hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双子・三つ子・四つ子 8000 例の発育・発達に関する縦断研究:単胎児との比較分析

在胎週数が短くかつ低体重で出生する多胎児の成長・発達過程は,単胎児とは異なった点が多く,発育・発達遅滞が多発しており,発達障害に至るケースも少なくない。多胎児をもつ母親は,このような児の発育状態・発達遅滞に対して不安を訴えることが非常に多く,地域の保健福祉施設や医療機関への育児相談も急増している。しかしながら,多胎児の成長・発達過程に関する研究は極めて少なく,特に三つ子以上の多胎児の成長・発達過程に関する研究は国際的にも全くない。このため,専門家でさえ多胎児の母親に適切な情報提供や保健指導をすることが困難な状況にある。本研究では,在胎週数が短くかつ低体重で出生する多胎児の身体発育・発達過程を縦断的に調査し,単胎児との比較から多胎児の身体発育・発達過程の特徴を明らかにすることを目的に研究を実施している。多胎児の在胎週数は,双子で平均37週,三つ子で平均34週,四つ子で平均31週と短く,出生体重もそれぞれおよそ2400g,1700g,1400gと低体重である。このように在胎週数が短くかつ低体重で出生する多胎児の発育・発達過程は,単胎児とは異なった点が多く,発育・発達遅滞が多発しており,発達障害に至るケースも少なくない。今年度の研究では,在胎週数が短くかつ低体重で出生する三つ子の身体発育を縦断的に調査し,厚生労働省が報告している一般児の身体発育値との比較から三つ子の身体発育の特徴,特に身長を中心に分析した。その結果,一般児との身長差は出生時に15%と最も大きく(男児,-7.0cm;女児,-7.0cm),最初の1年でその差は減少するものの,6歳まで2%から5%の差(男児,-3.7cm;女児,-3.3cm)で推移し,6歳になっても一般児と差があることが明らかとなった。また,出生身長は,1歳から6歳までの身長の発育に最も強く影響していることが判明した。三つ子の在胎週数は,平均34週と短く,出生体重もそれぞれおよそ1700gと低体重である。今年度の研究では,在胎週数が短くかっ低体重で出生する三つ子の身体発育を縦断的に調査し,厚生労働省が報告している一般児の身体発育値との比較から三つ子の身体発育の特徴,特に身長を中心に分析した。その結果,一般児との身長差は出生時に15%と最も大きく(男児,-7.Ocm;女児,-7.Ocm),最初の1年でその差は減少するものの,6歳まで2%から5%の差(男児,-3.7cm;女児,-3.3cm)で推移し,6歳になっても一般児と差があることが明らかとなった。加えて,三つ子の運動発達についても単胎児との比較から分析した。2000g以上の三っ子の発達は,おすわり,独り歩きの項目において単胎児よりも遅れる傾向があることが判明した。多胎児の在胎週数は,双子で平均37週,三つ子で平均34週,四つ子で平均31週と短く,出生体重もそれぞれおよそ2300g, 1700g, 1400gと低体重である。今年度の研究では、在胎週数が短くかつ低体重で出生する三つ子の運動発達を縦断的に調査し、単胎児との比較から分析を行った。調査内容は、首座り、寝返り、ひとり座り、はいはい、つかまり立ち、つたい歩き、ひとり歩きの状況、在胎週数、出生体重等である。対象者は、三つ子1,121人であり、比較対照群として13,906人の単胎児の運動発達のデータを用いた。なお、障害や神経障害の認められた児については、分析から除外した。その結果、在胎週数や出生体重を調整しても、三つ子は首座り、お座り、ならびにつかまり立ちの運動発達が単胎児に比べ有意に遅れる傾向が認められた。さらに、出生体重が2kg以上の児では、在胎週数や出生体重を調整しても、三つ子はお座りやひとり歩きの運動発達が単胎児に比べ有意に遅かった。しかしながら、出生体重が2kg未満の児では、在胎週数を調整すると、むしろ単胎児の方がはいはい、つたい歩き、およびひとり歩きの運動発達が三つ子よりも有意に遅いことが明らかとなった。多胎児の在胎週数は,双子で平均37週,三つ子で平均34週,四つ子で平均31週と短く,出生体重もそれぞれおよそ2300g,1700g,1400gと低体重である。

今年度の研究では、在胎週数が短くかつ低体重で出生する三つ子の身長の発育状況を出生から12歳まで縦断的に調査し、分析を行った。対象は、当研究室で把握している三つ子の母親376人と三つ子1128人である。郵送質問紙法により、調査を行った。分析に用いたデータは、三つ子の身体発育値、在胎週数、性別、母親の出産歴、母親の出産時の年齢、母親の身長等である。これらのデータは、母子健康手帳に記載されたデータならびに学校の健診記録から把握されたデータである。また、三つ子と一般児の身長差を算出するため、文部科学省により提示されている一般児の身長の発育値を分析に用いた。三つ子と一般児の身長差は、12歳になっても2%から5%の差が認められ、三つ子の身長の方が一般児よりも低いことが明らかとなった。12歳時点での身長差は、男児で-3.6cm、女児で-4.4cm認められた。6歳から12までの三つ子の身長の発育には、母親の身長が最も影響していることが明らかとなった。今後、三つ子の身体発育が、一般児の身体発育に追いつくのか、あるいはいつの時点で追いつくのかをさらに解明する必要があると考えられた。多胎児の在胎週数は、双子で平均37週、三つ子で平均34週、四つ子で平均31週と短く、出生体重もそれぞれおよそ2300g、1700g、1400gと低体重である。このように在胎週数が短くかつ低体重で出生する多胎児の発育・発達過程は、単胎児とは異なった点が多く、発育・発達遅滞が多発しており、発達障害に至るケースも少なくない。今年度の研究では、在胎週数が短くかつ低体重で出生する三つ子の体重の発育状況を出生から12歳まで縦断的に調査し、分析を行った。分析に用いたデータは、三つ子の身体発育値、在胎週数、性別、母親の出産歴、母親の出産時の年齢、母親の身長・体重等である。また、三つ子と一般児の体重差を算出するため、文部科学省により提示されている一般児の体重の発育値を分析に用いた。三つ子と一般児の体重差は、12歳になっても10%から17%の差が認められ、三つ子の体重の方が一般児よりも軽いことが明らかとなった。12歳時点での体重差は、男児で-4.75 kg女児で-6.00 kg認められた。8歳から12歳までの三つ子の体重の発育には、母親の体格(BMI)が最も影響していることが明らかとなった。今後、三つ子の体重の発育が、一般児の発育に追いつくのか否かをさらに解明する必要があると考えられた。この他の研究として、発育に関連する授乳期の栄養方法の実態について、3か月児健康診査のデータベースを用いて分析した。その結果、出生年が近年になるほど、人工栄養の割合が低くなっていた。これらの栄養方法は、多胎出生、出生体重、母親の妊娠中の喫煙状況、母親の出産時の年齢と有意な関連が認められた。ヘルシンキ大学との国際共同研究の推進により、データの分析ならびに論文の作成が飛躍的に進んだため24年度が最終年度であるため、記入しない。ヘルシンキ大学との国際共同研究をさらに発展させ、多胎児の発育・発達についてさらに分析し、国際誌への掲載を目指す。24年度が最終年度であるため、記入しない。
日本の都市における文化的環境問題の比較史的総合的研究

本研究は(1)巨大都市における居住形態・衛生・身体的状況の歴史的研究、(2)都市における信仰・宗教・祭礼・芸能の歴史的研究としているが、平成10年度に(2)を、11年度に(1)を中心として研究交流・共同調査を行った。フランス側からは、クラビッシュ・ズベール、P.スイリ-、M.コラルテル、A.ブッシイの諸氏を招き、国立歴史民族博物館、東京日仏会館、京都大学会館において、研究報告と討論を行い、続いて都市としての東京・鎌倉の考古学発掘と都市研究成果、続いて京都、奈良、今井町、日本のコミューンともいうべき郡中惣の現地である甲賀・伊賀・小倭地方、近江の堅田、安土城、彦根城などの現地調査を共同で行って討論した。パリで行ったシンポジュウムは、10年度は11月に日本文化会館で「都市における表象と社会」をテーマとして、P.ペルトン、鈴木正崇、武田佐知子、松岡心平、脇田晴子、P.スイリーの6人が報告した。11年度は9月に、パリ国立民族博物館において、シンポジュウム「都市における文化的環境の比較史研究」を開いた。考古学・平安京・中近世・近代の巨大都市にわかって討論し、佐原真、田中琢、M.コラルテル、長志珠絵、P.ローゼンタール、西川幸治、水野章二、橋本裕之、が報告した。司会者・ディスカッサントには西洋史・東洋史の専攻のフランス人を主として頼み、日本人のフランス研究者にも協力を仰いだので、広い問題の視野のなかで討論ができ、新たな視角をお互いに開拓し、日本史学の成果を提示できたと思う。コラルデル氏が20余年間発掘されたパラドリュ湖、コルチェル遺跡などの都市的集落・城砦の発掘現場、個人所有の城砦、原子力研究センターで原子力方法による修復研究所を訪問、研究の視角、方法、文化財の保存のあり方等について討論を行う事が出来た。申請したとおりの研究日程をこなし、予期以上の効果を挙げる事ができた。これらは成果報告書として提出するが、出版の予定も立っている。まず9月には、フランスの日本中世史研究家、P.スイーリ氏を迎えて、日本中世都市の奈良・今井町・堅田・安土城及び山下町、近世都市の彦根を日本側研究メンバー十名と、共同調査を行い、滋賀県立大学において、.スイーリ氏の研究報告、ならびに討論会を行った。10月には、フランスのイタリー中世都市研究家のクラピッシュ=ズベール氏を迎えて、東京日仏会館、京都大学人文科学研究所において、それぞれ研究会を開催して、ズベール氏の研究報告ならびに研究交流を行った。当研究会メンバーのみならず、西洋中世史家も多く参加して、それぞれ30人前後の参加者があり、研究交流の実をあげた。11月には、日本側研究者総勢十四名が参加して、日本文化会館において「表象と社会」をテーマとする公開シンポジュウムを行った。フランス側メンバーの御努力により、延べ150人の研究者の参加が見られた。報告者はP.ベルトン、鈴木正崇、武田佐知子、松岡心平、脇田晴子、P.スイーリの6人、司会者やコメンテーターに、フランス史をはじめ各国の歴史研究者のフランス人(パリ大学・社会科学高等研究院・極東学院)を頼んだので、日本史を世界的規模で論じる事が出来て、非常に有益であった。その後、フランスの研究者たちと中世都市ブルジュの共同調査を行った。

中世の都市空間・文化・共同体組織など、日仏相互の都市の特質について、その普遍性と特殊性について、相当突っ込んだ討論を行うことができた。なお、日仏の有志は、アルザス・ロレーヌ地方の都市コルマールに赴き、同様の共同調査・討論を行った。本研究は(1)巨大都市における居住形態・衛生・身体的状況の歴史的研究、(2)都市における信仰・宗教・祭礼・芸能の歴史的研究としているが、今年度はフランス人側のP.スウイリー、M.コラルデルが5月6月に来日して、国立歴史民俗博物館、東京日仏会館、京都大学会館において、研究報告と討論を行い、続いて都市としての東京・鎌倉の考古学発掘と都市研究成果、続いて京都、また日本のコミューンともいうべき郡中惣の現地である甲賀・伊賀・小倭地方の現地調査を行って討論した。9月には、日本側がフランスに出張。24日・25日には、パリ国立民俗博物館において、シンポジュウム「都市における文化的環境の比較史研究会」を開いた。24日午前は、「近代国家と都市」で報告者は長志珠絵、P.ローゼンタール、コメンテーターはC.ブービー、成田龍一。午後は「古代中世の都市と村落」で報告者、田中琢、佐原真、M.コラルデルの3氏、コメンテーターはC.ボネ、J.デムール、浜崎一志、25日午前「中世の都市と村落」西川幸治、水野章二の報告、コメンテーターは仁木宏、P.スウィリー。午後は「王朝都市と文化」報告者橋本裕之、コメンテーターはA.ブッシィ、N.クワメである。同時通訳を頼み、白熱した討論を行った。26・27日は、コラルデル氏が20余年間発掘されたパラドリュ湖、コルチェル遺跡などの都市的集落・城砦の発掘現場を見学、意見交換。原子力学研究センターで原子力方法による修復研究所を訪問した。日仏の有志はその後、サルラ・カオール・ラスコーなどの原始から中世の城砦都市などを見学した。11月にはA.ブッシィが来日、東京大学山上会館で、研究報告を行い、フランスでのシシンポジュウムの纏め、報告書の作成について協議した。都市の役割、生活などの本研究の比較史的考察の異同点が明確となり、今後の論議の筋道がついた。共同調査も日程に上がってきている。
所得格差と税・社会保障制度の再分配効果

日本の所得格差の変化の特徴は、所得格差拡大の主要な原因は人口高齢化であり、年齢内の所得格差の拡大は小さいということにある。また、生涯所得の格差を代理する消費の格差の動きは、所得格差の動きとパラレルか、所得格差の拡大よりも急激であることも特徴的である。この点は、とくに50歳未満の年齢層で顕著に観察される。この現象を説明する仮説としては、(1)所得階層間移動の可能性が若年層で低下、(2)失業率の上昇を通じた生涯所得格差の拡大、(3)将来の所得格差拡大予想、(4)消費者信用(金融市場)や家族の所得保障機能の低下、(5)遺産相続を通じた資産格差の拡大という可能性がある。日本では年齢内所得格差の安定にもかかわらず、所得格差拡大に関する認識が高まっている。その乖離の原因は、将来における所得格差拡大を予想している人々が多いことにある。所得格差拡大の認識は高学歴層で多いが、高学歴層は所得格差拡大を問題でないと思っている人々の比率も高い(富岡・大竹(2005))。Ohtake and Tomioka(2004)は、所得再分配政策の支持は、現在の所得水準だけではなく、将来の所得水準と失業経験、失業不安が重要な決定要因になること、危険回避度は、所得格差拡大を問題視し、所得再分配政策を支持する重要な選好パラメターであることを示した。また、危険回避度の高い人々は、幸福度が低いこと、所得格差の拡大は危険回避度の高い人々にとっては、幸福度を引き下げる要因になることを、実証的に明らかにした。所得再分配政策を支持するのは誰か?」:「くらしと社会に関するアンケート調査」(大竹(2002))を用いて、所得格差の認識と所得再分配政策の支持の関係について実証分析を行った。再分配政策強化への支持が強いのは、性別では、女性より男性、所得階層では、低所得者の方であった。雨傘を携行する最低降水確率で測ったリスクに対する態度の指標を用いると、リスク回避度が高い人ほど所得再分配の強化を支持している。一方で、このリスク態度をコントロールした上でも、自営業者は、再分配政策の強化に対して反対する可能性が高い。金銭的変数で制御してもなお、失業経験、失業不安をもった回答者は、再分配強化政策を支持している。ただし高齢者は、失業経験や失業の不安があったとしても、それゆえに所得平準化を求めるようにはなっていない。労働市場からの退出が間近であることが理由として考えられる。消費水準の落ち込みや、予想所得変動は、再分配政策支持と負の相関が見い出された。全体的な階層上昇性および下降性の高まりは有意でなかったが、「貧困家庭・ホームレスが増加した」と認識している人々は、再分配の強化には賛成する確率がかなり高い。5割前後の人びとがさまざまな経済格差の拡大を実感しているものの、それらの格差自体が所得平準化政策への選好を左右してはいない。利他主義的な考えは再分配支持につながっている。日本社会における機会の平等や階層移動性は、それ自体では有意な影響力をもたないが、「階層移動性は高い方がよいにも関わらず、実際には低い」といった「規範と現実のギャップ」を感じている人々は、結果の平等としての所得平準化を求める傾向があった。2002年度に実施した「くらしと社会に関するアンケート」の調査結果をもとに、所得格差と再分配政策に関する実証研究を行ってきた。本年研究成果として公開した論文のうち、「誰が所得再分配政策を支持するのか?」は、所得再分配政策の強化を支持する人々の属性を実証的に分析したものである。低所得者が再分配政策を支持するというだけではなく、現在高所得であっても将来の所得が低下することを予測していたり、失業不安や失業経験がある人々は再分配政策を支持すること、危険回避的な人々は再分配政策を支持することが実証的に明らかにされた。ただし、女性は男性よりも再分配政策を支持しないことが示された。

この点は、外国における先行研究と異なっている。「所得格差の拡大はあったのか」という論文では、日本の所得格差の推移について、様々なデータを用いて明らかにしている。トレンド的な所得格差の拡大が、日本において生じていること、その主要因は、人口高齢化であることが示されている。しかし、同時に近年、若年者の間で所得格差が拡大していることも明らかにされている。「在職老齢年金制度と男性高齢者の労働供給」では、在職老齢年金制度の改正によって男性高齢者の労働供給が促進されたか否かを実証的に明らかにした。その結果、完全に引退した時にもらえる年金(本来年金)額が高い労働者の場合は労働供給行動には変化がないが、本来年金額が低い労働者の場合には、労働供給が増加したことが明らかにされた。日本の所得格差の変化の特徴は、所得格差拡大の主要な原因は人口高齢化であり、年齢内の所得格差の拡大は小さいということにある。また、生涯所得の格差を代理する消費の格差の動きは、所得格差の動きとパラレルか、所得格差の拡大よりも急激であることも特徴的である。この点は、とくに50歳未満の年齢層で顕著に観察される。この現象を説明する仮説としては、(1)所得階層間移動の可能性が若年層で低下、(2)失業率の上昇を通じた生涯所得格差の拡大、(3)将来の所得格差拡大予想、(4)消費者信用(金融市場)や家族の所得保障機能の低下、(5)遺産相続を通じた資産格差の拡大という可能性がある。日本では年齢内所得格差の安定にもかかわらず、所得格差拡大に関する認識が高まっている。その乖離の原因は、将来における所得格差拡大を予想している人々が多いことにある。所得格差拡大の認識は高学歴層で多いが、高学歴層は所得格差拡大を問題でないと思っている人々の比率も高い(富岡・大竹(2005))。Ohtake and Tomioka(2004)は、所得再分配政策の支持は、現在の所得水準だけではなく、将来の所得水準と失業経験、失業不安が重要な決定要因になること、危険回避度は、所得格差拡大を問題視し、所得再分配政策を支持する重要な選好パラメターであることを示した。また、危険回避度の高い人々は、幸福度が低いこと、所得格差の拡大は危険回避度の高い人々にとっては、幸福度を引き下げる要因になることを、実証的に明らかにした。
網膜視蓋投射のトポグラフィックマップのリモデリング機序

神経回路網形成の特異性を担うメカニズムを投射のリモデリングという観点からニワトリ網膜視蓋投射トポグラフィックマップにおいて研究した結果、後側視蓋細胞は網膜視蓋投射の発生後期、マツプリモデリングの過程と時期を同じくして一過性に撤退誘導因子を分泌し、本来の標的ではない後側視蓋の領域に侵入した耳側網膜軸索の撤退を引き起こすことが明らかになった。この因子は撤退誘導因子と名付けられ、マップのリモデリングに関わると考えられた。本研究は、マップのリモデリングをさらに理解するために、撤退誘導因子を生化学的に同定することを目的としておこなわれた。これまでに撤退誘導因子を同定するために開発した両面チャンバーという培養方法を用いて、孵卵7日の視蓋細胞を培養した。培地に放射性同位元素でラベルされたアミノ酸を加え、細胞が合成した蛋白質をラベルし、条件付け培地を回収し、濃縮した。サンプルは二次元電気泳動の後、オートラジオグラフィーにて解析した。撤退誘導活性の認められる後側視蓋細胞条件付け培地に特異的に見いだされる蛋白質のスポットを探索したが、撤退誘導因子の発現パターンのクライテリアを満たす候補分子は同定されなかった。これは撤退誘導因子量が今回用いた方法の検出限界以下であったためと考えられた。そのため、部分アミノ酸配列の決定を行うことはできなかった。新しい共培養法を用いて網膜視蓋投射マップのリモデリング機構を調べた。これまでに網膜視蓋投射の発生の後期に後側視蓋細胞が耳側網膜軸索の撤退を誘導する蛋白質性の因子を培地中に分泌することが示されていた。今回の研究では撤退誘導因子が従来から網膜視蓋投射マップ形成に機能することが知られていたEph ligandのephrin-A2とephrin-A5(以下ephrinsと略)とは異なった、新しい因子であることが示唆された。実験結果は以下のとおりである。(1)撤退誘導因子を含む条件付け培地の中にephrinsが含まれるかどうか調べるために、ephrinsに対する特異抗体を用いてWestern blottingを行なったが、検出限界以下であった。(2)ephrinsのreceptor-bindeng domainとalkaline phosphataseの融合蛋白質を作成し、レセプター結合能を持つ可溶性ephrinsを合成した。様々な濃度の可溶性ephrinsを含む培地の中で網膜を培養したが、ephrinsは撤退誘導因子の効果を代替しなかった。(3)撤退誘導因子が成長円錐に直接に作用するかどうか調べるために、成長円錐コラプスアッセイを行った。しかし耳側網膜軸索のコラプスを特異的に誘導することは確認されなかった。(4)撤退誘導因子を含む条件付け培地を濃縮し、二次元電気泳動を行い、含まれる蛋白質をコントロール条件付け培地と比較し、特異的なスポットの同定を試みた。蛋白質の検出には銀染色よりも高感度のSyproOrange染色を用いたが、有意なスポットは同定できなかった。これは因子が微量であるためと、検出感度が不十分であるためと考えられた。
無限次元確率解析と幾何学

主に、マルコフ過程を確率解析の手法で研究した。ここではマルコフ過程に付随する半群の挙動について主に調べた。まずリーマン多様体上の拡散過程を、半群の構成の立場から考察した。Laplace-Beltrami作用素にベクトル場を加えた作用素を考え、ベクトル場の条件で半群が一意的に決まる条件を与えた。次に半群の凸集合の保存性に関する条件を整理した。Banach空間の場合には生成作用素で条件を記述し、Hilbert空間の場合はDirichlet形式を用いて条件を与えた。また対数Sobolev不等式の条件の下で不変測度への収束の速さを考察した。関連して双対超縮小性の条件を調べた。Riemannian多様体の上での拡散過程について考察を行った。Riemannina多様体の上にはLaplace-Beltrami作用素Δという自然な作用素が定義されている。これに対応するL^2半群が存在するかどうかは本質的自己共役製の問題としてGaffneyによって完備なRiemann多様体の場合に証明されている。ここではこの問題を作用素にベクトル場bを加えてΔ+bという作用素を考え、対応する半群が存在するかどうかという問題を考察した。多様体には完備性を仮定し、さらにbの発散が下に有界であることと、増大度に関する条件をおいて対応する半群が一意的に存在することを示した。これは作用素Δ+bがm-accretiveであることを示せば十分であるので、これを示した。設定はL^2としたが、同様の問題をL^pでも考えることが出来る。この場合もほぼ同じ条件の下で半群の存在性が示せた。これで作用素が一意的に決まることが分かるが、さらにそのdomainについての特徴づけを行った。このためにDirichlet形式の理論と共変微分と半群との交換関係を本質的に利用した。またこれらの成果を発表するためにベルリン工科大学における33回Conference on Stochastic Processes and Their Applicationsに参加し、諸外国の研究者との研究交流も行った。代表者による研究は以下の通りである。まずリーマン多体上の非対称な拡散作用素に対する一意性の問題を考察した。生成作用素は、A=Δ+bの形のものを考え、L^2の場合とL^pの場合とで十分条件をドリフトbの発散の有界性と内向き増大度が距離に関して線形という形で与えた。方法的にはGaffneyが行った近似の手法によるがドリフト項の処理のための工夫が新たに必要となった。この結果を利用して、生成作用素の定義域の決定も行った。この場合重要となるのは、生成作用素Aと共変微分∇との交換関係である。これを利用することにより、2階微分可能性とbでの可積分性の条件を分離することができる。その他にもBanach空間における半群が凸集合を不変にするための条件の考察を行い、必要十分条件を求めた。これは抽象的な一般論として定式化したが、凸集合を変えると従来のさまざまな判定法を統一的に取り扱うことが可能になった。分担者の熊谷隆氏は、ある種の非対称マルコフ連鎖について、熱核のガウス型評価と放物型ハルナック不等式を証明した。この結果を用いて、非対称な一様楕円型divergence formを、非対称なマルコフ連鎖で近似する方法を導きだした。また、杉田洋氏はコルモゴロフらの乱数理論およびブラムらの疑似乱数の理論を基にモンテカルロ法の新しい数学的定式化を与えた。その結果とくにモンテカルロ積分の場合は安全な疑似乱数の存在を示し、その実用化を行った。非対称なマルコフ過程のうち、生成作用素が正規作用素となるものを考察した。従来扇形条件がみたされるものが主に調べられてきたが、正規作用素の枠で問題を定式化しなおすことが可能であることを発見した。正規作用素の場合はスペクトル分解の一般論を使うことができ、扇形条件を満たすDirichlet形式が対応する条件をスペクトルの条件で完全に特徴づけることができた。また、正規性の判定を、m-accretiveという条件を課せば容易に与えることができることを見出した。具体的なものとしてはコンパクトなリーマン多様体の上の非退化の拡散過程を考察し、正規性の必要十分条件を与えた。具体的にはラプラシアンΔにベクトル場bを摂動で与えた場合は、bがキリングベクトル場になることが必要十分である。基礎の測度が滑らかな密度を持つ場合にも、同様の結果を得ることができる。さて、正規作用素がマルコフ性を持つ場合、対応するマルコフ過程が存在するかどうかは、確率論の観点からは重要な問題となる。扇形条件を満たす場合はすでに一般論があり、マルコフ過程の構成定理が知られているが、一般の正規作用素の場合は先にも述べたとおりスペクトルにより、扇形条件がみたされない場合も存在する。

この場合はStanattによる、一般Dirichlet形式の理論の枠組みに入ることが示せた。従って、キャパシティーに関する付加的な条件を仮定すれば、マルコフ過程の存在を示すことができる。さらに、Ornstein-Uhlenbeck過程に回転項を付け加えた拡散過程など、具体的な正規作用素の例を計算し、スペクトルの構造が完全に記述できる例を挙げた。また、分担者の熊谷氏は以下の2つのモデルについて、媒質について確率1のレベルで確率過程のスケール極限が反射壁ブラウン運動(一般にはdivergence form)になることを証明した。モデル1として、半平面や1/4平面上の優臨界確率ボンドパーコレーションクラスター上の単純ランダムウォークを扱った。モデル2としては、錐状領域の上に定義された、係数がランダムで一様楕円なdivergence formの場合を扱った。主に確率解析の立場から、拡散過程の研究を行った。大きく、非対称拡散過程に対する超縮小性とその応用研究、対称マルコフ過程の双対超縮小性の研究の二つを行った。1番目の課題については、対称な場合については従来から深い研究がおこなわれていたが、それを非対称な場合に拡張を行った。超縮小性のための十分条件に関しては、対称な場合とほぼ同じ議論で話が進むが、必要性に関しては付加的な条件が必要となる。また、時間tが小さい場合だけの局所的な評価の場合は、扇形条件を満たす非対称Dirichlet形式の枠組みで、必要十分条件まで出すことが出来る。また、これらの結果をコンパクトリーマン多様体の上の非対称な拡散過程に適用すると、基本解の一様な収束を示すことが出来る。L2での収束はHwang-Ma-Sheuによって得られていたが、それを一様収束性にまで拡張したことになる。2番目の課題については、超縮小性の双対概念である双対縮小性を定義し、それが成立するための必要十分条件を求めた。ここでは対称Dirichlet形式に対応するマルコフ過程を考察した。双対超縮小性とは、超縮小性がL1からL∞への半群の有界性を意味するが、双対超縮小性はL∞からL1への半群の有界性を意味するものである。超縮小性に関しては、同値な条件としてNashの不等式や、Sobolev不等式などがあるが、同じタイプの不等式が、双対的な指数に替えて成立することが必要十分であることが示せる。このことにより、Sobolevの不等式のすべての指数に対して、対応する概念が存在することが分かる。さらに1次元の拡散過程について適用し、標準測度の境界での漸近的な挙動により、対応する条件を与えることが出来ることを示した。マルコフ過程から定まる半群の時間無限大での漸近挙動について、おもに楠岡誠一郎氏と共同研究を行い、多くの結果を得た。半群の挙動についてはL p空間でpに応じてどのような変化があるかを調べた。そのためには、半群の超縮小性、あるいは超有界性が重要な働きをするので、それらをスペクトルの跳びとの関連で調べた。そして、超有界性がある場合は半群は平均に指数的に収束し、しかもその収束の速さはpに依存しないことを示した。
頭髪中の安定同位体比と微量元素の分析による栄養状態の評価と医療への応用

必要なエネルギーの全てを経腸栄養剤で摂取している80歳代の患者の頭髪中の窒素安定同位体値(d15N)と炭素安定同位体比(d13C)を測定し、同年代の健常者と比較した。経腸栄養剤から十分なエネルギーを摂取していない患者のd15N値は健常者より高く、d13C値は低かった。この結果から、患者の低栄養状態を推定できることを明らかにした(早坂ら、2016;Hayasaka et al., 2017)。現在、頭髪を加水分解し、得られたアミノ酸解析している(Endo et al., 2017と投稿準備中)。中心静脈栄養剤で必要なエネルギーの全てを摂取している患者頭髪中のd15N値は低く、一方d13C値は高く、この変化から中心静脈栄養剤で栄養管理を受けていた期間が推定できた(早坂ら; Hayasaka et al., 2017)。糖尿病患者の頭髪中の元素を健常者と比較したところ、Zn、Cu、Cr、FeおよびMnが有意に低く、これら元素濃度には性差が認められた。男性の場合にはCr、NaおよびZn濃度を用いた判別式により糖尿病であるか否かを高い確率で判別できた。一方、女性の場合にはFeとZn濃度から同様に判別できた(Hotta et al., 2018 and in press)。クローン病患者頭髪中のd15N値とd13C値はそれぞれ健常者よりも低く、この原因はクローン病患者の多くがサプリメントとして飲用しているエレンタールのd15N値とd13C値が一般的な食品と比べて顕著に低いからである。この結果からクローン病患者がどの程度エレンタールからエネルギーを摂取しているのかを推定できた(Ogasawara et al., 2018)。クローン病患者の頭髪中の数種類の必須微量元素濃度が高く、これは血清中のトランスフェリンとの結合に関連すると思われる(Ogasawara et al.投稿中)。経腸栄養剤で長期間栄養管理を受けている患者は一般的に栄養状態が悪い。これらの患者の頭髪中の窒素安定同位体比(d15N)と炭素安定同位体比(d13C)を分析し、患者の摂取していたエネルギーなどの栄養素との相関を検討した。必要なエネルギーを摂取していない患者のd15N値は高く、一方d13C低く、これらの値とエネルギー摂取量との間にはそれぞれ有意な負と正の相関が認められた。この結果から頭髪中のd15Nとd13Cの値は長期間の栄養状態を推定するよい指標を考えられた(Hayasaka et al., Clin Nutri. in press)。頭髪中の10微量元素について、経腸栄養剤で長期間栄養管理を受けている患者、糖尿病患者、クローン病患者などの場合と健常者を比較検討中である。窒素と炭素の安定同位体比(δ15Nとδ13C)は,生態学や考古学などの分野で,また食物連鎖の解析などに汎用されている.また,近年は,拒食症や飢餓(窒素バランスが負の状態)および妊娠時に頭髪中のδ15Nが増加し,δ13Cの減少が報告されるなど,ヒトを対象とした研究にも利用されている.日本は高齢化が進み,通常の食事で必要な栄養を摂取できない高齢者が増加し,経腸栄養剤や中心静脈栄養輸液製剤による栄養補給を必要とする高齢者が増えている.現在,患者の栄養状態を評価する指標として,BMI (Body Mass Index)と血清アルブミン値がよく利用されているが,BMIは浮腫や脱水の影響を受けやすく,血清アルブミン値はマラスムス型の低栄養状態の場合では比較的高く保たれていることから,これらの指標が患者の栄養状態とその変化を常に正確に反映しているとは限らない.そこで,BMIと血清アルブミン値を用いた栄養状態の評価の欠点を補い,さらに長期間の栄養状態を把握できる指標として,頭髪中のδ13C値とδ15N値の利用を考えた.本研究は,日本で使用されている経腸栄養剤および静脈栄養製剤のδ13Cおよびδ15N値を測定し、これらの測定値と栄養剤に含まれる成分との関係を考察した.1)また,経腸栄養剤および中心静脈栄養輸液製剤の長期投与を受けた患者頭髪中のδ13Cとδ15Nを測定し,これらの測定値と投与したエネルギー量や各栄養素量(炭水化物,タンパク質および脂質),さらに,栄養指標であるBMI,血清アルブミン値,総コレステロール値(total cholesterol: T-CHO)およびGNRI (Geriatric Nutritional Risk Index:高齢者栄養リスク指標)との関係を詳細に検討した.2 )さらに,アミノ酸を窒素源とする静脈栄養製剤の投与による頭髪中のδ13C値とδ15N値の変化とその投与期間との関係を検討した.各医療機関や研究機関の倫理審査委員会の審査基準が厳格になったため、予定していた患者試料(頭髪)の収集が遅延しているため。

この結果から、患者の低栄養状態を推定できることを明らかにした(早坂ら、2016;Hayasaka et al., 2017)。現在、頭髪を加水分解し、得られたアミノ酸解析している(Endo et al., 2017と投稿準備中)。中心静脈栄養剤で必要なエネルギーの全てを摂取している患者頭髪中のd15N値は低く、一方d13C値は高く、この変化から中心静脈栄養剤で栄養管理を受けていた期間が推定できた(早坂ら; Hayasaka et al., 2017)。糖尿病患者の頭髪中の元素を健常者と比較したところ、Zn、Cu、Cr、FeおよびMnが有意に低く、これら元素濃度には性差が認められた。男性の場合にはCr、NaおよびZn濃度を用いた判別式により糖尿病であるか否かを高い確率で判別できた。一方、女性の場合にはFeとZn濃度から同様に判別できた(Hotta et al., 2018 and in press)。クローン病患者頭髪中のd15N値とd13C値はそれぞれ健常者よりも低く、この原因はクローン病患者の多くがサプリメントとして飲用しているエレンタールのd15N値とd13C値が一般的な食品と比べて顕著に低いからである。この結果からクローン病患者がどの程度エレンタールからエネルギーを摂取しているのかを推定できた(Ogasawara et al., 2018)。クローン病患者の頭髪中の数種類の必須微量元素濃度が高く、これは血清中のトランスフェリンとの結合に関連すると思われる(Ogasawara et al.投稿中)。頭髪中の微量元素の結果を論文化する。頭髪を加水分解する。得られた個々のアミノ酸についでd15Nおよびd13Cを分析し、頭髪(bulk)で得られた結果をアミノ酸レベルで解析中である。F-6-1の備考欄に概要を記載したが、私のケアレスミスにより連携研究者であるべき木村治講師が研究分担者となってしまった。本申請書を作製するまで、私と木村治講師はこのことに気がつかなかった。また、これまで本件について本大学担当事務からの指摘や連絡を受けていなかった。速やかに変更届けを提出する。木村治講師に深謝する。これまで、患者頭髪を加水分解し、得られた各アミノ酸の安定同位体を測定した。今後は各アミノ酸の定量し、得られた結果を総合的に評価する。購入を予定していた液クロ(UV検出器)を他の費用で購入したため。共同研究者のいるドイツへの出張を予定していたが、中止となったため。2年目であるため、最終年度に若干の繰越をした。来年度は交付決定額を全て支出する。ドイツへの出張とべルギーあるいはフランスでの国際学会で発表する費用に充てる。
関節安定性に貢献する筋の機能的役割と制御機構の解明

本研究では,関節の安定性に貢献するための筋を同定し,これらの関節安定性機能を検討するために,深層に存在する容積の小さな筋(方形回内筋,回外筋,尺側手根伸筋,上腕筋,肘筋)に着目し,手掌を接地させる転倒模倣課題と等尺性運動課題を実施した時の筋活動をワイヤー電極で導出した.肘関節,前腕の安定性には,方形回内筋深頭,回外筋,尺側手根伸筋,上腕筋深頭,肘筋が貢献している可能性がある.これらの筋は,前腕回内外肢位で役割が異なっており,方形回内筋深頭と尺側手根伸筋は前腕回内位で,回外筋は中間位で貢献度が高いことが判明した.方形回内筋,肘筋からワイヤー電極により筋電図を導出するために,超音波画像,屍体解剖等により電極刺入部位を決定し,これらの筋の筋電図を測定するための計測システムを構築した.方形回内筋に関する実験では,健常男性6名を対象として,右の前腕最大回内運動と最大握力によるグリップ動作時の筋電図を導出した.測定肢位は前腕最大回内,外の2肢位,手関節はそれぞれの前腕肢位での背屈30度,中間位,掌屈30度の3肢位とした.筋電図は,方形回内筋の浅頭と深頭からワイヤー電極を用いて導出した.グリップ動作の筋活動を前腕回内外肢位で比較すると,浅頭は前腕肢位間で差はなく,回内,回外肢位ともに回内最大筋活動の2030%程度であった.一方,深頭は,回外位と比べ回内位で有意に高く,その値は回内最大筋活動と同レベルの約100%までに達し,回外位の約2倍であった.また,深頭は手関節背屈位で筋活動が高まる傾向を示した.浅頭の筋活動は前腕回内運動で最も高く,最大握力を発揮しても筋活動は低いことから,その主機能は前腕回内であると断定した.深頭は,グリップ動作,手関節背屈運動でも筋活動が高いことに加え,筋走行から判断して,遠位等尺関節の安定性に貢献する筋と考えた.肘筋においては健常成人7名を対象として,側方へ体幹を傾斜させ倒れた時に手掌を接地させる運動課題を実施し,手掌接地前後の筋活動を検討した.筋電図は,双極ワイヤー電極を用いて導出した.肘筋の活動は接地前500msecから出現し,接地前250msecでは最大肘伸展運動時の3050%の筋活動を認めた.接地後250msecでは,70120%と活動はピークを示した.肘筋の活動は手掌接地前より高まり,上腕三頭筋とは異なる活動状態であったことから,転倒時に手掌を接地する前後の肘筋の活動は外反運動の筋収縮であり,動的支持機能としての役割を担っていると考えた.上腕筋からワイヤー電極により筋電図を導出するために,超音波画像,屍体解剖等により電極刺入部位を決定し,これらの筋の筋電図を測定するための計測システムを構築した.方形回内筋においては,すでに構築した計測システムを用いた.上腕筋に関する実験では,健常男性6名を対象とし,肘関節屈曲運動課題とpush off課題における上腕筋の浅頭,深頭の活動特性を筋電図学的に検討した.その結果,浅頭と深頭の活動はともにpush off課題に比べ屈曲運動課題で高かった.また屈曲運動課題では,浅頭と深頭ともに屈曲力の増大にともなって直線的に増加し,各頭間で有意差は認なかった.push off課題での深頭の活動はpush off力の増加とともに直線的に増え,最大push off力に達した時には最大活動の25 %に達し,浅頭の活動を有意に上回った(P <0.05).以上のことより,浅頭と深頭の主機能は肘関節の屈曲機能であるが,深頭においては肘関節の伸展運動を伴うpush off課題で活動が高まったという結果に加え,肘関節の前方支持組織に幅広く密接に付着するという解剖学的特徴を考慮すると,深頭は肘関節の伸展制動に貢献する筋である可能性が高いと考えた.方形回内筋においては,健常成人6名を対象とし,体幹を傾斜させ倒れた時における手掌接地前後の方形回内筋深頭と円回内筋の活動を導出し,その機能を比較検討した.その結果,PQDHの活動は接地前約500msecから出現し,接地前100msecでは最大前腕回内運動時の約40%の筋活動を認めた.接地後500msecでは,約10%の活動であった.一方, PTの活動は,接地前約100msecから出現し,20%程度の活動に留まった.今回示したPQDHのPTと異なる独立した活動は,回内運動の収縮ではなく,遠位橈尺関節の動的支持機能としての役割を担う可能性を示していると考えた.回外筋からワイヤー電極により筋電図を導出するために,超音波画像,屍体解剖等により電極刺入部位を決定し,これらの筋の筋電図を測定するための計測システムを構築した.本研究では健常成人7名を対象として,転倒模倣動作において手掌を接地した際の手根伸筋(ECRL,ECU),回外筋(Sup),上腕二頭筋(BB)の活動特性を筋電図学的に検討した.

課題動作は倒れて側方へ体幹を傾斜させ倒れた時に手掌をつく転倒模倣動作とし,前腕は回内,中間位の2肢位とした.筋電図は,双極ワイヤー電極を用いて導出した.解析区間は手掌接地前後500msとし,100ms間隔で筋活動量を解析した.各筋の活動量は,それぞれの筋の最大活動量で正規化した.ECRLの活動は手掌接地前500msから増加し,接地後には急激に減少したが,ECUとSPの活動は接地前100msより急峻に増大し,その活動は接地後も持続した.その最大値は,ECUは回内位50%,中間位35%,SPは15%,60%であり,BBは常時低活動であった.手掌接地前に増大したECRLの活動は,手掌接地直後に急激に減少したことから手関節背屈運動によるものである.ECUとSPの活動は接地直前から増大し,接地後も継続したことから,これらの筋はそれぞれECRL,BBとは異なる特性を持ち,動的支持機能の役割を担う可能性がある.また,ECUは回内位,SPは中間位で高い傾向を示したことは,ECUは回内位,SPは中間位での支持筋である.接地直前に先行した活動は,予測される外乱から肘関節を効果的に安定させる制御機構によるものと考えた.27年度に計画していた経頭蓋磁気刺激(TMS)による誘発電位波(MEPs)の測定に時間を要しており,現在もデータを取り続けている.腕筋,回外筋からワイヤー電極により筋電図を導出するために,超音波画像,屍体解剖等により電極刺入部位を決定し,これらの筋の筋電図を測定するための計測システムを構築した.対象は健常成人男性6名とした.回外筋においては,肘関節の外反運動課題を実施し,その際の回外筋活動と肘関節角度および前腕肢位との関係について筋電図学的に検討した.その結果,回外筋は外反運動時においても筋活動が増大することが明らかとなった.しかし,その筋活動は回外位では最大筋活動量が2040%であったのに対し,回内位では13%と極めて低い活動であった.このことから,外反運動時に生じるこの特異的な筋収縮特性は回外肢位に限局されたものであり,外側側副靭帯複合体を補助し,肘関節を動的に支持する機能は,回外肢位においてのみ発揮される可能性があると考えられた.また,回外筋,上腕筋において,前方へ体幹を傾斜させ倒れたときに手掌を接地,支持する転倒模倣課題を実施した.上腕筋においては,浅頭,深頭からも筋電図を導出し,活動特性を検討した.回外筋は,手掌接地前10 0msから急峻に活動が増大し,その活動は接地後も継続した.回外筋は最大活動の60%に達した.上腕筋深頭の筋活動も手掌接地前100msから活動が大きくなり,接地前50msから接地後150msの間で浅頭に比べて有意に大きい値であった.特に接地の50msでは最大筋活動の約28%まで達した.本研究にて設定した課題動作は肘関節の後方脱臼を誘発する力を発生させる動作であり,肘関節に安定性が要求される.その際に回外筋,上腕筋深頭の筋活動が増加したことから判断すると,これらは肘,前腕運動以外に,肘関節の安定性を高めることにも貢献しているのではないかと考えられた.加えて,手掌接地に先行した筋活動は,接地時における筋収縮張力を効果的に発生させやすくしている現象と考えた.本研究では,関節の安定性に貢献するための筋を同定し,これらの関節安定性機能を検討するために,深層に存在する容積の小さな筋(方形回内筋,回外筋,尺側手根伸筋,上腕筋,肘筋)に着目し,手掌を接地させる転倒模倣課題と等尺性運動課題を実施した時の筋活動をワイヤー電極で導出した.肘関節,前腕の安定性には,方形回内筋深頭,回外筋,尺側手根伸筋,上腕筋深頭,肘筋が貢献している可能性がある.これらの筋は,前腕回内外肢位で役割が異なっており,方形回内筋深頭と尺側手根伸筋は前腕回内位で,回外筋は中間位で貢献度が高いことが判明した.26年度に計画していた経頭蓋磁気刺激(TMS)用の頭部固定装置の作成,TMSによる誘発電位波測定システムの構築に時間を要しているも,概ね順調に進んでいる.25,26,27年度に解明した方形回内筋,肘筋,上腕筋,回外筋の収縮特性を踏まえ,これらの筋の皮質脊髄路細胞の興奮性が変化するかを確認する.
複素及び代数多様体とそのモデュライの研究

この一年間、主に次の2点にわたり研究を行った。1.原始積分の周期のなす写像とその逆写像を記述するantomorphic formsのなす環のflat structureの研究。2.Teichmuller空間を不連続群のmoduli空間としてとらえることにより、年代数集合として記述すること。このうち、1.については、Kontsevich,Dijkgraav,Loser,山田,Yang氏等、物理学者達と深いつっこんだ議論によって、理解を深めることができた(論文としてはpublishしないが、pre-potentialの役割の理解等、今後の研究に方向性を得た)。論文の〔2〕では、この様なflat構造理論の古典となっている未発表論文を、出版した。次に、2については、Menicke,Helling,Sepalla氏等とも、討論しながら、有限生成群の表現空間及びその隋伴商空間を、Z上定義されたアフィン・スキームとして、とらえることに成功した。(論文〔4〕)又、小森は、その中で、表現が不連続になる条件を、一連の不等式系で記述した。一方、論文〔3〕では、特にR-rational pointsの存在の判定法を与えることにより、以上の理論をTeichmuller空間に応用した。現在有限体Fg上のrational pointの存在を示した理論を準備中である。これとWeil予想と組みあわせる事により、Teichmuller空間の位相の新たな研究は興味ある。
筋再生過程におけるN-WASPと膜変形タンパク質による核配置制御機構の解明

骨格筋の成熟過程は筋再生や筋疾患発症のメカニズムを解明する上で重要な現象である。多核の骨格筋細胞は成熟過程において中心に一列に並んだ核(中心核)が細胞膜直下へと移動する周辺核化が起こるが,その仕組みは不明である。周辺核化が阻害される中心核病の原因遺伝子として膜変形タンパク質amphiphysin2/BIN-1(Amph2)が同定されており,アクチン重合因子であるN-WASPと結合する。本研究では周辺核化におけるN-WASPとAmph2の役割を解明することを目的としている。今年度はまず,マウス再生筋より摘出した初代培養骨格筋細胞をマトリゲルを用いた3次元培養に供したのち,アデノウイルスにより発現させたAmph2とN-WASPの分子動態を共焦点レーザー顕微鏡により観察を試みた。Amph2はT管に局在しており,核の移動方向を決めるためのガイドとなる可能性が示されたほか,N-WASPとも一部分で共局在する様子を確認することができた。さらに,中心核病の原因となるAmph2変異体を用いたところ,N-WASPとの共局在を減少させることを明らかにした。すなわち,Amph2の変異によりN-WASPを局在化させられないことが中心核病の原因である可能性が考えられた。そこで,中心核病の原因となるAmph2の変異がN-WASP-Arp2/3 complexによるアクチン重合活性に与える影響を検討したところ,野生型Amph2に比べてAmph2変異体ではN-WASP-Arp2/3 comlexによるアクチン重合の促進が抑制された。したがって,N-WASPはAmph2と協調して周辺核化に関与する可能性が考えられた。今年度に生体内で観察される周辺核化においてN-WASPとAmph2の分子動態を観察できたことは,昨年度の培養条件の検討が生きており順調に進められている。さらに,中心核病を引き起こすAmph2変異体がN-WASPの局在と活性を抑えることは周辺核化の原理を理解する上で大変興味深く本研究の着眼点および本研究計画をサポートする結果となっているため,本研究は概ね順調に進展しているといえる。生理的なN-WASPとAmph2の分子動態と周辺核化を関連づけるために,初代培養筋細胞の周辺核化の様子をライブセルイメージングにより検出する。それに加えて,生体内での周辺核化についてN-WASP,Amph2の役割を検討するために,遺伝子改変マウスの作製を引き続き行いつつ,in vivo electroporationにより筋肉に直接プラスミドDNAを導入してcDNAやshRNAを発現させることにより,N-WASPとAmph2の周辺核化における役割を明らかにしていく。多核の骨格筋細胞では成熟過程において中心に一列に並んだ核(中心核)が細胞膜直下へと移動するが,その仕組みは不明である。周辺核化が阻害される中心核病の原因遺伝子として膜変形タンパク質amphiphysin2/BIN-1 (Amph2)が同定されており,アクチン重合因子であるN-WASPと結合する。今年度はマウス再生筋から得た初代培養骨格筋細胞を3次元培養に供し,詳細な条件検討の結果,培養下において周辺核化を観察することが可能になった。実際に,共焦点レーザー顕微鏡による立体構築画像解析により核動態を調べた結果,培養5日目以降では周辺核化が生じることが観察された。この過程において,アデノウイルスにより発現させた膜変形タンパク質であるAmph2がT菅および周辺核周囲に存在することを確認した。つまり,Amph2の膜変形活性により生じたT菅が核の移動方向を決めるガイドとして機能することにより周辺核化を制御する可能性が示唆された。これに加え,中心核病の原因となるAmph2の変異はN-WASPとの結合を減弱あるいは消失させることを明らかにした。すなわち,N-WASPはAmph2と協調して周辺核化に関わることが示唆された。これらの周辺核化における役割をさらに追求する目的で,N-WASPやAmph2の変異体をコードするアデノウイルスを作製した。一方,骨格筋特異的alpha-actinプロモーターの制御下においてCre-ERT2を発現するマウスの作製に着手し,ターゲッティングベクターの構築後,ROSA26遺伝子座においてこれをノックインさせた相同組換えES細胞クローンを得た。生体内で観察される周辺核化を培養化で再現可能とすることが本研究計画の基礎となるが,詳細な培養条件の検討によりこれが可能になったことで現実的かつ順調に今後の研究計画を進められるに至った。また,N-WASPとAmph2との結合が中心核病の原因となるAmph2の変異により消失することや周辺核化におけるAmph2の興味深い局在は本研究の着眼点および本研究計画を大いにサポートする結果であるため,本研究は概ね順調に進展しているといえる。一方,本研究で使用する材料はその都度用意する必要があるがこれにおいても実験および解析と同時進行で進んでおり,今後の研究計画を遂行させる上で支障はない。

周辺核化が阻害される中心核病の原因遺伝子として膜変形タンパク質amphiphysin2/BIN-1(Amph2)が同定されており,アクチン重合因子であるN-WASPと結合する。本研究では周辺核化におけるN-WASPとAmph2の役割を解明することを目的としている。今年度はまず,マウス再生筋より摘出した初代培養骨格筋細胞をマトリゲルを用いた3次元培養に供したのち,アデノウイルスにより発現させたAmph2とN-WASPの分子動態を共焦点レーザー顕微鏡により観察を試みた。Amph2はT管に局在しており,核の移動方向を決めるためのガイドとなる可能性が示されたほか,N-WASPとも一部分で共局在する様子を確認することができた。さらに,中心核病の原因となるAmph2変異体を用いたところ,N-WASPとの共局在を減少させることを明らかにした。すなわち,Amph2の変異によりN-WASPを局在化させられないことが中心核病の原因である可能性が考えられた。そこで,中心核病の原因となるAmph2の変異がN-WASP-Arp2/3 complexによるアクチン重合活性に与える影響を検討したところ,野生型Amph2に比べてAmph2変異体ではN-WASP-Arp2/3 comlexによるアクチン重合の促進が抑制された。したがって,N-WASPはAmph2と協調して周辺核化に関与する可能性が考えられた。今年度に生体内で観察される周辺核化においてN-WASPとAmph2の分子動態を観察できたことは,昨年度の培養条件の検討が生きており順調に進められている。さらに,中心核病を引き起こすAmph2変異体がN-WASPの局在と活性を抑えることは周辺核化の原理を理解する上で大変興味深く本研究の着眼点および本研究計画をサポートする結果となっているため,本研究は概ね順調に進展しているといえる。確立した初代培養筋芽細胞の3次元培養条件下において,野生型のN-WASPやAmph2あるいはその変異体を発現するアデノウイルスを用いて周辺核化におけるこれらの分子動態やその役割を経時的な顕微鏡観察および3次元立体構築画像の解析により明らかにする。さらに,昨年度の研究により得られた相同組換えES細胞を用いて今後は筋特異的alpha-actinプロモーターの制御下でCre-ERT2を発現するマウスを作製し,すでに得られているN-WASP cKOマウスと交配させることにより,骨格筋特異的かつ筋再生時において周辺核化が起こる前にN-WASPをノックアウトし,生体内における筋再生あるいは上記と同様に初代培養骨格筋細胞の3次元培養に供することにより周辺核化における影響を確認する。これらの解析によりN-WASPやAmph2の周辺核化における役割を明らかにしていく。生理的なN-WASPとAmph2の分子動態と周辺核化を関連づけるために,初代培養筋細胞の周辺核化の様子をライブセルイメージングにより検出する。それに加えて,生体内での周辺核化についてN-WASP,Amph2の役割を検討するために,遺伝子改変マウスの作製を引き続き行いつつ,in vivo electroporationにより筋肉に直接プラスミドDNAを導入してcDNAやshRNAを発現させることにより,N-WASPとAmph2の周辺核化における役割を明らかにしていく。