hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーボンオニオン超格子膜の創成

本研究では,銀薄膜の成膜,カーボンイオン注入,熱処理のプロセスを最適化して,カーボンオニオン超格子の生成を行うことを目的として研究を行った.期間中にイオン注入における各パラメータの影響を検証するとともに,そのメカニズムを明らかにした.粒子ははじめ直径20nm程度まで成長するものの,それ以上は成長しないことが分かった.すなわち粒径のそろったカーボンオニオンを生成することが可能となり,さらに,熱処理温度を最適化することで配列したカーボンオニオンのみからなる膜を生成できることが明らかになった.本研究では,銀薄膜の成膜,カーボンイオン注入,熱処理のプロセスを最適化して,カーボンオニオン超格子の生成を行うことを目的として研究を行った.期間中にイオン注入における各パラメータの影響を検証するとともに,そのメカニズムを明らかにした.粒子ははじめ直径20nm程度まで成長するものの,それ以上は成長しないことが分かった.すなわち粒径のそろったカーボンオニオンを生成することが可能となり,さらに,熱処理温度を最適化することで配列したカーボンオニオンのみからなる膜を生成できることが明らかになった.当該年度においてはプラズマイオン注入法を用いたカーボンナノ粒子を高集積化させ,超格子構造を形成することを目的とした.その目的を果たすために,イオン注入における各パラメータの影響を検証するとともに,そのメカニズムを明らかにした.カーボンナノ粒子を合成する際には,触媒の役割を果たす銀が不可欠であるが,粒子の形成において銀薄膜の結晶構造が大きな影響を及ぼすことを明らかにした.銀の結晶粒サイズは成膜時の基板温度で調整した.銀の結晶粒が大きくなると,合成される粒子の粒径が減少しつつ,かつ粒子間に連続的な膜構造を形成することが分かった.これは銀の結晶性が高くなるとカーボンナノ粒子が合成するサイトとなる粒界や欠陥が減少し,カーボンナノ粒子が核生成を起こす確率が減少することが原因であると考えられる.粒子が成長しなくなると,注入されたカーボンは表面エネルギーの高い銀に拡散することを選択するため,粒子状に形成されず,銀を覆うように膜状構造を形成することが検証された.また注入量を変化させ,カーボンナノ粒子の成長を観察した.粒子ははじめ20nm程度まで成長するものの,それ以上成長しないことが分かった.これは銀薄膜がイオン注入によって一部スパッタされ,銀マトリクス内で成長したカーボンナノ粒子が表面に露出し,カーボンイオンの注入を妨げ,粒子間に拡散してしまうからであると考えられる.また十分な時間注入を行わなければ,基板を被覆することが十分ではなくなることも明らかになった.本研究では,銀薄膜の成膜,カーボンイオン注入,熱処理のプロセスを最適化して,カーボンオニオン超格子の生成を行うことを目的として研究を行った.期間中にイオン注入における各パラメータの影響を検証するとともに,そのメカニズムを明らかにした.カーボンナノ粒子を合成する際には,触媒の働きを果たす銀が不可欠であるが,粒子の形成において銀薄膜の結晶構造が大きな影響をおよぼすことを明らかにした.銀の結晶サイズは成膜時の基板温度で調整できることをつきとめ,実際に調整した.銀の結晶粒が大きくなると,合成される粒子の粒径が減少しつつ,かつ粒子間に連続的な膜構造を形成することが明らかになった.これは、銀の結晶性が高くなるに伴い,カーボンナノ粒子が生成するサイトとなる粒界や欠陥が減少し,カーボンナノ粒子が核生成を起こす確率が減少することが原因と考えられる.一方,粒子成長速度が減少にすると,注入されたカーボン原子はエネルギーの高い銀表面に拡散することを選択するため,粒子状にならず,銀を覆うように膜状に成長することが明らかになった.また,イオン注入量を変化させることにより,カーボンナノ粒子の成長を観察した.粒子ははじめ直径20nm程度まで成長するものの,それ以上は成長しないことが分かった.すなわち粒径のそろったカーボンオニオンを生成することが可能となり,さらに,熱処理温度を最適化することで配列したカーボンオニオンのみからなる膜を生成できることが明らかになった.トライボロジーまずカーボンナノ粒子を本人らが提案した合成プロセスによって再現性を持って目的のサンプルを得られることを可能とした.そのため,カーボンナノ粒子の合成メカニズムの解明やおよび超格子化の条件探索に取り組むことができ,その知見を持ってさらなる応用への足掛かりとなった.引き続きカーボンナノ粒子の超格子化の最適条件を探索するとともに,超格子構造を最大限活用できる応用手法の開発に取り組む予定である.当初真空熱処理装置の部品の購入を想定していたが,研究室内にある装置を利用して改造することにより,当初想定していたコストよりも低く抑えることが出来た.しかし先に述べた改造に関して,想定上のスペックを得られていない状態にある.そのため更なる改造が必要であると判断し,次年度に繰り越した.本年度においてはまず当初予定していた装置の改造を引き続き行うため,繰り越した予算を利用する予定である.また本研究に関して学会発表および論文投稿を行う予定である.
各種雌動物の卵巣および胎盤におけるステロイド産生能について

本研究の目的は、各種雌動物における卵巣および胎盤でのステロイド産生能を検討することであった。そこで、ネコとツキノワグマの卵巣および胎盤を研究材料として免疫組織化学および内分泌学的にステロイド産生能の検討を行った。方法は、妊娠中のネコおよび妊娠していたと思われるツキノワグマの卵巣および胎盤を採集し、10%ホリマリン液で固定した。ネコについては生体より外科手術的に採取した。固定された材料は常法にしたがってパラフィン切片とした。免疫染色は、キットを用いてABC法で行った。使用した抗体は、4種類のステロイド合成酵素、P450scc、3βHSD、P450c17およびP450aromに対する抗血清であった。さらに、ツキノワグマについては妊娠雌より血液を採集して、血清中のステロイド濃度をラジオイムノアッセイによって測定した。その結果ネコでは、1)妊娠期のプロジェステロン産生母地は黄体から胎盤に移るが、妊娠後半期にも黄体はプレグネノロンの産生能を有する2)胎盤の栄養膜合胞体層はエストロジェン(妊娠期間全体)およびプロジェステロン(妊娠後半期)の産生能を有し、加えて妊娠末期には脱落膜細胞がエストロジェンおよびプレグネノロンの産生能を有することが推察された。ツキノワグマでは、1)着床遅延初期には黄体が主要なプロジェステロン産生母地であるが、少量ながらエストロジェンも産生されている2)黄体でのエストロジェン産生細胞は小型の黄体細胞である3)黄体でのエストロジェン産生能は着床後に低下する4)胎盤がエストロジェン産生母地であることが推察された。
中枢神経系におけるニューロトキシンとしてのフリーラジカルの挙動に関する研究

活性酸素を中心とするフリーラジカルが、てんかん等中枢神経系の障害発現の重要因子であると考えられる状況が多く、フリーラジカルはまさしくニューロトキシンとして捉える事ができる.このような観点から本研究においては新しい手法を用いてフリーラジカルの挙動を解析した.先ずin vivo電子スピン共鳴(ESR)装置を用いて、生体内におけるフリーラジカルの代謝過程を観察した.さらに組織・細胞レベルの局所的情報を得る上で有益と考えられるマイクロ電極を開発し、生体系における応用を検討した.ラットにニトロキシドラジカルを投与し、in vivo ESR装置を用いた体外計測により、その代謝を観測し、これをもとにラットとフリーラジカルの関わりを解析した.その結果、抗酸化剤であるビタミンEや脳代謝改善剤として臨床使用されているイデベノン投与群と対照群におけるニトロキシドラジカルの代謝に明らかな差が認められ、脳とフリーラジカルとの関連に新たな知見が得られた.また、ラットの成熟過程においても変化が認められ、加令とフリーラジカルとの関連で解析した.(2)マイクロ電極法によるフリーラジカルの計測スーパーオキシドアニオンや一酸化窒素の直接計測を目的にしたSOD電極ならびにポリフィリン電極の原型を試作し、さらにマイクロ化も行い生体計測の試みに成功した.どちらの電極も、国際レベルでみてもようやく誕生しつつある段階で、中枢神経系における今後の発展性を考えると本研究において達成された内容の意義は大きい.以上ニューロトキシンとしてのフリーラジカルの挙動を解析する上で今後発展が期待される方法論の開発とその応用に関する成果が得られた.活性酸素を中心とするフリーラジカルが、てんかん等中枢神経系の障害発現の重要因子であると考えられる状況が多く、フリーラジカルはまさしくニューロトキシンとして捉える事ができる.このような観点から本研究においては新しい手法を用いてフリーラジカルの挙動を解析した.先ずin vivo電子スピン共鳴(ESR)装置を用いて、生体内におけるフリーラジカルの代謝過程を観察した.さらに組織・細胞レベルの局所的情報を得る上で有益と考えられるマイクロ電極を開発し、生体系における応用を検討した.ラットにニトロキシドラジカルを投与し、in vivo ESR装置を用いた体外計測により、その代謝を観測し、これをもとにラットとフリーラジカルの関わりを解析した.その結果、抗酸化剤であるビタミンEや脳代謝改善剤として臨床使用されているイデベノン投与群と対照群におけるニトロキシドラジカルの代謝に明らかな差が認められ、脳とフリーラジカルとの関連に新たな知見が得られた.また、ラットの成熟過程においても変化が認められ、加令とフリーラジカルとの関連で解析した.(2)マイクロ電極法によるフリーラジカルの計測スーパーオキシドアニオンや一酸化窒素の直接計測を目的にしたSOD電極ならびにポリフィリン電極の原型を試作し、さらにマイクロ化も行い生体計測の試みに成功した.どちらの電極も、国際レベルでみてもようやく誕生しつつある段階で、中枢神経系における今後の発展性を考えると本研究において達成された内容の意義は大きい.以上ニューロトキシンとしてのフリーラジカルの挙動を解析する上で今後発展が期待される方法論の開発とその応用に関する成果が得られた.活性酸素を中心にしたラジカル種が中枢神経系の障害発現に関与していると考えられる現象が多い。このような状況を鑑みて,これらの化学種をニュ-ロトキシンとして捉えた時のフリ-ラジカルの挙動を解明することを目的として本研究を推進した。1)インビボESRによるニトロキシドラジカルの代謝の研究ラットに投与したニトロキシドラジカルをESR法により体外計測し,その消長を観測することが可能である。本年度はラットを対象に,対照群,抗酸化剤と考えられている,ビタミンE,イデベノン投与群における,ニトロキシドラジカルの代謝をインビボESRにより検討した。対照群と抗酸化剤投与群のラットの間に代謝速度に差があることが見いだされた。体外から投与されたニトロキシドラジカルは,生体内でヒドロキシルアミンに還元されることが知られている。従って,ニトロキシドラジカルの代謝過程の解析を進めることにより,ラジカルに対する酸化還元系を中心にした生体反応機構を解明できるものと考える。一方,このような研究においてニトロキシドラジカルの単回投与ではなく,反復投与により一層有効な情報が得られることを見いだした。2)活性酸素感応電極の試作ス-パ-オキシドディスムタ-ゼをフィブロインを用いて固定化し,この固定化酵素による酵素電極を作製した。この電極を過酸化水素電極として作用させ,ス-パ-オキシド発生のモデル系で定電位電解による電解電流を測定した結果,この測定値はモデル系で発生するス-パ-オキシドの量と密接に相関し,ス-パ-オキシド感応電極として使用可能であることが分かった。以上の成果は,生体系のフリ-ラジカルに関する新知見であると共に,本研究におけるフリ-ラジカルの量と分布また代謝に関する研究の方法論の基礎を確立させるものである。次年度以降,中枢神経系に具体的に応用すれば,一層の展開がみこまれる。活性酸素を中心にしたラジカル種が中枢神経系の障害発現に関与していると考えられる現象が多い。このような状況を鑑みて、これら化学種をニューロトキシンとして捉えた時のフリーラジカルの挙動を解明することを目的として本研究を開始した。1)インビボESR法によるニトロキシドラジカルの代謝の研究ラットに投与したニトロキシドラジカルをESR法により体外計測し、その消長を観測した。前年度に引き続き、対照群、イデベノン・ビタミンE投与群におけるTEMPOLの代謝を比較した。

この結果、抗酸化剤であるイデベノン・ビタミンE投与ラットでは、TEMPOLの代謝に変化が起きていることが明らかになった。ラットに投与されたニトロキシドラジカルは、体内でヒドロキシルアミンに還元され排泄されると考えられている。従って抗酸化剤の投与によって、ラット体内における還元能が変化ている(この場合持続性が高まっていると考えた)ことがわかった。イデベノンは脳代謝改善剤として広く臨床使用されている薬剤であり、次年度ではこの観点から結果を改めて考察したい。2)活性酸素感応電極の試作スーパーオキシドディスムターゼを固定化した微小電極の試作を行った。これは前年度のフィブロインを用いて固定化した原型よりも微小化を進めた形で進行し、スーパオキシド発生モデル系において、スーパーオキシドの発生と相関した電流応答を示した。次年度においてはこの電極の各種特性の検討と応用性につき進展させたいと考える。以上、インビボESR法、活性酸素感能電極という本研究における二つの方法論につき基礎的検討を行った。いずれも、これ自体本分野における成果として重視されるべき内容であるが、次年最終年度において深く解析し、本課題の一層の推進をはかりたい。活性酸素を中心とするフリーラジカルが,てんかん等中枢神経系の障害発現の重要因子であると考えられる状況が多く,フリーラジカルはまさしくニューロトキシンとして捉える事が出来る。このような観点から本研究においては新しく手法を用いてフリーラジカルの挙動を解析した。先ずin vivo電子スピン共鳴(ESR)装置を用いて,生体内におけるフリーラジカルの代謝過程を観測した。さらに組織・細胞レベルの局所的な情報を得る上で有益と考えられるマイクロ電極を開発し,生体系における応用を検討した。ラットにニトロキシドラジカルを投与し,in vivo ESR装置を用いた体外計測によりその代謝を観測し,これをもとにラットとフリーラジカルとの関わりを解析した。その結果,抗酸化剤であるビタミンEや脳代謝改善剤として臨床使用されているイデベノン投与群と対照群におけるニトロキシドラジカルの代謝に明かな差が認められ,脳とフリーラジカルとの関連に新たな知見が得られた。また,ラットの成熟過程においても変化が見られ加令とフリーラジカルとの関連で解析した。2.マイクロ電極法におるフリーラジカルの計測スーパーオキシドアニオンや一酸化窒素の直接計測を目的としてSOD電極並びにポルフィリン電極の原型製作とそのマイクロ化を行い生体計測の試みにも成功した。この手法は中枢神経系の研究において今後重要性を増すものと考える。
上場株式の価格変動データに基づく新たな銘柄分類の実現とその応用に関する研究

本研究では、上場株価(日次変動率)の相関に基づくデータドリブンな銘柄分類(グルーピング)の実現に向けて、時系列モデルを応用したフィルタリング処理を伴う相関の計算、複雑ネットワーク理論を応用したクラスタリング、という二つの計算アプローチを組み合わせた複合的な手法を確立し、計算処理の高速化を実現した。さらに、同手法を応用し、株式市場における相関構造の動的な変化を観察する手法を提案し、実際の株価データを用いた応用分析を行った。本研究で用いた手法の有効性等に関して金融機関等と意見交換を行い、実務レベルでの応用等を含む今後の研究への有益な示唆を得た。28年度は、当初予定通り、「株価の相関ネットワークの分割手法の改善・計算効率の向上」に関する作業を進めるとともに、「金融機関等の専門家との意見交換・聞き取り調査」を開始し、本研究の実務的な観点からの評価、将来的な発展の方向性に関する情報を進めた。1.フィルタリング手法の改善、ネットワーク分割手法の改善株価の価格変動に関する相関行列の推定に必要なボラティリティモデル(GARCH)の推定方法の改善に関して、推定処理の並列化を含む作業フローの改善によりフィルタリング処理の負担軽減を実現した。本処理においては、複数の計算機による同時処理が可能となるよう使用するハードウェアおよびソフトウェア(DBシステムおよび独自の統計関連処理等)の性能向上に注力した。これによりフィルタリング処理の効率が大幅に改善し、より柔軟なモデル選択が可能となった。ネットワーク分割処理の改善については、隣接行列の推定・変換、分割アルゴリズムの細かな改善を複数箇所で施した。この部分については、引き続き複数データに基づく検証、さらなる改善が必要である。また、静的なネットワークだけでなく、時間依存の動的なネットワークの生成に関する手法の開発も手がけ、動的なネットワーク分析に関する一定の成果を得た。2.金融機関等の専門家との意見交換・聞き取り調査ネットワーク分割の手法を応用した株式の銘柄分類がどのような実務的意味を持つかに関する実務家等への聞き取り調査については、機関投資家、学識経験者等との意見交換を行い、情報収集を進めた。機関投資家からは実務への応用可能性についてのアイデアが示され、細かな計算過程に関する技術的な改善および具体的な発展の方向性に関する示唆が得られた。本研究の手法の有用性は確認できたが、計算処理の改善を優先したため、この点は予定よりやや遅れており、追加的な聞き取り調査による情報収集が必要である。ハードウェアおよびソフトウェアの機能改善によるフィルタリング処理、ネットワーク分割処理については、概ね順調に推移しており、動的分析を含む拡張も一部実現している。実用性に関する聞き取り調査は若干遅れがみられているが、29年度においても実施する予定。本研究では、日次の株価変化率の相関を用いて株式市場のネットワーク構造を構築し、複雑ネットワーク理論を応用した銘柄分類を行うアルゴリズムを開発している。このアルゴリズムを応用するかたちで、実際のデータで稼働する計算プログラムの実装およびその性能改善を進めてきた。本年度は、同プログラムのネットワーク理論に関する部分の性能改善に加え、全体の処理能力の向上をハードウェア、ソフトウェアの両面で進めた。同プログラムを用いて、主に東証1部市場の銘柄を対象に銘柄分類を行い、既存の産業別分類との比較分析やポートフォリオ構築における知見の収集を目的とした分析調査を行った。また、実際に投資活動を行う金融機関等と本研究で用いた手法に関して意見交換の場を持ち、今後の展開に有益な情報を得ることができた。本年度は、同モデルを株式市場における動的相関の変化を観察する目的で発展させ、個別銘柄間およ銘柄グループ間での相関構造のダイナミックな変化を直接観察できる枠組みを整備した。東証1部市場の銘柄を対象に、実際に銘柄クラスタリング、動的相関ネットワークの構築および市場モニタリング・リスク管理への応用について、大規模相関データの次元圧縮の手法を含む具体的なデータ分析の方法論を提示したうえで、ヒストリカルデータに基づく分析を行った。分析結果からは、相関パターンの動的変化やその特徴点をコンパクトなかたちで抽出することができた。これらの情報は株式市場全体の動きに関するモニタリングやリスク管理上、有益な情報を含んでいることが確認できた。最終的に、これらの分析結果について複数の査読付き論文を作成・発表し、3つの国際会議でその内容を報告した。29年度において、「分類対象銘柄の拡大、株式以外の資産への適用」に関する検討を進めた上で、実現した研究成果を整理し、ネットワーク理論を用いた金融資産の銘柄分類に関する学術的・実務的な知見を論文、学会発表等でのかたちで情報発信する。また、聞き取り調査先を含む金融機関、学識関係者、金融監督当局などへのフィードバックを行う。1.分類対象銘柄の拡大、株式以外の資産への適用上場株式全体への分類対象を東証1部上場株式から上場株式全体に広げ、改良した手法を適用して分類結果を得る。ここでは、技術的に流動性の低い銘柄への対応が問題となる。

低流動性銘柄に関するボラティリティモデルの推定、新規上場・合併などの場合に生じる時系列データの欠落などの問題を考慮して、どの程度まで銘柄対象の拡張が可能かを検討し、その上で改善したアルゴリズムを適用して分析を行う。株式以外の金融資産の銘柄分類に関しては、株価同様、価格変動が激しく、多数の銘柄が存在する資産に対する有効性を調査する。2.新銘柄分類に関する応用分析本研究で得られた新しい銘柄分類を用いて、どのような実務的な応用が可能かを検討する。具体的には、実務家との意見交換から得られた知見やより拡張した株価データを用いた複数の銘柄分類の比較などを通じて、ポートフォリオ形成やリスク管理上、どのような応用が可能となるかを整理する。動的な株価の相関ネットワークに関する研究についても、研究の幅を広げ、実務的な応用の可能性を探る。29年度が最終年度であるため、記入しない。金融、データサイエンス29年度が最終年度であるため、記入しない。
蚊の吸血行動を抑制する微生物製剤の創出

我が国における蚊媒介性ウイルス感染症の拡大は、我が国の公衆衛生上、媒介蚊対策が重要な課題の一つであることを示している。近年、私達は、蚊に特徴的な“吸血対象(宿主)を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制することが、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症の拡大阻止に有効であると考えた。したがって、本研究では、蚊に特異的な宿主探索行動に関与するタンパク質を標的とした、蚊の宿主探索行動を抑制する制御ツールの創出を目指している。これまでの研究により、デング熱媒介蚊の一種であるヒトスジシマカを用いて、生体アミンであるドパミンだけでなく、オクトパミンが雌蚊の宿主探索行動に関与することを確認した。また、ヒトスジシマカの幼虫、蛹、成虫にて発現している遺伝子を解析するために、各成長段階に作成したcDNAライブラリーについて次世代シークエンサーを用いて解析した。得られた配列群を用いて、ヒトスジシマカ用のDNAマイクロアレイを作成した。一方、ヒトスジシマカ由来の乳酸菌のゲノムDNAの解析を行うために、Pacbio RSIIを用いてシークエンス解析を行った。そして、3.5M bpの直鎖状の配列が得られた。最終年度は、ヒトスジシマカの幼虫、蛹、成虫のcDNAライブラリーから得られた配列を用いて、各成長段階にて発現している遺伝子のRNA-seqによる解析を行った。その結果、幼虫、成虫では、トリプシンのような消化酵素が強く発現していた。しかし、蛹では、クチクラなどのハウスキーピングタンパク質が多く発現していることが示された。蚊は、人から人へ様々な細菌やウイルスを運ぶことが知られている。近年の我が国における蚊媒介性ウイルス感染症の拡大は、その対策が、我が国の公衆衛生上、ますます重要な課題の一つとなっていることを示している。私達は、蚊に特徴的な“吸血対象(宿主)を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制することが、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症の発生阻止に有効であると考えた。生体アミンは、昆虫の中枢において、神経伝達物質や神経修飾物質として様々な行動を制御することが知られている。私達は、本研究により、蚊の一種であるヒトスジシマカを用いて、生体アミンであるドパミンだけでなく、オクトパミンが、雌蚊の宿主探索行動を制御することを確認した。また、幼虫、蛹、成虫の各ステージのヒトスジシマカの回収し、発現遺伝子に対するcDNAライブラリーを作製した。そして、次世代シークエンサーGS junior (Roche社)を用いて、トランスクリプトーム解析を行った。この解析により、ヒトスジシマカDNAマイクロアレイを作製する準備が終了し、生体アミンによる宿主探索行動のシグナル伝達系を解明するためのツールを作製することが可能となった。さらに、微生物製剤として利用する予定のヒトスジマカより単離された細菌の同定として、ゲノムDNAのGC含量を決定した。雌のヒトスジシマカを用いて、羽化後0日目から6日目における雌蚊の宿主探索行動を観察した。その結果、雌蚊の宿主探索行動は、羽化後、徐々に増加することが示された。一方、ドパミンを投与した蚊とオクトパミンを投与した雌蚊の宿主探索行動は、投与しない雌蚊のような宿主探索行動の増加は観察されなかった。また、雌蚊の宿主探索行動は、羽化後3日目から6日目にかけて有意に減少した。以上の結果より、ドパミンとオクトパミンが雌蚊の宿主探索行動の制御に関与していることが確認された。発育ステージ等の異なる14種類の蚊の試料を回収した。回収した組織からISOGENを用いてTotal RNAを抽出した。Total RNAは、DNase Iで処理し、RNeasy Plus Mini Kitを用いて精製した。次いで、OligotexTM - dT30 <Super> mRNA Purification Kitを用いてmRNAを調製した。rRNAの混入率は、Agilent 2100バイオアナラザにより測定した。続いて、mRNAより作製したcDNAライブラリーに対し、GS Juniorによるシーケンスを行った。以上の結果、mRNAの試料におけるrRNAの混入率は、約10%前後であった。また、約百万リード以上の配列が取得された。ヒトスジシマカから単離されたEnterococcus属細菌のDNA塩基組成を確認するために、M17液体培地で培養した細菌よりゲノムDNAを精製した。精製したゲノムDNAは、Nuclease P1、および、Alkaline Phosphataseで酵素処理した。そして、HPLCにより測定した。その結果、GC含量は約40 mol%であった。蚊は、人から人へ様々なウイルスを媒介する。そして、我が国における蚊媒介性ウイルス感染症の拡大から、媒介蚊対策は、我が国の公衆衛生上、重要な課題の一つとなっている。近年、私達は、蚊に特徴的な“吸血対象(宿主)を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制することが、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症の発生阻止に有効であると考えた。

これまでの研究により、蚊の一種であるヒトスジシマカを用いて、生体アミンであるドパミンだけでなく、オクトパミンが、雌蚊の宿主探索行動を制御することを確認している。また、幼虫、蛹、成虫の各ステージのヒトスジシマカの回収し、発現遺伝子に対するcDNAライブラリーを作製した。そして、ヒトスジシマカDNAマイクロアレイを作製する準備を行っている。他方、制御ツールとして利用する微生物として、ヒトスジマカ由来の乳酸菌を単離した。そして、16s rRNA配列による同定を行った結果、新規の乳酸菌である可能性が高いことを示している。単離した乳酸菌の新規性を確認するために、これまでに、ゲノムDNAのGC含量を決定している。今年度は、DNA-DNAハイブリダイゼーションによる近縁種とのゲノムDNAの相同性について確認した。この結果、新しく単離された乳酸菌が新規である可能性が高まった。今年度は、オークランド大学の客員研究員としてニュージーランドに赴任したため、研究の進捗が遅れている。蚊は、人から人へ様々なウイルスを媒介する。そして、我が国における蚊媒介性ウイルス感染症の拡大から、媒介蚊対策は、我が国の公衆衛生上、重要な課題の一つとなっている。近年、私達は、蚊に特徴的な“吸血対象(宿主)を探索する行動(宿主探索行動)"を抑制することが、吸血行動に至る蚊の数を減らし、蚊媒介性ウイルス感染症の発生阻止に有効であると考えた。したがって、本研究では、蚊に特異的な宿主探索行動に関与するタンパク質を標的とした、蚊の宿主探索行動を抑制する制御ツールの創出を目指している。これまでの研究により、デング熱媒介蚊の一種であるヒトスジシマカを用いて、生体アミンであるドパミンだけでなく、オクトパミンが雌蚊の宿主探索行動に関与することを確認した。この確認の際に、ドパミンやオクトパミンを餌のスクロースと混合し、投与することにより頭部の各生体アミン量を増加させる方法を確立した。今年度は、幼虫、蛹、成虫の各ステージのヒトスジシマカの回収し、調製したmRNAより、cDNAライブラリーを作製し、次世代シークエンサーを用いて配列の決定を行った。そして、ヒトスジシマカDNAマイクロアレイを作製した。また、先に述べた方法にて、ドパミンやオクトパミンの投与により宿主探索行動を制御したヒトスジシマカを作出し、DNAマイクロアレイにてmRNAの発現量を比較する準備も行った。一方、ヒトスジシマカから新たに単離された乳酸菌の新規性を決定するために、次世代シークエンサーを用いたゲノム解析を行った。今後も研究の内容に大きな変更はない。ヒトスジシマカのDNAマイクロアレイを作成するために、発育ステージ、性別、部位の異なる14種類の試料を採取し、mRNAを調製した。調製したmRNAより、cDNAライブラリーを作製し、次世代シークエンサーを用いて配列の決定を行った。この配列の決定により、百万本以上の塩基配列が得られた。これらの塩基配列に対し、De novo Assemblyを行い、重複した配列を除去した。また、NCBIからヒトスジシマカ由来のcDNA塩基配列情報の取得なども試みた。以上の過程を経て、ヒトスジシマカcDNA塩基配列群である約二万本の塩基配列からなるAalbF1.0を作成した。
機能画像を用いた子宮頚癌に対する画像誘導小線源治療法の開発

子宮頚癌に対し、放射線治療(外部照射+画像誘導小線源治療)を行い、治療の有用性、安全性を検討する。放射線治療は、原則として、子宮頚癌治療ガイドラインに基づいた線量、スケジュールにて行っている(外部照射20-50Gy+小線源治療18-24Gy/3-4回)。小線源治療の開始時期において、外部照射経過中に婦人科専門医による診察、超音波検査などをもとに、外部照射により十分に腫瘍が縮小し、小線源治療が可能か、協議を行ったうえで判断する。PET-MRIの撮像は、小線源治療直前(外照射開始後)、可能であれば、アプリケーター挿入後に行う。PET-MRI画像にて、腫瘍の部位、進展範囲は、研究協力者である診断専門医、核医学専門医の協力を得、共に協議の上で決定する。撮像したPET-MRI画像を治療計画時に撮像したCT画像に重ね合わせ、上記の結果を踏まえてcontouringを行い、病変の部位、進展範囲を正確に描出し、GTVを決定する。GEC-ESTROの提言に基づき、high-risk CTVなどを定義し、DVH評価を行い線量投与を行う。小線源治療は、通常はタンデムとオボイドの組み合わせた腔内照射で行うが、腫瘍がbulkyで進展範囲も広く、腔内照射だけでは十分な線量投与が困難と思われる場合には、腔内照射と不足分を組織内照射用のニードル針の追加による組織内照射にて補うハイブリッド小線源治療や組織内照射も検討する。これらの治療計画にも基づいて、実際の照射を行う。照射は、RALS(=Remote after loading system)を用いた高線量率小線源治療にて行う。放射線治療後は、局所制御、予後、有害事象の調査を行う。子宮頚癌患者に対し、放射線治療(外部照射+小線源治療、必要な場合は化学療法の併用)を、原則として、子宮頚癌治療ガイドライン(参考文献1)に基づいた線量、スケジュールにて行った(外部照射20-50Gy+小線源治療18-24Gy/3-4回)。小線源治療は、治療前にアプリケーター挿入下での治療計画CTに基づいて治療計画を行う画像誘導小線源治療にて行った。PETおよびMRI画像も参考に、腫瘍の部位、進展範囲などを把握し、contouringを行い、GTVおよびhigh-risk CTVなどを決定した。GEC-ESTROの提言に基づき、high-risk CTVなどを定義し、DVH評価を行い線量投与を行って治療を施行した。小線源治療は、通常はタンデムとオボイドの組み合わせた腔内照射で行うが、腫瘍がbulkyで進展範囲も広く、腔内照射だけでは十分な線量投与が困難と思われる場合には、腔内照射と不足分を組織内照射用のニードル針の追加による組織内照射にて補うハイブリッド小線源治療にて行った。これらの治療計画にも基づいて、RALS(=Remote after loading system)を用いた高線量率小線源治療にて行った。治療後は、局所制御などの治療効果判定、予後などを評価するため経過観察を行っている子宮頚癌に対し、放射線治療(外部照射+画像誘導小線源治療)を行い、治療の有用性、安全性を検討する。小線源治療の開始時期においては、外部照射経過中に婦人科専門医による診察、超音波検査などをもとに、外部照射により十分に腫瘍が縮小し、小線源治療が可能か、協議を行ったうえで判断する。放射線治療後は、Primary endpointを局所制御率とし、Secondary endpointsを全生存率、無病生存率、遅発性有害事象などとして経過観察を行い、治療効果、予後、安全性の評価を行っている。子宮頸癌に対する画像誘導放射線治療(ハイブリッド治療含む)にて治療を行っており、症例集積は順調に進んでいるが、PET-MRIも用いた症例の集積が進んでいない。

PET-MRIの撮像は、小線源治療直前(外照射開始後)、可能であれば、アプリケーター挿入後に行う。PET-MRI画像にて、腫瘍の部位、進展範囲は、研究協力者である診断専門医、核医学専門医の協力を得、共に協議の上で決定する。撮像したPET-MRI画像を治療計画時に撮像したCT画像に重ね合わせ、上記の結果を踏まえてcontouringを行い、病変の部位、進展範囲を正確に描出し、GTVを決定する。GEC-ESTROの提言に基づき、high-risk CTVなどを定義し、DVH評価を行い線量投与を行う。小線源治療は、通常はタンデムとオボイドの組み合わせた腔内照射で行うが、腫瘍がbulkyで進展範囲も広く、腔内照射だけでは十分な線量投与が困難と思われる場合には、腔内照射と不足分を組織内照射用のニードル針の追加による組織内照射にて補うハイブリッド小線源治療や組織内照射も検討する。これらの治療計画にも基づいて、実際の照射を行う。照射は、RALS(=Remote after loading system)を用いた高線量率小線源治療にて行う。放射線治療後は、Primary endpointを局所制御率とし、Secondary endpointsを全生存率、無病生存率、遅発性有害事象などとして経過観察を行い、治療効果、予後、安全性の評価を行っている。宮頸癌に対する画像誘導放射線治療(ハイブリッド治療含む)にて治療を行っており、症例集積は順調に進んでいるが、PET-MRIを用いた症例の集積が進んでいない。子宮頚癌に対し、放射線治療(外部照射+画像誘導小線源治療)を行い、治療の有用性、安全性を検討する。放射線治療は、原則として、子宮頚癌治療ガイドラインに基づいた線量、スケジュールにて行っている(外部照射20-50Gy+小線源治療18-24Gy/3-4回)。小線源治療の開始時期において、外部照射経過中に婦人科専門医による診察、超音波検査などをもとに、外部照射により十分に腫瘍が縮小し、小線源治療が可能か、協議を行ったうえで判断する。放射線治療後は、局所制御、予後、有害事象の調査を行う。
Liquid biopsyを用いた直腸癌術前化学療法の効果予測因子の同定

術前化学療法を施行したcStageIII直腸癌症41例のうち組織学的に奏功した症例の3年無再発生存率は奏功しなかった症例より有意に良好であった(92.9% vs. 62.9%, p<0.05)。組織学的効果が予後予測因子となることを明らかにした。DIが治療終了時に治療前と比較し20%以上の変化のあったものは、有意に組織学的奏功例が多く、DI変化率が組織学的効果を反映し、予後予測のマーカーとなることが示された。しかし化学学療法中のDI変化率は奏功例において変化率20%以上の症例が多く、組織学的効果を反映する傾向はあったが、治療中における効果予測マーカーとしての有用性を示すことはできなかった。ccfDNA総量変化をマーカーとすることからccfDNA中の癌特異的点変異をマーカーとすべく、治療前の生検サンプルでras変異を認めた症例のccfDNAによるras検出率と化学療法による変異ras遺伝子のコピー数をdigital-PCRによって測定した。化学療法前にras変異のあった18例中、治療前にccfDNAで変異を検出したのは9例で感度は低かったものの、組織学的に奏功した症例では治療中に変異遺伝子は消失し、化学療法による腫瘍量の減少をccfDNAが反映していると考えられた。測定感度を向上することができれば、術前化学療法の効果予測法として臨床応用が可能と考えられた。本年度予定していた術前化学療法を行った直腸癌30例の血液検体、手術組織標本のサンプリングは終了した。化学療法前および後のccfDNA, DI値は組織学的効果との関連は認めなかったが、化学療法前後のDI変化率は切除標本の組織学的効果判定との関連を認めた。これまでに16例の解析を行い非奏功例ではDI変化率20%以下の症例が4/5例(80%)であるのに対し、奏功例では1/11例(9%)、であった( p<0.05 )。化学療法の前後でDI変化率が20%以下の症例は、組織学的効果が有意に低く、DI変化率がNACの効果予測因子となることが示された。さらに、集積症例の予後調査において化学療法非奏功症例の予後が不良であることが明らかとなり、DI変化率が効果予測因子のみならず予後予測因子となる可能性が示唆された。症例集積は完了した。NAC前後におけるDI変化率が組織学的効果との関連が示され、おおむね順調に進展している。組織学的効果があった症例のDI変化率が+20%以上の場合と-20%以下の場合があり、NACよる2峰性のDI変化をしめす生体内のメカニズムの解明が必要である。我々は直腸癌に対する術前術前化学療法(Neoadjuvant chemotherapy: NAC)としてFOLFOXレジメンを6コース行う第II相臨床試験を行った。手術切除標本において組織学的に化学療法奏効例(57%)と非奏功例(47%)の3年無再発生存期間はそれぞれ、96%、76%(p=0.006)であった。循環血液中の分断化されたDNA (circulating cell free DNA : ccfDNA)をliquid biopsyとして予後予測、化学療法の効果予測への臨床応用の研究を進めている。循環血漿中のccfDNAには癌組織由来以外のccfDNAを含んでおり、癌組織に特異性の高い指標としてccfDNA量のなかのlong fragment /short fragment比(DNA integrity: DI)があげられる。16例のNACを施行した直腸癌症例のNAC前後のccfDNAサンプルを用い、手術切除標本における化学療法の組織学的効果と関連を検討した。その結果、NAC前後のccfDNAの変化においても全ccfDNA量は化学療法の効果との関連はなかったが、DIの変化率が20%以上あるものは奏功例で91%、非奏功例は20%(p=0.013)であり、DI変化率が組織学的奏功を反映し、予後予測のバイオマーカーとなりうることを示した。臨床的にはNAC開始から早期の段階で治療の効果予測をすることが重要である。NAC有効症例を抽出し、治療を集約することがNACの効率的な活用法であり、無効症例は他の治療法に振り分けることが直腸癌治療の成績向上につながると考える。これまでの集積症例でNAC開始から2コース目の血液サンプルを採取しており、現在、NAC前と2コース終了時のDIの変化率と組織学的効果との関連を検討中である。NAC治療前後におけるDI変化率がNACの効果と予後予測につながることが示すことができた。臨床的にはNAC治療から早期の変化率が予後予測につながることが重要である。NAC無効例を抽出し、他の治療への変更を可能とすることで、ひいては直腸癌治療の成績向上につながると考えている。NAC治療中のccfDNAサンプル集積が遅れたため進行がやや遅れたが、現時点ではサンプル集積は終了している。

DIが治療終了時に治療前と比較し20%以上の変化のあったものは、有意に組織学的奏功例が多く、DI変化率が組織学的効果を反映し、予後予測のマーカーとなることが示された。しかし化学学療法中のDI変化率は奏功例において変化率20%以上の症例が多く、組織学的効果を反映する傾向はあったが、治療中における効果予測マーカーとしての有用性を示すことはできなかった。ccfDNA総量変化をマーカーとすることからccfDNA中の癌特異的点変異をマーカーとすべく、治療前の生検サンプルでras変異を認めた症例のccfDNAによるras検出率と化学療法による変異ras遺伝子のコピー数をdigital-PCRによって測定した。化学療法前にras変異のあった18例中、治療前にccfDNAで変異を検出したのは9例で感度は低かったものの、組織学的に奏功した症例では治療中に変異遺伝子は消失し、化学療法による腫瘍量の減少をccfDNAが反映していると考えられた。測定感度を向上することができれば、術前化学療法の効果予測法として臨床応用が可能と考えられた。NAC開始から早期の段階のDI変化率で効果判定が可能となることが重要である。早期に奏功/非奏功が予測可能となれば治療の継続もしくは中止/薬剤の変更などの判定が可能となり、NACの有用性を高めることが可能とからである。現在、NAC開始時と2コース目のDI変化率の測定を進めており、NAC開始から早い段階での効果予測法の確立を進める。またNACによるDI変化が2峰性を示すメカニズムを明らかにするため、奏功例の組織標本のNGS解析を行い背景遺伝子の違いを検討する。NAC導入早期のDI変化が治療効果を反映するかを検証すること。NAC開始前と2コース時点のccfDNAを測定し、その時点のDI変化率が効果判定を反映するかを検証する。さらに、我々はこれまでにdigital PCR法を用いて切除不能大腸癌症例の切除標本におけるras変異がccfDNAで検出可能であること、これらの症例のうち化学療法が奏功したものはccfDNA中のras変異のコピー数が減少することを報告してきた。この結果を応用し、NAC前の生検サンプルでras変異症例を抽出し、NACによるras変異コピー数の変化がNAC効果予測につながるかを検討する。DIは正常組織由来のccfDNAに影響を受けやすい。癌組織に特異的なras変異をマーカーとして用いることが、より精度の高い効果予測につながると考えている。購入予定のDNA抽出キットが予定使用量より少なかったため。症例集積、血液サンプルの集積に遅れが生じたため、本年度中のccfDNA解析数が予定よりも少なかった。本年度末に症例集積、血液サンプルの集積が完了したため、次年度に費用を繰り越し、サンプルの解析費用に使用の予定である。また、これらの集積したサンプルを利用して、ccfDNA中のras変異測定を行うためにも次年度に予算を繰り越すこととした。次年度に測定予定のサンプルに対し使用の予定。
東南アジアにおける鱗翅目昆虫の調査, とくにタイ国の小蛾類の分類学的研究

1.未知の状態であるタイ国の小蛾類について重点的に調査研究を行ない,東南アジアの小蛾相の研究に貢献する.2.タイ国北部に分布している照葉樹林帯の鱗翅目昆虫を調べ,我が国の要素との種・属レベルでのかかわりを調べる.3.タイ国の多くの要素は東洋熱帯系であり,インドとの共通度は高く,多くの記載や記録がなされているインドの鱗翅目昆虫との比較を行なう.4.幼虫を採集,飼育することにより,寄生植物が判明した資料は,タイ国の自然生態系の研究に貢献する.タイ国の鱗翅目昆虫相は,東南アジアのなかで最も未知の状態にある.本年度の現地調査は,雨季の8ー9月になされたが,得た資料は現在標本作製,整理中であり,これらの作業の完了後に本格的な研究が進められ,成果が印刷,公表される運びとなるので,現状では実績は詳らかではない.各調査地(添付図参照)では,これまでの調査時とは採品の構成にかなりの差異が認められた.また,時季的な差を知るため,タイ中央部の広大な自然公園カオヤイで8月上旬と9月下旬の2回の調査を行なった.現在検討中であるが,両者の構成メンバーにはかなりの差があり,熱帯自然林における発生の変移を知り得た.タイ国第一の高山,ドイインターノン(海抜2571m,チエンマイ県)の頂上地域の鱗翅目相は,東洋区系よりむしろ旧北区系の要素を示すことが,前回までの調査に加えて一層明らかになった.しかし,その山腹地帯(1300m前後)では,明らかに東洋区,とくにインド,ビルマとの強い共通を示し,研究の進展により一層明らかとなろう.この違いは,第一に植生によるものであろう.これまでタイ国から未知であったグループ,例えばハマキモドキガ科のBrenthiaとその近縁属,マルハキバガ科のPeriacmaと近縁属は,前回までの調査により,前者は24新種,後者は22新種と3未記録種をタイ国から記録したが,今回もなお多くの追加種を見出した.時季を変えた調査を行なえば,更に多くの種が追加され,系統,東南アジアでの分布の位置付けも明らかにできよう.タイ国の鱗翅目相,とりわけ系統学上重要な原始的なグループを含む小蛾類については,かなりの概観を知り得た.しかし,昆虫の発生は年間を通じて始めて実態が明かされるものであり,これまで未調査である乾季(12ー4月)の現地学術調査の実施が,鱗翅目相の解明に必要である.1.未知の状態であるタイ国の小蛾類について重点的に調査研究を行ない,東南アジアの小蛾相の研究に貢献する.2.タイ国北部に分布している照葉樹林帯の鱗翅目昆虫を調べ,我が国の要素との種・属レベルでのかかわりを調べる.3.タイ国の多くの要素は東洋熱帯系であり,インドとの共通度は高く,多くの記載や記録がなされているインドの鱗翅目昆虫との比較を行なう.4.幼虫を採集,飼育することにより,寄生植物が判明した資料は,タイ国の自然生態系の研究に貢献する.タイ国の鱗翅目昆虫相は,東南アジアのなかで最も未知の状態にある.本年度の現地調査は,雨季の8ー9月になされたが,得た資料は現在標本作製,整理中であり,これらの作業の完了後に本格的な研究が進められ,成果が印刷,公表される運びとなるので,現状では実績は詳らかではない.各調査地(添付図参照)では,これまでの調査時とは採品の構成にかなりの差異が認められた.また,時季的な差を知るため,タイ中央部の広大な自然公園カオヤイで8月上旬と9月下旬の2回の調査を行なった.現在検討中であるが,両者の構成メンバーにはかなりの差があり,熱帯自然林における発生の変移を知り得た.タイ国第一の高山,ドイインターノン(海抜2571m,チエンマイ県)の頂上地域の鱗翅目相は,東洋区系よりむしろ旧北区系の要素を示すことが,前回までの調査に加えて一層明らかになった.しかし,その山腹地帯(1300m前後)では,明らかに東洋区,とくにインド,ビルマとの強い共通を示し,研究の進展により一層明らかとなろう.この違いは,第一に植生によるものであろう.これまでタイ国から未知であったグループ,例えばハマキモドキガ科のBrenthiaとその近縁属,マルハキバガ科のPeriacmaと近縁属は,前回までの調査により,前者は24新種,後者は22新種と3未記録種をタイ国から記録したが,今回もなお多くの追加種を見出した.時季を変えた調査を行なえば,更に多くの種が追加され,系統,東南アジアでの分布の位置付けも明らかにできよう.タイ国の鱗翅目相,とりわけ系統学上重要な原始的なグループを含む小蛾類については,かなりの概観を知り得た.しかし,昆虫の発生は年間を通じて始めて実態が明かされるものであり,これまで未調査である乾季(12ー4月)の現地学術調査の実施が,鱗翅目相の解明に必要である.
ガングリオシドＧＭ３の新たな病態生理学的意義の解明

我々は、ヘルパーT細胞とキラーT細胞はTCR依存性の機能発現において異なるガングリオシド分子種の発現を必要とすることを見いだした。特に、ガングリオシドGM3合成酵素KOマウスでは、ヘルパーT細胞の選択的活性化抑制により、喘息気道炎症が抑制されることを証明した。従って、GM3の発現抑制は選択的ヘルパーT細胞の機能制御法へと発展し、ヘルパーT細胞特異的免疫機能制御によるアレルギー疾患や自己免疫疾患や糖尿病などのメタボリックシンドロームの治療法開発の突破口となることが期待される。我々は,ガングリオシド系列の生合成における二つの鍵酵素であるGM3合成酵素(GM3S)およびGM2/GD2合成酵素(GM2/GD2S)の各遺伝子改変マウス(K O)を用いてT細胞受容体を介した活性化を検討したところ,GM3S KOではCD4T細胞の機能が重度に障害していたがCD8T細胞は正常であった。対照的に,GM2/GD2S KOではCD4T細胞は正常であったがCD8T細胞は重度に障害していた。この結果は,T細胞サブセットごとにその機能発現に必要なガングリオシド分子種が異なることを示している。従って本研究においては,胸腺におけるT細胞分化過程(レパトア選択)は,T細胞サブセットごとの糖脂質発現の選択過程でもあり,この糖脂質選択は機能的T細胞への成熟に不可欠な現象であること,即ち,Glycolipid Selection isindispensable for Repertoire Selectionという作業仮説を提唱している。さらに、オボアルブミン(OVA)で惹起したマウス喘息モデルにおいて,GM3S KOでは,肺洗浄液中の浸潤細胞(特に好酸球)およびTh2サイトカイン(IL-4,IL-5)の著しい減少が認められ,さらに血清中抗原特異的IgEの出現が抑制され,組織学的にも気道分泌の抑制が確認された。本研究成果は、2012年1月17日付けの米国科学アカデミー紀要PNASに公開された。現時点において、免疫担当細胞に選択的に作用する薬剤は開発されておらず、非特異的な免疫抑制による重篤な副作用が問題となっている。今後、ガングリオシドが「T細胞」へどのように関わり、制御しているかを解明することにより、より効果的、副作用のない安全な免疫制御剤の開発基盤の確立が期待される。脂肪組織中のマクロファージは脂肪細胞のガングリオシド発現量を制御することで脂肪細胞の分化成熟と機能を制御する細胞間ネットワークを形成していることが明らかになってきた。定常状態の腸間膜脂肪組織より調製したSVF (stromal vascular fraction)に存在するレジデントマクロファージを予め除去後に分化させた脂肪細胞では、GM3S遺伝子をはじめとする糖脂質合成酵素遺伝子群の発現が低下し、GM3発現が劇的に減少する共に分化成熟の速度が亢進していた。トランスウェルを用いた分離培養実験の結果、レジデントマクロファージから分泌される液性因子が脂肪細胞の糖脂質発現量を規定していることが判った。次に、成熟脂肪細胞を3種の炎症性サイトカイン(TNF, IL-1, IL-6)各0.2 ng/mlに同時暴露し、インスリン抵抗性を誘導したところ、グルコシルセラミド合成酵素(GlcCerS)とラクトシルセラミド合成酵素(LacCerS)の遺伝子発現は変化しなかったが、GM3S遺伝子発現は約3倍増加していた。上記の結果およびGM3の増加がカベオラマイクロドメインからインスリン受容体を解離させ、インスリン代謝性シグナルを抑制することを示した我々の研究より、腸間膜脂肪組織においては、レジデントマクロファージが脂肪細胞とガングリオシドの発現制御を介した時間的・空間的な細胞間ネットワークを形成し、1)前駆脂肪細胞の分化制御、2)定常状態における膜マイクロドメインを介したインスリンシグナルなどの恒常性維持、3) GM3発現増加に伴う膜マイクロドメインリモデリングとインスリン抵抗性惹起、等に関与していることが強く示唆される(投稿中)。視床下部食欲中枢の機能にガングリオシドの関与を示す興味深い結果が得られた。2年をかけて、KKAyおよびKKの遺伝背景を有するGM3SKOマウスを作成した。これらのマウス(KKAy/GM3SKOおよびKK/GM3SKO)の糖尿病関連の表現型を24週齢で検討したところ、空腹時血糖値、グルコース負荷試験、インスリン負荷試験およびインスリン抵抗性改善による糖新生系酵素(G6PおよびPEPCK)遺伝子発現抑制が認められ、糖尿病の発症が両マウスでほぼ完全に抑えられていた(未発表)。さらに、KKマウスにAy(Agouti)遺伝子を導入したKKAyマウスは過食による体重増加を示したが、KKAy/GM3KOマウスでは摂食量と体重増加がKKマウスと同じレベルまで抑制されていた(未発表)。この結果より、GM3および関連ガングリオシドは、末梢のインスリン支配臓器のみならず視床下部食欲中枢の過食シグナルにおいても機能していることが強く示唆される。

今後、肥満による視床下部炎症状態においてガングリオシドの発現がどのように変化しているか、メラノコルチン-MC4Rシグナルへの影響とともにインスリン抵抗性およびレプチン抵抗性への関与を明らかにする必要がある。糖脂質「ガングリオシド」による免疫制御機構の解明に向けて、ガングリオシド分子種特異的なヘルパーT細胞とキラーT細胞選択的制御を発見し、世界に先駆けて論文発表した。25年度が最終年度であるため、記入しない。GM3および関連ガングリオシドの中枢神経系・内分泌系・免疫系を繋ぐ炎症性シグナルのメディエーターとしての機能解明が期待される。本研究計画のもう一つの重要課題である生活習慣病におけるガングリオシドの病態生理学的意義について、研究を推進し24年度は論文化を目指している。GM3および関連ガングリオシドは、末梢のインスリン支配臓器のみならず視床下部食欲中枢の過食シグナルにおいても機能していることが強く示唆された。今後、肥満による視床下部炎症状態においてガングリオシドの発現がどのように変化しているか、メラノコルチン- MC4Rシグナルへの影響とともにインスリン抵抗性およびレプチン抵抗性への関与を明らかにすることによって、GM3および関連ガングリオシドの中枢神経系・内分泌系・免疫系を繋ぐ炎症性シグナルのメディエーターとしての機能解明が期待される。
身体的コミュニケーションの実証研究

体にさわるといった身体的接触行為は、家族的と呼ばれるコミュニケーションの重要な要素である。本研究は、身体的接触行為の実態とその意味、生じてくる感情を社会学的に分析することにより、現代日本の人間関係の一側面を明らかにすることを目的としている。研究目的を達成するために、インタビュー調査,学生対象のパイロット調査,学生,一般市民を対象に、本調査を行った。調査研究の結果、次の3点が明らかになった。(1)家族の身体接触の実態家族に関する身体接触は、欧米に比べ低調である。特に、夫婦間の身体的コミュニケーションが不活性なのが目につく。男性に比べ、女性、特に女性間のコミュニケーションが活発である。(2)介護における身体接触の意味の把握男女とも、男性に介護されることをいやがり、女性に介護されることを好む。この身体的コミュニケーションに関する意識が、介護担当者が女性であることを固定化する要因となっている。(3)身体接触の一般的意識を把握すること性的接触の公然化に対して、女性の嫌悪感が強いことがわかった。女性の身体加工(ピアスや茶髪)は肯定されるが、男性の身体加工に対しての嫌悪感が強いことがわかった。研究目的達成のためのインタビュー調査と、学生を対象にした質問純調査を行った。インタビュー調査においては、医師,看護婦,介助カウンセラ-など医療として人に身体的に接する職業の人々に重点的にインタビューし、医師(男性)と看護婦等(女性)の意識の差が明らかになった。男性医師は、自分の行為以外の身体接触を「性的関心」で把握する機会が多く、女性看護婦は「性的関心」を極力排除しようとする傾向がみられた。学生対象の質問紙調査においては、男子学生と女子学生の身体接触意識の差が多く出た。男性においては、キスの経験率とセックスの経験率の差があまり出ないのに対し、女性の場合は、キスのみの経験率の方が、セックスの経験率よりかなり高めに出る。これは、女性において、親密性と性的関心が分離される傾向があることを示しており、男女差の仮説に適合的なデータであった。研究目的を達成するために、インタビュー調査、学生対象のパイロット調査、学生、一般市民を対象に、本調査を行った。男性に比べ、女性、特に、女性間のコミュニケーションが活発である。この身体的コミュニケーションに関する意識が、女性が介護担当者が女性であることを固定化する要因となっている。身体接触の一般的意識を把握すること性的接触の公然化に対して、女性の嫌悪感が強いことがわかった。