hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビデオサーベイランスのための全方位画像を用いた視覚増強機構

本年度は、以下の研究を実施した。1.全方位ビデオストリームからのイベント検出本研究で設計・試作した高精細全方位画像センサHyperOmniVision HDを用いた、背景差分に基づく移動物体抽出とフレーム間の動き解析による、進入、退出、静止、作業、物体操作のイベント検出方式の評価・改良を行った。実験により、多地点での複数イベントの同時発生を約3フレーム/秒で検出可能であることを確認した。2.全方位ビデオストリームの要約化長時間に渡る全方位ビデオ映像からイベント発生部分を上記1の手法により自動抽出し、イベント発生の時間と空間(場所)を関係づける時空間インデキシング法を開発した。3.要約ビデオストリームの視覚化イベント発生の時間と空間を関係づけて一覧できるイベント時空間可視化法を開発するとともに、一覧画面内の任意のイベントに対応したビデオ映像をブラウジングするためのインタフェースを開発した。4.プロトタイプシステムの開発これまでの成果を統合して、実時間型サーベイランスシステムと蓄積再生型サーベイランスシステムの2種類のプロトタイプを開発した。実時間型システムにおいては、観察者の視線検出に基づく能動的遠隔モニタリングとイベントの自動検出に基づく受動的遠隔モニタリングが可能である。また、蓄積再生型システムは、上記3の成果をシステム化したイベント時空間可視化システムである。1.全方位画像センサーの設計・試作本研究の基盤設備である高精細全方位画像センサの設計・試作を行った。本センサは、回転2葉双曲面ミラーとハイビジョンビデオカメラからなり、研究分担者がこれまでに開発してきた側方視野360度のビデオレート撮像が可能な全方位画像センサHyperOmni Visionの縦方向広視野化(上方視野30度)、高解像度化を行うもので、ビデオサーベイランスに適した視野、解像度、被写界深度を有する改良版(HyperOmni Vision HD)である。本センサは、側方情景の1点への双曲面中心投影像を取得できるという光学特性を備えており、取得画像から観察者に提示する通常の平面透視投影像を計算によって生成できるという特長をもっている。2.画像入力環境の整備試作センサで得られる高精細全方位ビデオ映像を計算機に取り込むための画像入力環境の整備を行った。3.全方位画像からの視線に追従した透視投影画像の生成通常のビデオカメラを用いた既存の全方位画像センサHyperOmni Visionver.2Aを用いて、全方位画像から任意方向の平衡透視投画像を生成するアルゴリズムほ開発を行ない、試作センサで得られる高精細全方位画像についても実時間処理が可能であるとの見通しを得た。4.全方位ビデオ映像の構造化サーベイランスのための移動物体等のイベント検出に基づく全方位ビデオストリームのインデキシングに関して基礎的検討を行った。1.全方位ビデオストリームからのイベント検出本研究の基盤設備として前年度に設計・試作した高精細全方位画像センサHyperOmniVision HDを用いて、背景差分に基づく全方位動画像処理により、出現、退出、静止、作業、オブジェクトのイベント検出方式を開発した。現状では、照明条件がほぼ一定の通常の屋内環境でイベント検出率が80数%であり、アルゴリズムの改良が必要である。また、3台の全方位画像センサを用いて、移動物体の自動検出・追跡、位置推定、モニタリング機能を有する実時間遠隔監視システムのプロトタイプを開発した。本システムは、複数の移動物体を約10フレーム/秒で追跡監視することができる。2.全方位画像からの透視投影画像生成の実時間処理全方位画像センサを用いた実時間遠隔監視には、全方位画像から観察者への提示画像を実時間で生成する必要がある。HyperOmniVision HDで取得した全方位画像から任意方向の平面透視投影画像をビデオレート(30フレーム/秒)で生成するアルゴリズムを開発し、従来から開発しているテレプレゼンスシステムに実装した。これにより、従来に較べて約4倍の分解能で遠隔画像の実時間提示が可能になった。なお、本方式は、上記1のプロトタイプシステムにおけるモニタリング画像の生成にも用いられている。3.全方位ビデオストリームの要約化スポーツ映像の要約生成法を開発するとともに、全方位ビデオストリームへの応用の可能性を検討した。提案手法では、インターモーダル協調により映像の構造化を行なう。
粒子線治療展開のための基礎的研究

粒子線を導入することによって、従来のX線やγ線で治療できなかった腫瘍を制御できるようになる可能性があることを、in vitroの実験系で示すことを試みた。このためには、治療可能比が粒子線を用いることによって改善されることを証明する必要がある。しかし、腫瘍と正常組織との全ての組合せで、このことを証明することは困難である。粒子線のRBE値が細胞の種類に関係なく一定であれば、それは粒子線を用いても、X線やγ線を用いたときの線量効果関係は平行移動することを意味しており、粒子線を用いることによる治療可能比の改善は期待できない。ここでは、X線やγ線に対する放射線感受性の様々な、そして組織型でも様々なin vitro培養細胞36株を用いて、α線および中性子線のRBE値を求め、間接的にこのことを証明することを試みた。細胞のX線やγ線に対する放射線感受性の高低は中性子線に対するそれと一致した。またRBE値はX線に対する感受性が高いものほど小さい傾向にあった。他方α線に対するRBE値は、様々でかつX線に対する放射線感受性とも無関係であり、中性子線を用いることによっては治療可能比の改善は期待できないが、α線を用いることによって治療可能比が改善することが示唆された。粒子線治療における最適分割照射法について検討するため、マウス下肢を中性子線で二等分割照射し、早期および晩発性の皮膚反応に関して、分割間隔と障害からの回復および標的細胞の再増殖との関係をγ線照射におけるそれと比較検討した。分割照射することによって、等効果線量は増加し、次いで減少し、さらに分割間隔が延長することによって再度増加した。山と谷とがあらわれる時期は、早期の皮膚反応を指標にしても、晩発性の皮膚反応を指標にしても、γ線照射のときよりも中性子線照射のときは、早くあらわれた。
助産師教育における母乳育児支援に関する実践能力教育プログラムの開発

新卒助産師が入職時に求められる母乳育児支援能力を明確にし、助産師養成課程での教育(以下、助産師教育)における教育プログラムを開発することを目的に、助成期間は2調査を実施し、助産師教育で修得すべき母乳育児支援の基礎的能力と学習段階を生成した。調査は、助産師教育における母乳育児支援教育の現状と課程修了時の能力修得度、及び臨床で新卒助産師の入職時に求められる母乳育児支援能力と継続教育の現状について、全国の助産師養成課程187課程、新卒指導助産師1076名を対象に質問紙を用いて実施した。母乳育児支援能力は「助産師教育のミニマム・リクワイアメンツ」等を参考に66項目を作成した。助産師教育については89課程の助産教員から回答を得た。基本的コミュニケーション技術、母乳育児メカニズムの説明、乳房観察技術の修得度が高く、直接授乳困難への対処等特別な配慮を要する支援の修得度が低かった。新卒者指導助産師からは517部を回収し、コミュニケーション能力、母乳育児に関する説明力、支援能力向上のための自己研鑽力、分娩直後からの母乳育児ケア展開力の順で高い自立度が求められていた。助産師養成課程の調査結果と類似した傾向にあったが、施設差もみられた。また、助産師教育における母乳育児支援教育の重視化や全養成機関共通で保証される基礎的知識・技術レベルの明確化、助産師教育と継続教育の連続性等が求められ、本研究の重要性が支持される結果であった。以上の結果から、CUDBAS法により「大学院修士課程での助産師教育修了時に実践できる母乳育児支援」13教育項目とその段階的能力を生成、評価指標を明文化し、各養成機関が応用できるよう重要度3レベルを設定した。最終年度は、CUDBAS法専門家の意見に基づき、この内容と2調査の比較結果との整合性を検討し修正した。今後、助産師教育による活用効果の測定とブラッシュアップを図る予定である。本研究の最終目的は、母乳育児支援に関する助産師の実践能力のうち、新卒助産師が入職時に求められる能力を養うための、助産師養成課程での教育における母乳育児支援教育プログラムを開発することである。平成25年度は、先行研究として、助産師教育における母乳育児支援教育の現状把握を目的に、全国の助産師養成課程195課程のうち、東日本大震災の被災県3県8課程を除く187課程の代表者もしくは母乳育児支援に関する教育の詳細がわかる教員各1名で、研究協力に同意の得られた人を対象に、質問紙調査を行った。調査は、本学研究倫理審査委員会の承認を得た。質問内容は、対象機関の属性、母乳育児支援教育に関する実習場所、能力の到達度、教育上の困難さや課題と感じていることとし、「助産師教育のミニマム・リクワイアメンツ」や既存文献を参考に独自の質問項目を作成した。分析はSPSSを用いて、統計学的に行った。その結果、90課程の教員(回収率48.1%)から回答を得た。課程の内訳は、専修学校29、短大専攻科3、学部選択コース40、大学専攻科・別科10、大学院7、他であった。助産師教育経験は平均8.8±6.9年で、教員1人当たりの学生数は平均3.8±2.0人であった。BFH認定施設が実習場所である課程は過半数に満たなかった。母乳育児支援能力66項目では、母親が適切に行えていることや努力を認めたり、相手が話しやすい雰囲気をつくる等基本的コミュニケーション技術及び母乳分泌・吸綴メカニズムの説明や乳房観察技術は比較的修得度が高かった。その一方で、乳房トラブル事例や直接授乳困難事例への対処の実際など、特別な配慮を要する支援は修得度が低かった。教育上の困難さ16項目では、模型・モデルによる演習での再現の限界や多様な乳房管理方式の教育程度など、時間数より内容についての困難感が強かった。現在、更なる関連性の分析を推進している。1.平成25年度末に実施した、助産師養成課程における母乳育児支援教育に関する実態調査の結果について、本年度はより分析を深め、第29回日本助産学会学術集会で発表した。2.上記1の調査結果に基づき、新卒助産師に求められる母乳育児支援能力について、臨床で新卒助産師の教育を担当している助産師を対象に質問紙調査を実施した。調査内容は、新卒助産師は入職時にどの程度の母乳育児支援能力を有していることが望ましいか、また臨床における新卒助産師の母乳育児支援能力に関する教育の現状、および助産師養成課程における教育(以下、助産師教育)への要望とした。その結果、能力については、対象妊産褥婦との基本的なコミュニケーション能力の自立は高く求められていたものの、個別の対象に応じた実践能力については「十分な指導の下でなら実施できる」もしくは「知識としてはわかる」レベルにとどまっていた。その背景として、自由記述による意見等から、現在の助産師教育に対して、分娩介助技術に偏重する教育への問題視や、学生時代の実習での実地経験不足が指摘され、助産師教育で一定レベルの母乳育児支援能力を獲得することへの期待の希薄さが窺えた。さらに、母乳ケア方針が指導助産師個人の裁量に委ねられ、新卒助産師が戸惑いやすいことや、新卒助産師のための母乳育児支援に関する教育プログラムが明確でないことに加え、病棟の混合化等により新卒教育に関わる時間の不足や新卒助産師自身が実践経験を積むことによる学習の積み上げが困難である現状が明らかとなった。このような実態から、臨床における新卒助産師への継続教育に円滑に連結できるような助産師教育プログラムの重要性が示唆された。

3.これらの研究成果から、助産師教育におけるプログラムを開発すべく、その構築に用いるCUDBAS技法の研修を研究者全員が受講した。本年度は、平成26年度末に新卒助産師の教育を担当する指導助産師を対象に実施した新卒助産師の入職時に求められる母乳育児支援能力と継続教育状況に関する調査結果について、量的・質的分析により明らかにし、2学会で発表した。調査対象は全国231病院の新卒者指導助産師1076名で、2015年24月に質問紙調査を実施し、個別郵送により回収した。回収した517部のうち、量的データ503部、自由記述のあった199部を分析した。その結果、新卒助産師の入職時に母乳育児支援の自立が最も求められていたのは、【母子主体のコミュニケーション能力】で、以下【母乳育児に関する基礎的知識の説明力】、【母乳育児支援能力を向上させる自己研鑽力】、【分娩直後からの母乳育児ケア展開力】の順であり、これらの能力は、所属病棟の新卒助産師の入職受入数が平均人数より少ない群、およびBFH認定施設ではない母乳推進施設群でより高い自立度が求められていた。継続教育においては、新卒助産師の消極性や関心不足、指導助産師のスキルや支援方針の差、新卒と一緒にケアする時間や機会の不足、不明確な新卒教育プログラムなどが困難さとして表出され、これらの困難さも、新卒入職受入数や母乳推進状況が関連していた。助産師養成課程での教育に対しては、母乳育児支援教育の重視化や全養成機関で統一された最低レベルの基礎的知識・技術の保障、実習での実践機会の充実化、養成課程と卒後の教育の連続性等が求められていることが明らかとなった。この結果は調査協力施設に文書で報告した。以上のことから、現代の臨床現場に求められる前述の母乳育児支援能力を、助産師養成課程でどのように養成し、継続教育につなげるかを具現化する必要がある。そこで、研究者らはこれらの調査結果に基づき、CUDBAS法による教育目標と内容を明確化した。現在、その学習手段と指導方法について検討を進めている。平成27年度は、平成26年度に実施した調査の分析結果の公表と、その成果に基づいて構成する助産師養成課程における母乳育児支援教育プログラムの一部実施を計画した。調査結果を学会発表し、他の研究動向なども考慮しながら、CUDBAS法により教育目標と内容、およびその教育プロセスを検討した結果、教育方法について更なる検討が必要であり、平成27年度中の学生に対するプログラム実践は時期尚早と判断した。そこで、平成27年度実施予定の計画の一部を平成28年度に実施することとした。新卒助産師が入職時に求められる母乳育児支援能力を明確にし、助産師養成課程での教育(以下、助産師教育)における教育プログラムを開発することを目的に、助成期間は2調査を実施し、助産師教育で修得すべき母乳育児支援の基礎的能力と学習段階を生成した。調査は、助産師教育における母乳育児支援教育の現状と課程修了時の能力修得度、及び臨床で新卒助産師の入職時に求められる母乳育児支援能力と継続教育の現状について、全国の助産師養成課程187課程、新卒指導助産師1076名を対象に質問紙を用いて実施した。母乳育児支援能力は「助産師教育のミニマム・リクワイアメンツ」等を参考に66項目を作成した。助産師教育については89課程の助産教員から回答を得た。
Keratinocyte gorwth factor(KGF)による肺,気管支再生の検討

KGFによる気管軟骨及び、肺実質の再生誘導の可能性について検討した。1.肺実質の検討では成熟ラットにおけるKGFと肺胞上皮再生の関連を検討した。肺切除後の残存肺における肺代償性成長における肺胞上皮細胞の増殖形態とKGFの発現動態に相関が認められた。次にKGF遺伝子を投与し、肺実質の細胞増殖形態を検討した。pKGF-FLAGとして作製したKGF発現遺伝子をKGF receptorを発現した成熟ラット肺切除モデルにelectroporationを用いて投与した。kGFによる肺胞上皮細胞の増殖誘導が証明され、KGFによる肺再生の可能性が示唆された。2.気管支再生では、軟骨細胞にrecombinantKGFを投与し、in vitroでその増殖形態を検討した。KGF投与群は非投与群と比較し、有意に細胞増殖がみられ、また軟骨への分化を示す酸性ムコ多糖体の産生が抑制された。このことより、KGFは軟骨細胞の増殖にも強く関与するものと考えられた。以上、気管軟骨及び、肺実質においてKGFがその再生を誘導できる可能性を示唆することができた。今後はさらに新たな遺伝子導入方法を試み、より臨床に近い再生の方法を模索していく予定。10.研究成果報告書を所定の期日内に提出できない理由現在ジャーナルに投稿準備中であり、近日中に投稿予定としています。期日内に提出できなかった理由としては、実験の核であるプラスミド作成において遅れが生じ、当初の計画に沿った実験過程を経ることが不可能であったため。最終的な結果は当初の仮説通りに得られています。肺の成長因子の1つであるKeratinocyte growthfactor (KGF)を用い、肺及び気管支の再生誘導について検討した。肺実質の検討では成熟ラットにおけるKGFと肺上皮再生の関連を検討した。肺切除後の残存肺において、肺上皮細胞の増殖形態とKGFの発現動態を検討したところ、術後4日目に細胞増殖を示すPCNA陽性率が切除例で8.49±1.83%、非切除例で1.99±0.61%と有意差に増加をみとめ、KGFおよびKGF receptorのnormal rat肺に対する染色強度も術後4日目にそれぞれ切除例9.16±4.38%,22.96±13.61%、非切除例0.844±0.33%,0.91±0.30%と細胞増殖と相関がみられ、増殖細胞は肺上皮細胞が主体であった。このことより、肺代償性成長においてKGFが関与していると考えられた。pKGF-FLAGとして作製したKGF発現遺伝子をKGF receptorを発現した成熟ラット肺切除モデルにelectroporationを用いて投与し、コントロール群であるpFLAG遺伝子投与群と比較検討した。PCNA陽性細胞はpKGF-FLAG投与群18.41%,pFLAG投与群11.75%と有意にKGF遺伝子投与群において増殖細胞が多くみられた。このことよりKGFによる肺上皮細胞の増殖誘導が証明され、KGFによる肺再生の可能性が示唆された。気管支再生に関しては、軟骨細胞をもちいてin vitroで検討した。軟骨細胞にreconbinant KGFを投与し、その増殖形態を検討した。KGF投与群は96391cells/well、非投与群は62381cells/wellとKGF投与群で有意に細胞増殖がみられた。このことより、KGFは軟骨細胞の増殖に関与するものと考えられた。Keratinocyte growthfactor(KGF)を用い、肺及び気管支の再生誘導について検討した。肺切除後の残存肺における肺代償性成長における肺胞上皮細胞の増殖形態とKGFの発現動態を検討したところ、術後4日目に細胞増殖を示す

PCNA陽性率が切除群で8.49±1.83%、非切除群で1.99±0.61%と有意に増加をみとめ、KGFおよびKGF receptorの染色強度も術後4目目に切除群9.16±4.38%,22.96±13.61%、非切除群0.844±0.33%,0.91±0.30%に比して有意に増加を認め、肺胞上皮細胞を増加と相関が認められた。このことより、肺代償性成長においてKGFが関与していると考えられた。次にKGF遺伝子を投与し、肺実質の細胞増殖形態を検討した。pKGF-FLAGとして作製したKGF発現遺伝子をKGF receptorを発現した成熟ラット肺切除モデルにelectroporationを用いて投与し、コントロール群であるpFLAG遺伝子投与群と比較検討した。PCNA陽性細胞はpKGF-FLAG投与群18.41%,pFLAG投与群11.75%と有意にKGF遺伝子投与群において増殖細胞が多くみられた。このことよりKGFによる肺胞上皮細胞の増殖誘導が証明され、KGFによる肺再生の可能性が示唆された。2.気管支再生では、軟骨細胞にrecombinant KGFを投与し、in vitroでその増殖形態を検討した。KGF投与群は96391cells/well、非投与群は62381cells/wellとKGF投与群で有意に細胞増殖がみられた。また軟骨への分化を示す酸性ムコ多糖体の産生が抑制された。このことより、KGFは軟骨細胞の増殖にも強く関与するものと考えられた。
非平衡系に現れる多次元孤立波パターンの数理モデル構築

粉粒体の現象などに現れる特徴的なパターン形成・発展に動機付けされて、多次元孤立波パターンを持つような現象論的モデル方程式を解析した。それによって、(1)孤立波パターンは分岐論的には複合モードとして現れることが明らかになった。また、(2)大域的な分岐構造を解析する道具を構築した。(1)粉粒体の多次元パターンの数理的な解析がほとんど行われていないのは、まずは基礎方程式がないからであるが、流体のパターンからの対比でいくつかの縮約方程式が提案されている。スウィフト・ホヘンバーグ方程式は、熱対流のロールパターン形成の縮約モデルであるが、振動場での粉体のパターン形成などとの関連性が指摘されている。熱対流の通常の問題(レイリー・ベナール対流)では六角パターンなどの複合波は安定には存在しないことが知られているが、これに対して振動場の流体や粉体では振動周期によって異なる周期パターンが安定に観測される。一番簡単な場合には5次の非線形性を持つスウィフト・ホヘンバーグ方程式に帰着され、それによって説明される。すなわち周期解の構造をモード相互作用により調べると、3次のときより分岐構造はより豊富で、六角パターンなどの安定性が示された。より詳しくはたとえば亜臨界的に複合モード解が分岐し比較的広いパラメーター領域で分岐枝が階層的にターニングした複合モードが安定に得られた。これにより数々の複合モードや単一モードまた定数状態が同時に安定である状況もあり、粉体の実験グループが見つけている孤立波パターンなどと関連するのではないかと考えられる。これらは、現在整理して投稿準備中である。(2)孤立波パターンは一般に大振幅なので弱非線型的に局所分岐理論では捉えられない。(1)でも述べたが大域分岐図を求めることがとりわけ重要であるが非線型系の大域的な状況を厳密に理解するのは難しい。そのために、大域分岐図を数値検証する方法を提案した。計算機により数値的に得られた分岐図を厳密に検証することをConley指数という位相的方法を用いて行った。解をガレルキン近似した有限次元部分と無限次元部分に分けて孤立化近傍を区間演算を用いて計算機で構成する。対流のパターン形成の単純モデルであるスウィフト・ホヘンバーグ方程式で、実際に大域分岐図の検証を行った。またこれは、通常の数値検証法と異なり、平衡点の安定性次元まで込みで検証できるという利点がある。このうち部分的な結果は下記のように発表予定である。大域分岐図を検証するには平衡点の存在のみならず一意性や分岐図以外の解の非存在なども示さなければならないが、これらを包括した結果は現在投稿準備中である。粉粒体の物理に現れるパターン形成・発展は非常に特徴的で興味深い。しかしながら粉粒体の多次元パターンの数理的な解析はほとんど行われていないのが現状である。それは、多くの場合、まず基礎方程式がないことに由来するが、仮に何らかの縮約方程式があってもソリトンなどの可積分構造と散逸構造がバランスした形で現れたり、また散逸構造でも複雑なものに属するからである。それを数理的に明らかにすることが本研究の目指すところである。熱対流の通常の問題(レイリー・ベナール対流)では六角パターンなどの複合波は安定には存在しないことが知られているが、、これに対して振動場の流体や粉体では振動周期によって異なる周期パターンが安定に観測される。より詳しくはたとえば亜臨界的に複合モード解が分岐し狭いパラメータ領域ではあるが分岐枝がターニングした複合モードが安定に得られた。これにより数々の複合モードや単一モードまた定数状態が同時に安定である状況もあり、粉体の実験グループが見つけている興味深い孤立パターンなどと関連するのではないかと考えられる。まずはその前に、こうした複合モードの分岐と多重安定性をより詳細に調べることが不可欠でこれらは次年度の課題である。

より詳しくはたとえば亜臨界的に複合モード解が分岐し比較的広いパラメーター領域で分岐枝が階層的にターニングした複合モードが安定に得られた。これにより数々の複合モードや単一モードまた定数状態が同時に安定である状況もあり、粉体の実験グループが見つけている孤立波パターンなどと関連するのではないかと考えられる。これらは、現在整理して投稿準備中である。(2)孤立波パターンは一般に大振幅なので弱非線型的に局所分岐理論では捉えられない。(1)でも述べたが大域分岐図を求めることがとりわけ重要であるが非線型系の大域的な状況を厳密に理解するのは難しい。そのために、大域分岐図を数値検証する方法を提案した。計算機により数値的に得られた分岐図を厳密に検証することをConley指数という位相的方法を用いて行った。解をガレルキン近似した有限次元部分と無限次元部分に分けて孤立化近傍を区間演算を用いて計算機で構成する。対流のパターン形成の単純モデルであるスウィフト・ホヘンバーグ方程式で、実際に大域分岐図の検証を行った。またこれは、通常の数値検証法と異なり、平衡点の安定性次元まで込みで検証できるという利点がある。このうち部分的な結果は下記のように発表予定である。大域分岐図を検証するには平衡点の存在のみならず一意性や分岐図以外の解の非存在なども示さなければならないが、これらを包括した結果は現在投稿準備中である。
高齢・障害者の雇用政策・差別禁止法の効果研究：組織における人間行動の影響への着目

近年国際社会では、高年齢者・障害者雇用において、差別禁止法に基づく政策への収斂が起きている。だが、先駆国においてでさえ、同法の効果に懐疑的な研究報告がある。本研究の目的は、何が法や政策の効果を促進あるいは減退させるのかを、国際比較研究により探究し、差別是正と雇用促進の道筋を理論的・実証的に導くことにある。この課題に対し本研究は、国際社会の潮流とは逆流するが、「活躍する高年齢者・障害者の姿が具体的に示される→人々の中にある差別意識の希薄化→さらなる雇用拡大」という循環があると仮定する。当初の研究計画に基づき2年目の2018年度は、昨年に引き続き、現状把握および理論構築のための文献調査を行い、日本および対象国のヒアリング調査を行うとともに、一般統計調査の二次データ分析を行った。なお、これらの調査・分析は、2019年度に行う企業を対象とする国際比較サーベイ調査、また2020年度に行う個人を対象とする国際比較サーベイ調査のための、作業仮説を構築するプロセスでもある。調査研究の途中ではあるが、本年度の分析・考察から、先に示す本研究の仮定は、差別是正と雇用促進を拓く現実的な道筋であるとの確信を得た。また、他国と比較しても日本が推進してきた「結果の平等」政策は評価されるべき点が多いこと、そして、さらなる雇用促進のためには、今後行政が果たすべき役割は大きいこと、しかし同時に、真に高年齢者・障害者等の多様な人々を包摂する社会の実現のためには、社会および企業が解決しなければならない課題や配慮すべき問題が多く残されていることを見出した。特に、雇用の主要な受け皿である企業の人事管理、および、組織における人間行動に着目し、人々の思考、心理、行動というミクロの集積がマクロを形成していることを念頭に入れ、政策策定においては複雑な人間行動を観察し、その特質を織り込むことが重要との認識を得た。本研究は目的を達成するために、次の3つの調査課題を設定している。1)各国の歴史・文化・社会・経済・政治の諸特徴と雇用政策・差別禁止法の効果との関係分析、2)各国企業の人事管理および組織における人間行動が、雇用政策・差別禁止法の効果に与える影響分析、3)雇用の進展と人々の差別意識の変化との関係分析。また、上述の各課題に接近するために、次の手続きを定めている。a)関連文献を渉猟し、本課題の理論的・歴史的背景を明らかにし、政府公開資料や各種調査資料等から、各国の法と政策、各国企業の制度と雇用の現状を把握する。b)調査対象国の当事者、家族、支援団体、企業等使用者、同僚・上司、労働組合、学校等へヒアリング調査を行い、定性的に調査・分析を行う。c)経済学的・計量社会学的分析手法を応用して、公表データの二次分析を行い、定量的に調査・分析を行う。d)調査対象国の企業を対象とする国際比較サーベイ調査、個人を対象とする国際比較サーベイ調査を行い、これまでの調査・分析の結果を含めて、考察を深める。e)各年度で学会報告や学術論文等により発表し、最終的に研究成果を書籍にまとめる。このように定めた調査研究の手続きに対し、2年目の2018年度は当初の予定通りに、昨年に引き続き、現状把握および理論構築のための文献調査を行い、日本および対象国のヒアリング調査を行うとともに、一般統計調査の二次データ分析を行った。また、学会報告や学術論文の発表を行い、書籍出版の準備を進めた。その結果、最初に定めた目標を達成した。先に記した調査研究の手続きに従い、引き続き、現状把握および理論構築のための文献調査を行い、日本および対象国のヒアリング調査を続けるとともに、調査対象国の企業を対象とする国際比較サーベイ調査を行う。また2020年度に行う、個人を対象とする国際比較サーベイ調査の準備とともに、引き続き、書籍出版の準備を進める。また、学会報告や学術論文の発表を随時行う。

また、他国と比較しても日本が推進してきた「結果の平等」政策は評価されるべき点が多いこと、そして、さらなる雇用促進のためには、今後行政が果たすべき役割は大きいこと、しかし同時に、真に高年齢者・障害者等の多様な人々を包摂する社会の実現のためには、社会および企業が解決しなければならない課題や配慮すべき問題が多く残されていることを見出した。特に、雇用の主要な受け皿である企業の人事管理、および、組織における人間行動に着目し、人々の思考、心理、行動というミクロの集積がマクロを形成していることを念頭に入れ、政策策定においては複雑な人間行動を観察し、その特質を織り込むことが重要との認識を得た。本研究は目的を達成するために、次の3つの調査課題を設定している。1)各国の歴史・文化・社会・経済・政治の諸特徴と雇用政策・差別禁止法の効果との関係分析、2)各国企業の人事管理および組織における人間行動が、雇用政策・差別禁止法の効果に与える影響分析、3)雇用の進展と人々の差別意識の変化との関係分析。また、上述の各課題に接近するために、次の手続きを定めている。a)関連文献を渉猟し、本課題の理論的・歴史的背景を明らかにし、政府公開資料や各種調査資料等から、各国の法と政策、各国企業の制度と雇用の現状を把握する。b)調査対象国の当事者、家族、支援団体、企業等使用者、同僚・上司、労働組合、学校等へヒアリング調査を行い、定性的に調査・分析を行う。c)経済学的・計量社会学的分析手法を応用して、公表データの二次分析を行い、定量的に調査・分析を行う。d)調査対象国の企業を対象とする国際比較サーベイ調査、個人を対象とする国際比較サーベイ調査を行い、これまでの調査・分析の結果を含めて、考察を深める。e)各年度で学会報告や学術論文等により発表し、最終的に研究成果を書籍にまとめる。このように定めた調査研究の手続きに対し、2年目の2018年度は当初の予定通りに、昨年に引き続き、現状把握および理論構築のための文献調査を行い、日本および対象国のヒアリング調査を行うとともに、一般統計調査の二次データ分析を行った。また、学会報告や学術論文の発表を行い、書籍出版の準備を進めた。その結果、最初に定めた目標を達成した。近年国際社会では、高年齢者・障害者雇用において、差別禁止法に基づく政策への収斂が起きている。だが、英・米などの先駆国においてでさえ、同法の効果に懐疑的な研究報告がある。本研究の目的は、何が法や政策の効果を促進あるいは減退させるのかを、国際比較研究により探究し、差別是正と雇用促進の道筋を理論的・実証的に導くことにある。この課題に対し本研究は、国際社会の潮流とは逆流するが、「活躍する高年齢者・障害者の姿が具体的に示される→人々の中にある差別意識の希薄化→さらなる雇用拡大」という循環があると仮定し、当初の研究計画に基づき、現状把握および理論構築のための文献調査を行い、日本および対象国のヒアリング調査を開始した。その結果、ここで記す仮定が概ね受け入れられる可能性があることを掴んだ。そして、そうであるならば、まず、雇用を具体的に実現させることこそが重要と考えられ、本研究はこれを、各国が主流とする差別禁止法に基づく政策(「機会の平等」政策)に対して、「結果の平等」政策と名付けた。まず雇用を具体的に実現させることが重要と認めるならば、社会および企業において、どのような思考と実践が高年齢者・障害者の雇用促進の道筋を拓くのかを探究することが求められよう。今年度の研究調査を通じて、上述のように、次年度に行うべき研究の方向性を再確認するに至った。
精密構造化白金サイトを有する固体触媒材料の創製

研究代表者は,ケギン型およびドーソン型ポリオキソメタレートの骨格構造の一部を位置選択的に欠損させ,その欠損部位へ2価の白金種を配位させた新規二核白金化合物の合成を行った。得られた白金化合物を光触媒に用い,可視光照射下での水からの水素発生に対する活性評価を行うことで,中心元素,窒素含有配位子,骨格構造が光触媒機能へ与える影響について検討した。その結果,ポリオキソメタレート骨格構造(ドーソン型構造)が光触媒機能の向上に大きく寄与することが分かった。ケイ素中心を有するケギン型二核白金化合物については,空気中での焼成処理により新たな水溶性の白金-タングステン構造体が形成することを見出した。白金は,自動車排ガス触媒,光触媒,酸化触媒,燃料電池電極等,幅広い分野で利用されている元素であるが,埋蔵量の減少や価格上昇,合成・反応時の凝集・シンタリングによる機能低下等が問題となっている。それらの解決策として,固体状態でも白金サイトを原子レベルで利用できる技術の開発が重要な鍵となる。これに対し,申請者らは最近,分子性の金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートの骨格構造の一部を位置選択的に欠損させ,その欠損サイトにcis-[Pt(NH3)2]2+種を配位させることで,安定かつ均一な二核白金サイトを有する化合物([(CH3)4N]4[SiW11O39{cis-Pt(NH3)2}2]・13H2O,[(CH3)4N]4[GeW11O39{cis-Pt(NH3)2}2]・11H2O)の合成および構造解析に成功した。また,得られた白金化合物のアルカリ金属塩を250°Cで焼成処理すると,ポリオキソアニオン骨格構造を保持した状態でアンモニア分子のみが脱離した水溶性の白金化合物が得られることが分かった。得られた白金化合物を助触媒として用い,エオシンY,ケギン型アルミニウム一置換ポリオキソメタレート,酸化チタンをトリエタノールアミン水溶液に溶解または分散させた系に440 nm以上の可視光を照射すると,反応初期から高効率に水素が発生し,6時間後の白金一原子当たりのターンオーバー数は4886および4849に達した。これは,焼成前のCs3[PW11O39{cis-Pt(NH3)2}2]・8H2Oのターンオーバー数(703)に比べ,著しく高活性であった。本研究課題の初年度は,新規に合成・構造解析した二種類の白金種配位ポリオキソメタレートのセシウム塩を250°Cで5時間焼成処理することにより,アンモニウム分子が脱離した新たな水溶性の白金化合物が得られることを見出した。また,焼成処理により得られた化合物を助触媒に用い,エオシンY,ケギン型アルミニウム一置換ポリオキソメタレート,酸化チタン共存下で440 nm以上の可視光を照射すると,トリエタノールアミン水溶液から高効率に水素が発生し,白金一原子当たりのターンオーバー数は焼成前のサンプルに比べて7倍程度向上することが分かった。現在は,焼成温度を200800°Cの間で変化させたときに得られる固体の構造と触媒機能について検討中であるが,700800°Cで焼成するときに得られる不溶性の固体が不均一系で高い白金原子効率を示すことが明らかとなりつつあり,白金の原子レベル利用へ向けた技術開発は,概ね順調に進展していると判断している。白金は,自動車排ガス触媒,光触媒,酸化触媒,燃料電池電極等,幅広い分野で優れた活性・機能を示すことが報告されている。白金を上記のような分野へ応用する際には,H2PtCl6,Pt(NH4)2Cl4,Pt(NH3)4(NO3)2などの白金種を酸化物や炭素材などの固体表面へ含浸担持し,焼成処理を施すことが多い。焼成処理の過程で,白金種に含まれているアンモニウムイオンや塩化物イオンなどは脱離し,Pt(0)やPtOxなどの不溶性粒子が生成する。焼成や反応条件によっては,これらの粒子が凝集・シンタリングし,活性低下を引き起こすことも報告されている。これに対し,申請者が開発してきたケギン型二核白金(II)種配位ポリオキソメタレート(Cs3[PW11O39{cis-Pt(NH3)2}2],Cs4[SiW11O39{cis-Pt(NH3)2}2],Cs4[GeW11O39{cis-Pt(NH3)2}2])は,分子性の金属酸化物クラスターであるポリオキソメタレートの骨格構造の一部を位置選択的に欠損させ,そこへ[cis-Pt(NH3)2]2+を配位させることで,安定かつ均一な白金(II)サイトを保持することができる。これらの白金化合物を空気中,300500°Cの温度範囲で焼成処理すると,白金サイトに配位したアンモニア分子の脱離が進行し,水溶性の新規白金種配位ポリオキソメタレートが得られる。その際,不溶性粒子の生成は観測されない。焼成処理により得られた白金化合物の中でも,Cs4[SiW11O39{cis-Pt(NH3)2}2]およびCs4[GeW11O39{

cis-Pt(NH3)2}2]を焼成することで得られた水溶性白金固体は,酸化チタン共存下での可視光照射による20%メタノール水溶液からの水素発生に対し優れた触媒活性を示し,12時間後の白金一原子当たりのターンオーバー数は約6500に達した。本研究課題の2年目は,申請者らが新規に合成・構造解析した二核白金(II)種配位ポリオキソメタレートのセシウム塩を空気中,300°C500°Cの温度範囲で5時間焼成処理することにより,アンモニウム分子が脱離した水溶性の新規白金種配位ポリオキソメタレートを得ることに成功した。焼成により得られた化合物中の白金サイトの安定性は,無機配位子として用いた欠損型ポリオキソメタレートの安定性に依存しており,ケイ素およびゲルマニウム中心のポリオキソアニオンを用いた場合には,不溶性粒子の生成が観測されず,優れた安定性を示すことを見出した。一方,白金種やポリオキソアニオンの安定性は欠損種の安定性だけでなく,対カチオンにも依存した。テトラメチルアンモニウム塩などの有機アンモニウムカチオンを対カチオンとした場合は,500°Cの焼成処理によりポリオキソメタレート構造の分解が進行し,それに伴って不溶性粒子が生成したが,セシウム塩の場合にはそれらの生成は観測されず,種々の機器分析結果からもポリオキソメタレート骨格構造が保持されていることを確認した。空気中,300°Cで5時間焼成することで得られた三種類の白金固体のうち,水溶性が保持されていたケイ素およびゲルマニウム中心の白金固体は,可視光照射下での20%メタノール水溶液からの水素発生に対し優れた光触媒活性を示した。12時間後の白金一原子当たりのターンオーバー数は約6500に達し,トリエタノールアミン水溶液中からの水素発生実験で観測された失活が観測されなかった。以上のように,従来の白金原料の焼成処理では得られない新たな水溶性白金固体を得ることに成功しており,白金の新機能発現と高効率利用へ向けた技術開発は,概ね順調に進展していると判断している。一方,上記の光触媒反応では高活性を示さなかったCs4[SiW11O39{cis-Pt(NH3)2}2]を空気中,600700°Cの温度範囲で焼成処理すると,数nmオーダーの白金ナノ粒子を含む新規構造体が得られることが分かった。この固体を光触媒として用いた場合,焼成前の白金化合物や市販の白金ナノ粒子よりも高活性を示したことから,焼成処理が触媒機能向上に効果を示すことが分かった。研究代表者は,ケギン型およびドーソン型ポリオキソメタレートの骨格構造の一部を位置選択的に欠損させ,その欠損部位へ2価の白金種を配位させた新規二核白金化合物の合成を行った。得られた白金化合物を光触媒に用い,可視光照射下での水からの水素発生に対する活性評価を行うことで,中心元素,窒素含有配位子,骨格構造が光触媒機能へ与える影響について検討した。その結果,ポリオキソメタレート骨格構造(ドーソン型構造)が光触媒機能の向上に大きく寄与することが分かった。ケイ素中心を有するケギン型二核白金化合物については,空気中での焼成処理により新たな水溶性の白金-タングステン構造体が形成することを見出した。これまでの研究成果で,白金化合物の光触媒活性に対する焼成処理の効果が予想以上に大きかった事実を踏まえ,来年度以降は,焼成処理により変化した白金化合物の構造決定と,焼成条件が光触媒活性へ及ぼす影響について詳細に検討する予定である。また,水からの水素発生に対する活性評価(特に,助触媒としての利用)に加え,焼成処理により新たに発現した可視光領域の吸収帯を利用した光増感剤としての機能評価や,有機分子の光酸素酸化,有害物質の光酸化分解等に対する触媒活性についても検討する予定である。
麻酔薬・アルコールのα_2アドレナリン受容体サブタイプに対する作用の解析

これまでにα2アドレナリン受容体(α2AR)のサブタイプα2A、α2B、α2CいずれかのmRNAとG蛋白質結合型内向き整流性カリウムチャネル(GIRK)サブタイプGIRK1/GIRK2のmRNAsをアフリカツメガエル卵母細胞(oocyte)に注入し、二つの蛋白質を細胞膜に同時に発現させ、機能的にも共役させることに成功した。α2ARのアゴニスト(UK14,304)刺激により生じるカリウム電流に対する静脈麻酔薬(ペントバルビタール・プロポフォール・ケタミン・アルファキサロン)、揮発性麻酔薬(ハロセン)、エタノールの作用をそれぞれのサブタイプについてアゴニストのEC_<50>値で調べた。全ての薬物で臨床濃度と高濃度の作用を調べた。静脈麻酔薬は全てのサブタイプでアゴニスト刺激カリウム電流にほとんど影響を与えなかった。エタノールは全てのサブタイプでカリウム電流を濃度依存性に増強したが増強の程度はGIRK1/GIRK2自体のカリウム電流に対する増強と同程度だった。またハロセンは全てのサブタイプでアゴニスト刺激カリウム電流を濃度依存性に抑制したが抑制の程度はGIRK1/GIRK2自体のカリウム電流に対する抑制と同程度だった。これらの結果から全ての薬物はα2ARには直接作用しないがエタノールとハロセンはGIRK1/GIRK2に対する作用を介して生体内でα2ARの生理的作用を調節している可能性があることがわかった。すなわちエタノールは内因性のカテコールアミンによるα2AR刺激によるカリウム電流を増強して鎮痛作用を発現し、一方ハロセンはα2AR刺激によるカリウム電流を抑制しハロセン麻酔の興奮症状や低濃度での痛覚過敏などの薬理作用と関係しているかもしれない。α2アドレナリン受容体(α2AR)サブタイプα2A、α2B、α2CのcDNAs(pBC expression vector)をmRNAにin vitro transcriptionするため、α2A、α2BをpBluescript II KS-vector、α2CをpGEM-T Easy Vectorにサブクローニングした。pBluescript II KS-vectorにサブクローニングされているGIRK1、GIRK2 cDNAsをin vitro transcriptionし、Injectorを用いてGIRK1/GIRK2 mRNAをα2 ARサブタイプ(2A,2B,2C)のいずれかのmRNAと一緒に同じアフリカツメガエル卵母細胞(oocyte)に注入した。Incubator(17-19°C)で3日間培養し二種類の膜蛋白質を共発現させた後、電位固定法でoocyteの細胞内電位を,-80mVにした。高濃度カリウム液を灌流すると内因性に活性化されているGIRK1/GIRK2チャネルにより内向きのカリウム電流が生じた。電流が安定化した後、選択的α2ARアゴニストのUK14,304を投与するとα2AR由来のカリウム電流がすべてのサブタイプで観察された。これはin vitroにおいてもα2ARがGIRKチャネルと共役することを示している。すべてのサブタイプでUK14,304濃度依存的にα2AR由来カリウム電流を増加させた。(EC50[nM]:α2A,3.4;α2B,89;α2C,212,Hill coefficient:α2A,1.0;α2B,1.0;α2C;1.0)今後の研究でそれぞれのα2 ARサブタイプでα2 AR由来カリウム電流に対する麻酔薬及びアルコール(ハロセン、イソフルレン、セボフルレン、笑気、ペントバルビタール、プロポフォール、ケタミン、エトミデート、エタノール)の影響を調べる。
組織環境要因としてのNotchLによる細胞系譜決定の分子機構解析

近年、ES細胞やiPS細胞、あるいは組織幹細胞に関する情報が蓄積し、幹細胞を用いた「再生医療」が現実味を帯びてきている。しかし、幹細胞は単独では機能的成熟細胞に分化せず、必ず何らかの組織環境に応じて分化することが知られている。よって、幹細胞を用いた組織再生の実現には、組織環境を分子的に理解し、それを精緻に制御することが重要である。申請者は、組織環境要因としてのNotchリガンド分子に焦点を当て、リンパ球分化と膵発生をモデルとして、その分化制御の分子機構について追求した。胸腺T細胞分化におけるNotchリガンドの役割これまでの研究から、T細胞分化環境としての胸腺の分子的本態は、Notchリガンド(NotchL) : Delta-like 4(Dll4)であることを明らかにした。本年度は、Gain-of-function、Loss-of-functionシステム両者を駆使し、Dll4欠失条件下でのDll分子の機能を調べるため、FoxN1-Cre、Dll4-floxed、CAG-floxed[CAT]-Dll4あるいはDll1(Cre依存的にDll4遺伝子欠失を誘導すると同時に、Dll4あるいはDll1を発現)マウスをそれぞれ作製した。前者では、胸腺分化の完全な回復を認め、システムが適切に機能していることが証明された。これに対し、Dll1を発現した後者のマウスでは、新生仔期でまったくT細胞は分化せず、また多くのB細胞が出現し、Dll1はDll4の機能をまったく代替しなかった。これまでのin vitro分化系を用いた解析からは、両Dll分子間の機能的差異は認められず、本来の胸腺環境を用いた解析系はきわめて有用なことが確認された。今後は、in vivoモデル系を用いて、両分子の機能的差異を、分子レベルで明らかにする必要がある。我々のグループでは、すでにこうした解析をより迅速に行うべく、遺伝子改変ES細胞をヌードマウス胚盤胞へ導入し、ES細胞由来の胸腺上皮細胞にて機能解析を行う系(nude mouse blastcyst complementation)を作製した。次年度以降、こうした解析系を用いて、Dll分子のin vivoにおける機能発現の分子機構をより詳細に探索する。膵発生過程におけるDll1、Jagged1の役割膵内分泌細胞分化に必須の転写因子:Ngn3が、Notch下流にて機能するHes1の標的遺伝子であることから、膵細胞分化にNotchシグナルが関与することは早くから想定されていたが、膵細胞に主として発現するとされたNotch1/2遺伝子欠損マウスでは膵発生異常がきわめて微細なことから、膵発生におけるNotchシグナルの役割には疑問が呈されていた。我々は、膵未分化上皮細胞(CD49f^+CD326^+にてNotch1、Notch2およびNotch3が発現することを見出し、Notch分子群に機能的重複がある可能性を示唆した。また同細胞にDll1、Jagged1が発現することを確認した。そこで、Ptfla-Cre、Dll1-、Jagged1-floxedマウス(膵実質細胞にてDll1、Jagged1遺伝子を欠失)を作製・解析し、(1)未分化内分泌細胞への分化亢進、(2)腺房組織の減少、(3)膵管の異常拡大、(4)ラ島構造の異常とa/b細胞比の上昇等の異常形質を伴う、膵臓の発生不全を認めた。さらに、同遺伝子欠失マウス膵臓では、発生後期に、未分化内分泌細胞(CD49f^<lo>CD133^+)および膵幹細胞(DBA^+CD326^+CD133^+)画分が顕著に減少することを見出した。これは、幹細胞を含む膵実質未分化細胞の"未分化性"を維持するために、Dll1/Jagged1を介するNotchシグナルが必須であり、その消失が未分化細胞の枯渇を促すことを示しているものと推察された。以上のことから、膵細胞分化におけるNotchシグナルの役割が初めて明確となり、今後の、膵未分化細胞を用いた膵組織再生におけるNotchシグナルの有用性を明らかにできた。Cre/loxPシステムを用いた系列追尾実験(1ineage tracing)から、マウス胎生後期における多能性膵未分化細胞はSox9(+)Hnflbeta(-細胞分画に存在することが推察されたが、存在部位やその支持機構については明らかでなかった。Notch系は、未分化能維持機構として機能することが報告されているが、マウス膵臓での幹細胞支持システムとしての寄与については報告されていない。我々は、マウス胎生早期よりSox9(+)細胞を膵上皮組織中に見出し、後期ではHnflbeta(-)あるいは(+)細胞として、それぞれ、腺房中心(centroacinar、CA)細胞とそれ以外の膵管細胞を認めた。EpCAM(+)CD133(+)DBA(-)画分としてCA細胞が同定されることを示し、同細胞を純化後、凝集培養を行ったところ、すべての膵系列細胞に分化することを確認した。

一方、No七chリガンドとしてDll1およびJag1が、胎齢11.5から18.5まで、膵上皮細胞、特に後期ではCA細胞を含む管細胞上に認められた。Dll1は胎生早期(E10.5以前)、Jag1は生後、それぞれ単独で発現することも確認でき、それは各遺伝子を欠失した膵組織にて、それぞれ胎生期、生後に発生異常を示す報告と一致した。そこで、両遺伝子のfloxedマウスをPtfla-Creマウスと交配し、両分子消失における膵幹細胞への影響について調べた。その結果、膵未分化細胞の維持に必須の転写因子:Sox9の発現低下とともに、CA細胞が完全に消失することを明らかにした。すなわち、膵組織構築が完了する胎生後期にて、膵幹細胞としての機能を有するCA細胞は、CA細胞自身あるいはその近傍に存在する管細胞上に発現するNotchリガンド:Dll1およびJag1によって維持されているが示された。
ミトコンドリアDNA傷害細胞におけるストレス応答とその制御

本年度は、新たに入手した2系統のρ0細胞(子宮頸がん細胞由来HeLaおよび舌がん細胞由来SAS細胞)について、特に細胞膜状態に着目し解析を行った。その結果、これら2系統のρ0細胞はいずれも細胞膜の過酸化が亢進していることが判明した。膜の酸化が亢進することにより過酸化水素の取り込みが増加し、細胞死が惹起されることが予想されたので、細胞膜の代表的な酸化脂質のひとつであり、培養上清に添加すると細胞膜に取り込まれることが報告されているPOVPCを親株の培養上清に加えた後に過酸化水素処理を行ったところ、酸化脂質を加えた細胞では加えなかった細胞に比べ、細胞死がより誘導されることが判明した。次にρ0細胞において細胞膜酸化を起こしている分子を調べたところ、脂質を酸化する酵素である5-, 12-, 15-リポキシゲナーゼの遺伝子発現が上昇していることがわかった。さらに、これら分子の発現ををウエスタンブロットにて解析したところ、12-, 15-リポキシゲナーゼのタンパク発現が亢進していることが判明した。これらのことから、ミトコンドリアDNAに障害をもつρ0細胞では、リポキシゲナーゼの発現が亢進し、膜脂質の過酸化が引き起こされ、その結果、過酸化水素の取り込みが上昇し、酸化ストレスに感受性を示すことが明らかとなった。また、解糖系、電子伝達系の活性については、143B細胞において、TCAサイクルや、電子伝達家のの遺伝子発現が概ね亢進していることが明らかとなった。ミトコンドリアDNA (mtDNA)を欠失したρ0細胞における遺伝子発現について、親株である143B (Osteosarcoma由来細胞株)と比較検討した。親株とρ0細胞をピルビン酸及びウリジン存在下の培地にて培養し、十分育ったところで細胞を回収した。まず、DNAを市販のキットを用いて抽出し、mtDNAが欠失しているかを確認した。その結果、ρ0細胞においてはmtDNAは検出限界以下であった。次に、回収した細胞をISOGEN処理しRNAを抽出した。予備的なDNAアレイ実験で発現変化が認められた遺伝子群のプライマーを用いてSYBRGreenを用いた定量PCRを行ったところ、ミトコンドリア関連遺伝子のみならず、分子シャペロンや抗酸化酵素群の遺伝子発現が変化していることが明らかとなった。ミトコンドリア関連遺伝子については、ミトコンドリアに局在し、活性酸素を消去する酵素であるMnSOD、ミトコンドリア膜の物質輸送に関わるTOM22の遺伝子発現が亢進していた。分子シャペロンにおいては、HSP90a, HSP72, HSP70等の発現が有意に亢進しいた。さらに、DNA修復酵素であるKu86の遺伝子発現も亢進していた。ρ0細胞におけるこれらの遺伝子発現の亢進は、細胞内で活性酸素量が上昇し、それにより細胞内構成要素が親株に比べてよりダメージを受け、そのダメージを修復させようとしているのではないかと考察された。また、アポトーシスに関与する遺伝子であるチトクロムCやFas等の遺伝子発現も亢進していることも明らかとなった。また、MnSODおよび、CuZnSODの過剰発現用コンストラクトを作成し、シークエンスにてベクター内に目的遺伝子が挿入されていることを確認した。当初の予定通りρ0細胞における遺伝子発現変化について定量PCRにて親株と違いがある複数の遺伝子を明らかにできたため。新たに入手した2系統のρ0細胞(子宮頸がん細胞由来HeLaおよび舌がん細胞由来SAS細胞)について、抗酸化酵素群をはじめとした遺伝子発現変化を調べた。その結果、ミトコンドリアに局在し、抗酸化作用を有するMnSODの発現が以前調べた143B同様上昇していることが判明した。しかしながらそれ以外の抗酸化酵素群の遺伝子発現については、有意な差は見られたものの、逆に発現が減少しているものも見られた。また、新たに入手した2系統のρ0細胞について、酸化ストレスに対する感受性を調べたところ、活性酸素種のひとつである過酸化水素に対して感受性を示すことがわかった。過酸化水素を分解するカタラーゼの活性を調べたところ、予想に反して、ρ0細胞のカタラーゼ活性は親株よりも高かった。また、ATP量を調べたところ、ρ0細胞ににおけるATP量は減少していた。さらにATPのエネルギーを用い細胞膜上のイオン交換に関与するATPaseの発現にも変化が見られた。そこで細胞膜の膜電位を測定したところ、ρ0細胞においては細胞膜電位が減少していた。過酸化水素処理後の細胞内過酸化水素量についてHYDROPを用いて解析したところ、ρ0細胞においては、親株に比べ内在性の過酸化水素量の上昇するタイミングが早いことが判明した。以上のことから、ρ0細胞においては、内在性のカタラーゼの活性よりもむしろ細胞膜状態の違いによってその感受性が示唆されることがわかった。新たに入手した2系統のρ0細胞について遺伝子発現変化を調べ、これらの細胞においてもストレス応答に関与する分子の発現に違いが見られることが分かったため。また、ρ0細胞ではATP量が減少していること、さらに、酸化ストレスのひとつである過酸化水素に対する耐性を調べたところ、ρ0細胞は酸化ストレスに感受性であり、細胞膜状態の変化も引き起こされていることも明らかにできたため。