hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵ランゲルハンス氏島と脂肪組織の微小循環調節に関する研究

出生直後の体重はエタノール投与群で有意に減少し(5.35±0.01g vs. 5,98±0.13g,p<0,05)、血糖がエタノール投与群で有意に低値であった(26±5mg/dl vs. 81±6mg/dl,p<0.001)。膵重量および膵インスリン含量には有意差を認めなかった。9週齢では、体重に有意差はなかったが、エタノール群の膵重量は対照群より有意に減少していた(1.03±0.03g vs. 1.22±0,04g,p<0.001)。経口糖負荷試験で、エタノール群で負荷後30分の血糖が有意に高値であったが(145±2mg/dlvs. 112±6mg/dl p<0.001)、前値、60分、120分値には有意差を認めなかった。ラ氏島容積、ラ氏島血流量、膵血流量、十二指腸血流量は両群問に有意差を認めなかった。インスリン分泌を詳細に検討するため、ラットよりラ氏島を分離し、バッチインキュベーション法にて検討した。エタノール群で3.3mM glucoseにおける基礎分泌が有意に低下していたが(ラ氏島1個あたり2.4±0.4μU/hr vs. 3.6±0.8μU/hr,p<0.05)、16.7mM glucose、10mML-arginine刺激によるインスリン分泌には有意差を認めなかった。一方、ラ氏島インスリン含量はエタノール群で有意に増加していた(692±64μU vs. 542±40μU,p<0.05)。胎児期のエタノール暴露は出生後の膵の発育を障害し、耐糖能を軽度低下させ、インスリン基礎分泌を低下させた。これらの知見は耐糖能障害の発症機序における子宮内胎児環境の重要性を支持する所見であった。Staub-Traugott効果とは健康人にブドウ糖を反復投与すると、2度目に糖を与えた時の血糖上昇は初回投与時に比べ低いことを言う。しかしながら、そのメカニズムは明らかではない。グルコース投与はラ氏島血流量を増加させることが知られているが、Staub-Traugott効果とラ氏島血流量との関係は知られていない。今回、麻酔下正常ラット(n=11)にグルコース刺激を連続して行い、1回目投与と2回目投与時のラ氏島血流量を比較検討した。対照群は非代謝性グルコースの3-0-メチルグルコースを投与した。ブドウ糖静注3分後血糖は1回目259±6mg/dl、2回目293±5mg/dl、対照群は99±3mg/dl,104±3mg/dlで、両群とも有意に上昇した(p<0.0001)。ラ氏島血流量はブドウ糖投与群で1回目15.5±1.7μl/min/mg islet、2回目11.3±1.3μl/min/mg isletで有意に減少したが(p<0.01)、対照群は10.0±0.9μl/min/mg islet,8.4±0.8μl/min/mg isletで有意な変化を認めなかった。膵血流量や十二指腸血流量には両群とも有意な変化を認めなかった。今回血糖はブドウ糖静注直後であるためStaub-Traugott効果は評価できなかった。
DNAメチル化に着目した「エピゲノム記憶」の分子機構と機能的意義の解明

胎仔期乳仔期のマウス肝臓において変化する糖新生関連遺伝子の転写を制御する核内受容体型転写因子であるHNF4αに焦点を当てて、標的遺伝子である糖新生関連遺伝子のHNF4α依存的DNA脱メチル化の分子機構を検討した。乳仔期のマウス肝臓においてHNF4αのDNAメチル化が生後2日齢(D2)に比較して生後16日齢(D16)で低下していることを見出した。標的遺伝子である糖新生関連遺伝子(Pck1、G6pc)の遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化の解析により、E18.5D28にかけてDNA脱メチル化が徐々に亢進していた。更にDNAメチル化の程度と遺伝子発現が逆相関することを確認した。以上により、HNF4αが乳仔期における糖新生関連遺伝子のDNA脱メチル化を制御する可能性が示唆された。今後、肝臓特異的HNF4α欠損マウスを作出し、Pck1とG6pcのDNA脱メチル化におけるHNF4αの機能的意義を解析する予定である。乳仔期のマウス肝臓におけるHNF4α蛋白質複合体に含まれるエピゲノム制御因子を探索した。クロマチン免疫沈降法と質量分析法を組み合わせることにより高メチル化状態であるD2と低メチル化状態のD7の肝臓抽出物を用いてHNF4αと相互作用する蛋白質を網羅的に解析した結果、D2では379、D7では528の蛋白質を同定した。これらのうちD2からD7にかけて増減する3種類のエピゲノム制御因子を同定した。今後、乳仔期から成獣期に至るHNF4α標的遺伝子プロモーター領域におけるエピゲノム制御因子の結合とDNAメチル化状態の経時変化を解析する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1FGF21遺伝子に焦点を当てたエピゲノム記憶の分子機構の解明野生型マウス(C57/B6J)の肝臓におけるFGF21遺伝子のDNAメチル化状態を、バイサルファイトシークエンス法により、胎仔期後期(E14.5)、生後2日(D2)、16日(D16)、4週(4W)、10週(10W)および14週(14W)の時点で検討した。その結果、E14.5からD16までの間に同遺伝子のDNA脱メチル化が進行し、D16までに形成された同遺伝子のDNAメチル化状態は4、10、14Wでは変化せず、乳仔期までに一旦形成された同遺伝子のDNAメチル化状態は成獣期まで維持されていた。同遺伝子のDNA脱メチル化は核内受容体PPARα欠損(ノックアウト)マウスでは認められず、PPARαの人工リガンドであるWy14643を妊娠後期授乳期の母獣マウスに投与すると、産仔マウスの肝臓における同遺伝子のDNA脱メチル化が促進されることが明らかとなった。以上により、マウス肝臓におけるFGF21遺伝子のDNA脱メチル化はPPARα依存性であることが示唆された。成獣期にWy14643をマウスに投与してもFGF21遺伝子のDNA脱メチル化は誘導されず、マウス肝臓における同遺伝子のDNA脱メチル化は乳仔期特異的であることが示唆された。2FGF21遺伝子に焦点を当てたエピゲノム記憶の機能的意義の解明FGF21遺伝子のDNAメチル化状態の差異は、定常状態における遺伝子発現には影響を与えなかったが、成獣期にWy14643の一時的な投与や絶食などでPPARαを活性化すると、同遺伝子のDNA脱メチル化が進んでいるとその反応性の発現が有意に上昇した。以上により、同遺伝子のDNAメチル化状態はPPARα活性化刺激に対する遺伝子発現の応答性を規定していると考えられた。平成28年度は、FGF21遺伝子のDNAメチル化変化を胎仔期から成獣期まで経時的に評価することができ、「エピゲノム記憶遺伝子」としての特徴を明らかにすることができた。更にFGF21遺伝子のDNAメチル化状態の機能的意義も明らかにすることができ、研究計画は順調に進行している。本研究では、マウス胎仔期から乳仔期の肝臓におけるFGF21遺伝子発現のDNAメチル化によるエピゲノム記憶と成獣期における機能的意義を検討した。周産期の母獣にPPARα人工リガンド(Wy)を投与し、産仔(Wy群)と対照群の肝臓におけるFGF21遺伝子のDNAメチル化の経時的変化をバイサルファイトシークエンス法を用いて解析した。成獣期の肝臓におけるFGF21遺伝子発現と血中FGF21濃度を経時的に測定し、高脂肪食負荷における糖脂質代謝に関する表現型を両群において比較した。Wy群は対照群と比較して乳仔期におけるFGF21遺伝子のDNA脱メチル化促進が認められ、DNAメチル化状態は成獣期まで記憶・維持された(エピゲノム記憶)。PPARα欠損マウスでは成獣期まで一貫してDNA脱メチル化は生じなかったが、成獣期においてFGF21遺伝子発現と血中濃度に両群間で有意差は認められなかった。Wy単回投与や絶食によるPPARα活性化状態では、Wy群でFGF21遺伝子発現と血中濃度の有意な増加が認められた。興味深いことに、高脂肪食負荷においてもWy群と対照群のDNAメチル化状態の差異は維持されており、DNA脱メチル化が促進しているWy群では対照群と比較して、FGF21遺伝子発現の増加と血中FGF21濃度の有意な上昇が認められた。

Wy群の摂食量は対照群と有意な差はないものの、体重減少と寒冷刺激における熱産生、白色脂肪組織量の低下とともに脂肪分解に関与する遺伝子群の発現上昇が認められた。これらの代謝表現型はFGF21欠損マウスでは有意にキャンセルされていた。以上により、乳仔期までに確立したFGF21遺伝子のDNAメチル化状態がエピゲノム記憶され、成獣期における遺伝子発現応答性を規定すること、これにより肝臓における産生が亢進したFGF21が高脂肪食誘導性肥満の改善に関連することが示唆された。胎仔期乳仔期のマウス肝臓において変化する糖新生関連遺伝子の転写を制御する核内受容体型転写因子であるHNF4αに焦点を当てて、標的遺伝子である糖新生関連遺伝子のHNF4α依存的DNA脱メチル化の分子機構を検討した。乳仔期のマウス肝臓においてHNF4αのDNAメチル化が生後2日齢(D2)に比較して生後16日齢(D16)で低下していることを見出した。標的遺伝子である糖新生関連遺伝子(Pck1、G6pc)の遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化の解析により、E18.5D28にかけてDNA脱メチル化が徐々に亢進していた。更にDNAメチル化の程度と遺伝子発現が逆相関することを確認した。以上により、HNF4αが乳仔期における糖新生関連遺伝子のDNA脱メチル化を制御する可能性が示唆された。今後、肝臓特異的HNF4α欠損マウスを作出し、Pck1とG6pcのDNA脱メチル化におけるHNF4αの機能的意義を解析する予定である。乳仔期のマウス肝臓におけるHNF4α蛋白質複合体に含まれるエピゲノム制御因子を探索した。クロマチン免疫沈降法と質量分析法を組み合わせることにより高メチル化状態であるD2と低メチル化状態のD7の肝臓抽出物を用いてHNF4αと相互作用する蛋白質を網羅的に解析した結果、D2では379、D7では528の蛋白質を同定した。これらのうちD2からD7にかけて増減する3種類のエピゲノム制御因子を同定した。今後、乳仔期から成獣期に至るHNF4α標的遺伝子プロモーター領域におけるエピゲノム制御因子の結合とDNAメチル化状態の経時変化を解析する予定である。1FGF21遺伝子に焦点を当てたエピゲノム記憶の分子機構の解明平成29年度は、免疫クロマチン沈降法(ChIPアッセイ法)により、PPARαやRXRαなどの転写因子、PPARγCoactivator-1α(PGC1α)などの転写共役因子、ten eleven translocation(TET)やmethylated DNA-bindingdomain protein(MBD)、thymine DNA glycosylase(TDG)などのDNA脱メチル化関連因子、DNA methyltransferase(Dnmt)などのDNAメチル化酵素がFGF21遺伝子のプロモーター領域に存在するPPARα結合配列あるいは近傍にどのようにリクルートされるのかを経時的に検討する。これらのDNAメチル化関連蛋白質がPPARαに結合して塩基配列特異的にリクルートされるのか否かを検討する。抗ヒストン抗体を用いてヒストン修飾を経時的に検討する。以上により、胎仔期乳仔期のマウス肝臓においてPPARα依存的に誘導されるDNA脱メチル化と成獣期までエピゲノム記憶される分子機構を明らかにする。2FGF21遺伝子に焦点を当てたエピゲノム記憶の機能的意義の解明前年度の検討により、FGF21遺伝子のDNAメチル化状態は、一時的なPPARα活性化刺激に対する遺伝子発現の応答性を規定していると考えられた。高脂肪食負荷は長期にかつ持続的にPPARαを活性化することが知られている。
軟骨生体組織内マクロ輸送現象の流体力学モデルの構築

血管が存在しない軟骨組織を対象として,生体組織における組織レベルのマクロスケールなマクロな輸送現象輸送現象に関して研究を行った.軟骨組織内には血管細胞が欠如しているため,組織内の輸送現象は主に拡散・浸透によるものであると考えられる.本研究では分子量の異なる蛍光マーカーを培地に混入し,牛関節軟骨より切り出した軟骨微小組織切片を一定期間培養し,蛍光マーカーが拡散した軟骨組織の,連続凍結切片の蛍光顕微鏡像に画像処理を施し,蛍光マーカー空間分布を定量化することにより,細胞組織内への輸送現象を観察した.その結果,以下の知見を得た.1.軟骨組織内の物質輸送は,組織の幾何学的構造,生物理学的特徴の異方性により大きく影響を受ける.軟骨組織の加重方向に輸送されるマーカー量は,加重方向の直交方向に輸送されるマーカー量に卓越している.特に軟骨組織表層部よりのマーカーの浸入が顕著であることが観察された.2.分子量の異なるマーカーを用いることにより,拡散速度および拡散量に大きな違いが観察された.特に,分子量500kD程度のマーカーの場合には,組織内部への侵入がほとんど観察されなかった.3.分子量の等しいFITC-dextranとRITC-dextranをマーカーとして用い,12時間培養を行った結果,拡散様式に大きな違いが観察された.FITCは負に荷電され,RITCは中性であることが,電気泳動を用いて確認されたことより,軟骨組織の荷電に大きく影響を受けたものであると考察される.血管が存在しない軟骨組織を対象として,生体組織における組織レベルのマクロスケールなマクロな輸送現象輸送現象に関して研究を行った.軟骨組織内には血管細胞が欠如しているため,組織内の輸送現象は主に拡散・浸透によるものであると考えられる.本研究では分子量の異なる蛍光マーカーを培地に混入し,牛関節軟骨より切り出した軟骨微小組織切片を一定期間培養し,蛍光マーカーが拡散した軟骨組織の,連続凍結切片の蛍光顕微鏡像に画像処理を施し,蛍光マーカー空間分布を定量化することにより,細胞組織内への輸送現象を観察した.その結果,以下の知見を得た.1.軟骨組織内の物質輸送は,組織の幾何学的構造,生物理学的特徴の異方性により大きく影響を受ける.軟骨組織の加重方向に輸送されるマーカー量は,加重方向の直交方向に輸送されるマーカー量に卓越している.特に軟骨組織表層部よりのマーカーの浸入が顕著であることが観察された.2.分子量の異なるマーカーを用いることにより,拡散速度および拡散量に大きな違いが観察された.特に,分子量500kD程度のマーカーの場合には,組織内部への侵入がほとんど観察されなかった.3.分子量の等しいFITC-dextranとRITC-dextranをマーカーとして用い,12時間培養を行った結果,拡散様式に大きな違いが観察された.FITCは負に荷電され,RITCは中性であることが,電気泳動を用いて確認されたことより,軟骨組織の荷電に大きく影響を受けたものであると考察される.
相互排除性を持つ高密度空間配置の統計モデルの研究とその環境科学への応用

(1)空間統計学のモデルとして重要な高密度排反球系のモデルをハードコアポテンシャルを持つギブス点過程として構成するという研究課題に対し,次のような重要な結果を得た.「こうしたギブス点過程の密度は極限で,空間の最密充填密度に収束する.」これは,ハードコアポテンシャルを持つギブス点過程により可能な任意の密度を持つ高密度非反球系のモデルが得られることを示す.更に,そうした高密度非反球系のギブス点過程モデルを実際に計算機シミュレーションする方法として,シミュレーテッド・テンパリング法が有利なことを示す計算機シミュレーションを行った.研究成果はテクニカルレポートにまとめられ,統計誌Ann. Inst. Statist. Math.に投稿中で,現在査読結果を基に改定中である.(2)ギブス点過程の基本パラメータを統計的に推定する手法である「最大擬似尤度推定量」に関する理論的性質として,その一致性と漸近正規性を証明した.この結果はドイツの数学しMath. Nachr.に掲載された.(3)日本では未だ知られることの少ない空間統計学の普及を目指し,日本で最初の空間統計学の解説書を執筆中である.この本には空間統計学全般に渡る解説とともに,研究課題の基礎となるギブス点過程の基本的事実及び,その計算機シミュレーション法も解説されている.この本は共立出版社から平成12年前半の出版を予定している.(1)空間統計学のモデルとして重要な高密度排反球系のモデルをハードコアポテンシャルを持つギブス点過程として構成するという研究課題に対し,次のような重要な結果を得た.「こうしたギブス点過程の密度は極限で,空間の最密充填密度に収束する.」これは,ハードコアポテンシャルを持つギブス点過程により可能な任意の密度を持つ高密度非反球系のモデルが得られることを示す.更に,そうした高密度非反球系のギブス点過程モデルを実際に計算機シミュレーションする方法として,シミュレーテッド・テンパリング法が有利なことを示す計算機シミュレーションを行った.研究成果はテクニカルレポートにまとめられ,統計誌Ann. Inst. Statist. Math.に投稿中で,現在査読結果を基に改定中である.(2)ギブス点過程の基本パラメータを統計的に推定する手法である「最大擬似尤度推定量」に関する理論的性質として,その一致性と漸近正規性を証明した.この結果はドイツの数学しMath. Nachr.に掲載された.(3)日本では未だ知られることの少ない空間統計学の普及を目指し,日本で最初の空間統計学の解説書を執筆中である.この本には空間統計学全般に渡る解説とともに,研究課題の基礎となるギブス点過程の基本的事実及び,その計算機シミュレーション法も解説されている.この本は共立出版社から平成12年前半の出版を予定している.今年度の成果は既に二編の雑誌論文に掲載予定である。理論上及び実際上の重要性を持つ高密度の点過程をギブス点過程を用いて構成するという課題に対し、先ず実際のギブス点過程のパラメータを統計的に推定する手段として疑似最尤推定量が考えらる。疑似最尤推定量は数値的に計算が容易であるという利点を持つが、その理論的研究はあまり進んでいない。今年度の研究から疑似最尤推定量が漸近的に一致性を持つことと、スチューデント化されたものが漸近的に正規性を持つという統計的に基本的な性質を持つことが証明された。さらにこの事実はギブス点過程がマークを持つ場合に、その存在定理を証明した上で拡張することに成功した。この事実は実際のデータを高密度点過程でモデル化する際に基本的重要性を持つ。又高密度ギブス点過程の強度に関する物理的にも新しい知見となる定性的な性質の証明が完成しており、それを基にデンマークとドイツの共同研究者四名と共に大規模なシミュレーション実験が行われた。この実験により既に膨大な数値実験が行われている排反円盤系の高密度での振る舞いについて、空間統計学の見地から興味ある事実がまとめられつつある。この結果は現在論文にまとめられつつあり、来年度にも投稿される予定になっている。又、関連して道路上の高密度の自動車走行系のシミュレーションをギブス点過程モデルで行ない現実の自動車交通に見られる特徴的な性質を数値的に再現することができた。この方面の研究は今後興味あるテーマとなる可能性がある。(1)空間統計学のモデルとして重要な高密度排反球系のモデルをハードコアポテンシャルを持つギブス点過程として構成するという研究課題に対し、次のような重要な結果を得た。「こうしたギブス点過程の密度は極限で、空間の最密充填密度に収束する。」これは、ハードコアポテンシャルを持つギブス点過程により可能な任意の密度を持つ高密度排反球系のモデルが得られることを示す。更に、そうした高密度排反球系のギブス点過程モデルを実際に計算機シミュレーションする方法として、シミュレーテッド・テンパリング法が有効なことを示す計算機シミュレーションを行った。研究成果はテクニカルレポートにまとめられ、統計誌Ann.Inst.Statist.Math.に投稿中で、現在査読結果を基に改訂中である。(2)ギブス点過程の基本パラメータを統計的に推定する手法である「最大疑似尤度推定量」に関する理論的性質として、その一致性と漸近正規性を証明した。この結果はドイツの数学誌Math.Nachr.に掲載された。(3)日本では未だ知られることの少ない空間統計学の普及を目指し、日本で最初の空間統計学の解説書を執筆中である。

この本には空間統計学全般に渡る解説とともに、研究課題の基礎となるギブス点過程の基本的事実及び、その計算機シミュレーション法も解説されている。この本は共立出版社から平成12年前半の出版を予定している。
3次元フォトスピニック結晶の作製と評価

スピンを制御したフォトニック結晶(フォトスピニック結晶)の作製と評価を目的として、(1)電子ピームリソグラフィーとドライエッチングおよびプラズマCVD装置による半導体ピラー埋め込み構造の作製、(2)陽極化成によるハニカム孔の作製、(3)分子線エピタキシー(MBE)法による半導体量子ドットの作製、(4)MBE法による磁性体積層構造の作製を行った。(1)に関しては、条件の最適化によってアスペクト比7程度のGaAsのピラー構造の作製と、SiO_2、による埋め込み構造の作製に成功した。また、試料張り合わせ装置の構築を行った。(2)に関しては、Wランプの照射下、アンモニア溶液中でGaAsを磁界を印加しながら陽極酸化すると、サイズ(約200nm)のそろったハニカム孔が形成され、電子ビームリソグラフィーを併用すると高規則化が図られることが分かった。(3)に関しては、サイズのそろったハニカム孔を有するGaAs基板を用いることで、InAs量子ドットのサイズのゆらぎを改善することに成功した。また、FIBで加工した基板上には、ハニカム状の穴を埋めるようにドットが形成されることが分かった。(4)に関しては、V溝を有するGaAs基板の斜面上にMnAs/GaAs積層構造をMBE成長し磁気特性を評価した結果、ステップ状の磁化特性が得られることが分かった。これらの結果は、高品質なフォトスピニック結晶を作製する際の中心的な基盤技術となるものである。スピンを制御したフォトニック結晶(フォトスピニック結晶)の作製を目的として、(1)電子ビームリソグラフィーとドライエッチングによる半導体ピラー構造の作製、(2)陽極化成によるハニカム孔の作製、(3)分子線エピタキシー(MBE)法による半導体量子ドットの作製、(4)BE方による磁性体細線構造の作製と、(5)ブラズマCVD装置の試作・立ち上げを行った。(1)に関しては、条件の最適化によって直径200nm、ピッチ500nm、アスペクト比5程度のGaAsのピラー構造の作製に成功した。(2)に関しては、Wランプの照射下、アンモニア溶液中でGaAsを陽極化成すると、サイズ(約200nm)のそろったハニカム孔が形成されることが分かった。また、化成時に磁界を印加することでサイズのゆらぎがより一層改善されることが分かった。(4)に関しては、V溝を有するGaAs基板の片側の斜面にのみMnAsをMBE成長し磁気特性を評価した結果、磁化容易軸が面内でc軸が基板表面にほぼ垂直であることが分かった。スピンを制御したフォトニック結晶(フォトスピニック結晶)の作製と評価を目的として、(1)電子ビームリソグラフィーとドライエッチングおよびプラズマCVD装置による半導体ピラー埋め込み構造の作製、(2)陽極化成によるハニカム孔の作製、(3)分子線エピタキシー(MBE)法による半導体量子ドットの作製、(4)MBE法による磁性体細線構造の作製と、(5)試料位置合わせ装置の試作・立ち上げを行った。(1)に関しては、条件の最適化によって直径160nm、ピッチ420nm、アスペクト比5程度のGaAsのピラー構造の作製と、SiO_2による埋め込み構造の作製に成功した。(2)に関しては、Wランプの照射下、アンモニア溶液中でGaAsを磁界を印加しながら陽極酸化すると、サイズ(約200nm)のそろったハニカム孔が形成されることが分かった。しかし、現状ではアスペクト比は1であった。また、FIBで加工した基板上には、穴を埋めるようにドットが形成されることが分かった。

(4)に関しては、V溝を有するGaAs基板の斜面上にMnAs/GaAs積層構造をMBE成長し磁気特性を評価した結果、ステップ状のヒステリシスループが得られることが分かった。これらの結果は、高品質なフォトスピニック結晶を作製する際の中心的な基盤技術となるものである。スピンを制御したフォトニック結晶(フォトスピニック結晶)の作製と評価を目的として,(1)電子ビームリソグラフィーとドライエッチングおよびプラズマCVD装置による半導体ピラー埋め込み構造の作製、(2)陽極化成によるハニカム孔の作製、(3)分子線エピタキシー(MBE)法による半導体量子ドットの作製、(4)MBE法による磁性体積層構造の作製を行った。(1)に関しては、条件の最適化によってアスペクト比7程度のGaAsのピラー構造の作製と、SiO_2による埋め込み構造の作製に成功した。(2)に関しては、Wランプの照射下、アンモニア溶液中でGaAsを磁界を印加しながら陽極酸化すると、サイズ(約200nm)のそろったハニカム孔が形成され、電子ビームリソグラフィーを併用すると高規則化が図られることが分かった。(3)に関しては、サイズのそろったハニカム孔を有するGaAs基板を用いることで、InAs量子ドットのサイズのゆらぎを改善することに成功した。また、FIBで加工した基板上には、穴を埋めるようにドットが形成されることが分かった。(4)に関しては、V溝を有するGaAs基板の斜面上にMnAs/GaAs積層構造をMBE成長し磁気特性を評価した結果、ステップ状の磁化特性が得られることが分かった。
ニトロセルロースを用いた新しい血液型判定法

I)ニトロセルロース膜に採取した指紋から混合凝集反応法又は, ABC法を用いてABO式血液型判定を行なった.1.混合凝集反応法で行なった結果,セロテープを用いる方法に比較し,簡便に操作でき,正確に型判定することが可能であった.2.ABC法で行なった結果,一次抗体を希釈して用いると,非特異反応もほとんど認められず,混合凝集反応法により特異性が高いと考えられる. II)高度に希釈した血液の型物質を,効率良くニトロセルロースビーズに吸着させ, ABO式血液型を判定することが可能かどうか検討した.希釈溶血した血液を吸着させたニトロセルロースビーズを用いて,混合凝集反応法を解離試験法で型判定を行なったところ,両方法ともに型判定可能であったが,解離試験法の方が良好な結果が得られた.次にこの方法を用いて,吸着時間,サンプル量,吸着温度などの諸条件を検討した.その結果,希釈血液10mlを25°C, 1時間吸着させ,解離試験法にて型判定を行なうのが最もよいと考えられ,この条件で検査すると10万倍に希釈した血液からでも正確な判定が可能であることが判明した.ニトロセルロースビーズにABH抗原を固定する本方法は,抽出,精製,濃縮などの操作なく,効率よく血液型物質を捕集でき,解離試験法を組み合せれば,ごく微量の血液からでもABO式血液型判定可能であり,解離試験中,一部型物質が溶出して判定困難となることもなく,鋭敏度も十分であると考えられる.これら,ニトロセルロース膜及びビーズを用いる新しい方法は,今後実際面へ広く応用されるこが充分に期待されると思われる.I)ニトロセルロース膜に採取した指紋から混合凝集反応法又は, ABC法を用いてABO式血液型判定を行なった.1.混合凝集反応法で行なった結果,セロテープを用いる方法に比較し,簡便に操作でき,正確に型判定することが可能であった.2.ABC法で行なった結果,一次抗体を希釈して用いると,非特異反応もほとんど認められず,混合凝集反応法により特異性が高いと考えられる. II)高度に希釈した血液の型物質を,効率良くニトロセルロースビーズに吸着させ, ABO式血液型を判定することが可能かどうか検討した.希釈溶血した血液を吸着させたニトロセルロースビーズを用いて,混合凝集反応法を解離試験法で型判定を行なったところ,両方法ともに型判定可能であったが,解離試験法の方が良好な結果が得られた.次にこの方法を用いて,吸着時間,サンプル量,吸着温度などの諸条件を検討した.その結果,希釈血液10mlを25°C, 1時間吸着させ,解離試験法にて型判定を行なうのが最もよいと考えられ,この条件で検査すると10万倍に希釈した血液からでも正確な判定が可能であることが判明した.ニトロセルロースビーズにABH抗原を固定する本方法は,抽出,精製,濃縮などの操作なく,効率よく血液型物質を捕集でき,解離試験法を組み合せれば,ごく微量の血液からでもABO式血液型判定可能であり,解離試験中,一部型物質が溶出して判定困難となることもなく,鋭敏度も十分であると考えられる.これら,ニトロセルロース膜及びビーズを用いる新しい方法は,今後実際面へ広く応用されるこが充分に期待されると思われる.1.ニトロセルロース膜の表面に指頭を軽くあて、指表面の分泌物を採取したものと、スライドガラスに指紋を押捺した後、ニトロセルロース膜に転写したものについて、混合凝集反応法,ABC法を用いてABO式血液型判定を行った。1)混合凝集反応法:抗A血清を用いた場合,AまたはAB型の人の指紋には血球の付着が認められ、BまたはO型の人の指紋には認められなかった。抗B血清を使用した場合,BまたはAB型の人の指紋には血球の付着が認められ、AまたはO型の人の指紋には認められなかった。抗Hレクチンを用いた場合,A,B,O,AB型の人の指紋に血球の付着が認められた。2)ABC法:一次抗体として抗A血清,抗B血清を用いて行った。一次抗体は20倍,40倍,80倍,100倍に希釈し、使用濃度について検討した。二次抗体としてビオチン化アフィニティ精製抗ウサギあるいは抗ヤギIgG血清を、さらにアビジン・ビオチン・ペルオキシダーゼ複合体を順次作用させ、3.3′ジアミノベンジディンで発色させた。その結果、希釈倍率40倍以上の抗A血清を用いた時,AまたはAB型の人の指紋に特異的な発色を認め、BおよびO型の人の指紋には発色を認めなかった。同様に希釈倍率40倍以上の抗B血清を用いた時,BまたはAB型の人の指紋に特異的な発色を認め、AおよびO型の人の指紋には発色を認めなかった。2.ニトロセルローズビーズに希釈した血液中の型物質を吸着させ、混合凝集反応法,解離試験法にて型判定を行った。1)混合凝集反応法:陽性を示したビーズの表面に血球の付着が認められ、陰性のものには血球の付着が認められなかった。2)解離試験法:陽性のものには顕著な血球の凝集が認められ、陰性のものには認められなかった。又、ビーズに直接感作された抗体は、55°Cの熱を加えても、解離してくることはなかった。
ダーモスコピー画像を用いた皮膚腫瘍スクリーニングシステムの構築

皮膚がんは、社会の高齢化に伴い、近年急速に増加しているがんのひとつである。がんの進行は、生命に関わるだけでなく、オプジーボを代表とする超高額な抗がん剤による医療経済の圧迫にもつながっている。そこで、皮膚の写真から皮膚がんを簡単に発見できるような診断補助システムができないかと考えた。がんの進行がないにうちに専門医へ受診を促すことが可能となれば、生命予後、医療費の問題解決に大きく寄与できる。具体的には、皮膚科医の用いる特殊な拡大鏡であるダーモスコピーと呼ばれる道具で拡大した皮膚の写真から、特に色に注目した画像解析を実施し、皮膚がんをみわける様な診断機器の実用化に向けた研究を進める。
高製品関与型バラエティ・シーキングの理論枠組みの精緻化に向けて

本研究では、高製品関与型バラエティ・シーキングを体系的に捉えるため、その理論枠組みを構築し、その精緻化を図ることである。本研究の研究成果として、探索行動としての高製品関与型バラエティ・シーキングの理論的枠組みが示された。探索行動としてバラエティ・シーキングを捉えることは、従来のブランド・スイッチング(購買)のみならず、継続的情報探索(ongoing search)との関係の中で捉える必要性が提示された。本研究の目的は、特定の製品カテゴリーに対する興味関心が高い状態(高製品関与状態)で生起する消費者のバラエティ・シーキング(多様性追求)を体系的に捉えるため、その理論枠組みを構築し、その精緻化を図ることである。その背景には、先行研究におけるバラエティ・シーキングは、ブランド・スイッチングといった目に見える顕在的行動としてみなされてきた点が挙げられる(e.g. McAlister and Pessemier 1982)。しかし、研究の発端となった心理学の探索行動とその動機づけに関わる研究を踏まえると、バラエティ・シーキングは探索行動の1つであり、認知的な行動、内的あるいは心的プロセスである点が見過ごされてきた。そのため、バラエティ・シーキングを探索行動として捉えなおすことで、消費者が製品カテゴリーにおいて多様性を追求するというバラエティ・シーキング本来の行動あるいは現象をより体系的に捉えることができるとの認識に至った。以上の問題意識に基づいて、本年度の計画は、先行研究についての文献研究を中心としつつ、適宜、探索行動としてのバラエティ・シーキングを捉えるためにWeb調査実験システムを用いてバラエティ・シーキングと情報探索の関係の把握、非食品を対象とした探索行動としての高製品関与型バラエティ・シーキングの実態の把握を行うことであった。文献研究においては、関与概念に関する研究において、製品関与や個人的(自己)関連性は消費者と製品の繋がりを意味する非常に重要な概念であり、本研究において高製品関与型バラエティ・シーキングの理論枠組みの精緻化を図るうえで、重要な概念であることが明らかとなった。本年度は主として、具体的な研究目的の1つであるバラエティ・シーキングを製品に対する高関与行動として捉えなおすことを目的として、消費者行動研究で蓄積されている関与研究のレビューを行った。その際、関与研究において高関与行動については体系化がなされておらず、オピニオンリーダーや熱狂者、市場の達人(market maven)といった高関与者の行動の規定要因の1つとして製品に対する永続的関与が挙げられていることがわかった。これらの高関与行動の1つが、製品情報の継続的な情報探索である。消費者の高い関与を喚起する要因は、消費者と製品との間の自己関連性であり、これらは自己と製品に対する知識の保有を前提とするため、購買や使用経験などを通して形成された製品情報が自己概念と結びつくことで製品に対する自己関連性が芽生え、その結果、断続的ではあるが持続的そして長期的に製品関与が喚起されることで、情報探索ないし高製品関与型バラエティ・シーキングが行われる可能性がある。また、関与研究をレビューする中で、関与概念の概念規定における研究者間での不一致、それに伴う尺度の問題が根強く残っていることがわかったため、製品関与の適切な測定を行うべく、予定していた調査の1つを2016年度に執り行うこととした。また、現在は、レジャーや観光あるいはワイン消費に関わる研究において関与概念が適用され、高関与行動に関する研究が蓄積されていることがわかった。以上を踏まえて、関与研究の知見を組み込みながら高製品関与型バラエティ・シーキングを捉える理論枠組みを精緻化するため、実証研究を積極的に実施していく。協力頂ける小売企業の目処が立たず、ID付きPOSデータと質問紙調査のデータを紐付けした上で、高製品関与型バラエティ・シーキングの存在ならびにその実態を実際の購買データから把握することが出来なかった。また、関与尺度の再確認のために時間を要したためである。本研究の目的は、特定の製品カテゴリーに対する興味関心が高い状態(高製品関与状態)で生起する消費者のバラエティ・シーキング(多様性追求)を体系的に捉えるため、その探索行動としてのバラエティ・シーキングの理論枠組みを構築し、その精緻化を図ることである。今年度は、昨年度までの先行研究レビューを踏まえ、小売企業による協力の下、小売企業が保有するパネルに対する質問調査を実施し、加えて、実際の購買データ(ID-POSデータ)を紐付けた上で高製品関与型バラエティ・シーキングを行う消費者の存在の確認を行った。その結果として、本研究が想定する高製品関与型バラエティ・シーキングを行う消費者の存在が確認され、先行研究が想定する低製品関与型バラエティ・シーキングを行う消費者よりも人数が多い可能性があることがわかった。加えて、関与度とバラエティ・シーキング傾向をそれぞれ高中低の3水準の9セグメントに分けた中で、高製品関与型バラエティ・シーキングを行う消費者群が、最も購買金額や購買数量、購買種類が多いことがわかった。また、先行研究が想定してきたバラエティ・シーキングは、消極的な理由によるブランド・スイッチングが前提となっていたが、高製品関与型バラエティ・シーキングを行う消費者においては積極的な理由によるブランド・スイッチングが行われている可能性があることがわかった。以上より、先行研究では取り上げられてこなかった高製品関与型バラエティ・シーキングについてその動機や個人特性の解明に加え、製品特性を明らかにしていくことで、メーカーや小売企業において、製品カテゴリーの売り上げ増や品揃え戦略に関して少なからず寄与するものと考えられる。主要な理由として、調査協力企業の開拓および協力体制の確立などが遅れたため、当初計画の遅延や変更が生じた。

また、研究を進めていく中で、製品カテゴリーの特性(製品特性)についても、探索行動に関わる研究、バラエティ・シーキング研究からその要因を整理し、複数の製品カテゴリーにおける実際の購買データからも確認をしていく必要性が生じた。この点に関しては、広く、製品カテゴリーやその中のサブカテゴリーを含めて、外的要因(例えば、製品特性、品揃えの幅や深さ、嗜好性の程度など)に関して整理する必要がある。本研究「高製品関与型バラエティ・シーキングの理論枠組みの精緻化に向けて」の目的は、特定の製品カテゴリーに対する興味関心が高い状態(高製品関与状態)で生起する消費者のバラエティ・シーキング(多様性追求)を体系的に捉えるため、その理論枠組みを構築し、その精緻化を図ることである。今年度は、昨年度までに行った先行研究レビュー、購買データ(ID-POSデータ)と質問調査データを紐付けたデータの分析結果を踏まえ、探索行動としてのバラエティ・シーキングの包括的モデルの導出を行った。探索行動そのものは高関与行動であり、探索行動としてバラエティ・シーキングを再規定するとバラエティ・シーキングは高関与行動とみなせる。本研究が高製品関与型バラエティ・シーキングと呼ぶ探索行動としてのバラエティ・シーキングを捉えることは、複数ブランドの購買をバラエティ・シーキングとみなしてきた先行研究に対し、消費者の心的側面(バラエティ動因など)を踏まえる必要があることを提示する。この点は、ブランド・ロイヤルティを行動面のみならず態度面からも捉える必要性があることと同じ構図である。加えて、探索行動としてバラエティ・シーキングを捉えることは、従来のブランド・スイッチング(購買)のみならず、継続的情報探索(ongoing search)との関係の中で捉える必要性が提示された。消費者の探索行動の顕在的行動は、ブランド・スイッチングなどを含む購買のみならず情報探索も含まれ、そして、両者が密接に関連しているためである。このように本研究はバラエティ・シーキング研究に新たな視点を提供し、高製品関与型バラエティ・シーキング、すなわち、探索行動としてのバラエティ・シーキングを捉えるための理論枠組みを提示している。本研究では、高製品関与型バラエティ・シーキングを体系的に捉えるため、その理論枠組みを構築し、その精緻化を図ることである。本研究の研究成果として、探索行動としての高製品関与型バラエティ・シーキングの理論的枠組みが示された。探索行動としてバラエティ・シーキングを捉えることは、従来のブランド・スイッチング(購買)のみならず、継続的情報探索(ongoing search)との関係の中で捉える必要性が提示された。当初の計画では平成26年度中に、文献研究を中心にしつつ、適宜、1.Web調査実験システムを用いてバラエティ・シーキングと情報探索の関係の把握、2.非食品を対象とした探索行動としての高製品関与型バラエティ・シーキングの実態の把握を行うことであった。文献研究についてはおおむね順調であるが、調査に関しては、いずれもH27年度に実施することとなった。
相同モデルを用いた骨盤骨形態の三次元解析による計測学的年齢・性別推定法の開発

白骨の性別・年齢推定などの個人識別は法医学における重要課題の一つであり,また考古学や人類学でも重要な意味を持つ。従来骨盤骨の各部位を計測し,性別・年齢を判定するという方法が多く提唱されているが,非計測学的方法(形態の観察による判定法)に比して必ずしも良い成績を収めていない。これを克服するために,3次元計測に基づく骨盤骨形状データを取得し,解析する。CT画像から再構成した骨盤骨3次元像を相同モデル(それぞれ同一点数,同一位相からなる多角形の集合体により形状を表現した像)化して,点群データを得て,3次元的に比較・検討することでそれぞれの特徴を抽出し,精度の高い性別・年齢推定法の開発を目指す。
線形及び非線形波動の散乱と逆問題

本研究組織はMaxwell方程式、Schr" odinger方程式等の物理学における基礎方程式を中心に種々の波動現象を研究対象とした。本研究の中心課題である散乱理論や逆問題は解析学の発展という数学の課題と共に、応用分野への貢献も重要な課題である。[1]時空両変数に依存する係数を伴う波動方程式の外部領域での散乱問題を重み付きエネルギー評価を用いて考察した。[2]振動型の遠距離ポテンシャルを伴うSchr"odinger作用素のスペクトルを考察した。一般固有関数のRellich型の評価を得て、それを用いることにより極限吸収の原理を証明している。[3]波動方程式の解のエネルギー・減衰について、一般の外部領域で摩擦項が無限遠方でのみ有効に働く場合を考察した。この論文は中尾愼宏との挙動研究で、減衰条件の一般的な基準を与えた。[4]ナノスゲールの工学(固体物理や電子工学),や情報伝達の諸分野で重要な、グラフ上のSchr"odinger作用素散乱逆問題を論じている。これはウクライナの著名な研究者V.マルチェンコ及びロシアの研究者I.トルシンとの共同研究で、ここではコンパクト部分を含む最も簡単な場合を扱っているが、より一般のグラフの場合に今後の研究の進展が期待される。[5]時間依存ポテンシャルを伴うSchr"odinger方程式に対する散乱問題を論じている。[6]変数係数の波動方程式は一般に解のエネルギーが保存されないが、一定の条件の基で散乱作用素を構成し、さらに固定エネルギーレベルでの散乱振幅から係数の再構成の可能性とそのプロセスを与えている。以上は研究代表者の研究成果の概要であるが、協力者達もそれぞれ成果を得ている。列記すれば、解析的半群の生成作用素の時間依存摂動、平均曲率がOでない部分多様体の特徴付け、局所的な熱源をもつ半線形熱方程式の解の爆発、摩擦項を伴う波動方程式の解の挙動を作用素のスペクトルから分類しようという試み、など本研究組織はMaxwell方程式、Schr" odinger方程式等の物理学における基礎方程式を中心に種々の波動現象を研究対象とした。列記すれば、解析的半群の生成作用素の時間依存摂動、平均曲率がOでない部分多様体の特徴付け、局所的な熱源をもつ半線形熱方程式の解の爆発、摩擦項を伴う波動方程式の解の挙動を作用素のスペクトルから分類しようという試み、など今年度は3年間の研究の初年度であるため,研究代表者の研究成果についてのみ報告する.代表者は海外共同研究者イゴートルーシンとともに「数理物理の微分方程式」(培風館)という本を書いたが,その第4章でSturm-Liouville逆スペクトル問題についての解説を試みた.そのなかで逆問題の一意性に対する証明を改良し,我々の共同研究に役立つ結果を得ている.共同研究のテーマはグラフ上のSturm-Liouville逆問題である.現在,この問題に対する研究が進展している.代表者は代表者の研究室に属す大学院生と時間に依存し,エネルギー保存則の期待できない作用素,例えば時間に依存する摩擦項を伴う波動方程式などの発展方程式系の散乱理論の研究に取り組んでいる.これは一定の成果を得ており,論文として発表予定である.代表者は内山淳(京都工繊大)と長い間oscillating longrange potennshalを伴うSchr"odinger作用素のスペクトル散乱問題に取り組んできたが,最近,以前の結果を統一的に扱える結果がまとまり,投稿論文を作成している.非自己共役な波動方程式の逆散乱問題に関する結果もまとまっており,投稿論文を作成中である.これは摩擦項とともにポテンシャルも伴う波動方程式に関する問題である.散乱核の表示を得ることが第1の問題である.次に,それを基に逆散乱問題を解き,2つの固定したエネルギーレベルの散乱核から摩擦項とポテンシャルを同時に再構成する.これらの関数が指数減水するという条件のもとで,この問題の解答を得ている.本年は研究課題の最終年度ではないので,研究代表者の研究実績について報告する.[1]は数理物理にあらわれる多くの(常及び偏)微分方程式を扱った図書で,海外共同研究者I.トルシンとの共著である.

最終章でスツルム-リュウビル作用素の逆スペクトル問題をていねいに解説したが,これは日本語の著書では初めての試みで,今後この分野の研究に対する数少ない入門書と期待される.[2]は波動方程式の外部境界値問題の研究である.中尾愼宏との共同研究で,任意のコンパクトな傷害物の外部での波のエネルギーが,遠方で線形に近い摩擦項ももとで,時間と共に減衰することを示している.外部問題での結果はこれまで知られていなかった.エネルギー減衰に関する1つの目安を与えるものである.[3]は長年研究対象にしてきた振動型遠距離ポテンシャルを伴うシュレヂンガー作用素のスペクトルに関する研究である.この作用素の短距離型摂動に対して極限吸収の原理を明快な手法で証明した.この手法は内山淳と共同研究を進めている遠距離型の摂動についても応用可能と思われる.[4]はI.トルシン及びウクライナ科学アカデミーのV.マルチェンコとの共同研究で,グラフ上のシュレヂンガー作用素に対して,その固有値,重み数,散乱行列からポテンシャルを一意に決定しようという,所謂,スペクトル・散乱逆問題を考察している.この分野の研究は数多くあるが,ゲルフアント・レヴィタン・マルチェンコの変換作用素を経由する自然な手法はまだ成功しておらず,この論文はその第一歩である.[5]その他に時間依存を含む変数係数の波動方程式やシュレヂンガー方程式の散乱問題(逆問題を含む)について,最近納得できる結果を得ることができた.論文としてまとめているところである.J.Math.Anal.Appl.の論文は九州大学の中尾愼宏との共同研究である.任意のコンパクトな障害物の外部でのエネルギーが,遠方で線形に近い摩擦項のもとで,時間とともに減衰することを示している.外部領域の波の減衰について1つの目安を与える結果である.Tsukuba J.Math.の論文は時間に依存する低階項を伴う波動方程式に対して散乱作用素を構成している.波動作用素の存在と完全性を示すのだが,そのために,望月の著書「波動方程式の散乱理論」(紀伊国屋書店)で扱われている時空での重み付きエネルギー評価を改良し,摂動が小さく一定の条件を満たせば,摂動解に対しても本質的に同じ評価が得られること見出し、これが重要な道具となった.WSPC-Proceedingsの論文は振動型の遠距離ポテンシャルを伴うSchro" dinger作用素に対して一般固有関数の増大度の評価をRellich型のものに改良し,それを用いて極限吸収の原理を示している.
毒性βシート構造体・オリゴマーを標的としたポリグルタミン病の分子標的治療薬の開発

神経変性疾患ポリグルタミン(PolyQ)病に対する異常伸長PolyQ蛋白質の毒性βシート構造体・オリゴマーを標的とした治療法確立を目指して、1)細胞膜透過性PTD-QBP1のPolyQ病モデルマウスに対する治療効果を示し、QBP1配列中の最小活性部位を同定した。2)PolyQ病モデルショウジョウバエに有効なPolyQ凝集阻害化合物9種を同定した。3)分子シャペロン誘導剤17-AAGのPolyQ病モデルショウジョウバエへの治療効果を明らかにした。近年、アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、異常蛋白質のミスフォールディング・凝集が神経変性を引き起こすという共通の発症分子メカニズムが考えられるようになった。PolyQ病は原因蛋白質内のPolyQ鎖の異常伸長(>40)により発症するハンチントン病、接々の脊髄小脳失調症などの9疾患の総称である。最近研究代表者らは、異常伸長PolyQ蛋白質はアミロイド様凝集体を形成する前に、βシート構造へ異常コンフォメーション変移したモノマー・オリゴマーの段階で細胞毒性を獲得することを明らかにした(Nat Struct Mol Biol,2007)。本研究では、異常伸長PolyQ蛋白質の毒性βシート構造体・オリゴマーを治療標的として、1)異常伸長PolyQ鎖結合ペプチドQBPIを応用する方法、2)PolyQ凝集阻害化合物をハイスループットスクリーニングにより同定する方法、3)内在性分子シャペロンの発現誘導剤を用いる方法により、PolyQ病のみならず神経変性疾患共通の治療薬の開発を目指す。今年度は、1)QBP1配列(SNWKWWPGIFD)のアラニン・スキャンによるアミノ酸置換体について、PolyQ凝集阻害活性の評価を行った。その結果、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がQBP1の活性に必須であり、WKWWPGIFの8アミノ酸が最小活性配列であることが明らかになった。2)一部の1次ヒット化合物について、2/3次スクリーニングを行い、FCSにて細胞内でのPolyQ蛋白質のオリゴマー形成阻害効果を確認し、かつショウジョウバエモデルの神経変性を抑制する治療薬候補化合物を同定した。3)分子シャペロン誘導剤17-AAGが、脊髄小脳失調症モデルのみならずハンチントン病モデルショウジョウバエにも有効であることを示した。近年、アルツハイマー病、パーキンソン病、ポリグルタミン(PolyQ)病など多くの神経変性疾患において、異常蛋白質のβシート構造変移体・オリゴマーが神経変性を引き起こすという共通の発症分子メカニズムが考えられるようになった。本研究では、異常伸長PolyQ蛋白質の毒性βシート構造体・オリゴマーを治療標的として、1)異常伸長PolyQ鎖結合ペプチドQBP1を応用する方法、2)PolyQ凝集阻害化合物をハイスループットスクリーニングにより同定する方法、3)内在性分子シャペロンの発現誘導剤を用いる方法により、PolyQ病のみならず神経変性疾患共通の治療薬の開発を目指す。今年度は、1)QBP1配列(SNWKWWPGIFD)の欠失変異体について、PolyQ凝集阻害活性の評価を行った。その結果、N末端のSN、およびC末端のDの欠失ではPolyQ凝集阻害活性に明らかな影響を与えず、アラニン・スキャン体の結果と合致して、WKWWPGIFの8アミノ酸が最小活性配列であることが確認された。2)前年度に引き続き1次ヒットPolyQ凝集阻害化合物の培養細胞でのオリゴマー形成阻害効果、PolyQ病モデルショウジョウバエでの神経変性抑制効果を評価し、2/3次スクリーニングを進めた。ショウジョウバエモデルの有効性を認めたQAI1については、PolyQ病モデルマウスに対する治療効果の検討を開始した。3)分子シャペロン遺伝子の転写を制御するHSFの発現するトランスジェニックショウジョウバエを作成し、PolyQ病モデルショウジョウバエに対する影響を検討した結果、分子シャペロン誘導剤17-AAGとは異なり、複眼変性を増悪させることが明らかになった。以上の結果から、薬剤による活性化と遺伝子発現では、HSFが発現誘導する標的遺伝子群が異なる可能性が考えられた。

今年度は、1)QBP1配列(SNWKWWPGIFD)のアラニン・スキャン体、Dアミノ酸・スキャン体、欠失変異体など様々な変異体を用いた網羅的な解析を行い、前年度までの結果と併せて、最小活性配列(WKWWPGIF)のうち、W3、W5、W6、I9、F10の5アミノ酸がPolyQ凝集阻害活性に必須であることを明らかにした。2)1次ヒットPolyQ凝集阻害化合物について、2/3次スクリーニングとしてFCSを用いた細胞内PolyQ蛋白質オリゴマー形成阻害、PolyQ病モデルショウジョウバエでの神経変性抑制の評価を進めた。その結果、PolyQ病モデルショウジョウバエでの有効性を示す8化合物を同定した。そのうち3化合物は、アミロイドβ、αシヌクレイン、タウに対する凝集阻害活性も認めた。化合物QAI1については、PolyQ病モデルマウスに対する治療効果の検討を開始し、運動障害に対して一部有効性を認めた。3)分子シャペロン誘導剤17-AAGのパーキンソン病モデルショウジョウバエに対する治療効果を検討した結果、明らかな有効性を認めなかった。本研究により、異常伸長PolyQ蛋白質の毒性βシート構造体・オリゴマーを治療標的としたPolyQ病に対する治療法開発への道筋が示された。