hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規赤血球因子を介したマラリア原虫増殖抑制機構の解明

現時点ではまだ十分な個体数を用いた解析ができていないが、Rnf123遺伝子欠損個体はマラリア感受性のNC系統に対して原虫の増殖抑制と生存日数の延長というマラリア抵抗性傾向が見られた。また、Rnf123遺伝子欠損個体の赤血球はMCV(平均赤血球容積)の低下傾向が見られた。CRISPR/Cas9システムによりマラリア感受性のNC系統を遺伝的背景としたRnf123遺伝子欠損マウス系統の作製に成功した。当初、この遺伝子のホモ欠損個体は致死になる可能性が高いと考えられたためヘテロ欠損個体を用いて解析する予定であった。しかし、ホモ欠損個体が正常に発育する事が判明し、欠損アレルのホモ化の後に解析を行う事になり表現型解析の着手が少し遅れた。更に、Rnf123遺伝子欠損個体のネズミマラリア原虫感染感受性の評価は、感受性のNC系統と抵抗性のNC.129X1-Pymr系統の2種の対照系統と同時に実施する必要があるが、NC.129X1-Pymr系統の繁殖不良により感染実験用個体の確保に若干の遅れが生じたため、本年度内に終了する予定の感染感受性の解析が少し遅れた。マウス9番染色体にはChar1/Pymrという強力なマラリア抵抗性遺伝子座が存在しているが、その原因遺伝子は同定されていない。代表者の解析により、骨髄や赤芽球で特異的に発現するRnf123遺伝子が有力な候補遺伝子と考えられたため、ゲノム編集技術でこの遺伝子の欠失マウスを作製し、マラリア原虫の増殖抑制機構を解明することを目的として解析を実施した。NC系統等のマラリア感受性系統はRnf123遺伝子が高発現しているため、CRISPR/Cas9システムによりNC系統のRnf123遺伝子を欠損した系統を作製・樹立した。赤血球の性状解析を実施した結果、欠失系統ではMCV(平均赤血球容積)の低下とMCHC(平均赤血球ヘモグロビン濃度)の上昇を示し、Rnf123遺伝子が赤血球の形成に何らかの機能を有していることが判明した。次に、ネズミマラリア原虫の感染実験を行い、Rnf123遺伝子欠失系統のマラリア感染感受性を解析したところ、原虫の増殖抑制とそれに伴う生存率の上昇が認められた。しかし、9番染色体に存在するマラリア抵抗性遺伝子座の絶大な効果と比較すると、Rnf123遺伝子欠失によるマラリア抵抗性への効果は限定的であり、Char1/Pymr領域にはRnf123遺伝子以外にマラリア抵抗性を規定する遺伝子が存在する可能性が高いと考えられた。そこで、Char1/Pymr領域内に存在する遺伝子のうち、その産物が赤血球内に存在しその機能が明らかにされていないApeh遺伝子に着目し、ゲノム編集技術による欠損マウスの作製に着手した。Apeh遺伝子内には感受性系統特異的なアミノ酸置換がエクソン3に存在するため、NC系統のApeh遺伝子を欠損したKO系統と同時にそのアミノ酸置換部位を正常型に変換したKI系統(p.89P>R)の両方の作出を試み、両系統(KO, KI)ともにファウンダー個体を得ることに成功した。マラリア抵抗性の原因遺伝子として極めて有力と考えられたRnf123遺伝子について、CRISPR/Cas9システムによりマラリア感受性のNC系統を遺伝的背景とした欠損マウス系統の作製に成功し、この欠損マウスが赤血球異常とマラリア抵抗性を示す事を明らかにした。しかし、その効果はChar1/Pymr遺伝子座の効果と比較するとかなり小さいため、本遺伝子座の原因としてはRnf123以外の遺伝子が関与しているという当初の想定とは異なる結果となった。
生物圏における窒素サイクルの化学的シミュレーション

本研究は自然界における窒素サイクル(スキーム1)を司っている微生物の機能を人工酵素によりシミュレーションすることを目的として、本年度は以下の成果を得た。1)四鉄フェレドキシンモデル化合物としての合成鉄-イオウクラスター【[Fe-4S-4(SC-6H-4-P-n-C-8H-(17))-4]^(2-)】の水溶性ナイロン(ポリ-α-ジメルアミノ-ε-カプラミド)水溶液中における酸化還元電位の測定を行うことにより、このクラスターの酸化型のみならず還元型の場合も溶液中においてプロトン化/非プロトン化平衡が存在することを明らかにした。さらに、還元型【Fe_4】【S_4】クラスターは電子キャリアのみならずプロトンキャリアとして機能することをジクロロメタン液膜セルを用いて明らかにした。2)一連の鉄-イオウおよびFe-セレンクラスター【[Fe4X4(Y-n-C-12H-(25))-4]`(2-)】(X,Y=SS;SSe;SeS;SeSe)を合成し、Triton X-100ミセル水溶液中、種々のPHにおける酸化還元電位を測定することにより、【Fe_4】【X_4】(X=S,Se)骨格内のX原子上でプロトン化が起こることを明らかにした。この結果は四鉄フェレドキシンに存在するペプチド鎖のアミド水素がフェレドキシンの【Fe_4】【S_4】骨格のイオウと水素結合を形成することを示唆する。3)窒素固定モデル反応として、鉄-モリブデンコファクターモデル化合物としてのモリブデン-鉄クラスター【[Mo-2Fe-6S-8(sph)-]^9(3-)】を修飾したガラス状炭素電極を用い、水溶液中でエタノールアジドHO【C_2】【H_4】【N_3】を定電位電解することにより、2電子還元生成物の一つである窒素分子をさらに多電子還元することに成功し、修飾クラスター量を基礎にしたアンモニア生成に対するターンオーバ数として1×【10^4】以上の値を得た。
フーリエ変換型２次元多色多パルス相関法の開発：多段階・多光子過程光反応過程の解析

本研究では、近紫外領域(350nm)可視領域近赤外領域(1000nm)の広い波長領域を有する白色光パルスを励起光と検出光の両方に使うことで、これまでに無い超広領域2次元時間分解過渡吸収スペクトル測定システムを構築した。作製したシステムにより、色素の混合溶液の発光励起スペクトルを各色素毎の励起スペクトルに分離することに成功したのに加えて、励起状態間でのエネルギー移動を検出できることも明らかにした。さらに、アゾベンゼン誘導体の光異性化反応を用いて作製したシステムの2次元過渡吸収スペクトルへの有効性を検証した結果、2次元過渡吸収スペクトル上に多段階多光子の反応経路を複数観測することに成功した。本研究の目的は、複数の波長の関与した光化学反応を多角的に検討・理解するためのフーリエ変換型多色多パルス相関法の開発を行うことである。本年度はこの目的とするシステム作製に向けて、以下にあげる2つのモジュールの作製と原理検証を行った。1複数の波長の関与した励起反応過程を選択的に検出するためのシステムとして、3つの異なる波長の励起光の交差項の選択的検出システムの作製。3つの異なる波長を持つレーザービームを照射する組合せを変えて過渡吸収を測定することで、3波長交差項、2波長交差項を選択的に検出するシステムの作製を行った。原理検証実験としてアゾベンゼン誘導体の一種であるメチルイエローの光異性化反応について検討した結果、2段階反応、3段階反応を選択的に検出することに成功した。作製したシステムは論文として“分光研究"に投稿して、現在審査結果待ちである。2励起光としてレーザー光と白色光を用いた白色光励起二重共鳴2次元過渡吸収スペクトル観測システムの作製。レーザー光と白色光の両方の光が関与した過程をフーリエ変換を通して観測できることを確認するために、レーザー光がONの場合のインターフェログラムとOFFの場合のインターフェログラムの差をとることで、二重共鳴2次元過渡吸収スペクトルの選択的観測システムの作製を行った。原理検証実験としてアゾベンゼン誘導体の一種であるズダンレッド7Bの光異性化反応について検討した結果、二重共鳴2次元過渡吸収スペクトルが選択的に観測できることを確認し、6月の国際会議で発表する予定である。2ビーム交差信号及び3ビーム交差信号スペクトルの選択的検出が原理的に可能であることが確認された。また、レーザー光と白色光を用いた白色光励起二重共鳴2次元過渡吸収スペクトルの選択的観測も可能であることが確認された。これらシステムを融合して、時間分解能を加えたシステムへと組み上げていく段階にある。時間分解能を加えるための一つの方法としては、励起白色光光源としてとしてフェムト秒再生増幅器出力を水フローセル照射して得られるコヒーレント白色光を用いる。また、多パルス相関信号を選択的に検出するためにはフェムト秒パルスかその高調波を用いる。そのためのシステムの構築を行っている。具体的にはフェムト秒再生増幅器出力を3つに分岐し、そのうちの1つは水フローセルに照射してコヒーレント白色光を発生させ、残る2つのビームで基本波・高調波を発生させる。発生させたコヒーレント白色光の1部をビームスプリッターで分岐してプローブ光として用いる。2パルス・3パルスの各交差項信号の抽出を行うために各パルス光路上にはシャッターを設けてON/OFFを行い、照射パルスの組み合わせを変えた測定を行うことで必要とする交差項(相関信号)を選択的に観測する。また、各パルス光路上に光学的遅延回路を設けて、コヒーレント白色光と励起パルス・プローブパルスの照射タイミングを調節する。現在は、白色光発生の光路と励起パルスの光路を構築している段階にある。これら光パルスのON/OFF制御と遅延光路の制御及び干渉計の制御やフーリエ変換を統括して行うソフトウェアの開発も同時に行っている。本研究では、近紫外領域(350nm)可視領域近赤外領域(1000nm)の広い波長領域を有する白色光パルスを励起光と検出光の両方に使うことで、これまでに無い超広領域2次元時間分解過渡吸収スペクトル測定システムを構築し、そのシステムを2次元の2パルス相関計測まで応用することを目的とする。システムの作製において近紫外近赤外の超広領域の2次元分光を行う為に、励起光は掃引型のタンデムファブリー・ペロー干渉計を通して波長毎に異なる周波数で変調すること各励起波長に異なるマーキングを施し、検出光(350nm1050nm)はフォトダイオードアレイ分光器を使って、干渉計のミラー間隔毎に透過スペクトルの同時露出観測を行った。初年度に構築した定常発光キセノンランプを光源としたシステムをアゾベンゼン誘導体の光異性化反応に適用しシステムの2次元過渡吸収スペクトルへの有効性を検証した。その結果、得られた2次元過渡吸収スペクトル上に複数の過渡ブリーチング及び過渡吸収ピークが観測された。量子化学計算の結果と比較することで、観測されたピークが異なる経路を通る多段階多光子の反応経路によるピークであることを明らかにした。こうして、作製したシステムを使って時間分解測定を行うに当って、フェムト秒パルスの再生増幅器を励起光源としてコヒーレント白色光を発生させたところ、得られた白色パルスの安定性が励起パルス・検出パルス共に2次元スペクトルを得るためには不十分であった。そのため、次善の策として光源をキセノンフラッシュランプに交換することで、十分な安定性と十分な波長領域を確保したシステムとした。

このシステムを用いて、代表的な酸塩基指示薬の一つであるメチルレッドの光異性化反応について検討した結果、異なる寿命を持つ2種類の光異性化状態が異なる励起波長で生成することを観測することに成功した。本研究では、近紫外領域(350nm)可視領域近赤外領域(1000nm)の広い波長領域を有する白色光パルスを励起光と検出光の両方に使うことで、これまでに無い超広領域2次元時間分解過渡吸収スペクトル測定システムを構築した。作製したシステムにより、色素の混合溶液の発光励起スペクトルを各色素毎の励起スペクトルに分離することに成功したのに加えて、励起状態間でのエネルギー移動を検出できることも明らかにした。さらに、アゾベンゼン誘導体の光異性化反応を用いて作製したシステムの2次元過渡吸収スペクトルへの有効性を検証した結果、2次元過渡吸収スペクトル上に多段階多光子の反応経路を複数観測することに成功した。今後は、現在進めているシステムの構築を行う。システムの完成次第、3パルスが関与する過程と2パルスが関与する過程があることが知られている分子系・反応系を用いて原理検証を行う。具体的にはローダミン6Gを800nmで2光子励起して得られる蛍光に加えて,励起状態からの吸収による蛍光減衰が生じることが知られている。この現象を利用し、2パルス交差項と3パルス交差項の同時選択性の有効性の検証と感度等の性能評価を行う。得られた結果にしたがってシステムの改良を行っていく。現段階で懸念されることは、コヒーレント白色光や励起パルスの不安定性に起因するS/Nの低下が挙げられる。特に、フーリエ変換分光では、励起パルス強度やプローブ光強度の不安定性に起因する時間的変動が実際に生じている反応によるプローブ光強度変化と区別がつかないため、励起パルスやプローブパルスの時間的変動は極力抑えるか積算を重ねて時間的変動を均す必要がある。また、励起に用いるコヒーレント白色光の強度が不十分な場合も積算を重ねてS/N比を上げていく。それでも充分なS/N比が得られなかった場合は、励起白色光とプローブ白色光にフラッシュランプを用いることで、励起強度の増大とプローブ領域の拡充を図る。フラッシュランプを用いることによる時間時間分解能の低下に関しては、2本の励起パルスの時間分解能で決まる2パルス相関測定に的を絞ることで、本システム作製の目的上で大きな問題にはなるとは考えにくい。光化学
仮想空間への人間の取り込みに関する研究

仮想環境中に人間が入り込む場合、人間を通常のコンピュータグラフィックスと同じ手法でモデル化しようとすると、モデルが非常に複雑になり、実時間でのモデル制御と表示は困難である。そこで、人間の実写画像を仮想環境の中に取り込み、仮想環境の画像とを適切に融合させることにより、複雑な3次元モデルを経由することなく仮想環境中に実際の人間が存在しているかのような感覚を操作者に与えることを目的として研究を行った。考案した手法は以下の通りである。まず、仮想環境に取り込み人間を複数の移動するカメラで撮影し、計算機の中に取り込む。この画像から人間の画像のみを切りだし、仮想世界の画像の中にテキスチャマッピングを利用して貼り込む。このとき、背景部分を透明にすることにより、複雑な輪郭を持たない単純な矩形の画像をテキスチャとして用いることが可能になる。観察者の視点に対応する適切なカメラ位置における画像を用いることにより、観察者にとって自然な立体感のある画像が得られる。本方式の実現可能性が検証するため、人間の画像入力を行うシステムを構築した。人間の周囲に回転軌道上を旋回するカメラを設置し、全体をブルーバックスクリーンで覆って人間画像のみを切り出せるようにした。カメラ画像を計算機に取り込み、ソフトウェア処理により背景を透明化して、テキスチャ画像を作成した。このテキスチャ画像を仮想空間モデルの中に一枚の板として貼り込み、人間の画像と仮想環境の画像をあわせて表示した。その結果、観察者の視点移動に対応して人間と他の仮想物体との前後関係も含めて適切な画像が生成され、本方式の有効性が確認された。
「刑事立法問題」の解釈論による横断的分析－刑事立法学の序論的研究

本研究は、近時の日本における刑事立法について、解釈論的観点から調査・研究を行うものである。日本では、この10年の間、刑事立法が非常に活発化しており、それを実定法解釈論研究者の立場から、研究することの意義は非常に大きい。本研究では、それら刑事立法のプロセス、そこで行われた議論、もたらされた帰結・状況を研究し、一般化可能な立法に関する命題を探求した。具体的成果としては、後述のとおり、違法ダウンロードに関する研究報告、不正指令電磁的記録等作成罪の注釈書執筆等において明らかにしている。平成24年度は、条例・外国法の調査・研究による比較照応を中心に研究を遂行した。法令等から分析対象を広げ、地方での条例や外国での立法・法改正、法適用・運用を参考にして、「刑事立法問題状況」が生じていないかの調査・検証を行った。「刑事立法問題」の国内的・国際的な普遍性を明らかにすることを行った。その際には、昨年度と同様の作業として、裁判例で何が問題となっているかに重点をおいて検討し、次の4つのパターン分けを行った。i新法令の正当性が争われている事案、(法令の合憲性等)ii新法令の法律解釈が争われている事案、iii新法令の構成要件該当事実の存否が争われている事案、iv事実認定の適否が争われている事案である以上をを各犯罪について繰り返した上で、「刑事立法問題」に見いだされる共通項、固有の問題を取り出すという作業を行った。具体的には、条例・外国法についても、基本的には上記と同様の手順で、AおよびBの作業を繰り返す。条例については、条例処罰をめぐる裁判例(淫行規制や自販機規制)分析と実情調査を通じて、同じく「刑事立法問題」の抽出と解釈論的整理を行った。加えて、後掲のとおり、昨年度の成果を部分的に公表する試みとして、我が国での著作権法改正によるいわゆる違法ダウンロードの犯罪化について、その立法過程を踏まえた妥当性の検証を行し、その研究報告を、他の法律分野研究者に対して行った。国会での委員会記録を精査した上で、故意や違法性の意識等、所期された処罰限定機能が実際上は機能しないことを理論的に示すとともに、社会的要請・妥当性を超えた犯罪化が行われているのではないかという指摘を行い、どのような方策が取られるべきかについての討議を行った。刑事立法問題の具体的適用について、新たに制定された不正指令電磁的記録等に関する罪、いわゆるコンピュータ・ウィルスに関する罪を素材として、研究を行い、執筆を行った。そこにおいては、立法の過程に関して、サイバー犯罪条約、経済産業省サイバー刑事法研究会、法務省法制審議会、国会での審議(特に参議院法務委員会)のうち、立法上の考慮に関わる重要事項を整理して記し、かつ立案担当者によって示された各要件の解釈、既存の適用事例に関する研究、生じうる解釈論上の問題の想定を行い、対応しうる要件解釈の提案を行っている。立案担当者の見解から、もう一歩踏み込んだ、流通範囲を設定した議論を可能とする解釈の枠組みが必要であるとの結論を得ている。上記成果は平成26年5月に脱稿した。具体的刊行時期は未定であるが、注釈刑法第2巻(有斐閣)に掲載される予定である。また、まさに立法が同時進行したものであるが、平成25年度に新たに立法された「自動車の運転により人を死傷させる行為等の処罰に関する法律案」を素材に、交通犯罪の刑事立法について、検討を行った。従来の裁判例・判例理論の集積に検討、および当該立法の際の法制審議会での議論について検討を加え、本立法により生じうる問題点、交通事犯対策として検討すべき問題点の解明に努めた。重要な検討課題として、新規に立法された危険運転致死傷罪の拡張類型(危険運転の拡張と準危険運転致死傷罪)と無免許加重について(特に逆走類型と病気等類型)、その要件解釈から処罰範囲を明確化すべきこと、交通犯罪周辺者(同乗者・酒類提供者等)への処罰拡張の限界設定という2つの課題があり、引き続き研究を進めて、成果を公表したいと考えている。本研究は、この10年ほどの刑事立法(特に外国公務員贈賄罪、児童ポルノ処罰法、危険運転致死傷等交通犯罪立法、ストーカー規制法、人身売買罪等)を対象として、その立法ないし改正によって生じた問題点(=「刑事立法問題」)を、横断的に、解釈論の見地から検証し、それら問題点につき、地方条例や諸外国の立法問題と比較対照し、それらの総合のうえで、刑事立法の際に考慮すべき要素や生じる問題点の類型化・一般化を行うことにより、刑事立法学に関する序論的基礎研究を行おうとするものである。上記規定のうち、新規立法である不正指令電磁的記録に関する罪、人身売買等に関する移動の自由に関する罪について、立法理由、立法の際の議論、現在の適用状況、裁判例について、網羅的な資料収集、情報収集を行った。前者については、その規定文言について、理系コンピュータ専門家から適用限界の不明確性が指摘されていることが明らかになった。

また、後者については、国際条約に基づいて複数の罪が新規立法されたが、その適用には、相当の濃淡があり、必要性・合理性につき検討を行う余地があることが明らかとなった。後掲のとおり、以上については、平成24年度中に、それらの研究成果を踏まえた注釈書の分担執筆を行う予定である。また、危険運転致死傷罪については、既存の研究データをアップデートするとともに、大阪刑事実務研究会に出席し、裁判官による報告を聞き、その実務的運用の状況につき知見を得た。立法直後の状況と比較して、実務的には、適用につき、一定の安定を見ているというのが印象であった。その意味で、「刑事立法問題」については、それが生じたとしても、運用の努力(収集証拠の選別、法適用・解釈基準の柔軟化)により鎮静化されるという性質を有する。その「鎮静化」の妥当性について検討することも新たな課題である。研究対象がやや広範囲に及ぶため、所定の全範囲をカバーするには至っていないが、一部新規立法に即応して研究成果を公表する等、社会的要請にかなった実績をあげえているものと考えられる。上記のとおり、新規立法のうち、人身売買等の罪、不正指令電磁的記録に関する罪、危険運転致傷罪に関しては、相当程度、所期の研究がすすめられた。また、外国公務員贈賄罪、児童ポルノ処罰規制についても一定の研究蓄積があり、そのアップデートを行うことができた。ただし、その余の新規立法犯罪については、さらなる資料・情報の収集が必要である。また、一部、適用がほぼ見られず、運用状況の検証が困難な犯罪があり、それをどのような観点から本研究の中で分析を加えるかについても、次年度以降の課題となる。やや遅れ気味の調査分野について、引き続いて調査を行うものとする。あくまで目的は、刑事立法問題の一般的問題化、その理論化であることを踏まえつつ、検討対象を戦略的に絞って意義のある成果を上げる方向で、研究を推進する予定である。分析対象を広げ、地方での条例や外国での立法・法改正、法適用・運用を参考にして、類似の「刑事立法問題状況」が生じていないかの調査・検証を行う。「刑事立法問題」の国内的・国際的な普遍性を明らかにする試みである。平成23年度と同様の作業を各犯罪について繰り返した上で、「刑事立法問題」に見いだされる共通項、固有の問題を取り出すという作業を行う。具体的には、条例・外国法についても、基本的には前年度と同様の手順で、1法令・条例の適用の状況ー網羅的横断的裁判例研究、2運用状況の調査・検討の作業を繰り返す。条例については、条例処罰をめぐる裁判例(淫行規制や自販機規制)分析と実情調査を通じて、同じく「刑事立法問題」の抽出と解釈論的整理を行う。外国法については、外国、特にドイツでの裁判例での争点分析と調査等を行う。加えて、本年度はコンメンタールの執筆を予定しており、そこにおいては、新規立法である不正指令電磁的記録に関する罪、人身売買等に関する移動の自由に関する罪についての執筆を、本研究成果を踏まえて行う予定である。繰越額は6000円強で誤差の範囲と考えるが、本年度、適切に新規刊行の図書の購入に使用する。
角膜の損傷治癒過程に出現する筋繊維芽細胞の動態と役割についての実験的研究

私達は既に角膜の損傷治癒過程において、角膜固有細胞が筋繊維芽細胞に変化し治癒に参加している事を明らかにした。今回、これを元にして、本研究費の補助を受け、角膜における筋繊維芽細胞の動態と役割について研究を行い、以下の様な結果を明らかにした。1.alpha-smooth muscle actin陽性の筋繊維芽細胞は、損傷3日目頃より出現し、その後、損傷部位の縮小に伴い消失した。2.筋繊維芽細胞の消失には、アポトーシスが関与していることが電子顕微鏡的及び3'-end labelingを用いた分子生物学的手段によって形態学的に確認された。4.筋繊維芽細胞には、間質型コラゲナーゼである、MMP-1,MMP-2,MMP-9が存在することが、免疫組織学的に認められた。5.さらに、これらのMMP familyの働きを阻害する他多彩な機能を持つことが明らかになっているTIMP-2の存在も認められた。角膜創傷治癒機転に出現する、固有細胞を起源とする筋繊維芽細胞は様々な機能を持つことが明らかになった。特に活発にcollagenの合成を行う一方でMMP familyの合成も同時に行い、角膜固有層のremodelingに重要な働きを示すことが示唆された。今後これを機会にさらに研究を進めたい。Type-IX collagenの創傷治癒過程によっておける出現については、cDNAがマウスのため、現在マウスに角膜損傷を作る手技確立の基礎的な実験を行っている。今後これについても研究を継続する予定である。本研究は、1993年米国でのARVO meeting及び顕微鏡学会(MAS)、日本病理学会(1994)で報告した。現在、当研究に関する論文を投稿中である。
細胞内Ca2+制御による新たな肥大型心筋症の分子標的療法の開発

肥大型心筋症(HCM)では、現時点で心肥大を退縮させる有効な薬物療法は存在しない。心肥大を生じる機序として、心筋細胞内Ca2+濃度との関連が報告されているが詳細は不明である。本研究では拡張期の心筋細胞内Ca2+濃度上昇に着目し、リアノジン受容体(RyR2)からの異常なCa2+leakによる拡張期のCa2+濃度上昇と心肥大を来たす機序とが相互に深く関連性があること、RyR2安定化を介したCa2+ leakの抑制による心筋筋小胞体機能の改善により拡張期の心筋細胞内Ca2+濃度上昇を防ぐことで、心肥大の退縮を起こしうる可能性が示唆された。肥大型心筋症(HCM)は著明な心肥大を呈し、長期間にわたると心不全発症の原因にもなる。本研究ではHCMで心肥大を生じる機序として、拡張期の心筋細胞内Ca2+濃度上昇に着目し、Ca2+漏出の抑制による心筋筋小胞体機能の改善により拡張期Ca2+濃度上昇を防ぐことで、異常な心肥大につながる細胞内シグナリングを抑制し心肥大を退縮させうるかについて検討した。家族性肥大型心筋症でみられる点変異を模したHCM型トロポニンTトランスジェニックマウスでは加齢に伴い軽度の心肥大と拡張機能障害を呈し、単離心筋細胞ではコントロール状態でCa2+ transient、Ca2+ spark頻度といったカルシウムハンドリング異常がみられ、強心薬(ISO)負荷でその傾向はさらに顕在化した。また、RyR2安定化薬のダントロレンを投与ではこれらのカルシウムハンドリング異常は著明に改善傾向であった。また、単離心筋細胞にトロポニン変異ペプチドを投与したところ、幾つかのペプチドでカルシウムハンドリング異常がみられ、病的状態を再現しうる可能性が示唆された。以上のことは、HCMにおいてRyR2を介した拡張期Ca2+濃度上昇と心肥大とが相互に強い関連性を持っていること、拡張期Ca2+濃度上昇の是正が心肥大退縮を起こしうる可能性を示すものであり、今後の治療法の開発につながる重要な成果である。肥大型心筋症(HCM)は、著明な心筋肥大とともに致死的不整脈および心不全を生じるが、現時点で心肥大を退縮させる有効な薬物療法は存在しない。心肥大を生じる機序として、心筋細胞内Ca2+濃度との関連が報告されており、本研究ではHCM型トロポニンTトランスジェニックマウスおよび大動脈縮窄モデルを用いて、1)リアノジン受容体(RyR2)からのCa2+漏出による拡張期のCa2+濃度上昇と心肥大を来たす機序との関連性、2)Ca2+漏出の抑制による心筋筋小胞体機能の改善により拡張期の心筋細胞内Ca2+濃度上昇を防ぐことで、心肥大の退縮を起こしうるかを検討した。その結果、RyR2機能異常と心肥大との関連性の機序としてカルモジュリン依存性リン酸化キナーゼの活性化が関与していること、RyR2安定化によるCa2+漏出の抑制により心肥大心不全への進行抑制が見られた。これらの結果から拡張期の心筋細胞内Ca2+濃度上昇抑制が心肥大退縮に対する治療戦略となりうる可能性が示唆された。膜電位測定の実験についてはやや遅れているが、単離心筋細胞によるカルシウムハンドリングの評価やペプチド導入などその他については概ね計画通りに進行している。循環器内科学今後、肥大型心筋症におけるリアノジン受容体安定化による分子標的療法の開発に向け、最新の知見を盛り込みつつ、計画の実行に向けて努力する。計画書上では抗体作成を計画していたが、研究の進行に伴う必要性から次年度に検討することとなったため、当初の予算を消費できなかった。抗体作成を含む消耗品費をはじめ、研究計画にそって有効かつ適正に使用する予定である。
西夏王国の人名に関する研究―多民族国家における文化交流・融合の視点から―

本研究課題は、当初は平成29年度で終了する予定であったが、現地実見調査の対象としていた中国北西部のかつて西夏王国の支配地域に建設された石窟寺院である敦煌莫高窟や瓜州楡林窟で西夏の人名に関する新たな資料の発見があり、平成29年度中にそれらの収集作業が完了できない見通しとなったことから、研究期間を平成30年度まで延長することとした。研究代表者の佐藤貴保と研究分担者の荒川慎太郎は、平成30年12月に、前年度までに調査しきれなかった敦煌莫高窟、瓜州楡林窟の石窟壁面に残る西夏時代の墨書・刻文を再調査し、平成29年度に『敦煌石窟多言語資料集成』(松井太・荒川慎太郎編、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所)で発表していた人名データの修正や、新たに発見したデータの移録を行った。また平成30年度には、これまでの研究成果を取りまとめるものとして、本研究課題と同名の冊子体報告書を製作し、国内外の西夏史研究者や研究機関に送付した。この報告書では、佐藤・荒川は前掲の敦煌莫高窟・瓜州楡林窟での西夏文・漢文で書かれた西夏時代の墨書・刻文データの録文を掲載した。また佐藤は、瓜州楡林窟第29窟の男性・女性供養人像の傍題墨書(人物の肩書きと人名)・供養人像の服装・高さ等の情報を集成した。本研究課題は1年間延長したうえ平成30年度で終了することとなった。本研究によって、西夏時代にはタングート人が漢人風の、漢人がタングート人風の名前を名乗る事例、漢人がタングート風の名前と漢人風の名前の両方を有していた事例を収集することができた。そして、西夏王国が皇族や官僚レベルだけでなく農牧民レベルにおいても、タングート人・漢人の文化が相互に交流・融合する多民族国家であったことを、命名文化という視点から明らかにすることができた。平成27年9月、研究代表者の佐藤と研究分担者の荒川慎太郎は、ロシア科学アカデミー東方文献研究所を訪問し、佐藤はカラホト遺跡出土の西夏時代の戸籍類約20点を調査して、それらに記されている兵士や農・牧民の人名データを収集した。荒川は仏典の約20点を調査し、仏典の奥書に記されている発願者の人名データを収集した。また平成27年12月には、佐藤・荒川は共に中国甘粛省西部の石窟寺院である敦煌莫高窟・瓜州楡林窟を訪問して、そのうちの約40か所の石窟を実見調査し、西夏文字で書かれた石窟供養人像や旅行者が残した落書きを解読し、その中から人名データを収集した。また、漢文で記されたものについても、それが西夏時代に書かれたものと特定できるものは収集した。これら人名データを収集した結果、西夏時代後半期(12世紀中葉)になると、西方の辺境であった甘粛省・内モンゴル西部で、漢人がタングート人風と思われる3文字で表記される名前を名乗る例が検出された。このような例が戸籍類に記されるような一般の農・牧民の名前のみならず、石窟寺院に供養人像を残すような有力者層に至るまで検出されることから、西夏国内において漢人とタングート人との間で言語的・文化的な交流が様々なレベルで行われていたものと推察される。また、敦煌莫高窟の供養人題記からは西夏の王族の姓を名前として用いる例が検出され、漢人とタングート人の王族との通婚関係が存在していた可能性があることを明らかにすることができた。また、漢人ともタングート人とも思えない、姓名が6文字で表記される例が瓜州楡林窟に刻まれた西夏文字の落書きで検出された。これが他の民族の姓名なのか、未知の漢人・タングート人の姓名であるのか、言語学的観点からさらに考察を加える必要が出てきた。当初計画していたロシアの研究所での文献調査、中国での石窟寺院題記調査は計画通りに実施することができた。文献調査では一部の戸籍類の所在が不明になっていることが判明するなど、予定していた文献を見ることができなかった例もあったが、本研究課題の遂行に大きな支障を与えるものではなかった。また、佐藤・荒川はともに学会報告等や論文投稿のかたちで研究成果の発信を随時行っており、本研究はおおむね順調に進んでいると判断できる。研究代表者の佐藤と研究分担者の荒川は、平成28年12月に中国甘粛省敦煌市の莫高窟と瓜州県の楡林窟を5日間訪問し、上記石窟寺院に記された西夏時代の漢文・西夏文による銘文や巡礼者の落書きを調査した。また、佐藤と荒川は平成29年3月にロシア科学アカデミー東方文献研究所を訪問し、同研究所が所蔵するカラホト遺跡出土西夏文資料(佐藤は主に帳簿類、荒川は主に仏典)を実見調査した。中国・ロシアの調査によって、西夏の人名データを新たに収集したり、これまでに収集したデータの修正を行うことができた。荒川は調査対象をイギリス大英図書館所蔵に仏典にまで広げ、調査結果を国内外で開催された国際学会で発表した。一連の調査によって、漢人がタングート人風の名前を、タングート人が漢人風の名前を持つ例を前年度の調査に引き続いて得られた。

さらに、楡林窟の漢文で刻まれた12世紀後半の紀年を有する落書きからは、漢人の姓を持つ人物が漢人風の名前とタングート人風の名前の両方を有する例が検出され、人名をめぐる漢人の文化とタングート人の命名文化が混ざり合っていく現象だけでなく、両方を別々に保持しようとしていた姿勢が新たに明らかになった。収集したデータのうち、莫高窟・楡林窟で調査済みのものについては、東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の共同研究プロジェクトの会合で研究報告を行い、平成29年度中に莫高窟・楡林窟壁画に残る西夏時代の漢文・西夏文の録文集をまとめ、同研究所から公刊する予定である。また佐藤は、平成29年度以降にドイツから出版予定の『西夏研究ハンドブック』(仮称)にも西夏の人名に関する研究成果を盛り込み、すでに編集者に投稿済みである。中国・ロシアの調査のいずれにおいても、佐藤は当局に調査申請したもののすべてを見ることができず、平成29年度以降に再度調査を行う必要が出てきた。調査を完遂できなかった理由としては、ロシアでの調査では資料保存の都合上、1回あたりの調査を制限されたり、申請した資料の所在が不明であったこと、中国での調査では資料保存等の事情により、当初調査希望の申請をしていた一部の石窟に立ち入れなかったことなどがあげられる。平成29年度は、当初の計画では研究成果の取りまとめを行う年度にあたるため、研究成果の発信に重点を置いた。研究代表者の佐藤と研究分担者の荒川は、これまで中国西北部の石窟寺院ー敦煌莫高窟や瓜州楡林窟ーで実施してきた調査を通じて収集した、西夏時代の巡礼者や発願者の西夏文字や漢字で記された人名を含む文字資料(多くは巡礼者の落書き)を集成し、平成29年7月に荒川を編者の一人として出版された書籍の中に資料の録文を発表した。本書では、ある人物が漢人風とタングート人風の両方の名前を持っている例があることを指摘した。佐藤は平成28年度までに実施したロシア科学アカデミー東方文献研究所でのカラホト出土軍籍(西夏軍の兵士の名簿)の実見調査で収集した人名データを基に、軍籍に記されている兵士の人名の命名法について考察を行い、平成30年3月に学術誌に発表した。この論文では漢人がタングート人風、タングート人が漢人風の人名を名乗ることが辺境地帯で浸透していること、そのような命名法は登録されている兵士の年齢から逆算すると12世紀中葉にはすでに行われていたことを明らかにし、軍籍が作成されたカラホトには西夏時代に入ってから漢人とタングート人とが雑居するような形で入植していたことが影響しているのではないかとの可能性を指摘した。また、軍籍に登録されている人名には、漢人風でもタングート人風でもない特徴を有するものが検出されたが、人名の語源・由来を明らかにすることはできず、発表した論文中では、漢人・タングート人がカラホトに入植したと考えられる11世紀よりも以前から居住している他の民族出身の者ではないかとの可能性を指摘するにとどめた。上述の通り、平成29年7月に敦煌莫高窟・瓜州楡林窟でした文字資料集成を発表したが、同年12月に同石窟群を訪問したところ、資料集成で誤って記載しているもの、西夏時代のものとして記載していたものが、文字資料の背景に描かれている人物像の特徴とあわせて改めて検討を加えた結果、別の時代のものであることが判明したり、新たな資料も発見された。このため、資料の再収集と修正・追加すべき箇所を示した資料集を改めて発表する必要があるとの考えに至り、研究期間を平成30年度までの1年間延長することとした。本研究課題は、当初は平成29年度で終了する予定であったが、現地実見調査の対象としていた中国北西部のかつて西夏王国の支配地域に建設された石窟寺院である敦煌莫高窟や瓜州楡林窟で西夏の人名に関する新たな資料の発見があり、平成29年度中にそれらの収集作業が完了できない見通しとなったことから、研究期間を平成30年度まで延長することとした。
インフルエンザと関連する重症肺炎の「ネッツ」制御による新たな治療戦略の可能性

本研究は、インフルエンザウイルス感染症や関連する細菌性肺炎に代表される重症肺炎および重症感染症において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎や感染症の重症化に寄与している可能性を検討することにあった。特に好中球を中心とする免疫の活性化焦点を当て、さらに臨床上の治療および感染予防・重症化対策へフィードバックすることを大きな目標とした。この点において、重症インフルエンザ肺炎や敗血症症例を多く報告できた。また、マウスモデルを用いた免疫学的解析も多く報告できた。さらに、臨床の現場における重症感染症の診断に関する多くの報告ができた。本研究は、インフルエンザウイルス感染症および関連する細菌性肺炎において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎の重症化に寄与している可能性を検討することにある。特に好中球を中心とする免疫の活性化:NETs (Neutrophil Extracellular Traps)に焦点を当て、さらに臨床上の治療および感染予防・重症化対策へフィードバックすることを大きな目標としている。この点において、肺炎では、NETsの出現が炎症の重篤度や遷延性と正の相関を示すことを見出し、インフルエンザに関する免疫系の関与についても、以前から過剰免疫を抑制することで重症化防止効果が示唆されているマクロライド系抗菌薬の臨床研究を行い、抗インフルエンザ薬単独よりもやはりマクロライド系薬併用の方が、発熱期間短縮など一定の効果が見られることを確認した。マウスモデルを用いた研究では、季節性インフルエンザと2009年のパンデミック時に採取された比較的高病原性のインフルエンザウイルス株を用いて、肺炎球菌との重複感染実験を行い、やはり高病原性ウイルスでは、サイトカイン誘導能が高く、免疫系がかえって組織障害に働く可能性を報告した。また、一方で、微生物側の重症化因子として、重症肺炎や敗血症などにおける病原菌の解析も進め、最新の次世代シークエンサーを用いた症例解析では、新たな耐性菌種や重複病原体の存在を報告した。特にアスペルギルスやクリプトコックスなど真菌感染症が重症肺炎の発症に関与する可能性を確認した。これらの制御のために、普段からの感染制御活動やワクチンを中心とした予防、病原菌のサーベイランスの重要性を改めて認識し、地域や院内での耐性菌の分布状況なども報告した。本研究は、インフルエンザウイルス感染症や関連する細菌性肺炎に代表される重症肺炎および重症感染症において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎や感染症の重症化に寄与している可能性を検討することにある。この点において、最も重症な肺炎・感染症であり、さまざまな過剰免疫の関与が示唆される敗血症モデル:マウス腹膜炎モデルを用いて、感染によってNETsを構成するfreeDNAが明らかに上昇していることを確認した、但し、抗好中球抗体による好中球活性化の抑制によっても、血中にfree DNAの量はそれほど減少せず、必ずしも過剰に活性化された好中球だけが起源となっていない可能性も見出した。また、実際の症例においても、救命しえた重症肺アスペルギルス症患者において、必ずしも薬剤感受性とは一致しない治療効果や免疫学的機序を考慮した治療戦略の重要性を報告した。さらに、インフルエンザ関連肺炎における最も重要な原因菌:黄色ブドウ球菌の制御に関して、わが国で大きな問題となっているMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)の遺伝子学的診断法の開発と臨床応用を進め、数編の英語論文を著した。誤嚥性肺炎やインフルエンザ関連肺炎は、近年、医療・介護関連肺炎(NHCAP)として認識されるようになったが、これらに関する治療やワクチンをはじめとする予防戦略に関する多くの日本語論文の執筆を行い、学会シンポジウムにも演者として多数参加した。本年もおおむね目標を達成することができた。重症感染症モデルであるマウス腹膜炎モデルを解析し、NETs=シトルリン化Free DNAの出現と炎症の重篤度、遷延度との相関を解析し、やはり一定の相関を示すことを報告することができた。しかも従来の定説とは異なり、必ずしも好中球ばかりでなく、マクロファージや血管内皮細胞、サイトカインネットワークを含んだ多彩な免疫系を標的としたインフルエンザの治療や重症化予防戦略を考慮する必要を確認した。重症感染症症例の解析においても、肺真菌症による難治性肺炎や、バチルス菌による胃蜂窩織炎など、通常は見られない重度の免疫不全感染症を報告できた。これらを受けた感染制御活動の一環として、アシネトバクターの他、特にMRSAを標的とした遺伝子診断法に関して、報告できた。この点において、過剰免疫が持続性・難治性感染を形成している可能性の高いパスツレラ症において、以前にもインフルエンザウイルス感染症でも免疫賦活薬としての作用が確認されたマクロライド系薬による急性増悪予防効果を症例にて報告できた。

また、重症化予防に重要なワクチンの開発において、同じくインフルエンザでの重症化因子として同定したToll-like receptorの不活化抗体による刺激によって、前もって感染症の重症化を阻止できる可能性をマウスモデルにて示すことができた。さらに、重症インフルエンザ肺炎症例を市中感染型、院内感染型、さらに医療・介護関連型の3タイプに分けて報告し、重複するインフルエンザ菌の強毒化を示唆することもできた。また、臨床の現場における重症感染症診断に関して、プロカルシトニンなどバイオマーカーの有用性、インフルエンザと混同しがちなEBウイルスによる伝染性単核球症でのペニシリン系薬投与の危険性から、正確かつ迅速な診断法の開発が、インフルエンザなどの重症化阻止に重要なことを示唆できたと考えている。本研究は、インフルエンザウイルス感染症や関連する細菌性肺炎に代表される重症肺炎および重症感染症において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎や感染症の重症化に寄与している可能性を検討することにあった。特に好中球を中心とする免疫の活性化焦点を当て、さらに臨床上の治療および感染予防・重症化対策へフィードバックすることを大きな目標とした。この点において、重症インフルエンザ肺炎や敗血症症例を多く報告できた。また、マウスモデルを用いた免疫学的解析も多く報告できた。さらに、臨床の現場における重症感染症の診断に関する多くの報告ができた。本年もおおむね目標を達成することができた。肺炎症例を解析し、NETsの出現と炎症の重篤度、遷延度との相関を解析し、やはり一定の相関を示すことを報告することができた。免疫系を標的としたインフルエンザの治療や重症化予防に関しても、過剰免疫を抑制することが以前から示唆されているマクロライド系抗菌薬の臨床研究において、やはりその併用が抗インフルエンザ薬単独よりも効果的であることを確認した。重症呼吸器感染症の解析においても、緑膿菌による市中肺炎症例の他、次世代シークエンスを用いた解析にて、糸状菌の合併による難治性アレルギー性肺真菌症や、通常は肺炎像を呈さないクリプトコッカスによる重度の免疫不全肺炎を報告できた。これらを受けた感染制御活動の一環として、緑膿菌による内視鏡汚染やカンジダ血症の地域内データも報告した。今後も引き続き、過剰免疫系の関与と感染症重症化の検討を、インフルエンザや関連する肺炎を中心に進めたい。マウスモデルを用いた解析を行うと同時に、臨床症例を蓄積しながら、一例一例の詳細な解析を微生物学・免疫学の両面から進めていく予定である。さらに、インフルエンザと相乗効果的に重症化を惹起することが知られている黄色ブドウ球菌:特にMRSAの他、近年は、インフルエンザ菌や大腸菌などの院内感染における重症化症例の報告が増加しており、特に最も強力とされているカルバペネム系抗菌薬耐性の腸内細菌の報告が相次いでいることもあるため、これらの制御のためのTOF-MSなども用いた新たな診断法や、PCTなどのバイオマーカーの活用、新たな治療戦略を改めて検討していきたい。呼吸器感染症
細胞運動時の細胞膜の動態制御機構

本研究は、細胞運動時の膜動態制御の分子機構を明らかにすることを目的とする。平成30年度は、細胞運動時の細胞膜の供給と取り込みの可視化(研究1)と細胞膜にかかる張力が膜の輸送を制御するという仮説の検証(研究2)を実施し、以下の成果を得た。〈研究1〉1.膜の供給の可視化プローブとして、膜の供給にかかわる複数の候補のタンパク質と蛍光タンパク質との融合タンパク質発現コンストラクトを作製し、一部のコンストラクトでは細胞への形質導入を行い、その融合タンパク質の発現にも成功した。2.完成した可視化プローブを発現した細胞を用いて、全反射蛍光顕微鏡で膜の供給と取り込みの瞬間の観察を行った。その結果、膜の供給が細胞の前方で起き、膜の取り込みが後方で起きているのを観察し、噴水型フローモデルを支持する結果となった。しかし、膜の取り込みに関しては、定量測定を行うことができたが、膜の供給に関しては、定量測定できる画像を取得ができていない。〈研究2〉3.張力が膜の輸送を制御するという仮説の検証を行うために磁力でビーズを外から操作し細胞膜を押し出し人為的に張力の勾配を発生させる装置の作成を行い、細胞内に取り込まれたビーズを操作して細胞膜を押し出せるのか試みた。その結果、磁力でビーズを引っ張ると、細胞内のビーズを操作することはできたが、細胞膜を変形させるほど十分な力を得ることができなかった。。さらに、以下の点も明らかにした。4.以前の研究で細胞が移動しているとき、細胞の表面積が一定に保たれていることを明らかにした。一方、本研究で、細胞分裂時の細胞の表面積を測定した。その結果、細胞分裂時の細胞の表面積はおよそ20%増加することがわかった。申請者は、膜の供給の可視化プローブを作製し、噴水型フローモデルを支持する結果を得ることができたが、定量測定をすることが難しく、細胞運動時の膜の供給と取り込みがバランスよく釣り合っている証拠はまだ得ることができていない。また、当初計画通り,電磁石を使って人為的に張力の勾配を発生させる装置の作成を行い、細胞内のビーズを動かすことはできた。しかし、細胞の形を変形させる細胞移動をコントロールするほどの力を発生させるところまで至っていない。今年度の研究は、期待できるほどの成果ではなかったが、細胞分裂時の表面積を測定し、分裂の進行に伴い、細胞の表面積が増加することが新たにわかった。細胞は、常に表面積を一定に保っているのではなく、細胞周期のイベントに応じて、膜の供給や取り込みの量を調節する機構を持っている可能性を示した点である程度の進展がある。今後は、大きく分けて以下の3つの実験を行う。1平成30年度に作成したが、細胞への形質導入ができなかった膜輸送に関わるタンパク質と蛍光タンパク質の融合プラスミドの塩基配列を調べる。その結果を元に発現できなかった原因を解決して、膜の供給にかかわる候補のタンパク質すべてを細胞へ形質導入させる。その中から、定量測定できる可視化プローブを検討する。作成したプローブを発現した細胞を用いて、全反射蛍光顕微鏡で観察し、膜の供給と取り込みがバランスよく起こっているのかを明らかにする。2上記で作成したプローブを発現した細胞を用いて、細胞内に取り込んだ磁気ビーズを電磁石で引っ張り、細胞膜の形を一時的に変化させる。細胞膜の形が変化した間で、膜の供給が行われるのかを調べる。細胞膜の形を変化させ、膜の供給が十分に行われるほどの力が発生しなかった場合、電磁石以外で細胞膜にかかる張力を制御する方法も検討する。3動物細胞で,細胞質分裂時に細胞膜の面積の大きな増減変化が報告されており,細胞膜の面積制御の仕組みを明らかにしていく上で,移動細胞との比較からも重要な知見が得られるものと考えている。そこで,細胞性粘菌でも細胞分裂に伴って,細胞膜の面積に変化があるのかについて,継時的に定量する。さらに,関連遺伝子欠損細胞についても面積を測定し比較を行い,細胞膜の面積制御に関与する責任遺伝子を見出す。

その結果、磁力でビーズを引っ張ると、細胞内のビーズを操作することはできたが、細胞膜を変形させるほど十分な力を得ることができなかった。。さらに、以下の点も明らかにした。4.以前の研究で細胞が移動しているとき、細胞の表面積が一定に保たれていることを明らかにした。一方、本研究で、細胞分裂時の細胞の表面積を測定した。その結果、細胞分裂時の細胞の表面積はおよそ20%増加することがわかった。申請者は、膜の供給の可視化プローブを作製し、噴水型フローモデルを支持する結果を得ることができたが、定量測定をすることが難しく、細胞運動時の膜の供給と取り込みがバランスよく釣り合っている証拠はまだ得ることができていない。また、当初計画通り,電磁石を使って人為的に張力の勾配を発生させる装置の作成を行い、細胞内のビーズを動かすことはできた。しかし、細胞の形を変形させる細胞移動をコントロールするほどの力を発生させるところまで至っていない。今年度の研究は、期待できるほどの成果ではなかったが、細胞分裂時の表面積を測定し、分裂の進行に伴い、細胞の表面積が増加することが新たにわかった。細胞は、常に表面積を一定に保っているのではなく、細胞周期のイベントに応じて、膜の供給や取り込みの量を調節する機構を持っている可能性を示した点である程度の進展がある。今後は、大きく分けて以下の3つの実験を行う。1平成30年度に作成したが、細胞への形質導入ができなかった膜輸送に関わるタンパク質と蛍光タンパク質の融合プラスミドの塩基配列を調べる。その結果を元に発現できなかった原因を解決して、膜の供給にかかわる候補のタンパク質すべてを細胞へ形質導入させる。その中から、定量測定できる可視化プローブを検討する。作成したプローブを発現した細胞を用いて、全反射蛍光顕微鏡で観察し、膜の供給と取り込みがバランスよく起こっているのかを明らかにする。2上記で作成したプローブを発現した細胞を用いて、細胞内に取り込んだ磁気ビーズを電磁石で引っ張り、細胞膜の形を一時的に変化させる。細胞膜の形が変化した間で、膜の供給が行われるのかを調べる。細胞膜の形を変化させ、膜の供給が十分に行われるほどの力が発生しなかった場合、電磁石以外で細胞膜にかかる張力を制御する方法も検討する。3動物細胞で,細胞質分裂時に細胞膜の面積の大きな増減変化が報告されており,細胞膜の面積制御の仕組みを明らかにしていく上で,移動細胞との比較からも重要な知見が得られるものと考えている。そこで,細胞性粘菌でも細胞分裂に伴って,細胞膜の面積に変化があるのかについて,継時的に定量する。さらに,関連遺伝子欠損細胞についても面積を測定し比較を行い,細胞膜の面積制御に関与する責任遺伝子を見出す。
義歯の構成要素の熱衝撃による劣化と対策

義歯は金属、アクリリックレジン、硬質レジンあるいは陶材などが組み合わされ、必ず異種材料の複合体として作製される。これらの材料は熱膨張係数が各々異なっているため、温度変化が激しく湿度100%の口腔内では、材料間に繰り返し応力が生じ、義歯は疲労してついには劣化や破損に至るものと思われる。一方、義歯の金属構成要素と床用レジンの接着耐久性を評価する場合、高温槽と低温槽の水中に交互に浸漬するいわゆる水中熱サイクル試験が行われる。しかしながら、界面への水の浸入と熱的衝撃が接着強さを低下させることが経験的に知られているだけで、その関連について検討されたことはほとんどない。そこで、義歯の温度変化による劣化の挙動を把握し、各材料の熱膨張差に起因する義歯の疲労や破損を接着技法の応用と構造的な工夫によって防止するための具体的な指針を得ることを目的に、本研究を計画した。平成12年度は、義歯の構成要素単体の熱膨張係数を測定し、その結果それぞれの数値は成書の記載と矛盾がない事が解かった。平成13年度は、熱膨張係数の判明した材料同士を接着させ、水中熱サイクル試験を行い、接着強さの低下傾向を調べ、熱膨張係数との関連について検討した。その結果、熱膨張係数の差が大きいほど接着界面の劣化が早く進行するとはいえないこと、床用レジンは硬質レジンに比べて界面の劣化が数倍早いことが明らかとなった。予想に反し硬質レジンの熱膨張係数は比較的小さいこともわかったが、総じて義歯の劣化に及ぼす熱膨張係数の差の影響は大きくなかった。科学研究費補助金申請の当該年度内に、義歯の構造的な工夫による劣化の防止策の提示までは至らなかったので、今後も本研究の継続が必要である。一般に義歯は、金属、アクリリックレジン、硬質レジンあるいは陶材などが組み合わされ、異種材料の複合体として作成される。これらの材料は熱膨張係数が各々異なっているため、温度変化の激しい口腔内ではこの差が主な原因で材料間に繰り返し応力が生じ、ついには義歯の疲労や破損に至る場合があると考えられる。鼓の現象の解明と防止は臨床上極めて重要である。本研究の目的は、義歯を構成する材料単体あるいはその複合体の温度変化による劣化の挙動を把握し、熱膨張係数差に起因する義歯の疲労や破損を接着技法の応用と構造的な改良によって、防止するための具体的指針を得ることである。熱分析システムSSC(セイコー電子)を用いて、各材料単体のロッド状試料で熱膨張係数を現在測定中である。また金属とレジンを張り合わせた試料で熱による反りの測定も並行して行っている。