hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原始惑星系円盤のスノーラインへの観測的制限

本研究の目的は、原始惑星系円盤のH2O氷の分布を高解像度近赤外多色撮像観測から求め、究極的には惑星系形成において重要なH2Oスノーラインの直接空間分解検出を達成することにある。この観測手法は、我々のグループが世界に先駆けて提案し(Inoue, Honda, et al. 2008, PASJ)、実際に有効であることを観測的に実証した(Honda, Inoue, et al. 2009, ApJ)。本研究はこの手法を様々な原始惑星系円盤に適用し、統計的な議論を進める一歩を築くことにある。そのため、H26H27にかけて、実際にGemini/NICIを用いた中質量の若い星HD100546の原始惑星系円盤の観測・解析・モデルとの比較を進め、当該円盤の水氷に中心星からの紫外線による光脱離が効いている事、および表層スノーラインの直接検出には中心星近傍20AU程度まで迫る必要があることを示した。それを踏まえ、H27年度にはすばる望遠鏡近赤外観測装置IRCSへのL-band偏光観測機能を実現するため、(株)光学技研と協力し、必要な光学部品である大径半波長板の検討を行い、実際に製作を行った。将来的には試験観測を通じて、IRCSのL-band偏光観測機能を立ち上げ、すばる望遠鏡共同利用観測に供して、当初の目的であった原始惑星系円盤氷分布の観測を進め、究極的にはH2Oスノーラインの直接空間分解検出を達成したいと考えている。また、本観測手法は、さらに将来的な30m望遠鏡時代にも有望な観測手法となるだろう。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はこの手法を様々な原始惑星系円盤に適用し、統計的な議論を進める一歩を築くことであった。H26年度はGemini南望遠鏡に搭載した近赤外コロナグラフ撮像装置NICIを用いた若い中質量星HD100546原始惑星系円盤の観測データの解析を完了し、モデル予想(Oka et al. 2012, ApJ)との比較を行い、円盤表層における氷分布において重要なプロセスと考えられている光脱離効果の有無の検証を行った。その結果、光脱離プロセスが有効であるという兆候が見られた。しかしながら、PSF差し引きによる系統誤差要因が大きく、最終的な結論を見出すには系統誤差要因を減らす観測手法が望まれることが分かった。これには、新規観測機能(Lバンドにおける偏光差分撮像ADIや偏光差分分光)の開発が必要と考えられる(Honda et al. 2016, ApJ)。H26年度はGemini南望遠鏡に搭載した近赤外コロナグラフ撮像装置NICIを用いた中質量の若い星であるHD100546原始惑星系円盤のK(2.2um), H2Oice(3.1um), L'(3.8um)の多色近赤外高解像度撮像データの解析を行い、予想通り水氷吸収featureを検出し、円盤表層に水氷が存在する観測結果を得た。また、円盤表層における氷分布において重要なプロセスと考えられている光脱離効果を考慮したモデル(Oka et al. 2012)との比較を行った。この部分で理論モデル担当者の就職等に伴う遅延があり、論文化がH27年度にずれ込んだ。比較の結果、光脱離が有効に働いているモデルと観測結果がより一致している兆候を得た(Honda et al. 2016, ApJ)。ただし、観測データの系統誤差要因が大きく、最終的な結論には至っていない。今後はこの系統誤差要因を低減する必要がある。また、スノーラインへの観測的制限であるが、我々のHD100546のデータから、中心星近傍0.3"近く(実距離にして約30AU)まで迫ることができ、これより遠方において円盤表層に水氷が存在することを確認できたが、水氷が昇華して消失するスノーラインの直接検出には至らなかった。モデル計算との比較から、この星の光度などを考慮すると、HD100546のスノーラインは約20AU(0.2")程度近傍まで迫る必要があり、inner working angle (IWA)の改善が必要であることが課題として明らかとなった。

そのため、H26H27にかけて、実際にGemini/NICIを用いた中質量の若い星HD100546の原始惑星系円盤の観測・解析・モデルとの比較を進め、当該円盤の水氷に中心星からの紫外線による光脱離が効いている事、および表層スノーラインの直接検出には中心星近傍20AU程度まで迫る必要があることを示した。それを踏まえ、H27年度にはすばる望遠鏡近赤外観測装置IRCSへのL-band偏光観測機能を実現するため、(株)光学技研と協力し、必要な光学部品である大径半波長板の検討を行い、実際に製作を行った。将来的には試験観測を通じて、IRCSのL-band偏光観測機能を立ち上げ、すばる望遠鏡共同利用観測に供して、当初の目的であった原始惑星系円盤氷分布の観測を進め、究極的にはH2Oスノーラインの直接空間分解検出を達成したいと考えている。また、本観測手法は、さらに将来的な30m望遠鏡時代にも有望な観測手法となるだろう。本研究を進めるうえで2つの課題が明らかとなった。一つは測光精度の向上、もう一つはより中心星近傍の構造に迫るための、IWA(inner working angle)の改善である。これらを一挙に改善する手法として、より短波長側の近赤外線領域で効果が実証されている偏光差分撮像(ADI)手法があげられる。ADIは直交する2軸の直線偏光成分を、ウォラストンプリズム等で分離して同時に観測することで、より精度の高い偏光観測を行うことができる偏光観測手法である。この観測手法は偏光精度の向上に加え、原始惑星系円盤の偏光した散乱光の観測時には無偏光の明るい中心星成分をきれいに落とすことができるため、IWAを向上できることが確認されている。これまで我々はいわゆる'Luck imaging'法による、PSF差し引きにより原始惑星系円盤からの散乱光強度分布を求めてきた。幸い原始惑星系円盤散乱光は偏光しているため、ADI手法が効果的に適用できる。しかし、現状の8mクラス望遠鏡には、本観測で必要なL-bandでADIを実現している装置はほとんどない状況である。幸い、すばる望遠鏡の近赤外撮像分校装置IRCSにおいて、近赤外線JHKバンドにおいて偏光観測機能が実装された。そこで、この機能をLバンドに拡張できれば、本研究をさらに進めることが可能となる。すばるIRCSにLバンド偏光機能を実現するためには、Lバンドで使える大径(Φ>94mm)の半波長板、および較正のための偏光子(ワイヤグリッド)が必要である。これらの光学部品の作成に向けて、(株)光学技研と検討を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。
フィリピン農村にみるスポーツと社会移動の動態―アスリートと出身家族の生活分析

本研究では、フィリピンのボクサーを事例に、スポーツへの参与がどのように社会移動を引き起こすのかを検討した。申請者はフィリピンのスポーツを主に研究する者であるが、なかでもボクシングは貧困層の若者が多く参入する競技であり、競技を通じた社会移動が明瞭に見て取れるものである。かれらの出身農村の背景にまで立ち返って、スポーツ参与がどのようにボクサー個人およびその家族に社会移動のインパクトをもたらすかのかを検討した。結果としては、昨今のグローバリゼーションのなかで、ボクサーの何人かがフィリピン国内を超えて海外にまで移動する最先端の事例を把握することができた。本研究は、フィリピン農村地域において、若者のスポーツ参与(ボクシングの事例)によって引き起こされる社会移動のありようを実証的に明らかにするものである。一年目である平成25年度は、各種統計データや先行研究の収集を前半期に実施した。そこでの予備資料分析をもとに、平成26年1月に現地フィールドワークをおこなった。さらに現地のスポーツ機関や大学を訪問し、現地でしか手に入らない各種文書を収集し、データ入力化を進めた。それらの作業を通じて、社会移動が空間移動を伴って生じることの基礎データを作成することができた、具体的には、農村でボクシングを始めた若者は、マニラ首都圏やセブといった大都市に移動し、キャリアを積むことが一般的であることが確認された。そこで手にする金銭や社会的紐帯は、その他の出稼ぎとは質的に異なったボクシング固有の形態を備えており、次年度以降のフィールド調査課題も、より明確化することができた。また、本研究は、申請書にも記したように、申請者のこれまでの研究の延長上に位置づくものである。本年度の研究遂行を通じて、これまでの研究成果もより明確に把握できるようになり、最新データも含めた国際・国内学会での発表他も充実しておこなうことができた。具体的には、2013年6月にカナダのバンクーバーでおこなわれた世界スポーツ社会学会でUnderdog Boxers as Social Products: How Nameless Filipino Pugilists Constitute the Bottom of the Asian Boxing Marketと題して、発表をおこなった。また2013年10月には日本社会学会で「貧困の刻印ーボクシングジムから見るマニラの都市底辺」と題して招待講演(日本社会学会奨励賞受賞者としての講演)をおこなった。加えて、複数の論文を上梓した。平成26年度は、フィールドワーク、基礎データ、統計資料収集をおこない、本プロジェクトを前進させることができた。とりわけ、日本に試合のために来日したフィリピン農村出身のアスリートの参与観察、聞き取り調査をおこなうことができ、非常に充実した内容のデータを得ることができたのは大きな収穫である。さらに、調査を通じて収集した資料を用いて、複数の論文を刊行し、成果を発信することができた。具体的には、本プロジェクトのフィールドワークの内容を示すものとして、1松村和則・石岡丈昇・村田周祐編、2014、『「開発とスポーツ」の社会学ー開発主義を超えて』南窓社、2石岡丈昇、2014、「第12回日本社会学会奨励賞【著書の部】受賞者自著を語る:『ローカルボクサーと貧困世界』」『社会学評論』65ー1、pp.134-135.がある。また、本プロジェクトの理論的側面を探究するものとして、3石岡丈昇、2014、「現代の社会変動とDevelop概念の変容ーマニラの経済開発と惨事便乗型資本主義」『子ども発達臨床研究』6号、pp.25-29.4石岡丈昇、2014、「都市再生?違う、ジェントリフィケーションだー書評ニール・スミス『ジェントリフィケーションと報復都市』」『図書新聞』2014年11月29日号、がある。次年度は、本年度に収集した資料をもとにさらなる成果の公刊を目指すと同時に、上記に記した本年度の研究実績では十分に組み込むことができていない資料を組み込んだ研究を展開する予定である。第三世界のアスリートの元来の生活根拠が都市ではなく農村にあることは、本研究の事例地であるフィリピンの他にアフリカ各地の研究でも指摘されきた。しかしながら、その実態調査は、世界的に見ても、ほとんど手つかずの状態にある。本研究は、この研究の空白地帯を埋める作業として位置づくものであった。本年度は、前二年間の調査データを再整理した上で、引退ボクサーへの聞き取り調査を実施した。これまでの調査を通じて、フィリピン農村から都市部へのスポーツキャリアを通じた移動のパターンを捉えることができていた。その過程でわかったことは、フィリピン国内の都市部(マニラ、セブ)のみならず、かれらの何人かが日本や韓国や中国など、アジア圏の大都市へと移動する経路が存在することである。よって、最終年度である本年度は、この興味深い論点に着目し、どのようにフィリピン農村から都市へ、さらには国際移動へと展開するのか、その経路に関する聞き取り調査と機関調査を実施した。またそうしたボクサーたちの出稼ぎが、どのように出身農村に影響を与えるのかを、経済的・文化的・社会関係的側面から考察をおこなった。以上の研究内容の一端については、石岡丈昇「ボクサーと言葉」『atプラス2016年5月号』に執筆したほか、2016年に刊行される『フィリピンを知るための63章』(明石書店)の「スポーツーボクシングが切り拓く社会象徴的時空」という章でも論じた。

2016年度国際スポーツ社会学会(ハンガリー・ブダペスト)での研究発表がアブストラクト受諾の上で確定しており国際的にも成果を上梓することになっている本研究では、フィリピンのボクサーを事例に、スポーツへの参与がどのように社会移動を引き起こすのかを検討した。申請者はフィリピンのスポーツを主に研究する者であるが、なかでもボクシングは貧困層の若者が多く参入する競技であり、競技を通じた社会移動が明瞭に見て取れるものである。かれらの出身農村の背景にまで立ち返って、スポーツ参与がどのようにボクサー個人およびその家族に社会移動のインパクトをもたらすかのかを検討した。結果としては、昨今のグローバリゼーションのなかで、ボクサーの何人かがフィリピン国内を超えて海外にまで移動する最先端の事例を把握することができた。調査が順調に展開しており、また上記のように関連する成果も一定数公刊することができているため。スポーツ社会学さらなる研究の推進のために、成果の海外への発信が要請される。そのために、次年度は国際的な場での研究発表をおこない、さらに英語での論文執筆をすすめることで、より充実した研究の展開ができると考えている。こうした国際的な発信を、次年度の課題としたい。フィールド調査を順調に遂行できており、調査課題もいっそう明確になっているため。加えて、国際的にも国内的にも成果を順調に公表できているため。フィリピンのボクサーの社会移動調査を進めるうえで、フィリピン国内と同時に、他国のボクシング機関(たとえばPABAの本部のある韓国・ソウル)を訪問することで、より充実したデータが得られることがわかってきた。フィリピンの現地調査を継続すると同時に、こうした国際スポーツ機関の訪問も組み合わせることで、より複眼的な実態解読が進められると考えている。
タウリン資化性海洋細菌の酵素を用いるタウリン定量法の開発

本研究では酵素的にタウリンを定量する方法を確立するために、タウリン資化性細菌のタウリン脱水素酵素の酵素学的性質を明らかにし分析システムの基礎的な資料を提供しようとするものである。「方法」(1)ハマグリからタウリン資化性細菌を分離し、同定した。(2)種々の培養条件について検討した。(3)菌体から酵素を抽出し、塩析、Sepharose CL6B、DEAE-Toyopearl 650M、Toyopearl HW55カラムクロマトグラフイーによりタウリン脱水素酵素を部分精製した。(4)得られた酵素について酵素化学的諸性状を調べた。(5)閉鎖反応系での酵素電極によるタウリン分析法について検討した。(6)酵素をろ紙に吸着固定し、酸素電極に組み込み連続反応系によるタウリンの測定条件を検討し、検量線を作成した。「結果」(1)ハマグリから得られたタウリン資化性細菌のうち、最も酵素生産性の高い菌はVibrio natriegensであった。(2)温度30°C、pH7.0、タウリンの濃度1%、NaClの濃度2.5%が至適培養条件であった。(3)タウリン脱水素酵素の至適温度は2530°C、至適pHは8.5、分子量は非常に大きく、多量体ではないかと考えられる。40°C-60分加熱で50%活性が低下した。タウリンに対するKmは6.26×10^<-2>mol/lで、補酵素PMSに対するKmは6.53×10^<-4>mol/lであった。本酵素はCa^<2+>によって活性が促進され、それに対して、PCMB,glutathione disulfide,EDTA,Cu^<2+>,Zn^<2+>,Ag^+によって阻害された。DTTのような還元剤は安定性を増大させる。(4)固定化酵素によるタウリンの測定条件についてみると、温度25°C、pH8.59.0、緩衝液の流速0.3ml/min、試料20μlを用いる場合の測定の範囲は2x10^<-8>8x10^<-7> molであった。
培養膀胱上皮シートを用いた新たな膀胱拡大術の開発

本研究では、膀胱拡大術後合併症の原因である消化管粘膜と培養膜脱上皮シートを置き換えることにより合併症のきわめて少ない膀胱拡大用のフラップを開発することを目的とした。また、さらなる展開として細胞シート工学の技術を用いた完全な再生人工膜朕を作成する技術の確立を目指してビーグル犬を用いて以下の実験をおこなった。(1)温度応答培養皿を用いて作成した膀胱上皮細胞シートが、タイトジャンクションや基底膜面の接着タンパクを維持していることをタンパク化学的、形態学的検討にて明らかにした。タンパク分解酵素を用いたシート回収時に比べ低温処理にて回収した膀胱上皮細胞シートは、タイトジャンクションの構成タンパクであるオクルジンを非侵襲的に回収できることをウェスタンブロット法で明らかにした(2)作成した培養膀胱上皮シートを粘膜切除した胃筋層上に再接着させ、胃筋層組織上での培養上皮シートの形態学的・機能的評価を行った。膀胱上皮、シートは胃筋層上に機能的に接着し、基底膜をも再構成することを明らかにした。膀胱上皮シートは移植後数層の重層上皮に発達したが、最表面層は扁平上皮化成を起こしていることがわかった。消化管筋層上に膀胱上皮を再生することに成功した。この粘膜置換型グラフトは膀胱拡大術、膀胱再建術に非常に有用である。さらに本格的な臨床応用を目指して、小腸を利用した自家移植モデルを確立し、移植後の拡大膀胱を生理学的(膀胱造影・膀胱内圧測定pressure flow study)・組織学的に検討した。小腸平滑筋層上に尿路上皮が再生し、尿路上皮シートの移植が有用であることが確認された。本研究では、膀胱拡大術後合併症の原因である消化管粘膜と培養膀胱上皮シートを置き換えることにより合併症のきわめて少ない膀胱拡大用のフラップを開発することを目的とした。また、さらなる展開として細胞シート工学の技術を用いた完全な再生人工膀胱を作成する技術の確立を目指して以下の実験をおこなった。当初予定していたウサギ実験モデルでは膀胱上皮細胞シートの移植等に関し、実験の遂行上一部困難が生じたためビーグル犬を用いた実験モデルに変更した。タンパク分解酵素を用いたシート回収法に比べ低温処理にて回収した膀胱上皮細胞シートは、タイトジャンクションの構成タンパクであるオクルジンを非侵襲的に回収できることをウェスタンブロット法で明らかにした。(2)作成した培養膀胱上皮シートを粘膜切除した胃筋層上に再接着させ、胃筋層組織上での培養上皮シートの形態学的・機能的評価を行った。膀胱上皮シートは胃筋層上に機能的に接着し、基底膜をも再構成することを明らかにした。平成15年度は研究を継続し以下の実験を行う予定である。実験動物(ビーグル犬)を用いた自家移植モデルを確立し、移植後の拡大膀胱を生理学的(膀胱造影・膀胱内圧測定・pressure flow study)・組織学的に検討することによって、臨床応用を視野に入れた、まったく新しい膀胱拡大術の概念と方法を世界に先駆けて提示する。また、さらなる展開として細胞シート工学の技術を用いた完全な再生人工膀胱を作成する技術の確立を目指してビーグル犬を用いて以下の実験をおこなった。

(1)温度応答培養皿を用いて作成した膀胱上皮細胞シートが、タイトジャンクションや基底膜面の接着タンパクを維持していることをタンパク化学的、形態学的検討にて明らかにした。タンパク分解酵素を用いたシート回収法に比べ低温処理にて回収した膀胱上皮細胞シートは、タイトジャンクションの構成タンパクであるオクルジンを非侵襲的に回収できることをウェスタンブロット法で明らかにした。(2)作成した培養膀胱上皮シートを粘膜切除した胃筋層上に再接着させ、胃筋層組織上での培養上皮シートの形態学的・機能的評価を行った。膀胱上皮シートは胃筋層上に機能的に接着し、基底膜をも再構成することを明らかにした。膀胱上皮シートは移植後数層の重層上皮に発達したが、最表面層は扁平上皮化成を起こしていることがわかった。消化管筋層上に膀胱上皮を再生することに成功した。この粘膜置換型グラフトは膀胱拡大術、膀胱再建術に非常に有用である。さらに本格的な臨床応用を目指して、小腸を利用した自家移植モデルを確立し、移植後の拡大膀胱を生理学的(膀胱造影・膀胱内圧測定・pressure flow study)・組織学的に検討した。小腸平滑筋層上に尿路上皮が再生し、尿路上皮シートの移植が有用であることが確認された。
DNA修復遺伝子と発がん抑制

目的:DNA損傷は発がんのイニシエーションに重要な役割を果たしていると考えられる。したがってDNA損傷を修復する機能は、発がんの抑制に働くと期待され、そのことはDNA修復に欠損のある遺伝痕である色素性乾皮症において、太陽光による皮膚がんが多発することで知られている。本研究はヒトおよび実験動物のDNA修復に関与している遺伝子の働きを調べ、それがどのよううにして発がんの抑制に機能しているかを明らかにすることを目的とする、色素性乾皮症細胞内における紫外線突然変異の生じる位置(塩基)が、相神性群によってどのように異なるかを知ることによって、ヒトの紫外線損傷の修復にいくつの修復遺伝子あるいは修復様式が関与しているか明らかにしたい。第二にマウス背部に紫外線で作らせた皮膚がんから培養した細胞に、DNA修復能の変化が生じる環境を明らかにし、発がんとDNA修復の関係を解明したい。研究経過と成果:シャトルベクターpZ189DNAに紫外線を照射し正常ヒト細胞内と色素性乾皮症細胞(A、F群)内で突然変異として発現させ、それを大腸菌で定性時に判定し、突然変異を起こしたDNAの塩基配列を解析した。色素性乾皮症細胞では、正常細胞にくらべてGCATの変化(トランジション)が多く(75%対45%)生じた。またUVでもっとも生じやすいと考えられるチミン(T)の変化よりも、シトシン(C)の変化の方が多かった(いずれもF群)。このことはGC塩基株の変化が正常細胞ではより修復されやすいことを意味する。マウス背部の紫外線誘発皮膚がん由来の約40細胞系位のうち、2系位はアルキル化剤交高感性で、O^6-アルキルグアニンアルキルトランスフエラーゼ活性が低下していた。ヒトのがん細胞ではその割合は約20%である。この違いは培養を長くすることによって小さくなると確定される。
組織特異的発現制御に関わるde novo DNAメチル化機構の網羅的解析

植物でも組織特異的なDNAメチル化の変動が見られるかどうかを明らかにすることを目的に、Col-0株の花序、成葉、根のメチローム・トランスクリプトーム統合解析を行った。またDNAメチル化の影響を具体的に示すためにDNAメチル化酵素変異株ホモ株当代の花序および成葉のメチローム・トランスクリプトーム解析を行い、Col-0株の結果と比較した。その結果、器官特異的なDNAメチル化・脱メチル化が見られた遺伝子を多数見出した。またメチル化によって遺伝子発現が制御されていると見られる遺伝子も多数見出した植物でも組織特異的なDNAメチル化の変動が見られるかどうかを明らかにすることを目的に、Col-0株の花序、成葉、根のメチローム・トランスクリプトーム統合解析を行った。またメチル化によって遺伝子発現が制御されていると見られる遺伝子も多数見出したエピジェネティックな遺伝子発現制御は、生物の発生や分化、発癌などに関わっていることが示されており、ポストゲノム研究の重要な位置を占めている。植物でも花器官の形成等でゲノムDNAのメチル化やヒストンアセチル化といったゲノムの構造変化を伴う事象がいくつか観察されているが、どれくらいの遺伝子が影響を受けているのか不明である。本研究では、tiling arrayを使った植物の発生、分化に関わるDNAメチル化を網羅的かつ包括的に解析することで、植物におけるDNAメチル化の役割・機構を明らかにする。19年度は、器官別のメチロームおよびトランスクリプトームのプロファイルを得る目的で、播種後30日経過したシロイヌナズナの野生株、メンテナンスおよびde novo DNAメチル化酵素欠損株の蕾(花序)、葉および播種後7日経過した根端から抽出したpolyA RNA、genomic DNAを使って転写産物発現およびDNAメチル化部位をtiling arrayを用いて明らかにした。現在、得られたデータを詳細に解析している途上であり、予備的データではあるが、器官特異的なメチル化・脱メチル化の存在とそれに伴い発現制御が見られる遺伝子を複数得ている。本研究によって得られた結果は植物の発生、分化に関わるde novo DNAメチル化機構の解明に貢献するばかりでなく、動植物を含めて広く遺伝子発現調節の研究に寄与すると考えられる。また本研究応募課題を通じて得られた技術的蓄積は、今後様々な生物種で使われることが予想されるtiling array研究の発展に大いに寄与すると考えられる。エピジェネティックな遺伝子発現制御は、生物の発生や分化、発癌などに関わっていることが示されており、ポストゲノム研究の重要な位置を占めている。本研究では、シロイヌナズナゲノムタイリングアレイを使って発生、分化に関わるDNAメチル化を網羅的かつ包括的に解析することで、植物におけるDNAメチル化の役割・機構を明らかにする。平成20年度は、19年度に得た器官別のメチロームおよびトランスクリプトームデータを詳細に比較、解析した。その結果、花序、成葉、根でそれぞれ1280、607、500個の器官特異的あるいは特定の器官で有為にメチル化レベルが高い遺伝子を見出した。中でも最も器官特異的なメチル化が見られた花序の遺伝子の内訳を見ると、様々な転写因子や、ストレス応答、様々な環境応答に関わる因子、発生、分化に関わる因子等が1/4程度占めていた。また花序で特異的なメチル化が見られた1280遺伝子に関してメチル化部位を調べてみると、その70%以上が遺伝子領域に存在しており(BODYメチル化)、遺伝子プロモーター領域にメチル化が存在するのは20%程度であった。さらに上記花序特異的あるいは花序で有為にメチル化レベルが高い遺伝子と花序で発現する遺伝子で野生型とDNAメチル化酵素変異株間で遺伝子発現に違いが見られたものを比較したところ、30-40%程度のメチル化が見られた遺伝子でDNAメチル化に連動して遺伝子発現の変動が見られた。またその多くは、BODYメチル化によって遺伝子発現上昇が見られていた。
破骨細胞分化因子(ODF)とその抑制因子(OCIF)発現機構のクロストークの解明

骨芽細胞は骨形成に関与する以外に、破骨細胞の形成と機能発現の調節を介して骨吸収を制御する。骨芽細胞が産生する破骨細胞分化因子(ODF/RANKL)とその抑制因子(OCIF/OPG)の遺伝子発現は、カルシウム調節ホルモンによって調節される。本研究では、これらの遺伝子発現を制御する細胞内情報伝達機構の解明を目的とした。RANKLの発現増加とOCIFの発現減少がほぼ10時間後をピークとして同時に起きることが明らかとなった。活性型ビタミンD_3によるRANKLとOPGの遺伝子制御は、共通の細胞内情報伝達系を介して制御されると予想された。さらに検討の結果、副甲状腺ホルモン(PTH)などの他のカルシウム調節ホルモンとは異なり、活性型ビタミンD_3によるRANKLの発現誘導作用だけがタンパク質合成阻害剤によって阻害され、MAPキナーゼ阻害剤では阻害されないことが判明した。従って活性型タミンD_3の作用は、ある種の細胞内情報伝達因子の転写と翻訳を介して間接的におこるものと考えられた。そこで、マウス骨髄由来のストローマ細胞株であるST-2細胞を用いて、活性型ビタミンD_3刺激に伴って変動する遺伝子群をマウス転写因子のマイクロアレイによって網羅的に解析した。その結果、活性ビタミンD_3によって遺伝子発現が2倍以上増加する遺伝子としてビタミンD受容体(VDR)、IL-4受容体α(IL-4Rα)、RNAヘリカーゼ(Ddx21)の3つの遺伝子が、逆に1/2以下に減少する遺伝子として血清/グルココルチコイド調節キナーゼ(Sgk)が同定された。これらの遺伝子をそれぞれ発現ベクターにクローニングし一過性に過剰発現させると、VDR,IL4Rα、Ddx21の過剰発現では活性型ビタミンD_3によるRANKLの誘導が低下していたが、OPGの発現には変化が認められなかった。本研究の結果より、活性型ビタミンD_3によるにおけるODF/RANKLの発現上昇の一部に、VDR、IL4Rα、Ddx21が関与する可能性が示唆された。さらに、RANKLとOPGの発現は、別々の転写因子によって制御される可能性が示唆された。破骨細胞分化因子(ODF/RANKL)は、骨芽細胞が発現する骨吸収誘導の鍵を握る分子である。ODFの遺伝子発現は、骨吸収を刺激する種々の液性因子によって促進されるが、その転写調節機構は未だ明らかではない。本研究は、このODF遺伝子の発現調節機構を解明することを目的とする。特に本年度は、骨芽細胞におけるいくつかの骨吸収因子によるODF遺伝子の転写制御を経時的に検討した。その結果、種々の骨吸収因子の中で、活性型ビタミンD_3の促進作用は処理後6-10時間で最大に達し、その効果はタンパク合成阻害剤によって抑制されることが明らかとなった。他の骨吸収因子では、より短時間で一過性に発現が最大となり、この作用はタンパク合成阻害剤による転写の阻害を受けないことが知られている。これらの結果より、他の骨吸収因子はタンパク合成を介さずにリン酸化反応などの機構によってODF遺伝子の発現を促進するのに対し、活性型ビタミンD_3はある種の転写調節因子の発現を介して、ODF遺伝子の転写を促進すると予想された。そこで、活性型ビタミンD_3が骨芽細胞内で誘導する転写調節因子を同定するために、マイクロアレイを用いて細胞が発現する遺伝子の網羅的な解析を行った。

その結果、活性型ビタミンD_3刺激によって、ODF遺伝子の経時変化と同様の変動を示す遺伝子として、複数の転写調節因子および細胞内情報伝達制御因子が同定された。現在、それぞれの遺伝子について、RT-PCR法やNorthern blot法で活性型ビタミンD3刺激による発現の促進を確認している。次年度は、過剰発現実験やRNAiを用いたノックダウン実験などによって、これらのODF遺伝子の発現における役割を明らかにすると共に、ODFとRANKの結合を競合的に抑制するOCIF/OPG遺伝子の発現に対する作用も併せて解析する。骨芽細胞は、破骨細胞の分化を介して骨吸収を制御する。骨芽細胞が発現する破骨細胞分化因子(ODF/RANKL)と、その抑制因子(OCIF/OPG)の遺伝子は、カルシウム調節ホルモンによって発現が制御される。本研究では、これらの遺伝子発現を制御する細胞内情報伝達機構の解明を目的とした。予備検討により、RANKLの発現増加とOCIFの発現減少がほぼ10時間後をピークとして同時に起きることが明らかとなった。この結果は、活性型ビタミンD_3によるRANKLとOPG遺伝子の制御は、共通の細胞内情報伝達系を介して制御されると予想された。さらに検討の結果、副甲状腺ホルモンなど他のカルシウム調節ホルモンとは異なり、活性型ビタミンD_3によるRANKLの発現誘導作用だけがタンパク質合成阻害剤によって阻害されることが判明した。従ってビタミンD_3の作用は、ある種の細胞内情報伝達因子の転写と翻訳を介するものと考えられた。そこで、マウス骨髄由来ストローマ細胞株ST-2を用いて、活性型ビタミンD_3刺激に伴って変動する遺伝子群を、マウス転写因子のマイクロアレイによって網羅的に解析した。その結果、活性ビタミンD_3によって遺伝子発現が2倍以上増加する遺伝子としてビタミンD受容体(VDR)とIL-4受容体α(IL-4Rα)を含む5つの遺伝子、逆に1/2以下に減少するものとして血清/グルココルチコイド調節キナーゼを含む4つの遺伝子が、標的遺伝子の候補として同定された。さらに、頭蓋骨より調製した初代培養骨芽細胞を用いて、ビタミンD_3刺激で発現量の変化する遺伝子をマイクロアレイで網羅的に解析した。その結果、ST-2細胞を用いて同定されたVDRやIL-4Rαは初代培養骨芽細胞でも発現が上昇することが確認された。活性型ビタミンD_3とIL-4は、どちらも骨代謝と密接に関係することが知られている。本研究の結果より、活性型ビタミンD_3やIL-4の作用の少なくとも一部は、骨芽細胞におけるODF/RANKLの発現上昇とOCIF/OPGの発現抑制を介する可能性が示唆された。
遺伝性のある上肢先天異常の症例調査(関連遺伝子分析の国際共同研究の準備)

上肢の先天異常の過去の症例を集計した。主に研究代表者、荻野利彦が経験した症例を中心に、できる限り多くの症例を集めた。これらの症例を日本手の外科学会Swanson修飾分類に基づいて、診断を行い、分類した。症例のデータを集め、デジタル化し、コンピューターに記憶させた。遺伝性の有無についても記載した。また、症例の外観やX線像のスライドをデジタル化し、コンピューターに記憶させた。2000年に研究代表者荻野利彦が主催した第5回上肢先天異常国際シンポジウムではProceedingsが作成された。このProceedingsは本学会の参加者に配布されたが、非参加者からの購読希望が多数あったため、追加作成が必要であった。上肢先天異常国際シンポジウムの内容をより多くの医師に公開する目的で、Proceedingsの追加作成を行い、国内および国外の上肢先天異常の専門医に配布した。同時に、上肢先天異常の原因遺伝子解明の国際共同研究の呼びかけを行った。研究代表者の荻野利彦は、Congenital Hand Anomalies Study Groupに所属する医師ら(アメリカ、イギリス、フランス、ドイツ、フィンランド、オーストラリア、中国)に、研究の内容の一部を紹介した。国際共同研究の発起を呼びかけた。
ALS2分子ネットワーク異常に着眼した上位運動ニューロン変性メカニズムの解明

筋萎縮性側索硬化症(ALS)は、上位および下位運動ニューロンの選択的変性・脱落を特徴とする神経変性疾患である。近年、下位運動ニューロンの変性メカニズム研究が格段に進展しているなか、上位運動ニューロンに関する研究はほとんど進んでいない。本研究は、これまで我々が行ってきたALS原因遺伝子ALS2と患者iPS細胞研究の成果を発展させ、世界初となるヒト上位運動ニューロン変性モデルを作製し、ALS2分子ネットワーク異常を中軸にした細胞機能解析を行うことにより、ALS患者における上位運動ニューロン変性分子メカニズムの解明に挑むものである。
近世寺社略縁起類の基礎的研究

江戸時代、近世末期に各地の神社・寺院で多量に版行された小冊子である寺社略縁起類は、当該神社・寺院に関する案内書・手引書である。それらは説話文学・伝承文学・民衆信仰などを研究する上で、甚だ重要な資料である。本研究では、これまで殆ど調査・研究が進んでいないこれらの資料を収集し、整理・分類・翻刻紹介・書誌的研究を行なうことを目的としている。平成6年度・平成7年度を通して以下のような研究を行なった。1、各地の大学附属図書館・公立図書館・各種文庫を訪れ、各図書館・文庫所蔵の近世寺社略縁起類の資料調査を行なった。また数十点の資料の複写・写真撮影を行なった。2、古書肆販売の近世寺社略縁起類の資料及び関係図書を購入した。3、上記1、2の資料を整理・分類し、書誌的調査の研究を行なった。4、上記1、2の資料の翻刻を20数点行ない、テキストデータとしてフロッピ-に入力保存した。5、平成6年度の成果として、近世寺社略縁起類の内容と関連する近世説話資料に関する論文を発表した。6、昨年度(平成6年度)の成果と合わせて、近世寺社略縁起類の資料集(寺社略縁起類聚)としてまとめた。それらは諸説文学・伝承文学・民俗学・民衆信仰などを研究する上で、甚だ重要な資料である。今年度(平成6年度)は以下のような研究を行なった。1、愛知県西尾市立図書館(岩瀬文庫)、愛知県刈谷市立刈谷図書館、神宮文庫(三重県伊勢市)、四天王寺、大阪大学附属図書館、東北大学附属図書館(狩野文庫)などを訪れ、各図書館・文庫所蔵の近世寺社略縁起類の資料調査を行なった。また、数十点の資料の複写・写真撮影を行なった。2、古書肆販売の近世寺社略縁起類の資料を十数点購入した。4、上記1、2の資料の翻刻を十数点行ない、テキストデータとしてフロッピ-に入力保存した。5、近世寺社略縁起類の内容と関連する近世説経資料に関する論文を発表した。来年度(平成7年度)は今年度に引き続いて各地の図書館・文庫を訪れ、所蔵の近世寺社略縁起類の調査を続けるとともに、資料の収集に努める。また、それらの資料を分類・整理し、翻刻紹介・書誌的研究を専門研究誌に発表、あるいは、近世寺社略縁起類の資料集を出版刊行する予定である。今年度(平成7年度)は以下のような研究を行なった。1、大谷大学図書館、醍醐寺(三宝院)、岡山大学附属図書館などを訪れ、各図書館、文庫所蔵の近世寺社略縁起類の資料調査を行なった。5、昨年度(平成6年度)の成果と合わせて、近世寺社略縁起類の資料集(寺社略縁起類聚)としてまとめる。
国際輸送の分析とインフラストラクチャ整備政策

本研究では国際輸送のメカニズムに関する理論、実証分析を深化させるとともに、国際的なインフラストラクチャ整備に関わる複数の政府の意思決定がもたらす資源配分上の問題を明らかにし、望ましい整備と運用のあり方について検討した本研究では国際輸送のメカニズムに関する理論、実証分析を深化させるとともに、国際的なインフラストラクチャ整備に関わる複数の政府の意思決定がもたらす資源配分上の問題を明らかにし、望ましい整備と運用のあり方について検討した[1]国際貿易と輸送パターンの理論分析(文、森、山本)国際輸送は国際貿易の派生需要であることを考慮して、国際貿易のパターンを求めるモデルを構築した。ここでは、国際間の輸送費が各国政府の決めるインフラストラクチャ整備水準や使用料金に依存して、内生的に決まるメカニズムを定式化した。[2]国際輸送におけるインフラストラクチャの効果に関する実証分析(西山、佐藤)各国領内のインフラストラクチャ水準が国際貿易に及ぼす影響を分析する手法の開発に取り組んだ。各国がいくつかの地域から成り、各地域は道路や鉄道などのネットワークで結ばれている状況で、二国の各地域間の流動量を集計したものが国際貿易の数量として観察されるが、多くの場合、入手可能なデータは国際間の流動量に関するもののみである。一方、説明変数となる所得、人口、生産などのデータは国内の地域レベルについても比較的入手が容易であり、インフラストラクチャのデータは分析者が作成可能である。そこで、空間的集計単位の異なるデータを利用して、モデルを推定するための代替的方法について、問題点を検討した。[1]国際貿易と輸送パターンの理論分析(文、森、山本)企業が生産プロセスを国際的に分散し、その生産ブロック間で国際的取引を行うことから生じる貿易と輸送のモデルを開発した。賃金差による労働費用の節約と中間要素を国際輸送するためのコスト、さらには生産拠点を設置するための固定費用など、集積力と分散力に関する代替的定式化が、モデルの基本挙動に及ぼす影響を検討した。様々なパラメータの組み合わせとインフラストラクチャ政策について、シミュレーション分析を行った。[2]国際輸送におけるインフラストラクチャの効果に関する実証分析(西山、佐藤)地域間の交易量を求めるモデルとして、データの利用可能性を最大限生かすため、説明変数と被説明変数の空間的集計単位が異なるようなモデルの推定を行った。そのため、異なる空間的集計単位についてデータが入手可能な、日本国内の貨物純流動調査の資料を用いて、推定手法の有効性を検証した。具体的には、都道府県間の流動と都道府県より大きな地域ブロック間の流動に関するデータを用いて、それぞれモデルを推定し、推定値の比較検討を行ったところ、ここで提案した手法は、大きな集計単位のデータのみを使う場合に比べて適合性が高いことを示した。各研究課題ごとの研究成果は次の通り。[1]インフラストラクチャの国際競争に関する理論分析(文、森、佐藤、山本)多数の国から成る経済において、各国のインフラ整備水準と料金が与えられたもとでの国際貿易パターンを求めるモデルを開発した。特に、第3国からの貨物の積み替え(旅客の乗換)を取り扱う、ハブ港湾(空港)間の競争をモデル化した。そのモデルに基づいて、各国政府(またはインフラ供給企業)間の競争の結果として決定される輸送ネットワークの構造と経済厚生を評価した。その際、各国のインフラストラクチャの整備水準や料金を決める代替的運営方式として、次の2通りのケースを想定した。(i)各国政府が自国の厚生を最大化する、(ii)民間企業が利潤を最大化する。分析の結果、(ii)の場合は(i)の場合よりも料金が高くなること、このことにより自国の輸出入にかかわる厚生は低下するものの、第3国の利用者からの収入が増加するので、国全体としては社会厚生が大きくなる可能性があるという結果が得られた。[2]インフラストラクチャが地域間交易に及ぼす効果に関する実証分析(文、西山)地域間交易のための輸送費用を決定するモデルを改良し、実証分析に適用した。輸送業者の費用構造を考慮するとともに、それらの間の競争を通じて運賃が決定される状況をモデル化した。地域間物資流動調査の個票データを用いてモデルを推定したところ、理論モデルと整合した結果が得られた。また輸送ロットサイズに関する規模の経済、長距離輸送に関する経済効果の大きさを定量化することができた。各研究課題ごとの研究実績は次の通り。[1]インフラストラクチャの国際競争に関する理論分析(文、森、佐藤、山本):二つの国とそのほかの地域から成る経済において、ハブ港湾(空港)間の競争と民営化の意思決定を記述するモデルを開発した。各国にはハブ港湾があり、ほかの地域からのトランシップ貨物(乗換旅客)と自国の輸出入貨物を取り扱う。このとき民営化によって高い使用料を取るようになると自国の利用者の厚生は悪化するが、ほかの地域の利用者からの料金収入が増加するので、自国の厚生に寄与する。このような国際的な相互依存関係を考慮した民営化の意思決定モデルを作成し、国の規模などのパラメータが均衡解に及ぼす効果を分析した。分析の結果、民営化はハブ港湾を持つ国の厚生を改善する一方、第3国の厚生を悪化させることが示された。これらの研究成果の一部は、ベルリンで開催された国際交通経済学会の年次大会で報告した。[2]地域間輸送費の構造に関する実証分析(文、西山):運送業者の利潤最大化行動と荷主の業者選択を定式化し、競争均衡において運賃、すなわち輸送費を決定するモデルを構築した。このモデルは、輸送距離、輸送重量を個別に生産指標として取り扱う点が特徴である。

国内の地域間物資流動データを用いて上記の輸送費モデルを推定し、輸送費に影響を与える要因を分析し、それらの効果を評価した。分析の結果、輸送規模の経済効果、輸送距離の経済効果が有意であることが示された。[1]インフラストラクチャの国際競争に関する理論分析においては、運営方式の違いが経済厚生に及ぼす効果を明らかにすることができた。[2]インフラストラクチャが地域間交易に及ぼす効果に関する実証分析においては、理論モデルと整合的な推定結果が得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。[1]インフラストラクチャの国際競争に関する理論分析においては、各国による運営方式の選択を内生化するようなモデルに拡張するとともに、国間の経済規模の違いが運営方式の選択や経済厚生に及ぼす効果を分析する。[2]インフラストラクチャが地域間交易に及ぼす効果に関する実証分析においては、輸送時間の効果をモデルに反映できるよう、改良するとともに、輸送時間の金銭的評価値を推定する方法論を開発する。
GISを利用した地震ハザード・リスクマッピングシステム

想定地震に対する被害想定は地域防災計画の基礎として重要である.このためのツールとして,GISを利用した地震ハザードや地震リスクのマッピングシステムが有効であるが,わが国ではこのためのデータベースの整備が遅れている.本研究では,首都圏のような広域な地域を対象とした地震危険度分布の予測が容易に実行可能となるよう,既存のデータベースである国土数値情報と地域メッシュ統計を最大限に利用して,地震ハザード・リスクマッピングシステムの実現化を目指した.(1)地震ハザード評価地震ハザード評価のために,国土数値情報を利用した,地震動,液状化,斜面崩壊危険度の予測手法を提案した.すなわち,国土数値情報の地形分類,標高データ,河川データなどを利用して,地盤の揺れ易さ,液状化のしやすさ,斜面崩壊のしやすさを定量的に評価した.この手法により危険度を評価し,評価結果を総合的に地図化表現するシステムを構築した.(2)地震リスク評価地震リスクとして,兵庫県南部地震で被害が甚大で広い範囲にわたった木造建築物を対象として,地域メッシュ統計を利用した木造建築物の棟数分布の推定手法を提案した.すなわち,地域メッシュ統計の各年度の建て方別世帯数などを利用して築年別の木造建築物の棟数分布を推定した.さらに,その脆弱関数と地震動強さに基づいて木造建築物の被害棟数を推定し,その分布を地図化表現するシステムを構築した.(3)これら2つのシステムを合わせて,2種類の既存のデータベースを利用した地震ハザード・リスクマッピングシステムを完成させた.想定地震に対する被害想定は地域防災計画の基礎として重要である.このためのツールとして,GISを利用した地震ハザードや地震リスクのマッピングシステムが有効であるが,わが国ではこのためのデータベースの整備が遅れている.本研究では,首都圏のような広域な地域を対象とした地震危険度分布の予測が容易に実行可能となるよう,既存のデータベースである国土数値情報と地域メッシュ統計を最大限に利用して,地震ハザード・リスクマッピングシステムの実現化を目指した.(1)地震ハザード評価地震ハザード評価のために,国土数値情報を利用した,地震動,液状化,斜面崩壊危険度の予測手法を提案した.すなわち,国土数値情報の地形分類,標高データ,河川データなどを利用して,地盤の揺れ易さ,液状化のしやすさ,斜面崩壊のしやすさを定量的に評価した.この手法により危険度を評価し,評価結果を総合的に地図化表現するシステムを構築した.(2)地震リスク評価地震リスクとして,兵庫県南部地震で被害が甚大で広い範囲にわたった木造建築物を対象として,地域メッシュ統計を利用した木造建築物の棟数分布の推定手法を提案した.すなわち,地域メッシュ統計の各年度の建て方別世帯数などを利用して築年別の木造建築物の棟数分布を推定した.さらに,その脆弱関数と地震動強さに基づいて木造建築物の被害棟数を推定し,その分布を地図化表現するシステムを構築した.(3)これら2つのシステムを合わせて,2種類の既存のデータベースを利用した地震ハザード・リスクマッピングシステムを完成させた.都市地震防災の基礎として,どの場所でどのような種類の地震危険度が存在するのかを定量的に把握する必要があることから、GISを利用した地震ハザード・リスクマッピングシステムを開発している.GISの利用にはデータベースが必要となるが、本システムでは,新たなデータベース作成の労力を避けるため、基本的には既存のデータベース(国土数値情報および地域メッシュ統計)を利用している.(1)地震ハザードマッピングシステムの開発国土数値情報に基づく地震時斜面崩壊危険度の予測手法を開発した.これと,既に開発した震度分布,液状化危険度分布の予測手法と合わせて,地震ハザードマッピングシステムをワークステーション上に構築した.その結果、想定地震に対して、主な3つの地震ハザードおよびこれらを総合化したハザードを即座に地図化して表現することが可能となった.(2)各リスク要素の分布の推定地震の危険にさらされる各リスク要素の分布については、地域メッシュ統計データから,昼間人口,夜間人口,通勤人口,高齢者人口,幼齡者人口,病院数などの分布を取り出し、図化した.住宅数,事務所ビル数については、メッシュデータには含まれていないため、川崎市の地域数値データを用いて、各建物種別ごとに世帯数と住宅数の相関や各種事業所数と事務所ビル数の相関を求め、これらの相関関係を用いて、メッシュデータから間接的にその分布を推定する方法を提案した.想定地震に対する被害想定は地域防災計画の基礎として重要である.このためツールとして,GISを利用した地震ハザードや地震リスクのマッピングシステムが有効であるが,わが国ではこのためのデータベースの整備が遅れている.本システムでは既存のデータベースである国土数値情報と地域メッシュ統計を最大限に利用して,地震ハザード・リスクマッピングシステムの実現化を目指した.(1)木造住宅の分布の推定各種統計資料を整理した上で,地域メッシュ統計データから,年代毎に木造住宅数の分布を推定するための関係式を提案し,首都圏での年代毎の木造住宅数の分布を推定した.(2)年代別の木造住宅の脆弱関数の推定兵庫県南部地震の被害調査結果および強震記録に基づいて,木造住宅の被害と地震動強さの関係を検討した.年代による被害の差が大きいことを確認した上で,年代別に木造住宅の大破率と最大地動速度の関係を定めた.(3)地震リスクマッピングシステムの開発前年度開発した地震ハザードマッピングシステムで得られた地震ハザードを,(2)で得られた木造住宅の脆弱関数に代入して木造住宅の被害率を算定した.これに(1)で得られた木造住宅の棟数の分布を掛けて,木造住宅の被害棟数の分布を推定した.
2光子励起顕微鏡を用いた眼球深部生体観察による緑内障マウス酸化ストレスの解析

マウス緑内障モデルにおける酸化ストレスを生体で解析するための観察系の確立を行った。解析は2光子励起顕微鏡を用いて吸入麻酔下でマウスの眼球深部生体観察を行うための専用固定台を作成した。また、眼球深部観察のために視神経を露出させる手法を検討した。さらに、尾静脈の点滴ルートを確保し、薬物を常時全身投与可能とした。この系を用いて標的組織を生体で観察するために必要な薬物の投与量および時間経過を野生型マウスで検討した。当該年度は、主として情報収集を行った。まず、レーザー誘発高眼圧モデルマウス(laser induced ocular hypertension mice)の作成にあたり、プロトコールの確認および見直しを再度行った。関連学会に参加するなどして、我々が用いる方法の他に、より安定し、再現性が得られ、かつ簡便な眼圧上昇モデルを作成できる可能性があるため、今後の検討課題とした。さらに、酸化ストレスマーカーを用いた解析では、アストロサイトの培養系を用いた解析も行うことを検討した。その上で、今回我々の主たるテーマである2光子顕微鏡を用いた視神経の解析を行うこととする。2光子顕微鏡を用いた解析では、系の確立が重要で、より安定し実践的な系を確立すべく、課題を克服していく。関連学会に参加し、情報収集を行う傍ら、プロトコールの見直しを行った。2光子励起顕微鏡を用いてマウスの視神経乳頭を観察する手法を確認し、以前よりも安定した系を確立することを主眼においている。詳細については系が確立してから公表する予定である。並行して緑内障モデルにおける酸化ストレスの解析を各種ストレスマーカーを用いて可視化して行う。緑内障モデルはレーザー誘発高眼圧モデルマウス(laser induced ocular hypertension mice)の作成で、すでに系は確立しているが、急性緑内障のような著しい高眼圧モデルマウスの系確立も考案中である。年度途中より、医局の重要業務を任される役職を急遽担当することとなり、臨床業務とともに多大な時間を費やすこととなったため。中でも、臨床面での制度が新しくなるため、必要書類の作成に莫大な時間を費やすこととなった。2光子励起顕微鏡の特徴である非侵襲的な不透明標本の深部観察性能と高分解能を活かして、生体における眼球深部組織の精密な観察系の確立を目的とする。これまでにマウスの視神経乳頭部をアストロサイトで染色し、腹腔麻酔下で生体観察することに成功している。今後はより安定した系を確立するため、EGFP-GFAP遺伝子変異マウスを用い、麻酔、観察時間の調整、白内障など観察中に起こり得る病態を確認する。解析系の確立後は、高眼圧下で視神経乳頭部付近のアストロサイトおよび各種活性酸素を酸化ストレスマーカーを用いて解析を行う。さらに、薬剤で酸化ストレスを抑制することにより、in vivoで神経保護の動態を観察する。使用するGFAP-EGFP遺伝子変異マウスの購入と飼育に時間を要している。また、使用する2光子顕微鏡のメンテナンスの問題で遅延したため。視神経が障害される代表疾患である緑内障は、我が国の失明原因の1位である。網膜神経節細胞の軸索障害とそれに伴う細胞死が病態と考えられているが、未だ詳細なメカニズムは解明されていない。現在の主たる治療は眼圧下降であるが、我が国では低眼圧で進行する正常眼圧緑内障が大部分を占めており、割合も世界で最も多い。病態解明と新規の治療が急務である中、これまでに細胞死の過程で生じる活性酸素種(Reactive Oxygen Species :ROS)が病態に関わっていることが報告されている。我々は、過去の知見をもとに、視神経において抗酸化に重要な役割を担っているであると推測されるアストロサイトに注目し、2光子励起顕微鏡を用いた眼球深部組織の分子生体観察という新たな手法を用いて、緑内障性神経症における酸化ストレス発生メカニズムの更なる解明と新規神経保護治療法の確立を目的とした。まず、全身麻酔下でマウスの眼球深部生体観察を行うための専用固定台を試行錯誤の上、作成した。さらに、尾静脈の点滴ルートを確保し、目的の薬物を常時全身投与可能とした。この系を用いて標的組織を生体観察を行うために必要な薬物の投与量および時間経過などを野生型マウスで検討した。一方で、眼球深部アストロサイトの生体観察を行うためにアストロサイト標識蛍光マウスを導入した。当初の予定より、実験系の確立に多大な時間を要したため酸化ストレスの研究まで到達することが困難であったが、これまでの経験をもとに今後更なる眼球深部生体観察系の確立に取り組み、緑内障の新たな病態の解明および新規治療の開発に繋げていきたい。初年度は、役職上で日常業務に多大な時間を要し、実際の動物を用いた実験段階まで到達することが難しかったため、研究を開始するための情報収集を主として行った。

また、各種講習会に参加し、基本的な手技を学び、実践に備えた。視神経疾患の基礎研究で実績のある者と協力し、実験を円滑にすすめる予定である。2光子顕微鏡を用いて視神経を観察することは容易ではないが、より安定な系を確立するために最も時間を費やす。安定した系を確立した後は、作成した高眼圧モデルを用いて酸化ストレスの解析を行う。現在、研究の主眼となる2光子顕微鏡の使用について、使用の目途がたった。また、使用するGFAP-EGFP遺伝子変異マウスを現在飼育中で、観察可能となり次第、解析にとりかかる。緑内障2年目以降の解析が円滑に行えるようにプロトコールの再確認を行い、見直せるところは修正し、円滑に進むように工夫する。具体的には研究実績の概要でも述べたように、情報収集で得られた知見をもとにして、より安定し簡便な眼圧上昇モデルの作成を検討すること、アストロサイト培養系を用いた酸化ストレスの解析を組み込むこと、主たる課題である2光子顕微鏡を用いた視神経の観察において、安定した系の確立をめざすことを目標とする。急遽、重要な役職業務を担当することとなり、予定していた計画が遅延したため。使用する2光子顕微鏡が諸事情により使用不能であったこと、また遺伝子変異マウスの申請購入ならびに胚移植、飼育に時間を要したこと、さらに役職が医局長で役職上の多忙業務により研究時間が大幅に削減されたため。初年度は、役職上で日常業務に多大な時間を要し、実際の動物を用いた実験段階まで到達することが難しかったため、研究を開始するための情報収集を主として行い、プロトコールの見直しを行った。視神経疾患の基礎研究で実績のある者と協力し、実験を円滑にすすめる。2光子顕微鏡を用いた視神経の観察について、より安定な系を確立するために時間を費やす。2光子顕微鏡の使用の目途がたち、また遺伝子変異マウスも飼育中である。マウスの準備が整い次第、解析をすすめる。今年度からは、初年度に得られた知見をもとに、より安定し簡便な眼圧上昇モデルの作成を行い、同時にアストロサイト培養系を用いた酸化ストレスの解析に着手し、その上で主たる課題である2光子顕微鏡を用いた視神経の観察系の確立を行う。