hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ldb2(Disc-M)ノックアウトマウスの表現型と統合失調症の病理解明への応用

この遺伝子内のミスセンス変異は、時に精神症状も引き起こすトランスサイレチンアミロイドーシスをひこ起こすことが知られている。本研究により、Disc-Mが制御する遺伝子ネットワークの一端を明らかにすることができた。
微小爆薬を用いたプール火災の爆風消火の研究

爆薬にアジ化銀ペレットを用い,そのペレット数を変化させることで爆発現象に投入するエネルギ量を変化させ,そして消火対象にメタン-空気拡散火炎を用いて爆風消火の消火特性について実験的に検討した.その結果,爆薬量を増加させるほど,完全に消火が達成される爆点から火源までの距離が増加した.また,爆薬のエネルギ量と大気圧との比の1/3乗で爆点と火炎との距離を無次元化することで,火炎規模を一定とした場合,爆風により消火が達成される限界の無次元距離が投入した爆薬のエネルギ量によらずほぼ同じ値を示すことを明らかにした.爆薬にアジ化銀ペレットを用い,そのペレット数を変化させることで爆発現象に投入するエネルギ量を変化させ,そして消火対象にメタン-空気拡散火炎を用いて爆風消火の消火特性について実験的に検討した.その結果,爆薬量を増加させるほど,完全に消火が達成される爆点から火源までの距離が増加した.また,爆薬のエネルギ量と大気圧との比の1/3乗で爆点と火炎との距離を無次元化することで,火炎規模を一定とした場合,爆風により消火が達成される限界の無次元距離が投入した爆薬のエネルギ量によらずほぼ同じ値を示すことを明らかにした.テロや暴動により同時多発的に生じる火災を迅速に消火する方法として,爆薬により形成される爆風を用いた消火法に着目し,その基礎研究を行っている.本年度は爆薬を選定し,従来の研究結果が豊富なアジ化銀(昭和金属工業(株))を使用することに決定した.アジ化銀ペレットは,直径1.5mm,高さ1.5mmの円筒形をしており,薬量10mgでエネルギ量は約18Jである.起爆にはQ-switched Nd:YAG Laserを,波長:532nm,エネルギ量:20mJ/pulseで用いた.消火対象には,消火実験が容易な気体燃料であるメタンを用い,内径28mmのステンレス円管バーナにより形成した.そしてアジ化銀ペレットの起爆点とバーナ中心との距離を変化させ,また形成する火炎高さを変化させて消火実験を行った.その結果,爆発する爆薬のエネルギ量によって決定される爆風の到達範囲の中に,バーナ中心が存在する場合,約370mmのメタン-空気拡散火炎を微小爆薬による爆風で消火することに成功した.そして爆風の到達範囲からバーナ中心が外れると,消火が達成される確率が急激に減少することも確認できた.また,高速度撮影が可能な高速度デジタルカメラを用いて,300fpsの条件で微小爆薬による消火の過程を観察したところ,起爆とほぼ同時に火炎の基部領域が消滅していることがわかった.そして,基部領域が消炎した後に,下流に残る火炎はほとんど下流に流されることなく,その場で火炎面積を小さくし,最終的に全体消炎が生じることがわかった.爆薬により形成される爆風を用いた消火法に着目し,その消火特性について実験的に検討を行った.爆風を形成するための微小爆薬にはアジ化銀ペレットを使用し,直径1.5mm,高さ1.5mmの円筒形で薬量10mgのものを使用した.起爆にはQ-switched Nd:YAG Laserを,波長:532nm,エネルギ量:20mJ/pulseで用いた.消火対象には,取り扱いの容易な気体燃料であるメタンを用い,内径28mmのステンレス円管バーナにより形成した.そしてアジ化銀ペレットの起爆点とバーナ中心との距離を変化させ,また形成する火炎高さを変化させて消火実験を行った.爆薬にアジ化銀ペレットを用い,そのペレット数を変化させることで爆発現象に投入するエネルギ量を変化させ,そして消火対象にメタン-空気拡散火炎を用いて爆風消火の消火特性について実験的に検討した.その結果,アジ化銀ペレットの使用個数を1個,2個と増やして,薬量を増加させて爆風を形成することにより,完全に消火が達成される爆点から火源までの距離が増加した.また,爆薬のエネルギ量と大気圧との比の1/3乗で爆点と火炎との距離を無次元化することで,火炎規模を一定とした場合(ここでは,火炎高さを330mm一定とした),爆風により消火が達成される限界の無次元距離が投入した爆薬のエネルギ量によらずほぼ同じ値を示すことがわかった.このことは,爆薬で形成されたブラスト波が火炎を完全に消火できる爆点と加点との距離には,爆発に投入するエネルギ量により決まるブラスト波の到達範囲内に火炎が存在することが必要であり,また,その消火が達成できる限界距離でのブラスト波の特性はエネルギ量によらずほぼ同じであると考えられることが分かった.
ビー中間子のタウ・ニュー崩壊を用いた新しい物理の探索

Belle実験で収集したすべてのデータを用い、B→τν崩壊の解析を行った。信号と対を成して生成されるB中間子をハドロンへの崩壊で捕える手法を用い、信号の証拠を3.0σの有意度で得た。対として生成されるB中間子をレプトンを含む崩壊で捕える手法と混合し、崩壊分岐比(0.96±0.26)×10-4を得た。結果は、標準模型の値と無矛盾であった。一方、ヒッグス二重項を二つ含むタイプII模型において、荷電ヒッグス粒子に対する強い制限を得た。B→τν崩壊の測定精度向上を目指し、新型粒子識別装置の開発を行った。装置の主要構成要素である石英輻射体の光学性能を検証した。また、複数の石英板を接着する手法を確立した。Belle実験で得られたB中間子のτレプトンとニュートリノへの崩壊の分岐比を用い、荷電ヒッグス粒子を含む模型に対する制約を議論した。特に、ヒッグス二重項を二つ含む模型のうち、タイプIIと呼ばれる模型に対し、真空期待値の比と荷電ヒッグス粒子の質量に対する制約を得た。より具体的には、真空期待値がO(10)の領域で、O(100)GeVより小さい荷電ヒッグス粒子質量に対し、高い確度での棄却を行った。また、他の崩壊の分岐比も加えて、真空期待値の比と荷電ヒッグス粒子の質量に対する制約を得るためのツールを開発した。B中間子のD(*)中間子、τレプトン、ニュートリノへの崩壊に対する分岐比の測定結果を含めた結果、タイプII模型に対し、真空期待値の比・荷電ヒッグス粒子質量のすべての領域を99.9%以上の確度で棄却した。B中間子のτレプトンとニュートリノへの崩壊への感度を上げるために、Belle実験のアップグレードに向けた検出器開発に取り組んだ。これまでのデータ解析やシミュレーションを通し、対として生成されるB中間子を効率的にタグする事が重要であるとわかった。これを達成するためには、対として生成されるB中間子の崩壊で放出されるK中間子とπ中間子を効率的に識別する事が必須である。本研究では、粒子識別装置の開発を行った。粒子識別装置は、石英輻射体でK中間子やπ中間子が発するチェレンコフ光を用いるものである。本研究では、石英輻射体の試作機に対し、内部透過率や表面反射率などの光学的性能の評価を行った。結果として、試作機が、粒子識別に要求される光学的性能を持つ事を確認した。信号と対を成して生成されるB中間子を、ハドロンへの崩壊を用いてタグする手法を用いた。扱うハドロン崩壊の数をニューラルネットワークを用いて効率的に増やすことで、背景事象を相対的に増やすことなく、信号の検出効率を2.2倍に向上させた。また、これまで背景事象除去のために用いていた質量欠損分布に対する要求を緩めるといった解析手法の改良により、信号の検出効率をさらに1.8倍に向上させた。以上の改良と、データの増量(1.7倍)を合わせ、崩壊分岐比に対する感度は、以前の解析の約2倍に向上した。結果として、単独の手法に対する世界最高感度の測定を行い、崩壊分岐比[0.72+0.27-0.25(stat)±0.11(syst)]x10-4を得た。得られた結果を、レプトンを含んだ崩壊を用いたタグの結果と混合し、崩壊分岐比[0.96±0.26]x10-4を得た。混合に当たり、共通の背景事象に起因する誤差の相関は、それぞれのタグで選別されたデータに対する同時フィットを行うことで考慮した。得られた測定値は、標準模型の値と合致するものであった。一方で、標準模型を拡張した模型に対し、強い制限を得た。特に、ヒッグス2重項を2つ含む模型のうちタイプIIと呼ばれる模型に対し、真空期待値の比tanβがO(10)の領域で、O(100) GeVより軽い荷電ヒッグス粒子の存在に強い制約を与えた。信号と対を成して生成されるB中間子をハドロンへの崩壊を用いてタグする手法を、ニューラルネットワークを用いて効率化することで、信号の選別効率を約2倍に向上させた。また、質量欠損分布の利用法の変更などを行う事で、信号と背景事象の分離法を改良した。結果として、単独の手法に対して世界最高精度での崩壊分岐比測定に成功した。

得られた結果を、レプトンを含んだ状態への崩壊を用いたB中間子タグの結果と混合し、最終的に崩壊分岐比(0.96±0.26)×10ー4を得た。測定された崩壊分岐比は、標準模型の値と合致するものであった。一方で、標準模型を拡張した模型に対し、強い制限を得た。特に、ヒッグス二重項を二つ含む模型のうちタイプIIと呼ばれる模型に対し、真空期待値の比がO(10)の領域で、O(100) GeVより軽い荷電ヒッグス粒子の存在を95%の有意度で排除した。B→τν崩壊の測定精度をさらに向上させるために、信号と対を成して生成されるB中間子を効率的にタグすることは必須である。B中間子の崩壊で放出されるK中間子とπ中間子の識別性能を向上させるために、新型の粒子識別装置の開発を行った。本装置における粒子識別は、石英輻射体でK中間子やπ中間子が発するチェレンコフ光を基にする。石英輻射体の試作機に対し、内部透過率や内部表面反射率などの光学的性能の評価を行い、試作機の光学的性能が要求を満たす事を確認した。また、実機に対して効率的で安定的な測定を行うための自動測定システムの構築を行った。さらに、複数の石英輻射体を光学接着剤で接着するためのステージおよび手法を構築し、試作機の接着を成功させた。本研究により、新型粒子識別装置の量産の準備が整った。素粒子実験Belle実験で得られたデータを用い、B中間子のτレプトンとニュートリノへの崩壊の分岐比を測定した。得られた測定結果を用い、ヒッグス二重項を二つ含む模型のうちタイプIIと呼ばれる模型に対し、真空期待値の比と荷電ヒッグス粒子の質量に対する制約を得た。さらに、より感度の高い測定に向けた粒子識別装置のアップグレードを目的とし、石英輻射体の試作機の光学的性能を評価した。本年度までの計画は、B中間子のτレプトンとニュートリノへの崩壊の分岐比測定を完了し、荷電ヒッグス粒子を含む模型に関する制約を得ることであった。これは達成され、論文や国際会議で成果を発表した。次年度の計画は、より感度の高い崩壊分岐比測定に向けた検出器アップグレードに取り組むことであった。本年度中に、粒子識別装置の構成要素である石英輻射体に対し、性能評価を行った。つまり、本年度中に、次年度の計画の一部も、推進した。Belle実験で得られたすべてのデータを用い、ハドロン崩壊によるタグを用いたB→τν崩壊の解析を完成させた。データの増量、ハドロンタグ効率の向上、信号抽出の手法の向上により、以前の解析の約2倍の感度で、崩壊分岐比の測定を行った。得られた結果と、レプトンを含む崩壊によるタグを用いた解析結果を混合することで、より高い精度で崩壊分岐比を得た。結果として、当初目標としていた精度での崩壊分岐比測定に成功した。得られた測定値を標準模型の予測値と比較し、それらが互いに合致していることを確認した。一方で、標準模型を拡張した模型に対する強い制限を得ることができた。特に、ヒッグス2重項を2つ含む模型のうちタイプIIと呼ばれる模型に対し、真空期待値の比と荷電ヒッグス粒子の質量に関する強い制限を得た。以上の成果は、1年目に計画されていた内容を完全にカバーするだけでなく、2年目に計画されていた内容も含む。よって、当初の計画以上に、研究が進展していると判断する。B中間子のτレプトンとニュートリノへの崩壊の分岐比測定精度を上げるために、検出器アップグレードに取り組む。特に、対として生成されるB中間子のタグ効率を上げるために、粒子識別装置の開発を行う。粒子識別装置の主要構成要素である石英輻射体の光学的性能評価を自動化し、実機に対する評価の準備を行う。
日中両国の超多収水稲品種の窒素利用効率と収量性に関する比較研究

本年度は、23年度春から開始する栽培試験のために必要な情報の収集を行うとともに、栽培試験設計を検討し、栽培試験のための準備を行った。情報収集として、わが国における超多収性品種(飼料イネ)の研究蓄積のある東北農業研究センター(秋田県大仙市)を訪問し、栽培および品種に関する情報を収集し、対象品種としてベコアオバとることなどの参考とした。また、水稲窒素多量施用に伴う環境への影響について、農業環境技術研究所(つくば市)で最新の研究成果について説明を受けるとともに、研究施設を見学した。栽培試験の準備のために、23年度に供試予定の圃場の土壌分析を行うための準備を進めていたところ、東日本大震災が起こり、当該特別研究員は、研究を中断し中国へ帰国した。
デルマトポンチンの新規創傷治癒促進ペプチドの分子機構解明

真皮細胞外マトリックスに豊富に存在する蛋白質であるデルマトポンチン(DP)は、表皮細胞の接着を誘導する他、細胞増殖と細胞遊走を増強し、またその接着ドメインでDPの部分ペプチドであるDP-4はマウスの創傷治癒を促進した。またDPは仮マトリックスにおいてフィブロネクチン(Fn)と相互作用し、Fnを活性化することでFnの細胞接着を増強した。DP-4もFnを活性化し細胞接着を増強したため、DPの活性ペプチドと考えられ、このようにしてDPおよびDP-4は創傷治癒を促進していると考えた。DP-4ペプチドを固相化したアフィニティークロマトグラフィーにより、このペプチドのレセプターがシンデカン1であることを同定した。マウスの匹数を20匹に増やし、背部に作成した実験的創傷に合成DP-4ペプチドを塗布して6日後に創傷を切除し、顕微鏡下に新生表皮の延長効果を検討した。その結果0.89μg/mm2の濃度でDP-4塗布群は対照と比較し有意に新生表皮距離が長く、このペプチドに表皮細胞新生効果があると考えられた。マルチウェルプレートに播種した細胞層に帯状の欠損部を作成し、DP-4ペプチドおよび対照のペプチドを加えて欠損部に遊走した距離、被覆された面積を各々比較したが、明らかな有意差は認められなかった。全長のDP分子はDP-4よりも強力な細胞接着活性を持つため、DP発現293細胞の動態と増殖活性をベクターのみをトランスフェクションした293細胞と比較した。これらの細胞をアガロース滴に封入し、ディッシュに2μlずつ滴下し、72時間培養後に遊走した細胞を観察したところ、DP発現細胞は対照細胞と比較し、細胞の分散が著明で、Membrane rufflingを示すものが多かった。またこれらの細胞を一定数マルチウェルプレートに播種し、経時的に細胞数を測定したところ、DP発現細胞は対照細胞と比較して高い細胞増殖活性を示した。以上よりDP-4は創傷治癒促進能を有しており、DPは細胞増殖能と、細胞遊走能を有していることが示唆された。今後は全長のDP分子の創傷治癒活性も検討したい。デルマトポンチン(DP)はフィブリンやフィブロネクチンと濃度依存性に相互作用した。フィブリンを固相化しフィブロネクチンとDPの混合物を加えると、DPの濃度依存性にフィブリンとフィブロネクチンの結合は増強した。同様に線維芽細胞との細胞接着実験ではフィブロネクチンの細胞接着を増強した。DPをフィブロネクチンとインキュベートするとフィブロネクチンは不溶化した。すなわちDPはフィブロネクチンを活性化し線維形成させていた。以上よりDPは創傷初期の仮マトリックスにおいてフィブリンやフィブロネクチンと相互作用し、フィブロネクチンを活性化することで創傷治癒を促進しているのではないかと考えた。この内容を論文に発表した。昨年度までにDP-4はDPの細胞接着ドメインであり、創傷治癒促進能を有していることが分かっていた。フィブロネクチンとDPの結合をDPの部分ペプチドが阻害するか固相法で検討したところ、DP-4でのみ両者の結合は阻害された。DP-4をフィブロネクチンとインキュベートするとDP-4は濃度依存性にフィブロネクチンを不溶化し、フィブロネクチンを活性化し、スーパーフィブロネクチンを形成させていると思われた。フィブリンを固相化しフィブロネクチンとDPペプチドを加え、線維芽細胞を用いた細胞接着実験では、DP-4においてのみ接着する細胞数は増加し、さらにDP-4の濃度依存性に接着する細胞数は増加した。このことからDP-4はDPとほぼ同様の活性を有していることが分かり、これがDP-4の創傷治癒促進のメカニズムと考えた。
脳・免疫相関の機能と細胞・分子機構の研究

私たちはこれまでに脳虚血による1)ニューロン死惹起機構と2)グリア細胞において発現・誘導される抵抗性因子の単離について解析し,以下の新知見を得た.脳虚血に応じて,脳では様々な栄養因子を産生してニューロンを保護している一方,致死因子となる一酸化窒素合成酵素(iNOS)なども産生する.脳虚血時にNOは大量に産生され,脳虚血ストレスの一つである低酸素ストレスとともに,アポトーシス様のニューロン死を惹起する.これには,ミトコンドリアからのチトクロームC放出に伴うカスパーゼ系の活性化が深く関与していることを明らかにした.また,グリア細胞ではこのような細胞死は観察されず,種々のストレス応答蛋白質が誘導される.低酸素ストレスはp38MAPkinaseを介してHSP70やGRP78を誘導していることがわかった.さらに,二次元電気泳動およびN末端アミノ酸シークエンシングの結果から,グリア細胞において,protein-disulfide isomerase(PDI)が発現・誘導することを明らかにした.PDIは低酸素によって誘導されるが,虚血脳においては,大脳皮質のグリア細胞で誘導される.PDI誘導が低酸素ストレスによる細胞死に対して抵抗性を示すか否か,ヒト神経芽細胞腫SK-N-MC細胞とラット海馬脳に一過性に発現させて,その影響を調べた.SK-N-MC細胞にPDIを発現させると,低酸素によるアポトーシスが著明に抑制された.さらに,海馬CA1領域にPDIをelectroporation法で発現させたところ,脳虚血による海馬における遅延性ニューロン死が有意に減弱した.これらのことから,ストレスに応じて発現・誘導するPDIは抵抗性の獲得に寄与しており,細胞死防御因子として機能していることが示唆された.私たちはこれまでに脳虚血による1)ニューロン死惹起機構と2)グリア細胞において発現・誘導される抵抗性因子の単離について解析し,以下の新知見を得た.脳虚血に応じて,脳では様々な栄養因子を産生してニューロンを保護している一方,致死因子となる一酸化窒素合成酵素(iNOS)なども産生する.脳虚血時にNOは大量に産生され,脳虚血ストレスの一つである低酸素ストレスとともに,アポトーシス様のニューロン死を惹起する.これには,ミトコンドリアからのチトクロームC放出に伴うカスパーゼ系の活性化が深く関与していることを明らかにした.また,グリア細胞ではこのような細胞死は観察されず,種々のストレス応答蛋白質が誘導される.低酸素ストレスはp38MAPkinaseを介してHSP70やGRP78を誘導していることがわかった.さらに,二次元電気泳動およびN末端アミノ酸シークエンシングの結果から,グリア細胞において,protein-disulfide isomerase(PDI)が発現・誘導することを明らかにした.PDIは低酸素によって誘導されるが,虚血脳においては,大脳皮質のグリア細胞で誘導される.PDI誘導が低酸素ストレスによる細胞死に対して抵抗性を示すか否か,ヒト神経芽細胞腫SK-N-MC細胞とラット海馬脳に一過性に発現させて,その影響を調べた.SK-N-MC細胞にPDIを発現させると,低酸素によるアポトーシスが著明に抑制された.さらに,海馬CA1領域にPDIをelectroporation法で発現させたところ,脳虚血による海馬における遅延性ニューロン死が有意に減弱した.これらのことから,ストレスに応じて発現・誘導するPDIは抵抗性の獲得に寄与しており,細胞死防御因子として機能していることが示唆された.一般に,ニューロンは脳虚血に対して脆弱であり,再開通後にアポトーシス様あるいはネクローシス様のニューロン死が惹起されることが知られている.一方,アストロサイトをはじめとするグリア細胞はこのようなストレスに対して抵抗性を示し,様々な因子(IL-6やニューロトロフィンなと)を産生することでニューロンの保護や自身の増殖を促す.このようにニューロンとグリアでは虚血ストレスに対する反応がまったく異なっており,ストレス受容機構あるいはストレス反応機構に違いがあることが予想される.また,ストレス蛋白質であるHSP70やGRP78などが脳虚血ストレス負荷によって発現することが明らかとなっている.そこで私たちは,これらの蛋白質をはじめとする脳虚血によって誘導または産生が亢進する分子に注目し,ラット初代培養アストロサイトに対して虚血ストレスの一つである低酸素(2%,O2)/再酸素化ストレスを負荷し,その発現様式と機構について解析した.まず,低酸素/再酸素化ストレス負荷による各種ストレス蛋白質の誘導についてウェスタンブロット解析を行った.低酸素48時間処理後,再酸素化に伴って,HSP70は低酸素48時間後からその発現が若干増加し,その後,再酸素化48時間まで増加し続けた.一方,この時,HSP27に変動はまったく見られなかった.つぎに,そのmRNA発現についてRT-PCR法によって調べた.HSP70mRNAは低酸素負荷後48時間から有意な上昇が認められ,低酸素負荷後6時間まで高レベルを維持し,12時間ではbasalレベルに戻っていた.これらのことから,HSP70の低酸素/再酸素化ストレス負荷による発現の上昇は,低酸素ストレスによるものであることが示唆された.これらの発現機構に対してどのような細胞内情報伝達系が関与しているのか,種々の阻害薬を用いて検討をしたところ,p38MAP kinase選択的阻害薬であるSB203580処理によって,低酸素ストレスによるHSP70発現が濃度依存的に抑制されることを見い出した.

さらには,低酸素ストレスはp38MAP kinaseの持続的な活性化を引き起こすことを明らかにした.したがって,低酸素ストレスはp38MAP kinaseを介してHSP70発現を誘導することが示唆された.ニューロンは脳虚血に対して脆弱であり,再開通後に遅延性のアポトーシス様あるいはネクローシス様のニューロン死が惹起されることが知られている.このニューロン死にアストロサイト由来因子の関与が指摘されている.つまり,虚血に伴ってグリアでサイトカインが産生され,ニューロン栄養因子として作用する一方で,それらの作用によって致死因子も新たにグリアにおいて産生されることが明らかにされている.その一つとして,アストロサイトにおいて誘導される誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)に由来するNOが挙げられる.今年度,私たちはNOがどのような機構でニューロン死を惹起するのか,その詳細なメカニズムを検討し,以下の新知見を得た.iNOS由来のNOは持続的に産生されることから,NOドナーとして半減期の長い(約18時間)NOC18を使用した.また,ニューロンモデル細胞としてヒト神経芽細胞腫SH-SY5Yを用いた.NOは時間,濃度依存的に著しい細胞生存率の低下をもたらせた.この時,クロマチンの凝縮・断片化,DNAラダー,低DNA含有細胞の増加が観察されたことから,NOによる細胞死はアポトーシス様であることがわかった.さらに,NOによってカスパーゼ特異的基質ペプチド(カスパーゼ3様プロテアーゼ)水解活性が上昇したこと,また,NOによるDNA断片化はカスパーゼ阻害薬によって完全に抑制されることがわかった.このことはNOによるニューロンアポトーシスにカスパーゼ系が関与していることを示唆している.つぎに,NOによって活性化されるカスパーゼのサブタイプについてウェスタンブロット解析から調べたところ,前躯体カスパーゼ-2が時間依存的に減少することがわかった.最近,カスパーゼ系の活性化の初期段階において,ミトコンドリアからのチトクロームCの漏出が認められ,これがApaf-1とともにカスパーゼ-9を活性化することでアポトーシスが惹起されることが解明されつつある.本系においても,同様の減少が起こっているか否か調べたところ,ミトコンドリア画分におけるチトクロームCの減少と細胞質画分における増加が観察された.したがって,NOはミトコンドリアからチトクロームC漏出を引き起こし,その結果,カスパーゼ系(とくにカスパーゼ-2)を活性化し,アポトーシスを惹起していることが示唆された.私たちは脳虚血あるいは低酸素ストレスを負荷したラット脳や初代培養グリア細胞において,これらのストレスによって発現が誘導され,その抵抗性に関わる因子の単離・同定を行った.低酸素ストレスはニューロンを速やかにアポトーシスに導くが,グリア細胞は本ストレスに対して抵抗性を示し,生存率に有意な変化をもたらさない.このことからストレス処理した細胞において何らかの抵抗性因子が発現している可能性があると考え,可溶性画分を調製し,二次元電気泳動・銀染色を行って,発現量が変化する蛋白質の特定を試みた.すると,数種の蛋白質量が低酸素ストレス負荷によって増加していることが明かとなった.これらの中,55kDa蛋白質についてN末端アミノ酸分析を行った.
中性子散乱によるフラクソイド構造の解明とその理工学的応用

FLLの構造の研究は超伝導機構の考察および電磁気学的研究に重要な知見を与える。本研究では平成7年度に完成させたFLL観察用中性子散乱装置を用い、また走査ホールプローブ法や磁化測定、電気抵抗測定実験を併せて、次のような研究課題を平成9年度に研究者全員の協力関係のもと順次遂行した。(1)FLL構造の異方性、次元性及び相図の解明:平成8年度に引き続き磁束構造からみた超伝導状態の変化を種々の超伝導体の臨界磁場、GLパラメータの依存性を系統的に明らかにした。(北沢、松下、岸尾)(2)磁束線(FL)のピンニングによる磁束分布の変動の解明:ピンニングによるFLLの変形についてBrandt(1986-1990)の理論、2次元性超伝導体におけるFLLについてのKoganとCampbell(1990)の考察の検証を金属系超伝導体及び酸化物超伝導体を用いて行った。(長村、古坂)(3)FLLのダイナミクスの解明:規則/不規則転移や臨界磁場近傍における消滅過程等は統計物理学的に興味がもたれるが、パルス磁場のような外部からの摂動による時間応答をSANSその場測定で調べる方法について検討を行った。(新井、鈴木)(4)LaSrCuOにおける不均質磁束構造の解明:これまでの研究でC軸方向に微細構造に周期的な不均質さがあることがわかり、それにピンニングされるように磁束分布に変調が生じていることが明らかになっている。さらにa軸、b軸で同様の傾向があるが、不均質構造の原因について明らかにした。(岸尾、長谷川、長村)(5)STM/STSによるFLLの局所構造の解析;:ピン止めされた磁束線によって影響を受ける電子状態をSTSによって調べ、欠陥のない規則FLLにおける磁束線付近の電子状態との比較等について文献調査を行った。(長村)(6)走査ホールプローブ法による局所磁束分布の測定:磁化過程および消磁過程における磁束分布の空間的変化を走査ホールプローブ法で測定した。(酒井、長村)(7)磁化過程の電磁気学理論による解析:磁化測定の結果をビーン模型等の臨界状態論により解析して超伝導体内の磁束分布を推定し、実験から決定した磁束分布と比較検討を行った。(松下、長村)以上の研究成果について平成10年3月2日に京都において成果発表会を行った。超伝導体中に進入した磁界はフラクソイド格子(磁束線格子、以下FLLと略する)を高精度に観察するため中性子散乱装置を構築して金属系超伝導体および酸化物超伝導体中における実際の磁束線格子の構造を解明し、デコレーション法、走査ホールプローブ法および低温STM/STS法により得られる知見を総合して磁束構造の電磁気現象への影響を解明することを目的としている。平成7年度には次の成果を得た。

(1)FLL観察用中性子散乱装置の全体設計及び製作:完全度の高いFLLを観測するため日本原子力研究所改3号炉内にあるSANS-U及びSANS-J中性子小角散乱装置に位置できるようにFLL観察用中性子散乱装置を組み立てた。(2)Nb単結晶を用いたFLL逆格子像の精密測定:逆格子の広い範囲にわたり精密にPLLの散乱強度を計測し、非局所性および非等方性を検討した。(3)酸化物超伝導体中のFLLの構造と相図の解明: LaSrCuO,及びBi2212等の一連の良質の単結晶においてFLL構造の結晶方位依存性を観測し、アプリコソフ3次元格子からパンケーキ模型のような2次元構造まで種々の理論との対応から現実の構造について検討した。(4)走査ホールプローブ法およびSTM/STS法による磁束分布観察の基礎研究: FLL観察に必要な低温化、視野の拡大、測定システムの低ノイズ化についての基礎的研究を始めるとともに、走査Hallプローブの低温での動作を行い、同プローブによる広い領域でのFLLの観察を試みた。(5)ワークショップの開催:研究打ち合わせ、成果のとりまとめ等のため研究連絡会(ワークショップ)を1回開催した。超伝導体中に侵入した磁界の構造は研究が進むに従い、その多様性が明らかになってきた。磁束線格子(FLL)は高温・高磁場で不規則転移、融解現象を起こすこと、2次元性の強い超伝導体ではその構造に異方性が現れることなどが議論され、また工学的にも磁束ピンニングの理論的検討にFLLの構造の知見は必要不可欠である。そこで本研究では高精度のFLL観察用中性子散乱装置を構築して金属超伝導体および酸化物超伝導体中における実際の磁束線格子の構造を解明するとともに、同時にデコレーション法、走査ホールプローブ法および低温STM/STS法により得られる知見を総合して磁束構造の電磁気現象への影響を解明することを目的とした。FLLの構造の研究は超伝導機構の考察および電磁気学的研究に重要な知見を与える。次のような研究課題を平成8年に研究者全員の緊密な協力関係のもと順次遂行した。(1)FLL構造の異方性、次元性及び相図の解明:平成7年度に引き続き磁束構造からみた超伝導状態の変化を、種々の超伝導体の臨界磁場、GLパラメーターの依存性を系統的に研究した。(2)磁束線(FL)のピンニングによる磁束分布の変動の解明:ピンニングによるFLLの変形についてBrandt(1986-1990)の理論、2次元性超伝導体におけるFLLについてKoganとCampbell(1990)の考察の検証を金属系超伝導体及び酸化物超伝導体を用いて行った。(3)FLLのダイナミクスの解明:規則/不規則転移や臨界磁場近傍における消滅過程等は統計物理学的に興味がもたれるが、パルス磁場のような外部からの摂動による時間応答をSANSその場測定で調べた。(4)磁化過程の電磁気学理論による解析:磁化測定の結果をビーン模型等の臨界状態理論により解析して、超伝導体内の磁束分布を推定し、実験から決定した磁束分布を比較検討を行った。本研究では平成7年度に完成させたFLL観察用中性子散乱装置を用い、また走査ホールプローブ法や磁化測定、電気抵抗測定実験を併せて、次のような研究課題を平成9年度に研究者全員の協力関係のもと順次遂行した。(1)FLL構造の異方性、次元性及び相図の解明:平成8年度に引き続き磁束構造からみた超伝導状態の変化を種々の超伝導体の臨界磁場、GLパラメータの依存性を系統的に明らかにした。(北沢、松下、岸尾)
歯科衛生士が主体となる口腔ケア地域連携の研究

口腔の健康を良好に保つことは、全身の健康やQOLの維持において意義深いが、要介護高齢者の口腔ケアの課題は少なくない。その原因解決の鍵は、地域で口腔ケアを担う歯科衛生士の存在であると考え、歯科衛生士の役割に注目し1)養成教育の変遷と現状、2)歯科職能団体における口腔ケア支援機能、3)地域包括支援センターの口腔ケア支援機能、4)先駆的な歯科衛生士の取り組みを調査・分析した。調査の結果、職能団体の組織的取り組みは地域の歯科医療と口腔ケアの推進の大きな力となるものの、有機的な連携に依然として改善の余地がある。先駆的な教育や実践事例の紹介を通し、歯科衛生士の職域を拡大することが望ましいと考えられた。口腔ケアの意義とその重要性は広く認知されつつあるが、その実践には様々な課題がある。本研究では、歯科衛生士が地域における歯科医療と福祉をつなぐ役割を担うことが、既存のリソース(歯科医療機関)を活用したよりよい歯科医療と高齢者福祉の実現に寄与するとの考えに基づき、先駆的な事例の研究を含めた歯科衛生士による歯科医療ソーシャルワークの機能の究明を目指している。平成24年度は宮城県在宅歯科医療連携室整備事業によって宮城県歯科医師会が推進した事業の状況と、4年生大学における歯科衛生士の養成教育におけるソーシャルワークに関する予備的な調査を行った。「みやぎ訪問歯科相談室」は、宮城県歯科医師会が県内における口腔ケアの情報拠点と位置づけて、平成24年立ち上げた窓口である。日常的な口腔ケアや歯科治療に関する問い合わせに対応するワンストップサービス窓口として設置が進められた。設置にあたっては、歯科医師会が県内の歯科医師会会員を中心に周知にあたり、また、高齢者施設や事業所への周知を進めた。平成24年度在宅歯科医療連携室整備事業実施報告書によると、電話相談件数は52件でその内訳は、訪問歯科診療の依頼が30件、訪問歯科診療相談が17件であった。また、相談後の対応としては訪問診療実施機関紹介が28件、診療までの流れを説明し訪問歯科診療依頼するかをご家族等と検討していただくが16件であった。このように本窓口が受けた問い合わせ内容の多くは「診療」に関するものであり、日常的な口腔のケア方法や、歯科衛生士による専門的な口腔ケアの実施要請等は非常に少ない。口腔ケアの推進は、訪問歯科診療を行う歯科医療機関を核として、そこに在籍する歯科衛生士が治療の前後に継続的な介入を行うことによる実現を目指すべきと考えられた。また、4年生大学の歯科衛生士の要請教育については、2校を訪問して予備的な調査を行い情報を得た。平成25年度は、(1)介護予防制度における口腔機能向上プログラムの運用課題の調査と、(2)口腔ケアに従事するフリーランスの訪問歯科衛生士の事例を調査した。前者(1)は、同プログラムの改善策を探ることを目的に、S市内4ヵ所の地域包括支援センターの担当職員にヒアリング調査を実施し、下記1)6)のような結果を得た。1)行政から毎月一定数(1040名)の該当者が地域包括に通知されている。2)それらの人に対して、先ず電話にてサービス利用の勧誘を行い、その後数回の訪問を行う。3)担当職員は他の業務の合間に本業務に従事しているような感覚を持つ。4)本サービスが一般に知られていないのと、電話口では該当者としての自覚がほとんどない。これまでの報告と同様の理由(必要性を感じない、歯科に通院している等)で断られることが多い。5)口腔サービスは運動サービス利用者のように、事後に自主グループなどを形成しづらく取り組みが継続され難い。6)サービス事業所に対しての要望よりも、本サービスの制度的な課題を指摘する要望(書類の多さ。真に必要な人がスクリーニングされていない。サービスの周知不足等)が多く挙げられた。以上の結果から、本サービスに関する更なる周知や、手続きの簡略化、サービス継続のためのしくみづくりが必要と考えられた。また、行政サイドにも地域包括支援センターにも歯科衛生士等の専門職がいないことが、適切なサービス対象者の発掘に結びつかない一要因と考えられた。一方、フリーランス歯科衛生士の事例研究(2)においては、その業務や契約のあり方を本人から聴き取るとともに、高齢者施設において当該歯科衛生士が推奨する口腔ケア方法の伝達状況の調査を通して、「施設への歯科衛生士の関与」を把握することを試みた。介護職員42名からのアンケート回答結果の分析から、歯科衛生士が施設に定期的に関与する意義が見出された。今年度は、高齢者介護・訪問歯科診療に関わる歯科衛生士への、介護現場における口腔ケアの課題に関する聞き取り調査。A県歯科医師会が新たに設置を進めた「訪問歯科・救急ステーション」と「訪問歯科相談室」について、その設立の趣旨並びに経緯についての調査を行った。

また、フィンランド共和国における公的保健医療サービスの中で展開される高齢者口腔ケアの在り方と、そのための口腔衛生士教育について、現地の担当者に予備的に聞き取り調査を実施した。要介護高齢者の口腔の課題は多く、適切に歯科医療関係者に情報が伝達される必要がある。しかし、本人に歯科受療の意志・意欲がない事例や、家族、介護関係職種が適切に歯科関係者に連絡を取って改善を促すことが様々な事情からできない事例が依然として少なくない。しかし、そのような課題は、歯科医師の職能団体である歯科医師会においても検討されており、歯科訪問診療に関係する情報共有と各種問い合わせに対処するワンストップサービスの窓口として、上述の体制が今年度末に整備された。前者は、地方都市の中核病院に設置が準備され、後者は、県庁所在地の県歯科医師会館内に設置され、専門職員として歯科衛生士1名が新たに配置されている。これまでの調査から、高齢者の介護や看護の現場において、口腔衛生や咀嚼・嚥下をはじめとする口腔機能の低下の問題に対処するため、歯科医療関係者が適切に関与する必要があるが、依然として課題が多いことが明らかとなった。そして、その問題意識は歯科医師の職能団体の中で共有され、組織的な解決の取り組みが推進されている。今後は、この体制が、歯科衛生士を巻き込んだ形で有機的に営まれるようにすることや、関係職種を含む口腔の「ケア」をキーワードとするネットワーク形成が、課題改善のために必要であると考えられた。平成26年度は、平成25年度に実施した「介護予防制度における口腔機能向上プログラムの運用課題の調査」と、「)高齢者施設や自宅に訪問して口腔ケアに従事するフリーランス歯科衛生士の事例」について分析し関連学会にて報告した。前者(1)は、同プログラムの改善策を探ることを目的に、S市内4ヵ所の地域包括支援センターの担当職員にヒアリング調査を実施したもので、下記1)6)のような結果を得ている。1)行政から毎月一定数(1040名)の該当者が地域包括に通知されている。2)それらの人に対して、先ず電話にてサービス利用の勧誘を行い、その後数回の訪問を行う。3)担当職員は他の業務の合間に本業務に従事しているような感覚を持つ。4)本サービスが一般に知られていないのと、電話口では該当者としての自覚がほとんどない。これまでの報告と同様の理由(必要性を感じない、歯科に通院している等)で断られることが多い。5)口腔サービスは運動サービス利用者のように、事後に自主グループなどを形成しづらく取り組みが継続され難い。6)サービス事業所に対しての要望よりも、本サービスの制度的な課題を指摘する要望が多く挙げられた。以上の結果から、本サービスに関する更なる周知や、手続きの簡略化、サービス継続のためのしくみづくりが望ましいと考えられる。また、行政サイドにも地域包括支援センターにも歯科衛生士等の専門職がいないことが、適切なサービス対象者の発掘に結びつかない一要因と考えられた。一方、フリーランス歯科衛生士の事例研究においては、その業務や契約のあり方を本人から聴き取るとともに、高齢者施設において当該歯科衛生士が推奨する口腔ケア方法の伝達状況の調査を通して「歯科衛生士の関与」を把握することを試みた。
磁場配向による高品質有機薄膜の作製とデバイス応用

有機薄膜を用いた電子・光素子開発に関する研究は近年急速に進展しており、実用的な分子電子デバイス実現への期待が高まっている。分子デバイス開発にあたっては、有機分子の精密な配向・配列制御技術の確立が望まれており、磁場等を用いた有機薄膜の面内配向制御と薄膜面内の配向評価技術を確立することが重要である。本研究では、まず、10テスラマグネットで使用可能な真空蒸着膜を新たに設計、制作し、強磁場中で各種有機半導体の真空蒸着膜を作製することに成功した。さらに、膜の配向、構造を面内X線回折法で評価するとともに、無磁場環境で作製した膜の構造と比較した。一方で、磁気異方性ユニットを組み込んだ新しいドナー分子の分子設計、合成を行った。合成に関しては、新たに合成したTTF誘導体分子を用いて自己組織化単分子膜を合成することに成功し、単分子膜として十分なドナー性能を発揮することを確認した。さらに、自己組織か単分子膜を10テスラの超伝導マグネット中で作製した結果、膜の密度と吸着状態に磁場効果があることが明らかとなった。また、X線反射率法を用いた自己組織化単分子膜の評価技術を確立し、自己組織化単分子膜を用いた有機TFTのキャリア密度制御の研究に貢献した。さらに、TTF-TCNQの結晶が磁場中で配向することを見出し、この現象を利用して導電率に異方性をもつ有機薄膜の作製技術を開発することに成功した。また、3種類のフェニレン系有機半導体蒸着膜のアルカリハライド基板上におけるエピタキシャル方位関係を系統的に解明し、ミスフィットによってエピタキシャル方位が決定されることを見出した。種々の機能性有機分子の蒸着膜を10テスラの超伝導マグネット中で作製した結果、pryleneやp-sexiphenyl等のベンゼン環有する物質において顕著なモルフォロジーの変化や、配向の変化が認められた。また、面内配向評価技術の確立に関しては、prylene、p-sexiphenyl、p-quatrophenylのNaCl(001),KCl(001) KBr(001)基板上のエピタキシャル方位関係をX線回折により決定することに成功した。一方、新たに合成したTTF誘導体分子を用いて自己組織化単分子膜を合成することに成功し、単分子膜として十分なドナー性能を発揮することを確認した。

一方で、磁気異方性ユニットを組み込んだ新しいドナー分子の分子設計、合成を行った。合成に関しては、新たに合成したTTF誘導体分子を用いて自己組織化単分子膜を合成することに成功し、単分子膜として十分なドナー性能を発揮することを確認した。さらに、自己組織か単分子膜を10テスラの超伝導マグネット中で作製した結果、膜の密度と吸着状態に磁場効果があることが明らかとなった。また、X線反射率法を用いた自己組織化単分子膜の評価技術を確立し、自己組織化単分子膜を用いた有機TFTのキャリア密度制御の研究に貢献した。さらに、TTF-TCNQの結晶が磁場中で配向することを見出し、この現象を利用して導電率に異方性をもつ有機薄膜の作製技術を開発することに成功した。また、3種類のフェニレン系有機半導体蒸着膜のアルカリハライド基板上におけるエピタキシャル方位関係を系統的に解明し、ミスフィットによってエピタキシャル方位が決定されることを見出した。有機薄膜を用いた電子・光素子開発に関する研究は近年急速に進展しており、実用的な分子電子デバイス実現への期待が高まっている。分子デバイス開発にあたっては、有機分子の精密な配向・配列制御技術の確立が望まれており、磁場等を用いた有機薄膜の面内配向制御と薄膜面内の配向評価技術を確立することが重要である。本研究では、まず、10テスラマグネットで使用可能な真空蒸着膜を新たに設計、制作し、強磁場中で各種有機半導体の真空蒸着膜を作製することに成功した。さらに、膜の配向、構造を面内X線回折法で評価するとともに、無磁場環境で作製した膜の構造と比較した。
トランスジェニック技術を利用した非モデル昆虫の遺伝子機能解析システムの開発

転移因子(トランスポゾン)ベクターを利用したトランスジェニック(遺伝子組換え)技術が確立されている、ハチ目、チョウ目、コウチュウ目およびハエ目の昆虫を用い、キイロショウジョウバエのようなモデル生物でない一般の昆虫種(非モデル昆虫)に応用できる遺伝子解析システムの開発を行なった。テトラサイクリン耐性オペロンを利用した遺伝子発現制御システム(Tet-Off系)とトランスポゾン挿入を利用したエンハンサートラップ法について、種を越えて適用できる可能性を見出した。昆虫における遺伝子機能解析では、目的遺伝子の導入と導入された遺伝子の発現制御が必要不可欠である。また、非モデル昆虫では、機能遺伝子の網羅的探索のためのエンハンサートラップ法や突然変異誘発法の開発も求められる。トランスジェニック技術が確立されているカブラハバチ(膜翅目)、カイコ(鱗翅目)、ナミテントウ(鞘翅目)を用いて、導入遺伝子の発現制御が容易にでき、非モデル昆虫に応用可能な遺伝子解析システムの開発を目的とし、本年度は、テトラサイクリンの有無によって制御できる遺伝子発現制御システム(tTA/TREシステム)の有効性を検討した。キイロショウジョウバエで作動を確認した、piggyBacトランスポゾン由来で、熱ショックタンパク質遺伝子(hsp70)プロモーターで制御できるtTA発現ベクターと、TRE制御下でマーカー蛍光蛋白質遺伝子を発現するTREベクターを用い、それぞれの種でトランスジェニック系統を作出した。カブラハバチでは、tTA、TREの両方を持つ胚でのみマーカー遺伝子が発現し、この発現は雌親へのテトラサイクリンの経口投与により抑制できた。カイコでは、tTA、TREの両方を持つ3系統において、いずれも卵では熱ショックによる誘導性が低かったが、幼虫では熱ショック誘導によるマーカー遺伝子の発現が観察された。また、人工飼料へ混合してのテトラサイクリン投与が可能であり、生存・生殖に影響がないことを確認した。ナミテントウでは、tTA、TREを導入した形質転換系統を用いて、マーカー遺伝子の発現条件の検討を行っている。このように、いずれの種でも遺伝子発現制御にtTA/TREシステムが利用できることがわかった。さらに、キイロショウジョウバエとカイコを用いて、上記システムに使用可能な汎用性のある高い発現を示すプロモーター候補としてBmNPV ielプロモーターが有効であることを示した。トランスジェニック技術が確立されているカブラババチ(膜翅目)、カイコ(鱗翅目)、ナミテントウ(鞘翅目)を用いて、導入遺伝子の発現制御が容易にでき、非モデル昆虫に応用可能な遺伝子解析システムの開発を目的とし、本年度は、テトラサイクリンの有無によって制御できる遺伝子発現制御システム(tTA/TREシステム)の条件設定と動作の検証を行った。カブラハバチでは、テトラサイクリンを100μg/mlの濃度で雌親に経口投与することにより、遺伝子発現を完全に抑制できることが示された。カイコでは、テトラサイクリンを10μg/gの濃度で人工飼料に混ぜて投与すると、発現が抑制されることが示された。また、非モデル昆虫での効率的な遺伝子機能のために、レポーターアッセイと異所的発現の両方に有効な、転写活性化能(tTA)とレポーター活性(EGFP)を兼ね備えた融合タンパク質(tTA::EGFP)について、形質転換ショウジョウバエを利用して条件検討を行った。その結果、tTA中央部にEGFPを挿入した融合タンパク質はレポーターアッセイと異所的発現の両方に有効であること、さらにtTA::EGFPによる転写活性化の阻害に有効なテトラサイクリンおよびドキシサンクリンの濃度が判明した。さらに、トランスポゾン挿入によるエンハンサートラップ、および突然変異誘発に用いるベクターを構築し、カイコではゲノム中の異なる位置にtTA発現ベクターを持つ系統が作出でき、エンハンサートラップの可能性を検証した。熱ショックなしでも恒常的に全身で強い発現をする1系統が得られ、挿入位置近傍のエンハンサーをトラップしていることが示唆された。本年度はエンハンサートラップ、および突然変異誘発用のベクターを用いてトランスジェニック系統を作出・確立し、カブラハバチ、カイコ、ナミテントウのそれぞれの種において、主としてトランスポゾン挿入を利用レたエンハンサートラップの有効性について検証した。カイコでは、最新のカイコーゲノム情報を用いて、複数のトランスジェニック系統におけるtTA発現ベクターおよびTRE-GFPベクターのゲノム挿入位置を同定した。ある系統において全身で恒常的に発現するのはゲノムの位置効果によることが示され、カイコにおいてはエンハンサートラップが有効であることが示唆された。また、テトラサイクリンやドキシサイクインの抑制効果は濃度依存的であるごとがわかった。カブラハバチでは、エンハンサートラップと突然変異誘発の両方に利用できるベクターを用いて、トランスジェニック系統を作出した。

このベクターは、熱ショックタンパク質遺伝子(hsp70)のプロモーターで制御する転移酵素遺伝子と、基礎プロモーターで制御されたマーカー蛍光蛋白質遺伝子をタンデムにもち、転移酵素の部分は再転移できず、マーカーとなるエフェクター遺伝子部分は再転移できるような構成である。ナミテントウでは、エンハンサートラップのレポーターとして核局在シグナルとEGFPの融合遺伝子の有効性を検討するためのトランスジェニック・ナミテントウを作出した。また、テトラサイクリンOFFシステムなどの異所的発現システムにおいて有効となる昆虫種間で汎用性の高い強力な発現誘導プロモーターの候補としてcytoplasmic actin遺伝子のプロモーター上流域をナミントウからクローニングした。このプロモーターの有効性はキイロショウジョウバエを用いで確認した。非モデル昆虫に応用可能な遺伝子解析システムの開発を目的とし、本年度はエンハンサートラップ、および突然変異誘発系統を用いて、カイコとカブラハバチでその有効性について検証した。また、ナミテントウではこれまでに作出した遺伝子組換え系統を利用して、遺伝子機能解析を効率よく行なうための改良法を検討した。カイコでは、トランスアクティベーター(tTA)系統とpiggyBacトランスポゾン転移酵素を産生するジャンプスターター系統との交配を行って、tTA遺伝子を再転移させることができた。このようにして作出した系統を、レポーター蛍光タンパク質遺伝子を持つエフェクター(TRE)系統と交配することにより、様々な発現パターンを示す系統が得られ、効果的にエンハンサートラップが行えることがわかった。また、セリシン遺伝子プロモーターでtTA遺伝子の発現を制御すると、中部絹糸腺での遺伝子発現を誘導でき、この発現はテトラサイクリンで抑制可能なことがわかった。カブラハバチでは、piggyBacトランスポゾン転移酵素を産生するジャンプスターター系統と、再転移可能なレポーター蛍光蛋白質遺伝子をもつエフェクター系統を交配してエンハンサートラップの有効性を検討した。残念ながらこれまでに、発現様式を特定できる系統の作出には至っていない。ナミテントウでは、これまでに作出した形質転換系統の中で、導入遺伝子がY染色体に挿入された系統が得られた。この挿入遺伝子の近傍配列を基にしたPCR法により、あらゆる発育ステージにおいて雌雄を鑑別できる方法が確立できた。
難治性アレルギー性皮膚疾患の新規バイオマーカーと新規治療法の開発研究

第1に、ヒト皮膚の神経成長因子(NGF)の非侵襲的な測定方法としてテープストリッピング法とELISA法により角層中のNGF量を測定すると、アトピー性皮膚炎(AD)患者の皮疹部の角層内NGF量は、健常人やADの無疹部と比べ有意に高値であり、皮疹スコア、〓痒、好酸球等の各種症状・検査指標とよく相関し、さらにステロイド外用薬や抗アレルギー薬の治療効果に一致して有意に低下したことから、ADの痒みやADの炎症を反映する有用な新規バイオマーカーとなることが期待される。第2に、前述したNGFの作用により促進された知覚神経の突起伸張を抑制する反発性軸索ガイダンス分子Semaphorin 3A(Sema 3A)を、ADのモデルマウスのAD様皮疹に局注することで、掻破行動を抑え皮疹の著明な改善をもたらし、組織学的に表皮内に侵入伸張しているPGP9.5陽性神経線維をほぼ正常皮膚レベルまで減少させ、真皮に浸潤しているCD4+T細胞数やIL-4産生細胞数が有意に減少したことから、痒みの強いAD病変に対して将来有望な新規治療薬となることが期待される。第3にADのモデルマウスDS-Nhの血清IL-18値はAD様皮疹スコアと有意に相関し、AD患者の血清IL-18値もADの皮疹スコアと有意に相関した。従って、ADの発症と悪化においてもDS-Nhの場合と同様にsuper Th1細胞が関与している可能性が高く、CD25+CD4+調節T細胞はこのsuper Th1細胞の誘導活性を免疫制御することが推定されるため、将来CD25+CD4+Foxp3+調節T細胞の誘導によるADの新規免疫療法の開発が期待される。またAD患者やDS-Nhマウスの血清や皮膚において環境ストレスを抑える作用があるHemoxygenase(HO-1)が増強し、DS-NhマウスにおけるAD様皮疹の発症・悪化がこのHO-1を誘導するヘミンの投与により抑えられるため、ADに対してこうした環境ストレス治療薬の臨床応用が期待される第1に、ヒト皮膚の神経成長因子(NGF)の非侵襲的な測定方法としてテープストリッピング法とELISA法により角層中のNGF量を測定すると、アトピー性皮膚炎(AD)患者の皮疹部の角層内NGF量は、健常人やADの無疹部と比べ有意に高値であり、皮疹スコア、〓痒、好酸球等の各種症状・検査指標とよく相関し、さらにステロイド外用薬や抗アレルギー薬の治療効果に一致して有意に低下したことから、ADの痒みやADの炎症を反映する有用な新規バイオマーカーとなることが期待される。またAD患者やDS-Nhマウスの血清や皮膚において環境ストレスを抑える作用があるHemoxygenase(HO-1)が増強し、DS-NhマウスにおけるAD様皮疹の発症・悪化がこのHO-1を誘導するヘミンの投与により抑えられるため、ADに対してこうした環境ストレス治療薬の臨床応用が期待される2)ADの痒みが強い活動性病変において真皮上層から表皮内への神経線維の伸張を抑えるとされる反発性神経軸索ガイダンス分子Semaphorin3A(Sema3A)は、ADのモデルマウスNC/Ngaの掻破行動を抑えることで既に誘発されているAD様皮疹を肉眼的にも組織学的にも顕著に改善し、組織学的染色により表皮内侵入する神経線維が減少していることを明らかにした。Sema3Aは、こうした神経線維に対する効果だけでなく、皮膚におけるT細胞の遊走や増殖を抑えるなどの免疫系に対する効果も示唆されており、表皮内に神経線維の侵入が認められる痒みの強い難治性のADに対する新しいタイプの治療薬になることが期待される(JID in press)。3)ADのモデルマウスのDs-Nhにおいては、AD様皮疹が皮表黄色ブドウ球菌叢の増加と共に経皮水分喪失量の上昇を伴って発症し、皮疹の発症・悪化に伴いTh1とTh2のサイトカインであるIFNγとIL-13が上昇し、Th1/Th2サイトカインのいずれも産生するSuper Th1細胞を誘導することが知られているIL-18の血清値が上昇しており、Super Th1細胞の関与が示唆された(投稿準備中)。