hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミクログリアより放出の脳由来神経栄養因子エクソン合成阻害による鎮痛法の開発

本研究の主眼は神経因性疼痛におけるミクログリアより放出される脳由来神経栄養因子(BDNF)のエクソンに注目し、BDNFの中でも特異的なエクソン合成抑制による疼痛治療の基礎を確立することを目指した。疼痛モデルで特異的に過剰発現するのはエクソンー1であることを特定した。疼痛モデルにおいて脊髄内にエクソンー1に対するsiRNAを投与し、ミクログリアとニューロンにおけるBDNF合成阻害を観察し、鎮痛効果を検討した。しかし、鎮痛効果は有意ではなく、次の段階としてDNAデコイを作成することとした。ミクログリアより放出されるBDNFをノックダウンすることで難治性疼痛を抑制することを目指して、本研究を立ち上げた。初年度の今年は、対象となるミクログリアより放出されるエクソンを検出することを目指した。当初、BDNFは5種類のエクソンが報告されていて、我々もそれに基づき、ミクログリアからのBDNFエクソンのクローニングを目指したが、ごく最近BDNFのスプライスバリアントは12種類もあることがラットで報告された。そこで、我々のグループもターゲットを再度見直し、より多量にサンプルが採れる後根神経節におけるBDNFエクソンを確認することより研究を開始することとした。まず、疼痛に際して特異的に増加しているBDNFエクソンを新しい12種類の分類に従い、以前の報告との違いを明らかにするために観察した。その結果、神経因性疼痛ラット(L5脊髄神経結紮モデル:L5SNL)において、L4後根神経節で全BDNFmRNAの著明な増加を認め、その主体を占めるのはエクソン-1 mRNAであることが明らかとなった。さらに炎症性疼痛モデル(CFA投与ラット)でも、同様にBDNFエクソン-1が増加の主体を占めている事が明らかとなった。次に、特異的エクソンのノックダウンを目指すべく、培養細胞を用いた研究を開始した。まず、培養細胞でもターゲットとするBDNF-1エクソンが特異的に疼痛刺激で増加することを確認する必要があり、その研究を実施した。すなわち、培養後根神経節細胞を使用して、炎症が生じた際刺激物質となる神経成長因子(NGF)を投与し、BDNF産生を観察した。その結果、予想通りNGF刺激で全BDNF mRNAは増加し、その中でもエクソン-1が特異的に増加していることが明らかとなった。以上の結果は学術誌および国際学会で発表し、現在、特異的に増加したエクソンのノックダウンを目指している。前年までの研究で神経因性疼痛ラット(L5脊髄神経結紮モデル: L5SNL)において、L4後根神経節で全BDNF mRNAの著明な増加を認め、その主体を占めるのはエクソン-1mRNAであることが明らかとなった。そこで、BDNFエクソン-1の合成を阻害する事で、疼痛モデルにおいて鎮痛効果が得られるかを検討した。合成阻害の候補としてsiRNAおよびDNAデコイを作成することとした。まず、当該年度ではsiRNAより着手するため、BDNFエクソン-1に対するsiRNAを作成した。ラットのクモ膜下にカテーテルを挿入し、siRNAを前もって導入した群とコントロール群を作成した。それぞれの群に対して、CFAを投与して炎症痛を惹起させ、疼痛行動を評価した。その結果、残念ながらBDNFエクソン-1に対するsiRNAのクモ膜下投与は炎症性疼痛に対しては鎮痛効果を示さなかった。次に慢性疼痛モデルとしてL5SNLを作成して、BDNFエクソン-1に対するsiRNAの鎮痛効果を炎症疼痛と同様に検討した。慢性疼痛に対しても、コントロール群に対してsiRNAの投与群は有意な鎮痛効果は認められなかった。そこで、BDNFエクソン-1に対するDNAデコイの作成を目指すこととした。
高精度ダスト減光全天マップの作成

銀河系星間空間に分布する星間塵(ダスト)による減光量を、数分角の分解能で導出することが研究目的であった。遠赤外放射に関する我々の先行研究(Hibi et al. 2006)に基づき、星間塵の熱放射をモデル化することによって、従来の研究(Schelegel et al. 1998)よりも高い精度が期待される。暗黒エネルギー探査には銀河カウントによるISW(Integrated Sach-Wolf)効果の検証が有力視されており、多数の銀河を統計的に扱う際に生じる、銀河系内星間吸収の補正がより高精度になる。全天をいきなり対象とするのではなく、Cygnus-X領域と呼ばれる銀河面の一部、及び代表的な高銀緯天域であるSDF(Subaru Deep Field)を選び、試行的に研究を行った。その結果、我々が先行研究で見出したSEDのパターンを用いることによって、数分角分解能のダスト温度マップ、さらには減光マップを作成した。これを先行研究(Schelegel et al.; Dobashi et al.)と比較した結果、最大5等級に上る減光量の差がみられた。我々は温度分布の解像度を改善しているので、先行研究に比べて大幅に精度を改善できたと考えてよい。この成果は、Kohyama et al.(2010)としてThe Astrohpysical Journal誌に公表された。現在この手法を用いて全天の減光マップを作成中である。
新規な超イオン伝導ガラスの創製とキャラクタリゼーション

本研究は、安定でイオン伝導性の高いガラス材料を設計する場合、必ずしも均質ガラスである必要はなく、伝導性の高いガラス相と安定性の高いガラス相を組み合わせた分相ガラスも視野に入れるべきであるという立場に立ち、不均質構造を有する新しい超イオン伝導ガラスを創製すべく、その基礎的検討を推進するものである。本研究で得られた成果を以下に示す。1 AgI-Ag_2O-B_2O_3系超急冷試料の微細組織と組成の関係を調べた。その結果、通常のアイロンプレス法で作製できる組成のガラスは均質であるのに対し、超急冷法でのみ得られるAgI含量の多い組成のガラスは、基本的に不均質な組織を有していることが分かった。また、このような不均質ガラスの得られる組成域よりもわずかにAgI含量の多い組成域でα-AgIが常温凍結できることが分かった。2 AgI-Ag_2O-B_2O_3系超急冷却試料のイオン伝導度と組成の関係を検討した。不均質ガラスの伝導度は、通常の均質超イオン伝導ガラスよりも高く、α-AgI常温凍結複合体よりも低い値を示した。また、均質ガラスにおいては、測定温度域内でArrhenius式に従うのに対し、不均質ガラスにおいては270K付近で折れ曲がりがみられた。この折れ曲がりは、α-AgI常温凍結複合体において明確にみられるAg^+イオンの秩序-無秩序転移に由来する伝導度異常に関係したものと考えられる。3 AgI-Ag_2O-B_2O_3系において、不均質ガラスが、通常の均質ガラス生成域とα-AgI常温凍結複合体生成域の間の組成域で生成することから、このガラスはAgIに富むガラス相がAgIの少ないガラス相中に分散した分相ガラスと考えられる。またこのうち、AgIに富むガラス相は、均質ガラス中に存在すると考えられているAgI類似のクラスターがAgI濃度の増加の伴い成長したものではないかと考えられる。
Si上のZro_2膜へのasーgrown高温超伝導膜の形成と超伝導素子への応用

窒素温度以上の臨界温度をもつ高温酸化物超伝導膜を、asーgrownでSi基板上に形成する技術は、將来の窒素温度作動の半導体素子と超伝導素子の結合を可能ならしめる有用な技術である。当研究グル-プは、Si基板上にYSZとY_2O_3をバツファ-層にして、70Kで臨界電流密度が約10^6A/cm^2をもつ高品質YBa_2Cu_3O_x薄膜の形成に成功した。本年度は、この膜を用いたサブミクロンの大きさをもつマイクロブリッヂ素子の特性解析と、SQUID作成のための超薄膜YBa_2Cu_3O_xの形成を主目的にした。1.Si基板上に微細加工技術を用いて、サブミクロンの大さをもつYBa_2Cu_3O_x膜のブリッヂを形成した。この素子のジョセフソン臨界電流密度は、70Kで約10^6A/cm^2と大きい。この素子特性を、AslamazovとLarkinの理論を拡張して解析を行った。このマイクロブリッジ素子は、粒界接合と無関係なボルテックス・フロ-型の素子であることが確認された。2.上述のマイクロブリッヂ素子を用いてのSQUID形成のためには、SQUIDの変調度を低下させないためには、約200A^゚のYBa_2Cu_3O_x薄膜の形成が望まれる。Si基板上にYSZとY_2O_3のバツファ-層をもうけ、100A^゚の膜厚まで臨界温度が70KであるYBa_2Cu_3O_x膜の形成に成功した。また、90A^゚以下で急速に臨界温度を低下する薄膜については、成長速度の低下により、このような現象が消去されることを見出した。
簡便かつ迅速な食物アレルゲン検知法の開発と外食・中食オンサイト分析への利用

本研究では、抗原抗体反応を基盤とする新規食物アレルゲン検知法の開発を試みた。初年度は、東京都内の公立小学校において食物アレルギーに関する講義及び実習を実施し、オンサイト分析を構築する際に重要な学術的理解度及び技術的習熟度について調査・分析した。次年度は、抗原抗体反応を基盤とするマルチプレックス分析法を構築するために必要な複合抗原溶液の調製と検出感度について検討した。最終年度は、複合抗原溶液と磁気ビーズ・プロテインA/プロテインG担体とを用いたオンサイト(可視)ビーズELISA法の開発を試みた。2013年12月16日の文部科学省の「学校生活における健康管理に関する調査」中間報告において、我が国の小中高生の食物アレルギーの罹患率は4.5%(45万3,962人)と発表された。9年前の同調査では2.6%であったことから、食物アレルギーの罹患率は現在なお急激な増加の一途を辿っていることが容易に伺える。本申請研究「簡便かつ迅速な食物アレルゲン検知法の開発と外食・中食オンサイト分析への利用」では、抗原抗体反応を基盤とする2種類の食物アレルゲン検知法を新たに開発し、学校給食、外食・中食等の様々な食環境におけるオンサイト分析に利用することにより、食物アレルギー患者のQOL改善を目指す。初年度は東京都内の公立小学校において高学年(46年生)を対象とした食物アレルギーに関する講義「食物アレルギーってなんだ?」、ラテラルフロー法を用いた実習(実験)「イムノクロマトグラフィーによる牛乳アレルゲン(カゼイン)の検出」を実施し、オンサイト分析を構築する際に重要な学術的理解度及び技術的習熟度について調査・分析した。その結果、小学校高学年(保護者を含む)の食物アレルギーに関する理解度は充分高いとは断定できないが、ラテラルフローを基盤とした実験については簡易分析法として適応可能な水準であることが推察された。平成27年度中の研究代表者の異動により研究ハード面の整備に時間を要し簡易分析法の開発が若干遅延したが、所期の研究計画は概ね順調に進展している。抗原抗体反応を基盤とするマルチプレックス分析法を構築するために必要な複合抗原溶液の調製と検出感度の確認を実施した。【複合抗原溶液の調製】消費者庁次長通知「食品表示基準について」(消食表第139号平成27年3月30日)[別添]アレルゲンを含む食品に関する表示(別添3)に示される一次標準粉末を調製した。卵、乳、小麦、そば、落花生、甲殻類(エビ)の一次標準粉末に抽出用緩衝液[0.6%SDS及び0.1M Na2SO3を含有するPBS(pH 7.4)]を加え、低温条件下一昼夜撹晩抽出した。抽出液を遠心分離した後、上澄液をフィルターろ過し、標準品原液を調製した。最終濃度が各100 ng/mLとなるように、標準品原液をpH 7.4のPBSで希釈した後、0.2% BSAを含むのPBS(pH 7.4)で希釈し、卵、乳、小麦、そば、落花生、甲殻類の複合抗原溶液とした。【検出感度の確認】検出感度の確認には食物アレルギーの簡易検査において使用される市販2社のイムノクロマトキットを用いた[両キットともに100 ng/mL以上(被検食品当たりに換算した場合約2 ppm以上)の濃度で検出可能]。複合抗原溶液を用いた確認試験を試みた結果、同濃度の単一抗原溶液と比較して小麦、そばを除く特定原材料の検出感度が低下した。複合抗原溶液の濃度が上昇することによりプロゾーン現象が生じることが懸念されたことから、固相化抗体量を調整することで検出感度が改善できると考えられた。他方、加工食品における表示の閾値が10 ppmとなっているため、検出感度が閾値を上回る場合には、マルチプレックス分析における特定原材料の組み合わせを再考する必要があるため追加の検討を実施する。所期の計画を鑑みて、研究の進捗状況としては概ね順調に進展している。加工食品における食物アレルギー表示制度に可能な限り準拠することを目標とし、消費者庁次長通知「食品表示基準について」(消食表第139号平成27年3月30日)[別添]アレルゲンを含む食品に関する表示(別添3)に示される一次標準粉末(卵、乳、小麦、そば、落花生、甲殻類)の作成に必要な原材料の入手に時間を要した。抗原抗体反応を基盤とするマルチプレックス分析法として、複合抗原溶液と磁気ビーズ・プロテインA/プロテインG担体とを用いたオンサイト(可視)ビーズELISA法の開発を試みた。アレルゲンタンパク質のモデル抽出液は、平成28年度に検討した、卵、乳、小麦、そば、落花生、甲殻類の複合抗原溶液(最終濃度各100 ng/mL)を用いた。抗ovalbumin抗体(卵)、抗beta-lactoglobulin抗体(乳)、抗gliadin抗体(小麦)、抗BWp16(Fag e 2)抗体(そば)、抗Ara h 1抗体(落花生)、抗tropomyosin抗体(甲殻類)を磁気ビーズ・プロテインA/プロテインG担体の表面にそれぞれ固相化し、複合抗原溶液のIP抗体と担体への競合および非特異的な結合について検討した。はじめに、各固相化抗体をアフィニティーリガンドとしてプロテインA/プロテインG担体に結合させたところ、いずれの抗体もFc領域のheavy chainに対する特異性を示した。

次に、各固相化抗体を磁気ビーズに結合させたところ、プロテインA/プロテインG担体と比較して1/201/100程度の結合量であった。固相化抗体量を調整し界面活性剤を除去することにより結合力の改善を試みたが、顕著な効果は認められなかった。各抗体を固相化したプロテインA/プロテインG担体に複合抗原溶液を加えてインキュベートし、各固相化抗体結合磁気ビーズで釣り上げたところ、一部の組合せを除き、非特異的な結合は認められなかった。磁気ビーズもしくはプロテインA/プロテインG担体を着色させることにより、マルチプレックス分析法として応用できる可能性が示された。本研究では、抗原抗体反応を基盤とする新規食物アレルゲン検知法の開発を試みた。初年度は、東京都内の公立小学校において食物アレルギーに関する講義及び実習を実施し、オンサイト分析を構築する際に重要な学術的理解度及び技術的習熟度について調査・分析した。次年度は、抗原抗体反応を基盤とするマルチプレックス分析法を構築するために必要な複合抗原溶液の調製と検出感度について検討した。最終年度は、複合抗原溶液と磁気ビーズ・プロテインA/プロテインG担体とを用いたオンサイト(可視)ビーズELISA法の開発を試みた。平成28年度は磁気ビーズと発色系プローブを利用した簡易分析法を構築し、その有用性を評価する。最終年度はイムノクロマトグラフィーを基盤とするマルチプレックス分析法、及び磁気ビーズと発色系プローブとを利用した簡易分析法を構築し、そのオンサイト分析における有用性を評価して課題を抽出する。分析化学研究代表者の異動により実験計画を一部修正し、食物アレルゲン特異的なモノクローナル抗体の購入のための消耗品費を次年度に繰越し計上した。研究計画の効率化を図り、試薬等消耗品の購入を必要最小限に留めた。次年度使用額は当該年度の所要額に対して1%未満(執行率99.4%)である。次年度使用額については食物アレルゲン特異的なモノクローナル抗体の購入を含めた生化学的実験試薬・器具の購入に充てる。次年度の試薬消耗品の購入に充てる。
サンゴ礁の微地形と魚類の種多様性を促進する微小生息場所の構造解析

沖縄県石垣島白保サンゴ礁の礁池陸域側の浅い水域(<3m、約6ha)において、拡大空中写真に画像処理を施して作成した調査用底質景観カテゴリーマップを用い、スズメダイ科魚類の微小生息場所利用のパターンを解析するための潜水調査を実施した。最初にスズメダイ科魚類のハマクマノミを対象とし、実際に利用していた微小生息場所を水中観察により特定した。これと同じ底質景観を拡大空中写真の画像解析によりコンピュータ上で抽出し、個体群データとの相関分析を行うことにより、個体数の増減を左右する潜在的生息地の形状や配列を分析した。その後、スズメダイ科魚類全種を対象として、同様の方法を用い、種数や個体数のデータから、種の多様性(多様度指数)が高まる微小生息場所の形状や配列の特徴を明らかにした。調査の結果、ハマクマノミは、空中写真で陰が識別できる程度に凹凸の大きな立体的パッチリーフを利用していることが明らかになり、ハマクマノミの個体数はパッチリーフの総面積だけでなく、総周辺長とも有意な相関を示した。これらの結果は、立体的パッチリーフが多数集合している場所でハマクマノミの個体数が多くなることを示唆する。ハマクマノミはイソギンチャクと共生しているが、採餌はイソギンチャクから離れて行うため、凹凸の多いリーフは外敵から身を隠すことができる採餌場所となるのであろう。ハマクマノミだけでなく、スズメダイ科魚類の多様度指数も、立体的なパッチリーフの総面積と相関し、空中写真で識別できる立体的パッチリーフや岩盤の窪みがスズメダイ科魚類の種の多様性を高めていた。水深が数十センチメートル程度の潮間帯付近においても、パッチリーフの存在がスズメダイ科魚類の多様性を高めていた。拡大空中写真に写り込んでいる微地形の画像解析を行うことにより、スズメダイ科魚類の多様性が高い場所を予測することが可能である。沖縄県石垣島の白保サンゴ礁礁池に4haの調査地を設定し、カラー空中写真に画像解析を施した潜水調査用地図を作製した。さらに、調査地を12区域に分けて微地形の特徴を明らかにした。今年度は、スズメダイ科魚類に属するハマクマノミとカクレクマノミの2種を対象にして、6月と9月に1区域毎2時間の遊泳観察を行いながら、目撃した群れの分布を地図上に記録した。さらに一部の群れについては、1個体につき15分間の行動圏観察を行い、採餌、産卵、子育て、休息、逃避などに利用した具体的な微地形を特定した。対象とした2種では、利用する微地形が全く異なり、ハマクマノミでは大小に関わらずパッチリーフの縁(垂直面)を利用し、カクレクマノミは藻場に近い砂地内で半埋没の水平岩盤を利用することが明らかになった。両種とも、潮間帯には生息しないが、カクレクマノミは潮下帯最上部に多く生息した。カクレクマノミについては、空中写真の画像解析を利用した調査用地図の作成により、はじめて詳細な分布様式と場所利用パターンの関係が明らかになった。新たに導入したコンピュータを用いて空中写真の画像解析を行い、ハマクマノミの個体数データとの相関分析を実施したところ、ハマクマノミの個体数は、パッチリーフの数や面積、あるいは形の複雑さを表すフラクタル次元よりも、総周辺長と最も高い相関係数を示すことが明らかになった。パッチリーフの縁、すなわち垂直面は、窪みなどの隠れ場所が多く、外洋からの海水流が直接ぶつかる場所でもある。この場所に他のスズメダイ科魚類も多く生息するかどうかについては、来年度に明らかにする。

これまでに実施した野外調査の結果と空中写真の高度な画像解析による結果をまとめ、第10回国際サンゴ礁学会(7月、沖縄)、日本生態学会(8月、北海道)、および日本サンゴ礁学会(11月、東京)で発表した。1)沖縄県石垣島白保のサンゴ礁礁池に約6haの調査地を設定し、拡大空中写真に画像処理を施した潜水調査用マップを作成して微小生息場所の機能解析のための潜水調査を実施した。2)底質景観の画像解析を行うことにより、微地形の形状や配列の特徴を明らかにして、野外調査のデータとの相関分析を行った。3)スズメダイ科魚類の種数や個体数、場所利用などの観察から、個体数や種の多様性が高まる微地形の特徴を明らかにした。昨年度に潜水観察を行ったスズメダイ科のハマクマノミとカクレクマノミを対象に微地形の利用パターンを解析した。ハマクマノミはパッチリーフの縁を利用し、カクレクマノミは3つの底質景観(1.5m以浅の砂地と海草藻場、および潮間帯)の境界部分を利用していた。ハマクマノミの個体数と潜在的生息地の形状や配列の相関を分析した結果は、ハマクマノミの個体数はパッチリーフの数や総面積よりも総周辺長と最も高い相関を示した。パッチリーフの縁、すなわち垂直面は、窪みなどの隠れ場所が多く、外洋からの海水流が直接ぶつかる場所でもある。本年度は潮間帯から水深1mまでの浅い場所に焦点を当て、スズメダイ科魚類すべてについて微地形と種の多様性の関係を調査し、行動観察から種数の高まる微地形の特徴を明らかにした。すなわち、礁池陸域側の潮間帯は平坦な岩盤となっているが、この場所では高低差10cm程度の窪地と転石が幼魚の重要な逃避所となっており、小さな凹凸の存在が多様性を高めることが明らかになった。また、水深1mまでの砂地では、空中写真で識別できる程度のパッチリーフがスズメダイ科魚類の種の多様性を高めていた。すなわち、パッチリーフの周辺には砂が堆積し、海藻や岩盤、砂地などの多様な生息地が創出されていた。昨年度の成果は、日本魚類学会(仙台)で発表、現在、Environ Biol Fishに投稿・審査中である。
双子に障害児をもつ家族の相互作用と家族エンパワメントに関する研究

1.研究目的障害のある子どもをもつ母親が養育経験を通して、父親や拡大家族、周囲の人々と相互作用しながら、母親がどのように役割所得を行い、社会化するのか、そのプロセスを明らかにした上で、家族のエンパワメントが高められるのかを考察する。2.研究方法:グラウンデッド・セオリー・アプローチ法3.研究参加者:双子の一方に、障害児をもつ配偶者のいる母親である。障害の条件は脳性麻痺や点頭てんかんなどによる肢体不自由があり、訓練を必要とすることとした。子どもが思春期に入る時期が発達の節目のひとつであるので、双子の年齢は初回面接時に2歳小学校高学年までとした。4.結果1)研究参加者の概要研究参加者は肢体不自由を有する脳性麻痺を双子の一方にもつ母親14名であった。In-depth interviewを行い、研究参加者の許可を得て録音した。母親の年齢は、29歳から45歳で、平均37.4歳であった。双子の年齢は2歳8か月から12歳で平均5.9歳であった。2)母親の社会化プロセス母親の社会化プロセスでは、概念間の関係をまとめ17カテゴリを得た。次にカテゴリ間の関係性を見て4つに分類できた。第1の分類は、<双子としての育児の始まり>は2カテゴリ、第2の分類は、<障害をもつ子の母親役割>の認識の時期の5カテゴリと取得の時期の4カテゴリで構成された。第3の分類は、<双子という既成概念>に葛藤する時期とその既成概念から解放される時期に別れ、各々2カテゴリで構成された。第4の分類は、<人の役に立つ自分になる>であり、2カテゴリが含まれた。双子の一方に障害児をもつ母親の社会化プロセスは、双子という既成概念への拘りに葛藤し、解放されるプロセスであった。そのプロセスで母親が精神的強みを獲得し、人の役に立つ自分になるという社会的役割を取得し、家族全体がエンパワメントされることが明らかとなった。本年度は下記のように研究を進めている。本研究は、母子愛着理論とシンボリック相互作用論を理論基盤した。1.研究目的障害のある子どもの養育経験を通して、父親や拡大家族など周囲の人々及び医療関係者など専門職と相互作用しながら、母親がどのように養育者役割を取得し、社会化するのか、そのプロセスを明らかにする。2.研究方法1)研究参加者深い面接が選ばれる必要がるので、In-Dept Interveiwを用いる。現在、双子の一方に障害児がいる母親11人および単胎で障害児を持つ母親6人の面接を終えた。2)データ収集の方法面接は、研究参加者に研究の承諾を得るときに、事前に面接内容を書いた用紙を渡し、書き記したメモや日記及び母子手帳を振り返ってもらうように依頼し、日時の予約をする。3)面接の記録面接内容は参加者の承諾を得て、ICレコーダーに録音をする。記録は本研究以外には使用しないこと研究終了後には破棄することを約束する。3.現在までの進行状況1)面接終了者は17組母子との面接場面から母子の関わる様子と子どもさんの障害の程度を把握している。双子群:11組母親の年齢29歳から44歳有職2名子どもの年齢2歳8か月から9歳単胎群:6組母親の年齢30歳から50歳有職なし子どもの年齢4歳から6歳3.分析方法分析方法は、グランディッド・セオリー・アプローチである。

1.研究目的障害のある子どもをもつ母親が養育経験を通して、父親や拡大家族、周囲の人々と相互作用しながら、母親がどのように役割所得を行い、社会化するのか、そのプロセスを明らかにする。2.研究方法:グラウンデッド・セオリー・アプローチ法3.研究参加者:双子の一方に、障害児をもつ配偶者のいる母親である。障害の条件は脳性麻痺や点頭てんかんなどによる肢体不自由があり、訓練を必要とすることとした。子どもが思春期に入る時期が発達の節目のひとつであるので、双子の年齢は初回面接時に2歳1小学校高学年までとした。4.結果1)研究参加者の概要研究参加者は肢体不自由を有する脳性麻痺を双子の一方にもつ母親14名であった。In-depth interviewを行い、研究参加者の許可を得て録音した。母親の年齢は、29歳から45歳で、平均37.4歳であった。双子の年齢は2歳8か月から12歳で平均5.9歳であった。2)母親の社会化プロセス母親の社会化プロセスでは、概念間の関係をまとめ17カテゴリを得た。次にカテゴリ間の関係性を見て4つに分類できた。第1の分類は、<双子としての育児の始まり>は2カテゴリ、第2の分類は、<障害をもつ子の母親役割>の認識の時期の5カテゴリと取得の時期の4カテゴリで構成された。第3の分類は、<双子という既成概念>に葛藤する時期とその固定観念から解放される時期に別れ、各々2カテゴリで構成された。第4の分類は、<人の役に立つ自分になる>であり、2カテゴリが含まれた。現在、母親が相互作用によりどのように社会化するのかそのプロセスについての分析を終えた。今後家族のエンパワメントにつていの調査と分析を続ける。1.研究目的障害のある子どもをもつ母親が養育経験を通して、父親や拡大家族、周囲の人々と相互作用しながら、母親がどのように役割所得を行い、社会化するのか、そのプロセスを明らかにした上で、家族のエンパワメントが高められるのかを考察する。子どもが思春期に入る時期が発達の節目のひとつであるので、双子の年齢は初回面接時に2歳小学校高学年までとした。第3の分類は、<双子という既成概念>に葛藤する時期とその既成概念から解放される時期に別れ、各々2カテゴリで構成された。
中央アジア出土チベット語木簡の総合的研究

2002年度は、10-11月にかけて、武内と舘野両名が大英図書館において調査をおこなった。前年度の第2次調査(概要調査)にもとづき、今年度は、チベット語木簡の約半数にあたる、コータン地域マザールターグ遺跡出土の木簡群の精査をおこなった。調査の結果、以下の諸点があきらかになった。1)前年度の分類を再度修正し、チベット語木簡を形状と内容(再利用も含む)の観点から分類する基準を最終的に確定した。2)刻木(tally stick)を始めとする木簡の形式と用法の概要を、明確にすることができた。3)刻木の用法と解読に加え、関連した他の木簡および紙文書の解読と比較が進展し、チベットの中央アジア支配における軍統治の全体像が明確になった。4)木簡のデータベース化が一部を残しほぼ完成。デジタル映像作成はすべて終了した。今年度の調査では、すべてのチベット語木簡に目を通し、それらを分類記述するための基準を確立することが第一目標だった。12月の大英図書館における調査で、ほぼすべての木簡の第一次調査をすることができた。さらに、大英図書館所蔵のスタイン蒐集による漢文、カローシュテイ、コータン語などチベット以外のすべての木簡を見ることを得た。それらの情報をもとに、チベット語木簡を形状と内容(再利用も含む)の観点から分類する基準をつくった。今後の調査の進展によって、一部改訂する必要が生じる可能性があるため今回の実績報告には詳述しないが、基本的な分類の枠組みは確率できたと考える。また、チベット語木簡の3分の1にあたる800点については、第一次的な記述もおこない、データベースの作成を開始した。データベースは、マッキントッシュの4th DimensionとFilemakerを併用して作成している。とくに、刻木(tally stick)については、重点的に分析し、そのシステムと用法がかなり明らかになった。その成果は、2001年9月にSt.Andrewsで開かれる国際学会で発表する予定。デジタル画像の作成も、今年度末には全体の3分の2ができあがる見込みである。現在、これまで作成したデジタル画像をもとに分析と修正を進めている。今回は、研究成果の内容よりも進展状況の報告にとどまるが、初年度としては満足すべき成果が得られたと考える。2001年度は、6-7月にかけて、武内と舘野両名が大英図書館において調査をおこなった。前年度の第一次調査(概要調査)にもとづき、今年度は、チベット語木簡の約半数にあたる、コータン地域マザールターグ遺跡出土の木簡群の精査をおこなった。調査の結果、以下の諸点かあきらかになった。1)前年度の分類を修正し、チベット語木簡を形状と内容(再利用も含む)の観点から分類する基準を確立した。2)チベットの刻木(tally stick)の形式と用法を、はじめて明確にすることができた。3)刻木および他の木簡の用法と解読にもとづき、チベットの中央アジア支配における軍統治の実態がかなり細部まで判明した。4)木簡のデータベース化が全体の3分の2、デジタル映像作成が4分の3程度まで進展した。
高原氏病の成因と予防に関する考案

高原氏病は、日本人のアカタラセミアの約半数に発症する進行性口腔壊そである。本研究では高原氏病の病因を検討し以下の成績を得た。1高原氏病発症の人種差と出生年次別発症状況:(1)人種;高原氏病は日本人のアカタラセミアの46%に又日本在住の韓国人3名中1名に発症が認められ、スイス人、イスラエル人のアカタラセミアには発症が認められなかった。(2)出生年次;発症者は1876年1935年出生者の64%、1936年1945年出生者の35%、1946年1965年出生者の25%と減少の傾向があった。この事実は環境及び栄養の改善や治療法の発達によるものと考えられる。2カタラーゼの生理的意義(1)血中メトヘモグロビン濃度の正常、同型接合体ヒポカタラセミア、アカタラセミアマウスの血中カタラーゼ活性度の対数とメトヘモグロビン濃度との間に良い相関(相関系数=0.88)を認めた。(2)金属水銀暴露アカタラセミアマウスの臓器内分布;アカタラセミアマウスに放射性水銀を吸入させた後、水銀の臓器内分布について検討した。(母体脳/母体血液)、(胎児/母体血液)の水銀濃度比はアカタラセミアマウスでは正常マウスより明らかに高く、その原因はアカタラセミア血液中に脂溶性を示す未酸化の金属水銀が高濃度に存在するためと結論された。3残余カタラーゼの性質(1)DEAEセルロースカラムクロマトグラフ;アカタラセミア血液ではカタラーゼ分画中(C分画/A+B+C分画)の酵素活性度比が低かった。(2)DEAEカラムによるマウスカタラーゼA,B,C分画は等電点電気泳動上のpI値が異なるので、C分画を用いて比較した。ヘテロ接合体のヒポカタラセミアカタラーゼのC分画はpI(5.8-6.5)であり、正常のC分画pI(6.2-7.2)とアカタラセミアC分画pI(5.0-6.0)の中間に位置した。
複数財寡占における価格転嫁のメカニズムと実態に関する理論的・実証的研究

企業が不完全競争下にあることを明示的に考慮した上で、各種の競争政策や公共政策が消費者余剰や社会厚生に与える影響を評価しようとする際、需要関数や費用関数の関数形を過度に特定化せず、可能な限りの一般性を持たせながら、概念的に意味があり、かつデータによって実証的に確かめることが可能であるような幾つかの基本的な指標によって表現することによって、政策影響のメカニズムがより詳細に把握されることが期待される。本研究においては、そのような指標の中でも、価格転嫁に着目し、可能な限りにおいて、複数財生産企業といった現実的な要素を織り込みながら検討を行うことを目標としている。初年度である平成30年度においては、具体的には、「寡占的第3種価格差別の生産と厚生に対する含意」と「不完全競争下における多次元価格転嫁と厚生指標」をテーマとして検討を行い、前者においては、価格差別の持つ厚生的含意を、企業の非対称性をも考慮した上で、特徴付けることに成功した。より具体的には、価格転嫁値、マークアップ値、及び、不完全競争の度合いを示す市場支配度指数といった基本的な指標によって厚生変化が表現されることを示した。また後者においては、当初想定した、課税効果の文脈を超えて、より一般的に、企業にとっての「費用」という観点から捉えることによって、より広範な文脈への適応が可能になることが判明してきており、こちらも、価格転嫁値や市場支配度指数が重要な役割を果たしていることが示されている。上記「研究実績の概要」において述べた通り、現在までのところ、「寡占的第3種価格差別の生産と厚生に対する含意」と「不完全競争下における多次元価格転嫁と厚生指標」について幾つかの主要な結果を得ており、それぞれ論文の草稿段階として纏めたものをインターネット上(Social Science Research Networkなど)で公開している。このように、既に今後の方向性について一定の見通しを得ているため、おおむね順調に進展していると判断される。以上の「現在までの進捗状況」を踏まえ、令和元年度においては、更に各種セミナーや学会等での報告を経て、改訂作業を継続していくことを旨とする。より具体的には、上記「寡占的第3種価格差別の生産と厚生に対する含意」のテーマについては、関数形を特定化した場合の数値的例を充実することによる補強であり、また、上記「不完全競争下における多次元価格転嫁と厚生指標」のテーマについても、同様の作業を行うことで、多角的な検討作業を継続していくものとし、令和2年度以降の査読制学術雑誌への投稿を狙うものとする。(理由)関連する書籍の購入計画に変更が生じたため。(使用計画)次年度への書籍等の購入に組み込む予定である。
海域肥沃化技術の評価ツールの構築

気候変動、食料危機などに対する解決策のオプションである深層水利用や海洋滋養(施肥)などの海域肥沃化技術の評価ツールを開発した。海域肥沃化の効果や環境影響を評価するために、マルチスケール解析手法や生物・生態系モデルの開発を行い具体的事例に適用した。また、技術導入の社会経済的影響を検討するために、肥沃化技術のポテンシャル評価、水産物を考慮した食料経済モデルの開発、環境・経済指標による技術の評価を行った。温暖化や食糧危機などの地球環境問題に対する海洋生態系を利用した対策技術として、深層水の利用や人工湧昇流、海洋滋養などが提唱されている。これらの技術を実用化するためには、その効果を事前に評価する必要があるが、実海域での実験はコストや社会的受容性の面から必ずしも容易ではない。また、有効な知見を得るための適切な実験計画を立てるためにはモデルによる検討を事前に行っておくことが肝要である。そこで本研究では、上述のような海域肥沃化技術の評価ツールを構築することを目的として、以下の研究を実施する。(1)海域肥沃化の効果や環境影響を評価するための生態系モデルの開発(2)技術導入の社会経済的な効果を検討するためのモデルの開発(3)対象技術のポテンシャルや適地選定を行うためのツールの開発気候変動、食料危機などに対する解決策のオプションである深層水利用や海洋滋養(施肥)などの海域肥沃化技術の評価ツールを開発した。・マルチスケール解析のために従来から開発してきたNested gridsystemでは、異なる解像度の計算領域を接続して双方向に情報をやりとりしながら計算を行っている。この手法を用いて拡散計算を行ったときの特性および精度の検討を行った。・本研究が対象とするようなマルチスケールの解析には非構造格子系を用いた方が本質的に有利である。ただし、計算コストの面からは装置周辺の複雑な密度流は非静水圧で解き、海流や潮流が支配的な広域は従来の海洋モデルと同様に静水圧近似で解くことが有利である。そこで、非構造格子系において非静水圧と静水圧で解く領域をシームレスに接続して計算する手法を開発する。まず、非静水圧と静水圧計算の切り替えを行うクライテリアについて、理論的・数値的考察により、現象を支配するパラメータや計算格子サイズとの関係についての整理を行った。・魚類の動態モデル構築の準備として、水産庁等で行われている主な魚種の資源量評価手法の調査を行った。また、沿岸性魚類を対象として環境選好性を考慮した行動モデルを構築した。・人工湧昇流や海洋滋養など各技術に対して、どの海域が適しているかを評価する指標となるパラメータを検討した。また、日本近海の一次生産力と肥沃化ポテンシャルを評価するためのデータの収集を開始した。肥沃化が食糧需給に与える影響を検討するために、価格均衡を用いた食料経済モデルIFPSIMに水産物を組み込んだ。マルチスケール解析のために従来から開発してきたNested gridsystemでは、異なる解像度の計算領域を接続して双方向に情報をやりとりしながら計算を行っている。この手法を用いて拡散計算を行うときの特性および精度の検討を行うとともに、安定で高速な計算手法の検討を行った。また、本研究が対象とするようなマルチスケールの解析には非構造格子系を用いた方が本質的に有利である。そこで、非構造格子系において非静水圧と静水圧で解く領域をシームレスに接続して計算する手法を開発した。開発した手法を2次元の問題に適用し、手法の有効性の検討を行った。高次生態系モデルの開発に関しては、沿岸性魚類を対象として環境選好性を考慮した行動モデルを構築し、実海域における魚類の動態シミュレーションに適用した。大型藻類利用に関しては、日本近海の一次生産力や栄養塩分布の特性を調査し、それに基づいて海産バイオマスのポテンシャルの検討を行った。社会経済への影響評価に関しては、肥沃化が食料需給に与える影響を検討するために、価格均衡を用いた食料経済モデルIFPSIMに水産物を組み込み、海域肥沃化時のシミュレーションを行った。さらに、肥沃化の具体的な手法の一つである深層水を利用した海域肥沃化技術に関して、密度プリュームの海洋中での挙動に関する検討を行った。また、海藻増殖技術に関する基礎的検討を開始した。海域肥沃化の効果や環境影響を評価するためのモデルについては、マルチスケール解析手法および生態系モデルの高度化に関する検討を行った。マルチスケール解析手法に関しては、異なる解像度の計算領域を接続して双方向に情報をやりとりしながら計算を行なうNested gridsystemにおける安定で高速な計算手法の検討と、非構造格子系において非静水圧と静水圧で解く領域をシームレスに接続して計算する手法の適用性に関する検討を行った。後者に関しては開発した手法を海洋中の密度プリュームの挙動シミュレーションに適用し、その有効性を確認した。生態系モデルに関しては、深層水を用いたプランクトン増殖実験を行い、それに基づいて複数種の植物プランクトンおよびそれを起点とする食物連鎖を考慮したモデルを構築した。

構築したモデルを用いて深層水を添加した場合の生態系の応答メカニズムの検討を行った。また、海藻モデルのパラメータの文献調査を行い、日本沿岸の代表的な種のモデルを構築した。同時に日本沿岸の藻場および磯焼けに関するデータの整理を行い、海域肥沃化を含めた対策の効果に関する検討を行った。社会経済への影響評価に関しては、食料、木材、バイオマスエネルギーの競合に水産物を加えて、総合的に評価できるモデルに関する検討を行った。また、人工湧昇流技術と養殖技術について、環境面と社会経済面の双方を考慮した統合的な指標に関する評価を行った。海域肥沃化の効果や環境影響を評価するための数値モデルについて、Nested grid systemや非構造格子を用いたマルチスケール解析モデルおよび生態系モデルを具体的事例に適用し、計算手法の特性や精度を検討した。1.深層水を汲み上げて海洋の表層に供給する肥沃化技術に関しては、伊豆大島の深層水取水施設を用いて実際の深層水によるプランクトンの増殖実験を行い、それに基づいた生態系モデルを構築した。また、深層水の供給頻度や量に関する感度解析を行うとともに、実海域にこの肥沃化技術を適用した場合のシミュレーションを実施した。2.深層での熱交換を用いた新たな発電所の冷却システムを対象として、深海への熱の供給によって湧昇流が生じる可能性について、水理実験と数値シミュレーションによる検討を行った。さらに生態系モデルと結合したシミュレーションにより、肥沃化効果についても検討を行った。3.藻場とその消長よる炭素収支のモデルを構築し、栄養塩の供給を含めた磯焼け対策の効果を検討した。4.漁業資源として重要な魚類の動態モデルを構築し、水質や餌環境等を評価する低次生態系モデルと統合したシミュレーションを行なった。技術導入の社会経済的影響の検討に関しては、エコロジカル・フットプリントによる海洋食料生産の評価を行った。また、人口湧昇流などの肥沃化技術に対して、環境面と社会経済面の双方を考慮した統合的な指標による評価を適用した。その際、環境と経済の統合係数についての考察を行った。
牛白血病細胞に対するモノクローナル抗体を用いた牛白血病血清診断の臨床応用

牛白血病の診断は病理組織学的になされており血清学的方法による生前診断法は未確立であった。流行型牛白血病(EBL)細胞表面に発現している腫瘍関連抗原(TAA)に対する13種のモノクローナル抗体を作出した。これら抗体の内、検査したすべてのEBL細胞とは反応するが、正常牛リンパ球とは反応しない抗体c143を得た。このc143抗体を用い牛白血病血清診断の臨床応用を試み、以下の成績を得た。1.細胞障害試験,免疫組織学的手法によりc143はEBL細胞はもとよりEBL牛末梢血リンパ球(PBL)と特異的に反応し、EBLの生前診断が可能となった。2.c143はEBL牛のPBLのみならず前癌状態と考えられるリンパ球増多症牛のPBLとも反応した。この事はc143がEBLの予知にも使用できる可能性を示している。TAA陽性未発病牛がTAA陰性牛に比べ発病しやすいか否かを知るため追跡調査を行った。TAA陽性牛で臨床的には健康な牛について病理解剖を行った。3.生前、TAA陽性を示した未発病牛7例中4例に肉眼的に腫瘍を認めた。残り3例のうち2例に初期病変を、1例に脾腫を認めた。これらの成績はBLVには感染しているが発病していない牛のうちPBLでTAA陽性を示した多くはすでに体内に腫瘍を持っており、TAA陰性牛に比べ発病しやすいことを示している。皮膚型牛白血病(SLS)の腫瘍細胞株を作出し、その細胞に対するモノクローナル抗体を得た。得られた抗体はSLS細胞とのみ反応し、他の散発型腫瘍とは反応せず臨床的に使用するには不十分であった。
CRISPR/Cas9システムを利用した骨髄腫の悪性化に関わる分子機構の解明

多発性骨髄腫(以下MM)は遺伝的背景の複雑な血液悪性腫瘍である。新規薬剤やそれらの併用治療が一定の治療成績の向上を達成しているが、根治には至らず難治性MMを克服できる治療法が切望されている。本研究では、CRISPR/Cas9システムによるゲノム編集技術を利用して、IL-6シグナル伝達経路に関わりをもつ細胞増殖関連分子の同定を試みた。その結果、IL-6刺激によって遺伝子発現の増加を示す新規キナーゼXを同定した。キナーゼXは、MM細胞株の一部で過剰発現し細胞増殖との関連性が示唆された。以上から、キナーゼXはMMの悪性化へ関与している可能性が高く新規治療薬の標的分子になりえると考えられた。多発性骨髄腫(MM)細胞の増殖・進展・薬剤感受性に関わる分子機構を明らかにするために、1IL-6依存性MM細胞株ANBL-6およびFLAM-76を用いてCRISPR/Cas9システムによる遺伝子破壊スクリーニングと2cDNAマイクロアレイ解析を行った。1市販のレンチウイルスCRISPRライブラリーを購入し、HEK293細胞を用いてウイルス調製を行いMM細胞株に感染させた。その後、IL-6非存在下において増殖を認めた細胞塊を拡大培養してIL-6非依存性に増殖する細胞株を確立した。これは、MM細胞株からIL-6依存性・非依存性の形質を持つ亜株を樹立した世界初の試みである。現在、各々の細胞において破壊された遺伝子の同定と性状解析を行っている。2一方、IL-6がIL-6依存性MM細胞株の遺伝子発現に与える影響を明らかにするために、ANBL-6およびFLAM-76を用いてcDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、IL-6刺激12時間後、24時間後においてそれぞれ104個、667個の遺伝子が2倍異常の発現増加を示した。発現増加を認めた遺伝子の中には、既に報告のあるsuppressor of cytokine signaling 3 (SOCS3)、オステオポンチン、serum/glucocorticoid regulated kinase 1 (SGK1)の他に、MMにおいて機能が全く明らかになっていないMAPKキナーゼやマイクロRNAをコードする遺伝子が含まれていた。ウエスタンブロット解析の結果から、一部のMM患者検体やMM細胞株においてこの新規キナーゼタンパク質量が増加していることを見出した。さらに、promoter解析の結果からIL-6が新規キナーゼ遺伝子の転写を増強することが示唆された。現在、本キナーゼ遺伝子の破壊がMM細胞の増殖や薬剤感受性に与える影響を解析中である。本研究を遂行する上で重要となるCRISPR/Cas9システムによる遺伝子破壊スクリーニング法が確立し、新たな形質を有する細胞亜株が得られていることから、研究計画はおおむね順調に推移していると考える。平成27年度の研究実施計画にある、樹立した亜株の性状解析は当該年度内に実施できていないが、別の手法で候補遺伝子を見出すことに成功している。これらの結果から、本研究の目的である骨髄腫の悪性化および治療薬の標的分子の同定を研究期間内に達成できる可能性は高い。多発性骨髄腫(Multiple myeloma、以下MM)は形質細胞性の難治性悪性腫瘍である。本研究では、MM細胞の増殖や悪性化の分子機構に関わる遺伝子の同定を目的として以下の実験を行った。1Interleukin-6(以下IL-6)はMM細胞の増殖と密接に関連している。IL-6とMM細胞の増殖に関わる分子機構を解明するために、レンチウイルスCRISPR-Cas9ライブラリーとIL-6依存性細胞株ANBL-6およびINA-6を用いたスクリーニング試験を行った。その結果、ANBL-6細胞からIL-6非依存性増殖クローンを樹立した。同様に、INA-6細胞からの細胞株樹立を試み、二つの細胞株に共通して破壊された遺伝子同定を目指している。2また、IL-6がMM細胞の遺伝子発現に与える影響を詳細に解明するために、Gene Ontology解析法、Gene set enrichment analysis(GSEA)解析法を利用したcDNAマイクロアレイ解析を行った。その結果、MM細胞に対するIL-6刺激は、増殖に関わる遺伝子群、プロテアソーム関連遺伝子群、スプライソソーム関連遺伝子群の遺伝子発現を有意に増加(濃縮)させていることが示された。本研究で発現増加遺伝子の1つとして検出されたPBZ binding kinase(PBK)は近年、複数の固形癌において発現レベルと予後不良の関連性が指摘されており、MMの病態との関連性が示唆された。そこで、研究代表者はCRISPR-Cas9システムを用いてPBK遺伝子破壊細胞株の樹立を試み、複数のMM細胞株においてKO細胞クローンを樹立させた。現在、細胞生物学的・分子生物学的手法によりKOクローンの性状解析を行っている。

平成27年度の研究成果に基づき、平成28年度では以下の2点について注力し研究目的の達成を目指す。1IL-6依存性・非依存性の形質を持つ亜株を用いた性状解析と破壊遺伝子の同定:IL-6依存性MM細胞株ANBL-6から樹立したIL-6非依性細胞亜株ANBL-6iのゲノム1次構造の変化を解析するために、アレイcomparative genomichybridization解析とディープシーケンシング解析を行い、破壊された遺伝子を同定する。さらに、同定した遺伝子をCRISPR/Cas9システムによって個別に破壊し細胞増殖・細胞遊走・薬剤感受性に対する影響を解析する。2MM細胞における新規キナーゼ遺伝子またはマイクロRNAの機能解析:新規キナーゼまたはマイクロRNAを標的として、CRISPR/Cas9システムによる遺伝子破壊またはRNA干渉法による遺伝子ノックダウンを行い、各遺伝子がMM細胞のIL-6依存的・非依存的な増殖に与える影響を解析する。また、本キナーゼやマイクロRNAに対する特異的な阻害剤が細胞増殖に与える効果を解析し、治療薬の可能性を検証する。癌の分子生物学当該年度の研究計画にある受託ゲノム解析を2016年度に行う予定のため。次年度に繰り越される研究費は、受託ゲノム解析に使用する予定である。しかし、迅速な研究成果の創出を考慮した場合、必ずしも当解析が最優先されない可能性がある。その場合、研究進捗状況や研究の方向性に鑑み、消耗品費として別の生化学実験や動物実験のために充当される。
細胞の力学応答機構解明のための細胞骨格～核膜～ＤＮＡの力学的相互作用の解析

本研究では,細胞の力学応答機構を解明する観点から,特に血管平滑筋細胞を対象として,細胞骨格と核膜,核膜とクロマチン間の結合に着目し,これらの力学的相互作用と細胞の機能発現との関連性を明らかにすることを目的とした.平滑筋分化において,アクチン細胞骨格と核膜の結合の強化,それに伴う核内クロマチンの凝集が,細胞の収縮機能の保持に密接に関わることが見出された.また,このような平滑筋分化が実際の血管環境に近い細胞配列状態や繰返ひずみ環境でさらに促進されること,核の変形によって細胞増殖の抑制機能が発現することが示唆された.本研究により,細胞に備わる新たな「力学刺激ー生化学応答変換機構」の可能性が示された.本研究では,細胞の力学応答機構を解明するといった観点から,まず,細胞骨格と核膜,核膜とクロマチンとの間の機械的な結合力を定量化する手法を確立する.そして,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程で,これらの力学的相互作用がどのように変化するのか,力学的側面ならびに生化学的側面から解析し,細胞の機能発現との関連性を明らかにすることを目的としている.平成24年度は,これまでに構築したパルスレーザによる細胞骨格切断システムを改良し,新規にニポウ式のリアルタイム共焦点顕微鏡システムを導入して,細胞核周辺の細胞骨格を切断したときの核の移動,核膜の変形およびDNAの3次元分布のダイナミクスを詳細に観察できる系を構築した.予め蛍光プローブで核膜リンカータンパク質(Nesprin, SUNなど)とDNAを可視化した,そして,収縮性の細胞骨格であるアクチンストレスファイバに着目し,これらを切断して力を解放した後に核膜がどのように変形するか,変形箇所と核膜タンパク質の分布に相関があるか,核膜直下のDNA分布も顕著に変化するかなどに着目した.核の上を横切るストレスファイバの中には,核膜に対して押し付けられているようなものも見られ,それらの直下の核膜には,リンカータンパク質であるNesprinが特異的に発現していた.また,そのようなファイバをレーザで切断すると,ファイバが収縮するとともに,核が顕著に移動・変形することが分かった.一方,核の下側に位置するストレスファイバは,短く,放射状に分布しているものが多くみられた.これらは,核上のストレスファイバに比べ張力が小さく,アクチンのターンオーバーも比較的遅いことが分かった.このように,同じ細胞内のストレスファイバでも,その3次元的配置によって,力学的・生化学的役割が大きく異なる可能性が示唆された.本研究では細胞の力学応答機構を解明するといった観点から,まず,細胞骨格と核膜,核膜とクロマチンとの間の機械的な結合力を定量化する手法を確立する.そして,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程で,これらの力学的相互作用がどのように変化するのか,力学的側面ならびに生化学的側面から解析し,細胞の機能発現との関連性を明らかにすることを目的としている.平成25年度は,血管組織から単離直後の収縮型平滑筋細胞を血清含有培地中で静的に培養することで,収縮性の低い合成型細胞へと脱分化させる系を構築した.そして,これまでに構築してきた細胞骨格レーザ切断装置を組み込んだ共焦点顕微鏡システムに,本年度の科研費にて新たに高感度のデジタルカメラセットを導入し,平滑筋細胞が脱分化していく過程での細胞骨格と核の3次元的な位置関係や,DNAの局在・凝集度の変化を詳細に解析した.合成型細胞に脱分化していくと、核周囲のアクチン細胞骨格が減少し核が肥大化すること,核内のDNAの局在が核膜側から核内中心部にまで広がる傾向があること,このような変化がアクチン細胞骨格と細胞核との力学的な結合状態に依存する可能性があることが分かってきた.また,このような平滑筋細胞を平面培養しながら,アクチン細胞骨格と核膜との結合力を,実験とシミュレーションによって見積もる手法を確立し,特に核膜の上を通過しているアクチンストレスファイバと核膜との結合力が強く,細胞外に生じた力や変形を核に効率良く伝達する働きがあることを初めて明らかにした.本研究では,細胞の力学応答機構を解明するといった観点から,まず,細胞骨格と核膜,核膜とクロマチンとの間の機械的な結合力を定量化する手法を確立する.そして,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程で,これらの力学的相互作用がどのように変化するのか,力学的側面ならびに生化学的側面から解析し,細胞の機能発現との関連性を明らかにすることを目的としている.平成26年度は,血管を構成する平滑筋細胞を対象として,その収縮性が向上し平滑筋分化が促進していく過程において,細胞骨格と核膜との結合状態の変化,細胞骨格から核への力の伝達効率の変化に着目して研究を進めた.すなわち,培養血管平滑筋細胞を無血清培地中にて長期間培養することで,平滑筋分化を促進させる過程において,核周辺のアクチンストレスファイバの3次元的な分布様態を共焦点観察系で詳細に調べた.また,これまで構築した細胞骨格レーザアブレーションシステムを利用して,個々のアクチンストレスファイバを切断したときの収縮量や核の移動量を定量解析した.その結果,平滑筋分化が促進していく過程において,アクチンストレスファイバと核膜との結合状態が強固になり,細胞骨格の力が効率的に核膜に伝わるように構造変化していくことが示唆された.