hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経ネットワークダイナミクスに着目した認知症の早期診断システムの構築

本研究の目的は,脳波の各部位間における動的位相差の複雑性の変化に着目することで,認知症における神経ネットワーク変質の新たな特性を捉え,初期の認知症や認知症の前段階である軽度認知障害での神経ネットワーク変質を検出する診断システムを構築することである.この目的を達成するため,2018年度は福井大学医学部精神科において計測された若年者(29名)と高齢者(18名)の脳波データに対して,我々が考案したヒルベルト変換とアンラップ処理による動的位相差の作成アルゴリズムに従い脳波電極の各組合せに対する位相差時系列を作成した.次に,この位相差時系列に対して,複雑性解析(マルチスケールエントロピー解析)を行ったところ,前頭を中心としたネットワークにおいて,加齢による動的位相差の複雑性の上昇が確認された(Nobukawa et al, NeuroImage, 2019).認知症における神経ネットワークの変質は,脳活動の複雑性に影響を与えることが知られている.我々は,この複雑性の変質を,健常な高齢者(18人)とアルツハイマー型認知症患者(16名)の脳波に対して新たに考案したtemporal-scale-specific fractal dimensionにより評価した.その結果,gamma波帯域の脳波において,顕著な複雑性の低下が観測され,その程度は認知機能の低下と相関することが明らかとなった(Nobukawa et al. Cognitive Neurodynamics, 2019).ただし,加齢で観測されたような位相差の複雑性の変質については,現在のところ観測できていない.脳活動シミュレータによる研究としては,現在までに,脳活動の複雑性とネットワークトポロジー/シナプス荷重の対数正規性との関係を明らかにしている(Nobukawa et al, IEEE ICCI*CC 2018他3本).2018年度の当初目標であった加齢における脳波の位相差の複雑性解析を完了したことから,研究は現在順調に進展していると言える.また,認知症における位相差の複雑性の変質は,計画当初は捉えられると期待していたが,観測されなかった.健常高齢者の位相差の複雑性プロフィールと認知症における位相差の複雑性プロフィール(マルチスケールエントロピーの時間スケール依存性)のサポートベクターマシンを用いた分類を予定している.各スケールでのサンプルエントロピー毎の比較ではなく,高次元の複雑性プロフィールを用いることで,2018年度における解析では検出できなかった認知症における位相差の複雑性変質が捉えられると期待できる.本研究の目的は,脳波の各部位間における動的位相差の複雑性の変化に着目することで,認知症における神経ネットワーク変質の新たな特性を捉え,初期の認知症や認知症の前段階である軽度認知障害での神経ネットワーク変質を検出する診断システムを構築することである.この目的を達成するため,2018年度は福井大学医学部精神科において計測された若年者(29名)と高齢者(18名)の脳波データに対して,我々が考案したヒルベルト変換とアンラップ処理による動的位相差の作成アルゴリズムに従い脳波電極の各組合せに対する位相差時系列を作成した.次に,この位相差時系列に対して,複雑性解析(マルチスケールエントロピー解析)を行ったところ,前頭を中心としたネットワークにおいて,加齢による動的位相差の複雑性の上昇が確認された(Nobukawa et al, NeuroImage, 2019).認知症における神経ネットワークの変質は,脳活動の複雑性に影響を与えることが知られている.我々は,この複雑性の変質を,健常な高齢者(18人)とアルツハイマー型認知症患者(16名)の脳波に対して新たに考案したtemporal-scale-specific fractal dimensionにより評価した.その結果,gamma波帯域の脳波において,顕著な複雑性の低下が観測され,その程度は認知機能の低下と相関することが明らかとなった(Nobukawa et al. Cognitive Neurodynamics, 2019).ただし,加齢で観測されたような位相差の複雑性の変質については,現在のところ観測できていない.脳活動シミュレータによる研究としては,現在までに,脳活動の複雑性とネットワークトポロジー/シナプス荷重の対数正規性との関係を明らかにしている(Nobukawa et al, IEEE ICCI*CC 2018他3本).2018年度の当初目標であった加齢における脳波の位相差の複雑性解析を完了したことから,研究は現在順調に進展していると言える.また,認知症における位相差の複雑性の変質は,計画当初は捉えられると期待していたが,観測されなかった.健常高齢者の位相差の複雑性プロフィールと認知症における位相差の複雑性プロフィール(マルチスケールエントロピーの時間スケール依存性)のサポートベクターマシンを用いた分類を予定している.各スケールでのサンプルエントロピー毎の比較ではなく,高次元の複雑性プロフィールを用いることで,2018年度における解析では検出できなかった認知症における位相差の複雑性変質が捉えられると期待できる.
アドレノメデュリンの妊娠子宮・収縮抑制機序:早産治療薬としての基礎研究

アドレノメデュリン(AM)の子宮収縮抑制機序を解明するためにラット非妊娠・妊娠子宮、ならびにAMノックアウトマウスの妊娠子宮を用いて実験を行い、以下の結果を得た。1.ラット非妊娠子宮におけるAMおよび、AM受容体の発現と子宮収縮の調節ラットの摘出子宮平滑筋において、(1)AMは自発的な子宮収縮を濃度依存的、かつ可逆的に抑制した。(2)炎症性のメディエーターであり早産の異常収縮の一因とされるブラジキニンによる収縮は抑制したが、生理的な分娩を誘発するオキシトシンおよびプロスタグランジンF_<2α>による収縮は抑制しなかった。(3)AM受容体を構成するRAMP2の発現は、性周期によって変動し、発情期前期発情期にかけて発現が増加した。また、(4)AMによる収縮抑制作用は、RAMP2の発現増加の時期に一致して増強した。2.ラット妊娠子宮におけるAMの発現と子宮収縮の調節ラット妊娠子宮において、(1)AM mRNAの発現は妊娠の経過に伴って増加した。(2)AM mRNAの発現増加は、胎盤付着部の脱落膜組織に限局していた。(3)ラット妊娠子宮において、胎盤付着部の子宮平滑筋の自発的収縮は著しく抑制されており、AM受容体のアンタゴニストであるAM[22-52]により自発的的収縮が誘発された。3.AMノックアウトマウスにおける解析AMノックアウトマウスのホモ接合体は胎生期致死であるため、ヘテロ接合体の母体を用いて解析した。ヘテロ接合体の妊娠子宮では、胎盤付着部の自発収縮が野生型と比較して充進しており、AMにより、その自発収縮が抑制された。アドレノメデュリン(AM)の子宮収縮抑制機序を解明するためにラット非妊娠・妊娠子宮を用いて実験を行い、以下の結果を得た。(3)AM受容体を構成するRAMP2(receptor-activity-modifying protein 2)の発現は、性周期によって変動し、発情期前期発情期にかけて発現が増加した。(3)ラット妊娠子宮において、胎盤付着部の子宮平滑筋の自発的収縮は、他の部位と比較して、著しく抑制されており、他方、AM受容体のアンタゴニストであるAM[22-52]の投与により自発的収縮が誘発された。3.以上の知見より、AMは妊娠子宮の収縮を抑制することにより妊娠を維持し、且、正常分娩を阻害しないことが示唆された。
ゲーム理論の枠組みを用いた複数財の入札制度の分析と設計

本研究は、複数種類・複数単位の財を配分する入札制度について、ゲーム理論の枠組みを用いて入札者の戦略的行動及び均衡の性質を解明するものである。買い手が個別の財だけでなく、任意の財の組み合わせを指定して入札できるルールを「組み合わせオークション」と呼ぶ。本研究では、特定の戦略が均衡となるような組み合わせオークションルールを特徴づけたほか、現実にしばしば活用されている価格せり上げ方式の組み合わせオークションの均衡を導出した。本研究は、複数種類・複数単位の財を配分する入札制度について、ゲーム理論の枠組みを用いて入札者の戦略的行動及び均衡の性質を解明するとともに、新しい入札制度の設計可能性を探るものである。複数の分割不可能な財を、入札を用いて多数の買い手に配分する問題を考える。このとき、買い手が個別の財だけでなく、任意の財の組み合わせ(パッケージ)を指定して入札できるルールを特に「組み合わせオークション」あるいは「パッケージオークション」と呼ぶ。本年度の研究では、様々な組み合わせオークションのルールの下での買い手の戦略的入札行動を分析し、均衡の性質について明らかにした。本年度の主たる成果は以下のとおりである。3.国内外の学会・研究会に参加し、当該分野の研究者と活発な意見交換がなされた。その中で、上記の成果1に関連して、適切な「最低入札価格」の設定によって配分効率性を改善できる可能性について、論文執筆段階にある。本年度の研究では、特定の戦略の組が均衡となるようなオークションルールの特徴づけを行い、複数財オークションの基礎理論に新たな知見を与えたほか、価格せり上げ方式のオークションルールの下での入札者の戦略的行動の性質について分析した。1.組み合わせオークションにおいて、特定の戦略組がナッシュ均衡となる必要十分条件を導出し、ほとんどの既存の封印入札型の組み合わせオークションに共通の均衡が存在することを証明した論文“Vickrey-reserve auctions and an equilibrium equivalence"を執筆し、Mathematical Social Sciences誌に掲載された。2.多くの現実のオークションで採用されている「価格せり上げ方式」のルールを採用した組み合わせオークションにおける部分ゲーム完全均衡の分析を行った論文“The Vickrey-Target Strategy and the Core in Ascending Combinatorial Auctions"を執筆した。本論文は価格せり上げ方式が均衡において必ずしも望ましい配分を達成するとは限らないことを指摘した。本論文は複数の国際学会で報告し、現在国際学術雑誌への投稿準備中である。本研究の主要な研究課題の一つである価格せり上げ方式の組み合わせオークションについて理論的に分析した論文2本を執筆し、うち1本は既に国際雑誌に掲載された。またもう1本も現在学術雑誌に投稿する段階に入っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。「最低入札価格」を取り入れた組み合わせオークションの理論分析を中心に進める。本研究は理論分析が主であるが、今後コンピュータシミュレーションの結果を加えることを予定している。本研究結果を論文にまとめ、国内外の学会・研究会等で報告しながら結果を洗練させていく予定である。また、現在学術雑誌に投稿段階にある価格せり上げ方式の組み合わせオークションの分析に関して、国内外の学会報告等を通じて、結果をさらに洗練させる予定である。
「満洲国」における戦時経済体制の形成とその戦後中国への影響

(1)国共内戦期の中国共産党の兵器の調達と生産状況を研究し、共産党軍の東北での内戦勝利の背景には、旧日本軍が遺棄した兵器への依存、満洲国時期の機械設備や軍事施設・産業施設の利用があった事実を解明した。(2)資料「中共事情」を手掛かりとして、大連での中国共産党による日本人技術者の留用の実態に迫り、「強制抑留」とも言えるその過酷な側面を明らかにした。特に、大連で組織され、多くの技術者を欺瞞的手法で北満にまで送致した、中国経済建設学会なる謎の組織の真相に迫った。本年度は、国共内戦時期瀋陽を追われた中国共産党が、その後東北奥地でどのようにして兵器生産を進めたかについて、論文をまとめることができた。本テーマの基礎資料としては、『中国近代兵器工業档案史料』四(兵器工業出版社、1993年)、『東北解放区軍工史料』(1994年、内部発行)を利用し、その記述内容を丹念に読み解くことによって東北奥地での中共の兵器生産の実態をほぼ解明することができた。また、そこで利用された工場施設や機械設備が、満洲国時期の日本側の産業設備や軍事施設であることも解明できた。特に、太平洋戦争末期に米軍の空襲を逃れるために満洲奥地に疎開させた日本側の設備が、中共の兵器生産に大きく貢献した事実を解明できた。これは旧来全く明らかにされてこなかった事実であり、本研究の大きな成果と言える。さらには、それら兵器生産に留用された日本人技術者・技術工に関する回想録や文献史料も収集でき、彼らの実態に迫ることもできた。そしてこうした内容の論文を「国共内戦期・中国共産党による東北根拠地での兵器生産(I)」として、『下関市立大学論集』第57巻第3号に掲載した。ただ、本論文は本テーマの前半部分であり、引き続き後半部分もまとめて行きたい。また、本年度は台湾の国史館と中央研究院近代史研究所で資料調査を実施し、文書史料と公刊資料の台湾での所蔵状況を確認することができた。そして、台湾で集めた公刊資料は、論文の中で利用することもできた。本年度は、国共内戦時期瀋陽を追われた中国共産党が、その後東北奥地でどのようにして兵器生産を進め、それら武器を用いていかに軍事的劣勢を挽回したかを研究した。本テーマの基礎資料は『中国近代兵器工業档案史料』四(兵器工業出版社、1993年)、袁鳳岐『東北解放区軍工史料』(1994年、内部発行)であり、そこには内戦期共産党による東北での兵器生産を総括する重要文書が所載されている。本年度はこの両書を読み解くことによって、東北奥地での兵器生産の実態をほぼ把握することができた。5月には韓国の満洲学会のシンポジウムでこれまでの研究成果を報告し、論文も同学会の会報に掲載した(満洲国戦時経済体制と国共内戦,満洲研究,13号,pp.53-72,2012.6.)。ただ、同論文は未だ中間報告の内容であり、今後さらに研究を進め完全な論文にまとめたい。さらに本研究のためには、東北での国共内戦の具体的推移、及び国共両軍の武器の使用状況の把握も欠かせない。そこで、劉統『東北解放戦争紀実』(人民出版社、2004年)を読み進めることにより、国共内戦の実相の把握に努めた。共産党の兵器生産に日本人留用技術者・労働者がいかに関係したかも重要な研究課題であり、本年度にはそうした技術者・労働者などの回想録などの発掘にも務めた。また、佐世保市在住の日本人で、戦後満洲に残留し中国人民解放軍の戦車部隊の少年兵であった人物から、聞き取り調査を行い、興味深い証言を得ることができた。本年度は、国共内戦時期瀋陽を追われた中国共産党が、その後東北奥地でどのようにして兵器生産を進めたかについて、論文を完結させることができた。具体的には、下関市立大学論集に「国共内戦期・中国共産党による東北根拠地での兵器生産」(II)(III)とのタイトルの論文を掲載した。本論文は、中国共産党による東北での兵器生産の全体像やそこでの日本人留用の実態について国内外を通じて初めて明らかにしたものであり、画期的な研究であると言える。また、東洋文庫所蔵の「中共事情」について、発行経緯と史料的価値について検証を実施した。結論として本資料は、1953年からの後期集団引揚者からの聞き取り調査をまとめた重要資料であり、内閣総理大臣官房調査室が外郭団体を利用して実施した調査であることが確認できた。さらには、この「中共事情」の東洋文庫所蔵分には欠けている部分が、外務省外交史料館に相当数所蔵されていることも判明し、その資料の全体像を把握するために、外交史料館での調査も実施した。その内容については、論文を準備中である。さらに、戦後中共軍の被服廠に留用された下関在住の方へのインタビューも実施できた。この方は、被服廠留用解除後は鶴崗炭鉱で鉱夫としても働いており、その証言は留用日本人問題や戦後中共経営下の東北炭鉱を研究する上でも貴重なものである。この証言は、本人の手記の形で公刊を準備中である。資料「中共事情」は、1953年からの後期集団引揚による引揚者からの聞き取り調査であり、中共に医者・看護師、運転手、各種産業の技術者・労働者などとして留用された人々からの調査が大部分を占めている。

本資料は、内閣総理大臣官房調査室により調査・作成された資料であり、その調査のためには「陸隣会」なる別組織が作られ、辰巳栄一などの旧日本軍軍人が関係していた。また、CIAとの密接な連携のもとに調査が進められた。本年度は、この資料「中共事情」を読み込んで内容の検証を実施した。すなわち具体的には、外務省外交史料館に通い、同資料を閲読し、目録を作成し、必要部分をコピーするという作業を行った。その結果、同資料には鉄道関係、地質関係の高級技術者として留用された重要人物からの聞き取り調査が多数存在することが確認できた。これら中共留用技術者は、帰国後手記・回想記などを書き残した場合もあるので、本資料の史料的価値を確認するには、それら手記・回想記を見つけ出し、その内容と比較対照する必要がある。そこで次に、国会図書館に通い、これら留用技術者の手記・回想録の有無を調査した。現在、こうした作業を継続中であり、来年度も引き続き実施し論文としてまとめたい。さらには、医師・大学教授として留用された人物の子息へのインタビューも実施した。そのインタビューでは、医師である父親は強制的な留用に悪感情を抱き、帰国後多くを語らず、中国を訪問しようとしなかった事実が確認できた。また、昨年度より実施していた聞き取り調査の結果を、本人執筆の回想記として公開することができた。本回想記は、戦後中共軍の被服廠及び鶴崗炭鉱で勤務した人物の証言であり、留用日本人問題を研究する上で貴重なものである。本課題の完成には、新資料である「中共事情」を全面的に読み込んで利用する必要があるが、本資料は千冊に及ぶ膨大なものであるために、その読み込みと内容把握に予想以上の時間が掛っているためである。資料「中共事情」は、1953年からの後期集団引揚による引揚者からの聞き取り調査であり、中共に医者・看護師、運転手、各種産業の技術者・労働者などとして留用された人々からの調査が大部分を占めている。本年度はこれまで収集した資料「中共事情」を基礎として、さらに留用者の各種回想録を調査し、両者を用いた論文を執筆した。論文では、戦後大連に残留した日本人技術者が、いかにして中共により長期留用を強いられたかを解明し、留用のはらむ負の側面を明らかにできた。特に、大連で組織され、多くの技術者を欺瞞的手法で北満にまで送致した、中国経済建設学会なる謎の組織の真相に迫った。(1)国共内戦期の中国共産党の兵器の調達と生産状況を研究し、共産党軍の東北での内戦勝利の背景には、旧日本軍が遺棄した兵器への依存、満洲国時期の機械設備や軍事施設・産業施設の利用があった事実を解明した。(2)資料「中共事情」を手掛かりとして、大連での中国共産党による日本人技術者の留用の実態に迫り、「強制抑留」とも言えるその過酷な側面を明らかにした。当初の予定では、本年度までに著書出版に必要な論文をまとめ上げる予定であった。ただ、予想以上に中共の兵器生産に関する研究に時間が掛ってしまい、それができなかった。その理由は、中共の兵器生産が各地に分散し非常に錯綜した内容となっており、その動向を一つ一つ解き明かすことに時間と労力が掛ってしまったことである。第二に、「中共事情」という新資料の発見があり、本研究プロジェクトを完成させるためには、本資料の解析が欠かせないため、新たに本資料の収集と分析を開始したためである。本資料は、留用者からの聞き取り調査がメインであり、東北の科学研究機関や重化学工業分野での留用者の貴重な証言が多数収録されており、その分析は本研究プロジェクトの完成のために不可欠である。
系統的な正常ヒト胚子、初期胎児の顕微標本並びに全身肉眼立体的永久標本の作製

研究目的:ヒト胚子(妊娠約3ヶ月、頂殿長:30mm迄)及び初期胎児の標本を用いて、学生実習および研究者への供覧を目的とした発生段階に沿った系統的な組織標本、肉眼立体永久標本を作製する。研究方法:ヒト胚子・初期胎児標本を用いた本研究の実施は、島根大学医学部・医の倫理委員会で承認されている。組織標本作製は、胚子は発生段階別の連続切片、初期胎児は主要臓器を学生実習供覧用を主とし作製した。脱水・パラフィン包埋後、薄切切片(矢状断・水平断組織標本、形態計測用連続切片)を作製し、基本的にヘマトキシリン・エオジン染色を施した。肉眼立体永久標本作製は、胚子及び初期胎児の全身標本と部分解剖標本を、従来の作製法を改変し作製した。ホルマリン固定標本は常温にて水洗、ブアン固定標本は炭酸リチウムでピクリン酸の脱色後水洗し、冷蔵庫内で前処理し、-25°Cの冷凍庫内で、アセトン脱水・脱脂を経て、シリコンゴム液を入れたポリ袋に移し含浸させ、室温で真空ポンプ減圧操作を経て、室温下放置にて硬化させ、標本を作製した。研究成果:ヒト胚子・初期胎児組織標本を作製し、学生が成人の組織標本と比較し、発生の仕組み、構造と機能の形成・発現過程を理解することが容易になり、また研究用材料としても使用された。肉眼立体永久標本は、ヒト胚子・初期胎児という小さな標本作製に、従来の標本作製法に前処理を施し、脱水・脱脂方法、シリコンゴムの浸透時間や方法を種々検討改変し、固定液の脱色処理を行い、標本の収縮が比較的少なく、細部の観察が可能な標本を作る事に成功した。これらの標本は、ホルマリン固定標本と比べ、観察をする際の安全性が高まり、取り扱いも容易になった。非常に貴重なヒト胚子・初期胎児の標本を用いて、取り扱い易く半永久的に保存可能な標本の作製手技を確立し、系統的な標本を作製した事は、学生実習のみならず、発生学研究上も非常に有益であった。
SWAP法によるアモルファス粉末の作製と成形バルク化アモルファス・ナノ磁心の開発

本研究は,平成8-9年度の2カ年,Spinning Water Atomization process(SWAP法=高速回転水流アトマイズ法)を用いて優れた軟磁性を有するアモルファス粉末を作製し,さらに,これら粉末を原料粉として,成形バルク化を行い高周波電力用のアモルファス粉末成形磁心を開発することを目的として種々の検討を行ってきた。8年度はFe-Si-B系の急冷凝固粉末の試作と成形バルク化の基礎的検討を行い,その結果,粉末作製では微細粒から粒径300μm程度の粗粒まで生産性よくアモルファス化が可能な方法・条件を見出し,良好な軟磁性を得ることが出来た。また,成形加工では試作アモルファス粉末と10%程度の少量のガラス粉末の混合粉をホットプレス法を用いて,結晶化温度以下の比較的高い温度で加圧成形を行い,商用のギャップ付きアモルファス薄帯磁心やセンダスト磁心と同程度の透磁率と磁心損失の磁心の試作に成功した。9年度はこれら成果を基にFe-Cr-Si-B-C系について合金組成並び粉末作製の方法・条件を詳しく検討し,さらに成形条件・熱処理条件を種々検討した。その結果,平均粒子径約40μm(初年度比の1/3),保磁力Hc=0.2-0.3[Oe](初年度比の1/2以下)の粒径の小さい良好な軟磁性をもつアモルファス粉末を作製することができた。さらに成形磁心の作製では,粉末の粒子間絶縁の改善および熱処理を詳しく検討した結果,チョークコアやフライバックトランスとして実用化可能な透磁率100(周波数特性1MHz)を有する磁心で,100kHz,0.1Tの励磁条件で,磁心損失67[J/m^3](初年度比の約1/2)の特性を最近達成した。この値は,商用のギャップ付きアモルファス薄帯磁心やセンダスト磁心の1/2の低損失である。また,前者に対しては漏れ磁束が極めて小さく,後者に対しては飽和磁束密度が高い利点を有しており,さらにフェライト並みの任意形状の成形加工性も有しているなど,実用化が十分期待できる成果が得られた。本研究は,Spinning Water Atomization Process(SWAP法=高速回転水流アトマイズ法)を用いて,優れた軟磁性を有するアモルファス粉末を作製し,さらに,これら粉末を原料粉として,成形バルク化を行い,高周波電力用のアモルファスまたはナノ結晶の粉末成形磁心を開発することを目的としている。本年度は,研究計画に従って,まづ,Fe-Si-B系を基本組成とする急冷凝固粉末を試作した。試作粉末をX線回折並びに磁化測定で調べた結果,45μm以下の微細粒から200300μmの粗粒に至る広い粒度範囲で,良好な軟磁性をもつアモルファス粉末が得られていることを確認し,SWAP法がアモルファス粉末の製造法として高い生産性と十分な急冷速度を有していることを明らかにした。次いで,これら試作Fe系アモルファス粉末に10%程度の少量のガラス粉末を混合した後,ホットプレス法を用いて,結晶化温度以下の比較的高い温度で加圧成形を種々の条件で行った。

その結果,450490°Cの温度で11.5GPaの圧力で成形した場合,透磁率約100(周波数特性1MHz),100kHz,0.1Tの励磁条件で,磁心損失1315[J/m^3]の特性が得られた。これら試作アモルファス粉末成形磁心の高周波特性は,商用のギャップ付きアモルファス薄帯磁心やセンダスト磁心とほぼ同等で,前者に対しては漏れ磁束が極めて小さく,後者に対しては飽和磁束密度が高い利点を有しており,また,フェライト並みの任意形状の加工性も有しており,チョークコアやフライバックトランスとして実用化の可能性が期待できるなどの成果が得られた。さらに,昇降圧形コンバータによる回路試験を行い,良好な結果を得た。今後,さらに低損失化を図るために,合金組成と成形条件の詳しい検討を行う予定である。本研究は,Spinning Water Atomization Process(SWAP法=高速回転水流アトマイズ法)を用いて,優れた軟磁性を有するアモルファス粉末を作製し,さらに,これら粉末を原料粉として,成形バルク化を行い,高周波電力用のアモルファスまたはナノ結晶の粉末成形磁心を開発することを目的としている。本年度は,初年度のFe-Si-B系の急冷凝固粉末の成果を基に,合金組成並びに粉末作製の方法・条件を詳しく検討し,Fe-Cr-Si-B-C系アモルファス粉末を作製を試みた。その結果,平均粒子径40μm(初年度比の1/3),保磁力Hc=0.2-0.3[Oe](初年度比の1/2以下)の粒径の小さい良好な軟磁性をもつアモルファス粉末を作製することができた。さらに,初年度と同様,これら試作アモルファス軟磁性合金粉末に10%程度の少量のガラス粉末を混合した後,ホットプレス法を用いて,結晶化温度以下の比較的高い温度で加圧成形を行った。本年度は,磁心損失の低減を図るために,軟磁性の向上と粉末の粒子間絶縁の改善を進めた結果,チョークコアやフライバックトランスとして実用化可能な透磁率100(周波数特性1MHz)を有する磁心で,100kHz,0.1Tの励磁条件で,磁心損失67[J/m^3](初年度比の約1/2)の特性を最近達成した。この値は,上述の用途の商用のギャップ付きアモルファス薄帯磁心やセンダスト磁心の1/2の低損失で,前者に対しては漏れ磁束が極めて小さく,後者に対しては飽和磁束密度が高い利点を有しており,また,フェライト並みの任意形状の加工性も有しており,実用化が期待できる成果が得られた。
モノクローナル抗体を用いたヒト癌遺伝子retの分子病理学的研究

ret癌遺伝子は増殖因子レセプターと類似の構造を有するチロシンキナーゼ遺伝子(proto-ret)の5^1側にfinger構造を有する遺伝子(rfp)の一部が融合し、活性化された遺伝子である。ret癌遺伝子はそのcDNAの解析から両者の配列から由来する融合蛋白をコードしていることが判明した。我々はret蛋白に対するモノクローナル抗体を作製するため、cDNAから予想される15ー20アミノ酸からなる3種のペプチドを合成した。このうち2種はキナーゼ遺伝子の一部に相当し(pep-1,pep-2)、他の1種はrfp遺伝子の一部に相当した(pep-3)。これらのペプチドをBSAあるいはサイログロブリンに結合後、BALB/cマウスに免疫し、ハイブリドーマの作製を行った。その結果、酵素抗体法にてpep-3に特異的に反応するクローン(IgM)が1ヶ得られたが、pep-1,pep-2に反応する抗体は得られなかった。得られた抗体(以下RFP-1)が蛋白を認識できるかどうかさらに明らかにするため、ret蛋白とrfp蛋白をそれぞれのcDNAからウサギ網状赤血球ライセートを用いて作製し、ウェスタンブロットを行った。アビジンービオチンーペルオキシダーゼ法(ABC法)により検索した結果、RFPー1はrfp蛋白とは反応したがret蛋白とは反応しなかった。即ち融合蛋白でないものと考えられた。さらにRFP-1はrfp遺伝子を高レベルで発現しているHL-60細胞のライセート中にもrfp蛋白と考えられるバンドを検出した。次にRFP-1を用いてABC法により免疫組織染色を行った。種々のヒト組織を染色した結果、精細胞の核の90%以上が強陽性を示した。他の組織では消化管粘膜上皮、リンパ節・胸腺のリンバ球腎尿細管上皮、肝細胞の核の20ー40%が散在性に陽性を示した。これらの結果はrfp遺伝子のmRNAの発現様式とよく一致しており、RFP-1が細胞内のrfp蛋白を認識できることを示した。ret癌遺伝子は増殖因子レセプターと類似の構造をとるチロシンキナーゼ遺伝子の5'側に未知の遺伝子が融合し活性化された遺伝子である.我々はret遺伝子に対する抗体を作製するため,そのcDNAから予想される15-20アミノ酸からなる3種のペプチドを合成した.このうち2種はキナーゼ遺伝子の一部に相当し,他の1種は5 ́側に融合した遺伝子の一部に相当した.これらのペプチドをBSAをキャリアーとしてウサギに数回免疫した結果, 5 ́側の未知の遺伝子(以下Hp遺伝子と呼ぶ)部分に対する有用な抗血清を得ることに成功した.この抗rfpウサギ血清は合成ペプチドと酸素抗体法にて, 12800倍希釈まで反応を示した.さらにこの抗血清は免疫沈降法にて人工的に作製したrfp遺伝子産物と反応した. rfp遺伝子産物の合成はrfpcDNAをPGEM4プラスミッドに結合後Tm7RNAポリメラーゼで人工的にrfpRNAを合成し,このmRNAをウサギ網状赤血球ライセート中で翻訳させる方法を用いた.この方法により合成されたrfp遺伝子産物の分子量は約56KDでありCDNAから予想される分子量とほぼ一致した.rfp遺伝子産物は免疫沈降法にて正常ウサギ血清とは反応せず,抗rtp血清とのみ反応した.

さらにこの抗rfp血清の特異性を検定するため,合成ペプチドによる吸収実験を計画中である.次に我々は抗rfpモノクローナル抗体を得るために合成ペプチドをBALB/Cマウスに免疫した.その結果,ペプチドと反応する1つのクローンが得られ,免疫グロブリンのクラスはIgMであった.このモノクローナル抗体を用いて前述の抗rfpウサギ血清での実験と同様に免疫沈降法を行なったところ,モノクローナに抗体はウサギ血清に比較して100倍以上反応性は弱かったもののrfp遺伝子産物を検出することが出来た.我々はウエスタンブロット法によりさらにこのモノクローナル抗体の有用性について検討しつつある.ret癌遺伝子産物に対するモノクローナル抗体を作製する目的で、そのcDNAから予想される17アミノ酸からなるペプチドを合成した。ret遺伝子は昨年の報告書でも述べたように5′側のfinger構造を有する遺伝子(rfp)と3′側のキナーゼドメインを有する遺伝子(proto-ret)の再配列によって活性化され、それぞれの配列に由来する融合蛋白をコードしている。今回作製したペプチドはrfp蛋白の一部に相当し、ret蛋白とrfp蛋白の両方を認識する抗体が得られると期待された。合成ペプチドをサイログロブリンに結合後、マウスに免疫し、ハイブリドーマの作製を行った。その結果、酵素抗体法にて合成ペプチドと特異的に反応する1ヶのフローンが得られ、そのアイソタイプはIgMであった。得られた抗体(以下RFP-1)が蛋白を認識できるかどうか明かにするためret蛋白とrfp蛋白を人工的に作製し、ウェスタンブロットを行った。蛋白の合成はそれぞれのcDNAからT7RNAポリメラーゼを用いてmRNAを合成し、このmRNAをウサギ網状赤血球ライセート中で翻訳させる方法を用いた。その結果、RFP-1はrfp蛋白とは反応したが、ret蛋白とは反応しなかった。即ち、ret蛋白の構造上の特徴より、RFP-1がその抗原決定基を認識できないものと考えられた。次のRFP-1を用いてアビジン-ビオチン-ペルオキシダーゼ法(ABC法)により免疫組織染色を行った。種々のヒト組織を染色した結果、精細胞の核の90%以上が強陽性を示した。他の組織では消化管粘膜上皮、リンパ節・胸腺のリンパ球、腎尿細管上皮、肝細胞の核の20-40%が散在性に陽性を示した。これらの結果はrfp遺伝子のmRNAの発現様式とよく一致しており、RFP-1モノクローナル抗体が細胞内のrfp蛋白を認識できることを示した。今後この抗体を用いてrfp蛋白の精製や機能解析を行っていきたい。
頭髪中薬物の精密分画分析及びイメージング質量分析等による薬物使用歴推定の高度化

本研究では、頭髪表面から外部汚染的に侵入した薬物と、摂取により血中から取込まれた薬物とを明確に識別するための分析法を確立し、薬物使用歴の推定精度と信頼性を高め、4、5本程度の頭髪で、1週間毎程度の薬物使用歴を、日数誤差10%以内の精度で推定できる分析法を開発し、毛髪中薬物鑑定の信頼性と公判廷での証明力の向上を目的として検討を行った。1.覚せい剤疑似物質によって表面汚染或いは毛髪内部まで浸透添加した頭髪試料を人工的に作成し、表面汚染と、摂取によって取込まれた薬物とを明確に識別するための前処理法を検討した。2.1本の頭髪を一定間隔(3mm毎)に切断した約1mg程度の微量毛髪試料から、種々の薬物を一括して効率よく抽出する方法を検討した。頭髪試料を弾丸状の金属クラッシャーど共に使い捨てポリ容器に収め、液体窒素に浸漬して凍結することにより、簡易な器具でも微粉末化が可能であり、直接本容器に塩酸メタノール溶液を入れ、3時間の超音波処理で比較的効率よく抽出する手法を確立した。3.数本の頭髪についてそれぞれ調製した分画毎の抽出試料中の薬物を、液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法によって高感度で定性および定量分析し、頭髪1本毎の毛根側からのプロファイルの作成を試み、中程度の含有濃度が有れば6mm毎(1/2カ月間の成長に相当)の濃度分布を測定できる技術を確立した。4.頭髪の縦断面標本の作製についても検討した。頭髪を両面粘着テープ上に固定し、直近両側にステンレステープを貼り、頭髪中心軸と一致する高さに調整し、拡大鏡下でカミソリ刃を用いてスライスする手法を確立した。本法は、今後のイメージング分析の有効な試料調製法となろう。レーザー精密裁断や、凍結切片法についても検討したが、前者では発熱による薬物のロスや変性が不可避であり、凍結切片法も微細な毛髪試料への適用は極めて困難と考えられた。
日本語諸方言におけるイントネーションの対照研究

文全体の声の抑揚であるイントネーションの実現には、文を構成する個々の語のアクセントが深く関わる。このことから、各言語のイントネーションパターンは、その言語の有するアクセント体系によって特徴付けられると考えられている。しかし、その実態はまだ明らかになっていない。日本語には様々なアクセント体系を有する方言が存在することから、多様なイントネーションパターンが観察されることが予想される。このような日本語の持つ利点を生かし、本研究では、日本語諸方言の対照を通して、文のイントネーションの実現に語のアクセントがどのように関わっているのかを明らかにする。
オクラトキシンＡを例とした発がん物質による細胞増殖メカニズムに関する研究

本研究は、異なる発がん物質の発がん初期過程に共通して、発がん性を早期に予測できる指標を得ることを最終目的に、影響の不可逆性が関与する可能性の高い遺伝子発現調節領域の過メチル化と発現の下方制御を示す遺伝子を、発がん物質の反復投与早期から見出し、異なる発がん標的での複数の発がん物質に対する反応性を検証することを目的とする。昨年度行ったラットの腎発がん物質オクラトキシンA(OTA)28日ないし90日間投与例の腎臓を用いた網羅的メチル化解析の結果、遺伝子発現調節領域の過メチル化とmRNA発現減少のみられる遺伝子として選出されたRbm38の、OTA以外の腎発がん物質に対する反応性を、翻訳産物(RBM38)の発現分布から免疫組織学的に検討した。この結果、OTA投与例と同様に、一部の腎発がん物質の28日間投与例においてもRBM38陽性細胞数が減少した。一方で非発がん腎毒性物質投与例では発現減少しなかった。さらに先行研究において、ラットの肝発がん物質28日間投与例において、遺伝子発現調節領域の過メチル化とmRNA発現の下方制御のみられたTmem70と、Tmem70が機能的に関連すると考えられる代謝関連遺伝子について、ラットの腎発がん物質投与例においても肝発がん物質投与例と同様の反応性を示すか遺伝子解析を行った。この結果、腎発がん物質投与例に共通して解糖系酵素Pklrが、一部の腎発がん物質では転写因子Mycもまた肝発がん物質投与例と同様の発現挙動を示した。本研究から、肝ないし腎発がん物質投与28日後という早期から共通して発現変動する遺伝子を獲得することができた。Rbm38についてはさらなる検討が必要であるものの、本研究で発現変動のみられた遺伝子セットを用いることで、様々な発がん標的に対する発がん性を短期間で予測できる可能性が示された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、異なる発がん物質の発がん初期過程に共通する早期予測指標を得ることを最終目標として、影響の不可逆性に関与する可能性の高い遺伝子発現調節領域の過メチル化と発現の下方制御を示す遺伝子を発がん物質の反復投与早期から見出し、異なる発がん標的での複数の発がん物質・発がんプロモーターに対する反応性を検証することを目的とする。投与早期からエピジェネティックな遺伝子発現制御の異常が示唆される腎発がん物質であるカビ毒のオクラトキシンA (OTA)を用いて、ラットに対して腎発がん用量(210 μg/kg体重/日)を28ないし90日間強制経口投与した。OTAの発がん標的部位である腎臓髄質外帯外層において、次世代シークエンシング法による網羅的メチル化解析により、28日ないし90日投与例において、遺伝子発現調節領域の過メチル化を示す遺伝子として、10遺伝子を同定した。このうち、real-time RT-PCR法により、4遺伝子で髄質外帯外層におけるmRNAの発現減少を確認した。さらに過メチル化の検証解析をメチル化特異的PCR及びパイロシークエンス法により実施した結果、OTA投与群で、遺伝子修復に関与するRad51c、及びp53遺伝子ファミリーの発現制御に関与するRbm38で遺伝子発現調節領域の過メチル化を確認した。これらの2遺伝子の翻訳産物のうち、RBM38について免疫組織染色を実施した結果、OTAの90日投与例の腎臓髄質外帯外層の尿細管上皮の一部でRBM38の発現減少が観察された。また、所属研究室の先行研究において肝発がん物質投与により過メチル化及び発現減少する4遺伝子を見出している。これら選出遺伝子の腎発がん過程への関与の検討を次年度に予定していたが、これに先駆けて、本年度ではOTA投与例を用いて選出遺伝子の発現解析を実施した結果、OTAの28日及び90日間投与例でTmem70の発現が減少することを確認した。腎発がん物質オクラトキシンAの28日ないし90日間投与例で、腎臓髄質外帯外層において過メチル化を受ける遺伝子のうち、発現の下方制御を受ける遺伝子を4遺伝子同定した。さらに、メチル化の検証解析によりRad51c及びRbm38を候補遺伝子として選出することができた。候補分子について免疫組織化学的解析を行った結果、オクラトキシンA 90日間投与例で、RBM38の腎臓髄質外帯外層における発現減少を確認することができたが、まだ定量解析が完了していない。

さらに先行研究において、ラットの肝発がん物質28日間投与例において、遺伝子発現調節領域の過メチル化とmRNA発現の下方制御のみられたTmem70と、Tmem70が機能的に関連すると考えられる代謝関連遺伝子について、ラットの腎発がん物質投与例においても肝発がん物質投与例と同様の反応性を示すか遺伝子解析を行った。この結果、腎発がん物質投与例に共通して解糖系酵素Pklrが、一部の腎発がん物質では転写因子Mycもまた肝発がん物質投与例と同様の発現挙動を示した。本研究から、肝ないし腎発がん物質投与28日後という早期から共通して発現変動する遺伝子を獲得することができた。Rbm38についてはさらなる検討が必要であるものの、本研究で発現変動のみられた遺伝子セットを用いることで、様々な発がん標的に対する発がん性を短期間で予測できる可能性が示された。既に所属研究室にて実施している、腎臓を標的とした発がん物質及び非発がん物質のラット28日間反復投与例を用いて、選出された候補分子Rad51c及びRbm38の遺伝子発現や過メチル化を解析し、異なる発がん物質に対する候補遺伝子の反応性を検討する。遺伝子発現の減少や過メチル化がみられた候補については、その分子機能を文献から情報収集し、関連分子を特定する。この関連分子についてもreal-time RT-PCR法で遺伝子の発現を解析し、可能であれば免疫染色で発現分布を検討する。既に実施している肝発がん物質ないし発がんプロモーターのラット28日間ないし90日間投与例を用いて、肝臓についても腎臓と同様の検討を行う。遺伝子発現減少及び過メチル化がみられた場合、肝発がん過程への関与を明らかにすることを目的とし、肝増殖性病変の内外での発現挙動を免疫染色により検討する。この検討においては、ラット肝二段階発がんモデルを用いて既に実施している、様々な肝発がん物質ないし発がんプロモーターによる発がん促進実験で誘発された増殖性病変を解析に供する。また、先行研究において肝発がん物質チオアセタミドのラット28日間投与により、肝臓において過メチル化及び発現減少のみられる遺伝子として選出したミトコンドリアATP合成酵素の生合成に関与するTmem70について、オクラトキシンAをはじめとした腎臓を標的とした発がん物質及び非発がん物質のラット反復投与例を用いて、遺伝子発現や過メチル化を解析し、腎発がんへの関与の有無を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者の潜在する排泄機能に気づく経験を活用した看護・介護職教育プログラムの開発

本研究は、看護・介護職が高齢者の潜在する排泄機能に気づき、排泄ケアに積極的な態度を形成するために、1事例を通して知識を習得する教材を用いた研修を行い、その後、2継続した事例検討会でフォローアップする教育プログラムを開発する。教育プログラムの前後で、介護・看護職の排泄ケアに関する知識と態度の評価に加え排泄ケア実践に関する評価も実施し、プログラムの効果を明らかにする予定である。昨年度作成した評価指標となる態度・知識・排泄ケアの実践の測定項目を使用して、回復期リハビリテーション病院で働く看護師を対象に調査を実施した。態度に関する測定項目を10項目作成したが、天井効果が認められ4項目のみで主成分分析を行い1成分として分析に用いた。個別の排泄ケア実施との関連は認められ態度を測定するために有用であると考えるが、再度、内容を再検討する必要がある。排泄ケアの実践の評価項目に関しては、21項目作成し、天井効果のみられた6項目を除外し因子分析を行った。「アセスメントに基づくケア」、「排尿日誌の活用」、「高齢者の思いを尊重したケア」の3因子が抽出され、本研究に活用できることが確認された。教育教材作成のために、えひめ排泄ケア研究会で実施している事例検討会で検討した43事例について、分析を行った。その結果、看護・介護職が対応困難と考える原因は、頻尿が15例と最も多く、その他の排尿に関する問題は夜間多尿や排出障害があがっていた。排便に関しても、便秘(7例)、水様便の便失禁(5例)、頻回な便意(3例)と相談内容の多くを占めた。さらに、認知機能の低下によって生じる放尿、排泄介助拒否、弄便や、身体機能の低下によるトイレでの座位姿勢が取れないこと等の相談がみられた。この結果に基づき、典型的な事例を作成し、事例のアセスメントと援助方法、評価項目を基礎知識と関連付けて理解できるようなマニュアルを作成中である。本年度は、教育プログラムの評価指標の作成と教育プログラムの作成を目標に取り組んだ。評価指標に関しては、回復期リハビリテーション病院の看護師を対象とした調査で使用することで、有用性を明らかにすることができたが、課題も明らかになり、再検討が必要である。教育プログラムに関しては、これまでの事例検討会の結果を集約・分析することで、より現場の課題にそった内容を盛り込むことができたと考えるが、まだ完成には至っていない。さらに、排便に関する課題も多く、教材の中に含む必要性がある。排便ケアに関する評価に関しては、十分に検討できてい。そのため「遅れている」と判断した。評価指標の作成と、教育教材の作成を至急進めていく。指標作成と教材作成を研究分担者で役割分担しなおして、作業を並行して進める。そのうえで、教材と指標の整合性を確認するようにする。教材作成には、えひめ排泄ケアの世話人をしている医師、認定看護師さらに専門看護師にも専門的な知識提供や協力を依頼することで、早期の完成を目指す。さらに次年度は、教育教材を用いた研修会のもち方、実施後の事例検討会の方法や対象施設への依頼方法など具体的な教育プログラムの実施方法を決定する。教育プログラムの前後で、介護・看護職の排泄ケアに関する知識と態度を評価し、プログラムの効果を明らかにする予定である。本年度は、評価指標となる態度・知識の測定項目を作成するために文献検討を行った。国内の先行研究において、排泄ケアに関する知識や態度に関する論文は見当たらず、海外文献の検討を行った。Henderson JS(2000)は、排泄ケアの実践に最も影響したのは看護師の態度であり、さらに態度の変化には知識が関連していることも明らかにしている。排泄に関する態度として、Henderson JS(2000)らの態度に関する質問項目と態度の心理学的概念も参考に「高齢者の排泄ケアの実施がもたらす結果への見込みと排泄ケアや高齢者の排泄行動に対する価値判断や評価」と定義し、独自の項目作成に取り組んだ。さらに知識に関しては文献検討の結果、本研究の目的に即した項目に絞る必要があると考えた。作成する教育プログラムがアセスメントに基づく個別ケアを目指すものであるため、排泄のアセスメント関する知識に焦点を当てた項目で構成し、作成過程である。態度・知識に関する評価項目は、現在、排尿に関する項目が作成できている。今後、排便に関する項目を追加する予定である。また、教育プログラムの効果として、排泄ケア実践の変化を測定する必要性もあると考え、排泄ケアを「排泄障害の原因について個別的にアセスメントを行い、排泄障害の改善、可能な限りの排泄行動の自立、そして快適で尊厳のある排泄が実施できることを目指したケア」と定義し、評価項目を作成中である。本年度は、教育プログラムの効果として形成される態度や知識を明らかにすることを目標に取り組んだ。文献検討により、本研究の目的にあったアセスメントに必要な知識と高齢者の排泄援助に対する積極的な態度に関する項目はほぼ完成することができた。排便に関する項目を追加する予定で現在も検討中である。評価項目の検討過程で、プログラムの効果指標として、態度・知識だけではなく、排泄ケアの実践への効果も測定する必要性があると考えて、評価項目を作成しているが、これに関しても必要性も含めて検討中であるため「やや遅れている」と判断した。

本研究は、看護・介護職が高齢者の潜在する排泄機能に気づき、排泄ケアに積極的な態度を形成するために、1事例を通して知識を習得する教材を用いた研修を行い、その後、2継続した事例検討会でフォローアップする教育プログラムを開発する。教育プログラムの前後で、介護・看護職の排泄ケアに関する知識と態度の評価に加え排泄ケア実践に関する評価も実施し、プログラムの効果を明らかにする予定である。昨年度作成した評価指標となる態度・知識・排泄ケアの実践の測定項目を使用して、回復期リハビリテーション病院で働く看護師を対象に調査を実施した。態度に関する測定項目を10項目作成したが、天井効果が認められ4項目のみで主成分分析を行い1成分として分析に用いた。個別の排泄ケア実施との関連は認められ態度を測定するために有用であると考えるが、再度、内容を再検討する必要がある。排泄ケアの実践の評価項目に関しては、21項目作成し、天井効果のみられた6項目を除外し因子分析を行った。「アセスメントに基づくケア」、「排尿日誌の活用」、「高齢者の思いを尊重したケア」の3因子が抽出され、本研究に活用できることが確認された。教育教材作成のために、えひめ排泄ケア研究会で実施している事例検討会で検討した43事例について、分析を行った。その結果、看護・介護職が対応困難と考える原因は、頻尿が15例と最も多く、その他の排尿に関する問題は夜間多尿や排出障害があがっていた。排便に関しても、便秘(7例)、水様便の便失禁(5例)、頻回な便意(3例)と相談内容の多くを占めた。さらに、認知機能の低下によって生じる放尿、排泄介助拒否、弄便や、身体機能の低下によるトイレでの座位姿勢が取れないこと等の相談がみられた。この結果に基づき、典型的な事例を作成し、事例のアセスメントと援助方法、評価項目を基礎知識と関連付けて理解できるようなマニュアルを作成中である。本年度は、教育プログラムの評価指標の作成と教育プログラムの作成を目標に取り組んだ。評価指標に関しては、回復期リハビリテーション病院の看護師を対象とした調査で使用することで、有用性を明らかにすることができたが、課題も明らかになり、再検討が必要である。教育プログラムに関しては、これまでの事例検討会の結果を集約・分析することで、より現場の課題にそった内容を盛り込むことができたと考えるが、まだ完成には至っていない。さらに、排便に関する課題も多く、教材の中に含む必要性がある。排便ケアに関する評価に関しては、十分に検討できてい。そのため「遅れている」と判断した。評価指標の作成過程ではあるが、今後、教育プログラムの作成にも取りかかる。まず、教材として用いるマニュアルを作成する。本年度の排泄研究会に持ち込まれた症例から、実際に現場で対応に苦慮している症状を抽出しマニュアルに掲載する内容を決定する。排泄ケアマニュアルの作成にあたっては、基礎知識の部分と後半の事例集が一貫性のあるものになるよう枠組みを作成したのちに、研究者で分担して執筆する。さらに、泌尿器科医等の専門家からも助言を受けて作成する。マニュアルの完成と同時に事例検討会の方法、使用する排尿日誌などの様式を作成する。
膜脂質非対称性が制御する細胞内小胞輸送と細胞極性

細胞は、細胞膜をはじめ、様々な生体膜から成り立っており、脂質は生体膜の必須な構成要素である。膜脂質の分布や輸送の異常は種々の病態を引き起こすことが示唆されているが、その詳細には不明な点が多い。本研究では、生体膜の脂質二重層において脂質の非対称性を制御するリン脂質輸送体(フリッペース)の機能について解析を行い、脂質非対称性の変化が細胞の極性形成や輸送小胞の形成を制御していることを明らかにした。すべての細胞は極性化しており、細胞の極性形成は必須な細胞機能である。また、がん細胞では細胞極性が異常となることが知られており、極性形成は発がんの観点からも重要である。一方、細胞膜リン脂質の分子種が脂質2重層の細胞外側と細胞質側で分布濃度を異にすることが知られており、膜脂質の非対称性と呼ばれている。私達は、出芽酵母をモデル系に用いて、細胞極性形成を制御する新しい遺伝子Cdc50を見出し、このCdc50が、膜リン脂質を細胞膜外側から細胞質側へ輸送するアミノリン脂質トランスロケース型ATPase(Drs2)と膜上で複合体を形成していることを明らかにしてきた。私達は今年度、このリン脂質非対称性がエンドソームからの小胞形成に必須な役割を果たしていることを明らかにし、論文発表した。さらに本年度は以下の研究成果も得ることができた。(1)Cdc50-Drs2複合体に類似したLem3-Dnf1/2複合体が細胞の極性成長の方向性変化(apical-isotropic growth switch)を制御していることを明らかにした。Lem3-Dnf1/2によって形成される膜脂質非対称性の変化が、Cdc42 small GTPaseの活性を制御し、その結果細胞極性成長を制御している可能性が示唆された。(田中、鎌田担当)(2)上述したLem3-Dnf1/2複合体の活性を制御すると考えられる新規の蛋白質リン酸化酵素としてYnr047wとKin82を見出した。これらリン酸化酵素はin vitroにおいて直接DnHおよびDnf2をリン酸化した。(田中、山本担当)以上の結果から、リン脂質非対称性が細胞極性を制御する新しいメカニズムを解明することができた。このように、今年度も本研究において着実な成果をあげることができた。私達は今年度、Cdc50-Drs2と相同なLem3-Dnf1/2が細胞の極性成長の方向変化を制御していることを明らかにし、論文発表した。さらに本年度は以下の研究成果を得ることができた。1、細胞の極性形成部位においてphosphatidylethanolamine(PE)が露出する事が知られているが、このPE露出に必要な遺伝子群を単離した。これらの遺伝子は細胞極性形成に関与することが知られており、PEの細胞膜外層への輸送との関わりを検討している(田中、鎌田担当)2、Lem3-Dnf1/2を制御する蛋白質リン酸化酵素Fpk1/2を単離して機能解析し、論文が先頃受理された。現在Fpk1/2の細胞膜における新しい細胞機能を見出しつつあり、その解析を進めている(田中、山本担当)以上の結果から、リン脂質非対称性の、細胞極性制御や新しい機能について明らかにし、今年度も着実な成果をあげることができた。細胞膜リン脂質の分子種が脂質2重層の細胞外側と細胞質側で分布濃度を異にすることが知られており、膜脂質の非対称性と呼ばれて様々な細胞機能への関与が示唆されているが、その制御機構には不明な点が多い。私達は、細胞極性形成を制御する遺伝子として見いだしたCdc50/Lem3ファミリーが、膜リン脂質を細胞質側へと輸送するリン脂質トランスロケース型ATPaseであるDrs2/Dnf1/Dnf2ファミリーと膜上で複合体を形成していることを明らかにしてきた。Lem3-Dnf1およびLem3-Dnf2複合体は、細胞膜に局在してその脂質非対称性を制御していると考えられている。最近私達は、このDnf1およびDnf2をリン酸化して活性化するタンパク質リン酸化酵素としてFpk1とFpk2を見いだして報告している。今回、lem3変異とfpk1/fpk2変異を合わせた3重変異株が増殖欠損を示すことを見いだした。

そこでLem3-Dnf1/2と機能的に相互作用する遺伝子を見いだすために、3重変異株が示す増殖欠損を高発現状態で抑圧する遺伝子を探索し、SFK1を得た。SFK1はフォスファチジルイノシトールキナーゼであるSTT4の機能発現に必要な細胞膜タンパク質として見いだされていたが、その機能の詳細は不明であった。lem3変異株は、脂質非対称性が崩れて細胞膜外側にフォスファチジルエタノールアミンやフォスファチジルセリンが露出するために、これらのリン脂質に結合する薬剤に高感受性となることが知られている。興味深いことに、lem3変異株においてSFK1を高発現すると、この薬剤高感受性を抑圧した。従って、SFK1は脂質非対称性制御に関わる新しい膜タンパク質であることが示唆された。以上のように、本研究において着実な成果をあげることができた。