hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋中深層における非極限性古細菌の分子生態学的研究

近年の研究から、海洋の中心層には古細菌が広く分布することが分かってきた。1000m以深では、数的には原核生物のうちの半数近くを占めることが見出されてきたが、今のところ分離株が全くなく、その生態、系統、物質循環に対する寄与などについては殆ど未知の状況である。これらの環境は低温、高圧、貧栄養で特徴付けられるが、こうした環境は従来から知られていた古細菌の好熱性、好塩性、嫌気性などの性質からはずれがある。従ってこれらを非極限性の古細菌と呼ぶことにする。本研究はこの一群を中心とした古細菌に対する学際的研究である。本研究では様々な課題を扱ったが、最大の成果は外洋域中心層から複数の古細菌を分離し、その系統的位置づけおよび性情等についての検討を開始できたことである。これは我々の知る限り、世界で初めてのことである。さらに、それが系統的には好塩性の古細菌に近縁であることが分かったことから、非極限性古細菌群集の起源や古細菌の進化上の広がりなどについて新たな仮説を提示できる段階に至った。3年計画のプロジェクトの1年目として主に方法論的な検討を行った。東大海洋研究所のグループ(木暮、小川、浦川、濱崎、西村)はまず、海洋細菌群集の群集構造の解明の手法を検討し、BrDUの取り込みから高機能を持つ微生物群集を選択的に検出、定量する方法を確立した。現在、古細菌のBrDUの取り込み能の有無の検討を続けている。さらに、密度勾配を用い、天然の細菌群集を密度に応じて分取することにより、重いフラクションに古細菌が濃縮されることを明らかにした。この現象を説明する機構の一つとして、菌体表面に何らかの金属元素が吸着しているとの仮説を立て、現在検討中である。また、これに合わせ、海中の金属元素の定量に関する方法論的な検討も行った。スール海、西部太平洋での細菌群集の鉛直的な構造について検討した。この結果、古細菌と真正細菌の多様性指数に違いがあることが分かり、現在数値的な解析を進めるとともに、これに関して他の海域のサンプルとも併せ、解析予定である。砂村は主に光学的手法と分子的アプローチの組み合わせから、古細菌を特異的に検出する系の確立を試みている。その結果、従来よりも高感度でより特異性の高い系の開発のめどが立った。千浦は海洋中のウイルス粒子が古細菌群集に対してどのような生態的インパクトを持っているのか、遺伝子伝達粒子としてどのような機能を果たしているかについて、外洋深層および表層のサンプルを中心に解析している。河原林は、いわゆるメタジェノミクス的アプローチから、外洋の古細菌群集の存在と遺伝構造の特徴を解明するために、方法論的な検討を行い、そのめどがついた。本研究の目的は,海洋中深層に広く分布する古細菌群集の生態および機能を最新の方法を用いて明らかにすることである。機能としてとりわけ窒素代謝に注目し,比較検討のために水族館などの人工的条件下で生息する古細菌についても解析を行い,それらを統合して古細菌の機能を解明することを目指した。研究の第一の軸として外洋の鉛直的な群集構造の変化様式を,真正細菌のそれと比較しつつ明らかにした。第二に,その機能を明らかにするため,外洋の海水に安定同位体でラベルした基質を添加して培養を行い,その後DNAを抽出して遺伝子解析を行い,どの菌群がこれらの添加基質を取り込んだかを解明した。第三に,水槽内のアンモニア酸化性の古細菌の群集構造に与える温度の影響を調べることにより,これらのグループが天然環境中でどのような分布および機能を持つかについて考察した。これらの結果,第一に群集構造の鉛直的な変化パターンには古細菌と真正細菌の間に違いがあり,これは利用可能な対象有機物の違いを反映しているものと推定した。第二に,炭酸の取り込みが古細菌のいくつかのグループで確認されたことから,深層の古細菌の中には独立栄養性のグループがいることが確実になった。第三に,低温環境下ではアンモニア酸化細菌の群集構造が単純化することから,温度が古細菌の群集構造を規定する要因として無視できないことが明らかになった。以上の結果から,古細菌は真正細菌と異なって,外洋深層に特徴的な低栄養有機物環境に適応,進化したグループであること,さらにそうした環境に生息する古細菌の中には,アンモニア酸化細菌に代表されるような,独立栄養性の栄養様式を獲得しているものがいることが明らかになった。

海洋性古細菌の研究を展開するために、いくつかの基礎的要素を確認し、それらをつめる研究を行ってきた。細菌群集が利用する有機物の性状を明らかにしていく研究(小川)。遺伝子構造を知るための方法論的展開(常田)、さらに海洋細菌の群集構造を解明する手法の開発(木暮、浜崎)、海洋細菌の分離培養に関する検討(砂村)、遺伝子解析技術の検討(河原林)などを行ってきた。本研究に最も重要な展開は、海洋深層および飼育槽からの好塩性古細菌の分離、培養である。海洋深層にはいわゆる非極限性古細菌がかなりの数分布しており、その群集構造や栄養特性の解明は本プロジェクトの重要課題である。このため、古細菌の分離培養を試みてきたが、その結果、深層水から好塩性の古細菌が分離されてきた。これは我々の想定していなかったことであるが、この分離株の系統的位置を確認したところ、おそらく新属を形成するであろうことが分かった。好塩性である以上、極限性の細菌と位置づけるのが妥当と思われるが、これは極限性から非極限性への移行過程の細菌とも考えられる。無論塩田周辺を徐けば、海洋からの好塩菌の分離例は初である。現在、新種の登録と併せ、その詳細な解析を行っている。
イネ出穂期促進遺伝子ファミリーによる栄養生長期形態制御の解析

フロリゲンは植物の開花を調節する基本分子として約70年前に提唱された。2007年にその実体がイネではHd3aタンパク質であることが明らかとなった。Hd3aタンパク質はイネの出穂促進条件である短日条件下で葉身の維管束において合成され、維管束を経由して茎頂まで移動し、茎頂分裂組織の生長相転換を促す。本研究では、Hd3a-GFP融合遺伝子を維管束で発現させたイネにおいて、フロリゲンの増加による極早生の表現型に加えて分げつの増加、半矮性、穂の分枝の減少など様々な形態異常を示すことを見いだした。フロリゲンは植物の開花を調節する基本分子として約70年前に提唱されたが、長くその実体は不明であった。2007年にその実体がイネHd3aタンパク質であることが明らかとなった。すなわちHd3aタンパク質はイネの出穂促進条件である短日条件下で葉身の維管束において合成され、維管束を経由して茎頂まで移動し茎頂分裂組織の相転換を促す。本研究では、Hd3a-GFP融合遺伝子を維管束で発現させたイネは、極早生に加えて分げつの増加、半矮性、穂の分枝の減少など様々な形態異常を示すことを見いだした。分げつの増加はHd3aプロモーター、rolCプロモーター及びRPP16プロモーターの3種の維管束特異的なプロモータによりHd3a-GFPを発現させたイネ全てにおいて観察された。詳細な形態観察の結果から、分げつの増加はHd3aタンパク質が腋芽メリステムの伸長生長を促すことによることが分かった。またこれらの形質転換イネにおいてHd3a-GFPタンパク質の局在を観察し、葉の維管束において発現させたHd3a-GFPタンパク質が腋芽メリステムへ移動することを示唆する結果も得た。提唱以来その正体は不明であったが、近年の分子遺伝学的研究の進展から2007年にその実体がイネではHd3aタンパク質であることが明らかとなった。本研究では、Hd3a-GF.融合遺伝子を維管束で発現させたイネにおいて、フロリゲンの増加による極早生の表現型に加えて分げつの増加、半倭性、穂の分枝の減少など様々な形態異常を示すことを見いだした。分げつの増加に注目して詳細な解析を進めた結果、分げつの増加はHd3aタンパク質が腋芽メリステムの伸長生長を促すことによることが分かった。
歯科医療分野における輸入超過と国際競争力に関する研究

歯科医療関連製品の国際流通の実態を調べ、国際競争力の度合いを調査することにより、日本の歯科医療のグローバル市場での現状を把握することを目的として研究を行った結果、研究開発費が必要である歯科用インプラント材や工業界の技術を応用する歯科技工用CAD/CAM装置など今後国内外で需要が見込まれる分野の輸入依存度と輸入超過額が多かった。日本の歯科医療産業は世界的なデジタル化の流れや企業の大型化のトレンドに大きく取り残されており、TPPによる市場開放に耐えられるかが大きな課題であると考えられた。歯科医療分野の国際展示会、歯科医療機器メーカー、歯科医療材料メーカー、歯科製品メーカー(歯ブラシ、歯磨剤等のトイレタリー)等を対象として、諸外国の歯科関連製品の商品開発、技術開発に関する聞き取り調査を行い、日本の現状と比較検討を行った。歯科医療機器分野では、アナログからデジタルへの移行が急激進んでおり、歯科技工分野のCAD/CAMシステム、光学印象(デジタル印象)、スキャニングシステム等の歯科デジタル製品への技術開発費に集中的に投資していた。特にこの分野は、アメリカが先行しているが、日本のように歯科医院が既に歯科医療機器に充分な設備投資をしている市場より、これから歯科医療インフラが充実していく中国やタイなどの新興国の市場が拡大していた。歯科医療材料分野では、大手メーカー間のM&Aが活発に行われているだけでなく、大手化学メーカーの歯科部門が独立し、競合他社を吸収合併する事例が増えていた。トイレタリーなどの歯科製品メーカーは、日本を除く世界市場でColgate社やP&G社が大きな市場を占めており、これらの製品が世界基準となっている。しかし、日本市場が大手3社の寡占状態であり、一般消費者が世界基準の製品を使う環境になっていなかった。「薬事工業生産動態統計平成22年年報」を用いて、歯科における医療機器、医薬品の国際競争力について調査した。その結果、輸入の割合(全生産と輸入の合計に対する輸入の割合)が50%以上で、輸入超過額が5億円を超える歯科医療機器・材料等は、歯科用インプラント材(51.3%、52億円)、義歯床安定用糊材(74.3%、48億円)、歯科技工用CAD/CAM装置(97.3%、12億円)、歯科用ワックス(68.5%、11億円)、その他の歯科診療室用機器(62.5%、10億円)、歯科用ベースプレート(91.2%、9億円)、歯科用スケーラ及びキュレット(78.7%、6億円)その他の歯科用研削材及び研磨材(56.4%、6億円)であった。輸出の割合(生産に対する輸出の割合)が50%以上で、輸出超過額が5億円を超える歯科医療機器・材料等は、高速エアタービンハンドピース(62.3%、20億円)、ストレート又はギアードアングルハンドピース(71.9%、20億円)、歯科充填用コンポジットレジン(52.7%、19億円)、その他の歯科用駆動装置及びハンドピース(78.8%、10億円)、歯科金属焼付用陶材(79.9%、9億円)であった。歯科陶材焼付用貴金属合金、歯科鋳造用金銀パラジウム合金はそれぞれ12億円、5億円の輸入超過額であったが、輸入の割合はそれぞれ16.3%、1.1%と低かった。歯科用鋼製器具(歯科用スケーラなど)、歯科用ワックス、歯科用研削材などは輸入に依存していたが、高い技術を要しない分野で、日本の歯科メーカーの逆輸入である部分もあり、グローバル化による適正な供給の分散であるが、研究開発費が必要である歯科用インプラント材や工業界の技術を応用する歯科技工用CAD/CAM装置など今後国内外で需要が見込まれる分野の輸入依存度と輸入超過額が多かったことは、今後の歯科医療産業界の大きな課題であると考えられた。交付申請書に記載した平成23年度計画の歯科医療関連製品の「国際競争力」については十分なデータを収集することができた。平成23年度は「国際競争力指数」を用いた国際競争力を示す予定であったが、初年度は各項目の細かい数値を示すのではなく、全体を俯瞰できるように全生産と輸入の合計に対する輸入の割合、生産に対する輸出の割合、輸入超過量によって国際流通による国際競争力をまとめた。歯科メーカーへの聞き取り調査につては、学内での出張が難しかったために、メールや電話での情報交換が主体となった。足りない部分はデンタルショーの展示ブースで、各メーカーの担当者からの情報収集で補足した。昨年度十分な実施できなかった歯科メーカーへの聞き取り調査を今年度まとめて実施する。国際競争力指数を用いた国際競争力の状況については、最新のデータである平成23年度の情報を成果に反映できるように変更する。昨年度実施できなかった聞き取り調査を実施するため、調査のための出張旅費を使用する計画である。

調査対象は、歯科メーカー、歯科関係研究機関、各都道府県歯科医師会などの業界関係団体、外国のデンタルショーなどを想定している。1次データ入力のための人件費、パソコン、外国資料の翻訳も必要である。
象牙質・歯髄複合体培養系を用いた歯髄疼痛発症機構の解析

1.矯正学的理由で便宜抜歯したヒトの健全な幼若小臼歯を,自動精密切断機・アイソメットを用いて培地を滴下しながら無菌的に歯軸方向に割断し,象牙質と歯髄を含む500-700μmの厚さの試料(象牙質・歯髄複合体試料)を作成した.次いで10%ウシ胎児血清(FBS)を含むイーグルMEM肥顛(EMEM)培地に,1.で得た試料を入れて,それぞれ熱刺激(42°C)、Ph刺激(Ph6以下)、およびカプサイシン刺激を加え、CO_2 5%,湿度100%の条件下で培養した.現在、培養上清中におけるVR-1および炎症性サイトカイン(主にIL-6とTNF-α)の発現をELISAおよびWestern blotで解析中である。VR-1を介した発現であるかどうかは、VR-1のアンタゴニストであるCapsazepineを用いた。2.試料組織におけるVR-1の発現解析培養3,7,14,21,30日後に培地から試料を回収してパラフィン切片を作成し、VR-1ポリクローナル抗体を用いた免疫組織化学的染色を行った。3.各種サイトカイン産生細胞の同定:同じく各試料を用いて,各サイトカインに対する抗体を用いた免疫組織化学的染色を行い,各成分の組織内局在を調べた,さらに各サイトカインのcDNAプローブ(すでに培養歯髄細胞の実験系で調整ずみ)を使用してin situ-PCRおよびin situ RT-PCR法を行い,各サイトカインmRNAの発現細胞を最終的に同定した。4.総括:現在、以上の実験成績を総合的に解析して、歯髄痺痛発症機構に関する論文を作成中である。1.矯正学的理由で便宜抜歯したヒトの健全な幼若小臼歯(30歯,可能な限り多くの歯を同一個体から得る)を,自動精密切断機・アイソメットを用いて培地を滴下しながら無菌的に歯軸方向に割断し,象牙質と歯髄を含む500-700μmの厚さの試料(象牙質・歯髄複合体試料)を作成した.次いで10%ウシ胎児血清(FBS)を含むイーグルMEM(EMEM)培地に,1.で得た試料を入れて,それぞれ熱刺激(42°C)、pH刺激(pH6以下)、およびカプサイシン刺激を加え、CO_2 5%,湿度100%の条件下で培養した.現在、培養上清中におけるVR-1および炎症性サイトカイン(主にIL-6とTNF-α)の発現をELISAおよびWestern blotで解析中である。VR-1を介した発現であるかどうかは、VR-1のアンタゴニストであるCapsazepineを用いる予定である。1.矯正学的理由で便宜抜歯したヒトの健全な幼若小臼歯を,自動精密切断機・アイソメットを用いて培地を滴下しながら無菌的に歯軸方向に割断し,象牙質と歯髄を含む500-700μmの厚さの試料(象牙質・歯髄複合体試料)を作成した.次いで10%ウシ胎児血清(FBS)を含むイーグルMEM(EMEM)培地に,1.で得た試料を入れて,それぞれ熱刺激(42°C)、pH刺激(pH6以下)、およびカプサイシン刺激を加え、CO2 5%,湿度100%の条件下で培養した.現在、培養上清中におけるVR-1および炎症性サイトカイン(主にIL-6とTNF-α)の発現をELISAおよびWestern blotで解析中である。3.各種サイトカイン

産生細胞の同定:同じく各試料を用いて,各サイトカインに対する抗体を用いた免疫組織化学的染色を行い,各成分の組織内局在を調べる.さらに各サイトカインのcDNAプローブ(すでに培養歯髄細胞の実験系で調整ずみ)を使用してin situ-PCRおよびin situ RT-PCR法を行い,各サイトカインmRNAの発現細胞を最終的に同定した。4.総括:現在、以上の実験成績を総合的に解析して、歯髄疼痛発症機構に関する論文を作成中である。
左前頭葉における非言語的遂行機能の解明:脳外科的技術による認知科学へのアプローチ

人間は状況に応じて遂行するタスクを切り替えることで、環境に適応した行動が可能となる。本研究では、脳外科手術前後の患者の協力のもと、脳外科に固有の技術を援用することによって、タスク切り替えに関わる脳の機能を詳細に検討した。まず、慢性硬膜下電極を留置した患者にタスク切り替えの課題を課し、そのときの誘発脳波を記録したところ、左前頭葉のブローカ野前方部位から、構えの設定時に陰性電位が出現した。次に、29名の患者に、タスク切り替え課題を課し、課題成績と摘出部位との関連を調べた。その結果、構えの設定では中前頭回、構えの維持では下前頭回の損傷が課題成績の低下と関連していた。これらの結果からタスク切り替えが、左前頭葉のブロー力野を中心とした脳ネットワークによって担われていることが示された。本年度は以下の2点について検討を行った。1)非言語的課題遂行の機能低下にかかわる左内頭葉部位的特定脳外科手術によって、左内頭葉を切除した患者について、術後に顕著な低下示す課題を探索するために、4種類の課題を実施した。るのうら、注意の切り替えを必要となる課題(注意の捕捉課題)と課題のセットを切り替えることが求められる課題において、左前頭葉患者で顕著な成績の低下が認められた。特に、前者課題では、言語野の前言から上方の島回を切除した患者でその傾向が強かった。従来、注意の捕捉に関なる脳内部位についての脳機能イメージングの研究では、当該部位の活動が報告されてきているが、本研究の結果と総合なると、この左前頭葉島回が、注意の捕捉を抑制なる、あるいは注意の捕捉からの回復を促進する部位であることが示唆された。2)慢性硬膜下電極による脳波計測医学的な見地から、術前に腫瘍摘出部位近傍の言語機能評価が必要と判断された患者には、腫瘍摘出手術の約2週間前に、想定される言語野周辺に電極(慢性硬膜下電極)を留置する手術が旅行される。患者は1日程度の回復期を経て通常の生活が可能となる。本研究では、この期間内に慢性タイミングにロックして誘発脳波を加算平した。その結果、従来の脳機能イメージングの研究で報告されている、島回前部に留置された電極から、課題切り替えの手がかりのオンセットに同期した誘発脳波が観察された。この結果から、左島回前部が課題に対する構えを生成することに関与していることが示唆された。言語優位半球のBroca野近傍の腫瘍摘出、およびその対照群として非言語有意半球の前頭葉の腫瘍摘出を行った患者、約50名に被験者として協力を得て、非言語的課題の遂行成績に関わる前頭葉部位の特定を行った。非言語的な刺激を用い、キー押し応答を求める2種類の課題を、Cueにしたがってターゲットの反応すべき次元の切り替えを行う課題(非言語的タスク切り替え課題)を実施した。また。約50名の腫瘍摘出部位をデータを標準脳テンプレートに変換し、健常者と比較できるようにした。その結果、左半球損傷者と右半球損傷者で異なる結果を示した。まず、左半球損傷者では、ターゲット次元の切り替えにともなう切り替えコストが大きく、特に、Broca野近傍の腫瘍摘出患者でその傾向が大きかった。ゆえに、言語野が課題の構えの設定に重要な役割を担っていることが示唆された。また、右半球損傷患者では、画面に提示された妨害刺激に対して、より大きな干渉効果を示した。この結果は、右前頭葉が内的表象と外的な環境との競合状態の解消に関与しているという従来の説とも一致する。これらの部位は、おおむね従来の脳機能イメージングの結果とも一致するが、本研究の結果から、各部位の機能がより詳細に明らかになった。本年度は、非言語的な刺激を用い、Cueにしたがって切り替えを行う課題(非言語的タスク切り替え課題)を、左前頭葉、右前頭葉の外科的手術を受けた患者30名に実施し、課題切り替えに関わる下位機能(ターゲットテンプレートの記憶、反応の切り替え、刺激と反応のマッピングの記憶など)の低下に特異的な脳部位を、損傷部位マッピングの手法を用いて解析し、抽出した。その結果、左右の中前頭回がタスクの切り替えに特異的であり、また、右の頭頂葉が課題セットの維持に重要であることが明らかになった。さらに、右前頭葉極部が、課題非関連な妨害刺激からの干渉を低減させる、フィルター機能を有している可能性が示された。

また、手術中に、覚醒下電気刺激法によってBroca野が特定できた患者について、Broca野と、損傷部位マッピングで明らかになった中前頭回の位置関係に関する詳細な検討を行ったところ、タスク切り替えに関わる左中前頭回部位は、Broca野よりもわずかに前方かつ上方にある可能性が示された。これらの結果から、従来の脳機能計測手法では明らかになっていなかった非言語的な刺激を用いたタスク切り替えにおける脳内のネットワークが明らかとなった。特に、これら課題の遂行においては、左前頭葉のBroca野近傍の機能が重要であることが示された。
イネの節間伸長高進性突然変異体の遺伝学的および生化学的解析

イネ品種、コシヒカリのr線照射に由来する節間伸長高進性突然変異体(アワオドリ)を用い形質を支配する遺伝子(ao-1)の遺伝様式を調べるため、3種の矮性遺伝子(d-1、d-18、d-35)標識系統と交雑した。その結果、F_2では、何れの組合わせについても2因子性の独立遺伝を示し、変異体型の分離比からao-1がこれら矮性遺伝子に対して上位に作用することが明らかとなった。また、F_3の矮性(d-18ホモ型およびd-35ホモ型)個体から分離するao-1型(二重劣性型)は、変異体と区別不可能な程類似した特徴を有することから、変異体の高進性は、ジベレリン生合成の高進変異に起因するものでは無いことが明らかとなった。次に、変異体の成長ホルモンに対する反応性を調べるため、ジベレリン(GA_3)およびGA合成阻害剤であるウニコナゾールの生体処理実験を行った結果、ウニコナゾールによる変異体の伸長阻害効果は、正常型に比べ10倍以上の高濃度を必要とした。また、変異体の成長阻害はGA_3では回復されなかったことから、変異体ではGAに対する正常な感受性を失っているものと推定された。一方、ao-1ホモ型の幼苗期の形態形成過程を調査した結果、本変異体の成長に見られる高進性は地上部茎葉のみに見られ、地下部に対しては顕著な発現は認められなかった。また、茎葉の高進性は、頂端分裂組織の横方向への分裂低下による肥大抑制と、軸方向への細胞分裂活性の増加を伴う伸長促進によって引き起こされていることが判明した。変異体の茎葉から抽出した可溶性および細胞壁結合タンパク質をO'Farrellの2次元電気泳動法により分析した結果、数個の特異的スポットが見い出された。現在、これらタンパク質のアミノ酸配列の同定を進めている。また、変異体特異的に発現するmRNAの同定を伸長節間から抽出したmRNAを用いてcDNAライブラリーを作成した。これから任意に選抜した202個のクローンの部分配列からホモロジー検索を行った結果、約21%のクローンで既知の遺伝子との相同性が認められたが、今後、単離を含めて更に詳細な同定作業を進める予定である。イネ品種、コシヒカリのγ線照射に由来する節間伸長高進性突然変異体(アワオドリ)を用いて本形質を支配する遺伝子(ao-1)の遺伝様式と、遺伝子作用について調査した。この突然変異体はバカ苗病やジベレリン(GA)処理個体に類似の形態を示すにも拘わらず、GAに対する反応を検討した結果から、このホルモンの過剰生産に起因する変異体ではないと推定された。これを遺伝学的に検討するため、GA感受性の矮性変異系統、短銀坊主(d-35)および小丈玉錦(d-18)との交雑により二重劣性個体を作成した。これらの個体は内生GAを欠いているのも拘わらず、いずれも表現型は従長型を示したことから、本遺伝子の形質発現がGAの過剰生産に起因していないことが遺伝的側面からも確認された。変異体遺伝子の作用を生理生化学的に検討するため、植物体の細胞壁成分を調査したところ、セルロースおよびヘミセルロース画分の糖含量が有意に増加していた。

また、二次元電気泳動法による可溶性タンパクの分析から変異体に特異的に存在する二三のスポットが検出された。現在、細胞壁結合タンパク質、および膜結合タンパク質についても同様の解析を継続中である。本変異体は、発芽直後から節間伸長を開始する性質を示し、この変異体を利用してこれまで困難であった節間の伸長機構の解明を実験室レベルで行うことが可能と考えられることから、今後、遺伝学および生理生化学的手法の両側面からさらに検討を進めて行く予定である。1.イネ品種、コシヒカリのγ線照射に由来する節間伸長高進性突然変異体(アワオドリ)を用いてこの形質を支配する遺伝子(ao-1)の遺伝様式を明らかにするため、数種の矮性遺伝子(d-1,d-18,d-35)標識系統と交雑実験を行った。その結果、何れの組み合わせにおいても2因子性の遺伝を示したが、表現型では正常型、矮性型、アワオドリ型の3タイプしか出現せず、ao-1ホモ型と二重劣性型との表現型による区別はできなかった。これらのうち、矮性型のF2個体を多数育成し、F3世代で出現するアワオドリ型(二重劣性型)の生育をaoホモ型変異体と比較したが、両者の茎葉の伸長性には有意差が見られなかった。これらの実験結果からao-1は、これらの矮性遺伝子に対して上位に作用する特異な性質を有していることが明らかとなった。2.ao-1ホモ型個体の形態形成過程を、幼苗の組織切片を用いて調査した結果、本変異体の茎葉の高進性は、裂細胞の横方向への肥大抑制と縦方向への伸長促進によるだけでなく、同一器官当たりの細胞数の増加も伴っていることが明らかとなった。3.本変異体の伸長中の茎葉から抽出した、可溶性および細胞壁結合タンパク質をO'Farrellの2次元電気泳動法により分析した結果、数個の変異体特異的なタンパク質の存在が確認された。これらの特異的タンパク質について現在、マイクロシークエンスの手法を用いてアミノ酸配列の同定を進めている。4.変異体で特異的に発現しているmRNAの同定を行うため、変異体の伸長節間から抽出したmRNAを用いてcDNAライブラリーを作出した。これから任意に選抜した202個のクローンの部分配列からホモロジー検索を行った結果、約21%のクローンで既知の遺伝子との相同性が認められたが、現在さらに詳細な同定作業を進めている。
ピルビン酸脱水素酵素(チアミン酵素)の一次構造並に遺伝子構造解析とその病態

ピルビン酸脱水素酵素(PDH)は,ピルビン酸の酸化的,脱炭酸反応に与えるPDH複合体(PDC)の成分である.近年,慢性酸血症を示す先天性代謝異常症の主病因として本酸素欠損症が報告されているが,その本態は不明である.そこで,本酸素の蛋白質並びに遺伝子構造を明らかにし,欠陥酸素の本態を探り,この難病の医療に貢献することを目標にした.1.ブタPDHα及びβ鎖の蛋白質一次構造と家兎抗体調製:ブタ心PDCよりゲルろ過カラムを装用したHPLCで3成分に解離・分画し,得られたPDH(α_2β_2構造)をイオン交換カラムでaとb鎖に分画した.両鎖をEdman分解法によりNH_2末端周辺の一次構造決定を行い, α鎖は66残基, β鎖は61残基決定した. C末端周辺構造はCarboxypeptidaseY消化物のアミノ酸を同定し,両鎖とも5残基決定した.ブタ両鎖に対する家兎抗体がヒト両鎖とも交さすることが判明したので,抗原10ngを認識する高力価家兎抗体を調整した.2.ヒトPDHα及びβ鎖のcDNAのクローニング: HeLa細胞λgt11cDNAライブラリーから高力価家兎抗体を用いて免疫スクリーニング法でPDHa及びβ鎖部分cDNAをクローンし,これらをプローブとし,包皮繊維芽細胞pcDライブラリーからハイブリダイゼーション法で1,363bpのα鎖及び1,557bpのβ鎖完全長cDNAを得た.SangerのDideoxy法で両cDNAの全塩基配列とアミノ酸配列を決定し,ブタ酵素と比較するとNH_2末端領域でα鎖は76%, β鎖は79%の相当性が認められた.3.PDH欠損症の病態:欠損症患臓器抽出液のSDS-PAGE後のWesternブロット像は,正常の両鎖は検出されず遺伝子上の変異が示唆された.今後ゲノムDNAの解析を行ない,変異DNAの本態を解明中である.ピルビン酸脱水素酵素(PDH)は,ピルビン酸の酸化的,脱炭酸反応に与えるPDH複合体(PDC)の成分である.近年,慢性酸血症を示す先天性代謝異常症の主病因として本酸素欠損症が報告されているが,その本態は不明である.そこで,本酸素の蛋白質並びに遺伝子構造を明らかにし,欠陥酸素の本態を探り,この難病の医療に貢献することを目標にした.1.ブタPDHα及びβ鎖の蛋白質一次構造と家兎抗体調製:ブタ心PDCよりゲルろ過カラムを装用したHPLCで3成分に解離・分画し,得られたPDH(α_2β_2構造)をイオン交換カラムでaとb鎖に分画した.両鎖をEdman分解法によりNH_2末端周辺の一次構造決定を行い, α鎖は66残基, β鎖は61残基決定した. C末端周辺構造はCarboxypeptidaseY消化物のアミノ酸を同定し,両鎖とも5残基決定した.ブタ両鎖に対する家兎抗体がヒト両鎖とも交さすることが判明したので,抗原10ngを認識する高力価家兎抗体を調整した.2.ヒトPDHα及びβ鎖のcDNAのクローニング: HeLa細胞λgt11cDNAライブラリーから高力価家兎抗体を用いて免疫スクリーニング法でPDHa及びβ鎖部分cDNAをクローンし,これらをプローブとし,包皮繊維芽細胞pcDライブラリーからハイブリダイゼーション法で1,363bpのα鎖及び1,557bpのβ鎖完全長cDNAを得た.SangerのDideoxy法で両cDNAの全塩基配列とアミノ酸配列を決定し,ブタ酵素と比較するとNH_2末端領域でα鎖は76%, β鎖は79%の相当性が認められた.3.PDH欠損症の病態:欠損症患臓器抽出液のSDS-PAGE後のWesternブロット像は,正常の両鎖は検出されず遺伝子上の変異が示唆された.今後ゲノムDNAの解析を行ない,変異DNAの本態を解明中である.4M尿素存在化、HPLCを導入したゲルろ過で、ブタ心筋ミトコンドリアの精製ピルビン酸脱水素酵素複合体(E1-E2-E3)を構成三成分に解離し、E2とE1-E3の二画分に分画し、後者からピルビン酸脱水素酵素(E1)をリン酸カルシウムゲル・セルロースカラムクロマトで分離した。【α_2】【β_2】サブユニット構造のE1から両鎖を8M尿素存在化、イオン交換クロマトによる好収量分離法を確立した。過ギ酸酸化した両鎖の【NII_2】(N)-末端アミノ酸から、Edman分解反応を応用した蛋白質一次構造解析装置で順次PTH化し、HPLCの逆相法で分離・同定し、E1αとβ鎖のN-末としてPheとLeuが同定され、更に65残基及び60残基のアミノ酸配列が決定された。E1αとβ鎖のCOOH(C)-末端として、酵素法でIleが同定された。ngのブタE1αとβ鎖を検出できる抗体を用いると、West-ern blotting法でヒト両鎖の検出が可能なことが判明し、当研究室で開発した欠損酵素診断法で、慢性敗血症を伴ったE1欠損症と診断された二症例の組織では、正常の両鎖が消失し、やや分子量が大きく、而も免疫反応の弱い新しい蛋白質を検出し、本症の病因が、E1遺伝子の構造変異に基づいているものと断定した。

E1αとβの蛋白質構造を遺伝子レベルで検討のため、生下直後の子ブタ心筋からmRNAを分離し、cDNAを合成し、λgt11発現ベクターに組込み、ライブラリーの作成を試みた。この時点で、HcLa細胞cDNAライブラリーの恵与を受け、E1α-,β-cDNAの発現ハイブリド蛋白質の免疫学的同定法を用い、両cDNAのスクリーニングを行ない、1.3kbpのα-cDNAと400bpのβ-cDNAを選択した。両者をプローブとしてハイブリダイゼーション法で、Okayama博士恵与のpCDライブラリーから、再度両cDNAを選択した。ほぼ完全長と推察される1.8kbpのα-cDNAと1.9kbpのβ-cDNAを選択し、ジデオキシシークエンス法を用いて塩基配列を決定中である。決定後、ブタ酵素の部分一次構造との相同性を比較検討し、全構造を決定する。
学校と地域の関係性の変容:インドネシアバリ州美術高校の誕生と死を描く学校誌

インドネシアバリ州の美術高校の誕生と死を描く学校誌を人文科学研究所から出版し、学校と地域における学習のあり方を考察した。バリ州の美術高校に関わる五世代の人々が、世代間、地域間、共同体間で学習の連鎖を繰り返す過程で、「芸術村ウブドゥ」「芸術の島バリ」の芸術文化が創造される過程を描き出した。地域が学校を生み、学校が地域を生み出す相互生成の過程が明らかになった。インドネシアのバリ州の美術高校の設立から、隆盛、衰退に至る過程を、地域との関係性から探ることを試みた。インドネシアには、フォーマルな学校費目とノンフォーマルな地域における協力の協働的な関係性を活性化するカリキュラムが存在する。二重教育システム(ペンディデカン・システム・カンダ:PSG)と呼ばれる実践が行われている。例えば、専門高校(SMK)から、数ヶ月の実践の現場マガン(Magan)へ派遣せれるカリキュラムが存在する。学校と地域との協働的な関係性は、学校の誕生の時点から育まれてきた。例えば、美術高校ウブドゥ校は、地域の画家達が次世代の若者達を育てる場氏として構想した。生徒達は、祝祭や寺院の装飾、彫刻、建築などを手伝い、学ぶ実践が行われてきた。また、バリ島に長期滞在する欧米人画家から学び、観光客とコミュニケーションをし、美術館で展覧会を開き、コンセプトを説明することも地域で学習される。こうした展覧会などで絵を販売し、学費や画材を得て、芸術大学に進学した生徒達もいる。現在、藝術学院(ISI)デンパサール校の教員の多くは、美術高校出身である。美術高校デンパサール校は、オランダと日本の教育を受け、インドネシア国家独立直後に芸術学院ジョクジャカルタ校で教育を受けた美術教市達が設立した。初代校長のカジェン女史は、当時の州知事であるイダ・バグース・マントラ氏の協力のもと、リスティピアと呼ばれる文化芸術育成審議会の実質的リーダーのワヤン・カヨ氏と共に美術高校を設立した。マントラ氏はオランダの小学校時代からの友人であり、カヨ氏はジョクカルタ芸術アカデミー時代の同窓生である。カヨ氏は、民族覚醒の学校として知られるタマン・シスワ学校でも教師をしていた。カジェン女史は、独立戦争では赤十字のスタッフとして働き、秘密文書も運んだという。芸術学院時代は、国民文化生成の気風あふれるジョクジャカルタの芸術家達と交流している。オランダ語、日本語が堪能で、学生交流フログラムで共産圏を旅し、ロシア語や中国語も話すことができたという。初代生徒は、7人で、アートセンター長、美術高校校長、バリ州教育文化長官、バリ州文化庁長官を歴任するニコナヨ氏、国際的芸術家のマデ・ウィアンタ氏、ワヤン・シカ氏、スダラ・レンパッド氏などを輩出している。美術高校はバリ美術界の構成要素の重鎮を輩出する場となってきた。バリ島の芸術は、1920年代から1930年代に滞在した欧米人芸術家や文化人類学者のまなざしのもとで生成された「創られた伝統」であるという言説が存在する。しかし、それだけでなく、オランダと日本とインドネシアの三つの国家に教育を受け、民族覚醒の意識も抱く新しき教師達がその創造に関わったということが明らかになった。本年度は、インドネシアのバリ州において、約2ケ月間のフィールドワークを実施した。美術高校ウブドゥ校の誕生から衰退の過程を辿るために、数十人の関係者へのインタビューを行った。現在の美術高校は、地域や国家との関係性の変容のもとで、名称を何度か変えてきた。私立美術高校ラトゥナ・ワルタ・ウブドゥ校(SSRI, Ratna WartaUbud)として設立された後、国立美術高校デンパサール校(SSRI, Denpasar)の分校となった。国立美術高校がバトゥブランへ移転し廃校となった後、その校舎を利用して、地域の画家や教師達が再設立をし、私立美術高校ウブドゥ校(SMSR, Ubud)となった。国家の教育政策の転換により、職業高校(SMK,Ubud)と名称を変え、現在は廃校の危機にある。地方分権化のもとで、職業高校のカリキュラムは弾力化され、次々と新しく設立されている。その一方で、生徒数を減らし、廃校になる高校もある。今回は、美術高校の元教員であった観光高校の校長や、普通高校に観光関連科目をプラスした学校の校長などにもインタビューを行った。さらに、バリ州教育庁や文化庁での資料も収集した。学校と地域との関係性が変容し、学校自体が市場化される時代の課題などを明らかにすることができた。学校から実践の現場へ生徒を派遣する二重教育システム(PSG:Pendidikan System Ganda)のカリキュラムは、産業の場へ生徒を派遣する産業教育(PI)と名称を変えた。職業高校では、国際的コンピテンシーを身につけるという。しかし、産業の場とされるホテルでの掃除、スパでのマッサージなどが20年後にも必要な能力なのかどうかは問われないままである。地域の次世代の若者達が公教育の場で何を学ぶべきなのか?という論議が求められている。

本研究においては、インドネシアバリ州ギャニアール県ウブドゥ郡の私立美術高校の誕生から死までを学校誌として描くことを試みた。その歴史的過程で、学校と地域の関係性がいかに変容したのかを明らかにした。私立美術高校ウブドゥ校は、地域の画家達の発案により、チョッコルダ王家の関わる財団のもとで設立された。一方、国立美術高校デンパサール校は、ジョクジャカルタの芸術学院ASRIで学んだカジェン女史の発案で設立された。その両者は、合併と分離を繰り返す過程で、バリの文化芸術を多方面から支える人材を輩出した。国際的芸術家、文化庁長官、アートセンター長、芸術家協会会長、芸術大学の教員、小中高の美術教員など、その卒業生らはお互いに連携を保ち、芸術村ウブドゥのアイデンティティを活性化している。バリ州の美術高校は、地域の画家、王族、役人、教員、観光客、海外からの芸術家、文化人類学者、インドネシア国家のイデオロギー、バリ州の文化政策との関係性のもとで、学びの場を提供してきた。しかし、アジア通貨危機以降、私立美術高校の生徒は減少をはじめ、本研究が終了した年度に、廃校となった。その背景には、学校、地域、国家、市場の関係性の変容が存在する。美術高校の誕生から衰退までを五世代に渡り、学校誌として描くことで、公教育とは何か?地域における学習はどうあるべきか?という問いを提起した。学校は廃校となったが、いかにして地域で学びの場を活性化し、学ぶべき知と技と徳をどう伝えるのか?という問いを探求するのが今後の課題である。
ステファヌ・マラルメの「文学基金」と火曜会から見た「文芸共同体」の理念と実際

2018年度は専ら、本研究の基となる諸資料を整理し直すことに費やされることとなった。具体的には、1.『音楽と文芸』として出版されたイギリスでの講演および評論「有益なる遠出」の詳細な読み直し、2.フィガロ紙に発表された「文学基金」を巡る諸資料の収集、3.研究代表者が所有する「文学基金」草稿の転写transcriptionが主なものである。1.については、詳細な註や解説を附したかたちでの翻訳出版を模索しており、最終年度までには実現したいと考えている。本研究のすべてがそこに注力されることになるはずだ。2.に関しては、マラルメ自らが依頼し収集し、ヴァルヴァンの記念館に保管されている切抜きを含め、『書簡集』第7巻付録で指摘された41篇の「反応」をひとつずつ確認しているところである。この資料も、最終年度までに公表できるように作業を進めたい。また、「文学基金」を巡って企図された「アンケート」(大々的には実現はされず)についても、書簡を中心に考察を重ねたが、論文にまとめるまでには至ってない。代わりに、マラルメの提言に対するクレマンソー宛書簡を含む幾つかの新資料を「落ち穂拾いの記ーマラルメ未刊行資料(1)」として『EBOK』第31号に掲載する(編集の都合で、まだ未完)。本研究は「文学基金」というテクストを中心に、詩人の考える「文芸共同体」のあり方を明らかにすることを目指している。マラルメが自宅で催していた「火曜会」がそのひとつのモデルになるだろうが、この点で、ベルナール・テセードル『起源の物語クールベの《世界の起源》をめぐって』(水声社)を翻訳出版できたことは、パリにおける芸術家たちの実態を理解するうえで、有益な補助線を引くことになった。3.「転写」は、下書き状態の原稿ゆえに、なかなか解読が進まず、苦戦しているのが実情である。他の草稿群とも見比べつつ、解読を完成させたい。最大の理由は、「文学基金」草稿の読解にかなり苦労していることにある。そのため、「資料をデジタル画像化したうえで、そのデータから特定の形を抽出するパターン認識の技術を応用することによって、手書き文字(マニュスクリ)の科学的な解読法」については、まったく目処が立っていない。ホームページのリニューアルも進んでいないばかりか、研究代表者がこれまで学術的情報等を発信してきたウェブサイト関西マラルメ研究会アルシーヴ<< Mall'archives >>(Yahoo!ジオシティーズ)が運用を停止してしまった。情報発信については、早急の対応をしなければならないだろう。また、2018年度はフランスでの資料収集に充てる時間がそれほど多くは取れず、その点においても、当初の計画よりもやや遅れていると感じている。これから学内業務等により時間を取られることになるとわかっているので、図書館のリファレンスなども縦横に活用して、今後は効率良く進めていく必要がある。『音楽と文芸』の読み直しについては、かなり詳細に行うことができた。新たな着想も見つかり、今後検討していくことになろう。翻訳出版をめざして、まずは訳文の確定、註付けを進めていきたい。「文学基金」を巡る出版界および文学者たちの反応について、とりわけ賛否の分かれ方を当時の出版状況に位置づけつつ、また文学者たちの力関係なども踏まえて論文にまとめたかったが、今年度は関連するクレマンソー宛書簡を、マラルメに関わるその他の未発表資料とともに、提示するにとどまることになった。しかしながら、ささやかとはいえ、詩人の交友を示す重要な資料であることもまちがいない。まずは「文学基金」草稿の読解を着実に進めなければならない。マラルメのアルシーヴにおいて下書き状態の原稿はそれほど多くはないのだが、似たような状態にある草稿で閲覧可能な『アナトールの墓』や『イジチュール』などとも見比べつつ、彼の筆使いに繰り返し眼を添わせ、読み慣れていく必要があるだろう。もちろん、事態が打開できないようであれば、ティエリー・ボダンのような筆跡の専門家、そしてマラルメ研究の第一人者ベルトラン・マルシャルにも助力を仰ぐことも考えておくべきであろう。「文学基金」に対する反応については、すでに判明している記事について、こつこつと現物を確認していくことになる。フランスでの調査に十分な時間がとれない現状においては、ガリカを活用して電子媒体での探索を行ってもよいかもしれない。出版社の側、文学者の側、またそれぞれの立ち位置によっても反応が異なるのは当然だが、マラルメの提言に対する出版界の反応を正しく理解するためにも、「フィガロ」紙に2度にわたって掲載されたアンケートのうち、それに応じた三人の出版人の言説を中心に分析を行い、論文をまとめたいと考えている。繰り返し述べているが、『音楽と文芸』については翻訳出版を目指して、可能な限り努力する。迅速な情報発信の観点からは、ホームページ作成は喫緊の課題となったが、各種情報の充実も含めたリニューアルとして計画するのであれば、拙速に進めるべきではないかもしれない。検討課題のひとつとしてここに記しておく。

1.については、詳細な註や解説を附したかたちでの翻訳出版を模索しており、最終年度までには実現したいと考えている。本研究のすべてがそこに注力されることになるはずだ。2.に関しては、マラルメ自らが依頼し収集し、ヴァルヴァンの記念館に保管されている切抜きを含め、『書簡集』第7巻付録で指摘された41篇の「反応」をひとつずつ確認しているところである。この資料も、最終年度までに公表できるように作業を進めたい。また、「文学基金」を巡って企図された「アンケート」(大々的には実現はされず)についても、書簡を中心に考察を重ねたが、論文にまとめるまでには至ってない。代わりに、マラルメの提言に対するクレマンソー宛書簡を含む幾つかの新資料を「落ち穂拾いの記ーマラルメ未刊行資料(1)」として『EBOK』第31号に掲載する(編集の都合で、まだ未完)。本研究は「文学基金」というテクストを中心に、詩人の考える「文芸共同体」のあり方を明らかにすることを目指している。マラルメが自宅で催していた「火曜会」がそのひとつのモデルになるだろうが、この点で、ベルナール・テセードル『起源の物語クールベの《世界の起源》をめぐって』(水声社)を翻訳出版できたことは、パリにおける芸術家たちの実態を理解するうえで、有益な補助線を引くことになった。3.「転写」は、下書き状態の原稿ゆえに、なかなか解読が進まず、苦戦しているのが実情である。他の草稿群とも見比べつつ、解読を完成させたい。最大の理由は、「文学基金」草稿の読解にかなり苦労していることにある。そのため、「資料をデジタル画像化したうえで、そのデータから特定の形を抽出するパターン認識の技術を応用することによって、手書き文字(マニュスクリ)の科学的な解読法」については、まったく目処が立っていない。ホームページのリニューアルも進んでいないばかりか、研究代表者がこれまで学術的情報等を発信してきたウェブサイト関西マラルメ研究会アルシーヴ<< Mall'archives >>(Yahoo!ジオシティーズ)が運用を停止してしまった。情報発信については、早急の対応をしなければならないだろう。また、2018年度はフランスでの資料収集に充てる時間がそれほど多くは取れず、その点においても、当初の計画よりもやや遅れていると感じている。これから学内業務等により時間を取られることになるとわかっているので、図書館のリファレンスなども縦横に活用して、今後は効率良く進めていく必要がある。『音楽と文芸』の読み直しについては、かなり詳細に行うことができた。新たな着想も見つかり、今後検討していくことになろう。翻訳出版をめざして、まずは訳文の確定、註付けを進めていきたい。「文学基金」を巡る出版界および文学者たちの反応について、とりわけ賛否の分かれ方を当時の出版状況に位置づけつつ、また文学者たちの力関係なども踏まえて論文にまとめたかったが、今年度は関連するクレマンソー宛書簡を、マラルメに関わるその他の未発表資料とともに、提示するにとどまることになった。しかしながら、ささやかとはいえ、詩人の交友を示す重要な資料であることもまちがいない。まずは「文学基金」草稿の読解を着実に進めなければならない。
下部尿路閉塞により増強される膀胱粘膜自律収縮促進作用に関する研究

膀胱粘膜から放出される膀胱自律収縮を促進する液性因子(膀胱粘膜由来自律収縮促進因子)の効果は下部尿路閉塞(BOO)で亢進している。BOOラットを用いて、この因子の本体の同定と効果増強の機序に関して検討した。膀胱粘膜由来プロスタグランディン(PG)E2はin vivoでBOOに伴い放出量が増加し、膀胱自律収縮が背景にある蓄尿期の排尿に至らない膀胱収縮(NVC)と関連し、そしてin vitro膀胱条片の膀胱自律収縮と関連した。膀胱粘膜由来自律収縮促進因子はPGE2であり、そしてPGE2放出量の増加に神経系と膀胱壁でのcyclooxygenase-2の発現亢進があることを示した。前年度の研究で、下部尿路閉塞(BOO)ラット膀胱で認められる膀胱内圧測定で排尿に至らない膀胱収縮(NVC)は膀胱容量の増加に伴い亢進し、尿路上皮からのATP・PGE2放出量の増加と関連することを明らかにし、NVC抑制作用を有するα1ブロッカーであるナフトピジルがATP・PGE2放出量を抑制することを明らかにした。今年度は尿路上皮細胞におけるATP放出に関して重要な役割を果たすTRPV1の脱感作がBOOラットのNVCやATP・PGE2放出量へ及ぼす影響について検討した。レジニネラトキシン(RTX)によるTRPV1脱感作は膀胱容量の増大に伴い、NVCを増強させた。ATP放出量はRTXによるTRPV1脱感作により減少する傾向がみられたが、PGE2放出量はATPと異なり増加の傾向にあった。α1ブロッカーのナフトピジルはTRPV1を脱感作したラットにおいてもNVCを抑制し、尿路上皮からのATP放出には影響しなかったが、PGE2放出量を有意に減少させた。これらの結果はBOOラットにおけるNVCの発生にATPやTRPV1チャンネルは必須ではないことを意味するが、この知見はまったく新しく、これまでに報告されていない。PGE2はTRPV1脱感作によるNVCの亢進と共に尿路上皮からの放出量が増加する傾向にあり、α1ブロッカーはNVCと共にPGE2放出を抑制したことから、BOOに伴うNVCの発生には尿路上皮由来のPGE2が関与することを明らかにした。下部尿路閉塞(BOO)で膀胱自律収縮を亢進させる因子が膀胱粘膜から放出される。粘膜由来自律収縮促進因子の候補としてアデノシン3リン酸(ATP)またはプロスタグランディンE2(PGE2)を想定し、研究を行った。前年度までにBOOモデルラットで下部尿路膀胱自律収縮のin vivoでの表現型とされる蓄尿期での排尿に至らない膀胱収縮(non-voiding contraction, NVC)が亢進し、ATP・PGE2の膀胱内放出量が増加するが、resiniferatoxin(RTX)の全身投与によってNVCはさらに亢進し、ATP膀胱内放出量は減少傾向、PGE2のそれは増加傾向にあったことからNVCとPGE2が関連することを示した。またα1遮断薬ナフトピジルはNVCならびにPGE2膀胱内放出量を抑制することも明らかにした。今年度は1in vitro膀胱条片の膀胱自律収縮とPGE2放出量に関して検討し、粘膜を除去した筋層片では膀胱自律収縮の振幅とPGE2放出量は関連しないが、全層片においては両者に有意な関連があること、2PGE2合成に関与するcyclooxygenase (COX)-1、COX-2阻害薬のBOOに伴うNVCに対する効果に関する検討から、COX-1阻害薬ではなく、COX-2阻害薬がNVCを抑制すること、3RT-PCRによるBOOに伴うCOX-1 mRNAとCOX-2 mRNA発現の検討から膀胱におけるCOX-1 mRNA発現はBOOで変化しないが、COX-2 mRNA発現が亢進することを明らかにした。RT-PCRによる実験は膀胱を粘膜と筋層に分けて検討していないため、BOOに伴って粘膜におけるCOX-2 mRNA発現が亢進しているとは結論付けられない。しかし、過去の文献報告の結果を考慮し、本研究で得られた結果はBOOに伴って膀胱粘膜におけるCOX-2発現が亢進し、COX-2によって産生が高まったPGE2が膀胱自律収縮を促進すると結論した。下部尿路閉塞(BOO)ラット膀胱からin-vivoで膀胱内腔に放出されるATPとPGE2量を測定した。in-vitroではBOOで膀胱条片からのATP・PGE2放出量は低下していたが、in-vivoではATP・PGE2の膀胱腔内への放出量は増加した。膀胱自律収縮が背景にあると想定される膀胱内圧測定での排尿に至らない膀胱収縮(NVC)は膀胱容量の増加に伴い亢進し、ATP・PGE2放出量も膀胱容量の増加に伴い増加した。

この結果からin-vivoで神経系がintactであることがATP・PGE2放出量の増加に関連すると推察した。α1ブロッカーは尿道知覚C線維を抑制することが示唆されていることからα1ブロッカーであるナフトピジルのATP・PGE2放出量への影響をin-vivoで検討した。ナフトピジルによりATP・PGE2放出量は低下し、NVCは抑制された。そしてレジニフェラトキシン(RTX)皮下投与による全身のC線維の脱感作はATP放出量を減少させたが、PGE2放出量は増加し、NVCは亢進した。またNVCは亢進したのにも関わらず膀胱容量は増大した。これらの一見矛盾した結果は、α1ブロッカーは尿道のC線維のみを抑制するが、RTXは尿道だけでなく膀胱のC線維をも抑制することによると考えられた。RTXによる膀胱知覚の鈍麻が膀胱の過伸展をもたらし、その過度の伸展によりNVCが亢進したものと推察した。そして、RTX投与BOO膀胱でのATP放出量の低下、PGE2放出量の増加は膀胱粘膜から放出されるPGE2がBOOに伴うNVCの発生に関連することを示唆した。BOOラット膀胱におけるC-Kit、vimentin、α-smooth muscle actinの免疫蛍光抗体法を実施した。入手したC-kitに対する抗体では膀胱間質細胞が存在すると推定される部位での陽性所見は得られなかった。当初予定していたin-vivo実験は十分に遂行でき、さらには研究計画を立案した際よりもin-vivo実験で膀胱粘膜の自律収縮への関与の解明がin-vivo実験で進んだため、研究計画書に記したRT-PCR等の実験を遂行する時間がなかった。当初予定していたin-vivo実験は十分に遂行できたが、実験計画書に記したin-vitroでの初代培養細胞を用いた実験は実施できていない。その理由は細胞の同定に不可欠な免疫蛍光抗体法の実験結果が現在のところ不良に終わっていることによる。PGE2産生に関与するcyclooxygenase、PGE2受容体であるEPのRT-PCRを膀胱上皮、筋層に分けて定量する。また免疫組織学的研究を推進する。今までの研究結果から膀胱知覚低下がNVCの亢進をもたらすことが示唆されたことから、BOOに伴う知覚神経障害をもたらす血流障害・虚血再灌流による酸化ストレスを抑制することにより、in-vitro膀胱条片の自律収縮とin-vivoでのNVCの変化、ならびにATP、PGE2放出量に関して検討する。昨年度、ラット膀胱間質細胞に陽性所見を示すC-Kitに対する抗体を用いた研究が報告されたことから、その抗体を用いて実験計画書にあるin-vitroでの尿路上皮、間質細胞の初代培養細胞を用いた実験を開始する。昨年度の研究結果から膀胱知覚低下がNVCの亢進をもたらすことが強く示唆されたことから、BOOに伴う知覚神経障害をもたらす血流障害・虚血再灌流による酸化ストレスを抑制することにより、in-vitro膀胱条片の自律収縮とin-vivoでのNVCの変化、ならびにATP、PGE2放出量に関して検討する。最新の情報ではアセチルコリン(ACh)を簡易に測定できるキットが入手可能となったことから、ATP、PGE2に加えてAChに関しても検討を進める。