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ローカル・コモンズの再生と協働関係の構築に関する理論的・実証的研究

本年度の研究の概要は以下の通りである。理論的研究としては、環境社会学の近年の諸研究を踏まえつつ、コモンズ論、NPO/市民社会論、社会運動論に関する諸研究を中心に整理検討した。あわせて、コンパクトシティに関する研究動向のレビュー作業を進めた。実証面では、(1)これまでに調査を行ってきた大分県大野川流域の市民活動、(2)奈良県川上村(吉野川)の大滝ダム問題や地域づくりに関するフィールドワークを遂行した。また、(2)富山県富山市および京都市における、路面公共交通の整備・再生を機軸とする環境保全型まちづくりに関する資料収集と現地調査を展開した。(3)さらに、奈良市内の中心市街地において、高度経済成長期に排水路・下水路と化し暗渠化された川(率川)の記憶や、川と住民生活との関わりを探るべく、地域住民に対するインテンシヴな聞き取り調査を実施した。なお、(1)の大野川の事例に関しては、1980年代以降の川に関わる市民活動の来歴とそのネットワーク形成過程に注目し、河川の管理をめぐる計画決定過程を分析した。とくに「協働」を支える条件として、従来河川行政が担ってきた科学的専門性(専門知)に対し、生活知から発展した「ローカルな専門性」の存在が生成しつつあることを抽出した。これらの知見は論文としてまとめており、近日刊行予定である(松野弘ほか編『現代地域問題の研究』ミネルヴァ書房、第12章に所収)。本年度の研究は以下の2本柱で展開した。まず理論研究としては、環境社会学の近年の諸研究を踏まえつつ、社会学および関連分野におけるコモンズ論、公共性論、NPO論・市民社会論、社会運動論、(環境)ガバナンスに関する諸議論を中心に整理検討した。あわせて、多様な主体の協働関係の成立条件に焦点をあわせるため、コミュニティ意識やコミュニティの権力構造、コミュニティ政策と住民参加という基礎的な議論を押さえた上で、近年のNPO・市民参加、公共性、エンパワーメント、主体間の調整(コーディネート)に関する近年の研究動向を整理した。次に実証面では、これまで継続的に調査を行ってきた大分県大野川流域に加えて、奈良県川上村(吉野川)をフィールドとする新たな調査を開始した。これらの地域は、いずれも、多様な主体が川への新たな働きかけ・関与を展開しているという点では共通しているが、主導しているアクターのみならず、展開されている活動のタイプや、流域開発等の社会背景、主体間の関係性も大きく異なっている。今年度についてはさしあたり、川上村当局をはじめとする行政関係者への聞き取り調査とダム開発や郷士史等の関連する文献資料の収集を中心に進めた。理論的研究としては、環境社会学の近年の諸研究を踏まえつつ、コモンズ論、NPO/市民社会論、社会運動論、環境ガバナンスに関する諸研究を中心に整理検討した。あわせて、昨年度に引き続き、多様な主体の協働関係の成立条件に焦点をあわせるため、コミュニティ意識やコミュニティの権力構造、コミュニティ政策と住民参加という基礎的な議論を押さえた上で、ソーシャルキャピタル論や公共性論に関する近年の研究動向を整理した。実証面では、これまで継続的に調査を行ってきた大分県大野川流域、奈良県川上村(吉野川)に加え、(1)滋賀県高島市新旭町における水と地域住民との関わりや観光化への対応に関する現地調査を実施した。(2)また、大分県宇佐市安心院地区を舞台に展開しているグリーンツーリズム運動について、現地にて関係者への聞き取りと資料収集を行った。その中で、農泊のおもな担い手である農家女性たちの意識と生活経験が今日の同地におけるグリーンツーリズム活動を支えている一方で、比較的高い階層の家庭に活動の担い手が偏っているという課題が明らかになった。(3)さらに、ドイツ共和国フライブルク市を訪問し、環境先進地域における持続可能な街づくりや環境政策・都市政策、NGO/NPOの活動と組織についての資料収集と関係者に対するヒヤリングを行った。(4)くわえて、これまでに実施した奈良県明日香村における住民意識調査の整理と分析を行い、「歴史的環境の保全をめぐる住民意識と地域生活」を主題とする論文を現在作成中である。これらの知見は論文としてまとめており、近日刊行予定である(松野弘ほか編『現代地域問題の研究』ミネルヴァ書房、第
金属および絶縁薄膜上のジアリールエテン単一分子の光異性化の検証

分子スイッチ素子として期待されるジアリールエテンの吸着構造や電子状態、熱安定性や光反応性を調べるため、走査トンネル顕微鏡と非接触原子間力顕微鏡の測定を単分子レベルで行った。まず銅と金基板へ分子を吸着させると熱安定性が失われ、溶液中や単結晶状態とは反対に閉環体のほうが安定となること、原因が金属-分子間の電荷移動による分子のイオン化であることを明らかにした。二つ目に、NaCl絶縁薄膜と分子は化学反応しナトリウムイオンと分子双極子相互作用により自己組織化構造を作ることを発見した。光反応は起こらず探針増強効果等の技術の必要性も示唆された。高解像度AFMによる分子内部構造可視化にも成功した。デバイスの微細化に伴い、有機分子をスイッチング素子として使う概念が注目されている。分子の構造を何らかの外部刺激によって変化させ、それに伴い変化する色や伝導度を測定することでオン・オフが実現する。本研究では、光によって分子構造、伝導度、光吸収波長等が変化するジアリールエテンに対し、スイッチイングを固体基板上に吸着した単一分子で実現させることを目的としている。金属および絶縁薄膜上に孤立吸着させたジアリールエテンの光照射前後での構造と電子状態の変化を走査トンネル顕微鏡(STM)と非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)の様々なイメージングと分光法を駆使して追跡し、光異性化の機構を解明する。絶縁薄膜の有無や厚さの変化で金属電子状態の遮蔽効果を制御し、それがどう光異性化へ影響を及ぼすのか検証する。今年度の実績は、Cu(111)上でNaClを共吸着したときのみ超構造が形成される理由を解明したことである。走査トンネル分光に加え、X線光電子分光(XPS)と密度汎関数法(DFT)を用いた計算から、Na原子が分子間を結ぶよう中に入りこみ、Clはバルクへ拡散している証拠を得た。また、分子のどちらの異性体(開環と閉環体)を蒸着しても、閉環体が超構造を形成する理由を、熱反応が原因であることを明らかにした。溶液中や単結晶では熱反応がなく、開環体がより安定であるのに対し、CuやAu金属上では閉環体が安定になる。これは、分子と金属間での電荷のやりとりにより、分子が多少イオン化することに由来する。この超構造では、探針から電子を注入することで異性化と思われる反応が起こる様子をとらえられたが、確証は得られていない。光による反応は実現できていない。恐らく、励起寿命が非常に短いことに起因しており、分子を絶縁膜上へ蒸着する必要がある。そのための低温蒸着ステージを導入した。分子スイッチ素子としての応用が期待されている光異性化を起こすフォトクロミック分子の中でも、異性化による長さ変化が小さく、熱的に安定で、繰り返し耐久性に優れているジアリールエテンが注目されている。すでに溶液中や単結晶では光異性化が実現されているが、デバイスへの応用を視野に入れると、固体基板上に吸着した分子物性の理解が欠かせない。そこで本研究では、金属基板および絶縁薄膜上に吸着したジアリールエテン単分子の吸着構造や電子状態、熱安定性や光反応性を明らかにすることを目的とし、走査トンネル顕微鏡(STM)と非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)の測定を単分子レベルで行った。平成23年度と24年度では、銅Cu(111)や金Au(111)基板へ吸着させると、楕円形と二等辺三角形2種類の分子由来構造が表面上に現れ、それらが開環体と閉環体であることを実証した。さらに、金属上では熱反応が起こる、つまり熱安定性が失われ、溶液中とは反対に閉環体のほうが安定となること、さらにその原因も明らかにした。絶縁薄膜として当初使用を考えていたNaClと分子は化学反応し、閉環体が一定方向に向いて列構造をなす、これまでに報告のない自己組織化構造を作ることも判明した。最終年度では、この超構造の詳しい吸着構造を第一原理計算により確定し、分子双極子-陽イオン(ナトリウムイオン)の相互作用が原因となっていることを明らかにした。この点に関して現在論文を執筆中である。また、絶縁薄膜として、代わりにCu(100)表面上に窒化銅薄膜を形成し、そこへ分子を低温吸着させた実験も行った。STM/AFM同時測定によって、孤立閉環体分子の内部構造を可視化することには成功したが、光反応は成功しなかった。光異性化を達成するには、単に光を試料に当てるのではなく、探針による電場増強効果など、より高度な技術が必要であると考えられる。デバイス微細化が積極的に進められる昨今、分子スイッチという概念が注目されている。分子の構造がなんらかの刺激によって変化し、それにともなって色や伝導度も変化する。

本研究では、光によって分子構造、伝導度、光吸収波長等が変化するジアリールエテンに対し、スイッチングを固体基板上に吸着した単一分子で実現させることを目的としている。金属および絶縁薄膜上に孤立分子としてジアリールエテンを吸着させ、光照射前後での吸着構造と電子状態の変化を走査トンネル顕微鏡(STM)と非接触原子間力顕微鏡(NCAFM)の様々なイメージングや分光法を駆使して追跡し、光異性化の機構を解明する。具体的には、単結晶Cu(111)表面上にNaCl超薄膜を形成することで金属と様々な厚さの絶縁薄膜が共存する系を基板として用い、そこにジアリールエテン分子を吸着させ観察を行う。STMイメージング、STSマッピング、NCAFMの高さ一定モードでのイメージング、周波数シフト一定モードでのイメージング、トンネル電流一定モードでのイメージングなど、様々なイメージング手法や分光法を駆使し、ジアリールエテンの吸着構造・電子状態の解析を行う。そこから絶縁薄膜の厚さに対する金属電子状態の遮蔽効果を検証するものである。今年度の実績は、まずCu(111)上にNaCl23層膜の島を成長させる条件およびジアリールエテン分子の蒸着条件を最適化したことである。そして閉環状態にあるジアリールエテン分子を室温で蒸着させた際の吸着構造や伝導度測定を行った。室温蒸着の場合、蒸着量によらずジアリールエテン分子はCu(111)上単分子膜を形成し、NaCl膜上には一切分子が存在しない様子をとらえた。この単分子膜では光異性化反応は起こらなかった。そこから低温蒸着の必要性が明らかとなりその設置のための部品選定と発注をおこなった。今年度は、表面での振る舞いが未解明のジアリールエテン分子に対し、電極材料として広く使用される金や銅といった金属上での吸着状態および、超構造形成機構を走査プローブ顕微鏡だけでなく光電子分光やDFT計算も併用し、解明した点が髙く評価できる。これは、昨年度課題となった点であり、光異性化反応機構の理解に必要な基礎データが揃ったともいえる。これらの結果について2月の国際シンポジウムで発表し、興味深い結果と評価された。現在、国際雑誌へ投稿する論文2報を執筆中である。一方で課題も残った。電子注入による吸着分子の変化を捉えることに成功したものの、それが異性化反応によるものかの確証は得られていない。光照射による異性化反応も試みたが、金属上での反応がないことを確認したのみである。絶縁体上に分子を吸着する装置系は整えたものの、実際の実験が成功するまでには至っていない。これら課題の克服および、目標としている絶縁薄膜上での異性化反応の実現は、最終年度に達成できると見込んでおり、おおむね順調に進展していると自己評価する。今年度は、単結晶Cu(111)表面上にNaCl薄膜を蒸着した基板の作成方法の確立と分子吸着条件の最適化、および室温での分子蒸着で得られる分子吸着構造についての構造および電子状態の観測を達成した。第1段階として、NaCl薄膜の成長条件の最適化を行いNaClの2層および3層膜の部分とCu(111)の清浄表面が共存し、フォトクロミズムの基板効果を検証するのに最適な系を得ることに成功した。次に、ジアリールエテン分子の閉環状態を吸着させ観察を行った。購入した分子は開環状態(白色粉末)であるため、紫外LEDを大気下で照射し青色粉末に変化させた物を蒸着セルに導入した。表面に存在した分子は全てCu(111)領域に吸着しNaCl
レーザインサイジングによる住宅用木質パネルの結露防止

パネル工法の住宅に多用される重要な構造部材である木質パネルには内部で生じた結露によるパネル内部からの腐朽の問題があり、寒冷地では特に深刻である。この解決には、水分が全く通らない壁かよく通る壁を造るしかなく、木質住宅の長所を生かすには後者の方が適している。透湿性が高いほど断熱性は悪くなるので、両者の相反する性質を満足するために、断熱性を少し損なうが適度に水分を通すパネルが炭酸ガスレーザであけるピンホールの量を調節する方法で開発できるか否か検討した。試験体にはカナダ産針葉樹合成(CSP)とラワン合板、それに透湿性の無いアクリル板を用いた。透湿性能は、ASTM E96-90に準じ、温度が32±1°C、湿度が50±4%の恒温恒湿槽内で透湿カップを用いて行った。あける穴の直径を小さくするために焦点距離が10吋のZnSe製レンズを用い、最大のインサイジング密度でも1,800個/m^2に留めた。その結果次のことが分かった。1.これまでの実験でインサイジングの密度を変えることによって木質パネルの透湿能を調整できることが分かっていたが、その範囲が透湿係数の大きい方に偏り過ぎ、ばらつきも結構大きかった。この欠点を無くすために、穴直径の小さなピンホールをあけ、しかも、透湿面積に占める穴面積の総和の割合(穴面積率)で表示すると、透湿係数を精度よく制御できることが分かった。2.今回調節可能となった透湿率又は透湿係数の範囲は、穴面積率が0.45%までで、約1.0×10^<-3>g/m・h・mmHg又は0.10×10^<-3>g/m^2・h・mmHgとなり、これまでの実験で得られた最も低いインサイジング密度の条件における穴面積率の0.43%を大きく下回る範囲で透湿能の調整が可能なことが分かった。今後は、実大のパネルで穴面積率と結露の有無の関係を調べる必要がある。
ハイスループット解析系を用いた新規温度情報伝達分子の単離

温度は生物の生存に必須の環境情報である。動物において温度情報は神経系や表皮など様々な細胞で受容されることが知られている。その中でも、感覚神経細胞における温度受容には、TRPチャネルが関わることが知られている一方で、TRPチャネル以外の温度受容体については未解明の点が多い。本研究者は、これまでに線虫C. elegansをもちいた低温耐性の解析から、個体の低温耐性が、頭部の温度受容ニューロンで受容された温度情報によって制御されることが見つかってきた(Ohta et al., Naturecommun, 2014)。この温度受容ニューロンにおいて、温度情報は視覚や嗅覚などと同様に三量体Gタンパク質(Gα)で伝達されることが見つかってきている(Ohta et al., Nature commun, 2014; Ujisawa et al., PLOS ONE, 2016)。本研究では、低温耐性における温度受容ニューロンに着目し、未知の温度情報伝達に関わる分子の同定を目指し解析を進めている。具体的には、Gαの上流の分子や、TRPやGαに依存しない温度情報伝達分子に着目し、未同定の新規の温度受容体の単離を目指し逆遺伝学的スクリーニングと順遺伝学的スクリーニングを行った。温度受容体候補遺伝子のノックアウト変異体を単離し、その変異体の低温耐性異常と温度受容ニューロンにおける温度応答性の低下が見つかった。また、新規の低温耐性変異体endu-2とkqt-2の解析から、低温耐性に関わる新規の温度受容ニューロンとして、従来は化学受容ニューロンとして知られていたADL感覚ニューロンが温度に応答することをカルシウムイメージングにより明らかにした。温度の情報処理に関わる分子を非常にシンプルな実験系でハイスループットに同定することができれば、その知見は飛躍的に増加すると考えられる。本研究では、近年同定した低温耐性現象を解析モデルとして、温度情報伝達に関わる新規の分子の同定を行うことで、基本原理の解明を目指している。本年度は、飼育温度依存的に発現変動する遺伝子の解析から、低温耐性と低温馴化に関わる新規の温度受容ニューロンが見つかり、そのニューロンで機能する新規の温度情報伝達分子を同定した。また、それらの変異体における温度受容ニューロンの温度応答性をカルシウムイメージングで測定し、温度受容における関与を解析したことから、当初の計画通りと考えられる。次年度以降は前年度に引き続き、低温耐性における温度受容ニューロンに着目し、未知の温度情報伝達に関わる分子の同定を進める。未同定の温度受容体などの温度伝達分子の単離のための逆遺伝学的スクリーニングと順遺伝学的スクリーニングを引き続き進める。前年度に候補として同定された温度受容体の遺伝子に関しては、引き続き表現型と神経活動のCa2+イメージングから温度情報伝達への関与を解析する。当初計上していた経費などに関して、共同実験者の長期病休などにより使用変更があったため、その分の未使用額が生じた。

一方で、本年度は効率的に研究を遂行するために研究の遂行に務めたため、興味深い結果が得られている。単離した遺伝子の変異体に関して、カルシウムイメージングなどの光遺伝学解析を行う予定であるため、そのための解析費用を予定している。その他、解析の進捗状況に応じて、線虫実験の消耗品が増減するため、適宜消耗品の発注を行い使用を計画している。
機能連動型デンドリマーに関する研究

1.雪の結晶型ポルフィリンデンドリマーの合成および性質評価に関する研究を行った。最初にデンドロンを合成する新規convergent法を開発した。得られたデンドロン末端をフォルミル化した後、ピロールと縮合させることにより雪の結晶型ポルフイリンデンドリマーを得た。また、4つの末端アセチレン部位を持っポルフイリン誘導体とデンドロンの薗頭カップリング反応によってもポルフイリンデンドリマーを合成した。得られたデンドリマーの蛍光測定より、ポリベンジルエーテル鎖、共役オリゴマー部分からポルフイリン骨格へ効率的な励起エネルギー移動が起きることを明らかにした。さらに共役末端にアントラキノン部を結合させることにより、光捕集機能に加えて電荷分離能力を有するデンドリマーを得ることに成功した。蛍光強度の比較により、電子移動に対するデンドリマー効果、共役架橋鎖被覆効果を明らかにした。2.剛直な共役主鎖と、末端にビピリジンを持っ柔軟なポリベンジルエーテル側鎖から構成されるデンドロンを設計、合成した。合成したデンドロンの溶液に塩化鉄(II)の溶液を加えると、デンドロンの溶液は黄色からピンク色へと変化し新しい吸収(525nm)が観測された。以上の結果より、デンドロンが鉄錯体を形成することを明らかにした。3.雪の結晶型ポルフイリンデンドリマーの共役鎖末端どうしを結合して、2次元共役ネットワークを持つナノスケール集積体を作製する方法を開発した。最初に構成成分となる、A3B型、A4型置換様式を持つデンドリマーを効率的に合成する方法を開発した。つぎに、これらのデンドリマーを薗頭反応によりカップリングさせ、高分子量集積体を合成した。さらに合成した分子の光学特性を評価し、デンドリマー中心聞で励起エネルギー移動が起きることを明らかにした。1、ポリフィリンを中心に持つデンドリマーの合成と特性評価ポルフィリンを中心に持つ雪の結晶型デンドリマー合成法の開発と分子の性質評価を行った。最初にデンドリマーの構成要素となるデンドロンを効率的に合成するconvergent法の開発を行った。Frechetらのconvergent法を応用し各世代のポリベンジルエーテル型デンドロンを合成した。つぎにデンドロンを鈴木カップリング反応により共役分子に結合させ、ヨウ素化反応、薗頭カップリング反応より共役鎖を延長した。同様の反応を繰り返すことで目的とするデンドロンを効率よく合成した。さらにデンドロン末端をフォルミル化し、ピロールと縮合させることでポルフィリンデンドリマーを得た。得られたデンドリマーから亜鉛ポルフィリンデンドリマーも合成した。合成したデンドリマーの紫外-可視吸収、蛍光スペクトルを測定した。その結果、ポリベンジルエーテル鎖、共役鎖からポルフィリン骨格へ効率的エネルギー移動が起きていることを明らかにした。一方、電気化学的測定より、電極-ポルフィリン骨格間の電子移動速度が遅いことを明らかにした。2、分子シャッターの開発オリゴフェニレンエチニレンから成る剛直な主鎖と、先端にビピリジンを持つ柔軟なポリエーテル側鎖から構成されるデンドロンを設計、合成した。主鎖は3,5-ジメトキシアニリンを出発物質とし、7段階の合成により達成し、側鎖は4-プロモフェノールを出発物質とし、6段階の合成により達成した。さらに鈴木カップリングにより主鎖に側鎖を導入して目的とするデンドロンの合成を行った。1、ポリフィリンデンドリマーの合成と特性評価雪の結晶型ポルフィリンデンドリマーの合成、性質評価に関する研究を行った。最初にデンドロンを合成する新規convergent法開発を行った。得られたデンドロン末端をフォルミル化した後、ピロールと縮合させポルフィリンデンドリマーを得た。

また、4つの末端アセチレン骨格を持つポルフィリン誘導体とデンドロンの薗頭カップリング反応によってもポルフィリンデンドリマーを合成した。得られた一連のデンドリマーの蛍光スペクトルを測定した結果、ポリベンジルエーテル鎖、共役オリゴマー部分からポルフィリン骨格へ効率的な励起エネルギー移動が起きていることがわかった。さらに共役末端にアントラキノン部を結合させることにより、光捕集機能に加えて電荷分離能力を有するデンドリマーを得ることに成功した。2、分子シャッターの合成と性質評価オリゴ(フェニレン-エチニレン)から成る剛直な共役主鎖と、末端にビピリジンを持つ柔軟なポリベンジルエーテル側鎖から構成されるデンドロンを設計、合成した。合成したデンドロンはクロロホルム-メタノール1:1混合溶液に溶解させると287、357、376nmに紫外吸収を与えた。先に合成したデンドリマーの吸収と比較した結果、短波長部の吸収はポリベンジルエーテル側鎖部分、長波長部の二つの吸収は共役鎖にそれぞれ帰属することができる。このデンドロンの溶液に塩化鉄(II)の溶液を加えると、デンドロンの溶液は黄色からピンク色へと変化した。この溶液の吸収スペクトルには、新しく吸収(525nm)が観測された。この吸収はFe(bpy)_3錯体のMLCT吸収に帰属することができる。以上の結果より、デンドロンが鉄錯体を形成することを明らかにした。
高親和性エリスロポエチン受容体発現に必要なサブユニット分子に関する研究

Baby Hamster Kidney(BHK)細胞にエリスロポエチン(EPO)受容体遺伝子を導入して発現させたところ,高・低2種類の親和性を示すEPO結合部位が存在した。2種類の親和性が見られた原因はEPO受容体の糖鎖の有無によるのではないかと考え,ツニカマイシン処理したところ,高親和性部位だけとなった。この結果より,EPO受容体に糖鎖が結合すると低親和性になるのではないかと考えられた。そこで,EPO受容体の糖鎖付加部位に遺伝子上で変異を加え,糖鎖を持たないEPO受容体を発現させた。ところが,予想に反し,この場合も高・低2種類の親和性を持つEPO結合部位が出現し,ツニカマイシン処理により,高親和性部位のみとなった。この結果を説明するのには,EPO受容体と会合する,糖鎖を持ったもう一つのサブユニットを想定するとよい。即ち,もう1つのサブユニットに糖鎖が存在する場合には低親和性,存在しない場合には高親和性を示すと考えればうまく説明どきる。この際,EPO受容体の糖鎖は結合には影響しないと考えられ,実際,膜結合性のない可溶性EPO受容体で糖鎖の有無による親和性を比較したところ,極めて低い親和性(Kd=13nM)ではあるが両者に差はなかった。また,神経細胞の性質を持つラット副腎髄質由来のクロム親和性細胞であるPC12細胞のEPO結合性について調べたところ,Kd=16mMの1種類の際めて低い親和性を示した.この原因として神経系では赤芽球系とは異なるEPO受容体が存在するのではないかと考えたが,RT-PCR法によるcDNAクローニングの結果,同一のEPO受容体が発現していると考えられた。しかし,Westem解析の結果,PC12細胞上のEPO受容体は少し分子サイズが小さく,C末端が欠失している可能性が高い。しかしながら,EPO受容体のC末端の欠失はEPOとの結合性には影響しないことが知られており,神経系細胞では,別のサブユニットが存在すると考えられた。
3次元培養を用いた下垂体前葉細胞の新規機能の探索とその調節機序の解明

本研究の目的は、ハンギングドロップ法を用いた下垂体前葉細胞の3次元培養と濾胞星状細胞特異的にGFPタンパクを発現するS100b-GFP遺伝子改変ラットを組み合わせ、下垂体前葉の組織構築における濾胞星状細胞の役割を解き明かすことにある。本研究は、1)濾胞星状細胞がゴナドトロフで合成される基底膜成分ラミニンの放出に重要であること、2)濾胞星状細胞から分泌されるTGFb2が毛細血管の構成細胞である周皮細胞に作用してコラーゲン合成を調節していることを明らかにした。一連の研究により、濾胞星状細胞の新規機能が下垂体前葉の細胞外マトリックス調節であることがわかった。本研究の目的は、二つの強力なツール、1)Hanging drop法を用いた下垂体前葉細胞の3次元培養と2)濾胞星状細胞特異的にGFPタンパクを発現するS-100β-GFP ratを組み合わせて、下垂体の組織構築における濾胞星状細胞の役割を解き明かすことにある。1)の3次元培養に関しては、平成23年度に採択された若手研究B(課題番号:23790233)の補助のもと、培養法の確立を行い、国際誌に発表を行っている。平成25年度は、蛍光標識細胞分取法を用いて濾胞星状細胞とそれ以外の前葉細胞に分離したのち、濾胞星状細胞の存在下、非存在下で3次元培養を行い、細胞塊の組織構造や分子機序の違いを組織学的、分子生物学的に調べた。下垂体前葉細胞からFS細胞のみを取り除いて細胞培養すると、細胞外に基底膜の主成分であるラミニンの沈着がなくなり、ラミニン免疫陽性細胞が出現するという大変興味深い現象をみつけた。免疫染色を用いて、ラミニン免疫陽性細胞を同定したところ、前葉ホルモンを産生するLH細胞であることがわかった。これまで、濾胞星状細胞とLH細胞間の相互作用を示唆する報告はあったが、濾胞星状細胞がゴナドトロフで合成されるラミニンの放出に関与しているという報告は初めてである。現在、これらの研究結果をまとめ、投稿にむけ準備をしている。また、平成25年度後半には、濾胞星状細胞で合成されるコラーゲン合成因子の同定を行った。我々は、コラーゲン合成因子のひとつであるTGFbfamilyに着目した。In situ hybridizationを用いて3種類あるTGFbのうちTGFb2が濾胞星状細胞で特異的に発現していることを明らかにした。TGFb2に関するデータは、第38回日本比較内分泌学学会(宮崎、11月)、第119回日本解剖学会(栃木、3月)ですでにポスター発表を行っている。本研究の目的は、平成23年度に採択された若手研究B(課題番号:23790233)の補助のもと確立したラット下垂体前葉細胞の3次元培養法(Acta Histochem Cytochem 46: 121-127, 2013.平成26年度に論文賞受賞)を用いて、下垂体の組織構築における濾胞星状細胞の役割を解き明かすことにある。平成25年度の実験で、濾胞星状細胞がゴナドトロフで合成される基底膜成分ラミニンの放出に重要であることを明らかにした。平成26年度は、そのデータをまとめた論文が国際誌に受理された(Acta Histochem Cytochem, 47: 239-245, 2014)。また、これまでの研究により、濾胞星状細胞が周皮細胞のコラーゲン合成に関与していることがわかっている。平成26年度は、その詳しい分子メカニズムを調べた。本研究では、線維化サイトカインとして知られているTransforminggrowth factor beta(TGFb)に着目した。RTーPCR法とin situ hybridization法により、濾胞星状細胞にTGFb2が、周皮細胞にその受容体であるTGFBR-IIが発現していることを明らかにした。また、3次元培養したラット下垂体前葉細胞にTGFb2添加したところ、コラーゲン合成量が増加し、TGFb受容体の阻害剤でその合成が抑えられることも明らかにした。さらに、TGFb2の細胞内シグナル分子であるSmad2がTGFb2受容後、周皮細胞の核内に移行することも確認した。これらの結果から、周皮細胞のコラーゲン合成に濾胞星状細胞で合成されるTGFb2が関与することが示唆された。現在、これらのデータをまとめ、論文を作成している。上記の研究データは、第87回日本内分泌学会、第16回国際内分泌学会、第29回日本下垂体研究会、第55回日本組織細胞化学会、第120回日本解剖学会で発表を行った。

医歯薬学予備実験として、濾胞星状細胞を含まない細胞塊には基底膜の主成分であるラミニンの細胞外蓄積が見られず、ホルモン産生細胞であるLH細胞に強い免疫陽性反応がみられることがわかっていた。平成25年度では、この実験データの裏付けをするため、濾胞星状細胞の割合を0, 5, 10, 20%と変えて、ラミニン免疫陽性細胞の数をNIHの画像解析ソフトImageJを用いてカウントした。その結果、濾胞星状細胞の割合が増えれば、ラミニン免疫陽性細胞の数が有意に減少することがわかった。次に、濾胞星状細胞がLH細胞のラミニン合成に関与しているかを調べるため、real-timePCRを行ったが、その発現量に変化はなかった。そこで、濾胞星状細胞がLH細胞からのラミニン放出に関与していると仮設を立て、濾胞星状細胞を含まない細胞塊をconditioned medium(濾胞星状細胞のみを培養した培養液)で培養し、ラミニン免疫陽性細胞の数をカウントした。すると、conditioned mediumを入れた細胞塊中のラミニン免疫陽性細胞の数が有意に減少した。これは、濾胞星状細胞からの液性因子がLHからのラミニン放出に関与することを示唆する大変興味深いデータである。現在、その液性因子の同定を行っている。この研究結果については、第87回日本内分泌学会(福岡、2014年4月)のシンポジウムで発表している。現在、投稿にむけ準備をしており、大幅な遅れや実験計画の変更はない。これまでの予備実験から、濾胞星状細胞を含まない細胞塊でコラーゲン産生細胞である周皮細胞のコラーゲン合成が減少し、いっぽう周皮細胞の活性を示すデスミンやRGS5の発現量も減少することがわかっている。平成26年度は、この濾胞星状細胞と周皮細胞の細胞間相互作用を調べる。コラーゲン合成において申請者が注目するもっとも有力な候補分子はTransforminggrowth factor beta(TGFb)である。TGFbは古くから、コラーゲン合成を促すことで知られている。予備実験では、3種類のTGFb (TGFb1-3)のうち、TGFb2が濾胞星状細胞特異的に発現していることをRT-PCRで確認している。また、microarrayのデータからTGFbに関わる関連分子も濾胞星状細胞で発現していることがわかっている。これらのデータを踏まえ、周皮細胞におけるTGFb2の影響を調べていく。まず、TGFb2の受容体であるTGFbr1, 2が周皮細胞で発現しているかin situ hybridizationを用いて調べる。受容体が周皮細胞で確認された場合、TGFb2を培養液に添加し、定量PCRによりコラーゲン合成量を調べる。さらに、TGFb2の細胞内シグナル分子であるSmadのリン酸化をWestern blotting法を用いて調べる。また、周皮細胞に受容体発現が見られなかった場合も、各種ホルモンや血管内皮細胞のマーカーを用いてTGFb2受容体を発現している細胞を同定する。それによりTGFb2を介した新規の細胞ー細胞間を見つけることができる。本年度は、コラーゲン合成を促進する因子を同定に、TGFb2 familyの研究を先行して行った。そのため、予定していた2次元電気泳動の実験は次年度に行うことにした。余剰金はそのためである。2次元電気泳動を実施て、TGFbfamily以外のコラーゲン合成促進因子を同定する。
小児アトピー性皮膚炎発症・経過と腸内細菌叢網羅的解析結果との関連の解明

【研究目的】1.小児アトピー性皮膚炎発症と腸内細菌叢網羅的解析結果との関連の解明2.小児アトピー性皮膚炎経過と腸内細菌叢網羅的解析結果との関連の解明【研究実施計画】エコチル調査に登録している子どもたちを対象に、本研究を行う。エコチル調査では、子どもが生後1か月、6か月、以後6か月毎に13歳まで子どもの成長・発達・健康に関する質問票に保護者が回答するので、アトピー性皮膚炎の発症やその後の経過を追うことができる。子どもが生後1か月(母乳またはミルク)、6か月(母乳またはミルクと離乳食)、18か月(離乳完了)の3時点における便を採取し、経時的な腸内細菌叢の変動を次世代シークエンサーを用いてこれまでにない網羅性をもって解析する。【研究計画変更】生後3か月時の便も解析する。【研究成果】次世代シーケンサー、454 titanium(Roche)を用いて、乳幼児糞便より増幅された細菌16S rRNAV6-V8領域をシーケンスした。シーケンスには128通りのバーコード配列を用いて、計約50万から100万本のシーケンスを得るシーケンスシステムを用いた。これにより各サンプルあたり約5千から1万本のシーケンスを得ることができた。この配列データから得られる細菌分類学情報を基に各便サンプルの菌叢をプロファイルした。その結果、生後13か月までは、50から100種の細菌種が観察され、特にビフィズス菌が主体のビフィズスフローラが確認できた。一方離乳後は、ビフィズスフローラからより多様性に富んだファーミキューツフローラへの転換が確認され、菌種数は100から多いもので数百種が観察された。今後のエコチル追跡調査で、この乳幼児期の腸内フローラの形成と変化とアトピー性皮膚炎との関係、および遺伝的背景も含めて明らかにされることが期待される。【研究目的】本研究では、子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)に参加している子どもたちのうち、保護者の同意が得られた児を対象に、アトピー性皮膚炎の発症の有無、発症した場合はその経過と、腸内細菌叢網羅的解析結果との関連の解明を行う。【対象者】エコチル調査に参加している子どもたちのうち、保護者の同意が得られた児【対象疾患】アトピー性皮膚炎もしくはアトピー性皮膚炎疑い【対象検体】当初は対象者からの便のみを研究対象とする計画であったが、アトピー性皮膚炎と個体の遺伝的背景も解析するため、エコチル調査によって回収される臍帯血に余剰がでた場合、臍帯血も研究対象とすることに変更した。【研究実施状況】平成24年度末までに、エコチル調査九州大学サブユニットセンターにおいて3140人の登録が得られた。そのうちこれまでの出生数は約2000であるが、これは出生直後から1歳半までの児を含んでいる。エコチル調査の質問票によると、アトピー性皮膚炎もしくはアトピー性皮膚炎疑いの児は、合計58人であった。出生直後の児は未発症である可能性もあり、当初の見積もりより少数であった。アトピー性皮膚炎を発症していない児も含む1000人の臍帯血より、DNAおよびRNAをそれぞれ抽出した。アトピー性皮膚炎関連遺伝子のうち、どれを本研究対象とするかは現在検討中である。対象者からの便の回収は、家庭に参加者が冷蔵キットで送付する手間がかかることもあり、現在のところ5検体にとどまっている。

当初は対象者からの便のみを研究対象とする計画であったが、アトピー性皮膚炎と個体の遺伝的背景も解析するため、エコチル調査によって回収される臍帯血に余剰がでた場合、臍帯血も研究対象とすることに変更した。これに関しては、これまでに1000人の臍帯血より、DNAおよびRNAをそれぞれ抽出しており、おおむね順調に進展している。アトピー性皮膚炎関連遺伝子のうち、どれを本研究対象とするかは現在検討中であること、エコチル調査対象の児は現在出生直後から1歳半までであるので、現在はアトピー性皮膚炎未発症である可能性があること、などから、それ以降の進展が困難であった。対象者からの便の回収に関しては、家庭に参加者が冷蔵キットで送付する手間がかかることもあり、現在のところ5検体にとどまっているのが現状である。(1)アトピー性皮膚炎発症もしくはアトピー性皮膚炎疑いの児の抽出(2)臍帯血からのDNAおよびRNA抽出は継続(3)アトピー性皮膚炎関連遺伝子のうち、どれを本研究対象とするかを決定(4)アトピー性皮膚炎と個体の遺伝的背景の解析(5)児の便の回収(6)培養可能・難培養にかかわらず、腸内細菌叢を構成する細菌種の同定や菌種組成を解析する方法として、全ての細菌種が有する16SリボゾームRNA(16S)遺伝子を指標として腸内細菌叢を網羅的に解析(7)小児アトピー性皮膚炎発症・経過と腸内細菌叢網羅的解析結果との関連の解明対象者からの便の採取・回収・解析に関して、(1)保護者への説明(2)保護者の同意(3)便採取キットを各々の家庭に説明書付きで送付(4)児の便採取(5)児の便送付回収(6)全ての細菌種が有する16SリボゾームRNA(16S)遺伝子を指標として腸内細菌叢を網羅的に解析(7)結果説明書を各保護者に送付、の手順を再確認し決定したので、手順に従い計画を進める予定である。このことにより、検体回収・解析などが加速されると考えられる。血液検体の処理・解析に加え、多数にわたる便検体の処理・解析のため、次年度の研究費使用を計画している。
情報活用能力を育む教師のICT活用デザイン力の獲得プロセスの究明

情報活用能力を高める教師のICT活用デザイン力について,平成29年度は主に小学校での検討に留まったのに対して,平成30年度は中学校にまで検討の範囲を広げた。情報活用能力の中でも,プログラミングやプログラミング的思考を中心にした研究であることに変わりはなかったが,関連の授業における多様な学習活動の実現方法を含む検討とし,問題解決・探究における情報を活用する方法や力を育むICT活用デザイン力にも着目した研究となった。中学校においては,技術科「D情報の技術」において,人工知能の未来に向けた改良や応用を話し合いながら社会の発展と技術の関わりを考えさせる授業で必要となる,ICT活用デザインについて検討した。また,小学校においては,プログラミング体験を組み込んだ理科授業の構想及び実践を通して,情報活用能力を高める教師のICT活用デザインについて検討した。また,プログラミング教育実践に向けた教員研修に関する研究では,アンケート調査やインタビュー調査により,ICT活用デザイン力の課題を検討した。IE-Schoolにおける指導計画を基にステップ別に整理したうえで新たに公開された,情報活用能力体系表例等との関連を検討して,ICT活用デザイン力の獲得プロセスについて検討を深める課題が残される。ICT活用デザイン力の獲得プロセスについての分析を深めるために,情報活用能力の内容とICT活用デザイン力の段階性の関連について検討する。また,学校や地域での特性に留意した,力量の獲得プロセスについても検討を深める。本研究で着目する情報活用能力は,平成29年3月に告示された小学校及び中学校の学習指導要領において,各教科等の学びを支える基盤となる資質能力と明示され,その資質能力にはプログラミング的思考を含むものとされた。本年度の研究においては,これまでプログラミング教育について蓄積のない小学校における,プログラミング教育の授業開発及び教員研修プログラムの開発を中心としながら,教師のICT活用デザイン力について検討した。平成29年度前半においては,現職の小学校教員を中心に,プログラミング教育の単元の開発を求めた。開発された単元は,第1時から第4時までにScratchを利用してスプライトを動作させ,第5時及び第6時では走行型ロボットの制御を取り入れる内容であった。次に,単元を開発した教員により実践した授業の終了後,児童に対して課題に対するフローチャートの描画を求めた。フローチャートの分析をとおして,小学校における情報活用能力(プログラミング的思考に重点をおいた)育成や必要となる教員の力量について考察した。平成29年度後半においては,プログラミング教育に必要となる教員の指導力(プログラミング教育や情報活用能力に関する知識,プログラミングに関する知識,プログラミング教育を展開する力量等)を高める教員研修プログラムを開発し,実際に教員研修プログラムを試行した。教員研修の成果検証では,教職経験が15年程度ある教員にとっては,開発した教員研修プログラムにより,プログラミング教育の実践に向けた見通しを持ち得る可能性が窺えた。また,対話力や表現力の育成を目指す小学校において,授業及び授業研究会の観察を通して,学校や教師による情報活用能力の捉え方,情報活用能力を育成する学習活動の創出等から,ICT活用をデザインする教師の力量について,年間を通して検討した。情報活用能力にプログラミング的思考が含まれ,小学校における必修扱いでのプログラミング教育導入の決定を受け,情報活用能力全般を捉えたICT活用デザイン力の検討には課題が残る。プログラミング的思考については引き続き,重点を置きながらも,情報活用能力全体に取り組む教員のICT活用デザイン力の獲得プロセスについて分析を充実させる。反転学習など,ICT活用を積極的に取り入れながらも,授業改善を継続する学校で継続的な分析を予定する。予定していた海外出張を実施できなかったの主な理由である。国際研究集会等参加のための旅費やデータ入力等の謝金として使用する計画である。一部の発表が平成31年度に変更になったこと,国際会議出席のための日程を確保できなかったことが主な理由。最終年度においては,平成30年度までに回答を得たアンケートの分析に関わる謝金や国際会議等研究成果の発表に支出予定。
血管新生制御機構に関与する新規遺伝子の同定と循環器疾患における意義の解明

TGFβスーパーファミリーの受容体ALK1はリガンドBMP9/10刺激を受け、血管形成や血管成熟に重要な役割を持つ。またヒトにおいてALK1は遺伝性出血性毛細血管性拡張症や肺高血圧などの循環器疾患の原因遺伝子としても知られている。しかし、それらのシグナルの下流で機能する遺伝子は不明な点が多い。我々は本研究で遺伝子XがALK1/BMPR2複合受容体の下流で機能し、血管新生や血管の成熟化に働く重要な遺伝子であることを遺伝子X欠損(KO)マウスを用いて証明した。それら遺伝子X KOマウスは血管形成異常で胎生致死した。KOマウスの血管形成異常の表現型の一因として動脈形成に重要とされるNotch活性やAKTのリン酸化が障害されていることを見出した。遺伝子XはALK1/BMPR2シグナルの下流で血管発生に重要な遺伝子であることを証明した。次に遺伝子Xと肺高血圧の関連を調べるため、遺伝子Xの薬剤誘導型コンディショナルKO(cKO)マウスを作製した。現在のところ通常酸素化の飼育ではcKOマウス肺で軽度の筋性動脈の肥厚を認めるのみであり、明らかな肺高血圧は誘発されていない。今後は環境要因を変化させることが必要である。血管新生研究の中でTGFβファミリーのBone morphogenetic protein(BMP)9の刺激により内皮細胞で誘導される遺伝子を網羅的に解析した。さらにその中で動脈内皮細胞に豊富に存在する機能解析されていない新規遺伝子Xに着目した。遺伝子X欠損(KO)マウスを作製したところ胎生E10.5日齢程度で血管形成異常のため胎生致死となることが判明した。そのマウスを詳細に解析したところ、E9.5日齢では動脈への分化障害やそれに伴い動静脈奇形が認められることを見出した。さらにこの遺伝子XのKOマウスでは動脈化に重要とされるNotch1のclevageとAKTのリン酸化が障害されていることが確認された。現在、動脈内皮細胞においてsiRNAによる遺伝子Xノックダウンの手法を用いて検討を加えている。発生段階までの研究成果はまとめ現在論文を投稿中であり査読を受りている。次に、我々は遺伝子Xが肺高血の発症・進展に関与すると仮説しているが、ストレートKOマウスは胎生致死のため成体におけるKOマウスの解析は不可能であった。そこで遺伝子XのfloxマウスにCAG-ER-Creトランスジェニックマウスとの交配て得られたマウスに薬剤(タモキシフェン)を投与し成長後に遺伝子欠損を誘導できるコンディショナルKO(cKO)マウスを作成した。通常飼育下て誘導型cKOマウスは軽度肺動脈平滑筋の増殖肥厚が認められており。今後肺高血圧の進展に重要な環境因子の一つである低酸素刺激を実施しそれらcKOマウスとコントロールマウスとの病理組織学的解析、心エコー、血行動態評価を用いて肺高血圧との関連を研究する。
リハ医療における「医療の質」を決定する要因分析：P4P指標の妥当性の検証

日本では2008年から質に基づく報酬支払(pay for performance)が回復期リハビリテーション病棟に導入されて以降,医療の質の評価に対する社会的関心が高まってきた.しかし,長年,日本では大規模データベースが存在していなかったため,病院間の医療の質が同じであるか,そうでないか確認する術はなかった.本研究では2008年に開発されたリハビリテーションデータバンクのデータを用い,回復期リハ病棟の入院患者の治療成績の評価結果を病院間で比較することで,医療の質の向上につながりうる因子を明らかにした.本研究の目的は,下記の3点である.1リハ医療に導入された「質の評価に用いる指標」について,指標に関わる因子間の交絡などを考慮したうえで信頼性と妥当性を検証することである.2現在のP4Pの基準で評価されたデータの結果と,リハ専門家が臨床的に評価する「医療の質」との一致性を検証することである.3総合的に「質の評価」指標の病院間比較を行い,「質の評価」が医療の質の向上に与える影響を検討することである(ベンチマークの可能性の検討).平成25年度は,上記の研究目的の内の1と3を中心に取り組んだ.二つ目は,開発した予測式を用い,病院間の治療成績の差と,病院の取り組み内容を検証し,ベンチマークの可能性を検討した(鄭丞媛・近藤克則:回復期リハビリテーション病棟における自立度予測,総合リハビリテーション.(印刷中)).本研究の目的は以下の3点である.1リハ医療に導入された「質の評価に用いる指標」について,指標に関わる因子間の交絡などを考慮したうえで信頼性と妥当性を検証することである.2現在のP4Pの基準で評価されたデータの結果と,リハ専門家が臨床的に評価する「医療の質」との一致性を検証することである.3総合的に「質の評価」指標の病院間比較を行い,「質の評価」が医療の質の向上に与える影響を検討することである(ベンチマークの可能性の検討).平成25年から日本とP4Pをすでに導入しているイギリスや,メディケアへの導入を行っているアメリカなどにおける先行研究を収集し検討・考察を行っている.平成26年度は,1平成25年度に開発した退院時アウトカムの予測式の検討および,その予測式を適用したデータを新たに収集し,分析を行ってきた.交絡を考慮した多変量解析モデルを用いた指標による(予測値を持って実測値との差を検証する)医療の質や効率を病院間に差があるかどうかを検討した.今後,各病院間のベンチマークの可能性を検討する.2リハビリテーションの医療の質を評価する指標の間に差があるかどうかを検討した.医療の質と効率性の評価指標の信頼性と妥当性を検証するために,構造(人材配置,施設等),過程(訓練時間,訓練量),結果(ADL改善率,自宅退院等)の3つの視点から質の評価項目を設定し,これらの交絡を考慮した上で,厚労省が導入した「医療の質評価」指標の妥当性を検証した.日本では2008年から質に基づく報酬支払(Pay for Performance)が回復期リハビリテーション病棟に導入されて以降,医療の質の評価に対する社会的関心は高まってきた(Jeong,2014).しかし,長年,日本では大規模データベースが存在していなかったため,病院間の医療の質が同じであるか,そうでないかを確認する術はなかった.そこで,本研究では2008年に開発されたリハビリテーション患者データバンク(現,リハビリテーション患者データベース(JARDーDB))のデータを用い,回復期リハ病棟の入院患者の治療成績の評価結果に着目し,それに影響を与える交絡因子の影響の程度と,ADLなどリハビリテーションのアウトカム指標の信頼性や妥当性の検討を行った.入院時の患者の機能状態から退院時の機能的自立度(FIM)を予測し(Jeong,2015),退院時のFIMの値と比較することで医療の質を測定した.その結果,医療提供における構造的な面では,リハ専門医の配置,スタッフの充実度が医療の質に影響していた.プロセス面では,訓練時間以外の自主訓練や病棟スタッフによる訓練(白石,2015),入院1日目からの早期リハ開始(松本,2015),栄養改善の介入(吉村,2015)など退院時FIMに影響を与えることが示唆された.他方で,PT,OT,STによる訓練は多くの病院で算定上限数に近い量を提供しており,病院間に訓練量の差は見られなかった.プロセス面での医療提供のやり方をベンチマークすることが医療の質の底上げにつながる可能が示唆された(Jeong,2016投稿中).日本では2008年から質に基づく報酬支払(pay for performance)が回復期リハビリテーション病棟に導入されて以降,医療の質の評価に対する社会的関心が高まってきた.しかし,長年,日本では大規模データベースが存在していなかったため,病院間の医療の質が同じであるか,そうでないか確認する術はなかった.本研究では2008年に開発されたリハビリテーションデータバンクのデータを用い,回復期リハ病棟の入院患者の治療成績の評価結果を病院間で比較することで,医療の質の向上につながりうる因子を明らかにした.1リハビリテーション医療における医療の質の病院間比較をするため,新しいデータを収集した.2新たに収集したデータと2014年に開発したFIMの予測式を用い,リハビリテーション医療の質を測定するための指標間の差を分析した.

32をもとに論文執筆中である.医療福祉マネジメントP4P指標の論理的整合性および経験的妥当性の検討と,各病院間のベンチマークの可能性を検討するため,リハ専門家グループに対するヒアリング調査を行う.1リハ専門職から質の評価に対する論理的妥当性,内容妥当性,経験的妥当性についての意見を聴取する.2リハ医療の質の分析を行う際に考慮すべき交絡因子などの情報を収集する.3量的データ分析を行った結果に対する意見の聴取を行う.今年度はこれまでに行ってきた研究のまとめと論文発表を順次行う.入院時に退院時の患者の機能状態を予測する式を開発しリハ医療の専門誌で発表した.また,病院間でベンチマーク可能な指標の開発も予定通り進んでいるため.国際学会等への参加を計画していたが,スケジュールの関係で次年度に参加することにしたため.2014年度からは,特に以下の2点に取り組む予定である.1医療の質と効率性の評価指標の信頼性と妥当性を検証するために,構造(人材配置,施設等),過程(訓練時間,訓練量),結果(ADL改善率,自宅退院等)の3つの視点から質の評価項目を設定し,これらの交絡を考慮した上で,厚労省が導入した「医療の質評価」指標の妥当性を検証する.2交絡を考慮した多変量解析モデルを用いた指標を開発し,それによる医療の質や効率に関するベンチマーキングを行い,病院間に差があるかどうかを検討する.ネイティブチェックや学会発表などの成果発表に係わる費用として使用する計画である.参加を予定していた日本リハビリテーション医学会に不参加であったことと,人件費・謝金が想定していたよりも少なかったため次年度使用額が生じた.次年度使用額は,学会参加費と翻訳やネイティブチェックのための費用として使用する計画である.
感染マクロファージのアポトーシスの関与するカスパーゼファミリーの解析

若年性歯周炎の病原菌であるActinobacillus actinomycetemcomitansをマクロファージに感染させるとアポトーシスが誘導され、さらにこの菌の産生する新規毒素もマクロファージにアポトーシスを誘導することを我々は報告した。ここで歯周炎発症機序を解析するにあたり、この歯周病原菌によるアポトーシスの細胞内メカニズムの解析が大きな課題となった。一方、細胞のアポトーシスの実行分子は、カスパーゼと呼ばれる蛋白質分解酵素ファミリーであり、細菌の細胞内感染によるアポトーシス発症機序の場合のカスパーゼの関与は、サルモネラ菌および赤痢菌がCaspase-1を活性化してIL-1βの分泌を促進すること、およびレジオネラ菌がCaspase-3を活性化してアポトーシスを誘導することが報告されている。そこで本研究では、下位カスパーゼであるCaspase-1及びCaspase-3を活性化する上位カスパーゼであるCaspase-8及びCaspase-9の両者を検索した。J774.1細胞では、A.actinomycetemcomitansの感染マクロファージのアポトーシスの過程で両者が活性化することが示された。しかしながらどちらのCaspaseの活性化経路が重要であるかは、さらなる検証が必要であることも示された。そこで、A.actinomycetemcomitansの感染マクロファージのアポトーシスの過程をこれまでの実験に使用しているJ774.1細胞に加えて、レジオネラ菌の実験に使用されるマクロファージ細胞株RAW264.7細胞へのA.actinomycetemcomitansの感染実験系を確立した。さらにこのRAW264.7細胞にてアポトーシス抑制効果のあるBcl-2及びBcl-X_Lの形質転換株を作製した。この株を使用して上位のCaspaseの活性化経路を検索し、詳細を見当した。若年性歯周炎の病原菌であるActinobacillus actinomycetemcomitansをマクロファージに感染させるとアポトーシスが誘導されることを、我々の研究グループは報告し、さらに、A.actinomycetemcomitansの感染のみだけではなく、この菌の産生する新規毒素もマクロファージにアポトーシスを誘導することをも報告した。これによって、これら歯周病原菌によるアポトーシスの細胞内メカニズムの解析が大きな課題となった。一方、細胞のアポトーシスの過程においては、カスパーゼと呼ばれる蛋白質分解酵素ファミリーがその実行分子となり、細胞内器官を分解してアポトーシスの過程が進行する。このカスパーゼは、炎症とアポトーシスに関与するものに分けられ、さらにアポトーシスに関与するものは、細胞死のシグナルを受けて活性化される上位カスパーゼと、上位カスパーゼにて活性化される下位カスパーゼに大別される。そこで本研究では炎症に関与するカスパーゼとしてCaspase-1を、アポトーシスの実行分子として最も強力なCaspase-3の両方に注目し、このカスパーゼの阻害ペプチドを用いてA. actinomycetemcomitansの感染マクロファージのアポトーシスの過程にどの様にカスパーゼが関与するかを検索した。先ず初めに、感染マクロファージ内ではCaspase-3が活性化している事を、Caspase-3の標的蛋白の一つであるRbタンパク質の分解をin vitroで確認した。さらに、Caspase-1及びCaspase-3の両方の阻害ペプチドを用いると、感染マクロファージのアポトーシスは抑制され、さらにCaspase-1阻害ペプチドにおいてはIL-1βの感染マクロファージからの産生を抑制した。現在、上位カスパーゼのA. actinomycetemcomitansの感染マクロファージのアポトーシスの関与を検索中である。