hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
総合学科・総合選択制高校のアカウンタビリティの研究

埼玉県立伊奈学園総合高校の評価にかかわる研究は、我々の手により、文部省科学研究費の助成により既に一度なされている(平成45年度総合研究(A)「伊奈学園総合高等学校をモデルとした総合選択制の有効性に関する実証的研究」、代表者:佐古順彦)。今回の調査研究は前回の補足的研究であると同時に、従来の質問紙的研究から脱却した調査手法の開発を含め、更なる新しい学校モデルのアカウンタビリティー研究を一歩押し進めたわけである。昨年は、ハウス制という制度が登校している生徒達にどの程度定着しているか認知地図的手法によって、自己のハウスの位置、他のハウスの位置の認知の相対的関係を明らかにした。更に今年度は教師側のコミュニケーションの様態を基軸に伊奈学園固有のシステムが教師集団にどのような結果を残しているか、人類学的手法からの長期的観察から考察した。また一方で、人間形成の観点から力を入れているキャリアガイダンスのシステムの評価を、これは伝統的調査技法を用いて行なった。総合選択制高校の最も完成度の高い学校として埼玉県伊奈学園総合高校がある。本年度はこの学校の特徴である、ハウス制についてハウス制が生徒の生活にどの程度深く入り込んでいるか、認知地図の手法を用い、検証を試みた。伊奈学園総合高校は、6つのハウスと称する小さな学校内学校からなっている。生徒は3年間所属するハウスが固定されている。しかし、生徒の学習空間は、専門とする学問領域である、学系に、学年進行に応じひろがっていく。学習は学系空間で、ホームルームのような人間関係はハウスでと空間の機能的弁別がなされている。果たして、空間に課した役割は実態として機能しているだろうか?各ハウスから、1年3年各1クラスを抽出する。学園の平面図に中庭と方位を示しておき、6ハウスを含む10施設を、平面図で位置、形、大きさも含め記入させた。描かれた各施設について重心を求め、その位置と正確な位置との対応関係から、ハウスの認識のされかたについて考察を試みた。その結果、1)自分の所属するハウスは距離の誤差から見た場合、縮小されたかたちで認知され、他方、それ以外のハウスは相対的に拡大される形で認知される傾向にある。2)角度の誤差も同様の傾向にある。3) 1年と3年では3年の方が誤差が縮む傾向にある。これらの事実から、自己の所属するハウスが生徒の学校認知傾向に特異な影響を与えているといえる。しかし、経験年数の多いはずの3年生でその影響が小さくなっていることに注意が必要である。
癌幹細胞とニッチを標的とした卵巣癌Dual-targeted therapy戦略

癌の発生、浸潤や転移の過程において、癌細胞とその周囲の微小環境の相互作用が極めて重要な役割を担っている。本研究では、われわれが継続して行ってきたマクロファージならびに卵巣癌幹細胞に関する研究をさらに発展させることで、両細胞を中心として引き起こされる進行卵巣癌の腹腔内播種の分子メカニズム、そして腹腔内の微小環境ニッチの機能的役割を解明し、卵巣癌の完全治癒を目指す戦略の構築を目的としている。われわれは、過去30年以上にわたり女性生殖臓器におけるマクロファージが有する様々な生理的機能に関する研究を継続して行ってきた背景がある。その中で、マクロファージと卵巣癌に関する過去の研究では、卵巣癌の腹腔内微小環境の形成における腹腔マクロファージの存在を明らかにした。進行卵巣癌症例においては早期癌症例と比較して、腹水中のマクロファージ数が有意に増加していることが示され、加えてマクロファージの機能に関わるIL-6やIL-10などが著しく増加していることが見出された。また、卵巣癌組織中の腫瘍関連マクロファージ(TAM)がM2型マクロファージとして免疫抑制性の機能を有し、さらにCSF-1の発現が卵巣癌の組織学的悪性度に有意に相関することを明らかにした。今回われわれが行った研究から、卵巣癌の腹腔内の播種病巣に存在するTAMは、卵巣癌の転移ならびに卵巣癌幹細胞の幹細胞性の維持に関わり、癌幹細胞ニッチとして中心的な役割を果たしていることが示された。今後われわれは、腹腔マクロファージと卵巣癌幹細胞とのそれぞれの細胞間相互作用、そしてそれらに関わる分子シグナル伝達機構について網羅的な解析を行うことで、最終的には進行卵巣癌の腹腔内播種に至るプロセスから理論的に導かれた卵巣癌幹細胞ならびに癌幹細胞ニッチの両者を標的とする治療戦略である“Dual-targeted therapy"の開発を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。わが国において上皮生卵巣癌(卵巣癌)は、罹患数ならびに死亡数ともに急激な増加傾向を示しており、現在では婦人科癌死亡の第1位となっている。卵巣癌の早期診断は困難であることが知られており、多くの症例では既に腹膜播種や遠隔転移を来した進行癌で診断される。また、初回治療が奏効し一旦寛解が得られた症例においても、大部分の症例では抗癌剤に耐性を示す癌細胞が出現することになる。したがって、卵巣癌患者の予後のさらなる改善に向けて、他癌腫と同様に分子生物学的根拠に基づいた新たな治療戦略の開発が重要である。癌の発生や浸潤・転移の過程においては、癌細胞と周囲の微小環境との細胞間相互作用が重要な役割を果たしている。近年、正常組織の幹細胞と同様に癌幹細胞においても微小環境ニッチが存在し、腫瘍の増殖や治療抵抗性に関与していることが示されている。卵巣癌の克服のためには、その特徴的な進展形式である腹膜播種病巣の形成における卵巣癌幹細胞および癌幹細胞ニッチの病態解明が必要不可欠であると考えられるが、それらの分子メカニズムについては不明な点が多い。われわれの研究室では、過去30年間にわたり女性生殖臓器におけるマクロファージの機能について解析をすすめてきた。その中で近年では、卵巣癌や子宮内膜症とマクロファージとの相互作用に関する病態を明らかにした。そして、それらの研究結果からマクロファージが微小環境形成において極めて重要な役割を担っていることを証明した。今回、卵巣癌における癌幹細胞ニッチを特定し、それらの分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。さらに、卵巣癌幹細胞とニッチとの細胞間相互作用について解析を行い、最終的には卵巣癌幹細胞および癌幹細胞ニッチを治療標的とした卵巣癌に対する新たな治療戦略を開発することを目指している。今回われわれは、卵巣癌症例の骨盤腹膜の播種病巣の組織切片を用いて、CD44 variant陽性細胞とTAMとの関連性について免疫組織化学染色による解析を行った。腫瘍組織の連続切片を用いて、CD44 variant、汎マロファージのマーカーであるCD68、さらにM2マクロファージのマーカーであるCD163の免疫組織化学染色を施行した結果、CD44 variantを高発現している腫瘍細胞の周囲において、より多くのCD68陽性ならびにCD163陽性のTAMの集積が認められた。これは、癌幹細胞として機能するCD44variant陽性の腫瘍細胞が、自身にとって最適な微小環境を形成していることの証左と考えられる。さらに、サイトカインアレイおよびRT-PCRなどの各種in vitroでの実験系で、CD44 variant陽性細胞はマクロファージの集積に関与するG-CSF、GM-CSFやM2マクロファージへの分化に関与するIL-6、IL-10の産生に関与していることが明らかにされた。今後はさらに分子レベルでの詳細な解析を行うことで、CD44 variant陽性細胞がM2マクロファージの集積ならびにM2マクロファージへの分化を誘導し、播種病巣形成における微小環境ニッチの形成に関与していることを彰kにする。上皮性卵巣癌(卵巣癌)の早期診断は困難であり、その多くの症例では既に腹膜播種や遠隔転移を来した進行癌で診断される。また、初回治療が奏効し一旦寛解が得られた症例においても、その多くは抗癌剤耐性の癌細胞が出現し再発が引き起こされる。癌の発生や浸潤・転移の過程においては、癌細胞と周囲の微小環境との相互作用が重要な役割を果たしている。

近年、正常組織の幹細胞と同様に癌幹細胞においても微小環境ニッチが存在し、腫瘍の増殖や治療抵抗性に関与していることが示されている。卵巣癌の克服のためには、その特徴的な進展形式である腹膜播種病巣の形成における卵巣癌幹細胞および癌幹細胞ニッチの病態解明が重要であると考えられるが、それらの分子機構については未だ不明な点が多い。われわれの研究室ではこれまで、卵巣癌や子宮内膜症とマクロファージとの相互作用に関する病態解明をすすめてきた。さらに、近年の卵巣癌幹細胞に関する研究から、卵巣癌組織において、少数の細胞集団である癌幹細胞が極めて重要な役割を担っていることが見出された。今回われわれは、卵巣癌における癌幹細胞ニッチを特定し、それらの分子機構を明らかにすることを目的としている。さらに、卵巣癌幹細胞と微小環境ニッチとの細胞間相互作用についての解析を行うことで、卵巣癌幹細胞および癌幹細胞ニッチを治療標的とした卵巣癌に対する新たな治療戦略を開発することを目指している。これまでに行った詳細な解析の結果から、CD44 variant陽性の卵巣癌細胞とマクロファージとの細胞間相互作用が、癌幹細胞に最適な微小環境の形成に関与していることが見出された。さらに、それぞれの細胞を用いた共培養実験からは、それらの細胞の相互作用によって形成される微小環境が抗癌剤治療抵抗性に関わっている可能性が示されている。癌の発生、浸潤や転移の過程において、癌細胞とその周囲の微小環境の相互作用が極めて重要な役割を担っている。本研究では、われわれが継続して行ってきたマクロファージならびに卵巣癌幹細胞に関する研究をさらに発展させることで、両細胞を中心として引き起こされる進行卵巣癌の腹腔内播種の分子メカニズム、そして腹腔内の微小環境ニッチの機能的役割を解明し、卵巣癌の完全治癒を目指す戦略の構築を目的としている。われわれは、過去30年以上にわたり女性生殖臓器におけるマクロファージが有する様々な生理的機能に関する研究を継続して行ってきた背景がある。その中で、マクロファージと卵巣癌に関する過去の研究では、卵巣癌の腹腔内微小環境の形成における腹腔マクロファージの存在を明らかにした。進行卵巣癌症例においては早期癌症例と比較して、腹水中のマクロファージ数が有意に増加していることが示され、加えてマクロファージの機能に関わるIL-6やIL-10などが著しく増加していることが見出された。また、卵巣癌組織中の腫瘍関連マクロファージ(TAM)がM2型マクロファージとして免疫抑制性の機能を有し、さらにCSF-1の発現が卵巣癌の組織学的悪性度に有意に相関することを明らかにした。今回われわれが行った研究から、卵巣癌の腹腔内の播種病巣に存在するTAMは、卵巣癌の転移ならびに卵巣癌幹細胞の幹細胞性の維持に関わり、癌幹細胞ニッチとして中心的な役割を果たしていることが示された。今後われわれは、腹腔マクロファージと卵巣癌幹細胞とのそれぞれの細胞間相互作用、そしてそれらに関わる分子シグナル伝達機構について網羅的な解析を行うことで、最終的には進行卵巣癌の腹腔内播種に至るプロセスから理論的に導かれた卵巣癌幹細胞ならびに癌幹細胞ニッチの両者を標的とする治療戦略である“Dual-targeted therapy"の開発を目指す。
マーモセットをモデルとした多能性幹細胞由来神経幹細胞による脊髄損傷前臨床研究

コモンマーモセットES/iPS細胞由来神経幹細胞を用いた、コモンマーモセット症例モデルへの移植は、霊長類における多能性細胞を用いた再生医療の前臨床研究として有用である。そこで我々が樹立したコモンマーモセットES細胞から胚葉体(Embryoid Body; EB)形成を介して神経幹細胞へと分化誘導する方法の開発を行った。その結果、本方法で得られたニューロスフェアは自己増殖能を持ち、一次ニューロスフェアからは主にニューロンが、二次ニューロスフェアからは、ニューロンに加えてアストロサイトが生み出されることが明らかとなった。これは、中枢神経系の発生において、まずニューロンが産生され、遅れてグリア細胞が産生される現象を、in vitroで再現しているものと考えられる。さらに培養方法を改良することで、オリゴデンドロサイトへの分化誘導も可能となった。本方法で得られた神経幹細胞から生み出されたニューロンは、Ca imagingにより、機能的である可能性が示唆された。また、マイクロアレイにより神経分化の過程における遺伝子発現プロファイルを調べ、主成分解析を行ったところ、ES細胞からの分化過程において、遺伝子発現プロファイルが徐々に胎児由来神経幹細胞に近づいて行くことが示された。本方法で得られた神経幹細胞をマウスの脳に移植したところ、移植細胞がニューロン、アストロサイト、オリゴデンドロサイトへ分化していることが確認された。これらの結果より、コモンマーモセットES細胞から、in vitroで神経発生をある程度再現しながら、胎児由来神経幹細胞に近い性質を持つ神経幹細胞へと誘導することができたと考えられる。現在、本研究により得られたコモンマーモセットES細胞由来神経幹細胞を、コモンマーモセット脊髄損傷モデルへ同種間移植することにより、詳細に移植の有効性、特に安全性を評価している。
テラヘルツ光分光法を用いた高電界下の半導体中電子分布の解明

本研究では,(1)テラヘルツ光分光測定法を,半導体ヘテロ構造中や量子細線構造中において高電界下にあるホットな電子系の電子状態を、電子系に擾乱を与えることなく解明するための新評価手法として発展させるとともに,(2)今後益々その応用が重要となると考えられる低次元電子構造中のホットエレクトロンの散乱・エネルギー緩和機構などを明かにすることを目的とし、以下のことが明らかとなった。1.低次元電子系の電子温度の振る舞い:半導体ヘテロ構造や量子ナノ構造中のホットな電子系からの極微弱なテラヘルツ光輻射の強度、およびそのスペクトルを精密測定できるシステムを構築した。それを用いて、半導体ヘテロ構造中の2次元電子系および量子細線構造中の擬1次元電子系を電気的入力によりホットにしたときに電子系が放出する黒体輻射を測定することにより、入力パワーと電子温度の関係を明らかにし、さらに電子系のエネルギー緩和が、変形ポテンシャル散乱および光学フォノン散乱により支配されていることを明らかにした。また、ヘテロ構造2次元電子系と量子細線1次元電子系について、電子温度の振る舞いを比較したところ、特に差は見られなかった。これは、現状の超微細加工技術の限界から、量子細線幅は約100ナノメートル程度あり、その中の電子系は未だ擬2次元的に振る舞うためと考えられる。電子温度の次元性による振る舞いの差を見るためには、今後、さらなる超微細加工技術の進展が必要である。2.ホットなプラズマ振動の温度:さらに、半導体ヘテロ構造中の2次元電子プラズモンを電気的にホットにし、ホットなプラズモン系から1THz近傍の周波数領域に狭帯域の発光を観測した。その解析より、高電界下では、電子-電子相互作用は極めて短い時定数で、波数の異なるプラズモンモード間を、効率よく平衡状態に導くことを明らかにした。1.テラヘルツ光検出システムの構築本年度は、主に、半導体ヘテロ構造中のホットエレクトロンからの極微弱なテラヘルツ光輻射の強度,およびそのスペクトルを精密測定できるシステムを構築してきた。また、テラヘルツ光フィルターとなる高移動度GaAsヘテロ構造の成長、およびフィルターの透過、吸収測定をフーリエ分光法を用いて較正できるシステムを構築し、その吸収特性を評価している。2.量子細線構造中のホットエレクトロン本研究では、テラヘルツ光発光分光測定を用いて、電子系に擾乱を与えることなく、量子細線構造等の半導体量子ナノ構造中の電子分布や電子温度の評価を行うことを予定している。そのために、レーザ干渉露光システムの導入を行い、2000オングストロームの周期の超微細構造が形成できるようになった。さらに、プリンストン大学との共同研究により、量子細線構造からの黒体輻射、サブバンド間発光の強度、およびスペクトルの測定を行い、電子温度の決定を行った。3.電子温度とプラズマ温度また、AlGaAs/GaAsヘテロ構造表面に数ミクロンオーダーの微細金属グレーティングを形成した試料からの2次元電子プラズモンによるテラヘルツ光発光の実験を行った。この実験では、1THz近傍の周波数領域に狭帯域の発光が観測された。この2次元電子プラズモンと2次元電子系への入力電気パワー、およびグレーティングを有しない試料からの黒体輻射の関係を詳細に検討した結果、黒体輻射により求められる電子系の電子温度とプラズマ振動の温度は一致していることがわかった。このことは、高電界下では、電子-電子相互作用は極めて短い時定数で、異なる自由度を有する電子系の運動モード間を、効率よく平衡状態に導くことを示唆している。

本研究では,(1)テラヘルツ光分光測定法を,半導体ヘテロ構造中や量子細線構造中において高電界下にあるホットな電子系の電子状態を解明するための新評価手法として発展させるとともに,(2)今後益々その応用が重要となると考えられる低次元電子構造中のホットエレクトロンの散乱・エネルギー緩和機構などを明らかにすることを目的とし、以下のことが明らかとなった。1.低次元電子系の電子温度の振る舞い:半導体ヘテロ構造や量子ナノ構造中のホットな電子系からの極微弱なテラヘルツ光輻射の強度,およびそのスペクトルを精密測定できるシステムを構築した。それを用いて、電子系に擾乱を与えることなく、半導体ヘテロ構造中の2次元電子系および量子細線構造中の擬1次元電子系を電気的入力によりホットにしたときに電子系が放出する黒体輻射を測定することにより、入力パワーと電子温度の関係を明らかにした。その結果、ヘテロ構造2次元電子系と量子細線1次元電子系について、電子温度の振る舞いには特に差は見られなかった。これは、現状の超微細加工技術の限界から、量子細線幅は約100ナノメートル程度あり、その中の電子系は未だ擬2次元的に振る舞うためと考えられる。電子温度の次元性による振る舞いの差を見るためには、今後、さらなる超微細加工技術の進展が必要である。2.ホットなプラズマ振動の温度:さらに、半導体ヘテロ構造中の2次元電子プラズモンを電気的にホットにし、ホットなプラズモン系から1THz近傍の周波数領域に狭帯域の発光を観測した。その解析より、高電界下では、電子-電子相互作用は極めて短い時定数で、異なるプラズモンモード間を、効率よく平衡状態に導くことを明らかにした。
栄養膜細胞と子宮内膜との相互作用に関する研究

本研究ではマウス胚盤胞を体外培養する培養実験系を基本に、基質タンパクおよび牛胎児血清中の物質が、栄養膜細胞および外胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に及ぼす影響を定量的に解析した。得られた新知見は、1、栄養膜細胞の伸展・増殖の維持には、細胞外基質以外にヘパリン結合性の物質が重要である(牛胎児血清中より分離同定中)2、血清存在下では、フィブロネクチン基質により胚盤胞から外胎盤錐様の細胞増殖が誘発されが、それらはレクチン(DBA)、抗サイトケラチン抗体、抗ヴィメンチン抗体、抗カドヘリン(P型、E型)抗体などを用いた組織化学的検索により外胎盤錐細胞と同定される3、そのような外胎盤錐細胞の増殖は、I型およびIV型コラーゲン基質上では誘発されず、ラミニン基質上ではまれであった。外胎盤錐細胞の増殖誘発作用はフィブロネクチン基質に特異的であった4、外胎盤錐細胞の増殖は、血清中に含まれるフィブロネクチン様の物質ないしは他のヘパリン結合性の物質により抑制的に制御されている可能性がある。5、培養早期(培養48時間後)に観察される栄養膜細胞の伸展・増殖は、フィブロネクチンやラミニンといった細胞外基質とは別のヘパリン非結合性の糖タンパク質(レクチン固定化カラム及びHPLCにより血清中より半精製、見かけの分子量170kD)により誘発される6、Na^+/H^+対向輸送系の選択的阻害剤を添加すると栄養膜細胞の伸展は用量依存的に抑制される。pH感受性蛍光指示薬を用い共焦点レーザー顕微鏡にて培養栄養膜細胞の細胞内pHを測定したが阻害剤添加により細胞内pHの低下が観察された。栄養膜細胞の急速な細胞質の伸展にNa^+/H^+対向輸送系関与することが強く示唆された等である。現在、栄養膜細胞および外胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に関与する物質の同定が順調に進んでいる。本研究のさらなる進展により、着床初期の一連の現象の一部が明らかになるものと思われる。本研究ではマウス胚盤胞の体外培養系を用い、基質タンパクおよび牛胎児血清中の物質が一次栄養膜細胞および外胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に及ぼす影響を定量的解析している。新たに得られた知見は、1.血清存在下にフィブロネクチン基質により胚盤胞から増殖が誘発される外胎盤錐様の細胞は、レクチン(DBA)、抗サイトケラチン抗体、抗ヴィメンチン抗体、抗カドヘリン(P型、E型)抗体などを用いた組織化学的検索により外胎盤錐細胞と同定される。2.外胎盤錐細胞の増殖は、I型およびIV型コラーゲン基質上では誘発されず、ラミニン基質上ではまれに誘発されるのみであった。このことから、増殖の誘発作用はフィブロネクチン基質に特異的であると思われる。3.外胎盤錐細胞の増殖は、血清中に含まれるフィブロネクチン、フィブロネクチン様の物質ないしはその他のヘパリン結合性の物質により抑制的に制御されている可能性がある。4.培養早期(培養48時間後)に観察される一次栄養膜細胞の伸展・増殖は、血清中に含まれるヘパリン非結合性、WGA結合性の物質(分子量薬170kD)により誘発されている。

5.一次栄養膜細胞の増殖・分化の維持には、血清中に含まれるフィブロネクチンおよびラミニン以外のヘパリン結合性の物質(ヘパリン固定化カラムより0.1MNaCl/PBS溶液から溶出される分子量100kD以上と30kD以上の少なくとも2種類の物質が関与)が重要である。6.細胞内pH指示薬を取り込ませ共焦点レーザー顕微鏡にて観察した実験結果によれば、一次栄養膜細胞の急速な細胞質の伸展にはNa/Hexchagerが関与することが示唆される。等であるが、今後一次栄養膜細胞および外胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に作用する物質の同定が順調に進むものと期待され、着床初期の一連の現象の一部が明らかになるものと思われる。本研究ではマウス胚盤胞を体外培養する培養実験系を基本に、基質タンパクおよび牛胎児血清中の物質が栄養膜細胞および胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に及ぼす影響を定量的に解析した。得られた新知見は、1、栄養膜細胞の伸展・増殖の維持には、細胞外基質以外にヘパリン結合性の物質が重要である(牛胎児血清中より分離同定中)2、血清存在下では、フィブロネクチン基質により胚盤胞から外胎盤錐様の細胞増殖が誘発されが、それらはレクチン(DBA)、抗サイトケラチン抗体、抗ヴィメンチン抗体、抗カドヘリン(P型、E型)抗体などを用いた組織化学的検索により外胎盤錐細胞と同定される3、そのような外胎盤錐細胞の増殖は、I型およびIV型コラーゲン基質上では誘発されず、ラミニン基質上ではまれであった。外胎盤錐細胞の増殖誘発作用はフィブロネクチン基質に特異的であった4、外胎盤錐細胞の増殖は、血清中に含まれるフィブロネクチン様の物質ないしは他のヘパリン結合性の物質により抑制的に制御されている可能性がある。5、培養早期(培養48時間後)に観察される栄養膜細胞の伸展・増殖は、フィブロネクチンやラミニンといった細胞外基質とは別のヘパリン非結合性の糖タンパク質(レクチン固定化カラム及びHPLCにより血清中より半精製、見かけの分子量170kD)により誘発される6、Na^+/H^+対向輸送系の選択的阻害剤を添加すると栄養膜細胞の伸展は用量依存的に抑制される。pH感受性蛍光指示薬を用い共焦点レーザー顕微鏡にて培養栄養胞の細胞内pHを測定したが阻害剤添加により細胞内pHの低下が観察された。栄養膜細胞の急速な細胞質の伸展にNa^+/H^+対向輸送系関与することが強く示唆された等である。現在、栄養膜細胞および外胎盤錐細胞の伸展・増殖・分化に関与する物質の同定が順調に進んでいる。本研究のさらなる伸展により、着床初期の一連の現象の一部が明らかになるものと思われる。
クーロン分解反応による不安定Ni、Ge同位体の陽子捕獲反応断面積の決定

陽子過剰な不安定ニッケル、ゲルマニウム同位体の陽子捕獲反応断面積決定に欠かせない陽子-重イオン同時測定用のストリップ電極付きシリコン半導体検出器の回路系の設計、開発を引き続き行った。原子番号が30前後の重イオンと陽子を同時測定する場合、発生する信号が最小で150keV、最大で200MeVと1000倍以上違うため、ストリップ電極間の信号干渉を小さくしないと陽子の信号が重イオンの信号による干渉によって見えなくなってしまう。本年度はTexas A&M大学の加速器を用いてプロトタイプの回路系のテストを行った。核子あたり40MeVまで加速された^<40>Arの入射核破砕反応によって生成された質量数と原子番号の比A/Zが2の原子核を300μm厚のストリップシリコン付きシリコン半導体検出器に照射した。これらの原子核は検出器中で170MeVのエネルギー損失をした。このテスト実験からシリコン半導体検出器中のエネルギー損失が60MeV以上であると隣り合うストリップ間でのクロストークが発生する事が確認された。これは検出器中でのエネルギー損失が3倍程度あるニッケル、ゲルマニウム同位体の研究を行う場合において3本離れたストリップまでにクロストークが起こる事を意味しており、この程度のクロストークであれば陽子捕獲反応断面積決定実験を行う事は可能であることがわかった。またプロトタイプの回路系ではエネルギー閾値が高く、陽子起源の信号を検出するのには現状では不十分であることが1MeV程度のエネルギー損失があったイベントを解析することから分かった。陽子過剰な不安定Ni,Ge同位体の陽子捕獲反応断面積の決定に欠かせない陽子-重イオン同時測定用のストリップ電極付きシリコン半導体検出器の回路システムの最適化を行った。本研究で用いる検出器のストリップ電極は間隔が0.2mmと狭く、さらにそのチャネル数も検出器1枚につき380チャネルと非常に多い。そのため本研究に用いる回路システムは電気的雑音の最小化に加えて、回路の小型化と隣り合うストリップ電極からの信号同士の干渉を最小化するような物でなくてはならない。本研究ではまず雑音の最小化のテストを行った。不安定Ni,Ge同位体のクーロン分解反応によって生成される反応生成粒子の検出器中でのエネルギー損失は150 keVから200 MeVと幅が非常に広い。そのため低いエネルギー損失をする粒子の測定は雑音が多い場合は困難となる。そこで全回路システムを真空中に入れ、雑音増加の原因の一つであるケーブルの長さを最小化することとした。さらに小型化を達成するために、小型のコネクタと集積率の高いケーブルの導入を検討した。測定した雑音特性からフレキシブルプリント基板と携帯電話用極細同軸ケーブルを導入する候補とした。さらにこれらのケーブルを用いた条件下で信号干渉を最小化する条件を検討した。そのためには使用するプリアンプの前に用いるカップリングコンデンサに約5nF程度の物を利用する必要があることがわかった。これに加えケーブル中での干渉を防ぐため、ケープルに銅シールドを施した物を使うことした。ケーブルにフレキシブルプリント基板を用いるか携帯電話用同軸ケーブルを用いるかは全ての回路がそろう来年度に行う予定である。さらに全検出システムを構築し信号干渉に関するテストを行っていく予定である。陽子過剰な不安定Ni,Ge同位体の陽子捕獲反応断面積決定に欠かせない陽子-重イオン同時測定用のストリップ電極付きシリコン半導体検出器の回路系の設計、開発を引き続き行った。よって測定実現の為には隣り合うストリップ電極から前置増幅器間で起こる信号干渉の最小化が欠かせない。この信号干渉の最小化の為に検出器を固定してあるプリント基板上の配線パターンを工夫した。まずシリコン検出器のストリップ電極の付いていないn側の面を伝って起こる信号干渉を防ぐため、10μFのコンデンサをn側に接続した。また検出器からケーブルに信号伝達するためのプリントパターンの間(0.2mm)にグランド配線を入れ、プリント基板上での信号干渉を小さくした。さらに前置増幅器への信号伝達用のコネクタと信号線に、携帯電話用の小型コネクタと超極細同軸ケーブルを用いることで基板-前置増幅器間での信号干渉も最小化した。また取り扱う総信号数を減らすため、ストリップ電極3本分の信号をまとめて読み出すこととした。これにより位置分解能が3倍悪くなるが、陽子の標的中での多重散乱により位置広がりが大きいため、位置分解能が3倍悪くなろうとも最終的な検出器系全体の分解にはほとんど影響しない。来年度は完成したプロトタイプを用いて性能テストを行う予定である。核子あたり40MeVまで加速された^<40>

Arの入射核破砕反応によって生成された質量数と原子番号の比A/Zが2の原子核を300μm厚のストリップシリコン付きシリコン半導体検出器に照射した。これらの原子核は検出器中で170MeVのエネルギー損失をした。このテスト実験からシリコン半導体検出器中のエネルギー損失が60MeV以上であると隣り合うストリップ間でのクロストークが発生する事が確認された。これは検出器中でのエネルギー損失が3倍程度あるニッケル、ゲルマニウム同位体の研究を行う場合において3本離れたストリップまでにクロストークが起こる事を意味しており、この程度のクロストークであれば陽子捕獲反応断面積決定実験を行う事は可能であることがわかった。またプロトタイプの回路系ではエネルギー閾値が高く、陽子起源の信号を検出するのには現状では不十分であることが1MeV程度のエネルギー損失があったイベントを解析することから分かった。
日本人の子を養育するフィリピン人母子世帯に対する社会福祉支援のあり方に関する研究

フィリピン人女性が日本人と結婚して日本で生活する上で、日本語理解能力(話す、聞く、読む、書く)が不十分である実態から家庭内でのコミュニケーションや社会適応を阻害している。離婚もしくは離別の理由としては、夫が仕事をしない、別の女性と付き合う、暴力を振るうなどが上げられており、日本人の夫側に深刻な問題があるといえる。離婚後の子どもの養育については、フィリピン人の母親が養育することが一般的である。日本においては、フィリピン人の母親には自立した生活に対する意志があり、自立生活の準備として生活保護、児童扶養手当など公的制度などを活用している。しかし、職場で同じ仕事をしている日本人従業員と異なる条件で雇用されている状況について不公正さを感じていても、知識や方法が分からないため解決するまでには至らない状況があり、フィリピン語による情報提供および相談対応が求められる。フィリピンにおいては、フィリピン人女性が日本大使館に相談に行っても、支援はまったく提供されない状況の中で、出稼ぎ女性を支援する民間団体から支援を受けながら、自助グループを組織して自主的な活動を行っている。しかし、民間団体は財政的、組織的限界もあり、母子家庭の課題にすべて応えられるわけではない。毎年、日本人とフィリピン人の婚姻件数と同様に離婚件数も一定数あることから、異文化を背景とした家庭を形成していけるような包括的な社会的支援の枠組みを研究したい。まず、フィリピンにおける渡航前オリエンテーションを充実させること、さらに、来日してから住民となる市町村での新しい生活に関するオリエンテーションおよび継続した異文化適応支援の形成である。また、離婚を決定したフィリピン人母子家庭は脆弱性が高いことから、自立した生活や「子どもの権利」が保障されるよう両国の官民の協力による法制度の充実及び支援体制の構築は必須である。研究目的:日本人と離婚したフィリピン人女性が日本社会で子育てを行いながら、自立した生活を送る上での困難を明らかにし、生活課題解決に向けた社会福祉支援のあり方について検討することを目的としている。研究方法:日本人と結婚した100人のフィリピン人を対象に生活課題についてアンケート調査を東京と千葉で実施。また、フィリピンにおいて日本人との間に生まれた子どもを養育するフィリピン人母親45事例についてインタビュー調査を実施。研究成果:日本の地域社会に定住する外国人の生活実態に関する既存の調査、文献、及び外国人相談機関などで直接支援を行うソーシャルワーカーとの面談を通じて生活課題について把握した。その上で、アンケートの作成を行い、質問紙を作成した。本調査で4人のインタビューアー(フィリピン人)の協力の下、100人に対して面接を行いながらアンケートを実施し、回収を行った。他方、フィリピンにおいては、アンケート調査が困難であるため、日本人の子どもを持つフィリピン人母親の支援を行う3団体の利用者5名10名に協力してもらい、フォーカス・グループ・インタビュー(FGD)を実施した。FGDを通じて得た情報をもとに45人の個別インタビューを実施した。今後、質的分析を行うことになっている。研究目的:日本人と結婚したフィリピン人女性の認識から生活実態を分析し、日本社会で子育てを行いながら、自立した生活課題を明らかにし、必要な社会的支援のあり方にっいて検討することを目的とした。研究方法:平成17年度に実施した生活実態調査の結果を婚姻関係にある場合と離婚経験をして母子で生活している場合とを比較した。また、比較分析に基づいて、母子世帯のフィリピン人母親30人にインタビュー調査を実施し、日本人配偶者との出会いから結婚、そして離婚に至る経験の語りから異文化社会の日本で暮らす母子家庭の課題を分析した。研究成果:異文化社会で生活する上で日本人配偶者の有無にかかわらず、言葉、子育てや教育については共通の課題もあるが、離婚をして母子世帯となったフィリピン人女性の生活課題は深刻であることが分かった。

離婚後女性は日本で生活することを選択している背景には、母国の貧困により帰国しても生活の手段がないことと子どもの将来を考えての選択をしている。しかしながら、母子世帯の場合、日本で正規の仕事につけていない場合が多く、低所得の問題がある。生活保護を受けながら子育てをしているケースも比較的多い。日本人の父親がいないことから言葉や価値観の違いからくる思春期の親子関係について心配をしている。また、信頼して生活相談できる友人も少ないため、母親が社会的に孤立をする可能性も推測できる。ほとんどの母親は、子どもが自立するか、本人が高齢化したらフィリピンの故郷へ戻りたいという意見が大勢をしめた。しかし、生活の基盤がフィリピンにないフィリピン人女性が高齢になって帰国することは簡単ではないであろう。本調査をとおして、結婚、出産、子育て、教育、仕事、高齢期の生活課題に対して、フィリピン人のニーズに応えていける行政、民間、地域レベルでの社会的支援のあり方を開発する必要性が明らかになった。
反応温度に依存する不斉逆転現象に関する研究

不斉反応においては不斉収率は反応温度が低いほど高く、反応温度の上昇とともに低下する。そしてある温度以上では選択性は消失する。我々は有機スズ触媒の研究の課程で従来の常識に反する現象を見い出した。すなわち光学活性ビナフチルスズ化合物触媒存在下2-置換-1、3-ジオールをイソシアナ-トと反応させると、いわゆる不斉非対称化が起こり光学活性モノカルバマートが精製する。その際、モノカルバマートの光学純度は反応温度の低下とともに減少し、ある温度を境にその旋光度すなわちエナンチオ選択性が逆転する。これよりさらに温度を下げると逆のエナンチオマーの割合が増加する。逆の絶対構造を有するスズ触媒を用いると全く逆の温度依存性が観察される。この特異な現象に対して次の二つの説明を挙げることができる。(1)反応の活性化自由エネルギーに対するエントロピー項の寄与が大きい。(2)反応が多段階で進行し温度により律速段階が変わる。現在のところ、どちらが正しいか判定するに至っていない。今後反応速度論を詳細に研究することにより明らかにする。いまのところまだ用いる基質、触媒等についての情報が限られているが、いずれにしても本研究により見い出された温度依存性はこれまで触媒反応では全く知られていない現象である。これが一般化されれば不斉合成の分野に新局面を拓くものであり極めて大きなインパクトを与えるであるろう。その意味でこの崩芽研究を土台にしてさらに活発な展開を計る必要があろう。
汎用的能力を基盤とした災害看護実践力を育む看護基礎教育システム構築と検証

本研究は、看護基礎教育において「日常から非日常」を体験する災害時の看護実践力とその基礎となる汎用性能力を育てるための看護基礎教育システムの構築を目的とする。看護基礎教育4年間での災害看護実践力を育てるための教育プログラムの大枠は以下の通りである。1年目:講義(災害看護の概要)、机上シミュレーション(日常の中での自分自身の安全を守る備え、地域の特徴理解)、災害医療実践者の講話(災害医療の現場の実情、災害時における看護者・医療者の役割等)、記録映像を活用したイメージ化を図る。2年目・3年目:看護専門職として生活の場、対象別、災害サイクルによる看護を講義、演習、領域実習を通して修得する。4年目:災害看護に関する実践的な知識・技術の修得を目指し、被災者の体験、被災地での看護活動に触れる機会を提供できるようにする。課題は、看護学生が実習(活動)するには、安全の保証、時間や人数の制限、指導者の確保等がある。学生の参加を募り、被災地訪問・被災者との交流、被災地での看護活動参加を1年から4年間でできるようなプログラムを確立していく必要性を確認している。災害看護教授担当教員は、被災地での看護活動、看護ニーズ調査への協力を行い、学生の学習機会の開拓へとつなげるとともに、科目担当者以外への協力を得ていく必要もある。学生は災害が自分の生活とかけ離れていたり、災害医療・看護が災害急性期と考えていたりするが、授業を通して、変化する傾向がみられている。自分の生活の中での身近な問題であること、災害看護は災害急性期から中・長期、平穏期に渡って必要とされるものであること、災害看護は特別ではなく日常の看護活動と連続した看護活動であることを認識してくる。看護基礎教育における災害看護教育(授業)の実施における学生の学習成果、反応をより明確にするよう客観的データの収集・分析を行うことが課題である。理由・看護基礎教育における災害看護の実践場面のへの参加機会を確保することと、学生が参加するにあたり安全性の確保とその保証を説明することに予定より時間がかかっている。・災害看護・災害救援に関するネットワークは昨年に比べ、より充実・活用ができるようになってきた。それにより、教科目内での学習ー教育内容の充実は図れてきたものの課外活動の教育・指導にあたる教員及び指導者の災害看護、災害医療、災害時の救援活動おける実践応力向上を図る機会(打合せ・研修会等)の確保が充分にできなかった。・災害看護と連動させて教育プログラムである救急看護に関する補充プログラムの変更と災害看護の学習時期・学習時間・学習方法の変更があったが、それらに対応した災害看護教育プログラムの見直しが遅れたため、適切な時期での調査実施ができていないことがある。現時は、修正し方向性を検証している段階である。・災害看護の学習をする学生の災害看護に関する学習成果の評価資料と災害看護及び救急看護法に関する授業・演習の教育=学習方法に関する評価資料を災害看護担当教員を中心に検討した結果を基に、次学年へに対する教育(授業)計画・教育システムの改善へ繋げる。・災害医療及び災害看護分野における実践者、教育者、研究者とのこれまでのネットワークをより広げ、災害看護教育実施前後での看護学生の汎用能力に関するデータ収集・分析を継続する。・これまでに整備してきた災害看護を学ぶ機会・場への学生参加は、人数制限があるため、災害サイクルの慢性期・復興期とともに静穏期にも焦点を当てた看護活動の場(災害医療救援研修、セミナー、地域防災・減災訓練等)を確保し、学生が参加できる機会を増やすようにする。本研究は、看護基礎教育において「日常から非日常」を体験する災害時の看護実践力とその基盤となる汎用的能力を育てるための看護基礎教育システムの構築を目的とするものである。研究方法はアクションリサーチである。看護学生が、病院・施設、学校および自分自身が生活する地域が看護の場であり、そこで生活する人々全てが看護の対象であること、災害は多種多様でありかつ被災状況は常に変化し続けていることを踏まえて、災害時に看護者に求められる看護を判断して看護実践できる能力、看護の対象者とともに自己成長できる力を身につけることができるプログラムを目指している。これは、「新たな看護のあり方(2003)」「大学における看護系人材養成のあり方に関する検討会(2010)」で示された“専門職業人としての在り方"としての課題を看護基礎教育の現場のみならず、周辺地域を巻き込みながら明らかにする。特に、「看護学生の災害時に必要な汎用性能力」「看護基礎教育で獲得した知識・能力と災害看護時の活動との関連性」「専門職職業人として、日常から非日常へのギアチェンジにかかわる課題」に焦点を当てた新スタイルの職業型教育と学術型教育の体系的なシステムを構築することになる。平成27年度は、学生の災害看護に関する意識の現状、正課カリキュラム内に含む要素とプログラム、また正課外プログラム(学習機会)の試案を作成をする。また、プログラムで活用する社会資源の状況把握と新たな社会資源の発掘を実施することを計画する。災害時の看護実践能力とその基盤となる汎用的能力を育成するための正課内の授業という枠組にとらわれず、<地域で生活している>自分自身を含めた身(命)を守る災害看護を学習する環境を備えたプログラムを試案する。・看護基礎教育課程にある学生への質問紙調査を実施するにあたり、質問紙の妥当性の見直し確認に先行研究による検討に時間を要した。また、調査実施のための調査期間、調査方法、調査に対する謝礼等に関する倫理審査および正課外プログラムを実施するための倫理審査申請をする段階である。

・調査訪問インタビューを予定していた被災者である研究協力者との日程調整が調整つかず、訪問調査、インタビューが実施できていない。文献での情報収集となっているため、今後、現地調査やインタビューによる実情把握が必要である。本研究は、看護基礎教育において「日常から非日常」を体験する災害時の看護実践力とその基盤となる汎用性能力を育てるための看護基礎教育システムの構築を目的とする。研究方法は、アクションリサーチである。看護学生が看護の場は、大学・実習病院・施設、自分自身が生活する地域であり、そこで生活する人々が看護の対象であること、災害は多種多様でありかつ被災状況は常に変化し続けることを踏まえて、看護者に求められる看護を判断し実践できる能力と看護の対象者と共に成長できる力を身につけることができるプログラム開発を目指している。そこで、災害看護の学習機会に関する調査とシステムに組み込む場の開拓を計画し、以下の3点について取り組んだ。1.災害時の自助・共助力となり、看護活動における基礎的な知識と技術として、看護学科学生を対象に救急法講習会を開催した。自己を守り、他者を助けるための実践力の向上を図る機会となり、技術向上を目指すこと、非常時にこの力を活用することへの動機づけとなった。2.原発事故の被災地である福島県にあるA保育園に通う子どもと保護者、教員の被災後5年となる日常生活を知り、看護支援活動を考える機会として、生活の場である地域をフィールドとしたイベントへ有志学生と教員が参加協力した。子どもたちは、保護者や仲間と共に地域を歩き、地域の素晴らしさを探求する。自分の住む地域の自然・物・人に目を向けながら、安全の確認、危険とその対応を学んでいた。子どもと保護者の姿から看護の対象である「人々の生活と健康」「災害慢性期における看護のあり方」を検討した。3.大学生活における災害への備え、大学の役割を考える機会として、学生・教職員・地域住民を対象とした公開セミナーを開催した。災害時の備えの要点は、大学と実習施設との連携、両者が設置されている地域特性・行政を含めた具体的な対応策を確立することが示唆された。・看護基礎教育における災害看護の実践場面への参加機会を確保することと学生が参加するにあたっての安全性の確保と保証を慎重に行うことが必要である。・学生の参加が可能な機会・場面でも学生の受入れ人数に制限があり、学生数に合わせたプログラムの準備が必要である。・教科目内での学習ー教育内容の充実と課外活動の教育・指導にあたる教員及び指導者の災害看護、災害医療、災害時の救援活動における実践能力の向上を図る機会(打合せ・研修会)も必要となる。現在は、災害看護、災害救援等にかかわるネットワークを活用して教育・指導に協力が得られる人材に依頼をしているため、災害看護の学習機会の整備に時間を要する。・本年度は、救急法講習・各看護領域での災害・救急看護に関する教授内容が可視化され連携ができ始め、次年度には4年間の教育プログラムにつながりをもち、発展させていく段階にきているところである。
遺伝子組み替えアデノウイルス標識法による新たな末梢神経再生機構の確認

昨年度tau-LacZウイルスによる標識にマイクロウエーブ脱灰装置を応用することで脊髄深部にある標識細胞の発色を促進できることを見いだした。そこで今年度はtau-LacZウイルスによる標識で末梢に伸びる再生線維の検出を行った。術式は昨年同様麻酔下で成体ラットの座骨神経を大腿部で剖出し、脛骨・腓骨神経分岐部から1センチ遠位で腓骨神経を切断し、その断端にtau-LacZ遺伝子組み替えアデノウイルス浮遊液を付着させ、標識した。術後48時間から4週までの間にパラフォルムアルデヒド固定液で潅流固定した。固定後、座骨神経を手術部位から脊髄まで連続して取り出し、X-gal発色基質に入れた。ここでマイクロウエーブで処理し、基質の組織深部への浸透を促進させながらLacZの発色を行った。発色後、実体顕微鏡下で発色した末梢神経を脊髄実質を削りながら剖出し、前角細胞の枝であることが確認できるまで追跡した。その結果、末梢から追跡した標識線維が脊髄内で合流し一本になっていたもの1例、樹状突起から分岐した突起が末梢神経となって軸索とは別の根に侵入したもの2例、軸索から分岐した突起が軸索と同一根の近くまで伸びていたもの1例が観察された。以上のことから、本研究の自的である「末梢神経切断による軸索再生が脊髄内からも生じる」という仮説が証明できた。今後論文にして報告を行うためにはもう少し事例を増やす必要があり、現在その作業を行っている。なお本研究を通して、マイクロウエーブによる基質浸透の促進が確認され、本装置が類似の研究に強力な力になることも確認された。14年度の計画は運動神経の再生芽が脊髄の中から出芽してくることを直接証明するためにGFPあるいはLacZ遺伝子組み替えアデノウイルスで標識した切断末梢神経の再生を観察し、脊髄深部へ侵入する繊維を顕微解剖的に剖出しながら再生芽の出芽部位を確認することであった。しかし次の三つの理由により、本研究目的を達するために観察技術の再検討を行う必要が生じた。1:観察を行う際に固定しただけでは組織の中に励起光が届かず、脊髄深部に向かって伸びる線維の蛍光を追うことができず、剖出作業ができない。そこでグリセリン処理をして透明化し、線維の走行を確認しながら行った。ところが、蛍光の消失が特に高濃度のグリセリンの中で起き、この方法で目的を達せられないことがわかった。2:GFP遺伝子組み替えアデノウイルス標識は完全に連続した一本の線として観察されることがなく、途切れた線になっていた。特に脊髄の中に侵入して極めて細い線維となったところでは断裂が著しく、ほとんど点線のようになって観察され、分岐か否かの判定が極めて困難であることがわかった。3:LacZ標識では発色基質が脊髄深部へ浸透せず、標識繊維の発色がないため追跡できなかった。現在行っている観察技術の再検討1:透徹剤の検討:GFP標識の特徴になる点線状に見える線維の改善は期待できないが、透徹用グリセリンを市販のVECTASHIELDに変え検討中である。透明化も強力で、蛍光消失も無いように見える。発色基質の浸透を高めるために、マイクロウエーブ脱灰装置の応用を検討中である。さらに神経軸索の中の構造蛋白である微小管の材料を運ぶTau蛋白とLacZの遺伝子を組み合わせ、組み替えたアデノウイルスで標識することで細胞骨格が標識され、標識の連続性も高まることが期待できる。
マラリア原虫エノラーゼにおいてヒトプラスミノゲンを活性化する部分配列の合成的研究

マラリアは三大感染症の感染症の1つであり、我々はマラリア原虫表面に提示された解糖系酵素エノラーゼについて、特に蛋白構造のループ部分を構成するペプチド配列について、赤血球への侵入メカニズムおよび予防ワクチンとしての研究を行っている。本研究ではループ部分の配列をリポソーム表面に提示させた材料を作製して、マラリア原虫のモデルとして赤血球への接着を検証することを目的とする。本研究は具体的には、ループ部分の配列のN末端側にヘマグルチニンの分部配列、Leu残基を付与した両親媒性ペプチドを合成して用いる。これらの付加配列はそれぞれ、親水性によるリポソーム表面への提示、疎水性による脂質膜への取り込み、の効果を期待している。また、プラスミノーゲンと結合する際にループ部分の配列中の何れのLysアミノ酸残基が結合に必須であるかを決定するためにAlaによって各アミノ酸を置換し、置換ペプチドの赤血球への結合する能力を測定しており、いずれのLys残基が結合プロセスにとって重要であることかを検証している。このことから、リポソーム表面に提示させた材料の作製に用いるペプチド配列においても各Lys残基をAla残基に置換した配列についての合成も行った。最後にリポソームは注射製剤用の高度精製卵黄レシチンを用いて作製した。マラリア原虫のモデルとして赤血球への接着は、蛍光色素をペプチドN末端に付与することで、赤血球とリポソームの接着を蛍光検出により試みた。マラリアは世界最大の感染症でありワクチン開発が強く求められている。我々は熱帯熱マラリア原虫エノラーゼの部分配列から設計したAD22ペプチドワクチンの臨床応用を指向した開発を進めてきた。本研究では、AD22ワクチンのユニークな作用機序解明を目的として、近年注目が集まっている病原体由来エノラーゼによるヒト線溶系活性化と宿主細胞への侵入促進機構を、赤血球期のマラリア原虫において検証すべく、合成的な視点から研究を実施している。平成28年度は下記3点の研究を行った。(1)はじめに、AD22とその近傍の配列から設計した熱帯熱マラリア原虫エノラーゼの大きなループ配列(部分配列1)に含まれる4つのリジン残基についてELISAによりプラスミノーゲン結合性の比較を行った。(2)次に、同様に設計した部分配列2とプラスミノーゲンのクリングルドメイン(mK2)との間に働く分子認識を解明するためにモデル(PDB ID: 1I5Kより相同性モデリング)を作製し分子動力学シミュレーションを行った。その結果、Lys265がmK2ドメインのリジン結合ポケットに収まり、Asp268がポケット外でmK2のArg70と相互作用していることを見出した。(3)最後に、部分配列2を用いてELISA法によるプラスミノーゲン結合性を検証した。特に溶液中に遊離の部分配列2が存在するときに固相化された部分配列2へのプラスミノーゲン結合の増加がみられた。よって部分配列2との結合は、プラスミノーゲンの開閉構造変化(open <---> closed)を引き起こすと結論づけられた。28年度の当初計画はに(1)(2)の2点について研究を予定していたが、研究がさらに進展し、問題の核心に迫る(3)の結果が得られたため。本研究では、AD22ワクチンのユニークな作用機序解明を目的として、近年注目が集まっている病原体由来エノラーゼによるヒト線溶系活性化と宿主細胞への侵入促進機構を検証すべく、合成的な視点から研究を実施している。平成29年度は(1)複合体形成の結合定数測定(KD)、(2)プラスミン活性の反応速度論(S2251基質の加水分解パラメーターVmax, Km)について研究を行った。(1)プラスミノーゲンとの結合に重要なエノラーゼ部分ペプチド(35残基)について、ELISA法により8-10残基配列まで絞り込みを行った。バイオレイヤー干渉法を用いて、35残基配列と10残基配列の結合解離速度を測定した。それぞれの解離定数はKD = 1.9×10-8 M, 3.6×10-8 Mと、何れも強い結合解離定数であるとわかった。(2)臨床検査で使用されるプラスミン特異的基質(S2251)を用いて、エノラーゼ部分ペプチドの添加によって発現するプラスミン活性測定(酵素反応速度)を行った。Lineweaver-Burk Plotによる解析から、2種類のペプチド鎖(35残基, 10残基)の活性発現を比較すると、(a)ペプチド鎖はいずれも基質(S2251)と異なる部位へ相互作用してプラスミン活性が発現する;(b)基質の親和性には変化がない(Kmは変化しない);(c)加水分解反応に大きく影響する(Vmaxは35残基>>10残基)、と解釈することができた。すなわち、エノラーゼ部分ペプチド35残基・10残基配列の結合解離速度は同じであるが、プラスミン活性化は大きく異なることが明らかとなった。本研究の計画当初は、ELISA法によるプラスミノーゲンとの結合に重要なエノラーゼ配列について絞り込みやAlanine Scanなど定性的な測定のみを行う予定であったが、結合解離定数や酵素反応速度定数など数値的に(マラリア原虫が宿主細胞へ侵入する際の分子メカニズムを)解析できるようになったため、当初の計画以上に進展していると判断した。

マラリアは三大感染症の感染症の1つであり、我々はマラリア原虫表面に提示された解糖系酵素エノラーゼについて、特に蛋白構造のループ部分を構成するペプチド配列について、赤血球への侵入メカニズムおよび予防ワクチンとしての研究を行っている。本研究ではループ部分の配列をリポソーム表面に提示させた材料を作製して、マラリア原虫のモデルとして赤血球への接着を検証することを目的とする。本研究は具体的には、ループ部分の配列のN末端側にヘマグルチニンの分部配列、Leu残基を付与した両親媒性ペプチドを合成して用いる。これらの付加配列はそれぞれ、親水性によるリポソーム表面への提示、疎水性による脂質膜への取り込み、の効果を期待している。また、プラスミノーゲンと結合する際にループ部分の配列中の何れのLysアミノ酸残基が結合に必須であるかを決定するためにAlaによって各アミノ酸を置換し、置換ペプチドの赤血球への結合する能力を測定しており、いずれのLys残基が結合プロセスにとって重要であることかを検証している。このことから、リポソーム表面に提示させた材料の作製に用いるペプチド配列においても各Lys残基をAla残基に置換した配列についての合成も行った。最後にリポソームは注射製剤用の高度精製卵黄レシチンを用いて作製した。マラリア原虫のモデルとして赤血球への接着は、蛍光色素をペプチドN末端に付与することで、赤血球とリポソームの接着を蛍光検出により試みた。このように当初の計画以上に進展が見られているが、さらに予備実験においても赤血球との相互作用など、原虫エノラーゼによるヒト線溶系活性化と宿主細胞への侵入促進機構について、本研究のの核心に迫る結果が得られつつあり、大きな進展を期待している。本研究では35残基配列をリポソーム表面に提示させた材料を作製し、マラリア原虫のモデルとして(マラリア原虫表面に提示された解糖系酵素エノラーゼがヒト線溶系を用いて)赤血球へ接着するメカニズムについて、モデル的な検証を行う予定である。平成28年度の実験が進展したため消耗品の購入が増加し(主にペプチド合成・精製用溶媒のアセトニトリル、DMF)、当初に購入を予定していたマイクロプレートウォッシャー82万円の購入を取りやめたため、残額の21万円が生じた。平成29年度も実験が順調に進展しすると予想されるため、28年度の残額21万円は消耗品(ペプチド合成・精製用の溶媒、ELISA測定用の抗体)の購入に充当する予定である。