hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
私立大学経営の効率性・有効性評価―内部及び外部環境の視点から―

本研究では、大学を教育・研究・社会サービス等を生産する主体と捉え、その活動を効率性の視点から定量的に分析した。さらに、効率性に影響を与える要因として大学の内部要因(大学の使命・計画、組織構造、構成員、ガバナンス)と外部要因(補助金制度・認証評価制度)との関係を考察した。分析の結果、外部要因は学長のリーダーシップに影響を与え、大学の理念・目標・計画の遂行にはマネジメント機能が影響を与えていることが明らかになった。一方、効率性は大学の理念・目標・計画の遂行に間接的ではあるがマイナスの影響を与えており、教育の質保証と経営の効率性を両立させるには、何らかの工夫が必要であることも明らかになった。本研究の目的は、大学を教育・研究・社会サービス等を生産する主体と捉え、その活動を効率性の視点から定量的に分析し、その結果を大学の内部要因(使命・計画、組織構造・構成員・ガバナンス)と外部要因(補助金・認証評価制度)の関係から考察して、組織設計上の問題点を明らかにすることである。また、大学の戦略的経営に役立つ定量的分析ツールの開発も目的としている。平成25年度は、平成24年度に実施した大学経営の実態を把握するためのアンケート調査のデータを用いた分析を、研究協力者も加えたメンバーで複数の視点から分担して行い、その成果について研究会でディスカッションした。また、研究会の成果を学会で研究発表した。分析の方法は昨年度に引き続いて、効率性の計測については包絡分析法(DEA:Data Envelopment Analysis)を用いた。因果関係については重回帰分析及び構造方程式モデリング(AMOS)を用いた分析を行った。平成25年度に付加した新しい視点は、効率性をさらに厳密に定義し、効率性(最小のインプットで最大のアウトプットが得られているか)と有効性(初期の目的が達成されているか)に分けたことである。分析の結果から、効率性と有効性では内部要因(組織構造・大学の理念・ガバナンス・マネジメント等)や外部要因(高等教育政策・認証評価制度等)との因果関係に違いがあることが明らかになった。なお、平成25年度もアンケート調査を行う予定であったが、次の二つの理由によって実施しないこととした。一つは大方のデータが1年の経過ではほとんど差がみられないこと、もう一つは近年、とくにこういったアンケート調査が増えたため、回答者の過重負担によって協力が得られず、回収率が下がる危険性があると考えたためである。ただし、時間的変化を分析するパネルデータを収集するため、平成26年度はアンケート調査を行う予定である。平成24年度は、大学経営の実態を把握するためのデータ収集とその分析を行った。当初計画では、効率性分析の対象となる大学の選別を目的とした第一段階のアンケート調査を行う予定であったが、費用対効果を勘案し、大学経営に関する情報収集を行うこととした。まずアンケート調査の結果の単純集計を行い回答大学の概要を把握した。次に、複数の視点から大学経営の効率性との関係を表す仮説を立て、大学経営に関して網羅的に収集したデータを用いて仮説を検証するという作業を行った。効率性の計測については包絡分析法(DEA:Data Envelopment Analysis)、因果関係についてはAMOS(共分散構造解析)等を用いた分析を進めている。分析の結果から、設置形態・大学が目指す機能・中長期計画・大学の規模・学生支援体制・ガバナンスのタイプと効率性とは、一定の条件の下では因果関係がある可能性が高いことが明らかになった。しかし、分析結果の解釈には各要因の複雑な関係や大学の個別性を洗い出すことが必要である。定量的なデータについては、時間的変化を分析するパネルデータを収集するため、平成25年度もアンケート調査を行う予定である。したがって、平成24度の研究成果は、アンケート調査の結果やデータベース化した公開情報を分析することによって、効率性評価のための評価指標の設定とデータ選択、効率性を規定する要因を抽出するために不可欠な予備的分析を行った。

平成26年度は、平成24年度に実施した大学経営の実態を把握するためのアンケート調査に、ガバナンスや学長のリーダーシップに関する新たな視点からの設問を加えた第2回「大学経営効率化」に関するアンケート調査を実施し、これらのデータを用いた分析を行った。その成果は研究会や学会等で発表を行った。分析の方法は、効率性の計測については平成24年度・25年度から継続している包絡分析法(DEA:Data Envelopment Analysis)を用いた。パネルデータを用いた効率性の変化については、Malmquist生産性指数を用いた分析を行った。大学のガバナンスや学長のリーダーシップに影響を与える諸要因については、構造方程式モデリング(AMOS)を用いた分析を行った。平成26年度は大学経営に大きな影響を与える外部要因として、高等教育政策と認証評価制度に関するインタビュー調査も実施した。高等教育政策については、日本私立学校振興・共済事業団の私学情報室、認証評価制度については機関評価を実施している3つの認証評価機関(大学評価・学位授与機構・大学基準協会・日本高等教育評価機構)のうち、最も評価実施数の多い大学基準協会に大学経営に関するインタビューを実施した。また、IR(Institutional Research)の先進国である米国の担当者へのインタビュー調査を実施した。IR担当者から実務的なノウハウも含めた貴重な情報を得ることができた。高等教育システム、評価論、大学経営平成25度の研究計画は、まず平成24年度の調査から得られたデータを分析し、効率性評価の対象とする大学を選択することであった。しかし、アンケート調査の内容が、大学経営の現状を定量的なデータで把握する第一部(I大学全体に関する基本情報、II学生に関する情報、III教育支援に関する情報、IV管理運営に関する情報)と、大学の経営に対し責任ある立場にある当事者がどのように自己評価しているのかを把握する第二部という二部構成によって、大学経営に関する様々な情報を網羅的に収集したため、回収率(26.4%)が想定したものより低かった。そのため、効率性評価の対象とする大学の絞り込みを行わず、すべての回答大学を対象とした分析を行うこととした。そして、平成25年度は米国への資料収集及びヒアリング調査等を行う前に、まずはアンケート調査によるデータから日本の大学経営の現状を詳しく分析することに注力した。分析方法は、効率性評価についてはDEAを用い、因果関係については重回帰分析及びAMOSを用いた。大学経営における様々な事象を多角的に捉えることによって大学経営の全体像を把握するため、分析にあたっての共通の視点は効率性とし、研究メンバーそれぞれが異なる対象の分析を行った。具体的には、組織構造、ガバナンス、就職支援活動等である。これらの分析によって興味深い結果を得ることができ、次年度の研究活動の基盤を固めることができたため、本研究はおおむね順調に進展していると自己評価する。平成24年度の計画は、1私立大学はどのような経営戦略及び組織構造による経営を行っているのか、2補助金制度及び認証評価制度が私立大学経営に与える影響はどのようなものか、という二つの視点から考察することであった。
ガスセンサを用いた匂い識別手法による新規腐朽判定方法の実用化に向けた研究

木材腐朽の判定は観察や測定を必要とするため,直接観察できない狭所等での実施が困難である。そこで本課題では,そのような箇所における木材の腐朽を建物等を損傷することなしに検出するために,複数のガスセンサを用いたにおい識別手法による新たな木材腐朽の検出手法の実用化に向けた検討を行う。本研究では,同手法による腐朽の進行度の判別と,木材腐朽菌が活動できる条件下で存在することが予想されるカビとの識別の可能性を検討する。
多目的最適化によるマルチスケール格子の形状最適化とそのメカニズム解明

本研究の目的は,トレードオフ関係にあると思われる混合促進・圧力損失低減を目的としたニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化手法によるマルチスケール格子形状の最適化である.最適化における応答曲面として,ニューラルネットワークとクリギングモデルのハイブリッド手法を検討し,ロバストな最適化手法を確立した.作成した並列計算コードを用いて,遮蔽率が同じ条件の下,マルチスケール格子乱流の最適化を行った.その結果,乱流レイノルズ数は,格子形状に強く依存するが,圧力損失は,格子形状に依存しないことが分かった.研究期間全体の成果としては,乱流レイノルズ数を目的関数とし,最適化を行った結果,ベースラインとなるフラクタル格子より乱流レイノルズ数が高い格子形状を探索することができた.本研究の目的は,トレードオフ関係にある混合促進・圧力損失低減を目的とした多目的最適化システムによるマルチスケール格子形状の最適化である.平成29年は,マルチスケール格子乱流の直接数値シミュレーション(Direct Numerical Simulation:DNS)の空間差分を流れ方向に不等間隔の4次精度,垂直および鉛直方向に等間隔の4次精度に変更し,Poisson方程式の解法として,2次元FFTを用いた7重対角行列の解法を確立した.さらに,最適化を行う際の設計変数を検討した.また,風洞装置を設計製作し,マルチスケール格子乱流の実験ができる環境を整備した.マルチスケール格子乱流の粒子拡散のための予備計算として,一様等方性乱流の粒子拡散を実行した.ラグランジュ的繰り込み理論を単一時間の理論へ拡張することにより,ラグランジュ速度相関および一粒子の拡散距離を解析的に表現することに成功した.本理論はDNSと定量的に一致することを確認した.また,ニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムを組み合わせた多目的最適化システムを新たに構築し,検証問題を通してその妥当性を確認した.また,本最適化システムの有効性を調べるため,小弦節比翼列ディフューザを対象として,von-Karman研究所により開発された最適化システムとの比較を行い,少ない計算回数で非劣解を探索できること,解の多様性を保持できることが確認できた.「研究実績」の項で記したように(1)当初計画通り,DNSの計算コードの高精度化および実験装置の設計製作,最適化システムの構築を行った.(2)ラグランジュ的繰り込み理論を単一時間の理論へ拡張することにより,ラグランジュ速度相関および一粒子の拡散距離を解析的に表現することに成功した.本理論は一様等方性乱流のDNSと定量的に一致することを確認した.今後,マルチスケール格子乱流との比較を行うための重要な知見を得ることができた.以上のことから,本研究は,おおむね順調に進展していると判断される.本研究の目的は,トレードオフ関係にあると思われる混合促進・圧力損失低減を目的としたニューラルネットワークと遺伝的アルゴリズムによる多目的最適化手法によるマルチスケール格子形状の最適化である.最適化における応答曲面として,ニューラルネットワークとクリギングモデルのハイブリッド手法を検討し,ロバストな最適化手法を確立した.作成した並列計算コードを用いて,遮蔽率が同じ条件の下,マルチスケール格子乱流の最適化を行った.その結果,乱流レイノルズ数は,格子形状に強く依存するが,圧力損失は,格子形状に依存しないことが分かった.研究期間全体の成果としては,乱流レイノルズ数を目的関数とし,最適化を行った結果,ベースラインとなるフラクタル格子より乱流レイノルズ数が高い格子形状を探索することができた.平成30年度は,(1)マルチスケール格子乱流の最適化.(2)マルチスケール格子乱流中の粒子拡散のDNSを行う.(3)一様等方性乱流の二粒子拡散に対する理論の展開を行う.また,最終年度に当たるため,これまで得られた成果をまとめる.
総実代数体のL関数と幾何学的解釈の研究

私の研究は,総実代数体のゼータ関数およびL関数の特殊値,特にs=0における最初の展開係数の解析的表示(クロネッカー極限公式)と,その幾何学的解釈に関するものである.特に1次の係数を用いて定義される新谷の類不変量,および各無限素点に対応する因子が,スターク予想との関連において重要な意味を持つ.また総実代数体のL関数がある種の多重ゼータ関数を用いて表されることから,種々の多重ゼータ関数やその特殊値についても研究を行っている.本年度は,多重ゼータ関数の特殊値(多重ゼータ値)の間に成り立つ関係式に焦点を絞って研究を進めた。特に,いわゆる多重ゼータ値(MZV)と等号付き多重ゼータ値(MZSV)の間に存在するある種の類似を主題として,以下のような成果を得た:(1)近藤-斎藤-田中の定理の精密化。この定理ではある種のMZVの和に関するBowman-Bradleyの定理の類似として,MZSVの同様の和がπの冪の有理数倍であることが示されていたが,その有理数部分を具体的に与える表示式を得た。(2)1,2,3からなるインデックスを持つある種のMZSVに関する等式。これにより今富-田中-田坂-若林による予想が部分的に解決した。またZagierによるインデックス(2,...,2,3,2,...,2)のMZSVに対する公式を補完する結果として,(2,...,2,1,2,...,2)なるインデックスのMZSVに対する公式を与えた。(3)MZVとMZSVを補完する多項式の構成と,それらの間の関係式の研究。多項式のレベルで成り立つ調和関係式や,和公式および巡回和公式を示した。このように,MZVとMZSVに対して類似する関係式が成り立つとき,それらを補完する多項式の関係式を探す問題は今後の研究テーマとしても興味深いものである。私の研究課題は、総実代数体のDirichlet L関数に対して、s=0における0でない最初の展開係数の解析的表示、およびその幾何学的解釈を考察することである。この値はStark-新谷予想を通じて類体構成問題(Hilbertの第12問題)と直接に関わってくる数論的に重要な量である。これまでの研究により、1次の係数の場合に、多重正弦関数の特殊値の有限積として解析的・組合せ的表示が得られている(この結果は今年度雑誌に発表された)が、このような表示の内在的根拠は十分理解されていないため、その点を明らかにするような幾何学的裏付けを与えることを目標としている。今年度は主としてHirzebruch予想の類似・拡張という観点から考察を行った。ここでいうHirzebruch予想とは、0次の係数すなわち定数項が0でない場合に、そのL関数の特殊値に対してHilbertモジュラー多様体の尖点における符号不足数という形で幾何学的解釈を与えるもので、微分幾何や代数幾何に基づく幾つかの証明が知られている。特にAtiyah-Donnelly-SingerやBismut-Cheegerによる微分幾何的証明では、あるトーラス上のトーラス束におけるスペクトル不変量(エータ不変量)とL関数の特殊値との関係を利用する。この場合のL関数に対応する指標は、無限成分がノルムの符号となっているものであるが、1次の場合を扱うためには1つの実素点の符号がないものを考える必要がある。そこで各ファイバーのトーラスにおいて、その実素点から定まる葉層構造を加味することにより、上記のスペクトル不変量の適切な変形が得られると予想し、0次の場合の議論をいかに拡張するかということを中心として理論・アイデアの検証を行った。私の研究は,総実代数体のゼータ関数およびL関数の特殊値,特にs=0における最初の展開係数の解析的表示(クロネッカー極限公式)と,その幾何学的解釈に関するものである.特に1次の係数を用いて定義される新谷の類不変量,および各無限素点に対応する因子が,スターク予想との関連において重要な意味を持つ.また総実代数体のL関数がある種の多重ゼータ関数を用いて表されることから,種々の多重ゼータ関数やその特殊値についても研究を行っている.本年度の研究では,実2次体におけるこれらの不変量に対して,以前の研究で与えた二重正弦関数の値の有限積による表示をもとに,ある無限積で与えられる関数の比の極限という形の新しい解析的表示を得た.さらに,以前の結果を用いない直接証明も得られた.ここで用いる無限積はヤコビのテータ関数の三重積公式における3つの無限積のうちの1つであり,q解析における基本的な対象である.一方,極限は上半平面上の変数を実2次体の無理数に近づけるものであり,従来あまり考えられていないタイプの操作である.以前の表示では有限積を作るときに用いる組合せ的データの考察が重要とみられたが,新しい表示により,この極限操作の解析的な研究が問題として浮かび上がってきたと言える.また,多重ゼータ関数についての研究成果として,ある種の多重L値に対する交代和公式を証明した.これはEssouabri-松本-津村による予想を解決したものである.また今富-田中-田坂-若林によって予想された等号付き多重ゼータ値の関係式の1つを証明した.私の研究は,総実代数体のゼータ関数およびL関数の特殊値,特にs=0における最初の展開係数の解析的表示(クロネッカー極限公式)と,その幾何学的解釈に関するものである.

特に1次の係数を用いて定義される新谷の類不変量,および各無限素点に対応する因子が,スターク予想との関連において重要な意味を持つ.また総実代数体のL関数がある種の多重ゼータ関数を用いて表されることから,種々の多重ゼータ関数やその特殊値についても研究を行っている.本年度は,多重ゼータ関数の特殊値(多重ゼータ値)の間に成り立つ関係式に焦点を絞って研究を進めた。特に,いわゆる多重ゼータ値(MZV)と等号付き多重ゼータ値(MZSV)の間に存在するある種の類似を主題として,以下のような成果を得た:(1)近藤-斎藤-田中の定理の精密化。この定理ではある種のMZVの和に関するBowman-Bradleyの定理の類似として,MZSVの同様の和がπの冪の有理数倍であることが示されていたが,その有理数部分を具体的に与える表示式を得た。(2)1,2,3からなるインデックスを持つある種のMZSVに関する等式。これにより今富-田中-田坂-若林による予想が部分的に解決した。またZagierによるインデックス(2,...,2,3,2,...,2)のMZSVに対する公式を補完する結果として,(2,...,2,1,2,...,2)なるインデックスのMZSVに対する公式を与えた。(3)MZVとMZSVを補完する多項式の構成と,それらの間の関係式の研究。多項式のレベルで成り立つ調和関係式や,和公式および巡回和公式を示した。このように,MZVとMZSVに対して類似する関係式が成り立つとき,それらを補完する多項式の関係式を探す問題は今後の研究テーマとしても興味深いものである。
高齢者の孤立死の実態と予防活動に関する研究

東海地区にあるすべての地域包括支援センターを対象に、高齢者の孤立死事例の実態調査を行った。その結果、大都市に限らず、小都市でも孤立死が発現していた。また、一人暮らし世帯に限らず、同居世帯でも孤立死した事例があった。孤立死問題の本質は、社会的孤立した果てに死亡した「社会的孤立死」が問題なのである。孤立死を予防するための活動としては、NPO法人や生活協同組合が行う活動が高齢者の孤立の予防の役割を果たしていた。平成23年度は、孤立死、孤独死、独居死関することばの定義の整理を行った。また、東海地区(愛知県・岐阜県・三重県・静岡県)にあるすべての地域包括支援センター(429カ所)を対象に高齢者の緊急対応事例・孤立死事例に関するアンケート調査を実施し、164カ所から回答を得た(回収率38.2%)。その結果、緊急対応事例・孤立死事例は都市部に限られたことではなく、中・小都市でも起きていることを明らかにした。平成24年度は、孤立予防活動に関する研究を中心に行った。今回、孤立「死」予防ではなく、孤立予防活動を行うことが孤立「死」予防に繋がるからである。そして、孤立予防活動の類型化として、1コミュニティ方式、2協同組合方式、3NPO方式に整理した。昨今、家族や地域住民の関係性の希薄化が問題視されている。しかし、家族や地域住民の関係性の再構築は容易なことではない。確かに東京都立川市の大山自治会の実践のようにコミュニティ活動がしっかりしており、コミュニティ方式の予防活動が機能しているところもあるが、レアケースである。そこで、本研究では、特にNPO方式や協同組合方式の活動に注目した。孤独死予防活動のパイオニアであるNPO法人まつど孤独死予防センターの代表者へのインタビュー調査を行い、またセンターが運営しているふれあいサロンも視察調査した。また、東京都杉並区を中心に活動している東京西部保健生活協同組合の「福祉のまちづくり・杉並」の取り組みを調査した。また、西成医療生活協同組合のモーニング班会の活動も調査した。さらに、東京都港区が「ふれあい相談員」を配置して、すべての一人暮らし高齢者を全数訪問する活動をしており、行政が取り組む活動としては注目すべきものだと言える。そして、孤立予防する特効薬はないので、地域の中にさまざまな活動が必要であることもわかった。A県Bニュータウンで無料配布されているコミュニティ誌(フリーペーパー・週1回発行)の記事をチェックし、Bニュータウンで起きた孤立死の実態やその地域の特徴を把握した。現在、厚生労働省は孤立死の定義付けを行っているが、そのことばや定義は定着していない。そして、孤立死に類似することばとして、孤独死、独居死があるが、どれも明確な定義が決まっていない。そこで平成23年度は、孤立死・孤独死・独居死の定義を提唱している者の定義内容を整理した。それぞれの定義のカテゴリーを見て、孤独死の定義の提唱者が孤独死問題をどのように捉えているかを明らかにした。そして、それぞれの定義の内容をみると、(1)単身世帯に限定するか、それとも世帯類型を問わないか、(2)社会的に孤立した状態を要件にするかどうか、(3)孤独死などに自死(自殺)を含めるかどうか、(4)死後、発見されるまでの期間を要件に含めるかどうか、の主に4つカテゴリーで構成されていた。また、ある4県すべての地域包括支援センター429カ所を対象に、緊急対応事例や孤立死事例に関するアンケート調査を実施し、164カ所から回答を得た(回収率38.2%)。その結果、高齢者の孤立死事例の経験があると回答したセンターは約2割にとどまったが、「緊急性の高い事例」「緊急性はないが出来る限り早い時期に何らかの手だてが必要な事例の経験がある」と約8割のセンターが回答しており、孤立死予備軍になる可能性がある高齢者が多数いることを明らかにした。厚生労働省は現在、孤立死などの実態調査を行っていない。その理由としては、孤立死、孤独死、独居死などさまざまなことばが使用され、定まった定義がないことがその1つの理由である。それぞれの定義のカテゴリーを見て、孤独死の定義の提唱者が孤独死問題をどのように捉えているかを明らかにすることができた。また、平成23年度は、厚生労働省が使用している「孤立死」ということばで、「社会から『孤立』した結果、死後、長期間放置されるような死」という定義を用いて実態調査を行った。調査方法としては、ある4県のすべての地域包括支援センターへのアンケート調査を行った(回収率38.2%)。今回の調査で、すべての孤立死の実態把握ができたとは言えないが、ある一定の地域で起きた孤立死の実態について把握できたことは大きな研究成果である。さらに地域包括支援センターが把握している孤立死事例の具体的内容についても調査依頼したため、孤立死発見時の状況、孤立死発見の経緯などに関するデータを得ることができた。

また、ゴミ屋敷などで暮らす孤立死予備軍になる可能性がある高齢者の生活実態(緊急対応事例)についての具体的内容についても調査した。本年度は、緊急対応事例、孤立死事例のデータが収集することができ、非常に貴重な事例を獲得することができた。上記の結果から、「(2)おおむね順調に進展している。」と自己評価した。平成23年度は、孤立死事例の具体的な内容について把握することができた。そこで平成24年度は、孤立死対策の方法について研究する。そこで平成24年度前半は、孤立死対策の実践活動事例の調査を行う。孤立死対策の実践活動事例は、必ずしも直接、孤立死予防活動を主な目的にしている活動だけではなく、実践活動を通して孤立死予防活動に繋がっているものも調査対象にする。先進的な実践事例を分析し、どのような活動内容が孤立死予防に役立っているかを探る。しかし、孤立死対策の実践活動と言っても、大きく(1)孤立死予防対策、(2)孤立死早期発見対策の2つに分けられる。今回の調査では、(1)孤立死予防対策、(2)孤立死早期発見対策が混乱しないように整理しながら、孤立死対策の実践活動の分析を行う。現在、調査対象先は以下の4つの活動を予定している。(1)男性ボランティアによる喫茶活動「ボランティアグループこぶし」(堺市南区三原台)、(2)軒先に造花のバラを掲げ・安否確認を行う活動(京都市下京区亀屋町)、(3)西成医療生活協同組合千本北支部のモーニング班活動(大阪市西成区)、(4)まつど孤独死予防センター(千葉県松戸市)。他によりよい活動がある場合は調査対象に追加する予定である。平成24年度後半は、平成23年度後半と平成24年前半に行った調査結果のまとめを行い、報告書を作成する。平成24年度は、孤立死対策の方法について研究する。そして、孤立死対策の実践活動事例の調査を行う。そのため、現地調査が多くなり、旅費が多くかかる事が予想される。そして、現地調査の結果をまとめるため、データ整理などを行ってもらう研究補助員への謝金も想定している。さらに社会的孤立や孤独死に関して先進的研究をしている河合克義教授(明治学院大学)や小川栄二教授(立命館大学)から分析方法に関するスーパーバイズを受けるための旅費として使用する予定である。また近年、孤立死が社会問題になってきたため、孤立死に関する研究も取り組みまれ始めた。そして、孤独死関連の図書も多く出版されたり、研究論文も増えてきた。そのため、先行研究をレビューするためにも図書費の確保、文献複写費の確保をしている。今年度が研究期間の最後の年度であるため、これまでの研究成果をまとめるため、印刷製本費も確保している。上記の通り、研究費の予算内で研究を行う予定である。
口唇口蓋裂児哺乳時の下顎の動態及び口腔周囲筋のビデオ映像応用による筋電図学的研究

日本人に多い先天性疾患である口唇口蓋裂児の、哺乳機能の様相を筋電図学的に調べるため、九州大学歯学部附属病院小児歯科外来を受診した口唇口蓋裂児を対象に計測を行った。健側の咬筋、側頭筋前部、口輪筋、舌骨上筋群の4筋を被験筋とした。シールドシート上の椅子に母親が腰掛け、口唇口蓋裂の患側が母親と接するように抱いてもらい、日常使用している哺乳ビンを用いて哺乳した,患児には、日頃から、裂をふさいで口腔内を陰圧にする手助けとしてプレート(ホッツ床)を使用してもらっているが、プレート(ホッツ床)を入れた状態とはずした状態での哺乳について筋電図の計測を行った。4種類の筋を対象としたが、舌骨上筋群の筋電図は、舌の活動を反映した活動電位を示し、間接的に舌運動の活性を表す指標となる。健常児の場合、成人にはみられない舌の蠕動様運動により乳首からミルクをしごきだすため、運動の中心は舌であり、咀嚼運動のように咀嚼筋の活動による下顎の運動とは異なる。したがって、筋電図学的にみると、哺乳時の筋活動は舌骨上筋群が主で、咬筋や側頭筋などの閉口筋の活動はわずかである。得られたデータを、今回備品として購入した多用途生体情報解析システムを用いて解析したところ、プレート(ホッツ床)を入れてない状態では口腔周囲筋の動きは鈍く、したがって被験筋の活性は低く、哺乳のリズムも不規則で哺乳の1サイクル時間も長かった。ビデオ映像でとらえた患児の下顎の運動も、プレート(ホッツ床)を入れた状態の方がダイナミックで大きかった。プレート(ホッツ床)を入れた状態での哺乳は、健常児の哺乳により近いものであると思われた。日本人に多い先天性疾患である口唇口蓋裂児の、哺乳機能の様相を筋電図学的に調べるため、九州大学歯学部小児歯科外来を受診した口唇口蓋裂児を対象に計測を行った。患側の口輪筋は裂のために計測不能であるから、健側の咬筋、側頭筋前部、口輪筋、舌骨上筋群の4筋を被検筋とした。シールドシート上の椅子に母親に腰掛けてもらい、筋に貼付した電極に触れないよう、口唇口蓋裂の患側が母親と接するように抱いてもらい、日常使用している哺乳びんを用いて哺乳した。不関電極は患児の足と母親の手に設置した。患児には、日頃から、裂をふさいで口腔内に陰圧にする手助けとしてプレート(ホッツ床)を使用してもらっているが、プレート(ホッツ床)を入れた状態とはずした状態での哺乳について筋電図の計測を行った。したがって、筋電図学的に見ると、哺乳時の筋活動は舌骨上筋群が主で、咬筋や側頭筋などの閉口筋の活動はわずかである。得られたデータを、今回備品として購入した多用途生体情報解析システムを用いて解析したところ、プレート(ホッツ床)を入れてない状態では口腔周囲筋の動きは鈍く、したがって被検筋の活性は低く、哺乳のリズムも不規則で哺乳の1サイクル時間も長かった。
伸長リピート特異的転写抑制によるリピート病の根源的治療開発

CAGやCTGといった塩基繰り返し配列(リピート)の異常伸長により引き起こされるリピート病では、異常伸長DNAから転写されたmRNA(筋強直性ジストロフィーなど)や、翻訳された蛋白(ハンチントン病や脊髄小脳失調症など)が毒性を示すことが知られている。これまでリピート病では、個別の異常mRNAや蛋白をターゲットとする治療研究がすすめられてきたが、いまだ十分な効果は得られていない。本研究の目的は、リピート病全般においてより高い治療効果を達成するため、異常伸長アリルからのmRNA転写を特異的に抑制する化合物を探索し、細胞・動物モデルでその効果を検証して、リピート病の病因を根源から断つ治療法を確立することにある。本年度は、ハイスループットスクリーニングにより同定され、筋強直性ジストロフィーモデル細胞やハンチントン病モデル細胞を用いた二次スクリーニングで異常伸長リピート特異的転写抑制効果が確認されたリード化合物について、40の誘導体合成し、構造活性相関による最適化をすすめた。最も効果が高く、毒性の低い化合物をリピート病モデルマウスへ投与し、異常RNA産生抑制と核内異常RNA凝集体形成の抑制効果を確認した。さらに筋強直性ジストロフィーモデルマウスへの投与では、骨格筋症状の改善効果も見られている。また、SPRやin vitro transcriptionでの検討により、これらの効果はリピートDNAがとるミスマッチヘアピン構造へ化合物が特異的に結合することによることも明らかとなった。CAGやCTGといった塩基繰り返し配列(リピート)の異常伸長により引き起こされるリピート病では、異常伸長DNAから転写されたmRNA(筋強直性ジストロフィーなど)や、翻訳された蛋白(ハンチントン病など)が毒性を示すことが知られている。本年度は、ルシフェラーゼcDNAの5末端非翻訳領域に異常リピートを挿入したC2C12細胞モデルを用い、伸長リピートの転写を抑制する低分子化合物を同定するためのハイスループットスクリーニングシステムを確立した。本システムを用いて、既存薬・天然化合物ライブラリより約60のヒット化合物を同定した。筋強直性ジストロフィーモデル細胞を用いた二次スクリーニングにより、CTGリピート特異的転写抑制効果が特に高い2つの化合物を同定した。ハイスループットスクリーニングシステムの確立にあたり、非特異的に転写を抑制する化合物が多くヒットする懸念があったが、細胞のviabilityをコントロールとすることにより、リピート特異的転写抑制効果をもつ化合物の同定に成功した。本年度は、昨年度に確立した、ルシフェラーゼcDNAの5'側非翻訳領域に異常伸長リピートを挿入したC2C12細胞モデルを用い、ハイスループットスクリーニングを行った。より大規模な低分子化合物ライブラリより、伸長CTGもしくはCAGリピートの転写を選択的に抑制する約100のヒット化合物を同定した。800のCTG・CAGリピートをもつ筋強直性ジストロフィーモデル細胞を用いた二次スクリーニングにより、リピート特異的転写抑制効果が特に高い5つの化合物を同定し、異常伸長CUGリピートによるRNA毒性の低減効果(スプライシング異常の改善や核内異常RNA凝集体形成の抑制)を確認するとともに、動物モデルへの投与を開始した。すでに確立しているハイスループットスクリーニングシステムを用いて、異常伸長CTGリピートの選択的転写抑制効果をもつ化合物を数多く同定している。また、別の細胞モデルを作成し、異常CAGリピートからの転写を選択的に抑制する化合物を同定可能なハイスループットスクリーニングシステムの確立にも成功した。本年度は、昨年度までに行ったハイスループットスクリーニングにより同定され、筋強直性ジストロフィーモデル細胞やハンチントン病モデル細胞を用いた二次スクリーニングで異常伸長リピート特異的転写抑制効果が確認された5つのリード化合物について、リピート病モデルマウスへの投与を行った。

すべての化合物で、投与用量依存的に異常RNA産生抑制、ならびに核内異常RNA凝集体形成の抑制といった異常RNA毒性の低減効果が確認された。また筋強直性ジストロフィーモデルマウスへの腹腔内投与においては、スプライシング異常や筋強直症状の改善も実証され、今後のリピート病新規治療薬としての効果が期待される結果が得られた。また、伸長リピート特異的転写抑制メカニズムについても、SPRやin vitro transcriptionなどの検討において、候補化合物とリピートDNAとの結合が影響している可能性を示唆する結果が得られている。ハイスループットスクリーニングシステムで得られたヒット化合物のうち、二次スクリーニングで異常伸長リピートの選択的転写抑制効果が確認された化合物すべてで動物モデルでの異常リピート転写抑制が実証されており、当初の目的に沿って研究が進捗している。CAGやCTGといった塩基繰り返し配列(リピート)の異常伸長により引き起こされるリピート病では、異常伸長DNAから転写されたmRNA(筋強直性ジストロフィーなど)や、翻訳された蛋白(ハンチントン病や脊髄小脳失調症など)が毒性を示すことが知られている。これまでリピート病では、個別の異常mRNAや蛋白をターゲットとする治療研究がすすめられてきたが、いまだ十分な効果は得られていない。本研究の目的は、リピート病全般においてより高い治療効果を達成するため、異常伸長アリルからのmRNA転写を特異的に抑制する化合物を探索し、細胞・動物モデルでその効果を検証して、リピート病の病因を根源から断つ治療法を確立することにある。本年度は、ハイスループットスクリーニングにより同定され、筋強直性ジストロフィーモデル細胞やハンチントン病モデル細胞を用いた二次スクリーニングで異常伸長リピート特異的転写抑制効果が確認されたリード化合物について、40の誘導体合成し、構造活性相関による最適化をすすめた。最も効果が高く、毒性の低い化合物をリピート病モデルマウスへ投与し、異常RNA産生抑制と核内異常RNA凝集体形成の抑制効果を確認した。さらに筋強直性ジストロフィーモデルマウスへの投与では、骨格筋症状の改善効果も見られている。また、SPRやin vitro transcriptionでの検討により、これらの効果はリピートDNAがとるミスマッチヘアピン構造へ化合物が特異的に結合することによることも明らかとなった。一次・二次スクリーニングにより同定された化合物の効果を、疾患特異的iPS細胞や動物モデルで検証する。またCAGやCTGリピートだけでなく、筋萎縮性側索硬化症の原因のひとつである伸長GGGGCCリピートの転写を抑制する化合物のスクリーニングにも着手する。一次・二次スクリーニングにより同定された化合物の効果を、iPS細胞や動物モデルで検証する。伸長リピート特異的転写抑制作用機構の解明にも着手する。現在得られている候補化合物は異常RNA転写抑制効果を有するものの、モデル動物への全身投与による毒性が高い点が懸念される。
ヒト陣痛発来機構に関する研究

我々は羊水中に高濃度に存在するドパミン(DA)が,卵膜でのプロスタグランディン(PG)産生を刺激し陣痛発来機構に関与していると想定し,DAと脱落膜切片との培養実験を行い,DAが脱落膜のPG産生刺激作用を有することを報告した。本研究ではまず,結合実験(アイソトープ:[^3H]SCH23390)を用いてヒト脱落膜に2種類のDAレセプターのうちDA-1レセプターを証明した(解離定数:1.87nM,最大結合量:79.0fmol/mg protein)。さらに競合阻害実験を行い,薬理学的にもこの結合部位がDA-1レセプターであることが確認され,DAの阻害定数よりD1サブタイプと考えられた。これにより,脱落膜におけるDAのPG産生刺激作用は,レセプターを介する作用であると推察された。次に,アラキドン酸カスケードの律速酵素であるホスホリパーゼ(PL)A_2のうち,レセプターを介するPG産生と密接な関係にある細胞質内在型PLA_2について,ヒト卵膜を用いて検討した。羊膜および脱落膜の細胞質画分を酵素源とし,基質として用いたリン脂質のsn-2位からのアラキドン酸あるいはオレイン酸の遊離量を比較し,細胞質画分にアラキドン酸特異性の高いPLA_2活性を認めた。さらに,ゲル濾過法にて80-90 kDの高分子量の分画にPLA_2の活性ピークを認め,羊膜および脱落膜に細胞質内在型PLA_2が存在することを証明した。最後に,羊膜および脱落膜において,陣痛発来前後での細胞質内在型PLA_2活性の変化について検討した。羊膜においては陣痛発来前後で酵素活性の変化はなかったが,脱落膜における酵素活性は陣痛の発来に伴い有意に低下した。今回の結果と,以前に我々が報告した脱落膜でのDAのPG産生刺激作用とを併せて考えると,ヒト脱落膜にはDAレセプター刺激を介したPG産生糸が存在し,陣痛発来機構に関与している可能性が示唆される。ヒトの陣痛発来機構においては卵膜で産生されるプロスタグランディン(PG)が重要な役割を果たしているが,我々は羊水中に高濃度に存在するドパミン(DA)が,ヒトの陣痛発来の引き金ではないかと想定している。これを証明すべく,まずヒト卵膜を構成する脱落膜切片とDAとのインキュベーション実験を行い,DAがヒト脱落膜のPG産生刺激作用を有することを示した。さらに,radiolabeled receptor assayを用いて,ヒト脱落膜に2種類のドパミンレセプターのうちDA1レセプター(DA1-R)を証明した。アイソトープとしてDA1-Rに特異的なリガンドである^3H-SCH23390を用いて行った飽和実験のデータをScatchard解析した結果,ヒト脱落膜におけるDA1-Rの解離定数は1.87nM,最大結合量は79.0fmol/mg proteinであった。今回得られた解離定数は,中枢におけるD1レセプターの値よりやや高いが,腎臓で報告されている値とは近似しており,末梢のDA1-Rの解離定数としては妥当な値と考えられた。この高親和結合部位がDA1-Rであることを証明するため,各種薬剤を用いて競合阻害実験を行った結果,薬理学的にもこの結合部位がDA1-Rであることが確認された。

ドパミンレセプターはD1ファミリーおよびD2ファミリーに分けられるが,D1ファミリーはD1サブタイプとD5サブタイプの2つに分類される。今回,脱落膜に認められたDA1-Rは,DAの阻害定数よりD1サブタイプと考えられた。現在,アイソトープとしてDA2レセプター(DA2-R)に特異的なリガンドである^3H-spiperoneを用いて,ヒト脱落膜におけるDA2-Rの存在について検討中であるが,特異結合が認められておりその存在が示唆される。今後は,DA1-Rと同様に飽和実験に続く一連の実験を行う予定である。羊水中に高濃度に存在するドパミン(DA)が,卵膜でのプロスタグランディン(PG)産生を刺激してヒトの陣痛発来機構に関与していると想定し,まずヒト卵膜を構成する脱落膜切片とDAとの培養実験を行い,DAがヒト脱落膜のPG産生刺激作用を有することを示した。さらに結合実験(アイソトープ:^3H-SCH23390)にて,ヒト脱落膜に2種類のドパミンレセプターのうちDA1レセプターを証明した(解離定数:1.87nM,最大結合量:790fmol/mg protein)。競合阻害実験を行い,薬理学的にもこの結合部位がDA1レセプターであることが確認され,DAの阻害定数よりD1サブタイプと考えられた。現在,ヒト脱落膜におけるDA2レセプターの存在について検討中であるが,特異結合が認められておりその存在が示唆される。次にアラキドン酸カスケードの重要な酵素であるホスホリパーゼA2(PLA2)について検討した。レセプターを介するPG産生刺激機序には,細胞質画分に存在する高分子量細胞内在型PLA2が関与しているものと考えられている。卵膜の細胞質画分をカットオフ値M.W.30kDの限外濾過膜を用い濃縮し酵素源とし,放射性基質(Sn-2基のアラキドン酸またはオレイン酸を14Cでラベルしたphosphatidylcholine)とインキュベーションした。卵膜細胞質画分のPLA2活性は,アラキドン酸遊離量14.0±7.4pmol/mg protein/h,オレイン酸遊離量7.0±3.5pmol/mg protein/hと有意にアラキドン酸特異性があった。さらにゲル濾過法にて高分子量(80kD前後)の分画にPLA2活性のピークが認められた。以上より,ヒト卵膜細胞質画分にはアラキドン酸特異性が高く高分子の,細胞質内在型PLA2と考えられる酵素活性が存在し,レセプター刺激とPG産生との関連が示唆された。
神経変性疾患におけるタウ蛋白の蓄積機構

(1)タウオパチー脳に蓄積するタウの翻訳後修飾とプロテアーゼ耐性中心領域の解析アルツハイマー病、ピック病、皮質基底核変性症、進行性核上性麻痺、FTDP-17などのタウオパチー剖検脳の蓄積タウをトリプシン処理してウエスタンブロット解析した結果、それぞれの疾患に特徴的なバンドパターンが検出された。それぞれのバンドをプロテインシーケンサー、MALDI-TOF/MSにより解析し、各種疾患に蓄積するタウ線維の中心領域を同定した。(2)神経系細胞におけるタウの過剰発現と封入体形成の観察マウス神経系培養細胞にヒトのタウを過剰発現することで、封入体様のタウの凝集体が形成されることを観察した。この封入体は抗ユビキチン抗体やタウのリン酸化酵素の一つであるGSK3の抗体にも陽性を示した。(3)新規タウ遺伝子変異の変異効果英国のFTDP-17患者に新規に発見されたタウ遺伝子の変異(Q336R)を導入した3リピート、4リピートタウを大腸菌に発現、精製し、微小管重合能を野生型と比較した。その結果、変異を導入したものの方が、野生型に比べてわずかに微小管結合能が高い傾向が示された。(4)タウの線維化阻害剤の探索とその阻害機構の解析Aβ、抗プリオン凝集阻害作用などが報告されている化合物を含む9系統40種類の化合物について、電子顕微鏡観察、チオフラビンSの蛍光、遠心によるサルコシル不溶性タウの検出の3種類のアッセイ法を用いてin vitroのタウの線維化抑制効果を検討した。その結果、3系統の化合物にタウの線維化抑制効果が観察され、興味深いことに抑制効果を示した化合物はβペプチドの凝集に対してもの強い阻害効果を示し、これらに共通の分子機構があることを強く示唆した。
LEE非保有型腸管出血性大腸菌の病原性解析

国内で分離される重症者由来の腸管出血性大腸菌(EHEC)のうち、主要な病原性遺伝子群である、locus of enterocyte effacement(LEE)を保有しないEHEC(LEE非保有型EHEC)の解析から、EHECとは別の下痢原性大腸菌カテゴリーに属する腸管凝集接着性大腸菌(enteroaggregative E. coli: EAggEC)の接着遺伝子群を保有する血便患者由来のEHEC株(血清型OXX:H-)を同定した。次に、この菌株が保有する志賀毒素(Stx2)ファージの配列を次世代シークエンサーを用いて詳細に解析したところ、既知のEHECのうち、2011年にドイツ等を中心とした欧州で大規模な集団感染事例の原因となり、数百名ものHUS患者発生の原因となった菌株で、EAggECとEHECのハイブリッド株(血清型O104:H4)が保有するStx2ファージと全長(40 kbp以上)に渡って、数塩基を除く同一の塩基配列を持つファージであることが判明した。これら全く異なる大腸菌に溶原化していたStx2ファージはいずれのバッククラウンドにおいても効率よく溶菌サイクルへ移行しており(Stx2ファージのコピー数が高く)、これに伴ってStx2産生性も高いことが判明した。これらのStx2ファージを溶原化させた大腸菌K-12株を構築したところ、Stx2ファージのコピー数はやはり高く、Stx2産生性も高いことが確認された。これらの溶原菌におけるStx2ファージの塩基配列を詳細に解析したところ、オリジナルのEHEC株での配列と完全に一致することが明らかとなった。Stx2ファージの全ゲノム配列を決定し、血清型OXX:H-および血清型O104:H4におけるStx2ファージは全長に渡ってほぼ同一の配列(数塩基の置換のみ)を保有することを明らかにしており、このことはこれらのファージを溶原化させた大腸菌K-12株でも同じであることを明らかにしている。さらに、これらの菌株では、ファージのコピー数増加(溶菌サイクル以降頻度の上昇)に伴ってStx2産生量が増大していることがすでに確認出来ている。これら以外のLEE非保有型EHECのうち、既知の接着因子を持たないEHEC株の解析から、繊毛遺伝子のいくつかがこれらLEE非保有型EHECの宿主細胞接着に重要であることも見出している。本研究から繊毛遺伝子が接着に必要であることが判明したLEE非保有型EHEC(血清型OXX:HXX)において、全ゲノム配列解析を実施し、病原性遺伝子の候補遺伝子をさらに抽出すると共に、それらの欠失変異株を構築して病原性への関与を解析する。日本国内で血便、HUS、脳症発症者などの重症例から分離される腸管出血性大腸菌(enterohemorrhagic Escherichia coli: EHEC)の多くは染色体上にLEEと呼ばれる病原性遺伝子群を保有する。我々のこれまでの国内分離株の解析から、重症例由来株のうちで既知の蛋白質性接着因子(Intimin, Saa, Eib)を保有しない非典型的なEHEC株をスクリーニングしたところ、その一部が特定の血清型に属することが明らかとなった。このうちの一部の菌株を用いて、トランスポゾームシステム(Epicentre社, EZ-Tn5 transposome kit)を用いてトランスポゾン挿入株のライブラリーを作成後、培養細胞(HEp-2)への接着能が変化した株を96-wellプレートを用いてスクリーニングしたところ、同一繊毛遺伝子群にTn5が挿入されている変異株が複数単離され、HEp-2細胞への接着能が低下または上昇していることが明らかとなった。現在、Tn5が挿入されていた遺伝子のいくつかについて完全欠失株をλRed recombinaseのシステムで構築すると共に、低コピーのプラスミドを用いた相補株を構築して表現型の確認を行っている。その他の血清型に属する重症例由来のEHEC株についても保有する病原性遺伝子の分布について解析を進めたところ、少なくとも1株がEHEC以外の下痢原性大腸菌カテゴリーに共通に存在する病原性遺伝子を保有するハイブリッドタイプであることが明らかとなった。トランスポゾン挿入変異による約3,000株のスクリーニングの結果、培養細胞への接着性が変化した変異株の複数で同一繊毛遺伝子群にトランスポゾンが挿入されていることが明らかとなった。従って、本スクリーニングはほぼ飽和しており、今後これらの繊毛遺伝子群が宿主細胞への接着に関わる可能性について詳細に検討したいと考えている。その他の重症例由来EHEC株の解析から、EHEC以外の下痢原性大腸菌カテゴリーに共通に存在する病原性遺伝子を保有するハイブリッドタイプが存在することが明らかとなったため、これらの解析についても並行して進める予定である。国内で分離される重症者(血便、HUS、脳症および死亡例)由来の腸管出血性大腸菌(enterohemorrhagic Escherichia coli: EHEC)として主要なO群の多くは染色体上にLEEと呼ばれる病原性遺伝子群を保有する。これまでの研究から、重症例由来のLEE非保有型EHEC株のうち、既知の接着蛋白質(Intimin, Saa, Eib)を保有しない菌株を選択し、特定のO群に属する菌株についてトランスポゾン(Tn5)挿入変異株による接着能の低下あるいは接着能の上昇変異株を分離した。その結果、タイプI線毛遺伝子の複数の構成遺伝子にTn5がマッピングされることが判明した。

これらの遺伝子の欠失株をλRed recombinaseのシステムで分離したところ、タイプI線毛の機能欠損株では培養細胞への定着能が顕著に低下した一方、構成的に発現する変異株では定着能が上昇した。さらに、これらの表現型は各欠損変異株の野生型遺伝子を運ぶ低コピー(1-5コピー)プラスミドで相補されることを確認した。さらに、今年度のLEE非保有型EHEC臨床分離株の解析から、血尿患者由来株として同様な菌株が複数分離されていることが明らかとなった。昨年度同定された、EHECと腸管凝集接着性大腸菌(enteroaggregative E. coli: EAggEC)とのハイブリッドタイプの塩基配列解析を行ったところ、プラスミド上にEAggECに特徴的なagg遺伝子群が存在することが明らかとなった。この分離株の培養細胞への接着性を解析したところ、EAggECに特徴的な接着形態を示すことが明らかとなった。重症例由来のLEE非保有型EHECについて、宿主細胞への接着に必要な遺伝子群を同定した。その他、血便患者由来株として分離したEHECとEAggECとのハイブリッド株のゲノム配列解析から、EAggECに特徴的なagg遺伝子群がプラスミド上にコードされていることを明らかにした。さらに、EAggECに特徴的な接着形態を示すことが判明したことから、新規ハイブリッド株であることが明らかとなっており、今後の研究の進展が期待される。重症例由来のLEE非保有型EHECのうち、EAggECとEHECのハイブリッド株に溶原化しているStx2ファージの基配列解析を行い、Stx2ファージの動態について興味深い結果を得ることが出来ており、今後の研究の進展が期待できる。国内で分離される重症者由来の腸管出血性大腸菌(EHEC)のうち、主要な病原性遺伝子群である、locus of enterocyte effacement(LEE)を保有しないEHEC(LEE非保有型EHEC)の解析から、EHECとは別の下痢原性大腸菌カテゴリーに属する腸管凝集接着性大腸菌(enteroaggregative E. coli: EAggEC)の接着遺伝子群を保有する血便患者由来のEHEC株(血清型OXX:H-)を同定した。次に、この菌株が保有する志賀毒素(Stx2)ファージの配列を次世代シークエンサーを用いて詳細に解析したところ、既知のEHECのうち、2011年にドイツ等を中心とした欧州で大規模な集団感染事例の原因となり、数百名ものHUS患者発生の原因となった菌株で、EAggECとEHECのハイブリッド株(血清型O104:H4)が保有するStx2ファージと全長(40 kbp以上)に渡って、数塩基を除く同一の塩基配列を持つファージであることが判明した。これら全く異なる大腸菌に溶原化していたStx2ファージはいずれのバッククラウンドにおいても効率よく溶菌サイクルへ移行しており(Stx2ファージのコピー数が高く)、これに伴ってStx2産生性も高いことが判明した。これらのStx2ファージを溶原化させた大腸菌K-12株を構築したところ、Stx2ファージのコピー数はやはり高く、Stx2産生性も高いことが確認された。これらの溶原菌におけるStx
形質転換成長因子-β スーパーファミリーによる生殖機能のパラクリン調節に関する研究

形質転換成長因子-β(TGF-β)スーパーファミリーには、TGF-β、アクチビン、インヒビン、ミューラー管抑制因子(MIS)等が含まれ、これらは、細胞の増殖、分化誘導に極めて重要な役割を果たしているペプチド性成長因子である。本研究では、TGF-β、アクチビン、インヒビン、及びアクチビン結合蛋白質であるフォリスタチンに焦点を絞り、これらのペプチドによるパラクリン調節系の生物学的意義を、視床下部-下垂体-性腺-副生殖器系における機能発現調節、およびその作用機序を発生工学、分子生物学、組織化学など我々の持つ実験手法を駆使して研究を行った。以下に、その研究成果の概略を記す。1)アクチビンおよびその受容体遺伝子の発現をRT-PCR法で検討した結果、2細胞期胚以降のマウス初期胚にはアクチビン及びtypeIIBのアクチビン受容体遺伝子が発現していることが明らかとなる。一方、このような胚が存在する時期の卵管にはアクチビンは発現しているものの、受容体遺伝子の発現は確認できなかった。昨年度までの研究成果と総合すると、アクチビンは、初期胚分割を促進するオートクリン因子であり、また、卵管由来のアクチビンは初期胚におけるアクチビンのオートクリン作用を確実に発現させるためのパラクリン因子として機能していることが示唆された。2)主として免疫組織化学的手法により、プロラクチンによるラット黄体機能維持作用はマクロファージ由来のパラクリン因子、type2TGF-βにより仲介されていることが示された。3)アクチビンが下垂体のFSH産生細胞の分化促進作用を有することが明らかとなった。一方、下垂体組織にはfolliculo-stellate(FS)細胞と呼ばれる細胞が存在することが知られているが、FS細胞由来のフォリスタチンがアクチビン作用を抑制的に調節するパラクリン因子として機能していることが示唆された。4)ウマのアクチビン・インヒビンβAサブユニットのクローニングに諸家に先駆けて成功した。また、さらに、インヒビンαサブユニット、アクチビン・インヒビンβBサブユニットの遺伝子クローニングも現在進行中である。5)本研究では、アクチビン・インヒビン・フォリスタチンに対する特異抗体の作出に諸家に先駆けて成功し、これらの特異抗体を用いたイムノアッセイ系の開発にも成功した。本研究以前に報告されていたイムノアッセイ系においては、アクチビン(ββhomodimer)とインヒビン(αβheterodimer)が共通のβサブユニットを擁するために抗アクチビン抗体がインヒビンをも認識すること、また、血清・組織サンプル中には、フォリスタチンの結合した活性を示さないアクチビンが相当量存在することなどの問題点が考慮されていなかったが、本研究ではこのようなアクチビン・インヒビン・フォリスタチン系の特異性を前提としたイムノアッセイ系の開発に成功している。