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新規抑制レセプターSiglec-2 および-6 による扁桃炎の分子メカニズムの解明

扁桃におけるSiglec-2の発現は、リンパ瀘胞のB細胞領域に多く発現しており、特に上皮側に見られる比較的小型のリンパ球の集積したmantle zoneに強く発現していた。一方でSiglec-6は、瀘胞間領域、すなわちT細胞領域や結合組織のマスト細胞に発現を認めたが、検体によって発現量は様々であった。慢性扁桃炎、扁桃肥大、病巣扁桃炎のB細胞、マスト細胞におけるSiglec-2, 6の発現量を解析し比較したが、明らかな有意差はなかった。「研究の目的」これまでに主にシグレック-2(CD22)とシグレック-6はB細胞に発現し、B細胞活性の負の制御に関与する事等が報告されている。最近、ヒト培養マスト細胞を使用し、シグレック-2(CD22)とシグレック-6はB細胞のみならずマスト細胞にも発現することを世界で初めて報告された。(Yokoi H.Allergy.2006Jun;61(6):769-76.)「研究実施計画」このユニークな発現パターンは扁桃慢性炎症疾患の中でシグレック-2,6のB細胞活性化の制御やマスト細胞の扁桃組織における潜在的にユニークな役割が存存する事を示唆しておりこれら分子の発現と扁桃各疾患の発症機序などに作用することを分子レベルで証明する。免疫組織学によるSiglec-2,6の局在は扁桃の濾胞内に散在していた。慢性扁桃炎、扁桃肥大、病巣扁桃炎の各組織よりB細胞を合離し、またマスト細胞は我々が確立した方法にて培養したものを用いてmRNAを定量的リアルタイムPCR法によって測定比較する。またFACSにて細胞表面蛋白の発現量、またはWestern blot法を用いて定量的に蛋白発現量を計測する。「研究の目的」シグレック-2(CD22)とシグレック-6はB細胞に発現し、B細胞活性の負の制御に関与する事等が報告されている。扁桃慢性炎症疾患の中でシグレック-2.6のB細胞活性化の制御やマスト細胞の扁桃組織における潜在的にユニークな役割が存在する事を示唆しておりこれら分子の発現と扁桃各疾患の発症機序などに作用することを分子レベルで証明する。「研究実施計画」免疫組織学によるSiglec-2.6の局在は扁桃の濾胞内に散在していた。慢性扁桃炎、扁桃肥大、病巣扁桃炎の各組織を用いて、RT-PCRやWbstern blotting法を用いてメッセンジャーレベル、タンパクレベルでのSiglec-2,6の発現量の差を解析する。研究の目的:これまでに主にシグレック-2(CD22)とシグレック-6はB細胞に発現し、B細胞活性の負の制御に関与する事等が報告されている。(Yokoi H. Allergy.2006Jun;61(6):769-76.)また、扁桃におけるマスト細胞の分布と役割が解析し報告されている(Yokoi, H. et al. Allergy and Asthma Proceedings.2006;(5):415-421.)(Kashiwakura,J.,Yokoi,H.et al. J Immunology,2004,173(8):5247-57.)。このユニークな発現パターンは扁桃慢性炎症疾患の中でシグレック-2, 6のB細胞活性化の制御やマスト細胞の扁桃組織における潜在的にユニークな役割が存在する事を示唆しておりこれら分子の発現と扁桃各疾患の発症機序などに作用することを分子レベルで証明することは、今後の斬新な治療を考えるうえで意義があると考える。対象、方法と結果:慢性扁桃炎、扁桃肥大、病巣扁桃炎の各組織よりB細胞を分離し、またマスト細胞は培養したものを用いて、mRNAを定量的リアルタイムPCR法によって測定比較する目的はB細胞の分離、マスト細胞の培養はコンタミネーションすることが多く、上手くいかなかった。FACSにて細胞表面蛋白の発現量、またはWestern blot法を用いて定量的に蛋白発現量を計測することは抗体が実験系に上手く働かず結果をえていない。免疫組織学によってSiglec-2, 6の局在を検討し、発現量の有意差を各疾患で検討する目的に関しては、有意差がなかった。目的としている分子のモノクローナル抗体が、うまく機能せず実験がうまくいっていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。免疫染色を中心に発現部位の検討と定量化をまず進めていきたい。
非線形非平衡系に現れる周期パターンの分岐解析

本研究分担課題では、周期構造(周期的な進行波解や定常解)の分岐、分岐解の安定性解析、2次分岐とその周りのダイナミクスなどの研究を、ある種の非線形波動方程式に焦点をあてて行った。始めは液膜流などの流体の問題を起源とするKdV方程式(ソリトン系で知られる)の摂動系における周期解の振る舞いを解析することが目標であった。そのために整備した方法論が、非線形非平衡系における周期的なパターン形成の解析に広く適用されることがわかり、熱対流や粉体のパターンダイナミクスの解析も始まった。ある種の状況下では安定な複合モードが得られて、周期パターンにとどまらずより豊富なパターン構造も得られる。最終年度に行った研究集会ではこうした解析が複素ギンツブルグ・ランダウ方程式などの普遍的な方程式に適用可能であり重要であることが再認識された。また粉体のパターンに関連して5次の非線形性を持つスウィフト・ホヘンバーグ方程式の周期解の構造もモード相互作用により調べた。複合モードや単一モードまた定数状態が同時に安定である状況もあり、粉体の実験グループが見つけている孤立波パターンとも関連する。この大域分岐図の解析のために計算機により数値的に得られた分岐図を厳密に検証することを位相的方法を用いて行った。一方、周期パターンの安定性を「勾配・歪勾配系」の概念からも解析した。その結果、生物の形態形成における活性化因子--抑制因子モデル方程式、熱対流におけるSwift-Hohenberg方程式が、勾配・歪勾配系の性質をみたすことを示すことができた。また、この性質をもつ方程式における縞状のパターンには、Eckhaus不安定性とzigzag不安定性の2種類の不安定性が普遍的に観察されることが示された。さらに、勾配・歪勾配系の概念が、古典力学におけるハミルトン形式に深く関係していることも示された。周期構造(特に周期的な進行波)の分岐,分岐解の安定性解析,2次分岐とそのダイナミクスなどの研究を,ある種の非線形波動方程式に焦点をあてて行った.これらは液膜流などの流体の問題が起源であり,現時点ではソリトン系で知られるKdV方程式の摂動系で調べているが,非線形非平衡系におけるパターン形成の一種の典型的なものとも考えられる.一般に異なる波数の周期解が同時に分岐するので,それらの相互作用が起こりうる.異なるモードの相互作用をダイナミカルに見るために,適当な周期的境界条件を課し,2つの波数の周期解のみ分岐しうる状況を設定した.(これは特殊な状況ではなく,無限区間ではこれらが集積していると考えられる.)そこでは単一の周期解自身は安定ではなく,2つが重ねさった変調波が安定に得られることを,中心多様体上の力学系を考察することにより明らかにした.これは,分岐して得られた周期解の枝からの2次分岐である.中心多様体理論の一般的な適用ではなく,退化した分岐点のまわりで,ベクトル場の標準系を厳密に求めることにより,完全にダイナミクスを分類できた.(この最後の部分は現在,P.Bates,X-F.Chenとの共同研究として準備中である.)対称性をもつ退化特異点まわりで標準形理論を用いた解析は弱非線形解析としてよく用いられる手段であるが、本研究では標準形をある次数まで完全に求めたことにより合成波モードの安定性や周りのダイナミクスに対して厳密な結果が得られた。次年度以降はこうした解析を多次元のパターン形成などに応用していく予定である。周期構造の分岐、分岐解の安定性解析、2次分岐とそのダイナミクスなどの研究を、ある種の非線形波動方程式に焦点をあてて行った。

まずは昨年度からの引き続きで、ベニー方程式の周期構造を、退化した分岐点のまわりでの2つのモードの相互作用の解析により分類するという結果を取りまとめた。昨年度までに得られた結果を厳密にするために無限次元での中心多様体の構成が平行移動から来る対称性を保持したままで可能かどうかを入念にチェックした。"Mixed Mode Waves for the Benney and the Swift-Hohenberg Equations"、P。Bates、X-F。Chen and T。Ogawaとして現在投稿中である。この論文では同時に熱対流の最も縮約されたモデルであるスウィフト・ホヘンバーグ方程式でも同様の解析が有効であることを示した。これによりよく知られた周期定常解の波数選択(いわゆるエックハウス不安定性)もモード相互作用による考え方でできることを明らかにした。また、そこで得られる複合モード波は不安定であるが、ダイナミクスを理解する上では重量であることも指摘した。すなわち複合モード波の安定多様体が異なる波数の周期パターンどうしのセパラトリックスであることを示した。またこの複合モード波は、Peletierらがシューティング法により構成した大域的な分岐枝の一部でもある。しかしながらこの局所解析の示すところでは、少なくとも退化特異点近傍では複合モード解はもっと多くあり、大域的な解構造の解析はツユーティング法だけでは捉えきれないことも指摘した。さらにこれは途中段階であるが、振動場での粉体のパターン形成問題に取り組む。一番簡単な場合には5次の非線形性を持つスウィフト・ホヘンバーグ方程式に帰着されるが、その周期解の構造もモード相互作用により調べた。もちろん分岐構造はより豊富で、興味深い結果が一部得られた。たとえば亜臨界的に複合モード解が分岐し狭いパラメーター領域ではあるが分岐枝がターニングした複合モードが安定に得られる。これにより数々の複合モードや単一モードまた定数状態が同時に安定である状況もあり、粉体の実験グループが見つけている興味深いパターンとも関連する。周期構造の分岐、分岐解の安定性解析、2次分岐とそのダイナミクスなどの研究を、ある種の非線形波動方程式に焦点をあてて行った。安定な振幅変調波への分岐をまとめた"Mixed Mode Waves for the Benney and the Swift-Hohenberg Equations"、P.Bates、X-F.Chen and T.Ogawaは現在も投稿中であるが、これはレフェリーから振幅変調波と複素ギンツブルグ・ランダウ方程式におけるベンジャミン・フェール不安定性との関連を指摘されたことによる。関連する研究者を招聘しその研究と比較した結果、違いと位置づけが明らかになった。すなわちベニー方程式の振幅変調波は弱非線型領域で現れるのに対し、複素ギンツブルグ・ランダウ方程式の振幅変調波は大振幅で現れる。これは、複素ギンツブルグ・ランダウ方程式を普遍的だとして過度に重点を置く非線型波動の理論に一石を投じることになりうる結果である。さらに、5次の非線形性を持つスウィフト・ホヘンバーグ方程式の周期解の構造もモード相互作用により調べた。
ミクロポーラス材料の合成及び触媒反応への応用

化学反応プロセスから排出される廃棄物を最小化するために、選択性及び金属あたりの活性の高い錯体触媒と生成物との分離が容易で回収可能な固体触媒の両方の特徴を生かした固定化錯体触媒に関するために、空気中で反応操作が可能な窒素配位子とする金属錯体を調整しそれらの触媒機能に関する研究を行った。固定化担体としては、2-5nmの規則的空孔を有する大表面積のメソポーラスシリカ、FSM-16を選定し、表面に存在する水素基と3-アミノプロピルトリメトキシシランのカップリングにより、表面にアミノ基の固定化を行った。さらにアミノ基と2-ピリジンカルボアルデヒドの反応により2-ピルジンカルボイミノ基を導入したイミン配位子を合成した。また同様の方法によりFSM-16に固定化した2-キノリンカルボイミン配位子を調整した。さらにこれらの配位子とするパラジウム錯体を調整し、XRD、窒素吸着、FT-IR、^<29>Si及び^<13>C NMRで構造の確認を行った。本触媒を用いHeck型反応であるHeckビニル化、Suzuki反応に対する活性及び選択性を検討した。本固定化触媒はHeckビニル化反応に対して高い活性を示した。特にヨウ化及び臭化アリールとアクリル酸エチルの反応に高い活性とトランス選択性を示した。本触媒は、触媒反応後回収再使用が可能であり、7回の回収-再使用を行っても活性の低下が起こらなかった。Suzuki反応に関しても高い活性および選択性を示した。特に反応性の低い9-ハロゲン化アントラセンおよび9,10-ジハロアントラセンのフェニル化に優れ触媒性能を示し、9-フェニルアントラセンを高収率で生成した。化学反応プロセスから排出される廃棄物を最小化するために、選択性及び金属あたりの活性の高い錯体触媒と生成物との分離が容易で回収可能な固体触媒の両方の特徴を生かした固定化錯体触媒に関する研究を行う。固定化担体としては、2-5nmの規則的空孔を有する大表面積のメソポーラスシリカ、MCM-41,FSM-16及びMCM-22、ベータなどのゼオライトを選定し、パラジウムカチオンの関する検討をおこなう。メソポーラスシリカに固定化した2-キノリンイミン錯体を合成した。これを配位子とするパラジウム錯体を調製し、Heck反応を検討した。触媒活性には顕著な溶媒効果が観測され、特にアミド系溶媒のNMP中で高い活性が観測された。メソポーラスシリカを担体とする金属パラジウム触媒の調製を検討し、クエン酸の存在下で担持すると高分散になることを見いだした。特有の構造を有するMCM-22を固定化担体とするために、B-MCM-22の合成法の検討を行った。今後配位子の固定化及びパラジウム等の金属錯体の調製を行う予定である。
超微細多孔質表面からの水蒸発を利用した高性能ハイブリッド軸受の開発

近年注目を集めている分散型発電における発電システムとして,マイクロガスタービンが用いられている.マイクロガスタービンは,高回転,高温かつ頻繁な起動停止という厳しい条件の下で運転される.そのような条件から,マイクロガスタービンの軸受には,抵抗が小さく高温下でも安定な気体軸受を用いることが望ましい.しかしながら,既存のマイクロガスタービンにおいてはまだまだ油を用いた軸受が主流である.その主な理由は,気体軸受は安定性,負荷能力に劣り,また起動停止時における軸と軸受の接触という問題が生じることである.そこで本研究では,マイクロガスタービンにおける最も重要な構成要素の一つである軸受に関し,気体軸受の利点を活かしつつその欠点を克服するべく,水蒸発により静圧作用が付加された超微細多孔質製ハイブリッド気体軸受を提案し,その実現可能性を探った.数値解析では伝熱特性と軸受特性を解析し,回転試験においては蒸気潤滑での運転を行った.数値解析において,ハイブリッド気体軸受では,軸の温度と水の供給量のバランスによって水蒸発の起こる気液界面の位置が移動することを明らかにした.また,多孔質体の軸受表面に多数の均一な微小オリフィス絞りが存在するとした数値解析モデルを用い,ハイブリッド気体軸受は真円の通常の気体軸受に比べ,非常に安定した蒸気潤滑特性が得られるという結果を得た.さらに,ハイブリッド気体軸受の実験において,軸への輻射伝熱および,軸回転用空気を加熱することにより,軸受においての蒸気潤滑での定常的な運転を行うことに成功した.近年注目を集めている分散型発電における発電システムとして,マイクロガスタービンが用いられている.マイクロガスタービンは,高回転,高温かつ頻繁な起動停止という厳しい条件の下で運転される.そのような条件から,マイクロガスタービンの軸受には,抵抗が小さく高温下でも安定な気体軸受を用いることが望ましい.しかしながら,既存のマイクロガスタービンにおいてはまだまだ油を用いた軸受が主流である.その主な理由は,気体軸受は安定性,負荷能力に劣り,また起動停止時における軸と軸受の接触という問題が生じることである.そこで本研究では,マイクロガスタービンにおける最も重要な構成要素の一つである軸受に関し,気体軸受の利点を活かしつつその欠点を克服するべく,水蒸発により静圧作用が付加された超微細多孔質製ハイブリッド気体軸受を提案し,その実現可能性を探った.数値解析では伝熱特性と軸受特性を解析し,回転試験においては蒸気潤滑での運転を行った.数値解析において,ハイブリッド気体軸受では,軸の温度と水の供給量のバランスによって水蒸発の起こる気液界面の位置が移動することを明らかにした.また,多孔質体の軸受表面に多数の均一な微小オリフィス絞りが存在するとした数値解析モデルを用い,ハイブリッド気体軸受は真円の通常の気体軸受に比べ,非常に安定した蒸気潤滑特性が得られるという結果を得た.さらに,ハイブリッド気体軸受の実験において,軸への輻射伝熱および,軸回転用空気を加熱することにより,軸受においての蒸気潤滑での定常的な運転を行うことに成功した.マイクロガスタービンでは高回転、高温かつ頻繁な起動停止がある運転条件から、軸受には、抵抗が小さく、高温下でも安定な気体軸受を用いることが望ましい。しかしながら、気体軸受では高速作動条件下での不安定性、起動・停止時の摩擦、軸の過熱が問題になる。そこで申請者らは上記の問題を解決しマイクロガスタービンに適した軸受として、超微細多孔質表面からの水蒸発を伴うハイブリッド気体軸受を提案した。これは、回転軸、超微細多孔質(平均孔径1μm程度)の軸受面、その軸受面を内面とする多孔質パイプに水を供給する給水部から構成され、軸受表面で水が蒸発し、軸受隙間に満たされた水蒸気を潤滑流体として用いる動圧気体軸受である。多孔質パイプは水を満たした給水部の中に置かれ、毛細管現象により多孔質を通じ軸受面に水が輸送される。マイクロガスタービンの軸はタービンからの熱伝により高温になっているので、これを熱源として軸受面である多孔質表面において水が蒸発し、潤滑流体としての水蒸気により軸受隙間が満たされる。本年度は、前年度までに行った予備研究に基づき、数値解析と実験を並行して行った。まず、ハイブリッド気体軸受隙間内の潤滑流体は、起動時の水、遷移時の水と水蒸気、通常運転時の水蒸気の3つの場合があるので、起動から定常運転に至るまでの間の軸の挙動を、潤滑流体が相変化する系で考え数値計算を行い、相変化がある場合の安定した起動特性を確認した。一方、実験ではエアタービンにより回転する軸における起動時の特性に関する測定を行った。軸受はSUS316短繊維焼結金属の多孔質を用いた。寸法は、軸直径16.5mm、軸受幅16.5mmであり、平均空孔径が約1μm、空隙率が48%、軸受隙間は20μm以下である。今回の実験によって、ハイブリッド気体軸受の水潤滑による安定した起動を行うことができることが確認できた。マイクロガスタービンでは高回転、高温かつ頻繁な起動停止がある運転条件から、軸受には、抵抗が小さく、高温下でも安定な気体軸受を用いることが望ましい。

これは、回転軸、超微細多孔質(平均孔径1μm程度)の軸受面、その軸受面を内面とする多孔質パイプに水を供給する給水部から構成され、軸受表面で水が蒸発し、軸受隙間に満たされた水蒸気を潤滑流体として用いる動圧気体軸受である。多孔質パイプは水を満たした給水部の中に置かれ、毛細管現象により多孔質を通じ軸受面に水が輸送される。マイクロガスタービンの軸はタービンからの熱伝導により高温になっているので、これを熱源として軸受面である多孔質表面において水が蒸発し、潤滑流体としての水蒸気により軸受隙間が満たされる。本年度は、前年度までに行った予備的な数値解析と実験を基づき、水潤滑から水蒸気潤滑への制御に重点をおいた実験を行った。軸受にはSUS316短繊維焼結金属の多孔質を用いた。寸法は、軸直径16.5mm、軸受幅16.5mmであり、平均空孔径が約1μm、空隙率が48%、軸受隙間は20μm以下である。高温になるマイクロガスタービンの軸を模凝するため、電熱線ヒーターによる幅射加熱で軸温度を100°C以上になるように精密に制御して軸受面に水蒸気を発生させ、当初のねらい通りハイブリッド効果により回転を安定化できることを確認した。近年注目を集めている分散型発電における発電システムとして,マイクロガスタービンが用いられている.マイクロガスタービンは,高回転,高温かつ頻繁な起動停止という厳しい条件の下で運転される.そのような条件から,マイクロガスタービンの軸受には,抵抗が小さく高温下でも安定な気体軸受を用いることが望ましい.しかしながら,既存のマイクロガスタービンにおいてはまだまだ油を用いた軸受が主流である.その主な理由は,気体軸受は安定性,負荷能力に劣り,また起動停止時における軸と軸受の接触という問題が生じることである.そこで本研究では,マイクロガスタービンにおける最も重要な構成要素の一つである軸受に関し,気体軸受の利点を活かしつつその欠点を克服するべく,水蒸発により静圧作用が付加された超微細多孔質製ハイブリッド気体軸受を提案し,その実現可能性を探った.数値解析では伝熱特性と軸受特性を解析し,回転試験においては蒸気潤滑での運転を行った.数値解析において,ハイブリッド気体軸受では,軸の温度と水の供給量のバランスによって水蒸発の起こる気液界面の位置が移動することを明らかにした.また,多孔質体の軸受表面に多数の均一な微小オリフィス絞りが存在するとした数値解析モデルを用い,ハイブリッド気体軸受は真円の通常の気体軸受に比べ,非常に安定した蒸気潤滑特性が得られるという結果を得た.さらに,ハイブリッド気体軸受の実験において,軸への輻射伝熱および,軸回転用空気を加熱することにより,軸受においての蒸気潤滑での定常的な運転を行うことに成功した.
πラジカルを利用した純有機系フェムト秒系間交差の実現と超高速失活機構の解明

本課題では、(1)交換相互作用とπラジカルの超高速励起状態ダイナミクスの関係解明、(2)ラジカル付加による基底状態への超高速失活現象の励起状態でのスピン準位依存性(πトポロジー依存性)の解明、(3)純有機おけるフェムト秒領域の系間交差と超高速失活の実現の3課題を設定し研究を遂行する計画である。本年度は、初年度であるので測定対象となるπラジカル化合物の合成を中心に研究を遂行した。アントラセン骨格からなる光励起部位とラジカル部位間のスピン連結部位としてエチニル基を導入する事により分子全体の平面性を高めた系は、フェルダジルラジカル系に関しては合成が成功している。また、アントラセン部位をペンタセンに変更した同様のペンタセンーラジカル系に関しては、昨年度から合成を開始しており、TIPS基をラジカル置換基とペンタセン骨格を挟んで対称な位置につける事により溶解度の向上を、また合成ルートを変更することにより収率の向上を図り、現在までに3種類のラジカル系の合成経路を確立した。合成したラジカル種の確認はESRで行い、溶液状態でのペンタセン骨格の安定性についても光照射実験等により確認した。また、サイクリックボルタメトリー測定によりペンタセン同様の酸化・還元電位を示すことも確認できた。さらに、課題(2)のπトポロジー依存性を研究する系としてフェルダジルラジカルやイミノニトロキシドラジカルとは連結炭素原子数が1つ少なくπトポロジーが異なるt-ブチルニトロキシドラジカル系を検討し、現在ほぼラジカル前駆体の一段階前に到達した。この系では、ペンタセン部位の系間交差により形成される最低光励起三重項状態とラジカル部位の二重項状態がπ共役を通じて交換結合して形成される2種のスピン状態(励起4重項状態と励起二重項状態)の序列がフェルダジルラジカルやイミノニトロキシドラジカルとは逆転する事が予測される。本年度は、初年度であるので測定対象となるπラジカル化合物の合成を中心に研究を遂行し、2年目以降に計画している励起状態ダイナミクスの測定に必要なラジカル系の合成経路はおおむね確立することができた。現在、収率の向上を目指して条件等を詰めている段階である。また、課題(2)の系に関しても概ね合成経路の目途がたてられた。収率の向上により種々の測定に必要な量のラジカル種を合成し、ESRの温度変化、時間分解ESR、過渡吸収分光測定に移行し、励起状態ダイナミクスとそのπトポロジー依存性、ラジカル種依存性等を解明し、目的の達成を図る。本年度は、初年度であるので測定対象となるラジカル種の合成に集中して研究を遂行した。

合成の目途はおおむね立ったが、当初予定していた極低温からの温度変化測定には至っていないので寒剤(液体He)や測定関連の消耗品の分が未使用である。これは、本年度は合成に集中したためであり、未使用分は次年度以降の測定に使用する。
運動の速度と正確さの調整に関与する神経基盤の検討：競争状況を用いて

ヒトの運動の速度や正確さは,個人が直面する状況によって変化する。しかし,このような状況に応じた運動の速度や運動の正確さの調整に関与する神経基盤についてはいまだに明らかになっていない。本研究の目的は,競争状況を用いて(1)ラットにおいて運動の速度・正確さの調整に関与する神経基盤を検討するための動物行動モデルを確立し,(2)その行動モデルを用いて,背側線条体でのドーパミン(以下DA)による神経伝達と,運動の速度・正確さの調整の関連を検討すること,(3)背側線条体でのDAの特定の様相の神経伝達と運動の速度・正確さの調整の関連を検討することである。本年度は,これらの目的のうち,(1)ラットにおいて競争状況を用いて運動の速度と正確さの調整に関与する神経基盤を検討するための動物行動モデルを確立するための実験を行った。実験では,Sekiguchi & Hata (2019)で用いていた運動課題(Run-and-Pull task)および装置を,競争状況での試行が遂行できるように改良し,訓練期間において成績が同等であったラット2匹を1つのペアとして,中央部のレバーの両側にラットがいる状況で,同時に試行を遂行させた。テスト時には,これらのペアを(a)他個体よりも早くレバーを引いた場合に報酬が与えられる競争群,(b)どちらが先にレバーを引いたかに関わらず,競争群の紐づけされた(“yoked")ラットが報酬を獲得できた試行で報酬が与えられるyoked統制群に割り振り課題を遂行させた。しかし,運動速度の指標・運動の正確さの指標の両者において,競争群とyoked統制群の間で有意な差は観察されず,競争の有無の効果は検出できなかった。本年度は,ラットにおいて競争状況を用いて運動の速度と正確さの調整に関与する神経基盤を検討するための動物行動モデルを確立することを試みた。その過程で,新たに実験の設定に改良すべき点を見つけたが,改良した実験をすでに実施中であり,研究全体としてはおおむね予定通りに進んでいると考えられる。今後の研究においては,本年度に行った実験の問題点を解決したうえで,元来の予定通りに研究課題を遂行する。本年度の実験では,競争群のペア内で勝率に偏りが生じていたという問題点があった。勝率が偏ったまま競争試行を続行すると,報酬を獲得できた数に偏りが生じ続ける。そのため,個々のラットにおいて強化率に大きな差ができてしまい,競争の効果のみならず,強化率の効果が剰余変数として結果に影響を及ぼしていた可能性があった。上記の問題点を解決すべく,現在実施中である実験においては,ペア内で勝率が偏らないように装置・課題にさらに改良を行った。具体的には,まず,試行開始のタイミングが試行ごとにランダムであるような状況で訓練を行った。その後,テスト期間のセッションにおいて,ペア内でどちらかのラットが一定数勝ち続けた場合,そのラットの試行開始のタイミングをもう一方のラットよりも遅くする(“ハンディキャップを設ける")方法を用いた。その後は,上記で用いた行動課題及び神経薬理学的方法を用いて,本研究の目的(2)背側線条体でのドーパミン(以下DA)による神経伝達と,運動の速度・正確さの調整の関連を検討すること,目的(3)背側線条体でのDAの特定の様相の神経伝達と運動の速度・正確さの調整の関連を検討することに関して,それぞれ実験を行っていく予定である。

今後の研究においては,本年度に行った実験の問題点を解決したうえで,元来の予定通りに研究課題を遂行する。本年度の実験では,競争群のペア内で勝率に偏りが生じていたという問題点があった。勝率が偏ったまま競争試行を続行すると,報酬を獲得できた数に偏りが生じ続ける。そのため,個々のラットにおいて強化率に大きな差ができてしまい,競争の効果のみならず,強化率の効果が剰余変数として結果に影響を及ぼしていた可能性があった。上記の問題点を解決すべく,現在実施中である実験においては,ペア内で勝率が偏らないように装置・課題にさらに改良を行った。具体的には,まず,試行開始のタイミングが試行ごとにランダムであるような状況で訓練を行った。その後,テスト期間のセッションにおいて,ペア内でどちらかのラットが一定数勝ち続けた場合,そのラットの試行開始のタイミングをもう一方のラットよりも遅くする(“ハンディキャップを設ける")方法を用いた。その後は,上記で用いた行動課題及び神経薬理学的方法を用いて,本研究の目的(2)背側線条体でのドーパミン(以下DA)による神経伝達と,運動の速度・正確さの調整の関連を検討すること,目的(3)背側線条体でのDAの特定の様相の神経伝達と運動の速度・正確さの調整の関連を検討することに関して,それぞれ実験を行っていく予定である。
プリミドンの活性代謝物生成に関わる薬物代謝酵素の活性に基づく薬効個人差の予測

【研究目的】プリミドン(PRM)は本態性振戦等によく使用される抗てんかん薬であり、TDMの対象薬として保険適応が認められている。PRMは投与後に活性代謝物であるフェノバルビタール(PB)およびフェニルエチルマロンアミド(PEMA)に代謝されることが知られているが、PRMの代謝に関しては、in vivo、in vitro研究から、CYP2C19あるいはCYP3A4の関与が示唆されているものの、PRMからPBあるいはPEMAへの代謝に関わる酵素をin vitro実験系により直接同定した研究は現在までに報告されていない。本研究では、PRMのPBおよびPEMAへの代謝に関与する代謝酵素を同定することを目的として検討を行った。【研究方法】ヒトおよびラット肝ミクロソーム(0.5mg/mL、あるいは2mg/mL)を用い、PRM濃度は0.2mMおよび1mMとし、ヒト血清アルブミン0.1%を添加して代謝反応を行った。反応時間は代謝物を検出しやすくするため、2時間とした。反応終了後、アセトニトリルで除タンパクを行った後、LC-MS/MSを用いてPRMおよび代謝物であるPBの測定を行った。【研究成果】LC-MS/MSによる分析の結果、上記の代謝条件ではPRMの減少は認められなかった。通常ヒトよりも高活性と考えられるラット肝ミクロソームを2mg/mLと高濃度で添加した場合においても代謝が認められないことから、PRMそのものはCYPによる代謝を受けないことが示唆された。過去のCYP3A4やCYP2C19の関与を示唆するデータも考慮すると、PRMそのものはCYP以外の酵素により代謝されPBあるいはPEMAがCYPの基質となっている可能性も考えられる。現在は、サイトゾール系酵素の関与の検証を行うため、初代培養肝細胞を用いた代謝実験を検討中である。代謝酵素の同定には至らなかったが、本研究で得られた結果は、PRMの薬物代謝を議論する上で極めて重要なものと考えられる。
解析数論及びその値分布論への応用

今年度の私の代表者になっている上記科学研究費による研究の成果のうち既にに論文として投稿中のものは裏面11欄にある.以下にそこに陽に現れてない事〓含め研究の進展について述べる.中井は、以前から一緒に研究を行った来ている慶応義塾大学理工学部教授・塩川宇賢との、ある種の正規数についての一連の研究を完成し、その最終的定理としての11欄の論文(AMS.Mak.subject clessificetinで11K16)が受理済である.その続きとして現在.別の新しい正規数の族を発見すべく研究中である。別に、中井は長年の目標であった、3次式のテ-タ・ワイル和cubic thetaーWeyl sunsについて、その主要な問題を解決し、現在、漸近展開的な意味の表示を得ることについて考察中であるが最終的な整理には、なお1,2年かかると思われる.このことについては信州大学理学部助手・広中由美子氏を招き、一部検討を行った。環論の方面からの研究として、佐藤真久による11欄の論文は既に投稿済であるが、他に、筑波大学数学系のA.Skowronski氏を11月に、大阪市立大学理学部の浅芝秀人氏を1月に招き、各々共同研究者と現状把握のための討論(Tame algebraとbacsとlift painの事)を行った.鈴木俊夫は偏微分作用素の固有値の計算法について従来常用のFeitーFleck・Steigerの方法について複素パラメ-タ-を導入すると非常に効果的に、対称行列の固有値が分離できる事を発見し、11欄の論文となった.なお,大型電算機で得られた大量のデ-タの処理、グラフィックの処理などのために、ハ-ドディスク等の周辺機器を揃えた。金川秀也は空隙(lacunery)三角級数から構成される確率過程がBrown運動に収束する速さ(誤差評価)について11欄の論文を得た.今年度の私の代表者になっている上記科学研究費による研究の成果のうち既にに論文として投稿中のものは裏面11欄にある.以下にそこに陽に現れてない事〓含め研究の進展について述べる.中井は、以前から一緒に研究を行った来ている慶応義塾大学理工学部教授・塩川宇賢との、ある種の正規数についての一連の研究を完成し、その最終的定理としての11欄の論文(AMS.Mak.subject clessificetinで11K16)が受理済である.その続きとして現在.別の新しい正規数の族を発見すべく研究中である。金川秀也は空隙(lacunery)三角級数から構成される確率過程がBrown運動に収束する速さ(誤差評価)について11欄の論文を得た.
胃粘膜腸上皮化生から胃分化型腺癌への進展の分子生物学的メカニズムの解明

腸上皮化生から分化型胃癌発生の分子機構を解明するため、CDX2を胃粘膜に発現させることによって腸上皮化生を発生するトランスジェニックマウス(CDX2発現腸上皮化生マウス)を作成し、長期間(約2年間)通常条件下(得に発癌剤投与なし)で飼育することにより、このモデルマウス腸上皮化生粘膜から隆起型の腫瘍発生がはば100%に認められた。発生した腫瘍は、隆起形態を示すが、粘膜筋板を越えて漿膜に浸潤性を示し病理的に癌と診断しうる病変と考えられた。発生した腫瘍では、ヒト分化型胃癌に多く認められる遺伝子異常であるp53の遺伝子変異を示すもの、APC遺伝子の変異、欠失を伴うものとが見られた。さらにCDX2発現腸上皮化生マウスをAPC遺伝子を欠くminマウスあるいはp53遺伝子欠損マウスと交配させることにより、それぞれの系統のマウスあるいはCDX2発現腸上皮化生マウスの系と比較し、極めて早期に胃腫痕の発生が見られた。このことから、腸上皮化生から胃癌が発生することが動物実験のレベルで確認できた。一方CDX2のホモローグであるCDX1を発現するマウスでもCDX2発現腸上皮化生モデルとは、組織形態の異なる腸上皮化生が発生した(CDX1発現腸上皮化生マウス)が、長期維持しているにもかかわらず現在のところ腫瘍発生は認められていない。腸上皮化生から分化型胃癌発生の分子機構を解明するため、すでにわれわれが確立したCDX2を特異的に発現させることによって腸上皮化生を発生するトランスジェニックマウスを長期維持してゆくことにより、CDX2発現マウス腸上皮化生粘膜から隆起型の腫瘍発生が高率に認められることが、明らかになった。現在この腫瘍発生の分子機構を解明しているところである。さらに、CDX2発現トランスジェニックマウスをAPC遺伝子を欠くminマウスあるいはp53遺伝子欠損マウスと交配させることにより、それぞれの系統のマウスと比較し、極めて早期に胃腫瘍の発生が起きることも見いだしている。これらのモデルマウスにおける腫瘍発生の証明により、腸上皮化生が、実際に胃癌発生の母地となる危険な病態であることの一端が証明できたと考えられる。一方CDX1を発現するマウスにおいても、CDX2とは異なる表現型を示す腸上皮化生の発生が認められ、しかも腺管が全体として強い増殖活性を示し、結果として粘膜の肥厚が認められた。この系のマウスについては今後長期維持し、同様の腫瘍発生が認められるか否かを観察する予定である。またCDX1、CDX2発現トランスジェニックマウスの交配も行っており、同様に今後の形質変化を今後観察していく予定である。以上の実験結果の一部については2003年の米国ならびに日本の消化器病学会総会で発表予定であり、すでに一部は英文論文として発表あるいは投稿している。またこれらの発癌モデルマウスにおける遺伝子発現の変化については、DNAチップを用いて腫瘍の遺伝子解析を開始しており、すでに発表されている分化型胃癌の遺伝子発現の比較を行う予定である。
がん遺伝子としてのオルニチン脱炭酸酵素遺伝子

「ODCが癌原遺伝子で癌細胞浸潤さらに癌転移において大きな役割を果たす」との作業仮説をたてて以下の実験を行い、仮説を支持する成果を得た。ラットODCのcDNAを発現ベクター(pCRL-SRα296)に組み込み、マウス線維芽細胞(10T1/2)にNeo遺伝子と共にトランスフェクトした。G418含有培養液で2週間培養後、G418抵抗性のトランスフェクタントを選択した。個々のトランスフェクタントのODC活性測定とノーザンブロット解析により、ODC過剰発現トランスフェクタオントを4株(ODC-1-4)確立した。同時にcontrolのトランスフェクタント(Neo-1-3)も確立した。ODC-1-4は、いずれもフェーカス形成能及び軟寒天中での増殖能を有し、一方、Neo-1-3および10T1/2細胞は、フォーカス形成能及び軟寒天中での増殖能は全くなく、ODC過剰発現トランスフェクタントのみ癌化したことが証明された。さらに、in vitroでBoyden chamberを用いて、ODC-1-4の細胞浸潤能を測定したところ、Neo-1-3および10T1/2細胞に比して、約3倍浸潤能が亢進していることが判明した。これらの結果は上記の仮説を支持する。さらに、ODC過剰発現が、癌化および浸潤能亢進を引き起こす機能を解明するため、以下の実験を行い、興味ある結果を得た。チロシンリン酸化が癌化と密接な関連のあることが知られている。そこで、ODC-1-4のチロシンリン酸化の程度を抗Tyr抗体を用いて測定したところ、分子量4万前後の蛋白質のチロシンリン酸化が亢進していることが判明した。抗MAP kinase抗体を用いて、この蛋白質を同定したところ、MAP kinase(42kDa,44kDa)であることが明らかとなった。この結果は、ODC情報伝達系の下流でMAP kinaseが働いていることを初めて明らかにした。
口腔粘膜における超低頻度の突然変異頻度解析による口腔・食道発がんの総合リスク評価

昨年度までに申請者が新規に開発した超低頻度の点突然変異頻度解析法(Yamashita et al. Cancer Letters 2017,特願2015-199342)の改良を進めた。分子バーコード法との組み合わせによるライブラリの最適な作製条件を特定した。さらに口腔、食道がん因子曝露歴(飲酒・喫煙)のある健常人1例の口腔粘膜から抽出したゲノムDNAについて点突然変異頻度を解析し、食道粘膜と同等の変異頻度であることを確認した。今年度は改良法においてシークエンサーから得られた配列情報から変異を検出するアルゴリズムについて検討を進めた。両ストランドに同一の変異が存在する場合を真の変異、片側にのみ存在する場合はpre-mutagenic lesionと考えられるので、真の変異のみを検出する必要がある。先にWatson鎖とCrick鎖のリードを分離し、別々に解析して変異を検出して、後で変異情報を統合することにより真の変異のみを検出することができた。一方で、本方法では同一DNA二本鎖に由来するWatson鎖とCrick鎖は別の分子として増幅されてライブラリを形成する。そのために同一バーコードを持つ両方のストランドからリードを得るには大量のリード数を必要とした。この問題は、本方法を含む既存の方法に共通する問題であり、検体あたりのコストに直結し、想定以上に大きな問題であることが明らかになった。初年度であるH28年度は、まず、申請者が新規に開発した超低頻度の点突然変異頻度解析法(特願2015-199342)の改良を行った。シークエンシングエラーの少ない領域として解析に用いる領域ををこれまでの合計15,724塩基から15,552塩基に修正した。続いて口腔、食道がん因子曝露歴のある健常人1例の舌背部、右側口腔、左側口腔の各粘膜から抽出したゲノムDNAについて点突然変異頻度を解析した。その結果、点突然変異頻度はそれぞれ2.5, 2.4, 2.1 (x10-5/bp)を示した。これらは食道がん患者の食道がん非がん部の突然変異頻度である2.4x10-5/bpと同等の高値であった。また、口腔粘膜の塩基置換のプロファイルについて解析したところ、90%以上がTransition変異であり、食道粘膜の塩基置換のプロファイルとよく類似していた。口腔粘膜は外界や食物などによるストレスに食道の前に晒されることから、点突然変異は食道粘膜より高レベルで同様のプロファイルを示すと予想されたが、その予想を支持する結果が示された。今後より多くのサンプルについて解析し、食道発がんリスクと口腔粘膜の点突然変異頻度との関係を明らかにする。口腔粘膜の突然変異頻度の解析を開始しているが、サンプルの収集が遅れている。昨年度は申請者が新規に開発した超低頻度の点突然変異頻度解析法(特願2015-199342)の改良を行い、シークエンシングエラーの少ない領域として解析に用いる領域を15,552塩基に修正した。さらに口腔、食道がん因子曝露歴のある健常人1例の口腔粘膜から抽出したゲノムDNAについて点突然変異頻度を解析した。今年度はこの点突然変異頻度解析法が、(1)分子バーコードに比べて変異検出の正確性に劣る(2)テンプレートDNAの正確なコピー数測定を必要とする、点に問題があることから、簡便で低コストである利点を維持しつつ上記の問題点を克服するために、分子バーコード法との組み合わせ(100コピー・バーコード法)を考案、方法として確立するため、ライブラリ作製条件について検討を進めた。その結果、2ngのテンプレートを用いたときに分子バーコード数と1個の分子バーコードあたりのリード数において理想的な結果が得られることが明らかとなった。今後は改良した方法を用いて、さらに多くのサンプルについて解析し、食道発がんリスクと口腔粘膜の点突然変異頻度との関係を明らかにする。研究に使用する方法を改良することでよりよい結果が得られると考えられ、方法の改良を進めたため、本来行うべきサンプルの測定が後回しになったため。食道および口腔粘膜のサンプルの収集が遅れているので、一部解析した結果を示すことにより促進する。

収集したサンプルについて、突然変異頻度の測定を進める。方法の改良は順調に進んでいると考えられるので、出来るだけ早くに確立し、確立した改良法を用いてサンプルについて解析し、食道発がんリスクと口腔粘膜の点突然変異頻度との関係を明らかにする。
都市部世代間交流のナラティヴを含む看護支援の開発と混合研究法を用いた評価法の確立

本研究は、高齢者と小学生主導型の世代間交流について、1ナラティヴを取り入れた看護支援方法を開発すること、2世代間交流の総体の評価法を混合研究法(MMR)を用いて開発することを目的とした。方法は、並行的収斂デザインによるMMRとし、世代間交流や満足度の量的評価と交流の様相の質的評価を収斂した。高齢者群17名、小学生群7名の69回分の分析から、一般・虚弱・認知症群の交流の特徴が記述された。Journal of MMR誌等にジョイントディスプレイとともに掲載された16論文を分析し、計5種類の統合タイプが明確化した。MMR研究支援ツール(m-STAR 21)、およびMMR支援ハンドブックを完成した。本研究の目的は、都市部在住高齢者と小学生を対象として、(1)アフタースクールタイプの世代間交流プログラムに本人のナラティヴを取り入れた市民主導型の看護支援方法を開発すること、および混合研究法(Mixed-Methods Research; MMR)を用いた世代間交流の量的側面(世代間交流行動、認知・身体機能、生活の質、社会的スキル)、質的側面(ナラティヴによる世代継承性・自己主張性・互恵性)を収斂した総体評価法を開発することである。対象者は、都市部で継続的に開催しているアフタースクールタイプの世代間交流プログラムの参加高齢者群15名、小学生等群6名、ボランティア群6名、支援者群6名である。方法は、世代間交流の量的側面、質的側面の両者を収集した。量的側面では、聖路加式世代間交流観察尺度(SIEROインベントリー)による世代間交流量、WHO-QOLによる生活の質、GDS-15によるうつについて3か月ごとに測定した。質的側面では、ナラティヴによる世代継承性・自己主張性・互恵性について毎回のプログラム中に観察した。また、混合研究法による量データと質データの統合方法を確立するために、混合研究法を用いた研究のグレード評価を行うための「混合研究法研究グレード評価表21」を作成した。文献検索を行い、ヒットした約150研究論文について、グレード評価21を用いた分析を開始した。今年度は、混合研究法を用いた研究の文献検索とレビュー、および世代間交流プログラム参加高齢者と小学生への量的データ収集、および質的データ収集を計画通りに行うことができた。また、混合研究法による量データと質データの統合方法や、混合研究法の量データの「統合」方法を確立するために、混合研究法を用いた研究のグレードを判定するためのツール「混合研究法研究のグレード評価表21」を作成することができたため、順調に進行できた。本研究の目的は、都市部在住高齢者と小学生を対象として、世代間交流プログラムに本人のナラティヴを取り入れた市民主導型の看護支援方法を開発すること、および混合研究法を用いた世代間交流の量的側面(世代間交流行動、認知・身体機能、生活の質、社会的スキル)、質的側面(ナラティヴによる世代継承性・自己主張性・互恵性)を収集した総体評価法を開発することである。対象は、都市部で継続的に開催している世代間交流プログラムの参加者群15名、小学生群7名、ボランティア群6名、支援者群6名である。方法は、世代間交流の量的側面、質的側面の両者を収集・評価した。量的評価では、聖路加式世代間交流観察尺度(SIEROインベントリー)による世代間交流量、WHO-QOL26、GDS-15によるうつ、日常生活自立度、認知機能について3か月毎に測定した。質的評価では、毎回のプログラム中の高齢者、小学生等の間に生じた行動、言動、態度、表情などを参加観察・記述した。また、混合研究法を用いた量データと質データの統合方法を確立するために、混合研究法を用いた研究論文を収集・評価し、各論文で性質の異なる2種のデータをどのように統合しているのか、具体的な方法を分析した。分析対象とした書誌はJournal of Mixed Methods Research誌とし、2007年1巻1号2015年9巻2号に掲載された209論文とした。分析には、オリジナルに作成した混合研究法分析ツールを用いた。209論文のうち、原著は63論文で、うち結果にジョイントディスプレイが提示されていたのは5論文であった。ハンドサーチによる文献収集から4論文を収集したが、ジョイントディスプレイは1論文のみであった。形式は「テーマ別統計量ジョイントディスプレイ」が4論文を占め、量的研究の結果を説明するために質データを扱っている傾向があることが示唆された。今年度は文献の分析を進めるとともに、世代間交流プログラムの参加観察を継続し、両データの収集を継続した。これらのデータ収集とプログラム別の収斂を計画通りに行うことができた。前年度に作成した混合研究法研究のグレード評価表の妥当性の確認のため、第三者評価を受けた。これを文献分析に用い、使用可能性があることを確認できた。また、研究成果のまとめをすすめ、論文作成を開始し、順調に進行することができた。本研究の目的は、都市部在住高齢者と小学生主導型の世代間交流看護支援について、1)本人のナラティヴを取り入れた市民主導型の看護支援方法を開発すること、2)世代間交流の質的側面、量的側面を統合した総体としての評価法を混合研究法を用いて開発することである。方法は、並行的収斂デザインによる混合研究法を用い、世代間交流観察尺度、本人の参加満足度による量的評価、交流の様相の観察による質的評価を並行して行い、両者を収斂した。

対象は、高齢者群18名(一般群平均年齢77.8歳,n=8、虚弱高齢者群84.8歳,n=6、認知症高齢者群85.0歳,n=4)、小学生群(8.9歳)(n=7)の69セッションの質的・量的データを統合した。その結果から、一般群は、能動的・言語的交流が主であり、虚弱高齢者群と認知症高齢者群では、受動的交流が特徴であり、子どもと共に場を楽しみ、微笑む等が観察され、交流量と満足度はプログラム内容によって異なることが判明した。高齢者は子どもとの交流を通じて回想が惹起され、自身の過去の振り返りが生じていた。また、子どもを褒め、成長を喜ぶといった肯定的なナラティヴが生じることが示され、両世代をつなぐ看護支援が重要であると考えられた。また、Journal of Mixed Methods Research(JMMR)誌に掲載されている、ジョイントディスプレイが提示された12論文、これにハンドサーチによる4論文を加えた計16ジョイントディスプレイを分析し、Creswell(2015)にもとづき分類した。その結果、新たな定義を加えた計5種類の2種データの統合タイプに分類できた。これらから、混合研究法を用いた研究支援ツール(Mixed Methods Study Supporting Tool for Academic Research 21;m-STAR 21)、および混合研究法支援ハンドブックを完成した。本研究は、高齢者と小学生主導型の世代間交流について、1ナラティヴを取り入れた看護支援方法を開発すること、2世代間交流の総体の評価法を混合研究法(MMR)を用いて開発することを目的とした。方法は、並行的収斂デザインによるMMRとし、世代間交流や満足度の量的評価と交流の様相の質的評価を収斂した。高齢者群17名、小学生群7名の69回分の分析から、一般・虚弱・認知症群の交流の特徴が記述された。Journal of MMR誌等にジョイントディスプレイとともに掲載された16論文を分析し、計5種類の統合タイプが明確化した。MMR研究支援ツール(m-STAR 21)、およびMMR支援ハンドブックを完成した。今後は、世代間交流プログラム参加者の量データと質データの収集を定期的に行い、両データを収斂する方法を明確化していく。また、今年度作成した「混合研究法研究のグレード評価表21」を用いて、約150の研究論文を分析して、評価表の妥当性などを検討していく。次年度は最終年度となるため、全ての量的データと質的データの収斂をすすめること、文献の分析を完了し、2種の性質の異なるデータの収斂はどのように行うのかを明確化する。また、混合研究法のグレード評価表を混合研究法による研究論文を作成するための支援ツールに活かすことを検討し、完成させる予定である。老年看護学今年度は、研究成果を発表する機会が2回あり、2回とも国際学会であったため、当初予定していた経費を超えて、経費が必要となった。そのため、前倒し請求を行い、経費を支出したが、最終的に一部残金が生じたものである。今年度投稿論文の作成を開始したが、データ分析の途中であるため、英文校正の費用として確保していた経費を使用しなかった。次年度は、世代間交流プログラムに参加する子どもと高齢者の交流量の量的データ収集、交流内容の参加観察による質的データ収集を継続し、実践活動からの両者の収斂方法を確立する。
最終処分場における環境汚染修復ポテンシャル評価のためのDNAマイクロアレイ構築

昨年度に実施された研究成果を元にして、廃棄物最終処分場浸出水において高頻度で検出される有害化学物質群を対象とした、分解、代謝、なたびに耐性関連遺伝子群をWeb上のデータベースより選抜し、簡易DNAマイクロアレイを作成した。廃棄物最終処分場浸出水より核酸を抽出および濃縮・精製し、マイクロアレイにハイブリダイズ可能な量および純度のDNAを得た。精製プロセスとして、膜分離、ゲルろ過、および磁性抽出等の有効性について検討した結果、膜分離または磁性抽出プロセスの単一処理で、その後のマイクロアレイ評価に充分適用可能な純度のDNAが得られることが明らかにされた。得られた抽出DNAを用いて、作成した簡易マイクロアレイによる評価を行った。その結果、DNA抽出源である埋立地浸出水の性状に応じて、異なる発現プロファイルパターンが確認されたことから、最終処分場の環境汚染修復ポテンシャルの評価に適用可能であることが示された。総じて、個別化学物質の検出濃度が高いほど、発現輝度が高い傾向が見られるなど、事前に行った個別の化学物質分解活性に関する予備調査と同様の結果を示し、本研究で構築された簡易DNAマイクロアレイの有効性も確認された。今後は、本アレイを用いた廃棄物最終処分場の評価を幅広く継続し、事例を集積するとともに、迅速かつ簡便な汚染修復ポテンシャルの評価を通じて、廃棄物最終処分場の安全性評価へと結びつける予定である。廃棄物最終処分場内部での汚染物質の挙動、特に生物的な反応に関して評価・解析を加えることは、処分場内部の汚染修復・環境浄化ポテンシャルの評価項目として極めて重要な意味を有すると考えられる。本研究では、廃棄物最終処分場の現状評価および将来予測に適用可能な、処分場内微生物群集の有害物質耐性・分解能力診断ツールの開発を目的として、その前段階としての基本情報の収集を試みた。文献調査から、処分場内の特異的な環境条件として知られる、高温および高塩類濃度に対する耐性、および重金属類に対する耐性、さらに処分場モニタリングで検出される各種有機塩素系化合物、芳香族化合物、炭化水素類等の代謝関連遺伝群を一次的に選抜した。さらにこうした標的DNAおよびmRNAのうちのいくつかについて、処分場浸出水および廃棄物掘削試料中における分布調査を実施し、処分場試料から検出される遺伝子群の普遍性および特殊性に関しての検討を行った。こうした結果を踏まえて、最終処分場の環境汚染修復ポテンシャル評価用の簡易マイクロアレイ構築に向けた設計に着手した。