hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顔部加温がもたらす生体反応を活用した疲労対処効果の検証

顔面に温熱刺激を与えたときに人体にもたらされる生理学的変化と心理的変化を把握し、疲労低減・疲労蓄積の予防に有効な顔への温罨法の提言を目的とした。熱布による温罨法を考案し、作業負荷後、介入群はリクライニングの体位で、熱布で顔を温めながら保温し、コントロール群はリクライニングの体位保持のみとした。熱布による顔への温罨法は、自律神経系への影響は少ないものの、心理的な疲労を低減させる可能性が示された。エビデンスに基づいた、温熱を利用した疲労軽減・疲労蓄積予防の方策考案を目的に、平成26年度は、1)安全で効果的な顔部温罨法(試作1)の考案、2)被験者を模擬的疲労状態にさせる課題の検討、3)予備実験の実施状況から研究遂行における各測定器の操作に関連した問題の明確化を行った。健康な成人(女性4名、男性2名)に熱布を使用した顔部温罨法を行った。顔面に接する熱布の表面温度と保温時間の測定、顔部加温による発赤や熱傷などの皮膚損傷の出現有無の確認、貼用部位毎の温かさと心地よさに関する聞き取り調査を行った。熱布の表面温度、貼用時間、貼用部位、貼用と保温の方法、対象者の主観的評価を中心に分析し、顔部温罨法(試作1)を作成した。また疲労・疲労感に関する文献検討から被験者を模擬的疲労状態にさせる課題をA.演算(四則計算20分間)、B.パズル(ジグソーパズル20分間実施)とし、上記対象者に実施し,生理学的指標(指尖脈波、皮膚温度)、生化学的指標(唾液アミラーゼ)、主観的評価、課題実施後の疲労についての自由記述によるデータ収集と、各測定器のプローブ固定による対象者の拘束感、測定により生じうる問題点を確認した。結果より、測定による被験者への負担はほとんどなく、また測定側の上肢の体動制限が必要であると示唆された。次に、別の成人男性5名にAとBの課題を課し、データ収集を行った。そのうち3名に対し、新たに課題B実施後に顔部温罨法(試案1)を行う場合(介入あり)と何もしない場合(介入なし)の実験を行った。昨年度実施した予備実験の結果から1)被験者を模擬的疲労状態にさせる課題決定、2)顔部温罨法の方法決定、3)本実験を行った。1)A演算(四則計算20分間実施)とBパズル(無地のジグソーパズル20分間実施)の条件下で生理学的指標(指尖脈波から解析した心拍変動、皮膚温度)、生化学的指標(唾液アミラーゼ)、主観的評価(疲労感を評価するVASスケール、POMS2日本語版)を測定し、疲労について自由記述による調査をした。実験結果を分析し、被験者を模擬的疲労状態にさせる課題はBパズルとした。予備実験では無地のジグソパズルを使用したが、被験者より「考えながら取り組むというよりも機械的な単純作業という感じ」との評価が目立ったため、本実験では、より思考しながら取り組める課題にするため風景画のジグソーパズルに変更し、苦痛の生じない範囲で、課題に取り組む時間を30分間に延長した。2)試行を重ね、安全でより心地よい温め方を検討した。熱布で温める顔の範囲は、前額部、眼部、鼻部を除く部位とし、その部位を覆うタオルを作成した。保温性を高めるために2枚重ねのタオルを2枚使用し、貼用中は熱放散を軽減するためにアルミホイルで覆った。熱布を当てる時間は、心地よい温度が保てる限界であった7分間とした。その他、熱布準備条件としてタオルの水分含有量、電子レンジによる加温方法を決定した。3)成人男性11名を対象に実験を行った。同一被験者に2条件の実験、すなわち、風景画のジグソーパズルに30分間取り組んだ後、椅子を倒し、リクライニングの体位で7分間過ごす(コントロール)場合と椅子を倒し、リクライニングの体位で顔に7分間熱布を当てる(介入)場合でデータを収集した。被験者の募集に時間を要した。1施設では条件を満たす被験者数を十分確保できなかったため、2施設で被験者を募集し、確保した。そのためデータ収集期間が延長した。予定していた結果の分析まで進行せず、現在はデータ整理の途中である。温熱を利用した疲労低減・疲労蓄積予防の方策を考案するために、(1)安全で効果的な顔への温罨法の考案、(2)顔に温熱刺激を与えたときに人体にもたらされる生理学的変化と心理的変化を把握する、(3)疲労低減・疲労蓄積の予防に有効な顔への温罨法を提言することを目的とした。これまでの研究で、被験者に疲労を生じさせる作業負荷を決定するために、A四則演算を行い、その前後で生理学的指標と主観的評価を測定する、Bジグソーパズルを作成し、その前後で生理学的指標と主観的評価を測定する、の2条件介入を同一被験者に行い、データ収集と分析を行った。その結果をもとに、本研究で用いる作業負荷の課題はジグソーパズルに決定した。また,主観的な安楽が高く皮膚損傷を起こさない温罨法は、数回の試作を重ねながら、日常生活用品を用いて簡便に作成できる熱布とアルミホイルで保温する方法を考案した。

次に、ジグソーパズルによる作業負荷後、介入群はリクライニングの体位で、4243°Cに熱した熱布で顔を温めながらアルミホイルで保温し、コントロール群はリクライニングの体位保持のみとして、クロスオーバー試験を実施した。最終年度にあたる本年度は、収集データを蓄積し、分析を行った。熱布による顔への温罨法は、自律神経系への影響は少ないものの、心理的な疲労を低減させる可能性が示された。関連学会で得られた知見の一部を発表し、臨床では対象者の主観的評価を重視したリラクゼーション効果をもたらすケアの要望が高いことがわかった。今後は、臨床応用を想定したデータ収集と分析が必要である。顔面に温熱刺激を与えたときに人体にもたらされる生理学的変化と心理的変化を把握し、疲労低減・疲労蓄積の予防に有効な顔への温罨法の提言を目的とした。熱布による温罨法を考案し、作業負荷後、介入群はリクライニングの体位で、熱布で顔を温めながら保温し、コントロール群はリクライニングの体位保持のみとした。被験者と実験補助者の確保に時間を要したが、予定していた実験はおおむね実施できた。平成27年度得たデータを整理、分析し、必要時介入方法を検討しながらデータを集積する。学会参加などにより他の研究者からの意見を得、研究成果のまとめに着手する。看護学平成27年度は、昨年度得た結果を分析したのち、実験プロトコールを完成させ、引き続きデータ収集を行う。平成27年度は被験者と実験補助者の人件費、成果発表に必要な文献購入費、情報・資料収集のための旅費を中心に助成金を請求した。平成26年度から平成27年度への繰り越し分(測定器が予定より安く購入できたために生じた)で衛生材料などを購入するも、差額が生じ、次年度への繰り越しとなった。平成26年度は測定機器の購入、実験補助者・被験者の人件費を中心に助成金を請求した。このうち、測定機器は当初の予定よりも安価に購入できたため、その差額分が次年度への繰り越しとなった。平成28年度の主な支出は被験者と実験補助者の人件費、情報・資料収集のための旅費、論文・ポスター作成に伴う英文校正に充てる予定である。実験に使用する衛生材料などの物品購入などに充てる予定である。
医療における人間工学の応用により安全かつ効率的な医療環境を構築する

人工呼吸に特化している医療法人井上病院におけるリスクマネージメントの現況の人間工学的分析を行った。トップダウン式の管理方法ではなく、ボトムアップ方式による安全管理が行われているかどうかを検討した。スタッフレベルによる勤務交代ごとの人工呼吸器チェックリストによる確認の徹底、インシデント・アクシデント発生時の速やかなレポートとその提出頻度を調査した。チェックリストマニュアルに従った点検は守られており、リスクマネージメント会議における、インシデント・アクシデントレポートの提出数も20-30/月と、約60床の人工呼吸器病棟からの提出頻度としては高いものと考えられた。また、インシデント・アクシデントレポートの情報も会議および院内LANにより情報開示されていた。人工呼吸関連肺炎を予防するための、気管吸引マニュアルの整備、積極的監視培養(active surveillance culture)がスタッフレベルで実施されていた。標準感染予防策(standard precaution)の徹底は医師・看護師のみならず患者介護に関与する看護助手にも浸透していた。業務プロセスの改善に関しては業務改善委員会を通じて、温度板の大幅な改訂が行われ、看護師の記録記載業務の効率化が図られると同時に、物品請求業務と連動し、請求漏れの防止効果も見られた。この温度板改訂も委員会で作成したプロトタイプを現場の病棟スタッフが実際に試用し、意見を委員会にフィードバックし、改訂を重ねるボトムアップ方式が取られていた。MRSA・多剤耐性緑膿菌の保菌患者は3年前に比べ減少していた。抗生物質の使用量も減少しており、ボトムアップ方式の感染管理が効果を挙げていると考えられた。北海道大学病院においては麻酔科による術前評価外来でのプロセス分析を施行した。外科系病棟から術前外来への患者・資料の流れは必ずしも効率的とは言えず、時間分析において不要な待ち時間が多いことが判明した。今後、北海道大学病院での改善材料となるものと思われた。「現状の問題点の把握と評価」医療法人井上病院において人工呼吸管理患者の現状を観察。医師・看護師と現状の問題点を討論。病院運営委員会に出席し、その中での経営状況データを閲覧した。病院内各部門管理者すべてに経営状況が開示されている状況はドイツではほとんど行われていないとのことであった。リスクマネージメント委員会でのインシデント・アクシデントレポートの報告率を検討した。ドイツの病院での報告率に比べ、日本での高い報告率が認識された。この相違は、個人に責任を帰するドイツの文化的背景によるものと考えている。2006年4月以降の大幅な診療報酬改訂が施行された場合に、人工呼吸に特化した診療形態がどのような経営的・安全管理的な影響を受けるかが、現状における大きな問題点と認識された。「研究遂行のための委員会・ワーキンググループの組織化」医療法人井上病院における業務改善委員会・リスクマネージメント委員会と連携し、人間工学的手法をこれら委員会に取り入れ、病院内における業務の効率化と安全管理を推進すべく会議に参加している。毎週月曜日、Ingo Marsolekによる人間工学・プロセス分析に関する基本的な概念の講義を医師・看護師対象に行っている。北海道大学病院においては侵襲制御医学講座・森本教授の指導の下、瀧田講師と大学院生1名のメンバーで手術室の業務に関するプロセス分析を行うことが確認された。2006年4月12日に侵襲制御医学講座医師を対象にIngo Marsolekが人間工学に関する講義を行う予定。「研究の到達目標の明確化と研究計画の立案」医療法人井上病院においては研究計画は、業務改善とリスクマネージメントに関する事項をプロセス分析を用いて分析することとした。北海道大学病院における研究計画は4月以降行う予定。JSPSプログラムの日本語学校もすべて出席し、徐々に日本語も習得している。
頭頸部癌重粒子線治療における口腔粘膜炎の重症化と口腔細菌叢の関連性の解明

本研究により頭頸部癌の重粒子線治療中の口腔細菌叢の動態を解明することで、重粒子線治療中の粘膜炎の発症過程や口腔細菌叢の変化を明らかにし、より効果的な口腔粘膜炎の予防および治療戦略の実現化の基盤形成を行うことが目的である。つまり、今回の研究結果を元に適切な口腔ケアのタイミング、回数、投薬方法や内容などを検討、確立し、ひいては、重粒子線治療中の口腔粘膜炎の発症リスクや重症化のリスクを低減することにより、治療成績だけでなくADLやQOLの向上にも寄与するものと考える。
青年における孤独心性(3)-箱庭に表現された非言語的イメージによる検討-

本検査被検者は44名(男5名、女39名:平均年齢19.95歳range1823歳)となった。1.孤独感尺度(LSO)の基本統計量が出され、箱庭作品の被検者によるSD評定の分析がなされた。SD評定は因子分析により7因子抽出された(VARIMAX回転)。2.箱庭作品の数量的分析:岡田(1984)と比較すると神経症群よりも取組全時間、玩具総数とも、短く、少ないが、これは「孤独」をテーマにして作成してもらった影響が大きいと考えられる。3.箱庭作品の専門群による評定の分析:専門群7名が被検者と同じ形のSD法で評定した。多次元尺度構成法(ALSCAL:INDSCALモデル)で分析、6次元を抽出。第1次元「ひとりぼっちを意識させられる【tautomer】周囲にとけ込み開放される(重み0.34)」、第2次元「萎縮【tautomer】にぎやかでエネルギッシュ(重き0.19)」、第3次元「方向性のある攻撃性やざわつき【tautomer】観念的、抽象的で拡散している(重み0.19)」、第4次元「ひんやりした暗さ、冷たさ【tautomer】明るさ(重み0.16)」、第5次元「求心性、自己の囲いを持つ【tautomer】拡散して守りが無い(重み0.06)」、第6次元「ふと隣り合わせに感じる危機感【tautomer】どちらかというひとごとのさみしさ(重み0.06)」と考えられた。この6つの次元軸は、孤独というテーマを臨床的に考えるとき、重要な軸になると考える。またLSOと次元負荷値の関連をみるとLSO-Eと次元2、次元3に有意な相関が見られた。それによると、「人間は本来ひとりであると思っている」ことと、孤独の表現を「にぎやかなものにする」「方向性のある攻撃性やざわつきを示す」ことは関連があることが分かる。4.各箱庭のテーマ分析:箱庭の数が多いので詳細は省略。「2」「守り」等興味深いテーマが多い。
次世代環境汚染生体影響評価システムの開発

DNAマイクロアレイは多くの遺伝子変動を短時間でスクリーニングできる有効なツールである。しかし、塩基配列の違いから幅広い生物種間に応用することは極めて難しく、この手技を様々な階層の野生生物に用いる為には、各々の生物特有のアレイの開発が必要である。そこで、より簡便に広範囲の野生生物に対応する次世代環境影響評価システムを開発することを目的として基礎的研究を行った。これまでに、マイクロアレイ法で野生動物を用いた研究報告はほとんどない。野生動物では、系統差や複合汚染の影響、生理的条件の差により、通常の実験動物や細胞を用いた網羅的解析が難しいことが考えられる。そこで、野生げっ歯類を捕獲し、体内に蓄積している汚染物質を同定し、濃度を調べ、それらの動物への影響を既存のマイクロアレイを用いた解析が可能かどうかについて検討し、解析方法として、マイクロアレイ法が有効であることを報告した。また、ヒトのサンプルを用いて、マイクロアレイを作成し、従来の各遺伝子の解析とマイクロアレイ法について、比較検討した。さらに、簡便な生態影響評価用DNAマイクロアレイの開発のために、アレイ上にのせるべきDNAを検討し、ダイオキシン類など、残留性有機汚染物質の汚染亢進域で捕獲したネズミから、肝臓で変動の大きいバイオマーカーとなり得る遺伝子群を抽出した。また、広範囲の野生動物の試料を採集し、異物代謝酵素を中心にその塩基配列や基質特異性などを同定した。100種類以上の野生動物や動物園飼育動物のサンプルを採集し、これまでに報告のない動物種を中心に解析を進め、そのホモロジーから、マイクロアレイでの解析がどの動物種間で可能か検討した。さらに、生体機能を利用した生体影響スクリーニング用アレイ開発の為に、受容体への環境化学物質の結合および受容体活性化を利用したスクリーニングを検討した。環境汚染物質の中でも発がん性を持つ化学物質の受容体となるAhR(arylhydrocarbon receptor)と生体内の各核内受容体のクロストークを検討した。我々は、これまで、様々な階層の野生生物を採集し、生体に蓄積する環境汚染物質やその生体影響について調査・研究を行ってきた。当該研究ではより簡便に広範囲の野生生物に対応する次世代環境影響評価システムを開発することを目的とし、今年度は以下の研究を計画した。1.DNA、ペプチド、抗体および生体機能を利用した生体影響スクリーニング用アレイ開発と解析:1)薬物代謝酵素シトクロムP450にはさまざまな遺伝多型存在し、生体内に取り込まれた環境化学物質や薬剤のクリアランスに影響を与えることが知られている。そこで、ヒトに関してP450のSNPsを解析できるアレイを開発した。2)受容体への環境化学物質の結合および受容体活性化を利用したスクリーニングの為に、複数化合物による受容体転写活性化への影響を調べた。2.野生げっ歯類を用いた環境汚染モニタリングと生体影響評価:環境汚染物質の影響について、魚食性野生生物に関しては多くの報告がなされているが、陸性野生生物については報告が少ない。そこで、ドブネズミ(Rattus norvegicus)を利用して、野生げっ歯類の環境汚染と生体評価を行い、陸生野生動物とともに、ヒトが曝露されている可能性のある環境化学物質の分析を行った。ドブネズミを札幌、東京、大阪から採集し、肝臓に蓄積する有機塩素系化合物や臭素系難燃剤ついて調べた。また、同時に肝臓や精巣への影響などについて、マイクロアレイを用いて発現遺伝子の変動についてスクリーニングを行った。

当該研究ではより簡便に広範囲の野生生物に対応する次世代環境影響評価システムを開発することを目的とし、今年度は以下の研究結果を得た。1.DNA、ペプチド、抗体および生体機能を利用した生体影響スクリーニング用アレイ開発と解析:受容体への環境化学物質の結合および受容体活性化を利用したスクリーニングの為に、環境汚染物質の中でも発がん性を持つ化学物質の受容体となるAhR(arylhydrocarbon receptor)と生体内の各核内受容体のクロストークを検討した。2.in vivo代謝・クリアランスを考慮したバイオアッセイ系の開発:野生生物に蓄積する環境汚染物質やそのリスクを評価・推算する際に問題の一つとなるのはその生物特有の代謝活性やクリアランスである。そこで、馬や鹿、クマ、キツネ、ミンク、イヌなど各種動物を採集し、肝臓における外来異物の代謝活性の測定やクローニングを行い、各々の環境汚染物質の代謝・クリアランス、酵素学的特徴について調べた。3.野生げっ歯類を用いた環境汚染モニタリングと生体影響評価:ドブネズミ(Rattus norvegicus)はヒトの生活に密接した生活環境を持っており、陸生野生動物としてだけではなく、ヒトの環境化学物質への曝露のモデルにもなると考えられる。そこで、ドブネズミを日本各地域(都市近郊)から採集し、肝臓に蓄積する環境化学物質について分析を行った。人の放出する環境汚染の影響の少ない棲息圏として国内無人島からも採集を行った。同時に肝臓や精巣への影響などについて、マイクロアレイを用いて発現遺伝子の変動についてgenomics解析を行った。DNAマイクロアレイは多くの遺伝子変動を短時間でスクリーニングできる有効なツールである。しかし、塩基配列の違いから幅広い生物種間に応用することは極めて難しく、この手技を様々な階層の野生生物に用いる為には、各々の生物特有のアレイの開発が必要である。そこで、より簡便に広範囲の野生生物に対応する次世代環境影響評価システムを開発することを当該研究の目的とする。平成16年度のプレリミナルな研究により、野生げつ歯類をもちいた生体影響の解析にマイクロアレイが有効であることが分かった。そこで、今年度は、野生げつ歯類を捕獲し、体内に蓄積している汚染物質を同定し、濃度を調べ、それらの動物への影響を遺伝子レベルと酵素活性レベルで明らかにすることを目的とした。特に異物代謝酵素の発現と活性の変動、性ホルモン合成系の酵素の発現と活性の変動をDNAマイクロアレーや免疫学的手法、酵素活性測定法などにより明らかにし、これらの変動と、汚染物質の蓄積濃度との相関の有無を検討することを計画した。また、網羅的アレーを徹底解析するよりも変動の大きい遺伝子のDNAで作成した簡便なアレーのほうが費用効率も時間的な効率もよく、解析も簡単なため、簡便で実用的な環境汚染の生態影響評価用DNAマイクロアレーの開発のために、アレー上にのせるべきDNAを検討した。
自然会話の特徴への気づきに効果的な提示方法に関する研究

本研究の目的は、日本語教育の現場で、日本語による「自然な」会話を教材として利用する際の、学習者の日本語力に応じた適切な提示方法を解明することである。特に、習得の初期段階で発生する「気づき」に焦点を当て、提示方法とレベルによる気づきの内容の異同を明らかにする。平成30年度は、a)データ収集、b)分析、c)研究成果発表を行った。まず、a)データ収集を行った。平成29年度に収集したデータを充実させるべく、ゼロ初級、初級後半、中級、上級の各レベルの学習者に協力を仰いだ。その結果、13名から協力を得ることができた。次に、b)データ分析の結果、多様な事柄について気づかせるのに効果的な方法は、会話にみられる特定の事柄に注意を向けさせることであることが明らかになった。文字化資料は、文法や語彙に関する気づきに効果的であった。その内容を質的に分析すると、理解確認が行われることが多いと分かった。そのため、文字化資料は、特定の事柄に注意を向けさせた後に用いる方が、より多くの気づきを与えることが明らかになった。他方、何の指示もせずに会話のビデオを見せるだけだと、レベルを問わず、語彙と話題の理解を志向することが明らかになった。また、提示方法にかかる順序効果は認められないことが分かった。この結果について、筑波大学日本語・日本事情遠隔教育拠点シンポジウム2019『未来志向の日本語教育』(2019年2月、於:筑波大学)にてc)研究成果発表を行った。収集したデータの中に、結果に影響する条件が他と異なるものが複数見られた。本研究目的をより精緻に達成するべく、追加調査を実施する時間を確保する必要がある。本研究をより精緻に達成するためのデータ収集に注力する。そして、分析結果は、成果発表および論文投稿、報告書作成などを通じて社会に公開する。平成29年度は、a)研究環境の整備、b)データ収集、c)分析、d)研究成果発表を行った。まず、a)研究環境として、実験に利用する文字化資料、提示用の動画、インタビュー項目とスクリプトを整備した。そして、所属組織において研究倫理審査を受けた。次に、b)データ収集を行った。日本滞在経験の少ない学習者に協力を仰ぐため、10月来日の学習者を対象とした。来日直後の参加は負担が大きいことに配慮し11月以降、協力者を募集した。結果的に、ゼロ初級、中級、上級各2名、計6名から協力を得た。そして、c)データ分析の結果、日本語をほとんど解さないゼロ初級の学習者であっても、ビデオの特定の箇所に注意を向けさせれば、自然な会話の特徴に気づくこと、文字化資料は、ゼロ初級の学習者にはほとんど気づきを与えない一方で、中上級の学習者には聞き取った内容の確認資料として気づきを与えること、何の指示もせずにビデオを視聴させると、レベルを問わず、話題の理解を志向することなどが明らかになった。この結果について、第50回日本語教育方法研究会(2018年3月、於:名古屋大学)にてd)研究成果発表を行った。その内容は高い評価を受け、第11回日本語教育方法研究会優秀賞を受賞した。データは24件収集予定である。H29年度には、このうちの25%にあたる6件の収集にとどまった。この点では、研究がやや遅れている。一方で、限られたデータながら、分析の結果として明らかになった事柄は、研究会において高く評価され、受賞対象となった。この点から、研究やデータ分析の方向性について研究開始時点と比べて強い確信を持つことができ、当初の計画以上の進展が認められる。よって、総合的に2)の評価とした。

この結果について、筑波大学日本語・日本事情遠隔教育拠点シンポジウム2019『未来志向の日本語教育』(2019年2月、於:筑波大学)にてc)研究成果発表を行った。収集したデータの中に、結果に影響する条件が他と異なるものが複数見られた。本研究目的をより精緻に達成するべく、追加調査を実施する時間を確保する必要がある。最終年度に研究成果としてとりまとめるためのデータ収集に、まずは注力する。具体的には、個別の声かけ、知人紹介、チラシの配布など、H29年度とは異なる方式も追加して、データを収集する。また、とりまとめたデータは学会等で成果発表し、論文としてもまとめる予定である。本研究をより精緻に達成するためのデータ収集に注力する。そして、分析結果は、成果発表および論文投稿、報告書作成などを通じて社会に公開する。データ収集の遅れにより、整備に係る人件費を当初予定ほど使用しなかったため、次年度使用額が生じた。次年度のデータ収集と分析にかかる人件費として支出する予定である。データ精緻化の必要性が生じたことに加え、報告書作成に至らなかったため、次年度使用額が生じた。次年度の研究の精緻化、および、成果公開、報告書作成に使用する予定である。
Ｎｏｔｃｈシグナルに着目した新規血管再生治療の開発

末梢血単核球移植は、重症下肢虚血に対する血管再生治療として有用であるが、約30%が治療に無反応である。これらの症例では移植細胞のNotchリガンド発現が減弱しており、Notchリガンド・受容体をそれぞれ移植細胞・筋組織で欠損するモデルでも、同様に治療効果が減弱した。治療無反応モデルである糖尿病、高齢マウスでは、虚血状況下でのNotchシグナル増強が障害されており、これにNotchリガンドJagged-1またはDll-4を過剰発現した細胞を移植したところ、前者で治療効果が改善した。Jagged-1によるNotch標的治療は、重症下肢虚血に対する新規治療法となる可能性がある。重症下肢虚血に対する治療法として、単核球細胞移植による血管再生治療の有用性が認められているが、この治療法には腎不全、糖尿病症例や高齢者を中心に約30%の治療無反応例(Non-Responder;以下NRケース)が存在することも明らかとなっている。我々は本法の治療機序にNotchシグナルが不可欠であることを見出し、またNRケースにおいてNotchシグナルが低下していることを示唆する所見を得た。そこでNRケースに治療効果を有する新規治療法を開発することを目標に、NRケースとNotchシグナルとの関連、および抗体医薬によるNotchシグナル増強療法の妥当性を検証することを目的として本研究をデザインした。初年度はNRモデル動物の確立と、NRモデル動物の治療無反応性に、Notchシグナルが関与するか検証することとした。そこで腎不全モデル、糖尿病モデル、加齢モデルを作成したところ、糖尿病モデルおよび加齢モデルでは、対照マウスと比較して下肢虚血後の血流回復が遅延することが確認された。腎不全モデルは、下肢虚血後の血流回復に統計学的に有意な差を認めなかった。しかしこれら3モデルはいずれも、下肢虚血作成後にみられるNotchシグナルの増強が著明に減弱していることが見出された。今後は、これらNRモデル動物に単核球移植による血管再生治療を行い、治療効果の減弱が認められるか確認するとともに、NRモデル動物に対するNotch増強療法の有用性を検証する予定である。またNRケース予測診断のため、患者単核球によるNotchシグナル増強作用の定量法を開発する予定である。本邦では年間4000人を越える重症下肢虚血患者が新たに発症しているが、多領域に渡る集学的かつ高度な医療を行っても、治癒するのはわずか25%である。本研究により今後、新たな治療法が開発されれば、医学的・経済学的なインパクトは極めて大きい。そこでNRケースに治療効果を有する新規治療法を開発することを目標に、NRケースとNotchシグナルとの関連、Notchシグナル増強療法の妥当性を検証することを目的として本研究をデザインした。初年度はNRモデル動物の確立と、NRモデル動物の治療無反応性に、Notchシグナルが関与するか検証した。腎不全モデル、糖尿病モデル、加齢モデルを作成したところ、糖尿病モデルおよび加齢モデルでは、対照マウスと比較して下肢虚血後の血流回復が遅延することが確認された。またこれらNRモデル動物に単核球移植による血管再生治療を行ったところ、治療効果の減弱が認められ、Jagged1過剰発現細胞の移植により、部分的に治療効果の改善を得ることができた。続いて治療効果予測の研究を行った。近年、Jagged1とDll4とでは、血管内皮細胞の増殖に対する効果が相反することが報告され、我々の臨床検体からもこれを支持する結果が得られた。そこで研究計画を一部変更し、Jagged1またはDll4を過剰発現させた細胞移植による血管再生効果の差異を検証した。その結果、野生型マウスの下肢虚血にDll4を過剰発現した細胞を移植したところ、Jagged1過剰発現細胞と比較して治療効果が減弱することが確認された。

我々は本法の治療機序にNotchシグナルが不可欠であることを見出し、またNRケースにおいてNotchシグナルが低下していることを示唆する所見を得た。そこでNRケースに治療効果を有する新規治療法を開発することを目標に、NRケースとNotchシグナルとの関連、および抗体医薬によるNotchシグナル増強療法の妥当性を検証することを目的として本研究をデザインした。初年度はNRモデル動物の確立と、NRモデル動物の治療無反応性に、Notchシグナルが関与するか検証することとした。そこで腎不全モデル、糖尿病モデル、加齢モデルを作成したところ、糖尿病モデルおよび加齢モデルでは、対照マウスと比較して下肢虚血後の血流回復が遅延することが確認された。腎不全モデルは、下肢虚血後の血流回復に統計学的に有意な差を認めなかった。しかしこれら3モデルはいずれも、下肢虚血作成後にみられるNotchシグナルの増強が著明に減弱していることが見出された。今後は、これらNRモデル動物に単核球移植による血管再生治療を行い、治療効果の減弱が認められるか確認するとともに、NRモデル動物に対するNotch増強療法の有用性を検証する予定である。またNRケース予測診断のため、患者単核球によるNotchシグナル増強作用の定量法を開発する予定である。本邦では年間4000人を越える重症下肢虚血患者が新たに発症しているが、多領域に渡る集学的かつ高度な医療を行っても、治癒するのはわずか25%である。本研究により今後、新たな治療法が開発されれば、医学的・経済学的なインパクトは極めて大きい。糖尿病モデルマウス、腎不全モデルマウス、加齢モデルマウスにおいて、血管再生能の低下を確認した。またこれらの虚血骨格筋において、Notchシグナルが低下することを確認できた。また臨床検体において、Notch受容体のリガンドであるJagged1とDll4の発現に個人差があることを見出した。またJagged1の発現は臨床効果と相関するのに対して、Dll4の発現は関連がないことを見出した。平成23年度は東日本大震災の影響で研究施設の節電を余儀なくされたため、やむを得ず一部の研究成果(NRモデル動物に対する血管再生治療の効果判定)の確定が、次年度にずれ込んでしまった。糖尿病モデルマウス、腎不全モデルマウス、加齢モデルマウスにおいて、低下した血管再生能をNotchシグナル増強によって回復できるか検証する予定である。ところで近年、Jagged1とDll4とでは、血管内皮細胞の増殖に対する効果が相反することが報告され始めている。我々の臨床検体における上記知見も、リガンド分画を検討したほうが治療効果予測に重要である可能性が示唆された。そこで研究計画を一部変更し、単核球によるNotchシグナル増強作用を測定する代わりに、移植細胞でのJagged1とDll4の発現と血管再生効果の差異を検証する方針とした。現在遅れを生じている研究内容について、必要物品の購入は平成23年度に済んでおり、結果は出ていないものの研究自体はすでに進行している。平成24年度中に研究計画の遅れは十分取り戻せるものと予想する。
コミュニケーション環境から見る、９０年代以降の中国の若者文化とサブカルチャー

本年度は中国における「ウェブマンガ」と「写真コミュニケーション」を中心に研究を進めた。中国において、2000年代後半にウェブマンガのプラットフォームが台頭し、急速に人気を獲得していき、中国におけるサブカルチャーの中心的な地位に躍り出て、アニメやドラマ、映画などのさまざまなメディアミックスの中心にもなった。本年度はウェブマンガのプラットフォームのアーキテクチャに対する分析を通して、そこではマンガの受容は読者のコミュニケーションと深く融合していること、その融合の仕方は動画などとの融合とは異なることを明らかにした。そして、日本やフランスにおける「マンガ表現論」の議論を参照し、中国のそれと比較することで、コミュニケーションは中国におけるマンガの受容だけでなく、その表現そのものを大きく変えていることを明らかにした。すなわち、従来の作者が作品のすべてを支配するのではなく、読者もまた「準創作者」としてマンガの表現の創作に参与することになり、さらに、作者もまたそのことを考慮した形で作品づくりを行うようになったというシステム全体の変化が生じたのである。この研究結果は、「マンガ表現論」に全く新たな次元を付け加えるだけでなく、現代メディア環境における作者、作品、読者の三者関係を新たに問い直すことを求めるのである。また、本年度はこれまでの中国における写真コミュニケーションに関する研究をさらに進めた。「Instagram」といった日本や欧米で支配的なSNSとは異なるような、中国のSNSにおける写真コミュニケーションの特異性、および八〇年代生まれの若者たちによって構成された「八〇後」文学との強い関連性という文化的な背景や意義を明らかにした。そして「写真とテクストの非対応性」という問題点を解決することができ、それをデジタルメディアにおける写真コミュニケーションの新たな形態として位置づけ直すことができた。現在までの進捗状況はおおむね順調である。アニメ・マンガ(中国では「動漫」と総称される)の研究に関しては、主なプラットフォームの調査と分析を終えており、それと関連する代表的な作品の読解もおおむね完了している(連載中の作品も含まれるため)。また、「ギャグマンガ」に限定する予定であったが、結果的に「ファンタジー」や「SF」のジャンルのマンガを含む、より広い領域の分析を行うこととなった。この研究成果を現在論文にまとめており、2019年度中に発表する予定である。写真コミュニケーションの研究に関しては当初の年度研究実施計画に含まれていなかったが、それは中国における文化全体の特異性と構造的な変化を考えるうえで欠かせないと判断し、以前の研究を踏まえた形でさらに推し進めることができた。その結果、写真コミュニケーションにおける「写真とテクストの非対応性」という以前の研究では結論が出ないまま先延ばしにしていた問題点を解決することができた。こちらはすでに論文にまとめて発表している。ただし、本研究はインターネット上のコミュニケーションに関する研究の性格上、読者やユーザーのコミュニケーションがすべてアクセス可能な形で可視化されていることが明らかになったため、アンケート調査は必要ないと判断した。今後の研究推進に関しては、これまでコミュニケーション環境という視点から行った、文学、動画、音楽、写真コミュニケーション、そしてウェブマンガに関する研究で得られた知見に基づいて、さらに中国のゲーム文化、ネット小説、およびサイエンス・フィクションなどの領域に広げて研究を進めていく予定である。本研究の研究対象が領域横断であるのは、これらの領域は押しなべてメディアにおけるコミュニケーションとの融合において大きな影響を被っており、各文化領域間の変化もまたそれぞれ構造的に地続きであると考えられるためである。このようにさまざまな文化領域をコミュニケーション環境の変化という視点から分析していくことで、中国の文化において起こっている構造的な変化に関する全体的な理解が得られると期待できる。そして、二〇〇〇年代初期に起こった「八〇後」文学・文化との関係性を分析することで、現在中国で起こっている文化の構造的な変化の社会的・歴史的な背景を明らかにすることを目指す。さらに、現代社会全体におけるコミュニケーション環境の影響という普遍的な問題に対しても、中国における文化的な変化を、日本や欧米と比較することで、新たな視座を提供していきたいと考えている。

そして「写真とテクストの非対応性」という問題点を解決することができ、それをデジタルメディアにおける写真コミュニケーションの新たな形態として位置づけ直すことができた。現在までの進捗状況はおおむね順調である。アニメ・マンガ(中国では「動漫」と総称される)の研究に関しては、主なプラットフォームの調査と分析を終えており、それと関連する代表的な作品の読解もおおむね完了している(連載中の作品も含まれるため)。また、「ギャグマンガ」に限定する予定であったが、結果的に「ファンタジー」や「SF」のジャンルのマンガを含む、より広い領域の分析を行うこととなった。この研究成果を現在論文にまとめており、2019年度中に発表する予定である。写真コミュニケーションの研究に関しては当初の年度研究実施計画に含まれていなかったが、それは中国における文化全体の特異性と構造的な変化を考えるうえで欠かせないと判断し、以前の研究を踏まえた形でさらに推し進めることができた。その結果、写真コミュニケーションにおける「写真とテクストの非対応性」という以前の研究では結論が出ないまま先延ばしにしていた問題点を解決することができた。こちらはすでに論文にまとめて発表している。ただし、本研究はインターネット上のコミュニケーションに関する研究の性格上、読者やユーザーのコミュニケーションがすべてアクセス可能な形で可視化されていることが明らかになったため、アンケート調査は必要ないと判断した。今後の研究推進に関しては、これまでコミュニケーション環境という視点から行った、文学、動画、音楽、写真コミュニケーション、そしてウェブマンガに関する研究で得られた知見に基づいて、さらに中国のゲーム文化、ネット小説、およびサイエンス・フィクションなどの領域に広げて研究を進めていく予定である。本研究の研究対象が領域横断であるのは、これらの領域は押しなべてメディアにおけるコミュニケーションとの融合において大きな影響を被っており、各文化領域間の変化もまたそれぞれ構造的に地続きであると考えられるためである。このようにさまざまな文化領域をコミュニケーション環境の変化という視点から分析していくことで、中国の文化において起こっている構造的な変化に関する全体的な理解が得られると期待できる。そして、二〇〇〇年代初期に起こった「八〇後」文学・文化との関係性を分析することで、現在中国で起こっている文化の構造的な変化の社会的・歴史的な背景を明らかにすることを目指す。さらに、現代社会全体におけるコミュニケーション環境の影響という普遍的な問題に対しても、中国における文化的な変化を、日本や欧米と比較することで、新たな視座を提供していきたいと考えている。
ホッジ理論と代数的サイクルの研究

代数的サイクルと混合モチーフについて研究している。混合モチーフは数論的代数幾何学における壮大な構想であり、理論として確立されたあかつきには、代数幾何学のみならず整数論へも数多くの深い応用をもつことが期待されている重要な分野である。しかし多くの優れた研究者の努力にも関わらず、混合モチーフはいまだ定義すらない極めて研究の困難な分野でもある。私は特に複素数体上の混合モチーフの理論を確立することを目的として研究してきた。これまでに、数論的ホッジ構造という概念を導入し、代数曲面上の0-サイクルや、代数曲線のK群についてのブロック予想について研究してきた。本年度の研究では、代数曲線のK群に関して新しい方向へ踏み出していった。より詳しく説明すると、これまで研究によって代数曲線のK群の研究にはベイリンソン・ホッジ予想が鍵となることが分かっているが、その予想を管状近傍型多様体に対して一般化することを試み、肯定的な結果を得ることができた。但し、予想そのものは未だ解決されておらず今後の研究の進展が待たれる。更にこの研究から派生する問題として、クレメンス・シュミット完全列に関する研究結果を得た。これは既に投稿済みであり掲載が決まっている。
DNAチップによる膵臓がん早期診断マーカーの探索

膵臓がんは本邦成人の悪性腫瘍による死因の第5位を占める極めて予後不良の疾患である。膵臓がんを早期に発見することはいまだ極めて困難であり、新たな診断マーカーの同定が待たれている。DNAチップは数千数万の遺伝子の発現変化を数回の実験で解析可能にする最新の研究機器であり、本システムを用いることで膵臓がんの新たな分子診断マーカーが同定されることが期待される。我々は逆行性膵胆管造影検査の際に得られる膵液より膵管上皮細胞を純化し-80°Cにて保存するPancreas Bankを設置し既に約200例の臨床検体の収集に成功した。さらに同バンクに属する健常人10例および膵臓がん患者10例の細胞を用いてAffymetrix社のヒト全遺伝子チップ(HGU133A&B)を用いヒト遺伝子約3万種類の発現解析を終了した。一方、膵臓がん患者細胞特異的な遺伝子を単離する別のアプローチとして、健常人と担がん患者計5例ずつのcDNAプールを用いたサブトラクションcDNAクローニングも行い、膵臓がん特異的遺伝子と思われるcDNAクローン計384種類の塩基配列決定も終了している。どちらのスクリーニングからも膵臓がん患者特異的遺伝子が複数単離された。また興味深いことにチップスクリーニングで同定された「遺伝子A(特許申請中)」の発現量をreal-time PCR法により全ての試料で測定したところ、GAPDH遺伝子をインターナルコントロールとした場合の発現量が健常人、良性膵腫瘍、膵臓がんの患者でそれぞれ16.1単位±29.1(平均値±標準偏差)、1.02単位x10±2.85x10^3、1.60単位x10^4±3.66x10^4であった。したがって本遺伝子は世界で初めての膵臓癌の早期診断マーカーの良い候補といえる。膵臓がんを早期に発見することはいまだ極めて困難であり、新たな診断マーカーの同定が待たれている.DNAチップ・DNAマイクロアレイ(以下DNAチップ)は数千数万の遺伝子の発現変化を数回の実験で解析可能にする最新の研究機器であり、本システムを用いることで膵臓がんの新たな分子診断マーカーが同定されることが期待される。我々はまず正常膵組識と膵臓がん組織とでDNAチップ解析を行い両者を区別する遺伝子の同定を試みたが、最も発現変化が著明な遺伝子の一つはインスリン遺伝子であった。正常膵組織の多くを占めるのが分泌腺細胞であり、膵臓がんのほとんどが膵管上皮由来であることを考えると、両者の間でインスリンの発現が異なるのは当然である.したがってこのような単純なサンプル比較によっては「膵分泌腺と膵管上皮との違い」を検出することになり、膵臓がん特異的なマーカーの同定は困難と予想された。我々は、膵臓がん細胞および正常膵管上皮細胞の両者が膵液から回収できることに着目し、健常人、慢性膵炎患者および膵臓がん患者などに検査・診断目的に内視鏡的逆行性膵胆管造影および膵液採取を行う際に、患者さんの承諾の元で膵液の一部をいただき膵管細胞を純化し保存するパンク事業を開始した。これらバンク細胞を用いてAffymetrix社GeneChipシステムによる解析を行った。その結果膵臓がん組織や正常膵組織などに比べて膵管上皮群(正常および癌を含む)は遺伝子発現プロファイルが良く似ておりtwo-way clusteringによっても同じbranchに分類された.またこのチップ解析によって膵臓がんの膵液細胞特異的に発現する遺伝子として膜蛋白質を含め約10ヶほど同定された。

膵臓がんは本邦成人の悪性腫瘍による死因の第5位を占める極めて予後不良の疾患である。膵臓がんを早期に発見することはいまだ極めて困難であり、新たな診断マーカーの同定が待たれている。DNAチップは数千数万の遺伝子の発現変化を数回の実験で解析可能にする最新の研究機器であり、本システムを用いることで膵臓がんの新たな分子診断マーカーが同定されることが期待される。我々は逆行性膵胆管造影検査の際に得られる膵液より膵管上皮細胞を純化し-80°Cにて保存するPancreas Bankを設置し既に約200例の臨床検体の収集に成功した。さらに同パンクに属する健常人10例およぴ膵臓がん患者10例の細胞を用いてAffymetrix社のヒト全遺伝子チップ(HGU133A&B)を用いヒト遺伝子約3万種類の発現解析を終了した。一方、膵臓がん患者細胞特異的な遺伝子を単離する別のアプローチとして、健常人と担がん患者計5例ずつのcDNAプールを用いたサブトラクションcDNAクローニングも行い、膵臓がん特異的遺伝子と思われるcDNAクローン計384種類の塩基配列決定も終了している。どちらのスクリーニングからも膵臓がん患者特異的遺伝子が複数単離された。また興味深いことにチップスクリーニングで同定された「遺伝子A(特許申請中)」の発現量をreal-timePCR法により全ての試料で測定したところ、GAPDH遺伝子をインターナルコントロールとした場合の発現量が健常人、良性膵腫瘍、膵臓がんの患者でそれぞれ16.1単位±29.1(平均値±標準偏差)、1.02単位x10±2.85x10^3、1.60単位x10^4±3.66x10^4であった。したがって本遺伝子は世界で初めての膵臓癌の早期診断マーカーの良い候補といえる。
高等植物ミトコンドリアの構築誘導機構の生化学的・分子生物学的研究

ヒマなどの種子が発芽すると、子葉や胚乳においてミトコンドリアの構築が誘起される。また、切断傷害植物組織においても同様なミトコンドリアの誘導構築が起こる。この構築誘起の分子機構を明らかにするために、まず植物ミトコンドリアのタンパク質-シトクロームcオキシダーゼとF_1ATPaseの核支配のサブユニット-の遺伝子をクローニングし、その構造を解析した。ついで、これらの遺伝子の発芽種子や切断傷害組織における発現誘導について研究したが、満足すべきデータは得られなかった。そこで、発芽種子や切断傷害組織でミトコンドリアと同様に誘導構築されるミクロボディーに着目し、その指標酵素であるカタラーゼのこれらの刺激による誘導合成について研究した。まず、ヒマから2種のカタラーゼ遺伝子をクローニングし、その構造を明らかにした。この両遺伝子は同一染色体上に近接して存在し、同じような構造を持っていたが、その発現で違った器官特異性を示した。しかし、両遺伝子とも種子発芽に伴ってその発現が誘導された。そこで、一方のカタラーゼ遺伝子の5'上流域に大腸菌のβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をつないだ融合遺伝子を作製し、これをタバコに導入して、GUSの発現を調べ、このカタラーゼ遺伝子の5'上流域の調節能を解析した。その結果、その5'上流域には、器官特異性に関わるシスエレメントや種子形成に伴う発現誘導に関与するシスエレメントの外に、種子発芽に伴う発現誘導に関与するシスエレメントが存在することが明らかになった。現在このシスエレメントの同定を急いでいる。さらに、傷害刺激を核遺伝子に伝えるシグナル伝達系を明らかにする第一歩として、原形質膜に存在するヘテロ三量体Gタンパク質について研究し、イネのαとβサブユニットのcDNAをクローニングした。現在このGタンパク質の構造と機能について研究中である。ミトコンドリアの代表的酵素であるシトクロムcオキシダーゼとF_0F_1ATPaseの種々のサブユニットの遺伝子を、すでにクローニングしているcDNAをプローブして、サツマイモ核ゲノムから単離・クローニングし、その5'上流域を解析し、高等植物ミトコンドリア構築のダイナミックな調節との関連を探索した。クローニングに成功したシトクロムcオキシダーゼのサブユニットVcの遺伝子の場合には、CAATボックスは2カ所に存在していたが、転写開始点からそう遠くない上流域には典型的なTATA様ボックスがなかった。このこととミトコンドリアの構築のダイナミックな調節との関係は未解決のまま残った。また、この5'上流域に、既知のホルモン感受性シスエレメントや傷害誘導性に関するシスエレメントなどに相当するヌクレオチド配列ないしその類似配列は見いだされなかった。一方、モデル実験として、ミトコンドリアの酵素と同様に種子発芽や傷害刺激で誘導されるカタラーゼについての研究においては、2種のヒマカタラーゼ遺伝子を用い、これらの5'上流域と大腸菌のbeta-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子との融合遺伝子をタバコに導入し、GUSの出現を追跡して、これらの5'上流域の調節機能を解析した。その結果、両方の5'上流域とも、種子発芽に伴って誘導的に発現させるプロモーターであることがわかった。これら2種のカタラーゼ遺伝子の中の一つを用いて研究した結果、この発現に関与するシスエレメントは、翻訳開始コドンから数えて535塩基対(bp)から816bpの間に存在していることがわかった。さらに、1241bpから4300bpの間にこの誘導発現を促進するシスエレメントが存在していることもわかった。発芽種子や切断傷害植物組織においてミトコンドリアの活発な誘導構築の分子機構を明らかにするために、シトクロームcオキシダーゼとF_1ATPaseの核支配のいくつかのサブユニットについて、それぞれのcDNAを用いてmRNAの変動を追跡し、これらの遺伝子の発芽種子や切断傷害組織における発現誘導を解析した。

しかし、満足すべきデータは得られなかった。そこで、発芽種子や切断傷害組織でミトコンドリアと同様に誘導構築されるミクロボディーに着目し、その指標酵素であるカタラーゼの遺伝子のこれらの刺激による誘導発現の分子機構について研究した。すなわち、すでにクローニングしていた2種のヒマカタラーゼ遺伝子の内の一つの遺伝子の種々の長さの5′上流域に大腸菌のβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をつないだ融合遺伝子を作製し、これをタバコに導入して、GUSの発現を調べてこのカタラーゼ遺伝子の5′上流域の調節能を解析した。その結果、この5′上流域には、器官特異性に関わるシスエレメントや種子形成に伴う発現誘導に関与するシスエレメントの外に、種子発芽に伴う発現誘導に関与するシスエレメントが存在することが明らかになった。この種子発芽に伴う発現誘導に関与するシスエレメントは-1241-816、-720-682、-632-535、-535-380の4カ所に存在していた。現在これらのシスエレメントの同定を急いでいる。さらに、傷害刺激を核遺伝子に伝えるシグナル伝達系を明らかにする第一歩として、原形質膜に存在するヘテロ三重体Gタンパク質について研究し、イネのαとβサブユニットのcDNAをクローニングした。現在このGタンパク質の構造と機能について研究中である。
微生物生存制御におけるストレス蛋白質の機能解析

有害微生物の生存制御は、食品や医薬品、環境などの分野で極めて重要な問題である。加熱などの殺滅処理によって微生物細胞は可逆的または不可逆的な損傷を蒙り、その生死はその後の損傷回復能力に依存する。この回復期間にいわゆるストレス応答が起こり、ストレス蛋白質が誘導合成される。2年の助成期間中に行った研究成果は以下の通りである。1.細胞内蛋白質動態大腸菌の加熱処理により、細胞内可溶性蛋白質が変性、不溶化し、一部は凝集沈降したが、この沈降画分のうち尿素で可溶化する蛋白質量が増加した。この蛋白質のうち一部は細胞膜と相互作用し、さらに一部は細胞外へ排出されることが示唆された。この現象は一般の蛋白以外に、β-ガラクトシダーゼの活性およびそれに対する抗体を用いたウエスタンブロッティングでも同様な傾向を示した。この排出がエネルギー依存性であることが示唆されたので、加熱培地を緩衡液から栄養培地に変更したところ、より顕著な結果が得られた。2.15kDa熱ショック蛋白質の精製とその大量発現株、欠損株の作製上の凝集沈降画分には15kDa熱ショック蛋白質が局在することをすでに報告しているが、この役割を追求するために、分離・精製を行った。さらにそれをもとに遺伝子のクローニングを行い、この蛋白質の大量発現株を作製した。また遺伝子破壊による欠損株も作製中である。これらの株の性質については今後検討の予定である。3.細胞質膜機能の熱損傷機構解析変性蛋白質の排出に関連して細胞質膜機能の熱損傷について検討した。NADH脱水素酵素の特異的な失活パターンが得られた。微生物存在制御法としての殺菌は、バイオテクノロジーの一つの重要なプロセスであるが、微生物側からすれば致死的なストレスにさらされることである。そこで細胞は、そのストレスに対する応答システムを作動させて修復や適応を行い、そのために殺菌効果がさまざまな因子によって変動することになる。本研究では、大腸菌の加熱処理細胞について以下の項目について検討し、興味ある結果を得た。1.細胞内蛋白質動態加熱処理により細胞内可溶性蛋白質が変性・不溶化し、それにともなって一部は凝集沈降したが、これを含む沈降性画分のうち尿素可溶性蛋白質量が増加した。この蛋白質の一部は細胞膜と相互作用していたが、別の一部は細胞膜から外へエネルギー依存的に排出されていることが示唆された。2.15kDa熱ショック蛋白質の分離・精製上記の尿素可溶性画分には2つの機能未知の15kDa熱ショック蛋白質が局在することをすでに報告しているが、上の現象になんらかの役割を果たしていることを予測し、これらの蛋白質の分離、精製を試みた。2次元電気泳動法による分離後、ゲルから溶出させ、回収後そのN末端アミノ酸配列を決定するべく現在も検討を続行中である。3.細胞質膜機能の熱損傷機構解析上記1の項目に記述したように、加熱による細胞内蛋白質の動態変化に細胞膜が関与している可能性が示唆されたので、細胞膜自身の熱傷害機構についてその重要な機能の一つである呼吸能について検討した。加熱処理によって細胞の呼吸活性は次第に低下し、NADH脱水素酵素活性のそれに並行的であったが、ユビキノンオキシダーゼはあまり失活しなかった。細胞膜の機能傷害と蛋白質動態の変化との関連についてさらに検討中である。有害微生物の生存制御は昨年の大腸菌O157の問題に象徴されるように、食品や医薬品、環境などの分野で極めて重要な問題である。加熱などの殺菌処理によって微生物細胞は可逆的または不可逆的な損傷を蒙り、その生死はその後の損傷回復能力に依存する。前年度に引き続いて行った今年度の研究では、以下の結果を得た。

1.細胞内蛋白質動態大腸菌の加熱処理により、細胞内可溶性蛋白質が変性、不溶化し、一部は凝集沈降したが、また一部は細胞外へ排出されることが示唆された。この現象は一般の蛋白以外に、β-ガラクトシダーゼの活性およびそれに対する抗体を用いたウエスタンブロッティングでも同様な傾向を示した。この排出がエネルギー依存性であることが示唆されたので、加熱培地を緩衝液から栄養培地に変更したところ、より顕著な結果が得られた。2.15kDa熱ショック蛋白質の分離・精製とその大量発現株と欠損株の作製上の凝集沈降画分には15kDa熱ショック蛋白質が局在することを報告しているが、この役割を追求するために、分離・精製を行い、さらにそれをもとに遺伝子のクローニングを行い、この蛋白質の大量発現株を作製した。また遺伝子破壊による欠損株も作製中である。これらの株の性質について検討予定である。3.細胞質膜機能の熱損傷機構解析変性蛋白質の排出に関連して細胞質膜機能の熱損傷について検討した。NADH脱水素酵素の特異的な失活パターンが得られた。
「乱雑さの制御」による新たな透過型光材料の開発

本研究の目的は、応募者が研究してきた「乱雑さの制御」に基づく、新たな「透過型」の光材料開発である。本材料は、外部の光を「高透過で」「広角に」通し「色づかない」理想的な透過特性をもつ。通常、上の3条件は並立不可能で、なぜなら屈折(色分散あり)も散乱(低透過)も不適なためである。しかしモルフォ蝶の特異な光特性(「高反射」の干渉ながら虹色でなく「広角に」「単色」)を応用すると、3条件並立は原理的に可能となる。そこで本研究では、これまでモルフォ型「反射材料」で蓄積した「計測、電磁場解析による設計、ナノ加工・作製技術」を集約し、新規な透過型光材料の特性を実証し、さらに最適化・応用展開を進める。