hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形態情報に基づく関心領域決定法を用いた痛みの脳領域間相互作用の解明

本研究では、血行動態反応の不明な痛みや温冷感覚の脳機能研究において困難とされる、関心領域の時系列信号抽出に対し、新たな手法を導入し、温冷感覚の中枢性機序・知覚学習における新知見などの獲得に寄与した。またこれらの過程で、前処理を含めた解析過程全体の統合的な検討必要性や、空間的欠損を伴う時系列データでの低コストの信号要約可能性、換言すれば、脳卒中後疼痛患者など、現在取り扱うことの困難とされている脳病変データ解析への適用を期待させる気付きなど、更なる臨床医学への応用範囲拡張へと繋がる発展性も得られ、研究全体を通じ大変意義深いものとなった。本研究の主目的である痛みの中枢性メカニズム解明ため、現在争点となっている課題について調査し、問題を切り分ける実験課題および計測法の設定を行い、実験を実施した。Craigらの論文を機に、特に視床レベルの痛み伝達経路の核となるか否か、VMpoの関わりの是非についての激しい議論が展開されているなか、その大きな論点の1つでありながら、これまで十分な検討がなされていない、痛みの経路と温冷感覚の経路の関係性に着眼し、温冷知覚の脳活動を検討する事とした。実験的介入とその前後の脳をマルチモーダルに比較する枠組みを構築する事により、知覚学習・脳の可塑性の視点から痛みの中枢性メカニズムについて検討する独創的なものとした。30名ほどの参加協力者に対し、行動実験およびMRI実験を行い、発表に十分な数のデータ収集を終えた。この行動実験結果、温冷感覚における知覚学習の存在を示唆する報告が、平成25年度、Neuro2013(第36回日本神経科学大会)での発表に採択された。これらは画像解析結果と併せ、知覚学習のみならず、痛みの中枢性メカニズム、脳可塑性についての知見として報告される。また、平成23年度に引き続き行った関心領域決定法の検討では、これまでDSI・Q-ball Imagingなど高度な拡散強調画像を利用した手法にも目を向けてきたが、近年、安静時脳活動の機能的結合解析(Resting-state Functional Connectivity: RSFC)を基にした特徴量抽出と機械学習アルゴリズムを用いた、精神疾患の判定法開発の試みがなされているなか、この分野を中心とする応用可能性に着目し、本手法の利点を活用する方法について検討を行った。基本的アイデアの骨子はまとまりつつあるが、評価法が隘路となっており、この検討が平成24年度を終えた時点での課題である。本研究では、血行動態反応の不明な、痛みや御礼感覚の脳機能研究において困難とされる関心領域の時系列信号抽出に対し、二元的回帰分析を応用した新たな手法を導入し、温冷感覚の中枢性機序、知覚学習における新知見の獲得に寄与した。これらの研究結果の一部は、第36回日本神経科学大会や北米神経科学学会2013等にて報告された。本研究を通じて、提案手法を用いる上では、前処理を含めたデータ解析過程全体を通じての、さらなる検討の必要性が存在することを認識した。また同様に、本研究の過程において、本提案手法は、空間的な信号欠損を伴う時系列データにおいて、簡便かつ低コストな信号要約の可能性を持つ事についても認識を得られた。これは換言すれば、脳卒中後疼痛患者など、現在、機能的磁気共鳴画像法による非侵襲的脳機能研究の対象としては取り扱う事の困難な、脳病変を有する患者を、研究対象として含められる可能性が示唆されたと同義であり、今後の研究の発展性に期待が持てる。さらなる応用範囲拡張へとつながらる、発展的な産物の得られた本研究は、全体を通じて、大変意義深いものとなった。以上を踏まえ、今後もさらに、痛みや温冷感覚の脳機能研究と本解析手法の発展に資したい。初年度平成23年度は、研究計画に記した関心領域決定法開発に着手し、解剖学的情報に基づく空間的側面からの検討に費やした。初めに、既存の組織分画プログラムの選定を行う為、種々のプログラムを試用し、その特徴について検討しが、この過程で、新たな検討課題が浮上した。Pain Matrixと呼ばれる脳内痛み関連領域が本研究の関心領域であるが、それらの領域は皮質および皮質下領域に複雑に存在している。これに対して、脳の皮質領域の分画化において、形態画像情報と現在提案されているwatershed, edge-basedなどのアルゴリズムだけでは、十分に細かな切り分けが出来ない事が、検討過程で次第に明らかとなった。そのため、実用までに隔たりがあるとして、計画段階では検討対象外であった、拡散画像に基づく分画法の併用についても、新たに導入を試みた。多軸の拡散画像撮像に伴う時間の延長や、分画化の為のターゲット領域の設定の点で、現時点でも課題はあり、実用までに幾分隔たりがあるものの、従来の組織分画技術のみの適用に比べ、補完される情報は非常に多く有用であると考えられる。HARDI、DSI、Q-

ball Imagingなど、近年、撮像法・解析法に新たな試みがされており、より精度の高い解剖学的情報に基づく手法を得られる可能性が見込まれる。現在、これらの技術も取り込んだ手法を検討中であり、成果報告するまでに至っていないが、次年度以降も、引き続き検討していく。本研究で開発する関心領域決定法は、痛み研究以外にも、味覚や嗅覚、薬物投与時の脳活動解析など、刺激に対する脳内血行動態モデルの仮定の困難な、あらゆるfMRI研究に適用できる可能性があり、その波及効果は極めて大きいと考えられる。平成24年度11月に勤務地の変更があり、開始からの1年半の間に構築した環境の再構築や、利用可能な資材と時間の変更等が生じた。厚意により、科学研究費の執行上の変更は平成25年度からと最小限の変更になったものの、研究実施のスピードに遅れが生じた面が少なからずあった。これまでは年度後半の繁忙期に研究を進める事は出来なかったが、勤務所属変更に伴い、平成24年度は1年を通じて、ほぼ一定のペースで研究実施可能になった事から、年度後半に幾分か研究計画の遅れを巻き返す事が出来た。関心領域決定法の開発の過程で、検討課題が浮上したため、研究計画に記した手法に比べ、より高精度な手法についての検討も行ったため、当初の研究計画に比べ、やや遅れていると評価する。実験環境の整備についても、2台のMRI装置が隣接する特殊な施設環境に対して、隣接機にこちらの実験の影響が出ないよう実験用持込機器の設置について配慮する必要が明らかとなったため、対策を講じた。研究計画では見積られていなかったこの点の発生も、現在の遅延の要因の1つと考える。またこれらには、東日本大震災の影響により、科研費補助金の給付額が未定であった為、研究に時間を割く事の可能であった23年度上半期の非繁忙期に、必要な物品購入・研究調査等が円滑に進められなかった点も影響した。23年度および24年度に情報収集・検討した解剖学的組織分画法/信号導出法について、その長短を体系的に検討し、実験により得たデータに対しての適応可能性を検討する。24年度に得た温冷知覚実験データの解析を進めていく。マルチモーダルにデータを得たため、それぞれのモダリティの特性を活かした観点から分析を進める。また当初、解剖学的組織分画・関心領域決定の為のT1強調解剖画像・拡散強調画像情報であったが、実験的介入とその前後の脳活動計測という実験の枠組みを用いた事により、短い時間間隔ではあるものの、縦断的な分析も可能となった。同様の比較を、安静時脳活動・課題実施中の脳活動における比較、また行動実験における成績の比較および、それらと脳活動との相関についての解析を行い、神経学的基盤を考察していく。また、これらの解析の中で、取得したデータに適応可能な種々の関心領域決定/信号導出法を用い、合理的な結果を得るための手法の検討を行うと同時に、手法自体の有用性も評価し、有効な適応例を提案していく。関心領域決定法について、引き続き拡散画像を併用した拡張的な手法を模索し、より精度の高い手法を求める。現在、研究がやや遅延している原因の1つでもあるが、これは意義深い有益な試みであると考えるので、深刻な研究実施の遅れとならない範囲で、今後も積極的に挑戦していく。
レニウム錯体を用いる高選択的酸化反応の開発

メチルトリオキソレニウムはごく最近Herrmannらにより開発された酸化触媒で高い触媒回転数を特徴とし、二重結合のエポキシ化反応に有用であるが、芳香族共役オレフィンのエポキシ化には利用できないなど、反応性の制御に課題を残している。私はHerrmannらの酸化条件に再検討を加え、過酸化水素を酸化剤とし、反応系にビピリジンN,N′-ジオキシドを添加することにより、スチルベンから高収率で対応するエポキシドが得られることも見出した。本反応はその他種々オレフィンに適用でき、芳香族、脂肪族オレフィンともオレフィンの幾何異性を反映したエポキシドを与えた。シスオレフィンの不斉酸化に有用なJacobsen触媒がしばしば異性化を伴うことからも、本研究で開発したメチルトリオキソレニウム・ビピリジンN,N′-ジオキシド・過酸化水素系が新しい酸化反応として有望であることを示している。そこで本反応の不斉化を目指し、レニウムに対する不斉配位子とする光学活性ビピリジンN,N′-ジオキシド誘導体の合成を行った。化合物としての安定性を配慮して設計した軸不斉3,3′-ジメチル-2,2′-ビキノリンN,N′-ジオキシドはアントラニル酸を出発原料とし、光学活性ビナフトールとの水素結合錯体による光学分割を経て、高収率で光学的な純品を得た。この光学活性N,N′-ジオキシド存在下、スチルベンを基質としてエポキシ化反応を行った。反応は高収率で進行するものの、不斉配位子が10モル%以下では不斉誘起は殆ど観測されなかったが、200モル%用いると低収率ながら88%eeという高い不斉収率で対応するエポキシド体を得た。詳細な条件検討の結果、不斉誘起は酸化段階におけるオレフィンの面選択ではなく、一旦生成したラセミ体エポキシドの速度論的分割によることが判明した。
競合スピン系における双極子および4重極子の部分無秩序相と交代秩序相に関する研究

本研究では、双1次-双2次交換相互作用を持つスピン系(BBモデル)や積層軸方向に競合した相互作用を持つ軸性次隣接イジング(ANNNI)モデルを対象に、相互作用のフラストレーションに起因した変調周期構造や、スピンの向きの秩序である双極子秩序(DLRO)とスピンの軸方向の秩序である4重極子秩序(DLRO)について、モンテカルロ(MC)計算や近似理論による解析を行い、DLRO(QLRO)の部分無秩序相(交代秩序相)の出現機構や安定性をしらべた。主な成果は以下の通りである。1)±JイジングBBモデルに対し、非平衡緩和法を用いたMC計算を実行した。その結果、ランダムネスを導入することによって、DLROにみられるリエントラント現象は徐々に消失し、臨界指数も変化することを明らかにした。一方、QLROの交代秩序相への転移に関しては、転移温度・臨界指数共にランダムネスの影響を受けないことがわかった。2)ANNNIモデルにおける部分無秩序相の出現機構として、積層軸に沿って面内相互作用の大きさが交互に異なる「相互作用交代型機構」、とスピン量子数が交互に異なる「混合スピン型機構」の2つを提唱した。そして実際に両モデルを通常のMC計算と分子場計算で取り扱うことにより、部分無秩序相の安定化を確認すると共に、部分無秩序相の出現にはエントロピーの寄与が重要であることを指摘した。3)典型的なフラストレートシステムである積層型三角格子反強磁性体における双2次交換相互作用の効果を、古典的XYスピンモデルを用いて議論し、種々の相互作用領域における詳細な磁気相図をヒストグラム法に基づくMC計算で計算し、インコメンシュレートな秩序やカイラリティー秩序を始めとする各相の臨界的性質を明らかにした。磁性体においては、相互作用の競合によるフラストレーションを反映して、変調周期構造・スピングラスといった独特の磁気秩序や、スピンの向きの秩序である双極子秩序(DLRO)の他にもスピン軸の秩序に対応する4重極子秩序(QLRO)が独立に出現することが知られている。ここでは、以下の2つイジングモデルに対してモンテカルロ(MC)シミュレーションと解析的な手法を利用することにより、それぞれの系についてDLRO(QLRO)の部分無秩序相(交代秩序相)の出現機構と安定性を詳細にしらべた。1.BBモデルの磁気相図と4重極子交代秩序相一様な双2次交換相互作用J'をもつスピンS=1の±Jイジングモデルの完全な磁気相図をMC計算で作成した。この系では、双1次相互作用±J同士の競合や、双1次と双2次相互作用の間の軸性秩序に関する競合があり、基底状態は多重に縮退してくる。このため、メタステイブルな状態に陥りやすく、緩和時間が非常に長くなるため通常のMC計算では膨大な計算時間を要する。ここでは、この難点を避けるために、最近開発された非平衡緩和MC法をこの系に初めて適用した。その結果、QLROの交代秩序相への転移やDLROのリエントラント現象へのランダムネスの効果、スピングラス領域の臨界緩和に対する双2次交換相互作用の影響等の解明に加え、各相転移の臨界指数の計算からユニバーサリティークラスを議論出来た。2.ANNNIモデルの磁気相図と部分無秩序相の確定強磁性面が積層し、この積層軸方向の最隣接および次隣接層間相互作用J_1,J_2が互いに競合する符号を持つイジングスピン系を軸性次隣接イジング(ANNNI)モデルという。このような競合系では、双極子の秩序相と無秩序相が副格子を形成して共存する部分無秩序相が出現する可能性がある。

ここでは、層内相互作用の大きさが積層軸方向に沿って交互に変化する16層までの超格子について、各温度、各相互作用比で安定化する変調磁気構造と全体の磁気相図を作成した。その結果、変調波数k=1/4,1/8,3/16を持つDLROの部分無秩序相が出現する可能性を見出した。また実際に、最大80×80×80までの系についてMC計算を行って、部分無秩序状態にあると予想された副格子の磁化が消失し、スピン相関も常磁性的な振る舞いを示すことを確認出来た。現在は、各転移の臨界的な性質を明らかにするために、臨界点近傍でのヒストグラムMC計算を実行中である。本研究では、双1次-双2次交換相互作用を持つスピン系(BBモデル)や積層軸方向に競合した相互作用を持つ軸性次隣接イジング(ANNNI)モデルを対象に、相互作用のフラストレーションに起因した変調周期構造や、スピンの向きの秩序である双極子秩序(DLRO)とスピン軸の方向秩序である4重極子秩序(QLRO)について、モンテカルロ(MC)計算や近似理論による解析を行い、DLRO(QLRO)の部分無秩序相(交代秩序相)の出現機構や安定性を詳細にしらべた。1.BBモデルの磁気相図と4重極子交代秩序相平成14年度に非平衡緩和法を用いたMC計算を実行し、QLROの交代秩序相への転移やDLROのリエントラント現象への希釈ランダムネスの効果、スピングラス領域の臨界緩和、ユニバーサリティークラスの検証などを行った。2.ANNNIモデルの磁気相図と部分無秩序相の確定平成14年度には、面内相互作用の大きさが積層軸に沿って交互に異なる「相互作用交代型ANNNIモデル」の完全な磁気相図を分子場理論で計算することによって、DLROの部分無秩序相が波数1/4,1/8,3/16の各変調相で出現することを指摘し、その安定性をMC計算で確認した。平成15年度は、無秩序→部分無秩序→秩序の各転移点近傍で非平衡緩和MC計算を実行し、これらの転移のユニバーサリティークラスをしらべた。また、積層軸」に沿ってスピン量子数の大きさが異なる「混合スピン型ANNNIモデル」についても同様な計算を行い、部分無秩序相のクロスオーバー現象を初めて見出した。3.古典XYスピン系のBBモデルにおける4重極子秩序典型的なフラストレートシステムである積層型三角格子反強磁性体における双2次交換相互作用の効果を、主にヒストグラム法に基づくMC計算を使って、古典的XY、スピンモデルで詳細に議論した。その結果、双1次および双2次相互作用J_1,J_2の符号や、それらの大きさの比に応じて、双極子や4重極子の強磁性、反強磁性(コリニアまたは120度構造)秩序を始め、インコメンシュレートな秩序状態やカイラリティー秩序などの出現が確認され、各相転移の次数や臨界的性質を明らかにすることが出来た。特に、J_1<J_2おいて従来理論的に予想されていた、DLROを伴わないQLROの領域(OLROとDLROの分離領域)を初めて定量的に評価することに成功した。
オセアニアにおける先史モンゴロイド集団の拡散と適応

ミクロネシア、メラネシアを中心に発掘資料をデ-タベ-ス化した一昨年、昨年に引き続き、本年度はポリネシア地域の発掘資料を収集し、デ-タベ-ス化を行なった。デ-タベ-スはハ-ドウェア:NEC,PCー98XL^2、ソフトウェア、The Card3を使用した。抽出項目は昨年度までと同じで以下のものである:1)遺跡名2)遺跡立地3)年代4)出土人骨の有無5)出土遺物。デ-タ-数は約1000で、これまでのものと合わせて約3000件となった。本研究が所属する重点領域研究の他のプロジェクト班の要請により、オセアニアのモンドロイド関係のスライドを約200点提供した。これはモンゴロイドの写真をデ-タベ-ス化するプロジェクトで、世界の各地に拡散したモンゴロイドの様子を生活している場で記録収集するというものである。また、一昨年に作成したミクロネシアの遺跡調査デ-タベ-スを検討した結果、調査が貧弱な中央カロリン諸島の考古学調査の必要性と重要性が新らかになった。そのため本プロジェクトとは別に文部省科学研究費(国際学術研究)を得て(代表:大阪大学・小松和彦)、ファイス島で自ら発掘調査を行なった。その結果、ソロモン諸島との文化的親縁関係を示す自然遺物や文化遺物を発掘した。これによって言語学的に示唆されてきた、ミクロネシアの中央カロリン諸島周辺と南東ソロモン諸島周辺の言語的親縁関係を、考古学的に裏付けることができた。この資料は、メラネシアからミクロネシアへのモンゴロイド集団の拡散の様子を年代資料と共に裏付ける最初のものである。
大学組織のマーケティング活動に関する内部・外部環境分析からの実証的研究

大学組織のマーケティングに関する日本及び米国の文献を収集し、本研究における大学のマーケティング活動の全体像に関する概要を検討した。その結果、大学のマーケティングを交換関係と見るならば、学生募集活動のみならず、寄付行為、卒業生組織、地域社会との連携など多様な顧客に対する多様なサービス形態が見えてくる。これらの諸形態を踏まえて、四年制私立大学を対象とした『私立大学のマーケティング活動に関する調査』を、平成13年6月から7月にかけて実査した。実査は、全国494校の私立大学を対象とし、182校から有効回答が得られた(有効回答率36.8%)。調査結果から、内部資源・外部環境とマーケティング戦略について、以下の所見が得られた。1.内部資源の充足(教職員の能力並びにその活用度等)と大学のマーケティング成功項目(定員充足等)との間に正の相関が見られた。2.今日的課題である大学の国際化政策には、「国際型」の大学と「国内型」の大学への二極化傾向が確認された。この二極化は、大学の規模による差であることが統計学的に確認された。さらに、調査結果及びインタビュー調査を踏まえて分析を進めた結果、ミッション・ステートメント及び財政問題に関して以下の所見が得られた。3.多くの私立大学の管理職は、ミッション・ステートメントの重要性をまだ十分に理解しておらず、それを具体的なマーケティング戦略や戦術と誤解していることが分かった。4.私立大学の財政問題の分析を、理論的視点並びにインタビュー結果から総括すると、内部資源・外部環境は、個々の大学における格差が大きく、事例研究によって個別の大学の内部資源、外部環境を実際に精査しなければならないことが判明した。1.大学のマーケティングに関する理論研究大学組織のマーケティングに関する日本及び米国の文献を収集し、大学のマーケティング活動に関する全体像の概要を徐々に整備しつつある。マーケティングを交換関係と見るならば、大学組織にとって現在の最大課題である学生募集活動のみならず、寄付行為、卒業生組織、地域社会との連携、カリキュラム改革、さらには授業でのFDなど多様な顧客に対する階層的で多様なサービス形態が見えてくる。これらの諸形態を平成13年度の実証研究で検証していくが、そこではまずマーケティング志向が大学でどの程度浸透しているのかを調査するとともに、大学改革と関係するこれら諸形態を中心にした調査票を作成することが望ましいとの結論に達した。今後も引き続き、これら文献の収集・分析を進めるが、同時にマーケティング活動を支える背景として、大学の財政問題が重要であると認識された。今後、この問題に関する資料を収集・分析していく。2.既存の二次データの分析と調査票の作成(1)先行研究として、我々の「学生移出型地域における私立短期大学のマーケテイング活動」の調査票調査のデータを地域性のみならず大学規模、設置学科等の要因から再分析した。(2)本研究でも基本的な外部環境要因として、文部省データを使い地域性の要因分析を行っている。(3)調査票作成のためのインタビュー調査を都内の総合私立大学で行った。この結果は、現在作成中である私立大学への調査票に活用させるとともに、事例研究として展開させるため引き続き聞き取り調査を進めていく。本年度は、平成13年度の研究実施計画に基づき次の4点について研究を進めた。第一に、四年制私立大学を対象とした『私立大学のマーケティング活動に関する調査』を、平成13年6月から7月にかけて実査した。調査結果の概要並びに分析結果については、雑誌論文並びに日本教育社会学会第53回大会で報告するとともに、ホームページ上(http://home.hamamatsu-u.ac.jp/tabei)においても公開した。(1)内部資源の充足(教職員の能力並びにその活用度等)と大学のマーケティング成功項目(定員充足等)との間に正の相関が見られた。

(2)今日的課題である「大学の国際化」に関しては、「外国人留学生の受け入れ」、「海外教職員の招聘推進」、「教職員の短期海外派遣の拡充」、「教職員の長期海外派遣の拡充」の項目で、大学規模による有意差がみられた。第二に、私立大学の財政問題の分析を、理論的視点並びにインタビュー結果から総括すると、個々の大学の状況により偏差が大きく、事例研究によって個別の大学の内部資源、外部環境を実際に調査しなければならないことが判明した。このための調査対象校を選択し現在交渉中である。第三に、大学のマーケティング活動の実施過程のモデル化については、理論研究からその概要をまとめた。その成果は『21世紀教育事典』(勉誠出版より近日中に発刊予定)に寄稿した。第四に、文部科学省の二次データ分析では、以前の科研費研究結果において判明した私立短期大学同様、都道府県間で違いが顕著であることが判明した。本年度は、次の4点について研究を進めた。第一に、昨年度実施した調査結果の分析を進めた。内部資源、外部環境のデータ及びミッション・ステートメントに関する自由記述の分析結果については、雑誌論文並びに日本教育社会学会第54回大会で報告した。また、大学のマーケティング戦略の一例である大学の「国際化」に関する分析結果についても、雑誌論文並びに異文化間教育学会第23回大会で報告した。さらに上記の結果については、昨年度設置したホームページ(http://home.hamamatsu-u.ac.jp/tabei)においても追加公開した。上記2件の分析結果から、以下の所見が得られた。(1)日本の大多数の私立大学においては、ミッション・ステートメントの重要性がまだ十分に理解されておらず、それが、具体的なマーケティング戦略や戦術と誤解されていることが分かった。(2)大学の「国際化」に関しては、喜多村和之が指摘している「国際型」の大学と「国内型」の大学への2極化傾向が確認された。しかし、その2極化は必ずしも、大学の規模や伝統だけではなく、留学生(とりわけ中国人留学生)に対する定員充足のためのマーケティング活動が作用していることが推測された。第二に、昨年度の研究結果から、私立大学のマーケティング戦略に関する事例研究の必要性が指摘された。そのため、昨年度の調査回答校(182校)に対して、事例調査の許可を申し込んだが、同意を得られた大学はなかった。第三に、私立大学の内部資源としての「財政問題」に関して、追加インタビュー調査を実施した。第四に、本年度は、3年計画の最終年度にあたるため、これまでの研究結果を研究成果報告書としてまとめた。
神経新生と神経保護による神経機能回復に関する検討ー羊膜細胞による微小環境効果ー

羊膜は免疫性がなく、自己増殖能をもち、適切な環境下では腫瘍化することはない再生治療には理想的細胞である。今年度は、ラット脳室下細胞より神経幹細胞(neurosphere)を作製し、羊膜細胞由来の液性因子を注入することによってneurosphereの増殖効果があることをBrdUの取り込みにより示した。また、液性因子が神経幹細胞に対して、特殊なチャンバーの孔を細胞が変形して通過する能力(遊走能)を有することを証明した。ラット羊膜細胞由来の液性因子(条件培養液)を用いて、培養ラット神経細胞(ドーパミンニューロン、線条体ニューロン)の生存維持効果があることまた、神経毒(6-OHDA, NMDA)を加えた際にも同様に神経保護効果があることを証明。また、羊膜細胞由来の液性分子として、神経栄養因子として知られているBDNF, NT3, basic FGFが産生されていることを突き止めている。また、これらのデータをもとに、移植実験を計画、興奮性神経毒であるキノリン酸をラット線条体に注入し、線条体を破壊、その際に脳室下帯の神経幹細胞の動きを観察した。破壊後、脳室下帯の神経幹細胞は明らかな増加は認められなかったが、同時に羊膜細胞を移植した群では神経幹細胞の増殖がみられた。現在、増殖した神経幹細胞の遊走状況を観察検討中である。我々の研究は、羊膜がもつ多くのサイトカインや未知の液性因子による(1)神経栄養効果と(2)神経新生、遊走効果(3)分化誘導について検討し再生移植療法への可能性を探ろうというものである。もし、線条体ニューロンや大脳皮質ニューロンに対する神経保護作用や脳室周囲に存在する成体神経幹細胞の神経新生作用また遊走能があることが証明されれば、神経保護を目指した細胞療法のみならず、内在性神経幹細胞の神経新生促進と遊走そして分化誘導による神経再生も可能となり、羊膜細胞は脳梗塞、脳外傷に対する有力な移植再生療法の手段となりえる。今まで多くの研究は羊膜の免疫特権を利用しシートとしての再生医療に関するものが報告されている。今年度は、ラット羊膜細胞由来の液性因子(条件培養液)を用いて、培養ラット神経細胞(ドーパミンニューロン、線条体ニューロン)の生存維持効果があることまた、神経毒(6-OHDA,NMDA)を加えた際にも同様に神経保護効果があることを証明。また、羊膜細胞由来の液性分子として、神経栄養因子として知られているBDNF,NT3,basic FGFが産生されていることを突き止めている。また、現在、液性因子が神経細胞に対して、特殊なチャンバーの孔を細胞が変形して通過する能力(遊走能)を有するかどうか検討中である。さらに、ラット脳室下細胞より神経幹細胞(neurosphere)を作製し、液性因子を注入することによるneurosphereに与える影響(今までの結果からはsphereの増大がみられている)についても検討中である。

もし、線条体ニューロンや大脳皮質ニューロンに対する神経保護作用や脳室周囲に存在する成体神経幹細胞の神経新生作用また遊走能があることが証明されれば、神経保護を目指した細胞療法のみならず、内在性神経幹細胞の神経新生促進と遊走そして分化誘導による神経再生も可能となり、羊膜細胞は脳梗塞、脳外傷に対する有力な移植再生療法の手段となりえる。
総合科目としての環境教育カリキュラムの開発と教材作成に関する研究

1.環境教育に関する実態調査として,滋賀県内の小・中学校の児童・生徒へアンケート調査を実施し,その結果を分析した.調査は,大津市・守山市の小・中学校各2校,小学生242名,中学生250名,総計492名を対象とした.調査目的は,児童・生徒の環境意識の実態をとらえること,現在の小・中学校の環境教育の困難点と問題点を明らかにすること,においた.本調査は,従来の概括的な環境意識の調査を批判的にみて, (1)子どもの既習の学習経験とかかわらせて,環境意識の水準をとらえる項目を作成し, (2)家庭科・社会科・理科・健康の4教科に共通する「水」問題に焦点づけて,環境教育の総合化の契機を考えたこと,に特色をもつ.調査結果の分析から,家庭科領域で水を汚さない学習や節水学習の不十分なこと,社会科領域で上・下水道のしくみや水害問題の学習の定着の悪さ,理科領域での「水の循環」学習の不徹底なこと,が明らかになった.2.家庭科・社会科・理科・健康の4教科の現行の学習指導要領・指導書・教科書(小・中・高)について,環境教育に関する内容を分析し,各教科での環境教育の概念を検討した.その結果,各教科に固有なものと2教科以上で重複するものを区分けし,総合科目として環境教育の基礎視点をとらえることができた.総合科目としての環境教育カリキュラムの研究として,「物質循環サイクル」概念を基礎概念にすえるべきこと,身近な直接経験の生活環境の指導とともに,間接経験による「地球環境」の認識形成を目標とすること,が明らかとなった.3.環境教育のカリキュラム内容の研究に重点をおいたため,教材・教具の作成に関する研究が,本年度は深められなかった.直接的な教材・教具の作成は今後の研究課題として残ったが,社会科教育では先行実践の分析から教材・教具の作成をとらえようとした.1.環境教育に関する実態調査として,滋賀県内の小・中学校の児童・生徒へアンケート調査を実施し,その結果を分析した.調査は,大津市・守山市の小・中学校各2校,小学生242名,中学生250名,総計492名を対象とした.調査目的は,児童・生徒の環境意識の実態をとらえること,現在の小・中学校の環境教育の困難点と問題点を明らかにすること,においた.本調査は,従来の概括的な環境意識の調査を批判的にみて, (1)子どもの既習の学習経験とかかわらせて,環境意識の水準をとらえる項目を作成し, (2)家庭科・社会科・理科・健康の4教科に共通する「水」問題に焦点づけて,環境教育の総合化の契機を考えたこと,に特色をもつ.調査結果の分析から,家庭科領域で水を汚さない学習や節水学習の不十分なこと,社会科領域で上・下水道のしくみや水害問題の学習の定着の悪さ,理科領域での「水の循環」学習の不徹底なこと,が明らかになった.2.家庭科・社会科・理科・健康の4教科の現行の学習指導要領・指導書・教科書(小・中・高)について,環境教育に関する内容を分析し,各教科での環境教育の概念を検討した.その結果,各教科に固有なものと2教科以上で重複するものを区分けし,総合科目として環境教育の基礎視点をとらえることができた.総合科目としての環境教育カリキュラムの研究として,「物質循環サイクル」概念を基礎概念にすえるべきこと,身近な直接経験の生活環境の指導とともに,間接経験による「地球環境」の認識形成を目標とすること,が明らかとなった.3.環境教育のカリキュラム内容の研究に重点をおいたため,教材・教具の作成に関する研究が,本年度は深められなかった.直接的な教材・教具の作成は今後の研究課題として残ったが,社会科教育では先行実践の分析から教材・教具の作成をとらえようとした.
18世紀英国における新古典主義建築と中世復興主義建築の相関性の検討

英国18世紀の建築著述家、バティ・ラングレィは、オーダーの比例と意匠に関して、初めはイタリア・ルネサンス期などの建築書の例をそのまま採用していたが、複数実例を載せることをとおして、自ら案出した例を対置させ、また割り付け法には等分割法を採用して、最終的には自らの案のみとするように変わった。中世建築に関しては、古典主義建築の方法論を単純に適用するのではなく、中世建築の特性を同様に採用した等分割法に表現していた。ラングレィの出版の系譜には、このようなかれ自身の思考と試みの変遷過程を示されており、それはまた英国18世紀における古典主義建築と中世復興主義建築の関係を示唆している。本研究は、18世紀の英国において新古典主義と中世復興主義が建築に関してどのような関連性を有していたかを、建築家の思考と作品、および都市の視点から検討するものである。平成22年度では、以下の課題を設定して取り組んだ。(1)18世紀中頃からの新古典主義建築思潮を支えた建築書、建築理論の分析・考察(2)18世紀の中世復興主義に寄与したと考えられる建築書の分析・検討(3)18世紀中頃から19世紀初頭までを対象とした作品分析。主に(1)、(2)に関しては研究を進めた。建築家・造園家・建築著述家として知られるバティ・ラングレイ(1696-1751)の著述に焦点を当てた。ラングレイが18世紀前半に建築書の出版で重要な位置を占めたこと、著述には古典主義的な指向をもつものだけでなく、中世復興主義にも重要な役割を果たした出版物のあることなどの理由からである。協力研究者の豊口真衣子との共著、「バティ・ラングレイの『ゴシック建築』における割り付け法の基礎的検討」(日本建築学会2010年大会学術講演梗概集)で、『ゴシック建築』(1742)の割り付けに用いた等分割法は、等分という手法が必ずしも先行するラングレイの古典主義的な著述、『図面の宝典』と同じでなかったことを明らかにした。古典主義で一般的なオーダーという用語も使われてはいるが、ラングレイは単に古典主義と関連づけるためだけでなく、多様なゴシック的細部をより簡便に決定していく方法として、等分割が有効と判断したことがその割り付け法を採用した背景にあると思われる。この等分割法に着目し、紀元前後のウィトルウィウス、17世紀のペローの建築書と比較した、「バティ・ラングレイの等分割法の基礎的検討」(2010年度日本建築学会関東支部部研究報告集)では、ラングレイの方法は先行する建築書と較べ進めかたが整理され、先行する方法同士も異なる点があり、ふたりの著者の方法をラングレイは対象とした建築に合わせ採りいれる指向野あることを論じた。さらに、古典主義建築の割り付けでは、部分と部分の関係がより明瞭な点で、古典的な美の捉えかたがまだ反映しているといえる。一方、ラングレイの提案した等分割法による中世建築の割り付けには、割り付けられた結果に中世建築の割り形など細部の意味をもたせる方向性がみえ、この点が同じ等分割法を採ってはいるが、ラングレイがみいだした古典主義建築と中世建築の相異といえる。平成23年度における本研究の課題には、(1)18世紀の建築書の分析と建築理論の考察、(2)18世紀中頃から19世紀初頭までを対象とした作品の現地踏査、(3)ピクチュアレスク理論の基礎的検討の3項目をあげた。このうち、(1)に関する、建築書の分析・考察は前年度からの継続研究であるとともに、本研究の核となる部分でもある。対象とした文献は、バティ・ラングレィの『古代の石工術』を中心に、ウィリアム・ハーフペニー、ウィリアム・ペインなどの古典主義の建築書と、ならびにこうした著述家の刊行した中世趣味の図版を主とする建築書とした。古典主義にもとづく建築書の場合、とくに18世紀前半ではイタリア、フランスなど先行する理論の影響を必然的に受けている。しかしそれにとどまらず、とくにラングレィでは同時代の英国の建築作品や建築書も参照していたことから、理論の構築を目指す一方、現実の建物にも適用しうる、より実践的な視点も組み込もうとしている点に特徴が認められた。中世建築については、すでに検討しているラングレィの建築書を基本に、そのほかの文献を検討した。ラングレィは中世建築を学術的に分析しようとする視点ももつのに対して、ほかの著述家では図版を中心に意匠的な観点が強い。18世紀前半では、まだ中世建築の検討方法に方向性がみいだされない一方、こうした各著者のアプローチの差は、(3)の検討にも関係していくと思われる。(2)に関しては、研究者の状況から現地調査を実施できなかった。理論を裏づける実際的な指向の検討という点から、また(3)の課題との関連もあることから、次年度での実施を考えている。

(3)に関しては、基本的文献の調査をおこない、肝要なものを省察した。ピクチュアレスク理論自体はその確立が18世紀後半以降であることが知られているので、主として先にあげた著述家の文献を中心に、ピクチュアレスクという用語はあてられていなくても、視点として共通するところが認識できないかを検討した。ラングレィやロバート・モリスには景観的に建築を捉える視点の萌芽も認められた。建築書からはピクチュアレスクの理論の検討よりも田舎に建つ建物の設計が課題とされていることが多いが、景観を考慮に加えた視点は、都市建築を考える基礎となっていると考えられる。平成24年度における本研究の課題には、(1)バティ・ラングレイの著書、『古代の石工術』、『復興され改良されたゴシック建築』の解題、分析、(2)ピクチュアレスクの理論と新古典主義的方法論の関連の考察、の2項目をあげ、(3)として本研究のとりまとめとした。第一項目に関しては、『古代の石工術』の内容の整理と解題を継続し、建築術に関わる部分については検討をほぼ終えた。『古代の石工術』は割り付け法については、モデュール法による作図法と等分割法が併用されていた。一方、それ以降にラングレイの出版した建築書では、おもに割り付けには等分割法が採用されている。本書においてラングレイはモデュール法を割り付け方法にあげなかったが、モデュールを寸法の表記法と捉えためと思われる。この指向は実測図面で明瞭である。各部分はインチで表記を採り、実測は実寸法でおこなっているが、円柱からエンタブラチュアまでの全体構成の割り付けは等分割法を採用し、ラングレイの推測が提示されていたからである。ラングレイは作図法がオーダーの割りつけられる手順を示すことにも有効性をみいだしていたといえる。ラングレイにとって割り付け法とは、寸法の表記と割り付け手順の提示を満たすものと理解されていた。こうしたラングレイの方法の分析から、結果として、オーダーの割り付けの体系化を表現することについては、等分割法が妥当であると判断されたと考えられる。さらにラングレイの出版した著作をとおして検討すると、例の提示が初めはイタリア・ルネサンス期やそののちの建築書からの複数の実例の引用をもとにしてい、のちには自ら案出した例を対置させ、最終的には自らの案のみとするように変わった。割り付け方法については、等分割法が適切であるとみなしたと捉えて妥当であるが、ラングレイ以外の引用については部分的にモデュールの表記も残ることになっている。第二項目に関しては、『復興され改良されたゴシック建築』が重要で、基礎的検討は終えている。しかし発表できる形にするため、もう一段の考察が求められ、またピクチュアレスクの理論との関連に関しては、同時代の英国建築家を取り上げる必要性が生じており、この点は今後の課題として残った。したがって今後の課題として残った。第三項目の研究のとりまとめについては、害一項目と第二項目の総体となっている。本研究のひとつの軸は18世紀の英国の建築書における、古典主義建築と中世復興主義建築の関連性を検討することである。この点に関しては、文献の蒐集と主要建築書の検討を継続して進めており、おおむね順調に進められていると考えている。もう一方の軸である現地調査は、23年度に実施できなかったため、(3)のやや遅れている状況にあると判断する。
層状チャート相に見られる生物擾乱構造に基づく2.5億年前の海洋古環境の変動

2.5億年前の生物大量絶滅が長期に亘る海洋の無酸素環境による,との主張がある.しかし特に深海底が無酸素であるとの,検証に耐えうる科学的証拠は提示されていなかった.そこで続成環境における妨害を受けやすい化学組織ではなく,堆積時の海底面の環境を示す最も信頼できる手法として,底生生物の活動の証拠,生痕の発達度を層状チャート相で検討した.その際,研磨面だけでなくソフトX線写真による観察,またメスバウアーによる鉄鉱物の酸化状態の検討による裏付けも予察的に行った.その結果,長期的変動としては,(1)ペルム紀末から三畳紀初期に亘って無酸素の状態が継続したとの考えは明らかに誤りで,時にはかなりの酸素レベルに達した.(2)ペルム紀/三畳紀境界ではその前後anoxicであったが,一時的に酸素レベルが高くなったときがある.これをoxygenation eventと呼ぶ.この意義は不明である.(3)三畳紀最初期Griesbachianの黒色炭質泥岩の堆積時期にも,suboxic程度の酸素レベルに達したことがある.(4)その後Dienerian?Smithian初期?の珪質粘土岩堆積時にはほぼanoxicであった.(5)Smithianには珪質粘土岩と炭質泥岩の互層が一部発達するが,主にsuboxicで時にはoxicと言える状態になった.(6)Anisianのチャート堆積直前に再び殆どanoxicとなった.(7)問題点としては,チャートでは続成時の強いcementationにより元々の構造が観察しづらいこと,底生生物も大量絶滅後の回復が遅れたとすると,生痕による酸素レベルの変動はより低酸素のほうに系統的にづれている可能性があること,そもそもチャートの堆積していた深海底での底生生物の活動度,oxicな環境での生痕の発達程度などが判っていないこと,等が挙げられる.これらは今後の検討が必要である.2.5億年前の生物大量絶滅が長期に亘る海洋の無酸素環境による,との主張がある.しかし特に深海底が無酸素であるとの,検証に耐えうる科学的証拠は提示されていなかった.そこで続成環境における妨害を受けやすい化学組織ではなく,堆積時の海底面の環境を示す最も信頼できる手法として,底生生物の活動の証拠,生痕の発達度を層状チャート相で検討した.その際,研磨面だけでなくソフトX線写真による観察,またメスバウアーによる鉄鉱物の酸化状態の検討による裏付けも予察的に行った.その結果,長期的変動としては,(1)ペルム紀末から三畳紀初期に亘って無酸素の状態が継続したとの考えは明らかに誤りで,時にはかなりの酸素レベルに達した.(2)ペルム紀/三畳紀境界ではその前後anoxicであったが,一時的に酸素レベルが高くなったときがある.これをoxygenation eventと呼ぶ.この意義は不明である.(3)三畳紀最初期Griesbachianの黒色炭質泥岩の堆積時期にも,suboxic程度の酸素レベルに達したことがある.(4)その後Dienerian?Smithian初期?の珪質粘土岩堆積時にはほぼanoxicであった.(5)Smithianには珪質粘土岩と炭質泥岩の互層が一部発達するが,主にsuboxicで時にはoxicと言える状態になった.(6)Anisianのチャート堆積直前に再び殆どanoxicとなった.(7)問題点としては,チャートでは続成時の強いcementationにより元々の構造が観察しづらいこと,底生生物も大量絶滅後の回復が遅れたとすると,生痕による酸素レベルの変動はより低酸素のほうに系統的にづれている可能性があること,そもそもチャートの堆積していた深海底での底生生物の活動度,oxicな環境での生痕の発達程度などが判っていないこと,等が挙げられる.これらは今後の検討が必要である.比較的生痕が観察しやすい灰色珪質粘土岩と黒色有機質粘土岩が繰り返す三畳紀初期の地層が分布する丹波帯の芦見谷について検討した.芦見谷の三畳紀初期Smithian-Spathianの珪質粘土岩層約13.5mを野外で観察し,ほぼ全層準に亘って精密サンプリングを行った.黒色有機質粘土岩は大きく分けると3層準に産出する.第1層準は灰色珪質粘土岩との黒色有機質粘土岩の互層で,60cmに亘って発達する.ここでは生痕が著しく発達し,有機物は5cm以上下位層に持ち込まれており酸素レベルは高かった.第2層準は1.8m程の灰色珪質粘土岩のみの層を挟んで約3mに亘って有機物層が頻繁に出現する.ここでは下位は生痕が発達するが上位では殆ど見られず,酸素レベルが次第に低下したことを示す.この層準の最下部はやや厚い有機物層を伴う.第3層準は1.7m程度の有機物層を伴わない層の後に出現し,一枚ごとの有機物層が厚い.全体により珪質で一部は泥質チャートと言える.第2層準中部から第3層準中部までは黄鉄鉱が顕著に見られ,また生痕は殆ど確認できない.これらより酸素レベルは低下したと考えられる.この様な有機物層の発達層

準は美濃帯の金華山・三田洞で検討した同時代の珪質粘土岩層でも見られ,かけ離れた両地域でほぼ対比できた.相違点としては美濃帯では珪質岩度岩が帯緑灰色を呈し,生痕もより発達しており,芦見谷より全体として酸素レベルが高いところで堆積したと考えられる.しかし有機物層は美濃帯の方がより単層として厚く全体の比率も高い.結論:(1)有機物に富んだ層は三層準見られ,これらは離れた地域で対比が可能であり,広域に亘って同時に有機物が堆積した.(2)酸素レベルは三畳紀初期には全体として200万年規模で低下傾向にあった.(3)堆積環境として海洋底層の酸素レベルが高かった地域でより有機物層が多いことは今後の検討課題となる.丹波帯芦見谷での三畳系下部層について,前年採集観察した試料を軟x線写真により堆積構造を更に詳細に検討した.その結果従来無構造に見えていた試料にも平行葉理,あるいはその葉理の乱された構造が見られ,肉眼・顕微鏡より正確に堆積構造,生痕を観察することが可能となった.また黄鉄鉱の形態,定量的ではないが全体的な量の変化,放散虫の量,有機物の量などそれぞれの関係が明らかとなった.その結果,(1)全体として自生の黄鉄鉱は葉理の保存,生痕の発達から見て酸素レベルの低い層準に多い傾向がある.(2)有機物の堆積と酸素レベルの変化は明瞭には関連していない.即ち基本的に海洋底がanoxicになったから有機物が堆積したのではなく,何らかの理由で基礎生産が上昇した結果有機物が海洋底に堆積した.(3)sulfateの硫黄同位体化はペルム系末から三畳系下部Scythianにかけて大きく急激に正へシフトすることが知られているが,黄鉄鉱の量的変化を見るとそのシフトは層状チャート相に黄鉄鉱が堆積した結果であると言える.秩父累帯北帯のP/T境界をまたぐ露頭として有名な天神丸露頭でも芦見谷露頭と同様に全層準完全サンプリングを行い,その試料の切断を行った.軟X線を含めた詳細な検討は終了していないが,以下の点が明らかになった.(1)天神丸では赤色チャートはペルム系でも存在しない.(2)層状チャートは枚数にして3-10枚の範囲,厚さにして10-30cm以下の範囲で上方厚層化のリズムが明瞭に見られた.(3)このリズムはペルム系も上部に行くにしたがい不明瞭になる.(4)三畳系最下部?の黒色有機質粘土岩は明らかに微細な葉理の発達する部分と,塊状な部分があり,無酸素状態が長時間継続したのではなく酸素レベルの変動があったことを推定させる.97年度までに検討した三畳系下部層に加え,ペルム系上部からペルム系/三畳系(P/T)境界を含む地層に関して,大量絶滅事変の直前・直後の酸素レベルの変動を調べる目的で生痕の発達程度と葉理の保存度を検討した.検討箇所は丹波帯菟原(桑原ほか,1991のUB-3),美濃帯根尾(桑原,1997;1998のNB),秩父累帯天神丸(山北,1987;1991),中追(山北,1986;1991)である.まず想定されている境界付近での岩相変化は,根尾と天神丸は厚い挾みの頁岩を伴う層状チャート→最後の数cmの頁岩(ペルム系最上部)→黒色有機質粘土岩という変化を示している(天神丸タイプ).また菟原と中追では層状チャートの厚さが次第に減少→灰色珪質粘土岩(ペルム系最上部)→黒色有機質粘土岩となり,放散虫は漸移的に減少する(菟原タイプ).また境界付近の地層の連続性に関しては,中追ではペルム系最上部の灰色珪質粘土岩と黒色有機質粘土岩と断層により接しているが,他の露頭は完全に連続的である.そしてこれら連続的な3露頭ではいずれに於いても同様な生痕が発達しており,酸素レベルとしてdysaerobic程度であることは一地域的なことではない.
病原細菌における逆転写酵素遺伝子とレトロエレメントの機能解析

細菌逆転写酵素は,細胞内でcDNA産物であるmulticopy shlgle-stranded DNA(msDNA)と呼ばれるRNA-DNA複合体の合成に必須の酵素である。細菌逆転写酵素遺伝子(ret)は,ゲノム上でmsDNAの配列をコードする領域とともにレトロンと呼ばれるオペロンを形成しており,一種のレトロエレメントであると考えられている。本研究では,病原細菌における逆転写酵素とそのcDNA産物であるmsDNAの生理的意義,特に病原性との関連について明らかにすることを目的としている。これまでの解析でコレラ菌の病原性と逆転写酵素あるいはレトロンとの間に何らかの関連性があることが示唆されている。研究代表者らの作製したO139コレラ菌(Vibrio cholerae O139)の逆転写酵素欠損変異株と野生株における遺伝子発現状況を比較するため,マイクロアレイを利用した網羅的な解析を行った。その結果,ret変異株においてコレラ毒素遺伝子(ctxAB)や腸管定着因子遺伝子(tcpA)あるいは同じToxRSレギュロンのompU遺伝子などの発現量増加が認められた。この結果は,逆転写酵素あるいはmsDNAが何らかの形でコレラ菌の病原因子の発現調節に関与していることを示している。また,野生株においては糖の代謝に関与する遺伝子群の発現量が増加していることが明らかになった。細菌逆転写酵素は,細胞内でcDNA産物であるmulticopy single-stranded DNA(msDNA)と呼ばれるRNA-DNA複合体の合成に必須の酵素である。研究代表者らの作製したO139コレラ菌(Vibrio cholerae O139)の逆転写酵素欠損変異株と野生株の比較から炭素源利用能の違いが明らかになっている。また,新たにSalmonella enterica serovar Typhimurium由来のレトロンの詳細な解析を行い,msDNA-St85の構造解析を行った。さらに,創傷感染症や全身性の敗血症を引き起こすことが知られているVibrio vulnificusを調べたところ,これまでに新たに4つの異なるmsDNAの単離・同定に成功している。V.vulnificus由来のmsDNAは,ビブリオ属の既知のmsDNAと電気泳動パターンが異なっていることから新たなmsDNAであると考えられる。今後,レトロンのクローニングを含めた詳細な解析が必要である。コレラ菌の病原性因子を誘導することが知られているAKI培地を用いた培養条件で両株から全RNAを調製し,解析を行った。

今後,これらの遺伝子の発現調節に関与している転写制御因子に注目し,解析を進める必要がある。その他に食中毒起因菌のVibriomimicusのレトロンの一部のクローニングにも成功している。
HDLによる動脈硬化制御機構の解明-ABCA1/G1のタンパク分解制御の役割

動脈硬化巣マクロファージからのコレステロール搬出に関わるトランスポーターABCA1/G1はポリユビキチン化を受け、プロテアソームで分解されることが明らかとなった。プロテアソーム阻害剤はABCA1/G1の発現を増大させ、マクロファージからのコレステロール搬出が促進すること、マウスにおいてコレステロール逆転送系の活性化をもたらすことが明らかとなった。プロテアソーム阻害薬bortezomibはABCA1/G1発現を増大させ、HDLによるmacrophage(MΦ)からのコレステロール(Ch)搬出反応を増大させた。また、ABCAl阻害薬存在下、あるいはmicroRNAを用いたABCGl発現の抑制下では、bortezomibによるCh搬出反応活性化作用は消失することから、bortezomibはABCA1/G1依存性にCh搬出を増強することが示された。ヒトおよびマウス腹腔MΦのABCA1/G1はポリユビキチン化されること、プロテアソーム阻害薬存在下ではタンパク分解が遅延することを示し、ABCA1/G1はユビキチン-プロテアソーム系で分解されることを見いだした。マウスを用いたin vivoの検討では、bortezomibの投与によりコレステロール逆転送が活性化されること、その活性化作用は肝臓においては認められず、MΦ特異的な作用であることを見いだした。そのため、bortezomibの投与によりfast protein liquid chromatographyで分離したリポ蛋白プロファイルに変化を認めなかった。以上の結果は、MΦにおけるプロテアソーム阻害が動脈硬化発症進展を抑制する可能性を示しており、現在、bortezomib投与、あるいはドミナントネガティブ変異型ユビキチンのMΦ特異的発現によるマウス動脈硬化への影響についての検討を実施中である。22年度までに明らかにしたことをまとめると、(1)プロテアソーム阻害薬bortezomibはABCA1/G1発現を増大させ、HDLによるmacrophage(MΦ)からのコレステロール(Ch)搬出反応を増大させること、(2)HEK293細胞を用いた過剰発現系での検討においてABCA1/G1はポリユビキチン化されること、(3)プロテアソーム阻害薬存在下ではタンパク分解が遅延し、ABCA1/G1はユビキチン-プロテアソーム系で分解されること、(4)マウスにおいてbortezomibの投与によりコレステロール逆転送が活性化されること、(5)その活性化作用は肝臓においては認められず、MΦ特異的な作用であることを見いだした。23年度においては、国際医学雑誌Arterioscler Thromb Vasc Biol.に掲載される際に実施した追加実験として、(1)ヒト由来THP-1 MΦおよびマウス腹腔マクロファージにおいてもABCA1/G1はポリユビキチン化されること、(2)ヒト由来肝細胞HepG2においてもプロテアソーム阻害薬はABCA1/G1発現の増加をもたらすことを見いだし、同誌に受理された。Bortezomibの抗動脈硬化作用についての検討を行ったが明かな効果を認めず、現在実験系、動物種を再検討し再度実験を計画中である。23年度までに明らかにしたことをまとめると、(1)プロテアソーム阻害薬bortezomibはABCA1/G1発現を増大させ、HDLによるmacrophage (MΦ)からのコレステロール(Ch)搬出反応を増大させること、(2)HEK293細胞を用いた過剰発現系での検討においてABCA1/G1はポリユビキチン化されること、(3)プロテアソーム阻害薬存在下ではタンパク分解が遅延し、ABCA1/G1はユビキチン-プロテアソーム系で分解されること、(4)マウスにおいてbortezomibの投与によりコレステロール逆転送が活性化されること、(5)その活性化作用は肝臓においては認められず、MΦ特異的な作用であることを見いだした。(6)ヒト由来THP-1 MΦおよびマウス腹腔マクロファージにおいてもABCA1/G1はポリユビキチン化されること、(7)ヒト由来肝細胞HepG2においてもプロテアソーム阻害薬はABCA1/G1発現の増加をもたらすことを見いだした。以上の知見を国際医学雑誌ArteriosclerThrombVasc Biol.に発表した。24年度においては、(1)Bortezomibの抗動脈硬化作用についての検討を行ったが明かな効果を認めなかったこと(2)変異型ユビキチンを発現するアデノ/レンチウィルスベクターを作成に成功し、in vitroで強制発現系およびMΦのABCA1/G1発現量の検討中であること(3)変異型ユビキチン発現アデノウィルスベクターのマウス肝臓特異的発現に成功し血清脂質に及ぼす影響について検討中であることの3点を報告する。また、変異ユビキチンを発現するアデノウィルスベクターの確立に困難を極め、之を使用する検討に遅れが生じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、研究の推進において困難に直面しているが、種々の工夫、手法の改善により、当初予定された検討を行いたいと考えている。