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体育の宿題を用いた女子大学生向けの体育授業プログラムについての研究

女子大学生は体格に比べて体力の低下傾向がみられることが示唆された。姿勢に対する意識や身体の痛みや不調の特徴は、男子大学生との比較では顕著な差異はみられなかった。女子大学生に適した運動教材を検討した結果、Gボール運動は学生の体力レベルにかかわらず好意的評価を得やすいことが明らかとなった。女子大学生を対象とした体育授業において、授業内学習はもちろん授業外学習をより促進するために、体育授業用の教科書を作成し、出版した。本研究の目的は女子大学生に適した1年次学生対象の教養課程教育用の体育授業プログラムを開発し、その効果を検証することである。現在の大学体育では女子学生に対し、男子学生と同様の体育プログラムを実施しているケースが多いが、女子学生の心身の特徴や好みなどを考慮した体育プログラムを提供することで教育効果がさらに高まるものと思われる。そこで本研究では女子学生の生理心理状態を考慮に入れた教授内容、体育の宿題を用いた授業内容を特徴とした体育プログラムを開発し、健康度、生活習慣、身体活動量などに及ぼす影響を中心に効果を検証する。本年度は、昨年度の研究成果について学会発表を行った。また、昨年度作成した体育の宿題を用いた体育授業プログラムを試行的に実施し、健康観、生活習慣、身体活動量に及ぼす影響の検討を行った。体育の宿題は、先行研究で多く行われている身体活動量の記録に加えて、女性の体調管理に重要であると考えられるコンディショニングチェックを課すものであった。健康観についてはHCL尺度、生活習慣はDIHALII、身体活動量は身体活動評価表、IPAQを主に用いて検討した。このほかに健康関心、自覚的健康状態、健康行動についても検討した。その結果、体育の宿題を課すことによって身体活動量を中心とした生活習慣が向上することが明らかになった。健康観については宿題の実施状況によって効果が異なることが示唆された。また、体育の宿題を実施することを想定した1年次女子大生向けの健康・運動科学の授業用の教科書の執筆・作成を行った。現在の大学体育では男子学生と同様の体育プログラムを実施しているケースが多いが、女子の心身の特徴や好みなどを考慮した体育プログラムを提供することで教育効果がさらに高まるものと思われる。女子学生に適した運動教材を検討した結果、フィットネストレーニングを目的とした授業においてGボールを用いることが効果的であることが示された。1年次の女子大学生ではGボール運動に対する実施意欲が高く、授業においても気分改善効果、ストレス低減効果を実感させやすく、体育の授業以外で運動に取り組む際の教材の一つとしても適していると考えられることが明らかになった。この研究結果について、学会発表、論文発表を行った。また、様々なスポーツ種目について、その生理心理的影響という観点からこれまでのデータを見直し、その一部については学会発表、論文発表を行った。また、大学体育における姿勢教育の必要性について姿勢意識の観点から検討を行い、学会発表を行った。以上これまでの成果も踏まえた形で1年次女子学生向けの女性のウェルネス・身体運動の授業用のハンドブックを東京女子大学専任教員と協力して作成し、出版した。同書は女性の心身コンディショニングの重要性と実施方法、女性の健康のための運動の重要性と健康を目的としたエクササイズの紹介(Gボールエクササイズなど)等に加え、身体活動量や栄養のバランスを継続的にチェックするためのシート、女性の健康・運動に関係する豆知識等を盛り込んでいる。本研究の目的は女子大学生に適した大学1年次学生対象の教養課程教育用の体育授業プログラムを開発し、その効果を検証することである。そこで本研究では女子学生の生理心理状態を考慮にいれた教授内容、体育の宿題を用いた授業内容を特徴とした体育プログラムを開発し、健康度、生活習慣、身体活動量等に及ぼす影響を中心に効果を検証する。そのために本年度は1)女子学生に対する健康・運動科学教育の実態調査、歴史的調査2)女子学生を対象とした授業で教材として用いる運動・スポーツ・トレーニング種目の選定のための調査を行った。その結果、女子学生の好みに焦点を当てた結果からは、従来の体育授業であまり用いられていない身体技法、心身メンテナンス法等に対する関心や興味が高いことが示された。また、2)に関連して、集団スポーツ、個人スポーツ、フィットネストレーニング、道具を用いたエクササイズ、ダンスなどの種目について、心拍数、RPE、POMS、歩数、質問紙などを用いて運動強度、好み、気分改善効果の観点から検討を行った。その結果、種目によって傾向が異なることが示された。ダンスはクラシックバレー、フォークダンス、モダンダンス、ジャズダンス、ヒップホップについて検討を行ったが、いずれの種目も気分改善効果が高いことが示された。これらの結果は、目的とする授業効果に応じた運動教材を選択する際などに有用な知見になるものと思われる。

本年度で得られた知見をもとに、女子大学生向けの体育プログラムの素案作成作業を共同研究者とともに行った。本研究の目的は女子大学生に適した1年次学生対象の教養課程教育用の体育授業プログラムを開発し、その効果を検証することである。女子学生を対象とした大学体育について、男子学生と同様の授業内容を実施しているケースが多くみられるが、女子の心身の特徴や好みを考慮した運動教材を用いたり、女性にとって重要な生理指標に着目する形で授業を行うことは、授業効果を一層高めることに貢献するものと思われる。女子大学生に適した運動教材を検討した結果、Gボール運動は学生の体力レベルにかかわらず、好意的評価を得やすい教材であることが明らかとなった。また、女子大学生の姿勢の乱れやそれに起因するからだの痛みや不調についての問題が指摘されているが、女子大学生の姿勢に対する意識と健康との関係について、国際比較、男女比較の観点から検討を行い、日本の女子大学生の姿勢を意識する人の割合は比較的低いこと、身体のどの部位を意識しているかは国によって異なること、姿勢に対する意識が身体各部位の痛みや不調と関連する可能性があることなどが明らかになった。また、女子大学生の体格、体力の現状と経年変化、骨量の現状の検討を行った結果、持久力、筋力、骨量をより効果的に増強する必要性が指摘された。これらの成果について学会発表、論文発表を行った。昨年度出版した1年次女子学生向けの女性のウェルネス・身体運動の授業用のハンドブックについて、1年間使用してみての修正点を本学専任教員とともに洗い出し、本年度の研究成果を加味する形でハンドブックの改良を図った。健康運動科学身体教育学本年度は、昨年度開発した体育の宿題(身体活動量およびコンディショニングチェック)を取り入れた体育授業プログラムの効果について、研究代表者を中心として他の体育教員にもご協力いただきながら、主に健康観、生活習慣、身体活動量の観点から検討を行うことが研究の主な目的であった。この点について研究実績の内容で述べたとおり調査検討を行い、体育の宿題を課すことによって身体活動量を中心とした生活習慣が向上すること、健康観については宿題の実施状況によって効果が異なることが示唆されることなどが明らかになった。また、体育の宿題を実施することを想定した1年次女子大生向けの健康・運動科学授業用の教科書の執筆・作成を行った。また、昨年度の研究成果について学会発表を行った。以上のように、研究はおおむね順調に推移しているものと考えられる。本年度は女子大学生向けの体育授業プログラムの精査を行い、より良いプログラムの作成に向けての知見を積み重ね、それらの成果も踏まえたうえで女子大学生に適した1年次教養課程用の教科書を出版することが本研究の主な目的であった。この点について、研究実績の概要で述べたとおり、女子大学生に適した運動・スポーツ教材の検討を行い、Gボール運動等についてその生理心理的効果などの新たな知見を明らかにし、論文等で発表した。
配偶子行動の多様性から見た海産緑藻類の生息環境選好性と異型配偶の進化に関する研究

本研究課題では、海産緑藻を研究材料にして、理論・実験の両側面から異型配偶の進化のメカニズムを研究した。その結果、これまでにない新しい発見と深い考察が得られた。潮間帯上部に生育する多くの海産緑藻の配偶子は、雌雄同型もしくはわずかな異型で、雌雄共に2本の鞭毛と眼点と呼ばれる光受容器官を持っており、放出されると直ちに正の走光性を示して海面に向かって遊泳を始める。私は、ヒトエグサを用いた接合実験を行って。配偶子が示す正の走光性は、雌雄の配偶子が遭遇する場所を3次元空間から海面直下の2次元平面に限定することによって接合の効率を高めるための適応的な行動であるという仮説を裏付ける証拠を得た。また、これらの種の雌雄の配偶子の放出は、走光性を効率的に利用することのできる昼間の干潮時に雌雄で同調的に起こるように、化学伝達物質を介したこれまで報告されていなかった新しい機構によって制御されていることを明らかにした。さらに、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な配偶子の行動実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果に基づいて数理模型を構築し、海産緑藻における異型配偶子接合の進化機構に関する考察を行った。現在、分子系統学的解析結果と併せてさらなる詳細な考察を行っている。本研究は、実際の生物(海産緑藻)に密着して、理論的、実験的の両側面から異型配偶の進化のメカニズムを研究したもので、これまでにない新しい発見と深い考察が得られた。私は、「配偶子が示す正の走光性は、雌雄の配偶子が遭遇する場所を3次元空間から海面直下の2次元平面に限定することによって接合の効率を高めるための行動なのではないか?」という仮説を立て、ヒトエグサを用いた接合実験を行ってこれを裏付ける証拠を得た。さらに、これらの種の雌雄の配偶子の放出は、走光性を効率的に利用することのできる昼間の干潮時に雌雄で同調的に起こるように、化学伝達物質を介した特異的な機構によって制御されていることを明らかにした。また、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果に基づいてコンピュータシュミレーションを構築し、分子データと併せて進化機構のさらなる解明を行っている。本研究は、海産緑藻を研究材料にして、理論・実験の両側面から異型配偶の進化のメカニズムを研究したもので、これまでにない新しい発見と深い考察が得られた。また、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な配偶子の行動実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果に基づいて数理模型を構築し、分子系統学的解析結果と併せて進化機構のさらなる解明を行っている。

私は、ヒトエグサを用いた接合実験を行って。配偶子が示す正の走光性は、雌雄の配偶子が遭遇する場所を3次元空間から海面直下の2次元平面に限定することによって接合の効率を高めるための適応的な行動であるという仮説を裏付ける証拠を得た。また、これらの種の雌雄の配偶子の放出は、走光性を効率的に利用することのできる昼間の干潮時に雌雄で同調的に起こるように、化学伝達物質を介したこれまで報告されていなかった新しい機構によって制御されていることを明らかにした。さらに、イワヅタ目のハネモの雄性配偶子は、小型で高速で泳ぎ回りながら雌性配偶子を探索するものの、走光性を示すことができないことから、「正の走光性を示す雌性配偶子と、走光性を示さない雄性配偶子が効率的に遭遇できるのだろうか?」という疑問を持って詳細な配偶子の行動実験を行った結果、海産緑藻で初めて雌性配偶子からは雄性配偶子を誘引する性フェロモンが放出されていることを発見した。これらの結果に基づいて数理模型を構築し、海産緑藻における異型配偶子接合の進化機構に関する考察を行った。現在、分子系統学的解析結果と併せてさらなる詳細な考察を行っている。
乳児の音韻弁別能力の個人差と幼児期の言語発達の関係を探る縦断的研究

ヒトの言語獲得において、乳児期の母語音声に対する聴覚学習はその基盤をなしている。ではこの乳児期の聴覚情報処理の個人差は、その後の言語発達やコミュニケーション能力の発達においてどの程度また、どのように関係しているのだろうか?本研究では、言語発達の初期段階に見られる音韻弁別能力の個人差を生む要因の詳細な検討と、幼児期の言語運用・コミュニケーション能力の測定を通して、月齢縦断的に両者の関係性の解明を目指す。
九州大学文化史研究所所蔵琉球関係史料の研究

本研究は九州文化史研究所所蔵の琉球関係史料の基礎的研究を目的とするもので、平成8年度は研究分担者とともに文化史研究所において石本家文書をはじめとして,島原加津佐の元山文庫史料・長崎平戸の古賀家文書・長沼文庫史料(故長沼賢海九大教授収集資料)等々の検索を行い,41点の史料のマイクロ撮影作業を完了した。関連文書の中心をなすのは石本家文書であるが,同家の文書は薩摩藩との往復書簡,仕切状の類など一紙文書が大部分であるため,従来その内容の確定作業が行われてこなかった。本研究ではまずそれらを読み起こし,詳細な目録のデータベース化に取り組んだ。ついで平成9年度は研究分担者の真栄平が,石本家文書の琉球産物商法年継ニ付御手形を以被仰渡候趣評議仕申上候書付』『文政七年未十月より十二月迄薩州表ニ而差出候書面之控』『丑八月より相廻ル琉産一件』など主要史料の筆耕を行い,これらの史料が広く利用できるようにした。また上原は松木文庫中の『嘉永六年丑七月払琉球産物切手本帳』『安政二年卯十一月卯冬琉球産物切本帳』のフォトCD化をはかるとともに,ハワイ大学の宝玲文庫や長崎の落札商人村上家に存在する同種の史料との比較検討を行い,かつその性格分析を試みた。その結果,これらの史料は宝玲文庫のものとともに,村上家から散逸した史料の一部であること,そして落札商人の「見帳」は手本帳とともに,商品の数量や商人名,入札高,商品代銀高など,末端における琉球産物の取引きに関する情報を多く有する史料であることが明らかになった。
熱と水分の移動に伴う不飽和土中の溶解性汚染物質の輸送構造

室内実験と解析に分けて成果の概要をまとめる.【室内実験】(1)加熱カラムでの溶質の蓄積現象が非加熱カラムとの比較によって確認された。飽和度分布は加熱・非加熱カラムでそれほど相違は見られず、温度勾配下での水蒸気移動が一因であると推論した。(2)降雨浸透を模擬した実験から、加熱後の溶質移動の特徴を見出した。非加熱カラムでは、鉛直降下流による溶質の下方移動がカラム内の初期濃度を超えないように減少するのに対し、加熱カラムでは時間遅れを伴いつつ、カラム上方から順に初期濃度を一度超えてから減少することを発見した。このことは、降雨現象の頻度が溶解性汚染物質の蓄積現象に寄与することを意味し、汚染物質の蓄積に気象条件も考慮することの必要性が確認された。【解析】水蒸気と間隙水の移動、熱の移動を考慮した溶質輸送モデルを試作し、室内実験と簡単な境界条件の問題に適用した。計算の特徴は、熱移動と溶質輸送の計算にラグランジェ法を用いている点である。全体の計算は、ラゲランジェ法とオイラー法を交互に使用し、計算の効率化を計っている。この計算から、(3)室内実験における加熱の有無による濃度分布の違いを、熱と水蒸気移動でよく説明できることを確認した。(4)等温条件と非排水・非排気条件の計算を行い、解析解との比較を行って、モデルの改良すべき点として、(1)ラグランジェ積分の数値計算精度の向上(2)蒸発率の推定精度の向上が、明らかになった。当初計画ではカラム側面にピエゾメータを取り付けて不飽和土中のサクション計測による水分量推定を考えていたが,溶質の移動にともなうピエゾメータ先端のガラスフィルターの腐食,ガラスフィルター内への溶質拡散,等の実験の精度上の問題が明らかになった。そこで,カラム側面でのサクション計測は断念し,カラム土中からの試料サンプリングによる含水比の直接計測を行った。当初計画(1)(3)に対する研究成果をまとめると次のようになる。(1)一定温度環境下における水分移動特性の解明カラム上端で加熱したとき,加熱しないときの水分移動にそれほど大きな違いはみられない。水分量の計測からこの結論は誘導され,液状水の形態での水分移動は温度環境にそれほど影響を受けないことがわかった(カラム長16.8cm)。(2)定常温度場における溶質の移動特性の解明溶質に塩化ナトリウム溶液(0.1mol/l)を用いてカラム下端からの溶液の吸い上げ実験を行った。カラム上端で加熱する場合,加熱しない場合を比較したところ,6時間後までは塩素イオン濃度にそれほど大きな差はみられなかったが,12時間後には,加熱した場合の上端カラムで高濃度の塩素イオンが検出された。(1)の結果から加熱の有無にかかわらず飽和度にそれほど大きな差がないことから溶質の分散係数の差は少ない。液状水ではなく,水蒸気の形態での移動が原因究明の鍵と考えられた。(3)定常温度場における溶質移動と水分移動の関係カラム内の温度と水分分布を計測してるので,定常状態での水分移動をPhiIip&Vriesモデルを用いて算定した。液状水の流速は加熱の影響を受けないのに対し,水蒸気移動が加熱の影響をたいへん強く受けることがわかった。溶質移動の媒体ではない水蒸気移動の速度が高くなると,なぜ溶質がカラム上端に高濃度で蓄積するのか,今のところ原因は不明である。昨年に引き続き、高さ16.8cm、内径4.9cmの円筒カラムを用いた溶質輸送実験を行った。カラム上端の加熱、下端からの溶質吸い上げ後に、上端からの散水による溶質輸送を主に検討した。本年度の成果として、1)加熱によって、カラム上端の溶質の蓄積現象が濃度増として確認された。

溶質の実質的な質量は加熱の有無でそれほど変わらない。溶質の輸送媒体が液状水で、濃度増はカラム上端での蒸発による液状水の減少の結果と推察された。2)非常に弱い散水によって、カラム各部に蓄積した溶質は下方に輸送される。散水前の加熱の有無の違いが確認された。加熱した場合は、初期濃度(散水開始時点)を越えた濃度増が各カラムで、時間遅れを伴いつつ、順次観察された。加熱しない場合は、散水後、各カラムとも初期濃度を超えることなく濃度減少する。熱・水分移動場における溶質輸送モデルを開発して、実験をシミュレートした。計算の効率化を計るため、オイラー法とラグランジェ法を交互使用した。この計算から、1)実験における加熱の有無による濃度分布の違いが、計算でよく再現され、移流項の計算精度を上げることによって、全体の精度向上を図ることができることを確認した。2)等温条件、非排水・非排気条件での計算を行った。解析解との比較から、モデルの改良すべき点を次のように指摘した。(1)ラグランジェ積分を精度よく行うには、移動節点の内挿法の精度向上が必要である。(2)温度勾配の影響を溶質輸送に反映させるには、蒸発率の的確な推定が必要である。
血液細胞におけるミオシン・スーパーファミリーの機能解析

(1)古典的ミオシン軽鎖(20-kDa)アイソフォームの細胞内局在および機能解析:3つの軽鎖アイソフムに対する特異的ポリクロナル抗体は、びまん性に細胞質が染色された。3種の間での差異は認められった。MLC-2A,B,CのcDNAをE.coliへ遺伝子導入して蛋白を合成・精製し、exchange技法を用いて、血小板ミオシンを再構成させた。Cell motility assayでは、MLC-2CとMLC-2A,2Bとの間の有意な差をた。(2)巨大血小板減少症のMHC-IIA遺伝子異常の解析と変異MHC-IIAの機能解析:1家系では、母親び2人の姉妹については、E1841Kであった。もう1家系では、E1841Kも含め、すべてのエクソンについ異常を認めなかった。20-kDa軽鎖についても検索したが、異常をみとめなかった。本症で報告されてnon-muscle myosin重鎖IIA(MHC-IIA)の変異のうち頻度の高い3種類すなわちR702C,D1424H,E1841Kび、その変異体をバキュロウイルスによって発現させ変異ミオシンを生成し、ミオシンの機能を解析し蛍光タンパク質GFP標識したミオシン変異体をHEL細胞(ヒト巨核球系白血病細胞株)に強制発現させTPAで分化誘導させ変異体によるproplatelet形成能の差異を詳細に調べた。光顕上では、突起形成の認めた。またフィラメント形成能の違いが見られた。ATPaseは、これら3つの変異と正常ミオシンとのな差は認めなかった。(3)血液細胞における非古典的ミオシンの機能解析ミオシン・スーパーファミリーの中で、我々が存在を確認できているI型、V型、VI型、IX型、X型ミオシンに焦点をあてた。血液細胞のV型、VI型、IX型、X型ミオシンの完全長クローニングを試みHEL細胞よりI型ミオシンをクローニングした。型、V型、VI型、IX、X型ミオシンのペプチド抗体を作成した。現在、特異性の検索を行なっている。VI型ミオシンについては、RNAi法およびmutant法により、変異HEL細胞を作成し、機能を評価している。(1)古典的ミオシン軽鎖(20-kDa)アイソフォームの細胞内局在および機能解析:Cell motility assayによる機能解析:血小板ミオシンの重鎖はIIAのみであることを利用して、アイソフォームMLC-2A, B, CのcDNAをE.coliへ遺伝子導入して蛋白を合成・精製し、exchange技法を用いて、ヒト血小板ミオシンを使用してIIA-MLC-2A, IIA-MLC-2B, IIA-MLC-2Cの3種のミオシンを再構成し、cell motility assay(アクチンを固定したスライドグラス上のミオシンの動態をビデオ撮影し、速度を測定)を行った。MLC-2CとMLC-2A,2Bとの間の有意な差をいとめ、さらに解析中(2)巨大血小板減少症のMHC-IIA遺伝子異常の解析と変異MHC-IIAの機能解析:本症で報告されている

non-muscle myosin重鎖IIA(MHC-IIA)の変異のうち頻度の高い3種類すなわちR702C, D1424H, E1841Kを選び、その変異体をバキュロウイルスによって発現させ変異ミオシンを生成し、ミオシンの機能を解析した。蛍光タンパク質GFP標識したミオシン変異体をHEL細胞(ヒト巨核球系白血病細胞株)に強制発現させて、TPAで分化誘導させ変異体によるproplatelet形成能の差異を詳細に調べる。光顕上では、突起形成の差を認め、今後、電顕上での詳細な検討を行う。(1)古典的ミオシン軽鎖(20-kDa)アイソフォームの細胞内局在および機能解析:Cell motility assayによる機能解析:血小板ミオシンの重鎖はIIAのみであることを利用して、アイソフォームMLC-2A, B, CのcDNAをE.coliへ遺伝子導入して蛋白を合成・精製し、exchange技法を用いて、ヒト血小板ミオシンを使用してIIA-MLC-2A, IIA-MLC-2B, IIA-MLC-2Cの3種のミオシンを再構成し、cell motility assay(アクチンを固定したスライドグラス上のミオシンの動態をビデオ撮影し、速度を測定)を行った。MLC-2CとMLC-2A,2Bとの間の有意な差を認めた。(2)巨大血小板減少症のMHC-IIA遺伝子異常の解析と変異MHC-IIAの機能解析:本症で報告されているnon-muscle myosin重鎖IIA(MHC-IIA)の変異のうち頻度の高い3種類すなわちR702C, D1424H, E1841Kを選び、その変異体をバキュロウイルスによって発現させ変異ミオシンを生成し、ミオシンの機能を解析した。蛍光タンパク質GFP標識したミオシン変異体をHEL細胞(ヒト巨核球系白血病細胞株)に強制発現させて、TPAで分化誘導させ変異体によるproplatelet形成能の差異を詳細に調べた。光顕上では、突起形成の差を認めた。またフィラメント形成能の違いが見られた。ATPaseの違いを検討中である。(3)遺伝性巨大血小板減少症のミオシン遺伝子検索書面での同意を得たMay-Hegglin anomalyの2家系のミオシン重鎖の検索をおこなった。1家系ではE1841Kが確認できた。1家系では重鎖の異常を認めず、現在ミオシン軽鎖の検索を行なっている。
転倒未遂に着目した新たな転倒リスク評価基盤の構築

高齢者の転倒リスクを正確に把握し、転倒発生を未然に防ぐことは、要介護状態の予防に加え、医療経済学的にも極めて重要な課題である。しかし、現状では地域在住高齢者に対する転倒リスク評価の精度は十分なものではない。近年、日常における転倒未遂と転倒との関連が注目されている。この転倒未遂の詳細を把握することで転倒を高い精度で予測できる可能性があるが、現時点では未遂の特徴(パターンや頻度)と転倒発生との関係が不明である。本研究では、転倒未遂の特徴を身体機能レベルに応じて評価することで、転倒予測精度の飛躍的な向上を目指す。また、転倒未遂の評価基盤を構築するため、転倒未遂アセスメント票を開発する。
カラードクラスターが作るハドロン物質の物理

カラーが白色でないクォーク・グルーオンの複合系である一般的なカラードクラスターの量子数の分類、エネルギー、相互作用を、量子色力学に基づいて解析し、多体系のダイナミクスで重要となるクラスターを特定する。それらを基本要素とする有効ラグランジアンを構築して、少数系、有限系、無限系、有限温度、密度、外場などの条件を指定したハドロン物質中でのカラードクラスターの重要性を明らかにする。
遺伝性脊髄小脳変性症の発症機序におけるproteinkinaseC機能の解明

(1)SCA14モデルマウス作製について我々がSCA14の起因遺伝子として見出したprotein kinase C gamma (PRKCG)遺伝子変異を組み込んだヒトPRKCG cDNAと野生型ヒトPRKCG cDNAを発現ベクターに組み込み、これらを用いたノックインマウス作製は進行中である。現在、ターゲティングベクター作製まで終了している。今後、相同組み替えES細胞作製、キメラマウス作製を経てモデルマウス完成を目指している。(2)SCA14の臨床症状の解析我々がSCA14がPRKCG遺伝子変異に起因することを報告して以降、SCA14症例は諸外国から相次いで報告されている。それらの報告を総合すると、その臨床症状は小脳性運動失調が中心症状であることが明らかとなった。しかし、一部に不随意運動やうつ症状、認知障害、錐体外路症状を伴う例も散見される。PRKCGは小脳のみならず中枢神経系に広く発現していることから考えて、これらの臨床症状の存在は興味深い。我々はこれらの臨床症状に加え、PRKCG変異部位の大部分は遺伝子調整領域でCa^<2+>やdiacylglycerolの結合部位であるC1domainに集積していることを共同研究の形であきらかにした。(3)多系統萎縮症(MSA)の遺伝因子の関与について当施設で経過観察中のMSA患者について、家族歴および神経学的特徴について解析を行ったところ、非遺伝性と考えられているMSAにおいても、一部に家族内発症を来す場合があることを明らかにした。(1)SCA14モデルマウス作製について我々が発見したPRKCG遺伝子変異を組み込んだヒトPRKCG cDNAと野生型ヒトPRKCG cDNAを発現ベクターに組み込み、これらを用いたノックインマウス作製に着手しており、現在進行中である。(2)原因遺伝子が未知の遺伝性脊髄小脳変性症(SCA)におけるPLCB4遺伝子解析PRKCGを含むイノシトールリン脂質を介する情報伝達系は小脳機能の重要な役割を担っていると推定されるが、その情報伝達系を維持しているものとしてphospholipase Cβが知られている。そのうちphospholipase Cβ4(PLCB4)は小脳に高発現しており、加えてPLCB4ノックアウトマウスにおいては小脳性運動失調を発症することが報告されている。そこで、我々はPLCB4はSCAの有力な候補遺伝子であると考え、原因遺伝子が未知のSCA家系の発端者24名に対し本遺伝子解析を行った。その結果、6名において4種類のエクソン内遺伝子変化を認めたが、いずれもデータベース上でSNPsして登録されており、病的意義のある変化は認められなかった。今後も解析を継続予定である。脆弱X症候群はFMR1遺伝子におけるCGGリピートが200以上に伸長することにより発症する疾患であるが、最近50200リピートのpremutation allele所持者がMSA類似の症候および脳MRI所見をきたすことが報告されている。そこで我々はMSAと診断された72名を対象にFMR1 premutationの有無を解析した。その結果、対象中にFMR1 premutationを所持した症例はなく、両者の関連性は低いものと考えられた。
神経系初期発生決定過程の免疫学的研究

脊椎動物における神経系初期発生過程は形態的には嚢胚期の神経板誘導に始まる。この時中軸中胚葉に裏打ちされた外胚葉部分は未同定の情報変換分子(受容体)を介すると推定される前者の影響下に細胞配列の再構築を行い神経板を形成する。本研究の目的はこの神経系初期発生決定過程を分子レベルで理解する事にあるが、従来この種の解析の困難な理由の一つとして、組織特異的な分化マーカーの少い事があげられる。本研究ではアフリカツメガエル胚を材料として、各分化マーカーを定量的に同定しうる7種の単クローン抗体を調製した。1.神経組織に親和性を示す抗体としてNM1.N12種が得られた。前者は筋組織にも結合したが、後者は神経組織に特異的であった。両抗体の神織組織内での結合部位は明らかに異なり、NM1抗体は各種軸索に高親和性を有するのに対し、N1抗体は樹状突起に関連する構造物に結合するものと思われた。又両抗体について孵化期st.37/38で頭尾軸に沿って抗原分を比較してみると、NM1抗原の方がより広範囲にわたって存在し、この抗原が尾芽期st30で、N1抗原(心拍開始期st.34に出現)より先に検出されるという知見に対応するものと思われた。事実後者はその後の発生段階で、頭尾方向に沿ってその存在範囲が拡大して行く事が明らかとなった。2.上記の他に、E1、2、3、各抗体は表皮細胞に、又Mμ1、NC1抗体はそれぞれ筋細胞、神経冠由来色素細胞に特異的に結合する事がわかった。又結合活性の出現時期は、E1では神経板が誘導された直後のst13、又E2、3ではそれぞれ初期神経管期st19、20、又Mμ1ではst20、NC1では尾芽期st30であった。以上より、上記7種単クローン抗体の組織特異性、又発生段階特異性が明らかとなり、各抗体は各種組織に特異的な分化マーカーの同定に有用である事が結論された。
選択的ガス吸着を示す多孔性配位高分子におけるゲスト－ホスト相互作用の解明

本研究では選択的吸着を示す多孔性配位高分子のガス吸着に伴う結晶構造の変化を放射光粉末回折法により調べた。Interdigitate型のある多孔性配位高分子はCO2吸着状態で通常とは異なる骨格構造を取っていることが分かった。通常、Interdigitate型多孔性配位高分子では、積層した配位子分子間の弱いπ-π相互作用により骨格構造が形成されるが、この物質では配位子分子間にも新たな細孔が形成されゲスト分子が吸着していることが示唆された。そして、この特異な骨格構造によりCO2吸着量が増大していると考えられた。多孔性配位高分子特有の構造柔軟性とガス分子の選択的吸着の関わりが明らかになった。多孔性配位高分子(PCP)の構造柔軟性を利用したガス分子の選択的吸着特性に着目して、PCPのX線結晶構造解析を行ってきた。今年度は酸素分子が吸着したCuCHD (Cu-cyclohexanedicarbo-xylate)ついて論文発表した。酸素分子O2は、分子間力に静電的相互作用と同程度の大きさの磁気的相互作用が働くため、制限された空間内で形成されるO2クラスターの構造と磁性の関係に興味が持たれる。CuCHDに吸着したO2分子は、30KでH型のダイマーを形成し、温度上昇に伴いShifted parallelのS型に配列が変化することがわかった。これらの配列は磁気的相互作用を考慮した計算結果とコンシステントであり、磁化率の温度依存性と強磁場磁化過程のメタ磁性的振舞いをうまく説明した。一方、先行研究で行ったPCP CPL-1の磁化測定のデータと比較すると両者のギャップパラメータは大きく異なっていた。この違いは両物質の骨格の構造柔軟性とO2分子が細孔から感じるポテンシャルに依存し、小林らが提唱したO2分子の磁場誘起再配列機構により統一的に説明できることがわかった。また、昨年度より行っているInterdigitate型PCP [Cu(dhbc)2(dpa)]n(dhbc=2,5-dihydroxy benzoic acid、dpa= di-(4-pyridyl)acetylene)のCO2吸着状態の結晶構造解析については、吸着ガス分子の精密な位置決定には至っていないが、おおよその骨格構造はわかった。通常のInterdigitate型PCPに見られる配位子同士のπーπ相互作用による結合状態とは異なり、この物質では配位子の間にも細孔が形成され、全体の吸着量が多くなっていると示唆された。吸着分子の位置も含めた結晶構造を明らかにするべく解析を進行中である。高い構造柔軟性を持つInterdigitate型多孔性配位高分子はゲートオープン型吸着挙動を示し、吸着開始圧の違いを利用したガス分離材への応用が期待されている物質である。最近、CO2/CH4分離材の候補として[Cu(dhbc)2(L)]n(L=bpy, dpa, dptz)が合成された。合成直後のbpy化合物は、隣接するdhbc分子間のπ電子相互作用により分子が積層した結晶構造を持ち、結晶内に大きさがおよそ3.6Å×4.2Åのナノ細孔を持つ。これらの物質へのCO2吸着量は、配位子Lの長さに応じて増加することが期待されるが、実際にはdpa化合物の吸着量が予想以上に多い。そこで、dpa化合物が持つ高いCO2吸着能を理解するために放射光粉末回折実験ならびに粉末未知構造解析を行った。粉末回折実験はSPring-8 BL02B2において大型デバイシェラーカメラとガス・蒸気圧力制御システムを用いて行った。構造決定にはシミュレーテッド・アニーリング法による実空間法やMEM/Rietveld法を用いた。始めにdegas状態での結晶構造解析を行った。Rietveld解析による構造精密化の信頼度因子はRwp=2.62%、RI=5.44%であった。得られたdegas状態の結晶構造は、分子間の隙間を埋めるように充填した、細孔がない状態のいわゆるClosed-formになっていることがわかった。一方、CO2吸着状態の結晶構造解析は、指数付けを経て、現在構造決定のプロセスを進行中である。今後、この構造精密化の後、精密電子密度解析を行い、ゲストーホスト相互作用の観点から特異的なCO2吸着の機構を明らかにする。本研究では、高輝度放射光粉末回折法により、多孔性配位高分子(PCP)のガス吸着における構造情報から選択的ガス吸着の機構を解明することを目的として行った。平成26年度は、PCPにより覆われたPdナノ粒子複合体の水素吸蔵特性を明らかにした。HKUST-1と呼ばれるPCPで表面を覆ったPdナノ粒子複合体の水素吸蔵・放出過程のX線回折データその場測定と構造評価を行った。

その結果、表面を覆わないPdナノ粒子に対して吸蔵量で約1.7倍、かつ吸蔵速度でも約2倍の向上が見られることが明らかになった。研究期間を通した代表的な成果のひとつとして、高い構造柔軟性を持つInterdigitate型PCP [Cu(dhbc)2(dpa)]nのCO2吸着状態の結晶構造の解明が挙げられる。この物質の骨格構造は、通常この型のPCPに見られる配位子同士のπーπ積層による結合状態とは異なり、配位子間にも細孔が形成され、高いCO2吸着能を示していることが示唆された。もうひとつは、Cu-CHDの酸素分子吸着構造の解明である。Cu-CHD細孔内に吸着した酸素分子は、30 KでH型のダイマーを形成し、温度上昇に伴いS型に配列が変化することがわかった。この配列の変化は理論計算や、磁化測定の結果をうまく説明した。そして、異なるPCP CPL-1における結果との比較により、両物質での違いが骨格構造の柔軟性と酸素分子が細孔から感じるポテンシャルに依存していることが明らかになった。以上のように、当初目的に掲げた精密電子密度解析までは至っていないものもあるが、放射光粉末回折法によりPCPにおける構造柔軟性と選択的ガス吸着の関係を明らかにすることができた。また、選択的吸着を示さないPCPではあるが、水素吸蔵能の向上や、構造柔軟性とホストーゲスト相互作用の関係などPCPのガス吸着に伴ういくつかの新しい知見が得られた。構造物性今年度は、CuCHDに吸着した酸素分子の磁気的状態に対応した分子配列を明らかにし、既報のCPL-1の結果との対比により構造柔軟性と分子配列との関係を説明することに成功した。一方、Interdigitate型PCP [Cu(dhbc)2(dpa)]nについては、degas状態の結晶構造を明らかにすることができた。CO2吸着状態については骨格構造が明らかになりつつあるが、吸着分子の精密な位置決定には至っていない。質の高い粉末回折データを測定することはできているものの、指数付けの段階でつまづいて解析を先に進めることができないケースがみられる。構造決定については、種々の粉末未知構造解析法を用いているものの、吸着分子のパラメータが増えることによりさらに難しくなっている。これを解決するためには計算能力をアップすることが必要である。構造決定に成功すれば、構造精密化から精密電子密度解析や静電ポテンシャル解析はスムースに進むものと予想される。以上より現在まで研究はおおむね順調に進展していると考えている。今年度はInterdigitate型多孔性配位高分子[Cu(dhbc)2(dpa)]nのdegas状態の結晶構造を明らかにした。しかし、CO2吸着状態については、当初目標として掲げている精密電子密度解析や静電ポテンシャルまでは完了していない。本研究では構造柔軟性を示す新規物質を扱う場合が多く、基本的に粉末未知構造解析が必要である。多孔性配位高分子は、配位結合や有機分子が持つ構造の柔軟性に起因した多自由度の構造を持つため構造決定において独特の難しさがある。
A National Human Rights Institution for Japan

本研究は日本国内人権機関がなぜ未だに存在しない原因を探った。国会で提出された国内人権機関の設置に関する三つの法律案に注目し、国会議事録、メディア報告等を基に廃案になった理由を分析した。その分析から浮かび上がったことは法務省の国内人権機関設置への抵抗である。2002年と2012年の法律案が廃案されたのは法務省による法律案作成への干渉・インプットのせいであるとまではいえないだろう。しかし、法務省が国内人権擁護状況を単独でコントロールする自らの立場を明らかに失いたくないように動いてきた。そのことは2002・2012年の法律案に提案された国内人権機関が法務省の管轄下に置かれていたことから伺える。国会で提出された国内人権機関の設置に関する三つの法律案に注目し、国会議事録、メディア報告、国連資料を基にその一つ一つがなぜ廃案になったかを分析した。もちろん、立法となると政治家は官僚の望む通りにしなくてもいいのだが、国会で国内人権機関を巡ってこれだけ分裂・批判・反対が多かったことは法務省にとっては都合のいいことだと考えられる。国内人権機関の存在しないという現状維持によって法務省の人権擁護状況の単独支配が続けるからである。政治過程政策における国内人権機関設置へのハードルがその他にもいくつか明らかになった。「人権侵略」解釈の問題、報道や取材の自由の問題等が存在している。しかし、それらだけでは日本のケースを理解しきれないところがある。やはり110もの国々が(少なくとも2015年時点で)同じ問題を克服し、国内人権機関設置に成功しているのである。そうならば、日本にも国内人権機関の設置が可能なはずである。結論として、今後、国内人権機関が設置されるかどうかは法務省次第であるといえる。何十年も外圧・内圧に耐えて国内人権機関導入というアイデアに抵抗してきた法務省が一体立場を変えるであろうか。国際関係と政治
カンピロバクター食肉汚染防除のための鶏腸管・環境メタゲノム解析

昨年度までに取得済みであったnested PCRおよび16S rRNA遺伝子配列のデータを中心に、週齢間や養鶏場間の比較を詳細に行った。まず、Nested PCRと16S rRNA遺伝子配列データとでは、カンピロバクターの検出感度が異なっているが、両者の検出結果は概ね一致しており、いずれも検出に際して大きな問題のないことがわかった。次に、これらのデータの精査により、週齢によって、複数収集した検体におけるカンピロバクターの検体率が異なることがわかった。このとき、細菌叢全体の細菌構成を比べてみると、概ね週齢に依存的な構成の変化が推察された。すなわち、細菌叢の細菌構成が週齢にしたがって変化することによって、カンピロバクターの定着の程度に違いが生じていることが示唆された。ここでさらに、カンピロバクターの検出の有無によって、細菌叢の細菌構成に違いがあるかどうかを調べると、特定の細菌群の存在比率が有意に高かったり、逆に低かったりすることがわかった。こういった細菌群が、細菌叢においてカンピロバクターの定着を助けたり、逆に定着を阻害するように作用している可能性が示唆された。国内の養鶏場3カ所に協力を依頼し、生体試料として鶏盲腸便を収集した。また、環境試料として餌箱・給水器・ファン・作業員靴底のスワブ拭き取り試料を収集した。試料収集は、異なる2回の出荷時期に加え、空舎期間も対象とした。それぞれの養鶏場において、盲腸便は8試料以上、各環境試料は2試料以上を収集した。まず、試料からDNAを抽出したところ、定量的PCRおよび高速シーケンサーでのシーケンシングに十分な量が抽出できていることを確認できた。各試料を、Campylobacter jejuniおよびC. coliそれぞれの遺伝子に特異的な定量的PCRに供した結果、両細菌種に汚染された養鶏場と汚染されていない養鶏場とを区別することができた。またこのとき、汚染された養鶏場についても、試料採取時期の違いによって汚染・非汚染の別があることがわかった。ここで、これらの試料に対して16S rRNA遺伝子増幅を伴う細菌叢メタゲノム解析を実施したところ、養鶏場間で主要な細菌群は類似していた。しかし、主座標分析などから、希少細菌も含めた全細菌組成は養鶏場ごとに異なっており、養鶏場ごとのクラスターを形成することが示された。また、鶏の出荷時期を問わず、Helicobacter属などいくつかの細菌においてC. jejuniまたはC. coliとの量的相関関係を認めたが、解析に供した試料数が少ないため、今後の詳細な検討を要する。養鶏場への協力依頼、試料収集、そしてその後の各種解析に至る流れは本年度で確立し、解析も一定の成果があったと考えている。養鶏場は衛生管理が厳しく、研究者など外部の者の立ち入りを強く制限しているのが一般であるため、協力を依頼した養鶏場での試料採取は主として現場の職員に委託することとなったが、3カ所の養鶏場がいずれもそのような作業を承諾されたこと、および実際の試料収集を精度よく実施されたことが、現在までの本研究の順調な進展につながっている。また、収集した試料の処理やその後の解析作業などは、本研究室がこれまでに培ってきた野外試料の処理技術などによって問題なく進んだ。まず、昨年度まで実施していた定量的PCRにおいて、検出限界値を下回るが検出値が存在している検体があったことから、本年度は過去に論文報告もあるnested PCRを用いて、カンピロバクターを特異的かつ高感度に検出することとした。Nested PCRは、通常のPCRにて増幅したDNA断片を、次のPCRの鋳型とすることで、特異性のみならず感度も高めることができる手法である。その結果、定量的PCRにて陰性となった検体でも、nested PCRでは陽性となるものが存在していることが確認された。研究計画当初はnested PCRの使用を意図していなかったが、この検討を以って、以後はnested PCRをカンピロバクター検出の方法の一つとすることで方針転換した。また、昨年度は、異なる2回の出荷時期と、空舎期間からの採材であったが、本年度は生後の連続した6週間において、1週間ごとに盲腸便および環境試料を収集した。4ヶ所の国内養鶏場のそれぞれにおいて、各時期で検体の種類ごとにそれぞれ4検体ずつ採取した。このような状況で、nested PCRとメタゲノム解析を行ったところ、週齢ごとのカンピロバクターの検出パターンを確認できた。今後、カンピロバクターと存在量が相関関係にあるような細菌や、時期ごとあるいはカンピロバクターの有無によって存在量の多少に有意性のある細菌などの検出を行っていく予定である。その際、検体の追加が望ましいと判断された際には、適時検体収集を検討することとしている。昨年度に引き続き、複数の養鶏場から検体を提供していただいた結果、昨年度は実施できなかった週齢ごとの比較などが順調に行えている。Nested PCRは研究計画当初に本格実施を想定していなかったが、定量的PCRを活用している経験を活かして、大きな遅滞を生じることなく実施できている。

次に、これらのデータの精査により、週齢によって、複数収集した検体におけるカンピロバクターの検体率が異なることがわかった。このとき、細菌叢全体の細菌構成を比べてみると、概ね週齢に依存的な構成の変化が推察された。すなわち、細菌叢の細菌構成が週齢にしたがって変化することによって、カンピロバクターの定着の程度に違いが生じていることが示唆された。ここでさらに、カンピロバクターの検出の有無によって、細菌叢の細菌構成に違いがあるかどうかを調べると、特定の細菌群の存在比率が有意に高かったり、逆に低かったりすることがわかった。こういった細菌群が、細菌叢においてカンピロバクターの定着を助けたり、逆に定着を阻害するように作用している可能性が示唆された。本年度の進捗はおおむね順調であったと思われる一方で、年度後半には鶏インフルエンザの流行に伴う養鶏場管理の厳格化などの影響で、試料収集が思うようにいかなかった面もある。次年度は協力養鶏場の追加による試料数増加を目指しつつ、各養鶏場で収集する試料種別の必要性やその数的構成などを検討しながら、効率よく試料収集を進めたい。そして、解析では試料数増加による統計的有意性の議論など、本年度に成し得なかった内容の実施を計画している。本年度は、昨年度に懸案となった鶏インフルエンザの流行動向を踏まえ、養鶏場の協力が得られやすい時期に検体収集を集中させた。今後は解析の進展に応じ、適時検体収集を検討することに加え、現時点で保持しているデータの更なる詳細解析に注力していく。
コンビナトリアルバイオトランスフォーメーションによる低副作用医薬品の開発

前年度に引き続き低副作用医薬品の開発を目的として、前年度開発したスラリー型リアクターによりステロイド系ならびにクマリン系生理活性化合物の変換を行った。今年度は反応触媒としてタバコ培養細胞を用い、混合酵素系としての生体触媒によるバイオトランスフォーメーション技術の低副用医薬品開発への展開を試みた。(1)タバコ懸濁培養細胞系スラリー型リアクターによる11,20-ジヒドロキシステロイドの変換タバコの液体懸濁培養細胞を充填したスラリー型リアクターに、基質として11,20-ジヒドロキシステロイドを培養細胞1kgに対し210g添加して5日間インキュベートを行った。反応生成物は細胞メタノール浸漬の後に酢酸エチル分画を行い、各種クロマトグラフィーにより精製を行った。変換生成物のマスおよびNMRスペクトル解析を行った結果、目的のジアステレオマーが高い光学純度99%で得られることが分かった。また、逆加水分解反応だけでなく酸化反応や異性化反応が生起しており、基質投与量が少量の場合には酸化反応が進行し目的反応の進行がえられることが分かった。(2)タバコ懸濁培養細胞系スラリー型リアクターによるヒドロキシクマリンの変換基質としてヒドロキシクマリンを培養細胞1kgに対し210g添加して変換反応を行った場合には、逆加水分解反応が進行し、酸化反応の進行は遅く異性化反応はみられなかった。次に、それぞれの反応に関与している酵素蛋白質レベルによる11,20-ジヒドロキシステロイドおよびヒドロキシクマリンの基質特異性を調べた。酵素系の精製はタバコ粗酵素画分をイオン交換カラム、ヒドロキシアパタイトカラム、アフィニティーカラムの各種クロマトグラフィーにより行った。反応は基質5mM及び補酵素10mMを、精製した酸化酵素溶液に添加して24時間37°Cでインキュベートすることにより行った。その結果、酸化酵素は11,20-ジヒドロキシステロイドを特異的に変換し、これら基質におけるリアクターの反応性の違いは酸化酵素の基質特異性によることが明らかになった。低副作用医薬品の開発を目的として、医薬品生産に用いるスラリー型リアクターを構築するため、植物由来加水分解酵素を用いた反応の最適条件の検討を実施した。(1)酵素的逆加水分解反応の最適条件の検討と酵素のキャラクタリゼーション50mM HEPES-NaOH緩衝液(pH7.0)反応溶液中(15ml)に添加する酵素量および反応時間について、基質としてコルチゾンを用いた酵素的逆加水分解反応の反応条件を検討した。その結果、反応系に5%DMSOを添加した場合、10μmolコルチゾンおよび酵素画分0.03mgと、50mM HEPES-NaOH緩衝液(pH7.0)中で38°C、24hインキュベートすると、時間の経過とともに反応が進行し、生成物が最大で18%の実収率で得ることができた。反応条件としては、この酵素・基質比率で実施した場合が、酵素が最も安定化される逆加水分解反応における最適反応条件であった。酵素のキャラクタリゼーションを行うため、フェノール類およびアルコール類に対する変換率を、酵素画分0.05mgを触媒として標準反応条件下(15ml)で検討した。その結果、フェノール性水酸基に対する反応は確認されず、2級水酸基についてのみ反応の進行が確認された。次に、ステロイド類の反応における有機溶媒の効果を検討したところ、DMSOを溶媒として用いた場合にのみ高い活性が確認され、クロロホルムやアセトニトリル中での活性はまったく得られなかった。(2)スラリー型リアクターの最適条件の検討スラリー型リアクターを最適条件で稼動させるため、ステロイド類の連続的変換反応の最適化を行った。スラリー型リアクターに、5%DMSOを添加溶媒として、10μmolステロールを基質として連続的に5回の逆加水分解反応を行った際、最大変換率70%、実収率55%の連続運転まで、酵素が有効に機能することが分かった。

反応は基質5mM及び補酵素10mMを、精製した酸化酵素溶液に添加して24時間37°Cでインキュベートすることにより行った。その結果、酸化酵素は11,20-ジヒドロキシステロイドを特異的に変換し、これら基質におけるリアクターの反応性の違いは酸化酵素の基質特異性によることが明らかになった。
代数的組合せ論的デザイン理論の総合的研究

Delsarte理論の勃興紀に、組合せデザインの代数的拡張としてすでに定義されていた調和指数デザインやRelativeデザインは、その調和解析の難しさにより、実質的な研究は最近まで殆ど行われていなかった。調和指数デザインやRelativeデザインという新しい観点からのデザインの研究により、真に新しく、重要なデザイン構造を発見することが期待される。本研究では種々のアソシエーションスキーム上の新しいデザイン理論、主にRelativeデザイン、調和指数デザインなどに対して、組合せ構造との関係性を明らかにし、その総合的研究を行う。
神経膠芽腫の獲得薬剤耐性に関与するｍｉＲ―１９５の機能解析

本研究の当初の目的は、神経膠芽腫(以下GBM)のtemozolomideに対する獲得薬剤耐性に関与するマイクロRNA、miR -195の機能解析であった。予想外の研究結果に直面し、研究が難航した。現時点で論文は未発表である。本研究がうまくいかない場合の対応として、GBMの浸潤先端における微小環境(niche:ニッチ)の研究を行い、興味深い結果が得られた。In vitroの脳血管関門(以下BBB)モデルを用いて、GBM細胞がBBBに与える影響を調べると、GBMがBBBに接触した早期の反応として、BBB機能が強化され、そのメカニズムにFGF-2が主要な役割を担っていることが示唆された。神経膠芽腫(以下GBM)のテモゾロマイド(以下TMZ)に対する獲得薬剤耐性に関与するマイクロRNA(以下miRNA)として、miR-195、miR-455-3p、miR-10a*が挙げられることを先行研究で示した。本研究では、特にmiR -195に焦点を絞り、機能解析を推進する。試験管内の研究(In vitro)において、ヒトGBM細胞株とTMZ耐性株を用いて、機能獲得実験や、レポーターアッセイ等を行い、標的mRNAを確認する。また、タンパク質レベルでの機能解析も行う。実験動物での研究(In vivo)では、SCIDマウス異種移植モデルを用いてin vitro研究の再現性を確認する。手術検体を用いた臨床検体での検証も行う。薬剤耐性に関与するmiRNAについての知見は乏しく、しかも獲得耐性に着目したところが本研究の独創的な点である。In vitroの検討において、予想外の結果がでて、研究の滞りが生じている。臨床研究については前倒しで開始し、継続中である。2004年より開始した、アミノレブリン酸を用いた術中蛍光診断に基づくGBM摘出術を継続しており、検体を採取、検討中である。初代培養樹立について、施設の倫理委員会(IRB)に申請し、了承は得られたが、実際の検討はこれからである。本研究に問題が生じた場合の副次的研究として、GBMと脳血管関門(BBB)に関する研究、脳腫瘍におけるマイクロキメリズムの検討などを同時並行で進めていた。特に、脳血管primary cultureで作成されたBBBモデルを用いて行った、腫瘍と血管の微小環境(ニッチ)についての研究において、興味深い知見が得られ、論文を作成し学術雑誌に投稿、掲載された(Cell Mol Neurobiol. 2013 May;33(4):498-501)。次年度も、本研究および副次的研究も含め、検討を続行する。In vitroの検討において、予想外の結果がでて、研究の滞りが生じた。臨床研究については、2004年より開始した、アミノレブリン酸を用いた術中蛍光診断に基づくGBM摘出術を継続しており、検体を採取した。初代培養樹立について、施設の倫理委員会(IRB)に申請し、了承を得て、さまざまな検討を行ったが、意図した結果が明確に検出されなかった。本研究に問題が生じた場合の副次的研究として、GBMと脳血管関門(BBB)に関する研究、脳腫瘍におけるマイクロキメリズムの検討などを同時並行で進めた。脳腫瘍におけるマイクロキメリズムについても、学会発表を行った。