hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相互交流にもとづいた小学校社会科-国際理解単元学習の授業開発

本研究では,相互交流を通して自国の文化を正しく理解したうえで,外国の生活や文化など異文化を多面的に理解するための授業開発をすることが目的である。そこで,研究を進めていくうえで次の2点を行った。まず,韓国の小学校(京仁大学附風初等学校・大成初等学校)を視察し,社会科の授業や日本でいう総合的な学習の時間の授業を参観した。その中で,日本の国際理解学習との共通点や相違点を明らかにする。次に,日本と韓国の児童の実態を把握するために共通アンケートを行い,両者の共通点や相違点を明らかにする。京仁大学附属初等学校では, 3年生児童がグループごとに日本の文化や遊びなどについて調べたことを発表していた。6年生では,世界の国土について地球儀や世界地図を使いながら学習していた。どちらも日本の国際理解学習とよく似ている学習内容・方法であった。大成初等学校では,社会科の授業の中で児童がスマートフォンを使い,情報機器を有効活用していた。日本と韓国の児童の共通アンケートについては,どちらも第4学年の児童を対象に行った。自国と相手国の地理的位置,それぞれの国で有名な食べ物,知っている観光地などを聞いた。また広島市と韓国の大邸広域市とは姉妹都市提携を結んでいるが,その認知度を確認するために姉妹都市についても質問した。12月に韓国の児童が日本の児童に手紙や折り紙を送ってきてくれたので,日本の児童もお礼の返事を書いた。手紙は日本語・ハングル・英語をおりまぜながら書き,折り紙のプレゼントを添えて返事を出した。このような2つの調査結果をもとに,国際理解学習の授業開発を行った。昨年度は第6学年の国際理解単元学習で,今年度は第4学年の「私たちの生活や産業と世界とのつながり」の学習で授業を行った。研究の概要,授業内容と研究の成果・課題については『学校教育』の論文として執筆中である。
HTLV-Iによる自己免疫性慢性関節炎発症機構の解明

我々はHTLV-I遺伝子を導入したTgマウス(HTLV-I-Tg)を作製し、このウイルスが関節リウマチに良く似た自己免疫性の関節炎を引き起こすことを見いだした。また、この関節炎の発症にはIL-1やIL-6などのサイトカインの過剰発現が重要な役割を果たしていることを示し、さらにIL-1レセプターアンタゴニスト(IL-1Ra)KOマウスも同様の自己免疫性の慢性関節炎になることを示した。IL-1やIL-6を欠損させたHTLV-I-Tgマウスでは自己抗体の産生低下が観察されるとともに、自己抗原に対するT細胞の増殖性の低下が観察された。その原因を明らかにする目的で、T細胞表面上の副シグナル分子の発現を調べたところ、CD40LやOX40の発現が低下していることが明かとなり、HTLV-I-Tgマウスのの関節炎発症にはサイトカインを介したT細胞の活性化が重要な役割を果たしていることが示された。また、マイクロアレイを用いてHTLV-I-TgとIL-1RaKOマウスの関節で発現亢進している遺伝子を検索した結果、両モデルマウスでの遺伝子発現には強い相関が見られた。HTLV-I-Tgで特異的に発現の亢進している遺伝子に注目したところ、機能未知の4遺伝子を含む14遺伝子が同定された。
細胞の運命決定にsignal intensityは重要か？

我々は悪性黒色腫の転移にWntシグナルが重要であるとの仮説を立て、検証を試みた。悪性黒色腫では腫瘍の浸潤の先端部でβ-cateninが強く発現しており、Wntシグナルが活性化していた。WntシグナルはEpithelial Mesenchymal transition(EMT)を誘導し、転移を促進させる。悪性黒色腫細胞株にEMTを誘導したところ、細胞間の結合が低下し、運動性が高まった。さらに、Wntシグナルの強度と腫瘍細胞の性質の変化を検討するため、β-cateninの細胞内濃度を変化させるシステムの構築を試みた。しかし、このシステムの開発はまだ成功しておらず、今後、条件検討などが必要である。毛のう形成の分子メカニズムを解明することは、「毛髪」の再生を行う上で極めて重要である。さらに、近年増加傾向にある皮膚悪性腫瘍の中にも毛のう由来の腫瘍が数多く存在し、その治療法・予防法を確立する上で、毛のう形成シグナル伝達系の理解は必須である。本研究では発生・発癌において重要な役割を演ずるWntシグナル伝達系に注目し、毛嚢発生におけるWntシグナルの役割を解明するために、まずドキシサイクリン濃度依存的細胞内β-catenin発現システムの開発を試みた。具体的には、Tet-onシステムを応用し、ドキシサイクリン濃度依存的にβ-catenin転写活性が上昇するプラスミドを構築するために表皮細胞特異的にトランス活性化因子を発現させるため、keratin 14 promoterの下流にこの因子をコードするプラスミドを作成した。また、当該実験のターゲット遺伝子はβ-cateninなので、TRE-Tightプラスミドの下流にβ-cateninのcDNAを結合したプラスミドを構築した。上記の構築した2つのプラスミドをHaCaT細胞、SCC細胞株にトランスフェクションし、ネオマイシン、ハイグロマイシンなどの薬剤選択マーカーを用いて、stable transfectantを樹立を試みた。しかし、2つの異なるプラスミドを恒常的に十分量発現させることは、必ずしも容易ではないため、レトロウイルスベクターを用いることを検討している。「毛髪」の再生法を確立するため、さらに、高齢化社会到来により、近年増加傾向にある皮膚悪性腫瘍なかで一定の割合を占める毛嚢由来の腫瘍の治療法を確立するためには、毛嚢形成の分子メカニズムを解明が必要である。発生・発癌に大きな役割を担うWntシグナル伝達系は、毛嚢や毛母の形成においても重要な機能を持つ。我々はこれまでの研究結果を基にWntシグナルの強弱で表皮角化細胞が毛嚢間表皮、毛嚢、毛母へと分化するとの仮説を立てた。現在、表皮角化細胞株にWntシグナルのkey moleculeであるβ-cateninを発現させる実験系の作成を試みている。具体的にはTet-onシステムを応用し、ドキシサイクリン濃度依存的に細胞内のβ-catenin転写活性が上昇するプラスミドを構築し、表皮細胞に遺伝子導入後、薬剤選択マーカーを用いてstable transfectantの樹立を行っている。薬剤選択マーカーで1ヶ月程度selectionを行い、樹立した細胞において、β-cateninの発現をウエスタンブロットと免疫組織染色で確認したところ、明らかな発現が認められなかった。上記の実験系はtet onによりプロモーター領域に結合するelementを発現させるプラスミドと、このelementに反応してβ-cateninを発現させるプラスミドの2つのものを同時に細胞内でstable発現させる必要がある。今回、樹立した細胞はこれらが同時に高いコピー数で発現していない可能性が高い。当初目的としていたドキシサイクリン濃度依存的に細胞内のβ-cateninの濃度が上昇する細胞株が樹立できていないためである。培養表皮細胞にtet on遺伝子発現系の遺伝子導入を行い、テトラサイクリン濃度依存性にβ-cateninの発現を調節できるシステムの開発を試みていた。しかし、遺伝子導入したプラスミドのプロモーターが培養表皮細胞で機能しない可能性があり、β-cateninの過剰発現系の構築は不可能であった。そこで、近年注目されている、β-cateninと悪性黒色腫の増殖、転移の関連につき、検索することとした。一般に過剰な増殖刺激は細胞に老化(senescence)を誘導する。この現象が培養悪性黒色腫細胞においても、認められるかどうかをcyclin inhibitor p16を用いて検討した。さらに、悪性腫瘍の転移に重要な役割を演ずるEMT(epithelial mesechymal transition)がβ-cateninによって、悪性黒色腫にも誘導されるかを検討した。一方、転移は原発巣での腫瘍組織の増大、脈管への浸潤、anoikis抵抗性の獲得、転移臓器への腫瘍の定着及び増殖が必要である。これらの現象の解析は、in vitroの細胞培養システムでは不可能である。そこで、in vivoの転移モデルを開発することとした。これまでの転移モデルは、マウス尾静脈へ腫瘍細胞株を注射し、肝臓や肺に出現した転移巣を解析する方法が用いられてきたが、今回、我々が主に解析を行うEMTは原発巣の腫瘍細胞が脈管浸潤を引き起こす際に重要であり、従来のシステムでは十分な解析が不可能である。そこで、皮膚に腫瘍細胞株を接種し、その腫瘍細胞が転移を引き起こすモデルの開発を試みた。

さらに、Wntシグナルの強度と腫瘍細胞の性質の変化を検討するため、β-cateninの細胞内濃度を変化させるシステムの構築を試みた。しかし、このシステムの開発はまだ成功しておらず、今後、条件検討などが必要である。ドキシサイクリン濃度依存的にβ-catenin転写活性が上昇するプラスミドとTRE-Tightプラスミドの下流にβ-cateninのcDNAを結合したプラスミドを恒常的に十分量発現させることが容易ではなく、当初とは別の方法で試みているため。今後は以下に示す解決法で細胞内β-catenin濃度を調節可能な表皮角化細胞株が樹立できるように試みる。1)selectionに用いる薬剤を高濃度で培地に加え、高いコピー数でプラスミドをもつ細胞を樹立する。2)現在は2つのプラスミドを細胞に導入することが必要であるが、ひとつのプラスミド内にこれらの2つのelementをもつものが入手可能である。このプラスミドを用いて、樹立を試みる。3)keratin 14 promoterの転写活性が弱く表皮細胞におけるβ-cateninの発現量が十分得られない場合には、N末端をdeletionし、細胞内で分解されづらいstable formのβ-cateninを発現させる。そのため、β-cateninの遺伝子を改変したcDNAを用いて、細胞に遺伝子導入を行う。皮膚腫瘍2つの異なるプラスミドを恒常的に十分量発現させることを樹立させ、ドキシサイクリン濃度依存的細胞内β-catenin発現システムの開発を進めていく。また、β-catenin過剰発現表皮細胞株の表現型の解析を進める。当初予定していた実験計画が進んでおらず、購入予定だった試料・薬品等を購入しなかったため研究計画が遅れているために、必要試薬を購入していないから実験の進行具合に合わせて、試料・薬品を購入予定。培養液や試薬等の消耗品を購入予定
爆発的天体現象における放射性重元素合成と宇宙・銀河年齢

昨年度までの理論研究と天文観測・物理実験とを総合して、精度の高い核宇宙年代計の構築を行った。理論モデルと金属欠乏星に検出された放射性重元素量の観測結果とを詳細に比較検討した結果、Th-Eu年代計に代わってU-Th年代計の精度が高いことを見つけた。宇宙核年代計を構成する放射性重元素は、大質量星の終焉における超新星爆発における速い中性子捕獲反応(R-プロセス)と、小中質量晩期型AGB星における遅い中性子捕獲反応(S-プロセス)で作られる。これらの元素合成過程の物理条件が、大型科学計算機を駆使した爆発流体のシミュレーションおよび元素合成過程の理論数値シミュレーションで明らかになった。宇宙核年代計に用いる一連のR-プロセス元素の初期組成量の理論計算を精度よく行うには、軽元素領域に関しては安定核および中性子過剰不安定核に対する中性子およびアルファ粒子誘起反応率、中重元素領域関しては中性子過剰不安定核に対する中性子誘起反応率が必要である。これらの実験諸量は理化学研究所や東京大学原子核科学センターをはじめとする世界各国の原子核・素粒子実験施設における原子核反応構造実験から取得した。測定できない原子核データと、特に重力崩壊型超新星爆発で重要となるニュートリノ・原子核反応断面積は、素粒子・原子核理論を用いて理論的に計算されたものを用いた。これにより、金属欠乏星の元素組成と太陽系組成との類似性(ユニバーサリティー)を用いる従来の方法に比べて、より信頼度の高い放射性元素の初期組成比を理論的に与えることができるようになった。銀河の化学的・動力学的進化のモデルに組み込み、放射性重元素量の時間発展を理論的に予測した。理論計算結果を、すばる望遠鏡による観測結果を用いて、銀河ハロー第一世代星でのR-プロセス元素宇宙核年代計から銀河年齢の推定に使い、宇宙論パラメータから導いた宇宙年齢の推定結果との整合性を詳細に検討し、我が銀河の第一世代星における放射性重元素量の消長を理論的に予測した。同時に、R-プロセスを宇宙核年代計として用いた銀河年齢の推定結果と、宇宙論パラメータから導いた宇宙年齢の推定結果との整合性を研究し、ビッグバン元素合成理論、宇宙背景放射ゆらぎのスペクトル観測、Ia型超新星の分布観測との詳細なる比較検討を行って、矛盾のない宇宙論モデルの構築を試みた。宇宙核年代計として用いることができる長寿命の放射性重元素Rb、Pd、I、Ru、Hf、Re、Os、Tl、Th、U、Pu等は、大質量星の終焉における超新星爆発の際に発生するニュートリノ駆動風での速い中性子捕獲反応(R-プロセス)や、小中質量晩期型AGB星における遅い中性子捕獲反応(S-プロセス)によって作られると考えられている。これら爆発的天体現象を記述する理論モデルを構築し、大型科学計算機を駆使した爆発流体のシミュレーション、および、元素合成過程の理論数値シミュレーションを実行した。計算に必要な原子核反応データは、理化学研究所、東京大学原子核科学センター、米国ミシガン州立大学国立サイクロトロンセンターをはじめとする世界の原子核・素粒子実験施設における原子核反応構造実験から取得した。測定できない原子核データと、特に重力崩壊型超新星爆発で重要となるニュートリノ・原子核反応断面積は、素粒子・原子核理論を用いて理論的に計算した。これらの研究により、最近の天文観測から明らかになってきた銀河ハローに起源を持つ金属欠乏星の著しいRプロセス元素量の超過が、第一世代の超新星爆発に起源を持つ可能性があることを定量的に示した。

超金属欠乏星に見られる元素組成比が太陽系Rプロセス元素組成比に著しく近いという、いわゆるユニバーサリティーが成立する領域は、第二ピークと第三ピークの間に限られ、ThやUなどのアクチノイド元素量は超新星ニュートリノ駆動風の動熱力学的条件に非常に敏感に左右されることを明らかにした。超新星爆発における速い中性子捕獲反応(R-プロセス)、および、小中質量晩期型AGB星における遅い中性子捕獲反応(S-プロセス)による重元素合成の理論・観測・実験研究を行った。超新星爆発の際に発生するニュートリノ駆動風の理論モデルの精巧化に努め、大型科学計算機を駆使した爆発流体のシミュレーション、および、元素合成過程の理論数値シミユレーシヨンを実行して、爆発的R-プロセスの詳細を研究した。昨年までのわれわれの理論モデルでは、原始中性子星の質量が2倍太陽質量程度でないと、十分高いエントロピーと短い膨張タイムスケールを実現できなかったが、ニュートリノ駆動風の外部境界条件を適正に選ぶことによって、1.4倍太陽質量の典型的な中性子星を残すような超新星爆発モデルでもR-プロセス元素合成が成功することを明らかにした。理論計モデルの精巧化に必要とされる原子核反応データは、理化学研究所や東京大学原子核科学センターをはじめとする原子核・素粒子実験施設における物理実験で取得した。また、ゼロメタルの始源ガスからの星の進化モデルを構築することによって、小中質量晩期型AGB星におけるS-プロセス元素合成を研究した。天文観測で発見された太陽系の1000分の1程度の金属量しか含まない初期世代星の観測と比較し、従来のインターパルス間に起きるとされるS-プロセスでは、Ba量に規格化した場合、極端に低いSr-Y-Zr量と太陽系程度にレギュレートされたPb量を説明できないことを観測・理論で明らかにした。従来の理論モデルに代わって、ヘリウム燃焼パルス中に大量の中性子が発生してS-プロセスが進行するという新しい理論モデルを提唱した。これを検証するため、すばる望遠鏡を用いた金属欠乏星の天文観測を行った。昨年度までの理論研究と天文観測・物理実験とを総合して、精度の高い核宇宙年代計の構築を行った。理論モデルと金属欠乏星に検出された放射性重元素量の観測結果とを詳細に比較検討した結果、Th-Eu年代計に代わってU-Th年代計の精度が高いことを見つけた。宇宙核年代計を構成する放射性重元素は、大質量星の終焉における超新星爆発における速い中性子捕獲反応(R-プロセス)と、小中質量晩期型AGB星における遅い中性子捕獲反応(S-プロセス)で作られる。これらの元素合成過程の物理条件が、大型科学計算機を駆使した爆発流体のシミュレーションおよび元素合成過程の理論数値シミュレーションで明らかになった。宇宙核年代計に用いる一連のR-プロセス元素の初期組成量の理論計算を精度よく行うには、軽元素領域に関しては安定核および中性子過剰不安定核に対する中性子およびアルファ粒子誘起反応率、中重元素領域関しては中性子過剰不安定核に対する中性子誘起反応率が必要である。
新体操における演技構成要素を観点とした「美しさ」評価システムの開発

本研究における本年度の実施内容は,昨年度に引き続き「美しさ」の評価法の確立を行うことであった.2017年度途中に2017-2020年版採点規則について大幅な変更があったため,評価観点の定量化について一部データの収集方法にも修正が必要となり,分析手法の再検討を行ったためである.新体操パフォーマンスにおいて評価者が感じる印象の構造を解明することと,音楽と印象の関係性を「美しさ」の評価を通して明らかにすることを目的とし,そのため演技動画の印象評価と「美しさ」評価のためのアンケート調査を実施した.新体操における印象と「美しさ」に音楽が及ぼす影響について検証を試みた.「ダンスステップコンビネーション」(約8秒間の動きのシークエンスであり,その巧緻性や多様性,音楽との同調性等の表現力が芸術的な評価の対象となる.)を分析対象とし,第35回世界新体操の女子個人競技予選4種目の演技からダンスステップコンビネーション部分を切り取り,ランダムに抽出したものを12本の呈示動画とした.舞踊運動における評定用語19項目の対語を印象評価項目として採用した.検証の結果,音楽の有無により印象は異なり,特に演技の質感は音楽の影響を強く受けた.美しさ評価も,音楽の有無によって有意に差があり,音楽を伴うことで評価が低下する傾向があった.さらに美しさ評価の低下には,安定感に関わる印象が影響を及ぼしていることが明らかとなった.舞踊においては観察者の経験によるところの審美眼がパフォーマンスから受ける印象を大きく左右することからも,新体操経験や舞踊経験を有する評価者と一般評価者との比較をさらに追求すれば,評価と感受との間で生じる「美しさ」に対する違和感のメカニズムを明らかにできる.本研究で得られた結果については,取りまとめ成果報告として今年度日本スポーツパフォーマンス学会・日本感性工学会で公表した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究における本年度の実施内容は,昨年度に引き続き「美しさ」の評価法の確立を行うことであった.2017年度途中に2017-2020年版採点規則について大幅な変更があったため,評価観点の定量化について一部データの収集方法にも修正が必要となり,分析手法の再検討を行ったためである.新体操パフォーマンスにおいて評価者が感じる印象の構造を解明することと,音楽と印象の関係性を「美しさ」の評価を通して明らかにすることを目的とし,そのため演技動画の印象評価と「美しさ」評価のためのアンケート調査を実施した.新体操における印象と「美しさ」に音楽が及ぼす影響について検証を試みた.「ダンスステップコンビネーション」(約8秒間の動きのシークエンスであり,その巧緻性や多様性,音楽との同調性等の表現力が芸術的な評価の対象となる.)を分析対象とし,第35回世界新体操の女子個人競技予選4種目の演技からダンスステップコンビネーション部分を切り取り,ランダムに抽出したものを12本の呈示動画とした.舞踊運動における評定用語19項目の対語を印象評価項目として採用した.検証の結果,音楽の有無により印象は異なり,特に演技の質感は音楽の影響を強く受けた.美しさ評価も,音楽の有無によって有意に差があり,音楽を伴うことで評価が低下する傾向があった.さらに美しさ評価の低下には,安定感に関わる印象が影響を及ぼしていることが明らかとなった.舞踊においては観察者の経験によるところの審美眼がパフォーマンスから受ける印象を大きく左右することからも,新体操経験や舞踊経験を有する評価者と一般評価者との比較をさらに追求すれば,評価と感受との間で生じる「美しさ」に対する違和感のメカニズムを明らかにできる.本研究で得られた結果については,取りまとめ成果報告として今年度日本スポーツパフォーマンス学会・日本感性工学会で公表した.2017年度実施した研究では,新体操の演技傾向を明らかにし,演技の基礎的資料を得ることを目的とした.1)第66回全日本新体操選手権大会の女子個人競技に出場した27名(シニア選手22名,ジュニア選手5名)のフープ,ボール,クラブおよびリボンの4種目の演技を調査対象とした.各演技の「身体の難度」の実施個数および実施時間,ならびに1難度あたりの所要時間を求めた.また,身体難度の種類別の実施時間を求めた.得られた値を用いて,演技構成の時間的観点評価指標についての信頼性および妥当性が検討された.また,各種目における身体難度の各指標とD点との相関が算出された.その際,採点規則の「難度一覧」に基づき,1難度の実施に要する準備局面から終末局面を身体の難度実施時間と定義した.種目と種類を被験者内因子とする2要因分散をおこなった.実施個数について有意な交互作用がみられた.1難度あたり時間について,有意な交互作用はみられず,種目および種類に有意な主効果がみられた.実施時間について,有意な交互作用がみられた(All p<.01).2)2013年全日本新体操選手権大会(27名),2013年世界選手権(10名),2014年世界選手権(12名),2016年オリンピック大会(10名)の女子個人競技,4種目の演技を調査対象とした.各演技の,身体難度の実施個数および実施時間,ならびに1難度の所要時間を求めた.また,身体難度のグループ別の実施時間を求めた.大会を被験者間因子,種目を被験者内因子とする2要因分散分析をおこなった.難度実施時間および1難度あたり時間について,2013日本選手権と2013世界大会の間に有意な交互作用がみられた.2013・2014・2016

世界大会の3年間では,有意な交互作用はみられず,種目に有意な主効果がみられた(All p<.05).新体操個人演技の約90秒の演技時間に占める身体難度実施時間について比較検討を進めているところであった.しかしながら2017年度後半,データ分析以前に,採点規則の年度途中における想定していた範囲外の改訂が発表され,本研究において重要な演技構成要素の時間的評価に関わる身体難度の実施上限個数の撤廃が明らかになったため,分析観点の見直しが必要となり、研究計画の変更を余儀なくされた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。演技構成要素の時間的評価に関わる身体難度の実施上限個数が撤廃されたことにより,将来的な新体操の動向を鑑み,身体難度の実施状況を総合的な時間的評価の観点における分析対象とすること,及びその分析手法を再検討していく必要がある.また,演技構成要素の内容としてダンスステップコンビネーションを評価の対象とし,1シークエンスに含まれる動作の多様性や表現性をもとに,「美しさ」を評価する.その際,評価者の属性による印象評価の比較や,音楽使用の有無による評価の差異について分析検討を進めることとする.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
造血幹細胞移植後HHV-6B再活性化と急性GVHD鑑別のためのバイオマーカー探索

前年度までの結果からHHV-6B再活性化群(A群)17例、皮膚GVHD群(B群)13例、HHV-6B再活性化+皮膚GVHD群(C群)11例、ともに認めなった群(D群)18例の4群に分類した。対象者から造血細胞移植後1, 2, 3, 4, 6週に採取した血清から、MILLIPLEX(Merck社)を用いて、11種類のサイトカイン(IFN-γ、IL-10、IL-12、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IP-10、TNF-α、VEGF)を測定し、比較検討した。コントロール群に比してHHV-6B再活性化群は第2週でIL-2, 4, 6, 10、第3週でIL-10, IP-10、第6週でIP-10, TNF-αが、皮膚GVHD群は第2週でIL- 4, 17、第3週でIL-4, 10, IP-10、第6週でIL-10, 17が有意に上昇していた。B群ではA群にして比して第6週のIL-10が有意に上昇していたが、HHV-6B再活性化やGVHDの好発時期である24週では有意な差はなかった。レーダーチャートを作成し、A群とB群で第1,2週では図形は類似したが、第3,4,6週で偏位を認めた。HHV-6Bは同種造血幹細胞移植患者で移植後2から4週間に再活性化し、急性GVHDの好発時期に一致し、臨床症状からHHV-6B再活性化に伴うウイルス性発疹症と真の皮膚GVHDの鑑別は極めて困難である。急性GVHDに対してはステロイド治療を行うが、HHV-6B再活性化に対しては抗ウイルス薬の投与が必要であり、ステロイド治療はむしろ感染を助長する危険性がある。本研究によって移植後のサイトカインプロファイルを行うことで両者を鑑別できる可能性を見出した。このことは移植後種々の合併症に対する適切な治療選択に有用であるだけでなく、不要な治療を回避することで医療費の削減にも寄与する可能性がある。Human herpesvirus 6(HHV-6)Bは造血幹細胞移植患者で再活性化し、急性GVHD様の皮疹や移植後急性辺縁系脳炎(PALE)などを引き起こす。HHV-6B再活性化は移植後2から4週間に集中しており、急性GVHDの好発時期に一致する。HHV-6B再活性化と急性GVHDの関連性は当初我々が報告した後に多くの追試がなされたが、未だ結論は出ておらずHHV-6B再活性化に伴うウイルス性発疹症と真の急性GVHDの鑑別も不可能なままである。両者の鑑別は治療方策を決めるうえでも極めて重要と考えられる。本研究では造血幹細胞移植後HHV-6B再活性化関連皮疹と急性GVHDを鑑別するための有用なバイオマーカー探索を目指す。まず移植後HHV-6B再活性化をウイルス分離とリアルタイムPCR法でモニタリングし、急性GVHDの発症や発疹の有無等に関する臨床情報の収集を行った。その結果を基に移植後100日以内の皮疹出現の有無、急性GVHDの臨床診断の有無により5群に分類した(A群4名:再活性化+、皮疹+、皮膚GVHD-、B群13名:再活性化+、皮疹-、皮膚GVHD-、C群10名:再活性化+、皮疹+、皮膚GVHD+、D群10名:再活性化-、皮疹+、皮膚GVHD+、E群19名:再活性化-、皮疹-、皮膚GVHD-)。今後対象者から移植後1,2,3,4,6週に採取した血清からサイトカイン・ケモカインの解析を行い、造血幹細胞移植後HHV-6B再活性化関連皮疹と急性GVHDを鑑別するための有用なバイオマーカー探索を行う。移植後HHV-6B再活性化をウイルス分離とリアルタイムPCR法でモニタリングし、急性GVHDの発症や発疹の有無等に関する臨床情報の収集を行った。コントロール群に比してHHV-6B再活性化群は第2週でIL-2, 4, 6, 10、第3週でIL

-10, IP-10、第6週でIP-10, TNF-αが、皮膚GVHD群は第2週でIL- 4, 17、第3週でIL-4, 10, IP-10、第6週でIL-10, 17が有意に上昇していた。B群ではA群にして比して第6週のIL-10が有意に上昇していたが、HHV-6B再活性化やGVHDの好発時期である24週では有意な差はなかった。レーダーチャートを作成し、A群とB群で第1,2週では図形は類似したが、第3,4,6週で偏位を認めた。HHV-6Bは同種造血幹細胞移植患者で移植後2から4週間に再活性化し、急性GVHDの好発時期に一致し、臨床症状からHHV-6B再活性化に伴うウイルス性発疹症と真の皮膚GVHDの鑑別は極めて困難である。急性GVHDに対してはステロイド治療を行うが、HHV-6B再活性化に対しては抗ウイルス薬の投与が必要であり、ステロイド治療はむしろ感染を助長する危険性がある。本研究によって移植後のサイトカインプロファイルを行うことで両者を鑑別できる可能性を見出した。このことは移植後種々の合併症に対する適切な治療選択に有用であるだけでなく、不要な治療を回避することで医療費の削減にも寄与する可能性がある。今後今後対象者から移植後1,2,3,4,6週に採取した血清(総数271検体)からサイトカイン・ケモカインの解析を行い、造血幹細胞移植後HHV-6B再活性化関連皮疹と急性GVHDを鑑別するための有用なバイオマーカー探索を行う。最も大きな支出になるサイトカイン・ケモカインの測定のための試薬を購入する。また研究成果をまとめて学会発表する予定であり、その旅費にあてる。
瞬目を指標とした重症心身障害児・者の環境刺激受容形成評価の試み

重症心身障がいのある人は、表出行動に著しい困難がある。そのため、言語・非言語コミュニケーション手段を用いて、意図や感情を伝えることが難しい。療育にあたるものは、自らの働きかけが届いている、本人に快適な刺激であると想定して支援にあたっている。しかし、本人に不快なもしくは届きにくい刺激を提示している可能性も否定できず、その結果、支援者の自己効力感の低下につながる場合もある。より適切な支援のあり方を求めて、重症心身障がい児・者では、覚醒状態や緊張、注意の様相について客観的評価が求められている。本研究は、重症心身障がい児・者の個別の指導・支援計画における評価ツールとしての瞬きの活用を試みるために、対人刺激の提示による瞬きの変化を検討した。記録への協力者は、重症心身障害児病棟に入院する80名の患児・者である。今年度は最終年度になるので、3年間の取り組みを総括した。明らかになったのは以下の点である。○追視や表情変化など表出行動の乏しい事例でも、働きかけにより瞬きの頻度や速さに変化が見られた。○瞬きの全くみられない事例、極端に頻度の低い事例が対象者の半数を占めた。○瞬きの様相に経年変化の現れた事例があった。表出行動の乏しい事例でも、働きかけによって瞬きの頻度や速さに変化があることを記録できたことは大きな収穫である。覚醒や情動の表れとして本人理解の指標となるだろう。重症心身障害児・者では、極端に瞬きの頻度が少ない例が多かったが、この背景については他指標の導入などによって明らかにしていく必要がある。また、3年間の記録を比較検討したところ、経年的変化のみられた事例があった。先行研究から乳幼児では瞬きに発達的変化が観察されることが分かっている。今後は、認知・行動の表出行動を詳細に観察し、瞬きの発達的変化をとらえていきたい。これにより、瞬きを指標とした神経系の発達にも論を進めていけるだろう。本年度の業績本研究は、研究代表者(林恵津子)、研究分担者(田多英興・田中裕)に加え、2名の研究協力者(東埼玉病院医師:加藤るみ子、T-time心理ラボ:大石武信)により構成されている。本年度はデータ収集・分析に加え、この5名で複数の学会にて発表を行った。なかでも、日本心理学会ではこのメンバーによる企画・話題提供・指定討論を組み込んだワークショップを持ち、異なる領域の研究者と議論を展開することができた。研究の目的重症心身障がいのある人は、表出行動に著しい困難がある。そのため、言語・非言語コミュニケーション手段を用いて意図や感情を伝えることが難しい。より適切な支援のあり方を探るためには、覚醒状態や緊張、注意の様相について支援中の形成評価が不可欠である。評価のツールとして瞬目指標の有効性を検討することを目的としている。本年度(平成21年3月31日)の研究実施経過と成果○瞬目の記録;重症心身障がいのある人たちの瞬目をビデオ録画した。記録場面として対人場面を設定した。自発性瞬目の瞬目間隔と瞬目時間、反射性瞬目の出現を同定した。障がいの重い人でも、瞬目には場面に依存する変化が見られ、瞬目指標の有効性が示された。その一部は、学会で発表した(日本睡眠学会、日本生理心理学会、日本心理学会)。なお、記録を進める中で、より変化の現れる場面が個により異なることが推察された。今後は、それらの場面も記録する予定である。○発達検査の試行;MEPAを用いて、移動、姿勢、手の操作、コミュニケーションの各領域における発達を評価した。しかし、検査不能の者が多かったので、今後は別の検査も施行する予定である。1.本年度の業績本研究は、研究代表者(林恵津子)、研究分担者(田多英興・田中裕)に加え、2名の研究協力者(東埼玉病院医師:加藤るみ子、T-time心理ラボ:大石武信)により構成されている。2研究の目的重症心身障がいのある人は、表出行動に著しい困難がある。3.本年度(平成21年4月1日平成22年3月31日)の研究実施経過と成果(1)瞬目の記録:昨年度(20年度)は、瞬目の記録場面として対人場面を設定し、表出行動がきわめて限られている人でも、瞬目を指標とすれば人に関する刺激の受けとめが評価できる手かがりを得た。そこで、今年度は、より高次の知的機能である注意の定位とその維持を評価するための記録場面(ベッドサイドでの絵本の読み聞かせ)を設定した。聴覚刺激に対する定位や注意の維持を軸に瞬目を分析した。(2)瞬目の分析と学会発表:本年度は、瞬きの変化に及ぼす要因に着目した。てんかんの有無、障害の発症の時期による影響(日本生理心理学会)、障害種別(日本心理学会)と瞬きの関連を検討した。日本特殊教育学会では自主シンポジウムを企画し、学校現場で瞬きを評価に応用する試みを紹介した。

アジア睡眠学会では、睡眠や覚醒を専門とする研究者とは、覚醒水準の評価ッールとしての瞬き有効性について議論を展開した(The 6^<th> Congress of Asian sleep Research Society)。重症心身障がいのある人は、表出行動に著しい困難がある。そのため、言語・非言語コミュニケーション手段を用いて、意図や感情を伝えることが難しい。療育にあたるものは、自らの働きかけが届いている、本人に快適な刺激であると想定して支援にあたっている。しかし、本人に不快なもしくは届きにくい刺激を提示している可能性も否定できず、その結果、支援者の自己効力感の低下につながる場合もある。より適切な支援のあり方を求めて、重症心身障がい児・者では、覚醒状態や緊張、注意の様相について客観的評価が求められている。本研究は、重症心身障がい児・者の個別の指導・支援計画における評価ツールとしての瞬きの活用を試みるために、対人刺激の提示による瞬きの変化を検討した。記録への協力者は、重症心身障害児病棟に入院する80名の患児・者である。今年度は最終年度になるので、3年間の取り組みを総括した。明らかになったのは以下の点である。○追視や表情変化など表出行動の乏しい事例でも、働きかけにより瞬きの頻度や速さに変化が見られた。○瞬きの全くみられない事例、極端に頻度の低い事例が対象者の半数を占めた。○瞬きの様相に経年変化の現れた事例があった。表出行動の乏しい事例でも、働きかけによって瞬きの頻度や速さに変化があることを記録できたことは大きな収穫である。覚醒や情動の表れとして本人理解の指標となるだろう。重症心身障害児・者では、極端に瞬きの頻度が少ない例が多かったが、この背景については他指標の導入などによって明らかにしていく必要がある。また、3年間の記録を比較検討したところ、経年的変化のみられた事例があった。先行研究から乳幼児では瞬きに発達的変化が観察されることが分かっている。今後は、認知・行動の表出行動を詳細に観察し、瞬きの発達的変化をとらえていきたい。これにより、瞬きを指標とした神経系の発達にも論を進めていけるだろう。
クラッドが負の光非線形係数をもつ光導波路の導波特性

負の非線形係数材料をクラッドに用いた光導波路においては、入射光強度に応じて、クラッドの屈折率が低下するため、光導波作用をより促進するものと予想されるが、理論的には全く逆の現象を呈し、ある光強度以上では導波モードは存在せず、カットオフされる。本研究では、このようなクラッドが負の光非線形係数をもつ光導波路において、光波が如何に伝搬、カットオフされるかを一般的に扱い、その結果に基づいて、光制御デバイス応用について検討した。【.encircled1.】計算機シミュレーション負の非線形導波路構成として、励起子吸収ピーク波長より長波長側を用いたGaAs-AlGaAs多重量子井戸(MQW)構造を想定し、計算機解析を行った。非線形係数の大きさと光強度の関係を検討するため、非線形波の過渡的振る舞いをも含めた形で解くことができるビーム伝搬法を用いて計算機解析を行い、さらに比較的高速な演算を行うことが可能なように大幅なプログラム改良を行った。この結果、負の光非線形係数をもつ光導波路においては、あるパワーレベル以内の光波の伝搬しか許されず、パワーリミターとしての機能を有することが明らかとなった。実験系システムの構成としては、これまで、ビデオ信号処理系において光導波路出射面内光強度分布の1次元表示のみであったものを、コンピュータ処理の高速化によって、取り込んだ画像の立体的光強度分布をも表示できるシステムとして再構成した。そして、GaAa系薄膜導波路における近視野像の強度分布測定技術を一層確立した。現在、この技術を応用して、MQW構造のもつ非線形性確認のため、光導波路への入射光強度の変化に対する近視野像光強度分布の変化として確認する実験を行いつつある。
シミュレーションによる人口変動と集落形成過程の研究

1日本の古代戸籍にもとづく人口変動シミュレーションのための数値的な裏付けがほぼ確定し、標準モデルを提示することができた。これは、古代の人口研究の定点となるものと思われる。2古代社会は、著しい多産多死型社会であることがいっそう明らかになった。3古代戸籍の検討から、高年齢の夫婦ほど年齢差が大きいという事実が明らかになり、これは再婚が頻繁に行われていたことによると推定された。死別と再婚の繰り返しが、古代社会の婚姻を不安定なものに見せていると考えられ、これは古代の婚姻に関する通説的な理解と異なるものである。4類人猿の「人口」ピラミッドと古代戸籍の人口ピラミッドとは、共通の富士山型を示しており、その差はそれほど著しく大きいものではないことが明らかになった。従って、旧石器時代から古墳時代の間の人口ピラミッドも、おのずから一定の範囲におさまるものとなり、そうした社会について一定の蓋然性をもって生死のパターンや平均寿命を論じることが可能となった。5他の集団や村落との間に婚姻関係を結ぶ外婚制などのシステムについて、それが個々の集団や村落における人口変動の調節機能を果たしていることを、シミュレーションから推定した。6縄文時代後期後半から弥生時代前期にかけての九州の遺跡データベースを作成した。これによって、弥生化に関する人口変動シミュレーションの実施が可能となり、渡来人の役割や遺伝情報の拡散について検討できるようになった。1日本古代の戸籍等に基づいて,人口変動のシミュレーションに必要な変数のデータを収集するために,代表的な戸籍による個人別データベースを作成した。その結果,人口ピラミッドの作成が可能となり,平均寿命,再婚の実態などが明らかになって,シミュレーションに必要な変数のデータを得ることができた。また,古代の平均寿命の短さが,より明らかになり,日本の古代社会像を再点検する見通しが得られた。2人口変動のシミュレーションを,チンパンジーや,採集・狩猟民,日本古代などのいくつかのモデルについて作成した。現状では,チンパンジーや採集・狩猟民については,推定に基づくモデルにとどまっているが,これまでほとんどはっきりした人口構成や寿命についてのイメージがなかったなかで,一定の範囲における推定が可能になった。シミュレーションは,数式を用いるものではなく,個人を生成する形をとり,偶然性を考慮に入れた,ボトムアップで非線形のモデルとした。3人口変動のシミュレーションから,外婚制が個々の集団の人口変動の調節機能を果たしていることを推定し,その実態についてのシミュレーションを行った。4上記のシミュレーションの結果,寿命などからみた原始・古代社会の過酷な実態が明らかになり,これまでの「豊かな石器時代」などのイメージに変更をせまるような結果が得られた。1昨年度に,古代美濃の戸籍に基づいて個人別データベースを作成し,そこから平均寿命,再婚の実態などを明らかにした。今年度は,西海道の戸籍に基づいてデータベースを作成し,昨年度のデータの補強をはかった。この研究の成果は,今津が4月20日に『考古学研究会』総会で発表し,6月29日付山陽新聞および10月26日付朝日新聞に掲載された。2昨年度に,狩猟採集民の人口パターンから原始人類の状況を推定したが,今年度にチンパンジーの年齢別動態の比較的詳細なデータが入手できたので,日本古代の人口パターンとの比較をおこない,旧石器時代や縄文時代などの状況を知る手がかりが得られた。3昨年度に,人口変動のシミュレーションから,外婚制が個々の集団の人口変画の調節機能を果たしていることを推定し,その実態についてのシミュレーションを行ったが,本年度もそうした推定に基づいて,関連するデータの収集を行った。4これまでの研究の結果,原始・古代社会の著しく過酷な実態が明らかになり,「核家族」説の再検討や,大家族の意味,婚姻の実態などについて,従来の研究とは異なった学説を展開していく手がかりが得られた。5人口変動を集落形成過程と結びつける研究は,まだあまり進展していないが,戸籍の残る美濃地域の踏査を実施しており,来年度にシミュレーションの作業を行う予定である。
アクトミオシンフィラメントの滑り運動のゆらぎとATP分解

筋肉の収縮は、ミオシンクロスブリッジがATPの化学エネルギ-を使いながら、アクチンフィラメントの上を滑ることによって起こる。この滑り運動の分子機構を解明するには、運動ユニットであるクロスブリッジの力学的な特性や滑り運動とATP分解のカップリングのメカニズムを明らかにする事が重要である。本研究では、アクトミオシンフィラメント運動のナノメ-タ-変位を検出できる高分能運動検出装置を作成して、これをcaged化合物のレ-ザ-光分解法などと組み合わせることによって、アクトミオシン運動ユニットの力学的特性(首振りかどうか)や、滑り運動とATP分解のカップリングの分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。うさぎグリンセリン処理筋線維に光感受性のcaged ATPをあらかじめ添加しておいて、これをレ-ザ-光で照射し技筋線維内に急速にATPを産生させ、筋線維の短縮する過程を調べた。本研究ではミオシンの双頭構造を考慮して、産生されるATP濃度をミオシン頭濃度の近くにとった。その結果、筋線維はミオシン頭当り半分量のATPが産生された時にもゆっくりではあるが短縮することが分かった。そうして産生されるATP量がミオシン頭と等量以上に増えると、筋線維の短縮距離が大幅に大きくなり、またその短縮速度も速くなることが分かった。この結果、ATPの濃度によってアクトミオシンの運動パタ-ンが違うことを示唆している。そこでミオフィブリルを使って、その表面のアクトミオシン分子にミクロビ-ズを付着させ、その動きを上記の高分解能運動検出装置によって検出することによって、アクトミオシン運動ユニットの運動を調べた。これまでの所、いくつかの技術的の困難のためにATP濃度の違いによるアクトミオシン運動の違いを検出できるまでにはいたっていないが、今後さらに測定感度を上げてこの点を明らかにする予定である。また、上記の実験結果に基ずいて、アクトミオシン運動ユニットの運動パタ-ンの違いがどのような構造変化をともなっているかを電子顕微鏡を使って調べる予定である。
カルニチンの持続的投与作用：全身の代謝と中枢神経系におよぼす分子機構

カルニチン投与が、全身の代謝と中枢神経系におよぼす持続的効果について検討を行う。カルニチン欠損JVSマウスを用いて、カルニチンの投与効果をより明確に示す。全身の代謝面から、カルニチンの律速酵素やその上流に位置する系の関与を明らかにする。中枢神経系については、末梢の脂肪酸代謝に関わるオレキシン神経活動を賦活化するグルタミン酸やヒスタミンの関与について、また、運動の調節に関わるドーパミンとセロトニンについて、脳内における変化を検討する。
歪みをもち裾の重い誤差分布を用いた回帰分析法の開発

現在提案されている検定などの統計的手法のほとんどは、観測値は正規分布から抽出されたものであるという仮定の下で提案されている。しかしながら近年盛んに行われている、ゲノムや環境データのように明らかに正規性を満たしていないデータも多く存在する。実際には正規分布に従っていないデータに正規性の仮定の下で提案された手法を適用した場合、推定量が外れ値に引っ張られたり、検定のサイズが非常に大きくなったりと深刻な問題を引き起こすことがある。本研究の目的は歪度と尖度をパラメーターにより自由に変えることの出来る、ある意味セミパラメトリックな密度関数を定義しその密度関数に基づいた尤度関数によるパラメーター推定や検定等のより非正規性の影響を受け難い新しい回帰分析法の開発にある。まず、Yanagihara, Tonda and Matsumoto(2005)で観測値に正規性を仮定したときの共分散行列に関する検定統計量の漸近分布を非正規性の下で導出した。この漸近分布は真の母集団の多変量尖度に依存する形となり、本研究が有用であることを確かめた。また、漸近展開などにより非正規性の影響を除去することも可能である。Fujikoshi, Yanagihara and Wakaki(2005)では正規性を仮定した下での多変量回帰モデルの変数選択における情報量規準のバイアスを真の分布が一般分布であるとう条件の下で補正した。また、t-検定統計量の帰無分布は真の分布の歪度と尖度の影響を受けるが、Yanagihara and Yuan(2005)でこれらの影響を受けにくくするような単調変換公式を提案した。しかしながら、この公式を実際使う場合には歪度、尖度を推定しなくてはならない。ところが、歪度はそれほど極端ではないが、尖度は非常に大きい標本数がなければ、推定は難しい。これらのことを非正規多変量線形モデルにおいてシミュレーションにより明らかにし、漸近展開に基づくが補正法には限界があるため本研究が有用であるということを確かめた。現在提案されている検定などの統計的手法のほとんどが、データが正現分布から抽出されたものであるという仮定の下で提案されている。正規性の仮定の下で提案された手法ではその正規性の仮定が満たされなかった場合、推定量が外れ値に引っ張られたり、検定のサイズが非常に大きくなったりと深刻な問題を引き起こすことがある。しかしながら漸近展開などによりその補正も可能である。本研究において、Yanagihara, Matsumoto and Tonda(2004)で観測値に正規性を仮定したときの共分散行列に関する検定統計量の帰無分布の漸近展開を非正規性の下で導出した。この漸近展開の第2項は、真の分布の36次キュムラントまで依存しており、実際使う場合にはそれらのキュムラントを推定しなくてはならない.しかしながら,3次キュムラントである歪度はそれほど極端ではないが、4次キュムラントである尖度は非常に大きい標本数がなければ、推定は難しい。これらのことを非正規多変量線形モデルにおいてシミュレーションにより明らかにし、漸近展開に基づくが補正法には限界があるため本研究が有用であるというとを確かめた。
フラーレンの化学反応と電子材料への応用

4、5-ジメトキシベンザインとC60との{2+2}環化付加体の結晶構造解析に成功した・フラーレン{2+2}付加体の結晶構造解析では最初の例である。C60の付加部分でのC-C結合が、1.645Åと異常に長い等の興味深い知見が得られた。安定ラジカルとして有名なTEMPOラジカルをC60に付加させた分子を合成した。この分子は分子性磁性体としても、フラーレンを有するスピンラベル分子としても興味が持たれる。SQUID測定から、この分子自体は弱い反強磁性相互作用を示すことがわかった。電子写真の分野における電子輸送剤として、C60に各種ジアルキルカルベン1分子が付加した物質の電子輸送能を検討した。これらはC60の5、6付加体を6、6付加体の混合物である。C60分子中にアルキル基を導入することで、基盤ポリマーへの相溶性が向上した。Time of Flight法による電子移動度の測定から、電子移動度が大きいことで注目されているC60よりも、1.6倍程度大きい電子移動度をもつ物質も見つけた。優れた電子輸送剤は、有害なオゾンの発生を伴わない電子写真の開発を可能ならしめるので、各方面から切望されている。クロロベンゼン中、アンモニア水存在下でC60と脂肪族アルデヒド、およびベンジルアルデヒドとの反応を調べた。その結果、前者では、マススペクトル、2次元NMR、元素分析等から、C60の6、6位で2、5-ジアルキルシクロブチルアミン環を形成する生成物を与えることがわかった。後者では、C60の6、6位で、ベンジル基と水素がラジカル付加したと思われる生成物を与えた。これらの反応はC60の新規反応として興味がもたれ、将来のC60を用いた新素材開発にとって有用であると思われる。
ウイルス因子と宿主の細胞レベ相互作用解明によるPML治療法の開発

JCウイルスのウイルス因子agnoproteinが細胞因子AP-3と結合し、細胞内輸送機構を抑制することにより、ウイルス因子自身の分解を回避し、細胞形質膜へ輸送され、viroporinとしてウイルス粒子の細胞外への放出を促進させること、ウイルス因子VP1のシステイン残基が粒子形成に重要な機能を有することを明らかにした。これらの知見はJCウイルスにより惹起される進行性多巣性白質脳症の治療法の開発の基礎的知見となると共に、他のウイルス感染症の発症機序や治療法の開発にも応用される可能性が有る。平成21年度はJCVのウイルス因子である早期タンパク質と後期タンパク質のそれぞれについて宿主因子との関係を生化学的、分子生物学的および免疫組織学的手法を用いて詳細に検討した。さらにその研究過程で派生した、ウイルス様粒子(Virus-like-particle : VLP)の作成技術を、新たなデバイスとして用いる研究も展開できた。その結果、ウイルスが感染した際にウイルスの複製以前た発現する早期タンパク質が、感染細胞の宿主因子である細胞周期制御因子と相互作用して、感染細胞の細胞周期を変化させて、その結果としてウイルス自身の複製能を亢進させることを明らかにした。また、ウイルスの複製後に発現する後期タンパク質が感染後に細胞内の輸送機構を介して細胞膜に局在し、細胞膜の機能を変化させて、ウイルスの細胞外への放出を亢進させることを明らかにした。これらのウイルス因子と宿主細胞の相互作用の結果、感染細胞内でウイルスが効率的に増殖していることが明らかとなった。以上の結果に基づいて、ウイルスの増殖を抑制する薬剤を候補として選択し、その抑制効果を確認した。本年度はJCウイルス(JCV)がコードする早期タンパク質であるT抗原(TAg)、および後期タンパク質であるVP1に着眼して研究を推進した。JCV感染細胞において、TAgの非特異的なDNA結合性が細胞周期に与える影響を検討するため、DNA結合性が低下もしくは増強するTAgの変異体を作成した。次に、これらの変異体を細胞に導入・発現させて細胞周期を解析した。野生型TAgを発現した細胞はG2/M期の細胞が増加していたが、DNA結合性が低下したTAg変異体を発現した細胞はG2/M期への細胞の集積は認められなかった。また、DNA結合性が増強しているTAg変異体を発現した細胞ではG2/M期に集積する細胞数が野生型よりさらに増加していた。本研究により、TAg発現による細胞周期のG2期停止の機構において、TAgが宿主細胞のDNAへ結合することが関与していることが明らかになった。また、JCV感染細胞でTAgの発現によって誘導されるG2期停止は効率的なウイルスDNAの複製に必須であることが判明した。次に、外郭タンパク質であるVP1内に6個存在するシステイン残基の変異体を作成して、JCVの粒子形成能を比較・検討した。本実験により、VP1タンパク質が互いに結合し5量体を形成すること、5量体の形成過程においてシステイン残基が必須であること、5量体の形成に続いて粒子形成が起こることが明らかになった。これまでJCVの粒子形成の機序は不明であったが、VP1により形成される5量体が粒子形成において重要であることが判明した。本研究により、JCV感染抑制法を開発するための重要な基礎的知見が得られた。その他、JCVのウイルス様粒子を利用したdrug deliverysystemの研究にも行った。平成23年度は、JCウイルス(JCV)のウイルス因子が関与する宿主因子を同定すること、さらにウイルス因子と宿主因子の細胞レベルにおける相互作用を明らかにしてJCVの細胞内への侵入、細胞質から核への細胞内輸送、核内でのウイルスの転写・複製の調節、核から細胞質・細胞質から細胞膜への細胞内輸送、細胞外への放出の各過程における詳細な機序を解明することを目的とし、以下の研究を推進した。本研究はJCV後期タンパク質であり、未だにその機能に不明な点が多いagnoprotein (Agno)に着眼し、Agnoが、JCV粒子の核から細胞質・細胞質から細胞膜への細胞内輸送、細胞外への放出の各感染過程においてどのように細胞宿主に影響を与えているかを分子生物学的および細胞生物学的手法を用いて検索した。初めにYeast 2-hybrid assayを用いてAgnoに結合する宿主因子として細胞内輸送因子であるAP-3を同定した。さらにAgnoとAP-3の結合を確認すると共に、AgnoおよびAP-3の結合領域を明らかにした。次に、AP-3に結合しないAgnoの変異体を作成し、またAP-3に対するsiRNAを用いてその発現を抑制し、JCV感染に対してどのような影響を与えるかについて、以下の方法を用いて検討した。作製したAgnoの変異を有するJCVのゲノムを細胞内に導入し、また、AP-3に対するsiRNAを細胞に導入した後に、JCV粒子の細胞質から細胞膜への細胞内輸送および細胞外へのJCV粒子の放出について詳細に検討した。その結果、AgnoはAP-3に結合することにより、細胞内輸送機構を抑制することを明らかにした。

さらにAgnoはAP-3と結合することにより、AP-3依存性のlysosomeへのAgno自身の輸送を抑制し、その結果として、自らは細胞膜へ輸送されていることが明らかとなった。細胞膜に輸送されたAgnoは細胞膜上でhomo-oligomerを形成し、その後viroporinとして細胞膜の透過性を促進し、JCV粒子の細胞外への放出を促進する機構を明らかにした。本研究により、これまでに不明であったJCVの細胞外放出機構が解明された。