hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症高齢者の認知機能レベルに応じたアートセラピーのプログラムと評価方法の開発

本研究の目的は、認知症高齢者に対するアートセラピーのプログラムと評価方法の開発をすることである。研究方法は、予備調査として、認知症高齢者に対して介入し、ニーズの確認をし、評価表案を検討した。本調査では、全国の施設1000か所のスタッフを対象とした自記式質問紙調査を行った。121件のデータ分析の結果、以下の知見が得られた。因子分析では9因子の構造化を確認した。またCronbach'sα係数は0.520.88であった。各因子を構成する項目合計得点と項目全体の合計得点との相関係数0.1720.591であった。これより、アートセラピーのプログラムと評価方法の信頼性と妥当性を確認できた。平成25年度は、認知症高齢者のアートセラピーに対するニーズの分析を行った。以下の成果を得た。【目的】認知症高齢者のアートセラピーに対するニーズ及び、ポジティブな反応とネガティブな反応が現れたアートセラピーの特徴を明らかにする。【方法】デイサービスを利用する認知症高齢者4名(女性3名、男性1名)を対象とし、少人数グループのーアートセラピーを実施した。1.研究期間2013年7月10月。2.実施場所:高齢者施設のデイサービスルーム。3.実施方法:研究者が各回立案したアートセラピープログラムを週に1回1時間程度3ヶ月間実施し、研究者らがそれぞれ対象者1人につき制作のサポートと観察を行い、プロセスレコードに記録した。【分析方法】プロセスレコードにアートセラピー中の対応場面における言動を記録、分析した。対象者のニーズを表している言語や非言語を抽出し、ニーズ内容をカテゴリ化した。また、事例別にポジティブな反応とネガティブな反応に分類した。分析結果について研究者間で妥当性の確認を行った。【倫理的配慮】施設の責任者、対象高齢者と家族に書面にて同意を得て実施した。研究倫理審査の承認を得た。【結果・考察】認知症高齢者が持つアートセラピーのニーズのカテゴリ【人と交流したい】【自己表現したい】【制作の時間を持ちたい】【安寧でいたい】が抽出された。事例別のポジティブな反応をもたらした要因は、【自己実現】【日常的な物を作る】【集団での回想の場】などと対象者によって異なった。集団でも、個人のニーズを考え、その人らしさを尊重したアートセラピーを行うことが必要である。1)平成24年度の目的は、認知症高齢者が受け入れやすいアートセラピーのプログラムの内容はどのようなものか。1.アートセラピーの介入研究としてのプログラム作成、2.1を評価する評価方法(評価票)を開発するであった。そのため、本研究のパイロット研究として「デイサービスを利用している認知症高齢者へのアートセラピーの効果」という題名で、24年度の研究を行った。目的はデイサービスを利用している認知症高齢者に対して、少人数グループでのアートセラピープランを立案実施することにより、アートセラピーが及ぼす効果を明かにすることとした。これにより、アートセラピーのプログラムと評価指標の開発のための基礎資料とするである。2)研究実施方法・対象者:Mデイサービスを利用している4名。期間:平成24年4月19日から7月26日、3カ月間、計12回のアートセラピーを行った。評価はMMSE、BEHAVEーAD、Lawtonの心理的幸福尺度(Rentz)を使用した。倫理的配慮:群馬パース大学倫理部会で承認を得た。3)結果:平均83.8歳、女性4名の血管性認知症2名、アルツハイマー1名、疾患不明1名であった。Behave-ad、MMSE、心理的幸福尺度の改善がみられた。4)考察:少人数グループで、一対一でかかわり、認知症高齢者の好みの画材を選択したこと、観賞会を設けたことで指標の改善がみられた。受け入れやすい画材や効果的な方法が明らかになったと考える。Lawtonの心理的幸福尺度は、アートセラピー中のQOL変化を細かくとらえることができ有効であった。よって独自のプログラムと、アートセラピーにおけるQOLを評価できる指標を考案する一助となった。プログラムと評価方法(票)作成を考案中である。【目的】本研究のねらいは、高齢者施設を利用している認知症高齢者に対して、日常的にケアを行う看護師およびケアスタッフでも行えるアートセラピーのプログラムと評価方法を開発することである。そのために、研究目的を1認知症高齢者が受け入れやすいアートセラピーの内容を明らかにすること、2アートセラピーの評価方法を明らかにすることとした。開発方法は、文献検討、アートセラピー実践によるニーズの抽出、質問紙による調査によってすすめられた。【結果】〈平成24年度〉

デイサービスを利用する認知症高齢者4名に対して、3か月間計12回のアートセラピーを実践した。認知症高齢者が受け入れやすいプログラムは、対象者の特性に合わせた美的なもの、手芸、コラージュなどであった。また、既存の評価指標(心理的幸福尺度)を用い対象者の反応を評価し、その有用性を得た。〈平成25年度〉デイサービスを利用する認知症高齢者4名に対して、3か月間計12回のアートセラピーを実施し、プロセスレコードにてアートセラピー中の言動を分析した。その結果、ニーズは「人と交流したい」「制作の時間を持ちたい」「自己表現したい」「安寧でいたい」であった。〈平成26年度〉研究結果および文献検索をもとにアートセラピー評価指標34項目を作成した。無作為に抽出した全国の介護老人保健施設、認知症対応型共同生活介護(グループホーム)、小規模多機能型居宅介護の1000施設の職員に対して、作成した評価指標についての調査を郵送法にて実施した。その結果、121件の有効回答を得た。34項目の構成概念妥当性は確認された。因子分析を行った結果9因子が抽出され、各項目の内的整合性を示すCronbach'sα係数は0.880.52であった。【結論】認知症高齢者が受け入れやすいプログラムの傾向は明らかになった。評価方法については、評価指標の因子を確認し、洗練していく必要がある。医歯薬学認知症高齢者にアートセラピーの介入をし、対象者のニーズを抽出することができた。しかし、これを元に、評価票を作るところまでは、至っていない。理由:1年間に介入できる期間が7月から10月までのの3か月間、1施設であるため、ニーズ抽出までとなった。評価票作成の取り掛かりが遅れた。1.文献検索を行い、アートセラピーの評価尺度のレビュー論文は完成した。2.使用可能な尺度(心理的幸福尺度)を介入時に使用し、その尺度の使用可能性を得た。3.プログラム実施の際に2をもとに作成した尺度を使用する。という3の計画はまだである。理由:1年間に介入できる期間が3か月であるため、1施設となり、既存の尺度の使用可能性をみるところまでとなった。独自に制作した尺度開発は次年となった。高齢者の反応のプロセスレコードから、項目分けし、評価項目を作る。評価票を作り、実際に介入に使用してみる。プログラムをさらに検討する。評価票をさらに洗練化する。完成した評価票のアートセラピーの効果を明らかにする。開発した評価票の信頼性と妥当性を検討する。具体的計画は、1.アートセラピーの介入2.データ収集3.考察、報告書作成4.介入プログラム、評価プログラム、マニュアル書作成である。高齢者の反応をプロセスレコードに記録し、項目分けし、評価項目を作る。評価表を作り実際に介入時使用してみる。高齢者施設に介入し、多くの事例を得る必要があるため。結果を考察し、論文にまとめ、報告書と小冊子を作るため。
日本海新方言の地理的社会的動態の研究

本研究では、日本海側に分布する諸方言の地理的年齢的動態に着目して、総合的な実態調査を行った。線状の地域で年齢別にことばを調べて図化する「グロットグラム」(地理×年齢図)の手法は、日本方言学が独自に開発した、世界に誇るべき新技法である。本研究では、共同の現地調査により、日本海側のことばの動きを明らかにし得た。第1年度は、異なった機関に属していた研究者が、多様な研究手法を統一する手法について打合せを行った。また、各自がこれまで実施してきた調査との連続性を図るために、各地で継続調査を行なった。また全体調査の項目選定のための準備調査を行った。各分担者の調査地域を調整し、調査時期・調査技法の統合も行った。第2年度には、日本海ぞいの多数地点でグロットグラム(地理×年齢図)のための実地調査を行った。調査員としては、分担者および方言研究の経験のある協力者(小中高の教師)や大学院生・ゼミ生が参加した。データは調査終了後すぐにコード化した。各分担者のデータを統合し、配布した。第3年度には、グロットグラムのための実地調査を継続し、計画地点のデータを得た。分担を決めて、グロットグラムの図を作成した。集計に各分担者のもとのパーソナルコンピュータを利用することにより、グロットグラムも迅速に作製できた。日本海側各県で新方言・気づかない方言の使用状況に顕著な地域差がみられた。以前の調査の結果と対比することにより、太平洋側との様相の違い、東京からの影響の違いなどを確認できた。関連テーマの資料を合わせて年末に報告書を作成し、国内の方言研究者、言語変化の研究者に配布した。これにより、今後の関連調査の解説に役立つことと期待される。また成果の一部は夏の方言学国際会議(カナダ)で発表した。これまで各分担者が使っていた調査票を用い、日本海ぞいの数箇所ずつで予備調査を行い、小規模なグロットグラムを作成する準備をした。これにより、各分担者のかつての成果をより広い地域差のもとに再考察できる。また本調査で採用する項目を厳選することができる。場合によっては、本調査の一部のみで調べる項目と全員に尋ねる項目の2種類に分類する可能性もある。第2年度夏までには、本調査用の調査票を感性させる。準備調査に基づき、使用予想語形には前もってコード番号をふっておき、のちの現地調査・コンピュータ入力の能率向上に役立てる。グロットグラム(地理×年齢図)調査は、地点あたりのインフォーマントの数が多いだけに、人探しに手間がかかる。また地元の人の協力が欠かせない。従って第1年度には、地元教育委員会・商店会・神社・寺などと連絡をとり、協力体制を十分に整える準備について打ち合わせた。第2年度には、前年度に決定した手法により、日本海ぞいの多数地点でグロットグラム(地理×年齢図)のための実地調査を行った。前年度に周到な準備をし、手法を統一しておいたので、データ統合は比較的迅速に進めることができた。

年度末には、分担を決めて、グロットグラムの図を作成し、また多変量解析にかける準備を進めている。集計に各分担者のもとのパーソナルコンピュータを利用することにより、分布図も迅速に作製できた。日本海側各県で新方言・気づかない方言の使用状況に顕著な地域差がみられた。以前の調査の結果と対比することにより、太平洋側との様相の違い、東京からの影響の違いなどを確認できた。第3年度には更に多変量解析法を適用して、方言区画を試みる。また平行して関連テーマの調査も行う。なお、中越の水害や地震のせいで、地元の協力の得にくい地域があったが、翌年度以降にまわす。本研究では、日本海側に分布する諸方言の地理的年齢的動態に着目して、総合的な実態調査を行った。線状の地域で年齢別にことばを調べて図化する「グロットグラム」(地理×年齢図)の手法は、日本方言学が独自に開発した、世界に誇るべき新技法である。これまで日本列島を縦断して北海道から九州まで延長された。本研究では、共同の現地調査により、日本海側のことばの動きを明らかにし得た。H17、第3年度には、第2年度で協力の得られなかった地点で、グロットグラムのための実地調査を継続し、計画地点のデータを得た。前年度開発のプログラムのデータを多くするだけなので、時間はかからなかった。ただし、地点あたりのインフォーマントの数が多いだけに、人探しに手間がかかった。調査員としては、分担者および方言研究に経験のある協力者(小中高の教師)や大学院生・ゼミ生が参加した。データは調査終了後すぐにコード化し、コンピュータ可読データにし、分担者に配布した。分担を決めて、グロットグラムの図を作成した。集計に各分担者のもとのパーソナルコンピュータを利用することにより、分布地図も迅速に作製できた。関連テーマの資料を合わせて年末に報告書を作成し、国内の方言研究者、言語変化の研究者に配布した。これにより、今後の関連調査の解説に役立つことと期待される。また成果の一部は夏の方言学国際会議(カナダ)で発表した。
Vitamin D補充による認知機能低下抑制治療法の検討

Alzheimer病(Alzheimer's disease: AD)は,初老期から老年期に発症する原因不明の認知症をきたす疾患である。神経病理学的な特徴には,海馬や大脳皮質の萎縮があり,顕微鏡的には,神経細胞の脱落,細胞外の老人斑や細胞内の神経原線維性変化が広範囲に認められる。老人斑や神経原線維変化の主要構成成分としては,それぞれアミロイドβ蛋白(Aβ),およびタウ蛋白(Tau)が高度のリン酸化された物質が同定されている。特筆すべき事は2014年以降,Vitamin Dがこれらの認知症低下進行の各段階において,保護的な役割を果たしているのではないかとの研究が相次いでいる事である。1年間の経過を観察するため,3年間で結果を出すためには2年間で40例のエントリーが必要であった。予定通り40例のエントリーがあったが9例のドロップアウト(身体疾患罹患や認知症症状悪化のため来院不能,研究規約違反)があり,結局31例が経過観察,評価対象となった。引き続き,研究対象者の症状評価,画像の解析を行う予定である。アルツハイマー病(Alzheimer's disease: AD)は,初老期から老年期に発症する原因不明の認知症を来す疾患である.神経病理学的な特徴には,海馬や大脳皮質の萎縮があり,顕微鏡的には,神経細胞の脱落,細胞外の老人斑や細胞内の神経原繊維変化が広範に認められる.老人斑や神経原繊維変化の主要構成成分としては,それぞれアミロイドβ蛋白(Aβ),およびタウタンパク(Tau)が高度にリン酸化された物質が同定されている.特筆すべきことは2014年以降,vitamin Dがこれらの認知症低下進行の各段階において,保護的役割を果たしているのではないかとの研究が相次いでいることである.しかし,これらvitamin Dの神経保護作用に関しては観察研究が主であり,介入研究はほとんど存在しないのが現状である.このため,軽度認知障害(Mild Cognitive Impairment: MCI)の被検者にvitamin Dの投与を行いつつ,3か月毎に認知機能評価に関する神経心理学的検査を1年間にわたって施行する.また1年後には頭部画像検査(MRIおよびSPECT)を施行し,vitamin Dの認知機能低下抑制の評価を行うのがこの研究の内容である.最終的には3年間で40例の症例に対するvitamin D補充療法の経時的な評価を行い,MCI患者の認知機能低下に対するvitamin Dの抑制効果の役割を明らかにすることを目標とする.1年間で既に目標症例40数中9割の36例がエントリー済みである.また2例が研究規約違反のため脱落している.研究は順調に進行していると評価可能である.Alzheimer病(Alzheimer's disease: AD)は,初老期から老年期に発症する原因不明の認知症をきたす疾患である。今後も定期的なVitamin D投与,及び認知機能検査,1年後の脳画像検査を予定している.またこれからも4例を研究計画に組み入れる予定である.引き続き,研究対象者の症状評価,画像の解析を行う予定である。研究は順調に進行しているが,予定症例があと4例あるため,および次年度に学会での研究発表予定があるため,次年度に使用する金額が生じた.次年度には統計検定も加わるため,統計ソフトの購入が必要となる。研究結果がまとまりつつあるため,国際学会での発表を睨み,旅費を必要とするため。
種子の加工適性にかかわる酵素活性の遺伝変異

本研究は種子作物について、登熱過程から収穫後の変質加工適性に亘る品質形質を対象として、主に生化学的手法や分子生物学的手法を用いて、育種技術開発のための基礎研究を展開したものである。1)イネ(田中、大坪):胚乳貯蔵タンパク質は、前駆体が持つ特定のシグナル配列によってPB-1.(プロテインボデイ1.)やPB-2.への集積が決定されていることが判明した。種子に含まれるズプチリシンインヒビター(RSI)を精製し、全アミノ酸配列を決定した。さらに、RASI抗体の調整と酵素抗体検出法を確立し高感度選抜法を開発した。RASIはBASIと違って内在性アミラーゼ阻害活性はないが、害虫アミラーゼ阻害活性があった。2)コムギ(野田、小田):遺伝的に休眠の弱い種子は、登熱後期に胚のABAや乾燥のシグナルに対応した発芽抑制物質に対する感受性を失い、吸水すると発芽してしまう。感受性の変化は、発芽抑制物質のシグナルを受ける受容体の変化である可能性が高い。コムギ粒のフライアビリン(分子量15kDaのデンプン表層付着タンパク質)を少量含む品種と大量に含む品種とがあり、前者は硬質性の傾向があり、1遺伝子によって支配されている可能性が高い。3)オオムギ(佐々木、武田):国内外の品種・系統の中から、種子のβ-グルカンが低いものや麦芽のβ-グルカナーゼ活性の高いものなど、未利用の遺伝資源を多く見出すことができた。発芽種子のβ-グルカナーゼ活性のジベレリン反応性(外生ジベレリンに対する反応性)も遺伝変異が大きいことや、この反応性が特異的に高い品種がα-アミラーゼの反応性も高いことを確かめた。4)海妻、喜多村、高野):多数の品種・祖先種や人為突然変異の探索と交配によって、貯蔵タンパク質の遺伝的改良を発展させ、7Sグロブリンについてはほとんどゼロ、11Sグロブリンについては交配により全欠系統を作ることが可能となった。収れん性の不快味のもとであるイソフラボン成分の抑制の研究に着手し、まず栽培高温環境の影響を明らかにした。リポキシゲナーゼ欠失突然変異の分子機構を検討し、L-2欠失のメカニズムの特異性を明らかにした。ダイズリポキシゲナーゼについては次のことが判明した。ノーザンハイブリダイゼーションの結果から、L-1およびL-3のmRNAが欠失系統で生じていないのに対して、L-2のmRNAは欠失系統でも生じていることが明らかとなった。全欠失(L-1.L-2.L-3欠失)系統を用いて、L-2cDNAをクローニングし、塩基配列を決定した。正常なL-2cDNAと比較して、2箇所の変異が生じておりそのうちの1箇所は少くともL-2欠失の特異性の原因になっていることが推定された(以上、高野)。オオムギα-アミラーゼについては次のことが判明した。オオムギα-アミラーゼのcDNAをプローブとしてオオムギ数十品種および近縁種についてゲノミックサザンハイブリダイゼーションを行い、RFLP(制限酵素断片多型)を検出した。この多型は、品種間における遺伝子構造の差異によるものと考えられた(武田)。α-アミラーゼの塩基配列に対する20塩基のアンチセンスおよびセンス鎖を合成した。

無細胞系におけるα-アミラーゼの合成はアンチセンス鎖によって抑制された。また、ジベレリンによるα-アミラーゼの合成反応はアンチセンス、センスの両方で抑制された。しかし、その抑制効果はアンチセンス鎖を用いた方が大きかった(提)。ダイズ・リポキシゲナーゼ:lox2cDNAの2箇所の変異のうち、1596番目の塩基“T"が“A"に換わり、ヒスチジン-532がグルタミンに置換された変異がL-2欠失の原因であると推定された。また、登熟種子中にはL-2タンパク質がイムノブロットで検出されるが、活性は持たないことが明らかになった。リポキシゲナーゼは鉄を1分子含む酵素であり、ヒスチジン-532は鉄と結合するリガンドの1つなので、L-2欠失のメカニズムは、ヒスチジン-532がグルタミンに置換されたことにより、鉄と結合することができなくなり、タンパク質の構造がこわれて活性が失われ、その後タンパク質が分解されてしまうことにあることが明らかになった(高野)。オオムギ・α-アミラーゼ:ノーザンブロットで高等電点α-アミラーゼの発現が確認できた10品種について逆転写-PCRを行ない、7品種で2本ずつの明瞭なバンドを得た。これらのバンドは全ての品種で分子量が一致しており、RNAのプロセッシングにおいては品種間差異が観察されなかった。また3品種については、ノーザンブロットで発現が確認されたにもかかわらず、mRNAをPCRで増幅させることが出来なかった。これは5`側のプライマーがアニールできなかった結果であると考えられる(武田)。アリューロン層を剥離することなく無胚種子に直接センス・アンチセンスオリゴヌクレオチド処理を行ったが、両者に差が見られなかった。また、アンチセンスオリゴヌクレオチドの抑制機構を詳細に検討するために、タバコモザイクウィルスRNAを標的として、アンチセンスオリゴヌクレオチド存在下でin vitro翻訳反応を行った。その結果、標的とした配列に依存したタンパク質の合成阻害が認められ、特に翻訳開始点に近い部位を標的とした場合に阻害効果が強いことが解った(堤)。
環境中におけるトリチウムの移行に関する研究

1.降水中のトリチウム濃度:秋田市の1986年の平均値は37.2pCi/lで、85年の40.1pCi/lとほぼ一致した。86年5月7日以後の降水にはソ連チェルノブイリ原発事故の影響と思われる【^(131)I】,【^(103)Ru】,【^(132)Te】などが検出されたが、【^3H】は前年度の変動幅にほぼ収まり、影響がなかった。86年の【^3H】降下量は3.56mCi/【Km^2】となった。バックグランド水の八幡平・大沼地熱発電所の熱水は電解濃縮法で02pCi/lであった。2.食品中のトリチウム濃度:秋田市内で食品群別に購入した食品分析では、各食品とも【^3H】濃度は比較的均等で、自由水に多い傾向も認めた。全【^3H】経口摂取量は自由水で1500±70mBg/日、組織結合で850±30mBq/日となっている。3.トリチウムの体内挙動:SD系ラット(雄,200g前後)に当重1g当り5μCiの【^3H】水を経口投与し、経日的に脱血致死させた後、重要臓機を摘出して超遠心機で細胞核、細胞質内小器官を分画し、各分画中の組織結合型【^3H】濃度を測定した。その結果、【^3H】分布は腎、肝にやや高く、脳に低い傾向を示すほか、各臓器ともサイトソール中の【^3H】濃度がミクロソーム、ミトコンドリアの約1/3程度と低くなっている。4.トリチウム投与母親マウスと胎子における骨髄小核の発現:ICR系マウス・(1214週令)を交尾させたのち、妊娠第1日目のマウスに【^3H】水5,15,30,60,120μCi/gを1回腹腔内注射し、曝露6,9,12,18,24,30時間目および13,15,17日目の母親の骨髄小核および胎仔肝の小核含有赤血球の発生頻度を求めることにした。本実験に先立ち、マウス全身のX線照射(電子線治療リニア・アクセレータ,10MeV,300rad/秒)をターゲットから100cm離して0,25,50,100,150radで同様に母親と胎仔の頻度を算出した。その結果、照射初期では胎仔が母親に比べ影響が大きいが、その後、母親の小核発現頻度が強く現われることが明らかとなった。
大腸菌のミクロな振舞いと集団的パターン形成を繋ぐ階層的秩序形成の理解

個々の大腸菌の動きの観察を行い、平均移動距離を見積もることにより、大腸菌の有効拡散係数を求めた。その結果、走化性大腸菌の有効拡散係数は栄養濃度に依存しないこと、走化性のない大腸菌はその伝搬速度に依存して有効拡散係数が変化していることを実験的に示した。上記の結果を加味した数理モデルの提案を行い、大腸菌パターン形成におけるマクロな秩序形成に関する一部の実験結果を再現することに成功した。大腸菌は鞭毛を利用し、特定の化学物質の濃度の高いもしくは低い方向に自ら移動する特徴(走化性)を掛っている。その特徴を利用し様々な機能性秩序を作り出している。本年度は、ロイシンなどに関するレセプター(Tsr)を欠損させた、グルコースやガラクトースを感受するレセプター(TrR)を欠損させた、欠損なしの大腸菌を用いて、スワムリング、同心円状、ドット、ディスク状、同心円+ローブ状などパターンが出現することを確認した。そこでは、初期栄養濃度と寒天の硬さをパラメータとして実験的な相図の一部を明らかにした。特に、初期栄養濃度が高く、寒天が硬い場合に作られる同心円+ローブ状パターンは、走化性大腸菌では、初めて観測されたパターンであり、そのメカニズムの解明が待たれる。上記の同心円+ローブ状パターンを含め、大腸菌の集団が示すパターン形成の理解は進んでいない。そこで、大腸菌が分裂し増殖する過程の素反応、個々の大腸菌の動きを反映した拡散項、大腸菌の走化性を反映した外力項を加えたモデル方程式を提案した。そのモデルを用いた数値計算では、スワムリングなど一部のパターンは再現されるものの、全てのパターンを再現できる結果を得られなかった。今後、実験結果を反映した個々の大腸菌の振舞いを反映させたモデルの更なる改良が必要である。また、belouzov-Zhabotinsky反応、ロウソク振動子、発光バクテリア、塩水振動子、ペットボトル振動子などの時間振動の理解とそれらから得られた知見を基にした大腸菌の分裂周期とその素反応過程におけるエントロピー生成との熱力学的解釈を行った。しかしながら、従来の枠組みを越える議論の展開には至らなかった。来年度以降の課題として継続的に議論したい。大腸菌の遺伝子レベルのミクロな現象から、細胞個々の動きと細胞間の相互作用、そして集合した時のマクロな振舞など、各階層で観測される秩序形成は良く研究されている。また大腸菌のマクロな秩序形成は非平衡系におけるパターン形成の一例として知られている。大腸菌の振舞いにおいてミクロからマクロを繋ぐ階層的秩序構造を明らかとし、その秩序構造とエントロピー生成の関係を明らかとすることを目指した。平成22年度の結果を踏まえ、大きく分けて下記の2つの研究を行った。(1)個々の大腸菌の動きの観測(大腸菌の位置情報と速度情報)とその統計量から大腸菌のマクロなパターン形成の理解を行った。具体的には、初期栄養濃度や寒天の硬さをパラメータとしたときの大腸菌の平均移動距離を測定し、マクロな物理量である拡散係数や移流係数との関係を議論した。初期濃度により大腸菌の有効拡散係数が変化する可能性がある結果が得られたものの、その結果と大腸菌のパターン形成に関して定量的な関係を議論するには至っていない。それは来年度の課題である。(2)上記の実験を基に可逆過程のある素反応(増殖項について)による数理モデルの構築を行い、線形非平衡系において用いられるエントロピー生成量の定義を用いて計算を行った。具体的には、栄養濃度に依存した変数を考慮した数理モデルを用いた数値計算を行い、大腸菌パターン形成におけるスワムリングの特徴を再現することに成功した。しかしながら、パターン形成とエントロピー生成量の関係を導きだすことはできなかった。後者に関しては、保存則を適用しないエントロピー生成の計算を行っており、今後の課題となっている。大腸菌の細胞個々の動きと細胞間の相互作用、そして集合した時のマクロな振舞など、各階層で観測される秩序形成は良く研究されている。しかし、大腸菌の振舞についてミクロからマクロを物理的に繋ぐ研究は少ない。本年度は、個々の大腸菌の動きの統計量とマクロな秩序構造の関係を明らかにすることを目的とした。具体的には、(1)走化性大腸菌、および、走化性のない大腸菌による伝搬するマクロなパターンの波頭伝搬速度の測定、(2)初期栄養濃度を変数とした個々の大腸菌の動きの観測によるマクロな物理量である有効拡散係数の同定、(3)上記の結果を取り入れた数理モデルの提案、を行った。その結果として、(1)走化性大腸菌による伝搬するマクロなパターンの波頭伝搬速度は、初期栄養濃度と負の相関があることが分かった。走化性のない大腸菌の波頭伝搬速度は、初期栄養濃度に正の相関がある(もしくはほとんど依存しない)ことが分かった。またその伝搬速度は同一の条件において、2つ(伝搬速度が速い場合と遅い場合)取りうることが分かった。

(2)個々の大腸菌の動きの統計量から、走化性大腸菌の有効拡散係数は栄養濃度に依存しないことが分かった。走化性のない大腸菌はその伝搬速度に依存して有効拡散係数が変化していることが分かった。(3)上記の結果を加味した数理モデルの提案を行った。特に走化性のない大腸菌の場合、上記(2)の実験結果より、有効拡散係数の違いが現れたことから、それを数理モデルに反映させた結果、実験結果を再現することに成功した。最後に、上記実験結果、数値実験結果をまとめ、論文として投稿する準備をしているところである。平成23年度は、3年計画の2年目に当たる。実験と数理計算において、毎年新たな課題は出ているが、おおむね当初の計画の流れに沿っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度が、本研究の最終年度である。過去2年間に得られた知見を基にそれらを発展させる。ただし、エントロピー生成の計算には、保存則を仮定しない定義や拡張熱力学の概念を取り入れる必要がある。それに関していは、随時新しい概念を取り入れながら実験結果との比較を行っていく。
占領期の身体障害者福祉政策の形成過程に関する研究

本年度は資料収集と年表の作成を行った。まず、資料収集については、国会図書館憲政資料室と日本社会事業大学図書館において実施した。憲政資料室では、GHQ文書の調査を行い、PHW(公衆衛生福祉局)以外に身体障害者福祉政策に関与した部局の資料を特定し収集した。また、日本社会事業大学図書館では、厚生省等の動向を示す資料を収集した。さらに、これまでの研究において入手済みのPHW文書から、身体障害者福祉に関わる資料を抽出する作業も行った。以上の作業により収集された資料を吟味し、身体障害者福祉政策の形成過程を俯瞰するために年表を作成した。年表からは、以下の4点が確認された。第1に、形成過程には多数のアクターが関与していた。福祉政策を担当していた厚生省・PHWは当然だが、職業訓練の観点から、労働省・文部省・ESS(経済科学局)・CIE(民間情報教育局)が関わっていた。また、身体障害者の大部分が傷痍軍人であったことから、GS(民政局)も関与していた。第2に、身体障害者(傷痍者)対策が本格化したのは1947年7月頃からであった。それ以前にも、障害者施設の視察や職業訓練に関する話し合いは行われていたが、断片的であり、主たる政策課題とは認識されていなかった。第3に、政策立案過程における争点の1つは、既存の各プログラムとの関係であった。身体障害者は生活困窮者が多かったため、生活保護の枠内で対応すべきかどうかは意見が分かれていた。特に社会復帰の見込みが薄い重度障害者への対応について、その傾向が顕著であった。また、授産事業と職業訓練(労働省所管)の役割の明確化も求められていた。第4に、身体障害者福祉法の成立過程における主要なアクターは、身体障害者福祉法制定推進委員会・PHW・厚生省であった。PHWは、生活保護法や児童福祉法とは異なり、草案の検討段階から一定程度関与していた。
優れた有効性と低い副作用を同時に実現する、人工カチオン性分子連結核酸医薬の開発

代表的な核酸医薬であるアンチセンス医薬(ASO)と、ASO/RNA二本鎖からなる新規核酸医薬:ヘテロ二本鎖核酸(HDO)に、人工カチオン性分子を連結した、新しい核酸医薬を提案する。
Noc2によるインクレチン分泌制御の分子機構

インクレチンは栄養素の摂取により腸管内分泌細胞から分泌され、血糖依存的に膵β細胞からのインスリン分泌を増強する。このインクレチン作用を利用した糖尿病治療薬が近年開発され現在広く利用されている。Noc2は神経伝達物質やホルモンの分泌において重要なRab3のエフェクターとして同定された分子であるが、Noc2を欠損したマウスではインクレチンの分泌が顕著に低下しており、腸管内分泌細胞における分泌顆粒の局在に異常が認められた。Noc2欠損マウスと腸管内分泌細胞株を用いた詳細な解析から、Noc2はインクレチンの分泌顆粒を適切に局在させることでインクレチン分泌を正常に制御する重要な因子であることが示された。インクレチンホルモンであるGIPやGLP-1はグルコースなどの栄養素の摂取により腸管内分泌細胞から分泌され、膵臓β細胞に作用して強力にインスリン分泌を増強する。近年、インクレチン作用を利用して、新規の糖尿病治療薬が開発され、臨床で広く使用されている。インクレチンは血糖制御において極めて重要であるが、栄養素刺激によって惹起されるインクレチン分泌の分子機構はほとんど分かっていない。Rab3エフェクター分子であるNoc2は内分泌細胞、外分泌細胞での開口分泌制御において、鍵となる分子として機能する。本研究ではNoc2によるインクレチン分泌制御の分子機構を明らかにすることで、インクレチン分泌における「刺激分泌連関」の全容解明を目的とする。具体的には、Noc2欠損マウスに食餌やグルコースを負荷し、血糖値および血清インスリン、血清GIP、GLP-1値を測定することでインクレチンによる血糖制御におけるNoc2の重要性の明らかにする。また、Noc2欠損マウスの腸管内分泌K細胞やL細胞におけるGIP顆粒やGLP-1顆粒の局在を解析するとともに、Noc2との共局在を検討し、Noc2と分泌顆粒の局在の関係を明らかにする。さらに、腸管内分泌細胞株に発現するNoc2をノックダウンした条件下、種々の栄養素によるインクレチン分泌および顆粒動態を解析し、Noc2を中心としたインクレチン顆粒の開口分泌の制御機構を解明する。Noc2欠損マウスの食餌負荷試験で認められる耐糖能障害の原因を明らかにするため、まず、食餌刺激後の血清GIP値およびGLP-1値を測定したところ、野生型マウスに比べて、有意に低下していた。一方、膵β細胞におけるGIPおよびGLP-1応答性が障害されているかを検討するためにグルコースとGIPあるいはGLP-1を同時負荷した時の耐糖能および血清インスリン値を測定したところ、Noc2欠損マウスと野生型マウスでほとんど差が認められなかった。したがって、腸管内分泌細胞からのGIP分泌とGLP-1分泌が障害されていることが示された。Noc2欠損マウスにおいてインクレチン分泌が障害されることが前年度の検討から明らかとなった。本年度は腸管内分泌細胞におけるインクレチン顆粒の局在について解析を進めた。まず、野生型マウスを用いて、腸管内分泌細胞であるK細胞やL細胞におけるGIP顆粒およびGLP-1顆粒の局在を抗GIP抗体および抗GLP-1抗体による染色組織学的解析を用いてそれぞれ検討し、いずれも既報と同様に血管側に存在することを確認した。さらに、これらの細胞におけるNoc2の局在を抗Noc2抗体を用いて検討したところ、K細胞やL細胞ともNoc2は血管側においてGIP顆粒とGLP-1顆粒と共局在することが明らかとなった。続いてNoc2欠損マウスのK細胞やL細胞におけるGIP顆粒とGLP-1顆粒の局在を解析したところ、いずれも細胞内で散在していた。これらの結果からNoc2欠損マウスにおけるインクレチン分泌障害はK細胞やL細胞における分泌顆粒の局在の障害に起因する可能性が示唆された。次に腸管内分泌細胞株を用いて、実際にNoc2がインクレチン分泌に重要であることを検討した。マウス腸管内分泌L細胞株GLUTagにおけるNoc2とGLP-1顆粒の局在を調べたところ、野生型マウスのGLP-1顆粒での結果と同様に、これらは共局在していた。さらにNoc2の発現をsiRNAを用いてノックダウンしたGLUTag細胞を2%ペプトン(meat hydrolysate)で刺激し、GLP-1分泌を検討したところ、コントロールsiRNAを導入した細胞に比し、有意に障害されていた。以上の結果から、Noc2はインクレチン分泌において重要な役割を有することがin vitroでも示された。本年度の研究計画に従い、腸管内分泌細胞におけるNoc2の役割についてNoc2欠損マウスのおよび腸管内分泌細胞株を用いて検討し、GIP顆粒やGLP-1顆粒と共局在すること、GLP-1分泌に重要であることを示した。Noc2は膵β細胞においてインスリン顆粒と共局在することを我々は以前報告している。したがって、今回の結果からNoc2は広く分泌細胞において分泌顆粒と共局在することが明らかとなるとともに、Noc2の分泌細胞における重要性が示された。これらの発見はインクレチン顆粒の腸管内分泌細胞における血管側への局在に関与する分子に関する初めての報告であり、極めて意義深い。また解明が進んでいない腸管内分泌細胞における分泌機構の分子基盤の一端を示すものであり、今後の研究の進展に寄与するものと考えられる。

このインクレチン作用を利用した糖尿病治療薬が近年開発され現在広く利用されている。Noc2は神経伝達物質やホルモンの分泌において重要なRab3のエフェクターとして同定された分子であるが、Noc2を欠損したマウスではインクレチンの分泌が顕著に低下しており、腸管内分泌細胞における分泌顆粒の局在に異常が認められた。Noc2欠損マウスと腸管内分泌細胞株を用いた詳細な解析から、Noc2はインクレチンの分泌顆粒を適切に局在させることでインクレチン分泌を正常に制御する重要な因子であることが示された。1)Noc2欠損マウスの腸管内分泌細胞におけるインクレチン顆粒の局在解析野生型マウスの膵外分泌腺、耳下腺、胃腺に存在する外分泌細胞の分泌顆粒は管腔側に局在するのに対し、Noc2欠損マウスではこれらの外分泌細胞に存在する分泌顆粒の著しい貯留が認められている。野生型マウスのK細胞やL細胞においてGIP顆粒とGLP-1顆粒はともに血管側に局在するが、Noc2が欠損するとこれらの分泌顆粒の局在がどのような影響を受けるかを検討し、GIP顆粒およびGLP-1顆粒の局在とNoc2の関係を免疫組織学的解析法を用いて明らかにする。2)Noc2ノックダウン腸管内分泌細胞株におけるインクレチン分泌腸管内分泌細胞株が栄養素の刺激によってインクレチンを分泌する条件を検討した後に、Noc2をノックダウンした腸管内分泌細胞株でインクレチン分泌が抑制されるかを調べる。また多くの分泌細胞からのホルモン、酵素、神経伝達物質の放出は細胞内シグナルの活性化を経て、細胞膜の脱分極、電位依存性Ca2+チャネルの開口、Ca2+流入によって惹起される。Noc2のノックダウンによってインクレチン分泌が抑制された時、この経路のどのステップが障害されたかを検討するために、細胞膜の脱分極以降のステップを活性化する高濃度K+刺激を行い、Noc2の作用部位が脱分極以前の細胞内シグナルのステップか、あるいは脱分極以降の開口分泌の最終ステップかを明らかにし、刺激と開口分泌の関係を明らかにする。Noc2をノックダウンあるいは欠損した腸管内分泌細胞で何故インクレチン分泌が障害されるかを調べる。まず、Noc2のインクレチン分泌制御の分子機構についての検討を進める。具体的にはNoc2の欠損によるインクレチン分泌障害がインクレチン自体の発現低下なのか、インクレチン分泌機構の障害なのかを検討する。前者であった場合、インクレチンの発現におけるNoc2の役割を検討する。後者であった場合、その詳細について以下のように調べる。多くの分泌細胞からのホルモン、酵素、神経伝達物質の放出は細胞内シグナルの活性化を経て細胞膜の脱分極、電位依存性カルシウムチャネルの開口、カルシウムの流入によって惹起される。Noc2のノックダウンによってインクレチン分泌が抑制された時、この経路のどのステップが障害されたかを検討するために、脱分極以降の開口分泌の最終ステップを活性化する高濃度カリウム刺激を行い、Noc2の作用部位が脱分極以前の細胞内シグナルのステップか、あるいは脱分極以降の開口分泌の最終ステップかを調べ、刺激と開口分泌の関係を明らかにする。以上の解析から、Noc2によるインクレチン分泌の分子機構を解明する。分子細胞生物学
地域の特性を生かし,実感を伴ったエネルギー教育プログラムの開発

○研究目的:米国の小中学校段階の理科教科書におけるエネルギー概念の教授法とつくば市の地域特性を生かしたエネルギー教育プログラムを開発,試行する。さらに,プレ・ポストテストを実施し,本プログラムの有効性を検証することを目的とする。○研究方法:・生徒のエネルギー概念の理解に関するアンケート調査を行う。・中学校3年生を対象に,第1分野の単元「運動とエネルギー」における学習プログラムを開発し,試行授業を行う。・実施した授業の評価を行い,生徒のエネルギーに対する認識の変化とその有効性を検証する。○研究成果:(1)米国の教科書分析を通したエネルギー概念教授の特質について米国では,小学校低学年からエネルギー概念を導入している。米国の小学校の教科書と教師用指導書を事例に,エネルギー概念を小学校段階でどのように導入しているのかを分析した。その結果,以下のことが明らかになった。(1)これらの教科書では,全米科学教育スタンダードや各州のスタンダード等に基づき,児童が直観的に理解できる光,熱,音等を題材としたエネルギー概念及び定義を低学年から導入している。(2)エネルギーの定義エネルギー保存,形態,移動の概念,及び,位置エネルギーや運動エネルギーの概念は,第3学年以上の各学年で繰り返して取り扱われている。(2)上記の知見を基に,中学3年生を対象に理科授業における学習プログラムを開発し試行授業を行った。米国のような光,熱,音等のエネルギー概念を導入した後に教科書にある位置・運動エネルギーを学習するクラスと,位置・運動エネルギーを学習した後にエネルギー全般を学習する通常通りのクラスに分け授業を行った。この結果,前者のクラスの生徒の方が,エネルギー全体に対する理解の深まりが大きく,その有効性が明らかになった。
ニホンザルのコミュニケーションにおける社会的操作の技法について

本研究の目的は、ニホンザルの社会交渉をビデオ映像記録を用いて詳細に分析することによって、ニホンザルのさまざまなコミュニケーションにみられる社会的操作の技法を解明することにある。本年度は、このような社会的操作の技法の発達にきわめて重要な役割を果たしている社会的な遊びに焦点をあて、兵庫県の船越山自然動物園においてビデオ映像を記録すると共に、遊びの中でどのような社会的技法が用いられ、それが社会的操作の技法としてどのような意味をもつのかを検討した。遊びの成立にはその参与者間の何らかの合意が必要であり、そのために、遊びを強要しない、遊びへ誘うタイミングを見計らう、相手への直接的な身体接触を抑制して相手からの働きかけを持つ、といった行動上の抑制が見られた。また、遊びの最中にも、相手を傷つけるようには噛まない、相手が動きを止めれば自分も活動を停止するといった抑制が見られ、体格差のある個体間では遊びを維持するためのセルフハンディキャッピングの技法が見られた。遊びの場面は、明瞭な遊び、中断、パラプレイ、中断、といった状態が繰り返されるという特徴をもっていたが、この中断は遊びが攻撃的状況へエスカレートすることを防ぐ効果をもっており、遊びの場面を維持するための基本的な技法であるといえる。既存の遊びに介入する第3者の社会的技法については今後の分析が必要である。また、船越山においてしばしば観察された石遊びの分析をもとにして、遊びと技術との関連を検討し、遊びにみられる行動の自在さや柔軟さ、繰り返しの変奏を楽しみながら繰り返しを維持するといった特徴が、複雑な技術を習得するための重要な精神的構えとなっていることを示した。本研究の目的は、ニホンザルの社会交渉をビデオ映像記録を用いて詳細に分析することによって、ニホンザルのさまざまなコミュニケーションのなかにみられる社会的操作の技法を解明することにある。平成4年度は、兵庫県佐用郡の船越山自然動物園において、夏季、秋季、冬季に観察と映像記録の収集をおこなった。船越山の群れは約300頭から成り、かならずしも十分には個体識別されていない。そこで、第1位の雄とその周囲にいる個体をめぐる社会交渉を中心にビデオに記録した。第1位の雄の周りには数頭の特定の雌がいつも近接しており、特異的な関係を保っていた。また、第2位の雄には、おそらく孤児になったとおもわれる1才の雄が常時追従しており、第2位の雄をバックにした依存攻撃がしばしば観察された。ニホンザルの各個体は通常ある距離を保っており、個体がある程度以上に接近するとき互いに回避することが知られている。このような回避するべき個体間距離を越えて、それをゼロにする数少ない親和的行動の一つが毛づくろいである。これまでに、「グ・グ・グ」という音声やいくつかの動作が毛づくろいを誘う信号となっていることが報告されている。現在、船越山における毛づくろいの生起パターンを分析中であるが、音声だけでなく、姿勢や身振り、接近の方向、視線といった多元的なコミュニケーションにもとづいた解釈がなされている可能性がある。本年度は、このような社会的操作の技法の発達にきわめて重要な役割を果している社会的な遊びに焦点をあて、兵庫県の船越山自然動物園においてビデオ映像を記録すると共に、遊びの中でどのような社会的技法が用いられ、それが社会的操作の技法としてどのような意味をもつのかを検討した。遊びの成立にはその参与者間の何らかの合意が必要であり、そのために、遊びを強要しない、遊びへ誘うタイミングを見計らう、相手への直接的な身体接触を抑制して相手からの働きかけを待つ、といった行動上の抑制が見られた。

また、遊びの最中にも、相手を傷つけるようには噛まない、相手が働きを止めれば自分も活動を停止するといった抑制が見られ、体格差のある個体間では遊びを維持するためのセルフハンディキャッピングの技法が見られた。遊びの場面は、明瞭な遊び、中断、パラプレイ、中断、といった状態が繰り返されるという特徴をもっていたが、この中断は遊びが攻撃的状況へエスカレートすることを防ぐ効果をもっており、遊びの場面を維持するための基本的な技法であるといえる。既存の遊びに介入する第3者の社会的技法については今後の分析が必要である。また、船越山においてしばしば観察された石遊びの分析をもとにして、遊びと技術との関連を検討し、遊びにみられる行動の自在さや柔軟さ、繰り返しの変奏を楽しみながら繰り返しを維持するといった特徴が、複雑な技術を習得するための重要な精神的構えとなっていることを示した。
肝星細胞における物質輸送系の解明を通じた肝障害の軽減のための基礎検討

本研究は、肝障害時に肝星細胞の活性化抑制を図り、肝線維化を軽減する新規方法論として、肝星細胞に発現する膜輸送体を標的とした戦略について基礎検討を実施した。遺伝子発現データベースの情報に基づき、複数の条件で同一方向の変動を示すトランスポーターAに着目し検討した。Aの輸送阻害薬をLX-2細胞に添加後、TGF-β依存的なCOL1A1,α-SMAの発現上昇を確認したところ、阻害薬濃度依存的に発現抑制が観察された。さらに、AのsiRNAを複数調製し、ノックダウンしたところ、概ね上記と同様の発現抑制が確認された。これらよりトランスポーターAの発現が肝星細胞の活性化促進に寄与する可能性が示唆された。本研究では、肝線維化の元凶となる肝星細胞の活性化プロセスにおける細胞内外の物質輸送系の変容の理解と、そこを標的とした肝線維化抑制の戦略が有効であるかどうかを検討することを目的としている。本年度は、過去に報告のある遺伝子の網羅的発現データの中から、物質輸送系に関与するSLCトランスポーターに焦点をあて、肝星細胞が活性化したときにおいて、不活性化状態よりも遺伝子発現が大きく上昇するSLCトランスポーターを4種類見出した。これらは、肝星細胞の活性化・不活性化の分岐を担う重要な物質輸送を担っている可能性が示唆された。特に中でも一つのSLCトランスポーターは、プロスタグランジン類の輸送に関わることが示唆されており、一方で過去の報告からも、一部のプロスタグランジン類が、星細胞の活性化に関与することが示唆されることから、そのシグナル伝達強度の調節に、トランスポーターが関与している可能性が考えられた。さらに、マウスより肝星細胞を単離して初代培養するためのプロトコールを確立し、実際に培養初期の不活性化状態にある星細胞の特性であるビタミンA貯留小胞が細胞内に複数存在することを、Oil red O染色により確認することに成功した。また、ラット肝星細胞不死化細胞であるRI-T細胞や、ヒト肝星細胞株であるLX-2, LI90について非活性化状態を維持可能な条件を見出すべく、Matrigel上に培養することにより、活性化状態への移行の時間に遅れを生じさせることが出来る可能性が、培養時における細胞の形態より示唆された。現在、遺伝子的に活性状態・不活性状態をより定量的に判断できる測定系を構築中である。現在までに、肝星細胞の単離および初代培養系の構築が出来たこと、不活性化細胞と活性化細胞を分ける手段として、Oil red O法を確立したこと。さらには、複数の不死化細胞株を用いて、活性化状態を遅延させるゲル培養法をある程度検討できたことを考慮すると、次の年度に向けて、明確に肝星細胞の活性化・不活性化状態を定量化できる下地が整えることが出来たという意味で問題なく進捗している。本年度は、過去の報告に基づく遺伝子発現データベース上で肝星細胞が活性化時にmRNA発現が上昇するSLCトランスポーターのうち、プロスタグランジン類を輸送するOATP2A1に着目して、その機能制御により肝星細胞の活性化状態を変化させられるかについて検討を実施した。肝星細胞の不死化細胞株であるLX-2細胞をモデル細胞として用い、活性化の指標としてalpha-SMAおよびCOL1A1の発現を評価した。まず、TGF-beta依存的な活性化を評価するタイミングの最適化を行い、alpha-SMAはTGF-beta添加48時間後、COL1A1は24時間後が最も明確に発現上昇が観察されることを見出した。その実験条件を用いて、肝星細胞の活性化を評価した。OATP2A1の強力な阻害剤である肝機能検査薬sulfobromophthalein (BSP)を共存させた際に、TGF-beta依存的な肝星細胞の活性化がBSP濃度依存的に抑制されることを見出した。さらに、OATP2A1の阻害能の異なる薬物を共存させた際には、OATP2A1発現細胞を用いて別途見積もったプロスタグランジンE2(PGE2)の輸送に対する阻害強度に対応するように肝星細胞の活性化抑制が観察された。また、OATP2A1を標的とするsiRNAを3種合成し、肝星細胞に導入した後TGF-beta依存的な活性化を観察したところ、いずれのsiRNAにおいても、肝星細胞の活性化が抑制される傾向が観察された。従って、OATP2A1の機能発現が、肝星細胞の活性化を助長する方向に寄与している可能性が示唆された。

本年度は、特にプロスタグランジン輸送とトランスポーター、そして肝星細胞の活性化・不活性化制御といったメカニズムに焦点をあて、siRNAを用いた遺伝子ノックダウンおよび遺伝子過剰発現を星細胞細胞株および初代培養で実現化させることにより、トランスポーターの重要性を明確にすると共に、既存のノックアウトマウスを用いて、肝線維化に対する影響をin vivoレベルでも明確化することを目的とした生化学的な研究を進める。また、このトランスポーターの機能阻害薬を用いることで肝星細胞による繊維化抑制が可能であるかどうかについても検討し、治療標的としてのトランスポーターの有用性についてもあわせて検討を進める。分子薬物動態学当初、肝星細胞の活性化状態および非活性化状態の両方において、トランスポーター類の網羅的な遺伝子発現解析を測定する予定にしていたが、過去の研究において、網羅的な遺伝子発現解析が行われているデータが公開されたことも有り、そちらのデータベースを網羅的に確認することにより候補トランスポーターを絞り込むことが出来たため、初年度の使用が当初より少なくてすんでいる。候補トランスポーターについて優先的に肝星細胞の活性化との機能連関を見ていくことで、当初計画よりも効率よく標的に近づき、より生化学的な検証実験にエフォートを割くことが出来るというメリットを生かして、遺伝子発現にパータベーションを与えることにより、肝星細胞の機能を制御できるかについて詳細な解析を進めることが出来る。さらには、トランスポーターの機能変動を引き起こす薬物のスクリーニングなどにも資金を投下することで、肝線維化を抑制する低分子薬物の候補を絞り込むことにもつながり、より本研究を発展的にすすめる上で有効に活用が可能であると考えている。
転写産物の高精細プロファイリングによる転写と転写後プロセシングの共役機構の解明

1.本研究課題では、多細胞モデル生物のmRNA前駆体が核内で転写され、転写後プロセシングを経て成熟mRNAとして細胞質へ到達する動的成熟過程を高精細にゲノムワイドで明らかにすること、および転写サイクルとプロセシングの共役における新奇の制御因子LST-3の機能ならびに転写速度の影響を個体レベルで解明することを目的としていた。前者については、線虫の新生を4-チオウリジンで代謝標識してクロマチン画分から経時的に抽出・精製し、新学術領域研究「先進ゲノム支援」の支援を受けてRNAseq解析を行い、さらにバイオインフォマティクス解析を行って、イントロンが除去される速度や順序についてゲノムワイドな情報を得た。後者については、lst-3変異体でのLST-3とRNAポリメラーゼIIのクロマチン免疫沈降ー大規模シーケンス(ChIP-seq)解析を行い、発現遺伝子のプロモーター領域にLST-3が結合することが明らかとなった。さらに、lst-3変異体における修飾ヒストンに対する抗体を用いたChIP-seq解析も行い、現在詳細を解析、検証中である。これとは別に、lst-3変異体とは逆に相互排他的選択的エクソンが排除されやすくなる変異体について変異遺伝子の探索を行い、哺乳類で転写伸長の制御に関わると報告されている因子の相同遺伝子tcer-1を同定した。そしてTCER-1タンパク質に対する抗体を作製し、ChIP-seq解析を行い、解析を進めている。2.線虫のトロポミオシンをコードするlev-11遺伝子のスプライスバリアントを詳細に解析し、エクソン7aを含む新たなアイソフォームとしてLEV-11Oを同定し、頭部体壁筋でのみ発現することを報告した。3.線虫のmRNAプロセシング制御についての総説を発表した。28年度が最終年度であるため、記入しない。計画Aii)として、4-チオウリジン(4SU)を用いて線虫生体内で新生RNAを代謝標識し、チオ標識RNAをビオチン化して磁気ビーズで精製する方法を試みたところ、イントロンを保持したmRNA前駆体や一部のイントロンのみが除去されたプロセシング中間体を濃縮できることが確認された。さらに、ビオチン化の効率が従来品より何倍も高い新たなビオチン化試薬の報告(Molecular Cell 59, 858, 2015)が出たため、その試薬を取り寄せてビオチン化の条件検討を行い、低いバックグランドで新生RNAを濃縮する方法をある程度確立した。Aiii)としてT. gondiiのウラシルホスホリボシルトランスフェラーゼ(UPRT)を組織特異的に発現する遺伝子導入線虫を作製し、体壁筋または神経系でそれぞれ安定に発現する株を得た。計画Bとして、4SUでの代謝標識により新生RNAをパルス標識して経時変化を追跡するための標識時間の検討を行った。その結果、5分間標識でmRNA前駆体が主に回収され、10分間標識では部分的にスプライシングされたRNAが多くなり、20分間標識ではほとんどが完全にスプライシングされたRNAとなることが確認された。計画Cとして、上記Bの4SUによる新生RNAの代謝標識法と、平成26年度までの研究で確立した線虫個体から細胞核と細胞質に分画しさらに細胞核を尿素で可溶化される核質画分と不溶性のクロマチン画分に分画する方法を組み合わせて、新生RNAの細胞内局在とプロセシングパターンの経時変化を追跡できるか検討した。その結果、新生RNAの経時変化と画分間の移動をある程度追跡できることが確認された。これまで一般使われていたビオチン化試薬よりも10倍以上効率がよい新たな試薬が報告されたため、その試薬を取り寄せてバックグランドの低いビオチン化条件を検討するのに時間を要した。一方、細胞分画を行うには液体培養による線虫の大量飼育が必要で、餌の準備などに時間と労力を要した。さらに、RNA調製時にRNA分解のリスクもあるため、代謝標識後の経時的な回収と分画、RNA抽出、その後の新生RNAの精製までを実行して欠けることなく試料を調製するのはたいへんであった。それでも、大規模シーケンス解析のライブラリ調製ができる量の標識RNAを全画分から回収するには至っていない。これとは別に、lst-