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多文化・多様化に即した日本語教育方法論の探求-戦時下の日本語教師養成を手掛りに-

本研究は多文化・多様化に即した「人材養成」という課題を軸に、通時的視点から日本語教育の多様化に対応する形での教師養成のあるべき形態、求められる人材の素質、教育方法について具体的な提言を試みることを目的とした事例研究である。具体的には「旧満州」での人材養成、「南方」占領地向け人材養成といった事例をもとに、異文化理解に必要とされた要素及び異文化接触を阻害する要素として特定できる要因を考察した。考察の結果、情意面、精神面の訓練が今日の日本語教員養成においても重要な要素のひとつであることが示唆された。<18年度の調査報告>戦時下の中国占領地、「南方」占領地を対象地域とし、中国から「南方」につながる人材養成を取り上げ、再検討することを目指した。具体的調査としては、教科書をはじめ国内の関係資料を収集し整備した。ただし、新たな教科書・教材の発掘には至らなかった。他方、北ボルネオ地域のうちブルネイでの調査を初めて実施することができ、当時を知る関係者の口述資料を得ることができた。北ボルネオ地域については他の地域に比し研究が遅れているが、現在なお日本語で会話ができるレベルの人材がブルネイでも確認できたことは、当時北ボルネオでも、一定程度の日本語教育がなされていたことのひとつの具体的証左である。<18年度の研究調査により得られた知見>まず、戦時下の国民教化の理念・方法論である「錬成」をキーワードに、第二次世界大戦の時期の人材養成を大きな枠組でとらえることにした。「錬成」に着眼することにより、「総力戦」下で実施された人材養成の全貌が見えやすくなると考えたためである。その一例として、東南アジア開拓のために設置された民間人養成機関である「拓南塾」に着眼した。「拓南塾」の人材養成を取り上げたのは、そこでの教育実践には異文化に向き合うために必要な訓練が豊富に内包されていたのではないかと考えたためである。たしかに一面では、「拓南塾」の創設は国策に沿うものであり、そこには帝国主義的な発想や植民主義的な意図があったことは否定できない。しかし、その一方で、「拓南塾」には東南アジアの諸民族と融和し、彼らの国づくりに命をかけて協力せよという精神があった。その塾の精神に基づいた教育理念・教育方法には、異文化接触におけるコミュニケーションの方法と柔軟な思考方法を身につけることに資する面があったと言える。本研究課題の遂行にあたり、「南方」占領地の中でも特に多文化化・多様化が顕著な地域としてマラヤ(現マレーシア、シンガポール、ブルネイ)、中国占領地を取り上げ、研究を重ねてきた。中国占領地域に関しては、研究課題遂行中であるが、「南方」地域(主にブルネイ)に関する一連の研究の区切りとなるものとして、『「総力戦」下の人材養成と日本語教育』をまとめた。以下、その概要である。戦時下の日本語教育自体は「日本精神」の普及という日本のナショナリズムの扇動に利用されたが、日本式の「錬成教育」は一部の人々には今日に至るまで多大な波及効果をもたらしている。こうした及効果から考えても、当時の人材養成のあり方には今日の日本語教育の多様化にも対応し得る普遍・的側面もあったのではないか。この点に着目し、個々の教育者の教育実践の取り組みや教育理念、教育効果を拾い上げ再検討した。特徴は大きく2点ある。第1点は、現地の青少年に多大な波及効果を与えた日本人教師が当時、「人間形成」の意識をもって教育に臨んでいた点など、日本人教師の教育理念・教育方法に関して、個々の事例をもとにいくつかの特徴を指摘している点である。第2点は、当時の人材養成の要となった「錬成」(皇国民の錬磨育成の意。この時期の教育の目的・内容・方法を包括する概念)を「総力戦下の人間形成」という観点から捉え直すことにより、当時の人材養成が異文化接触において果たした機能を検証した点である。本研究では、戦前・戦時下(1930年代から1945年)の「旧満州」、中国占領地、「南方」占領地を対象地域とし、中国大陸から「南方」へかけて展開されていった教育実践の具体的取り組みや教育理念を手掛かりとして、教育の「多様化」に対応する形での人材養成のあるべき形態、求められる人材の素質・素養、教育方法について再検討した。さらに、今日の多文化化・多様化が進む日本語教育現場における日本語教師養成に関しても、何が課題となっているかを概観した。考察の結果、(1)「旧満州」の建国大学の事例においては、多民族の共生という教育理念の萌芽、日本人を優位とする教育構造の問題点が指摘できる。(2)ただし、特筆されるのは、その中にも、共塾、語学学習、「満州事情」といった、異民族間で相互に文化理解をはかるための方法論のひとつとしてとらえられるものが存在した。

以上の点により、「旧満州」の人材養成においては、異文化に対峙するために必要な素養・能力として、語学力や異文化理解の知識が必要であり、さらに知識のみならず、多民族との共生をはかっていくことのできる能力、言い換えれば、異文化間行動能力を備えた人材を養成する必要性の認識があったことがうかがえる。さらに、今日の日本語教師養成の問題と関連させてみても、多文化化・多様化の進展する中で日本語教師に求められている「専門性」が柔軟化してきている点、また、異文化間の知識・行動能力を備えた人材が求められていることが示唆された。
線虫の胚発生致死温度感受性変異株の網羅的単離とそのデータベース構築

多細胞生物体が構築されるためには受精卵がプログラム通りの細胞分裂、細胞分化、形態形成等を行なう必要があるが、プログラムを構成する遺伝子ネットワークは複雑なため、単純な遺伝子破壊法による解析だけでは発生プログラムの理解はむずかしい。温度感受性変異株は、多細胞体の構築という複雑な生命現象における遺伝子ネットワークの解明に取り組む良い方法論となる。そこで当研究課題は、線虫の温度感受性胚発生変異株を網羅的に取得し、この温度感受性変異株ライブラリーのデータベースを構築することを目的としている。本研究では、平成19年度末までに温度感受性変異株ライブラリーの中の約60株(39遺伝子)の原因遺伝子がクローニングされた。この中には、これまで欠損変異株等がとられているものもあったが、新規の変異株、温度感受性変異株として初めてのものが多く含まれており、この温度感受性変異株ライブラリーは有効に機能することが確認された。変異株の原因遺伝子のほとんどはヒトと高い相同性を示す分子であり、疾病や生物に共通した生命現象に関する有効な解析系を提供すると考えられた。例えば、特に、klp-18(kinesin-like protein-18)とrga-2(rho-gap)はそれぞれ微小管とアクチンを制御する分子であり、胚発生の複数の過程で働いていると考えられるため、温度感受性変異株が有効な解析手段となることが期待される。続いて、外部の研究者がこの温度感受性変異株ライブラリーを閲覧できるように、我々は基盤ゲノム支援班の支援をうけて温度感受性変異株のデータベース(WorTS:Worm TS mutant Database)を構築し、現在そのデータベースを公開した(http://worts.biken.osaka-u.ac.jp)。このデータベースには逆遺伝学の研究局面の線虫研究者がアクセスし、ある特定の遺伝子の変異株を検索することが期待される。このようなデータベースの対象者および予想される使用法を考慮して、データベースは表現型に基づいたものというよりは、遺伝子情報に立脚したものとした。多細胞生物体が構築されるためには受精卵がプログラム通りの細胞分裂、細胞分化、形態形成等を行なう必要があるが、プログラムを構成する遺伝子ネットワークは複雑なため、単純な遺伝子破壊法による解析だけでは、発生プログラムの理解はむずかしい。我々は温度感受性変異株の特性を利用して、多細胞体の構築という複雑な生命現象における遺伝子ネットワークの解明に取り組む。そのため、線虫の温度感受性胚発生変異株を網羅的に取得し、この温度感受性変異株ライブラリーのデータペースを構築している。平成18年度は、変異株ライブラリーのできる限り多くの変異株について表現型の解析および遺伝子マッピングを行い、データベース構築のための基礎情報を取得した。まず、温度感受性変異株の遺伝子クローニングのための環境を整備するため、SNP解析のためのプライマーを線虫のゲノム全領域で設定した。このSNP解析を用いて、これまでのところ、温度感受性変異株24株(16遺伝子)について遺伝子クローニングに成功している。一例を挙げると、細胞分裂異常を示す変異株としては、let-99、cathepsin L、vacuolar protein sorting 33A(vps33A)分子がクローニングされている。特に、vps33AはヒトのHermansky-Pudlak Syndromの原因遺伝子として報告されているものであり、興味深い遺伝子である。以上に示すように、クローニングされた温度感受性変異株には多くは新規の変異株、温度感受性変異株として初めてのものを含んでおり、この温度感受性変異株ライブラリーは有効に機能することが確認された。また、変異株の原因遺伝子のほとんどはヒトと高い相同性を示す分子であり、疾病や生物に共通した生命現象に関する有効な解析系を提供すると考えられた。
情報ネットワークにおける機能的進化機構の創出

通信サービスに対する要求が多様かつ変化する環境において,モジュール化した機能を動的に構成し,提供する機能構成手法,および,サービス要求に対して効果的な機能モジュールの組み合わせを再構成ならびに取捨選択する構造的・機能的進化機構を構築し,シミュレーション評価により有効性を示した.シミュレーション評価では,リクエストに対してユーザのスコアに基づいたマッチングを行い,遺伝的アルゴリズムによる組み合わせテーブルの更新によって,削除対象の機能モジュールの選択を行うことにより,ユーザのリクエストの変化に対して適応的な機能提供がなされることを明らかにした.本年度は,通信サービスに対する要求が多様かつ変化する環境において,自律的な機能の適応によって適切な通信サービスを提供できる情報ネットワークを実現するための機能創発機構を検討した.検討した機能創発機構では,ノードは,有する機能の異なる多数の機能モジュールと,それらの組み合わせを管理する組み合わせテーブルを保持しており,ユーザからのリクエストに対して,組み合わせテーブルにもとづいて確率的に機能モジュールを選択し,機能を提供する.さらに,その結果にもとづいて組み合わせの選出確率を調整するとともに,遺伝的アルゴリズムの選択,交叉,突然変異により新しい組み合わせを生み出すことで,リクエストに対する適合度の向上と,リクエストの変化に適応する.シミュレーション評価により,リクエストに対してユーザのスコアに基づいたマッチングを行い,遺伝的アルゴリズムによる組み合わせテーブルの更新においては,ユーザのスコアに基づいた交叉対象の選択と,全ユーザのスコアに基づいた削除対象の選択を行うことにより,ユーザのリクエストの変化に対して適応的な機能提供が行えることを明らかにした.また,機能結合ネットワークの構造的進化機構の構築に向けて,ネットワーク全体のトポロジー情報を用いることなく自己組織的にトポロジーを組み替える手法を検討した.具体的には,平均ホップ長が短く機能ノードの離脱に対してロバストとなる,次数分布がべき則となるトポロジーを自己組織的に構築する手法を提案した.評価では,平均ホップ長やEfficiency指標に関して,全体情報を用いてトポロジーを構築するBAモデルと同等となることを示した.本年度は、動的に機能モジュールを組み合わせてサービスをユーザーに提供する機能創発機構を考案した。機能創発機構では、機能モジュールの組み合わせを遺伝的アルゴリズムを用いて淘汰・選択し、ユーザーアプリケーション要求の変化に適応する。また、本機構は自律的に機能関数を合成するものであり、情報ネットワークの機能的な進化を可能としている。個々のアプリケーションが要求する機能が変化する環境を計算機シミュレーションにより模擬し、機能創発機構がマルチアプリケーション環境下においても要求の変化に適応できることを確認した。本年度は、アプリケーションが要求する通信サービスを創発する機能創発機構、および、機能モジュールの組み合わせに基づく機能を創発する機能的進化機構の方式検討を行った。まず、機能モジュールの組み合わせを遺伝的アルゴリズムを用いて淘汰・選択し、ユーザーアプリケーション要求の変化に適応する機能創発機構を発展させ、スコア値にもとづいて適正な機能モジュールの組み合わせを遺伝アルゴリズム上の次世代に継承する機能的進化機構を提案した。計算機シミュレーションにより、アプリケーションが要求する通信サービスが提供できているか否かを示すfitness値が向上することを示した。また、実システムにおける機能モジュールの可分解性について、Linuxカーネルにおけるネットワーキング機能の接続構造を分析した。Linuxカーネルでは、ネットワーク機能が他のプロトコルのネットワーク機能に強く依存しており、この傾向はカーネル開発が進むにつれてわずかではあるが強まっていることがわかった。これは、ユーザーが要求する通信サービスを提供するにあたり、サービス創発に対するユーザー利得が小さいことを示唆する。そこで、上述の機能的進化機構において、ユーザー利得値からスコア値への反映量を調整するパラメーター$\beta$を導入している。通信サービスに対する要求が多様かつ変化する環境において,モジュール化した機能を動的に構成し,提供する機能構成手法,および,サービス要求に対して効果的な機能モジュールの組み合わせを再構成ならびに取捨選択する構造的・機能的進化機構を構築し,シミュレーション評価により有効性を示した.シミュレーション評価では,リクエストに対してユーザのスコアに基づいたマッチングを行い,遺伝的アルゴリズムによる組み合わせテーブルの更新によって,削除対象の機能モジュールの選択を行うことにより,ユーザのリクエストの変化に対して適応的な機能提供がなされることを明らかにした.機能創発機構の定量的評価、ならびに、機能の組み合わせ規則の整備を完了しており、年度当初に定めた実施計画通りに進展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報ネットワーク引き続き定量的評価に取り組み、対外発表を積極的に進める。最近は、通信業界においてNFVやSDNなど機能モジュールの組み合わせや仮想化サービスへの要望が高まってきている。本研究の応用例として、NFVやSDNの研究開発動向を注視しつつ、引き続き研究課題を推進する。初年度の実施計画では、1)機能モジュールの組み合わせに基づく機能的創発機構のコンセプトプルーフを得る、2)機能結合ネットワークのトポロジーを組み替える手法を検討することを挙げており、それぞれの研究項目は順調に進捗している。機能的創発機構の考案が完了し、研究課題3(情報ネットワークにおける機能的進化機構の構築)に向けた取り組みに着手している。研究課題3に要する工程が当初想定していたよりも過大になる見通しを得たため、ポスドクを平成27年度より雇用することとしたため。当初計画通り、平成26年度は機能創発機構の定量的評価を進める。理由にも述べた通り、ポスドクを雇用し研究課題3の研究開発を加速する。通信サービスに関する様々な環境を入力とした計算機シミュレーションを実施する予定であったが、本年度は機能創発機構の考案にあたって、方式の立案、評価と評価結果にもとづく修正がメインとなったため、高性能な計算機能力が不要となったため。平成25年度に、機能創発機構の考案が完了し、いくつかの環境に対する有用性を示すことができている。
エリザベス朝演劇における性暴力の表象

人類に普遍的に見られ、社会を映し出す鏡としての儀礼・演劇をポストコロニアリズム、インターカルチュラリズムの視点から考察していく関心は、インドの演劇人ルストム・バルーチャと南アフリカの演出家ウォルター・チャケラとの交流に発展し、彼らが書いた現代演劇に関する批評三本を翻訳し、発表する機会を演劇雑誌『舞台芸術』に得た。自らの演劇体験と職業経験を生かしながら、現実の舞台を取り巻く状況を射程に収めることを必須と考え、演劇の現場と研究の成果を相乗的に連携させていくことに野心的な私の姿勢は、東京国際芸術祭における「アラブ版ハムレット」、Al Hamlet Summitの脚本・字幕翻訳に結び付いた。シェイクスピア作品の翻案の形式をとりながら、湾岸戦争から現在に至る西洋とアラブの関係を鋭く批判するアングルを備えたこの作品における国家・宗教・性・暴力の関係と、西洋古典崇拝の利用・擬態・打破というイコノクラスムに関する批評論文を、現在執筆中である。同時進行で、現在は国内・国外(英国)で集めた資料を基に、日本で男優だけによって演じられた『ハムレット』(ジョナサン・ケント演出・野村萬斎出演)における女性表象についての論文(来年度6月にシンガポールで開かれるThe Performance Studies international #10,Perforn : State : Ihterrogate)の準備を進めている。エリザベス朝時代のテキストが恋愛と抗争の場である身体と融合し、演劇という視聴覚的なコンテキストを形成させる過程を、今年度はシェイクスピアの『ロミオとジュリエット』における欲望と死の表象に焦点を当てて検討した。テキスト・演出史・観光都市ヴェローナといったシェイクスピア産業と絡めて家父長制の再生産に寄与する「恋愛悲劇」中の「ロマンティック」イデオロギーを考察した科学研究費の成果は、第41回日本シェイクスピア学会セミナーの場で発表された。男性中心の社会・文化構造における視線、無意識を映し出す、人類に普遍的とされる演劇の近現代の舞台上における性暴力と女性表象全般に纏わる問題意識は、カルチュラル・スタディーズの手法から上演史、批評理論、政治経済、歴史背景といったより広義の現象に照らして、『舞台芸術』、『ユリイカ』の2雑誌に掲載された批評論文4本にまとめられた。
外リンパ蛋白の網羅的ディファレンシャル解析による治療ターゲット蛋白の同定

生体内耳のバイオプシーは不可能なので、ヒト内耳疾患の病態はいまだ不明の点が多く、肝や腎など生体バイオプシーが出来る臓器の疾患と比較して決定的にその解明が遅れている。そこで生体内耳の変化を「蛋白病理学的」に把握できる唯一のサンプルである外リンパに着目した。本研究では、Ettan DIGEシステム(高感度で定量的な2次元電気泳動蛋白解析装置)を用いて外リンパ蛋白の網羅的ディファレンシャル解析を行い、難聴患者の内耳蛋白の変化・変性の本態を探り、治療のターゲットとする蛋白を同定する事を目的とした。Ettan DIGEシステム等を可動させ、基礎実験を行いながら至適条件設定を行い解析を行った。その結果、現在の所我々がすでに発見し、臨床応用しているCTP蛋白以外の有効な内耳特異的マーカーは発見されていない。この原因として、生命現象にかかわる重要な蛋白で、微量にしか発現していない物を検出するには感度が十分ではない可能性が指摘されている。現在研究を続行中である。交付額生体内耳のバイオプシーは不可能なので、ヒト内耳疾患の病態はいまだ不明の点が多く、肝や腎など生体バイオプシーが出来る臓器の疾患と比較して決定的にその解明が遅れている。交付額・研究の全体構想なぜ「外リンパ」の蛋白解析なのか。ヒト内耳疾患の病態はいまだ不明の点が多く、肝や腎など生体バイオプシーが出来る臓器の疾患と比較して決定的にその解明が遅れている。なぜなら、生体内耳のバイオプシーは不可能であり、内耳で実際にどのような病変が生じているかを病理学的に調べるためには、死後の病理組織標本をみるしか方法がないからである。我々はこの問題を解決するため、生体内耳の変化を「蛋白病理学的」に把握できる唯一のサンプルである外リンパに着目した。腎臓疾患の診断にもっとも有用なのが尿検査であるのと同じように、内耳組織の炎症、変性などにともなう変化は当然外リンパ蛋白に反映されると考えられる。・本研究課題の具体的な目的本研究では、Ettan DIGEシステム(高感度で定量的な2次元電気泳動蛋白解析装置)を用いて外リンパ蛋白の網羅的ディファレンシャル解析を行い、難聴患者の内耳蛋白の変化・変性の本態を探り、治療のターゲットとする蛋白を同定する事を目的とする。内耳組織のバイオプシーは機能障害をきたすため禁忌であり、ヒト生体内耳組織を用いた研究は、特殊な場合を除き一般に不可能とされてきた。そこで我々は唯一採取可能な内耳サンプルである外リンパに着目した。外リンパは、内耳のホメオスターシスを維持するために不可欠の物質であり、様々な役割を担っていると考えられている。今年度は、Ettan DIGEシステムを可動させ、基礎実験を行いながら至適条件設定を行い解析に着手した。・研究の全体構想なぜ「外リンパ」の蛋白解析なのか。・今年度は、Ettan DIGEシステムを可動させ、基礎実験を行いながら至適条件設定を行い解析を行った。その結果、外リンパサンプルに含まれる血清成分を少なくすること、血清蛋白との分離解析が本研究の鍵となることが示された。研究の全体構想なぜ「外リンパ」の蛋白解析なのか。

ヒト内耳疾患の病態はいまだ不明の点が多く、肝や腎など生体バイオプシーが出来る臓器の疾患と比較して決定的にその解明が遅れている。なぜなら、生体内耳のバイオプシーは不可能であり、内耳で実際にどのような病変が生じているかを病理学的に調べるためには、死後の病理組織標本をみるしか方法がないからである。我々はこの問題を解決するため、生体内耳の変化を「蛋白病理学的」に把握できる唯一のサンプルである外リンパに着目した。腎臓疾患の診断にもっとも有用なのが尿検査であるのと同じように、内耳組織の炎症、変性などにともなう変化は当然外リンパ蛋白に反映されると考えられる。・本研究課題の具体的な目的本研究では、Ettan DIGEシステム(高感度で定量的な2次元電気泳動蛋白解析装置)を用いて外リンパ蛋白の網羅的ディファレンシャル解析を行い、難聴患者の内耳蛋白の変化・変性の本態を探り、治療のターゲットとする蛋白を同定する事を目的とする。内耳組織のバイオプシーは機能障害をきたすため禁忌であり、ヒト生体内耳組織を用いた研究は、特殊な場合を除き一般に不可能とされてきた。そこで我々は唯一採取可能な内耳サンプルである外リンパに着目した。外リンパは、内耳のホメオスターシスを維持するために不可欠の物質であり、様々な役割を担っていると考えられている。・今年度は、Ettan DIGEシステム等を可動させ、基礎実験を行いながら至適条件設定を行い解析を行った。その結果、現在の所我々が以前に発見したCTP蛋白以外の有効な内耳特異的マーカーは発見されていない。現在研究を続行中である。
抗体治療を目的とした重症熱性血小板減少症候群ウイルス中和抗体の開発

重症熱性血小板減少症候群(SFTS)は、近年世界的に発生が見られ致死率10-15%におよぶ新興感染症であり、未だ予防法および治療法は確立されていない。本研究は、SFTSに対する治療法を開発するため、抗体治療に利用可能なSFTSウイルス(SFTSV)中和モノクローナル抗体を作出すること、またその中和に有効なエピトープおよび中和のメカニズムを解析することを目的としている。まず、SFTSVの構造タンパクであるGn/GcタンパクおよびNタンパクを293T細胞に発現させ、ウイルス様粒子(VLP)が形成されることを確認した。この精製VLPをアジュバントとともに3週間おきに4回マウスに皮下接種し、マウスの血液中に誘導された抗体の中和活性を確認した。中和試験では、SFTSVのエンベロープタンパクであるGn/Gcを発現させた非増殖性シュードタイプ豚水疱性口炎ウイルスを作出し、中和活性の評価に用いた。もっとも強い中和活性が認められたマウスから脾臓を摘出し、脾細胞とミエローマ細胞とを融合させハイブリドーマを作出した。これらの細胞培養上清をELISAで分析し、SFTSVのVLP認識抗体産生細胞群を211種類得た。このうちWestern BlottingによりGn/Gc認識抗体産生細胞群を7群、Nタンパク認識抗体産生細胞群を7群特定した。高い中和活性を示し、クローニングしたGn/Gc認識抗体は1種類で、この抗体のアイソタイプはIgMであった。さらに、抗Gn/Gc抗体については、Gc部分のみを発現するプラスミドを作成し、Gcを認識する抗体およびGnを認識する抗体産生細胞群をそれぞれ1群ずつ同定した。今回作出した抗体は、今後、標的タンパク質上のエピトープの解析、抗体によるSFTSV中和の機序およびSFTSVの感染機構解明に供される予定である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
膵島の発生・新生における血管神経ワイヤリング形成とリモデリングの機構の解析

我々が作成した膵島のα細胞および腸管L細胞においてGFPを発現する、グルカゴン遺伝子-GFPノックインマウス(Gcg-gfp/+)及びそのホモ接合体(GCGKO:プログルカゴンに由来するペプチドを欠損し、膵島GFP陽性細胞の過形成や膵島数の増加を示す)の胎生期から新生児期にかけての膵島形成及びそれに伴う神経・血管の形成を解析した。Gcg-gfp/+とGCGKOの間で、胎生期の膵島形成過程には明らかな差は認められず、神経・血管の形成においても同様であった。新生児期のGcg-gfp/+のGFP陽性細胞はKi67陰性である一方、GCGKOの同細胞は陽性であり、同細胞の増殖・過形成は生後に進行することが明らかとなった。齧歯類の膵島はβ細胞が中央に集積しα/GFP陽性細胞がその周囲を取り囲むマントル構造を取る。GCGKO成獣はマントル構造が保たれた膵島と大部分がGFP陽性細胞からなりβ細胞をほとんど含まない異形成膵島が混在するが、後者では血管・神経の形態に異常が認められた。また12ヶ月齢以上のGCGKOにおいては膵臓にしばしば神経内分泌腫瘍が多発することが明らかとなった。今後、GCGKOの異形成膵島が正常形態の膵島が変化することにより生じるのか、異形成膵島として新生するかを明らかとするとともに、神経内分泌腫瘍の性質を解析することにより、膵島に分布する神経が形成されるメカニズムを明らかとすることができると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。膵臓のランゲルハンス島(膵島)はグルカゴンを産生するα細胞や不シスリンを産生するβ細胞など複数の細胞種からなる微小臓器である。膵島は、豊富な血流と自律神経入力を受けているが、血管・神経ワイヤリング形成の過程および制御機構に関する研究は少ない。膵臓には数十百万個の膵島が散在し、その多くは血管に沿って分布している。グルカゴン遺伝子にコードされるプログルカゴンからは膵島においてはグルカゴンが、腸管L細胞においてはグルカゴン様ペプチド1(GLP1)が産生される。我々は膵島のα細胞および腸管L細胞においてGFPを発現する、グルカゴン遺伝子-GFPノックインマウスを作成しこれら細胞・組織の解析を進めてきた。このノックインマウスのホモ接合体(GCGKO)は、プログルカゴンに由来するペプチドを欠損し、膵島GFP陽性細胞("α"細胞:グルカゴンは産生しない)の過形成や膵島数の増加を示す。これまでに、血管のマーカー分子PECAM1や基底膜のマーカー分子ラミニン、グリアのマーカーであるGFAP、交感神経のマーカーであるチロシンヒドロキシラーゼ、また血管内皮細胞成長因子などに対する抗体を用いた免疫組織化学解析により、GCGKOおよび対照群の膵島における血管および神経の分布を解析してきた。その結果、GFP陽性細胞の過形成が進んだ膵島において、血管および神経の構造に異常が認められ、また成長因子や膵島ホルモンの発現が低下していることを見いだした。これらの結果はプログルカゴンに由来するペプチドが直接的あるいは間接的に血管・神経のワイヤリング制御に関与していることを示していると考えられる。膵島と血管・神経の相互作用機構の解明は膵島の再生医学を推進する上でも重要と考えられる。GCGKOと対照群の間で膵島に分布する血管・神経の構造に差が認められたため、プログルカゴンに由来するペプチドが直接的あるいは間接的に血管・神経ワイヤリングを制御していることが確認できた。この結果、グルカゴン遺伝子-GFPノックインモデルが、膵島と膵島と血管・神経の相互作用機構の解明に有用であるという前提の妥当性が強化されたと考えている。これまでの解析は動物個体の組織の形態観察を中心としたものであったが、膵島と血管・神経の相互作用のメカニズムをより詳細に解明するためには器官培養系のタイムラプス解析が必要となる。

現在、同解析を効率良く進めるためのセットアップを進めている。一方で、動物個体の発生・発達過程を追った解析や、薬物投与によるβ細胞障害などが血管・神経系におよぼす影響の解析も進める予定である。
歯周病検査の開発に関する総合的研究

歯周病原性細菌をPCR法により簡便にその種類を定量し、モニターしていくことで、病態を正確に把握し、治療方針の決定、予後の判定に有効であることが示された。またDNAマイクロアレイを応用することにより病原因子の遺伝子レベルでのモニタリングにより、より詳細な歯周病の活動度を診査する可能性も示唆された。一方で疾病の感受性診断についてもいくつかの有用な診断法が開発された。FcγR遺伝子はIL-1などの炎症性サイトカイン産生を制御していることから、その多型性の検査は歯周炎による生体侵襲に対する応答性に影響し、個人に応じたオーダーメイド治療の開発に役立つと考えられる。こうした生体側の反応性については炎症関連因子について詳細な考察がなされており、炎症関連因子のプロファイル解析を行い、それらをターゲットとした新たな治療法の開発の可能性も秘めている。こうした炎症関連因子のプロファイル解析については組織検体を用いたものから、簡便な唾液や歯肉溝浸出液からのスクリーニング、プロテインチップを用いた方法を開発している。さらにチェアサイドで簡便に行える検査法としてグリコサミノグリカンを指標とした歯槽骨活性検査法を開発した。さらに歯肉溝浸出液からのカルプロテクチンの測定は歯周病の活動度を反映していることから、現在の状態を正確に把握する手段として非常に有用であることが明らかとなった。呼気中の揮発性硫黄化合物が歯周病と密接に関係していることも明らかとされ、口腔内気体分析による歯周病診断法も開発された。歯周組織破壊の重要なファクターに外傷性咬合があるが、固定法を用いて外傷性咬合を検知する方法を開発した。また歯周炎が生体に対してどの程度の炎症状態であるか、また虚血性疾患を始めとする全身疾患へのリスクの予測に高感度CRPの有用性が示された。代表的な歯周病原細菌であるPorphyromonasgingivalis (Pg)の除去が臨床的に有意な治療効果を及ぼすことをPCR法によって確認した。また、マイクロアレイ法を用いた解析さらにはPg 16SrRNA遺伝子をマーカーとしたSNP解析によりPgの株レべルでの同定が可能である。digoxigeninとbiotin標識したプライマーを用いたPCR法では、A.actinomycetemcomitans, P.gingivalis, B.forsythusについて細菌数100100000の範囲で定量できる。さらにこれらは唾液サンプルより検出でき、年齢により歯周病原細菌の検出率に違いがあることも判明した。歯周病ハイリスク患者のスクリーニングでは、中等度歯周炎に比べ、重度歯周炎ではFcγRIIIa-158Vアレルの頻度が有意に高かった。また、歯周疾患のスクリーニングテストに、吐出液と新しい唾液潜血試験紙とを組み合わせることで感度が90%(従来法は70%)まで向上した。歯周組織破壊活性の指標には硫酸化グリコサミノグリカンの簡易微量測定法が有効である。また、歯周疾患における早期接触歯の検知は歯周病の病態と相関する。白血病患者では血中モノカインの上昇に伴って、明らかな歯周炎が惹起され、また、臨床的に同一型を示す歯周病でも、サイトカインなどの炎症関連因子には差異があることが明らかとなり、これらの詳細な検討は分子レベルでの病型分類を可能にし、歯周病診断への応用は有意義である。中でも、カルプロテクチンレベルは初診時(100%)、初期治療終了後(57%)、メンテナンス時(20%)と著明な低下がみられた。さらに歯周病患者の口腔内

気体中に高濃度で検出されるメチルメルカプタンは培養細胞での細胞障害活性を認め、メチルメルカプタンの濃度測定は歯周病診断に応用できると考えられる。歯周病原性細菌をPCR法により簡便にその種類を定量し、モニターしていくことで、病態を正確に把握し、治療方針の決定、予後の判定に有効であることが示された。またDNAマイクロアレイを応用することにより病原因子の遺伝子レベルでのモニタリングにより、より詳細な歯周病の活動度を診査する可能性も示唆された。一方で疾病の感受性診断についてもいくつかの有用な診断法が開発された。FcγR遺伝子はIL-1などの炎症性サイトカイン産生を制御していることから、その多型性の検査は歯周炎による生体侵襲に対する応答性に影響し、個人に応じたオーダーメイド治療の開発に役立つと考えられる。こうした生体側の反応性については炎症関連因子について詳細な考察がなされており、炎症関連因子のプロファイル解析を行い、それらをターゲットとした新たな治療法の開発の可能性も秘めている。こうした炎症関連因子のプロファイル解析については組織検体を用いたものから、簡便な唾液や歯肉溝浸出液からのスクリーニング、プロテインチップを用いた方法を開発している。さらにチェアサイドで簡便に行える検査法としてグリコサミノグリカンを指標とした歯槽骨活性検査法を開発した。さらに歯肉溝浸出液からのカルプロテクチンの測定は歯周病の活動度を反映していることから、現在の状態を正確に把握する手段として非常に有用であることが明らかとなった。呼気中の揮発性硫黄化合物が歯周病と密接に関係していることも明らかとされ、口腔内気体分析による歯周病診断法も開発された。歯周組織破壊の重要なファクターに外傷性咬合があるが、固定法を用いて外傷性咬合を検知する方法を開発した。また歯周炎が生体に対してどの程度の炎症状態であるか、また虚血性疾患を始めとする全身疾患へのリスクの予測に高感度CRPの有用性が示された。
膨張性樹脂を応用した新しい修復用レジンの開発研究

1)側鎖にメタクリル基及びスチレン基を有する2種のスピロモノマー(CMA:2-オキソー5-メタクリロイルオキシメチル1.3-ジオキサン、VBECC:2-オキソー5-エチル-(p-ビニルベンジルオキシ)メチル-1.3-ジオキサン)を合成し、IR、NMRスペクトル及び元素分析にて構造を確認した。3)メチオニンのS酸硬いを側鎖に持つポリメタクリル酸誘導体を3種合成し、そのMMAへの溶解性を調べた。その結果、S酸硬いがMMAに対して優れた溶解性を示し、自らMMAの重合性を持つことが確認された。4)スピロカーボネートのメタクリル酸誘導体のうち、CMAはエチレングリコールジメタクリレート(1G)、トリエチレングリコールジメタクリレート(3G)、n-ブチルメタクリレートなどに対して優れた溶解性を持ち、加熱重合において重合促進効果が認められた。また、可視光線照射によってビニール基の重合やスピロ環の開環重合が共に認められ、アセトンに不溶性の重合体が確認された。修復用レジンの重合収縮を改善することを目的に、スピロカーボネートメタクリレートおよびポリメタクリルメチオニンエチルエステルを合成し、その重合反応を中心に検討を行っている。1:2-oxo-5-ethyl-5-methacryl-oyloxymethyl-1,3-dioxan(CMA)をトリメチロールプロパン、アセトン、メタクリル酸クロライド、エチルクロロホルメートを用いて合成し、その構造を元素分析、IRおよびNMR分析によって確認した。そして、CMAをエチレングリコールジメタクリレートにCMA/EGDMA:30-40/70-60(wt)の割合で溶解し、重合開始剤として過酸化ベンゾイル(BPO)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)およびカンファーキノン(CQ)/アミンを1モル加えて、加熱又は可視光線重合を行い、反応熱を示差走査熱量計(DSC)を用いて測定した。その結果、CMAにはEGDMAの重合を促進する効果が見られ、また可視光線重合において加熱重合より高い重合熱を生ずることが確認された。さらに、重合体のIRスペクトルからカーボナート環の減少が認められた。しかし、開環重合についてはさらに詳しい検討を続けている。2:poly(methacryloylmethionine-methyesther)のS酸化体3種(S:PMMeMEl,SO:PMMeME2,SO2:PMMeME3)を合成した。この化合物は側鎖のメチオニン分子内の双極子効果によって、メタクリルポリマーの分子間を押し広げ、重合時の収縮を軽減することが期待できる。そこで、メチルメタクリレート(MMA)に対する溶解性を調べた。その結果、PMMeMElが最も溶解性が優れ、自らMMAの重合開始作用を持つことが明かとなった。現在、MMAおよび他のメタクリレートとの共重合体の物性や重合収縮について検討を行っている。アクリルモノマーは歯冠修復材や接着剤として広く用いられている。しかし、重合収縮によってコンポジットレジンの窩洞への適合性が損なわれたり、硬化体内部に発生する応力によって力学的耐久性や接着耐久性が劣化する。アクリルモノマーの重合収縮改善するために、側鎖にスピロ環をもつメタクリレートおよびそのメチルメタクリレートとの共重合体を合成し、その重合反応を示差走査熱量計(DSC)を用いて検討した。CMAをブチルメタクリレート(BuMA)、エチレングリコールジメタクリレート(1G)、トリエチレングリコールジメタクリレート(3G)に溶解し、加熱重合(BPO,TBu-K)および可視光線重合(CQ/t-amine)を行った結果、過熱および可視光線重合において、何れも高い重合熱を生じ、生成した重合体のIRスペクトルからもビニール基の重合とスピロカーボネート環の開環が推測された。また、BuMAとの共重合反応において得られた重合体のベンゼンおよびアセトンへの溶解性を調べた結果、膨潤現象は示したが、溶解しなかったことから、ビニール基の重合およびスピロ環に開環よって生ずる架橋ポリマーの生成が確認された。1)側鎖にメタクリル基およびスチレン基を有する2種のスピロモノマー(CMA:2-オキソ-5-メタクリロイルオキシメチル-1,3-ジオキサン,VBECC:2-オキソ-5-エチル-5-(p-ビニルベンジルオキシ)メチル-1,3-ジオキサン)を合成し、IR、NMRスペクトル、及び元素分析にて構造を確認した。

3)メチオニンのS酸化体を側鎖にもつポリメタクリル酸誘導体を3種合成し、そのMMAへの溶解性を調べた。その結果、S酸化体がMMAに対して優れた溶解性を示し、自らMMAの重合性を持つことが確認された。4)スピロカーボネートのメタクリル酸誘導体のうち、CMAはエチレングリコールジメタクリレート(1G)、トリエチレングリコールジメタクリレート(3G)、n-ブチルメタクリレートなどに対して優れた溶解性をもち、加熱重合において重合促進効果が認められた。また、可視光線照射によってビニール基の重合やスピロ環の開環重合が共に認められ、アセトン不溶性の重合体が確認された。
ポリマー光ファイバのテーパー加工によるブリルアン散乱の増強とセンシング応用

長い光ファイバに沿った任意の位置で歪(ひずみ:伸びのこと)や温度を測定できる「分布型光ファイバセンサ」は、安心・安全のため世界中で精力的に研究がなされてきた。本研究では、従来のガラス光ファイバだけではなく、柔軟性に富むポリマー光ファイバ(POF)を用いたシステムの開発を推進した。特に、POFをテーパー加工(熱しながら引っ張り細径化する)ことで光散乱信号を増強する技術に着目した。複数のPOFのテーパー加工法を確立するとともに、POFを用いた歪・温度の分布測定に世界に先駆けて成功した。また、分布測定システム自体の性能向上も推進し、世界最高速度での動作を実証、振動分布測定への応用可能性を提示した。昨年度は、ポリマー光ファイバ(POF)中のブリルアン散乱を用いた歪・温度分布センシング実現のための基礎として、以下のような種々の成果を収めた:(1)テーパー加工を施したPOF中のブリルアン特性の解明、(2) POF中のブリルアン散乱信号の増強手法の開発、(3) POF中のブリルアン特性の広域温度特性の解明、(4) POF中の光ファイバヒューズ現象の観測と特性解明、(5) POF中の誘導ブリルアン散乱(SBS)の簡易測定法の開発、(6) POF中の欠陥の高速検出法の開発、など。以下、それぞれについて詳述する。(1) POFに熱を加えながら延伸することで、テーパー形状に加工することに成功した。さらにテーパー加工したPOF中のブリルアン散乱信号を観測することで、テーパー加工により信号が増強することとブリルアン周波数シフト(BFS)が減少することを明らかにした。これは、POFが歪のみならず温度も「記憶」できる可能性を示唆する。(2) POFとシリカ単一モードファイバとの間にシリカ多モードファイバを挿入することによってPOF端面の損傷を回避し、信号増強のための高パワーパルスの入射を可能にした。(3) POF中のブリルアン信号をマイナス160度から125度までの広い温度範囲で測定し、POFセンサが低温でも利用可能であることを示すとともに、高温ではBFSが非線形な温度依存性を示すことを明らかにした。(4) POF中の光ファイバヒューズを観測し、ガラスファイバ中よりも12桁遅い伝搬速度や180倍小さい閾値パワー密度を有することを明らかにした。(5)従来必須であったロックイン検波を用いないSBSの観測に成功し、時間領域解析法の実現可能性を示した。(6)赤外放射温度計を用いることで、POF中の欠陥をリアルタイムかつ低コストで検出する手法を開発した。26年度は、本研究課題の最大の目的である(1)ポリマー光ファイバ(POF)中のブリルアン散乱を用いた歪・温度分布センシングを実現し、続いてその性能を向上させるべく、(2) POFの新たなテーパー加工法の提案、(3)ブリルアン光相関領域リフレクトメトリ(BOCDR)の簡素化とPOFへの適用、(4) POF中のブリルアン散乱観測時の干渉ノイズの機構解明、(5) POFヒューズ現象の各種特性解明、(6)超音波照射によるPOF融着技術の開発、などを成果を収めた。(1) POFにBOCDRを適用し、cmオーダの高空間分解能での歪や温度の分布測定を実証した。また、理論的に達成可能な極限性能を解明した。(2)外部熱源を用いずに、高パワーの伝搬光による内部発熱を利用したPOFのテーパー加工法を開発した。等方的な加熱が容易であり、均一性に優れたテーパーが実現できる。(3)一般にBOCDRは信号光路に加えて参照光路を必要とするが、この両者を同一光路に押し込めた簡素な実験系を提案、実装した。また、この実験系がPOFとの整合性が高いことを理論的に示した上で、POFに沿った温度分布測定を実証した。(4)自己ヘテロダイン系による観測系では、信号光と参照光が辿る光路の差によって干渉ノイズが生じ、ブリルアン散乱スペクトル観測の信号対雑音比が劣化することを実験的に示した。更に、POFを用いた場合はその雑音が顕著になる場合があることを明らかにした。(5) POFヒューズ現象の各種特性(伝搬速度、閾値パワー密度、放射スペクトル、輝点温度、顕微鏡観測)を解明するとともに、その位置を遠隔で実時間検出する手法を開発した。POFセンサへの影響についても議論した。(6)外部熱源を用いず超音波照射によってPOF同士を融着する技術を開発し、POFセンサの利便性を向上させた。27年度は、(1)ポリマー光ファイバ(POF)の温度メモリ効果の実証と特性解明、(2) POFの新たなテーパー加工法の提案と最適化、(3) POFの組成によるブリルアン特性の制御、(4)折り曲げたPOFによる屈折率センシングの実証、(5) POFを用いた分布型歪センサの簡素化、(6) POF中のモード間干渉を用いた温度センシングの感度の劇的向上、などの成果を収めた。(1) 26年度までに、POFに局所的に大きな歪を印加すると、塑性変形によりPOF自身が印加歪の位置と大きさを記憶する効果の存在を明らかにしていた。

27年度は、ガラス転移温度付近の高温にPOFが局所的に晒された場合にも、同様のメモリ効果が存在することを確認し、光時間領域反射計を用いた分布測定によって、その有用性を明らかにした。(2)外部熱源を用いずに、高パワーの伝搬光による内部発熱を利用したPOFのテーパー加工法を確立し、各種条件を最適化した。また、熱湯を用いたPOFのテーパー加工にも成功し、分布測定に重要となる長距離加工に道を拓いた。(3)慶應義塾大学と共同で、高分子材料の特性を活かし、POFの組成を調節することでブリルアン周波数シフトなどのセンシング特性を制御できることを明らかにした。(4) POFを折り曲げた箇所に生じるエバネッセント波との相互作用により、外界の屈折率を測定する手法を開発した。(5)シリカ光ファイバとPOFの境界におけるフレネル反射光をシステムの参照光として積極的に利用することで、分布型歪・温度センサの実験系における従来の参照光路を撤廃し簡素化に成功した。(6) POF中のモード間干渉の感度は、POFをガラス転移温度付近の高温に晒すと劇的に向上することを明らかにした。以上のように、POFの非線形現象に基づく技術開発を中心に多方面で研究の進展が得られた。本研究全体の最大の目標である「POF中のブリルアン散乱を用いた歪・温度の分布測定」自体は26年度に達成したが、実用に向けた課題は多く残されていた。その一つがPOF独自の利点である「メモリ効果」の特性解明であった。27年度は、従来知られていた歪メモリ効果と並んで、温度メモリ効果が存在することを証明し、その有用性を分布測定により示すことができた。また、簡素な測定系を構成することで実装コストの低減にも成功したが、これは実用化に向けての意義が大きいといえる。また、我々の研究成果に触発され、POFのブリルアン散乱を用いた分布測定には世界中で研究がされ始め、競合相手の多い分野になりつつある。このような新しい研究分野を構築しつつあることは、学術的見地からも極めて順調に研究が進展していることを裏付けている。さらに、我々の研究には複数の企業から共同研究の打診を受けており、一部はすでに開始している。このことは、本研究が独りよがりではなく、実社会への貢献度が高いことを評価頂いたものであるといえる。以上の理由から、本研究は当初の計画以上に親展していると考えている。28年度は、(1)世界最高の動作速度を有する片端光入射型の分布型光ファイバ歪・温度センサの開発とポリマー光ファイバ(POF)への適用、(2) POF中のブリルアン散乱特性の吸水依存性の解明、(3)歪と温度を同時に変化させた場合のPOF中のブリルアン散乱特性の解明、(4)極めて簡素な構成によるロス分布センシングの実証、などの成果を収めた。以下、それぞれについて詳述する。(1)ブリルアン散乱スペクトルの形状解析に基づき、従来の片端光入射型分布センシング技術「ブリルアン光相関領域反射計(BOCDR)」の動作速度を劇的に向上させた。得られた100 kHzのサンプリングレートは従来法の5000倍以上であり、振動の分布計測という新たな分野を切り拓く大きな成果である。本手法は、従来法より空間分解能も高く、数mmの歪を検出可能であることも示した。また、本手法をPOFに適用することにも成功した。(2)吸水率が比較的大きいPOFにおいて、ブリルアン散乱特性の吸水に対する依存性を調査した。本成果は、水分センシングに適用できると期待される。
モーショナルシュタルク効果を用いた高圧力プラズマにおける磁場揺動の空間構造の解明

本研究課題に基づき平成18年度に構築した揺動分布計測器を用い、トカマク実験装置JT-60Uの高圧力プラズマにおいて密度揺動および磁場揺動の空間分布測定を行いつつ磁場揺動の空間構造を評価するための解析手法を開発した。これによりプラズマ外に設置した従来の磁気計測器ではわからなかった高温プラズマ内部の磁場揺動の空間構造の評価を可能にした。本揺動分布計測器の信号は密度揺動と磁場揺動の情報を異なる周波数帯域に含むため、密度揺動および磁場揺動を複素Fourierスペクトル係数の関数として表したときに複素係数の偏角がそれぞれの揺動の位相を表していることを示した。電磁流体力学不安定性の発生しているプラズマで磁場揺動の位相の空間的な変化を測定した所、電磁流体力学的に不安定な安全係数が2となる位置を境にして磁場揺動の位相が反転していることを明らかにし、磁場の乱れが島状の構造(磁気島)を形成して回転しているという描像で説明できることを示した。プラズマ外に設置した磁気計測器により測定した磁場揺動はこの磁気島に対して磁気計測器に近い側の磁場揺動と同位相であることを示した。これは磁気島に対して磁気計測器より遠い側の磁場揺動は従来の磁気計測器では測定できないことを示しており、本磁場揺動分布測定の利点を示す結果である。さらに密度揺動も安全係数が2となる位置を境に位相が反転していることを明らかにし、磁気島構造の形成を裏付ける結果を得た。安全係数最小値を実時間で制御した放電では安全係数最小値の制御によりq=2となる位置を変化させた場合に密度揺動の反転する位置も変化することを示した。本成果を国際会議で発表すると共に、雑誌論文として投稿し掲載された。本研究課題に基づき500kHzサンプルの高速データ収集系を導入し、トカマク実験装置JT-60Uに設置されたモーショナルシュタルク効果計測装置の測定系に適用した。これにより計測用中性粒子ビームをプローブとして入射することで高圧力プラズマにおいて密度揺動および磁場揺動の空間分布測定を行った。1.本計測を利用して、高圧力プラズマにおいて発生する磁場の乱れに起因する密度揺動測定に成功した。プラズマは磁力線に凍り付いていることから、密度揺動は磁場揺動も表している。密度揺動の空間的な相関解析を行い、電磁流体力学的に不安定な安全係数q=2となる位置を境にして密度揺動の位相が反転していること、密度揺動の強度がq=2となる位置で極小になり両サイドに極大を持つことを示し、磁場の乱れが島状の構造(磁気島)を形成して回転していることを明らかにした。2.さらには高圧力プラズマの周辺部に局在する電磁流体力学不安定性にともなって吐き出されるプラズマの伝搬の測定にも成功した。すなわち、プラズマが吐き出されたことに起因する密度の増加が0.72.2km/sの速度でプラズマ外を伝搬していく様子を、密度揺動の空間分布の時間変化から明らかにした。本成果を国際会議・国内会議で発表すると共に、雑誌論文として投稿し掲載された。さらに本計測を利用することで、従来利用されてきたプラズマ外からの磁場揺動測定では困難であった弱い磁場揺動であっても、密度揺動を通して測定することにより磁場の空間構造の詳細測定が可能であることがわかった。
検診・治療システム確立を目指した家族性卵巣癌関連遺伝子分離・解析に関する研究

BRCA1変異40家系のうち、24種の変異型を認め、そのうちT307Aを7家系、C2919Tを8家系に認め、ハプロタイプ解析からも本邦のcommon founder mutationと考えられた。BRCA2における5種の変異型はすべてProtein truncationであった。BRCA1あるいはBRCA2の変異を認めた家系の頻度は、卵巣癌家系では43.6%(24/55)、乳癌卵巣癌家系では77.8%(21/27)、全体の卵巣癌家系での頻度は54.9%(45/82)であった。BRCA1、2遺伝子に異常が認められなかった家系28家系を対象に、X染色体を含む全染色体領域を網羅した410個のマイクロサテライトマーカー(平均距離9.0cM)を用いてPCR(Polymerase Chain Reactioh)を施行した結果、multipoint analysisにてNPL scoreが2.0以上を示した領域は、3p22-25項域(NPL=2.7、L0D=3.5)、17p12-13領域(NPL=2.1、LOD=0.6)であった。同領域において高密度なマイクロサテライトマーカーを設定し、twopoint analysisを行い、連鎖の確認を行ったところ、17p12-13領域でP-valueが0.05以下を示したのは、スクリーニングに用いた2マーカーのみであったが、3p22-25領域においては同領域19cM内の11マーカーでP-valueが0.05以下を示し、連鎖の存在が確認された。3p22-25領域を新規原因遺伝子の候補領域と考え、同領域内に設定した高密度なマーカーによるLOH解析を行った。その結果、同領域内にて解析した27マーカーすべてにおいて30%以上、うち13マーカーでは50%を越える頻度で遺伝子欠失が確認され、癌抑制遺伝子の存在が示唆された。1.家族性卵巣癌80家系を解析し、39家系(48.8%)にBRCA1、5家系(6.3%)にBRCA2の突然変異を認め、家族性卵巣癌におけるBRCA2の関与と、BRCA1の関与がBRCA2の約8倍であることを明確にし、本邦におけるBRCA1の卵巣癌生涯浸透率を0.78と算出した。さらにBRCA1に突然変異の認められた39家系中、日本人に多く、特有と推定されるBRCA1突然変異型3種(T307A、C2919T、2507delAG)を同定し、我が国の家族性卵巣癌におけるBRCA1、2の関わり、欧米との相違点を明らかとした。2.BRCA1、2遺伝子に変異の認められない家族性卵巣癌28家系を対象として、ゲノム全域についてノンパラメトリック連鎖解析を行い原因遺伝子領域の限定を行った。その結果、multipoint analysisにてNPL(Non-Parametric Linkage)scoreが2.0以上を示した領域は、3p24-25(NPL=2.7)、17p12-13(NPL=2.1)であった。特に3p24-25においてはtwopoint analysisでも同領域19cM内の11マーカーでp-valueが0.05以下を示し、連鎖の存在が確認された。LOH(Loss of Heterozygosity)解析では、同領域内の13マーカーにおいて50%を越える遺伝子欠失が確認され、癌抑制遺伝子の存在が示唆された。さらに候補領域を限定するため、同領域に200kbごとのマイクロサテライトマーカーを設定し、case-control association study(患者対照相関解析)による詳細な原因遺伝子領城の限定を行った。

その結果、3p24-25の20cM内に設定した100マーカーのうち9マーカーでp-valueが0.05以下を示し、同マーカー近傍に新規原因遺伝子の存在する可能性が示唆された。1)家系集積:年度は10家系の家族性卵巣癌家系を新たに集積し、ダイレクトシークエンスにてBRCA1およびBRCA2遺伝子の異常を調べた結果、4家系にBRCA1、2家系にBRCA2の突然変異を認め、累計では、91家系中46家系にBRCA1(50.5%)、7家系にBRCA2(7.7%)の突然変異を認めた。2)連鎖解析:BRCA1, 2遺伝子に突然変異の認められない家族性卵巣癌29家系を対象に、ゲノム全域についてノンパラメトリック連鎖解析を行った結果、3p22-p25領域では(LOD score=3.5, NPLscore=2.8)と、依然として連鎖の存在が確認されている。3)マイクロサテライトによる相関解析:3p22-p25領域の30Mb内に、国際コンソーシアムのシークエンスデータベースから約100kbごとのマイクロサテライトマーカーを設定し、家族性患者群110人、健常群170人を対象にcase-control studyによる詳細な原因遺伝子領域の限定を行った。その結果、解析した180マーカーのうち7マーカーにおいてアレル数で補正後のPc-valueが0.01以下を示し、疾患との間に強い相関を認め、同マーカー近傍に新規原因遺伝子の存在する可能性が示唆された。4)SNPsによる候補遺伝子の相関解析:3p22-p25領域に位置する既知遺伝子のうち、その機能から癌化に関連すると予想される9遺伝子を選定し、SNPsを用いた一塩基伸長法によるcase-control studyを行った結果FANCD2, CTNNB1においてPc-valueが0.05以下を示し疾患との間に相関を認めた。