hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バック・アノテーションによる密結合型相互結合網の通信シミュレーション

並列処理向け通信シミュレーションの軽量化・高速化を目的として,新たなシミュレーション手法の開発を行った.これまで提案してきた軽量な通信シミュレータMFSの精度を改善すべく,VLSI設計で行われるバックアノテーションによるシミュレーション手法を取り入れ,実機のハードウェア特性を考慮した新しいシミュレーション手法を提案した.本研究ではMFSの通信調停機構を,より実機に近いモデルで実装した.バックアノテーションに用いる物理特性データを得るため,InfiniBnadスイッチの物理特性を測定した.評価のため,既存のシミュレータおよびスーパーコンピュータ実機で全対全通信を比較評価した.本研究では,並列計算機上で動作する並列アプリケーションの作成や並列計算機自体の設計において,素早く有効な性能解析を行うために必要な並列計算機用通信シミュレータの軽量化およびその高精度化に関する研究を行った.研究代表者らが提案している軽量なフローベース・シミュレータの開発を行った.既存のサイクルベース・シミュレータの改良もあわせて行った.実機に近いという意味での精度面では,現在でもサイクルベース・シミュレータの方が高く,今後とも継続した改良が必要である.大規模並列計算機の国際的な性能ランキングTop500に記載されている約40%のシステムで使われているものと同じInfinibandを用いて小規模なネットワーク実験環境を構築し,並列計算機向けのネットワーク性能評価用ベンチマークによる性能測定実験を行った.実験により,実機ネットワークの性能や振る舞いを特徴付ける遅延情報等を確認することができた.これらをシミュレータに組み込むことによる精度向上の目処は現時点ではまだたっていないが,今後も継続して取り組んでいく.シミュレータと並列計算機実機との振る舞いの違いを調べるため,「京」コンピュータから通信ログを取得し,他の研究プロジェクトにて提案されている通信可視化ツールCLV (Communication Log Viewer)を使って比較した.シミュレータとしては,精度不足等の理由から,提案しているフローベース・シミュレータではなく,改良したサイクルベース・シミュレータを用いた.この比較結果は,次年度中の公表を目指して,論文として投稿中である.並列処理向け通信シミュレーションの軽量化・高速化を目的として,新たなシミュレーション手法の開発を行った.これまで提案してきた軽量な通信シミュレータMFSの精度を改善すべく,VLSI設計で行われるバックアノテーションによるシミュレーション手法を取り入れ,実機のハードウェア特性を考慮した新しいシミュレーション手法を提案した.本研究ではMFSの通信調停機構を,より実機に近いモデルで実装した.バックアノテーションに用いる物理特性データを得るため,InfiniBnadスイッチの物理特性を測定した.評価のため,既存のシミュレータおよびスーパーコンピュータ実機で全対全通信を比較評価した.本年度は,研究課題である高精度で軽量なバック・アノテーション型並列計算機用通信シミュレータの開発を行うにあたり,バック・アノテートに用いるネットワーク機器の物理特性を測定するためのネットワーク機器およびその構成方法に関する調査・実装を行った.また,シミュレータの評価に用いる全対全通信アルゴリズムを開発し,比較対象となる既存シミュレータの予備評価を行った.ネットワーク機器およびその構成方法に関する調査・実装については,既に所有する小規模PCクラスタの計算ノードに対して必要な設定を行った.また,これの試験を行った.現在,小規模PCクラスタのネットワーク部分については,機器調達の都合上,通常のインターネットで用いられているTCP/IPを用いている.次年度の計画として,これを本課題が対象とするクラスタ用ネットワークInfiniBandに置き換えるが,そのために調達が必要な機器の調査・選定および構成法についての検討行った.本課題で作成中のシミュレータを評価するためには,並列アプリケーションでよく使われいてる典型的な通信パターンを用いる必要がある.また,シミュレータ自体の性能を比較をするためには,その通信パターンを他のシミュレータでも評価しておく必要がある.本課題では,この通信パターンとしてFFTなどの重要なアプリケーションに用いられている全対全通信を用いる.またその通信アルゴリズムについても,独自に開発した通信効率の良いアルゴリズムを用いる.比較対象となる既存シミュレータで予備評価を行い,結果を国際会議ISPA2012で発表した.初年度中に,評価方法を確立したことにより,次年度以降,シミュレータ開発後の評価を速やかに行うことができる環境が整った.本来の計画では,初年度に機器の調達を行いネットワークの実機を用いた実験を開始する予定であった.しかし,本計画の成果をより有意義にするために必要な機器の調達が,メーカのリリース・スケジュールの関係で遅れたため,必要な実験が実施できなかった.代わりとして本年度は,初年度の計画に無かったシミュレータの評価に必要な環境の整備を行った.今後は,まず,初年度に実施を予定していた実験用ネットワークの構築を優先的に行う.既に初年度の段階で必要な情報収集は終了しているため,この情報を元に,速やかな調達を行う.調達したネットワーク機器を,同じく昨年度に設定が完了してる小規模PCクラスタに組み込み,設定調整などを行い,実験環境を構築する.本計画で開発中のシミュレータの実装を完了させ,初年度にすでに発表されている評価対象とする全対全通信アルゴリズムを用いた評価を行う.また,その結果を,同じく初年度に国際会議で発表した結果と比較し,提案シミュレータの優位性を評価する.評価結果を国際会議および学術論文誌で発表する.実験に必要な小規模PCクラスタに組み込むネットワーク機器を購入する.本来は初年度で購入する計画であったが,本計画の成果をより有意義にするために必要な機材のリリースを待つ必要があったため,その分の研究費を初年度より次年度に繰り越した.
経済時系列解析統合システムの開発に関する研究

近年、株価データ・為替データ・その他種々の経済指標データを解析し、経済予測を行なうことが多くの研究者、実務担当者の注目をあびている。一方、時系列解析の理論の研究者も、上記データを解析するための新手法を多く生み出している。また、時系列解析を効率的に行なうための研究も進んでいる。しかし、これらの研究成果を利用するには、現状では、計算機についての高度な知識も必要である。最新の時系列解析の諸手法を簡単に利用できるような統合化システムをパソコン上に開発することを目的として、研究を開始した。以下に述べるような機能を持つソフトウエアをパーソナルコンピュータを用いて構築を試み、基本設計を行った。(a)現段階で使える手法は一変量ARモデル推定及びスペクトル推定のみであるが、手法の追加登録は容易に行える。(b)操作がマウスを用いてできるような入力インターフェースを持つ。またパラメータ入力用のメニュー画面を持つ。(c)結果のグラフィック出力が可能である。(d)ハイパーテキスト風のヘルプ機能を持つ。移植性を重視し、MS-DOS・MS-FORTRAN、MS-WINDOWが動作するパソコン上で開発を行った。時系列解析のプログラムとしてはTIMSAC72に入っているものの中からAVTCOR(自己相関関数の計算)、AUSPEC(BT法によるスペクトル推定)、FPEAUT(一次元ARモデル)、RASPEC(有理型スペクトル推定)を選択し、組み込んだ。一変量の時系列データを扱うには十分であるので、プロトタイプとして作成した。より進んだ解析手法を組み込むことは容易に行える。現在、プロトタイプのソフトウエアのテストを行おうとしているところである。
アデノウイルスベクターを用いた末梢神経再生促進に関する研究

末梢神経再生には、軸索再生と髄鞘再形成が必須である。シュワン細胞は末梢神経系の髄鞘形成細胞であり、その増殖・分化は神経細胞の軸索伸長と同様に様々な成長因子により制御されている。したがって、それらの下流である細胞内シグナル機構を、分子レベルで明らかにすることによって、末梢神経再生を促進できる可能性が考えられる。まず、ラット後根神経節初代培養系にアデノウィルスを感染させると、神経節細胞だけでなく周囲のシュワン細胞にもウィルスがとりこまれ、動態が変化することが明らかとなった。そこで、シュワン細胞を単離培養し、ウィルス感染後にその増殖・分化能を定量評価したところ、シュワン細胞においては活性型MEK遺伝子導入によるMEK-ERK系の活性化が、増殖能の亢進と細胞の脱分化を引き起こすことが明らかとなった。同時にPI3K-AKT系を活性化すると、シュワン細胞の分化促進効果のあることがわかった。よって、in vivoにおいて神経軸索伸長にはMEK-ERK系の活性化が必要となり、またシュワン細胞にはPI3K-AKT系が分化制御に重要であると考えられた。次に、ラットを用いた同種間末梢神経移植モデルにおいて、ドナーの移植神経片内のシュワン細胞にex vivoにてアデノウィルスを用い活性型AKTを遺伝子導入し、レシピエントの坐骨神経損傷部に移植し、組織学的解析を行った。その結果、活性型AKT導入群ではコントロールに比べ有意に軸索周囲の髄鞘形成が促進されていた。これはシュワン細胞内で発現した活性型AKT遺伝子により、そのシグナル伝達経路が強制的に活性化されシュワン細胞が分化、機能亢進をした結果と考えられる。こうしたシュワン細胞の機能亢進が再生軸索の支持能の向上につながり、最終的に髄鞘形成促進、末梢神経再生が促進されたと考えられ、新しい治療法の開発につながることが期待された。初年度は一次培養神経細胞への遺伝子導入を試みるため、知覚神経としてラット後根神経節の培養を試みた。文献に報告されている胎生12日の胎児ラットを用いて後根神経節を実体顕微鏡下に採取し、nerve growthfactor(NGF)存在下にマトリゲルでコートしたプレート上で培養し、神経突起の伸長を観察したが、突起の伸長が安定しなかった。このため、基質や培地および各種神経栄養因子等を変更したが安定した結果は得られなかった。そこで、胎生13日以降の胎児を用いたところ、ようやく安定した神経突起の伸長が得られ、系として使用可能であることが確認できた。この神経節培養の系を用いて、アデノウィルスゲノムからE1A,E1BおよびE3を欠損させ、代わりにCAGプロモーターから導入遺伝子(LacZ遺伝子、恒常活性型MEK遺伝子)を発現するように組換えられたアデノウィルスベクター(Adex1CALacZ,AdexCAMEK)を使用した遺伝子導入実験を開始し、Adex1CALacZの感染効率はPC12細胞と同程度で効率良く遺伝子導入されていることが確認された。恒常活性型MEK遺伝子の導入は、現在予備実験を行った段階であるが、NGFで刺激した場合の神経突起伸長と比べるとPC12細胞と異なりむしろやや劣っていた。これが交感神経系との違いによるものか、あるいは、AdexCAMEKが作成から時間の経過したものを使用したため効果が不十分となったものか、PC12細胞を含め再度実験を計画中である。平成13年度は胎生13日以降の胎児を用いたラット後根神経節と、PC12細胞とに対するアデノウィルスベクター(Adex1CALacZ, AdexCAMEK)を使用した遺伝子導入実験を行い、Adex1CALacZの感染効率はPC12細胞と同程度で効率良く遺伝子導入されていることが確認された。

恒常活性型MEK遺伝子の導入は、NGFで刺激した場合の神経突起伸長と比べるとほぼ同様であったが、PC12細胞では神経突起の伸長作用が確認された。また、後根神経節細胞の培養では、恒常活性型MEK遺伝子の導入によりSchwann細胞の増殖が促進されることが観察された。Schwann細胞は軸索伸長に対して促進と抑制の両方の作用があると言われており、特に損傷近位側のSchwann細胞は抑制的作用があるとされている。このことが神経突起伸長に影響を及ぼしている可能性があると考えられた。このため、Schwann細胞を別に培養した上に神経節細胞を培養する等の操作を行ったが、変化は認められなかった。ラットの損傷脊髄に対して同じウイルスベクターによる恒常活性型MEK遺伝子の導入を行い運動機能の回復が促進することが示されたこと、PC12細胞では神経突起の伸長作用が確認されたこと、in vitroの系では他の細胞に対する恒常活性型MEK遺伝子の導入が排除できないことから、次年度は神経切断-縫合モデルを用いたin vivoでの実験を予定している。前年度の結果よりラット後根神経節初代培養系にアデノウィルスを感染させた場合、神経節細胞だけでなく周囲のシュワン細胞にウィルスがとりこまれ、動態が変化することが明らかとなった。したがって平成14年度はまず、末梢神経において神経軸索周囲にミエリン鞘を形成するシュワン細胞のアデノウィルスベクター導入による変化を検討した。生後2日齢のラット坐骨神経よりシュワン細胞を単離培養し、ウィルス感染後にその増殖・分化能を定量評価した。その結果、シュワン細胞においては活性型MEK遺伝子導入によるMEK-ERK系の活性化は、増殖能の著しい亢進と細胞の脱分化を引き起こすことが明らかとなった。同時にその他の細胞内シグナルをアデノウィルスにより活性化しその効果を検討したところ、成長因子受容体の下流でRas-MEK-ERK系と並列に活性化されるPI3K-AKT系を活性化すると、シュワン細胞に対する分化促進効果のあることがわかった。これらの結果よりin vivoにおいて神経軸索にはMEK-ERK系の活性化が必要となり、またシュワン細胞にはPI3K-AKT系が分化制御に重要であると考えられた。次に我々は成体ラット坐骨神経の切断・縫合モデルヘのアデノウィルスベクターによる遺伝子導入を検討した。初めに坐骨神経の中央1cmを切除し、これをex vivoでウィルスを含む培養液に浸して感染させることを試みたが、表面のみの感染にとどまっていた。感染条件の検討の結果、坐骨神経近位を切断後いったん閉創し、2週間後に再び遠位を切除してウィルスを感染させると十分内部まで感染が確認された。これはある程度変性した神経組織の方が内部までウィルスが行き渡るためと考えた。この知見をもとに今後は坐骨神経の同種間移植実験を予定している。これまで本研究において得られた結果よりニューロンの軸索伸長には細胞内のMEK-ERK経路の活性化が促進因子として働くことが分かっている。一方、軸索を支持するシュワン細胞においてMEK-ERK経路の活性化は逆に軸索支持、髄鞘形成機能に対し抑制的に働き、P13K-AKTの経路がシュワン細胞機能の促進に働くことが明らかとなっていた。
企業従業員における職場と家庭の特性がそれぞれへのコミットメントに及ぼす効果

本研究の目的は従業員の職場と家庭へのコミットメントの先行要因として職場と家庭の諸特性のもつ効果を確認することにある.研究期間2年中,本年度は5つの企業の従業員で既婚あるいは同居する子供をもつ男性93名,,性62名を対象として調査を行った.また仕事と家庭のインターフェイスとコミットメント及び満足感との間連について,ソーシャル・サポートの調整効果を中心として文献研究を行った.分析から得られた主な結果は次の通りである.1.就労し家庭をもつ男女間に,家庭と仕事に関する価値的側面の関与あるいは役割間の葛藤の有意な差はなかった.2.男性において,家庭をもつ男性従業員の仕事と家庭における葛藤は,規範的信念としての両領域への価値づけによってほとんど影響を受けていない.3.仕事への価値づけが強いほど家庭に対する仕事の干渉は低いと,女性には知覚されている.4.就労し家庭をもつ女性の場合,仕事や家庭への価値づけは,知覚された役割間葛藤を抑える効果をもつ.また,文献研究から得られた主な結果は次の通りである.1.仕事と家庭葛藤は仕事と家庭のインターフェイスにおける重要な役割を担わされている.2.ほとんどの仕事と家庭のモデルにおいて職務満足,家庭満足,生活満足が結果変数になっている.3.仕事コミットメントと家庭コミットメントはモデルの結果変数としても先行変数としても扱われてきた.4.ソーシャル・サポートはモデルにおいて調整変数,媒介変数,先行変数,そして独立変数としても扱われている.本研究の目的は従業員の職場と家庭へのコミットメントの先行要因として職場と家庭の諸特性をもつ効果を確認することにある.研究期間2年中,本年度は保険会社に勤務する女性外交員115名を調査対象者とし,次の検討を行った,(1)仕事,家庭にくわえ余暇の3生活領域への関与,仕事・非仕事葛藤,ワークコミットメントの諸形態の尺度に関する信頼性・妥当性の確認,(2)それぞれの相互関係の確認,(3)ワークコミットメントの諸形態に対する生活領域への関与と仕事・非仕事葛藤の交互作用効果の確認.分析から得られた主な結果は次の通りである.(1)仕事,家庭,余暇領域への関与,仕事,非仕事葛藤,職業,職務,組織,職場への関与それぞれを測定する尺度は,適度な信頼性と妥当性を備えるものであることが確認された.(2)生活領域への関与間には家庭関与と余暇関与のみ相関関係にあり,仕事関与は他の生活領域への関与と相関関係にない.(3)ワークコミットメントの形態として職業関与,職務関与,組織関与の3者間には比較的強い相関関係が認められた.一方職場関与は職業関与,職務関与および組織関与との間に有意な相関関係をもたなかった.(4)仕事・非仕事葛藤と職業関与,職務関与,組織関与および職場関与との相関係数では職務関与のみが有意でなく,他の組み合せにおける相関係数に負の有意な値が認められた.(5)ワークコミットメント諸形態を基準変数とした重回帰分析より,労働関与は職場関与以外の基準変数で有意な説明変数であり,仕事・非仕事葛藤は職務関与に対してのみ有意な説明変数ではなかった.(6)職務関与あるいは職業関与を基準変数とした場合に家仕事関与と仕事・非仕事葛藤の有意な交互作用が認められた.(7)職場関与を基準変数とした場合に家庭関与と仕事・非仕事葛藤の有意な交互作用が確認できた.(8)余暇関与に関する有意な交互作用は認められなかった.本研究の目的は従業員の職場と家庭へのコミットメントの先行要因として職場と家庭の諸特性のもつ効果を確認することにある.研究期間2年中,本年度は5つの企業の従業員で既婚あるいは同居する子供をもつ男性93名,,性62名を対象として調査を行った.また仕事と家庭のインターフェイスとコミットメント及び満足感との間連について,ソーシャル・サポートの調整効果を中心として文献研究を行った.分析から得られた主な結果は次の通りである.1.就労し家庭をもつ男女間に,家庭と仕事に関する価値的側面の関与あるいは役割間の葛藤の有意な差はなかった.2.男性において,家庭をもつ男性従業員の仕事と家庭における葛藤は,規範的信念としての両領域への価値づけによってほとんど影響を受けていない.3.仕事への価値づけが強いほど家庭に対する仕事の干渉は低いと,女性には知覚されている.4.就労し家庭をもつ女性の場合,仕事や家庭への価値づけは,知覚された役割間葛藤を抑える効果をもつ.また,文献研究から得られた主な結果は次の通りである.1.仕事と家庭葛藤は仕事と家庭のインターフェイスにおける重要な役割を担わされている.2.ほとんどの仕事と家庭のモデルにおいて職務満足,家庭満足,生活満足が結果変数になっている.3.仕事コミットメントと家庭コミットメントはモデルの結果変数としても先行変数としても扱われてきた.4.ソーシャル・サポートはモデルにおいて調整変数,媒介変数,先行変数,そして独立変数としても扱われている.
寒冷ストレストと耳鼻咽喉科疾患

臨床的に耳鼻咽喉科疾患の発症に寒冷ストレスが深い関係があると感じられるので、鼻疾患として実験的鼻アレルギー、耳疾患としてストレスによる内耳組織像の変化、咽喉頭疾患としては慢せ扁桃炎患者を用い、それぞれ、寒冷室を用いて、寒冷負荷を行った。TDIにより感作した鼻アレルギーモデル動物(モルモット)に寒冷ストレス負荷を加え、症状スコアー合計の変化、各症状スコアーの変化(くしゃみ、鼻汁、喘嗚)について検討したが変化を認めなかった。咽喉頭疾患モデルについては家兎の咽喉頭粘膜血流測定が試行錯誤を繰り返したが技術的に不可能であった。そこで実験によるデータをあきらめ慢性扁桃腺炎をしばしば繰り返している患者に寒冷負荷を与え臨床症状及び血液検査(血沈、体温、アナフィラトキシン、肺機能検査)について検討したが負荷前後に於いて臨床的データの変化はなかった。耳疾患モデルについては従来よりの参考にできるストレス負荷によるモデル動物がなかった。まずストレスの種類を選択が必要であった。予備実験で電気刺激が一番安定でかつ定量的であることが判明した。又、実験動物にラットを選択した。電気刺激の与え方は動物が自由に動き回れるゲージの中で床にはわせてあるワイヤーに通電する事により行なった。その結果電気刺激によるラットの側頭骨の変化は蝸牛では著しい血管条の委縮、神経節細胞の減少、これらの回りの神経鞘の消失。前庭、半規管では蝸牛と同じように神経鞘の消失感覚細胞の著しい委縮が認められた。いずれの各疾患モデルにおいて寒冷鎖荷時に著名は陽性所見を認めることができなかった。しかしラットを用い、非拘束通電刺激ストレスによって内理病像に著名な変化が認められた。これらの所見は今後、ストレスと内耳疾患についての解明に有用な根拠を与えるものと考える。61年度は主として寒冷ストレスを付加する以前のコントロール動物が重要なのでコントロール動物の耳、鼻、咽喉の疾患モデルについて検討した。1.鼻疾患モデルについてTDIにより感作した鼻アレルギー動物を作製し、アレルギー症状をスコア化した。それによると感作の程度とスコアの上昇率は一致した。2.耳疾患モデルについて拘束及び電気刺激を1日間加えたモルモットについて検討したが、眼振の出現はみられず、プライエル反射の消失もなかった。又側頭骨標本においても何ら著変は認められなかった。4°Cの保冷庫に24時間放置したモルモットにおいても眼振の出現、プライエル反射の消失はみられず、側頭骨標本にも著変はみられなかった。3.咽喉頭疾患モデル鉄欠乏食による貧血モルモットの作成は困難であったので、アルキル化剤の静注により急性の鉄欠乏性モデル動物の作製を試みている。1.鼻疾患モデルについて前年度作製した鼻アレルギー動物の鼻粘膜中のヒスタミンの増加を認め,鼻粘膜の好酸球,好中球の浸潤および血管の拡張が組織学的に確められた.しかし寒冷負荷により,この鼻アレルギー動物の症状,検査には何ら影響が認められなかった.2.耳疾患モデルについて実験動物をラットに変え,寒冷ストレス,拘束ストレス,拘束ストレスと通電刺激,非拘束下通電刺激を行い,対照動物の内耳組織像と比較した結果,非拘束下通電刺激の動物群のみ血管条の萎縮,ラセン神経節,神経鞘の萎縮を認めた.これは,極めて興味ある知見で,今後詳細な検討がなされる必要がある.3.咽喉頭疾患モデル寒冷ストレスと咽喉頭疾患モデル実験に関しては,実験動物の咽頭粘膜血流測定は非麻酔下に測定しなければならないため,既存の器械ではその変動が大きく,一定の結果が得られなかった.そこで,慢性扁桃炎を有する患者に寒冷ストレスを負荷し,負荷前後の血沈,体温,アナフィラトキシン,肺機能検査の変動を検討した.

その結果,全例とも負荷により血沈の促進はみられず,体温は上昇傾向のものもあったが,咽頭痛の出現はみられず,血漿C.ナD23a.ニ_<C.ナ>5a.ニD2は正常感にあり,著名な変動を示さなかった.パーセント肺活量,1秒率,未梢気管支機能においても著名な変動はみられなかった.
バイオレメディエーションにおける微生物の開放系利用に伴う安全性評価に関する研究

有害化学物質に汚染された土壌/水環境を浄化・修復するバイオレメディエーション事業において、遺伝子組換え体を(GEMs)含めた外来微生物を利用する際に生じ得るバイオリスク(生物由来のリスク)を予測し、また正しく評価するための科学的情報を集積、体系化するための種々の検討を行った。初年度には、微生物の開放系利用におけるバイオリスク評価の考え方を体系化した上で、最も重要なリスクとして、外来微生物由来の遺伝子が土着の有害微生物に水平伝播することによる危険性を取り上げ、その頻度を決定する要因として、自然界に導入されたGEMsの生残、組換えプラスミド(GEDS)を転移させ得る可動化プラスミドの存在、プラスミドの各種宿主への伝播の頻度と影響因子について、それぞれモデル実験によって調べた。一連の検討の結果、土壌や水環境試料に植種されたモデルGEMsは主に土着微生物との拮抗的相互作用により急激に減少するが、その後低いレベルの個体群を保って比較的長期間残存すること、自然環境中にはtra遺伝子を有し、GEDSを可動化させる能力を持つと考えられる微生物がある程度の数存在していること、GEDSは様々な条件下で土着性の広範な微生物宿主に転移され得ることなどが明らかとなり、GEDSを有するGEMsが環境中に放出された場合には、GEDSが土着微生物に転移する可能性も皆無ではないことが示唆された。また、このGEDSの挙動を表現することのできるモデルのフレームを構築した。最終年度には、初年度の結果を受けて、いくつかの土壌マイクロコズムを用いたモデル実験により、GEDSの接合伝達による伝播の可能性と各種環境要因がその頻度に与える影響を詳細に評価するとともに、数式モデルによる解析を行った。また、実際にバイオレメディエーション(バイオオーグメンテーション)が行われているフィールドにおいて、外来微生物の挙動や土着の微生物生態系構造が受ける影響の評価を試みた。土壌中において接合伝達が生起する可能性は、実験室での最適条件下に比べて非常に低く、また、その頻度は微生物が利用できる有機物量や金属含有量、及び水分に影響を受けることが明らかとなった。また、GEDSの接合伝達過程はmass action modelを適宜修正することによって表現できることが示された。さらに、実フィールドにおける解析では、原油汚染土壌、ダイオキシン汚染土壌の浄化過程をモニタリングしたが、いずれの場合も外来微生物は比較的速やかに減少し、土着の微生物群への悪影響は認められなかった。有害化学物質に汚染された土壌/水環境を浄化・修復するバイオレメディエーション事業において、遺伝子組換え体を含めた外来微生物を利用する際に生じ得るバイオハザード(生物由来のリスク)を予測し、また正しく評価するための科学的情報を集積、体系化するための種々の検討を行った。まず最も重要なリスクとして、外来微生物由来の遺伝子が土着の病原性微生物等有害微生物に水平伝播することによる危険性を取り上げ、その頻度を決定する要因として、自然界に導入された遺伝子組換え体の生残、組換えプラスミドを転移させ得る可動化プラスミドの存在、プラスミドの各種宿主への伝播の頻度と影響因子について、それぞれモデル実験によって調べた。

一連の検討の結果、土壌や水環境試料に植種されたモデル組換え体は主に土着微生物との括抗的相互作用により急激に減少するがその後低いレベルの個体群を保って比較的長期間残存すること、自然環境中にはtra遺伝子を有し組換えプラスミドを可動化させる能力を持つと考えられる微生物がある程度の数存在していること、プラスミドは様々な条件下で土着性の広範な微生物宿主に転移され得ることなどが明らかとなり、ベクターにプラスミドを用いて構築した遺伝子組換え体が環境中に放出された場合には、遺伝子が土着微生物に転移する可能性も皆無ではないことが示唆されたが、その頻度はかなり低いものと推測された。また、この組換え遺伝子の挙動を表現することのできるダイナミックモデルのフレームを構築した。もう一つの重要なリスクとして、外来微生物の導入により土着の微生物生態系の機能と構造が大きく変化してしまう危険性にも注目し、重要な機能である窒素循環に関わる遺伝子群(amoA, nirS, nirK)の挙動をモニタリングするPCRプライマーを選定するとともに、各種環境試料についてDGGE法による微生物群集構造の解析法を確立し、影響評価のツール開発を行った。昨年度までに開発した、各種機能微生物群を検出するためのプライマー、微生物群集構造解析のためのPCR-DGGEやT-RFLPなどのツールを用いて、いくつかの土壌マイクロコズムを用いたモデル実験により、組換え遺伝子の接合伝達による伝播の可能性と各種環境因子がその頻度に与える影響を評価するとともに、数式モデルによる解析を行った。また、実際にバイオオーグメンテーションが行われているフィールドにおいて、外来微生物の挙動や土着の微生物生態系構造が受ける影響の評価を試みた。土壌中において接合が生起する可能性は実験室で行われる最適条件下に比べて非常に低く、また、接合伝達頻度は細菌が利用できる有機物量や金属含有量、及び水分によって影響を受けることが明らかになった。また、プラスミドの接合伝達結果の数式モデルによる解析を試みたところ、各ポピュレーションが増加する場合、単調に減少する場合、2段階の速度で減少する場合等、条件に応じて基礎式の増殖・死滅過程を具体的な数式に展開すれば、接合伝達過程をmass action modelで表現することによって、実験データを再現できることが示された。また、donorからrecipientへ、transconjugantからrecipientへの接合伝達率が各実験系で大きく異なることが示された。バイオオーグメンテーションが行われている実フィールドにおける解析では、K地における原油汚染土壌、T地におけるダイオキシン汚染土壌浄化過程をモニタリングしたが、いずれの場合も導入菌は比較的速やかに減少し、窒素循環微生物や微生物生態系構造に顕著な変化は認められなかった。
バイオ人工肝臓の開発

[EHSゲルを用いたバイオ人工肝の開発]in vitroでEHSゲルと肝細胞を充填した人工肝モジュールを作製、灌流培養を行い、その中で肝細胞が充分に機能を発現していることを確認した後、EHSゲルを応用したバイオ人工肝モジュールの臨床応用を目標に、大型哺乳動物を用いて本バイオ人工肝の有効性を検討した。約10kgのブタより肝細胞を分離した後、EHSgelに懸濁し、ホロファイバーのextracapillary spaceに充填した。虚血性肝不全ブタは、約40kgのブタを用い、門脈下大静脈吻合後、肝動脈を結紮離断し、肝への血流をすべて遮断することで作製した。血流遮断8時間後、バイオ人工肝モジュール(n=4)およびブタ肝細胞を含まないホロファイバー(n=4)を連結し、体外灌流を行い、その治療効果として生存期間、血液生化学データを測定した。モデル作製後の生存時間はバイオ人工肝群:26.0±8.8時間、コントロール群:18.6±10.5時間であり、バイオ人工肝モジュールを装着したブタの生存時間に延長効果をみられた。また、バイオ人工肝群では、バイオリアクター装着後より低下していた重炭酸イオン濃度は上昇し、循環動態の安定が得られた。一方、コントロール群では重炭酸イオン濃度の上昇はみられず、血圧は低値のまま推移した。また、バイオ人工肝群において、上昇していた血液アンモニア濃度が人工肝モジュールを装着後より低下したが、コントロール群では高値のままで推移した。[HNF-4遺伝子導入によるスーパー肝細胞確立の試み]転写制御因子であるHNF-4を肝細胞に遺伝子導入することで、より高度の肝細胞特異機能を発現するスーパー肝細胞を確立し、バイオ人工肝への応用を目指している。E1,E3遺伝子を欠失させて作製した非増殖型アデノウイルスベクターに、ラットHNF-4遺伝子を組み込み、ヒト肝癌株細胞に感染させたところ、HNF-4を遺伝子導入された細胞において、HNF-4の発現の増加とともに肝細胞特異的遺伝子の発現の増強が認められた。その結果、誘導されたグルタミン合成酵素により、培養液中のアンモニアの処理能力の向上が認められた。以上の結果により、アデノウイルスベクターを介したHNF-4遺伝子導入は、スーパー肝細胞の確立に有望であると考えられた。バイオ人工肝の開発には、長期間、高度の肝細胞特異的機能を発現するバイオリアクターの開発が重要である。我々は細胞外マトリックスであるEngelbreth-Holm-Swarm(EHS)ゲルが、転写制御因子hepatocytenuclearfactor(HNF)を介して肝細胞分化機能発現を長期間維持することを報告してきた。EHSゲルを応用したバイオ人工肝モジュールを開発し、虚血性肝不全ブタに対し体外灌流を行ったところ、バイオ人工肝群ではバイオリアクター装着後より、低下していた重炭酸イオン濃度が上昇し循環動態の安定が得られた。また、バイオ人工肝によって、上昇していた血液アンモニア濃度の低下が認められた。スーパー肝細胞の開発を目的に非増殖型アデノウイルスベクターに、ラットHNF-4遺伝子を組み込み、初代肝細胞や肝癌株細胞に感染させ、培養液中のアルブミン濃度をELISA法にて測定したところ、HNF-4を遺伝子導入された細胞において培養液中へのアルブミン分泌の増加が認められた。

以上の結果より、EHSゲルを応用したホロファイバー型モジュールは、体外灌流型ハイブリッド人工肝の実現に向けて大きな可能性を持つ魅力あるシステムであると考えられた。アデノウイルスベクターを介したHNF-4遺伝子導入は、スーパー肝細胞の確立に有望であると考えられた。細胞外マトリックスが肝細胞分化機能の発現に重要な役割を果たしており、その作用機序は転写制御因子であるhepatocyte nuclear factor(HNF)-1並びに-4を介してアルブミン等の肝細胞特異的遺伝子を調製していることを認め、報告してきた。ラットHNF-4遺伝子を非増殖型アデノウイルスベクターに組み込み、ラット初代肝細胞やヒト肝癌株細胞であるHep G2細胞やHuh7細胞に遺伝子導入を行った。HNF-4を遺伝子導入した細胞においてHNF-4 mRNA発現の増加を認め、導入された遺伝子の良好な発現が確認された。以上の結果よりアデノウイルスベクターを介したHNF-4遺伝子導入は、スーパー肝細胞の確立ひいてはバイオ人工肝の開発に有望であると考えられた。E1,E3遺伝子を欠失させて作製した非増殖型アデノウイルスベクターに、ラットHNF-4遺伝子を組み込み、ヒト肝癌株細胞および非肝細胞株に感染させた。HNF-4遺伝子を導入したHepG2およびHuH7細胞ではHNF-4mRNAの発現の増加がみられ、ウイルス量依存的にHNF4蛋白の発現の増加が認められた。HNF-4の発現の増加とともに肝細胞特異的遺伝子であるα1-antitrypsin、apolipoprotein A1、apolipoprotein C3,glutamine synthetase mRNAの発現の増強が認められた。COS7、Hela細胞など非肝細胞株においては導入されたHNF-4の発現は認められるものの、上記いずれの肝細胞特異的遺伝子の発現は認められなかった。誘導されたグルタミン合成酵素により培養液中のアンモニアの代謝の向上が認められた。肝特異的転写因子のなかでは比較的上流に位置すると考えられるHNF-4を遺伝子導入することにより、他の肝細胞特異的転写因子を誘導し、二次的、三次的に肝細胞特異的遺伝子を誘導させることにより、単独の遺伝子導入だけでは得られない複雑かつ多様な肝特異的機能を制御し得るのではないかと考えられる。
3次元空間における対象の運動知覚

両眼立体視を用いた擬似的な3次元空間における仮現運動の研究を行った。過去のランダム・ドット・ステレオグラムによる研究と同様、輝度によって定義された図形の仮現運動においても、背景テクスチャより前面に定位している図形の方が、テクスチャの奥や同一面上に定位している場合よりDmaxは大きくなった。これは、輝度による仮現運動の対応において、いわゆるロングレンジ運動はstereoscopic運動と同一の特性を有し、処理過程が両眼融合後に位置することを示唆する。また水平と同時に奥行き方向に位置を変えるため斜めの仮現運動においては、観察した時間条件の範囲では、その見えの軌跡は直線的で最短距離を移動し、水平方向が先に処理されることはなかった。これも上記と同様の結論を導いている。手前と奥の奥行き定位による仮現運動の非対称性について調べるため、ランダム・ドット・ステレオグラムによって、奥行きエッジのない立体ガウス形状を作成し、凹と凸の形状によるDmaxを測定した。その結果、エッジがなくても凹と凸の非対称性がみられた。奥にある図形のDmaxが極端に小さいのは、背後における面の非感性的補間によるものだけではないことが判明した。仮現運動軌跡の決定における面の役割については、3次元空間において図形が面を通り抜けるのを禁止する働きと、面に沿って運動を行わせる軌跡の捕捉の働きが存在することがわかった。以上の結果は、仮現運動の処理が、両眼立体視による奥行き処理が行われて成立した3次元表象に基づいて行われることを示しており、両眼立体視の前後に少なくとも2つの質的に異なる運動処理過程が存在するとする説を支持している。
ソ連・東中欧社会主義法思想におけるスターリン批判の分析

本研究は,この実施期間に新たな展開をみたソ連におけるペレストロイカ及び東中欧社会主義諸国おける改革と危機状況の現出によって,生きた素材を与えられつつ進行することになった.十月革命七十周年に際してのゴルバチョフ報告とその後のブハーリン復権や協同組合法草案の発表が明示しているように,主として1930年代に成立をみたソビエト型政治社会及びスターリン主義法思想は,いま激しい動揺に見舞われつつある.本研究の目的に記した「現代社会主義法の思想的起源及び構造的基盤」は,現体制の内包する諸矛盾との緊張した対応の下に,その正統性と現実性を急速に喪失する方向にある.これと関連して本研究が求めた社会主義法思想におけるスターリン批判の諸契機として,第一にスターリン体制の歴史的総括,第二に七月革命と1920年代法思想の再評価,第三に東中欧諸国における独自の法思想の再検討,そして第四にブルジョア法思想自体の再審が進行しつつあることを確認できる.『コミュニスト』誌(ソ連共産党)にG.ルカーチの『レーニン論』(1924年)がロシア語初訳として登場したことは,きわめて衝撃的であると共に叙上の観点からするならば,充分ありうべきことと評される.従ってポーランド連帯事件はともかく,プラハの春やハンガリー事件等が,今後再審にふされることが予測され,本研究の試みた分析がその際のベースとなることを確信している.本研究は,ロシア語,ハンガリー語等による第一次資料の収集,分析を基礎として,その視野は中国法,モンゴル法にも及んだ.欧米圏及びわが国の最新の研究成果も充分吸収し,また諸領域(法,経済,思想,歴史)の内外の専門家各位には,直接その知見を問う機会を得たことも成果として特筆されよう.総じて現状,歴史,思想の諸レヴェルで研究目的を達成し,今後の展開の基礎を築き得たことを記す.本研究は,この実施期間に新たな展開をみたソ連におけるペレストロイカ及び東中欧社会主義諸国おける改革と危機状況の現出によって,生きた素材を与えられつつ進行することになった.十月革命七十周年に際してのゴルバチョフ報告とその後のブハーリン復権や協同組合法草案の発表が明示しているように,主として1930年代に成立をみたソビエト型政治社会及びスターリン主義法思想は,いま激しい動揺に見舞われつつある.本研究の目的に記した「現代社会主義法の思想的起源及び構造的基盤」は,現体制の内包する諸矛盾との緊張した対応の下に,その正統性と現実性を急速に喪失する方向にある.これと関連して本研究が求めた社会主義法思想におけるスターリン批判の諸契機として,第一にスターリン体制の歴史的総括,第二に七月革命と1920年代法思想の再評価,第三に東中欧諸国における独自の法思想の再検討,そして第四にブルジョア法思想自体の再審が進行しつつあることを確認できる.『コミュニスト』誌(ソ連共産党)にG.ルカーチの『レーニン論』(1924年)がロシア語初訳として登場したことは,きわめて衝撃的であると共に叙上の観点からするならば,充分ありうべきことと評される.従ってポーランド連帯事件はともかく,プラハの春やハンガリー事件等が,今後再審にふされることが予測され,本研究の試みた分析がその際のベースとなることを確信している.本研究は,ロシア語,ハンガリー語等による第一次資料の収集,分析を基礎として,その視野は中国法,モンゴル法にも及んだ.欧米圏及びわが国の最新の研究成果も充分吸収し,また諸領域(法,経済,思想,歴史)の内外の専門家各位には,直接その知見を問う機会を得たことも成果として特筆されよう.総じて現状,歴史,思想の諸レヴェルで研究目的を達成し,今後の展開の基礎を築き得たことを記す.
病態ラット肝細胞の細胞容積調節機構の異常に関与する塩素イオンチャネル

本研究では、病態ラット(遺伝性高ビリルビン尿症ラット)単離肝細胞の細胞容積調節機構に関与するイオンチャネルの異常を電気生理学的手法のパッチクランプ法を用いて検討することを当初の目的とした。低浸透圧負荷を与えた場合に活性化される塩素イオンチャネル(Cl^-チャネル)電流は、病態ラットの方が有意に小さかった。しかし、調節性収縮(RVD)機構は、病態ラットの場合も正常に機能していたため、目的を変更し、正常ラット肝細胞のCl^-チャネルの調節機構についての研究を行い、以下のような興味深い新知見を得た。1.多くの細胞では、低浸透圧負荷を与えると、RVD機構が働く。これは、初めにK^+チャネルが開き、それに続きCl^-チャネルが開くことになる。しかし、肝細胞の場合、最初に活性化されるのは、Cl^-チャネルであり、K^+チャネルの寄与はほとんどなかった。このCl^-チャネルは外向き整流作用を示し、チャネルブロッカーのSITSにより阻害された。2.低浸透圧負荷によって活性化されるCI^-チャネルの活動は、アラキドン酸によって顕著に抑制された。また、アラキドン酸代謝酵素阻害剤によっても有意に抑制された。したがってアラキドン酸それ自体が作用しているものと考えられた。3.単離肝細胞のRVDの様子をビデオに撮り、細胞容積の時間的変化を検討した。アラキドン酸は、RVD機構には影響を及ぼさなかったが、低張負荷直後の細胞膨張を有意に抑制した。この結果から、アラキドン酸はCl^-チャネルを直接阻害するのではなく、細胞外からの水の流入を阻害することにより間接的にCl^-チャネルの活動を抑制しているものと考えられた(細胞膨張の程度が、Cl^-チャネルの活動を調節している)。このようなアラキドン酸の調節機構の発見はこれが初めてである。
看護政策実現に向けた看護職の意見形成ネットワークシステムの構築

【目的】看護職の政策に対する関心を醸成し、さらに政策に関する意見形成を支援することを目的に、看護政策の情報提供とコミュニケーションを促進するWWWサイト「看護政策アリーナ」を開発し、この効果を評価した。【活動方法と内容】(1)看護政策情報の配信最新の看護政策課題とそれに関する情報をWWWサイトに掲載した。また、政策決定過程がわかるように、厚生労働省で開催されている検討会・審議会等の議論内容のレポートを審議資料とともに掲載した。(2)看護政策についての意見交換の場の提供と運営電子掲示板を運営し、「医療事故と看護職員配置の関連」「看護師基礎教育のあり方」「看護職の臨床研修制度の必要性」等の政策課題と説明資料を提示して、意見交換を支援した。さらに、電子投票、ネット・アンケートを用いて、意見の集約をおこなった。WWWサイトの閲覧は誰でも自由であるが、意見の書き込みは会員登録したものだけとした。会員登録者は251人であった。また、最新の政策課題をディスカッションする集会を4回開催した。【活動評価および結論】「看護政策アリーナ」の活動を評価するために、登録会員を対象にネットアンケートを行い以下のことがわかった。(1)登録会員は、看護政策アリーナを利用後、看護の政策課題および政策決定過程への関心が高まった。また、職場で政策課題について話し合ったり、厚生労働省の検討会を傍聴する等、意識と行動に変化がみられた。(2)一方で、電子掲示板での意見交換は低調であり、看護政策に関する意見の形成を支援するという点では、大きな課題が残った。臨床現場の看護職がリアルタイムに看護政策情報を入手し、ディスカッションを試みた意義は大きい。今後は、政策に関する自由な意見交換を促進するために、わかりやすい情報を提供するとともに、電子掲示板の運営・管理体制の工夫が必要であることが示唆された。1.研究背景と目的看護職は、安全で質の高い医療ケアサービスの提供のために様々な場で政策への提言を行うことが求められている。しかし,多くの看護職は政策決定過程に触れる機会がないのが現状であり、この背景には、看護職が医療・看護政策を理解・判断するための情報が極めて少ないこと等の要因があることがこれまでの研究成果から明らかになった。そこで、看護に関する政策情報の入手、政策決定過程の理解および判断を助ける「看護政策情報提供システム」と発信側と受け手側双方向の意見交換ができ、政策に関する意見形成を促進する「意見形成ネットワークシステム」の開発を目指し、今年度はこのシステムの基盤となる情報提供のモデルの検討を行った。2.方法看護政策に関する情報についてその情報源となる媒体を洗い出し整理をおこなった。さらに、現在の医療政策の諸問題の構造、政策形成過程に影響を及ぼす諸関係団体とその活動および看護界との関連を明確にするために、マスメディア、国会議員、元医療関連団体シンクタンク研究者、保険者を講師に招き、これらの課題についての勉強・検討会を4回にわたっておこなった。3.結果および考察(1)医療政策、看護政策の情報が過不足なく取れる決定的なメディアは存在しないため、新聞をはじめとしたメディアの読み取り方の検討(メディアリテラシー)が重要であり、情報を入手し適切な判断するためには政策形成にかかわる関係者のネットワークづくりが不可欠であることが明確となった。(2)情報社会では各政策形成の段階における個人をベースとした「創発」と利害関係者間の「共鳴」がともに重要であり、このため、ネットワークシステムで共有する知識や情報の蓄積およびそれらの編集機能の洗練、コミュニケーションの促進をオーガナイズする仕組みが重要であることがわかった。(3)以上を基に「意見形成ネットワークシステム」(試案)をプログラムした。1.看護職の政策課題に対する意見形成のためのシステムづくり(1)Webサイト「看護政策アリーナ」の開発・運営

(1)看護政策課題の提示および情報提供:平成16年7月年「看護政策アリーナ」を公開し、前年度の活動結果を踏まえ、看護政策として重要度ならびに優先度の高い4つの政策課題「外国人看護師の就労受け入れ」「医療事故を生む看護職配置の不足」「看護の基礎教育の4年制化」「ハイケアユニット入院管理料の改善」を提示し、それぞれについて解説と資料を掲載した。さらに,緊急な政策課題として「看護行政の危機-三位一体改革-」「非医療職による痰の吸引行為の実施」を即時に「看護政策アリーナ」で取り上げ情報提供を行った。(2)参加者の意見交換:「看護政策アリーナ」上の掲示板で、提示した政策課題について自由に意見交換を行った。掲示板への意見の書き込みは登録者・仮登録者のみで、平成17年3月現在、470名である。平成16年8月9月に提示した政策課題の重要度を調査するためネット上投票を行い、その結果「医療事故を生む看護職配置の改善」が55%、「外国人看護師の就労受け入れへの対応」が30%であった。(2)看護政策を考える集会の開催2回の看護政策アリーナ集会(平成16年8月21日参加者:150名,平成17年1月29日参加者:56名)を開催し、参加者と討論をおこなった。これらの模様は「看護政策アリーナ」上に掲載した。第2回集会はWeb上でビデオ配信し、意見を掲示板で募った。2.政策情報の収集と分析:有識者による討論会の開催緊急かつ重要な政策課題の情報を得るために有識者による討論会を2回開催した。議論された内容をもとに,緊急政策課題を,看護政策アリーナ上に掲載した。1.看護政策に関する意見形成ネットワークシステム「看護政策アリーナ」の運営(1)最新の看護政策情報の発信平成16年度に開発したWebサイト「看護政策アリーナ」を用いて、最新の看護政策情報の発信を行った(13回/月)。この内容は、平成17年度に厚生労働省が開催した看護政策に関連した重要な審議会・検討会(医療安全の確保に向けた保健師助産師看護師法等のあり方に関する検討会、第六次看護職員需給見通しに関する検討会、社会保障審議会医療部会・医療保険部会、中央社会保険医療協議会)を傍聴し、審議過程を解説・レポートしたもので、あわせて審議資料もPDFで掲載した。また、看護政策をテーマにしたビデオレターを配信した。(2)看護職の看護政策に関する意見形成の促進(1)掲示板の運営とネット・アンケートの実施:「看護政策アリーナ」の掲示板を運営し、看護政策課題についての自由な議論をすすめた。また、看護の質の向上を実現する具体的な政策課題をテーマに、「看護基礎教育の年限の延長」および「新卒看護職員臨床研修の制度化」に関して意見を聞くネット・アンケートを2回(8月、11月)にわたって実施し、それぞれ45名、43名から回答を得た。
シャトルタンパク質ヌクレオリンの細胞表面-細胞質-核内間シャトル機構の解析

シャトルタンパク質ヌクレオリンの細胞表面-細胞質-核内間シャトル機構の解析を行うために,nucleolinが細胞表面の発現量が明らかになっているTHP-1細胞を用いて、アポトーシス細胞認識に関わるマクロファージ細胞表面ヌクレオリンの機能及び存在様式を検討した。様々な長さのrecombinant nucleolin(rMIC)を作製し、それらrNUCを用いて、高濃度NaCl処理により細胞表面nucleolinを除去したTHP-1 Mφと、etoposide処理によりアポトーシスを誘導したJurkat細胞との細胞結合実験を行った。その結果、Mφがアポトーシス細胞を認識・除去する際にはnucleolin(KQKVEGTE配列)が必要であることが示された。またnucleolinがRBD以降のどの配列を介してMφ細胞表面に存在するのかについて、THP-1 Mφ、TG-Mφ細胞表面への各種rNUCの結合性をFCM法で調べた。その結果、Rnicr1-2、Rnuc627以外のRBD3-4を含むRnucで充分な結合性が得られることが判明した。したがって、nucleolinはMφ細胞表面に487番目から647番目までのRBD3-4領域を介して結合し存在している可能性が高いことが示された。またRBD3-4付近の配列を介した細胞表面への結合はMφ系細胞に特有の様式であり、分化前の細胞や、Mφ系細胞以外の細胞では異なった存在様式で細胞表面に存在していることが示唆された。アポトーシス細胞の認識にはnucleolin(特にKQKVEGTE配列)が重要であることが確認され、またMφ細胞表面にはnucleolinのRBD3-4付近の配列を介して結合していることが明らかとなった。以上より、nucleolinはMφ細胞とアポトーシス細胞を架橋するbridging moleculeとして機能していることが考えられた。細胞質-核内間シャトル機構については,さらに解析を継続する計画である.シャトルタンパク質ヌクレオリンの細胞表面-細胞質-核内間シャトル機構の解析を行うために,nucleolinが細胞表面の発現量が明らかになっているTHP-1細胞を用いて、アポトーシス細胞認識に関わるマクロファージ細胞表面ヌクレオリンの機能及び存在様式を検討した。細胞質-核内間シャトル機構については,さらに解析を継続する計画である.本研究ではnucleolinの細胞内移行機構(シャトル機構)の解析、および細胞外リガンドの細胞内・核移行過程を介する細胞への作用を明らかにすることを目的とする。1)既知のnucleolinの細胞外リガンドとnucleolinとの複合体の細胞内・核移行の過程を調べる。2)各種nucleolin変異体を用いて、nucleolin分子中の細胞表面から細胞内への移行に必要なドメインを同定する。さらに、3)nucleolin-リガンド複合体に結合する細胞内分子の検出を行なう。また、4)RNAi法により、nucleolinの発現阻害を行い、細胞への影響(細胞増殖、細胞毒性、細胞応答等)を調べ、各種リガンドの細胞への影響がどのように阻害されるかについて調べる。今年度は、nucleolinのMφ細胞表面における存在様式を明らかにするために、5種のrecombinant nucleolin(rNUC);rNUC284、rNUC305、rNUC446、rNUC627[それぞれの番号からC末の710番目までのアミノ酸配列からなるrNUC]、およびrMIC284-R1[284番目418番目のアミノ酸配列からなるrNUC]を作製し、THP-1 monocyte、THP-1 Mφ、チオグリコレート誘導マウス腹腔浸出マクロファージ(TG-Mφ)の3種の細胞に対する結合性をフローサイトメトリー法により調べた。その結果、nucleolin分子中のマクロファージへの結合に必要な領域は、RNA結合ドメイン(RBD)を含むnucleolin分子の中央部分の領域である可能性が高いこと、また、Mφ表面のnucleolin結合部位(結合サイト)は、タンパク性の分子であることが示唆された。

我々の検討によりnucleolinが細胞表面の発現量が明らかになっているTHP-1細胞を用いて、アポトーシス細胞認識に関わるマクロファージ細胞表面ヌクレオリンの機能及び存在様式を検討した。様々な長さのrecombinant nucleolin(rNUC)を作製し、それらrNUCを用いて、高濃度NaCl処理により細胞表面nucleolinを除去したTHP-1 Mφと、etoposide処理によりアポトーシスを誘導したJurkat細胞との細胞結合実験を行った。その結果、Mφがアポトーシス細胞を認識・除去する際にはnucleolin(KQKVEGTE配列)が必要であることが示された。またnucleolinがRBD以降のどの配列を介してMφ細胞表面に存在するのかについて、THP-1Mφ、TG-Mφ細胞表面への各種rNUCの結合性をFCM法で調べた。その結果、rNUCR1-2、rNUC627以外のRBD3-4を含むrNUCで充分な結合性が得られることが判明した。したがって、nucleolinはMφ細胞表面に487番目から647番目までのRBD3-4領域を介して結合し存在している可能性が高いことが示された。またRBD3-4付近の配列を介した細胞表面への結合はMφ系細胞に特有の様式であり、分化前の細胞や、Mφ系細胞以外の細胞では異なった存在様式で細胞表面に存在していることが示唆された。アポトーシス細胞の認識にはnucleolin(特にKQKVEGTE配列)が重要であることが確認され、またMφ細胞表面にはnucleolinのRBD3-4付近の配列を介して結合していることが明らかとなった。以上より、nucleolinはMφ細胞とアポトーシス細胞を架橋するbridging moleculeとして機能していることが考えられた。