hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会適応能力に関わるX連鎖遺伝子の同定

近年,ターナー症候群のみならず,マウスにおいても刷り込みを受けるX連鎖遺伝子の存在が示唆されているが,刷り込みが確認された遺伝子の報告はない。本研究の目的は,父方・母方のヒトX染色体を保持するマウス細胞を作製し,それぞれで発現の異なるESTのスクリーニングを行うことにより,ヒトX染色体上の刷り込み遺伝子群を単離することにある。昨年度においては,細胞融合法を用い樹立した194クローンより,父方および母方の完全なX染色体を含むヒトxマウス雑種細胞をそれぞれ4クローン以上得た。これらの雑種細胞にはX以外のヒト染色体も含まれるため,本年度はさらに微小核細胞融合法により,ヒトX染色体1本を保持するマウス細胞を樹立した。なお,単一ヒト染色体移入マウス細胞のパネル作製過程において,15番染色体上の複数の新規刷り込み遣伝子を同定した。これらの父性発現遺伝子群はマウスにおいて致死効果を示す染色体領域に位置することなどから,神経症状を主徴とするブラダー・ウィリ症候群の発症に関与することが示唆された(Meguro,et al.,Hum.Mol.Genet.,10,383-394,2001)。さらに,近傍の刷り込み候補領域より,中枢神経系において逆の母性発現を呈する刷り込み遺伝子ATP10Cを単離することに成功した。ATP10Cはアンジェルマン症候群において発現が消失していることなどから,主に肥満形質に関与する責任遺伝子の一つである可能性がある(Meguro,et al.,in submission)。微小核細胞融合により得られた255クローンについて染色体の活性化状態などの解析を行い,父方および母方の完全なX染色体を効率に保持するそれぞれ3クローンの単一ヒトxマウス雑種細胞を得た。現在,これらのクローンを用いESTの発現パターン解析を進めており,数種の刷り込み候補遣伝子を同定した。今後は,スクリーニングを拡大するとともに,得られた候補遺伝子群について正常体細胞における刷り込みの有無の検討を進めたい。女性において2本あるX染色体のうち1本が部分的あるいは完全に欠失することにより発症するターナー症候群患者は,正常な知能を有するにも関わらず,自閉症など社会の適応に障害があることが多い。近年,ターナー症候群患者で,1本しかない染色体が父親由来の場合は,母親由来の場合に比較して,優れた言語能力と社会的技能を有することが明らかにされた。このことから,X染色体上には社会的認知に関わる遺伝子が存在し,正常な場合この遺伝子はゲノム刷り込みを受け,父親由来の対立遺伝子のみから発現されると考えられる。そこで我々は,細胞工学的手法を用いたポジッショナルなアプローチにより,上述したX連鎖遺伝子の同定を進めてきた。染色体移入法により,父親由来と母親由来のX染色体1本を保持するマウス細胞を作製し,これらを用いて父方と母方で異なる発現を示すESTのスクリーニングを行い,刷り込みを受ける遺伝子を同定する。まず,女性のヒト正常線維芽細胞をマウスA9細胞(HPRT-)と融合し,HAT培地で選択培養の後,ヒトX染色体を保持する雑種細胞194クローンを得た。染色体解析により高率に完全X染色体を保持するクローンを選択し,マイクロサテライトマーカーを用いた多型解析により,移入染色体の親由来を決定した。さらに,X連鎖座位のメチル化状態を解析することにより,そのX染色体の活性化状態を検索した結果,父方活性化X染色体(Xap),母方活性化X染色体(Xam)を保持するクローンをそれぞれ4クローン得た。現在,これらのクローンを用い,X染色体上の刷り込み候補領域に位置するESTについて発現パターンの解析を行っている。

現在,これらのクローンを用いESTの発現パターン解析を進めており,数種の刷り込み候補遣伝子を同定した。今後は,スクリーニングを拡大するとともに,得られた候補遺伝子群について正常体細胞における刷り込みの有無の検討を進めたい。
非水系溶媒中における光電気化学反応精密解析と高開放端電圧湿式太陽電池の創製

本研究課題では、1電子反応のレドックス対を含む非水系電解液中での光電気化学反応を利用した高開放端電圧の湿式太陽電池の開発を目的としている。より長波長域の光までを利用できるナローギャップ材料として、ZnSeとCdSeの固溶体(ZnxCd1-xSe)光アノードに着目した。ZnxCd1-xSe光アノードから成る非水系湿式太陽電池は、約1.3 Vという水の理論電解電圧を超える開回路電圧を一段階光励起過程で示した。大気中光電子分光測定によってZnxCd1-xSeの価電子帯上端(VBM)位置を実測し、固液界面でのレドックス電位とバンド端位置を明らかにした。Ru錯体の平衡電位は水の酸化電位より貴であり、かつ半導体のVBMよりわずかに卑であったため、光励起生成ホールによるレドックス反応の進行が可能であり、貴なレドックス電位と比較的卑な光アノードのオンセット電位が、高開放端電圧の実現に寄与したことが示された。一方、特にZnの比率が高いワイドギャップ材料を用いた場合、半導体の伝導体下端位置に比べてオンセット電位が貴であることが確認された。照射する光の強度を増加することでオンセット電位が徐々にネガティブシフトしたことから、バンド内に位置する界面準位がオンセット電位を支配している可能性も示唆された。従って、更なる開放端電圧の向上にはこうした界面準位の不活化が重要であると考えられる。特に良好な特性を示したZn0.25Cd0.75Seのバンドギャップエネルギー1.84 eVに対して、得られた光起電力1.32 Vはバンドギャップの72%に相当する。このことから本研究は、半導体材料のバンドギャップエネルギーの大部分を光起電力に変換可能な新たな光電気化学セルのコンセプトを提示できたものと言える。これらの成果に関しては国際学会で報告予定であり、国際学術誌へも投稿準備中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ヒトグリア細胞に特異的に発現する新規分子の遺伝子クローニング

中枢神経系におけるグリア細胞の重要性は生理学的にも病理学的にもますます認識されつつある。未解明な点の多い脳神経系において、得られた知見を速やかに応用のためには新しいマーカーの開発が不可欠と考えて、我々はグリアを認識する新しい抗体の開発に取り組み、そのcharacterizationを行うことで細胞の機能に迫るアプローチを取ってきた。PRAS-4抗体はヒトの灰白質に分布するアストロサイトを特異的に認識する抗体として開発されたもので、ヒトの生理的条件下における発現は論文などで発表済みであるが、分子の機能を探る場合、培養に移行させて様々な条件を与えて検討するといったin vitroの実験系の構築が必要である。しかしヒトのグリア細胞の初代培養は通常得ることはできないので、動物実験への移行を模索する目的でラットにおいてPRAS-4抗原の発現を調べたところ、ヒトとほとんど同じであることがわかった。初代培養下においてもPRAS-4抗原はアストロサイトに発現されていることがわかり、ラットBergmannグリアの培養系を構築して機能解析を試みた。同細胞に発現されているグルタミン酸レセプターをアデノウイルスベクターを用いて非生理的なものに変換してCaイオンを流入過剰または減少の状態にしたところ、いずれの場合においてもPRAS-4抗原は保持された。PRAS-4抗原はミトコンドリア膜に存在する蛋白質であり、Caイオンの動態との関連が想像されていたが、細胞内カルシウム値の変動によってPRAS-4抗原の発現に明らかな変化はなく、ヒトおよびラットにおいて構成的に発現される分子であることが示唆された。OLIG-1抗体は組織化学的な手法により、オリゴデンドロサイトの核膜ならびに細胞膜に発現する蛋白抗原であることが明らかにされ、我々の知る限りこのような分布を示す分子は知られておらず、一層の研究を進めるため生化学的な分析を計画中である。
重度の腐食損傷を受けた鋼橋の耐荷力性能評価と機能回復に関する研究

本研究では,鋼プレートガーダー腹板の高さ方向や補剛材周りの腐食減厚分布に明確な違いのある実腐食腹板を用いて,その実腐食減厚分布が鋼プレートガーダー腹板のせん断強度特性に及ぼす影響について実験及び解析的に検討した。実験では,実腐食減厚分布を有する実サイズの腐食腹板を用いて試験桁を製作し,大型載荷試験機を用いたせん断強度実験を行った。その結果,腐食鋼プレートガーダー腹板のせん断強度特性として,腹板高さ方向や補剛材周りの実腐食減厚分布の違いによって最大せん断耐荷力が著しく低下することを明らかにした。本研究の目的は、架設後30年を経過し,著しい腐食損傷による桁機能喪失により落橋した活荷重単純合成鈑桁橋を実暴露構造物と捉え、まず初めに,橋梁管理者より提供された鋼桁を用いて腐食劣化した桁のせん断実験供試体を製作し、詳細な板厚減耗量等測定後に耐荷力実験を行う。次に,耐荷力解析を行い、それらの結果より腐食した鋼桁の残存耐荷力評価手法の開発を目指す。本年度は以下の項目について研究を実施した。1.橋梁管理者より提供された腐食した実鋼主桁を用いて、腐食した桁のせん断実験供試体2体を製作した。供試体製作後に,コンピュータ制御の電動モータによって水平及び垂直方向のレール上を移動可能なレーザー変位計を設置した計測装置を製作し,その装置を用いて腐食実験供試体の残存板厚及び初期たわみの測定を詳細に行った。2.実験供試体2体について5000kN高性能アクチュエーターを用いてせん断耐荷力実験を実施した。実験結果を詳細に検討した結果,腐食損傷の程度及び腐食形態が鋼桁のせん断耐荷力に影響を及ぼすことが明らかとなった。3.実験桁と同一寸法を有する腐食解析モデルを用いて耐荷力解析を行った。解析では,実験供試体をアイソパラメトリックシェルでモデル化し,弾塑性有限変位理論に基づいた汎用構造解析プログラムMSC MARCを用いて行い,要素は8節点厚肉曲面シェル要素(要素番号22)を用いた。腐食による腹板の板厚減少量は要素の板厚を変化させ考慮した。解析結果と実験結果を比較した結果,本解析結果は腐食部材のせん断耐荷力,変形モード等について,実験結果を精度よく評価できることが確認された。4.上記解析手法を用いて,実橋で得られた腐食パタン,腐食減厚量を種々変化させパラメトリック解析を行い,腹板の腐食状況(腐食パタン)及び腐食の進行度(腐食減厚量)が鋼桁のせん断耐荷力に影響を及ぼすことが明らかとなった。本研究の目的は、架設後30年を経過し,著しい腐食損傷による桁機能喪失により落橋した活荷重単純合成鈑桁橋を実暴露構造物と捉え、まず初めに,橋梁管理者より提供された鋼桁を用いて腐食劣化した桁の実験供試体を製作し、詳細な板厚減耗量等測定後に耐荷力実験を行い,次に耐荷力解析を行い、それらの結果より腐食した鋼桁の残存耐荷力評価手法の開発及び耐荷力評価することを目指す。1.昨年度に引き続き橋梁管理者より提供された腐食した実鋼主桁を用いて、腐食した桁のせん断実験供試体1体を製作した。供試体製作後に,レーザー変位計測定装置を用いて腐食実験供試体の残存板厚及び初期たわみの測定を詳細に行った。2.6000kN高性能アクチュエーター実験装置を用いてせん断耐荷力実験を実施した。実験結果(昨年度の実験結果を含む)を詳細に検討した結果,腐食損傷の程度及び腐食形態が鋼桁のせん断耐荷力に影響を及ぼすことが明らかとなった。3,レーザー変位計測定装置により測定した着目腐食パネルの残存板厚及び初期たわみ等の実測データを用いて,より詳細な有限要素解析モデルを作成し,耐荷力解析を行った。解析では,実験供試体をアイソパラメトリックシェルでモデル化し,弾塑性有限変位理論に基づいた汎用構造解析プログラムMSC MARCを用いて行い,要素は8節点厚肉曲面シェル要素を用いた。詳細な有限要素解析モデルを用いた解析結果と実験結果を比較した結果,本解析結果は腐食部材のせん断耐荷力,変形モード等について,実験結果を精度よく評価できることが確認された。4.上記解析結果と実験結果を比較した結果,腹板の腐食状況(腐食パタン)及び腐食の進行度(腐食減厚量)が鋼桁のせん断耐荷力に影響を及ぼすことが明らかとなった。特に,水平補剛材上部の腐食が進行し板厚が減少すると,鋼桁のせん断耐荷力が著しく低下することが明らかとなった。

5.腐食が鋼桁の曲げ耐荷力に及ぼす影響を把握するため,橋梁管理者より提供された鋼主桁腐食部材及び新材を用いて、曲げ試験供試体を製作した。実験では2点集中荷重を載荷することによって,実験供試体中央部に等曲げモーメントを作用させ,変位計及びひずみゲージを貼り付け,変位及びひずみの測定を行った。実験結果より腐食損傷の程度及び腐食形態が鋼桁の曲げ耐荷力に影響を及ぼすことが明らかとなった。本年度は腐食損傷を受けた鋼桁の補強による機能回復を確認するため以下の項目について研究を実施した。1.補修・補強を施した小型実験供試体を用いて鋼桁のせん断耐荷力実験を行った。実験では、供試体の両側に載荷桁を高力ボルト接合し、2点載荷・2点支持することにより着目パネルにせん断力を与えた。支点は,桁面内の曲げに対して単純支持とし、供試体の横倒れ変形を防止するため各支点上に横倒れ防止枠を設置した。実験供試体は,健全タイプと腹板下部腐食亀裂模擬タイプの2種類の供試体を製作し、腹板下部腐食損傷タイプ供試体に薄板鋼板(SM490)及び超高強度繊維補強コンクリート(UFC)を接着工法で補強を施した供試体を製作した。なお,補強はフランジと腹板下部部分を連続して補強材で接着して補強を行った.2.補修部材の基本性能を調べる目的で、JIS 1号試験片(SM490)の両側に表面研磨を施し、接着剤を用いて補強材(薄板鋼板、UFC、高強度炭素繊維)を接着した試験片を製作し、引張試験を行った。実験の結果,薄板鋼板及び炭素繊維で補修した試験片は母材の降伏荷重レベルを超えて剥離または破断した.UFC補修した試験片は、許容応力度の50%程度でひび割れが発生し,母材の降伏荷重を超えて剥離が生じた。3.小型実験供試体を用いたせん断耐荷力実験より、健全タイプ試験体は、着目パネルにせん断座屈が生じ、次に斜め張力場が形成され最大せん断力に達した.下部欠損タイプ試験体は、健全タイプ試験体と同様な挙動を示したが、下部欠損部から亀裂が発生し、耐荷力は健全タイプ試験体の83%に低下した.健全タイプ試験体の耐荷力を基準にすると、薄板鋼板を接着工法で補強を施した試験体は耐荷力が91%まで回復したが,最大荷重で接着剤の剥離が生じた。一方、UFC接着工法で補強を施した試験体は105%まで回復し、健全タイプの供試体の耐荷力を上回った。本研究では、先ず初めに,腐食劣化した桁の実験供試体を製作し、詳細な板厚減耗量等測定後に耐荷力実験及び耐荷力解析を行い、それらの結果より腐食した鋼桁の残存耐荷力評価手法の開発及び残存耐荷力評価を目指す。次に,腐食損傷の著しい鋼桁の補修・補強方法について検討し、機能回復方法の提案することを目的としている.腐食劣化した鋼桁の残存耐荷力評価については,耐荷力実験及び耐荷力解析によりおおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。腐食損傷の著しい鋼桁の補修・回復技術については,機能回復確認実験を行い,効果的な補修・機能回復技術の提案を行う予定である。機能回復確認実験では,腐食モデル桁に種々の補強法を施し,せん断耐荷力実験を行い,如何なる補修工法が腐食鋼桁のせん断耐荷力の性能回復に最適であるか今後検討を行う予定である。
TGF-βシグナル因子Smadのスキルス胃がんにおける結合部位のダイナミズム

難治がんの一つスキルス胃がんにおいてはtransforming growthfactor-β(TGF-β)ファミリーのサイトカインの病態への深い関与が明らかになっている。研究代表者らはこれまでの検討によりそのシグナルおよび下流の転写調節機構は細胞種により大きく異なることを報告してきた。そこで本研究ではTGF-βシグナルの転写因子Smad2/3の結合部位データを用いて、その経時的変化や他のがんとの比較により病態に関わる分子機構を明らかにすることを目的とした。その結果ある標的遺伝子の発現が患者予後に与える影響が他のがんとは異なること、この遺伝子が細胞運動の抑制に働いていることなどを見出した。スキルス胃がんにおいてはTransforming growth factor-β(TGF-β)ファミリーの病態への深い関与が明らかになっている。研究代表者はこれまでにハイスループットシークエンシングを用いたシグナル伝達・転写制御解析を行うことで、スキルス胃がん細胞特異的なTGF-β下流因子Smad2/3の結合部位のin vitro及びin vivoでの同定に成功している。本研究ではTGF-β刺激後の経時的なSmad2/3結合部位の変化とマウス腫瘍移植モデルでのSmad2/3結合部位の特徴に着目し、スキルス胃がんで観察されるTGF-βの各種作用が如何なる機構で発現しているか、俯瞰的な視野から真に重要な制御因子・経路を明らかにすることを目的としている。平成27年度はChIP-seqで見いだされた経時的なSmad2/3結合部位の変化について、結合部位のモチーフ解析とトランスクリプトーム解析を行った。またin vivo特異的Smad2/3結合部位の塩基配列についてモチーフ解析、in vitroとの比較を行った。その結果それぞれの条件においてより強く結合している可能性がある転写因子ファミリーを予測することができた。また検討に用いたスキルス胃がん細胞株と同一患者由来の低悪性度・低腫瘍形成性株のRNA-seqのデータ取得を行って比較解析した。本研究プロジェクトの検討内容を含む成果を国際学会で発表したほか、部分的に本研究を通して副次的に得られた成果を国内学会で発表した。スキルス胃がん細胞にTGF-β刺激を行い1.5および24時間後のSmad2/3 ChIP-seq結合部位情報をもとに比較解析した。それぞれの群について、結合部位に濃縮して存在するモチーフ配列をMEMEなどを用いてde novoで計算した。さらにTGF-β刺激による遺伝子発現変化についてRNA-seqデータの取得を行った。以上のことから今年度予定していた検討を進めることができたと考えられる。平成27年度の実施においてtransforming growthfactor (TGF)-β刺激をした高悪性度のスキルス胃がん細胞株におけるSmad2、Smad3結合部位の経時的変化に関するデータ、およびこの細胞のマウス移植モデルから得られたSmad2、Smad3結合部位のデータを踏まえて、平成28年度は主に非スキルス胃がん細胞株との比較解析を行った。具体的には代表者らがこれまでに同定した複数のTGF-β標的遺伝子について、スキルス胃がん細胞と非スキルス胃がん細胞での発現について検討した。結果、ある標的遺伝子Cの発現は、スキルス胃がん症例と非スキルス胃がん症例で、予後に与える影響が反対であることを見出した。このためこの遺伝子Cに特異的なsiRNAや抗体を購入し、siRNAのノックダウン効率等を評価したうえでRNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析を行うことにし、平成28年度は非スキルス胃がん細胞株についてデータの取得を行った。一方でSmad2、Smad3結合部位のモチーフ解析に基づく検討では、昨年度スキルス胃がん細胞株から取得したRNA-seqデータの解析により、in vivoでのSmad2、Smad3結合部位に特異的に算出されたモチーフRに結合する転写因子の発現が、悪性株と低悪性度株間で必ずしも差が認められないことが明らかになった。このため今後は上述の標的遺伝子に注目した解析を主に継続するとともに、他のモチーフの検索を高悪性度株での発現を指標に加えて追加で行っていくことにした。モチーフ解析の結果同定したin vivo Smad2, Smad3結合部位特異的配列については、RNA-seqの結果よりその配列に結合する転写因子の発現が必ずしも抗悪性度株で高くなかったことから、方針を一部変更して別のモチーフの検索を行うことになった。一方で非スキルス胃がん細胞との比較で、あるTGF-βの標的遺伝子の発現が予後に与える影響が反対になる結果を見出した。これを踏まえてこの遺伝子の機能喪失の影響を探ることにした。総合して検討は順調に進展していると判断した。平成28年度までの検討ではtransforming growthfactor (TGF)-β刺激をしたスキルス胃がん細胞株におけるSmad2、Smad3 (Smad2/3)結合部位のデータ、およびマウス移植モデルから得られたこの細胞のSmad2/3結合部位のデータに加え非スキルス胃がん細胞株でのSmad2/3の結合部位データを取得した。RNA-seqデータとの統合解析により得たTGF-β-Smad2/3の標的遺伝子のうち、遺伝子Cの発現は、スキルス胃がん症例と非スキルス胃がん症例で、予後に与える影響が反対であることを見出した。この遺伝子Cに特異的なsiRNAを用いてRNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析を行った。

最終年度である平成29年度ではこの遺伝子Cの癌種間での発現量比較と癌の諸形質に対する影響について検討を行った。その結果、この遺伝子の発現は非スキルス胃がん細胞や肺がん・乳がん・大腸がん細胞株などにおいても認められる一方で、スキルス胃がんをはじめ悪性度の高いがんで発現が顕著に抑制されていることが分かった。またこの遺伝子の発現を抑制すると、非スキルス胃がん細胞の運動能が上昇することが明らかになった。この影響はTGF-β刺激によりさらに顕著に認められた。一方Smad2/3結合部位のモチーフ解析に基づく検討から高悪性度株で選択的に発現してSmad2/3のシグナルを制御する転写制御因子の同定を試みたものの、AP1結合タンパクをはじめこれまで報告してきたSmad2/3のコファクター以外に特徴的なものは見いだせなかったが、スキルス胃がん細胞のRNA-seqでのオントロジー解析の結果からは、スキルス胃がん細胞においてもTGF-βは細胞運動・浸潤能について促進的に働くことが示唆された。また本研究で得たサンプル、データを含む検討で副次的に脳腫瘍における新規遺伝子変異を同定した。難治がんの一つスキルス胃がんにおいてはtransforming growthfactor-β(TGF-β)ファミリーのサイトカインの病態への深い関与が明らかになっている。研究代表者らはこれまでの検討によりそのシグナルおよび下流の転写調節機構は細胞種により大きく異なることを報告してきた。そこで本研究ではTGF-βシグナルの転写因子Smad2/3の結合部位データを用いて、その経時的変化や他のがんとの比較により病態に関わる分子機構を明らかにすることを目的とした。その結果ある標的遺伝子の発現が患者予後に与える影響が他のがんとは異なること、この遺伝子が細胞運動の抑制に働いていることなどを見出した。今後は当初計画通り制御因子・経路候補についてSmad2/3結合およびTGF-β応答性への影響、腫瘍形成能への影響を指標としてshRNAによるloss of functionを中心とした評価を行う。さらにin vivo特異的制御経路が細胞外・腫瘍間質細胞等からのシグナルに由来する可能性についても検討する。発現と予後への影響に差があるTGF-β標的遺伝子についてsiRNAとRNA-seqによりがんの進展に与える影響を探索する。合わせてin vivo特異的、或いは高悪性度特異的なモチーフを検索して、その結合転写因子の発現について比較解析を継続する。分子病理学・シグナル伝達・癌今年度のモチーフ解析等の結果により、複数の制御候補分子群についてsiRNAや抗体を用いて並行して実験を行う予定であったが、優先度の高い制御候補が見出されたため、これについての検討を先に行うことにし、現在も検討を継続中である。そのため追加検討用のsiRNAや抗体購入は次年度にその結果を踏まえて行うことにした。平成28年度に全額物品費として使用する計画である。
雌蚊の宿主探索行動制御による蚊媒介性ウイルス感染症の予防

“雌蚊が吸血対象を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制するツールは、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症を予防することが期待される。ツールの標的は、蚊に特異的なタンパク質を想定している。しかし、宿主探索行動の制御機構は不明な点が多く、標的となるタンパク質を選定できない。ドパミン(DA)やオクトパミン(OA)等の生体アミンは、神経伝達物質として昆虫の生理現象を調節する。そこで、制御機構の解明にむけ、生体アミンに着目した。本研究は生体アミンが宿主探索行動に及ぼす影響を検討する。次いで、それらが宿主探索行動を制御する際に、発現量が変動する宿主探索行動制御遺伝子を確認し、生体アミンが宿主探索行動を制御する機構を明らかにする。得られた知見をもとに宿主探索行動制御タンパク質を標的とした、新しい抑制ツールの創出を目指す。これまでに、DAとOAがヒトスジシマカ雌の宿主探索行動に影響を及ぼすことを明らかにした。また、次世代シーケンサーを用いて、ヒトスジシマカ塩基配列データセットを構築した。本年度は、構築した塩基配列データセットに改良を加え、これを基に独自のヒトスジシマカマイクロアレイを作製した。そして、作製したマイクロアレイを用いて、DAとOAによって発現量が変動する遺伝子を調査し、宿主探索行動を制御する遺伝子の候補を選出した。選出した遺伝子候補は、機能未知の遺伝子を含んでおり、宿主探索行動を制御する遺伝子の新たな発見につながる可能性を示した。また、この遺伝子候補は、他の生物種と相同性のない塩基配列を有する遺伝子を含んでおり、蚊に特異的なタンパク質を標的とした、新しい宿主探索行動を抑制するツールの創出につながることが期待された。27年度が最終年度であるため、記入しない。"雌蚊が吸血対象を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制するツールは、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症を予防することが期待される。これまでに、ヒトスジシマカ雌のDA量を増加することで、宿主探索行動が減少することを明らかにした。そこで、本年度は、OAが宿主探索行動に及ぼす影響を検討した。その結果、ヒトスジシマカ雌のOA量を増加することで、宿主探索行動が減少することを明らかにした。これは、OAが宿主探索行動を制御することを示唆した。また、このときDA量の顕著な増加はなかった。これは、OAがDA量の増加を伴うことなく宿主探索行動を減少させることを示した。DAとOAの2つの生体アミンが雌蚊の宿主探索行動を制御することは報告されておらず、新たにその可能性を示した。また、本年度は、遺伝子発現解析にむけ、ヒトスジシマカマイクロアレイの作製を進めた。具体的には、マイクロアレイのプローブ設計のため、次世代シーケンサーを用いてヒトスジシマカcDNAの塩基配列を決定した。その結果、数百個の機能未知遺伝子を含む大量のヒトスジシマカ塩基配列情報を得た。この配列情報をもとに独自のカスタムアレイを作製できることが予見された。これまで、DAとOAがヒトスジシマカ雌の宿主探索行動に影響を及ぼすことを明らかにした。そこで、本年度は、遺伝子発現解析にむけ、次世代シーケンサーを用いてヒトスジシマカcDNAの塩基配列を決定した。このとき、宿主探索行動を行う羽化後6日の雌成虫と宿主探索行動を行わない幼虫・蛹・雄成虫・羽化直後の雌成虫からサンプルを採取した。シーケンスの結果、93,946本のcDNAの塩基配列を得た。そして、公開されているcDNAの塩基配列を加えた13,037種の遺伝子に由来するヒトスジシマカ塩基配列データセットを構築した。

構築したデータセットは、宿主探索行動を行うサンプルでのみ得られた遺伝子1,027種と、行わないサンプルでのみ得られた遺伝子2,180種を含んでいた。よって、次年度は、構築したデータセットに基づく独自のヒトスジシマカマイクロアレイを作製し、DAやOAによって発現量が変動する宿主探索行動制御遺伝子の特定を効率的に行う。“雌蚊が吸血対象を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制するツールは、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症を予防することが期待される。ツールの標的は、蚊に特異的なタンパク質を想定している。しかし、宿主探索行動の制御機構は不明な点が多く、標的となるタンパク質を選定できない。ドパミン(DA)やオクトパミン(OA)等の生体アミンは、神経伝達物質として昆虫の生理現象を調節する。そこで、制御機構の解明にむけ、生体アミンに着目した。本研究は生体アミンが宿主探索行動に及ぼす影響を検討する。次いで、それらが宿主探索行動を制御する際に、発現量が変動する宿主探索行動制御遺伝子を確認し、生体アミンが宿主探索行動を制御する機構を明らかにする。得られた知見をもとに宿主探索行動制御タンパク質を標的とした、新しい抑制ツールの創出を目指す。これまでに、DAとOAがヒトスジシマカ雌の宿主探索行動に影響を及ぼすことを明らかにした。また、次世代シーケンサーを用いて、ヒトスジシマカ塩基配列データセットを構築した。本年度は、構築した塩基配列データセットに改良を加え、これを基に独自のヒトスジシマカマイクロアレイを作製した。そして、作製したマイクロアレイを用いて、DAとOAによって発現量が変動する遺伝子を調査し、宿主探索行動を制御する遺伝子の候補を選出した。選出した遺伝子候補は、機能未知の遺伝子を含んでおり、宿主探索行動を制御する遺伝子の新たな発見につながる可能性を示した。また、この遺伝子候補は、他の生物種と相同性のない塩基配列を有する遺伝子を含んでおり、蚊に特異的なタンパク質を標的とした、新しい宿主探索行動を抑制するツールの創出につながることが期待された。本年度は、次世代シーケンサーを用いてヒトスジシマカcDNAの塩基配列を決定した。その結果、13,037種の遺伝子に由来するヒトスジシマカ塩基配列データセットを構築した。このデータセットは、宿主探索行動を行うサンプルでのみ得られた遺伝子と、宿主探索行動を行わないサンプルでのみ得られた遺伝子を含んでおり、今後、宿主探索行動の制御機構を解明する基盤となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の結果から、ヒトスジシマカ塩基配列データセットを構築した。次年度は、本年度得られた「宿主探索行動を行うサンプルでのみ得られた遺伝子」と、「宿主探索行動を行わないサンプルでのみ得られた遺伝子」について、リアルタイムPCRを用いて今回の結果の検証を行う。また、構築したデータセットをもとにヒトスジシマカマイクロアレイを作製し、DAやOAにより宿主探索行動の減少が確認された雌蚊に対し、遺伝子発現解析を行う。対照群に対して有意な発現量の差が認められた遺伝子は、宿主探索行動の制御遺伝子候補とし、宿主探索行動に与える影響を検討する。本年度は、OAが宿主探索行動に及ぼす影響を検討した。その結果、OAが宿主探索行動を制御する可能性を示した。
水中における各種有機化合物とその水処理性の相関

水中の各種有機化合物の化学構造と活性炭吸収着性の関係について、(1)部分構造寄与法及び(2)疎媒効果理論による方法にもとづき解析をおこなった。部分構造寄与法による吸着能の推定を行ってみると実測値と良好な相関を得た。部分構造寄与法は必要な情報が化学構造式のみであり計算も簡単である。しかし得られた結果はあくまでも後追い結果でありそれ以上の考察は不可能である。空孔溶液理論及び疎媒効果理論によれば、活性炭吸着能には溶媒接触可能表面積が大きく係わっている。そこで対象分子中の原子毎に接触可能表面積を算定し、それらと活性炭吸着能の関係を多変量解析法により解析したところ、表面積により吸着特性のかなりの部分が説明されることが判った。以上の知見をもとに吸着過程の化学ポテンシャルエネルギ-の変化を半理論的に追跡し、活性炭の吸着能を溶媒接触可能表面積、電気双極子モ-メント、分子分極率と関連付ける算定式を提案した。本式による算定値と実測値の相関は高い。これらの努力、すなわち有機化合物化学構造と吸着性の相関分析では分子を球と仮定したり、分子内電荷分布を電気双極子で近似するなど多くの仮定及び近似がなされている。これらをさらに厳密に解析することにより活性炭吸着能の非経験的な推定法が可能になるものと考えられる。本研究の基本的な目的は水中の有機物についてその化学構造情報をもとにその水処理の難易性を推定することである。本年度に取り上げた処理特性はオゾンによる分解速度、活性炭吸着量である。有機物構造特性としては分子構造のみからパソコン程度の計算労力で算出でき、かつできるだけその物理化学的意義が明確なものとの観点から、電子エネルギー準位、各種反応性指数と言った量子化学の分野で比較的よく知られている指標、また、分子連結度、分子表面積、分子体積等の概念把握が容易なものを選定した。分子の電子的特性はMNDO法、AMI法等の半経験的分子軌道法により算出した。また分子の幾何的特性は、前者の手法により算出された最適構造座標値を使用して算出した。オゾンの水中有機物に対する反応速度としてはHoiguneらの報告値を中心にD反応が主体となると考えられる条件化のものを収集した。これらの値と分子の諸特性、特にフロンティア軌道のエネルギー準位とは強い相関性を示し特にHOMOエネルギー準位とは相関係数0.87(データ数9.5)となった。しかるにこの関係をより精密なGP式等で検討しても改善される傾向は見られなかった。活性炭吸着特性としてはDobbsらが収集した実験値を中心にさらに幾つかのものを付け加えデータスクリーニングを行ったものを使用した。フロインドリッヒ式の定数を吸着性を示す一つの指標とした時、この値は分子表面積と高い相関を示した。特に炭素、塩素の露出面積の効果が大きく、水素の効果はほとんど見られなかった。
RNAヘリカーゼ活性をもつ分岐状DNA-PNAハイブリッドアンチセンス核酸の開発

本研究は、mRNAの形成している高次構造を解消しながら、相補的配列に配列特異的に結合することができる新規人工核酸分子の創製を目指している。本研究で、標的としている新規人工核酸分子は、人工DNA鎖の途中の部分から分岐した形でPNA分子が延長した構造をしている。分岐部分の構造は、デオキシウリジンの5位にカルボキシメチル基を導入したヌクレオシド類縁体を用い、ここにヘキサメチレンリンカーを介してPNA鎖を連結するようになっている。2年目の本年度は、前年の知見を元に、DNA-PNAハイブリッド形成反応の更なる検討を行った。ハイブリッド形成反応を通常のDNA固相合成で用いられているCPGを用いて行ったところ、ハイブリッドを得ることができなかった。この原因としてCPG固相表面上での反応性が低いことが原因として考えられたので、より有機溶媒への親和性が高い高架橋型ポリスチレン(HPS)を用いて同様の反応の検討を行った。HPSを用いた修飾DNAの合成は、従来型のCPG固相担体を用いた場合とほぼ同等の収率で合成できることがわかり、HPSを用いても5位置換修飾ウリジンを含む修飾DNAが合成できることが明らかになった。つぎに、ハイブリッド体の形成反応の検討を行った。縮合剤、溶媒等種々反応条件を検討したが、目的とするハイブリッド体の形成を確認することはできなかった。これらの問題を解決するために、DNAとPNAの結合部分の構造を当初のアミド結合から、反応性が高いチオカルバミル結合などに替えた誘導体の合成を行っていく予定である。初年度である平成18年度は、この新規人工核酸の合成法の構築を目指した。まず分岐部分となる修飾ヌクレオシド前駆体として、5位にリンカーであるアミノヘキシル基をもつデオキシウリジンの合成を行った。これを常法に従ってDNA自動合成機に適用可能なホスホロアミダイト体として、DNA鎖の中央部分に5位にアミノヘキシルカルバモイルメチル化されたデオキシウリジンを含む人工DNAを合成した。一方、PNA部分は文献の方法に従って、骨格部分であるアミノ基をBoc基で保護したアミノエチルグリシン誘導体を合成し、続いて塩基部分と縮合することでPNAモノマーを合成した。PNAオリゴマーはWang樹脂を担体として用いて、縮合剤としてHBTUを用いてマニュアルで合成を行った。合成したPNAオリゴマーは塩基部位の保護基は除去せず、弱アルカリで樹脂から切り出すことで、保護基を残した状態でのPNAオリゴマーを得た。これらの構造はMALDI-TOF massで構造を確認した。DNAオリゴマーはリンカー部分であるアミノヘキシル基の保護基であるFmoc基のみピペリジンで処理して除去を行い、種々PNAオリゴマーとの縮合を検討した。しかし、種々の縮合剤を用いたが、目的物を得ることができなかった。次年度は、DNAの固相担体などを含めて縮合条件の検討を行う予定である。
環境作用と材料特性の強連成によるコンクリート性能評価

今年度は、長期材齢(3年程度)における屋外環境の水分供給と異なる材料特性がRC部材の鉄筋腐食に及ぼす影響を検討することを目的とした。高炉セメントB種、早強ポルトランドセメントを用いた供試体をそれぞれ作製し、屋内が温度20°C、相対湿度60%とし、屋外は雨風を遮るものがない場所に暴露しながら供試体の質量変化、自然電位、分極抵抗、腐食速度、コンクリートの抵抗などの腐食状況の検討を行った。環境の計測においては、室内の温度、湿度、室外の温度および降水量の計測を行った。その結果、長期的な曝露を行う場合、高炉セメントB種および早強ポルトランドセメントに関わらず、雨水による水分供給が鉄筋腐食に及ぼす影響は小さく、初期の水分供給の影響も小さいことが確認できた。これは、既往の材料試験の結果とは異なる結果である。また、温度の影響もあるものの、その程度は水分よりも小さいことか明らかになった。これは、圧縮強度および酸素拡散係数などの単一な材料特性指標と異なる結果となり、鉄筋腐食の問題は、コンクリートの品質のほか、水分供給、乾湿繰り返し、温度による化学反応の進行程度などの複合的な影響要因になることが理由と考えられる。実構造物のデータと環境データを用いて、水分供給と温度の影響を比較検討も行い、研究室レベルと同様な結果を得た。数値解析においては、環境状況を模擬して、解析検討を行い、モデルの高度化や今後の研究に貴重なデータを構築することができた。今年度の実験は予定通り行い、成果を得ている。環境状況のシミュレーション、解析モデルの高度化の実施が予定通り進んでいない。さらなる精緻な検証が必要である。2年間の成果から、水分供給および温度の影響は小さいものの、その影響の定量化行うことが必要であることが考えられる。最終年度の研究内容にも反映する予定である。今年度は、実環境中で環境作用により形成される細孔構造の連続性、細孔分布、屈曲度などを計測し、従来通りの養生により形成される細孔構造と比較検討することで、追加水和によるセメント硬化体の細孔構造キャラクターを明らかにした。また、気象データを活用して、降水の総量、作用頻度、気温などを包括的に考慮し、再現性が高いとされるいくつかの環境を模擬して実験室レベルの実験を行った。さらに、幅広い環境条件への適用性を検討するため、自然環境レベルの実験も行った。実験に併行して、水分・熱などの環境作用の数値解析モデルの開発も実施している。これまでのコンクリートの性能評価の数値解析においては、環境条件を入力パラメーターにした場合、相対湿度を主な指標して水分供給をモデル化するのが一般的な手法であるが、液体状態の水分がコンクリートの表面に当たる場合と相対湿度による水分供給は、その影響の範囲や深度が異なるため、コンクリートの性能に及ぼす影響が異なることは明らかである。コンクリート構造物の供用期間中における環境作用と材料特性の強連成により、コンクリートの性能に及ぼす環境作用の影響を定量化する予定した一年目の成果を得ることができた。初年度の実験は予定通り進行している。解析モデルの高度化、解析による実証は改善の余地がある。研究分担者、連携研究者と連携を強化し、解析モデルの開発に力を強化するべきである。
重症心身障害児の活動性を向上する新しい座位姿勢保持部品の開発と導入

重症心身障害児(以下、重症児)が座位で活動する際に必要な座位保持装置に、姿勢保持部品である膝ブロックを作製し、日常生活活動能力の向上に効果があることを検討する。重症児が遊びや食事を行う際の活動的な座位姿勢を保持するためには、座位保持装置の背もたれを垂直に近い角度まで起こして使用することが必要であるが、その角度では姿勢の崩れが増強してしまう。姿勢の崩れは、遊びや食事といった活動の遂行を妨げ、その主な原因となり得るのが、骨盤の後傾と前方への滑りである。そこで本研究では、実用的な膝ブロックを使用することにより、骨盤の後傾と前方への滑りを制御し、安定した活動姿勢を提供することである。
ダークカウントの無いMcpsエネルギー弁別を利用した高画質前臨床Ｘ線CT

Mcps領域でX線フォトンをカウントしてエネルギー弁別可能なダークカウントが無い検出器に関する基礎研究を行い,エネルギー分解能の向上をはかった。次いで,デュアルエネルギー(DE)フォトンカウンターを作製し,第1世代CTスキャナーに組み込み,ヨウ素(I)とガドリニウム(Gd)の造影剤が入ったファントムを用いてKエッジCT撮影を行った。さらにクアッドエネルギー(QE)カウンターを試作し,QE-CT撮影を行なった。最後に,空間分解能が0.1 mmのCdTeアレーを用い,DE-CTに関する基礎実験を行い,I-KエッジCTによりI原子を高コントラストで描出できた。●MPPCを使った検出器の開発:本研究ではLSO,YAP(Ce),ZnOなどの短発光寿命シンチレーターを用いた。MPPCの受光面に1×1×1 mm3の単結晶シンチレーターを貼り付けて遮光し,BNCコネクターを取り付けた。●X線スペクトロメーターの開発:イベントパルスを市販のMCAに入力して,Am-241から発生する59.5 keVのγ線とフォトンカウント用X線装置から発生するX線のスペクトルを測定した。試作する増幅器から発生するイベントパルスの幅は200 ns程度であった。MPPCのピクセル数は1600,400,100の3種であるため,ピクセル数によるMPPC検出器のエネルギー分解能の変化を中心に測定を行った。●小型PMTとマイクロPMTを使った検出器の開発: MPPC検出器と比較するため,これらの検出器を作製した。上述の短発光寿命シンチレーターをPMTの光電面に光学グリスで接着して固定し,遮光した。PMTから発生する負のパルスを高速ICで反転増幅した。スペクトル測定にはMCAを用い,ED-CTシステムに組み込んだ。●デュアルコンパレーターの開発:コンパレーターにはヒステリシス回路付き反転比較回路を採用し,イベントパルス波高の上下限を設定するため,高速の2chコンパレーターICとマイコンを使ってデュアルコンパレーターを構成した。コンパレーターはイベントパルス波高の下限のみを設定できる。よってエネルギーのレベルと幅を設定し,差分として演算されたカウントパルスはマイコンから出力され,カウンターカード(CC)あるいは周波数・電圧変換器(FVC)でカウントされた。●基礎研究用ED-CTシステムの開発: ED-CTシステムでは,イベントパルスをコンパレーターにより高速で弁別し, FVCでカウントする方式を採用した。検出器を精密単軸ロボットに取り付け,最高速度300 mm/sで振動させ,プロジェクションデータを得ることができた。●デュアルエネルギーフォトンカウンターの開発:高速コンパレーター,マイクロコンピューターなどを用いて2つのエネルギー範囲を決定できるフォトンカウンター(3種)を作製した。●周波数・電圧変換器(FVC)の開発: 2個の積分器と電圧・電圧(V-V)増幅器からなるFVCを製作した。FVCでは,上記カウンターから出力される論理パルスを第一積分器でロングパルスに変換してパイルアップし,増幅した。次いで,第二積分器を用いて電気ノイズを除去した。FVC出力はアナログ・デジタルコンバーター(ADC)を介してパソコンに入力され,断層像が再構成される。またFVCを用いることにより,CdTe検出器を用いた場合の画像の粒状性が改善された。●クアッドエネルギーフォトンカウンターの開発: 4対のコンパレーターとマイクロコンピューターからなる4つのエネルギー範囲を選択できるフォトンカウンターを製作した。●KエッジX線CTへの応用:ヨウ素(I)とガドリニウム(Gd)の造影剤が入ったファントムを上記3種のデュアルエネルギーフォトンカウンターを用いて撮影した。IとGdのKエッジエネルギーはそれぞれ33.2と50.2 keVである。たとえば,3個のコンパレーターを使ったI-Kエッジ撮影では,20-33と33-50 keVのフォトンを使った撮影を行い,I-Kエッジを使ったエネルギーサブトラクションも行なった。●スペクトラルX線CTへの応用:クアッドエネルギーカウンターを用いてスペクトラルCT撮影を行なった。撮影で用いたエネルギー範囲は20-33,33-50,50-65,65-100 keVであった。よって,IとGdの造影剤を使ったKエッジ撮影を同時に行なうことができた。次いで,LSO-MPPC,YAP-MPPC,LSO-PMT,YAP-PMTなどの基礎研究を行い,カウントレートとエネルギー分解能の向上をはかった。当初の計画にしたがって研究を遂行し,予想どおりの結果が得られ,多数の査読つき論文を執筆した。さらにカウントレートの増加,画質の向上,撮影時間の短縮,前臨床CTスキャナーの開発を目指した実験を行なっているところである。本研究では,Mcps領域でX線フォトンをカウントしてエネルギー弁別可能なLSO-MPPC,YAP(Ce)-MPPC,LSO-PMT,YAP(Ce)-PMTなどのX線検出器に関する基礎研究を行い,カウントレートの増加とエネルギー分解能の向上をはかった。次いで,2つのエネルギー範囲を決定できるデュアルエネルギー(DE)フォトンカウンターを作製した。このカウンターは高速コンパレーター(COM),マイクロコンピューター(MC),周波数・電圧変換器(FVC)などからなり,COMを用いてスレッショルドエネルギーを設定し,MCを用いて選択されたエネルギー範囲のフォトンをカウントした。MCから発生する論理パルスはFVCで電圧に変換され,アナログ・デジタルコンバーター(ADC)を介してパソコンに入力され,断層像が再構成された。

このDEカウンターを第1世代CTスキャナーに組み込み,ヨウ素(I)とガドリニウム(Gd)の造影剤が入ったファントムを撮影した。IとGdのKエッジエネルギーはそれぞれ33.2と50.2keVであることから,Kエッジよりもわずかに高いエネルギーのフォトンを選択することにより,KエッジCT撮影が行われた。クアッドエネルギー(QE)カウンターは4対のCO,MC,FVCからなり,4つのエネルギー範囲を選択でき,このカウンターを用いてQE-CT撮影を行なった。撮影で用いたエネルギー範囲は20-33,33-50,50-65,65-100keVで,IとGdの造影剤を使ったKエッジ撮影が同時に行われた。XCounter製の高速CdTeアレーを借用し,デュアルエネルギーCTに関する基礎実験を行った。アレーの空間分解能とフレーム速度はそれぞれ100μmと4kfpsゆえ,被写体の高速撮影には有用であった。また,I-KエッジCTにより,I原子を高コントラストで描出できた。Mcps領域でX線フォトンをカウントしてエネルギー弁別可能なダークカウントが無い検出器に関する基礎研究を行い,エネルギー分解能の向上をはかった。次いで,デュアルエネルギー(DE)フォトンカウンターを作製し,第1世代CTスキャナーに組み込み,ヨウ素(I)とガドリニウム(Gd)の造影剤が入ったファントムを用いてKエッジCT撮影を行った。さらにクアッドエネルギー(QE)カウンターを試作し,QE-CT撮影を行なった。最後に,空間分解能が0.1 mmのCdTeアレーを用い,DE-CTに関する基礎実験を行い,I-KエッジCTによりI原子を高コントラストで描出できた。当初の計画にしたがって研究を遂行し,予想どおりの結果が得られ,多数の査読付き論文を執筆した。さらにエネルギー弁別CTの高速化,FVCを使った画質の改善,空間分解能の向上などに関する実験も進行中である。今後は当初の計画にほぼ従い,28年度には以下の研究を行なう。●クアッドエネルギーカウンターの改良: 27年度に試作したカウンターには各エネルギーレンジ内のフォトンをカウントするマイクロコンピューターが取り付けてある。よって,このマイクロコンピューターを高速のものと交換し,フォトンカウンターのカウントレートの向上を目指す。デジタル・アナログコンバーター(DAC)を使ったカウンターの単純・高速化も目指す。また,高カウントレート検出器,特にLSO-MPPC,YAP-MPPCなどのエネルギー分解能を向上させ,カウントレートを高める。●高速リニアスキャナーの性能向上:平成27年度に試作した短軸ロボットを使った高速リニアスキャナーを用いて,撮影時間を短縮する。●前臨床用ED-CTスキャナーの開発:生きている動物を撮影するためのED-CTスキャナーを構築する。動物を固定し,X線管と検出器の一対を回転する方式を採用する。
ヒルシュスプルング病類縁疾患の分子生物学的病因解明

近年、分子生物学的手法によりヒルシュスプルング病原因候補遺伝子がRetをはじめとして数多く報告されると同時に腸管神経系発生に関する分子機構は解明されつつある。一方で、有効な治療法の少ないヒルシュスプルング病類縁疾患(以下、類縁疾患)の分子生物学的解明は遅れており、その進展が新たな治療法開発の面でも期待されている。Ncx-/-マウスは唯一の類縁疾患モデル動物であり、我々は、今までその標的遺伝子を同定し報告してきた。今後、新たな免疫組織・分子生物学的手法を用いて解析を進めることで、類縁疾患の原因解明、ひいては新たな治療法の発展に役立つことを目的とする。そこで既に同定した3つのNcx遺伝子標的候補遺伝子の内、一つをNczfと命名しノックアウトマウスを作成した。このマウスは胎児致死性であったためにヘテロマウスでの表現型を検討した。その結果、出生後に腸管神経が増殖しているのが確認された。この遺伝子に関してヒトOrtholog検索を行ったがヒトサンプルでは見つかっていない。ノックアウトマウスが胎生致死する原因を検索したが、胎生期8-9日周辺で成長がストップしており脳の発達にも影響していることがわかった。これらより標的遺伝子は末梢神経系のみならず中枢神経系の発生にも重要な働きをしていることが示唆された。Ncx-/-マウスにて腸管神経系幹細胞分離培養を行い移動・分化・増殖能力の評価をWTと比して行ったが有意差を認めなかった。ただし出生後の腸管免疫が低下していることが確認された。ノックアウイマウスが胎生致死する原因を検索したが、胎生期8-9日周辺で成長がストップしており脳の発達にも影響していることがわかった。
高機能自閉症スペクトラム障害の自己理解をめぐる葛藤と対処スキルに関する基礎的研究

児童期から支援を継続して10年間追跡調査を続けた高機能自閉症スペクトラム障害(以下、高機能ASD)がもつ安定した「自己理解」の背景には、柔軟な状況判断を通した「自分らしさ」の表現と援助要請スキルの高さ、学習・就労体験からの達成感の高さが重要である。その一方で、青年期以降から支援を継続した高機能ASDの場合、家庭や職場において受身的な姿勢で支援を受けるだけでは、青年期以降の能動的な計画性や予測能力が十分に育たないことがわかってきた。そこで、集中型「自己理解」プログラムを通して、高機能ASDの能動性が賦活され、葛藤や対処スキルへの気づきが促進される効果が示唆された。本年度は、児童期から支援を開始した高機能自閉症スペクトラム障害(以下、HFASD)を対象とした10年目(一部8年間)の追跡調査を通して、社会適応が良好な青年期HFASDの安定した「自己理解」の特徴を明確にすることを目的とした。児童期から支援を行い青年期に達したHFASD計21名(10年間は12名)を対象に、WAIS-III(一部WISC-III)知能検査、臨床描画法(○△□物語法、バウムテスト)、自己理解に関する半構造化面接を実施した。児童期から支援を開始して17歳以上に達したHFASD群と青年期から支援を開始したHFASD群との結果を比較すると、次の結果が明確になった。1今回の児童期から支援しているHFASDが、動作性・全検査IQが高く、言語性項目では「知識」「理解」「算数」に、動作性項目では「絵画配列」「絵画完成」「積木」「符号」に高い傾向が認められた。2臨床描画法でも、社会性の未熟さは見られるが、青年期からのHFASD群に特有な対人過敏は認められなかった。35回にわたってWISC-IIIを実施した3名からも同様な結果が得られた。4半構造化面接では、社会適応が良好な場合、社会的モデルとなる仲間集団との関わりが維持できていること、時間感覚の調整ができることが示唆された。以上の結果から、青年期HFASDの安定した「自己理解」の特徴として、1柔軟な状況判断を通して、「自分らしさ」を他者に表現できる機会を得ること、2社会適応に必要なワーキングメモリー系の同時処理課題の向上が維持できることが重要である。その基盤がうえに、達成感(学習・就労体験)への自己評価と他者評価がともにバランスよく得ることが可能になる、「自己理解」が深まることが明確になった。しかしながら、WAIS-IIIの結果からは、周囲の適切な対応が継続しない場合には、青年期では対人過敏などのリスクが依然として高いことも示唆された。本年度は、思春期・青年期から支援を開始した「青年期群」の高機能自閉症スペクトラム障害(以下、HFASD)が抱える「自己理解」の特性とそこから生じる葛藤状態を明確にすることを目的とした。対象は、平成18年度から追跡調査を継続している「青年期群」HFASD者の6名に対して、WAIS-III知能検査、臨床描画法(○△□物語法、あるいはバウムテスト)、自己理解に関する半構造化面接を主に実施した。また、就労のために調査は実施できないが、面接を通して「自己理解」の特性が調査できたHFASD者2名の、計8名を対象とする。その結果、WAIS-III知能検査では8年目の追跡調査と同様に言語性では「類似」と「理解」、動作性では「絵画配列」、「絵画完成」、「行列推理」、「符号」が伸びていることがわかる。臨床描画法では、描画全体を統合する視点が欠如する特性が見られており、特に孤立型では対人緊張の強い統合失調症と疑われる懸念が生じやすい。以上の結果からは、慣れた環境においては、状況判断や作業での処理能力は維持されており、社会適応としては支援を受けながらの就労や生活面での適応は良好な状態が維持されていることは確かである。しかしながら、「自己理解」の視点から考察すると、受動型では、視覚優位な状況判断が強くなる傾向があり、「自己理解」の深まりがあまり見られない傾向がある。また、孤立型では、対人関係が限定されるにつれて、「自己理解」に偏りが生じやすく、かえって固執した生き方が強くなる傾向がある。その背景として、ワーキングメモリーの苦手さから来る「予測する能力」の欠如の問題が示唆できる。27年度では、青年期の高機能自閉症スペクトラム障害(以下、高機能ASD)を対象とした集中型「自己理解」プログラム合宿(以下、本プログラム)を実施した。本プログラムの臨床的な意義としては、25・26年度にかけて実施した10年間にわたる高機能ASDの追跡調査から、家庭や学校において受身的な姿勢で支援を受けるだけでは、青年期以降の能動的な社会性や予測能力が十分に育たないことがわかってきた。同時に、長期にわたる適応事例からは、自分自身の得意さ・苦手さを理解しながら、「までは一人でできますが、からは手伝ってください」と支援してくれる大人たちへの信頼感と上手な援助要請スキルが獲得できていることがわかってきた。そこで、本研究の成果として26年度に作成した自己理解ワークブックを活用する1泊2日のプログラム(福岡市)と3泊4日のプログラム(愛知県日間賀島)を実行した。参加者は、高校生から大学生の高機能ASDを対象として、本人告知を前提として、事前説明会を経て、保護者と本人から参加及び研究協力への承諾書をもらっている。この2回のプログラムを通して明確になったことは次の点であった。