hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幼児期から学齢期における人工内耳装用児の言語能力と対人関係能力の縦断研究

本研究の目的は、幼稚園から小学校までに幼児、学童の人工内耳装用児の実用的な言語スキル、および対人関係スキルの適切な評価法を解明することと、その実情を明らかにすることである。前年度において、研究対象者を選定し、上記スキルを評価するために、旭出式社会適応スキル検査を実施し、回答を回収した。また、同対象者において、聴取能検査、語彙力検査など他の検査も診療の一環として実施した。同対象者を前向きに追いかけていく縦断研究であるが、まず初年度の横断研究結果として、人工内耳装用児において、すべての年代群において言語スキル、対人関係スキルともに同月齢の健聴児の獲得の45パーセンタイル未満にとどまり、獲得が遅れていた。また、就学前から小学校低学年にかけては獲得は健聴児に近づくものの、小学校高学年になると再び健聴児との差が開く傾向にあった。本結果について、データを解析し、研究会で発表した。また、本年も学会発表と、論文発表を予定している。目標症例数の100例には満たなかったもの60例以上の症例からのデータは得られ、現在検討中である。当初データ採取が夏秋にかけてで完了すると思っていたが、なかなか回答が回収できなかったりして初年度のデータ採取冬になってしまったことから、今年度の採取時期も秋冬へ変更しなくてはならないためやや遅れていると評価した。縦断研究を遂行するために、初年度の患者に今年度、来年度も回答を依頼する必要がある。また、不足データが生じないよう、計画性をもって診察時に何度かわけて検査施行を予定する。2019年度は夏から対象者にアンケート回答の協力依頼をすすめるとともに、診察時の検査計画を立てる。また、2018年度の成果として、横断研究として各対象者のデータをまとめて論文化する。データ回収の遅れにより2018年度に発表できなかった論文作成にかかる経費を次年度に持ち越した。論文作成、学会発表に使用予定。
1分子イメージングのための高圧力蛍光顕微鏡の開発

本研究の目的は、タンパク質に圧力をかけることで引き起こされる構造変化や機能変調の1分子計測を可能にする顕微観測システムを開発することにある。これまでの研究により、タンパク質間の分子間力は、数千気圧程度の圧力により変調をきたすことが知られている。平成19年度は、タンパク質間相互作用の変調を可能とする2000気圧程度の耐圧性能を保持しながら、高解像度の顕微観測を可能とする高圧セルの開発に取り組んだ。汎用性の高い実験系とするために、市販の光学顕微鏡を用いて実験できることが条件となる。そこで、高圧セルの本体には、1)高強度材料であるハステロイ鋼を利用した単純な構造とし、2)部品数を減らしコンパクトな構造であり(70×70×23mm)、O-ringで簡便に圧力シールができるよう仕様にした。また、恒温槽を用いた循環水で簡便に温度を変化させられるようにした。高解像度の顕微観測を行うためには、開口数の高い油浸対物レンズを利用することが必要不可欠であり、高圧セルの観測窓の薄型化(0.2mm)に迫られる。そこで、研究代表者らは観測窓を小さくすることで(0.2mm)、耐圧性能と高開口数の両立をはかることにした。観測窓周辺のデザインや加工精度により、耐圧性能にばらつきは生じるものの、おおむね2000気圧程度の耐圧性能を達成させることに成功した。しかしながら、現状のデザインでは、高度な試料調整を伴う生体分子の1分子イメージングを実行することは困難であり、今後観測窓表面を適切に処理できるように改良を加え実用化に向けて検討を重ねる予定である。本研究の目的は、タンパク質に圧力をかけることで引き起こされる構造変化や機能変調を1分子計測できる、高圧力1分子イメージング技術を開発することにある。圧力は体積と共役な量であり、タンパク質の立体構造の安定性を制御する因子として考えられており、数千気圧程度の加圧により、タンパク質間相互作用を変調できることが知られている。昨年度までの取り組みにより、研究代表者らは200MPaまでの耐圧性能をもつ光学顕微観測用の小型高圧セルの開発に成功した。この高圧セルの開口数は0.5程度であり、主として落射蛍光像の顕微観測用に開発されたものであった。それに対して、本年度は、200MPaの耐圧性能を維持しながらも、より汎用性が高く、かつ、微弱な蛍光像を高感度観測できる光学顕微鏡の開発に取り組んだ。前者については、位相差像の観測ができるように、2つの観測窓の開口角を広げることにし、後者については、開口数をよりひろげることにした。そのため、1)高い硬度をもつ石英、もしくは、サファイアを窓材として採用し、2)光学観測窓の大きさを小さくし(1mm)、3)窓剤の厚みを薄く(1mm)することにした。以上のような設計原理に基づき、高圧セルと窓剤の設計を行いながら、高圧セルを製作した。その結果、200MPaの耐圧性能をもちながら、開口数0.7となる高圧セルの開発に成功した。但し、窓剤としてサファイアを用いていたため、通常の対物レンズでは結像能の低下がみられ、画像にぼけが生じた。来年度は、さらに改良を加えることで、開口数をより大きくし、かつ、顕微画像の改善に取り組む。
山地斜面の樹木・林冠による降雨再分配プロセスの評価

EMESystems(サンフランシスコ・米国)との共同で,現有しているレーザー雨滴計をバッテリー駆動できるようにするためにロガーの開発を進めた.またマイコンでの管理ができるように自らも開発を進めた.東京農工大唐沢山FM(栃木県佐野市)で林外雨・林内雨・樹幹流・流量の定期観測を継続的に行った.また,FM内の一部流域(7ha)で7月末から10月にかけて行われた強度間伐に向けて,毎木調査により伐採木の材積を調べた.間伐による樹冠構造変化に伴い,降雨再分配プロセスが大きく変化する.それにより樹冠通過雨量だけでなく流域からの水流出も変化することが予想される.今後の空間的な降雨インプットを含めた流出の解析を見据えて,唐沢山FMのArcGISによる地図情報の解析を行うとともに、C++プログラムによるTOPOTUBE(等高線をベースにした地形分割)を作成した.また、等高線間隔が異なる地形情報について、TOPOTUBE作成精度などを検討した。これらの情報は、分布型水流出モデルに発展的に適応できる。また昨年度の降雨観測結果を用いて,安定同位体比を指標にして樹冠通過雨の樹冠通過過程を評価できることを示した.特別研究員就任前に投稿していた論文の査読結果を受けて改稿し,受理に至った.この論文で,単木樹冠の下においても,樹冠通過雨量と同様に雨滴粒径分布や雨滴衝撃エネルギーも空間的にばらつくことを評価した.樹冠通過時の雨水分配プロセスを雨滴観測から推定できる可能性を示唆し,本研究課題を進めていく上で重要な前提を示した.またハワイ島での,Miconiaという侵入樹種によって引き起こされる森林荒廃問題を提起すべく,Miconia種での侵食危険性が高いことを定量的に示す論文を投稿した.異なる樹種における降雨再分配プロセスを評価する上で重要な知見となる.EMESystems(サンフランシスコ・米国)との共同で,現有しているレーザー雨滴計をバッテリー駆動できるようにするためにロガーの開発を進めた.またマイコンでの管理ができるように自らも開発を進めた.東京農工大唐沢山FM(栃木県佐野市)で林外雨・林内雨・樹幹流・流量の定期観測を継続的に行った.また,FM内の一部流域(7ha)で7月末から10月にかけて行われた強度間伐に向けて,毎木調査により伐採木の材積を調べた.間伐による樹冠構造変化に伴い,降雨再分配プロセスが大きく変化する.それにより樹冠通過雨量だけでなく流域からの水流出も変化することが予想される.今後の空間的な降雨インプットを含めた流出の解析を見据えて,唐沢山FMのArcGISによる地図情報の解析を行うとともに、C++プログラムによるTOPOTUBE(等高線をベースにした地形分割)を作成した.また、等高線間隔が異なる地形情報について、TOPOTUBE作成精度などを検討した。また昨年度の降雨観測結果を用いて,安定同位体比を指標にして樹冠通過雨の樹冠通過過程を評価できることを示した.特別研究員就任前に投稿していた論文の査読結果を受けて改稿し,受理に至った.この論文で,単木樹冠の下においても,樹冠通過雨量と同様に雨滴粒径分布や雨滴衝撃エネルギーも空間的にばらつくことを評価した.樹冠通過時の雨水分配プロセスを雨滴観測から推定できる可能性を示唆し,本研究課題を進めていく上で重要な前提を示した.またハワイ島での,Miconiaという侵入樹種によって引き起こされる森林荒廃問題を提起すべく,Miconia種での侵食危険性が高いことを定量的に示す論文を投稿した.異なる樹種における降雨再分配プロセスを評価する上で重要な知見となる.
膜電位感受性色素ーCa指示薬ー光散乱の組合せによる脳シナップス過程の光学的測定

膜電位感受性色素を用いたニュ-ロン活動の多領域同時測定法を鶏胚脳幹に適用することにより、個体発生における脳幹のシナプス機能形成の初期過程を追跡した。迷走神経への電気刺激によって誘発されたニュ-ロン活動を色素の吸光変化として光学的に検出し、その波形を解析することにより、ふ卵6日までの標本では、活動電位に由来する速い光学的シグナルのみが検出されるが、ふ卵7日以降の標本においては、これにつづいて、時間経過の遅い光学的シグナルが現れることを明らかにした。このシグナルは、数百msec以上という長い時間経過を示し、わずか0.1Hzの連続刺激によっても疲労現象がみられるほど疲労し易いという特徴を持ち、低Ca^<2+>液中で消失し、外液中へのMn^<2+>、Cd^<2+>の投与により抑制されることから、シナプス後電位に由来することが明らかにされた。更に、各種のシナプス伝達阻害剤の効果から、ここでみられるシナプスが、グルタミン酸を伝達物質とした興奮性シナプスであり、NMDA型およびnonーNMDA型の複数の受容体サブタイプが関与していることを明らかにした。このシナプス電位に由来する光学的シグナルは、ふ卵7日後半以降の標本にのみ現れ、それより若い標本では全く検出されないことから、このふ卵7日という時期が脳幹における機能的シナプス形成のcritical periodであることが明らかになった。また、シナプス電位由来の光学的シグナルの空間的分布のマッピングから、個体発生の過程において、中枢神経系のシナプスは、散在的に形成されていくのではなく、特定のニュ-ロンのグル-プ即ち神経核の形をとりながら形成されていくことが明らかになった。
中国における社会関連会計の現状と動向についての研究

本研究は、中国における環境会計、付加価値会計、人的資源会計、CSR(企業社会責任)会計などの社会関連会計の現状と動向を探求することを目的としていた。2006年から4年間をかけて中国においてこうした社会関連会計がどのように誕生し、中国的な特色を持ちつつ、展開されているのかを文献的・理論的に、また実際の企業報告書を収集し、さらに現地の企業訪問調査を踏まえながら研究を進めてきた。こうした研究活動によって、(1)研究課題に関する関係文献や資料の収集、(2)中国現地を訪問することによる会計研究者との交流強化、(3)中国企業および日系企業のヒアリング調査が実施できた。本研究は、中国における環境会計、付加価値会計、人的資源会計、CSR(企業社会責任)会計などの社会関連会計の現状と動向を探求することを目的としている。社会関連会計とはまだ耳慣れない用語かもしれないが、社会関連会計学会が創設されてすでに2年が経過し、わが国の会計研究領域では会計の様々な社会関連的側面を考察し、分析する会計として定着した概念となっている。本研究は、中国においてこうした社会関連会計がどのように誕生し、中国的な特色を持ちつつ、展開されているのかを文献的・理論的に、また実際の企業報告書を収集し、さらに現地の企業訪問調査を踏まえながら研究を進めていくのである。本研究の初年度としてまず中国の社会関連会計に関する文献・資料の収集活動を継続し、強化してきた。とくに環境報告書として上海の宝山製鉄が初めてGRIガイドラインに即した報告書を2006年から公表した。GRIガイドラインの中国語訳もすでになされてきてはいるが、これらは中国における社会関連会計の新しい可能性として興味深いものである。また昨年度は7月に中国会計学会教育分会(以前の会計教授会)、中国財務原価学会に参加することができ、さらに冬休みに復旦大学や湖南大学を訪問することにより現代中国の会計研究動向に直接触れることができた。とくに注目したいのは、胡錦涛政権が提唱している「和諧社会」(調和化された社会)の確立が本格的に動き始めたことである。昨年10月の中国共産党第16期中央委員会第6次全体会議(六中全会)では「社会主義和諧社会の確立に関する若干の重大な問題の決定」が決議され、こうした動きに対応するかのように会計学会の方でも「和諧」が重要なキーワードとして登場してきたことである。この「和諧」の内容は、会計学では広範なステークホルダー重視の会計として注目され、GRIやElkingtonの「トリプルボトムライン」の紹介やその中国での具体的な評価指標体系の確立をめざす研究が出てきていることである。このような動向は社会関連会計学会や関係する研究会において報告し、いろいろ意見交換を行ってきており、次年度以降の研究に生かしていきたい。本研究の第2年度は、前年度の研究を基礎に中国の会計研究者との交流を強化することが課題となっていたが、これはほぼ計画通り、実施できた。大学の冬期および春期の休暇を利用して中国を訪問し、上海の復旦大学、社会科学院、北京の北京工商大学、中国社会科学院、天津の天津財経大学、湖南省の湖南大学、湘潭大学等の先生達と交流ができた。とくに湖南大学、湘潭大学では、「日本的経営と企業の社会的責任」と題する講演を行い、大学院生や先生方との研究交流が実現した。また現地を訪問することによって関係文献や資料も収集でき、湖南平和堂および北京松下ブラウン管工場のヒアリング調査も実現した。現在の胡錦涛政権が提唱している「和諧社会(調和化された社会)」と「科学的発展観」が昨年の17回共産党大会で承認され、中国ではバランスのとれた社会の確立に向けて本格的に動き出した。これに対応して環境問題や企業の社会的責任などにも関心が寄せられることが多くなり、会計学関係の領域でもこの様な方面の論文が登場するようになってきた。またハイアールや宝山製鉄などの中国の大企業、さらに中国に進出している外資企業においても環境報告書やCSR報告書が作成、公表されるようになってきた。持続可能な発展が重要なキーワードになってきたのである。こうした中国の社会関連会計の現状や動向については、日本社会関連会計学会において組織されたスタディグループの中でも議論し、その成果の一端は日本会計研究学会で報告した。また中国との比較を意識しながら、社会関連会計の基盤となる現代企業の社会性やその会計的展開の一つである付加価値会計の意義と内容を京セラのアメーバー経営を取り上げて論じてみた(裏面の研究成果参照)。本研究の第3年度は、前年度の研究を基礎に、(1)研究課題に関する関係文献や資料の収集、(2)中国現地を訪問することによる会計研究者との交流強化、(3)中国企業および日系企業のヒアリング調査が課題となっていたが、これらはほぼ計画通り、実施できた。とくに中国の巨大家電メーカーであるハイアールを訪問し、その経営管理に関する多数の資料が収集できたことは今後の研究に重要な貢献となるだろう。

研究者との交流も中国社会科学院、北京工商大学、遼寧大学、合肥工業大学、天津財経大学、湖南大学、復旦大学などの先生達と意見交換ができた。青島や天津に進出している日系企業の訪問調査も実現した。現在の胡錦涛政権が提唱している「和諧社会(調和化された社会)」と「科学的発展観」に対応して、中国ではバランスのとれた社会の確立に向けて本格的に動き出している。環境問題や企業の社会的責任などにも関心が寄せられることが多く、社会関連会計の研究基盤も整いつつある。中国でも環境報告書やCSR報告書が作成、公表されるようになってきており、持続可能な発展が重要なキーワードになっている。これらについては日本会計研究学会第67回全国大会で研究報告をおこなった(裏面の研究成果参照)。さらにこれまでの研究の中間的な成果として、『上海経済圏と日系企業-その動向と展望-』を編著として上梓した。本研究の最終年度は、これまでの研究を基礎に、引き続き、(1)研究課題に関する関係文献や資料の収集、(2)中国現地を訪問することによる会計研究者との交流強化、(3)中国企業および日系企業のヒアリング調査が課題となっていたが、これらはほぼ計画通り、実施できた。今回は2009年12月30日から2010年1月9目まで上海、合肥、北京を訪問した。とくに中国の巨大家電メーカーであるハイアールについては安徽省合肥市に立地するハイアールの工場を見学し、また成長著しい中国の自動車産業の中で非外資系として注目されている奇瑞汽車も訪問し、その経営管理に関する多数の資料が収集できたことは今後の研究に重要な貢献となるだろう。研究者との交流も中国社会科学院、北京工商大学、合肥工業大学、天津財経大学、復旦大学などの教授達と意見交換ができた。また上海では上海に在住している関西大学の校友会(上海関大会)の例会に出席し、日系企業の現状や課題について率直な意見を聴取できた。中国では2005年頃から企業の社会的責任(CSR)について大きな関心が寄せられ、環境問題と共に中国の研究者だけではなく、ハイアールなど大企業の経営者においては真剣な取り組みが開始されている。この会計的な側面が社会関連会計であるが、その研究や実践基盤も整いつつある。環境報告書やCSR報告書を作成、公表する企業も多くなってきている。中国政府も低炭素社会への転換や「調和のとれた社会」への実現に本格的に取り組んでいる。全体として中国でも社会関連会計の研究基盤は形成されつつある。環境や経済格差の問題が深刻化する中で、中国でもようやく「和諧社会」と共にCSRや、サステナビリティ(持続可能性)が重要なキーワードになってきたのである。
植物オキシリピンカスケード系の統御機構の解明

植物オキシリピンはリポキシゲナーゼを介して生成する一群の不飽和脂肪酸酸化代謝物の総称である。このうち、短鎖アルデヒド類は極めてユニークな香気を有する香料素材として注目されている一方で、様々な病原体に対し生育阻害活性を示し、また、ファイトアレキシン生成誘導活性をも有する。一方、ジャスモン酸類は、植物の傷害応答シグナル分子として、種々の傷害応答遺伝子の発現を促すことが知られている。この両者の生合成系はリポキシゲナーゼにより生成された不飽和脂肪酸過酸化物を分岐点とし、短鎖アルデヒド類は脂肪酸ヒドロペルオキシドリアーゼ(HPO lyase)により、ジャスモン酸類はアレンオキシドシンターゼ(AOS)と、引き続く数ステップの反応により生成する。本研究では、これらオキシリピン生合成系の機能を明らかにするため、カスケード系全体の流れ、およびバランスをよく見極めた遺伝子操作を進めている。これまでにシロイヌナズナからHPO lyase遺伝子を単離し、その、過剰発現、アンチセンス抑制変異体を作出した。一方、リン脂質に直接作用するキュウリ根リポキシゲナーゼ遺伝子の過剰発現系も確立した。現在、これらのフェノタイプを解析中である。また、シロイヌナズナの化学変異体をスクリーニングすることで、オキシリピン生合成系の変異体を3種得た。これらについては、その表現系を生理学的見地から解明するとともに、オキシリピン生合成系のどのステップの変異であるかを解析中である。こうしたことが研究によって、本カスケード系の系全体としての生理的役割が明らかになるばかりでなく、新たなストラテジーによる病原菌耐性付与植物を創製できる可能性も秘めており、今後の進展に期待される。
ステロイド感受性ネフローゼ症候群の病態発症機序の解明

本研究ではこれまで発見されていない小児ステロイド感受性ネフローゼ症候群の発症に関与する自己抗体の発見や単一遺伝子異常によりステロイド感受性ネフローゼ症候群を発症しうるの分子の発見を目的とする。また、最終的には、それらの発見に基づいて疾患特異的な治療の開発を行うことを目指している。我々は既に小児ステロイド感受性ネフローゼ症候群の発症に関連する可能性のある分子をいくつか同定し得た。現在はその機能解析やそれらの分子のもたらす相互作用を明らかにする研究を進めているところである。その成果の一部は2018年6月に行われた日本小児腎臓病学会の学術集会や日本腎臓学会学術集会で発表を行った。また、2019年11月にアメリカで行われるASN Kidney Week 2019でもこれまでの成果の一部を発表する予定である。また、すでに我々は日本全国から検体収集を行い、ステロイド抵抗性ネフローゼ症候群を対象としたNGS解析を施行している。中には遺伝子異常を有しながらも、免疫抑制剤や各種薬剤に反応し完全寛解もしくは部分寛解に至る症例もあることから、それらの症例が有する異常遺伝子の意義を解明したり、phenotype-genotypeの関連を明らかにすることによって、例えば変異の種類が異なることでステロイド感受性ネフローゼ症候群を発症する可能性も検討中である。発症に関与する可能性のある分子に関係した自己抗体の検出方法の確立も試みており、その検出が期待される。薬剤投与のない状態でのステロイド感受性ネフローゼ症候群の患者血清は10例の収集を予定しているが、現時点では4例の収集を行っている。引き続き収集を行い、解析に使用する予定としている。また、家族歴を有する患者の解析に関しては現在解析対象とする症例を選定中である。我々は既に小児ステロイド感受性ネフローゼ症候群の発症に関連する可能性のある分子を同定しており、今後はその分子の機能解析とともに、その分子に関連する自己抗体を中心に探索をしていく予定としている。家族歴を有するステロイド感受性ネフローゼ症候群の症例に絞って、ステロイド感受性ネフローゼ症候群の原因遺伝子同定のための解析もあわせて行う。自己抗体検出に関する解析は症例数が一定に達するまで留保しており、翌年度にまとめて行う予定としている。自己抗体検出に関する試薬等の物品購入に充てる予定である。
脳の微小循環動態の変化が神経組織への酸素供給に及ぼす影響

脳の微小循環動態の変化にともなう脳組織への酸素供給の変化を定量的に評価することを目的とした。1.測定装置は投下照明装置、実体顕微鏡、干渉フィルター、ビデオカメラ、画像処理装置で構成した。2.ラットを麻酔下に開頭して左前頭葉領域表面の微小血管網の観察窓を作成した。3.顕微鏡下に反射光を利用して脳表面の微小血管網を波長の異なる6枚の干渉フィルターを通してビデオカメラでとらえ、画像処理装置を用いてデジタル化した。コンピュータを用いて画像データをKubelka-Munk理論に基づいて吸光度画像に変換した。酸素化型と脱酸素化型ヘモグロビンの反射スペクトル差をもとに、6波長の画像の重回帰分析を行い、血液の酸素飽和度を求めた。測定の信頼性は光路長既知の矩型ガラス管を用いて、顕微分光法による結果と比較して確認された。4.ラット脳表面の微小血管網における血液の酸素飽和度の画像化に成功した。5.ラットの右内頸動脈を結紮し、左内頸動脈を圧迫して電磁血流計を用いて脳への血流量の低下を確認した。脳への血流量が低下すると、脳表面の微小血管の収縮と血流低下を観察された。内頸動脈の血流量と脳表面微小血管の血流量ならびに血管の収縮状態との関係については、観察する部位によって差が顕著であった。赤血球の流速および赤血球の血管内分布状態の定量的解析は、顕微鏡の低倍率および低解像度のため困難であった。6.脳表面の血流低下にともない微小血管内を流れる赤血球の酸素飽和度は低下した。その程度は動脈側に比べて静脈側で顕著であった。7.エチレンプロピレン製の微小流路を用いたモデル実験で、高分子デキストランによる赤血球の軸集中が赤血球からの酸素放出を低下させることがわかった。8.脳における微小循環動態と酸素放出動態の関連性を同時的解析には、ハード面での新しいシステムの開発が必要であった。脳の微小循環動態の変化にともなう脳組織への酸素供給状態の変化を定量的に評価することを目的とした。本年度は方法論の確立を目指した。反射光を利用して、脳表面の微小血管網における赤血球の酸素飽和度ならびに赤血球流動挙動の解析を行った。2.微小血管網の血液の酸素飽和度は、ヘモグロビンの酸素化型と脱酸素化型の反射スペクトルの差を利用して求めた。本研究では、波長の異なる6枚の干渉フィルターを通して得られる顕微鏡画像をビデオカメラでとらえ、画像処理装置を用いてデジタル化し、コンピュータに取り込んだ。この画像データをKubelka-Munk理論に基づいて吸光度画像に変換した。6波長で得られた画像について重回帰分析を行って血液の酸素飽和度画像を求めた。ラット脳表面の微小血管網における血液の酸素飽和度の二次元画像の作成に成功した。3.方法の信頼性は酸素飽和度の異なる既知濃度の赤血球浮遊液を既知の光路長を持つ矩型ガラス管に封入して、顕微分光法で得られた結果と比較して確認された。4.ラットを用いて、麻酔下に総頚動脈を手術糸により牽引圧迫し、電磁血流計を用いて末梢側における血流量の減少を確認し、脳虚血条件設定を行った。しかし、脳表面の微小血管内における血流量の変化、赤血球の流速および赤血球の流動挙動については顕微鏡の低倍率および低解像度のため解析は困難であった。5.脳における微小循環動態と酸素放出動態の関連性を同時に解析できるようにするためには、ハード面で新しいシステムの開発が必要である。当面、本研究に対応できるシステムとしては、落射投光型顕微鏡に水浸対物レンズを用いるのが最適と考えられる。

その程度は動脈側に比べて静脈側で顕著であった。7.エチレンプロピレン製の微小流路を用いたモデル実験で、高分子デキストランによる赤血球の軸集中が赤血球からの酸素放出を低下させることがわかった。8.脳における微小循環動態と酸素放出動態の関連性を同時的解析には、ハード面での新しいシステムの開発が必要であった。
一般病棟のがん患者の家族に対するケア向上のための看護師支援プログラムの開発

一般病棟に入院するがん患者の家族に対するケアの質を向上させるための看護師支援プログラムの作成を目指し、一般病棟に入院し治療効果が見込めなくなってきた時期の再発がん患者の家族に焦点を絞り、がん看護の熟練看護師がその家族にどのようなケアを提供しているかを面接調査によって明らかにした。その結果、がん患者の家族に対するケアとして、<患者・家族に関する適切な情報収集・アセスメント><患者に対する適切なケア提供><家族に対する情緒的サポート><患者・家族に対する予測的な関わり><家族をサポートする体制の確保>の5カテゴリに整理された。今後は、看護師支援プログラムを作成し、その有効性を検証することが課題である。本研究は2年計画で、一般病棟に入院するがん患者の家族に対するケアの質を向上させるための看護師支援プログラムの開発を目的としている。初年度にあたる今年度は、まず、一般病棟に入院するがん患者の家族が必要とするケアを明らかにするために関連文献のレビューを行い、過去の知見を整理した。レビューの結果、がん患者の家族に対するケアに関する研究はあるものの、一般病棟に限定したものは国内の2本のみであり、在宅あるいは療養場所を限定していないものがほとんどであった。そのため、まずは療養場所を問わず、がん患者の家族に必要とされるケアについて整理することとした。がん患者の家族に必要なケア内容は「病気・病状の説明に関するケア」「情報提供に関するケア」「精神的なケア」「患者をケアする方法の指導」「亡くなる前の準備に関するケア」「必要な資源の調整・手配」「休息の確保」「医療者へのアクセスの確保」の8つに大別された。しかし在宅と一般病棟では、患者やケアに対する家族の関わりの程度や状況が異なること、さらに患者の病期がどの段階にあるかによって家族自身が必要とするケアは異なってくると考えられた。そのためこれらのケア内容を、診断時、治療時、退院時、再発時、看取り時の5つの時期に分けたうえで、一般病棟で特に優先度が高いと考えられるケアをさらに整理していく必要があると考えられる。それを元に次年度は、一般病棟および緩和ケア病棟の熟練看護師を対象としてインタビュー調査およびデルファイ調査を行ったのちケアリストを作成し、具体的な看護師支援プログラム内容を検討する予定である。本研究では、一般病棟に入院するがん患者の家族に対するケアの質を向上させるための看護師支援プログラムの作成を目指し、一般病棟に入院し治療効果が見込めなくなってきた時期の再発がん患者の家族に焦点を絞り、熟練看護師がその家族の状況をどのように認識し、どのようなケアを提供しているかを面接調査によって明らかにすることを目的とした。対象は、がん看護における熟練看護師6名(がん看護専門看護師4名、緩和ケア認定看護師2名)、がん看護に関する臨床経験年数は、平均12.3年であった。面接内容は、あらかじめ対象者に、抗がん治療の効果が薄くなってきた入院中の再発がん患者の家族に関する事例を2、3例想起しておいてもらい、その家族の状況と実際に提供したあるいは提供すればよかったと思うケアなどについて語ってもらった。面接内容は、対象者の同意を得た上で録音した。調査に当たっては十分な倫理的配慮を行い、特に問題は生じなかった。録音データの逐語録を作成し、質的帰納的に分析した。結果として11についての事例を得た。分析の結果、がん患者の家族に対するケアとして「患者・家族の背景情報を正しく理解する」「患者自身の意思を明確にする」「患者の意思を支える」「患者の症状緩和を適切に行う」「家族の考えを理解する」「家族の感情を受け止める」「家族をねぎらう」「少し先のことを見通して患者・家族に関わる」「患者だけでなく家族もサポートすることを伝える」「家族をサポートする体制を確保する」「家族が話しかけやすい雰囲気を作る」「特定の家族に負担がかからないよう配慮する」などが抽出された。今後さらに分析を進めてケア内容の整理をし、支援プログラム作成をする予定である。
キメラ性葉緑素突然変異の解析と原因遺伝子に関する研究

本研究では、植物における「斑入り」や「縞」などのキメラ性葉緑素突然変異体における形質発現について調べ、、その原因遺伝子を分子遺伝学的に明らかにすることを主な目的としている。新たな斑入りに関わる遺伝子を単離する目的で、シロイヌナズナをアグロバクテリウムとvacuum infiltration法によって形質転換したT-DNA挿入突然変異系統を多数作出し、これらのスクリーニングを行った(平成11年度)。その結果、T-DNAの挿入と遺伝子の欠損によって斑入りが起きたと考えられる系統、すなわち選択マーカーであるカナマイシン耐性と斑入り形質が完全に連鎖する系統F204が得られた。この変異体の詳細な解析を行ったところ、以下の結果が明らかとなった。まず、得られた変異体はこれまでに知られているvar2突然変異体と同じアリルであって、変異はT-DNAの挿入によることがわかった。さらに、T-DNAの插入された遺伝子はFtsHと呼ばれる大腸菌のタンパク質と高い相同性を示すタンパク質をコードしていた。FtsHはAAAファミリーと呼ばれる一連のタンパク質の一つで、真核細胞及び原核細胞に広く存在するウォーカー型(Walker-type)ATPアーゼ(ATPase)の1ファミリーで、相同なATPアーゼドメインを持つにもかかわらず、膜融合、オルガネラの形成、タンパク質分解など様々な細胞機能に関与することが知られている。VAR2タンパク質は膜結合型でチラコイドに存在すると考えられたので、チラコイド膜に存在する光合成タンパク質複合体の分解および形成と、膜の融合に関わっていることが示唆された。これらの結果とvar2の斑入りが光量に依存して増加することと考えあわせると、FtsHが光合成複合体の光傷害などに深く関わっていることが示唆された。本研究では、植物における「斑入り」や「縞」などのキメラ性葉緑素突然変異体における形質発現について調ベ、その原因遺伝子を分子遺伝学的に明らかにすることを主な目的としている。これらの原因遺伝子は、葉緑体の分化やオルガネラの形成に重要な役割を果たしている可能性が高いので、同定した遺伝子の発現制御機構について調ベ、遺伝子操作等による作物の生産性向上について検討する。平成11年度は、オオムギの縞系統wst-3に関する以下の知見を得た。まず、細胞微細構造を電子顕微鏡により観察し、wst-3変異体では正常と異常の葉緑体が一つの細胞内に共存すること(chloroplast-autonomous)、および、ミトコンドリアの形態には際だった変化が見られないことを明らかにした。wst-3系統では、約10%の個体がアルビノとなって致死に至るが、このアルビノの出現が母性遺伝することを交雑検定によって確認した。また、この系統の発芽は、光条件下では野生型のオオムギと比べて著しく低下することが明らかとなり、葉緑体分化との関係が示唆された。さらに、新たな斑入りに関わる遺伝子を単離する目的で、シロイヌナズナをアグロバクテリウムとvacuum infiltration方によって形質転換したT-DNA挿入突然変異系統を多数作出し、これらのスクリーニングを行った。その結果、T-DNAの挿入と遺伝子の欠損によって斑入りが起きたと考えられる系統、すなわち選択マーカーであるカナマイシン耐性と斑入り形質が完全に連鎖する系統が1系統得られた。顕微鏡観察からは、この系統F204の葉緑体の分化はchloroplast-autonomousであることが明らかとなった。カナマイシン耐性の分離からはT-DNAの挿入は1つもしくは一ヶ所であると予想されたが、この点について今年度は詳細な解析を行った。
核融合炉水素化物遮蔽ブロックの水素保持特性評価および特性向上・長寿命化の研究

市販のZrH2、TiH2粉末を用いて、CIP(低温等方プレス)によるブロック体試作を行い(約2.5x2.5x2.5cm3等、398MPa)、各々、理論密度に対して80%、85%の相対密度を得た。また、銅メッキを施したTiH2粉末に対する両軸プレス試料では、水素化物の実効密度が約95%相当と評価され、高密度化に有効である可能性を見出した。核融合炉の事故時における水素保持特性を調べるために、原料粉末の高真空、Ar、He+H2、空気中における昇温脱離データを取得し、核融合炉内における有効な配置方法とともに、使用形態、雰囲気制御の提案を行った。特にZrH2では、酸化に伴う水素放出温度の低下が著しい。本研究課題では、水素化物粉末プレスによるブロック体を試作し、その水素保持特性の評価と特性向上を目指している。今年度、本研究で使用する市販TiH2、ZrH2粉末材料についてTGーDTA測定を行い、水素含有量、高温での水素脱離、及び、酸化特性に関する基礎データを確認した。また、ブロック試作の第一段階として、超硬ダイスを用いた室温プレス成型により10mmφx12mm厚のディスクを試作した。この手法によりTiH2、ZiH2ディスクの密度を理論密度の90%程度とするための圧力は、各々、900MPa、1200MPaであった。室温から350°Cまでの熱伝導率については、14W/m/Kと7W/m/K程度であり、バルク水素化物の熱伝導率の文献値と比較して、各々約70%、10%であった。これら基礎データは、今後のブロック大型化の検討や核融合炉における水素化物中性子遮蔽体の特性評価、除熱設計に利用するとともに、高密度化、水素保持・熱伝導特性向上の研究を推進する。本課題における水素保持安定性評価の際に、水素化物ブロック内の水素分布を測定・評価する手法として、将来の核融合炉内における遠隔検査への応用も考えられるラマン分光、LIBS(レーザー誘起発光)の光学測定手法の適用を試みた。しかしながら、H25年度、両手法とも水素化物に対する明確な信号が取得されておらず、引き続き測定パラメータの調整を試みている。また、Tiについては高純度の材料入手が容易であるものの、Zrについては多くの市販材料がHf不純物を含んでいる。3wt%のHfを含有したZrを核融合炉で使用した際の放射化を計算により評価したところ、運転停止後3-100年後の線量率が純粋なZrと比較して2桁程度高くなり、使用を著しく妨げるものではないが、低放射化の観点から注意すべき要素であることが分かった。50MPa910MPaおよび50MPa1220MPaの圧力で室温において製作したZrH2、TiH2粉末プレス試料について、放射線遮蔽体の除熱設計で重要となる材料密度(プレス圧力)と熱伝導度の関係を調べるとともに、電子顕微鏡を用いたプレス紛体中の結晶状態変化の解析(EBSD)等、材料基礎データの取得を進めた。本課題で最も重要な、核融合炉内において事故時に想定されうる真空環境における温度上昇時の水素放出については、水素化物粉末のTDS(昇温脱離ガス)分析により調べ、両材料ともに約350°Cから顕著な放出が生じることを確認した。また、炉外機器の遮蔽において最も過酷な事故時に想定される大気環境中での温度上昇時の酸化について熱天秤測定を実施し、約200°Cからの酸化に伴う重量増加を観測した。特にZrH2は1000°Cまでの酸化で、ブロック体の形状が著しく変化する可能性がある。その他、プレス試料の重量密度向上を目的として、微細化粉末の混合等の試みを進めた。光学的手法による水素分布測定については、他グループ研究報告を参考に、雰囲気ガス制御下でのLIBS(レーザー誘起ブレークダウン分光)測定を重点的に試みたが、水素に対応する信号取得に至っておらず、パラメータ調整等を継続している。高温領域での水素放出を抑える試みとして、原料液体を塗布するゾルゲル法によるSiO2被覆成膜を検討した。350°Cで有機成分の除去とSiO2生成を確認したものの、本手法適用のためには、水素化物自体の酸化を抑えるために酸素分圧制御等が必要と考えられる。水素化物の核融合炉における適用については、中性子・γ線輸送計算による遮蔽特性の理解をすすめるとともに、今年度取得した水素放出特性を基に、ヘリカル型発電炉の構造設計と整合性のとれた使用位置、使用形態、温度・雰囲気制御について提案を行った。直方体(約2.5x2.5x2.5cm3)及び、球形状(直径約3cm)のZrH2、TiH2ブロック体を、市販粉末を用いた398MPa、CIP(低温等方プレス)処理により試作し、理論密度に対して各々約80%、85%を得た。さらに高密度化の試みとして、Cuメッキ(体積割合3%)を施したTiH2粉末を用いたディスクを室温プレスにより製作し、TiH2の体積割合が約95%の高密度となる結果を得るとともに、熱伝導率の評価を行った。低圧大気、He雰囲気でのLIBS(レーザー誘起ブレークダウン分光、波長1064nm)測定による水素分布評価の試みについては、ZrH2、TiH2ともにレーザー照射に伴う水素ガス(H2)の脱離をQMS(四重極質量分析器)により確認し、また、金属Zr、TiのLIBS信号は得られているものの、Hα線は観測されなかった。

顕微ラマン分光(波長532nm)の試みについてもラマンスペクトルは検出されず、これら材料への適用可能性は見いだせなかった。ZrH2、TiH2の高温水素脱離特性は、空気、Ar、水素含有He雰囲気下で評価した。粉末表面の予備酸化処理、及び、原料有機溶剤を塗布することで粉末表面にセラミック被覆を形成させる試みは、脱離抑制に対して顕著な効果が確認できなかった。1気圧3%水素含有He雰囲気下では、Ar雰囲気下と比較してZrH2では50°C、TiH2では30°Cの脱離ピーク温度の上昇を確認し、本課題遂行の中では水素分圧制御が脱離抑制の唯一の手段となった。その他、発電ブランケット温度である450°Cに保持した際の水素保持量の時間変化等、遮蔽体材料としての使用検討に必要なデータ取得を行った。空気雰囲気中で昇温した際、ZrH2プレス試料には形状の膨張と細かい粉末への崩壊が生じた。酸素が混入し、かつ高温となる事故事象では、遮蔽ブロック体の維持ができなくなることが分かった。市販のZrH2、TiH2粉末を用いて、CIP(低温等方プレス)によるブロック体試作を行い(約2.5x2.5x2.5cm3等、398MPa)、各々、理論密度に対して80%、85%の相対密度を得た。また、銅メッキを施したTiH2粉末に対する両軸プレス試料では、水素化物の実効密度が約95%相当と評価され、高密度化に有効である可能性を見出した。核融合炉の事故時における水素保持特性を調べるために、原料粉末の高真空、Ar、He+H2、空気中における昇温脱離データを取得し、核融合炉内における有効な配置方法とともに、使用形態、雰囲気制御の提案を行った。特にZrH2では、酸化に伴う水素放出温度の低下が著しい。(1)粉末プレス試料の試作と特性評価:当初計画では今年度中にCIP(低温等方プレス)による大型ブロック体の試作を計画していたが、核融合炉で使用した際の安全性や使用条件検討、確定のために、正確な水素放出特性のデータ蓄積を優先すべきであると考え、特に真空中でのTDS測定による水素脱離挙動、大気雰囲気中でのTG/DTA測定による酸化データ取得に重点を置いて研究を進めた。CIPによるブロック体試作は、研究分担者が所有する装置を用いてすぐにでも実施可能であり、全体計画に顕著な遅れをもたらす要因にならない。(2)水素化物分布の評価手法:将来の核融合炉においての適用が考えられるLIBSやラマン分光等の光学的手法の適用を試みている。特にLIBSについて、雰囲気制御下での測定に重点を置いたものの、水素に対応した信号取得に至っておらず、27年度パラメータ調整を試みるとともに、レーザーアブレーション時の雰囲気中の水素濃度を直接QMS(四重極質量分析器)でとらえる試み等、光学的な要素を組み込みつつ、適用実験を進める計画である。この項目の遅れから、やや遅れているとした。(3)セラミック被覆による水素放出抑制:計画に従い、ゾルゲル法によるSiO2被覆の焼成条件を調べ、350°Cで有機溶剤の除去とSiO2層が得られた。しかし、水素化物自体の酸化物が200°C付近で生ずることから、本手法の適用には酸素分圧の制御等の研究が必要となる。一方、大気中での酸化速度は比較的遅く、表面酸化層が水素放出抑制バリアとして有効に働くことが期待されるため、27年度に重点的に調べる。研究進展に伴う方針の修正であり、計画が遅れる要因とはならない。(4)使用環境設定へのフィードバック:本年度実施の水素放出特性評価と中性子・γ線輸送計算に基づき、核融合発電炉における設置位置、形態、雰囲気制御について提案を行い、計画通りに進めた。
衛星画像の精密補正と土地被覆分類の体系化に関する研究

本研究では、地表面が1画素よりも十分に大きな領域(単一クラス)にモザイク状に分割されていると考えることにより、土地被覆分類における種々の問題の見通しが極めて良くなることを示すとともに、このようなモデルに基づく土地被覆分類処理の手順はを以下のように体系化した。この流れにそって、個々のの要素技術の開発と改良を行った。(1)精密な幾何補正と大気地形効果補正により領域の境界が明瞭な衛星画像を作成する。(2)補正後の衛星画像に対して領域分割を行ない、領域の内部(純粋画素)と境界(混合画素)に画素を分類する。(3)純粋画素に対しては領域単位に教師無し分類を行なう。(4)混合画素に対しては、周りの純粋画素をエンドメンバーとしたカテゴリー分解を行なう。(5)純粋画素の教師無し分類結果を、既存の土地被覆分類図や現地調査の結果を突き合わせて、最終的な土地被覆分類図を作成する。幾何補正宅は、直達日射照度のシミュレーション画像と自動的に重ね合わせる最適化手法に加えて、海岸部で適用可能な標本点の海陸の識別の基づく最適化法を開発し、その有効性を検証した。地形効果補正では、C補正法や修正コサイン法をさらに改良した修正C方法を提案した。この方法は物理的なモデルから導出した2つのパラメータを用いて行う簡便なもので、太陽高度が高い場合には精度的にも十分な結果が得られる。領域分割やクラスタリングの方法ではピラミッドリンキングやK-Mean法などの既存の簡便な方法を適用し、当初予定していたより高度な領域分割やクラスタリング手法を適用するまでにはいたらなかった。今後の課題である。ただし、このような簡便な方法でもエッジ検出によって、純粋画素と混合画素を分けることによってある程度満足できる結果が得られることがわかったことは、本方法を普及させる上で重要な成果ではないかと思っている。これまでに述べた課題の解決に加えて、本方法を広域の土地被覆分類に適用し、環境動態の解析に役立てたいと考えている。具体的には北上高地の風食荒廃地の問題や白神山地の山崩れの解析を検討する予定である。今後の課題である。1.地域環境データベースの充実岩手県のイヌワシ営巣地30ケ所の周辺(13kmx13kmについて、正確に重ね合わせることができる以下のラスターデータを整備した。(1)国土地理院発行の数値地図50mメッシュ(標高)緯度・経度座標系からUTM座標系への投影変換とラスター化を行ないDEMを作成した。(2)衛星画像(ランドサットTM:1985年、1990年、1991年、1995年、2000年)上記で作成したDEMと衛星撮影時の太陽位置から計算した陰影画像に衛星画像がうまく重なるようにパラメータを最適化して、精密幾何変換(正射投影を含む)された衛星画像を作成した。(3)環境省発行の現存植生図ベクターデータ(DLGフォーマット)をラスター変換して対象地域を切り出した。(4)国土地理院発行のJMCマップ(行政界、海岸線、道路など)ベクターデータ(DLGフォーマットで正規化座標で記述)をラスター変換して対象地域を切り出した。2.衛星画像のデータ処理(1)幾何補正ランドサットTMデータをシステム情報を用いて精密幾何補正すると、かなりの位置ズレ(平行移動)が生じる。システム情報のパラメータを最適化するにはある程度、このズレがあらかじめ分からないといけないという問題が合った。

この問題を解決するために、海と陸との識別情報を用いて大域的にパラメータを調整する方法を開発した。(2)放射量補正照り返しの効果について、まわりの反射率を一定とした従来の方法より精度の高い計算方法を開発した。また、この計算結果を大気地形効果補正アルゴリズムに組み入れるための方法を検討した。(3)データ処理の自動化放射量補正/領域分割/教師無し分類の一連の流れや地点の異なる大量の衛星画像を効率的に行うためのシェルスクリプトやIDLプログラムを作成した。環境動態を解析することを目的として、衛星画像処理に必要な要素技術の改良を行なうとともに、土地被覆のモザイク的な空間構造に基づく衛星画像を用いた土地被覆分類の体系化を行なった。(1)精密幾何補正法の有効性の検証:発表済直達日射照度のシミュレーション画像にランドサットTM画像を自動的に重ね合わせる手法の有効性を多数のデータを用いて検証した。その中で、NASDAから公表されている標準処理データのオリエンテーション角の間違いを指摘した。(2)大気地形効果の精密な補正方法の開発:発表済太陽入射角の違いだけでなく、天空光や周辺の斜面の照り返し光の影響を取り入れた精密な計算方法を示した。(3)土地被覆分類の体系化:未発表地表面が1画素よりも十分大きな領域(単一クラス)にモザイク上に分割されていると考えることにより、土地被覆分類における混合画素の取扱いや教師なし分類におけるクラスターの分離性のどの問題の見通しが良くなることを示した。
タバコモザイクウイルスの増殖過程におけるウイルス-宿主間相互作用の解析

Tm-1遺伝子を持つトマトでも増殖可能となったトマト系TMV(タバコモザイクウイルス)Lta1、Tm-2遺伝子をもつトマトでも増殖可能となったTMVLtb1の解析を行なった。さらに、N'遺伝子とコ-トタンパクの関係についても解析を進めた。1.Lta1とLの全塩基配列を決定し、比較した結果、130K及び180Kタンパクに2ケ所の変異が見出された。それらは、Glm(979)→GluとHis(984)→Tyrである。試験管内転写系を応用し、これらの変異が導入されたウイルスを作製し解析した結果、Tm-1遺伝子をもつトマトで増殖するには、両変異をともに持つことが重要であることが判明した。他の変異株や偽復起株の解析から、抵抗性反応に静電的相互作用が関与することが示唆された。130K及び180KタンパクはTMVの複製に関与する。プロトプラストを用いた解析も、Tm-1の抵抗性が複製過程の阻害であることを示した。2.上記のLta1と同様の方法でLtb1の解析を行なった。その結果、30Kタンパクに2ケ所のアミノ酸置換が起きることにより、Tm-2トマトにおいても増殖可能となることが判明した。それらの変異は、Cys(68)→PheとGlu(133)→Lysである。30KタンパクはTMVの細胞間の移行に必須のタンパクであり、Tm-2抗性性は、この細胞間の移行を阻止するものであると考えられる。3.TMVのL株は、N'遺伝子をもつタバコに過敏感反応を引き起こす。種々の変異株を人為的に作製し、原因となるウイルス側の因子について解析した結果、コ-トタンパク遺伝子にコ-ドされることが明らかとなった。その因子はコ-トタンパクそのものと考えられるが、ウイルス粒子形成能とは無関係であることが明らかとなった。Tm-1遺伝子を持つトマトでも増殖可能となったトマト系TMV(タバコモザイクウイルス)Lta1の解析を行なった。1.Lta1とその親株であるLの全塩基配列を決定し,比較した。全部で5ヶ所に違いがあったが,そのうちの2ヶ所の塩基置換が,アミノ酸置換を伴うものであった。それらは,複製に関与する130K及び180KタンパクのGlm(979)→GluとHis(984)→Tryであった。2.試験管内転写系を用いて,上記変異を野性型ウイルスに導入した。両変異ともに導入されたウイルスT1は,Lta1と同じ性質を示した。後者の変異のみを導入して得たウイルスT3も,増殖量と病徴の発現に関してはLta1とほぼ同じであった。前者の変異が導入されたT2は,極少量増殖したが,病気は引き起こさなかった。子孫ウイルスを分析した結果,T2及びT3を接種した植物からは,さらに変異を持つウイルスが検出された。T1及びLta1を接種した場合は,接種したウイルスと同じもののみが回収された。このことから,Tm-1抵抗性を克服するには,2ヶ所の変異を両方持つことが必要であると結論された。3.独立に得た2種の変異株,CH3とL_<11>Y2B7についても解析した。その結果,上記の2ヶ所の変異が見出され,この変異がかなり普遍的に見られるものであることが明らかとなった。4.2ヶ所の変異及びT2,T3の子孫ウイルスに見出された変異はすべて電荷の減少を伴うものであった。

従って,抵抗性反応,あるいは,抵抗性を克服するメカニズムに静電的相互作用が関与することが示唆される。プロトプラストでの実験も,複製における阻害を示している。引き続き,抵抗性反応そのものにせまる実験を行なうとともに,Tm-2抵抗性を克服するようになったウイルスLtb1の解析を行っている。Tm-2遺伝子を持つトマトでも増殖可能となったトマト系タバコモザイクウイルス(TMV)Ltb1株の解析を行なった。1.Ltb1とその親株であるLの30Kタンパクとコ-トタンパクの遺伝子を含む領域の塩基配列を決定し、比較した。その結果、30Kタンパクに2ヶ所のアミノ酸置換が見出された。それらは、Cys(68)→PheとGlu(133)→Lysである。2.試験官内転写系を用いて、上記の変異を野性型ウイルスに導入した。両変異とも導入されたウイルス(B1及びB7)は、LTb1と同じ性質を示した。一方、前者の変異のみが導入されたウイルス(B3)は、Tm-2遺伝子を持つトマトでも増殖可能であったが、増殖量は、B1やB7に比べて著しく低かった。また、後者の変異のみを持つウイルス(B4)は、Tm-2トマトにおいて極めて少量しか増殖できなかったが、その量は野性株に比べれば、明らかに多かった。以上から、Tm-2抵抗性を克服するには、30Kタンパクの2ヶ所の変異ともに重要であることが明らかとなった。3.独立に得られた変異株C32とその親株CH3についても調べた。その結果、やはり30Kタンパクに2ヶ所のアミノ酸置換が見出された。それらは、Glu(52)→LysとGlu(133)→Lysである。4.30KタンパクはTMVの細胞間の移行に関与することが明らかとなっている。また、Ltb1及びC32に見出された変異は、どちらの場合も、30Kタンパクのよく保存されている領域内に起こっており、30Kタンパクの機能とTm-2抵抗性の間の密接な関係を示唆する。Tm-2抵抗性について研究を進めることにより、TMVの細胞間の移行のメカニズムを解明する糸口が見出せると考えられる。
心筋の再生を目指した細胞周期機構の解明

心筋細胞は終末分化細胞であり、増殖刺激に対して肥大という形で反応するも細胞増殖は誘導されない。我々は心筋細胞の増殖抑制メカニズムについて研究してきた。まず、細胞周期促進因子であるcyclin D1が、分化した心筋細胞では本来機能する核内に移行せず細胞質に局在することを見出した。そこで核移行シグナル(Nuclear Localizing Signal=NLS)を付加し、cyclin D1を核へ強制発現させることにより本来増殖能を持たない心筋細胞を増やすことに成功した(Tamamori-Adachi M, et al. Circ Res, 2003)。本研究課題においてサイクリンD1NLSにより誘導される増殖能には限界が認められ、培養系において細胞数は3倍までしか増加しないことが明らかになった。またin vivo実験で心筋梗塞ラットの梗塞巣の減少、心機能の改善、心不全の回復傾向は認められるも軽度にとどまった(論文投稿準備中)。そこで再増殖停止機構を明らかにすることにした。まず本来増殖細胞においては分解され発現は抑制されているはずのCDK阻害因子であるp27^<kip1>の発現が強く誘導されることに注目し、siRNA発現アデノウイルスベクターを用いてノックダウンさせたところ、D1NLS/CDK4心筋の細胞周期がさらに促進され細胞数の増加も観察できた。以上より、P27がいったん開始した心筋の細胞周期進行の阻害に深く関わっている可能性が示唆された。さらに心筋細胞ではp27のユビキチンリガーゼとして知られるSkp2がユビキチン・プロテアソーム系により分解されていることを確認し、これがp27集積の原因であると考えた。そこでSKP2をコードするアデノウイルスベクターを感染させたところ、P27が分解され、細胞数もさらに3倍から6倍以上まで増加した。このことから終末分化した心筋細胞を強制的に増殖させるとp27が強く集積しブレーキとして働くこと、そのメカニズムにはSKP2の過剰なユビキチン活性の亢進が関与していることが示唆された(J.Biol.Chem.279:50429-50436)。心筋細胞は生後まもなく増殖能を失い終末分化状態に入る。我々は、これまでに、細胞周期制御因子サイクリンD1が本来機能する核に移行しないことを見いだし、サイクリンD1を核移行させることよって心筋細胞の分裂誘導に成功した(Tamamori-Adachi M, et al. Circ Res, 2003)。本研究では、D1NLS/CDK4誘導心筋分裂は、数回の分裂後に阻害されることを明らかにした。そのメカニズムについて検討するため細胞周期抑制因子の解析を行ったところ、強制分裂後に、p27kip1が蓄積誘導されること、その分解が阻害されていることを見出した。さらに、増殖細胞におけるp27の分解に必須なユビキチンリガーゼであるSKP2のin vitro ubiquitylation活性が著明に高く、心筋では、SKP2のユビキチン・プロテアソーム系による分解が亢進していることがわかった。そこでSKP2発現アデノウイルスベクターによって、p27を特異的に分解すると細胞増殖はさらに促進された。このことから終末分化した心筋細胞の強制増殖では、p27が集積してブレーキとして働くこと、そのメカニズムにはSKP2の過剰なユビキチン活性の亢進が関与していることを見出した(現在論文準備中)。