hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリア融合調節遺伝子の樹状突起・軸索形態形成における役割の解明

ミトコンドリア融合・分裂動態の異常によって生じる樹状突起表現型の原因を明らかにするため、ミトコンドリアの好気呼吸機能の変化をショウジョウバエ末梢神経であるdaニューロンで調べることを試みた。FRETを利用したATP濃度のプローブATeamを、今村博臣博士(京都大学次世代研究者育成センター/生命科学研究科特定准教授)との共同研究としてショウジョウバエに導入した。daニューロンでATeamを発現する胚から得られた初代培養細胞をKCNなどの薬剤で処理することによって、Ameamがショウジョウバエでも機能しうることを確認した。しかし、現在いくつかの実験から、生体内では細胞内ATP量に対してATeamのATP親和性が高すぎるため、FRET効率が飽和しているために小さな変化が検出できない可能性が示唆されている。そこで、ATPへの親和性が低い改変分子の組換え遺伝子系統を作製した。今後、この低親和性型ATeamを用いてミトコンドリア動態が異常な細胞でのATP量に変化が見られるか調べる予定である。また、平行して初代培養daニューロンや、生体内の中枢神経系や運動神経細胞で、ATP産生活性などミトコンドリアの機能を評価できる様々な蛍光試薬を用いた実験を現在試みているまた、神経細胞でミトコンドリア形態の制御を行うことで、神経系の働きに重要な役割を果たす遺伝子を同定できる可能性があるのではないかと考え、国立遺伝学研究所、あるいはVienna Drosophlia RNAi CenterのdsRNA発現用ショウジョウバエを用いて、daニューロンでノックダウンスクリーニングを行った。約600の遺伝子を調べた結果、10遺伝子以上のミトコンドリア形態に関わりうる遺伝子を同定した。その中には、遺伝性の神経変性疾患の原因遺伝子であるとの報告がなされた遺伝子もあり、現在、機能欠失変異体の作製し、解析を行っている。ショウジョウバエOPA1抗体を作製し、内在分子の局在を調べた。作製した抗体は内在のOPA1を特異的に認識し、内在分子がミトコンドリア画分に濃縮することが確認できた。OPA1の機能阻害によるクラス4ニューロンへの影響を調べた。OPA1機能欠損細胞の樹状突起を観察したところ、樹状突起の分岐数や長さが減少していた。また、抑制的に働くと期待される変異型分子OPA1[K273A]を作製して発現させたところ、樹状突起の分岐数と長さがやはり減少していたいまだ、OPA1とは対照的に分裂を促進する分子であるDrp1の機能を欠損する細胞でも、やはり樹状突起の分岐と長さが減少していた。これらの結果から、ミトコンドリアの融合と分裂のバランスが適正に保たれることが、樹状突起形態の形成や維持にとって重要である可能性が示された。OPA1、あるいはOPA1[K273A]の発現細胞でのミトコンドリア分布の観察から、神経突起においてミトコンドリアが減少することが樹状突起表現型の原因である可能性が示唆された。そこで、ミトコンドリア輸送に関わるmiltonの機能欠損細胞を観察した。ミトコンドリアが神経突起に分布することの樹状突起形態の形成と維持への寄与は小さく、これまでに見られた表現型の原因はミトコンドリア分布の異常だけではないごとを示唆する結果であった。ミトコンドリアの融合を可視化するため、Kaedeを用いたミトコンドリアマーカーmitoKaedeをを発現するショウジョウバエ系統を作製した。この系統を用いて、daニューロンの細胞体のミトコンドリアを観察したところ、融合したと思われるシグナルの変化をリアルタイムで観察できた。今後はmitoKaedeを用いて、樹状突起内のミトコンドリア融合の検出を目指すとともに、融合を定量的に評価するための実験系を確立したいと考えている。ミトコンドリアの融合と分裂を制御する遺伝子であるOPA1とDrp1の機能欠損細胞でのミトコンドリアの形態や局在を観察した。観察の結果、OPA1機能欠損クラス4ニューロンの細胞体のミトコンドリアの断片化と、樹状突起や軸索のミトコンドリアの減少が見られ、Drp1機能欠損クラス4ニューロンの細胞体ではミトコンドリアの膨張と突起内のミトコンドリアの減少が見られた。いずれの場合でも、ミトコンドリア機能にも異常があり、それが樹状突起形態の異常に影響している可能性が考えられた。次に、変異体でのミトコンドリアの好気呼吸機能の変化をショウジョウバエ末梢神経のニューロンで調べることを現在試みている。ミトコンドリアのATP産生活性を調べる蛍光試薬はdaニューロンで用いるのは技術的に困難であったため、ATPと結合するとFRETが起こりやすくなるようにデザインされたATP濃度のプローブATeamを、大阪大学野地研究室の今村博士との共同研究として利用させて頂きショウジョウバエに導入することを試みた。野生型daニューロンでATeamを発現させた場合、強いFRETシグナルが検出された。ATPと結合できないATeam[RKRK]の発現細胞ではそのような強いシグナルが見られず、ATeamで見られたシグナルはATPとの結合に依存していることが示唆され、生体内でATeamがATP濃度の変化を検出しうることが考えられた。ミトコンドリアに局在する蛍光分子mitoKaedeを用いた生体内でのミトコンドリア動態のイメージングについても試みた。クラス4でmitoKaedeを発現させて観察させたところ、ミトコンドリアの輸送や分裂といった様子は頻繁に観察されたが、融合はまれにしか観察できなかった。現在はショウジョウバエ胚からの神経細胞の初代培養系での観察を試みている。

ミトコンドリア融合・分裂動態の異常によって生じる樹状突起表現型の原因を明らかにするため、ミトコンドリアの好気呼吸機能の変化をショウジョウバエ末梢神経であるdaニューロンで調べることを試みた。FRETを利用したATP濃度のプローブATeamを、今村博臣博士(京都大学次世代研究者育成センター/生命科学研究科特定准教授)との共同研究としてショウジョウバエに導入した。daニューロンでATeamを発現する胚から得られた初代培養細胞をKCNなどの薬剤で処理することによって、Ameamがショウジョウバエでも機能しうることを確認した。しかし、現在いくつかの実験から、生体内では細胞内ATP量に対してATeamのATP親和性が高すぎるため、FRET効率が飽和しているために小さな変化が検出できない可能性が示唆されている。そこで、ATPへの親和性が低い改変分子の組換え遺伝子系統を作製した。今後、この低親和性型ATeamを用いてミトコンドリア動態が異常な細胞でのATP量に変化が見られるか調べる予定である。また、平行して初代培養daニューロンや、生体内の中枢神経系や運動神経細胞で、ATP産生活性などミトコンドリアの機能を評価できる様々な蛍光試薬を用いた実験を現在試みているまた、神経細胞でミトコンドリア形態の制御を行うことで、神経系の働きに重要な役割を果たす遺伝子を同定できる可能性があるのではないかと考え、国立遺伝学研究所、あるいはVienna Drosophlia RNAi CenterのdsRNA発現用ショウジョウバエを用いて、daニューロンでノックダウンスクリーニングを行った。約600の遺伝子を調べた結果、10遺伝子以上のミトコンドリア形態に関わりうる遺伝子を同定した。その中には、遺伝性の神経変性疾患の原因遺伝子であるとの報告がなされた遺伝子もあり、現在、機能欠失変異体の作製し、解析を行っている。
ヒト心筋スフェロイド/オルガノイドを用いた心不全の病態解明

純化したヒトES/iPS細胞由来心筋細胞で構築した心筋スフェロイドと血管構築をもつオルガノイドを基盤としてin vitro、in vivoにおける心不全時の心筋組織への病態応答を解析し、その分子機序を解明する。本研究によって心筋組織の病態機序を解明することで重症心不全患者への新たな心不全治療薬を開発することが可能になる。さらには心筋スフェロイド、心筋オルガノイドの生理的および病理的性質の理解により様々な薬物スクリーニングが可能になり他臓器疾患への波及効果も大きい。
公共調達契約における付帯的政策と競争政策の交錯

2018年度においては、おおよそ下記の通りの研究作業を遂行した。(1)公共調達における本来的目的以外の政策を付帯させることに係る、会計法令(会計法、地方自治法等)上の諸規定を、(財務省現役官僚、会計検査院出身者の手による)コンメンタール等の記述を参照しつつ整理した。(2)東京都、山形県、京都府等の地方自治体、国土交通省、防衛省等の国の機関の開催している研究会、委員会等を通じて、あるいはこれから機関を中心とした関係者へのヒアリングを通じて、付帯的政策の正当化、制度上の制約、具体的な反映の仕方等について、実務的対応、現状について情報収集を行った。(3)英文文献を通じて、あるいは財務省が開催している研究会への参加を通じて、諸外国(主として、米国(連邦)、EU(およびその構成国)について)の公共調達における付帯的政策の反映の仕方について、法令上の根拠、関連する裁判例、実務上のガイドライン等についてサーベイを行なった。(4)付帯的政策と対立すると考えられている「経済性の原則」を、「競争性の原則」「公正性(平等性)の原則」、デュープロセスといった諸原理と付き合わせつつ、批判的に考察した。加えて、(5)沖縄振興政策のような公共事業の存在自体が社会政策的意義を帯びているものについての特別な考慮のあり方について、相応のサーベイを実施した。なお、現段階ではこのテーマに係る研究業績は公表されていないが、拙著『公共調達と競争政策の法的構造(第2版)』の後継となる研究書である『公共契約の法と政策』の執筆に取り掛かった。第一に、付帯的政策をめぐる日本法の特殊な制度上の特性についてある程度明確な視点が得られたことは大きな成果である。特に計上された予算が(計上された段階で)付帯的政策を射程としていない場合、そもそもの民主的意思決定のフィルターを通していないとの理由で否定的に理解されがちであるが、「予定価格」の存在は付帯的性格を正当化の余地を与えるのではないか、との問題意識を持つに至った。第二に、会計法令上、付帯的政策の法令上の根拠が明確な米欧と、会計法令外部の法令(あるいは政治的な意思決定)に付帯的政策の根拠を求める傾向のある日本という比較法考察の視点を得ることができた。第三に、付帯的政策の象徴的存在ともいえる「公契約条例」について一定の情報収集ができた。第四に、予想以上に多くの(調達実務に係る)サーベイができた。とりわけ、総合評価方式における付帯的政策の実現に向けての国土交通省他の取り組みについて、その実務面についての情報に多く接することができた。2019年度においては、前年度の研究実績をベースに、考察の対象となる諸外国の制度、実務についての深掘り、ヒアリング先の拡大に加え、我が国の会計法令における付帯的政策の実現に向けての法解釈論、立法論のある程度の展望を行うことを課題とする。予定価格の存在自体が立法上の課題として議論される中、付帯的政策の問題は如何にして公共調達に係る財政支出の民主的コントロールを及ぼすかという会計法令の根源的問題であるといえることから、総合評価方式等多様な入札契約方式の展望と併せて、全体的視点に立った研究を進めていく。

第四に、予想以上に多くの(調達実務に係る)サーベイができた。とりわけ、総合評価方式における付帯的政策の実現に向けての国土交通省他の取り組みについて、その実務面についての情報に多く接することができた。2019年度においては、前年度の研究実績をベースに、考察の対象となる諸外国の制度、実務についての深掘り、ヒアリング先の拡大に加え、我が国の会計法令における付帯的政策の実現に向けての法解釈論、立法論のある程度の展望を行うことを課題とする。予定価格の存在自体が立法上の課題として議論される中、付帯的政策の問題は如何にして公共調達に係る財政支出の民主的コントロールを及ぼすかという会計法令の根源的問題であるといえることから、総合評価方式等多様な入札契約方式の展望と併せて、全体的視点に立った研究を進めていく。
自己免疫寛容を誘導する胸腺上皮細胞の分化機構

免疫システムにおける自己-非自己識別機構の人為的な制御は自己免疫疾患の治療、移植免疫寛容誘導、癌免疫誘導など様々な臨床的応用に期待できる。申請者は、胸腺髄質上皮細胞の分化とそれによる自己免疫寛容誘導の分子メカニズムを解明し、自己免疫疾患治療や癌免疫誘導の新規方法論を創造することを目指している。申請者は既にTRAF6が胸腺ストローマ依存的な自己免疫寛容の誘導に必須であることを証明した。本研究課題では胸腺ストローマにおけるTRAF6依存性シグナルの標的分子および上流のレセプターとリガンドを同定し、それら分子の自己免疫寛容への関与を検証することを目的とした。胸腺ストローマにおけるTNFレセプターファミリーの発現を半定量的RT-PCRで網羅的に解析し、TRAF6の上流レセプター候補としてRANKとCD40を得た。各レセプター単独の欠損ではTRAF6欠損マウスの表現型より緩和であるため、TRAF6の上流レセプターとしては不十分であった。しかし両者を欠損するマウスを作製し、解析することでRANKとCD40の両者が協調的に機能することで胸腺髄質上皮細胞を分化させ、その結果自己免疫寛容を誘導すると結論した。さらにRANKやCD40のリガンドは未熟な髄質上皮細胞を含む胸腺ストローマin vitroで分化誘導に十分であった。この実験系を用いて、RANKとCD40の下流にTRAF6やNIKが存在することを証明し、当初の目的であった「胸腺髄質上皮細胞の分化を誘導するTRAF6の上流レセプターの同定」を完遂した。さらにマイクロアレイ法によりTRAF6シグナルの標的遺伝子を決定した。これらは、胸腺依存的な自己免疫寛容の誘導機構の理解において重要な結果であると考える。自己を認識するリンパ球を除外あるいは不活性化する自己免疫寛容は免疫系が自己と非自己を識別する上で重要なシステムの一つある。本研究は,胸腺において自己免疫寛容を誘導する髄質上皮細胞の分化機構を分子レベルで解明することを目的としている。TRAF6は細胞表面レセプターからのシグナルを細胞内で伝達し、NF-κBやAP-1を活性化することで細胞の増殖や分化を誘導するタンパク質である。我々はこれまでにTRAF6が胸腺髄質上皮細胞の分化と自己免疫寛容誘導に必須な因子であることを発見した。しかしながらTRAF6依存的なシグナルの標的遺伝子やTRAF6を利用するレセプターは未同定である。本年度はTRAF6の上流のレセプターの候補の同定と標的遺伝子群の網羅的解析を目指した。TRAF6欠損胎仔胸腺ストローマ移植マウスでは移植した胸腺の構築が異常となるため、TRAF6を利用するレセプターは胎仔胸腺ストローマに発現している可能性が高い。そこで胎仔胸腺ストローマに発現するTNFレセプタースーパーファミリーを半定量的RT-PCRにより決定し、候補レセプターとした。今後、胸腺におけるそれらのタンパク質の発現を免疫組織染色法により確認すると伴にそれらの遺伝子を欠損するマウスに関して、胸腺髄質領域の構築異常を確認する予定である。さらにTRAF6欠損胎仔胸腺ストローマと野生型胎仔胸腺ストローマよりRNAを抽出し、マイクロアレイにより比較した。その結果、抗原提示に関与すると考えられる遺伝子群を得た。現在、定量的RT-PCR法により発現のTRAF6依存性を検討中である。健康な個体では自己の組織や無害な非自己に対する免疫応答が抑制された状態、すなわち免疫寛容が成立している。免疫寛容は様々な機構が機能することで成立する。その一つが胸腺における免疫寛容の誘導機構である。胸腺は獲得免疫に重要なTリンパ球を産生するが、同時に自己組織に応答するTリンパ球を除去する。

この免疫寛容誘導機構に胸腺を構築する細胞のサブセットである髄質上皮細胞が重要であることが提唱された。しかしながら、その分化を制御する分子機構については不明な点が多い。これまで研究から、髄質上皮細胞の分化にはTNF receptor-associated factor 6(TRAF6)やNF-kBinducing kinase(NIK)などを介したNF-kB活性化が必須であることが判明していた。しかしながら、その活性化を誘導する細胞外シグナルは不明であった。その探索を行った結果、Receptor activator of NF-kB(RANK)とCD40が協調的に機能することで、髄質上皮細胞の分化を制御することを発見した。またRANKリガンドやCD40リガンド存在下、未熟な上皮細胞を含む胎仔胸腺ストローマを培養することで、成熟した髄質上皮細胞を誘導できた。そして、その分化誘導はTRAF6やNIK依存的であった。以上の結果から、胸腺の髄質上皮細胞はTRAF6とNIKを介するRANK、CD40シグナルにより分化し、自己免疫寛容を誘導すると結論した。
超音波照射効果による培養細胞情報伝達機能活性と、細胞分化・再生に関する研究

本研究課題においては、超音波エネルギーの機械的・化学的作用、加熱作用などによる細胞の障害あるいは活性化が起こることの差違を音響組織学的指標で検討し、併せて分子レベルでの変化との関連を明らかにすることを目的とした。その前提として、治療応用を目指す超音波照射研究推進には、超音波エネルギーを精緻に取り扱い得る実験装置が不可欠である。そこで、共振超音波が種々レベル広帯域の周波数をとれること、送信方法が連続波からパルス繰り返し周波数可変の自在型であること、細胞への影響が定量的に評価できるよう超音波出力が広範囲に可変であること、将来の臨床応用を想定して一定深度にフォーカスできること、およびSPTPあるいはSATAに関わる超音波強度の測定指標が簡便に得られることなどの条件を満たすため、電源、電力計および高精度振動子を組み合わせた超音波印可システムを構築し、併せて対象部での音響特性の計測が可能なようにハイドロフォンを組み込んだ。本システムをWHO緊急事業への支援研究に適用し、蚊幼虫撲滅のための細胞破壊実験で、発信周波数、打ち出し励起パルス幅、パルス繰り返し周波数など条件設定を変えながら細胞破壊を来す閾値レベルの検証を行なった。本課題を実施する間に、ソノポレーション法に基づき癌治療を目指す遺伝子導入の基礎研究や、HIFUなど強力超音波による細胞攻撃・破壊に関する研究、および臨床適応に関する知見は集積されたが、細胞活性を高める、あるいは障害細胞を賦活化させる研究は内外で大きな進展をみなかった。本研究では、必要な実験装置作製は所期の目的を達成し、細胞破壊の臨界条件についての成績は集積されたが、細胞活性の賦活条件についての成績が未だ十分でなく、細胞情報伝達機能活性を測定しての超音波賦活効果実証にまでは至らなかった。さらに継続して研究を展開する予定である。本研究課題においては、細胞に波動力学的負荷及び流体力学的負荷を加えることによって生じる、細胞の活性化あるいは障害が起こることの差違を音響組織学的指標で検討し、併せて分子レベルでの変化との関連を研究せんとする。そのため、衝撃波として球面波状のパルス超音波を発生させる装置を試作し、発信周波数、打ち出し励起パルス幅、パルス繰り返し周波数など条件設定を変えながら、種々培養細胞を対象として超音波を照射し、細胞活性の変化を細胞情報伝達系の機能を評価しながら観察することから、活性を高めるに最適な条件の探索を行うことを目的とする。低周波超音波(240MHz)は臨床診断用に平生用いられており、その安全性はほぼ確立されている。超低周波超音波(200500kHz)では、温熱効果のほか、血管内皮機能に良い影響を及ぼす可能性があることは知られているが、この送信条件を精密に制御しかつ対象領域の波動現象をも厳密に計測しつつ超音波送受信を行い得る装置は既製にない。すなわち試作装置には、共振超音波が種々レベル広帯域の周波数をとれること、送信方法が連続波からパルス繰り返し周波数可変の自在型であること、細胞への影響が定量的に評価できるよう超音波出力が広範囲に可変であること、将来の臨床応用を想定して一定深度にフォーカスできること、およびSPTPあるいはSATAに関わる超音波強度の測定指標が簡便に得られること、など要求される項目が多い。そこで、初年度はこれらの実験装置の試作にあたり共振周波数、パルス幅、送信パワーなどの最新情報を収集するとともに、受注可能制作者と打ち合わせを重ねた。一方、代表者が従来受けた科学研究費の助成に基づき試作した超音波生物組織性状計測システムで、培養血管内皮細胞/血管平滑筋細胞および骨芽細胞の微細構造を検討できるよう、倒立型リサーチ顕微鏡およびCCDカラーテレビカメラシステムを購入して、超音波による細胞の微小変化を観察可能ならしめた。

本研究課題においては、細胞に波動力学的負荷及び流体力学的負荷を加えることによって生じる、細胞の活性化あるいは障害が起こることの差違を音響組織学的指標で検討し、併せて分子レベルでの変化との関連を研究せんとする。低周波超音波(240MHz)は臨床診断用に平生用いられており、その安全性はほぼ確立されている。超低周波超音波(200500kHz)では、温熱効果のほか、血管内皮機能に良い影響を及ぼす可能性があることは知られているが、この送信条件を精密に制御しかつ対象領域の波動現象をも厳密に計測しつつ超音波送受信を行い得る装置は既製にない。そこで今年度は、共振超音波が種々レベル広帯域の周波数をとれること、送信方法が連続波からパルス繰り返し周波数可変の自在型であること、細胞への影響が定量的に評価できるよう超音波出力が広範囲に可変であること、将来の臨床応用を想定して一定深度にフォーカスできること、およびSPTPあるいはSATAに関わる超音波強度の測定指標が簡便に得られること、などの条件を満たす装置と探触子を購入し、衝撃波として球面波状のパルス超音波を発生させる超音波印可システムを構築し、併せて対象部での音響特性の計測が可能なように設定した。発信周波数、打ち出し励起パルス幅、パルス繰り返し周波数など条件設定を変えながら、種々培養細胞を対象として超音波を照射し、細胞活性の変化を細胞情報伝達系の機能を評価しながら観察することから、活性を高めるに最適な条件の探索を開始した。一方、培養血管内皮細胞/血管平滑筋細胞および骨芽細胞の微細構造を検討するため、倒立型リサーチ顕微鏡およびCCDカラーテレビカメラシステムを用いて、超音波による細胞の微小変化を観察して対比研究を開始した。低周波超音波(240MHz)は臨床診断用に用いられており、その安全性はほぼ確立されている。超低周波超音波(50500kHz)では、温熱効果のほか、血管内皮機能に良い影響を及ぼす可能性があることは知られているが、この送信条件を精密に制御しかつ対象領域の波動現象をも厳密に計測しつつ超音波送受信を行い得る装置は既製にない。そこで昨年度は、共振超音波が種々レベル広帯域の周波数をとれること、送信方法が連続波からパルス繰り返し周波数可変の自在型であること、細胞への影響が定量的に評価できるよう超音波出力が広範囲に可変であること、将来の臨床応用を想定して一定深度にフォーカスできること、およびSPTPあるいはSATAに関わる超音波強度の測定指標が簡便に得られること、などの条件を満たす装置と探触子を購入し、衝撃波として球面波状のパルス超音波を発生させる超音波印可システムを構築し、併せて対象部での音響特性の計測が可能なように設定した。今年度はこのシステムの充実化をはかり、各種の周波数で検討を行った。併せて、組織破壊モデルの例として、蚊幼虫を対象に発信周波数、打ち出し励起パルス幅、パルス繰り返し周波数など条件設定を変えながら、細胞破壊を来す閾値レベルの検証を行なった。
ナノスケール局所光電子スペクトル空間マッピング装置の試作

・局所光電子スペクトル空間マッピング装置の製作局所領域の電子状態密度測定ために、STMを用いた局所領域の紫外光電子放出測定装置を製作した。光電子放出の測定は、励起光源としてArイオン共鳴線(11.8eV)を用い、光電子電流はSTM探針を用いて測定した。STM探針に流入する光電子のエネルギーはSTM探針の電位(STMバイアス)により制御した。また流入する光電子の測定領域を極微小領域に制限するために、STM探針の先端以外を絶縁体でコーティングして探針先端近傍の光電子が測定できるようにした。・局所光電子放出分布測定STMを用いた局所光電子分光測定装置を製作しその初期実験を行った。本研究により、初めて真空中における光電子放出空間分布を測定することができた。光電子放出空間分布像は、STMにおける設定電流に依存し、設定電流を小さくすると、光電子放出特有の像が観測された。光電子電流は、試料探針間距離Zに対してZ^2に反比例して減少した。このことは、光電子は探針先端直下の狭い領域から放射状に放出していることを意味する。これは、STM探針における光電子検出領域の立体角の距離Zに対する変化として説明される。この現象を説明するために探針試料間における電界強度分布の解析を行った。電界は探針先端に集中しておりこのことが、光電子電流の探針先端での集中の原因と解釈した。現在のところ、本光電子放出測定装置の空間分解能として100Å程度の分解能を得る事ができた。本年度は,局所光電子分光を行うための以下の装置の製作を行った。・光電子検出型超高真空対応STM装置の製作。本研究では、局所光電子の測定を、STM(走査型トンネル顕微鏡)の探針で行う。これまでの研究により自作した超高真空対応型トンネル発光分析装置を改良し、超高真空装置に組み込み、紫外光を光源とする光電子放出をSTM探針先端領域で生じさせ、STM像とSTM探針近傍での光電子スペクトルが同時に測定可能な製作をした。新しく改良したSTM装置は、トンネル発光と局所光電子分光が測定できるように、発光の集光光学系、光電子発生のための紫外光を照射できるように改良されている。発光の集光効率は旧型のものより1桁程度向上するように製作した。紫外光源としては、光電子の運動エネルギーが数eVになるようにアルゴン共鳴線による紫外光を照射できるようにした。・金属多層膜作製装置の製作巨大磁気抵抗効果を示す磁気多層膜などを局所光電子分光で研究する計画なので、作製した試料を空気に曝さずに測定室に搬送する必要がある。本年度は、STMを用いた局所光電子測定装置と結合した金属多層膜作製装置を製作した。・トンネル発光スペクトルマッピング測定局所光電子分光と相補的な情報を与えるトンネル発光を同じシステムで行うために、トンネル発光のスペクトルの空間マッピング測定を行った。これにより発光スペクトルに依存した発光像を測定できるようになった。本年度は,昨年度に引続き局所光電子分光を行うための装置の製作および金属微粒子を凝集するための基礎研究として2次元自己集積過程の研究を行った。これまでの研究により自作した超高真空対応型トンネル発光分析装置を改良し、超高真空装置に組み込み、紫外光を光源とする光電子放出をSTM探針先端領域で生じさせ、STM像とSTM探針近傍での光電子スペクトルが同時に測定可能な装置を製作した。また、光電子電流はピコアンペア程度の微小電流なので、これを検出するための微小電流測定器を製作した。巨大磁気抵抗効果を示す磁気多層膜を測定するために、高融点金属の蒸着が可能な電子ビーム蒸着装置を組み込んだ試料作製装置を製作した。

また、作製した試料およびSTMの探針を空気に曝さずに測定室に搬送するための搬送装置を製作した。磁性金属微粒子の2次元配列を実現するための基礎研究として、2次元自己集積過程の研究を行った。2種類の液体界面に浮かばせた高分子物体の凝集過程およびその構造を、物体の間の相互作用の強さ異方性を変えて観察した。この相互作用は2次元のクーロン相互作用と同じ性質を示し、相互作用が長距離力である効果が凝集結果に観察された。周期的構造を形成するためには、第二隣接以上の物体間の相互作用の強さを小さくすることが必要である事が示された。発光スペクトルに依存した発光像を測定できるようになった。
エピジェネティック多様化とその機能

本研究では、日本国内で最大の医学系双子レジストリである大阪大学ツインリサーチセンターの協力のもと、遺伝情報が同一な一卵性双生児ペアに着目することで、双生児ペア間において類似または差異のあるエピジェネティック遺伝子の探索を行い、関連する生理機能や疫学情報、国際比較などを行う。これによって、ヒトのエピジェネティックな多様性の機能的意義を明らかにし、疾患の原因解明や予防医学に貢献する新たな知見の創出を目指す。
NEPとPTENの相互作用に着目した子宮内膜症発症機序の解明と新規治療法の開発

本研究は、子宮内膜症細胞および子宮内膜症の発生母地と考えられている子宮内膜細胞のNeutral endopeptidase (NEP)の発現と細胞増殖抑制因子であるPhosphatase and tensin homolog deletedon chromosome 10 (PTEN)のinteractionに着目し、子宮内膜症発症・進展機序の解明を目的とし、同分子を標的とした新規治療法の開発をめざすものである。本研究は子宮内膜症間質細胞(以下、内膜症間質細胞)を用いたin vitroの実験を主体として行う。比較のため正所性子宮内膜間質細胞(以下、正常内膜間質細胞)も用いる。本研究は大きく、(1)NEPの内膜症間質細胞増殖抑制効果とそのメカニズム(2)NEP-PTENinteraction-の解析、(3)NEPを標的とした内膜症治療の可能性の検討に分けられる。施設内倫理委員会の承認を得て研究を開始した。内膜症患者正所性子宮内膜および非内膜症患者正所性子宮内膜から間質細胞を分離培養した。加えて卵巣子宮内膜症性嚢胞から内膜症間質細胞を分離培養した。まずこれらの細胞のNeutral endopeptidase(NEP)およびCD44の発現をウェスタンブロッティング法およびRT-PCRにて確認した。CD44が高発現しているのに対しNEPの発現量は低いことが確認された。次に、エストラジオールとプロゲステロンによる脱落膜化変化誘導時のNEPおよびCD44の発現変化を検討した。CD44の発現量はあまり変化しなかったが、NEP発現量は増加した。この変化は、非内膜症患者正所性内膜間質細胞、内膜症患者正所性内膜間質細胞、内膜症性嚢胞間質細胞の順で著明であった。これまでの報告では、内膜細胞に発現しいているCD44が、腹膜中皮細胞上に存在しているヒアルロン酸と結合することが内膜症発症の初期段階に必要との報告があるため、ヒアルロン酸コーティングプレートと上記間質細胞との接着実験をおこなった。この接着はCD44中和抗体で部分的に抑制され、CD44とヒアルロン酸の結合を介していることが示唆された。非脱落膜化時と脱落膜化時で接着能を検討したところ、非脱落膜化時に有意に接着能が高いという結果が得られた。この結果と上記の脱落膜化時のNEP発現変化を合わせて考えると、NEPが内膜間質細胞と中皮との接着を調節している可能性が示唆された。昨年までの研究にて、正所性子宮内膜間質細胞および子宮内膜症間質細胞で、Neutral endopeptidase(NEP)およびCD44(hyaluronan receptor)が発現していること、NEPの発現が性ステロイドであるエストラジオール(E)、プロゲステロン(P)で誘導されるのに対し、CD44発現は不変であることを確認した。今年度は、細胞外マトリックスのひとつであるヒアルロン酸に対する、これら間質細胞の接着能の変化を検討した。これら間質細胞をCFSEで蛍光ラベルし、ヒアルロン酸コートディッシュ上への接着を定量的に解析した。CD44を介したヒアルロン酸への細胞接着は、同じ細胞をEP処理することによって減弱した。NEPは、膜タンパクであるCD44の細胞内骨格への結合を阻害することが報告されているので、このEP処理によるCD44を介した細胞接着の減弱が、増加したNEPと関連があるかどうか調べるため、増加したNEPをsiRNAにてノックダウンし、同様の接着実験を行ったところ、NEPの減少によりヒアルロン酸への細胞接着能が一部回復した。NEPの発現変化が、子宮内膜細胞の細胞外マトリックスへの接着に影響を与えることが示され、内膜症の発症に関与している可能性が示唆された。さらに正所性内膜間質細胞、内膜症間質細胞でのPTEN発現をウェスタンブロッティングで確認した。NEPは、PTENとinteractionを起こすことが、他の細胞種で示されているため、今後は、NEP発現変化が細胞内シグナルの点で、内膜症細胞の増殖等に影響を与えるか解析する予定である。昨年までの研究にて、正所性子宮内膜間質細胞および子宮内膜症間質細胞で、Neutral endopeptidase (NEP)およびCD44 (hyaluronan receptor)が発現していること、NEP発現はプロゲステロン依存性に増強すること、CD44依存性のヒアルロン酸への細胞接着が、NEP発現の増強によって減弱することを見出した。これらはCD10がCD44-ヒアルロン酸結合を阻害していることを示唆しており、今年度はそのメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。CD44とCD10は、細胞骨格F-actinと膜タンパクとのリンカータンパクであるEzrin/Radixin/Moesin (ERM)と結合することが知られているため、ERMとCD10, CD44との結合を免疫沈降法にて確認した。ERM-CD10, ERM-CD44はそれぞれ免疫沈降にて共沈し、CD10の発現増加によりERMと共沈するCD44は減少した。またcell freein vitro binding assayにて、CD10の細胞内ドメインとERMの直接の結合を確認した。

以上の結果から子宮内膜および内膜症間質細胞のCD10の発現が内膜症の進展をプロゲステロン依存性に抑制している可能性が示唆された。今後は、CD10発現誘導が子宮内膜症治療のターゲットと成り得るかどうかを検証するため、CD10発現を誘導できる物質の同定やCD10発現増強メカニズムを解析する予定である。今年度は、さらにNEPとPTENの結合を免疫沈降にて確認した。NEPのプロゲステロンによる発現誘導により、PTENの結合量は増加したが、PTENが抑制的に関与しているPI3K-Akt経路(Aktのリン酸化)は変化しなかった。このことより、NEPとPTENの結合が、細胞増殖などへ影響を及ぼしている可能性は少ないことが推測された。研究のターゲットを、NEP発現によるCD44依存性細胞接着の抑制に絞り、NEP誘導を起こす物質の探索および細胞接着抑制効果を検証した。NEPのプロモーター領域androgenresponsiveelementに作用する可能性のあるテストステロンとデキサメサゾンを検討したところ、両者でNEPの誘導がみられた。デキサメサゾン刺激によるNEP発現誘導は、プロゲステロン同様にCD44依存性の細胞接着を抑制したが、その作用はプロゲステロンには及ばなかった。性ステロイドではないデキサメサゾンが子宮内膜症治療薬として使用できるならば、現在の薬物療法と異なり、妊娠可能状態での子宮内膜症治療を可能にする。本研究成果は、その端緒と成り得るものであった。今後は更なるNEP発現の増強方法を探索する予定である。
住民の主体的活動による在宅生活支援システム構築に関する研究

本研究は、高齢者の在宅生活を地域の住民活動がサポートし得るのか、その可能性について検討し、在宅生活を支える地域における生活支援システムの構築について考察することを目的としている。調査対象地域は歴史的街道を有し、住民主体のまちづくり活動を行っている。住民たちはまちづくり活動を通して地域に対する理解や愛着を深め、地域の問題に関心を持ち、問題解決に取り組みたいと考えるようになっている人が多いことから、まちづくり活動が助け合い活動につながる関係構築に寄与しているといえる。昨年度の調査では高齢期の生活支援要求について明らかにしたが、その要求に対し地域住民が支援の提供者となり得るのかを明らかにすることが、住民の互助的活動に基づく生活支援システムの構築について考察する上では重要である。そこで今年度は、地域住民のまちづくり活動への参加が、地域の高齢者の在宅生活をサポートする助け合い活動に対する意識にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とし、まちづくり活動に関わっている地域住民に対して、住民同士の助け合い活動に対する意識に関するアンケート調査を実施した。今後、地域内で互助的な生活支援サービスを実施する際には、まちづくりなど既にボランティア活動に関わっている人たちが中心となり得ると考えたからである。この調査は、当初の研究計画にはなかったが、研究を進めて行く中で重要と判断したため実施した。有効回収数(率)は173票(69%)であった。調査の結果、まちづくり活動に参加している人たちの多数が、活動を通して地域に対する理解や愛着を深め、地域の問題に関心を持ち、問題解決に取り組みたいと考えるようになることが分かった。助け合い活動については、単身高齢者の見守り活動や安否確認、短時間のちょっとした作業、話し相手などの支援には、協力してもよいと回答する人が比較的多く見られた。また、協力できる支援内容には男女差が大きいことが分かった。支援者登録制度が出来た場合、登録してもよいと考える人は4割強で、人の生活に立ち入る抵抗感から登録はしないと考える人が多くみられた。今後は、支援を受ける立場の高齢者と支援者となり得る住民たちの交流を深め、人間関係を構築することが課題であることが明らかとなった。本年度は、地域内でボランティア活動をしている高齢者に対するヒアリング調査と、町内に開発された新興住宅地に居住する住民に対するアンケート調査を実施した。以下に結果を述べる。ヒアリング調査では、退職後にボランティアに参加した住民たちを対象とした。調査対象者の多くは、退職前には地域との関わりがほとんどなかった人たちである。退職後にボランティア活動をしようと考えていた人は少ないが、何かしたいと考えていた時に、既に活動を始めていた知人から声を掛けられることにより活動を始めている。調査対象者は、活動に参加することで町の良さを再認識し、退職前はほとんど地域との関わりがなかった人も、活動を通して地域内の人間関係を広げ、現役時代とは異なる人間関係を構築していた。そして、自分たちの暮らす地域の課題に目を向けるようになった人も多い。まちづくり活動への参加が単なる個人的な楽しみとしてだけではなく、地域の実情に目を向けるきっかけとなっていることが分かった。町内に開発された新興住宅地は、子育て世代が多く居住している。しかし、まちづくり活動が行われている街道からは離れているため、地域の一体感には乏しい。ここに暮らす住民たちの地域に対する意識を尋ねた。住民の多くは県内の他の地域から転居してきており、自然が豊かなこと、住宅の価格などが住宅購入の決め手となっている。また、親などが近くに住んでいる人も多く、別居の親や子との交流頻度は高い。そのため、近隣関係については深入りしない関係を望む人が多いが、ずっと住み続けたいと願う人が大半である。将来的には高齢化が著しく進むと考えられる地域なので、相互に助け合える関係を築いていけるような取り組みの必要性が今後高まると考えられる。本研究は、地域住民の主体的な活動により制度ではカバーしきれない虚弱期から要介護期に至る高齢者の在宅生活を住民活動がサポートし得るのか、その可能性について検討し、在宅生活を支える地域における生活支援システムの構築について考察することを目的としている。研究対象地域は、歴史的街道を有し、シニア期以降の住民が主体となり、地域を活性化しようとまちづくり活動を推進しているが、高齢化率が30%を超え、観光資源でもある伝統的町並み保存のためにも居住の継続が大きな課題となっている。本年度は、街道周辺の世帯(962世帯)に対して、まちづくり活動の評価、居住継続のために必要なこと、高齢期の介護ニーズなどについてアンケート調査を実施した。これは、当初2年目に実施する予定であったが、前倒しで実施した。回収率は74.7%(719票)で、回答者は主に世帯主で3090代の幅広い年齢層から成る。結果の概要を以下に述べる。まちづくりへの関わり方如何に関わらず活動について多数が肯定的に評価しており、活動を通して地域を見直し、町並みを守る意識が高まっている。

また、リタイア期以降は野菜づくりなど趣味を楽しみ、良好な近隣関係の中で生活している。大多数が老後も自宅に住み続けたいと考えているが、子世帯との非同居が多く、身近に商店も少なく高齢になるほど生活上の困難を抱えるようになる。また、介護が必要になった時には施設入所も仕方ないと考える人も若い世代ほど多い。日常的な家事等への不便感が住み替え要因にもなるが、地域住民からの支援受け入れの可能性を探ったところ、自宅内の家事には抵抗感が見られたが、買い物や外出付添、話し相手など自宅外での支援に可能性が見出された。若い世代ほどサービスの利用に抵抗感がなく、ボランティアの受け入れにも柔軟である。現在のまちづくり活動を、生活支援活動へとどのように展開していくかが今後の課題である。昨年度、前倒しで実施したアンケート調査から、高齢期の生活支援にボランティアを受け入れることに一定の可能性が見いだせたことから、今年度は地域住民が生活支援の提供者となり得るのかについて考察するため、まちづくり活動に参加している住民に対してアンケート調査を行い、住民同志の助け合い活動に対する意識を明らかにした。この調査は当初の予定にはなかったが、本研究を進めて行く上で必要度が高いと判断したものである。本調査により、住民の支援要求のみならず支援提供に対する考え方も明らかとなり、住民同士の助け合い活動の可能性について検討する際の有用な資料となった。また、今年度より開所した地域の高齢者の居場所である「地域の居間」も研究対象に含め、活動に協力、参加している。この場所は、地域の虚弱期の高齢者の在宅生活継続に重要な役割を果たす可能性があると考えており、本研究を発展させていくためには欠かせない研究対象であると考えている。この場所が、地域住民の交流や関係性を深めていく日常的な場となるためには、どのような空間づくりが必要なのかを考えていきたい。研究対象地域のNPO法人とは、良好な関係を築いており、NPO法人の方から相談や依頼を受けることもあり、今後も研究に対し継続的な協力を約束され、研究の遂行に何ら問題はない。以上より、現在までの研究の進捗状況については、おおむね順調に進んでいると考えている。当初、次年度に予定していた地域住民の高齢期の生活支援要求に関するアンケート調査を今年度実施した。これは、調査協力を依頼しているNPO法人と研究内容についての意見交換の中で、まず地域住民の生活意識や支援要求を把握した方が今後の研究の展開には有効であるとの考えに至ったからである。実施年度が変更にはなったが、3年間の研究計画全体に大きな影響を与えるものではない。NPO法人の協力のもと自治会など地域住民の調査に対する理解が得られ、今年度の調査も当初の予定よりも幅広い住民層に対して実施することが可能となった。これにより、高齢期の住民だけではなく若い世代の住要求や生活意識も明らかとなり、また住民相互の助け合いによりどのような支援が可能なのかを見出すことが出来た。今後は、この結果をもとに、地域における生活支援のあり方を検討していく。
気液界面の溶液化学的構造解析

水溶液表面に吸着する界面活性イオンやその対イオンの特異な挙動を知ることは、界面コロイド化学の分野において基礎的に重要であるのみではなく、界面での濃縮現象を利用した分析化学、相間移動触媒を用いる有機化学反応、LB膜合成、大気圏における微小水滴表面での光化学反応などなどの広い研究分野にとっても重要なものである。しかし、吸着分子やイオンが動的にバルク溶液と入れ替わっている柔軟な気液界面に対して、その構造化学的研究手段はほとんど存在しなかったと言える。この気液界面に存在するイオン、分子の溶媒和構造解析を目的として全反射X線吸収分光法を開発した。全反射法の導入により表面に敏感となり、しかもXAFS解析法の適用により、単なる気液界面での吸着量の定量分析ではなく、水面に吸着するイオンの溶媒和構造までも知ることができるようになった。水面でX線を全反射させるには入射角度を極めて小さくする必要があり、そのために本分光法を用いた実験は高輝度平行光であるシンクロトロン放射光を使用しなければならない。そこで、高エネルギー加速器研究機構:フォトン・ファクトリー、および高輝度光科学研究センター:スプリング8にて実験を行った。さらに偏光分光測定により、水面吸着平面錯体の水面に対する配向角度まで容易に知ることができるようになった。得られた成果は、ふたつに大別できる。(1)界面活性陽イオンに吸着して気液界面に集積する臭化物イオンの表面濃度の決定とその溶媒和構造の解析。(2)水面吸着亜鉛ポルフィリン錯体の水面に対する配向角度の決定および水面で生成した単分子層銅イミダゾール錯体の構造解析。やわらかな界面である水溶液表面の構造解析を目的として全反射X線吸収分光法を開発した。そこで、つくば、高エネルギー加速器研究機構、放射光実験施設フォトン・ファクトリー、および播磨、高輝度光科学研究センター、スプリング8にて実験を行った。実施した実験は、つぎの二つに分けることができる。アルキルアンモニウム塩を溶解した水溶液の表面に存在する臭化物イオンの表面濃度を本実験により決定した。その表面濃度と塩バルク濃度との関係は、界面張力データを熱力学的に解析することによって得られる表面過剰濃度の挙動とほぼ同一であったが、臨界ミセル濃度(cmc)近辺では食い違いが見られた。特にcmc以上のバルク濃度での表面濃度を知ることはこれまで他の手法ではできなかったが、本法により初めて可能となった。さらに、表面に存在する臭化物イオンの溶媒和構造に2種類のものがあることが、EXAFS解析により明らかになった。(2)水面に展開する不溶性錯体の構造解析と界面吸着状態、特に平面錯体の選択的配向の決定。機能性薄膜の一つとして盛んに研究されているLangmuir-Blodgett膜は、まず水面に単分子膜を生成する。この単分子膜の構造を本法によりin siteに決定することを試みた。試料は、金属ポルフィリン錯体である。これを単分子状に展開したものは、ポルフィリン環の周囲の置換基の種類、置換位置に応じてその平面環の水面に対する配向角度が異なることが分かった。また、平面錯体の軸配位子が存在するもの、存在しないものがあることも明確となった。水溶液表面に吸着する界面活性イオンやその対イオンの溶媒和構造解析を目的として全反射X線吸収分光法を開発した。

そこで、高エネルギー加速器研究機構(つくば)、放射光実験施設フォトン・ファクトリー、および高輝度光科学研究センター、スプリング8(播磨)にて実験を行った。昨年度に続き、本年度に実施した実験は、つぎの二つに分けることができる。(1)界面活性陽イオンに吸着して気液界面に集積する臭化物イオンの表面濃度の決定とその溶媒和構造の解析:アルキルアンモニウム塩の種類を臭化ドデシルトリメチルアンモニウムのみではなく、これの塩化物との混合物にも拡張して実験を行った。本実験は、元素別に表面濃度を決定できるものであり、表面吸着イオンの選択性について初めて実測することができた。その結果、表面吸着アルキルアンモニウムの対イオンである陰イオンとしては、臭化物イオンが優先的に吸着している様子を定量的に観察することができた。前年度に、表面吸着臭化物イオンには2種類の溶媒和構造の異なったものがあることを報告した。これらの2種類のものの存在比率は、吸着イオンの表面濃度に依存していたが、陰イオンとして塩化物イオンが存在するときには、臭化物イオンと塩化物イオンの和(吸着イオンの総濃度)にその存在比率が依存することが分かった。つまり、水面に吸着するイオン種とは無関係に、水面での吸着イオンの密集度に依存して水面吸着臭化物イオンの水和構造が決まっていることが分かった。(2)水面に展開する不溶性錯体の構造解析と界面吸着状態、特に平面錯体の選択的配向の決定:これも前年度に続き、水面吸着金属錯体、特に界面活性かっ金属への配位子となる有機分子を微量の金属イオンを含む水溶液表面に展開したものについて偏光XAFS測定を行った。銅(II)イオンを含む水溶液にイミダゾール化合物を展開したものについて、銅イオンが平面錯体を水面で生成し、しかもその平面が理想的に水面と平行になっている様子が明確に観測された。
野生集団からの染色体変異マウスの探索と実験系への導入

変異原物質や放射線による染色体突然変異の誘発機構を知る上での基礎資料を得るため、自然染色体突然変異の頻度パターンを雄マウスの精巣を用いて三年間に渡って調査を進めてきた。3000匹の野生のマウスおよび近交派マウスについて探索した結果、7匹の染色体突然変異個体(XYY2匹、Y^m1匹常染色体トリソミー2匹および相互転座2匹)が得られたが、原発の動原体融合は1例も観察されなかった。一方、放射線照射では動原体融合はほとんど誘発されないが、亜種間雑種・一部の癌・長期培養細胞等に多発する現象が明らかになった。これらの成果を踏えて、染色体突然変異誘発機構に関する理論解析を行い、論文として学術発表を行った(研究発表参照)。またこれらの研究の途上でオガサワラ産野生マウスに発見された動原体融合多型は、BALB/Cに戻し交雑をN_<13>まで行った後Rb(9,15)-Nsとして系統化し現在F_<13>まで世代を進めている。同じくウルムチ産野生マウスに発見された第一染色体のヘテロクロマチン挿入(A^i_1)はBALB/CマウスにN_4までくり返えし戻し交雑し、目下A^i_1ホモ個体を得るため、ヘテロ同志の交雑を行っている。これらに加えて、近交系マススB10BRにもY染色体の部分欠失による微小化(Y^m)が発見されB10・Y^<del>と命名して系統維持を行っている。本研究結果は、染色体進化と種分化、放射線や変異原物質により誘発された染色体変異を自然突然染色体変異の間の質的・量的差異に関する細胞学的研究に貢献しうるものと期待される。自然染色体突然変異個体は、環境汚染の染色体に及ぼす影響評価の基礎資料として、また方射線による染色体突然変異誘発機構を知る上にも重要と思われる。この点を考慮して、各種野生マウスおよび近交系マウスを含めたMas musculusにおける自然状態下での染色体突然変異の頻度とそのパターンを雄マウスの精巣を用いて調査している。現在までに野生マウス5亜種442匹(M.m.molossinus,193;M.m.damesticus,132;M.m.castaneus,97;M.m.bactrianus,19;M.m.urbanus,1)および近交系マウス558匹(C57BL/10,295;C3H61;A,44;CBA,22;129,18;その他118)の合計1000匹について調査を終え、下記の4匹の、染色体突然変異個体を検出した。(1)XYY(NO.148,M.m.castaneus)(2)XYY(NO.441,M.m.castaneus)、(3)相互転座Tr(2;8)(NO.834,C57BL/10)、および(4)NO.10トリソミー(NO.636,C3H)。これらの染色体突然変異を実験に導入するため、交配実験を行った結果、(1)と(2)は正常細胞とのモザイク個体で、得られた子孫はすべて正常な染色体を持っていた。また(3)と(4)は各3匹ずつの雌マウスと交配を試みたが、不妊のため子供を得ることはできなかった。これらの実験の途上で、小笠原より採集されたマウスに動原体融合多型が発見され、近交系マウス(BALB/C)と交配を試みたところ、妊性のある【F_1】が得られたので、引き続きBALB/Cに戻し交雑を行い【N_2】世代の分離に成功した。

今後さらに野生マウスより自然染色体突然変異の検出を試みると共に、小笠原マウスより得られた動原体融合保有マウスをホモ状態にし、染色体突然変異のコンジェニックマウス系統を確率するため、さらに戻し交配を続け、同時に遺伝学的解析も進める予定である。環境汚染の染色体に及ぼす影響評価並びに放射線による染色体突然変異の誘発機構を知る上での基礎資料を得るため,自然染色体突然変異の頻度とそのパターンを雄マウスの精巣を用いて調査している.現在までに野生マウス672個体及び近交系マウス1328個体の合計2000匹について調査を終え,Yダイソミーニ例(No,148,441),第10染色体トリソミー(No,636),転座一例(No,834)および微小Y染色体とY染色体欠失モザイク個体1例(No,1238)の計五例の染色体異常個体が発見された.各個体は妊性テストの結果不妊であることが確認された.本研究の途上でオガサワラ産野生マウイに発見された動原体融合は妊性が確認されBALB/cとの戻し交雑が進められた結果N_5世代まで到達した.今後さらに戻し交雑を進めN_<12>としコンジェニックマウスにする予定である.同じく本研究の途上で,ウルムチ産野生マウスから第一染色体に異質染色質が挿入された突然変異個体が発見され現在妊性テストを行っている.これらの染色体調査と平行して,染色体突然変異の発生機構に関して,ランダム接触交換モデルを用いて転座・逆位・動原体融合の発生確率を計算し,放射線融発,癌細胞,ヒト新生児およびマウス野生集団に見られる各染色体突然変異の頻度を比較した.その結果,放射線と癌では理論計算によく一致する頻度(転座0.95,逆位0.05,融合0.0002)が得られ,これらはランダムな系であることが推定された.一方,ヒトをマウス集団では動原体融合が理論値の5001000倍高いことがわかった.この現象は「融合爆発」と名ずけたが,最小作用仮説に基づく染色体進化の過途期現象として説明される可能性に加え,それと何らかの環境変異原の相乗作用による可能性が強まってきた.これらの理論解析を裏付ける資料を得るために,また,実験系マウスに染色体変異を導入するためにも,引き続きマウスにおける自然染色体突然変異の調査を行う予定である.環境汚染の染色体に及ぼす影響評価並びに放射線による染色体突然変異の誘発機構を知る上での基礎資料を得るため、自然染色体突然変異の頻度とそのパターンを雄マウスの精巣を用いて調査している。現在までに3000匹の近交系及び野生マウスを調査した結果7匹の染色体異常個体(XYY2匹、Y^m1匹、常染色体トリソミー2匹、相互転座2匹)が得られた。本研究の途上でオガサワラ産野生マウスに発見された動原体融合は戻し交雑N_<13>まで進みRb(9、15)-Nsとして系統化し現在F_<12>となっている。またウルムチ産野生マウスに発見された第一染色体のヘテロクロマチン挿入個体はBALB/CマウスとN_4世代まで交雑を進めた後、染色体異常ホモ個体を得るべく目下ヘテロ個体同志を交雑中である。さらに、BIOBRに発見された微小Y染色体個体はBIO・BR-Y^<del>と名命して系統維持をはかっている。これらの本年度の研究結果は、すでに完了した前二年度の染色体突然変異の発生機構に関する理論的考察を踏えて、「ヒト及びマウスにおける融合爆発現象」および「ヒト及び哺乳類における動原体開裂」と題する論文にまとめて学術雑誌に発表した(研究発表参照)。