hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イネ・ダイズの土壌病害を予防するための病原菌モニタリング法の確立

申請者は、土壌の病原菌のモニタリングに利用できる技術として、植物の根から菌類のDNAを網羅的に検出する「群集解析法」を開発した。本研究では、群集解析法を利用して、主要作物であるイネ・ダイズに病害を起こす土壌伝染性の病原菌モニタリング法を確立する。さらに、病原菌として特に大きな被害を及ぼすFusarium属菌、Pythium属菌、Phytophthora属菌を、各地域の栽培調査地でモニタリングすることによって「病原菌の存在しやすい土壌の環境要因」および「病原菌の存在しにくい環境要因」を究明する。秋田県の栽培現場の合計30地域を選抜する。各地域で栽培地点の土壌および周辺のイネ雑草(メヒシバ・エノコログサ)、およびマメ科雑草(シロツメクサ)を採取する。採取後、全サンプルの地下部をDNA抽出し、群集解析法に使用して検出された種を判別する。検出された病原菌の種数を計数し、各採取地における検出された種の割合を算出する。病原菌の検出率のデータを主成分分析に使用し、イネ科およびマメ科雑草において優先的に検出される病原菌の種を明らかにする。8地域の雑草から検出されたPythium属菌の種を群集解析法によって調べたところ、イネ科雑草からはイネの病原菌Pythium arrhenomanesが主に検出され、マメ科雑草からは同種が検出されなかった。P. arrhenomanesが存在する地域では、イネ科雑草に同種が優先的に寄生していることが明らかになった。一方、マメ科雑草から検出された種は、優先的な種は複数あるが、種を特定することは難しいと思われた。また、P. arrhenomanes以外では、イネ科雑草から検出された種とマメ科雑草から検出された種は共通すると考えられた。Phytophthora属菌は検出されなかった。秋田県の栽培現場の合計30地域からサンプルを採取する予定であったが、サンプルを採取する時間に多く時間を作れず、採取したサンプルの解析および種を判別する時間に多くの時間を要したため、採取地点が30地点に達していない。特に、群集解析法および主成分分析によって、8地点で採取したサンプルはPythium arrhenomanesがイネ科雑草(メヒシバ・エノコログサ)に優先的に寄生することと、同種以外のPythium属菌がイネ科雑草とマメ科雑草(シロツメクサ)の根に共通して存在することを明らかにすることに時間を要した。また、イネから分離したPythium属菌の菌体の種の判別にも時間を要した。群集解析法および主成分分析の結果から、これ以降に採取するイネ科およびマメ科雑草から検出されるPythium属菌の種、およびイネから分離されたPythium属菌の種の割合は想定しやすくなる。これらの結果を踏まえて、採取および解析を進めることによって進捗状況を早められると考える。土壌伝染性菌類は多くの作物に被害を起こしている。病害を予防するために病原菌をモニタリングする必要があるが、土壌の病害では極めて難しい。秋田県の栽培現場の合計10地域から土壌を採取した。イネとダイズを播種し、生育後の両作物の根から菌を分離した。根から生育した菌にはPythium属菌が多く含まれていた。分離された菌をDNA抽出し、群集解析法に使用して検出された種を判別した。1地域のPythium属菌130菌株の種の割合を調べたところ、少なくとも13種が存在し、イネ科雑草の群集解析法によって検出された種と類似していたが、雑草から分離されない種も4種ほど存在した。
リアルタイム観測によるナノオーダー極薄シリコン絶縁膜の形成機構

半導体集積回路の技術発展を念頭に、通常超高真空環境が必要な光電子分光をガス雰囲気下でリアルタイムに測定可能にし、これを用いてシリコン絶縁膜のナノスケールでの表面反応の様子を研究した。シリコン酸化膜の成長速度を精密に測定したところ、極初期段階で2つの酸化速度領域が存在することが判明した。またシリコン酸化膜を真空中で加熱すると、様々なシリコンナノ構造が表面に形成されることが明らかとなった。1.準大気圧リアルタイム光電子分光装置の整備準大気圧測定で必要な差動排気システム、ガス導入制御システム等を整備し、ガス圧力が10^<-3>Torrまでの雰囲気下、基板温度800°Cで、気相反応中にリアルタイムでX線光電子分光測定を行うことに成功した。今後さらなる高圧下で測定を可能とするため、本装置に改良を加える予定である。2.O_2ガスによるドライ酸化反応速度の解析酸化温度300°C850°C、酸素圧力10^<-6>Torr1Torrの酸化条件での酸化速度を明らかにした。酸化膜厚2nm以下での初期酸化において、極めて急速に酸化が進行することを明らかにした。この事実は、これまで自然酸化膜としてや実験誤差として理解されていた酸化初期領域の正しい認識を与えるものであり、工学的応用上も重要な情報である。ドライ酸化に比べウェット酸化では、初期の急速な酸化が小さいと言われている。しかしこの場合の初期とは数十nm領域の膜厚であり、ドライ酸化とウェット酸化での違いがどの程度初期から発生しているかは興味深い。そこで1nm程度の膜厚領域で両者の酸化速度を比較したところ、明らかな違いがみられた。すなわち、初期の急速な酸化はドライ酸化特有に見られるものであり、膜厚1nm領域からすでに発生していることが明らかとなった。4.熱酸化反応と酸化膜熱分解反応の表面モホロジーの解析熱酸化反応における表面モホロジーの酸化温度依存性と、酸化膜の熱分解反応における不均一なボイド形成モデルについて、Si2p内殻準位光電子分光スペクトルから解析した。熱酸化反応に関しては、600°C以上で2次元島成長、600°C以下でランダム吸着型成長と矛盾しない結果を得た。熱分解反応に関しては、2nm酸化膜形成後の1000°C30秒間加熱により、酸化膜が不均一にボイドを形成して分解することを見出した。本研究は、シリコンゲート絶縁膜の超薄膜化を背景に、膜厚数nm以下のシリコン絶縁膜形成中の表面反応素過程や反応速度を、原子レベルで明らかにすることを目的とする。このため、この分野では従来にない新しい実験手法「準大気圧リアルタイム光電子分光」を用いた。これにより従来では表面第一層に関する研究に限られていのが、絶縁膜数層分に対応するより現実的な半導体デバイスに近い膜厚領域まで実験が可能になった。以下に具体的な研究成果を述べる。1.Si(111)表面の初期熱酸化中にリアルタイム光電子分光測定を行い、様々な条件下での酸化速度を測定した。その結果、酸素ガス圧力が10^<-5>Torr、酸化温度が300-700°Cにおいて、酸化膜厚0.3nmまでは急速に酸化しその後極めて緩やかに酸化が進行した。0.3nmは表面第一層の酸化に対応すると考えられる。また酸化温度600-700°Cで酸素ガス圧力を10^<-7>Torrから10^<-3>Torrまで次第に上げていった測定では、酸化は10^<-7>Torrで急速に進み、その後の10^4倍の圧力増加に対し膜厚は2倍程度にしか酸化は進行しなかった。このような振る舞いは基本的にはSi(100)表面と同一であるが、酸化速度は1/2程度に抑えられることがわかった。2.酸化膜形成と同等に酸化膜熱脱離反応もデバイス工程上その現象を詳細に解明することが重要である。そこでSi(100)上の20nm酸化膜試料を加熱し、生ずる熱分解脱離反応を光電子分光・走査型電子顕微鏡・原子間力顕微鏡等を用いて調べた。その結果、酸化膜は不均一に脱離しボイド状にシリコン表面が露出するが、その露出したシリコン表面上には山の等高線に例えられるステップ構造が形成し、さらに約1μmサイズの等間隔に並んだSi島構造も形成することが観察された。1.si(lll)およびsi(loo)表面において、亜酸化窒素(N20)ガスを用いた酸窒化中にリアルタイム光電子分光測定を行い、初期酸窒化を調べた。

従来N20ガスによる10-6Torr程度のガス圧では、反応がとても遅くまた窒化反応はほとんど生じなかった。そこで今回はガス圧を10-3Torr程度まで上げ測定を行った。その結果、N20ガスを気相励起することなく酸窒化膜を形成可能であることが明らかになった。また酸窒化反応は、600°C程度を境に低温では酸化が優勢で高温では窒化が優勢になることがわかった。基板面方位の依存性に関しては、Si(lll)に比べSi(100)で若干反応速度が大きいが、定性的にはほぼ同等の結果となった。2.酸化膜熱脱離反応に関し、昨年度に引き続きボイド形成機構について研究を行った。Si(loo)上の20nm酸化膜試料を真空加熱し生ずる熱分解脱離反応を、光電子分光・走査型電子顕微鏡・原子間力顕微鏡等を用いて調べた。ボイド形成後フッ酸により酸化膜を除去後表面を観察すると、ボイドがあった周上にシリコンの盛り上がり構造が形成されていることがわかった。この結果は、酸化膜が分解脱離するときに必要であるシリコンが、酸化膜と基板の界面からのみではなく、ボイドの壁面にシリコンが移動しそこからも供給され、酸化膜脱離反応が生じていることを示している。
戦後美術教育における人間像の変遷と美術教育実践の多様化

本研究では、戦後美術教育における「人間像」の検証を通して「私」という存在そのものを肯定的に捉え、より良い存在への変容を促す美的次元の経験の問題が、最重要課題であるということを明らかにした。また新たな美術教育原理と方法は、戦後美術教育の検証と継承、限界芸術に見る市井の人々の表現、ヒューマニズムに基づく芸術、表現の捉え直しと、人間形成に関わる美術機能の問題、現代の美術様式分化と美術教育理論の多様化の関係を整理し、これを秩序づけうる基礎論によって確立されると結論付けた。そして新たな時代の美術教育原理・方法の解明するにあたり、「遊びこむ」と「考える」を鍵概念とした美術教育を提案した。平成25年度に行った研究活動、研究実績は以下のとおり。I-1戦後美術教育における人間像の変遷の解明/我が国の戦後美術教育を代表する「創造美育協会」「新しい画の会」「造形教育センター」等の活動がどのような「人間像」を掲げ推進されてきたのかの文献調査を行う。次に戦後を生き抜いた日本の美学者、山本正男、石川毅による美術教育学、芸術教育学構想の文献調査を行い、教育哲学者・岡本哲雄氏の知見からその検証を行う。II-1美術教育実践の多様化に関する分析/社会と人間が直面する課題を直視し「学び」と「出会い」、美的経験を通した人間の成長に寄与する芸術教育活動に注目し、公教育と社会教育の範疇を超え、多様なアーティストと市民、技能的実践家が協働する今日の美術教育実践の多様化に着目し、具体的実践活動の収集する。そしてその教育的意義を明らかにする。千葉市を拠点に行っているアートプロジェクトWiCANに関する質的研究を行う。III-1戦後学校教育の原理・方法の分析、新時代の美術教育実践の収集/戦後日本の政治状況の検証し、学習指導要領における人間像、社会像の変遷に関する検証を行うために元東京学芸大学附属小金井中学校教諭・水野谷憲郎氏の聞き取り調査を行う。平成26年度に行った研究活動、研究実績は以下の通りである。I戦後美術教育における人間像の変遷の解明/山本正男の『美術教育学への道』、石川毅の『芸術教育学への道』の分析を通し「人間像の変遷」に関する検討を行う。その成果を平成26年7月に開催されたInSEA2014 inメルボルン、平成26年12月20日開催の美術科教育学会地区会in東京にて発表。II美術教育実践の多様化に関する分析/<美術>における近代的芸術家像からプロジェクト型アートを組織する芸術家への展開に関する調査研究を千葉市で展開するWiCANにて行う。その成果を平成26年12月20日開催の美術科教育学会地区会in東京にて発表。III戦後学校教育の原理・方法の分析、新時代の美術教育実践の開発/戦後日本の政治状況、学習指導要領における人間像、社会像の変遷に関する検証を行う。その成果をその成果を平成26年7月に開催されたInSEA2014 inメルボルン、平成26年12月20日開催の美術科教育学会地区会in東京にて発表。IV海外美術教育実践との比較/グローバルな視点に立った教育、文化プログラムの調査研究を4カ国で行う。(1)オーストラリア、メルボルンにて小学校3箇所、オーストラリア現代美術館で調査し、多文化主義の教育政策と、現代美術の社会的機能に関する調査を行う。(2)大韓民国、釜山広域市で開催された釜山ビエンナーレ2014にて、展示内容と招待キュレーターへのインタンビューを行う。(3)ポーランド、ポーランドユダヤ歴史博物館、アウシュビッツ・ビルケナウ博物館の調査にて、ホローコーストに関する客観的かつ鑑賞者の内省を促す展示内容からの「戦後」「人間像」に関する検証を行う。(4)ドイツ、ベルリンのハンブルガー・バーンホーフ現代美術館にて、ヨゼフ・ボイス、アンセルム・キーファー等のドイツの現代美術作家の調査を行う。平成27年度に行った研究成果は以下の通りである。I戦後美術教育における人間像の変遷の解明/美学者・山本正男(1912-2007)の美術教育原理の再評価を行う。美術することの主体的な活動と、教育という主体的な活動そのものの中に、同一普遍な論理構造をとらえ同一の主体的・内面的な論理構造において、美術と人間形成とを同時に展開する戦後美術教育の思想的源流の重要性が明らかになった。II美術教育実践の多様化に関する分析/教育界で重要視される「21世紀型学力」「コンヒテンシー」(OECD)、「21世紀型スキル」(アメリカ)。経済界・産業界で重視される「クリエイティビティ」「イノベーション。日本の戦後美術教育が重視した「創造」「民主主義」「遊び」。重要概念を総括する概念として「アートする力」を示した。III戦後学校教育の原理・方法の分析、新時代の美術教育実践の開発/日本の今日の表現、文化の問題を積極的に美術教育の問題として捉える必要があることを明らかにする。漫画、アニメ、ファッション、デザイン、ICT等、日本の大衆文化、サブカルチャーを、限界芸術の視線から人間と表現の問題として捉え直すことによって世界に波及する美術教育を示すことができることを明らかにした。V(I+II+III+IV)新たな時代の美術教育原理・方法の解明/戦後美術教育における「人間像」の検証を通して「私」という存在そのものを肯定的に捉え、より良い存在への変容を促す美的次元の経験の問題が、最重要課題であるということを明らかにする。

新たな美術教育原理と方法は、戦後美術教育の検証と継承、限界芸術に見る市井の人々の表現、ヒューマニズムに基づく芸術、表現の捉え直しと、人間形成に関わる美術機能の問題、現代の美術様式分化と美術教育理論の多様化の関係を整理し、これを秩序づけうる基礎論によって確立することができることが明らかになった。本研究では、戦後美術教育における「人間像」の検証を通して「私」という存在そのものを肯定的に捉え、より良い存在への変容を促す美的次元の経験の問題が、最重要課題であるということを明らかにした。また新たな美術教育原理と方法は、戦後美術教育の検証と継承、限界芸術に見る市井の人々の表現、ヒューマニズムに基づく芸術、表現の捉え直しと、人間形成に関わる美術機能の問題、現代の美術様式分化と美術教育理論の多様化の関係を整理し、これを秩序づけうる基礎論によって確立されると結論付けた。そして新たな時代の美術教育原理・方法の解明するにあたり、「遊びこむ」と「考える」を鍵概念とした美術教育を提案した。海外4カ国での調査を行うことによって、日本の戦後美術教育の展開に関する検証のための視座を明確にすることができたため。美術教育学今後の推進の方策は以下の通りである。I戦後美術教育における人間像の変遷:インタビュー集の作成と学術論文の作成及び発表。課題=前年度までの研究調査の精査。方法=インタビュー記録集の作成。研究フォーラムの開催。V(I+II+III+IV)新たな時代の美術教育原理・方法の解明課題=前年度までのIIVの調査研究の成果をもとに新たな時代の美術教育原理・方法を明示する。方法=グループワークによる検討。研究成果をまとめたプランの発表。教育実践者を招いたヒヤリング。教育現場への提案、意見収集。I-1戦後美術教育における人間像の変遷の解明セクションにおける理論家に関する調査が計画通り進捗していないため。計画していた聞き取り調査、アンケート調査で未実施のものがあるため。本研究課題の今後の推進の方策は以下の通りである。I-2戦後美術教育における人間像の変遷の解明/課題=「人間像の変遷」に関する検討。前年度の研究成果をもとに、調査研究を進める。方法=聞き取り調査。資料収集及び分析。II-2美術教育実践の多様化に関する分析/課題=<美術>における近代的芸術家像からプロジェクト型アートを組織する芸術家への展開に関する調査研究。方法=日本各地のアートプロジェクト、アーティストへの聞き取り調査。研究分担者が行うアートプロジェクトに関する質的研究。III-2戦後学校教育の原理・方法の分析、新時代の美術教育実践の開発/課題=前年度の研究成果をもとに、調査研究を進める。戦後日本の政治状況の検証。学習指導要領における人間像、社会像の変遷に関する検証。授業実践の開発。IV海外美術教育実践との比較/課題=グローバルな視点に立った教育/文化プログラムの調査研究。海外における<美術/教育>実践における人間像の調査研究。未実施の聞き取り調査、アンケート調査を行う。研究分担者が、調査等の旅費に分担金を使用しなかったため。国内での調査に使用する。
一般がんの発癌要因としての低酸素・再酸素化の証明

明らかな環境発癌因子を起因とする発癌や,体質・先天的遺伝子異常に基づく発癌を除くいわゆる"一般がん"の発癌機構として,低酸素再酸素化環境下に生成するフリーラジカルを想定しその証明を行った.この目的のために,ヒト上皮由来の細胞あるいは齧歯類由来の不死化正常細胞株もしくは良性腫瘍細胞株を使用した.生体内に生じる低酸素再酸素化環境を培養条件下で再構築するために,低酸素インキュベーター(1%酸素)と通常酸素インキュベーター(21%酸素)双方の培養環境間を連続交置培養した.低酸素培養環境から通常酸素培養へ移行後,数時間後より細胞内の顕著なフリーラジカル生成を確認した.この培養系にフリーラジカル消去剤を添加することで,その生成が著減することから,低酸素再酸素化は細胞内にフリーラジカル生成をもたらすことを検証した.また,低酸素再酸素化を継続処理した細胞株のうち,不死化線維芽細胞株(NIH3T3とBALB3T3)はマウスに致死増殖した.これらの癌化株に共通して発現の増加する,あるいは減少する遺伝子をDNAマイクロアレイにて解析した結果,癌化に伴い2倍以上増加する124遺伝子と,0.5倍以下に減少する141遺伝子を見いだした.同様にタンパク質二次元電気泳動にて癌化株に共通するタンパク質変化を解析した結果,癌化に伴い増加する1分子と,減少する2分子を見いだした.DNAマイクロアレイ解析とタンパク質二次元電気泳動法に共通して発現変動する候補分子として,癌化に伴い発現減少する2分子を同定した.現在,これらの分子における癌化に占める役割を継続解析中である.明らかな環境発癌因子を起因とする発癌や,体質・先天的遺伝子異常に基づく発癌を除くいわゆる"一般がん"の発癌機構として,低酸素再酸素化環境下に生成するフリーラジカルを想定しその証明を行った.この目的のために,ヒト上皮由来の細胞あるいは齧歯類由来の不死化正常細胞株もしくは良性腫瘍細胞株を使用した.生体内に生じる低酸素再酸素化環境を培養条件下で再構築するために,低酸素インキュベーター(1%酸素)と通常酸素インキュベーター(21%酸素)双方の培養環境間を連続交置培養した.低酸素培養環境から通常酸素培養へ移行後,数時間後より細胞内の顕著なフリーラジカル生成を確認した.この培養系にフリーラジカル消去剤を添加することで,その生成が著減することから,低酸素再酸素化は細胞内にフリーラジカル生成をもたらすことを検証した.また,低酸素再酸素化を継続処理した細胞株のうち,不死化線維芽細胞株(NIH3T3とBALB3T3)はマウスに致死増殖した.これらの癌化株に共通して発現の増加する,あるいは減少する遺伝子をDNAマイクロアレイにて解析した結果,癌化に伴い2倍以上増加する124遺伝子と,0.5倍以下に減少する141遺伝子を見いだした.同様にタンパク質二次元電気泳動にて癌化株に共通するタンパク質変化を解析した結果,癌化に伴い増加する1分子と,減少する2分子を見いだした.DNAマイクロアレイ解析とタンパク質二次元電気泳動法に共通して発現変動する候補分子として,癌化に伴い発現減少する2分子を同定した.現在,これらの分子における癌化に占める役割を継続解析中である.本研究では,体質や先天的遺伝子異常,もしくは明らかな環境発癌因子を起因とする発癌以外の原因で生じるいわゆる"一般がん"の発癌機構として,低酸素再酸素化環境下に生成するフリーラジカルを想定し,その証明を行った.この目的のために,ヒト・ラット・マウス由来の不死化正常細胞株もしくは良性腫瘍細胞株を使用した.生体内に生じる低酸素再酸素化環境を培養条件下で再構築するために,低酸素インキュベーター(1%O_2)と通常酸素インキュベーター(21%O_2)の双方の培養環境下を交置培養した.その結果,下記の研究成果を得た.(1)低酸素培養環境から通常酸素培養へ移行後,数時間後より細胞内のフリーラジカル生成が顕著に増加することを,特異的フリーラジカル検出プローブ(蛍光)により見いだした.また,このアッセイ系にフリーラジカル消去剤を添加することで,その生成が著減することから,低酸素再酸素化により培養細胞内にフリーラジカルが生成することを検証した.(2)低酸素再酸素化を継続処理した細胞株のうち,マウス不死化線維芽細胞株およびマウス良性線維肉腫細胞株において,それぞれ発癌および悪性化(転移能の獲得)を観察した.(3)癌化した細胞株とこれの親細胞株間に発現する分子をそれぞれDNAマイクロアレイおよびタンパク質二次元電気泳動にて解析した結果,数種類の分子の発現が発癌に伴って増減することを見いだした.これらの研究成果より,生体内虚血再灌流傷害を模倣した低酸素再酸素化培養により,内因性フリーラジカルが細胞内に生じ,この細胞内環境が反復・持続することで発癌・悪性化が進展することを明らかにした.現在,上述の発癌・悪性化に関わる機能的責任遺伝子の同定を進行中である.明らかな環境発癌因子を起因とする発癌や,体質・先天的遺伝子異常に基づく発癌を除くいわゆる"一般がん"の発癌機構として,低酸素再酸素化環境下に生成するフリーラジカルの証明を行った.この研究には,ヒト上皮由来の細胞あるいは齧歯類由来の不死化

正常細胞株もしくは良性腫瘍細胞株を使用した.生体内に生じる低酸素再酸素化環境を培養条件下で再構築するために,低酸素インキュベーター(1%O_2)と通常酸素インキュベーター(21%O_2)双方の培養環境間を連続交置培養して下記6点の成果を得た.(1)低酸素培養環境から通常酸素培養へ移行後,数時間後より細胞内の顕著なフリーラジカル生成を確認した.この培養系にフリーラジカル消去剤を添加することで,その生成が著減することから,低酸素再酸素化は細胞内にフリーラジカル生成をもたらすことを検証した.(2)低酸素再酸素化を継続処理した細胞株のうち,不死化線維芽細胞株(NIH3T3とBALB3T3)はマウスに致死増殖した.(3)NIH3T3あるいはBALB3T3とこれらの癌化株に共通して発現の増加する,あるいは減少する遺伝子をDNAマイクロアレイにて解析した結果,癌化に伴い2倍以上増加する124遺伝子と,0.5倍以下に減少する141遺伝子を見いだした.(4)同様にタンパク質二次元電気泳動にて解析した結果,癌化に伴い増加する1分子と,減少する2分子を見いだした.(5)DNAマイクロアレイ解析とタンパク質二次元霞気泳動法に共通して発現変動する候補分子として,癌化に伴い発現減少する2分子を同定した.(6)その中の1分子に関し,強制発現あるいはsiRNAを用いた発現減少をおこすと,マウスにおける造腫瘍性が呼応して変動することから,癌化に伴う責任遺伝子の可能性を見いだした.現在,残り1分子の癌化に占める役割を継続解析中である.
DNA二重鎖内での電荷移動機構の解明

本申請研究は、二重ラセン構造を持つDNA鎖の電荷移動の媒体としての特異性を明らかにすることを目的として行なわれた。このために、DNA二重鎖の構造的な不確定因子を除けるHair-pin構造を持つ合成DNAを主な研究対象として取り上げ、以下の点について、具体的な研究を進めた。i)多周波時間分解EPR法により、DNA鎖中で生成するラジカルあるいはラジカル対を直接捕捉し、その性質を明らかにする。ii)同一の塩基配列を持つ合成DNA二重鎖内のホールと電子の挙動を解明し、電荷輸送の全体像を明らかにする。平成17年度に得られた極低温での二重鎖内でのホールの性質についての結果を整理し、観測された時間分解EPRスペクトルの解析を進めた。二重鎖内のホールの性質をラジカル対の磁気的パラメータから明らかにし、その輸送機構との関連について検討を進めた。同時に、過渡吸収法による磁場効果測定も進め、EPR法の結果と相補的に用いることにより、ホール輸送は、極低温においてはHopping機構で起こっていることを確定した。また、ホール輸送の結果と対応させて、電子輸送機構についての研究へと展開したが、電子供与能の異なる二つの電子供与体系(Phenothiazine、Flavin)、いずれもDNA二重鎖への電子注入効率が低く、二重鎖内での注入電子の性質について明らかにする事は出来なかった。17年度、18年度の研究を総括し、DNA鎖中で電荷移動機構を明らかにするとの当初の研究目的は、Hole輸送に関しては達成された。しかしながら、電子輸送に関しては依然として残された課題としてある。今後、電子輸送系についての研究への展開により、DNAの二重ラセン構造のもつ特異性についての研究の新たな局面を開拓されるものと確信している。これまでの研究により予備的な知見を得ているDNA鎖内でのホール輸送機構に焦点を当てて研究を進めた。電荷輸送における距離・分子配向など点での曖昧さをなくすために、電子受容体(ホール注入分子)とDNA二重鎖がHair-pin構造で結合したDNAの合成を進めた。反応の初期過程で生成するラジカル対およびカチオンラジカル(ホール)の挙動について明らかにするために、塩基配列の異なるDNAを合成し配列の効果について検討を進めた。このために、極低温での連続波およびパルスEPR法を用いて、過渡的な常磁性種のEPR信号を観測した。(1)塩基配列が同一であり、二重鎖長の異なる合成DNAを用いて電子移動初期過程で生成するラジカル対の時間分解EPRの解析から、不対電子間相互作用の大きさを決定した。このためには、弱い磁気的相互作用を精度良く決定する必要があったので、X-(9GHZ),Q-(34GHz)およびW-(95GHz)バンド時間分解EPR法を相補的に用いて進めた。決定された双極子-双極子相互作用テンソルおよびg-テンソルを用いて、二重鎖長に対するホール移動の距離・配向依存性を明らかにするための解析を進めた。(2)DNA鎖中のグアニン(G)が最も深いホールのTrap-site考えられているので、G塩基と電子受容体の距離の異なるDNAについて(1)と並行して研究を進めた。G塩基の作るTrap-siteの深さを評価するために、広い温度範囲(4200K)に亘って観測された信号の解析を進め、G塩基を含まない(1)の結果との比較から、二重鎖内のホールの生成機構とその存在様式に対する塩基配列の寄与について明らかにする研究を進めた。
染色体DNAを保存するシステムに関与する遺伝子群の、ヒトの多型性の機能評価

私は、ニワトリBリンパ細胞株が高等真核細胞(ヒト、昆虫、植物など)のなかで唯一、酵母のように遺伝子ノックアウトやノックインが高頻度に起ることを見い出した(Buerstedde, J.-M.& Takeda, S.Cell,67:179-188,1991)。よってDT40を含むニワトリBリンパ細胞株は、高等真核細胞で唯一、酵母の実験系のような系統的な"機能の破壊"の実験が行なえる系である。我々は、様々なDNA修復経路、チェックポイント経路の1重/2重変異クローンをDT40から系統的に作成し表現型を解析した。そして各経路が、(1)ゲノム構造維持、(2)放射線照射/シスプラチンなどによって生じたゲノム損傷の修復の2点において、どのような役割分担をしているかを系統的に解析した。ゲノム構造維持機構の破たんは、変異や染色体異常の蓄積を促進する。一方、放射線照射/シスプラチン処理後の細胞の反応の解析は、よりよい癌治療の開発に重要である。ゆえに、我々の研究は、発癌機構の解明と治療方法の開発の両方に貢献できる。平成15年度は、損傷乗り越えDNA合成(pol κ、polζ、Rad18)が、シスプラチンなどクロスリンカーによるDNA損傷の修復に重要な役割を持つことを解明した。さらに、これらの遺伝子欠損株を女性ホルモン(4OH estradiol)や女性ホルモンの拮抗役(タモキシフェン)で処理すると、多数の染色体断裂が発生することがわかった。すなわち、女性ホルモンやタモキシフェンは、従来知られていた発がんプロモーターとしての活性だけでなく、イニシエーターとしての活性もあることが明らかとなった。
非平衡相から平衡相への相変化が及ぼす緻密化挙動への効果とナノ結晶粒材の形成

加圧焼結中に非平衡相から平衡相への相変化が生じた場合の緻密化挙動に及ぼす効果について検討した。本研究にはTi-37.5mol%Si組成のメカニカルアロイング(MA)粉末を用いた。長時間MA処理(3600ks)したアモルファス相からなる粉末(アモルファス粉末)と(Ti+Si)のラメラ相からなる360ksMA処理した粉末(ラメラ粉末)を用いた。まず、これらのMA粉末の相変化挙動を明らかにした。その結果を基にし真空ホットプレス(VHP)を用いて緻密化挙動について検討した。あらかじめ一定圧力(10200MPa)を加えて、その圧力を保持したまま一定昇温速度(520K/min)で1273Kまで加熱し10.8ks保持した。アモルファス粉末,ラメラ粉末共にDTAで観察した相変化温度と一致する温度域で焼結体の密度が不連続に増加した。この間の挙動について、(1)発熱反応による温度上昇、(2)粉末の再配列、(3)非平衡相からなる焼結体を用いた熱膨張測定、(4)密度増加量のVHP圧力と昇温速度依存性、について検討した。その結果、非平衡相からなる粉末が平衡相へと相変化する際に粉末の変形が促進された結果、焼結体の緻密化が促進されたと結論付けられた。相変化後、アモルファス粉末はTi_5Si_3単相となることから緻密化が停止した。ラメラ粉末はシリサイド生成後もTiが残存していることから密度上昇が続く。両粉末とも1050Kから再び密度が上昇を開始するが、このような温度域においてTi_5Si_3は変形できないことから、VHPにより形成された約100nmの結晶粒径のナノ結晶粒に起因する粒界すべり(微細結晶粒超塑性)により緻密化が進行したと考えられる。アモルファス粉末焼結体は極めて微細な約100nmのナノ結晶粒径を有し、硬さHV1336破壊靱性1.84MPa・m^<0.5>を示した。(1)実験装置・治具の設計制作緻密化中の負荷圧力と加熱速度を制御し、緻密化中の焼結体の高さ変化、温度変化、経過時間を連続測定することが可能な実験装置を、インストロンタイプの試験機に真空チャンバー、赤外線輻射炉を取り付け、焼結体の高さ変化測定のためのリニアゲージを用いることによってシステムを構築した。(2)MA粉末の作成実験に使用するMA粉末を作成した。まずTi_5Si_3化学量論組成を有する粉末について検討することとし、非平衡相を有する粉末の緻密化挙動を明瞭に示すために、比較材としてラメラ組織を有する短時間MA処理した粉末も併せて作製した。(3)真空ホットプレスを用いた加圧焼結今回作製した実験装置の作動状況と性能の確認を、一定圧力を保ちつつ一定速度で所定の温度まで昇温し緻密化することを目的として検討した。その結果、本装置は所定の速度での昇温が可能であり、その間の圧力も±1%の範囲で制御することが可能であった。また、焼結体の高さ変化は1μmの精度で読みとりが十分可能であった。以上のことから、所期の研究計画を遂行するのに十分な能力がある装置を制作することができたといえる。この実験装置を用いて緻密化の検討を開始した。

まず圧力150MPa、最高温度1000°C、昇温速度20°C/minの条件において組織状態が異なる2種類のMA粉末の緻密化を行った。その結果、両粉末共に平衡相への相変化が生ずると同時に、緻密化速度の急激な上昇が認められた。その後、温度上昇にも関わらず一旦緻密化が停止するような挙動を示した後に、再度焼結体の高さの減少が認められた。長時間MAした非平衡相を有する粉末の方が素粉末成分が残存している粉末よりも高い焼結体密度を示した。これは相変化に伴う緻密化の促進の効果の他に、より均一な微細組織の生成をもたらすことが可能であったためと考えられる。前年度の予備的な検討をふまえて、より、広範囲な実験条件下で研究を進めた。100h、および1000hメカニカルアロイングしたTi-37.5mol%Si組成の粉末を実験に用いた。前者の粉末はTiとSiからなるラメラ状組織を呈している(ラメラ粉末とする)のに対して、後者は長時間のMAで均一な組織となり、X線回折ではいわゆるアモルファスライクなプロファイル(アモルファス粉末とする)を示した。加熱に伴ってラメラ粉末は発熱量の少ない複数の反応を経てシリサイドが生成された。これに対してアモルファス粉末は単一の大きな発熱反応(885K)で一気にTi_5Si_3が生成された。これらの粉末を一定圧力、および一定昇温速度で真空ホットプレスした。アモルファス粉末はTi_5Si_3への相変化温度と対応した温度で焼結体密度の特異的な増加が認められた後、焼結体の密度増加は停止した。これは、相変化によってアモルファス粉末はほぼTi_5Si_3単相となるため、このような低温では、粉末の変形が困難であったためと考えられる。これに対してラメラ粉末においても相変化時に焼結体密度の増加が見つめられたが、化学両論組成とは異なるシリサイド(TiSi)が生成し、さらにTiとSiが残存するため、相変化後も密度の増加は継続した。両粉末とも、真空ホットプレス圧力の増加とともに相変化時の密度変化量は増大した。このような緻密化挙動は相変化に伴って粉末粒子が特異的な塑性変形を生じたためと考える。真空ホットプレス温度がさらに上昇し約1050Kから再び焼結体の密度が上昇を始めた。前述のように低温域においてはTi_5Si_3の特性から粉末粒子の変形が不可能であり結果として密度増加が生じなかった。従って高温域では全く別のメカニズム、すなわち粒界すベりによって緻密化が進行したと考えられる。Ti-37.5mol%Siの組成のアモルファス相を有する粉末と(Ti+Si)ラメラ相からなる粉末は、共に非平衡相から平衡相への相変化に伴って、加圧焼結時に密度の不連続な増加が認められた。また、TiとSiが存在しているラメラ粉末の方が、粘性流動を緻密化機構としているアモルファス粉末よりも相変化前の密度の増加割合が大きかった。しかし、一旦金属間化合物が生成した後はアモルファス粉末の方が緻密化はより迅速であった。相変化後のTi_5Si_3が塑性変形することのない低温(1000°C以下)で緻密化が進行したこと、およびラメラ粉末焼結体(不規則な結晶粒)に対して、アモルファス粉末焼結体はnmオーダーの等軸微細結晶粒を有することから、緻密化は粒界すべりによると考えられる。非平衡相からなる焼結体を作製して、その熱膨張挙動について検討した。アモルファス粉末焼結体は平衡相への相変化時に体積収縮は認められなかった。また、一旦平衡相へ相変化させた粉末は加圧焼結において1150Kまで、全く密度の増加は認められず、粉末粒子の変形無くして粒子の再配列は生じないことが明らかになった。
遺伝子操作による温熱・放射線治療効果増強の試み

これまで我々は、細胞内に存在するtumor necrosis factor(TNF)が、antioxidant enzymeであるMnSODやHSP72の誘導を介し、温熱、ある種の抗癌剤(doxorubicin;DOX)や外から加えられたTNF自身(外因性TNF)などの細胞ストレスによるアポトーシスの誘導に対し、抵抗性因子として働くことを報告してきた。したがって、腫瘍細胞におけるTNFの発現を遺伝子操作で抑制すれば、温熱・放射線感受性の増強、すなわち奏効率の向上が可能と考えられる。そこで本研究では、ヒト腫瘍細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、温熱・放射線に対する感受性の増強が可能か否か、およびその分子機構について検討を加えた。その結果、(1)温熱、DOXや外因性TNFに抵抗性のHeLa細胞にアンチセンスTNF遺伝子を導入し、細胞内TNFの発現を抑制すると、各種治療modalityによるアポトーシスは著明に増強した。(2)アンチセンスTNF遺伝子導入クローンK2、K3細胞のMnSOD活性および加温時におけるHSP72発現量は、親細胞に比べそれぞれ、約1/2、約1/3に低下した。また、K2、K3細胞におけるHSF(HSPの転写調節因子)のHSE(HSPのプロモーター領域の共通配列)への結合性は、親細胞に比べ約1/2に低下していた。(3)親細胞およびアンチセンスTNF遺伝子導入クローンK3細胞におけるmutant-type p53の発現は、温熱により上昇したがその程度に差はなく、p21/WAF-1の誘導も認められなかった。(4)しかし、温熱によるICEmRNA発現量の変化をRT-PCR法で調べてみると、K3細胞では親細胞に比べ、明らかに上昇していた。また、アンチセンスTNF遺伝子の導入によるアポトーシスの増強効果は、ICE阻害剤であるYVAD-CMKおよびCPP32/Yama阻害剤であるDEVD-CHOの添加により、ほぼ完全に抑制された。
制約充足問題の自己適応型メタヒューリスティクスに関する研究

本研究課題の主な成果は,(1)制約充足問題を解決するための方法として,個々の問題や問題解決過程に応じて自動的に制御パラメータを調整することができる空間並列型の自己適応型問題解決方式の提案と評価,(2)解決するのに非常に計算手間を要する制約充足問題の組織的生成法の提案と評価,(3)応用システムとして,自律的区画変化を起こす仮想都市の生成システムの開発である.本研究課題の主な成果は,(1)制約充足問題を解決するための方法として,個々の問題や問題解決過程に応じて自動的に制御パラメータを調整することができる空間並列型の自己適応型問題解決方式の提案と評価,(2)解決するのに非常に計算手間を要する制約充足問題の組織的生成法の提案と評価,(3)応用システムとして,自律的区画変化を起こす仮想都市の生成システムの開発である.本年度実施した研究の成果は大きく2つに分けられる.まず,1点目は,交付申請書記載の「研究目的」(1)に関するもので,制約充足問題を確率的解探索アルゴリズムによって解決する方法の考察および開発を行なった.具体的には,解の候補を生成するエージェントを複数設定し,それらのエージェントが他のエージェントと協調しながら解候補を生成し,個別の問題に適応していくメタヒューリスティクスの考案およびアルゴリズムの実装を行なった.これによって,「研究目的」(1)を達成するための基盤を作ることができた.次に,2点目は,「研究目的」(2)に関連するもので,制約充足問題の個別の問題の解決の困難さに関する考察と,その考察結果を生かした新たな問題生成方法を考案した.具体的には,制約充足問題の代表的な例題であるグラフ彩色問題に対して,従来より提案されている様々な解決アルゴリズムのどれを用いても,個別の問題を解決するために非常に計算手間を要する(問題サイズの指数オーダ)実問題を意図的かつ安定的に生成する方法を考案した.これは,「研究目的」(2)で記載した制約充足問題の相転移現象が発生する要因を探る上で重要な研究成果であるといえる.また,ここで考案した実問題生成法は,様々なところで開発された解探索アルゴリズムを評価するためのベンチマーク問題を提供できるという意味で,組合せ探索,組合せ最適化や計算複雑さの理論などの分野の発展に寄与することができるものと考えられる.本年度実施した研究の成果としては,前年度の研究成果を受けて,(1)群知能を利用したメターヒューリスティクスにおける種々のパラメータに基づく実験的評価,(2)進化計算を用いた制約充足問題の実問題生成に関する検討等,を実施した.それぞれ交付申請書記載の研究目的に対応するものであり,いずれもほぼ研究実施計画通りに実施することができている.具体的には,(1)では,解候補を生成する複数のエージェントが他のエージェントと協調しながら問題解決を進めていく方法に対して,エージェント同士のコミュニケーション方法によって,問題解決効率にどのような変化が伴うかについての実験的評価が主たる成果である.この結果をもとに問題解決時にどのようなコミュニケーションによって解候補を生成していくかを,与えられた実問題に応じて適応的に行なうことができるメタヒューリスティクスを考案することが可能となった.これは本研究課題の本来の目的である自己適応型メタヒューリスティクス開発を達成するための重要な成果であるといえる.また,(2)では,これまで開発してきた実問題生成法に新たに進化計算モデルを導入し,これまで生成することができなかった範囲の実問題生成を可能となる生成法について検討を行ない,そのプロトタイプを実装した.また,いくつかの生成された実問題に対して計算機シミュレーション実験を行ない,これまで得られた結果との比較検討を行なった。これは,目的(1)で開発するメタヒューリスティクスの評価のための準備が整いつつあるという意味で大きな成果であったといえる.本年度実施した研究の成果としては,前年度の研究成果を受けて,(1)群知能を利用したメタ-ヒューリスティクスの実験的評価とその結果に基づく適応型メタヒューリスティクスへの拡張,(2)進化計算を用いた制約充足問題の実問題生成方法の実験的評価,(3)エージェントベースモデリングによる応用システムの開発等,を実施した.それぞれ交付申請書記載の研究目的に関連するものであり,いずれもほぼ研究実施計画通りに実施することができている.(1)では,前年度実施した実験的評価に基づき,解候補を生成する複数のエージェントが他のエージェントと協調しながら問題解決を進めていく方法の拡張を行なった.具体的には異なる問題解決機能をもつエージェントの集団(つまり,集団ごとに異なる問題解決戦略をもつ)を生成して,集団同士のコミュニケーション方法によって,個々の問題に対して適応的に解決を進めていくメタヒューリスティクスに拡張した.これは本研究課題の最も重要な課題に対する成果として大きな意義をもつものである.(2)では,前年度に実施した進化計算モデルを取り入れた実問題生成法のさらなる実験的評価を行なった.いくつかの生成された実問題に対して計算機シミュレーション実験を行なった結果,先行研究で得られた結果とほぼ同等の結果を得ることができた.これにより,ここで開発した方法が問題生成方法として十分有用であることを示すことができた.(3)は,これまでの研究内容を踏まえて,応用課題として具体的な現実問題(都市計画問題)に対して,エージェントベースでモデル化を行ない,計算機シミュレーションを通して問題解決を行なうシステム開発を行なった.
日本植民地下の台湾・金瓜石における鉱山景観の形成と変容

日本統治期の台湾で開発された鉱山に関しては、従来、台湾内を中心に、地理学・地質学・建築史学など多方面から研究が行われてきた。特に、本課題の研究対象である金瓜石鉱山は、地形的・地質的特質や鉱山施設の建設過程など、鉱山の物質的側面を中心に研究成果が蓄積されてきた。しかし、これまで、植民者と被植民者が限られた空間に併存する植民地特有の現象を含め、植民地鉱山の空間的形成過程に焦点をあてた研究はみられない。そこで本研究は、植民地の社会政治的状況と地理空間の関係に着目し、差別や不平等を伴いつつ編成されたと推測される金瓜石鉱山の土地の利用と所有、および鉱山施設の建築的実態を考察し、植民地における鉱山景観の特質を明らかにすることを目的とする。特に本研究では、日本統治期に作成された地籍図や土地登記簿によって当時の土地利用と所有の状態を復原する一方で、図面類、文献資料、古写真などを用い、金瓜石鉱山に建設された鉱山施設の配置を考察する。本研究は、植民地の社会政治的状況と地理空間の関係に着目し、差別や不平等を伴いつつ編成された金瓜石鉱山の土地の利用と所有、および鉱山施設の建築的実態を考察し、植民地における鉱山景観の特質を明らかにすることを目的とするものである。平成23年度は、主に、現地における史・資料の収集に基づく、土地利用および土地所有の実態に関する復原的考察を行った。金瓜石鉱山の土地利用と所有の状況を復原的に解明するための史料として、大正10(1921)に更新された地籍図と土地登記簿が現存しており、まず大正10年の地籍図をGISによって描き直し、土地登記簿に記述された内容(地目、土地面積、所有者、登記理由)の変遷を表に整理した。土地登記簿に記述された情報の整理によって、金瓜石鉱山の水南洞地区において、明治39(1906)年3月および5月前後、明治43(1910)年、大正5(1916)年、大正10(1921)年、昭和9(1934)10(1935)年、昭和14(1939)年に、土地利用および所有の状況に大きな変化があったことが判明した。その上で、GISで描いた大正10年地籍図の内容に変更を加えることで、上記の7時期の土地利用及び所有の復原図を作成した。その結果、以下の諸点が明らかになった。(1)鉱山開発が実行される以前の水南洞地区は主に田畑によって構成されていた。(2)鉱山会社が土地の「鉱業化」を進める際、台湾人の土地を直接的に収奪するのではなく、半強制的かつ不等な土地賃借契約に基づく土地利用の既成事実化と公的権力による強制的な地目変更を通して、土地の所有権を得るに至った。(3)鉱山会社は所有権を獲得した土地を「建物敷地」化することで鉱山開発の円滑に進め、また田畑としての利用を前提に細分化されていた土地を統合し、大規模施設の建設を促した。本研究は、植民地の社会政治的状況と地理空間の関係に着目し、差別や不平等を伴いつつ編成された金瓜石鉱山の土地の利用と所有、および鉱山施設の建築的実態を考察し、植民地における鉱山景観の特質を明らかにすることを目的としたものである。特に本研究では、日本統治期に作成された地籍図や土地登記簿によって当時の土地利用と所有の状態を復原する一方で、図面類、文献資料、古写真などを用い、金瓜石鉱山に建設された鉱山施設の配置や建築的特徴を考察した。本年度は以下の二点につき研究を進め成果を得た。(1)金瓜石鉱山における鉱山施設の配置に関する復原的考察:日本統治期の金瓜石鉱山には、鉱石を採掘する坑道・選鉱施設・製錬施設など鉱山事業の中心となる施設のほか、鉱山事務所や煉瓦工場など鉱業事業に付随する施設、病院・酒保・劇場などの福利施設、飯場や合宿所を含む住居施設が備わっていた。これらの施設は、鉱山事業の合理的運営や台湾人生活地域を考慮して配置されていた。特に、比較的平坦な場所を鉱山施設および日本人居住地区とする一方で、台湾人生活地域を急峻な場所に限定することで、植民地特有の空間構成が生み出されていたことが判明した。

(2)金瓜石鉱山において形成された町並みの実測および聞き取り調査:日本統治期の金瓜石鉱山は、大きく金瓜石地区と水南洞地区にわかれ、各々に日本人生活地域と台湾人生活地域が形成されていた。本年度は、両地域において実測調査と聞き取り調査を実施し、各集落の構成原理を分析した。その結果、鉱山会社によって建設された日本人居住区内の住宅が日照や地形に関係なく平行に配列されていたのに対して、台湾人居住地域の住宅が一見無計画に地形に沿って配置されると同時に、良好な飲料水を得るために川筋を中心に建設されていることが判明した。本年度は、台湾における土地行政および鉱業開発に関する基礎資料の収集・分析を進め、明治後半から昭和初期の金瓜石鉱山における土地利用および所有の実態を明らかにした点に研究の進捗がみられた。その進捗状況は、本年度の達成目標である史資料の収集および土地利用実態の復原的考察の進度に合致している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、鉱山景観の基盤となる「土地」を時間軸に対して垂直に切り取ることで得られる「断面図」としての土地の様態の復原、各年代の断面図を繋ぐことで得られる土地変容の軌跡、景観の構成要素となる鉱山施設の配置と建築的実態およびそれらの歴史的変容、の3点を主要な課題とする。前二者に関しては、今年度の研究として進めた。そこで来年度は、金瓜石鉱山における鉱山施設に配置に関する復原的考察と鉱山町の空間構成原理に関する分析を進める。
妊娠高血圧症の発症における遺伝・環境相互作用とその発症予知に関する研究

妊娠高血圧症(PIH)は,時には重大な合併症に発展する母子保健における最重要疾患である.本症は,複数の遺伝的要因と環境的要因の相互作用によって発症する多因子疾患と考えられている.我々は今までに,アンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子のM235T多型のTT型の頻度が,日本人のPIH群において有意に高いことを示し,遺伝子多型と臨床データ,質問紙調査による環境的要因の交互作用を明らかにしてきた.今回は症例数を増やして解析を行った.初産PIH78例および初産正常対照199例のAGT遺伝子型とともに詳細な臨床データおよび生活習慣・ストレスなどの,合計100項目を同時に解析した結果,単変量解析では「AGT遺伝子TT型」を含む9項目がPIH発症に関連した.多変量解析では,それらのうち,1)AGT遺伝子TT型.2)非妊娠時のBodymassindex(BMI)が24以上,3)妊娠中食事内容に無頓着,4)妊娠中濃い味付けを好んだ,5)妊娠中の精神的ストレスの5項目が独立な危険要因として検出され,それらの複合により発症危険が相乗的に高まった。さらに,対象集団をBMIとAGT遺伝子型によって2群に分けて妊娠中の要因についての多変量解析の結果,非妊娠時のBMI<24かつAGT遺伝子TT型の群には1)精神的ストレス,2)胎教をまったくしなかった,それ以外の群には1)食事内容に無頓着,がそれぞれPIH発症に独立に関連した.すなわち,非妊娠時のBMIとAGT遺伝子型によりPIH発症に関連する妊娠中の生活習慣要因が異なることが明らかになった.上記の結果から,分子遺伝学を応用した新しい疾病予防法,すなわち発症前の生活環境要因への遺伝子型別個別的介入の可能性が示唆された.今後,症例数を増やした詳細な解析および前向き研究による,さらなる検討が必要と考えられる.近年,生活習慣病の関連遺伝子が同定されはじめている。これら研究成果の予防への応用に向けては,1)発症における遺伝要因と環境要因の交絡状況の解明と,2)説明と同意,社会的受容を含めた倫理社会的問題の検討,が必要である.しかし,本態性高血圧などの一般的な生活習慣病においては,発症前の観察期間が長期にわたり,環境要因の詳細な把握および評価が困難である.そこで,申請者らは妊娠高血圧症(PIH)におけるアンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子と妊娠前,妊娠中の環境要因に着目して研究を行っている.PIHも本態性高血圧と同様に,遺伝と環境の交絡により発症する,一種の生活習慣病と考えられる.今回はPIHにおける遺伝子と環境要因の交絡状況の解明を目的に,患者71例および正常対照者109例のAGTおよびアンジオテンシンIIタイプ1受容体(AIR)とともに,詳細な臨床データおよび生活環境,ライフスタイル・ストレスなどの,合計100項目を解析した.その結果,PIHのリスク要因として,(1)AGT遺伝子T235ホモ接合型,(2)非妊娠時のBody Mass Index≧24,(3)妊娠中の牛乳摂取不足,(4)妊娠中の揚げ物摂取過剰,(5)妊娠中の精神的ストレスの5項目が独立な危険要因として検出された.さらに,それらの複合では,発症リスクが299.5倍と相乗的に高まることがわかった.また,対象集団をAGT遺伝子型によって2群に分けて解析すると,1)T235ホモ接合型の群には,(1)妊娠中の牛乳摂取不足,(2)妊娠中の精神的ストレスが,2)他の群には,(1)非妊娠時のBody Mass Index≧24,(2)妊娠中の運動不足,(3)妊娠中の塩分嗜好が,それぞれPIH発症に独立に関連した.今後は,遺伝子を予防に用いる場合の問題点などの調査も継続し,さらなる検討を行う予定である.妊娠高血圧症(PIH)は,時には重大な合併症に発展する母子保健における最重要疾患である.本症は,複数の遺伝的要因と環境的要因の相互作用によって発症する多因子疾患と考えられている.我々は今までに,アンジオテンシノーゲン(AGT)遺伝子のM235T多型のTT型の頻度が,日本人のPIH群において有意に高いことを示し,遺伝子多型と臨床データ,質問紙調査による環境的要因の交互作用を明らかにしてきた.今回は症例数を増やして解析を行った.初産PIH78例および初産正常対照199例のAGT遺伝子型とともに詳細な臨床データおよび生活習慣・ストレスなどの,合計100項目を同時に解析した結果,単変量解析では「AGT遺伝子TT型」を含む9項目がPIH発症に関連した.多変量解析では,それらのうち,1)AGT遺伝子TT型.2)非妊娠時のBodymassindex(BMI)が24以上,3)妊娠中食事内容に無頓着,4)妊娠中濃い味付けを好んだ,5)妊娠中の精神的ストレスの5項目が独立な危険要因として検出され,それらの複合により発症危険が相乗的に高まった。さらに,対象集団をBMIとAGT遺伝子型によって2群に分けて妊娠中の要因についての多変量解析の結果,非妊娠時のBMI<24かつAGT遺伝子TT型の群には1)精神的ストレス,2)胎教をまったくしなかった,それ以外の群には1)食事内容に無頓着,がそれぞれPIH発症に独立に関連した.すなわち,非妊娠時のBMIとAGT遺伝子型によりPIH発症に関連する妊娠中の生活習慣要因が異なることが明らかになった.上記の結果から,分子遺伝学を応用した新しい疾病予防法,すなわち発症前の生活環境要因への遺伝子型別個別的介入の可能性が示唆された.今後,症例数を増やした詳細な解析および前向き研究による,さらなる検討が必要と考えられる.