hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習におけるユニバーサルデザインの統合モデルの構築とＣＡＳＴとの比較研究

今後の学力形成のアカンタビリティシステムの構築を図る。学校臨床心理学1視察研修により、アメリカでの学力形成におけるトップダウン型、ボトムアップ型の教育実践においてそれぞれ教育成果をあげており、学校教育が抱える課題に応じた包括的なアプローチの存在を確認することができた。また、児童生徒の学力形成を促進するスタンダードや評価(アセスメント)の捉え方や21世紀スキルなどの教育の枠組みからUDLを検討することは有意義であった。2日本の教育風土で醸成可能なUDLモデルを構築するにあたり、先進校が抱える課題が明確化された。3実践研究により、UDLの理念に基づく教育実践マネジメントに基づく1教育課程編成の段階で年間計画へ位置づけ、2単元の設計、3授業の展開の工夫の在り方が明確化された。1 UDLに関する概念規定:アメリカにおけるUDLの教育実践の視察、トレーニングを通し、CASTのUDLの理念が明らかになった。UDLの枠組みによる教育実践において、学習の主体者である児童生徒一人一人の学びの保障を学力向上に向けてデザインすることと捉える。保障を支えるのは学び方、学習内容の基礎基本の習得であることが明確になった。2包括的アプローチ:アメリカのNYCでの視察では、UDLを導入するため教師の研修が行われていた。研修プログラムは、コモン・コア、UDL、SELに関する内容であった。このことは、教育実践が、NYCが進めるコモン・コアを基盤に、教科の授業をUDLにより進められ、SELによる教育活動が行われている包括的アプローチであった。SELによる教師と児童生徒の関係性の確立が、UDLによる授業成立に連動するものと考える。日本においては、学習指導要領を基準とし、児童生徒の実態に応じたカリキュラムの編成を行い、単元等における学習評価の規準を設定し、学力向上の仕組みをデザインする。この仕組みをデザインする際の枠組みにUDLを活用し、生徒指導の機能を潜在的カリキュラムとして、SEL、ピア・サポート、ホールシステム・アプローチ等によりデザインする包括的アプローチのモデル構築が可能となった。1子ども総合サポートセンターでの実践研究により、国内の教育風土で醸成可能なUDLモデルの構築、授業実践、モデルの検討を円環的に実施し確立を図る。UDLモデル構築に際し、「児童生徒一人一人の学びの保障」と「全国学力・学習状況調査」との融合を図る。
点字使用者のための漢字学習プログラム及び教材の開発

本研究では、点字を常用している児童生徒が、効率よく漢字の力を身に付けるための指導法の研究を行い、そこから指導プログラム及び教材の開発を目指した。この目的を遂行するにあたり、具体的な研究項目として次の3点をあげ、取り組んできた。1.漢字学習指導プログラムと教材の開発のため、盲学校で行われている漢字指導法と教材の実態を把握し、課題を整理する。2.漢字学習指導プログラム及び教材について検討し、試作する。3.試作した漢字学習指導プログラムと教材を活用した指導事例を検討し、その有効性の検証を行いながら、プログラムや教材の修正を行う。1については、現在使用されている盲学校小学部国語点字教科書の漢字を扱った単元について、原本教科書との対比を行いながら、指導上の課題点や配慮点を整理した。さらに全国の盲学校を対象に点字使用児童への漢字指導に関する調査を実施した。この結果は、第44回日本特殊教育学会にて発表した。2については、先行研究等から、指導方法や取り扱う漢字の範囲、提示順等の検討を重ね、10の指導段階に分けた「点字使用者のための漢字学習プログラム」を開発し、そのプログラムに合わせた教材を点図及び点字にて作成し、電子データ化を図った。3については、2で作成したプログラム及び教材を授業の中で活用し、その有効性を検証し、それに基づき、プログラムや教材の修正を行った。そして指導事例の検討の中では、具体的な指導案や補助教材を作成し、指導上の配慮点等を整理した。これらの研究成果を「研究成果報告書」としてまとめ、全国の盲学校に配布し、普及に努めた。本研究では、点字を常用している児童生徒が、効率よく漢字の力を身につけるための指導法の研究を行い、そこから指導プログラム及び教材の開発を目指していく。この目的を遂行するにあたり、具体的な研究ステップとして、次の3点をあげた。1.漢字学習指導プログラムと教材開発のため、盲学校で行われている漢字指導法と教材の実態を把握し、課題を整理する。3.試作した指導プログラムと教材により検証を行い、修正を加えていく。16年度は、「漢字学習指導プログラム」の構成を検討した。またそれに基づき、字形を触察できるように点線図形で表した。プログラム(案)については、指導順序、指導対象文字数について、おおよそ決定してきた。教材については、点字プリンターで複数印刷できるように電子化作業を進めたが、現段階では字形と音訓のみの表示であるので、今後、学習時の説明文の検討が必要である。また、A盲学校の点字使用児童の漢字指導の様子を事例として調査した。次年度は具体的に試作版の「漢字学習プログラム及び教材」を用いて検証を行い、修正を加えていきたい。本研究では、点字を常用している児童生徒が、効率よく漢字の力を身につけるための指導法の研究を行い、そこから指導プログラム及び教材の開発を目指している。3.試作した指導プログラムと教材を検証し、修正を加えていく。17年度は16年度に電子化した漢字学習プログラムの教材(点字と点線図形)をA盲学校で検証し、点線図形の部分の修正を加えた。また、漢字学習への興味関心を深める教材として、語源を活用した「漢字カルタ」を点線図形(取り札)と点字(読み札)で作成した。そして、盲学校で行われている漢字指導法と教材の実態を把握するために、盲学校小学部国語教科書から、漢字を扱った単元を抜き出し、その単元の指導法や補助教材等について、全国の盲学校を対象としたアンケート調査を行った。この結果については来年度の特殊教育学会にて発表予定である。

今後、引き続きA盲学校で、漢字学習プログラムとその教材、及び漢字カルタの検証、修正を行い、さらに指導事例をまとめていく。また、盲学校小学部国語教科書中の漢字を扱った単元について、その指導時の配慮事項や指導案、補助教材等についてもまとめていく予定である。本研究では、点字を常用している児童生徒が、効率よく漢字の力を身につけるための指導法の研究を行い、そこから指導プログラム及び教材の開発を目指している。この目的を遂行するにあたり、具体的な研究ステップとして、次の3点をあげた。1.漢字学習指導プログラムと教材の開発のため、盲学校で行われている漢字指導法と教材の実態を把握し、課題を整理する。2.漢字学習指導プログラム及び教材について検討し、試作する。3.試作した指導プログラムと教材を検証し、修正を加えていく。18年度は、17年度末に全国の盲学校を対象に実施した漢字指導法や教材についての調査結果を分析し、日本特殊教育学会にて発表した。さらに前年度までに試作した漢字学習指導プログラムとその教材について、引き続きA盲学校にて検証し、最終修正を行った。また、その指導事例について協力者とともに検討会を持ち、具体的な指導案、補助教材等について整理した。本年度は本研究の最終年度にあたり、今までの研究の取組を「研究成果報告書」としてまとめた。ここでは研究の成果物である「漢字学習指導プログラム」、「漢字学習指導プログラムの教材」、補助教材として作成した「漢字カルタ」等を具体的に示し、その指導事例をあげた。さらに漢字指導の課題等について、アンケート調査や、盲学校国語点字教科書と原本教科書とを比較検討した結果を基に言及した。この成果報告書は全国の盲学校に配布し、普及に努めた。
移動境界問題の統一的な数値解法の確立

異なる媒質を隔てる境界面が時々刻々と移動するとき,その境界面を移動境界と呼び,移動境界を数学的,あるいは数値的に追跡する問題を移動境界問題という.申請研究においては,移動境界問題の数値解法について研究した.なるべく汎用性が高い数値スキームを開発し,さまざまな移動境界問題に対する個別の数値解法を統一することを試みた.研究期間中に,曲率流方程式などの典型的な移動境界問題に対しては,極めて一般的な統一的数値解法を開発できた.数値スキームなどの収束性の証明は今後の課題である.異なる媒質間を隔てる境界が時々刻々と変形していく現象の数理科学的問題を移動境界問題と総称する.異なる物質,あるいは同一の物質でも異なる状態であれば,それらの間には境界が存在する.したがって,身の周りの至る所でそのような動く境界は観察され,その時間変形する境界を首尾良く追跡することは,理学的にも工学的にも重要な課題となっている.現在までに,様々な移動境界問題に対して,個別に《良い》解法が開発されているが,統一解法はない.一方で,その《良さ》は統一的な視点から解明されつつある.そこで,当該申請研究では,個別問題で発展している解法を統一的に扱い,主として下記の4項目を満たす数値スキームを確立することを目的とする.(1)汎用性が高いこと,(2)単純であること,(3)高精度であること,(4)元の問題の性質を保存すること当該年度では,部分的ではあるが,よく知られた曲率流方程式とそのヴァリエーションに対して,(2)と(4)を満たす数値スキームが提案された.汎用性という意味では,ヴァリエーションも考えられるので,(1)も部分的には満たされている.異なる媒質間を隔てる境界が時々刻々と変形していく現象の数理科学的問題を移動境界問題と総称する.異なる物質,あるいは同一の物質でも異なる状態であれば,それらの間には境界が存在する.したがって,身の周りの至る所でそのような動く境界は観察され,その時間変形する境界を首尾良く追跡することは,理学的にも工学的にも,あるいは問題によっては社会科学的にも重要な課題となっている.申請者の知見では,現在まで様々な移動境界問題に対して,個別に「良い」解法が開発されているが,統一解法はない.一方で,その「良さ」は統一的な視点から解明されつつある.そこで,当該申請研究では,個別問題で発展している解法を統一的に扱い,主として下記の4項目を満たす数値スキームを確立することを目的とした.(1)汎用性が高いこと,(2)単純であること,(3)高精度であること,(4)元の問題の性質を保存すること.申請期間において,よく知られた曲率流方程式とそのヴァリエーションに対して,(2)と(4)を満たす数値スキームが提案された.汎用性という意味では,ヴァリエーションも考えられたので,(1)も部分的には満たされている.(3)については,申請期間中に完成しなかったが,収束性の証明を現在も継続して計算している.異なる媒質を隔てる境界面が時々刻々と移動するとき,その境界面を移動境界と呼び,移動境界を数学的,あるいは数値的に追跡する問題を移動境界問題という.申請研究においては,移動境界問題の数値解法について研究した.なるべく汎用性が高い数値スキームを開発し,さまざまな移動境界問題に対する個別の数値解法を統一することを試みた.研究期間中に,曲率流方程式などの典型的な移動境界問題に対しては,極めて一般的な統一的数値解法を開発できた.数値スキームなどの収束性の証明は今後の課題である.異なる媒質間を隔てる境界が時々刻々と変形していく現象の数理科学的問題を移動境界問題と総称する.異なる物質,あるいは同一の物質でも異なる状態であれば,それらの間には境界が存在する.したがって,身の周りの至る所でそのような動く境界は観察され,その時間変形する境界を首尾良く追跡することは,理学的にも工学的にも重要な課題となっている.現在までに,様々な移動境界問題に対して,個別に``良い''解法が開発されているが,統一解法はない.一方で,その``良さ''は統一的な視点から解明されつつある.そこで,当該申請研究では,個別問題で発展している解法を統一的に扱い,汎用性が高く,単純で,高精度で,かつ元の問題の性質を保存する解法・数値スキームを確立することを目的とする.以下,``良い''解法,あるいは良い解法を用いた計算や問題を列記すると,(1)クリスタライン曲率流, (2)曲率調節型の移動境追跡法, (3)折れ線曲率流, (4)負結晶成長のモデリング,(5)非局所的Allen-Cahn方程式を用いた非等方的面積保存曲率流,(6)時間変化する隙間をもつHele-Shaw流れ,(7)縦置きHele-Shawセル中を上昇する泡運動のモデリング,(8) Belousov-Zhabotinsky反応(BZ反応)における螺旋現象のモデリング,(9)爆発問題, (10)自己相似解の完全分類,となる.移動境界問題は非線形性が強いため,どの問題にも通用する万能の解析法は確立されていないが,上記項目の特に(2)や(3)の研究が発展し,それより,統一的な解釈がなされつつある.そして解析手法を統合・敷衍することは現在進行中の研究である.当該年度においては,熟成していたアイディアが顕在化したため,当初の計画通りに,おおむね順調に進展した.3年計画の1年目であり,予想した以上の研究成果が得られている.一方で,あまり進展のみられない項目もあった.

したがって,トータルするとおおむね順調といえる.現在得られているスキームを一旦まとめることと,より洗練させて,汎用性を高めることの2点を計画している.23年度の研究課題を継続して,さらに深化させる.現段階でいくつかのアイディアは浮かんでいるのでそれを順次実行していく予定である.基本的には,クリスタラインアルゴリズム,曲率調整型スキーム,保存型スキーム,折れ線曲率流あたりの知見を整理して,新しいアイディアに挑戦していきたい.少なくとも,半離散スキームで,best possibleな安定なスキームを確立できれば,今後に生かされると期待している.研究内容の進行状況は概ね順調であったが,研究費の執行に関しては,計画していたよりも物品購入費用が押さえられた.また,次年度は,海外での研究集会での報告に加え,当初は予定していなかった,国内での研究集会の参加も計画しているため,当該年度の研究費を次年度使用費として,計画の変更をおこなった.旅費に関しては,研究連絡として,海外(スロバキア,チェコを中心としたヨーロッパ)と国内(九州,関西方面中心)に使用し,研究成果発表として,上記の海外地域と国内の他の地域も含めて使用する予定である.また,物品に関しては,研究に必要なものを順次購入していくつもりである.そのほか,必要に応じて研究費を使用していく.
シクロフィリンA-CD147シグナルを基盤とした脳血管性認知症の白質病変形成機構

脳血管性認知症の発症・進展機構に迫る新機軸としてCypAとCD147に着眼し、小血管性認知症において大きな病理学的特徴である白質病変の発症におけるCypA-CD147の役割について検討を行った。CD147の発現は生後1日目より観られ、白質の形成に伴いCD147の発現も増大することが示された。次に白質病変モデル動物を作製し、CD147の発現について検討したところ、白質領域である脳梁と線条体においてCD147の発現増加が示された。現在CypAの発現とともにCD147の発現局在について検討中である。認知、運動、言語機能に関わる白質領域の障害にCD147が関与している可能性が示唆された。小血管性認知症において白質病変は大きな病理学的特徴であり、認知症以外に運動障害や言語障害など多彩な神経症状を呈する。細胞外シクロフィリンA(CypA)の受容体であるCD147は、マトリックスメタロプロテアーゼ誘導因子としての役割だけでなく、オリゴデンドロサイトに豊富に存在するモノカルボン酸輸送体1を細胞膜上に輸送するシャペロンタンパク質としても機能する。そこで、本研究は脳血管性認知症の発症・進展機構に迫る新機軸として、CypAとCD147に着眼し、脳血管性認知症発症の分子機構を明らかにすることにより、新たな治療戦略ならびに新規認知症治療薬開発への活路を開く実験証拠を提示することを目指すものである。本研究では、「脳血管性認知症における白質病変において、CypA-CD147シグナルが軸索からオリゴデンドロサイトの脱落を誘発する」との仮説を検証する。本年度は、大脳白質におけるCD147の発現に発達的変化があるか検討するため、生後1日齢から生後21日齢のマウスの脳におけるCD147の発現を解析した。CD147は生後1日目より発現がみられ、生後14、21日目で発現が増加した。ミエリン構成タンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)の発現はCD147発現が増大する生後14日目から発現が認められ、ミエリンの産生とCD147の発現増加に相関があることが示唆された。次に白質障害時におけるCD147の発現について検討を行うため、現在マイクロコイルをマウス総頸動脈に装着し、慢性的な脳血流の低下により白質障害を誘導する白質病変モデル動物を作成中である。またマウスならびにラットより初代培養オリゴデンドロサイトを調製し、オリゴデンドロサイト前駆細胞からミエリン産生オリゴデンドロサイトへの分化におけるCD147の発現変動について現在解析中である。小血管性認知症において白質病変は大きな病理学的特徴であり、認知機能障害以外に運動障害や言語障害など多彩な神経症状を呈する。本年度は、白質病変モデルを作成し、大脳白質におけるCypAならびにCD147の発現変動について検討した。マイクロコイルをマウスの総頚動脈に装着し、慢性的な脳血流の低下により白質障害を誘導するモデルの作成を試みるが、死亡率が高い。そのため、マウスの片側の総頚動脈を永久閉塞し、慢性的に脳血流を低下させ白質障害を誘発するモデルを作成することとした。このモデルは脳血流量が低下し、認知機能障害を呈することが報告されている。さらにマウスの総頚動脈へのマイクロコイルの装着処置にくらべ、片側頚動脈の永久閉塞は処置が簡易であり、死亡率も低い。現在、この白質病変モデルを作成し、CD147ならびにCypAの発現量の変動について検討を行っている。マウスより初代培養オリゴデンドロサイトの調整を行っていたが、アストロサイトの混入が多いため、神経幹細胞を含むneurosphereからオリゴデンドロサイト前駆細胞に分化させ、ミエリン産生オリゴデンドロサイトへ分化する方法に切り替え検討中である。本年度は、まずマウスの総頚動脈の片側を永久結紮して白質病変モデル動物を作製し、白質病変の検証とCD147ならびにCypAの発現変動について検討した。ウェスタンブロッティングにより、結紮側の白質(脳梁・線条体)においてミエリンの構成タンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)の発現減少が確認された。次にCD147ならびにCypAの発現変化について検討したが、CD147ならびにCypAともに発現に変化は観られなかった。そこで、白質病変モデルとしてクプリゾンを混餌投与したマウスを使用し、白質病変におけるCD147の発現変動ならびに局在について検討した。まずMBPの免疫染色により白質病変部を特定した。さらに白質病変部にはミクログリアが集積していることが確認された。ウェスタンブロッティングにより、脳梁・線条体においてCD147の発現を検討したところ、CD147の発現増加が確認された。次にCD147の免疫染色を行ったが、染色が非常に薄く変化を同定することができなかった。抗体を変え再検討を行っている。

次に、ラットより初代培養オリゴデンドロサイトを調整し、CD147の発現について検討を行った。オリゴデンドロサイトおいてCD147の発現が観察された。しかし、オリゴデンドロサイトの成熟化によりCD147の発現に変化は観られなかった。以上、クプリゾン投与による白質病変モデル動物においてCD147の発現増加が観られたことより、白質障害においてCD147が関与ししいる可能性が示唆された。さらに白質病変部にミクログリアの集積が見られたことより、CD147とミクログリアとの関わりについて検討する必要があると考えられる。脳血管性認知症の発症・進展機構に迫る新機軸としてCypAとCD147に着眼し、小血管性認知症において大きな病理学的特徴である白質病変の発症におけるCypA-CD147の役割について検討を行った。CD147の発現は生後1日目より観られ、白質の形成に伴いCD147の発現も増大することが示された。次に白質病変モデル動物を作製し、CD147の発現について検討したところ、白質領域である脳梁と線条体においてCD147の発現増加が示された。現在CypAの発現とともにCD147の発現局在について検討中である。認知、運動、言語機能に関わる白質領域の障害にCD147が関与している可能性が示唆された。マイクロコイルをマウスの総頚動脈に装着し、慢性的な脳血流の低下により白質障害を誘導するモデルの作成を試みるが、死亡率が高い。そのため、マウスの片側の総頚動脈を永久閉塞する白質病変モデルマウスに切り替え、検討を行っている。ミエリン塩基性タンパク質の免疫染色ならびにウェスタンブロッティングにより白質障害を検討中である。また、脳内におけるCypAならびにCD147の発現変動をウエスタンブロッティングにて、ミクログリアの集積ならびにオリゴデンドロサイトの脱落を免疫染色にて検討中である。さらに、生後1日齢のマウス脳より調整した初代混合グリア培養細胞からのオリゴデンドロサイトの単離は、アストロサイトの混入が多い。そこで現在、生後1日齢のマウス脳より神経幹細胞を含むneurosphereを単離調整し、このneurosphereからオリゴデンドロサイト前駆細胞に分化させ、ミエリン産生オリゴデンドロサイトへ分化させる条件の検討を行っている。薬理学引き続き白質病変モデルマウスを作成し、組織染色により白質病変を評価し、免疫染色によりミクログリアの集積、オリゴデンドロサイトの脱落について検討する。さらに、オリゴデンドロサイト脱落の要因として、細胞外マトリックスタンパク質ならびにインテグリンの発現変化について検討する。また、脳内におけるCypAならびにCD147の発現変動をウエスタンブロッティングにて解析する。またミエリン塩基性タンパク質とCypAならびにCD147の免疫二重染色を行い、白質におけるCypAとCD147の発現変動ならびに局在について検討する。神経幹細胞を含むneurosphereから初代培養オリゴデンドロサイトを調整し、オリゴデンドロサイトの分化過程におけるCD147の発現変動について検討を行う。小血管性認知症の白質病変モデル動物として、慢性脳低血流モデルを作成中である。慢性脳低血流による白質病変モデルマウスはマイクロコイルをマウス総頸動脈に装着し、慢性的な脳血流の低下により白質障害を誘導する。
環境化学物質の脱ヨウ素化酵素の阻害による新たな甲状腺ホルモン攪乱作用の解明

本研究では、甲状腺ホルモン代謝酵素の一種であるヨードチロシン脱ヨウ素化酵素(IYD)が、水酸基およびハロゲン基を有する環境化学物質によって阻害されることを明らかにした。このIYD活性阻害物質は、環境汚染物質PCB、臭素化難燃剤PBDEの他、一部の医薬品、動物用駆虫薬、農薬、食品添加物が該当した。このような化学物質は、IYDの阻害を介して甲状腺ホルモンの代謝系に影響を及ぼしていることが考えられる。甲状腺ホルモンの代謝に関与する脱ヨウ素化酵素は、ハロゲン含有環境化学物質によって阻害され、その機能がかく乱される可能性があるが、この点に着目した研究は未だ行われていない。本研究では、PCB、臭素化難燃剤、医薬品、動物用駆虫薬、農薬、着色料などの多種多様なハロゲン含有環境化学物質を取り上げ、これら化学物質とその代謝物の脱ヨウ素化酵素活性の阻害作用を指標とした甲状腺ホルモンかく乱作用のリスク評価を行うことで、「甲状腺ホルモン代謝系のかく乱」という新たな甲状腺ホルモンかく乱作用の解明を目指した。本研究では脱ヨウ素化酵素の一種であるヨードチロシン脱ヨウ素化酵素(IYD)を過剰発現させたHEK-293T細胞のミクロソーム画分を用い、各種ハロゲン化合物のIYD活性阻害作用を評価した。その結果、今回用いた44種の被検物質のうち、IYD活性に対する阻害作用は22種で認められ、これらはすべて芳香環に水酸基およびハロゲン基が結合した部分構造を有していた。その阻害活性は、着色料であるrose bengal、erythrosine Bおよびphloxine Bが、他のIYD阻害物質と比較して顕著に高く、高尿酸血症治療薬であるbenzbromarone、殺菌剤であるtriclosan、PCBの水酸化代謝物である4-OH-2',3,4',5,6'-PCB、PBDEの水酸化代謝物である4'-OH-BDE-17、4-OH-BDE-42、4'-OH-BDE-49、4-OH-BDE-90などが、比較的強いIYD活性に対する阻害作用を示した。以上の結果から、化学物質のIYD活性に対する阻害作用発現の構造的要因として、芳香環への水酸基およびハロゲン基の結合が必須であることが考えられた。このようなハロゲン含有環境化学物質は、IYDの阻害を介して甲状腺ホルモンの代謝系に影響を及ぼしていることが懸念される。甲状腺ホルモンの代謝に関与する脱ヨウ素化酵素のヨードチロシン脱ヨウ素化酵素(IYD)およびヨードチロニン脱ヨウ素化酵素(DI)は、その基質の構造的要因から甲状腺ホルモンかく乱化学物質の新たなターゲットとなる可能性があるが、この点に着目した研究は未だ行われていない。本研究では、難燃剤、医療用医薬品、動物用医薬品、農薬、食品添加物などの多種多様なハロゲン含有環境化学物質を対象に、これら化学物質とその代謝物の脱ヨウ素化酵素活性の阻害作用を指標とした甲状腺ホルモンかく乱作用のリスク評価を行うことで、「甲状腺ホルモン代謝系のかく乱」という新たな甲状腺ホルモンかく乱作用の解明を目指した。まず、IYDを過剰発現させたHEK293T細胞を樹立し、この細胞ミクロソーム画分を用いてIYD活性阻害作用の評価系を構築した。この評価系を用い、様々なハロゲン化合物のIYD活性阻害作用を評価した。その結果、IYD活性阻害作用は、1)塩素化合物ではテトラクロロビスフェノールA(難燃剤)、トリクロサン(殺菌剤)、オキシクロザニド、ビチオノール(動物用駆虫薬)、2)臭素化合物ではテトラブロモビスフェノールA、水酸化PBDEs (難燃剤)、ベンズブロマロン(高尿酸血症治療薬)、フロキシンB(着色料)、3)ヨウ素化合物ではローズベンガル、エリスロシンB(着色料)などで認められた。これらの結果より、芳香環への水酸基およびハロゲン基の結合が、IYD活性阻害作用を示すための化学構造的要因であることが示唆された。IYD過剰発現細胞株を用いたIYD活性阻害作用の評価系を用いて様々なハロゲン化合物のIYD活性阻害作用を評価した結果から、芳香環への水酸基およびハロゲン基の結合が、IYD活性阻害作用を示すための化学構造的要因であることを示した。これらの結果が示せたことで、当初計画通りにIYD活性阻害作用を指標としたin vitro甲状腺ホルモンかく乱作用の評価は初年度において終了した。しかしながら、初年度に予定していたもう一種の脱ヨウ素化酵素であるDIの活性阻害作用を指標としたin vitro甲状腺ホルモンかく乱作用の評価は、評価に必要なDI過剰発現細胞株の樹立と評価系の確立はほぼ終えたものの、被検物質を用いた評価はまだ行っていない。これらの進捗状況から、当初の計画通りよりはやや遅れているものと判断する。

IYD活性阻害作用を指標としたin vitro甲状腺ホルモンかく乱作用の評価はほぼ終了し、もう一種の脱ヨウ素化酵素であるDI活性阻害作用の評価系もほぼ確立させた段階であるため、まずDI活性阻害作用を指標としたin vitro甲状腺ホルモンかく乱作用の評価を最優先に行う。被検物質はIYDにおける評価と同様の物質を用いる。これらin vitro甲状腺ホルモンかく乱作用評価結果から、特にIYDまたはDI活性阻害作用が強く観察された化学物質を対象に、ラットなどの実験動物の甲状腺機能、発達および成長におよぼす影響を検証することで、in vivo甲状腺ホルモンかく乱作用評価を行う。In vivo評価が困難な場合、甲状腺細胞株を用いた解析も試みる。DI活性阻害作用の評価には高価な放射性同位体が必要であり、多種多様な化学物質のDI活性阻害作用の評価を行うためには多量の同位体を用いなければならない。そのため、この同位体を購入するための費用が次年度研究費全体のの3割を予想している。また、次年度が本研究課題の研究期間の最終年度であることから、研究成果発表とそれに関連した費用(学会発表とその旅費・論文投稿料および英文校正費)が、次年度研究費全体の2割を予想している。その他の研究費は、研究の遂行に必要な消耗品(試薬・器具類)の購入に使用する。
中国・ロシア関係と国境地域協力

東アジアの国際関係を分析する際にもっとも注目に値する、ポスト冷戦時代の中露関係を国境と地域協力をキーワードに読み解いた本研究は、2年にわたる国境地域の現地調査(沿海・ハバロフスク・チタのロシア側国境地域および黒龍江・吉林・内モンゴルの中国側国境地域)と一次資料を駆使した結果、内外において画期的な研究成果を生みだした。それは第1に中露関係全体がすでにモスクワ・北京の中央政府関係によるだけでなく、国境地域の具体的な関係によって規定されはじめていること、第2に国境地域の関係も地域差が拡大しており、チタ・内モンゴルのもっともよい協力モデルが沿海・吉林のもっとも悪いケースと対比され、前者が後者の関係に適用されることで中露関係は好転しうるとの結論を得たことである。個別の国境地域間協力の実態については、豊富な現地資料(国境の写真を含む)を盛り込むかたちで主に大学の紀要類に公表した(研究発表3・4)。とくにこれらの論文で指摘した中露間の係争地(領土問題)の詳細は、今回、内外で始めて明らかにされたものである。また地方間関係の分析の前提となるモスクワ・北京の中央政府関係の近況も看過することなく目配りした(研究発表5)。上記のように本研究は、内外でも未踏のものであるため、成果を世界に還元すべく積極的に発信を行ってきた。2000年度にはアメリカ(シアトル・ワシントンDC)およびロシア(ウラジオストク)で報告を行い、関連ペーパーをロシア語・英語で公刊した(研究発表1・2・6)。さらに本研究の成果の一部をハジバラ氏(山口県立大学大学院)の協力を得て中国語でも刊行した(研究発表図書1)。近年、NATOのユーゴ空爆及びミサイル防衛構想に向けた反対に象徴されるようにモスクワと北京の「戦略的パートナーシップ」が深まりつつあるよう論じられることが多い。だがロシアと中国の関係を決して「パワーゲーム」の枠組のみで分析することはできない。中露の関係は4000キロを超える国境をもつという地政学的対峙、そしてその国境がロシア帝国が清への収奪によって生み出されたという歴史的経緯に強く影響されているからである。端的にいえば、国境地域の分析こそ中露関係の展開を見通す不可欠の前提といえよう。本研究は、かかる問題意識に基づき、中露関係を国境地域の問題と協力という観点からみようとするものであるが、今年度は主に国境画定(1997年)以後の極東における中露関係の現地調査を行い、かつ中央アジアをめぐる中露関係の展開、中露の領土交渉と日露のそれの比較分析などを試みた。詳細は「研究発表」を参考されたい。1極東における中露関係:領土問題の解決にもかかわらず中露の国境地域はかならずしも平穏なものとはいえない。図們江プロジェクトの停滞、珍宝島の中国返還などに代表されるように国境地域に住むロシア人、中国人は双方に根深い不信をもっている。新しい知見は中国側がその現実を認識し、ロシア人の不信を取り除くべき具体的な行動を起こしはじめたことにある。時間はかかると思われるが、この地域の安定に不可欠な手順であろう。2中央アジアにおける中露関係:先行研究の乏しい領域のため、手始めとしてソ連崩壊以後の中央アジアにおける中露関係を歴史的に整理した。とくに中国語資料により、中国の対中央アジア外交を分析したが、当初は中国がロシアを中央アジアの「後見」役として認知し、この地域の安定を第1に動いたこと、しかしながら、近年はウズベキスタンとの連携を軸に自国の影響力を高めようとしていること、などが新たな知見として獲得された。
金属アレルギーの発症機序の解析と補綴治療学的戦略

我々が作製したモデルマウスに発症するニッケルアレルギーを解析した.アレルギー発症皮下に浸潤する細胞の主体はCD3陽性細胞(T細胞), CD11C/ MHC classII陽性細胞(樹状細胞)であることが明らかとなった.金属アレルギーモデルにおける免疫細胞のシグナル伝達機構を解析したところ, in vivo, in vitro双方の樹状細胞上にp38/ MKK6の活性化を認めた.我々が作製したモデルマウスに発症するニッケルアレルギーを解析した.アレルギー発症皮下に浸潤する細胞の主体はCD3陽性細胞(T細胞), CD11C/ MHC classII陽性細胞(樹状細胞)であることが明らかとなった.金属アレルギーモデルにおける免疫細胞のシグナル伝達機構を解析したところ, in vivo, in vitro双方の樹状細胞上にp38/ MKK6の活性化を認めた.我々が作製した金属アレルギーモデルマウスをいて以下の実験を行った.まず,腹腔と耳介にニッケルを2回投与する方法でマウス耳介にアレルギーを発症させ,耳介腫脹量を測定しアレルギー発症を確認した.次に耳介をホモジナイズしてフローサイトメーターにて皮下に浸潤している細胞分画を細胞表面分子の発現を指標にして解析した.その結果,浸潤細胞の主体はCD3陽性細胞(T細胞),CD11C/MHC class II陽性細胞(樹状細胞)であることが明らかとなった.コントロール群(OVA,チタン投与)と比較して,ニッケル投与耳介皮下に浸潤する樹状細胞数が有意に多いことも確認した.また,耳介皮膚凍結切片を免疫組織科学にて観察したところ,フローサイトメトリーの結果同様にCD3陽性細胞の皮下浸潤が確認された.次に,マウス皮膚より抽出したランゲルハンス細胞と骨髄より分化した樹状細胞をニッケルで刺激し,サイトカイン産生パターンをELISA法にて解析したところ,IL-12,IFN-γ,IL-10の産生増強が認められ,IL-4産生はみられなかった.同様にアレルギー発症マウスの所属リンパ節である頸部リンパ節を摘出し,フローサイトメーターで細胞分画を解析したが,コントロー群と比較して有意な差は認められなかった.しかし,PCRで皮下浸潤細胞におけるサイトカイン発現を解析したところ,ニッケル投与24時間後にIL-12の発現増強,また,48時間後にIFN-γ,IL-2の発現増強が認められた.今回得られた皮膚を介した金属アレルギー発症におけるサイトカイン産生パターンは,現在作成を試みている口腔粘膜を介した金属アレルギーマウスモデルでのサイトカイン産生パターンと比較する重要なデータであり,何らかの差異が見つかれば歯科金属アレルギーの特異性を考慮した診断法,治療法の開発に有用であると考えられる.我々が作製した金属アレルギーモデルマウスを用いて以下の実験を行った.まず,腹腔と耳介にニッケルを2回投与する方法でマウス耳介にアレルギーを発症させ,耳介腫脹量を測定しアレルギー発症を確認した.次に耳介をホモジナイズしてフローサイトメーターにて皮下に浸潤している細胞分画を細胞表面分子の発現を指標にして解析した.その結果,浸潤細胞の主体はCD3陽性細胞(T細胞),CD11C/MHC class II陽性細胞(樹状細胞)であることが明らかとなった.なお,CD19陽性B細胞の浸潤もわずかに認めた.コントロール群(OVA,チタン投与)と比較して,ニッケル投与耳介皮下に浸潤する樹状細胞数が有意に多いことも磯認した.また,耳介皮膚凍結切片を免疫組織科学にて観察したところ,フローサイトメトリーの結果同様にCD3陽性細胞の皮下浸潤が確認された.アレルギー発症マウスの耳介上皮下に浸潤する細胞は主としてCD3陽性T細胞と樹状細胞であるが,NK細胞およびNKT細胞の浸潤も有意に上昇していることも認められた.上皮下に浸潤している細胞の分画をさらに詳しくフローサイトメトリーと免疫組織科学で検討すると,皮下浸潤細胞中にFoxp3陽性TregとCD11陽性樹状細胞の数がコントロールと比較して優位に増加していた.そこで,正常マウスより抽出した制御性丁細胞(Treg)をニッケルアレルギーモデルマウスに投与したところ,ニッケルアレルギーの抑制効果を認めた.今後,金属アレルギー発症時の細胞浸潤パターンと,これまでに得られたサイトカイン産生パターンを比較検討し,病態の主体を担う免疫細胞同定してその動態を詳しく検討することで,モデルマウス上でアレルギー発症を実験的にコントロールすることが可能になると考える.我々が作製したニッケル(Ni)アレルギー発症マウスに対し以下の解析を加えた.pcDNA3.1-MKK6を培養DCにjet PEI mannose試薬を用いて遺伝子導入し,MKK6を強発現させたDCを腹腔内に移入して作製したアレルギー発症マウスにおいて,マウスの耳介腫脹量はコントロールと比べて有意に大きく,MKK6活性化抑制群では,耳介腫脹量が有意に小さくなった.次に,通法に従ってアレルギーを発症させたモデルマウス皮膚の炎症部位で,細胞遊走に関わる分子であるRhoA Rac1のリン酸化を免疫組織科学およびウエスタンブロット法で解析した.上皮シート上の細胞を蛍光染色して観察したところ,ケラチノサイト上に発現するRhoA,Rac1にリン酸化を認めた.また,DC上にもRhoAの活性化を認めた.しかし,耳介腫脹量が最大となった2448時間後の耳介シートではどちらのGタンパク質の活性化にも減弱を認めた.In vitro分化誘導したDCをNiで刺激すると,直後にRhoAの活性化を認めたが,時間経過と共に活性化は減弱した.

MKK6遺伝子を調節することでアレルギー症状の重篤さをコントロールすることができ,RhoAやRac1のような低分子量Gプロテイン発現を調節することで,アレルギー発症部位への細胞の遊走,あるいは炎症箇所から所属リンパ節への細胞遊走をコントロールできる可能性が示唆された.これらの遺伝子を調節することによってアレルギーそのものを調節することができれば,金属アレルギーの治療方法に有用であると考える.
マウス子宮におけるKallikrein 1の発現と生理作用の解析

組織カリクレイン(Klk)ファミリーは,分泌型セリンプロテアーゼのファミリーである。我々は,マウス子宮内膜にKlk1とKlk5のカリクレインが発現し,発情ホルモンにより産生が高まることを発見した。これらのKlkの生理的役割は不明である。Klk1とKlk5は細胞外マトリックスやインスリン様成長因子結合タンパク質3(IGFBP3)を分解するので,細胞増殖や組織構築への関与や,ガン化,腫瘍形成に深く関与することが考えられる。本研究では,マウス生殖器官系におけるKlkの新規の生理的役割を解明するとともに,Klk発現の変化と生殖器官におけるガンや腫瘍形成との関連も調べることを目的とする。Klk1遺伝子の発現が,エストロゲン受容体によってAP-1サイトを介して制御されることを前年度明らかにした。そこで,AP-1サイトの候補となる領域をゲノムデータベースと検索プログラムTFBINDによって解析した。AP-1サイト候補は,5'上流域-1577まで多数存在することが分かった。そこで,エストロゲンに応答する候補となるAP-1サイトを欠失した変異体と部域特異的塩基変異を導入した変異体を作出して,プロモーター解析をおこない, -433/+24にある2つのAP-1がエストロゲン受容体が作用することをを明らかにした。4-hydroxytamoxifenによってもKlk1のプロモーター活性が上昇することも明らかにした。今後は,chromatin-immunoprecipitation assay法により,エストロゲン受容体のAPー1サイトへの結合を解析する。昨年度に引き続き分泌されたKlk1によるIGFBP3分解を解析した。コンディションメディウムのpHや,基質とするIGFBP3の調製法を検討した。さらに引き続き,Klk1の作用解析をすすめる。Klk1遺伝子の転写開始点から5'上流域をもつリポーター遺伝子により,プロモータ解析をおこない,エストロゲンに応答するAP-1サイトを解明することができた。変異体の作製も順調におこなうことができ,エストロゲン受容体が結合する領域が特定できた。相互作用するコアクチベーターを解析することができるようになり,エストロゲゲンによるKlk1遺伝子の詳細を解明する糸口を見つけることができたと考えられる。その一方,Klk1のIGFBP3分解作用の解析は,分解したIGFBP3の検出系が確立できないので,やや研究の進行に遅れが出ているが,全般的にはおおむね順調に進んでいる。Klk1遺伝子の転写制御機構の解析は順調にすすんでおり,AP-1サイトへのエストロゲン受容体の結合を解析するとともに,関係するコアクチベーターについても解析をすすめていく。これによりエストロゲン受容体による遺伝子転写制御機構の一端が明らかになり,分子内分泌学的に重要な知見を提供できると考えられる。子宮内膜間質細胞で合成・分泌されたKlk1が細胞外で,細胞外マトリックスの構成要素であるIGFBP3を分解して,細胞増殖を促進することを明らかにしていく。培養液内でのKlk1の活性化機構に着目して解析をすすめる。最終年度となるので研究成果を取りまとめて,学術論文として公表する準備をすすめる。エストロゲンやインスリン様成長因子1(IGF1)によるマウス子宮内膜細胞の増殖制御におけるセリンプロテアーゼKallikrein1(Klk1)の役割を解析し,Klk1と細胞増殖や発ガンとの関係を解明することを目的とした。エストロゲン投与により,マウス子宮内膜において,Klk1は子宮内膜上皮細胞や子宮腺上皮細胞に発現することを免疫組織化学的に明らかにした。子宮内膜間質細におけるKlk1タンパク質の発現は検出できなかったが,RT-PCRによりKlk1 mRNAの発現や,培養液中へのKlk1分泌が検出できた。したがって,エストロゲンにより子宮内膜細胞においてKLk1発現が促進されることがわかった。マウスKlk1遺伝子の転写制御機構を調べるために,Klk1遺伝子のコーディング領域の5'上流のDNA領域をルシフェラーセリポーターベクターに組込み,プロモーター活性を解析した。ミニマムプロモーター領域の5'上流は,-136から-87の間にあることを明らかにするとともに,エストロゲン応答領域を含む5'上流のDNA領域を明らかにした。Estradiol-17betaとともにTamoxifenの投与によってもプロモーター活性が上昇したので,エストロゲン受容体はAP-1サイトを介して,Klk1遺伝子の転写制御を行っていることを示唆した。マウス子宮内膜間質細胞は,エストロゲンによりKlk1を分泌するが,細胞外で基質と考えられるIGF結合タンパク質3 (IGFBP3)を分解するのか不明である。そこで,子宮内膜間質細胞培養系において,エストロゲンによるIGFBP3の分解について解析した。エストロゲン投与により,培養液中のIGFBP3の発現は低下することを明らかにした。平成29年度は,マウス子宮内膜におけるKlk1発現細胞を同定でき,Klk1遺伝子のプロモーターの機能的解析により,転写制御機構の解析の基本的データを得ることができた。さらに,子宮内膜細胞からのKlk1の分泌を検出でき,Klk1の機能解析が可能であることがわかり,当初の研究計画をおおむね実施することができた。Klk1転写制御において,エストロゲン受容体がAP-1サイトを介する可能性を示唆できたのは,おおきな成果である。しかしながらKlk1遺伝子の5'上流領域にはAP-1サイトが複数あるので,エストロゲン受容体の作用部位としてのAP-1サイトの確定と,エストロゲン受容体と相互作用するcoactivatorの種類は未解明である。

子宮内膜間質細胞のcondition mediumを用いた,Klk1作用の生化学的解析を予定していたが,Klk1の酵素活性の解析が進んでいない。今後は,分泌されたKlk1の生化学的解析を実施する。組織カリクレイン(Klk)ファミリーは,分泌型セリンプロテアーゼのファミリーである。我々は,マウス子宮内膜にKlk1とKlk5のカリクレインが発現し,発情ホルモンにより産生が高まることを発見した。これらのKlkの生理的役割は不明である。Klk1とKlk5は細胞外マトリックスやインスリン様成長因子結合タンパク質3(IGFBP3)を分解するので,細胞増殖や組織構築への関与や,ガン化,腫瘍形成に深く関与することが考えられる。本研究では,マウス生殖器官系におけるKlkの新規の生理的役割を解明するとともに,Klk発現の変化と生殖器官におけるガンや腫瘍形成との関連も調べることを目的とする。Klk1遺伝子の発現が,エストロゲン受容体によってAP-1サイトを介して制御されることを前年度明らかにした。そこで,AP-1サイトの候補となる領域をゲノムデータベースと検索プログラムTFBINDによって解析した。AP-1サイト候補は,5'上流域-1577まで多数存在することが分かった。そこで,エストロゲンに応答する候補となるAP-1サイトを欠失した変異体と部域特異的塩基変異を導入した変異体を作出して,プロモーター解析をおこない, -433/+24にある2つのAP-1がエストロゲン受容体が作用することをを明らかにした。4-hydroxytamoxifenによってもKlk1のプロモーター活性が上昇することも明らかにした。今後は,chromatin-immunoprecipitation assay法により,エストロゲン受容体のAPー1サイトへの結合を解析する。昨年度に引き続き分泌されたKlk1によるIGFBP3分解を解析した。コンディションメディウムのpHや,基質とするIGFBP3の調製法を検討した。さらに引き続き,Klk1の作用解析をすすめる。Klk1遺伝子の転写開始点から5'上流域をもつリポーター遺伝子により,プロモータ解析をおこない,エストロゲンに応答するAP-1サイトを解明することができた。変異体の作製も順調におこなうことができ,エストロゲン受容体が結合する領域が特定できた。相互作用するコアクチベーターを解析することができるようになり,エストロゲゲンによるKlk1遺伝子の詳細を解明する糸口を見つけることができたと考えられる。その一方,Klk1のIGFBP3分解作用の解析は,分解したIGFBP3の検出系が確立できないので,やや研究の進行に遅れが出ているが,全般的にはおおむね順調に進んでいる。平成29年度の研究に引き続き,Klk1遺伝子の転写制御機構について,エストロゲン作用に着目してプロモーター機能解析をおこなう。
核様体に局在する酸化ストレス消去タンパク質群によるゲノムDNA維持システムの解明

酸化ストレスからのゲノムDNA保護は、細胞生命の維持にとって重要である。ヒトに共生または感染する細菌にとって、免疫細胞や呼吸などによって生じる酸化ストレスから、自身を守ることに繋がる。本研究では、細菌の核様体(ゲノムDNA・タンパク質などの複合体)中に存在する抗酸化ストレスタンパク質に着目し、ゲノムDNA保護の具体的な仕組みを調べた。10種類程度の抗酸化ストレスタンパク質を対象とした細菌遺伝学的を用いた一連の研究のうち、特にヒト日和見感染体である黄色ブドウ球菌Dpsタンパク質が、ゲノム上への装備では不十分で、酸化ストレス発生を阻止する機能が必須であることなどを明らかにした。酸化ストレスからのゲノムDNAの保護は、細胞生命の維持にとって重要である。申請者は、細菌の核様体(染色体)タンパク質の網羅的解析から、様々な酸化ストレス消去タンパク質が、核様体に局在することを見出した。本研究では、酸化ストレス消去タンパク質がゲノムDNA上に局在し、活性酸素種の無効化や発生阻止によって、ゲノムDNAを保護するという仮説を検証する。環境が変化するとゲノムに局在する酸化ストレス消去タンパク質が入れ替わることから、いくつかの酸化ストレス無効化システムが環境に応じて使い分けられていることが示唆される。そこで、「環境変化に応答したゲノム上の酸化ストレス無効化システムの変化」の分子機序を解明し、生物の酸化ストレス応答における新戦略を明らかにすることを目的としていた。平成25年度は、1.酸化ストレス消去タンパク質のゲノム上の局在領域の決定、2.局在様式間のクロストーク解析、3.核様体への局在制御因子の決定、を計画していた。ここで、大腸菌のSodA&B, TrxA&Bの抗体で架橋・断片化した核様体を免疫沈降する必要があり、これら抗体の準備が必須であった。コマーシャルに入手できないことから、独自にHisタグ付きタンパク質を発現させ、ニッケルカラム及びイオン交換クロマトによってタンパク質を精製し、ウサギポリクローナル抗体を作成した。作成した抗体はウエスタン解析により評価し、個々のタンパク質を十分に認識することを確認した。酸化ストレスからのゲノムDNA保護は、細胞生命の維持によって重要である。申請者は、細菌の核様体(染色体)タンパク質の網羅的解析から、様々な核様体タンパク質が、核様体に局在することを見出した。平成26年度は、核様体タンパク質の一つである黄色ブドウ球菌MrgAの、DNA結合・核様体凝集能力および活性酸素種(ヒドロキシラジカル)産生阻止能力に着目し、これらの機能とゲノムDNA保護の関係を明確にすることを目的とした。まず、MrgAがDNA保護能を持ち、菌の酸化ストレス体制に寄与していることを確認した。次に、ヒドロキシラジカル産生を阻止するフェロドキシダーゼ活性を弱めた変異タンパク質および変異株を作成し、ゲノム保護および黄色ブドウ球菌酸化ストレス耐性能を調べたところ、変異タンパク質はDNA結合・核様体凝集能力は維持するものの、酸化ストレスに対するゲノムDNA保護能力は失われ、菌の酸化ストレス体制能がMrgA欠損株と同レベルまで低下することが明らかとなった。この結果は、MrgAのゲノムDNA上に局在し、ヒドロキシラジカルを消去することでDNAを保護するという仮説を支持するものである。さらに、マイクロアレイ解析から、MrgAによる凝集によって、ゲノムDNA上の遺伝子発現パターンが変化することを見出しており、MrgAのゲノム上への局在が、直接的なDNA保護のみではないことを見出しつつある。最終年度は、Dpsによる核様体凝集の役割、特に遺伝子発現の制御に焦点を当てて研究を進めた。黄色ブドウ球菌を対象に、凝集株および非凝集株の遺伝子発現パターンをマイクロアレイなどを用いて解析したところ、核様体凝集による遺伝子発現制御がゲノムDNA上の一部に強く引き起こされることが明らかとなってきた。特定のDNA結合配列を持たないDNA結合タンパク質による核様体凝集が、ゲノム上の特定個所の遺伝子発現制御を担うという点において、興味深い結果となった。また、凝集によって制御される遺伝子からその生理的機能を探索した結果、酸化ストレスを含む複合的なストレス環境の生存に影響を与えることが分かってきた。初年度から最終年度までを通じて、酸化ストレスからのゲノムDNA保護という観点で研究を進めてきたが、特定の酸化還元酵素に着目した研究ではなかなか成果をだすことができなかった。原因の一つが、特定の酸化還元酵素遺伝子の欠損株に着目した手法では、野生株との間で生理的に有意な差を得ることができなかった点があげられる。一方、酸化ストレスに応じて発現する黄色ブドウ球菌Dps遺伝子に着目した研究では、核様体の凝集そのものが特定の遺伝子発現を制御し、複合的なストレス環境下での生存に効果を発揮するという、核様体動態について新しい意義を見出すことができた。期間中、本テーマに直接関連する論文を2報、間接的に関連する論文を3報発表することができた。当初計画したMrgA以外の核様体タンパク質の実験解析が遅れているため。

分子生物学・細菌遺伝学MrgAに着目した研究から、直接的な機能以外の役割が見出されつつある。今後は、核様体タンパク質のDNA保護機能はもちろんのこと、その他の役割も視野に入れつつ研究を進めていく予定である。抗体の準備に時間がかかった。抗体が作成できたので、今後は計画を遂行していく予定である。
塩基性線維芽細胞増殖因子の心筋虚血代謝とNO放出に及ぼす影響と臨床応用剤型開発

塩基性線維芽細胞増殖因子(basic fibroblast growth factor : bFGF)は、血管新生作用を有する成長因子の一つである。我々の成績では、犬において急性冠動脈閉塞を起こし、同時にbFGFを投与すると梗塞サイズは縮小した。これは血管新生作用によるものではなく、bFGFにより虚血心筋が死滅するのを防ぐためであろうと考えられている。今回、この作用の有無を明らかにするために虚血心筋での高エネルギーリン酸代謝がbFGFによりどのように変化するかを^<31>P-NMR法を用いて検討した。日本白色家兎を用い、麻酔開胸下に心臓を摘出し、潅流圧80mmHgでランゲンドルフ潅流した。そして、圧測定のためバルーン付カテーテルを左室へ留置した。10分間のbasal潅流の後、20分間全虚血とした。その後60分間再潅流した。bFGF投与群は、全虚血1分前にbFGF100μg/0.1mlを潅流液中へ注入した。bFGFを注入しなかったcontrol群とbFGF投与群の高エネルギーリン酸代謝物(ATP, PCr, Pi)および心機能(LV発生圧,LVEDP)を比較した。20分後の再潅流時の%ATP, %PCr, %Piは、bFGF投与群では、それぞれ59.4±5.5、89.4±2.8、199.8±14.1(±SE)%とcontrol群のそれぞれ42.0±5.0、70.0±9.6、223.0±30.7%と比較し、bFGF投与群で有意にATPが高値に保たれていた。bFGFは、虚血時ATPレベルを高値に保ち虚血による心筋障害を抑制する可能性があると考えられた。塩基性線維芽細胞増殖因子(basic fibroblast growth factor:bFGF)は強力な血管新生作用を有する成長因子の代表である。Yanagisawa-MiwaらによりbFGFが犬の急性心筋梗塞に投与すると新生血管が増加し、心筋salvageが生ずると報告された。我々の成績では、犬においては梗塞サイズは縮小し、兎では梗塞周辺部に効果があり、ラットでは効果がなかった。bFGFによる急性冠閉塞に伴う梗塞縮小効果は、動物の種属により差があり、この効果のあるものではその作用機序は血管新生作用によるものではなく、何らかのcardioprotective effectが考えられる。[自的]今回、虚血心筋での高エネルキーリン酸代謝がbFGFによりどのように変化するかを^<31>P-NMRを用いて検討した。[方法]兎ランゲンドルフ定圧潅流心を用い、bFGF100μg(0.1ml)、コントロールではvehicle0.1mlを潅流液内へ注入し、20分間の全虚血とした。1秒の繰り返し150回の積算条件を用いを^<31>P-NMRスペクトラムからATP、PCr、Piのシグナルを測定した。[結果]全虚血20分後の再潅流時の%ATP、%PCr、%PiをbFGF群とコントロール群で比較した結果、それぞれbFGF群で56.2±15.5(±SD)、87.7±8.9、185.5±41.8%とでコントロール群のそれぞれ27.0±13.5、79.5±23.2、204.6±69.2%とbFGF群で有意にATPが高く保たれていた。[総括]bFGFは虚血時ATPレベルを高値に保ち虚血による心筋障害を抑制する可能性があると考えられた。