hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙におけるミッシングバリオンの観測をめざしたマイクロカロリメータアレイの開発

特に、世界に先駆けて16×16ピクセルのマッシュルーム形状ビスマス吸収体をつけたTES型マイクロカロリメータアレイの製作を行い、X線信号の検出に成功した。その一方、温度サイクルにより吸収体が剥離するといった密着性の問題や、パルスの時定数に長い時間成分が現れて十分なエネルギー分解能が出ないといった問題も明らかとなり、その原因について界面での熱伝導の観点から考察した。256ピクセルの信号の読み出し部については、TESカロリメータ用に最適化をした8入力SQUID(超伝導量子干渉素子)の設計を行って素子を発注したほか、室温部の超低雑音アンプの開発も進行中である。また、TESカロリメータのプラズマ診断に対する性能を実際に検証するために、新たに産業技術総合研究所の核融合プラズマ研究グループと共同研究を開始し、逆磁場ピンチプラズマ装置で生成される600eV程度の重水素プラズマからのX線スペクトルを測定する実験を行った。そのために、小型の断熱消磁冷凍機にTESカロリメータを組み込んで動作させる環境を整備し、さらに軟X線に対する感度を上げるために極薄いアルミ蒸着フィルム(0.5μm×5枚)を使用するなどの工夫を行った。実験の結果、プラズマ装置からのX線信号の検出に成功し、そのスペクトルを解析することでプラズマの温度分布や不純物(Fe, Oなど)の量について調べた。この結果についてはプラズマ物理の国際学会において発表を行い、論文を準備中である。エネルギー分解能2eV,16×16ピクセルのTES(Transition Edge Sensor)型カロリメータシステムの実現へ向けて、(1)カロリメータ素子の性能評価と製作へのフィードバック、(2)256ピクセル信号読み出し部の動作検証、(3)小型衛星用の断熱消磁冷凍機とのインターフェイス検討、の3段階を順次すすめた。これらの実験結果や設計検討の結果に関しては、宇宙の中高温銀河間物質(WHIM=Warm Hot Intergalactic Medium)を酸素の輝線(OVII, OVIII)を用いてマッピングする小型衛星ミッションであるDIOS (Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor)計画の提案書としてまとめられたほか、WHIM国際ワークショップにおいて発表を行った。素子の製作に関しては、256ピクセル素子の製作と問題点について低温検出器の国際学会(LTD11)で発表を行った。また、検出器の性能を向上させるために都大学で成膜した超伝導薄膜を用いてinhouseでの素子製作を開始し、最初のロツトガ完成してX線検出に成功した。これにより、開発サイクルの短縮がきたいされる。256ピクセルの信号の読み出し部については、TESカロリメータ用に最適化をした8入力SQUID(超伝導量子干渉素子)を製作、動作確認をしたほか、室温部の超低雑音アンプの開発も進行中である。
炎症性腸疾患患者の免疫系と腸内細菌叢を移植したヒト化マウスで腸炎は再現できるか？

遺伝的背景と腸内細菌叢との関連を見るため、代表的な環境の探索を試みた。疾患感受性を示す遺伝子多型以外に、パネート細胞異常に異なる遺伝子の多型が関係していることが判明した。腸内細菌叢について潰瘍性大腸炎患者16名について、同一患者内での腸管内の細菌叢を盲腸およびS状結腸の2か所において採取し、次世代シーケンサーでの解析を行った結果、同一患者においても、炎症部位と非炎症部位では細菌叢の多様性が有意に変化していることが判明した。以上から、遺伝的背景も腸内細菌叢のいずれにおいても、疾患を代表する組み合わせを選択するには多種多様なパターンを作成する必要性があると考えられた。炎症性腸疾患は遺伝要因と腸内細菌などの環境要因から発症すると考えられ、それぞれの要因に関する検討が繰り返し行われている。しかし、それぞれの要因だけでは発症に至らず、腸内細菌と、遺伝的な免疫系の違いとの間での相互作用が強くかかわっていると予想される。しかし、実際にその相互作用を確認するために、ヒトの腸内細菌叢を変化させることも遺伝背景を変化させることも困難である。また相互作用をin vitroの実験系で再現することもできない。そこで、in vivoでこの相互作用を再現できるモデルを確立できないかと考え、研究を開始した。本研究は、患者の腸内細菌叢と患者の遺伝的背景をもつ免疫系の両方を再現することにある。そのため、まず、モデルに必要な患者の腸内細菌叢と、その遺伝的背景についての検討を開始した。本年度では、クローン病、潰瘍性大腸炎、さらに非炎症性腸疾患患者(多くは大腸腺腫での治療目的の患者)から、腸内細菌のための腸液、さらに、血液からDNAを採取をおこなった。現時点でそれぞれ約20例の検体を採取している。予備解析では、検体間での腸内細菌叢のばらつきが非常に大きく、治療介入などの影響もあった。実際は、移植するのに適切な細菌叢・遺伝的背景をどう選択するかが問題となる。すべての検体の組み合わせによるマウスモデルでの再現は不可能であり、ヒト由来の検体を詳細に解析し、典型的と思われる代表的な最近パターンと遺伝子の組み合わせを選択するための解析を行っている。患者からの腸内細菌の採取は順調に進んでいるものの、モデルマウスの作成はやみくもに多数の検討を行うのではなく、厳密な事前の検討のうえで行う必要があるため、やや遅れている。これは、マウスに移植する細菌叢を、より疾患で代表的で特徴的な腸内細菌叢をもつものを選ぶこと、さらに最近の報告から、遺伝的背景そのものが腸内細菌叢に影響を与えている可能性があり、それを考慮する必要があることが判明したため、現在はその解析を優先している。そこで、in vivoでこの相互作用を再現できないか、研究を開始した。本研究では、遺伝的背景と腸内細菌叢との関連を見るため、それぞれを疾患に代表的な環境を用意する必要がある。遺伝的背景については、日本人用アレイを用いた検討により4つのクローン病感受性遺伝子領域、2つの潰瘍性大腸炎感受性遺伝子領域が有意な相関を示していた。しかし、腸内細菌叢に関与するパネート細胞の異常にかかわる遺伝的背景を検討したところ、疾患感受性とは異なる遺伝子の多型が、日本人においては関係していることが判明した。腸内細菌叢については、疾患特異的な変化をみるため、潰瘍性大腸炎患者16名について、同一患者内での腸管内の細菌叢を盲腸およびS状結腸の2か所において採取し、16sRNA遺伝子のV3-V4領域を増幅、次世代シーケンサーでの解析を行った。この結果、同一患者においても、炎症部位と非炎症部位では細菌叢の多様性が有意に変化していることが判明した。これらのことから、遺伝的背景も腸内細菌叢のいずれにおいても、疾患を代表する組み合わせを選択するには多種多様なパターンを作成する必要性があると考えられた。患者の検体での解析を進め、代表的な腸内細菌叢の確認と、その遺伝的背景の影響を考慮する。そのうえで、適切な遺伝的背景と腸内細菌叢の組み合わせをマウス上で再現する予定である。炎症性腸疾患
西アジア文明学の構築

本研究では、新学術領域研究『現代文明の基層としての古代西アジア文明ー文明の衝突論を克服するー』の5年間の活動によって得られた様々な研究成果に加えて、さらなる成果を多様な英文・和文報告書とデータベースに整理し、国内外の学界並びに幅広い読者に向けて発信することを目標としました。報告書はそれぞれ書籍として公刊し、一部はインターネット上で公開することによって、「西アジア文明学」の構築へと近づいていくことを目標としました。このうち、本研究計画に基づいて平成29年度中に出版した書籍は、以下の通りです。1)『アフリカを脱出した人類最初の奇跡ー西アジア・ザグロスの考古地質学ー』愛智出版ISBN978-4-87256-420-4計画研究1・4が中心となり出版。計画研究4の代表者である久田健一郎が編者。2)『イスラームは特殊か:西アジアの宗教と政治の系譜』勁草書ISBN978-4-326-20058-0計画研究8が中心となり出版。計画研究8の研究代表者である柴田大輔が、中町信孝と編者を務めました。3)"Scientific Studies on Conservation ; Church and its wall paintings in Cappadocia, Turkey, Vol. 2"計画研究12の研究代表者である谷口陽子が編者となり、多くの研究分担者らと協力して出版されました。このほか、新学術領域研究のメンバーが執筆に参加した中で重要な書籍として、4)『農耕の起源と拡散』高志書院ISBN978-4-86251-172-8を挙げることができます。本書の作成には、計画研究1・2・3から研究者が執筆や編集担当として参加しました。平成29年度中に出版を計画した書籍のうち何冊かは、現在それぞれ海外の出版社と出版計画を作成しており、早急に出版されるよう努力しています。29年度が最終年度であるため、記入しない。
脳小血管病の3D病理解析基盤の確立

ヒト脳組織の透明化プロトコルは、組織の外液浸透性を亢進させるための脱脂処理と、外液ー組織の屈折率の均一化を図る屈折率調整の2段階からなる。1 cm3を超える大きな白質病変部位における毛細血管の立体的な配向変化を可視化するためには、現行の脱脂プロトコルでは脱脂効率が不十分である。そのため、高速の脱脂プロトコルを新たに開発する必要がある。また、種々のケミカルプローブや3D免疫染色技術を駆使して脳小血管病の病態解明に取り組むためには、現行の透明化手法で生じるヒト脳組織の褐変による低い可視光透過率やリポフスチンや残留血液などによる広い波長領域における強度の自家蛍光を解決しなければならない。そこで、本年度は、高速の脱脂プロトコルを開発すると共に、組織側の光学的課題を克服するために、透明化ヒト脳組織の褐変を抑制することで可視光透過性の向上させ、かつ組織の自家蛍光を高効率に褪色させる透明化プロトコルの開発に取り組んだ。既に我々が実施した透明化試薬の網羅的なケミカルプロファイリングから見出したアルキルジオールを用いたところ、現行の脱脂試薬よりも遥かに脱脂速度が速いことが分かった。また、脱脂処理では、高温で処理するため、メイラード反応様に組織が褐変する。メイラード反応に伴う架橋反応を、還元剤やシッフ塩基捕捉剤を含む脱脂試薬を用いることで効率的に褐変を抑制することができた。また、興味深いことにこれらの化学処理を施したヒト脳組織は高度に自家蛍光が褪色していることが示された。この結果より、ヒト脳組織を特異的ケミカルプローブおよび3Dホールマウント免疫染色法により標識する技術基盤が確立された。懸案であった白質の脱脂を効率的に遂行する脱脂試薬を見出した結果、白質脱脂に要する期間が大幅に短縮された。本試薬は、脱脂強度が強いにもかかわらず、目立った組織の損傷・抗原性の劣化もなく、理想的な脱脂試薬である。今後、3D病理解析において、一般的に広く使用されるポテンシャルを秘めている。また、ヒト脳剖検サンプルの光学的課題である1)透明化後の褐色状の呈色、2)リポフスチンに代表される強度な自家蛍光、を効率よく抑制する透明化プロトコールが得られた。このプロトコールは、グリア細胞や髄鞘、血管、軸索に加えて、老人班やリン酸化タウといった病変マーカーのホールマウント免疫染色・ケミカルプローブ染色に適用可能である。以上の結果から、脳小血管病の病態解明を推進するための技術基盤が確立された。上述の通り、脳小血管病の病態解明を推進するための技術基盤が確立された。今後は、微小血管の蛍光イメージングと共にNF, MBP, GFAP, Iba1などの3Dホールマウント免疫染色を組み合わせることで、血管および関連因子の包括的3D解析基盤の確立に取り組む。更に、連携研究者の柿田と共に、孤発性動脈硬化性白質脳症やラクナ梗塞の白質病変部位における毛細血管の立体的な配向変化や周囲を取り囲むグリア細胞の空間分布を解析することで、各種脳小血管病の病理像を体系化する。また、脳小血管病において、血液脳関門(blood-brain barrier: BBB)の機能破綻との関連の理解は、本症における重要な課題の一つである。そこで、BBBを司るGlial vascular unitとの関係性について明らかにすると共に、毛細血管の収縮、BBBの形成、機能に関与することが知られている周皮細胞の分布との相関を調べることで、脳小血管病におけるBBBの破綻に関与する分子機構の解明に取り組む。

本試薬は、脱脂強度が強いにもかかわらず、目立った組織の損傷・抗原性の劣化もなく、理想的な脱脂試薬である。今後、3D病理解析において、一般的に広く使用されるポテンシャルを秘めている。また、ヒト脳剖検サンプルの光学的課題である1)透明化後の褐色状の呈色、2)リポフスチンに代表される強度な自家蛍光、を効率よく抑制する透明化プロトコールが得られた。このプロトコールは、グリア細胞や髄鞘、血管、軸索に加えて、老人班やリン酸化タウといった病変マーカーのホールマウント免疫染色・ケミカルプローブ染色に適用可能である。以上の結果から、脳小血管病の病態解明を推進するための技術基盤が確立された。上述の通り、脳小血管病の病態解明を推進するための技術基盤が確立された。今後は、微小血管の蛍光イメージングと共にNF, MBP, GFAP, Iba1などの3Dホールマウント免疫染色を組み合わせることで、血管および関連因子の包括的3D解析基盤の確立に取り組む。更に、連携研究者の柿田と共に、孤発性動脈硬化性白質脳症やラクナ梗塞の白質病変部位における毛細血管の立体的な配向変化や周囲を取り囲むグリア細胞の空間分布を解析することで、各種脳小血管病の病理像を体系化する。また、脳小血管病において、血液脳関門(blood-brain barrier: BBB)の機能破綻との関連の理解は、本症における重要な課題の一つである。そこで、BBBを司るGlial vascular unitとの関係性について明らかにすると共に、毛細血管の収縮、BBBの形成、機能に関与することが知られている周皮細胞の分布との相関を調べることで、脳小血管病におけるBBBの破綻に関与する分子機構の解明に取り組む。
本邦のICUにおける緩和ケア導入の検討とケアモデル開発

現在、ICUにおいてEnd of Lifeを迎えた患者と家族に関する診療録調査の分析と論文化を実施中である。ICUにおけるEnd of Life Careに関する現状を明らかにする目的で、2014年4月2016年12月にICUに入室し死亡転帰をとった患者の診療録調査を実施し、2019年集中治療医学会で発表した。結果は、ICUで死亡転帰をたどった125例の診療科は腫瘍内科16.5%、血管外科14.2%、心外12.6%、消内9.4%等であった。入室経路は病棟からが52.8%、手術室22.0%、救急外来20.5%などで13.6%は心停止蘇生後で、APACHE2スコア平均値は32.8±10.9、在室日数中央値は1.77(0.019-178.4)日だった。医療状況は、気管挿管56.7%、昇圧剤使用81.9%、輸血使用45.7%、持続栄養投与20.5%だった。DNARは44.9%、withhold(治療の差し控え)は39.4%で、両方とも経年的に増加し、年齢や疾患群、入室経路による有意差はなかった。治療に関する意思決定プロセスの看護記録は62.4%で、家族介入に関する記載は90.0%あり、その内容は傾聴や休息への配慮、ICや看取りのための細やかな連絡調整および清潔ケアやエンゼルケアへの家族参加に関することだった。患者の治療に関する意思決定プロセスにおいて、家族によって患者の推定意思を尊重した治療選択や家族介入が記載されていることは、End of Life Care実施の証拠となり得ると考える。しかし、患者本人の事前意思表示は皆無で、治療に関する意思確認は困難な状況も明らかとなり、その意思決定プロセスにどのように看護師が関わるかはEnd of Life Careの今後の重要な課題である。これまで海外文献も含めた文献レビューから診療録調査へと研究を進めてきたが、診療録の記述部分の分析で難渋しており論文化が遅れている。このまま診療録の記述部分の内容分析をすすめて論文化し、現在のICUにおけるEnd of Lifeの実態を明らかにすることで、本邦における望ましいケアについて提案する予定である。ICUで12時間以上人工呼吸器管理を受けた患者のディスコンフォートだけでなくコンフォートを含めた経験を明らかにするために、聞き取り調査結果を分析した。研究方法は、1施設のGICUに入室し12時間以上人工呼吸器管理を受けた認知障害のない成人患者を対象とした。ICU退室決定後の退室前に、「ICUに入室して感じたことや考えたこと、経験したこと」について半構造化面接法で聴取し、質的記述的分析を行なった。対象は96名(平均年齢70.1歳、男性74名・女性22名)で、入室中の経験は198コードから32サブカテゴリ、最終的にディスコンフォート5カテゴリとコンフォート6カテゴリが形成された。ディスコンフォートは、<生命を脅かされる苦痛>等から【身体的な辛さ】が、<回復できないという悲観的観測>等から【心理的・精神的苦痛】、<知覚・感覚のズレ><時間が分からないことでの混乱>から【知覚・感覚・記憶のズレに伴う苦痛】が、アラーム音や照明などの<環境的なストレス>等から【環境的ストレス】、さらに<適時なケアがなかったことでのストレス><医師の言葉や説明による不安>から【ストレスを引き起こされたケア・治療態度】が形成された。一方でコンフォートは、<抜管での安堵><口渇や痛みの緩和>から【身体的苦痛からの解放】、<現実を意味づけることでの納得><おまかせ>から【心理的・精神的安寧感】、<スタッフの対応への安心感>等から【ケアリングと治療成果による安心感】、等が形成された。ICU入室患者は、苦痛などのディスコンフォートがあるが故にそれらから解放されたことでコンフォートの経験をしていたことが特徴的であった。また治療や処置に対して自分なりの意味づけやおまかせをして受容することで安寧感を獲得する対処をしており、生や死を意識し自身を振り返る経験もしていた。本務が多忙で研究のための時間確保が難しいため。12時間以上人工呼吸器管理を受けたICU入室患者のストレス経験について論文化した。内容は以下の通りである。12時間以上人工呼吸器管理を受けたICU入室患者のストレス経験の実態と関連要因を明らかにするために、ICU退室前に34項目のICU Stressful Experiences Questionnaire日本語版(ICU-SEQJ)を作成し、聞き取り調査をした。その実態は、8割近くが「口渇」を、7割近くが「動きの制限」、「会話困難」、「気管チューブによる苦痛」、「痛み」や「緊張」を中程度非常に強い主観的ストレスとして経験していた。既往歴がない、緊急入室、有職者は有意にストレス経験が強く、重回帰分析では抜管前のCRP値が最も影響を与えており、挿管時間、鎮痛鎮静薬投与量、痛みの訴えは弱い関連があった。96名中、気管挿管に関する7項目の記憶がなかった患者は10名でストレス経験は有意に低く、関連要因はプロポフォール使用の多さと深鎮静と高齢だった。多くのICU入室患者にとってストレス経験は厄介で、入室状況や病歴によっても異なるため、看護師はニーズを予測しながら個別的にアセスメントし、ストレス経験緩和のための介入をする必要がある。本研究結果から、ICU入室患者の緩和ケアについて検討する必要があると考えた。

本邦では、終末期における緩和ケアというイメージが強いため、まず本邦においては皆無であるが、欧米では概念が定着しているEnd of Life Careにおける緩和ケアの文献レビューを実施し学会発表した。現在は、本邦ICUにおけるEnd of Life Careそのものと緩和ケアの現状調査を実施する目的で診療録調査に着手している。研究代表者および研究分担者の異動があり、研究フィールドとの調整が困難になったため。ICU入室患者の緩和ケアを検討する目的で、End of Life時の診療録からのデータ収集を128名分終了した。20102016年までのEnd of Life Careに関する海外文献レビュー(2017年度集中治療医学会で2台発表)では、44件中28件が患者対象研究で、内容は死亡時の治療内容や治療中止やDNARの実態調査の他、緩和ケアを受けていた状況、がん患者の治療内容等に関することであった。ケア内容は、症状管理、コンフォートケア、意思決定プロセス、事前指示、コミュニケーション内容記載の有無や内容が分析されていた。家族に関する研究では、尺度を用いたEnd of Life Careの質評価や満足度を高める患者の要望を踏まえた治療中止、家族への精神的ケアがあげられていた。また、意思決定過程支援やスピリチュアルニーズおよび家族カンファレンスに関することがあった。チームでは、看護師による死の質評価やアセスメント、緩和ケアチームとの協働やICU専用のホスピスの経済効果に言及した内容があった。これらの分析のための準備を踏まえ、現在は診療録からの量的・質的情報を収集するに至った。記録に関しては電子システムから電子媒体として移行することができなかったために紙カルテからの手入力となったため時間を要した。現在は、診療記録および看護記録について死亡前1週間分のデータの分析をすすめているところである。尚、ICU入室患者のストレス経験の分析を質的量的にすすめ論文化を同時に実施しており、ICU入室患者の緩和ケアを、さまざまな健康レベルでも適用できるための検討を実施している。前回科研費によるテーマは本研究テーマと継続性があり、同時にデータ収集および分析と論文化を実施しているため、当初予定よりも遅れている。現在、ICUにおいてEnd of Lifeを迎えた患者と家族に関する診療録調査の分析と論文化を実施中である。ICUにおけるEnd of Life Careに関する現状を明らかにする目的で、2014年4月2016年12月にICUに入室し死亡転帰をとった患者の診療録調査を実施し、2019年集中治療医学会で発表した。結果は、ICUで死亡転帰をたどった125例の診療科は腫瘍内科16.5%、血管外科14.2%、心外12.6%、消内9.4%等であった。入室経路は病棟からが52.8%、手術室22.0%、救急外来20.5%などで13.6%は心停止蘇生後で、APACHE2スコア平均値は32.8±10.9、在室日数中央値は1.77(0.019-178.4)日だった。医療状況は、気管挿管56.7%、昇圧剤使用81.9%、輸血使用45.7%、持続栄養投与20.5%だった。DNARは44.9%、withhold(治療の差し控え)は39.4%で、両方とも経年的に増加し、年齢や疾患群、入室経路による有意差はなかった。
土中の剪断面・ヘヤクラックの物理的性質に関する研究

1.研究目的:剪断現象は地すべり、斜面崩壊、剪断試験等の自然現象的にも実験的にも多く見られる。剪断現象の力学的性質については多くの研究があるが、物理的性質についての研究はほとんど無い。本研究は種々の段階の剪断層につき種々の試験を行ない、剪断層の構造、透水性や力学性、およびそれらの諸関係を解明する。2.剪断層の構造:主として一面剪断試験機を用いて、種々の段階に発達した剪断層を作り、その立体的空隙構造を軟X線造影法により研究し、剪断層の表面構造を走査型電子顕微鏡等により研究し、次の諸現象を初めて解明した。剪断の進行と共に剪断層も発達する。十分に発達した剪断層においては、小規模の剪断面が将棋倒し状に連鎖し、この連鎖はさらに強制剪断面付近において樹枝状に密集している。3.剪断層の水理的性質:試料の含水比を変え2.と同様の試験を行ない、また剪断層の透水係数試験法を開発して次の諸現象を初めて解明した。剪断層の構造は含水状態により変化する。また剪断層の透水性は剪断層を持たない部分より大きいが、剪断の進行と共に変化する。4.剪断層の強度:クリープ段階の剪断層への水分添加法を開発し、剪断強度は水分を含むと急激に低下することを初めて明らかにした。5.中、長距離剪断:中距離剪断が可能な試験機を試作し、種々の剪断変位を経た剪断層を作る方法を確立し得、それらにつき上記の諸試験に着手した。自然の地すべり層につき上記の諸研究に着手し研究手法を確立しつつある。6.剪断層間隙の量、比表面積:剪断の進行に伴う、剪断層間隙の量と比表面積の変化をN_2ガス、H_2Oガス吸着法により研究した。その結果両法の精度と測定値の相違を解明し、両法を剪断層に適用する際の問題を解明したが、剪断層に関し高精度の定量には至らなかった。1.小剪断変位領域における土の剪断層の物理性既存の一面剪断試験機を使用して、剪断破壊前、剪断破壊直後およびクリ-プの3段階における剪断層の試料を作成し、次の諸試験を行なって成果を得た。来年度は詳細・精密な方法を確立する。(1)X線造影法(かつて徳永が開発)による剪断層の立体的空隙構造の研究:X線造影法はこの研究にきわめて有効であった。剪断層内に発達する大小の剪断面のネットワ-ク構造の世界最初の写真撮影に成功し、それにより多くの知見が得られた。またこれにより剪断層は選択的に透水性が良好であることを解明した。(2)カメラ・光学顕微鏡による剪断面の表面構造の研究:剪断層内に発達する多くの剪断面の表面構造の研究にカメラ・光学顕微鏡は有効であった。強制剪断の方向とそれに対して斜交する多くの剪断面の傾角を測定し剪断の進行断階との関係を解明した。(3)剪断層に水分を添加した場合の剪断強度の低下現象の研究:剪断の進行の各段階において剪断層に直接不圧的に水分を添加すると、剪断強度は急激かつ大きく低下した。これにより地すべりが降雨や融雪を契機にして常習的に繰り返す機構が推定できた。(4)剪断層空隙の量的立体構造の研究:水銀・窒素ガス法により剪断層空隙量測定の可能性を確認した。2.大剪断変位領域の土の剪断試験機の試作設計は完了し既に製作中である。

来年度は試作機のテストランを行なってのち、大変位領域の土につき上記の諸試験を行なう、小変位→大変位の諸段階における剪断層の構造を連続的に解明する。前年度で得られた成果を基礎に、さらに実験条件を多様、かつ精密にして研究を進めた。1.通常の一面剪断試験による剪断面の構造の解明試料土の含水状態の違いによる剪断層の発達の相違を研究するため、3種類の含水状態の試料について剪断試験を行なった後、X線造影法で間隙構造を撮影した。含水量が少ないと破壊は固体的で、薄く明瞭な剪断層が生じ、含水量が多いと破壊は流体的で、厚い剪断層が生ずる。同様試料の剪断面表面を走査型電子顕微鏡により観察し、土粒子が将棋倒し状に重畳している状態の一部を明らかにした。同様試料の剪断層の間隙と非剪断層の間隙の大きさの相違を水銀圧入法および窒素固定法により明らかにした。今後これらの間隙の単位質量当たり体積の評価法が課題となった。2.大変位剪断試験による剪断面空隙の構造の解明試作大変位剪断試験機を用いた剪断面の作成に着手した。肉眼観察によりこの剪断面の構造と通常の(小変位の)試験機によるそれとの相違を研究した。また試作機の一層の改良を行なっている。3.自然の地すべり面・剪断面の構造の観察自然の地すべり面を乱さないで風乾した試料について地すべり面の構造の肉眼観察を行ない、今後の構造解明のための実験方法を検討した。4.剪断面と水分との関係の機構の解明剪断層に水分が浸透する時間経過をX線造影法により引き続き試験してその機構を解明すると共に、浸透速度の精密な測定に成功した。1軸圧縮試験によりクリープ段階に達した試料の剪断面に水分を添加し、水分の剪断面・亀裂面への浸透による強度低下の関係を解明した。ことに層状の剪断強度を持つ試料について興味ある結果を得た前年に続き、一面剪断試験機で作った種々の発達段階の剪断層の物理的諸性質を研究し、多くの新知見を得た。試料はカオリナイトおよび篩分けた火山灰である。1.剪断面の走査型電子顕微鏡像剪断層を割って剪断面を露出させ、走査型電子顕微鏡の種々の倍率で面の構造の鮮明な像を撮影した。(1)火山灰試料:内眼的には表面は粗である。高倍率で前年報告の将棋倒し構造を解明した-小剪断面に境され、三角形状の土の小薄片が、将棋倒し状に重なりつつ連鎖する。個々の小片と連鎖との角は大。連鎖と強制剪断面との角度は、剪断破壊時点では大だがクリープ段階では小。剪断破壊の応力条件は剪断の進行に伴って複雑に変わる。(2)カオリナイト:表面は滑らかであるが、高倍率ではほぼ等大の粒子が剪断面にそって並んでいる。将棋倒し構造は少数で、強制剪断面となす角は小さい。2.剪断層の透水係数剪断層の発達段階により透水係数が変化する過程を定量的に初めて解明した。(1)透水係数は土によって相違がある。また透水係数は一般に一面剪断の開始から漸減し、破壊付近で最低になり、クリープに達すると再び増加する。(2)これらから、剪断試験における透水係数は、剪断層の発達と、土の圧縮の両者の影響を受けると考えられる。3.剪断の発達に伴う剪断層の発達過程:前年に引きつづき試験した。4.剪断層の土の間隙と比表面積の関係土の保水と土粒子の量・比表面積の関係機構を、H_2Oガス・N_2ガス吸着試験により研究し、(1)吸湿・脱湿過程のヒステリシス(2)有機物と両比表面積の関係(3)有機物処理の意味(4)比表面積と物理性・力学性の関係とアロフェンや有機物の影響、等を解明した。
色知覚の異なる側面における下側頭皮質と前頭前野の役割の研究

色のカテゴリー知覚の基礎となる神経機構についての新たな理解を得るために、2頭のサルに色カテゴリー課題と色弁別課題を訓練し、それらの課題を行っている時に下側頭皮質の単一ニューロン活動の記録を行った。CIExy色度図で赤と緑を結んだ線分を均等に分割する等輝度の11色を用いた。形は円などの単純な幾何学図形を用いた。カテゴリー課題ではそれらの色のそれぞれが赤か緑かどちらの色カテゴリーに属するかを判断させ、赤ならば注視を続け(NO-GO)、緑ならばサッケードする(GO)ことを訓練した。色弁別課題では11色のうちの一つが見本刺激として呈示され、その後見本刺激を含む2つの色刺激を注視点の上下に呈示し、見本刺激と同じ色にサッケードを行うことを訓練した。下側頭皮質の前中側頭溝の後端の外側付近に色選択性を示し、形選択性をあまり示さない細胞が集中して存在する場所を見つけた。この領域からニューロン活動の記録を行った。まず色選択的な応答が、カテゴリー内の色の区別と、カテゴリー間の色の区別のどちらをより強く行っているかを調べた。その結果、カテゴリー内とカテゴリー間の区別は同程度行われていた。次に、カテゴリー課題を行っている時と弁別課題を行っている時の活動を比較して、二つの課題の間で神経応答のカテゴリー性に差が見られるかどうかを検討した。反応強度、カテゴリー性の指数、相互情報量などさまざまな統計量を用いた解析を行ったが、二つの課題間で応答のカテゴリー性の程度に系統的な差は見られなかった。これらの結果から下側頭皮質のニューロンは色そのものを表現していることが結論された。今回の結果から、色のカテゴリー判断は下側頭皮質以降の情報処理において生じるものと考えられる。二頭のニホンザルに色弁別課題を訓練し、サルの色弁別能力を調べるとともに実験に用いる色刺激のセットとしてどのような色刺激の組み合わせが適当であるかの検討を行った。色弁別課題はCRTディスプレイ上にまず見本刺激として正方形の色刺激が呈示され、500ミリ秒の遅延期間後にテスト刺激が呈示される。サルはテスト刺激が見本刺激と同じ色か異なる色かをサッケード眼球運動またはテコ押しで答え、正答の場合報酬が得られる。見本としては3種類の色(赤、緑、青)を用い、それぞれの見本刺激に対して色の変化で2方向、色差が順に4段階異なるテスト刺激を用いた。すべての刺激は等輝度で、色度の差のみが手掛かりとなるようにした。異なるテスト刺激が心理的に類似の間隔であることが刺激セットとして望ましい条件であるので、ヒトで等色差空間として作られたOSA色空間から等距離の色度の点のセットを選び、その色度の刺激を発生できるようにCRTディスプレイへの入力信号を生成した。実験から得られた見本-テスト刺激組の正答率から弁別力の指標d'を求めたところ、OSA空間の2単位がd'=0.8-1.5、4単位がd'=1.5-1.9、6単位がd'=1.9-2.9に相当することがわかった。見本刺激の色によってd'の値は異なるが、その範囲はOSA空間の2単位増加分より小さい。また、指標d'が均等になるような色空間の座標変換を行うことができ、変換後の座標は弁別均等空間に相当する。この弁別均等空間を用いることで、後に行う色のカテゴリー評価実験の刺激決定、および結果の評価を行うことができる。二頭のニホンザルに色弁別課題を行わせ、二色間の心理距離d'が一定になる色差の色のセットで訓練を行い、安定した高い成績で色弁別課題が行えるようになった。そこで次に、色カテゴリー判断課題の訓練を行った.

最初は色相順に5色、赤黄緑青紫を選び出し、その中から隣接する二色に対してそれぞれGOあるいはNO-GOで応答させた。応答が安定した後、二色の間に中間色4色を確率10%以下で混ぜ、どの色まで同じ応答を示すかをテストした。得られた結果は、中間色の順に応答が連続的に変化し、特定の色で応答が急に切り替わるようなカテゴリー性は見られなかった。また、日によって応答が変動した.より安定したカテゴリーを形成するために、色差が最大である赤・緑の2色だけにカテゴリートレーニングを行った.応答が安定した後に、中間色として7色を混ぜ応答の切り替わり点を求めた。その結果、応答の切り替わり点は黄色領域近傍で安定しており、これがサルにとっての赤緑色カテゴリーの境界であると考えられた.次によりカテゴリー的な行動を起こさせるため、中間色も含めてカテゴリー応答のトレーニングを行い、応答が黄色近傍で比較的急(赤緑の4/10の範囲内で)に切り替わるようになり、サルが赤緑線上の色に対してカテゴリー的に応答することが確認された。一方カテゴリー課題と並行して訓練を行っている色弁別課題に、カテゴリー課題の影響と考えられる応答のバイアスが発生した。二つの課題はニューロンの応答解析時に刺激と行動の影響を分離するために、全く同じ行動で応答するように訓練してきたが、これが二つの課題におけるサルの判断基準に相互に影響するという結果を生じていると考えられる。それぞれの課題は独立した判断基準でサルに行動を行わせる必要があるので、新たに課題の応答の仕方に。二つの課題間で違いを設けて訓練を継続している。色弁別タスクと色カテゴリー分類タスクを行わせたサルの下側頭皮質から細胞外電位記録を行った。色弁別タスクでは二者強制選択法を用いた。固視中に色刺激が500ms間呈示され、その刺激が消えると同時に、二種の色刺激が上3度下3度の位置に呈示される。上下の色刺激のうち一方は最初に呈示された刺激と同一色であり、他方は異なる。サルは同一色の方へサッケードする。CIE1931xy色度図上で赤から緑へ均等に分布する11点の色を用意したところ、少なくとも3点難れた色(CIExy平面の距離で0.130)であれば95%以上(サル1)85%以上(サル2)の正答率で色弁別を行うことができた。色カテゴリータスクでは、GO/NO-GO応答法を用いた。固視中に色刺激が500ms間呈示され、その刺激が消えると同時に、中央0度と右6度に小さな光点が呈示される。赤から緑へ均等に分布する11色のうち、赤側の5色ではNO-GO応答として固視を続け、緑側の6色にはGO応答として右へサッケードをする。ただし、サル2の場合は境界の3色では強化学習を行なわず、応答によらず50%の確率で報酬が与えられる。境界近傍の2色を除けば、90%以上の正答率でGO/NO-GO応答を行うことができた。次に、サルの下側頭皮質内のTE野から単一細胞外電気応答を記録した。七つの幾何学図形と15色で刺激選択性を調べたところ形によらず色にのみ選択性をもつニューロンが集中して存在する領域が存在した。この領域の色選択ニューロンの応答を色弁別タスク時と色カテゴリー分類タスク時で比較すると、応答の色選択性には差は見られなかった。このことは、TE野では認知や行動への利用され方によらず、色情報のみが安定してコードされていることを示している。
イトマキヒトデ未受精卵における細胞死

イトマキヒトデ成熟卵を受精させずに放置すると、ホルモン処理後9-12時間でカスパーゼ3が活性化し、細胞膜のブレッビングとアポトーシス小体の放出を経て死に至る。カスパーゼ37活性化にはMAPKが数時間活性化することが必要であるが、その分子経路の詳細は明らかではない。そこで本研究では、MAPKによるカスパーゼ3活性化の解明を目的とした。まず、阻害剤処理により、アポトーシス誘導にはいつ頃までMAPKが活性化していればいいのか調べたところ、どの個体でもブレッビング開始の2時間程度前までMAPKの恒常的な活性が必要であった。一方、MAPKはカスパーゼ3活性化とほぼ同時に不活性化されるが、その意義は明らかではなかった。そこで、MAPK依存期間後(ブレッビング開始の約2時間前)に、ヒトデ卵をU0126処理したところ、有意にブレッビング開始とカスパーゼ3活性化が促進された。又、ブレッビング開始直前の卵にGST-Mosを微量注入したところアポトーシス開始が有意に遅れた。この結果は、MAPKの不活性化によってカスパーゼ3が活性化可能となることを示唆している。更に、カスパーゼ3活性によってMAPKが不活性化されたのではないことは、卵をカスパーゼ3阻害剤で処理してもMAPKが自律的に不活性化したことからも支持された。又、培養細胞系でアポトーシス誘導に働くことが知られるp38MAPKの挙動を、ヒトデ卵のアポトーシスでも調べたところ、MAPKとは対照的に、カスパーゼ3が活性化するころから強い活性がみられた。そこで卵をp38MAPKの阻害剤で処理したところ、ブレッビング後のアポトーシス小体の形成が阻害された。したがって、p38MAPKはアポトーシス小体の形成に関与することが明らかになった。以上の成果をMBC誌04年3月号に掲載予定である。また、二次元電気泳動装置を購入し、MAPK基質蛋白質の検索を行った。現在、目的とするMAPK基質蛋白質のスポットが検出される条件を検討中である。カスパーゼ3活性化にはMAPKが数時間活性化することが必要である。しかし、MAPKからカスパーゼ3活性化までの情報伝達系は不明であった。そこで本研究では、MAPKとカスパーゼ3活性化間の分子機構の解明を目的とした。MAPKはカスパーゼ3活性化とほぼ同時に不活性化されることが知られている。そこで、ホルモン処理後9時間半(MAPKが約9時間活性化し続けた後)に、MEK阻害剤で卵内のMAPKを不活性化したところ、有意にカスパーゼ3活性化及びアポトーシスの実行が早まった。更に、卵をカスパーゼ3阻害剤で処理してもMAPKは自律的に不活性化した。これらの結果より、MAPKの不活性がカスパーゼ3活性化の上流にあることが示された。また、培養細胞系でアポトーシス誘導に働くことが知られるp38MAPKの挙動を、ヒトデ卵のアポトーシスでも調べた。p38MAPKもカスパーゼ3と同様に、MAPKの不活性化により活性化されていた。従って、p38MAPKはアポトーシス小体の形成に関与することが明らかになった。卵をカスパーゼ3阻害剤で処理してもp38MAPKは活性化したことから、p38MAPKはカスパーゼ3の上流または独立で活性化すると考えられる。現在、以上の成果に関する論文を投稿準備中である。

又、培養細胞系でアポトーシス誘導に働くことが知られるp38MAPKの挙動を、ヒトデ卵のアポトーシスでも調べたところ、MAPKとは対照的に、カスパーゼ3が活性化するころから強い活性がみられた。そこで卵をp38MAPKの阻害剤で処理したところ、ブレッビング後のアポトーシス小体の形成が阻害された。したがって、p38MAPKはアポトーシス小体の形成に関与することが明らかになった。以上の成果をMBC誌04年3月号に掲載予定である。また、二次元電気泳動装置を購入し、MAPK基質蛋白質の検索を行った。現在、目的とするMAPK基質蛋白質のスポットが検出される条件を検討中である。
超高圧下における軽アルカリ金属の超伝導と原子対形成状態の研究

軽アルカリ金属リチウムについて、超高圧下における原子対形成状態と超伝導転移の探索を目的とした。リチウムをダイアモンドアンビルセル内に封入して圧力を加え、X線回折測定によって結晶構造解析を行うと同時に、試料空間内に挿入した電極で電気抵抗の変化を観測した。2つの測定を同時に行うことで結晶構造と電気的性質の関係を明確にすることを可能にした。X線回折測定により、70GPa以上の超高圧力下で2つの高圧相が存在することを明らかにし、それぞれをhp-I相(7080GPa)、hp-II相(80GPa以上)と名付けた。さらに、同時に測定した電気抵抗測定により、リチウムがhp-II相において(圧力誘起)金属から半導体に転移することを見出した。これは金属元素では初めての圧力誘起半化の観測である。リチウムは100GPa以上の圧力下で原子同士が対を形成(Cmca構造)して半導体に転移すると理論予想されてきたが、hp-II相においてこの状態が実現している可能性がある。Cmca構造は水素が超高圧力下で金属に転移した際にとる結晶構造と予想されており、金属水素の生成と物性について知見を得る取り組みにおいても重要な結果が得られた。超伝導転移温度T_cについては、fcc構造(1040GPa)において圧力とともに急激な上昇を見せた後に最大値をとって、下降に転じることを明らかにした。また、いったん減少したT_cは4570GPaで存在するcI16構造においては再び上昇することも明らかにした。リチウムはもっとも基本的な金属のひとつであり、金属一般の超伝導発現機構について知見を得る上で、結晶構造とT_cの関係を明らかにした今回の結果は重要である。
統合失調症の社会認知機能評価の包括的検査バッテリーとその簡易普及版の開発

我々は、既に開発したABCSoCS(統合失調症のための包括的社会認知検査バッテリー)を元に短時間で簡便に測定するABCD(ABC Dissemination version)を作成し、社会機能評価と合わせて実施し、ABCDによる社会認知と社会機能の関連を検討した。その結果、ABCDが社会機能と相関する事を確認した。また、下位尺度である表情認知、こころの理論の能力は、重症度によらず障害される可能性が示唆された。場面に合わない目的を除外する能力は、より症状が重い場合に障害される可能性が示唆された。ABCDの中では表情認知、心の理論が社会機能と強く関連し、社会機能の重要な要素であると考えられた。26年度においては、23年度基盤C研究「統合失調症の社会認知の包括的検査バッテリーの開発」において得られた知見を基にABCSoCS[エービーシーソックス:A Battery of Comprehensive Assessment of Social cognition in Schizophrenia]を実施者1名で実施できる形式に変更した。具体的には検査者2名で行う検査や採点が難しい検査を除外し、より短時間で簡便に検査者1名で実施できる検査になるように改定を行った。現在までに、変更後の形式を用いて新規の被験者を協力施設において研究協力者を募集し、新たに統合失調症者10名の検査を行い、統合失調症群の参加者の確保に努めている。くわえて、23年度研究から現在までに蓄積された検査データの内、特に自己認知機能に関する質問紙について、項目ごとに統合失調症者と健常群を比較検討し、統合失調症者において自己認知がどのような様相を持っているのかについて検討を行った。この結果、多くの項目において、統合失調症者は、健常者に比べて自己認知を低く見積もる傾向があることが示唆された。この自己認知機能の検討内容については今後、学会発表および論文化の作業を行う予定である。本年度は、主として開発中の統合失調症用の社会認知の包括的検査バッテリーであるABCSoCS(A Battery for Comprehensive Assessment of Social Cognition in Schizophrenia)について、統合失調群の被験者を拡充するために募集場所を増やし、作業所等の協力を得て新たな統合失調症被検群の被験者を募った。これによって統合失調症群の対象者を52名に増やすことができた。これを受けて、既存のデータと新規に取得したデータを用いて分析を行った。結果として、表情認知や提示された場面にあった行動の選択など多くの項目で統合失調症患者群の能力が損なわれていることが示唆された。しかし一方で原因追究方向( Attributional Style )を測定するAIHQの下位項目(敵意・非難・攻撃性)の平均点や自己認知(self-Awareness)を測定するために組み込んだ自己認知測定尺度評価尺度の下位項目などでは健常群と統合失調症群の間に有意な差は見られなかった。今後、さらに被験者を募るとともに論文化等に向けてデータの整理、分析等の作業を行っていく予定である。今年度、複数の作業所等の協力を得て統合失調症被検者の拡充に努めたが、対象者の年齢制限などから十分な数が確保できていない。このデータについて、健常者と統合失調症群の間でどのような差が見られるかを検討したところ、表情認知を測定する“FEIT(Facial Emotion Identification Test)"の得点、心の理論について測定する“比喩・皮肉文テスト"、自己認知を測定する“認知行動的セルフモニタリング尺度"の合計点などを中心に多くの項目で健常者群の得点が良好であった。ただし、原因追究方向の偏りを測定するのに用いたAIHQ(The Ambiguous Intentions Hostility Questionnaire)について、下位尺度である敵意、非難、攻撃性の平均点に有意な差は見られなかった。また他者の行動の知覚を測定するために用いているSFRT(Situational Feature Recognition Test)においても、下位項目である“正しい抽象的特徴(場面に合った目的)の選択"の平均点など有意な差が見られない項目もあった。このABCSoCSの結果を基に統合失調症患者群のZ値を算出するなどし、より簡便に社会認知の測定を行うためにABC-D(ABC-Dissemination version)を作成した。作成したABC-Dについては、社会機能の評価と合わせてデータ収集を行っており、現在135名分のデータを収集し、解析を行っている状況である。ABC-Dの作成に時間を要した為、予定した研究計画より遅れている。この結果、表情認知を測定するFEST、こころの理論を測定する比喩皮肉文テストにおいて症状が軽度であっても健常者に比べて得点が低いことが示された。ことから表情認知、心の理論が統合失調症において、重症度によらず、障害されている機能である可能性が示唆された。他者の行動の知覚を測定するSFRTの誤った抽象的特徴の選択において中程度以上の症状がある群が低い点数であった。場面に合わない目的を除外する能力は、より症状が重い状態において障害されている機能である可能性が示唆された。これに加えて、ABCDと社会機能の評価尺度との間に多くの項目で有意な相関が示された。今回作成されたABCDが、社会機能と関連する社会認知機能を測定していることが示唆された。特にFEST、比喩皮肉文テストについてGAF、LSPとの有意な相関が示された。このことから表情認知、心の理論が社会機能と強く関連し、社会機能を考えるうえで重要な要素となり得る可能性が示唆された。

我々は、既に開発したABCSoCS(統合失調症のための包括的社会認知検査バッテリー)を元に短時間で簡便に測定するABCD(ABC Dissemination version)を作成し、社会機能評価と合わせて実施し、ABCDによる社会認知と社会機能の関連を検討した。その結果、ABCDが社会機能と相関する事を確認した。また、下位尺度である表情認知、こころの理論の能力は、重症度によらず障害される可能性が示唆された。場面に合わない目的を除外する能力は、より症状が重い場合に障害される可能性が示唆された。ABCDの中では表情認知、心の理論が社会機能と強く関連し、社会機能の重要な要素であると考えられた。検査対象となる統合失調症例の協力者を募集しているが、年齢等の制限により、十分な数が確保できていない。今後、複数の機関に協力を依頼する予定である。28年度は、さらに多くの作業所・デイケアなどの施設に協力を依頼し、被験者募集に努めるとともに、ABCSoCSの論文化に向けて作業をすすめていく。今後は収集したデータを基にABC-Dについての解析を行い。より社会機能と関連のある項目などを探索していく予定である。精神医学27年度以降は、被験者の募集に努め、より多くの被験者の協力を得てABCSoCSの構成作業を行う。また直近の課題としては、統合失調症者の自己認知についてより詳細に検討し、学会発表および論文化作業を行っていきたい。被験者募集等がはかどらず、謝礼品等での支出が少なかったため。検査開発に時間を要した為、当初予定された検査協力謝金および研究内容の総括等に使用される金額に残額が生じた。28年度は、被験者の募集範囲を広げるとともに、ABCSoCS採点のためのPCシステムを構築する予定である。次年度使用額はこれに充当する。本年度は、開発した検査についてその内容の解析等を行うとともに、研究内容をまとめて論文として発表する。今回生じた残額は論文発表のための費用および研究内容の総括として研究報告書を作成するために使用する予定である。
巨大分泌蛋白質リーリンのシグナル活性機構と、その精神神経疾患における重要性の解明

これまでの申請者の研究により、大脳皮質浅層の正常な形成に、リーリンのC末端領域を介したシグナル伝達が必要であることが明らかになってきた。しかし、その分子機構は不明である。今年度は、C末端領域を介したリーリンの作用分子機構を明らかにするために、前年度に同定した、リーリンC末端領域と結合する膜タンパク質の生化学的、および組織学的解析を行った。興味深いことに、この分子は既知のリーリン受容体であるApoER2やVLDLRと複合体を形成し、生後の大脳皮質浅層においてVLDLRと共発現することをみいだした。さらにこの分子は、リーリンのVLDLRへの結合性を高める働きを持つことがわかった。これらのことから、申請者の見出した新規リーリン結合分子は、既知リーリン受容体の共受容体として機能することが示唆された。さらに、この分子のノックダウンが大脳皮質浅層神経細胞の樹状突起形態に与える影響を解析し、ノックダウンにより浅層神経細胞の樹状突起長と分岐数が有意に減少することがわかった。リーリン分解を担う酵素ADAMTS-3を欠損したマウスでは、リーリンが不活化されず、高い活性を持つ。そこで、ADAMTS-3ノックアウトマウスとアルツハイマー病モデルマウスを交配し、アミロイド斑量を免疫染色法により解析した。その結果、野生型マウスにくらべADAMTS-3ノックアウトマウスでは、アミロイド斑形成が抑制されることがわかった。このことは、リーリンの分解阻害が新たなアルツハイマー病治療法となる可能性を示唆する。前年度に引き続きADAMTS-2ノックアウトの脳構造を解析し、ADAMTS-2は神経細胞の配置や樹状突起発達に影響しないことがわかった。新規リーリン結合分子が、既知リーリン受容体の共受容体としてはたらくことを示すことができた。また、リーリン分解酵素の抑制によるリーリン機能増強の、アルツハイマー病病態における効果について論文として発表することができた。以上から、当初の計画どおり順調に研究が進展していると言える。新規リーリン結合分子に関する実験について、必要な再現をとり論文としてまとめる予定である。リーリン分解阻害によるアルツハイマー病改善効果を明確にするために、ADAMTS-2,3両欠損マウスとアルツハイマー病モデルマウスを交配し、アミロイド斑量を解析する。大脳皮質及び海馬の脳組織から、リーリンC末端領域と結合する分子の探索を行った。C末端領域内で分解を受けていないリーリンのみに結合した分子を質量分析により解析したところ、核タンパク質の輸送を制御する分子であるimportin4が同定された。しかし、リーリンと結合する分子は細胞膜上の分子であるので、importin4は当初期待していたリーリン結合分子ではないと結論づけた。また、様々な膜タンパク質を培養細胞に発現し、リーリンとの結合を検討したところ、神経発達に重要な役割を持つ一回膜貫通タンパク質がC末端領域依存的にリーリンと結合することがわかった。胎生マウス大脳皮質において、このタンパク質の発現を抑制したところ、浅層神経細胞の樹状突起発達が悪くなることがわかった。また、培養神経細胞においてこのタンパク質の発現を抑制すると、下流シグナル分子であるDab1の量が増加することがわかった。これらの結果より、この膜タンパク質はリーリンシグナル伝達に重要な役割を持つ可能性がある。リーリンの内部での分解を担うプロテアーゼとしてADAMTS-2を見出した。ADAMTS-2の大脳皮質における発現量は成体期で高く、成体期におけるリーリン分解に寄与することが示唆された。これを検証にするためにADAMTS-2ノックアウトマウスを作製し、リーリン分解におけるADAMTS-2の寄与を調べた。その結果、胎生期のADAMTS2ノックアウトマウスではリーリン分解が抑制されなかったが、成体期では顕著にリーリン分解が抑制されることが分かった。C末端領域依存的にリーリンと結合する膜タンパク質を発見し、これがリーリンのシグナル伝達機構に寄与する可能性を見出した。また、成体期においてリーリンのシグナル活性を不活性化する酵素を見出した。そのため、本研究は概ね順調に進展していると思われる。

その結果、野生型マウスにくらべADAMTS-3ノックアウトマウスでは、アミロイド斑形成が抑制されることがわかった。このことは、リーリンの分解阻害が新たなアルツハイマー病治療法となる可能性を示唆する。前年度に引き続きADAMTS-2ノックアウトの脳構造を解析し、ADAMTS-2は神経細胞の配置や樹状突起発達に影響しないことがわかった。新規リーリン結合分子が、既知リーリン受容体の共受容体としてはたらくことを示すことができた。また、リーリン分解酵素の抑制によるリーリン機能増強の、アルツハイマー病病態における効果について論文として発表することができた。以上から、当初の計画どおり順調に研究が進展していると言える。リーリンと結合する膜タンパク質のリーリンシグナル伝達機構における重要性を明らかにする。また、リーリン機能低下マウス及びリーリン機能増強マウスを用いて、リーリン活性のアルツハイマー病病態に対する影響を明らかにする。新規リーリン結合分子に関する実験について、必要な再現をとり論文としてまとめる予定である。リーリン分解阻害によるアルツハイマー病改善効果を明確にするために、ADAMTS-2,3両欠損マウスとアルツハイマー病モデルマウスを交配し、アミロイド斑量を解析する。参加を予定していた学会に参加しなかったため、次年度使用額が生じた。リーリン結合分子に対する抗体や、動物の購入費に充てる予定である。参加を予定していた学会への参加を取りやめたため、旅費および学会参加費に未使用額が生じた。研究計画に大きな変更点はなく、未使用額は次年度の学会発表費や、論文投稿の経費に充てることとする。