hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
匂い受容野の形成に寄与する神経基盤の解明

夜行性昆虫の嗅感覚器(触角)は長く、しかも自発的に動くため、匂いの空間分布を捉えるのにすぐれた特徴を持つ。我々は細胞内記録・染色法を用いることによって、オスのゴキブリの触角の基部先端の特定領域の性フェロモン刺激に応じる介在ニューロン9個を形態学的、生理学的に同定することに成功した。各々のニューロンの樹状突起は大糸球体に入力する感覚細胞の触角上の位置に応じて明瞭に組織化されていた。また、これらのニューロンの軸索終末は多種感覚連合中枢であるキノコ体傘部の異なる領域に投射する一方で、前大脳側葉部には収束していた。以上より、キノコ体が匂いの空間構造の把握に重要な役割を果たすことが示唆された。夜行性の動物は、視覚を補うためにしばしば匂いによるコミュニケーションを発達させている。本研究では、長い嗅感覚器(触角)を持ち、正確な匂い源定位能力をもつワモンゴキブリをモデル動物として、匂いの位置情報を符号化するニューロンの形態・生理学的基盤を明らかにすることを目的とする。平成24年度は予定通り、匂い受容野形成の形態学的基盤の研究に注力した。まず、性フェロモン処理に特化した大糸球体から出力する投射ニューロンの細胞内記録・染色を継続して行い、サンプルサイズを従来よりも3割程度増やすことに成功した。これにより、投射ニューロンが11タイプからなることをほぼ確定させた。次に、大糸球体に入力する嗅受容細胞の軸索の詳細な組織化を明らかにするための簡便かつ有効な方法を開発した。それは触角の切断と数日後の色素注入により、退化した嗅細胞の軸索を可視化するという方法で、それまで染色の困難であった触角末梢に由来する嗅受容細胞の投射領域・体積を定量的に計測することが可能となった。また、総研大との共同研究により、嗅受容細胞の軸索をビオチン・ローダミン、投射ニューロンをルシファーイエローで標識し、これを免疫電顕法により観察する実験も進行中である。これらのデータは現在執筆中の論文に反映させる予定である。なお、触角の局所匂い刺激に応じる触角葉内の局所介在ニューロンの同定にはまだ至っておらず、継続的な研究が必要である。平成25年度は性フェロモン情報処理に特化した大糸球体から出力する投射ニューロンの細胞内記録・染色を継続して行い、サンプルサイズを従来よりもさらに2割程度増やすことに成功した。これにより、8タイプのニューロンの触角上の受容野を確定させることに成功した。また、実施の遅れていた触角の局所匂い刺激に応じる触角葉内の局所介在ニューロンの細胞内記録・染色にも成功し、これが少なくとも形態学的特徴の異なる4タイプに分けられることを明らかにした。概数でいえば、細胞内記録できた局所介在ニューロンのおよそ3割が触角の特定の領域の刺激に対して興奮性、もしくは抑制性の応答を示すという驚くべき結果が得られた。総研大との共同研究により、嗅受容細胞の軸索をビオチン・ローダミン、投射ニューロンをルシファーイエローで標識し、これを免疫電顕法により観察する実験も行ってきたが、観察領域の特定が極めて難しく、プレリミナリーな知見にとどまっている。過去6年間の主たる研究データを集積した論文についてはほぼ完成し、投稿準備もほぼ完了している。以上、研究計画の達成率は約7割と総括できる。電顕レベルの研究については今後も共同研究として継続していく予定である。夜間に活動する動物は、視覚を補うためにしばしば匂いによるコミュニケーションを発達させている。本研究では、長い触角を持ち、正確な匂い源定位能力をもつワモンゴキブリをモデル動物として、匂い受容野形成の形態・生理学的基盤を明らかにすることを目的とする。我々は先行研究から成虫オスの一次嗅覚中枢には性フェロモンを特異的に処理するための大きな嗅覚糸球体が存在し、そこから出力する投射ニューロンには触角全域に受容野を持つ1本のニューロンと触角の一部だけに受容野を持つニューロン(局所受容野ニューロン)が複数存在することを発見している。平成23年度は当初の計画通り、新規局所受容野ニューロンの探索を行った。我々はこれまでに同定してきた4本のニューロンに加え、2本の新規局所受容野ニューロンの生理・形態学的同定に成功した。

これらのニューロンは触角の長軸方向に広い受容野を持っており、その領域は既知のニューロンの受容野と一部重複していた。このことは、受容野が匂い分子の塊(フィラメント)のサイズ依存的に細分化されている可能性を示唆する。同時並行して、単一触角感覚子への色素注入により、性フェロモン糸球体への投射が細胞体の位置依存的に組織化されていることを再確認した。また、触角全域に受容野を持ち、異なる性フェロモンの成分を特異的に処理する2本の投射ニューロンの軸索終末がキノコ体においては異なる領域に分布し、側葉においては完全に重複していることを明らかにした。これらの知見を含む研究成果は5本の原著論文として国際誌に発表した。我々は今回の新規ニューロン発見により、触角の長軸方向に受容野を持つフェロモン受容性介在ニューロンについては全タイプを同定できたと考える。一方で触角前後に受容野を持つ投射ニューロンの発見には至っておらず、今後も継続して探索を続ける予定である。平成24年度は研究二年目に当たる。研究の主要な目的は論文投稿を想定し、フェロモン受容糸球体から出力する投射ニューロンのサンプルサイズを増やし、投射ニューロンの機能的なタイプがいくつあるのかを確定させることにあった。我々は粘り強い実験の結果、各ニューロンタイプのサンプルサイズを3割4割程度増やすことに成功した。並行して行っている嗅覚求心繊維と投射ニューロンのシナプス様式についての研究も総研大の協力を得て、着実に進んでいる。最近の数ヶ月は過去6年の研究の集大成となる論文の投稿準備に注力しているため、触角の局所刺激に応じる触角葉内在性介在ニューロンの同定は進んでいない。関連研究については共著の原著論文を1本、著書(分担執筆)を1本パブリッシュした。以上を総合的に判断し、達成度は80%としたい。平成23年度は研究初年度にあたる。初年度のメインプロジェクトは、フェロモン受容糸球体から出力する投射ニューロンの新規タイプの同定である。我々は粘り強い探索の結果、触角の長軸方向の一部に受容野を持つニューロンを新たに2タイプ同定した。これらのニューロンは樹状突起の形状、生理応答が他のニューロンタイプと明瞭に異なっており、新しい機能をもつことが強く示唆された。本発見は今後、受容野形成の神経基盤を電顕レベルや薬理学的レベルで解明していく上で極めて重要な知見となる。一方で触角の前後に受容野を持つニューロンについては未だ発見に至っていない。このようなニューロンが存在していない可能性も十分にあるが、刺激法を改良するなどして引き続き探索を行う予定である。関連研究については5報の原著論文をパブリッシュすることができた。そのうち2報は私が筆頭著者かつ責任著者である。以上、研究は当初の予定通り順調に推移しており、達成度は90%と自己評価できる。平成25年度は研究の最終年度にあたるため、研究の「選択と集中」をシビアに行うこととしたい。まず、投射ニューロンのスパイク活動と触角運動の相関について調べることを当初の計画に盛り込んでいたが、平成24年度の予備実験から当ニューロンと触角運動の間には明瞭な相関関係が認められないことが判明した。そこで、この研究計画の実施については留保する。一方で、触角全域に受容野を持つ投射ニューロンと触角局所に受容野を持つ投射ニューロンの求心繊維とのシナプス形成様式については試料の包埋までは成功しているため、引き続き超薄切片を作成することで、両者のシナプス形成様式に違いがあるのかどうかについて調べる。
新規計測機器を用いた、反動動作による運動パフォーマンス向上メカニズムの解明

本研究の目的は、反動動作による筋力増強効果のメカニズムを、腱伸長、予備緊張、residual force enhancementに着目して検証することであった。この目的を達成するため、筋収縮を電気刺激で誘発することで神経系の影響を排除し、腱を有する条件と排除した条件で反動効果の程度を比較し、さらに、予備緊張のみを含む条件、予備緊張とresidual force enhancementを含む条件間で反動効果の程度を比較した。その結果、腱を排除した条件でも明らかな反動効果が確認され、予備緊張、residual force enhancementいずれも反動効果への貢献が確認された。スポーツパフォーマンスは、反動動作を用いることによって増強する(反動効果)。したがって、反動効果が生じるメカニズムを明らかにすることは、スポーツ科学において重要な研究テーマである。そこで、本研究では、反動効果のメカニズムとして考えられている各要因を個別に抽出することで、どの要因が本当に反動効果に貢献しているのか、さらには、各要因の効果の程度を明らかにすることを目的とした。この目的を達成するために、新規に計測システムを作成し、ラットの摘出筋(ヒラメ筋)を対象に実験を行った。反動効果のメカニズムとしては、伸張反射、腱の弾性エネルギー、予備緊張、residual force enhancementの4つが挙げられている。この内、伸張反射の影響を除外するために、本研究は筋収縮を全て電気刺激で誘発し、人工的に筋収縮レベルを一定にした。加えて、腱の弾性エネルギーの影響を明らかにするため、腱を有する条件、および腱を有さない条件で反動効果を算出し、腱が反動効果に与える影響を検証した。その結果、腱を有さない条件であっても、腱を有する条件と同程度の反動効果が得られた。この結果は、腱が反動効果に貢献していないことを示しており、反動効果は、残りの2つの要因、すなわち予備緊張とresidual force enhancementによって生じていると考えられる。今年度は、昨年度に取得したデータの分析、考察、論文の執筆を行った。これまでは、反動動作による筋力増強は、腱に蓄積された弾性エネルギーの利用が主要因と考えられてきた。しかしながら、本研究において、腱を有する条件と腱を排除した条件間で反動効果の程度を比較したところ、反動効果に有意差は認められなかった。この結果は、少なくとも本研究の実験設定においては、腱の反動効果への貢献は無視できるほど小さいことを示しており、その他の要因である、予備緊張およびresidual force enhancementが反動効果の主要因であることを示唆している。しかしながら、本研究はラットのヒラメ筋およびアキレス腱を対象としたものであり、ヒトやその他の動物とは、筋力や腱の構造が異なることに注意する必要がある。例えば、ラットのヒラメ筋はヒトのヒラメ筋ほど発達しているわけではないため、アキレス腱を牽引する力が弱く、腱に弾性エネルギーを蓄積することができなかったということも考えられる。これらを考慮すると、本研究によって結論付けることができるのは、「腱に蓄積された弾性エネルギーは必ずしも反動動作による筋力増強に貢献しない」、および「弾性エネルギー以外の要素が反動効果に貢献しており、その要因としては予備緊張とresidual force enhancementが挙げられる」の2つである。今年度は、新規に筋力計を作成し、これまでは経験のなかった動物実験を学ぶ必要があったため、実験準備に多くの時間がかかることを想定していた。幸い、上記2つがスムーズに進んだため、早期に実験を開始することができ、興味深い実験データを得ることが出来た。運動生理学現在、反動効果の主要なメカニズムとして考えられている、腱の伸び縮みによる弾性エネルギーの蓄積・開放の影響は、非常に小さいという結果を得た。それでは、反動効果は何によって生じているのか、という疑問が生じる。そこで、申請者の研究結果に基づき、反動効果の原因として考えられる残り2つの要因、すなわち予備緊張とresidual force enhancementに焦点を当て、これらいずれかの影響を意図的に増大させる状況を作り、反動効果の程度を比較することで、反動効果への貢献の程度を検証する。筋力計の作成に関し、既存の機材で対応できる部品があったため、支出が減少した。部分的に既存の機材で対応したため、初期費用は安くなったが、追加の改造費用が必要になった。そこで、繰越金の多くは、この機材改造費用に充当する予定である。
1910～30年代イギリスにおける音楽劇の発展過程に関する研究

191030年代のロンドンにおいては、ミュージカルの先行芸能(ヴァラエティ、レヴュー、オペレッタなど)が数多く上演されていたが、それらのジャンルは当時、ロンドンに限らず、欧米の主要な都市や日本においても同様に流行していた。本研究課題はその種の演劇が、外国の演劇文化と交流し国際化して行く過程において、いかに国民的な性格を持つものへと変化していったのかを明らかにすることを目的としている。3年目の2018年度は、ノエル・カワードの作品を中心に研究を進めた。イギリスの劇作家ノエル・カワードは、ストレート・プレイ以外にもレヴューやオペレッタなどの台本を書き、作詞や作曲もしていたが、そのカワードによるレヴューの中から、1920年代の『ダンスを続けて(On with the Dance)』(1925年)と1930年代の『作詞作曲(Words and Music)』(1932年)の2作品の上演に関する資料を精査することにより、両者の間の違いを明確にすることを試みた。その結果、1920年代には多様な文化が交錯する国際的な場であったカワードのレヴューも、1930年代になると外国の要素を排除した国内志向の強いものへと変化していったことがわかった。レヴューというジャンルは同時代の世相を微妙な方法で諷刺的に描く特徴を持っていたが、特に『作詞作曲』においては、1929年の世界恐慌や1931年のウェストミンスター憲章(大英帝国のブリティッシュ・コモンウェルスとしての再編)等との関連性を指摘できることもわかった。本研究の場合、国際化の過程を経て愛国主義の方向に向かう動きを、ポピュラー音楽劇の発展過程の中から見出そうとしている点に意義があると言える。本研究課題が始まってから、親族の介護の問題が生じたため、また、他の研究プロジェクトが始まりそちらにもいくらか時間を費やすことになったため、全体的にやや遅れが生じた。本研究の補助事業期間の延長が認められ、2019年度が最終年度となった。2019年度においては、これまでに行った調査研究の内容を論文等にまとめて発表する予定である。具体的には「研究実績の概要」欄に書いた内容をまとめたものと、坪内士行が英国に留学していた1910年代のロンドンにおける音楽劇の状況を特に国際性や多様性の観点からまとめたものを、論文の形で発表する予定である。191030年代のロンドンにおいては、ミュージカルに先立つ様々な演劇や芸能(ヴァラエティ、レヴュー、オペレッタなど)が上演されていたが、それらのジャンルは当時、ロンドンに限らず、欧米の主要な都市や日本国内においても、同様に流行していた。本研究は、ロンドンにおけるその種の演劇(特にミュージカル・レヴュー)が、外国の演劇文化と交流し国際化していく過程において、いかに国民的性格を持つものへと変化していったのかを明らかにすることを目的としている。1年目である2016年度は、対象とする時期のうち前半の1910年代20年代前半を中心に、ロンドンの音楽劇の国際性に焦点をあてて研究を行った。具体的には国境を越えてグローバルに活躍していた国内外の俳優やプロデューサー等について、資料を収集することから始め、夏には一度渡英して、ヴィクトリア&アルバート美術館、ウェストミンスター・ライブラリー、大英図書館等の演劇コレクションを調査した。さらに、1910年代に英国留学を経験している日本の演劇人(特に坪内士行)の書き残したエッセイ等も資料の一部として利用し、彼らの活動もまたロンドンの演劇界の国際性に寄与するものととらえることで、国際化するロンドンの演劇界の状況を多面的に明らかにすることを試みた。また、交付申請書においては2年目に計画していたことであるが、英国における現在のレヴュー、つまり、レヴューのその後の発展形を確認するために、8月の英国出張の際にエディンバラまで出向き、フリンジ・フェスティバルで上演されていたレヴューをいくつか鑑賞した。1.当初予定していたブリストル大学図書館訪問は、改修工事による休館のため見送ることになったが、それを除けば、英国での資料調査はほぼ予定通りに行うことができた。2. 2年めに計画していたエディンバラ訪問を1年早く実施し、スコットランド国立図書館やフリンジ・フェスティバルにおいて本研究課題に関連のある情報収集を行った。3. 1910年代に英国に滞在した日本の演劇人が英国演劇について書き残したエッセイなどを調査し、それらに関する研究発表を行うことができた。2年目である2017年度は、主として1920年代1930年代前半を中心に、ミュージカル・レヴューにおける英国性に特に注意を払いながら、研究を進めた。英国のレヴューのプロデューサーであったチャールズ・B・コクランは、1925年に発表した記事の中で、国際的な要素を持つレヴューの中にも「はっきりとした国民的性格」が認められると指摘しているが、それがいかなるものであったのか、作品の上演に関連する具体的なデータを様々な角度から集めて分析することを目的としていた。人や文化が移動する際に何が受け入れられ、何が受け入れられなかったのかという問題を分析し、その問題がイギリスのレヴューの発展とどのように関連していたのかを探ることを目的とした。そして、コクラン自身の著作を改めて読み返すとともに、1年目の2016年度に英国で収集した資料や、レヴューのスケッチ(寸劇)の台本等を読み進めた。2017年度はまた、日本における草創期の宝塚少女歌劇団の作品との関係にも目を向けて研究を行い、その成果を国際学会において発表した。

1910年代に英国を訪れた坪内士行が、1923年に宝塚少女歌劇団において『開闢以来』という実験的な舞踊劇を創作、上演しているが、この作品の中に、ロンドンのミュージカル・レヴューの影響を読み取ることを試みた。学会では、他の参加者からの反応も良く、また、音楽劇の翻案や英国劇のアジアにおける受容等、同じ関心を共有する多くの発表を聞くことができたので有意義だった。親族の介護の問題を抱えていたため、十分な研究時間を確保することができなかった。上演当時の資料の中から研究課題に関連のある記述を拾い出していく作業に十分な時間を費やせなかったため、論文の執筆にまで至らなかった。191030年代のロンドンにおいては、ミュージカルの先行芸能(ヴァラエティ、レヴュー、オペレッタなど)が数多く上演されていたが、それらのジャンルは当時、ロンドンに限らず、欧米の主要な都市や日本においても同様に流行していた。本研究課題はその種の演劇が、外国の演劇文化と交流し国際化して行く過程において、いかに国民的な性格を持つものへと変化していったのかを明らかにすることを目的としている。3年目の2018年度は、ノエル・カワードの作品を中心に研究を進めた。イギリスの劇作家ノエル・カワードは、ストレート・プレイ以外にもレヴューやオペレッタなどの台本を書き、作詞や作曲もしていたが、そのカワードによるレヴューの中から、1920年代の『ダンスを続けて(On with the Dance)』(1925年)と1930年代の『作詞作曲(Words and Music)』(1932年)の2作品の上演に関する資料を精査することにより、両者の間の違いを明確にすることを試みた。その結果、1920年代には多様な文化が交錯する国際的な場であったカワードのレヴューも、1930年代になると外国の要素を排除した国内志向の強いものへと変化していったことがわかった。レヴューというジャンルは同時代の世相を微妙な方法で諷刺的に描く特徴を持っていたが、特に『作詞作曲』においては、1929年の世界恐慌や1931年のウェストミンスター憲章(大英帝国のブリティッシュ・コモンウェルスとしての再編)等との関連性を指摘できることもわかった。本研究の場合、国際化の過程を経て愛国主義の方向に向かう動きを、ポピュラー音楽劇の発展過程の中から見出そうとしている点に意義があると言える。本研究課題が始まってから、親族の介護の問題が生じたため、また、他の研究プロジェクトが始まりそちらにもいくらか時間を費やすことになったため、全体的にやや遅れが生じた。1年目に収集した資料の整理と読解を引き続き行う。そして、それらをふまえて口頭発表を行い、論文執筆の準備をする。国内外における資料調査もさらに続けて行う。2018年度には国内外での研究発表が予定されているが、それとは別に、これまでに収集した資料の精査を引き続き行い、国内外における資料調査もさらに続けて行う。そして、それらをふまえて論文を執筆する。本研究の補助事業期間の延長が認められ、2019年度が最終年度となった。2019年度においては、これまでに行った調査研究の内容を論文等にまとめて発表する予定である。具体的には「研究実績の概要」
表面傾斜微細孔組織を利用した傾斜接合材料創製プロセスの開発

金属表面の酸化・還元によって金属表面に形成される微細孔組織において、微細孔の大きさの分布に傾斜を持たせ、その微細孔にガラスや、セラミックス液体を浸透させた後、固化させることにより、接合材料を創成するためのプロセスを検討した。微細孔層中に他相が入り込むことによって、高い強度の接合界面の創製が期待できる。一連の実験の結果、金属表面の酸化・還元温度を調整することによって、微細孔の大きさの分布に傾斜を持たせることができる実験条件を見出すことができた。本研究は、FeやCuなどの金属表面を空気中で酸化して、表面の極近傍に100ミクロン程度の厚さの酸化物層を作製し、続いてH_2を含むガス雰囲気を利用してこれらの酸化物層を還元し、金属基板表面に微細孔層を形成させる手法に基づいている。この際得られた微細孔は互いに繋がっているため、試料の一端に基板とは互いに溶解しにくい液体金属を接触させると、この液体は、これらの表面微細孔層に浸透し、濡れ広がる。本研究では、この手法で得られる表面微細孔組織中の穴の大きさ分布に傾斜を持たせる手法を検討するとともに、得られた表面微細孔層とセラミックスとの接合等を行うものである。今年度は、Cu基板を用いて、様々な酸化温度ならびに還元温度において、Cu基板表面に形成させる微細孔組織の孔の大きさ、分布等を詳細に調べた。その結果、次の知見が得られた。1)一旦酸化した層は還元過程において表面から徐々に還元が進行し、微細孔組織が生成する。2)内部に向かって還元および微細孔組織の形成が進む間、それまでに還元・微細孔化した組織は少しづつ焼結が進み、孔の径が大きくなる。3)試料を徐令すると冷却の間に均一な孔径の組織が形成されるが、還元中に急冷した場合には、内部では小さな孔径、表面近傍では、それよりも大きな孔径となり、わずか100ミクロン以内の表面微細孔層の中に孔の大きさに傾斜を持った表面傾斜微細孔組織が形成される。以上の知見に基づいて、本研究の主題である表面傾斜微細孔組織を持つCu基板を作製する実験条件を見出し、その材料作製に成功した。本研究は、金属表面を空気中で酸化して、表面の極近傍(100ミクロン程度)に酸化物層を作製し、続いてH_2を含むガス雰囲気を利用してこれらの酸化物層を還元し、金属基板表面に微細孔層を形成させる手法に基づいている。今年度は、基板をFeとし、各種条件・で得られた表面微細孔層に多成分系酸化物であるスラグを塗布し、水熱条件下にて、反応させた。その結果、スラグは微細孔内に浸透するとともに、化合物を形成し、表面微細孔を有するFe基板と化合物層の接合に成功した。水熱反応を利用したのは、酸化物層を金属基板に塗布した後、セラミックスで通常用いる高温焼結温度まで昇温すると事前に作製した表面微細孔層の孔が焼結により消滅するためである。水熱反応は水環境下であるが、200°Cから350°C程度の温度で反応を生じさせることができるため、金属基板表面の微細孔組織中の孔を保ったまま、酸化物と金属基板との接合を行うことができる。これら一連の実験により、表面微細孔層を持つ金属基板と酸化物との接合が可能性あることが明らかとなった。なお、上記の実験の遂行にあたり、スラグやガラスの水熱反応ならびに水熱反応後物質の加熱あるいはマイクロ波による発泡性(微細孔構造材料)についても併行して検討を行い、最適水熱条件の設定等の知見を得た。
小児長期入院患者に対する1.5次予防型心理的・社会的支援プログラムの構築

医療の進歩により生命予後は改善されたが、悪性疾患や先天性心疾患などでは治療や検査のため長期入院を必要とする。小児期の長期入院では環境変化や痛みなど心身への影響や家族、退院後の社会生活への影響もあり、入院中も切れ目なく心理社会的に健康な成長を促す発達支援を行うことが重要である。問題が生じてから介入するのではなく、早期にハイリスク因子を抽出し、早期介入を行う1.5次予防が必要だと考えた。本研究では、1小児長期入院患者とその家族に対して有効な、1.5次予防型心理的・社会的支援プログラムを策定し、2早期支援プログラムの有効性を検討したい。
地方社会と地域産業の再構築に関する社会学的研究

長期的な不況と経済のグローバル化は地方レベルでの工業空洞化を生み出しており、これまでの地方の社会と地域産業を成立させていた基盤は大きく動揺している。本研究では長野県の諸地域の実態調査を通じて、地方社会の産業転換の実態と、それを可能にする社会的条件を明らかにしようとした。まず、長野県全体を対象として、産業転換の実態を長期的視点から分析した。重工業を主体とした産業構造への転換が昭和恐慌以降の長期的不況によって問題として発生したこと、戦時中の工場疎開と終戦直後の経済再建過程で産業転換の基礎が作られたこと、高度成長期に内陸部への工業分散が機械金属工業を中心とする工業構造への転換を最終的に可能にしたことを明らかにした。同時に、1985年以降の工業関係の諸指標をみると、これまでのような機械金属工業を中心とした産業の発展は限界にきており、サービス化、グローバル化に即応した第二の産業転換が必要となっていることを論証した。次に、具体的なケーススタディとして諏訪地域を取り上げ、製糸業から精密機械工業を中心とした工業構造への転換過程を分析した。また、長野県内でも第一の転換に最も早く成功した地域であるが、機械工業中心の産業構造が限界にぶつかり、第二の転換を最も必要としていることも明らかにした。さらに、もう一つのケーススタディとして、丸子町の小規模機械金属工業の調査結果にもとづき、小規模機械金属工業事業所の存立構造と再生産の基盤を分析した。現在では社会内の人材供給面でも、産業組織的にも、かつてのような小工場の再生産が不可能になりつつあることが地域社会と地域産業にとって最大の問題であることを明らかにした。本年度は、地方レベルにおける工業空洞化の実態と地域レベルにおける空洞化への対応および地域産業の再構築の実態を究明するために、次の3つの方向から調査を実施した。第一に、日本の産業構造の変化と地域間関係についてのマクロな視点よりのデータ分析。これについては産業構造と就業構造についての統計的資料を収集し、さらに地方に対するこれまでの産業政策に関する資料を収集することができた。これから来年度にかけて、データの分析を行なう予定である。第二に、地方都市における地域産業の変化と再構築についての実態調査。本年度は、飯田、駒ヶ根、丸子、米沢について調査を行なうことができた。いずれの地域も、円高とボーダーレス化、そのことによって引き起こされる工業空洞化によって、地域の産業構造そのものが大きく変りつつある。製造工程そのものの高度化によってはもはや対応は難しく、地方産業レベルでも市場の創造・開発が急務となっている。なお、労働集約的な地場産業における工業再構築の事例として、飯田の水引業についてこれまでの調査結果をまとめた。第三に、農村および山村における農林業経営の実態と地域開発の現状についての実態調査。本年度は、豊科町の重柳集落、開田村、南木曾町について調査を行なった。本来の主産業であった農林業についてみると、平地部の稲作農業は米輸入の原則自由化、凶作による減反緩和という動きがきっかけになって中核農家の存立そのものをおびやかしつつあり、また林業就業者の高齢化は地域林業経営そのものを危機状態に陥らせている。地域の環境維持、景観維持という視点から、農林業の機能と地域開発の手法を見直すことが急務である。なお、重柳地区の集落調査結果については、本年度末に報告書をまとめた。本年度においては、昨年度の研究成果を引き継ぎながら、バブル経済崩壊後の地方社会の産業動態を統計資料と事例調査の両側面より分析した。第一に、長野県内の諸地域の工業趨勢についてのデータの収集及び分析を実施した。特に1985年から1990年までの期間と、1990年から1994年に至るまでの期間について、機械金属工業の動向を中心にデータの分析を行なった。

バブル崩壊後の機械金属工業の停滞状況は一般的な現象として見られるが、産地間の格差が広がりつつあること、戦後から高度成長期にかけて形成されてきた精密工業、電機工業の産地構造自体が大きな転機を迎えつつあることが確認できた。なお、分析に使用した基礎資料は『長野県地域別工業時系列統計(19701994)』としてまとめた。第二に、諏訪地域、上伊那地域、下伊那地域、坂城町、丸子町等において、地場企業を対象とした聞き取り調査を実施した。聞き取り調査の結果から、産地の仕事量自体が減少しているわけではないが、利益が出ない企業と収益を確保できる企業との格差が広がっていることが判明した。現在収益を上げている企業は1985年以降(プラザ合意による円高以降の時期)継続して設備と技術に投資し続けてきたという共通性をもっている。設備・技術の格差、人材面での格差、このような要因が産地の企業間の格差と産地間の格差をより鮮明にし、地方の機械金属工業の産地構造を大きく変えていくであろうと考えられる。この他に、長野県内の木曽地域、豊科町、群馬県の甘楽地域を対象として、農山村の地域資源(農産物および地域景観)を軸にした地域開発について実態調査を実施した。本年度は最終年度に当るため、これまでの調査と資料分析のとりまとめを行なった。さらに補足調査も実施し、最終報告書を作成した。内容は以下の通りである。第一に、問題の全体的見通しをつけるために、地域間関係の組織化と組織原理の変化についての一般的考察を行なった。まず、モノと情報の流れが地域間の関係を組織化する時の重要な要因となることを明らかにし、さらに、重工業が基幹産業へと成長する段階と、経済のサービス化、グローバル化が進行する段階とでは、それらの流れが大きく異なってくることを明らかにした。第二に、長野県全体を対象として、産業転換の実態を長期的視点から分析した。重工業を主体とした産業構造への転換が昭和恐慌以降の長期的不況によって問題として発生したこと、戦時中の工場疎開と終戦直後の経済再建過程で産業転換の基礎が作られたこと、高度成長期に内陸部への工業分散が機械金属工業を中心とする工業構造への転換を最終的に可能にしたことを明らかにした。同時に、1985年以降の工業関係の諸指標をみると、これまでのような機械金属工業を中心とした産業の発展は限界にきており、サービス化、グローバル化に即応した第二の産業転換が必要となっていることを論証した。第三に、具体的なケーススタディとして諏訪地域を取り上げ、製糸業から精密機械工業を中心とした工業構造への転換過程を分析した。また、長野県内でも第一の転換に最も早く成功した地域であるとともに、第二の転換を最も必要としていることも明らかにした。第四に、もう一つのケーススタディとして、丸子町の小規模機械金属工業の調査結果にもとづき、小規模機械金属工業事業所の存立構造と再生産の基盤を分析し、現代ではかつてのような小工場の再生産が行なわれなくなっていることが地域産業にとって最大の問題であることを明らかにした。
凝縮相における光化学反応の理論的研究

本年度は、申請研究課題の1つとして、極く最近実験的な報告も始まったアルゴン中におけるヨウ化シアンの光化学反応に関する理論的検討を行った。そのためにまず、ICN-Arの相互作用ポテンシャルを非経験的分子軌道法により計算し、その値をICNの各原子とArとのレナード-ジョーンズ12-6型の関数の和として表した。なお、ICNのポテンシャル関数はすでに公表したものを用いた。次に分子動力学計算を行った。周期的境界条件を科して温度一定(100K)の分子動力学法により基底状態のICNと107個のArよりなる系(密度;1.4g/cm^3)を平衡化した。次にICNを電子励起状態に上げ。4psecまでICNの変化を追跡した。非断熱遷移の取り扱いはMiller-Meyerの方法に寄った。CN断片の回転エネルギーの時間変化を調べた。I°-チャンネルに対応するポテンシャル面上にICNがいる場合は、反応の初期段階(100fsec)では回転エネルギーを得るが、その後徐々に緩和していく。一方、I-チャンネルの場合には、非断熱遷移によって、約300fsec後に、再度回転エネルギーを得ている。これはICNの^3II_<0+>と^1II_1のポテンシャル面の形状と関係付けて説明できる。しかし、これらに要する時間がアルゴン中では10倍近くになっており、ICNを取り巻くAr溶媒によってCN断片が効果的に回転エネルギーを得ることが阻害されるためである。また、気相中ではみられなかったこととして、回転エネルギーの揺らぎが大きいということが挙げられる。これはICNが非断熱遷移の起きる確率の大きな領域を何度も通過しているためで、気相中での光解離反応が非断熱遷移の起きる領域を1度だけ通過するのとは対照的である。また、トラジェクトリーの一部は23psec後、ICNの異性体であるINCの領域にトラップされた。これは「Arマトリックス中でのICNの光化学反応により、気相中では報告のないINCを生成している可能性がある」という実験結果と定性的に一致する。
乳幼児の視線計測による社会的相互作用の定量化と三項関係成立過程の解析

【研究目的】新たな視線の定量解析法を用いることにより、生後4ヶ月から9ヶ月でおこる共同注意の成立過程をあきらかにすることを目的とする。乳幼児と親ならびに第三者あるいは物の間の相互作用を、視線の位置と方向の6次元ベクトルの時系列データとして記録し、動的因果関係に基づいた時系列解析モデルを用いてこの時系列データを解析することにより、他者の視線の動きが、乳幼児の視線の動きに影響する程度を定量化する。対照として、同一の統制された条件下にて、成人の計測を行い、その際に脳機能イメージング手法を組み合わせることにより、共同注意に関与する神経基盤を明らかにする。【計画】乳幼児ならびに検者の行動をビデオ記録する装置、および近赤外光を用いた非拘束的視線追跡システムを京都大学にて構築する。これは被験者の頭部に装着したマーカーからの赤外線反射光を複数の赤外線カメラで検出することにより、複数の被験者の顔面の方向と位置を6次元データポイントとして連続的に計測するシステムである。生後4ヶ月から1ヶ月ごとに10ヶ月まで、詳細な神経学的発達検査とともに、共同注意を含めた視線課題を遂行する。共同注意という現象には、大人の視線に追従して、その指し示している場所を特定する能力が必要である。これら二者の視線の間の相互関係を、発達段階をおって縦断的に定量することにより、発達のどの段階から、共同注意が発生するかを詳細に検討することができる。そこで、共同注意を含めた視線を用いる各種実験パラダイムを用意する。これには、(1)視線課題としてPC画面と対面で行うもの、(2)こどもと親の対面で行うもの、(3)親の立会いのもとで験者とこどもが対面になって行うもの、の3種類を用意し、二項関係および三項関係における、こどもと大人の、視線における相互作用を実験的に統制する。機能的MRIを用いて共同注意の神経基盤を同定する。【進捗状況と成果】京都大学において、視線計測に必要な光学式動態計測装置を備えた観察室を立ち上げた。共同注意ならびにその萌芽的な心的過程を抽出するための、視線を用いた各種実験パラダイムを開発し、検査パッケージとして纏め上げた。その上で乳幼児登録者20名を確保し、前向き縦断研究を開始した。生理研では、共同注意ならびにその萌芽的な心的過程の神経基盤を描出するため、成人における機能的MRI用の課題設計を進めている。統計数理研究所(尾崎:数理統計学)において、視線の時系列データを解析するための統計手法の開発を進めている。共同注意における実際の視線計測データを用いて、定常状態を仮定せずに(つまり時々刻々の)個体間の相互作用を定量できることが判明した。
外資系企業の経営戦略と経営成果

本研究課題である外資系企業の経営戦略と経営成果について実証的研究を進めた。日本の中の外国企業(外資系企業)1490社に、企業戦略および研究開発、生産、マ-ケティングなどの機能別戦略、経営成果に関するアンケ-ト調査表を郵送し、平成4年2月29日までに440社から回答を得た。アンケ-ト調査表は、53の質問、18ペ-ジ、日本語と英語の双方で表現、の本格的なものである。440社の回答は、この種のアンケ-ト調査に関しては異例の多さといったよい。アンケ-ト質問の回答に関する統計分析の結果を基礎にして、外資系企業の成功のキ-ファクタ-を明らかにし、理論的な含意を検討した。平成4年3月27日に、外資系企業に関心のある研究者、実務家、コンサルタントなどを対象としたセミナ-でアンケ-ト調査にもとづいた分析結果を報告する予定である。アンケ-ト調就のこれまでの分析から、日本で成功している外資系企業の特徴として、日本市場を重視、日本子会社を戦略拠点にする、自主的経営を実施、現地人(日本人)が社長、イノベ-ションを生み出す、イノベ-ションの成果を本国親会社に逆移転している、などが明らかになっている。アンケ-ト調査と並行して主要な外資系企業への訪問インタビュ-調査を実施した。そのインタビュ-調査の分析は現在進めているが、すでに1編の研究論文ができている。黄論文は、外資系自動車メ-カ-のなかで成功しているビ-・エム・ダブリュ-のケ-スを分析した。そのなかで、マ-ケティング・イノベ-ションと現地市場への適応の重要性を示し、日本市場で成功するための外資系企業のマ-ケティング戦略の特徴を検討した。以上のような研究からえた成果は、多国籍企業の理論の新しい展開のための材料でもある。すなわち、多国籍企業にとって日本市場および日本子会社の戦略的な位置づけ、自律的な経営と革新の双方向的な移転の間題はますます重要になろう。
遺伝子導入動物による発癌の研究

プロト型癌遺伝子導入マウスでは、それがc-Ha-rasの場合高頻度に癌が発生するが、特定の組織の癌においては常にアミノ酸置換の生じる部位が一定であることが分った。誘導可能なプロモーターにc-fos遺伝子を接続して導入したトランスジェニックマウスにおいて強制的にBリンパ球でc-fosを発現させると、B細胞の分化が停止することが分った。シグナル伝達に関与する新らしい分子であるHS-1,B29,B52が発見された。癌化に必要な2次的な遺伝的変化として染色体異常が考えられているが、その染色体異常がマウスの遺伝的背景によってかなり決定されていること、即ち、ある系統では特定の染色体異常が起こり易いことが分った。また、Tリンパ球の2次的変化としてNotch遺伝子の異常が新らしく同定された。DNA修復酵素であるO^6×4ルトランスフェラーゼの活性を上昇させることにより、発癌の頻度が任くなることが分った。B型肝炎ウイルスのDNAがinvertedrepeatの構造をとり存在していると染色体の不安定化をきたすことが分った。HTLV-1のtax遺伝子の発現とそれに引続く免疫異常により慢性関節リウマチ様の症状がマウスにおいて生じることが分った。また、この免疫異常が任頻度の腫瘍発生の原因ではないかと示唆された。ES細胞を用いての新らしい相同組換え技術が開発された。これにより単なる遺伝子の破壊のみならず小さな変異の導入や完全な遺伝子の入れ換えも可能となった。p53遺伝子の破壊により、一つのグリープはホモにおける癌の発生頻度の増加を観察したが、他のグリープはキメラマウス状態(ヘテロで)で高頻度の癌が生じることを認めた。また、p53欠換マウス由来の細胞を培養することにより、極めて容易にcelllineを確立できることが分った。
慢性閉塞性呼吸器疾患の新規治療法の開発に向けた薬理基盤の構築

未だに有効な治療法がない慢性閉塞性肺疾患(COPD)の治療薬の開発に向けた新たな薬理学的コンセプトの提唱を目的とし,本研究では,肺上皮細胞の分化および機能の調節機構を分子生物学的および分子薬理学的に検討した.まず,肺胞上皮細胞の分化に重要な転写因子として,ETS, Sp1およびSp3を見出し,これらの転写因子の活性調節機構についてもprotein kinase CおよびSp1/Sp3拮抗などを見出すに至った.また,気道炎症の形成に深く関わる好中球エラスターゼが炎症性サイトカインIL-8の発現を亢進するとともに,気道粘液成分の一種MUC1の転写を亢進することを見出し,そのシグナル伝達機構についても解明した.さらに,気道液の分泌に重要な役割を担うアクアポリン(AQP)の機能調節機構として,細胞内の局在変化が重要であることを明らかにし,その調節物質としてLPSを見出した.一方,上記の細胞生物学的な情報を踏まえ,慢性気道炎症に対する薬物療法としてはグルココルチコイドの有効性を考え,副作用の少ないグルココルチコイド様物質としてグリチルリチン(GL)を見出した.GLは,モルモット喘息モデル,慢性気管支炎モデルおよび肺線維症モデルを用いた動物実験において,著明な抗炎症作用および粘液産生抑制作用を示したが,重篤な副作用は生じなかった.さらにin vitroの実験系でも,グルココルチコイドの反応亢進および炎症性サイトカインの産生抑制作用などを確認した.これらの成績は,慢性炎症に基づくCOPDの治療における抗炎症および組織修復に向けた画期的な新コンセプトとして,今後実用化に向けた研究がなされるべき重要な基礎データである.未だに有効な治療法がない慢性閉塞性肺疾患(COPD)の治療薬の開発に向けた新たな薬理学的コンセプトの提唱を目的とし,本研究では,肺上皮細胞の分化および機能の調節機構を分子生物学的および分子薬理学的に検討した.まず,肺胞上皮細胞の分化に重要な転写因子として,ETS, Sp1およびSp3を見出し,これらの転写因子の活性調節機構についてもprotein kinase CおよびSp1/Sp3拮抗などを見出すに至った.また,気道炎症の形成に深く関わる好中球エラスターゼが炎症性サイトカインIL-8の発現を亢進するとともに,気道粘液成分の一種MUC1の転写を亢進することを見出し,そのシグナル伝達機構についても解明した.さらに,気道液の分泌に重要な役割を担うアクアポリン(AQP)の機能調節機構として,細胞内の局在変化が重要であることを明らかにし,その調節物質としてLPSを見出した.一方,上記の細胞生物学的な情報を踏まえ,慢性気道炎症に対する薬物療法としてはグルココルチコイドの有効性を考え,副作用の少ないグルココルチコイド様物質としてグリチルリチン(GL)を見出した.GLは,モルモット喘息モデル,慢性気管支炎モデルおよび肺線維症モデルを用いた動物実験において,著明な抗炎症作用および粘液産生抑制作用を示したが,重篤な副作用は生じなかった.さらにin vitroの実験系でも,グルココルチコイドの反応亢進および炎症性サイトカインの産生抑制作用などを確認した.これらの成績は,慢性炎症に基づくCOPDの治療における抗炎症および組織修復に向けた画期的な新コンセプトとして,今後実用化に向けた研究がなされるべき重要な基礎データである.慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)は,未だに有効な治療法が確立していない難治性の慢性呼吸器疾患である.本研究では,COPD治療薬の開発に向けた新たな薬理学的コンセプトを提唱することを目的とし,気道および肺胞上皮細胞の分化制御機構および上皮細胞の機能調節機構について分子生物学的および分子薬理学的に検討している.本プロジェクトの初年度である本年度は,まず,肺胞II型上皮細胞からI型上皮細胞への分化制御機構についてI型細胞に選択的タンパク質であるアクアポリン5をマーカーとして調べ,そのプロモーター解析ならびに種々の細胞機能に関する検討を行った.その結果,アクアポリン5の転写ならびにI型細胞への分化が少なくとも一部SP1転写因子に依存することを見出した.また,既に気道上皮細胞の分化における重要性を見出していたETS転写因子MEFが,肺上皮細胞においてCキナーゼ依存的に発現が亢進するケモカインGM-CSFの発現調節に必須であることを解明した.一方,COPDの病態生理と密接な関係にある気道粘液の産生制御機構についても,代表的粘液遺伝子であるMUC5ACのプロモーター解析を行い,転写抑制物質の検索を行った.その結果,従来,転写抑制物質は糖質コルチコイド以外に知られていなかったが,生薬甘草の主成分であるグリチルリチンがMUC5ACプロモーターの-1400200bp領域の活性を抑制し,糖質コルチコイド非依存的な転写抑制作用をもつことを見出し,粘液産生制御薬としての応用の可能性を示すに至った.

これらの成績は,臨床的に応用可能なコンセプトとするために,さらに動物個体を用いたin vivo実験による検証が必要ではあるが,従来,全く困難であったCOPDの治療を考える上では,重要かつ確実な第一歩となる基礎データである.慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)は,未だに有効な治療法が確立していない難治性の慢性呼吸器疾患である.本研究では,COPD治療薬の開発に向けた新たな薬理学的コンセプトを提唱することを目的とし,気道および肺胞上皮細胞の分化制御機構および上皮細胞の機能調節機構について分子生物学的および分子薬理学的に検討している.本年度は,まず,肺胞II型上皮細胞からI型上皮細胞への分化制御機構について調べ,II型細胞に存在する転写因子Sp3がI型細胞への分化に伴い,消失することを見出した.このSp3はaquaporin-5等のI型細胞特異的なmRNAの発現を負に調節しており,Sp3による抑制の解除が分化には必須であることがわかった.また,上部および中部気道では,細胞膜結合型ムチンであり気道炎症時に産生が亢進するMUC1ムチンがtoll様受容体のシグナル伝達を抑制することを見出し,気道粘液が自然免疫系の抑制的調節因子であるというインパクトの高い発見をした.すなわち,気道粘液の産生を制御することは気道の確保のみならず,自然免疫系の賦活のためにも重要である.そこで,昨年度から注目してきた気道粘液産生抑制物質であるグリチルリチンの有効性をラットの慢性気管支炎モデルを用いてin vivoで評価した.その結果,グリチルリチンは副腎皮質ステロイドに匹敵する抗炎症作用と気道粘液産生抑制作用を示したが,体重減少や胸腺の萎縮などステロイド様の副作用を全く示さず,副作用の少ない気道炎症治療薬として応用できる可能性を示すに至った.これらの成績は,従来,ほとんど解明されていなかった気道系の上皮細胞の分化および機能発現を理解する上で画期的な進歩をもたらすとともに,COPDで問題となる粘液過剰産生および免疫異常の治療を考える上では,重要かつ確実な一歩となる基礎データである.慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)は,未だに有効な治療法が確立していない難治性の慢性呼吸器疾患である.本研究では,肺胞上皮細胞の分化調節および肺上皮細胞の機能調節について分子生物学的および分子薬理学的に検討し,COPD治療薬の開発に向けた新たな薬理学的コンセプトの提唱を目的とした.本年度は,まず,肺胞II型上皮細胞からI型上皮細胞への分化がSp1/Sp3転写因子により調節されるという昨年度までの成績を基に,本転写因子の活性化薬としてレチノイン酸の効果を調べ,レチノイン酸がII型細胞からI型細胞への分化を著明に促進し,同時に肺胞I型上皮細胞でガス交換の効率化に関わると推定されるアクアポリン5の転写を促進した.従って,肺胞傷害時の呼吸不全治療薬として応用できる可能性を示した.一方,COPDで問題となる気道粘液の過剰産生については,好中球エラスターゼが気道粘液成分の一種MUC1の転写を著明に亢進することを見出し,そのシグナル伝達機構についてもPKCおよびSp1転写因子を始め詳細に解明した.この知見は,COPDの治療における抗炎症の重要性をさらに再認識させるものであった.そこで,COPDの治療に長期投与可能な抗炎症薬として我々が従来から注目しているグリチルリチンの薬効についてもさらに追究した.その結果,グリチルリチンはLPSの気道内投与によって惹起したマウスの気道粘液産生細胞の過生を著明に抑制した.また,ブレオマイシンの気道内投与によるラットの肺線維症にもグリチルリチンは著明な抑制効果を示した.これらのグリチルリチンの作用には,少なくともIL-8およびI型コラーゲンの発現抑制が関わっていることも判明した.これらの成績は,慢性炎症に基づくCOPDの治療における抗炎症および組織修復に向けた画期的な新コンセプトとして,今後実用化に向けた研究がなされるべき重要な基礎データである.
人工的なTight Junctionバリアーの再構築と機能解析

本研究の目的は、Tight Junction (TJ)バリアーの再構築し、その機能解析を行うことである。これまで、TJバリアーの再構築系を実践するために、マウスの表皮ケラチノサイトに着目してきた。マウスの表皮ケラチノサイトには、少なくとも8種類のclaudinのサブタイプが発現しており、当研究室で作製してきたノックアウト(KO)マウスを組み合わせることで、単一claudinからなる表皮ケラチノサイトの作製ができると考えた。そのため、現在、単一claudinからなる表皮ケラチノサイトを樹立するために、KOマウスの掛け合わせを継続して行っている。さらに、本研究の過程で、発現するclaudinの種類だけでなく、その発現量もTJバリアーに大きく影響を与えることがわかってきた。これは、人工的なTight Junctionバリアーの構築を目指す上で非常に重要な知見になると考えられる。そこで、皮膚におけるTJバリアーの要となっているclaudin-1に着目をし、その発現量を制御した6系統の遺伝子改変マウスにおける、表皮ケラチノサイトの初代培養系を用いて、発現量とバリアーの相関関係を検討した。表皮ケラチノサイトにおけるバリアー能の測定には、経上皮電気抵抗(TER)、および物質透過量(FLUX)を用いて測定した。また、発現量変化において、WTを1、KOを0として、総対比をとり横軸に、バリアー能の測定で得られた値を縦軸にすることで、TERとFLUXそれぞれ、発現量とバリアー能の相関関係を調べた。結果、バリアー能と発現量は、対数近似をとることがわかった。そして、このバリアー能に相関して、in vivoにおける表現型も変化することを見いだした。一方で、claudin-1の発現量の変化に応じて、その裏打ちタンパク質であるZO-1や、AJの主要構成タンパク質であるE-cadherin、中間径フィラメントであるkeratin-5などの遺伝子発現量には変化がないことも確認している。こうした中で、このバリアー能に相関した形で、in vivoにおける表現型も変化することも見いだすことができた。バリアー能の低下が始まる発現量から、新生児のマウスにおける皮膚構築異常が観察することができ、この低下の度合いに沿った形で、皮膚構築の変化も起きることがわかった。こうした知見から、表皮ケラチノサイトの実験系は、単にバリアー能の性質を調べるだけでなく、in vivoにおける応答までを追うことができる素材であるといえるだろう。今後は、確立した表皮ケラチノサイトの初代培養系を用いて、人工的なTJバリアーの再構成を行い、解析へと繋げていきたいと考えている。(抄録なし)本研究では、人工的なTight Junction(TJ)構築のために二つのアプローチの実験計画を立てていた。第一にSF7細胞を利用した上皮デザイン化である。そして第二に、ノックアウトマウスの掛け合わせることによる、単一Claudinベースの表皮ケラチノサイトの作製である。まずSF7細胞の系であるが、これまでの研究でTJストランドの再構築に成功していたが、未だTJバリアーの再現には至っていない。一方、第二のアプローチである、単一Claudinの表皮ケラチノサイトを作り出すため、ノックアウト(KO)マウスの掛け合わせを行っており、その過程で新たらしい知見を得ることができた。それは、Claudinの「発現パターン」だけでなくClaudinの「発現量」によっても表現型が異なってくることである。従来のKOマウスの解析では、一種類の遺伝子の発現量を0にすることで表現型がどのようにかわるか、つまり1から0への解析が中心であった。しかしながら、皮膚においては表現型が観察されないサブタイプのClaudinのKOでかつ、異なるサブタイプのClaudinのヘテロ(HE)のマウスを作製すると、皮膚構築異常が観察された。これは、TJバリアーを構築する上で、Claudinの種類ごとのオンオフだけでなく、それぞれのClaudinの発現量の総和によって規定されることが示唆される。さらに、今までKOしても有為な表現型を観察することができなかったClaudinの役割に迫ることもできると考えている。in vivoにおけるClaudinの発現量依存的な、皮膚構築へのTJバリアーの寄与を解明することは単なる機能解析だけにとどまらず、皮膚疾患といった臨床学的にも意義のある研究になると考えられる。

また、発現量変化において、WTを1、KOを0として、総対比をとり横軸に、バリアー能の測定で得られた値を縦軸にすることで、TERとFLUXそれぞれ、発現量とバリアー能の相関関係を調べた。結果、バリアー能と発現量は、対数近似をとることがわかった。そして、このバリアー能に相関して、in vivoにおける表現型も変化することを見いだした。一方で、claudin-1の発現量の変化に応じて、その裏打ちタンパク質であるZO-1や、AJの主要構成タンパク質であるE-cadherin、中間径フィラメントであるkeratin-5などの遺伝子発現量には変化がないことも確認している。こうした中で、このバリアー能に相関した形で、in vivoにおける表現型も変化することも見いだすことができた。バリアー能の低下が始まる発現量から、新生児のマウスにおける皮膚構築異常が観察することができ、この低下の度合いに沿った形で、皮膚構築の変化も起きることがわかった。こうした知見から、表皮ケラチノサイトの実験系は、単にバリアー能の性質を調べるだけでなく、in vivoにおける応答までを追うことができる素材であるといえるだろう。今後は、確立した表皮ケラチノサイトの初代培養系を用いて、人工的なTJバリアーの再構成を行い、解析へと繋げていきたいと考えている。申請時の実験計画に比べ多少の遅れが見られるが、新たな知見を得ることもできており、「おおむね順調に進展している」を選択した。単一Claudinの表皮ケラチノサイトの樹立。そして、Claudinを遺伝子導入することで、人工的なTJバリアーの構築を目指す。また、現在、発現量によって生じる表現型については、皮膚疾患との関連を検討すべく、共同研究に進展している。(抄録なし)