hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境核酸の分析による生物量推定法の高精度化および代謝量推定への応用に向けた新展開

本研究では、水棲生物が環境中へと放出している環境DNAおよび環境RNAを分析する技術の高精度化と非接触での代謝量測定への展開を試みた。試料水中の環境DNAは輸送中に急激に分解し、分析の精度低下をもたらす。これを回避するため車内で利用可能なろ過システムを新規に開発し、採水後速やかに濾過を行って、フィルターを冷凍保存するという系を確立した。一方、環境RNAについては測定値のばらつきが想定以上に大きく、その回避策を十分確立できなかった。ただし、コイを対象として代謝関連遺伝子を水中から種特異的に検出できること、そして、定量可能な濃度の環境RNAが比較的長く水中に残存することを明らかにした。近年、生物が環境中へと放出している遺伝物質が水棲生物の分布や生物量の推定に利用されるようになった。ただ、その放出速度に対する環境条件の影響や水中での存在時間等については依然不明な点が多く、水産業や野外での生態学研究への応用においてはこれらの不確定要素が障壁となりつつある。本研究では生物の特性や外部環境要因が水中の遺伝物質濃度へいかに影響するのかを示し、推定の高精度化を図る。また、環境中に放出された遺伝物質を手掛かりとして生物の状態を推定する手法を開発することが目的である。これまで、ゼブラフィッシュを含むいくつかの種を用いて遺伝物質の放出速度や定量に関わる研究を進めた。遺伝物質放出速度の個体サイズ依存性は遺伝物質の定量による生物量推定の精度を向上させるために明らかにすべき事項であったが、これ以前の問題として、水中を漂う遺伝物質の測定精度自体を向上させられる余地のあることが判明した。このため、試料水の濾過方法についての検討を行った。結果、複数の目合いサイズのフィルターで濾過を行うことで定量精度が向上する傾向が示され、継続して濾過プロセスの検討を行っている。水中の遺伝物質の分析による生物の状態の把握については全く既存の研究例が無く、濾過後のフィルターからの遺伝物質抽出方法についての検討を本研究で行い、有効な抽出試薬の検討や選択すべき抽出キットの選定を終えた。また、状態を推定可能とするための候補遺伝子を関連する既往研究のレヴューによって選定し、コイを用いてこの遺伝子領域由来の遺伝物質が水中に放出されていること、そして今回決定した濾過および抽出プロトコルで回収できることを水槽実験及び野外で採取した水試料を用いて確認した。また、本研究で主眼を置いている対象生物であるゼブラフィッシュについて、同じ遺伝子領域を種特異的に増幅できる系を確立した。近年、水棲生物が環境中へと放出している遺伝物質が生物の分布や生物量の推定に利用されるようになった。ただ、その放出速度に対する環境条件の影響や水中での存在時間等については不明な点が依然多く、水産業等への実用化の障壁となりつつある。本研究ではこの分析技術の信頼性や実用性を高めるため、対象生物の生物量や代謝量をより高精度に非接触で推定しうる基礎技術を開発することを目的とした。試料水中に含まれるDNA(環境DNA)は採水直後から急激に分解することがこれまでに研究で明らかになっている。これは環境DNA分析の信頼性にとって大きな問題であり、現場で即時に濾過を行うことで問題を解消することとした。これを実現するために車載して利用可能な12Vで稼働するろ過システムを新規に開発し、採水後速やかに濾過を行って、フィルターを冷凍保存するという系を確立した。ブルーギル由来の環境DNAを対象として分析したところ、常温で6時間インキュベートした試料水と比較して、約3倍量のDNAが検出された。この現場ろ過システムとその効果については国際学会で報告した。一方で、環境水中に含まれるRNA(環境RNA)についてもその測定値に想定していた以上の大きなばらつきが生じることが明らかとなった。これは環境DNAと同じく、さまざまなサイズで構成される環境RNAを含む粒子(細胞や組織片)が試料水中にどのようなサイズ分布で補足されるかという確率的な問題から生じていると考えられた。まだこのばらつきを解消するには至っていないが、継時的な環境RNAの分解を測定した実験からは水棲生物から放出された環境RNAが予想に反して24時間ほど経過してもまだ定量可能なだけ残存することが示唆されており、ばらつきの低減策を開発すれば環境RNAを測定して生物の活動状況を知る手がかりを分析可能であることが明らかになった。これまでの研究はおおむね順調に進んでいる。環境DNA放出速度の温度依存性については平成26年度に実施する予定であったが、環境DNAの水試料からの回収ステップでの精度に向上の余地があることが明らかとなったため、濾過とDNA抽出についての検討を優先して実施した。しかし、温度依存性についての実験材料、実験設備については概ね準備を終えており、遅れを十分取り戻せる見込みである。

また、この濾過プロセスに関する検討事項は他の環境DNA研究すべてに関連する基礎事項であるので来年度も継続する。環境RNAについては計画よりも部分的には早く進展している。計画通りに対象種であるゼブラフィッシュの研究対象遺伝子を増幅する特異的プライマーを開発しており、今後は代謝量と発現量との対応関係についての分析を進める。当初の計画には無かったがコイを対象として野外環境水からの環境RNAの回収・定量を予備的に実施したところ成功したため、実験室内での基礎研究にとどまらず、野外研究への応用が想定よりも早く進む可能性が出てきた。今後は計画通りの室内研究と並行して野外での応用研究への展開も積極的に模索する。水域生態学DNA定量の精度の向上は環境DNAによる生物量の推定精度の向上に直結する課題であり、本研究を実施する中でその重要性が明らかになったものである。今後もまずこの問題を解決するために水試料の濾過方法及びDNA抽出方法について検討を進める。一方で、計画にあったDNAの放出速度の温度依存性についての確認を行う。これについては飼育設備が既に整い、ゼブラフィッシュの種特異的プライマーも完成していることから問題なく進む予定である。また、計画では体サイズの放出速度に与える影響も明らかにする予定であったが、別の共同研究において明らかにすることができた。本研究ではこの点を更に深め、体サイズのみではなく発生段階(成長ステージ)に応じた放出速度の変化についても分析を試みる。温度依存性についてはこれまでに1例しか報告がないため、できるだけ早意段階で論文として結果を公表する予定である。RNAは水試料から回収、抽出し、逆転写の後にリアルタイムPCRで定量するプロセスをコイを用いた予備研究で昨年度確立することができた。今後は新たに開発したゼブラフィッシュ用の種特異的プライマーを用いて室内での発現量解析に移り、今回選定した遺伝子の発現量が代謝量(運動量)に応じて変化するかを確認する。すでに水槽実験用の設備は整っていることから問題なく進む予定である。また、計画には無かったが野外への応用研究にも並行して取り組む予定である。すでに予備実験では野外環境水からRNAの回収・定量に成功していることから、計画していたよりも早い野外への進展が進むと期待している。これらの環境RNAに関わる報告はこれまで一切ないため、適時論文として公表する予定である。支出計画に合わせて研究費を使用したが、消費税等によって生じる予算計画との誤差として134円の残額が生じた。次年度使用額は134円であり、翌年度分として請求した助成金の使用計画は当初通りで変更はない。
ウェアラブルシステム用超音波通信システムの基礎開発

本研究は生体に安全とされる超音波を通信伝送媒体に用い,生体を伝送路とした通信システムの開発を目的としている.主なターゲットは,身につけられる大きさでワイヤレス通信とコンピュータ機能を有する高性能電子機器"ウェアラブルデバイス"である.その成果としては,250kbps程度の通信速度で各種電子ファイルの通信に成功した.また,研究過程において超音波発生の際に電界が混在する現象が確認された.今後は,本システムの拡張として電界と超音波を併用した新しい通信システムの開発を行う.本研究は生体に安全とされる超音波を通信伝送媒体に用い,生体を伝送路とした通信システムの開発を目的としている.主なターゲットは,身につけられる大きさでワイヤレス通信とコンピュータ機能を有する高性能電子機器"ウェアラブルデバイス"である.その成果としては,250kbps程度の通信速度で各種電子ファイルの通信に成功した.また,研究過程において超音波発生の際に電界が混在する現象が確認された.今後は,本システムの拡張として電界と超音波を併用した新しい通信システムの開発を行う.本研究では,情報漏洩対策を施した超音波ICカードにおける伝送距離特性の改善策として生体を伝送路とした"ウェアラブルシステム用超音波通信システム"の基礎開発を主目的としている.ウェアラブルシステムの形態としては,腕時計型を想定しているおり,指・手のひら-手首・腕部間を超音波による通信を行う.本年度は試作機の再設計と使用する超音波振動子における周波数特性の把握について取り組んだ.前者については,本研究の前身である超音波ICカードの技術を流用し,送受信回路や振動子の特性を本システム用に特化した.その結果,これまで得られていた情報伝送速度(115.2kbps)を維持しつつ,ウェアラブルシステムに適用できるよう小型化を図り,72mm×43mmの基板内に収めることができた.また,指先を送信部とした場合,一人の人間の中で皮膚が露出している部分であればどこでも受信可能であった.現状での必要電源はDC3.7Vであるが,ボタン電池(3V)1個で駆動可能となるよう継続して改良を進めている.後者については,伝送速度高速化のための一手法として,これまでのシリアル伝送のほかに,情報を周波数により多重化して伝送することで解決を図るため,用いる振動子の周波数特性を測定した.その結果,これまで通信に用いていた振動子の共振周波数である1MHz近傍の他に2点(3.4MHzと5.7MHz)の利用可能な搬送波周波数を発見し,多重化による通信の可能性を見出した.次年度はこの結果を受けて,実際に多重化による情報伝送について取り組み,多重化による方法がシリアル伝送における搬送波の高速化と比較して有効であるかを検証する予定である.本研究では,情報漏洩対策を施した超音波ICカードにおける伝送距離特性の改善策として生体を伝送路とした"ウェアラブルシステム用超音波通信システム"の基礎開発を主日的としている.ウェアラブルシステムの形態としては,腕時計型を想定しているおり,指・手のひら-手首・腕部間を超音波による通信を行う.本年度は試作機の改良と多重化による通信について取り組んだ.前者については,昨年度まで得られていた情報伝送速度(115.2kbps)を2倍程度(250kbps相当)に高速化させ,ウェアラブルシステムに適した小型形状を維持しつつ,これまでの送信機能に加えて受信機能も追加し, 2台の試作期間での双方向通信に成功した.また,昨年度の課題であった電源についても,ボタン電池(3V)1個を昇圧することにより駆動可能とした.後者については,発振器・計測器制御プログラムを用い,信号の多重化を行い,模擬実験を行ったところ, 8ビット情報の多重化信号の生成および復調を可能とするシステムを構築し,超音波振動子を用いた通信実験に成功した。ただし,使用したソフトウェアはウィンドウズアプリケーションであるため,リアルタイム処理には不向きであるが,実験結果を元にリアルタイム処理が可能であった場合を想定し試算してみたところ,現状で普及している電磁波型ICカードと同等(約200kbps)かそれ以上の通信速度が算出された.次年度はこれらの結果を受けて,試作機については実用を想定したシステム構築を行い,多重化通信についてはリアルタイム処理可能なシステムへの変更について取り組む予定である.本研究では,情報漏洩対策を施した超音波ICカードにおける伝送距離特性の改善策として生体を伝送路とした"ウェアラブルシステム用超音波通信システム"の基礎開発を主目的としている.ウェアラブルシステムの形態としては,腕時計型を想定しているおり,指・手のひら-手首・腕部問を超音波による通信を行う.本年度はまず,最終年度を迎えるにあたり,研究の方向性を再確認した.その際これまで研究を続けてきたシステムにおいて,送信信号に超音波の他に微弱な電界が混在していることが明らかになった.そこで,超音波発生に伴い付随的に生じた電界についても積極的に利用し,両者を併用するシステムへの拡張を検討した.具体的には,超音波通信と電界通信のそれぞれに課題を設け,取り組んだ.超音波通信については,超音波のみによる人体通信の条件を把握し,超音波送受信機を新たに設計・製作し,超音波のみによる人体通信に成功した.電界通信については,ワイヤレスヘッドホンをモデルとしたより実用的な試作機の製作を行い,一人から複数人間の通信に成功した.今後は,これまでの成果を基に,平成22年度より3年間の予定で新たに採択された同研究補助金にて,生体を伝送路とし,1つのデバイスから出力される超音波と微弱電界の併用により,従来手法と比較してセキュリティ及びユーザビリティを向上させた"ウェアラブルデバイス用ハイブリッド通信システム"の開発について取り組む.
知覚運動学習中に線条体の局所領域間で生じる機能変化と情報表現の解明

体育・スポーツで“動作"を熟達するためには、外部の感覚情報に対して適切な行動を選択し、動作を実行できるようになる必要がある。この知覚運動学習には、大脳基底核における線条体が重要な役割を果たす。申請者は、これまでの研究において独自に確立した全脳神経活動の網羅的マッピング技術により、知覚運動学習中の背側線条体の神経活動がダイナミックに変化することを明らかにしてきた。本研究では、知覚運動学習中の習熟度に応じて変化する線条体領域の機能的な役割と情報処理のメカニズムを明らかにする。
圧負荷肥大心筋にける細胞周期関連遺伝子の解析

1.圧負荷肥大心筋における細胞周期関連遺伝子の解析(1)胎児期新生児期,Goldblattラットおよびコントロール群の心臓を摘出しm-RNAを抽出した後,RT-PCR法を用いてサイクリンAの発現を解析した.胎児期にはサイクリンAの発現を認めたが,生後1週目にはこの発現は認められなかった.一方,Goldblattラットにおいては,術後45週目にかけてサイクリンAの発現を認めたが,コントロール群にはこの発現は認められなかった.(2)同様に,胎児期新生児期,Goldblattラットおよびコントロール群の心臓を摘出し,PCNAモノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に検討したところ,胎児期の心筋細胞にはPCNAの発現を認めたが,新生児期にはその発現は認められなかった.一方,Goldblattラットにおいては,術後5週目にPCNAの発現を認めたが,コントロール群にはこの発現は認められなかった.2.今後の研究予定(1)発現の確認された細胞周期関連遺伝子について,in situ hybridyzationにより心臓内でのm-RNAの発現局在を検討する.(2)Goldblattラットにおいて確認された細胞周期関連遺伝子の発現が,その後どの様な経過を示すのか検討する.1.圧負荷肥大心筋における細胞周期関連遺伝子の解析(1)胎児期新生児期,Goldblattラットおよびコントロール群の心臓を摘出しm-RNAを抽出した後,RT-PCR法を用いてサイクリンAの発現を解析した.胎児期にはサイクリンAの発現を認めたが,生後1週目にはこの発現は認められなかった.一方,Goldblattラットにおいては,術後45週目にかけてサイクリンAの発現を認めたが,コントロール群にはこの発現は認められなかった.(2)同様に,胎児期新生児期,Goldblattラットおよびコントロール群の心臓を摘出し,PCNAモノクローナル抗体を用いて免疫組織学的に検討したところ,胎児期の心筋細胞にはPCNAの発現を認めたが,新生児期にはその発現は認められなかった.一方,Goldblattラットにおいては,術後5週目にPCNAの発現を認めたが,コントロール群にはこの発現は認められなかった.2.今後の研究予定(1)発現の確認された細胞周期関連遺伝子について,in situ hybridyzationにより心臓内でのm-RNAの発現局在を検討する.(2)Goldblattラットにおいて確認された細胞周期関連遺伝子の発現が,その後どの様な経過を示すのか検討する.
モデルベース認知科学教育の展開と学習ツールとしてのモデルの機能の探求

モデルベースアプローチは,認知科学の主要な研究方法の柱である。本研究課題では,まず,自ら認知モデルを構成しながら,モデルベースの認知科学を学ぶための先進的学習環境を構築し,認知科学の授業での利用に供した。本学習環境は,全国規模で運用されるサーバ・クライアント型システムとして構築され,いつでも,どこからでも,メンテナンスフリーで使用することが可能である。さらに,「学習ツール」としてのモデルの機能を明らかにした。具体的には,モデルを作る過程を通して,モデル作成者が,自分自身の心的過程をモニターする「メタ認知スキル」を獲得するようになることを,実験と実践の両面から明らかにした。教育プロダクションシステムに関しては,システムのモデル構築支援機能を充実,インタフェースを洗練させ,システムの完成度を高めた。統合学習環境「どこでもモデル学習環境」に関しては,本統合環境の「導入」に関わるセクションを開発することを通して,統合学習環境の基本仕様を決定した。これらの「どこでもプロダクションシステム」「どこでもモデル学習環境」が,実際の授業の中でどの程度有効に機能するのかを,実践的に検討した。具体的には,三輪・齋藤が担当する認知科学関係の授業の4コマ程度において,両システムを導入した授業実践を行い,システムの動作確認や,アンケート等を通したユーザ評価を行った。そこで得られた結果に基づき,システムデザインを改良した。また,当初の仮説として,モデルを計算機で実行できる形式で記述することにより,モデルの動作結果を通してモデルの妥当性が検証できるようになり,内省活動に関して仮説検証のループを回すことができるようになることが期待された。実験を通して実際にそのプロセスが生じることを確認するための基礎的な予備実験を実行した。おおむね良好な結果を得たので,実験のデザインをさらに精緻化し,次年度以降の本格的実験の実施の準備を行った。実験データを,理論に基づいて解釈したり,説明したりすることを,「理論ベース思考」と呼ぶ。モデルを構築したり,シミュレーションを観察したりすることには,理論とデータの因果関係の深い理解を導き,より精緻な説明活動に従事させ,ひいては理論ベース思考を促進する効果があることを明らかにした。理論をデータに接合させるためには,その理論に基づいたメンタルモデルが構成され,そのメンタルモデルを一定の境界条件において心的に動作させること,いわゆるメンタルシミュレーションができるようになることが必要である。そこで,授業実践を通して,認知モデルは,メンタルモデルの外在化であり,メンタルシミュレーションを計算機上で実行する装置として機能することを確認した。メンタルモデルの精緻化は,外化された認知モデルが,学習者の心に内化されることを意味する。モデルを構成することによって,このような内化が起こり,より精密なメンタルシミュレーションが可能になることを検証した。「どこでもプロダクションシステム」「どこでもモデル学習環境」が,実際の授業の中でどの程度有効に機能するのかを,実践的に検討した。具体的には,申請者が担当する認知科学関係の授業において,両システムを導入した授業実践を行い,システムの動作確認や,アンケート等を通したユーザ評価を行った。初年度の「導入」に続いて,「宣言的記憶」「手続き的記憶」「記憶」といったトピックスに関する教材を充実させ,実際に授業で使用した。授業実践を通して,100名程度の参加者に対して,ストレスなくシステムが動作することが確認された。また,授業実践の結果,本システムの有効性として,以下の2点が確認された。(1)まず,学習者は,認知モデルを生成することによって,人間の認知情報処理に対するメンタルモデルを形成することに導かれた。(2)また,モデルが理論とデータの介在として機能することによって,学習者は,理論ベースでデータを解釈する態度に導かれた。システムの開発は順調に経緯した。実験に関しては,初年度の目標を達成し,次年度への足場を確かにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。実験に関しては,2年度の目標を達成し,最終年度への足場を確かにした。・システムデザインを改良し,初年度の「導入」に続いて,「宣言的記憶」「手続き的記憶」「記憶」といったトピックスに関する教材を充実させる。・主に2つの実験(メンタルモデル形成実験,および理論ベースデータ解釈実験)を行う。・授業実践の規模を拡大する。・2年度に実施した2つの実験に加えて,モデルを作ることにより対象とする理論の理解が深まることを確認する第3の実験を実施する。・認知科学者がモデルを構成してゆくプロセスを理解するための予備的な実験を行う。
血中遊離DNA遺伝子変異プロファイルを用いたがん患者モニタリング法の確立

本研究では、以下の項目を進め、目的に対する結果を示す。1cfDNAと腫瘍組織から遺伝子変異プロファイルを作成する。2cfDNAは病変臓器間のヘテロ不均一性をカバーできることを示す。3cfDNAは治療経過中に変動する遺伝子プロファイルを捉えることを示す。4cfDNAは転移出現予測マーカーとなりうることを示す。
分子動力学シミュレーションによるヌクレオソームの構造変化メカニズム解析

クロマチンの基本単位であるヌクレオソームは、DNAとヒストン蛋白質の複合体で、遺伝子転写等の生命現象に関わる。ヌクレオソームは通常4種のコアヒストン(H2A, H2B, H3, H4)各2つから構成されるオクタソームを構成し、オクタソームに巻き付いたDNAを外的要因から遮蔽する。その一方、転写活性状態ではヒストン化学修飾やヒストン構成変化により、転写関連タンパク質がDNA遺伝子情報にアクセスできるようになる。本年度では、オクタソームから1組または2組のH2A/H2Bが脱離したヘキサソーム、テトラソームへとヒストン構成が変化する分子動力学シミュレーションを実行することで、どのようなヌクレオソーム内相互作用変化がヒストン構成変化に重要なのかを解析した。初めに、申請者が主体的に開発したプログラムSCUBAにヒストンやDNAに力をかける計算法を組み込み、ヒストンやDNAに力をかけながら、DNA解離とH2A/H2B脱離を誘導した。自由エネルギー地形を得るための手法には、SCUBAに搭載したABMD自由エネルギー計算法を用いる。本研究のABMD法では、DNA末端間距離または2つのH2A/H2Bの重心間距離を反応座標に設定し、H2A/H2B脱離状態(ヘキサソーム、テトラソーム)の構造を反応座標上に大量かつ均等にサンプリングする。更に、アンブレラサンプリング法を用いた計算を実施することで、自由エネルギー地形を精密化する。自由エネルギー地形解析では、DNA解離、Gaping、H2A/H2B脱離におけるDNA-ヒストン相互作用及びH2A/H2B-H3/H4相互作用の自由エネルギー地形に対する影響を解析した。現在、ほぼ計画通りに研究が進捗している。今後、自由エネルギー地形を詳細に解析し、自由エネルギー地形上でのヌクレオソーム構造変化を原子レベルで明らかにする。更に、オクタソームに巻き付いたDNAの解離の進行具合がH2A/H2B離脱に大きな影響を与えることがわかったことから、H2A/H2B離脱に大きな影響を与えるDNA解離をより詳細に解析する。具体的には、オクタソームに巻き付いたDNA両端にトルクをかけたDNA解離の全原子分子動力学シミュレーションを実施する。以上をもとに、ヌクレオソームの大規模構造変化メカニズムを明らかにし、その細胞核内でのDNA動態の意義を理解する。計画当初ではヌクレオソームの構造変化解析のためのワークステーションと構造変化データ保存用のファイルサーバの購入を検討していたが、ヌクレオソームの構造変化による自由エネルギー変化を定量的に見積もるためのサンプリングが当初より少なくて済むことが計算解析により予測できた。そのため、ファイルサーバの容量を削減した。ただし、H31年度においては、トルクをかけたシミュレーションを追加して、より詳細な構造変化を観測するための計算を実行する。そのため、プログラム解析に必要な資源を追加購入する予定である。
小脳性運動失調モデルマウスtambaleanteの原因遺伝子同定研究

Tambaleante(tbl)マウスは、生後約2ヶ月頃から急速に小脳プルキニエ細胞を変性脱落し、歩行異常を示す小脳性運動失調モデルマウスである。本研究では、このtambaleanteマウスのプルキンエ細胞変性脱落に関する原因遺伝子を同定し、分子レベルでの病態発症メカニズムの解明を目的としている。昨年度我々は、tbl遺伝子座領域内(1.0Mb)の候補遺伝子において、tblマウスとDWコントロールマウスとの間にアミノ酸置換を引きおこす一塩基変異を発見した。tblマウスとDWマウスはコアイソジェニック系統であることから、この一塩基置換がtblマウスの運動失調等の異常を引き起こしている可能性が考えられた。そこで今年度は、この候補遺伝子を含むBACクローンをDBF1由来の受精卵200個に顕微注入して、BACトランスジェニックマウス(Tg-BACマウス)を作成した。さらに、作成されたTg-BACマウスにtblマウスを戻し交配することで、tbl-Tg(BAC)マウスを作出した。このマウスはtblマウス由来の異常型遺伝子をホモに持ちながら、BACクローン由来の正常型遺伝子も持つ動物である。このtbl-Tg(BAC)マウスの脳組織標本および行動学的解析を行った結果、このマウスはプルキンエ細胞の変性脱落や運動失調を示さずに、正常対照マウスと何ら違いが認められなかった。この研究結果によって、同定された候補遺伝子のミスセンス変異がtbl遺伝子そのものであることを証明することができた。現在、本研究によって得られた研究結果をまとめて、論文投稿の準備をしている。本研究は、このtambaleanteマウスのプルキンエ細胞変性脱落に関する原因遺伝子を同定し、分子レベルでの病態発症メカニズムの解明を目的としている。tbl遺伝子座が存在するマウス第9染色体上約2.0cM(1.0Mb)領域内において、マウスゲノムデータベースからゲノムシークエンス情報を入手した。ゲノムシークエンス情報から、領域内に存在するマイクロサテライトマーカーを用いたPCR法により、BACコンティグを作成した。該当領域の遺伝子物理地図から10個の候補遺伝子を選抜した。遺伝子機能、発現部位等からもっとも原因遺伝子として可能性が高いと考えるいくつかの遺伝子のcDNA塩基配列を決定した。その結果、一つの候補遺伝子のある保存されたドメイン領域において、tblマウスとコントロールDWマウスとの間にミスセンス変異を引きおこす塩基配列置換を発見した。現在、ミスセンス変異の同定された候補遺伝子を含んだBACクローンをDBF1由来受精卵200個に顕微注入して、BACトランスジェニックマウスを作出している。
時空間情報に対する同位相分類の多次元・多変量への拡張とその応用

本研究では、多次元・多変量時空間情報に対して同位相を持つ領域に分類するとともに、それらを階層構造で表現し、空間情報におけるピークとファウンデーションから生成されるホットスポットの候補を検出するための新手法を確立した。さらに、その階層構造を基に、生態学、森林学、疫学、経済学などの分野で直面する圏(ゾーン)やパッチの検出などの地域構造の分析のためのアルゴリズムの作成及びソフトウェア化を行った。平成24年度は、以下の3つのテーマについて集中的に研究を行った。1.多次元空間データの分類とホットスポットの検出:空間データの同位相分類においては、空間データの値を近傍データと比較することが必要である。2次元空間規則格子データでは4、8近傍系、非規則格子データでは隣接や距離を基づき近傍を定義し、同位相分類及びホットスポット検出を行った。3次元空間では、規則格子データのみを取り扱い、6、26近傍系における同位相分類を行うとともに、具体的な3次元データに対してホットスポットを検出した。4次元空間については、3次元空間に加え時間軸を4次元目の空間として考え、隣接する時間の同位置を近傍として定義し、4次元時空間データの同位相分類及びホットスポットを求めた。2.森林の空間的な生態構造分析:森林の樹木の動態調査や定量的評価を行うため、森林において生態学的に同じ共通属性を持つパッチに基づく構造分析について研究した。すなわち、森林を構成する全樹種の生態や森林の更新を反映したパッチを同定するために、エシェロン同位相分割領域の階層構造に基づき生態構造分析を行う手法について研究した。また、具体的に試験地データに適用し、提案した手法の優位性を示した。3.空間構造を利用したSNPデータの解析:SNP間の組換え頻度により、組換えがほとんど起こっていない連鎖不平衡の領域を同定することができる。そこで、連鎖不平衡係数及び位置情報を用いて、こうした領域の検出及び空間的な構造を検討するとともに、ブロックの代表SNPを選択する方法について研究した。これらの研究成果は、日伊国際分類学会での招待講演、ヨーロッパ地区国際計算機統計学会(COMPSTAT2012)、環太平洋統計関連学会(IMS-APRM2012)等の国際会議、統計関連学会連合などの国内学会で講演するとともに、国内外の査読論文誌において公表した。平成25年度は、1.多次元空間データの分類とホットスポットの検出、2.空間構造を利用した放射能データの解析、3.森林の空間的な生態構造分析の3つのテーマについて集中的に研究を行った。1.多次元空間データの分類とホットスポットの検出:空間データの同位相分類では、空間データの値を近傍データと比較することが必要である。規則格子データでは1次元では2近傍系、2次元では4、8近傍系、非規則格子データでは隣接や距離を基づき近傍を定義し、同位相分類及びホットスポット検出を行った。3次元空間では、規則格子データのみを取り扱い、6、26近傍系における同位相分類を行った。4次元空間については、3次元空間に加え時間軸を4次元目の空間と考えた8近傍系での同位相分類及びホットスポット検出を行った。2.空間構造を利用した放射能データの解析:日本原子力研究開発機構(JAEA)が公開している福島第一原子力発電所から80km圏内の空間線量率データに対し、空間集積性の観点から、空間線量率が有意に高い及び低い領域の検出を行った。領域をスキャンする方式として、circular scan法及び同位相分類に基づくechelon scan法を利用するとともに、echelon scan法の方がより尤度が高い領域が検出できることを示した。3.森林の空間的な生態構造分析:森林において、生態学的に同じ共通属性を持つパッチによる構造を同定するため、2次元エシェロン同位相分割領域の階層構造及び樹木数に基づき同位相パッチ領域を求める生態構造分析法について研究した。これらの研究成果は、ティルバーグ(オランダ)で開催された国際分類学会(IFCS2013)での招待講演、ソウルで開催されたアジア地区国際計算機統計学会(ARS2013)等の国際会議及び統計関連学会連合などの国内学会で講演するとともに、国内外の査読論文として公表した。平成23年度は、以下のテーマについて集中的に研究を行った。1.多変量空間データの分類とホットスポットの検出:本研究では、(1)空間データとして与えられる多変量データを変量毎の合計や主成分分析により次元を縮約した1変量データに基づく分類、(2)多変量データの主成分分析を行い、寄与率の高い次元の主成分空間に各格子を布置し、そのボロノイ分割に基づき近傍情報を定義し、総合指標化されたデータに対する分類、について研究を行った。さらに、日本の4大死亡原因による都道府県データに対して、年齢構成を調節した指標SMRを用いたEchelon解析に基づく階層構造により、疾病毎の時系列的に地域が変化するホットスポットを検出した。また、寄与率の高い低次元主成分空間におけるホットスポットの検出を行い、地域と疾病との関係を統計的に説明した。2.森林の空間的な生態構造分析:森林の空間的な生態構造を利用した解析を行うため、森林の構造において重要な意味を持つパッチに基づく構造分析について議論した。

すなわち、樹木の大きさにより森林を層別した上で空間的な階層構造を求め、同位相をもつ近隣樹木群に基づいてパッチを検出し、森林の生態構造分析を行う方法について研究した。3.空間構造を利用したSNPデータの解析:疾患に関連するSNPの検出には、遺伝子頻度が有意に高い頻度で出現する連鎖不平衡に基づく方法が有効である。そこで、SNPのエシェロン階層構造に基づき関連ブロック遺伝子を検出し、ブロックの代表SNPを選択する方法について研究した。さらに、これらの関連解析を行うにために、モデルを選択する方法について研究を行なった。これらの研究成果は、韓国中央大学における国際会議での招待講演、ISI2011、IASC2011などの国際会議、統計関連学会連合などの国内学会で講演するとともに、国内外の査読論文誌において公表した。本研究で掲げた、1.多次元空間データの分類とホットスポットの検出、2.森林の空間的な生態構造分析、3.空間構造を利用したSNPデータの解析、は予定通り順調に行われている。これらの研究成果は、国内外の学会や論文誌として随時公表している。本研究で掲げた平成23年度の実施計画である、1.多変量空間データの分類とホットスポットの検出、2.森林の空間的な生態構造分析、3.空間構造を利用したSNPデータの解析、は予定通りに行われている。これらの成果は、国内外の学会や論文誌として随時公表している。平成25年度は、平成24年度に引き続き、多次元・多変量時空間情報に対する同位相分類に関する研究を推進する。多次元時空間情報については、順序尺度で得られる多次元分割表を対象に研究を進める。すなわち、分割表における多次元空間上で空間的構造に基づき近傍情報を定義し、時空間上の立体全体の階層構造及びホットスポットの検出を行う。また、地域データの解析における近傍情報の拡張として、山脈や川などの地形や鉄道・交通などの交通網に対応した新近傍を定義し、新たな近傍情報に基づく地域構造について考察する。平成24年度は、平成23年度に引き続き、多次元・多変量時空間情報に対する同位相分類に関する研究を推進する。また、マルコフ確率場における時空間同位相領域分類の研究として、適用分野を医学・疫学に絞り、小地域おける疾病率や死亡率のマルコフ確率場における構造や同位相領域分類について考える。すなわち、時間及び空間上での時間的・空間的構造に基づき近傍情報を定義し、時空間上の立体全体の階層構造及びホットスポットの検出を行う。さらに、地域データの解析における近傍情報の拡張として、山脈や川などの地形や鉄道・交通などの交通網に対応した新近傍を定義し、新たな近傍情報に基づく地域構造について考察する。平成25年度は、本研究で考察されたものを国際分類学会(IFCS2013)での招待講演、国際統計会議(ISI2013)等の国際会議、国内外の関連分野の学会・研究会・シンポジウムなどにおいて積極的に国内外で公表する予定であり、そのための旅費として計上している。次年度使用額として残した助成金は、旅費の一部として使用予定である。
自殺希少/多発地域のコミュニティ特性と子どもの社会的スキル会得に関する追跡調査

[背景]自殺予防対策は、わが国が取り組むべき重要課題の一つである。自殺問題の地域研究については自殺多発地域を対象とした自殺危険因子の研究に蓄積があるが、研究代表者は、自殺希少地域(自殺発生が極めて少ない地域)を対象に、自殺リスクを軽減する「自殺予防因子」の探索を行っている。これまでの研究の結果、自殺希少地域・徳島県海部町には、5つの自殺予防因子;1異分子への寛容と多様性重視、2長期的・多角的視点での人物評価、3有能感・自己効力感の醸成、4適切な援助希求行動、5緊密過ぎないゆるやかな紐帯があり、地域住民が成長していく過程で無意識に刷り込まれていく要素であると考えられた。[目的]そこで本研究では、自殺希少地域と多発地域の子どもたちとその保護者を対象に、子どもが社会的スキルを会得する過程に注目して追跡調査;子どもコホートスタディを行うこととした。得られた結果から、保健福祉や児童教育の施策に資する知見を得ることを目指す。[方法]初年度に徳島県海陽町において第1回調査を実施したのに続き、第2回を行った。今回は中学1年生が新たに対象に加わった。また、今年度より徳島県三好市において同じ子どもコホートスタディを開始した。[結果]いわゆる「中1ギャップ」(進学による環境の変化、これに伴う不安や気分の落ち込み)に着目して分析を行った。うつ傾向のある中学生徒は小学生のときからその傾向が高かった。学校生活をしんどいと感じる生徒は、自分の意見を強く主張できない傾向があり、子どもにもどってやり直したいと思う比率が有意に高かった。生徒のうつ傾向には、いろいろな友人とつきあうのではなく、常に決まった友人とつきあうという小学生時の行動パターンが、関係していた。また、うつ傾向にある生徒の周囲には、保守的男女役割観を持つ大人がより多いという結果が示された。初年度に開始した子どもコホートスタディの第2回を実施したことにより、横断分析のみならず縦断分析が可能となった。また、対象地域を拡大したことにより、データの蓄積が増えることにより、分析の精度を上げることが期待される。徳島県海陽町において第3回調査、三好市において第2回調査を実施する予定である。研究代表者は、これまで自殺希少地域(自殺発生が極めて少ない地域)を対象に研究を行ってきた。自殺希少地域・徳島県海部町には、5つの自殺予防因子;1異分子への寛容と多様性重視、2長期的・多角的視点での人物評価、3有能感・自己効力感の醸成、4適切な援助希求行動、5緊密過ぎないゆるやかな紐帯があり、地域住民が成長していく過程で無意識に刷り込まれていく要素であると考えられた。[目的]そこで本研究では、自殺希少地域と多発地域の子どもたちとその親を対象に、子どもが社会的スキルを会得する過程に注目して追跡調査を行うこととした。得られた結果から、保健福祉や教育施策に資する知見を得ることを目指す。[方法]初年度は徳島県海陽町において、三つの小学校の5年生6年生全員、およびその保護者を対象にアンケート調査を実施した。過去に同地域で実施した住民アンケート調査をふまえ、地域や隣人とのつながり、人物評価の基準、援助希求行動、自尊感情、社会的スキル、問題対処能力などに関し質問した。結果を分析し、町内で報告会を開催した。また、参加者全員に、分析結果のまとめと個別結果シートを返送した。[結果]子どもの援助希求能力に関連する思考や行動様式の一部が明らかになった。また、子どもの援助希求能力に対し、親や大人の態度や価値観が影響をあたえていることが明らかになった。子どもの社会スキル会得に、「ペイ・フォワード感覚」が重要な役割を担っている可能性が、新たに示唆された。本研究課題の初年度の主たる事業として、予定通り子どもを対象としたコホートスタディを開始した。年度末に結果説明会を行い、調査参加者全員に結果を返送した。

うつ傾向のある中学生徒は小学生のときからその傾向が高かった。学校生活をしんどいと感じる生徒は、自分の意見を強く主張できない傾向があり、子どもにもどってやり直したいと思う比率が有意に高かった。生徒のうつ傾向には、いろいろな友人とつきあうのではなく、常に決まった友人とつきあうという小学生時の行動パターンが、関係していた。また、うつ傾向にある生徒の周囲には、保守的男女役割観を持つ大人がより多いという結果が示された。初年度に開始した子どもコホートスタディの第2回を実施したことにより、横断分析のみならず縦断分析が可能となった。また、対象地域を拡大したことにより、データの蓄積が増えることにより、分析の精度を上げることが期待される。2017年度はコホートスタディの初回であったため横断調査にとどまったが、2018年度は同地域で第二回を実施し、縦断調査がスタートする。また、調査対象地域を拡大する予定である。徳島県海陽町において第3回調査、三好市において第2回調査を実施する予定である。理由:消耗品費の一部が対象地域役場によって補われたため。計画:次年度調査の費用に充当して使用する。調査対象地域での講演依頼があり、旅費一回分の支出を行わなかった。アンケート用紙印刷費の相見積の結果、当初計画より安価に制作できた。
中・近世ヨーロッパにおけるコミュニケーションと紛争・秩序

23人の研究分担者が国内外の研究協力者と共に、中・近世ヨーロッパのほぼ全域にわたり、帝国、王国、領邦、都市と都市国家、地方(農村)共同体、教会組織における、紛争と紛争解決を重要な局面とするコミュニケーションのプロセスを、そうした領域・組織・政治体の統合・秩序と不可分の、あるいは相互関係にある事象として比較しつつ明らかにした。ここで扱ったコミュニケーションとは、紛争当事者の和解交渉から、君主宮廷や都市空間における儀礼的、象徴的な行為による合意形成やアイデンティティ形成など、様々なメディアを用いたインタラクティヴな行為を包括している。本年度はまず研究計画にそって、分野ADとその下位項目の分担者を決めた。全員が出席した8月の第1回研究会(京都大)において、各分担者、協力者が分野の課題に応じ、どのような問題をいかなる史料を用いて扱うのかを報告し、全体計画に照らしたその妥当性や相互の関連性について議論し、次回以後の研究会における個別発表の課題を確認した。この間8月1日には立教大学において、「村落交流史研究会」(藤木久志他主催)と本科研の共催で「中・近世紛争史の現在」と題する研究集会を行い、このテーマに関する日本、アジア、ヨーロッパの比較史的研究を進める議論を行った。9月には研究協力者のG・キットリーニ教授の招聘によりミラノ大学人文学部において研究代表者、他数名が参加して、本科研および日欧の紛争史に関する報告を行い、同大学の院生や研究者と議論し、今後の研究交流を確認した。2010年3月の2日間にわたる第2回研究会(京都大)では、研究計画の分野A.国家のコミュニケーション・センターとしての宮廷、およびB.帝国、王国における諸地域の分立・統合とコミュニケーションの一部について10人が、研究成果を報告し議論した。研究代表者が「宮廷とコミュニケーション」研究の現状と課題を述べ、分担者がイングランド、スコットランド、ビザンツ帝国の「移動宮廷」における政治的コミュニケーション、そして中世後期のチェコ、プルゴーニュにおける首都宮廷の象徴・儀礼を含めたコミュニケーション機能を明らかにし、比較史的議論を行うことにより、中世国家の宮廷と政治的コミュニケーションの多様性を確認した。B分野については近世ドイツの帝国裁判の地域統合機能を、帝国都市民の訴訟事例から考察し、また「帝国イタリア」におけるネットワークと関連づける報告が行われた。年度初めに本科研のウェッブサイトを立ち上げ、以上の研究会はすべて公開で行われ、その予告と事後の報告は、海外研究交流、海外出張報告を含め、すべてHPで公開した。8月の第3回研究会では研究計画の分野C.地域・都市共同体のコミュニケーション・秩序・紛争についてイングランド王のボルドー支配、南仏都市の領域秩序、都市の中の他者(マイノリティ)、イタリア都市の象徴的空間構成、党派と政治的コミュニケーション、スイス農村の紛争解決を対象とする6人の研究分担者の報告と議論が行われた。3月の第4回研究会では第3回に続き、分野Cについて、フランス王の紛争解決、都市自治と司教権力、イタリア都市コムーネ間の紛争解決、ネーデルラント都市の贖宥、クレタの裁判における異文化コミュニケーション、宗教改革における信仰討論に関する報告と議論が行われ、裁判、討論、仲裁、贖罪など多様なメディアとコミュニケーションによる紛争解決と共同体(間)、地域、王国、教会の秩序の特質が明らかになった。前年度と本年度の2回の研究会により研究分担者全員が個別研究の成果を報告した。それにより研究計画に挙げた各地域と時代における多様なコミュニケーションと紛争・秩序の相互関係に関する認識が共有され、次年度以後の各自の、そして全体の課題が確認された。この間の7月にはミラノ大学の若手研究者、A・ガンベリーニを招聘し、同氏のルネサンス期イタリアにおける国家形成と政治的言語に関する講演を受け、政治的コミュニケーションのプロセスとメディアについて議論を行った。8月には研究代表者が研究協力者の所属するミュンスター大学(独)独立行政法人を訪問し、主に若手研究者に対して本科研の計画、目的、同大学の研究プロジェクトとの比較などについて講演し、意見交換を行い、今後の研究交流を確認した。9月末には研究代表者がパリ大学とミラノ大学の共同研究プロジェクトによる学会「政治社会における言語」(ミラノ大学)に招聘され、総括討論者をつとめ、主催者および各国の研究者と本科研との研究交流について協議した。10月には九州西洋史学会において「西洋中世盛期・後期における宮廷とコミュニケーション」と題するシンポジウムを行い、本科研から4人が分野Aの研究成果を報告し、議論した。以上の国内外における活動は全て本科研のHPに掲載した。また本年度末には研究分担者の2年間の成果である論文と活動報告をすべて掲載した中間成果報告書(約250頁)を刊行し、関係者、研究機関に送付した。23年度には7月の研究会において、昨年度末に刊行した成果報告書の内容を検討しつつ、各分野の研究課題とその成果・問題点を確認し、23年度以後の研究計画を再編成した。

全体的のポイントとして、コミュニケーションと秩序の相互関係の動態的把握、その重要な局面としての紛争と紛争解決に重点が置かれることに加え、メディアの多様性と状況に応じた機能的特質を明らかにすることを確認した。この点を踏まえて本年度は2度の国際研究集会を行った。7月24日の研究集会ではCh・ダートマンが、イタリア都市コムーネの規約文書とポデスタや市民の儀礼的行為を伴う遵守誓約が相互補完的関係を有したことを強調し、G・アイラルディはジェノヴァの擬制的な親族集団(アルベルゴ)が黒海から新大陸に至る対外的商業と海外定住において重要な役割を果たしたことを明らかにした。3人のゲストを招いた2012年3月24日の国際研究集会では、G・アルトホフが儀礼研究やperformative turnと呼ばれる新たなパラダイムが伝統的なドイツ国制史研究に多大の影響を与えたことを明らかにした。またG・キットリーニは、中世後期のイタリア都市(国家)における戦争の公的事柄(公戦)という認識、ドイツの貴族フェーデ(私戦)との相違を強調し、B・シュトルベルク=リリンガーは近世身分制議会が社会の全体構造と王国の一体性を表象し、儀礼的な手続きを重視したことを明らかにした。以上の研究集会や定例研究会の議論により、ヨーロッパ中・近世の政治的秩序の基軸をなすコミュニケーションにおいて、文書(規範)、言葉(オラリティ)、象徴(モノ)、パフォーマンスなど多様なメディアが複合的に用いられる状況やその機能(効果)等について一定の知見を得た。また北海(スカンジナヴィア・アイスランド)や地中海域における地域社会の秩序と、人・モノの移動のネットワークに基づくコミュニケーションとの密接な関係についても報告と討論を行い、共通認識を得ることができた。本年度は、5年間の成果を国内外の学会と英文論集により発信し、また総括として論文集の刊行を進めることに活動の重点を置いた。5月の日本西洋史学会大会(京都大学)では「中世ヨーロッパにおける政治的コミュニケーションと秩序ー境界地域からー」と題するシンポジウムを企画し、5人の科研メンバーが発表した。9月と3月の研究会では、メンバーの最終的な論文内容を報告・検討した結果、全体の成果を、I宮廷におけるコミュニケーションと政治秩序、II地域・都市・国家・帝国とその相互間における秩序形成のダイナミズム、III都市共同体のコミュニケーション・アイデンティティ・秩序、IV教会のあるべき秩序をめぐって、Vマイノリティ・他者とコミュニケーション・秩序の5部(分野)にまとめ、全23章とすることを決めた。2014年3月27,28日にイタリアのトレントで研究集会「中世後期・近世のアルプスにおける共同体と紛争」が開催され、服部良久、皆川卓、佐藤公美(研究協力者)、田中俊之が報告を行い、スイス、イタリアからの10人の報告者とともに有益な議論を行った。その成果はトレントの同研究所から刊行の予定である。
食品や化粧品に含まれる蛋白による脳βアミロイドーシスの促進に関する研究

本研究は、試験管内でアミロイドbの線維化を促進することを確認しているカゼイン、フィブロイン、セリシン、アクチンなどの食品あるいは化粧品由来のペプチドが、生体内でもアミロイドbの線維化を促進するかを検討することを目的としている。試験管内で線維化したカゼイン、アクチンの線維をモデルマウスの脳および腹腔内に接種し、接種1年後に解剖して脳へのアミロイドbの沈着程度を検討した。カゼイン線維を脳内に接種したマウスの一部では、脳血管にアミロイドbの沈着を認めた。本研究は、試験管内でアミロイドbの線維化を促進することを確認している、カゼイン、フィブロイン、セリシン、アクチンなどのペプチドが、生体内でもアミロイドbの線維化を促進するかを検討することを目的としている。本研究で使用するアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスは、アミロイドbの脳への沈着が13-15ヶ月で始まり、ペプチド線維投与後比較的長期間観察が可能なモデルマウスである。今年度は、本研究で使用するアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスの繁殖を行い、それぞれのマウスの遺伝子検査によるgenotypingの手法を確立した。また、加齢のみでどの程度脳にアミロイドbが沈着するかについて検討するため、9ヶ月齢、15ヶ月齢のマウスの検討を行い、それらのマウスでは脳へのアミロイドb沈着が少なく、十分に研究が行えることを確認した。今年度は、12ヶ月齢のマウスの検討も行う予定で、より詳細に本マウスの自然経過を検討する予定としている。繁殖は順調に進んでおり、今後、このアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスを本研究で使用することが可能である。PBS(コントロール)のアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスの脳への注入を行った。このマウスについては、平成27年度中に結果の解析を開始できる予定である。PBSのマウス脳への注入は概ね順調に進んでおり、脳への注入を行う実験手技は十分に確立できたと考えている。注入するペプチド線維の作成については、注入するペプチドの濃度や量の確認、凍結保存による影響などの検討を行っている。平成27年度には、実際にペプチド線維を作成し、そのペプチド線維の脳内への注入および腹腔内への注入を開始していく予定である。本研究で使用するアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスは、アミロイドbの脳への沈着が13-15ヶ月で始まり、ペプチド線維投与後、比較的長期間観察が可能なモデルマウスである。今年度は、カゼイン、フィブロイン、セリシン、アクチンの試験管内での線維形成を行い、そのチオフラビンT蛍光値の測定および電子顕微鏡での線維の確認を行った。マウスへの注入を考えて、以前に行った濃度より更に高濃度で線維化を試したため、きちんと線維化した状態を確認することに時間がかかったが、特にカゼインについてはチオフラビン蛍光値は順調に上昇し、電子顕微鏡でもきれいな線維の確認が行えた。作成したカゼイン線維について、超音波破砕を行った上でアルツハイマー病モデルマウス脳内への接種を行った。今後は接種を行ったマウスについて、接種1年後を目処に脳へのアミロイドbの沈着について評価を行う予定である。また、アクチンの試験管内での線維化についても、現在順調に進むようになっており、今後、アルツハイマー病モデルマウスの脳への接種実験を行う予定である。また、これらのペプチドの線維の腹腔内投与についても、随時行う予定としている。来年度は、脳内へ接種したアルツハイマー病モデルマウスの脳へのアミロイドb沈着について評価する予定であり、マウス脳の免疫染色やマウス脳の生化学的な検討(ELISAやWestern blot)などの準備も同時に進めている。ペプチドの線維化や線維化したペプチドのマウス脳への接種は順調に行えており、概ね順調に進捗していると考えている。来年度は、引き続きペプチドの線維化や線維化したペプチドのマウス脳への接種を継続し、更に接種後1年経過したマウス脳の解析も開始する予定である。本研究は、試験官内でアミロイドbの線維化を促進することを確認している、カゼイン、フィブロイン、セリシン、アクチンなどのペプチドが、生体内でもアミロイドbの線維化を促進するかを検討することを目的としている。今年度は、試験管内で順調に線維化したカゼインとアクチンのモデルマウスの脳内接種と腹腔内接種を継続して行った。また、カゼインの脳内接種を行ったモデルマウスの一部は、その脳のアミロイドb沈着について、免疫染色で評価を行った。一部のカゼイン線維脳内接種モデルマウスでは、脳血管にアミロイドb沈着を認めた。今後、更に多くのカゼインおよびアクチンを接種したマウスを免疫染色で評価する予定であり、また溶媒を脳内に接種したコントロールマウスについても免疫染色で評価を行い、最終的には統計学的な評価を行うことで本研究の結論を導き出す予定である。更に、これらのマウスについては、脳検体の凍結保存も行っており、その検体を用いた生化学的な検討(ELISAやWestern blot)も今後行う予定である。

フィブロインおよびセリシンについては、試験管内での線維化がなかなかうまくいかず、現時点ではモデルマウスへの接種を行えていない。今後、線維化の条件を検討することで、フィブロイン、セリシンの線維化を図り、それらの線維化が成功すればモデルマウスへの接種を行う予定である。本研究は、試験管内でアミロイドbの線維化を促進することを確認しているカゼイン、フィブロイン、セリシン、アクチンなどの食品あるいは化粧品由来のペプチドが、生体内でもアミロイドbの線維化を促進するかを検討することを目的としている。試験管内で線維化したカゼイン、アクチンの線維をモデルマウスの脳および腹腔内に接種し、接種1年後に解剖して脳へのアミロイドbの沈着程度を検討した。カゼイン線維を脳内に接種したマウスの一部では、脳血管にアミロイドbの沈着を認めた。本研究に使用するマウスの繁殖やその加齢による自然経過については、順調に進んでいる。また、PBS(コントロール)のマウス脳への注入も順調に進んでおり、手術手技の確立もしっかり出来ており、コントロールマウスの解析は平成27年度中に可能となる予定である。ペプチド線維の作成については少し遅れているが、平成27年度にペプチドの線維の作成を開始し、作成でき次第マウスへの注入を開始する予定である。今後は、ペプチドの線維化や線維化したペプチドのマウス脳への接種を継続し、更に接種後1年経過したマウス脳の解析も開始する予定である。また、腹腔内投与についても開始する予定である。それらの結果を見ながら、経口摂取など、他のルートからのマウスへの投与についても考えていく予定である。神経内科学今後は、それぞれのペプチド線維をマウスの脳や腹腔内に注入し、その9-12ヶ月後に脳へのアミロイドbの沈着程度を確認し、ペプチド線維によって脳へのアミロイドb沈着が促進されているかについての検討を行う。今回検討するペプチド線維の中で、脳へのアミロイドb沈着を促進するものがあれば、経口摂取など、他のルートからのマウスへの投与についても検討を行う。国際学会への出席を予定していたが、もう少し結果を揃えてから成果を報告しようと考え、平成27年度の学会参加を取りやめにしたため。平成28年度は、本研究で得られた成果も含めた報告を国際学会で行う予定で、その旅費に使用する計画である。