hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語を英語で教えることのできる教員養成のための実践プログラムの構築

平成25年度から高等学校の新学習指導要領(外国語)での「英語は英語で指導することを基本とする」ということを受けて、高校現場では英語による授業が展開されていて年々、現実は授業の50%程度しか実現されていない、しかしながら一方で、文部科学省の今後の方針では、「英語は英語で指導」という手段は、中学校、小学校へも広がる方向であり、それに対応するには、大学での教員養成のあり方も変わる必要がある。このような現状を踏まえ、本研究は、大学での教員養成カリキュラムの中に、英語で授業ができる教員を輩出するための実践的なプログラムを構築・実施することを目的とする。その際、特に小学校と中学校の連携を重視する。本研究は、大学の教員養成において「英語を英語で教える」ために教員として必要な知識や技能を実践的に指導するためのプログラムを構築することである。具体的な取組として次の4点をその範囲としている。その際、小学校から中学校へ連携がよりスムーズに移行できることを特に考慮する。(1)facilitatorとしてinteractiveな授業展開ができる英語力の養成(2)教材開発能力の育成(3)コミュニケーションの観点による評価方法の習得(4)グローバルな視点の育成三年間の研究によりほぼそれぞれの項目達成のための具体的方法はほぼ出来上がり、部分的にはメニュも増えた。今後はそれをうまく組み合わせカリキュラムに落とし込み、検証を重ねていく必要がある。研究の二年目より、副学長に任命され、大学の管理運営に割くべき時間が予想以上に多くなった。そのために、フィールドワークや授業実践などが大幅に遅れ、結果論文執筆等による成果発表にも支障が出た。もう一年延長することで、計画遂行できるようにしたい。延長したい一年を使って。これまでの結果を授業等を等して検証し、その成果を論文等において発表する。本研究では、大学での教員養成カリキュラムの中で、英語で授業ができ、児童生徒の英語コミュニケーション能力を育成できるスキルを持った教員を輩出するための実践的な授業プログラムを構築・実施することを目的としている。本年度は以下の項目を実施した。1)研究体制の構築:本学教員、協力高校、付属教員、文部科学省、さらにはアメリカスリパリロック大学と協力できる体制を構築した。今回は特に本学において「英語教育に関するフォーラム」を開催することで、本件研究の課題についても意見交換できる機会を設け、研究体制づくりの強化を図ることを計画した。2)「英語を英語で指導する」のに必要な技能の洗い出し:英語を英語で指導するために本研究では、1)facilitatorとしてinteractiveな授業展開ができる英語力の養成:英語力の強化に合わせて小学校から高校までの各学年に応じた英語での指導力2)教材開発能力の育成:教科書を土台にしてコミュニケーション活動をより活発にできる教材を開発できる能力3)コミュニケーションの観点による評価方法の習得:4技能をバランス良く評価するシステムの構築4)グローバルな視点の育成:異文化体験の機会、国際的な課題などに関する内容を授業の内容として取り入れる手段と4つを想定しているが、果たしてこの4つの観点でよいか理論的な点からの検討を加え、考察検証を行った。3)授業のシラバスの作成:上記のスキルを養成できるように、スリパリロック大学での英語教員研修プログラムなどを参考にして教員養成系の英語の授業のシラバスにおいて具体化させ、実施する準備を整えた。1)研究体制の構築に関して:本学教員、協力高校、付属教員、文部科学省、さらにはアメリカスリパリロック大学と常に協力できる体制を構築できた。本学教員からは学生の英語力の現状、協力高校や付属学校からは英語を使った指導における問題点の洗い出しを行った結果、英語を使って児童生徒のコミュニケーション力を育成することの難しさが挙げられた。また、現在の学習指導要領の改訂を見据え、文部科学省の教科調査官を交え、本学において今後の英語教育の方向性と課題、指導要領の改訂の趣旨や展望について情報交換と協議を行った。異種学校の英語の教員、学生と有意義な意見交換ができた。さらにスリパリロック大学での英語教員特別カリキュラムについて実際的な情報を得ることができ、その内容や指導法は本学で授業を構築する上で具体的な事例として有益だった。また、国内の複数の学会における事例発表などに関しても情報を入手できた。2)「英語を英語で指導する」のに必要な技能の洗い出し:これからの英語教員として必要な技術として4点を挙げているが、多くの先行研究及び現場の実態をふまえ、さらに新学習指導要領の趣旨を踏まえ、その4点の有効性がいかに重要な課題であるかを確認でき、具体的に育成の方法について研究を進めている。3)上記のことを踏まえ、部分的に教員養成のための授業のシラバスに落とし込み、授業に反映させる準備を整えた。本研究では、学習指導要領が求める「英語の授業は英語で」行うことのできる教員を育成するために、大学での教員養成カリキュラムの中に、そのための実践的なプログラムを構築・実施することを目的とする。具体的には以下の4つの技能の育成。1)facilitatorとしてinteractiveな授業展開ができる英語力の養成2)教材開発能力の育成3)コミュニケーションの観点による評価方法の習得4)グローバルな視点の育成である。その中で、平成29年度では、前年度の成果を踏まえ、とくに2)と3)に関して重点的に取り組んだ。具体的には以下の通りである。

1)前年度に編成したシラバスに従って「英語科教育法」の授業を実施しする:まずシラバスの検証し、学習者に英語の使用を積極的に促すような英語の使用方法、教材の準備が計画されているかをチェックするとともに、昨年度の学生の意見や要望も入れながら、より良いものに改善した。2)コミュニケーションの観点による評価方法の試み:パフォーマンス評価ができるようにするために、まずCan-doリストを作成させ授業の達成目標の設定をさせ、まずSelf-assessmentから始め、ペーパーテストによらない評価を体験させ、のちに他の同級生の活動を同様の基準で評価させる訓練を行った。3)協力中学において、受講学生による実習を行い、現場の教員の意見を入れながら、検証し、シラバスや指導法の改善、評価方法の実践をさせた。その際、海外の協力校との意見交換米国スリパリロックの英語教育専門の教員と日米で授業の進め方について、高等学校の授業を対象に意見交換を行った。また学会でICTを使った教授法も学ぶことができた。計画をしたいることに関しては、ほぼ着手できた。課題が残る部分もあるが、学生たちの反応や、実習を見る限り成果が出ている。また、4技能の評価に関する本学独自の取り組みも始めている。今年度の取り組みを論文まとめているが、目下、印刷中が2点ほどある。平成25年度から高等学校の新学習指導要領(外国語)での「英語は英語で指導することを基本とする」ということを受けて、高校現場では英語による授業が展開されていて年々、現実は授業の50%程度しか実現されていない、しかしながら一方で、文部科学省の今後の方針では、「英語は英語で指導」という手段は、中学校、小学校へも広がる方向であり、それに対応するには、大学での教員養成のあり方も変わる必要がある。このような現状を踏まえ、本研究は、大学での教員養成カリキュラムの中に、英語で授業ができる教員を輩出するための実践的なプログラムを構築・実施することを目的とする。その際、特に小学校と中学校の連携を重視する。本研究は、大学の教員養成において「英語を英語で教える」ために教員として必要な知識や技能を実践的に指導するためのプログラムを構築することである。具体的な取組として次の4点をその範囲としている。その際、小学校から中学校へ連携がよりスムーズに移行できることを特に考慮する。(1)facilitatorとしてinteractiveな授業展開ができる英語力の養成(2)教材開発能力の育成(3)コミュニケーションの観点による評価方法の習得(4)グローバルな視点の育成三年間の研究によりほぼそれぞれの項目達成のための具体的方法はほぼ出来上がり、部分的にはメニュも増えた。今後はそれをうまく組み合わせカリキュラムに落とし込み、検証を重ねていく必要がある。研究の二年目より、副学長に任命され、大学の管理運営に割くべき時間が予想以上に多くなった。そのために、フィールドワークや授業実践などが大幅に遅れ、結果論文執筆等による成果発表にも支障が出た。もう一年延長することで、計画遂行できるようにしたい。
Bordetella壊死毒の機能ドメインの解析

Bordetella bronchiseptica壊死毒(DNT)に対するモノクローナル抗体11クローンを作製した。そのうちDNT活性中和能をもつ2B3抗体と、中和能を持たない1A3抗体が認識する抗原決定基のDNT上の領域を以下のように調べた。DNT(分子量150,000)をトリプシンで処理し、分子量約90,000と約60,000のそれぞれC末端側とN末端側に位置する主要な二つの毒素フラグメント(90k frag.と60k frag.)を得た。また、DNT遺伝子の制限酵素認識部位を利用し8種類の部位欠失DNT変異体を作製した。毒素フラグメントと部位欠失DNT変異体を電気泳動し、上述の2種の抗体を用いてイムノブロッティングを行い、それぞれの抗体が反応するかどうかを調べた。その結果、両抗体はN末端側から889残基のアミノ酸で構成される変異体に反応した。2B3抗体は270残基目から1,059残基目までを欠失した変異体に反応したが、48残基目から474残基目を欠失した変異体と45残基目から約500残基目までで構成される60k frag.には反応しなかった。一方、1A3抗体は60k frag.には反応したが、284残基目から550残基目までのアミノ酸を欠失した変異体には反応しなかった。これらの結果を総合したところ、抗DNTモノクローナル抗体の反応1A3と2B3が認識する抗原決定基は各々、DNTのN末端側より284-474アミノ酸残基の位置と、45-48アミノ酸残基の近傍に局在する事が明らかとなった。現在、DNTの機能的ドメインの構造についてさらに解析を進めている。
高速・巨大クラスターイオン用誘導加速マイクロトロンの開発

多粒子シムレーションコードを確立。参照粒子集団軌道からlattice関数を見出す一般的手法を確立した。線形理論との一致を確認。偏向磁石が持つ物理的有限性に起因する磁場の非一様性が生むIntrinsic CODが見出され、対称steering補正系の必要性を見出す。プロトタイプ偏向磁石を製作した。磁石本体部の飽和特性を利用した磁石開口部の逆磁場簾の生成のアイデアが実証された。磁極間に働く磁力による磁極間ギャップの変形を見出す。予め計算で把握しておくことの重要性が明らかにした。線形化された空間電荷効果で摂動を受けるBeam Core発展方程式を導入し、クラスターイオンビーム電流閾値を見出す。プロトタイプ偏向電磁石の製作:初年度担当者の着任が遅れたたため留保していた誘導加速マイクロトロン用のプロトタイプ偏向電磁石の磁場計算、機械・電気設計を終え、製作を行った。軌道理論の確立:特に磁石の有限な大きさに起因する磁場分布の非一様性を減ずる目的で、磁極構造の最適化を磁場計算コードANSISを用いて実施した。コスト削減のため、励磁コイルと磁石コアは民間工場で別々に製作した。誘導マイクロトロンの軌道設計の体系化:偏向電磁石の有限な大きさに起因する、避け難い磁場分布の非一様性はClosed Orbit Distortionと呼ばれる円形加速器では非常に重大な軌道安定性に影響を与える大きな要素である事が判明したので、その線形理論の体系化を行い、対処法を見出した。成果の発表:IPAC2016(韓国、21016年5月)にて成果がポスター発表で報告された。J-PARC Symposiumでの招待講演で発表され、翌年の論文発表(2015年)では最新の成果が纏められた。東北大RIサイクロトロンセンターのセミナー(2016年4月)でそれまでのR&Dの成果が紹介された。HIF2016(カザフスタン、2016年7月)の招待講演で設計研究の成果とR&D研究の内容が紹介された。量子技術科学研究機構・高崎研のクラスター研究会(2016年12月)で招待講演にて誘導加速マイクトロトロンの全貌と応用について発表された。(1)当初予定の担当者の着任に伴い、漸くこの繰り越し分担部分が進捗した。(2)誘導加速マイクロトロンの全体設計に伴って最も重要と考えられていた90度偏向磁石の3D磁場分布を考慮した3Dの軌道計算プログラムが完成した。このプログラムによって得られる軌道計算結果と磁場計算結果の相互の詰めを繰り返し、妥当な偏向磁石の構造が得られた。(3)誘導加速マイクロトロンからの取り出し手法(2重真空構造キッカーシステム)の検討に着手した。(4)イオン源開発グループとの定期的な打ち合わせを継続した。(5)準相対論的クラスターイオンの利用グループと継続的に情報を交換した。加速器設計:昨年度の引き続き実機設計を行った。10価のフラーレンイオンを前提に入射エネルギー10MeV、出射エネルギー144MeVを可能にする逆磁場すだれを持った勾配付き偏向磁石の3次元磁場計算結果を取り込んだ2D軌道シミュレーションプログラムを駆使し軌道安定性を探す手法を確立した。長手方向の磁場分布の非一様性と(有限長を持つ偏向磁石の性質)と45度の入射・出射角の特徴から、システマティックな閉軌道ゆがみが誘起される事・それを補正するために加速に合わせて強さを変動させる補正2極磁石の装備が不可欠であることを得た。加速中のクラスターイオンビーム間での電荷交換によるビームロスの評価を行った。要素技術の設計・開発:昨年度積み残したプロトタイプ偏向磁石の設計・製作を実施した。製作コストを最小にするため、全ての機械熱設計・電気設計を自主的におこない、励磁コイル、磁石コアの製作を別々の企業に依頼して製作した。次世代誘導加速システムのスイッチング電源のパワー半導体スイッチング素子3.3 kVSiC-MOSFETの性能テストを行い、十分に使用に耐える事を確認。バラック回路であるが、これをマウントした世界初のスイッチング電源の組み立てに着手した。ワークショップ・シンポジウムの開催:関連分野(重イオン慣性核融合)との共催で年度末に合同ワークショップを開催し、設計の現状とその応用について議論を進めた。論文、研究発表:国際加速器会議(IPAC2016)でのポスター発表(5月、韓国)、29回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会(6月、筑波大)での特別招待講演、国際重イオン慣性核融合シンポジウム(HIF2016、7月カザフスタン)での招待講演、第九回放射線効果に関する国際会議(REM9、10月京都)での招待講演、クラスター研究会(12月、高崎)招待講演、プラズマ・核融合専門委員会(3月、長岡)3講演初年度磁場計算、偏向磁石設計等に参加する予定であったインドネシアからの若手研究者の来日が半年遅れたので、担当予定部分(磁場測定装置の組み立て、磁場測定、その解析)の遅れがまだ少し残っている。(1)逆磁場すだれを有する偏向磁石(プロトタイプ)の実証:主磁極を囲む上下のレーストラック構造の励磁コイルで励磁する1/10スケールモデル電磁石を用い、主磁極部の磁気飽和特性を利用した磁石開口部の逆磁場簾の生成を実証した。この逆磁場簾は低速入射の誘導加速マイクロトロンでは不可欠な磁場要素であり、磁石のコンパクト化への要請を満足するもであった。(2)誘導加速

マイクロトロンのビーム力学の確立:単一粒子力学ではマイクロトロン特有の加速に伴う軌道遷移と有限長の180度偏向電磁石の特性に起因する磁場分布の非一様性とが合わさって誘起するビーム閉軌道歪みと不可避のx・dy/dsとy・dxds couplingの存在を明らかにした。前者の補正法を考案し、後者の摂動の大きさを評価した。一方多粒子力学として空間電荷効果を取り組むシミュレーションコードとしてビームコア発展モデルと組み合わせた、行列法とRunge-Kutta手法の二つの方式を開発した。これらのコードを利用し、巨大クラスターイオンの現実的誘導加速マイクロトロンの入射ビームパラメーターを得た。(3)本番用偏向磁石磁場計算の完成:閉軌道歪みの原因となる磁場分布の非一様性を最小化するためいに長手方向に於ける磁極構造の最適化を3D磁場計算プログラムを駆使して行った。磁場計算結果が製作前の磁極形状決定に有効か否かを(1)との対比で検証した。(4)誘導加速システムを駆動するSiC-MOSFET素子を用いたスイッチング電源の開発:次世代スイッチング素子である3.3kVSiC-MOSFETの動作特性を検証した上で、フルブリッジ回路構成を組み、その基本動作特性を明らかにし、電源製作までに漕ぎつけた。多粒子シムレーションコードを確立。参照粒子集団軌道からlattice関数を見出す一般的手法を確立した。線形理論との一致を確認。偏向磁石が持つ物理的有限性に起因する磁場の非一様性が生むIntrinsic CODが見出され、対称steering補正系の必要性を見出す。プロトタイプ偏向磁石を製作した。磁石本体部の飽和特性を利用した磁石開口部の逆磁場簾の生成のアイデアが実証された。磁極間に働く磁力による磁極間ギャップの変形を見出す。予め計算で把握しておくことの重要性が明らかにした。線形化された空間電荷効果で摂動を受けるBeam Core発展方程式を導入し、クラスターイオンビーム電流閾値を見出す。最終年度に磁場測定を実施し、実機の設計に反映させる。磁場測定ベンチの整備:空調、純水冷却水環境の整った実験室に、励磁用電源、電磁石用架台を設け、光学アライメントを行って電磁石を接地する。冷却水配管、電源とのケーブル接続を行い、測定準備を完成させる。磁場測定装置の開発:ホール素子を用いたxーZ面の磁場分布マッピングを行うためのマニュアル、自動測定装置の2種類を開発する。磁場測定結果の解析:得られた磁場分布と、ANSIS計算結果を比較し、計算結果の妥当性を評価する。本番用電磁石へのフィードバック:計算結果と磁場測定の比較から得られた結果を本番電磁石の工作精度要求に反映させ、且つ補正電磁石の仕様(最大磁束密度、ランピング速度)を決定する。研究成果の発表:研究に参加する大学院生による加速器学会での発表、Phys. Rev.誌での論文発表を行う。又、関連するSymposiumでの講演を計画している。(1)プロトタイプ偏向磁石の磁場測定と解析昨年度繰越金で製作したプロトタイプ偏向磁石の磁場測定装置を組上げ、磁場測定を実施する。(2)実機サイズ誘導加速
NGO(民間公益団体)と大学とのパートナーシップの可能性

前年度から引き継がれた問題点前年度は、NGOに関する情報収集と、NGOに関心を持つ大学教員に対する聞き取り調査を行い、基本的な認識を得るように努めた。今年度は、研究の焦点を緑化NGOに定め、その行為に参画し、実践的に研究を進めた。(1)緑化リーダー養成講座GENは中国の沙漠化地域の一つである山西省の高度高原において、現地の青年連合会とパートナーシップを組んで緑化活動を行っている。そのなかで、現地の植生の調査、育苗・植林技術の向上、病害虫被害の分析などにおいて、大学教員や元教員と連携を図っている。その主なメンバーを招き、「緑化リーダー養成講座」というタイトルのもと、講演会を開催し、そのNGO経験に関するデータを集めた。(2)ワーキングツアーチコロナイは北海道でアイヌ民俗が多く住むニ風谷において、アイヌ文化の基盤となる森林の再生を目的とするナショナルトラスト活動である。毎年、数度にわたり現地においてワーキングツアーを企画しており、上田が参加して大学とのパートナーシップの可能性を探った。その結果、ナショナルトラスト活動は自然と文化と生活とを総合的に考察する機会を与えるものであり、ワーキングツアーは有効な教育の場となりうることが明らかとなった。(3)文学部集中合同講義「アジア・開発・NGO」大学の学生のNGOに対する取り組みを調べるために、文学部の集中合同講義にNGOを取り上げた。学生にNGOが企画したシンポジウムやイベントの情報を提供し、興味を持ったものに参加するように促した。その結果、学生のNGOに対する目を開かせるためには、きめの細かいサポートが必要であることが明らかとなった。(4)サポートセンターの必要性以上の研究・調査の結果、大学とNGOのパートナーシップを構築するためには、両者の事情に精通したものがマッチンキグさせるための第三者的なサポート体制をつくる必要があることが明らかとなった。今後は、そのサポートセンターの設立の条件などについて、実践的に研究を展開させてゆきたい。今年度は、NGOやNGOが担ってきた環境問題や人権、あるいは開発に関する基礎的な文献を収集し、その内容を大学という視点から分析した。その結果、日本におけるNGOと大学との関係は、密接なものとは言えず、人材交流・人材育成のほか、研究上での提携・協力などが必要になるという見通しを得た。大学教育の場で、何ができるのかを明らかにするため、立教大学の全学カリキュラム科目「人権・生命・環境」(徂当教員は上田信、阿部珠理・上田恵介・金子啓一)の場を活用し、身近な問題から出発して地球レベルの問題に思案を発展させる授業方法を実践的に構築するとともに、学生にNGOとの連携を取るようにアレンジした。その結果、NGOと学生の双方が成果をあげるためには、大学が組織的にNGOに関する情報を蓄積し、学坐が随時アクセスできる環境を作る必要があることが明らかとなった。また、立教大学学生部と協力して、NGOの活動に参加した学生による報告会を行い、学生からアンケートを回収し分析した結果、学生同士の取り組みの事例が、学生にNGO活動に対する問題意識を与えるという点で、きわめて有効であることが明らかとなった。NGO側から見るため、中国などで緑化活動を進めているNGO「緑の地球ネットワーク」と連絡を取り、大学への要望やパートナーシップの可能性を調べた。NGOとしては大学に対してセミナー・シンポジウムなどの会場の提供、人材の育成、NGO活動に対する評価などの要望があることが明らかとなった。来年度は、文学部の集中合同講義(コーディネーターは上田信)などの場を使って大学教育におけるNGOとの連携の可能性を解明するとともに、主にアジアを対象として活動している複数のNGOと連絡をとりながら、研究面と評価面で大学の果たすべき役割を明確化させて行く。
水生・および湿生植物群集と結びついた肉食菌類の分類学的・生態学的研究

水生のタヌキモや,湿地に生育するコケ類などを,栄養を含まない素寒天培地にのせてインキュベートしたところ,これらの植物とともに生活している微小動物寄生菌類が観察され,いくつかの新知見が得られた.1.ワムシとセンチュウを捕えるArthrobotrys属の新種:今まで報告されたArthrobotrys属のほとんどはセンチュウ捕食菌である.本研究ではネットでセンチュウを捕え,短かい柄でワムシを捕える水生のArthrobotrys属菌を分離し,観察することができた.分生子の形態が既知種のそのものと一致しないことなどから新種と考えられる.2.Acaulopage pectosporaのセンチュウ捕食:A.pectosporaはセンチュウ捕食菌として知られている.これを水中に沈めたところ,センチュウを捕えるための捕食枝でワムシを捕えることを発見した(日本菌学会(筑波)で発表).水中での生長は寒天培地上よりも良く,捕食枝先端の細胞壁の微細構造も,本来のワムシ捕食菌Zoophagus insidiansのものとよく似た〓状構造をもつように変化することもわかった(Mycologiaに投稿中).3.クマムシ寄生菌類:滝壷付近で採集したコケから, Ball ocephala属, Haptoglossa属, Harposporium属などの数種のクマムシ寄生菌類が観察された.これらのうち,前2者については電顕観察を行った.Harposporium属のものは,クマムシ寄生菌としては初めてで,これについては新種の記載を検討中である.4.この他たくさんの寄生菌について,陸生のものを水没させてワムシに感染させる実験,反対の水生菌にセンチュウを感染させる実験を行った.その結果新事実も明らかとなっており,今後も継続して研究を進めるつもりである.なお,無菌操作は科学研究費補助金で購入した無菌実験台と,オートクレーブを用いて行った.水生のタヌキモや,湿地に生育するコケ類などを,栄養を含まない素寒天培地にのせてインキュベートしたところ,これらの植物とともに生活している微小動物寄生菌類が観察され,いくつかの新知見が得られた.1.ワムシとセンチュウを捕えるArthrobotrys属の新種:今まで報告されたArthrobotrys属のほとんどはセンチュウ捕食菌である.本研究ではネットでセンチュウを捕え,短かい柄でワムシを捕える水生のArthrobotrys属菌を分離し,観察することができた.分生子の形態が既知種のそのものと一致しないことなどから新種と考えられる.2.Acaulopage pectosporaのセンチュウ捕食:A.pectosporaはセンチュウ捕食菌として知られている.これを水中に沈めたところ,センチュウを捕えるための捕食枝でワムシを捕えることを発見した(日本菌学会(筑波)で発表).水中での生長は寒天培地上よりも良く,捕食枝先端の細胞壁の微細構造も,本来のワムシ捕食菌Zoophagus insidiansのものとよく似た〓状構造をもつように変化することもわかった(Mycologiaに投稿中).3.クマムシ寄生菌類:滝壷付近で採集したコケから, Ball ocephala属, Haptoglossa属, Harposporium属などの数種のクマムシ寄生菌類が観察された.これらのうち,前2者については電顕観察を行った.Harposporium属のものは,クマムシ寄生菌としては初めてで,これについては新種の記載を検討中である.4.この他たくさんの寄生菌について,陸生のものを水没させてワムシに感染させる実験,反対の水生菌にセンチュウを感染させる実験を行った.その結果新事実も明らかとなっており,今後も継続して研究を進めるつもりである.なお,無菌操作は科学研究費補助金で購入した無菌実験台と,オートクレーブを用いて行った.
制御性T細胞による肝移植寛容誘導機構の基礎的研究

本研究では移植寛容が確立したラツトのリンパ球をCD4陽/生あるいはCD8陽性にソーティングし、それぞれを養子移植することにより寛容誘導を確認した。その結果、予想された制御性T細胞分両(CD4陽性CD25陽性Tリンパ球)のみならずCD8陽性の細胞分画にも寛容誘導能があることが明らかになった。これらの結果から、寛容が確立されたラツト末梢リンパ球中に想定されていた制御性T細胞とは異なる細胞群が存在することが示唆された。本研究の目的はラット肝移植モデルにおける制御性T細胞による寛容誘導の基礎的検討であり、Lewis(LEW, RTll)ラットからDark Agouti(DA, RTla)ラットへのMHC不一致間同所性肝移植モデルを作成し研究が進行中である。同モデルはMHC不一致にもかかわらず自然生着モデルであり、その寛容モデルの作成は予定通りに進んでいる。中間報告として第109回日本外科学会定期学術集会において本研究に用いている肝移植モデルのドナー特異的抗原刺激の関与について報告した(下記)。現在も同モデルを用いて制御性T細胞の関与について検討を進めているが、寛容確立するまで移植後60日の期間がかかるため、まだ十分な数のサンプルも得られず有意な結果を得るには若干の時間を要する。また移植寛容が確立したラットのリンパ球分画よりその寛容誘導の中心的役割を果たしていることが予想される制御性T細胞(CD4(+)CD25(+)Tリンパ球)を検討しているところであるが、実際に抽出されるリンパ球の数が少なくその養子移植への応用はまだ進んでいない。よってその制御性T細胞中のFoxp3のメッセンジャーRNAのリアルタイムPCRによる検討も来年度以降の課題となっている。生体内に本来より存在する抑制系の免疫応答つまり制御性T細胞の働きによりドナー特異的な移植寛容を誘導できれば、現在の移植医療における大きな問題の一つである免疫抑制剤による多くの副作用が回避できるなどその臨床的意義は非常に大きい。その臨床応用に向けた基礎的研究として本研究が重要な役割を果たし得ると考えている。Lewis(LEW, RT1l)ラットからDark Agouti(DA, RT1a)ラットへのMHC不一致間同所性肝移植モデルを作成しラット肝移植モデルにおける制御性T細胞による寛容誘導の基礎的検討研究を行った。同モデルは自然生着モデルであり、免疫抑制を行わずに寛容を誘導し、また放射線照射にて拒絶を惹起できる。本研究では移植寛容が確立したドナーのリンパ球をCD4陽性あるいはCD8陽性にソーティングし、それぞれを養子移植することにより寛容誘導を確認した。その結果予想される制御性T細胞分画(CD4(+)CD25(+)Tリンパ球)のみならずCD8陽性の細胞分画にも寛容誘導能があることが明らかになった。これらの結果から、寛容が確立されたラットリンパ球中に従来より想定きれていた制御性T細胞とは異なる細胞群が存在することが示唆された。中間報告としては第110回日本外科学会定期学術集会において本研究に用いている方法と同様の心移植モデルのドナー特異的抗原刺激の関与について報告した(下記)。これは本研究でも対象としている制御性T細胞に対してドナー特異的抗原刺激することにより寛容を誘導、さらに寛容状態を持続させうることを示したものである。生体内に元来存在する制御性T細胞の働きによるドナー特異的な移植寛容を誘導できれば、現在の移植医療における大きな問題の一つである免疫抑制剤による多くの副作用が回避できるなどその臨床的意義は非常に大きい。
ミクロデータ利用による情報サービス業の構造変化に関する数量的研究

研究の目的は、通商産業省の「特定サービス産業実態調査」における情報サービス業の個別結果表および「情報処理実態調査」における個別結果表の目的外利用により、1990年代初めの情報サービス業の構造変化を、生産関数、費用関数、および投資関数の計測によって、数量的に明らかにすることである。研究代表者と研究分担者の研究成果は、以下のとおりである。新谷は、情報サービス企業の投資行動に関する分析を、次の三つの計測を中心におこなった。(1)各企業における投資活動の有無の要因分析を、林の数量化理論第II類を用いて行った。(2)プロビットモデルを用いて、投資活動の有無の判別をおこない、その結果を用いて、タイプIIのトービットモデルによる投資関数の計測を行い、1990年以降の投資行動の変化を示した。そして、ミクロデータ利用による計測の効果を明らかにした。(3)疑似パネルデータを作成し、それを用いて、ミクロデータと同一の計測を行い、疑似パネルデータの有効性を示した。小島は、情報サービス企業の情報生産活動に関する分析を、費用関数の計測を通じて行った。推定された限界費用は、1990年以降、上昇することを示し、その要因を分析した。加えて、疑似パネルデータを作成し、費用関数を計測し、疑似パネルデータの存効性を示した。山田は、情報サービス企業の情報生産活動に関する分析を、生産関数の計測を通じて行った。その際、コブ・ダグラス型生産関数の計測を行い、景気変動とともに、生産弾性値が変化する点を明らかにした。加えて、疑似パネルデータを作成し、生産関数を計測し、疑以パネルデータの有効性を示した。
被服圧分布の動的測定

動作中の被服圧の変化を動的にとらえ,かつ人体各部位での被服圧分布や動作による変形部分での被服圧分布を同時に測定できる装置を,前年度に試作した.本年度においては, (A)標準スラックスを着用し,片脚上挙下挙,踏台昇降,椅座位,しゃがみこみの動作を行ったときの膝部および臀部での被服圧分布の変化を測定するとともに, (B)素材およびゆとり量を変化したスラックスを着用し,片脚上挙下挙,椅座位,の動作を行ったときの膝部での被服圧分布を測定した.(A)の実験において, (1)いずれの動作においても,被服圧は動作の途中で最大値を示し,姿勢を変化し静止した時点ではその最大値より低下し,ほぼ一定の値を示す.(2)被服圧の動作による違いは,膝部においては膝の屈曲の程度の大きい動作ほど被服圧が大きく,しゃがみこみ>椅座位>片脚上挙下挙・踏台昇降である.臀部の被服圧は膝部よりかなり小さいが,同様にしゃがみこみが最も大きい. (3)スラックスと皮膚がずれないように,スラックスの裾を足首に固定した場合の被服圧は,固定しない場合よりかなり大きい. (4)膝部,臀部における被服圧分布は動作やスラックスの状態によって異なるが,同じ膝部でも位置によりかなり被服圧が異なっていることがわかった.(B)の実験において,素材およびゆとり量の違いにより被服圧は有意な差を示し,伸度の小さい素材のスラックスほど,ゆとり量の小さいスラックスほど被服圧は大きい結果となった.現在までの被服圧の研究はある姿勢で一定となった被服圧値を測定しているが,本研究において試作した装置による被服圧測定の結果から,被服圧の動的測定の重要性が明らかとなった.また,被服圧分布は動作の種類やスラックスの種類,状態によって異なることがわかった.従って,動作やスラックスによる被服圧の違いを検討する場合は,ある1つの位置又は少ないポイントで被服圧を比較するのではなく,被服圧分布を検討する必要がある.動作中の被服圧の変化を動的にとらえ,かつ人体各部位での被服圧分布や動作による変形部分での被服圧分布を同時に測定できる装置を,前年度に試作した.本年度においては, (A)標準スラックスを着用し,片脚上挙下挙,踏台昇降,椅座位,しゃがみこみの動作を行ったときの膝部および臀部での被服圧分布の変化を測定するとともに, (B)素材およびゆとり量を変化したスラックスを着用し,片脚上挙下挙,椅座位,の動作を行ったときの膝部での被服圧分布を測定した.(A)の実験において, (1)いずれの動作においても,被服圧は動作の途中で最大値を示し,姿勢を変化し静止した時点ではその最大値より低下し,ほぼ一定の値を示す.(2)被服圧の動作による違いは,膝部においては膝の屈曲の程度の大きい動作ほど被服圧が大きく,しゃがみこみ>椅座位>片脚上挙下挙・踏台昇降である.臀部の被服圧は膝部よりかなり小さいが,同様にしゃがみこみが最も大きい. (3)スラックスと皮膚がずれないように,スラックスの裾を足首に固定した場合の被服圧は,固定しない場合よりかなり大きい. (4)膝部,臀部における被服圧分布は動作やスラックスの状態によって異なるが,同じ膝部でも位置によりかなり被服圧が異なっていることがわかった.(B)の実験において,素材およびゆとり量の違いにより被服圧は有意な差を示し,伸度の小さい素材のスラックスほど,ゆとり量の小さいスラックスほど被服圧は大きい結果となった.現在までの被服圧の研究はある姿勢で一定となった被服圧値を測定しているが,本研究において試作した装置による被服圧測定の結果から,被服圧の動的測定の重要性が明らかとなった.また,被服圧分布は動作の種類やスラックスの種類,状態によって異なることがわかった.従って,動作やスラックスによる被服圧の違いを検討する場合は,ある1つの位置又は少ないポイントで被服圧を比較するのではなく,被服圧分布を検討する必要がある.動作中の被服圧の変化を動的にとらえ、かつ人体の各部位での被服圧分布や動作による変形部分での被服圧分布を同時に測定できるように、パーソナルコンピュータを用いた多点動的被服圧測定装置を作製した。装置の構成は以下のとうりである。圧力センサ(PRK-2AK,ミネベアKK製)を受感部に用いた。このセンサは小型,薄型であるので、被服圧測定に対しセンサ自体の挿入の影響は少ないと思われる。これらセンサを多点(最大16個)で用い、1個所のみの圧力ではなく、体表面各部位の圧力分布を測定できるようにした。これらのセンサからの信号はOPアンプを用い増幅した後、A-Dコンバータ(16ch)よりパーソナルコンピュータに、各点同時に入力し、被服圧(g/【cm^2】)に換算してアウトプットするようにした。これらの測定装置による被服圧測定方法の確立を行うため、スラックス膝部の被服圧測定を行い、センサや装置の問題点を検討した。センサは垂直圧に対しては、正確に対応し、センサにかかる圧力とセンサ・OPアンプからの出力(電圧値)が比例関係にあり、キャリブレーションができる。従ってウエスト部分の圧力や帯圧などについては、正確な測定ができると思われる。

しかしながらスラックス膝部のように垂直圧以外の圧力(曲げ応力など)がかかる複雑な系では、出力値をそのまま垂直圧とみなすことができるか疑問点がある。そこでこれら凸面にかかる張力とセンサ出力との関係を検討中である。これらの関係を明らかにし、次年度は、動作による被服圧分布の変化の測定を次のように行う予定である。ゆとり量の異なるスラックスおよび素材の伸縮性の異なるスラックスについて、立位から椅子座,正座への動作および階段昇降の動作における膝部の圧力分布の変化について検討し、スラックスの性能や構成が、動作のしやすさにどのように影響するか考察する。
概念モデルと問合せ集合を用いた XML スキーマの導出と更新

XMLスキーマ更新やそれに伴うXML文書変換を,情報保存の観点において適切に行うための手法を確立することを目指した。本研究では,問合せ保存と呼ばれる情報保存の一形式化に着目し,木変換器や木オートマトンなどをXML文書に対する変換と問合せの形式モデルとして用いて問合せ保存性の問題定義を行った。そして,XML文書変換と問合せが与えられたときに,変換前文書に対する問合せ結果を,変換後文書からでも取り出すことが可能な,変換後文書に対する問合せが存在するかを検査する手法と,実際に問合せ保存が満たされる場合に変換後文書に対する問合せを構成する方法を提案した。近年,XMLは様々なデータを表現するために活用されている.XML文書の構造はW3C XMLSchemaやRELAX NGなどのスキーマ記述言語で記述される.しかし,スキーマ設計時において相互運用のための共有性やデータ更新に対応するための拡張性をもつスキーマを設計することは一般に難しく,それを支援するような仕組みや枠組みも十分であるとは言い難い.そこで,本研究では,概念モデルと間合せ集合を利用したスキーマ設計および,情報保存を考慮したスキーマ更新の支援を行う手法を与えることを目的としている.本年度はまず,XML文書に特化した既存の概念モデル,およびXML文書におけるキー制約や関数従属性といった諸性質に関する研究調査を行った.その上で,スキーマ更新時に既存文書の情報が変換後の文書でも保存されることの定式化をスキーマ更新の柔軟性も十分考慮した形で行うためには,概念モデルと論理モデルとで独立した情報保存の定式化を行う形をとることが必要であると判断した.そこで,はじめに論理モデルでの情報保存の定式化を検討し,その後にそれと整合性が取れる形で概念モデル上での情報保存の定式化かつそれが可能となるモデルを検討するという形に計画変更を行った.そしてまず,論理モデルに関する情報保存の条件として既に提案されている問合せ保存という性質について,どの程度の能力をもった間合せクラスまでならばその性質が満たされるかどうかが決定可能かを調査した.その結果,木構造データに対して,一部の問合せクラスについては決定不能であることが示されているが,XML変換/問合せのモデルとして用いられる木変換器のクラスについては明らかにされていないことがわかった.来年度は,一般に現実的に十分な能力があるとされている)肌変換のクラスにおいて,問合せ保存判定問題の決定可能性の検討および問合せ変換手法の開発を行う予定である.本年度は,主にXMLにおける問合せ保存の決定可能性についての調査を行った.問合せ保存とは,問合せと文書変換が与えられたとき,ある問合せによって,各XML文書に対する与えられた問合せの結果と同じ結果を変換後の文書からも取り出すことができることをいう.まず,正規先読み付き決定性線形トップダウン木変換器(DLT^R)と呼ばれる木変換器のクラスでXML文書に対する問合せ・変換が表現される場合に,問合せ保存を満たすかどうかが指数時間で決定可能であることを証明した.具体的には,問合せ保存と関連して確定性(determinacy)と呼ばれる性質があり,DLT^Rにおいて問合せ保存性と確定性が一致することと,確定性の決定可能性を示すことで証明を行った.また,問合せ保存が満たされるときに,与えられた問合せを更新先スキーマにおける問合せへ指数時間で変換可能であることを証明した.しかしながら,より強力なクラス,たとえば,線形でないものも含む決定性トップダウン木変換器については,確定性が決定不能であることが証明でき,問合せ保存性と確定性が一致しない例も発見した.そのため,DLT^Rにおける問合せ保存の判定アルゴリズムを素直に拡張するだけでは不十分であることが分かった.DLT^Rより強力なクラスにおける問合せ保存の決定可能性の調査は来年度の課題とする.また,概念モデルを考慮した情報保存の定式化については,PankowskiによってOWLを用いたオントロジーベースの定式化[LID2011]がすでに提案されていた.しかしながら,その定式化のもとで情報保存が決定可能であるかなどについては言及されていなかったため,今後その決定可能性を検討し,その結果を踏まえて必要であれば別の定式化を提案する.昨年度に引き続き、XML文書などの木構造データの変換における問合せ保存性の決定可能性についての調査を行った。まず、変換が一価性線形拡張ボトムアップ木変換器(sl-XBOT)、問合せが一価性ボトムアップ木変換器(s-BOT)で表現されるときに、変換が問合せを保存するかどうかが決定可能であることを証明した。昨年度は、変換・問合せともに正規先読み付き決定性線形トップダウン木変換器(DLTR)で表現される場合に問合せ保存が決定可能であることを示したが、sl-XBOTおよびs-BOTはDLTRよりも真に大きいクラスである。こちらの成果は国際会議LATA2013に採択された。また、問合せを、木から木への関数ではなく、木から頂点の集合(あるいは頂点の組集合)への関数とした場合における問合せ保存性について検討を行った。頂点問合せとしてはXPathなどが挙げられる。

本研究では、問合せクラスとして、単項二階述語論理(MSO)と呼ばれる高い問合せ能力をもつクラスと同等である、n-項受理実行問合せと呼ばれる木オートマトンを用いて表現されるクラスを採用した。その上で、各頂点がデータ値をもつ木を対象とし、変換前の任意の木についてその木に対する問合せ結果である頂点がもつデータ値(の組)が、変換後の木において同等のクラスの問合せで取り出せるかどうかの判定問題について調査を行った。そして、変換クラスをDLTRとした場合に、ある条件下のもとでそのような問合せ保存性が決定可能であることを示した。問合せ保存性の決定可能性の調査については,当初想定していた問合せ・変換クラスのサブクラスではあるが,決定可能なクラスを示すことができた.概念モデルベースの定式化については,既存研究が存在しその定式化に基づく情報保存が決定可能であるかを含めた調査が十分には済んでいない.24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度に引き続いて,問合せ保存の決定可能性に関する調査および問合せ変換アルゴリズムの設計部分に重点をおく.オントロジーベースの情報保存の定義およびその性質の決定可能性の調査も行う予定だが,決定可能でかつ現実的な定式化の見通しが立たない場合は,問合せ保存ベースの情報保存の定式化のみに基づいてスキーマ更新支援について検討を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
膜輸送の場としての膜脂質:環境条件による動的転換とその制御

植物細胞内外の物質輸送をつかさどる細胞膜は、動物細胞と同様リン脂質を主要な成分としている。しかし、植物をリン欠乏条件で生育させると、細胞膜やミトコンドリア膜に存在するリン脂質の大半が糖脂質に転換され、膜中にプールされていたリンが細胞内部に大量に放出される。このような栄養飢餓条件での膜脂質成分の転換は、イオウ欠乏など他の栄養飢餓条件でもそれぞれ異なる変動を示すこともわかってきた。生体膜脂質は膜輸送を行うための「場」を提供しており、,このような大きな「場」の転換は膜で行われる輸送系に甚大な影響を及ぼしていると考えられる。しかし、膜脂質構成成分の変化が植物の養分吸収の効率や膜輸送にどのような影響を及ぼしているかは全く未知である。そこで本研究では、膜輸送の場としての膜脂質の重要性を明らかにするための基礎的研究としてリン欠乏応答とイオウ欠乏応答に着目し、栄養欠乏条件でも膜脂質転換の起こらない変異体の単離・解析を行う。平成18年度の研究から、リン欠乏時のリン脂質の分解にphospholipaseC5(NPC5)が関与することがわかったが、NPC5のノックアウトはリン欠乏時の糖脂質の蓄積(DGDGの合成)は完全には無くならないことから、別の経路が存在すると考えられた。実際、リン欠乏時のリン脂質の分解にはphospholipaseDも関与することが示唆されている。そこで、我々はこれらの反応に関わるPAPを同定するため、各種生物からPAPの候補遺伝子を網羅的に探索し、その機能を解析した(Nakamutra eta1.,J.Biol.Chem.2007)。その結果、特に小胞体でのPAの分解に関わると思われる候補遺伝子PAH1,2を同定した。これらの遺伝子は2006年に酵母で発見され、脂質代謝に関わると考えられている遺伝子(PAH)のホモログである。これらの遺伝子は単独のノックアウトでは顕著な表現型を示さなかったが、pahlpah2の二重変異体は、特にリン欠乏時に顕著な生育阻害を示すことがわかった。生体膜脂質は膜輸送を行うための「場」を提供しており、このような大きな「場」の転換は膜で行われる輸送系に甚大な影響を及ぼしていると考えられる。これまでシロイヌナズナを用いた研究から、リン欠乏時には葉緑体膜の主要膜糖脂質であるmonogalactosyldiacylglycerolの合成を担う遺伝子、MGD2、MGD3の発現が強く誘導されることを明らかにした。T-DNA挿入変異体の脂質解析の結果、リン欠乏時に起こるガラクト脂質の増加には、特にMGD3が重要であることが分かった。根においてその重要性は顕著であり、mgd2mgd3二重変異体ではリン欠乏によるガラクト脂質の増加がほとんど見られなかった。二重変異体では、重量の減少、根の伸長阻害、子葉での光合成活性の減少が観察された。これらの表現型はリン欠乏時にのみ見られたことから、MDG2/3はリン欠乏時の糖脂質の増加に特異的に寄与していると考えられる。さらにこれらの結果は、リン欠乏時に見られる膜脂質の質的転換が実際に植物の生長に重要であることを示している。

そこで、我々はこれらの反応に関わるPAPを同定するため、各種生物からPAPの候補遺伝子を網羅的に探索し、その機能を解析した(Nakamutra eta1.,J.Biol.Chem.2007)。その結果、特に小胞体でのPAの分解に関わると思われる候補遺伝子PAH1,2を同定した。これらの遺伝子は2006年に酵母で発見され、脂質代謝に関わると考えられている遺伝子(PAH)のホモログである。これらの遺伝子は単独のノックアウトでは顕著な表現型を示さなかったが、pahlpah2の二重変異体は、特にリン欠乏時に顕著な生育阻害を示すことがわかった。
腎筋連関のエピゲノム解析とホルモンを用いた最適治療によるCKD患者の身体能力改善

慢性腎臓病(CKD)では早期から骨格筋変調を伴い身体能力が低下する(腎筋連関)。軽度CKDモデルである5/6腎摘マウスでは、骨格筋ミトコンドリア減少(マイトペニア)を伴う持久力低下が骨格筋量と筋力の低下に先行した。マイトペニアの一因としてCKD早期から上昇するTNF-αの関与が示唆された。消化管ホルモンであるアシルグレリン投与にて、5/6腎摘マウスの骨格筋量と筋力は増加し、さらにエピゲノム制御を介したPGC-1α遺伝子発現増加に伴いマイトペニアと持久力を改善した。一方、代表的な筋肉増強因子であるIGF-1では骨格筋量と筋力を増加したが、マイトペニアは改善せず、持久力改善は不十分であった。慢性腎臓病(CKD)患者の身体能力は発症初期から低下する。申請者らはCKDにおける骨格筋退行性変化である"腎筋連関"に着目し、これまでに軽度CKDモデルである5/6腎摘マウスにおいて、骨格筋ミトコンドリア減少を伴う持久力低下が骨格筋量減少および筋力低下に先行することを見出した。最近、消化管ホルモングレリンがCKDモデルマウス骨格筋の酸素利用を促進することが報告されたので、本研究ではグレリン投与による5/6腎摘マウスの身体能力改善を試みた。5/6腎摘後の若齢C57Bl/6マウスに、グレリンを腹腔内投与し、1か月後に筋力、持久力、骨格筋量、ミトコンドリア機能、ミトコンドリア生合成の鍵分子PGC-1αとその関連分子の発現を検討した。また、培養骨格筋細胞C2C12にグレリンを投与し、ミトコンドリアエネルギー代謝への影響を検討した。骨格筋量増加因子IGF-1投与群においても同様の検討を行った。若齢5/6腎摘マウスの骨格筋量と筋力は低下しなかったが、骨格筋PGC-1α遺伝子発現とミトコンドリアは減少し、持久力も低下した。グレリンは5/6腎摘マウスの筋量と筋力のみならず、PGC-1α遺伝子発現とミトコンドリアを増加し、持久力を改善した。さらにグレリンはPGC-1αを介してC2C12のミトコンドリア量と酸素消費量を増加した。一方、IGF-1は筋量を増加したが、PGC-1α遺伝子発現とミトコンドリアを増加せず、持久力の改善もわずかであった。若齢5/6腎摘マウスでは骨格筋ミトコンドリア減少を伴い持久力が低下したが、グレリンはPGC-1αを介して骨格筋ミトコンドリアを増加し、持久力を改善した。IGF-1は骨格筋量にのみ作用し、ミトコンドリアに作用しなかった。これらの知見は腎筋連関の機序を示しており、骨格筋ミトコンドリアがCKDにおける身体能力低下の治療標的となることを明らかにしている。申請者らはCKDにおける骨格筋退行性変化である"腎筋連関"に着目し、これまでに軽度CKDモデルである5/6腎摘マウスにおいて、骨格筋ミトコンドリア減少(マイトペニア)を伴う持久力低下が骨格筋量減少および筋力低下に先行することを見出した。前年度までの検討にて、グレリンは5/6腎摘マウスの筋量と筋力のみならず、PGC-1α遺伝子発現とミトコンドリアを増加し、持久力を改善することを見出した。一方、代表的な筋肉増強因子であるIGF-1投与では筋量と筋力を改善したが、ミトコンドリアを増加せず、持久力回復は不十分であったミトコンドリア制御機構として、PGC-1α遺伝子プロモーター領域のメチル化が注目されている。そこで、代表的なメチル化部位である、転写開始点から260塩基上流のシトシン(C-260)メチル化を、methylation specific PCR (MSP)法と、Bisulfite genomic sequence (BGS)法によって評価した。その結果、マウス骨格筋C-260メチル化率は5/6腎摘で増加し,グレリンにて回復した。さらに、培養骨格筋細胞における検討で,CKDで早期から上昇する代表的な炎症性サイトカインであるTNF-αにてC-260メチル化率は上昇し,グレリンにて減少した。PGC-1α発現とミトコンドリア量はメチル化率を反映した変化を示した。グレリンは筋肉量とミトコンドリア量をともに増加させ、5/6腎摘マウスの筋力と持久力を効率よく改善することを見出した。マイトペニアが特徴となるCKDにおいて、グレリン投与は骨格筋量とミトコンドリアをともに増やすことで、身体能力を効率よく改善すると考えられた。

一方、代表的な筋肉増強因子であるIGF-1では骨格筋量と筋力を増加したが、マイトペニアは改善せず、持久力改善は不十分であった。CKDにおける骨格筋退行および身体能力低下の特徴的な変化である、ミトコンドリア減少を伴う持久力低下を、グレリンはPGC-1α遺伝子発現の増加を介して改善することを見出した。さらに、IGF-1を用いた検討では、骨格筋量は増加するものの骨格筋ミトコンドリア量は変化せず、骨格筋量のみへの作用ではCKDの骨格筋退行および身体能力低下を改善しないことを見出した。これらの知見によって、CKDにおける身体能力低下の最適治療を実現するためにはミトコンドリアへの作用が重要であり、グレリンはその治療薬のひとつとなりうる可能性が示された。腎臓学・内分泌学今年度得られた知見をもとに、5/6腎摘マウスにおけるPGC-1α発現低下の低下メカニズムをエピゲノムの観点から検討する。具体的には、PGC-1α遺伝子発現を低下させることが知られている、プロモーター領域における特定のシトシン(C-260)メチル化を、Methylation Specific PCR (MSP)法およびBisulfite Genomic Sequence (BGS)法を用いて検討する。