hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
随意性の低い効果器の訓練及び非侵襲脳刺激法による随意性向上と神経基盤の変化

本研究は、非利き手や足など随意性の低い効果器を対象として、その随意性を向上させ、その随意性向上に伴う神経基盤の変化を明らかにする研究を行った。足によるボールリフティングや非利き手による投球訓練により、運動制御・学習に重要な役割を果たす小脳の灰白質量が増加することが明らかとなり、成人でも脳構造が発達する証拠を示した。また、一次体性感覚・運動野への非侵襲的な経頭蓋直流電気刺激により、足関節の関節可動域を変調することに成功し、ヒト運動システムに対する神経モジュレーションの可能性を示した。我々はどのようにして運動の随意性を獲得していくのか?本研究は、随意性の低い運動システムに対して、運動訓練、経頭蓋直流電気刺激、筋電気刺激、リアルタイムfMRIフィードバックなどの手法により、随意性を向上・獲得することを試み、その随意性の向上・獲得に伴う脳神経系の機能的・構造的変化をMRIを用いた脳機能画像解析、脳構造画像解析により明らかにすることを目的とする。今年度の成果は以下のとおりである。1.耳介筋の運動ホムンクルスの同定本研究は、耳を動かす耳介筋の随意性の低さに注目し、耳介筋の随意収縮を獲得する過程の脳構造・脳機能の変化を明らかにすることを1つの目標としている。今年度は、そのための第一段階として、耳介筋の随意収縮の神経基盤を明らかにする実験をおこなった。耳介筋の随意収縮をすでに獲得している被験者に対して、耳介筋収縮時の機能的MRIを計測し、耳介筋を支配する運動神経細胞が、一次運動野の体部位局在マップのどこに位置するかを検討した。その結果、一次運動野の体部位局在マップにおける耳の位置は、指と口の位置の中間に存在することが確認された。2.サッカーのリフティング訓練による脳灰白質の局所的変化スポーツ動作における随意性の向上と神経系の変化を明らかにするために、サッカーのリフティング訓練にともなう脳灰白質の局所的構造変化を調べた。週3回のリフティング訓練を1ヶ月間行ったところ、中側頭葉後部、および左小脳の灰白質の密度・体積が増加した。運動視の中枢である中側頭葉後部の発達は、動くボールを正確に認知する能力の向上を示唆している。また、身体同側の運動制御に関わる左小脳の発達は、左足の制御能の向上を示唆している。よって、これらの脳部位の局所的な発達が、訓練によるサッカーのリフティング回数の向上を支えていると考えられる。本研究の目的は、ヒトの身体の随意性に関する神経基盤を明らかにすることである。このため、随意性の低い身体部位(非利き手、足、耳(耳介筋)、体幹の深部筋(腹横筋)など)に対し、運動訓練、電気刺激、脳情報・筋情報のフィードバック等を用いて、随意性を向上させるトレーニングをおこない、そのトレーニング前後の脳構造画像、脳機能画像、脳波、筋構造画像、筋収縮動画などを利用し、随意性向上トレーニングによる脳と筋の変化を調べる。これまでに、足の随意性を高めるトレーニングとして、サッカーのリフティングを1カ月間、週に3回、1回につき15分間おこない、そのトレーニング前後の脳構造画像を調べた。脳灰白質の体積を定量できるVBM法を用いてリフティングトレーニング前後の脳灰白質の変化を解析したところ、左足を制御する左小脳と、物体の動きを認知するためのMT/V5の灰白質体積がリフティングトレーニング後に増加していたことを発見した。この結果は、成人であっても特定のスポーツトレーニングをすればその課題遂行に関連する脳部位が発達することを示している。体幹深部筋を対象にした研究では、筋収縮動画撮像法の開発に取り組み、体幹深部筋の動画撮像を行い、鮮明な筋収縮動画を撮像することができた。今後は筋収縮動態をリアルタイムで被験者に提示するシステムを開発し、体幹深部筋のフィードバックトレーニングが行えるようにする。また、身体の随意性に大きく関与する関節の柔軟性を向上させる研究も行い、tDCS刺激を体性感覚野に行うことで、足首の背屈可動域が向上することを発見した。ヒトが身体の随意性を獲得していく過程の神経基盤の変化を明らかにすることが本研究の目的である。本年度は非利き側肢の不随意性に注目し、非利き側肢の投球訓練をおこなうことにより脳構造がどのように変化するかを調べた。被験者は4週間にわたり、週3日、1日につき50球、左手での投球訓練をおこなった。投球には、ハンドボールを用いた。投球訓練は、肩ならしのために左手で10球投球の後、球速と正確さ両方重視して左手で50回の投球を行なった。(自分のペースで10球投げ、約1分間の休憩をとる。これを5セット繰り返す)。訓練期間の前後に10球ずつテスト投球をおこない、左手での投球、右手での投球における球速と正確さを計測した。また、訓練期間の前後に核磁気共鳴画像(Magnetic Resonance Imaging;MRI)装置を用いて、脳画像を撮像した。投球訓練の結果、投球スピード、正確性(的中心への距離)がともに向上した。これにともない、左の小脳の体積が増加した。小脳は運動制御、フィードバック誤差学習や内部モデル形成に重要な機能を果たす脳部位であり、随意性の低い左手で投球をおこなうという新しい運動学習を行なうことにより、左小脳の灰白質の密度・体積が増加したと考えられる。

本研究は、身体運動学習の神経基盤の理解に基づいた身体運動パフォーマンス向上法を開発するために、特に随意性の低い身体部位に対する運動訓練や電気刺激等により随意性を高める手法の開発、さらにその随意性向上に伴う神経基盤の変化を脳画像解析から明らかにすることを目的としている。本年度は、体幹筋の随意性向上に注目した研究を行い、腹式呼吸を1か月間トレーニングすることによるMRI脳構造の変化をVBM法により解析した。被験者は4週間にわたり、週3日、腹式呼吸のトレーニングを行った。被験者は、1日につき、仰臥位で膝を立てた姿勢で口にくわえたバルーンを腹式呼吸により膨らます課題を1分間*5回行った。その結果、1か月のバルーンを用いた腹式呼吸のトレーニングにより、右運動前野、右海馬の灰白質容積が増加した。運動前野は協調運動の制御に重要な役割を果たすことが知られており、この部位の灰白質容積の増大は、腹式呼吸のトレーニングにより、腹横筋、骨盤底筋、横隔膜の新しい協調運動パターンが学習されたことに関連していると考えられる。また、海馬の増大については、予想外であったが、近年有酸素運動の実施により海馬の灰白質容積が増加するという報告や、ラットにおける海馬の酸素鋭敏性が高いという報告があることを考えると、腹式呼吸による深い呼吸が酸素の取り込みを増やした結果、海馬の灰白質容積を増大させた可能性が考えられる。本研究は、非利き手や足など随意性の低い効果器を対象として、その随意性を向上させ、その随意性向上に伴う神経基盤の変化を明らかにする研究を行った。足によるボールリフティングや非利き手による投球訓練により、運動制御・学習に重要な役割を果たす小脳の灰白質量が増加することが明らかとなり、成人でも脳構造が発達する証拠を示した。また、一次体性感覚・運動野への非侵襲的な経頭蓋直流電気刺激により、足関節の関節可動域を変調することに成功し、ヒト運動システムに対する神経モジュレーションの可能性を示した。ヒトが身体の随意性を獲得していく過程の神経基盤の変化を明らかにすることが本研究の目的である。研究開始から現在までに、随意性の低い足をトレーニングするためにサッカーのリフティング訓練実験、随意性の低い非利き腕をトレーニングするためにハンドボールの投球訓練実験を行い、ともにパフォーマンスの向上にともない、小脳が発達することを明らかにした。また、体性感覚野を小脳で刺激することにより足関節の柔軟性が向上するという結果も得ている。27年度が最終年度であるため、記入しない。スポーツ脳科学今年度も引き続き、随意性の低い身体部位に対する運動訓練、電気刺激、脳情報・筋情報のフィードバック等により随意性を向上させることを試み、その神経基盤の変化を明らかにする研究を行う。特に今年度は体幹深部筋の随意性向上に関する研究を行う。また、今年度は最終年度であるため、これまでに得られた研究結果の成果発表と論文化を行う。耳介筋収縮の随意性獲得に伴う神経系の変化をみる研究項目では、すでに随意性を獲得している被験者を対象とした実験をおこない、耳介筋の運動ホムンクルス上の位置を同定できた。この知見は今後の訓練実験に用いていくことができるため、第一段階として成功である。またスポーツの実動作における随意性向上と神経系の変化を調べるためにサッカーのリフティング訓練前後の脳形態構造の変化を明らかにすることができた。身体の随意性と脳の関係を調べるいくつかの研究項目を同時に進行させていて、いずれも順調に進んでいる。
がん細胞が発現する骨微小環境クロストーク遺伝子の同定

がんの骨転移成立過程においては、転移がん細胞と骨微小環境との生物学的クロストークの重要性が認識されている。本研究では、このクロストークの実体を分子レベルで理解することを目的に、骨微小環境に定着した乳がん細胞に誘導される分子の同定と骨転移過程におけるその役割について検討した。その結果158個の遺伝子を骨微小環境とのクロストークによって発現が上昇する遺伝子として同定した。その中で、骨から放出されたTGF-βによって発現が上昇するNEDD9は乳がんの骨転移成立・進展に関与すること示唆された。本研究で用いた遺伝子プロファイリングにより骨-がん細胞のクロストークに関与する遺伝子の同定が可能となり、それらの遺伝子の解析は骨転移の分子標的治療の開発に寄与すると期待される。次に我々はこのクロストークの実体を分子レベルで理解することを目的に、GFPを安定発現させたMDA-MB-231細胞をヌードマウスの左心室(HI)および脛骨髄腔内(TI)に接種し、骨環境にがん細胞を定住させた。骨転移巣よりGFP陽性のがん細胞のみをFACS Ariaを用いて培養せずに分離し、マイクロアレイ解析を行った。乳腺接種(SC)した乳がん細胞をコントロールとした遺伝子プロファイリングの結果、SC群と比較して発現量が2倍以上に上昇した遺伝子がTI群で226個、HI群で1382個同定され、両群に重複する158個の遺伝子を骨微小環境とのクロストークによって発現が上昇する遺伝子として同定した。これら158の遺伝子を機能別に分類し、特に発現量の高かった遺伝子群を骨とがん細胞のクロストークに関わる遺伝子としてクローニングした。その内訳は、転写因子としてFoxC1、Dec1、NR4A3、分泌タンパク質としてEREG、接着因子としてPCDH10B,ITB5、細胞遊走に関与する遺伝子としてNEDD9である。これら遺伝子群の中からNEDD9に着目しさらに検討を行ったところ、免疫染色により骨転移巣においてNEDD9の強い発現が認められ、またshRNAによるNEDD9のノックダウンは骨転移を有意に減少させる一方で、NEDD9の過剰発現は骨転移を増加させた。さらにNEDD9は骨内での上皮ー間葉転換(EMT)を制御していることも見出したこれらの結果より骨組織で発現が上昇するNEDD9は乳がんの骨転移成立・進展に関与すること示唆された。このクロストークの実体を分子レベルで理解することを目的に、GFPを安定発現させたMDA-MB-231細胞をヌードマウスの左心室(HI)および脛骨髄腔内(TI)に接種し、骨環境にがん細胞を定住させた。これらの結果より骨組織で発現が上昇するNEDD9は乳がんの骨転移成立・進展に関与すること示唆された。本研究で用いた遺伝子プロファイリングにより骨-がん細胞のクロストークに関与する遺伝子の同定が可能となり、これら遺伝子の役割解析は骨転移の分子標的治療の開発に寄与すると期待されるマイクロアレイ解析では、数多くの遺伝子の中から生物学的意義の高い遺伝子を絞り込む作業が最も困難であり研究者の経験や知識が重要となる。興味深いことに本研究でクローニングした遺伝子の一つであるNEDD9は様々ながん細胞の転移に関与する因子であることが明らかになりつつある上に、我々の呼び実験においても骨転移への関与が推察された。これらの結果は本研究によるアプローチが有効であることを示しており、研究がおおむね順調に進行しているとして評価できる点である。

そして、本研究で用いた遺伝子プロファイリングにより同定された遺伝子の解析は骨転移の微小環境に基づく分子標的治療開発に寄与すると期待されることから、将来的には学術的のみならず臨床的にもインパクトのある結果が得られる可能性を有している。本研究では骨転移巣からなるべく細胞へのダメージを少なくしながらがん細胞のみを分離回収するための条件設定に労力を費やした。さらに、がん細胞は組織を破壊しながら増殖するため、がん細胞の増殖によって骨組織の破壊が進行した場合には骨組織が持つ生物学的特異性が失われる可能性がある。一方で、腫瘍が小さいときはマイクロアレイ解析に用いるがん細胞が少なすぎるため適正な解析結果を得ることができない。これらの点を考慮し、様々な条件設定を試した結果、マイクロアレイ解析に用いる十分量を得ることが可能な実験プロトコールを確立できた。本研究はマイクロアレイ解析を行うことが最も重要かつ時間のかかる研究段階であることから、マイクロアレイ解析を1年目で終えることができた点で、本研究は当初の計画以上に進展していると評価できる。平成23年度に行った遺伝子プロファイリングにより同定された遺伝子群を発現上昇率の高さおよび機能別分類から、(1)細胞接着因子としてプロトカドヘリンbeta10(PCDHB10)およびIntegrin beta5(ITB5)、(2)分泌タンパクとしてEGFファミリーに属するEpiregulin(EREG)、(3)転写因子としてDEC1および核内受容体NR4A3、(4)細胞遊走に関与する因子としてNEDD9を絞り込んだ。転移癌細胞は骨環境においてこれらの遺伝子発現が増加することにより、何らかの癌細胞特性を得ていると推察される。現在、骨転移過程におけるこれら遺伝子の機能的役割について検討を開始しているところである。具体的には、免疫染色法による発現の確認、レンチウィルスによる過剰発現またはshRNAによる遺伝子ノックダウンが骨転移に及ぼす影響、また癌細胞特性への影響などについて検討する予定である。本研究では、可能な限りIn Vivoでの解析を行うために、骨転移の定量的評価はルシフェラーゼ遺伝子を用いたin vivo発光イメージングにより行う。そして最終的には本研究により得られた結果を統合的に理解することにより、骨転移を制御する骨微小環境と癌細胞の生物学的相互関係を明らかにする。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。スクリーニングは平成23年度で終了しているため、次年度はスクリーニング以外の生化学的解析や動物実験に用いるヌードマウスの費用を計上している。具体的には、クローニングされた遺伝子の生物学的役割の解析を行うための遺伝子工学キット、また骨転移への影響を検討するために用いるshRNAプラスミドやレンチウィルスシステムなどの物品費を中心に研究費を使用する。
肝線維化過程における筋線維芽細胞の線維形成,収縮への神経支配の関与の研究

1.肝硬変症の発現と神経系・神経内分泌系の関与肝硬変症は総胆管結紮(モルモット)・四塩化炭素投与(ラット)にて作成、比較検討した。(1)総胆管結紮肝:結紮後12週肝では門脈域での神経線維の一時的な減少と再生が観察され、神経細胞を多数認めた。この神経後胞の出現はAChE活性法および透過電顕でも確認したがその意義は現在検討中。筋線維芽細胞(MF:α-SMアクチン抗体+)は網状壊死領域に多数観察されたが門脈域ではほとんど認めない。ペプチド神経線維は、NPY(++),CGRP(+),VIP(+),SP(-)であった。(2)四塩化炭素投与肝:線維形成は小葉周辺帯で線維隔壁を形成。神経線維は線維隔壁内で多数観察された。MFはこの線維帯で多数認めた。電顕的にMFは脂肪滴を有し伊東細胞と類似の細胞様に思えるが、基底膜を介して血管内皮細胞の近傍に位置している。MFは時にグリソン鞘内で肥満細胞と接しても観察された。ペプチド神経線維は、NPY(+),CGRP(+),VIP(+)であった。2.線維形成過程にある線維芽細胞(F)および筋線維芽細胞(MF)へのコリン性神経支配の明確化、伊東細胞との神経支配の可能性の探索神経終末は、F・MFの細胞質と接触または近傍に位置して観察された。特にラット四塩化炭素投与肝ではMFとの接触が著明であった。電顕的に神経終末内の小胞は(1)有芯小胞(大型・小型)+無芯小胞と(2)多数の無芯小胞+小数の大型有芯小胞のグループを見た。結紮肝の網状壊死領域内では経過とともにα-SMアクチン陽性MFの出現を見たがこの細胞は伊東細胞がトランスフォームした可能性が強く、グリソン鞘内ではMFは認めずF様細胞のみであった。これらFおよびMFのVIPリセプター抗体の有無の検索を現在実験中である。
骨代謝におけるc-FosとPPARγのクロストーク解析

脂肪細胞分化を促進する転写因子PPARγ(ペルオキシソーム増殖剤応答性受容体γ)は核内レセプター型転写因子の一つであり、脂肪酸代謝産物や2型糖尿病改善薬であるチアゾリジン誘導体などをリガンドとして直接結合する事で特異的DNA配列に結合し、標的遺伝子のmRNA転写を活性化する。更にPPARγは骨芽細胞分化抑制や破骨細胞分化促進にも機能するため、骨代謝における調節因子としての側面もある。一方、既知の骨芽細胞分化促進因子としてBMP/TGFβシグナル、Wntシグナルやサイトカインシグナルが存在する。これらは前駆脂肪細胞3T3-L1等を用いた分化実験では抑制機能が報告されているが、間葉系幹細胞における機能は不明であった。そこで申請者は間葉系幹細胞の培養細胞株で脂肪細胞および骨芽細胞に分化可能であるST2細胞を用い、主にPPARγ活性制御シグナル解明の観点から脂肪細胞・骨芽細胞分化振り分けの分子機構に関する研究を遂行して来た。申請者は以前に、PPARγリガンド刺激とBMP2刺激の順番を入れ替えるとPPARγ結合配列近傍において、ヒストン修飾を変化させる現象を見出し、その成果をPPAR Research誌に掲載した(PPAR Res. 2012;2012:60714)。この結果を踏まえ、骨芽細胞促進に作用する転写因子c-Fosに関し、PPARγとBMP2シグナルの影響をマイクロアレイで検討した。その結果、c-fos発現等に関し刺激順依存的な発現変動は観察されなかったものの、特徴的な発現変動を示す遺伝子の同定に成功した。またPPARγが所属する核内レセプターファミリーの一つで免疫細胞分化を司るRORγtに相互作用し、PPARγにも作用し得る新規転写共役因子としてDGCR14を見出した。この因子はRORγtを活性化させる役割を担い、その成果は論文としてMCB誌に掲載された。AP1の構成因子c-FosとPPARγの間葉系幹細胞におけるクロストークを対象とした研究を行う計画であったが、実験に必要量のc-Fosノックアウトマウス作出が困難であったため、同じAP1ファミリーであるFra1の解析、及び新規PPARγ相互作用因子のノックアウトマウスの解析を中心に遂行した。全身にFar1を強発現させたトランスジェニックマウスは骨量増加を示す事が以前から知られていたが、その分子作用機序は不明であった。そこで我々はテトラサイクリン誘導生Fra1トランスジェニックマウスを用いて、骨量増加のメカニズムの解明を行った。まずテトラサイクリン類似化合物ドキシサイクリン(DOX)を餌に混ぜて与え、骨量の増加を観察した所、10週齢前後のマウスであれば7から10日程度で有意な増加が観察される事を、μCT撮影で確認した。更にこれらサンプルから骨と骨髄に関しRNAを抽出後マイクロアレイを施行した結果、骨部分において骨増加に機能するシグナル分子や転写因子の発現上昇を認めた。またPPARγに関しては、新規転写共役因子のノックアウト作出を中心に進める事とした。この遺伝子は免疫細胞や破骨細胞に高発現する事を見出しており、今後組織特異的なノックアウトマウスの作出や初代培養の系を用いた実験を検討する。c-Fosに関する実験材料の確保が困難であった事や平成26年4月日本大学医学部へ異動となった為、予定外の計画変更を余儀なくされたが、AP1ファミリーであるFra1の骨増加作用に関し、幾つか興味深いデータを得る事が出来た。またPPARγやRORγtに作用する新規転写共役因子のノックアウトマウスの飼育や作出も順調であり、これらのデータを組み合わせる事で、当初の計画よりも大きな成果が今後期待出来る。

間葉系幹細胞におけるクロストークの解析に関しては、日本大学医学部に異動した利点を生かし、PPARγ以外の核内レセプターやBMP2以外のシグナル分子に関しても研究対象を広げる。PPARγ、及びその他核内レセプターのリガンドと各種シグナル分子を間葉系幹細胞で刺激する事で、ChIPアッセイ等を行い、c-FosやFra1を含めたAP1ファミリーのシグナルがどの遺伝子に作用するのか検討を行う。また新規核内レセプター転写共役因子のノックアウトマウスに関し、全身ノックアウトは胚胎生致死であったため、その原因を解析する事で、新たな分子基盤の解明に繋げる予定である。効果的な物品調達を達成できたことが、大きな理由である。実験は研究計画及び現状に基づいて行っており、特に問題はない。今まで使用して来た骨髄由来とは異なる間葉系幹細胞の購入や培地、及び各種分子生物学関連実験(RNA抽出、ChIPアッセイ、ウェスタンブロッティング、免疫染色など)の遂行に使用する。
職場のソーシャル・キャピタル醸成を目的とした介入評価および発展的活用の基盤整備

本研究では、企業における運動イベントの機会を介入とみなし、ソーシャル・キャピタル(SC)が醸成されるかどうかを評価した。なお、対照群の設定が困難であったことから、デザイン上の工夫を行い、擬似的に比較を行った。結果の概要は、天井効果により運動イベントへの参加に伴う明確なSC醸成は観察できなかった。基盤整備に関しては、フィンランドの公務員コホートとのデータ・ハーモナイズ等について研究者間で意見交換した。ソーシャル・キャピタル(SC)と健康との関連は主として地域住民において実証されてきたが、地理的集団ではない職場のような機能的集団における実証的研究も期待されている。本研究では職場におけるSCについて、介入によるSC醸成の評価を行うこと、さらに将来的に企業自身も職域健康データを資産として活用できるような仕組みの基盤整備を目指す。本年度は、主として介入内容の検討と協力企業募集のための説明会を実施した。介入内容については、研究協力者とも相談のうえ、企業担当者の意見も勘案して、概念的に職場の人間関係を想起しやすいことから、世代間の相互理解を促進するような内容を加えた。評価のフレームワークは、当初予定通り、(a)先行介入群における前後評価(後日対照群の前後評価とマージする)、(b)介入企業内における対照群との比較評価、(c)介入企業と観察企業の比較評価を想定する。評価指標は、職場のSC(Finland版8項目)、主観的健康、メンタルヘルス(K-6)、口腔内主観的健康、肥満、喫煙等とする。年齢、性別、職種等については調整変数として情報を取得する。企業募集については、郵送ではなく、有料の電子メールによるDMサービスを利用して、約10,000社に案内を送付した。3回に分けて東京にて説明会を実施し、約45社が参加した。また、個別の企業だけではなく、モラルサーベイ等類似の調査を企業対象に行っている機関等とも情報交換を行い、複数の機関と相互協力が可能かどうか検討した。本年度は、主として介入内容の再検討と協力企業募集の方法を再検討した。介入内容については、企業の運動会を企画する専門会社があり、当該会社はアウトカムを生産性とみなしているようであるが、運動会によりチームワークを構築する過程は、ソーシャル・キャピタル醸成と共通する部分もあり、この場合アウトカムを健康とみなすことができると考えられた。これまでは具体的な介入内容についての提案がなく、協力企業と一緒に試作するという方法が受け入れられにくかったため、上記の視点をもとに、具体的な内容を煮詰めることとした。企業募集については、ストレスチェック制度の施行などのタイミングと重なり、他の調査等と重複することから、企業の協力が非常に得られにくかった。そのため、協力企業募集の方法についても、直接的に研究協力企業として募集するだけでなく、協力機関が他の目的で確保している企業に、追加で依頼するなどの方法に加え、雑誌記事等を通じて広く案内する方法についても検討した。ソーシャル・キャピタルと健康との関連は主として地域住民において実証されてきたが、地理的集団ではない職場のような機能的集団における実証的研究も期待されている。本研究では職場におけるソーシャル・キャピタルについて、介入によるソーシャル・キャピタル醸成の評価を行うこと、さらに将来的に企業自身も職域健康データを資産として活用できるような仕組みの基盤整備を目指した。最終年度は、主としてソーシャル・キャピタルへの介入実施と評価を行った。企業の運動会を企画する専門会社との協力については当該企画会社との間では合意が形成できたものの、実際に運動会を実施した個別の企業からのデータ収集までは至らなかった。そのため、雑誌記事(へるすあっぷ21、2015年8月号等)等を通じてより広く案内する方法も併用し、協力が得られた企業において、介入内容としては運動会ではなかったものの社内リレー競技の運動イベントの機会をとらえて、縦断的にデータを収集した(ベースライン、イベント直前、イベント後、イベント3ヶ月後)。結果の概要としては、当該企業全体および参加者(自由意思による参加)のベースライン時点からのソーシャル・キャピタルが高値であったこともあり(天井効果)、運動イベントへの参加に伴う明確なソーシャル・キャピタル醸成は観察できなかった。また、基盤整備に関しては、フィンランドの公務員コホートとのデータ・ハーモナイズ等について研究者間で意見交換するとともに、企業の専属産業医等に今後の参加を検討してもらうために情報提供を行った。介入内容および募集方法の再検討が必要となり、研究計画全体に若干の遅れが生じた。一方で、少なくともソーシャル・キャピタル(SC)測定項目は決定しており、研究デザインそのものについては確定できている。

そこで、当初研究計画においては、介入内容そのものについてはある程度柔軟にとらえ、協力企業との協議の中で絞り込んでいく予定としていたが、少なくとも複数の介入内容については、厳密な意味での健康をアウトカムとしたエビデンスは無くとも、理論的に期待しうる内容について、幅広く整理した。結果として、チームビルディングを意図したような「運動会」、チーム作業を必須とする「農作業(体験)」、また、若干ビジネス寄りすぎる嫌いはあるものの、「7つの習慣」で有名な著者の「スピード・オブ・トラスト」「信頼マネジメント」を参考にした内容(SCの構成要素の中でも信頼だけに焦点をあてることになってしまうというマイナス面もあるが)の三種類を分かりやすくまとめ、提案できる準備をした。企業募集にあたっては、これまでの健康にウエイトをおいた説明内容に、上記のようなビジネス的内容を加えるとともに、募集方法も説明会方式ではなく、商業誌への紹介記事やインタビュー記事の機会を用いた案内も行うよう準備した。社会疫学研究協力企業の募集については、個別の依頼を含めて引き続き検討を行う、調査期間等の制約はあるものの商業誌への記事における案内等も活用しながら、できるだけ多くのサンプル数が確保出来るように努める。一方で、介入の実施については、介入方法は具体的に絞り込むことが出来たことから、予算制約も勘案しつつ、運動会または農業体験について、提供してくれる組織との打合せを進めるとともに、すでに確保済みの企業においての介入実施と介入後評価を進める。また、運動会以外でも部署対抗リレーや駅伝等のすでに定期的に実施されている社内行事に際して、実施前後において、可能な限り何らかの対照群を設定のうえSC指標を用いた評価を行うことを提案する。現時点で200名規模の社内行事についての評価について検討中である。こうした社内行事の会社経営層への単なる経費支出を超えた効果の提示の一つとしてSC指標の改善による生産性向上と健康維持の側面をわかりやすく紹介する。企業が社員の健康データを自ら活用するという枠組みは、健康保健組合にあってはデータヘルス事業への対応に追われ、また企業本体でも12月施行のストレスチェック制度への対応に追われる中で、交渉が容易ではない。そこで、視点を変えストレスチェック制度への対応方法の中に、職場のSCを用いた評価方法を組み込むことで広い意味で、健康データを活用できる基盤整備の基礎的促進に貢献できるよう検討を進める。介入内容の決定を含む、研究計画全体の検討については予定通り遂行できた。その他、おおむね計画に従って遂行できていると考えるが、協力企業募集のタイミングがずれ、説明会の実施時期については少々遅れた。しかし、ソーシャル・キャピタルについて健康日本21(第二次)でも言及されたことで、申請者からの説明会等による企業へのアプローチのみならず、関心のある企業・機関からのコンタクトもあったことで、協力企業募集全体について考えると、順調に進んでいると言える。一方で介入内容の決定については、当初は研究参加決定後に個別に企業ごとに相談の機会を設けて、検討のうえで決定していく予定であったが、
ポストソ連時代における中央アジア諸国の教育戦略に関する総合的比較研究

中央アジア4カ国は独立国家樹立後、国連やユネスコ加盟を果たし、脱・社会主義、民主的法治国家の樹立をめざし教育改革に着手した。国外からの協力と援助(ユネスコ、国際援助機関、ロシアなど)、及び国内事情(多民族国家、イスラム的伝統、都市と農村の格差、経済の人材需要など)の葛藤の中で教育政策が推進されている。初等中等教育の高い就学率、教育の世俗制、多民族への配慮などソ連時代からの正の遺産を多く継承しているが、教育へ市場原理が導入され競争的環境が強化されている。高等教育ではボローニャ・プロセスに対応した改革が進んでおり、無償制は後退している。本研究は、ソビエト社会主義共和国連邦の消滅(1991年12月)により中央アジアに誕生した新独立国家の教育戦略を総合的に解明し比較研究することを目的とするものである。今年度は3年計画の第1年めであり、まずは各国の教育の現状を把握することを試た。これは、日本の教育学研究においては中央アジア諸国の独立以降の教育に関する研究はほとんどなされていないためである。ウズベキスタン共和国、カザフスタン共和国、キルギス(クルグズ)共和国、タジキスタン共和国の4ヵ国を対象として、教育関係の法令、統計、資料の収集・整理・翻駅に取り組み、各.国1週間程度の現地調査を実施した。調査にあたっては、とりわけ社会主義時代との連続面、非連続面に留意しつつ、教育の政策・理念、制度、教育課程、教員養成など、各国の現状を明らかにするべく努めた。トルクメニスタン共和国は治安等の関係から対象外とした。6月にはまカザフスタン教育科学アカデミー総裁のA.クサイーノブ氏を招聘し、中央アジアの教育全般の教育の現状と課題等について情報交換した。日本比較教育学会第44回大会ではA.クサイーノブ氏を囲むラウンドテーブルを実施した。3月にはロシア連邦と中央アジア諸国の教育協力め状況を調査するためモスクワの関係機関を現地調査し、新しい動きを確認した。これらの成果は『ポストソ連時代における中央アジア諸国の教育戦略に関する総合的比較研究』平成20年度中間報告書(平成21年3月)として刊行した。本研究は、旧ソ運圏のうち中央アジア諸国に焦点をあて、新国家樹立以降の各国の教育戦略を総合的に解明し、比較研究しようとするものである。教育の理念や制度,内容などの各側面から社会主義時代との連続面、非連続面を明らかにし、その変容に影響を与えた要因を国外要因と国内要因の双方から分析・整理することにより、各国の教育戦略を比較する。2年次にあたる本年度は、1年次で残された課題(『平成20年度中間報告書』(平成20年3月)参照)の調査と共に、各国の教育に対する国外要因、国際機関の影響に焦点をあてて4カ国の現地調査を行った。その結果、以下の点が明らかになった。1990年代は独立国家樹立後、国連、ユネスコ等への加盟を果たし、脱社会主義を基調とした教育政策を推進した。イスラム的価値の尊重・導入、親米路線などロシアとも距離をおいた。が、2000年代にはいり「強いロシア」の復活とともに、ロシアとの教育協力を強める傾回がみられる。象徴的なのは、学校教育におけるロシア語の位置づけの変化であり、ウズベキスタンでは、外国語のひとつとしての位置づけに変更が加えられた。高等教育段階の制度改革では、ボローニャ・プロセスの影響が認められる。ただし、国家として参加しているわけではない。ロシアがボローニャ・プロセス対応の高等教育改革を実施していることの影響とみるほうが妥当かもしれたい。現在、ソ連時代からの5年制の専門家養成制度、4年(バカラブル課程)+2年(マギストル課程)、が並立している段階である。これまでの調査から初等中等教育段階、高等教育段階のいずれにしても、都市部と地方との格差がかなり大きいことが懸念される。なお、『平成21年度調査報告書』(平成22年3月、319頁)を作成した。本研究は旧ソ連圏のうち中央アジア諸国に焦点をあて、新国家樹立以降の各国の教育戦略を総合的に解明し比較研究しようとするものである。最終年にあたる本年はこれまでの中央アジア4カ国の調査研究結果を比較検討し、ユニークな教育改革を実施しているウズベキスタンとカザフスタンの2カ国に焦点を絞り、実態をさらに詳しく検証するため現地調査を実施した。各国ほぼ共通してみられるのは、脱社会主義であり、教育サービス市場への競争的環境の導入、受益者負担の原理の導入である。他方、イスラム圏でありながら、ジェンダー・バランスの点で大きな問題は見られない点、世俗制原則が掲げられている点などはソ連時代の遺産とみられる。多民族国家であり教授言語への柔軟な対応、ロシア語の占める大きな位置も共通してみられる点である。カザフスタンでは国家語(カザフ語)、ロシア語と英語の三言語能力を育成する課題を設定しており、これらの三言語を初等中等教育段階から教授言語として導入する政策に着手していることが注目される。

ウズベキスタンで注目されるのは、一貫した生涯教育制度の確立を図り1.12年制義務無償教育を導入し、2.欧州のボローニャ・プロセスに対応した高等教育改革(4年制バカラブル課程+2年制マギストル課程)を実施し、3.高等後教育、再教育制度を刷新した点である。ボローニャ・プロセス対応はカザフスタン、クルグズでも共通に見られるが、12年制義務教育実施は唯一である。9年間の共通教育の後に、3年制の普通高校と職業高校に1対9の比率で進学させる制度であり、国家・地域の人材需要を考慮し、失業者をださないための定員枠であるという。生徒の能力・適性を見極めるキャリア教育が重視され工夫されている。12年制義務教育への多大な経費支出は高等教育への支出を減少させ、ソ連時代の無償制原則は大幅に後退している。
参加型評価アプローチによる若者早期支援プログラムの開発に関する研究

今年度は、海外における参加型評価および若者支援プログラムに関する先行研究および先行事例を収集し分析することを大きな目標であり、3年目以降の介入調査および若者との協働開発に向けてのベースを作ることを主眼とした。まず、大変、大きな収穫であったのがコーネル大学付属の研究機関であるBronfenbrenner Center for TranslationalResearchのプロジェクトの一つであるACT-for-Youthで実施している若者参加型評価(Youth Participatory Evaluation)に関する現地視察および意見交換である。数年にわたり、若者ホームレス支援を参加型評価で行っており、若者と支援者の協働、若者のエンパワメント、若者を尊重する契約、など多くの研究に必要となる知見を得ることができた。その他、ヘルシンキブリーフセラピー協会で実施しているSolution focused approachをベースとしたプログラムを実際に若者支援スタッフに実施しデーターを得ることができている。また、本研究を遂行するにあたって、重要な若者との「対話」に関する先行研究をレヴューした結果、フィンランドから始まった早期対話(Early Dialogues)と未来語り(Anticipation Dialogues)の有効性を認識することができた。研究成果としては、第22回精神保健予防学会で「中学校・高等学校におけるメンタルヘルスの課題に対する支援状況から参加型評価アプローチによる支援の検討」というテーマで研究報告を行った。参加型評価がなぜ若者支援に有効なのかという点について、意見交換を行うことで、研究の意義を再確認することができた。先行研究および事例については、概ね、順調に収集し、若者支援プログラムを実施することができているが、「対話」に関するフィンランドから始まったEarly DialoguesとAnticipation Dialoguesに関する資料がまだ少なく、収集するのにかなり時間を要することとなった。また、若者支援プログラムを実施することはできたが、日程調整の関係からプログラム関係者のフォーカス・グループ・インタビュー及び個別の半構造化面接によるデーター収集を実施することができず次年度早々に予定することとなった。行政や民間で実施している若者支援プログラムの評価システムに関する実態調査については、質問項目の検討までは行っているが、アンケート調査実施には至っていない。そのため、この調査結果を受けた次の段階である、若者ワーキンググループを結成し、参加型評価アプローチの枠組みと評価項目を検討するということが先送りとなっている。まず、これまで収集した先行研究及び事例のまとめと分析を早急に行う。Early DialoguesとAnticipation Dialoguesについては、タイミングよくフィンランドのアプローチ開発者が来日し1年間の研修を実施することになり、この研修会に参加することで情報収集および意見交換を行うことととする。次いで、昨年度実施した若者支援プログラムの関係者に対してのフォーカス・グループ・インタビューの実施と個別の半構造化面接を行う。以上の活動と同時進行で、行政や民間で実施している若者支援プログラムの評価システムに関する実態調査の実施及び若者ワーキンググループの結成、参加型評価アプローチの枠組みと評価項目の検討を行う。そして、本来の2019年度の研究計画であった、参加型評価アプローチによる若者早期支援支援プログラムの開発を目指す。既に利用されているプログラムへの参加型評価の適用と、新たに若者視点によって開発するプログラムの二段構えを想定し研究活動を進めていく。研究目的である「参加型評価アプローチによる若者早期支援プログラム」を開発するために、研究の初年度である本年は、基礎資料および先行研究の収集と先行事例の把握と調査を行った。まず、基礎資料では参加型評価アプローチに関する資料をプログラム評価と参加型アクションリサーチ分野まで広げて収集し、その理論と背景となる哲学および具体的な運用手法について把握することができた。また、先行事例の把握については、アメリカで実施されている「Youth Participatory Evaluation」に関する文献およびネットで情報をかなり詳細に収集することができた。日本における若者支援プログラムについては主に解決志向アプローチによる実践に焦点を絞り、子どもと思春期への支援プログラム、学校における取組みの事例を集めた。また、佐賀星生学園で行っている不登校や発達の課題などを抱えている生徒を対象にした解決志向アプローチによる教育支援について、実施調査を行いその効果を確かめることができた。この調査によって、若者自身が自己の課題を改善するためのストレングス及びリソースを持っているということを、教員や支援者が信じることの重要性を認識することができた。そのような支援者の態度は、若者が自分のストレングスに気づき自信を高めることに役立ち、その結果、若者に肯定的な変化をもたらすことができるのである。また、フィンランドブリーフセラピー協会プログラムの子育てのワークショップにファシリティターとして関わり、参加者(子どもや若者に対する支援を行っている)の意見を収集することができた。初年度ではあるが、本研究の理論と実践の統合について日本環境福祉学会において口頭発表を行い、若者を主体とした参加型評価を取り入れる支援プログラムによって、若者自身のストレングスを見つけエンパワーメントを促進することが期待できることを示した。当初、予定していた先行研究および先行事例の収集は概ね順調である。しかし、まだ、若者支援プログラムの先行研究については十分といえないこと、実践事例の調査が2か所しか実施できなかったこと、また、支援者へのインタビューも2か所のみであったことから、やや遅れている状況である。理由は、若者参加型をどのように定義するのかを絞り込めず、広く若者支援プログラムにはどのようなものがあるのかの実施状況を把握することに時間を要してしまい、その中から本研究に有益となるプログラムを抽出することができなかった。実地調査で予定していたWOWWOプルグラムを行っている教育機関への訪問日程は平成29年度中にはうまく調整できず、新年度での再調整となった。

関係者への半構造化面接やフォーカス・グループ・インタビューは実践事例の調査時に2か所実施することができたが、若者と家族が参加してのインタビューが実現できず、こちらも次年度での実施となっている。今年度は、海外における参加型評価および若者支援プログラムに関する先行研究および先行事例を収集し分析することを大きな目標であり、3年目以降の介入調査および若者との協働開発に向けてのベースを作ることを主眼とした。まず、大変、大きな収穫であったのがコーネル大学付属の研究機関であるBronfenbrenner Center for TranslationalResearchのプロジェクトの一つであるACT-for-Youthで実施している若者参加型評価(Youth Participatory Evaluation)に関する現地視察および意見交換である。数年にわたり、若者ホームレス支援を参加型評価で行っており、若者と支援者の協働、若者のエンパワメント、若者を尊重する契約、など多くの研究に必要となる知見を得ることができた。その他、ヘルシンキブリーフセラピー協会で実施しているSolution focused approachをベースとしたプログラムを実際に若者支援スタッフに実施しデーターを得ることができている。また、本研究を遂行するにあたって、重要な若者との「対話」に関する先行研究をレヴューした結果、フィンランドから始まった早期対話(Early Dialogues)と未来語り(Anticipation Dialogues)の有効性を認識することができた。研究成果としては、第22回精神保健予防学会で「中学校・高等学校におけるメンタルヘルスの課題に対する支援状況から参加型評価アプローチによる支援の検討」というテーマで研究報告を行った。参加型評価がなぜ若者支援に有効なのかという点について、意見交換を行うことで、研究の意義を再確認することができた。先行研究および事例については、概ね、順調に収集し、若者支援プログラムを実施することができているが、「対話」に関するフィンランドから始まったEarly DialoguesとAnticipation Dialoguesに関する資料がまだ少なく、収集するのにかなり時間を要することとなった。また、若者支援プログラムを実施することはできたが、日程調整の関係からプログラム関係者のフォーカス・グループ・インタビュー及び個別の半構造化面接によるデーター収集を実施することができず次年度早々に予定することとなった。
準3次元海浜流モデルを用いた構造物周辺の3次元海浜変形予測に関する研究

本年度は,非平衡性を考慮した3次元海浜変形モデルを構築し,その適用性を検討した。本モデルは4つのサブモデル(波浪場,海浜流場,浮遊砂濃度計算および海底地形変化計算)から構成されている。波浪場は非定常緩勾配方程式,海浜流場は研究代表者が提案した準3次元モデルを用いて算定した。浮遊砂濃度は昨年度提案した鉛直2次元の移流拡散方程式を3次元に拡張し,任意海底地形にも適用できるようにσ座標変換を施し有限差分法を用いて算定した。海底地形変化は波と流れによる掃流砂も含めて計算した。まず,モデルの特性,底質の巻上げ率等を検討するため,平行等深線を有する海底地形上の構造物周辺の海底地形変化計算を行った。比較のため,既往の3次元モデルも用いて計算した。その結果,浮遊砂濃度に関する移流拡散方程式を用いることによって,浮遊砂の砂粒子の巻上げ,移流沈降過程を考慮することができ,従来の平衡型(局所漂砂量型)モデルの計算結果と比較して,浮遊砂の移流効果が海底地形変化に多大な影響を及ぼすことが明らかとなった。つぎに,現地における漁港埋没予測に対するモデルの適用性を検討した。実際に,航路埋没で問題となっている鳥取県東部に位置する長和瀬漁港を対象とした。まず,モデルの適用性を検討するため,現況における埋没状況の再現を試みた。詳細な現地データとの比較は出来なかったが,港口部における堆砂が計算され,実際の現象と類似した結果が得られた。今回,実験および観測結果との比較検討ができなかったが、本研究で構築した海浜変形モデルは航路埋没などの非平衡性の強い現象を把握するのに有効なモデルであると考えられる。今後,多くの実測値と比較し,漂砂量係数の与え方などを検討する必要がある。本年度は乱流モデルを導入した準3次元海浜流モデルおよび漂砂の非平衡性を考慮した3次元海浜変形予測モデルを購築し,実験結果と比較しモデルの適用性を検討した.1)乱流モデルを導入した準3次元海浜流モデル乱流モデルを導入した準3次元海浜流予測モデルのプログラミングを行った.なお,本年度は1方程式(乱れの運動エネルギーの輸送方程式)を用いて渦動粘性係数を算定する乱流モデルを導入した.海浜流モデルの基礎式中に含まれる水平渦動粘性係数は水深方向に積分して断面平均された乱れエネルギーの平面2次元1方程式から求め,鉛直渦動粘性係数は鉛直1次元の1方程式から算定した.基礎式中に含まれる乱れの長さスケールや諸係数の与え方を,鉛直循環流場(戻り流れ)および沿岸流場の実験結果と比較し検討した.最後に,構造物(離岸堤)周辺の海浜流場に適用し,モデルの妥当性を検討した.2)漂砂の非平衡性を考慮した3次元海浜変形モデル3次元の移流拡散方程式を数値的に解くことにより,浮遊砂の3次元濃度分布を算定し,沈降フラックスと浮上フラックスの差から水深変化を求めることができる海浜変形予測モデルを構築した.本年度は,岸沖方向のみの地形変化を対象としモデルの検討を行った.まず,拡散係数,巻き上げ率の与え方が浮遊砂濃度分布および地形変化に及ぼす影響を検討した.つぎに,電力中央研究所有する現地規模の大型波動水槽を用いて実施された海浜変形実験結果をもとにモデルの適用性を検討した.検証データとして,侵食型の波浪条件を用い,縦断面地形変化計算を行った.その結果,バー地形が再現され,定性的には実験結果と一致するが,バーの形成位置や高さの一致度が低く再検討する必要があることがわかった.しかしながら,浮遊砂の巻き上げと移流と沈降過程を考慮した地形変化予測が可能であることが確認できた.本年度は,非平衡性を考慮した3次元海浜変形モデルを構築し,その適用性を検討した。
理科総合Aにおける、探究活動を通したエネルギー環境教育指導法の開発と実践

今回の研究では、昨年度までの校内での取組をさらにブラシュアップできるよう、探究活動をメインテーマとし、年間を通したエネルギー環境教育のカリキュラム・指導法を確立する取組を行った。昨年までの取組により、理科授業の中での探究活動の重要性がはっきりとしてきたので、探究活動骨骨格としたエネルギー環境教育授業をこの1年間実施した。取組の概要は、交付申請書にも記したように、(1)エネルギー学習の到達度を知るためのアンケート。これにより、ほとんどの生徒が、小・中学校の間にエネルギー環境問題にかかわる調べ学習を行っており、興味関心を引き起こせるテーマであることがわかった。(2)探究実験として、「紙と糊:しわのできる理由」「梅干しから食塩の結晶を取り出す」「リニアモーターの原理」の3つの実験を行い、探究活動の重要性の一端を示すととができた。(3)(4)大学との連携により、大学の先生からエネルギー科学にかかわる実験(燃料電池など)を行ってもらい、専門性の高い内容を学習した後、事後学習として、グループワークを実施し、授業内で工夫や考察などを発表した。(5)(6)(7)クラス40名全員が小学校に出向き6年生66名を対象に出前実験教室(電池・発電など)を実施。事前事後アンケートの実施により、次のように学習の成果が表れた。「理科が好きですか」【そう思う49/66→55/65】、「実験が好きですか」【そう思う:58/66→61/65】、「実験教室に行ってみたいですか。」【そう思う:32/66→43/65】また、高校生での実験レポートにも当初と比べると具体的記述が多くなるなど、探究活動の成果が表れた。成果発表としては、上半期の取り組みと昨年度までの取り組みを日本理科教育学会・日本科学教育学会で、また、11月までの成果を取り入れた発表を理科教育学会近畿支部大会において行った。このように、理科総合Aの探究活動を組込んだエネルギー環境教育カリキュラム・指導法の確立ができ、児童生徒への科学に対する興味関心を引き起こすための地域貢献もできたものと考えている。
ダウン症マウスモデル(Ts1Cje)を用いた体系的遺伝子発現解析

ダウン症候群はヒト21番染色体トリソミーにより発症する。発症メカニズムには大きく分けて二つの仮説があり、21番染色体上遺伝子の過剰発現によるというものと、染色体異常そのものが細胞のホメオスタシスに影響し疾患につながるというものである。二つの仮説にはそれらを支持する幾つかの結果が報告されているが、未だ発症機序の解明には至っていない。ヒト21番染色体に相同なマウス16番染色体領域の部分トリソミーであるTs1Cjeマウスは、学習行動障害や顔貌異常を呈し、ダウン症のマウスモデルとしてきわめて有用である。我々は、生後0日目のTs1Cjeマウスにおける体系的な遺伝子発現様式について、約11,300遺伝子を対象としたマウスGeneChip(Affymetrix社)を用い解析した。Ts1Cje及び正常マウスにおいて、発現している遺伝子数は共に40%弱であり差は見られなかったが、Ts1Cjeマウスにおいて発現量に亢進が見られた遺伝子は、16番染色体上のトリソミー領域に集中しており、その発現量は一様に1.5倍程度であった。一方、16番染色体上のトリソミー領域外、或いは16番染色体以外の遺伝子については、発現量に顕著な差は見られなかった。以上の結果から、ダウン症患者でも同様に、21番染色体上遺伝子の発現は約1.5倍に増加していることが示唆され、ダウン症の発症は21番染色体上遺伝子の過剰発現によるとの仮説を支持する結果を報告した(Amano K. et al., 2004)。今後は、トリソミー領域内の遺伝子についてノックアウトマウスを作製し、それをTs1Cjeマウスと交配することにより得られる、トリソミー領域内の特定の遺伝子のみを二倍体に戻したマウスでの解析を行うことにより、精神遅滞の発症機序について解明していきたいと考えている。ヒト21番染色体に相同なマウス16番染色体領域を部分トリソミーで持つTs1Cjeマウスは、学習行動障害や顔貌異常を呈し、ダウン症のマウスモデルとしてきわめて有用である。我々は生後0日目のTs1Cjeマウスにおける体系的な遺伝子発現様式を調べるため、約11,300遺伝子を対象としたマウスGeneChip(Affymetrix社)を用いて解析を行った。Ts1Cje及び正常マウスにおいて発現が観察された遺伝子数は、共に40%弱であり差は見られなかった。しかし、個々の発現している遺伝子について発現量の比較を行ったところ、Ts1Cjeマウスにおいて発現量に亢進が見られた遺伝子は、16番染色体上のトリソミー領域に集中していた。また、トリソミー領域にある遺伝子のうち発現しているものは、その発現量が一様に1.5倍前後に亢進していた。一方、マウス16番染色体上のトリソミー領域外、或いは16番染色体以外の遺伝子については、顕著な発現量の変化は見られなかった。以上の結果から、ダウン症患者でも同様に、21番染色体上遺伝子の発現は約1.5倍に増加していることが示唆され、ダウン症の発症は21番染色体上遺伝子の過剰発現によるとの仮説を支持するものであることを報告した(Amano K. et al., Hum.Mol.Genet.,13,1333-1340,2004)。

今後は、トリソミー領域内の遺伝子についてノックアウトマウスを作製し、それをTs1Cjeマウスと交配することにより得られる、トリソミー領域内の特定の遺伝子のみを二倍体に戻したマウスでの解析を行うことにより、精神遅滞の発症機序について解明していきたいと考えている。
第2染色体長腕に存在するがん抑制遺伝子の単離

がん細胞のゲノムDNAには染色体欠失、点突然変異など多数の異常が生じており、それにより複数のがん抑制遺伝子が不活化していると考えられているが、既知のがん抑制遺伝子の不活化だけでは、がんの発生、進展の過程を完全に説明することはできない。その理由として、ヒトゲノムDNA上には、未知のがん抑制遺伝子が多数存在することがあげられる。従って、ヒトがんの発生、進展の機構を分子レベルで解明するためには、新しいがん抑制遺伝子の同定が必要である。第2染色体長腕は、肺がん、大腸がん、神経芽腫などの種々のヒトがんで高頻度の欠失がみられること、また第2染色体長腕q33の220kbの領域が肺小細胞がん細胞株、NCI-H82においてホモ欠失していることから、この領域(DH82locus)に未知のがん抑制遺伝子が存在することが示唆されている。第2染色体長腕に存在するがん抑制遺伝子の単離を目的として肺小細胞がん細胞株、NCI-H82におけるホモ欠失領域(DH82locus)の解析を行なった。DH82locusの物理的地図をさらに詳細に作成したところ、ホモ欠失は単純なinterstitial deletionであることが明らかになった。また、DH82locusに存在するマイクロサテライトDNAマーカーを用いてヒト肺がんにおける染色体欠失(Loss of Heterozygosity)について調べたところ、欠失は進行がん、組織学的には未分化ながんで生じていること、第2染色体の共通欠失領域はホモ欠失領域を含む長腕のq32-q37領域であることがわかり、DH82locusには肺がんの悪性化に関わるがん抑制遺伝子が存在することが示唆された。また、ホモ欠失領域内に存在するPLC-L遺伝子の完全長cDNAをクローニングした。この遺伝子は新しいタイプのホスホリパーゼCをコードする遺伝子であり、細胞内のシグナル伝達に関わっていることが予想されることから、その不活化は細胞増殖に関わる可能性がある。