hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物成分ベツリンの免疫抑制解除作用を活用した抗腫瘍免疫強化薬の研究開発

腫瘍局所では、様々な免疫抑制因子により免疫細胞の抗腫瘍活性が低下している。本研究では、免疫抑制解除作用を有する植物成分として見出したベツリンについて、その誘導体(誘導体A)に焦点を当て抗腫瘍効果の評価と作用機序の解析を行った。その結果、EG7細胞の皮下移植マウスモデルにおいて、誘導体AはEG7細胞の増殖能を抑制するとともに、PD-L1の発現を増強することにより抗PD-1抗体の抗腫瘍効果を増強していることが示唆された。本年度は、まず、ベツリン誘導体A(以下、誘導体A)の抗腫瘍効果について、4種の癌細胞株(B16F10細胞、4T1細胞、EL4細胞、CT26細胞)の皮下移植マウスモデルを用いて比較検討した。その結果、B16F10細胞の皮下移植モデルにおいてのみ、顕著な抗腫瘍効果が認められることが分かった。また、この抑制効果は、ベツリンの抗腫瘍効果よりも明らかに強かった。そこで、B16F10細胞の移植モデルを用いて、さらに作用機序の検討を進めた。これまでのインビトロでの検討から、誘導体Aの細胞毒性はベツリンに比べて極めて弱いことが分かっていたことから、当該モデルでは抗腫瘍免疫の関与について検討した。免疫不全マウスとしてscidマウス及びnudeマウスを用いて誘導体Aの抗腫瘍効果について検討したところ、いずれのマウスにおいても野生型マウスを用いた場合に比較して抑制効果が明らかに減弱することが分かった。この結果から、誘導体Aの抗腫瘍効果にはT細胞が関与していると考えられた。そこで、卵白アルブミンをモデル抗原として発現するEG7細胞を皮下に移植したマウスモデルを用いて誘導体Aの抗腫瘍効果を検討したところ、顕著な抑制効果が認められた。B16F10細胞の皮下移植モデルにおいて、誘導体Aを投与した際に腫瘍内にどのような免疫細胞が集積しているのかについて検討したところ、好中球及びマクロファージは対照群に比較してやや増加傾向を示したが、T細胞については、むしろ減少傾向を示した。これまでの研究において、ベツリンは腫瘍局所でのTGF-βあるいはPGE2による免疫抑制を解除する植物成分として見出されたことから、誘導体Aについて、腫瘍内に浸潤した制御性T細胞に与える影響ついて検討した。その結果、誘導体Aは制御性T細胞の集積にはほとんど影響を与えないことが明らかとなった。本研究では、誘導体Aの抗腫瘍メカニズムを詳細に解析し、医薬品開発に繋げることを目指してしている。現在までに、誘導体Aの抗腫瘍効果が顕著に認められるがん移植モデルを明らかにするとともに、T細胞が抗腫瘍メカニズムに大きく寄与していることを明らかにした。さらに、誘導体の作用メカニズムに、制御性T細胞への影響とは異なる制御機構が関与していることも明らかにした。これらのことから、当初の研究実施計画の目標をおおむね達成しているため。昨年度の検討から、ベツリン誘導体A(以下、誘導体A)の抗腫瘍効果にはT細胞が関与することが示唆された。そこで今年度は、オブアルブミン(OVA)をモデル抗原として発現するマウスEG7細胞の皮下移植モデルを用いて、誘導体Aの抗腫瘍効果及びその作用メカニズムへの細胞傷害性T細胞(CD8陽性T細胞)の関与について解析を行った。その結果、誘導体Aを腫瘍移植後2日目より連日16日目まで腫瘍内に直接投与したところ、EG7の皮下増殖は有意に抑制された。誘導体Aの抗腫瘍効果へのCD8陽性T細胞の関与を明らかにするため、抗CD8a抗体をマウスに投与してCD8陽性T細胞を除去したところ、誘導体Aの抗腫瘍効果は顕著に減弱した。これらのことから、誘導体Aの抗腫瘍効果にはCD8陽性T細胞が関与していることが明らかとなった。そこで、誘導体AがOVA特異的なCD8陽性T細胞の誘導に影響を与えているのかを明らかにするため、腫瘍移植後17日目に腫瘍内に浸潤したCD8陽性T細胞を単離し、OVAテトラマーを補足するCD8陽性T細胞の割合をフローサイトメトリーにより解析した。その結果、OVA特異的なCD8陽性T細胞は誘導体Aの投与により有意に増加した。その一方で、誘導体A投与群では、腫瘍内に浸潤したCD8陽性T細胞の腫瘍重量当たりの絶対数は対照群に比較して顕著に減少した。このためOVA特異的なCD8陽性T細胞の腫瘍重量当たりの絶対数は、対照群と誘導体A投与群との間で明らかな差を認めなかった。そこで、誘導体Aの抗腫瘍メカニズムについて、免疫抑制解除の視点からOVA特異的CD8陽性T細胞におけるPD-1分子に着目し、その発現量をフローサイトメトリーにより解析した。その結果、誘導体A投与群では腫瘍内に浸潤したOVA特異的CD8陽性T細胞におけるPD-1分子の発現量が低下している傾向が認められた。現在までに、誘導体Aの抗腫瘍効果が顕著に認められるがん移植モデルを明らかにするとともに、EG7皮下移植モデルでは細胞傷害性T細胞が抗腫瘍メカニズムに寄与していることを明らかにした。さらに、誘導体Aに作用メカニズムには、PD-1分子の発現制御が関与している可能性を示した。昨年度までの検討から、植物成分ベツリンの誘導体(誘導体A)がB16メラノーマ皮下移植マウスモデルにおいて顕著な抗腫瘍効果を示すこと、その抗腫瘍効果に免疫系が関与している可能性を示唆した。

さらに、OVAをモデル抗原として発現するEG7細胞の皮下移植マウスモデルを用いて細胞傷害性T細胞が誘導体Aの抗腫瘍効果に関与していること、及び、腫瘍内に浸潤したOVA特異的細胞傷害性T細胞におけるPD-1分子の発現量は誘導体A投与群で低下していることを明らかにした。そこで本年度は、PD-1分子のリガンドであるPD-L1分子の発現に与える誘導体Aの影響について検討した。試験管内で培養したEG7細胞に誘導体Aを添加し3日間処置したところ、処置した濃度に依存してEG7細胞膜上にPD-L1分子の発現が誘導されることが分かった。一方、作用が認められた濃度範囲ではEG7細胞の増殖能も抑制された。このことから、PD-L1分子の発現抑制が細胞増殖阻害の結果である可能性が考えられた。そこで、5-フルオロウラシルを用いてEG7細胞の増殖能を強く抑制する濃度においてPD-L1分子の発現に及ぼす影響を検討した。その結果、5-フルオロウラシルはPD-L1分子の発現には影響を与えなかった。これらのことから、誘導体AはEG7細胞の増殖能を阻害するとともに、PD-L1分子の発現を顕著に増強することが明らかとなった。PD-L1分子の発現量の増加により、抗PD-1抗体の抗腫瘍効果が増強することが報告されている。そこで、抗PD-1抗体と誘導体Aの併用効果についてEG7皮下移植マウスモデルを用いて検討した。その結果、抗PD-1抗体と誘導体Aを併用することで顕著な抑制効果が認められた。以上、誘導体Aの抗腫瘍メカニズムには細胞傷害性T細胞が関与していること、及び、細胞増殖の抑制とPD-L1の発現増強が関与していることを明らかにした。腫瘍局所では、様々な免疫抑制因子により免疫細胞の抗腫瘍活性が低下している。本研究では、免疫抑制解除作用を有する植物成分として見出したベツリンについて、その誘導体(誘導体A)に焦点を当て抗腫瘍効果の評価と作用機序の解析を行った。その結果、EG7細胞の皮下移植マウスモデルにおいて、誘導体AはEG7細胞の増殖能を抑制するとともに、PD-L1の発現を増強することにより抗PD-1抗体の抗腫瘍効果を増強していることが示唆された。平成28年度は当初の計画では、好中球に着目して誘導体Aの作用メカニズムの解析を進めることとしていた。しかし、平成27年度の結果から、好中球よりはT細胞の方が重要であることが明らかとなったことから、平成28年度はT細胞に着目して解析を進めることとする。研究を進める上での手技、手法、並びに、誘導体Aの作用メカニズムの解析を免疫抑制解除の観点から進める点では、当初計画の達成目標どおりに研究を実施する。平成27年度の検討結果を受けて、平成28年度はT細胞に着目して解析を進め、その重要性を明らかにした。平成29年度も引き続きT細胞に絞り研究を進める。薬理学平成28年1月から3月まで、当所の動物実験棟の修繕を実施したことに伴い、予定していた動物を用いた実験については次年度に順延となったため。
日本農業の市場経済化と国際競争力保持への定量的処方箋〜ミックスト・インテジャー動学的最適編成モデルによる〜

日本農業の市場経済化と国際競争力保持への定量的処方箋ミックスト・インテジャー動学的最適編成モデルによるというテーマをかかげ,平成7年度と平成8年度の2年間研究を続けてきた.研究成果報告書においては,日本農業の市場経済化と国際競争力保持への処方箋については,第1章に“日本農業は如何にあるべきか:展望と管見I"として纏められている.続けて,混合整数型計画編成モデル(Mixed Integer Programming Model)に依拠しての定量分析については,第2章に;そして第3章にはこれら第1・2章の内容を英文化したものが纏められている.第4章では“レンコン表皮の黒変・褐変現象の発生状況と土壌の酸化還元状態との関係"が取り扱われている.第5章では,“零細農家の市場経済化と発展"と題して,西日本での小農が「新食糧法」と「農協」の弱体化という条件下でどのような処方箋に則れば発展してゆけるであろうかが検討されている.本研究での核心部分は,第2章でのミックスト・インテジャー型計画編成モデルによる動学的な農産品作付編成プロセスの解明であろう.このモデルでは生産物は20種類,作業機械9種類,土地用役8種類,作業体系6種類であり,これらから「生産可能な生産物,作業体系,土地の組み合わせ」を76通り構成し,シミュレーション分析をおこなうというものである.続いて,第1章では農業政策の推移,特に「農業基本法」以降の足跡;世界のコメ需給モデルの展望;コメの国内自由化,輸入自由化のシナリオ;農業構造改善策A(1)土地改良長期計画,(2)高度利用集積圃場整備事業,(3)大区画圃場化の生産費低減効果;農業構造改善策B(イ)分散錯圃,(ロ)小農的生産構造の借地権付耕作契約等での土地集約による大規模化,(ハ)農地法の改正,農業生産法人,(ニ)農地の証券化,等が取り扱われ,方向付けがなされた.最後の第5章では,農業生産法人の株式会社化の現状,特にモ-ルズの日本進出の可否,等についてふれ,続いて零細農家の市場経済化についての,(A)契約栽培,(B)有機農産物,産直,(C)卸売市場の変遷,等を通しての展望がなされている.このようにして,均質産品の大量・低価格・安定供給に対応できない零細農家のとるべき道として,契約栽培せんがため有機農産物を作り,その生産者集団に加入する,等の方向で自立化,市場経済化,国際競争力の保持を達成するという処方箋が導かれている.1.農業政策の推移,特に「農業基本法」以降の足跡と評価,およびこれからの,見通し(河野)2.世界のコメ需給予測モデルの展望:単品モデルとコメ以外の穀類,脂肪種子,家畜,等の多品目モデル:1国ないし2国間モデルと多地域(日本,米国,タイ,中国,その他)モデル:およびこれらの多期間モデルの展望(佐々木,氷鉋,藤岡)3.コメの国内自由化,輸入自由化のシナリオ:完全輸入自由化vs.二段階自由化(部分自由化)(河野)4.農業構造改善策A(1)土地改良長期計画:今後における整備面積100万ヘクタールについて,その30アール区画整備計画:(2)高度利用集積圃場整備事業:50a100a区画から10ha15haの大区画を構成し,(1)汎用耕地化と(2)田畑転換化とを徹底的に促進してハード側の輸入自由化対策に万全を期すプログラム作成(多田):(3)大区画圃場化の生産費低減効果を大区画圃場の団地(=35ha70ha=40家族80家族=日本の平均的集落,部落)別,地形の傾斜地別,経営形態別(個人農家から企業体化したそれ)に試算(佐藤)5.農業構造改善策B(1)「分散錯圃」の実態解明:大規模化の構造的阻害要因の克服策(多田)(2)零細,小農的生産構造の借地権付耕作契約等による土地集約による大規模化(佐々木)(3)「農業生産法人」の提唱とこれまでの諸案内外を含めての展望,特に「全中」の「地域営農集団」,等の検討(藤岡,河野,氷鉋)(4)「農地の証券化」の提唱:大規模化には農地の大々的な(1)「交換分合」と(2)「平均化」とが必要であり,このためにはこれまでの番地での先祖伝来の土地から決別させて、それと等価の整備された同一団地内の新しい土地への請求権,返還権としての証券を発行することが必要である.そのためにまず土地の証券化,土地信託制度を展望した.6.食管制度:食管のこれまでとこれからの規制緩和のプログラム:部分管理と価格騰落緩衝在庫(佐々木)7.農協のあり方:現在農協は理念としての農協の役割を果たしえていない.これの分割民営化的一大活性化策の案出のため,まずやはり世界的な思潮としての規制緩和(deregulation)の方向と活性化誘因(incentives)とについて展望し,これの成果でより有効な組織体として上述の「農業生産法人」を支援させる方策を導出した(河野,藤岡)8.兼業農家の今後のあり方とこれへの政策,特に都市周辺農業についての考察と方向づけをおこなった(佐藤)日本農業の市場経済化と国際競争力保持への定量的処方箋

ミックスト・インテジャー動学的最適編成モデルによるというテーマをかかげ,平成7年度と平成8年度の2年間研究を続けてきた.研究成果報告書においては,日本農業の市場経済化と国際競争力保持への処方箋については,第1章に“日本農業は如何にあるべきか:展望と管見I"として纏められている.続けて,混合整数型計画編成モデル(Mixed Integer Programming Model)に依拠しての定量分析については,第2章に;そして第3章にはこれら第1・2章の内容を英文化したものが纏められている.第4章では“レンコン表皮の黒変・褐変現象の発生状況と土壌の酸化還元状態との関係"が取り扱われている.第5章では,“零細農家の市場経済化と発展"と題して,西日本での小農が「新食糧法」と「農協」の弱体化という条件下でどのような処方箋に則れば発展してゆけるであろうかが検討されている.本研究での核心部分は,第2章でのミックスト・インテジャー型計画編成モデルによる動学的な農産品作付編成プロセスの解明であろう.このモデルでは生産物は20種類,作業機械9種類,土地用役8種類,作業体系6種類であり,これらから「生産可能な生産物,作業体系,土地の組み合わせ」を76通り構成し,シミュレーション分析をおこなうというものである.続いて,第1章では農業政策の推移,特に「農業基本法」以降の足跡;世界のコメ需給モデルの展望;コメの国内自由化,輸入自由化のシナリオ;農業構造改善策A(1)土地改良長期計画,(2)高度利用集積圃場整備事業,(3)大区画圃場化の生産費低減効果;農業構造改善策B(イ)分散錯圃,(ロ)小農的生産構造の借地権付耕作契約等での土地集約による大規模化,(ハ)農地法の改正,農業生産法人,(ニ)農地の証券化,等が取り扱われ,方向付けがなされた.最後の第5章では,農業生産法人の株式会社化の現状,特にモ-ルズの日本進出の可否,等についてふれ,続いて零細農家の市場経済化についての,(A)契約栽培,(B)有機農産物,産直,(C)卸売市場の変遷,等を通しての展望がなされている.このようにして,均質産品の大量・低価格・安定供給に対応できない零細農家のとるべき道として,契約栽培せんがため有機農産物を作り,その生産者集団に加入する,等の方向で自立化,市場経済化,国際競争力の保持を達成するという処方箋が導かれている.1.農業政策の推移,特に「農業基本法」以降の足跡と評価,およびこれからの,見通し(河野)2.世界のコメ需給予測モデルの展望:単品モデルと他品目モデル:1国ないし2国間モデルと多地域モデル:およびこれらの多期間モデルの展望(佐々木,氷鉋,藤岡)3.コメ国内自由化,輸入自由化のシナリオ:完全輸入自由化vs.二段階自由化(部分自由化)(河野)4.農業構造改善策A(1)土地改良長期計画:今後における整備面積100万ヘクタールについて,その30アール区画整備計画:(2)高度利用集積圃場整備事業:(1)汎用耕地化と(2)田畑転換化とを徹底的に促進してハード側の輸入自由化対策に万全を期すプログラム作成(多田):(3)大区画圃場化の生産費低減効果を大区画圃場の団地別,地形の傾斜地別,経営形態別(個人農家から企業体化したそれ)に試算(佐藤)5.農業構造改善策B(1)「分散錯圃」の実態解明:大規模化の構造的阻害要因の克服策(多田)(2)零細,小農的生産構造の借地権付耕作契約等による土地集約による大規模化(佐々木)(3)株式会社の農地所有を制限している「農地法」の改正;「農業生産法人」の提唱とこれまでの諸案内外を含めての展望,特に「全中」の「地域営農集団」,等の検討(藤岡,河野,氷鉋)
Helicobacter pylori感染によるマウス胃癌モデルの作製

Helicobacter pylori(H.pylori)の持続感染が胃炎あるいは胃潰瘍の原因となっていることは周知の事実である。一方、ヒトにおける疫学的調査より、H.pylori感染が胃癌の発生と関運していることが示唆されているが、H.pylori感染と胃癌の発生を証明する動物モデルはほとんどない。われわれは、まずH.pylori感染マウスモデルを作成するため、H.pylori標準株であるATCC43504株,臨床分離株であるCPY2052,CPY3401,HPK127株など8株を、C57BL/6マウスに胃ゾンデを用いて胃内投与し、H.pyloriの胃内定着をPCR法および培養法で経時的に検討するとともに胃炎および胃癌発症の程度を病理組織学的に検討した。その結果、8株中3株がマウス胃内に持続感染すること、CPY2052株のみが胃炎および胃潰瘍を惹起することを明らかにしたが、H.pylori単独感染では胃癌の発生は認められなかった。そこで、H.pylori持続感染マウスに発癌剤N-ethyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(ENNG)を投与することにより、発癌率に及ぼすH.pylori感染の影響を検討した。実験群として1)対照群、2)発癌剤単独群(ENNG 100ppm)、3)H.pylori感染群、4)H.pylori感染+発癌剤の4群を作製し、発癌剤およびH.pylori投与50週後に胃および十二指腸を採取し、胃癌発症を病理組織学的に検討した。その結果、H.pylori感染+発癌剤群ではH.pylori感染群に比べadenomatous hyperpiasiaの発生頻度が高かった。また、H.pyloriの代わりにH.felisを用いた結果、H.felis感染+発癌剤群で有意にadenomatous hyperplasiaの発生頻度が高かった。以上の結果、H.pylori感染は発癌剤による発癌効果を増強している可能性が示唆された。また、このH.pylori感染マウスモデルは病態形成機構の解析、新薬のスクリーニング・ワクチンの開発に有用であると考えられる。1、H.pylori標準株、臨床分離株、遺伝子変異株を用いた持続感染モデルの検討H.pylori標準株であるATCC43504株、臨床分離株であるCPY2052,CPY3401,HPK127株を、C57BL/6マウス、BALB/cマウスに胃ゾンデを用いて胃内投与し、H.pyloriの持続感染率をPCR法および培養法で経時的に検討するとともに胃炎および胃癌発症の程度を病理組織学的に検討した結果、CPY2052株のみが感染4週後より胃炎を惹起することが明らかとなった。しかし、H.pylori単独感染では胃癌の発生は認められなかった。2、発癌剤+H.pylori持続感染によるマウス胃癌発症モデルの確立H.pylori CPY2052株持続感染マウスに発癌剤N-ethyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(ENNG)を投与することにより、発癌率に及ぼすH.pylori感染の影響を検討した。

実験群として(1)対照、(2)発癌剤のみ(ENNG 100mg/l.)、(3)H.pylori感染のみ、(4)H.pylori感染+発癌剤の4群を作製し、発癌剤およびH.pylori投与20週後、40週後に胃および十二指腸を採取し病理組織学的に検討した結果、H.pylori感染単独群ではhyperplasiaあるいはdysplastic hyperplasiaは認められなかったのに対し、発癌剤との併用により、hyperplasiaおよびdysplastic hyperplasiaの頻度は有意に増加した。しかし、明らかな胃癌の発生は認められなかったため、現在、H.pylori感染とMNU投与群での検討、H.pylori感染と発癌剤投与の時期的検討、および病原性の異なる臨床分離株の樹立を行っている。H.pylori標準株であるATCC43504株、臨床分離株であるCPY2052,CPY3401,HPK127株を、C57BL/6マウスに胃ゾンデを用いて胃内投与し、H.pyloriの胃内定着をPCR法および培養法で経時的に検討するとともに胃炎および胃癌発症の程度を病理組織学的に検討した結果、CPY2052株のみが胃炎および胃潰瘍を惹起することが明らかとなったが、H.pylori単独感染では胃癌の発生は認められなかった。2、病原性の異なる臨床分離株の樹立京都府立医科大学病院および関連病院に来院した患者からH.pylori臨床分離株100株以上を樹立した。その中から71株を選択し、サイトカイン(IL-6,IFN-γ,TNF-α)産生能をin vitroで検討した結果、サイトカイン産生能の高い株と低い株が存在することが明らかとなった。現在、サイトカイン誘発能の高い株を選択し、マウス胃内定着率および胃炎発症率を検討中である。
境界域の実態とダイナミクス

研究目的としてとりあげた3つの課題に対応して,本年度得られた成果を以下に要約する。1.力学的な観測に関しては,調整をすませた超伝導重力計が,第34次南極観測隊よって南極の昭和基地に搬入され,重力の精密観測が始まった。一方,昭和基地に既に設置されたラコステ重力計による観測で,半日周期のδフアクターが,理論的な予測より10%も大きいことが分った。また,国内におかれた超伝導重力計により,気圧荷重に伴う重力変化が検出され,長周期潮汐の解析が行われた。2.ホットスポット火山物質に関しては,物質科学的なデータの蓄積と分析が進んだ。先ず,フレンチポリネシア,ハワイ,ケニア,ニュージーランド,カムチャッカ地域の玄武岩について,高精度全岩科学分析が行われた。その結果,核・マントル境界付近から上昇してきた火山物質と,上部マントルに起源をもつ火山物質の間で化組組成に系統的な差があることが判明し,マントル内の流れと火山活動の関係が明らかになってきた。また,希ガス同位体比の分析から,ホットスポットの起源物質がマントル深部からきていることが確認された。3.理論およびデータ解析に関しては,海底地形のデータ解析が進み,いくつかのホットスポットについて地殻物質の噴出の推移が詳細に把握された。また,核・マントル境界から生ずる上昇流が板状から管状に進化するというモデルが更に検討され,白亜紀のスーパープリューム,洪水玄武岩,大陸分裂,ホットスポットを含む進化の過程が地球の発達史の中で位置づけられた。
陸上植物の世代交代を制御するエピゲノム・遺伝子発現相関の解明

陸上植物は、受精によって配偶体(n)世代から胞子体(2n)世代へと世代交代を行う。本研究では、クロマチン状態と遺伝子発現との相互作用を「エピゲノム・遺伝子発現相関」と名づけ、陸上植物の受精による世代交代を制御するエピゲノム・遺伝子発現相関を解明することを目的とした。コケ植物ヒメツリガネゴケでは、抑制型クロマチン修飾H3K27me3の唯一の修飾酵素PpCLFの発現が受精によって消失することが知られている。その消失に端を発するエピゲノム・遺伝子発現相関の変動を、次世代シーケンサーを用いたエピゲノム・トランスクリプトーム解析とライブイメージングによって解明することを試みた。平成26年度までに、エピゲノム・トランスクリプトーム解析によって、ヒストンバリアントH3.3がH3K27メチル化に機能することを明らかにし、H3.3が受精によるエピゲノム変動に寄与することを示唆する結果を得た。本年度は、主にクロマチン免疫沈降法-qPCR、逆転写-qPCR、ウェスタンブロット解析などによって、エピゲノム・トランスクリプトーム解析の結果を個別の遺伝子、タンパク質について検証、確認した。さらに、これらの結果をまとめて論文を執筆した。また、胞子体の発生に機能する遺伝子として単離したSDR1、SDR2遺伝子について、遺伝子欠失株と蛍光タンパク質遺伝子(YFP)挿入株を作出し、受精前後における欠失株の表現型やタンパク質の発現パターンを観察した。その結果、SDR遺伝子群が受精後の初期胚発生に機能することを示す結果を得た。上記の遺伝子欠失株、YFP挿入株に、開発済みのクロマチン修飾検出プローブを導入する実験が進行中である。これによって、遺伝子欠失株におけるクロマチン修飾動態観察、およびSDRタンパク質とクロマチン修飾の同時ライブイメージングが可能となり、受精後のエピゲノム変動に対するSDRタンパク質の機能を解明できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、クロマチン状態と遺伝子発現との相互作用を「エピゲノム・遺伝子発現相関」と名付け、陸上植物の世代交代を制御するエピゲノム・遺伝子発現相関を解明することを目的とする。コケ植物ヒメツリガネゴケでは、受精によって抑制型クロマチン修飾H3K27me3の唯一の触媒酵素PpCLFの発現が消失する。それに端を発するエピゲノム・遺伝子発現相関を、1、次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム・エピゲノム解析、2、胞子体の発生プログラムに機能する遺伝子(胞子体発生遺伝子)の同定と機能解析、3、胞子体発生遺伝子とクロマチン修飾の卵細胞4Dライブイメージング、によって解明することを試みた。1、ヒメツリガネゴケの配偶体世代において、H3K27me3が局在する遺伝子にはH3K4me3も局在する、いわゆるバイバレント状態であることを明らかにしていたが、H3K27のメチル化にヒストン変異種H3.3が機能していることを解明した。また、ヒメツリガネゴケ配偶体世代のH3.3エピゲノムは、他の陸上植物の胞子体世代のH3.3エピゲノムとは異なっていることを示す結果を得た。以上の結果から、H3K27me3に加えて、H3.3のエピゲノムの違いが、配偶体世代と胞子体世代における発生プログラムの違いに機能している可能性が示唆された。2、3、配偶体世代ではH3K27me3によって抑制され、PpCLFが消失した胞子体では脱抑制され発現する約100の胞子体発生遺伝子候補の中から、過剰発現によって配偶体に形態異常を生じる遺伝子を複数同定した。現在、これらの遺伝子の欠失株を順次作出し、受精過程における表現型を観察中である。また、これらの遺伝子に対する蛍光タンパク質遺伝子挿入株を用いて、受精過程におけるタンパク質の局在を、これまでに確立した4Dライブイメージング法で観察中である。

これによって、遺伝子欠失株におけるクロマチン修飾動態観察、およびSDRタンパク質とクロマチン修飾の同時ライブイメージングが可能となり、受精後のエピゲノム変動に対するSDRタンパク質の機能を解明できる。平成26年度当初の研究目的は、1、胞子体発生遺伝子群の欠失株作出とその表現型解析、および蛍光タンパク質遺伝子挿入株作出とその発現解析、2、配偶体世代と胞子体世代で異なるエピゲノムの解明、3、受精過程および接合子における高精細ライブイメージング系の確立である。1、連携研究者の榊原恵子博士らとの共同研究により、胞子体発生遺伝子群の欠失株、蛍光タンパク質株挿入株の作出はほぼ終了し、順次、表現型解析と発現解析を進めている。2、H3K27メチル化にヒストン変異種H3.3が関与すること、配偶体世代におけるH3.3エピゲノムが他の陸上植物の胞子体世代のH3.3エピゲノムと異なることを明らかにした。PpCLF/H3K27me3の消失に加えて、H3.3エピゲノムの転換が、配偶体世代から胞子体世代への世代交代に機能していることが示唆された。こうした結果は予想外であり、当初の期待以上の進展があった。3、受精過程の高精細4Dライブイメージングについては、補償光学などを複数の手法を用いて達成に向けて研究中である。以上から、「おおむね順調に進展している」とした。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、胞子体発生遺伝子欠失株の受精過程における表現型解析と、蛍光タンパク質遺伝子挿入株を用いた発現解析を進め、胞子体発生遺伝子群がどのように世代交代の制御に機能しているのかを解明する。また、ヒストン変異種H3.3、およびそれと対になるヒストン変異種H3.1について、ヒメツリガネゴケの胞子体世代におけるエピゲノムを解明すると同時に、受精過程におけるライブイメージングを行うことで、H3.3およびH3.1が配偶体世代から胞子体世代への世代交代の過程でどのように変動しているのかを明らかにする。受精過程の高精細4Dライブイメージングについては、補償光学などの技術を検討しつつ、さらに研究を進める。これまで蓄積してきた結果をまとめて、論文を執筆する。受賞、アウトリーチ活動など・榊原恵子、日本進化学会奨励賞受賞(日本進化学会)、2014年8月・その他、玉田洋介ら、榊原恵子らで、International symposiumおよび国内シンポジウムのオーガナイズ、海外特別授業、高校生への研究紹介などの活動をのべ6件行った。アウトリーチ活動など・オーガナイズ:亀井保博、高見英樹、早野裕、武田光夫、山本裕紹、服部雅之、村田隆、野中茂紀、玉田洋介、第10回NIBBバイオイメージングフォーラム「新時代のバイオイメージングの開拓」、岡崎、2016年2月16、17日・一般公開:榊原恵子ら、研究写真展Beauty in Science研究写真展、北陸地域における女性研究者ネットワーク構築、金沢、2015年11月1日13日
小児のセルフケア看護理論の構築に向けた必要要素の抽出によるモデルの作成

小児のセルフケア看護理論構築のため大学教員6名と小児看護専門看護師6名に小児のセルフケアをどう捉えるかインタビューを行い、セルフケアについて語られた内容を分析した結果、20のカテゴリーに分類された。更に実践に活用する視点で分析を加えると8つの要素に集約された。必要要素は【子どもの発達に応じたセルフケア】【子どもを出来る主体として捉える】【子どものエージェンシーとしての能力】【子どもにおける依存と不足の意味】【依存的ケアエージェンシーとしての能力】【子育ての文化と甘え】【親子のありよう】【親役割】であった。これらの要素について、どのように分かりやすく説明するかが今後の課題である。小児のセルフケア看護理論構築のため大学教員6名と小児看護専門看護師6名に小児のセルフケアをどう捉えるかフォーカスグループインタビューを行った。インタビュー内容を検討した結果、大きくは、『こどものセルフケア能力』『親子としてのセルフケア』『日本における子育て文化と甘え』の3つに分けられたが、セルフケアについて語られた内容を詳細に分析した結果、20のカテゴリーに分類された。カテゴリーは、オレムのセルフケア理論を用いるメリット・オレムのセルフケア理論と組み合わせる理論・理論と実践をつなぐ・実践する上で基盤となるセルフケア理論・子どもの捉え方・子どものできることを引き出す・子どもの経験知を高める・家族をみる・親子をみる・依存的ケアエージェンシーとして求める能力・親としての役割・親との距離感・親を通して子どもをみる・CNSとしてのスタッフとの関わり・意図的介入をする上での職場風土・スタッフに求める看護エージェンシー・教育する上での使いにくさ・言葉の使いづらさ・依存と不足の捉え方・子育て文化と子どもの甘え、であった。必要要素は、【子どもの発達に応じたセルフケア】【子どもをできる主体として捉える】【子どものエージェンシーとしての能力】【子どもにおける依存と不足の意味】【依存的エージェンシーとしての能力】【子育ての文化と甘え】【親子のありよう】【親役割】であった。
直下型地震時の強震動予測手法に関する研究

東京、大阪、名古屋などの大都市はその直下も含め多くの活断層に囲まれた比較的軟らかい堆積盆地に発達している。こうした大都市直下で地震が発生した場合、1994年1月のアメリカのNorthridge地震(M_x=6.7)の場合のように巨大地震でなくとも甚大な被害が引き起こされる。このことは不幸にも兵庫県南部地震(M_x=6.9)にも当てはまり、地震が神戸などの大都市直下で発生したため、関東大震災以来の甚大な被害が引き起こされた。このような都市直下で発生する地震を前もって予知することは現時点では不可能であり、いつ起きてもこのような大災害にならないための対策が必要である。そのためには直下型地震が発生した場合の強震動がいかなるものになるかを予測しておくことが重要である。Northridge地震や兵庫県南部地震時の強震動特性は不規則な地盤構造に大きく影響されたことが種々の検討により明らかにされつつある。本研究では、こうした地盤構造の影響を考慮した強震動の予測手法を提案することにあり、Northridge地震や兵庫県南部地震はその有効性の検証に利用できる。ここでは、まず1994年1月のNorthridge地震を対象に提案した手法の検証を行った。提案した手法とは、盆地構造などの不規則な地盤構造を考慮した数値シミュレーションにより1Hz以下に適用できるグリーン関数を求め、一方高周波数領域については統計的なシミュレーション法に地盤の1次元モデルを考慮してグリーン関数を求め、両者を足し合わせることによってハイブリッドグリーン関数を求める。このグリーン関数は小さな地震に対して計算され、大地震時の強震動は、既に提案した波形合成法により求められる。この方法をNorthridge地震時の強震動シミュレーションに適用した結果、本震時の観測記録がほぼ再現できた。兵庫県南部地震についても波形合成法が適用可能な断層モデルの推定などを既に実施しており、今後神戸市等での地盤調査が進み、その不規則構造が明らかになれば本手法が適用でき、兵庫県南部地震時の強震動の生成過程が解明できるものと考える。
表面金属ナノクラスター精密調製と構造物性の研究

電位、総電荷量、イオン濃度などをパラメータとして、TiO_2(110)表面に電気化学的手法によって、金属クラスターを形成させ、そのサイズ、形、露出結晶面をSTMや偏光全反射蛍光XAFS法で調べて、表面クラスターの構造を原子レベルで決定し、ナノクラスター構造の制御を目的に実験を展開した。その結果、印加電圧により、粒径や成長様式の異なるPtを得ることができた。具体的には、ポテンシャルをAg/AgCl電極に対して、-0.05Vにしたときには、数nm程度のPt粒子が成長するのに対して、-0.15Vでは、20-40nmにわたる粒径をもつナノ粒子が形成された。このように、粒子径をポテンシャルやそのかける時間で制御できることがわかった。一方、Ptの析出するサイトについてのポテンシャル依存性は認められなかった。すなわち、ステップおよびテラスにPtナノクラスターが均一に分布し、Underpotential電位での析出は観測することができなかった。また表面をメルカプト安息香酸で修飾した表面においては、CuやAuが単原子状に高分散できることをみいだした。これは、SとCuとの強い相互作用に起因するものである。微粒子になりやすいAuについてもメルカプト安息香酸で修飾することで、高分散化することが可能であることがわかった。こうしたメルカプト安息香酸による表面の修飾は、新しい金属高分散化法として、期待される。また、ステップを多数持つ表面においては、Niがステップとの相互作用により、1次元小クラスターとなることが見いだされた。さらにAuのナノ粒子を酸素プラズマで処理すると、表面Auナノクラスターのサイズが小さくなることがわかった。以上の成果は表面のナノ構造をもつクラスター制御の新しい方法論を提供したものといえる。TiO2(110)表面上におけるNiクラスターの構造の制御により、TiO2(110)表面上の金属種の新たな触媒物性を発現することが期待される。われわれは、偏光全反射蛍光XAFS法という新たな表面解析手法を開発し、表面の高分散した金属クラスターの立体構造を明らかにし、その表面物性との関連を検討してきた。本研究においては、この手法とSTM(走査トンネル顕微鏡)を併用して、さらに高度な金属クラスターの制御を目的として、電気化学的な手法によりTiO2(110)表面に触媒的に重要な金属クラスターを個数、形、構造および場所を析出させることを試みた。そして、その構造を全反射蛍光XAFS法やSTMを用いて原子レベルで決定して、あらたなナノ機能触媒をTiO2(110)表面に構築することを目的に実験を展開した。まず、電気化学的電着を可能にするために、NbドープTiO2(110)を用いて、電気伝導性を高めつつ、清浄表面を得る手法の開発をこない、ステップテラス構造を持つTiO2(110)清浄表面を作ることができた。さらに、この表面にPt,Auナノクラスターを直接導入しようとしているが、予想以上の電流が必要なため、装置の改造を行っている。電位をコントロールしないスピンコート法では、表面にAu,Ptのナノクラスターの担持に成功した。また、表面をベンゾチオフェンで修飾することで、Cuを単原子状分散できることを見いだした。また、同様の手法により、Auを単原子状に高分散させられることを見いだし、新しい金の構造制御法として期待される。また、TiO2(110)上のPtで、CH3OHが解離し、TiO2にスピルオーバする様子を初めてとらえることに成功した。
彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間塵か？それとも原始惑星系円盤凝縮物か？

本研究によって、カッシーニ、スターダスト、ロゼッタ探査機による星間ダストと彗星ダストのデータや、ハッブル宇宙望遠鏡による星間ガスや地上近赤外線干渉計によるデブリ円盤の観測データを分析したところ、星間ダストと彗星・デブリ円盤ダストの元素組成だけでなくその粒子ごとの組成の均一・不均一性の違いが明らかになった。こうした結果から、彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストではなく、原始惑星系円盤凝縮物であるという結論に至った。本研究の特色は、その場測定や室内実験など惑星科学の分野で得られた知識を天文分野にフィードバックし、天文観測データの解釈に新たな視点を提供することである。当該年度、スターダスト探査機でサンプルリターンされた星間ダストの分析結果が発表された(Westphal et al. 2014,Science 345, 786)。さらに、カッシーニ探査機における星間ダストその場分析チームに加わり、星間ダストの物質同定を行った。また、局所星間雲に関する新たな描像が提案された(Gry& Jenkins 2014, A&A 567, A58)。これらの研究で得られた知見から、星間ダストはどのような物質からなっているのかを知る有力な手がかりを得られることから、急遽、予定を変更して星間ダストの物質についての考察を行った。この変更は、当該研究の目的である「彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストか、それとも原始惑星系円盤凝縮物か、という問いに答えを見出す」上で、星間ダストの物質という基盤となる知識を得るために必要不可欠であった。局所星間雲に関する新たな描像に基づいて、星間ガスの紫外線吸収スペクトルからの元素存在量データを分析することで、星間ダストの元素組成や弱いショックにより壊れてる様子を洞察することができた。マグネシウム、ケイ素、及び鉄の元素存在度の相関から、シリケイトに鉄を含まないことや、鉄は主に金属の形で星間ダストに存在することが分かった。また、ガス/ダスト質量比は約120であり、有機物がダスト質量の40%を占めることが分かった。当該年度では、(1)スターダスト探査機でサンプルリターンされた星間ダストの鉱物組成・化学組成分析結果(2)カッシーニ探査機における星間ダストその場質量スペクトル分析結果(3)星間空間起源ピックアップイオン(H, N, O)の空間密度その場測定から推定される星間ダストの元素組成それぞれが矛盾なく説明出来る星間ダストの物質・空隙率・サイズ分布を同定する試みを行った。その結果、星間ダストの有機物成分が、太陽から数百天文単位まで近づいた時点で昇華したと仮定すると、上記(1)(3)が矛盾なく説明できることがわかった。これは、おそらく、太陽光で温められた有機物中のラジカルが発熱反応を起こし、爆発的なエネルギーにより温度が急激に上昇した結果、有機物成分が昇華したためであろうと考えられる。さらに、カッシーニ探査機によるデータを詳細に解析したところ、サブミクロンサイズの星間ダストは空隙率が低く、シリケイトはマグネシウムに富み、鉄は金属として存在していると結論付けることができた。また、星間ダストの粒子ごとの組成のばらつきは非常に小さく、彗星ダストの組成のばらつきが星間起源であるというこれまで考えられてきた論拠は薄弱であることがわかった。この結果は、ダストが星周で形成された後、星間で昇華・凝縮が繰り返し起こっていることを示唆している。同様の昇華・凝縮は星・惑星形成時のほうが起こりやすく、彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストではなく原始惑星系円盤凝縮物である可能性が高くなった。カッシーニ探査機における星間ダストその場測定データの分析や、投稿論文の査読・改定プロセスに多大な時間を要した。総合的に考えて、本研究課題の進捗状況については、やや遅れていると思われる。当該年度では、中間赤外線スペクトルの計算結果と観測データとの比較を行う予定であったが、(a)スターダスト探査機でサンプルリターンされた星間ダストの星間起源に疑問が呈され(Silsbee & Draine 2016, ApJ, 818, 133;以後SD16)、(b)デブリ円盤の中心星近傍での近赤外線超過として発見された灼熱ダスト集積の謎が深まり(Rieke et al. 2016, ApJ, 816, 50;以後R16)、これら(a)及び(b)を喫緊の課題として検討する必要に迫られた。(a) SD16は、古典的な星間ダストモデルに基づいて星間ダストに働く太陽輻射圧を計算した結果、スターダスト探査機によってサンプルリターンされたダストと矛盾することを示したが、カッシーニ探査機搭載の質量分析計による星間ダストのその場測定データに基づいて星間ダストに働く太陽輻射圧を計算した結果、SD16が呈した疑問は解決された。また、カッシーニ探査機による星間ダストのその場測定データやハッブル宇宙望遠鏡での紫外線吸収スペクトル観測から導出された星間ガスの組成から、星間ダストは金属鉄を含有するマグネシウムシリケイトからなることが分かった。

(b) R16は、灼熱ダスト集積問題はダストの昇華領域で恒星磁場に捕らえられたダストであり、自転周期の早い恒星ほど灼熱ダストの集積率が高いという仮説を提唱したが、近赤外線超過の観測データと恒星の自転や磁場の強さの関連を調べた結果、灼熱ダスト集積と恒星の自転や磁場の強さとは関係しないことが分かった。また、恒星磁場に捕らえられる前に昇華によってダストは消失するために、R16の提唱した仮説は却下される。研究実施場所が神戸大学から名古屋大学へ変更になったことに伴い、科研費や研究設備の移管などに想像以上の時間を要し、また、その他の業務が非常に多忙となり、本研究課題に費やすことができる時間が想像以上に限られたものとなった。さらに、研究計画時には存在しなかった観測結果が新たに報告され、その観測結果を考慮するように研究計画の見直しや追加の論文投稿などが必要となった。本研究の特色は、その場測定や室内実験など惑星科学の分野で得られた知識を天文分野にフィードバックし、天文観測データの解釈に新たな視点を提供することである。当該年度では、(1)ロゼッタ探査機搭載の二次イオン質量分析計COSIMAで得られた彗星ダストのデータ分析、(2)カッシーニ探査機搭載の宇宙塵アナライザCDAで得られた星間ダストの組成分析、(3)苦土かんらん石の異なる形状による中間赤外線スペクトルの数値計算、を行なった。(1)COSIMAや原子間力顕微鏡MIDASによって撮像された彗星ダストの形状は、2次元ユークリッド空間でのフラクタル次元が2であることが分かった。これは、3次元ユークリッド空間におけるフラクタル次元が23の間にあることを意味するが、ダスト検出器GIADAで測定された質量と幾何断面積の関係を分析した結果、フラクタル次元が3で空隙率が0.5及び原始太陽系星雲におけるrainoutと呼ばれるダスト成長過程と調和的であった。又、COSIMAターゲットへの衝突および外部電場への反応を分析すると、ダスト表面は炭化が進んだ有機物と調和的であることも判明した。(3)苦土かんらん石の複素屈折率が有機物を含む炭素質物質の影響によって、中間赤外線スペクトルは苦土かんらん石の形状にあまり依存しないことが分かった。本研究結果を総括すると、彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストではなく原始惑星系円盤凝縮物であると結論づけられる。本研究によって、カッシーニ、スターダスト、ロゼッタ探査機による星間ダストと彗星ダストのデータや、ハッブル宇宙望遠鏡による星間ガスや地上近赤外線干渉計によるデブリ円盤の観測データを分析したところ、星間ダストと彗星・デブリ円盤ダストの元素組成だけでなくその粒子ごとの組成の均一・不均一性の違いが明らかになった。こうした結果から、彗星・デブリ円盤ダストは変成した星間ダストではなく、原始惑星系円盤凝縮物であるという結論に至った。当該年度の研究では、研究実施計画に記載されたものとは異なった研究を行ったが、これは、平成27年度平成28年度にかけておそらく行っていたであろう研究の先取りに相当する。したがって、順序は違うが交付申請書に記載した「研究の目的」の達成度という観点からは、おおむね順調に進展していると考えられる。次年度には、中間赤外線スペクトルを数値計算し、彗星やデブリ円盤の赤外線スペクトル観測データとの比較を行うことが、主な研究課題となる。
緊急時の避難意思決定に至る心理的過程に影響を及ぼす環境要因

没入型VRシステムを用いて、火災発生時の異変察知から避難意思決定に至るまでの行動に関する実験を行った結果、火災放送は、単独では避難意思決定を促すには十分でなく、非常ベルと発報放送という事前情報があることで意思決定が促進されること、また非常ベルや火災放送の繰り返しが、避難意思決定および確認行動を早める効果があること、さらに建築の空間構成として、廊下側に窓のない居室や遮音性の高い居室では、避難行動が遅れることが明らかとなった。私たちが災害に見舞われた時、適切な行動が取り得るかどうかによって被害の大きさが左右されるのは周知の事実である。しかし、人が何らかの異変を察知してもすぐには避難行動に移行しない場合が多く、これが避難の遅れとなり、ひいては被害を拡大する一因となっている。人が身に迫る危険性についての警告を受け取ってから避難実行に至るまでには、情報の信憑性の確認、被害の重大性の予測、避難の実行にともなう障害の評価、といった判断プロセスが介在するとされ、警報を受け取った人をスムーズに避難させるには、これらの各段階での阻害要因を軽減させる必要がある。本研究は、それらの要因を明らかにして、建築計画上有用な知見を得ることを目的としている。初年度は、最も身近な緊急事態である、火災発生時の避難意思決定に至るまでの行動について、様々な感覚を通して状況の変化が実感できる実空間において、視覚、聴覚、嗅覚による刺激の要因(警報音、人の声、煙などの有無)を変え、実験を行った。これにより、被験者ごとに確認行動および避難行動の開始時間を計測し、各実験条件の影響の大きさを定量的に捉えた。また、火災に限らず、警報を受け取った人の避難を遅らせる原因の一つは、警報に対する信頼性の問題や過去の誤報の経験であるので、さまざまな災害情報とそれに対する住民の対応に関する先行研究を参考に、調査項目の選定、調査対象地の選定基準の策定等のため、予備調査、学術交流を行った。火災発生時の異変察知から避難意思決定に至るまでの行動に関する実験をコンピュータ・シミュレーション(CG)空間で行った。初年度の実空間実験において重要な変数として確認されたものについて、わが研究室で開発した、没入型ポータブルVRシステムを用いて、異変察知から避難意思決定に至るまでの行動に関する実験を行った。操作変数としては、与える情報の種類(ざわめき、非常ベル、発報放送、火災放送<合成音声・肉声>)及び部屋の視聴覚的特徴(部屋と廊下の開放性、吹き抜け空間の有無等)とし、これらの組み合わせで実験を行った。火災時において、情報の与え方と建築の空間構成がどのように居室者の初期確認行動および避難意思決定の時期に影響するかを実験的に吟味し、以下のことがわかった。1)情報の与え方による影響ついては、火災放送(合成)のみで避難する人が多数いるものの、それに先立つ事前情報が有効に作用して早い避難を促すこと、また繰り返し情報を与えることは避難が遅れがちな人に確認行動を行わせ、結果的に避難を早めることに効果があることがわかった。2)建築の空間構成が避難意思決定に与える影響については、廊下に対して窓のない密閉型の部屋では初期確認行動が遅れがちであり、室内から廊下の様子が見える窓がある場合および廊下に出れば建物の広い範囲の状況が把握しやすい吹き抜けがある場合の方が早期に異変に気づく可能性が示唆された。しかし、廊下等に出た場面の映像で避難行動をしている人々の様子についてシミュレーションを系統的に行わなかったため、明確な結果を得ることができなかった。前年度に引き続き、わが研究室で開発した、没入型ポータブルVRシステムを用いて、火災発生時の異変察知から確認行動、さらに避難意思決定に至るまでの行動に関する実験をコンピュータ・シミュレーション(CG)空間で行った。実験の操作変数としては、与える情報の種類(室外のざわめき、非常ベル、発報放送、合成音声による火災放送、肉声による火災放送)及び部屋の視聴覚的特徴(部屋と廊下の開放性、吹き抜け空間の有無等)とし、これらの組み合わせで、異なるシナリオによる実験を行った。これにより、火災時において、情報の与え方および建築の空間構成がどのように居室者の初期確認行動および避難意思決定の時期に影響するかを実験的に吟味し、以下のことがわかった。<情報の与え方による影響に関して>1)合成音声による火災放送は、単独で避難意思決定を促すには十分でなく、それに先立って非常ベルと発報放送という事前情報があることによって、意思決定が促進される傾向がある。2)非常ベルの継続時間を長くし、火災放送を繰り返す事により、避難意思決定および確認行動を早める一定の効果がある。<建築の空間構成による影響に関して>3)廊下に面して吹き抜けのある空間では、上下階の様子が階段室に行かなくても廊下に居ながらにして確認できるため、確認行動を長く行う傾向がある。4)密室型の部屋、すなわち廊下側に窓のない居室や遮音性の高い居室では、部屋外からの情報が得にくくなり、避難行動が遅れる傾向がある。
アカネズミを生物指標として用いたダイオキシン汚染の影響評価

日本の森林に広く生息する小型齧歯類アカネズミ(Apodemus speciosus)は、生体内ダイオキシン類蓄積量が食物連鎖を構成する一部の高次捕食者よりも高い値を示し、ダイオキシン類汚染における生物指標としての有効性が注目されている。本研究では、最初に、土壌中のダイオキシン類濃度とアカネズミ生体内蓄積量との関係、および生体内ダイオキシン類蓄積量とアカネズミ雄の生殖機能、特に精子数、精子活性、精子奇形率との関係を明らかにすることで、アカネズミの生殖機能に対するダイオキシン類の内分泌撹乱作用を現象面から捉えることを試みた。さらに、ダイオキシン汚染による野生生物の反応を、進化的な視点から分子レベルのメカニズムをふまえた評価を行うことを目的として、ダイオキシン抵抗性を持つ個体を識別する分子指標として、TCDDによる毒性発現に重大な役割を担うAhRのクローニングと構造解析、およびその機能評価を行い、分子指標としての有用性について検討した。その結果、土壌中ダイオキシン濃度とアカネズミ生体内のダイオキシン蓄積量との間には明瞭な関係は認められなかったものの、生体内ダイオキシン蓄積量が高い地域では、アカネズミ雄において精子数の減少、精子活性の低下、および精子奇形率の増加が認められた。また、各調査区で捕獲されたアカネズミ雄63個体のAhRを解析した結果、850アミノ酸のAhR内に26ヶ所のアミノ酸置換が確認され、50通りの多型があることが明らかになった。変異が生じていた部位は主に2カ所で、1つはPAS-AとPAS-B領域の間に、もう1つは転写活性を司るTADであった。検出されたAhRについて機能評価を行ったところ、PASドメイン内での変異はAhRの機能に影響を及ぼしていなかったものの、TAD内で検出された変異はタンパク質の転写機能に差があることが明らかになった。1.ダイオキシン類の土壌蓄積濃度とアカネズミ肝臓中濃度の比較ダイオキシン汚染が懸念される産業廃棄物処理場や非汚染地域としてのブナ原生林を含む7地点において、土壌およびアカネズミ肝臓中のダイオキシン蓄積量を、高分解能ガスクロマトグラフを用いて分析・定量した。その結果、土壌中ダイオキシン蓄積量が最も高い三和(焼却場跡地)では、4000pg-TEQ/g-lipidで最も高かったものの、佐潟(湖沼)あるいは長岡(産業廃棄物処分場)では、土壌中濃度が低いにも関わらず、肝臓中において比較的高濃度のダイオキシン蓄積が認められた。2.アカネズミ肝臓中ダイオキシン濃度と生殖機能の比較精子数および高活性精子の割合は、肝臓中濃度の高い佐潟や長岡で低下する傾向が認められた。三和はダイオキシン蓄積濃度が最も高かったにも関わらず、精子数・精子活性が高いという結果が得られた。奇形率は、ダイオキシン蓄積濃度の高い三和や長岡で高い傾向が認められた。3.ダイオキシン受容体AhRの多型解析アカネズミのmRNAからAhレセプターのクローニングを行い、蛋白質に翻訳されるオープンリーディングフレームの塩基配列を決定した。その結果、Ahレセプターのリガンド結合能に著しい影響を及ぼす375番目のアミノ酸はダイオキシン感受性の高いマウスC57BL/6J系統と相同でアラニンであり、このアミノ酸がバリンに置換したことにより低結合能を示すDBA/2J系統とは異なった。しかしながら、アカネズミAhレセプターの全長をみると、DBA/2J系統とほぼ同様のアミノ酸数であり、C57BL/6J系統にみられるような配列途中の塩基置換が終止コドンとなり、アミノ酸数が少なくなるという現象はみられなかった。また、アカネズミのAh