hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
眼の形成における組織間相互シグナルを転写調節因子SIP1のレンズでの働きから探る

本研究により、SIP1(Smad-interacting protein 1)が、レンズ発生おいて、レンズ繊維の伸長と、レンズの角膜の分離に不可欠な因子であることがわかった。さらに、SIP1は、Smad8と共同してFoxe3の転写を活性化することが明らかになった。また、この活性化はSmad8とのみ選択的にみられた。このようなSmadの種類による選沢性はこれまでに見られないものである。SmadはBMPシグナルの伝達因子であるので、SIP1がBMPシグナルの伝達に関わっている可能性が強まった。また、Smadによるシグナル伝達には、SIP1のような他の転写因子との選択的な協調が重要である可能性も示された。(2005年10月Development誌に発表)上記の発見をうけ、17年度後半はこれまでの研究を発展させるため、米国NIH(National Institute of Health)において、四肢の発生における誘導シグナルの研究を行った。脊椎動物の指は、各々固有の特徴を持っているが、その特性を決める得意的な遺伝子の発現などはみられない。そのため、遺伝子発現以降の、タンパク質レベルでの相違があると考えられる。シグナル伝達には、伝達因子が存在することに加え、リン酸化などの修飾も重要である。また、SIP1とSmad8の例で示されたように、パートナー因子との結合なども重要である。このことから、各指間間充織での各種シグナル伝達物質の発現及び修飾を、タンパクの様々な状態に得意的な抗体を用いて検出、比較を行った。その結果、いくつかのシグナルにおいて、各指間、種間での差が観察された。SIP1(Smad-interacting protein 1)はN末端とC末端側にzinc fingerクラスターを、その間にSmad結合領域とホメオドメインを持つ転写制御因子である。SIP1はマウス胚で、レンズ形成の初期から発現しており、レンズ発生に関与していると考えられる。KOホモマウスは眼が形成される以前のステージで致死であるため、Cre-loxPシステムを用いてレンズ特異的にSIP1遺伝子を欠失させた。Pax6のレンズエンハンサーを用い、レンズ特異的にCreを発現するトランスジェニックマウス(Pax6-Cre)を作成した。これとSIP1遺伝子にloxP配列を組み込んだマウス(SIP1flox)をかけあわせることにより、SIP1をレンズ特異的に欠失させた。レンズ特異的SIP1欠失胚のレンズでは、主に次のような症状がみられた。1.レンズ繊維が伸長しない。各種クリスタリンの発現をしらべたところ、レンズ上皮、繊維両方で発現するαクリスタリンの発現は維持されていたが、レンズ繊維に発現するはずのγクリスタリンの発現は失われていた。2.2.レンズが角膜とつながったままになる。このような症状は、転写因子Foxe3の変異マウスにも見られる。SIP1を欠失したレンズでは、Foxe3の発現は失われていた。さらに、FoxE3変異マウスで発現が低下するPDGFresepterαの発現も低下しており、Foxe3がSIP1の下流で働いていることが示された。3.SIP1を失ったレンズでは細胞死が多くみられた。以上のことから、SIP1はレンズにおいて、レンズ繊維でのγクリスタリンの発現に必要であること、Foxe3などを介してレンズ胞が外胚葉からくびれきれるのに必要であること、また、レンズ細胞の生存に必要であることがわかった。
社会教育・社会体育行政とNPOのパートナーシップ構築に関する総合的研究

本研究は、研究代表者と5名の研究分担者による共同研究であり、4名の研究協力者の協力を得て実施された。成熟社会段階にある我が国の生涯学習は、市民の活力を生かして展開する方策が求められているおり、そのことを反映して、社会教育・生涯学習分野の研究においても行政と市民団体とのパートナーシップへの関心が高まっている。市民活力を生かすシステムとして登場してきたのがNPOである。NPOと従来の行政サービスとの違いは、市民公益活動の担い手がサービスの供給者であると同時に一般市民としてサービスの受益者でもある点である。こうした点で、NPOは小規模だが状況に対応できる「もうひとつの公共セクター」として多様な地域社会づくりの主体となる可能性をもっている。しかしながら、社会教育・社会体育行政とNPO(総合型地域スポーツクラブを含む)がどのような関係をつくることが、対等、共同、パートナーな関係といえるのかということが理論的、実証的に解明されているとはいえない。このような問題意識にたって本研究は、社会教育・社会体育行政の観点から、NPOとの連携・協力の実態といかなる課題があるかを明らかにすべく研究に着手した。平成14年度は理論的検討をおこない、平成15年度には全国700の市区教育委員会を対象にアンケート調査を実施した。アンケート調査の結果にもとづき5市を選定し事例研究を行った。平成16年度は日本社会教育学会第51回大会(同志社大学)で研究成果の一部を報告し、年度内に3年間の研究成果をまとめ、研究報告書の作成をおこなった。本研究により得られた成果は、行政とNPOとのパートナーシップといっても市区の人口規模や所在する地方により多様な形態をとっていることを実証的に明らかにしたことである。本年度は3回の研究会を開催した。第1回研究会(7月13日14日)では、研究分担者(5名)と研究協力者(3名)全員が参加し、研究課題の明確化と今後実施予定の調査についての確認が行われた。第2回研究会,(9月28日29日)では、外部講師として田中雅文氏(日本女子大学教授)と荒井隆氏(東京都大田区教育委員会社会教育主事)を招聘し、NPO研究の動向と東京23区レベルにおける行政とNPOの関係について講義を受けた。NPO研究の動向は、社会教育関係団体以外の学習団体に偏重(福祉、環境等)していることが明らかとなった。第3回研究会(11月30日12月1日)では、研究代表者手打が戦後社会教育団体論研究の整理をおこなった。これまでの社会教育関係団体論にはボランティア団体論が欠如していることが指摘された。また、外部講師として広瀬隆人氏(宇都宮大学助教授)を招聘し、NPOが求める行政とのパートナーシップのあり方について講義を受けた。行政主導の住民参加にならないためには、住民側(NPO、社会教育関係団体)が協働できる力量を形成する必要があること、特に社会教育主事に必要とされている力量が住民側にも求められていることが指摘された。本年度の研究を通じて、社会教育関係団体を視野に入れてNPOを捉えようとしていることが本研究会の独自性であることが明らかとなった。また、行政とNPOのパートナーシップ構築に当たって、社会サービスを後退させない条件を明らかにすることが本研究会の研究課題として確認された。本年度は研究会を3回開催し、全国の700市区を対象とするアンケート調査と、3地域の事例調査をおこなった。第1回研究会(5月31日6月1日)では、研究分担者(5名)と研究協力者(3名)全員が参加し、7月に実施予定の全国調査の検討をおこない、行政とNPOとの関係が活発に展開されている市・区レベルに絞って調査を実施することを確認した。

7月から8月にかけて、全国700市区の教育委員会社会教育・生涯学習関係部局と社会体育関係部局を対象にして「社会教育行政(社会体育行政)とNPOのパートナーシップ構築に関する調査」を実施した。第2回研究会(12月22日23日)では、7月から8月にかけて実施したアンケート調査の単純集計結果について検討をおこなった。行政とNPO・市民団体との関係は、社会教育、社会体育にかかわらず、NPO・市民団体のもつ人材、知識、技術の行政への提供が中心となっていることが明らかになった。今後、人口規模別、地域類型別のクロス集計を行うことが確認された。また、事例調査の必要があらためて確認され、人口規模、地域類型から候補地を選定し、研究分担者が実施することにした。第3回研究会(平成16年2月15日2月16日)では、宮崎市の図書館業務のNPO委託、多賀城市の総合型地域スポーツクラブについての事例調査報告がおこなわれた。全国調査のクロス集計(人口規模別、地域類型別)の中間報告がおこなわれた。これらの研究成果をもとに研究成果報告書の分担について検討をおこなった。本研究では、社会教育・社会体育行政とNPOとの連携・協力関係の現状および社会教育関係団体(社会体育団体)との関係の実態を明らかにするために、全国の市および東京23区の担当部局を調査対象として(2003年6月末で700市区)、郵送法で調査を実施した。有効回収率は社会教育行政調査66.6%、社会体育行政調査66.0%であった。研究の結果、以下のことが明らかとなった。1)社会教育行政とNPOとの関係は、人口規模が大きい市区ほど密接である傾向がうかがえる。2)社会教育行政と社会教育関係団体との関係は、小規模市区では社会教育関係団体との関係が密接であるが、大規模市区では社会教育関係団体と同様な同援助関係をNPOとの間でももつ傾向がある。3)社会体育行政との関係をみると、人口規模にかかわらず、NPOよりも社会体育団体との関係を重視している傾向にある。4)社会教育行政は、北海道・東北地方及び関東地方ではNPOとの連携協力を重視する傾向が見られるが、他方中部地方及び中国・四国地方では社会教育関係団体との関係を維持する傾向が見られる。5)社会体育行政は、北海道・東北地方、九州・沖縄地方で社会体育団体との関係が強い傾向が見られた。行政とNPOとのパートナーシップといっても、市区の人口規模や所在する地方により、多様な形態をとっていることを実証的に明らかにすることができた。今後の課題は、人口規模や所在地により、行政とNPOとのパートナーシップの形態がなぜ異なるのかということを市区の社会的、経済的、文化的背景をも含めて多角的に検討し究明することである。
ブレオマイシン誘導性肺線維症モデルにおける骨髄由来VEGFR1陽性細胞の役割

特発性肺線維症は、肺の高度な線維化を主体とする進行・不可逆性の予後不良な疾患である。近年、肺の線維化の抑制が期待できる抗線維化薬が開発されるも満足する結果が得られていないのが現状である。Vascular Endothelial Growth Factor(VEGF)は血管新生促進因子として知られているが、血管に富む肺組織で多量に発現を認め、また線維化形成にも深く関与している。そこで、肺線維化形成にVEGF type one Receptor Tyrosine Kinase (VEGFR1-TK)シグナルが関与するか否かを解明する。
痙攣性発声障害における評価アルゴリズムの開発および治療効果の判定に関する検討

声の途切れやかすれを主症状とし、喉頭に限局したジストニアと考えられている「痙攣性発声障害」は、類似疾患との鑑別が困難で確定診断に時間を要することがある。また音声症状の複雑さから重症度や治療効果に関する標準的な評価方法が確立されていない。本研究課題では、これらの状況を踏まえて、痙攣性発声障害(内転型)の評価アルゴリズムの開発と治療効果の判定・類似疾患との鑑別を目的とした。評価アルゴリズムの開発については、内転型痙攣性発声障害の音声症状(声のつまり、途切れ、ふるえ、努力性発声)を定量化し、新たに開発したVisual Analog Scale(VAS)を用いた聴覚印象評価と音響分析が痙攣性発声障害の診断を補完する評価法となるのか検証した。その結果、聴覚印象評価は感度91.7%、特異度100%で、音響分析は感度70.8%、特異度100%となり、聴覚印象評価は除外診断と確定診断を補完する評価法として有用であることが示唆された。一方、音響分析は除外診断には適していないことが示唆され、感度の低い要因として視認解析の精度が挙げられる。今後は自動解析によりエラーを除外できる分析ソフトの開発が望まれる。治療効果の判定と類似疾患との鑑別については、研究期間と治験(ボツリヌストキシン局所注入療法、甲状軟骨形成術II型)が重なったこともあり十分な症例数を集積することができなかった。治験が実施された2つの治療法は現在保険適応となり順次治療が再開されているため今後の継続課題として検討を続ける予定である。また2018年10月に行われた第63回日本音声言語医学会総会・学術講演会で「機能性発声障害の診断と治療ー耳鼻咽喉科医と言語聴覚士の立場からー」をテーマにシンポジウムが開催され、痙攣性発声障害(内転型)との鑑別に苦慮する過緊張性発声障害の特徴と音声治療の方針について、本研究課題での成果を踏まえて講演を行った。内転型痙攣性発声障害(ADSD)患者の発話を聴覚心理的、音響的に評価し、対照群と比較することで評価の妥当性と信頼性を検討した。【方法】対象は日本語を母語とする24名のADSD患者とした。疾患群と年齢性別をマッチングした24名の健常者は対照群として参加した。3つの短文を発話課題として全員に音読させ、音声言語医学を専門とする耳鼻咽喉科医3名がVisual Analog Scale(VAS)を用いて音声症状の程度を評価した。評価は全体的な重症度と4つの音声症状(声のつまり、途切れ、ふるれ、努力性発声)からなり、この5つについてそれぞれ評価した。音響分析は発話課題にあらわれる9語を選択し、音響分析した。分析項目はCannitoら(2012)に準じてpercentage offrequency shifts, percentage of aperiodic segments, percentage of phonation breaksの3項目とした。【結果】聴覚心理的評価の評価者内一致度はr=0.885-0.942であった。評価者間一致度は全体的な重症度でr=0.898-0.938、4つの音声症状でr=0.747-0.937であった。音響分析の測定者内一致度はr=0.902、測定者間一致度はr=0.836であった。疾患群と対照群の比較については、聴覚心理的評価と音響分析の両方で有意差を認め、各評価法の感度は91.7%(聴覚心理的評価)、70.8%(音響分析)、特異度はともに100%であった。本研究では痙攣性発声障害における評価アルゴリズムの開発を目指しており、初年度の目標であった聴覚心理的評価および音響分析の妥当性と信頼性について確認することができ計画通りに進行中である。研究実績の概要の通り、初年度の研究計画に立案した評価アルゴリズムの開発に向けた評価法の妥当性と信頼性の検証が済み、研究成果について現在英文学術雑誌に投稿中であるため。痙攣性発声障害(以下、SD)における重症度や治療効果に関する標準的な評価法が確立されていない現状を踏まえ、本研究ではSDの評価アルゴリズムの開発(妥当性と信頼性の検討)を目的としている。【研究目的と対象】当該年度は内転型SD患者における発話評価の信頼性と妥当性を検証することを目的とし、内転型SD患者24名(女性20名、男性4名、平均年齢39.7±14.5歳)および疾患群と年齢性別をマッチングした24名の健常者が対照群として本研究に参加した。【検討項目】(1)Visual analog scale(VAS)を用いた聴覚印象評価により内転型SDの音声症状を定量化できるか。(2)音声症状の裏付けとして、異常な音響特徴を音響分析により定量化できるか。(3)聴覚印象評価における評価者内(間)一致度と音響分析における測定者内(間)一致度から本評価法の信頼性は高いか。(4)聴覚印象評価と音響分析の感度と特異度から本評価法が診断を補完する評価法として有用か。【結果】(1)聴覚印象評価の結果、疾患群の「全体的な重症度」のVASスコア(48.0±29.5 mm)は対照群(0.7±1.3 mm)より有意に悪化した(P<.001)。

(2)異常な音響特徴のうち「音声途絶」は疾患群のみで観察され、「基本周波数の変動」(疾患群:3.0±4.1%、対照群:0.3±0.7%、P=.004)の割合は疾患群で有意に増加した。(3)「全体的な重症度」の評価者内一致度および評価者間一致度はいずれも平均r=.90以上で聴覚印象評価の信頼性は高かったが、音響分析の信頼性は高いとはいえなかった。(4)聴覚印象評価は感度91.7%、特異度100%で、音響分析は感度70.8%、特異度100%であった。上記研究結果についてはJournal of voiceに投稿し、掲載が決定している。患者の大部分を占める内転型SDについては、今回新たに開発した発話評価法の信頼性および妥当性を証明することができた。一方、外転型SDについては患者数が少ないことから同様の検討は行えていない。また当該年度の研究目的であった「治療効果の判定」については、本疾患に関する治験進行状況に伴い治療(欧米で最も一般的とされているボツリヌムトキシン局所注入療法、甲状軟骨形成術)を積極的に選択する患者を十分に確保することができずいまだ検討できていない。声の途切れやかすれを主症状とし、喉頭に限局したジストニアと考えられている「痙攣性発声障害」は、類似疾患との鑑別が困難で確定診断に時間を要することがある。また音声症状の複雑さから重症度や治療効果に関する標準的な評価方法が確立されていない。本研究課題では、これらの状況を踏まえて、痙攣性発声障害(内転型)の評価アルゴリズムの開発と治療効果の判定・類似疾患との鑑別を目的とした。評価アルゴリズムの開発については、内転型痙攣性発声障害の音声症状(声のつまり、途切れ、ふるえ、努力性発声)を定量化し、新たに開発したVisual Analog Scale(VAS)を用いた聴覚印象評価と音響分析が痙攣性発声障害の診断を補完する評価法となるのか検証した。その結果、聴覚印象評価は感度91.7%、特異度100%で、音響分析は感度70.8%、特異度100%となり、聴覚印象評価は除外診断と確定診断を補完する評価法として有用であることが示唆された。一方、音響分析は除外診断には適していないことが示唆され、感度の低い要因として視認解析の精度が挙げられる。今後は自動解析によりエラーを除外できる分析ソフトの開発が望まれる。治療効果の判定と類似疾患との鑑別については、研究期間と治験(ボツリヌストキシン局所注入療法、甲状軟骨形成術II型)が重なったこともあり十分な症例数を集積することができなかった。治験が実施された2つの治療法は現在保険適応となり順次治療が再開されているため今後の継続課題として検討を続ける予定である。また2018年10月に行われた第63回日本音声言語医学会総会・学術講演会で「機能性発声障害の診断と治療ー耳鼻咽喉科医と言語聴覚士の立場からー」をテーマにシンポジウムが開催され、痙攣性発声障害(内転型)との鑑別に苦慮する過緊張性発声障害の特徴と音声治療の方針について、本研究課題での成果を踏まえて講演を行った。当初の計画通り、今年度はH28年度に妥当性と信頼性が確認できた聴覚心理的評価と音響分析を用いて、痙攣性発声障害患者における治療効果の判定や類似疾患との鑑別を進めていく予定である。本疾患に関する治験進行状況に伴い治療(欧米で最も一般的とされているボツリヌムトキシン局所注入療法、甲状軟骨形成術)が開始される目処が現時点で明らかではないため、治療効果の判定については充分な検討が行えない可能性がある。そのため、今後は当該年度におけるもう一つの研究目的であった「類似疾患との鑑別」を主な研究目的とする予定である。
機能性新素材インジウム・スズ酸化物の発がん性に関する研究

【はじめに】インジウム使用量の80%以上がインジウム・スズ酸化物(Indium-tin oxide : ITO)としてノート型パソコン、液晶テレビやプラズマテレビのフラットディスプレイ、携帯電話用の液晶ディスプレイの透明導電膜に用いられている。本研究では、ITOとその原料である酸化インジウム(In_2O_3)をハムスターの気管内に8週間にわたって反復投与し、投与終了後78週間後までのITOおよびIn_2O_3の肺への影響にっいて評価した。【実験方法】被験試料にはITO粒子[インジウム74.4%、スズ7.8%(wt%)]および酸化インジウム粒子(99.99%以上)を用いた。実験群は5群設定し、ITO群:2群(1回投与量3mg/kg群、6mg/kg群)、In_2O_3群:2群(In_2O_3 2.7mg/kg群,5.4mg/kg群)および対照群(滅菌蒸留水のみ1ml/kg)である。各粒子は滅菌蒸留水に懸濁し,シリアンゴールデンハムスター(SPF、♂,8週齢)の気管内に週2回、計16回、8週間にわたって反復投与した。各群最終投与日の翌日(0週)、8週(ITO群のみ)、16週、40週、78週目(ITO群のみ)に肺障害の進展について検討した【結果および考察】観察期間中の体重変化に関し、ITO6mg/kg群でやや低下傾向がみられたが、各ITOおよびIn_2O_3群で対照群と同様の推移を示した。肺の相対重量は、各時点の投与群で対照群と比べて有意に増加し、経時的に増加していた。肺の病理学的評価では、各ITO群およびIn_2O_3群で肺の炎症性変化を主体とする病変が観察され、病理学的変化はITOおよびIn_2O_3群で類似していた。これらの病変は両In_2O_3群では40週まで、両ITO群では78週まで持続して発現していた。さらに、肺40週以降の各ITOおよびIn_2O_3群で肺胞・細気管支の限局性増殖性病変が認められ、特にITO6mg/kg群では肺腺腫の発生が観察された。以上の結果から、ITOおよびIn_2O_3粒子の反復経気道投与により、投与終了後も持続的に肺障害が進展することが明らかになり、さらに、ITOの投与によって肺に対し発がん性を示す可能性が示唆された。【はじめに】インジウム・スズ酸化物(Indium-tin oxide : ITO)はノート型パソコン、テレビ、携帯電話用の液晶ディスプレーの透明導電膜に80%以上が用いられ、今後その需要は急増すると見込まれる。今回、ITOとITOの構成成分である酸化インジウム(In_2O_3)をハムスターの気管内に反復投与し、投与終了後16週間にわたって経時的に肺への影響について評価した。

実験群は5群設定し、ITO群:2群(1回投与量3mg/kg群、6mg/kg群)、In_2O_3群:2群(In_2O_3 2.7mg/kg群,5.4mg/kg群)および対照群(滅菌蒸留水のみ1ml/kg)である。各粒子は滅菌蒸留水に懸濁し,シリアンゴールデンハムスター(SPF、♂,8週齢)の気管内に週2回、計16回、8週間にわたって反復投与した。各群最終投与日の翌日(0週)、8週(ITO群のみ)、16週目に肺毒性について検討した。【結果および考察】ITO6mg/kg群でのみ観察期間中有意な体重増加の抑制が認められた。肺の相対重量は、各投与群で対照群と比べて有意に増加し、経時的に増加していた。肺の病理学的評価では、各ITO群およびIn_2O_3群で肺の炎症性変化を主体とする病変が観察され、病理学的変化はITOおよびIn_2O_3群で類似していた。これらの病変は各群とも16週まで持続して発現していた。以上の結果から、ITOおよびIn_2O_3粒子の反復経気道投与により、投与終了後も持続的に肺障害が引き起されることが明らかになった。【はじめに】インジウム使用量の80%以上がインジウム・スズ酸化物(Indium-tin oxide : ITO)としてノート型パソコン、液晶テレビやプラズマテレビのフラットディスプレイ、携帯電話用の液晶ディスプレイの透明導電膜に用いられている。本研究では、ITOとその原料である酸化インジウム(In_2O_3)をハムスターの気管内に8週間にわたって反復投与した。前年度は投与後16週までの肺病変について観察を行ったが、今年度は生体影響について投与終了後78週間後までのITOおよびIn_2O_3の肺への影響について評価した。【実験方法】前年度以下のようにITOおよび酸化インジウムをシリアンゴールデンハムスターの気管内に週2回、計16回、8週間にわたって反復投与した。実験群は5群設定し、ITO群:2群(1回投与量3mg/kg群、6mg/kg群)、In_2O_3群:2群(In_2O_3 2.7mg/kg群、5.4mg/kg群)および対照群(滅菌蒸留水のみ1ml/kg)である。各群最終投与日の翌日(0週)、8週(ITO群のみ)、16週、40週、78週目(ITO群のみ)に肺障害の進展について検討した。【結果および考察】観察期間中の体重変化に関し、ITO 6mg/kg群でやや低下傾向がみられたが、各ITOおよびIn_2O_3群で対照群と同様の推移を示した。肺の相対重量は、各時点の投与群で対照群と比べて有意に増加し、経時的に増加していた。肺の病理学的評価では、各ITO群およびIn_2O_3群で肺の炎症性変化を主体とする病変が観察され、病理学的変化はITOおよびIn_2O_3群では40週まで、両ITO群では78週まで持続して発現していた。さらに、肺40週以降の各ITOおよびIn_2O_3群で肺胞・細気管支の限局性増殖性病変が認められ、特にITO 6mg・kgでは肺腺腫の発生が観察された。以上の結果から、ITOおよびIn_2O_3粒子の反復経気道投与により、投与終了後も持続的に肺障害が進展することが明らかになり、さらに、ITOの投与によって肺に対し発がん性を示す可能性が示唆された。
活性酸素種スーパーオキシドによる有用な新規酸化反応の開発

スーパーオキシドは活性酸素の一種であり、生体内で常時普遍的に生成している反応種である。そして炎症などの例にみられるように過剰なスーパーオキシドの産生は生体構成成分を酸化的に分解し、生体に致命的障害を与えると考えられている。このスーパーオキシドの反応性を化学反応に応用し,有用な酸化反応系を開発することが本研究の目的である。現在までに、ある種のプロトン源の存在下でハイドロパーオキシラジカルを生成し,この反応種がスーパーオキシドにみられない酸化反応をひきおこすこと,またある種のハライドの存在下で高収率でオレフィンの酸化など有用な反応を進行させることを明らかにした。具体的にはイミダゾールやアデニンをプロトン源として用いることによりエノン類が高収率でエポキシ化された。他のプロトン源としてプリン類,ピリミジン類などの核酸塩基を用いた時、反応がすみやかに進行し,これらがスーパーオキシドと反応しハイドロパーオキシラジカルを生成することが示された。このことはサイクリックボルタモグラムを用いた実験結果からも支持された。すなわちプロトン源とならないN-メチルイミダゾール,アデノシンなどは酸素の還元波,再酸化波に全く影響を与えず,反応しないことが示され,一方アデニンは還元波を増大させ,再酸化波を減少させた。またスーパーオキシドは四臭化炭素と反応してトリブロモメチルパーオキシラジカルを生成し,この反応種がオレフィン類,スルフィド類,ホスフィン類の酸化をひきおこすことが明らかとなった。四臭化炭素は固体で取り扱いが容易で,しかも安価であり実用的応用面でも期待できる。本系により,mクロロ過安息香酸および過酸化水素とは異なる酸化反応が開発できた。反応機構の詳細な検討も行われた。
レミフェンタニルが吸入麻酔薬による心筋保護効果と抗炎症効果に及ぼす影響

ウサギの心筋虚血再灌流モデルを用いて、レミフェンタニル、吸入麻酔薬イソフルラン、およびレミフェンタニルとイソフルラン併用が対照群と比較して心筋梗塞サイズを減少させるか検討した。その結果、レミフェンタニル、イソフルランはそれぞれ有意に心筋保護効果を発揮した。両者の併用も心筋保護効果を発揮したが、それぞれの単独群と有意差はなかった。別の実験系からNO阻害薬が心筋保護効果を消失させた。したがって、その作用機序にNOが関与することが示唆された。これらは、臨床でよく用いられレミフェンタニルと吸入麻酔薬の併用が心筋保護効果を発揮し、その作用機序の一部を解明した。本研究では超短時間作用性オピオイドであるレミフェンタニルを吸入麻酔薬に併用することで、心筋保護効果が相加相乗的に強力に発揮できるか、ウサギの心筋虚血再灌流モデルで評価することを主目標とし、平成25年度はイソフルランおよびレミフェンタニルによるプレコンディショニング現象を観察することが計画された。これまでレミフェンタニルによるプレコンディショニングが心筋梗塞サイズに及ぼす影響について動物実験で観察したことがなかったので、レミフェンタニルによるプレコンディショニング現象が存在するかどうか実験を開始した。13週齢オス日本白色種ウサギの耳静脈からペントバルビタール30mg/kgを投与し、入眠確認後、気管切開を行い人工呼吸を行った。右内頚動静脈にそれぞれカテーテルを挿入して動脈血圧測定と輸液投与、薬剤投与にそれぞれ用いた。左開胸後、冠動脈左前下行枝の枝に4-0絹糸をかけ、冠動脈閉塞と再灌流が行えるようにした。すべてのウサギは30分間の冠動脈閉塞と3時間の再灌流を施した。最後に再び冠動脈を閉塞し、Evans blue dyeを静脈内投与し冠動脈還流領域を非還流領域を区別して心臓を迅速に取り出しそれらを分離した。TTCにて染色を行い心筋梗塞サイズを測定した。コントロール群は虚血再灌流障害のみ加えた群、レミフェンタニルは0.1および0.2mcg/kg/minを冠動脈閉塞45分前から投与し、30分間投与後中止した。血行動態はレミフェンタニルをどちらの投与量でも変動は見られなかった。しかし、心筋梗塞サイズ減少が認められず、ウサギの個体動物でレミフェンタニルの心筋保護効果を発揮するための投与量の決定のため再度、文献を収集しオピオイドによる心筋保護効果についての最新情報をまとめて総説を発表した。これにより投与量はこの10倍程度必要で、現在検証中である。本研究では超短時間作用性オピオイドであるレミフェンタニルを吸入麻酔薬に併用することで、心筋保護効果が相加相乗的に強力に発揮できるか、ウサギの心筋虚血再灌流モデルで評価することを主目標とし、平成27年度はレミフェンタニルや吸入麻酔薬によるプレコンディショニング効果にNOが関与するか、NO合成酵素阻害薬N-nitro-L-arginine methyl ester (l-NAME)を用いて検討した。レミフェンタニル投与およびイソフルランを吸入の10分前にl-NAMEを10mg/kg投与すると平成26年度の結果で見られたイソフルランやレミフェンタニルの心筋保護効果が焼失した。このことからレミフェンタニルの心筋保護効果にNOが関与することが示唆された。徳島大学教育研修者総覧田中克哉麻酔科学我々の講座では動物実験用の麻薬を使用した実験を現在行っていなかったが、今回新規に動物実験に麻薬を使用するために法的な手続きをとる必要性があった。レミフェンタニルは医療用の麻薬であり、動物実験で使用するためには臨床使用とは別の麻薬免許を取得する必要がある。免許を取得するためには、動物実験に使用するレミフェンタニルを保管する、簡単に持ち運びができない頑丈な鍵のかかる金庫が必要である。この金庫を準備するのに時間がかかり、徳島県から麻薬の免許を出してもらい、レミフェンタニルが納入されたのが11月になってしまい、取り掛かりが遅れてしまった。さらに、予定していたレミフェンタニルの濃度では心筋梗塞サイズの減少が観察されず、レミフェンタニルの投与量や投与方法について再考しなければならないことになった。しかし、この間逆にオピオイドが心筋保護効果に及ぼす影響について文献を検索し、知識の整理をする時間ができた。また、幸運なことに以前の留学先の研究者たちとオピオイドによる心筋保護効果についての総説を共同で発表することができた。レミフェンタニルの投与量は最初に想定した量は少なすぎるようなので、現在最初の10倍量で実験を行っている段階である。

平成25年度の計画はやや遅れてしまったが、レミフェンタニルの投与量の方針が決まれば、実験方法は確立されているので、25年度分と26年度分を同時進行で行うことが可能である。平成26年3月納品となり支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。平成26年4月に支払い完了予定である。
軸不斉を有する新規光学活性有機触媒の分子デザインと不斉反応への応用

有機分子触媒は、一般に温和な条件下で反応が可能なことや、実験操作及び触媒の分離、回収が簡便なことから、環境調和型の反応プロセスとなる可能性を秘めている。さらには、従来の光学活性金属錯体に匹敵する選択性を発現する光学活性な有機分子触媒が、様々な有機合成反応へ応用される等、非常に活発に研究が行われている分野である。その中でも特にプロリンのような含窒素5員環化合物を有機分子触媒として用いる不斉合成の進歩には目を見張るものがある。しかし、これらの含窒素5員環化合物のほとんどが天然のアミノ酸誘導体であり、更なる修飾によって反応に応じた不斉環境を構築するには限界がある。そこで本研究では、修飾が容易なビナフチル骨格を基本骨格とし、多様な不斉環境の構築が可能な有機分子触媒の開発と様々な不斉反応への応用を行うことを目的とし、今年度は以下のような研究に従事した。まず、前年度に引き続き、アルコールのα,β-不飽和アルデヒドへの共役付加反応の開発に従事した。本反応系は、アセタール形成が競合して起こりうるという反応制御の困難さからこれまで報告例がない。これに対して、光学活性なビナフチルジアミンから誘導される有機分子触媒を用いることで、アセタール形成を起こさず、エナンチオ選択的に目的のオキシマイケル付加反応が進行することを見出した。また、本反応系における基質の適用範囲の検討も同時に行った。続いて、有機分子触媒を用いた反応系における基質適用範囲の拡大を志向して、Diels-Alder反応をモデル反応とし、α位に置換基を有するα,β-不飽和アルデヒドの利用を検討した。光学活性なビナフチルジアミンから誘導される触媒及び反応条件の最適化を行った結果、全て炭素で置換された不斉4級炭素を有する環化付加体が高立体選択的に得られることを見出した。有機触媒は、一般に温和な条件下で反応が可能なことや、実験操作及び触媒の分離、回収が簡便なことから、環境調和型の反応プロセスとなる可能性を秘めている。さらには、従来の光学活性金属錯体に匹敵する選択性を発現する光学活性な有機触媒が、様々な有機合成反応へ応用される等、非常に活発に研究が行われている分野である。その中でも特にプロリンのような含窒素5員環化合物を有機触媒として用いる不斉合成の進歩には目を見張るものがある。そこで本研究では、修飾が容易なビナフチル骨格を基本骨格とし、多様な不斉環境の構築が可能な有機触媒の開発と様々な不斉反応への応用を行うことを目的とし、今年度は以下のような研究に従事した。アルコールのα,β-不飽和カルボニル化合物へのオキシマイケル付加反応は、β-ヒドロキシカルボニル化合物およびそのアルコキシ類縁体を直接合成するのに極めて有用な有機合成プロセスである。これまでにアルコールのα,β-不飽和ケトンおよびα,β-不飽和エステルへのオキシマイケル付加反応は数例報告されているものの、アルコールのα,β-不飽和アルデヒドへの1,4-選択的付加反応は、アセタール形成が競合して起こりうるという反応制御の困難さからいまだ報告例がない。これに対して、2,2'-ジアミノ-1,1'-ビフェニルから誘導される有機分子触媒が、アルコールのα,β-不飽和アルデヒドへのオキシマイケル付加反応を、アセタールを形成することなく円滑に進行させることを見出した。さらに、光学活性な2,2'-ジアミノ-1,1'-ビナフチルから誘導した有機分子触媒をデザイン、合成し、同様の反応に適用することで、エナンチオ選択的にβ-アルコキシアルデヒドを得ることにも成功した。

光学活性なビナフチルジアミンから誘導される触媒及び反応条件の最適化を行った結果、全て炭素で置換された不斉4級炭素を有する環化付加体が高立体選択的に得られることを見出した。
ネプリライシンの活性低下による神経病理と活性増強機構の解析

ネプリライシン遺伝子を欠損したアミロイド前駆体蛋白質トランスジェニックマウス(NEP-KO×APP-tgマウス)を作成し、加齢に伴う脳のアミロイド病理について解析した。種々のAβN末端認識抗体を用いて免疫組織染色を行うと、N末端配列がDAEから始まる分泌型Aβの蓄積はAPP tgマウスに比較しNEP-KO×APP tgマウスでは有意であるが顕著ではなかった。しかし、3pyroE型AβのN末端認識抗体による免疫染色ではNEP-KO×APP tgマウス脳では顕著に蓄積が加速した。3pyroE型Aβ陽性アミロイド斑の増加量はAβ1(aspartic acid)-x陽性アミロイド斑よりも、thioflavin陽性シグナルと良い相関性を示した。また、ウエスタンブロット解析ではギ酸抽出画分に加えて可溶性画分からも3pyroE型Aβの上昇が観察されることから、このAβのN末端修飾はアミロイド斑形成前に生じると考えられた。一方、放射性同位体で標識したAβ1-42とA3(pyroE)-42を化学合成してラット海馬に注入しin vivoにおける分解速度を比較したところ、Aβ3(pyroE)-42はAβ1-42に比較して分解され難いことが判った。3pyroE型Aβの産生はネプリライシン活性の低下によって生理的分解経路が遮断された場合に加速し、アミノペプチダーゼ/ジペプチジルペプチダーゼやグルタミルシクラーゼが関与する副経路を経由して起こると考えられる。このように、ネプリライシン活性が低下するとヒトに類似するアミロイド病理が現れることが明らかとなり、AD脳でネプリライシン活性が低下している事実と一致する。また、凝集性が高く分解抵抗性を示す3pyroE型Aβの産生に関わるグルタミルサイクラーゼの活性阻害がネプリライシンの活性増強と同様にAβ蓄積を抑制する新たな作用点になることが示唆された。ネプリライシン遺伝子を欠損したアミロイド前駆体蛋白質トランスジェニックマウス(NEP-KO×APP-tgマウス)脳内では、老人斑出現前からシナプス終末部位にオリゴマー型アミロイドβペプチド(Aβ)が増加すること、歯状回/貫通線維束および海馬CA1領域/Schaffer側枝の神経可塑性が著しく抑制されること、海馬依存的学習・記憶を試験する行動実験で一貫して認知機能の低下が現れることを明らかにした。また、このNEP-KO×APP-tgマウス脳の加齢に伴うアミロイド病理の変化についても解析を行い、以下の知見を得た。AβのN末端部位認識抗体を用いて免疫組織染色を行うと、N末端配列がDAEからは始まるAβの蓄積はAPP-tgマウスに比較しNEP-KO×APP-tgマウスでは有意であるがそれ程顕著ではなかった。しかし興味深いことに、3残基目のグルタミン酸が環化した3pyroE型AβのN末端部位認識抗体で免疫染色を行うとNEP-KO×APP-tgマウス脳では顕著に蓄積が加速することを見出した。一般に、ヒト老人斑を構成する主要Aβ分子種はAβ3pyroE-42であり、蓄積Aβ分子種は分泌直後の分子種(Aβ1-42(40))とは異なることが知られているが、現行のアルツハイマー病モデルマウスではAβ3pyroE-42の蓄積はほとんど観察されていない。このことは、現行のマウスモデルと実際のAD病理の大きな相違を示すだけでなく、単にAβ1-42を蓄積させただけではAD病理を再現するには不十分である可能性を示唆する。3pyroE型Aβの産生メカニズムは不明であるが、ネプリライシン活性の低下によって生理的な分解経路が遮断された場合、生理的分解経路を外れ、副経路を経由して3pyroE型Aβが形成すると考え、このようにヒトのアミロイド病理とネプリライシンの活性低下との関連性を示した。

このように、ネプリライシン活性が低下するとヒトに類似するアミロイド病理が現れることが明らかとなり、AD脳でネプリライシン活性が低下している事実と一致する。また、凝集性が高く分解抵抗性を示す3pyroE型Aβの産生に関わるグルタミルサイクラーゼの活性阻害がネプリライシンの活性増強と同様にAβ蓄積を抑制する新たな作用点になることが示唆された。
動的接触熱抵抗とその定量的評価に関する研究

本研究は、転がり接触する円筒接触面における接触熱抵抗とその定量的評価について、実験的および数値解析的に調べたものである。回転によって接触部が動的変化する状態を調べるためには、回転の存在しない静的接触状態における熱抵抗特性を明らかにする必要がある。本研究では、動的接触熱抵抗の評価へも拡張できる非定常法を利用して、それに基づく接触熱抵抗評価方法を構築した。それを用いて炭素鋼(S45C)とアルミニウム合金(A6061)の静的接触熱抵抗を定量化した。円筒直径60mm、長さ180mm、接触荷重10120kgfの条件で実験と数値解析を行い、以下の事柄を明らかにした。(1)荷重の増加とともに全熱コンダクタンスも増加し、高温円筒から低温円筒への熱移動が促進される。(2)本条件では、接触荷重が20kgf付近を越えると、接触部でのミクロな縮流熱抵抗は殆ど無視できるようになり、熱流が接触部に向かって縮流することに起因するマクロな縮流熱抵抗が支配的となる。(3)マクロな縮流熱抵抗は接触部面積(即ち、幅)に依存する。炭素鋼(rms粗さ0.07μm、最大粗さ24μm)の場合、実際の接触部幅はHeltz接触理論から推定した値の1.42.4倍となる。(4)円筒面間の介在空気層の熱伝導が重要である。間隙が小さくなると希薄気体効果を考慮する必要がある。(5)ミクロな縮流抵抗をもたらす接触熱抵抗層の熱容量の影響は無視でき、動的接触状態においても静的接触状態で考慮した熱抵抗のみを考慮すれば充分である。本研究は、ころがり接触する円筒接触面における動的接触熱抵抗について、回転の有無による接触熱抵抗の変化を実験的に明らかにすることを目的とする。本年度は、動的接触熱抵抗の比較対象となる静的接触熱抵抗を測定した。そのために、現有の動的接触熱抵抗実験装置を改修し、補助荷重機構の設置による接触圧力分布の均一化、感圧紙を用いた接触圧力分布の可視化、熱電対の取り付け方法の改善、移動平均による熱起電力ノイズの除去を行い、信頼性のある静的接触熱抵抗の測定値が取得できるようにした。その測定システムを用いて、本年度設計・製作した鋼ロールについて、接触荷重10200kgfの範囲で静的接触熱抵抗を測定した。熱抵抗の評価には非定常法と熱伝導数値解析をハイブリッド化した手法を用いた。また、薄い接触熱抵抗層の存在を仮定することにより、熱抵抗層の熱容量が動的接触熱抵抗に与える影響について理論解析を行った。解析すべき問題を熱抵抗層と母材より構成される半無限体の非定常熱伝導問題に帰着させ、熱抵抗層表面温度のステップ変化に対応する熱抵抗層内部と母材内部の温度応答を直交関数展開を利用して解析的に調べた。その結果、現実的な熱抵抗層のパラメータ範囲について熱抵抗層の熱容量の影響は無視でき、動的状況においても静的接触熱抵抗の存在のみを考慮すればよいことを明らかにした。

(1)荷重の増加とともに全熱コンダクタンスも増加し、高温円筒から低温円筒への熱移動が促進される。(2)本条件では、接触荷重が20kgf付近を越えると、接触部でのミクロな縮流熱抵抗は殆ど無視できるようになり、熱流が接触部に向かって縮流することに起因するマクロな縮流熱抵抗が支配的となる。(3)マクロな縮流熱抵抗は接触部面積(即ち、幅)に依存する。炭素鋼(rms粗さ0.07μm、最大粗さ24μm)の場合、実際の接触部幅はHeltz接触理論から推定した値の1.42.4倍となる。(4)円筒面間の介在空気層の熱伝導が重要である。間隙が小さくなると希薄気体効果を考慮する必要がある。(5)ミクロな縮流抵抗をもたらす接触熱抵抗層の熱容量の影響は無視でき、動的接触状態においても静的接触状態で考慮した熱抵抗のみを考慮すれば充分である。
運動ニューロンに発現するチロシンキナーゼの解析

生体内において細胞の増殖、分化、決定など重要な役割を担っているチロシンキナーゼ(TK)に注目し、運動ニューロンの初期発生に関与するTKの検索を行った。TK細胞内のキナーゼドメインはよく保存されているので、この領域に対するプライマーと運動ニューロンを特異的に認識するモノクローナル抗体SC1を用いたパンニング法により精製された運動ニューロンを用いてRT-PCR法を行った。様々な種類のTKの中から運動ニューロンに特異的に発現しているレセプター型TK(chick Sek)が得られた。PCRフラグメントを用いて脊髄から作製したcDNAライブラリーをスクリーニングし、全長を決定したところ986アミノ酸からなるtype I型の膜蛋白質であった。ホモロジー検索によりephファミリーに属するマウスSekのホモローグであることが明らかになった。In situ hybridization法を用いてchick Sek mRNAの局在を調べたところchick Sekはニワトリ胚脊髄において運動ニューロンに一過性に発現するが、すべての運動ニューロンには発現せず、羽や足の筋肉を神経支配する運動ニューロンに特異的に発現し、体の筋肉を神経支配する運動ニューロンには発現が見られなかった。モノクローナル抗体を作製し、chick Sek蛋白質の分布を調べたところ、chick Sek蛋白質は腕部と腰部の運動ニューロンの細胞体とその軸索に発現していたが、胸部のニューロンでは発現が認められなかった。Whole-mount immunostainingを行なったところchick Sek蛋白質は後脳の構造であるロンボメアのr3とr5、耳、新しくできたsomiteに発現していた。
フォーマライゼーションによる社会学的伝統の継承と刷新

本研究の目的は、フォーマライゼーション(数学による論理明確化、定式化、モデル分析)を通して社会学の古典理論や伝統的概念を再吟味し、そこから現代社会学理論のブレイクスルーの可能性を探求することである。報告書では、主要課題として、社会学における主たる古典理論を体系的に再検討した。従来の学説史研究の枠にこだわらず、様々な理論潮流との接合や思い切った論理単純化をはかり、フォーマライゼーションの特性を生かした。それにより、資本主義エートスの伝播過程の定式化(ウェーバー)、所有権概念の明確化(マルクス)、分業が社会的連帯を生むメカニズムの再解読(デュルケーム)、相互行為の安定性分析(パーソンズ)等、巨匠の主要論点に関していくつかの重要な理論的再発見を得た。こうした形での社会学説史の理論史への書き換えは、これだけまとまった形としては世界で初めてである。ただし、古典のより全体的な書き換えや、それを通した現代社会学理論のブレイクスルーは、未達成の課題として残された。いわゆる古典だけでなく、ある程度洗練されてきた諸概念や分析枠組み、さらに古典的データやデータ分析法に関しても、フォーマライゼーションによるいくつかの理論的発見を得た。準拠集団や社会的期待と認知過程との関係の明確化、社会的選択論やゲーム論による秩序形成および社会変動メカニズムの解明、過去のデータや事例の二次分析的な再評価、等である。これらのより洗練された議論と古典理論をフォーマライゼーションでつなぐことも、未達成の重要課題である。3年研究計画の初年度になる本年度は、研究班ごとの電子メイルを中心とした情報交換と、3回の全体研究会を通して、以下の作業を進めた。第一に、古典的社会学諸理論の再吟味である。社会学の古典的潮流れをR.コリンズにならって大きく紛争理論、デュルケム理論、功利主義・合理的選択理論、ミクロ相互作用論の4つに分け、文献を分担・共同してレビューしながら、改めてそれらの諸理論における論点や命題を洗い直した。この作業は来年度も継続する。第二に、上記の作業と並行して、各メンバーのこれまでの研究および既存の数理社会学的研究と、古典諸理論との接点を再検討した。その結果、まだ荒削りではあるが、階級論の基盤になる階級集団を移動クロス表から析出する新しい方法、紛争プロセスをフォーマルに記述・分析するための課題と方法、社会的分業や集合意識の議論に偏在する不透明な部分とそのフォーマライゼーションの可能性(とくにネットワーク分析との接点や、行為論的基礎あるいは関係選択の制約性に関する議論)、情報や信頼の概念を組み込むことによる合理的選択理論の再構成の可能性、ゴフマン理論のゲーム論的定式化の可能性、個人の内的葛藤のフォーマルな分析の可能性、等が示唆され、それぞれの可能性について具体的なアプローチの方法が議論された。また、属性や意識等の「分布」の問題が、意外なところで古典的諸理論に関わっていることも、明らかになってきた。次年度はこれらの成果をふまえつつ、論点の絞り込みと、より具体的なモデル展開を試みる。3年研究計画の2年めになる本年度は、3回の全体研究会と日米数理社会学合同カンファレンス(6月ハワイ)参加を中心にして、以下の作業を進めた。まず、昨年度からの4つの研究班を継続し、社会学の古典的諸潮流における論点と命題の洗い直し、および各自の研究との接点探しを進めた。そして、その過程でみえてきたいくつかのテーマについて、各自が数学的な定式化を展開するための下準備的な作業にとりかかり、可能なところでは実際にモデル構築を試みた。とくにハワイでの研究報告を通した日米数理社会学者との議論は、各自の研究の進展に大きく貢献した。

関連して公表された成果(次頁「研究発表」)としては、数理社会学と古典理論との関係に関するやや一般的な考察(高坂論文、太郎丸論文)、ブール代数による役割理論の再検討(三隅論文)、合理的選択モデルによる所得分布のジブラ法則説明の試み(浜田論文)、所得分布モデルによる階層研究の基礎概念(機会の平等/結果の平等/高率)の整理(与謝野論文)、ネットワーク分析による集団構造と信頼との関係の吟味(辻論文)、等がある。その他のテーマとして、理解社会学的アプローチ、社会分業論、社会紛争論、ゴフマン理論、差別論、等についても問題の整理と定式化を進めてきたが、まとまった成果をみるには至っていない。その他、本年度の新たな試みとして、フォーマルな手法による社会学的に著名な事例やデータの再分析にも着手した。ネットワーク手法によるハンターのコミュニティ権力構造データの復元、比較ナラティブ法による「蜂の巣城紛争」の理解社会学的な再分析、等である。本研究の目的は、フォーマライゼーション(数学による論理明確化、定式化、モデル分析)を通して社会学の古典理論や伝統的概念を再吟味し、そこから現代社会学理論のブレイクスルーの可能性を探求することである。そのために、構造理論伝統班、過程理論伝統班、古典的トピック班を編成し、各領域における理論的問題を整理・検討しながらフォーマライゼーションを進めた。毎年34回の研究会議開催の他、独自の国際研究会議企画、さらにまた国内外の学会・雑誌での成果公表を通して、世界的水準に通用する成果の達成に務めた。上記の班編成による共同研究効果として、社会学における主たる古典理論を体系的に再検討できた点は大きい。従来の学説史研究の枠にこだわらず、様々な理論潮流との接合や思い切った論理単純化をはかり、フォーマライゼーションの特性を生かすことで、ウェーバー、マルクス、デュルケーム、パーソンズ等巨匠の主要論点に関して、いくつかの重要な理論的再発見を得た。こうした形での社会学説史の理論史への書き換えは、これだけまとまった形としては世界で初めてである。ただし、古典のより全体的な書き換えや、それを通した現代社会学理論のブレイクスルーは、未達成の課題として残された。我々は、いわゆる古典だけでなく、ある程度洗練されてきた諸概念や分析枠組み、さらに古典的データやデータ分析法に関しても、フォーマライゼーションによるいくつかの理論的発見を得た。これらのより洗練された議論と古典理論をフォーマライゼーションでつなぐことも、未達成の重要課題である。報告書では英語執筆に務めたが、邦文論文も今後英語での発表・投稿を進め、海外への影響力を増したい。さらに今後この分野での共同研究が増すと思われるアジアへの発信という趣旨で、報告書の中国語翻訳にも取り組んでいる。
難治てんかん原性病巣としての「皮質形成異常」の分子病理学的診断基準の確立

1.研究目的てんかんは人口の約1%もの人を苦しめている精神神経疾患であり、その病態と病因の解明は医学的にも社会的にも重要な問題である。近年、難治性てんかん患者における外科的脳切除が広く行われるようになり、その切除組織についての病理組織学的知見が蓄積されるにつれ、大脳皮質の発生異常、特に神経細胞の移動障害を含む局所病変が、てんかん原性病巣となり得ることが指摘されてきた。そのようなことから、これらてんかん原性切除組織の組織病理学的背景を明らかにし、その病態を形成する分子・細胞病理学的実態を明らかにするべく研究を行った。2.研究結果当該研究期間を含め、これまで経験した計173例の外科切除例について、詳細な組織病理学的解析を行った(研究発表:参照)。そこでは、皮質異形成(cortical dysplasia)に代表される発生異常が表現されており、これらが病態形成基盤をなすことは間違いないと考えるに至った。しかしながら、それだけではphenotype発現には充分ではなく、実はグリア細胞、特にアストロサイトが担う役割が重要である可能性に思い至った。つまり、これまで神経細胞の機能ばかりが注目されがちではあるが、ニューロン-グリア連関、glial signal transmissionが重要ではないかとの仮説を思考するに至った。これと平行して、方法論的には、DNAチップを含めた分子病理学的方法論に加え、蛋白発現解析手技を確立した(研究発表:参照)。3.まとめ当萌芽研究期間に蓄積した切除脳凍結組織は、充分な数と症例のvarietyを得るに至った。上記、組織検索とそこから思考された仮説は、てんかん原生病変の分子病態機序を解明する上で、極めて重要なものである。当萌芽研究によって、今後、大規模・多角的研究を展開する上で、不可欠かつ重要な成果を得ることができた。本年度は、ラット胎児期に経胎盤的にメチル水銀を投与することにより作成した皮質形成異常モデル動物について、その遺伝子発現をBDAチップを用いて解析した。妊娠第16日のラット母体に20mg/kg相当のメチル水銀を経口的に投与することにより、神経芽細胞の移動が活発に行われている時期の胎児に、経胎盤的高濃度メチル水銀投与を行った。投与48時間後、胎児終脳外套背側部の組織を採取し、mRNAを抽出した。その後、cDNAに変換し、増幅とラベリング、断片化を行い、DNAチップ上でハイブリダイゼーションを行い、総計26,397個の遺伝子プローブセットについての発現解析を行った。メチル水銀に暴露した胎児組織においては、アップレギュレートしているプローブは2,259個(全体の8.16%)、ダウンレギュレートしているものは2,097個(7.9%)であり、そのうち対照群と比較して2倍以上の増減を示したものは、それぞれ476個(1.8%)、293個(1.1%)であった。メチル水銀暴露により、細胞骨格蛋白・細胞周期・転写因子・代謝関連蛋白・細胞外基質など、胎児脳では、実に様々な分子種が変動していることが解った。組織学的現象と密接に関連した分子を特定し、更にそれらの分子カスケードを知るためには、分子生物学的解析を進めるとともに、in vitro、in vivo両実験系への展開が必要と考えられた。現在、このような皮質形成異常動物モデルにおけるさらなる解析とともに、ヒト難治てんかんにおける皮質形成異常切除脳の解析に着手した。我々が動物モデルに関しても解析を行っている目的は、手技の高度、正確な習得と併せ、組織像とその異常の形成過程に即した分子の変動パターンを知ることができるという点にある。そこで得られた知見はヒトの皮質形成異常の検索にも必ずや役立つものと考えている。