hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波光弾性スペクトロスコピー法の開発

このことより超音波回折光の変更解析より,光弾性定数の周波数依存性が測定できることが実証された。平成19年度は装置を改良し,より広い周波数範囲までの測定が可能とする予定である。本研究の目的は,超音波による広帯域の光弾性スペクトルを得ることが最終目的である。一般的に超音波周波数が増大すると,超音波の発信効率が悪くなるため,印加できる超音波強度が小さくなり,超音波による回折光強度が低下する。そのため装置の高感度化が課題となる。また,低音波強度のときの方位角変化と位相遅れの強度依存性についても検討する必要がある。詳細な数値解析の結果,音響光学効果の強さを示す指標のラマンナスパラメータが0.1近傍では,方位角変化と位相遅れは,レーザー光の入射条件によらず,周波数と物性値ののみで決まることがわかった。このことは,測定値から複雑な音響光学計算を経ることなく,光弾性スペクトルが得られることになり,装置の有用性を高め,また,複雑な光学調整も必要なくなることから,広帯域装置の作成にも適している。上の数値計算による結果を背景に,高周波化の前段階として,光検出器をこれまで用いてきたフォトダイオードからフォトマルチプライヤーに変更する改良を行い,低強度超音波測定の優位性の検証をおこなった。試料にはペンチルシアノビフェニル(5CB)を用いた。従来法では,はラマンナスパラメータを0.2から1まで変化させ,その強度依存性を音響光学パラメータの最適化作業を行いつつ,強度0の極限の値を決定していた。フォトマルチプライヤによる方法ではラマンナスパラメータが0.1でも十分な感度が得られ,測定結果は,フォトダイトードでの解析結果の外挿点上にあった。また,値は超音波0の極限値とほぼ一致し,理論計算の結果をうらづけることとなった。このことは,低強度超音波を使うことにより,複雑な音響光学理論解析をすることなく,高い周波数までの測定が可能となることを実証した。現在,その成果を元に装置の高周波化に取り組んでいる。
筋分化誘導因子myogeninの遺伝子構造とその発現制御機構

骨格筋の分化は、中胚葉由来の一群の細胞が筋芽細胞としての決定を受け、増殖し、さられ多核の筋管細胞を形成していくプロセスであり、胚発生における器官形成、細胞分化のメカニズムを探る有用な系のひとつである.Myogeninは,MyoDファミリーに属し、筋細胞特異的遣伝子群の発現を誘導する転写因子であるが、この遣伝子は,マウス胚の体節及び肢芽でその強い転写活性化がみられ、またこれまで報告されているかぎり全ての樹立筋芽細胞で構成的あるいは誘導的な発現がみられる。我々はmyogenin遣伝子の胚発生における発現誘導機構に興味を持ち、(1)myogenin遣伝子を単離し、(2)その遣伝子上流にCAT遣伝子を結合したリポーター遣伝子を作成し、種々の細胞に導入することにより、これが筋細胞特異的な発現を示すこと、(3)さらに、MyoD,MRF4等、他の筋分化誘導因子によってその転写が活性化されることを見い出した。(4)次に、このリポーター遺伝子をlacZ遺伝子に置き換えたキメラ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成し、胚発生におけるその発現を調べたところ、8。5日胚の体節で強い発現が見られ、9。5日胚のbranchyialarches(咽頭筋や顔筋の筋芽細胞が生ずる部位)、さらに11日胚で肢芽における誘導がみられた。そして、13日胚では筋肉組織のほぼ全体でその活性がみられた。これらは、報告されているmyogenin遺伝子の発現パターンとほぼ一致してしているものであった。以上のことから、myogenin遣伝子の上流領域には、筋細胞特異的な発現に秘要な領域と体節および肢芽における発現誘導にかかわる領域が含まれていることが示された。そしてさらに、プロモーター領域の解析から筋細胞特異的な発現に必要な領域は主に一300bpまでの近傍にあるにの対し、体節における活性化には、更に上流領域が必要であることを明かにした。近年相次いで単離された4つの筋分化誘導因子MyoD,myogenin,Myfー5,MRF4のうち、myogenin遺伝子は、マウス、ニワトリ胚の体節でその強い発現がみられ、またこれまで報告されているかぎり全ての樹立筋芽細胞株で発現が誘導されることなどから、骨格筋の分化に必須であろうと考えられる。さらに、マウス胚由来繊維芽細胞C3H10T1/2細胞を5'ーazacytidine処理すると高頻度で筋芽細胞を生ずることが知られているが、その際,myogenin遺伝子の転写活性化がみられることから、この遺伝子が、分化の決定とも深いかかわりをもつことが予想される。このことから本研究では、myogenin遺伝子を単離し、その構造をあきらかにし、次に、細胞レベルにおけるその発現機構分の解析を試みた。遺伝子上流にCAT遺伝子を結合したリポ-タ-遺伝子を作成し,種々の細胞に導入することにより、(1)これが筋細胞特異的な発現を示すこと、(2)MyoD,MRF4等、他の筋分化誘導因子によってその転写が活性化されること、さらに、(3)そのリポ-タ-遺伝子は、5'ーazacytidine処理した10T1/2細胞において活性化されることを見出した。以上の結果から、細胞レベルでmyogenin遺伝子とほぼ同様の発現パタ-ンをしめすリポ-タ-遺伝子を作成することができたと考える。

また、MRF4によって直接活性化される遺伝子はこれまで知られていなかったが、本研究では、myogenin遺伝子がMRF4によって直接的に転写活性化をうけることをはじめてあきらかにした。骨格筋の分化は、中胚薬由来の一群の細胞が筋芽細胞としての決定を受け、増殖し、さらに多核の筋管細胞を形成していくプロセスであり、胚発生における器官形成、細胞分化のメカニズムを探る有用な系のひとつである.Myogeninは、MyoDファミリーに属し、筋細胞特異的遺伝子群の発現を誘導する転写因子であるが、この遺伝子は、マウス胚の体節及び肢芽でその強い転写活性化がみられ、またこれまで報告されているかぎり全ての樹立筋芽細胞で構成的あるいは誘導的な発現がみられる。我々はmyogenin遺伝子の胚発生における発現誘導機構に興味を持ち、前年度までに(1)myogenin遺伝子を単離し、(2)その遺伝子上流にCAT遺伝子を結合したリポーター遺伝子を作成し、種々の細胞に導入することにより、これが筋細胞特異的な発現を示すこと、(3)さらに、MyoD、MRF4等、他の筋分化誘導因子によってその転写が活性化されることを見出した.本年度は、このリポーター遺伝子をlacZ遺伝子に置き換えたキメラ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作成し、胚発生におけるその発現を調べた.その結果、8。5日胚の体節で強い発現が見られ、9。5日胚のbranchyialarches(咽頭筋や顔筋の筋芽細胞が生ずる部位)、さらに11日胚で肢芽における誘導がみられ、13日胚では筋肉組織のほぼ全体でみられた。これらは、報告されているmyogenin遺伝子の発現パターンとほぼ一致しているものであった.以上のことから、myogenin遺伝子の上流領域には、筋細胞特異的な発現に必要な領域と体節および肢芽における発現誘導にかかわる領域が含まれていることが示された。そしてさらに、プロモーター領域の解析から筋細胞特異的な発現に必要な領域は主に-300bpまでの近傍にあるのに対し、体節における活性化には、更に上流領域がが必要であることを明かにした。
遺伝子診断に基づく動脈硬化改善のための運動プログラムの開発

国内では虚血性心疾患,脳血管疾患などの動脈硬化を起因とする死亡原因が26%程度占めているため,いかにして,動脈硬化性疾患やそのリスクを軽減させるための生活習慣の改善を促せるかが重要な課題である。しかし,運動効果には,個人差があることから,動脈硬化に対する運動指導には個人対応型のテーラーメイド運動指導が必要であると考えられる。本研究では,動脈硬化指標と運動効果の個人差に影響を及ぼす血管拡張・収縮調整性因子の遺伝子多型を探索することを目的とした。被験者は,喫煙習慣はなく,慢性的な疾患を有しない,1870歳までの男女763843名を対象とし,5,10-methylenetetrahydrofolatereductase遺伝子多型(MTHFRC677T)やfatty-acidbindingprotein2遺伝子多型(FABP2Ala54Thr)をTaqman法にて判定し,動脈スティフネスの指標として頸動脈β-stiffnessおよび血圧を測定した。体力レベルは最大酸素摂取量を測定し,各年代・性別ごとの最大酸素摂取量の中央値を基準に体力の高い群(High-Fit群)と体力の低い群(Low-Fit群)に分けた。MTHFRC677TのTT型は,High-Fit,Low-Fit群ともに有意に高い血中ホモシステイン濃度を示した。Low-Fit群においてMTHFRC677TのTT型の頸動脈β-stiffnessはCCおよびCT型よりも有意に高値を示した(p<0.05)が,High-Fit群では多型間に差が認められなかった。一方,FABP2Ala54Thrの遺伝子多型間においては,Low-Fit群において,FABP2Ala54ThrのThr/Thr型と比較して,Ala/Ala型の頸動脈β-stiffness,収縮期血圧,拡張期血圧は有意に高値を示した(p<0.05)が,High-Fit群では,多型間で差が認められなかった。本研究の結果から,運動習慣のない者は,MTHFRC677TおよびFABP2Ala54Thr遺伝子多型による動脈硬化リスクの多様性に影響するため,継続的な運動の実施を指導する必要性がある可能性が示された。国内では虚血性心疾患、脳血管疾患などの動脈硬化を起因とする死亡原因が30%近く占めている。その背景には、運動・食習慣といった生活習慣の乱れが原因であるため、いかにして、動脈硬化性疾患やそのリスクを軽減させるための生活習慣の改善を促せるかが重要な国家課題となっている。しかし、運動効果には、個人差があることから、動脈硬化に対する運動習慣の改善を促すための介入指導には個人対応型のテーラーメイド運動指導が必要であると考えられる。本研究では、運動(身体活動の増大)により改善される動脈硬化指標の個人差に影響を及ぼす内皮細胞由来の血管拡張・収縮調整性因子の遺伝子多型を探索し、遺伝的素因に基づくテーラーメイド運動療法についての学術的基礎開発を構築することを目的とした。運動習慣のない2570歳の男女285名を対象にベースラインおよび1年後測定において、3次元加速度計にて歩数や身体活動量を測定した。また285名のうち58名において、身体活動の増加を目的とした介入を行った。ベースライン・1年後ともに身体活動量の多い被験者、少ない被験者、また身体活動介入群において、1年間の身体活動量の増加が多い被験者、少ない被験者を抽出した。

抽出された112名において、身体活動量の増大による動脈硬化指標の改善の個人差に影響する遺伝的要因を網羅的に検討するため、現在、SNPチップにより約66万箇所の遺伝子多型を解析している。その結果、身体活動量が多い被験者に対する動脈硬化度の個人差に関わる遺伝子多型がcase-control解析においてp<10-4であったSNPが24箇所検出された。国内では虚血性心疾患、脳血管疾患などの動脈硬化を起因とする死亡原因が30%近く占めているため、いかにして、動脈硬化性疾患やそのリスクを軽減させるための生活習慣の改善を促せるかが重要な課題である。しかし、運動効果には、個人差があることから、動脈硬化に対する運動指導には個人対応型のテーラーメイド運動指導が必要であると考えられる。本研究では、運動により改善される動脈硬化指標の個人差に影響を及ぼす内皮細胞由来の血管拡張・収縮調整性因子の遺伝子多型を探索することを目的とした。被験者は、喫煙習慣はなく、慢性的な疾患を有しない者とし、2070歳までの男女843名(男244名、女599名)を対象とし、FABP2Ala54Thr遺伝子多型をTaqman法にて判定し、動脈スティフネスの指標として頸動脈β-stiffnessおよび血圧を測定した。体力レベルは最大酸素摂取量を測定し、各年代・性別ごとの最大酸素摂取量の中央値を基準に体力の高い群(High-Fit群)と体力の低い群(Low-Fit群)に分けた。FABP2Ala54Thr遺伝子型の頻度はAla/Anaが41%であった。High-Fit群の体重、体脂肪率、トリグリセライド、血糖は、Low-Fit群と比較して有意に低値を示し、HDLコレステロールおよび最大酸素摂取量は、Low-Fit群と比較してHigh-Fit群で有意に高値を示した。FABP2 Ala54Thrの遺伝子多型間においては、頸動脈β-stiffness、収縮期血圧、拡張期血圧、血中脂質および血糖値、体脂肪率に有意な差が認められなかったが、Low.Fit群において、FABP2 Ala54ThrのThr-Thr型と比較して、Ana/Ala型の頸動脈β-stiffness、収縮期血圧、拡張期血圧は有意に高値を示した(p<0.05)。一方、High-Fit群の頸動脈β-stiffness、収縮期血圧、拡張期血圧は、多型間で有意な差が認められなかった。本研究の結果から、運動習慣のない者はFABP2 Ala54Thr遺伝子多型による動脈硬化リスクの多様性に影響するため、継続的な運動の実施を指導する必要性がある可能性が示された。国内では動脈硬化を起因とする死亡原因が30%近く占めているため、動脈硬化性疾患のリスクを軽減させることは重要な課題である。しかし、運動効果には、個人差があることから、運動指導には個人対応型の運動指導が必要である。本研究では、運動により改善される動脈硬化指標の個人差に影響を及ぼす血管拡張・収縮調整性因子の遺伝子多型を探索した。被験者は、健常な1875歳までの男女769名を対象とし、β3-アドレナリン受容体(ADRB3)のTrp64Arg遺伝子多型をTaqman法にて判定し、動脈スティフネスの指標として頸動脈β-stiffnessおよび血圧、アテローム性動脈硬化の指標として頸動脈内膜中膜複合体厚(ccIMT)を測定した。
光学活性体認識モノクローナル抗体と熱応答性粒子を融合した新規触媒の開発

本研究では優れた分子認識能を有し、テーラーメイドで標的物質を取り込むことができる生体高分子「モノクローナル抗体」に注目した。抗体が結合する物質として、不斉金属触媒反応におけるリガンドとして広く利用されているビナフチル誘導体(BINAP)の前駆体の光学活性体を選んだ。得られた抗体はビナフチル誘導体の一方の光学異性体に強く結合することがわかった。モノクローナル抗体と高分子材料を組み合わせて、抗体のキラル認識を可視化するシステムを構築することに成功した。優れた分子認識能を有する生体高分子「抗体」を用いて、光学活性(キラル)化合物を特異的に結合させて一方の立体異性体を単離するとともに、この識別された立体異性体を配位子とする金属錯体と抗体との複合体を作製する。抗体とキラル有機金属触媒との複合体において基質選択性・立体選択性を発現させ、さらにこれらを熱応答磁気粒子に固定することで、キラル分子の分離精製法の革新、新規抗体触媒の創製、および環境調和型材料の創出を目指す。本年度は、本機能性触媒システムの構成成分であるモノクローナル抗体を作製し、その抗体の基質結合能、立体選択性を調べた。抗体が結合する標的分子(抗原決定基)として不斉触媒(遷移金属錯体)の代表的な配位子の部分構造に用いられているビナフチル誘導体を用いた。ビナフチル誘導体とキャリヤー蛋白質を結合させて免疫用抗原を合成し、合成した抗原をマウスへ免疫した。マウス血中に目的の抗原分子に結合する抗体が産生されたことを酵素標識抗体測定法で確認した後、一連の細胞工学的手法を用いて、目的物質と結合する抗体を産生する細胞を選別した。これらの抗体産生細胞をモノクローン化した後に、増殖した細胞からモノクローナル抗体を得た。モノクローナル抗体とビナフチル誘導体(R体及びS体)との結合力を調べた結果、本抗体はS体に対して強く結合することがわかった。S体とR体との結合力の差を利用して、遠心限外濾過操作を行うだけで、S体とR体のラセミ体から高純度の光学異性体を分離することに成功した。本研究では分子認識を利用した新規機能性材料の開発を行う。特に優れた分子認識能を有する生体高分子「抗体」を用いて、光学活性(キラル)化合物を特異的に結合させた不斉反応場を構築する。キラル配位子を有する金属錯体と抗体との複合体を作製し、テーラーメイドの不斉触媒を得る。抗体とキラル有機金属触媒との複合体において基質選択性・立体選択性を発現させ、さらにこれらを熱応答磁気粒子に固定することで、キラル分子の分離精製法の革新と環境調和型材料の創出を目指す。この研究で注目したキラル分子は不斉触媒(遷移金属錯体)の代表的な配位子の部分構造に用いられているビナフチル誘導体である。これまでにビナフチル誘導体の一方の光学異性体(S体)に強く結合するモノクローナル抗体を作製することに成功した。抗体の基質結合能、立体選択性を調べた結果、R体よりもS体に約320倍高い親和性を有していることが酵素標識抗体測定法(ELISA)により明らかになった。本年度は本モノクローナル抗体を量産するとともに、熱応答性高分子を利用した新規キラル分子識別システムを開発することができた。ポリN-イソプロピルアクリルアミドの中央部にリンカーを介してビナフチル誘導体(S体)を結合させた熱応答性ポリマーを合成した。このポリマーと抗体SIE11を混合すると、その下限臨界溶液温度(LCST)が上昇することがわかった。この複合体にビナフチル誘導体(S体)を添加するとLCSTが減少した。一方、R体を添加してもこのような変化は見られなかった。抗体の特異的な分子認識によりポリマーの集積挙動が変化することを利用して、目視でもキラル分子が検出できることがわかった。ビナフチル誘導体の一方の光学異性体(S体)に強く結合するモノクローナル抗体を作製してきた。このモノクローナル抗体は本研究課題における重要な分子認識素子であり、さらに特異的な触媒機能を発現させる第二配位圏となる。S-またはR-ビナフチル誘導体を有するモノマー、アクリルアミド、メチレンビスアクリルアミドを共重合し、抗原ゲル(Ag(S)-gelおよびAg(R)-gel)を合成した。S体のビナフチル誘導体を免疫して得られたモノクローナル抗体にビニル基を導入し、これをアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミドと共重合することにより抗体ゲル(Ab-gel)を得た。Ag(S)-gelとAb-gelを湿潤環境下、37°Cで8時間接触静置した。これらのゲルはリン酸バッファー中で振とうしても離れず、強く接着していることがわかった。このようなゲルの接着は、同種のゲル同士やアクリルアミドゲルでは起こらなかった。Ab-gelをAg(S)-gelとAg(R)-gelの2種ゲルとそれぞれ接触させて同様の実験を行ったところ、Ab-

gelは特異的にAg(S)-gelと接着した。均一溶液中、本抗体はAg(R)よりもAg(S)に対して320倍強く結合することが酵素標識抗体測定法により確認されており、このゲル接着はゲルに導入したモノクローナル抗体の特異的な光学異性体認識に起因していると考えられる。ゲルに抗原・抗体をそれぞれ固定することにより、抗体の優れたキラル認識を可視化することに成功した。本研究において重要な分子認識素子となるキー化合物「キラルを認識するモノクローナル抗体」を生産する細胞の単離およびその細胞を用いた抗体量産体制を整えることができた。さらに本研究目的である熱応答性材料と抗体とを組み合わせて、新規キラル識別システムを開発することができた。これらの材料の基礎的知見が得られ、キラル識別に充分な特性を有することが分かった。さらに高度にシステム化することにより新しい触媒システムへの展開が見込まれるため24年度が最終年度であるため、記入しない。磁気粒子表面に熱応答性高分子とともに抗体の定常領域(Fcフラグメント)に結合するプロテインAあるいはプロテインGを固定し、モノクローナル抗体を磁気粒子の表面に導入する。表面のモノクローナル抗体にキラル金属配位子を導入した触媒を固定する。この粒子を用いた不斉触媒機能を探求する。モノクローナル抗体が結合することによる触媒挙動の変化、立体特異性・基質選択性を調べる。24年度が最終年度であるため、記入しない。
戦略的情報システム(SIS)と意志決定サポートシステム(DSS)の国内導入比較

本研究は、わが国における先進的なSISの研究を促進するための萌芽的研究を目的とし、広く国内企業の実質的な事例のサーベイを行い、企業内事務処理のコンピュータ化の具体的体系であるDSSとの関連を調査し、この結果を基に次世代の理論的なモデルを提唱することを目的とした。この目的にそって、第一段階として、情報関連の研究や企業内担当にとって最も関心のある事柄である.メソッドとしてのSISがどのように企業の中で生かされているのか、また導入されたSISどのように企業内で生かされているかのアンケート調査を行った。この結果、国内企業の情報システムに関する戦略的目的や意志決定のサポートへの関心のなさが目立ち、国際的な情報システムのネットワーク化の流れ通れまいとする絶度が明らかとなった.近年大企業を中心とする企業間のネットワーク化がさかんに行なわれる様になって来たが、基本的なポリシ-や論理的なバックグランドを持った対応ではない事が、事実である。第2段階として、アンケート調査の中で興味深い企業を2社(コクヨとNTT)を対策として、事例研究を行った。この2社を選択した理由として、情報ネットワークのポリシ-がしっかりとしている事と、ネットワークの戦略的目的が明らかな点である。この2社の事例を通して、日本的な情報システムの導入方法の典型をさぐり、もって理論的なモデルのあり方を、分析した。本研究では、広く国内企業の実質的な適応例のサーベイを行い、企業内事務処理の電算化の基本的体系である意志決定サポートシステム(DSS)との関係を調査し、それらの結果を基に次代の理論的なモデルを提唱することを目的とした。平成6年度には、情報関連の研究や企業内担当者にとってもっとも関心のある事柄である、メソッドとしてのSISがどのように企業の中で生かされているのか、また導入されたSISと企業内の既存の意志決定サポートシステム(DSS)はどのような関係になっているのか、などの疑問に対する国内企業300社を対象としたアンケート調査と分析を主とした。研究は、機器備品のセットアップやアンケート作成、発送など当初の予定通りに進んでいるが、こちらが期待していただけのアンケートの返却率に至っていないので、分析の予定が遅れ気味になるている。しかし、アンケート事前の情報収集のため訪問した数社の代表的な企業(NTT、コクヨ、ウォルマート日本など)の現状から、MSSやSISの概念を用いた各社特有のシステムを開発利用していることが解り、想像している以上にわが国の企業各社が前向きに取り組んでいる様子がうかがえた。平成7年度は、本年度に行ったアンケート調査の分析集計を通して、ユニークで興味深いSISの導入やDSSの適応を行っている企業を取り上げ、個別事例研究を行う。これらの総合的な調査と個別の事例研究を通して、次世代へのSISとDSSの方向性と理想的なモデルの構築を試みる予定である。本研究では、国内を中心に海外の実質的な情報ネットワークの適応例のサーベイを行い、企業内事務処理の電算化の基本的体系である意志決定サポートシステム(DSS)との関係を調査し、それらの結果を基に次代の理論的なモデルを提唱することを目的とした。平成6年度には、情報関連の研究や企業内担当者にとってもっとも関心のある事柄である、メソッドとしてのSISがどのように企業の中で生かされているのか、また導入されたSISと企業内の既存の意志決定サポートシステム(DSS)はどのような関係になっているのか、などの疑問に対する国内企業500社を対象としたアンケート調査と分析を行った。この結果、国内企業の情報システムに関する戦略的目的や意志決定のサポートへの関心のなさが目立ち、国際的な情報システムのネットワーク化の流れに遅れまいとする態度が明らかとなった。近年大企業を中心とする企業間のネットワーク化が盛んに行われる様になってきたが、基本的なポリシ-や論理的なバックグランドを持った対応ではないことが事実である。本年度は、アンケート調査の中で興味深い企業2社(NTTとコクヨ)を対象とした、事例研究を行った。この2社を選択した理由は、情報ネットワークに関するポリシ-がしっかりとしている事と、ネットワークの戦略的目的が明らかな点である。
ベトナムの水田における窒素動態解明

ベトナム国内3か所にて水田からのアンモニア揮散を合計7作季分定量した。水稲栽培期間中に揮散したアンモニアは窒素として平均10.3kg ha^<-1>であり、窒素施肥量に対して11.4%に相当した。ベトナム北部(2か所)にて施肥窒素の動態を調べたところ、施肥した窒素(平均94kg ha^<-1>)に対して収穫時に水稲と土壌(表層0-25cm)中に残っていた窒素に揮散したアンモニア量を加えた合計量との差は平均34.5kg ha^<-1>であり、主として脱窒と溶脱により水田から失われていたと考えられた。ベトナム北部(バクジャン省)の水田にて、夏季(2008年69月)と春季(2008年2月5月)の水稲栽培時に田面より揮散するアンモニアフラックスを測定した。夏季においては80kg/haの窒素施肥に対して、揮散量は5.88.6kigN/haであった(春季については測定未了)。すべての測定において窒素施肥13日以内にアンモニアフラックスは最大値(最大で約20mgN/m2/hr)に達して、7日後以降はごく小さくなった。ベトナム南部(カントー市)の水田にて雨季(1012月)の水稲栽培においては窒素100kg/haの施肥に対してアンモニア揮散量は4.97.3kgN/haであった。フラックス測定時に別途測定した、田面水の温度、pHおよびアンモニア態窒素濃度とアンモニアフラックスとの間には相関関係があり、(南部のサイトでR=0.745)アンモニアフラックスよりも測定が容易なこれらのデータからアンモニア揮散を推定できることが示された。北部の試験圃場では、一方に堆厩肥を施用し他方に施用せずに等量の窒素肥料を施用したが、2つの処理間でアンモニア揮散量は有意差が見られなかった。南部では一方で通常の水管理を他方で節水栽培(Alternative Wetting and Dryingと呼ばれる)を行ったが、節水栽培の方が揮散量は多くなる傾向が見られた。これは節水栽培により田面水の水深が浅いため、施肥後の田面水中のアンモニア態窒素濃度が高くなったことが原因であった。水田の窒素収支については、北部の試験圃場内にマイクロプロットを設けて、窒素安定同位体(N15)でラベルした尿素を施用した。今後試料の分析を行い、施肥窒素の作物への回収率、土壌中に残留した窒素の量を決定する計画である。ベトナム北部(ハノイ市(旧ハタイ省))の水田にて、夏季(2008年69月)と春季(2009年2月5月)の水稲栽培時にて、田面より揮散するアンモニアフラックスを測定した。夏季においては80kg/haの窒素施肥に対して、揮散量は11.511.9kigN/haであった(春季については測定未了)。水田の窒素収支については、試験圃場内にマイクロプロットを設けて、窒素安定同位体(N15)でラベルした尿素を施用し、収穫時に土壌と稲(地上部)を回収して分析を行った。2008年春作(バクジャン省)においては施肥窒素(90kg/ha)のうち22.2kg/haが稲(地上部)、4.5kgがアンモニア揮散により大気へ放出され、土壌中に残留したのが6.3kg/haであり、未回収の窒素は57kg/haに達していた。一方、2008年夏作(ハノイ市)においては窒素施肥80kg/haのうち15.0kg/haが稲(地上部)、11.7kg/haがアンモニア揮散により大気へ放出され、土壌に残留したのが33.5kg/haに達していた。未回収の窒素は19.8kg/haであった。バクジャン省の試験サイト土壌は風化が進んだ砂質の多い土壌であり、ハノイ市の試験サイト土壌は粘土とシルトの多い沖積土壌であり、バクジャン省の試験サイトで未回収の窒素が多かったのは、溶脱による窒素損失が大きいことが考えられた。1年目の結果であるカントー市(ベトナム南部)とバクジャン省(ベトナム北部)のアンモニア揮散の測定結果を論文にまとめてSSPN(Soil Science and Plant Nutrition)に投稿し、1回目の査読が終了し、受理に向けて前向きのレビュー結果をもとに修整原稿が審査中である。ベトナム北部(ハノイ市)の水田にて、春季と夏季の水稲栽培時に田面より揮散するアンモニアを測定した。春季においては90kg/haの窒素施肥に対して、揮散量は13.418.6kgN/haであった。

夏季については、70kg/haの窒素施肥(慣行よりやや少ない)に対して揮散量は13.4-13.5kg/ha、140kg/ha(慣行より多い)に対して揮散量は18.618.7kg/haであった。また、試験圃場内にマイクロプロットを設けて、安定同位体(N15)でラベルした尿素を施用し、施肥窒素の動態を調査し、得られたデータを基に水田の窒素収支を計算した。春作においては施肥窒素(90kg/ha)のうち23.8kg/haが稲(地上部)、15.1kgがアンモニア揮散により大気へ放出され、土壌中に残留したのが18.0kg/haであり、未回収の窒素は33.0kg/haであった。夏作については、施肥窒素(70kg/ha)のうち12.4kg/haが稲(地上部)、13.4kgがアンモニア揮散により大気へ放出され、土壌中に残留したのが28.5kg/haであり、未回収の窒素は15.7kg/haであった。また、施肥窒素(140kg/ha)のうち25.3kg/haが稲(地上部)、18.6kgがアンモニア揮散により大気へ放出され、土壌中に残留したのが43.5kg/haであり、未回収の窒素は52.5kg/haであった。水田の窒素収支については、インプットとして化学肥料施肥、堆肥投入、灌漑水としての流入を、アウトプットとして籾、ワラ、アンモニア揮散、施肥窒素未回収分(脱窒とリーチングが原因と考えられる。)を考慮したところ、春作、夏作(70kg/ha)、夏作(140kg/ha)の順にインプットが136.7kg/ha、119.5kg/ha、189.5kg/ha、アウトプットは180kg/ha、121.5kg/ha、168.8kg/haであった。
早産子宮筋におけるCyclooxgenase mRNAの発現に関する研究

周産期医学における、preterm PROM・早産の管理は、その臨床的意義はきわめて大きく、その原因の一つに、微生物のendotoxin(ET)によるprostaglangins(PGs)産生増加によりpROM・早産に至ると考えられている。我々は、Endotoxin処理した妊娠ラット子宮筋を用いて実験を行ったところ、Endotoxin処理により妊娠子宮筋の感受性の亢進が認められるのは、PGs産生亢進が深く関与していること発表している。そこで、この実験結果より、子宮筋のPGs産生が遺伝子レベルでどのように関与しているかを検討するために、Cyclooxygenase(COX)-1,2mRNAをノーザンブロット法にて測定した。(1)妊娠0、10、17、21、日目のラット子宮筋を採取し、COX-1,2mRNAを測定したところ、COX-1は妊娠7日目より発現が増大し、21日目にはさらに増大した。しかし、COX-2の発現は妊娠経過を通してみられなかった。(2)妊娠17日目のラットの腹腔内にEndotoxin(ET:E.coli)を投与し、炎症モデルを作成した。また、indomethacin(IND)を前投与する群を加えた。(1)Control群,(2)ET群,(3)IND群,(4)ET-IND群の4群に分類し、COX-1,2mRNAを測定した。COX-1の発現は4群間に差はなかった。COX-2の発現はETを投与した、ET群、ET-IND群にみられた。しかし、IND投与による差はみられなかった。したがって、COX-1は妊娠経過に伴い、ホルモン依存性に上昇し、COX-2はET処理により高値になることを証明した。すなわち、炎症反応は、COX-1ではなく、COX-2を活性化し、PGs産生を亢進させ、子宮筋収縮の感受性を亢進させると考えられた。
環境ストレスと果実糖代謝のシグナルクロストーク現象の実態解明

トマトを材料に、果実内糖、有機酸、アミノ酸代謝と栽培環境ストレス(塩類ストレス)の相互作用の実態解明を行った。その結果、1)果実の糖蓄積には果実発達初期における糖転流とデンプン蓄積制御が重要であり塩類ストレスはそれらを促進すること、2)塩類ストレスはアミノ酸合成の過程に影響するが有機酸代謝には大きな影響を及ぼさないことを明らかにした。併せて、塩ストレス処理による種子発芽促進作用についても解明を行い、これらの現象にジベレリンの生合成促進が関わることを明らかにした。トマトにおいて開花後の乾燥・塩類ストレスにより果実糖度が増加することが以前から知られている。本課題では果実発達初期のデンプン生合成に着目して、ADP-Glucose pyrophoshorylase (AGPase)の発現制御メカニズムや栽培環境ストレス、糖代謝シグナルクロストークの実態解明を進めている。1.果実におけるAGPase発現制御様式の解明開花後1014日目のトマト果実に拳けるAgpS1,L1遺伝子の発現応答性、糖濃度依存性、相乗効果の有無について解析した。その結果、L1遺伝子は糖自体により発現制御を受けること、また、これらの過程にはヘキソカイネースを介した糖シグナリングが関与すること、S1遺伝子はL1とは異なる様式の発現制御を受けること等を明らかにした。(H.22へ継続)2.AgpL1およびAgpS1遺伝子の転写因子単離と機能解析ゲノムデータベース情報を基にAgpL1およびAgpS1のプロモーター領域を各々3kbp前後単離し、塩基配列を明らかにした。また、各々の遺伝子について、GUSレポーター遺伝子を連結した発現ベクターを作製し、形質転換体の作出を開始した(H.22へ継続)。3.AGPase遺伝子RNAi形質転換体の作出と機能解析4.NCED遺伝子過剰発現形質転換体におけるデンプン生合成・糖代謝動態の解析(研究分担者が担当)既に作出済みのCaM35Sプロモーターを連結したモモPpNCED1およびPpNCED2過剩発現形質転換T1系統について導入遺伝子のコピー数を確認した結果、PpNCED1については導入個体が認められなかった。PpNCED2については1コピー、および数コピーが導入された系統が確認され、定量的RT-PCR解析により標的遺伝子の発現量を増加していることが確認された(H.22へ継続)。本課題ではトマト果実発達初期のデンプン生合成に着目して,ADP-glucose pyrophosphorylase(AGPase)の発現制御メカニズムや栽培環境ストレス,糖代謝シグナルクロストークの実態解明を進めている.1.果実におけるAGPase発現制御様式の解明AgpL1遺伝子の発現応答性,糖濃度依存性,相乗効果の有無について解析した.その結果,L1遺伝子の糖による発現制御にはスクロースの代謝が重要であり、その閾値は10-100mMの間にあること,ヘキソカイネースを介した糖シグナリングが関与することを明らかにした(継続).2.AgpL1およびAgpS1遺伝子の転写因子単離と機能解析前年度単離したAgpS15'上流配列にGUS遺伝子を連結した発現ベクターを構築し、果実へ導入してプロモーター活性を確認した。また各プロモーターについて形質転換体の作出を開始した(継続).3.AGPase遺伝子RNAi形質転換体の作出と機能解析前年度作出したAgpL1,AgpS1遺伝子RNAi形質転換系統4タイプ(CaM35Sおよび果実特異的Ppc2プロモーター連結型)についてT_3世代においてエリート系統の選抜を行った。また、各系統について形質調査を行い、デンプン含量が減少していること、35Sプロモーター駆動型形質転換体においては植物体全体のバイオマスが低下していることを明らかにした(継続).4.NCED遺伝子過剰発現形質転換体におけるデンプン生合成・糖代謝動態の解析(研究分担者が担当)CaM35SプロモーターにNCED遺伝子を連結した形質転換個体におけるABAの定量について検討した。またM35Sプロモーターに替り果実特異的プロモーターにPpNCED1およびPpNCED2を連結したベクターの構築を開始した(継続).本課題ではトマト果実発達初期のデンプン生合成に着目して,ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase)の発現制御メカニズムや果実における生理機能,栽培環境ストレス-糖代謝シグナルクロストークの実態解明を進めた.また,塩ストレス処理による種子発芽促進の機構解明を行った.1.果実におけるAGPase発現制御様式の解明塩類ストレスに応答するものの糖応答を示さないAgpS1遺伝子について重点的に解析を進め,当該遺伝子の発現誘導にはNa^+が関与し,Cl^-,K^+は影響しないことを初めて明らかにした,塩類ストレスによるAGPaseの発現誘導には糖とナトリウムイオンによる2系統の制御が関与していると考えられる。2.AgpL1およびAgpS1遺伝子の転写因子単離と機能解析アグロインジェクション法により果実におけるAgpS1プロモーターの発現誘導活性を確認した.3.AGPase

遺伝子RNAi形質転換体の作出と機能解析AgpL1,AgpS1遺伝子RNAi形質転換系統について形質調査を行い,果実デンプン含量が減少していること,植物体全体のバイオマスが低下していることを明らかにした.また,デンプン蓄積が完全に抑制された系統を用い,未熟果実に蓄積するデンプンの糖への貢献度が4割程度であることを初めて明らかにした.4。NCED遺伝子過剰発現形質転換体におけるデンプン生合成・糖代謝動態の解析(研究分担者が担当)形質転換系統の作出が不調に終わったため,特に進展なし.5.塩ストレス処理(予措)によるトマト種子発芽促進の機構解明播種前に300mM NaCl処理を行うことにより1)発芽だけでなく青枯病抵抗性が増進すること,2)オーキシン応答、細胞伸長及びストレス応答関連転写因子遺伝子群の発現に増加がみられ,発芽向上・生育促進,耐病性の獲得が遺伝子発現レベルで生起していること3)プライミング処理により生起する発芽促進にはGA_4が主要な役割を果たしていることを明らかにした.
集落神社の祭祀における女性司祭者の存在と関与についての歴史民俗学的研究

日本社会においては、中世ころより一般に女性に対する汚穢思想が高まるなかで、集落神社を中心とする村落祭祀から女性を長く遠ざけてきた。ところが一方、女性司祭者を不可欠の存在としてきた神社も多く見られ、これらの諸神社では、しばしば女性が祭祀の中心的役割を担ってきた。本研究においては、瀬戸内地方や東北地方西部の神社神女を中心に、女性司祭の代表的存在でありながら十分な資料整理がされていない茨城県鹿島神宮の物忌職について取りあげるなかで、その梗概を明らかにするとともに、以下のような知見を得た。すなわち、日本社会では、集落神社の祭祀において男性性を基本原理とした祭祀体系が普遍的に行きわたってきたかの認識が広く定着している感があるが、今回の調査研究で得た資料からしても、近世までの社会においては、逆に女性性を重視した祭祀体系を採ってきた神社や地域が少なくなかったことが明らかとなった。そして、神社の祭祀から女性を遠ざけようとする考え方は、どうも明治維新以降の、神社神道が国家神道として再編成されていくなかで生じたものであることは、鹿島神宮の物忌職の廃止や秋田県下の神社神女の消減事例などからほぼ明らかといえる。以上、本研究を行ったことにより、日本社会における公的立場の女性司祭者に関する理解を再考するための基礎的資料の収集はなし得たものと思われる。日本の村落社会における女性司祭者の存在については、修験道などにおける、いわゆる女人禁制という考え方が絶対的なイメ-ジをもって理解されてきために、その存在自体が表立った研究の対象として論じられるに至っていない。とくに、集落神社レベルの祭祀をめぐる女性の積極的な関与についての究明はなむさらであった。本研究においては、これまで資料の収集を実施してきた東北地方ならびに瀬戸内地方における女性祠職の分布と存在の実態を窺い得る資料を継続して収集するとともに、その分析を行い始めたところである。また、これまで女性司祭者の典型的な事例の一つとされながらも、充分な資料が提示されてこなかった茨城県鹿島神宮の物忌職についても、これを補完する新たな資料の発堀によって、その実態がしだいに明らかになりつつある。今後、平成3年度において収集した資料につき、4年度にこれを分析することで、我が国における半ば公的存在であった女性司祭者に関する一面的ともいえる理解を否定し、概括的ながらもその実態把握を行うことができるものと見込まれる。
子どものメンタルヘルスに対する認知行動療法プログラムの効果に関する研究

【目的】本研究の目的は、子どものメンタルヘルスの諸問題を予防することを目指して小学校高学年児童向けに開発した、認知行動療法に基づく不安の予防教育プログラム「勇者の旅」を、日本国内の小学校において学校教員(担任教諭、養護教諭)が実施し、プログラム実施前後の子どもたちの変化をSCAS(スペンス児童不安尺度)およびオリジナルのアンケートを用いて評価することで、プログラムの効果および一般化可能性を明らかにすることであった。【方法】文部科学省委託事業「子どもみんなプロジェクト」を通して、実践協力校を募集した。千葉県、鳥取県、京都府より希望のあった計30校にて「勇者の旅」プログラムの授業実践が行われた。授業実践に先立ち、夏季休業中に実践協力校の教員を対象とした指導者養成研修会を複数回開催した。その後、プログラム実施学級と非実施学級の設置を各学校に依頼した。2018年9月2月にかけて、各学校のプログラム実施学級にて、1回45分×全10回の「勇者の旅」の授業が行われた。プログラム実施前後およびフォローアップ(13か月後)の計3回、プログラム実施学級および非実施学級において、SCASによる質問紙調査が行われた。質問紙調査のデータは、学校内でデータ入力され、個人情報を除いた形で千葉大学へ送付された。【結果】実践希望のあった30校中、27校が本研究に参加した。プログラム実施学級(n=1622)と非実施学級(n=1123)のデータをITT解析した結果、プログラム実施学級児童の不安スコアは、プログラム後に非実施学級に比べ有意に低減しており、フォローアップ時にもその効果は持続していた。またアンケートの自由記載欄の回答から、日本の小学校における一般化可能性も確認された。本研究は、不安の認知行動療法に基づく予防プログラムを日本の学校教育現場において実践し、介入効果を検証することを目的としている。本年度は、学校長を通してプログラム実施の希望があった、千葉県内の公立小学校6年生の通常学級1クラス28名に対して、1回45分、計10回のプログラムを実施し、プログラム実施前後における児童不安尺度(SCAS)のスコア変化を測定することにより、介入効果を評価する研究を実施した。実施にあたっては、事前に保護者から署名による同意を得た。全10セッションのうち7セッションは、授業実施前に研究者が指導案に沿ってプログラム実施内容を担任教師に説明し、授業実施後に実践内容の報告を受ける形でプログラムを進行した。また、全10セッションのうち3セッションは、研究者自身が授業を担当した。なお、プログラム実施時期が2学期から3学期の時期であったため、SCASによる評価は、介入前と介入直後の計2回のみとなり、フォローアップの評価は実施できなかった。現在、データの解析中である。子どもの不安症の罹患率は高く、不安の問題は、うつ病や行動障害のリスクファクターとなり得ること、また不安と不登校の関連も指摘されていることなどから、不安の問題に対する予防目的の授業を学校現場で行うことは、子どものメンタルヘルスにとって非常に重要と考えられる。本研究で用いる、不安の認知行動療法に基づく予防プログラムは、精神医学・心理学領域の知見に基づく、実践的・体系的なプログラムであることから、本研究で不安スコアの低減が確認されることにより、将来的には多くの学校でのプログラム実践につながり、不安のやそれにまつわるメンタルヘルス上の問題の減少につながるものと考える。当初の計画では、初年度に分析までを終える予定であったが、現在分析の途中であるため、進捗はやや遅れていると評価する。本プログラムの小学校通常学級における効果検証がまだ十分ではないことから、次年度に県内外の小学校の協力を仰いで対象者数を大幅に増やす形で効果検証を行うこととし、今年度はそのための準備期間として以下のことを行った。1プログラムを実施できる指導者の養成(学校認知行動療法研修会指導者養成6時間ワークショップを県内公共施設にて年2回開催し、のべ80名の指導者を養成)2教育委員会を通して研究協力校の募集(県内15校、市内3校、県外15校から協力校としての応募あり)3ワークブックの改訂4次年度夏期休業中の指導者養成6時間ワークショップの実施計画(教育委員会と共同で、ワークショップの開催日/開催場所を検討・設定)5研究実施用資料等の作成(ワークショップ開催日に配布する資料一式を作成)6ホームページの開設(プログラムの概要や研究に必要となる資料のダウンロードができるホームページ)7次年度研究の倫理審査申請の準備8プログラムの啓発(チラシ作成、講演等)なお2については、各学校には5年生もしくは6年生を介入群と対照群のどちらかに設定してもらうよう依頼し、次年度は2群の群間比較による効果検証を実施する予定で準備を進めている。今年度は、次年度に大規模な効果検証研究を次年度実施するための準備を、教育委員会の協力のもと、概ね整えることができたと考えるため。本年度は、実践協力校として申し出のあった計32校の小中学校にて、認知行動療法に基づく不安予防プログラム「勇者の旅」の授業実践を進めるべく、夏季休業中に「勇者の旅」指導者養成研修会を計10回開催、新たに300名の指導者を養成した。研修会に参加した授業担当教員に研究概要を説明し、プログラムの実施前後に計3回(pre, post, follow-up)、スペンス児童不安尺度(Spence Children's Anxiety Scale)を用いて、児童生徒の不安スコアを測定してもらうよう依頼した。また、可能であれば校内にて、プログラムを実践しない学年を対照群として設置してもらうよう依頼した。

なお、2017年9月より、各学校にてアンケート調査の実施と「勇者の旅」の授業実践がスタートし、2018年3月末の段階で、1校ドロップアウトしたものの、計28校にてデータの提出が完了している。計画段階では、平成29年度3月末にて全てのデータが揃い、データ固定となる予定であったが、プログラム実施やアンケート実施が予定より遅れている学校が数校あり、データ固定の時期が5月以降になる見込みとなったため。【目的】本研究の目的は、子どものメンタルヘルスの諸問題を予防することを目指して小学校高学年児童向けに開発した、認知行動療法に基づく不安の予防教育プログラム「勇者の旅」を、日本国内の小学校において学校教員(担任教諭、養護教諭)が実施し、プログラム実施前後の子どもたちの変化をSCAS(スペンス児童不安尺度)およびオリジナルのアンケートを用いて評価することで、プログラムの効果および一般化可能性を明らかにすることであった。【方法】文部科学省委託事業「子どもみんなプロジェクト」を通して、実践協力校を募集した。千葉県、鳥取県、京都府より希望のあった計30校にて「勇者の旅」プログラムの授業実践が行われた。授業実践に先立ち、夏季休業中に実践協力校の教員を対象とした指導者養成研修会を複数回開催した。その後、プログラム実施学級と非実施学級の設置を各学校に依頼した。2018年9月2月にかけて、各学校のプログラム実施学級にて、1回45分×全10回の「勇者の旅」の授業が行われた。プログラム実施前後およびフォローアップ(13か月後)の計3回、プログラム実施学級および非実施学級において、SCASによる質問紙調査が行われた。質問紙調査のデータは、学校内でデータ入力され、個人情報を除いた形で千葉大学へ送付された。【結果】実践希望のあった30校中、27校が本研究に参加した。プログラム実施学級(n=1622)と非実施学級(n=1123)のデータをITT解析した結果、プログラム実施学級児童の不安スコアは、プログラム後に非実施学級に比べ有意に低減しており、フォローアップ時にもその効果は持続していた。またアンケートの自由記載欄の回答から、日本の小学校における一般化可能性も確認された。初年度の研究参加者数が当初の計画より少なく、小学校6年生の1クラスのみの研究実施となったため、2年目は対象者数を増やす形で、引き続き健常児童を対象とした効果検証のための研究を行う必要があると考える。3年目には、不安の問題を持つ軽度発達障害の児童に対するプログラムも作成し、適応指導教室等のフィールドで介入研究を実施できればと考えている。当初、3年目は軽度発達障害児向けプログラムを実践するところまでを計画していたが、本プログラムの有効性を示す上では、通常学級に通う児童生徒に対する実践についての大規模な効果検証研究が欠かせないため、研究計画を一部修正する。次年度は、夏期休業中に指導者養成
染色体工学技術を用いたダウン症候群の発がん機構の解明

ダウン症候群は21番染色体トリソミーにより引き起こされる先天性疾患である。ダウン症候群に高頻度に見られる急性巨核芽球系白血病の発症メカニズムを解明することを目的として、独自に開発した染色体工学技術を用いて、新規のダウン症候群モデルマウスおよびモデルヒトES細胞を作製した。モデルマウスでは行動異常や血液学的異常が観察され、モデルヒトES細胞ではトリソミー21とGATA1変異の相乗的な影響で血液分化異常が観察された。さらに、断片化ヒト21番染色体をヒトES細胞に導入することで上記分化異常の21番染色体領域を絞りこむことに成功した。本研究の目的は独自に開発した染色体工学技術を用いて、新規のダウン症候群モデルマウスおよびモデルヒトES細胞を作製し、ダウン症候群に高頻度に見られる急性巨核芽球系白血病の発症メカニズムを解明することである。上記の目的を達成するために、マウスモデルおよびヒトES細胞を使って、研究を遂行した。1.マウスモデルによるストラテジーマウス個体内で安定に保持されるMACベクターを用いて、トリソミーモデルマウスを作製することを目指した。本年度はヒト21番染色体特定領域をマウス個体内で安定に維持させ、子孫伝達可能なダウン症モデルマウスを作製するため、ヒト21番染色体上の長腕領域をMACベクターにCre-loxPシステムを用いて転座クローニングすることに成功した。2.ヒトES細胞によるストラテジー上記モデルマウス作製のストラテジーではヒトとマウスの種差が原因で血液系の表現型が異なる可能性がある。よって、以下のヒトES細胞を用いたアプローチにより実験を進めた。ヒトES細胞は多分化能を持ち、相同組換えなどの遺伝子改変も可能であることから、表現型異常の検索や表現型異常のための治療薬の開発に有用である。そこで、完全長ヒト21番染色体を保持するA9細胞を利用して、ヒトES細胞に染色体導入法を用いて導入した。上記で作製したTs21-ES細胞について、ヒト21番染色体特異的プローブを用いてFISH解析を行うことで、21番染色体のみが過剰に1本保持されたトリソミーES細胞を選別した。さらに、SCIDマウスの精巣に各細胞を移植し、テラトーマを作製することで、3胚葉に分化能を持つES細胞であるかを確認した。ダウン症候群に高頻度に見られる急性巨核芽球系白血病の発症メカニズムを解明するため、以下のステップで研究を遂行した。1.マウスモデルによるストラテジー近年開発したマウス人工染色体(Mouse artificial chromosome:MAC)を用いて、トリソミーモデルマウスを作製することを目指した。1)昨年度までに作製したhChr21q-MACベクターをマウスES細胞に微小核細胞融合法で導入し、PCR解析、FISH解析により、キメラ作製に利用できるESクローンを選別した。2)上記hChr21q-MAC導入マウスES細胞を8細胞期胚にインジェクションし、仮親に移植することで、hChr21q-MACを保持するキメラマウスを獲得した。3)そのキメラマウスから子孫伝達可能な新規のダウン症候群モデルマウスの系統化に成功した。2.ヒトES細胞によるストラテジー本年度は以下のステップを実施した。1)ヒトES細胞にゲノム編集技術を用いてX染色体上のGATA1遺伝子にGATA1s変異を導入することに成功した。2)1)で作製したGATA1s-ES細胞に昨年度同様に微小核細胞融合法を用いてヒト21番染色体を導入した。3)FISH解析により21番染色体のみが過剰に1本保持されたトリソミーES細胞を選別した(GATA1s/Ts21-ES)。4)さらにテラトーマを作製することで3胚葉に分化能を持つ改変ヒトES細胞を選別した。5)昨年度作製したTs21-ES、上記で作製したGATA1s-ES、GATA1s/Ts21-ESと正常ES細胞の4種のES細胞を用いて、in vitro血液分化誘導実験を行ったところ、正常ES細胞に比べ、Ts21導入細胞では赤血球系分化が亢進し、GATA1s導入細胞では赤血球系分化が抑制され、巨核球分化はTs21導入とGATAT1s導入の相乗的な影響で分化異常が観察された。1)昨年度までに作製したhChr21q-MACマウスを種々のマウス系統との交配により系統化した結果、BDF1系統において6世代以上継代することに成功した。2)種々の行動解析により正常マウスとの差を比較検討した結果、正常マウスに比べ優位に行動異常が観察された。3)血液学的異常を検索した結果、正常マウスに比べ、優位に血液学的異常が観察された。4)遺伝子発現解析の結果、組織特異的にヒト21番上の遺伝子の発現が観察された。5)保持率解析の結果、調べた全ての組織で導入したhChr21q-MACベクターが安定に保持されていることが確認された。2.ヒトES細胞によるストラテジー昨年度までに、トリソミー21ES(Ts21-ES)細胞を作製することに成功し、それらの細胞では血液分化異常が観察された。