hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シークエンスによる包括的な重症感染症リキッドバイオプシー

近年の分子生物学の進展を応用し、侵襲性の少ない、包括的(微生物と生体情報をともに含む)な重症診断法開発の基盤となる研究を行う。病原微生物である、細菌、ウイルス、真菌などは、培養や核酸検出など様々な方法で検出されるが、次世代シークエンスは網羅的な微生物検出が可能である。他方、血液などの体液中には、細胞から分泌されるエクソソーム、Cell-free DNA、マイクロRNAが存在する。これらの微小な細胞由来分子を分離・解析し、重症感染症患者の炎症反応、免疫応答や臓器障害に関する評価を行い、リキッドバイオプシー(体液による病態解析・診断)を可能とするアッセイシステムを構築する。
乾期バングラデシュにおける太陽熱淡水化装置による飲み水対策

本研究で対象とするバングラデシュの僻地では、乾期には水不足に陥り、衛生的な水を手軽に手に入れることは非常に難しい。これらの状況を鑑みて、本研究では太陽熱淡水化装置を学術面と実用面の両面から検討を行っている。平成30年度には1対象となるバングラデシュパイガサ地域の漁村に適した三角型太陽熱淡水化装置(TrSS)の再設計および試作機の開発、2TrSSの水コストの試算、3対象となる村でのTrSSの導入および造水量調査、4水質改善効果の検証をそれぞれ行った。1に関して、昨年度の現地でのTrSSの導入結果を踏まえて、TrSSを再設計した。具体的には、造水量を改善すべく、装置を昨年度の1.5倍大きいものを試作し、また蒸留水が汚染されないよう集水口を改良した。現地でのコストを鑑みて、トラフやビニールのサイズは現地の定規格のものを基準に作製した。また、同地域での普及を目指して、その設計から製作に至るまでの技術を、バングラデシュの現地パートナーに教えた。次に、昨年度と同様に装置の変更に伴い2TrSSの水コストを再度試算した。その結果、6年間使用した場合、現地において乾期にTrSSを使用した場合,長さ1.0 mおよび1.6 mにおけるTrSSの水コストは現地の基準コストと同程度であることが分かった。再設計した装置を現地に導入した3では、造水量は昨年よりも1.5倍程度(速報値)増加したことが確認された。ただし、天候不順(突発的な嵐が襲来)に見舞われたため、装置の導入が3月中旬まで遅れ、装置の破損などが生じた。現在はそのデータを分析中である。最後に、今年度は大腸菌に焦点を絞って、水質分析を日本で行った。その結果、TrSSにおける大腸菌の太陽光による殺菌モデルを提案することができ、下水の二次処理水を用いた実験では、屋外の太陽光でも十分に殺菌できることを理論および実験の両面から示すことができた。当初予定していたバングラデシュでは、平成28年(2016年)7月のダッカ邦人テロが起こったため、本学において渡航禁止措置が行われ、また研究の中止が検討された。また平成30年度の乾期の2月より導入を試みたが、現地住民も想定外の嵐が襲来したことにより、現地に装置を運ぶことができず、現地が冠水したため、研究に遅れが生じた。これらの理由により、一年間の研究延長を行い、今後は計画(渡航時期や経費の使用項目など)を見直し、円滑に研究が進むように尽力する。テロや天候の急変等の影響により、研究中断時期を挟んでバングラデシュへの渡航および現地での活動を再開した。遅れが生じたものの、現在は試作機の設計および現地導入を行い、現地への技術移転は進みつつある。これらの結果を踏まえて、1造水量の向上、2試作機の改良、3現地への普及を考えて、研究計画を練り直す予定である。同時に、得られた研究成果を少しでも社会に還元するため、論文の公表に努める。本研究で対象とするバングラデシュでは、衛生的な水を手に入れることは非常に難しく、特に乾期の飲料水の確保は不可欠である。この状況を打破するため、本研究では太陽熱淡水化装置を学術面と実用面の両面から検討を行っている。平成28年度には1三角型太陽熱淡水化装置TrSSの造水量モデルの構築、2インドコルカタおよび南部ダキにおける現地水利用状況調査およびその水の水質調査(インドで行った理由は後述)、3試作機の開発、それぞれを行った。1に関して、まず従来の円筒型淡水化装置TSSの造水量モデルを参考に、造水量の向上を目的にa)底面反射の影響、b)カバーとトラフ、トラフと床面の輻射熱、を組み込んだ造水量モデルを構築した。このモデルにより任意の外部条件(例えば、日射量や気温など)における造水量を予測することができた。次に、南部バングラデシュと地理的条件が非常に近いインドのコルカタと南部農村部ダキにおいて水利用状況調査水質調査を行った結果、南部農村部は当初からの研究対象としているバングラデシュのパイガサ地域の人々と気象や地理的状況は類似しており、また水利用状況(例えば、ため池の水の利用)も概ね近いことが分かった。またデータは不十分ではあるが、海岸に近づくにつれて地下水への海水浸入が確認された。これらの知見を元に、今後のTrSSの普及の可能性を考える。最後に、TrSSの試作機を作製した。従来のTSSよりも安価かつ扱いを容易にするため、熱溶着により試作機を作製するとともに、展開図などの必要な図面を作成した。またバングラデシュの気象状況や現地の物価や教育レベルを考慮して材料を選定した。なお、現時点での材料コストや水コストは全て日本で購入した値となっている。研究の対象としているバングラデシュでは、7月にダッカでテロが起こり、邦人が犠牲となった。そのため、本学において渡航禁止措置が行われ、また研究の中止が検討され、予定していた野外実験や現地での打ち合わせができなかったため。平成29年度には1対象となるバングラデシュパイガサ地域の漁村部に適した三角型太陽熱淡水化装置(TrSS)の設計および試作機の開発、2TrSSの水コストの算出、3対象となる村でのTrSSの導入および造水量調査、をそれぞれ行った。

1に関して、現地での普及可能性を考えて、極力現地にて入手可能な部材を用いてTrSSの設計を行った。なお、本研究のコンセプト通り、軽量で、安価、女性や子供でも持ち運びができることを念頭に、基本設計を完了した。さらに、その設計を基に日本側で試作機を製作するとともに、現地のNGOの協力を得て、バングラデシュのクルナにおいても同様に試作した。次に、製作に関わる人件費、輸送費などを除外してTrSSの水コストを試算した。その結果、カバーとなるPOフィルムを10年間使用すると想定した場合,水コストは漁村部の市場水コストを下回り,現地での普及の可能性があることが分かった.これより、TrSSを導入する乾期は勿論,使用していない雨期の適切な保管や維持管理がPOフィルムの使用年数の増加,すなわち水コストの削減に重要であることが分かった。最後に、対象となる村にてTrSSを実際に導入して、造水量を調査した。その結果、3月中旬からの2週間で1基当たり250ー500ml程度の造水量が確認できた。また井戸水(鉄分や塩分が多い)に比べて、TrSSの水(蒸留水)の脱塩効果なども確認できた。さらに、住民に使用後のアンケートをとった結果、「sweetで美味しい」などの意見を得ており、概ね好評であった。今後は造水量のために改良する予定である。当初予定していたバングラデシュでは、平成28年(2016年)7月のダッカ邦人テロが起こったため、本学において一定期間の渡航禁止措置が行われた。その結果、現地にて研究が実施できなかった期間が生じたため、研究計画に大幅な変更が生じた。しかしながら、現在はその遅れを取り戻すべく、計画(渡航時期や経費の使用項目など)を見直し、円滑に研究が進むように尽力している。本研究で対象とするバングラデシュの僻地では、乾期には水不足に陥り、衛生的な水を手軽に手に入れることは非常に難しい。これらの状況を鑑みて、本研究では太陽熱淡水化装置を学術面と実用面の両面から検討を行っている。平成30年度には1対象となるバングラデシュパイガサ地域の漁村に適した三角型太陽熱淡水化装置(TrSS)の再設計および試作機の開発、2TrSSの水コストの試算、3対象となる村でのTrSSの導入および造水量調査、4水質改善効果の検証をそれぞれ行った。1に関して、昨年度の現地でのTrSSの導入結果を踏まえて、TrSSを再設計した。具体的には、造水量を改善すべく、装置を昨年度の1.5倍大きいものを試作し、また蒸留水が汚染されないよう集水口を改良した。現地でのコストを鑑みて、トラフやビニールのサイズは現地の定規格のものを基準に作製した。また、同地域での普及を目指して、その設計から製作に至るまでの技術を、バングラデシュの現地パートナーに教えた。次に、昨年度と同様に装置の変更に伴い2TrSSの水コストを再度試算した。その結果、6年間使用した場合、現地において乾期にTrSSを使用した場合,長さ1.0 mおよび1.6 mにおけるTrSSの水コストは現地の基準コストと同程度であることが分かった。再設計した装置を現地に導入した3では、造水量は昨年よりも1.5倍程度(速報値)増加したことが確認された。ただし、天候不順(突発的な嵐が襲来)に見舞われたため、装置の導入が3月中旬まで遅れ、装置の破損などが生じた。現在はそのデータを分析中である。
肺血管傷害における一酸化窒素吸入の有効性に関する研究

急性肺血管傷害(ALI)は、急性炎症性反応の結果、種々のサイトカインの遊離に伴い白血球の活性化を契機として発症することが知られているが、詳細な機序については未だ不明で、その治療法も確立されていない。そこで本研究では、虚血・再潅流(IR)肺傷害の病態を調べるとともに、血管内皮由来の拡張物質である一酸化窒素(NO)吸入の有効性について検討した。家兎の摘出潅流肺標本を作製し、60分間虚血後換気と潅流を再開して、経時的に肺毛細血管濾過係数、肺血管抵抗を測定した。90分後に湿乾肺重量比、肺胞洗浄液の白血球数、MPO活性、窒素酸化物(NOx)、cyclic-GMPを測定し、肺血管傷害の程度を推定した。その結果IRによって肺はIR直後の肺血管抵抗の増大と血管透過性の亢進状態を呈し、30分後には一旦軽快するが60分後には再び増悪し、肺水分量の増加と肺胞洗浄液中の窒素酸化物とcGMPの低下を認めた。再潅流直後からのNO吸入はこれらの変化を抑制し、結果的に肺水分量増加も抑えた。以上の結果からIR肺障害では肺血管内皮傷害に伴いNO-cGMP pathwayが抑制されること、またこれに対して外因性のNO補充は有効に作用することが明らかとなった。次に家兎のLipopolysaccharide(LPS)静脈内投与によるALIに対して、LTB4受容体拮抗の効果を検討した。その結果LPS投与により投与3時間後の著明な末梢白血球数減少を6時間後に肺胞洗浄液中のMPO活性の上昇、ならびに肺湿乾重量比の増加を認めた。同時にザイモザン刺激の有無に係わらず化学発光量(CL)の増加と補体活性の低下を認め、活性化された白血球による急性肺血管傷害の発現を強く窺わせた。これに対してLTB4の受容体拮抗薬で前処置すると、肺湿乾重量比の増加が抑制された。またザイモザン刺激によるCLは増加しているが、ザイモザン非刺激時のCLは増加していないことから、LTB4受容体拮抗薬は活性白血球の易刺激性は抑制できないが、二次刺激がない限り活性酸素種の発生が抑えられ、肺血管傷害への進展を比較的軽微な状態にとどめる作用があると推測された。家兎の摘出灌流肺を用いて、肺血管傷害を定量的に評価するための標本を試行錯誤の末完成した。要約すると、家兎を麻酔下に小動物用人工呼吸器による人工呼吸を行い、肺動脈と左房にカテーテルを挿入し灌流を行う。心肺を摘出し重量測定のためFDトランスジューサ-に吊し重量を連続的に測定する。一過性に左房圧を上昇させたときの重量増加から肺毛細血管透過量を測定し、濾過係数Kfcを算出する。このために肺動脈閉塞圧と肺静脈閉塞圧測定用の電磁弁を用いた特殊な灌流回路を作成し、データはオンラインでデータ取込みシステム取込み解析した。

その結果無処置の家兎(n=5)のKfcは0.79±0.091.05±0.21g.min^<-1>.mmHg^<-1>.100g^<-1>(Mean±SE)であること、また肺の血管抵抗(Rp)は117.1±12.6 dyne.sec.cm^<-5>で、抵抗の長軸分布を見ると動脈領域の抵抗(Ra)41%、微小血管領域の抵抗(Rm)43.3%、静脈領域の抵抗(Rv)15.8%であり、60分の灌流後でもほとんど変化しないことが明らかになった。次にE.coli由来のエンドトキシン(LPS)100μg/kgの静脈投与による肺血管透過性(Kfc)及び血管抵抗の長軸分布への影響を検討すると(n=6)、Kfc,Rp,Ra,Rm,Rvいずれにも、無処置群との有意な差を認めなかった。またLPS群で、NOの刺激により産生されるcGMP,及びNOの代謝産物であるNO_2,NO_3イオンレベルも有為な上昇を認めなかった。以上の結果から、LPS 100μg/kg静脈内投与の急性効果に伴う肺血管透過性亢進ならびに肺血管抵抗の長軸分布への影響は認められないことが示唆された。2種の急性肺血管傷害のモデルを用いて、その発現機序におけるアラキドン酸カスケードの関与および一酸化窒素(NO)吸入の効果を検討した。実験1.家兎を生理食塩水投与群(対照群、n=6)、E.Coli由来のエンドトキシン(リポポリサッカライド;LPS)20μg/Kg投与群(LPS群、n=6)およびLPS投与前ロイコトリエンB4(LTB4)拮抗薬(ONO-4057)投与群に分け、投与前、投与後3、6時間後に耳静脈より採血し、白血球数、活性酸素生成能(CL)測定を行ない、6時間後脱血死させ、右肺の湿乾重量を測定した。LPS投与群でCLは3、6時間後と有意に上昇し、右肺湿重量/体重比は対照群に比べて有意に高かった。また、LPS投与前にONO-4057を5mg/Kg投与群ではLPS投与による末梢白血球数やCLの変化に影響を与えなかったが、10mg/Kg投与群では、CLの増加を抑える傾向が見られた。この結果より、LPSにより好中球の活性酸素生成能が活性化され、LTB4を介する肺血管傷害発現の可能性が示唆された。実験2.家兎の摘出肺潅流標本を作成し、無処置時間対照群(n=6)、60分の無換気・潅流停止後再潅流した群(虚血・再潅流(IR)群、n=6)、虚血・再潅流後より一酸化窒素(NO)を40ppm吸入した群(IR+NO群、n=6)に分け、対照、IR後5分、30分、60分に肺血管濾過係数(Kfc)、肺血管抵抗(Rp)の経時変化、ならびに左肺の湿乾重量比(W/D)測定を行った。IR群では対照群に比較して、KfcはIR後有意に上昇し、一旦低下するが、再び上昇した。Rpは虚血・再灌流5分後から上昇し60分まで持続した。W/Dは変化しなかった。IR+NO群ではIR5分後Kfcは上昇したがその後の上昇が抑えられた.Rpの上昇は5分後から抑制された。この結果より、虚血・再潅流標本では、再灌流直後には肺血管透過性の亢進と肺血管抵抗の上昇がみられるが、再潅流直後からのNOの吸入は、肺血管抵抗を低下させ、再灌流による肺傷害を減弱する可能性が示唆された。
産業用ロボットの汎用微振動抑制装置の開発

ロボットの運動が高速になるにつれ,機構に発生する原因不明な微振動が顕著となり,作業遂行に支障をきたす場合がある.このような振動を絶縁し,振動がロボットのハンドリング物体に伝わらないような汎用微振動抑制装置の開発と,その制御系の構築というのは本研究の目的である.本年度の主な研究成果は以下の通りである.●昨年度に作成した拡大機構に圧電素子を組み込み,その全体系の静特性および動特性の測定/同定を行った.これにより対象のモデルを確定した.●ループ整形設計法に基づいてコントローラを設計し,コンピュータシミュレーションで制御系の挙動を調べた.重み関数をチューニングすることによって,この手法では最大で約40dBの除振効果があることを確認した.●設計したコントローラを実装し,マイコンでディジタル制御系を構築した.実験を繰り返すことにより最適なコントローラが求められ,140ミクロン程度の振動を約40dB抑えることができた.●除振装置の小型化および実用化に向けての改良および実験を行った.本研究により,小型で汎用の除振システムの構築が可能であることが実証され,産業用ロボットの微振動除去に貢献できる.ロボットの運動が高速になるにつれ,機構に発生する原因不明な微振動が顕著となり,作業遂行に支障をきたす場合がある.このような振動を絶縁し,振動がロボットのハンドリング物体に伝わらないような汎用微振動抑制装置の開発と,その制御系の構築というのは本研究の目的である.本年度では以下のことを行ってきた.●独自に拡大機構を考案した.この機構は50mm四方の鉄材に2重てこを実現したもので,約8倍の拡大率を有する.これにより,140ミクロン程度の振動を除去できるようになる.●拡大機構に圧電素子を組み込んだもの(これを除振アクチュエータとよぶ)の静特性および動特性の測定/同定を行った.これにより対象のモデルが確定した.●モデルの特徴を活かして,ループ整形手法で制御器を設計した.●設計した制御器を実装して,振動制御実験を行った.実験により,設計した制御器は24ヘルツ付近で約40dBの除振効果があり,また閉ループ系のロバスト安定性が確保されていることがわかった.ロボットの運動が高速になるにつれ,機構に発生する原因不明な微振動が顕著となり,作業遂行に支障をきたす場合がある.このような振動を絶縁し,振動がロボットのハンドリング物体に伝わらないような汎用微振動抑制装置の開発と,その制御系の構築というのは本研究の目的である.本年度の主な研究成果は以下の通りである.●昨年度に作成した拡大機構に圧電素子を組み込み,その全体系の静特性および動特性の測定/同定を行った.これにより対象のモデルを確定した.●ループ整形設計法に基づいてコントローラを設計し,コンピュータシミュレーションで制御系の挙動を調べた.重み関数をチューニングすることによって,この手法では最大で約40dBの除振効果があることを確認した.●設計したコントローラを実装し,マイコンでディジタル制御系を構築した.実験を繰り返すことにより最適なコントローラが求められ,140ミクロン程度の振動を約40dB抑えることができた.●除振装置の小型化および実用化に向けての改良および実験を行った.本研究により,小型で汎用の除振システムの構築が可能であることが実証され,産業用ロボットの微振動除去に貢献できる.
１９１０年代の中独関係：多元的国際環境の下での双方向性

本研究の目的は、清末の中独関係にみられた協調関係が、辛亥革命およびその後の中国の政治情勢や第一次世界大戦の勃発、中国の対独断交という中国国内および国際情勢の変化を受けてどのように変容していったのかを検討することにある。それにより、不平等条約により特徴づけられてきた中国と列強との関係の再検討を試みてきた。本年度は清朝滅亡後から第一次世界大戦勃発後までを対象に、関税率改正交渉と大戦勃発後のドイツの東アジア政策を分析した。8月に上海図書館において1930年の関税自主権回復前後に出版された関税政策関連の書籍を、ドイツの連邦文書館において北京政府期の通商条約改正に関する史料を中心に調査収集を行った。それらの史料を分析し、史学会大会の東洋史部会において、関税問題をめぐる中独関係を清末から大戦勃発までを対象に報告を行い、ドイツが1910年以降この問題に対して協調的であったことを確認した。また、『東アジア近代史』に寄稿した論文では、そのような通商問題にみられたドイツの対中協調姿勢が、第一次世界大戦勃発とそれが東アジアに波及する中で、在華ドイツ人の保護や在華権益維持のために対中依存へと変化し、ドイツが中立国である中国の協力を必要としたことを指摘した。大戦中の状況が両国間の力関係を逆転させ、中国が山東権益の回収を目指し協商国に接近していく中で、ドイツは中国を中立に止めておくことができなくなり、最終的に1917年3月の中国による対独断交に至った。以上の検討は、中独関係が不平等条約や能動者=列強、受動者=中国という構図では捉えられなくなったことを示している。ただし、当初予定していた善後借款に関して本格的に分析するまでには至らなかった。今後は、この問題を検討し、通商問題における両国関係の特徴を把握した上で、政治問題なども加えて、両国関係の全体像をより立体的に分析することが必要となってくる。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度の本研究の課題は、(1)辛亥革命(1911)から第一次世界大戦中の中国の対独参戦(1917.8)に至る中独関係の全体像と特徴を先行研究や公刊史料から把握すること、(2)大戦中の中独関係に関する個別具体的なトピックを取り上げ、それについて検討を加えることであった。関連する資料は、ドイツ(8.15・9.13)、上海(12.27・12)、台北(3.15・23)において、それぞれ調査・収集を行った。(1)の課題に関しては、東京理科大学池田嘉郎准教授の出版計画への寄稿論文を通じて、時間軸を清末から1921年の中独協定締結まで広げて、不平等条約改正の文脈から中独関係を概観した。そこから見えてくるドイツの対中政策の重点は、在華権益の確保と中国を含む他国と「平等」な通商活動の維持にあった。逆に言えば、中国はドイツの在華権益の処理方法次第で、ドイツの行動を規制することが可能であり、大戦は中国にその処理の自由裁量範囲を拡大させたといえよう。(2)の課題に関しては、「中国の中立維持」と「主権維持」、「ドイツの在華権益確保」という3つの要素を設定し、(1)大戦勃発直後の中国の中立政策、(2)日独青島戦争前後の山東問題、(3)中国の対独断交に関する3つ時期の交渉を概観した。(1)の時期であれば、中独双方にとって、3つの要素は同等のものであったが、(2)の時期では中国にとって、山東問題により、中立と主権維持の間で揺れ、(3)の時期に主権維持(山東権益回収)重視に転換した。ドイツは(2)・(3)の時期においても、在華権益確保の前提条件が中立であり、場合によっては主権に配慮した対応策や反政府グループを支援することで、中立を維持させようとした。中国の重心の変化とドイツの一貫性は、列強、特に日本の影響を考える必要があり、両国間の交渉も二国間ではなく、多国間関係の中で行われた。ただし、断交に至るまで、ドイツに有利な戦局や中国国内のドイツに好意的なグループの存在が、ドイツに対中交渉の余地を与えていた。本研究は、辛亥革命勃発(1911年)から第一次世界大戦中の中国の対独参戦(1917年)までの中独関係を検討することを課題としている。平成25年度(以下、今年度)の課題は、中独関係を(1)辛亥革命時期については、史料収集および分析を、(2)第一次世界大戦に関しては平成24年度の成果を文章化することにあった。今年度、2013年9月から2014年2月までドイツのベルリン自由大学歴史文化学部東アジアゼミナール中国学専攻において在外研究を行った。在外研究中、1ベルリンを中心に各地の文書館での史料収集、2コロキアムなどの場でドイツの研究者と議論を行い、それらを通じて、1921年の中独協定締結までを視野に入れて、不平等条約により規定された中独関係の全体像を把握することの必要性を確認することができた。また、史料調査において、在華ドイツ人の利害に直結する通商問題に関心を拡大させることにより、中独関係を政治や通商といった多様な領域の相互関係の中から描き出せるとの着想を得た。今年度の研究課題であった(1)と(2)の時期の共通性は、中独間での頻繁な意見交換と、対米協調の模索という清末からの連続性である。

三国間連携の目的は、中国の主権維持および領土保全であり、特に政治的混乱を利用して在華権益の拡大を図る日本を牽制することであった。辛亥革命時期、日独間で発生したメディア合戦に象徴されるように、ドイツは日本の権益拡大が自国にとって障害となると認識した。日独対立は第一次世界大戦の勃発により、戦争という形に発展した。日独青島戦争の結果、ドイツは膠州湾租借地を失ったが、これはドイツにとって対中外交カードの喪失を意味した。これにより、ドイツは中国の中立維持のために、戦時外交の転換を迫られたと考えられる。(2)の課題の成果は、池田嘉郎編『第一次世界大戦と帝国の遺産』山川出版社、2014年に収録された「中国の不平等条約改正の試みと第一次世界大戦」である。本研究の目的は、清末の中独関係にみられた協調関係が、辛亥革命およびその後の中国の政治情勢や第一次世界大戦の勃発、中国の対独断交という中国国内および国際情勢の変化を受けてどのように変容していったのかを検討することにある。それにより、不平等条約により特徴づけられてきた中国と列強との関係の再検討を試みてきた。本年度は清朝滅亡後から第一次世界大戦勃発後までを対象に、関税率改正交渉と大戦勃発後のドイツの東アジア政策を分析した。8月に上海図書館において1930年の関税自主権回復前後に出版された関税政策関連の書籍を、ドイツの連邦文書館において北京政府期の通商条約改正に関する史料を中心に調査収集を行った。それらの史料を分析し、史学会大会の東洋史部会において、関税問題をめぐる中独関係を清末から大戦勃発までを対象に報告を行い、ドイツが1910年以降この問題に対して協調的であったことを確認した。また、『東アジア近代史』に寄稿した論文では、そのような通商問題にみられたドイツの対中協調姿勢が、第一次世界大戦勃発とそれが東アジアに波及する中で、在華ドイツ人の保護や在華権益維持のために対中依存へと変化し、ドイツが中立国である中国の協力を必要としたことを指摘した。大戦中の状況が両国間の力関係を逆転させ、中国が山東権益の回収を目指し協商国に接近していく中で、ドイツは中国を中立に止めておくことができなくなり、最終的に1917年3月の中国による対独断交に至った。以上の検討は、中独関係が不平等条約や能動者=列強、受動者=中国という構図では捉えられなくなったことを示している。ただし、当初予定していた善後借款に関して本格的に分析するまでには至らなかった。今後は、この問題を検討し、通商問題における両国関係の特徴を把握した上で、政治問題なども加えて、両国関係の全体像をより立体的に分析することが必要となってくる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の最大の課題は上記(1)の課題であり、それについては当該時期の中独関係の全体像と特徴を把握することができた。(2)の課題については、各時期の特徴とその変遷を分析した点、分析の中心となる資料の多くを収集できた点では満足すべき成果を挙げた。今後これらに関してはより詳細な検討を加えて、文章化していく。今年度は、ドイツでの在外研究により、広範な史料を長期間にわたり集中的に収集することができた。ただし、史料調査に多くの時間を割いた結果、辛亥革命時期のドイツ側の対応やドイツ側史料から見た中国側の対応については考察することができたが、それを中国側の史料とつきあわせて考察する点が、今後の課題として残った。
住民保護責任:破綻国家研究序説

住民保護責任を中心概念として、「人間の安全保障」と「国家の安全保障」の関係を研究した。人間の安全保障には、日本を中心とした平和的なアプローチとカナダを中心とした軍事的なアプローチがある。前者によれば、人間の安全保障は国家の安全保障と矛盾するものではなく、相互に補完的な関係を有している。その一方で、後者であれは、人間の安全保障の優位が認められ、国家の安全保障が毀損される場合がある。とりわけ、破綻国家のような場合には、国際社会の介入が許されるとされ、破綻国家の王権=安全保障が害される可能性があるめである。しかも、そうした介入の対象となるのは、破綻国家であり、途上国を中心として中小国である。しかも、そうした介入が、介入国にとって、テロ防止の名目で行われる場合があり、被介入国の主権=安全保障を犠牲にして、介入国の主権が強化されることになる。そうした一方性が存在していることを明らかにした。アフリカ連合では、住民保護責任概念の拡大傾向がある。また、国際司法裁判所のジェノサイド条約適用事件では、住民保護責任の影響が判決の中に出始めている。その一方、国連事務総長が作成した「住民保護責任の実施」文書によれば、国際社会が実施する住民保護責任は、国連の集団安全保障制度の枠内でのみ可能であるとされ、住民保護責任限定花が行われている。濫用を戒めているのである。住民保護責任が一般国際法上の概念として確立するまでには至っていないが、国際法上の主権概念に大きな変容をもたちす可能性をもっていることに注意が必要である。住民保護責任という新しい概念を通して、国際法のグローバル化という現象を検討した。グローバリゼーション下の国際社会においては、従来と異なる国際法が必要とされている。新たな文明国概念や、国際公法という概念が、国際法学会で議論され始めたのは、その一例である。伝統的な国際法秩序が妥当しなくなりつつあることが、暗示されているのである。伝統的な国際法秩序の特徴が、(1)国家の法主体性が容認され、(2)国家の統治権が承認され、(3)合意によって国際法が形成されることにあるとすれば、国際公法とはこうした考え方を否定することから発生する。そして、住民保護責任という考え方は、まさにこうした新たな国際法秩序の形成を示唆する。なぜなら(1)人権や民主主義を擁護しない国家は国家主権が制限され、(2)国際社会の介入を受忍することになるが、(3)国連の安全保障理事会を中心にこうした介入が決定され、国家の同意や合意は必要とされない。したがって、住民保護責任という考え方は、まさにグローバル化する国際法の重要な一要素となる。そして、こうした新たな国際法は、伝統的国際法が基礎としていた価値相対主義を否定し、人権・民主主義という絶対的な価値を擁護する国際法規範である。しかし、その一方で、住民保護責任という考え方が、国際法によって容認されたかどうかについては、疑問の余地がある。国際社会に必要なことは、合意形成プロセスを通して、こうした規範を生成することであり、国際公法秩序の成立を語るのは、依然として、早計である。第一に、民主主義を保護する責任の展開について研究を行った。住民保護責任が、イラク戦争を正当化するために利用されたことから、民主政を回復するために住民保護責任が主張されるようになったことを明らかにした。住民保護責任が、大量破壊兵器阻止義務へ拡大し、さらに民主主義保護責任へ拡大した流れを検証した。しかし、住民保護責任で民主主義擁護のための介入が現在でも国際法上認められていないことを論証した。第二に、ジェノサイド適用事件の研究を行った。住民保護責任がジェノサイド、民族浄化、戦争犯罪などの状況にある国家への国際社会の責任を主張するものであることから、ジェノサイド防止義務が国際社会に実定国際法上存在するかどうかを明らかにする上で、重要な事件である。この事件の中で、国際司法裁判所は、地理的近接性及び政治的結びつきから、ボスニア・ヘルツェゴビナにおけるジェノサイドを防止する義務がセルビアにあると判示した。こうした判断は、ジェノサイド条約当事国に限られるとはいえ、住民保護責任を擁護する理論的根拠となりうることを明らかにした。住民保護責任の新たな展開として、アフリカ連合における住民保護責任条項が挿入されたこと、ILCにおいて自然災害時における国際社会の責任について検討が始まったことが挙げられる。次年度の研究対象となる。

また、国際司法裁判所のジェノサイド条約適用事件では、住民保護責任の影響が判決の中に出始めている。その一方、国連事務総長が作成した「住民保護責任の実施」文書によれば、国際社会が実施する住民保護責任は、国連の集団安全保障制度の枠内でのみ可能であるとされ、住民保護責任限定花が行われている。濫用を戒めているのである。住民保護責任が一般国際法上の概念として確立するまでには至っていないが、国際法上の主権概念に大きな変容をもたちす可能性をもっていることに注意が必要である。
慢性関節リウマチに対するtristetraprolineを用いた遺伝子治療の検討

近年、転写後レベルでTNF-αmRNAの安定性を調節する分子としてTristetraproline(TTP)が同定された。TTPはサイトカインmRNAの3'側のAU rich regionに結合して、mRNAの崩壊を促進する。TTPの過剰発現により蛋白レベルでのTNF-α産生量が減少することが知られている。多くの炎症性サイトカイン(IL-2、IL-6、IL-8など)のmRNAはAU rich regionを有し、TNF-αmRNAと同様に非常に不安定である。従って、TTPが他のサイトカインmRNAの不安定性にも関与し、それらの産生調節も行っている可能性が高いと考えられる。本研究ではTTPを慢性関節リウマチ(RA)モデル動物の滑膜細胞に発現させ、その治療効果を検討することを最終的な研究目標に据えており、本年度はそのための準備を行なった。1.TTP発現plasmidの構築2.TTP発現アデノウイルスの作成研究計画ではCOS-TCP法を用いる予定であったが、in vitro ligation法によるアデノウィスル作製が可能になったため、より簡便なこの方法により現在human TTP cDNA組み換えアデノウイルス(hTTPアデノウイルス)を作製中である。今後の計画としてhTTPアデノウイルスによるTTP発現を確認後、in vitroで感染実験を行ない、Raw264.7細胞あるいはRA滑膜細胞によるサイトカイン産生への効果を蛋白およびmRNAレベルで検討する予定である。本研究ではTTPを慢性関節リウマチ(RA)モデル動物の滑膜細胞に発現させ、その治療効果を検討することを最終的な研究目標に据えている。1.TTP発現アデノウイルスの作成in vitro ligation法によりhuman TTP cDNA組み換えアデノウイルス(hTTPアデノウイルス)およびコントロールとして用いるLacZ発現ウィルスの作製を試みた。LacZ発現ウィルスは比較的高力価のウィルス(10^9pfu/ml以上)が作製でき、in vitro ligation法の有用性が確認できた。hTTPアデノウィルスについては、vectorの構築まではスムースに進んだが、HEK293細胞へtransfection後にHEK293細胞の細胞死が誘導されたがウィルスは産生されなかった。この原因として、hTTPの発現がHEK293細胞に細胞毒性をもたらした可能性が考えられた。そこで、hTTPの発現誘導調節が可能なCre-loxPシステムを用いて現在アデノウィルスを再度作製中である。2.レポータージーンアッセイによるhTTPのAREへの効果の検討本研究ではTTPを慢性関節リウマチ(RA)モデル動物の滑膜細胞に発現させ、その治療効果を検討することを最終的な研究目標に据えている。in vitro ligation法によりhuman TTP cDNA組み換えアデノウィルス(hTTPアデノウィルス)およびコントロールとして用いるLacZ発現ウィルスの作製を試みた。hTTPアデノウィルスについては、HEK293細胞に対する細胞毒性のためウィルスが産生されなかったので、hTTPの発現誘導調節が可能なCre-loxPシステムを用いてアデノウィルスを作製した。このhTTP発現アデノウィルスをCOS7細胞に感染させたところ、hTTP蛋白の良好な発現誘導が確認できた。マクロファージ系細胞株は全般にアデノウィルスに対する感染性が低いため、ウィルス価を高め、マクロファージ系細胞株での実験を実施した。in vitroにおけるhTTP発現アデノウィルスの効果を検討する基礎実験として、マクロファージ系細胞株Raw264.7を用い、LPS刺激によるTNF-αmRNA発現はLPS刺激後3時間でピークに達し、その後漸減することが明らかとなった。本実験を使用して、hTTP発現アデノウィルスのin vitroでの効果を検討した。
インターネットを利用したCSCWによるオープンラーニングシステムの研究

学内ネットワーク(イントラネット)及びインターネットを利用して、CMCS(コンピュータネットワークによるコミュニケーションシステム)によるCSCWの環境を構築し、オープン学習システムに必要な支援ツール及び教材を開発した。支援ツールとして、Web用アンケート作成及び集計プログラム、ドリル問題作成用プログラム(JAVA)、シミュレーション作成用オーサリングシステム(JAVA)を開発した。これらを使って、Webページ上に各種掲示板(なんでも掲示板、Q&A掲示板、課題提出用掲示板、お勧め書籍紹介、教材リンク集)や実習課題ページなどを準備した。教材および学習課題はWeb上に配置してあるので、自由に利用できる。これらのオープン学習システムを使って、授業「CAIシステム論」(通年4単位:受講学生50名)と夏季の司書教諭講習科目「情報メディアの活用」(集中5日間20コマ:受講者80名)とを実施した。特に、司書教諭講習では、コンピュータを利用したことのない受講者が40%近くいたが、終了時にはほとんどが使いこなせるようになり、教材や関連資料なども十分に活用して課題解決に使うようになっていた。本システムのもっとも有効な機能は、受講者同士、教師と受講者間のCMCSであった。相互にコミュニケーションが活発になされることによって、学習意欲が継続する効果をもたらしたといえる。学内ネットワーク(イントラネット)及びインターネットを利用して,CMCSによるCSCWの環境を構築し,オープンラーニングシステムに必要な支援ツール及び教材を開発した。国内外のオープンラーニングシステムを調査し,通信講座や放送番組講座に参加する学習者の要求を洗い出した。オープンラーニングシステムには,資格取得のような到達目標となる具体的な学習課題を与えることと,集団で学習活動させることが学習の継続に必要であった。そのために,学習者間のメーリングリスト,学習者とチュータとのメール/チャットの交流,カウンセラーとの交流,成果物を公表する掲示板などの機能が必要であった。これらの機能の実現に,市販のグループウェアが使かえる可能性を探った。一方,教授陣や学習者がイントラネット及びインターネットでのホームページ機能を有効に活用できるようにするために,ホームページでの掲示板,アンケート集計用ホームページ,並びにそこで使用するスクリプト,データベースが簡便に構築できる支援ツールを開発した。システムアドミニストレータ等の資格取得のためのテキストやコースウェア,ドリル問題などの教材群を開発し,試行した。思考力育成のためのシミュレーションソフトや,WEB上で実行できるシミュレーションツールをJAVAで開発し,問題解決能力を養うためのエデュテイメントソフトなどの教材を開発している。学内ネットワーク(イントラネット)及びインターネットを利用して,CMCS(コンピュータネットワークによるコミュニケーションシステム)によるCSCWの環境を構築し,オープン学習システムに必要な支援ツール及び教材を開発した。支援ツールとして,Web用アンケート作成及び集計プログラム,ドリル問題作成用プログラム(JAVA),シュミレーション作成用オーサリングシステム(JAVA)を開発した。これらを使ってWebページ上に,各種掲示板(なんでも掲示板,Q&A用掲示板,課題提出用掲示板,お勧め書籍紹介,教材リンク集)や実習課題ページなどを準備した。教材および学習課題はWeb上に配置してあるので,自由に利用できる。これらのオープン学習システムを使って,授業「CAIシステム論」(通年4単位:受講学生50名)と,夏季の司書教諭講習科目「情報メディアの活用」(集中5日間20コマ:受講者80名)とを実施した。特に,司書教諭講習では,コンピュータを利用したことのない受講者が40%近くいたが,終了時にはほとんどが使いこなせるようになり,教材や関連資料なども十分に活用して課題解決に使うようになっていた。本システムのもっとも有効な機能は,受講者同士,教師と受講者間のCMCSであった。相互にコミュニケーションが活発になされることによって,学習意欲が継続する効果をもたらしたといえる。
近代中央アジアにおける地域秩序の再編過程:クルグズ部族首領層の動向を中心に

現代中央アジア諸国における歴史叙述の趨勢は、ソ連時代初期に創出された民族共和国の枠組みを過去にまで遡らせるナショナル・ヒストリー(共和国史、民族史)の構築にある。こうした動向に対し、本研究は、天山山脈周辺を遊牧するクルグズ(キルギス)の首領層の動向を手掛かりとして、ロシア帝国、中央ユーラシア遊牧世界そしてイスラーム世界の三つが切り結ぶ場として再構築することで、ナショナル・ヒストリーの枠組みを相対化することを目的とする。こうした観点に立ち、平成24年度は以下の三点を明らかにした。第一に、クルグズとロシア帝国との関係について、クルグズの首領層の動向を軸に明らかにした。この中でロシア帝国はクルグズ遊牧社会が発揮する機動力を削ぐのではなく、むしろ軍事膨張の過程でそれを活用した。そして、ロシア帝国の直轄統治の下で、クルグズの伝統的首領層は温存され、統治の仲介者として活用されていたことを明らかにした。第二に、ロシア統治下におけるクルグズ首領層の権威を中央ユーラシアの遊牧世界の伝統との関係において考察した。この中で、クルグズの首領が首領たりえる条件は「勇敢さ」を備えていることであり、それは家畜の略奪や襲撃の遂行によって支えられていた。彼らの権威は勇敢であることという個人的な資質に依拠したものであり、そのような資質を示す指標として、中央ユーラシア遊牧世界に古くから存在する遊牧的英雄の称号「勇者/バートゥル」が用いられていたことを明らかにした。しかし、ロシア統治の下で「勇者」つまり軍事指導者としての活動が実質上不可能となる中、首領層は19世紀末以降、イスラーム(例えば聖地巡礼)に新たな権威付けの根拠を求めるようになった。この中で彼らがイスラーム世界とクルグズ社会とを結びつける媒介者となることで、クルグズ社会における首領としての新たな意味を獲得しようとしていたことを明らかにした。本研究の課題は、近現代中央ユーラシアにおける地域秩序の形成において重要な契機となった、18世紀から20世紀にかけて同地域が経験したロシア帝国による征服、併合および統治を、天山山脈山麓に生活圏を有する遊牧民族クルグズ(キルギス)の動向に焦点をあてて考察することである。以下、平成22年4月から平成23年3月までの1年間においておこなった研究活動の概要を簡潔に述べる。1.研究成果の発表。国内の査読付き学術雑誌に論文を投稿した。『史学雑誌』第119巻に論文「クルグズ遊牧社会におけるロシア統治の成立:部族指導者「マナプ」の動向を手がかりとして」を発表した。また『スラヴ研究』に論文「クルグズ遊牧社会におけるロシア統治の展開:統治の仲介者としてのマナプの位置づけを中心に」を投稿し、同誌第58号(2011年6月刊行予定)に論文として採用されることが決まった。そして、平成22年10月にアメリカはミシガン州立大学で開催された中央ユーラシア学会第11回年次大会において「クルグズ近代史再考」というテーマで英語での口頭報告をおこなった。2.資料収集の実施。20世紀初頭からソ連政権草創期1930年代にかけて活動したクルグズ知識人たちの著述を収集するために、平成22年9月にはロシア連邦共和国サンクトペテルブルグのロシア国立歴史文書館において、平成23年3月にはクルグズ共和国ビシュケクの同国科学アカデミー・マナス研究所手稿部、中央政治文書館、国立図書館貴重図書部において資料収集をおこなった。彼らの活動とその思想的背景を、既に一定の研究蓄積のあるウズベキスタン、カザフスタン、東トルキスタン、ヴォルガ・ウラル、さらにはオスマン帝国にまで至る同時代のムスリム知識人たちの動向との比較において、類似点・相違点ならびに相互関係に着目しながら分析することで、クルグズ社会の近代化の特徴をより重層的に明らかにしてゆきたい。【1】研究成果の発表:昨年度に引き続き、研究成果の発表に積極的に取り組んだ。昨年は口頭報告を3回実施した。2011年11月に開催された史学会大会においては、「混成村落の創設にみる20世紀初頭のクルグズ-ロシア関係」と題して報告を行なった。本報告において、定住化したクルグズとロシア人農業移民を同一の行政村落上に編成した混成村落の実態を明らかにし、中央アジアにおけるロシア統治の展開とその実相の一旦を明らかにした。2012年1月に開催されたイスラーム地域研究東京大学拠点公募研究「近現代中央アジア山岳高原部における宗教文化と政治に関する基礎研究」第2回研究会では「イスラームをめぐる北部クルグズ指導者層の動向」と題して研究報告を行なった。従来、クルグズの首長層マナプをロシア統治の仲介者としての側面から考察してきたが、本報告ではクルグズ社会のイスラーム化の仲介者としての側面から首長層マナプの動向を考察した。さらに3月には、インド・コルカタ市にあるマウラナ・アブル・カラム・アザド記念アジア研究所で開催された国際セミナー「ユーラシアの国家:ローカル・グローバルな場における行動」において「クルグズ遊牧民の近代史における山岳の役割」(英語)という題目で報告を行なった。この報告において、環境史という新たな視点からクルグズ人の社会史やアイデンティティをとらえ直す可能性について報告するとともに、インドの中央アジア研究者たちと交流を持つことができた。口頭報告の他に、国内の査読付き学術雑誌に投稿し、論文として掲載された。2011年6月に『スラヴ研究』58号に論文「クルグズ遊牧社会におけるロシア統治の展開:統治の仲介者マナプの位置づけを中心に」を発表した。

2012年1月には日本中央アジア学会報』に論文「混成村落の創設にみる20世紀初頭のクルグズ-ロシア関係」を投稿して採用された(現在雑誌は印刷に向けて最終調整中である)。【2】史料調査:2011年9月にカザフスタン共和国アルマトゥ市にある同国立中央公文書館において史料調査を実施した。当調査では、出版のための補足史料を収集するとともに、新たなテーマとして浮上しつつある、クルグズの首長層の近衛兵(イギット)の動向を探る上で貴重な資料を得ることができた。現代中央アジア諸国における歴史叙述の趨勢は、ソ連時代初期に創出された民族共和国の枠組みを過去にまで遡らせるナショナル・ヒストリー(共和国史、民族史)の構築にある。こうした動向に対し、本研究は、天山山脈周辺を遊牧するクルグズ(キルギス)の首領層の動向を手掛かりとして、ロシア帝国、中央ユーラシア遊牧世界そしてイスラーム世界の三つが切り結ぶ場として再構築することで、ナショナル・ヒストリーの枠組みを相対化することを目的とする。こうした観点に立ち、平成24年度は以下の三点を明らかにした。第一に、クルグズとロシア帝国との関係について、クルグズの首領層の動向を軸に明らかにした。この中でロシア帝国はクルグズ遊牧社会が発揮する機動力を削ぐのではなく、むしろ軍事膨張の過程でそれを活用した。そして、ロシア帝国の直轄統治の下で、クルグズの伝統的首領層は温存され、統治の仲介者として活用されていたことを明らかにした。第二に、ロシア統治下におけるクルグズ首領層の権威を中央ユーラシアの遊牧世界の伝統との関係において考察した。この中で、クルグズの首領が首領たりえる条件は「勇敢さ」を備えていることであり、それは家畜の略奪や襲撃の遂行によって支えられていた。彼らの権威は勇敢であることという個人的な資質に依拠したものであり、そのような資質を示す指標として、中央ユーラシア遊牧世界に古くから存在する遊牧的英雄の称号「勇者/バートゥル」が用いられていたことを明らかにした。しかし、ロシア統治の下で「勇者」つまり軍事指導者としての活動が実質上不可能となる中、首領層は19世紀末以降、イスラーム(例えば聖地巡礼)に新たな権威付けの根拠を求めるようになった。この中で彼らがイスラーム世界とクルグズ社会とを結びつける媒介者となることで、クルグズ社会における首領としての新たな意味を獲得しようとしていたことを明らかにした。史料収集とその読解、ならびにそれに基づいた研究成果の発表のそれぞれをバランスよくコンスタントにこなすことができた。これまで未調査のままとなっているロシア・モスクワの公文書館における史料調査を一定期間集中して行ないたい。これにもとづいて、これまでの研究成果の出版作業を本格的に進めたい。欧米圏の学術誌に論文を投稿し、研究を国際的に発信してゆきたい。
中枢神経系の発生と発達における細胞内エピゲノム要因と細胞外微小環境要因の解明

ヒストンH3K9の脱メチル化というエピゲノム制御を担うGasc1遺伝子の変異マウスがヒト精神運動発達障害様の行動異常を呈するというこれまで見出した現象を一部説明し得る形態学的知見として同変異マウス海馬CA1錐体細胞のスパイン数の増加と、電気生理学的知見として同海馬の長期増強の上昇を見出した。また神経発生時のアストロサイトの分化時期を制御するDNA脱メチル化反応にメチルシトシン水酸化酵素であるTET3が関与することを見出した。細胞外来性因子で誘導されるサイクリンD1が神経幹細胞を増殖させる一方でアストロサイト分化シグナル経路を抑制することを発見し、神経幹細胞の自己複製の分子基盤を提示した。中枢神経系の発生と発達の制御機構については、近年、関与する遺伝子群の同定などで神経細胞の分化制御や脳の高次構造形成など様々な理解が進んだが、例えば単一遺伝子の異常や神経細胞の遺伝子配列要因だけでは説明できない精神・神経疾患がまだまだ存在するなど、全容解明には至っていない。この問題解決のため本研究課題は、細胞内在性のエピゲノム要因や細胞外の微小環境(ニッチ)要因がいかに中枢神経系の発生と発達に関与しているかという研究代表者の独創的観点で取り組むことによりブレイクスルーを得るべく実施されている。平成24年度の特筆すべき成果のひとつは、大脳皮質や海馬のニューロンに発現しピストンH3K9の脱メチル化というエピゲノム制御を担うgasc1遺伝子の変異マウスがヒト精神運動発達障害様の行動異常を呈するというこれまで見出した現象を一部説明し得る、電気生理学的な新知見である。すなわち、同変異成獣マウスと対照正常マウスの海馬スライス切片について行ったCA3→CAI錐体細胞形成シナプス応答による集合EPSP解析によって、変異マウス海馬のLTPはテタヌス刺激後60分まで正常対照より有意な増強が観察された。もう一つの特筆すべき成果は、神経幹細胞ニッチの分子基盤解明のため新しい切り口で本課題が遂行している人工合成ポリマーのアレイスライドを用いるアプローチにより得たものである。エジンバラ大学との共同研究で約400種類のポリマーについて神経幹細胞を維持し得るかどうかを指標に探索して得たヒットポリマーのひとつが、従来必須であったFGF2やWntシグナル経路を刺激せずともin vitroにおいて胎生期マウス神経幹細胞に自己複製能を賦与できるということを、ニューロスフェア形成アッセイ等により示したという成果である。これらの研究実績は、冒頭の問題解決に迫る重要な示唆を与えるものである。中枢神経系の発生と高次神経機能の制御機構については、近年これに関与する様々な遺伝子群が同定され急速に理解が進んでいるが、時期や細胞に特異的な遺伝子発現調節機構には未解明な部分が多く、また、単一遺伝子の異常だけでは説明できない精神・神経疾患が数多く存在することなどから、全容解明には至っていない。本研究課題は、細胞内在性のエピゲノム要因や細胞外微小環境(ニッチ)要因がいかに中枢神経系の発生と機能制御に関与しているかという研究代表者の独創的観点から本問題の解決に取り組んでいる。平成25年度には、ヒストン脱メチル化というエピゲノム制御を担うgasc1遺伝子の変異マウスが示すスパイン増加の原因を探るべく、変異マウスおよび正常マウスより海馬神経細胞の高純度培養系を確立し、スパイン形成を比較した。培養神経細胞には生体脳に検出されたスパイン数の増加が認めらなかったことから、スパイン形成は「Gasc1による細胞内在性要因」と「脳内アストロサイトなどが形成する細胞外環境要因」による二重支配を受けて制御されるという結論を得た。我々は、もう一つのエピゲノム修飾であるDNAメチル化修飾に関しても、神経発生におけるアストロサイト分化のタイミングを制御するDNA脱メチル化反応にメチルシトシン水酸化酵素であるTET3が関与することを見出した。TET3とアストロサイト特異的遺伝子プロモーターとの物理的及び機能的相互作用をChIP解析により明らかにした。また、研究代表者は海外共同研究者とともに細胞外環境要因の網羅的探索を行い、これまでに神経幹細胞が多分化能を維持したまま増殖する(自己複製する)人工ポリマーアレイを同定した。今年度は、このポリマーに結合する分子の質量分析を行い、神経幹細胞の自己複製に寄与する複数の胞外環境因子の候補を同定した。以上の研究実績は、冒頭の問題解決に迫る重要な示唆を与えるものである。中枢神経系の発生と発達を司る分子基盤については、個々の遺伝子の変異だけでは説明できない神経疾患が種々残されているなど、全容解明に至っていない。前年度までに細胞外シグナルによる神経幹細胞の自己複製亢進やエピゲノム制御の一つヒストン脱メチル化を担うGasc1遺伝子の低発現変異マウスの行動異常を見出したことを背景として、今年度はその展開研究を実施し次のような成果を得た。

(1)中枢神経系の発生と発達における細胞内エピゲノム要因と細胞外微小環境要因を明らかにする上で神経幹細胞の自己複製機構の考察は不可欠である。幹細胞の枯渇を防ぐための自己複製においては細胞分裂時に細胞分化を抑制する仕組みが必要であるが分子基盤は未解明であった。本研究で細胞外来性シグナルにより発現誘導されるサイクリンD1が神経幹細胞を増殖させる一方でアストロサイト分化シグナル経路を抑制することを発見した。(2)ヒストン脱メチル化酵素GASC1は発生・発達中の中枢神経系で発現が高い。本研究でGasc1遺伝子低発現変異マウス大脳でアストロサイトマーカー遺伝子が活性化されていることを見いだした。アストロサイトは神経幹細胞から分化し神経幹細胞や神経細胞の支持細胞として働くことから、この知見はGASC1が神経幹細胞から支持細胞への分化運命決定を通じて神経幹細胞の微小環境要因として機能していることおよび、その制御機構の破綻が行動異常に至ることを示唆している。(3)神経幹細胞が自己複製するためには、細胞外来性シグナルであるEGFやFGF2刺激が必須であることが知られている。しかし、EGFやFGF2シグナルの機能的な相違について詳細な研究はなされていない。本研究で、神経幹細胞においてEGFシグナルはFGF2シグナルに比べてエピゲノム制御分子HDACをより活性化方向にシフトさせオリゴデンドロサイト分化能を獲得させる傾向が見られ、神経幹細胞からの分化の方向付けについての新たな示唆が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。幹細胞生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。当課題で取り組んでいる精神・神経疾患モデルマウスの行動異常の理解に重要な示唆を与える成果や、神経幹細胞の自己複製を支持するポリマーの同定や特性解析の成果に加え、神経幹細胞のアストログリア分化能の獲得にメチル化DNA修飾酵素TET3が関与しそれがヒドロキシメチル化を経るものであることの発見など、概ね順調な課題遂行が成されていると考えられるため。これまでの成果について神経幹細胞の自己複製に関する新たな概念を国際学術誌に掲載するに至ったことに加えて、精神・神経疾患モデルマウス(gasc1変異マウス)についてシナプス形成に関する新しいin vitro評価系の導入を行い一定の結果を得た点、メチル化DNA修飾酵素TET3の神経幹細胞からのアストログリア分化における役割についてこれまで世界的にもまだ報告されていない知見を得られた点、これまでの研究で同定した神経幹細胞の自己複製に寄与する人工ポリマーを利用して同ポリマーに結合する神経幹細胞ニッチ候補分子を特定することができた点、などが理由である。当課題が取り組む精神・神経疾患モデルマウス(gasc1変異マウス)については今年度得た糸口をもとに同マウスの脳の組織解析やin vitroでのシナプス形成アッセイなどを強化する。神経幹細胞の自己複製を支持するポリマーについては特性解析を継続推進する。その他TET3等の分子的観点での研究も推進する予定である。