hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生業活動に伴う身体技法と体形の関連性に関する研究

これらのデータは身体計測のデータと並んで動態時の基礎的なデータとして収集している`生活履歴,生活環境の異なる被験者群の勧態データを比較していくための,基礎的なデータベースを作成した.歩行速度は都市住民の東京都千代田区の高齢者が農村住民の吉田村住民よりはやい傾向にあった.この歩行速度の違いは、千代田区高齢者が有意に多い歩数で同じ距離を歩いていることに起因しているように考えている.これは速く歩かなければならない社会環境への適応現象と考えられるので,実験室内での歩容の計測だけでなく,街頭など日常生渚ないでの歩容測定が必要であるとの議論がなされた.身体の上下動などを画像から解析する方法をいくつか検討したが,いまのところ決定的な方法にはいたっていない.5.歩容のデータと同様に立位姿勢の画像もデータベースの予定である.立位姿勢の画像については,姿勢を分類する方法を検討中である.1.平成14年7月25-27日,および8月23-26日に三重県鳥羽市答志島桃取町において漁業に従事している50歳以上の男105名,女104名に対して身体測定,下体部柔軟性の調査,および歩容と立位姿勢のVTR記録を行った.また生活時間の聞き取り調査も行った.2.上記1で採取した身体測定データはHeath-Carter法によるソマトスコア算定のための処理を実施した.今後は,これまでに行った農村(広島県吉田村)と都会(東京都千代田区)の同年齢層の結果と会わせて,生業によるソマトタイプの特徴を明らかにする.また,高齢でなお生業を続け,身体を日常的に使っている農業漁業従事者と,室内での趣味的な生活を享受している年の高齢者の身体の柔軟性を比較する.3.上記1で行った歩容計測のビデオテープから歩幅,歩数(cadence),速度について,現在分析中である.これらのデータは身体計測のデータと並んで動態時の基礎的なデータとして収集している.4.立位姿勢の画像から,体幹の前傾角度をひとつの指標として分析中である.体幹の前傾が腰椎前湾と骨盤前傾の消失をもたらし,そのため歩幅が減少するという仮説を設定している.立位姿勢からのデータは歩容の差異を理解するのに役立つ.5.平成14年8月29-31日に山形県羽黒町松ヶ岡の民俗文化財収蔵庫で,また同年10月10-14日に山形県酒田市と岩手県川井村で民具調査を行った.これによって現在消失した身体技法と道具の関係を民俗学的に明らかにする.6.本年は4名の海外共同研究者を招き,インドネシアとフィリピンのソマトスコア算出のための処理を行った.これは将来的に,生業を含めた生活環境と体形の国際比較を目指すものである.初年度(平成12)は国内予備調査とインドネシアで身体サイズデータの採取を行い,2年目は農村の島根県吉田村と大都会を代表する東京都千代田区で,3年目は漁村の三重県烏羽市桃取で調査を実施した.内容は被験者の職業,通婚圏の聞き取り,身体測定,歩行のビデオ撮影である.4年目はこれら調査地で得たデータの解析と,結果の学会発表,研究論文の執筆に専念した.国内3地域では,生業が身体に及ぼす影響を明確にとらえるため,長期間就業経験を持つ50代以上の健康な高齢者を対象にした(吉田村93名,桃取100名,千代田区121名).解析は男女別,年代別に行った.主な概要は以下の通りである.1.生活背景:吉田村は農・林業,桃取は漁業という限られた職業の被験者で構成される.他方千代田区の職業は多岐にわたる.被験者自身とその配偶者の出生地,両親の出生地は吉田村と桃取ではほとんど同じで,特に後者では非常に狭い地域に限られていることが分かった.それに対して千代田区被験者のそれは全国各地に散らばり,通婚圏が非常に広い.2.身体サイズ:千代田区の男女は他の2地域より大きい.これは代々通婚圏が広い結果ではないかと考えられる.
戸建住宅の長寿命化に向けたデザインスタイルの可変性に関する研究

本研究では,戸建て住宅の長寿命化に向けて,デザインスタイルの可変性の実態と目指すべき方向性について考察することを目的としている。特に可変性のポテンシャルが高いと思われるハコ型住宅に注目し,居住者の働きかけによるボリューム構成及びファサードの変容プロセスを解明したうえで,デザインスタイルの可変性を組み込んだ住宅について考察を行った。平成15・16年度には,住宅商品史のなかでのハコ型住宅のデザインスタイルの変遷を把握したうえで,特に沖縄のRC住宅に着目し,公社等の開発側へのヒアリング,対象住宅地選定と予備調査を行った。また,近年の都市型戸建て住宅の事例を文献等より収集した。以上の成果を踏まえて,平成17年度には,まず,沖縄において選定した戸建て住宅地を対象とし,1)全戸建て住宅を対象に増改築に関するアンケート調査を行った。この調査により,増改築の時期・理由・間取り等,およびその際の設計・施工業者の選定理由と依頼内容等を把握した。2)次に,特徴的なデザインの増築に注目し,現地調査を実施してその詳細な図面を採取した。さらに,その設計者等に対してヒアリング調査を行い,デザインの特徴・変遷,および増改築への対応についてまとめた。3)以上の分析をもとに,沖縄の増改築を前提としたハウジングシステムの特徴と,その元でのハコ型住宅のデザインの可変性について考察を行った。4)可変型のデザインに関するモデルスタディ:最後に,これまでに収集した住宅の増改築のプロセスに関する知見より,その変化のポテンシャルを規定している要因を明らかにし,日本の戸建て時住宅のデザインの可変性と住宅の寿命の関係について考察を行った。特に可変性のポテンシャルが高いと思われるハコ型住宅に注目し,居住者の働きかけによるボリューム構成及びファサードの変容プロセスを解明したうえで,デザインスタイルの可変性を組み込んだ長寿命住宅のモデルスタディを行う。平成15年度には,下記の調査・分析を実施した。1)住宅商品史のなかでのハコ型住宅のデザインスタイルの変遷の把握:まず,過去のハウスメーカーのパンフレットや雑誌等の文献調査により,戸建て住宅の商品史のなかでのハコ型住宅のデザインスタイル,特にボリュームの構成とファサードのテクスチュアの変遷について把握した。その結果,傾斜屋根の住宅は住宅の形態自体が流行と密接に関係しているのに対して,箱型の住宅は,外観の変化はファサードの素材・ディテール等の変化が主であり,よりデザインスタイルの可変性が高いことが明らかとなった。2)沖縄のRC住宅における増築とボリューム構成の変化に関する実態調査:沖縄のハコ型住宅を対象に,居住者へのヒアリング,住宅の実測などの実態調査を行うことにより,増改築の実態,居住者の手法選択のプロセス等を明らかにする。今年度は,沖縄本島内の複数の戸建て住宅地を対象とした予備調査を実施すると共に,住宅供給公社,民間業者等の開発業者に対するヒアリングを実施した。さらに,本調査対象地を選定し,地域組織への調査依頼とヒアリング調査,居住者に対するヒアリング調査,地図・航空写真等の収集を行った。3)モデルスタディに向けた予備的考察:最終成果物となる可変型住宅の提案へむけて,初期モデルの設計を行った。その結果,通り側のファサードの位置のコントロール,隣棟間の空地の領有など,今後の調査・考察において特に注意深く考察すべき点が明らかとなった。平成15年度には,住宅商品史のなかでのハコ型住宅のデザインスタイルの変遷を把握したうえで,特に沖縄のRC住宅に着目し,公社等の開発側へのヒアリング,対象住宅地選定と予備調査を行った。これにより得られた知見をもとに,平成16年度には下記の作業を行った。1.沖縄のRC戸建て住宅の増改築プロセスに関する実態調査:沖縄県浦添市において,高度成長期に開発されたRC造住宅からなる戸建て住宅地を対象に,住宅の増改築のプロセスについて実態調査を行った。当初建設されたRC造平屋建ての住宅は,いわゆる「ツノダシ住宅」として予め増築の準備がされており,大半の住宅が家族の成長・2世帯化に合わせて,あるいは店舗併用住宅等への転用のために大幅に手が加えられていた。こうした変化の中で,ファサードは,装飾的要素が付加されることは少なく,当初のシンプルな箱型のスタイルのまま,ハコ型のボリュームの凹凸により多様化・複雑化してきたことが明らかとなった。2.近年の都市型戸建て住宅のデザイン傾向の把握:専門化向・一般向の書籍・雑誌より,都市型戸建て住宅の事例を収集した。近年,都市部に建つ小規模な戸建て住宅が注目されているが,狭小宅地であるがゆえに,屋根を含めた全体のイエ型ではなく,通りに面したファサード自体がデザインの焦点となってくる。そのデザイン時に用いられている素材や構成手法を収集し現在のモードを把握した。

平成15・16年度には,住宅商品史のなかでのハコ型住宅のデザインスタイルの変遷を把握したうえで,特に沖縄のRC住宅に着目し,公社等の開発側へのヒアリング,対象住宅地選定と予備調査を行った。また,近年の都市型戸建て住宅の事例を文献等より収集した。以上の成果を踏まえて,平成17年度には,まず,沖縄において選定した戸建て住宅地を対象とし,1)全戸建て住宅を対象に増改築に関するアンケート調査を行った。この調査により,増改築の時期・理由・間取り等,およびその際の設計・施工業者の選定理由と依頼内容等を把握した。2)次に,特徴的なデザインの増築に注目し,現地調査を実施してその詳細な図面を採取した。さらに,その設計者等に対してヒアリング調査を行い,デザインの特徴・変遷,および増改築への対応についてまとめた。3)以上の分析をもとに,沖縄の増改築を前提としたハウジングシステムの特徴と,その元でのハコ型住宅のデザインの可変性について考察を行った。4)可変型のデザインに関するモデルスタディ:最後に,これまでに収集した住宅の増改築のプロセスに関する知見より,その変化のポテンシャルを規定している要因を明らかにし,日本の戸建て時住宅のデザインの可変性と住宅の寿命の関係について考察を行った。
ヤコビー作用素と局所対称変換

対称空間の一般化という視点を置き、等質空間における測地線とそれに沿うヤコビー作同素や対称変換の性質についての研究を進めた。まず注目したのは無限小モデルという代表的構造とリーマン等質空間の存在に関する、ラスタリアートリチェリの結果で、そのエルミート版が成立するかという問題に取組み、等質エルミート多様体、等質ケーラー多様体の存在に関する無限小モデルを見出し、対応する結果を得た。更に、古田-渡辺は概接触多様体がその付随計量に関しての等質性をもつ場合にも、同様な考察を行い、アンブローズのリーマン等質空間に関する定理の接触構造版の結果を得ることによって、同様なことが成り立つことが証明できた。渡辺-堂平はチェン-長野の計量に関する調和計量という概念に注目し、その具体例を提示した。またケーラー計量の自然な変形がこの状況になっていることも指摘した。ボッホナ-曲率が0である場合について、そのスカラー曲率の勾配ベクトルが正則ベクトルであることを証明した上で、応用としてそれらをみたすいくつかの例を提示した。弱対称空間はセルバーグにより与えられたものであるが、自然環元等質計量や、対称変換が体積を不変にするダトリ空間とも密接に関係していて、これらの具体例やその条件をもつ多様体の幾何学的性質についても責極的に研究を進めている。その他古田は点毎定正則断面曲率のコンパクトエルミート曲面のスカラー曲率が非正、かつ一定であるとき、アインシュタイン・ケ-ラ計量であることを示した。東川はグリーン関数をもつ双曲リーマン面についてのマイルベクレグの定理の一般化にも成功した。
主観的ウェルビーイングによる心理生物学的ストレス反応低減効果の実証的研究

いきいき度尺度を大学生に適用できることを実証するとともに、この尺度により測定される主観的ウェルビーイングが高ければ、ストレス刺激が多くてもストレス反応には繋がらないという主観的ウェルビーイングのストレス緩衝モデルをデータに基づき提示した。さらに、このモデルに基づいた実験的研究により、個人の主観的ウェルビーイングが急性ストレッサーに対処する為の準備状態を整えたり、反応後の回復を促進したりといった役割を有することを示唆した。対象者:群馬県内の大学生341名(男性92名[19.75±1.51歳]、女性249名[19.59±1.34歳])から有効回答を得た。調査内容:1.改訂-いきいき度尺度(PLS-R)(田中ら,2006)(「満足感」4項目、「ネガティブ気分」3項目、「チャレンジ精神」4項目、「気分転換」3項目の4回尺度からなり、計14項目)により、主観的ウェルビーイング(SWB)を測定した。2.ストレス刺激やストレス反応、ソーシャルサポート感などのストレス関連要因を測定するためには、大学生用ストレス自己評価尺度(尾関他,2004)を用いた。本研究結果の意義と重要性:本研究により、PLS-Rを大学生にも適用できることが実証された(GFI=0.94、AGFI=0.91、RMSEA=0.06、説明率=50.66%)。ヘルスプロモーションや長期の経過を把握する横断的研究および縦断的研究における測定用具として大いに活用が期待できる。また、SWBが高い者は、ストレッサーが高くてもストレス反応は低値という結果を得た。特に、情動的ストレス反応においては、ストレッサーが低くてSWBが要注意の群よりも、ストレッサーが高くともSWBが良好の群の方が、反応が低値であった。ストレス刺激が多くても、SWBが高ければストレス反応には繋がらないという仮説を支持する結果である。ストレスが蔓延化している現代杜会において、各人に対するストレス刺激を完全に除去することは不可能である。本研究により、ストレスの低減を生体に対する脅威の削減などネガティブ側面を減少させることによって目指すのではなく、ポジティブ側面を増加させることによって目指すという新たな視点の妥当性を提示できたことは、大いに意義深い。次年度は予定通り、これらの知見を踏まえて実験的研究を遂行するとともに、各関連学会などにて結果報告を行う。分析対象者:研究参加の意思を示した男子学生92名から、主観的ウェルビーイング(SWB)の高い者8名(22.0±4.2歳)と低い者9名(20.2±1.3歳)を抽出した。測定内容:(1)改訂-いきいき度尺度(PLS-R)によりSWBを、(2)日本語版UWIST気分チェックリストと日本語版POMS短縮版により主観的ストレス反応を測定した。(3)心臓血管系反応として、血圧と脈拍を測定した。メンタルストレステスト(課題):パソコン上にて(1)Ravensマトリックス課題と(2)鏡映描写課題を行った。実験参加者選出方法:PLS-R回答者から、研究者の性別に関わる倫理的配慮により男性を選択した。さらに、PLS-R基準値で高SWB群と低SWB群に当たる者を選出した。研究成果と意義:心臓血管系反応に統計的有意差は認められなかったが、各人のデータを見ると、高SWB者の最高血圧が課題負荷中に徐々に上昇し、負荷終了後3分の時点では安静時と同等以下に復元するという傾向であった。これに対して、低SWB者の最高血圧は、課題負荷中および前後で一定の傾向がなく、高SWBの者より狭い振幅で昇降を繰り返していた。主観的ストレス反応でも、課題前の値の差が大きいこともあって交互作用を認めるには至らなかったが、高SWB者にて2つの課題間での反応程度とその前後の反応程度に差のある傾向にあった。これらのことより、個人のSWBが急性ストレッサーに対処する為の準備状態を整えたり、反応後の回復を促進したりといった役割を有すると考えられる。データの蓄積量を増やすことにより、本研究結果をより明らかなものとして検証する必要がある。前年度の調査研究で示したSWBのストレス干渉モデルを実験室場面で確認し、ポジティブ側面を増加させることによってストレス低減を目指すという新たな視点が妥当である可能性を提示できたことが意義である。
COX選択的PETイメージングプローブの開発

Cyclooxygenase(COX)イメージング剤の開発を目的として、非ステロイド性抗炎症薬のうち2-アリールプロピオン酸類を中心に11C標識PETプローブ化を行い、LPS誘発脳内炎症モデルラットを用いたPET撮像の結果、COX-1選択的なケトプロフェンの誘導体の11C標識体(11C-KTP-Me)が特に炎症領域の特異的描出に優れることを見出した。さらに、11C-KTP-Meはミクログリアの活性化に伴うCOX-1の変化を特異的に認識し、ミクログリア特異的マーカーとして有用である可能性が示唆された。また、サルにおいても同様に脳内炎症への集積が確認され、代謝動態もプロとレーサーとして適切なものであったため、今後、ヒトを対象とした臨床応用が期待される。10種類以上の非ステロイド性抗炎症薬、およびその誘導体の^<11>C標識PETプローブについてLPS誘発脳内炎症モデルラットを用いた評価を行ったところ、COX-1に対して選択的な阻害活性を有するindomethacin、ketoprofen、flurbiprofen等を基本骨格とするPETプローブが、脳内の炎症部位に高い集積を示すことが明らかとなった。さらに、代謝物解析や特異性に関する検討の結果、^<11>C-Ketoprofen-Methyl ester(KTP-Me)が最も優れたPETプローブであることが確認された。また、COX-1,-2、それぞれのノックアウトマウスを用いた^<11>C-KTP-MeのCOX選択性に関する検討の結果、COX-1ノックアウトマウスでのみ^<11>C-KTP-Meの脳内集積が低下することが確認され、^<11>C-KTP-MeはCOX-1選択的PETプローブであることが明らかとなった。免疫組織化学的実験では、LPSやキノリン酸等による脳内炎症過程において、COX-1陽性活性化ミクログリアの増加が顕著であり、その経時変化は^<11>C-KTP-Meの集積変化とほぼ一致していた。従って、^<11>C-KTP-Meはミクログリアの活性化に伴うCOX-1の発現の増加、または活性亢進を特異的に捉えていると考えられる。これまで、炎症性疾患の診断や治療薬開発の標的としては、恒常型であるCOX-1よりも、免疫反応や炎症反応などに伴って誘導性発現を示すCOX-2が注目されてきた。しかし、今回得られた成果は、脳内炎症過程におけるCOX-1の機能亢進を示唆する新たな知見であり、脳内炎症と神経変性疾患におけるCOXの機能を明らかにする上で大変重要な知見であると考えられる。平成22年度の成果を元に、COX-1選択的PETプローブとして開発した^<11>C-Ketoprofen-Methy lester(KTP-Me)の脳炎症診断用薬剤としての有用性に関する評価を実施した。具体的には、脳炎症診断用薬剤として既に広く用いられている^<11>C-PK11195との特性比較、および霊長類を用いた代謝物解析により、臨床応用への可能性について検討を行った。その結果、(1)^<11>C-KTP-Meは^<11>C-PK11195と比較してより早期の段階でLPS誘発によるラット脳内炎症を検出することが可能であった。(2)^<11>1C-PK11195はミクログリアとアストロサイトの両方の活性化を認識していたのに対して、^<11>C-KTP-Meは活性化ミクログリアに特異的であり、認識する細胞の特異性に優れていた。(3)アカゲザル血中おいて、^<11>C-KTP-Meは投与後速やかにカルボン酸体である^<11>C-Ketoprofenに変換されることが確認された。(4)LPS注入脳炎症モデル、および細胞移植治療後のパーキンソン病モデルカニクイザルにおいても、脳内炎症領域における^<11>C-KTP-Meの集積亢進が確認された。以上の結果より、^<11>C-KTP-MeによるCOX-1選択的イメージングは、ミクログリアの活性化を特異的に捉えることが可能な脳炎症診断用ツールとして極めて有用である可能性が示唆された。この知見は、COX-1が活性化ミクログリアに特異的なマーカーとなり得ることを示すと共に、脳炎症過程におけるCOX-1の機能を示唆し、脳炎症と神経変性疾患におけるCOXの機能を明らかにする上で大変重要な成果であると考えられる。
スピン・エレクトロニクス創製を目指した量子超構造の第一原理設計

電子スピンの自由度を最大限に生かしたスピンエレクトロニクス・デバイスを創製するための基本技術である半導体へのスピン偏極キャリア注入の高効率化をはかるために、スピン注入源として有望な完全スピン偏極(ハーフメタル)強磁性体ならびにそれを利用した半導体/磁性体量子超構造を電子状態の第一原理計算に基づいて物質設計ならびに物性評価し、以下に挙げる成果を得た。1.GaAs等の化合物半導体と整合性のよい高スピン偏極強磁性体を第一原理計算に基づいて探索し、閃亜鉛鉱型CrAs, CrSbならびに格子を平衡状態から若干膨張させたCrPを理論的に設計した。2.閃亜鉛鉱型CrP, CrAs及びCrSbにおいて、スピン軌道相互作用が伝導電子のスピン偏極率に及ぼす効果を理論的に評価し、スピン偏極率が数%程度しか低下しないことを確認した。3.閃亜鉛鉱型CrAsにおいて、原子配列の欠陥がそのスピン偏極率に及ぼす影響を評価した結果、As位置を占めたCr濃度が数%になるとスピン偏極率が大幅に低下することを確認した。4.閃亜鉛鉱型CrAsとGaAsを交互に積層した量子多層構造の電子状態を第一原理計算し、各々を2分子層ずつ積層した多層構造が強磁性状態において完全スピン偏極状態が保持されることを見出した。これにより厚膜作成が困難な閃亜鉛鉱型CrAsまたはCrSbの替わりに上記の多層構造をスピン偏極キャリア注入源として利用する道が開かれた。5.現在のエレクトロニクス基盤材料であるSiをベースとした強磁性材料を第一原理計算に基づいて設計した。結晶中のSi位置を高濃度に遷移金属で置換した(OO1)面と低濃度に置換した(001)面が交互に積層した量子超構造が強磁性になることを見出した。電子スピンの自由度を最大限に生かした電子デバイスを創製するための指針を与えることを目的として、半導体へのスピン注入源として適当な、フェルミ準位でのスピン分極の大きな強磁性体を、電子状態の第一原理計算に基づいて探索した。一般に、希薄磁性半導体では、添加された遷移金属原子の濃度が高いほど、遷移金属スピン間にはたらく磁気相互作用が強くなることが期待される。そこで、遷移金属原子添加の高濃度の極限である閃亜鉛鉱型構造の遷移金属アルセナイドの電子状態を計算し、その強磁性と反強磁性状態における全エネルギーを比較することにより、遷移金属スピン間にはたらく磁気相互作用を調べた。その結果、閃亜鉛鉱型VAs,CrAs,MnAsにおいて、強磁性状態が最も安定であることが明らかになった。この結果は、閃亜鉛型構造の隣接V,Cr,Mn原子間に、強磁性的な交換相互作用がはたらいていることを示唆している。特に、強磁性状態と反強磁性状態の全エネルギーの差は、閃亜鉛鉱型CrAsにおいて最も大きく、隣接Cr原子間に強い強磁性的相互作用がはたらいていることが期待される。実際、分子線エピタキシーを用いてGaAs基板上に成長させた閃亜鉛鉱型CrAs薄膜が、室温で強磁性を示すことが実験的に確認された。電子状態の第一原理計算によると、閃亜鉛鉱型CrAsは、フェルミ準位で完全にスピン分極したハーフ・メタリック強磁性体であり、この物質を用いた超格子構造において、巨大なトンネル磁気抵抗効果をはじめとする顕著なスピン関連現象が実現する可能性がある。

スピントランジスタをはじめとする電子スピンの自由度を最大限に生かした電子デバイス(スピントロニクス・デバイス)を創製するための基本技術である半導体へのスピン偏極キャリア注入の高効率化をはかるために、スピン注入源として有望な完全スピン偏極(ハーフメタル)強磁性体ならびにそれを利用した半導体/磁性体量子超構造を電子状態の第一原理計算に基づいて物質設計及び物性評価し、以下の成果を得た。1.GaAs等の化合物半導体と整合性のよいハーフメタル強磁性体を第一原理計算に基づいて探索し、平成12年度に発見した閃亜鉛鉱型CrAsに引き続いて、閃亜鉛鉱型CrSb及び(格子を平衡状態から若干膨張させた)CrPが、ハーフメタリックな電子状態をもつことを新たに見出した。2.閃亜鉛鉱型CrAs, CrSbにおいて、平成12年度の第一原理計算では考慮していなかったスピン軌道相互作用が伝導電子のスピン偏極率に及ぼす効果を第一原理的に評価し、スピン偏極率が数パーセント程度しか低下しないことを確認した。この成果は、これら新規ハーフメタル強磁性体がスピン偏極キャリアの注入源として有望であることを示唆する。3.閃亜鉛鉱型CrAsと化合物半導体GaAsを数分子層ずつ交互に積層した量子多層構造の電子状態を第一原理計算し、各々を2分子層ずつ積層した多層構造が強磁性状態においてハーフメタリックな電子状態を保持することを見出した。この成果は、厚膜作成が困難な閃亜鉛鉱型CrAs,CrSbの替わりに上記の多層構造をスピン偏極キャリア注入源として利用可能であることを示唆する。スピントランジスタをはじめとする電子スピンの自由度を最大限に生かした電子デバイス(スピントロニクス・デバイス)を創製するための基本技術である半導体へのスピン偏極キャリア注入の高効率化をはかるために、スピン注入源として有望な完全スピン偏極(ハーフメタル)強磁性体ならびにそれを利用した半導体/磁性体量子超構造を電子状態の第一原理計算に基づいて物質設計ならびに物性評価し、本年度は以下の成果を得た。1.第一原理計算に基づいて平成12年度に物質設計したハーフメタル強磁性体の閃亜鉛鉱型ヒ化クロム(CrAs)において、原子配列の欠陥がそのスピン偏極率に及ぼす影響を評価した。その結果、ヒ素(As)位置を占めたアンチサイトのクロム(Cr)原子の3d軌道からなる不純物バンドが少数スピン状態のエネルギーギャップ内に形成され、このアンチサイトCr原子の濃度が5%を超えるとスピン偏極率が大幅に低下することが見出された。この研究成果は、閃亜鉛鉱型CrAsをスピン注入源として利用する場合、アンチサイトCr原子濃度の抑制に代表される原子配列の制御が重要であることを示唆する。2.現在のエレクトロニクスにおける基盤材料であるシリコン(Si)をベースとした強磁性材料を第一原理計算に基づいて設計した。結晶中のSi位置を高濃度に遷移金属で置換した(001)面と低濃度に置換した(001)面が交互に積層した量子超構造を想定すると、遷移金属元素がバナジウム(V)・クロム・マンガン(Mn)の場合に強磁性が実現しうることを理論的に明らかにした。この研究成果は、原子層エピタキシー技術を利用したSiベース強磁性材料開発に指針を与えるものである。
難治性疾患ナノ治療を目指した人工細胞膜の医療工学的研究

ベシクル分子(リン脂質)とミセル分子からなるハイブリッドリポソーム(HL)のがん治療を含む難治性疾患に対する治療に関して以下の興味深い知見が得られた。(A)in vitroにおいて、種々のがん細胞に対する顕著な増殖抑制効果が明らかになった。(B)がん細胞をターゲットとするアポトーシス誘導経路が明らかになった。(C)in vivoでは、種々の担がんモデルマウスを用いた治療実験や体内動態試験において、腫瘍への長時間の選択的蓄積による顕著な延命効果が確認された。(D)エイズ関連リンパ腫に対する治療効果が明らかになった。HLは、疾患細胞膜をターゲットとする選択性の高い新しい化学療法剤として期待できる。(1)トラスツズマブ(TTZ)は、ヒト上皮成長因子レセプタ2(HER2)を過剰発現している転移性乳がん患者に対して用いられる分子標的薬である。ヒト乳がん(MDA-MB-453)細胞の異種移植モデルマウスを用いて、TTZで活性化したリンパ球(TTZ-LAK)の治療効果をin vivoで検討し、以下のような興味深い知見が得られた。1MDA-MB-453細胞で皮下移植した乳がんモデルマウスに対して、TTZ-LAK細胞を静脈投与したところ、腫瘍容積の顕著な抑制が確認された。2乳がんモデルマウスの腫瘍内へのTTZ-LAK細胞の遊走が、CD-3免疫染色による組織学的解析により明らかになった。3TTZ-LAK細胞で治療した乳がんモデルマウスの腫瘍切片をTUNEL法により解析したところ、アポトーシス誘導が確認された。(Biol. Pharm. Bull., 36, 861(2013))(2)DMPC、PEG系界面活性剤(C12(EO)21)およびカチオン性脂質(2C14ECl)からなるハイブリッドリポソーム(HL)のヒト大腸がん(HCT116)の肝転移モデルマウスに対する治療効果を検討し、以下に示す新しい知見が得られた。1カチオン脂質含有HLの静注により、大腸がん肝転移モデルマウスに対する治療効果が得られた。2組織学的解析により、カチオン脂質含有HLで治療した肝転移モデルマウスの肝臓内の腫瘍部分で、アポトーシス誘導が確認された。(Biol. Pharm. Bull., 3, 498 (2014))(3)DMPCおよびC12(EO)23)から成るHLのヒトリウマチ滑膜(HFLS-RA)細胞の増殖に関するHLの抑制効果および抑制メカニズムをin vitroおよびin vivoで検討した。1HFLS-RA細胞の増殖に関するHLの高い抑制効果が得られた。2フローサイトメーターを用いた解析により、HLによるアポプトーシス誘導が明らかになった。3RA関節炎モデルマウスに対して、HLの顕著な治療効果が確認された。(Drug Deliv., (2014), in press )(1)DMPCとDMTreCnから成るリポソームのヒト肝臓がん(Hep-G2, Huh-7)細胞の増殖に対する抑制効果をin vitroで検討した。DMTreCnは、正常な細胞に作用することなく、ヒト肝臓がん細胞の増殖をアポトーシス誘導により顕著に抑制した。DMTreCnは、カスペース-3、8および9を活性化して、ヒト肝臓がん細胞のアポトーシスを誘導した。DMTreCnがミトコンドリア経路を通してアポトーシスを誘導したことが明らかになった。(Anticancer Res.,33, 4727 (2013))(2)DMPCとC12(EO)23から成るハイブリッドリポソーム(HL)の肺がん細胞に対する制がん機構を明らかにするため、細胞周期関連タンパク質の関与についてin vitroで検討した。HLは、ヒト肺がん細胞(A549, H460, H23)に対して、低濃度では、G0/G1期細胞周期停止(G0/G1 arrest)を、高濃度ではアポトーシスを誘導することを明らかにした。さらに、HLによるG0/G1arrestには、p21やp27の増大等が関与することを示した。HLは、A549細胞に対して、細胞内pAktタンパク質量を濃度・時間依存的に有意に抑制した。(J. Carcinog. Mutag., 5, 1000157 (2014))(3)麦焼酎粕から得られた抽出物(麦焼酎粕パウダー)の免疫賦活効果についてin vitroで検討した。麦焼酎粕パウダーは、ヒトナチュラルキラー(NK)株化KHYG-1細胞に対して,活性型のNKレセプター(NKG2D)の発現を誘導することが明確になった。麦焼酎粕パウダーを白血病細胞に加えて72 h培養したところ、NKG2Dリガンドの発現の誘導が認められ、NK活性の感受性を有意に増大させることを示した。(化工論文集., 40, 438 (2014))(1)ハイブリッドリポソーム(HL)は、正常ヒト血管内皮細胞(HUVEC)の生存に影響を与えない濃度で、管腔形成を抑制することが明らかとなった。ヒト乳がん(MDA-MB-453)細胞皮下移植モデルマウスにおいて、HL治療群ではControl群と比べて有意に腫瘍重量が小さかった。CD34免疫染色により、腫瘍表面、腫瘍内部の両方で、CD34陽性領域の減少が確認された(J. Carcinoge. Mutagen., 6, 1000207 (2015))。(2)HLの肺がん(A549)細胞に対するG0/G1 arrestおよびアポトーシス誘導による増殖抑制効果が明らかとなった。

HL濃度依存的にセラミド量が増加し、HLが誘導するG0/G1 arrestおよびアポトーシスには、セラミドの関与が明らかとなった。中性スフィンゴミエリナーゼ阻害剤で処理により増殖抑制効果が阻害され、HLによるセラミド産生に中性スフィンゴミエリナーゼが関与することが示された。HLで処理した細胞では、スフィンゴミエリン量が減少し、HLが誘導するセラミドは細胞内のスフィンゴミエリンにより生成される可能性が示された。HLによりMT1-MMP(MMP-14)量が減少しており、遊走・浸潤抑制効果へのMMPの関与が明らかとなった(J. Carcinoge. Mutagen., 6, 1000230 (2015))。(3)肺癌がCeramide synthase 6 (CERS6)と呼ばれるセラミド合成酵素の一種を過剰発現することで、がん転移を促進していることを見出した。C16セラミドは、今回発見したがん転移促進を推進する一方で、アポトーシスと呼ばれる細胞死を誘発する物質として知られており、肺がんが転移のために高発現しているCERS6を分子標的とするため、C16セラミドの代謝上流物質であるL- α- dimyristoylphosphatidylcholine(DMPC)を主体としたHLを投与したところ、DMPCがCERS6依存的にC16セラミドに代謝され、細胞死を誘導した。本研究の成果はCERS6を分子標的とする新たな治療法が可能であることを示すものである(J. Clin. Invest., 126, 254 (2016))。ベシクル分子(リン脂質)とミセル分子からなるハイブリッドリポソーム(HL)のがん治療を含む難治性疾患に対する治療に関して以下の興味深い知見が得られた。(A)in vitroにおいて、種々のがん細胞に対する顕著な増殖抑制効果が明らかになった。(B)がん細胞をターゲットとするアポトーシス誘導経路が明らかになった。(C)in vivoでは、種々の担がんモデルマウスを用いた治療実験や体内動態試験において、腫瘍への長時間の選択的蓄積による顕著な延命効果が確認された。(D)エイズ関連リンパ腫に対する治療効果が明らかになった。HLは、疾患細胞膜をターゲットとする選択性の高い新しい化学療法剤として期待できる。(1)DMPCとDMTreCnから成るリポソームのヒト肝臓がん(Hep-G2, Huh-7)細胞の増殖に対する抑制効果をin vitroで検討した。DMTreCnは、正常な細胞に作用することなく、ヒト肝臓がん細胞の増殖をアポトーシス誘導により顕著に抑制した。DMTreCnは、カスペース-3、8および9を活性化して、ヒト肝臓がん細胞のアポトーシスを誘導した。DMTreCnがミトコンドリア経路を通してアポトーシスを誘導したことが明らかになった。(Anticancer Res.,33, 4727 (2013))(2)DMPCとC12(EO)23から成るハイブリッドリポソーム(HL)の肺がん細胞に対する制がん機構を明らかにするため、細胞周期関連タンパク質の関与についてin vitroで検討した。
がん抑制性細胞接着分子CADM1のγセクレターゼ切断による機能調節

γ切断によって産生されるCADM1細胞内ドメイン(ICD)の細胞内局在を明らかにするため、生化学的分画法を用いた検討を行った。これにより、ICDの一部は核にも局在することを明らかにした。これは、ICDが転写調節に寄与するというストーリーと矛盾しない。これに加えて、クローニングしたICD断片をNIH3T3細胞に強制発現させて免疫染色も行ったが、こちらでは明確な局在が観察できなかった。CADM1誘導性の細胞死がCADM1-ICDの産生を介して起こる可能性を考え、この仮説を検討するため、ICDまたは全長CADM1をCOS-7細胞に強制発現し、トリパンブルー法を用いて細胞死の変化を観察した。その結果、全長CADM1導入細胞では細胞死の増加が観察されたが、ICD導入細胞はベクター導入細胞に比べて細胞死は増加しなかった。ICDの産生は、CADM1の分解機構のひとつではあるが、細胞死の誘導を媒介するものではないと考えられた。リソソームプロテアーゼ阻害剤であるE-64で細胞を処理し、全長CADM1および2種類の細胞質側shedding断片量を評価した。その結果、全長CADM1、α切断産物、β切断産物全てが蓄積した。この結果から、リソソーム酵素が全長CADM1と両shedding産物の分解を担っていることが明らかになった。これまでの結果をまとめ、論文を執筆し、学術誌に投稿した。執筆全体に加え、投稿の処理のほぼ全てを自分で行い、論文投稿の全ての流れを把握した。CADM1のプロテオリシス4)機構を解明し、分解で生じた断片の機能を探索することを主な目的として研究を行い、これまでに、CADM1のADAM10による切断とγセクレターゼによる切断を見出し、さらにリソソーム酵素による分解も見出した。また、γセクレターゼ切断で生じた断片について、細胞死への寄与の検討と局在解析を行った。γセクレターゼ切断産物(ICD)が微量であるため、ウエスタンブロッティングは可能であるものの困難であり、免疫細胞化学による局在解析も困難である。これは小さなタンパク質の迅速な分解に起因する可能性が考えられるため、プロテアーゼ阻害剤を用いるなどして検出を簡便にする必要があると思われる。また、ICDの機能評価については、これまでに細胞死への寄与を評価したが、用いる細胞株の変更や、神経細胞、マスト細胞の機能についての評価も可能であるため、今後追究する価値があると考える。PMA処理によりSaso-2細胞におけるCADM1の切断を刺激する実験を行った結果、PMAによるCADM1 sheddingの促進は、ADAM10をsiRNAにより抑制することで消失するが、ADAM17の抑制によっては消失しなかった。このことから、PMA依存性のCADM1のshedding促進は、刺激非存在下と同じくADAM10を介して実行されることがわかった。質量分析によるγ切断配列決定などに役立てるためCADM1 shedding断片を発現させることでICDを産生させることができるかを検討した。ICDと近い分子量の断片は検出されたが、その産生がγセクレターゼ阻害剤により阻害されず、同一の断片ではないと考えられた。このことからICDの大量調製が困難と想定されたため、代わりにγセクレターゼが既知の数々の基質を切断する位置からCADM1のγセクレターゼ切断配列を推定し、これを末端とするICD断片をcDNAクローニングした。この断片についても、全長CADM1から切断されて産生されるICD同様検出が困難であったが、ウエスタンブロットと免疫染色により発現は確認でき、核を含む細胞全体に拡散して分布することがわかった。細胞内局在のさらに詳細な検討を行う予定であり、また、細胞死・細胞増殖の評価に用いる目的で、この断片を安定発現するクローン細胞株を作成した。また、ICDの細胞内局在をより正確に知るため、オルガネラの生化学的分画法も同時に行い、細胞質と核を互いの混人を少なく簡便に分画する手順を確立した。この方法を用いても、ICDは核と細胞質に一定割合で分布することが確認された。

これまでの結果をまとめ、論文を執筆し、学術誌に投稿した。執筆全体に加え、投稿の処理のほぼ全てを自分で行い、論文投稿の全ての流れを把握した。CADM1のプロテオリシス4)機構を解明し、分解で生じた断片の機能を探索することを主な目的として研究を行い、これまでに、CADM1のADAM10による切断とγセクレターゼによる切断を見出し、さらにリソソーム酵素による分解も見出した。また、γセクレターゼ切断で生じた断片について、細胞死への寄与の検討と局在解析を行った。γセクレターゼ切断産物(ICD)が微量であるため、ウエスタンブロッティングは可能であるものの困難であり、免疫細胞化学による局在解析も困難である。これは小さなタンパク質の迅速な分解に起因する可能性が考えられるため、プロテアーゼ阻害剤を用いるなどして検出を簡便にする必要があると思われる。また、ICDの機能評価については、これまでに細胞死への寄与を評価したが、用いる細胞株の変更や、神経細胞、マスト細胞の機能についての評価も可能であるため、今後追究する価値があると考える。
好中球における細胞骨格制御分子DOCK2の役割の解明

本研究課題においてDOCK2が好中球遊走においてRac活性化を介して細胞運動性と細胞極性を制御していることを明らかにし、2006年にJournal of Cell Biology誌に発表した。その後このDOCK2分子がヘルパーT細胞分化を制御するそのメカニズムを解明するプロジェクトにも参加し、Rac活性化分子であるDOCK2がインターロイキン-4受容体αサブユニットの細胞内トラフィッキングを制御することにより2型ヘルパーT細胞分化を制御することを明らかにし、Nature Immunology誌に発表した。これらの研究により、免疫細胞において細胞骨格の制御がその機能発現に重要であることを明らかにし、これまでの研究過程でTime-lapsevideoscopy、細胞の免疫染色などを中心としたバイオイメージングの手法を習得してきた。しかしながら、これらはin vitroの系におけるものであり、人工的なモデルであった。そこで実際に生体内(血管内)において血球細胞の運動を観察できるintra-vital microscopy技術を持つアメリカ合衆国Mount Sinai School of MediciceのDr.Frenette研究室で2007年5月より研究を開始し、すでにその技術を習得している。現在はintra-vitalmicroscopyを用いてマウス個体において免疫細胞及び造血幹細胞がどのような動態を示すかについて詳細な解析を行っている。細胞遊走は細胞膜の極性と細胞骨格の変化を伴う機構であり、それらの変化はRho GTPaseによって制御されている。CDM family蚕白はRacの上流で機能し、アクチン細胞骨格を制御することが知られている。DOCK2は新しいCDM family分子で、主に造血系細胞に発現している。我々はこれまでにDOCK2がRac活性化を介してリンパ球の遊走および免疫シナプス形成を制御していることを報告している。しかし、好中球におけるDOCK2の役割は知られていない。好中球におけるDOCK2役割の解明、これが本研究の焦点である。好中球は高い運動性をもつ白血球であり、病原体に対する自然免疫反応において重要な働きを持つ。好中球遊走にはRacの活性化が必要であるが、遊走因子受容体下流で機能するRac activatorは知られていなかった。我々はDOCK2が好中球遊走においてRac活性化を介して細胞運動性と細胞極性を制御していることを明らかにした。DOCK2欠損好中球は遊走因子に向かって遊走するものの、その移動速度は遅く、迷ったような異常な動きを示した。DOCK2欠損好中球において、遊走因子によるRac1およびRac2の活性は著しく障害されており、その結果リーディングエッジへのF-アクチン、phnoshatidylinositol 3,4,5-triphnosphate(PIP_3)の集積も認められなかった。一方、我々はDOCK2がPIP_3と結合し、遊走中の好中球においてphosshnatidylinositol 3-kinase(Pl3K)依存性にリーディングエッジに集積することも見出した。これらの結果より好中球遊走において、DOCK2はPIP_3依存的に膜へ移行し、Rac活性化を介してリーディングエッジ形成を制御していることが明らかとなった。
生物が着生した炭酸カルシウム系材料の劣化特性とその診断手法の開発

本研究は炭酸カルシウム系材料が用いられた文化財に着生した生物による影響について、微生物に焦点を当てて、国内外で調査を実施した。調査方法は現地での観察のほか、基物材料への生物の穿入深さや密集度の調査と、反応生成物やDNA解析も行なった。その結果、漆喰における着生生物の穿入深さを明らかにした。さらに地衣類の穿入密度が高い部分では漆喰の状態が変化している可能性が示唆された。化学的劣化による生成物を確認した。微生物の付着過程を曝露試験より評価した。この結果、微生物が漆喰中の有機質繊維を伝って漆喰内部に侵入する様子が観察された。微生物の侵入を防ぐ薬剤処理の有効性を確認した。炭酸カルシウムは文化遺産に多様な用途で使われる素材である。とりわけ建築材料として用いられる場合は、建築物の表面化粧材料や目地などに多用される。屋外に曝されるこれらの炭酸カルシウム系材料は生物的劣化作用を受け、美観だけではなくその文化財的価値を著しく損なっている。本研究は炭酸カルシウム系材料が用いられた文化財に着生した生物による影響について、菌類、細菌類、藻類などの微生物および蘚苔類に焦点を当てて、国内外で調査を実施した。海外の調査地はカンボジア、ベトナムをはじめとする東南アジアやメキシコ、中米である。サンプリングが可能な資料については生物学的分類を進めると同時に、基物との着生状態を解析するために着生界面の縦断面の検鏡試料を作成した。この構造、材料調査に必要な機器類のうち蛍光顕微鏡観察アタッチメントを導入し、染色液やフィルターのセッティングを行ない、PAS染色観察や走査型電子顕微鏡観察と共に基物材料への生物の穿入深さや密集度の調査を行った。基物材料に関わる生物由来の化合物としてシュウ酸カルシウムを代表とする生物の二次代謝産物による反応生成物や地衣成分の同定を行なった。遺跡がその立地から受ける影響を定量化するために自然環境調査を数か所の遺跡で開始し、温度、湿度、光量子、濡れ特性などを測定項目とした。また炭酸カルシウム系材料への生物着生試験を行うために、歴史的材料(合成樹脂を用いていない)による漆喰サンプルを製作した。次年度から暴露試験および保存修復を見据えた薬剤試験などを開始する予定である。生物の着生過程をモニタリングするために江戸時代の製作技法で作成した漆喰サンプルを用いた暴露およを開始した。これら漆喰サンプルには保存科学分野で使用実績がありそれぞれ特性の異なる強化剤を含浸塗布し、漆喰表面の形状やそれぞれの薬剤の耐候性、着生生物のサンプルへの着生過程の違いを見出すことを目的としている。これらの漆喰サンプルは国内(千葉県)と国外(カンボジア)に設置し、国外では着生生物の繁茂が遺産の劣化の大きな要因となっているアンコール遺跡群バイヨン寺院にて行った。またカンボジアでは着生生物の採取を行い、現在DNA解析を行っている。採取した黒色微生物をDNA解析した結果、地衣類の一種であるEndcarpon属との結果が出たが、今後形態・化学成分データと統合し精査する必要がある。導入した高倍率デジタルマイクロスコープ、SEM、PAS染色によって漆喰に着生する生物との境界部における微細構造の観察を行った結果、漆喰における着生生物の穿入は地衣類や藻類では約0.2mm程度、蘇苔類に至っては穿入深さが6mmを超えることが明らかとなった。PAS染色観察では、漆喰表層0.20.3mmの地衣類の穿入密度が高い部分では、その染色の様相から漆喰の状態が変化している可能性が示唆された。バイオミネラルであるシュウ酸カルシウムを生成する地衣類が着生した漆喰の元素分布をSEM-EDXを用いて分析した結果、漆喰の深部から表層に進むにしたがってカルシウム元素の信号強度が減少した。これは風化によるものであるか、バイオミネラリゼーションによるものであるか検討が必要である。建造物における付着微生物の分布特性を把握するために、長崎県の漆喰壁建造物およびレンガ造建造物の目地材に使用された漆喰、カンボジアの漆喰壁建造物を対象とした現地調査を行った。壁面の凸部など建造物の構造上、水分が付着しやすいと考えられる部分において漆喰の劣化と主に黒色微生物の付着が顕著に見られた。レンガ造建造物の目地材に使用された漆喰の調査では、地衣類を主とした微生物の付着がレンガよりも少ないが、黒色微生物は7調査地中5か所で確認された。これまでの調査で採取した微生物が付着した漆喰の剥落片をサンプルとして表面および断面のデジタルマイクロスコープ観察と蛍光観察、X線回折分析を行った。蛍光観察から、漆喰内部に穿入した微生物を観察することが可能であったが、より簡易に観察を行うためには漆喰に含まれる物質の蛍光を把握し蛍光フィルターの選定等の工夫が必要である。

X線回折結果では付着微生物由来と考えられた物質としてweddelliteが検出され、これは化学的劣化が生じたことを示している。江戸時代の製作技法で作製した漆喰サンプルを用いた曝露試験の評価を行った。この結果、薬剤処理サンプルは微生物の付着が表面で留まるのに対し、未処理サンプルでは漆喰中の有機質繊維を伝って微生物が漆喰内部に侵入する様子が観察された。すなわち漆喰内部の微生物の侵入を防ぐ点では薬剤処理の有効性が確認できた。前年度に引き続き、rRNA遺伝子のITS領域および26/28S D1/D2の塩基配列を決定し、遺跡の微生物の分類・同定を行った。最終的に、ユーロチウム菌綱のケートチリウム目など4綱13目と所属不明の2種類の子嚢菌類、ハラタケ綱のコウヤクタケ目など3目の担子菌類、トレボウクシア藻綱のトレボウクシア目など3目に属する藻類がそれぞれ同定され、着生菌類の全体像が明らかになってきた。漆喰などに着生する地衣類において、基物への影響を考慮した記録観察方法を確立した。着生地衣類により漆喰中のカルシウムが溶解していることを界面部分のラインプロファイル分析から明らかにした。地衣の着生によって漆喰のカルシウム分が溶解した可能性が考えられ、地衣から代謝されるシュウ酸カルシウムの生成の有無によって化学的劣化の機構が異なる可能性が示唆された。基物のカルシウムがシュウ酸カルシウムのカチオンの由来の一つである可能性が考えられた。遺跡の微生物の分類・同定のため、これまでのrRNA遺伝子のITS領域に加え、新たに26/28S rRNA遺伝子のD1/D2(可変領域)を用いて解析を行った。プレループ遺跡北東の塔付近で採集した漆喰上の黒色微生物は、モジカビ科(Hysteriaceae)の菌類(最大配列同一性:89%)とクロレラ科(Chlorellaceae)に属する単細胞藻類(85%)からなる集合体であることが分かった。一般的にモジカビ科菌類は腐生菌として知られており、また、光学顕微鏡下では明確な地衣類構造は認められなかったが、地衣類である可能性も否定できないと考える。また複数の場所でクロレラ科の同じ藻類が見つかった。東日本大震災による影響によりダメージを受けた研究施設および実験設備の復旧、修復に時間を要した。25年度が最終年度であるため、記入しない。漆喰上に生育する地衣類の特性がDNA解析などによる種の同定により把握できるようになった。暴露試験を行なっている試供体に微生物の着生が認められ、着生初期のメカニズムの解析が期待できるとともに、経年による劣化が顕著な歴史的材料に着生する微生物との比較調査が可能になるなど、準備状況が整った。着生生物のDNA解析を進め、環境因子や化学成分分析結果と併せて検討を進める。また暴露試験においては経過観察を行ない、着生過程を明らかにする。同時に強化剤を塗布したサンプルへの着生の違いに着目し観察、調査研究を進めたい。今後はこれまでの研究調査項目を継続し、漆喰に着生した微生物の界面構造解析とDNA解析を実施する。またこれまでに観察した微生物の経過調査を実施し、25年度に迎える最終年度での総括に資するデータをまとめる。
経皮経管冠動脈形成術(PTCA)後の再狭窄予防に対する分子生物学的アプローチ

細胞増殖活性を抑制する遺伝子として自殺遺伝子であるシトシンデアミナーゼと細胞周期抑制遺伝子であるCDK(cyclin dependent kinase)の活性部位欠損型(dominant negative)の遺伝子をアデノウイルスの組み換えベクターであるpAdBgl IIプラスミドにプロモーター、ポリA付加シグナルとともに組み込みを行った。さらにアデノウィルスの複製に必要なElA、ElB蛋白コード部位を欠損したウィルスゲノムと上述のpAdBgl IIをホスト細胞である293細胞に遺伝子導入し、相同組み換えしたウィルスのクローン化を行った。動物実験ではラット頸動脈を用いてバルーンカテーテルにより血管内皮損傷を作成し、血管内皮損傷後の再狭窄モデルを作成している。今後、内皮損傷後の血管内腔に組み換えウイルスを用いて遺伝子導入を行う。シトシンデアミナーゼは人体には無害な5-フルオロシトシン(5-FC)を抗癌剤である5-FUに遺伝子導入した細胞でのみ転換することにより局所の細胞増殖抑制活性をもたらすと考えられ、平滑筋の増殖抑制効果を病理学的に検討する予定である。次年度以降は細胞周期抑制遺伝子であるWAF1,INK4a,INK4b,p27などを用いた組み換えウイルスの作成も検討している。さらにヒトの血管により近いと考えられる高脂血症ウサギの腸骨動脈を用いた研究やウイルスの投与方法や安全性の面での検討もあわせ行う予定である。