hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡張的学習と学校システム開発の介入研究-活動理論的アプローチ-

本研究では、学校学習の閉鎖的な活動形態の境界を超え、学習の対象を「学びのネットワーク」へ拡張的に転換する介入研究を追求している。この「学びのネットワーク」は、学校と学校外の仕事や組織といった異質な活動システム間で対話や相互作用を生みだす「ハイブリッドな活動システム」において立ち現れてくる。こうして得られた新たな知見については、日本教育学会の英文学会誌Educational Studies in Japan, No.1に掲載された論文において発表した。また、拡張的学習は、子どもを含む教育実践の多様な担い手たちが、実際に直面している困難や葛藤、活動の矛盾を互いに分析することから始まり、現場自身の課題をボトムアップの協働によって立ち上げ、新たな解決策や活動のツール、コンセプトやモデルやヴィジョンを創りだしていくような学びあいのプロセスである。本研究では、「学びあう学校改革」と呼びうるこうした拡張的学習のプロセスへの介入研究を、主に次の二つのフィールドにおいて実施した。(1)異学年混合のグループによるプロジェクト学習を志向した「小学生の放課後学習活動の実践開発」。(2)長期的な視点に立った学習指導を志向した「公立の小学校と中学校の連携による教育実践開発」。本研究における理論的・方法論的フレームワークの構築では、研究支援者を雇用し、国内外文献のレヴューを進め、本研究の第二次報告書ならびにホームページを作成し発表した。また、編著書1件に成果を発表した。さらに、ヘルシンキ大学のユーリア・エンゲストローム教授、バース大学のハリー・ダニエルズ教授を研究協力者とする国際共同研究を推進した。本研究は、活動理論における活動システムのモデルを概念的ツールとして用い、教師、子ども、学校コミュニティの担い手たちの拡張的学習のプロセスへの介入研究によって、「学び合う学校改革」と呼び得る新たな学校システム開発を推進したものである。学校システム開発への活動理論的アプローチは、「教室を超えて、子どもが自ら学ぶことの支援」をめざし、「学びのネットワーク」を創造する学校教育に焦点を合わせている。本研究では、大学と地域の公立小学校とのパートナーシップにもとづくプロジェクト学習の創造を事例にして、教師、子ども、学校外の多様なパートナー(大学、専門家、仕事の現場、コミュニティ組織など)の間で生み出される、ハイブリッドな共生型の協働活動への具体的な介入研究を試み、その効果を検証した。とくに、生活や経験をもとにして社会的に拡張していく子どもたちの「学びの軌跡」に注目し、それを教室内外の異なる様々な活動が柔軟に結び合わされていく、しなやかな「ノットワーキング(knotworking)」=「結び目づくり」という点から分析した。本研究は、「学びのネットワーク」や「ハイブリッドな活動」におけるノットワーキング型の学習が、多様でパワフルな「学びの軌跡」を生み出すことを明らかにした。教育のノットワーキングは、学校の活動対象を拡張し、学びの潜在的に多様な資源を結びつけ互いにやり取りさせる、という重要な意義を有している。
原子レベル構造解析によるＬＰＳＯ構造の構造物性発現機構の解明

Mg-Al-GdおよびMg-Zn-Y系LPSOの結晶構造を原子レベルで決定した.Gd, AlあるいはZn, Yは隣接4原子層に濃縮し,L12型原子クラスターを形成する.L12型原子クラスターの面内配列はMg-Al-Gd系の場合は規則的であるが,Mg-Zn-Y系の場合はZn,Y濃度の増加により不規則から規則的に変化する.濃縮4原子層を含む原子層を構造ブロックとした積層構造として規則ー不規則(OD: Order-Disorder)構造として結晶構造が記述できる.構造ブロックの原子層数(58)により,多種の構造多形が形成され,それぞれに最も単純な積層構造およびその空間群を決定した.濃度変調と構造変調が同期した新奇な長周期積層(LPSO)構造(シンクロ型LPSO構造)を示すMg合金Mg-TM-RE(Mg-TM-RE;TME=遷移金属,RE=希土類金属)系合金を主として取り上げ,最新の電子顕微鏡法による原子の直接観察と3次元アトムプローブ法,陽電子消滅ドップラー広がり法を組み合わせた新たな解析法により原子配列解析を行った.規則度の異なるMg-Al-RE系およびMg-Zn-RE系LPSO相のSTEM直接観察により,以下のことを明らかにした.Mg-Al-RE系LPSO相のSTEM直接観察では,REはAlとともに隣接4原子層に濃縮し,面内で長範囲の規則配列構造を取ることが明らかとなった.この濃縮4原子層を含む6原子層が構造ブロックとなり,その構造ブロックの積層構造として結晶構造が記述できる.構造ブロックの積層には焼鈍が不十分であれば特定の周期性なく,積層方向に一次元の積層不整を伴う規則-不規則(O-D:Order-Disorder)構造として記述できることが明らかとなった.Mg-Zn-RE系LPSO相のSTEM直接観察では,積層方向への化学的秩序の相関長が、対応する積層秩序に常に同期したシンクロ型LPSO構造であることが確認された.一連のLPSO構造は、同一の構造ユニットを用いて記述できる.第一原理計算による構造精密化では,18R型と14H型のLPSO初期構造モデルを構築し,第一原理計算を用いて原子座標の精密化を試みている.また,3次元アトムプローブ法に構造解析では,14H構造のZn,Y濃化層間隔である1.82nmとよく一致した約1.8nmの層間隔が観察され,予備的な評価により層内のZnとY原子の比が1:2に近いことがわかった.濃度変調と構造変調が同期した新規な長周期積層(LPSO)構造(シンクロ型LPSO構造)を示すMg合金Mg-TM-RE(TM=遷移金属,RE=希土類金属)系合金を主として取り上げ,最新の電子顕微鏡法による原子の直接観察と3次元アトムプローブ法,陽電子消滅ドップラー広がり法を組み合わせた新たな解析法により安定構造及び相変態時の原子配列解析を行った.Mg-Al-Gd三元系合金中に存在するMg-Al-Gd系LPSO(OD)相の熱処理による微細構造変化をSTEM直接観察から調べた結果,熱処理により構造ブロックの積層に長周期の規則性が現れ,最終的には,6原子層からなる構造ブロック一つを単位格子とする単斜晶系の1M型MDO多形(空間群:C2/m)を最安定構造として収斂することをSTEM直接観察により明らかにした.Mg-Zn-Y系LPSO相で新規に発見された10H構造の原子配列の決定も行った.収差補正STEM機による超高分解能HAADF/ABF原子像観察を行うと,平均化されたクラスターABF像には,格子間サイトの存在を強く示唆するコントラストが明瞭に表れており,このサイトはMgが占めていることをあきらかにした.これは,第一原理計算の結果ともよく一致する.3次元アトムプローブ法により,Mg-Zn-Y系LPSO相の相変態(18Rー14H)過程における濃縮層のZn/Y濃度比の変化の解析も行った.573K,120h熱処理試料では離散的に見える濃化層が,673K, 48h熱処理試料では濃化層が何層かに集団化し,熱処理によりMg相に固溶していたZnとY原子が濃化層に集まり,濃化層でのZnとY濃度が高くなり,14Hと18RのLPSO構造の濃化層におけるYの濃度は18Rと14Hでほぼ同じであるが,Znの濃度は18Rで14Hよりも低いことを明らかにした.濃度変調と構造変調が同期した新規な長周期積層(LPSO)構造(シンクロ型LPSO構造)を示すMg合金Mg-TM-RE(TM=遷移金属,RE=希土類金属)系合金を主として取り上げ,最新の走査透過電子顕微鏡法による原子の直接観察と3次元アトムプローブ法,陽電子消滅ドップラー広がり法を組み合わせた新たな解析法により安定構造及び相変態時の原子配列解析を行った.Mg-Zn-Y三元系合金中に存在するLPSO相は,Zn/Y濃度に応じて結晶構造が変化し,Zn/Y濃度が小さい場合には,Zn/Y原子の面内規則化を伴わない所謂

LPSO相が18Rと14Hの2つの異なる多形として形成されるが,Zn/Y濃度が大きくなると,Zn/Y原子はL12(Zn6Y8)型原子クラスターの形成を伴う面内規則化を有するOD相となり,L12型原子クラスターの配列秩序をほぼ一定に保ちつつ,Zn/Y濃度増加とともに構造ブロックの構成層数を7, 6, 5と順次減少させつつ,14H, 18R, 10H型の多形を取ることを明らかにした.このMg-Zn-Y三元系OD相の3つの多形では構造ブロックの優先積層位置はすべて異なり,OD理論から導き出されるもっとも単純な結晶構造を持つ多形(MDO)の空間群も多形によって異なる.14H, 18R, 10H型の多形のMDO多形の空間群はそれぞれP6322, C2/c, Cmceであった.Mg-Al-Gd三元系合金中に存在するOD相は18R型一種のみであるが, Mg-Zn-Y系の18R型OD相とは構造ブロックの優先積層位置は異なる.構造ブロックの優先積層位置はL12型原子クラスター間の相互作用を最小にするよう決定される傾向にあるが,その支配因子はなお不明である.濃度変調と構造変調が同期した新奇な長周期積層(LPSO)構造(シンクロ型LPSO構造)を示すMg合金Mg-TM-RE(Mg-TM-RE; TM=遷移金属,RE=希土類金属)系合金を主として取り上げ,最新の電子顕微鏡法による原子の直接観察と3次元アトムプローブ法,陽電子消滅ドップラー広がり法といった実験手法と第一原理計算の両面からシンクロ型LPSO構造の原子配列解析を行った.Mg-Zn-Y系LPSO相の結晶構造は組成に依存し,高Zn,Y組成ではZn6Y8原子クラスターの面内配列が完全なOD構造をとるのに対し,低Zn,Y組成ではZn6Y8原子クラスターの面内配列が不完全なLPSO構造となる.これらの中間の組成における結晶構造は,OD相と同様の完全な面内規則配列を有するドメインと,ドメイン間の境界領域の組み合わせからなるincommensurateな変調構造として記述できることがわかった.さらにシンクロ型LPSO相の超高分解能STEM観察とCBED法の組み合わせにより,TM6RE8原子クラスター中の格子間サイトが構成元素のいずれかにより占有されていることを明らかにした.高分解能STEMによる結晶構造,欠陥構造解析では,シンクロ型LPSO相の底面すべりのa転位がTM6RE8原子クラスターを切断しない原子層間を運動していることを明らかにするとともに,Mg-Co-Y系やMg-Zn-Yb系合金中で新たに発見されたLPSO構造と類似の結晶構造を有する関連化合物相の詳細な結晶構造モデルの構築に成功した.シンクロ型LPSO相の3次元アトムプローブ(3D-AP)法による局所組成解析では,さまざまな条件で作製された試料についてTEM/STEM像と3D-APデータの同一領域からの取得に成功し,TEM/STEM単独では解析が困難な局所組成に関する様々な知見を得た.Mg-Al-GdおよびMg-Zn-Y系LPSOの結晶構造を原子レベルで決定した.Gd, AlあるいはZn, Yは隣接4原子層に濃縮し,L12型原子クラスターを形成する.L12型原子クラスターの面内配列はMg-Al-Gd系の場合は規則的であるが,Mg-Zn-Y系の場合はZn,Y濃度の増加により不規則から規則的に変化する.濃縮4原子層を含む原子層を構造ブロックとした積層構造として規則ー不規則(OD: Order-Disorder)構造として結晶構造が記述できる.構造ブロックの原子層数(58)により,多種の構造多形が形成され,それぞれに最も単純な積層構造およびその空間群を決定した.濃度変調と構造変調が同期した新奇な長周期積層(LPSO)構造(シンクロ型LPSO構造)を示すMg合金Mg-TM-RE(Mg-TM-RE; TM=遷移金属,RE=希土類金属)系合金を主として取り上げ,最新の電子顕微鏡法による原子の直接観察と3次元アトムプローブ法,陽電子消滅ドップラー広がり法を組み合わせた新たな解析法により原子配列解析を行った.規則度の異なるMg-Al-RE系およびMg-Zn-RE系LPSO
細胞内プロセシングと生体分子機能発現の機作

本研究は生体分子が真にその機能を発現するために、主として翻訳以後に受ける、プロセシングと総称される一連の変化の、オルガネラ形成、あるいは細胞機能における役割を明らかにし、それに基いて、プロセシングによる生体分子の機能発現と細胞制御の生物学的意義、とくに遺伝情報発現調節機構の一端としての意義を考え、併せて、プロセシング過程の異常と関連した疾患の解明と治療への手がかりを探ろうとするものである。また、その成果は、遺伝子工学による生体分子の大量生産と医療への利用研究に必要な基礎的知見を提供するものである。本研究の遂行のために、8班より成る研究班を設けるほか、全般的な運管のために総括班を設置した。各研究班の研究成果については、現在とりまとめ中であり、本年6月頃に成果報告書を刊行する予定である。総括班は研究代表者、研究班長および学識経験者をもって構成した。先ず、公募班員37名をその課題に応じて計画班に分属させ、全班員の名簿を作成、配布した。ニュースを3号発行して、班会議、シンポジウムの開催予定などを全班員に通知した。60年11月5日東京大学薬学部記念講堂に於て「細胞内プロセシングにおける脂質、糖質の役割」と題する公開シンポジウムを行った。演者は班員8名、持時間各45分であった。聽衆は約150名、活溌な討論があり盛会であった。61年1月9日大阪ガーデンパレスに於て、第2回の公開シンポジウム「遺伝子発現とプロセシング」を行った。演者は班員3名、非班員3名であり、持時間45分で、約150名が参加し、活溌な討論があり盛会であった。当日、全班員による総会を行ない、また、前日および翌日に、班会議も行なはれた。
高温水蒸気改質プロセスを用いた廃プラスチックからの水素製造に関する研究

バッチ式の熱分解・水蒸気改質装置を用いて、プラスチックの大半を占めるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリスチレン(PS)の3種類の純粋なプラスチック材料について、改質触媒として、Ru/Al_2O_3触媒を用いて、改質温度、触媒層での滞留時間、水蒸気比(投入する水蒸気のモル数[モル/秒】/熱分解ガス中のCのモル数【モル/秒】)の3つの運転パラメータが、水蒸気改質特性に与える影響を調べた。最初に、滞留時間を1.5秒、水蒸気比を1に固定して、改質温度が水蒸気改質反応に及ぼす影響を調べた。その結果、改質温度が高いほど、ガスへの転換率、水素生成量共に増加するが、いずれのプラスチック材料も、600°Cでほぼすべてガス化され、無触媒条件下においては1000°C以上の改質温度が必要とされるが、それより約400°C低い温度で十分改質が可能であることがわかった。次に改質温度を600°C、水蒸気比を1に固定して、触媒層での滞留時間を変化させて、その影響を調べたところ、完全にガス化し、十分な水素生成を行うには、プラスチック材料の種類により、11.5秒程度の滞留時間が必要であることがわかった。さらに、改質温度を600°C、触媒層内での滞留時間を0.9秒に固定して、水蒸気比が水蒸気改質特性に及ぼす影響を調べた。その結果、いずれのプラスチック材料でも、5065%の水素濃度の生成ガスが得られており、本システムが水素リッチなガス生成に有効であることが示された。最後に、熱分解ガスを冷却すると、テレフタル酸等の凝縮物が生じることから、熱分解処理が困難とされていたPET材に注目し、上述のような実験を行った。その結果、熱分解生成物のうち、凝縮物が40%を占めて、ガス成分が25%しかなく、そのガス成分中には水素がほとんど含有されていなかったのに、触媒水蒸気改質を行った結果、凝縮物は完全になくなり、全体の30%を占める残渣以外はすべてガス成分に変換され、ガス中の水素濃度も44%にまで上昇することが確認された。本研究ではプラスチックの大半を占めるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリスチレン(PS)の三種類のプラスチックを用い、改質温度、触媒層での滞留時間、水蒸気投入量の三つの運転パラメータが、ガス化・改質特性に与える影響を明らかにした。Ru/Al_2O_3触媒を用いた水蒸気改質実験によって、無触媒条件下より、約400°C低い温度でプラスチックの熱分解ガスの水蒸気改質が十分可能であることがわかった。よって、触媒被毒が少ないプラスチックの水蒸気改質において、触媒の使用は効果的である。また、本実験では改質温度、触媒層での滞留時間、水蒸気投入量の三つの運転パラメータが改質炉内での反応に与える影響を調べた。その結果、温度上昇は炭化水素の水蒸気改質に極めて有効であることがわかった。但し、Ru/Al_2O_3触媒は重質炭化水素(油)の水蒸気改質には効果があるが、軽質炭化水素(C_2、C_3ガス)の水蒸気改質には効果が少ない。水蒸気比の増加は600°Cにおける芳香族炭化水素(油)改質に対しては効果がないが、水素生成量の増加に対して有効であることがわかった。

また、すす析出抑制に対して有効であり、触媒の活性維持という観点からは重要な知見が得られた。本年度の実験結果によって、改質温度600°C、触媒層での滞留時間約0.9s、水蒸気比3に設定することが、本システムに対して適切であると考えられる。バッチ式の熱分解・水蒸気改質装置を用いて、プラスチックの大半を占めるポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)及びポリスチレン(PS)の3種類の純粋なプラスチック材料を用い、改質触媒として、Ru/Al_2O_3触媒を用いて、改質温度、触媒層での滞留時間、水蒸気比(投入する水蒸気のモル数[モル/秒]/熱分解ガス中のCのモル数[モル/秒])の3つの運転パラメータが、水蒸気改質特性に与える影響について調べた。最初に、滞留時間を1.5秒、水蒸気比を1に固定して、改質温度が水蒸気改質反応に及ぼす影響を調べた。その結果、改質温度が高いほど、ガスへの転換率、水素生成量共に増加するが、いずれのプラスチック材料も、600°Cでほぼすべてガス化され、無触媒条件下においては1000°C以上の改質温度が必要とされるが、それより約400°C低い温度で十分改質が可能であることがわかった。次に改質温度を600°C、水蒸気比を1に固定して、触媒層での滞留時間を変化させて、その影響を調べたところ、完全にガス化し、十分な水素生成を行うには、プラスチック材料の種類により、11.5秒程度の滞留時間が必要であることがわかった。最後に、改質温度を600°C、触媒層内での滞留時間を0.9秒に固定して、水蒸気比が水蒸気改質特性に及ぼす影響を調べた。その結果、いずれのプラスチック材料でも、5065%の水素濃度の生成ガスが得られており、本システムが水素リッチなガス生成に有効であることが示された。最後に、熱分解ガスを冷却すると、テレフタル酸等の凝縮物が生じることから、熱分解処理が困難とされていたPET材に注目し、上述のような実験を行った。その結果、熱分解生成物のうち、凝縮物が40%を占めて、ガス成分が25%しかなく、そのガス成分中には水素がほとんど含有されていなかったのに、触媒水蒸気改質を行った結果、凝縮物は完全になくなり、全体の30%を占める残渣以外はすべてガス成分に変換され、ガス中の水素濃度も44%にまで上昇することが確認された。
日本固有科である最原始昆虫の遺伝的構造から紐解く複雑な日本列島の形成史との関連性

地球上に生息・生育する多種多様な生物は,種分化の産物であると言え,種分化機構の解明は生物多様性の創生機構の解明でもある.ここでの種とは,生物学的種概念に基づき,交配可能な集団で他の集団とは生殖的に隔離している集団を指す.つまり,種分化とは生殖隔離の進化であると言える.種分化機構を解明することは独立する集団がどのようにして分断し,生殖的に隔離され,生物が進化してきたのかを探る,進化生物学の最も重要な課題の一つである.これまでに,多くの研究者を魅了してきたが,長い時間をかけておこる進化的イベントであることもあり,生物学の中でも謎の多い課題であると言われてきた.本研究では,山岳源流域に適応した日本固有科・ガガンボカゲロウ科に属するガガンボカゲロウに注目した.これまでの研究から,種内に種レベルに匹敵する遺伝的分化した5つの系統群が内包しており,隠蔽種が含まれている可能性を示唆した.そのため,各系統群間が既に種として独立しているのかについて調べるために,交配実験をハンドペアリング法という手法を用いることによって独自に確立した.そこで,本研究課題において,これらの遺伝系統群間での交配実験を実施し,系統群間での生殖隔離の程度を調べた.その結果,不完全な弱い隔離を示す系統間や,強い隔離,そして完全な生殖隔離を示す系統間までと段階的な状態を示し,まさに「種分化連続体」と呼ばれる状態であることが明らかとなった.つまり,長い時間をかけて繰り広げられる種分化のプロセスを連続的に留めている好例であると言え,現在進行形で進む「種分化」現象の実態を追究し得る.そして,それに伴う生物多様性創出におけるメカニズムを垣間見ることのできる貴重な種であると言えるだろう.これらのことからガガンボカゲロウは,今後の種分化研究における鍵分類群になり得る種群であることを明らかとした.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。生物の多様性は、集団の分断と分集団ごとに変異を蓄積することで生じる。特に,種分化のメカニズムを解明することは、独立する集団がどのようにして分化し、それぞれにおいて多様な形質を獲得し、生物が進化してきたのかを探る上で最も重要な課題である(Barton, 2001; Howard and Berlocher, 1999).世界有数の複雑な地史をもつ日本列島には、さまざまな地理的環境が存在し、日本列島に生息するあらゆる生物種群は,新第三紀以降,第四紀の現在にまでつづく、複雑な地史の影響を受けてきた。つまり,日本列島には、潜在的に集団を分断させる数多くの地史・地形(山塊や河川)が存在する。そしてガガンボカゲロウは、その複雑な地史の影響を、日本列島形成の初期段階から現在に至るまで、強く受けてきたと考えられる。そのため、より地域レベルに絞った研究を展開することで、さまざまな物理的障壁による集団の分断のプロセスを詳細に究明できるだろう。これまでの研究による中央構造線での遺伝的距離は、18.0% (mtDNA 16S rRNA領域)と同じカゲロウ目で近縁なチラカゲロウ類の種間の遺伝的距離よりも大きな遺伝的距離を示した.これらのことから、中央構造線を境にしたクレード間での遺伝的分化は別種レベルに相当すると考えられるが、交尾器形態の分類学的鍵形質に差異は認められない。そこでクレード間で繁殖が可能なのか試みた。従来、カゲロウ目昆虫における繁殖実験の報告例は皆無であり、極めて困難な試行とされてきた。しかし、本研究において“ハンドペアリング"法が有効であることを明らかにし、繁殖実験の手法を確立できた。今後は、様々な系統間での繁殖実験を行い、遺伝的距離と繁殖隔離との間に関係性があるのかについて調べていく予定である。ガガンボカゲロウ類の分布域をほぼ網羅する地域集団を対象とした分子系統地理学的研究を行ってきた。H28年度は、地域集団内での遺伝構造を解明することでガガンボカゲロウにおける分布制限要因の究明を目指し、詳細な調査・解析ができた。さらに、ガガンボカゲロウの集団間の遺伝的距離は、近縁種群の種間レベルもしくはそれ以上であることから、系統間での繁殖実験を試みていたが、手法の確立に成功し系統間での繁殖実験にも着手することができた。生物学的種概念に基づく「種分化」とは、分断された集団間での生殖的な隔離機構の進化であり、集団が分断してから異なる種に至る分化メカニズムとされる。種分化メカニズムの解明は、集団がどのように分断し、それぞれの集団において多様な形質を蓄積しながら生物が進化してきたのかを探る上で最も重要な課題である。そして、集団の分断は種分化最初期の重要なステップである。本研究で、対象としたガガンボカゲロウは日本固有科1属2種と極めて小さな分類群であり、限定的なハビタットである山岳源流域に適応し、孤立・散在的となりがちである。さらに、翅を有する成虫期も数日と短く、飛翔能力が弱い。そのため、集団間の接続性は低いと予想され、遺伝的に分化していると予想される。実際に、遺伝子解析の結果から地域集団ごとに遺伝的に分化していることが明らかとなってきた。解析領域は、mtDNA 16S rRNA,COI領域、およびnDNA 28S rRNA、PEPCK領域を用いた。

その結果、4領域においてガガンボカゲロウは地域集団レベルにおいて大きく5つのクレードに分化していることが明らかとなった。これらのクレード間の遺伝的分化は、他のカゲロウ類における種間レベルの分化にも相当するにも関わらず、外部形態などの分類の鍵となるような分類学的鍵形質に差異は認められていない。そこで,5つのクレード間の関係についてより詳細に調べるために、本研究で開発した「ハンドペアリング」法を用いた繁殖実験の手法、および繁殖実験の成功を分子同定による検証する方法を用いて繁殖実験を実施した。その結果、生殖隔離が弱い集団から完全に生殖隔離が成立している集団までを内包する状態であることが明らかとなった。ガガンボカゲロウの進化史と合わせて考えると輪状種のような状態を留めている結果が得られた。ガガンボカゲロウ類の分布域を網羅する地域を対象とした分子系統地理学的研究に取り組んでいる。これまでの研究で、ほぼ前例のない中央構造線で遺伝構造が大きく分化する傾向を見事に究明し、この成果を国際専門誌に論文投稿し、審査結果を受け、再投稿に向け準備に取り組んでいる。また、遺伝的分化の大きな種内系統群間での生殖的隔離機構の有無に関しては、原始的昆虫類では初めてとなる「ハンドペアリング」法を確立させ、交配実験を展開している。さらに、人為的な交配の成否に関してはオス親に特異的な遺伝子配列をマーカーにした検証も実施し、実際に授精がなされていることを分子同定している。これらの成果についても国際専門誌に論文投稿準備中である。また、これらの手法を使って、遺伝的に大きく分化したクレード間における人工交配を実施している。得られた成果はいずれも国際誌上での公表の準備に取り掛かっている。既に論文公表をめざして取りまとめ段階にある研究も複数あり、また新たな成果が期待される進行中の実験研究もあるなど、進展状況は良いと考えている。地球上に生息・生育する多種多様な生物は,種分化の産物であると言え,種分化機構の解明は生物多様性の創生機構の解明でもある.ここでの種とは,生物学的種概念に基づき,交配可能な集団で他の集団とは生殖的に隔離している集団を指す.つまり,種分化とは生殖隔離の進化であると言える.種分化機構を解明することは独立する集団がどのようにして分断し,生殖的に隔離され,生物が進化してきたのかを探る,進化生物学の最も重要な課題の一つである.これまでに,多くの研究者を魅了してきたが,長い時間をかけておこる進化的イベントであることもあり,生物学の中でも謎の多い課題であると言われてきた.本研究では,山岳源流域に適応した日本固有科・ガガンボカゲロウ科に属するガガンボカゲロウに注目した.これまでの研究から,種内に種レベルに匹敵する遺伝的分化した5つの系統群が内包しており,隠蔽種が含まれている可能性を示唆した.そのため,各系統群間が既に種として独立しているのかについて調べるために,交配実験をハンドペアリング法という手法を用いることによって独自に確立した.そこで,本研究課題において,これらの遺伝系統群間での交配実験を実施し,系統群間での生殖隔離の程度を調べた.その結果,不完全な弱い隔離を示す系統間や,強い隔離,そして完全な生殖隔離を示す系統間までと段階的な状態を示し,まさに「種分化連続体」と呼ばれる状態であることが明らかとなった.つまり,長い時間をかけて繰り広げられる種分化のプロセスを連続的に留めている好例であると言え,現在進行形で進む「種分化」現象の実態を追究し得る.そして,それに伴う生物多様性創出におけるメカニズムを垣間見ることのできる貴重な種であると言えるだろう.
日韓関係の改善と悪化をめぐる日韓市民ネットワークの取り組みに関する研究

2018年度は研究プロジェクトの開始年度として、日韓における市民運動の交流事例のフィールド調査ならびに資料分析を行うと同時に、研究会活動を展開した。具体的には、2018年8月に韓国で開催された、「日韓誠信学生通信士2018」における参与観察をはじめ、2018年9月に韓国のブサン・キメ地域における日本の大学生と韓国の大学生の交流事業のフィールド調査をおこなった。2018年11月には、「日韓市民未来対話100人会議」に研究代表者と研究分担者が参加し、日本と韓国の両国で高まる緊張関係や相互不信に関する参与観察を行った。2018年は両国における歴史認識問題の緊張が高まったこと、そして南北コリアと米朝首脳会談が複数回開催されたが、このような政治的な動きと、日韓両国の関係の相関関係を明らかにすることをはじめ、市民運動やNGO、メディアの役割についての事例分析についての基礎準備を行った。研究体制を2018年4月に立ち上げて以降、関連研究会を毎月開催したり、国内外(海外においては韓国2回、ヨーロッパ1回)の実地調査を行った。また、ニュージーランド、オランダ、アイルランドでの国際会議や日本の早稲田大学での関連シンポジウムに積極的に参加した。早稲田大学を研究拠点としつつ、10以上の研究コロキアムやセミナーなどと連携し、本テーマの直間接的な研究・教育活動とのつながりを拡大した。在日コリアンの教育とアイデンティティ、戦争や植民地の記憶と記録をとりまく市民運動・NGO活動とメディア報道に関する分析を、越境、和解、共生などのキーワードとして取り上げた。その成果の一部が商業出版の形で2019年度に刊行される予定であり、2019年度にはヨーロッパにおける和解と共生事例との連携も模索する予定があるが、2018年度中にこのネットワーキング体制が確立された。具体的な事例分析に取り組みつつ、資料集めや分析を計画通りに行いつつある。研究会体制を通じて、出版プロジェクトやセミナー、勉強会などを計画通りに遂行してきたため、研究プロジェクトの初年度としては概ね順調に進んでいると考えられる。また、北東アジアの平和プロセスとヨーロッパの平和プロセスを比較する国際研究プロジェクトとも連携し、和解や平和をとりまく関連研究とのネットワークにもたどり着けているために、順調であると自己評価した。2018年度に続き、日韓市民レベルの緊張関係を高めたり、融和を施す具体的なイシューの資料分析や参与観察を継続しつつも、学術研究につなげるための、問いと仮説の精緻化、先行研究の批判的な考察、そして、セミナーやワークショップを積極的に開催していく予定です。可能であれば、中規模以上の公開ワークショップや国際セミナーの開催を検討する予定である。また、他の研究資金確保を視野に入れつつ、引き続き東アジア、ヨーロッパにおける関連事例の比較分析も視野に入れた、研究体制の拡充を模索する。
NGFでリン酸化が変化する、PC12細胞中のタンパク質の分離と生理機能

ラット褐色細胞腫由来のPC12細胞に神経成長因子(NGF)を作用させると、核では30kDa核タンパク質のリン酸化が促進される。このタンパクについて検討した。1.化学的性質:等電点pH10以上、ヒストンH1との結合性が強く、SDSーPAGE,GFCでは両者は解離しない。リジン,アルギニン,ヒスチジンは各々7.8%,7.1%,7.2%(分子数比)で、Nー末端アルミノ酸配列は粘菌のリボソ-ムタンパク質L2(リボソ-ムのペプチジル転移酵素の活性発現に必要な因子)のNー末端2番目から30番目の配列と20残基が同じで、発芽酵母のリボソ-ムタンパク質、KD4のNー末端より28番目までの配列と18残基が同じであった。2.抗体の作製、免疫細胞化学、免疫組織化学:核タンパク質を電気泳動後染色し、必要な部位を切り出し、マウスに免疫した。抗体産生後、脾細胞とNSー1細胞を融合させクロ-ニングした。間接免疫蛍光染色によりPC12細胞,ラットのアストロサイト,ラット副腎随質,上頸部神経節,脊髄後根神経節は染色されたが、顎下腺,心臓,肝臓,脾臓,腎臓,筋肉では陰性であった。PC12細胞,アストロサイトでは、核周囲部が染色される細胞が大部分で弱いけれども同時に核内が染色されるものもあった。ポリクロ-ン抗体では、多数の細胞が核内に明瞭に染色された。エピト-プあるいは細胞周期等による差が考えられる。脳では酵素抗体法(蛍光染色では非特異的吸着が強い)により、小脳のプルキンエ細胞と少数の大脳皮質の細胞が染色された。NGF処理PC12細胞では、対照のPC12細胞に比べて明らかに強く染色された。EGF(PC12細胞に対し30kDa核タンパク質のリン酸化及び分裂促進作用をもつ)では、染色性に差は認められなかった。クロ-ニングした抗体が認識する抗原は、神経冠由来細胞あるいは組織に特異的に発現し、PC12細胞の分裂と分化に何等かの関わりがあるものと考えられる。ラット褐色細胞腫由来のクロ-ン化細胞であるPC12細胞から、細胞成長因子(NGF)に応答してリン酸化が促進される分子量約30kDaの核タンパク質の単離を試みた。核を分離後、0.5N HCIで超音波抽出し、終濃度25%トリクロル酢酸で沈澱させ、目的のタンパク質の抽出材料とした。本タンパク質は強塩基性で凝集性が強いが、酸性尿素ポリアクリルアミドゲル電気誘泳動により検出できる。ゲルからの抽出後およびウエスタンブロット後、N末端アミノ酸配列の分析を試みたが、隣接するタンパク質との分離が不充分で、分析できなかった。ついでpH9から11の範囲で調製用等電点電気泳動を試みた。目的のタンパク質は等電点約10.5、酸性尿素ゲルで隣接するタンパク質はpH約9.5の画分に分布した。

pH約10.5の画分を中圧クロマトグラフィ-によるゲルロ過(TSKG3000SW、8×300mm、5M尿素、pH5.0、50mM酢酸バッファ-)および陽イオン交換クロマトグラフィ-(MonoS、5×50mm、5M尿素、pH8.0、50mMTrisバッファ-)で単離を試みた。大量に含まれる他の核タンパク質の狹雑が多く、精製は困難であった。目的のタンパク質と他の大量に含まれる核タンパク質主にヒストンとの分離を、0.5NHCI抽出、0.35M食塩抽出、5%過塩酸抽出後、2、10、20%トリクロル酢酸による分画沈澱を試みたが、いずれの方法によっても他のタンパク質と同じ画分に沈澱した。しかしpH範囲9から11の調整用等電点電気泳動により目的のタンパク質はpH約10.5の画分に、酸性尿素ゲルで隣接するタンパク質とは別かれて分画されるので、pH10.5画分から、低電圧、長時間の酸性尿素ゲルで目的のタンパク質を分離することができる。ウエスタンブロット後、N末端アミノ酸配列の分析および、ゲルの直接注射による抗体作製の可能性を得た。ラット褐色細胞腫由来のクロ-ン化細胞であるPC12細胞から、神経成長因子(NGF)に応答してリン酸化が促進される分子量約30kDaの核タンパク質のアミノ酸組成、Nー末端アミノ酸配列の測定、モノクロナル抗体の作製、およびPC12細胞、ラット組識についての前記抗体による免疫細胞および組織化学的研究を行った。粗核画分を調製し、0.5N HCIでタンパク質を抽出し、終濃度25%トリクロル酢酸で沈澱後、アセトンでトリクロル酢酸を除去、風乾し、酸性/尿素ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離した。泳動後、PVDF膜に転写し、CBBで染色後、アミノ酸分析を行った。Lys,Arg,Hisが約22%を、Glx,Asxが約16%をしめた。このタンパク質の等殿点は10以上である。Nー末端アミノ酸配列は、GRVIRGGAGSVHRAHVKHRKGAARLの28残基まで得られた。この配列は粘菌(Dictyostelium discoideum)のリボソ-ムタンパク質L2にかなりの相同性を有する。抗体の作製は、前記電気泳動により分離後、CBBで染色し、目的部分を切り出し、アジュヴァントと均質にし、マウスの腹腔内に注射した。抗体が生成されたのち、脾臓細胞とNSー1ミエロ-マ細胞を融合させ、抗体をクロ-ニングした。この抗体は、免疫化学的にPC12細胞、ラット上頸部交感神経節、脊髄後根神経節、および副腎髄質の各細胞を染色した。脳については現在検討中である。その他の組織では染色されなかった。これらの結果から、この核タンパク質は神経管由来細胞に特異的に発現し、細胞の基本的な性質あるいは機能に重要な役割をしているものと考えられる。ラット褐色細胞腫由来のPC12細胞に神経成長因子(NGF)を作用させると、核で30kDaタンパク質(発見者によりSMPと命明)のリン酸化が促進する。前回までに、このタンパク質と考えられる抗原を認識するモノクロ-ン抗体を作製し、この抗体が神経冠由来細胞あるいは組織を特異的に認識する事を認めたが、今回さらに検討を追加した。(1)マウスアストロサイトの間接免疫蛍光染色3日令のラット脳より分離したアストロサイトを、冷メタン-ルで固定してからハイブリド-マ上清を用いて染色した。核周囲部のみが染色されるもの、弱いけれども同時に核内が染色されるものもあり、細胞の状況により染色部位が異なった。(2)ラット脳の酵素抗体染色約5週令のオスWistar系ラットをZamboni液で灌流固定後脳を摘出し、後固定後凍結、薄切してハイブリド-マ上清を用いて染色した。小脳のプルキンエ細胞が染色され、その大部分は細胞質が染色されたが、核が染色された細胞も認められた。大脳皮質にも染色される細胞が少数認められた。アストロサイトは染色されるが、何故脳の細胞の染色が少ないかは不明である。
クロマトグラフィーにおける分子認識機構と移動現象の解析による新規分離方法の開発

クロマトグラフィーは生体分子の分離分析には欠かすことのできない手法である。従来の研究は、分子認識は考慮せずに単に分配係数としてゾーン分散モデルに組み込む工学的解析と、bioaffinityやbioimprintingのように親和性のみを重点的に調査するという2つがほとんどである。しかしながら、分子認識とゾーン分散(移動速度)は独立ではないので分子認識機構と移動現象(ゾーン分散機構)を同時に解析することにより新規高分離性能クロマトグラフィーを開発することができる。特に生体巨大分子(分子量10万以上の抗体、プラスミド、さらにウイルス)のクロマトグラフィー分離機構はほとんどわかっていない。そこで主として抗体(IgG)の吸着機構(分子認識と移動現象)を解析した。またHepatitis Bsurface antigen(以下HBsAg)粒子やparvovirusについても実験的検討を行なった。20nm程度の直径を持つ巨大な粒子として存在するHBsAgのような巨大分子の精製方法としては、大細孔径を持つ従来型充填剤の他に、粒子表面のみを利用する方法や、リガンドの三次元的配置を持つゲルを埋めこんだゲルなどが考えられる。架橋度が高いセルロース粒子に硫酸基を導入した吸着剤の分子排除特性から分子量数万以上のタンパク質は排除されることがわかった。この充填剤はHBsAgに対して強い親和性を持ち通常のIECより効率良く吸脱着精製が可能であった。また、IgGに対しても親和性を示し表面吸着のみであるにもかかわらず吸着速度が早いために動的吸着量は通常のゲル型IEC充填剤とほぼ同じ程度となった。ただしBSAには親和性を示さず他のIECゲルとは異なる分子認識機構があることが示唆された。
特異的分子プローブの開発によるexocytosisの分子機構の解明

神経成長円錐における細胞間相互作用とそれに基づく細胞内情報伝達系の研究を継続して行い、以下の知見を得た。a.成長円錐にはシナプス終末に比べて、L型Ca^<2+>チャネルが高密度に存在していることを証明した。その生理的意義を明らかにすべく、単離成長円錐で生化学的解析を続け、このチャネルの活性化が、1)C-キナーゼ依存症のMARCKS protein,GAP-43の蛋白リン酸化と、2)カルパインの活性化に基づく脳スペクトリンの分解を引き起こすことを証明した。これらの反応に基づいて、膜骨格などの蛋白の分布に変化が生ずることを確認した。これらを総合すると、L型チャネルの活性化によって、C-キナーゼ系とカルパイン系が成長円錐の異なるドメインで作用することを強く示唆する結果を得た。b.成長円錐におけるシナプス終末への変化の過程をシナプス関連蛋白に着目して行っているが、今年はSNARE系(ATP依存性)とrab3A系(GTP依存系)の関連について、強制的に開口放出を引き起こすクモ毒素ラトロトキシンを用いて検討した。その結果、成長円錐ではrabphilin,rab-GEPの2種類の蛋白がきわめて少量で、rab3Aサイクリングが不完全であることを見出した。これらの蛋白を遺伝子的に作成し成長円錐に導入すると、成長円錐でもシナプスに近い効率で、開口放出を起こすことを確認した。これらのデータは、既に私が予想したように成長円錐ではSNARE機構は十分に発達しているが、rab3Aサイクリングはシナプス成熟に伴って発達することを強く示していた。
構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習

構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究した.主な結果として,正事例と負事例から特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する機械学習手法を提案した.手法として,構造的表現を扱うことのできる進化的探索手法である遺伝的プログラミングを用いた.構造的データから知識を発見するための他の学習手法も提案した.構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究した.主な結果として,正事例と負事例から特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する機械学習手法を提案した.手法として,構造的表現を扱うことのできる進化的探索手法である遺伝的プログラミングを用いた.構造的データから知識を発見するための他の学習手法も提案した.本研究課題では構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究を行った.本研究の目的は,非均質で構造化された大規模なデータに潜む多様な知識の発見に焦点を当てて,必要とされる構造的知識を発見するためのデータマイニングと機械学習における新しい基盤技術を開発することである.本年度は構造的データとして木構造データを対象にした機械学習に重点をおき,次の成果を得た.クラスタリングと進化的手法(遺伝的プログラミング)を用いて,複合的木構造パターンを学習する方法を提案した.タグ木パターンと呼ぶ木構造パターンの集合を,統合的なパターンとして扱う.タグ木パターンの構造的変数には任意の木を代入できる.タグ木パターン集合が木にマッチするとは,その集合の少なくとも一つのパターンがその木にマッチするときにいう.提案手法では,正データ間の木の編集距離と多次元尺度法に基づいて,正データのクラスタ数を決定する,正データをクラスタリングし,それぞれのクラスタと負データを合わせたデータに対して遺伝的プログラミングの部分過程を走らせて,各部分過程における最良の個体を統合して最終的な仮説を生成する.提案手法を糖鎖データに対して適用し,特徴的な複合的木構造パターンを獲得した.無順序木に対する新しい距離尺度Broom Distanceと高速な計算アルゴリズムを提案した.また,木構造を2分木コードとよぶ文字列に変換して,文字列の編集距離により,木の編集距離を近似するアルゴリズムを提案した.本研究課題では構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究を行った.本研究の目的は,非均質で構造化された大規模なデータに潜む多様な知識の発見に焦点を当てて,必要とされる構造的知識を発見するためのデータマイニングと機械学習における新しい基盤技術を開発することである.本年度は構造的データとしてグラフ構造データおよび木構造データを対象にした機械学習に重点をおき,次の成果を得た.グラフ構造データからの機械学習やデータマイニングの研究が注目されている.TTSPグラフ(Two-Terminal Series Parallel graph)は,電気ネットワークやスケジューリングをコンピュータで扱う際にデータモデルとして用いられることが多い.TTSPグラフは並列操作,直列操作と呼ばれる操作を帰納的に繰り返して得られるサイクルを持たない多重辺を許す有向グラフである.正事例と負事例からなるTTSPグラフの集合から,多くの正事例にマッチし,負事例にあまりマッチしないような,特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する進化的手法を提案した.進化的手法としてTTSPグラフパターンの構文木に対して遺伝的プログラミングを適用し,遺伝操作は複製,逆位,交叉,突然変異を用いた.人工的に生成したTTSPグラフに対して実験を行い,提案する特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する進化的手法の有効性を確認した.また,正事例から補可約グラフパターン言語を効率的に学習するアルゴリズムと木構造データに対する新たなカーネル法を提案した.本研究課題では構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究を行った.本研究の目的は,非均質で構造化された大規模なデータに潜む多様な知識の発見に焦点を当てて,必要とされる構造的知識を発見するためのデータマイニングと機械学習における新しい基盤技術を開発することである.本年度は構造的データとしてグラフ構造データおよび木構造データを対象にした機械学習に重点をおき,次の成果を得た.グラフ構造データからの機械学習やデータマイニングの研究が注目されている.TTSPグラフ(two-terminal series parallel graph)は,電気ネットワークやスケジューリングをコンピュータで扱う際にデータモデルとして用いられることが多い.前年度に,正事例と負事例からなるTTSPグラフの集合から,多くの正事例にマッチし,負事例にあまりマッチしないような,特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する進化的手法の提案した.本年度は,遺伝操作における交叉オペレータを適用する部分的TTSPグラフパターンを選択する手法の拡張を行った.木構造データの例として糖鎖データがある.糖鎖は核酸とタンパク質に続く3番目に重要な生体分子である.VLDC(variable length don't care)は木データの一部を代入できる構造的変数である.遺伝的プログラミングを利用して,正事例と負事例の木データから特徴的なVLDC付き木パターンを獲得する手法を提案し,糖鎖データに適用した.また,木構造データに対する新たなカーネル法を提案した.学習システムのプロトタイプが実現できたため.24年度が最終年度であるため、記入しない。学習システムのプロトタイプを発展させて大規模なデータで実験を行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
体外誘導免疫制御性リンパ球を用いた細胞治療による免疫寛容誘導に関する研究

本研究では、自己リンパ球を生体外にて免疫制御性リンパ球へと誘導し、この細胞を体内へ投与する細胞治療を行うことで、免疫抑制剤服用中である肝移植後レシピエントの免疫抑制剤減量・中止を図り、安全な免疫寛容誘導法を確立するため、1)生体肝移植術後レシピエントを対象として細胞治療を行い、その免疫抑制剤減量や免疫寛容誘導効果の検討する、2)誘導した免疫制御性リンパ球を解析し、その免疫抑制メカニズムの解明する、3)細胞治療を行ったレシピエントの末梢血リンパ球やグラフト組織を解析し、細胞治療による免疫寛容誘導作用のメカニズムを探求する、ことを目的として研究を推進している。本年度は、上記1)細胞治療を用いた免疫寛容誘導効果を検討する臨床試験を実施するため、新たに施行された「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」に則り、必要な諸手続きを進めてきた。また、上記3)免疫寛容誘導作用のメカニズムを解明するため、細胞治療を行った症例の末梢血リンパ球を経時的に解析した。細胞治療後は早期にCD25+Foxp3+もしくはCD127lo Foxp3+制御性フェノタイプを有するCD4+T細胞が末梢血中で著増していることが確認された。更に、これらの制御性フェノタイプを発現するCD4+T細胞は、治療約6ヶ月後には治療前値に復したものの、以降は再漸増して高めに維持されている事が判明した。免疫寛容誘導の成否との直接的な関連性は不明であり、今後更に検討が必要である。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。本研究では、自己リンパ球を生体外にて免疫制御性リンパ球へと誘導し、この細胞を体内へ投与する細胞治療を行うことで、免疫抑制剤服用中である肝移植後レシピエントの免疫抑制剤減量・中止を図り、安全な免疫寛容誘導法を確立するため、1)生体肝移植術後レシピエントを対象として細胞治療を行い、その免疫抑制剤減量や免疫寛容誘導効果を検討する、2)誘導した免疫制御性リンパ球を解析し、その免疫抑制メカニズムを解明する、3)細胞治療を行ったレシピエントの末梢血リンパ球やグラフト組織を解析し、細胞治療による免疫寛容誘導作用のメカニズムを探求する、ことを目的としている。本年度はこれら主たる研究目的のうち、誘導した免疫制御性リンパ球を解析して免疫抑制メカニズムを検討した。抗CD80抗体、抗CD86抗体の存在下にドナー抗原と共培養して誘導したレシピエント由来のリンパ球において、どの細胞群が免疫制御性の作用を有するか不明である。ヒト末梢血単核球を用い、前述の方法により誘導した細胞のドナー抗原に対するリンパ球増殖抑制能や細胞種・フェノタイプを検討した。T細胞、特にCD4+T細胞が増加し、中でもCD25+Foxp3+やCD127loFoxp3+細胞が著増していた。更に、誘導した細胞群のうち、特定の細胞種のみを除去してリンパ球増殖抑制能を評価することで、誘導された免疫抑制性細胞の同定を試みた。ドナー抗原に反応するリンパ球増殖は誘導リンパ球を添加することで抑制された。抑制は添加する細胞数に比例し増強した。誘導リンパ球からCD3+細胞除去で抑制能は完全に失われ、再添加で抑制は復した。しかし、B細胞、単球、NK細胞や樹状細胞の除去では抑制能は保たれた。ドナー抗原存在下に、抗CD80抗体および抗CD86抗体を用い誘導される免疫制御性リンパ球はCD3+T細胞であることが判明した。本年度は、誘導した免疫制御性リンパ球を解析し、その免疫抑制メカニズムを解明することの他に、生体肝移植術後レシピエントを対象として細胞治療を行い、その免疫抑制剤減量や免疫寛容誘導効果を検討する予定であった。前者は予定通りもしくは当初の計画以上に進展したが、後者については、平成26年11月に「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」が施行されたことから、(特定)認定再生医療等委員会での承認を得る必要が生じたため、臨床試験の開始が遅れている。従って、達成度としてはやや遅れていると考える。本年度はこれら主たる研究目的のうち、先行する臨床研究において細胞治療を行い免疫寛容が誘導された症例の末梢血リンパ球を用い、細胞治療による免疫寛容誘導作用のメカニズムを検討した。採取したリンパ球では、ドナー抗原に対するリンパ球の増殖反応やIFN-gamma産生が抑制され、第三者抗原に対してこれら免疫反応は残存しており、ドナー抗原特異的な抑制状態にあることが判明した。このドナー抗原特異的抑制の機序にはCD25+制御性T細胞の関与は限定的で、CD25+T細胞除去によりドナー抗原特異的抑制反応が消失する症例とそうでない症例が認められた。免疫寛容状態にある3症例の末梢血リンパ球をNSGマウスに投与し、ヒト化マウスを作成した。

いずれも良好にヒトリンパ球が構築され、このヒト化マウスでドナー抗原に対する免疫反応を検討したところ、ドナー抗原特異的な免疫抑制は維持されていた。本年度は、生体肝移植術後レシピエントを対象として細胞治療を行い、その免疫抑制剤減量や免疫寛容誘導効果を検討する予定であった。しかし、平成26年11月に「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」が施行され、本臨床試験を開始するためには、北海道において(特定)認定再生医療等委員会での承認を得る必要があるが、当該委員会が未だ設置・承認されておらず、臨床試験開始も遅れを余儀なくされている。このような状況から、前年度から開始した研究に加え、本細胞治療を行った先行臨床試験の症例において末梢血リンパ球を解析し、細胞治療による免疫寛容誘導の作用メカニズムを検討する研究を前倒しして開始している。なお、臨床試験が当該委員会で承認されるための申請や試験開始に必要な準備も行っている。以上より、全体の達成度としては、概ね順調に進展しているものと判断する。本研究では、自己リンパ球を生体外にて免疫制御性リンパ球へと誘導し、この細胞を体内へ投与する細胞治療を行うことで、免疫抑制剤服用中である肝移植後レシピエントの免疫抑制剤減量・中止を図り、安全な免疫寛容誘導法を確立するため、1)生体肝移植術後レシピエントを対象として細胞治療を行い、その免疫抑制剤減量や免疫寛容誘導効果の検討する、2)誘導した免疫制御性リンパ球を解析し、その免疫抑制メカニズムの解明する、3)細胞治療を行ったレシピエントの末梢血リンパ球やグラフト組織を解析し、細胞治療による免疫寛容誘導作用のメカニズムを探求する、ことを目的として研究を推進している。本年度は、上記1)細胞治療を用いた免疫寛容誘導効果を検討する臨床試験を実施するため、新たに施行された「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」に則り、必要な諸手続きを進めてきた。また、上記3)免疫寛容誘導作用のメカニズムを解明するため、細胞治療を行った症例の末梢血リンパ球を経時的に解析した。細胞治療後は早期にCD25+Foxp3+もしくはCD127lo Foxp3+制御性フェノタイプを有するCD4+T細胞が末梢血中で著増していることが確認された。更に、これらの制御性フェノタイプを発現するCD4+T細胞は、治療約6ヶ月後には治療前値に復したものの、以降は再漸増して高めに維持されている事が判明した。免疫寛容誘導の成否との直接的な関連性は不明であり、今後更に検討が必要である。平成28年度は、引き続き計画通りに研究を遂行する予定である。しかし、研究計画のうち、生体肝移植術後レシピエントを対象とする細胞治療を行うためには、「再生医療等の安全性の確保等に関する法律」により定められた(特定)認定再生医療等委員会の承認が必要となるため、北海道に当該委員会が設置・承認されるまで、細胞治療を行う本臨床試験を延期せざるを得ない状況となっている。当該委員会は平成27年度中には承認される見込みで、第1回の委員会は6月初旬に開催予定であり、本臨床試験計画をこれに提出する予定である。また、平成28年度は、本細胞治療を行った先行臨床試験の症例において末梢血リンパ球やグラフト組織を解析し、細胞治療による免疫寛容誘導の作用メカニズムを検討する研究を進め、研究の全体計画の遂行には支障を来さぬよう研究を進める。