hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子組み換え食品の安全性についてのSTS的・リスリ論的研究

貴子による規制科学(レギュラトリー・サイエンス)の問題に、塚原による生化学工業(バイオ・インダストリーの調査)および農芸化学の観点に社会学的考察を付け加えるものであり、研究に一層の深まりを与えることになった。3本年5月の韓国・ソウルにおける東アジアSTSネットワーク・ミーティングに、本会から中島・三上・山崎・平川・金森・塚原らが参加し研究交流とアジアにおけるGMOの情況の調査を行った。4 10月に当初計画に含まれていたボストンでの4Sへの参加に関しては、ニューヨークでのテロの余波から参加が不可能となったが、ウェッブ上での交流が行われ、塚原によるブライアン・ウィンら研究の翻訳なども出版された。塚原によるメキシコ・アメリカ(カリフォルニア)におけるGMOの調査では、中南米諸国のGMOの情況も視野にいれ、幅広い資料の収集・現地調査を展開した。5 2002年1月には神戸大学においてSTS学会などとの共催により、研究集会・シンポジウムを開催し、東アジアの情況についての検討をおこなった。(概要)本研究プログラムは、初年度に形成した、関西事務局体制(神戸大学・塚原と京都女子大学・平川が中心に組織化)、および東京における基軸となる研究事務局(東工大・中島と東大・綾部)の体制において、STS的方法論の検討と、GMOをめぐるさまざまな観点の検討を重ねた。研究体制・研究の内容的な新機軸、および国際面・国内面での研究体制の協力・企画の情況は、以下のとおりの進展をみた。また今後の研究会の展開について、科学技術社会論学会の第2回年次大会、社会技術プロジェクトの藤垣グループなどとの調整のもとで、バイオ・エンジニアリングを扱ううえでの方法論的な問題点の検証に入っているが、来年度で最終年度を迎えるため、これも発展的な展開のための再度の調整に入る段階である。1小林傳司、および中島秀人・金森修による、2冊の編著が刊行され、それらのなかで、編者たちに加えて、平川秀幸・綾部広則らの論考によって、GMOについての検討の理論的な方向性を与えることに成功した。これら、GMOの社会的な研究の組織化に大きな前進を見ている。2塚原によるヨーロッパでのGMOについての研究活動は、学内の事情により阻害されたが、ジョゼ・ボヴェ、ヴァンダナ・シヴァらとの共同検討の機会を作ることに成功している。成果としては、「第三世界のSTS」としてまとめられている。3 11月には、アメリカ・ミルウォーキーでの4Sへの参加に関しては、中島・塚原・平川による報告がおこなわれ、本プロジェクトの成果の一部の発表とレビューがおこなわれ、世界的に、本プロジェクトの成果が高く評価され、「発信する」ことに成功した。4 2002年1月には神戸大学において神戸STS研究会などとの共催により、研究集会・シンポジウムに協力し、東アジアの環境問題などの情況についての、グローバルな検討に参加し、有意義な討議をおこなった。本研究計画はこの年度で最終年度を迎え、これまでの研究の現在までの集大成と総まとめ、そして各方面への成果の発表などをおこなった。
チャンネル形成人工蛋白質SGPによる脳腫瘍治療の新戦略のための基礎研究

膜作用チャンネル形成人工蛋白質SGPは抗腫瘍効果を持つ。これを悪性脳腫瘍へ応用したところ腫瘍の抑制のみならず腫瘍消失も見られた。従来より悪性脳腫瘍の治療薬として用いられているシスプラチンを同じ実験系で比較したところ、同等の腫瘍抑制効果を示したが腫瘍消失は見られなかった。共同研究者の李相男が開発した人工球状タンパク質SGPはアミノ酸69残基から成り、脂質膜に作用してチャンネル特性を示す。SGPは高濃度でネクローシス、低濃度でアポトーシスを誘導し細胞障害性を示すことがEllerby HMらによって示されている。我々の実験系ではin vivoにおいて、SGP 0.5mMまたは1mMの濃度、50μlまたは100μlの投与量、週3回の頻度でヒト神経膠芽腫細胞U87-MGのヌードマウス皮下腫瘍モデルへ直接腫瘍内投与した。そしてシスプラチン4mg/kg投与群と比較した。またin vitroにおいて、U87-MG培養細胞を0.5μMから10μMの低濃度SGPに暴露し、シスプラチン10μg/ml暴露群と比較した。in vivoのSGP投与群では腫瘍の消失または縮小効果を示し、生食対照群と比べ有意に生存期間の延長が見られた。また、シスプラチンでも同等の腫瘍縮小効果が見られたがSGP投与群のような腫瘍の消失は示さなかった。SGP投与後の組織切片をssDNA法で観察したところアポトーシス様細胞が見られた。in vitroでは10μM以上でネクローシス、3μM以下でアポトーシス様細胞が顕著に観察された。このSGPの細胞障害性の機序を解明するために現在、1.増殖分析法を用いて各SGP濃度での腫瘍細胞に対する障害能を観察中、2.蛍光染色法を用いてSGP暴露後の生体脂質膜に対するチャンネル形成、細胞内への影響および細胞の生存状態を観察中である。我々は共同研究者である福岡大学理学部李相男の協力を得て、生体膜に作用してチャンネル特性を示すアミノ酸69残基から成る人工球状タンパク質(SGP)を合成し、今回の一連の実験系に使用した。SGPはミトコンドリア膜を膨潤させ、DNAの断片化を起こすことが共同研究者のEllerby HMによって証明されている。in vivoにおいてSGP 1mM,100μlを3回/週の頻度でU87ヌードマウス皮下腫瘍モデル20匹へ直接腫瘍内投与し、対照群の10匹と比較した。またin vitroにおいて人工球状タンパク質5μMおよび1μMを腫瘍培養細胞に投与し、対照群と比較した。ヌードマウス皮下腫瘍モデルのSGP投与群では肉眼的に腫瘍の消失ないしは縮小効果を示し、対照群と比較し有意に生存期間の延長がみられた。培養細胞におけるSGP5μMの直接投与では細胞の生存率を生食群と比較し、殺細胞効果がみられたが、SGP1μMでは殺細胞効果はわずかであり有意な効果はみられなかった。現在、1.ヌードマウス皮下腫瘍モデルへのSGPの直接投与について0.5mM,100μlを同様に3回/週の頻度で投与し、抗腫瘍効果を観察中、2.SGPの腫瘍培養細胞に対する影響について更に病理学的(位相差顕微鏡、蛍光顕微鏡、電子顕微鏡などを使用)および生化学的(DNA Ladderの観察)に観察中、3.皮下腫瘍モデルへのSGPの直接投与群について切片を作成し病理学的および生化学的に観察中である。共同研究者である福岡大学理学部李相男が開発した人工球状タンパク質(SGP)はアミノ酸69残基から成り、生体の脂質膜に作用してチャンネル特性を示す。

我々はこのペプチドを一連の実験系に使用した。SGPは濃度依存性に高濃度でネクローシス、低濃度でアポトーシスを誘導し、細胞障害性を示すことがEllerby HMらによって示されている。今回の実験系においてin vivoでは、SGP 0.5mMまたは1mMの濃度で50μlまたは100μlの投与量を3回/週の頻度でヒト神経膠芽腫細胞U87-MGのヌードマウス皮下腫瘍モデルに対し直接腫瘍内投与し、生食対照群およびシスプラチン4mg/kg投与群と比較検討した。またin vitroでは、培養したU87-MG細胞を低濃度のSGP 0.5μMから10μMに暴露し対照群およびシスプラチン10μg/ml暴露群などと比較した。in vivoのSGP投与群では肉眼的に腫瘍の消失または縮小効果を示し、対照群と比較し有意に生存期間の延長がみられた。また、シスプラチン群でもSGP投与群と同等の腫瘍縮小効果がみられたがSGP投与群のような腫瘍の消失効果はみられなかった。ssDNA法によりペプチド投与後の組織切片を観察したところアポトーシス様細胞が観察された。in vitroでは10μM以上でネクローシス、3μM以下でアポトーシス様細胞が顕著に観察された。このSGPの細胞障害性の機序を解明するために現在、1.MTS増殖分析法を用い各血清濃度における腫瘍細胞増殖能および各濃度のペプチドの腫瘍細胞に対する細胞障害能などを観察中、2.蛍光染色法などを用いてペプチド暴露後の脂質膜に対する小孔形成および細胞内への影響を観察中である。
プロポフォール依存（中毒）に脳内報酬系のmiRNAが及ぼす影響

プロポフォールは脳内報酬系を介して依存を形成する可能性を有するが、その詳細な機序は不明である。本研究はげっ歯類におけるプロポフォール依存モデルを作成し、依存形成機序における脳内報酬系のドパミンの関与およびmiRNAの誘導を検証する予定であった。行動実験におけるマウスでのプロポフォール依存モデルの作成に成功したが、脳内報酬系の側坐核や線条体等におけるドパミンの増加およびmiRNAの誘導は確認できなかった。以上より本研究によりプロポフォール依存マウスの作成には成功したが機序の解明には至らなかった。プロポフォールは脳内報酬系を介して依存を形成する可能性を有するが、その詳細な機序については不明である。本研究は、1げっ歯類におけるプロポフォール依存モデルを作成、2依存形成機序における脳内報酬系のドパミンの関与の検証、3脳内報酬系におけるmiRNAの発現の定量を予定している。昨年度は、本学動物実験施行規程に従って、7週齢雄性C57BL/6Jマウスを用い、プロポフォール(0、10、20、40 mg/kg)による条件付け場所嗜好性(Conditioned Place Preference, CPP)試験を行った。結果は、プロポフォール0、20、40 mg/kg群では依存を認めなかったがプロポフォール10 mg/kg群では、もともと非嗜好性であったボックス側への滞在時間が延長するという依存形成が認められた。用量を増加させた際に依存が形成されなくなる理由は不明であるが、さらなる低用量を検証し、用量反応性を検証する予定としている。この結果は2014年5月に行われる日本麻酔科学会第61回学術集会で報告する。次に、プロポフォール依存に対する脳内報酬系におけるドパミンの関与を検証するために、マイクロダイアリシス法により側坐核、線条体、前頭前野におけるドパミンの濃度を測定し、依存マウスと非依存マウスそれぞれでプロポフォール投与前後で比較している。しかし、これには手技の習得に時間を要し、いまだ結果が得られていない。今後早急に、実験を行い、結果を得る予定である。プロポフォールは脳内報酬系を介して依存を形成する可能性を有するが、その詳細な機序に関しては不明である。本研究はげっ歯類におけるプロポフォールの依存モデルを作成し、依存形成機序における脳内報酬系のドパミンの関与を検証し、脳内報酬系におけるmiRNAの発現の定量を予定していた。まず和歌山県立医科大学動物実験施行規則に従って、7週齢マウスを用いプロポフォール(0、10、20、40 mg/kg)に対する条件付け場所嗜好性試験(Conditioned Place Preference test、CPP test)を行ったところ、プロポフォール10 mg/kgのみで場所嗜好性が認められ、0 mg/kg、20 mg/kgおよび40 mg/kgでは認められなかった。プロポフォールは麻酔薬であるため高容量では麻酔状態となってしまい場所嗜好性によって示される依存が不明瞭となってしまう可能性を考え、プロポフォール2.5 mg/kgおよび5 mg/kgによるCPP testを施行したが、濃度依存性は明らかでなかった。そこでプロポフォール依存に対する脳内報酬系のドパミンの関与を検証するため、マイクロダイアリシス法によるプロポフォール10 mg/kg投与時の側坐核におけるドパミン濃度をプロポフォール依存マウスと非依存マウスで比較検討した。しかし側坐核におけるドパミンの上昇が認められなかったため、脳内報酬系の他部位(線条体、前頭前野)におけるドパミンのみならずノルアドレナリンおよびセロトニンの測定を行ったが、いずれも依存マウスと非依存マウスでの違いが明らかでなかった。以上より、本研究によりプロポフォール依存モデルマウスの作成には成功したが機序の解明には至らなかった。麻酔科学実験の進行は当初の予定通り行えているが、結果が得られていない。今後早急に結果を得る予定である。10 mg/kgのプロポフォールが依存を形成することが判明したため、さらに低用量で依存が形成されるかを検証する予定である。さらに、マイクロダイアリシス法による実験に難渋しているため、他の施設への見学等を行う予定である。また本年度の目標である脳内報酬系におけるmiRNAの定量も、平行して行う予定としている。昨年度は、マイクロダイアリシス法による実験の結果が得られなかったために、予定通りの実験計画を進行することができず、次年度使用額が生じてしまった。本年度は、昨年度の実験計画の残りの遂行と、当初の計画通りmiRNAの定量を予定している。
体液の自動調節機構に関する研究ー特に腎臓とホルモンの関与を中心にー

ヒトでは体液の恒常性を維持するために、浸透圧、電解質、酸塩基平衡、栄養素、水分等が一定に保たれるように自動調節機構(特に腎機能とホルモンの関与が中心となって)が重要な役割を果している。この自動調節機構を解明する目的で本研究プロジェクト班が組織された。本研究の研究成果は以下の通りである。1)ラット腎集合管からバゾプレッシン感受性の新しい水チャネルをクローニングにて構造解明,2)ウサギ接合尿細管におけるカルシウム吸収促進作用におけるサイアザイド、アミロライドとPTHの相互作用,3)ホルモンレセプターの腎内局在とその情報伝達系,4)ラット系球体メサンジウム細胞におけるアンジオテンシンの情報伝達,5)メサンジウム機能とクロライドの関係,6)ラット腎髄質集合管におけるパゾプレッシンの情報伝達,7)ラットでのNOによる血圧低下とNa水利尿作用,8)近位尿細管におけるプロトン共役輸送系による薬物輸送の調節,9)アルドステロン受容体の構造機能相関,10)血管作動性ホルモンの血管内皮と平滑筋でのレセプターとその情報伝達本年度は、体液の自動調節機構に関する研究として特に基礎的研究を重点として行った。in vitroの実験系で今井は、単離尿細管潅流法を用いてウサギ腎接合尿細管のCa輸送に対する副甲状腺ホルモンの作用を明らかにした。田島は腎に存在するアルドステロン受容体と糖質コルチコイド受容体の性質を明らかにした。斎藤はラット腎乳頭部集合管細胞を培養し、抗利尿ホルモンの作用発現における細胞内遊離Ca濃度の役割を検討した。また、遠藤はラット腎近位尿細管に対する抗利尿ホルモンの新しい作用を見い出した。これらはいずれも、腎の電解質調節に対するホルモンの関与についての基礎的検討である。in vitroの実験として、折田はラット腎の虚血後再潅流を行い解糖系酵素の変動を分子生物学的手法で追求した。猿田は無麻酔無拘束犬を用いてエンドセリン、EDRFなどの腎血流量に対する影響をみた。丸茂は腎炎患者における心房性Na利尿ホルモンを測定し、腎機能が血中当該ホルモン濃度と有意の関係にないことを明らかにした。これらは腎の水・電解質代謝に対するホルモンの作用を動物またはヒトのレベルで検討を試みたものである。黒川・乾・平田らもそれぞれの研究を行い、業績の項に示すような報告を行っている。このように本研究班は着実に目標に向けて進展していると言えよう。1)ラット腎集合管からバゾプレッシン感受性の新しい水チャネルをクローニングにて構造解明,2)ウサギ接合尿細管におけるカルシウム吸収促進作用におけるサイアザイド、アミロライドとPTHの相互作用,3)ホルモンレセプターの腎内局在とその情報伝達系,4)ラット系球体メサンジウム細胞におけるアンジオテンシンの情報伝達,5)メサンジウム機能とクロライドの関係,6)ラット腎髄質集合管におけるパゾプレッシンの情報伝達,7)ラットでのNOによる血圧低下とNa水利尿作用,8)近位尿細管におけるプロトン共役輸送系による薬物輸送の調節,9)アルドステロン受容体の構造機能相関,10)血管作動性ホルモンの血管内皮と平滑筋でのレセプターとその情報伝達腎糸球体メサンジウム(M)細胞の増殖と基質増生は糸球体有効濾過面積の減少を介して糸球体濾過量の低下の一因となりうる。M細胞に対して局所因子であるエンドセリンやインタ-ロイキン(IL)ー6は自らの細胞で産生,分泌され,オ-トクリン因子であることを明らかにした。両因子はM細胞でのプロスタグランディン産生を促進し,またILー6は基質分解酵素mRNAの発現を促進する。またM細胞に対してShear stressは形質転換成長因子(TGF)ーβを産生,分泌することも明らかにし,TGFーβのM細胞での増殖や基質の調節に関与するオ-トクリン因子としての役割が注目される。自然発症高血圧ラットではM細胞の異常増殖が認められるが,本動物のM細胞ではホスホイノシタイド代謝が亢進しており,その機序には以上に述べたオ-トクリン因子の異常産生,分泌が関与している可能性が示唆され,高血圧性腎障害との関連性が注目される。次いで尿細管でのホルモンによる水ーイオン輸送の調節機構についてバゾプレッシンの作用をネフロンセグメントを用いて解析した。V_1およびV_2持抗剤で抑制されない新しい型のバゾプレッシン受容体がS_1でみられ,この発現が自然発症高血圧ラットのS_1で減弱していることを見い出した。また腎乳頭部集合管でのバゾプレッシンはcAMPと細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させたが,cAMPの産生にはCa^<2+>が重要な修飾因子となることを明らかにし,同時にNaーH交換系を介して細胞内pHを上昇させ,しかも細胞内pHがバゾプレッシンの反応性を規定する重要な因子であることも明らかにした。

最後にブラジキニンの作用機序を細胞内Ca^<2+>の反応性で検討すると,糸球体,髄質部および皮質部太いヘンレ上行脚,皮質集合管に認められ,その受容体はB_2を介して細胞内プロスタグランディンによってNa利尿作用を引き起こしている可能性が示唆された。腎糸球体におけるメサンジウ細胞は糸球体濾過量を調節しているが、その収縮と弛緩には多彩なホルモン、例えばアンジオテンシンやNaの利尿ペプチド、局所因子、例えばエンドセリン、サイトカイン、プロスタノイド、が関与してる。中でも局所因子として知られるエンドセリンはメサンジウム細胞の著明な収縮作用を示すと同時に細胞増殖や細胞外基質の増成を促進し、またプロスタノイドの産生を亢進させる作用がみとめられる。このようなオートクリンパラクリン動用を持つエンドセリンはメサンジウム細胞自身でも産生されて、自らの収縮ならびに糸球体硬化を引き起こす。また実験的急性腎不全モデルではエンドセリンの発現は亢進し、またそのレセプターのアップレギュレーションもみられる。このようなメサンジウム細胞におけるエンドセリンの局所調節の異常は高血圧や糸球体病変の原因因子の一つといえよう。一方腎尿細管集合管における水透過性を調節するバゾプレッシンはホルモンとして作用する重要な体液因子であるが、その作用機序は不明な点が多い。バゾプレッシンレセプターのV_2アンダゴンストが開発され、またその構造、CDNAグローニングによって解明された。集合管にはV_<10>レセプターが発現しており、バゾプレッシンによるCAMP産生および水透過性の亢進しV_2レセプターを介することを直接証明した。またこの細胞内機序にはCAMP依存性蛋白キナーゼによって活性化される蛋白が仲介するが、この蛋白が水チロネル蛋白である可能性が示唆される。現在本蛋白の構造と機能の関連が分子生物学的手法で解析されつつある。
ヒト化動物モデルを用いた難治性ＥＢウイルス感染症の免疫治療に関する研究

Chediak-Higashi症候群と診断された患者さんで、血球貪食症候群(HLH)を合併した患者と合併していない患者の血液検体を得た。血球貪食症候群を合併したPatient1は合併していないPatient2と比較してより、CTLの細胞傷害活性の機能が損なわれていることが判明した。末梢血リンパ球にEBウイルスを感染導入する事によって、Bリンパ球系細胞(LCL)を樹立した。この細胞を使用し、免疫不全患者のCTL機能解析を行うことによって、血球貪食症候群の発症メカニズムの理解と造血幹細胞移植の適応の判断に大きく役立つことが期待できる。日本人に認められるHLAの型を保有しない健常者をドナーとして、末梢血から単核球を分離した。その単核球にEBウイルスを感染させてBリンパ球系の細胞株を樹立した(KI-LCL)。また、日本人に普遍的に保持されるHLAハプロタイプを持つ健常者からも末梢血単核球を提供して頂き、同様にBリンパ球系の細胞株を樹立した(TA-LCL)。先天性白皮症、好中球巨大顆粒を有しChediak-Higashi症候群と診断された患者さんで、血球貪食症候群(HLH)を合併した患者と合併していない患者の血液検体を得た。このEBを感染させたLCL株を用いて、これらの患者のリンパ球機能解析を行った。患者から分離された末梢血単核球をKI-LCL株と混合して刺激する(リンパ球混合刺激)を行いCD8陽性T細胞を分離する事により、KI-LCLの持つHLAに特異的に反応する細胞傷害性T細胞(CTL)を樹立した。これらのT細胞を用いて、樹立されたCTLのKI-LCLに対する細胞傷害活性をCr放出試験により評価、比較した。その結果、血球貪食症候群を合併したPatient1は合併していないPatient2と比較してより、CTLの細胞傷害活性の機能が損なわれていることが判明した。また、CTLはT細胞受容体を介して抗原を認識し、小胞体からのPerforin、Granzymeを放出し標的細胞を障害する。小胞体からの脱顆粒が生じた際に表出されるCD107a抗原をフローサイトメトリーで検出し、CTLの脱顆粒機能の評価を行った。昨年度に引き続き、日本人に認められるHLAの型を保有しない健常者をドナーとして、末梢血から単核球を分離し、その単核球にEBウイルスを感染させて樹立したBリンパ球系の細胞株(KI-LCL)と、日本人に普遍的に保持されるHLAハプロタイプを持つ健常者から同様に樹立したBリンパ球系の細胞株(TA-LCL)を用いて、先天性白皮症、好中球巨大顆粒を有しChediak-Higashi症候群と診断された患者さんで、血球貪食症候群(HLH)を合併した患者と合併していない患者のについてリンパ球機能解析を行った。CTLはT細胞受容体を介して抗原を認識し、小胞体からのPerforin、Granzymeを放出し標的細胞を障害する。その結果、患者CTL細胞は正常Controlと比較して脱顆粒機能が低下していることが判明した。このように末梢血リンパ球にEBウイルスを感染導入する事によって、Bリンパ球系細胞(LCL)を樹立した。慢性活動性EBウイルス感染症やEBウイルス関連血球貪食症候群などの小児の難治性感染症に対して新たな治療法の開発が求められている。本研究では、動物モデルを用いて免疫遺伝子治療の開発を計画した。本研究では、新たな免疫不全マウスにヒト造血幹細胞を移植しヒト免疫系を再構築し、このヒト免疫系再構築マウスを用いてこれまで不可能であった難知性ウイルス感染に対する新たな治療開発小動物モデルを確立する。造血幹細胞を移植した免疫不全マウスでは、従来のマウス由来血球を持つマウスを用いた方法とは異なり、EBウイルスを構築されたヒト由来血球系に感染させることが可能である。TCR遺伝子導入自己造血幹細胞移植によって難治性ウイルス感染症の治療開発を行う研究計画である。23年度はヒトのEBウイルス特異的CD4, CD8細胞の樹立を行った。健常者から末梢血単核球を分離し、自己から誘導したAuto-LCLを用いてMix lymphcyto reaction (MLR)を行い、リンパ球を増殖させた。さらにMLRからMACS beads法によりCD8陽性分画とCD4陽性分画をそれぞれ分離した。CD8陽性リンパ球とCD4陽性リンパ球に対しAuto-LCLを用いてMLRを行い増殖させ、Auto-LCLに対してCr release assayを行った。

その結果、EBウイルス特異的ヒトCD4, CD8は自己のLCL株に対し細胞傷害活性を認め、自己のHLAによって提示されたEBウイルス由来の抗原に反応していることが示唆された。EBウイルス由来免疫原性エピトープの同定と抗原エピトープ特異的ヒトCTLクローンの樹立のため、HLAの型を保有しないドナーの末梢血から単核球にEBウイルスを感染させてBリンパ球系の細胞株を樹立した(KI-LCL)。また、日本人に普遍的に保持されるHLAハプロタイプのBリンパ球系の細胞株を樹立した(TA-LCL)。これを用い先天性白皮症、好中球巨大顆粒を有しChediak-Higashi症候群と診断された患者さんで、血球貪食症候群(HLH)を合併した患者と合併していない患者のリンパ球機能解析を行った。これらの解析により、患者リンパ球によるEBウイルス感染細胞に対する障害の機能に関しては解析が進んでいる。研究に不可欠であるEBウイルス特異的ヒトCD4, CD8の樹立は順調に行われている。研究に必要な精度と再現性を確認するための基礎実験に時間を必要としているが、現在までの到達度としてはおおむね予定通りである。EBウイルス関連血球貪食症候群(EBV-HLH)と慢性活動性EBウイルス感染症(CAEBV)をはじめとするEBウイルスに対して生体が正常反応を示さない種々の疾患の患者検体を用いて、リンパ球の機能解析をさらに進める。造血幹細胞を移植した免疫不全マウスでは、従来のマウス由来血球を持つマウスを用いた方法とは異なり、EBウイルスを構築されたヒト由来血球系に感染させることが可能である。この方法を利用して血球貪食症候群の動物モデルマウスを確立することが目的である。このEBV-HLHモデルマウスを確立することが出来れば、この疾患の病態理解や治療開発においてきわめて有用である。24年以降は、樹立した細胞株を用いHLA-A24拘束性に抗ウイルス性CTLの誘導することのできる9-merペプチドエピトープを同定する。SH2D1A遺伝子またはBIRC4遺伝子をノックダウンさせたヒト造血幹細胞をNOD/SCID/IL-2receptorγcahinnullマウスに移植させる。さらにそのマウスにEBウイルスを感染させることによりEBV-HLHの病態を確立したい。リンパ球解析のための試薬やペプチドの合成および解析のための物品購入に充てる。消耗品の購入にも用いる。24年度以降の研究費に関しては、引き続き細胞の培養やCr release assay、細胞解析、動物購入や遺伝子の解析に支出する。また、研究打ち合わせや成果の確認のための旅費として支出する。24年度以降の支出もおおむね当初計画の通りである。
肝および膵移植の実験的・臨床的研究

A.イヌにおける同所性同種肝移植で長期生存をめざし、mizoribineあるいはciclosporinによる免疫抑制を行ったところ、次のような成績を得た。(1)無処置対照群(n=5)の生存日数は10.0±2.9(mean±SE)日で、mizoribine群(n-15)は44.6±31.8日、ciclosporin-mizoribine群(n=12)は145.4±70.8日であり、最後の群のうち2頭は438日および810日と生存中である。mizoribine群は対照群との間で生存期間の有意の延長は認められなかったが、ciclosporin-mizoribine群は、100日以上の生存をすべて100日とすると、対照群より有意に生存期間が延長した(p<0.02)。また、移植後20日の時点で生存率を比較すると、ciclosporin-mizoribine群は、mizoribine群より生存率が有意に良好であった(p<0.05)。(2)移植肝の阻血、急性あるいは慢性拒絶反応、肝動脈血栓、胆道系合併症などにおいて、それぞれ特有の検査所見が得られたが、確診のためには、各種画像診断法、組織学的検査を併用する必要があった。(3)慢性拒絶反応においては、イヌではきわめてめずらしいvanishing bile duct syndromeを経験した。B.血液透析へ導入されたタイプ【I】糖尿病に対する治療法を開発する目的で、イヌを用い膵十二指腸単独移植、膵十二指腸および腎合併移植、腎単独移植を行い、生存成績を比較した。免疫抑制剤としてciclosporinを用いた結果、膵十二指腸単独移植(n=17)は104.4±26.4日、膵十二指腸および腎合併移植(n=11)は31.9±8.1日、腎単独移植(n=5)は54.0±17.9であった。このことから、盲目的免疫抑制では、明らかに膵グラフトは腎グラフトより長期生着する。また、膵腎合併移植において直接死因になったのは腎の拒絶反応で、膵の拒絶反応は軽度であった。したがって、拒絶反応の診断治療が効果的となれば、膵移植成績は向上する。
伝統的な祭司空間にみる地域の自然生態的インフラの継承システムに関する研究

モイドン調査では、農地整備等の影響により、約50年間でモイドンが消失・縮小・移動し、祭りや掃除等の地域住民の係わりも減少していること、モイドンに関わる行事、管理は簡素化し、門単位での管理が困難になってきていることが明らかとなった。モイドン、カミヤマ、ウタキなどの伝統的な地域資源はいずれも、地域の自然生態インフラとして機能していることを確認したが、市街化の進行やライフスタイルの変化などにより、伝統的な地域資源とそれに関わる祭りなどの継承が困難になっており、地域の拠り所となる祭祀空間のマネジメントあり方を探る重要性が再認識された。八重山、奄美、鹿児島の3地域における祭司空間の存在状況、認識状況、祭りの実施状況、管理状況などについて、行政および地域住民にヒアリング調査を実施した。八重山では、川平地区の5つのウタキについて、現在も継続的な祭り、管理がなされていることを確認した。さらに4つのウタキの属地であるパカーラについては、住民の認識が薄れてきているが、土地改良事業での存続やパカーラの祟りに係わる最近の出来事が聞かれるなど、なおその存在に対する恐れなどが残存していることを確認した。奄美では、博物館および2集落においてヒアリングし、カミヤマやそれに係わる空間(トネヤ、カミミチなど)の存在は認識しているが、これまで里山的な利用もされてきたことを確認した。さらに、区画整理事業や道路整備などにより、トネヤの位置が変更されたり、カミヤマが改変されるといった状況が発生していることを確認した。鹿児島では、肝属郡の民俗研究者にヒアリングし、数カ所のモイドンの存続状況を確認したが、住民の意識は薄れてきているようである。さらに、集落の背後の山などを聖域の柴山としていた集落が20カ所程度あったこと、およびその内1カ所において祭礼が存続している情報を入手した。以上のように、都市化や過疎化の影響を受け、その存続状況は地域間で異なりつつも、確実に変容し続けていることを確認した。前年度に引き続き、鹿児島、奄美、八重山の祭祀空間の存続状況、管理状況などについて、行政および地域住民にヒアリング調査を実施した。鹿児島では、初年度の調査結果を踏まえ、当初の対象範囲を拡げて存続状況を調査した。その結果、鹿児島の南部地域に比較的多く存続していることを確認し、薩摩半島の指宿市、大隅半島の錦江町周辺を調査対象とすることとした。錦江町周辺においては、17カ所のモイドンについて、教育委員会の協力を得て、存続状況、伝書の有無、土地利用尾変化、立地特性、管理体制などを現地にて把握するとともに地域住民へのヒアリングを実施した。その結果、現在では約半分が消失し、存続しているモイドンにおいても、祭り・花香などの地域との係わりを有するモイドンはその半分程度となっていた。また、モイドンの祟りや恐れといった精神的な規範が、緑地の保全活動に一定の意味を有していると類推された。また、存続しているモイドンの場所性に着目すると、集落の空間構成上重要な位置を占め、ランドマーク機能、防災機能、拠点機能といった空間的が意味を有していると類推された。指宿市においては、代表的なモイドンの調査に留まったが、同様の傾向が見いだされた。奄美においては、大和村の中央公民館長の協力を得て、大棚、名音の集落のカミヤマにの管理状況を地域住民にヒアリングするとともに、大金久のカミミチなどの現状を現地踏査し、前年度に行った他の集落と同様の状況を確認した。八重山においては、西表の星立集落、石垣の川平集落において、前年度の結果を踏まえ地域住民に詳細なヒアリングを実施するとともに、マユンガナシ、結願祭といった祭りを現地住民の協力も得て調査した。さらに、竹富島のウタキも対象に追加し、この管理運営に係わっている、NPO法人、教育委員会、環境省などにヒアリング調査を実施した。本年度の5月から6月にかけて、研究代表者が大腸憩室炎になり1か月程度の入院を余儀なくされ、夏休み期間に予定していた調査を実施することができなかった。一方、基礎的情報は継続的に収集し、鹿児島県内にも類似の祭祀空間があることが判明し、その予備調査を年度内に実施した。具体的には、鹿児島県の甑島にある山の神と一体となった祭祀空間と種子島のガロー山である。特にガロー山はモイドンと類似する点が多く、モイドンよりも原始的な形態を残している可能性も指摘される。この調査では、昨年度と同様、民俗学者および現地の歴史研究者とともに、存続状況や利用状況などを現地確認した。本年度は研究代表者が体調を壊し1か月程度の入院を余儀なくされたこと、および研究共同者の1名も産後休暇に入ったため、当初予定していた調査が実施できなかった。指宿でのモイドン調査では、市指定文化財のモイドンを対象として、モイドンにおける行事や管理、空間の変容状況をヒアリング調査した。その結果、モイドンにおける行事、管理は簡素化し、門の住民の減少や高齢化などにより、門での管理が困難になってきていることが明らかとなった。また、植物生態的にも竹の侵入や高木化の影響が懸念された。今後は、モイドンなどの伝統的行事の内容や運営の主体などについて検討すべきであると考えられた。奄美大島のカミヤマでは、市街化の進行程度に着目し、複数の集落でノロ祭祀の実施状況および空間構造の認識状況をヒアリング調査した。その結果、ノロ祭祀を独自で実施している集落は極めて限定的であるが、豊年祭などを中心として伝統的な行事が存続している集落が多いことが分かった。

しかし、伝統的な空間構造に対する認識は薄れつつあり、祭りも徐々に簡素化しつつ傾向にあることが分かった。モイドン、カミヤマ、ウタキなどの伝統的な地域資源は、いずれも地域の自然生態インフラとして機能していることを確認した。しかし、市街化の進行やライフスタイルの変化などにより、地域の民間信仰に対する住民意識が変化するにともなって、伝統的な地域資源とそれに関わる祭りなどの継承が困難になってきている。中でも、コミュニティの最小単位である門などで実施される祭りは、それより大きなまとまりである集落単位で実施される祭りに比して、継承していくことがより困難になってきている状況にある。したがって、今後、伝統的な地域資源を健全に保全・継承していくためには、地域の拠り所となる祭祀空間のマネジメントあり方を探ることが重要であると再認識された。モイドン調査では、農地整備等の影響により、約50年間でモイドンが消失・縮小・移動し、祭りや掃除等の地域住民の係わりも減少していること、モイドンに関わる行事、管理は簡素化し、門単位での管理が困難になってきていることが明らかとなった。モイドン、カミヤマ、ウタキなどの伝統的な地域資源はいずれも、地域の自然生態インフラとして機能していることを確認したが、市街化の進行やライフスタイルの変化などにより、伝統的な地域資源とそれに関わる祭りなどの継承が困難になっており、地域の拠り所となる祭祀空間のマネジメントあり方を探る重要性が再認識された。前年度の調査結果を踏まえ、具体的な調査対象が絞られ、関係者とのネットワークも少しずつ形成され、地域住民へのヒアリング調査もスムーズになってきている。本年度は十分な調査は実施できなかったが、年度後半には来年度に向けた予備的な調査も実施しており、来年度は総括的な調査として、住民への意識調査を実施したいと考えている。その結果も踏まえて、自然生態的なインフラとしての継承の在り方を考察していきたい。地域生態学、ランドスケープ科学調査対象が、鹿児島、奄美、八重山と広範であり、地域別に進捗状況にやや差が出てきている。具敵には、奄美のカミヤマ調査がやや遅れていること、沖縄のウタキ調査の補足が必要であり、来年度はそれを是正する方向で調査を進め、地域間の相互比較が可能なデータ収集をはかっていく。今年度の調査結果にも述べたとおり、祭司空間としてのパカーラ、カミヤマ、モイドンに対する認識が、各地域で薄れてきている傾向にあり、詳細な調査対象空間の選定に苦慮している状況にある。したがって、本来予定していた空間特性の把握は、現地踏査した対象地の概況把握に留まっている。ただし、住民への意識調査に先立ち、現状での祭司空間に対する係わりの実態は、一定程度把握されつつある。研究代表者が体調を崩し、5月から6月にかかけて入院を余儀なくされ、夏の調査を実施することができなかった。また、研究分担者の一人も産後休暇に入り、全体として予定していた調査が十分に実施できなかった。一部地域での調査日程がうまくいかず、次年度に調査を持ち越したこと、および分担者一人が出産のため本年度後半から産休に入ったため。昨年度実施予定の、モイドン(鹿児島薩摩半島、大隅半島)、カミヤマ(奄美大島)、ウタキ(八重山)の補足調査に加え、類似する事例としてガロー(種子島s)の調査も実施し、総合的な考察につなげる予定である。
交通流を含むトラフィックの統計的性質

交通流やインターネットを流れるデータが、特徴的な時間スケールを持たない長時間相関を持つことが指摘されてきている。交通流の揺らぎは1/f的であるとよく言われる。武者と樋口による先駆的研究(1976)がこのことを最初に示したものとされているが、観測時間が短いという問題がある。一方、本研究の研究代表者らによる流量時系列のパワースペクトル解析では、数日から数週間の範囲に1/f的揺らぎが観測される。ただし、交通流の時系列には、人間の活動の周期性を反映して、1日の周期性を中心として、様々な周期性が含まれている。つまり、単純な1/f的揺らぎから構成されている時系列ではない。このような非定常的な時系列データの解析手法の一つとしてDFA(Detrended Fluctuation Analysis)法と呼ばれる方法がある。この方法は、もともとはDNAの解析手法として開発され、株価変動や心拍などの時系列に応用され、それら非定常的時系列に含まれる長時間相関の解析に用いられている。本研究の研究代表者は、このDFAを用いて、高速道路上の1年間の流量時系列を解析し、それが1日周期に1/f揺らぎが加わったものとして理解できることを明確に示すことに成功した。本年度は、その手法をインターネット時系列に適用し、その性質を理解した。インターネットは、中心を持たない自律的に成長するネットワークとして、近年、注目を集めている。その構造のスケールフリー的性質とともに、流量時系列のベキ則への関心がもたれている。本研究では、MRTGというネットワーク監視システムから得られるデータを数ヶ月にわたって蓄積し、上述のDFAによる解析を実行した。その結果、交通流と同様に1日周期を主たる変動として、その上に1/f揺らぎがのったものであることが明らかとなった。この性質は、流入及び流出に共通に見られ、インターネットの構造が直接の要因でないことを示唆している。また、ボトルネック構造が生成する渋滞の性質に関して、シミュレーション及びそれに基づく現象論の構築を行った。ボトルネックの強度と渋滞発生を対応つける関係式を得ることに成功した。交通流時系列には1/fの揺らぎが含まれていると言われてきた。武者と樋口による先駆的研究(1976)がこのことを最初に示したが、観測時間が短いという問題があった。交通流には、人間の活動の周期性を反映して、一日の周期性を中心として、様々な周期性が含まれている。この様々な周期性を適切に除いた時系列の揺らぎの解析が必要である。本研究の研究代表者を含む研究グループは、非定常的時系列データの解析手法の一つであるDFA (Detrended Fluctuation Analysis)法と呼ばれる方法を用いることで、交通流時系列の解析を行い、1/fの揺らぎが含まれていることを明らかにしてきた。インターネットの流量時系列についても、交通流時系列と同様に、人間活動の周期性に隠れた揺らぎの性質に関心がもたれている。交通流時系列と同様にDFA法を用いることで、数ヶ月にわたる1/fの揺らぎの存在を明らかにすることができた。この1/fの揺らぎ起源については、インターネットが持つ様々なメカニズムによる生成の可能性と、外的要因の可能性がある。揺らぎが流入と流出に共通的に出現することから、インターネットの構造との関係が薄いことが示唆される。交通渋滞は、密度をパラメタとした動的相転移として理解することができる。このことを実験的に検証した。円形サーキットというボトルネックなどがない状況でも臨界密度を越えると渋滞が発生することが検証された。また、停止した車両のクラスタがほぼ時速20キロメートルで後退し、高速道路と同様の現象が起こることも確認できた。交通渋滞を動的相転移と捕らえる視点が検証できた。高速道路の流量やインターネットのパケット流など、1/f的ゆらぎを持つとされる流量データが複数知られている。本研究の研究代表者らは、高速道路流量とインターネットパケット流について、数日から数週間にわたる1/fゆらぎの存在を明らかにしてきた。流量解析のためのデータ取得において、時間解像度が上がると、一般には様々な雑音が入りこむ。このような雑音が、長時間相関の解析に与える影響について検討した。長時間相関の一般的な手法であるスペクトル解析は、雑音に大きく影響され、長時間相関の解析が非常に困難になる。一方、前述の高速道路流量はインターネットパケット流量解析で用いた方法であるDFA (Detrended Fluctuation Analysis)では、雑音の影響する時間領域を特定することが可能となり、雑音の影響をうけずに解析することが可能となることを明らかにした。1/fゆらぎの起源については、システムの内的理由と外的理由が考えられる。インターネットに現れるゆらぎの外的理由の候補として、インターネット需要そのものに1/fゆらぎが含まれている可能性がある。このことのひとつの事例として、電子メール送信の時系列解析を行った。上述の雑音を考慮することで、1時間より短い部分は雑音が主であり、それよりも長い時間スケールに1/fゆらぎが存在することを明らかにした。
イネの茎における節幹細胞の特徴づけと細胞未分化性消失機構の解明

イネ科植物の茎は、節間基部に介在分裂組織(Intercalary meristem: IM)をもち、タケのような劇的な伸長能力をもつ。また、茎は草丈を制御するため育種上重要な標的となってきた。しかし、その成長制御となるIM中の幹細胞に関する研究はこれまで皆無である。本研究では、地上部の主要な分裂組織の維持に不可欠なKNOX転写因子に着目し、IMにおける幹細胞制御機構を解明する。(1)幹細胞マーカーの探索まず、イネの節間形成過程の全貌を明らかにすべく、節間成長過程の観察および形態・組織学的特徴づけをおこない、発生ステージ・組織を分類した。この情報をもとに、野生型(T65)、KNOX(d6)およびBLH変異体(ri-/- ril+/-)の発達中の節間をステージングし、トランスクリプトーム解析を行なった結果、IM特異的な発現を示す幹細胞マーカー候補として7遺伝子を抽出した。(2)KNOX転写因子の細胞内局在制御機構の解明地上部メリステムの未分化性を維持するKNOX転写因子のタンパク質細胞内局在の詳細な観察の結果、KNOXはメリステム内部では主に核に存在するが、茎などで組織分化が始まると徐々に核外への局在を強めていくことが明らかとなった。イネKNOX転写因子OSH1のdeletion解析の結果、OSH1は少なくとも3つのNuclear export signal(NES)を持ち、そのうち1つはExportin経路を介して制御されていることが示唆された。節間組織のトランスクリプトームによる特徴付けは予定通り完了し、IM特異的な幹細胞マーカー候補を同定するに至った。この中には、他の分裂組織で幹細胞制御を司ることが知られている遺伝子も含まれており、これまで知られていなかった節幹細胞の存在を支持する結果を得ている。KNOX転写因子の細胞内局在制御に関しても、計画通り制御モチーフの同定を完了し、今後この結果をもとに相互作用因子の探索を行う予定である。(1)節幹細胞の特徴付けと検証これまでに同定できた幹細胞マーカー候補の7遺伝子について、IMにおける詳細な発現パターン解析やゲノム編集を用いた変異体の作成・観察をおこなう。発現パターン解析では、まずin situ hybridizationをおこない、mRNAの蓄積パターンを調べたのちに、幹細胞マーカーとして有望なものについては蛍光タンパク質を用いたレポーター系統を作成していく。(2)KNOXの細胞内局在制御3つの核外移行モチーフについて、それぞれを欠くコンストラクトを導入した植物体を作成し、発生における重要性を検証する。また、Exportinの関与が示唆されたため、機能欠損変異体や一過的発現抑制系を作成し、OSH1の細胞内局在制御における役割を調べる。さらに、OSH1と相互作用する因子を生化学的に同定するため、培養系を用いた材料からの免疫沈降・質量分析を進める。
光化学系1複合体分子集合装置の構成サブユニットの機能解析

光化学系1複合体は14サブユニットから構成されるコア複合体とLHCIと呼ばれるアンテナ複合体から構成される超分子複合体である。この複合体が合成されるには,数多くのサブユニットの分子集合が起こらなければならないが,その分子機構は不明である。さらにこの分子集合を介添えする分子シャペロンの存在が期待されるが,その解明も大きく遅れている。本研究では光化学系1複合体の分子集合装置を精製し,そのサブユニット組成を明らかにし,分子集合過程を解明することを目的とした。そこで注目したのは,緑藻クラミドモナスで光化学系1複合体の分子集合に必須である葉緑体遺伝子にコードされたYcf4が形成する大きな複合体で,光化学系1複合体の分子集合装置であると期待される。このYcf4を含む複合体をアフィニティークロマトグラフィーで精製し,そのポリペプチド組成をアミノ酸シークエンサーもしくは質量分析機で解析した。その結果,Ycf4の他にレチナール結合タンパクであるCop2と光化学系1複合体のサブユニットのPsaFの他にMASAP(mitochondrial ATP synthase associated protein)が見出された。Cop2の機能に関しては,RNAiによりknock-downした形質転換株を用いて解析を進めている。また,多段階的に進行すると考えられる光化学系1複合体の分子集合における分子集合中間体の解析を進めた。ショ糖密度勾配超遠心法により,分子集合の最終段階の複合体を同定することに成功した。さらに,光化学系2のアンテナ複合体であると考えられていたCP26,CP29,LHCII-TypeIIが,ステート遷移に伴い2つの光化学系間を移動することを明らかにした。
シュレ-ディンガー作用素のスペクトル理論とその応用

本研究では、シュレ-ディガ-作用素に関わるスペクトル・散乱問題について、以下の3つの課題を取り扱った。(1)磁場による散乱問題.(2)シュレ-ディガ-半群に対する指数積公式.(3)パウリ作用素の離散固有値の漸近分布.(1)磁場による散乱問題において、散乱断面積の準古典極限における挙動を解析した.現在、渦システムによる音波の散乱問題に対して、低周波領域および高周波領域における散乱振幅の漸近解析を行っている.渦を磁場に読み替えたときのアハロノフ-ボウム効果の数学的究明を目指している.(2)シュレディンガー半群、ギッブス半群の指数積公式(トロッター・加藤型積公式)近似に対する作用素ノルム、トレイスノルムでの誤差評価を解析した.とくに、ポテンシャルが特異性をもつ場合に重点を置いた.さらに、得られた結果を分配関数の近似計算に応用した.現在、指数積公式の応用として、カロゲロ・サザ-ランドポテンシャルをもつ多体系の分配関数の計算を試みている.(一瀬氏(金沢大学)との共同研究)(3)非摂動2次元パウリ作用素は、無限縮退するゼロ固有値をスペクトルの下端にもつ.電場ポテンシャルの摂動を受けたとき、ゼロ固有値の無限縮退がいかに解けるか(原点近傍での離散固有値の漸近分布)を解析した.とくに、非一様磁場の場合に力点をおいた.周期磁場の場合への結果の拡張が今後の課題である.(岩塚氏(京都大学)との共同研究)本研究では、シュレ-ディガ-作用素に関わるスペクトル・散乱問題について、以下の3つの課題を取り扱った。(1)磁場による散乱問題.(2)シュレ-ディガ-半群に対する指数積公式.(3)パウリ作用素の離散固有値の漸近分布.(1)磁場による散乱問題において、散乱断面積の準古典極限における挙動を解析した.現在、渦システムによる音波の散乱問題に対して、低周波領域および高周波領域における散乱振幅の漸近解析を行っている.渦を磁場に読み替えたときのアハロノフ-ボウム効果の数学的究明を目指している.(2)シュレディンガー半群、ギッブス半群の指数積公式(トロッター・加藤型積公式)近似に対する作用素ノルム、トレイスノルムでの誤差評価を解析した.とくに、ポテンシャルが特異性をもつ場合に重点を置いた.さらに、得られた結果を分配関数の近似計算に応用した.現在、指数積公式の応用として、カロゲロ・サザ-ランドポテンシャルをもつ多体系の分配関数の計算を試みている.(一瀬氏(金沢大学)との共同研究)(3)非摂動2次元パウリ作用素は、無限縮退するゼロ固有値をスペクトルの下端にもつ.電場ポテンシャルの摂動を受けたとき、ゼロ固有値の無限縮退がいかに解けるか(原点近傍での離散固有値の漸近分布)を解析した.とくに、非一様磁場の場合に力点をおいた.周期磁場の場合への結果の拡張が今後の課題である.(岩塚氏(京都大学)との共同研究)
外来遺伝子DNA導入による新しいモデル動物の開発

生物学の研究にとって突然変異体の分離は最も有効な研究手段の一つである。偶然の好運によって、また人為的な選択によって多くの突然変異が得られてきたが、マウスのような哺乳動物ではなかなか困難であった。最新のバイオテクノロジーの一つである遺伝子工学と発生工学とを駆使して遺伝子導入法によって目的の生物機能を発現するトランスジェニックマウスを作る方法が確立してきた。本研究では、今年度2つの大きな発展と成果があがった。第1は、特定遺伝子機能をアンチセンスDNAを導入することによって個体レベルで抑制することに成功した例である。中枢神経系のミエリン形成に必須のタンパク質であるミエリン塩基性タンパク質(MBP)のcDNAをアンチセンス方向に発現するように構築したベクターを正常マウス受精卵に導入し、トランスジェニックマウスを作成したところ、MBPの産生が抑制され、ミエリン形成が不全となり、その結果MBP遺伝子欠失の突然変異であるシバラーマウスと相同の企図振戦が認められた。この結果は、アンチセンスRNAの発現によって特定遺伝子の個体での発現を抑制した最初の例となった。第2は、多くの優性に働く遺伝子導入マウスが作成され、ヒト疾患のモデルとなるか否かが検討された点である。家族性アミロイドポリニューロパシー、血圧調節系の遺伝子レニンおよびアンジオテンシノーゲン、ヒトインターロイキン2などの遺伝子導入マウスでは、アミロイドの沈着に関する新しい知見や血圧の上昇、またインターロイキン2では小脳特有の傷害などが認められ、ヒト疾患モデルとして検討が続けられた。さらに多くの挿入突然変異マウスが得られ、生物学に大きく寄与する新しいタイプの実験動物が次々に作り出されたといえる。今後益々研究を進展し、ヒト疾患モデルの作成を行なう予定である。
加齢によって生じるヒト歯牙組織の不均質性の研究(蛍光測定による歯牙組織の評価)

本研究は加齢によって生じる歯牙組織の不均質性を蛍光の測定から調査することにある。その目的ための専用測光機器の試作が初年度の目標であり、歯牙蛍光測定と解析が最終年度の目標である。その計画は次のように達成できた。I時間分解顕微蛍光測光システムの基本測定装置を完成させた。II象牙質組織蛍光に不均質性が見いだされた。これまで象牙質の蛍光強度については不均質性が認められていたが、ナノ秒蛍光特性にも部位的な差異が生じていることがわかった。これは一定の傾向を持つため、生理的な意義が有ると予想できる。III年齢と歯牙蛍光の相関を見いだした。加齢によって蛍光強度が上昇して、蛍光減衰時間が短くなることが分かった。また古代歯牙の蛍光も調査した。具体的には、ヒトの象牙質の頬舌と歯軸方向の6部位における自己蛍光強度の加齢的な変化を、高速・時間分解・顕微蛍光測定装置を用いて検討した。静的な蛍光測定では、蛍光強度は全ての部位で加齢に伴って増加した。動的な蛍光測定では、蛍光スペクトルでピーク波長を示す440nm波長での自己蛍光に少なくとも3つの蛍光成分の存在が示唆された。いずれの成分の蛍光強度も全ての部位で加齢により増加したが、増加の様子には差がみられた。18歳以降、蛍光の減衰速度が最も速い成分では、蛍光速度が加齢に比例して増加したのに対し、これより減衰速度の遅い他の2成分では、蛍光強度の増加の度合が加齢とともにゆるやかになった。また、静的な蛍光強度に対する3成分の蛍光強度の比率の加齢的な変化には歯軸方向で部位差がみられ、加齢に伴い、歯冠象牙質では蛍光の減衰速度の最も速い成分の比率が増加したのに対し、根尖象牙質では速度の最も遅い成分の比率の減少が特徴であった。以上の結果をまとめて、国際光学会議で発表し、別記載プロシ-ディングにまとめた。本研究目的は加齢によって生じる歯牙組織の不均質性を蛍光の測定から調査することにあるが、そのための専用測光機器の試作が初年度の目標であった。一応の装置完成をみたので、いくつかの予備実験を行った結果、確かに蛍光学的不均質が認められた。具体的には、I時間分解顕微蛍光測光システムの基本測定装置を完成させた。(イ)基本となる蛍光顕微鏡は現有の顕微鏡を利用し時間分解偏光蛍光測定用に改造した。(ロ)ナノ秒励起パルス光源の使用が必須である。パルスレーザーはコストの点で使用せず、ガス放電管を試作し使用する。1ナノ秒以下の幅で高繰り返し発光可能な光源を試作した。(ハ)蛍光検知は、励起光が微弱であろうことを配慮して、光子計数方式を導入した結果、極微弱蛍光が測定できるようになった。以上の結果をまとめて、国際光学会議で発表する。プロシーディングと題目は別記のとうりである。本研究目的は加齢によって生じる歯牙組織の不均質性を蛍光の測定から調査することにある。

研究計画に従がい本研究を遂行して次のような結果を得た。I時間分解顕微蛍光測光システムの基本測定装置を完成させた。II象牙質組織蛍光に不均質性が見いだされた。III年齢と歯牙蛍光の相関を見いだした。具体的には、ヒトの象牙質の頬舌と歯軸方向の6部位における自己蛍光強度の加齢的な変化を、高速・時間分解・顕微蛍光測定装置を用いて検討した。静的な蛍光測定では、蛍光強度は全ての部位で加齢に伴って増加した。動的な蛍光測定では、蛍光スペクトルでピーク波長を示す440nm波長での自己蛍光に少なくとも3つの蛍光成分の存在が示唆された。いずれの成分の蛍光強度も全ての部位で加齢により増加したが、増加の様子には差がみられた。18歳以後、蛍光の減衰速度が最も速い成分では、蛍光強度が加齢に比例して増加したのに対し、これより減衰速度の遅い他の2成分では、蛍光強度の増加の度合が加齢とともにゆるやかになった。また、静的な蛍光強度に対する3成分の蛍光強度の比率の加齢的な変化には歯軸方向で部位差がみられ、加齢に伴い、歯冠象牙質では蛍光の減衰速度の最も速い成分の比率が増加したのに対し、根尖象牙質では速度の最も遅い成分の比率の減少が特徴であった。