hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光遺伝学的手法による島皮質から三叉神経脊髄路核尾側亜核への投射経路の機能解明

口腔顔面領域の侵害情報は,三叉神経脊髄路核尾側亜核(Sp5C)のI層およびII層に入力する。一方で,味覚や内臓感覚に加えて痛覚の情報処理を行う島皮質からSp5Cに投射するグルタミン酸作動性の興奮性ニューロンの存在も明らかにされているが,その機能については不明な点が多い。本研究では,「島皮質からSp5Cへの下行性投射の制御による顔面口腔領域の急性および慢性痛に対する新しい除痛法の確立」を最終的な目標に定め,チャネルロドプシン2(ChR2)を用いたSp5Cにおける島皮質ニューロンからの投射の役割とSp5Cにおけるニューロンの膜特性の分類とシナプス伝達特性を検討することを計画した。昨年度,Sp5CのI層およびII層におけるニューロンについて興奮性ニューロンか抑制性ニューロンかを同定し,光遺伝学的手法を用いて島皮質ニューロンのSp5Cへのシナプス伝達様式を解析した。動物には,抑制性ニューロンが緑色蛍光タンパクVenusで標識された遺伝子改変ラット(VGAT-Venusラット)を用いた。アデノ随伴ウイルスをベクターとして用いて,蛍光タンパクであるmcherryを付与したChR2を島皮質ニューロンに発現させた。4 - 5週後に延髄の急性脳スライスを作製し,Sp5C第I/II層のニューロンからホールセル・パッチクランプ記録を行った。Sp5Cにおける興奮性および抑制性ニューロンから光刺激により誘発される興奮性シナプス後電流(EPSC)を記録した。誘発電流を確認後,テトロドトキシンを潅流投与したところEPSCは消失した。さらに,テトロドトキシンとともに4-aminopyridine (4AP)を投与すると再度EPSCが記録された。以上より,島皮質ニューロンはSp5Cの興奮性および抑制性ニューロンどちらにも単シナプスを形成し,脱分極させることが明らかとなった。平成31年度は最大4本の記録電極によるホールセル・パッチクランプ法にてSp5Cの局所回路の伝達特性を解明する。我々は,抑制性ニューロンが緑色蛍光タンパクVenusで標識された遺伝子改変ラット(VGAT-Venusラット)に,蛍光タンパクであるmcherryを付与したChR2をアデノ随伴ウイルスをベクターとして島皮質ニューロンに発現させた。数週間後,同動物から急性脳スライス標本を作製し,ホールセルパッチ記録と光学的手法を組み合わせることで島皮質ニューロンからの下行性投射を直接スライス状で刺激した。その結果,Sp5Cの興奮性および抑制性ニューロンどちらにも直接シナプスを形成していることが明らかになった。さらに,島皮質ニューロンがSp5Cに存在する投射ニューロンとシナプスを形成しているかを明らかにするために,Sp5Cから上行性に投射する主要な神経核の一つである腕傍核(PBN)にcholera toxin subunit B(CTB)を注入し,PBNに投射するSp5Cニューロンの細胞体を逆行性に蛍光標識し,同定することでSp5Cの投射ニューロンに対する島皮質の下行性投射の影響を解析した。その結果,光刺激で生じるEPSCの振幅は,抑制性ニューロンと差がないことが明らかになった。島皮質ニューロンは抑制性および興奮性ニューロンにも同様にシナプス形成していることから,島皮質ニューロンによる抑制性ニューロンの興奮が強力に周囲の興奮性ニューロンを抑制する可能性も考えられる。そこで,Sp5Cにおける抑制性ニューロンから興奮性ニューロンへの抑制性シナプス伝達の特性を明らかにしつつある。Sp5Cを含む急性脳スライス標本Venusラットから作製し,Sp5C内のI層およびII層におけるVenus陽性ならびに陰性ニューロンから同時にホールセル記録を行ったところ,Venus陽性ニューロンの活動電流の発生にもかかわらず,Venus陰性ニューロン(興奮性ニューロン)に生じるIPSCは高い確率でfailureを起こすことが明らかになりつつある。すなわち,Sp5C抑制性ニューロンは,周囲の興奮性ニューロンを強力に抑制することはないと考えられる。今後はSp5Cの局所神経回路を構築するシナプスの伝達特性に明らかにすることに焦点を当てて研究を進める。すなわち, Sp5Cを含む急性脳スライス標本Venusラットから作製し,Sp5C内のI層およびII層におけるVenus陽性ならびに陰性ニューロンから記録し,単一シナプス後電流を記録,解析する。脱分極性ならびに過分極性電流パルスによる発火特性・膜応答特性の違いからそれぞれのニューロンのタイプ(regular spiking, late spiking, burst spiking, low-threshold spikeなど)を同定し,興奮性・抑制性のニューロンのタイプとシナプス後電流の関連を検討する。パッチ電極に入れる内液には,塩化物イオンの平衡電位を-15 mVに設計したものを使用することで,当該ニューロンがシナプス前ニューロンに相当してもシナプス後ニューロンに相当しても,IPSCを記録できるように工夫する。さらに,2回以上の短い刺激時間間隔の脱分極性パルスによって惹起されるシナプス応答の振幅によって算出されるpaired-pulse ratioによりシナプス伝達の短期可塑性を推定し,各シナプスにおけるシナプス伝達効率を明らかにする。そして昨年度得られた結果とあわせて,Sp5Cの局所神経回路の解明ならびに島皮質からの下行性出力がおよぼすSp5Cの興奮性出力応答の影響について考察する。

本研究では,「島皮質からSp5Cへの下行性投射の制御による顔面口腔領域の急性および慢性痛に対する新しい除痛法の確立」を最終的な目標に定め,チャネルロドプシン2(ChR2)を用いたSp5Cにおける島皮質ニューロンからの投射の役割とSp5Cにおけるニューロンの膜特性の分類とシナプス伝達特性を検討することを計画した。昨年度,Sp5CのI層およびII層におけるニューロンについて興奮性ニューロンか抑制性ニューロンかを同定し,光遺伝学的手法を用いて島皮質ニューロンのSp5Cへのシナプス伝達様式を解析した。動物には,抑制性ニューロンが緑色蛍光タンパクVenusで標識された遺伝子改変ラット(VGAT-Venusラット)を用いた。アデノ随伴ウイルスをベクターとして用いて,蛍光タンパクであるmcherryを付与したChR2を島皮質ニューロンに発現させた。4 - 5週後に延髄の急性脳スライスを作製し,Sp5C第I/II層のニューロンからホールセル・パッチクランプ記録を行った。Sp5Cにおける興奮性および抑制性ニューロンから光刺激により誘発される興奮性シナプス後電流(EPSC)を記録した。誘発電流を確認後,テトロドトキシンを潅流投与したところEPSCは消失した。さらに,テトロドトキシンとともに4-aminopyridine (4AP)を投与すると再度EPSCが記録された。以上より,島皮質ニューロンはSp5Cの興奮性および抑制性ニューロンどちらにも単シナプスを形成し,脱分極させることが明らかとなった。平成31年度は最大4本の記録電極によるホールセル・パッチクランプ法にてSp5Cの局所回路の伝達特性を解明する。我々は,抑制性ニューロンが緑色蛍光タンパクVenusで標識された遺伝子改変ラット(VGAT-Venusラット)に,蛍光タンパクであるmcherryを付与したChR2をアデノ随伴ウイルスをベクターとして島皮質ニューロンに発現させた。数週間後,同動物から急性脳スライス標本を作製し,ホールセルパッチ記録と光学的手法を組み合わせることで島皮質ニューロンからの下行性投射を直接スライス状で刺激した。その結果,Sp5Cの興奮性および抑制性ニューロンどちらにも直接シナプスを形成していることが明らかになった。さらに,島皮質ニューロンがSp5Cに存在する投射ニューロンとシナプスを形成しているかを明らかにするために,Sp5Cから上行性に投射する主要な神経核の一つである腕傍核(PBN)にcholera toxin subunit B(CTB)を注入し,PBNに投射するSp5Cニューロンの細胞体を逆行性に蛍光標識し,同定することでSp5Cの投射ニューロンに対する島皮質の下行性投射の影響を解析した。その結果,光刺激で生じるEPSCの振幅は,抑制性ニューロンと差がないことが明らかになった。島皮質ニューロンは抑制性および興奮性ニューロンにも同様にシナプス形成していることから,島皮質ニューロンによる抑制性ニューロンの興奮が強力に周囲の興奮性ニューロンを抑制する可能性も考えられる。
バイオフィ-ドバックによる精神生理反応とその心理的機能に関する研究

今回、我々は以下に示すように4つの観点から実験を行ない複数の反応を測定した。そして、これらの反応間の関係、及び反応と生体の状態との関係を調べた。1.動物実験で、心拍変動に伴う皮膚温の変化を調べた。結果が示していたことは、心拍は古典的条件づけ事態によく反応していたが、皮膚温はUSに対する反応のみで、条件づけ事態には対応していなかったことである。この点で心拍の特異性が確認された。2.漸進的弛綾法、超越的瞑想法、EMGバイオフィ-ドバック法及びセルフ・リラクセ-ションを実施し、これらの弛緩法の効果(心拍、呼吸数、前頭筋EMG、皮膚温、情動状態の評定)を比較した。この結果、各技法の効果の間には差があることが確認された。3.末梢皮膚温の変化に関する3つの実験が行なわれた。末梢皮膚温は精神的な負荷により著しく下降することが見られた、また皮膚温変化は、心拍バイオフィ-ドバック訓練時には、EMG・呼吸反応との同一方向への変化が見られず下降を示し、皮膚温バイオフィ-ドバック訓練時においては、下降から上昇への2相性の変化を示した。4.バイオフィ-ドバックの認知的媒介の役割を考察するため、イメ-ジ時の生理学的反応を命題構造より分析した。反応命題を含むイメ-ジは刺激命題から構成されたイメ-ジよりも生理学的反応変化を喚起することが、また、反応命題と意味命題とは覚醒と安静の2種の分けられ、恐怖イメ-ジ時の覚醒反応は安静反応命題と安静意味命題によって抑制されることが示された。以上の結果は、生体をひとつのシステムとして考える際に重要な意味をもってくる。ただひとつの反応指標に比べると、複数の反応を敵切に組み合わせた指標の方が生体の心理的状態をより良く評価・推定していると考えられるからである。申請していた実験装置等が、昨年の終わりになって初めて本研究室に設置され、その後直ち実験準備にとりかかったが、実際に実験を開始したのは年が開けてからであった。そのため、現在も実験は続行中であり、最終的な本年度の実験計画に関する結果は出ていない。実験の目的は、ヒトを用いて種々の精神作業時の各種生理学的反応変化を検討することにある。被験者は2群に分けられ、実験群には暗算2課題、気象通報を用い特定の風向きの地点を記憶させる記憶課題2課題、そして、株式相場を聞かせて上がり株の合計を暗算で計算させるより難度の高い暗算課題2課題を順次行なわせ、その課題時の末梢皮膚温、心拍、呼吸、筋肉活動、そして脳波における変化を同時に記録する。一方、統制群は実験群結果との比較検討をするために、ただ数を数える数唱課題2課題、気象通報・株式相場に関しては単にその課題を録音したテープを聞かせるという精神作業負荷をかけない課題を行わせた。最終的な結果はまだ出ていないが、仮説としては、精神的負荷をかけた実験群は負荷のない統制群に比べ、末梢皮膚温がより大きく低減するであろうと考えている。それに伴い、他の生理学的反応がどのような変化パターンを示すかを同時に検討しようと考えている。動物実験に関しては、現在の段階では、測定に関する部分までが出来上がっている。ただし、それによるテストの結果、特に心拍のデータがかなりの数になることから、データ保管及び処理の段階で効率が良くなるように処理システムを設計する必要があることがわかった。そのため現在は、その部分を製作している。

先の実験において、暗算や記憶再生問題などの精神的負荷状態において、末梢皮膚温は低下を示し、しかも他の生理学的反応に比べ最も顕著に反応するという結果が得られた。この結果をふまえ、今回はバイオフィ-ドバック訓練によって心拍の加速および減速のコントロ-ル課題を行なわせ、その時の末梢皮膚温の変化を検討した。その結果、被験者は心拍の加速、減速課題を達成した。心拍制御下において、心拍加速方向ではEMGの増大と呼吸の増加、心拍減速方向ではEMGの減少と呼吸の減少といった、自律系全般の覚醒度の増減に対する共変を示していた。この生理状態から見ると、心拍減少方向のバイオフィ-ドバックはリラックス状態をもたらし、心拍増加方向への随意制御はある種の緊張・興奮状態をもたらしたと考えられる。この結果に対し、皮膚温では心拍の制御方向に関して差がなく、つまり心拍増加時にも減少時にも低下を示した。これは自律系反応における末梢皮膚温変化の特異性を示している。以上より、先回の実験結果と考え合わせると、今回の心拍制御実験の結果は、他の生理学的反応と比較して末梢皮膚温はある種の精神負荷状況による緊張状態というものに対し、より特異的に反応するという仮説の可能性を支持するものである。従来より弛緩訓練法として行われている、皮膚温のバイオフィ-ドバック法と自律訓練法とを用いて、末梢皮膚温の上昇制御を行わせ、これらの生理学的反応を精神的負荷状況から分析した。自律訓練法では、テ-プを用いた他者教示による両腕の温感公式を採用し、受動的注意集中を行うよう教示した。皮膚温バイオフィ-ドバック訓練では、指先の皮膚温を聴覚フィ-ドバック刺激を手掛りとして上昇するよう自己制御させた。そして、バイオフィ-ドバック訓練は自律訓練よりも、より精神的負荷が高い状況であると仮定された。名の被験者を上記2訓練群に分け、それぞれの訓練を行った。訓練は1試行4分で計4試行行ない、訓練時の心拍、呼吸、前頭筋筋電図、指先皮膚温が同時に記録された。また、訓練前後における心理的変化が測定された。その結果、バイオフィ-ドバック群においては訓練が進むにつれて制御成績は低下し、自律訓練群においてはこの様な現象は見られなかった。さらに、バイオフィ-ドバック群においては試行開始後、皮膚温は低下をし、その後上昇へ転じるという二相性の変化パタ-ンを示し、このパタ-ンは訓練が進むにつれて消失した。一方、自律訓練群においては試行中の皮膚温の変動は見られなかった。他の生理学的反応においては、訓練法における差は見られなかった。これらの末梢皮膚温の結果は、定位反応以外の要因が関係していることを示し、バイオフィ-ドバック訓練群における精神的負荷要因の存在が示唆された。
日英における医療・保健サービスの地域化に伴う地域集団の変容に関する地域比較研究

英国ロンドンの都心区と郊外区で調査を行い、コミッショニング(委託・補助)における成果の重視や対象サービスの包括化、医療制度改革に伴うサービス評価への利用者参加等が進む中で、サード・セクターにおけるコンソーシアムの設立、起業主義的規範の受容ないしボランティア化という多岐化(分極化)の傾向を把握した。その調査をもとに分析視点を整理し国内で福祉NPOの事例調査を行った。その結果、日英に共通して中規模サード・セクター組織の存続が公共サービスの多様性の確保にとって重要であることがわかり、その存続条件として、地域の意思決定への参加スキームのあり方や一般的および領域特定的な中間支援組織の機能を考察した。本年度は、研究会、英国・ロンドンと国内での現地調査、日本NPO学会ほかでの研究成果発表等を行った。これらは連携研究者である中西典子氏(立命館大学産業社会学部准教授)・中島智人氏(産業能率大学経営学部准教授)と実施した。現地調査は、貧困層が多い大都市インナーエリアとその外延(タワーハムレッツ区、大阪市内)、および比較的富裕層が多い郊外エリア(ヘイヴァリング区、横浜市内)で実施し、新自由主義下における政府の再配分機能の縮小や地方主権の推進の下でのボランタリー団体/NPOの対応について把握した。その結果、大都市インナーエリアとその外延地域では、これは社会的企業(social enterprise)モデルの受容ともいうべき、起業主義(entrepreneurism)的対応や団体の統合・再編による事業規模の拡大等といった経営論的転回がボランタリー団体/NPOにおいて進展している一方で、郊外エリアでは財政削減により職員の雇用が困難になるなかでボランティアへのシフトが進んでいることが分かった。これら英国のボランタリー団体の変化について、EU公共調達法にもとづく自治体や国営病院との契約(少額を除く)の自由競争化、経営の効率化とサービスの社会的効果(outcome)の提示等が強化されている点、および福祉領域において国営の医療保健サービス(NHS)との地域的連携の推進による福祉サービスの医療化、利用者・市民らによるサービスの選択や評価が強化されている点等との関係の考察を行った。国内のNPOの変化の背景に関する考察は次年度の課題であるが、セクターとして非営利・非政府領域が明確である英国での経験への考察をふまえることは、国内のNPOの動向に関する考察にとって一定の有効性があると考える。2013年度は、主に英日における現地調査と研究成果の発表を行った。ロンドンでの現地調査では1サード・セクター組織の変容要因として、サービスの評価機関の実態把握、2全国的な中間支援組織が示す戦略とフロントライン組織の実態との対比のほか、3研究期間全体の整理・考察にむけて現地の研究者らとのミーティング等を行った。日本では仙台市、静岡市、佐賀市ほかにて、高齢者福祉NPOを対象に、地域包括ケアシステムの構築過程において求められる市町村や医療機関ほかとの連携、組織財政の縮小への対応等を把握した。英日での現地調査は連携研究者である中島智人氏(産業能率大学)と実施した。研究成果について地域社会学会、日本地方自治学会、日本NPO学会等で発表した。研究期間全体における英国での現地調査を通じて、医療改革と連動して進行しているパーソナライゼーション(サービスに関する個人の選択や評価の重視)、コミッショニング(行政からの委託・補助)における対象サービスのパッケージ化や成果(outcome)ベースによる評価等が進む一方で、サード・セクター組織が参加しうる地域の意思決定過程の水準の低下や変質が進み、それらのもとでの地域のサード・セクターにおけるコンソーシアム化・社会企業化・ボランティア化等の多岐的な対応を把握した。ロンドンの都心区と郊外区における地域社会調査によるこの実態把握は、英国の先行研究で個々に扱われてきた諸事象・諸論点について、それらを相互に関連づけて考察する点に特徴があり、日本でのサード・セクターへの社会学的アプローチの展開に寄与しうる作業と考える。また日英両国において新自由主義下で困難に直面している中規模サード・セクター組織について、多様なニーズに対応する生活支援サービスの提供および創出機能に着目し、その存続条件として地域の意思決定への参加スキームや中間支援組織のあり方について考察した。本年度は、研究会6回、英国ロンドンでの現地調査(約1週間1回)および研究成果の発表を行った。これらは連携研究者である中西典子氏(立命館大学産業社会学部准教授)・中島智人氏(産業能率大学経営学部准教授)と実施したものである。研究の焦点は、英国における2010年の政権交代に伴う、サードセクターに関わる諸政策の転換と、政策転換に対するサードセクターの対応の把握である。また英国での現地調査について、従来から対象としてきたロンドンのインナー地域にあるタワーハムレッツ区とともに、地域間の多様性を捉えるためにロンドン郊外のヘイヴァリング区を対象に加えた。本年度の研究から分かったことは以下の通りある。(1)「大きな社会(Big Society)」政策の展開とともに政府とサードセクターとの関係の土台となってきたコンパクト(協定)が刷新され、「共有」よりも「成果(outcome)」が強調されるようになった。

(2)サードセクターにとってコンパクトは、各地域における自治体や医療機関(PCT)からの不当な予算削減が生じた場合に異議申し立ての拠り所となる可能性がある。(3)地域戦略パートナーシップ(LSP)の縮小・変容と、それに代わるパーソナライゼーションに基づく(NHS改革の一環である)サービスの評価システムの強化によって、地域社会においてサードセクター組織の意思決定過程への参加主体としての役割が大幅に縮小した。(4)(3)の展開に伴い、地域で中間支援機能を果たしていた中規模のサードセクター組織や中間支援組織が政策的な位置づけを失い、サードセクターの分極化が一層促進されつつある。(5)全国組織を有するサードセクター組織においては、社会的影響評価等の手法を活用して自らのサービスの成果(outcome)を明確に提示するなどして存続可能性を確保する動きと、成果主導の趨勢とは距離をおく動きがある。本年度は、英国において未実施であったタワーハムレッツ区の中間支援組織とヘイヴァリング区のエイジ・コンサーン(高齢者福祉団体)等への現地調査を実施し、英国で予定していた現地調査をほぼ達成することができた。また、進捗がやや遅れていた国内調査について、英国におけるエイジUK/エイジ・コンサーンと同様に全国的な中間支援組織をもつNPOであるとともに、地域比較との対称を考慮して貧困地域(大阪市内)と比較的富裕な郊外エリア(横浜市内)において、高齢者福祉NPOに関する現地調査を実施することができた。日本NPO学会への発表およびその準備過程における国内の中間支援組織の担当者らとのディスカッションほかにおいて、英・日の事例の比較考察に向けた検討を行うことができた。本年度は、英国での「大きな社会」政策および国民保健サービス(NHS)改革のもとで福祉サービスの提供に関わるサードセクター組織の動向を把握するために、ボランタリーセクターの全国組織、タワーハムレッツ区とヘイヴァリング区の区職員および中間支援組織ほかで聞き取り調査と資料収集を行った。その結果、当該領域におけるサードセクター組織の動向およびその政策的背景の把握とともに、次年度に焦点をあてるべきサードセクター組織に関する情報収集を行うことができた。これは概ね計画通りの成果であるとともに、サードセクター組織に影響を与えている政策動向の把握に関してはむしろ次年度の計画を先取りしたものとなった。他方で国内の現地調査については、調査対象団体の抽出まで行う予定であったが、年度内に達成することができなかった。これは、年度当初において研究費が全額支給されるかどうか不明瞭であったことへの対応と、連携研究者1名に病気療養の期間が生じたことなどの理由による。これまでの調査から、ボランタリー団体/NPOの変容に影響を与える条件として、フロントライン(現場)の事業ないし団体の存続・変容に関して広域的な中間支援組織の役割がみえてきたが、十分に調査できていないため、次年度に海外調査・国内調査を実施する。
外国籍企業の海外活動と経済発展に関する比較体制研究

本研究の成果は、杉本昭七編『経済の世界化とシステム変化の現段階』として京都大学経済研究所より1991年2月公刊した。本報告書は2つの領域から成っている。1つは「多国籍企業による世界化過程の諸側面」であり、他は「社会主義と対外開放ー東西合弁企業を軸心にー」を扱った領域である。前者には、資本主義世界経済の基軸通貨国であるアメリカが経済力を喪失していく過程で、日本・ドイツを軸として政府と民間企業が、アメリカの債務を如何に金融しているかその構造を「公的・私的体制支持金融」概念で把え、更にそれは歴史的には金融統合の進展過程であるとする松村文武論文、日本経済の輸出至上主義戦略から国際統合化戦略への転換を具体的に析出した藤原貞雄論文、日本国内での外国資本の活動状況を実証的に明らかにした岡田知弘論文、多国籍企業と国家との関わりを理論的に考察した佐藤光論文が含まれている。松村・藤原・岡田の三論文は実証資料においても注目される。後者では、1980年代後半の旧社会主義国の体制転換期に合弁企業の形をとった資本主義国の直接投資が、旧社会主義国の中で如何なる経済関係を持ち、活動し、制約を蒙っていたかを、ハンガリ-(杉本昭七)、ソ連(溝端佐登史)、ブルガリア(岩杉彪)、ル-マニア(浅尾仁)、ユ-ゴスラビア(藤村博之)について解明している。これらの論文は1980年代末に生じた歴史的にも重要な社会主義体制崩壊直前に各国が抱えていた問題点と体制転換の必然性を知る上で貴重な貢献となろう。1.今年度の多国籍企業グループ、社会主義グループによる個別・全体研究会は以下の通りである。多国籍企業グループ(1)11月29日藤原貞雄「貿易政策論の現代的課題」、杉本昭七「経済統合の歴史と理論」2月21日松井和夫(ゲスト・スピーカー)「現代アメリカ金融資本の構造と国際的展開-多国籍企業論の一論点」、松村文武「1980年代のアメリカン・ネットワーク」社会主義グループ(1)5月24日浅尾仁「ルーマニアの経済について」、藤村博之「ユーゴスラヴィアの直接投資法」9月13日門脇延行「ハンガリーの合弁事業について」、上原一慶「中国の合弁事業について」2月28日岩林彪「ブルガリアにおける合弁企業」、加藤弘之「中国における農村改革の現状および農村工業」工場見学(2)7月7日,8日トヨタ自動車高岡工場、および協力会社三五株式会社の工場見学2.現在、各グループの研究成果を取りまとべるべく2冊の研究書の公刊を準備中である。
PGE合成酵素・受容体特異的プローブを利用した発熱の脳内機構解析

1、膜型PGE合成酵素の脳内発現とその生理学的意義・ラットの膜型PGE合成酵素(mPGES)遺伝子をクローニングした。・LPSにより脳内でmPGESが誘導される部位は、脳血管に限局していた。・LPSにより誘導されるmPGESは脳血管内皮細胞の核膜周囲に局在していた。・mPGESはその上流の酵素(COX-2)と同一の内皮細胞で、同一の細胞内部位に共発現していた。・COX-2特異的阻害剤により、脳脊髄液中のPGE2濃度は低下した。・mPGESとCOX-2発現の時間経過で、脳脊髄液中のPGE2濃度と、発熱の時間経過を説明できた。・mPGES遺伝子欠損(mPGES KO)マウスを用いてmPGESが発熱に必須であることを証明した。・LPSを投与されたラットの脳血管でPGE2産生が他のPG産生と比べて特異的に亢進することを発見した。2、PGE2受容体刺激から褐色脂肪組織熱産生に至る神経経路・PGE2による褐色脂肪組織の反応はrPaにGABAアゴニスト(ムシモール)を投与すると完全に抑制された。・神経トレーサにより視束前野PGE2受容体(EP3)陽性細胞からrPaへの直接投射が存在した。・視束前野EP3陽性細胞の一部はGABA作動性であった。・Vesicular Glutamate Transporter3(VGLUT3)を発現する延髄淡蒼縫線核の神経細胞が、胸髄交感神経節前神経に投射し、褐色脂肪細胞の活動を調節していることを、神経解剖学的、生理学的に明らかにした。・以上の結果より、視束前野EP3陽性細胞→延髄縫線核→交感神経系→褐色脂肪組織という経路が、PGE2による発熱で機能していることが示された。本年は下記の2項目について、研究を完了した。1、膜型PGE合成酵素の脳内発現・ラットの膜型PGE合成酵素(mPGES)遺伝子をクローニングした。・細菌内毒素(LPS)投与後4時間をピークにmPGES mRNAが脳で増加した。(ノザンブロット解析)・LPSにより誘導されるmPGESは脳血管内皮細胞の核膜周囲に局在していた。(免疫組織化学)・mPGESはその上流の酵素(COX-2)と同一の内皮細胞で、同一の細胞内部位に共発現していた。(EIA法)・mPGESとCOX-2発現の時間経過で、脳脊髄液中のPGE2濃度と、発熱の時間経過を説明できた。・以上の結果より、発熱時に脳血管内皮紬胞がPGE2を産生していることが示された。2、PGE2受容体刺激から褐色脂肪組織熱産生に至る神経経路・PGE2視束前野投与により、肩甲骨間褐色脂肪組織の温度が上昇し、それに引き続き直腸温が上昇した。・PGE2による褐色脂肪組織の反応はrPaにGABAアゴニスト(ムシモール)を投与すると完全に抑制された。・神経トレーサにより視束前野PGE2受容体(EP3)陽性紬胞からrPaへの直接投射が存在した。・以上の結果より、視束前野EP3陽性細胞→延髄縫線核

→交感神経系→褐色脂肪組織という経路が、PGE2による発熱で機能していることが示された。本年は下記の2項目について研究を行い、以下の結果を得た。1、プロスタグランジン輸送体(PGT)の脳内分布と誘導PGE2は生理的pHではイオン化しており、細胞膜を容易に透過しえない。そこでPGE2の膜輸送には特有の輸送体が働いていると考えられている。その一つがPGTである。・PGTmRNAおよびPGT蛋白は構成的にラットくも膜に発現していた。・細菌内毒素(LPS)投与後3時間でPGTmRNAがくも膜下腔、脈絡叢の血管に発現し、12時間まで増加した。くも膜においても、PGTmRNAの発現量が同様の時間経過で増加した。PGT蛋白も同様の時間経過で発現した。・脳実質の血管ではLPSによるPGTmRNAのLPSによる誘導は起こらなかった。・脳血管でPGTを発現する細胞は内皮細胞であった。・以上の結果から、PGTが発熱時に脳の非実質細胞で誘導されPGE2の濃度調節に関与していることが示唆された。COX-2発現の時間経過より、PGT発現の時間経過が遅れること、脳実質のCOX-2発現細胞にはPGTが発現していないこと、からPGTは脳内で増加したPGE2を脳外に排出する機能を果たしているらしい。PGTの発熱における生理学的意義について今後検討を加える。2、ホスホリパーゼ(PLA2)の脳内分布とその発熱への関与PLA2は膜リン脂質からアラキドン酸を切り出す酵素で、これまでに16種類が発見されている。しかし、発熱時にCOX-2の基質となるアラキドン酸を供給するPLA2種とその脳内分布は不明である。・PLA2の1種、細胞質型PLA2(cPLA2)蛋白は構成的に脳血管内皮細胞とミクログリアに発現していた。・LPS投与後5時間で、cPLA2とCOX-2蛋白は多くの脳血管内皮細胞の核膜に共存していた。発熱時にCOX-2にアラキドン酸を供給するPLA2はcPLA2であることが示唆された。1、mPGESは発熱に必須であることをmPGES遺伝子欠損(mPGES KO)マウスを用いて証明した。今回以下の実験結果からmPGESが発熱に必須の酵素であることを明らかにした。(1)LPS腹腔内投与、テレピン油皮下投与、インターロイキン1β(IL-1β)脳室内投与に対して、wild typeマウスは発熱するが、mPGES KOマウスは全く発熱しない。(2)脳室内PGE2投与に対する発熱反応は両マウス群で同様であった。(3)LPS腹腔内投与後の血漿IL-1βの濃度は両マウス群で同様であった。(4)脳血管内皮細胞におけるCOX-2の発現は両マウス群で同様であった。2、LPSを投与されたラットの脳血管でPGE2産生が他のPG産生と比べて特異的に亢進することを発見した。LPS投与で脳血管がPGE2を産生することは、COX-2とmPGES酵素群の発現から間接的に推測されてきた。今回以下のようにその直接的な証明を行った。(1)LPSあるいは生理食塩水腹腔内投与後4時間で、ラットのくも膜下腔の血管を採取し、試験管内で培養する。その培養上清中に放出されたPGE2は、LPS刺激で3倍以上に増加した。(2)LPS刺激によるPGE2産生はCOX-2阻害剤で抑制された。(4)種々のPLA2阻害剤を用いて検討したが、有効な阻害効果は得られていない。3、発熱の出力系神経回路として延髄淡蒼縫線核から脊髄への神経投射を解析した。
熱帯病治療薬を志向するカスケード反応を駆使した効率的、網羅的全合成研究

昨年当研究室においてマングロマイシンA(1)の不斉全合成を達成した。一方、五十嵐らは放線菌Streptomyces sp. NPS554株の培養液中よりアカエオライドを単離・報告した。この化合物はマングロマイシンB (2)と同様の平面構造を有するにもかかわらず、同じ条件下でのNMRデータの報告がされていない。また、比旋光度が異なることやケトエノール互変異性が観測されることから2の立体異性体としてアカエオライド(4)と命名されている。そこで2の全合成経路の確立と絶対立体構造の決定を目的に2の全合成研究に着手した。合成した1のアセチル化によりエノール部位を保護し、最も反応性の高いC-9位水酸基選択的なメシル化を行なった。続いてDBUを用いた脱離反応により、オレフィン部位を構築し、最後にアセチル基を除去することで4工程、収率95%で2を合成した。合成した2のNMRデータは4の文献値と良い一致を示した。加えて、NMR解析の結果から2は4と同様に測定溶媒によってケト-エノール互変異性が生じることを明らかにした。また、合成品2の比旋光度を測定したところ2の報告値とは異なり4と一致した。そこで天然由来の2を再取得し、比旋光度を測定したところ合成品と近い値を示した。しかし、合成品、天然物いずれの比旋光度の値も測定するたびに変動することが明らかとなった。そのため、円二色性スペクトルを測定し、天然物、合成品ともに正のコットン効果を示すことを確認した。このことから2の絶対立体構造を決定し、2と4が同一化合物であることを明らかにした。筆者はマングロマイシンB (2)を34工程、総収率8.0%で初となる不斉全合成を達成した。さらに各種機器データを測定することでマングロマイシンB (2)とアカエオライド(4)が同一化合物であることを明らかにした。マングロマイシン(1)の全合成では、向山型ビニロガスアルキル化反応を鍵とした不斉四置換炭素の構築を達成し、さらにアンチアルドール反応により、1の有する全ての炭素鎖と立体化学を有する鎖状中間体を合成した。その後、保護基の掛け替えと還元を経て7工程で飽和エステルとし、塩基性加水分解に続く椎名マクロラクトン化を行うことでマクロラクトンを2工程、収率77%で得た。続いてTIPS基の除去と酸化により得られるエステルに対し、THF溶媒中、加熱還流下でLiHMDSを滴下するDieckmann環化を適応した場合に1の骨格構築が可能であることが分かった。しかし、当初予想していた通り、得られた環化体は空気中で非常に不安定であり、直ちにジヒドロピロンがα-ピロンへと酸化されてしまうことが判明した。このことから得られた環化体を精製せず、3つの水酸基の保護基を一挙に除去したところ、空気中でも安定なジヒドロマングロマイシンAを導くことができた。種々検討を行ったものの水酸基の位置選択的な酸化が難しかったことから、一時的に1,2-ジオールをボランエステルとして保護し、Albright-Goldman酸化を適応することでジヒドロピロンの酸化を抑え、水酸基のみを酸化することに成功した。そして最後にジヒドロピロン環のエノールのアセチル基を除去することでマングロマイシンA (1)の全合成を達成した。種々機器分析の結果、ケト・エノールの互変異性が存在すると示唆されるジヒドロピロン環周辺の13C NMRの化学シフト値は若干のシフトが観測されたものの、全ての機器データが天然物と一致し、1の初の不斉全合成と絶対立体構造を決定することができた。マングロマイシン(1)の初の不斉全合成の確立と絶対立体構造を決定することができたので、おおむね目的は達成することができた。しかしながら、まだ合成ルートが長いので、もっと簡便な合成を確立する必要がある。また、今後5,6-ジヒドローαーピロン環の簡便な合成法を確立した。マングロマイシン類は、北里生命科学研究所創薬資源微生物学寄付講座において、希少放線菌の培養液中よりフィジコケミカルスクリーニングを用いて見出された新規天然物である。構造的特徴として炭素のみで連結した15員環骨格内に高度に置換されたテトラヒドロフラン環と5,6-ジヒドロ-4-ヒドロキシ-αーピロンが渡環する点、また配座が固定された籠状構造をもつ点が挙げられる。生物活性評価の結果、マングロマイシン類は顧みられない熱帯病の一つである“アフリカ睡眠病"を引き起こすトリパノソーマ原虫に対して強力な増殖阻害活性を示すことが分かり、その特異な構造と生物活性の相関に興味が持たれる。また、昨年当研究室においてAの不斉全合成を達成し、その絶対立体構造を決定した。一方、マングロマイシン類の発見後、富山県立大学の五十嵐らは放線菌NPS554株の培養液中よりアカエオライドを単離・報告した。この化合物はマングロマイシンBと同様の平面構造を有するにもかかわらず、同じ条件下でのNMRデータの報告がされていない。また、比旋光度が異なることやケトーエノール互変異性が観測されることから立体異性体としてアカエオライドと命名されている。しかし、推定生合成経路から考えると同一化合物であることが示唆される。

そこで、すでに全合成を達成したマングロマイシンAよりさらに4工程、収率95%でBを合成する方法を確立した。そして全合成したマングロマイシンBと天然のマングロマイシンBが同一であることよりBの絶対構造を決定した。さらに詳細な機器解析によりマングロマイシンBとアカエオライドが同一化合物であることを明らかにした。マングロマイシンAおよびBの初の全合成法を確立し、しかも両者の絶対構造を明らかにできた。さらに、類縁体として報告されているアカイオライドが、Bと完全に一致することを明らかにした。しかしながら、まだ合成法が長く、大量合成に向いていないので、今後より簡便な合成法を確立したい。昨年当研究室においてマングロマイシンA(1)の不斉全合成を達成した。一方、五十嵐らは放線菌Streptomyces sp. NPS554株の培養液中よりアカエオライドを単離・報告した。この化合物はマングロマイシンB (2)と同様の平面構造を有するにもかかわらず、同じ条件下でのNMRデータの報告がされていない。また、比旋光度が異なることやケトエノール互変異性が観測されることから2の立体異性体としてアカエオライド(4)と命名されている。そこで2の全合成経路の確立と絶対立体構造の決定を目的に2の全合成研究に着手した。合成した1のアセチル化によりエノール部位を保護し、最も反応性の高いC-9位水酸基選択的なメシル化を行なった。続いてDBUを用いた脱離反応により、オレフィン部位を構築し、最後にアセチル基を除去することで4工程、収率95%で2を合成した。合成した2のNMRデータは4の文献値と良い一致を示した。加えて、NMR解析の結果から2は4と同様に測定溶媒によってケト-エノール互変異性が生じることを明らかにした。また、合成品2の比旋光度を測定したところ2の報告値とは異なり4と一致した。そこで天然由来の2を再取得し、比旋光度を測定したところ合成品と近い値を示した。しかし、合成品、天然物いずれの比旋光度の値も測定するたびに変動することが明らかとなった。そのため、円二色性スペクトルを測定し、天然物、合成品ともに正のコットン効果を示すことを確認した。このことから2の絶対立体構造を決定し、2と4が同一化合物であることを明らかにした。筆者はマングロマイシンB (2)を34工程、総収率8.0%で初となる不斉全合成を達成した。さらに各種機器データを測定することでマングロマイシンB (2)とアカエオライド(4)が同一化合物であることを明らかにした。引き続き、マングロマイシン類の簡便な全合成を確立し、さらにそれらの全体立体配置の決定を行っていく。また、まだ全合成ルートが長いので、もっと簡便な合成を確立していきたい。さらに、5,6-ジヒドローαーピロン環の簡便な合成法を確立していきたい。今後、より簡便な合成法を確立し、それらの絶対立体構造を明らかにしていく。また、全合成ルートが長いので、もっと簡便な合成法を確立していきたい。
コンピュ-タリテラシ-・テストの標準化

中学生と高校生のコンピュ-タリテラシ-の水準を測定するテストを開発することが本研究の目的である。初年度において、コンピュ-タリテラシ-の定義と内容が検討された。従来、コンピュ-タリテラシ-は知識や技能に限定されることが多かったが、コンピュ-タへの感情的な側面も必要であるとの結論に達した。生徒たちはは、現在すでにコンピュ-タに関する知識や技能があることも必要であろうが、将来、社会生活の中で情報処理を積極的に行う構えを形成するには、態度などの感情的側面を無視できない。そのため、コンピュ-タへの態度とコンピュ-タ不安の感情的側面を測定する2つの下位尺度、教養的知識と技術的知識尺を測定する2つの下位尺度の計4尺度から構成されるコンピュ-タリテラシ-・テストを作成した。このテストを中学生、高校生(普通科)計2220名を対象に実施した。そのデ-タを基礎にして、各下位尺度にGーP分析などを実施して、弁別力の低い項目や尺度整合性が低い項目を除外した。その結果、態度尺度と技術的知識尺度からそれぞれ2項目が不適切であることが分かり、尺度から除外した。さらに、各下位尺度の得点の標準化を行った。標準化は、中学生用と高校生用の2種類作成し、尺度得点を標準得点に換算する表を作成した。さらに、4尺度の標準得点(偏差値)の合計の偏差値換算表を作成し、総合的なコンピュ-タリテラシ-の指標とした。本テストを実施することにより、生徒はコンピュ-タに関する感情面と知識面を示す4尺度について自分の状況を知ることができるとともに、総合的な状況も知ることができる。本テストの実際の使用例として、大学生の情報処理授業(半年)の受講前と受講後の得点を比較したところ、知識関係の得点は非常に上昇したが、感情的な側面には大きな変化がないことなどが明らかになった。コンピュ-タリテラシ-の概念は、コンピュ-タに関する知識・技能といった認知的側面だけでなく、広くコンピュ-タに対する興味、態度、不安などの情意的側面も含んでおり、それらを総合的に測定し、標準化することは容易ではない。各国でも、種々試みられているが、信頼性が高く、安定したテストは得られていない。本研究において、まず、コンピュ-タリテラシ-・テストの項目の決定に研究を集中した。その結果、次に説明する4種36問題のテスト項目を決定した。それらは、(1)コンピュ-タへの態度測定項目(コンピュ-タは人々に幸せな生活を約束する、など10項目)、(2)コンピュ-タ不安測定項目(私は、コンピュ-タの前に座っただけで、とても緊張してしまうだろう、など8項目)、(3)コンピュ-タ教養測定項目(ワ-プロはコンピュタ-の一種と考えてよい、など10項目)、(4)コンピュ-タに関するやや専門的な知識測定項目(ハ-ドウェアとソフトウェアの定義をたずねる質問など8項目)である。その他、回答者の属性についての質問9項目があるが、特に、パソコンの操作や所有に関する質問に重点をおいている。なお、中学生も含めた調査であるので、問題文の表現をやさしくしたり、振り仮名をつけたりする配慮をした。テストは、中学校4校(うち、2校はコンピュ-タ教育研究指定校)、高等学校(普通科)3校いずれも2年生を全員調査(合計約3100人)した。

調査校の事情で、回収を終了したのが本年2月であり、現在、デ-タの分析中であるが、結果については、関連学会に4件に分けて発表する予定である。昨年度はコンピュ-タリテラシ-・テストの原案を作成し、中学校4校、普通科高等学校3校、合計2220名の生徒に実施した。本年度は、得られたデ-タを基礎にして、テストの標準化を行った。1.本テストは、4つの下位尺度、すなわちコンピュ-タに対する態度尺度、コンピュ-タ不安尺度、コンピュ-タに関する教養的知識尺度、技術的知識尺度から構成されているが、各下位尺度にGーP分析、因子分析などを実施して、弁別力の提い項目や尺度整合性が低い項目を除外した。その結果、態度尺度と技術的知識尺度のそれぞれ2項目が不適切であることが分かり、尺度から除外した。2.各下位尺度の特性が調べられた。いずれの尺度も、コンピュ-タ経験をある生徒が高得点を得ていること、態度尺度を除いて、男子が女子より高得点を得ていることが明らかになった。また、知識関係の2尺度の得点は高校生が中学校より高得点であるが、態度尺度では校種差がなく、また不安尺度では中学生の方が高かった。3.各下位尺度の得点の標準化を行った。標準化は、中学生用と高校生用の2種類作成し、尺度得点を標準得点に換算する表を作成した。さらに、4尺度の標準得点(偏差値)の合計の偏差値換算表を作成し、総合的なコンピュ-タリテラシ-の指標とした。本テストを実施することにより、生徒はコンピュ-タに関する感情面と知識面が示す4尺度について自分の状況を知ることができるとともに、総合的な状況も知ることができる。4.本テストを実際に使用する研究も行った。大学生の入門情報処理の授業の受講者に対して、学期の初めと終わりに本テストを実施し、得点の変化を調べた。その結果、情報処理の授業は教養的知識と技術的知識の向上には有効であるが、感情面には影響が少ないことが明らかになった。
妊娠中毒症の病態における低分子量GTP結合蛋白質Rho familyの関与

本研究では、周産期死亡や母体死亡の主要原因の一つである妊娠性高血圧腎症(Preeclampsia、以下P)の病態形成を明らかにするため、血管攣縮にいたる機序や血管内皮障害に基づく血管透過性亢進の機序の解明を目的としている。血管透過性を規定する内皮細胞間の強度は、細胞間接着分子VE-cadherin(VE-c)や低分子量G蛋白などにより調節されているが、私たちはこれまで妊娠性高血圧腎症での血管透過性亢進におけるRho familyを介した伝達経路およびVE-cadherinの関連を検討しきた。(1)これまでに臍帯静脈内皮細胞系を用いたin vitro barrier function assayの系(膜の経上皮電気抵抗(TEER)とHorseradish peroxidase透過実験)を用いて、P妊婦血清が正常妊婦血清に比較し有意に透過性の亢進を引き起こすことを見いだした。(2)さらにRho-kinase阻害剤Y27632で前処理したHUVECを用い、透過性の変化を検討したところ、P妊婦血清の透過性の亢進作用はY27632による前処理で抑制された。次に、その分子メカニズムを検討するため、血管透過性の調節に作用していることが知られている細胞接着分子(VE-cadherin)に注目し、その発現を検討した。(3)妊娠高血圧腎症患者の血管内皮細胞間ではVE-cadherinの発現が減弱していた。2)VE-cは隣接するHUVEC間隙にほぼ均一にみられたが、P妊婦血清の添加により細胞間隙のVE-c染色性が減弱した。(4)上記(3)の現象はRho-kinase阻害剤により抑制された。(5)P妊婦血清は、ヒト臍帯静脈内皮細胞培養系においてRhoAを活性化することをRho activation assay (pull-down assay)を用いて見いだした。以上の結果より、P妊婦血清は、RHo/Rho-kinaseの活性化およびVE-cの局在の変化を介して血管の透過性を亢進させることが示唆された。これらの成果は、平成18年の日本産科婦人科学会にて発表を行った。以上の結果から、妊娠高血圧腎症においてRho-kinaseの情報伝達遮断が、血管透過性の調節を介して、血管透過性の制御という新しい観点からの新しい妊娠高血圧腎症の治療戦略となりうる可能性を示すものである。本研究は、周産期死亡や母体死亡の主要原因の一つである妊娠中毒症の病態を明らかにするため、血管攣縮にいたる機序や血管内皮障害に基づく血管透過性亢進の機序の解明を目的としている。今回は、低分子量GTP結合蛋白質を中心に、妊娠中毒症の血管病変における関与を検討した。まず、『血管』を構築する細胞成分には、平滑筋細胞と内皮細胞があるが、まず臍帯血管の血管平滑筋細胞におけるRhoおよびRho-kinaseの発現を比較検討したところ、妊娠中毒症の臍帯血管における血管平滑筋では、有意にRho-kinaseの発現が亢進していることが示された。

また妊娠中毒症血清は血管平滑筋細胞株において、Rho-kinaseの発現増加を引き起こした。妊娠中毒症において、血管の攣縮(子宮動脈、肝動脈、脳動脈の攣縮など)がみられることが報告されている。今回の結果は、これらの血管攣縮の機序として、Rho/Rho-kinase経路による血管平滑筋のCa^<2+>感受性の亢進機転が働いている可能性を示唆するものと考えている。今後はさらに、ラットの妊娠中毒症モデルを用いて、病態におけるRho/Rho-kinaseの関与を検討する予定である。一方、もう一つの血管構成成分である血管内皮細胞における検討であるが、今回われわれは、臍帯静脈内皮細胞培養系を用いて、in vitroでbarrier function assayの系を確立し、これを用いて妊娠血清の血管透過性におよぼす影響を検討した。正常妊婦血清は臍帯静脈内皮細胞培養系において透過性を亢進させたが、妊娠中毒症妊婦血清はさらにその透過性の亢進を引き起こした。さらに、低分子量G蛋白質Rho familyの関与を検討するため、Rho-kinaseの阻害剤Y-27632を用いてこれらの透過性に対する効果を検討したところ、Y-27632は妊娠中毒症妊婦血清による透過性の亢進を有意に抑制した。これらのことから、妊娠中毒症の病態における血管透過性亢進機序には、低分子量G蛋白質Rho familyを介した伝達経路が関与していることが示唆された。さらにこの系を用いて、細胞間接着分子の局在や機能調節についても解明していきたい。本研究は、周産期死亡や母体死亡の主要原因の一つである妊娠中毒症の病態形成を明らかにするため、血管攣縮にいたる機序や血管内皮障害に基づく血管透過性亢進の機序の解明を目的としている。昨年度われわれは、臍帯静脈内皮細胞系を用いたin vitro barrier function assayの系を用いて、妊娠中毒症妊婦血清が正常妊婦血清に比較し有意に血管透過性の亢進を引き起こすことを見いだした。平成17年はその分子メカニズムを検討するため、血管透過性の調節に作用していることが知られている細胞接着分子(VE-cadherin)に注目し、妊娠中毒症におけるその発現を検討した。1)妊娠中毒症患者の血管内皮細胞間ではVE-cadherinの発現が減弱していた。2)妊娠中毒症患者の血清は、血管内皮培養細胞のVE-cadherinの細胞膜周辺での発現を減少させた。4)上記2)の現象はRho-kinase阻害剤により抑制された。5)妊娠中毒症患者の血清は、血管内皮培養細胞においてVE-cadherinをリン酸化することを見いだした。これらの研究成果は、現在投稿準備中である。本研究を通して、妊娠中毒症の病態における血管内皮障害による血管透過性亢進における低分子量G蛋白質Rho familyを介した伝達経路および細胞間接着分子(VE-cadherin)の関連の一端を明らかにした。本研究で明らかとなった分子機構は、これを応用した抗血管内皮障害療法を開発することで、血管透過性の制御という新しい観点からの妊娠中毒症の治療法として発展する扉を開くものであると考える。
数億年の進化の時を経てゲノムが出会うとどうなるか？

4億年前にコケ類から進化してきた高等植物シロイヌナズナのゲノムDNA断片100kbpをコケ類ゼニゴケに遺伝子導入して発現を調べた。ゼニゴケとしては、光応答性を欠損した変異株を用い、導入するシロイヌナズナ遺伝子として、カウンターパートと考えられる光応答性遺伝子を含むシロイヌナズナのゲノムDNA断片(12遺伝子を含む)を用いた。その結果、ゼニゴケの光応答性が回復した。この結果は、ゼニゴケがシロイヌナズナ遺伝子を認識し、転写したことを示している。本研究は、高等植物が進化してきた過程において、ゲノム配列の情報がどのように変遷してきたのかをユニークな方法論(数億年後の子孫同士をゲノム的に“対面させる")で、解明しようとするものである。我々の予備的な実験において、アブラナ科植物シロイヌナズナの染色体断片に含まれる約100kbpのDNA断片(10個前後の構造遺伝子を含む)を一億年前にアブラナ科の先祖と分かれたナス科トマトに導入したところ、導入してシロイヌナズナ遺伝子が特徴的に発現することを見つけていた。そこで、この方法論を高等植物の前の段階であるコケ類(4億年前に共通祖先が分かれたゼニゴケ)に用いて解析したのが本研究である。シロイヌナズナの染色体断片に含まれる約100kbpのDNA断片(12個の構造遺伝子を含む)を京都大学農学研究科の河内孝之教授の協力を得て、ゼニゴケに遺伝子導入した。遺伝子導入に際しては、光応答性遺伝子欠損ゼニゴケをホストとして用い、進化的にその遺伝子のホモログと考えられるシロイヌナズナ遺伝子を含む100kbpのDNA断片を導入した。シロイヌナズナのゲノムDNA断片を含むバイナリーベクターは、ゼニゴケでは選抜されにくいことがわかり、遺伝子導入効率が低かったが、何度もトライして複数の形質転換系統を得ることができた。導入された遺伝子を調べたところ、欠損しているものもみられたが全長が入ったものもあった。これらの系統の光応答性を調べたところ、回復しているものが見られた。また、遺伝子発現していることも判明した。これらの結果は、4億年前に共通祖先から分かれたシロイヌナズナのゲノムDNAは現在のゼニゴケが有している転写機構によって転写が可能であることを示している。今後、これらの配列を詳細に解析することによって、ゲノム配列の進化の様相が解明されると期待できる。バイオテクノロジー