体内動態と増殖過程を解析した。

従来、Sabin 1は安全で脳へは移行しないと考えられていたが、両株ともにアルブミンの約100倍の速さで脳内へ移行することが分かった。したがって、ワクチン株の安全性は脳内へ移行した後の増殖過程がより重要であることが示唆された。RNAウイルスは突然変異確率の高いことが知られるが、この結果はワクチン製剤の安全性評価において特に、noncapsid geneにおける突然変異に注意を払う必要があることを示している。全く予想外の結果としてポリオウイルスはウイルス受容体に非依存的に血液脳関門を透過することであった。血液脳関門上には未知の受容体が存在している可能性が高く、今後はこの受容体の実体を解析することが新しい感染症の予防と治療法につながる可能性が出てきた。さらに、ポリオウイルスに特徴的な中枢選択的病原性は、末梢組織に比べて中枢組織での増殖速度が著しく高いことが原因であることが明らかになった。ワクチン株と強毒株間では全身クリアランスにほとんど違いがなく、大脳内でのcapsid蛋白の安定性は強毒株がワクチン株に比べて約2倍安定である程度であった。本研究成果はウイルスの体内伝播経路をin vivoで初めて解明することができた点で画期的であるとともに、安全で効果的なワクチンの作成に極めて重要な指針を与えるものである。
新たなp53機能制御タンパク"Fortilin"を介した心疾患制御の可能性

Fortilinは,マウス心不全モデルにおける心不全発症を抑制する.p53は心不全の発症を促進することが報告されている.Fortilinは近年p53機能抑制タンパクであることが明らかとなった.我々はFortilinを心臓に過大発現したマウスを作成し,心不全モデルを用いてFortilinの心不全発症における役割を検討した.本研究からFortilinに心不全発症を抑制する作用があることが示唆された.Fortilinは,マウス心不全モデルにおける心不全発症を抑制する.p53は心不全の発症を促進することが報告されている.Fortilinは近年p53機能抑制タンパクであることが明らかとなった.我々はFortilinを心臓に過大発現したマウスを作成し,心不全モデルを用いてFortilinの心不全発症における役割を検討した.本研究からFortilinに心不全発症を抑制する作用があることが示唆された.発癌抑制や,動脈硬化の進展,心不全,細胞老化等に重要な役割を果たすことが報告されているタンパクであるp53の機能を制御するタンパクとして全身に広く発現する"Fortilin"の心臓における機能を明らかにするために,同タンパクを心臓特異的に過大発現したマウス(トランスジェニックマウス)の作成を試み,成功した.特異的に心臓において作動するαMHCプロモーター制御下にFortilin遺伝子を発現するプラスミドを遺伝子工学的手法により作成した.作用するDNA断片部分を切り出し,DNA精製を行ったたうえで,マウス卵細胞へ注入した.その後出生したマウスから尾を採取し,注入遺伝子をゲノムに取り込んでいるマウスをPCR法によりスクリーニングした.7系統のマウスで注入DNAの取り込みが確認され,これらについて交配,繁殖を行った.十分繁殖能力を確認したうえで一部をと殺.心臓におけるFortilinの発現量をウェスタンブロッティングによって評価した.これによって心臓においてコントロールマウスと比較して数倍から10倍程度のFortilinの過大発現を示すマウスの系統を複数樹立,繁殖に成功した.このマウスと,コントロールマウスにおいてそれぞれ心疾患モデルを作成し,それに対する心臓の機能や分子発現の違い,予後等を評価することで,心臓におけるFortilinの役割を評価することが出来ると考えられる.同マウスとコントロールマウスについてまず心不全モデルを作成し,それらについての心臓,血液等のサンプルの採取を開始した."Fortilin"は,p53に直接結合し,その作用を抑制するタンパクである.p53は発癌抑制や,動脈硬化の進展,心不全,細胞老化等に重要な役割を果たすことが報告されている.今回我々は,心臓におけるFortiIinの機能を明らかにするために,同タンパクを心臓特異的に過大発現したマウス(トランスジェニックマウス)を作成した.心不全の発症におけるFortilinの役割の評価のため,アドリアマイシン投与による急性心筋障害がひきおこす心不全の病態を評価した.上記マウスと,コントロールマウスへアドリアマイシンを腹腔内投与し,投与後一週間の心機能を,カテーテル検査,心エコー等により評価した.投与量,投与期間などの最適条件を検討した上で,20mg/Kg投与後で評価を行ったところ,アドリアマイシンによる心収縮能の低下が,Fortilinトランスジェニックマウスにおいては,比較的軽度しか見られないことが分かった.アドリアマイシンは,p53を介して心不全を引き起こすことが知られており,Fortilinはp53を抑制することにより,この発症を抑制したと考えられた.アドリアマイシンは,乳癌等多くの癌治療に用いられている有用な抗がん剤である.ところが,心筋障害を引き起こすため,その使用量が制限されてしまい,十分な量の投与を行えない場合がしばしばあることが問題となっている.FortiIinはこの副作用を抑制する効果があると考えられる.したがって抗がん剤治療に際して心臓のFortilinの機能を促進することで,より有効な癌治療の施行が可能となりうることが示唆された."Fortilin"はp53機能を抑制することが報告されている.p53は発癌抑制や,動脈硬化の進展,心不全,細胞老化等に重要な役割を果たすことが明らかとなっている.我々は,昨年度までに心臓におけるFortilinの機能を検討するために,αMHCプロモーター制御下にFortilin遺伝子を心臓特異的に発現するマウス(トランスジェニックマウス)を作成,繁殖させた.心不全発症へのFortilinの関与をさらに検討するために,培養心筋細胞を使用して分子レベルでの検討を行う一方,上記トランスジェニックマウスを用いた検討を行った.昨年度施行したアドリアマイシン(p53を介して心機能抑制を生じると考えられている.)の急性心筋障害モデルに引き続き,慢性投与による心筋障害についての評価も行った.最適な投与量,投与期間につき検討を行った上,心臓カテーテル検査,心エコー検査により心機能,心筋障害の程度を評価した.Fortilinトランスジェニックマウスはコントロールマウスと比較して,アドリアマイシンによる心筋障害に耐性を示した.アドリアマイシン使用時のFortilin機能の促進が,アドリアマイシンの副作用である心筋障害の抑制予防に有用である可能性が示された.また,虚血性心疾患による心不全発症におけるFortilinの役割を評価するために,心筋虚血時のFortilin発現量変化による,心筋機能への影響の評価を行った.心筋虚血時においても,Fortilinの機能のコントロールがその後の心機能維持に有用である可能性が示唆された.
数理物理における等質空間

数理物理における等質空間として、ランク1のリー群に対応するアーベリアゲージ場と相互作用している重力場のアインシュタイン方程式を2次元簡約して得られる方程式を基礎方程式を採用して研究を進めた。その基礎方程式を可積分方程式としてとらえ、線形化をすることによって、解空間と作用する群を型式的ループ群の中に実現した。そこで、カッツ・ムーデイリー環の部分リー環である正のルートと中心をイクスポネンシエイトした群に値を取る形式的ループ群が解空間に推移的に作用すること、即ち解空間が無限次元の等質空間になることを証明した。更に、純重力場だけの相互作用の場合と同様に、形式的ループ群上の2-コサイクルを構成しそれを使った中心拡大を行った形式的ループ群のまさにその中心が共形因子と一致することを証明し、以上の空間構成に関して、共形因子と2-コサイクルのブライテンローナーとメゾンが最初に発見した非常に美しい関係式が成立することを厳密に証明した。形式的ループ群の係数環を拡大することについては、それが矛盾なく定義可能であること、及び、同様の定理が成り立つことを確認した。以上の結果を踏まえて、非可換ゲージ場との相互作用での理論、つまり、非可換ゲージ場としてはマヨラナスピノールとのカップリングで線形化のための基礎方程式へのステップととなる。これを行なうには、形式的ループ群に超対称性(グラスマン代数)を取り入れなけれならない。このようなモデルを構成する事によって無限次元等質空間についての研究を進める。
ディラック粒子と量子電磁場の相互作用系の数学的解析

ディラック粒子とはスピンが1/2で荷電をもつ相対論的量子的粒子のことである.ディラック粒子の範疇を含む量子的粒子と量子電磁場が相互作用を行う量子系の数理解析的研究は,単に応用だけでなく,物質界の構造を根源から探究する意味でもたいへん意義深いものである.当該研究期間において以下の研究成果が得られた.1.ディラック粒子と量子電磁場が相互作用を行う系のハニルトニアンはディラック-マクスウェル(DM)作用素と呼ばれる無限次元のディラック-シュレーディンガー型作用素で与えられる.この作用素は相対論的であるので,真空中の光速cをパラメーターとして含む.発見法的には,Cを無限大にとる極限は何らかの意味で非相対論的な系を記述するであろうと予想される.すなわち,それは,非相対論的な量子的粒子(ディラック粒子の非相対論的版)と量子電磁場が相互作用を行う系である.この系は,非相対論的量子電磁気学が対象とする系であり,そのハミルトニアンはパウリーフィールツハミルトニアンと呼ばれる,無限次元のシュレーディンガー作用素で与えられる.申請者は,この予想を数学的に解析し,DM作用素の非相対論的極限の数学的に厳密な意味を与えた.この証明のために,対称作用素の自己共役拡大のある理論を創始したことも副産物のひとつである.2.DM作用素のスケーリング極限の存在.この極限はある実効的なハミルトニアンを与える.3.量子的粒子(ディラック粒子を含む)と量子場が相互作用を行う系のある抽象版として,一般化されたスピン-ボソンモデル(GSBモデルと略)がある.これはA.Arai and M.Hirokawaによって1997年に導入されたものである.無摂動系が基底状態をもたない場合でも摂動系が基底状態をもつ場合には,系は束縛の強化をもつという.申請者はGSBモデルについて,適切な一般的仮定のもとで,束縛の強化の存在を証明した.ディラック粒子とはスピンが1/2で荷電をもつ相対論的量子的粒子のことである.ディラック粒子の範疇を含む量子的粒子と量子電磁場が相互作用を行う量子系の数理解析的研究は,単に応用だけでなく,物質界の構造を根源から探究する意味でもたいへん意義深いものである.当該研究期間において以下の研究成果が得られた.1.ディラック粒子と量子電磁場が相互作用を行う系のハニルトニアンはディラック-マクスウェル(DM)作用素と呼ばれる無限次元のディラック-シュレーディンガー型作用素で与えられる.この作用素は相対論的であるので,真空中の光速cをパラメーターとして含む.発見法的には,Cを無限大にとる極限は何らかの意味で非相対論的な系を記述するであろうと予想される.すなわち,それは,非相対論的な量子的粒子(ディラック粒子の非相対論的版)と量子電磁場が相互作用を行う系である.この系は,非相対論的量子電磁気学が対象とする系であり,そのハミルトニアンはパウリーフィールツハミルトニアンと呼ばれる,無限次元のシュレーディンガー作用素で与えられる.申請者は,この予想を数学的に解析し,DM作用素の非相対論的極限の数学的に厳密な意味を与えた.この証明のために,対称作用素の自己共役拡大のある理論を創始したことも副産物のひとつである.2.DM作用素のスケーリング極限の存在.この極限はある実効的なハミルトニアンを与える.3.量子的粒子(ディラック粒子を含む)と量子場が相互作用を行う系のある抽象版として,一般化されたスピン-ボソンモデル(GSBモデルと略)がある.これはA.Arai and M.Hirokawaによって1997年に導入されたものである.無摂動系が基底状態をもたない場合でも摂動系が基底状態をもつ場合には,系は束縛の強化をもつという.申請者はGSBモデルについて,適切な一般的仮定のもとで,束縛の強化の存在を証明した.(1)3次元空間を運動する1個のDirac粒子-スピン1/2の相対論的荷電粒子-が量子輻射場と相互作用を行う量子系のハミルトニアンHの非相対論的極限について研究した.Hが作用するヒルベルト空間は,Dirac粒子のヒルベルト空間H_Dと量子輻射場のヒルベルト空間F_<rad>(1光子ヒルベルト空間上のボソンフォック空間)とのテンソル積ヒルベルト空間である.Hの非相対論的極限は,Hに含まれるパラメーター(真空中の光速)に関するスケーリング極限として定義される.Dirac粒子のポテンシャルや光子の運動量切断関数に関する一般的仮定のもとで,Hは,非相対論的極限において,スピン1/2のPauli-Fierzハミルトニアンに,強レゾルヴェント収束の意味で収束することを証明することができた.ここで,スピン1/2のPauli-Fierzハミルトニアンというのは,スピン1/2の非相対論的荷電粒子が量子輻射場と相互作用を行うさいのハミルトニアンである.(2)Dirac粒子と量子輻射場の相互作用の効果は,第1近似的には,Dirac粒子に働くポテンシャルの変化として取り扱うことが可能である.この変化を被ったポテンシャルを実効ポテンシャルと呼ぶ.ハミルトニアンHについて,(1)のスケーリングとは異なるスケーリング極限を考察し,Dirac粒子の実効ポテンシャルを導出した.この実効ポテンシャルは,以前に得た非相対論的モデルの実効ポテンシャルの相対論版になっていることも示される.

通常,量子系の基底状態の存在は,無摂動系が基底状態をもつと仮定して,証明される場合が多い.しかし,無摂動系が基底状態をもたなくても相互作用がはいることにより,相互作用系は基底状態をもちうる.このような場合,当該の系は「高められた束縛」(enhanced binding;以下,EBと略す)をもつという.与えられた量子系がEBをもつかどうかはもちろん,その系の性質による.そこで,どのような条件のもとでEBが生じるかを数学的にきちんと考察することは数学的にも物理学的にも極めて重要な問題である.この問題はつい最近にならって研究されはじめ、非相対論的量子電磁力学におけるパウリ-フィールツモデルにおいて,結合定数が小さい場合と大きい場合について(ただし,後者はいわゆる双極近似の場合),EBが生起することが証明された(Hiroshima & Spohn, Hainzl et al.).研究代表者は,ディラック粒子と量子電磁場が相互作用をする系のある種の抽象版として定義される量子場の一般的クラスについて,EBの問題考察し,非常に広いクラスにおいて,EBの存在をはじめて普遍的な形で確立した.主な結果は次の2点である:(1)モデルに含まれる結合定数が少なくともある中間的領域にあるならば,EBが生じる.(2)応用として,パウリ-フィールツモデルにおけるEBの生起証明(ただし,結合定数はある中間領域にあり,電磁場の自己相互作用項が無い場合).1.ディラック粒子と量子電磁場が相互作用を行う系のハニルトニアンはディラック-マクスウェル(DM)作用素と呼ばれる無限次元のディラック-シュレーディンガー型作用素で与えられる.この作用素は相対論的であるので,真空中の光速cをパラメーターとして含む.発見法的には,cを無限大にとる極限は何らかの意味で非相対論的な系を記述するであろうと予想される.すなわち,それは,非相対論的な量子的粒子(ディラック粒子の非相対論的版)と量子電磁場が相互作用を行う系である.この系は,非相対論的量子電磁気学が対象とする系であり,そのハミルトニアンはパウリーフィールツハミルトニアンと呼ばれる,無限次元のシュレーディンガー作用素で与えられる。申請者は,この予想を数学的に解析し,DM作用素の非相対論的極限の数学的に厳密な意味を与えた.この証明のために,対称作用素の自己共役拡大のある理論を創始したことも副産物のひとつである.2.量子的粒子(ディラック粒子を含む)と量子場が相互作用を行う系のある抽象版として,一般化されたスピン-ボソンモデル(GSBモデルと略)がある.無摂動系が基底状態をもたない場合でも摂動系が基底状態をもつ場合には,系は束縛の強化をもつという.申請者はGSBモデルについて,適切な一般的仮定のもとで,束縛の強化の存在を証明した.
歯科衛生学生のための多職種連携・協働を学ぶシミュレーション教材の開発評価

近年、多職種連携・協働が医療・福祉の現場で盛んに行われており、歯科衛生士も口腔の健康維持・管理のため口腔ケアを担っている。しかし歯科衛生士教育では多職種連携・協働に関する体系的な教育が未確立であり、学生の理解も十分とはいえない。支援が必要な人々を医療従事者の1つとして歯科衛生士がしっかりと支えていけるよう、歯科衛生学生の多職種連携・協働の学びを深めるための教育システムの開発が必要であると考える。本研究では、歯科衛生学生が効果的に多職種連携および協働を学べる教育システムを開発することを最終目的とし、PC上で実施可能なシミュレーション教材を開発・評価する。
世界的なESBL産生菌の拡散に寄与している抗菌薬は何か？

ベトナムの食肉および魚介類から分離したESBL/AmpC産生大腸菌を用いて、プラスミド水平伝達における抗菌薬の影響について研究を行なった。研究の結果、テトラサイクリンおよびシプロフロキサシンにおいては、一定濃度を水平伝達時に添加することにより、水平伝達株のコロニー数が増加した。また、これらのESBL/AmpC産生大腸菌261株のコリスチン耐性遺伝子に関する研究を行なったところ、62株でプラスミド性コリスチン耐性遺伝子を有し、一部のプラスミドは水平伝達により伝播することを明らかにした。また、mcr遺伝子を有するプラスミドについて遺伝子解析を行いその詳細を明らかにした。プラスミド伝達に抗菌薬が与える影響を評価する系(in vitro)を確立するための研究を行った。地球規模課題対応国際技術協力事業(SATREPS)「薬剤耐性細菌発生機構の解明と食品管理における耐性菌モニタリングシステムの開発」で鶏肉及び豚肉から分離した、β-ラクタマーゼ産生大腸菌の一部を用いた(CTX-M-1、9グループ及びAmpCであるCMY-2遺伝子を持つ株:計46株)。これらの株をプラスミド伝達のドナーとし、リファンピシン耐性を持つ大腸菌(c600株)をレシピエントとして、抗菌薬の添加なしでのプラスミド接合試験を行い、株による違いを比較した。この結果より、CTX-M-1及び9を持つESBL株と、CMY-2を持つAmpC株とを比べるとAmpC株の方が、比較的プラスミド伝達が起こりやすいことがわかった。プラスミド接合伝達条件(初期菌量、培養温度及び時間等)を検討し、プラスミド伝達に対する抗菌薬の影響を評価できる条件を決定した。プラスミド伝達株の分離には1 μg/mLのセフォタキシムと100 μg/mLのリファンピシンを添加したLB寒天培地を用い、コロニー数を計測した。株により同一条件での伝達株のコロニー数(CFU/mL)に差があったことから、耐性プラスミドの系統によって差が生じているのではないかと考えた。そこでプラスミドの系統を調べるために、プラスミド伝達株のプラスミドレプリコンタイピングを行った。現在までに8株についてレプリコンタイプを特定し、タイプの異なる2株について、プラスミド接合実験時にキノロン系抗菌薬を添加し、その影響評価を行っているところである。プラスミド伝達に対して抗菌薬が与える影響を評価するための実験系の確立に取り組んできた。抗菌薬をプラスミド伝達実験に添加し、評価を行っている。今後、プラスミド伝達実験の条件の変更や抗菌薬の添加する条件をさらに検討し、影響評価実験系を確立する。評価する株数を増加させ、抗菌薬のプラスミド伝達に与える影響を明らかにしていく。コリスチン耐性プラスミドに関連する研究を行った。実験には地球規模課題対応国際技術協力事業(SATREPS)「薬剤耐性細菌発生機構の解明と食品管理における耐性菌モニタリングシステムの開発」でにおいてベトナムの鶏肉及び豚肉から分離した、β-ラクタマーゼ産生大腸菌342株を用いた。プラスミド性コリスチン耐性遺伝子(mcr-1, 2)の保有状況を調査したところ、一部の菌株がmcr-1を持つことがわかり、mcr-2は検出されなかった。特に鶏肉から分離された株からmcr-1の検出率が高いことが判明した。を保有する株の一部(40株)を用いて、プラスミド伝達実験を行った。40株中17株でプラスミドの水平伝達が確認できた。水平伝達したプラスミドについて次世代シーケンス解析を行った結果プラスミドのレプリコンタイプはすべてIncI2であり、2015年に初めて中国で報告されたプラスミドと類似していることが判明した。またプラスミドの水平伝達が確認できなかった株の一部についてホールゲノムシーケンスを行ったところ、mcr-1を有するプラスミドのレプリコンタイプはIncHI2であった。この結果からmcr-1を有するIncI2及びIncHI2プラスミドは中国で報告されており、中国からベトナムにコリスチン耐性菌もしくは耐性プラスミドが伝播していると推測された。今までの研究により、耐性遺伝子を保有するレプリコンタイプの異なるプラスミドで水平伝達の起こりやすさが異なる可能性が見出された。引き続きプラスミドの遺伝子解析を進め、水平伝達の頻度・速度に関係する因子について研究を進める。プラスミド性コリスチン耐性遺伝子mcr-3について、mcr-3を保有するプラスミドを含めた遺伝子解析を行った。地球規模課題対応国際技術協力事業(SATREPS)「薬剤耐性細菌発生機構の解明と食品管理における耐性菌モニタリングシステムの開発」で鶏肉及び豚肉から分離した第三世代セファロスポリン耐性大腸菌約350株のうち、261株を使用して研究を進めた。コリスチン感受性試験を行った結果、60株については、mcr-1を保有することが確認されたが、ESBL産生大腸菌2株については、mcr-1を保有しないのにも関わらず、コリスチン耐性を示すことが判明した。またこの2株はプラスミドの水平伝達によりコリスチン耐性を維持することから、プラスミド上に耐性遺伝子を有していた。この遺伝子を有する2株について次世代シーケンサーを用いた遺伝子解析を行ったところ、コリスチン耐性遺伝子mcr-3であることが判明した。さらに詳細に解析を行ったところ、2株のmcr-3保有プラスミドのレプリコンタイプはIncFIIであり、2017年6月に中国で初めて報告されたプラスミドのレプリコンタイプIncHI2とは異なることが明らかとなった。

一方で、mcr-3周辺の遺伝子配列を本研究株2株と既報で比較したところ、高い相同性がみられた。mcr-3遺伝子周辺にはmcr-1と同様にインサーションシーケンス(IS)を有しており、プラスミドの水平伝達の他にISによるmcr-3が拡散する可能性が推察された。本研究で第三世代セファロスポリン系抗菌薬耐性大腸菌261株のうち24%がコリスチン耐性を示し、すべての株でmcr-1もしくはmcr-3を有することが明らかとなった。中国では多くのコリスチン耐性菌および耐性遺伝子が報告されており、地理的に近いベトナムにおいても広くコリスチン耐性菌および耐性遺伝子が拡散している可能性が考えられた。ベトナムの食肉および魚介類から分離したESBL/AmpC産生大腸菌を用いて、プラスミド水平伝達における抗菌薬の影響について研究を行なった。研究の結果、テトラサイクリンおよびシプロフロキサシンにおいては、一定濃度を水平伝達時に添加することにより、水平伝達株のコロニー数が増加した。また、これらのESBL/AmpC産生大腸菌261株のコリスチン耐性遺伝子に関する研究を行なったところ、62株でプラスミド性コリスチン耐性遺伝子を有し、一部のプラスミドは水平伝達により伝播することを明らかにした。また、mcr遺伝子を有するプラスミドについて遺伝子解析を行いその詳細を明らかにした。平成27年度はプラスミド伝達にかかる条件の検討及び、キノロン系抗菌薬の添加実験を行った。今後は、プラスミド伝達にかかる条件の最適化を行い、キノロン系抗菌薬以外の抗菌薬についても、影響評価を行う予定である。また伝達が起こらない株が存在するため、β-ラクタマーゼ遺伝子がプラスミド上に存在するのであれば、プラスミドの解析及び伝達に関与する分泌系等について研究を進め、プラスミド伝達による耐性菌の拡散に関与する因子の解明に努める。平成28年度はコリスチン耐性遺伝子を保有するプラスミドの水平伝達実験を行った。プラスミドのレプリコンタイプの違いにより、プラスミドの伝達性が異なる可能性があると推測された。今後、これらのプラスミドについてゲノム解析を行い、プラスミドの持つ耐性遺伝子や水平伝達に関与する遺伝子について研究を進める。微生物学実験備品の購入を予定していたが、所属施設の事情により翌年度以降に購入を計画している。研究の進捗状況により必要な物品を購入した結果次年度使用額を考慮し、計画的に使用していく。また実験備品の購入について所属施設の事情に合わせて、柔軟に対応していく予定である。次年度使用額を考慮し、適切に使用する。