hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中学生の食生活と健康の10年間にわたる推移の解析による食と健康の関連の検討

平成13年度は、以下の通り進行した。(1)中学生を対象者とした10年間のデータファイルを用いて「食生活、生活状況と健康の10年間の推移」について検討した。10年間での対象者数は6477人であり、データファイルに入力した項目は食生活、生活状況、健康状況に関する約130項目であるが、それらから現状を把握・評価するための各種指標を算出したので、解析項目としては約200項目となる。(2)10年間の推移として見いだせた概要は以下の通りである。◇身長には増減は見られなかったが、体重は3年男女で増加傾向が見られ、その結果として、肥満度にも3年男女では増加傾向が見られた。◇血清総コレステロールは2年女子(増加)と3年男子(低下)以外では増減は見られなかったが、HDLコレステロールは全学年で増加傾向が、動脈硬化指数は全学年で低下傾向が見られた。◇睡眠時間は2年女、3年男女で短縮傾向が見られた。◇生活状況では、テレビを3時間以上見る割合が増加傾向であり、1年男女では家での勉強時間の少ない割合が増加傾向であった。◇食生活の取り方では、殆どの学年で共通して認められたのは果実類の摂取頻度の低下傾向と乳類の摂取頻度の増加傾向であった。食べ方では、男子の弁当持参の割合が全学年で増加傾向を示したのみであった。(3)「健康に生活や食生活がどの様に関与しているか」について検討した結果及び、「健康の推移に生活や食生活がどの様に関与しているか」ついて検討した結果と今回得られた結果を総合して検討し、中学生のための指導指針を考案しリーフレット(A2大用紙4つ折りでカラー印刷)に仕上げた。平成11年度の計画は順調に進行した。(1)中学生を対象者として、第9年目の調査(調査項目は食生活、生活状況、健康状況に関する約100項目)を実施した。対象者は1年生から3年生の約660名である。調査した結果はコンピュータに入力し、単年度の集計を行った。(2)平成3年から11年度までの9カ年のデーターをまとめ、1年生、2年生、3年生のそれぞれの学年ごとのデーターファイル、および、1年から3年までの個人ごとの追跡データーをまとめたデーターファイルを作成した。平成12年度に同一の調査を実施し、上記の4つのデーターファイルに追加することにより、予定していたデーターファイルが完成することになる。(3)平成12年度は、上記のデーターファイルに基づき、食生活、生活状況と健康の関連についての解析に着手する予定である。平成12年度は、以下の通り、計画通り進行した。(1)中学生を対象者として、第10年目の調査(調査項目は食生活、生活状況、健康状況に関する約100項目)を実施した。対象者は1年生から3年生の655名である。(2)平成3年から12年度までの10年のデーターをまとめ、1年生、二年生、三年生のそれぞれの学年ごとのデーターファイル(A)、および、1年から3年までの個人ごとの追跡データーをまとめたデーターファイル(B)を作成した。これにより計画していた平成3年から平成12年度にかけてのデータファイルが完成した。(3)データーファイル(A)を用いて解析に着手し、その第一報「取り組みの概要」を第59回日本公衆衛生学会で発表し、優秀賞を受賞した。(4)平成13年度は、データーファイル(A)を用いて、「食生活、生活状況と健康の10年間の推移」の解析に、そして、データーファイル(B)を用いて、「健康の推移に生活や食生活がどの様に関与しているか」の解析に着手する予定である。

(1)中学生を対象者とした10年間のデータファイルを用いて「食生活、生活状況と健康の10年間の推移」について検討した。10年間での対象者数は6477人であり、データファイルに入力した項目は食生活、生活状況、健康状況に関する約130項目であるが、それらから現状を把握・評価するための各種指標を算出したので、解析項目としては約200項目となる。(2)10年間の推移として見いだせた概要は以下の通りである。◇身長には増減は見られなかったが、体重は3年男女で増加傾向が見られ、その結果として、肥満度にも3年男女では増加傾向が見られた。◇血清総コレステロールは2年女子(増加)と3年男子(低下)以外では増減は見られなかったが、HDLコレステロールは全学年で増加傾向が、動脈硬化指数は全学年で低下傾向が見られた。◇睡眠時間は2年女、3年男女で短縮傾向が見られた。◇生活状況では、テレビを3時間以上見る割合が増加傾向であり、1年男女では家での勉強時間の少ない割合が増加傾向であった。◇食生活の取り方では、殆どの学年で共通して認められたのは果実類の摂取頻度の低下傾向と乳類の摂取頻度の増加傾向であった。食べ方では、男子の弁当持参の割合が全学年で増加傾向を示したのみであった。(3)「健康に生活や食生活がどの様に関与しているか」について検討した結果及び、「健康の推移に生活や食生活がどの様に関与しているか」ついて検討した結果と今回得られた結果を総合して検討し、中学生のための指導指針を考案しリーフレット(A2大用紙4つ折りでカラー印刷)に仕上げた。
擦式アルコール製剤使用手指消毒時の塗残し面積と細菌減少率－三次元復元と蛍光観察法

擦式アルコール製剤(alcohol-based hand rub, AHR)を用いた手指消毒は、有効性が確認され、使用が推奨されてきた。しかし近年、AHRの塗り残しによる消毒効果の不確実性が指摘されている。本研究は、AHRの塗り残しと細菌減少率の関係を求め、確実性の高い手指消毒法の提案に向けた基礎資料とするものである。AHR製品に含まれる持続的消毒成分の有無等は、塗り残し面積と細菌減少率の関係検証を困難にする要因とされてきた。2018年度は、AHR製品の使用感調査に基づく、エタノールを主成分とする蛍光顔料入りAHRの作成を計画した。AHR製品の比較については、当初予定した官能評価で十分な感度を得ることができなかったため、AHRの塗り残しとの関係が既に指摘されている粘性に焦点を絞ることとした。国内で一般的に流通するAHR製品のうち、エタノールを主成分として第3類医薬品に指定される4種について、5点の温度における粘度を比較した。新たなAHR作成については、少量の作成時に安定した粘度を得る方法の検討に、時間を要した。最終的にエタノール・蒸留水・グリセロール・カルボキシビニルポリマー・中和剤を、一定の温度・撹拌条件・順序で混和し、市販のAHRと似た傾向の粘度を備えるAHRを作成できた。また、蛍光顔料の混和については、必要な蛍光強度が計測方法により異なり、さらに混和する顔料の量が多い場合、肉眼的にAHRが混濁することを確認した。AHRに混和する顔料の濃度は、次年度の計測装置作成と並行して調整する方針とした。次年度以降の研究計画を考慮し、次年度に予定した計測装置作成について、設計の検討を前倒して行い、製作を委託する外部企業と調整を進めた。計画の一部を修正したものの、2018年度に予定した研究は概ね遂行できた。しかし、新たに作成する擦式アルコール製剤について、その評価方法を粘度測定のみに変更する必要が生じ、さらに安定した粘度のAHRを少量ずつ作成する方法を模索したため、計画よりも時間を要した。2019年度には、蛍光顔料の濃度調整を持ち越すが、その一方で計測装置の設計を前倒して開始したため、研究計画全体の遂行に影響はない。ただし、予定した研究成果の公表は、結果を得る時期が計画よりも遅れたため、行うことができなかった。総合して現在までの進捗状況を、やや遅れていると判断する。2019年度は、蛍光顔料入り擦式アルコール製剤(AHR)を用いた手指消毒後に、可視光および近紫外線ライト下で手の多視点画像を撮影し、Multiple View Geometryに基づく三次元復元を行い、さらにそのモデルの表面積と蛍光部分の面積から塗り残し面積を算出する。既に設計に着手している計測装置は、委託企業とともに直ちに製作を開始する。2018年度に実施できなかったAHRの顔料濃度の調整は、計測装置の完成後に行う。以降は当初の計画通り、精度等の評価として、AHR使用量と塗り残しの関係の検討と、CT画像との比較を行う。2020年度は、当初の計画通り、AHRを用いた手指消毒後にグローブジュース法(GJ法)でサンプルを採取し、蛍光観察法で測定される生菌数と死菌数に基づく細菌減少率算出を行う。GJ法で採取する検体の蛍光観察法を用いた計数について、既存手法と比較して検証し、手指消毒の効果測定に適用する。2021年度は、前年度までの成果を用いて、AHRを用いた手指消毒における塗り残し面積と、細菌減少率の関係を検証する。30名程度を対象に、蛍光顔料入AHRを用いた手指消毒と、塗り残し面積の測定、GJ法と蛍光観察を用いた細菌減少率測定を行う。

計画の一部を修正したものの、2018年度に予定した研究は概ね遂行できた。しかし、新たに作成する擦式アルコール製剤について、その評価方法を粘度測定のみに変更する必要が生じ、さらに安定した粘度のAHRを少量ずつ作成する方法を模索したため、計画よりも時間を要した。2019年度には、蛍光顔料の濃度調整を持ち越すが、その一方で計測装置の設計を前倒して開始したため、研究計画全体の遂行に影響はない。ただし、予定した研究成果の公表は、結果を得る時期が計画よりも遅れたため、行うことができなかった。総合して現在までの進捗状況を、やや遅れていると判断する。2019年度は、蛍光顔料入り擦式アルコール製剤(AHR)を用いた手指消毒後に、可視光および近紫外線ライト下で手の多視点画像を撮影し、Multiple View Geometryに基づく三次元復元を行い、さらにそのモデルの表面積と蛍光部分の面積から塗り残し面積を算出する。既に設計に着手している計測装置は、委託企業とともに直ちに製作を開始する。2018年度に実施できなかったAHRの顔料濃度の調整は、計測装置の完成後に行う。以降は当初の計画通り、精度等の評価として、AHR使用量と塗り残しの関係の検討と、CT画像との比較を行う。2020年度は、当初の計画通り、AHRを用いた手指消毒後にグローブジュース法(GJ法)でサンプルを採取し、蛍光観察法で測定される生菌数と死菌数に基づく細菌減少率算出を行う。GJ法で採取する検体の蛍光観察法を用いた計数について、既存手法と比較して検証し、手指消毒の効果測定に適用する。2021年度は、前年度までの成果を用いて、AHRを用いた手指消毒における塗り残し面積と、細菌減少率の関係を検証する。30名程度を対象に、蛍光顔料入AHRを用いた手指消毒と、塗り残し面積の測定、GJ法と蛍光観察を用いた細菌減少率測定を行う。蛍光顔料入り擦式アルコール製剤の作成に用いる材料が、当初の計画よりも少なく、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、少額であるため、2019年度の計測装置作成に用いる部品の購入に充てる。
中国と台湾の義務教育における日本認識に関する比較研究―教育政策と教科書を実証分析

本研究は、中国と台湾の教育課程で小中高生に教えられてきた日本像の解明を目的としている。研究期間中は、1949年から現在までの中国と台湾の教科書、教育課程における日本に関する記述や教育方法を分析した。特に、国定教科書の性格が強い中国の人民教育出版社と台湾の国立編訳館が編集した歴史科、国語科、社会科の教科書を中心に分析した。また、1995年から2009年までの期間、上海市で出版された歴史教科書における日本関連の記述と、人民教育出版社の教科書との比較検討を通じて、2000年代以降の中国の歴史教育改革と対日イメージの形成との関係性も明らかにした。本研究は、中華人民共和国(以下:中国)と台湾の義務教育課程で、小中学生に教えられた日本像を解明することを目的としている。1949年建国後の中国の教育は、台湾へ移った中華民国とソ連の影響を強く受けていた。また冷戦構造下で中国と台湾が長期的に対峙していたため、香港や海外の華僑学校の教育は、中国や台湾の教育の影響を長年受けてきた。そこで、本研究は中国と台湾の義務教育課程における日本像の類似点と相違点を分析し、近年、より複雑化している中国人(中国大陸、台湾、香港、海外在住の中国系住民)の対日イメージの構造的特徴を明らかにしたい。研究方法として、中国と台湾の歴史、社会、国語、政治、地理など科目の「教学大綱」(中国の学習指導要領、2001年から「課程標準」と改称)、「課程標準」(台湾の学習指導要領)と教科書の記述内容、記述字数データの変化を中心に分析している。2013年度の調査は、資料の収集と整理を重点的に行い、1949年から2008年までに中国と台湾政府が公表した「教学大綱」、「課程標準」、および北京の人民教育出版社、上海の華東師範大学、上海師範大学と台湾の国立編訳館で出版された教科書を収集し、データベース化の作業を続けている。現段階調査の結果は以下の通りである。1949年の建国から2008年までの間に、中国と台湾の教科書はともに、時代の変化によって、量的にも内容的にも変化が見られた。中国では、このような「時代性」はより強く、国の政策がより早く教科書に反映される傾向がある。台湾では、政策の変化による記述の内容の変化は大きくないが、長期的には若干の変化がみられた。比較の視点で、上海市に独自に出版された歴史教科書についても分析した。上海の歴史教育は、グローバル化の発展に応じて、また中国政府の新課程改革に従い、新しい形の歴史教科書を編集、出版したことが分かった。2012年の中国各地における「反日」デモの発生並びにデモの派生的な影響により、日中関係は新しい局面を迎えた。「反日」デモの背景には、日中両国の歴史認識問題が存在している。日中間で1931年から1945年まで続いた悲惨な戦争は歴史の重要な一部分である。その時期の史実を解明することは重要な課題ではあろう。同時に、戦後産まれの日中両国民が、過去の戦争の歴史をどのように認識しているのか、これが日中関係の改善に向けた重要な鍵になると考えられる。そこで本研究は、これらの「課程標準」、「教学大綱」と教科書における日本記述の変遷を抽出し、1949年以来、中国大陸と台湾の教科書に記述された日本像について検討するものである。中国の歴史教科書の全文字数から見る日本記述及び近代日本戦争の割合は文革後に一貫して下がっている。とりわけ、1990年代以降の教科書の総文字数が増え、その結果として日本に関する記述の文字数も増えたとはいえ、全体の中での割合が下がってきている。特に、日本を含む、外国からの侵略を強調する姿勢は、2001年以降では緩和され、抗日戦争時の日本軍の残酷な侵略行為をはじめとする列強からの侵略行為全般に関する紹介が大幅に減少し、グローバル化の流れの中での外国との共存・協調姿勢を示した。また、対日イメージが良好であると言われてきた台湾の教科書ではどのように日中戦争を記述したのか。台湾の教科書における日本関連記述は中国大陸と同じく近代日本による中国を中心としたアジア太平洋地域に対する侵略と抗日が中心となっている。このような傾向は1949年に国民党政府が台湾に撤退したときから、現在まで変わりがないが、時代の変遷にともなって、記述にも若干の変化もあった。本研究は、中国と台湾の義務教育課程で、小中高学生に教えられた日本像を解明することを目的としている。25年度と26年度では、主に1949年2008年までの中国と台湾の教科書や教育課程における日本記述や教育方法を分析した。特に、中国において、国定教科書の性格が強い人民教育出版社の歴史科、国語科、社会科の教科書を中心に分析した。今年度は比較の視点を持って、1995年から2009年までの間、上海市で出版された歴史教科書における日本記述について、人民教育出版社の教科書との比較の視点を用いて分析を行い、2000年代以降の中国の歴史教育改革と日本イメージ構成の関係性を明らかにした。結果、上海独自の三つの高校歴史教科書についての比較分析を通じて、上海の歴史教育改革がグローバル化の発展に応じて、さらには中国政府の新課程改革に沿おうとしたこと、蘇智良のチームによって新しい形の歴史教科書を編集、出版されたことを確認した。

蘇版高校歴史教科書は、中学校の歴史教育との連動性を重視し、重複を省く一方、全世界範囲での文化史、文明史、経済史、宗教史と世界近現代史を中心に編集された。国家史に関する紹介は、中国と六つの先進国以外は基本的に世界全体の発展の流れのなかでとりあげられ、全世界の総合的な歴史の一部として説明された。それによって、日本に関する記述の量が著しく減少しただけではなく、戦後処理のためのサンフランシスコ講和会議など、それまでに中国の学生に詳しく紹介されなかった戦後日本の情況も学生に教育し始めたことが分かった。また、上海の教科書改革は上海だけの独自な改革ではなく、中国の中央政府による教育改革と合致しており、さらに、蘇智良版教科書と編集方針が類似する人民教育出版社版の高校歴史教科書がすでに全国で使用されていることは、中国の高校歴史教育改革は中国全国の高校生の日本イメージの改善に寄与すると考えられる。本研究は、中国と台湾の教育課程で小中高生に教えられてきた日本像の解明を目的としている。研究期間中は、1949年から現在までの中国と台湾の教科書、教育課程における日本に関する記述や教育方法を分析した。特に、国定教科書の性格が強い中国の人民教育出版社と台湾の国立編訳館が編集した歴史科、国語科、社会科の教科書を中心に分析した。また、1995年から2009年までの期間、上海市で出版された歴史教科書における日本関連の記述と、人民教育出版社の教科書との比較検討を通じて、2000年代以降の中国の歴史教育改革と対日イメージの形成との関係性も明らかにした。2014年度は以下の通り、収集した資料のデータベース作成と分析を中心に研究を進み、資料の追加調査と聞き取り調査も行った。教科書資料調査:2014年度では、台湾における資料収集を中心に行い、2013年度の調査の下に国立編輯館にて過去に公開された教科書の複写作業を行った。おもに歴史(32冊)、社会(8冊)、国語(36冊)の教科書を入手した。中国では、2013年度調査の上、現地の協力者の協力を得て、思想政治(6冊)、歴史(5冊)、政治(6冊)、国語(6冊)の協力を入手した。現在の作業をしながら、内容分析を行っている。「教学大綱」、「課程標準」に関する資料調査:2013年度では本研究関連科目の中国の「教学大綱」と「課程標準」をほぼ入手したため、2014年度は台湾の「課程標準」を中心に調査した。国立編輯館に保存された1949年以降の「課程標準」を複写する以外、国史舘に保存された教科書編集関連档案を収集し、台湾の教科書編集の関連政策の政策過程に対する分析を行っている。資料のデータベース作成、分析:20132014年度に収集した教科書のうちの半分程度について、研究協力者の学生の協力を得て、字数統計を完了している。特に上海市独自出版された歴史教科書と人民教育出版社の高校歴史教科書の字数統計を完了し、それに対する分析も進めている。台湾やほかの地域で収集した歴史教科書及びその他の科目(社会、思想政治、国語)の教科書のデータベース化と統計作業を行っている。以上の状況から、2014年度の研究実施状況はおおむね順調に進んでいると判断した。戦後日中関係2015年度は、データ分析、調査結果のまとめを中心に行い、昨年度完了しなかった追加調査も行う予定である。年度の前半では、2013ー2014年度に集めた資料に関する統計データの整理を中心に行い、7月下旬に中国の北京へ追加調査を行う予定である。
プラナリアの有性化を誘導するD体トリプトファンの作用機構の解明

プラナリアDugesia ryukyuensisでは、無性個体に有性個体を餌として与えることで生殖様式を無性生殖から有性生殖へ転換させられる。このことは有性個体に有性化因子が含まれていることを意味している。本研究では卵巣誘導因子として同定されたD-Trpの生体内での局在に関わるDアミノ酸酸化酵素、DrDAOの機能解析を行なった。その結果、D-Trp以外に卵巣誘導に関わるD-アミノ酸を4種、同定した。また、D-Trpの受容体候補遺伝子として、卵巣付近の神経で特異的に発現するDr-5HTR1をみつけた。そして、D-Trpとともに強い有性化活性を示す化合物の精製/単離の絞り込みに成功した。プラナリアのD-Trp受容体を単離・同定するため、哺乳類で報告されているD-Trpの受容体GPR109bのプラナリアホモログ遺伝子に注目し、ホモロジーの高いプラナリアGPRの上位4遺伝子(Dr506、Dr5HTR-1、Dr227、Dr206)の部分配列を決定した。Dr5HTR-1とDr206はセロトニン受容体候補遺伝子であった。ホールマウントIn situハイブリダイゼーション法により、Dr5HTR-1のみが卵巣付近で強く発現していることがわかった。プラナリアではセロトニンの拮抗剤であるLSD処理により生殖器官の退化が起こることが知られており、Dr5HTR-1との関連性が期待される。プラナリアにおけるD-Trpの局在はすなわち、その作用器官・組織を理解することになる。D-Trp抗体を用いて解析したが良好な結果は得られなかった。そこで、Dアミノ酸の局在はDアミノ酸酸化分解酵素(DAO)の局在とはモザイクになるという間接的な証明方法をとることにし、プラナリアDAO、DrDAOの解析を行った。DrDAOの発現は無性個体ではネオブラストが存在している全身の間柔織領域で強く発現しているが、有性化が進むにつれて頭部と尾部のみでの発現となる。また、成熟した卵巣では発現していないが、有性化過程で一過的に卵巣での発現が認められた。Dr5HTR-1の卵巣付近での発現時期は、DrDAOの発現時期とほぼ一致している。予想されるD-Trpの分解場所と作用場所が近接していることは興味深い。RNAi法によるDrDAOのノックダウン個体では、D-Trpの卵巣誘導活性を促進するだけでなく、D-Trpの投与なしに卵巣誘導が起こった。プラナリア体内からはD-Trpが検出できていないので、DrDAOの基質となり、かつ卵巣誘導に関与する物質が存在することを示唆する。本研究の目的は、プラナリア有性化を誘導するD-トリプトファン(Trp)の作用機構の解明である。具体的には、(1)D-Trpの局在を制御する分解酵素の解析、(2)D-Trp受容体の同定、(3)D-Trp以外の有性化因子の単離・同定を行なっている。プラナリアのD-Trp受容体を単離・同定するため、哺乳類で報告されているD-Trpの受容体GPR109bのプラナリアホモログ遺伝子に注目し、ホモロジーの高いプラナリアGPRの上位4遺伝子(Dr-506,Dr-5HTR,Dr-227,Dr-206)の部分配列を決定した。Dr-5HTR-iとDr-206はセロトニン受容体候補遺伝子であった。ホールマウントIn situハイブリダイゼーション法により、Dr-5HTRのみが卵巣付近の神経組織で強く発現していることがわかった。RNAi法によるDr-5HTRのノックダウン個体ではD-Trpによる卵巣形成を阻害することがわかった。このことはDr-5HTRがD-Trpの受容体候補遺伝子であることを示唆する。D-アミノ酸の局在はD-アミノ酸酸化分解酵素(DAO)の局在とはモザイクになるという間接的な証明方法をとることができる。これまで、プラナリアDAO、Dr-DAOを単離・同定して、RNAi法による機能解析を行なったところ、Dr-DAOのノックダウン個体では、D-Trpの卵巣誘導活性を促進するだけでなく、D-Trpの投与なしに卵巣誘導が起こった。この結果はD-Trpも含めてDr-DAOの基質となり、かつ卵巣誘導に関与する物質が存在することを示唆していた。今回、我々は、有性個体の80%aq.EtOH抽出物を、各種溶媒で分配した有性化活性画分に融合タンパクDr-DAO処理することで有性化活性が低下することを明らかにし、この有性化活性画分には少なくともD-Trpは含まれていることを確かめた。

また、我々は、D-Trpの他にD-アルギニン、D-フェニルアラニン、D-ロイシン、D-アスパラギンがプラナリアに卵巣を誘導することを明らかにした。これらのD-アミノ酸が活性画分中に含まれる可能性が考えられる。私達は扁形動物プラナリアの無性個体に有性個体を給餌するという方法で有性化することができる。このことは有性個体に、無性個体に雌雄同体性の生殖器官を誘導する有性化因子が含まれていることを意味している。本研究は有性化因子(卵巣誘導因子)として同定したD-Trpの作用機構の解明である。有性個体にD-Trpは重量比でL-Trpの約0.3%-3.0%しか含まれていないが、D-TrpはL-Trpの約2000倍の卵巣誘導活性を示す。無性個体と有性個体でTrp量を比較したところ、重量比で有性個体では無性個体の約26倍多くTrpが含まれており、そのほとんどが生殖器官である卵黄腺に存在していることがわかった。定量PCR解析により、卵黄腺ではD-Trpの局在を制御する分解酵素DAOがほとんど発現していないことがわかった。つまり、卵黄腺ではDAOによるD-Trpの分解が免れている状態であることが示唆された。一方、L-Trpからセロトニンを合成する酵素TPHが卵黄腺で高発現していることがわかった。この結果を受けて、セロトニンを無性個体に給餌したところTrpの場合と同じく卵巣が誘導された。哺乳類で報告されているD-Trpの受容体GPR109bのホモログ遺伝子を探索し得られたものが、卵巣付近の神経組織で強く発現するセロトニン受容体候補遺伝子Dr-5HTR-1であることを昨年度報告している。今後、電気生理学的手法で融合タンパクDr-5HTR-1がD-Trpだけでなくセロトニンの受容体として機能しているのかを証明する。D-Trp以外の有性化因子の単離に関しては、有性個体の有機溶媒抽出物に由来するD-Trpを含む完全有性化活性を示す画分に含まれる220nmの吸収波長で検出される4ピークに対して質量分析を現在行なっている。構造が決定後、D-Trpとともに無性個体に給餌して完全有性化が起こるかを検討する。研究項目(1):プラナリアDAO、Dr-DAOに関して遺伝子、タンパクレベルでの機能解析をほぼ完了した。研究項目(2):D-Trpの受容体候補遺伝子としてセロトニン受容体ホモログDr-5HTRを得ることができた。研究項目(3):完全有性化は引き起こせないものの、卵巣誘導因子としてD-Trp以外に4つのD-アミノ酸を決定することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究項目(2):D-Trpの受容体候補遺伝子Dr-5HTRを培養細胞、あるいはアフリカツメガエル卵母細胞に発現させ、生理学的手法により、D-Trpの受容体として機能しているかを検証する。研究項目(3):引き続き、D-Trp以外の有性化因子の単離を、有性個体を材料にしてHPLC(ODSやコレステリルカラム)や薄層クロマトグラフィーを用いて行なう。活性物質が単一になった時点で、NMRや質量分析計を用いて構造決定を行なう。
IL-6シグナル制御によるケロイドの新しい分子治療の確立と発症機序の解明

ケロイド組織およびケロイド由来線維芽細胞において、IL-6シグナルの亢進が認められた。正常真皮由来線維芽細胞に、IL-6を作用させると、細胞外マトリックス関連遺伝子発現が上昇し、コラーゲン合成能も増加した。一方、ケロイド由来線維芽細胞に抗IL-6抗体、抗IL-6R抗体を作用させると、細胞外マトリックス関連遺伝子発現が減少し、コラーゲン合成能も抑制された。ケロイドにおいてIL-6シグナルは亢進しており、その結果、コラーゲン合成能が促進し、ケロイド発生に関与している可能性が示唆された。ケロイドの原因は未だ明らかになっておらず、治療法も確立していないのが現状である。ケロイド発生メカニズムの解明および新しい分子標的治療の確立を目指して、ケロイド発生におけるIL-6シグナルの役割を検討した。方法:ケロイド組織および培養線維芽細胞用いて、IL-6、IL-6受容体、gp130の発現を、RT-PCR法、Western blot法により解析した。さらに、凍結標本を用いて免疫組織学的染色も行った。同様に、正常真皮および培養線維芽細胞においても解析を行い、ケロイドと比較検討した。次に、IL-6→gp130を介するシグナルに関与する遺伝子(JAK、STAT1、STAT3、SHP-2、ERK、ELK1など)の発現をRT-PCR法、Western blot法により解析した。凍結標本を用いて免疫組織学的染色も行った。結果:IL-6、IL-6受容体、gp130の発現は、正常真皮と比較してケロイドにおいて亢進していた。また、IL-6→gp130を介するシグナルに関与する遺伝子(JAK、STAT1、STAT3、SHP-2、ERK、ELK1など)の発現もケロイドにおいて亢進していた。考察:以上の結果から、ケロイドにおいてIL-6シグナルが亢進していることが明らかになった。今後はコラーゲン産生への関与などを含めた機能的解析を行う予定である。[目的]ケロイドの発生原因は未だ不明であり、確実な治療方法も確立されていないのが現状である。われわれはケロイド原因遺伝子の解明および新しい治療法の確立を目指して、分子レベルの解析を行ってきた。cDNAマイクロアレイ解析により、ケロイドと正常皮膚を比較して、ケロイドにおいて2倍以上の発現変化が認められた遺伝子群(ケロイド関連遺伝子群)をピックアップし、その中から、IL-6に着目して、ケロイド発生との関連性について解析を行った。[まとめ]以上の結果より、IL-6シグナルはケロイド発生に関与している可能性が示唆された。現在、IL-6受容体に対する抗体をケロイド由来線維芽細胞に作用させ、増殖能とコラーゲン代謝能に対する抑制効果について検討中である。この結果が明らかになれば、ケロイドにおけるIL-6の過剰発現を抑制し、その結果、新しい分子標的ケロイド治療薬の開発につながるかもしれない。[目的]ケロイドの発生原因は未だ明らかでなく、確実な治療方法も確立されていないのが現状である。われわれは、ケロイド原因遣伝子の解明および新しい治療法の確立を目指して、分子レベルの解析を行ってきた。cDNAマイクロアレイ解析により、ケロイドと正常皮膚を比較して、ケロイドにおいて、2倍以上の発現変化が認められてた遺伝子群(ケロイド関連遺伝子群)をピックアップし、その中から、炎症性サイトカインの一つであるIL-6に着目して、ケロイド発生との関連性について解析を行った。平成18年度から19年度の研究結果より、ケロイドにおけるIL-6の上昇が確認され、さらに、IL-6シグナル関連遺伝子(JAK, STAT-3, SHP-2, gP130, ERK, ELK1など)の発現上昇も確認され、ケロイド発生とIL-6シグナルの関連性が明らかになった。[方法]平成20年度は、正常真皮由来線維芽細胞に、IL-6を作用させ、細胞増殖能とコラーゲン代謝能の変化について検討した。コラーゲン代謝能はプロコラーゲンタイプI産生能の測定を行い評価した[結果]正常真皮由来線維芽細胞にIL-6を作用させると、細胞増殖能の増加が認められた。さらに、コラーゲン代謝能も増加した。[まとめ]現在、IL-6シグナル関連遣伝子に対する抗体をケロイド由来線維芽細胞に作用させ増殖能とコラーゲン代謝能に対する抑制効果について検討中である。この結果が明らかになれば、ケロイドにおける、IL-6シグナルの過剰発現を抑制し、その結果、新しい分子標的ケロイド治療薬の開発につながる可能性が示唆される。
アレルZギー発症予知のための臍帯血単核球網羅的遺伝子発現研究

250名の出生コホートにおいて乳児期アトピー性皮膚炎発症(AD)発症者3名、非発症者3名の凍結臍帯血単核球を解凍して、LPSで刺激した。刺激後6時間のmRNAをマイクロアレイにより解析した。差異が見られた分子のmRNA発現について、AD発症児10名、非発症児10名のLPS刺激臍帯血単核球のmRNAをreal time PCRで比較した。IL-10、IL-12p40, IL-6, Indoleamine 2,3 dioxgenase(IDO)、GM-CSFのmRNA発現が発症群において非発症群よりも有意に低値であることが判明した。ADを発症する児では出生時から自然免疫系細胞におけるTLR4からの刺激に対する調整性T細胞誘導能が非発症児に比して低いことが示唆された。この機序の解明はアレルギー疾患発症の予防、ハイリスク児の早期発見につながることが期待される。千葉市で設定した250名の出生コホートについて、生後7か月から1歳時におけるアレルギー発症の有無にもとづき、アレルギー発症児、非発症健康児に群別した。この中からアレルギー発症児3名、非発症児3名の凍結臍帯血単核球を解凍して、LPS(TLR4リガンド)で刺激した。刺激後6時間のmRNAを採取後、各群のmRNAをプールしてAffymetrix社GeneChip^[○!R]Human Genome U133Plus 2.0 Arrayにより、アレルギー発症児、非発症健康児間でmRNA発現の差異を網羅的に比較解析した。その結果、複数の分子のmRNA発現について差異が認められた。アレルギー発症群で非発症群に比してインターロイキン10(IL-10)ならびにIndoleamine 2,3-dioxgenase(IDO)のメッセージが有意に低値であった。そこで、アヒルギー発症児5名、非発症児5名の臍帯血単核球をLPS,Pam3CSK4(TLR2リガンド)、Poly I:C(TLR3リガンド)で刺激し、6時間後のmRNA発現をreal time PCRにより半定量的に比較した。すべてのTLRリガンド刺激でMyD88 mRNA発現にはアレルギー発症群、非発症群間で差異はなかった。TLR2,3,4刺激でのIL-10mRNA発現は発症群において非発症群よりも有意に低値であった。IDO mRNA発現については、TLR4刺激でのみ発症群で非発症群間に比べて有意に低値であった。TLR2およびTLR3刺激では差異はなかった。Myd88非依存性のインターフェロンα(IFN-α)についてはすべてのTLR刺激で発症群と非発症群で差異は認めなかった。以上の結果から、1歳までのアレルギー発症には出生時の免疫担当細胞からの免疫制御分子の発現低下が関与することが示唆された。この中からアレルギー発症児10名、非発症児10名の凍結臍帯血単核球を解凍して、LPS(TLR4リガンド)で刺激した。昨年度にマイクロアレイで発症群に比較して発症群での発現が有意に低かった25分子のmRNAをreal time PCRで判定量を行い、mRNAの発現を評価した。その結果、TLR4リガンド刺激でIL-10、IL-12p40,IL-6,Indoleamine 2,3 dioxgenase(IDO)などのmRNA発現は発症群において非発症群よりも有意に低値であった。TLR2,3刺激ではこれらの免疫調節分子の発現に差異は認められなかった。magnetic beads法にてCD14陽性細胞と陰性細胞に分離してLPS刺激を行うとこれらの分子のmRNAは主にCD14陽性細胞に発現していたことから、臍帯血中の単球が産生細胞であることが示唆された。以上の結果から、1歳までのアレルギー発症には出生時の自然免疫系細胞からの免疫制御分子の発現低下が関与することが示唆された。非発症群に比較してアレルギー発症群で発現が高かった分子のマイクロアレイ解析ではロイコトリエン受容体が候補となったが、解析対象数を増やしての定量的PCRでは差異を見いだせなかった。

この中からアレルギー発症児10名、非発症児10名の凍結臍帯血単核球を解凍して、LPS(TLR4リガンド)で刺激した。昨年度はマイクロアレイで発症群に比較して発症群での発現が有意に低かった分子のmRNAをreal time PCRで定量を行い、IL-10、IL-12p40,IL-6,Indoleamine2,3 dioxgenase(IDO)のmRNA発現は発症群において非発症群よりも有意に低値であることを示した。今年度は、他の免疫関連遺伝子、GM-CSF,TNF-a,PDE4DIP,G-CSF,TNIP,IFIT1,PTGS2,KCNJ2,IL1F9,CPM,CCL22についてもreal time PCRを行った。GM-CSFはアレルギー発症児で有意に低値であり、CPM,PTGS2はアレルギー児で低下傾向にあることが確認された。一方、アレイの結果とは異なり、IFIT1,C-CSFについてはアレルギー児で有意に高値であり、その他の遺伝子については2群間で差異を認めなかった。以上の結果からアレルギー疾患を発症する児では出生時から自然免疫系細胞におけるTLRからの刺激に対する反応性がアレルギー非発症児とは異なっていることが示唆された。この機序の解明はアレルギー疾患発症の予防、ハイリスク児の早期発見につながることが期待される。
含硫黄アセンの合成と物性

アントラセンが縮環したπ拡張チアンスレンの合成を行いその酸化種の物性を明らかにした。その結果、チアンスレンの酸化とは異なった挙動を示し、電気化学酸化および化学酸化のどちらにおいてもジチアノナセンにはならず、二つのラジカルカチオンが左右のテトラセンに局在することが吸収スペクトルから明らかになった。この結果はESRや分子軌道計算からも支持され、軌道計算からベンゼン環の縮環数を縮小しても同様の結果になることが示唆された。この成果は国際紙RSC advancesにて発表した。また有機トランジスタ材料としてナフタレン縮環TTFbismide (DIN-TTF)の合成も行った。DIN-TTFの合成を行った理由はテトラセン縮環TTFへの導入する電子求引基としてイミド基に着目したためである。その結果炭素数12のアルキルを導入してもDIN-TTFは難溶性を示すことが明らかになった。そこで蒸着によりトランジスタ特性を明らかにした。その結果、トランジスタとして動作しDIN-TTFが半導体特性を示すことが明らかになった。またイミド基上に導入するアルキル基が伸張するにしたがい移動度が低下する。これはXRDによりアルキル基の伸張によりトランジスタに有利なエッジオン配向性からフェイスオン配向性へと変わるからである。これらの結果を国際紙に発表するべく、論文を執筆中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。これまで外部刺激により応答するクロミズム分子は多数報告されており、その中の一つであるチアンスレンは二電子酸化することで色調や構造が大きく変化することが報告されている。チアンスレンは二つのベンゼン環がオルト位が硫黄原子により二重架橋された分子構造を持つが、二つのベンゼン環はそれぞれ独立している。このチアンスレンを酸化することで二つのベンゼン環の共役がつながり、アントラセンに類似する電子構造を持つ。そのためπ共役拡張チアンスレンは酸化することでチアンスレンよりも大きな色調、構造の変化に起因するクロミズム特性が期待される。そこでπ共役拡張チアンスレンの合成を行い、その酸化状態の物性解明を行った。具体的にはアントラセンが縮環したチアンスレンを合成した。さらに化学的酸化もしくは電解酸化を用いて二電子酸化することでジチアノナセンの合成を試みた。その結果、どちらの酸化法を用いてもジチアノナセンではなく左右のアセン上にラジカルが局在したジラジカルカチオンであることを電子共鳴スピン法、吸収スペクトル、分子軌道計算により明らかにした。また有機トランジスタ材料として期待されているアセン縮環テトラチアフルバレン(TTF)への置換基の導入を検討した。具体的にはナフタレン縮環TTFに電子求引性であるイミド基を導入したDN-TTFbisimideの合成検討を行い、簡便な合成法を明らかにした。さらにイミド基上には炭素数の異なるアルキル基を導入した種々のナフタレン縮環TTFbisimideを合成し、アルキル基の炭素数と蒸着にて作製したトランジスタにより得られた移動度との関係を明らかにした。アルキルの炭素数が伸張するに従い、薄膜の配向性は基盤に対してエッジ-オン配向からフェイス-オン配向へと変わり移動度が低下することが明らかになった。今年度は置換基が導入されたテトラセン縮環TTFの合成と物性解明、ジチアノナセンの合成と物性解明およびナフタレン縮環TTFbisimideの合成と物性解明を目的に研究を行った。置換基が導入されたテトラセン縮環テトラチアフルバレンでは、テトラセン縮環TTFへの置換基の導入方法を明らかにした。また合成した化合物の物性を明らかにし、導入した置換基が物性に与える効果をまとめ、国際誌で報告した。ジチアノナセンでは当初の予想とは異なる結果が得られたが、ジラジカルカチオンの合成に成功し、ESR、電解UV、分子軌道計算などによりその物性を明らかにした。現在論文投稿中である。ナフタレン縮環TTFbisimideでは、その簡便な合成法を明らかにした。さらにイミド基上のアルキル基の長さが異なるものを合成しトランジスタ特性を明らかにした。その結果、蒸着により薄膜トランジスタを作製、評価したところアルキルが伸長することで移動度が低下することが明らかになった。また蒸着時の基盤加熱の温度により、結晶性と配向性の制御にも成功した。この結果は、国内会議および国際会議にて発表を行い、第26回基礎有機討論会にてポスター賞を受賞した。

その結果炭素数12のアルキルを導入してもDIN-TTFは難溶性を示すことが明らかになった。そこで蒸着によりトランジスタ特性を明らかにした。その結果、トランジスタとして動作しDIN-TTFが半導体特性を示すことが明らかになった。またイミド基上に導入するアルキル基が伸張するにしたがい移動度が低下する。これはXRDによりアルキル基の伸張によりトランジスタに有利なエッジオン配向性からフェイスオン配向性へと変わるからである。これらの結果を国際紙に発表するべく、論文を執筆中である。今後はアセン縮環TTFの有機半導体デバイスとしての性質をより詳細に調査する。まずこれまで移動度が得られているナフタレン縮環TTFbisimideのデバイスの最適化および薄膜特性について調査する。具体的には蒸着時の基盤加熱、薄膜の溶媒アニールや電極材料の最適化を行い、移動度を明らかにする。また得られた薄膜はXRDやAFMにより分析し、導入したイミド基が物性に与える効果を明らかにする。また単結晶の作成を行い分子構造と単結晶トランジスタより得られる移動度との相関関係についても調査する。またこれまで合成されているアセン縮環TTFの中で最大のテトラセン縮環TTFについて移動度を明らかにする。テトラセン縮環TTFは二つのテトラセンとしての性質を示す点で、TTFとしての性質を示すアントラセン縮環TTFとは電子状態が異なる。この電子状態の違いがモロフォロジーや移動度に与える影響について明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
志向性と言語と社会の関係についての分析哲学的研究

本研究の軸となる概念に、「志向性」、「言語」、「行為」、「社会」がある。本研究の目的は、これら四つのものがどのように関係しあいながら成立しているかを明らかにすることにある。つまり本研究は、個人の志向性や個人の行為の枠を超えて集団的志向性や共同行為を分析し、これを基盤に、コミュニケーションの成立や社会組織の成立や存続の問題を解明しようとする試みである。平成16年度から平成18年度の三年間に、次の目標が立てられた:1.集団的志向性と個人的志向性の関係に関する理論の提案を行う。2.言語使用と志向性のダイナミズムに関する理論を提案する。3.共同行為の中にコミュニケーション行為を位置づける。4.社会組織の成立・存続と集団的志向性および共同行為との関係の理論的解明を示唆する。平成16年度は、志向性と言語の問題に関連する形式的枠組みを発展させることから研究を開始した。このひとつの成果が、平成16年11月における単著『共同性の現代哲学-心から社会へ』の出版である。平成17年度は、志向性と言語と社会の関係について、具体的問題もテーマにしながら研究した。特に、「規範と社会」という関係と「自己に規範を課すこととそれを可能にする心の構造」を中心的に扱った。この研究により、心に関する認知的・哲学的研究を基盤にした社会理論の構築への道筋を示すことが目指された。この研究は、合理的行為者の規定を厳密化することにも役立てることができる。また、この研究は、哲学の領域では、集団を単位とした認識論の新理論構築に寄与するものである。平成18年度は主に、志向性と言語と共同性の分析に関する研究を続けた。そして、3年間の研究成果は報告書としてまとめられた。また、平成19年1月には、それまでの研究成果を踏まえて、単著『言葉と心-全体論からの挑戦』が出版された。本年度は、主に、集団的志向性と社会の成立に関する研究を行い、その成果を平成16年11月に著書『共同性の現代哲学-心から社会へ』としてまとめ、出版した。また、5月には、人工知能学会主催の国際ワークショップLENLS2004に参加し、「Dynamic Interpretations and Interpretation Structures」と題した英語の発表を行い、動的解釈という談話の意味解釈の新方法を提案した。この論文は、論文集に収められた。6月には、科学基礎論学会講演会におき、「四次元主義と人格の同一性」と題した単独発表と、研究協力者の佐野勝彦氏との共同発表「非反射的様相を持つ二様相論理」を行い、存在論や論理学に関する基礎研究の成果を公表した。同じく6月に京都大学で開催された国際ワークショップ「The Plurality of Logic-Rationality, Inconsistency, and Belief revision」において、「The Theory of Belief Structures : A Representation Method of Belief States of Rational Agents」と題した口頭発表を行った。そして、7月には、日本認知科学会大会において、「コミュニケーションの相互作用モデル」と題した単独ポスター発表と、研究協力者の安本英奈氏との共同のポスター発表「遂行分析と遂行動詞の意味」を行い、コミュニケーションと言語行為の問題について分析した。また、この共同発表を発展させて、共著の紀要論文を執筆した。

10月には、日本科学哲学会におき、「複数言語による世界の記述」という題の単独発表と「発話内的力とは何なのか」と題した安本英奈氏との共同発表を行った。さらに、単独発表の題材をもとにして、紀要論文としてまとめた。そして、平成17年1月には、拙著『共同性の現代哲学』の合評会を京都科学哲学コロキアム例会において行い、「「共同性の哲学」を構想する」というテーマで発表をし、意見交換を行った。また、本年度の口頭発表をもとにして数本の論文を執筆し学術雑誌に投稿したが、査読結果がまだ出ていないものもある。本年度は、主に学会発表を通じて、志向性と言語に関する基礎的研究と志向性と社会の関係についての理論的研究を行った。6月には、人工知能学会主催の国際ワークショップLENLS2005に参加し、「Focus,Presupposition, and Propositional Attitude」と題した英語の口頭発表を行い、形式語用論におけるフォーカスと志向性の関係についての新解釈を提案した。この論文は、論文集に収められた。同じく6月に、科学基礎論学会講演会におき、「規範の論理的規定」と題した単独発表と、研究協力者の安本英奈氏との共同発表「ハーバマスの普遍語用論の検討」を行い、志向性のモデルと社会的規範の関係性に関する基礎研究の成果を公表した。さらに7月には、日本認知科学会大会において、「素朴心理学の新モデルの提案」と題した単独ポスター発表と、安本氏との共同のポスター発表「発語内的効果間の論理的関係」と、研究協力者の伊藤彰雄氏との共同のポスター発表「アナロジーのプロトタイプ解釈」を行い、心のモデルと推論と言語行為の問題について分析した。また、8月には、オーストリアで開催された第28回ヴィトゲンシュタイン・シンポジウムに参加し、「A Logical Analysis of A Series and B Series」と題した哲学的時間論の問題に関する英語の口頭発表を行った。そして、10月には、関西哲学会のシンポジウム「共同体の崩壊と再生」の提題者の一人として「共同体存続の条件」と題した集団的志向性と共同体存続の条件に関する口頭発表を行った。この発表原稿は、平成18年発行の関西哲学会学術誌『アルケー』に論文として掲載される予定である。12月には、日本科学哲学会大会におき、「信念内容の個別化と言葉の意味」という題の口頭発表を行い志向性の内容に関する心の哲学と言語哲学の接点についての考察を提案した。そして、平成18年3月には、T.Siderの『Four-dimensionalism』という分析的形而上学の書物に関する関東方面の若手研究者3人との勉強会を開催し、「志向性と存在論の関り」というテーマについて意見交換する予定である。本年度は、本研究の成果をまとめる作業を中心に行った。6月には、科学基礎論学会講演会において、「時間的可能性の論理的分析」と題した哲学的存在論・時間論に関する単独発表と、研究協力者の池吉琢磨氏との共同発表「事実的知識と遂行的知識の区別」を行い、知識の問題に関する考察を深めた。さらに8月には、日本認知科学会大会において、「言語行為の埋め込みに関する論理的分析」と題した単独ポスター発表と、手塚知訓氏との共同のポスター発表「心の科学における一人称権威の位置づけ」を行い、心のモデルや言語行為の問題について分析した。
ヒトiPS細胞を用いた気道上皮細胞における細胞間の繊毛協調運動の確立

気道上皮細胞シートの粘液繊毛クリアランス異常は、多くの気道疾患と関わり、in vitroでの疾患モデリング系の確立は重要である。研究代表者はヒトiPS細胞から気道繊毛上皮細胞の分化誘導法を確立したが「一方向性の粘液流を生み出す細胞間の繊毛協調運動の確立」は未だ達成できていなかった。本課題では(1)ヒトiPS細胞由来の気道上皮細胞における細胞間の繊毛協調運動の確立、(2)ライブセルイメージングを用いた細胞間の繊毛協調運動の形成過程のメカニズムの解明を目的として研究を行った。研究実績としては、(1)に関しては、多繊毛協調運動が阻害される疾患をモデルとして比較解析系を樹立するため、研究協力者の京都大学後藤慎平特定准教授のグループで開発された一細胞レベルで繊毛運動異常が生じる原発性繊毛機能不全症の疾患モデルiPS細胞(CRISPR-CAS9システムを用いて健常者由来細胞から疾患原因遺伝子をノックアウトした細胞)由来の気道繊毛上皮細胞を用い、ハイスピードカメラによる繊毛運動パターン解析と蛍光ビーズの細胞シート上の動態解析を行い一細胞/細胞集団レベルでの機能の表現型を抽出・解析する方法を確立した。また培養時に特定のメカニカル刺激を加えることで、一定の多細胞間繊毛協調運動が形成され、細胞シート内の平面極性コア蛋白の局在を評価し定量解析する系も確立した。(2)に関しては、大阪大学で、繊毛の根元の構造である基底小体と繊毛の動きの向きを規定するBasal Footのそれぞれの蛋白質を蛍光ラベルしたトランスジェニックマウスの初代培養の気道繊毛上皮細胞シートに対して超解像顕微鏡を用いてライブセルイメージングを行い、一細胞レベル/複数個の細胞集団レベルでの多繊毛協調運動の確立過程を数理解析し、平面極性コア蛋白とアピカル細胞骨格に依存する多繊毛協調形成の新たなモデルを確立し論文投稿準備中である。呼吸器中枢気道に分布する繊毛上皮細胞による、宿主防御に重要な粘液繊毛クリアランスの異常は、多くの気道疾患と関わり、in vitroでの疾患モデリングの確立は重要である。初代培養細胞を用いた実験系では「後天的な障害を受けていない大量の細胞の準備」、「一方向性の粘液流を生み出す細胞間の繊毛協調運動の確立」は難しく、研究代表者はヒトiPS細胞から気道繊毛上皮細胞の分化誘導法を確立し、前者について解決できたが、後者に関しては未だ達成できていない。本研究は、(1)ヒトiPS細胞由来の気道上皮細胞における細胞間の繊毛協調運動の確立、(2)ライブセルイメージングを用いた細胞間の繊毛協調運動の形成過程のメカニズムの解明、を柱としてin vitroでの気道上皮細胞シート上の一方向性の粘液繊毛クリアランスの確立を目的とする。研究実績としては(1)に関しては、多繊毛協調運動が阻害される疾患の解析のため、京都大学で開発された原発性繊毛機能不全症の疾患モデルiPS細胞(CRISPR-CAS9システムを用いて疾患原因遺伝子をノックアウトした細胞)から分化誘導した気道繊毛上皮細胞シートを用い、ハイスピードカメラによる繊毛運動パターン解析と蛍光ビーズの細胞シート上の動態解析を行い一細胞/複数個の細胞集団レベルでの機能の表現型を抽出できた。(2)に関しては、大阪大学月田研究室で確立された気道繊毛上皮細胞のライブセルイメージング系を用いて、繊毛の根元の構造である基底小体と繊毛の動きの向きを規定するBasal Footのそれぞれの蛋白質を蛍光ラベルしたトランスジェニックマウスの初代培養の気道基底上皮細胞から分化誘導した気道繊毛上皮細胞シートに対して超解像顕微鏡を用いてライブセルイメージングを行い一細胞レベル/複数個の細胞集団レベルでの気道繊毛上皮細胞の多繊毛協調運動の確立過程を確認しながら解析中である。本計画では、(1)ヒトiPS細胞由来の気道上皮細胞における細胞間の繊毛協調運動の確立と(2)ライブセルイメージングを用いた細胞間の繊毛協調運動の形成過程の解析によるメカニズムの解明、を研究期間内に明らかにすることを目的として研究を行っている。(1)に関しては、多繊毛協調運動が阻害される疾患の解析のため、京都大学で開発された原発性繊毛機能不全症の疾患モデルiPS細胞(CRISPR-CAS9システムを用いて疾患原因遺伝子をノックアウトした細胞)から分化誘導した気道繊毛上皮細胞シートを用い、ハイスピードカメラによる繊毛運動パターン解析と蛍光ビーズの細胞シート上の動態解析を行い一細胞/複数個の細胞集団レベルでの機能の表現型を抽出できたが、多細胞間の繊毛協調運動の確立のための検討は、健常人ドナー由来の細胞シート内で局所的に平面極性因子Vangl1の揃いが確認できた実験結果のみで細胞シート全体での協調運動は、未確認である。(2)に関しては、大阪大学月田研究室で確立された気道繊毛上皮細胞のライブセルイメージング系を用いて繊毛の根元の構造である基底小体と繊毛の動きの向きを規定するBasal Footのそれぞれの蛋白質を蛍光ラベルしたトランスジェニックマウスの初代培養の気道基底上皮細胞から分化誘導した気道繊毛上皮細胞シートに対して超解像顕微鏡を用いてライブセルイメージングを行い、一細胞レベル/複数個の細胞集団レベルでの気道繊毛上皮細胞の多繊毛協調運動の確立過程を解析中である。多繊毛協調運動に内因性に関わる可能性のある因子として微小管・ケラチンは、ライブイメージング実験に蛍光免疫染色評価もあわせて行い、外因性に関わる因子として、Notchシグナルに介入した結果も解析中である。