hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
母胎間シグナル伝達から迫る精神・神経疾患スペクトラムの胎児起源仮説

母体のLIF刺激後の胎児大脳の遺伝子発現変化についてDNAマイクロアレイを用いて解析した。その結果,LIF刺激を行った胎児大脳で発現亢進したトップ20遺伝子のうち14個が,自閉症との関連が報告されているものであった。特に,大脳インターニューロンの産生,分化誘導,機能に密接に関与する遺伝子が多く含まれていた。この結果は,母胎間LIFシグナルの破たんが,胎生期におけるインターニューロンの産生・分化障害を引き起こし,それが自閉症スペクトラムのリスク素因形成に関与することを強く示唆する。発生学平成25年度は、母体免疫亢進の胎児大脳皮質の形成に与える影響を、組織定量学的に評価するために、direct 3D counting法を用いたステレオロジー解析を行った。この方法は、通常の組織切片を用いて細胞数を二次元でカウントする場合に不可避であるスプリッティングエラーを含まず、サンプリングに伴うバイアスも極めて少ない、最も優れた組織定量解析手法であり、我々の研究でも有意義な成果が得られた。しかし、計測結果の高い精度とのトレードオフとして、解析に長時間を要することが欠点である。このため、平成25年度に予定していた胎児脳の遺伝子発現プロファイルの変化を解析することができなかった。また、LIFおよびACTH下流のパスウエイを構成する分子群に対するノックダウン実験を予定していたが、予備実験では十分な機能阻害効果が得られず、実験系の変更を検討する必要がある。Poly:IC投与による母体免疫亢進モデルについて各検査項目の評価を行い、実験モデル動物としての有用性を確認した。これによって、次年度以降の実験系の基礎を初年度内に確立することができた。母ー胎間LIFシグナル伝達の主軸分子であるLIFとACTHさらに、それらの発現に影響を与えると予想されるIL-6について、母体血清、胎児血清および脳脊髄液中における濃度の変化を明らかにすることができた。また胎盤におけるPomc mRNAの発現に対する抑制的な作用も確認された。胎盤栄養膜におけるgp130下流のシグナル分子の挙動については、パイロットスタディーであるが、母体免疫亢進により抑制的な影響を受けることを示唆する結果が得られている。胎児脳、胎盤におけるDNAマイクロアレイ解析は現在進行中である。以上より、研究の進捗状況は、設定した目的に対しておおむね順調に進展していると評価することができる。ステレオロジーによる組織定量解析は、脳形成障害の評価には必須である。このため、平成25年度に試行した、共焦点スキャナユニット(CV7000、横河電機、金沢医大に設置済み)を用いた自動解析法の導入を検討するなど、実験の効率化を図る。また、DNAマイクロアレイ解析については、本学共同研究施設に解析装置が整備済みであり、専門のオペレータの協力が得られるため、それらを活用する。ノックダウン実験については、ベクターの選定、ノックダウンコンストラクトの最適化などを検討すると同時に、胎盤ACTHのシグナルに対する受容体であるメラノコルチン受容体5 (MC5R)ノックアウトマウスを導入し、研究に用いる。初年度は主としてin vivoの母体免疫亢進モデルの構築とその解析が中心であり、予定していたin vitro実験の取り組みに若干の遅れが生じた。
エピゲノムを介した胚乳登熟における生殖隔離機構

本研究では、胚乳における貯蔵物質蓄積を制御する「鍵と鍵穴」現象を明らかにし、胚乳における生殖隔離機構を理解することを目的とする。具体的には、種子成熟と関連するエピゲノムダイナミクスの解明を目指す。本年度は、胚乳における貯蔵物質蓄積を制御するエピゲノムダイナミクスと生殖隔離機構を理解するために、胚乳、シュート、根を材料に、H3K4me1、H3K4me3、H3K27ac、H3K36me3、H3K9me2、H3K27me3のChIP-seqを実施した。ヘテロクロマチンと関連があるH3K9me2は、胚乳以外の組織において胚乳特異的発現遺伝子に蓄積していたことから、胚乳特異的遺伝子発現には胚乳特異的な脱メチル化が必要であることが示唆された。一方で、動物においてエンハンサーと密接な関連があるH3K4me1、H3K4me3およびH3K27acは遺伝子コード領域に蓄積しており、ヒストン修飾パターンからのエンハンサー領域推定は困難であった。ATAC-seqはChromatin accessibilityを高精度・簡便に検出する手法であるが、多量のデンプンを含む胚乳に適用することは困難であった。そこで、胚乳から極めて簡便にデンプンを除去して核を精製する手法を確立し、ATAC-seqによるクロマチンランドスケープ解析を実施した。その結果、ATAC-seqピークは転写開始点の直前に検出されるが、胚乳特異的発現遺伝子ではそのピークが胚乳特異的にさらに上流にシフトすることを明らかにした。この結果は、遺伝子上流に検出されるATAC-seqシグナルがエンハンサー領域であることを示唆しており、種子成熟と関連する遺伝子発現制御に関わるエンハンサー候補領域がカタログ化できた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)胚乳、胚、幼苗におけるエピゲノムダイナミクスの解明:遺伝子発現は、転写因子、DNAメチル化、小分子RNA、ヒストン修飾の相互作用、すなわち「鍵と鍵穴」現象によって制御される。胚乳における貯蔵物質蓄積を制御するエピゲノムダイナミクスと生殖隔離機構を理解するために、開花後5、7、12日の胚と胚乳をサンプリングした。現在トランスクリプトーム、小分子RNAトランスクリプトーム、DNAメチロームのNGS解析を実施し、イネ胚乳特異的なDNAメチル化パターンと遺伝子発現の関連を明らかにした。(2)種子サンプルのChIP-seqライブラリー調整の条件検討:胚と似た形質を持つカルス、開花後10日の胚、胚乳を用いて条件検討を行い、胚10個や胚乳からChIP-seqに供試する断片化クロマチンを得られるようになった。(3)生殖過程後期におけるエピゲノムリプログラミングの分子メカニズム解明:胚発生ではCHHメチル化が誘導されて休眠中の完熟種子は非常に強くCHHメチル化を受けているが、発芽によりCHHメチル化が一気に解除されることを明らかにした。胚発生におけるアクティブなCHHメチル化は小分子RNAに依存したRdDM経路とヘテロクロマチン構築に関わるDDM1-CMT2経路に依存していること、一方で発芽におけるメチル化の解除は細胞分裂に依存した受動的な脱メチル化が原因であることを明らかにした。DNAメチル化の変化は、休眠中は発現していないが発芽によって発現が誘導される遺伝子の近傍に多く、DNAメチル化によって発芽に関係する遺伝子発現が制御されている可能性を示すことができた。イネ胚乳のエピゲノム解析は予定通りに進捗し、特徴あるエピゲノムを同定することができた。ChIP-seqの条件検討もできた。シロイヌナズナの種子成熟におけるエピゲノムリプログラミングを明らかにし、論文として発表した。

この結果は、遺伝子上流に検出されるATAC-seqシグナルがエンハンサー領域であることを示唆しており、種子成熟と関連する遺伝子発現制御に関わるエンハンサー候補領域がカタログ化できた。(1)胚乳、胚、幼苗におけるエピゲノムダイナミクスの解明では、ChIP-seqによって複数のヒストン修飾パターン動態を解明する。トランスクリプトーム、DNAメチローム、小分子RNAトランスクリプトーム、ヒストン修飾パターンを統合し、遺伝子発現の組織特異性や発現レベルと、各エピゲノムレイヤーの相関を調べることにより、エピゲノムダイナミクスを「鍵」と種子成熟を「鍵穴」とする制御機構を解明する。(2)生殖隔離に関わる遺伝子群の同定では、PRC2によって制御され、生殖隔離に関わる遺伝子群を同定するために、PRC2構成因子変異体のトランスクリプトーム解析、DNAメチローム解析を行う。PRC2構成因子変異体で発現上昇しており、野生型でH3K27me3にマークされている遺伝子はPRC2に制御される遺伝子であり、異種ゲノム間生殖隔離に関わる可能性がある。Gene Ontology解析によりこれらの遺伝子にどのような機能を持つ遺伝子が多く含まれているのか、特徴的なエピゲノムレイヤーの組合せが存在するのか、についても解析する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
橋本病における疾患感受性遺伝子の同定

Graves病(GD)および橋本病(HT)は、両者ともに甲状腺特異的な自己免疫疾患でありながら、その臨床的および免疫学的所見は異なること、それぞれの多発家系の存在、twin studyより、CDおよびHTのそれぞれに特異的な遺伝要因の関与が示唆される。一方、GDとHTの混在する家系、GDからHTに移行する症例が存在することにより、両者に共通の遺伝要因も存在すると考えられる。本研究では、HTがどのような疾患感受性遺伝子を特異的に持ち、どのような疾患感受性遺伝子をGDと共有することにより自己免疫性甲状腺疾患(AITD)を形成するのかを明らかにすることを目的とした。書式化されたインフォームドコンセントのもとに収集されたAITD113家系の罹患同胞対法123組(うちGD家系67、HT家系25組、GD-HT混在家系31組)に対して、約400個のマイクロサテライトマーカーを用い、全ゲノムスキャンを行い、罹患同胞対法を用いた連鎖解析を行った。統計学的処理は、MAPMAKER/SIBSによるmultipoint maximum lod score(MLS)の算出と、SIBPALによるP valueの評価で行った。HTではD8S272でMLSが3.768、P valueが0.0002を示し、AITD全体ではD5S436でMLSが3.141、P valueが0.0017を示した。AITDおよびHTの疾患感受性遺伝子が5q31-33、8q23-24にそれぞれ存在することが示唆された。現在、孤発例も収集し、示唆的な領域において100kb間隔でマイクロサテライトマーカーを設定し、association studyを進めている。この研究は、九州大学に設置されたミレニアムゲノム倫理審査委員会により承認された。
均一粒径Liquid Bubbleの生成とその応用に関する研究

均一粒径のLiquid Bubbleを生成するための条件、すなわち液体流量と気体流量の関係を明らかにした。液体には標準液体として水を用い、さらに表面張力や粘性の効果を調べるためにエチルアルコール、グリセリン水溶液を使用した。Liquid Bubbleを生成するためには一定範囲の液体流量と気体流量が必要であり、これらの関係を口径の異なる3種類のノズル、および物性の異なる3種類の液体について定量的に求めた。Liquid Bubbleを生成するための気体流量、液体流量はノズル口径が大きくなるにつれて大きくなり、またそれらの範囲も広がっていく。Liquid Bubbleを生成できる液体流量の範囲はグリセリン水溶液が最も広く、水の場合は狭い。Liquid Bubbleの単位時間当たりの生成個数は一定の気体流量のもとでは液体流量を大きくしていくにつれて増大し、ノズル口径が小さくなるほど増大することが明らかになった。また諸条件下でのLiquid Bubbleの外径、膜厚の変化を明らかにした。Liquid Bubbleを用いた応用研究として、空気吸引型風胴を用い、それが気流にさらされた場合、どのような条件で分裂するかを調べ、Liquid Bubbleの相当直径と、気流とLiquid Bubbleの相対速度との関係で示した。Liquid Bubbleは液滴と異なり内部に気体を含むため、外側の液膜と内側の液膜による内圧を考慮した無次元数で分裂条件を表した。Liquid Bubbleが生成するようす、気流によって変形・分裂していくようすはストロボスコープを用いて詳細に観察され、また瞬間写真撮影された。今後はLiquid Bubbleが高速気流によって変形・分裂していく機構、および変形していくことによって抗力係数がどのように変化していくかを研究する計画である。
放射線治療における腸管の耐容能向上を図る機能性食品の開発

より強力な放射線治療を行うために正常組織の防護は重要な課題である.我々は抗酸化作用をもつ還元型コエンザイムQ10に着目し,その放射線防護作用についてマウス腸管を用いて研究を行った.還元型コエンザイムQ10は放射線照射によって発生する活性酸素を減少させることでマウス小腸絨毛の放射線障害を減弱し,陰窩細胞のアポトーシスを減少させた.一方,癌細胞に対するコエンザイムQ10の効果は,正常細胞とは対照的に活性酸素発生を増加させて細胞の生存率を減弱させることが示された.さらに,メタボロミクス解析によってタウリンが腸管の放射線障害のバイオマーカーとなる可能性が示唆された.マウスの腹部に、薬剤の非投与群では致死的な腸管粘膜障害を起こす放射線照射を行い、これに還元型コエンザイムQ10を投与することによって、生存率および体重変化の改善効果が得られるかについての検証実験を行った。同時に、照射されたマウスの小腸絨毛の観察を行い、小腸粘膜細胞内でのアポトーシスの抑制と活性酸素の発生抑制効果を確認し、還元型コエンザイムQ10が放射線の腸管粘膜障害を軽減することを確認した。次いで、腸管粘膜保護作用を観察するための最適な条件を探る実験を行った。まず放射線照射の方法であるが、照射線量と照射範囲を変えることによって、薬剤の投与の有無で生存率に最も差ができる実験条件を探った。コエンザイムQ10は還元型と酸化型の双方を用いて効果の比較を行った。また投与時に薬剤を懸濁する溶媒として、油性のものと水溶性のものを用いて比較実験を行い、最適な投与形態について検討を行った。放射線照射と薬剤の投与タイミングについても条件を変えて比較実験を行い、効果が最も良く現れる投与方法を検討した。薬剤による防護効果の差が最も明確になる照射法などの実験条件のいくつかについては、実験の繰り返しの過程で必ずしも再現性が得られず、修正が必要であるが、還元型コエンザイムQ10に腸管粘膜保護作用があるという点においては再現性があり、本研究を継続していく意義があると考えられる。なお、これまでの実験において還元型コエンザイムQ10に起因すると考えられる有害事象は観察されていないことも重要な知見である。【平成25年度】マウスの腹部に腸管障害を起こす放射線照射を行い、これに還元型コエンザイムQ10を投与することで腸管障害が減弱できることを確認した。その際、小腸絨毛の細胞内でのアポトーシスが減少し、活性酸素発生が放射線照射単独に比べて減弱しているという結果が得られた。次いで、還元型コエンザイムQ10による放射線腸管障害の防護作用を観察するための最適な条件を探る実験を行い、照射線量・照射範囲・薬剤投与量・薬剤投与時期・溶媒を検討した。【平成26年度】還元型コエンザイムQ10が正常組織の放射線防護効果を持つ一方で、腫瘍への放射線治療の効果を低下させないかという懸念があったので、腫瘍細胞への作用およびその機序を検討するために複数の腫瘍細胞のcell lineを用いて実験を行った。その結果、還元型コエンザイムQ10投与によって細胞内活性酸素量が低下し、細胞増殖能は抑制されることが観察された。細胞内の活性酸素発生があるレベルにまで達すると細胞死が誘導されることが報告されているが、腫瘍細胞においては還元型コエンザイムQ10によって同様の反応が誘導されると推測される。つまり正常組織では、放射線照射による活性酸素発生を抑制するが、腫瘍細胞では単独作用として活性酸素を上昇させている。この、一見正反対とも言える作用が放射線照射と併用した場合にどのような結果をもたらすかは、今後の検討課題である。また、還元型コエンザイムQ10投与後のマウス体内薬物分布について、小腸内容物・血漿・小腸組織・膵臓組織中の濃度を測定した。いずれの部位においても、投与なし個体との比較で総コエンザイムQ10濃度の上昇が観察された。【平成26年度】マウスに還元型コエンザイムQ10を経口投与することによって、放射線照射による腸管障害が減弱することを確認した。また、還元型コエンザイムQ10が正常組織の放射線防護効果を持つ一方で、腫瘍への放射線治療の効果を低下させないか実験を行った。その結果、本薬剤の投与によって腫瘍細胞内では正常細胞とは反対に活性酸素量が上昇し、細胞増殖能は抑制されることが観察された。次いで、還元型コエンザイムQ10投与後のマウス体内薬物分布について測定し、小腸内・小腸組織・血漿のいずれにおいても薬物濃度の上昇が観察された。【平成27年度】腸管内の薬物動態を確認するため、溶媒であるコーン油と造影剤の混濁液を投与した後に、継時的に腹部CT撮影を行い、投与後16時間まで小腸内に投与液が停留していることを確認した。次いで、放射線照射によっておこる生体内の代謝変化を網羅的に解析することで、腸管ダメージのバイオマーカーとなる代謝産物を同定することを試みた。マウスの腹部に放射線照射を行った後、腸管組織を採取しメタボリックプロファイリングについて解析した。その結果、抽出された約500の代謝物の中から非照射群と有意差のある約150の代謝物を同定した。

さらに、同様の実験を繰り返し、すべての実験において同傾向の代謝変動を示す物質としてタウリンを同定した。体内におけるタウリンの代謝は腸管組織において、放射線照射後に一貫して減少していた。また、継時的、線量依存的にもタウリンの代謝が減少傾向であることが示された。このように一貫した代謝変動を示した代謝物はタウリンのみであることも解析により明らかになり、タウリンが腸管障害のバイオマーカーである可能性が示唆された。この結果は国際学会にて報告した。より強力な放射線治療を行うために正常組織の防護は重要な課題である.我々は抗酸化作用をもつ還元型コエンザイムQ10に着目し,その放射線防護作用についてマウス腸管を用いて研究を行った.還元型コエンザイムQ10は放射線照射によって発生する活性酸素を減少させることでマウス小腸絨毛の放射線障害を減弱し,陰窩細胞のアポトーシスを減少させた.一方,癌細胞に対するコエンザイムQ10の効果は,正常細胞とは対照的に活性酸素発生を増加させて細胞の生存率を減弱させることが示された.さらに,メタボロミクス解析によってタウリンが腸管の放射線障害のバイオマーカーとなる可能性が示唆された.最大の仮説である、本薬剤が放射線腸管障害の防護作用を有することが証明できている。作用機序においても、活性酸素発生に影響を及ぼして作用していることが示されている。しかし、臨床応用を実現するために必要と考えられる、安定した効果発現状況の把握、至適投与方法および作用機序の解明は、まだ十分とは言えない。当初の研究計画時、平成26年度に予定していた生体吸収性スペーサーと併用時の安全性、有効性の評価については、まだ未着手である。代わりに平成27年度に予定していた腫瘍細胞に対する影響については結果を出しつつある。放射線科学安定した効果発現を得るための条件設定を一層突き詰めて確立する必要がある。作用機序の解明については、細胞内活性酸素発生の母地であると考えられるミトコンドリア呼吸鎖に対する影響の検討やメタボロミクス(血中代謝物分析)による体内現象の包括的な評価を加えて検討を考えている。まず、最重要である薬剤の消化管防護作用があることが証明できている。研究計画において予定していた薬剤の体内動態の検証はまだ行っていないが、最適な投与方法については条件を絞り込むことが達成しつつある。一部に当初計画していた研究計画を平成26年度と27年度で入れ替えて進めているために差異が生じているが、所要額全体の4%未満である。最適な薬剤の投与条件についてより詳細に詰めていく必要がある。具体的には、薬剤の投与量、形態(形状)、溶剤の種類と配合、投与時期と期間などである。また、体内の薬物動態と照射後の血液データなどの研究を進めることで、作用機序もより明確にしていく。研究計画に予定されているように生体吸収性スペーサー留置との相互作用についても研究を進めていく。翌年度請求額全体の4%の変更であり、概ね当初の計画通りに使用する予定である。
繁殖タイミングの変異を介した生殖隔離の生態遺伝学的解析

開花、サンゴの配偶子放出、昆虫の交尾など生殖を行う時刻や季節が決まっている生物は多い。1つの集団内に生息する個体どうしでも、おたがいが生殖するタイミングがずれると交配が妨げられ生殖的な隔離が生じる。このような時間的生殖隔離に関与すると考えられる生態分子遺伝基盤を解明した。具体的には交尾時刻が5時間異なるミバエの集団間で体内時計を支配する遺伝子を調べた結果、クリプトクローム遺伝子のアミノ酸置換サイトに変異が生じていた。発育速度などの生活史タイミングを支配する発育タイマーは、野外において常に自然選択にさらされている。たとえば、ある昆虫が新しい寄主植物上で生活し始めると(=寄主転換)、発育期間が延長したり、逆に短い発育期間が有利になったりするだろう。発育タイマーを支配する遺伝子が交尾リズムに多面的に影響するなら、寄主転換した個体群の交尾リズムは元の個体群のものとは異なるだろう。交尾リズムに大きな差が生じれば2つの個体群間では交配が成り立たない。かくして生殖隔離の進化が生じる。本研究では、生殖隔離を引き起こす多面発現効果を持つ遺伝子の正体を解明する。(1)ウリミバエのdbtが生殖隔離にどのように関与するかを分子生態学的に解明し、(2)野外において交尾タイミング(交尾時刻と交尾季節)の違いと発育タイミングの相関が生殖隔離の原因とされている代表的昆虫種群であるミバエ類・メイガ類の近縁個体群や近縁種のdbt等時計遺伝子の該当塩基配列を比較し、自然界で時計遺伝子が発育タイマーと概日機構のリンクを介して、生殖隔離にどれほど関与しているのか、明らかにする。また繁殖のタイミングに関する生物現象について、各種生物での解析結果を蓄積する。(1)交尾する時刻(繁殖のタイミング)が大幅にずれたため、生殖隔離の認められるウリミバエの2つの系統、ショート系統(S)とロング系統(L)について時計遺伝子の塩基配列を比較した。今年度は、すでに4つの時計遺伝子(per: period, dbt: doubletime, cry: cryptochrome, sgg: shaggy)について、cDNAの全長のクローニングを終え、塩基・アミノ酸配列の決定を行った。またその他の3個の時計遺伝子(tim: timeless, clk: clock, cyc: cycle)についてはすでに遺伝子配列の断片シークエンスを取得した。(2)SとLの全塩基配列を特定した遺伝子のうち、per遺伝子のアミノ酸コード領域には、有意なアミノ酸置換は認められなかった。これに対し、dbt遺伝子では1個のアミノ酸置換(53番目アミノ酸がSではSer、LではLeu)が、光入力系に関与するcry遺伝子では2個のアミノ酸置換:285番目がSではArg、LではLys、502番目がSではLys、LではAsn)がそれぞれコード領域内に見られた。(3)このうちdbtについては、キイロショウジョウバエへのウリミバエ時計遺伝子の導入を行いウリミバエdbtを持つキイロショウジョウバエの概日リズムを解析中である。またcry遺伝子502番目についてはSNP解析の手法確立に成功し、8個のウリミバエ飼育集団についてアミノ酸置換率を推定した。その結果、cry遺伝子502番目アミノ酸がLysに置換した集団は、Asnである集団に比べて、概日周期長と発育期間が長く、交尾時刻が遅かった。また表現型変異が中間に位置する集団では、Lys型とAsn型が混在し、このサイトの交配隔離への関与が強く示唆された。(4)今後、他の時計遺伝子のアミノ酸置換検出と併せて、系統間の置換サイトについてキイロショウジョウバエ培養細胞への導入、及びRNA干渉によるmRNA発現周期および交尾時刻への影響を追跡する。(5)ホストレースによって交尾開始時刻の異なるニカメイガの概日リズムを調べたところ、発育期間の長く遅い時刻に交尾するマコモ系統は、早く発育し交尾時刻の早いイネ系統に比べて、有意に長い概日自由進行周期(体内時計の長さ)を持つことも明らかとなり、体内時計と支配する測時機構の野生ホストレース化への関与も示唆された。(1)交尾する時刻(繁殖のタイミング)が大幅にずれたため、生殖隔離の認められるウリミバエのショート系統(S)とロング系統(L)について時計遺伝子の塩基配列を比較した。光入力系に関与するcry遺伝子では2個のアミノ酸置換(285番目がSではArg、LではLys、502番目がSではLys、LではAsn)がコード領域内に見られた。この2サイトについてSNIP解析を行い、ミバエ飼育集団のアミノ酸置換率を推定した結果、cry遺伝子502番目アミノ酸がLysに置換した集団は、Asnである集団に比べ概日周期長と発育期間が長く、交尾時刻が遅かった。また表現型変異が中間に位置する集団では、この2サイトはヘテロであり、交配隔離への関与が強く示唆された。さらに今年度は不妊化したウリミバエのS系統とL系統を岡山大に空輸し、cry遺伝子の脳内発現量の定量的PCR解析も行った。その結果、cry遺伝子の脳内発現周期はS系統とL系統で有意に異なった。

この結果は、cry遺伝子がウリミバエの繁殖タイミングに関与することを示唆する。(3)今年度は新たな時計遺伝子(cyc; cycle)についてもcDNAの全長のクローニングを行った。その結果、S系統の5'側の5クローン中4クローンにおいて、533番目と534番目の塩基の間に65の塩基挿入箇所が見られた。この変異は別の時計遺伝子clockとの二量体結合に関与するPAS領域も含んでいる。よって、これらのアミノ酸が翻訳されないとタンパク質が正常に機能せず、ウリミバエの繁殖タイミングに影響を与える可能性がある。(4)dbtについては、キイロショウジョウバエへのウリミバエ時計遺伝子の導入し、ウリミバエdbtを持つキイロショウジョウバエの概日リズムを解析したが、概日リズムの変化が認められなかった。ウリミバエの繁殖のタイミングを左右する時計遺伝子がdoubletimeではなかった。昨年度に、交尾する時刻(繁殖のタイミング)が大幅にずれたため、生殖隔離の認められるウリミバエのショート系統(S)とロング系統(L)について時計遺伝子の塩基配列を比較したところ,光入力系に関与するcry遺伝子では2個のアミノ酸置換(285番目がSではArg:アスパラギン酸、LではLys:リシン、502番目がSではLys、LではAsn)がコード領域内に見られた。今年は、沖縄県で累代保存されている7つのウリミバエ集団について、この2箇所のクリプトクローム遺伝子アミノ酸サイトについてSNP解析を行い、アミノ酸置換率を推定した。その結果、cry遺伝子の502番目のアミノ酸がLysに置換した集団は、Asnである集団に比べ概日周期長と発育期間が長く、交尾時刻が遅かった。また表現型変異が中間に位置する集団では、この2サイトはヘテロであり、交配隔離への関与が強く示唆された。さらに今年度は不妊化したウリミバエのS系統とL系統を岡山大に空輸し、cry遺伝子の脳内発現量の定量的PCR解析も行った。その結果、cry遺伝子の脳内発現周期はS系統とL系統で有意に異なった.この結果は、cry遺伝子がウリミバエの繁殖タイミングに関与することを示唆する。さらに今年度は、発育期間と戸経緯電子の相関が、ウリミバエ以外の種においても検出されるかどうかについて,モデル生物であるキイロショウジョウバエを材料として,発育期間に対する人為選抜実験を行うと共に、ゲノムワイドスクリーニング法により、遺伝的に発育期間の異なるキイロショウジョウバエにおいて,概日リズムの変化、及び時計遺伝子との関連について調査した。その結果、キイロショウジョウバエにおいても人為選択法により発育期間の異なる集団を確立でき、集団問での概日リズムに違いが見られることが示唆された。繁殖するタイミングの違いによ,て生殖隔離が生じるウリミバエの2つの集団(ひとつは早い時刻に交尾する集団であり、もうひとつは遅い時刻に交尾する集団である)の時計遺伝の比較を行った。これまでの成績からCryprocrome遺伝子がウリミバエの交尾時刻を左右する候補遺伝子として絞り込まれたので、今年度は、Cryprocrome遺伝子について交尾開始時刻の著しく異なる書t-と系統とロング系統の全塩基配列の解読を行った。
地方都市と一般大衆の音楽事情に関する研究による西洋音楽受容史の検証

本研究においては、基礎的な資料収集として明治期の熊本の新聞に掲載された西洋音楽関連記事(広告を含む)調査を行っており、今年度に明治21年から45年までの九州日日新聞の調査を終了した。網羅的な調査を行った結果、当初の予想を超える膨大な量の関連記事と広告を入手し、調査一覧を発表することができたのは大きな成果である。今後これらの資料に基づき、西洋音楽受容における学校の役割、地方都市における音楽教師の活動の実態、各種楽隊の成立と役割等についての実態を明らかにすることができる。また、西洋音楽の受容の実態調査の一環として、熊本県内に現存する明治から昭和初期に製造されたピアノとリードオルガン調査を続けているが、特に今年度は浄土真宗寺院(約600寺)に現存するリードオルガン調査(郵送アンケートによる)を実施した。その結果、当該時期製造の楽器に関する情報を得ることができ、次年度にはこれらの楽器についての詳細を調査する予定である。これらの調査により、仏教讃歌による西洋音楽受容の様相・実態を明らかにすることができると確信している。また、大正年間に熊本で製造された木村ピアノ(山鹿市立博物館所蔵)について、製作者のご家族から聞き取り調査を行った。その結果、これまで同ピアノについて定説となっているいくつかの事項について疑問点が浮上し、それらについても調査を続ける。また、これらの楽器調査の際に、小学校をはじめとする各種学校や幼稚園、教会関連の施設、仏教寺院、書店、楽器店、個人宅に、西洋音楽受容に関連する貴重な写真や帳簿、手紙等を発見することができた。これらの資料と上述の九州日日新聞記事の照合等も行っている。また、楽器調査や写真等の関連する資料調査においては、個人蔵の場合には、現在の所有者から当該時期のことについての聞き取り調査も行っている。これらの話も、西洋音楽受容に関連する貴重な資料となり得る。本研究の核をなし、貴重な資料となり得る明治期の新聞における西洋音楽関連記事調査(九州日日新聞)がほぼ完了した。また、浄土真宗寺院を対象としたリードオルガン所有に関するアンケート調査も完了し、県内の寺院所蔵の楽器情報を得ることができた。また、西洋音楽受容の拠点として位置づけることができる学校、教会関連施設、外国人関連施設、軍隊、書店、楽器店、個人宅等で、貴重な資料となる当時の写真、帳簿、手紙、楽器、レコード他を確認し、現在個々の資料のデジタル保存等の整理作業を進行中である。明治期の新聞における西洋音楽関連記事調査により浮き彫りになった学校と唱歌の関係、地方都市における音楽教師の活動の実態、楽隊の成立と普及、仏教唱歌の果たした役割について論文等にまとめる予定である。また、地方都市の西洋音楽受容の拠点となった学校、教会、軍隊、外国人関連施設、書店、楽器店等から発見された写真や帳簿、手紙等の貴重な資料に関しては、データーベース作成等の資料整理を行う予定である。さらに、明治から昭和初期に製造され、現在も楽器として鳴り響くリードオルガンを用いて、地方都市の西洋音楽受容に関するレクチャーコンサートを開催する予定である。当該年度では、本研究の要である新聞資料調査、楽器調査(明治から昭和初期に製造、熊本県下に現存)、その他の資料収集を精力的に行った。新聞調査では、西洋音楽に関連する記事を網羅的に収集、整理したが、その結果、明治期の地方都市における西洋音楽受容のモデルを提示することができる準備が整った。特に学校教育との関連性については、緻密な調査で得られたリアルな状況とその変遷を提示し、また歌われていた曲の分析を行い、それがどのように一般大衆に伝播したかを検証する。さらに、楽隊についても地方都市における発生と伝播の実態が明らかになった。当研究では、西洋音楽受容の拠点となった施設(学校、教会、商業施設、外国人関連施設等)や人物に焦点をあて、その資料収集も行っている。重要な拠点の一つとして考えている熊本市の長崎書店からは明治から昭和期の重要な資料を発見、リデル・ライト両女子顕彰会の資料から当該研究の資料を収集、天草市の教会から資料発見、山鹿市の木村ピアノの資料収集と整理等、次年度以降の発表のための資料収集と整理を行った。特に天草市においては貴重な資料の発見ができ、またこれについては長崎との関連性を研究できる新たな視点を得ることができた。当研究は1新聞調査、2楽器調査、3洋楽受容の拠点を中心とした資料収集という3つの柱を据え、研究を進めている。1に関しては明治21年創刊の九州日日新聞に予想を遥に超える資料があり、明治20年以前の新聞に着手できていない状況であり、これについては次年度に行いたい。2に関しては、地域を拡充することで、楽器とそれに関連する貴重な資料を得ることができた。ただ、当初、当該年度に予定していた仏教寺院への調査がまだ準備段階であり、次年度に行うことになる。3に関しては、いくつかの拠点に関しては非常に貴重な資料を発見することができ、その他についても膨大な資料を得ることができた。ただ、平成28年度におきた熊本地震の影響で全壊したジェーンズ邸、展示資料を他に移している五高記念館の資料等に関しては未着手の状態である。

今後これらの資料に基づき、西洋音楽受容における学校の役割、地方都市における音楽教師の活動の実態、各種楽隊の成立と役割等についての実態を明らかにすることができる。また、西洋音楽の受容の実態調査の一環として、熊本県内に現存する明治から昭和初期に製造されたピアノとリードオルガン調査を続けているが、特に今年度は浄土真宗寺院(約600寺)に現存するリードオルガン調査(郵送アンケートによる)を実施した。その結果、当該時期製造の楽器に関する情報を得ることができ、次年度にはこれらの楽器についての詳細を調査する予定である。これらの調査により、仏教讃歌による西洋音楽受容の様相・実態を明らかにすることができると確信している。また、大正年間に熊本で製造された木村ピアノ(山鹿市立博物館所蔵)について、製作者のご家族から聞き取り調査を行った。その結果、これまで同ピアノについて定説となっているいくつかの事項について疑問点が浮上し、それらについても調査を続ける。また、これらの楽器調査の際に、小学校をはじめとする各種学校や幼稚園、教会関連の施設、仏教寺院、書店、楽器店、個人宅に、西洋音楽受容に関連する貴重な写真や帳簿、手紙等を発見することができた。これらの資料と上述の九州日日新聞記事の照合等も行っている。また、楽器調査や写真等の関連する資料調査においては、個人蔵の場合には、現在の所有者から当該時期のことについての聞き取り調査も行っている。これらの話も、西洋音楽受容に関連する貴重な資料となり得る。本研究の核をなし、貴重な資料となり得る明治期の新聞における西洋音楽関連記事調査(九州日日新聞)がほぼ完了した。また、浄土真宗寺院を対象としたリードオルガン所有に関するアンケート調査も完了し、県内の寺院所蔵の楽器情報を得ることができた。また、西洋音楽受容の拠点として位置づけることができる学校、教会関連施設、外国人関連施設、軍隊、書店、楽器店、個人宅等で、貴重な資料となる当時の写真、帳簿、手紙、楽器、レコード他を確認し、現在個々の資料のデジタル保存等の整理作業を進行中である。平成30年度は、前年度に引き続き、収集した資料の整理、さらなる資料収集を行うとともに、研究成果の発表として連続性のあるレクチャーコンサートを数回行う予定である。演奏会場をコンサートホールではなく、楽器が当時使われていた場所で行いたいため、現在楽器所有者等と準備を進めている。資料収集の点では、熊本県下に関しては、長崎書店に関する新聞資料と現存する帳簿等の資料整理、山鹿ピアノ創始者の御家族と現存するピアノを修復した調律師からの聞き取り調査と散逸する資料の整理、リデル・ライト両女子顕彰会の資料の整理、仏教寺院に現存するオルガン調査、天草の教会群に現存する楽器調査等を進める。また、天草との関連性から長崎に関する調査を進める。長崎についても熊本と同様の手法で、学校や教会、外国人関連施設、仏教寺院への楽器調査等と資料収集に着手する予定である。明治期の新聞における西洋音楽関連記事調査により浮き彫りになった学校と唱歌の関係、地方都市における音楽教師の活動の実態、楽隊の成立と普及、仏教唱歌の果たした役割について論文等にまとめる予定である。
歪みエネルギー変化に基づく余震活動の評価

地震が発生すると,地下に蓄積された歪みエネルギーのバランスが変化する.この変化によって,規模の大きい地震(本震)の後には,続いて多数の地震(余震)が発生することが知られている.余震活動の分布を説明する際,これまではクーロンの破壊基準が広く用いられてきたが,本研究では,歪みエネルギーそのものの変化の観点から,余震活動の評価を試みる.対象とする本震は,大規模地震に限らず,中規模程度の地震まで拡大する.日本全域を網羅するよう,様々な規模の本震に対する余震活動を統一的に取り扱うことにより,両者の対応関係の普遍性,地域性,断層特性との関連性等を明らかにし,余震活動を支配する物理法則を見出すことを目指す.地震が発生すると,地下に蓄積された歪みエネルギーのバランスが変化する.この変化によって,規模の大きい地震(本震)の後には,続いて多数の地震(余震)が発生することが知られている.余震活動の分布を説明する際,これまではクーロンの破壊基準が広く用いられてきたが,本研究では,歪みエネルギーそのものの変化の観点から,余震活動の評価を試みる.対象とする本震は,大規模地震に限らず,中規模程度の地震まで拡大する.日本全域を網羅するよう,様々な規模の本震に対する余震活動を統一的に取り扱うことにより,両者の対応関係の普遍性,地域性,断層特性との関連性等を明らかにし,余震活動を支配する物理法則を見出すことを目指す.
図書館のサウンドスケープ・デザイン:音環境に焦点をあてた図書館環境のマネジメント

サウンドスケープ及びサウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。また,図書館利用者の音環境に関する意識を明らかにし,図書館員の意識との比較検討を行うために,浦安市立中央図書館において,利用者を対象とした音環境調査及び騒音計による分析をおこなった。さらに,北海道,東京,神奈川,千葉,愛知,大阪,京都,滋賀,福岡,長崎,及び沖縄の11都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に,音環境の実態と図書館員の意識を質問紙により調査し,11都道府県の公立図書館における音環境の総合報告と比較分析を行った。滋賀県と北海道において,環境音楽を採用している図書館が多いこと,また音の活用を積極的に考慮しているといった他の都府県にない特徴が現れた。さらに,都道府県立図書館の音環境の現状と音環境に対する意識を明らかにした。先に行った全国の11都道府県の公立図書館を対象にした調査より,16館の都道府県立図書館から回答を得た。この16都道府県立図書館の調査結果を市区町村立図書館と比較しながら分析検討し,最終的に,次のような特徴が明らかになった。(1)静かな環境を望ましいとし,実際に館内の音環境も静かである。(2)様々な騒音対策の方法を採用している。(3)真の意味での環境音楽を採用している図書館は皆無である。1.サウンドスケープ及びサウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。これまでに埼玉県と山梨県の公立図書館を対象に調査を行った。また,図書館利用者の音環境に関する意識を明らかにし,図書館員の意識との比較検討を行った。さらに,北海道,東京,神奈川,千葉,愛知,大阪,京都,滋賀,福岡,長崎,及び沖縄の11の都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に,音環境の実態と図書館員の意識を質問紙により調査し,11都道府県の公立図書館における音環境の総合報告と比較分析を行った。また,浦安市立中央図書館において,利用者を対象とした音環境調査及び騒音計による分析をおこなった。2.今回は,都道府県立図書館の音環境の現状と音環境に対する意識を明らかにすることを目的とした。先に行った,全国の11都道府県の公立図書館を対象にした調査より,16館の都道府県立図書館から回答を得た。この16都道府県立図書館の調査結果を市区町村立図書館と比較しながら,(1)望ましいと思う図書館の音の環境,(2)図書館の館外からの音,(3)図書館の館内の音環境,(4)図書館の環境音楽(BGM),等の観点から分析検討した。最終的に,次のような都道府県立図書館の特徴が明らかになった。(2)館外及び館内から聞こえる種々の音を,好ましくない音(騒音)とする傾向がある。(3)様々な騒音対策の方法を採用している。(4)真の意味での環境音楽を採用している図書館は皆無である。1.サウンドスケープおよびサウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。これまでに北海道,東京,神奈川,千葉,愛知,大阪,京都,滋賀,福岡,長崎,及び沖縄の11の都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に,音環境の実態と図書館員の意識を質問紙により調査し,11都道府県の公立図書館における音環境の総合報告と比較分析を行った。2.今回は,調査の際に得られた図書館員の意見(自由回答方式)を中心に,分析を行った。図書館において環境音楽(BGM)を流すことについては賛否両論があり,環境音楽の採用・不採用の理由は,個々の図書館の立地条件や環境および創設年,図書館の方針や図書館サービスに対する考え方に由来することがわかった。環境音楽を採用している図書館では,選曲や音量,音楽を流す場所,流さない場所等について,十分考慮して実施しているところが多かった。図書館の音環境というテーマついては,まだあまり関心をもたれていないようであり,話題にのぼらない,議論をしたことがないという図書館が多かった。

しかし,図書館のアメニティーの一つとして,デザイン,色彩,光環境等とともに図書館の快適性を考えるときの重要な要素であり,今後考慮していきたいという意見も少なからずみられた。また,この調査が図書館の音環境を考える良い機会となったという意見もあった。1.サウンドスケープ・デザインの考え方に基づいて,図書館における音環境の実態と,音環境に対する図書館員の意識を調査した。これまでに11都道府県の公立図書館(計1047館)を対象に総合報告と比較分析を行った。また数館のケース・スタディを実施した。2.今回は,公共図書館のサウンドスケープ・デザインのまとめを行った。(1)図書館内の好ましくない音と騒音対策:好ましくない音は聞こえる頻度との関係で二つのパターンがある。一つは頻繁に聞こえかつ好ましくない音で,利用者同志の話し声,足音等である。もう一つは時々聞こえる程度であるが好ましくない音で,利用者持込みのパソコン音等がある。騒音対策は,口頭で注意する,注意書きを掲示する等の方法が主に用いられている。また,利用者のパソコン等持込みを禁止している館もあり,中にはパソコン専用室を設けている館もある。(2)図書館での音の活用(環境音楽):終日環境音楽を流している図書館は,全体の12%程度である。環境音楽について図書館職員からは賛否両論があるが,利用者の多くは環境音楽に肯定的である。図書館で環境音楽を流すかどうかで最も重要なことは,その図書館の方針,考え方,状況をまず最初に明らかにすることである。(3)よりよい図書館の音環境へ向けて:図書館の音環境をデザインするためには,職員全体で話し合う機会をもつことが重要である。音環境について議論の経験のない図書館は69%で,まだ関心は高くない。「静かな音環境」「ある程度の音の存在・活用」「積極的な音の活用」のいずれを求めるのかを明らかにし,その目標に従って,サウンドスケープ・デザインが進められる。
歯周組織再生における増殖因子の作用機構に関する研究

昨年度において、マウス歯根膜由来クローン細胞株にMPDL-22にIGF-I遺伝子を導入することにより、ヒトIGF-I mRNAを常時発現するMPDL-22-IGF-I株を樹立した。MPDL-22-IGF-I株は、コントロール株と比較してその増殖において、bFGFにより高い応答性を示した。また、通常の培養条件にてより高いALPase活性を示した。そこで本年度は、これらの増殖分化への影響がMPDL-22-IGF-Iによって産生されたIGF-Iのいかなる作用様式によるのかを検討する目的で以下の実験を行った。1.MPDL-22-IGF-I株を用いて、培養上清中のIGF-Iの蛋白質の発現量を抗IGF-I抗体を用いてRIA法にて検出を試みた。その結果、MPDL-22-IGF-I株の培養上清中のIGF-I量はコントロール株のそれに比較して上昇していることが明らかになったが、コントロール株においても相当のIGF-Iが上清中に存在した。2.培養上清中のIGF-I量に顕著な差が見られなかったことから、産生されたIGF-Iが細胞層中に存在している可能性が考えられた。そこで、MPDL-22-IGF-I株のCell lysate中のIGF-I量を抗IGF-I抗体を用いて、ウエスタンブロット法にて検出を試みた。しかしながら、細胞層中のIGF-I量は検出不可能であり、細胞層中のIGF-I量が非常に微量であるか、ほとんど存在していないことが示された。1.マウス歯根膜由来細胞は、これまでに塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)存在下でクローニングされた29細胞株の中から、最も高いアルカリフォスファターゼ活性を有する細胞株をスクリーニングし、MPDL-22として用いた。2.ヒト歯根膜由来細胞から、Reverse transcription-polymerase chainreaction(RT-PCR)法にてIGF-IをコードするcDNAを回収し、ネオマイシン耐性遺伝子含有発現ベクターpcINcoに組み込み、プラスミドpclNe01GF-Iを作成した。エレクトロポレーション法にて、pclNeo IGF-IをMPDL-22へ遺伝子導入し、ネオマイシン存在以下で選択培養して細胞株MPDL-22IGF-Iを樹立した。コントロールとして、pclNeoを同様の方法で遺伝子導入した細胞株をMPDL-22pclNeoとして用いた。3.RT-PCR法およびノーザンハイブリダイゼーション法により、MPDL-22 IGF-IがMPDL-22pclNeoに比して有意に高いIGF-I mRNAを発現していることを確認した。培養上清中のIGF-I量の比較及び細胞層中のIGF-I量の比較は、現在ラジオイムノアッセイ及びウエスタン分析により検討中である。4.MPDL-22IGF-Iは、MPDL-22pclNeoに比較して、bFGFによる増殖促進活性が高く、また有意に高いアルカリフォスファターゼ活性を示した。さらにこれらの有意差は、MPDL-22pclNeoに十分量のリコンビナントIGF-Iを添加しても完全に補償されなかった。これらの結果は、MPDL-22の細胞内で生合成されたIGF-Iと培養液中に添加されるIGF-Iとで、その作用機構に差があることを示しており、現在遺伝子導入されたIGF-Iの発現様式及び作用機構について詳細に検討中である。
人口減少社会の政策を立案するための社会構造の数理モデルの開発研究

1995年と2000年の国勢調査に基づいて,2000年を起点とした全都道府県と全市町村の第一次社会構造推計モデル(2000年社会構造推計モデル)が完成した.このモデルには,人口構造の変化に依存する市区町村の社会構造変数(高齢化率・生産年齢人口の割合・人口吸引力・有権者の年齢構造など)が含まれるほか,2000年の市区町村の地勢・財政・産業の変数も含まれ,科学的に将来の社会構造の推計を行う手法(政策・戦略チャージャーと呼ぶ)が開発された.成果の一例として,全市町村の人口移動率が社会経済政策でどのような変化を起こすかの分析が行われ,日本の市町村の8割で2030年までに,人口減少がおこることが判明した.しかし,日本の人口の8割は人口3万人以上の都市に住み,その大半では人口減少よりむしろ,人口が稠密であるためにおこる各種の社会基盤整備の遅れの解消こそが課題であることも明らかとなった.2000年社会構造推計モデルは,現在データをデータベース化が試みられている.これと平行して推計モデル開発の途上作られた各種の道具を利用可能とするために,Mac Xサーバーを用い,ネットワーク・ワークショップ・システムの設計が行われた.このシステムは,post-max.netと呼ばれ,推計のための道具である社会構造推計エンジン(GRIPS SS-Proj. CoreShell Engine),地域の社会・経済・文化的な政策変数の入力により推計を変える道具の戦略チャージャー,そして推計結果を時空間の情報として表示し,一種のテクノデモクラシーを具現化する情報公開用の道具となる地理情報地図化システム(GRIPS Engine)を備えたシステム基礎構造が完成した.まず人口減少が必定であることを証明することから始めた.このために既に開発された社会構造推計エンジンを用いて,3000を超える日本全市町村の社会構造推計をった.すでに本研究者の手によって社会構造推計エンジンが開発され特許申請されている.この系の中には,不確定な変量と考えられる政策的・経済学的・文化的変数は一切加えられておらず,このエンジンは将来の社会構造が容易に推計しうる生物学的なバヅクボーンを与え,しかも科学的に将来の社会構造が計ができるという点で強い分析能力を持っている.この社会構造学的モデルを使い,その周りに配した政策変数変換モデルによって,ある政策を取り入れたときにメインの社会構造モデルにどのような変化が起こりうるかを分析した.このモデルを運用するために,政策研究院の外部にネットワークワークショップを作り,多くの外部研究者や官庁・企業の実務家と意見を交換できるよう,POST-MAX.NETのネットワークサーバーを構築した.このようにして作られたモデルに与えるデータは,ある特定の地域社会の経済社会統計から獲得し,データベースを作り始めている.開発作業を能率化するために,既にできあがったソフトウェアの運用については,研究を支援する特定の入力推計の専門組織にこのモデルを使った具体的推計を外注をした.この方法は海外の自然科学研究者が自らの独創的研究を支え保護する基本的手法となっており,日本の研究者組織にありがちな仲良し会のような,知的所有権の保護が得にくいなれ合いの研究者集団から研究者を独立させる良い手段となった.1995年と2000年の国勢調査に基づいて,2000年を起点とした全都道府県と全市町村の第一次社会構造推計モデル(2000年社会構造推計モデル)が完成した.このモデルには,人口構造の変化に依存する市区町村の社会構造変数(高齢化率・生産年齢人口の割合・人口吸引力・有権者の年齢構造など)が含まれるほか,2000年の市区町村の地勢・財政・産業の変数も含まれ,科学的に将来の社会構造の推計を行う手法(政策・戦略チャージャーと呼ぶ)が開発された.成果の一例として,全市町村の人口移動率が社会経済政策でどのような変化を起こすかの分析が行われ,日本の市町村の8割で2030年までに,人口減少がおこることが判明した.しかし,日本の人口の8割は人口3万人以上の都市に住み,その大半では人口減少よりむしろ,人口が稠密であるためにおこる各種の社会基盤整備の遅れの解消こそが課題であることも明らかとなった.2000年社会構造推計モデルは,現在データをデータベース化が試みられている.これと平行して推計モデル開発の途上作られた各種の道具を利用可能とするために,Mac Xサーバーを用い,ネットワーク・ワークショップ・システムの設計が行われた.このシステムは,post-max.netと呼ばれ,推計のための道具である社会構造推計エンジン(GRIPS SS-Proj. CoreShell Engine),地域の社会・経済・文化的な政策変数の入力により推計を変える道具の戦略チャージャー,そして推計結果を時空間の情報として表示し,一種のテクノデモクラシーを具現化する情報公開用の道具となる地理情報地図化システム(GRIPS Engine)を備えたシステム基礎構造が完成した.
感染症例のポリクロ-ナル抗体を利用した熱帯熱マラリア原虫の防御関抗原の解析

平成元年度においては、日本人輸入マラリア症例およびス-ダン流行地住民から血清を集め、おのおの血清が分画されたマラリア原虫抗原分子とどのように反応するかにつきウエスタンブロット法によりしらべた。日本人患者では、感染初期において47kD分子に抗体が特異的に結合するが、治療成立後まもなくその抗体は検出されなくなることが判明した。ス-ダンにおいては、現在流行がおこっている高度流行地、中等度流行地、低流行地において血清を採取し、原虫の検出と平行して47kD分子に対する抗体の検出をおこなったところ、熱帯熱マラリア原虫の47kD分子は、現在およびごく最近の感染を知るうえに有用な原虫分子であることが想定された。着目された原虫抗原の特性を分子レベルにおいて追及することを計画し、平成2年度においては、47kD分子をコ-ドしている遺伝子の一部の構造が解明された。その過程は以下のとおりである。(1)培養熱帯熱マラリア原虫からmRNAが抽出され、純化された。(2)得られたmRNAを鋳型としてcDNAが合成され、EcoRIによって離断されたファ-ジλgtllに組換えられた。(3)組換えファ-ジを、E.coli Y1090に吸着させcDNAライブラリ-を作製した。(4)10^5の組換えクロ-ンから、マラリア原虫抗原47kD分子に強く反応するヒト血清を使って130クロ-ンを選別し、血清と特に強い反応がみられた56クロ-ンを単離した。(5)単離されたクロ-ンのcDNAは、pUC118に組換えれられ、1本鎖のDNAが用意された。(6)単離されたひとつのクロ-ンの1本鎖のDNAについて、Dideoxy法による塩基配列解析がおこなわれ、遺伝子の一部の構造が解明された。(7)すでに報告された遺伝子との構造類似性について検索した結果、得られた遺伝子はまだ報告されていない構造をもつことが判明した。その構造は一部アフリカ・トリパノソ-マのVSG遺伝子との類似性があることも解明された。マラリアの感染にともない、(1)どのようなマラリア原虫の抗原分子に、特異的抗体が反応しているのか、(2)特定された抗原に抗体が反応する時期は感染初期か、あるいは患者が感染から回復してしばらく時間がたった後であるのかについて検討することが本研究の目的である。輸入マラリアを発症した日本人患者の血清をポリクロ-ナル抗体として使用し、熱帯熱マラリア原虫抗原分子との反応を、ウエスタンブロット法(以下WB)によってしらべた結果、熱帯熱マラリア原虫47kDポリペプチド(以下47kD)が感染早期の患者血清とは反応するが、感染回復後数週をへた患者血清とは反応しない事実が見出された。この事実は、同一患者から経時的に血清を採取して追跡検討した結果でも確認された。マラリアの血清疫学において、最近おこった感染と、過去の感染の累積とが区別できると、マラリア流行地の集団免疫状態の解析を一歩進めることが可能である。