hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
昆虫の生殖におけるトレハロースの役割の解明とトレハラーゼ阻害剤の利用に関する研究

本年はチャバネゴキブリ,クロゴキブリの卵発育に及ぼすバリドキシルアミンA(VAA)の影響を詳しく観察するとともに,ワモンゴキブリにおけるVAAの卵発育阻害がどのようにして起きたかを明らかにした。チャバネゴキブリではVAA投与量に依存して死亡率の増加と卵鞘形成個体割合の低下が見られた。卵巣の卵発育も明らかに遅延した。クロゴキブリでは投与数日後に産下された卵鞘からは幼虫が孵化せず,その後は卵鞘が形成されず,15日後でも卵巣中には成熟卵がほとんど見られなかった。両種の卵巣,付属腺のトレハラーゼ活性は投与1日後から阻害され,6日後では無処理の活性の75-90%が阻害された。ワモンゴキブリでは,卵鞘産下当日の雌に50ug/虫のVAAを注射し,体液中ビテロジェニン量と卵巣中ビテリン量をSDS-ポリアクリルアミド電気泳動によって分析し,その変化を無処理虫と比較した。同時に,トレハロースを含む体液中の成分を^1H-NMRで分析し,卵巣,付属腺のトレハラーゼ活性も測定した。無処理では平均8.8日後に次の卵鞘を産んだが,処理虫では12日の観察期間には卵鞘の産下は見られず,卵発育遅延,卵の退化が認められた。処理虫では卵巣,付属腺のトレハラーゼが強く阻害され,体液中のトレハロース濃度が異常に上昇した。体液中の他の成分にも変化が見られた。無処理虫では,卵の発育と平行してビテリンの蓄積が進み,体液中のビテロジェニン濃度は卵への取り込みを反映して変動した。処理虫では,2日まではビテロジェニン合成が抑えられているが,その後は合成が続き,その卵への取り込みは抑制され,10日以後には体液中に蓄積した。以上のように,VAAのトレハラーゼ阻害に起因する卵発育阻害は,発育初期のビテロジェニン合成の抑制とその後の卵へのビテロジェニン取り込みの減少によって起きると考えられる。昆虫の雄の付属腺には非常に高いトレハラーゼ活性が検出ざれることが多いが,ワモンゴキブリでも同様である。そこで,ワモンゴキブリ雄成虫にバリドキシルアミンAを投与して無処理雌とペアにして飼育し,その生殖に及ぼす影響を調べた。観察期間中の死亡率は高く,雌の卵発育は正常に行われているが産下される卵鞘の割合が低かった。この結果から雄付属腺のトレハラーゼは受精に関与していると想像される。一方,トノサマバッタの雌の卵発育に対するバリドキシルアミンAの抑制作用は,ワモンゴキブリで明らかになったと同様な脂肪体による卵黄蛋白の合成抑制,卵でのその蛋白の取り込み低下に加えて,卵発育を促進するアラタ体ホルモンの合成阻害によって起きることが明らかになった。糖代謝に関しては,試験管内での脂肪体のトレハロース合成能を13一Cラベルのフルクトースを前駆体にしてNMRによって容易に測定することが可能になった。この際,バリドキシルアミンAを培地に加えることにより,脂肪体そのものに存在するトレハラーゼの働きで起きる合成トレハロースの分解を抑えて,正確に測定することができた。この研究の成果が,実際の害虫防除にどの程度利用できるかの検証として,アブラムシ類とコナガに対する殺虫活性を調べた。バリドキシルアミンAは水溶性で,昆虫の表皮,消化管から吸収されにくい物質であり,一般的にはこの化合物の殺虫剤としての利用は難しいと考えられるが,今回の結果から,植物の根から吸収された場合にアブラムシ類にかなりの殺虫効力が現れることが判明した。
酸性多糖とのハイブリッド化によるβ-ラクトグロブリンの機能改変

多糖としては、構造が比較的均一で、抗原性、免疫原性の低いデキストラン(分子量;10,000)を用い、アルカリ性モノクロル酢酸メタノール溶液中に溶解し、40°Cで48時間反応させた後、酢酸でpH6.5に調整して反応を停止し、蒸留水に対して透析後、凍結乾燥して、カルボキシメチルデキストラン(CMD)を得た。次に、β-ラクトブロブリン(β-LG)とCMDを、水溶性カルボジイミド(1-ethyl-3-(3-dimethylaminoprapyl)carbodiimide;EDC)を介して結合させた。β-LG、CMD、EDCの反応条件(配合比、配合順序、反応温度、反応pH)を検討し、最適の反応条件によりβ-LGとCMDを結合させた。得られたハイブリッドは、塩析ならびにイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。ハイブリッド生成の確認については、SDS-PAGEならびに等電点電気泳動により行った。本研究においては2種類のハイブリッドが得られた。ハイブリッドの構造について、化学分析、CD測定、蛍光測定、モノクローナル抗体用いた酵素免疫測定法により、さらに、その、熱的構造安定性について、示差走査熱量測定により解析した。その結果、いずれのハイブリッドについても、タンパク質と酸性多糖の共有結合が確認され、局所的な若干の構造変化が検出されたものの、ネイティブなタンパク質構造がほぼ維持され、熱安定性は15°C以上上昇していた。ハイブリッドの機能については、まず、レチノール結合能の測定を行い、ハイブリッドが、β-LGの生理機能であるレチノールの結合能を保持していることを明らかにした。ハイブリッドの乳化性については、エマルションの安定性を濁度法にほり評価し、β-LGよりも優れた乳化性を有することを明らかにした。抗原性・免疫原性については、マウスにβ-LGあるいはハイブリッドを免疫して抗血清を得、特異抗体量を酵素免疫測定法により測定し、抗原性・免疫原性の低減化を明らかにした。以上のように、本研究により、酸性多糖の結合により、タンパク質の意図的な機能改変を達成することができた。
空間多変量データの統計モデルの探索と判別分析

本研究の目的は、地球観測衛星による環境計測の主目的である土地被覆の判別分析に関して、判別効率を改善する手法を導出することである.昨年度は分光情報に確率分布を,カテゴリの空間分布にはマルコフ確率場(MRF)を仮定し,判別基準を導いた.今年度は構造を持つ一般的なMRFの提案と母数推定について議論した.この結果は2つの国際シンポジウムでの招待講演として発表した(投稿中).空間分布としてはMRFが有効であることがわかったので,分光情報に対してはサポートベクターマシンやアダブーストを用いて事後確率を定義し,MRFとの事後確率との積で判別する手法を考察した.この手法は統計的アプローチとほぼ同等の判別性能を示したが(テクニカルレポートを作成),特徴ベクトルを与えたときのラベルの事後確率の定義には改良の余地があることが分かり,研究を継続中である.またMRFの一つの応用として、高解像度画像の各画素のクラスタに分類し,それによって低解像度画像を補整する手法を提案した.また学習理論を遺伝子発現量のマイクロアレイデータに適用した.まず数千以上の遺伝子から判別に有用な変数をアダブーストで数十に絞り込み,さらにSVMで遺伝子を減らし,判別方式を導出した.この手法はt検定で選ばれた上位数十の遺伝子による判別結果と比較して,はるかに優れた性能を示した(発表準備中).本研究の目的は、地球観測衛星による環境計測の主目的である土地被覆の判別分析に関して、判別効率を改善する手法を導出することである.昨年度は分光情報に確率分布を,カテゴリの空間分布にはマルコフ確率場(MRF)を仮定し,判別基準を導いた.今年度は構造を持つ一般的なMRFの提案と母数推定について議論した.この結果は2つの国際シンポジウムでの招待講演として発表した(投稿中).空間分布としてはMRFが有効であることがわかったので,分光情報に対してはサポートベクターマシンやアダブーストを用いて事後確率を定義し,MRFとの事後確率との積で判別する手法を考察した.この手法は統計的アプローチとほぼ同等の判別性能を示したが(テクニカルレポートを作成),特徴ベクトルを与えたときのラベルの事後確率の定義には改良の余地があることが分かり,研究を継続中である.またMRFの一つの応用として、高解像度画像の各画素のクラスタに分類し,それによって低解像度画像を補整する手法を提案した.また学習理論を遺伝子発現量のマイクロアレイデータに適用した.まず数千以上の遺伝子から判別に有用な変数をアダブーストで数十に絞り込み,さらにSVMで遺伝子を減らし,判別方式を導出した.この手法はt検定で選ばれた上位数十の遺伝子による判別結果と比較して,はるかに優れた性能を示した(発表準備中).本研究の目的は、地球観測衛星による環境計測の主目的である土地被覆の判別分析に関して、判別効率を改善する統計的手法を導出することである.このような空間データを判別する場合には,分光情報の統計的分布のモデル化が重要であると同時に,カテゴリの空間的な分布のモデル化も手法の良さを決定する.今年度はカテゴリの空間分布に関して、マルコフ確率場(MRF)による判別手法をデータが空間的に散在する場合にもに適応できるように改良した、データ適応型の判別手法を提案した。また、どのMRFがデータに相応しいかを事後確率で評価できることも示した。この結果はIEEEのData Fusion Committeeが判別のために提供しているベンチマークデータセットに適応した。このデータは同委員会が主催している2001年データ融合コンテストにも用いられているが、本手法がその最優秀に選ばれた。また、2001年12月にオーストラリアで開かれた国際会議では、空間データの解析についてのセッションを組織し、研究発表を行った。いずれも論文は現在投稿中である。著書の「衛星リモートセンシング」の第2章ではLandsatデータについて、そのデータ取得法からその解析・応用について包括的に述べた。本研究の目的は、地球観測衛星による環境計測の主目的である土地被覆の判別分析に関して、判別効率を改善する手法を導出することである.昨年度は分光情報に確率分布を,カテゴリの空間分布にはマルコフ確率場(MRF)を仮定し,判別基準を導いた.今年度は構造を持つ一般的なMRFの提案と母数推定について議論した.この結果は2つの国際シンポジウムでの招待講演として発表した(投稿中).空間分布としてはMRFが有効であることがわかったので,分光情報に対してはサポートベクターマシンやアダブーストを用いて事後確率を定義し,MRFとの事後確率との積で判別する手法を考察した.この手法は統計的アプローチとほぼ同等の判別性能を示したが(テクニカルレポートを作成),特徴ベクトルを与えたときのラベルの事後確率の定義には改良の余地があることが分かり,研究を継続中である.またMRFの一つの応用として,高解像度画像の各画素のクラスタに分類し,それによって低解像度画像を補整する手法を提案した.また学習理論を遺伝子発現量のマイクロアレイデータに適用した.まず数千以上の遺伝子から判別に有用な変数をアダブーストで数十に絞り込み,さらにSVMで遺伝子を減らし,判別方式を導出した.この手法はt検定で選ばれた上位数十の遺伝子による判別結果と比較して,はるかに優れた性能を示した(発表準備中).
地域における医療機関の機能分担と診療報酬支払に関する研究

国民皆保険、民間中心の医療サービス体制、フリーアクセスなどは医療費を増大させるが、診療報酬の改定幅の調整によって医療費の総額をコントロールしてきた。民間の医療機関は公的医療保険制度の下での診療報酬に依存し、診療報酬の点数設定に敏感に反応するために有効に機能した。人口密度が高い都市地域の医療サービス供給は民間病院に任せ、過疎地医療は公立病院に担わせることによって、医療資源の効率的な配分が可能である。しかし、診療報酬による経済的な誘導手法だけに頼ることには限界がある。今後、どのような方向を目指して改革を進めるべきか検討する必要がある。平成22年度研究では、地域医療サービス提供における公立病院と民間病院の機能分担を医療資源の配分の観点から分析した。これまでの共同研究(平成1921年度)で提示した出来高に基づく点数単価調整方式や特定な一疾病に対する診療報酬総額の適正な設定そして医療機関のクールノー・ナッシュ競争を考えるならば、医療機関数が少なく独占状態にあるような人口過疎地域における点数単価調整方式は包括支払と同じになり、包括支払制度で懸念される過小診療が生じる可能性が生じる。しかしながら、新たな医療機関が人口集中する大都市地域に参入し医療機関間の競争が促進されるならば、医療機関は患者獲得のため過小診療のインセンティブを持たなくなる。逆に、医療機関は、出来高に基づく当該疾病に関する一連の診察・治療行為の各医療機関の請求点数のために過剰診療のインセンティブが強くなる。しかし、過剰診療による診療報酬点数(請求点数)の増加は、当該疾病の診療報酬総額が適正に設定されている限り、診療報酬点数(請求点数)の単価を引き下げる。その結果、医療機関が当該疾病から得る診療報酬額を減少させる。したがって、特定な一疾病に対する点数単価調整による診療報酬方支払式のもとでは、過疎地医療は公立病院に担わせ、人口密度が高い都市地域の医療サービス供給は民間病院に任せることによって、当該疾病の診療・治療に対して医療資源の効率的な配分が可能であることを示唆している。平成23年度の理論研究では、外来治療に診療所、入院治療に病院とする医療機関の機能分担化と各医療機関への初期受診時における患者の「フリーアクセス制」を前提とする医療サービス供給体制を設定する。全医療機関は、患者の初期受診においては全患者を受け入れ、初期の検査・診療を施す。この初期の検査・診療後、患者の疾病レベルに応じて、入院治療が必要な重度患者は診療所から病院に、外来治療で十分な軽度患者は病院から診療所に相互に紹介が行われ、それぞれの機能に応じた継続治療を行う医療サービス供給システムを想定する。この供給システムは初期の検査・診察と継続治療をワンセットとする「二段階診療」方式を想定している。医療機関への診療報酬支払方法は外来治療と入院治療とでは異なる。すなわち、出来高払の診療報酬支払が外来治療に対して適用され、入院治療は現行「1日当たり」とは異なる「1人当たり」包括支払を適用する。初期受診時における患者のフリーアクセス制、想定する二段階診療と診療報酬支払方式の下で、医師よる初期や継続段階における患者の治療レベルの選択行動が、医療機関の機能分担化と機能分担化に対する診療報酬支払の措置が患者の治療レベル選択に及ぼす効果を理論分析した。以下の分析結果が得られた。患者のフリーアクセス、初期の検査・診察と継続治療をワンセットとする二段階治療を想定する状況下において、出来高払による診療報酬支払を適用する初期の検査・診察では、医者が選択する治療レベルは医療機関に訪れる重度患者比率に依存して高い治療レベルが選択される。しかし、初期の検査・診察後の医療機関の患者紹介行動は軽度患者に対する選択治療レベルを引き下げる。患者紹介後に施される入院治療における治療選択レベルは、患者1人当たりの包括支払に診療報酬支払によって入院加療が必要な重度患者の疾病レベルより低い治療レベルが選択される。平成24年度の研究では、地方公立病院を核とする地域医療サービス供給の枠組みが、「健康格差の解消」、「医療の質の確保」と「医療費総額の削減」に及ぼす効果を検討した。現行医療制度は地域や所得による医療へのアクセスの格差を解消することを目的としている。現行制度は国による地域医療計画に基づく病床などの規制、そして医療行為や薬剤の公定価格の決定などによって基本的に公平で効率的な制度となっている。医療制度の財源は公的医療保険制度により調達され、医療サービスの供給は自由開業制の下で民間の診療所や病院が中心となって行っている。しかし、都道府県や市町村が運営している公立病院は病床300床以上の病院の30%に達し、その3分の1は地方の医療過疎地域に立地して地域医療を担っている。地方公立病院は、診療報酬の全国一律の引き下げや国から地方への交付金・補助金の削減などによって、勤務医・看護師の減少による診療所への規模縮小、別の病院との統合、民間への譲渡されている。

また、医療サービスの質の維持には急性期病院を手術などの2次医療に集中させ、外来診療を診療所で分担することが求められるが、民間中心の医療サービス体制は統合・総合化を困難にしている。国民皆保険、民間中心の医療サービス体制、フリーアクセスなどは医療費を増大させるが、診療報酬の改定幅の調整によって医療費の総額をコントロールしてきた。同時に、診療報酬の点数配分を変更することによって、医師不足の問題が深刻な病院勤務医、産婦人科医や小児科医の地域偏在や救急等の特定診療科の政策誘導が行われている。民間の医療機関は公的医療保険制度の下での診療報酬に依存し、診療報酬の点数設定に敏感に反応するために有効に機能した。しかし、診療報酬による経済的な誘導手法だけに頼ることは適当かまた、今後どのような方向を目指して改革を進めるべきか検討する必要がある。平成23年度は外来診療に出来高払や入院治療に包括払とする現在の診療報酬支払制度が医療機関の機能分担に与える効果を明らかにすることであった。理論モデルの構築し理論命題が導出された。しかし、理論命題の検証・修正のための実験経済システムネットワーク構築が進展せず、理論モデルの検証・修正による医療機関の機能分担に有効な診療報酬支払方法の基本的な枠組みを提示できていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度である24年度研究は検証・修正の実験経済システムネットワークを構築、理論モデルの検証・修正による医療機関の機能分担に有効な診療報酬支払方法の基本的な枠組みを提示する。その後、地方公立病院を核とする地域医療サービスシステムにおける地域ごとの診療報酬制度の基本的な枠組みが「質の確保」、「非効率な医療供給の解消」と「医療費総額の削減」に対する効果の実験を行い、地域ごとの診療報酬制度の基本的な枠組みの性能を検証する。
赤潮生物生態因子の化学的研究

ハプト藻のPrymnesium parvumは魚類の大量へい死をもたらす代表的な赤潮形成種であり、その被害は北欧、北米、イスラエルで特に著しい。本研究は、これまで化学的実体の明かでなかった魚毒成分の本体を単離し、生物活性及び化学的性状を解明する目的で行われた。まず培養条件について検討し、適正な通気条件の設定によって静置培養に比較して20倍の増収を得た。次いで毒の本体としてプリムネシン-1(PMS1)及びプリムネシン-2(PMS2)の単離に初めて成功し、それぞれの分子量を2263及び1969と推定した。NMR測定溶媒に対する試料の溶解度が極めて悪いので、1部の培養では培地にNa_2^<13>CO_3を添加し^<13>Cの取り込みを行わせた。約200Lの培養で^<13>C濃度を強化したPMS1の1.5mgとPMS2のN-アセチル化物の1.5mgを得た。質量分析及びX線分析の結果は分子内に塩素の存在を示唆した。また、ニンヒドリン反応、アセチル化反応、及び、各種NMR測定の結果は、PMS2が1個のアミノ基と塩素原子を含み、14個の6員エーテル環と1個の5炭糖とポリエン部分を持つ特異な分子構造を有することを示唆した。PMS2の基本骨格はPMS2に類似している。PMS1の魚毒性はCaイオンの存在により増強され、0.5ppmでメダカが死亡せしめた。ラットグリオーマ06細胞に対しては、約100nMの低濃度でCaイオン流入活性を示した。マウス腹腔内投与による最小致死量は0.07mg/kgであった。マウス赤血球に対しては植物サポニンの1,300倍という極めて高い溶血活性を示した。PMS1の活性はPMS2とほぼ同等か、やや低い値を示した。従来P.parvumについて報告されていた生物活性は全てPMS1及びPMS2に由来することが明らかになった。
ADP結合非筋ミオシンクロスブリッジの1分子解析

平滑筋や、小腸微絨毛のミオシン・アクチン複合体にADPを加えるとミオシン軽鎖部位に構造変化が起こることが、クライオ電子顕微鏡で観察されている。さらにこれらのミオシンの1分子力測定(レーザートラップ実験)では、その力発生が2つのステップで起こることが測定されており、2ステップ目はADPの解離によっておこるという仮説が提案されている。しかし、この仮説を検証する目的で平滑筋線維にADPを加えて張力変化を調べたところ、ADP添加による張力減少という結果は得られなかった。したがってADPの結合・解離にともなう構造変化は、非筋ミオシン・アクチン複合体に対するADPの親和性が非常に強いという事実から、パワーストロークの一部ではなくストレイン依存的にADPが遊離する機構を示すものと考えられる。本研究の目的は、このADP遊離のストレイン依存性について明らかにすることである。結果として、実験装置の改良、実験手法の改善に時間を費やし、ADP遊離のストレイン依存性をあきらかにする実験までには至らなかった。しかしながら、ミオシン分子1分子が発生する力を測定する実験装置を組み立て、そしてニワトリ小腸微絨毛ミオシンIの力発生を測定することができた。報告書はその測定装置組立、微細加工カバーグラス、小腸微絨毛ミオシンI調製、ビーズサンプル調製、力測定実験例について記述した。非筋ミオシン・アクチン複合体にADPを加えるとミオシン軽鎖部位に構造変化が起こる。このADP結合にともなう構造変化は非筋ミオシン・アクチン複合体に対するADPの親和性が非常に強いという事実から、ストレイン依存的にADPが遊離する機構を示すものと考えられる。本研究は、ADP遊離速度がクロスブリッジのストレインに依存するかどうかを1分子力学測定で明らかにすることである。平成14年4月に、日本大学文理学部に着任したため、実験装置をゼロから作り上げる必要が生じた。したがって、平成14年度は、(1)1分子力学測定用実験装置を完成させること。(2)1分子力学測定用実験装置を使って、ニワトリ小腸微絨毛ミオシンI(前年度までに抽出し液体窒素中に保存)の力発生を測定すること。以上を目標においた。まず実験装置の組み立ては、予算が限られているため、顕微鏡対物レンズ、ミラー、レンズ、ダイクロイツクミラーを防振台上に配置し、1分子力学測定装置を完成させた。この装置には、エバネツセント照明により1分子蛍光色素がイメージングが可能な光学系も取り入れた。そして、この装置を用いて、ニワトリ小腸微絨毛ミオシンIの力発生測定に成功し、1分子力学測定装置が充分機能することを確かめた。今後は「微小変位振動を与え、非筋ミオシン1分子の力発生を計測する」ことを目標において、研究を進める。この微小変位振動は計画調書作成時にはピェゾナノポジショナーを使い、ステージを動かすことにしていたが、予算がないために、レーザービームをガルバノスキャナーで振ることに変更し、この装置も完成させた。そして、15年度には外部振動と力発生との位相のタイミングのデータから、ストレイン依存性を解析する。平滑筋や、小腸微絨毛のミオシン・アクチン複合体にADPを加えるとミオシン軽鎖部位に構造変化が起こる。このADP結合にともなう構造変化はこれら非筋ミオシン・アクチン複合体に対するADPの親和性が非常に強いという事実から、ストレイン依存的にADPが遊離する機構を示すものと考えられる。平成14年度の研究において、1分子力学測定用実験装置を完成させ、ニワトリ小腸微絨毛ミオシンIの力発生測定に成功した。平成15年度の研究目標は、「微小変位振動を与え、非筋ミオシン1分子の力発生を解析する」ことである。この微小変位振動は、レーザービームの光路に平行平面ガラス基板をおき、これをガルバノスキャナーでサイン状に振ることで、光の屈折を変え、光ピンセット位置がサイン状に振れるようにして実現させた。

そして、光ピンセットで捕捉したビーズが振幅数十nm、振動数は最大数十ヘルツまで任意に変えられることができた。この装置を使えば、アクチン・ミオシンの滑りと同じ方向に微小変位を与えるときには、ミオシンクロスブリッジに小さなストレインが、またその逆方向の変位のときには、大きなストレインをかけることができる。しかし、この微小変位振動実験にとりかかる前に、光ピンセット実験系で問題が生じた。それはビーズとアクチンを結合させるいわゆる「のり」のことである。従来、アビジン-ビオチン系を用いてビーズとアクチンを結合させていたが、その「のり」がいつも再現よく働かないことが判明した。そこでNEM-myosinを使うことに変更し、その1つ1つの過程を入念に検討し、ベストの方法を確立させた。この過程に長い時間を労したため、微小変位振動実験は現在進行中である。研究成果報告書を提出する時点までには結果を出す予定である。
ヒト骨形成因子遺伝子導入による軟骨、骨誘導

間葉系幹細胞は脂肪細胞、筋芽細胞、軟骨細胞、骨芽細胞に分化するといわれている。われわれは骨形成因子(BMP-2)による間葉系細胞から軟骨組織への誘導能を検討した。今回、われわれは2種類の間葉系細胞(C2C12,C3H10T1/2)を用いた。それぞれの細胞をBMP-2発現アデノウイルスベクターによって感染後、2種類の3次元培養法(micromass culture, pellet culture)によって培養を行った。C2C12を用いた系では骨芽細胞の分化マーカーの1つといわれているアルカリホスファターゼ活性は上昇するものの、軟骨細胞には組織学的、生化学的に誘導されなかった。一方でC3H10T1/2を用いた系では軟骨細胞に組織学的生化学的に誘導された。ついでわれわれは軟骨細胞のterminal differentiationおよび肥大化におけるタイロキシンと成長ホルモンの有用性を検討した。タイロキシンで処理すると肥大軟骨細胞のマーカーの1つと考えられているX型コラーゲンやアルカリホスファターゼ活性の上昇を認め、また組織学的にも軟骨細胞の肥大化を認めた。ところが成長ホルモンで処理した群ではこのような所見は認めなかった。本研究において、BMP-2とタイロキシンは間葉系細胞の軟骨細胞への誘導および肥大化には極めて重要であることが示唆された。また、BMP2発現プラスミドベクターを用いたところ、2種類の間葉系細胞は投与後一週間で骨芽細胞の分化マーカーであるアルカリホスファターゼ活性およびオステオカルシンの上昇を認めた。このようにプラスミドベクターを用いた系においても骨誘導能が認められた。1.免疫抑制剤の投与比較的為害作用の少ない免疫抑制剤タクロリムスを全身投与することより免疫抑制したラットにヒトBMP-2発現アデノウイルスベクターを注入しin vivoでの骨誘導活性検定を行ったところ、軟X線学的、組織学的に投与後21日後には骨形成認め、生化学的にはアルカリホスファターゼ活性の上昇、カルシウム含有量の上昇を有意に認めた。タクロリムスの局所投与においてはラット下腿部筋肉内にヒトBMP-2発現アデノウイルスベクターを注入投与する際、タクロリムスを混合投与することにより局所的に免疫抑制し、軟X線学的、組織学的、生化学的に評価したところ、全身投与と比較して骨形成量は少ないものの軟X線学的、組織学的、生化学的に骨形成は認められた。2.生体材料の使用〔コラーゲンの使用〕悪性腫瘍に対する治療で試みられているコラーゲンによる宿主免疫からの保護作用に期待し、ラット下腿部筋肉内にヒトBMP-2発現アデノウイルスベクターを注入投与する際、コラーゲンを担体とし使用し、軟X線学的・組織学的、生化学的に生物検定を行った。投与後21日後には骨形成を認めた。3.間葉系幹細胞の使用〔同系ラット間葉系幹細胞の使用〕間葉系幹細胞の免疫抑制作用期待し、ラット下腿部筋肉内にヒトBMP-2発現アデノウイルスベクターを注入投与する際、コラーゲンを担体とし培養増殖させた同系ラット間葉系幹細胞を使用し、軟X線学的、組織学的、生化学的に生物検定を行い、比較検討したところ、軟X線的には不透過像をみとめたものの、組織学的は明らかな骨形成は,認められなかった。
在宅高齢者に対するストレングス視点によるソーシャルワーク実践

本研究では、米国カンザス大学での文献研究のため再び渡米した。学術論文検索データベースsocialwork abstractsで検出された、2001年から2003年の間に公刊されたストレングス視点による実証研究に関する文献研究を行った。8月の米国での文献研究が終わるや否や、急遽入院、手術、加療をした。引き続き加療に努めていたため、本年度の本研究においては、在宅高齢者のためのストレングス視点によるソーシャルワークを実践するために、在宅のうつ傾向にある高齢者を対象人口として、介護支援専門員とともにソーシャルワーク実践モデルの構築を予定していたが、到達点まで至らなかった。静岡県静岡市において、16年度にモデル構築のための実証研究を繋げていく予定である。Staudt, Howard & Drake(2001)は、Journal of Social Service Researchの中で、ストレングス視点をベースにしたアプローチに対する評価やそのアプローチを実証的に支持し、また検証した論文が殆ど公刊されていないことを指摘し、加えて、福祉サービス利用者へのアプローチの成果が、ストレングス視点によるのか、あるいは様々な追加されたサービスによるのか、を決定するのは容易なことではない、と述べている。更に、ストレングス視点の指示が十分に操作されたり、測定されることが大変困難であり、また、ストレングス視点は価値としてのスタンスでは理解されるが、明瞭で効果的な実践モデルとするには、支持することが現時点では大変難しいと述べている。これが研究の現在の限界である。わが国では、現行の高齢者福祉制度においては、介護保険制度により高齢者への福祉サービスは要介護度の評価により決定される。白澤(2003)は、利用者のストレングスの活用をケアプランの作成の中に反映していくことを提案している。要介護度の評価にストレングス視点を付加する形で、高齢者の福祉ニーズを評価する指標を今後開発、探索が有効であると考える。1.平成13年度の本研究では、米国カンザス州カンザス大学で学術論文の文献研究を行った。情報検索データベースsilver platterのsocial work abstractsで検出された、1985年から2000年の間に公刊された85本のストレングス視点による実証研究に関する文献を元に、ラップ(Rapp, C.)やサリービー(Saleebey, D.)の先行の文献を中心に援用し、ソーシャルワークの理論体系におけるストレングス視点の概念の整理を行い、その結果を日本社会福祉学会で発表した。2.米国の文献から、ソーシャルワークのアセスメントにおけるアセスメントの原理、クライエントの状況の捉え方、クライエントとの会話の形体、アセスメントの焦点、援助実践のかかわり方、アセスメントの本質、クライエントの「行動」の意味解釈、クライエントと援助者の関係、専門家の役割等の各比較項目について、ラップの説とタイス(Tice, C.)&パーキンス(Perkins, K.)の説を中心に、ストレングス視点と病理的・診断的視点の双方について、比較検討を行った。3.更に、米国の文献を縦断的にレビューし、福祉ニーズを持つさまざまな対象人口に対してソーシャルワークを行う際に、サリービーの説の6つの概念要素(1.エンパワーメント、2.地位・資格、3.回復力、4癒しと心身の総体性、5.対話と協同、6.不信の停止)のうち、ストレングス視点による実践方法の中で最も重要とされる前提概念を考察し、ソーシャルワーク実践の可能性を探求するための基盤とすることとした。平成14年度の本研究は、高齢者の抑うつと自殺の密接な関係に着目し、社会的に孤立化し、抑うつの傾向にある独居高齢者のための、抑うつや自殺予防のための自治体の高齢者支援施策や社会心理的サポートプログラムの実態についての文献調査、キー・インフォーマント・サーベイ調査を中心に行った。平成14年8月のWPA世界精神医学会(World Psychiatric Association)横浜大会では、精神科医やパラメディカルための高齢者のうつ病(elderly depression)の知識向上のための老年精神科医によるトレーニングに参加した。また、わが国でも高齢者の自殺率の高い地域である秋田県の中仙町の抑うつ防止のためのモデル事業や新潟県の松之山町の独居高齢者のための支援プログラムに関して、保健師や福祉保健課担当の行政官等のキー・インフォーマントに対してキー・インフォーマント・サーベイ調査を行った。また、福祉と医療の町として自治体をあげて福祉システムの改革や整備を進めている新潟県長岡市の高齢者在宅福祉システムについて調査を行った。在宅や独居での高齢者の抑うつ状態の継続はADLの低下にもつながり、また痴呆症や脳血管障害とも相関関係にあることがわかった。また、高齢者の心理社会的サポートを推進していく具体的な支援施策やサポートシステムを充実させていくことが、予防的観点から介護保険のつぎなる高齢者福祉施策にとって早急に必須であることもわかった。本研究では、高齢者の自殺と抑うつとの相関関係、及び自治体による在宅高齢者のための心理社会的サポートの実態に対する考察をした上で、抑うつ傾向にある在宅の高齢者へのアウトリーチ活動をはじめとする高齢者の心理社会的サポートのためのソーシャルワーク実践構築の可能性を模索した。わが国では、民生委員、あるいは自治体によっては、在宅介護支援専門員が介護保険非該当の独居高齢者を中心として引きこもり予防策を主眼とした見守り活動を行っている。本研究の主題であるソーシャルワーカーによる在宅高齢者のためのストレングス視点によるソーシャルワークを実践するために、在宅のうつ傾向にある高齢者を対象人口として、次年度は民生委員、及び在宅介護支援専門員とともにソーシャルワーク実践モデルを構築していく。

学術論文検索データベースsocialwork abstractsで検出された、2001年から2003年の間に公刊されたストレングス視点による実証研究に関する文献研究を行った。8月の米国での文献研究が終わるや否や、急遽入院、手術、加療をした。引き続き加療に努めていたため、本年度の本研究においては、在宅高齢者のためのストレングス視点によるソーシャルワークを実践するために、在宅のうつ傾向にある高齢者を対象人口として、介護支援専門員とともにソーシャルワーク実践モデルの構築を予定していたが、到達点まで至らなかった。静岡県静岡市において、16年度にモデル構築のための実証研究を繋げていく予定である。Staudt, Howard & Drake(2001)は、Journal of Social Service Researchの中で、ストレングス視点をベースにしたアプローチに対する評価やそのアプローチを実証的に支持し、また検証した論文が殆ど公刊されていないことを指摘し、加えて、福祉サービス利用者へのアプローチの成果が、ストレングス視点によるのか、あるいは様々な追加されたサービスによるのか、を決定するのは容易なことではない、と述べている。更に、ストレングス視点の指示が十分に操作されたり、測定されることが大変困難であり、また、ストレングス視点は価値としてのスタンスでは理解されるが、明瞭で効果的な実践モデルとするには、支持することが現時点では大変難しいと述べている。これが研究の現在の限界である。わが国では、現行の高齢者福祉制度においては、介護保険制度により高齢者への福祉サービスは要介護度の評価により決定される。白澤(2003)は、利用者のストレングスの活用をケアプランの作成の中に反映していくことを提案している。要介護度の評価にストレングス視点を付加する形で、高齢者の福祉ニーズを評価する指標を今後開発、探索が有効であると考える。
可換環論とその周辺

教養部の特色を生かし、単に可換環論の研究者のみならず、整数論、更には微分方程式の専門家をも研究分担者にむかえ広範囲にわたっての研究成果を得た。各分担者は主として各々の専門領域及びその周辺の国内外の研究者と活発な討議或は研究連絡に勤める一方で種々の研究集会、シンポジウム等に出席し研究の進展を心掛けた。これらの努力により得られた研究成果の一部は既に研究雑誌に発表されているが、それ以外にも現在雑誌に投稿中の論文、或は論文として完成はしていないがいくつかの新しい結果も得られている。これらについては今後も研究を継続し、近い将来いくつかの論文として、発表する予定である。秀れた研究分担者を得て,研究は着々と進行している.裏面研究発表リストにもあるように,いくつかのテーマについてはすでに論文としてまとめられ発表或いは雑誌への投稿中であり,他にも現在継続中の研究もあり次年度完成を目ざして鋭意研究中である.以下はそれらの一部である.1)分担者,鈴木敏は高階微分の研究において,体の拡大に際しての高階微分の延長の可能性及びその一意性について新しい結果を得た.また体の元のnon-integrablenessについての条件を得た.2)分担者,斉藤裕は整数論の研究においてeta multiplieroに対するmissing trace valuesについて貴重な結果を得,さらに, σーconjugaiyに対してのHasse privcipleについて重要な成果を得ている.3)他にもHypoelliptic Operatorsについて,或いは, Differential operatorsについてもいくつかの新しい結果を得ている.
画像特徴抽出のためのHough変換アルゴリズムの最適設計と効率化に関する研究

本研究では、Hough変換を実利用する際に生じる諸問題について、Hough変換関数設計の最適性と効率化の観点から比較・検討し、画像特徴抽出アルゴリズムを開発した。まず、理論的観点から、(1)Hough変換の検出精度・分解能と変換関数の関係、および、パターン平面における画像特徴とパラメータ平面における度数分布の関係を定式化し、所望する位置と角度方向の直線検出分解能を高めた(低めた)Hough変換関数(Extended Hough Transform function; EHT)の設計手順について一般化した。また、(2)動物体の追跡機能と併せてHough変換を用いることにより、検出感度を動的に設計し、中心視/周辺視といった人の目の視覚特性を模したアスカント・グランス・カメラ・ビジョン(Askant Glance Camera Vision; AGCV)を実現した。効率化の観点からは、種々のアルゴリズムを図形特徴の検出精度と処理速度(計算コスト)、およびパラメータ平面のサイズ(メモリコスト)の面から評価した。(3)まず、通常のHough変換(Hough Transform; HT)の他に、FIHT(Fast Incremental Hogut Transform)、CHT(Combinatorial Hough Transform)、RHT(Randomized Hough Transform)、RVHT(Random Voting Hough Transform)等の異なる方法によるHough変換アルゴリズム群を開発した。(4)これらを実画像に対して施し、検出精度、処理速度、メモリコストについて比較・検討し、それぞれのアルゴリズムの特長を明らかにした。実利用的な観点からは、Hough変換の核となるアルゴリズム群の整備に加え、(5)Hough変換によって求められた直線を画像データに合わせて切り出すセグメント化アルゴリズム、検出結果の3D的表示法の開発など、後処理としてのソフトウェア周辺利用環境についても併せて整備を行った。また、より汎用化するために、(6)開発した各種のアルゴリズムは、プログラムライブラリの形で実現した。プログラムライブラリはC言語の関数群で記述し、Windows環境などのパソコンでもネットワークを介して利用できるようにした。
コンピュータ用マークアップ言語の応用による、文字論の生成的構成の試み

1.異時代の資料の補強過年度の資料との時代差のある資料を補強する為に、日本の字体資料として正倉院文書大宝戸籍帳(マイクロフィルム拡大焼き付け)、中国の字体規範資料として南宋版本(新規撮影)を用い、「異体」関係にある字を選び出して、字体整理を行った。2.SGML規格とその応用の調査字体の交換形式として、SGML(ISO 8879/JIS X4151)規格を採用する為に、規格の仕様の検討を行った。この結果、SGMLには下記の様な欠陥がある事が判明した。・スコープ(名前空間)を欠く。この為、一項目内に限って変数を定義する事などが出来ず、異体字グループ間での変数共有などが実質的に不可能である。・国際符号化に従わない。文字符号に就て踏込みすぎた記述をしている為に、文字符号の国際コード系(Universal Character Set)を適用する事が出来ない。これは本研究の様な多文字集合を扱う場合には致命的である。・関数構造が無い。この為複数異体グループ間での、異体関係の抽象的共有が出来ない。この為、字体交換形式として用いる為には、SGMLを下位ルーチンとして呼出す上位仕様を作成するか、全く新たな交換形式を策定するしかないという結論に達した。この問題に就ては、今後更に実験・検討を重ねる予定である。・関数構造が無い。
シベリア地域モンゴロイド諸集団頭骨の形質人類学的研究

1.シベリア・極東地域に住む現代集団の人骨、先史時代人骨、さらに北海道アイヌおよび北中国人のの頭蓋骨計測値36項目および頭蓋形態小変異35項目の個体別デ-タのデ-タベ-ス化を進め、頭蓋形態小変異についてはほぼ終了した。2.アム-ル河流域の4集団は互いによく類似し、ニブフははっきりとした独自の形質を持たない。一方、サハリンアイヌは先学が指摘しているように、従来の頭蓋計測による比較結果以上にアム-ル集団を含む大陸集団からの遺伝的影響があったことが示唆された。さらにアム-ル集団は東アジア群と北アメリカ極北集団との中間に位置づけされた。3.地域を広げ東アジア、シベリアおよび北アメリカの集団の頭蓋形態小変異の出現頻度を比較検討した。縄文時代人ないし北海道アイヌに類似するシベリアの集団はない。シベリアおよびアメリカの極北の集団は特徴的な形質を持ち、他のシベリア集団とは一線を画する。バイカル新石器時代人はアム-ル集団に近く、ほぼ同地域に住むブリヤ-トやモンゴルとは遠い。ブリヤ-ト、モンゴルそしてカザフは互いにたいへん類似する。これらの結果から、Debets(1951)の分類、すなわち、極北型、バイカル型、中央アジア型の3型に分類するということが頭蓋形態小変異の研究分析からも妥当であると確認された。4.顔面平坦度計測を行ない他集団と比較検討した結果を総合すると、頭蓋形態小変異の研究結果と同じく、シベリア・極東のモンゴロイドはおおまかに3つの群に分けられそうである。5.シベリアの旧石器人骨を文献的に調査した結果、モンゴロイドの北への拡散はおよそ2万年前であろうと推定された。
車椅子の学生に対して工学教育を行うための教育教材の製作および研究

【背景・目的】本校の各種工作機械を使用した実習では,車椅子の学生に対する対応として固定倍率の1台のカメラとモニタとしてノートパソコンを使用した観察方法が採られていた.この方法ではカメラとノートパソコンが有線で接続されているため,接続ケーブルが足に引っかかり危険である事や,カメラの移動は加工者により任意の場所に移動しなければならないという欠点があった.そこで,これらの点を改善するために2台の可変倍率のカメラを使用し,カメラとモニタの無線接続化とともにカメラの移動装置の製作を行う.この観察環境の構築により教育効果の向上を目指す.【研究方法】学生に対する従来の方法での教育効果を確認するために,本校の学生を対象とし以下のモニターテスト1, 2を行った.また,製作したカメラの移動装置の有用性を確認するためにモニターテスト3を実施した.1実際に車椅子を使用したフライス盤作業の模擬体験2固定倍率のカメラを1台使用し,モニタと有線接続された観察環境の評価3可変倍率のカメラを2台使用し,モニタと無線接続された観察環境の評価【研究成果】モニターテスト1, 2の結果から,車椅子の学生がフライス盤を直接取り扱う事が困難であることと,実際に加工を行っている様子の観察ができるが,上記のような問題点があることを確認することができた.これらの点を改善するために製作したカメラ移動装置を使用したモニターテスト3では,可変倍率のカメラが2台になることにより, 1台のカメラではできなかった複数の視点からの観察や,倍率を変更することによる観察領域の拡大により得られる情報が多くなり,教育効果の向上が確認できた.さらに,各部を無線化したことにより有線接続と比べると危険性は減少することも確認できた.しかし,カメラの移動装置の大きさや,設置方法によって加工者への負担が小さくないため,今後の運用を目指し改良を行う.【背景・目的】本校の各種工作機械を使用した実習では,車椅子の学生に対する対応として固定倍率の1台のカメラとモニタとしてノートパソコンを使用した観察方法が採られていた.この方法ではカメラとノートパソコンが有線で接続されているため,接続ケーブルが足に引っかかり危険である事や,カメラの移動は加工者により任意の場所に移動しなければならないという欠点があった.そこで,これらの点を改善するために2台の可変倍率のカメラを使用し,カメラとモニタの無線接続化とともにカメラの移動装置の製作を行う.この観察環境の構築により教育効果の向上を目指す.【研究方法】学生に対する従来の方法での教育効果を確認するために,本校の学生を対象とし以下のモニターテスト1, 2を行った.また,製作したカメラの移動装置の有用性を確認するためにモニターテスト3を実施した.1実際に車椅子を使用したフライス盤作業の模擬体験2固定倍率のカメラを1台使用し,モニタと有線接続された観察環境の評価3可変倍率のカメラを2台使用し,モニタと無線接続された観察環境の評価【研究成果】モニターテスト1, 2の結果から,車椅子の学生がフライス盤を直接取り扱う事が困難であることと,実際に加工を行っている様子の観察ができるが,上記のような問題点があることを確認することができた.これらの点を改善するために製作したカメラ移動装置を使用したモニターテスト3では,可変倍率のカメラが2台になることにより, 1台のカメラではできなかった複数の視点からの観察や,倍率を変更することによる観察領域の拡大により得られる情報が多くなり,教育効果の向上が確認できた.さらに,各部を無線化したことにより有線接続と比べると危険性は減少することも確認できた.しかし,カメラの移動装置の大きさや,設置方法によって加工者への負担が小さくないため,今後の運用を目指し改良を行う.
降着円盤における照射の効果の組織的研究

本研究では、中心天体や降着円盤の周辺さらには降着円盤自身からの照射によって、降着円盤がどのような影響を受けるか、さまざまな状況に対して組織的に調べた。当初の目的にしたがって、以下のような研究が行われた。(1)降着円盤が等方的な輻射場に浸されており、かつ降着円盤のガスが光学的に薄ければ、輻射粘性の働きによってガスの角運動量を輻射場が持ち去り、その結果、降着が駆動される。このことは初年度の研究でわかってきたまったく新しいタイプの降着機構-β降着円盤-だが、今年度はこの新しいβ降着円盤の構造や時間発展そして振動などを詳しく調べた。(2)原始惑星系円盤やX線星、活動銀河中心核などにおいて、中心から照射とガスのコンプトン相互作用による角運動量の輸送の結果、β降着円板の構造がどうなるか、また進化がどうなるかを明らかにした。(3)中心天体や降着円盤内部領域からの照射加熱を受けた相対論的降着円盤の予想されるスペクトルを調べた。また線スペクトルについてもモデル解析した。(4)X線新星の電子・陽電子対対消滅線の説明をするために、降着円盤から吹く風のモデルを構築し、線スペクトルのモデル計算を行った。当初の目標にしたがって、以下のような研究が行われた。(1)原始惑星系円盤、X線星、そして活動銀河中心核などにおいて中心領域からの照射が効くと、降着円盤は粘性加熱が優勢な内部領域と、照射加熱が優勢な外部領域にわかれる。そのような照射円盤の構造とスペクトルを計算し、その結果、一般に連続スペクトルが二つのピークをもつことがわかった。(2)線スペクトルの研究については、線スペクトルを計算するコードを作成した。また降着円盤の輝線放射率が非軸対称のパターンをもつ場合について、線スペクトルの特徴を調べた。(3)SS433の線スペクトルについてモデル計算し、観測と比較することにより、SS433のパラメータを推定した。その結果、SS433の中心天体が中性子星で、そのまわりの降着円盤は幾何学的に厚く大きい方が、観測をよく説明できることがわかった。(4)宇宙の再結合直後に形成されたと推定される原始クェーサーにおける、宇宙論的な降着円盤の定常モデルをつくった。宇宙論的降着円盤では、降着円盤の(電離)ガスと(当時高温だった)宇宙背景放射とのコンプトン相互作用によって、輻射抵抗によって角運動量が失われ、ガスの降着が駆動されることがわかった。(5)中心の天体から照射された光学的に薄い降着円盤の構造についても調べた。降着円盤のガスは輻射抵抗によって角運動量を失い、最終的には動径方向の落下をすることがわかった。(2)原始惑星系円盤やX線星、活動銀河中心核などにおいて、中心からの照射とガスのコンプトン相互作用による角運動量の輸送の結果、β降着円盤の構造がどうなるか、また進化がどうなるかを明らかにした。
頭部装着型ディスプレイ上に提示された情報が人の心身へ与える影響の解明

頭部装着型ディスプレイ(HMD)の使用により,ユーザは常時情報閲覧環境という経験したことのない環境を得る.人が目にしたものから受ける行動や心理への影響について多くの研究がなされているが,常時情報閲覧環境下における影響についてはまだ行われていない.HMD上の提示から与えられる影響は大きいと考えられ,提示された情報の影響について,スマートフォンやスマートウォッチと比較調査し,解明することを目的とする.具体的には,提示された数字の桁数によってユーザの歩行速度が変化することや,提示された文章の内容によってユーザのデスクワークへの集中度合いが変化するのではないかという仮説のもと,調査を行う.頭部装着型ディスプレイ(HMD)の使用により,ユーザは常時情報閲覧環境という経験したことのない環境を得る.人が目にしたものから受ける行動や心理への影響について多くの研究がなされているが,常時情報閲覧環境下における影響についてはまだ行われていない.HMD上の提示から与えられる影響は大きいと考えられ,提示された情報の影響について,スマートフォンやスマートウォッチと比較調査し,解明することを目的とする.具体的には,提示された数字の桁数によってユーザの歩行速度が変化することや,提示された文章の内容によってユーザのデスクワークへの集中度合いが変化するのではないかという仮説のもと,調査を行う.
シグナル伝達系における細胞膜ドメインの新たな役割の解析

サイトカインシグナル伝達系における新たな制御機構を解明すべ,細胞膜に着目するという新しい観点から,サイトカインシグナル伝達の効率性,特異性あるいはクロストークの制御機構に対する細胞膜ドメインの役割を検討する目的で本研究を進めた.その結果,まず,既に見出したinterferon (IFN)-α/βとIFN-γシグナル間のクロストーク機構のさらなる発展という観点から,IFN-α/βとinterleukin-6(IL-6)との細胞膜ドメインにおけるシグナルクロストーク機構の存在を見出した.また,これらの一連の結果から,構成的に産生されいるIFN-α/βによる"弱いシグナル"の生体防御系での役割を見出し,その重要性を"revving-up system"をいう形で強調した.さらに,ウイルス感染時のIFN-α/β産生誘導系における,この"弱いシグナル"の役割をも見出し,迅速に効率良く,強力な細胞応答を発現することが必要な感染などの生体防御系における重要性を明らかにした.この"弱いシグナル"の研究をさらに発展させた形で,癌化抑制の制御における関与について検討を進めたところ,構成的に産生されているIFN-α/βによる弱いシグナルが癌化抑制としての一種の監視機構の役割も担っていることを示唆する結果が得られた.さらにこのようなIFN-α/βによる"弱いシグナル"の細胞の癌化抑制を分子レベルで解析していく過程において,IFNの下流で癌化抑制因子として知られているp53の遺伝子が発現誘導される事実を見出した.このIFNシグナルとp53との新たな関係は,IFNによる直接的な抗腫瘍作用の分子メカニズムという観点において新しい展開を見出した.サイトカインシグナル伝達系における新たな制御機構を解明すべ,細胞膜に着目するという新しい観点から,サイトカインシグナル伝達の効率性,特異性あるいはクロストークの制御機構に対する細胞膜ドメインの役割を検討する目的で本研究を進めた.その結果,まず,既に見出したinterferon (IFN)-α/βとIFN-γシグナル間のクロストーク機構のさらなる発展という観点から,IFN-α/βとinterleukin-6(IL-6)との細胞膜ドメインにおけるシグナルクロストーク機構の存在を見出した.また,これらの一連の結果から,構成的に産生されいるIFN-α/βによる"弱いシグナル"の生体防御系での役割を見出し,その重要性を"revving-up system"をいう形で強調した.さらに,ウイルス感染時のIFN-α/β産生誘導系における,この"弱いシグナル"の役割をも見出し,迅速に効率良く,強力な細胞応答を発現することが必要な感染などの生体防御系における重要性を明らかにした.この"弱いシグナル"の研究をさらに発展させた形で,癌化抑制の制御における関与について検討を進めたところ,構成的に産生されているIFN-α/βによる弱いシグナルが癌化抑制としての一種の監視機構の役割も担っていることを示唆する結果が得られた.さらにこのようなIFN-α/βによる"弱いシグナル"の細胞の癌化抑制を分子レベルで解析していく過程において,IFNの下流で癌化抑制因子として知られているp53の遺伝子が発現誘導される事実を見出した.このIFNシグナルとp53との新たな関係は,IFNによる直接的な抗腫瘍作用の分子メカニズムという観点において新しい展開を見出した.我々はこれまでに細胞膜ドメインにおけるI型およびII型IFN受容体間での新たなシグナルクロストーク機構を解明してきた.今回,IFNAR1分子を介した弱いIFN-α/βシグナルによる他のサイトカインシグナル伝達系への影響を検討したところ、IFNAR1遺伝子欠損細胞においてgp130を受容体構成分子とするインターロイキン-6(IL-6)によるStat1の活性化が低下していることが明らかとなった。更にIFNAR1遺伝子欠損マウスでは、IL-6による応答性が減弱していることも示された。またIFNAR1分子と同様に、カベオラドメインにgp130分子が局在することが判明した。以上の結果より,IFNやIL-6の受容体サブユニットが細胞膜ドメインに集積しており,おそらく"receptosome"といった集合体が細胞膜ドメインに形成されていることが示唆された.即ち,細胞膜レベルでの,これらサイトカインシグナル伝達のクロストークの場が,細胞膜ドメインであることが予想された.一方,既に見出していた"IFN-α/β受容体欠損胎仔線維芽細胞(MEF)がトランスフォーメーションをきたす"という現象の機序の解明のため、Stat1やIFN-β遺伝子欠損MEFを用いて検討した結果,IFN-β遺伝子欠損MEFでは,IFN-α/β受容体欠損MEFと同様にトランスフォーメーションを起こしたが,一方,Stat1遺伝子欠損MEFではトランスフォーメーションを起こさなかった.この結果より,構成的に発現している極微量なI型IFNによるIFN-α/β受容体を介した"weak signal"によるがん化の抑制機構が存在している可能性が示された.更にこのがん化抑制シグナルはStat1非依存性であることも明らかとなった.活性型Rasを発現させた,これらのIFNAR1,Stat1または,IFN-β遺伝子欠損MEF細胞を用いてヌードマウスでの造腫瘍性を検討した結果においても上記と同様の結果が得られた.以上の結果より,この微量なIFN-α/βによる"弱いシグナル"は我々が"revving-up model"によって独自に示したように、生体防御系でのサイトカインによる細胞応答性に深く関わっていると同時に,生体のtumor surveillanceシステムにおける役割が予想された.前年度までに見出した,ウイルス非感染時から微量に産生されているIFN-α/βによる