hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
クリアランスタイムのある災害における要援護者搬送計画策定手法の開発

本研究では、発災前のクリアランスタイムとして緊急地震速報によって津波発生可能性が示された場合の医療搬送活動への効果について考察した。愛知県知多半島を対象地域として南海トラフ地震を想定して試算を行った結果、津波来襲までのクリアランスタイムを有効に使うことで死傷者が減少すれば、南部地域の医療機関への津波による傷病者の集中は抑えられること、しかしながら強震動による死傷者も多いことから、半島全体の死傷者と病床数のバランス改善までは至らないことなど、傷病者搬送計画に必要な情報を得られることを明らかにした。クリアランスタイム確保の新たな手段としての緊急地震速報による津波可能性を判定するモデルを検討し、表示するシステムを構築した。これは緊急地震速報のマグニチュードと深さを利用して、経験式から津波来襲の可能性を示すものである。精度はかなり落ちるが、これにより現状よりも約3分間のクリアランスタイムの確保が期待できる。ケーススタディとして愛知県知多半島をとりあげ、上記システムによって津波発生からの初動が改善された場合を想定した負傷者搬送モデルを構築した。具体的には、津波からの避難に対するリスク認知を段階に分けて設定し、被災・負傷確率を仮定としておくとともに、後方医療機関へ搬送されるまでのリスクを設定した。主要な場所と医療機関と結ぶ主要アクセス道路ネットワークの津波被害予測から、ネットワークの脆弱性を検討し、これもパラメータとして、リスク評価に反映させることとした。モデルの主要な部分の構築はほぼ終了し、最終年度は最新の被害予測を適用した道路ネットワークモデルの構築と、これを適用した搬送モデルの設定、および改善のための施策評価を行って、最終的に津波来襲までのクリアランスタイムの搬送活動全体に及ぼす重要性や、これを確保するためのシステムの有用性評価を行いたいと考えている。クリアランスタイムのある災害として、巨大台風、地震の2災害を取り上げ、研究を進めた。本研究におけるクリアランスタイムとは、災害発生の可能性を何らかの形で入手してから安全な場所や状況に退避するまでの余裕時間であり、これを最大限に活かすことが災害による被害者を少なくすることにつながるという認識に基づいた研究である。まず、巨大台風については、上陸の数十時間前から進路予想が可能であることから、事前広域避難が米国等で行われている。今年度は関係論文のレビューを行い、情報の精度と余裕時間にはトレードオフの関係があり、これを改善するための方向性について考察を行った。あわせて住民アンケートによって我が国の住民の認識について調査した。その結果、多くの住民は垂直避難、すなわち高いビル等への避難を考えているが、これは発災後長時間にわたって取り残される可能性があり、今後は水平避難による避難行動を如何に行うように計画していくべきか考察した。次に、緊急地震速報に付与されているマグニチュード、震源位置・深さから津波来襲の可能性を算出し、津波注意喚起を行うシステムの開発を行った。医療機関等が津波に対する避難の意志決定を迅速に行うことを目的としたシステムであり、地震発生後、気象庁が津波警報等を発表するまでの数分の空白を埋めることを目指している。これにより数分のクリアランスタイムの確保が可能になると考えられる。このようなシステムの使用により、医療機関等における避難行動がどのように変化するのか、要援護者の抱えるリスクをどのように低減できるのか、検討していく必要がある。災害時のクリアランスタイムには台風のように数日前からある程度の予測がし得るものから、緊急地震速報によって数秒から数十秒の余裕時間を得るものまで、さまざまなものがある。こうしたクリアランスタイムを要援護者搬送計画にどのように反映させるべきか考察することが目的である。まず、米国の研究レビューを行って特にハリケーン接近時における避難行動についての用語の整理等を行った。次に、特に津波注意喚起に着目したシステムの構築と、これが実用化された場合の医療活動への影響について、愛知県知多半島を事例として計算を行った。まず、津波発生にはマグニチュードと震源の深さが関係していることに着目して、緊急地震速報から得られる情報に基づいて、簡易にかつ迅速に、津波発生の可能性を知らせるシステムのプロトタイプを構築した。このシステムによって得られるクリアランスタイムによって避難率が向上し、傷病者が減少した場合を考え、各災害拠点病院に対応が求められる患者数がどのように変化するか計算した。その結果、特に知多半島南部では、津波による傷病者が減少することによる効果が得られるが、地震動による想定死傷者も知多半島全域で多いことから、全体としては傷病者対応の地域バランスが大きく変動することはないこと、また南海トラフ地震を想定すれば、震源地から遠い知多半島北部では、病院規模と比較して傷病者への対応は少なく済むこと、などを明らかにした。以上の通り、クリアランスタイムという発災前に与えられる余裕時間によって傷病者への対応がどのように変化するか、対象地域への試算を通じて明らかにできたことから、所定の研究目的は達成できたものと考えている。防災計画評価モデルの主要な部分の構築はほぼ終了している。

すなわち、地震発生から津波来襲までの「クリアランスタイム」を、緊急地震速報を利用してどのようにリスク認知を促すか、という部分と、その後の搬送活動を道路ネットワークも含めて評価する全体像の構築をすることができた。次年度は最終年度であり、ケーススタディとして南海トラフを震源とする地震の被害予測を適用して、モデルから導き出されるリスクの評価、効果的な改善策の提案などにつなぎたいと考えている、以上より、おおむね順調に進展していると判断できる。文献調査等はほぼ予定通り進行しており、事前避難に求められる要件や問題点等を幅広く考察することが出来た。今後も継続して、特に風水害と津波に関連する情報の収集に努める。緊急地震速報を用いた津波注意喚起システム開発は、デモシステムが完成し、訓練等に用いていただく体制を整えることが出来た。想定地震を選択することができ、今後の断層評価にあわせてシナリオを設定し、シミュレーションすることが可能となった。実証実験については、関係機関へのヒアリングや協力のお願いを進めているところである。風水害についても、住民アンケートを通じて、発災までに時間的余裕のある災害に対してどのような避難行動を考えているか、明らかにすることができた。以上より、おおむね順調に進展していると評価できる。最終年度であることから、ケーススタディとして南海トラフを震源とする地震の被害予測を適用して、リスクの評価、効果的な改善策の提案などにつなぎたいと考えている。具体的には、緊急地震速報から予測される津波来襲可能性の精度をどのように表現し、住民に伝えれば良いのか、知らせた場合とそうでない場合のリスク認知の違いの定量化手法、その後の搬送活動リスクのパラメータ設定の調整などである。これらを通じて、クリアランスタイムの重要性、対策、さらにはその啓蒙方法までを提案したいと考えている。関連する研究のレビュー、特に風水害と津波に関連する研究レビューを継続して推進する。研究対象地域を絞り込んで、特に、緊急地震速報を用いた津波注意喚起システムについてヒアリングや実証実験を通じて、早期の要援護者搬送に向けた有用性評価を行いたい。また、津波発生後の後方搬送、家族の安否確認等も含めた要援護者搬送計画について考えていく方針である。これらの際には、南海トラフによる津波想定なども考慮にいれていく。風水害についても、特に高潮災害に絞り込み、台風接近にともなう潮位の時間的変化を想定しての垂直避難もしくは水平避難の選択について、その意志決定基準について考察する。以上の通り、対象地域のハザードに合わせた搬送手段の選択、その輸送力、要援護者がさらされるリスクの評価を、要因分析などと合わせて進めて行く。来年度が研究最終年次となることから、国際会議での成果の発表を行う予定であることから、支出予定額の一部を次年度に繰り越すこととした。国際会議にて発表する方向で、研究成果のとりまとめと執筆を進めているところである。そのための英文校閲、旅費にあてる予定である。関連研究の情報収集および成果発表のための旅費、渡航費を計上する。
企業戦略としてのM&Aが会計発生高に及ぼす影響の解明

本研究は、企業戦略として戦略転換時点がより明確なM&A(合併および買収)に注目し、M&A戦略が会計発生高にいかなる影響をあたえるのかについて、理論面および実証面の双方から明らかにしようとするものである。M&Aと会計発生高の関係について経済理論モデルを展開した後、客観的基準を用いてM&Aを分類して実証研究を行った結果、戦略転換時点以降における会計発生高のシステマティックな影響を捉えるための手がかりとなる証拠を得た。本研究は、会計発生高(accounting accruals:会計利益とキャッシュ・フローの差額)は戦略にしたがうか」すなわち、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けるか否かについて明らかにすることを目的とした研究である。具体的には、企業戦略としてM&A(合併および買収)に注目し、M&Aと会計発生高の関係について経済理論モデルを展開した後に、客観的基準を用いてM&Aを分類し、戦略転換前後における会計発生高の動向を捉えていくことになる。平成20年度においては、特にMBO (Management Buy-Out:経営者による企業買収)に注目し、MBOの開示制度における法律上の問題点を明らかにするとともに、MBOに関連する開示情報(特に買収プレミアムの開示)に裁量性が認められるのかについて調査・検証を行った。結果は、2006年12月13日金融商品取引法施行前には施行後に比べて、経営者にとって有利な買収プレミアムを開示していたことを示すものであった。この研究結果は、平成21年度に実施する予定である会計発生高の動向を調査・検証する上で、極めて重要な意味を持つ。第一に、金融商品取引法施行によって、経営者の裁量の対象が、買収プレミアムの開示から会計発生高に移行した可能性が考えられるからである。なお、既に実施している予備的な調査では、欧米の先行研究とは異なり、MBO直前において会計発生高の動向に異常は観察されなかった。第二に、通常のTOB(Take Over Bid:株式公開買付)を法学的見地から詳細に分類してMBOの位置づけを明確にした結果、M&Aサンプル群を比較して会計発生高の動向を調査・検証することが可能となったからである。平成21年度においては、平成20年度に引き続き、M&Aの開示制度にかかわる法津上の問題点を明らかにした上で、公開買付けにおける開示情報規制および経営者の開示行動について調査・検証を行った。前年度においては、金融商品取引法施行前後において、経営者の買収プレミアムの開示について裁量性が認められるかについて明らかにしたが、本年度においては、質的データに注目して、金融商品取引法施行前後において、情報開示量に差が認められるかどうかについて検証を行った。結果は、金融商品取引法施行以前において、MBOとその他のTOBとでは情報開示の量に有意な差が観察されなかったのに対し、金融商品取引法施行以降においてはMBOにおける情報開示量が有意に大きくなっていることが観察された。このことは金融商品取引法において、特にMBOについての規制が強化されたこと、および2006年12月13日金融商品取引法施行前には施行後に比べて、経営者にとって有利な買収プレミアムを開示していたことと整合的である。企業戦略によって会計発生高がシステマティク影響を受けるか否かを明らかにする際には、これら結果の綿密な解釈は欠かせないものとなる。本研究は、「会計発生高(accounting accruals:会計利益とキャッシュ・フローの差額)は戦略にしたがうか」すなわち、企業戦略によって会計発生高がシステマティックな影響を受けるか否かについて明らかにすることを目的とした研究である。平成22年度においては、平成20年度および平成21年度に引き続き、.M&Aの開示制度にかかわる法律上の問題点を明らかにした上で、M&Aのうち特にMBOに注目して研究を実施した。具体的には、平成20年度のTOBに際しての情報開示量の裁量性に注目した研究、平成21年度のTOBプレミアムの開示についての裁量性に注目した研究をうけて、本年度においては、MBOの前後に経営者の利益マネジメント行動に焦点を当てて研究を遂行した。結果は、MBO実施の直前に経営者の利益マネジメントを特定することができなかった。この点ついては、いろいろな状況ごとに細部にわたって調査したのちに、コントロールすべき要因を明らかにして、再度実証研究を行うことにしたい。
腸管における自律分散システム:腸神経系の機能構築と腸運動の自律制御機構

腸運動を反射的に制御する神経回路はアウエルバッハ神経叢のなかに構成されていると考えられるので、本研究ではアウエルバッハ神経叢の機能構築に関する形態学的および電気生理学的観察を行った。このために、モルモットの回腸と十二指腸のアウエルバッハ神経叢の神経細胞に蛍光色素(Lucifer yellow)を含むKC1ーガラス管微小電極を刺入し、単一神経細胞の活動電位、シナプス電位ならびに静止膜特性などの記録を行った後、その細胞の蛍光染色像を観察した。回腸では、アセチルコリン(ニコチン性作用による)を伝達物質とするfast EPSPをもつS細胞と、時間経過の長い活動電位後電位をもつAH細胞がある。S細胞は細胞体表面が粗で1本の長い突起と多数の短い突起をもつDogielのI型に、AH細胞は平滑な表面の細胞体と細長い複数の突起をもつDogielのII型に、それぞれ対応する。十二指腸では、DogielのI型とII型の細胞数の比は回腸と大差なく約3:2で、電気生理学的分類との対応も基本的に同一であった。S細胞の最も長い神経突起は肛門側へ下向することが多かった。AH細胞では各方向に向かう数本の細長い突起をもつが、口側あるいは円周方向へ向かうことが比較的多い傾向がある。S細胞のfast EPSPは口側での焦点電気刺激によって発生する場合が最も多く、SおよびAH細胞のslow EPSPを発生させるには口側での刺激が最も有効であった。以上のように、肛門側へ向かう神経経路が優位であった。細胞内Caイオン濃度を光学的に測定する技術と画像処理技術を併用して、多数の神経細胞の活動を二次元的にとらえ、活動中の神経回路の活動様式を解析するための準備を開始した。
ニューラルネツトワークによる機械の故障予知診断システム

機械が高機能・高精度化するほど故障を検知することは難しくなる。このため簡便で精度の良い故障診断システムが必要となる。本研究は熟練した技術者がわずかな機械の異常音により故障を検知する手法を、神経回路網と音声信号に基づき実現する新しい故障診断システムを提案したものである。本研究を通して次のような成果を得た。(1)機械システムの同定対象とする診断システムの動特性を記述する数学モデルは本質的に非線形システムとなるので、ニューラルネットワークを用いて対象システムの正確なシステム同定を行う手法を確立した。またこのシステム同定から故障予知が行える可能性を確認した。(2)故障検知回路への応用ニューラルネットワークにより正常動作と故障状態のスペクトルデータを学習させ、実システムの時系列データから故障の診断を行う故障検知回路を構成した。(3)実システムへの応用この故障診断回路を木材加工機械(合板製作)へ応用し、機械の音声信号に基づき故障診断(バイトの刃先の欠けやたわみによる不良品発生)を行った。実験結果より良好な診断が行われ、実用化の可能性を確認した。以上の研究から、簡便で精度の良い故障診断システムを実現できた。このシステムを用いて、ドリルによる金属加工機の刃先異常診断や現在話題となっているトンネル内コンクリートの劣化診断などにも応用できることを確認している。機械が高機能・高精度化するほど故障を検知することは困難となる.このため簡便で精度のよい故障診断システムが必要となる.本研究は熟練した技術者がわずかな機械の異常音により故障診断する手法を,神経回路網と音声信号に基づき実現する新しい故障診断システムを提案する.本年度は次のような研究を実施した.(1)機械システム同定本システムの動特性を記述する数学モデルは本質的に非線形システムとなるので,まずニューラルネットワーク回路によりモデルの正確なシステム同定を行なった.(2)信号検出回路の構成動作状態を信号として検出するセンサーを含む信号検出回路を構成しその特性を把握する実験を行った.(3)故障検知回路の構成ニューラルネットワークに正常動作を学習させ,実システムのデータと絶えず比較しながら故障検知を行なった.(4)動特性と故障個所探知問題機械システムの動特性を数学モデルにより表現し,故障状態の模擬データを調べた.以上の解析的研究およびオンライン故障診断を実現するため,実際の機械システムに対する適用を実施する.また故障診断においてもう一つ重要な故障の予知を実現していく.特に故障した場合の故障個所の特定と予知システムの構成に重点を置いた研究を行う.機械が高機能・高精度化するほど故障を検知することは難しくなる。本研究は熟練した技術者がわづかな機械の異常音により故障を検知する手法を、神経回路網と音声信号に基づき実現する新しい故障診断システムを提案したものである。このシステムを用いて、ドリルによる金属加工機の刃先異常診断や現在問題となっているトンネル内コンクリートの劣化診断などにも応用できることを確認している。
台湾で新発見された甲骨片の謎

河南民族博物館は、中華民国時代の1927年に河南省教育庁によって計画され、翌年28年5月に設立された機関である。1930年11月に河南古物保存委員会に併入され、河南博物院と改称された。「民族博物院」と称されたのは、2年7ヶ月ほどのわずかの期間であったが、私はこの博物館の存在を近年まで知ることはなかった。旧河南民族博物館所蔵の甲骨片は、この博物館の院長であった何日章が中心となって発掘を行っている。1929年10月21日に発掘を開始し、その後1930年4月までに2度発掘を実施。発掘品が中央に運ばれず、河南省の博物館に収蔵されるようになったのは、河南省の関係者による発掘であったためと想像できる。先行の著録には、収録されていない甲骨群と思われたが、『殷墟文字存真』というごく少数出版された著作に一部の資料を収録していた。著者は、河南民族博物館の建設にも関わった、関百益という人物である。この初集の表紙には「開封関百益選拓、開封許敬参考釈、民国21年初版」とあり、1931年に出版されたことがわかる。値段は50元と極めて高価な資料集である。その後一五集と八集が出版されたが、途中の六・七集は資金的な問題で出版されなかったようである。当初の計画では、1集に100片を収録し、全部で800片を収める予定であった。この顛末は、『河南民族博物館館刊』第七・八号に詳しく記述されていることも確認できた。拓本には「河南民族博物院蔵」の収蔵印が押印しているものがある他、採拓した画仙紙を裏打ちし、骨の形に切り取ったものもある。これらは、前節で挙げた『殷墟文字存真』を作成するために採択した可能性が高い。裏打ちした拓本がその証拠となるが、『存真』は、日本・中国・台湾の三国にそれぞれ数カ所保存されているのみの原拓集であり、実地調査から拓本を裏打ちした後に厚紙に貼り付けていることが確認できている。中国古代史の研究に重要な意味を持つ資料であることが明らかにできた。本年度は、新たに入手した拓片を加え、合計約300片の拓片を整理・分析した。董作賓の分類法に従うと、甲骨は第II期のものがほとんどであり、農耕・天候等の占卜に関する資料が多い。拓本に押される「河南民族博物院」という収蔵印は、民国17年(1928年)5月から民国19年(1930年)12月1日までの19ケ月のみ存在した博物館である。河南省政府により、その時期に殷墟で発掘作業が行われたのは、民国19年(1930年)2月4月(3656片)であるので、民国19年5月から11月末までの7ヶ月に採拓されたと思われる。

これらの甲骨を整理して関百益が『殷墟文字存真』(8集1集100枚)を編集、孫海波が『甲骨文録』に930片を収録したことがわかる。しかし、拓本との比較作業の結果、両書に収録されていない拓片が多く存在する事を確認、未著録の甲骨拓本と認定できる。民国38年(1949年)にこの甲骨片は台湾へ移動している。その後国立歴史博物館の収蔵品となり、現在に至っている。台湾の調査は十分でないが、歴史博物館に収蔵の甲骨は2,764片、移動したと思われる甲骨片は3,656片であるので、その差は892片である。現在、歴史博物館において甲骨の模写など整理作業が進んでいるが、北京で取得した拓片の一部は、ここの2,764片にもふくまれない甲骨である可能性があり、歴史博物館の甲骨片を補う資料という可能性が高い。本年度は、関百益『殷墟文字存真』の原本調査、および中華民国時代の河南民族博物院に関する現地調査を行った。(1)『殷墟文字存真』についてこれは、印刷された刊行物ではなく、河南省で拓本を採り、それを綴じた書籍である。この著録を収蔵する機関は極めて少なく、日本では京都大学、台湾の中央研究院、河南文物考古研究所、そして中国国家図書館別館である。この書物は、100枚の拓本を1冊とし、全部で8冊作製されたとされる。しかし、この8冊がすべて完全な形で残っている機関は一つもなく、唯一河南省文物考古研究所に、印刷前と思われる資料が残されるのみである。5冊しか保管していないが、保存状態が大変よい国家図書館収蔵本を調査した。この機関には、唯一『殷墟文字存真考釈』(巻1)があり、それらをすべて書き取ることができた。(2)中華民国時代の河南民族博物院について中華民国時代に刊行された『河南民族博物館館刊』という書物は、現在の研究書とは異なり、博物館の行政的文書も掲載している。そのなかの「公牘」という部分に、博物院の会議記録と新収の収蔵品のリストがある。この文書を分析すると、新しく発見された甲骨片を公開するために『殷墟文字存真』を出版したいのであるが、公刊の費用がなく、政府に資金的援助を願い出る旨の報告があることがわかる。また、『殷墟文字存真』は、1冊50元、『殷墟文字存真考釈』は1冊5元であり、とても高価であることが確認できた。2000年に北京で入手した甲骨拓本10片は、中華民国時代に数年存在しただけの河南民族博物館が発掘収集した甲骨の拓本であり、現在台湾の国立歴史博物館に収蔵されている。これらの拓本は、民国時代に出版が予定されたが、途中で出版を断念した『甲骨文存真』に収録されていることもあって、資料比較を行う必要があった。本年度は、日本や中国で資料収集できた甲骨拓本の分析を行った。(1)旧著録との比較河南民族博物館旧蔵の甲骨片について収録している著書は、民国時代発掘の『甲骨文字存真』と『甲骨文録』の二書であることは既に明らかにしてきたが、他に近年わずかに発行された『河南省運台古物図録』『河南省運台古物甲骨文専集』がある。この二書は、現在甲骨片を収蔵している台湾国立歴史博物館の関係者の出版であるが、著録は直接甲骨片に接して解読している。『存真』『文録』『運台』のグループで、原骨の収録状況を整理し、拓本資料との突き合わせを行った。結果、拓本資料中には、これらの著録に収録されていないものが含まれることがわかった。おそらく、これらは、中国河南省から台湾へ移動する間に大破してしまったと想像できる。これらの他に、原骨を模写した『運台』と拓本には大きさに差があり、破損の現状を見ることができた。(2)甲骨片の内容甲骨片は、大型のものはなく、第II期のものが多い。天文・天候・狩猟・実りなどの用語が見られるが、習字骨もみることができる等、多種類にわたっている。
院内会派を中心とした近代日本の貴族院に関する研究

貴族院院内会派の実態解明を目的に、本年度も昨年度に引き続き史料収集、翻刻、検討作業を行った。まず昨年以来検討している男爵議員の会派・公正会について、阪谷芳郎ら関係者の史料を網羅的に収集、検討する作業を継続して行った。公正会は、大正期後期の成立以来、政界において独自の存在感を示した会派としてその名が知られているが、一方でその実態や理念、動向についてはほとんど検討されていない。よって本研究がその先鞭をつけたものといえる。くわえて、院内会派の動向をより大きく議会史全体の文脈上に落とし込むべく、「両院関係史」の検討も行った。主には、第4次伊藤内閣下の両院衝突問題、大正政変などの時期に注目し、それら政治史上の重要事件を両院関係の視座から読み直す作業を行った。これは従来「議会」と「官僚閥」という視点で整理されてきた政治史理解に対し、むしろ「官僚閥」においても「議会」が絶対的に必要であったという視座からこれを再検討しようとするものである。こうした作業を通じて、近代日本における議会制度の意味を再検討することができるであろう。本研究の目的は貴族院の院内会派およびそれられと政党勢力との関係性などを多角的に検討することにより、貴族院の全貌のみならず帝国議会における両院制の在り方を解明することにある。こうした目標のもと22年度は従前からの成果もふまえて、明治期から大正末期にいたる時期の両院関係を検討した論稿「第二院の誕生-明治憲法下における両院関係の展開」(『立命館史学』。下記業績参照。)を発表した。これは単なる貴族院史、あるいは衆議院史にとどまらない「両院関係史」を提示できた点で本研究の通過点として意義をもつ。また、同じ「両院関係歴史」の視座から、貴族院、あるいは両院関係の重要な転換点である第二次護憲運動について検討する報告を立命館史学会大会においておこない好評を得た(「第二次護憲運動再考」。下記業績参照。)。
転写因子E2F1によるp53ファミリー蛋白質p73の負の制御機構

我々はCOS7およびSAOS-2細胞を用いた発現実験から、転写因子であるE2F-1がユビキチン系によるp73の分解を誘導するとともに、p73の転写活性化能を顕著に阻害することを見い出したが、この現象はH1299,U2OS,H4およびA549細胞においても認められた。転写活性化ドメインを欠失した変異体E2F-1(1-414)を用いた実験から、E2F-1によるp73の分解誘導にはE2F-1の転写活性化能が必須である可能性が示唆された。また、我々はHECTドメインを持つ新規ユビキチンリガーゼであるNEDL2が、p73のPYモチーフを標的として結合し、p73のユビキチン化を促進することを見い出した。興味深いことに、NEDL2はp73の半減期を延長させるとともに、その転写活性化能を昂進させることが判明した。従って、p73のユビキチン化は必ずしも分解シグナルとして機能するのみならず、安定化のシグナルとしても機能しうることが示唆された。さらに、酵母のtwo-hybrid法によってp73結合蛋白質として同定されたRanBPMがp73のカルボキシ末端領域に結合することによって、そのユビキチン化を阻害し半減期を延長させることが明らかになった。従って、RanBPMとの結合によってマスクされるp73のカルボキシ末端領域に存在するリシン残基が、ユビキチン化の標的である可能性が示唆された。加えて、我々はU-box型E3/E4ユビキチンリガーゼであるUFD2aがp73との結合を介して、プロテアソーム依存性のp73の分解を促進することを明らかにした。UFD2aによるp73の分解においてはユビキチン化の誘導は検出されなかった。従って、p73の安定性はユビキチン依存性およびUFD2aによるユビキチン非依存性の蛋白質分解システムによる制御を受けている可能性が示唆された。我々はCOS7およびSAOS-2細胞を用いた一過性の発現実験から、転写因子であるE2F-1がユビキチン系によるp73αの分解を誘導するとともに、p73αの転写活性化能を顕著に阻害することを見い出したが、この現象はH1299,U20S,H4およびA549細胞においても認められた。さらに、我々はE2F-1によるp73αの選択的分解がE2F-1の転写活性化能を必要とするかどうかを検討する目的で、E2F-1のカルボキシ末端領域に存在する転写活性化ドメインを欠失した変異体E2F-1(1-414)を構築した。複数のE2F-1結合配列を持つp73のプロモーター領域を用いたルシフェラーゼレポーター法によって、この変異体の転写活性化能が野生型に比べて著しく低下していることが認められた。COS7細胞を用いた実験から、E2F-1(1-414)はp73αに対する結合能を保持していることが明らかになったが、p73αの蛋白質量の減少は観察されなかった。一方、p73αの転写因子としての機能はE2F-1(1-414)によって著しく阻害された。従って、E2F-1によるp73αの分解誘導にはE2F-1の転写活性化能が必須であるが、一方E2F-1によるp73αの転写活性化能の阻害は分解とは異なる分子機構によって制御されている可能性が示唆された。

また、我々はHECTドメインを持つ新規ユビキチンリガーゼであるNEDL2を同定した。NEDL2はp73のPYモチーフを標的として結合し、p73のユビキチン化を促進することが明らかになった。興味深いことに、NEPL2はp73の半減期を延長させるとともに、その転写活性化能を昂進させることが判明した。従って、p73のユビキチン化は必ずしも分解シグナルとして機能するのみならず、安定化のシグナルとしても機能しうることが示唆された。我々は酵母のtwo-hybrid法を用いたスクリーニングの結果、p73結合蛋白質の一つとしてRan結合蛋白質であるRanBPMを同定した。過剰発現系による免疫沈降実験およびGST pull-down assayから、RanBPMはp73αのカルボキシ末端領域に結合することが判明した。一方、RanBPMとp53の相互作用は検出されなかった。さらに、RanBPMはp73αの転写活性化能ならびにアポトーシス誘導能を増強する機能を持つことが認められた。興味深いことに、RanBPMはp73αのユビキチン化を阻害し、その半減期を延長させることが明らかになった。従って、RanBPMとの結合によってマスクされるp73αのカルボキシ末端領域に存在するリシン残基が、ユビキチン化の標的である可能性が示唆された。また、我々はシスプラチンによるアポトーシス誘導過程において、U-box型E3/E4ユビキチンリガーゼであるUFD2aの発現低下を伴うp73の蛋白質レベルでの安定化を見い出した。実際にUFD2aはp73と結合し、その過剰発現によってプロテアソーム依存性のp73の分解が促進し、その転写活性化能ならびにアポトーシス誘導能の顕著な阻害が観察された。さらに、アンチセンスRNAを用いて内在性のUFD2aをノックダウンさせると、p73の半減期の延長および転写活性化能の昂進が認められた。一方、UFD2aはp53の安定性および活性に対しては影響を及ぼさなかった。興味深いことに、UFD2aによるp73の分解においてはユビキチン化の誘導は検出されず、さらにE3/E4ユビキチンリガーゼ活性を欠くUFD2aの変異体も、p73に対する分解活性を保持していた。従って、p73の安定性はユビキチン依存性およびUFD2aによるユビキチン非依存性の蛋白質分解システムによる制御を受けている可能性が示唆された。
嚥下時における咽頭部の超音波検査方法の開発

摂食嚥下機能の評価を行う方法として、超音波画像装置を用いた咽頭部描出方法を検討した。咽頭部は、解剖学的な構造として、喉頭、気管、咽頭、頸動脈など多くの器官が存在しており、嚥下時の動作も複雑であるため、超音波画像上での同定が困難である。そこで、嚥下内視鏡検査と組み合わせることで、不明瞭な超音波画像上での嚥下動態が明確にできた。今回、粘性気泡液を用いた超音波造影剤を用いることによって、嚥下時に試験食品が咽頭へ流入する様子と残留している状態の評価が可能であった。本研究によって、摂食嚥下障害者の検査負担を軽減できるだけでなく、誤嚥や窒息事故を事前に防ぐことができると考えられた。摂食嚥下機能は、日常生活の中で大きな割合を占めており、その機能低下や破綻は健康な生活を送る上で、大きな障害となり得る。中でも、咽頭期における障害は、誤嚥や窒息に直結する危険性が高く、咽頭期における検査方法の精度が求められると共に、簡便な検査方法の開発が必要と考えられる。超音波装置は軟組織の描出に優れており、口腔領域では、舌や軟口蓋の動態評価に用いられている。本研究では臨床応用可能な咽頭部の描出方法を確立させ、摂食嚥下機能の評価に必要な解剖学的構造物の描出を行い、摂食嚥下機能の動作解析を行うことを目的としている。初年度(平成25年度)は描出方法と動作解析方法について検討を行った。1.咽頭部の画像描出方法の規格化新規購入の超音波画像診断装置(東芝メディカル社製Viaomo)と超音波探触子(同社製PVT-745A)を用いて、咽頭部の解剖学的構造物の描出方法の検討を行った。描出方法は、先行研究を参考に食道入口部の解析率が高い角度(探触子を前顎方向へ30度、市場方向へ35度傾斜)を手指にて咽頭部へ固定し、撮影条件について検討した。2.嚥下時における咽頭部の動態解析方法の検討上記方法にて対象者1名について水分摂取を行うが、動態解析を行うには画像精度が不十分であった。画像条件などの検討では対応困難であったため、今後の課題として、摂取する食物が描出されやすいように、超音波画像診断に用いられる造影剤を使用することを検討している。摂食嚥下機能は、日常生活の中で大きな割合を占めており、その機能の低下や破綻は健康な生活を送る上で大きな障害となりうる。誤嚥や窒息といった摂食嚥下障害の中でも咽頭部で生じる問題は、危険性が大きく生命危機に直結する。そのため、咽頭部分の検査は、精度が求められるとともに検査場所を選ばない簡便な方法の開発が求められる。超音波画像装置は軟組織の描出にすぐれた透視機器であり、持ち運びも可能な装置も多い。生体への侵襲も無いことから簡便に使用できるが、平成25年度の研究結果より描出画像の精度の問題があった。今回、マイクロバブルを含んだ超音波造影剤を作成して画像描出の精度を改善させ、咽頭部での誤嚥や窒息に直結すると考えられる咽頭残留の描出方法について検討を行った。超音波造影剤の造影性については、水中に留置したビニールチューブ内を通過させた時の超音波画像の画像を用いた。蒸留水と超音波造影剤の画像上で輝度計測を行い、造影性の差として数値の差を比較した。その結果、超音波造影剤を使用した画像の輝度が蒸留水の輝度より高く、チューブ内に停滞している状況についての描出が容易であることが示された。嚥下時の様子は、嚥下障害を認めない健常者2名を対象に、内視鏡を用いて咽頭内部の様子を超音波画像と同期させて評価を行った。超音波の描写野を梨状陥凹付近に設定し、超音波造影剤が流入している様子を描出した。試験食品の流入や貯留状態は、描出画像上での評価が容易であり、嚥下後には消失する様子が観察された。今後は、試験食品の流入速度や形状による違いなどについて画像解析をするとともに、誤嚥や窒息など問題となる場合の超音波画像所見について検討していく必要性がある。摂食嚥下リハビリテーション購入予定の超音波装置(東芝メディカル社製famio8)では、咽頭部の観察に十分な画像精度が得られなかった。そのため、上位機種である超音波装置(東芝メディカル社製SSA-640A)の購入へと変更した。そのため購入時期に遅れが生じた。

平成25年度の達成目標であった、超音波画像装置による咽頭部が贈描出法の規格化については、研究協力していた渡邊らの報告により規定し、咽頭部の画像描出方法までは確立されているので研究の遅れに関しては軽度であると考えている。昨年度の研究結果より、規格化した超音波探触子の角度にて咽頭部の超音波画像を描出し、画像解析方法を検討する。咽頭部は超音波深度および構造物が多く、画像精度が低下する。そのため、超音波画像診断に用いられる造影剤を使用し、咽頭部の食物通過を明確にすることによって画像精度を向上させる工夫を加える。対象者2040名を対象に、造影剤を用いた水分とゼリー状食品をも模擬食品として、画像描出を行う。同時に嚥下内視鏡検査を併せることで構造物を明確にする。
「先生の先生」をいかにして育てるか－教師教育者の専門性開発－

本研究は,教師教育者の専門性開発の方略を,海外先進地の取組とそれを支える思想と方法論を手がかりに開発することを目的としている。本目的を達成するために,1年次は,1ヨーロッパのなかでも教師教育の研究がとくに盛んで,教師教育者の専門性をスタンダード化しているオランダやアメリカ(例:アムステル自由大学,ボストン大学)または2セルフ・スタディの研究拠点であるオーストラリアやノルウェー(例:モナシュ大学,ノルウェー科学技術大学)の取組を,実地調査と参与観察に基づいて記述し,分析することを計画した。研究協力者との調整の結果,以下の調査・研究を実施し,一定の成果を上げることができた。第1に,ノルウェー科学技術大学のNafol(大学間連携の博士課程院生支援プログラム)の取組とその理念を解明できたことである。具体的には,1教師教育の質を高めるには,研究成果に基づく教師教育が欠かせないこと,2教師教育者が実証的な研究方法論を習得し,実践的な研究成果を発表することが,教師教育の質を高めること,3研究力強化には,教師教育者相互のコーホートづくりと世界最先端の研究者によるチュータリングが効果的なこと,4研修中の挨拶や社交を通じて学術的・文化的な態度(教養)を養うことも意図されていること,などが明らかとなった。第2に,アムステルダム自由大学の専門研修(教師から教師教育者への移行支援プログラム)の取組とその方法論を解明できたことである。具体的には,1教師と教師教育者に求められる専門性は性格を異にすること,2しかし,教師に期待することと教師教育者の振る舞いは,つねに一貫させることが重要なこと(言行一致の原則),3教師教育の質は,教師教育者としてのアイデンティティが構築されない限り向上しないこと,4これらの理解は,ワークショップ等で教師教育者の省察を支援する過程で達成されうること,などが明らかとなった。上述のとおり,当初の目的が達成できた。さらに,ノルウェー科学技術大学からKari Smith氏を,アムステルダム自由大学からAnja Swennen氏を招聘し,東京で1回,広島で2回のセミナー・講演会を実施することができた。実施にあたっては,武蔵大学・教師教育研究会(代表:武田信子)のメンバーと連携することができた。これらの企画を通して,研究成果を日本の教師教育者(指導主事,実習校のメンター教員,教職課程の大学教員,教育学を専攻する大学院生ら)に還元できたことは,特筆に値する。2年次は,オランダやノルウェーの取組を手がかりに,教師教育者(候補者)の「専門性開発(professional development)」に資するプログラムを開発し,試行することを目的とする。具体的には,1指導主事,2実習校のメンター教員,3教育学を専攻する大学院生,いずれかを対象に,1現職教員の課題解決を支援する研究指導法の開発プログラム,2教育実習生の実践的指導力を高めるメンタリング法の開発プログラム,3教職課程学生の教科観の再構築を支援する講義・演習の開発プログラム,を構想する。これらの計画を,次の三段階で実施する。2019年4月8月:プログラム開発→→2019年9月2019年10月:研究協力者との面談,試行計画の相互理解づくり→→2019年11月2020年3月:試行プログラムの実施,検証(課題の洗い出し)。これらの計画の遂行に困難が認められる場合は,アイスランドの教師教育者専門力向上プログラム(博士課程教育)の調査に切り替えることを厭わない。アイスランド大学では,セルフ・スタディーを基盤にした先進的な教師教育者の養成と研究指導が行われている。オランダ,ノルウェーの事例に加えて,アイスランドの取組を追加調査することで,基礎的資料の充実を図ることも視野に入れたい。先進地のプログラムの比較考察を踏まえ,3年次のプログラム開発の質向上につなげたい。

具体的には,1教師と教師教育者に求められる専門性は性格を異にすること,2しかし,教師に期待することと教師教育者の振る舞いは,つねに一貫させることが重要なこと(言行一致の原則),3教師教育の質は,教師教育者としてのアイデンティティが構築されない限り向上しないこと,4これらの理解は,ワークショップ等で教師教育者の省察を支援する過程で達成されうること,などが明らかとなった。上述のとおり,当初の目的が達成できた。さらに,ノルウェー科学技術大学からKari Smith氏を,アムステルダム自由大学からAnja Swennen氏を招聘し,東京で1回,広島で2回のセミナー・講演会を実施することができた。実施にあたっては,武蔵大学・教師教育研究会(代表:武田信子)のメンバーと連携することができた。これらの企画を通して,研究成果を日本の教師教育者(指導主事,実習校のメンター教員,教職課程の大学教員,教育学を専攻する大学院生ら)に還元できたことは,特筆に値する。2年次は,オランダやノルウェーの取組を手がかりに,教師教育者(候補者)の「専門性開発(professional development)」に資するプログラムを開発し,試行することを目的とする。具体的には,1指導主事,2実習校のメンター教員,3教育学を専攻する大学院生,いずれかを対象に,1現職教員の課題解決を支援する研究指導法の開発プログラム,2教育実習生の実践的指導力を高めるメンタリング法の開発プログラム,3教職課程学生の教科観の再構築を支援する講義・演習の開発プログラム,を構想する。これらの計画を,次の三段階で実施する。2019年4月8月:プログラム開発→→2019年9月2019年10月:研究協力者との面談,試行計画の相互理解づくり→→2019年11月2020年3月:試行プログラムの実施,検証(課題の洗い出し)。これらの計画の遂行に困難が認められる場合は,アイスランドの教師教育者専門力向上プログラム(博士課程教育)の調査に切り替えることを厭わない。アイスランド大学では,セルフ・スタディーを基盤にした先進的な教師教育者の養成と研究指導が行われている。オランダ,ノルウェーの事例に加えて,アイスランドの取組を追加調査することで,基礎的資料の充実を図ることも視野に入れたい。先進地のプログラムの比較考察を踏まえ,3年次のプログラム開発の質向上につなげたい。
光操作－膜電位制御による生体内骨細胞機能制御 －加速する力学的刺激伝達－

老化にともなう骨疾患や骨粗鬆症は1000万人を超えると推定される。この疾患克服のために、神経伝達物質受容体とイオンチャネルの骨代謝機構における役割を明らかにして、細胞膜電位変動と骨代謝の関係を検討してきた。本研究では、力学的刺激と細胞膜電位変動との関係を検討するために、光誘導膜電位操作分子を導入した骨細胞株を頭頂骨に移植した後、頭頂骨に生体力学負荷をおこなった。骨形成速度を計測したところ、力学的負荷単独のマウスと比べて、光照射により細胞膜電位変動+力学的負荷をおこなったマウスにて、骨形成速度が増加していた。この結果により、膜電位変動による力学的刺激反応の加速が示唆された。この運動器疾患を治療・予防して、Quality of Life (QOL)の維持・向上が重要になってきている。この原因を明らかにして、骨疾患治療を推進するために、いままでの研究成果を基にして骨組織における細胞膜電位とイオンチャネルの役割を検討してきた。私は力学的刺激と骨代謝機構の関係を検討するなかで、骨代謝におけるイオンチャネル・神経伝達物質受容体の重要性を発見して、膜電位が骨代謝を制御するという示唆を得た。そこで、力学的刺激に反応する骨内での代表的細胞である骨細胞に焦点を当てて、光操作による生体内での骨構築を見据えながら、膜電位操作回路による骨細胞の機能制御を試みた。本年度では、膜電位操作分子を導入した骨細胞において、細胞膜上分子局在と細胞膜電位変動の関係を検討した。その結果、細胞膜電位変動による、標的細胞膜上分子の局在様式変化が認められた。さらに、特定の膜電位変動操作による、タンパク分子輸送の部分制御も併せて観察された。また、ex vivo系において、培養骨組織中の骨細胞に光操作分子を遺伝子導入して、細胞内イオン動態の変動を観察した。細胞内カルシウムイオン濃度は骨組織中においても細胞膜電位変動により大きく変動することが明らかとなった。In vivoでの光照射による骨リモデリング操作について、マウス頭頂骨の骨関連細胞に遺伝子導入をおこない、検討を進めている。骨細胞における細胞膜電位の光操作およびその重要性についての検討をすすめている。具体的には、光操作分子を骨細胞の細胞株(MLO-Y4)に導入して、研究を進めている。光操作分子をを導入したMLO-Y4細胞を用いて、光照射によって、細胞膜電位が変動することを確認するとともに、その細胞機能の制御が可能となってきた。In vivoでの骨構築については、ex vivo系の実験を経て、実験を開始している。本年度では、膜電位操作分子を導入した骨細胞を用いて、特定分子の細胞内局在小式の変化を検討した。標的分子として、イオンチャネルのPiezo1、破骨細胞分化制御分子であるOPGに着目した。それぞれの分子のアミノ酸配列C末端に蛍光分子cherryを付加した遺伝子改変ベクターを作製して、遺伝子導入をおこなった。Piezo1については、光照射による膜電位操作をおこなうことで、骨細胞の樹状突起先端に、蛍光斑点が移動することを観察した。OPGについては、用いた光照射条件では、明確な局在移動が観察されなかった。昨年度に引き続き、生体内骨構築については、培養骨細胞に膜電位操作分子を導入した細胞を作製して、マウスの頭頂骨上にマトリゲルとともに操作分子を導入した細胞を移植した。光照射を1-2週間断続的におこない、切片観察により欠損部の骨構築が観察された。骨細胞の機能操作については、さらなる検討を進める。具体的には、光操作による膜電位制御により、骨細胞と骨芽細胞・破骨細胞とのコミュニケーションがどのように変動するかを調査する。生体内骨構築については、ex vivo系を進めるとともに、in vivoでの動物実験を進めて、骨構築の基礎的データを収集する。骨生物学動物実験計画書変更のため、その認可まで時間を要したことと、大学共通施設利用のための準備が遅れたためである。

具体的には、動物実験の立ち上げの遅れのために、消耗品費が少なくなったことと、共通施設利用頻度の減少である。実験回数の減少に応じて、人件費・消耗品費の減少が生じた。実施できなかった培養実験・動物実験計画を予定に組み入れて、前年度に計画していた通り、消耗品費(試薬・培養器具・実験動物)にあてる予定である。また、増加予定である実験を速やかに推進するために、実験補助員増員のための短期雇用に充てる。
放射線および化学物質のマウス生殖細胞への曝露による次世代での奇形誘発機構の解析

放射線や、化学物質の遺伝的影響は、マウス特定座位法(100万マウス実験)に代表される如く、その検出に膨大な費用と施設を必要とし、現在ではその実施は不可能に近い。しかし、野村による“マウス催奇性突然変異"は、父または母マウスに放射線を照射し、正常マウスと交配すると次世代に奇形が誘発されることを発見したものであり、短期間に少数のマウスで異常を検出でき、しかも、ヒトに見られるのと同一の奇形が誘発された。以下に3年間の正果をまとめた。1.催奇性突然変異検出法の確立(化学物質での応用): X線のみならず、ENU、DMBA、4NQOを雄マウスに投与することにより、F_1に奇形は誘発された。しかも、X線による結果とは異り、ENUは精原細胞期の方が高感受性であった。特定座位法による結果と完全に一致した。2.機能異常(仮死)の検出法の確立: ENUおよびX線を雄マウスに作用させ、F_1胎児を妊娠18日目に帝王切開にて取り出し、人工蘇生を行った。蘇生不能児(仮死)がF_1に有意に高率に誘発され、その半数は形態学的奇形を伴っていなかった。3.誘発奇形の遺伝性: F_1に誘発される奇形の多くは致死的なものであった。生存可能な奇形のうち、小人症、曲尾は、次世代に低い浸透率ながら遺伝することが解った。4.精子授精能への障害:微量の合成洗剤につけたヒトおよびマウス精子は、ハムスタ-卵に対し授精能力を失うことが解った。5.WHO勧告の作成:野村による催奇性突然変異検出法を医薬品や環境有害物質の遺伝毒性検出法として用い得るか否か、平成2年4月、WHOにて討議し、加盟国への勧告文を作成した。6.将来への展望:本検出法は、追試もなされ、確立された。今後はヒトでの疫学的調査と機能異常児の検出が重要である。父または母マウスに放射線を照射した後に正常マウスと交配すると次世代(F_1)に奇形が誘発される。いわゆる"催奇性突然変異"について以下の実験を行った。1.化学物質での応用: X線で観察された結果が、化学物質作用でも得られるかどうか実験を行った。成熟雄または雌ICRマウスにウレタン1.5または2.0mg/gを皮下注射した。2週間以内に正常ICRマウスと交配し、F_1での奇形を胎齢18日目に観察した。雄に作用(精子期)させた場合のF_1での奇形発生率は、24/694(3.5%)、7/325(2.2%)であった。X線の場合と同様大量投与では発生率が低下した。一方、雌マウスに作用(成熟卵期)させた場合は、それぞれ、46/1355(3.4%)、10/97(10.3%)と奇形が高率に誘発された。X線の場合もやや雌への作用が強かったが、ウレタン程ではなかった。2.精細胞発生時期感受性の比較: Dimethylbenz(a)anthracene(DMBA)20μg/gを成熟雄ICRマウスに投与し、180日の間隔をおいて正常雌ICRマウスと交配した。F_1での奇形発生率は、精子期で低く、精母細胞期で高くなった。

X線、ウレタンによる結果とは全く異り、一定の精細胞発生時期のみに作用させた場合は、化学物質によっては、陰性の結果のでる場合があることが判明した。注意を要する。3.ゴールデンハムスター卵を用いたヒトおよびマウス精子損傷の検出:透明膜を人工的に除去したハムスター卵に、ヒト精子およびマウス精子を授精させた。ハムスター卵では、ヒト精子が前核を形成することを利用して、精子に対する放射線と化学物質の作用を染色体レベルで観察することを目的としている。ヒト精子には、美甘らの方法を用いきれいに染色体解析ができるようになったが、マウス精子は、多精子進入のため現在のところうまくいっていない。父または母マウスに放射線を照射した後に正常マウスと交配すると次世代(F_1)に奇形が誘発される、いわゆる“催奇性突然変異"について実験を行った。平成元年度までに、当初計画のうち、催奇性突然変異検出法の確立(化学物質での応用)については完了し、dimethylbenz(a)anthracene,4-nitroquinoline 1-oxide,urethane,AF-2にて研究成果が得られ、放射線のみならず、化学物質によっても次世代に催奇性変異が誘発されることを証明した。平成元年度は以下の研究成果を得た。1.ENU(Ethylnitrosourea)によるF_1での奇形誘発:平成元年度の重大な研究成果は、ENUとX線による形態学的奇形と機能的異常、特に、仮死の誘発である。ENU100Mg/gによる形態学的異常は、精子期作用で3/256(1.2%)、精原細胞期作用で12/348(3.4%)と、精子期作用よりも精原細胞期作用のほうが高く発生し、X線による結果〔精子期12/333(3.6%)、精原細胞期3/242(1.2%)〕とは正反対であった。この結果は、Russellによる特定座位劣性突然変異の結果とよく一致している。また、父マウスへのENU作用により、F_1に高率に仮死が発生しており、今後の重要な研究課題となる。2.誘発奇形の遺伝性:誘発奇形の遺伝性についても、小人症、曲尾、眼瞼開存に低い発生率ながら次世代に遺伝することがわかった。しかも、発生する奇形がヒトのそれと同じであることより、欧米において“The work is at least as importantas thespecific locustest-story"と評価されるに至った。近々、世界保健機構を中心に、この研究方法が医薬品等の継世代毒性の検出法として、国際的に規則化されることになっている。3.ヒトおよびマウス精子染色体の解析:ゴ-ルデンハムスタ-卵を用いヒト精子では可能となったが、マウス精子ではまだ成功していない。放射線や、化学物質の遺伝的影響について、野村による“マウス催奇性突然変異"検出法を用い実験を行い以下の成果を得た。1、X線とENUの比較:ICR雄マウスの成熟精子期と精原細胞期にENU 50μg/gおよび100μg/g体重を腹腔内注射し、無処置ICR雌マウスと交配したところ、F_1胎児にENU量に比例して形態的奇形が誘発された。X線による結果に反し、精原細胞期の方がENUに高感受性であった。上記結果はRussellによるマウス特定座位法による突然変異の結果と完全に一致した。2、機能異常児(仮死)の検出:ENU(50、100μg/g)をICR雄マウスの精子・精子細胞期または精原細胞期に作用させ、無処置雌マウスと交配し、妊娠18日目に帝王切開を行った。直ちに、胎児の人工蘇生を行い、蘇生不能児および形態的異常児の検出を行った。ヒトのRDS(Respiratory Distress Syndrome)に極似した蘇生不能児が50μg/gで0.8、0.5%;100μg/gで2.3、3.7%に誘発された。しかも、約半数は形態学的奇形を伴っていなかった。
原子間力顕微鏡を用いた転写因子/DNA相互作用の解析

本研究では、解像力<nmの原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いて、タンパク質との相互作用により生じる特定の遺伝子の高次構造を解析する。この方法は、生の試料そのものを直接可視化する。更に、水溶液中でも画像が得られ、生理的条件に近い状態で試料の画像解析ができる。転写因子結合により形成されるDNAのループ構造やクロマチンの構造といった現在提唱されているモデルが、AFMによる可視化で直接証明あるいは修正できると期待される。本年度は(1)AFMの応用法の確立:AFMは新しい物理学的方法であるので、まず、生物学における利用法を検討し、タンパク質を構成するサブユニットの会合様式の推定、タンパク質(転写因子)の重合度とDNA上での結合部位の決定、回文塩基配列によるDNAのステムループの検出などに応用可能であることを示した。(2)単離した真核生物遺伝子(Na/K-ATPase αサブユニット遺伝子、βグロビン遺伝子等)の数万塩基対からなる発現調節部位全体における転写因子結合様式をAFMで解明した。即ち、筑波大学の五十嵐らとの共同でヒトβグロビン遺伝子エンハンサー領域(18kb)に対する調節タンパク質(Maf1/Bach1ヘテロニ量体)の結合様式を調べた結果、DNaseに対する高感受性領域を中心に2つのDNAループが集結することが判った。これは、DNA上の3箇所に結合したMaf1/Bach1ヘテロニ量体がBach1を介してそれぞれ集結することによる。(3)単離した真核生物遺伝子とヒストンとでヌクレオソームを再構成し、その高次構造をAFMを用いて解析する:本年度は、久留米医科大学(現大阪大学)の浦と共同で5SRNA遺伝子とヒストンとでモノヌクレオソーム、ダイヌクレオソームを再構成し、そのAFMによる可視化に成功した。ヌクレオソームに巻かれたDNAの長さ(-150塩基対)、ヌクレオソーム間の距離(-50塩基対)は実測可能であった。