hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイズにおける紫外線UV-B耐性機構とシグナル伝達の分子的解析

その結果、ダイズのCryptochromeは少なくとも4コピーの遺伝子によりコードされており、その内の3コピー(GmCRY1、GmCRY2、GmCRY3)はアラビドプシシスのAtCRY2に高い類似性を示し、もう一つ(GmCRY4)はAtCRY1に高い類似性を示すことが明らかとなった。また、上記4コピーの遺伝子のうちGmCRY1、GmCRY2、GmCRY4はダイズ芽生えの下胚軸において光照射の条件に関わりなく定常的な発現を示したが、GmCRY3はBlue/UV-Aを含む光照射により発現上昇することが判明した。転写因子をコードする植物のMYBスーパーファミリーはゲノムあたり百コピー以上の遺伝子が存在し、それぞれが特有の生理的役割を担い、全体として多様な生理的現象を調節していると考えられている。本研究では紫外線UV-Bにより発現上昇する遺伝子GmMYB29B1の分子的解析により、UV-Bシグナル伝達経路の解明を目的としている。本年度において得られた成果は以下の通りである。1、転写因子GmMYB29B1を「つりエサ」としてこれを認識するタンパク質を同定する為にYeast-two hybridシステムを用いた実験を行った結果、目的とは異なるがこの遺伝子産物が酵母の細胞内において転写因子としての働きを持つことが判明した。2、GmMYB29B1の転写活性化機能を担う一次構造を特定するために様々なB1変異体を作製し、酵母の細胞内における転写因子としての機能を解析した。その結果、転写活性化機能は酸性アミノ酸クラスターIIIからC末端に至る26アミノ酸残基にあり、いくつかの酸性アミノ酸を中性アミノ酸に置換することによって機能が著しく減退すること等が判明した。3、GmMYB29B1が転写調節するターゲット遺伝子の一つと想定されていたカルコンシンターゼ遺伝子(GmCHS8)のプロモーター配列を認識することを証明する為に、大腸菌において大量発現させたGmMYB29B1のDNA結合領域とGmCHS8のプロモーター配列の結合をEMSA解析により検出し、これがH-box配列に特異的な認識によるものであることを確かめた。4、UV-Bシグナル伝達経路と酸化的ストレスの関わりを調べる為に、酸化的ストレスの誘導剤・抑制剤と紫外線UV-B照射を組み合わせた実験を行い、GmMYB29B1の発現に至るシグナル伝達経路に一酸化窒素(NO)の関与が強く示唆された。5、大腸菌において発現させたGmMYB29B1が植物のタンパク粗抽出液によりリン酸化を受けることが判明した。このリン酸化がシグナル伝達に関わると考えられることから、現在はこのリン酸化酵素の精製を中心に実験を進めている。1、ダイズにおける紫外線UV-B応答性MYB転写因子GmMYB29B1の機能解析(1)転写因子GmMYB29B1の転写活性化機能を担ったドメインを酵母の実験系で探索したところ、C末端における30アミノ酸残基が必要かつ十分であることが判明した。(2)大腸菌で発現させたGmMYB29B1のDNA結合領域はターゲット遺伝子CHS(chalcone synthase)のプロモーターに存在するH-box配列を特異的に認識することがin vitro実験系(EMSA)で明らかとなった。(3)マメ科植物のウイルスベクター(pClYVV)にB1を挿入したプラスミド構築を作成し宿主ソラマメに接種したところ、アントシアニン蓄積量とCHS発現量の増大が見られた。これより、B1がin vivoにおいてもCHSの発現調節因子として働くことが明らかとなった。以上の結果については現在修正論文を作成中である。
骨髄間葉系幹細胞が分泌する新規破骨細胞分化調節分子の同定

関節リウマチや骨髄炎に伴う骨破壊は、運動機能障害に発展することが少なくなく患者のQOLを著しく損なう。骨髄間葉系幹細胞は強力な炎症抑制作用を持つことがこれまでに明らかとなっている。本課題は、炎症性骨破壊における破骨細胞の分化と活性化を制御する分子を、ヒト骨髄間葉系幹細胞(hMSC)の分泌分子から探索することを目的とした。私たちの結果は、hMSCの培養上清に破骨細胞の分化を抑制するタンパク質があることを示した。また、タンパク質分離精製システムとハイスルーブットスクリーニングを組み合わせ破骨細胞分化を制御する候補分子を質量分析により複数同定することができた。本課題は、炎症性骨破壊における破骨細胞の分化と活性化を抑制する分子を探索することを目的としている。昨年度において私たちは、ヒト骨髄間葉系幹細胞がマウス骨髄マクロファージのTNFαによる破骨細胞分化を有意に抑制することを報告した。本年度は、骨髄間葉系幹細胞による破骨細胞分化抑制の鍵となる分子の同定を試みた。その結果、ヒト骨髄間葉系幹細胞はマクロファージ細胞の量に比して100分の1以下で、破骨細胞形成抑制作用を示すことが明らかとなり、骨髄間葉系幹細胞が抑制分子を分泌している可能性を見いだした。そこで、間葉系幹細胞の培養上清に抑制分子があると仮説を立て、その分子の分離・精製を硫安分画及びQカラムを用いておこなった。ハイスループットスクリーニングシステムArrayScanを用いて、破骨細胞分化必須の転写因子NFATc1の陽性細胞を指標に、破骨細胞分化抑制分画を同定した。その分画をMS解析した結果、破骨細胞分化抑制候補因子が同定された。これらの結果は、本課題の中核をなす成果のひとつであり、炎症性骨破壊における新規の破骨細胞分化抑制因子を明らかにする上で重要な研究成果である。本課題では、炎症性骨破壊における破骨細胞分化を抑制する分子を、骨髄間葉系幹細胞から探索することを目的としている。炎症に関連した新規の破骨細胞分化調節因子を発見する事は学術的な意義はもちろん、関節リウマチや顎骨壊死などの炎症性骨破壊の抑制に繋がる社会的意義を持つと考えている。申請者らは、これまでに骨髄間葉系幹細胞が、破骨細胞の形成を抑制することをマクロファージ培養細胞株を用いて明らかにしている。当該年度では、間葉系幹細胞による破骨細胞形成抑制作用が、マウス骨髄より単離した骨髄細胞の初代培養を元に、破骨細胞形成を炎症性サイトカインTNFαにより誘導できる系を確立した。また、この破骨細胞は、強力な骨吸収活性を持つ事をPitアッセイにより明らかにした。さらにヒト骨髄間葉系幹細胞株は、この破骨細胞形成を抑制する結果をえた。さらに間葉系幹細胞は、マクロファージ系培養細胞株からの破骨細胞形成の抑制に比べ、骨髄細胞初代培養からの形成を強く抑制する作用を持っていた。本研究結果は、本課題の目的を達成する上で重要な基盤となる研究成果である。本課題「骨髄間葉系幹細胞が分泌する新規破骨細胞分化調節分子の同定」は、関節リウマチなどにおいて認められる炎症性骨破壊の原因細胞である破骨細胞の分化を抑制する分子を、炎症抑制作用を持つ骨髄間葉系幹細胞から探索することを目的としている。前年度のハイスループットスクリーニングシステムと質量分析を組み合わせた研究成果より、骨髄間葉系幹細胞の培養上清のクロマトグラフィー精製フラクションに破骨細胞抑制分画があることを見いだした。そして、その分画より破骨細胞分化抑制候補因子を複数同定した。最終年度では、これら候補因子のFLAGタグを付加した発現ベクターを構築し、ヒト胎児腎細胞株HEK293Tへエレクトロポレーションにてトランスフェクトした。細胞外へ分泌された候補タンパク質に、FLAGタグが付加されていることを利用し、抗FLAG抗体を用いたアフィニティー精製を行った。得られた精製リコンビナントタンパク質を、炎症性サイトカインによる破骨細胞分化系へ添加した結果、十分な抑制作用を示さない事を明らかにした。また、候補分子のひとつの発現ベクターを骨髄間葉系幹細胞株hMSC12細胞へトランスフェクトし、破骨細胞分化抑制作用への影響を調べた結果からも同様の結果が得られた。以上の結果より、得られた候補分子はその分子単独では抑制作用を示さない事が明らかとなり、また、破骨細胞分化を抑制する精製分画中の他の分子が抑制していることを明かにした。これらの成果は、炎症性骨破壊における新規の破骨細胞分化抑制因子を明らかにする上で手がかりとなる重要な研究成果であると考えている。骨代謝学、細胞組織学骨髄間葉系幹細胞の培養上清において破骨細胞分化抑制因子の候補因子を同定できたことは、本課題において重要な意義があると考え、その点で概ね順調に進展していると判断した。

骨髄間葉系幹細胞が初代培養細胞において破骨細胞形成抑制作用を示せた事は重要な意義をもつと考えており、その点で概ね順調であると判断している。今後同定した候補因子の破骨細胞における作用を確認し、抑制作用があることを明らかにする。そのために、候補因子のリコンビナントタンパク質を取得しその作用を破骨細胞分化系において検証する。さらに候補因子欠損細胞および過剰発現細胞を作成し、その作用を解析する。さらに炎症性骨破壊モデルマウスを作成し、候補因子により抑制可能か解析する。今後、ヒト骨髄間葉系幹細胞の培養上清を回収し、カラムクロマトグラフィーにより分離する。そして、分離した精製分画を、当該年度確立したTNFαによる破骨細胞分化系に加えて、分化を抑制する分画を検索する。検索は、ArrayScan High Content ScreeningsystemとTRAP検出蛍光試薬を用いて、ハイスループットスクリーニングを行う。活性分画を質量分析機で解析し、誘導脂質分子を同定する。同定した精製分子を、TNFαによる破骨細胞分化系や、炎症性骨破壊モデル動物に加えて、破骨細胞分化を抑制することを証明する。使用期限がある培養関連試薬を購入するにあたり、次年度購入した方が新鮮で安定した培養条件が得られると考え、次年度に繰り越す事を決定した。次年度の培養実験を行う直前に、予定している培養関連試薬を購入し、最良の実験条件を整えることを計画している。また、次年度計画している分化マーカー遺伝子の定量やモデル動物のCT解析及び組織学的解析に助成金を使用することを計画している。今後の研究に必要な物品の購入に使用する。具体的には、リコンビナントタンパク質などの破骨細胞分化誘導因子、実験動物及び、カラムクロマトグラフィーの精製系の構築である。また、Cellomics ArrrayScanの使用料、LC-MS/MSによる受託解析に使用する予定である。実験の進展を鑑みた結果、保存期間に限りのあるリコンビナントタンパク質を次年度に購入した方がよいと判断し、次年度使用額が生じた。次年度にリコンビナントタンパク質を購入する予定である。
理工系高等教育における職業倫理育成に関する総合的研究

本研究は平成6年度および平成7年度の二年間に渡って実施された。この研究期間に、研究代表者は、特に米国における工学倫理教育の現状について、文献調査およびインターネットを使った調査を行った。その結果、次のような成果が得られた。2)そのため、ほとんどの工学系の大学では、工学倫理(職能倫理)教育が行われている。3)約20のシラバスを分析した結果、各大学での教育内容は異なるが、45冊の非常によく使われている教科書があり、共通して取り扱われる項目もあることがわかった。これらの項目は、「工学とプロフェッショナリズム」、「工学系専門学会と倫理綱領」、「工学者が一般大衆に対して持つ責任」、「企業人としての工学者/工学者と雇用者の関係」、「利害の対立」、「内部告発」などである。4)教育方法として最も一般的なのは、工学者としてジレンマを感じるような、実際の、あるいは架空の事例を学生に提示し、学生が自らその問題に対しての解決策を考えるという所謂「ケース・メソッド(事例研究法)」である。5)ここで、学習目標は、一定の倫理規範を学生に教え込むことではなく、学生が自ら自律的に倫理的問題の存在を見いだし、自分なりの対応策を見いだすことができるようになること、つまり、「モーラル・オートノミー(moral autonomy)」を確立することである。6)一方、日本ではこのような教育はほとんど行われておらず、多くの人々がその必要性を認識している。ただし、米国と日本との文化的風土の違いを考慮して、日本独自の「工学倫理問題」に関するさまざまな事例を収集することが必要であることが明らかになった。本年度は、研究の基礎となる情報収集を中心に活動した。その成果をまとめると次のようになる。1.米国大学工学教育における工学倫理(エンジニアリング・エシックス)教育で使用されている教科書や補助教材並びにシラバスなどの収集、分析を行った。その結果、米国における工学倫理教育の方法が、道徳的判断が要求される具体的な事例を提示し、学習者に実際的な判断を要求するいわゆるケース・メソッド(事例研究法)が主流であることを確認した。また、代表的な教科書4冊の詳細な分析を開始し、それらに共通して現れる基本的概念や事例の体系的な整理作業に着手した。2.工学倫理や職業倫理教育の分野で活躍している米国の研究者と連絡を取り、意見交換を行った。この中には、倫理綱領に関する哲学的考察で知られているハインツ・ル-ゲンビール博士(ローズ・ハルマン工科大学)やこの種の問題の歴史的考察で知られるステファン・カトクリフ博士(リ-ハイ大学)を含み、彼らとは直接面談した上で、電子メイルでの連絡を継続している。また、工学倫理教育の分野で中心的な役割を果たしている研究者並びに研究・教育機関のリストを作成し、今後の研究、特に計画しているインターネットを用いたアンケート調査の実施に役立てる準備をした。3.研究室にインターネットにつながったコンピュータを設置し、インターネットの基本的な利用方法やアンケート実施の可能性について研究した。特に、日常的に頻繁に意見交換を行っているいくつかのグループでの情報の流れについて観察した。

これらの項目は、「工学とプロフェッショナリズム」、「工学系専門学会と倫理綱領」、「工学者が一般大衆に対して持つ責任」、「企業人としての工学者/工学者と雇用者の関係」、「利害の対立」、「内部告発」などである。4)教育方法として最も一般的なのは、工学者としてジレンマを感じるような、実際の、あるいは架空の事例を学生に提示し、学生が自らその問題に対しての解決策を考えるという所謂「ケース・メソッド(事例研究法)」である。5)ここで、学習目標は、一定の倫理規範を学生に教え込むことではなく、学生が自ら自律的に倫理的問題の存在を見いだし、自分なりの対応策を見いだすことができるようになること、つまり、「モ-ラル・オートノミー(moral autonomy)」を確立することである。6)一方、日本ではこのような教育はほとんど行われておらず、多くの人々がその必要性を認識している。ただし、米国と日本との文化的風土の違いを考慮して、日本独自の「工学倫理問題」に関するさまざまな事例を収集することが必要であることが明らかになった。
アナモックス細菌の窒素・酸素同位体分別の解析：海洋窒素循環への寄与の推定

嫌気性アンモニア酸化細菌(以下アナモックス細菌)は、環境中、特に海洋の無酸素域で、窒素除去に大きく寄与していると言われている。環境中の安定同位体比を用いて窒素収支を明らかにするために不可欠な同位体分別が、アナモックス細菌に関しては淡水性の1種の窒素同位体分別が唯一報告されているだけで、酸素同位体分別に関しては全く解析されていない。そこで、本研究ではアナモックス細菌の窒素・酸素同位体分別を求める。平成30年度の研究実績としては、3種類のアナモックス細菌(海洋性の“Ca.Scalindua japonica",淡水性の“Ca. Brocadia sinica"および“Ca. Jettenia caeni")を、膜分離型連続培養リアクター(MBR)を用いて高度に集積培養し、NH4+→N2, NO2-→N2, NO2-→NO3-の反応の窒素同位体分別(15ε)、および未だに世界で報告例のないNO2-→NO3-の見かけの酸素同位体分別(18E:亜硝酸酸化の酸素同位体分別、および水の取り込みの酸素同位体分別の和)を求めた。それらの研究成果を、7月に沖縄において開催された国際会議10th Asian Symposium on Microbial Ecology (ASME)および、8月にドイツのライプツィヒで行われた国際会議17th International Symposium on Microbial Ecology (ISME17)において発表し、高い評価を得た。学会で得たコメント等も参考に、結果を論文にまとめThe ISME Journalに論文を投稿した。査読者からのコメントを得て、再修正し再投稿した。さらに、窒素同位体分別を求めるよりもさらに複雑な、個々の酸素同位体分別(18ε)を求めるための回分実験も実施した。申請時に計画していた、連続培養系での3種のアナモックス細菌の窒素同位体分別と見かけの酸素同位体分別(18E:亜硝酸酸化の酸素同位体分別、および水の取り込みの酸素同位体分別の和)を求めることができ、結果をまとめて学会や論文等で発表できている。さらに、より詳しく酸素同位体分別を求める回分実験も予定通り進められているため、順調に進展していると認識している。本年度の研究計画としては、第二の目的であるより複雑な酸素同位体分別を求めるために行った、重水(18Oでラベルされた水)を用いて水の酸素安定同位体比を変化させた回分培養実験サンプルの測定を行い、その結果から酸素同位体分別を求める。複雑な酸素同位体分別を求めるモデルの構築も並行して行う。
医療麻薬適正使用のための麻薬グルクロン酸転移酵素に関する研究

モルヒネの副代謝物であるモルヒネ-6-グルクロナイド(M6G)は、母化合物のモルヒネよりもはるかに強い鎮痛作用を示す活性代謝物である。本研究課題では、ヒトにおけるモルヒネの鎮痛作用に関わるM6Gの生成酵素を明らかにして、モルヒネの適正使用に寄与することを目的としている。前年度までに、M6G生成能をもつモルモットから、2つのUDP-グロクロン酸転移酵素(UGT55KとUGT59K)をエンコードするcDNAを単離した。本年度、UGT命名委員会より、それぞれUGT2B21およびUGT2B22と命名された。既に、これらのcDNAを、各々単独で、あるいは同時に培養細胞にトランスフェクションして基質特異性を調べることにより、UGT2B21とUGT2B22は、ヘテロオリゴマーを形成することによって、各々のホモオリゴマーによっては見られない、M-6-G生成活性という新たな基質特異性を獲得することを示唆する結果を得ている。本年度は、更に他の基質に対する活性についても同様の検討を行うことによって、UGT2B22は、調べたかぎりでは、何れの基質に対しても活性を示さないことが分かった。また、UGT2B21とUGT2B22cDNAを同時にトランスフェクションした場合には、UGT2B21単独では観察されなかったクロラムフェニコールに対する抱合活性が認められるようになった。これらのことは、UGT2B21とUGT2B22が、ヘテロオリゴマーを形成することによって、新たな基質特異性を獲得したことを強く支持している。このような現象が、モルモットの2種のUGT isoformにのみ起こるとは考えにくいことから、ヒトのUGT isoformについても、同様の現象が見られるものと考えている。3年間の本研究課題の最終年度にモルヒネの適正使用に重要な示唆にとむ研究結果を挙げることができた。麻薬性鎮痛薬モルヒネの活性代謝物の生成に関与する、ヒトのUDP-グルクロン酸転移酵素(UGT)について研究を行った。モルヒネの活性代謝物、モルヒネ-6-グルクロニド(M-6-G)の生成能には著しい種差がある。本研究では、モルモットとヒトがいずれもM-6-G生成能が高いことに着目した。モルモット肝には、M-6-G生成に関わっていると思われるUGT55Kが存在することから、ヒト肝にもM-6-G生成酵素がcounterpartとして存在するとの作業仮説を立てた。当教室では既にUGT55KのcDNAクローニングを行っていることから、これらをプローブとして、ヒト肝のM-6-G生成UGTのcDNAクローニングを試みた。cDNAの配列のうち基質特異性の決定に重要と考えられる領域を選定し、この部分492bpをプローブとし、ヒト肝λgt11cDNAライブラリー(CLONTECH社)をスクリーニングした。また、新生児にM-6-G生成能があるという報告に従って、新たに0歳児肝mRNAからλZAPIIcDNAライブラリーを構築し、UGT55KのcDNAのうち前記の492bpを含む約1kbpのものをプローブとして用いてスクリーニングを行った。残念ながら、これらによって得られたクローンには新たなUGTをエンコードするものはなかった。このような結果はライブラリーの質に依存するものと考えられる。ヒトのUGT2B7は、最近モルヒネに活性を示すと考えられるようになった。そこで、新たに購入した、ヒト肝臓および腎臓cDNAライブラリーを鋳型にした場合、UGT2B7と考えられるPCR産物が得られ、レベルは低いながらヒト膵臓cDNAライブラリーを鋳型にした場合にも増幅物が認められた。

現在、新たなcDNAライブラリーから再スクリーニングを行っている。また、UGTの培養細胞における発現についても並行して検討中である。モルヒネの副代謝物であるモルヒネ-6-グルクロナイド(M6G)は、母化合物のモルヒネよりもはるかに強い鎮痛作用を示す活性代謝物である。本研究課題では、ヒトにおけるモルヒネの鎮痛作用に関わるM6Gの生成酵素を明らかにして、モルヒネの適正使用に寄与することを目的としている。本年度は、高いM6Gの生成能をもつモルモットの2つのUGT-グロクロン酸転移酵素(UGT55KとUGT59K)の遺伝子クローニングとそのクローンの培養細胞における発現について検討した。まず、UGT55KとUGT59Kの全長をコードしているcDNAを得ることを目的として、5'-RACEおよび3'-RACEを行って全塩基配列を決定した。UGT55Kの塩基配列は、noncording regionを含めて1821塩基であり、528アミノ酸からなる配列が推定された。また、UGT59Kの塩基配列は、non cording regionを含めて2504塩基であり、529アミノ酸からなることが推定された。推定されたUGT55KおよびUGT59Kのアミノ酸配列は、精製UGT55Kおよび精製UGT59KのN末端、内部アミノ酸配列と完全に一致した。つぎに、UGT55KとUGT59Kの全長をコードしているcDNAを発現ベクターに組み込んで、COS-1細胞に発現させ両酵素の基質特異性を検討した。モルヒネ-3-グルクロナイド(M3G)生成活性は、UGT55Kに認められたが、M6G生成活性は、UGT55KとUGT59Kをco-transfectした細胞にのみ観察された。したがって、M6Gの生成は、homo-oligomerとは異なる形質を獲得したhetero-oligomerによって触媒されるものと考えられる。前年度までに、M6G生成能をもつモルモットから、2つのUDP-グロクロン酸転移酵素(UGT55KとUGT59K)をエンコードするcDNAを単離した。本年度、UGT命名委員会より、それぞれUGT2B21およびUGT2B22と命名された。既に、これらのcDNAを、各々単独で、あるいは同時に培養細胞にトランスフェクションして基質特異性を調べることにより、UGT2B21とUGT2B22は、ヘテロオリゴマーを形成することによって、各々のホモオリゴマーによっては見られない、M-6-G生成活性という新たな基質特異性を獲得することを示唆する結果を得ている。本年度は、更に他の基質に対する活性についても同様の検討を行うことによって、UGT2B22は、調べたかぎりでは、何れの基質に対しても活性を示さないことが分かった。また、UGT2B21とUGT2B22cDNAを同時にトランスフェクションした場合には、UGT2B21単独では観察されなかったクロラムフェニコールに対する抱合活性が認められるようになった。
痒み神経機構の生後発達におけるドーパミン神経系の役割解明

幼若期ドーパミン(DA)神経系傷害が痒み神経機構の発達に及ぼす影響について行動学的、組織学的、電気生理学的手法を用いて検討した。その結果、幼若期DA神経系傷害が成熟後のセロトニン(5-HT)投与による痒み関連行動の減少をもたらすことが確認された。一方、5-HTの痒み関連行動誘発閾値には差はなかった。組織学的解析では、5-HT投与に応答する脊髄細胞は後角の表層に多く認められ、その応答細胞数は2群間で有意な差はなかった。電気生理学的解析でも、脊髄後角細胞の5-HT応答性に2群間で顕著な差は見られなかった。以上の結果より、幼若期DA神経系傷害は痒み関連行動の発達に影響を与えることが明らかとなった。生後4日目の雄ラットの両側側脳室に6-hydroxydopamineを注入することにより幼若期ドーパミン(DA)神経傷害動物を作製し、痒覚神経機構の発達におよぼすDA神経系の役割を行動学的解析と免疫組織化学染色により調べた。痒み誘発物質であるセロトニン(5-HT)の右後肢足底への注入による痒み関連行動の出現と、脊髄内c-Fos陽性細胞の発現を解析した。またc-Fosは神経細胞の興奮マーカーとして用いた。研究実施計画に従い1% 5-HT投与実験から始めた。その結果、幼若期DA神経傷害にともなう成熟後の痒覚関連行動の顕著な減少が観察された。一方、1% 5-HT投与により痛み関連行動と類似した行動も観察され、この行動の幼若期DA神経系傷害による有意な増加が観察された。幼若期DA神経系傷害が炎症性痛覚過敏を誘発することから、他研究機関でも用いられている低濃度の0.05% 5-HTを用いて次の実験を行った。その結果、1% 5-HT実験と同様に幼若期DA神経系傷害により痒み関連行動の有意な減少が観察され、痛み関連行動に類似した行動には影響はみられなかった。1% 5-HT投与による脊髄内c-Fos陽性細胞は、対照群、幼若期DA神経系傷害群ともに脊髄表層に多く観察された。またc-Fos陽性細胞数には幼若期DA神経系傷害にともなう影響は認められなかった。これらのことは、幼若期DA神経系傷害による痒み関連行動の減少に脊髄よりも上位の神経系の変調が関与していることを示唆している。また痛覚系とは異なる影響が痒覚系で観察されたことは、これら2つの感覚系が別々に発達・存在していることを示唆している。パッチクランプ法による電気生理学的実験では、分離細胞に対するシステムの構築と安定した記録が、そしてインビボパッチクランプ法でも実験環境の構築がほぼ終了した。生後4日目の雄ラットの両側側脳室に6-hydroxydopamineを注入し、幼若期ドーパミン(DA)神経傷害動物を作製した。生後8週目以降に右後肢足底へのセロトニン(5-HT)皮下注入により痒み感覚を誘発し、痒み関連行動と組織学解析による脊髄内の神経細胞興奮状態を検討した。今年度は昨年度に引き続き、5-HT濃度を変えてDA神経系の痒み関連神経機構発達における役割を詳細に検討した。0.1% 5-HTを用いた結果では、昨年度の1%、0.05% 5-HT実験と同様に幼若期DA神経傷害群では対照群と比較し痒み関連行動の有意な減少が観察された。また対照群では痒み関連行動が5-HT濃度依存的に増加することを確認したが、DA神経傷害群では0.05%から1.0%の5-HT濃度範囲では、痒み関連行動数と5-HT濃度との間に相関は見られなかった。さらに0.01% 5-HTを用いた実験では、両群ともに、痒み関連行動は誘発されなかった。これらの結果は、幼若期DA神経系傷害は成熟後の痒み関連行動発現の閾値には影響を与えないが、閾上刺激による痒み関連行動の発現機構に影響を及ぼしていることを示唆している。脊髄後角でのc-Fosの発現を利用した脊髄後角細胞の興奮状態に対する検討では、0.1% 5-HT注入による同側脊髄後角(I-VI)におけるc-Fos陽性細胞数は幼若期DA神経系傷害群において対照群に比べ有意に増加していた。また、5-HT注入反対側でも幼若期DA神経系傷害群で明らかなc-Fosの発現が観察された。これらの結果は痒み関連行動の発現にはDA神経系を含む脊髄上位の神経機構が関与していること、またDA神経系の傷害による痒み感覚の対側への拡大の可能性があることを示している。インビボパッチクランプ法による電気生理学的研究では、正常動物における脊髄後角ニューロンからの安定した電位記録が可能となった。行動実験はほぼ予定通り進めるこが出来た。組織学的手法による検討において、使用していたc-Fos抗体(Millipore; Calbiochem PC-38)が発売中止となり新たなc-Fos抗体の選定、購入、条件設定にかなりの時間を費やしてしまった。現在、新規抗体(synaptic systems)は購入済みで条件設定も進んでいるが、c-Fos免疫染色は0.1% 5-HT投与の脊髄と一部のサンプルの背側縫線核の染色までとなっている。よって脳組織のc-Fos染色及びc-Fos染色の結果をもとに行う逆行性トレーサーの実験は次年度に行う予定である。

生後4日目の雄ラットの両側側脳室に6-hydroxydopamineを注入し、幼若期ドーパミン神経系傷害動物を作製した。また生後7週齢の雄ラットの右側内側前脳束に6-hydroxydopamineを注入し、成熟後ドーパミン神経系傷害動物も作製した。両モデル動物を用いドーパミン神経系の傷害時期の相違が痒覚神経機構に及ぼす影響を検討した。1%セロトニンを右後肢足底に皮下注入し、痒み関連行動を観察した結果、両モデル動物とも痒み関連行動が正常動物に比較し有意に減少していた。一方、両モデル間における検討では、幼若期ドーパミン神経系傷害動物において、痒み関連行動が有意に減少していた。さらにドーパミン神経系の破壊レベルを合わせて比較するために、幼若期片側ドーパミン神経系傷害動物を作製し、痒み関連行動を観察した。その結果、幼若期片側破壊動物は、幼若期両側破壊動物と比較し、痒み関連行動の減少は軽度なものであった。成熟後片側破壊動物との比較では、痒み関連行動の減少が顕著であったが、現例数では有意な差は得られなかった。電気生理学的解析では、幼若期ドーパミン神経系傷害動物および対照動物の脊髄後角表層部から単一ニューロン活動を細胞外導出し、その反応特性について比較、検討をした。両群において、末梢受容野は同側の後肢にあり、対側体表からの体性感覚入力には応答を示さなかった。また末梢受容野への触・圧刺激を1.4gから60gへと増加していくと、両群とも脊髄後角ニューロンの活動が増加することが確認され、その反応性に2群間で有意な差は認められなかった。末梢受容野へのセロトニン注入による応答は両群の脊髄後角ニューロンで確認されたが、その応答の大きさや持続の違いについては、今後例数を増やして詳細に検討していく必要がある。ミクログリアの抗体選定と今年度からモデル動物として利用を始めた幼若期片側ドーパミン神経系傷害動物の作製法の確立に予想以上の時間を費やしてしまった。そのためミクログリアの活性化やトレーサー実験等の組織学的解析が、十分な研究遂行に至らなかった。また行動学的解析において、比較対象として用いた成熟後ドーパミン神経系傷害動物の実験でも痒み関連行動の減少が認められ興味深いものとなり、多くの例数を費やしてしまったことも遅れの要因と言える。電気生理学的解析おいては、脊髄後角から安定したニューロン活動をモデル動物、対照動物から記録することが出来た。一方で痒み誘発物質に対する反応性の詳細な解析に対しては、分担研究者との時間的予定が十分に確保できず、次年度も分担研究者と時間を合わせつつ継続して実験を進めていく必要がある。生後4日目にカテコールアミン神経毒である6-hydroxydopamine(6-OHDA)を用いてドーパミン(DA)神経系を傷害したラットの成熟後の痒み関連反応並びに不安関連行動の変化を検討した。今年度は、期間延長を申請した年度であり、申請理由に示したごとく組織学的解析と電気生理学的解析を中心に行った。組織学的解析では、脳内のミクログリアの状態をIba1抗体とCD68抗体を用いて検討した。6-OHDA処置後、2週間、3週間、4週間でミクログリアの活性を調べたが、処置後3週目にミクログリアの活性化が黒質と腹側被蓋野で確認された。電気生理学的解析では、脊髄後角表層(I-II層)からニューロン活動を細胞外導出した。その結果、6-OHDA処置群、Vehicle処置群の自発発火数に有意な差は見られなかったが、6-OHDA処置群で僅かに多い傾向が確認された。またvon-Frey filamentsに対する反応性に関しても6-OHDA処置群で発火頻度が高い傾向が見られた。
関節軟骨初期変性モデルマウスの確立およびそのメカニズムの解明

平成22年度は、リン誘導性関節軟骨初期変性モデルマウスの血清骨代謝マーカーおよび軟骨マーカーを測定した。C57BL/6J雄性マウスをノーマル(N40)群、高リン食(P40)群、リカバリー(R40)群に分けた。40日間飼育を行った(n=7)。R群は高リン食を20日間摂取後、通常食を20日間摂取させた。飼育終了後、脛骨のパラフィン包埋切片を作製し、関節軟骨の厚さの比較を行った。コラーゲン分解物である血清軟骨代謝マーカーはC2C (Collagen Type II Cleavage)を測定した。pQCT (peripheral Quantitative Computed Topogtaphy)法とμCT法を用いて大腿骨の骨構造解析を行った。また、骨形態計測を行い、骨芽細胞数および破骨細胞数の比較を行った。その結果、関節軟骨の厚さはN40と比較してP40では有意に低下した。軟骨下骨密度はN40と比較してP40で有意に低下した。血清中C2C濃度は全群で有意な差はみられなかったが、N40と比較してP40では上昇傾向を示した。骨芽細胞数はN40と比較してP40で有意に増加した。また破骨細胞数もN40と比較してP40で有意に増加した。R40はすべての項目において骨密度の減少と軟骨層の減少が抑制された。以上の結果、リンの過剰摂取が軟骨分解マーカーである血中C2C濃度を増加させ、関節軟骨の厚さを減少させたことから、OAの初期症状である関節軟骨の破壊が起こっていると考えられた。また、リンの過剰摂取が骨芽細胞数および破骨細胞数を増加させ、高回転型の骨粗鬆症を誘導することを明らかにした。したがって、本実験で作成したマウスは骨粗鬆症を併発する関節軟骨初期変性モデルマウスとして有用であることが示唆された。本研究課題は、リン誘導性関節軟骨初期変性モデルマウスの確立とその作用メカニズムを明らかにすることを目的としている。平成20年度は、(1)リンの過剰摂取による関節軟骨変性の経時的変化の検討および関節軟骨初期変性モデルマウスの確立(2)P誘導性関節軟骨変性マウスにおけるリカバリー実験(3)マグネシウムが抑制するリン誘導性シグナル伝達経路の特定方法の確立を目指した。(1)の実験において、pQCT法を用いて骨密度を計測した結果、リン摂取10日目において軟骨下骨骨密度の減少が確認された。また、組織切片を用いて関節軟骨の形状を比較した結果、リン摂取20日目において関節軟骨における軟骨層の減少および軟骨細胞の減少が確認できた。(2)の実験において、20日間高リン食を摂取させた後、10日間および20日間通常食を摂取させるリカバリー実験を行った。その結果、軟骨下骨の骨密度はリカバリー10日目において回復傾向を示した。(3)は、リンおよびマグネシウムが関与するシグナル伝達を特定するためのRNAi実験を実施するに先駆けて前駆軟骨細胞株ATDC5へのトランスフェクション効率の検討を行い、RNAi実験系を構築した。今後は、リン誘導性関節軟骨初期変性マウスが評価系として利用できる可能性を検討する。また、リカバリー実験において関節軟骨の組織切片を作製し、関節軟骨のリカバリーの有無を確認する。さらに、構築したRNAi実験系を利用し、in vitro実験系を用いて、リンおよびマグネシウムで調節されるシグナル伝達系の特定を試みる。平成21年度は、(1)P誘導性関節軟骨変性マウスにおけるリカバリー実験(2)リン誘導性関節軟骨初期変性マウスの評価系としての利用の検討の2点を中心に実験を行った。(1)の実験において、リンの過剰摂取20日目において減少したマウスの骨密度は、通常食を摂取させることで10日後に回復傾向を示した。一方、高リン食で誘導された関節軟骨の減少は回復しなかった。本実験結果から、当モデルにおいての関節軟骨変性作用は、リンが関節軟骨の軟骨細胞に直接作用している可能性と、関節軟骨の土台となる軟骨下骨の骨密度減少の結果、二次的に関節軟骨が変性した可能性が示唆された。(2)リン誘導性関節軟骨初期変性マウスを用いてコラーゲン加水分解物中に含まれるジペプチドPro-Hypの摂取が関節軟骨の維持に与える影響の有効性評価を行った。その結果、Pro-Hypの摂取が初期関節軟骨の変性予防に有用であることが確認でき、変形性関節症の専門誌であるOsteoarthritis and Cartilageに投稿することができた。今後は、リン誘導性関節軟骨初期変性モデルマウスの血清骨代謝マーカーおよび軟骨マーカーを測定して、本モデルのメカニズムを明らかにすることを目標とする。

pQCT (peripheral Quantitative Computed Topogtaphy)法とμCT法を用いて大腿骨の骨構造解析を行った。また、骨形態計測を行い、骨芽細胞数および破骨細胞数の比較を行った。その結果、関節軟骨の厚さはN40と比較してP40では有意に低下した。軟骨下骨密度はN40と比較してP40で有意に低下した。血清中C2C濃度は全群で有意な差はみられなかったが、N40と比較してP40では上昇傾向を示した。骨芽細胞数はN40と比較してP40で有意に増加した。また破骨細胞数もN40と比較してP40で有意に増加した。R40はすべての項目において骨密度の減少と軟骨層の減少が抑制された。以上の結果、リンの過剰摂取が軟骨分解マーカーである血中C2C濃度を増加させ、関節軟骨の厚さを減少させたことから、OAの初期症状である関節軟骨の破壊が起こっていると考えられた。また、リンの過剰摂取が骨芽細胞数および破骨細胞数を増加させ、高回転型の骨粗鬆症を誘導することを明らかにした。したがって、本実験で作成したマウスは骨粗鬆症を併発する関節軟骨初期変性モデルマウスとして有用であることが示唆された。
ブリルアン散乱による超高圧氷-VI, VII, VIII相の弾性的性質の研究

H_2O氷は日常生活から宇宙の次元まで,人類にとって重要な物質である。本研究の目的は,超高圧力下における光散乱実験により,未知の弾性的性質の解明と氷のVI, VII, (VIII)相の存在域を考察しようとするものである。我々のグループが世界に先駆けて開発した超高圧力下のブリルアン散乱スペクトロスコピーを用いて,次の事項を明らかにした。2.氷VII相(立方晶系)の上記の弾性的性質を初めて決定した:例えば,圧力4.7GPaでC_<11>=57, C_<12>=31, C_<44>=32GPa。これにより熱い氷と言われるVII相の超安定性を解明した。3.上の結果より,P=2.1GPaでの氷VI→VII相の転移が弾性的性質の大きな変化を伴って起ることを明らかにした。以上の成果は,全て世界初であり,各分野から注目された。当初の目的1.超高圧DACセルフへの氷-VI,VII単結晶の高純度サンプリング,2.立方晶系(VII)と正方晶系(VI,VIII)における弾性定数解析法の確立,4.観測した音速の角度依存性と理論的解析法とのコンピュータ・フィットによる音速、屈折率、弾性定数の決定、等を完了した。これにより、世界で初めて氷-VI,VII単結晶の音速、屈折率、弾性定数等の圧力依存性を決定した。さらに継続して、平成8年度には、1.氷VI-VII,VI-VIII,VII-VIII相転移の考察:前年度で得られた各相でのv,n,C_<ij>の圧力および温度依存性より、各相転移点での弾性的性質の変化を詳細に観測し、結晶構造の変化とプロトンの秩序-無秩序性を考慮して相転移のダイナミクスを追求・考察する。氷-VII,VIII相は、圧力-温度相図上で非常に広い領域を占めており、これらの超安定性の起源が注目されており、その考察の基礎となる分子力場の計算を行う。そのため、我々の実験で得られた弾性定数C_<ij>を用いて各種の力定数(バネ)モデル計算を行い、分子間および分子内のミクロな力場を評価して超安定性の起源を解明する。2.氷VII相(立方晶系)の上記の弾性的性質を初めて決定した。3.上の結果より,P=2.1GPaでの氷VI→VII相の転移を考察した。
ベーター型チタン合金オメガ相変態の高分解能電子顕微鏡学的研究

時効ω相の生成初期過程に関する分析電子顕微値学的研究高強度ペーター型チタン合金の創製に、時効により析出した時効オメガ(ω)相粒子をその後の時効によりアルファ(α)相に変態させる加工熱処理法は期待できる.研究代表者らは時効ω相は焼入れによる焼入れω相粒子を核生成サイトにしていることを電子顕微鏡その場観察法により明らかにしている。しかし、焼入れω相を含む合金の時効ω相の生成時期、およぴ生成と成長機構については明らかになっていない。本研究では、323KにおけるTi-15Mo合金の時効ω相の生成挙動を電子顕微鏡内試料加熱その場観察法により直接観察し、かつ、一定時間時効毎にω相粒子およぴそれと隣接する母相のMo濃度をEDS法により測定した。時効の進行に伴うω相粒子の形状変化とMo濃度変化から、時効ω相の生成開始時期を考察した。その結果、以下のことがわかった。1.323Kにおける時効の進行とともに、個々の焼入れω相粒子サイズは徐々に増加し、いくつかのω相粒子は36ks時効後から楕円形状に成長した。形状変化に着目すると、時効ω相の生成時期は36ks時効後から検証できた。2.323Kにおいて25.2ks間時効から、ω相粒子のMo濃度の減少が始まり、その後36ksまで、Mo濃度は連続的に減少した。この結果から、323Kの時効による時効ω相は25.2ks時効から生成し、その後、連続的に成長する。3.1、2の結果から、時効による時効ω相粒子の楕円形状への変化はω相粒子中のMo濃度の減少よりも遅れて始まることがわかった。時効ω相の生成時期を調査するのに、濃度測定による方が正確である、と考えられた。4.時効ω相粒子は、個々の焼入れω相粒子から生成することがわかった。また、432ks時効まで、個々の時効ω相粒子は連続的に成長する傾向にあった。
壱岐・対馬における縄文・弥生時代人骨の研究

1.人骨の発掘収集(1)長崎県対馬の上県郡峰町佐賀貝塚および壱岐の石田町大久保遺跡から合計7体の人骨を発掘収集し,復原した.(2)対馬佐賀貝塚の縄文人骨および壱岐大久保遺跡の弥生人骨についてマルチン氏の方法により人類学的計測を行なうとともに,長崎大学および他大学保管の両時代人骨と比較検討した.2.人骨の形質(1)対馬の縄文人骨,男性における脳頭蓋の長幅示数は80.54で,短頭型に属していた.顔面頭蓋では,上顔高が64mm,中顔幅が103mmで上顔示数は62.14であった.歯の咬合は鉗子状咬合であったが,風習的抜歯は確認できなかった.ピアソン氏の方法による大腿骨からの推定身長は160.83cmであった.他地方縄文人骨との比較では,九州本土の縄文人骨と酷似し,津雲,関東の縄文人骨とも比較的近似していた.(2)壱岐の弥生人骨,頭蓋諸径が著しく大きく,男性における脳頭蓋の長幅指数は79.29で中頭型に属していた.顔面頭蓋では,上顔高が72mm,中顔幅が119mmで,上顔示数は60.50であった.また鼻根部は陥没し,縄文人的形態をとどめていた.歯の咬合は鉗子状咬合で,右側上顎犬歯に風習的抜歯が認められた.推定身長は158.20cmであった.他地方弥生人骨との比較では,低身・低顔を特徴とする西北九州の弥生人骨と近似し,長身・高顔を特徴とする北部九州・山口地方の弥生人骨,あるいは朝鮮半島の同時代人骨とは異なっていた.3.今後の方針壱岐・対馬は地理的にみて人類学上きわめて重要な地域であり,今後さらに人骨資料の収集,研究につとめたい.1.人骨の発掘収集(1)長崎県対馬の上県郡峰町佐賀貝塚および壱岐の石田町大久保遺跡から合計7体の人骨を発掘収集し,復原した.(2)対馬佐賀貝塚の縄文人骨および壱岐大久保遺跡の弥生人骨についてマルチン氏の方法により人類学的計測を行なうとともに,長崎大学および他大学保管の両時代人骨と比較検討した.2.人骨の形質(1)対馬の縄文人骨,男性における脳頭蓋の長幅示数は80.54で,短頭型に属していた.顔面頭蓋では,上顔高が64mm,中顔幅が103mmで上顔示数は62.14であった.歯の咬合は鉗子状咬合であったが,風習的抜歯は確認できなかった.ピアソン氏の方法による大腿骨からの推定身長は160.83cmであった.他地方縄文人骨との比較では,九州本土の縄文人骨と酷似し,津雲,関東の縄文人骨とも比較的近似していた.(2)壱岐の弥生人骨,頭蓋諸径が著しく大きく,男性における脳頭蓋の長幅指数は79.29で中頭型に属していた.顔面頭蓋では,上顔高が72mm,中顔幅が119mmで,上顔示数は60.50であった.また鼻根部は陥没し,縄文人的形態をとどめていた.歯の咬合は鉗子状咬合で,右側上顎犬歯に風習的抜歯が認められた.推定身長は158.20cmであった.他地方弥生人骨との比較では,低身・低顔を特徴とする西北九州の弥生人骨と近似し,長身・高顔を特徴とする北部九州・山口地方の弥生人骨,あるいは朝鮮半島の同時代人骨とは異なっていた.3.今後の方針壱岐・対馬は地理的にみて人類学上きわめて重要な地域であり,今後さらに人骨資料の収集,研究につとめたい.
野草地の放牧利用が植生構造の空間的多様化と採餌環境のエンリッチメントに及ぼす影響

野草地において放牧された場合,空間的に均一な剪葉を受けた場合および剪葉されない場合よりもそれぞれ草量が空間的に変動し易かった。放牧利用は数種の大型種の空間的に均一な優占を抑制し,種組成の空間的な不均一性を生じさせた。放牧家畜は植生を空間的に不均一に利用し,土壌への栄養塩の分布も不均一化させる傾向があった。可食草の飼料栄養価における空間的な変動は植生の量や種組成の水準よりも低かった。放牧利用が植生構造の空間的多様化に及ぼす影響を検討するため,放牧の影響を除外し空間的に均一な剪葉を行った均一刈取り区と全く剪葉を行わない未利用区との間で植物量,植物種組成,土壌の肥沃度などについて比較した。地上部乾物生産量は放牧区と均一刈取り区においてほぼ同等で,未利用区の乾物生産量は両区よりも多かった。また,放棄年数の経過とともに乾物生産量は増加する傾向にあった。乾物生産量のトランセクト上の変動係数は,放牧区よりも,均一刈取り区,さらには未利用区が低い傾向にあった。放牧区においては他区に比べてトランセクト上の草量分布の類似度は経時的に大きく変動せず,高く維持される傾向にあった。一方,均一刈取り区および未利用区においてその類似度は経時的に大きく変動した。特に未利用区においては経時的に低下する傾向にあった。植物種の出現種数は放牧区と均一刈取り区では大きな差は認められなかったが,未利用区では両区よりも有意に低かった。各区ともにネザサの優占度が高く,本種の空間分布の変動係数は低かった。特に未利用区ではネザサの優占度が著しく高く,その空間的変動も区間中最も低かった。放牧区ではシバやトダシバの優占度も高く,これらの種の空間的変動も低かった。一方,放牧区において優占度の空間的変動が高い種としてテリハノイバラ,チカラシバなどが認められた。均一刈取り区と未利用区ではススキやチガヤなどにおいて優占度の空間的変動が大きかった。放牧区における表土の強熱減量および電気伝導度は,刈取り区および禁牧区よりもそれぞれ空間変動が大きかった。また,放牧区における草生産量と土壌肥沃度との間の相関係数は,均一刈取り区および禁牧区よりもそれぞれ大きかった。今後,植物量,植物種組成,土壌環境要因の動態を総合的に解析し放牧利用により植生構造が空間的に変動する機序を明らかにしていく必要がある。野草地の放牧条件下での植物種組成の空間的変動の機序を解明するため,禁牧処理を施した場合と比較し検討した。禁牧した場合,各方形区における出現種数は経年的に減少する傾向にあり,種組成も大きく移り変わった。ネザサは禁牧した期間を通じて優占種であり,その優占度は禁牧に伴い増加する傾向にあった。ススキとチガヤも同様に増加したが,禁牧5年目の優占度はそれぞれネザサの8割および3割程度であった。トダシバおよびシバの優占度はそれぞれ経年的に減少した。チカラシバの優占度は禁牧2年目まで増加し,その後減少した。出現種の空間変動の指標として,各出現種における優占度の方形区間平均値と分散の間で得られた回帰直線から分散を推定し,実測した分散値と比較した。優占度における方形区間の実測分散値が推定した分散値に比較して有意に大きい種として,禁牧1年目ではネコハギやヤマイなど9種が認められたが,禁牧2年目からはチガヤやススキなどの8種となり,禁牧3年目にはススキ,チガヤおよびチカラシバの3種となった。分散の実測値と推定値間の差は,チカラシバにおいて禁牧4年目より,チガヤにおいては禁牧5年目でそれぞれ認められなくなり,禁牧5年目で分散の実測値が推定値よりも有意に大きい種はススキのみとなった。一方,ネザサにおいて分散の実測値は推定値よりも調査期間を通じて有意に小さく,禁牧の経過に伴い分散の実測/推定値の比率は低下する傾向にあった。このように禁牧年数の経過とともにネザサの優占度は増加し,植物種組成が空間的に均一化していく傾向が見られた。野草地放牧利用が野草地の植生構造の空間的多様化に及ぼす影響を検討するため,放牧の影響を除外し空間的に均一な剪葉を行った均一刈取り区と禁牧処理を行った未利用区との問で地上部現存量,植物種組成などについて空間的変動の経時的変化を比較した。また,放牧区における飼料成分の空間的変動および放牧家畜の食草行動についても検討した。乾物現存量の空間分布の二時期間における類似性は放牧区において,均一刈取り区および未利用区よりも高かく,放牧区では現存量の空間分布が経時的に維持され易いと考えられた。

しかしながら,7年間の観察において,その類似性は低下する傾向にあり,長期的には現存量の空間分布パターンは変動していた。放牧区ではネザサ,シバおよびトダシバの優占度が高く,これらの空間的変動も低かった。一方,優占度の空間分布における実測した分散値が優占度から推定される分散値に比較して有意に大きい種として,放牧区においてはテリハノイバラ,チカラシバなどが,均一刈取り区と未利用区ではススキ,チガヤなどがそれぞれ認められた。特に未利用区においては禁牧後経年的にススキ優占度の空間的変動が高まった。一方,禁牧後ネザサ優占度の空間分布における分散の実測/推定値の比率は低下する傾向にあった。放牧区における可食部草の粗タンパク質含有率や繊維含有率など飼料成分の空間的変動は比較的少なく,ウシの食草速度と飼料成分との間に相関は認められなかった。一方で,草丈や優占種が異なる植生間において食草速度に差が認められた。野草地を放牧利用した場合,植生構造は空間的に多様化し経時的に緩やかに変化していくことが推察された。また,この植生構造の空間的変動は食草行動にも影響を及ぼし,採餌環境の複雑化につながっていると考えられた。
遷移金属ダイカルコゲナイドにおける分域境界の研究

遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)は古くから電荷密度波や超伝導を示す層状物質として盛んに研究が行われてきた.近年,TMDCにおいて分域構造の形成が物性の変化に重要な役割を果たしている可能性が指摘されている.本研究は,TMDCに見られる分域構造の性質を走査トンネル顕微鏡/分光法を用いて調査し,その物性に対する役割を明らかにするものである.今年度は低温でMott絶縁体になり,元素置換によって超伝導を示す1T-TaS2に着目した.FeあるいはSe置換量を系統的に変えた試料を観察した結果,超伝導が発達する組成付近で特殊な分域構造を形成することを明らかにし,超伝導との密接な役割を見出した.まずFe置換系については,Mott絶縁体転移抑制された組成において分域構造の存在を発見した.さらに局所電子状態の測定から分域内部に比べて分域壁のほうがMott絶縁体としての性質が弱まっていることがわかった.このMott的な性質の弱い分域壁は超伝導を示す組成になると増加していることも明らかにすることができた.このことは分域壁の形成がMott絶縁体的な性質の抑制,および超伝導の発現に有利に働きかけていることを示唆している.さらに,本研究では,同じく超伝導を示すSe置換系に対しても分域構造の観察に成功した.このことから,分域構造が組成によらず超伝導が発現する際に普遍的に表れる構造であることがわかった.今回の研究はすべて超伝導転移温度直上で行ったが,分域構造と超伝導の関係性をよりよく理解するために超伝導低温度以下での電子状態の測定が必要であると考えている.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
難治性社交不安障害に対する治療戦略の確立に向けて：認知行動療法の効果研究

選択的セロトニン再取込阻害薬(SSRI)を用いた薬物療法は、国内外を問わず社交不安症に対する標準治療(第一選択肢)として位置づけられている。しかし、約60%の患者は顕著な改善を示さないとされるが、標準治療に対する次の治療戦略は確立されていない。そこで本研究では、SSRI治療により十分な改善を示さない社交不安症患者に対し、通常診療に認知行動療法を併用することが、通常診療単独と比較して有効であるか、ランダム化比較試験により検証することを目的とした。その結果、認知行動療法併用群では、通常診療単独群と比較して、8週時点、16週時点で主要評価項目である社交不安尺度(LSAS)の有意な改善を認めた(p < 0.001)。治療反応性を認めた患者は、通常診療単独群で14.3%であったのに対し、認知行動療法併用群では85.7%であった。また寛解に至った患者は、通常診療単独群で0%であったのに対し、認知行動療法併用群では47.67%であった。その他の副次評価項目(うつ症状・機能障害など)についても、主要評価項目の結果を支持する結果となった。26年度が最終年度であるため、記入しない。社交不安障害とは、「社交場面における強度の不安・緊張を主症状とする精神疾患」であり、その有病率の高さと併存疾患の多さが特徴とされ、生活上の機能障害が生じやすい疾患の一つである。本邦における社交不安障害に対する治療は、選択的セロトニン再取込阻害薬(SSRI)にのみ認可が下りているが、その60%以上は改善を示さないといわれている。本邦では、国からの認可が下りている治療はSSRIを用いた薬物療法のみであるため、「SSRIで改善しなかった場合の治療が、個々の臨床家の判断に委ねられている」という現状は深刻な問題である。そこで本研究では、欧米諸国において薬物療法に匹敵する治療効果が認められている認知行動療法に着目し、海外の認知行動療法プログラムを標準化すること、世界的な標準薬物療法(SSRI)で改善しなかった患者を対象として認知行動療法の有効性をランダム化比較試験により検証すること、さらに、1年後までの長期フォローアップを行い、認知行動療法の効果の持続性、脱落率、再発率などから、認知行動療法の費用対効果を明らかにすること、を目的とした。平成25年度は、認知行動療法のマニュアルを作成し、改訂を進めた。また、2013年10月をもって、臨床試験の目標症例数である42例に達し、2014年3月に試験が終了した。現在、介入1年後までの長期フォローアップを行っている最中である。試験の中途データについては、試験終了後にダブルエントリーを行うため、現時点で公開できない。本研究が完遂することにより、認知行動療法が我が国の社交不安障害患者にどの程度の効果があるかを示すベンチマークになると考える。また、国内外を問わず標準治療となっているSSRI治療で寛解しない患者に対し、次の治療戦略を確立する上で、貴重なデータになると考えられる。臨床試験のリクルートは、計画された期限(2013年12月募集終了予定)よりも、2ヶ月早く完了した。臨床試験の終了に伴い、臨床試験データセンターによりデータ固定化および統計解析者によるデータ分析を行い、その結果を元に学術論文を作成する予定である。引き続き、介入1年後までの長期フォローアップを行い、認知行動療法の効果の持続性、脱落率、再発率などから、認知行動療法の費用対効果を明らかにする。