hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度SNPチップによる統合失調症疾患感受性遺伝子の検索

統合失調症は罹患率が高く治療も困難であることから、その病因解明・治療法の確立が強く求められている。しかし、統合失調症の発症には複数の疾患感受性遺伝子と環境因子とが複雑に関与しており、従来の連鎖研究や候補遺伝子研究での遺伝子同定は困難である。そこで、全ゲノム領域に均等に配置された10万個以上の高密度SNPsマーカーを用いた連鎖不平衡マッピング(GWA ; genome-wide association study)に期待が集まっている。本研究では、GeneChipを用いたGWAとその結果に基づいた疾患感受性座位の詳細な検討を行った。まず、1st Screeningとして日本人統合失調症罹患者およびその両親からなる120家系(360サンプル)を対象に、Affymetrix社GeneChip 100K Arrayを用いたGWA解析を行い、次に2nd Screeningとして1st Screeningで統合失調症と有意な関連(P<0.01)が認められたSNPsに既報において疾患との連鎖が報告されている領域から選択したSNPs(P<0.05)を合わせた1,536SNPsに対して、llumina社のBeadChip technologyを用いた追試を506人の日本人統合失調症孤発例及び506人の健常対照者を対象として行った。さらには、これらの領域が人種・民族を超えた発症危険因子であるのかを確認すべく、米国国立衛生研究所(NIH)から供与された中国人統合失調症293家系(1,163サンプル)を用いた詳細な関連研究を行い、最終的に複数の共通する有力な疾患感受性候補遺伝子を同定した。統合失調症は高血圧・糖尿病・アレルギー性疾患などと同じように複数の疾患感受性遺伝子の相互作用と環境因子により生じる複雑遺伝疾患であると考えられており、人口の約1%という罹患率の高さとその個人的・社会的損失の大きさとから、原因究明・治療法の改善に対する社会・経済的要請は非常に高い。また、近年のチップテクノロジーの進歩によって、全ゲノム領域に対しての網羅的な連鎖不平衡マッピングが技術的に可能となったことから、メンデル型遺伝疾患に比べて遺伝子効果が弱い複雑遺伝疾患の感受性遺伝子の同定が期待されている。しかし、未だ統合失調症を対象としての10万個以上の高密度SNPsマーカーを用いた報告はない。そこで、本研究では10万個以上の高密度SNPsマーカーを用いた網羅的な連鎖不平衡マッピングを行い、統合失調症感受性遺伝子の同定を行った。まず、第1次スクリーニングとして、日本人統合失調症罹患者を含む120家系を対象とした連鎖不平衡マッピングを行なった。実験には、Affymetrix社GeneChip Human Mapping 100K Arrayを用いて115,770SNPsの伝達不平衡を確認し、1,159SNPsに有意な結果を得た(P<0.01)。次に、第2次スクリーニングとして、日本人統合失調症罹患者および健常対照者約1,000人のサンプルを用いて有意なSNPsマーカーを追試したところ、70SNPsについて有意な関連が再現された(P<0.05)。従って、これらのSNPs近傍には統合失調症感受性遺伝子が存在している可能性が高いと考えられ、さらに、それらの有意な伝達不平衡が検出されたSNPs座位の近傍に存在する遺伝子群について詳細な分子遺伝学的検討を行ったところ、統合失調症発症への関与が強く示唆される複数の遺伝子を同定した。統合失調症は高血圧・糖尿病・アレルギー性疾患などと同じように非常に罹患率が高い疾患であり、さらに治療も困難であることから、その病因解明・治療法の確立が強く求められている。しかし、統合失調症は複数の疾患感受性遺伝子の相互作用に環境因子などが関与して生じる複雑遺伝疾患であると考えられており、従来の連鎖研究などを用いた研究での遺伝子同定は難しい。そこで、本研究では、10万個以上の高密度SNPsマーカーを用いた全ゲノム領域連鎖不平衡マッピングとそれに続く疾患感受性座位についての詳細な検討により、統合失調症発症に関与する疾患感受性遺伝子を同定することを目的とした。

まず我々は、1)1st Screeningとして日本人統合失調症120家系(360サンプル)を対象としてAffymetrix社GeneChip 100K Arrayを用いた高密度連鎖不平衡マッピング(全ゲノム領域を網羅する10万SNPs)による解析を行い、次に2)2nd Screeningとして1st Screeningで統合失調症と有意な関連が認められた1,536 SNPsに対して、llumina社のBeadChip technologyを用いた追試を500人の統合失調症孤発例及び500人の健常対照者を対象として行った。その結果、全染色体領域から70箇所の領域を関連座位として同定した。さらには、これらの領域が人種・民族を超えた発症危険因子であるのかを確認すべく、米国国立衛生研究所(NIH)から供与された中国人統合失調症293家系(1,163サンプル)を用いた詳細な関連研究を行い、最終的に複数の有力な疾患感受性遺伝子を同定した(現在投稿準備中)。
ニホンジカによる餌選択メカニズムの解明と剥皮被害発生予測モデルの構築

人工林及び天然林におけるニホンジカによる樹木剥皮の発生について、ある地点の剥皮発生状況と環境要因に関する調査・解析を行った。三重県津市の人工林における調査の結果、標高が低く、傾斜が緩く、スギよりもヒノキで、さらに周辺に草地の多い場所で剥皮発生確率が増加すると予測された。また、奈良県大台ケ原の天然林における調査の結果、樹木の胸高直径が大きく、調査地点のササ林床被度が高く、シカの糞塊数が多い場所で剥皮発生確率が増加すると予測された。ニホンジカ(以下シカ)による樹木への剥皮害は、天然林・人工林を問わず大きな問題となっており、効率的な防除のために剥皮害の発生予察が求められている。これまでにも、造林地の環境要因などから剥皮害発生予測モデルを構築した研究例が存在するが、過去の例ではシカが樹皮を餌として選択する際に関与していると考えられる「シカの餌環境」が要因として考慮されていない。本研究では、造林地の環境要因の他、シカの餌環境の指標を剥皮害発生予測モデルに加えることにより、より当てはまりのよいモデルを構築することを目指した。三重県津市青山高原周辺のスギ・ヒノキ造林地に計12カ所のプロットを設置し、立地環境(標高、傾斜、シカの糞塊数)、造林木(樹種、DBH)および下層植生について現地調査を実施した。シカの餌環境のパラメータとして各プロットにおける糞分析結果および周辺植生区分(3区分:人工林、広葉樹林、草地)の面積を用いた。これらのデータをもとに、一般化線形混合モデル(GLMM)を用いたモデル構築をおこなった。解析の結果、プロット単位において、被害木割合と標高および傾斜には負の相関がみられた。また、AICによるモデル選択の結果、シカの餌構成または周辺の植生環境を加えたモデルが最適モデルとなった。立木単位において、剥皮害の有無と傾斜は負の相関、DBHは正の相関があり、剥皮害はヒノキに多い傾向がみられた。また、AICによるモデル選択の結果、周辺の植生環境を加えたモデルが最適モデルとなった。これらの結果から、シカの餌環境を考慮することで、剥皮害発生予測モデルを改善できる事が明らかとなった。今年度は奈良県大台ケ原において、シカの剥皮被害に関する定量的な調査を実施するための固定調査区を12カ所設置し毎木調査と林床植生調査を実施した。また、5月、7月、9月及び11月に固定調査区内の立木に発生した剥皮の量を計測した。さらに、シカの食性を明らかにするため、前述の調査毎にシカの糞を採取した。現地調査のデータを集計し、剥皮量の季節的変化と樹種選択性について解析した。また、本調査地の過去の毎木調査データと現在のデータを比較し、シカの剥皮における選択性が森林の変遷に与える影響について検討した。今年度の調査の結果、次年度以降継続する剥皮量調査および糞分析のデータを用いたモデル構築のためのデータを配備することができた。また、大台ケ原ではシカの剥皮被害を受けやすいトウヒ・ウラジロモミが約30年前と比べて大幅に減少し、かつては針葉樹林として知られていた東大台地域が、ブナの優先する疎林へと変化してきた事が明らかとなった。本研究では、人工林および天然林において、シカの餌環境の指標を剥皮害発生予測モデルに加えたモデルを構築することを目指した。今年度は昨年度に引き続き、奈良県大台ケ原において、シカの剥皮被害に関する定量的な調査を実施するための固定調査区を12カ所設置し毎木調査と林床植生調査を実施した。

また、本調査地の過去の毎木調査データと現在のデータを比較し、シカの剥皮における選択性が森林の変遷に与える影響について検討した。今年度の調査の結果、大台ケ原では1年を通して剥皮が発生しており、そのピークは夏期(79月)と冬期(115月)の2回確認された。また、剥皮の発生する環境要因について一般化線形混合モデルによる解析をおこなったところ、胸高直径(DBH)、林床植生(餌環境)、およびシカの利用頻度が剥皮発生と正の相関をもっている事が明らかとなった。シカによる剥皮発生はDBHと負の相関を持つ事例がこれまでに幾つか紹介されているが、本課題におけるH22年度成果および本年度成果において剥皮発生とDBHとに正の相関が確認されたことは、複数存在すると考えられるシカによる剥皮発生のメカニズムを解明する重要な手がかりとなる。平成22年度の研究成果を論文にする作業が遅れている。また、大台ケ原で採取した糞の分析も遅れており、平成23年度に実施する予定であった大台ケ原における剥皮発生予測モデルの構築が平成24年度へ持ち越されている。論文作成作業と糞サンプルの分析を急ぎ完了させる必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。現時点でデータ・サンプルの処理の遅れが問題であるが、研究計画の変更を必要とする状況にはない。本研究に関しては作業の遅れを取り戻すべく進めていく。
ホウ素を含むGaN系紫外半導体レーザ構造の製作

本研究では,窒化物半導体薄膜中に内在されうる残留歪みの低減方法としてホウ素を窒化物半導体,特に窒化ガリウム(GaN)に含ませることにより,基板との格子整合を可能として高性能紫外半導体レーザの実現を目指すことを目的としている.本研究ではホウ素を含む窒化ガリウム,BGaNについて,その紫外半導体レーザへの応用の観点から理論的に検討を行うとともに,BGaNの結晶成長を行った.BGaN系紫外半導体レーザ最適構造の理論検討については,まずBGaNの基本的な物性を明らかにする必要が生じる.そこで,禁制帯幅および有効質量について理論的に,また有機金属気相成長法により製作したBGaN薄膜の光学特性の測定結果より,検討を行った.この結果ホウ素を添加することによりBGaNの禁制帯幅は単調に増加し紫外発光デバイスへの応用が期待されることが分かった.また,有効質量はホウ素添加によりほとんど変わらないか,むしろ減少する傾向が見られた.これはBGaN薄膜の伝導制御を行う際に有利に働くのではないかと考えられる.以上の点より,ホウ素を含むGaN系半導体レーザの実現の可能性は高いと考え,結晶成長の実験を行った.まず,窒化アルミニウム(AlN)薄膜に対して,残留歪みが制御を行い,残留歪み低減が窒化物半導体の結晶性向上に有効であることが分かった.この結果より,ホウ素を含めるGaNがデバイス応用上有効であることが示唆された.次に,有機金属気相成長法(MOVPE)によりBGaN薄膜の結晶成長を試みた.この結果,ホウ素添加量1%程度のBGaN薄膜について低温フォトルミネッセンス測定の結果,エキシトン発光が観測される高品質な薄膜製作に成功した.しかしながら,ホウ素を多量に含むGaN系材料の成長にはMOVPE法では容易ではない可能性があり,平行して分子線エピタキシャル法(MBE)による成長も試みた.本研究では,窒化物半導体薄膜中に内在されうる残留歪みの低減方法としてホウ素を窒化物半導体,特に窒化ガリウム(GaN)に含ませることにより,基板との格子整合を可能として高性能紫外半導体レーザの実験を目指すことを目的としている.平成11年度はホウ素を含む窒化ガリウム,BGaNについてその結晶成長とBGaN系紫外半導体レーザの理論的検討を行った.まず,窒化アルミニウム(AlN)薄膜に対して交互供給バッファ層を用いるとAlN中の残留歪みが制御できることが判明し,残留歪み低減が窒化物半導体の結晶性向上に有効であることが分かった.この結果より,ホウ素を含めるGaNがデバイス応用上有効であることが示唆された.次に,有機金属気相成長法によりBGaN薄膜の結晶成長を試みた.この結果,ホウ素添加量1%程度のBGaN薄膜について低温フォトルミネッセンス測定の結果,エキシトン発光が観測される高品質な薄膜製作に成功した.また,BGaN系紫外半導体レーザ最適構造の理論検討については,まずBGaNの基本的な物性を明らかにする必要が生じる.そこで,禁制帯幅および有効質量について理論的に,また有機金属気相成長法により製作したBGaN薄膜の光学特性の測定結果より,検討を行った.この結果ホウ素を添加することによりBGaNの禁制帯幅は単調に増加し紫外発光デバイスへの応用が期待されることが分かった.また,有効質量はホウ素添加によりほとんど変わらないか,むしろ減少する傾向が見られた.これはBGaN薄膜の伝導制御を行う際に有利に働くのではないかと見ている.本研究では,窒化物半導体薄膜中に内在されうる残留歪みの低減方法としてホウ素を窒化物半導体,特に窒化ガリウム(GaN)に含ませることにより,基板との格子整合を可能として高性能紫外半導体レーザの実現を目指すことを目的としている.本研究ではホウ素を含む窒化ガリウム,BGaNについて,その紫外半導体レーザへの応用の観点から理論的に検討を行うとともに,BGaNの結晶成長を行った.BGaN系紫外半導体レーザ最適構造の理論検討については,まずBGaNの基本的な物性を明らかにする必要が生じる.そこで,禁制帯幅および有効質量について理論的に,また有機金属気相成長法により製作したBGaN薄膜の光学特性の測定結果より,検討を行った.この結果ホウ素を添加することによりBGaNの禁制帯幅は単調に増加し紫外発光デバイスへの応用が期待されることが分かった.また,有効質量はホウ素添加によりほとんど変わらないか,むしろ減少する傾向が見られた.これはBGaN薄膜の伝導制御を行う際に有利に働くのではないかと考えられる.以上の点より,ホウ素を含むGaN系半導体レーザの実現の可能性は高いと考え,結晶成長の実験を行った.まず,窒化アルミニウム(AlN)薄膜に対して,残留歪みが制御を行い,残留歪み低減が窒化物半導体の結晶性向上に有効であることが分かった.この結果より,ホウ素を含めるGaNがデバイス応用上有効であることが示唆された.次に,有機金属気相成長法(MOVPE)によりBGaN薄膜の結晶成長を試みた.この結果,ホウ素添加量1%程度のBGaN薄膜について低温フォトルミネッセンス測定の結果,エキシトン発光が観測される高品質な薄膜製作に成功した.しかしながら,ホウ素を多量に含むGaN系材料の成長にはMOVPE法では容易ではない可能性があり,平行して分子線エピタキシャル法(MBE)による成長も試みた.
子どもの多様性理解および支援のための対話的な教師支援法の開発

最終年度となる二年目は、研究のアウトプットとして、論文に限らず各種発表に積極的に取り組んだ。結果、国内発表1本、国外発表1本(発表は2019年8月だが、採択は2019年3月)を発表した。また、本研究をベースにした研究発表についての新聞掲載を1本いただいた。さらに、本研究の基礎研究部分である、人間の弱さ(Backhand)に関するKegan &Lahey (2016).を用いた研究計画が認められ、民間の研究助成採択をいただくなど、多種多様な成果を残すことができた。本研究の目的は、「研修者・(支援活動としての)教師研修・研修実施者」の3つの視点に基づいた教師の支援法開発を行うことが目的である。二年目も本研究は小中一貫校で実施され、研究Cの研修実施者による研修開発研究を行った。今回研究に協力くださった学校は、就学援助率(生活保護法第6条第2項に規定する要保護児童および市町村教育委員会が生活保護法第6条第2項に規定する要保護者に準ずる程度に困窮していると認める児童が、全体の就学児童数に占める割合)が40%を超える。そのような学校が置かれた社会経済的背景を教師がまず理解することから、研究Cは始まった。結果Cの研修開発のテーマは「『指導』という言葉で仕事が増えていく状況について」になった。何を「指導」し、何を「指導しない」のかを学校と教師が共有することについて話し合うのは、学校長の方針と教師の信念とが対立することが多く、研修開発は困難であった。しかし、結論として「教師が完全に子どもの社会経済的背景を拒否することは難しい。また、今後が外国人の受け入れなどが加速し、同様の困難を抱える教師が増加することが予想される。研究Cも含めこの結果は論文発表としてまとめていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は本研究の基礎固めを行いつつ、研究のアウトプットとして、各種発表に積極的に取り組んだ。結果、査読付き論文1本、シンポジウムにおける話題提供を1回、その他ポスター発表を1回発表した。研究の目的は、「研修者・(支援活動としての)教師研修・研修実施者」の3つの視点に基づいた教師の支援法開発を行うことが目的である。1年目は、研修者と教師研修の2つの視点に基づく2つの検討課題に取り組んだ。まず、研修者視点においては、研究対象校としての小中一貫校に新任を含む新しく赴任した子どもの多様性理解における困難とその経験過程を検討するために、教員10人(小学校籍4人、中学校籍6人)を対象に、着任直後(4月)、夏休み(8月)、冬休み(12月)、年度末(3月)に継時的インタビューを行い、現在分析を行っている。次に、教師研修の視点として、教師の「弱さ」や「できなさ」に注目した、多様性理解のための教師の対話的支援法開発のためのアクションリサーチを実施した。全談話データを、私的な内容を扱っていると判断できる「自分の声(Inner Voice)」と、他者との共有を前提とした公的な内容を扱っている「他者の声(External Voice)」に分類し検討した。分析の結果として、勝野(2009)は「新任教師は他の教師との競争を過剰に感じ取って、競争を内面化する状況に置かれている」と指摘しているが、本研究では新任教師だけでなくベテラン教師も同様であることが明らかになるなど、幅広い示唆を得ることができた。この示唆は、教師の支援を新任教師以外にも拡大させる必要性を示すことから、教育政策的な観点においても教師の成長を長期的に支えていけるような支援の在り方を検討するためのエビデンスを提供している。このことは、大変有意義な結果になりうると同時に、本研究を強く推進する背景になりうるものでもある。予定していた2つの調査については、無事調査を終了し、次年度へとつなげることができた。調査結果を次年度の研究に活かすため、教員の私的自己(Personal self)と職業アイデンティティ(Professional Identity)に関するレビューを集中的に行った。そのため、予定していたフィンランドの長期渡航は行っていない。行わなかった理由は、調査結果が研究者の予想を超える新奇性が高いものになる可能性が認められたため、広く教員や教職研修に関する研究についての研鑽を積む必要があると判断したためである。また、査読付き論文1本、シンポジウムにおける話題提供を1回、その他ポスター発表を1回発表した。査読付論文は、本研究の基礎研究の一環として行った教員の能力に関する研究である。この論文は、PIAAC(国際成人力スキル調査)の二次分析論文(Hanushek, Piopiunik & Wiederhold, 2016)を元に、日本の教員の成人力スキルとしての認知的スキル(リテラシー、数的思考力)の国際比較と教員採用時の成績との関連を考察したものである。2年目の今年は1本の論文発表と、2つの学会発表を予定しており、その準備もすすめている。

さらに、本研究の基礎研究部分である、人間の弱さ(Backhand)に関するKegan &Lahey (2016).を用いた研究計画が認められ、民間の研究助成採択をいただくなど、多種多様な成果を残すことができた。本研究の目的は、「研修者・(支援活動としての)教師研修・研修実施者」の3つの視点に基づいた教師の支援法開発を行うことが目的である。二年目も本研究は小中一貫校で実施され、研究Cの研修実施者による研修開発研究を行った。今回研究に協力くださった学校は、就学援助率(生活保護法第6条第2項に規定する要保護児童および市町村教育委員会が生活保護法第6条第2項に規定する要保護者に準ずる程度に困窮していると認める児童が、全体の就学児童数に占める割合)が40%を超える。そのような学校が置かれた社会経済的背景を教師がまず理解することから、研究Cは始まった。結果Cの研修開発のテーマは「『指導』という言葉で仕事が増えていく状況について」になった。何を「指導」し、何を「指導しない」のかを学校と教師が共有することについて話し合うのは、学校長の方針と教師の信念とが対立することが多く、研修開発は困難であった。しかし、結論として「教師が完全に子どもの社会経済的背景を拒否することは難しい。また、今後が外国人の受け入れなどが加速し、同様の困難を抱える教師が増加することが予想される。研究Cも含めこの結果は論文発表としてまとめていく予定である。今年度はおおむね順調に、研究推進のための基礎を作ることに成功した。次年度は今年度分析していたデータの論文化を積極的に行っていく。具体的には、2つの調査の結果と文献レビューを踏まえ、2年目は対話的な教師支援法のための教職研修開発を実際に行っていくための準備を行っている。この教職研修は1年目と同じ学校で行う予定である。この学校での研究は今年で4年目を迎えることから、学校関係者との信頼関係形成も十分である。しかし、非常に恵まれた研究環境で研究をできていることを、学校関係者に感謝しながら、自分の研究と学校の教員の皆さんの双方にとってよい成果が得られるよう、信頼関係の形成には不断の努力を行いながら準備を進めている。なお、状況が安定しない学校現場での研究でもあるため、その状況を見越して事前に日程を確保することが難しいところではあるが、フィールドワークの状況を見ながら、海外での研修も行うタイミングも探っていきたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。10月30日内外教育(時事通信社)に掲載。「子どもの貧困と教師の多忙化東大大学院研究チームが調査へ」
イスラムにおける人間観の諸相-法学・神学・神秘主義・シーア派の場合-

1.本研究の開始時点の会合で(6月3日),鍵概念である人間観を詳細に限定せず,広義にとり,各研究メンバーが個人研究を行なうことを第一方針とし,第二に現代イスラム社会についても理解を深めるため,適当な研究者を招き研究会を開くことを第二の方針とした.2.第一の方針に従い,神学担当の中村は人間の能力や悪と倫理の問題に焦点をあて,初期イスラム原子論的存在論の中でal-Ghazaliに到るまでの人間観の変遷に関する発表を行い(9月25日),シーア派担当の鎌田は神の命令と創造に関連してal-Sijistantの知性論を発表した(10月20日).神秘主義担当の竹下はShirajiにおける愛の概念について発表し(11月18日),法学担当の小田はイスラム法形成過程において現想的人格としてのムハンマド像の課した役割について発表した(12月18日).3.第二の方針に従い,嶋田義仁氏(静岡大・助教授)に,文化人類学の立場から西アフリカのフルベ族におけるイスラム化の歴史的過程と現状を報告してもらい,それをイスラムの古典的人間観・社会観と比較検討した(10月17日).ついで,富田健次氏(中東経済研究所)に現代イランの政治体制について報告してもらい,古典的シーア派の法理論・イマーム論やスンナ派の政治体制との比較を行った. (12月9日)4.研究のまとめと今後の課題:研究題目を人間観の諸相とした時予想されたことであるが,イスラムの人間観は二局面に大別されることが計6回の研究会を通じて確認された.つまり,神学・神秘主義では人間の電性を存在論・形面上学的霊魂論として展開され,法学では人間の社会性を倫理学的に展開する.後者の人間観は現代イスラム社会の分析にも一つの有効な視点となりうる.今後の課題は,イスラムの人間観の二局面がどのように成立し,また関連したのかなどを調べる必要がある.1.本研究の開始時点の会合で(6月3日),鍵概念である人間観を詳細に限定せず,広義にとり,各研究メンバーが個人研究を行なうことを第一方針とし,第二に現代イスラム社会についても理解を深めるため,適当な研究者を招き研究会を開くことを第二の方針とした.2.第一の方針に従い,神学担当の中村は人間の能力や悪と倫理の問題に焦点をあて,初期イスラム原子論的存在論の中でal-Ghazaliに到るまでの人間観の変遷に関する発表を行い(9月25日),シーア派担当の鎌田は神の命令と創造に関連してal-Sijistantの知性論を発表した(10月20日).神秘主義担当の竹下はShirajiにおける愛の概念について発表し(11月18日),法学担当の小田はイスラム法形成過程において現想的人格としてのムハンマド像の課した役割について発表した(12月18日).3.第二の方針に従い,嶋田義仁氏(静岡大・助教授)に,文化人類学の立場から西アフリカのフルベ族におけるイスラム化の歴史的過程と現状を報告してもらい,それをイスラムの古典的人間観・社会観と比較検討した(10月17日).ついで,富田健次氏(中東経済研究所)に現代イランの政治体制について報告してもらい,古典的シーア派の法理論・イマーム論やスンナ派の政治体制との比較を行った. (12月9日)4.研究のまとめと今後の課題:研究題目を人間観の諸相とした時予想されたことであるが,イスラムの人間観は二局面に大別されることが計6回の研究会を通じて確認された.つまり,神学・神秘主義では人間の電性を存在論・形面上学的霊魂論として展開され,法学では人間の社会性を倫理学的に展開する.後者の人間観は現代イスラム社会の分析にも一つの有効な視点となりうる.今後の課題は,イスラムの人間観の二局面がどのように成立し,また関連したのかなどを調べる必要がある.
ルテニウム錯体の特異的触媒機能を生かした高選択的炭素骨格形式反応

本年度は、我々が最近見いだしたルテニウム錯体触媒を用いるノルボルナジエンの炭素骨格変換を伴う高収率、高選択的新規二量化反応による、新規ノルボルナジエン二量体、ペンタシクロテトラデカ-4,8-ジエン(PCTD)合成反応について、反応機構を明かにするとともに新規篭型モノマー合成を目的として以下の検討を行った。1.反応条件および配位子効果:ノルボルナジエンはRu(cod)dot)[cod:シクロオクタジエン;cot;シクロオクタトリエン]触媒存在下、特異な二量化反応を起こし、ペンタシクロテトラデカ-4,8-ジエン(PCTD)を高収率で与えた。副生成物としてはヘプタシクロテトラデカン(HCTD)が少量得られた。本反応にはN,N-ジメチルアクリルアミドの添加が不可欠であったことから、N,N-ジメチルアクリルアミドの反応支配配位子としての可能性を確かめるために、いくつかのα,β-不飽和アミドの添加効果について検討を行った。β-位に水素を有するα,β-不飽和アミドを用いた場合には触媒反応が進行しPCTDが得られたが、β-位に水素を有しないアミドを用いた場合には本二量化反応はほとんど進行しなかった。これらの結果は本反応において、α,β-不飽和アミドのビニル位のC-H結合活性化により(ヒドリド)(アルケニル)ルテニウム中間体が生成している可能性を示唆している。2.置換ノルボルナジエンの二量化反応によるPCTD誘導体の合成:次に7-位にtert-ブトキシ基および重水素を有するノルボルナジエンを別途合成し、その二量化反応によるPCTD誘導体合成を試みた。まず7-tert-ブトキシノルボルナジエンからは2,8-位にtert-ブトキシ基を有するPCTD誘導体を13%、HCTD誘導体を11%の収率で得た。また重水素化した7-d-ノルボルナジエンからも2,8-位に重水素を有するPCTD誘導体が63%、HCTD誘導体が5%の収率で得られた。これらの結果によりノルボルナジエン骨格の7-位の炭素がPCTDのそれぞれ2,8-位に対応していることが明かとなり、PCTDは、二分子のノルボルナジエンがendo-endoで二量化した配位子を持つ錯体において、一つのノルボルナジエンの2,3-位の炭素-炭素結合、およびもう一つのノルボルナジエン骨格の1,2-位の炭素-炭素結合が切断されて生成するものと考えられる。3. PCTDの官能基化:新規篭型ジエンPCTDは、5つの5員環を有するジエンであり、PCTDの二つのオレフィン部分に二つの官能基を導入することが出来れば、新しいモノマーを合成出来る。そこで本研究ではさらに、PCTDの水素化、臭素化、ヒドロホウ素化およびヒドロホルミル化反応を試み、種々の篭型機能性モノマー合成を行った。現在のところ、位置選択的なオキソ反応には成功していないが、これらのモノマーのうち、例えばジオール類はポリエステルまたは、ポリウレタン合成のモノマーとしての利用が期待される。これらの結果によりノルボルナジエン骨格の7-位の炭素がPCTDのそれぞれ2,8-位に対応していることが明かとなり、PCTDは、二分子のノルボルナジエンがendo-

endoで二量化した配位子を持つ錯体において、一つのノルボルナジエンの2,3-位の炭素-炭素結合、およびもう一つのノルボルナジエン骨格の1,2-位の炭素-炭素結合が切断されて生成するものと考えられる。3. PCTDの官能基化:新規篭型ジエンPCTDは、5つの5員環を有するジエンであり、PCTDの二つのオレフィン部分に二つの官能基を導入することが出来れば、新しいモノマーを合成出来る。そこで本研究ではさらに、PCTDの水素化、臭素化、ヒドロホウ素化およびヒドロホルミル化反応を試み、種々の篭型機能性モノマー合成を行った。現在のところ、位置選択的なオキソ反応には成功していないが、これらのモノマーのうち、例えばジオール類はポリエステルまたは、ポリウレタン合成のモノマーとしての利用が期待される。
ほ乳類における老化制御機構:インスリン/IGF-1抑制とカロリー制限との相違

1.インスリンシグナル分子の解析:カロリー制限(calorie restriction, CR)、GH-IGF-1抑制ラットの肝臓、骨格筋におけるインスリンシグナルの解析から、カロリー制限によって、糖代謝におけるインスリン感受性の増加とともにインスリン非依存性経路の活性化が起きること、これには、GH-IGF-1系の抑制が関連していることを示唆した(Yamaza H et al., Exp Gerontol 2004;林洋子、他、基礎老化研究、2005)。インスリン非依存性シグナル経路としてadiponectin-AMP-activated protein kinase(AMPK)の関与を検討したが、予測に反して、AMPKはカロリー制限によって抑制されていること、GH-IGF-1系の抑制はAMPK経路に影響を及ぼさないことを明らかにした。2.ストレス応答:カロリー制限ラットにおける炎症性ストレス誘導後の遺伝子発現解析によって、カロリー制限はストレス耐性であること、この耐性は、NF kappa Bに誘導される遺伝子よりも、constitutiveに発現制御される遺伝子産物により生じている可能性を示唆した(Tsuchiya T et al., Mech Ageing Develop, 2005)。GH-IGF-1抑制ラットはCRラットよりもさらに強い炎症ストレス耐性を示した。これにはNF kappa Bによる炎症性サイトカイン発現の制御も関与していることが示唆された。現在、NF kappa B以外のRedox感受性転写因子やシグナル伝達系を解析している。3.ミトコンドリアにおける酸化ストレス:還元型、酸化型グルタチオンの定量などにより、GH-IGF-1系を強度に抑制したラットでは、酸化的ストレスが増加し、腫瘍発生頻度の増加、寿命の短縮が起こることを明らかにした。1:実験動物の維持と各研究者への供給:施設内においてGH-IGF-1抑制ラット、カロリー制限ラット、対照ラットを維持し、各分担研究者へ実験動物(6ヶ月齢)を供給した。2.インスリン/IGF-1シグナル伝達系および他のシグナル伝達系の検討:実験動物に糖負荷を行い、免疫沈降/免疫ブロットにて、インスリン受容体のリン酸化を肝組織において定量した。カロリー制限ラット、GH-IGF-1抑制ラットでは、糖負荷後血中インスリンが上昇しなかったが、インスリン受容体のリン酸化はカロリー制限ラットだけが、対照ラット、GH-IGF-1抑制ラットに比べ低かった。よって、カロリー制限下では、GH-IGF-1系抑制とは異なり、インスリン感受性が増加するとともに、インスリン非依存性グルコース代謝系が活性化することが示唆された。プロテオーム解析を用い、現在、インスリン非依存性経路の解析を行っている。3.ストレス応答:エンドトキシン投与後の肝逸脱酵素血中濃度、病理組織の検索から、カロリー制限、GH-IGF-1仰制いずれも傷害の程度が抑制されることを明らかにした。このメカニズムのひとつとして、転写因子PPAR-α(peroxysomal proliferator activator receptor-alpha)とそれに制御されるいくつかの遺伝子発現を検討したが、カロリー制限、GH-IGF-1抑制による特異的な変化はみとめなかった。DNAアレイを用いた網羅的遺伝子解析では、輿味深いことに、カロリー制限に特有な発現変化は少なかった。現在、ストレス下におけるNF-kB、AP-1、HIFなどのレドックス感受性転写因子とそれに制御される遣伝子、蛋白質発現について解析している。4.ミトコンドリアにおけるエネルギー代謝、酸化的ストレス解析:エネルギー代謝を制御するAMPK(AMP-activated protein kinase)のリン酸化動態を中心に解析を進めている。1.実験動物の維持と各研究者への供給:施設内において、GH-IGF-1抑制ラット、カロリー制限ラット、対照ラットを維持し、各研究者へ実験動物(624ヶ月齢)を供給した。2.インスリン/IGF-1系シグナル伝達分子とリン酸化状態の比較:カロリー制限、GH-IGF-1抑制ラットでは、糖負荷後、血中のインスリンが有意に上昇しないが、耐糖能には異常がない。

この現象にともなうインスリン受容体、下流分子の活性化(リン酸化)状態を肝、筋肉で検討し、実際にインスリンシグナル系が対照群に比べ、活性化されていないことを確認した。次に、グルコース代謝のインスリン非依存性経路として、Adiponectin-AMPキナーゼ(AMPK)系を検討したが、GH-IGF-1抑制ラット、カロリー制限ラットでは、adiponectin-AMPK経路の活性化は有意に起こってはおらず、他に経路が存在することが示唆された。現在、プロテオーム解析技術を用いて、インスリン非依存性経路を解析している。3.ストレス応答:GH-IGF-1抑制ラット、カロリー制限ラットが示す、ストレス耐性に、転写因子のcofactorであるPGC-1aの誘導が重要であることを明らかにした。現在PGC-1aのアンチセンスオリゴヌクレオチドを動物に導入し、PGC-1aの役割を確認している。4.ミトコンドリアにおけるエネルギー代謝とストレス応答の相違:炎症ストレスに対するミトコンドリアのbiogeesisに関連する遺伝子群の発現をGH-IGF-1抑制ラット、カロリー制限ラットで比較検討中である。予備的な結果として、3でみとめられた転写因子cofactorrであるPGC-1aが重要な因子であることが示唆された。1.実験動物の維持と供給(下川):施設内において、成長ホルモン(GH)-インスリン様成長因子(IGF)-1抑制ラット、カロリー制限(CR)ラットを維持し、各研究者へ提供した。新たな動物モデルとして転写因子FoxO1ノックアウトマウスを導入した。2.インスリンシグナル分子の解析(樋上):CRおよびGH-IGF-1抑制ラットでは、耐糖能は改善するが、糖負荷後のインスリンの分泌が減弱し、肝臓、骨格筋におけるインスリンの受容体のリン酸化も有意に起こらなかった。しかしながら、下流のAktの活性化は起こっていた。現在、インスリン非依存性シグナル経路の解析を行っている。3.ストレス応答(下川):CRやGH-IGF-1抑制によるストレス応答の増強のメカニズムを明らかにするために、炎症刺激による遺伝子発現解析、熱ショック蛋白質や小胞体シャペロン等の誘導プロファイルを解析しつつ、FoxO1-KOマウスを用いて酸化ストレスに対する反応を検討した。CRでは、Fox01の発現が増加していた。酸化的ストレスに対するearly response gene (jun-b,c-fos)の発現解析では、Fox01の低下の影響はなかった。
軸索輸送における足場タンパク質ＪＳＡＰの役割とその分子メカニズム

軸索輸送は神経細胞の成長と生存に不可欠であり、その障害は神経細胞死や神経変性疾患の直接の原因となることが知られています。我々は軸索輸送を制御するメカニズムの解明に向け、足場タンパク質JSAPを対象として研究を行いました。その結果、JSAPはキネシン依存的な軸索輸送の制御因子であり、その破綻は神経変性を引き起こす可能性を見出しました。軸索輸送は神経細胞の成長と生存に不可欠であり、その障害は神経細胞死や神経変性疾患の直接の原因となる。しかし、軸索輸送の制御機構については不明な点が多い。本研究は、最終的には軸索輸送の制御機構を分子レベルで理解することを目指している。その中で本研究課題では、MAPK経路の足場タンパク質JSAP1,2に焦点を当て、JSAP欠失により軸索障害を示す細胞小器官・タンパク質の同定、及びJSAPによる軸索輸送制御の分子機構解明を目指している。今年度の研究成果は以下の通りである。1.JSAP1,2 cKO(PC)マウスで見出したプルキンエ細胞の軸索腫大と脱落が、真にプルキンエ細胞でのJSAP欠失に起因することを検証するため、プルキンエ細胞特異的に野生型JSAP1を発現するトランスジェニックマウスを用いてレスキュー実験を行った。その結果、JSAP1,2 cKO(PC)マウスで認められるプルキンエ細胞の軸索腫大と脱落は、野生型JSAP1によってほぼ完全に抑制されることを明らかにした。2.初代培養神経細胞系を用いた解析を行い、JSAP欠失はミトコンドリアの軸索輸送障害を引き起こすことを示唆する結果を得た。この結果は、タイムラプス解析を用いて検証する予定である。今年度は、ミトコンドリア移行シグナルを付加した増強緑色蛍光タンパク質(Mito-eGFP)発現レンチウイルスを作製し、Mito-eGFPが内在性ミトコンドリアと共局在することを確認した。3.ミトコンドリアの軸索輸送障害は局所的なATPの欠乏を招き、その結果、カルシウムイオンが軸索内に流入すると考えられる。そこで、G-CaMP(蛍光性カルシウムイオンセンサー)発現レンチウイルスを作製した。4.Cre-loxPシステムを用いてJSAP1,2の欠失が誘導可能な初代培養神経細胞系の構築に着手した。小脳プルキンエ細胞特異的JSAP1,2ダブルノックアウト[JSAP1,2 KO(PC)]マウスを用いたこれまでの解析から、JSAPは軸索輸送の制御因子であることが強く示唆されている。今年度は、Cre-loxPシステムを用いてJSAP1,2の欠失が誘導可能な初代培養神経細胞系の構築し、野生型および変異JSAPによるレスキュー実験やインヒビター等を用いた実験を行った。また、昨年度作製したMito-eGFP(ミトコンドリア移行シグナルを付加した増強緑色蛍光タンパク質)発現レンチウイルス、およびG-CaMP(蛍光性カルシウムイオンセンサー)発現レンチウイルスを用いた解析を行った。その結果、JSAP1,2はキネシン-1重鎖に結合することによって、キネシンー1の微小管結合能を正に制御する新規制御因子であることを見出した。また、JSAP1,2はミトコンドリアの軸索輸送に関わっており、JSAP1,2欠失によるミトコンドリアの軸索輸送障害はカルシウム恒常性の破綻をもたらし、最終的には軸索変性・神経細胞死が引き起こされることを明らかにした。その中で本研究課題では、MAPK経路の足場タンパク質JSAP1,2に焦点を当て、小脳プルキンエ細胞でのJSAP欠失により軸索障害を示す細胞小器官・タンパク質の同定、及びJSAPによる軸索輸送制御の分子機構解明を目指している。1.プルキンエ細胞特異的JSAP1,2ノックアウト[JSAP1,2 KO(PC)]マウスの経時的解析(生後4週齢、8週齢、12週齢、16週齢、20週齢、および24週齢マウスの解析)を行い、プルキンエ細胞の軸索腫大が神経細胞脱落に先立って起こることを明らかにした。軸索腫大は生後4週齢マウスから調べた全てのJSAP1,2 KO(PC)マウスで検出されたが、プルキンエ細胞数の減少は16週齢、20週齢、および24週齢マウスにおいてのみ認められた。

2.JSAP1,2 cKO(PC)マウスで見出したプルキンエ細胞の軸索腫大と脱落が、真にプルキンエ細胞でのJSAP欠失に起因することを検証するため、プルキンエ細胞特異的に野生型JSAP1を発現するトランスジェニックマウスを用いたレスキュー実験に着手した。3.プルキンエ細胞でのJSAP欠失により軸索輸送障害を示すと考えられる細胞小器官・タンパク質を同定するため、免疫組織学的解析を行った。その結果、軸索腫大部位にミトコンドリアが局在することを強く示唆する結果を得た。JSAP1,2 cKO(PC)マウスで見出したプルキンエ細胞の軸索腫大と脱落が、真にプルキンエ細胞でのJSAP欠失に起因することを検証した。また、当初計画していた全ての実験に加え、新たな実験系(JSAP1,2の欠失が誘導可能な初代培養神経細胞系)に着手した。当初計画していたほぼ全ての実験に着手した。また、JSAP1,2ダブル変異体マウスの経時的解析を行い、軸索腫大が神経細胞脱落に先立って起こることを明らかにした。さらに、JSAP欠失により軸索輸送障害を示すと考えられる細胞小器官を同定することができた。研究はおおむね順調に進展しており、当初の研究計画に沿って研究を推進する予定である。また、研究計画の大きな変更はなく、研究を遂行する上でも特に問題点はない。研究はおおむね順調に進展しており、基本的には当初の研究計画に沿って研究を推進する予定である。また研究計画について、大幅な変更はなく、研究を遂行する上でも特に問題点はない。しかし、プルキンエ細胞特異的に変異JSAP1を発現するトランスジェニックマウスを用いたレスキュー実験は、使用予定のマウスの繁殖が予定どおり進まなかったために、実験着手に遅延が生じた。今後、実験遅延を解消するために、当該トランスジェニックマウス及びプルキンエ細胞特異的JSAP1,2ノックアウトマウスの飼育数を増やす予定である。該当なし。繰越分は、次年度、プルキンエ細胞特異的に変異JSAP1を発現するトランスジェニックマウス及びプルキンエ細胞特異的JSAP1,2ノックアウトマウスの飼育経費増額分に充てる。他の研究費については、当初の計画に沿って使用する予定である。
テトラヒメナ・ミオシンの研究

抗体との反応性とK/EDTA-ATPase活性を指標としてTetrahymena Pyriformisよりミオシンの精製に成功した。テトラヒメナ・ミオシンは分子量約22万の重鎖を持ち他の生物のミオシンより約40nm程長い尾部を持つ双頭の分子であること、K/EDTA-ATPase活性の値がウサギ骨格筋ミオシンよりも低い塩濃度で最大値を取ることなどユニークな性質を持つことが明かになった。また、ミオシン遺伝子のクローニングのために、進化的に保存されたミオシン頭部のPループ領域の配列をプライマーとしてRTPCR法を試みテトラヒメナに3種類のミオシン遺伝子が存在することを明かにした。1つはミオシン頭部の25Kと50Kドメインのジャンクション部位に当るループ1に長い挿入配列を持ったミオシンでT.pyriformisとT.thermophilaの両方に存在した。あとの2つはループ1に挿入配列を持たずT.pyriformisとT.thermophilaそれぞれに特異的に存在するものであった。これら3種類のテトラヒメナ・ミオシンの部分アミノ酸配列と従来知られているミオシンのアミノ酸配列とを比較検討した結果、テトラヒメナ・ミオシン3種が他のミオシンサブグループと異なり新しいグループを作ることが明かになった。今後はこれら3種類のテトラヒメナ・ミオシン遺伝子の全塩基配列を決定し、その全体像を明かにする予定である。
障害膵β細胞の機能回復・機能的膵β細胞作製へ向けた試み

インスリンを分泌する膵β細胞の機能が低下すると高血糖が生じるが、高血糖の存在自体がさらなる膵β細胞機能障害を引き起こし、糖尿病へと至る。我々は、高血糖が膵β細胞機能を障害する機序を研究しており、高血糖に対して脆弱な因子を新規に同定した。同因子を欠失させたマウスモデルを用いて、同因子が膵β細胞からのインスリン分泌に重要な役割を果たすことを示している。また、胎仔期に膵β細胞の作られる過程において重要な因子のうち3因子を選び、これらを任意の時期・細胞に発現可能なマウスを作製した。膵臓内の非β細胞に3因子を発現すると、膵全体にインスリン陽性細胞が観察され、高血糖応答性インスリン分泌も認められた。A)糖毒性解除による膵β細胞機能改善メカニズムの解析db/dbマウスへ1週間SGLT2阻害剤を投与した後、膵島RNAを抽出し、無治療db/db群との間で膵島内遺伝子発現量を比較したところ、既知因子としてMafa、Pdx1、insulin 1,2、slc2a2、Glp1受容体などの遺伝子発現量の有意な改善が認められた。さらに、未知の因子を網羅的に解析すべく、先の研究により得られたサンプル(無治療対照db/dbマウスvsSGLT2阻害剤投与db/dbマウス各4匹の膵島RNA)を用いてDNA microarray解析を行った。両群マウス間で2倍以上の発現量変化があり、有意に変化する因子を抽出し、現在、それらのなかで膵β細胞機能に関与することが人において推測されている因子に焦点を絞り細胞株におけるノックダウンを行っている。我々の作製したマウスを用いてMafa、Pdx1、Ngn3の3因子を同時に発現誘導すると様々な細胞・組織においてインスリン陽性細胞化することが認められたが、標的細胞の違いにより誘導されたインスリン陽性細胞に違いが生じるかは明らかではない。human HB-EGF receptor (ジフテリア毒素受容体)を発現するマウスに対しジフテリア毒素を投与し、あらかじめ内因性膵β細胞のablationを行った後、Sox9-Creを用いてMafa、Pdx1、Ngn3を膵導管細胞へ異所性に発現誘導した。これら転写因子が発現誘導された細胞ではインスリン発現が高率に認められ、膵全体にインスリン陽性細胞が多数認められた。これらインスリン陽性細胞のグルコース応答性インスリン分泌を確認すべく腹腔内糖負荷試験を行ったところ、血糖増大に応じたインスリン分泌が確認され、膵導管細胞由来の新生インスリン陽性細胞がグルコース応答性を有していることが認められた。DNA microarrayや多重transgenic mouseの作製などに成功しており、当初予定していた通りの進展を認めている。(A)糖毒性解除による膵β細胞機能改善メカニズムの解析糖毒性に感受性のある、未知の因子を網羅的に解析すべく、db/dbマウスへ1週間SGLT2阻害剤を投与した後、膵島RNAを抽出し、無治療db/db群との間でDNA microarray解析による膵島内遺伝子発現量の比較を行った。両群マウス間で2倍以上の発現量変化があり、有意に変化する42因子を抽出した。膵β細胞機能に関与することがGWASの結果から推測される因子も含まれており、免疫組織染色およびRT-PCRによる局在評価を行った。同因子は膵β細胞に特異的に発現しており、膵β細胞株において同因子のノックダウン解析を行ったところ、グルコース応答性インスリン分泌(GSIS)の有意な低下を認めた。現在、同因子のノックアウトマウスの作製を行っており、in vivoにおける同因子の機能的役割を解析する予定としている。Sox9-Creを用いて3因子を膵導管細胞へ発現誘導した場合と、Elastase-CreERを用いて膵腺房細胞へ発現誘導した場合とで、新生インスリン陽性細胞を比較したところ、いずれもGSISを認めたものの、導管細胞由来膵β様細胞の方がインスリン陽性化率が高く、インスリン陽性細胞数で補正した解析においても、インスリン分泌能が高かった。これら3因子を用いて膵β細胞への分化転換を目指す場合、その標的細胞の選択も重要であることが示された。(論文投稿中)(A)糖毒性感受性遺伝子として解析対象とした遺伝子の重要性が、少なくともin vivoにおいては明らかとなってきており、当初予定していたノックアウトマウスの作製へと予定通りの進展を認めている。(B)当初目的としていた通り、母細胞の選択により膵β細胞への分化転換効率さらにはGSISを指標とした成熟度に違いがあることを確認し得たことは有意義であると思われる。この結果は予定通り論文化しており、現在投稿中である。A)糖毒性解除による膵β細胞機能改善メカニズムの解析糖毒性感受性遺伝子を新規同定すべく、db/dbマウスへ1週間SGLT2阻害剤を投与した後、無治療db/db群との間でDNA microarray解析による膵島内遺伝子発現量の比較を行った。有意に発現量が増大した42因子中、膵β細胞機能への関がGWASの結果から推測された因子、TMEM163に注目し解析した。

同因子のノックアウトマウスに高脂肪高ショ糖食負荷を行ったところ、ホモノックアウトではヘテロノックアウトに比べ耐糖能の悪化を認め、GSISの低下も認められた。TMEM163欠損による膵β細胞障害のメカニズムに関しては、他組織においてTMEM163が亜鉛の膜内輸送に関与するとの報告があり、また、インスリン顆粒の形成に亜鉛が必須であることから、同因子と亜鉛との関連を検討した。ホモノックアウトマウスでは、膵β細胞における亜鉛含量が低下しており、現時点では、同因子が亜鉛輸送を介してインスリン分泌顆粒の成熟化に必要な因子であると考えている。Sox9-Creを用いてMafa、Pdx1、Ngn3の3因子を膵導管細胞へ発現誘導した場合と、Elastase-CreERを用いて膵腺房細胞へ発現誘導した場合とを比較した場合、導管細胞由来3因子発現細胞のインスリン陽性化率が高く、内因性膵β細胞をablationした系での膵内インスリン含量やインスリン陽性細胞数で補正したGSISも高値であった。これら3因子を用いて膵β細胞への分化転換を目指す場合、その標的細胞の選択も重要であることが明らかとなり、論文投稿し、現在revise中である。インスリンを分泌する膵β細胞の機能が低下すると高血糖が生じるが、高血糖の存在自体がさらなる膵β細胞機能障害を引き起こし、糖尿病へと至る。我々は、高血糖が膵β細胞機能を障害する機序を研究しており、高血糖に対して脆弱な因子を新規に同定した。同因子を欠失させたマウスモデルを用いて、同因子が膵β細胞からのインスリン分泌に重要な役割を果たすことを示している。また、胎仔期に膵β細胞の作られる過程において重要な因子のうち3因子を選び、これらを任意の時期・細胞に発現可能なマウスを作製した。膵臓内の非β細胞に3因子を発現すると、膵全体にインスリン陽性細胞が観察され、高血糖応答性インスリン分泌も認められた。A)糖毒性解除による膵β細胞機能改善メカニズムの解析上記検討において膵β細胞での機能を有すると考えられた因子に対し、膵β細胞特異的ノックアウトマウスを作製し、in vivoにおける糖尿病病態との関連を検討する。ROSA-GFPマウスを用いてCre発現細胞をGFPにより標識し、FACSにより上記インスリン陽性細胞を単離した後、膵β細胞関連因子の発現量をTaqMan PCR Arrayにより網羅的に解析・評価する。コントロールとしてRIP-CreERにより同様に標識した内因性膵β細胞を用いる。(A)糖毒性解除による膵β細胞機能改善メカニズムの解析上記検討において我々が対象とした因子が、少なくともin vivoにおいては膵β細胞での機能を有することが認められたため、膵β細胞特異的ノックアウトマウスを作製中である。今後、in vivoでの重要性を解析するとともに、糖尿病病態との関連を検討する。上記結果の論文投稿中。今後、他組織への3因子異所性発現および時期を変えての発現誘導などを予定している。糖尿病
金属薄膜の熱物性評価のための表面プラズモン-熱波マイクロスコピーの開発

私たちはこれまで簡易型光音響顕微鏡システムの開発を行ってきた。顕微鏡システムの開発に際して基本とした設計思想は安価な部品を使うこと、構成装置も安価であること,取り扱いもやさしいこと等である。構築したシステムを使って各種材料(セラミックス、黒鉛、エポキシ樹脂等)の内部傷や熱物性評価を行ない、それなりの成果をあげることができた。しかし残念ながら金属薄膜の熱物性評価や膜厚推定に使うことには原理的に無理があることが分かった。金属薄膜は可視光をほぼ全反射すること、熱伝導率が良いため熱源の形成が他の材料に比べてできないこと等が主な理由である。その解決法としてSurface plasmonthermal wave microscopy法を開発した。本助成金によって以下の成果をあげることができた。1.銀薄膜の光音響信号振幅のレーザ光変調周波数f依存性が10Hzから100Hzの間でf^<-0.9>に比例することを実験的に明らかにした。この依存性は理論的に予想される依存性のf^<-1.0>にかなり近いものあることを明らかにできた。2.気体レーザの代わりに半導体レーザを使用する場合の銀薄膜の角膜厚に対する共振曲線のシミュレーションと実験値の比較を行い、かなり良い一致を得た。3.30nmから60nmの異なる膜厚についてもf^<-0.9>依存性がほぼ成立することを明かにした。4.金、銅各薄膜の各膜厚についても実験を行い、いずれも理論にかなり近い値を得た。5.金、銀、銅に対する最小反射率を求め、その関係が2次方程式で表現できることを見出した。私たちは開発した簡易型光音響顕微鏡システムを使って不透明材料内のクラックやボイドを検出することに成功したが、残念ながら金属薄膜についてほとんどその有効性を見出すことができなかった。その理由として金属薄膜にレーザ光を照射すると、金属表面で光が反射され、熱源が膜表面に形成できないことが考えられる。あえて熱源を形成しようとすると強力なレーザ光を必要としなければならず、装置の大型化、コストの高額化に加えて周囲への反射光の跳ね返りの危険性も配慮しなければならず、誰でもが簡単に使える顕微鏡システムというコンセプトを離脱しかねない。この問題点を解決するのに、nonradiativeな表面プラズモンを使うsurface plasmonthermal wave (SPTW)microscopyの開発を試みている。この方法は数mWのHe-Neレーザ光を光源として用いることができるため、従来の簡易型光音響顕微鏡システムを一部改良するだけでよく、機能性、経費、安全性の点から非常に意義があるといえる。開発したSPTW顕微鏡を使って銀薄膜の光音響信号振幅のレーザ光変調周波数依存性を測定し10Hzから100Hzの間でf^<-0.9>(f:変調周波数)に比例することを見出した。この結果はR-G理論から予想されるバルク試料に対するf^<-1.0>依存性にかなり近いものであった。構築したシステムを使って各種材料(セラミックス、黒鉛、エポキシ樹脂等)の内部傷や熱物性評価を行ない、かなりの成果をあげることができた。その過程で残念ながら金属薄膜の熱物性評価に使うことには原理的に無理があることが分かった。すなわち金属は可視光をほぼ全反射すること、熱伝導率が良いため熱源の形成が他の材料に比べてできないこと等が主な理由である。その解決法としてSurface plasmonthermal wave microscopy法を提案し、平成11年度その基本的な実験を行ってきた。