hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝性脳症の高次大脳機能異常の発症機序の関する包括的解析

【目的】肝硬変にみられる潜在性肝性脳症の特徴を脳高次脳機能の測定より明らかにし、潜在性肝性脳症に関する新しい診断方法についても開発研究する。【方法】(1)潜在性肝性脳症の脳内物質代謝異常の検討:肝硬変では脳内グリア神経細胞内成分のglutamine(Gln)の増加という脳内物質代謝異常が磁気共鳴分析法(MRS)によりみられるが、従来の1.5teslaのMR装置ではGlnとglutamate(Glu)との分離が困難であった。今回、3.0teslaのMR装置での分離を新しい解析方法を用いて行った。(2)潜在性肝性脳症の診断:潜在性肝性脳症の早期診断目的にコンピュータシステムを開発し肝硬変に施行した。【結果】(1)潜在性肝性脳症の脳内物質代謝異常の検討:3.0teslaのMR装置により脳内でのGlnとGluとの分離が可能となり、GlnとGluを分離して検討すると肝硬変で増加しているのはGlnであることが明らかとなった。今回の検討ではGlnとアンモニアとの関連は明らかではなかった。(2)潜在性肝性脳症の診断:新しく開発したコンピュータによる定量的精神神経機能検査を実施した。8つの精神神経機能試験(数字追跡試験A,B、数字符号試験、積木模様試験、図形配置試験、反応時間A,B,C)が定量的に簡便に測定することが可能となった。また、550名の健常者による年齢別の標準値を作成し328名の肝硬変に試験を実施した。8つのサブテストの1項目以上の異常を示す症例を潜在性肝性脳症とすると肝硬変の4060%の症例が潜在性肝性脳症である可能性が示された。今後はさらに8つのサブテストのどの項目を選択するか、また長期に肝硬変患者の経過を検討したときに、早期に潜在性肝性脳症を診断できるかさらなる検討が必要である。【目的】肝硬変にみられる潜在性肝性脳症の特徴を脳高次脳機能の測定より明らかにし、潜在性肝性脳症の概念の整理や潜在性肝性脳症にみられる精神神経機能異常に対する治療も検討する。潜在性肝性脳症の機序には、脳内物質代謝異常、脳内受容体異常などが想定されin situで検証する。【方法】(1)潜在性肝性脳症の脳内物質代謝異常の検討:肝硬変では脳内グリア神経細胞内成分のglutamine (Gln)の増加という脳内物質代謝異常が磁気共鳴分析法(MRS)によりみられるが、従来の1.5teslaのMR装置ではGlnとglutamate (Glu)との分離が困難であった。(2)潜在性肝性脳症の診断と脳内受容体異常の検討:肝硬変では脳内にbenzodiazepine(BZ)様物質が増加し、肝性脳症の成因と考えられるが、脳内GABA-BZ受容体の異常の有無については明らかではない。そこで、脳内GABA-BZ受容体リガンド結合能状態をポジトロン断層撮影法により測定し、血液生化学検査との関連を検討した。また潜在性肝性脳症の早期診断目的にコンピュータシステムを開発し肝硬変に施行する。【結果】

(1)潜在性肝性脳症の脳内物質代謝異常の検討:3.0teslaのMR装置により脳内でのGlnとGluとの分離が可能となり、肝硬変で増加しているのはGlnであることが明らかとなった。(2)潜在性肝性脳症の診断と脳内受容体異常の検討:肝硬変でのGABA-BZ受容体結合能は亢進しており、血液アンモニア濃度と相関することから、GABA-BZ受容体結合能は血液アンモニア濃度によって変化することが明らかとなった。さらに新しく開発したコンピュータによる定量的精神神経機能検査により肝硬変の4060%の症例が潜在性肝性脳症である可能性が示された。【目的】肝硬変にみられる潜在性肝性脳症の特徴を脳高次脳機能の測定より明らかにし、潜在性肝性脳症の概念の整理や潜在性肝性脳症にみられる精神神経機能異常に対する治療も検討する。潜在性肝性脳症の機序には、脳内物質代謝異常、脳内受容体異常などが想定されin situで検証する。【方法】肝硬変における脳内受容体異常の検討:実験的に肝硬変では脳内のドーパミン濃度は低下し、肝性脳症の成因と考えられるが、in situの状態での脳内ドーパミンの異常の有無については明らかではない。そこで、脳内ドーパミン濃度をポジトロン断層撮影法により測定し、血液生化学検査との関連を検討した。対象はドーパミン系薬剤の服用既往のない肝硬変14例。対象は健常者3例。ドーパミンD2受容体の拮抗薬であるメチルスピペロンに11Cを標識してトレーサーとして用いた。なお、脳の各部位の同定には、3DSRT(3 dimensional stereotactic resion of interest template)を用いて検討した。【結果】脳内受容体異常の検討:肝硬変でのドーパミン受容体は小脳で発現されていないことから、小脳のドーパミン結合能を対象の脳各部位での結合能で除した値を脳内ドーパミン濃度として検討した。その結果、脳内各部位でのドーパミン濃度は肝硬変で健常者に比較して、有意に低下していた。またその値は総ビリルビン値と正の相関、プロトロンビン時間と負の相関をとり、脳内ドーパミン濃度は、肝臓の重症度と相関することが明らかとなった。対象は昨年度より増加しドーパミン系薬剤の服用既往のない肝硬変18例。対象は健常者3例。
急性骨髄性白血病からの人工多能性幹細胞樹立に基づく白血病幹細胞特異的治療法の開発

急性骨髄性白血病からのiPS細胞樹立については、細胞集団を純化した上でのiPS細胞化や、p53のノックダウンなどiPS細胞化を効率化する試み、分化誘導修飾物質の添加、エピジェネティック制御因子の阻害物質の添加、造血細胞分化のマスターレギュレーターの抑制などを試行したが、樹立に至らなかった。一方、同様の手法を用いて慢性骨髄単球性白血病(CMMoL)からのiPS細胞(CMMoL-iPS)樹立に世界で初めて成功し、CMMoL-iPSおよび血球に分化させた細胞が正常由来細胞と比較して増殖能が亢進していることを示した。またエピゲノム・トランスクリプトーム解析により、CMMoLの標的遺伝子候補を同定した。化学療法抵抗性要因となる白血病幹細胞について、その分子レベルでの機能の解明にはヒト症例の検体に基づいた病態解析が重要であるが、症例ごとに入手可能な白血病幹細胞数は非常に少数であるため、その進展は阻まれていた。本事業では、さまざまなヒト症例白血病細胞をiPS細胞化し、血液系へ分化誘導することで、もとの病態の再現を試みることを第一の目標としている。さらに、得られた血液細胞を免疫不全マウスに移植し、白血病幹細胞活性をもつ細胞集団を同定する。この集団を増幅することにより、従来の技術では困難であったエピゲノム・プロテオーム解析、薬剤感受性試験、白血病幹細胞の病態解析を行い、難治性白血病を克服すべく白血病幹細胞特異的治療法の開発を目指すことが事業全体の目標である。急性骨髄性白血病からのiPS細胞樹立については、様々な細胞集団を純化した上でのiPS細胞化や、p53のノックダウンなどiPS細胞化を効率化する試み、分化誘導修飾物質の添加、エピジェネティック制御因子の阻害物質の添加、造血細胞分化のマスターレギュレーターの抑制などを試行したが、樹立に至らなかった。一方で同様の手法を用いて慢性骨髄単球性白血病(CMMoL)からのiPS細胞(CMMoL-iPS)樹立に世界で初めて成功し、CMMoL-iPSおよび血球に分化させた細胞が正常由来細胞と比較して増殖能が亢進していることを示した。またエピゲノム・トランスクリプトーム解析により、CMMoLのターゲット遺伝子候補をいくつか同定した。iPS細胞を用いた解析はprimary sampleよりも鋭敏に標的候補遺伝子を抽出可能であり、かつ病態を反映することが本研究から明らかとなったため、今後も白血病細胞由来iPS細胞を用いて病態解析・薬剤スクリーニングを進める。特に白血病細胞のiPS細胞化については本事業のボトルネックになるため、様々な細胞集団を純化した上でのiPS細胞化や、低酸素長期培養、p53のノックダウンなどiPS細胞化を効率化する試み、分化誘導修飾物質の添加、エピジェネティック制御因子の阻害物質の添加などを順に様々な組み合わせで試行している。また、骨髄増殖性腫瘍は比較的造血器腫瘍の中でもiPS細胞化がしやすいことから、同疾患に特徴的であるJAK2V617F変異はiPS細胞化の鍵となる可能性があるため、同変異体をiPS細胞化の際に一過性に発現させる試みも行っている。現時点では本事業の中心としている急性骨髄性白血病からのiPS細胞化は成功していないが、同様の手法を用いて慢性骨髄単球性白血病(CMMoL)からのiPS細胞化に世界で初めて成功した。そこで、CMMoL-iPS細胞を血球に再分化させることにより、各分画を免疫不全マウスに骨髄移植し、どの分画の細胞が白血病の再構築に必要か、どのような細胞表面形質を有する細胞に白血病幹細胞が含まれているかを検討中である。本事業の中心としている急性白血病からのiPS細胞化は、上記の様々な工夫を複数組み合わせることで、現時点までで文書による同意が得られた14例の症例検体を用いて試行を重ねているが、いまだに成功していない。この点に関する進捗遅延の理由としては、元来急性白血病からのiPS細胞化は困難であることがこれまでの試みからわかっており、研究計画調書や交付申請書に記載した通り、もともと本事業は挑戦的な課題であるところが大きい。

急性白血病は非常にheterogenousな疾患であることから、今後さらに症例数を増やすと同時にしてiPS細胞化を試みる必要がある。一方で、OCT3/4、SOX2、KLF4、L-MYC、LIN28、p53-shRNA発現用エピソーマルベクターを用いてElectroporationによるプラスミド導入を行い低酸素培養を用いて2カ月以上の長期培養を行うことにより、慢性骨髄単球性白血病からのiPS細胞化に世界で初めて成功した(1例中1例)。CMMoL-iPS細胞については、未分化マーカーの発現を確認すると同時に、CMMoL細胞にみられる遺伝子変異を探索することによりEZH2やN-RASの体細胞変異を同定し、それらがiPS細胞にも認められることを確認した。現在、CMMoL-iPS細胞を血球に再分化させることにより、どの分画に白血病幹細胞が豊富に含まれるかを検討中である。また、当該のCMMoL患者はDNAメチル化阻害剤(Azacitidine)が奏効したことから、CMMoL-iPS細胞およびCMMoL-iPS細胞から血球に再分化した細胞のそれぞれにAzacitidineを添加し、その前後で起こるDNAメチル化状態の変化、遺伝子発現変化を比較し、Azacitidineが奏効する分子学的メカニズムを解析中である。本事業のボトルネックとなる白血病細胞のiPS細胞化については、これまで急性白血病全般に応用可能な工夫を優先的に組み合わせて試行してきたが、現時点でiPS化が成功していないため、今後は白血病発症におけるいわゆる2 hit theoryを前提として1 hitをキャンセル(ノックダウン)する方策や、造血細胞分化のマスターレギュレーターの抑制など、症例に特異的な戦略を織り交ぜて、昨年度から続けている方策(様々な細胞集団を純化した上でのiPS細胞化や、低酸素長期培養p53のノックダウンなどiPS細胞化を効率化する試み、分化誘導修飾物質の添加、エピジェネティック制御因子の阻害物質の添加)ともあわせて、引き続きiPS細胞化を試みる。また、樹立したCMMoL-iPS細胞については上記のように、現在白血病幹細胞がenrichされる分画の細胞表面形質を解析中であり、また、Azacitidineの添加前後のepigenomeの状態変化やtranscriptomeを解析することにより、Azacitidineが奏効する分子学的メカニズムの解明を進める。また、新たにプロテオーム解析や薬物スクリーニング、転写因子のDNA結合領域や複合体構成の変化、白血病幹細胞特異的に活性化しているシグナル伝達経路の同定などに注目して研究を推進する。白血病細胞からのiPS細胞樹立に関しては、平成24年度と同様に細胞ソーティングのための抗体や感染用ウィルス作成のための試薬代、培養用サイトカインや培養液などに研究費を用いる。また、樹立したiPS細胞を用いた研究としては、iPS細胞から血球に再分化させる際に用いるサイトカインや、免疫不全マウスの購入・飼育費の他、本事業の目的である、iPS細胞から再分化させた白血病幹細胞の各種omics解析用の費用に充てる。研究費の使用計画全体に関しては、研究計画調書に記載した内容から特に大きな変更点はない。
環境質制御トライボテスターの試作とフェムト秒レーザー加工硬質膜のトライボ特性評価

<ナノ構造の大面積加工技術の開発>1)レーザーの直線状の走査を、照射スポット径の半分ずつ平行にずらしながら繰り返すことにより、15×15mm^2の面積で平面状に均一なナノ構造を形成する技術を開発した。DLC薄膜に関しては、同条件で表面層が均一なGC(ガラス状炭素)に改質される。さらに、一定間隔空けながら直交させて行う網目状照射の技術を開発した。<ナノ加工されたDLC薄膜のトライボロジー特性(I)実荷重領域>2)平面状照射によりナノ構造が形成されたDLC薄膜の摩擦係数は、相手材が軸受鋼の時は減少する傾向を示し、超硬ボールの時は変化が少ない。3)平面状照射でナノ構造を形成されたDLC薄膜上にMoS_2薄膜を被覆することにより、DLC薄膜の摩擦係数が大幅に低下した。WC-Coボールに対しては0.020.04の極めて低い摩擦係数を示す。4)網目状照射によりナノ構造を形成したDLC薄膜は,表面の起伏がほとんど変化しない状態で照射領域の摩擦係数が大幅に増加する.5)これらの成果は、自動車産業等の実荷重領域において、ナノ加工技術により摩擦係数が広範囲に制御でき、さらに局部的に摩擦係数の異なる領域を作製することが可能であることを示している。<ナノ加工されたDLC薄膜のトライボロジー特性(II)微小荷重領域>6)ナノ加工後のDLC薄膜の微小荷重領域(1002000μN)での摩擦係数は、レーザーの照射強度と共に増加する傾向を示すが、レーザー照射により照射部表面が軟化し測定用ダイヤモンドチップ(先端半径1μm)がめり込むことによるチップ側面の影響を考慮する必要があることなどの課題が判明した。今年度は、薄膜表面の機械的性質とトライボロジー特性をナノメートルオーダーで評価できるトライボテスターを走査型プローブ顕微鏡(SPM)に導入し、このナノトライボテスターにより、DLCを主としたフェムト秒レーザー援用硬質薄膜表面のヤング率・硬さ・破壊靱性等の機械的性質の評価を開始した。すなわち、フォース/ディスプレースメントカーブを描き、超軽量荷重ナノインデンテーションテストが可能な、ナノトライボテスターを現有のSPM装置に導入した。SPMに導入することにより、試料を原子間力顕微鏡(AFM)モードで観察しながら、ダイヤモンドチップをサンプル凹凸の望ましいポイントに正確にインデントできるだけではなく、インデント後の表面形状の変化をナノオーダーで観察・評価ができるようになった。さらに、DLC等の硬質薄膜表面にフェムト秒レーザーをスポット状(直径約200μm)に照射し、照射面に種々のサイズや形状を有する周期的微細構造(ナノ構造)を形成する技術をもとに、このナノ構造をより広い平面状に形成する技術の開発に着手した。その結果、試料ステージを精密駆動させ、駆動スピードを最適化することにより、約15mm×15mm程度の平面にナノ構造をほぼ一様に形成することが可能になった。スポット状照射時には、その微小スポット内へのトライボテスターのカンチレバーの設置が困難であったが、平面状加工技術により大幅に改善された。また、ナノ構造が平面状に形成されたDLC膜表面のマクロなトライボロジー特性を、ボール・オン・ディスク型摩擦摩耗試験により評価した。その結果、未照射面と比較して、超硬ボールに対してはそれほど変化しないが、鉄系(軸受鋼)のボールに対しては摩擦特性が向上することが判明した。今年度は、走査型プローブ顕微鏡(SPM)に組み込まれたトライボテスターにラテラルフォースモジュールを付加し、超微小荷重下での微小領域スクラッチ試験を実施し、ナノトライボロジー特性の先端的評価を開始した。

すなわち、ダイヤモンド圧子を試料に接触させ、所定の荷重(30mN以下)を加えた状態で水平移動(5μm以下)させ、得られる水平方向の荷重のデータを取り込むことで摩擦係数の変動を解析する。なお、スクラッチ試験の前後に試料表面を原子間力顕微鏡(AFM)モードで観察し、摩擦摩耗の状態を確認する。次に、精密試料ステージを用いてフェムト秒レーザーをDLCやTiNの硬質薄膜表面に平面状に照射し、照射条件(レーザーの強度、パルス数、スポット径など)を変化させて、周期的微細構造(ナノ構造)を約15mm角で均一に加工する技術を開発した。同一場所にビームが約100パルス照射され、レーザー走査によるうねりが少なくなるようにステージ速度や送り量を調整した。100200mWのレーザー強度でナノ構造が加工されたDLC薄膜の摩擦係数を、トライボテスターを用いて測定した。1001000μNの荷重でダイヤモンドチップ(先端半径1μm)を用いて測定したところ、未照射面でμ=0.1を示す摩擦係数が、レーザー照射により0.20.3に増加することが判明した。また、スクラッチ時のチップの侵入深さが、レーザー強度や荷重が増えるに従い増加した。レーザー照射による硬度の低下や表面に形成されたナノ構造の凹凸の影響により摩擦係数が増加したと考えられる。なお、摩擦係数が荷重に依存して増加しており、薄膜内にめり込んだチップ側面の影響に注意する必要性がある。また、横偏光で形成される細長い粒状のナノ構造に平行にスクラッチした方が、直交して行う場合より約2割摩擦係数が低下することも明らかになった。精密ステージを用いてフェムト秒レーザーをDLC薄膜に照射し、周期的微細構造(ナノ構造)とGCへの表面改質層を大面積(15mm×15mm)に均一加工する条件を明らかにした。また、直線状の走査線を平行にずらしながら行う平面状照射と、走査線を一定間隔空けながら直交させて行う網目状照射の技術を開発した。平面状照射によりナノ構造が形成されたDLC薄膜に対し、開発したトライボテスターにより、微小荷重域(1002000μN)のナノメカニカル試験を実施した。ベルコビッチ型ダイヤモンドチップ(先端半径100nm)を用いたナノインデンテーションでは、フォース・ディスプレースメント曲線より超微小荷重の硬さを測定し、レーザー照射でGCに改質した表面層が軟化していることが判明した。さらにマイクロスクラッチ試験では、ダイヤモンドチップ(先端半径1μm)で測定した摩擦係数が、110mWで約0.2、200mWで約0.4となり、未処理で約0.1の摩擦係数がレーザーの照射強度と共に増加することが判明した。また、直線状のナノ構造に平行にスクラッチする方が、直交する場合より約2割小さい摩擦係数を示した。この技術は、マイクロマシン等で摩擦係数を0.10.4で制御した任意サイズの領域を形成したい場合に応用が可能である。次にボールオンディスク型摩擦摩耗試験機を用いて、実荷重下(10N)での摩擦係数をモニタリングした。その結果、平面状照射に対しては、ナノ構造形成後MoS_2薄膜を複合して被覆することにより、摩擦係数が大幅に低下し、超硬ボールに対しては0.020.04の極めて低い摩擦係数を示すことを見出した。一方、網目状照射によりナノ構造を形成したDLC薄膜は、表面起伏がほとんど変化せずに摩擦係数が大幅に増加することが判明した。従って、実荷重域でも、摩擦係数を広範囲に局部的に制御可能である。
アジア・オセアニアにおける音楽のグローバル化とローカル化に関する民族学的研究

山田陽一は、フランス領ニューカレドニア、ヴァヌアツ、パプアニューギニアの音楽制作スタジオにおけるインタピュー調査および音楽祭における映像記録化をとおして、ローカル音楽の制作・販売・流通戦略を探るとともに、ニューカレドニアを中核としたメラネシア諸国間の音楽交流の実態およびヨーロッパやオーストラリアへ向けた音楽のグローバル化戦略を明らかにした。中川真は、インドネシアのジョグジャカルタにおいて、伝統的音楽舞踊団の活動の実態や、芸術祭における音楽文化の提示の仕方、あるいは「チャンプル・サリ」という新しいジャンルにおける音楽変容の問題について調査をおこなった。その結果、近年の政治的・社会的変化が舞踊団の活動や芸術祭に強い影響をあたえている点や、ローカル音楽の急激な変容の実態が明らかになった。寺田吉孝は、インドのチェンナイを中心に、インド古典音楽と西洋ポピュラー音楽が混淆したフュージョン音楽の制作・流通・拡散のプロセスについて、音楽制作プロデューサーや演奏家へのインタビューをとおして調査をおこない、クアラルンプールやシンガポールなどのタミル人社会への拡散を意図した制作・流通がおこなわれていることを明らかにした。卜田隆嗣は、マレーシアのサラワク州において、少数民族の音楽活動を調査し、ローカル音楽を州外へ流通させようとする動きと、グローバル化した音楽を州内で受容しようとする動きが並存していること、および汎ダヤク的・汎マレーシア的芸能と海外から流入した音楽が統合されつつある実態を明らかにした。植村幸生は、大韓民国のソウルにおいて、ローカルなレベルでの伝統音楽・芸能の復興に関する調査をおこない、伝統音楽を教授・学習する音楽学校と伝統音楽競演大会のあいだの相互関係、および創出された伝統としての「大吹打」の復興プロセスを明らかにした。山田陽一は、パプアニューギニア、フランス領ニューカレドニア、ヴァヌアツ共和国の音楽制作スタジオを中心に、ポピュラー音楽の制作戦略および国内外における流通と販売の状況に関する調査をおこなった。その結果、パプアニューギニアとニューカレドニアにおいて特にローカル色の濃い新たな音楽が生み出されていること、そして両国をハブとする大規模な流通・販売ネットワークの存在が明らかになった。中川真は、インドネシア共和国・ジョグジャカルタ市およびソロ市において、伝統的な音楽・舞踊の公演をおこなっているプロの音楽舞踊団の活動を調査し、インドネシアにおける近年の政治的社会的変化がそれらに対して大きな影響を及ぼしている実態を把握した。寺田吉孝は、インド共和国チェンナイ市において、インド古典音楽と西洋のポピュラー音楽が混淆している事例を中心に調査をおこなった結果、フュージョンとよばれる新しい音楽カテゴリーが幅広い層に支持されていることを確認した。このフュージョン音楽が、チェンナイ市を越えてどのように広がっているかを追跡することが、今後の重要な調査目標となった。卜田隆嗣は、マレーシア・サラワク州において、都市部に移住した少数民族と現在も内陸部で暮らす人びとの音楽活動を調査した。その結果、都市部においてローカルな音楽を州外へ流通させようとする動きが目立つのに対し、内陸部においてもグローバルな音楽の受容が広まっていることが確認された。植村幸生は、大韓民国ソウル市などにおいて、中国朝鮮族音楽家による公演の参観や朝鮮族研究者との面談をとおして、中国朝鮮族の音楽文化に関する情報収集および研究動向の把握をおこなった。その結果、韓国・中国間における音楽の相互流通を考察するうえで、中国朝鮮族の音楽が、社会的・文化的に重要な役割をはたしていることが明らかになった。山田陽一は、ヴァヌアツのポートヴィラ市で開催された第2回メラネシア芸術祭に参加し、ヴァヌアツ、ニューカレドニア、フィジーの伝統音楽とポピュラー音楽のライヴ・パフォーマンスの調査をとおして、メラネシア諸国間における音楽の伝播と交流の実態を把握した。また、ニューカレドニアのヌーメア市とベトナムのハノイ市、ホーチミン市の音楽制作スタジオおよびCDショップにおける音楽関係者とのインタビューをとおして、音楽の制作・販売戦略の一端を明らかにした。

中川真は、2003年7月に開催予定のジョクジャカルタ芸術祭の予備調査として、芸術祭組織委員会やジョクジャカルタ特別州観光文化局のメンバー、ガジャマダ大学教授たちへのインタビューをおこなった。その結果、芸術祭においてジョクジャカルタの音楽文化がいかに提示されるかという調査テーマがクローズアップされた。寺田吉孝は、インドのチェンナイ市において、フュージョン音楽の演奏家やプロデューサーにインタビューし、かれらの音楽的背景や南インド外部からの音楽的影響に関する聞き取り調査をおこなうとともに、音楽制作スタジオやCDショップにおいて、同音楽の生産形態や流通経路を調査した。また、フユージョン音楽の重要なマーケットであるシンガポールで、タミル人社会における音楽流通状態の調査をおこなった。卜田隆嗣は、マレーシア(ジョホールバル市、コタバル市、ムラカ市)、タイ(パタニ市、ナラティワット市)において、ムスリム芸能活動に関する調査をおこなうとともに、ジャワ起源とされるトランス芸能「クダ・クパン」の伝播と変容、および汎マレー化とローカル化の過程と現状について調査した。植村幸生は、延辺大学芸術学院において朝鮮族の伝統楽器の改良に関する調査をおこなうとともに、伝統音楽の教習の実状と発声法の変化について、同学院教授数名から有益な情報を得た。山田陽一は、国立パプアニューギニア研究所において、メラネシアのポピュラー音楽に関する文献資料を収集する一方で、ポートモレスビーのライブハウスにおいて、音楽の映像記録およびミュージシャンへのインタビューを行った。また、ヴァヌアツのポートヴィラで開催された音楽祭「フェス・ナプアン」にも参加し、ヴァヌアツとニューカレドニアの音楽映像記録を行うとともに、メラネシア諸国間における音楽の伝播・交流の実態を探った。中川真は、インドネシア・ジョクジャカルタ周辺において、新しい音楽ジャンル「チャンプル・サリ」について調査を行った。その結果、伝統的なガムラン楽器にギターやシンセサイザーなどが加わったチャンプル・サリでは、ガムラン楽器が平均律に調律されるなど、数多くの音楽的変化が生じていることが明らかになった。寺田吉孝は、南インドにおけるフュージョン音楽の生産・流通の中心地であるチェンナイにおいて、演奏家等へのインタビューを行うとともに、制作スタジオにおいて、同ジャンルの生産形態を調査した。また、クアラルンプールにおいても、音源の収集やタミル人社会における流通状態の調査を行った。卜田隆嗣は、マレーシア・クチンにおいて、「上流民全国連合」本部の文化活動に関する調査を行うとともに、市制15周年イベントへの出演バンドを取材した。また、コタバルにおいては、マレーシア独立記念日に関わる芸能イベントを調査した。その結果、汎ダヤク・汎マレーシア芸能の創出と、海外からの音楽流入との拮抗・統合に関わる最新の状況を把握することができた。植村幸生は、大韓民国・ソウルにおいて、「大吹打」の復興に関する調査と、伝統音楽・芸能の競演大会に関する調査を行った。
超伝導集積回路における磁束トラップ機構の解明およびその除去法の開発

本研究の当初の計画(昭和60年度計画調書)に従い研究を行い,ほぼ所期の目的を達成した.項目毎に研究成果を記す.1.Nb薄膜上にPb合金を上部電極とするジョセフソン素子のアレイを作製し,磁束分布の測定を行う. -Nbを下部電極, Pb合金を上部電極とするジョセフソン素子の作製技術を確立し,良好な特性を示す素子を再現性良く作製できるようになった.素子アレイとしては, 50個のジョセフソン素子の直列接続の試作に成功した.2.磁束トラップ機構の解明-上記の実験データをもとに,磁束トラップの機構について検討を行った.磁束トラップのメカニズムとしては,超伝導体のピン止め中心と考えられるが,このうちバルクピンニングと表面ピンニングが存在することが明らかとなり,また両者の分離も可能となった.3.磁束トラップ除去の実験および評価-ヘリウムネオンレーザの出力を光ファイバーで導波し,それをジョセフソン素子のアレイに照射することによる磁束トラップ除去の実験を行った.10100μuのレーザー出力を素子に照射することにより,素子の実効温度を数%変調することに成功し,その結果,トラップされた磁束が除去されることが明らかとなった.4.上記の方法を用いたトラップ磁束の除去法の検討を行った.本研究の当初の計画(昭和60年度計画調書)に従い研究を行い,ほぼ所期の目的を達成した.項目毎に研究成果を記す.1.Nb薄膜上にPb合金を上部電極とするジョセフソン素子のアレイを作製し,磁束分布の測定を行う. -Nbを下部電極, Pb合金を上部電極とするジョセフソン素子の作製技術を確立し,良好な特性を示す素子を再現性良く作製できるようになった.素子アレイとしては, 50個のジョセフソン素子の直列接続の試作に成功した.2.磁束トラップ機構の解明-上記の実験データをもとに,磁束トラップの機構について検討を行った.磁束トラップのメカニズムとしては,超伝導体のピン止め中心と考えられるが,このうちバルクピンニングと表面ピンニングが存在することが明らかとなり,また両者の分離も可能となった.3.磁束トラップ除去の実験および評価-ヘリウムネオンレーザの出力を光ファイバーで導波し,それをジョセフソン素子のアレイに照射することによる磁束トラップ除去の実験を行った.10100μuのレーザー出力を素子に照射することにより,素子の実効温度を数%変調することに成功し,その結果,トラップされた磁束が除去されることが明らかとなった.4.上記の方法を用いたトラップ磁束の除去法の検討を行った.昭和61年度計画調書に従い研究を行った。項目毎に研究成果を記す。1.Nb薄膜上にPb合金を上部電極とするジョセフソン素子のアレイを作製し、磁束分布の測定を行う。-Nbを下部電極、Pb合金を上部電極とするジョセフソン素子の作製技術を確立し、良好な特性を示す素子を再現性良く作製できるようになった。素子アレイとしては、50個のジョセフソン素子の直列接続の試作に成功した。2.磁束トラップ機構の解明-上記の実験データーをもとに、磁束トラップの機構にについて検討を行なった。磁束トラップのメカニズムとしては、超伝導体のピン止め中心と考えられるが、このうちバルクピンニングと表面ピンニングが存在することが明らかとなり、また両者の分離も可能となった。3.磁束トラップ除去の実験および評価-ヘリウムネオンレーザの出力を光ファイバーで導波し、それをジョセフソン素子のアレイに照射することによる磁束トラップ除去の実験を行った。10100μWのレーザー出力を素子に照射することにより、素子の実効温度を数%変調することに成功し、その結果、トラップされた磁束が除去されることが明らかとなった。
異種細胞の遺伝子発現同時検出可能な共培養系による生体時計同調機構解析

各々の組織・細胞の時計遺伝子発現を非侵襲的に同時にモニター可能な新規リアルタイム発光システムを構築し、位相や周期の異なる異種の細胞を共培養した際に生じる発現変動の変化を追跡する。これにより、概日リズム形成における細胞間同調の機構解析を試みる。本年度の研究実績は以下のとおりである。1.株化培養細胞における細胞間同調の検討モデル株化細胞であるラット繊維芽細胞Rat-1において、細胞間のリズムの同調の有無を解析した。時計遺伝子Bmal1プロモーターに鉄道虫由来の赤色と、イリオモテボタル由来の緑色ルシフェラーゼを連結した2種類のベクターを作成し、これらを導入したRat-1細胞の安定株を樹立した(以下それぞれBmal1-RED、Bmal1-GR)。これらの細胞を共培養あるいは単独培養し、2色のルシフェラーゼの発光を同時にモニターすることで発光リズムのリズムの周期、位相、振幅を比較した。2種の細胞を共培養した場合、単独で培養した場合と比較して、Bmal1-REDの位相は約1.2時間有意に後退し周期が延長したが、Bmal1-GRの位相と周期、双方の振幅に変化は見られなかった。以上よりRat-1細胞の概日リズムは同調せず、内在的なリズムに従って振動を続けることが示唆された。2.抹消組織と株化培養細胞における組織-細胞間同調の検討Bmal1プロモーターにクリックビートル由来緑色ルシフェラーゼを連結したベクターを作製し、これを導入したトランスジェニックマウスを構築した。このマウスから単離した組織は、明瞭な発光の概日リズムが観察され、本研究の目的に十分使用可能なラインであることが明らかとなった。続いて。トランスジェニックマウスから調製した抹消組織を、前述のBmal1-RED/Rat1細胞と共培養し、両者のリズムを同時に測定し、同調の有無について検討した。その結果、肺や肝臓と共培養した場合、Rat1細胞のリズムに変化は認められず、両者において同調機構はないことが示された。一方、単離した副腎とRat1細胞を共培養すると、副腎のリズムに変化はないが、Rat1のリズムは大きく影響されることが明らかとなり、副腎との同調が認められた。この結果、副腎は他の細胞・組織を同調させる作用を持ち、分泌される、ある種のホルモンが同調に関与していることが示唆された。続いて。
高等植物が概日時計を介して光の応答性を内因的に調節するメカニズムの解明

シロイヌナズナにおける概日時計の主要な構成因子であるLATE ELONGATED HYPOCOTYL(LHY)とCIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1 (CCA1)の二重欠損変異体(lhy;cca1)では、葉の色に異常な表現型が見られる。これまでの研究から、野生型は、日長条件に関わらず、クロロフィル含量及びa/b比がほぼ一定なのに対し、lhy;cca1では明期が長く、暗期が短くなるに従って。クロロフィルの含量が増加、クロロフィルa/b比が低下することが明らかになった。本研究では、概日時計がクロロフィル含量やa/b比を、光周期補償的に一定にする機構とその生物学的意義の解明を目指している。本年度の研究から、恒明条件下で生育させたlhy;cca1では、野生型と比べ、葉緑体内のグラナ層が著しく増加している事が明らかとなった。また、クロロフィル結合タンパクであるLIGHT HERVESTING COMPLEX II(LHC II)は、lhy;cca1では恒明条件下で増加する事が示されたが、LHCBsの発現量は野生型と比較して顕著な違いは見られなかった。このことから、LHCBsの発現量以外を介して、概日時計が葉緑体の構造を制御している事が示唆された。さらに、前年度までの研究から、概日時計による光周期補償的なクロロフィル含量、及びa/b比の制御には、SHORT VEGETATEVE PHASE (SVP)が関わる事が示されていた。svp変異によりLHCタンパクの増加は抑圧される事が示されたが、LHCBsの発現量には影響を与えない事が明らかとなった。以上の研究から概日時計はクロロフィル含量を光周期補償的に一定に保つ働きをもっていること、SVPが主要な役割を果たしていることを発見し、SVPがLHC IIの転写後制御を介して関わる可能性を提案した。私は、シロイヌナズナにおける概日時計の主要な構成因子であるLATE ELONGATED HYPOCOTYL(LHY)とCIRCADIAN CLOCK ASSOCIATED 1(CCA1)の二重欠損変異体(lhy;cca1)で見られる、恒明条件下での濃緑色葉形質に関して研究を行っている。前年度までの研究から、野生型は、1日における明期の長さに関わらず、クロロフィル含量及びa/b比がほぼ一定なのに対し、lhy;cca1では明期の長さに依存してクロロフィルの含量が上昇し、クロロフィルa/b比が低下することが明らかになった。本研究では、概日時計によるクロロフィルの制御メカニズムと生物学的意義の解明を目指している。本年度の研究から、lhy;cca1で見られるクロロフィル含量の変化には、波長や強さよりも、明期・暗期の長さが重要であり、また、赤色光受容体PHYTOCHROMB(PHYB)はこの制御とは独立にクロロフィル量を制御する事が明らかになった。また、クロロフィル結合タンパクであるLIGHT HERVESTING COMPLEX II(LHCII)は、lhy;cca1では明期の長さ依存的に増加するが、野生型ではほぼ一定であった。しかし恒明条件下で生育させた野生型とlhy;cca1の間でLHCB2.1,2.2 2.4の発現量・クロロフィルの生合成、分解の関連遺伝子で、顕著な違いは見られない為、恒明条件下のlhy;cca1では、翻訳後の制御の異常により、LHC IIが蓄積し、それに伴いクロロフィル含量が増加していると考えられる。さらに、SHORT VEGETATEVE PHASE(SVP)の変異によりこのLHC IIタンパクの蓄積も抑制され、SVP過剰発現体では、クロロフィル含量・LCH II量の増加が見られることから、SVPが概日時計の下流のクロロフィル含量の制御に強く関わることが示唆された。

以上の研究から概日時計はクロロフィル含量を光周期補償的に一定に保つ働きをもっていること、SVPが主要な役割を果たしていることを発見し、SVPがLHC IIの転写後制御を介して関わる可能性を提案した。
自動車部品サプライヤー・システムの変容と知的高度化

本研究では、自動車メーカー・サプライヤー問の先端的技術開発分野の開発協業について、定量的・定性的な分析を進めた。その結果、少なくともこの10年あまりの間に、日本の自動車メーカー・サプライヤー問の先端的技術開発協業は拡大しつつあり、その成果も増大しつつあることが分かった。また、こうした先端的技術開発協業では、技術分野ごとに見ると特にエレクトロニクス分野が、企業ごとに見るとトヨタの取り組みが、それぞれ先行していることも明らかになった。2006年度は、第一に、2003年11月に東京大学大学院の藤本隆宏教授と京都産業大学の具承桓講師と共同で行った一次部品サプライヤーに対する質問票調査の結果と、1993年から2004年までに自動車メーカーが出願した特許データをもとに、自動車メーカー・サプライヤー間の先行開発協業について分析を進めた。その結果、少なくともこの10年あまりの間に、日本の自動車メーカー・サプライヤー間の先行開発分野での協業は拡大しつつあり、その成果も増大しつつあることが分かった。また、1こうした先行開発分野での協業の面では、特にトヨタ系サプライヤーの取り組みが先行していることも明らかになった。こうした成果は、組織学会にて報告し、大きな反響を受けた。また、国内査読誌(『一橋ビジネスレビュー』)、『東京大学ものづくり経営研究センターディスカッションペーパー』でも公表される。第二に、海外への情報発信を意識し、先行開発協業に関する既存の日本語論文の英訳を行い、今年度は『東京大学ものづくり経営研究センターディスカッションペーパー』にて公表した。来年度は、昨年度・一昨年度に発表した英語論文の内容と合わせて加筆・改編を行い、海外査読誌への投稿を行う予定である。2007年度は、第一に、1993年から2004年までに自動車メーカーが出願した特許データと、主要な一次部品メーカー(First Tier supp1iers)が出願した特許データ、及び両者が共同で出願した特許データをもとに大規模なデータベースを作成し、自動車メーカー・サプライヤー間の先行開発協業について分析を進めた。また、こうした先行開発分野での協業の面では、特にトヨタ系サプライヤーの取り組みが先行していることも明らかになった。こうした成果は、国内査読誌(『一橋ビジネスレビュー』)や、産業学会、経済産業省主催の『我が国製造業を取り巻く環境変化と競争力維持・強化に関する研究会』、中小企業庁主催の『今後の中小企業と大企業の間の取引のあり方を考える研究会』などで公表・報告したが、大きな反響があった。第二に、海外への情報発信を意識し、先行開発協業に関する既存の研究を英語論文にまとめ、英文ジャーナルへの投稿を行い、2008年3月に掲載となった。2008年度は、第一に、1993年から2004年までに自動車メーカーが出願した特許データと、主要な一次部品メーカー(First Tier suppliers)が出願した特許データ、及び両者が共同で出願した特許データをもとに、自動車メーカー・サプライヤー間のエレクトロニクス分野の先行開発協業の特徴について分析を進めた。また、自動車メーカー・サプライヤー間のエレクトロニクス分野の先行開発協業のマネジメントの実際がどうなっているのかを明らかにし、さらには上記のデータ分析から得られた結果を正しく解釈するために、自動車メーカー及びその中核的サプライヤーへのインタビュー調査を行った。こうした成果は、The Mitsubishi UFJ Foundation Conference, "Exploring New Perspectives on Management"、及び法政大学イノベーション・マネジメント研究センターワーキングペーパーシリーズなどで公表.報告したが、日本だけでなく、海外(特に東アジア地域)の実務者・研究者からも大きな反響があった。第二に、海外への情報発信を意識し、先行開発協業に関するこれまでの研究成果を英語論文にまとめ、今年度は上記のように法政大学イノベーション・マネジメント研究センターワーキングペーパーシリーズにて公表した。また、同じ論文を、海外査読誌へ投稿した(現在は査読待ちの状況である)。来年度中に、なんとか海外査読誌への掲載を決めたいと考えている。
神経細胞の形態変化のプロテインキナーゼによる制御:可塑性のモデル

細胞の形態や運動性の変化は細胞骨格構造のダイナミックな変化により引き起こされ、Ca^<2+>はこれらの過程に重要な役割を果たしている。本研究では、Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(キナーゼII)cDNAを導入した細胞を用いて、神経突起形成や突起の運動性の変化のプロテインキナーゼの相互作用を調べ、以下の結果を得た。(1)過剰発現細胞のCaM kinase IIはラット大脳の酵素と同じ酵素学的性質を示し、αは主に細胞質画分に、βは主に顆粒画分に存在した。(2)過剰発現細胞では、αとβいずれの細胞でも神経突起伸長が促進され、CaM kinase IIが突起伸長に関与すると考えられた。β細胞はα細胞に比べて大きな形態変化を起こし、αとβでは突起伸展能に違いが認められた。(3)CaM kinaseIIの過剰発現による突起伸長の促進は、プロテインキナーゼの阻害剤であるH-7により増強された。H-7による突起伸展の増強効果はα細胞よりβ細胞に対する方が大きく現れた。この促進効果は継代後比較的早く現れることから,CaM kinase IIが突起伸展の初期変化に関与すると考えられた。(4)H-7と同様の突起促進効果は、プロテインキナーゼC(PKC)の特異的阻害剤のchelerythrineでも認められたが、cAMP-やcGMP-依存性プロテインキナーゼ阻害剤のH-89では観察されなかった。このことから、H-7の効果はPKCの阻害によるものと考えられた。PKCは細胞の増殖に関与することから、CaM kinase IIとPKC活性が神経細胞の分化と増殖の方向の決定に関与することが示唆される。
プレセニリンγセクレターゼによるアミロイドβ切断が細胞内のどこで起こるか？

ヒトiPS細胞から誘導した神経細胞を用いて、Aβ42切断やγ切断などが起こる仕組みを詳細に検討した。そしてAβが産生される際に副産物として産生される数アミノ酸ペプチ(γbyproduct)を細胞内で検出、定量化することに成功した。γセクレターゼの主たる構成分子プレセニリン1に病的突然変異がある家族性AD4例および非認知症患者のCSFサンプル数十例中のAβ42、APL1β28などの測定を行った。その結果、家族性AD脳では大量のAβ42が蓄積しているにも関わらず、Aβ42産生量自体は増加していないこと、主たる分子種であるAβ40の産生量が低下し、Aβ42の割合が増えていることが示唆された。アルツハイマー病(AD)脳に特異的に認められる老人斑の主たる構成成分は42アミノ酸からなるAβ42であり、AD病理の本体はこのAβ42の凝集過程にあるのではないかと考えられている。Aβは前駆体であるβAPPがBACEとプレセニリンγセクレターゼによる段階的蛋白分解を受けて産生される。近年我々はγセクレターゼによる最終分泌産物であると考えられていたAβ42が、実はプレセニリンγセクレターゼの基質となり、さらに凝集性が乏しいAβ38に切断されることを発見した。またAβ42のサロゲートマーカーであるAPL1β28もγセクレターゼによる切断を受けてAPL1β25に分解されることを明らかにした。本研究ではプレセニリンγセクレターゼによるγ切断やこのAβ42切断が細胞内で起こる仕組みやその局在、およびプレセニリン1に病原性突然変異体を有する家族性AD患者脳でAβ42切断が変化しているかどうかを検討している。本年度はβAPP発現培養HEK細胞を用いて、Aβ42切断やγ切断などを可視化するため、Aβ42のC末端側に特異的に反応する断端抗体を用いて検討した。現在のところAβの前駆体であるβAPPや、βAPPがBACEにより細胞外ドメインを切断されたCTFβに対する市販抗体では特異的な染色像を得られている。さらにプレセニリン1に各々異なる病的突然変異がある家族性AD 4例および非認知症患者の脳脊髄液中サンプル数十例中のAβ42、APL1β28などのELISAを用いた測定は完了した。解析の結果、家族性AD脳脊髄液中のAPL1β総量は対照のそれに比べて有意に低下していたが、APL1β28の値は増加も減少もしていなかった。この事実より家族性AD患者脳内ではAPL1β28からさらに短いAPL1β25などへの切断の遅延、つまりAβ42からAβ38への切断が遅延していることが示唆された。これをまとめ論文発表した。アルツハイマー病(AD)脳に特異的に認められる老人斑の主たる構成成分は42アミノ酸からなるAβ42であり、Aβ42が凝集し始めることがAD病理の引き金になるのではないかと考えられている。近年我々はγセクレターゼによる最終分泌産物であると考えられていたAβ42が、実は中間代謝産物であり、γセクレターゼ自身によってさらなる切断を受けて、病原性のないAβ38となることを発見した。本研究ではプレセニリンγセクレターゼによるγ切断やこのAβ42切断が細胞内で起こる仕組みやその局在、およびプレセニリン1に病原性突然変異体を有する家族性AD患者脳でA&#61538;42切断が変化しているかどうかを検討している。本年度はβAPPを過剰発現したHEK細胞やヒトiPS細胞から誘導した大脳皮質神経細胞を用いて、Aβ42切断やγ切断などが起こる仕組みを詳細に検討した。細胞免疫染色については、数種類のAβ42のC末端側に特異的に反応する断端抗体を用いて実験を繰り返したが、定量的解析ができるほどのシグナル強度を得ることが出来なかった。そこで、細胞内でAβ42切断やγ切断が起こる時に、同時に細胞内に産生される数アミノ酸のペプチドに着目し、これを解析することにした。またγセクレターゼの主たる構成分子であるプレセニリン1に各々異なる病的突然変異がある家族性AD (FAD)4例および非認知症患者の脳脊髄液中サンプル数十例中のAβ42、APL1β28などの測定を行った。その結果、家族性AD脳では大量のAβ42が蓄積しているにも関わらず、Aβ42産生量自体は増加していないこと、主たる分子種であるAβ40の産生量がむしろ低下し、Aβ42の割合が増えることがFAD病理の引き金になっている可能性が示唆された。Aβ42切断やγ切断の仕組み・細胞内局在を検討する実験に関しては、複数のAβ42断端特異的抗体を用いて検討を重ねた。Aβの前駆体である&#61538;APPや、βAPPがBACEにより細胞外ドメインを切断されたCTFβに対する市販抗体では、共焦点蛍光顕微鏡を用いて特異的な染色像を得られたが、Aβ42断端を特異的に捉えることは出来ていない。これに関しては現在のところ当該実験の進捗は順調である。

またFAD患者脳でAβ42切断が変化しているかどうかについては、実験を完了しFAD患者脳内ではAPL1β28からさらに短いAPL1β25などへの切断の遅延、つまりAβ42からAβ38への切断が遅延していることを示唆するという結論が得られたため、達成度は十分である。アルツハイマー病(AD)脳に特異的に認められる老人斑の主たる構成成分は42アミノ酸からなるAβ42であり、Aβ42が凝集し始めることがAD病理の引き金になるのではないかと考えられている。Aβ42を含むAβ各分子種は以下のようなメカニズムで産生される。まずAβの前駆体であるβAPPがBACEによる細胞外シェディングを受けてCTF-βとなる。次いでプレセニリンγセクレターゼがCTF-βの細胞膜と細胞質の境界付近から切断を開始し、数アミノ酸ずつ段階的に膜の中央部に切断が進むことにより、数種類のAβ分子種が産生される。我々はγセクレターゼによる最終分泌産物であると考えられていたAβ42やAβ43が、実はγセクレターゼの基質となり、さらに凝集性が乏しいAβ38などに切断されることを発見した。またAβ42およびがAβ43が切断されてAβ38となる時に産生されるペプチドVVIAとVVIATを細胞内に同定した。本研究ではこの研究成果をさらに発展させた。ヒトiPS細胞から誘導した大脳皮質神経細胞を用いて、Aβ42切断やγ切断などが起こる仕組みを詳細に検討した。そしてAβが産生される際に副産物として産生される数アミノ酸ペプチド(γバイプロダクトと命名)を細胞内で検出、定量化することに成功した。さらにγセクレターゼの主たる構成分子であるプレセニリン1に各々異なる病的突然変異がある家族性AD (FAD)4例および非認知症患者の脳脊髄液中サンプル数十例中のAβ42、APL1β28(我々が発見したAβ42サロゲートマーカー)などの測定を行った。その結果、家族性AD脳では大量のAβ42が蓄積しているにも関わらず、Aβ42産生量自体は増加していないこと、主たる分子種であるAβ40の産生量がむしろ低下し、Aβ42の割合が増えることがFAD病理の引き金になっている可能性が示唆された。ヒトiPS細胞から誘導した神経細胞を用いて、Aβ42切断やγ切断などが起こる仕組みを詳細に検討した。そしてAβが産生される際に副産物として産生される数アミノ酸ペプチ(γbyproduct)を細胞内で検出、定量化することに成功した。γセクレターゼの主たる構成分子プレセニリン1に病的突然変異がある家族性AD4例および非認知症患者のCSFサンプル数十例中のAβ42、APL1β28などの測定を行った。その結果、家族性AD脳では大量のAβ42が蓄積しているにも関わらず、Aβ42産生量自体は増加していないこと、主たる分子種であるAβ40の産生量が低下し、Aβ42の割合が増えていることが示唆された。Aβ42切断やγ切断の仕組み・細胞内局在を検討する実験に関しては、複数のAβ42断端特異的抗体を用いて検討を重ねている。現在のところAβの前駆体であるβAPPや、βAPPがBACEにより細胞外ドメインを切断されたCTFβに対する市販抗体では、共焦点蛍光顕微鏡を用いて特異的な染色像を得られている。また並行してAβ42切断やγ切断の仕組みについても、酵素反応速度論的解析を行っている。従って現在のところ当該実験の進捗は順調である。
母親の高脂肪食摂取が胎児の神経発生と行動に及ぼす影響：発達障害のモデルとして

妊娠中期(6日14日)に脂肪エネルギー比率50%の高脂肪食を与えた母から生まれた仔において、オレキシン神経細胞数が増加し、さらに自発運動量も増加することを明らかにした。さらに脂肪酸の組成による影響を検討したところ、オレイン酸食やラード食(一価不飽和脂肪酸食)が、パルミチン酸食やバター食(飽和脂肪酸食)、あるいはリノール酸食(多価不飽和脂肪酸食)に比べ有意に仔の過活動とオレキシン細胞数の増加を起こすことがわかった。オレイン酸が胎児の神経幹細胞に働きニューロンへの分化を促進することにより、オレキシン細胞数を増加させ、それが過活動を引き起こしたと考えられる。妊娠6日目出産まで母親に高脂肪食(High Fat Diet:HFD)を与えると、生後8週頃から雄の仔マウスが過活動を示すことを見出した。母親の高脂肪食により胎児脳のneurogenesisが影響を受け、特に視床下部のOrexinニューロンが増加しており、Orexin1受容体(OXR1)のantagonistを投与すると、過活動が抑制されることを明らかにした。今年度は、高脂肪食を与える時期と脂肪酸の組成による影響について検討した。普通食を与えた母親から生まれた仔マウスをND群、妊娠中期に高脂肪食を与えた群をHFD(中期)群、妊娠中期以降に高脂肪食を与えた群をHFD(中期+後期)群とし、各群の自発運動量を測定すると、HFD(中期)群はND群の2.27倍、HFD(中期+後期)群はND群の1.44倍であった。このことは、妊娠中期の高脂肪食摂取が仔の過活動に影響を与えることを示す。HFD群については妊娠6日目から14日目にオレイン酸22%の餌を母親に与えた群(O-HFD群)、パルミチン酸19%の餌を与えた群(P-HFD群)、ラード食を与えた群(L-HFD群)の3群に分けた。生後3か月目の自発運動量を測定すると、ND群に対してP-HFD群が1.19倍、L-HFD群が1.65倍、O-HFD群が1.92倍であった。このことは、妊娠期の不飽和脂肪酸の過剰摂取が仔の過活動に影響を与えることを示す。L-HFD群、O-HFD群とも視床下部のOrexin細胞数がND群に比べて有意に増加していた。HFD群の過活動は、OXR2の選択的なブロッカーによっても抑制されることがわかった。胎生期のneurogenesisについては、HFD群の胎仔の大脳皮質ではND群に比べ神経細胞への分化を示す細胞が多く、またH3K9のアセチル化が有意に増加しており、エピジェネティックな変化が関与する可能性が示された。妊娠6日目出産まで母マウスに高脂肪食(High Fat Diet:HFD)を与えると、生後8週頃から雄の仔マウスが夜間の著明な過活動と攻撃性を示すことを見出した。母親の高脂肪食により胎児の脳のneurogenesisが影響を受け、生後の行動異常の原因となる、発達障害のモデルと考えられる。本モデルにおいて、Orexinニューロンと過活動、生後発達と超音波発声を指標にした社会性の発達、胎生期におけるneurogenesisという3つの観点から検討を行った。1.Orexinニューロンの増加と過活動との関係:視床下部外側核のOrexin産生ニューロン数の著明な増加が認められ、Orexin受容体(OXR)の選択的なブロッカーSB334867A (1 mg/mouse, i.p.)を投与すると、過活動が抑制された。2.生後の発達と超音波発声の解析:超音波により動物は互いにコミュニケーションをとっており、超音波発声は社会性の発達の指標となる。自閉症のモデルとしてHDAC inhibitorバルプロ酸を投与するモデルがよく使われている。胎生11日目にバルプロ酸を母親に与えたモデルも同時に作製し、コントロール群、HFD群で生後の発達を比較したところ、バルプロ酸群、HFD群ではコントロールに比べて体の発育が早く、運動能力も発達し、母仔分離により複雑なパターンの超音波発声がより早期から多く認められた。3.胎生期のneurogenesisについての検討:胎生早期には神経幹細胞は専ら増殖し、中期にはニューロンに分化し、後期になるとastrocyteへの分化が始まる。妊娠中期14.5日目の母親にBrdU(50100 mg/kg, i.p.)を注射し,4時間後に胎児を取り出し免疫組織染色を施行した。HFD群のマウス胎仔の大脳皮質におけるBrdU陽性細胞数はコントロール群に比べて有意に増加していた。我々はこれまで、マウスの妊娠期高脂肪食摂取が仔の自発運動量の増加を引き起こすことを明らかにし、また各種脂肪酸の中でも一価不飽和脂肪酸であるオレイン酸の過剰摂取が自発運動量の増加に働くことを報告した。