hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
理数系教員研修留学生の実践的指導力の向上をめざす研修プログラムの開発と評価

ワークショップで取り扱う学習内容に関して,大学生の先行経験を尋ねたところ,大部分の大学生は,回路をつくったり、はかりを使った経験があると答えたが,電磁石をつくったり,モーターをつくったりしたことがある学生は半数ほどであった。実践的な学習活動に関して,最も重視しているのは,「科学的概念を理解すること」であった。この考えは,ワークショップを受講した後でも変わらなかったが,「児童が実践的活動に取り組めるよう準備すること」については,ワークショップ後,その重要性に気づく大学生が多かった。ワークショップに用いた日本の小学校教科書については,とても魅力的であり,教員にとって扱いやすいく,翻訳してインドネシアに配布して欲しいといった意見が見られた。ガネーシャ教育大の教員志望の大学生らの日本の教科書や教材、ワークショップに対する評価は肯定的であり,ワークショップへの参加によって,将来の教育現場での指導に自信がついたという回答が多く見られた。理科教育学平成25年度は,平成24年度の研究成果を踏まえ,現職の小学校教員の教員研修を行い,身近な素材を使って,安価に観察や実験を子ども達に行わせることのできるハンズオン教材の開発と実際の授業での活用に関する問題点を明らかにすることを目的としていた。この目的を達成するための方法として,「空気と水」,「電磁石」,「てこと天秤」の授業をマレーシア,ペナン市内の小学校教員に実施し,どのようなハンズオン教材が効果的か,このような教材に対する問題点等を調査した。調査の結果,日本のハンズオン教材がフィリピンの初等教育においても効果的に活用することができることが明らかになった。ただし,母国の学習内容に適したハンズオン教材をいかに開発するかについては不安を抱いていることも示された。これらの成果を得ることができたので,研究は十分に進展しているもの判断した。平成24年度は、開発途上国の子ども達にどのような教材が必要とされているか、それらの教材を開発するためには、教員にどのような能力が必要とされているかを明らかにすることを目的としていた。この目的を達成するための方法として、「空気と水」、「電磁石」、「回路と伝導体」、「てこと天秤」の授業をサンカルロス大の学生に実施し、どのようなハンズオン教材が効果的か、このような教材に対して、教員志望の大学生はどのような印象を持つのかを調査した。調査の結果、日本のハンズオン教材がフィリピンの初等教育においても効果的に活用することができること、ただし教員志望の学生自身がこの種の教材に不慣れであるため、教員養成の段階において、教材を活用する経験を積む必要があることが明らかになった。このような成果を得ることができたので、研究は十分に進展しているもの判断した。平成26年度は,開発したハンズオン教材を活用した授業を開発途上国で実施し,教材の有効性について,形成的な評価を行うことによって観察や実験の実践的指導力を向上させるためにどのような教員研修が求められるかを明らかにする。
神経シナプス・アクティブゾーンの形成とその機能発現におけるリン酸化機構の解析

神経終末アクティブゾーン(Active zone: AZ)に局在するSADキナーゼがAZたんぱく質であるRIM1のみならず、CASTをもリン酸化することを見出した。本リン酸化部位特異抗体による解析から、内在性のCASTもリン酸化されており、リン酸化されたCASTもAZに強く結合していることが明らかとなった。また、ラット上顎神経節細胞にリン酸化変異体を導入し、電気生理学的解析を行ったところ、神経終末アクティブゾーン(Active zone: AZ)に局在するSADキナーゼがAZたんぱく質であるRIM1のみならず、CASTをもリン酸化することを見出した。また、ラット上顎神経節細胞にリン酸化変異体を導入し、電気生理学的解析を行ったところ、神経シナプスアクティブゾーンは神経終末の膜直下に存在する比較的電子密度の高い領域である。機能的には、神経終末からの神経伝達物質の放出を時間的にかつ空間的に制御している。したがって、膨大な数のシナプス間のネットワークに文えられた脳の高次磯能を維持するために、必要不可欠のシナプス装置とも考えられている。私たちはこのアクティブゾーンに存在する新規のセリン・スレオニンリン酸化酵素を見出し、その機能解析を行っている。SADキナーゼの基質の候補として,bassoon, piccoloなどのアクティブゾーン蛋白質があげられる。SADキナーゼによるリン酸化部位としてそれぞれ、3箇所のセリン残基を同定した。それぞれをアラニンに置換するとリン酸化が消失するので、特異的なリン酸化部位であると考えられる。本年度はさらに、SADキナーゼのリン酸化アッセイ系の改良をおこなった。また、すでにSADキナーゼがいまひとつのアクティブゾーン蛋白質であるRIM1をリン酸化することを見出している(Inoue et al.,2006.Neuron)。しかし、どのセリンもしくはスレオニンがリン酸化されるかは解明できていない。候補となるセリン・スレオニン残基に変異を導入した各種コンストラクトを用いて、特異的なリン酸化部位の同定を行っている。また、私たちの研究グループは新規のアクティブゾーン蛋白質としてCASTおよびELKSを見出している。SADキナーゼがこれらの蛋白質をリン酸化する可能性は高く、これらの全長をカバーする組み換え蛋白質の作製を行った。神経終末に存在するアクティブゾーンは神経伝達物質放出の揚所とタイミングを決める重要な役割を果たしている。SADキナーゼはアクティブゾーンに局在するセリンスレオニンキナーゼで、in vitroでいまひとつのアクティブゾーン蛋白質RIM1をリン酸化する。今回、SADがCASTをリン酸化することを明らかにした。抗リン酸化CAST抗体を作製し、ウエスタンブロット法にてマウス大脳におけるリン酸化の程度を解析したところ、生後間もない時期でリン酸化のピークが見られた。また、リン酸化されたCASTもアクティブゾーンに存在することを生化学的に明らかにした。また、SADキナーゼのノックアウマウスをすでに入手済みであり、今後、SADノックアウトマウスにおいてCASTのリン酸化の程度がどのように変化しているかを検討予定である。さらに、SADキナーゼの生理的役割を明らかにする目的で、SADキナーゼのノックインマウスの作製を試みた。現在、ターゲッティングベクターは作製が終了しており、今後、ES細胞への導入を経て、トランスジェニックマウス作製へと進める予定である。学習や記憶などの脳の高次機能は、神経シナプスにおける情報伝達が適切に行われることで成り立っている。シナプス終末に存在するアクティブゾーンの構成たんぱく質であるCASTおよびそのファミリーメンバーELKSについて生化学的解析および個体レベルでの解析を行った。これまでに、アクティブゾーンに局在するSADキナーゼがACSTをリン酸化することを見出していた。本年度は、このSADによるCASTリン酸化部位に変異を導入したノックインマウスの作製を試みた。アミノ末端に一箇所リン酸化される部位があり、そのアミノ酸をアラニン残基に置換したexonを作成し、通常のexonの3'側に挿入した。正常のExonと変異を導入したexonの距離が短く、通常は正常なexonがアミノ酸に翻訳されるが、Creマウスと交配させると変異を導入したexonが翻訳され、リン酸化部位がアラニン残基になった変異たんぱく質が発現する。本年度は、このターゲッティングベクターの作製を行い、培養細胞を用いてこの過程が機能していることを確認した。また、ES細胞へのマイクロインジェクションも開始した。今後、キメラマウスを取得後、交配・繁殖を行い、目的の変異マウスを得る予定である。また、CASTのリン酸化部位に変異を導入したcDNAをラットの上顎神経節細胞に導入し、電気生理学的解析を行い、リン酸化部位をアラニン残基に置換した変異体が著明に神経伝達を阻害することを見出した。今後、PTPなどの短期の可塑性における本リン酸化の意義を明らかにする予定である。
近世大名家における中世テキストの利用と享受に関する研究

『吾妻鏡』諸本の中における毛利家本の位置を明らかにし、毛利家文庫の蔵書や他の史料から近世大名萩藩毛利家が中世テキストである『吾妻鏡』をどのように利用・享受していたのかを考察することを目的とした。毛利家本の『東鑑』と、代表的な集成本系『吾妻鏡』の諸本(吉川本・北条本・島津本)との所収年月日の異同、目録及び8冊分をサンプルとして字句の異同を確認したところ、毛利家本には寛永版本との校合や数次にわたる書き入れが見られるものの、島津本とは所収年月日も同じで、本文には誤字脱字程度の字句の異同しかなく、両者が共通の祖本を持ち、独自の増補改変は行われていないことが明らかとなった。毛利本にある文禄5年(1596)の本奥書と目録掲載の系図中の人名表記から考えると、共通祖本は16世紀半ばには成立していたと見られる。吉川本や北条本と語順・文体が異なる冊は、共通祖本の段階で仮名文に書き下された本を底本として再漢文化した本を親本としていた可能性が高い。北条本とは所収年月日が異なる巻があり、北条本と毛利・島津共通祖本がそれぞれ独自の増補をしていることが認められるが、それ以外の部分は更なる共通祖本の存在を想定できる。毛利家本『東鑑』52冊とともに伝わっている『東鑑抜書』2冊は、先祖の大江広元やその子孫に関する記事を抄出したもので、『東鑑』でも関連記事には赤色の付箋を付けた痕跡が残っている。また、毛利家本との校合に用いられた寛永版本が明治大学中央図書館の毛利家文庫中に現存しており、その一部にも同じ付箋の痕跡が見られる。その冊は『東鑑抜書』と毛利家本『東鑑』との間で文字の違いがある冊と一致するから、『東鑑抜書』は毛利本を主たる底本とし、版本を補助的に用いて作成されたと見られる。また、明治大学中央図書館には『大江広元日記』の異本である『扶桑見聞私記』が所蔵されているが、これは毛利家旧蔵本ではなかった。ただし、毛利家文庫中に長州の多田信臣の著作『読扶桑見聞私記議』(享保20年)があり、『扶桑見聞私記』が大江広元の著作とされていることを実証的に批判している。近世の毛利家は家蔵の『東鑑』について研究を続け、祖先の大江広元らに対する顕彰的な視点でテキストを享受する一方で、祖先の著作に仮託された書物についても学問的な姿勢をもって臨み、これについては偽書と判断して享受しなかった。
新規神経変性疾患治療薬の体内動態から見た有効で安全な個別化薬物投与設計の提案

向精神薬服用患者は治療効果向上のために併用される薬物の種類と数は多岐に渡り、現在相互作用の点で見直しが必要になっている。薬物血中濃度は特に治療効果へ影響することからその変動要因として、代謝酵素の遺伝子多型の関与について対象薬剤投与患者78例の解析情報をもとに検討を行った。その結果、多くの場合遺伝子多型は薬物血中濃度の変動要因の1つにはなるが、限定されたものであり、いくつかの変異が相互に関連することで影響が認められることが示唆された。臨床的に最適な治療効果を得るため、うつ病やアルツハイマー病については、併用される薬物の数と種類が多岐にわたる。また、多くのうつ病治療薬はP4502DおよびP4503Aによる代謝を受けることが知られていることから、薬物併用時の相互作用について古くから使用されているリスぺリドンと近年処方されることが多くなってきている数種の薬物について、in vitro系で検討した結果。3剤以上の併用時に特に強い阻害作用が認められることが明らかとなった。一方、薬物の代謝についてはヒト肝由来HepaRG細胞を用いて検討を行った。近年、多発性骨髄腫の治療に用いられているサリドマイドはこれまでのin vitroでの検討でヒトP4503Aとの間に協同性が認められている。さらに詳細な検討を行うために、ヒト肝移植キメラマウスにサリドマイドを投与したのち、ミダゾラム投与を行い時間経過に伴った代謝消失について観察した結果、サリドマイド投与マウスではミダゾラムのAUCに速やかな減少傾向が認められ、さらに血漿中の4-水酸化ミダゾラム濃度の有意な増加が認められた。同様の傾向は培養細胞系においても認められたことから、サリドマイドはP4503AおよびP4502Bの誘導効果を有することが示唆された。これらP450の誘導機構については、核内レセプターを介することが報告されている。そこで、最近開発されたPameChipを用いたサリドマイドと核内レセプター、PXRおよびCARの反応性の検討結果から、サリドマイドは核内レセプターPXRおよびCARのリガンドとしての作用を有し、ヒトにおけるP4503AおよびP4502Bの誘導効果を発現している可能性が強く示唆された。現在うつ病およびアルツハイマー病を含む神経変性疾患の増加傾向が認められている。治療に際しては各種作用機序の異なる薬物が処方されているが、代謝酵素の遺伝的多型により生体内運命が変動し、想定外の副作用を誘発する例が報告されている。今回の研究では、頻用されている向精神薬について日本人を対象にした薬物体内動態と治療効果に関わる遺伝的要因について臨床検体を用いた検索を行う。本年度は、多くのうつ病治療薬の代謝にP4502D6と共に関与しているP4503A4に関して、近年報告されたイントロン変異を有する3A4*22の日本人におけるアレル頻度について検討を行った。その結果、今回検討した日本人検体に関して3A4*22は認められなかったことから、3A4*22遺伝子変異発現に関しては人種差が存在する可能性が強く示唆された。さらに、遺伝子多型を判定した白人肝ミクロゾームを用いて、この変異によるP4503A4酵素活性への影響に関して検討を行った。P4503A4の指標活性としてミダゾラム水酸化、デキストロメトルファンN-脱メチル化およびテストステロン6&#61538;水酸化に関して検討を行った結果、いずれの活性においても野生型肝ミクロゾームに比べて3A4*22遺伝子変異を有する場合において著しい活性の低下が認められた。この要因として、P4503A4特異抗体を用いた免疫化学定量法により、3A4*22変異を有する肝ではP4503A4酵素含量の低下が認められたことから、3A4*22変異は酵素タンパク発現が低下することにより活性低下を引き起こすことを初めて明らかにした。また、国内でアルツハイマー病およびうつ病治療に繁用されている薬物に関して、併用投与を想定したHPLCを用いた簡便な複数薬物の同時分析法について検討を行った。その結果、9種薬物の混在するサンプルの同時分析が可能となる条件をほぼ確立するに至った。今年度は、向精神薬服用患者の血液サンプルを共同研究者より引き続き提供いただき、親化合物および代謝物の血中濃度分析を行うとともに、ゲノムDNAを調製し服用した薬物の代謝に係るCYP2D6,CYP3A5およびFMO3について遺伝子多型の判定を行った。現在78検体のデーターを保持しており、これらの遺伝子および血中濃度測定の結果から各種薬物の薬物動態の変動要因について検討を行った。特に遺伝子多型との関連性については血中濃度の変動要因とはなるものの、限定的なものであり、相互に関連することで影響が認められることを明らかにした結果、臨床での薬物使用の安全性に関して新たな情報を提供するに至った。

また、米国FDAおよびヨーロッパEMAから医薬品相互作用ガイダンスの改訂に基づき、日本においても医薬品申請時の評価系について見直しが問題となっている。ヒト初代培養系およびヒト肝由来細胞を用いて検討する場合、薬物の誘導・抑制効果を評価するためには細胞における恒常的な薬物代謝酵素発現レベルが重要であることに着目し、培養条件の影響の大きさについて明らかにした。この結果は日本だけでなく米国FDAガイダンズや医薬品だけでなく化学物質の評価における細胞培養系の基盤として取り上げられることとなった。また、ヒト培養肝細胞を用いる場合にできるだけ統一したロットで実験評価を行うことが望ましいことから、今回3次元培養について新たにハンギングプレートを用いた液滴中で肝細胞を培養し、化合物の誘導評価を行う系について検討を行い良好な結果が得られたことから、今後の医薬品や化合物の評価において有効活用が期待できると考えている。薬物代謝共同研究先からの臨床検体が始めのうちは時間がかかっていたが最近は定期的な検体の提供をしていただけるようになってきている。少しずつ検体についても投与薬剤ごとの検体数がまとまりつつある。今後、母集団解析を行う予定であることを共同研究者の方にもご理解いただき、さらに検体について数と採血ポイントを複数点集められるようにご協力を仰いでいるので、血漿中薬物濃度分析を継続することに支障はないと考えている。今回研究対象として取り上げている抗精神薬やアルツハイマー治療薬について、体内での代謝に関しては複数酵素の関与が報告されている。今回特にヒト肝で医薬品代謝に重要であるP4503A4の*22変異に関して日本人における発現頻度と多型の影響を確認できたことは、今後の研究関して有用な情報を得ることが出来た。また臨床検体に関して、複数薬物の同時分析法を検討したことで、検体供与時に速やかに血漿中濃度を測定することが出来ると考えている。引き続き、臨床検体について対象薬剤の血漿中濃度分析を行うとともに、薬物動態に影響を与えると考えられる遺伝子多型についての解析をおこなう。得られた検体の血漿中薬物濃度測定結果をもとに、Monolixを用いたポピュレーション解析を行うことを計画している。解析については遺伝子多型との関連性、患者情報をもとにさまざまな観点から検証してく。また、臨床での処方で抗精神薬およびうつ病に関しては、いくつかの併用が主になっていること、またその他の疾患に対する治療薬の併用から、薬物相互作用の可能性が考えられる。そこで、培養細胞を用いた薬物相互作用評価系についての検討を進めていくとともに、ヒトドーパミン分泌細胞SH-SY5Yを用いてパーキンソン病関連物質MPTPの代謝についての検討を行い、アルツハイマーを含む各種神経変性疾患における要因について探索する。臨床検体を扱うのに必要な倫理審査も終了したことから、インフォームドコンセプトを取得した検体の提供が予定されている。確立した分析法を用いた血漿中薬物濃度の測定およびゲノム遺伝子解析を行い、特に対象としているP4502D6の遺伝子変異と血漿中濃度との関連性について検討を行っていく。また、アルツハイマー病に関してその要因の1つに脳内の薬物代謝酵素による活性代謝物の生成や解毒の影響が示唆されていることから、in vitro実験により詳細な検討を行っていく。
光による矮性形質発現機構の分子生物学的研究(矮性エンドウに於ける光による遺伝子の発現制御)

矮性エンドウ(Pisum sativumL.cv.Progress No.9)の芽生えは,暗黒中では蔓性種(cv.Alaska)とほぼ同様に伸長するが,赤色光照射により著しい成長抑制を受け矮性化する.この赤色光による成長抑制について,ジベレリン等の植物成長調節物質の観点から多くの研究が行われてきた.しかし,現在までのところ,この矮性発現のしくみは十分明確にされていない.本研究の目的は,矮性エンドウにおいて,光照射によって特異的に発現誘導される遺伝子,あるいは発現が抑制される遺伝子を検索して,この矮性エンドウの矮性発現のしくみを遺伝子レベルで明らかにすることである.そこで,暗所のみで育てた矮性種と蔓性種の芽生えと,暗所で育てた後に赤色光を照射した矮性種と蔓性種の芽生えからmRNAを分離・逆転与し,数十のランダムプライマーを用いて,ディファレンシャル・ディスプレイを行った.その結果,矮性エンドウで光照射により特異的に誘導される,あるいは抑制される遺伝子が約20個得られた.これらの中で,7つの遺伝子がクローニングされ塩基配列が決定された.これらの遺伝子の構造・機能をデータベースにより解析した結果,いずれも新規の遺伝子であった.この内2つの遺伝子は,ノーザンブロット法で光照射により特異的に発現することが確認され,光による矮性発現に関与している遺伝子である可能牲が高いと考えられる.今後,矮性エンドウで光照射により発現すると考えられる遺伝子20個をすべてクローニングし,塩基配列を決定し,これらの遺伝子の構造・機能を明らかにしたいと考えている.あわせて,これらの遺伝子の光による発現特性も解明したいと考えている.矮性エンドウ(Pisum sativumL.cv.Progress No.9)の芽生えは,暗黒中では蔓性種(cv.Alaska)とほぼ同様に伸長するが,赤色光照射により著しい成長抑制を受け矮性化する.この赤色光による成長抑制について,ジベレリン等の植物成長調節物質の観点から多くの研究が行われてきた.しかし,現在までのところ,この矮性発現のしくみは十分明確にされていない.本研究の目的は,矮性エンドウにおいて,光照射によって特異的に発現誘導される遺伝子,あるいは発現が抑制される遺伝子を検索して,この矮性エンドウの矮性発現のしくみを遺伝子レベルで明らかにすることである.そこで,暗所のみで育てた矮性種と蔓性種の芽生えと,暗所で育てた後に赤色光を照射した矮性種と蔓性種の芽生えからmRNAを分離・逆転与し,数十のランダムプライマーを用いて,ディファレンシャル・ディスプレイを行った.その結果,矮性エンドウで光照射により特異的に誘導される,あるいは抑制される遺伝子が約20個得られた.これらの中で,7つの遺伝子がクローニングされ塩基配列が決定された.これらの遺伝子の構造・機能をデータベースにより解析した結果,いずれも新規の遺伝子であった.この内2つの遺伝子は,ノーザンブロット法で光照射により特異的に発現することが確認され,光による矮性発現に関与している遺伝子である可能牲が高いと考えられる.今後,矮性エンドウで光照射により発現すると考えられる遺伝子20個をすべてクローニングし,塩基配列を決定し,これらの遺伝子の構造・機能を明らかにしたいと考えている.あわせて,これらの遺伝子の光による発現特性も解明したいと考えている.矮性エンドウ(品種Progress No.9)は,暗黒中では普通エンドウ(品種Alaska)とほぼ同様に生長するが,光が照射されると著しい生長抑制が起こり,その時始めて矮性化する.そこで,本研究の目的は,この矮性遺伝子を明らかにすること,更にこの遺伝子を他の蔓性の作物に組み込み矮性化させ,栽培中に支柱が不必要で機械化が容易で且つ生産効率の高いトランスジェニック作物を育成することである.研究実施計画の初年度の目標は,ごく最近確立されたディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて,この矮性遺伝子を明かにすることである.この矮性エンドウの矮性発現は,光照射開始後6-8時間で起こることから,まず,照射開始後1時間毎に24時間後まで経時的に芽生えをサンプリングした.光により矮性形質が発現しない普通エンドウにも同様の操作を行った.また,対照として完全暗所に両品種を置き同様にサンプリングした.次に,それぞれのサンプルから,total-RNAを抽出し,このtotal-RNAよりmRNAを分離した.そして,それぞれのmRNAを鋳型とし,逆転写反応を行いcDNAを合成した.更に,得られたそれぞれのcDNAを鋳型とし,ランダムな配列をもつ12merのプライマーを40種類設計し,PCR反応を行った.これらのPCR産物をゲル電気泳動にかけ,光照射したものと暗所で育てたそれぞれの矮性種と普通種の四者で泳動パターンを比較した.その結果,光照射により特異的に発現が誘導されている矮性種のPCR産物を得ることができた.特異的なPCR産物は,特異的なmRNAを反映しており,従って特異的な遺伝子を反映している可能性がある考えられる.次年度は,これらの遺伝子をクローニングすると共にノーザンプロットで特異性を確かめ,光による矮性発現に関与している遺伝子の塩基配列を明らかにする予定である.矮性エンドウ(Pisum sativum L.cv.Progress NO.9)は,他の蔓性のエンドウとは異なり,矮性形質のゆえ栽培中に支柱が不必要で機械化が容易であり生産性も高く,米国等で広く栽培されている.

ところで,この矮性エンドウは,暗黒中では蔓性のエンドウ(cv.Alaska)とほぼ同様に成長するが,光が照射されると著しい成長抑制が起こり,始めて矮性形質が発現する.そこで,本研究の研究期間内の研究実施計画では,ディファレンシャル・ディスプレイ法を用いて,この矮性形質遺伝子を見つけ出し,クローニングし,塩基配列を決定することにあった.研究期間内に申請者は,ディファレンシャル・ディスプレイ法を使って,矮性エンドウに於いて光照射により特異的に発現誘導される遺伝子,あるいは発現が抑制されると考えられる遺伝子を20個発見した.これらの中で,7つの遺伝子がクローニングされ塩基配列が決定された.これらの遺伝子の構造・機能をデータベースにより解析した結果,いずれも新規の遺伝子であった.この内2つの遺伝子は,ノーザンブロット法によって光照射により特異的に発現することが確認され,光による矮性発現に関与している遺伝子である可能性が高いと考えられる.他の5つについては,発現量が少なくノーザンブロット法では,これらの遺伝子の発現特異性は確認されなかった.そこで,今後,RT-PCR法により,これらの遺伝子の光による発現特性を解明したい.また,矮性エンドウで光照射により特異的に発現すると考えられる残り13個の遺伝子もすべて,クローニングし,塩基配列を決定し,これらの遺伝子の構造・機能を明らかにしたいと考えている.将来的には,矮性発現に関与している遺伝子を他の蔓性の作物に組み込み矮性化させ,栽培中に支柱が不必要で機械化が容易で且つ生産効率の高いトランスジェニック作物を育成したいと考えている.
複合現実空間における描画表現を支援する実空間直接操作型インタフェースの開発

複合現実空間において実と仮想とを統合した描画表現を行うためには仮想空間と実空間との分離感の解消が重要となる.そこで平成17年度は描画者が直接手を使って実空間から描画素材を取得したり,仮想的な描線を手を使って操作可能なインタフェースを構築した.本年度は描画表現を複数人が共同で行うため,これらのインタフェースを実装した共同描画システムの開発とともに,インタフェースの有効性の調査を目的とし,以下の成果を得た.(1)共同描画の実現のため,これまで開発したインタフェースを実装したネットワークシステムを構築した.本システムでは各描画システムに描線のデータベースを生成し,それをP2Pによりリアルタイムに共有しながら仮想空間を生成することで,2人があたかも同じ複合現実空間上で描線を共有するとともに,実空間からの描画素材の取得,描線の操作を2人同時に実現した.さらに本手法により互いが描いた描線をその場で直接掴んで受け渡しや,投げられた描線を掴むことが出来るため,2人が互いの描線の修正を行いあうなどの共同作業の支援だけでなく,描画者同士がその場で遊具を手描きしキャッチボールなどの遊びが可能となり,描画表現に留まらない新しい身体的なコミュニケーション手法としての応用可能性を見出した.(2)描画システムを様々な現場において試すため,一人で持ち運び可能なショルダーバッグ型の描画システムを開発した.このとき幅広い世代の描画者を対象とした身体的な拘束の少ない描線の提示手法として,ハンドヘルド型やプロジェクション型のディスプレイを考案製作し,複合現実空間においてHMDの装着の困難な描画者をも対象とした描画試験を可能とした.そして小学生から高齢者までを対象としたデモンストレーションを実施し,本システムを通じた実空間と仮想空間とを統合した描画表現とその時の身体動作について考察した.本研究では実空間描画において仮想空間と実空間との分離感を解消するため,本年度はまず描画素材の取得手法に関して以下の2つのインタフェースを実現した.1.実空間との身体的なインタラクションを介して色取得と太さ変更を同時に行えるスポイトをメタファとした描画ツールの開発.ツールには色取得対象を照明する白色LEDとCMOSカメラが内蔵され,デバイスの先端に取り付けたスイッチを対象に押し付けることで,インクがスポイトに溜まることをイメージし,カメラ画像を基にした色情報の取得,さらに押し付け時間に比例した線の太さの変更を同時に実時間処理するものである.以上のツールにより描画者はその場で直感的に色変更が可能になるだけでなく,実空間を活発に動き身の回りから色情報を探索するなど実空間への気づきが強まる可能性が示唆された.2.目の前の風景から直接テクスチャを手を使って切り出すことが可能なインタフェースインタフェースでは視界を撮影するカメラを描画者の装着する頭部搭載ディスプレイに取り付け次の動画像処理を試みた.まずカメラから取得した映像を描画者の風景映像として用いるため,描線と共に仮想空間上に配置した.そしてテクスチャ生成時にはその画像に対して,描画ツールの3次元位置情報を基に,画像中の対応点の算出と,仮想空間上へのポリゴンの作成とマッピングを実時間で行った,本手法により手を使った任意形状のテクスチヤ生成や複数のテクスチャ画像の切り取りを実現した.つぎに,上述のインタフェースによって生成した描線やテクスチャ画像を,描画ツールを用いて直接,把持して移動する手法をあわせて考案実装し,手を使って直接描画表現の修正や書き直し,また複数切り出したテクスチャ同士や実物体とを組み合わせることで3次元的なコラージュを可能にするなど表現の幅を広げることに成功した.複合現実空間において実と仮想とを統合した描画表現を行うためには仮想空間と実空間との分離感の解消が重要となる.そこで平成17年度は描画者が直接手を使って実空間から描画素材を取得したり,仮想的な描線を手を使って操作可能なインタフェースを構築した.本年度は描画表現を複数人が共同で行うため,これらのインタフェースを実装した共同描画システムの開発とともに,インタフェースの有効性の調査を目的とし,以下の成果を得た.(1)共同描画の実現のため,これまで開発したインタフェースを実装したネットワークシステムを構築した.本システムでは各描画システムに描線のデータベースを生成し,それをP2Pによりリアルタイムに共有しながら仮想空間を生成することで,2人があたかも同じ複合現実空間上で描線を共有するとともに,実空間からの描画素材の取得,描線の操作を2人同時に実現した.さらに本手法により互いが描いた描線をその場で直接掴んで受け渡しや,投げられた描線を掴むことが出来るため,2人が互いの描線の修正を行いあうなどの共同作業の支援だけでなく,描画者同士がその場で遊具を手描きしキャッチボールなどの遊びが可能となり,描画表現に留まらない新しい身体的なコミュニケーション手法としての応用可能性を見出した.(2)描画システムを様々な現場において試すため,一人で持ち運び可能なショルダーバッグ型の描画システムを開発した.このとき幅広い世代の描画者を対象とした身体的な拘束の少ない描線の提示手法として,ハンドヘルド型やプロジェクション型のディスプレイを考案製作し,複合現実空間においてHMDの装着の困難な描画者をも対象とした描画試験を可能とした.そして小学生から高齢者までを対象としたデモンストレーションを実施し,本システムを通じた実空間と仮想空間とを統合した描画表現とその時の身体動作について考察した.
OxyPAHの胚暴露により減少するアスコルビン酸と孵化仔魚の奇形誘発に関する探求

本研究では化学物質暴露に対する魚体中での生体内防御物質としてのアスコルビン酸(AsA)の役割を明らかにするために、AsAが不足した飼料を魚に与えて胚を得て、検証を行った。まず、AsAが不足した胚の奇形誘発率は上昇した。このことはAsAがコラーゲン生成に欠かせないことを示唆していた。更にAsAが胚中で少なくなると、低いOxyPAH暴露濃度でも、高率で胚に影響が現れることが分かった。これは、抗酸化物質として、またコラーゲン形成時に必須のAsAが胚中で足りずに起る現象であると示唆された。これらの結果から、AsAが化学物質暴露の制御物質として欠かせないものである、ということを実験的に明らかにできた。我々は予備試験で酸素化多環芳香族炭化水素類(OxyPAH)をヒメダカ胚に暴露したところ、身体の各部に様々な奇形が生じるのを見出した。暴露中の胚中代謝物変動を調べたところ、アスコルビン酸(AsA)が大きく減少しているのを見出した。そこで、本研究ではOxyPAH暴露による胚への影響はAsAの減少が直接あるいは間接的に寄与しているのではないかと仮説を立て、それを確認すべく、1)AsAを極度に減らした餌料で飼育したヒメダカ親魚から得た胚からOxyPAH暴露時の影響と類似した影響が孵化仔魚に現れるか、2)AsA減少餌で飼育した親魚から得た胚をOxyPAHに暴露したとき、予備試験よりも低い濃度でOxyPAHの影響が胚や孵化仔魚に現れるか、を検証することを目的とする。27年度はまず、市販のメダカ用餌料のAsA量を測定してその含量を調べた。その結果、AsAは主としてリン酸塩体が最も多く含まれ、以下、AsA未変化体、デヒドロアスコルビン酸の3つの形態を合わせて添加されていることを確認した。また、その含有濃度は餌によっては8倍程度の差があった。この市販餌とほぼ同量のAsA含有人工飼料と、市販餌よりもAsAを減少、あるいは全く含まない人工飼料(AsA量: 300 mg/kg、60 mg/kg、30 mg/kg、0 mg/kg)をそれぞれ調製し、ヒメダカ雌雄を別けてこの人工飼料を与えて一定期間飼育した。その後、雌雄を同じ水槽で飼育して、産卵を促した。その結果、その結果、AsAを含まない餌で飼育されている雌雄を含む全群で産卵を行うことが確認された。産卵数は各群日間差があったものの、AsA量と関連した増減は観察されなかった。また、受精率も各群間での違いは見られなかった。このことから、AsAの含有量が産卵数や受精率には大きな影響を及ぼさないのではないかと考えられた。当初の計画では27年度は市販餌料中のAsA量を把握すること、AsA調製人工飼料を調製すること、人工飼料を親魚に給餌して卵を得てAsA量が産卵数や受精率に影響するかを把握することが目的であった。これら全てを検証して結果を得ることができた。酸素化多環芳香族炭化水素類(OxyPAH)をヒメダカ胚に暴露したところ、孵化仔魚に様々なパターンの奇形が生じたのみならず、胚中アスコルビン酸(AsA)が大きく減少することが確認された。本研究では、OxyPAH暴露による胚の影響はAsAの減少が関与しているのではないかと仮説を立て、検証を行う。28年度はAsA減少及び全く含まない餌で飼育したヒメダカ親魚が産んだ胚の、長期AsA不足による産卵数、受精率、孵化率、発生、孵化仔魚の奇形誘発率などの影響を調べることを目的とした。まず、AsA不足あるいは欠乏により、ほぼ影響を受けなかったのは卵の受精率だった。本結果からAsAは精子及び卵子の受精能力を左右するものではないと考えられた。また産卵後から孵化に至るまでの日数はAsAの量依存的な変化が観察されなかった。よって孵化までの時間のAsAの関与は小さいと考えられた。一方、AsA不足及び欠乏餌を給餌した親の産卵数を昨年度よりも長期間観察したが、給餌開始後1214日目あたりから低下する傾向が見られ、1ヶ月を越えると産卵数が極度に減少した。よって、AsAは卵形成に欠かせないものであり、短期欠乏は影響が小さいが、長期欠乏はその影響が急速に増大すると思われた。1214日目以降に得られた卵からの孵化率はAsA含有量の減少に伴い減少する傾向が見られたが、これはばらつきが大きく明瞭な因果関係までは分からなかった。孵化仔魚の奇形はAsAを全く含まない餌を与えた親から得られた胚から孵化した仔魚のうち4050%に何らかの奇形誘発が観察された。さらに僅かにAsAを含む(30 mg/kg)餌を与えた親からの孵化仔魚は25日目に50%を越える奇形率が観察された。試験開始14日目あたりからAsA不足餌の胚は卵膜の異常が観察され、これはAsA不足によるコラーゲン形成の不全が原因によるものと考えられた。当初の計画で、28年度はAsAが不足したときの胚の発生影響と孵化仔魚の奇形誘発の可能性を検証する予定であったが、これらに関する詳細な結果を得ることが出来た。

我々は酸素化多環芳香族炭化水素類(OxyPAH)のヒメダカ胚への暴露により、様々な形態の奇形稚魚が孵化するのを観察した。その胚中アスコルビン酸濃度(AsA)は対照区よりも大きく減少していた。AsAはコラーゲン形成に必須であり、酸化ストレスにも抗酸化物質としても働く、といった機能から、OxyPAH胚暴露時の稚魚の奇形誘発はAsAの減少が寄与しているのではないか、と考えた。この仮説を確認するために、以下の検証を行った。1)AsA減少と孵化稚魚の奇形誘発との関連を検証するため、AsAを減らした餌料でヒメダカ親魚を飼育し、得た卵を孵化させてOxyPAH暴露時の影響と類似した影響が出現するかを調べた。2) AsAの化学物質暴露に対する防御作用を検証するために、1)の卵をOxyPAHに暴露し、AsA量が少ない胚から低い暴露濃度で奇形が誘発されるかを調べた。1)では2ヶ月にわたり、市販の餌と同程度のAsA量の人工飼料(通常群)と、全く含まない飼料(不足群)により、それぞれを親魚を飼育して胚を得た。得られた胚の発生及び孵化稚魚に、両群間の明瞭な差は見出せなかった。よって、AsAが極度な減少があったとしても、孵化仔魚への影響は小さい可能性がある。しかし、欠乏群は給餌1ヶ月目以降、親魚が次々と死亡し、産卵数も減少する傾向が見られた。これはAsA欠乏による壊血病が哺乳類同様起こったと考えられた。AsA欠乏胚にOxyPAHを暴露したところ、通常群よりも低濃度で死亡率と稚魚の奇形誘発率が上昇した。このことからOxyPAHに暴露されたことにより胚中酸化ストレスが増加に伴ってAsAが過剰消費されたが、OxyPAH暴露による全ての酸化ストレスに対応するためのAsA量が十分でなくなった。その結果、酸化ストレスから防御ができなくなり死亡や奇形がより低濃度のOxyPAH暴露でも誘発されたと考えられた。本研究では化学物質暴露に対する魚体中での生体内防御物質としてのアスコルビン酸(AsA)の役割を明らかにするために、AsAが不足した飼料を魚に与えて胚を得て、検証を行った。まず、AsAが不足した胚の奇形誘発率は上昇した。このことはAsAがコラーゲン生成に欠かせないことを示唆していた。更にAsAが胚中で少なくなると、低いOxyPAH暴露濃度でも、高率で胚に影響が現れることが分かった。これは、抗酸化物質として、またコラーゲン形成時に必須のAsAが胚中で足りずに起る現象であると示唆された。これらの結果から、AsAが化学物質暴露の制御物質として欠かせないものである、ということを実験的に明らかにできた。AsAが少ない餌を摂餌した親から生まれた胚の発生に異常が見られないか、また孵化した仔魚に奇形などが生じるかを検証する。その後、AsAが少ない餌を与えた親から得られた胚をOxyPAHに暴露し、胚中のAsAの欠乏がOxyPAHの影響を増大するか否かを明らかにする。AsAを全く含まない、あるいは不足する餌を給餌された親から生まれた得られた胚をoxyPAHに暴露し、胚中AsAの欠乏がoxyPAHの異境を増大するか否かを明らかにし、結果として強い抗酸化作用を示すAsAの防御作用の検証とAsAの胚での重要性を明らかにする。環境毒性学、環境化学
微生物のエンド型グリコシダーゼを用いた生体バリアー人工ムチンの合成とその高度利用

本研究は、糖タンパク質の糖鎖をタンパク質との結合部より遊離する微生物のエンドグリコシダーゼの糖転移活性を活用して、生体防御機能を持つ人工ムチンを酵素合成し高度利用することを目的として行った。N-グリコシド結合糖鎖をタンパク質との結合部のジアセチルキトビオース部分から切断するMucorhiemailisのEndo-β-N-acetylglucosaminidaseの糖転移活性を用いることにより、タンパク質やペプチドのAsn残基ではなく、Gln残基に糖鎖を結合することが可能かどうかを調べた。酵母Saccharomyces cerevisiaeが分泌する接合因子(α-mating factor)は酵母が栄養細胞になるために必要な生理活性ペプチドである。このGln残基に糖鎖を結合した糖ペプチドをFmoc法とエンドグリコシダーゼの糖転移活性を用いて化学-酵素合成した。得られた糖ペプチドは生理活性が低下していたが、ペプチダーゼに対する強い抵抗性を有していた。これらの結果より、グルタミン結合糖鎖を持つ糖ペプチドをエンドグリコシダーゼによって合成し得ることが示された。Endo-α-N-acetylgalactosaminidaseはタンパク質のSer/Thr残基とα-O-グリコシド結合している糖鎖Galactosylβ1→3N-acetylgalactosamine二糖をタンパク質から遊離する酵素である。我々は代表的な腸内の善玉菌であるビフィズス菌の多くが本酵素を有することを見出した。そこで、Bifidobacterium longum JCM1217株について酵素反応を解析したところ、糖転移活性を有することを見出した。この糖転移活性を利用することにより、ビフィズス菌のみが資化または接着できる機能性糖鎖複合体(人工ムチン)を多量に酵素合成することを意図し、本酵素遺伝子のクローニングを試みた。先ず、既知の微生物酵素の分子量などの情報を基にして、全ゲノムが解読されているB.longum NCC2705株のゲノムデーターベースから本酵素の遺伝子を推測した。類推した遺伝子について、プライマーを設計し、B..longum JCM1217株のDNAを鋳型にしてPCRした結果、増幅したDNA断片を得た。これをベクターに繋いだ後、大腸菌DH5αに形質転換して大量発現させた。そこで、グルコースを受容体にし、p-NP-GalNAc-Galをムチン型糖鎖の供与体として糖転移反応を行ない、反応生成物をHPLCで単離した後、MSにて糖転移生成物を同定した。本糖転移活性が機能性糖鎖複合体の合成に有用であることが明らかになった。本研究は糖タンパク質の糖鎖を切断遊離する微生物のエンド型グリコシダーゼの糖転移活性を活用して、生体防御機能を持つ人工ムチンを酵素合成し高度利用することを目的としている。本年度は土壌より単離同定した細菌Bacillus sp.の培養液中に見出した、ムチン型糖鎖に作用するエンドグリコシダーゼEndo-α-N-acetylgalactosaminidaseの遺伝子クローニングを目指してその精製とアミノ酸配列の解析を行った。

先ず、Bacillus sp. A198の生育とEndo-α-N-acetylgalactosaminidase活性との相関を調べた。酵素活性はP-Nitrophenylβ-galactosyl(1-3)α-N-acetylgalactosaminideを基質として測定した。本菌をペプトン-酵母エキス-肉エキス培地で培養し、培養液中の酵素活性を経時的に調べたところ、56日間の培養によって活性が最も高くなることが示された。そこで、本菌を培地5Lで6日問培養し、その培養液を遠心分離して、得られた上清液より本酵素の精製を企てた。上清液を硫安沈殿した後、透析し、この透析液について、DEAE-Sepharose、Phenyl Sepharose、GIGAPITEの各カラムクロマトグラフィーを順次行って酵素を精製した。精製酵素標品についてSDS-PAGEを行ったところ、未だ完全には精製されていないことがわかった。そこで、予備的な実験結果より求めた分子量(110kDa)に相当するタンパク質バンドをゲルより抽出して、N-末端および内部アミノ酸配列を調べた。その結果、N-末端アミノ酸は修飾されていることが明らかになったので、酵素標品をリシルエンドペプチダーゼやトリプシン、V8プロテアーゼによって処理して分解ペプチドをHPLCにて分離分取し、いくつかの画分についてアミノ酸配列を調べた。その配列を基にしてプライマーを作成し、Bacillus sp. A-198のゲノムDNAを鋳型として現在、遺伝子断片の増幅を試みている。一方、Bacillus sp. A198のゲノムライブラリーを作成して大腸菌で本酵素の遺伝子を発現させる試みも行っている。本研究は、腸管を覆う粘膜ムチンや分泌ムチンなどの糖タンパク質のO-グリコシド結合糖鎖=ムチン型糖鎖を切断遊離する微生物のエンドグリコシダーゼの糖転移活性を活用して、生体防御機能を持つ人工ムチンを酵素合成し高度利用することを目的としている。Endo-α-N-acetylgalactosaminidaseはタンパク質のSer/Thr残基とα-O-グリコシド結合している糖鎖Galactosylβ1→3N-acetylgalactosamine二糖をタンパク質から遊離する酵素である。最近、我々は腸内細菌のなかでも代表的な善玉菌であるビフィズス菌の多くが本酵素を有することを見出した。この事実はビフィズス菌の腸管への接着に本酵素が関係していることが示唆される。そこで、本酵素活性が見られたBifidobacterium longum JCM1217株について酵素反応を解析したところ、糖転移活性を有することを見出した。そこで、この糖転移活性を利用することにより、ビフィズス菌のみが資化あるいは接着できる機能性糖鎖複合体(人工ムチン)を酵素合成することを意図し、本酵素を多量調製することを目的として、その遺伝子クローニングを行なった。
クェーサーを用いた宇宙初期星形成時期の推定

我々の周りに存在する金属は、もともと星の中で形成され、超新星爆発により宇宙空間へばら撒かれたものである。鉄やマグネシウムといった金属が宇宙初期にどのくらい存在していたのかを知ることが出来れば、それらを作った星の情報、特に宇宙で最初に星が生まれたのはいつかという、天文学でもっとも重要な問題の一つについて大きな知見が得られる。そのような研究は主にクェーサーを観測することで進められている。ところがそれらの研究で金属量の指標とされている輝線強度は、ガスに含まれる金属量以外に、密度、乱流速度、輻射場の強さ、降着円盤のガス降着率などにも大きく依存することが理論計算から指摘されている。このため、輝線強度から正しく化学組成を得るためには、まずガスに働く物理を調べ、組成比以外の物理量による輝線強度への影響を見積もり、補正する必要がある。そこで本年度は、昨年度に引き続き大量のクェーサースペクトルを解析することにより、輝線を放射するガスの物理を調べた。昨年度利用したSDSSアーカイブは新たにデータが更新され、クェーサーについても大量のスペクトルが追加された。そこで、これらの新しく加えられたサンプルについて昨年度と同様の解析を行った。その結果、昨年度発見したガス柱密度とエディントン比の間の相関が、新たなサンプルについても成り立っていることを確認した。以上から、クェーサーの広輝線領域では、エディントン比の大きさによってガスに働く輻射圧の大きさが決まり、それに応じてガスの柱密度が変化し、輝線強度も変化するという描像を提案した。このように輝線強度に与えていると考えられるエディントン比に関してその影響を補正することで、より正確と考えられるガスの化学組成を推定することに成功した。その結果、宇宙で最初に星が生まれたのは、ビッグバン後少なくとも3億年経過した後であるという結論を得た。宇宙における鉄マグネシウム組成比の進化は、宇宙初期星形成時期を推定する上で極めて重要な情報である。クェーサーから鉄マグネシウム組成比を得るには、鉄やマグネシウムの輝線を放射しているガスの物理を解明する必要がある。本年度は、約70,000ものクェーサーのスペクトルを保有しているSDSSアーカイブからスペクトルを取得し、解析を行った。鉄輝線およびマグネシウム輝線が放射される波長域をカバーし、かつ信号雑音比が10以上の高品質なデータを選択した結果、最終的に約800天体について、様々な輝線の強度、天体の明るさ、中心にあるブラックホールの質量の測定を行うことができた。特に紫外域から可視域に渡る広い波長範囲に渡る鉄輝線を約800もの多くのサンプルで同時に測定した例は、これまでにほとんど報告されていないユニークな情報である。一方、ガスのモデル計算を行い、鉄輝線の可視域と紫外域での強度比がガスの厚さを測る指標となることを確かめた。SDSSアーカイブのサンプルから得られた測定値とモデル計算の結果を比較することにより、明るい天体ほど厚いガスに包まれているという性質が明らかになった。これは明るい天体ほどガスに照射される光子による輻射圧の影響が大きくなり、薄いガスは吹き飛ばされてしまって残らず、厚いガスのみが輻射圧に打ち勝って重力束縛された状態を保つ、というクェーサーの新たな物理背景を示唆するものである。以上の結果をまとめた論文を査読付き論文誌Monthly Notices of the Royal Astronomical Societvに投稿し、受理された。
AS3MT遺伝子多型がもたらすヒ素代謝能の人種差の解明

本申請課題の目的は、ヒ素代謝(メチル化)酵素であるAS3MTの活性とヒ素代謝物組成、毒性影響にはどのような関連性があるのか?、AS3MT遺伝子多型・スプライシングバリアント(SV)がどのようにヒ素代謝能力に作用するのか?、そして各人種のAS3MT遺伝情報からヒ素代謝能力を予測できるかどうか?、について究明することである。本年度は、まずヒ素汚染のモニタリング調査をミャンマー北部とバングラデシュ西部で実施した。分析の結果、地下水からWHOの飲用水の安全基準値を超過する濃度のヒ素が検出された。とくにバングラデシュでは基準値の300倍を示す地下水もあり、ヒ素汚染の深刻度が明らかになった。ヒトの曝露についてみると、地下水ヒ素汚染地域の住民の毛髪中ヒ素濃度は皮膚障害の閾値を超えるレベルであった。また、バングラデシュでは実際に角化症・皮膚がん等の皮膚障害を患っている人たちも多くいた。一方、ミャンマーの地下水、ヒト毛髪は、ヒ素だけでなくウランも高濃度であったことから、ヒ素・ウランの複合曝露の影響が懸念された。AS3MTスプライシングバリアントについては、RNAのコンディションが悪く、明瞭な結果を得ることができなかった。これについてはさらに精製する、再度RNAサンプルを入手する等の手段を考えている。遺伝子多型については、ミャンマー人、フィリピン人、ガーナ人について行った。その結果、ミャンマー人とフィリピン人のヒ素代謝がアジアタイプ、すなわちメチル化能が高いことが判定された。興味深いことに、今回調査したガーナ人はアフリカタイプではなく、アジアタイプであった。ガーナの中にも多民族が存在していることから、今回調査したガーナ人でも、ヒ素代謝の強い民族を選択的にサンプリングしていた可能性もある。いずれにせよ、サンプル数が少ないことから、さらに大規模な調査を進める必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はマウスを用いたヒ素曝露試験とミャンマーでのフィールド調査をおこなった。前者では、AS3MT発現量は、ヒ素代謝物の生成・毒性と関係しているのか?、ヒトの尿・血液からみたヒ素の代謝・毒性指標は、実際に肝臓でのヒ素代謝・毒性の様相を反映しているのかどうか?、を確かめるため、ヒトの代替モデルとしてマウスの慢性ヒ素曝露試験をおこなった。マウスを飲水経由で10ng/Lと100ng/Lの亜ヒ酸に長期曝露させ、曝露終了後、臓器・尿を採取し、超低温冷凍庫・液体窒素タンクに保存した。毒性の指標として、酸化ストレスマーカーである8-OHdGを分析したところ、曝露量と酸化ストレスの間に有意な関係は認められなかったが、ヒ素曝露によって脳や肺が肥大していた。後者では、ミャンマーのエーヤワディー川流域で地下水を採取し、ヒ素を分析した。その結果、最大ヒ素濃度は209ng/Lで、試料全体の約30%がWHOの飲用水の基準値(10ng/L)を超過していた。また、汚染のホットスポットは地域に限定されておらず、各地に点在していることが示された。興味深い点として、ヒ素だけでなく、マンガンやウランも高濃度を示した地点もあり、これら元素の複合汚染とその水を飲用する地域住民への健康リスクが危惧された。2016年4月に起きた熊本地震の影響で、実験の開始が遅れた。また、マウスを用いたヒ素の曝露試験では、明瞭な結果が得られなかったため、実験系を再度検討し、実施する必要がある。本年度は、マウスを用いた慢性ヒ素曝露試験とフィールド調査・サンプリング、ヒ素代謝遺伝子多型のSV判定をおこなった。In vivo実験の方では、環境中から検出される濃度およびWHOの飲料水の基準値のヒ素をマウスに6か月間飲水曝露させた。曝露終了後、ヒ素濃度と酸化ストレスを測定した。その結果、ヒ素曝露によるヒ素濃度および酸化ストレスの増加は認められず、また両者に関連性もみられなかった。この条件では、ヒトにおいてはヒ素の影響がみられていることから、マウスはヒトよりもヒ素に対して耐性があるものと推察された。一方興味深いことに、ヒ素曝露により、マウスの肝臓中アルミニウム濃度が有意に増加していた。この原因についてはまだよくわかっておらず、情報を集めているところである。フィールド調査・サンプリングにおいては、ミャンマーの南西部で地下水を採取した。全体的にヒ素濃度は低値であったが、場所によってはWHOの基準値を超過していた。今回調査した地域においては、飲用にはボトル水を利用していたが、料理には汚染された地下水を利用していたことがわかった。SV判定においては、ポジティブコントロールサンプルで変異を確認することができ、分析法の確立はできた。