hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語教育を必要とする児童生徒の生活環境・日本語習得・第一言語保持/喪失の関係

本研究では、日本の公教育機関に在籍し、二つの言語に接触する児童生徒の言語習得/母語保持に影響を与える要因を「社会的レベル」「社会心理的レベル」[(個人の)心理的レベル]に分類し、そのような諸要因が、特定の児童生徒の言語生活にどのように関わり、どのような言語使用状況を生み出すかを、学校の教室活動における彼らの姿を観察することによって推論する方法論をとった。少人数のケース・スタデイであるが、さまざまな事例が抽出された。調査は以下のような手順で行った。第一に、日本国内の義務教育機関に在籍し、学校生活に適応するために日本語教育を必要とする外国人児童生徒の母学級における生活を観察し、ビデオ撮影した。対象となる児童生徒選択の基準として、日本語非母語話者の数が少なく、日常生活において日本人児童生徒との接触が多いこと、来日後25年であり、まだ第一言語保持の可能性が残っている児童生徒であることを目安とした。結果として、小学校3校、中学校2校においてそれぞれ45時間、合計約25時間のビデオ録画資料を得ることができた。外国人児童生徒の発話については、ビデオ撮影と平行して録音も行い、録音資料も同時に得ることができた。第二に、当該の児童生徒の担任教師から、それぞれの児童生徒の社会・文化・教育的背景、家族関係、保護者の教育観、日本人児童生徒との交流などについて話を聞いた。また巡回日本語教師、校長、教頭など、担任以外の教育関係者からも話を聞いた。それと平行して担任向けに児童生徒の様子について質問紙調査を行った。調査研究の結果得られた知見をもとに報告書をまとめた。日本国内の義務教育機関に在籍し、学校生活に適応するために日本語教育を必要とする外国人児童生徒の日本語習得、および第一言語保持/喪失の実態を把握するため、彼等の母学級における生活をビデオ撮影した。学校選択の基準として、日本語非母語話者の数が少なく、日常生活における日本人児童生徒との接触が多いこと、来日後25年であり、第一言語保持の可能性が残っている児童生徒であることを目安とした。外国人児童生徒の発話については、別途録音した録音資料も同時に得ることができた。同時に当該の児童生徒の担任教師から、それぞれの児童生徒の社会/文化/教育的背景、家族関係、保護者の教育観、日本人児童生徒との交流などについてアンケート調査を行った。ビデオ録画資料、および録音資料については、発話内容をすべて書き起こし、分析の基礎資料として使用可能な状態にした。また、言語的側面だけでなく、声の変化・動作・視線・身体的接触などの資料を得るために、録画資料からそのようなパラ言語・非言語的側面についても記録を行った。アンケート資料は、録画・録音資料との相関関係を検証するために項目ごとにまとめる作業が進行中である。日本国内の義務教育機関に在籍し、学校生活に適応するために日本語教育を必要とする外国人児童生徒の日本語習得、および第一言語保持/喪失の実態を把握するため、昨年度に引き続き彼等の母学級における生活のビデオ撮影を続行した。本年度は、小学校1校のビデオ撮影を行った。また、参考資料として比較するため、在籍外国人児童生徒数の多い静岡県浜松市の小学校における日本人児童と外国人児童の相互接触の状況を聴取した。

また、言語的側面だけでなく、声の変化・動作・視線・身体的接触などの資料を得るために、録画資料からそのようなパラ言語・非言語的側面についても記録を行った。第1年次、第2年次に取得した資料をもとに第1次分析を行い、先行調査研究と比較した。今年度は本研究の最終年度にあたるため、過去二年間の調査研究結果をまとめる作業を行った。外国人児童生徒の学校における生活をビデオ録画した一次資料を文字化した二次資料、およびそれらの児童生徒を支援する教師に対するアンケート結果をまとめた資料を比較対照し、彼等の日本語習得・第一言語保持/喪失と生活環境がどのような関係を持つかを、彼等を取り巻く人々の視点を参考にして考察した。また、研究テーマに関連する先行研究を再検討し、理論的枠組みとして関連するものについて、検討を加えた。多くの研究において、児童生徒の言語習得/喪失と家庭、特に両親の態度との相関を提案しているものが多い。今回の調査分析の結果においても、それらの先行研究と矛盾する結果は得られていない。また、当該児童生徒(新来者)を受け入れる日本人児童生徒(受容者)との関係、教師との関係も、彼等の言語習得/喪失と関わりが深いことを結論として得た。以上のような知見をまとめ、成果報告書を執筆した。
連続的ラジカル環化反応を用いるMartinelline類の全合成

MartinellineおよびMartinellic acidはpyrrolo[3,2-c]quinolineを基本骨格として有する初めての天然物として,1995年に単離されたアルカロイドである.その特異な構造と非ペプチド性ブラジキニンレセプターアンタゴニストとしての生物活性から有機合成化学者の興味を集め,それらの合成研究が盛んに行われている.著者の研究室ではオキシムエーテル類をラジカル受容体とする付加閉環反応の開発研究を展開している.その過程で,申請者らは共役エステルを有するオキシムエーテルをラジカル反応条件下に付すと,ラジカル付加閉環脱離反応が進行し,pyrroloquinoline誘導体が一挙に得られることを見出した.本年度申請者は上記の反応を用いたMartinellineの全合成を試みた.はじめに,cis-pyrroloquinolineの8位へFriedel-Crafts反応によりアセチル基を導入した.4位への側鎖の導入に関しては,5位の窒素原子上の置換基を有効利用する2つの方法を考案した.すなわち,アミジンを活用するイオン的な方法および2-ブロモベンゾイル基を活用する1,5-水素移動型ラジカル反応による方法である.モデル化合物を用いて2つの方法を検討した結果,1,5-水素移動型ラジカル反応を用いると,側鎖を導入できることがわかった.そこで本反応をcis-pyrroloquinoline誘導体に適用したところ,4位への側鎖の導入に成功した.続いて官能基変換により,D.Maらにより報告されているMartinelline合成中間体に導くことができた.以上のように,ラジカル付加閉環脱離反応と1,5-水素移動型ラジカル炭素-炭素形成反応の2種のラジカル反応を組み合わせたMartinellineの形式的全合成を達成した.MartinellineおよびMartinellic acidはpyrrolo[3,2-c]quinolineを基本骨格として有する初めての天然物として,1995年に単離されたアルカロイドである.その特異な構造と非ペプチド性ブラジキニンレセプターアンタゴニストとしての生物活性から有機合成化学者の興味を集め,それらの合成研究が盛んに行われている.著者の研究室ではオキシムエーテル類をラジカル受容体とする付加閉環反応の開発研究を展開している.その過程で,申請者らは共役エステルを有するオキシムエーテルをラジカル反応条件下に付すと,ラジカル付加閉環脱離反応が進行し,pyrroloquinoline誘導体が一挙に得られることを見出した.本年度申請者は上記の反応を用いたMartinellineの全合成を試みた.はじめに,cis-pyrroloquinolineの8位へFriedel-Crafts反応によりアセチル基を導入した.4位への側鎖の導入に関しては,5位の窒素原子上の置換基を有効利用する2つの方法を考案した.すなわち,アミジンを活用するイオン的な方法および2-ブロモベンゾイル基を活用する1,5-水素移動型ラジカル反応による方法である.モデル化合物を用いて2つの方法を検討した結果,1,5-水素移動型ラジカル反応を用いると,側鎖を導入できることがわかった.そこで本反応をcis-pyrroloquinoline誘導体に適用したところ,4位への側鎖の導入に成功した.続いて官能基変換により,D.Maらにより報告されているMartinelline合成中間体に導くことができた.以上のように,ラジカル付加閉環脱離反応と1,5-水素移動型ラジカル炭素-炭素形成反応の2種のラジカル反応を組み合わせたMartinellineの形式的全合成を達成した.
構造・電子状態の同時計測に基づく生体系感応性化学種の反応機構解析

可溶性一酸化窒素還元酵素(P450nor)の反応機構を理解するために、前年度に構築した紫外光照射により一酸化窒素(NO)を定量的に放出するケージドNOを用いた反応系を利用し、P450norの結晶試料中でのNO還元反応(2NO + NADH + H+ →N2O + H2O + NAD+)の観測を試みた。そのために、P450norの結晶試料にケージドNOとNADHを浸潤させ、紫外光照射により反応を開始させた。これまでに開発したきた結晶試料に適用可能な時間分解可視吸収計測装置を用い、P450nor結晶試料での酵素反応を追跡した結果、溶液試料の場合と同様に、活性部位のヘムが鉄3価の休止状態に、NOが結合したNO結合型、NO結合型がNADHにより二電子還元された中間体を経て、酵素反応が進行することがわかった。しかし、NO結合型および中間体の生成速度は、溶液試料の場合と比べて、結晶試料では2から3桁程度遅くなっていることが判明した。これらの情報を基盤に、X線自由電子レーザー施設SACLAを利用した時間分解X線結晶構造解析によって、P450norの反応途中にみられる化学種の構造解析に取り組んだ。SACLAでの構造解析には、微結晶を送液し、X線照射部位にフレッシュな結晶を供給するシリアルフェムト秒X線結晶構造解析(SFX)を用い、ケージドNOを利用した光駆動反応系と組み合わせることで、時間分解構造解析を行った。その結果、P450norの酵素反応における最初のステップであるNO結合型の構造を室温条件で決定することができた。また、NO結合型の次にみられる中間体は、結晶中において秒のオーダーの寿命をもつため、紫外光照射による反応開始後数秒の間に、結晶試料を凍結させることで、中間体を補足することができた。現在、補足した中間体の構造解析に取り組んでいるところである。中間体の構造が明らかになれば、P450norの反応機構を立体構造を基盤に理解することができる。28年度が最終年度であるため、記入しない。溶液試料ならびに結晶試料のいずれに対しても適用可能な時間分解可視吸収分光計測装置と時間分解赤外吸収分光計測装置を開発した。これらの新たに開発した装置で一酸化窒素還元酵素(NOR)によるNO還元反応を追跡するためには、光照射により酵素反応が開始される仕組みを構築する必要があるので、紫外光照射によりNOを定量的に放出するケージドNOの利用を考えた。還元型NORをケージドNOと混合したものをグローブボックス内で調製し、嫌気的に時間分解計測用のフローセルに導入する方法を確立した。この試料を用いて時間分解可視吸収スペクトル測定を行ったところ、紫外光照射後数マイクロ秒で何らかの中間体が生成し、その後、百マイクロ秒の時間領域で酸化型NORが生成していく様子が観測された。これは、本研究で用いた反応系が光照射により駆動することを示しており、NORによるNO還元反応が追跡できていることを示唆している。ケージドNOの濃度を変えて時間分解可視吸収測定を行った結果、最初の速い相のみがNO濃度依存性を示したことから、反応開始後数マイクロ秒でみられるものは、還元NO結合型で、その後分子内反応により二分子のNOが亜酸化窒素へと還元されると考えられた。これらの知見を基盤に、反応開始5マイクロ秒の時点での赤外吸収スペクトルを測定したところ、NO伸縮振動に帰属できるシグナルを二本観測することができた。それぞれの波数から、観測されたNO伸縮振動は、NORの活性部位を構成するヘム鉄および非ヘム鉄のそれぞれに結合したものであると結論付けられた。この結果は、NORによるNO還元反応では、二分子のNOがヘム鉄および非ヘム鉄に結合した状態を経由して進行するトランス機構であることを示唆している。装置開発は順調に進んでおり、NORの反応機構を知る上でのキーとなる測定を行うことができた。時間分解赤外分光計測には大量の試料が必要となるため、赤外吸収スペクトルについては、反応時間1点しか測定できていないが、試料の調製さえすめば、赤外スペクトルの時間変化も測定可能であり、より詳細な反応機構解明につながると期待できる。NORの結晶試料についての測定には着手できなかったが、装置としてのセットアップは完了しており、別のモデルサンプルを用いて、装置の性能評価が確認できている。こちらも、結晶試料が調製できれば、測定は円滑に進めることができるであろう。以上のように、本課題は、概ね順調に進んでいるといえる。

しかし、NO結合型および中間体の生成速度は、溶液試料の場合と比べて、結晶試料では2から3桁程度遅くなっていることが判明した。これらの情報を基盤に、X線自由電子レーザー施設SACLAを利用した時間分解X線結晶構造解析によって、P450norの反応途中にみられる化学種の構造解析に取り組んだ。SACLAでの構造解析には、微結晶を送液し、X線照射部位にフレッシュな結晶を供給するシリアルフェムト秒X線結晶構造解析(SFX)を用い、ケージドNOを利用した光駆動反応系と組み合わせることで、時間分解構造解析を行った。その結果、P450norの酵素反応における最初のステップであるNO結合型の構造を室温条件で決定することができた。また、NO結合型の次にみられる中間体は、結晶中において秒のオーダーの寿命をもつため、紫外光照射による反応開始後数秒の間に、結晶試料を凍結させることで、中間体を補足することができた。現在、補足した中間体の構造解析に取り組んでいるところである。中間体の構造が明らかになれば、P450norの反応機構を立体構造を基盤に理解することができる。第一に溶液試料のNORを用いて時間分解分光計測を完了させる。得られた分光データを利用して、理論計算から反応中間体の分子構造を推察し、反応機構を原子・電子レベルで提案する。NORの反応に必要となるプロトン輸送に関わるアミノ酸残基の変異体を利用することも考え、酵素反応ダイナミクスに摂動を加えることで、天然型の酵素を用いた場合には、観測が困難な反応中間体の観測にも挑戦する。第二の目標は、反応中間体のX線結晶構造解析である。結晶試料のNORを用いて時間分解分光測定を行い結晶中での反応ダイナミクスを明らかにする。得られる情報を基盤に、反応中間体の捕捉条件を割り出す。結晶中で反応中間体が捕捉できれば、そのX線結晶構造解析から反応中間体の分子構造を決定する。この際には、これまでに培ってきた装置開発のノウハウを結集し、X線回折と赤外吸収が同時計測できるようにし、実験を効率的に進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。
開発援助の経済人類学的研究：エチオピアとザンビアの食糧援助プロジェクトの事例から

エチオピアとザンビアにおける食糧援助プログラムの比較研究をとおして、サハラ以南アフリカ諸国の食糧危機に対し、国際社会や政府がどのような体制で食糧援助を実施し、どのようなかたちで現地で分配されているかを現地調査と行政文書などの資料収集から明かにした。調査の結果、ドナーと援助を受ける政府との外交関係によって、援助のシステムに大きな差異があることがわかった。また、援助地域や対象者の選定では、政府や国際機関などの援助側がターゲットを絞り込む「効率的」な援助提供を目指しているのに対し、いずれの国でも、ローカル社会では、ドナーや政府とは異なる論理で「平等性」を志向した分配が実践されていることがわかった。本年度は、エチオピアにおける予備的調査の実施と開発援助に関する研究文献の収集、食糧援助の統計データ分析を中心に行った。まず、エチオピアの予備調査では、アムハラ州の食料安全保障局において、エチオピア全土で実施されている食糧援助プログラム(Productive Safety Net Program=PSNP)を中心に聞き取り調査と関係資料の収集を行ったほか、ブグナ・ワラダでの実施状況について現地調査と資料収集を行った。その結果、2009年末で終了予定だったPSNPが5年間延長されることが決まったものの、すでに州当局の指示で段階的な配布者数の逓減が計画されており、生産基盤を強化したうえでの食糧援助からの脱却という基本方針とは異なる運営実態が明らかになった。また、食糧援助の統計データの分析からは、(1)最大の食糧援助拠出国であるアメリカの援助量が食物価格の高騰によって減少傾向にあること、(2)アフリカ最大の援助受け入れ国であるエチオピアでは、アメリカが最大の拠出国である一方で、ザンビアでは旧宗主国であるイギリスの割合が高く(ドイツ、日本が続く)、アフリカ諸国のなかでもドナーとの関係に違い大きいこと、などがあきらかになった。以上の分析をふまえ、さらに国際機関やドナー諸国とアフリカで実施されている食糧援助プログラムとの関係について調査を進める予定である。本年度は、エチオピア・アムハラ州・北ウォッロゾーンにおける現地調査を実施するとともに、これまでの調査内容や昨年度の学会発表での議論をもとに食糧援助と森林回復プログラムとの関連についての論文執筆を行った。エチオピア北部・ウォッロ州での調査では、昨年度から調査の柱としている食糧援助プログラム(Productive Safety Net Program=PSNP)の実施状況について聞き取り調査を行うとともに、食糧援助の配布実績についての文書資料などの収集と分析を行った。今年度の調査研究からわかったことは、以下の3点である。1.現地の担当部局が実施していた住民の財産登録のデータ収集作業に同行し、その資料の分析を行った結果、財産として登録されている物財のほとんどが家畜であること、行政村によって世帯の保有財産に大きな違いがあることなどがあきらかになった。2.人口密度の低い地域への移住プログラムについての聞き取りと資料分析からは、PSNPが開始された当初は計画の半数ほどの参加者がいたものの、3年目には計画の13%ほどの移住者しか出ておらず、2011年には移住先での問題が生じたため、アムハラ州全体で移住プログラムが停止されていることがわかった。3.昨年度に収集した北ウォッロゾーンの食糧援助に関する行政資料の分析からは、食糧配布の条件となる「流域管理」のためのパブリック・ワークにおいて、植林関連事業が大部分を占めているものの、かならずしも計画どおりに進展していない実態があきらかになった。以上のような調査結果をもとに、来年度はザンビアでの食糧援助に関する資料収集を行い、エチオピアとの比較分析を行う予定である。最終年度にあたる平成25年度は、ザンビアにおける食糧援助に関する情報収集を継続するとともに、エチオピア北部において3ヵ月の現地調査を実施した。この調査結果をもとに、エチオピアとザンビアにおける食糧援助の比較を行ったところ、次の点が明らかになった。1.援助提供国と援助方式の相違:ザンビアでは、旧宗主国であるイギリスからの援助が多く、さらに援助食料の現地調達が主流なのに対し、エチオピアではアメリカからの食糧援助が圧倒的に多く、援助食料の現地調達はほとんどなされず、ほぼ穀物生産国の供与でまかなわれている。2.ドナー諸国の自律性:ザンビアでは、アメリカなどの一部のドナーが、国際NGOとの協力関係のもとで政府の食糧援助プログラムとは異なる独自のプログラムを展開し、自律性を確保しているのに対し、エチオピアでは、国家とドナーとが一体となった食糧援助プログラムが展開されており、ドナーやNGOが単独の食糧援助を実施するのは困難な状況にある。3.援助食糧の分配論理:ザンビアでも、エチオピアでも、国家による援助対象地域の選定や援助量の決定が「ターゲット」を絞り込んだかたちでなされているのに対し、ローカルなコミュニティレベルでは、援助食料が公式な対象者以外にも、なるべく平等に行きわたるような分配のかたちがとられていた。

以上の比較研究をとおして、サハラ以南アフリカ諸国において、食糧援助を実施するドナーや政府の協力関係や援助体制には違いが大きい一方、ともにナショナル・レベルとローカル・レベルとのあいだに分配の論理の乖離がみられ、食糧援助をとおして国家とローカル社会との境界が顕在化していることが明らかになった。本年度は、エチオピアの二地域での現地調査とザンビアの食糧援助に関する資料収集を実施した。エチオピアでは、食糧援助の対象となっていないオロミア州西部と長年にわたって援助対象地となってきたエチオピア北部における聞き取り調査を継続し、ザンビアに関する調査では、日本国内の援助関係機関や文献等で情報収集を行った。エチオピア・オロミア州西部での現地調査では、農村部からの出稼ぎ民がさらに増加傾向にあり、調査村の173世帯を対象とした世帯調査から半数近くの世帯から女性がスーダンやサウジアラビア、オマーンといった北アフリカ・中東地域に出稼ぎに出ている実態があきらかになった。一方、エチオピア北部での現地調査では、食糧援助の援助対象者として登録された世帯では一時的な出稼ぎなどで村を出ると援助資格を喪失するため、かつて頻繁に行われていた出稼ぎが困難になっていることに加え、政府のプログラムであった人口過疎地域への移住政策で村を離れた世帯の多くが帰還したり、移住地を離れている実態が明らかになった。ザンビアの食糧援助についての調査では、2012年の作付けシーズンはとくに南部において干ばつと多雨による洪水が同時に起こり、深刻な食糧不足に陥っており、すでにザンビア国内で調達された穀物が現地に援助食糧として配布され、国際機関による大規模な食糧援助も開始されていることがわかった。以上の現地調査と資料収集の結果をもとに、最終年度である2013年度には、さらにアフリカ諸国の食糧援助の文脈のなかにエチオピアとザンビアの事例を位置づけて比較分析を進め、成果をとりまとめたい。エチオピアでの食糧援助に関する現地調査が予定どおりに実施でき、これまでのところは十分な資料の収集ができている。25年度が最終年度であるため、記入しない。エチオピアでの現地調査は予定以上のペースで情報収集ができており、最終年度の追加調査によって研究計画を十分に達成できる。申請時より予算が縮減されたこともあり、ザンビアでの現地調査は十分にできなくなったものの、これまでの国際機関や援助団体からの聞き取り調査や資料収集によってかなり情報を集められており、最終年度の補足的な資料収集によってエチオピアとの比較分析が十分に可能だと考えられる。本研究課題のひとつの柱は、エチオピアとザンビアの比較分析だが、限られた研究予算と時間のなかでザンビアとエチオピア両国での十分な現地調査を実施することが難しいため、来年度以降は、できる限り国内でザンビアの食糧援助に関する資料を収集したうえで、エチオピアとの比較を行っていきたい。
霊長類・前腕遠位部における骨断面形状と筋の関係についての機能形態学的定量分析

本研究では、歩行様式の異なる近縁な3種のマカクザル(樹上性のカニクイザル、半地上性のニホンザル、地上傾向の強いアカゲザル)を対象に橈骨遠位端・断面形状の定量比較分析を施した。下橈尺関節部位で180個体分をpQCT(末梢部定量的X線断層撮影装置)で撮像し、得られたデータから断面外輪郭形状を抽出後、極座標化によって変曲点として現れる5つの特異点を決定した。解剖による筋腱の除去前と除去後の合成CTイメージから、この特異点によって分けられる各部分は、骨周囲の各筋や各腱の大きさと一致することが示された。5つの特異点によって分割される相対的外輪郭長を、骨周囲に接する筋や腱の発達指標として種間比較を施した。分析結果:1.半地上性のニホンザルは、ほかの2種のおおよそ中間的な特徴を示した。つまり、比較的小さい長母指外転筋と大きい長・短橈側手根伸筋を持ち、かつ、アカゲザルに似て尺骨切痕が比較的大きく、屈筋面がほか2種の中間サイズである。2.地上傾向の強いアカゲザルは比較的大きな長母指外転筋と小さな長・短橈側手根伸筋をもち、なおかつ、尺骨切痕が比較的大きく屈筋面が相対的に小さい。3.樹上性のカニクイザルにおける長母指外転筋と長・短橈側手根伸筋はニホンザルの特徴と似ているが、尺骨切痕は相対的に小さく、屈筋面はほかの2種に比べ比較的大きい。考察:アカゲザルでは手根関節が歩行時に強く内転する姿勢に関連する筋の活動パターンと筋・腱発達指標による分析結果が一致し、また、カニクイザルは他種に比べ相対的に樹上生活者ゆえに、強い把握力に関連して屈筋が発達し、大きな関節運動域獲得のために関節面が小さいと考えられる。さらに、半地上性のニホンザルは他2種の中間的な特徴を見事に示したのである。本研究の結果は、本分析方法により化石種の行動様式復元に非常に有効であることを示している。霊長類の長骨骨端部の形態特徴は、その運動適応や化石種の運動復元を行う上で重要な情報と考えられている。本研究では、真猿亜目狭鼻猿下目における橈骨遠位部に着目し、骨断面外部形状の定量化分析を行い、橈骨骨端部の形態決定に係わる一要因の分析を行った。近縁なマカク属3種、ニホンザル、カニクイザル、アカゲザルを対象に、遠位橈尺関節レベルでの断面形状の定量的比較分析を行った。これらのマカク類は地上運動の頻度に違いがあることが知られている。外部輪郭形状をCT画像から抽出し、それを極座標変換した後、変曲点として現れる輪郭上の5つの特徴点を抽出した。解剖による筋腱の除去前と除去後での合成CTイメージから、これらのランドマークは個体間、種間のいずれにおいても、筋付着や腱溝など相同な解剖学的特徴とよく一致することが示された。これらのランドマークにより、輪郭形状を5つの部位に分割し、そのサイズの比を各部位に近接する筋や腱の発達の指標として比較分析を行った。分析の結果、アカゲザルが他種よりも相対的に大きな長母指外転筋を持ち、逆に長・短橈側手根伸筋が小さいことが示された。アカゲザルでは手根関節が歩行時に強く内転しているが、この結果はそうした姿勢に関連する筋活動のパターンと一致する。また、カニクイザルは他種に比べ、相対的に尺骨切痕が小さく屈筋群が大きいことが示された。カニクイザルは、三種の中では相対的に樹上生活者であり、強い把握力に関連して屈筋が発達し、大きな関節運動域を持つために関節面が小さいと考えられる。本研究の結果は、こうした分析方法が、化石種の行動様式の推測に有効であることを示している。

考察:アカゲザルでは手根関節が歩行時に強く内転する姿勢に関連する筋の活動パターンと筋・腱発達指標による分析結果が一致し、また、カニクイザルは他種に比べ相対的に樹上生活者ゆえに、強い把握力に関連して屈筋が発達し、大きな関節運動域獲得のために関節面が小さいと考えられる。さらに、半地上性のニホンザルは他2種の中間的な特徴を見事に示したのである。本研究の結果は、本分析方法により化石種の行動様式復元に非常に有効であることを示している。
不妊治療の分子標的治療をめざした STAT3 活性化のための標的分子候補の検索

現在の不妊治療において、着床不全の治療方法を確立する事が求められている。しかし、現状としてはいまだその病態だけでなく、生理的着床現象の物質的基盤ですら明らかではない。我々のこれまでの検討において、STAT3 (Signal Transducer and Activator of Transcription 3)活性が重要である事、これまでのプロゲステロン補充による治療では不十分であったその不足分がSTAT3活性である事が示唆された。そこで、プロゲステロンープロゲステロンレセプターからSTAT3活性までのシグナル伝達についての基礎検討を行った。現在の不妊治療において着床不全の治療方法を確立する事が求められている。これまでに多くの物質の関与が報告されてきたが、臨床的には黄体補充としてプロゲステロン製剤が使用されて続けてきた。我々の検討から着床期子宮におけるSTAT3活性が着床不全不妊症の病態の重要な分子標的の一つであることが示唆された。最近の研究から乳癌細胞株などでプロゲステロンの作用によりSTAT3が活性化する事から、子宮においてもプロゲステロンープロゲステロンレセプターシグナルによりSTAT3活性が誘導される可能性が考えられる。ではなぜ既存のプロゲステロン補充の治療効果は充分ではなかったのか?着床不全不妊症の治療に対する新たな分子標的の検索のためにプロゲステロンープロゲステロンレセプターからSTAT3活性のシグナル伝達についてin-vitroおよびin-vivoで解析を行った。プロゲステロンープロゲステロンレセプターシグナルから、STAT3活性までに2つの経路がある事が示唆された。最近の研究から乳癌細胞株などでプロゲステロンの作用によりSTAT3が活性化する事から、子宮においてもプロゲステロン-プロゲステロン受容体signalによりSTAT3活性が誘導される可能性が考えられる。ではなぜ既存のプロゲステロン補充の治療効果は充分ではなかったのか?着床不全不妊症の治療に対する新たな分子標的の検索のためにプロゲステロン-プロゲステロン受容体からSTAT3活性のシグナル伝達についてin-vitroおよびin-vivoで解析する事を目的とした。本年度はin-vitroにおける検討を行った。ヒト子宮内膜細胞株を用いて、これにプロゲステロンをエストロゲン存在下および非存在下に添加して、STAT3活性について検討を行った。プロゲステロン製剤として、天然型プロゲステロン、合成プロゲステロンであるMPAおよびディナゲストを用いた。MPAはプロゲステロン受容体だけでなく、アンドロゲン受容体にも作用するのに対して、ディナゲストはプロゲステロン受容体に特異的に結合する。近年、プロゲステロン受容体は核内における受容体結合を介さず、それ自身が転写因子のように作用する事が報告されている一方で、古典的な核内の受容体を介する結合はエストロゲンの存在下におこると考えられてきた。そこで、天然型プロゲステロン、合成プロゲステロン製剤のMPAおよびディナゲストをエストロゲン存在下および非存在下に添加して、経時的なSTAT3活性について検討を行った。すべてのプロゲステロン製剤の添加により、エストロゲンの存在に関係なくSTAT3活性は添加15分後に上昇する事がわかった。エストロゲン単剤でも同様の現象が認められた。エストロゲンの単剤では添加後24時間後に再びSTAT3活性のピークを認めた。プロゲステロン受容体に特異的に結合するディナゲストではエストロゲンの非存在下において24時間後に再びSTAT3活性のピークを認めたが、エストロゲンの存在下ではこれを認めなかった。MPAの添加ではエストロゲン非存在下において48時間後にSTAT3活性の再ピークを認めるが、エストロゲン存在下においては、これが有意に低下する事が認められた。さらに、これとは別の系において、着床期子宮内膜においてはまず、LIFを介して、STAT3が活性化し、胚の接着が誘導され、その後、IL-11を介したSTAT3活性により脱落膜化が誘導される事を確認した。本年度の研究により、(1)プロゲステロン受容体の核内における受容体結合を介さずSTAT3を活性化する系と(2)核内受容体結合を介したSTAT3活性の系(3)エストロゲンによるSTAT3活性の3つのSTAT3活性経路がある事が認められた。そこで、それぞれの系について検討を行う。(i)RU486を添加(ii)SRC kinase-inactive dominant negative mutant cDNAおよびSRC inactive autophosphorylation sitemutantの遺伝子導入を行い、Jak1、Jak2、LIF、IL-11の発現とSTAT

3活性、NF-kappaB活性の検討を行う。この結果をふまえて仮説通りであれば、PR、SRCを、もしくはその間の分子を標的としてdominant negative constructの強制発現ベクターもしくはdecoy、およびその分子の過剰発現ベクターを作成する。この結果を受けてin-vivoの系において着床を抑制および促進するモデル実験の検討を行う。
遺伝子転写過程のイメージングによる解析

本研究は遺伝子の転写過程の形態学的側面を明らかにすることを目的として着手した。すなわち、大腸菌のDNAにポリメラーゼがどのように結合し、どのように転写をおこなうかをイメージングする。具体的には大腸菌のlacUV5のプロモーターを含む約1000ベースのDNAをテンプレートとして、DNA/ポリメラーゼ複合体のClosed complex,Opencomplex,Initiation complex,Elongation complexを低角度回転蒸着法により電子顕微鏡下で直接観察しその形態的相違点を明らかにした。この実験系ではヘパリンの存在下でのみ特異的な複合体形成が見られる。ヘパリンがない状態ではポリメラーゼは非特異的にDNAに結合する。この結合はただDNAに付着しいるのではなく、明らかにポリメラーゼはDNAを包み込んでいた。したがって、プロモーター部分に結合したポリメラーゼのみがOpen complexを形成し、他はいわゆるClosed complexの状態と考えられる。ヘパリンの添加によりOpen complexのみが残され、ほかのClosed complexは遊離する。この状態でポリメラーゼとDNAの結合を詳しく観察すると、DNAはポリメラーゼのαα,ββ'サブユニット間に形成される大きなチャンネルを貫通していることがわかった。また、3'側で大きくkinkしていることが明らかとなった。このような状態に3NTPを添加するとInitation complexへと移行するが、Open complexと形態的な違いを見つけだすことはできなかった。また、さらに4NTPを添加しElongation complexとすると実際にmRNAが合成されるところを画像的に捉えることができた。
「日常生活や各教科等の学習に機能する読解力」育成のための授業モデルの開発

読解力は各教科等の学習の基本ともなる能力である。その育成には,各教科等の学習において機能する国語の能力を明らかにすることが有効である。本研究では、「各教科等の学習に機能する読解力」を,「我が国の小学校の教育課程における各教科等の学習を進める上で,様々な目的のために書かれた情報を理解し,利用し,熟考し,これに取り組む能力」であると定義し,各教科等の「評価規準の設定例」の中から,この定義に関連が深いと考えられるものを選び,各教科等の学習に機能する「国語科で育てたい読解力」を抽出した。その結果,この手法によって,各教科等の学習に機能する読解力の具体像を明らかにできることが分かった。初年度に引き続き、月1回、「読解力育成のための授業改善モデル」作成のためのワーキンググループを開催し、主に社会科、家庭科、特別活動、生活科、図画工作科について、国立教育政策研究所が作成した「評価規準の設定例」及び「小学校学習指導要領解説」等を基に、「各教科等の学習に機能する読解力」の抽出作業を行った。その際、単に評価規準等から抽出するのみならず、実際の授業を通して、読解力を必要とする授業場面であったかどうかについて、ワーキンググループのメンバーから聞き取りを行い、その精度を高めていった。こうした作業を通して、まず研究の手法を確立することができた。この詳細については、論文「『各教科等の学習に機能する読解力』解明のための手法開発に関する一考察」としてまとめたところである。また、初年度に入手したドイツ連邦ベルリン市の、理科における読解力向上のための実践事例を翻訳し、実践の分析を行った。さらに、この資料を手がかりに、ドイツ・ベルリン州における自然科学系教科での読解力向上の取組の実践と、その実向上のための教員研修の在り方について調査するため、ベルリン・ブランデンブルグ州立学校・メディア研究所を訪問し、詳細な聞き取りを行い、関係資料を入手したところである。この訪問等の結果、自然科学系の教科での読解力向上のためには、例えば通常用いられている語彙が、自然科学系の文章中では、自然科学固有の意味を表す言葉として使われている点に注意して読む必要があるなど、固有の留意点があることを明らかにすることができた。また併せて、読解力育成の基盤として、小学校入門期の読書活動推進の手立てなどについても情報を得ることができた。ベルリン訪問の際、市立図書館の職員からも聞き取りを行った。学校と図書館が連携することで、子どもの読解力を向上させる仕組みがあることが分かった。平成23、24年度に引き続き、月1回、「読解力育成のための授業改善モデル」作成のためのワーキンググループを開催し、国立教育政策研究所が作成した「評価規準の設定例」及び「小学校学習指導要領解説」等を基に、「各教科等の学習に機能する読解力」の抽出作業を継続して行った。また、平成24年度末に執筆した論文「『各教科等の学習に機能する読解力』解明のための手法開発に関する一考察」(国立教育政策研究所紀要)の内容をさらに精査し、平成25年5月18日(土)、19日(日)に弘前大学教育学部において開催された第124回全国大学国語教育学会弘前大会の第1日目の自由研究発表において、その中間的成果を発表したところである。なおこの学会発表の内容については、全国大学国語教育学会発表要旨集124, pp.25-28に掲載している。また、平成24年度の訪問調査において入手したドイツ連邦ベルリン市の、各教科における読解力向上の研究資料及び基礎学校低学年における読書指導の在り方に関する指導資料を翻訳し、内容の詳細な分析を行った。さらに、この資料を手がかりに、ドイツ・ベルリン州における各教科等に機能する読解力向上の取組の現状等や実践化に向けての教員研修の在り方について調査するため、ベルリン・ブランデンブルグ州立学校・メディア研究所を訪問し、詳細な聞き取りを行い、関係資料を入手したところである。併せて、ベルリン市の公立図書館を訪問し、学校教育との連携の取組について詳細な聞き取りを行った。その結果、各教科等における調べ学習にも機能する情報検索能力を、学校との連携の基、図書館において系統的に育成する取組が行われていることを解明した。同時に、ベルリン市内の博物館を訪問し、学芸員から博物館における学校との連携の取組についても情報を得ることができた。まず、教育委員会指導主事、小学校教諭等からなる「読解力育成のための授業改善モデル」作成のためのワーキンググループを組織し、基礎的な情報を整理することとした。具体的には、国立教育政策研究所が2011年に公表した「評価規準の作成のための参考資料」に示された「評価規準の設定例」を元に、各教科における読解力がどのように評価規準として記述されているかを洗い出した。

評価規準では十分な情報が得られない場合は、その元になる「学習指導要領解説」、さらにはより具体的な事例集である「言語活動の充実に関する指導事例集」(文部科学省)の記述に当たるという手法をとった。その結果、読解力にかかる記述は、主に「思考・判断・表現」の観点において、各教科に顕著に見られること、各教科の特性によって、読解する対象は異なるが、各教科を貫くように、共通する要素も見いだされることを明らかにした。例えば、対象に働きかけて理解するだけではなく、自分の考えを明確にすることまで読解の対象としていることなどが、各教科の評価規準の分析によって明らかになった。続いて、ProlesenとLesecurriculumの特徴及び基礎学校での運用状況の把握と分析を行った。平成24年3月にベルリンの訪問調査を行い、ベルリン・ブランデンブルク州立学校・メディア研究所(LISUM)の研究担当者2名から詳細な状況を聞き取るとともに、ベルリン市内の基礎学校、市立図書館を対象に、聞き取り調査と授業参観を行った。その結果、全教科で読解力向上に取り組むために、PISAスーツケースのツールを各教科の学習で共通に活用するなどの工夫が行われていること、その基盤としてLISUMが最も重視しているのが教員研修であり、教師の力量を高めることが、Prolesenの成否を握っていることなどを明らかにすることができた。初年次及び第2年次に引き続き、月1回、「読解力育成のための授業改善モデル」作成のためのワーキンググループを開催し、主に算数科、理科について、国立教育政策研究所が作成した「評価規準の設定例」及び「小学校学習指導要領解説」等を基に、「各教科等の学習に機能する読解力」の抽出作業を行いモデルを作成した。また、2年次に入手したドイツ・ベルリン市の、読解力向上のための研究成果報告書を翻訳し、分析を行った。ドイツでは国全体で、全教科での読解力向上を進めているが、ベルリン市においては自然科学系の教科における読解力向上に重点を置いて取組を進めている。その一つに、読解方略を取り入れた指導がある。読解方略の具体は以下の通りである。方略1:テキストに関する質問に答える,方略2:テキストに関する質問を作成,方略3:テキストの構成・内容を整理,方略4:図表つきのテキストを読む,方略5:テキストを色分けしてマーキング,方略6:テキストを異なる形態に置き換える,方略7:テキストを拡張する,方略8:同じテーマの多様なテキストと比較,方略9:キーワードを見つけ、テキストを要約,方略10:5段階スキーマを応用(1ななめ読み2選択的読解3詳細読解4反復による理解の拡張5確認)こうした方略は、子供たちが目的をもってテキストに働きかけ,必要な情報を収集したり理解したりすることを通して自らの課題の解決に役立てていくものである。さらに、ベルリンにおける読解力向上を目指した公立図書館での取組について調査するため、ベルリン・ブランデンブルグ州立学校・メディア研究所及びシュパンダウ区立図書館を訪問し、詳細な聞き取りを行い、関係資料を入手したところである。この訪問等の結果、ベルリン市内の図書館において、子供たちが情報検索能力を高めていけるように、発達の段階に応じた指導が行われていることを初めて明らかにした。国語科教育第1年次の成果を踏まえ、「各教科等の学習に機能する読解力」を抽出するための手法について確立することができた。
シロイヌナズナの糖転流経路と二次原形質連絡形成に対する高ＣＯ２環境の影響

1.rsx1変異株では、ProSUC2支配下でソース葉のCC特異的に発現させたGFPがシンク葉へうまく転流されなかったことから、rsx1変異株の原形質連絡異常は、一部のタンパク質透過も制限することをあきらかにした。2.高CO2環境の影響:高CO2(780 ppm)環境下で18日間育成させた野生型シロイヌナズナでは、第1葉からシンク組織(シンク葉と根)への14CO2固定産物の転流が顕著に増加した。また、第一葉主脈の篩管の原形質連絡の数も増加した。RT-PCR解析から、通常環境下で主要な糖転流経路(AP経路)を支配するSUC2トランスポータの発現レベルは高CO2環境下でほとんど変わらなかった。一方、SUT4トランスポータや、アポプラストにショ糖を放出するSWEET12エフラクサーの発現レベルが上昇した。以上の結果から、シロイヌナズナの第一葉では、高CO2環境に応答してSUT4の発現が上昇し、CC-SE間の原形質連絡を介してSEにターゲットさせることにより、SWEET-SUT4アポプラスト経路を強化し、糖転流活性を上昇させるいう仮説を提唱した(Duan et al. 2014、PCP)。3.高CO2環境下で生育させたPro35S:RSX1-sGFP植物では野性型に較べて糖転流レベルの増加が見られ、葉のデンプン蓄積レベルが低下した。RSX1-sGFPの過剰発現は、糖転流を改善すると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。モデル植物シロイヌナズナの糖転流経路には、SUC2ショ糖トランスポーターに依存するアポプラスト経路(AP経路)と、原形質連絡を通じた物質輸送を行うシンプラスト経路(SP経路)がある。1.AP経路とSP経路の相関関係の評価シロイヌナズナのAP経路で働くSUC2とSP経路の2°PD形成制御因子RSX1に注目し、それぞれの変異株におけるRT-PCRを行った結果、rsx1変異株ではSUC2の発現レベルが野生株と較べて有意に増加した。またAP経路が阻害され極度に矮性化するsuc2変異株と掛け合わせした二重変異株rsx1 suc2ではより極度な生育阻害が観察された。現在、SP経路の重要性をさらに評価するために、suc2変異株でRSX1を過剰発現させ、表現型が回復するかを検討中である。2.野生型シロイヌナズナの糖転流経路に対する高CO2環境の影響高CO2環境下で18日育成した野生型シロイヌナズナ(抽薹なし)において、14CO2の同化・転流実験を行ったところ、高CO2環境下では通常CO2環境に較べ、葉面積あたりの同化量が増加するとともに、シンク組織(シンク葉と根)への同化産物転流の割合が顕著に増加した。また、高CO2環境で生育させた野生型を用いたRT-PCR解析から、通常CO2環境より全ての葉序においてRSX1の発現レベルが上昇した。一方、AP経路の制御因子SUC2の発現レベルには変化が見られなかった。さらに高CO2環境でのrsx1-2 ProRSX1-RSX1:EYFP植物のRSX1-EYFP蛍光観察およびアニリンブルー染色(PDマーカー)からは、間接的にPD形成の強化が示唆された。以上の結果より、高CO2環境に応答してシロイヌナズナのSP経路が増強され、糖転流活性が上昇したと考えられる。

またAP経路が阻害され極度に矮性化するsuc2変異株と掛け合わせした二重変異株rsx1 suc2ではより極度な生育阻害が観察された。以上の結果は、SUC2とRSX1が相補的な糖転流経路を構築するという直接の証拠である。2.野生型シロイヌナズナの糖転流経路に対する高CO2環境の影響高CO2環境下で18日育成した野生型シロイヌナズナ(抽薹なし)において、14CO2の同化・転流実験を行ったところ、高CO2環境下では通常CO2環境に較べ、葉面積あたりの同化量が増加するとともに、シンク組織(シンク葉と根)への同化産物転流の割合が顕著に増加した。また、高CO2環境で生育させた野生型を用いたRT-PCR解析から、通常CO2環境より全ての葉序においてRSX1の発現レベルが上昇した。一方、AP経路の制御因子SUC2の発現レベルには変化が見られなかった。さらに高CO2環境でのrsx1-2 ProRSX1-RSX1:EYFP植物のRSX1-EYFP蛍光観察およびアニリンブルー染色(PDマーカー)からは、間接的にPD形成の強化が示唆された。以上のから、高CO2環境に応答したシロイヌナズナではSP経路が増強され、糖転流活性が上昇するという新しいモデルが提唱される。1. RSX1原形質連絡形成に関して、現在投稿中の論文を受理させる。2.高C02環境下でのRSX1発現上昇と、原形質連絡精製の促進に関して、さらに電子顕微鏡レベルでの証拠を示し、論文発表する。3.RSX1の細胞・組織特異性の解析RSX1-EYFPを35Sプロモーター支配下で発現するrsx1-2相補株では、稔性が部分的に回復した。今後、葉肉細胞特異的MSDプロモータおよび伴細胞(CC)特異的SUC2プロモータを用いた同様の形質転換rsx1-2変異株を作製し、14CO2の同化・転流実験と2°PDの形成の観察をおこない、RSX1の組織特異的発現の意義をあきらかにする。4. RSX1はシンク組織である根で発現することがRT-PCRにより示唆されているので、RSX1-EYFP発現植物を用いて、根におけるRSX1発現を高感度に検出する。そして、RSX1を過剰発現した植物で、根への転流量が増大したという結果を再吟味し、根におけるRSX1の役割について提唱する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
マウス乳癌ウイルス(MMTV)を中心とする各種動物の乳癌発生機構の比較解析

動物レベル:1)【II】-TesマウスのMMTV産生を抑制せず乳癌の発生のみを抑制する新しい遺伝子は、単一の劣性遺伝子であることを確認した。今後他の乳癌嫌発系マウスとの交配による乳癌抑制率や、化学発癌の抑制の有無を調べる(星野、小野)。2)DDD-Mtv-2マウスの乳癌からホルモン依存性可移植性株を樹立し、前癌病変の研究の好適の材料となることを発見した(松沢)。3)ヌードマウスを用いてT細胞がMMTVの運搬者であることをつきとめた。今後乳汁経由のMMTV感染にT細胞の関与の有無を検討する。(螺良、今井)。細胞レベル:1)マウス乳癌培養株から分離した接触阻止クロンと非接触阻止クロンの遺伝子を比較しMMTVの挿入部位には相違がないことを確認した。次に癌遺伝子の活性様式を比較する予定である(星野)。2)MMTVによる細胞融合法によるMMTVの定量法の確立の目処がついた(木村)。遺伝子レベル:1)スンクス乳癌ウイルスの遺伝子はa)LTRにTATAATTのTATAboxがあり、更にTGTTCTなるグルココルチコイドに反応する塩基配列が存在することを明らかにした。これによりマウス乳癌ウイルスとの共通性が存在するとこが判明した。このことは、デキサメサゾンでウイルスの産生が増強される実験と良く一致する(田中、重定、星野)。2)ラット乳癌より分離したウイルスの塩基配列を調べLTR,gag,pol領域は相同性が高いが、env領域は低いことを、又DMBA誘発乳癌ではウイルス遺伝子のコピー数が増加していることを見出した(土田)。3)MMTVのLTR領域のORFのコードする蛋白は、授乳期乳腺と妊娠依存性乳癌に検出され、自律性乳癌には存在しないことが判明した。従ってこの蛋白は前癌病変の時期に働いていることが明らかとなった(重定、田中)。ヒト乳癌:MMTV-gp52と共通抗原性を有するヒト乳癌細胞蛋白の抗体は、MMTV-gp52と反応することを確認した。診断的価値を検討中である(大野、星野)。(螺良、今井)。
急性臓器障害の発症におけるヘムオキシゲナーゼの役割の解明

ヘムオキシゲナーゼ(HO-1)はストレス反応性蛋白であり、基質のみならず、重金属、エンドトキシン、heat shock、炎症性サイトカイン、ホルモン等によっても誘導される。HO-1はヘムとヘム蛋白代謝において重要な役割を演じているばかりか、この蛋白によりヘムから産生された一酸化炭素は、一酸化窒素と同様にグアニールサイクラーゼを介してcyclic GMP濃度を調節し、血管のトーヌスを調整している。この血管のトーヌス調節は、組織における酸素運搬や微小循環の維持に必要である。また、HO-1は抗オキシダント酵素としての機能も有し、オキシダントによる細胞障害がHO-1により抑制されることが報告されている。さらに、HO-1 mRNAの発現を誘導しておくと、エンドトキシン投与後の死亡率が低下したとの報告もある。熱傷ラットから肺、肝臓を摘出し、免疫組織学的検討を加えた。組織学的には、肺では、肺胞壁、気管支壁、肺胞マクロファージにHO-1 mRNAが局在していると言われているが、我々の検討で、熱傷ラットでは肺および肝の血管周囲の細胞にHO-1が発現していることが判明した。また、わずかではあるが、肝実質細胞にも発現していることが示された。これまでに熱傷での報告はなく、我々が先駆的役割を果たしたといえよう。現在、さらにHO-1の競合的阻害剤であるzink protoporphyrinを皮下注射し、HO-1の発現を抑制した群を設定し、敗血症モデルも作成して追試を行っている。HO-1はヘムとヘム蛋白代謝において重要な役割を演じているばかりか、この蛋白によりヘムから産生された一酸化炭素は、一酸化窒素と同様にグアニールサイクラーゼを介してcydicGMP濃度を調節し、血管のトーヌスを調整している。この血管のトーヌス調節は、組織における酸素運搬や微小循環の雑持に必要である。また、HO-1は抗オキシダント酵素としての機能も有し、オキシダントによる細胞璋害がHO-1により抑制されることが報告されている。さらに、HO-1mRNAの発現を誘導しておくと、エンドトキシン投与後の死亡率が低下したとの報告もある。本研究は、感染、侵襲、虚血に続発する急性臓器障害の発症における、抗オキシダント作用を有するHO-1の機能的意義を、分子生物学的手法、免疫組織学的手法と臓器摘出潅流法を用い、明らかにすることを目的としている。本研究の特色は、HO-1の機能的意義を見い出すために、HO-1mRNAを誘導した群、抑制した群、対象群に分け、急性肺障害モデル、肝虚血再潅流モデルを用い、HO-1mRNAの発現状態と急性臓器障害の程度、臓器に存在する免疫担当細抱のサイトカイン産生能、微小循環との関係を明らかにする点にある。平成10年度はHO-1の機能的意義を、潅流肺実験にて検討した。今後は前年度の実験の継続と併せ、以下の研究を遂行する。1) HO-1の組織局在性の差から生ずる気道、血管反応の変化について2)肺胞マクロファージおよびクッパー細抱からのサイトカイン産生におけるHO-1の役割についてへムオキシゲナーゼ(HO-1)はストレス反応性蛋白であり、基質のみならず、重金属、エンドトキシン、heat shock、炎症性サイトカイン、ホルモン等によっても誘導される。感染、侵襲、虚血に続発する急性臓器障害の発症における、抗オキシダント作用を有するHO-1の機能的意義を、分子生物学的手法、免疫組織学的手法と臓器摘出潅流法を用い、明らかにすることを目的としている。平成11年度はHO-1の機能的意義をラット敗血症モデルを作成することより検討した。

プロカルチトニンはペプチドホルモンであるカルチトニンの前駆体で、近年、プロカルチトニンが感染症あるいは敗血症の診断に有用であるとの報告がみられるようになってきたが、その産生制御機構については十分明らかにされていない。今回、HO-1とプロカルチトニンとの関係についても検討中である。今後は前二年度の実験と併せ、以下の研究を遂行する。1)臓器潅流実験によるHO-1の役割の解明2)HO-1の組織局在性の差から生ずる気道、血管反応の変化3)肺胞マクロファージおよびクッパー細胞からのサイトカイン産生におけるHO-1の役割についてヘムオキシゲナーゼ(HO-1)はストレス反応性蛋白であり、基質のみならず、重金属、エンドトキシン、heat shock、炎症性サイトカイン、ホルモン等によっても誘導される。HO-1はヘムとヘム蛋白代謝において重要な役割を演じているばかりか、この蛋白によりヘムから産生された一酸化炭素は、一酸化窒素と同様にグアニールサイクラーゼを介してcyclicGMP濃度を調節し、血管のトーヌスを調整している。この血管のトーヌス調節は、組織における酸素運搬や微小循環の維持に必要である。また、HO-1は抗オキシダント酵素としての機能も有し、オキシダントによる細胞障害がHO-1により抑制されることが報告されている。さらに、HO-1 mRNAの発現を誘導しておくと、エンドトキシン投与後の死亡率が低下したとの報告もある。今回、熱傷ラットから肺、肝臓を摘出し、免疫組織学的検討を加えた。組織学的には、肺では、肺胞壁、気管支壁、肺胞マクロファージにHO-1 mRNAが局在していると言われているが、我々の検討で、熱傷ラットでは肺および肝の血管周囲の細胞にHO-1が発現していることが判明した。また、わずかではあるが、肝実質細胞にも発現していることが示された。これまでに熱傷での報告はなく、我々が先駆的役割を果たしたといえよう。現在、さらにHO-1の競合的阻害剤であるzink protoporphyrinを皮下注射し、HO-1の発現を抑制した群を設定し、敗血症モデルも作成して追試を行っている。