hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形成的アセスメントによる「如何に学ぶかの学習」のための評価枠組に関する実証的研究

learningtolearn(L2L:学びの学習力)は,キー・コンピテンシーの中核とされ,PISAの分析報告書によると,形成的アセスメントによる指導がその獲得に有効性があると指摘されている。最終年度には,高校教員の日常の学習指導に注目し,学習指導の背景にある共通する内容に注目した。そこで,主体的な学習につながる指導方法の取組状況を質問紙調査による把握・分析を通して,「学びの学習力」に関する指導の特徴を捉え,今後の教育改革の一助とするものである。本科研では、英国やフィンランドの生涯学習につながる「ラーントゥラーン」にフォーカスし、そこから子どものデータをとるのが趣旨である。しかしながら、調査の意義を説得するのは、なかなか大変だということを痛感した。そこで、データの取り方として、まずは、学校や教師に焦点をあてるのが、政策と実践をつなぐ直道だと考えた。このことから、OECDのプロジェクトTALIS(教師・教授学習調査)に注目した。TALISでは、中学校の200校各校10人に聞いており、PISAデータとの相関を考えている。そこで、TALISテクニカルレポートの設問1から42まで、国内で通用するものかどうか、あるいは独自に授業力などへとアレンジするところをより深く検討した。そして、Black,P.,MC Cormick,R.,James,M.&Pedder,D.(2006)Learning how to learnand assessment forlearning :a theoretical inquiry,Research Papers in Education,21,pp.119-132.等を検討した。今後、調査は秋田市等でお願いをする段階にある。また、「ラーントゥラーン」は、算数・数学など教科のみならず、グローバルシチズンシップなど未来型の概念と、コインの表裏であり、重なるものであるとの理解も深まった。そこで、この分野のアセスメントも探求を進めることにした。豪州の南オーストラリア州においても、生涯学習に開かれたアセスメント歴のパスポートを作成し、我が国でのキャリア教育との接点も見いだせた。大学院生と共著で、学会誌に投稿した。なお、『フィンランドにおけるスクールリーダーシップ』と題した冊子を作成し、関係者に配布した。さらに、直接、Jarkko Hautamaki研究室を訪問し、Hautamaki教授、Kupiainen博士と面会し、欧州全域でのL2Lについて、意見交換した。これらの作業を経て、L2Lのフィンランドで文脈の中でのframeworkを理解することができ、さらにこれをA県H村にて、実践を参与観察することにより、国内での適用可能性を吟味検討した。結果は、WALS2011にて、発表することができた。評価の枠組みの中に、L2Lのアセスメントはもちろん、リーダーシップや学校文化を入れることを、英国や米国、カナダの研究者の研究知見を取り入れることで、国内の実践を切り取る方法に生かした。本研究は、「スクールベーストカリキュラム」を、形成的アセスメントと学習リーダーシップという2つの側面から、フィンランド・英国で見られる拡張しつつある学習の概念を切り口にして掘り下げ、教師のアセスメントリテラシーの立場から、授業・学校文化変容に資する「『質』理解に向けた努力としての評価」枠組を実証的に得ようとするものである。Hautamaki教授の研究室を訪問し、欧州全域でのL2Lについて、意見交換した。これらの検討を経て、L2Lのフィンランドで文脈の中でのframeworkを理解することができ、さらにこれをA県H村にて、実践を参与観察することにより、国内での適用可能性を吟味検討した。結果は、WALS 2011、EARLI2012にて、発表した。背景にある主要能力(キー・コンピテンシー)の究極の目標として「ラーニング・ツウー・ラーン(L2L)」があげられ、一切の教科授業の基盤になければならないこの概念は、実は、国を超えるスケールの大きいものをさすことがわかった。評価の枠組みの中に、L2Lのアセスメントはもちろん、リーダーシップや学校文化を入れ国内実践を切り取る方法に生かした。当初、期間内に明らかにすることは、代表者が専門的に研究してきた日本国内での授業研究とスクールベーストカリキュラム評価の土台の上に、評価によってカバーされるアセスメントの属性・特質として、測定し認め記述されるべき授業のプロセスにはどんな様相や側面があるのか、そのための道具について、明らかにすることであったが、英国の研究者(James et al 2007)をもとに、教員500名への量的調査を行った。その結果を、教科教育学会の学会誌に共著で投稿するなど行うことにより、わが国においても、国内への形成的アセスメントの深い浸透が急務であるとともに、文化的システム的に海外への逆提案についての可能性も明らかとなった。L2Lの世界的なオーソリティに面会することにより、資料をいただけた点が大きい。24年度が最終年度であるため、記入しない。フレームワークを吟味した上で、国内での児童生徒からのデータ収集を含め、実地調査に乗り出し、最終年度に成果が出るようにしたい。

その場合、算数数学を1つの柱としながらも、L2Lの趣旨に則り、生涯学習のコンピテンシーへとつないでみたい。また、教員調査もいれることにより、assessment,appraisal,evaluationを包括的にフレームとしていかしてみたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
Wntシグナルによる大脳皮質神経系前駆細胞の運命制御メカニズムの解明

大脳皮質神経系前駆細胞は胎生早期ではWnt依存的に増殖し、胎生後期ではWnt依存的にニューロン分化する。Wntの標的遺伝子に関しては、ニューロン分化ではNgn1/2がわかっているが、増殖促進効果を媒介する標的遺伝子は未だ明らかになっていなかった。本研究ではまずWntが胎生早期神経系前駆細胞を増殖させる際の標的遺伝子を明らかにすることを目的とした。本研究費を申請した時点で、Wntが早期神経系前駆細胞を増殖させる系を構築し、このときN-Mycの転写量が上昇すること、大脳皮質背側でWntシグナルの活性化とN-MycのmRNAが共局在することを明らかにしていた。平成18年度は、Wnt依存的な増殖におけるN-Mycの重要性をvitroおよびvivoで検討した。その成果として、初代培養系の神経系前駆細胞にN-Mycを強制発現させると、Wntが神経系前駆細胞に与える効果と同様の効果が得られること、およびWnt依存的な神経系前駆細胞の増殖にN-Mycが必要であることを示した。これらの結果から、Wntシグナルによる増殖促進効果を媒介する標的遺伝子として、N-Mycが重要であることを明らかにした。平成19年度にこの研究成果を学会で報告し、さらに研究を発展させる上で重要な指摘を受けた。そこで、国内外の研究者から数種類の遺伝子改変マウスを分与頂き、Wnt-N-Myc経路の役割をin vivoで解析し重要な知見を得た。この結果をあわせて現在論文投稿中である。さらに本研究で見出したWntシグナルの標的遺伝子であるN-MycやNgn1/2の転写制御に注目し、Wntシグナルに対して抑制的に働く転写因子TCF3が、大脳皮質神経系前駆細胞に与える効果を解析した。そしてTCF3が神経系前駆細胞の未分化性維持に貢献することを見いだした。こちらの結果も投稿準備中である。本研究の目的は、大脳発生においてWntが神経系前駆細胞の増殖を促進する際の重要な標的遺伝子を明らかにして、さらにWntが神経系前駆細胞に与える作用が胎生早期での増殖から胎生後期でのニューロン分化へと時期依存的に変わるメカニズムを解明することである。哺乳類の中枢神経系発生において、Wntが胎生期神経系前駆細胞の増殖を促進することはいくつかの系で確認されているが、その増殖において重要な標的遺伝子に関してはわかっていなかった。今回の研究では、Wntの下流で、腫瘍の原因遺伝子として知られるMycが制御されていることを示した。現在この成果をまとめて論文投稿準備中である。ガンと密接な関係があるWntとMycが胎生期の前駆細胞の増殖をも担っているという知見は、幹細胞とガン細胞の類似性を考える上で興味深い。次の課題として、本研究は組織発生において前駆細胞の増殖期から最終分化する時期へ切り替わるスイッチングに関して検討している。この研究の出発点である、同じWntシグナルに対する神経系前駆細胞の応答が、胎生10日目と胎生13-14日目という短い期間で増殖から最終分化へと劇的に切り替わる現象自体が驚くべきことである。この結果から増殖期から最終分化期への変化が、細胞の内因性の変化である可能性が示唆される。神経系前駆細胞の性質が発生時期によって変わることは今までいくつかの系で確認されているが、そのとき細胞内で起きる現象に関しては未解明な部分が多かった。本研究では、Wntの下流で増殖を促進するMycと最終分化を誘導するNeurogeninという二つの標的遺伝子に注目して、時期により細胞の応答が変化するメカニズムについて具体的な知見を提供することを目指す。大脳皮質神経系前駆細胞は胎生早期ではWnt依存的に殖し、胎生後期ではWnt依存的にニューロン分化する。Wntの標的遺伝子に関しては、ニューロン分化ではNgn1/2がわかっているが、増殖促進効果を媒介する標的遺伝子は来だ明らかになっていなかった。本研究費を申請した時点で、Wntが早期神経系前駆細胞を増殖させる系を構築し、このときN-Mycの転写最が上昇すること、大脳皮質背側でWntシグナルの活性化とN-MycのmRNAが共局在することを明らかにしていた。その成果として、初代培養系の神経系前駆細胞にN-Mycを過剰発現すると、Wntが神経系前駆細胞に与える効果と同様の効果が得られること、およびWnt依存的な神経系前駆細胞の増殖にN-Mycが必要であることを示した。この結果をあわせて現在論文投稿準備中である。また、本年度も平成19年度に引き続き、Wntシグナルが大脳皮質神経系前駆細胞に与える効果が発生時期依存的に変化するメカニズムを検討している。特に本研究で見い出したWntシグナルの標的遺伝子であるN-Mycの転写制御に注目し、その発生時期依存性を解析することにした。現在、胎生早期のマウス胎仔の神経系前駆細胞を解析する系を構築している。

大脳皮質神経系前駆細胞は胎生早期ではWnt依存的に増殖し、胎生後期ではWnt依存的にニューロン分化する。Wntの標的遺伝子に関しては、ニューロン分化ではNgn1/2がわかっているが、増殖促進効果を媒介する標的遺伝子は未だ明らかになっていなかった。本研究ではまずWntが胎生早期神経系前駆細胞を増殖させる際の標的遺伝子を明らかにすることを目的とした。本研究費を申請した時点で、Wntが早期神経系前駆細胞を増殖させる系を構築し、このときN-Mycの転写量が上昇すること、大脳皮質背側でWntシグナルの活性化とN-MycのmRNAが共局在することを明らかにしていた。平成18年度は、Wnt依存的な増殖におけるN-Mycの重要性をvitroおよびvivoで検討した。その成果として、初代培養系の神経系前駆細胞にN-Mycを強制発現させると、Wntが神経系前駆細胞に与える効果と同様の効果が得られること、およびWnt依存的な神経系前駆細胞の増殖にN-Mycが必要であることを示した。これらの結果から、Wntシグナルによる増殖促進効果を媒介する標的遺伝子として、N-Mycが重要であることを明らかにした。平成19年度にこの研究成果を学会で報告し、さらに研究を発展させる上で重要な指摘を受けた。そこで、国内外の研究者から数種類の遺伝子改変マウスを分与頂き、Wnt-N-Myc経路の役割をin vivoで解析し重要な知見を得た。この結果をあわせて現在論文投稿中である。さらに本研究で見出したWntシグナルの標的遺伝子であるN-MycやNgn1/2の転写制御に注目し、Wntシグナルに対して抑制的に働く転写因子TCF3が、大脳皮質神経系前駆細胞に与える効果を解析した。そしてTCF3が神経系前駆細胞の未分化性維持に貢献することを見いだした。こちらの結果も投稿準備中である。
重症型熱帯感染症(デング出血熱、慢性シャーガス病)の感受性遺伝子の解明

シャーガス病:南米ボリビアのサンタクルズ市の熱帯医学研究所を中心とした4つの研究施設あるいは病院からメスチソと言われる集団より40歳以上の感染後無症状患者(55名)、20歳から50歳の消化器症状のない心臓シャーガスの患者(43名)、および消化器シャーガス(巨大結腸症)患者(50名)の血液を収集した。この際、臨床型の確認の為すべての対象者に心電図、胸部X線および注腸造影検査を施行した。デング出血熱:ホーチミン市第2小児病院およびビンロン県予防医学センター小児病院に受診あるいは入院した小児デング熱・デング出血熱患者でKinh族を対象とし、患者の臨床所見および血液検査の結果からWHOの基準に基づきデング熱の診断およびその重症度の判定を行った。デング出血熱軽症群(WHO standard : Grade I,II)は各施設それぞれ98名、129名、同重症群(Grade III,IV)は各施設それぞれ66名、203名、健常対照群はビンロン県の小学校あるいは中学校から選別した200名で各人より血液5-8mlの血液を採取し全サンプルの染色体DNAの抽出を行った。これらの患者-対照群を用いて、HLAクラスI遺伝子領域(HLA-A,B)のアレルタイピング、TNF-αプロモーター遺伝子領域についてSNPタイピングを行い相関解析を行った。HLA-A, HLA-Bアレルと重症度との相関は認められなかった。TNF-αプロモーター遺伝子領域のSNPタイピングの結果、TNFP-Dアレルが2カ所の対象地域においてデング出血熱重症群で増加していた。この結果からTNF-α遺伝子近隣に重症化に関与する遺伝子が存在する可能性あるいは、TNF-α産生量が直接的に重症化に関与している可能性が考えられた。
木造戸建住宅の修繕費に関する調査研究

1)修繕工事実績データの収集・整理東京都営繕建築協同組合の修繕工事実績データの転記・カード化作業を約2千件について行い、そのうち200件について往復葉書による建物経年などのアンケート調査を実施した。その結果、修繕種類別の修繕費支出経年動向が把握された。2)修繕履歴調査の計画・実施東京近郊の戸建住宅4団地を選んで、約1,000件の戸建住宅を対象に、戸別配布ー郵送回収による修繕履歴・故障調査を実施した(有効標本216件)。ここでは、修繕履歴・故障の実態が把握されたと同時に、書式の工夫・改良を行い、継続的に修繕データを入手する方法(モニター制を含む)についても検討を加えた。3)修繕費単価指標の確立これまでに収集した修繕工事実績データにもとづき、既設材の撤去・処分費用,周辺美装費用など補足工事を検討し、補足率と労務比率及び工事規模との関係を把握した。これらの結果を用いて、前年度に開発した概算法の改良を図った。4)地域別耐用年数の推定滅失住宅に関する統計値から社会的耐用年数を、また損耗腐朽に関する統計値から物理的耐用年数を、いずれも都道府県別に推定し、両者の関係を検討した。この作業の最絡目標は、地域別に温湿度変化が家屋の寿命に及ぼす影響を定量的に把握して、家屋不快指数の可能性を検証することにある。現在、温湿度変化と物理的耐用年数との関係を都道府県別に追跡するためのプログラム・ソフトを作成中であり、同指数の設定作業は今後の課題として残された。
遍歴的な重い電子系化合物の一電子バンド構造と重い電子の起源に関する研究

本研究の第一の目的は、遍歴的な重い電子系の電子電子相互作用による質量増強因子を、周期的アンダーソン模型に基づいた2次の自己エネルギーの表式を用いて計算する事であった。実際、CeRh2、CeCo2、CeRu2、CeSn3等の質量増強が10程度の2次摂動が適用出来ると予想される化合物に関しての計算は終えた。これにより、de Haas-van Alphen効果の実験との一致のよいフェルミ面を持つ物質については、質量増強因子の一致もよい事が解った。また、合わせてLaRh2強調に寄与しないことが解った。これらの結果は投稿準備中であり、さらに計算手法を発展させ、現在はk依存性を考慮した質量増強因子の計算を行い、サイクロトロン有効質量の方向依存性がどの程度再現されるのか調べている。また、通常のバンド計算の手法を用いて、LaCu2、YbSn3、LaFe4P12、LaNi2Al5、YbSb2、Yb4As3の電子構造計算を行い、de Haas-van Alphen効果や光電子分光の実験結果と比較することを通じて、これらの物質の電子構造を明らかにした。Yb4As3に関しては、電荷秩序した後の三法格子の構造のモデル計算も行った。LaCu2とYbSn3に関しては、フェルミ面に関して実験との一致は極めてよい。LaFe4P12に関してはp-f混成効果のために、実験を説明するフェルミ面を得るには局所密度近似に対する補正が必要であることが解った。その他の化合物に関しては、現在、実験結果との詳細な比較・検討を行っている。
遺伝情報の正確な伝達に要求される染色体凝縮の分子メカニズムの解明

細胞分裂期(M期)における染色体凝縮は、親細胞から娘細胞への遺伝情報の正確な伝達に重要であり、染色体凝縮機構の欠損は、染色体の分断や転座などがん細胞にしばしば観察される染色体異常につながる。当研究では染色体凝縮の分子メカニズムを理解するために、ツメガエルの卵抽出液を用いた染色体構造のin vitro再構成系を用いて、染色体凝縮に重要な働きを担っているタンパク質の同定を試みた。この系では、M期抽出液中にツメガエルの精子核を加えることにより染色体凝縮の過程を再現することができ、個々のタンパク質の染色体凝縮における役割を解析することができる。現在までにDNAトポイソメラーゼII(トポII)とSMCタンパク質複合体であるコンデンシンが染色体凝縮に必須であることが示されている。しかしながら、これら二つのタンパク質のみを精子核に加えても、染色体凝縮には不十分であり、他のタンパク質の関与が示唆された。そこで我々は、M期卵抽出液をショ糖密度勾配遠心により分画し、トポII、コンデンシン存在下で精子核を凝縮に導くことのできる画分を得た。この画分には単独では染色体凝縮能が存在しないが、コンデンシンをM期染色体に結合させる活性があり、この活性により染色体の凝縮に関わっていると考えられる。コンデンシンの染色体への結合は卵抽出液中のキナーゼ活性により制御されているとされているが、この画分にはM期卵抽出液から精製したコンデンシンのリン酸化状態を変化させる活性は存在していない。現在、この画分の精製を進めてタンパク質の同定と、そのタンパク質がどのようなメカニズムでコンデンシンを染色体に結合させるかの解析を進めている。
並列プログラミング言語の設計とその意味論並びに正当性検証に関する研究

最近の計算機システムの並列化・分散化の急速な進行に伴って。並列プログラムの生産性と信頼性を向上されるための研究がますます重要なものとなっている。本研究では,まず,非同期通信に基づく並列処理言語DNNPを設計し,その言語に対して,表示的意味論に基づく形式的意味記述を与えた。非決定的選択が可能な並列処理言語に形式的意味記述を与えるためには,Brock-Ackermanが指摘した問題点を克服する必要があり,その意味論に関する研究は格段に難しいものとされてきた。今回設計したDNNPでは非決定的選択の他にプロセスの動的生成も可能であり,そのような言語に対して形式的意味を与える研究はさらに難しいものとなるが,本研究においてDNNPのプログラムの意味をある高階関数の最小不動点として定式化することに成功した。このような研究はこれまでほとんど見かけなかったものと思われる。また,本研究では,この表示的意味記述を接続法の概念を用いて,より抽象度の高い,見通しのよいものに改善した。非決定的選択を有する並列処理言語の意味記述に接続法を用いた研究もこれまであまり見かけなかったものであり,本研究において並列処理言語の意味記述に接続法を用いる方法及びその有効性を明らかにした。本研究では,さらに,現在注目を集めているオブジェクト指向と並列性の概念を両立させることが出来るような言語について考察し,DNNPを自然に拡張した並列オブジェクト指向言語DNNOを設計し,この言語に対して表示的意味記述を与えた。この言語はオブジェクト指向言語の特徴をすべて有しているわけではないが,その言語に表示的意味記述を与えることに成功したことは,この分野の研究の今後の発展に役立つものと思われる。さらに,本研究では,並列プログラムの正当性検証に関する基礎研究及び並列処理言語DNNPの実行系作成に関する研究を行ない,幾つかの成果を得た。最近の計算機システムの並列化・分散化の急速な進行に伴って、並列プログラムの生産性と信頼性を向上させるための研究が益々、重要となってきている。本研究では、記述性に優れた並列処理言語を設計し、また数学理論に裏付けられた、並列プログラムの検証技術を確立することを目的として、その初年度に当る本年度においては、主にその基礎研究を行った。すなわち、最近注目を集めているオブジェクト指向の概念と並列性の概念が両立させることができるような枠組を究明することによって、並列オブジェクト指向言語を2つ設計した。まず最初に設計した言語はKahnらによって提案されたプロセス間通信に基づく並列処理言語を基礎にして、オブジェクト指向の利点を取り入れたものであり、意味が明確で構造化されている点に重点を置いて設計したものである。また、この言語に対して、抽象性が高く、意味の理解が容易な表示的意味記述を与えた。本言語はオブジェクト指向言語の特徴をすべて有しているわけではないが、その言語に表示的意味記述を与えることに成功したことは、現在、未解決な問題であるところの、並列オブジェクト指向言語に対して表示的意味記述を与えるという問題の解明に大いに役立つものと思われる。以上のことにより、所期の目的をほぼ達成することができた。次に設計した言語は、分散オペレ-ティング・システムの記述に適した、より実用的な並列オブジェクト指向言語であり、オブジェクト指向言語の特徴をすべて有しているものである。この言語に対して、表示的意味記述を与える方法を明らかにすることが次の目標であり、平成3年度では、この研究を行うと共に、本年度の成果を基礎にして、並列プログラムの諸性質を導き、これらを公理とした数学理論に裏付けられた並列プログラムの検証技術を確立する研究を行う予定である。

本研究では、記述性に優れた並列処理言語を設計し、また数学理論に裏付けられた、並列プログラムの検証技術を確立することを目的として、平成2年度からその基礎研究を進めてきた。本年金は、まず、前年度に与えた表示的意味記述を改善する研究を行った。すなわち、その表示的意味記述の操作的な面を除去するために、goto文などの意味記述に用いられてきた接続法の概念に着目し、この概念を用いて、より抽象度が高く、了解性の高い表示的意味記述に書き改めた。このことにより、逐次型のプログラミング言語の表示的意味記述の自然な拡張として、並列処理言語の意味記述を与えることに成功した。次に、この表示的意味記述の枠組の中で、並列プログラムの諸性質を導き、これらの性質を公理とする、プログラムの正当性検証システムについて考察を行った。この検証システムに関する研究は次年度も引き続き行う予定である。また、公理的意味記述及び述語的意味記述についても基礎研究を行った。さらに、本年度に与えた表示的意味記述が適切であることを検証するために、操作的意味記述を定義し、この両者の意味記述の対応関係を明らかにし、その十分な抽象性(full abstractness)について考察を行った。この研究課題は次年度の研究テ-マであったが、本年度からの研究開始が適当であると判断して行ったものである。なお、この操作的意味に基づくインタプリタの作製及び正当性に関する議論は当初の計画通り平成4年度に行う予定である。最近の計算機システムの並列化・分散化の急速な進行に伴って、並列プログラムの生産性と信頼性を向上させるための研究がますます重要なものとなっている。前年度までの研究では、プロセス間通信に基づく並列処理言語DNNPや並列オブジェクト指向言語DNNOなど幾つかの言語を設計し、それらの言語に対して、抽象度の高い、見通しの良い表示的意味記述を与えると共に、並列プログラムの正定性検証に関する基礎研究を行なってきた。本年度は、これらの研究成果をまとめると共に、正当性検証に関する基礎研究を引続き行なった。さらに、並列処理言語DNNPに対して、インタプリタを作成すると共に、DNNPコンパイラ作成のための準備段階として、その前半部である意味解析部までの試作を行ない、実行系に関する研究を行なった。また、本研究では正当性検証及び効率の良い実行系作成に関する基礎研究として、項書き換え系に関する研究を行なった。すなわち、正当性検証の自動化は定理の自動証明と密接な関係があり、その自動証明などに利用される、重要な性質である合流性について研究し、合流性を保証する新しい十分条件を明らかにした。また、効率の良い実行系作成に利用される、必須呼び出し(Call-by-Need)計算を保証する条件についても、従来の結果を真に拡張した結果を得た。本年度は本研究課題の最終年度に当り、以上の研究成果を取りまとめ、報告書を作成した。
双極性障害の発症に強く関わる稀な遺伝子変異の同定と包括的な解析による病態解明

日本人の双極性障害患者を対象に高解像度ゲノムコピー数変異(CNV)解析を実施した。その結果、発症に関与する頻度の稀なCNVを患者全体の約6%で同定し、中でも複数の患者で欠失を同定したPCDH15 (protocadherin 15)を双極性障害の有力な候補遺伝子として見出した。同定した患者のうち、同意を得た2症例患者の血液より誘導多能性幹細胞(iPS)細胞の樹立を行った。さらにCRISPR/Cas9法により、Pcdh15欠失モデルマウスの作出に成功した。DSM-IV TRの診断基準で双極性障害と診断された患者のゲノムサンプル及び臨床情報を収集した。患者150名を対象に高解像度のcomparative genomic hybridization (CGH)法を用いてゲノムコピー数変異(CNV)解析を実施した。H25年度の解析数は比較的少数にとどまるため、統計学的に有意な所見が得られる段階ではないが、一部の患者において発症に関与する可能性のあるCNVを同定した。双極性障害の患者で同定したCNVの例として、16p12.1重複、15q11.2欠失、15q13.3重複(CHRNA7)がある。近年、同一のCNVが複数の精神疾患の発症に関与する例が報告されているが、これらCNVは日本人の統合失調症・自閉症スペクトラム障害患者においても同定済みである。また2Mb以上の稀なCNVは一般的に病的意義を有すると考えらえるが、患者1名で5.1Mbの大規模重複を同定した。一方、小規模CNVとしてIMMP2L、PCDH15、NLGN4X、USP46に重なる欠失・重複を同定した。この中には既に精神神経疾患との関連が指摘されているものもある。以上から、双極性障害の発症にCNVが関与することを示唆する所見を得ている。今後も双極性障害のサンプル数を拡大してCNV解析を実施し、各CNVの発症との関連を明確化する必要がある。また病的CNVを有する症例ではその臨床的表現型を明らかにしていく予定である。研究実績の概要前年度に引き続き、DSM-IV TRの診断基準で双極性障害と診断された患者を対象に、CNV解析を実施した。高解像度のcomparative genomic hybridization (CGH)法を用いて患者350名の解析を終えた。その結果、双極性障害を含めた精神疾患あるいは神経発達症との関連が報告されている頻度の低い稀なCNVを複数同定した。Segmentalduplicationの領域で起こるrecurrentCNVとしては15q11.2欠失、15q13.3重複(CHRNA7)、22q11.23重複を同定した。1Mbを超える大規模CNVとしては、17p13.3のMiller Dieker syndrome領域に1.6Mbの重複を同定した。この重複も知的能力障害、自閉スペクトラム症、注意欠如・多動症を含む神経発達症との関連が近年報告されている。一方、単一少数の遺伝子にオーバラップする小規模CNVも複数同定した。複数の患者でexonic deletionを同定したPCDH15(protocadherin-related 15)は1型アッシャー症候群タイプ1F(USH1F)の原因遺伝子として知られるが、双極性障害との関連についても近年報告されている。今後もサンプル数を拡大してCNV解析を継続し、CNVと双極性障害の関連を明確化する。また病的CNVをもつ患者については、発達歴・精神症状、治療反応性を含めた詳細な表現型解析を実施する。DSM-IV-TRの診断基準で双極性障害と診断された患者を対象に、サンプルを拡大してCNV解析を実施した。平成27年度までに高解像度アレイCGHを用いて患者約400名の解析を終了した。その結果、患者の6%程度に病的意義をもつ頻度の稀(<1%)なCNVを同定した。この中には、segmental duplicationの領域に起こる反復性CNV(15q11.2欠失、22q11.23重複、Xp22.31重複など)、非反復性の大規模CNV(>2Mb)、疾患関連遺伝子の小規模CNV(PCDH15欠失、RBFOX1欠失、ULK4欠失など)が含まれ、双極性障害の遺伝的異質性の一端を明らかにした。特にPCDH15ではエキソン領域を含む欠失が3名の患者で同定されたことから、双極性障害の候補遺伝子として絞り込んだ。PCDH15欠失の病態への関与を明らかにするため、同欠失を持つ双極性障害患者2名から採血を行い、iPS様細胞を樹立した。今後、樹立したiPS様細胞について三胚葉分化能およびゲノム解析による品質確認を実施する予定である。加えて、PCDH15欠失による双極性障害の分子病態を明らかにするために、C57BL/6J系統で遺伝子欠失マウスの作製をゲノム編集技術(CRISPR/Cas9法)によって行った。その結果、塩基配列の確認によって1系統作出した。今後タンパク質レベルの確認を取った後、行動薬理学的解析を中心とした種々の表現型解析を実施する必要があると考えられる。その結果、発症に関与する頻度の稀なCNVを患者全体の約6%で同定し、中でも複数の患者で欠失を同定したPCDH

15 (protocadherin 15)を双極性障害の有力な候補遺伝子として見出した。同定した患者のうち、同意を得た2症例患者の血液より誘導多能性幹細胞(iPS)細胞の樹立を行った。さらにCRISPR/Cas9法により、Pcdh15欠失モデルマウスの作出に成功した。前年度に引き続き、双極性障害のゲノムサンプリングや臨床情報の収集は順調に進んでいる。当初の想定通り、双極性障害患者でも神経発達症との関連が報告されている稀なCNVを複数同定できており、サンプル数を拡大することで本疾患発症との関連がさらに明確化になると期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。医歯薬学これまで通り、双極性障害患者のゲノムサンプル及び臨床情報の収集を継続していく。可能な場合には、患者両親からもゲノムを得て、de novoか否かの確認も行う。大規模CNVデータが得られたら、バイオインマティクスの手法を用いて本疾患の病態に関わる分子ネットワークの同定を行う予定である。双極性障害のゲノムサンプリングや臨床情報の収集は他施設と共同で順調に進んでいる。全ゲノムCNV解析も予定通り開始し、5Mbを超える大規模重複に加え、16p12.1重複、15q11.2欠失、15q13.3重複などの既報のCNV、さらに小規模のCNVを複数同定した。既報や健常者データとの比較から、これらCNVが双極性障害の発症に関与する可能性が考えられる。従って、研究はおおむね順調に進展しているといえる。引き続き、双極性障害患者のゲノムサンプルと臨床情報の収集を継続していく。そのうえでサンプル数を増やし全ゲノムCNV解析を実施し、関連解析や家系解析から各CNVと双極性障害の関係を明確化する。一部のCNVに関してはサンガー法やさらに高解像度のCGH法で再確認を行う。病的意義のあるCNVを持つ患者では、臨床表現型や中間表現型について詳細に検討する。また同一CNVが双極性障害を含めた複数の精神疾患に関連する可能性があることから、全ゲノムシーケンスを行い、双極性障害の発症に関与する他の稀な遺伝子変異を網羅的に同定する。ゲノム解析を病因・病態研究に繋げるために、CNVをもつ患者からリンパ芽球細胞株やiPS細胞を樹立し、分子病態の解明に利用する。
小児脳幹グリオーマの新規治療法開発:ラットモデルによる脳幹部へのCED法の研究

脳幹部への薬剤送達法として最適なCED法を用いて脳幹グリオーマに対する新規治療法開発を行うことが本研究の目的である。先ず臨床例の摘出腫瘍組織からヒト脳幹グリオーマ細胞株を樹立した。さらに、これまでのラット脳幹グリオーマallograftモデルから、より臨床症例に近い脳幹グリオーマ動物モデルを作成するため、ヌードマウスを用いたマウス脳幹グリオーマxenograftモデルを確立した。現在、本モデル動物を用いたCED治療実験を計画している。次に、臨床患者でのCED法の経験に関する成果として、再発進行性の小児脳幹グリオーマ患児に対し抗がん剤ACNUを用いたCED法の臨床例1例を経験した。小児脳腫瘍の中の脳幹グリオーマに対する新規治療法開発としての脳幹部へのCED法の開発が目的である。目的達成のために行った平成27年度の成果としては下記が挙げられます。1.小児脳幹グリオーマを含む小児脳腫瘍に関連する学会への出席と学会発表。(国際胚細胞性腫瘍学会での発表、日本小児神経外科学会での発表、国際小児神経外科学会での発表。)2.小児脳幹グリオーマ患者の手術摘出腫瘍組織を用いたヒト脳幹グリオーマ細胞株の樹立の試み。(新潟大学で治療した脳幹グリオーマ患児の摘出腫瘍組織の培養を行いヒト脳幹グリオーマ細胞株の樹立を行った。)3.小児脳幹グリオーマ患児に対するCED法の臨床現場の視察。(新潟大学で初期治療を行った小児脳幹グリオーマ再発患児が東北大学脳神経外科でACNUのCED法を行う際、東北大学に出張し実際の治療現場を視察した。)1.ヒト脳幹グリオーマ細胞株の樹立により、ヒト脳幹グリオーマ細胞株を移植したヌードラットモデルの作成が可能となった。そのためCED法に使用する薬剤の選択肢が増え、ヒトに対するモノクローナル抗体薬も使用できることから臨床例に近い動物モデルを用いた治療実験が可能となった。2.臨床症例に対し、他施設ではあるが脳幹部へのCED法の手術の実際を経験することができ臨床応用へのスムーズな移行が可能となった。小児脳幹グリオーマに対する新規治療法としての「脳幹部への抗がん剤のCED法による投与法の開発」に関する研究である。平成28年度の研究成果としては下記が挙げられます。1.小児脳腫瘍に関する国内、国際学会への出席と学会発表。(学会発表項目参照)2.小児脳腫瘍に関する論文発表。(論文業績項目参照)3.小児脳幹グリオーマ患者の手術摘出組織を用いたヒト脳幹グリオーマ細胞株の樹立と、同腫瘍を用いたヒストン蛋白遺伝子異常の解析。(学会発表の項目参照)4.米国ジョンズホプキンス大学脳神経外科から脳幹グリオーマ患者から樹立したヒト脳幹グリオーマ細胞株を譲渡してもらい継代中。1.ヒトの脳幹グリオーマ細胞株数株の樹立を達成し、遺伝子解析も施行したが、培養細胞を用いた脳幹グリオーマ動物モデルに対するモノクローナル抗体やクルクミンを使用したCED法の実験が未施行であること。2.脳幹グリオーマ臨床患者に対するACNUのCED法による投与例が1例のみで、その後の臨床例の蓄積がないこと。研究課題「小児脳幹グリオーマの新規治療法開発:ラットモデルによる脳幹部へのCED法の研究」における2017年度の研究実績としては下記4項目が挙げられる。1.本研究における脳幹グリオーマの動物モデルはラットを用いている。ラット脳幹グリオーマモデルはラットグリオーマ細胞の移植による同種移植モデル(allograftモデル)である。そのため治療実験を行う場合に投与する薬剤はラットとヒトグリオーマ細胞に共通の作用機序を有する薬剤を選択する必要があり、研究代表者の先行研究においてもテモゾロミドなどラットとヒトのグリオーマ細胞両方に有効な薬剤のみしか治療実験に使用できない問題点があった。すなわち、ヒトのがん細胞に対するモノクローナル抗体薬などは使用できなかった。そのため、本研究ではさらに臨床症例に近い脳幹グリオーマ動物モデルを作成するため、ヌードマウスを用いてマウスの脳幹部へ当施設で樹立したヒト脳幹グリオーマ細胞株の移植による、ヒト脳幹グリオーマ動物モデル(mouse brainstem glioma xenograft model)を作成することに成功し、その手法を確立した。現在、同モデルを用いた治療実験を計画している。2.脳幹グリオーマに対し、従来行われてきた手術、放射線治療、化学療法の総説と最新の遺伝子変化の知見に関する論文を2018年in pressの状態で発表した。3.小児脳腫瘍関連の学会発表を2学会で行った。1つは、髄芽腫に対する、末梢血幹細胞移植の救援療法を併用した、手術・放射線・化学療法の集学的治療に関する発表で、日本小児神経外科学会のシンポジウムで発表した。もう1つは国際小児神経外科学会において、小児脳腫瘍の中で頻度の高い胚細胞性腫瘍の手術法に関する発表を行った。4.小児脳腫瘍関連の図書1冊発行した。内容は小児脳腫瘍の中でも、側脳室内腫瘍の手術法に関する項目部分の執筆を担当した。

現在、本モデル動物を用いたCED治療実験を計画している。次に、臨床患者でのCED法の経験に関する成果として、再発進行性の小児脳幹グリオーマ患児に対し抗がん剤ACNUを用いたCED法の臨床例1例を経験した。ヒト脳幹グリオーマ細胞株やラットグリオブラストーマ細胞株を用いて脳幹グリオーマ動物モデルを作成し、テモダールのみならず、ヒトモノクローナル抗体薬や生物製剤のクルクミンのCED法の実験を行う予定である。脳幹グリオーマ臨床患者に対する東北大学でのACNUを用いたCED法の共同研究へ参加し臨床症例を増やす予定である。1.ヒト脳幹グリオーマ細胞株をヌードラットに移植した脳幹グリオーマ動物モデルを使用し、ヒトモノクローナル抗体薬や生物製剤のクルクミンを使用したCED法の実験を行う。2.脳幹グリオーマ臨床患者に対するACNUを用いたCED法の症例を蓄積し、東北大との共同研究の推進を行う。脳神経外科学平成27年度は動物実験を行わなかったため物品費用が0円となったため。平成28年度は、実験回数と学会出張回数が予定より少なく、動物実験、培養細胞、薬剤費が120万円程度、旅費20万円程度に抑えられたため。平成28年度は動物実験のための経費が必要で100万円程度を見込んでいる。平成29年度は、実験費として120万円程度、旅費・その他で30万円程度を見込んでいます。
喫煙行動がインスリン分泌不全と抵抗性に与える影響についての前向きコホート研究

1.日本人集団におけるインスリン分泌不全と抵抗性の2型糖尿病発症への影響の明確化喫煙のインスリン分泌不全と抵抗性への影響を検討するにあたり、その前に、日本人集団におけるインスリン分泌不全と抵抗性の2型糖尿病発症への影響を検討した。その結果、正常者に比べてインスリン分泌不全単独者で7.61倍(95%信頼区間:4.89-11.84)、インスリン抵抗性単独者で4.70倍(95%信頼区間:2.81-7.88)、インスリン分泌不全と抵抗性両方ともある者で16.06倍(95%信頼区間:9.22-28.00)、2型糖尿病発症リスクが上昇した。加えて、ベースライン時にインスリン分泌不全の者が多く、そのため2型糖尿病発症に対する集団リスク(人口寄与危険度割合)は、インスリン分泌不全単独者で49.0%(95%信頼区間:44.8-51.6)、インスリン抵抗性単独者で14.3%(95%信頼区間:11.7-15.8)、インスリン分泌不全と抵抗性両方ともある者で12.9%(95%信頼区間:12.2-13.2)であった。このことより、日本人集団においては2型糖尿病発症にはインスリン分泌不全の影響が大きいことが明らかになった。2.喫煙のインスリン分泌不全と抵抗性それぞれへの影響の明確化糖尿病、インスリン分泌不全、インスリン抵抗性がない者において検討した結果、非喫煙者に比べて喫煙者は1.95倍(95%信頼区間:1.44-2.63)、インスリン分泌不全になるリスクが上昇した。加えて、1日の喫煙本数と喫煙年数から算出したパック年はインスリン分泌不全になるリスクと量反応関係があった(Pfortrend<0.001)。一方、喫煙はインスリン抵抗性リスクに関連していなかった。このことより、喫煙は2型糖尿病発症への影響が大きいインスリン分泌不全の修正可能な危険因子であることが明らかになった。
タイト結合裏打ち蛋白Z0-1の過剰発現と抑制による形態と機能の解析

タイト結合構成膜蛋白claudin-1は、そのC末端で裏打ち蛋白ZO-1と結合し、さらにZO-1のC末端側半分のABR(actin binding region)がactinfilamentと結合している。前回の研究で、claudin-1とZO-1の結合が阻害されると細胞側面膜全体にタイト結合のストランドが形成されることがわかった。そこで、claudin-1のC末端にZO-1のC末端側半分を結合し、さらにmyc-tagを付与した1CL-ZO1Cmycと、1CL-ZO1CmycからZO-1のABRを欠失させた1CL-ZO1CΔABRmycをMDCK細胞にて発現して、細胞側面膜にタイト結合ストランドが形成されるかどうかを調べた。側面膜のタイト結合ストランドは、1CL-ZO1Cmyc、1CL-ZO1CΔABRmycともに減少したが、依然として一部の細胞の側面膜に認められた。このことから、タイト結合ストランドが側面膜頂端部に局在するためには、アクチンとの結合以外の他の因子が必要であることが示唆された。タイト結合ストランドを形成するclaudin-1は、ラットの精巣上体管上皮では細胞側面膜全体に局在しており、細胞側面膜にタイト結合のストランドがあるか否かをフリーズフラクチャー法で観察した。その結果、一部の細胞でのみ側面膜にタイト結合ストランドが認められた。このことから、側面膜のclaudin-1分子の大部分は、タイト結合ストランドに重合されずにモノマーあるいはオリゴマーのような形で側面膜に存在し、タイト結合ストランド形成のためのプールとして働いていると推察された。さらに、ラットの精巣上体管上皮におけるclaudin-2と-10の局在や、15種のマウスclaudinのRT-PCRの条件などについて雑誌に報告した。タイト結合構成膜蛋白claudinは、そのC末端で裏打ち蛋白ZO-1と結合し、さらにZO-1はactin filamentと結合している。claudin-1のC末端のZO-1結合ドメインを欠失(1CLΔCmyc)させてMDCK細胞で発現すると、細胞側面膜全体にタイト結合のストランドが形成されることがfreeze fracture法でわかった。このことから、claudin-1とZO-1結合が阻害されると細胞側面膜全体にタイト結合のストランドが形成されることが示唆された。ZO-1のC末端側の220アミノ酸(actin binding region : ABR)がactinfilamentと結合することが最近報告された。そこで、(1)claudin-1のC末端にZO-1のC末端側半分を結合し、さらにmyc-tagを付与した1CL-ZO1Cmycと、(2)1CL-ZO1CmycからZO-1のABRを欠失させた1CL-ZO1CΔABRmycを発現するベクターを構築し、MDCK細胞に導入して、細胞側面膜にタイト結合のストランドが形成されるかどうかを調べている。1CL-ZO1Cmycでは細胞側面膜のタイト結合ストランドは1CLΔCmycと比較すると少ないが、依然として認められた。その形態はボタン状で、細胞側面膜に点在していた。また、1CLΔCmycでは細胞内に多数の大きな空泡が見られたが、1CL-ZO1Cmycでは見られなかった。現在、この空泡の正体を調べるとともに、1CL-ZO1CΔABRmycを安定に発現する細胞の樹立を試みている。

そこで、claudin-1のC末端にZO-1のC末端側半分を結合し、さらにmyc-tagを付与した1CL-ZO1Cmycと、1CL-ZO1CmycからZO-1のABRを欠失させた1CL-ZO1CΔABRmycをMDCK細胞にて発現して、細胞側面膜にタイト結合ストランドが形成されるかどうかを調べた。側面膜のタイト結合ストランドは、1CL-ZO1Cmyc、1CL-ZO1CΔABRmycともに減少したが、依然として一部の細胞の側面膜に認められた。このことから、タイト結合ストランドが側面膜頂端部に局在するためには、アクチンとの結合以外の他の因子が必要であることが示唆された。タイト結合ストランドを形成するclaudin-1は、ラットの精巣上体管上皮では細胞側面膜全体に局在しており、細胞側面膜にタイト結合のストランドがあるか否かをフリーズフラクチャー法で観察した。その結果、一部の細胞でのみ側面膜にタイト結合ストランドが認められた。このことから、側面膜のclaudin-1分子の大部分は、タイト結合ストランドに重合されずにモノマーあるいはオリゴマーのような形で側面膜に存在し、タイト結合ストランド形成のためのプールとして働いていると推察された。さらに、ラットの精巣上体管上皮におけるclaudin-2と-10の局在や、15種のマウスclaudinのRT-PCRの条件などについて雑誌に報告した。
模擬高圧環境を利用したアルコール系燃料の燃焼反応機構の解明

ブンゼン火炎における伸長および熱損失の影響に着目し,二次元数値計算を用いて局所燃焼速度測定法の検証を行った.また,高圧下におけるエタノール火炎の燃焼反応機構について,層流燃焼速度の測定結果,および化学反応の数値解析を用いて検証を行った.その結果,エタノールの燃焼反応機構においては,広い圧力範囲に置いて,連鎖分枝反応H + O2 = O + OHやCOからCO2を生成する反応CO + OH = CO2 + Hが大きな影響を有していることが分かった.平成24年度は,平成23年度に引き続き反応解析汎用コード「CHEMKIN PRO」を用い,当量比,圧力,混合気温度,希釈率に関し種々の条件下においてエタノール/水蒸気/酸素およびエタノール/二酸化炭素/酸素層流予混合火炎の数値計算を行うとともに,感度解析,反応経路解析も行い,エタノール燃焼反応メカニズムに関する調査を行った.とりわけ,水蒸気希釈および二酸化炭素が反応機構に及ぼす影響に着目し解析を行った.平成23年度にエタノール/空気予混合火炎に対して同様の解析を行い,エタノール/空気燃焼反応機構においては,エタノールの酸化過程の最終段階に位置する素反応であるCO+OH=CO2+Hが最も大きな影響力を有するという結果が得られたが,エタノール/水蒸気/酸素およびエタノール/二酸化炭素/酸素層流予混合火炎についても同様の結果となった.これは,燃料の熱分解が律速過程となるメタン等のC1化学種とは異なり,C2化学種であるエタノールは多岐にわたる熱分解経路を有していることから,熱分解反応が十分に速く進行し,代わって1つの反応しか存在しない一酸化炭素の酸化反応が律速過程(すなわち,最も遅い反応)となるためである.空気に代えて水蒸気/酸素,および二酸化炭素/酸素混合気を酸化剤に用いた場合,衝突効率の大きな水蒸気,二酸化炭素による三体再結合反応の促進効果により,燃焼反応メカニズムに大きな影響をおよぼすものと予想されたが,三体再結合反応は主に熱分解過程に影響をおよぼすものであることから,上述したような結果が得られたものと考えられる.すなわち,エタノール燃焼反応機構の解明においては,ほとんどの条件下において,酸化経路の最終段階に着目することが重要であることがわかった.ブンゼン火炎における伸長および熱損失の影響に着目し,二次元数値計算を用いて局所燃焼速度測定法の検証を行った.また,高圧下におけるエタノール火炎の燃焼反応機構について,層流燃焼速度の測定結果,および化学反応の数値解析を用いて検証を行った.その結果,エタノールの燃焼反応機構においては,広い圧力範囲に置いて,連鎖分枝反応H + O2 = O + OHやCOからCO2を生成する反応CO + OH = CO2 + Hが大きな影響を有していることが分かった.平成23年度は,燃料としてエタノールを選択し,反応解析汎用コード「CHEMKIN PRO」を用い,当量比,圧力,混合気温度,希釈率に関し種々の条件下においてエタノール層流燃焼速度の計算を行い,混合気の条件が層流燃初速度等のエタノール予混合火炎の特性値に及ぼす影響について調べた.また,感度解析,反応経路解析も行い,エタノール燃焼反応メカニズムについて調査を行った.その結果,エタノール燃焼反応においては,エタノールの酸化過程の最終段階に位置する素反応であるCO + OH = CO2 + Hが最も大きな影響力を有することが分かった.これらの得られた数値解析結果を用いて,測定を行う実験条件についての検討を行った.さらに,汎用流体解析コード「FLUENT」を用いて二次元ブンゼン火炎の数値計算を行い,実験に用いることを予定している層流燃焼速度の測定手法の妥当性に関する検証を行った.この数値計算は,本研究における実験で対象とする二次元矩形バーナー上に定在化された予混合火炎を模擬したものであり,火炎から壁面への熱損失や壁面付近での速度境界層の影響を調査するために行ったものであるが,計算結果より,火炎中に熱損失や速度境界層の影響が極小となり断熱火炎とみなせる領域が存在することがわかった.すなわち,バーナー火炎を用いることで,断熱一次元平面火炎の特性値である層流燃焼速度が高精度で測定できることが示され,今後予定している実験における測定結果の妥当性を検証することができた.その他の測定に関しては,一酸化炭素や窒素酸化物の濃度が計測可能な燃焼ガス分析計を購入し,燃焼ガス測定系の構築を行った.本研究では層流燃焼速度の測定が最も重要な要素の一つとなっているが,数値計算を用いた化学反応機構の事前調査や実験条件の選定などが終了した.ただし,研究代表者の異動により,当初予定していた高圧下での実験について,実験条件の範囲が限定されることが想定されるが,混合気の希釈条件等を幅広く変化させる等の工夫により,高圧と同様の実験条件を作り出し,実験を行う予定であることから,研究は概ね当初の予定通りに進行しているといえる.また,当初の研究計画では,濃度計測としてガスクロマトグラフィーを使用する予定であったが,代わりに燃焼ガス分析計を購入し,窒素酸化物や一酸化炭素の濃度に着目することとした.これに関しても,概ね当初の予定通りの進捗状況と言える.平成24年度については,第一段階として,平成23年度に得られた成果を基にして決定した実験条件に合わせ,実験装置の改修を行う予定である.続いて,実験装置の構築が完了し次第,実際に層流燃焼速度や燃焼ガス濃度の計測を行う予定である.その際,水蒸気や二酸化炭素等の希釈が層流燃焼速度や排ガス特性に及ぼす影響に着目するため,できるかぎり広範な希釈濃度条件下において実験を行うつもりであるが,とりわけ,希釈により模擬高圧環境を再現できるような高濃度希釈条件を重点的に取り組む予定である.

さらには,実験データを数値計算結果と比較することにより,現存する化学反応機構の検証を行うほか,数値計算を用いた化学反応機構の解析により,希釈が予混合火炎の燃焼特性に及ぼす影響について詳細なメカニズムの解明を行ってゆく予定である.平成24年度に関しては,実験装置の改修を行うことから,バーナーの新造,熱交換機・蒸発装置の改良,ガス・液体供給・制御系の構築等,実験に必要な消耗品の購入に研究費を使用する予定である.また,燃料,希釈ガス等についても購入する必要がある.また,平成23年度と同様,数値解析に必要な化学反応解析コード「CHEMKIN PRO」のライセンス購入費が不可欠である.さらに,これまで得られた成果の成果発表および今後の研究遂行において必要な情報収集のため,国際学会に参加することを予定しており,そのための旅費として研究費を使用する予定である.
新しい細胞内輸送蛋白質Mintが酸化ストレスによる蛋白質分解代謝異常に果たす役割

Mint3とAPPの相互作用Mint3とAPPの相互作用Mint1,2,3に固有のアミノ酸配列を抗原にしてウサギ抗血清を作製し感度と特異性をイムノブロット法で確認した結果、複数の有用な抗体を得ることができた。これらの抗体を用いてmintに結合するタンパク質を現在解析中である。抗体を用いた免疫組織化学法とin situ hybridization法を組み合わせ、脳内発現分布を検討した。Mint1は海馬、大脳辺縁系、自律神経系など限られた領域に強く発現していたが、mint2はより広範な神経組織に発現が見られた。いずれも神経細胞以外には発現していなかった。このことからmint1,mint2はともに神経細胞特異的タンパク質であるが神経細胞の種類により使い分けがなされ異なった機能を担っていることが示唆された。これは従来の生化学的知見とよく符号する。特異的な発現パターンがどのような細胞内機能と関連しているのか、特に小胞輪送との関係について現在さらに解析中である。3.Mint1と遅発性神経細胞死の関係についての検討Mint1が酸化ストレス下におけるタンパク質分解代謝異常に果たす役割を解析するためにマウス脳虚血モデルを利用した。このモデルでは海馬CA1領域の錐体細胞に遅発性細胞死を見る。これは酸化ストレスにより誘導された一種のアポプトーシスであると考えられており発症機序の解明が大きな関心を集めている。そこでmint1がその発症に関わっている可能性を検討した。Mint1は恒常的にentorhinal cortex,molecular layer of the dentate gyrus,mossy fibersに発現しているが虚血負荷後早期にmossy fibersでの発現がいったん著明に低下するが3日後には逆に亢進する、という2層性の変化を示す。発現亢進の時期は遅発性細胞死が始まる時期と一致する。このことからmint1を介する神経伝達物質の過剰放出が後シナプス側に過剰な刺激を伝えている可能性がある。従来よりいわゆる'neurotoxicity'が細胞死の原因ではないかと示唆されてきたがmint1がこれを媒介している可能性がある。現在さらに解析中である。Mint3とAPPの相互作用