hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
野生アザラシのエコトキシコゲノミクス研究

バイカルアザラシは、食物連鎖を通してダイオキシン類を高濃度に蓄積しており、1987-88年に発生した大量死への関与が疑われている。ダイオキシン類による免疫抑制・催奇形性・内分泌攪乱・肝毒性など様々な毒性影響は、多様な遺伝子発現プロファイルの変化に伴った複合影響であると考えられている。本研究では、バイカルアザラシの肝臓に蓄積するダイオキシン類レベルと遺伝子発現量の関係を網羅的に探索するとともに、酸化ストレスの指標や肝障害の指標となる物質を測定し、その影響シグナルのパスウェイ解析を試みた。遺伝子発現量を網羅的に解析するため、バイカルアザラシcDNAライブラリー情報から約2400遺伝子を記載したマイクロアレイを作成した。肝臓中の遺伝子発現量を測定し、ダイオキシン類蓄積濃度と遺伝子発現量の間に有意な相関関係が認められた遺伝子をダイオキシン類応答遺伝子として探索した。ダイオキシン類の影響が疑われた遺伝子群のうち、異物代謝・酸化ストレス応答・鉄恒常性・炎症反応に関与する遺伝子に着目し、これまでに報告されている知見と併せて、活性化シグナル経路を推察した。解析の結果、バイカルアザラシの肝臓において、ダイオキシン類蓄積による薬物代謝酵素CYP1分子種の誘導を介して酸化ストレスが上昇し、脂質過酸化やDNA損傷が誘導されていると考えられ、さらに酸化ストレスの上昇による肝障害への関与も示唆された。また、ダイオキシン類蓄積に起因する酸化ストレスの上昇によってヘムタンパク質が分解され、鉄代謝系が攪乱されていると考えられた。本研究により、野生バイカルアザラシ個体群では、ダイオキシン類曝露によるCYP1分子種の誘導が引き金となり、酸化ストレスを上昇させ、鉄代謝系の攪乱や炎症誘導・DNA損傷などの影響が生じていると推測された。バイカルアザラシは、食物連鎖を通してダイオキシン類を含む環境汚染物質を高濃度に蓄積している。本研究では、バイカルアザラシを対象として、ダイオキシン類および他の化学物質の複合曝露に影響を受ける遺伝子を網羅的に探索し、その影響のパスウェイ解析から、生物種特異的に環境汚染物質のリスクを評価することを目的とした。環境汚染物質による野生生物の遺伝子発現変化への影響を包括的に解析することにより、新規の調査標的遺伝子・パスウェイの情報を提供し、実環境におけるより正確な環境汚染物質のリスク評価に有用な情報を提供できると期待される。(1)ダイオキシン類応答遺伝子の探索マイクロアレイを用いて肝臓中の遺伝子発現量を測定し、ダイオキシン類蓄積濃度と遺伝子発現量の間に有意な相関関係が認められた遺伝子をダイオキシン類応答遺伝子として探索した。その結果、異物代謝、脂質代謝、翻訳、電子伝達、タンパク質分解、酸化ストレス応答、鉄恒常性、免疫応答などの遺伝子グループに影響を与えていることが示唆された。(2)ダイオキシン類による影響のパスウェイ解析遺伝子グループのうち、異物代謝、酸化ストレス応答、鉄恒常性、免疫応答に関与する遺伝子に着目し、ダイオキシン類の影響パスウェイを推察した。解析の結果、生体内に取り込まれたダイオキシン類は薬物代謝酵素の誘導を介して、酸化ストレスを上昇、肝臓への鉄の貯蔵増加、炎症反応の誘導を引き起こしていると推測した。酸化ストレスのマーカーである過酸化脂質を測定したところ、推測したパスウェイのつながりを示す結果となった。今後は、遺伝子発現量の関係に加えてDNAアダクトや血清を用いた肝臓疾患マーカーを測定し、パスウェイ解析の結果から推測される影響とのつながりを調査する予定である。さらに、野生生物であるバイカルアザラシの生体影響をより詳細に調査するため、ダイオキシン類のみでなく、微量元素や有機フッ素系化合物などを合わせた複合影響としての解析を進めるつもりである。
三叉神経系ペースメーカ細胞とリズミカル顎運動発現様式との繋がり

咀嚼や吸啜に代表されるリズミカルな顎運動について、その運動を制御する中枢神経系とくに脳幹におけるリズム発生機構について検討した。実験動物として新生児および胎児ラットを用いた。培養脳幹の手法を用い、三叉神経系にリズミカルな活動を誘発し、そのリズム発生回路についてパッチクランプにより解析した。その結果、1.三叉神経運動核内のmotoneuronのwhole cell patch clampにより、リズムジェネレータからmotoneuronに送られる信号を初めてmotoneuronの膜電位上の5-8HzのEPSPとして捉えることに成功した。2.このEPSPと考えられる小さな脱分極はN-methyl-D-aspartate(NMDA)receptorのagonistの投与により誘発することができた。これによりリズミカルな顎運動発生機構にはNMDA receptorが深くかかわっていると考えられた。3.胎生期においては、E-20ではリズムの発生機構は完成されているが、E-18E-19では不完全であり、E-16 E-17ではリズムの発生を見なかった。patch clampにおいてはE-18においてリズミカルなEPSPを認めており、リズム発生にかかわる回路の発達はこの頃であることが推察された。以上のように培養脳幹におけるリズムジェネレータの存在の痕跡を示すことができただけでなく、胎生期の発達も示すことができた。チャンバー内で培養脳幹を作製し、三叉神経運動核内神経細胞に対し、バッチクランプ法を用いて膜電位を記録した。静止電位は約-60mVであった。Glutamaateのagonist N-methyl-D,L-aspartate (NMA),及びGABAAreceptor antagonist, bicuculline(BIG)をチャンバー内に投与すると膜電位が-35mVまで上昇し、さらに5-7Hzのスパイク電位が観察された。スパイクの高さは約40mVで安定していた。次にビブラトームを用いて脳幹ブロックのスライス化を試みた。厚さ800μmまでブロックを薄くしてリズムを三叉神経運ニューロンから記録することができた。このブロックには三叉神経の運動枝を含んでいるので、末梢の活動と比較することができた。結果は現在解析中であるが、リズムの一致がみられている。このことは今後の三叉神経リズム性活動に関わるセントラルパターンジェネレータの位置の検索に非常に有用と考える。培養脳幹の手法およびPatch Clampの手法を用いてリズミカル顎運動発現様式について以下の結果を得た。1)E-20ーE-21のラットではBIC-NMAを投与(NMDA receptorのagonistであるNMAとGABA_A receptorのantagonistであるbicucullineの混合投与)すると三叉神経運動根から、cycle durationが約155.07msecのリズミカルな三叉神経活動が得られ、新生児ラットで認められる三叉神経リズム性活動の神経回路は完成している。2)新生児ラットで三叉神経運動ニューロンから、BIC-NMA投与時煮えられる三叉神経リズム性活動と同期してリズミカルな活動電位がPatch Clampにて観察できた。また活動電位が発現する前にリズミカルな小さな脱分極が認められた。この活動は膜電位を下げても消失することなく、リズムジェネレータからのEPSPであることが示唆された。このEPSPはNMAの投与によって起こることが認められた。3)E-18ーE-19のラットではBIC-NMA刺激により、ゆっくりとした周期の活動が観察され、その振幅は徐々に減衰する活動様相を示し、そのなかにcycle durationが約175.49msecのリズミカルな神経活動を認めた。Patch Clampでは、motoneuronの膜電位の上下動とゆっくりとした振幅の変化は一致し、膜電位の上昇時のみ、活動電位は発現していたが、膜電位降下時でも常にEPSPと考えられる脱分極は認められた。E-18ーE-19においては三叉神経リズム性活動の神経回路は未完成の状態であるが、リズム形成は可能であることが明らかとなった。
複素環-バナジル錯体の新規合成とがん治療用リード化合物としての可能性評価

"プログラム細胞死"とも呼ばれるアポトーシスは、基本的な生命現象に重要な役割を果たすばかりでなく、がんやエイズやアルツハイマー病など多くの疾病の発病に深く関わっている。中でもがんの2発症には細胞増殖の亢進だけでなく、アポトーシスの抑制が重要な役割を果たしている。つまり、がんは「アポトーシスが抑制されているために有害な細胞が除去されない」状態であるといえる。従って、アポトーシスをがん細胞のみに特異的に誘発できるようなリード化合物を見出すことができれば、それは将来的に有力ながん治療薬になり得ると考えられる。本研究の目的は、ヒドロキシアジン系複素環2座配位子およびアルキルスルホンアミド基をもつ8-ヒドロキシキノリン系二座配位子とそれらのバナジル錯体を新規に合成し、それらの中からがん細胞に対してアポトーシス由来の高い殺細胞効果をナノMレベルで示す化合物群を見出し、将来的にがん治療薬の開発に結びつけることである。その結果、12種類のバナジル錯体のうち、3-ヒドロキシ-4(1H)-ピリジノン、8-ヒドロキシキノリン、3-ヒドロキシキノリンチオンのバナジル錯体がヒト組織球性腫瘍細胞U937に対し高い細胞増殖阻害能を示した。また、一連の誘導体の評価から、長鎖のアルキル基をもつ錯体の方が短鎖よりも細胞増殖阻害能が高いことがわかった。さらに、細胞増殖阻害能をIC50値で評価した結果、3-ヒドロキシキノリンチオンのバナジル錯体が4マイクロMと最も高い値を示した。最後に、これら細胞死がアネキシンV及び電気泳動のDNAラダーの検出により、主にアポトーシスに由来することが明らかとなった。
ガロア表現と関連する写像類群の性質

いま、n点を指定した種数gの代数曲線のモデュライ空間M_<g,n>/Q(Q:有理数体)とM_<g,n>上の代数曲線の普遍族を考える。このとき、M_<g,n>の代数的基本群を一般ファイバーの基本群へ自然に作用させて、モノドロミー表現ρ_<g,n>が生ずる。(厳密な基礎づけは織田孝幸氏による。)これは、上に述べたXがuniversal curve(kはM_<g,n>の関数体)の場合のガロア表現である。種数g(【greater than or equal】0)のコンパクトリーマン面からn(【greater than or equal】0)個の相異なる点を除いて得られるリーマン面の位相的基本群、写像類群を各々π_1(g,n)、Γ^n_gとする。このとき、M^n_g、一般ファイバー各々の代数的基本群はΓ^^<^>^n_g,π^^<^>_1(g,n)(^:profinite completion)と同型となり、Γ^n_gのπ_1(g,n)への作用から自然に誘導されるΓ^^<^>^n_gのπ^^<^>_1(g,n)への作用がモノドロミー表現ρ_<g,n>に他ならないことがわかっている(織田)。また、素数lを決めたときには、一般ファイバーのpro-l基本群π^<(l)>_1(g,n)はπ_1(g,n)のpro-l completion(π^^<^>_1(g,n)の最大pro-l商)で、Γ^^<^>^n_gはこれにも作用し、表現ρ^<(l)>_<g,n>が得られる。以前に引き続き本研究ではこれらのモノドロミー表現ρ_<g,n>,ρ^<(l)>_<g,n>の核について調べている。表現ρ^<(l)>_<g,n>の核については、g=0の場合のみわかっていて、g【greater than or equal】1の場合はわかっていない。しかし、l=2の場合はΓ^^<^>^1_1のπ^^<^>_1(1,1)への作用(忠実であることがわかっている)を調べた方法がそのまま適用でき、ρ^<(2)>_<1,1>の核を決めることができた。一方Γ^^<^>^n_gについては、その任意の開部分群の中心が自明であるか否かも(M_<g,n>が"anabelian"であるか否かと関係して)未解決の問題であるが、もしρ_<g,n>が忠実ならば、Γ^^<^>^<n+1>_gの任意の開部分群の中心は自明である、という結果を得た。一方Γ^^<^>^n_gについては、その任意の開部分群の中心が自明であるか否かも(M_<g,n>が"anabelian

"であるか否かと関係して)未解決の問題であるが、もしρ_<g,n>が忠実ならば、Γ^^<^>^<n+1>_gの任意の開部分群の中心は自明である、という結果を得た。以前に引き続き本研究ではこのモノドロミー表現ρ_<g,n>の忠実性について調べている。一方Γ^^<^>^n_gについては、その任意の開部分郡の中心が自明であるか否かも(M_<g,n>が"anabelian"であるか否かと関係して)未解決の問題であるが、もしρ_<g,n>が忠実ならば、Γ^<n+1>_gの任意の開部分群中心は自明である、ということがわかった。また、素数lを決めたときには、一般ファイバーのpro-l基本群π^<(l)>_1(g,n)はπ_1(g,n)のpro-lcompletion (π^^<^>_1(g,n)の最大pro-l商)で、Γ^^<^>^n_gはこれにも作用し、表現ρ^<(l)>_<g,n>が得られる。表現ρ^<(l)>_<g,n>の核については、g=0の場合のみわかっていて、g【greater than or equal】1の場合はわかっていない。しかし、l=2の場合はΓ^^<^>^1_1のπ^^<^>_1(1,1)への作用(忠実であることがわかっている)を調べた方法がそのまま適用でき、ρ^<(2)>_<1,1>の核を決めることができた。
南アジア・東南アジア地域における成人ロタウイルス感染症の実態究明

本研究の主要な目的は、東南アジア、南アジア地域において、成人下痢症の原因となっているロタウイルスの性状を明らかにすることである。本研究はインド、バングラデシュ、タイ、中国との共同研究として行われた。便検体の採取は平成15-17年の間に行われ、成人、小児からの下痢便検体におけるロタウイルスの存在とその抗原・遺伝子型を解析した。小児からのA群ロタウイルス検出率は25-35%であったが、成人からの検出率は約1-10%と幅があった。中国での研究では、小児由来、成人由来のウイルス株の大部分が同じ抗原型を有していた。成人下痢症におけるB群ロタウイルスは、バングラデシュで14、中国で2検体において検出された。インドでは小児由来の検体の約20%においてB群ロタウイルスがRT-PCR法により検出され、小児下痢症における新たな意義を提示した。各国のB群ロタウイルスの遺伝子系統解析によって、インドのウイルスはバングラデシュのそれに極めて近縁であることがわかり、中国のウイルス株の解析に基づいた変異速度の推定より、中国とインド・バングラデシュのウイルス株は60-70年前に共通の祖先ウイルスより分岐したことが推測された。またバングラデシュにおいては、成人下痢症患者より非定型的ロタウイルスが検出された。これは遺伝子解析の結果、従来ヒトにおいて知られるA, B, C群のロタウイルスとは異なると考えられる新種のロタウイルスであると考えられた。一方、B群ロタウイルスが成人に下痢症を起こす特異な性状の解析として、A群ロタウイルスで知られるNSP4の配列とそのエンテロトキシン活性を調べた。その結果、B群ロタウイルスのNSP4はA群とは配列が大きく異なるにもかかわらず、C末端付近にマウスに下痢発症作用を有する配列が認められ、A群ウイルスと同様の下痢発症機序を有することが示唆された。今年度は3年間にわたる本研究の最初の年に当たるため、まず海外の共同研究者(中国、タイ、ミャンマー、バングラデシュ、インド)に対し本研究の目的、方法について説明(訪問の際に、あるいはメール等にて)を行い、了承を得た。また本研究は疫学研究であり、ロタウイルスの検出にあたり、患者由来の便材料を使用するため、インフォームドコンセントの取得、患者情報保護等の倫理的問題に対する方策・規則を作成した。これは札幌医科大学倫理委員会において承認(平成15年8月20日)され、海外共同研究者の同意を得て現在実施されている。共同研究に参加している各国との研究進展状況を以下に説明する。中国(武漢市疾病予防対策センター)では2001年から保存されている成人下痢便検体について、主にA群ロタウイルスの検出と解析を行った。調べられた845検体のうちロタウイルス陽性は80検体(9.5%)であり、これらに対しELISA法およびRT-PCRによる型別法により、G型、P型、亜群、NSP4遺伝子型の型別を行なった。バングラデシュでは昨年からの下痢便の調査で約5%の検体にA群ロタウイルス、2検体にB群ロタウイルスが検出され、このほか群不明の非定型的なロタウイルスが見つかった。現在B群ロタウイルスについて遺伝子学的解析を行うと共に、非定型的ウイルスの本体を遺伝子学的に解析中である。インド、タイ、ミャンマーについては現地での便材料収集とそのウイルス学的解析が共同研究機関において進行中である。一方、B群ロタウイルスの病原性発現機序の解明のため、非構造蛋白NSP4の解析も進められた。その結果

B群ロタウイルスのNSP4の構造はA群、C群と大きく異なるもののマウスに下痢を誘発する活性があることが判明し、NSP4の下痢誘発性はA, C群とは異なることが示唆され、現在その機序と蛋白の活性部位について研究を行なっている。本研究の第2年目となる本年度においても中国、インド、バングラデシュにおける成人下痢症の調査は予定通り進められた。なお、いずれの調査地でも成人からの検体と併行し、小児からの下痢便検体についてもロタウイルスの検索が行われている。平成16年度では、インドでは成人より352検体、小児より204検体が集められた。成人検体ではA群ロタウイルスが1.1%に見られたのみであったが、小児ではA群が35.3%に陽性であった他、主に成人下痢症の原因とされていたB群ロタウイルスが11.3%に検出された点が注目された。バングラデシュでは2ヵ所から2326の成人下痢便検体が集められ、うち1369検体の調査が終わり、119検体(8.7%)がロタウイルス陽性であった。この大部分はA群ロタウイルスであり、B群ロタウイルス2検体の他、A群、B群、C群に属さない非定型ロタウイルスが1検体検出された。このウイルス(B219)のRNAパターンはB群ロタウイルスのそれにやや似ているものの、既知のロタウイルス(A群、B群、C群)を検出するRT-PCRによってはウイルス遺伝子の増幅は認められなかった。そこで単一プライマーを用いてウイルス遺伝子のクローニングを行ない、RNA分節7、8の配列を決定した。これらの配列は既知のロタウイルスのそれとは大きく異なるものであったが、中国でかつて成人下痢症より見つけられた非定型ロタウイルスADRV-Nのそれ(2004年公表)と約90%の一致率を示した。我々はこのウイルスを新種ヒトロタウイルスと呼び、現在他の遺伝子配列の決定を進めている。B群ロタウイルスの下痢起因性に関しては、非構造タンパクNSP4のエンテロトキシン作用について解析を行い、本タンパクのC末端側の特定の配列が乳仔マウスに下痢起因性を有することを確認した。今年度新たに得られた研究成果は以下のとおりである。(1)バングラデシュの成人下痢症例より検出された非定型的ロタウイルスB219の5遺伝子分節(RNA分節5-9)の塩基配列を決定した。それらの遺伝子配列は、ヒトにおける感染が知られるA群,B群,C群ロタウイルスのそれとは60%未満と低い一致率を示したが、中国で新奇なヒトロタウイルスとして最近報告されたADRV-Nのそれに高い一致率(87-95%)を示した。またB219はADRV-Nと同様、5'末端にロタウイルスに共通の配列(GG-)が見られたが、3'末端の配列はA-C群のいずれとも異なっていた。以上の結果からB219はADRV-Nとともに、既知のヒトロタウイルスのものとは異なる新しい群(種)に属すると考えられ、この新種ロタウイルスがアジアに広く分布していることが示唆された。(2)B群ロタウイルスは成人下痢症の原因として知られるが、小児における分布を詳細に調べるため、インドにおける小児下痢症検体を用いてRT-PCRによりB群ロタウイルスの検出を試みた。PAGE法でロタウイルス陰性とされた200検体中、37検体(18.5%)にB群ロタウイルスが検出された。この結果はB群ロタウイルスが小児下痢症においても従来考えられている以上に高い浸淫度で分布していることを示した。
歯周疾患におけるテトラサイクリン耐性菌の分布

テトラサイクリン耐性遺伝子tetを有する細菌の,歯周疾患患者の歯周ポケット内における存在、同菌と歯周ポケットの深さ,被験者の年齢との関連性について検索した。被験者は歯周疾患患者38人(平均年齢55.1歳)とした。4mm以上の歯周ポケットから滅菌済みペ-パ-ポイントで細菌を採取し,ABCM-brothに入れて細菌培養検索とPCR検索に利用した。培養には,4μg/ml塩酸テトラサイクリンを添加した血液寒天倍地を使用した。サンプリング原液の希釈液を倍地に塗抹し,ガスパックにて2-5日間嫌気培養し,分離,継代,同定した。サンプリングした原液を1/10に希釈し,その溶液を遠心分離して得られたペレットよりボイル法でDNAを分離抽出し,テトラサイクリン耐性遺伝子tetMについて定性検索した。プライマー及びPCR条件は,Walker(J.Periodontol,1995;66:102-108)らの報告に準拠した。テトラサイクリン耐性菌としてActinomyces odontolyticus,Clostridium subterminale,Peptostreptococcus micros等が分離,同定され,tetMが認められた。tetMは被検者の60.5%(23/38)に陽性として検出された。サンプリング部位のポケット深度によって2群,=4mm(n=19),>4mm(n=19)に分けると陽性率はそれぞれ31.6%(6/19),89.5%(17/19)であった。また,年齢によって2群,<60歳(n=21),≧60歳(n=17)に分けるとそれぞれ,47.6%(10/21),76.5%(13/17)が陽性であった。今回に検索から,テトラサイクリン耐性遺伝子tetMを有する細菌の歯周ポケット内の存在が実際に確認された。また,歯周ポケットの深さと,被検者の年齢が耐性菌に陽性率と関連しているかもしれないことが示唆された。当初の目的の,テトラサイクリンの投与量,投与頻度と耐性菌の分布との関連性については,他のテトラサイクリン耐性遺伝子(tetB,tetQ)とともに現在検索中である。
マグネタイト薄膜表面の逆位相境界における磁気結合に関する研究

本研究の目的は,MgO(001)基板上に成膜した膜厚500Åのマグネタイト薄膜における逆位相境界(APB)周辺での局所的な磁性と電気伝導を明らかにすることであり,本年度はSTMとMFM, Spin-SEMを用いて試料表面の原子配列および磁区構造を明らかにした.1.MgO(001)基板上にエピタキシャル成長した化学量論組成のマグネタイト薄膜を作製した.成長温度は250°C,酸素分圧は7×10-5Pa,成長レートは1.9Å/minに制御し,薄膜試料の成長状態はRHEEDとXPSによって評価をおこなった.2.APBを含む試料表面の結晶構造の観察としてマグネタイト薄膜試料表面をSTMによって観察した.マグネタイトの原子配列から6種類存在すると考えられるAPBのうち4種類の原子配列をSTMによって原子分解能観察で明らかにすることに成功した.このSTMによる観察結果はこれまでに報告にない結果であり,これまでAPB近傍で予測されていたものと異なる新しい原子配列を見いだした.このことから,定性的な原子配列から反強磁性的に結合すると考えられてきたAPBが実際には強磁性的に結合する可能性を示唆した.3.磁気構造観察として試料表面をMFMとSpin-SEMによって観察した.これらの結果から,試料表面には数μmの磁区が存在することが分かり,APBによって磁区が細分化されるという従来の考えとは異なることを示す結果が得た.さらに,大気中加熱によって強磁性的結合のAPBが増加し,大気中加熱後に行った真空中加熱によって酸素が脱離して反強磁性的結合に戻る可能性を示した.本研究の目的は,MgO(001)基板上に成膜した膜厚500Åのマグネタイト薄膜における逆位相境界(APB)周辺での局所的な磁性と電気伝導を明らかにすることであり,本年度はSTMとMFM, Spin-SEMを用いて試料表面の原子配列および磁区構造を明らかにした.1.MgO(001)基板上にエピタキシャル成長した化学量論組成のマグネタイト薄膜を作製した.成長温度は250°C,酸素分圧は7×10-5Pa,成長レートは1.9Å/minに制御し,薄膜試料の成長状態はRHEEDとXPSによって評価をおこなった.2.APBを含む試料表面の結晶構造の観察としてマグネタイト薄膜試料表面をSTMによって観察した.マグネタイトの原子配列から6種類存在すると考えられるAPBのうち4種類の原子配列をSTMによって原子分解能観察で明らかにすることに成功した.このSTMによる観察結果はこれまでに報告にない結果であり,これまでAPB近傍で予測されていたものと異なる新しい原子配列を見いだした.このことから,定性的な原子配列から反強磁性的に結合すると考えられてきたAPBが実際には強磁性的に結合する可能性を示唆した.3.磁気構造観察として試料表面をMFMとSpin-SEMによって観察した.これらの結果から,試料表面には数μmの磁区が存在することが分かり,APBによって磁区が細分化されるという従来の考えとは異なることを示す結果が得た.さらに,大気中加熱によって強磁性的結合のAPBが増加し,大気中加熱後に行った真空中加熱によって酸素が脱離して反強磁性的結合に戻る可能性を示した.
粘膜免疫法を基盤としたエキノコックス終宿主経口ワクチンの開発

イヌやキツネに対する多包条虫用終宿主ワクチンの開発にはほとんど進展が無く、同じエキノコックス属の寄生虫である単包条虫用の終宿主ワクチン開発の研究が数例存在するのみである。本研究では、多包条虫用ワクチンの有力な候補となる糖タンパク質成分を見いだし、2年間の研究期間中、その候補抗原の性質を調べ、経口ワクチン候補としての適性を有していることを明らかにした。実際にイヌに粘膜免疫を実施し、実験的に感染させることで、感染防御効果の評価を行うと何も投与していないグループに比べ、免疫を施したグループは、およそ87%の寄生虫体数の減少を認めた。一方、粘膜アジュバントのみを免疫したグループにおいても、およそ49%の虫体数の減少を認め、今後どのようなメカニズムによって感染防御効果が誘導されているのかを検証する必要性が示唆された。本研究ではエキノコックス(多包条虫)の終宿主における感染を長期間防御するワクチン効果を発揮する虫体由来成分の探索を主たる目的とした。これまで、イヌやキツネに対する多包条虫用終宿主ワクチンの開発にはほとんど進展が無く、同じエキノコックス属の寄生虫である単包条虫用の終宿主ワクチン開発の研究が数例存在したのみであった。二年間の研究期間中、その候補となる抗原の性質を調べ、経口ワクチン候補としての適性を有している、多包条虫用ワクチンの有力な候補となる糖タンパク質成分を見出した。この抗原は虫体表面に存在する巨大糖タンパク質であり、エキノコックス感染イヌの血清IgGおよび腸管拭い液IgAに強い反応を示した。また消化管プロテアーゼであるペプシンやトリプシンおよびキモトリプシンに対して有意な消化耐性を示した。これらの結果を基に、実際に本抗原を用いてイヌに粘膜アジュバントとともに粘膜免疫(経鼻および経口)を実施し、その後、実験的にエキノコックスに感染させることで、感染防御効果の評価を行った。その結果、何も投与していないグループに比べ、免疫を施したグループは、およそ87%の寄生虫体数の減少を認めた。しかしながら、粘膜アジュバントのみを免疫したグループにおいても、およそ49%の虫体数の減少を認めたため、今後どのようなメカニズムによって感染防御効果が誘導されているのかを検証する必要性が示唆された。これらの成果は現在欧文誌に投稿中である。本寄生虫に対するイヌの免疫的な感染防御については、未だ世界的にも議論の最中にある。今後は、本研究で得られた成果を基に、免疫抗原の量をより節約できるアジュバントや投与方法を検討することも必要である。これらの課題を克服することができれば、本寄生虫を長期的に制御するワクチン入りベイトや飼い犬に対するワクチンの開発が期待できる。エキノコックス症はその症例の発生以来70年余りが経過しているにもかかわらず、毎年1020名の新規患者が発生し、地域住民あるいは旅行者等に対し重大な脅威となっている。最近、飼いイヌのエキノコックス(多包条虫)感染例も報告され、感染源とヒトとの接触機会は増大していると考えられている。これまでの研究により、研究代表者はエキノコックス感染イヌの血清に特異的な反応を示す本寄生虫由来タンパク・糖タンパク質分子を見いだしており、エキノコックス終宿主ワクチン抗原候補分子探索の基盤を確立した。23年度は新規糖タンパク質抗原の構造と機能を明らかすること、また終宿主における感染防御免疫を誘導する経口ワクチンの開発を目指した終宿主の免疫実験を試みることを主目的とした。抗原となる糖タンパク質抗原はエキノコックス幼虫から高速液体クロマトグラフィー装置によって精製した。この抗原を経口投与に適用できるか否かを確かめるため、消化管プロテアーゼを用いて消化し、ゲルろ過およびウェスタンブロットにより消化耐性を分析した。その結果、生体内での消化液に近い濃度のペプシン、トリプシン及びキモトリプシンに有意な消化耐性を示すことが明らかになった。さらに、得られた抗原をイヌにアジュバント(CTB)と共に、腸溶性ハードカプセルに充填し経口投与するとともに同様な抗原を経鼻免疫する方法を試みた。免疫を終えたイヌに対し、約50万のエキノコックス幼虫を経口投与し、感染を成立させ、感染から35日目に虫体寄生数を測定した。その結果、本抗原を経鼻および経口的に免疫したグループのイヌ4頭では虫体寄生数は、コントロール群のそれらより有意に低く、本研究により得られた高分子糖タンパク質が、宿主感染防御免疫を誘導すると考えられた。しかしながら、まだ統計的に有意な処理が行えるデータが得られておらず、現在も実験を継続中である。平成23年度予定していた、抗原の実験動物への投与、感染防御実験が予定どおりに実施できた。ワクチン抗原候補の消化管プロテアーゼに対する耐久性が予想以上であることがわかり、抗原の安定化を考慮する必要性が低減した。

そのためコントロール群2頭及びワクチン群5頭の免疫実験を実施することが出来た。ワクチン抗原の効き目を評価するためには、アジュバントのみを投与したコントロール群を実験に含めなければならない。24年度は統計的に有意な処理が行えるデータを得るため、前年度と同様の実験を繰り返す。また、より効果的なワクチン抗原の免疫方法を検討する。23年度、震災の影響により交付金の配当が遅れたため、感染実験のスケジュールが24年度にずれ込み、30万円程度を24年度に繰り越したが問題なく研究期間中に実験を終了できると見込んでいる。平成24年度も引き続き統計処理可能な頭数の動物を用いて実験を行う必要があるため、実験動物約8頭分の費用に加え、糖タンパク質抗原の調製を年間を通して実施できる費用を計上した。
麻酔薬の発達期脳神経回路形成に与える影響の検討

発達期神経細胞へのプロポフォール暴露はRhoAカスケードを阻害し成長円錐の破壊を引き起こし、同時にBDNF、NGFの軸索輸送を阻害しシナプス結合の過疎せいを生み出すことをを発見した。これらの現象は齧歯類や人における発達期のプロポフォール暴露が成長後に引き起こすとされる記憶力障害を代表とする様々な行動障害発現のメカニズムの一因となる可能性を示唆する結果であった。最終目的としては神経細胞内の脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの管状輸送に対する麻酔薬の影響を調査することであり、そのため可視化可能な量子ドットにより修飾した脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFを作成する必要があった。AviTagと呼ばれる部位特異的ににライシンを挿入した特殊なBDNF(BDNFAvi)およびNGF(NGFAvi)とそのライシンにBiotinを結合させる酵素であるBirAのプラスミドをEcoli由来のコンピテントセルを用い複製し、QIAGEN社ミディプレップを使用し精製することに成功した。BDNFAviとBirAもしくはNGFAviとBirAの組み合わせをHEK293Cellを培養したディッシュにドロップワイズ法にて投与しTurbofectとBiotinを加え72時間培養するとBDNFおよびNGFに一か所だけBiotinを結合したmBtBDNFおよびmBtNGFを産生し、これらを含む培養液にニッケルアガロースを加え沈降させ溶出バッファを用い精製することができる。こうして作られたmBtBDNFおよびmBtNGFは市販のストレプトアヴィディンを添加した量子ドットと混和することによりQD-BDNFおよびQD-NGFとなり、マイクロフルイディックチャンバー内で培養されたマウスの海馬初代培養細胞の成長円錐側に投与することで、脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの神経細胞内への取り込み、輸送をライブイメージングにて観察することが可能となり麻酔薬の脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの管状輸送に対する影響を調査できる。神経細胞内の脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの管状輸送に対する麻酔薬の影響を調査していくために可視化可能な量子ドットにより修飾した脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFを作成する必要があった。AviTagと呼ばれる部位特異的にライシンを挿入した特殊なBDNF(BDNFAvi)及びNGF(NGFAvi)と挿入されたライシンとBiotinを結合させる酵素であるBirAのプラスミドをEcoli由来のコンピテントセルを用い複製し、QUIAGEN社製ミディプレップを使用し生成することに成功した。BDNFAviとBirAもしくはNGFAviとBirAの組み合わせをHEK293を培養したディッシュにドロップワイズ法を用いて投与し、TurbofectとBiotinを加え72時間インキュベーターにて保存することによりBDNFおよびNGFに一か所だけBiotinが結合されているmBtBDNFおよびmBtNGFが産生され、これらを含む培養液にニッケルアガロースを加え沈降させ溶出バッファーをもちいて精製することができる。このようにして作られたmBtBDNFおよびmBtNGFは市販されているストレプトアビディンを表面に添加されている量子ドットと混和することによりQD-BDNFおよびQD-NGFとなりマイクロフルイディックチャンバーないで培養されたマウスの海馬神経初代培養の成長円錐側に投与することで脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの神経細胞内への取り込み、輸送をライブイメージングにて観察することが可能になり麻酔薬の脳由来神経成長因子BDNFおよび神経成長因子NGFの管状輸送に対する麻酔薬の影響を調査できる。

発達期神経細胞へのプロポフォール暴露はRhoAカスケードを阻害し成長円錐の破壊を引き起こし、同時にBDNF、NGFの軸索輸送を阻害しシナプス結合の過疎せいを生み出すことをを発見した。これらの現象は齧歯類や人における発達期のプロポフォール暴露が成長後に引き起こすとされる記憶力障害を代表とする様々な行動障害発現のメカニズムの一因となる可能性を示唆する結果であった。BDNFAviとBirAもしくはNGFAviとBirAの組み合わせをHEK293を培養したディッシュにドロップワイズ法を用いて投与し、TurbofectとBiotinを加え72時間インキュベーターにて保存することによりBDNFおよびNGFに一か所だけBiotinが結合されているmBtBDNFおよびmBtNGFが産生され、これらを含む培養液にニッケルアガロースを加え沈降させ溶出バッファーをもちいて精製する。麻酔学本年度使用可能な物品費で購入できる適当な物品が見当たらなかった為28年度物品費を加えウエスタンブロット読み取り装置を購入予定
イネ由来新規糖転移酵素の探索とジャスモン酸の不活性化機構の解明

植物の傷害応答機構、特にジャスモン酸(JA)シグナル伝達機構の不活性化に寄与すると想定される配糖化酵素として、OsBGlu1を同定した。種々のJA類を用いてイネ幼苗の根の伸長阻害試験を行った。この結果、JAが最も伸長阻害を示し、12-hydroxyjasmonic acidおよび12-hydrohyjasmonoyl L-isoleucine配糖体がほとんど伸長阻害を示さなかった。以上の事から生理活性を示すJAの重要な代謝経路の一つとして、OsBGlu1が介する糖転位反応を証明できたと考える。イネ由来新規糖転移酵素の探索とジャスモン酸(JA)の不活性化機構の解明に関して、下記の結果を得た。イネ由来新規糖転移酵素としてOsGlu1を糖転位酵素と同定した。糖転位酵素を同定できた事から、イネ由来の糖の供与体の探索を行った所、サリチル酸グルコシド(SAG)が同定された。本化合物はJAと拮抗作用を有すると認知されているサリチル酸(SA)の誘導体であり、大変興味深い。傷害応答時のSAG、SAの内生量を測定したとところ,一過的にSAの含有量が上昇し、SAGの内生量が下がる事が明らかとなり、12OHJA, 12OGlcJAの内生量の上昇と連動していた。現在は本酵素の酵素学的諸性質を検討中である。ジャスモン酸(JA)の不活性化機構に関しては12OHJAにイソロイシンが結合した化合物(12OHJA-Ile)の他に、フェニルアラニン、バリンの結合した新たな化合物を、12OHJA-Ile生合成酵素の反応製より、新たに見いだした。これらの化合物は12OHJA-Ile同様な傷害応答における動態を示した。生物活性について検討した所、JA-Ile>JA-Val>JA-Phe>12OHJA-Ile>12OHJA-Val>12OHJA-Pheの順でアラビドプシスの根の伸長を抑制した。また、最終的な代謝産物として、12OGlcJA-Ileを想定し、合成、傷害応答時における蓄積量を測定した。その結果、12OHJA-Ileの内生量が断然多く、最終代謝産物として他の化合物の存在、もしくは活性化合物の貯蔵機構が存在すると示唆された。植物の傷害応答機構、特にジャスモン酸(JA)シグナル伝達機構の不活性化に寄与すると想定される、UDP-glucose非依存性糖転移酵素を明らかとする事を目的としている。また、植物ホルモンの作用機構は活性化機構と不活性化機構の絶妙なバランスによって司られており、人為的な植物耐病性付与等の研究には、これらの両機構を明らかとする事は重要である。以上の目的を達成すべく、平成24年度は糖転移酵素の単離,精製、酵素学的諸性質、反応特性を解明すべく研究を行った。糖転移酵素の単離,精製に関しては、当該の酵素がOsBGlu1である事を証明した。OsBGlu1タンパク質はイネのGH1酵素の一つであり、既にクローニング等が終了し、報告の有る酵素であった。しかしながら、植物ホルモンへの糖転位活性については明らかにされていなかった。また、傷害応答に関する誘導を半定量PCRを用いて検討したところ、傷害後,1時間で有意に誘導される事が明らかとなった。現在では既報に従い、OsBGlu1タンパク質を異種発現させることにも成功しており、今後は糖転位活性に関する酵素学諸性質を明らかにする実験に取りかかっている。また、JAシグナル不活性化機構の解明に関しては12OH-jasumonic acidを基本骨格とした数種の化合物の合成に成功した。これと合わせて、精密化学分析に必要な内部標準物質も合成に成功した。この成果を踏まえ、jasmonoyl isoleucineの最終不活化体を発見すべく、傷害処理後の植物に蓄積する、化合物の蓄積を経時的に定量した。この結果、12OH-jasmonoyl isoleucineが最も蓄積する代謝産物である事を明らかとした。植物の傷害応答機構、特にジャスモン酸(JA)シグナル伝達機構の不活性化に寄与すると想定される、UDP-glucose非依存性糖転移酵素を明らかとする事を目的に研究を行った。この実験過程において、12-hydroxyjasmonic acid, 12-hydrohyjasmonoyl L-isoleucineの配糖化酵素として、OsBGlu1を同定した。本酵素は既に他の化合物の糖分解に関与するとの報告があり、この報告によると、花部での発現が顕著であるとの結果であった。そこで、12-hydrohyjasmonoyl L-isoleucine配糖体の花部で蓄積量を定量した所、他の部位とは全く異なる蓄積量を示し、JA配糖体化合物で一番多い蓄積量を示した。以上の事は花粉管伸長や受粉時にJAが必要であり、役目の終わったJAを代謝し、生理活性を弱めた代謝物として蓄積したと考察した。これを証明すべく、イネ幼苗の根の伸長阻害試験を行った。本実験結果を固めるべく、Arabidopusis thalianaをもちいて、検証しようと計画している。

以上の結果がまとまり次第、審査付き英文誌への投稿を行う。天然物有機化学イネ由来新規糖転移酵素を同定できた事から、十分に計画を達成できたと考える。拮抗作用粗示す化合物の配糖体が、JAの配糖体化時の糖供与体として同定できた事も大変興味深い。最終年度は酵素学的諸性質を明らかとし、論文化を目指す。ジャスモン酸(JA)の不活性化機構に関しては12OHJA-Ileが最終的な不活性化体の第一候補である。液泡などへの封入が不活性化機構と考えて、証明法について検討中である。初年度の目標としていた、UDP-glucose非依存性糖転移酵素を明らかとする事に成功し、さらには異種発現にも成功した。これを踏まえ、糖転位活性に関する酵素学諸性質を明らかにする実験に取りかかっている。また、JAシグナル不活性化機構の解明に関しては、傷害処理後の植物に最も蓄積する化合物が、12OH-jasmonoyl isoleucineである事を明らかとした。本件に関しては化合物の合成、当該化合物群の精密化学分析法の確立など成果が得られたことから、査読付きの英字論文誌(Phytochemistry,IF:3.35)への投稿を完了し、現在reviewの状態である。以上の事から、当初の計画以上に進展していると判断した。イネ由来新規糖転移酵素の酵素的諸性質は一般的方法に従い決定する。配糖体化に関しては糖部分を重水素ラベル化したSAGを合成し、JA配糖体の糖部分に、重水素ラベルが存在する事を示す予定である。ジャスモン酸(JA)の不活性化機構に関しては12OHJA-Ileが最終的な不活性化体の第一候補と考える。液泡などへの封入機構についての証明法について検討中である。現在、OsBGlu1タンパク質の異種発現に成功している。この成果を踏まえ、今後は糖転位活性に関する酵素学諸性質を明らかにする実験を行う。また、傷害処理後の植物に最も蓄積する化合物が、12OH-jasmonoyl isoleucineである事を明らかとなったことから、12OH-jasmonoyl isoleucineが最終不活化体であるか検証すべく、生理活性や蓄積される細胞内器官の同定など行う予定である。当初の旅費の予定より,少額で出張が完了したため。旅費として、使用予定。次年度の研究費の使用に関しては1)他に想定されるjasmonoyl isoleucine代謝産物の合成2)糖転位活性に関する酵素実験、3)OsBGlu1変異イネの育成および表現型の確認を計画しており、有機化学合成試薬、蛋白実験用試薬、分子生物学実験用試薬、およびこれらの実験に必要な資材を購入する。備品に該当する機材の購入予定は無い。
クラスタ-変分法(CVM)経路確率法(PPM)の基礎及び応用の研究

結晶統計力学の代表的手法であるクラスタ-変分法(CVM)とそれを動力学に拡張した経路確率法(PPM)は既に種々の問題に適用され,かなりの成果を収めているが,なお他分野への応用の一層の拡大とそれに伴う基礎的事実の解明が必要であり,日米のこの分野の研究者が積極的に意見を交換し諸問題の解決に努力した。助成期間における主な研究成果を筒条書きで述べる。(1)全エネルギ-の量子力学に基づく第一原理計算から,CVMに必要な多体力を決定し,貴金属合金に対する状態相図,秩序安定性及び短距離秩序度のフ-リエ・スペクトルを求めた。実験で観測されるスペクトルはCVMの4面体近似では不十分で千面体一八面体近似まで必要があることが示された。(2)SOS模型に基づきMBE(分子線エピタクシ-)成長が調べられ反射線強度の振動現象がPPMにより説明された。現在,非一様性を考慮する事により振動の減衰の計算が進められている。(3)CVMのエントロピ-列の厳密解への収束の証明がクラスター相関の概念を導入して,はじめて行われた。また、このクラスタ-相関の概念を利用してCVMのエントロピ-公式の筒明な再導出が行われた。(4)合金系の動的性質を調べる予備段階としてスピン系の急冷等温過程が,経路確率法の千面体及び千面体ー8面体近以似において取り扱われた。自由エネルギ-は単調に減少するにも関わらず,ある配位を持つクラスタ-確率分布は単調な時間変化を示さずピ-クを示す事が見いだされた。この観測に基づき北擬安定相の概念が提出された。(5)イオン伝導体の格子ガスに基づく電気伝導度の振動数依存性がモンテカルロ・シュミレ-ションにより初めて計算された。電気伝導度の有限温度振動数依存在性はPPMにより計算された結果とよく一致する場合と一致しない場合がありPPMの限界を明らかにした。(6)ランダム相互作用をもつ多成分系にCVMを適用し,三成分系においては適当な条件下ではガラス転移する事が示された。(7)多成分を持つ系の相界面にCVMが適用され,界面に対するランダウ・ギンズブルグの自由エネルギ-が導出された。(8)CVMは系統的の近似を進めてもランダウの相転移から期待される臨界指数を与え,繰り込み群の方法と比較し無力と考えられていたが,鈴木増雄氏により系統的な近以例を利用する事により非古典的な臨界指数の計算が可能となった。我々はCVMとPPMの対近似,カクタス及び4角近似で解析的に臨界指数を得た。非一様系に対する波数依存帯磁率から相関距離の臨界指数が求まる事を示した。簡単な近以の割には良い値が得られた。さらに信頼性を高めるために基本クラスタ-を立方格子に取った計算が進られている。(9)2次元四角格子のPPMによる四角近似計算は原子拡散を考慮しても解析的に運動方程式が得られることが示された。2次元四角格子を使い気相からの増成長がPPMにより取り扱われ,モンテカルロ・シュミレ-ション計算と比較された。対近似以上で拡散過程が解析的に取り扱われたのは初めてであり,シュミレ-ションとの一致も対近似と比較して大巾に改良された。また核生成的振舞いも四角近似でも観測されることが示された。(10)CVMは格子変位を取り込む事が因難とされていた。一方,状態相図の第一原理計算では格子変位を取り入れる事なしには実験を説明できない事が明らかになってきた。そのような目的で対近似ではあるが,原子変位をCVMで取り扱う試みがなされた。(11)PPMはCVMを時間空間への拡張した非平衡統計力学の一手法である。PPMにより合金の秩序・無秩序転移のような一様系のふるまいは良く説明できるが,原子拡散のような非一様系が本質である問題ではCVMと比較して近以が落ちる事が示されていた。その次点を除く試みとして「時間変換」の概念が提出され,CVMと同じ程度の結果が得られることが示された。

また、このクラスタ-相関の概念を利用してCVMのエントロピ-公式の筒明な再導出が行われた。(4)合金系の動的性質を調べる予備段階としてスピン系の急冷等温過程が,経路確率法の千面体及び千面体ー8面体近以似において取り扱われた。自由エネルギ-は単調に減少するにも関わらず,ある配位を持つクラスタ-確率分布は単調な時間変化を示さずピ-クを示す事が見いだされた。この観測に基づき北擬安定相の概念が提出された。(5)イオン伝導体の格子ガスに基づく電気伝導度の振動数依存性がモンテカルロ・シュミレ-ションにより初めて計算された。電気伝導度の有限温度振動数依存在性はPPMにより計算された結果とよく一致する場合と一致しない場合がありPPMの限界を明らかにした。(6)ランダム相互作用をもつ多成分系にCVMを適用し,三成分系においては適当な条件下ではガラス転移する事が示された。(7)多成分を持つ系の相界面にCVMが適用され,界面に対するランダウ・ギンズブルグの自由エネルギ-が導出された。(8)CVMは系統的の近似を進めてもランダウの相転移から期待される臨界指数を与え,繰り込み群の方法と比較し無力と考えられていたが,鈴木増雄氏により系統的な近以例を利用する事により非古典的な臨界指数の計算が可能となった。我々はCVMとPPMの対近似,カクタス及び4角近似で解析的に臨界指数を得た。非一様系に対する波数依存帯磁率から相関距離の臨界指数が求まる事を示した。簡単な近以の割には良い値が得られた。さらに信頼性を高めるために基本クラスタ-を立方格子に取った計算が進られている。(9)2次元四角格子のPPMによる四角近似計算は原子拡散を考慮しても解析的に運動方程式が得られることが示された。2次元四角格子を使い気相からの増成長がPPMにより取り扱われ,モンテカルロ・シュミレ-ション計算と比較された。対近似以上で拡散過程が解析的に取り扱われたのは初めてであり,シュミレ-ションとの一致も対近似と比較して大巾に改良された。また核生成的振舞いも四角近似でも観測されることが示された。(10)CVMは格子変位を取り込む事が因難とされていた。一方,状態相図の第一原理計算では格子変位を取り入れる事なしには実験を説明できない事が明らかになってきた。そのような目的で対近似ではあるが,原子変位をCVMで取り扱う試みがなされた。(11)PPMはCVMを時間空間への拡張した非平衡統計力学の一手法である。PPMにより合金の秩序・無秩序転移のような一様系のふるまいは良く説明できるが,原子拡散のような非一様系が本質である問題ではCVMと比較して近以が落ちる事が示されていた。その次点を除く試みとして「時間変換」の概念が提出され,CVMと同じ程度の結果が得られることが示された。
統合失調症者の生活習慣に対する運動ガイドラインの開発

平成22年度は、統合失調症患者を対象に身体活動量の横断調査を実施し、日中の活動量、入眠および睡眠時間など生活リズムに個人差が大きいことが明らかになった。今回の調査では、服薬量と各身体活動のデータに関連性は認められなかった。平成23年度は、縦断的運動療法介入の結果、睡眠の質に関して統計学的な有意差が認められ、身体運動の介入効果が示唆された。得られた結果から、本研究の目的である統合失調症者に対する運動ガイドラインの作成の原案をまとめた。本研究の目的は、統合失調症入院患者の生活習慣の実態調査を実施し、得られた情報から統合失調症入院患者に対する適切な運動ガイドラインを作成することである。平成22年度は、統合失調症入院患者の活動状況および生活習慣の実態を種々の側面から横断的に調査および分析を行い、現状の把握および問題点の整理を行った。研究に使用したデータは、活動量計、身体組成計、生活機能と生活満足度の調査として日常生活活動(BI : Barthel Index)、人生満足度(LSI : Life Satisfaction Index)について評価を行った。また、精神機能の評価は、陽性・陰性症状評価尺度(PANSS : Positive and Negative Syndrome Scale)を使用した。精神症状に影響を及ぼす服薬量についてはクロルプロマジン換算で算出した服薬量をデータとして用いた。対象者の募集は、平成22年度7月の地点で精神科病院入院中患者に対してインフォームドコンセントを実施した。その結果、同意が得られた対象者は14名(平均年齢61.4歳±5.0歳、男性7名・女性7名)に対して9日間の調査(前後1日の予備データ収集を含む)を実施した。対象者の活動量データの分析から、各対象者の活動量(歩数3274.7±2266.2歩・基礎代謝量1190.6±288.7kcal・活動エネルギー量327.6±240.9kcal)に個人差が大きいこと、入眠および睡眠時間など生活リズムにバラツキがあることが明らかになった。本年度の成果から、統合失調症入院患者の調査を実施するに当たり、日中の身体活動に重要な影響を及ぼす睡眠についても量的および質的な評価の実施を追加することが課題である。本年度は、統合失調症入院患者に適切な運動ガイドラインの作成を目的とした。本研究では、無作為化比較対対照試験に準じて統合失調症患者に対する身体運動を介入手段とした縦断的研究を実施した。運動介入は、北欧諸国の精神科領域で実践的に実施されているB-BAT:Basic Body Awareness Therapyを参考にして構成した運動療法を通常の治療(Treatment as Usual)に加えて実施した。B-BATは、身体の中心および中心軸を意識した動きから身体の協調性、バランスなど種々の身体機能を調整および改善する方法として北欧を中心にヨーロッパ各地の精神科領域において広く実施されている運動療法である。運動療法は、協力施設の理学療法士に実施を依頼し、1回30分、1週間に2回の頻度で実施した。生活習慣の変容に対する効果を得るにはさらに長期の検討が必要であると考え、本研究の運動療法による縦断的介入検討の期間は6か月を設定した。また、運動の効果を把握するための評価として(1)身体活動量、(2)睡眠状態を記録し、(3)BARS(身体機能)、(4)PANSS(精神機能)、(5)BI(日常生活活動)、(6)LSI(人生満足度)を3か月ごとに6か月間の評価を実施した。これらの結果から、睡眠の質に関して統計学的な有意差が認められ、身体運動の介入効果が示唆された。本研究は、統合失調症者に対する運動ガイドラインの作成の原案をまとめた。さらに対象を増やした検討を続け、より信頼性のあるガイドラインの作成を目指すことが今後の課題である。
司法の科学観

平成19年度は平成18年度に引き続き関連文献の収集、司法関係者への聞き取り調査を実施した。日本においても司法関係者が科学論を題材とした研修を実施するなど、その問題性の認識が顕在化しつつあることが分かった。刑事訴訟では「合理的疑いを超える証明」とは何かが科学観として問題となる。他方民事訴訟では東大病院ルンバール過失事件上告審判決(昭50年10月24日最高裁第二小法廷)において自然科学的証明とは一点の疑義も許されない証明であるとされ、「訴訟上の因果関係の立証」は「通常人が疑いを差し挾まない程度に真実性の確信を持ちうるものであることを必要とし、かつ、それで足りるものである」とした。司法ではこの高度の蓋然性が問題とされているが、「一点の疑義も許されない自然科学的証明」という点は検討されていないようであった。司法の科学観として「一点の疑義も許されない自然科学的証明」が支配的なものであるとすれば、科学論の視点から問題であることが示唆された。平成18年度では関連文献の収集、法科大学院のパンフレット収集、公開されているシラバスの収集、司法関係者への聞き取り調査、大阪大学大学院高等司法研究科先端的法曹養成センター主催のシンポジウム「科学技術倫理と法曹教育新しいあり方の模索」への参加、を行った。平成18年度の研究成果から司法において科学的証拠が問題となる場合に米国の判例が参考となることが分かった。米国では科学的証拠が一般的承認に基づき永らく採用されていた。その結果、様々なレベルの鑑定人が誕生し、「junk science」が法廷で証拠となった。日本では司法関係者の科学観として古典的な科学観が支配的であることが示唆された。しかし他方、法曹関係者にも古典的科学観による実務への弊害も指摘されつつあることが分かった。科学的に正当か、科学的か非科学的かを峻別することに困難が伴う場合、法的判断も困難になる。法科大学院が設立され、法曹人口が増大し、裁判員制度が導入されれば、科学と法の接点が増すことが予想される。平成18年度の調査から科学との関連性を意識した法科大学院が複数あることがわかった。科学技術社会論の視点による科学の理解については法曹倫理、刑事訴訟法等の法学基礎科目で扱うべきではあるが、授業時間等の制約により、対応が難しいことが示唆された。具体的な検討として応用科目、発展科目等に位置づけられる環境法や医事法で検討されている場合があることが分かった。