hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インスリン分泌及びβ細胞増加促進作用を持つ新規消化管ホルモンIBCAPの研究

新規消化管ホルモン候補としてIBCAPを同定し、その解析を進めてきた。今回、IBCAPの評価系として膵β細胞の増殖を指標とした新たなAssay系を開発し、IBCAPの活性体候補ペプチド候補を複数個得た。また、遺伝子改変マウスの解析の結果、IBCAPが膵臓β細胞増殖促進作用を持つことが判明した。以上よりIBCAPは糖尿病治療標的となり得る可能性が示唆された。我々は、これまでに新規消化管ホルモンを探索し、候補となる新規消化管特異的分泌タンパク遺伝子IBCAP(Intestinal Beta-cell Augmenting Promoter)の同定に成功し、その解析を進めてきた。現在、様々な糖尿病・肥満研究も報告から、消化管ホルモンはエネルギー代謝に密接に関わっていることが明らかとなっているため、このIBCAPの機能や生理的意義を解明することは、糖尿病、肥満に対する新たな治療法の開発へ発展する可能性が考えられたため、本研究の目的とした。IBCAP遺伝子は機能の一部として、インスリン分泌を刺激するインクレチン様作用を持つことが明らかとなっていることと、遺伝子産物はプレホルモンから切断されて分泌および活性化される可能性を示唆するデータを得ている。そこで、今回、IBCAP活性体ペプチドの1次構造の決定を目指し、IBCAP強制発現細胞培養上清からの精製を行った。その結果、まだ更なる検討が必要ではあるが、今後の大量発現-精製方法を確立しつつある。精製後は、アミノ酸シーケンスや質量分析などにより活性体ペプチド本体の1次構造を明らかにする予定である。また、より生理的な条件での機能を明らかにするために、遺伝子改変動物モデル(IBCAP-トランスジェニック(Tg)マウスおよびIBCAP-ノックアウト(KO)マウス)を作成し解析した。IBCAP-TgおよびKOマウスの膵臓切片の病理学的解析の結果、このIBCAP遺伝子は、膵臓に作用し、膵臓の形成や増殖などに関与する可能性が示唆された。この結果は、糖尿病治療や再生治療に結びつく可能性が考えられる。その他の表現型については現在解析中である。我々は、これまでに新規消化管ホルモンの探索を行った結果、候補として新規消化管特異的分泌タンパク遺伝子IBCAP(Intestinal Beta-cell Augmenting Promoter)の同定に成功し、その解析を進めてきた。これまでに、このIBCAPは機能の一部として、インスリン分泌促進作用と膵臓β細胞増殖促進作用を持つことを明らかにしてきた。そのため、我々が新規に同定した消化管特異的分泌タンパクIBCAPは糖尿病治療標的となり得る可能性を秘めている。そこで本研究では、このIBCAPとその病態機能との関連、あるいはその機能・生理的意義の解明を目的として行った。IBCAPの活性は、切断を受けてできるペプチドが活性体である可能性が示唆されていることから、今回、IBCAP活性体ペプチドの1次構造の決定を目指し、IBCAP強制発現細胞培養上清からの精製を行った。その結果、まだ更なる検討が必要ではあるが、ある程度の精製が終了し、順次LC-MS/MS解析を進めている。1次構造決定後は、活性体ペプチドによる活性の確認を行う予定である。また、より生理的な条件での機能を明らかにするために、遺伝子改変動物モデル(IBCAP-トランスジェニック(Tg)マウスおよびIBCAP-ノックアウト(KO)マウス)の解析を行った。IBCAP-KOマウスの膵臓切片の病理学的解析の結果、このIBCAP遺伝子は、膵臓に作用し、膵臓の形成や増殖を抑制する可能性が示唆された。この結果はTgマウスの結果とも合致することから、今後、糖尿病治療や再生治療に結びつく可能性が考えられる。我々は、これまでに新規消化管ホルモンの探索を行った結果、候補として新規消化管特異的分泌タンパク遺伝子IBCAP (Intestine-derived Beta-Cell Augmenting Promoter)の同定に成功し、その解析を進めてきた。このIBCAPは機能の一部として、膵臓β細胞増殖促進作用を持つことをこれまでに明らかにしてきた。そこで本研究では、IBCAPの生理的意義を明らかにすることで、生活習慣病、特に糖尿病の病態のより詳細な解明および治療への発展を目的として行った。まず、IBCAPの評価系として膵β細胞の増殖を指標とした新たなAssay系を開発した。これにより、従来までの系より簡便に正確な評価が可能となった。IBCAPの活性は、切断を受けてできるペプチドが活性体である可能性が示唆されていることから、今回、IBCAP活性体ペプチドの1次構造の決定を目指し、IBCAP強制発現細胞培養上清からの精製、LC-MS/MS解析を行った。その結果、活性体候補ペプチドの1次構造を決定した。今後、この活性体ペプチド候補の検定が必須である。また、アデノウイルスによるIBCAPの強制発現モデルマウスの表現型の解析の結果、肝臓にインスリン陽性細胞の発現を認めた。この結果は、IBCAPによるTransdifferentiationによる効果である可能性が示唆された。

以上の結果より、IBCAPの新たな機能を解明し、このIBCAPは糖尿病治療や再生治療に結びつく可能性が考えられたが、今後の詳細な検討がまだまだ必要である。現在IBCAPペプチドの1次構造解析は精製が一段落し、順次構造解析を行いつつあること。また、その活性の評価方法としてより簡便で正確な方法を開発ができているために、おおむね順調に研究が進展していると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究代表者はあらゆる研究において連携研究者と協力してグループで常時研究結果を元に討論し、方向性や研究方法の改善を図りながらIBCAPの機能解析を進める。また、研究代表者は適宜、学会・セミナー等で情報収集し、研究を進める。IBCAPは、新しい消化管特異的な分泌因子であり、これまでに明らかとなっているホルモンとの相同性は見られていないため、その機能を明らかにすることは、困難を伴い、計画通りに進まない可能性も考えられる。しかしながら、本研究の中で並行して行っている、基礎から応用への研究で得られる新たな知見を参考にしながら、地道に研究を進め、検討を進めていくほかないと考えられる。
地域防災ポテンシャルを効果的に向上させるハザードマップのあり方について

本研究では,想定される様々な被災状況を動的に再現することにより人々の災害意識の向上に寄与し,また,マップ上にて耐震補強等の事前対策の実施効果を視覚的にシミュレーションすることにより,地域防災ポテンシャルの向上のためのドライビング・フォースとして活用できるハザードマップのあり方を探る.わが国において,地震防災上の最大の課題は既存不適格構造物の耐震化問題である.そこで地震に対する種々の事前対策の中から,建物への耐震補強対策に焦点をあて,ハザードマップの活用方法を検討した.住民にとっては,自身の家の耐震性能や地震による被害発生確率を把握し,耐震補強実施するとどのような効果が見込めるのかを判定できる機能が有用である.一方,地方自治体の行政機関にとっては,地域においてどのような耐震補強推進策を実施すると,どれ位の効果を期待できるかをシミュレーションしながら検討できるという機能が重要となる.マップを活用して行政機関は耐震補強推進策の検討を行う事例として,静岡県における耐震補強助成制度を取り上げ,ケーススタディーを行った.耐震補強助成制度とは,倒壊による死者をゼロにすることを目標として2001年に開始されたTOUKAI-Oプロジェクトの一環として実施されており,耐震補強工事に対して補助を行うという制度である.2002(平成14)年度から2006(平成18)年度にかけて新たに創設され,1棟あたり一律30万円の助成が行われている.耐震補強の普及は,住宅の倒壊を防止することによる住宅所有者の安全の確保だけではなく,地震発生後に自治体が出費を余儀なくされる建物解体撤去費,仮設住宅建設費などの公的費用の軽減にもつながる.よって,県下の既存不適格建物の補助制度への加入率に応じて,助成実施による公的費用の軽減効果がどの位生まれるかをシュミュレーションした.東海地震による想定地震動に応じて補助金額を変化させる,想定地震動に応じて制度を実施する市町村を選択するなどの様々な制度実施内容を想定することもでき,マップに示される制度効果を参照しながら,どの市町村において耐震補強助成制度を一層推進すべきかを検討することができる.本研究成果を,2002年11月開催の地域安全学会にて発表し,論文奨励賞を受賞した.本研究では,想定される様々な被災状況を動的に再現することにより人々の災害意識の向上に寄与し,また,マップ上にて耐震補強等の事前対策の実施効果を視覚的にシミュレーションすることにより,地域防災ポテンシャルの向上のためのドライビング・フォースとして活用できるハザードマップのあり方を探る.わが国において,地震防災上の最大の課題は既存不適格構造物の耐震化問題である.そこで地震に対する種々の事前対策の中から,建物への耐震補強対策に焦点をあて,ハザードマップの活用方法を検討した.住民にとっては,自身の家の耐震性能や地震による被害発生確率を把握し,耐震補強実施するとどのような効果が見込めるのかを判定できる機能が有用である.一方,地方自治体の行政機関にとっては,地域においてどのような耐震補強推進策を実施すると,どれ位の効果を期待できるかをシミュレーションしながら検討できるという機能が重要となる.マップを活用して行政機関は耐震補強推進策の検討を行う事例として,静岡県における耐震補強助成制度を取り上げ,ケーススタディーを行った.耐震補強助成制度とは,倒壊による死者をゼロにすることを目標として2001年に開始されたTOUKAI-Oプロジェクトの一環として実施されており,耐震補強工事に対して補助を行うという制度である.2002(平成14)年度から2006(平成18)年度にかけて新たに創設され,1棟あたり一律30万円の助成が行われている.耐震補強の普及は,住宅の倒壊を防止することによる住宅所有者の安全の確保だけではなく,地震発生後に自治体が出費を余儀なくされる建物解体撤去費,仮設住宅建設費などの公的費用の軽減にもつながる.よって,県下の既存不適格建物の補助制度への加入率に応じて,助成実施による公的費用の軽減効果がどの位生まれるかをシュミュレーションした.東海地震による想定地震動に応じて補助金額を変化させる,想定地震動に応じて制度を実施する市町村を選択するなどの様々な制度実施内容を想定することもでき,マップに示される制度効果を参照しながら,どの市町村において耐震補強助成制度を一層推進すべきかを検討することができる.本研究成果を,2002年11月開催の地域安全学会にて発表し,論文奨励賞を受賞した.
ＳＬＰＩによるＰ．ｇｉｎｇｉｖａｌｉｓプロテアーゼ阻害作用と感染制御

分泌型白血球プロテアーゼインヒビター,SLPIは,Porphyromonas gingivalisの主要かつ重要なプロテアーゼであるジンジパイン(RgpおよびKgp)に対して,特に比較的pHが高い場合(pH 8.0および8.5)に強い抑制効果を示すことが明らかとなった.それゆえ,SLPIは,そのプロテアーゼ阻害作用を通じて,歯肉溝におけるP. gingivalisに対する感染防御に働いている可能性が強く示唆された.分泌型白血球プロテアーゼインヒビター,SLPIは粘膜系での病原微生物に対する感染防御を担う自然免疫として機能する生体因子であることが示唆されている.我々はこれまでの研究から,歯肉上皮細胞がSLPI産生細胞の一つとして機能すること,そのSLPI産生はP. gingivalisの感染刺激を通して反応性に増強されることを明らかにした.また,SLPIがジンジパイン活性を阻害する可能性を示唆する成績を得た.本研究は,我々が発見した新規のP. gingivalisのプロテアーゼ[Glu/Asp特異的ジペプチジルペプチダーゼ(DPP)11]を含め,SLPIによるプロテアーゼ阻害という面から,SLPIによるP. gingivalis感染抑制作用の詳細について明らかにすることを目的とする.当初の研究実施計画に基づいて研究を実施し,本年度(H25年度)は以下の成績を得た.リコンビナントマウスSLPI(rmSLPI)の発現と精製rmSLPIの調製:発現ベクターにコザック配列を追加することにより,発現効率の向上を試みた.その結果,rmSLPIは得られたが,十分量とは言えない状態なので,V5タグ付きrmSLPIの精製を引き続き行っている.分泌型白血球プロテアーゼインヒビター,SLPIは,Porphyromonas gingivalisの主要かつ重要なプロテアーゼであるジンジパイン(RgpおよびKgp)に対して,特に比較的pHが高い場合(pH 8.0および8.5)に強い抑制効果を示すことが明らかとなった.それゆえ,SLPIは,そのプロテアーゼ阻害作用を通じて,歯肉溝におけるP. gingivalisに対する感染防御に働いている可能性が強く示唆された.分泌型白血球プロテアーゼインヒビター,SLPIは粘膜系での病原微生物に対する感染防御を担う自然免疫として機能する生体因子であることが示唆されている.我々はこれまでの研究から,歯肉上皮細胞がSLPI産生細胞の一つとして機能すること,そのSLPI産生はP. gingivalisの感染刺激を通して反応性に増強されることを明らかにした.また,SLPIがジンジパイン(Kgp)活性を阻害する可能性を示唆する成績を得た.本研究は,我々が発見した新規のP. gingivalisのプロテアーゼ[Glu/Asp特異的ジペプチジルペプチダーゼ(DPP)11]を含め,SLPIによるプロテアーゼ阻害という面から,SLPIによるP. gingivalis感染抑制作用の詳細について明らかにすることを目的とする.当初の研究実施計画に基づいて研究を実施し,本年度(H24年度)は以下の成績を得た.1.リコンビナントSLPI(rSLPI)の発現と精製rSLPIの調製:種々の発現ベクター系を用いて,rSLPIの発現と精製rSLPIの調製を試みたが,これまでのところ,十分量のリコンビナントタンパク質を精製するまでにはいたっていない.2.DPPIV, DPP7,PTP-Aの野生型および変異型組換え体の作製と酵素学的検討:我々のこれまでの研究実績(Ohara-Nemotoら;2011)を踏まえ,DPPIV,DPP7の組換え体の作製を完了した.PTP-Aの組換え体の作製は現在進行中である.今後,DPPIV,DPP7,PTP-Aの野生型および変異型組換え体の発現精製系を作製し,1残基置換法により,それらの酵素学的特性と基質特異性決定機構を明らかにする予定である.本年度(H26年度)は当初計画に基づいて,分泌型白血球プロテアーゼインヒビター(SLPI)によるプロテアーゼ阻害という面から,P. gingivalis感染抑制作用について検討し以下の成績を得た.12.5μg/cultureのSLPIの添加により,P. gingivalisの菌体結合型のRgp,Kgpの酵素活性が有意に阻害された.20.25μg/cultureのSLPI添加によってもRgp,Kgpの酵素活性阻害が観察されたが,高濃度のSLPI添加の場合より,その阻害作用は弱かった.30.25μg/cultureのSLPIによる菌体結合型Rgp,Kgpに対する阻害作用は,Rgpと比較し,Kgpに対して強かったが,いずれもpHが高い場合に強い阻害効果がみられた.4菌体遊離型のRgp,Kgpに対しては,菌体結合型Rgp,Kgpの場合と比較して,SLPIによる阻害活性は弱かったが,SLPIが高濃度の場合あるいはpHが高い場合に阻害効果が見られることが示唆された.5一方,P. gingivalisのジンジパイン以外のプロテアーゼであるDPP4, DPP5, DPP7およびDPP11に対しては,SLPIはその酵素阻害活性を示さないことが強く示唆された.6SLPIは, P. gingivalisのジンジパイン同様,トリプシンのRgp活性,Kgp活性に対し,阻害活性を示した.以上より,Rgp, KgpはともにP. gingivalisの生存・生育に関わる重要な機能を担っていることを勘案すれば,口腔においてSLPIは,そのプロテアーゼ阻害作用を通じて,P. gingivalisに対する感染防御に働いている可能性が強く示唆された.

医歯薬学rmSLPIの調製については,当初の研究実施計画よりやや遅れていたが,発現ベクターにコザック配列を追加することにより,リコンビナントタンパク質の精製のめどが立った.一方,DPPIV, DPPV,DPP7, DPP11の作製は完了した.「SLPIのP. gingivalisプロテアーゼ阻害特性の検討」については,rhSLPIを用いて,ジンジパイン(Arg-gingipainおよびLys-gingipain),DPPIV, DPPV,DPP7, DPP11の酵素活性に対する抑制効果について検討を行い,P. gingivalisの感染制御に関わるSLPIの効果について種々の知見を得た.当初の研究実施計画のうち,rSLPIの調製については,種々の発現ベクター系を導入し,ようやくリコンビナントタンパク質の精製のめどが立った.一方,DPPIV,DPP7,PTP-Aの野生型および変異型組換え体の作製については,PTP-Aの組換え体の作製が若干遅れているものの,ほぼ順調に研究が進行している.当初の研究実施計画の「3.SLPIによるDPPIV,DPP7,DPP11,PTP-Aに対する阻害活性の検討」および「4. SLPIのP. gingivalisプロテアーゼ阻害特性の検討」については.rSLPIの調製およびPTP-Aの組換え体の作製に時間がかかっていることから,次年度に実施する予定である.今後,当初の研究実施計画にもとづき,Arg-gingipainおよびLys-gingipainに対する抑制効果の酵素学的特性/特異性を明らかにするとともに,P. gingivalisの感染制御という視点から,SLPIのプロテアーゼ阻害作用について検討する.当初計画では,調製したrSLPIを用いてP. gingivalisプロテアーゼ混合系でのrSLPIの阻害活性およびP. gingivalis増殖抑制作用について検討を開始する予定であったが,平成25年度には,十分量のrSLPIの調製をまず急ぐことにより,研究計画の達成を図る.SLPIによるDPPIV,DPP7,DPP11,PTP-Aに対する阻害活性および阻害特性の検討についても,rSLPIの調製が必須となるが,もしPTP-Aの組換え体の作製が完了した時点で十分量のリコンビナントタンパク質が得られていない場合には,市販のヒトrSLPIを用いて研究を開始する.平成24年度分の繰り越しがあるが,これは精製rSLPIの調製,PTP-Aの組換え体の作製が現在進行中であることによる.そのため,平成24年度分の繰り越し分と平成25年度分の研究費を合わせて平成25年度の研究を実施する.
Neural network organization of the spatial map

海馬は、空間ナビゲーションとともに、エピソード記憶にも重要な役割を果たしている。最初期遺伝子であるZif268の発現を神経活動の指標として用いて行った我々の以前の研究では、空間記憶学習中の動物において、Zif268陽性細胞はクラスターを形成していることが明らかとなっている。本研究では、連続的嗅覚刺激弁別学習や文脈的恐怖条件づけなどのエピソード記憶課題においても、海馬のCA1/CA3領域にクラスター状に分布するZif268陽性細胞が見られることを新たに見出した。以上のことから、海馬には様々な情報のエンコードの神経基盤となる機能的構築が見られるを結論された。
日欧経営・生産モデルの競争と協調-欧州における地域統合と産業の活性化-

調査研究の準備作業、現地調査、そして調査成果の作成状況について説明する。年度の始めには二つの準備作業を行った。第一は、調査モデルの確認と調査対象工場の確定である。我々研究グループは、日本的経営・生産システムの海外移転にかんする「適用と適応モデル」を持っており、欧州の日系工場と現地企業工場を対象として経営生産モデルの競争と協調について調査するに当たり、調査モデルは基本的にこれまでと同じものに依拠して行うこと、調査対象としてこれまでと同様日系電機組立、同部品、自動車組立、同部品工場、さらに同じ産業の現地企業工場を対象にすることを確認した。現地調査は、8月末から9月中旬までの間、欧州大陸9カ国を3グループに分かれて訪問した。すなわち、ドイツ・ハンガリーグループ、フランス・ベネルクスグループ、イタリア・スペイン・ポルトガルグループの三つであり、各グループは日本側メンバー4、5名と現地で参加した欧州側メンバー1、2名から構成され、現地では各グループが2チームに適宜分かれて工場を訪問した。訪問した工場数は、日系工場42、現地企業工場4、日系企業の欧州地域統括本社2.現地州政府1、現地労働組合本部1、合計50に達した。帰国後、調査結果の集約、分析作業と研究成果の発表計画を作成した。これまでの分析作業を通して明らかになったことを整理しておくと、第一に日系工場は、日本のシステム現地工場でも適用するとともに、現地の制度や方式を受け入れてもいる。そして、我々の予想以上に柔軟に日本システムを受け入れているケースが多い。こうして「ハイブリッド工場」の欧州タイプが摘出できそうである。第二に欧州企業も伝統的なシステムの上に日本で開発された方式を積極的に導入しているケースが見られた。したがって、日系工場と現地企業が双方向からの共通する動きを示していることが明らかになった。調査研究の準備作業、現地調査、そして調査成果の作成状況について説明する.年度の始めには二つの準備作業を行った.第一は、調査モデルの確認と調査対象工場の確定である.我々研究グループは、日本的経営・生産システムの海外移転にかんする『適用と適応モデル』を持っており、欧州の日系工場と現地企業工場を対象として経営生産モデルの競争と協調について調査するに当たり、調査モデルは基本的にこれまでと同じものに依拠して行うこと、調査対象としてこれまでと同様日系電機組立、同部品、自動車組立、同部品工場、さらに同じ産業の現地企業工場を対象にすることを確認した。現地調査は、8月末から9月中旬までの間、欧州大陸9ヵ国を3グループに分かれて訪問した。すなわち、ドイツ・ハンガリーグループ、フランス・ベネルクスグループ、イタリア・スペイン・ポルトガルグループの三つであり、各グループは日本側メンバー4、5名と現地で参加した欧州側メンバー1、2名から構成され、現地では各グループが2チームに適宜分がれて工場を訪問した。訪問した工場数は、日系工場42、現地企業工場4、日系企業の欧州地域統括本社2、現地州政府1、現地労働組合本部1、合計50に達した。これまでの分析作業を通して明らかになったことを整理しておくと、第一に日系工場は、日本のシステム現地工場でも適用するとともに、現地の制度や方式を受け入れてもいる.そして、我々の予想以上に柔軟に日本システムを受け入れているケースが多い。
公共サインを目印とした弱視の歩行訓練映像シミュレータの開発

公共空間のバリアフリー化が進み,誰にもすぐ分かる情報伝達手段として,ピクトグラム(絵文字)に代表される公共サインが設置されている。これらは,案内や誘導,説明や規制などの大切な情報にも関わらず,弱視者に適切に伝達されているとは言い難い。本研究では,弱視者の視点移動の時間的ばらつきのデータから,視界にあるが視認できていない公共サインに対して,視点の移動方向を提示する,手元に拡大表示する,などの自動支援の実現を考察・提案した。本研究の目的は弱視者の視認を支援することであり,目標とするシステムは視界に入っているが視認できていない(見えていない)対象に対して,視点先の画像を手元にある端末で拡大表示する,視点の誘導を音声で教える,といった機能を持つものである。弱視者の視界や視認を補完する映像シミュレータとして,これまで見過ごしていた標識や信号,各種の公共サインなどの確認を弱視者自身がその場で行うことができるので,歩行練習時の経路学習を効果的に行うことが可能となり,状況判断の大幅な向上が期待できる。本年度は"視点映像拡大表示システムの開発"を行い,視点滞留部位の画像切り出しと拡大処理のプログラムを作成した。使用した眼球運動計測装置は,米国ASL社のMobile-Eyeを改良して直接パソコンに取り込めるようにしたものである。この視点追跡装置を使って,視線動画ファイルの連続フレームから弱視者の視認を解析するための視点軌跡の描画を行った。一般に,弱視者の視認時間は晴眼者より長いので,フレーム間の差分を考慮して,各フレーム画像が類似したときの弱視者の視線(視点)軌跡を描画するプログラムを作成した。視点映像拡大表示は弱視者の視線先を知る必要があるが,視線対象の検知は視点の滞留時間で捕えられるので,視線先領域における視点密度をフレーム積算して滞留時間を分析し,視点密度の高い箇所(視点滞留がある部分)の画像切り出しと拡大表示を行った。その結果,視認できない視点先を手元の端末で表示することが可能となり,これまで残存視力で見えなかった視線先を手元で視認できることが検証できた。本研究の目的は弱視者の視認を支援することである。目標とするシステムは視界に入っているが視認できていない(見えていない)対象に対して,視点先の画像を手元にある端末で拡大表示する,視点の誘導を音声で教える,という機能を持つものである。弱視者の視認を補完する視界映像シミュレータとして,これまで見過ごしていた標識や信号,各種の公共サインなどの確認を弱視者自身がその場で行うことができるので,歩行訓練時の経路学習を効果的に行うことが可能となり,状況判断の向上も大幅に期待できる。本年度は視野狭窄や視野欠損を持つ弱視者に有効な支援である"視点方向誘導指示システムの開発"を行った。弱視者は視界にある対象を見つけ出すことが困難なので,代わりにシステムが対象を探す,すなわち,システムは視界画像内でのパターンマッチング処理を行うが,これは容易なことではない。第一の問題点として,例えば公共サインは統一されていない。トイレを示すピクトグラムさえも様々な種類が存在する。第二の問題点として,視界画像に対象が存在しないことをシステムが判断して探索を終了することが難しい。第三の問題点として,視界がある程度静止していないとパターンマッチングが極端に難しくなる。我々は,これらの問題を解決できるパターンマッチングとして,1)顔認識に類似した汎用性の高い識別アルゴリズムを用いること,2)学習機能を付加して誤識別を除外すること,を採用して,システムの識別能力を徐々に高めることで対象物を特定し,限定的ながらもある程度の視点方向の誘導が行なえることを確認した。本研究は,弱視者の視界には入っているが視認できていない(見えていない)対象に対して,視点先の画像を拡大表示して視認を支援する,さらには,音声を用いてリアルタイムで視点の誘導を支援する,などの機能を持つシステムを開発することである。これにより,弱視者の視界や視認を補償する映像シミュレータとして,例えば,これまで見過ごしていた標識や信号,各種の公共サインなどの確認を弱視者自身がその場で行うことができるので,歩行練習の能率や状況判断が向上し,経路学習や認知地図の創生などを効果的に行うことが可能となる。本年度は,昨年度に引き続いて“視点方向誘導指示システムの開発"を進め,新たに“視認支援システムの評価と改良"を行った。弱視者,特に視野狭窄や視野欠損のある弱視者は,視界にある対象(例えば,ピクトグラム等)を見つけ出すことが困難なので,代わりに視認支援システムに探してもらい,視点映像の拡大や視点方向の誘導を受ける。このためには視界画像上で高速パターンマッチングを行う必要があるが,これは容易なことではない。第一の問題点として,一般に対象画像は統一化されていないことがあげられる。トイレを示すピクトグラムでさえも様々な種類が存在する。

第二の問題点として,マッチング処理の判定,すなわち,対象画像の検出・識別・類推の処理を,どの程度の精度で続行もしくは中断し,結論を出すのかが難しい点があげられる。第三の問題点として,視界画像がある程度良好で非動的な状態にないと,マッチング処理が極端に難しくなる点があげられる。我々はこれらの問題の対処として,顔認識等に類似した汎用性の高い識別アルゴリズムを用いる,検出に有効な画像特徴量を考察する,学習機能を付加して誤識別を除外し類推する,などを行って,認識能力を徐々に高める方法を採用した。さらに,歩行学習や認知地図の創生を評価するデータマイニング手法も考察した。24年度が最終年度であるため、記入しない。
超酸性水を用いた新しい歯科用消毒システムの開発

日常の歯科診療において,患者からの感染事故を防止することは重要な課題である.感染事故は患者の血液や唾液からの直接感染のみならず,これらの付着した歯科用器具や,患者の口腔内より採得した印象材を介した間接的な感染も頻発している.しかし,このような間接的な感染を防止するための従来の消毒法は,その煩雑さやコスト面などの問題からあまり広く普及していないのが現状である.そこで我々は,超酸性水をこれらの消毒に応用することを目的として実験を進めている.超酸性水は特殊な装置で水を電気分解することにより得られ,強力な殺菌力を持ち,生体親和性が高く,コストも安いとゆう数々のメリットを持っている.今回,歯科用アルジネート印象材の消毒に超酸性水を利用することを目的として実験を行い,印象材の練和用液として超酸性水と蒸留水を使用し,印象採得後の消毒効果を検討したところ殺菌効果は消失していたが,石膏模型表面が滑沢になっている点に注目し,表面粗さを計測した.その結果,超酸性水を用いて練和したものの方が表面粗さが減少していた.また,超酸性水を用いることにより印象材の弾性歪みも減少するという報告もありアルジネート印象材の練和用液としての超酸性水の応用の可能性が示唆された.また,この他の金属製の歯科用器具,特にエアータービンハンドピ-スに与える影響に関しても現在検討を進めているが,ベアリング部などの一部金属部分に若干の腐食が認められた.そのため,現在はより効果的な消毒方法について検討中である.日常の歯科診療において,患者からの感染事故を防止することは重要な課題である.感染事故は患者の血液や唾液からの直接感染のみならず,これらの付着した歯科用器具や,患者の口腔内より採得した印象材を介した間接的な感染も頻発している.しかし,このような間接的な感染を防止するための従来の消毒法は,その煩雑さやコスト面などの問題からあまり広く普及していないのが現状である.そこで我々は,超酸性水をこれらの消毒に応用することを目的として実験を進めている.超酸性水は特殊な装置で水を電気分解することにより得られ,強力な殺菌力を持ち,生体親和性が高く,コストも安いとゆう数々のメリットを持っている.今回,歯科用アルジネート印象材の消毒に超酸性水を利用することを目的として実験を行い,印象材の練和用液として超酸性水と蒸留水を使用し,印象採得後の消毒効果を検討したところ殺菌効果は消失していたが,石膏模型表面が滑沢になっている点に注目し,表面粗さを計測した.その結果,超酸性水を用いて練和したものの方が表面粗さが減少していた.また,超酸性水を用いることにより印象材の弾性歪みも減少するという報告もありアルジネート印象材の練和用液としての超酸性水の応用の可能性が示唆された.また,この他の金属製の歯科用器具,特にエアータービンハンドピ-スに与える影響に関しても現在検討を進めているが,ベアリング部などの一部金属部分に若干の腐食が認められた.そのため,現在はより効果的な消毒方法について検討中である.
ヘンリー・ジェイムズと資本―20世紀初頭のテクストを中心として

イギリスで活動したアメリカ人作家ヘンリー・ジェイムズ(1843-1916)の19世紀末から20世紀初頭のテクストに表象される資本の意義と役割について、この時代のアメリカの覇権拡大、資本主義の世界規模での拡大、それに伴う権力の集中といった歴史的事実を参照し考察する。それにより、20世紀初頭の世界において資本が国家に代わり世界秩序と人々の生を支配する絶対的な力として現出しつつあったという事態を、ジェイムズがテクストに描き、さらに資本の支配の下での人間の在り方を問うていたことを明らかにする。
音の様態・意味の両観点に着目した映像リテラシ-理論の構築

トも視覚表象のテクスチャ(実写/造形、具象/抽象)にてジャル化され語れてきたが、研究で、視覚表象と聴覚表象の関係態様に重点を置いた。国内外の短編抽象画なびに長編物語画について、聴覚表象すなわち「音」の様態・意味の両観点に着目しなが分析した。その成果を、口頭発表や論文に加え、作品として公表すると共に、この着眼点を、当課題の研究組織の外部と共有するために、展示をともなう国際シポジウムを開催した。音(聴覚表象)は、映画・映像アートの重要な構成要素であるが、視覚表象と異なり資料化しにくいために、そのリテラシー理論の構築が著しく遅れている。とりわけ我が国では、音響の属性のみを自律的に扱う音響技術の発展に頼るあまり、音響設計の美学的視野および表現技術の停滞がみられ、このままでは、我が国の次世代の基幹産業をなすべき映画・映像アートの可能性が閉ざされる危険がある。本研究では、この状況を打開するために、音の様態的・意味的観点に着目した映像リテラシー理論を構築する。この目的を遂行するため、本研究は平成22年度、オーモン、シオン、フリュッキガー、ブッラーヤーン、加藤幹郎等の著書で取り上げられている映画・映像作品を、可能な限りDVDなどのソフトウェアとして入手し、音響の要素・機能・関係に配慮しつつ、音響設計や時間設計の観点から美的特質を分析し、学術論文により成果発表を行った。各論文の背景となるテーマは「映画・映像アートにおける音響設計のモデル」「映画・映像アートにおける時間設計のモデル」である。また、平成23年度冬に開催予定の映像学カンファレンスで、集中的な討議を行うための素材作品制作のために、アジアからの発信性を重視しつつ、アジア諸地域(韓国・台湾)にて視覚面・聴覚面の素材を取材した。1.映画・映像アートのためのサウンドデザインのモデルを創案すべく、平成22年度に行った作品分析を基に、このモデルを展示・協議するための場を設けた。具体的には、同時代の映像作家9名の作品を選定し、2日間にわたる展示会「音と映像の現在形」を開催した(11月6-7日)。韓成南・中村滋延・黒岩俊哉・早川貴泰・高山穣・松山豊・古田伸彦・森内暢・青木一生2.展示会「音と映像の現在形」の期間中に、特に、国際的な視点での対話の機会として、日本・韓国・ハンガリーを出身地とする映像クリエーター(一部は研究者)によるシンポジウムを開催した(11月7日13:00-15:00)。各登壇者と個々の発題は以下の通りである。・韓成南氏(映像作家・記号学研究)「映像における多言語の可能性ワークショップ開催事例にふれながら」・中村滋延氏(作曲家・メディアアーティスト)「アジアにおける音と映像の創造的交錯」・パップ・ジリア(アニメーション研究)「日本の伝統的怪談の映像的表出」・栗原詩子(音楽学・映像学)・・・司会約80名の来場者もふくめ、活発な意見交換を行うことができた。3.論文3点による文書報告と併せて、学会発表4件をとおしたピア的意見交換につとめた。各論題のタイトルは多岐にわたるが、大きく分けて3つの方向性に分類できる。(A)映像・映画内の音についての研究方法論(B)小津安二郎の映画作品における「音」の様式研究(C)映像音響詩を研究作例として捉え直すための制作ノート映画・映像アートは、これまでもっぱら視覚表象のテクスチャ(実写/造形、具象/抽象)によってジャンル分けされ、その構造が語られてきた。本研究では、その代わりに、シオンの視聴覚関係モデル(1985)を参考に、視覚表象と聴覚表象の関係態様を重点的に分析し、音の様態的・意味的観点に着目した映像リテラシー理論、ならびに、映像表現における音響設計のモデルを構築するための基礎的研究を行ってきた。このようにして準備したモデルの当否を、前年度に実施した国際カンファレンスにおいて検討した。これをふまえ、2012年度の分析対象は、34本の短編映画と1本のミュージックビデオと3本の長編物語映画に設定した。具体的には、36名の映画監督が「映画館」をテーマに創作した各3分間、34本の短編映画集『Chacun son cinéma』(2007)、飢餓救済チャリティ用に制作された『We Are the World』(1985)のミュージックビデオ、ならびに、小津安二郎監督『一人息子』(1936)、同監督『淑女は何を忘れたか』(1937)、パウエル&プレスバーガー監督『赤い靴』(1948)である。また、上記の音響設計モデルから導きうる過密の要請にしたがって、映像作品《reassembly》(上映:2013年11月30日・於大阪芸術大学)を提案し公開した。本研究の最終目標は、次世代の映像リテラシーを高めるための映像鑑賞教育教材を創りあげることにあるが、当研究期間では、教材の上梓には至らなかった。

緊密に連絡をとりあうとともに、互いの個別研究を尊重しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。音響と映像の関係について理論化・意識化する作業は、論文や学会発表の成果をうみやすいが、理論化・意識化を経て作品例を制作することについては、それがもともと「表現」「芸術」の領域にあるために困難な可能性がある。しかしながら、過去2年度と同様に、緊密に連絡をとりあうとともに、互いの個別研究を尊重し、理論的なバックグラウンドをもつ作品例の制作を実現したい。なお、当研究のメンバー2名は、ともに、6月に開催予定の日本映像学会第38回全国大会の実行委員であり、緊密な連携をとって映像表現について考察するための環境は整っているといえる。
放物線飛行による無重力下の魚の姿勢制御と小脳活動の解析

本研究は,我が国のスペースシャトル利用によるFMPT計画(昭和67年度に延期)の一課題として採択されている魚を用いた宇宙酔いの基礎的研究の予備実験として,小型航空機(三菱MU-300)の放物線飛行で得られる無重力下の鯉の背光反射と小脳活動変化を特徴づけることを目的としており,昭和60-61年度科研一般(B)で実施された研究の追加実験として計画された.実験飛行は昭和62年11月25, 26日に2回実施され,初日目には正常鯉, 2日目には前庭摘出鯉を搭載し,各フライトにつきそれぞれ8回の放物線飛行を行った.データの解析は未だ完了していないが,これまで得られている結果を以下に要約する.1.計16回の放物線飛行により, 0.1G以下の微小重力を20秒間以上持続できたものが14回,残りは16, 18秒間であった. 0.05G以下の持続はせいぜい5秒間であった(負の重力対策が講じられていない旅客機ではこれが限界).2.今回の両被験体では,放物線飛行中著しく不安定に泳ぎまわり,定量的な行動解析は困難であったが,無重力下における2つの対光行動パターンの存在を示す結果を得た.一つはいわゆる背光反射として従来から記載のあるものであり,照射光に背を向ける姿勢反射である.ところが,照射光がより腹側にある場合,鯉は腹に光を受ける姿勢で安定化した.類似の反射的行動は昭和58年に宇宙科学研究所と共同で行ったバルーンからの自由落下実験でも認められており,魚の対光行動の特徴と考えることができる.3.自由遊泳中の鯉小脳脳波の導出法については,これまで十分に技術的検討を経てきているが,今回のようにかなり烈しく動きまわる場合,動きによるアーチファクトが脳波の解析を困難にした.実際の宇宙実験では被験体の選抜が重要な問題となると思われ,今後さらに航空機実験の機会を得て経験を積み重ねたい.本研究は,我が国のスペースシャトル利用によるFMPT計画(昭和67年度に延期)の一課題として採択されている魚を用いた宇宙酔いの基礎的研究の予備実験として,小型航空機(三菱MU-300)の放物線飛行で得られる無重力下の鯉の背光反射と小脳活動変化を特徴づけることを目的としており,昭和60-61年度科研一般(B)で実施された研究の追加実験として計画された.実験飛行は昭和62年11月25, 26日に2回実施され,初日目には正常鯉, 2日目には前庭摘出鯉を搭載し,各フライトにつきそれぞれ8回の放物線飛行を行った.データの解析は未だ完了していないが,これまで得られている結果を以下に要約する.1.計16回の放物線飛行により, 0.1G以下の微小重力を20秒間以上持続できたものが14回,残りは16, 18秒間であった. 0.05G以下の持続はせいぜい5秒間であった(負の重力対策が講じられていない旅客機ではこれが限界).2.今回の両被験体では,放物線飛行中著しく不安定に泳ぎまわり,定量的な行動解析は困難であったが,無重力下における2つの対光行動パターンの存在を示す結果を得た.一つはいわゆる背光反射として従来から記載のあるものであり,照射光に背を向ける姿勢反射である.ところが,照射光がより腹側にある場合,鯉は腹に光を受ける姿勢で安定化した.類似の反射的行動は昭和58年に宇宙科学研究所と共同で行ったバルーンからの自由落下実験でも認められており,魚の対光行動の特徴と考えることができる.3.自由遊泳中の鯉小脳脳波の導出法については,これまで十分に技術的検討を経てきているが,今回のようにかなり烈しく動きまわる場合,動きによるアーチファクトが脳波の解析を困難にした.実際の宇宙実験では被験体の選抜が重要な問題となると思われ,今後さらに航空機実験の機会を得て経験を積み重ねたい.
椎間板変性メカニズムの解析

膜タンパク質Fas-ligandを過剰発現させた椎間板髄核細胞とマクロファージ(貪食細胞)を共培養すると、細胞のアポトーシス(細胞死)変化は確認できなかったが、炎症反応の際に放出されるサイトカインの1つであるIL-1βが増加することが分かった。椎間板髄核細胞においてFasLは、炎症惹起に大きく関与している可能性が示唆された。ヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株においてFasLの発現抑制、過剰発現を行った。まず東海大学整形外科教室から譲渡して頂いたヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株を用いてsiRNAを用いたFasLの発現抑制を試みた。この細胞株におけるFasおよびFasLの発現は確認済みである。またFasLに対するsiRNAタンパクは、手術材料におけるヒト椎間板髄核細胞でその有効性を確認したものを使用した。しかしながらその発現抑制効果はRNAレベル、タンパクレベルともに数%数10%と大きなばらつきがみられた。何度も繰り返し実験を行い、その結果に対して厳密な統計処理を行ったにも関わらず、残念ながらこのヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株においてはsiRNAによるFasL発現抑制に有意な効果が得られなかった。この理由としては、この細胞株においてはFasLの発現は見られるものの、発現量そのものが絶対的に少ないためではないかと考えられた。以上の結果から、ヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株に内在性に発現しているFas、FasLをターゲットとしたRNA干渉による遺伝子抑制は断念した。そこで次にこのヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株にelectroporation法を用いたFasLの過剰発現を試みた。数回の再現性確認実験を行ったが当この方法によるFasLの発現率は実に常時60%以上と、極めて高い導入効率を示した。今後はこのFasL過剰発現細胞をマクロファージと共培養することで刺激し、そのcell lysatesからカスパーゼ8を中心としたdeath signal周辺遺伝子の発現量を定量する予定である。昨年度は東海大学整形外科教室から譲渡して頂いたヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株を用いてsiRNAを用いた内在性FasL遺伝子の発現抑制を試みたが有意な効果が得られなかった。その理由はこの細胞株においてはFasLの絶対的発現量が少ないためと考えた。そこで本年度はこのヒト椎間板髄核細胞の不死化細胞株にelectroporation法を用いたFasLの過剰発現を試みた。昨年度は数回の再現性確認実験を行い、mRNAレベルではFasLの発現率は平均60%以上と高い導入効率を示していた。そこで今回はWestern blottingによるタンパクレベルでの発現量の確認を行った。electroporationを行った後、経時的に細胞を回収してFasLのタンパク量を確認したところ遺伝子導入後6時間で最も発現良が高くその後は減少する傾向が明らかになった。この特性を利用して、FasL過剰発現後6時間でこの細胞をマクロファージと共培養することで刺激すると、その培養液中のIL-1やTNFαなどの炎症性サイトカインが上昇する傾向にあることが明らかになってきている。また他にも共培養した細胞のcell lysatesからカスパーゼ8を中心としたdeath signal周辺遺伝子の発現量を定量しているところである。FasLと細胞をアポトーシスに誘導するdeath signalの関係については髄核細胞以外では既知の事実である。しかしFasLと炎症性サイトカイン放出のメカニズムについては依然不明点が多い。引き続き再現性実験を行って上記傾向の事実が確認できれば髄核細胞におけるFasLの新たな機能を解明することにつながるものと考えている。
新規セレン化合物ポリセレノジチオールの活性開拓およびセレン代謝ネットワーク解明

セレン(Se)代謝ネットワークの解明を目指しながら,Seの必須性と毒性,あるいは抗がん活性の基盤となるSeの化学および分子メカニズムについて検討した.チオール基(-SH)を含み生体内に豊富に存在するグルタチオンなどの分子が,Seの還元的代謝を促すとともに,未知の新しい反応機序に基づく継続的な酸素ラジカル発生サイクルを形成することを見出した.Se代謝ネットワークの全貌解明は,チオールとの化学によって大きく進展することが期待される.「新規セレン(Se)化合物“ポリセレノジチオール"の活性探索とSe代謝ネットワーク解明」を主題とした研究の2年目最終年度において、生体内主要チオールであるグルタチオン(GSH)との反応で生じる第一次代謝中間体“セレノジグルタチオン(GS-Se-SG)"に注目し、Se代謝およびSe化合物の生体影響の解明に取り組んだ。微量(数uM)のGS-Se-SGが細胞内濃度(数mM)のGSH存在下において精製DNAに対し酸化的損傷を引き起こした。この反応は他のチオール化合物(システインなど)でも同様であったが、酸化型チオール(GSSG)や他の還元性物質(NADH, NADPH)では観察されなかった。スカベンジャーによる抑制実験から酸化損傷の活性種としてヒドロキシルラジカルが示唆されたが、われわれは今回、このラジカルが、通常必須とされる金属イオンに依存しない反応機序により生成することを明らかにした。GS-Se-SGの還元によりスーパーオキシドアニオンラジカルが発生するが、これがGSHのラジカル化を介して過酸化水素と反応することでヒドロキシルラジカルを生み出す機構が考えられる。生体内において金属イオンの動態は厳密に制御され、遊離の反応性イオンはほとんど存在しないとされている。今回の結果は、「抗酸化分子であるGSHがSeによる酸化損傷に加担する」という逆説的な障害機序を示唆しており、新しい生体内酸化ストレス誘導機構を提案するものである。上述のGSラジカルや、GS-Se-SGの代謝課程で生成するGS-SeHは、タンパク質性チオール基に対しても高い反応性を有することが予想される。この反応によるタンパク質「(セレノ)グルタチオン化」は細胞障害性もしくはSeトランスファー機構に関与する可能性が考えられ、今後の課題として重要である。セレン(Se)代謝ネットワークの解明を目指しながら,Seの必須性と毒性,あるいは抗がん活性の基盤となるSeの化学および分子メカニズムについて検討した.チオール基(-SH)を含み生体内に豊富に存在するグルタチオンなどの分子が,Seの還元的代謝を促すとともに,未知の新しい反応機序に基づく継続的な酸素ラジカル発生サイクルを形成することを見出した.Se代謝ネットワークの全貌解明は,チオールとの化学によって大きく進展することが期待される.セレン(Se)は抗酸化・抗がん作用を持つ必須元素である。複雑なSe代謝ネットワークを構成する要素、およびそれらの役割の理解は不完全である。H23年度の研究計画を遂行する中で、生体内におけるSeの一次代謝物であるセレノジグルタチオンGSSeSGの生理的役割が、高い活性と長年の研究の歴史があるにもかかわらず未だ十分に解明されていないことが判明した。特に、がんに対する強い選択毒性は注目に値する。したがって、GSSeSGによる細胞増殖抑制の作用機序に焦点をしぼり、活性酸素種の関与、反応の場、作用標的あるいは介在因子などについて明らかにすることを目指した。GSSeSGは、細胞培養系に添加した際に高い毒性を示した。一方、精製DNAを用いた再構成系においてはグルタチオン依存的な酸化的DNA損傷作用を示した。GSSeSGはSeとグルタチオンとの反応産物であるが、さらに細胞内に高濃度に存在するグルタチオンと反応することで、高い細胞傷害性を発揮することが確認された。先行研究では細胞内での反応を想定している場合が多いものの、ペプチドからなるGSSeSGが自在に生体膜を透過するとは考えにくく、培養系に加えたGSSeSGが細胞膜を隔てて作用する仕組みについて検討する必要がある。細胞膜透過性の過酸化水素による細胞内因子の損傷、何らかの化学形での取り込み後に細胞内で発生するスーパーオキシドによる傷害、チオール含有酵素タンパク質への結合による活性阻害などの可能性がある。いずれにしろ、細胞内DNAの酸化損傷が観察されていることから、細胞内を高酸化ストレス状態にしていることは間違いない。これらの成果の展開は、Seの毒性発現機序解明にとどまらず、新たな抗がん戦略や、抗酸化システムの生物学的理解にも貢献する。セレンの機能解明のツールとして主に使用するセレン化合物の変更があったため、「(2)おおむね順調」とした。当初の計画では、セレンを複数個含むポリセレノ体(RSSenSR)を取り上げることになっていたが、生理的条件の溶媒中での安定性が高くないため、生理的に生成され、毒性や代謝における役割が期待できる単一セレン含有グルタチオン複合体(GSSeSG)に着目することにした。GSSeSGの細胞障害性の具体的な機能や作用機序について、重要な予備的結果はあるものの現時点では検討段階のため、「(1)当初の計画以上に」とはしなかった。セレノジグルタチオンと還元型グルタチオンとの反応を介した直接および間接的な活性酸素種の関与が示唆されたため、この反応の「機構」「場所」「標的」に注目して解析を進めることで、セレンの代謝と生理活性を明らかにする。機構については無細胞再構成系を、場所については細胞膜透過・非透過型の活性酸素検出試薬などを、標的については酵素活性測定などを用いて検討する。セレンの機能解明のために用いる化合物を若干変更した。

変更後の化合物は比較的安定で、再現性のある実験による定量的な測定が可能になった。網羅的標的タンパク質解析も予定していたが、同位体の入手が困難なため、文献情報や予備実験などから理論的に予想される分子について個別の活性測定法などを利用しつつ検討する。次年度使用の研究費(約2000円)は通常試薬等の購入費用に充てる。50万円を超える機器の購入はH23年度に済んでおり、H24年度は計上していない。直接経費の大部分は試薬等の購入費用とし、他には1, 2件の国内学会出張費などにも使用する予定。
B型肝炎ウイルスの遺伝子型および変異が病態へ与える影響についての包括的解析

B型肝炎ウイルス(HBV)の遺伝子型や変異が病態に与える影響を明らかにするため、劇症肝炎を生じる頻度が高いことが報告されている遺伝子型B1/BjのHBVについて全ゲノム解析を行った。興味深いことに劇症肝炎株にはプレコア領域の1塩基の挿入あるいは欠失が高頻度に認められること、さらにコア蛋白の21番目のアミノ酸を変化させる塩基変異も高頻度に認められることが明らかとなった。これらを培養細胞を用いたHBV複製系に導入すると有意にHBV複製効率が増加しており、劇症肝炎発症の機序の一部を明らかにすることができた。B型肝炎ウイルス(HBV)感染は世界的な問題の一つである。HBVには塩基配列の違いから10の遺伝子型(genotype)があることが明らかにされ、genotype間で臨床経過に差があることが示されてきた。また、遺伝子変異の病態への影響も臨床・基礎研究により議論されているが、世界的にはまだ一定の見解が得られていない。その結果の相違はHBVのgenotypeやsubgenotypeの違いによる可能性がある。本研究ではgenotype毎に、HBVの変異がウイルス複製へ与える影響、さらに感染細胞へ与える影響をin vitroのHBV複製系で明らかにすることを目的とした。まず、劇症肝炎を生じる頻度が高いことが報告されているgenotype B1/BjのHBVの特徴について解析を行った。当院における劇症肝炎HBV株の部分塩基配列を検討すると、genotype B1/Bjの5株中の3株にprecore領域のframeshiftを生じる1塩基の挿入あるいは欠失が認められた。このframeshiftはHBe抗原の産生が停止するものであり、これをin vitroのHBV複製系に導入すると有意にHBV複製効率が増加していた。このうち、core蛋白の開始コドン直前の塩基番号1901への一塩基挿入はcore蛋白の翻訳効率に関与するKozak配列を変化させており、無細胞蛋白発現系においてcore蛋白量が増加していることが確認された(論文投稿中)。この結果によりgenotype B1/Bjに劇症肝炎が多いことの原因の一部を解明することができたものと考えられる。B型肝炎ウイルス(HBV)感染は世界的な問題の一つであり、約3億人のキャリアがいると推定されている。HBVの塩基配列には多様性があり、10の遺伝子型(genotype)があることが明らかにされてきた。日本ではgenotypeA,B,Cが主に認められるが、genotype間で臨床経過に差があることが示されている。本研究ではgenotypeの違いやHBVの変異がウイルス複製へ与える影響をin vitroのHBV複製系で明らかにすること、さらに感染細胞へ与える影響をを目的とした。昨年度の研究では劇症肝炎を生じる頻度が高いことが報告されているgenotype B1/BjのHBVの特徴について解析を行い、劇症肝炎株にはprecore領域のframeshiftを生じる1塩基の挿入あるいは欠失が多く認められたことを報告した(J Infect Dis 2011)。今年度は解析範囲をさらに広げ、劇症肝炎患者のHBVの全ゲノム配列を決定してgenotype別にデータベース上の非劇症肝炎株との比較を行った。すると興味深いことに、劇症肝炎の頻度が高いgenotype B1/Bjにおいてcore proteinの21番目のアミノ酸を変化させる1961/1962番目の塩基変異が劇症肝炎の全例に認められた。当院および近隣の病院のB型急性肝炎の血清を用いて同変異を解析してみると、軽症の急性肝炎例にはほとんど認められなかった(論文投稿中)。この変異はHLA-A2拘束性CTLepitope内に存在していたが、劇症肝炎・急性肝炎例ともに患者のHLA-A2の有無とは関連を認めなかった。この変異をin vitroのHBV複製系に導入してウイルス複製効率を検討すると、培養上清中に放出されたウイルス量が増加する一方で細胞内の複製中間体は増加しておらず、この変異はウイルスの放出を促進する効果があるものと考えられた。この結果は特にgenotype B1/BjのHBVによる劇症肝炎の病態理解の一助となるものと考えられた。