hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属ガラスの延性-脆性転移の微視的メカニズムの解明

バルク金属ガラスの形成能、延性-脆性転移の微視的なメカニズムを明らかにするために、CuZr系合金に段階的にAl-Agを添加しながら、その微細構造をXAFS法及び高エネルギーX-線回折法の手法によって解明した。AlとAgは均一に分散するのではなく、平均濃度以上に多い部分が生じていることが分かった。塊状の非晶質構造はこのようなAlとAgの偏在によって安定化し、延性から脆性に変化することが明らかになった。2008年度の研究実施計画に基づき(Cu0.5Zr0.5)100-x(A10.5Ag0.5)x(X=4, 8, 12, 16, 20)金属ガラス(厚さ:約20ミクロン)を液体急冷法で作成し、それらの5種類の試料を用いてCu及びZr原子周辺のEXAFS測定を行なった。現在、データ解析を行いつつあるが、組成の変化に伴って、Zr原子周辺の原子構造の変化が明瞭になっている。ただし、今回の測定では、Zr原子周辺の測定は、問題なく、高い質のデータが得られたが、Cu原子周辺のEXAFS測定は、高調波成分の除去がうまくいかず、ノイズが大きかったので、2009年度中のマシンタイムを活用して、再測定を行なう予定である。高エネルギーX-線回折実験については、2009年度の本測定に先立って予備実験を行い、確実なデータが得られる見通しが得られている。これらの結果によれば、延性から脆性に転移する組成で急激な原子構造変化が起こっていることが、明確になりつつある。この結果については、金属ガラスに関する国際会議(ISMANAM2009, 2009年7月,於:北京)で発表する予定である。2009年度中にAg原子周辺のEXAFS測定、及び高エネルギーX-線回折実験(Spring-8、2009年7月)を行う予定である。2009年度中に得られるAg原子周辺のEXAFS実験結果と、高エネルギーX-線回折実験から得られる中長距離の原子配列の変化と、2008年度に測定したCu, Zr原子周辺の原子配列の変化を総合的に検討し、この系の金属ガラスの延性から脆性に変化する組成との対応関係を詳しく検討する。2009年7月に高エネルギーX-線回折実験(HEXRD、於:Spring-8)を行い、2010年1月にAg原子周辺のEXAFS測定(於:高エネルギー加速器研究機構)を行った。リバース・モンテカルロ法(3000個の原子)を用いて、EXAFSとHEXRD、及び同位体置換中性子回折実験の測定結果を再現する原子配列の視覚化を行った。その結果、Cu-Zr合金に添加するAg-Ag,もしくはAl-Alのような同種原子の対、もしくは同種原子の3,4個の連なりが平均組成より頻度多く出現することが明らかとなった。これらのAg-Ag,もしくはAl-Alのような同種原子の対、もしくは3,4個の連なりの偏在が、バルク金属ガラスの安定性と、延性-脆性転移とどのように関わるのかを考察し、日本金属学会2010年度春季大会で発表した。Ag-Ag,もしくはAl-Alのような同種原子対、あるいは3,4個の連なりの発生頻度とAg,Alの添加量との関連、それらと延性-脆性転移の関連についてISMANAM2010(スイス・チューリッヒ:2010年7月)発表する予定である。2008年度の研究実施計画に基づき(Cu_<0.5>Zr_<0.5>)_<100-x>(Al_<0.5>Ag_<0.5>)_x(X=4,8,12,16,20)命属ガラス(厚さ:約20ミクロン)を液体急冷法で作成し、それらの5種類の試料を用いてCu及びZr原子周辺のEXAFS測定を行った。その結果、延性から脆性に転移する組成で急激な原子構造変化が起こっていることが明らかになった。この結果については、金属ガラスに関する国際会議(ISMANAM2009、2009年7月、於いて:北京)で発表した。2009年度中にAg原子周辺のEXAFS測定、及び高エネルギーX-線回折実験(SPring-8,2009年7月)を行い、前年度に行ったCu,Zr原子周辺の原子配列の変化を総合的に検討し、一部の組成については、Reverse Monte-Carloシミュレーションを行い、構造モデルの検討を行った。それらの結果については金属ガラスに関する国際会議(ISMANAM2010、2010年7月、於いて:チューリッヒ)で発表した。2010年度は、2009年で行ったReverse Monte-Carloシミュレーションによるモデル化の塑性範囲を更に拡大して行った。その結果、添加したAg,AlがCu-Zrガラス中に均一に分散するのではなく、平均構造以上にAg-Ag,Al-AlあるいはAg-Alの存在比率が高いことが判明した。

この平均以上にAg-Ag,Al-AlあるいはAg-Al対が高確率で存在することが、金属ガラスの形成能に寄与していることが分かった。また、Ag-Ag,Al-AlあるいはAg-Al対の存在比率の変化が延性-脆性転移に密接に関連しているとの示唆が得られた。
上気道感染症難治化へのインフルエンザ菌、溶連菌の細胞内侵入機序と治療に関する研究

急性扁桃炎はA群β溶連菌やインフルエンザ菌の感染と深く関連しているが近年、難治化する症例も増加している。急性扁桃炎の難治化、反復感染の原因の一つとしてインフルエンザ菌、溶連菌の細胞内侵入に関与すると考えられている遺伝子の検討を行った。侵襲性感染症分離株では、12. 0%にsil遺伝子が検出された。すべてのsil遺伝子陽性株では、speB遺伝子陽性であり、69. 0%でspeC遺伝子陽性であった。一方、17. 7%の侵襲性感染症分離株でsil遺伝子陽性であった。近年、ペニシリン系抗菌薬あるいはセフェム系抗菌薬などの経口抗菌薬の投与にも関わらず、急性扁桃炎の臨床症状が十分に改善しない症例や再発・再燃を繰り返す症例も増加している。急性扁桃炎の難治化、反復感染の原因としては1)細菌の産生するβラクタマーゼによるβラクタム剤の活性低下、2)服薬コンプライアンスの低下、3)家庭内感染により同一菌株の再感染がおこる、4)細菌の増殖がプラトーに達すると菌体表面のペニシリン結合蛋白が減少するイーグル現象のためペニシリン系抗菌薬によって完全に除菌できず、抗菌薬を中止すると再増殖を起こしてくる、5)細菌のバイオフィルム形成などとともに起炎菌が宿主上皮細胞内に侵入し、抗菌薬が細胞に到達できず除菌されないことが注目されている。242例(急性扁桃炎170例、急性鼻・副鼻腔炎51例、急性中耳炎21例)の非侵襲性溶連菌感染症患者より分離された溶連菌242株および侵襲性溶連菌感染症患者より分離された17株を用い、細胞内侵入に関与すると考えられているspeA、speB、speC、speF、speG、speH、speJ、ssa、smeZ遺伝子の検討を行った。242株の非侵襲性感染症分離株では、12.0%にsil遺伝子が検出された。すべてのsil遺伝子陽性株では、speB遺伝子陽性であり、69.0%でspeC遺伝子陽性であった。一方、17.7%の侵襲性感染症分離株でsil遺伝子陽性であった。76.5%のsil遺伝子陽性株ではspeA遺伝子を有していたが、sil遺伝子陰性株では、すべての株でspeA遺伝子は陰性であった。また、すべてのsil遺伝子陽性株ではazithromycinに感受性を示し、マクロライド耐性遺伝子は保有していなかった。薬剤感受性と侵入遺伝子の検討では溶連菌は抗菌薬に対して耐性を示すとともに、細胞内侵入能が低くなると考えられる。急性扁桃炎はA群β溶連菌やインフルエンザ菌の感染と深く関連しているが近年、ペニシリン系抗菌薬あるいはセフェム系抗菌薬などの経口抗菌薬の投与にも関わらず、臨床症状が十分に改善しない症例や再発・再燃を繰り返す症例も増加している。急性扁桃炎の難治化、反復感染の原因の一つとして細菌のバイオフィルム形成などとともに起炎菌が宿主上皮細胞内に侵入し、抗菌薬が細胞に到達できず除菌されないことが注目されている。76.5%のsil遺伝子陽性株ではspeA遺伝子を有していたが、sif遺伝子陰性株では、すべての株でspeA遺伝子は陰性であった。
非特異―特異複合体形成の動的構造解析による転写因子のＤＮＡ認識機構の解明

iPS細胞作製に用いられる転写因子(Yamanaka因子)の1つであるSox2タンパク質ではHMG(High Mobility Group)ドメインがたった6-7残基のDNA配列を認識し結合することで、DNAと複合体を形成する。本研究では、sox2のDNA認識機構を理解するためにNMRを用いた解析を行い、sox2のHMGドメイン単体では揺らいでおり、認識配列のDNAに結合することで構造が安定化するということを見出した。前年度までの研究から、sox2の遊離状態の構造は温度上昇に伴いアンフォールディングしていくので、生体内での環境条件を考慮する必要があることが示された。そのため、蛋白質全体の2次構造の変化をCDで測定し変性中点(Tm)が43度であることを確認した。つまり、37度である生体内の環境では構造をとっていない領域を含む天然変性状態であることが示された。そこで遊離状態における低存在比の構造を観測するため、37度の条件でNMRによる緩和分散法測定を行った。37度ではヘリックス構造が一部存在するのみであり、その部分を含む領域で低存在比の状態が観測された。25度での緩和分散法の結果と組み合わせることで、sox2の3本のヘリックス間における構造の柔軟性の違いを明らかにすることができた。また、構造を保っている25度の条件下でITC測定によるDNAとの相互作用パラメーター決定を試みたが、配列特異的DNAの滴定においても熱力学的パラメーターが決定できる滴定曲線が得られなかった。これはDNAとの相互作用において特異的結合と非特異的結合が混在しているからだと考えられる。そのため、残基レベルでDNA相互作用を解析することを優先し、NMRによる配列特異的、及び非特異的DNAの滴定実験を行い、配列特異的DNAとの結合においても非特異的結合を伴いながら結合することが分かった。また、in vivo条件を模した環境でのsox2の構造を捉えるため、膜透過性ペプチドを付加した目的蛋白質を動物細胞に導入することで細胞内に存在する蛋白質を直接観測するin-cell NMRの導入を試みた。蛍光観測により、細胞内に導入されるが細胞質内にとどまることはなく核へと移行していく様子を捉えることができた。しかしながら、核に結合した状態のスペクトルを観測するのは難しく、現在は蛋白質導入時間の検討などNMR実験条件の最適化を行っている。sox2に緩和分散法を適応することで、遊離状態において大部分で低存在比状態があることが分かった。緩和分散法から求められたケミカルシフト差を、遊離状態と配列特異的DNA結合状態とのケミカルシフト差、または、遊離状態とランダムコイル状態とのケミカルシフト差と比較することにより、遊離状態での低存在比の構造はunfoldした構造であることを示した。詳細な解析を行うために温度依存性を調べたところ、温度上昇に伴い、2次元HSQCスペクトルそのものが大きく変化した。これは相同性が高いsox5のDNA結合ドメインで報告された蛍光やDSCから求められた物理化学的性質と同様であり、遊離状態での主構造それ自体が柔軟性に富んでいることを意味している。一方で、sox2と配列特異的DNAとの結合状態ではHSQCスペクトルそのものが温度によって変化することはなく、特異的結合状態の構造は固いことが分かった。しかしながら、特異的結合状態で存在すると思われなかった、低存在比の分子種の存在を高温状態において緩和分散法で観測した。ただし、遊離状態と違って、低存在比の状態を感度良く観測できる状態ではなく、どのような構造であるかの同定までは至らなかった。これらの結果から、特異的結合状態にあっても一部が揺らいでおり、sox2ではその揺らぎの割合が、遊離状態から結合状態にいたるにつれて変化していくことが予想できる。また、その結合過程において、unfoldした状態がDNA認識に対して寄与していることが示唆された。sox2のDNA結合ドメインは遊離状態では温度によって構造が著しく変化する一方で、配列特異的結合状態でも揺らぎが存在することを観測した。そのため、当初の予定であった配列特異・非特異的相互作用解析を通じたDNA認識機構の理解のためには、相互作用させるDNAの選定だけでなく、温度というin vivoでの環境因子を考慮する必要が出てきた。具体的には、ITC測定によってDNAとの相互作用パラメーターを決定することで、配列特異・非特異DNAの選定を行うことを予定していたが、in vivo条件を模した環境でのsox2の構造を捉えることが先決と考え、当初予定していなかった、動物細胞に目的蛋白質を導入することで細胞内に存在する蛋白質を直接観測するin-cell NMRの導入を試みた。in-cell NMRでは、通常のNMR実験よりも多くのタンパク質が必要であり、現在はin-cell NMR実験の標準タンパク質として、発現量が充分得られるGB1を使った条件検討を行なっている。

上記の状況から、配列特異・非特異DNAの選定はできなかったが、新たな実験項目として、生体内環境を模倣した条件下でのNMR測定という項目に取り組んでいることを考慮すると、現在までの達成度としては当初の予定よりやや遅れていると判断した。配列特異的・非特異的相互作用解析を通じてsox2のDNA認識機構を解明するために、ターゲットとなるDNAの認識配列だけでなく、現在までの実験結果から、温度によって著しく変化する蛋白質の柔らかい構造も、認識機構の解明に寄与していると仮定した。そのため、今後の研究では生体内の環境を模倣するのにふさわしいin-cell条件下での蛋白質構造を観測することを目指す。具体的には既に論文化されている手法に習い、Hela細胞(ヒト子宮頸癌由来細胞)にsox2を導入する。この手法では、目的のタンパク質にCPP(膜透過性ペプチド)配列をSS結合または、ユビキチン複合タンパク質として付加することで、細胞質へ導入し、細胞内の還元環境、あるいは細胞内在性の脱ユビキチン化酵素によってCPPを切り離し、主に細胞質内に局在するタンパク質をNMR信号として観測する。そのための発現系ベクターの構築及び、タンパク質の大量発現を行う。また、sox2のDNA結合ドメインのC末端に核移行配列が存在しているので、sox2だけの配列でも同様の実験を試みる。その際、タンパク質がどこに局在しているかを蛍光観測する。以上の新しい実験項目の他に、当初の予定で示した、ITCによる種々のDNAとの巨視的相互作用パラメーターの決定、CDや蛍光を使っての蛋白質構造の巨視的な挙動の解析、NMRを使った残基レベルの動的構造解析、を行うことで、特異的・非特異的蛋白質ーDNA相互作用を解析し、DNA認識機構の解明を目指す。実験用消耗品の購入が主である。具体的には、当初予定されていなかったin-cell NMRを行うにあたって、動物細胞培養に関わる培地などの試薬や、蛋白質を蛍光観測するための蛍光標識試薬を購入する。in-cell NMR実験用の新たなタンパク質発現系の構築のための、カスタムプライマーやベクターを購入する。また、種々のDNAとの相互作用解析のため、合成DNAを数100nmolmmolスケールで購入する。必要に応じて安定同位体試薬も購入する。また、旅費として、第36回日本分子生物学会、第52回NMR討論会への学会出張を計画している。
ドイツにおける倫理・道徳教育と学力形成との関係をめぐる実証的研究

本研究は、「倫理・道徳教育」を担う教科と、教育活動全体を通した「学力形成」との関係を、ドイツをフィールドとして実証的アプローチから考察し、多様性を包摂する「倫理・道徳教育」と「学力形成」をめぐる構造とその意義を解明することを目的とする。「倫理・道徳教育」と「学力形成」との関係を検証することによって、「倫理・道徳教育」を「学力形成の基礎」と捉える可能性を究明する。
表皮維持機構を解析するための新しい手法による遺伝子改変マウス作製

多種類の表皮特異的遺伝子欠損マウスを作製した。これを達成するために表皮特異的にCreリコンビネースを発現するマウス(K5-Cre)とloxP部分が遺伝子に挿入されたマウス(stat3,Bxl-xL, Arnt, Pten)を交配した。本課題採択前より、皮膚創傷治癒遅延という表現型を示すことが報告されていたがUV照射時アポートーシスが引き起こされることが新たに判明した。表皮アポートーシスをBcl-xLの経路とPI3kの経路が協力しあって防いでいることがBcl-xL欠損マウスを利用することで判明した。3.Arnt欠損マウス表皮バリアー機能が破壊され、スフィンゴ脂質の構成成分が正常に比較して変化していることが判明した。このことは、スフィンゴ脂質の成分比がバリアー維持に重要であることを明らかにしている。4.Pten欠損マウス腫瘍が多発し、皮膚癌発症にもPtenが重要な役割を果たしていることが明らかになった。1、表皮特異的Stat3遺伝子破壊マウスの解析Stat3は表皮の遊走に対して重要な役割を果たしていることが判明している。つまり、Stat3欠損表皮は創傷治癒遅延という重篤な表現型をしめす。今年度、Stat3非依存的遊走活性が存在していることが示せた。しかもその活性が、PKC依存的であることが明らかになった。2、表皮特異的スフィンゴ脂質欠損マウス作製。表皮は、他の臓器と異なりセラミドを中心としたスフィンゴ脂質に富んでいる。そのスフィンゴ脂質は、表皮バリヤーとして重要であることが示唆されているが、直接的な証拠は存在しない。そこで、スフィンゴ脂質生合成の最初のステップであるserineとpalmitoilCoAの縮合反応を触媒するSerine-palmitoil transferaseをコードする遺伝子LCB2のエクソンにloxP配列が挿入されたマウスを作製した。その結果、皮膚症状が比較的マイルドであることが判明した。しかし、スフィンゴ脂質の生化学的性状が正常に比し大きく異なっているので、その原因を探索中である。1.表皮特異的Stat3遺伝子破壊マウスの解析Stat3は表皮の遊走に対して重要な役割を果たしていることが判明している。今年度、Stat3欠損細胞は遊走能傷害がみられるがそれは接着能の亢進であることが判明した。しかもそれはP130^<cas>の高リン酸化をともなっていた。2.表皮特異的スフィンゴ脂質欠損マウス作製表皮は他の臓器と異なり、セラミドを中心としたスフィンゴ脂質に富んでいる。そこで、スフィンゴ脂質生合成の最初のステップであるserineとpalmitoilCoAの縮合反応を触媒するSerine-palmitoil transferaseをコードとする遺伝子LCB2のエクソンにloxP配列が挿入されたマウスを作製した。そのマウスは離乳時に死亡する。さらに電顕で顆粒層でみられるlamellar granuleの中の層構造が完璧に消失していることが判明した。1.表皮特異的Stat3遺伝子破壊マウスの解析Stat3は、表皮の遊走に対して重要な役割を果たしていることが判明している。今年度、UV照射時、Stat3タンパクが劇的に減少し、アポトーシスを引き起こすことが判明した。2.表皮特異的ARNT欠損マウス作製表皮は他の臓器と異なり、セラミドを中心としたスフィンゴ脂質に富んでいる。今年度、転写因子ARNTをCre/loxPシステムを用いて表皮特異的に遺伝子欠損させたところ、表皮バリヤー機能が破壊され、スフィンゴ脂質であるセラミドの構成が正常に比較して変化していることが判明した。このことは、スフィンゴ脂質が表皮バリヤー維持に対して重要な役割を果たしていることを明らかにしていると考えられる。
初等・中等教育の接続からみた児童生徒の数学的モデル化能力の育成に関する研究

近年,学校数学において数学的モデル化を扱うことが重視されている。数学的モデル化能力の育成に関しては,初等教育または中等教育段階での学習者を想定した数多くの研究が行われ,有意義な研究成果を蓄積してきた。しかし,初等教育から中等教育段階へ,いかにして効果的な接続を図るのかに関する研究は十分に行われていない。そのため,本研究では初等・中等教育の接続の観点から,同一地域における小・中学生を対象に,自由記述による質問紙調査と数学的モデル化に関する授業を実施し,児童生徒の能力の実態や学習活動の経年変化を明らかにする。これらの結果に基づき,数学的モデル化能力の育成のための学習指導を明らかにすることを試みる。
皮膚・胸腺上皮細胞間の分化転換を応用した人工胸腺構築法の開発

皮膚環境に胸腺上皮細胞を移植すると皮膚の幹細胞へと分化転換することから、免疫系の中心的器官である胸腺と皮膚の上皮細胞には共通した分化制御機構が存在する可能性が示唆されている。本研究では、皮膚上皮と胸腺上皮の前駆細胞・幹細胞に共通して発現する転写因子を見いだした。今後、本転写因子を起点として、皮膚上皮細胞を胸腺上皮細胞へ分化転換させ、人工的に機能的な胸腺を構築する技術が開発され、免疫病に対する再生医療法が確立されることが期待される。本研究は、皮膚上皮と胸腺上皮の前駆細胞・幹細胞に共通して発現する転写因子を指標として、皮膚上皮細胞の胸腺上皮細胞への分化転換の可能性について、転写因子による分化転換の面から検討を行い、人工的に機能的な胸腺を構築する技術開発の基盤形成を目指すものである。転写因子としては、胸腺上皮前駆細胞に高発現するホメオドメイン転写因子であるMeis1ならびにそれと協調して機能する転写活性化因子Yap1に焦点を絞って研究を行った。まず、皮膚における各毛包時期でのMeis1の発現を詳細に解析した結果、形態形成期においてMeis1の発現は毛包上皮細胞及び真皮細胞に認められ、特に真皮集塊や毛包上部に隣接する真皮細胞で高発現していた。また成体での各毛周期でもMeis1は毛包上皮細胞及び真皮細胞に発現しており、特に毛包幹細胞が存在するバルジ領域や毛乳頭で高発現していた。また、Meis1を皮膚組織で欠損させ、毛の再生におけるMeis1の機能について解析した結果、Meis1を欠損すると毛の成長に数日の遅れが認められ、Meis1は胸腺上皮細胞の場合と同様、毛包幹細胞の維持に関与していることが示唆された。次に、上皮細胞への転写因子発現による分化転換誘導系の確立のために、薬剤により遺伝子発現が制御できる上皮細胞株の樹立を試みた。胎仔皮膚ならびに胸腺から単離した上皮細胞を、γ線照射Swiss 3T3フィーダー細胞上で、ハイドロコーチゾンを添加したCa2+不含MEM培地を用いて、35 °Cで培養した結果、約3週後には上皮細胞コロニーが形成され、一部の細胞は二次継代後、フィーダー細胞非依存的に増殖することが明らかになった。タモキシフェン添加により、転写因子の欠失ならびに過剰発現を誘導したが、血清中のエストロジェンの影響か、目的遺伝子の発現制御が不完全であり、今後、検討すべき課題と考えられた。本年度は、皮膚ならびに胸腺上皮細胞のin vitro培養系の確立ならびに細胞株の樹立と性状解析を行った。マウス胎仔の皮膚ならびに胸腺から、上皮細胞を含む付着性細胞を単離し、あらかじめγ線(40 Gy)照射したSwiss 3T3フィーダー細胞上で、ハイドロコーチゾンを添加した、カルシウム不含のMEM培地を用いて、35 °C、5% CO2の条件下で培養した。1週毎に半量の培地交換を行った結果、約3週後にはKeratinを発現する上皮細胞コロニーが形成され、一部の細胞は二次継代後、フィーダー細胞非依存的に増殖することが明らかになり、皮膚ならびに胸腺上皮細胞のin vitro培養系を確立することができた。現在、樹立した皮膚ならびに胸腺上皮細胞の遺伝子発現、とくに転写因子の発現の違いについて解析を行っている。成体皮膚のCD34陽性Meis1陽性上皮細胞についても、Meis1遺伝子座にEGFPをノックインしたBACトランスジェニックマウスを用いて、セルソーターにより細胞を単離し、胎仔皮膚と同様な条件で培養を行っているが、現在のところ、細胞株の樹立に至っていない。当初の研究計画では、Meis1陽性皮膚上皮細胞をセルソーターにより単離し、直接胎仔胸腺原基に移植することで、移植した皮膚上皮細胞の分化や遺伝子発現変化を解析する予定であったが、ソーティングで得られる上皮細胞数が移植するには少なすぎるということもあり、まず、皮膚上皮細胞のin vitro培養系の確立を最初に行い、移植可能な細胞数まで増やすことにした。胎仔皮膚および胸腺上皮細胞の培養系は確立できたので、本培養細胞を胎仔胸腺原基とともに、ヌードマウスの腎被膜下に移植することで、胸腺環境における皮膚上皮細胞の分化転換の可能性について検討する。さらに、Pax1, Pax9, Eya1, Hoxa3などの転写因子を培養皮膚上皮細胞に導入した細胞を作製し、それらの胸腺上皮細胞への分化の可能性についても、胎仔胸腺原基との移植により検討する。皮膚上皮細胞と胸腺上皮細胞の遺伝子発現、蛋白発現の違いを明らかにするために、転写因子を中心に、遺伝子発現については定量PCR法により、蛋白発現については免疫染色あるいはフローサイトメトリーにより解析する。これらの解析に必要な分子生物学試薬、抗体を購入する。また、転写因子を過剰発現させた皮膚上皮細胞を作製するにあたって、遺伝子導入試薬を購入する必要がある。
グルタル酸尿症2型の遺伝子型と臨床型の関連に関する研究

グルタル酸尿症2型は致死型と軽症型の病型があり,欠損酵素としてETFα, ETFβ, ETF脱水素酵素の3つがある.グルタル酸尿症2型の日本人症例は少なくとも14例以上が診断されているが,日本人で遺伝子変異が明らかにされているのはこれまでETFβ欠損症の同胞例(2例)だけであった.申請者らは本研究によって日本人のETFα欠損症2例の遺伝子変異を初めて同定した.患者は軽症型(症例1)と新生児期死亡した重症型の一例(症例2)である.まずタンパク解析のパルスチェイス実験において症例1ではαの不安定性が観察され,症例2ではαもβも不安定で欠損タンパクが同定できなかった.遺伝子変異解析を行ったところ,症例1ではETFαのG764TとG478del1の複合ヘテロ接合体であることが判明した.症例2ではG799Aとexon2skipping(147bp欠失)の複合ヘテロ接合体であろことが判明した.2つのミスセンス変異(症例1のG764Tと症例2のG799A)について発現実験を行った.症例2の細胞にETFαcDNAをトランスフェクトしてイムノブロット検索をしたところ,wild type cDNAではETFαバンドが回復したのに対して,2つの点変異のケースではETFαのバンドは回復しなかった.この結果よりこれら2つの点変異はETFα欠損症の病因であることが強く示唆された.今回見出された4つの遺伝子変異は過去に報告のないものであった.2症例ともに,ナンセンス変異と点変異のヘテロ接合体であった.2つの点変異が病因であることを証明したが,G799AはFAD.結合部位に隣接した位置で生物種にホモロジーの高い部分での変異であり,症例2が臨床的に重症型になった理由であると思われる.一方症例1のG764Tは生物種で保存されていない部分であり,臨床的に軽症ですんだものと結論した.本研究においてこの他にETFβ欠損症の日本人2家系目を蛋白レベルで同定した.しかし,遺伝子解析ではポリモルフィズムと考えられる488C>Tがヘテロに検出されたのみであった.今後検索を進めていく予定である.本症の病因が分子レベルで解明されたのは世界的にも極めて少なく,また重症型と軽症型を遺伝子型と結びつけた研究は他疾患の病態解明にも役立つと思われる.グルタル酸尿症2型の日本人症例はこれまでに少なくとも13例が知られている.日本人で遺伝子変異が明らかにされたのはこれまでETFβ欠損症の同胞例だけであり,ETFα欠損症の遺伝子変異に関して世界的にも報告は少ない.本研究によって日本人のETFα欠損症の遺伝子変異を初めて同定した.対象とした患者は軽症型,リボフラビン反応型の男児例(症例1)と新生児期死亡した重症型の一例(症例2)である.まずタンパク解析を行った.パルスチェイス実験において症例1ではαの不安定性が観察され,症例2ではαもβも不安定で欠損タンパクが同定できなかった.次に遺伝子変異解析を行った.症例1ではG764TとG478dellの複合ヘテロ接合体であることが判明した.症例2ではG799Aとexon2skipping(147bp欠失)の複合ヘテロ接合体であった.続いて2つのミスセンス変異(症例1のG764Tと症例2のG799A)について発現実験を行った.症例2の細胞にETFαcDNAをトランスフェクトしてイムノブロット検索をしたところ,wild type cDNAではETFαバンドが回復したのに対して,2つの点変異のケースではETFαのバンドは回復しなかった.この結果よりこれら2つの点変異はETFα欠損症の病因であることが強く示唆された.今回見出された4つの遺伝子変異は過去に報告のないものであった,2症例ともに,ナンセンス変異と点変異のヘテロ接合体であった.2つの点変異とも病因であることを証明したが,G799AはFAD結合部位に隣接した位置で生物種にホモロジーの高い部分での変異であり,症例2が臨床的に重症型になった理由であると思われる.一方症例1のG764Tは生物種で保存されていない部分であり,臨床的に軽症であったものと思われる.今後,本症の遺伝子異常と臨床的重症度やリボフラビン反応性の有無などとの関係を明らかにするためにさらに情報を蓄積していきたい.グルタル酸尿症2型は致死型と軽症型の病型があり,欠損酵素としてETFα, ETFβ, ETF脱水素酵素の3つがある.グルタル酸尿症2型の日本人症例は少なくとも14例以上が診断されているが,日本人で遺伝子変異が明らかにされているのはこれまでETFβ欠損症の同胞例(2例)だけであった.申請者らは本研究によって日本人のETFα欠損症2例の遺伝子変異を初めて同定した.患者は軽症型(症例1)と新生児期死亡した重症型の一例(症例2)である.まずタンパク解析のパルスチェイス実験において症例1ではαの不安定性が観察され,症例2ではαもβも不安定で欠損タンパクが同定できなかった.遺伝子変異解析を行ったところ,症例1ではETFαのG764TとG478del1の複合ヘテロ接合体であることが判明した.症例2ではG799Aとexon2

skipping(147bp欠失)の複合ヘテロ接合体であろことが判明した.2つのミスセンス変異(症例1のG764Tと症例2のG799A)について発現実験を行った.症例2の細胞にETFαcDNAをトランスフェクトしてイムノブロット検索をしたところ,wild type cDNAではETFαバンドが回復したのに対して,2つの点変異のケースではETFαのバンドは回復しなかった.この結果よりこれら2つの点変異はETFα欠損症の病因であることが強く示唆された.今回見出された4つの遺伝子変異は過去に報告のないものであった.2症例ともに,ナンセンス変異と点変異のヘテロ接合体であった.2つの点変異が病因であることを証明したが,G799AはFAD.結合部位に隣接した位置で生物種にホモロジーの高い部分での変異であり,症例2が臨床的に重症型になった理由であると思われる.一方症例1のG764Tは生物種で保存されていない部分であり,臨床的に軽症ですんだものと結論した.本研究においてこの他にETFβ欠損症の日本人2家系目を蛋白レベルで同定した.しかし,遺伝子解析ではポリモルフィズムと考えられる488C>Tがヘテロに検出されたのみであった.今後検索を進めていく予定である.本症の病因が分子レベルで解明されたのは世界的にも極めて少なく,また重症型と軽症型を遺伝子型と結びつけた研究は他疾患の病態解明にも役立つと思われる.
皮膚創傷治癒におけるメラノサイトの動態と線維芽細胞との相互作用

ケロイド・肥厚性瘢痕は有色人種に多いことが知られている。言い換えれば、皮膚のメラノサイトの活性が強い人種に多いということになる。加えてケロイド・肥厚性瘢痕は、手掌・足底のようなメラノサイトの活性が弱い部位には有色人種でもケロイド・肥厚性瘢痕を生じることはほとんどない。よって、メラノサイトがケロイド・肥厚性瘢痕形成に関与する可能性が考え、実験を進めた。黒色人種、白色人種由来のメラノサイトと皮膚線維芽細胞とを共培養し、筋線維芽細胞への分化について検討を行ったが、有意差は認めなかった。また足底由来のメラノサイトの初代培養を試みるも、採取できる細胞が少なく、比較検討を行うまでには至らなかった。ケロイド・肥厚性瘢痕形成機構の研究は、創傷治癒の中心的役割を担うとされる皮膚線維芽細胞をメインになされてきた。しかし、線維芽細胞は様々な臓器に存在し、そこでは種々の細胞と相互作用し合う。そしてそれは皮膚においても同様であると考えられる。一方、ケロイド・肥厚性瘢痕は有色人種に多いことが知られている。これは言い換えれば皮膚のメラノサイトの活性が強い人種に多いということになる。加えて、ケロイド・肥厚性瘢痕は、体の部位によっても生じやすい部位と生じにくい部位があり、手掌・足底のようなメラノサイトの活性が弱い部位には有色人種でもケロイド・肥厚性瘢痕を生じることはほとんどない。よって、メラノサイトがケロイド・肥厚性瘢痕形成に関与する可能性があり、今回それについての研究をすすめた。まず人種間でのメラノサイトの違いに着目して、正常皮膚線維芽細胞と白人由来のメラノサイト、黒人由来のメラノサイトのそれぞれの共培養を行った。その際に皮膚線維芽細胞とメラノサイトの共培養で、細胞の接触を直接的、間接的にわけて行った。筋線維芽細胞への分化の指標であるα-SMAをウエスタンブロティングにて比較したが、それぞれの共培養では大きな差を認めなかった。ただし、白人由来、黒人由来のメラノサイトの増殖能の違いがあるなど、条件を考慮する必要性があった。次に体幹由来と足底由来のメラノサイトの違いについて研究を行ったが、採取した足底由来のメラノサイトが体幹由来のメラノサイトよりも単位面積あたりの数が少なかった。今後、それらを正常線維芽細胞との共培養を行い、ウエスタンブロッティング、リアルタイムPCR、免疫染色などで比較検討を行う予定である。採取した足底の皮膚からメラノサイトの培養を行ったが、体幹と比べてメラノサイトの数が単位面積あたりで少なく、また採取可能な皮膚も少なかった。それにより、継代するまでかなりの時間がかかった。また黒人由来と白人由来のメラノサイトでも、増殖能の違いなどの影響で、アッセイの結果にばらつきがあった。そのため、条件をそろえるなどで時間を費やした。まず人種間でのメラノサイトの違いに着目して、正常皮膚線維芽細胞が白人由来のメラノサイト、黒人由来のメラノサイトそれぞれとの共培養を行うことで、筋線維芽細胞への分化の違いがあるのかを確認した。皮膚線維芽細胞とメラノサイトの共培養では、それぞれの細胞を直接的、間接的接触にわけて行った。筋線維芽細胞のマーカーであるα-SMAを、ウエスタンブロッティングで比較検討を行った。結果、それぞれの共培養でα-SMAは大差を認めなかった。白人由来と黒人由来のメラノサイトからの分泌因子だけでは、皮膚線維芽細胞から筋線維芽細胞への分化には大きく関与しないことが示唆された。白人由来と黒人由来のメラノサイトで、それぞれの増殖能、などが差がないものを選定して培養し、線維芽細胞との共培養をすすめていいく。

またコラーゲンゲルで培養した場合、それぞれの収縮能(創収縮モデル)の違いについて検討を行う。また、体幹由来と足底由来のメラノサイトでマイクロアレイを用いて、遺伝子発現の違いについて解明する予定である。形成外科実験の進行状況が予定よりも遅れてしまったため、次年度への使用額が生じてしまった。平成29年度で、現在の実験の遅れを取り戻す予定であり、平成28年度分の残額と平成29年度分を合わせて使用する見込みである。
中国における「省」制度の形成と展開

清代の直隷は首都にあたる順天府の所在地であり、直隷を東から時計回りに囲む形で山東省、河南省、山西省があった。清代の内地18省においては、通常、各省に地方行政長官として巡撫が派遣され、2省から3省ごとに総督が配置され、地方行政長官同士の相互牽制が図られた。けれども、山東省、河南省、山西省の3省には総督がおかれず、巡撫のみが配置されるという特殊地域であった。この地方行政長官の特殊な配置を一応の根拠として、直隷とこれら3省によって構成される地域を「北京首都圏」とみなし考察の対象とした。そして、「衝繁疲難」制度にもとづいて、全国各省の行政管理難易度を算出した。データの基礎は、散州を含む全国1465県(そのうち首都圏4省合計は448県)である。各項目について、4字缺の県には4ポイント、3字缺の県には3ポイントを与え、2字缺は2ポイント、1字缺は1ポイント、無字缺は0ポイントとして各時代の各省ごとに加算していき、総数値を各省の総県数で除することとして、各省の行政管理難易度を算出した。当然、数値が高いほど行政管理難易度は高かったことを意味する。首都圏の個々の省について見ていくと、首都圏は直隷・山東省グループと、山西・河南省グループにまずニ分されうる。ずなわち、直隷・山東省では行政管理難易度が一貫して全国平均の行政管理難易度よりも高いのである。他方、山西・河南省では事態は逆である。行政管理難易度はどの時代にも常に全国平均を下回っている。特に、山西省は河南省よりもさらに低いことが注目される。また、山西・河南省ともに、4省の平均に較べても低い。つまり、省レヴェルでみれば、清代の北京首都圏は行政管理が比較的難しい直隷・山東省と、比較的容易な山西・河南省に2分されるわけである。明清代の行政法典である『万暦大明会典』、『康煕大清会典』及び『乾隆大清会典』の三つの会典につき、その「戸部一州県」、「兵部一都司」に記載されている省、府、県、州、土司名をデータ・ベース化する目的で、パーソナル・コンピュータに入力した。今後のデータ処理の仕方に不確定の要素があるため、作業自体はまだ完了していないが、ほぼ基本的な作業を終えた。明清間では、一級行政区である省のレヴェルでは大きな変化がなかったが、府・直隷州のレヴェルでは、雍正時代に大規模な変化があり乾隆二○年代に基本的な制度が確定されたことが改めて確認された。現在、『光緒大清会典』、『清志稿・地理志』について入力作業を進めつつあるが、確かに、地方行政機構の数と構成に関する限り、乾隆以降、光緒年間にかけては目立った変化は認められない。山東省、河南省、雲南省、貴州省などで、若干の変化があるだけである。本年度の研究において、明末から清末にいたる地方行政機構の数と構成に関する限り、基本的な引証資料は、ほぼ用意されたということができる。次年度は、早急にデータ・ベース化の作業を完成させ全国的な傾向をより明示化するとともに、直隷省とその周辺の緒省については、より精緻な分析を行いたいと考えている。その際、直隷省の省会(省都)の移動の影響などについても考慮に入れていきたいと考えている。また、衝繁疲難制による行政管理度難易度評価の変化についても、併せて引証材料とするつもりである。
室内実験による凍結融解に伴なう斜面物質移動に関する研究

低温実験室内で、凍結融解に伴なう斜面物質の移動に関して、析出氷が融解時の土砂移動に果たす役割を探るための実験を行なった。土試料は凍上性の良い火山灰土を用いた。まず小型水槽(内寸80×40×20cm)を用いて、水平で凍結させた後、水槽を傾斜して融解させる1サイクルの凍結融解実験を、傾斜10度と18度とについて行なった。次に大型水槽(内寸180×90×60cm)を用いて、水平で凍結させた後、水槽を傾斜して融解させる1サイクルの凍結融解実験を、傾斜12度と5度とについて行なった。また大型水槽を用いて、傾斜12度で3サイクルの凍結融解を行なった。これらの実験では、凍上量は6から18cmであり、斜面下方への物質の移動量は、1サイクルあたり地表付近で、約1から11cmであった。これらの実験から以下のことが判明した。凍上量が大きいほど土砂の移動量が大きい。傾斜が急なほど、深い深度まで土砂移動が生じる。凍上率・融解沈下率が100%を越えるような部分には、概ね大きな土砂移動が生じており、析出氷の多い部分が土砂移動に関して重要であることが確認された。ボーリングにより得られた凍土試料の含氷率の高い部分と、凍上率,融解沈下率の高い部分と概ね一致した。地表面のターゲットの移動のモニターから、斜面下方への動きのほとんどが地表が沈下するときに生じていることが明らかになった。また地表面の動きの速度と傾きとから、霜柱クリープ、フロストクリープ、ジェリフラクションの3つの異なる斜面の土砂移動様式が分割可能と考えられた。凍結融解作用に伴なう斜面物質移動のうち、特にアイスレンズの融解がソリフラクションに果たす役割を探るための次のような実験を行った。地中の析出氷の位置と融解後の土砂移動の生じる位置とを比較する目的で実験を行なった。凍結線、融解線と地表の位置の変化を観測することにより、地中のアイスレンズの析出位置を推定した。またチューブの変形により、土砂の移動プロファイルを推定した。小型水槽(内寸:長さ80cm×幅20cm×深さ40cm)を用いて、水槽を水平にして凍結を開始し、完全に凍結させた後、水槽を12度に傾けて室温を10°Cに上昇させた。この実験の結果、厚さ1cm程度の析出氷が凍結前の地表から約7-8cm深さに集中する部分があることが、凍結過程および融解過程どちらからの観測結果からも推定された。また完全に融解した後に断面を切ってチューブの変形を観察から、チューブは融解後の地表下約7-8cmに屈曲部が確認された。したがってアイスレンズの多い位置が土砂の移動の顕著に生じる位置と一致することがわかった。また同じような実験を傾斜角度を12度から18度に変えて行なった。前述の実験同様に、表層付近ではアイスレンズの析出が多い位置に、顕著な移動が観察された。しかしより深い部分でも、アイスレンズは多くないと考えられるにもかかわらず、物質の移動が認められた。この部分では融解後の体積含水率は約40%と液性限界を超えていた。20cm程度の積載荷重ではあるが、傾斜が急になると、液性限界を超えている場合には、物質移動が生じると考えられる。しかしアイスレンズの多い部分と比較すると移動量は、それ程大きくはない。したがって凍結融解による土砂の移動メカニズムをより詳細に探るには、アイスレンズの析出の多い位置に注目することが大切であることが確認された。凍結の際に地中に析出したアイスレンズの融解がソリフラクションに果たす役割を探るため実験を行なった。

地中の析出氷の位置と融解後の土砂移動の生じた位置とを比較した。大型水槽(内寸:長さ180cm×幅90cm×深さ60cm)の下層に砂6cm敷き、その上に火山灰土を初めの実験では30cm、次の実験では25cmの厚さで入れた。水槽を水平にして凍結を開始し、完全に凍結させた後、水槽を12度に傾けて室温を10°Cに上昇させた。凍結線、融解線と地表の位置の変化を観測することにより、地中のアイスレンズの析出位置を推定した。また積み重ねたビーズ、タイル(厚さ6mm)のコラムの変形により、土砂の移動プロファイルを推定した。地表の動きは変位計により連続観測を行なった。この実験の結果、凍結前の地表から深さ20cmまでに析出氷がみられ、特に6cm深に集中していた。融解後の断面観測に基づくと、タイル、ビーズは、地表で約2cm、深さ2cmで約2cm、深さ10cmで1cm斜面下方に移動していた。タイルの場合は深さ15cmまで、ビーズでは17cmまでコラムに変形が観察された。また凍上により浮き上がったタイルは、最大約5cm斜面下方へと移動した。タイルは周囲の土の凍着により凍上した。土層の厚さを減じても同様の結果が得られた。また傾斜を5度にして同様の実験を行なったが、移動量は地表で約1cm以下であった。以上から析出氷の多い位置と顕著な土砂移動が生じた位置とが一致することが判った。また変位計による観測から、融解初期の地表の霜柱クリープによる移動と、その後の地中にあるアイスレンズの融解に伴なう移動が分離できた。斜面下方への移動量は、ポテンシャルフロストクリープ量よりも大きかった。
宿主特異的托卵鳥による宿主操作の進化

まず、1998年に行ったジュウイチの寄主であるコルリの繁殖生態についての調査結果をまとめ、公表した(論文2編)。ジュウイチの宿主であるルリビタキは、オスが3年かかって青い色彩になる(成熟羽)。しかし本調査地においては、全体の約50%が、褐色の非成熟羽のまま繁殖に参加することが可能である。この現象をDPM(delayed plumage maturation:遅れ羽衣成熟)というが、ルリビタキにおいて、このDPMが、なぜ生じるのか、またそれがジュウイチのとの托卵関係においてどう作用しているのかを解明することが、この研究の目的である。そこで、ルリビタキのジュウイチに対する対抗戦略に関して、主に繁殖に関わる諸特性についてデータを収集、(1)褐色オスと青色オスで、繁殖成功に関わる諸特性に、統計的な差異は見いだせなかった。(2)褐色オスと青色オスの巣で、ヒナの性比が操作されているという仮説については、サンプルサイズが少なく、検証できなかった、ことを明らかにした。また、宿主特異的カッコウ類のジュウイチと比較する意味で、generalistのカッコウの宿主操作を、長野県野辺山高原においてモズに托卵するカッコウ個体群を研究した。その結果、(1)カッコウのヒナにおける羽色の二型について、ヨーロッパ集団とのいくつかの違いを発見、(2)カッコウのヒナがモズの一巣分のヒナの擬態を行っているかどうかを、給餌頻度から検証し、モズの巣においてはカッコウのヒナは、モズのヒナ1.4羽分の給餌を受けていることを明らかにした。宿主操作における翼角の機能を検証するため野外においてビデオ観察および染色実験を行った.この結晃実験的操作によって翼角が見えなくすると宿主であるルリビタキの給餌頻度は下がる傾向が見られた.また,ビデオ観察によって実際に仮親が誤って翼角に給餌を試みるのを確認することができた.まず、1998年に行ったジュウイチの寄主であるコルリの繁殖生態についての調査結果をまとめ、公表した(論文2編)。宿主操作における翼角の機能を検証するため野外においてビデオ観察および染色実験を行った.この結晃実験的操作によって翼角が見えなくすると宿主であるルリビタキの給餌頻度は下がる傾向が見られた.また,ビデオ観察によって実際に仮親が誤って翼角に給餌を試みるのを確認することができた.ジュウイチの繁殖生態を調べる上で、ジュウイチの寄主である鳥類の生態を把握することは重要である。そこで、本年度はルリビタキを対象とし、静岡県駿東郡小山町須走の針葉樹林帯の約200m×1000mを調査地として、両種の基礎的な生態を把握することを目的として、ジュウイチの托卵率を調べた。2000年5月8月において、毎週56日間の調査を行った。ジュウイチの寄主であるルリビタキの繁殖を明らかにするために、調査地内をラインセンサスし、各個体のなわばりを把握した。また、この際に、観察されたジュウイチについても記録した。ルリビタキの観察中にルリビタキ17巣中、1巣で、ジュウイチによる托卵を確認した。この際、ルリビタキの卵が1卵なくなっており、他のカッコウ科の鳥と同様に、寄主の卵を1卵抜き取って自身の卵と入れ替えると考えられた。ジュウイチが托卵可能な時期は6月末8月半ばであると考えられた。また今年度は、1998年に行ったジュウイチの寄主であるコルリの繁殖生態についての調査結果をまとめ、公表した(別紙、論文2編)。2001年度は富士山六の須走口において、ルリビタキに托卵するジュウイチの野外調査と、長野県南牧村野辺山高原において、モズに托卵するカッコウの野外調査をおこなった。富士山では2羽のジュウイチを捕獲し、電波発信機を装着して、なわばりと行動圏を明らかにした。また血液サンプルのDNA解析から、この2羽はともにオスであることがわかった。

この調査地において宿主であるルリビタキの巣を69個発見した。そのうちジュウイチの托卵を受けていたものは5巣であった。また他にビンズイに托卵した1例を発見した。この調査地では、CCDカメラを用いて、ルリビタキの巣内の撮影をおこない、ジュウイチのヒナの行動における適応戦略についての有益なデータを収集することが出来た。ジュウイチのヒナは、暗い巣の中で翼角ににあるあざやかな黄色のパッチを宿主に示して、宿主からより多くの給餌を引き出していた。このパッチの意味は、ジュウイチそのものの嘴に擬態している事であり、両翼をあわせると、ジュウイチは1羽で3羽分の宿主のヒナを演じていることになる。刺激を音声や色彩の面積によって連続量的に増やすのではなく、嘴の擬態という不連続量によって、刺激を増やしているという擬態は、過去の托卵鳥研究においては例が無く、今回の発見がはじめてのものである。この成果は、現在、2本の英文論文にまとめているところである。カッコウについては、ヒナにおける羽色の二型の適応的意義についての研究と、ヒナによる宿主操作の行動学的研究をおこなった。その結果、ヒナの羽色の二型は雌雄どちらにも同じ頻度で出現すること、また褐色から黒色まで、連続したパターンで出現することが明らかになった。その一方で、ヨーロッパの個体群に出現する赤色タイプのヒナはみつからず、個体群の特性としてもヨーロッパのものとは多少異なっていることが明らかになった。またヒナの擬態については、Davies et al.(1998)が提出した「カッコウのヒナは宿主のヒナの1巣分をそのまま擬態している」という仮説の検証をおこなった。その結果、カッコウのヒナはモズのヒナ1.4羽分に相当する給餌を受けており、Daviesの仮説はそのままの形では、モズには適応できないことがわかった。これらの成果も、現在、2本の英文論文にまとめているところである。ジュウイチCuculus fugaxの黄色い翼角は暗い巣の中で仮親を騙して雛の数を多く見せかけ,つまり雛の数を擬態し,そしてより多く餌を運ばせるために進化したのではないかという仮説を立て、3年間にわたり、野外においてビデオ観察および染色実験を行った.この結果,実験的操作によって翼角が見えなくすると宿主であるルリビタキの給餌頻度は下がる傾向が見られた.また,ビデオ観察によって実際に仮親が誤って翼角に給餌を試みるのを確認することができた.学会講演は、1.ルリビタキ雄の羽色の二型は給餌能力や巣内ビナの性比に影響しているのか(日本鳥学会大会、京都)2001年10月(森本元・牛田義一・上田恵介)2.ルリビタキにおける性的二型の発現遅延と雌による選り好み(第4回日本進化学会大会、東京)2002年8月(森本元・上田恵介)3.カッコウのヒナの羽色の意味(日本鳥学会大会、東京)2002年9月(中村千尋・今西貞夫・上田恵介)4.托卵のへたな托卵鳥-ジュウイチの托卵、4年間、3カ所での動向-(日本鳥学会大会、東京)2002年9月(森本元・田中啓太・上田恵介)5.ジュウイチの雛の適応戦略(日本鳥学会大会東京)2002年9月(田中啓太・森本元・上田恵介)6.ジュウイチの雛の奇妙な翼角-その形態と行動は何を意味するのか-(日本動物行動学会大会、東京)2002年11月(田中啓太・森本元・上田恵介)7.ルリビタキ(日本動物行動学会大会、東京)2002年11月(森本元・田中啓太・上田恵介)8.ジュウイチの雛の奇妙な翼角-
がん化学療法中の制吐剤定期的時間差療法と光療法を利用した制吐療法の開発

がん化学療法中の悪心・嘔吐患者において障害された覚醒と就眠のリズムを、光療法を用いて修正し、それによる制吐作用を検証する。本研究の仮説検証過程は以下の通りである。(1)がん化学療法患者における覚醒と就眠のリズム障害を時計遺伝子の定量により評価する。(2)制吐剤の定期的時間差交替療法と光療法の併用による臨床的制吐作用を臨床試験で評価する。(3)制吐作用の効果がみられた症例における時計遺伝子の表出を定量評価する。本研究の仮説は、がん化学療法中の催吐患者において時計遺伝子の発現障害があり、制吐剤の定期的時間差交替療法と光療法の併用により効率よく悪心・嘔吐がコントロールできる、である。がん化学療法中患者において光療法の制吐効果を、臨床的、分子生物学的に確認するのが本研究の目的である。これまでに概日周期と人の免疫機能の研究を進める中で、概日周期が正常に機能するからこそ起こる感染症による死亡率の違いについて学ぶに至った(Science 2016;354:999)。さらに、菌血症の発症時間による死亡率の差に関する動物実験結果を知り、それが臨床的に証明されれば、今後のがん化学療法患者の感染症対策に有用であると考えた。そこで我々はがん化学療法を実施した250例を解析して、菌血症105例の発症時間とその予後を比較検討した。菌血症による死亡が17例(16.2%)にみられ30日以内に死亡していた。菌血症の発症時間の分布を調べたところ時間帯による生存日数の差はみられなかったが、菌血症の発症時間を日中(8時16時)と夜間(16時翌朝8時)の二群に分けて生存時間解析したところ、夜間発症群の方が日中発症群より生存率が低い傾向がみられた。これらの研究結果を踏まえて、今年度では発熱の時間帯と発熱の熱型、および概日リズム内での発熱様式から、各部位の感染症の予見が可能か、またその予後がどうかについて検討する予定である。時計遺伝子の発現を健常人および患者の検体で確認した。しかしながらラメルテオン内服による時計遺伝子発現の差がみられていなかった。よって現在治療中の臨床症例において、菌血症の発症時間とその予後に調査した。その結果を基礎に、さらに熱型と感染部位との関連について調査を追加する。熱型と感染部位との関連について調査を進める予定。まずは時計遺伝子の発現を健常人および患者の検体で確認しようとしている。分子生物学的な検索(PCR)の条件設定に時間を要している。本年度では概日周期と人の免疫機能の研究を進める中で、概日周期が正常に機能するからこそ起こる感染症による死亡率の違いについて学ぶに至った(Science 2016;354:999)。まずは時計遺伝子の発現を健常人および患者の検体で確認している。しかしながらラメルテオン内服による時計遺伝子発現の差がみられていない。