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共通教科「情報」における情報的な見方・考え方を育成するカリキュラム開発

本研究の目的は、情報科を学ぶことによって形成されるべき資質・能力は何かを明らかにすることである。情報科の目標を「情報を軸としてさまざまな事象を捉えようとする見方や考え方の育成」と捉え、情報科は「情報的な見方・考え方の育成」を目指すべきと論じた。「情報的な見方・考え方」を導く道筋を明らかにし、そこから導かれる枠組み及び中心概念を提案した。情報的な見方・考え方を「1情報を軸として事象を捉えるために,また,2情報を介して人工物(制度・方策等を含む)を案出して新たな価値を生むために,情報に関わる知識や技能などを駆り出す原動力」と定義した。中心概念は、認識科学と設計科学の考え方を基礎として構成される。本研究1年目に当たる年度は、「情報的な見方・考え方」を提案するための基礎的な情報の収集を行った。伝統的な教科である数学科における「数学的な見方・考え方」、理科における「科学的な見方・考え方」について、文献調査および専門家(大学教員等)への聞き取り調査を行った。また、本テーマの主題の直接的な調査として「情報的な見方・考え方」の内容についての聞き取りおよび提案を引き出す調査として、社会的情報システムを構築してきた企業人(Suica開発者)および情報科教育を推進している中心的な人物に聞き取り調査を実施した。これらの基礎調査をもとに、研究分担者とディスカッションを行い、具体的な提案へとまとめている段階である。一方、「情報とは何か」という基本的な概念の再構築のために、情報システム学会の「基礎情報学研究会(西垣通)」に定期的に参加し、新たな情報の知見を再整理している。西垣通氏の提唱する情報の概念を取り入れ、教育的な観点からの構築を進めている。さらに、海外における情報教育は、その目的・目標を大きく変更しようとしている。イギリスのナショナルカリキュラムの改定やアメリカにおけるプログラミング教育の推進等を分析し、見方・考え方への発展あるいは取り込みを行っている。このような作業を通じて、現段階で提案しようとしている情報科教育に求められる中心概念は、(1)分析思考から統合思考、(2)非集中的なモデル思考、(3)手続きの自動化の思考、(4)トレードオフの思考、(5)デザイン/設計思考、(6)システム的な思考、(7)サイバネティックス思考などに収束しつつある。情報的な見方・考え方の枠組みを提案するにあたり、イギリスのナショナルカリキュラムの動向を王立協会のプロジェクト研究報告書を中心に読み解いた。ICTからComputingへ大きく変更になった考え方を読み解き、我が国の今後の情報教育の方向性への知見を得ることができた。これらの知見は日本教育情報学会の論文(第30巻3号掲載予定)としてまとめた。情報的な見方・考え方を提案する前提として、教科教育における見方・考え方について、算数・数学科及び理科を通して整理した。結果、これら伝統的な教科では指導要領上の時代の変遷において、強弱の違いがあるものの、常に教科の教育目標の重要な中心的な概念を支えていることを確認した。共通教科情報科の見方・考え方の教育目標上における位置づけは、「育成すべき資質・能力を踏まえた教育目標・内容と評価の在り方に関する検討会」が論点整理としてまとめた報告書や、日本学術会議が進めている「大学の分野別教育課程(学部専門課程)編成上の参照基準」を参考にして、汎用的なスキルではなく、その教科や学問分野を学ぶことによって獲得されるべき固有の能力と捉えることとした。構造は、日本学術会議が提案する認識科学や設計科学の2領域を基礎として、各領域の下に育成したい資質・能力を配置した。具体的な学習内容は、各資質・能力領域の下に配置される。この観点は、イギリスのナショナル・カリキュラム「Computing」を構築するための考え方としてまとめられた先の報告書にも見られる視点である。現在提案している「情報的な見方・考え方」は、「1情報を軸として事象を捉えるために、また、2情報を介して人工物(制度・方策等を含む)を案出して新たな価値を生むために、情報に関わる知識や技能などを駆り出す原動力」とする。前半1が認識科学を意図し、後半2が設計科学を意図した表現である。本研究の目的は、情報科で形成されるべき学力を明らかにすることである。情報科の目標を「情報を軸としてさまざまな事象を捉えようとする見方や考え方の育成」と捉え、情報科は「情報的な見方・考え方の育成」を目指すべきと主張するものである。「情報的な見方・考え方」は、(1)日本学術会議が提案する「新しい学術の体系」(2)The Royal Society,“Shut down or Restart?The way forward for computing in UK schools,から導いた。成果として「情報的な見・考え方」の定義と中心概念を以下に示す。『1情報を軸として事象を捉えるために,また,2情報を介して人工物(制度・方策等を含む)を案出して新たな価値を生むために,情報に関わる知識や技能などを駆り出す原動力』前半1が認識科学を、後半2が設計科学を意図している。・認識科学の中心概念1)情報の普遍原理を通して事象を理解する見方・考え方、2)事象を,情報を軸としてモデル化・抽象化する見方・考え方、3)システム的な構造を使って事象を読み解く見方・考え方・設計科学の中心概念1)情報や情報技術に関わる問題を発見し,解決する見方・考え方、2)情報を目的に合わせて設計し,構築する見方・考え方、3)計算モデルの設計とコンピュータにより自動実行させる見方・考え方、

4)情報処理の原理や仕組みをコンピュータやネットワークなどの情報機器で実現する見方・考え方、5)情報を扱う技術やシステムを評価し,運用する見方・考え方(情報ガバナンス)、6)情報を社会のために生かし健全な社会を構築するための健全で批判的な見方・考え方、7)高度情報社会におけるよりよい社会的ルールを構築,遵守する見方・考え方本成果の意義と重要性は、情報ワーキンググループが検討している情報科の「見方・考え方」に先駆けて提案した点である。本研究の目的は、情報科を学ぶことによって形成されるべき資質・能力は何かを明らかにすることである。情報科の目標を「情報を軸としてさまざまな事象を捉えようとする見方や考え方の育成」と捉え、情報科は「情報的な見方・考え方の育成」を目指すべきと論じた。「情報的な見方・考え方」を導く道筋を明らかにし、そこから導かれる枠組み及び中心概念を提案した。情報的な見方・考え方を「1情報を軸として事象を捉えるために,また,2情報を介して人工物(制度・方策等を含む)を案出して新たな価値を生むために,情報に関わる知識や技能などを駆り出す原動力」と定義した。中心概念は、認識科学と設計科学の考え方を基礎として構成される。イギリスナショナルカリキュラムの考え方を我が国の情報教育への知見としてまとめたことは意義がある成果と考えている。特に、王立協会がまとめた報告書"Shut downor restart?The way forward for computing inUK schools"は、2014年度版のナショナルカリキュラムを考える上で貴重であるばかりでなく、現在世界的潮流となっている汎用的能力育成重視の考え方に対して、一石を投じる方向性を示している。イギリスは、世界に先駆けて汎用的スキルの育成をめざし、特にICTはその中心的教科として一翼を担っていた。しかし、その振り戻しとして、新しい教科である「Computing」では、教科固有の能力の形成を重視してきている。我が国のこれからの情報教育を考える上で大変示唆に富む内容を確認できた。この方向性は我々の提案しようとする「情報的な見方・考え方」と同じ方向性を示すものであり、基本的な考え方のモデルを手に入れることができた。このことによって、当年度の研究目的の60%程度は、達成できたと考えている。「情報的な見方・考え方」の構成図の資質・能力の中心概念の提案は、第一段として提案できるレベルまでまとめることができた。また、その内容については、高校の先生方の意見を参考にしながら、初回の内容を提案することができた。これらの構成図は、教育系の学会で報告し、現在論文として投稿中である。このような状況から、判定の観点としての(1)基本的な考え方の構築、(2)情報的な見方・考え方の定義の提出、(3)具体的な構想図の提案、などに照らし合わせて、おおむね順調に進展していると判断できる。情報教育当年度で提案した「情報的な見方・考え方」を論文として完成させるとともに、広くその考え方の普及を図る。
NaF添加による骨細胞様細胞MLO-Y4におけるconnexine43の機能解析

本研究は骨細胞様細胞株MLO-Y4へのフッ化物を添加し、骨のホメオスターシスに重要な役割を担っているGapJunction蛋白connexine43の機能変化を解析することで、特にsiRNAを用いCX43をノックダウンさせた際の、MLO-Y4の増殖および構造の変化を検索することを目的としている。細胞培養には、Type I collage-coated dishesにて、10% fetal bovine serumを含むαmodified essential medium (αMEM)を用いた。フッ化物はNaFを用い、NaF濃度を0.1ppm,1ppm,10ppm,100ppmに調製し、細胞に添加した。Cx43のノックダウンの作製は、Ligationされた産物を、cloningし、siRNA Cx43 plasmidを作製し、MLO-Y4にtransfectionした。Cx43 siRNAプラスミドはMLO-Y4にトランスフェクションし、hygromycin Bを用いてstablecell lineを製作した。現在までの結果として、骨細胞はフッ化物存在下で細胞間ネットワークが促進されることが示唆された。本研究は骨細胞様細胞株MLO-Y4ヘフッ化物を添加し、骨のホメオスターシスに重要な役割を担っているGap Junctionタンパクconnexine43 (Cx43)の機能変化を解析するこで、特にsiRNAを用いCx43をノックダウンさせた際の、MLO-Y4の増殖および構造の変化を検索することを目的としている。結果として、Photo breaching assayでは、NaF無処理細胞に比べ10 ppm NaF処理MLO-Y4で、すみやかな5-carboxy Fluorescein diacetateのリカバリーが認められた。Cx43 siRNAプラスミドはMLO-Y4にトランスフェクションし、hygromycin Bを用いてstablecell lineを現在作製中である。現在までの結果から、骨細胞はフッ化物存在下で細胞間ネットワークが促進されることが示唆された。本研究は骨細胞様細胞株MLO-Y4へのフッ化物を添加し、骨のホメオスターシスに重要な役割を担っているGap Junction蛋白connexine43の機能変化を解析することで、特にsiRNAを用いCX43をノックダウンさせた際の、MLO-Y4の増殖および構造の変化を検索することを目的としている。
転写因子の機能に注目した脊椎動物のオーガナイザー・脊索形成機構の解析

脊椎動物の体軸構造の形成過程では、オーガナイザー及びそれに由来する脊索などの体軸中央の組織が重要な働きをしており、その形成機構を解明することが、体軸形成機構を理解する上で重要な鍵となっている。そこで私は、マウス胚のオーガナイザー・脊索の形成に必須の転写因子であるHNF-3βに注目し、その遺伝子発現制御機構を明らかにするため、トランスジェニックマウス胚を用いてエンハンサーの解析をしてきた。本研究では、このエンハンサー活性に重要な塩基配列を同定する事を目的として、異なる種間でのエンハンサーの塩基配列の比較を行った。魚類(ドワーフグーラミー)およびニワトリからHNF-3βをクローニングし、トランスジェニックマウス胚を作成して、オーガナイザー・脊索のエンハンサーを同定した。塩基配列の比較によりマウス・トリ・魚の3つの種間で保存された3つの配列(CS1,CS2,CS3)を見いだした。CS1,CS2はそれらを欠失すると遺伝子発現の強さが著しく減少したが、発現の組織特異性は保たれていた。一方CS3を欠失すると、ノード・脊索での遺伝子発現は完全に失われ、異所的な発現のみが見られた。したがってエンハンサーは、CS3の関与する領域特異性を決定する部位と、CSl/2の関与する遺伝子発現レベルを増強する部位とから成り立っている事が示唆された。ニワトリ胚の核抽出液を用いたin vitroでのDNA結合実験によりCS3に結合する因子の存在を確認でき、さらに、CS3内に塩基置換を導入した実験から、その因子の結合活性とエンハンサー活性とが対応する事も分かった。したがって、この因子がオーガナイザー特異的な遺伝子発現の制御に重要な役割をしていると考えられ、今後、その因子を同定し、その機能を解析することにより、オーガナイザー形成の分子機構の一端を明らかにする事が出来ると期待される。
日韓における介護労働市場の形成と変容

本研究は、日韓高齢者政策の歴史において「施設介護労働市場/在宅介護労働市場/家族介護領域」という三つの領域では、誰がどのように生活し、介護してきたかを踏まえ、特に介護保険制度創設以降において家族介護領域が日韓でそれぞれどのように変容してきているのか、在宅介護労働市場ではどうなのか、更には施設介護労働市場ではいかなる変容であるのかを史資料を通じて解読し、それによって日韓における高齢者介護政策の国際比較分析を行なうことを目的とする。上記の目的に即して、2015年度には5月と6月の2回にかけインテンシブなフィールドワークを行った。韓国の全州市に位置している「老人療養施設ヌルプルンの家」を訪問し、韓国介護現場での参与観察と介護する人・介護される人・その家族に対するインタビュー調査を行なった。そして光州大学社会福祉学科のジョン・ヒギョン教授から博士学位請求論文「日韓における介護労働市場の形成と変容」に関して韓国関連執筆事項を面談し、研究指導をうけ修正作業を行った。韓国で行われたインテンシブなフィールドワークと研究指導により、介護労働実態を把握し、内容を実証的に検討した。こうした調査から現代韓国型生活保障システムから韓国型介護労働市場が形成されていることを明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、日韓ともに未曽有の高齢化を背景に介護労働市場がどのように形成・変容してきたのかを解明することを通じて、現在、どのようなケア実践が在宅介護者によって担われ、また家族介護者によって担われているのかを日韓比較から明示していくものである。これまでの日韓高齢者政策の歴史において「施設介護労働市場/在宅介護労働市場/家族介護領域」という三つの領域では、誰がどのように生活し、介護してきたかを踏まえ、特に介護保険制度創設以降において家族介護領域が日韓でそれぞれどのように変容してきているのか、在宅介護労働市場ではどうなのか、更には施設介護労働市場ではいかなる変容であるのかを史資料を通じて解読し、それによって日韓における高齢者介護政策の国際比較分析を行なうことを目的とする。上記の目的に即して、2014年度は韓国の全州市を中心にフィールドワークを実施し、在宅介護と家族介護に関する史資料の収集や在宅介護労働者と家族介護者に対して聞き取り調査を行った。「家庭奉仕員」制度から展開された日本の「ホームヘルパー」と韓国の「療養保護士」をはじめとするフォーマルな在宅介護労働者に対して史資料と学術論文などの文献調査を中心に、日韓両国の介護保険以後のホームヘルパーの歴史をたどりながら、その在宅介護労働がいかに変容したのかを明らかにしたのである。韓国で行われたフィールドワークでは関連学科の教員や研究員,そして政策担当公務員の指導とコメントを受け文献考察をしつつ第一線の研究者との交流を深めた。インテンシブなフィールドワークで介護労働実態を把握することからその変容を実証的に検討し、こうした調査から現代韓国型生活保障システムから韓国の介護労働市場が形成されていることを明らかにした。本研究は、未曽有の高齢化を遂げつつある日本と韓国の国際比較分析を通じて、両国における介護労働市場がいかに形成されてきたのか、そうした介護労働市場はそれぞれの介護保険制度創設を契機にいかに変容してきたのか、両国の介護労働市場のあり方によって現実の高齢者介護をめぐる現実の形作られ方がいかに異なってきているのかを、緻密かつ詳細な調査を通じて解明しようとする研究である。上記の目的に即して、2014年度は7月と11月にフィールドワークを実施すると同時に、韓国での介護労働市場や福祉国家を研究する第一線の研究者との交流を深めた。こうした調査から現代韓国型生活保障システムから韓国の介護労働市場が形成されていることを明らかにした。研究の達成度は計画通り順調に進んでいるが、その成果発表については、今年度は時間的かつ手続き的制約から、2014年11月に開催された障害学国際セミナー(立命館大学生存学研究センター共催企画)でのポスター発表「日本における福祉用具貸与制の現状と課題」に限られたが、2015年度は蓄積したデータを論文として発表することが課題であり、学会での報告を積極的に行う予定である。「韓国型高齢者福祉の誕生」と「韓国型介護労働の誕生」の位置付けを明らかにするため、韓国国会図書館や大学図書館にある史資料を調べ解読する必要がある。

そのため、今回行われなかった史資料と統計資料の調査が必要し、時間的かつ手続き的制約からできなかった研究成果の発表を積極的に推進する必要があると思われる。現在は、フィールドワークでのデータを蓄積しその成果としてまとめている過程にある。また、日韓の国際的研究者ネットワークを形成しつつ、今後の論文として研究成果を発展させていく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
日本人英語学習者のワーキングメモリ容量が統語的暖昧文の処理過程に及ぼす影響

本研究の目的は、日本人英語学習者にとって、(1)ワーキングメモリ(Working Memory : WM)に特に負荷のかかる処理段階(語彙・統語・意味・語用)を特定し、(2) WM容量の個人差が、前置詞句付加構文における処理方略に及ぼす影響を調査することにある。主な結果は、(1)特に統語処理はWMコストがかかるプロセスで、その自動性の程度が英語習熟度を左右すること(2) WM容賦に関わらず、最少付加方略を用いて統語処理を行い、意味情報が利用できる際は、その情報に依存しながら統語処理を進めることが示唆された。本研究では、日本人英語学習者のワーキングメモリ(Working Memory:WM)容量が、前置詞を含む文のような統語的曖昧文の文処理プロセスに与える影響を調べることが目的である。平成22年度では、以下の研究を行った。(1)リーディングスパンテスト(Reading SpanTest:RST)時の被験者の四配分効率に関する研究(Nakanishi&Yokokawa,投稿中)、(2)前置詞句を含む文処理課題の実験計画の作成である。(1)では、4種類のRST(通常版・日本語訳判断課題版・文法性判断課題版・意味性判断課題版)を用い、RST得点間の比較と英語習熟度テスト成績との相関分析を行った。その結果、文法性判断課題を含むRST得点が有意に低く、日本語訳・文法性判断課題版RST得点と習熟度成績との相関が高かった。このことから、日本人英語学習者は、統語処理が自動化しておらず、処理コストにWM資源がとられたため、記憶にWM資源を回せていないことが示唆された。また、日本語訳・文法性判断課題版RSTが習熟度を反映する指標になることが示唆された。(2)では、その日本語訳判断課題版RSTを用いて、日本人英語学習者のWM容量を測定し、WM容量が前置詞句を含む4種類の文(1高位接続・短距離条件、2低位接続・短距離条件、3高位接続・長距離条件、4低位接続・長距離条件)の文処理プロセスに与える影響を調べるため、課題間の単語親密度(横川編2006)を統制し、実験デザインを組んだ。実験は、SuperLab Proを搭載したコンピュータを用いて行い、正解率・処理時間・解答時間を指標として分析を行う予定である。日本人英語学習者においても、英語母語話者同様、低位接続文の方が、高位接続文よりも読み時間が長くなるという最少付加原則に基づいた文処理傾向が観察されるのかどうか調査を行う。本年度は、昨年度に引き続き、(1)日本人英語学習者において、ワーキングメモリ(Working Memory:WM)に特に負荷のかかる処理段階を特定するため、リーディングスパンテスト(Reading Span Test:RST)を用いて調査し(2)日本人英語学習者の言語処理の特徴を、WM容量の個人差という視点から、前置詞句付加構文を用いて調査した。これらの研究から、日本人英語学習者は、特に統語処理が自動化されておらず、そのため意味情報が利用できる状況下では、WM容量に関わらず、意味情報に依存しながら統語解析を進めていくことが示唆された。
赤血球中インスリン分解物質の精製と同定

1.IDEの分離精製法IDEは、他の細胞内プロテア-ゼと同様に不安定で失活しやすい性質を示した。そこで短時間に効率よく分離する手段として、イオン交換クロマトグラフィ-(DEAE Sepharose),ゲル濾過(Superdex 200 pg),クロクトフォ-カシング(Mono P)による3段階クロマト分離法を考案した。得られたIDEは、polyacrylamide gelelectrophoresis(PAGE)上単一バンドまで精製することが可能となったが、クロマトフォ-カシングの酸性条件下においてIDEが分解を受けることが判明したため、最終段階の分離をより緩和な条件のヒドロキシアパタイトに変更した。これによりIDEは、活性を保持した状態で単離可能となった。2.生化学的性質精製されたIDEは、SDSーPAGEにより分子量107K、等電点約5.0であった。IDE活性の至適pHは、HEPES緩衝液、リン酸緩衝液のいずれにおいてもpH7.2で最大活性を示した。またIDE活性は、EDTAにより活性阻害を受け、2価の金属塩類(1mM程度のCa,Mg塩)により活性化される性質を示した。これらの結果より、IDE活性の至適条件は、20mM HEPES pH7.2,0.5mM CaCl_2であった。この至適条件下、基質としてhuman monocomponent insulinを用いたIDE活性測定法は、CV5%と良好な再現性を示した。今年度の計画は、ヒト赤血球中インスリン分解酵素(IDE)の分離精製を目的とした分離条件の検討を行った。試料となるヒト赤血球溶血液の調整は、抗凝固剤を添加したヒト全血プ-ルを用い、常法にて行ったがカラムクロマト用試料とするためにクロロホルムにて脱脂処理を行う必要があった。得られた溶血液試料は、当初の計画に従って(1)イオン交換クロマトグラフィ-(ヘモグロビンの除法)、(2)ゲルろ過、(3)イオン交換クロマトグラフィ-の3段階の過程で分離条件を検討した。この方法で得られた結果は、SDSーPAGE電気泳動法などにより分子量約10万のほぼ単一のバンドとして分離可能であったが、ヘモグロビンの除去を完全にするために2過程目のゲルろ過を2度実施する必要があり、さらに精製過程が多段階化したため精製度合は向上したものの本来必要となるインスリン分解活性は著しい低下が認められた。これらの結果より、新たにIDE活性を保持することを重点においた分離条件を考慮し、溶出バッファ-に2価の金属イオンやDTTを添加し、pHもIDEの至適pH付近(pH7)でカラムクロマトを行える方法に変更した。またクロマト分離の所要時間の短縮と再現性を向上させるために高分解能高速クロマトシステム(FPLC system;Pharmacia)を用いたイオン交換(Mono Q)、ゲルろ過(Superose 12)の2段階とした。得られたIDE分画は、若干の不純物を含むものの24時間以内に分離することが可能となり、IDE活性も保持されていた。不純物の分離に関しては新たな分離手段を必要とするが、等電点電気泳動などからの結果からクロマトフォ-カシングにより分離できる知見を得ており、その条件について検討中である。今年度は、ヒト赤血球中インスリン分解酵素(IDE)の安定した状態での分離精製法の開発と、EIAによるIDE分解活性測定法について検討を行った。1.IDEの分離精製法の改良前年度において、IDEの不安定性を考慮した分離精製法を検討し、活性を保持したIDE分画を得ることが出来るようになったが、まだ若干の不純物を含んでいた。また大量の試料を処理するのにも不向きであった。そこで、新たにイオン交換クロマト2段階分離(弱イオン交換体、強イオン交換体)とクロマトフォ-カシングの組合せにより、ヒト赤血球中より高純度のIDEを4行程で分離する方法を開発した。

本分離行程は、(1)弱イオン交換体(DEAEーsepharose)、(2)強イオン交換体(Mono Q)、(3)ゲルろ過(Superdex200)、(4)クロマトフォ-カシング(Mono P)の4行程で、1行程当り100ml(10g/dl Hb)の試料から約24時間で高純度のIDEが分離可能となり、また試料の濃縮などの前処理を最少限にしたため、出発試料からの回収率も向上した。得られたIDE分画は、分子量的10万(PAGE)、pI4.9であり、その至適pHは10mMHEPES緩衝液でpH7.2前後であった。次に、これらの分離手段の開発に伴って、迅速、簡便なIDE活性測定法が必要となり、新たに自動化EIA法によるIDE活性測定法について検討した。活性測定用基質は、精製IDEの至適pHよりpH7.2(HEPES)とし免疫化学的反応条件を考慮して、1%アルブミン、100μU human mono component insulin溶液とし、反応停止液として終濃度0.5mM Nーエチルマレイイミドを用いた。本測定法は、短時間(2時間)で再現性良くIDE活性が測定可能であった。1.IDEの分離精製法今年度は、分離精製過程におけるIDE活性の保持条件を検討課題として取り組んできた。前年度クロマトフォ-カシングを用いた4行程分離を検討したが、新たなIDEの不安定要因を見い出す結果となった。IDEはクロマトフォ-カシングにより等電点付近(pH4.84.9)で溶出されるが、酸性条件下において限定分解を受け、SDSーPAGE上メインバンドの他の2本のマイナ-バンド(56K,37K)が出現した。このため最終段階の精製過程としてヒドロキシアパタイトカラムによる緩和な条件下での分離法に変更し、当初の目的を達することが可能となった。2.IDEの生化学的性質得られたIDEは、PAGEによる分子量107K、等電点約5.0であった。IDE活性の至適pHは、HEPES緩衝液、リン酸緩衝液のいづれにおいてもpH7.2前後で最大活性を示した。またこれより酸性側の条件下では、急速に活性低下が認れられた。さらに本酵素は、EDTAによる活性阻害を受けることより、2価の金属塩類に対する反応性を検討したところ、Ca,Mg塩1mM程度では活性化が認められるものの、それ以上の濃度では逆に活性阻害を受けた。特にZn塩に対しては強い活性阻害が認められ1mMで50%,5mMでは95%以上の活性阻害を受けることが明らかになった。3.IDE活性の至適条件以上の結果よりIDE活性の至適条件は、赤血球内の環境と類似したpH7.2,0.5mMCa塩濃度であった。
MR医学教育環境の創出

近年の医学教育を取り巻く環境の変化から、生体を用いることなく医学知識と臨床体験とを結びつけることが出来る、仮想現実感(Virtual Reality : VR)技術を用いたシミュレーション医学教育の必要性が指摘されている。しかし、VR医学教育環境は実体間が乏しく、利用には一定以上の計算機利用能力が問われることから、大きく普及するには至っていない。本研究では、複合現実感(Mixed Reality : MR)技術を利用し、VRの有する可塑性と実環境の有する実体感を与えることで、現実感の乏しさを解消でき、情報リテラシー不足から来る利用バリアを解消できる情報化医療教育環境(MR医学教育環境)の実現を目指す。本年度は、MRボックストレーなの構築を行った。具体的には、内視鏡用ボックストレーナーの内部で操作されるゴム膜などで作られた臓器模型の動きを三次元計測し、計測された動きを元に仮想臓器模型をCGで生成して内視鏡スコープ画面上で提示することで、仮想の視覚フィードバックと実体の触覚フィードバックを有するトレーニング環境を生成する。光学系を適切に工夫することでボックストレーナーの極小空間内で仮想臓器をパッシブステレオ計測し、仮想臓器モデルを生成できる可能性が示された。本年度の研究成果から、当初もくろんだとおり、実環境の有する実体感を利用することで、利用に至るバリアの低い医学教育環境を実現できることが明らかになった。近年の医学教育を取り巻く環境の変化から、生体を用いることなく医学知識と臨床体験とを結びつけることが出来る、仮想現実感(Virtual Reality: VR)技術を用いたシミュレーション医学教育の必要性が指摘されている。本研究では、複合現実感(Mixed Reality: MR)技術を利用し、VRの有する可塑性と実環境の有する実体感を与えることで、現実感の乏しさを解消でき、情報リテラシー不足から来る利用バリアを解消できる情報化医療教育環境(MR医学教育環境)の実現を目指す。本年度は、直接操作可能な人体型MR情報提示環境の構築を行い、一般医学教育適用の可能性を検討した。具体的には、柔らかい素材で人体形状をしたバックプロジェクション型スクリーンを作成し、当該スクリーンをユーザが押さえることで発生する歪みを画像計測して、ユーザが直接スクリーンを押し込むことで直接操作出来るMR人体模型を実現した。加えて、超音波プローブ型の入力デバイスをスクリーンに当てることで任意の断層像を提示できる環境を実現した。実現MR人体模型を事前説明無くユーザに与える実験を行い、ユーザが人体内部を閲覧して学ぶ行動がスクリーンやデバイスの形状が持つアフォーダンスによって自然に喚起されることが明らかになった。本年度の研究成果から、当初目論んだとおり、実環境の有する実体間を利用することで、利用に至るバリアの低い医学教育環境を実現できることが明らかになった。
表面と内核が高度に構造制御された遺伝子治療用高分子ミセル型ナノデバイスの開発

本研究では、生体内で低毒性かつ安定な遺伝子デリバリーを可能とする新規高分子ミセル型遺伝子キャリアシステムの構築を目指した。ポリエチレングリコール(PEG)とカチオン性高分子のブロック共重合体は、水溶液中で遺伝子(plasmid DNA)と自発的に会合し、DNA内包コアをPEG外殻が覆うミセル構造体を形成する。これを利用しつつ、さらなる血中滞留性の向上とそれに伴うin vivo遺伝子導入効率増加のために、ブロック共重合体(PEG-ポリリシン)への化学修飾を施した。具体的には、カチオン性高分子部分にチオール(SH)基を導入し、ミセルのコアヘ(細胞内で開裂する)ジスルフィド(SS)架橋を形成させた。さらに、生体内タンパク質や細胞表面との非特異的相互作用を抑制するために、ミセル表面にも改良を加えた。こちらは、DNA内包コアと生体成分との相互作用をシールディングするPEGの効果をより高めるために、反応性PEGを用いて調製されたミセルのさらなるPEG化(PEGの重層化)を試みた。これまでの検討から、内核にSS架橋を有し、表面においてPEGが重層化された遺伝子内包高分子ミセルは、SS架橋と重層化PEG処理を施されていないサンプルと比べ、50倍近く血中滞留性が向上することが確認された。一方、実際に治療用遺伝子として血管増殖因子(VEGF)の可溶化受容体であるsFlt-1を選択し、皮下移植膵臓がんモデルマウスを用いて治療実験を試みたところ、遺伝子投与なし、またはレポーター遺伝子を内包させたミセルなどのコントロール群と比べ、統計的に有意ながん増殖抑制効果が得られた。さらにその効果を高めるために、PEGの分子量を12000から17000へと増加させ、かつPEGの末端に血管内皮細胞に特異的に認識されるペプチド(環状RGD)を導入した。結果として、環状RGDあり、PEGの分子量17000、SS架橋導入率10%前後の高分子ミセル型遺伝子キャリアは、皮下移植膵臓がんモデルに対して、最も効果的な抗腫瘍効果を示すことが確認された。本研究は、ポリエチレングリコール(PEG)とポリカチオンから成るブロック共重合体とプラスミドDNAから形成される高分子ミセルを用いて、非ウィルス性遺伝子キャリアの構築を目的とした。治療の標的としては、難知性の膵臓ガンを選択した。まず、ポリカチオンの側鎖にチオール基を導入し、内核にジスルフィド架橋を有する高分子ミセル型遺伝子キャリアを調製し、その血中滞留性を評価したところ、架橋導入率依存的に血中滞留性の向上が見られた。そして、血管新生阻害作用を有する遺伝子(sFlt-1)遺伝子を内包した架橋ミセルを担ガンマウスに投与したところ、11%導入率のサンプルにおいて最も高い制ガン活性が確認された。これらの結果から、架橋ミセルの膵臓ガン治療への有用性が示された。その一方で、過度の架橋導入は内包遺伝子の放出を妨げるものと予想されたため、架橋導入以外の血中滞留性を伸ばすアプローチとして、ミセル表面へのさらなるPEG化を試みた(PEGの重層化)。その結果組成を最適化(PEGの分子量など)することにより、11%架橋ミセルの血中滞留性を10倍近く増加させることに成功した。このアプローチは、培養細胞への遺伝子導入効率を阻害しなかったため、血中安定性の増加に基づくin vivoでの制ガン活性の向上に期待が持たれる。今年度は、このPEG重層化

ミセルの治療効果の確認を中心に研究を行う。本研究では、生体内で低毒性かつ安定な遺伝子デリバリーを可能とする新規高分子ミセル型遺伝子キャリアシステムの構築を目指した。ポリエチレングリコール(PEG)とカチオン性高分子のブロック共重合体は、水溶液中で遺伝子(DNA)と自発的に会合し、DNA内包コアをPEG外殻が覆うミセル構造体を形成する。これを利用しつつ、さらなる血中滞留性の向上とそれに伴うin vivo遺伝子導入効率増加のために、ブロック共重合体(PEG-ポリリシン)への化学修飾を新たに施した。具体的には、カチオン性高分子部分にチオール(SH)基を導入し、ミセルのコアへ(細胞内で開裂する)ジスルフィド(SS)架橋を形成させた。さらに、生体内タンパク質や細胞表面との非特異的相互作用を抑制するために、ミセル表面にも改良を加えた。こちらは、DNA内包コアと生体成分との相互作用をシールディングするPEGの効果をより高めるために、反応性PEGを用いて調製されたミセルのさらなるPEG化(PEGの重層化)を試みた。これまでの検討から、内核にSS架橋を有し、表面においてPEGが重層化された遺伝子内包高分子ミセルは、SS架橋と重層化PEG処理を施されていないサンプルと比べ、50倍近く血中滞留性が向上することが確認された。一方、実際に治療用遺伝子として血管増殖因子(VEGF)の可溶化受容体であるsFIt-1を選択し、皮下移植膵臓がんモデル治療実験を試みたところ、遺伝子投与なし、またはレポーター遺伝子を内包させたミセルなどのコントロール群と比べ、統計的に有意ながん増殖抑制効果が得られた。さらにその抗腫瘍効果を高めるために、PEGの分子量を12000から17000へと増加させ、かつPEGの末端に血管内皮細胞に特異的に認識されるペプチド(環状RGD)を導入した。結果として、環状RGDあり、PEGの分子量17000、SS架橋導入率10%前後の高分子ミセル型遺伝子キャリアは、皮下移植膵臓がんモデルに対して、最も効果的な抗腫瘍効果を示すことが確認された。
時空間分節化概念に基づいたオブジェクトの状態表現モデルの研究

一般に実世界に観察される現象では、その観察する視点、その観察される様相によって個々の実体は、様々な形態、属性で表現することができる。本研究課題ではこのようなモデル化における視点・様相を観察者の主観によらず、柔軟に処理可能なデータモデルを開発することが目的である。具体的には、メディア・データをデータベース化し、その内容検索を実現することとして対応した。メディア・データの性質として、(1)時間的・空間的な広がりがある、(2)一つのメディア・データが複数の実体を内容として指示可能である、(3)複数のメディア・データが同一の実体を内容として指示可能である、を前提とし、主に動画像、静止画像を当面の実データとして検討した。このような課題において、1)内容の局所性とメディア・データの識別性:メディア・データは内容として複数の実体を指示するので、内容検索のためにはそれぞれの実体を同定することが必要である。2)実体の多重表現と内容の識別性:複数の異なるメディア・データが内容として同一の実体を指示する。3)セグメントと内容の状態との依存関係:種々の視点からメヂィア・データとそれが表す内容を対応させるには、(1)メディア・データの識別性、(2)メディア・データが含むセグメントの識別性(セグメントとは表現の時間的な部分区間や空間的な部分領域である)、(3)内容となる実体の識別性、(4)内容となる実体が有する状態の識別性、が必要でこれらの相互関係を明確にする必要がある。という要請を設定し、これを実現するデータ・モデルを開発した。このデータ・モデルでは、次の3層から構成される。1)コンセプト(概念レベル):メディア・データを表すモデル化要素2)メディア(表現レベル):内容として指示される実体を表すモデル化要素3)サブジェクト(認識レベル):セグメントと実体の状態を表すモデル化要素一般に実世界に観察される現象では、その観察する視点、その観察される様相によって個々の実体は、様々な形態、属性で表現することができる。1)コンセプト(概念レベル):メディア・データを表すモデル化要素2)メディア(表現レベル):内容として指示される実体を表すモデル化要素3)サブジェクト(認識レベル):セグメントと実体の状態を表すモデル化要素
新型固体専用高分解能核磁気共鳴装置の試作と固相機分子のダイナミックス

本年度は本試験研究の最終年であり、完成した装置を活用し、幅広い研究対象について、固相内有機分子のダイナミックスに関する研究を展開した。以下にその主要な2、3の研究成果を挙げる。1.水素結合系結晶中のダイナミックスに基づく誘電性の発現に関する研究9-ヒドロキシフェナレノンは4つの結晶相を持ち、X線構造解析によると255K以下の低温相(相1)では分子は非対称に観測される。一方室温相(相2)では、分子は対称的に観測されると共に、分子配列にデイスオーダーが認められる。固体高分解能^<13>C NMRによる検討の結果、相1では互変異性過程の凍結しているが、一方相2では速い互変異性が起っていることが判明した。相2におけるカルボニル炭素、ヒドロキシル炭素の線形の温度変化は2サイト交換モデルで解析でき、熱力学的パラメーターは互変異性体のエネルギー差が0.8kJmol^<-1>,エンタルピー項が15kJmol^<-1>K^<-1>と求められた。なお、この系について誘電測定を行った結果、その絶対値や異方性より、誘電性の発現には互変異性と共に分子の120度ジャンプ運動も関与することが明らかとなった。2.ゲル状態にあるヌクレオチドの会合状態の研究5'-GMPジナトリウム塩のゲル状態でのNMRスペクトルを測定することに成功した。通常ゲル状態では分子運動の相関時間が長くなるため、高分解能のスペクトルは得られない。ここでは本研究で開発したOリング付き測定管を用い、マジック角回転条件下でケミカルシフトの異方性を消去することにより同試料の^1H高分解能スペクトルを得た。この手法は分子の自己組織化の機構を議論する上でも、貴重な知見を提供するものとなろう。3.光誘起の固相内重合反応の解析配向制御部位を有するジアセチレン誘導体を合成し、結晶構造をX線回折法により確認した。さらに同試料が光照射により固相内重合を起こし、青色相を有するポリジアセチレンを与えることを見いだした。生成物のCP/MASスペクトルはモノマーの重合が1、4位で起こっていることを示している。さらに液晶相での重合挙動についても、CP/MASスペクトルより重要な知見を得た。以上の研究例で示されるように、新型機種を活用することにより、固相内有機分子のダイナミックスに関し、物性、反応性の観点からも興味深い新知見を得ることができた。本年度は、日本電子昭島工場において新機能を装備した固体専用装置を、すでに市販されているJMNーGSH270を基盤として製作することに主力を注いだ。その結果、同年度2月に装置本体を設置場所である東京大学教養学部へ搬入することができた。新型装置の主な改造点としては、(1)パルス系列の最適化に基づき固体^1H高分解能スペクトル測定を可能にする(2)測定の低温限界を改良する(3)光透過型プロ-ブを開発するの3点が挙げられる。

(2)に関しては、電気系統の材質の電気特性の変化や熱膨張により歪みをも含め、当初からかなり大がかりな改修の必要性が予想されていた。抜本的解決には予算の減額分程度の経費が必要であり、現状ではその全ての改造を行うには非常に困難な状況にある。従って(2)の改造に関しては、当面の部分的改修にとどまらざるを得ない。一方、(1)の問題については満足すべき成果が得られている。すなわち、パルス系列回路の組替えにより、Rfの位相の切り換えスピ-ドを従来の2μ秒のオ-ダ-から0.3μ秒に短縮する一方、90°パルスの精度をあげる等により、多重パルス系統の最適化に成功した。現在、固体^1H高分解能測定(CRAMPS)により、例えば0ートリル安息香酸のメチル、芳香族、カルボン酸プロトンをそれぞれ完全に分離した3本線として観測できるようになっている。今後、この手法を固体内の分子内、分子間水素結合に与えるプロトンについて適応すれば、興味ある知見が得られると期待される。新型装置を用いた具体的研究課題として、3ーヒドロキシフェナレノン系について見い出された誘電特性の発現機構の解明に着手している。この系において、^<13>CNMNRの線形解析によりコヒ-レントな分子間プロトン移動と連動した互変異性の定量的知見が得られている。平成3年度は、固体^1H高分解能測定を可能にするための装置上の改良を重点的に行った。その結果、CRAMP用パルス系列(BR24)における位相の切り替え応答速度を増大させると共に、各位相毎に、位相及ビRf強度の微調整を独立に行うことが可能となり、広範の試料につき固体NMR測定が可能になりつつある。現存、^1H NMRの吸収線の半値幅は約50Hzで、化学シフト差0.3ppmのピ-クは良好に分離している。例えば、クエン酸の水酸基のプロトン及び3個のカルボキシルのプロトンは固体内ではすべて異なった化学シフト(6.3、110.0、11.6、14.8ppm)を与える。以上の結果より、固体高分解能^1H NMRが固体の水素結合の状態を研究する上できわめて有効であることが示された。また、新型装置を用いて以下の具体的研究課題を追求した。1)結晶中プロトン移動と連動した互変異性の研究として、3-ヒドロキシフェナレノン系の他、2-カルボキシ-1,3-ジベンゾトロポロン(2)をとりあげ、固体中でカルボニル炭素とエノ-ル炭素が平均した位置に鋭い一重線として観測されることを見いだした。これは2つの互変異性体間に速い変換過程が存在するか、または分子内の酸素・酸素が2.41Aと極めて短いことより、すでにほぼ対称的構造をとっているものとして解釈させる。2)化合物2の固相内脱炭酸反応をCP/MASで追跡した結果、脱炭酸により生じた1,3-ジベンゾトロポロン(1)における水素結合が1の単結晶における水素結合とは異なるものであることを明らかにした。さらにアニ-ルによりこの固体が1の結晶と同じ集合形態に変化することを見出した。これは、固相内の水素結合の改変を伴う結晶化過程を追跡したことに対応し、興味深い。3)その他、チオフェン系新規ホスト分子により補足されたゲスト分子の放出に伴う水素結合改変の過程の追跡を行った。これらの実験例にみられるように、新型高分解能NMR装置を用い、固相有機分子のダイナミックス解析についても着実な成果をあげている。
木材の科学と利用技術に関する国際シンポジウム開催に向けた国際連携基盤調査

化石資源への過度の依存から脱却し、木材を中心とした生物資源へ可能な限り軸足を移した社会を構築することの必要性が叫ばれている。日本木材学会はその創立50周年記念事業の一つとして、標記の国際シンポジウムを国際木材学会との共催のもとに2005年11月27日-30日、パシフィコ横浜において開催する予定であり、現在その準備を進めている。同国際シンポジウムの運営委員長である申請者は、国内各大学・研究機関の主要な研究者と緊密な連絡をとるとともに、国際木材学会加盟の海外関連学協会に対し、各種の国際会議などの機会をとらえ、意義ある国際シンポジウムとするための意見交換を求めてきた。また、2004年8月には、日本木材学会年次大会が札幌で開催された機会をとらえ、国内、国外の関連学会代表の参集を求め、国際シンポジウムのより具体的なプログラム、討議題目などについて集中した意見交換を行った。さらに、研究分担者を中心とする検討の機会を随時持ち、具体的な検討を行った。これらの検討の結果は、東京大学大学院農学生命科学研究科における国際シンポジウム運営委員会の討議に反映され、国際シンポジウムにおけるセッションの構成とその運営方式に活かされているといえる。いずれにしても、木材を中心としたバイオマス資源の持続的利用のためには、それぞれの分野の専門家による集中的な検討により、問題点の抽出とその解決のためのブレークスルーを見出していくことが重要であり、漠然とした検討では十分な成果を期待できないことは明らかである。その意味で、本研究は意義ある国際シンポジウム開催に向け、十分所期の目的を達成できたと考えている。
免疫学的に正常な個体内で造腫瘍能を発揮する真のがん幹細胞とは何か

腫瘍組織中に存在するがん細胞は多様であり、いわゆるがん幹細胞(TIC)のみが腫瘍形成能を有すると考えられている。TICは、主に免疫不全マウスを用いて評価されてきたが、免疫学的に正常な個体で同定する必要がある。我々は、どのようながん細胞が正常個体で造腫瘍能を有するのかを解析した。解析の結果、TICはTIC関連免疫制御因子(TICIF)を産生していることが判明した。TICIFを欠損させたTICは、免疫不全マウスでは腫瘍を形成したが、正常個体では腫瘍を形成しなかった。よって、TICIFを産生するようながん細胞こそが免疫学的に正常な個体内で造腫瘍能を発揮する真のがん幹細胞であることが明らかとなった。1ー1.造腫瘍株・非造腫瘍株と免疫細胞の相互作用の詳細な解析(in vitro解析)脾臓細胞を造腫瘍株/非造腫瘍株の培養上清で培養し、遺伝子発現の変化をqPCRにて解析した。発現変化が期待された約30種の遺伝子について検討したところ、それぞれの培養上清で脾臓細胞を培養すると、4種類の遺伝子の発現について相互に発現差異が生じることを見出した。1ー2.生体内において造腫瘍株・非造腫瘍株と相互作用し腫瘍形成に影響を及ぼす免疫細胞種の同定造腫瘍株・非造腫瘍株を脳内に接種し、一定期間後に浸潤免疫細胞について、フローサイトメトリー解析及び免疫組織染色解析を行った。造腫瘍株の接種局所において、選択的に免疫細胞浸潤が亢進していること、その主要な細胞集団は免疫細胞Aであることが判明した。2ー1.造腫瘍ー非造腫瘍株間で発現に差異のみられる細胞表面分子、細胞外分泌分子の遺伝子クローニング/強制発現株の作製およびKOベクターの作製/KO株の作製たんぱく質スクリーニングにより、造腫瘍ー非造腫瘍株間で発現に差異のみられる細胞外分泌分子を同定した。スクリーニングした39種類の分子のうち、造腫瘍株において4種の分子で選択的発現が認められた。現在、これら4分子の遺伝子について各種発現ベクター、CRISPR/Cas9システムによるKOベクターの作製および強制発現株、KO株の作製を行っている。生体内において腫瘍形成能を有するとされるがん幹細胞(Tumor initiating cell; TIC)は、主に免疫不全マウスを用いた解析で同定されてきた。しかし、TICと呼ばれるような集団であっても免疫学的に正常な個体内に接種すると腫瘍形成がほとんど見られないケースもある。本研究では、生体内における腫瘍形成という現象をがん細胞と免疫細胞の相互作用の結果と位置づけ、「免疫学的に正常な個体内で造腫瘍能を発揮する真のTICとは何であるか」を明らかにすべく研究を実施した。続いて、TICの産生するTICIFが免疫学的に正常な個体内で造腫瘍性に及ぼす影響を明らかにする目的で、TIC/TIC-IFKOを野生型個体に移植したところ、TIC移植群では全例死亡したものの、TIC-IFKO移植群は100日を経過しても概ね90%以上の個体が生存し続けた。一方で、重度免疫不全マウスにて同実験を施行したところ、両群にて全例が死亡した。これらの結果から、TICは、TICIFを産生することにより免疫学的に正常な個体内で造腫瘍性を発揮していることが明らかとなった。研究実績の概要に記載したとおり、当初の計画のとおりに進行させることができた。腫瘍生物学2ー2.がん細胞上に発現するがん細胞生着/非生着に関与する責任分子の同定2ー1で作製した強制発現/KO細胞株を免疫学的に正常なマウス個体に接種し、腫瘍の生着や生存期間を観察することで、がん細胞の生着/非生着においての各強制発現/KOさせた分子の効果を解析し、がん細胞の生着/非生着にかかわる責任分子を同定する。2ー3.免疫細胞上に発現するがん細胞受容/排除に関与する責任分子の同定1ー2で同定した免疫細胞種が、どのような発現分子により造腫瘍株・非造腫瘍株と相互作用し、腫瘍の形成/非形成に影響を及ぼしているのかを、造腫瘍株・非造腫瘍株のマイクロアレイ発現解析の情報や、2ー2で明らかにした情報をもとに絞り込む。絞り込んだ分子に対する抗体をマウス生体に投与し、当該分子をブロックまたは当該分子を発現する細胞を除去した状態をつくり、造腫瘍株を接種して腫瘍形成やマウス生存期間への影響を検討し、同分子の生体内での腫瘍形成における役割を明らかにする。3.ヒト腫瘍組織を用いた解析および予後との相関解析ヒト腫瘍組織中においても、同様の細胞が存在するかどうかを解析する。またその存在の有無が、生命予後との相関性を解析し、実臨床において当該の分子が治療標的となりうるかを検討する。4.真のがん幹細胞マーカーにより腫瘍組織から抽出されるがん細胞は、免疫学的に正常な個体内で造腫瘍能を発揮するのか?

3において、真のがん幹細胞マーカーを発現するようながん細胞が存在した場合、セルソーターによりその細胞を分離し、免疫学的に正常なマウスに接種し、造腫瘍能、接種による致死性があるかどうかを確認する。
ボンベシン投与による腸管ペースメーカー細胞機能維持とその生物学的作用の解析

小腸移植後の強力な免疫抑制状態下において、ボンベシンを同時投与することで腸管神経節細胞の萎縮を防ぐことがこれまでの研究成果により示され、この研究成果を踏まえて、本研究においては更にボンベシン投与の、腸管ペースメーカー細胞であるCajal細胞への影響を解析した.結果、腸管神経節細胞と同様、Cajal細胞もFK506の投与により障害を受けている可能性が示唆され、またFK506による強力な免疫抑制下でもc-kit陽性Cajal細胞の構造が維持されることが示された.これらの細胞におけるボンベシンレセプターの局在解析を実施している状況である.小腸移植後の強力な免疫抑制状態下において、ボンベシンを同時投与することで腸管神経節細胞の萎縮を防ぐことがこれまでの研究成果により示され、この研究成果を踏まえて、本研究においては更にボンベシン投与の、腸管ペースメーカー細胞であるCajal細胞への影響を解析した.結果、腸管神経節細胞と同様、Cajal細胞もFK506の投与により障害を受けている可能性が示唆され、またFK506による強力な免疫抑制下でもc-kit陽性Cajal細胞の構造が維持されることが示された.これらの細胞におけるボンベシンレセプターの局在解析を実施している状況である.小腸移植においては強力な免疫抑制下においても消化管粘膜および腸管神経のネットワークを維持することが重要。消化管運動には腸管神経のみならず、腸管ペースメーカー細胞が深く関係し、腸管免疫にも一部関与しているといわれている。本研究はこれまでの腸管神経に関する自実験結果をふまえ、強力な免疫抑制下においても消化管機能および腸管神経機能を低下させず、さらには腸管神経のみならず腸管ペースメーカー細胞の維持を促す管理方法を開発することを目的とし実験を進めている。同系同所性小腸移植モデルを作成し、移植後早期の腸管神経及び腸管ペースメーカー細胞に与えるFK506とbombesinの影響について検討する。免疫抑制剤FK506の連日筋注投与群とFK506非投与群を作成し、さらにbombesinの投与の有無によっても群に分ける。移植後7日目、14日目、28日目に移植小腸グラフトを採取する。各グループにおいて採取したサンプルを以下の手法により検索する。(1)組織学的(形態学的)検討評価凍結薄切標本及びWhole mount標本を作成し、c-kit抗体を用いた免疫染色法にて腸管ペースメーカー細胞の評価を行う。(2)サイトカイン発現の検討評価移植後7日目、14日目、28日目に採取した血液サンプルを用いて、RT-PCR法によりIL-1、IL-2、IL-6、IL-10等炎症関連サイトカインの発現及びNGF、EGF等の栄養因子やStem Cell Factorの発現について定量を行う。Bombesin receptor subtype-3抗体を用いてレセプター発現部位についても組織学的検索を行う。c-kitにかかる組織学的形態学的検討はこれまでの研究成果に加えて得られ、論文として発表されたが、bombesin receptorについては形態学的評価に難渋し、現在別の評価方法について検討中である。サイトカインについてのPCRによる定量評価は現在サンプル採取中であり、今後データ収集、解析を行う予定である。