hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気浮遊物質の小型捕集装置の開発および電子顕微鏡による分析と地域への情報公開

1.研究目的大気汚染の原因となる黄砂・PM2.5・花粉等については、その観測システムが全国的に普及しているが、地域・季節・天候によって大気浮遊物質にどのような差違があるかについては未知の部分が多い。本申請は、小型で安価な捕集装置を製作して大気浮遊物質を捕集し、電子顕微鏡で撮影・元素分析し、統計的な資料を作成し情報を公開することを目的とする。2.研究方法(1)小型捕集装置の製作小型エアーポンプ、メンブレンフィルター等からなる大気浮遊物質捕集装置を製作した。収集効率を上げるため改良を重ねた。(2)サンプルの収集と画像撮影・元素分析2016年8月から2017年3月にかけて大気浮遊物質のサンプルを収集し、電子顕微鏡を使用して高倍率での画像撮影、元素分析を行った。3.研究成果収集したサンプルからはケイ素・鉄・硫黄等を含む様々な形状・大きさの粒子が見つかった。また2016年10月に発生した阿蘇山の噴火による火山灰が新居浜市内にも降灰したため、これも収集して元素分析等を行った。統計的な資料を作製する途中経過として、11月に校内で行われた学園祭の学科展示において一部の研究成果をパネル形式で展示・発表した。
構造推定アプローチを利用したダイナミックプライシングの経済分析

本研究は、2012年度から2014年度に北九州市で実施された電気料金型デマンドレスポンス実証(ダイナミックプライシング)の経済分析を行った。ピーク時に電気料金を上げることで、どれだけ電力使用量が削減されたかを測定し、また節電した一般世帯の行動や特性についても調査した。その結果、ダイナミックプライシングによる節電効果(電力削減量)は7%から13%であることが確認された。ただし、電気料金に応じて節電する世帯は少ないことが確認された。平成25年度では、デマンドレスポンスに関する文献、またその実証分析に必要な計量経済学的手法に関するサーベイを行った。また、北九州スマートコミュニティ創造協議会から提供された社会実証における電力消費関連データを利用して、北九州の社会実証分析のためのデータセットを作成し、ダイナミックプライシングによるピーク時の電力消費削減効果(ピークカット効果、節電効果)を推計した。これまで住民向け、事業所向けのダイナミックプライシングの社会実証では2012年度夏、2012年度冬、2013年夏が実施され、それぞれ次のような点が明らかになった。住民向けでは2012年度夏のみが料金が高くなるにつれてピークカット効果が大きくなったが、2012年冬、2013年夏はともにそのような傾向は見られなかった。また、住民向けの社会実証では、2013年度夏より電力需要がピークになる時間帯に節電行動をとった場合に商品券やポイントを付与するインセンティブ・ポイント制度を導入し、その制度による節電効果を分析した。この制度による効果は統計的に有意ではなかったが、約4%程度の効果があった。事業所向けでは、各期間において、BEMS(ビルディング・エネルギー・マネジメント・システム)設置事業所ではピークカット効果が大きく、また電気料金が高くなるにつれて節電効果が大きくなる傾向が見られたが、BEMSを設置していない事業所ではそのような効果を確認することはできなかった。上記の研究成果の一部は、国内学会、国際学会において報告することができた。平成26年度は、平成25年度冬期、平成26年度夏期のダイナミックプライシング社会実証の分析を行った。住民向けのダイナミックプライシングでは平成25年度冬、平成26年度夏ともに15円から150円までの5つのレベルの料金体系から、レベル1(15円)、レベル2(50円)、レベル3(100円)の3つのレベルの料金体系に変更して実施された。平成25年度冬ではダイナミックプライシング料金が適用されていないコントロールグループと比較してダイナミックプライシングを適用されたグループ(トリートメントグループ)の節電効果は約7%台であった。しかしながら、これまでの節電効果と比べると低くなった。また、平成26年度夏はすべての参加住民にダイナミックプライシング料金が適用されたため、ランダム比較試験を用いて節電効果を計測することができなくなった。そのため、ダイナミックプライシングが発動された時間帯の電力消費量がどれくらい減少したかを測定するためのベースラインを推定することを試みた。各世帯の電力消費量のベースラインの推定精度は低いが、多数の世帯の平均消費電力を計算すると、各世帯の消費電力の不規則な変動が打ち消しあうため、より説明力の高いベースラインを作ることができた。一方、事業所向けのダイナミックプライシングは宅内表示器のみの「見える化」事業所、エネルギーマネジメントシステム(EMS)を設置している事業所が参加している。平成24年度では「見える化」の事業所の平均節電効果はあまりなかったが、実証回数が増えるにつれ節電効果は徐々に出てきた。EMS設置事業所は「見える化」事業所より節電効果は大きく、実証回数が増えるにつれ節電効果は大きくなった。また、上記の成果を国内の研究会やセミナーなどで報告した。平成27年度は、ダイナミックプライシング適用世帯の月間電気代の変化とダイナミックプライシング発動による参加世帯の節電行動について分析した。ダイナミックプライシング適用世帯の1世帯あたりの夏期の平均月間電気代(6月から9月分の4ヶ月平均)は非ダイナミックプライシング料金体系より安くなることが確認された。しかしながら、冬期の1世帯あたりの平均月間電気代(12月から2月分の3ヶ月平均)は非ダイナミックプライシング料金体系より高くなった。冬の電気代が高くなる原因としては、実証地域がオール電化であること、冬のダイナミックプライシング発動時間が朝と夕方で食事の準備のために節電が困難であることが挙げられる。ダイナミックプライシング発動によるダイナミックプライシング適用世帯の節電行動については、外出による節電か在宅による節電かについて電力消費量から推測した。夏、冬(夕方)ともにダイナミックプライシング適用世帯の外出率はダイナミックプライシング非適用世帯より高いことが確認された。以上の結果は、2015年の東アジア環境資源経済学会の企画セッション(座長牛房、報告者牛房、加藤)において報告された。これまでの研究成果を論文としてとりまとめることができた。その成果を国内のセミナー、国内外の学会などで報告することができたため。また、本研究の成果を査読付きの海外学術誌に掲載されたため。本研究は、北九州市で実施されているダイナミックプライシングによる1ピーク時の電力需要削減効果(負荷平準化効果)、節電・省エネ効果の分析、2削減要因である電力消費者の行動の分析、3ダイナミックプライシング導入による経済性評価を検証することである。1に関しては、ダイナミックプライシングの社会実証期間中、ピーク時の電力需要削減量は約914%になることが確認された。しかしながら、2回目以降の実証実験では電力量料金が上がるにつれて、電力消費量は減少しない現象が起きた。そのため、電力需要者(一般家庭)の節電行動をデータから推測することを試みた。

その結果、電気料金が上がるにつれて、多くの参加世帯は徐々に節電するのではなく、いっきに最大限の節電を行う傾向があったことが確認された。さらに、一部の世帯には1分単位で電力使用量を実測できるエネルギーモニターを設置し、家庭のライフスタイルを調査した。世帯属性と電力使用量データを活用して、参加世帯の電力消費パターン、ライフスタイルのタイプを検証した。家族構成に関しては、夫婦のみ、夫婦と子供一人、夫婦と子供二人の3種類が中心であり、その中でも高齢者夫婦の割合が高い。そして、高齢者世帯に関しては、ダイナミックプライシング実施の有無は年間電力消費量には影響を与えるが、ライフスタイル・パターンには影響を与えなかったことが確認された。以上の結果について2016年4月に参加住民、北九州市、関係企業に対し、「北九州市立大学による東田スマートコミュニティ事業実証分析の成果報告会」という形で報告した。また日本計画行政学会第39回全国大会において企画セッション(ワークショップ)に採択され、「北九州スマートコミュニティ社会実証から何が明らかになったのか」というタイトルで、本研究の成果を報告した。本研究は、2012年度から2014年度に北九州市で実施された電気料金型デマンドレスポンス実証(ダイナミックプライシング)の経済分析を行った。ピーク時に電気料金を上げることで、どれだけ電力使用量が削減されたかを測定し、また節電した一般世帯の行動や特性についても調査した。その結果、ダイナミックプライシングによる節電効果(電力削減量)は7%から13%であることが確認された。ただし、電気料金に応じて節電する世帯は少ないことが確認された。平成24年度夏・冬、平成25年度夏・冬、平成26年度夏の分析を行い、各時期の分析結果をセミナー、研究会、学会などで報告することができたため。また、本実証の成果を学術雑誌に投稿する準備も整ったため。これまでの研究成果を国内外のセミナー、研究会、学会などで報告し、査読付き海外学術誌に投稿する。特に、学会報告では企画セッションに応募し、本研究の成果を報告する。さらに、社会実証参加住民に対する研究成果報告を実施し、研究の意義、スマートなエネルギー消費の参考にして頂くことを目指す。環境経済学住民向けの、事業所向けの社会実証の分析結果を整理し、論文としてまとめ、学会報告、学術誌への投稿を精力的に行う。また、ランダム化比較試験による節電効果を計測できない問題が平成26年度夏の住民向け社会実証、事業所向けの社会実証においてあるため、ダイナミックプライシングが発動された時間帯の電力消費量がどれくらい減少したかを測定するためのベースラインを推定法の改善を行う予定である。2012年度の夏、冬、2013年度夏の社会実証の実証分析を行い、北九州スマートコミュニティ創造協議会、学会などで分析結果を報告したため。
ベトナム・ハノイにおける都市民衆の相互扶助に関する人類学的研究

ベトナムの首都ハノイで、同郷会の活動や母村の祭りに参加して、都市と村の相互扶助の関係を確認した。この数年、同郷会が運営する施設について、同郷会と母村の長老たちと意見の相違があったが、歩み寄りがみられた。同郷会の総会では、民衆による組織体制づくりに立ち会うことができた。また、ハノイの市場(いちば)での出稼ぎ労働者のコミュニティネットワークについて調査した。経済格差や地域格差を超えた、商業をめぐる相互扶助や、出稼ぎ労働者同士の都市生活の支え合い、ハノイの都市経済と宗教の緊密性が明らかになりつつある。本研究は、ベトナム社会主義共和国の首都ハノイにおける都市民衆間の相互扶助の生活動態を明らかにすることを目的とする、ベトナム初のストリートの都市人類学的研究である。今年度は、ハンホム通りで、このストリートの都市人類学調査をインテンシブにおこなった。この調査から、旧市街にある、ハビ村出身者により築かれたハンホム通りは、現在は出身村落に関係なく、塗料販売をおこなっており、そこにあるハビ村の祠堂・集会所「ハビ亭」が、塗料販売店同士のコミュニティの場となり、商業組合としての機能を果たしていることを明らかにした。ハンホム通りの路上茶屋では、「移動者」(出稼ぎの塗料販売員や荷物運搬バイク)がコミュニケーションを図り、ストリートの核となっていることも。今回の調査からより明らかになってきた。ハノイ都市民衆の社会経済について、平成24年10月、平成25年2月と3月の両月の計3回にわたり、ハノイおよび関連する近隣の母村で、人類学的手法によるフィールドワーク調査(1同郷会による都市民同士の相互扶助、母村との協力関係、2塗料販売店での都市民同士、都市民-出稼ぎ労働者間の相互扶助、3市場労働にみる出稼ぎ労働者間の相互扶助の予備調査)を実施した。これらの調査に基づいて、平成25年1月と3月に、学会報告と研究報告をおこなった。1月の東南アジア学会関東例会では、同郷会の相互扶助と公共性の創出について、3月の雲南懇話会では、ハンホム通りの都市民と村からの出稼ぎ労働者との相互扶助について報告した。政治都市ハノイで、民衆が主体となって組織する同郷会について研究をおこなった。宗教施設・ハビ亭での月2回の活動のほか、旧正月の期間の活動にも参加して、その内容を詳しく調査した。母村であるハビ村での年2回の祭りでは、近年、行政の介入によるハビ亭の敷地をめぐる改築に関して、都市の同郷会と村の長老らとの意見の相違が争点となっていたが、同郷会の説得によって歩み寄り、都市と村の相互扶助の関係を再構築する姿勢を確認することができた。また、ハビ亭で開かれた同郷会の総会にも参加し、民衆が主体となって、組織づくりやハビ亭の運営について議論する動態を確認した。ハビ亭が位置するハンホム通りに並ぶ塗料販売店についても調査をおこない、経済格差、地域格差を超えた相互扶助が明らかになりつつある。ハビ亭で、同郷会の非会員である塗料販売店の店主が民間信仰をおこなったことについて発表した。路上の茶屋をめぐる相互扶助に関しては、卸売のロンビエン市場も含めて論文で公表した。村落から都市をみるかたちで、出稼ぎ労働者のコミュニティネットワークも調査した。卸売のロンビエン市場では、果物を市場から路上に運搬するリヤカー引きとともに労働に従事するフィールドワークをおこなった。これにより、出稼ぎ労働者同士の都市生活の支え合いや、ハノイの都市経済と宗教の緊密性が明らかになりつつある。都市で築いたネットワークが村落で継続される事例も確認することができた。このほか、ハノイのキリスト教の教会の民衆有志による、地方の某隔離病棟での人道支援活動に参加する機会を得た。これによって、祖先崇拝との関わりが深い道教との相違や、民衆組織の視点からも、比較対象として意義ある調査を遂行することができた。これらに関しても知見を深めて、今後さらに研究調査をおこなっていく予定である。平成24年度は、現地調査に比重をおいて、1同郷会による都市民同士の相互扶助、母村との協力関係、2塗料販売店での都市民同士、都市民-出稼ぎ労働者間の相互扶助ついて調査を遂行した。特に、1については「在ハノイ・ハビ村同郷会」を対象にし、計画通り、同郷会の活動の場である「ハビ亭」を中心とした活動内容の追跡調査、宗教施設への管理を強める行政との関係調査、会員の受け入れ状況や同郷会の役員の対外活動、経済発展に伴う母村との関係の変化に関する追跡調査をおこない、その相互扶助の詳細が明らかになってきた。この昨年度の調査から、ハビ亭の取り壊しと再建に向けた行政の動きがあることも把握した。進捗状況によっては、民衆組織・同郷会の活動にも変化が生じることもありうるので、来年度はその動向にも注目する。

また、2「ハンホム通りの塗料販売店」については、荷物運搬バイクタクシーを依頼する店の特定、荷物の運搬先、バイクタクシーの1日の収入から、都市民衆による出稼ぎ労働者の受け入れ状況や都市民同士の相互扶助の実態が明らかになってきつつある。これらの調査による社会的事実は、まったく解明されてこなかったものを明らかにしたものである。25年度が最終年度であるため、記入しない。ひきつづき、ハノイ都市民衆の社会経済について、ハノイおよび関連する近隣の母村で、人類学的手法によるフィールドワーク調査を実施する。今後は、ハノイの卸売市場にて、重点的に調査をおこなう。特に、1)果物販売の同業者間、小売業者、卸会社との取引関係の掛売り、2)市場内で果物運搬者(出稼ぎ労働者)に依頼する店の特定、1日の収入、3)小売店まで果物を運搬するバイクタクシーを依頼する店の特定、荷物の運搬先、1日の収入、バイクタクシーになるための情報網、市場での荷物運搬バイクタクシーの実態、4)出稼ぎ労働者の生活実態と労働者間の相互扶助機能、5)果物の仕入れ圏とその流通ネットワーク、についてのフィールドワーク調査を遂行する。これら一連の調査は、ベトナム初の市の民族誌記述となり、「市の人類学」である。国内では、研究機関での資料収集や、研究会へ参加して助言を得ながら研究を進め、こうして得られた結果を基にして、宗教・社会・経済・文化の諸レベルを統合して、学会発表をおこない、最終的に報告書としてまとめて公表する。
幹細胞制御に着目した毛包の再生・老化ダイナミクスの解明から応用まで

高齢化社会において加齢関連疾患の克服に向けて、組織の老化機構の解明が急務となっている.加齢によってヒトと同様にマウスにおいてもび漫性の脱毛を来すことに注目し、臓器の老化モデルとして毛包が老化する仕組みについて解明することを目的として研究を行なった。とくに毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)に着目し、加齢による恒常性の変容と破綻の機序について研究をすすめ、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を解析し毛包がダイナミックな構築変化を経てミニチュア化して消失することを明らかにした.あらたにwhole mount免疫染色を導入し、広い視野に渡って皮膚の毛包を多数立体的に観察した。その老化ダイナミクスを明らかにするため,遺伝子改変マウスを用いて毛包幹細胞の運命追跡を行なった.毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)の発現低下もごく一部の毛包から始まり、加齢によってステップワイズに恒常性が変容し、最終的に幹細胞の枯渇と表皮分化を経て毛包が消失することを確認した。また、XVII型コラーゲンを分解する酵素を強制的に毛包において発現するマウスの作成を行い、毛包の老化ダイナミクスの解明に向けて研究をすすめた。さらに、若齢と高齢のマウスの皮膚から毛包幹細胞を純化し老化シグネチャーの同定を行なった。これに基づき、加齢による毛包幹細胞制御分子の発現を制御する剤の探索を開始した。これら幹細胞制御因子の制御から再生医療、または先制医療への応用へと繋ぐべく研究をすすめていく.皮膚の老化メカニズムを明らかにするために、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を解析し毛包がダイナミックな構築変化を経てミニチュア化して消失することを明らかにした.その老化ダイナミクスを明らかにするため,遺伝子改変マウスを用いて毛包幹細胞の運命追跡を行なった.その結果、毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)に着目し、加齢による恒常性の変容と破綻の機序について研究をすすめた。幹細胞を起点とする組織特異的な老化プログラムの存在が明らかになったことから、さらにその実体と毛包の老化ダイナミクスの解明に向けて研究をすすめた。さらに,若齢と高齢のマウスの皮膚から毛包幹細胞を純化し老化シグネチャーの同定を行なった。今回、毛包老化プログラムを担う遺伝子を毛包幹細胞において特異的に欠損するconditional欠損マウスを作製して解析を行なっていく.そのなかでも幹細胞の自己複製を制御する仕組みとして分裂軸に着目した研究をすすめている。さらに、幹細胞老化を制御する遺伝子や剤の探索を本格的に行なっていく予定である。かこれら幹細胞制御因子の制御から再生医療、または先制医療への応用へと繋ぐべく研究をすすめていく.申請者らはほ乳類の毛包が老化する仕組みを研究し、毛包幹細胞を起点とした加齢変化がその要となることを見出している。加齢に伴い毛包幹細胞が自己複製せずに毛包の構築自体に大きな変化をもたらしつつも、毛包間表皮幹細胞を維持することを見出している(論文投稿中)。さらに,毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)の発現が加齢に伴う毛包の変化と深い関連を示すことを見出しており,その仕組みについて研究計画を遂行しており,一部は学会発表を行なった。皮膚の老化メカニズムを明らかにするために、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を組織学的に解析した。C57BL/6野生型マウスにおける休止期の毛包の加齢変化を長期観察したところ、汎発性の脱毛パターンを示した。マウスの頭部背側中央から背側中心部にはじまり、散発性に放射状に広がった。加齢に伴う毛包変化について、毛包幹細胞と子孫細胞を可視化できる系を用いて幹細胞運命解析を行った結果、一定の毛包老化ダイナミクスを示して毛包自体が消失することをはじめて見出した。その組織学的解析から,休止期の毛包のステージングに成功した。さらに,毛包幹細胞における初期変化の中でもDNA損傷応答に着目して、幹細胞老化シグニチャーを明らかにすべく、週齢の異なるマウスの毛包幹細胞において、毛包幹細胞に特異的に発現する分子の発現解析を行った。特に、毛包幹細胞と毛包間の表皮幹細胞に発現する鍵分子,および基底膜分子の発現を中心として免疫組織科学的解析に加えて、純化した幹細胞集団における網羅的発現解析を行い,現在、その解析結果をまとめている段階にある。当初の計画以上に興味深い知見が得られつつあり,達成度としては期待以上である。現在、論文を改訂し投稿準備を行なっている。高齢化社会において加齢関連疾患の克服に向けて、組織の老化機構の解明が急務となっている。加齢によってヒトと同様にマウスにおいてもび漫性の脱毛を来すことに注目し、臓器の老化モデルとして毛包が老化する仕組みについて解明することを目的として研究を行なった。とくに毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)に着目し、加齢による恒常性の変容と破綻の機序について研究をすすめ、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を解析し毛包がダイナミックな構築変化を経てミニチュア化して消失することを明らかにした。

あらたにwhole mount免疫染色を導入し、広い視野に渡って皮膚の毛包を多数立体的に観察した。その老化ダイナミクスを明らかにするため、遺伝子改変マウスを用いて毛包幹細胞の運命追跡を行った。毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)の発現低下もごく一部の毛包から始まり、加齢によってステップワイズに恒常性が変容し、最終的に幹細胞の枯渇と表皮分化を経て毛包が消失することを確認した。また、XVII型コラーゲンを分解する酵素を強制的に毛包において発現するマウスの作成をを行い、毛包の老化ダイナミクスの解明に向けて研究をすすめた。さらに、若齢と高齢のマウスの皮膚から毛包幹細胞を純化し老化シグネチャーの同定を行った。これに基づき、加齢による毛包幹細胞制御分子の発現を制御する剤の探索を開始した。これら幹細胞制御因子の制御から再生医療、または先制医療への応用へと繋ぐべく研究をすすめていく。皮膚の老化メカニズムを明らかにするために、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を解析し毛包がダイナミックな構築変化を経てミニチュア化して消失することを明らかにした。その結果、毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)に着目し、加齢による恒常性の変容と破綻の機序について研究をすすめた。幹細胞を起点とする組織特異的な老化プログラムの存在が明らかになったことから、さらにその実体と毛包の老化ダイナミクスの解明に向けて研究をすすめた。高齢化社会において加齢関連疾患の克服に向けて、組織の老化機構の解明が急務となっている.加齢によってヒトと同様にマウスにおいてもび漫性の脱毛を来すことに注目し、臓器の老化モデルとして毛包が老化する仕組みについて解明することを目的として研究を行なった。とくに毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)に着目し、加齢による恒常性の変容と破綻の機序について研究をすすめ、野生型マウスにおける皮膚の加齢過程を解析し毛包がダイナミックな構築変化を経てミニチュア化して消失することを明らかにした.あらたにwhole mount免疫染色を導入し、広い視野に渡って皮膚の毛包を多数立体的に観察した。その老化ダイナミクスを明らかにするため,遺伝子改変マウスを用いて毛包幹細胞の運命追跡を行なった.毛包幹細胞の維持に必須のヘミデスモソーム構成分子であるXVII型コラーゲン(Col17a1)の発現低下もごく一部の毛包から始まり、加齢によってステップワイズに恒常性が変容し、最終的に幹細胞の枯渇と表皮分化を経て毛包が消失することを確認した。また、XVII型コラーゲンを分解する酵素を強制的に毛包において発現するマウスの作成を行い、毛包の老化ダイナミクスの解明に向けて研究をすすめた。さらに、若齢と高齢のマウスの皮膚から毛包幹細胞を純化し老化シグネチャーの同定を行なった。
南大洋における乱流ホットスポットの定量化とその深層海洋大循環モデルへの組み込み

南大洋では、海面からの冷却によって重くなり沈み込んだ底層水が、周囲の水塊との混合を経て、太平洋、大西洋、インド洋に送り出されていく。このため、南大洋での乱流混合の定量化は、深層海洋循環を解明する上でも重要な課題となる。潮汐流の弱い当該海域では、偏西風により励起された南極周極流が卓越し、深海底まで達している。この南極周極流と海底凹凸地形との相互作用により発生し、上方伝播していく風下内部波、および、偏西風の変動に伴って海洋表層で発生し、下方伝播していく近慣性内部波が乱流混合のエネルギー源と推察されているが、厳しい自然環境下にある当該海域での乱流観測は非常に難しく、これまで乱流混合の定量化は、主にパラメタリゼーションの式を用いることで間接的に行われてきた。本年度は、昨年度に引き続き、オーストラリア南方沖での乱流観測データとの比較から、既存の乱流パラメタリゼーションの南大洋における有効性を検証した。その結果、内部波場の周波数空間の歪みの影響を補正したGregg-Henyey-PolzinパラメタリゼーションやIjichi-Hibiyaパラメタリゼーションは比較的良い再現性を示すものの、周極流フロント域付近では、乱流混合を過大評価してしまう深度が相当数存在することが明らかになった。並行して行った数値実験によれば、表層からの近慣性内部波や海底からの風下内部波は、周極流フロント域で発生する中規模渦に捕捉され、乱流混合には直接関わらない比較的低波数の内部波エネルギーのレベルを上昇させるが、既存のパラメタリゼーションは、これを乱流混合に使用されるものとして算入するため、大きな誤差を生じさせてしまうことがわかった。この結果は、西岸境界流域など、強流に伴って発生する中規模渦が内部波と共存している海域で、安易に既存の乱流パラメタリゼーションを用いて乱流混合の定量化を行うことの危険性を示している。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。南大洋の表層では上空の偏西風の変動に伴って励起される近慣性波が、深層では海底まで達する南極周極流と急峻な海底地形との衝突に伴って励起される風下波が、ともに砕波することで強い乱流混合が生じていると推察される。この南大洋における乱流散逸率の定量化は、深層海洋大循環の解明に不可欠である。今年度は、2016年1-2月の東京海洋大学・練習船「海鷹丸」によるオーストラリア南方沖での深海乱流観測から得られた乱流散逸率とファインスケール物理量の詳細な解析を行った。その結果によれば、乱流散逸率は全体的に小さく、特に、Southern Antarctic Circumpolar Current Front (SACCF)以南の中・深層では深海乱流計の測定限界値程度に小さくなった。これに対応して、乱流拡散係数もPolar Front以北の深層では1.0 Munk程度と大きくなる傾向があるものの、多くの場所では0.1 Munk程度と小さかった。また、ファインスケールのシアー/ストレイン比(Rω)は、多くの場所でGMレベル(Rω=3)かそれ以上であり、特に、SACCF以南で非常に大きな値をとる傾向が確認された。以上の観測結果は、背景内部波場のスペクトルがGMスペクトルと比べて低周波数側に著しく歪んでいることを示している。実際、この事実と整合的に、現在までに提案されている4種類(G89, W93, GHP, IH)の乱流パラメタリゼーションの式のうち、シアーの情報のみを使用するG89は乱流散逸率を過大評価、ストレインの情報のみを使用するW93は過小評価してしまう傾向が明らかになった。これに対して、背景内部波場のスペクトルの周波数方向の歪みを考慮したGHPやIHは、G89やW93よりも高い精度で実際の乱流散逸率を予測できることが確認できた。海底直上までの乱流強度分布を観測する上で必要不可欠な投下式深海乱流計VMP-X(カナダ・ロックランド社製)の開発・調整の遅延によりその導入が遅れてしまったため、今年度の「海鷹丸」航海ではVMP-Xを使用した観測が実施できず、研究室が所有している別の深海乱流計VMP-5500を用いた観測となった。次年度以降、再度「海鷹丸」航海に参加し、VMP-Xを使った観測を行うことで、より海底に近い地点での乱流強度の鉛直分布を取得していく予定である。南大洋では、表層では上空の偏西風の変動に伴って励起される近慣性波が、深層では海底まで達する南極周極流と急峻な海底地形との相互作用に伴って励起される風下波が、ともに砕波することで強い乱流混合が生じていると推察される。この南大洋における乱流散逸率の定量化は、深層海洋大循環の解明に必要不可欠である。今年度は、2017年12月31日2018年1月22日の間、東京海洋大学の練習船「海鷹丸」による南大洋航海に参加し、最新の投下式乱流計VMP-Xを用いて、南極周極流域での深度約4000mの深海底にまで達する乱流観測を世界で初めて実施し、貴重なFull-Depthの乱流データを多数収集することに成功した。いくつかの観測点では、海底直上で乱流が強くなっている様子を確認することができた。

また、これと同時に、吊下式流速計(LADCP)を電気伝導度・温度・水深計(CTD)に取り付け、海底地形上での各物理量も把握することにも成功した。これらのデータと昨年度の観測で得られたデータを、「海底直上における乱流混合過程」や「乱流混合強度と地衡流との関係」に注目して解析を進めている。さらに、高解像度の非静力モデルに既存の「各海域での海底地形の凹凸の情報」や「密度成層構造の情報」を組み込むことで、海底地形上で励起された様々な波数をもつ風下波が砕波するまでの物理過程を再現し、海底境界層における粘性散逸や、風下波の励起に伴い深層で生じる近慣性流シアーによるドップラーシフトなどの物理過程が、どの程度寄与しているかを調べている。当研究室が保有しているVMP-5500では、海底直上の微細構造まで観測することが不可能であったため、南大洋での観測には、海底直上までの乱流強度分布の観測が可能な最新の投下式乱流計VMP-Xを用いることにした。しかし、VMP-Xの開発の遅延や不具合の調整のため導入が遅れてしまい、H27年度の「海鷹丸」による南大洋航海では使用できず、VMP-5500による観測となってしまった。さらに、H28年度の同航海では、海洋物理関連の観測は予定されておらず、H29年度まで待たざるを得なかった。このH29年度の航海では、ようやく南大洋において初めてとなるVMP-Xによる海底直上までの観測に成功することができたが、当初計画と比べれば研究の進捗状況はやや遅れている。南大洋では、海面からの冷却によって重くなり沈み込んだ底層水が、周囲の水塊との混合を経て、太平洋、大西洋、インド洋に送り出されていく。このため、南大洋での乱流混合の定量化は、深層海洋循環を解明する上でも重要な課題となる。潮汐流の弱い当該海域では、偏西風により励起された南極周極流が卓越し、深海底まで達している。この南極周極流と海底凹凸地形との相互作用により発生し、上方伝播していく風下内部波、および、偏西風の変動に伴って海洋表層で発生し、下方伝播していく近慣性内部波が乱流混合のエネルギー源と推察されているが、厳しい自然環境下にある当該海域での乱流観測は非常に難しく、これまで乱流混合の定量化は、主にパラメタリゼーションの式を用いることで間接的に行われてきた。本年度は、昨年度に引き続き、オーストラリア南方沖での乱流観測データとの比較から、既存の乱流パラメタリゼーションの南大洋における有効性を検証した。その結果、内部波場の周波数空間の歪みの影響を補正したGregg-Henyey-PolzinパラメタリゼーションやIjichi-Hibiyaパラメタリゼーションは比較的良い再現性を示すものの、周極流フロント域付近では、乱流混合を過大評価してしまう深度が相当数存在することが明らかになった。並行して行った数値実験によれば、表層からの近慣性内部波や海底からの風下内部波は、周極流フロント域で発生する中規模渦に捕捉され、乱流混合には直接関わらない比較的低波数の内部波エネルギーのレベルを上昇させるが、既存のパラメタリゼーションは、これを乱流混合に使用されるものとして算入するため、大きな誤差を生じさせてしまうことがわかった。この結果は、西岸境界流域など、強流に伴って発生する中規模渦が内部波と共存している海域で、安易に既存の乱流パラメタリゼーションを用いて乱流混合の定量化を行うことの危険性を示している。「海鷹丸」遠洋航海中の観測により得られたデータの詳細な解析から、南極周極流直下の観測点においては、既存のパラメタリゼーションの式には組み込まれていない地衡流シアーの効果のため、実際の乱流散逸率を過大評価をしてしまうことが分かった。
顔面皮膚の光老化の分子生物学的解析

紫外線が関与する皮膚の老化(光老化)を解析する目的で、露光部(顔面)と非露光部(躯幹)の皮膚組織内の、(1)各種細胞表面マーカー(CD)による浸潤細胞の同定、(2)ABC法によるコラゲナーゼ(MMP-1,2)やエラスターゼの局在、(3)Masson's trlchrome染色とWelgert染色による膠原線維および弾性線維の占有面積、をそれぞれ検討した。材料は、炎症のない顔面・躯幹の母斑、それぞれ10症例の手術標本を使用した。
KDEL受容体によるT細胞恒常性維持機構の解析

ナイーブT細胞数が激減している変異マウスを同定し、ナイーブT細胞の恒常性について新たな機構を提唱した。ナイーブT細胞の恒常性には、生存シグナルに加え、Kdelr1- PP1経路によるストレスシグナルの解消がナイーブT細胞の生体内での生存に重要であることを報告した(Nat Commun 2015)。また、T細胞受容体からの生存シグナルが、抗原への親和性の強度に従ってストレス解消に正に働くことを明らかにした(Int Immunol 2016)。獲得免疫系で中心的な役割を担うT細胞は、体内で一定の数が保たれている。この恒常性の維持には、サイトカインやT細胞受容体からの生存シグナルが重要であることが知られている。我々は、変異剤ENUを用いてマウス個体に突然変異を導入することで、ナイーブT細胞数が激減している変異マウス(T-Redマウス)を同定し、その責任遺伝子がKDEL受容体1 (Kdelr1)であることを見出した。ナイーブT細胞数が激減した分子機構として、Kdelr1とそれに結合するPP1の機能不全により、ナイーブT細胞の統合ストレス応答が解消されず、アポトーシスに陥ることを証明し、論文として報告した。さらに、T細胞受容体からの生存シグナルが統合ストレス応答を抑制できることを発見した。実際に、T-Redマウスで生き残っているナイーブT細胞は自己親和性の高いことが証明され、これらの結果を論文として報告した。このように、ナイーブT細胞の恒常性には生体内から受け取る細胞性ストレスを効率的に除去するKdelr1-PP1経路が必要であり、サイトカインやT細胞受容体からの生存シグナルに加え、ストレスシグナルの解消がナイーブT細胞の恒常性に重要であることを突き止めた。今後ストレスシグナル解消の分子機構についてより詳細に研究を進める予定である。研究成果が論文発表に繋がったため。獲得免疫系で中心的な役割を担うT細胞は、体内で概ね一定の数が保たれている。我々は、ナイーブT細胞数が激減している変異マウス(T-Redマウス)用いて、ナイーブT細胞の恒常性には生体内から受け取る細胞性ストレスを効率的に除去するKdelr1-PP1経路が必要であり、サイトカインやT細胞受容体からの生存シグナルに加え、細胞死を伴うストレスシグナルの解消がナイーブT細胞の生体内での生存の恒常性に重要であることを報告してきた。また、T細胞受容体からの生存シグナルが、T細胞受容体の抗原への親和性の強度に従ってストレス解消に正に働くことを明らかにした。野生型T細胞においても、生体内での細胞分裂に伴い、細胞ストレスのマーカーが上昇しており、T細胞受容体への親和性が高い抗原を用いてT細胞を刺激した場合には、誘導される細胞ストレスの程度が低かった。このことは、T細胞受容体シグナルとストレス解消シグナルとのクロストークが存在する可能性を示唆している。さらに、Kdelr2の変異マウスを用い、Kdelr1とKdelr2が機能的に重複していることも示した。また、個体レベルでの痛みなどのストレスがT細胞挙動に与える影響も研究を進めている。今後ストレスシグナルの解消の分子機構についてより詳細に研究を進める予定である。これまでの研究成果が論文発表や学会発表に繋がっているため。獲得免疫系で中心的な役割を担うT細胞は、好中球などとは異なり体内で長期間生存し、そしておよそ一定の数が保たれている。我々は、ナイーブT細胞数が激減している変異マウス(T-Redマウス)を同定し、これを用いて、ナイーブT細胞の恒常性について新たな機構を提唱した。ナイーブT細胞の恒常性には生体内から受け取る細胞性ストレスを効率的に除去するKdelr1-PP1経路が必要であり、サイトカインやT細胞受容体からの生存シグナルに加え、細胞死を伴うストレスシグナルの解消がナイーブT細胞の生体内での生存の恒常性に重要であることを報告した。野生型T細胞においても、生体内での細胞分裂に伴って細胞ストレスのマーカーが上昇し、T細胞受容体への親和性が高い抗原を用いてT細胞を刺激した場合には、誘導される細胞ストレスの程度が低いことが分かった。また、マウスの個体レベルでの痛みやストレスなどの神経活性化がT細胞挙動に与える影響も研究を進めた。今年度の進捗が順調であったことから、これまでと同様に計画に沿って研究を推進して行く予定である。

これまでの進捗が順調であったことから、引き続き同様に研究を推進して行く予定である。免疫学、炎症学、神経免疫学入手したい試薬の納期が年度内に間に合わなかったため。計画が順調に推移しており、もともと予算額が低かった最終年度に繰り越したほうがより研究が促進すると判断したため。今年度に入手し、使用する。従来の計画に加え、細胞レベルおよび個体レベルのストレス負荷へのT細胞および個体の応答を生理的および病理学的条件において検討していく。
高耐熱性を有する蓄熱結晶性ゲルマイクロ「カプセル」の創製

1.長鎖アルキル基含有ビニルモノマーの選定を行った。相変化温度は565°Cである結晶性ゲルマイクロカプセル(C-gel MC)の合成に使用可能なモノマーを特定できた。2.乳化重合結晶プロセスの最適化を行った。C-gel MCは乳化重合結晶法を用いて合成する。乳化重合結晶法では、分子量増大の重合過程(一次構造形成)とともに、結晶構造を形成する結晶化過程(高次構造形成)を同時に制御し、C-gel MCの構造・物性を制御する。乳化剤の種類・添加量、乳化重合の温度・時間を最適化にした。3. C-gel MCの物性評価と構造解析を行った。C-gel MCはほぼ球状であり、高い結晶性と潜熱量をもっていることが分かった。また、C-gel MCの相変化温度は5°C65°Cであり、我々人間が快適な生活を営むために最も消費されている070°Cの中低温度域の熱の有効利用に期待できる。計画通りに研究を進んでいる。1.相変化温度は565°Cである結晶性ゲルマイクロカプセル(C-gel MC)の合成に使用可能な長鎖アルキル基含有ビニルモノマーを選定した。2.乳化重合結晶プロセスの最適化について、乳化剤の種類・添加量、乳化重合の温度・時間を最適化できた。最適化したプロセスでC-gel MCの合成をうまくできた。3.走査型電子顕微鏡(SEM)でC-gel MCの形状を観察し、ほぼ球状であることを確認できた。また、示差走査熱量計(DSC)や広角x線回折(WAXS)でC-gel MCの結晶性と構造解析をした。C-gel MCは高い結晶性と潜熱量をもっていることが分かり、相変化温度は我々人間が快適な生活を営むために最も消費されている070°Cの中低温度域の熱の有効利用に期待できる5°C65°Cであることが分かった。C-gel MCの動作温度(相変化温度)を制御する。C-gel MCの動作温度は結晶の融点に依存する。モノマーの分子構造を設計することで、異なる融点をもつC-gel MCを合成する。合成したC-gel MCの融点や耐熱性を測定し、動作温度を検証する。
核膜アンカーに依存したセントロメアクロマチン制御機構の解析

ヒストンH3のバリアントであるCenp-Aが集積するセントロメアクロマチンは、有糸分裂期に構築される動原体の基礎構造をなす。Cenp-Aのクロマチン上での集積は、各染色体に一カ所に起こり、集積する領域のサイズと各染色体上での位置は一定であるという規則に従う。この規則は、核型(生物種ごとに定まった染色体の形と数)を維持するための礎となる。申込者らは、Cenp-Aの集積に関わる規則を維持するためには、Cenp-Aを取り込む機構のみならず、不適切に取り込まれたCenp-Aを排除する機構が必要であると考えた。27年度の本研究では、新規Cenp-Aの排除機構としてUDEC(Cdc48/p97によるUbiquitin-dependent extraction from chromatin)を同定・解析した。この複合体は、有糸分裂期にオーロラキナーゼやCdt1等をクロマチンから除去することが知られている。同様の活性によりセントロメアクロマチンに過剰に取り込まれたCenp-Aが排除されるものと考えられる。またセントロメアタンパク質Cenp-Cの変異体も同定・解析し、この変異体では、Cenp-Aが染色体椀部にも取り込まれることも見いだした。さらに、セントロメアクロマチン領域を核膜に繋留する因子Csi1の欠損により、Cenp-Aの排除機構が機能不全に陥ることも見いだした。この結果は、特に前年度に解明した19SプロテアソームがCenp-Aの排除する機能が核膜に繋留されることに依存することを強く支持する。27年度が最終年度であるため、記入しない。セントロメアクロマチンの際立った特徴は、ヒストンH3のバリアントであるCenp-Aを含むことである。Cenp-Aヌクレオソームの存在領域の大きさ、その領域におけるヌクレオソームの密度、Cenp-AヌクレオソームとH3ヌクレオソームとの比率は、厳密な制御を受ける。セントロメアにおいてCenp-Aヌクレオソームが適切に分布するためには、Cenp-Aヌクレオソームの取込み機構のみではなく、過剰なCenp-Aヌクレオソームの排出機構も必要であると推測できる。申請者らは、排出機構の解明を目的とした分裂酵母を用いたスクリーニングの結果、プロテアソームの19 S Regulatory Capのサブユニットをコードするrpt3+遺伝子の変異体(rpt3-1)を単離した。26年度の本研究では、1)排出機構の構成因子を理解するとともに、2)この機構がセントロメアにおける余剰のCenp-Aヌクレオソームを察知するメカニズムを解析し、以下の結果を得た;1)新規因子Ubf1の同定:rpt3-1変異体と同様に、Cenp-Aタンパク質の高発現に依存的な致死性を示す変異体を解析し、その原因遺伝子としてufb1を同定した。Ufb1タンパク質はubiquitin/sumo修飾を受けたタンパク質に結合し、シャペロン因子をリクルートすることが知られている。おそらくセントロメアクロマチンにおけるCenp-Aの分布制御にも類似の機構が作用する可能性を示唆する結果である。2)Cenp-C遺伝子の変異体の表現形解析:Cenp-C遺伝子の高温感受性変異によりセントロメアクロマチンにおけるCenp-Aの分布に異常を来すことを見いだした。興味深いことに、制限温度下の培養で、Cenp-Aはセントロメアから消失するが、その一方で、椀部に集積することを示唆する結果を得た。本研究では、1)排出機構の構成因子を理解するとともに、2)この機構がセントロメアにおける余剰のCenp-A

ヌクレオソームを察知するメカニズムを解析することを目的とし、26年度は、2つの因子(Ufb1, Cenp-C)を同定し、Cenp-Cについては、その変異が引き起こす興味深い表現形(Cenp-A異所集積)を見いだした。27年度が最終年度であるため、記入しない。26年度の研究により、ubiquitin/sumo修飾がセントロメアクロマチンにおけるCenp-Aの分布制御に関わることが一層強く示された。ubiquitin/sumo修飾の標的残基であるリジンをアルギニンに置換したCenp-Aを発現し、そのセントロメアでの分布を種々の遺伝的背景で解析する。またCenp-Cの変異体におけるCenp-A異所集積のゲノム上での位置を明確にしたい。
酸化誘起型自己治癒セラミックスのバックキャスト型材料設計指針構築のための基礎研究

酸化誘起型の自己治癒機能を有するセラミックス(Oi-ShC)は、次世代航空機エンジンのタービン用部材として期待されている。酸化誘起型の自己治癒とは、き裂の発生により母材内部の治癒発現物質が高温大気中へ暴露される際の酸化反応を利用してき裂を充填・接合し、部材の強度をその場で回復する自律的機能である。この自己治癒により、Oi-ShCは予期せぬ突発的なき裂発生による信頼性低下を回避できるため、高度な安全性が要求される航空機用部材として有望である。しかしながら、実装が期待される高温域では治癒反応が不活性であるべき状態でも治癒発現物質の化学反応が進行し、治癒機能が劣化もしくは喪失する可能性がある。治癒機能を喪失したOi-ShCはき裂発生により通常のセラミックスと同様の強度低下を引き起こしてしまうため、高温かつ長時間の実稼働環境下における自己治癒機能の寿命に関する議論は必要不可欠である。そこで本研究では、Oi-ShCの自己治癒機能寿命の評価手法の提案を目的とした。本年度は、航空機エンジンの中圧タービン翼への実装が想定されるalumina/ SiC複合材を最も過酷な実稼働環境を模擬した雰囲気(1200C 1000 h大気中)で経年劣化させ、その劣化が自己治癒能力に与える影響を調査した。その結果、1経年劣化処理に伴って内部酸化層が生成すること、2ある一定以上の内部酸化層を有する場合、理想的な治癒処理(1300C 1h)を施しても強度が完全に回復できないこと、3ある一定以上の内部酸化層を有する場合、き裂は完全に充填されずに最大欠陥として残存すること、の3点が明らかになった。以上より、自己治癒セラミックスの内部酸化層部分では自己治癒機能が発現できず、その成長に伴って自己治癒機能が劣化していくことが明らかになった。これらの結果を基に、自己治癒機能寿命の評価手法を提案した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
コミュニティ・スクールの組織・運営と成果に関する調査研究

コミュニティ・スクールに指定された全国の小中学校に対するアンケート調査及びコミュニティ・スクールを指定する市町村教育委員会に対するアンケート調査を実施し、コミュニティ・スクールの組織と運営の現状を把握するとともに、コミュニティ・スクール導入の成果と課題を明らかにした。また、先進事例校等を対象とする聞き取り調査等を行い、今後の我が国におけるコミュニティ・スクールの普及の条件等を探った。コミュニティ・スクール(学校運営協議会制度による公立学校)は、設置後間もないこともあり、その実態は十分に明らかになっていない。本研究では、コミュニティ・スクールの組織、運営、成果それぞれの実態把握と関連構造を明らかにし、今後のコミュニティ・スクール設置の推進と学校運営協議会活動の活性化のための基礎資料を得ることを目的とする。平成19年度に行った主たる研究作業及び成果は次の通りである。第1に、文科省コミュニティ・スクール推進フォーラムに参加し、指定校の実践に関する資料収集を行うとともに、特色ある学校運営協議会活動を進めている学校及び教育委員会への訪問聞き取り調査を実施した。さらに、学校と地域の連携に取り組んでいる学校等へ、学校運営協議会制度導入の可能性に関する聞き取り調査を実施した(以上、全国12ケ所)。学校運営協議会制度が機能するためには、人的・財政的条件がポイントであることが分った。第2に、調査協力校1校(中学校)の、学校運営協議会の活動に関わる保護者と生徒に関するアンケート調査の結果を整理検討した。そこでは、指定後、保護者の学校教育活動への満足度が高まっている。第3に、訪問聞き取り調査結果や研究者との意見交換等から、学校運営協議会活動が活発化する場合には、学校運営協議会の権限と役割の明確化が重要な課題となることが明らかとなった。第4に、学校運営協議会の活動内容は、教育委員会の意向との関連もあることから、コミュニティ・スクールを指定している全国の教育委員会への資料収集調査の準備を進めた。最終年度である本年度は、全国のコミュニティ・スクールへの学校訪問聞き取り調査、学校運営協議会の組織と運営に関する郵送アンケート調査、さらに小・中学校をコミュニティ・スクールに指定している教育委員会への郵送アンケート調査を実施した。また、文科省のコミュニティ・推進フォーラムに参加するとともに、事例研究として平成17年度にコミュニティ・スクールに指定された中学校における学校運営協議会活動の成果を、保護者や生徒へのアンケート調査結果から考察した。本調査研究による主たる研究成果は次の通りである。(1)平成16年の法改正以来、コミュニティ・スクールの指定は着実に数を伸ばしているが、その3分の2の学校は5市区の学校であり、特定の自治体に集中している。(2)自治体ほぼ全域の学校をコミュニティ・スクールに指定している場合には、学校による取組の温度差は大きい。一方、学校あるいは保護者・地域が希望して指定を受けた学校の場合には、総じて学校運営協議会の活動は活発である。(3)複数の教職員を加えて学校を軸に組織編成し運営している学校運営協議会は小学校に多く、地域の専門家を加え協議を重視した組織編成になっている学校運営協議会は中学校に多い。(4)上記の組織編成の特徴を反映し、小学校では、学校支援を中心的な活動とする学校運営協議会が多いが、中学校では、学校運営協議会の本来の役割の一つである学校運営に意見を申し出ることがより重視される傾向がある。(5)中学校の事例分析から、学校運営協議会が実施する保護者及び生徒アンケート調査が、保護者等の意見を学校運営に反映させることに役立ち、さらに学校改善につながっていることが明らかとなった。
セルピン分子制御に基づく新しい子宮頚癌の治療戦略の開発

女性に発生する悪性腫瘍の中で進行子宮頸癌はいまだ予後不良の疾患の一つである。本研究では、進行子宮頸癌の新しい治療法の開発を目指して、最近癌における生物学的意義が注目されているセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)ファミリーの中で、特に2種類の機能分子、すなわち、腫瘍形成促進的に働く扁平上皮癌関連蛋白SCC抗原(SCCA)と、乳癌の癌抑制遺伝子として発見されたマスピンに着目し、子宮頸癌での発現および癌の進展機構におけるその生物学的意義の解明を試みた。SCCAには、アミノ酸レベルで92%と高い相同性を有するSCCA1、SCCA2が存在したが、SCCA2に対する反応性の低い従来の抗体と異なり、新たに作成したポリクローナル抗体PabY2は両蛋白と同程度によく反応した。今回、PabY2を利用して組織中の両蛋白の発現動態を簡便に解析する方法を開発した結果、正常扁平上皮と癌におけるSCCA蛋白発現パターンに差異を認め、癌では特にSCCA2蛋白の亜分画の発現が亢進していると考えられた。また、SCCAの細胞外における新たな機能として、マトリックスメタロプロテアーゼ-9分泌に影響を及ぼし、扁平上皮癌の浸潤能にも関与している可能性を見い出した。このことから、SCCAは、血清腫瘍マーカーとして臨床上利用されているが、癌細胞の性格に影響を及ぼす生物学的予後因子としての側面を有するものと推察された。一方、子宮頸部の正常扁平上皮および扁平上皮癌組織のマスピン発現について電気泳動法により解析した結果、マスピン蛋白は、正常扁平上皮に比し扁平上皮癌での発現低下を認めた。特にリンパ節転移陽性例ではマスピン蛋白の発現が減弱する傾向を認めたことから、子宮頚癌においても、マスピン蛋白の発現変化が癌の浸潤・転移に関与している可能性が示唆された。女性に発生する悪性腫瘍の中で進行子宮頸癌は予後不良の疾患の一つである。本研究では、進行子宮頸癌の新しい治療法の開発を目指して、最近癌における生物学的意義が注目されているセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)の中で、特に2種類の機能分子、すなわち、これまでの検討から腫瘍形成促進的に働くと思われるSCC抗原と、癌抑制遺伝子として発見されたマスピンに着目し、子宮頸癌での発現及び癌の進展機構におけるその生物学的意義の解明を試みた。SCC抗原には、アミノ酸レベルで92%と高い相同性を有するSCC抗原-1、SCC抗原-2が存在するが、今回作成した抗体PabY1はSCC抗原-1蛋白のみを、PabY2は両蛋白とも認識した。SCC抗原-2mRNAの発現が癌では亢進しており、両蛋白の発原動態の変化は癌の病態を捉えるのに重要と考えられるが、現在これらの抗体を利用して組織中の両蛋白の発現比率を簡便に測定する方法を開発中である。また、SCC抗原-1、SCC抗原-2の細胞外における新たな機能として、マトリックスメタロプロテアーゼ分泌に影響を及ぼし、扁平上皮癌の浸潤能にも関与している可能性を見い出した。このことから、SCC抗原は、血清腫瘍マーカーとして臨床上利用されているが、癌細胞の性格に影響を及ぼす生物学的予後因子としての側面を有するものと思われた。一方、扁平上皮癌組織抽出液を2次元電気泳動法を用いて解析した結果、マスピンにも分子多様性の存在することを見い出した。これらの成因および正常扁平上皮、扁平上皮癌での発現変化を今後検討していく必要があると思われた。

本研究では、進行子宮頸癌の新しい治療法の開発を目指して、最近癌における生物学的意義が注目されているセリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)ファミリーの中で、特に2種類の機能分子、すなわち、腫瘍形成促進的に働くと思われるSCC抗原(SCCA)と、乳癌の癌抑制遺伝子として発見されたマスピンに着目し、子宮頸癌での発現及び癌の進展機構におけるその生物学的意義の解明を試みた。SCCAには、アミノ酸レベルで92%と高い相同性を有するSCCA1、SCCA2が存在するが、新たに作成したポリクローナル抗体PabY1はSCCA1蛋白のみを、PabY2は両蛋白とも認識した。今回、PabY2を利用して組織中の両蛋白の発現動態を簡便に解析する方法を開発した結果、正常扁平上皮と癌におけるSCCA発現パターンは異なっており、癌では特にSCCA2蛋白の亜分画の発現が亢進していると考えられた。また、SCCA1、SCCA2の細胞外における新たな機能として、マトリックスメタロプロテアーゼ-9分泌に影響を及ぼし、扁平上皮癌の浸潤能にも関与している可能性を見い出した。このことから、SCCAは、血清腫瘍マーカーとして臨床上利用されているが、癌細胞の性格に影響を及ぼす生物学的予後因子としての側面を有するものと推察された。一方、子宮頸部の正常扁平上皮および扁平上皮癌組織のマスピン発現について電気泳動法により解析した結果、マスピン蛋白は、正常扁平上皮に比し扁平上皮癌での発現低下を認めた。特にリンパ節転移陽性例ではマスピン蛋白の発現が減弱する傾向を認めたことから、子宮頸癌においても、マスピン蛋白の発現変化が癌の浸潤・転移に関与している可能性が示唆された。