hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地方圏におけるクリエイティブな人材の育成・定着のための地理的条件の地域間比較

本研究の目的は,地方都市圏における地域経済を活性化させる人材を育成・定着していくための地域的な社会・経済的環境条件を明らかにすることである.地方都市圏では,起業・経営者を志す人材向けの.公的機関や商工会議所などは実施する講座や塾が,人材育成に重要な役割を果たしている.こうした講座や塾は,当該人材のその継続的な育成,また起業後の地元情報の収集,地元における人材ネットワーク形成・拡大にとって重要な役割を果たし,結果として人材の定着を促進する役割を担っている.本研究の目的は,地方都市圏における地域経済を活性化させる人材を育成・定着していくための地域的な社会・経済的環境条件を明らかにすることである.地方都市圏では,起業・経営者を志す人材向けの.公的機関や商工会議所などは実施する講座や塾が,人材育成に重要な役割を果たしている.こうした講座や塾は,当該人材のその継続的な育成,また起業後の地元情報の収集,地元における人材ネットワーク形成・拡大にとって重要な役割を果たし,結果として人材の定着を促進する役割を担っている.本研究の目的は,産業支援機関の活動を担うクリエイティブな人材の育成プロセスと,その人材を定着させていくための地域的な社会・経済的環境条件を明らかにし,地域政策としての地域産業政策を有効に機能させるための課題とその解決策を提示することである.この目的解明のために平成22年度は,第1の理論的研究では,「クリエイティブ・クラス」をめぐる研究史,その位置づけと意義,課題を展望するとともに,従来議論されてきた新たな産業空間や企業間ネットワークといったテーマとの関連についても,東京における2回の研究会において検討した.第2の実証的研究では,1)ネットワーク形成におけるコーディネータの役割に着目したアンケート調査と,2)調査対象地域に関する実証研究の2つを課題とした.しかし,前者に関しては,準備の遅れからアンケート調査の実施にまで漕ぎ着けることができなかった.平成23年度の課題とする.後者の調査対象地域における関する実証研究では,福島県会津若松市,山形県米沢市,宮城県仙台市,青森県八戸市の4地域において,それぞれ3泊4日相当の時間を費やして,これまでの調査を継続することに加えて,クリエイティブな人材の育成・地域定着に関する調査手法を開発するために予備的調査を実施した.各地域のクリエイティブな人材に関わる産業支援機関(行政機関,教育・研究機関など),地元業界団体を中心に調査を実施して,各地の人材育成・定着に関わる枠組みや実施状況が把握できたので,平成23年度における本調査の実施可能性が明らかとなった.ただし,仙台市と八戸市に関しては,東日本大震災による被災状況を見ながら,本調査の可能性を判断する予定である.本研究の目的は,産業支援機関の活動を担うクリエイティブな人材の育成プロセスと,その人材を定着させていくための地域的な社会・経済的環境条件を明らかにし,地域政策としての地域産業政策を有効に機能させるための課題とその解決策を提示することである.この目的解明のために平成23年度は,第1の理論的研究では,産業支援機関における人材育成をめぐる欧米の研究をフォローし,その成果と課題を展望するとともに,従来における産業空間や企業間ネットワークといったテーマとの関連についても,東京における2回の研究会において検討した.第2の実証的研究では,1)ネットワーク形成におけるコーディネータの役割に着目したアンケート調査と,2)調査対象地域に関する実証研究の2つを課題とした.しかし,前者に関しては,東日本大震災影響によってアンケート調査の実施にまで漕ぎ着けることができなかった.平成24年度の課題とする.後者の調査対象地域に関しては,山形県米沢市,青森県八戸市の2地域において,それぞれ3泊4日相当の時間を費やして,これまでの調査を継続することに加えて,クリエイティブな人材の育成・地域定着に関する調査を実施した.福島県福島市と会津若松市,仙台市およびその周辺については,東日本大震災の影響によって,今後の調査を断念せざるを得なかった.調査対象地域では,クリエイティブな人材に関わる産業支援機関(行政機関,教育・研究機関など),地元業界団体を中心とする調査に加えて,育成された人材の側から当該機関による育成に対する評価に関する調査も実施することにより,各地の人材育成・定着を育成する側と育成される側の両面から把握することができた.平成24年度は,23年度に実施できなかった岩手県花巻・北上両市における同様の調査と,山形県米沢市,青森県八戸市の補足調査の実施する予定である.平成24年度には,さらに第3の課題である実証研究のとりまとめと総括を年度後半に実施する予定である.平成24年度,第1の理論的研究では,産業支援機関における人材育成をめぐる国内・欧米の研究に関するこれまでのフォローをまとめるための検討会を東京において実施した.また,その際併せて,分担者(加藤)が行った,人材育成と定着に関する基礎的な統計分析についても全員で検討を実施し,定着の条件が厳しいこと確認した.第2の実証的研究では,1)ネットワーク形成におけるコーディネータの役割に着目したアンケート調査と,2)調査対象地域に関する実証研究の2つを課題とした.しかし,前者に関しては,東日本大震災影響によって,今年度もアンケート調査の実施にまで漕ぎ着けることができなかった.後者の調査対象地域に関しては,岩手県盛岡市,青森県八戸市の2地域において,それぞれ3泊4日相当の時間を費やして,これまでの調査を継続することに加えて,クリエイティブな人材の育成・地域定着に関する調査を実施した.なお,東日本大震災の影響によって,昨年度調査協力が得られなかった福島県福島市と会津若松市,仙台市とその周辺自治体に加えて,今年度,山形県米沢市と岩手県北上市・花巻市も調がの継続できなくなった.

そのため急遽,盛岡市を新たに加えた実態調査を実施した.調査対象地域では,クリエイティブな人材に関わる産業支援機関(行政機関,教育・研究機関など),地元業界団体を中心として既定の調査を行う一方で,育成された人材の側から当該機関による育成に対する評価に関する調査も実施した.このことにより,各地の人材育成・定着を育成する側と育成される側の両面から把握することができた.定性的な結果ではあるものの,地域経済の活性化にとって優位な人材育成・定着の実態と,その地域的な経済・社会的条件について一定程度まで明らかにすることができた.当初予定していた研究対象地域のうち,福島県福島市,同会津若松市,ならびに宮城県仙台市およびその周辺自治体が東日本大震災,およびそれに伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故によって大きく影響を受けた.そのため,平成23年度の前半,今後の調査研究が継続できるかの調整に時間が取られた.結果的には,上記の3地域の調査継続を断念せざるを得ない状況に追い込まれた。残された対象地域に関しても,平成23年度の後半のみを使っての調査となり,その分,予定していたアンケート調査を実施できなかった上に,現地調査についても遅れているというのが実情である.24年度が最終年度であるため、記入しない。上記の通り,当初予定していた研究対象地域のうち,福島県福島市,同会津若松市,ならびに宮城県仙台市およびその周辺自治体の調査を断念せざるを得ない.そのため,残る山形県米沢市,岩手県花巻・北上両市,青森県八戸市に絞って調査研究を継続することとした.24年度が最終年度であるため、記入しない。
中世荘園における荘官の実務能力と環境対応に関する研究

12世紀に本格的に成立した荘園制は、従来、室町時代を経る中で次第に変質・解体に向かうとされてきた。しかし近年、この室町期の荘園制を、独自の展開を遂げた荘園制の一段階として捉え直す研究が活発化している。但し、それらの研究は、室町幕府・荘園領主と守護などの地域権力との関係を軸に進められているのが現状で、室町期荘園の現地の実態などの解明は遅れている。そうした中で本研究は、紀伊国和太荘において公文として荘園領主の年貢徴収の実務などに携わってきた林家に残された膨大な中世文書の翻刻・検討により、室町期荘園の在地の実態とそれを支えた荘官の実務能力、および環境変動に対応した荘官の動向を明らかにする。
歯周炎疾患進行におけるTGFbetaを起点としたTh17制御メカニズムの解析

侵襲性歯周炎患者末梢血の血清中IL-17F, IL-17A濃度は、健常者に比べて、侵襲性歯周炎患者で低い値を示した。特にIL-17Fは、健常者や慢性歯周炎患者に比べて、侵襲性歯周炎患者で低い値を示した。しかしながら、侵襲性歯周炎患者においてIL-17F量が高値を示した患者が5名いた。そして、この患者は、いずれも限局性の侵襲性歯周炎であり、骨吸収はあまり進んでいなかった。本年度は、歯周組織構成細胞によるTGFbeta産生に関する研究を行った。歯周炎は、局所の破骨細胞活性化により疾患が進行する。破骨細胞の活性化には様々な経路があり、歯周炎が多因子疾患であることが原因でもある。現在までに報告の多い細菌性刺激因子として、(TLR2のリガンドとして、P.gingivalis LPS,TLR4のリガンドとしてA.actinomycetemcomitansLPS,TLR9のリガンドとしてCpG)に加え、炎症誘導物質であるHMGB1や、神経伝達物質であるAnandamideを刺激因子として研究を行った。単球系細胞であるTHP-1をこれらの因子にて刺激し、TGFbeta産生量を検討したところ、細菌性刺激因子だけではなく、神経伝達物質による刺激によっても、TGFbetaが産生されることが明らかとなった。また、このTGFbeta産生は、CB2レセプター及びTRPV1レセプターを介した経路により産生されていた。そして、単球系細胞を神経伝達物質で刺激し、様々なサイトカイン産生量を測定したところ、TGFbetaだけではなくIL-6産生も増強されていた。以上のことから、神経伝達物質は、歯周炎局所において、圧痛の伝達コントロールだけではなく、炎症免疫機序にも影響を与えている可能性が示唆された。細菌性因子だけではなく、神経伝達物質により破壊が進行する機序に関して、引き続き考察を深めていく必要がある。本年度は、侵襲性歯周炎患者におけるIL-17産生に関する研究を行った。IL-17に関しては、侵襲性歯周炎患者血清中の濃度が上昇することが知られており、組織破壊との関連性が報告されている。本実験では、IL-17ファミリーの中で、IL-17A,IL-17F,そしてIL-17A/Fの3種の血清濃度を調べる目的で、侵襲性歯周炎患者66名の初診時に血液を採取し、血清を保存した。また、健常者の血清を比較対照として用いた。血清中のIL-17A,IL-17F,IL-17AFの濃度をELISA法にて測定した。その結果、IL-17AF,IL-17F,IL-17A量の平均は、健常者に比べて、侵襲性歯周炎患者で低い値を示した。特にIL-17Fは、健常者や慢性歯周炎患者に比べて、侵襲性歯周炎患者で、低い値を示した。しかしながら、侵襲性歯周炎患者においてIL-17F量の高い値を示した患者が5名いた。IL-17FはT細胞だけでなく、自然免疫細胞や上皮細胞からも産生され、炎症応答を伴わずに自然免疫を活性化させ、細菌防御能を高めることができる。このIL-17Fの産生が、組織破壊の進行を遅らせ、破壊を限局的にしている可能性が考えられる。また、IL-17Fの低産生が侵襲性歯周炎発症へ影響を与えている可能性も示唆された。
2次元連結型単結晶シリコンドットの作製と電子輸送過程の研究

本研究では、連結量子ドット構造の基礎研究として、単結晶のSiシートで連結された高密度単結晶Siドット(2次元連結Siドット)構造を作製し、その電気伝導機構を解明することを目的とし、研究を進めてきた。連結型Siドットは、SOI (silicon-on-insulator : SiO_2上に薄い単結晶Si層が形成されている)基板の表面へ、平均10nmオーダーの極微小SiN核を自然形成し、それをマスクとしてSi層を選択酸化する、という独自の方法により実現した。SiN核は、0.5nm程度の原子的厚さしかないが、熱酸化のマスクとしてはたらく。ドットのサイズや平均距離はSiN核の形成条件により制御でき、ドット間の電気的結合の強さは、Siシートの膜厚(選択酸化の量)により制御できる。ドット間のSiシートが十分に薄いと、量子力学的サイズ効果により、この部分の電子準位の量子化が生じ、トンネル障壁としてはたらくことが期待される。このようにして作製した2次元連結Siドットを、0.2μm幅程度の細線に加工し、さらに細線上にA1電極を0.8μmの距離に対向配置した連結SiドットFET構造を作製するとともに、低温(15K)における電流-電圧(I-V)測定を行った。I-V測定において、単電子トンネルの最も直接的な証拠であるクーロン振動を観測することができた。I-V特性の解釈を進めるとともに、走査プローブ顕微鏡の一種であるケルビンプローブフォース顕微鏡(KFM)を用いて、電子輸送経路の時間的・空間的変化の検出を試みているところである。本研究では、(1)Si単結晶シートで連結された2次元高密度単結晶Siドット構造の作製、(2)ドット間の電気伝導機構の解明、を目的としている。本年度は、主として、(1)のドット構造の作製、および(2)の予備実験としてSOI-MOSFET構造に対するKFMによる電位分布測定を行ってきた。以下にその成果を示す。(1)ドット形成(これまで開発してきた以下の手順で進めた。)・上部Si層を約10nmにまで薄層化したSOI基板の形成熱酸化と酸化膜の除去を繰り返すことで、SOI基板の上部Si層を10nm程度までほぼ均一に薄層化した。・薄層化したSOI表面への約10nm直径のSiN核の高密度形成超高真空チャンバ内でのN_2ガス処理(1×10^<-5>Torr、基板温度750°C)により、1020nm直径のSiN核を高密度(10^<11>cm^<-2>以上)に形成した。・SiN核をマスクとした上部Si層の選択酸化(エッチングモード酸化)低分圧酸素雰囲気での熱酸化により、SiN核のない部分のみ選択的にSiがエッチングされる。この工程により、単結晶Siドットの高密度形成が可能であることを断面TEM観察により確認した。・現在、このドット群をチャネル部とするドット型SOI-MOSFETの作製工程を検討中である。(2)KFMの予備実験上記のドット型SOI-MOSFETに先立って、平面型SOI-MOSFET構造を用いてKFMによる電位分布測定を行った。ソース-ドレイン間、およびゲート(SOI構造の母体Si基板をバックゲートとして利用)への電圧印加によるSOI層の電位分布の変化を検出できた。SOI-MOSFETとしては、過去に報告例のない初めて得られた結果であり、ドット型SOI-MOSFETの測定に見通しが得られた。本研究は、相互に連結された単結晶型Siドットの作製とその伝導機構の解明を目的としている。本年度は、12年度まででほぼ確立した高密度Siドットの作製プロセスを精密化して、ドットとドットをつなぐ「くびれ部」厚さの制御を試みるとともに、電気特性の予備的評価を行った。1.ドット試料の作製と電気特性予備的評価ドットの形成は、薄いSOI層の表面にSiN核を自然形成して、それをマスクに選択酸化を行う。

ドットの平面寸法は、SiN核の大きさで決まり平均して20nm程度である。また、ドットの高さとくびれ部の厚さは、SOI層の膜厚と選択酸化量を調節することにより独立に制御できる。特にくびれ部は、ドット間のトンネル障壁として働き、薄いほど大きな障壁高さに対応するため、電子伝導特性を決める重要な因子となる。ごく最近、様々なくびれ部厚さをもつ試料表面にAl電極を対向配置して、ドット間電気伝導を測定した。電極間隔は1μmであり、約50個のドットが並んでいる。測定の結果、くびれ部1nmの場合はドット間のトンネル抵抗が大きく、電子の局在性が強くクーロン階段と呼ばれる電流電圧特性が観測された。くびれ部がさらに厚いと電子の局在性が弱まり、共鳴トンネルなどの特性が現れる。ただし、本試料は埋め込み酸化層にリークがあり、実験結果の解釈を困難にしている。今後さらにデータの信頼性を高める必要がある。2.KFMによる電位分布測定ドット集団の電位分布測定手段として、走査プローブ顕微鏡の1種であるKFMを検討している。SOI層の面内に作製したpn接合は、理論よりも小さい電位差しか観察されない。これは力の測定用にカンチレバーの背面から照射されるレーザが試料表面に当たって電子・正孔対を発生することに起因している。従って、KFMの測定結果から定量的な議論を行うには注意を要するが、ドットの耐電状態を電位分布を通して観測することは十分可能と思われる。本研究では、連結量子ドット構造の基礎研究として、単結晶のSiシートで連結された高密度単結晶Siドット構造を作製し、その電気伝導機構を解明することを目的とし、研究を進めてきた。これまでに、10nm程の薄い上部Si層をもつSOI(Silicon-on-Insulator)基板に対して、我々が開発したナノメータスケールの選択酸化プロセスを適用することで、2次元連結Siドットの形成を実現している。本年度は、2次元連結Siドットを、0.2μm幅程度の細線に加工し、さらに細線上にAl電極を0.8μmの距離に対向配置した連結SiドットFET構造を作製するとともに、低温(15K)における電流-電圧(1-V)測定を行った。FETの作製においては、当初、連結ドットを細線状に加工した際、下地SiO_2も同時に加工されてしまい、結果として下地SiO_2と連結ドット間で電流のリークが生じたが、プロセスの改善により、これを回避することが可能となった。加工プロセスを改善して作製した連結ドットFETに対して、低温I-V測定を行った結果、単電子トンネル効果の直接的な証拠であるクーロン振動を観測することができた。現在、I-V特性の解釈を進めるとともに、走査プローブ顕微鏡の一種であるケルビンプローブフォース顕微鏡(KFM)を用いて、電子輸送経路の時間的・空間的変化の検出を試みているところである。
特異的求核種・有機亜鉛化合物の構造の解明と合成的応用

有機亜鉛化合物の特異的な求核種としての性質を利用して以下に要約する2種類の極めて特徴的で有用な反応を開発した。(1)0価パラジウムを触媒として用いる有機亜鉛、一酸化炭素、安息香酸アリルの三成分連結反応による非対称ケトンの選択的合成:ケトンは有機合成において中心的な役割を果たす重要な化合物である。一酸化炭素をケトンのカルボニル成分として利用することは経済的に望ましい。従って、今までに一酸化炭素を利用する、遷移金属触媒による多くの非対称ケトン合成法が報告されている。しかし、それっらの殆どが高温、高圧の厳しい反応条件を必要としている。われわれの開発した方法は、遷移金属触媒を触媒とし用いる、常圧の一酸化炭素をカルボニル成分として利用する一段落非対称ケトン合成法としては、極めて少数の例のうち、反応条件の穏和なこと(常温、常圧)、適用範囲が広いことなどの点で、利用価値の極めて高いものである。本反応は立体選択的に進み、アリル化試剤の立体構造は反転する。また、他のカルボニル化においては報告例の無い、極めて特徴的な位置選択生を示した。(2)上記反応の機構的考察の帰結として、反応条件しだいで、π-アリルパラジウム中間体の極性変換が起こり、親電子的な反応性から求核的な反応性へと変換を受けることを明らかにした。この極性変換反応は機構的に全く新しい形式によるものである。この反応は合成化学的にも極めて有用で、各種、カルボニル化合物のアリル化生成物を高収率で与える。官能基選択性は極めて高く、アルデヒド>ケトン>>エステルの反応性をしめした。またこの極性変換により立体選択的にアリル亜鉛が調製でき(原料アリル化試剤の立体化学の反転)、またアルデヒドと立体選択的に反応することを明らかにした。この反応の反応機構の詳細を鋭意検討中である。18FA01:一酸化炭素位置有機亜鉛化合物の特異的な求核種としての性質を利用して以下に要約する2種類の極めて特徴的で有用な反応を開発した。(1)1-アリルオキシ-1-シロキシシクロプロバン1の合成:1-アルキルオキシ-1-シロキシシクロプロパンの合成に関してはすでにナトリウム金属をもちいる優れた合成法が報告されているが、この方法を用いたのでは表記化合物1の合成はできなかった。金属として亜鉛を用いβー沃化プロピオン酸アリルとシリルクロリドを反応させる事により、1を高収率で得ることができた。この反応はアリル基上の多種類の置換基に対しても広範な適用性を示した。また、三員環上の置換基とシロキシ基に関する立体選択性についても興味深い結果が得られた。また、1-アリルオキシ-1-シロキシシクロプロパンは2価パラジウムを触媒として用いると興味深い転位反応を起こし、5-ヘキセン酸誘導体を高収率で与えることを発見した。(2)0価パラジウムを触媒として用いる有機亜鉛、一酸化炭素、安息香酸アリルの三成分連結反応による非対称ケトンの選所的合成:ケトンは有機合成において中心的な役割を果たす重要な化合物である。従って、今までに一酸化炭素を利用する多くの非対称ケトン合成法が報告されている。しかし、それらの殆どが多段階を経る反応であり、一段階合成は皆無に近い。

最近、大阪大学工学部の園田教授のグループにより、ラジカル経由の合成法が報告されたが、収率はいいものの、アリル基の構造変化に対して適用範囲が限定されているようである。われわれの開発した方法は、イオン機構経由の一段階非対称ケトン合成法としては、初めての例である。有機亜鉛化合物の特異的な求核種としての性質を利用して以下に要約する2種類の極めて特異的で有用な反応を開発した。(1)O価パラジウムを触媒として用いる有機亜鉛、一酸化炭素、安息香酸アリルの三成分連結反応による非対称ケトンの選択的合成:ケトンは有機合成において中心的な役割を果たす重要な化合物である。一酸化炭素をケトンのカルボニル成分として利用することは経済的に望ましい。従って、今までに一酸化炭素を利用する多くの非対称ケトン合成法が報告されている。しかし、それらの殆どが多段階を経る反応であり、一段階合成は皆無に近い。本反応の適用範囲を明らかにするため反応条件や有機亜鉛とアリル化試剤の構造に関する広範な検討を行なった。収率向上には溶媒の選択が極めて重要でHMPAの当量に大きく依存する。反応は立体的選択でアリル化試剤の立体構造は反転する。また脱離基としてリン酸エステルの有効性が明らかになった。(2)上記反応の機構的考察の帰結として、反応条件しだいで、pi-アリルパラジウム中間体の極性変換が起こり、新電子的な反応性から求核的な反応性へと変換を受けることを明らかにした。この極性変換反応は機構的に全く新しい形式によるものであり、興味がもたれる。この反応は合成化学的にも極めて有用で、各種、カルボニル化合物のアリル化生成物を高収率で与える。この反応の反応機構の詳細、立体選択性、官能基選択性に関して鋭意検討中である。有機亜鉛化合物の特異的な求核種としての性質を利用して以下に要約する2種類の極めて特徴的で有用な反応を開発した。(1)0価パラジウムを解媒として用いる有機亜鉛、一酸化炭素、安息香酸アリルの三成分連結反応による非対称ケトンの選択的合成:ケトンは有機合成において中心的な役割を果たす重要な化合物である。従って今までに一酸化炭素を利用する多くの非対称ケトン合成法が報告されている。しかし、それらの殆どが多段階を経る反応であり、また、一酸化炭素常圧下の反応は皆無に近い。反応は立体選択的でアリル化試剤の立体構造は反転する。また脱離基としてリン酸エステルが有効であった。(2)上記反応の機構的考察の帰結として、反応条件しだいで、π-アリルパラジウム中間体の極性変換が起こり、親電子的な反応性から求核的な反応性へと変換を受けることを明らかにした。
小胞体ストレス応答シグナル制御による封入体筋炎治療法の開発

本研究では、約4000化合物の探索をハイスループットスクリーニング法で実施し、小胞体ストレス応答の一つであるPEKR経路を活性化できる化合物を同定した。同定した化合物は、細胞レベルでATF4誘導効果などを確認できたが、in vivoでの効果では細胞で認めたような効果は認められなかった。原因として、同定した化合物の溶解度が極めて低いために、個体レベルでのドラッグデリバリーに問題があることが考えられる。今後は同定した化合物の分子構造修飾による溶解度による吸収改善が必要であるが、同定した化合物は既知のPERK経路の制御剤とは異なる母核を持つことから、今後の開発に向けて特許申請を準備している。本研究は、申請者が発見したeIF2αリン酸化シグナルによる骨格筋の機能変化を基に、小胞体ストレスとの関連が示唆される封入体筋炎モデルにおいて、eIF2αリン酸化シグナル活性化による筋機能の改善効果について明らかにすることを目的とする。今年度は、eIF2αリン酸化シグナル活性化による封入体筋炎治療法が可能か否かを、eIF2αリン酸化を制御できる遺伝子改変マウス(未発表)を用いた封入体筋炎モデルでの遺伝子発現変化や筋機能の改善効果を検討した。eIF2αリン酸化により骨格筋でのアミノ酸や筋繊維の変化を確認できた。さらに新たな治療法開発を目指して、eIF2αリン酸化による遺伝子変化を指標にした化合物スクリーニング法を確立した。本研究は、申請者が発見したeIF2αリン酸化シグナルによる骨格筋の機能変化を基に、治療抵抗性で高齢化と共に増加している封入体筋炎の低分子化合物による新たな治療法開発を目的とした。封入体筋炎の原因は不明な点が多いが、封入体に折りたたみ障害が受けるアミロイド前駆タンパク質が存在することから、小胞体ストレスとの関連が示唆された。小胞体ストレスに対して細胞は小胞体ストレス応答により適応を図ることから、小胞体ストレス応答を活性化できる低分子化合物の探索を行った。前年度までに確立しているハイスループットスクリーニング法により、約4000化合物からなる化合物ライブラリーからの探索を実施した。そして小胞体ストレス応答の一つであるPEKR経路を活性化できる化合物を同定することができた。同定した化合物は、細胞レベルで筋芽細胞であるC2C12細胞でもATF4誘導効果などをウェスタンブロットなどで確認することができた。マウスを用いてin vivoでの効果についても検討を行ったが、細胞で認めたような効果は残念ながら認められなかった。その原因として、同定した化合物の溶解度が極めて低いために、個体レベルでのドラッグデリバリーに問題があることが考えられた。そのため今後、同定した化合物の分子構造修飾による溶解度による吸収改善が必要である。しかしながら、同定した化合物は既知のPERK経路の制御剤とは異なる母核を持つことから、今後の開発に向けて現在特許申請を準備している。疾患ゲノム機能学樹立した骨格筋特異的にeIF2αリン酸化を制御できるFv2E-PERKマウスで封入体筋炎を誘発し、P20187の投与量、投与回数など複数の条件でeIF2αリン酸化による効果を検討する。さらにeIF2αリン酸化を制御できる化合物による新たな治療法を開発するために、化合物ライブラリーから前年度確立したスクリーニング法にて新規化合物を行う予定である。eIF2αリン酸化を制御できるFv2E-PERKマウスで封入体筋炎を誘発し、P20187の投与量、投与回数など複数の条件でeIF2αリン酸化の程度を変化して封入体筋炎抑制効果を検討しているが、条件検討に多少時間を取っているため。本研究では、骨格筋でのeIF2αリン酸化シグナルの制御による封入対筋炎の新たな治療法の基盤を確立することを研究の目的としている。申請者らが開発したスクリーニング法でより強くeIF2αをリン酸化する化合物を探索し、効果が確認できた化合物投与群と非投与群からRNAを抽出してDNAマイクロアレイにより網羅的な遺伝子発現解析を行う予定のため、マイクロアレイ解析や組織学解析の経費にあてる。
狂犬病ウイルス蛋白質による神経細胞機能変化の解析

狂犬病は致死的な人獣共通感染症であり、感染動物の神経細胞内で狂犬病ウイルスが増殖することにより起こる。本研究では、ウイルスの何がどのようにして神経細胞機能を障害するのか、どのようにすれば宿主免疫反応によりウイルスを排除できるのか、という疑問を解明するために実験動物および培養細胞を用いた基礎的研究を行った。その結果、中枢神経系にウイルス中和抗体を多量に誘導することによって、致死量の狂犬病ウイルスを排除可能であることを証明した。さらに狂犬病ウイルスの核蛋白質nucleoproteinを神経系由来培養細胞に発現させることによって、細胞の遺伝子発現が修飾される可能性を見出した。狂犬病は発症するとほぼ確実に死に至るウイルス性人獣共通感染症であり、有効な予防法と治療法の開発のためには、狂犬病ウイルスの病原性を詳細に解析する必要がある。Nucleoprotein(以下N)は感染細胞内で最も豊富に発現する狂犬病ウイルス蛋白質で、ウイルスゲノムRNAに接着しウイルス遺伝子の転写および複製を制御しており、またN遺伝子を強毒株由来のものに組換えた弱毒ウイルス株を接種したマウスは致死的となることから、Nは病原性に深く関与していると考えられる。本研究では、Nが宿主細胞由来のmRNAにも接着して、正常な遺伝子発現を障害することにより、細胞の機能異常を引き起こすのではないかという仮説を立て、Nと相互作用する宿主由来遺伝子の同定を試みた。まずマウス神経芽細胞腫由来NA細胞内にNを単独で発現させるために、N発現プラスミドを作製し、N発現系を確立した。次にCross-linking and immunoprecipitation(CLIP)法を応用し、N発現NA細胞の抽出液からN-RNA複合体を回収しシークエンス解析を行った結果、7つの宿主遺伝子断片を同定した(遺伝子AG)。その中でA遺伝子は検出数が最も多く、Nと相互作用する可能性が高い遺伝子であると考えられた。A遺伝子産物は神経細胞の分化・成熟、蛋白質の細胞内輸送に関与することが報告されているため、狂犬病ウイルス感染細胞においてNがA遺伝子の発現変化を介して、病原性に関与する可能性が推察された。また、その他の遺伝子産物(BG)の中には、アポトーシス誘導に関与するものが含まれており、Nがそれらの遺伝子発現を修飾することにより、ウイルス感染細胞のアポトーシスに影響する可能性が示唆された。今後引き続き、N発現細胞およびウイルス感染細胞におけるこれらの遺伝子産物の発現変化、またその機能変化を解析する。狂犬病は発症するとほぼ100%死亡するウイルス性人獣共通感染症であり、有効な予防法と治療法の開発のためには、狂犬病ウイルスの病原性を詳細に解析する必要がある。Nucleoprotein(以下N)は感染細胞内で最も豊富に発現する狂犬病ウイルス蛋白質で、ウイルスゲノムRNAに接着しウイルス遺伝子の転写および複製を制御している。Cross-linking and immunoprecipitation(CLIP)法を応用して検出された宿主遺伝子断片をシークエンスすることによって、Mus musculus Ngg1 interacting factor 3-like 1(以下Nif3l1)が複数クローンから検出された。狂犬病におけるNif3l1の関与を調べるために、マウスの神経系由来細胞を用いてNを単独発現させること、狂犬病ウイルスを感染させることによって、Nif3l1の発現量が上昇することを見出した。Nif3l1の機能は未知であるが、神経細胞の分化や蛋白質の細胞内輸送に関わることが報告されているため、NがNif3l1の発現量を変化させることによって、神経細胞の機能を障害する可能性、ウイルスや宿主由来蛋白質の細胞内動態を修飾する可能性が推測された。
確率・ファジィ要因を適用した数理的リスク管理手法による生産量管理モデルの開発

企業における最適な生産量管理において,製品生産,輸送,在庫管理までを統合的に扱う数理モデルを構築した.さらに,消費者の需要,輸送途中での交通状況の変化といった不確実性や,人間心理や情報の質の解釈における不確定性を考慮し,それらを確率理論・ファジィ理論を用いることで,発生するリスクを管理する数理モデルへと拡張した.加えて,定式化された問題を解くための効率的でかつ厳密なアルゴリズムを開発した.企業における最適な生産量管理において,製品生産,輸送,在庫管理までを統合的に扱う数理モデルを構築した.さらに,消費者の需要,輸送途中での交通状況の変化といった不確実性や,人間心理や情報の質の解釈における不確定性を考慮し,それらを確率理論・ファジィ理論を用いることで,発生するリスクを管理する数理モデルへと拡張した.加えて,定式化された問題を解くための効率的でかつ厳密なアルゴリズムを開発した.客観的データ解析に人間心理や情報の質を組み込んだ,最適生産量決定に関する新たなリスク管理手法の開発を行うため,本年度は最適生産決定の基盤となる資産配分(ポートフォリオ選択)問題に対するリスク管理手法の研究のみならず,生産工程で意思決定が重要とされる在庫問題やネットワーク計画問題に対するリスク管理手法の開発も行い,それぞれの問題に対して確率・ファジィ現象を数理的に導入した問題への解法アルゴリズムの構築を行った.資産配分問題に関しては,より一般的な確率分布において,主観性を組み込んだ分布を考慮したモデルを提案し,その効率的な解法アルゴリズムを開発した.また近年,企業の社会的な責任(CSR)が重要視されていることも考慮し,金融資産配分問題のみならず,サプライ・チェーン内の生産量決定問題に対するCSRの影響の分析・評価を行い,中長期的の観点からCSR評価を導入する有用性を示した.在庫問題においては,商品需要の確率変動による需要を満たせない場合の不足コストをファジィ数で設定することで,様々な不確実・不確定性に対応した在庫モデルを提案し,その解析解の導出を行うことで,不確定性が強い状況下では在庫量をより多く見積もる必要性があることを示した.またネットワーク計画においては,商品輸送を考慮して,主に最短路問題に対して不確実性・不確定性を導入した場合のリスク管理手法を提案した.リスク管理手法の基盤として確率的側面はcVaRを利用し,ファジィ的側面は必然性測度を導入したハイブリッドなリスク管理手法を開発することで,より様々な状況におけるリスク管理が可能となった.客観的データ解析に人間心理や情報の質を組み込んだ,最適生産量決定に関する新たなリスク管理手法のより広範囲への適用可能性を高めるため,本年度は,生産量管理システムを構築する上で重要な要素となる,資産配分モデル,在庫理論,輸送路などに現れる最短経路の最適化など様々な要因に対し,不確実・不確定状況下でのリスク制御モデルを構築し,その解法アルゴリズムを提案してきた.特にサプライチェーンにおいて非常に重要なルートやライン設定の基本となる最短路問題に対しては,確率現象や情報の質を考慮し,それらに起因するリスクを回避するためのシンプルかつ有効な数理モデルの構築が完成し,解法アルゴリズムもできるだけ高速でかつロバスト性を有する手法が開発された.これにより,不確実・不確定性に対するリスク管理に主眼を置いたネットワーク計画問題を,サプライチェーン全体の最適化へ結びつけることが可能になったと考えられる.また最適生産決定の基盤となる資産配分(ポートフォリオ選択)問題に対するリスク管理手法の研究では,昨年度までにパラメータを推定した場合の手法は確立されていたため,特にパラメータ推定部分の改良を行い,情報の質に対する数理評価のための有効手法として,包絡分析法やファジィ推論法といった既存に有効とされている手法と本研究で開発した手法との融合を行い,様々な状況における資産配分のリスク管理が可能となった.また,これらの資産配分問題を含むクラスとして存在する,二次錐計画問題に対し,できる限り厳密解を求めることが陽に可能な手法の開発も行い,本研究の数理モデルの解析的評価に利用する基礎を構築した.本年度は,昨年度までの成果である生産量管理システムを構築する上で重要な要素となる,資産配分モデル,在庫理論,輸送経路の最適化など様々な要因に対し,不確実・不確定状況下でのリスク制御モデルの開発,解法アルゴリズムの構築に対し,より実社会への状況へ適用可能なように精緻化を行った.具体的には,各個々の組織・サプライチェーンを統合する,それらへの適切な資産配分を実現する上で必要な最小全域木問題を構築し,その問題に不確実要因として確率現象が,不確定要因としてファジィ要素を加味した場合の,リスク管理モデルを提案した.また,実社会で広く活用されることを念頭に置くため,確率・ファジィ要因を考慮しながら,シンプルな形でリスク管理モデルを定式化し,解法アルゴリズムも既存の有効な手法をうまく組み込むことに成功した.さらに,リスク管理の観点から,あまりに悲観的するぎる・ロバストすぎるリスク管理を行っては,生産企業としても思った利益を得られない,獲得できる必要な利益を逃してしまう可能性がある.

よって,リスク管理と利益獲得のバランスが重要となり,これらは組織の意思決定者による経験と勘が重要となる.本年度は,リスク管理と利益確保の両条件を多目的問題として定式化し,そこの双方の満足度関数を導入して,満足度を一定以上に保つことが可能な解法アルゴリズムを開発した.これらの成果により,より幅広い実社会の生産現場で利活用可能な統合的なモデルの開発が完成され,また数理計画問題として定式化を行っているため,パラメータの意味を適切に読み替えることで,多くの実問題へ応用可能な,高い柔軟性をもつ数理モデル開発への基盤構築,特に様々な人的・物的,かつ不確実要因が絡み合う観光経路作成問題への応用も可能となった.生産量を決定する,サプライチェーン内の様々な個々の問題に対するリスク管理手法は,資産配分問題のみならずネットワーク計画に至るまで,ほぼ確立されつつあり,当初の想定よりも広範囲の数理モデルを包含できる予定である.また次年度でそれらを有機的に統合する手法の開発が完成すれば,当初の目的が達成可能である.24年度が最終年度であるため、記入しない。個々のリスク制御を考慮した最適化モデルを統合するためのネットワーク構築を行う.具体的には,サプライチェーン内の全てのシステムを統合する観点から,ネットワーク計画問題の重要な問題である最小全域木問題を構築し,その問題に不確実要因として確率現象が,不確定要因としてファジィ要素を加味した場合の,リスク管理モデルを構築する.その際に,実社会で広く活用されることを念頭に置くため,確率・ファジィ要因を考えながらも,できるだけシンプルな形でリスク管理モデルを定式化し,解法アルゴリズムも既存の有効な手法をうまく組み込むことが可能なものを開発する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
調理技能の習得を中核とした家庭科食生活教育カリキュラムに関する実践的研究

調理技能の習得を中核とした食生活カリキュラム開発のための要件を、カリキュラムの構成要素であるシークエンス(Sequence)とコンテンツ(Contents)に分けて示すことができた。必ずしも調理技能の難易度によるのではなく、子どもの生活実態を考慮して配列すること(Sequence)、概念的知識、手続き的知識の両方を、調理を見合い、学びあう内容とすること(Contents)が重要である。調理技能の習得を中核とした食生活教育カリキュラムの提案を目指すにあたって、家庭科における食生活教育の特微をあきらかにするために、家庭科以外で行われている食育実践の特徴を明らかにした。全国47都道府県の教育委員会に、郵送により依頼し(2009年11月)、24の都道府県の平成1820年度の文部科学省委託食育推進事業に関する89資料(20062008年度分)を収集した。収集資料のうち、食育実践事例が掲載されていたのは53資料であり、さらにそのうちの40資料が指導案を掲載して指導内容を詳細に示していた。学習内容が詳細に示された実践事例は316事例であり、実践報告、および実践をした上での実践の提案として示されていた。これらは学校段階別にみると、小学校215事例、中学校64事例、高等学校8事例、特別支援学校28事例(不明1事例)であった。教科・活動別にみると、小・中学校の場合、学級活動における食育実践が全体の4割以上を占めていた。家庭科は小学校高学年で3割、中学校で1割であった。抽出した食育実践事例はその他の教科(社会科、生活科、理科、保健体育)や総合的な学習の時間においても実施、提案されていたが、その割合はいずれも1割前後であった。これらの実践事例には次のような特徴が見られた。(1)学級活動における食育実践は、1時間単位で行われるものが多い。(2)社会科、理科で実践されているものは、本来の単元のテーマの中にトピックスとして食育を位置づけるものが多い。そのため、食育実践としての目的は明確になりにくい傾向がある。(3)総合的な学習の時間における食育実践事例は、年間指導計画の中で各教科と連携を図るものが多い。(4)食育実践事例の学習内容は、朝ごはんの重要性、栄養のバランス、生活リズムの確立、学校給食と関連させたものが多い。(5)学級活動としての食育実践事例が多いことからも、栄養教諭とともに、担任の役割が大きい。22年度は、子どもたちの調理技能の習得状況を明らかにすることを第1の目的として、以下の研究活動を行い成果を得た。(1)調理実習における技能の習得実態と、試食時の評価活動との関連調理実習の技能の習得と試食時の評価活動と関連があるのではないかという仮説から、試食時の実態と調理技能の習得実態を、観察調査/質問紙調査により明らかにした。その結果、調理技能の習得には、試食時の評価活動は直接の関連は見られなかったが、実習題材が嫌いな食材を用いた場合には、評価活動が正常に行われず、関心意欲が低下すること、ひいては調理技能の定着に悪影響を及ぼすことが示唆された。(2)小学校低学年における調理技能・知識の定着に関する調査調理経験が少なく技能の未熟な小学校2年生の段階で、電子レンジを用いる調理実習を実践し、そこでの調理技能の定着が知識の習得とどのように関連しているのかを検討した。その結果、調理実習においては、調理に関する概念的知識および手続き的知識が習得されていることが明らかになった。これは、実践後3ヶ月後においても定着していた。(3)調理技能の習得を中核としたカリキュラム開発の要件の検討調理技能の習得は、身をもって体験することによって知識がより習得される。その際に概念として知識を理解させることが、小学校の低学年段階でも有効であることが(2)の研究よりわかった。調理技能と知識について関連させ概念と身体的に理解させることがカリキュラムには必要である。本年度は、以下の通り3つの研究を行い、以下の成果を得た。(1)調理に関する知識と技能の習得を電子レンジ調理習得の実態から考える。(1)小学校2年生段階でも、概念的知識をともなった調理学習により日常的に電子レンジを活用するようになった。(2)概念的知識に関する学習は、調理実習における手続き的知識の習得を促すと考えられる。(3)概念的知識よりも手続き的知識を重視して理解し、調理技能を習得する児童もいる。(2)調理実習の試食と技能習得との関連試食時の語りと調理技能の習得に明確な関連は見られないが、嫌いなものを調理する場合には調理技能の習得に対する認知・関心が低下する。嫌いなものを試食する児童の特徴は次の4点である。(1)調理の語りが少ない(2)調理への関心・意欲が実習前後で低下する(3)調理技能の認知得点が低い(4)試食時間が長い(3)やってみてわかる調理の頃合・学びの様相調理を経験してわかる「頃合」とは、他者からあらかじめ教わるのではなく、それぞれの児童が自身の調理技能や知識の実態にあわせて獲得する個別的な身体的知識であるために、その後の活用が期待できるものと考えられる。
冠動脈バイパス術後の洞性頻拍、発作性心房粗細動の心拍変動スペクトル解析による研究

昨年度にひき続き冠動脈バイパス術(CABG)後の発作性心房細動(PAf)症例における自律神経変化について検討した.CABG当日から第6病日まで24時間毎の良好な連続ホルター心電図記録得られた症例で,得られた心電図記録からPAfを検出し,PAf症例群(P群)と非PAf群(N)群に分類し.次いで7日間の全心拍のR-R間隔を求め,5分毎のR-R間隔を最大エントロピー法(MEM)による成分解析を行い,37例の解析が終了した.成分解析により高周波成分(HF)と低周波成分(LF)を算出し,HFを副交感神経系,LF/HFを交感神経系活動の指標とし,一日毎の両群間の変化を比較した.さらにP群において,PAf発作90分前からの変化を解析した.【結果】術後7日間のPAf発症は11例(29%)16回であり,術後2472時間に9回(56%)第5,6病日に5回(31%)であった.24時間毎のHFは,N群39.977.0ms^2,P群18.235.4ms^2,LF/HFは,N群1.852.29,P群1.384.01の変動が見られたが,2群間に有意差を認めなかった.PAf発症前の自律神経変化は,HFで発作90,60,5分前にそれぞれ342.9±188.9,486.7±283.6,663.1±390.4ms^2(p<0.05)で90分前と比べ60,5分前で,また60分前と比べ5分前で統計上有意な上昇を認めた.LF/HFは発作90,60,5分前で2.58±2.30,2.43±2.33,2.26±2.39と統計上有意な変化は認めなかった.【総括】CABG後の自律神経活動の変化は,非PAf発症時には変化は認めないものの,発症90分程前より副交感神経活動の変化が認められ、これに発症直前の交感,副交感神経活動の亢進が生じ,PAf発症に関与するものと示唆された.また,この結果よりPAf頻発の24病日にpilsicainide投与を行い予防効果の検討を行なっている.冠状動脈バイパス術53例のうち手術当日から第6病日まで24時間毎に連続ホルター心電図記録を行い良好な記録の得られた16例を対象に得られた心電図記録から発作性心房細動(PAf)を検出し、PAf症例群(P群)と非PAf群(N群)に分類した。次いで7日間の全心拍のR-R間隔を求め、これより1日ごとのSDNN(正常洞調律R-R間隔(N-N間隔)の標準偏差(SD))を算出しPAfと心拍変動の関係について検討した。さらに5分毎のR-R間隔を最大エントロピー法(MEM)による成分解析を行い、高周波成分(HF)と低周波成分(LF)を算出。HFを副交感神経系、LF/HFを交感神経系活動の指標とし、PAf発作30分前からの変化を解析した。SDNNはN群11例において、5061.8msで変動を認めなかったが、P群においては5095msの変動が見られ、PAf発症の第2、4、6、病日においてN群に比べ上昇を認めた。特に第2病日では81.0±35.5ms、対50.0±13.6ms、0.05>p、と統計上有意な上昇を認めた。PAf発症前の自律神経系の変化は、LF/HFで発作30、15、5分前でそれぞれ1.72±2.42、3.81±5.91、1.65±1.16であり30分前に比べ15分前で統計上有意な上昇を認めた。HFは発作30、15、5分前て94.4±125.7、75.1±82.7、138.5±167.4と30分前に比べ5分前で統計上有意な上昇を認めた。【総括】CABG後のPAf発症では心拍変動の増大が認められ、特にPAf発作前には、先行した交感神経活動の亢進が生じ、これに引き続いた発症直前の副交感神経活動の亢進が認められ、PAf発症に自律神経系の関与が示唆された。現在、症例を重ねさらなる検討を行っている。昨年度にひき続き冠動脈バイパス術(CABG)後の発作性心房細動(PAf)症例における自律神経変化について検討した.CABG当日から第6病日まで24時間毎の良好な連続ホルター心電図記録得られた症例で,得られた心電図記録からPAfを検出し,PAf症例群(P群)と非PAf群(N)群に分類し.次いで7日間の全心拍のR-R間隔を求め,5分毎のR-R間隔を最大エントロピー法(MEM)による成分解析を行い,37例の解析が終了した.成分解析により高周波成分(HF)と低周波成分(LF)を算出し,HFを副交感神経系,LF/HFを交感神経系活動の指標とし,一日毎の両群間の変化を比較した.さらにP群において,PAf発作90分前からの変化を解析した.【結果】

術後7日間のPAf発症は11例(29%)16回であり,術後2472時間に9回(56%)第5,6病日に5回(31%)であった.24時間毎のHFは,N群39.977.0ms^2,P群18.235.4ms^2,LF/HFは,N群1.852.29,P群1.384.01の変動が見られたが,2群間に有意差を認めなかった.PAf発症前の自律神経変化は,HFで発作90,60,5分前にそれぞれ342.9±188.9,486.7±283.6,663.1±390.4ms^2(p<0.05)で90分前と比べ60,5分前で,また60分前と比べ5分前で統計上有意な上昇を認めた.LF/HFは発作90,60,5分前で2.58±2.30,2.43±2.33,2.26±2.39と統計上有意な変化は認めなかった.【総括】CABG後の自律神経活動の変化は,非PAf発症時には変化は認めないものの,発症90分程前より副交感神経活動の変化が認められ、これに発症直前の交感,副交感神経活動の亢進が生じ,PAf発症に関与するものと示唆された.また,この結果よりPAf頻発の24病日にpilsicainide投与を行い予防効果の検討を行なっている.
ＰＣＢｓ汚染土壌に対するバイオレメディエーション技術の開発

20種類(16塩素)OH-PCBsをPC12細胞に暴露し、イメージングサイトメーターを用いて、細胞形態に及ぼす影響を比較検討した。統計解析の結果、濃度に比例して細胞形態が伸長するグループ(17種)と抑制されるグループ(3種)に分類された。特に強い伸長作用を持つOH-PCBsは、para位に水酸基を持ち、2、4、3'位のいずれかに塩素を持つ形体であることが明らかになった。またOH-PCBsによるPC12細胞の伸長にMEK-ERK1/2経路が関与するかウェスタン実験を行った。その結果OH-PCBs存在下のPC12細胞はp-Erk1/2が増加することが明らかになった。これらの成果はThe 9th PCB workshopで発表し、現在Environmental Science and Pollution Researchに論文を投稿中である。2N-9株を用いた土壌中のOH-PCBsの分解試験OH-PCBsを用いて模擬汚染土壌を作り、N-9株を用いてバイオレメディエーションの検討を行った。初めに4OH-PCB2(5ppm)を付着させたセライトを土壌に添加し、N-9株を用いて分解試験を行った。その結果4OH-PCB2は培養1日目で完全に分解され、4hydroxy-3chlorobenzoic acidが等量生成された。次に9種類のOH-PCBsをセライトに吸着させ、土壌に添加した模擬汚染土壌を用いてN-9株によるバイオレメディエーションを行った。その結果4OH-PCB2と4OH-PCB14は培養1週間で完全に分解され、5OH-PCB34と6OH-PCB35は培養2週間でそれぞれ30%と33%分解された。バイオレメディエーションによる土壌中のOH-PCBs分解はこれまで報告がなく、これらの成果は現在論文作成中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。ポリ塩化ビフェニル(PCBs)は難分解性物質としてその毒性が懸念されているが、PCBsは紫外線などの物理・化学反応、植物や動物の代謝反応によって、より毒性の高い水酸化PCBs (OH-PCBs)に変換されることが報告されている。一方これまで分離報告のあるPCBs分解菌は代謝産物としてOH-PCBsを生成することが報告されており、環境中のPCBsのバイオレメディエーションを研究する上で、PCBsとOH-PCBsの両面を検討する必要があると考えられる。そこで本研究ではPCBsとOH-PCBsの両方を分解する微生物を単離し、その菌学的特徴を明らかにすることを試みた。OH-PCBs分解菌N-9株は4-Hydroxy-3chlorobiphenyl (4OH-3CB)を加えた無機塩培地を用いて茨城県の腐葉土から分離された。N-9株はSphingomonas属に属する菌種であり、4OH-3CB (10ppm)を1日で分解し、それにより細胞の増殖と代謝物の生成が確認された。4OH-3CB分解で生成された代謝物をUPLC-ESI-MSを用いて同定した結果、m/z =172.6に塩素ピークが確認され、3クロロ4ヒドロキシ安息香酸であることを明らかにした。N-9株による他のOH-PCBの分解能を検討した結果、N-9株は14塩素のOH-PCB分解を得意とし、分解能は塩素数に反比例すること、また水酸基の位置に依存することを明らかにした。一方N-9株は14塩素のPCBsを分解し、その代謝物としてクロロ安息香酸を生成することを明らかにした。前年度の研究ではPCBsと水酸化PCBs (OH-PCBs)を分解する微生物Sphingomonas sp. N-9株を分離し、本株がPCBsやOH-PCBsを分解する際代謝産物として安息香酸とヒドロキシ安息香酸をそれぞれ生成することを明らかにした。実際に微生物を用いてバイオレメディエーションを行うためには、微生物が分解・生成した代謝物質が安全かどうかを評価する必要がある。そこでN-9株がOH-PCBを分解した後の代謝産物の安全評価を行うため、PC12細胞を用いて毒性評価を行った。PC12細胞は神経細胞分化のモデルであり、PCBsを暴露すると細胞形態に異常を示すことが報告されている。そこで2種類のOH-PCBs (4-Hydroxy-3chlorobiphenylと4-Hydroxy-3,5-dichlorobiphenyl)とその代謝産物である水酸化安息香酸(3-chloro-4-hydroxybenzoic acidと3,5-chloro-4-hydroxybenzoic acid)をそれぞれPC12細胞に暴露し、細胞毒性評価と細胞形態観察を行った。その結果OH-PCBsを暴露した細胞は濃度に比例して毒性影響が増加し、また細胞の異常伸長が確認された。一方、代謝産物である水酸化安息香酸を暴露した細胞の毒性影響はOH-PCBsに比べて低く、細胞の異常伸長も見られなかった。これらの結果からN-9株はOH-PCBsを水酸化安息香酸に変換することで毒性を低下させることが明らかになった。現在この手法が他のOH-PCBsにも応用できるか検討するため、20種類の16塩素OH-PCBsをPC12細胞に暴露し、イメージングサイトメーターを用いて細胞形態を数値化することで、OH-PCBsの毒性影響評価を行っている。