hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
時計遺伝子産物のリン酸化に関わる分子素過程の解明

Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)は視交叉上核において時計遺伝子のPer1とPer2の発現に関与している。福永らはmPer1遺伝子の上流7.2k(mPer1-7.2k)のプロモーターを用いて、CaMキナーゼIIによるmPer1誘導機構について解析した。mPer1-7.2kにルシフェラーゼをつないだレポーター遺伝子とCaMキナーゼII、MEKK, cAMPキナーゼの恒常的活性型酵素をNG108-15細胞に導入し、ルシフェラーゼ活性を指標にしてプロモーター活性を測定した。MEKKとcAMPキナーゼが1.5倍にCaMキナーゼIIが3倍にプロモーター活性を上昇させた。しかし、mPer1のプロモーター活性の上昇は発現させる細胞で異なっており、発現のシグナル伝達系は細胞で異なることが示唆された。デリーションしたプロモーターを用いた実験からCaMキナーゼIIの反応エレメントはexon 1Bの上流に存在するSP-1結合部位であるGC-boxであることが明らかとなった。以上の結果は、mPer1遺伝子がCaMキナーゼIIによって転写レベルで調節されることを示唆している。滝口らはマウス肝臓より抽出したpoly(A)+RNAを用いて、約2,300種類のマウス肝臓cDNAをスポットした自家製チップによるマイクロアレイ解析を行った。フィブリノーゲン遺伝子の二峰性発現が時計遺伝子の制御下にあることを明らかにした。森山らは概日リズムの出力系である松果体において、グルタミン酸を伝達物質とする新しいserotonin-N-acetyltransferase (NAT)制御系の存在を明らかにした。NAT自身が内在するレドックス制御系も見出した。本研究では視交差上核(SCN)における光依存性および非依存性の同調機構におけるCaMキナーゼ,MAPキナーゼの役割について明らかにする。最初に光同調機構と共通点の多い海馬の長期増強(LTP)におけるメラトニンの効果について検討した。メラトニンは培養海馬神経細胞において細胞質に存在するCaMキナーゼII活性には影響せず,核内に発現するCaMキナーゼIVを選択的に阻害した。一方,光非依存性同調因子であるセロトニン,ニューロンペプチドYは共に,CaMキナーゼII活性を有意に抑制した。さらに,海馬CA1領域において高濃度のメラトニンはLTPの発現を阻害した。今後は,SCNにおけるLTPの発現機構とLTP発現に対する光非依存性同調因子の効果を調べる。また,培養SCN神経細胞を用いてグルタミン酸受容体刺激に伴う細胞内燐酸化反応について解析する予定である。リセット機構のシグナル伝達の解析にはSCNの初代培養系が有益であるが,異なるポピュレーションの細胞が混在しているため,生化学的解析が不可能である。培養線維芽細胞,肝細胞では血清刺激によって時計関連遺伝子の概日リズムが誘発されることが知られている。CaMキナーゼIIを恒常的に発現させた腫瘍性線維芽細胞株を樹立した。今後は,血清刺激によるCaMキナーゼII,MAPキナーゼの活性化反応,および時計遺伝子関連蛋白質の燐酸化反応を解析することによって概日リズム発進機構とリセット機構のシグナル伝達系を解析する。本研究では24時間概日リズムの中枢である視交叉上核(SCN)における光依存性および非依存性の同調機構におけるCaMキナーゼ、MAPキナーゼの役割について明らかにする。ハムスターのSCNにおいて光刺激により、CaMキナーゼIIが活性化されることを証明した。行動リズムにおける光依存性同調に対してCaMキナーゼの阻害剤、KN93が抑制すること、MAPキナーゼの阻害剤であるPD98059は抑制しないことを示した。光同調機構にはSCNにおけるCREBのリン酸化反応とそれに続くc-Fosの発現が関与するという報告がある。また、CREBをリン酸化するキナーゼとしてはCaMキナーゼIIとCaMキナーゼIVが考えられる。これらのCaMキナーゼの活性型を認識する抗体を作製した。視交叉上核への入力線維、視神経を高頻度刺激すると視交叉上核での興奮性シナプス後電位の長期増強(LTP)が観察される。これは光依存性同調刺激に類似した反応である。このLTPに伴ってCaMキナーゼIVが核内で活性化されることを確認した。CaMキナーゼIIも同様に活性化されるが、その場所は主に、細胞質と樹状突起であった。以上の結果により、光依存性同調刺激にはCaMキナーゼが関与すること、視交叉上核における光刺激によるCREBのリン酸化反応にはCaMキナーゼIVが主に関わっていることが明らかとなった。今後はCREBのリン酸化反応から概日リズムの位相変化に至る細胞内シグナル伝達を明らかにする。福永らは視神経刺激により誘発される視交叉上核でのシナプス伝達長期増強(LTP)の細胞内機序を調べた。LTPの発現は一酸化窒素合成酵素阻害剤とCaMキナーゼII(CaM KII)阻害剤によって完全に抑制された。メラトニンはCaM KII活性を抑制して,LTPを阻害した(論文投稿中)。in vivoにおいて光刺激によるPer 1の発現にはCaM KIIが関与していた。ルシフェラーゼ・レポーターを用いてPer1プロモーター活性に対する種々の活性型キナーゼの効果を検討した。MAPKとcAMPキナーゼによって1.5倍に、CaM KIIによって3倍に活性化された。CaMキナゼIVは効果を示さなかった。

CaM KIIへの反応エレメントを決定した。反応エレメントに作用する既知の転写因子であるSP-1,C/EBPbetaは効果を示さなかった。今後は、CaM KII反応エレメントに結合する転写因子の同定と、概日リズムにおける生理的役割を明らかにする。滝口らは視交叉上核にて概日変動する遺伝子の検索を行うことを目的として、マウス視交叉上核mRNAに対するcDNAライブラリーの構築、マイクロアレイ解析の方法論を確立した。森山らはメラトニンの出力系の解析を行い、メラトニン分泌の抑制に関与するグルタミン酸作動系について解析した。マイクロベジクルにおけるグルタミン酸濃縮装置である小胞型グルタミン酸輸送体を同定した。また、メラトニン合成に中心的役割を果たす酵素N-acetylransferaseの活性調節に分子内S-S結合が関与する新しい制御系を見出した。Ca^<2+>/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMキナーゼII)は視交叉上核において時計遺伝子のPer1とPer2の発現に関与している。福永らはmPer1遺伝子の上流7.2k(mPer1-7.2k)のプロモーターを用いて、CaMキナーゼIIによるmPer1誘導機構について解析した。mPer1-7.2kにルシフェラーゼをつないだレポーター遺伝子とCaMキナーゼII、MEKK, cAMPキナーゼの恒常的活性型酵素をNG108-15細胞に導入し、ルシフェラーゼ活性を指標にしてプロモーター活性を測定した。MEKKとcAMPキナーゼが1.5倍にCaMキナーゼIIが3倍にプロモーター活性を上昇させた。しかし、mPer1のプロモーター活性の上昇は発現させる細胞で異なっており、発現のシグナル伝達系は細胞で異なることが示唆された。デリーションしたプロモーターを用いた実験からCaMキナーゼIIの反応エレメントはexon 1Bの上流に存在するSP-1結合部位であるGC-boxであることが明らかとなった。以上の結果は、mPer1遺伝子がCaMキナーゼIIによって転写レベルで調節されることを示唆している。滝口らはマウス肝臓より抽出したpoly(A)+RNAを用いて、約2,300種類のマウス肝臓cDNAをスポットした自家製チップによるマイクロアレイ解析を行った。フィブリノーゲン遺伝子の二峰性発現が時計遺伝子の制御下にあることを明らかにした。森山らは概日リズムの出力系である松果体において、グルタミン酸を伝達物質とする新しいserotonin-N-acetyltransferase (NAT)制御系の存在を明らかにした。NAT自身が内在するレドックス制御系も見出した。
アモルファス合金の酸化法による組成傾斜機能性セラミックス薄帯の研究

本研究では、液体急冷法により得られた均一な組織を有するアモルファス薄帯を酸化する簡便な方法によりセラミックス薄帯を作製し、その特性を調べることを目的としている。また、酸化条件による組織の変化を調べて、組織制御技術を確立し、それに伴う特性の変化を調べる。本年度は液体急冷法により作製したAl-Ln(Ln:希土類元素)系アモルファス合金を大気中で酸化し、その酸化挙動と組織の変化について調べた。はじめに、アモルファスAl_<50>Y_<50>を大気中で加熱した場合、昇温にともない結晶化し、その後Y_2O_3,Al_2O_3およびその複合酸化物を形成し、最終的にY_2O_3,Y_3Al_<50>O_<12>(イットリウムアルミガーネット,YAG)およびα-Al_2O_3からなるセラミックス薄帯が得られ、その厚みは20μmであった。また、この薄帯は空隙のない緻密な組織を示し、構成元素の酸素との親和力の差を反映して、表面から内部に向かってY濃度が高く、Al濃度は逆に減少し組成傾斜を示した。また、結晶粒の大きさも表面近傍では100nmの微細な組識からなるが内部になるに伴い粒成長し、中心部では1μmに達しており、内部と表面近傍での酸素濃度の差に起因しているものと考えられる。このような特異な組織を有しているため合金の酸化によっても酸化前の形状を保っている。その外、Al-La,Al-Gd,Al-Nd系アモルファス合金を用いた場合にも同様の結果が得られた。さらに、これらのセラミックス薄帯は透光性を示した。また、Al-Y系に遷移金属を添加した場合にも透光性のセラミックス薄帯が得られると共に遷移金属により種々の色調を示し、Feでは黄色、Crでは肌色、Mnでは黒色が得られることが分かった。今後は同様な手法により磁的特性が期待できる系において透光性のセラミックス薄帯の作製を行い、光磁気材料としての可能性を調べる。
子育て支援相談に携わるコミュニティ通訳者養成教材の研究

前年度までに実施したニーズ調査の結果から、子育て支援関連の分野で活動するコミュニティ通訳者養成教材が網羅すべき要件の同定に努めた。一般的にコミュニティ通訳には各地域社会の制度を中心とした背景知識、及び逐次通訳などの通訳技法が求められる。外国人が抱える問題が複雑化・多様化する中、子育て支援の現場においては、子どものライフステージごとに、特に需要の高いシチュエーションがあり、それに対応する知識・技術を身につける必要のあることが分かった。これまで実践されてきたコミュニティ通訳養成の研修では、クイックレスポンスやシャドーイング、サマライゼーションなどといった、ごく初歩的な通訳技法や、少人数による逐次通訳演習を行うに留まることが多かった。しかしながら本研究の調査を進めるうち、教材にはこれまで検討されなかったいくつかの要件があることが分かってきた。1.大学・大学院などの高等教育機関に所属する学生や、地方自治体、国際交流協会のスタッフなど、使用者を明確に定めること。コミュニティ通訳の場合特に、利用者が地域性・多様性に富むため、対象を明確にする必要がある。2.教材内では実態に近い、ロールプレイ形式の素材が使用されていること。コミュニティ通訳が対象とする専門分野のうち、特に行政通訳においては、その必要性に対してロールプレイ形式の実例が未だ乏しい。教材に掲載するロールプレイにおいては、通常行政を含む外国人相談の現場においての相談時間を調査し、時間・内容などを、実態に近いオーセンティックな形で素材とするよう、引き続き研究を継続する。当初予定していた2年の調査計画は概ね遂行されたといえる。ニーズ調査とヒアリングにより、教材に必要な要件を明らかとした。調査中、利用者が地域性・多様性に富むことが浮き彫りとなったが、多様性の詳細は継続調査課題となる。最終年度では、ライフステージ別に需要の高かったシチュエーションを選定し、ロールプレイ形式の教材を試作する。教材の試作後、地方自治体や国際交流協会の職員、外国人支援にあたるボランティア、サービスを受ける側の外国人住民による検証を行う。現在行政では外国人住民を対象に、主に子育て支援の分野においてどのような情報提供を行っているのか、また現状どのような課題が存在しているのかを把握すべく、一年目の調査として、外国人住民の子育て支援に焦点を当てた教材に含めるシチュエーションの同定を試みた。日本の地方自治体等における子育て支援の場面での、コミュニティ通訳の活動実態を調査し、潜在的ニーズを明らかにすることが目的であるが、地方自治体やその外郭団体である国際交流協会、児童相談所など、対象を限定した局所的で詳細なニーズより、日本社会において俯瞰的な傾向を捉えることを目的として、調査規模を大きくとることを優先した。調査内容としては、支援における相談者のライフステージ、及び高頻度で相談を受けるトピックに関して頻度を質問した。調査方式はメーリングリストを利用したインターネット調査で、子育て支援に従事する通訳者やコーディネーター、総計87名の回答を得た。分析の結果、ライフステージでは就学児をもつ相談者が最も多く、次いで未就学児をもつ外国人からの相談が多いという傾向が示された。頻出するトピックはライフステージとともに変遷し、妊娠期は支給金に関して、未就学児(2歳未満)の段階では医療、それ以降の段階では保育園・幼稚園・小学校に関連した相談が多くみられた。養成教材を作成する場合、実務において高頻度で遭遇することの予想される、優先的に扱われるべきライフステージとトピックの組み合わせが存在することが示唆された。一年目の目的はニーズ調査であったので、概ね達成された。全国の地方自治体や国際交流協会といった行政現場における多言語支援において、遭遇するシチュエーションには偏りがあり、教材化の際にはよくみられる組み合わせを意識することで効率化が図られることが示唆された。予定通り、一年目のニーズ調査によって得られた結果を基に、コミュニティ通訳教材を作成するにあたり必要な要素を抽出することを方針とする。

例として一年目の調査によって、ライフステージ的に就学児をもつ外国人の相談が多く、またそれらは学校に関連したものが多いことが判明している。こういった高頻度で遭遇すると思われる相談に必要な、子育て支援に関連する条例やサービス、及び専門用語について調査を行なう予定である。最終年度では、ライフステージ別に需要の高かったシチュエーションを選定し、ロールプレイ形式の教材を試作する。教材の試作後、地方自治体や国際交流協会の職員、外国人支援にあたるボランティア、サービスを受ける側の外国人住民による検証を行う。本研究調査一年目のニーズ調査を行なう際、当初ヒアリングや質問紙による調査を行なう予定であったが、第一段階として俯瞰的な調査を行ない、その後詳細を明らかとする手順を踏むこととした。第一段階で行ったのはインターネット調査だったため、一部費用が未使用である。また、予定していた海外発表の開催地が日本となったため、旅費が一部未使用となった。今後は子育て支援に関する条例やサービス、及び専門用語に関する調査の費用として使用する計画である。研究結果発表の場が予定より少なかったこと、当初の想定より実施機関とのヒアリングを円滑に行うことができたため、旅費・人件費部分に、教材開発段階で追調査を行なうだけの余裕ができた。
個別化医療を目指した生活習慣病に関する薬剤疫学の国際共同研究

本研究は、Erasmus Medical Centreとの共同研究であり、大規模長期前向きコホート研究であるRotterdam研究の処方データ、生化学データ、ゲノム情報、その他の基礎特性データを突合したデータセットを用いて、HMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子を検討した。また、我が国の大規模長期前向きコホート研究である次世代多目的コホート研究において、薬剤疫学データの整備・検証を行った。本研究は、大規模長期前向きコホート研究であるロッテルダム研究の薬剤疫学データを用いて、HMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子を検討し、また、我が国の大規模長期前向きコホート研究である次世代多目的コホート研究において、薬剤疫学データの整備・検証を行うことを目的としている。1.ロッテルダム研究におけるHMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子多型の探索ロッテルダム研究は、1989年に開始されたオランダロッテルダム郊外のOmmoord地区の55歳以上の住民を対象とした、長期前向きコホート研究である。第1期、第2期、第3期、第4期と追跡研究が行われており、地域の家庭医の処方データおよび薬局データは1997年1月より収集されている。平成28年度は、ロッテルダム研究における解析のための、集積された1997年以降のHMG-CoA還元酵素阻害薬の処方データを整備し、コレステロールデータ、ゲノム情報、その他の基礎特性データと突合することで、解析のためのデータセットを作成し、平成29年度に行う解析の準備を整えることができた。2.次世代多目的コホート研究における、薬剤疫学研究の構築に向けた薬剤レセプトデータの検証次世代多目的コホート研究は、2011年に開始された大規模長期前向きコホート研究であり、質問票による食事・生活習慣や検診データに加え、ゲノム情報や電子化医療情報も収集されている。平成28年度は、次世代多目的コホート研究において、コホート研究対象地域内のレセプトデータの収集およびデータの検証を行った。教育業務の多忙により、共同研究先及び対象地域コホートに出張する十分な時間を確保するのが困難であり、特に現在収集されているレセプトデータのマネジメント・クリーニングに時間を要しているため。また、欧州施設への視察、意見交換に関して、日程が合わず、今年度中の訪問が不可能となったため。本研究は、大規模長期前向きコホート研究であるRotterdam研究の薬剤疫学データを用いて、HMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子を検討し、また、我が国の大規模長期前向きコホート研究である次世代多目的コホート研究において、薬剤疫学データの整備・検証を行うことを目的としている。1.Rotterdam研究におけるHMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子多型の探索Rotterdam研究は、1989年に開始されたオランダRotterdam郊外のOmmoord地区の55歳以上の住民を対象とした、長期前向きコホート研究である。Rotterdam研究における解析のため集積された1997年以降のHMG-CoA還元酵素阻害薬の処方データ、コレステロールなどの生化学データ、ゲノム情報、その他の基礎特性データを突合したデータセットを作成し、HMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子多型の探索について解析を行い、共同研究者との意見交換を行った。次世代多目的コホート研究で収集されたアンケート・健診・追跡などの匿名化された既存情報を用いたデータ解析研究として、コホート研究対象地域内のレセプトデータについてデータを検証し、コホートデータとの妥当性などを検討した。平成29年度は、ロッテルダム研究のデータセットを用いて解析を進め、さらに得られた結果に関してリプリケーション研究を行い、それらをまとめ学術雑誌に発表する。同時に、次世代多目的コホート研究では、質問票等から得られる薬剤データに関しても、データベースの作成を行い、レセプトデータと共に、薬剤データの検証を行う。1.ロッテルダム研究におけるHMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子多型の探索(1)解析:HMG-CoA還元酵素阻害薬の薬剤感受性遺伝子多型に関する解析を進める。必要に応じて、ロッテルダム研究の研究班での会議に参加する。(2)リプリケーション研究:The GISTconsortiumにおいて、リプリケーション研究を行い、結果を検証する。(3)結果の公表および社会への提言:これまでに得られた成果のまとめを行い、研究論文の執筆・公表を行う。また、学会発表や研究室ホームページ等を通して社会や研究成果を還元する。2.次世代多目的コホート研究における、薬剤疫学研究の構築に向けた薬剤レセプトデータの検証

次世代多目的コホート研究で行われている質問票の服用薬剤に関する記述回答等から得られた薬剤情報に関しても電子データセットを作成する。レセプトから作成した薬剤データベースとともにデータの検証を行う。最終的に、薬剤データをコホートデータ全体に突合する。29年度が最終年度であるため、記入しない。疫学、薬剤疫学29年度が最終年度であるため、記入しない。
シクロオキシゲナーゼ-2の炎症への関与の証明とその選択的阻害薬の開発

平成68年度に概略以下のような知見が得られた。1)滲出液中の細胞からCOX-2の蛋白及びmRNAを検出した。COX-2蛋白の発現レベルの時間経過は血漿滲出速度および滲出液中のPGレベルの時間経過とほぼ平行であった。一方、COX-1は炎症の経過を通じてほぼ一定であった。2)NS-398、二メスリド、SC-58125などの特異的COX-2阻害薬は抗炎症作用を示すと共に、滲出液中のPGの中ではPGE2レベルだけを低下させ、TXB2と6-keto-PGF1αを変化させなかった。アスピリンは全てのPGを低下させた。以上の結果はCOX-2が炎症巣におけるPG、特に血漿滲出に係わるPGE2の生成に関与することを示唆する。3)デキサメタゾン(0.3-30mg/kg,i.p.)は細胞湿潤および血漿滲出を抑制すると共に、滲出液中のPGを著明に低下させた。しかしCOX-2発現に対しては3mg/kg以上で検出限界に低下させたが、0.3mg/kgでは発現レベルの明らかな低下は見られなかった。即ち、デキサメタゾンの抗炎症作用にはCOX-2発現抑制以外の機序も関与することが示唆された。4)滲出液では好中球が単核球より多数を占めていた。一方、蛋白当たりのCOX-2発現レベルを比較すると、単核球の方が好中球より約10倍強く発現していた。免疫蛍光染色法で個々の細胞について調べると、単核球ではほぼ全て、好中球では一部にCOX-2発現が認められた。また極く少数存在する肥満細胞にもCOX-2発現が認められた。従って、滲出液中の全COX-2量に対する単核球と好中球の寄与の程度はほぼ同等と考えられた。5)TNFαを胸腔内に注射し、COX-2誘導活性を調べると、10pmoleで強い誘導活性を示した。細胞種毎のCOX-2発現の強さおよび頻度はカラゲニン注射後とほぼ同じパターンであった。他方、他のメディエーターは用いた用量範囲では強い誘導活性を示さなかった。従って、TNFαはCOX-2を誘導するメディエーターの有力候補と考えられた。6)胸膜を擦りとって集めた細胞をWestern blotすると、滲出液中の細胞に高レベルでCOX-2発現が認められる3-7時間では胸膜にはCOX-2は検出されなかった。しかし滲出液中の細胞のCOX-2レベルが低下する12時間後では胸膜にCOX-2が検出された。この時に産生されるPGの役割は炎症初期のそれとは異なるものと推定された。

1.COX-2を発現する細胞の同定と発現レベルの経時変化(1)COXの検出:カラゲニンを胸腔内に注射して炎症を惹起したラットの胸腔内各組織および浸潤白血球からCOXの検出を試みた。COX-1は浸潤白血球は勿論、縦隔膜、横隔膜および脂肪組織から検出された。一方COX-2は浸潤白血球だけから検出された。Northern hybridizationによってもCOX-2 mRNAが検出された。更に、炎症惹起ラットの腎・胃・肺・脳・末梢血白血球ではCOX-1のみ検出され、COX-2は検出されなかった。(2)COX-2発現細胞と発現レベルの経時変化:カラゲニンを注射すると3-5時間後にかけて浸潤細胞の数が急激に増加し、5時間後では約16x10^7となり、その後徐々に増加し、19時間後では24x10^7と成った。5時間までの急激な増加は主に多形核白血球、その後のゆっくりした増加は主に単核球の増加によっていた。浸潤白血球の蛋白当りのCOX-2発現量を比べると、5-7時間後が最も高いレベルにあり、その後、徐々に減少し19時間後では検出限界程度の発現量であった。一方、COX-1の発現レベルは殆ど変らず、一定であった。COX-2発現レベルのこのような時間経過は報告者らが既に報告した滲出液中のプロスタグランジン類の経時変化と非常に良く一致していた(Prostaglandins,23:881-895,1982.)。浸潤白血球を単核細胞と多形核細胞に分画してWestern blotを行なうと、単核細胞の方が多形核細胞よりCOX-2発現レベルが高かった。2.選択的COX-2阻害薬の検索(1)反応条件の検討:インドメタシン、NS-398を標準薬として用い、反応条件の検討を行なった。これらの薬物と酵素とのpre-incubation timeが阻害活性に影響することはすでに報告がある。報告者らはこれらの報告を追認すると共に、更に基質濃度、反応温度によっても影響されることを見出した。(2)薬物のCOX-2選択性:インドメタシンがCOX-1に対して約30倍、NS-398がCOX-2に対して約30倍選択性を示す条件で各薬物の阻害活性を調べると、nimesulideがNS-398と同等のCOX-2選択性を示した。オキシカム系薬物であるピロキシカムはCOX-1選択性を示すがメロキシカムはCOX-1・COX-2を同等に阻害した。平成6年度から開始した本研究課題について概略以下のような知見が得られた。1)COX-2発現:胸腔内滲出液中の細胞からCOX-1に加えてCOX-2の蛋白およびmRNAを検出した。COX-2蛋白の発現レベルを経時的に調べると、カラゲニン注射1時間後で検出され、3-7時間で高レベルと成った。その後徐々に低下し、24時間後では検出限界まで低下した。この時間経過は血漿滲出速度および滲出液中のPGレベルの時間経過とほぼ平行であった。このことはCOX-2が血漿滲出に深く関連するPG生成に関わっている可能性を示唆する。2)COX-2発現細胞:蛋白当たりのCOX-2発現レベルを調べると、単核球の方が好中球より約10倍強く発現していた。更に、免疫組織化学的手法で個々の細胞で調べると、単核球ではCOX-2を強く発現する細胞、僅かに発現する細胞、発現が認められない細胞がほぼ同数であった。一方、好中球では2-3%の細胞に強い発現が認められたが、大部分の細胞では発現が認められなかった。このようなCOX-2発現レベルは細胞毎に異なることが明らかと成った。また滲出液中には好中球は単核球の10倍以上存在する。従って、滲出液中の全COX-2量に対する好中球と単核球の寄与の程度はほぼ同等であると考えられる。
アメロジェニンと人工体液によるエナメル質再生

本研究の目的は、遺伝子組み換え技術で合成したエナメルタンパクと人口体液をエナメル質初期齲蝕に作用させることにより、生理的条件下で非侵襲的にエナメル質を再生させる治療法の開発である。本研究では、大腸菌の遺伝子組み換えによって回収した豚降るレングスアメロジェニン(rP172)および豚MMP20(rpMMP20)を人口体液中で抜去歯のエネメル質表面に作用させ、人工エナメル質を合成する。また、抜去歯表面を乳酸で脱灰させて作成した人工初期齲蝕を同様に処理し、エナメル質再生を試みる。その際、複数の生理的濃度の人工体液を用いて、最適なミネラル供給源組成を評価する。合成(再生)エナメル質はその化学的および物理的特性を天然歯エナメル質と比較する。1Moradian-Oldakら(Biomaterials 30:478-483,2009)の方法を用いて大腸菌に同研究グループから供与されたプラスミドを遺伝子導入し、rP172,rP172,rpMMP20を発現させ、これを回収する。2抜去歯のエナメル質表面およびエナメル質表面およびエナメル質と同等の密度の焼結ハイドロキシアパタイトに、人口体液中でそれぞれの表面に人工エナメル質を合成する。rP172,rpMMP20の濃度およびフッ素などの石灰化因子、人工体液の処方はいくつか検討する予定である。3合成した人工エナメルの物理化学的特性をレーザーラマン分光法およびナノインデンテーションで分析する。ミネラル密度、結晶性およびアパタイトとエナメルタンパクの化学結合を、それぞれ評価することが可能である。本研究の目的は,遺伝子組み換え技術で合成したエナメルタンパクと人工体液をエナメル質初期齲蝕に作用させることにより,生理的条件下で非侵襲的にエナメル質を再生させる治療方法の開発である.本研究では,大腸菌の遺伝子組み換えによって回収した豚フルレングスアメロジェニン(rP172)および豚MMP20(rpMMP20)を人工体液中で抜去歯のエナメル質表面に作用させ,人工エナメル質を合成する.また,抜去歯表面を乳酸で脱灰させて作成した人工初期齲蝕を同様に処理し,エナメル質再生を試みる.その際,複数の生理的濃度の人工体液を用いて,最適なミネラル供給源組成を評価する.合成(再生)エナメル質はその化学的および物理的特性を天然歯エナメル質と比較する.1Moradian-Oldakら(Biomaterials 30:478-483,2009)の方法を用いて大腸菌に同研究グループから供与されたプラスミドを遺伝子導入し,rP172, rpMMP20を発現させ,これを回収する.2抜去歯のエナメル質表面およびエナメル質と同等の密度の焼結ハイドロキシアパタイトに,人工体液中でそれぞれの表面に人工エナメル質を合成する.rP172, rpMMP20の濃度およびフッ素などの石灰化因子,人工体液の処方はいくつか検討する予定である.3合成した人工エナメルの物理化学的特性をレーザーラマン分光法(図1)およびナノインデンテーション(図2)で分析する.ミネラル密度,結晶性およびアパタイトとエナメルタンパクの化学結合を,それぞれ評価することが可能である.2013年1月に出産をし、その前から産休をいただいたため、研究が遅滞している.遅滞している平成24年度分の研究計画に基づき研究を進め,次に抜去歯のエナメル質を乳酸溶液で脱灰させ,人工の初期齲蝕を作成する.人工体液中でrP172, rpMMP20を作用させ,エナメル質を再生する.エナメル質再生処理を行った抜去歯を乳酸と人工唾液に交互に浸漬し,その耐酸性を未処理の天然エナメル質と比較する.

ミネラルの脱灰については前年度と同様にマイクロCTスキャナーとレーザーラマン分光法を用いて測定する.さらに,再石灰化したエナメル質の断面試料を作成し,深さ方向への結晶配列と物理的強度の分布を,原子間力顕微鏡(AFM)を併用したナノインデンテーション法(図2)にて天然エナメル質と比較する.ナノインデンテーション法は,サンプル表面に圧子を低加重で段階的に作用させ,表面に形成された圧痕(インデント)と荷重ー負荷曲線から,微小領域の硬さと弾性係数を測定することが可能である(J Dent Res 87: 233-237, 2008)本法はマイクロからナノスケールの,きわめて小さい圧痕を用いるため,エナメル質初期齲蝕のような極めて小さいサンプルでも多くのデータが得られる.このため実験の作業効率が非常に高く,研究期間内に十分な結果を得ることが可能であると考えられる.保存液,試薬,インデンターチップ,AFMカンチレバーを予定通り購入する予定である.
東南極楯状地のパンアフリカン変動に関する岩石学的・地質年代学的研究

東南極セールロンダーネ岩体の主要広域変成作用の時期を明らかにするため、いくつかのグラニュライト相変成岩試料を選んでモナザイトのThO_2・UO_2・PbOを分析し、CHIME(Chemical Th-U-total Pb isochron method)により年代を求めた。測定は、1)岩体東部域、2)中・西部域の順に行い、得られた結果をそれぞれ考察した。1)東部域内の離れた露頭から採取した3つのざくろ石-黒雲母片麻岩について1424粒のモナザイトを分析。各試料とも明確な1本のアイソクロンが描け、モナザイト結晶時を示す534・534・536Maの年代値を与えた。これまで本地域では、(1)グラニュライト相の主要広域変成作用が約1000Maに起こり、(2)これに局所的な角閃岩相変成作用が約500Maに重複したという2時階の変成史が考えられてきた。今回得られた約535Maの年代は(2)にほぼ一致する。しかし、モナザイトがグラニュライト相変成鉱物であることの組織上証拠に加え、Pbに関し極めて高い保持性をもつという鉱物学的特性から、この535Ma年代はグラニュライト相変成時期を表すと言える。それ故、セールロンダーネ岩体は原生代変成帯ではなく、カンブリア紀造山帯として最近知られるに至ったリュッツホルムやまと-ベルジカ岩体の西方延長である可能性が出てきた。成果は論文に発表(11.研究発表を参照)。2)中・西部域内の離れた露頭からの4つのざくろ石-黒雲母片麻岩について125粒のモナザイトを分析。全試料とも1)と同様の結晶年代、即ち538・540・541・544Maを与えた。加えて、1試料中のモナザイトには砕屑性残存結晶粒と考えられる620・767Maの中核部が見い出された。以上の結果、この岩体は東南極楯状地におけるパンアフリカン期変動帯の1つであり、その原岩堆積は6.2億年前以降に起こったことが示唆される。成果は第16回南極地学シンポジウム(1996年10月15日)で講演発表。
道路路線選定手法の実用化に関する研究

これまで道路の路線選定でペーパーロケーションの作業を大型電算機に処理させる研究を行ってきた。咋年度からの本研究ではこれをさらに進めて、これらの作業をパソコンに代替させることで、より低コストで手軽に路線選定作業を行うことを目的として研究を行った。パソコンを導入することで周辺機器との連動によって、データの作成、路線選定計算の電算処理から電算処理結果の出力までが、一連の作業体系として行うことが可能となった。すなわち、データの作成、入力、出力などの迅速化、図化などが簡単に行えるようになった。本年度はさらに、モデル実験を行うことにより路線選定プログラムの精度などを検討することで、その適用性を見出し、また実際の現場で収集した多くの例についてテストランを行った。その計算路線と実施計画路線との対比によって路線選定手法の実用性を検討した結果、ほぼ同様な路線となって、本手法の実用性を見出すことができた。さらに,パソコンならびにその周辺機器の機能をフルに活用することで、選定路線の概要を容易にかつビジュアルに把握することが可能であることが確認された。以上のことから、研究結果としてパソコンでの路線選定の所要範囲の精度内での実用性、データ作成から結果出力までの一連作業体系の確立等から、手近で手軽な対話形式による電算処理が可能であることが証明された。本研究は特に、傾斜地を含んだ開墾地などでの道路の路線選定において現場(事業所あるいは事務所等)で迅速に計画検討することができ、手法としては、有効であると考えられる。パソコン導入にあたっては、その容量の問題等様々な問題点が残されているが、今後より充実したソフト・ハード面での開発により解決していきたい。これまで、道路の路線選定でペーパーロケーションの作業を大型電算機に処理させる研究を行ってきたが、本研究ではこれをさらに進めこれらの作業をパーソナルコンピュータに代替させることで、より低コストで手軽に路線選定を行うことを目的として、この研究を行った。本研究では、パソコンを導入することでパソコン周辺機器との連動作業によって、データの作成、路線選定計算の電算処理、ならびに電算処理結果の出力までが一連の作業体系として行えることが可能となった。データの作成に関し、パソコンとデジタイザによる地形図からの現況標高値等の読み取り、キーボードからの現状情報の入力を行う。電算処理結果の出力に関しては、パソコンのもつ特性であるコンピュータグラフィックス機能、ならびにX-Yプロッタ等の図化装置により、選定された路線の概要をビジュアル、かつ容易に把握が可能となった。今回、図化に成功したものは、CRTによるメッシュ平面図での路線配置図、横断図、縦断図であり、X-Yプロッタによるメッシュ平面図での路線配置図、縦断図である。また、本研究では路線選定プログラムの精度を検討するためにモデル地形、ならびに実地収集事例によりテストランを試みたが、その結果はどれもプログラム精度の確かさを裏付ける好結果をあげえた。以上より、本研究は既往の大型電算機での路線選定をパソコンに代替させることで、手近に手軽な対話形式の操作により所要な精度で路線選定が行え、しかも出力結果においてもビシュアルな把握が可能となったことから、現場サイドでの迅速な作業計画の検討が逐次過程をおって行え、スムーズに客観的な路線選定が可能となったといえよう。
アグリフードレジーム再編下における海外農業投資と投資国責任に関する国際比較研究

世界食料不安の様相が中長期的に続くことが懸念される中、食料安全保障と農業・農村開発の「必要性」から世界各地で進められている大規模農地取得(農地収奪)を通じた海外農業投資の性格と影響をめぐって、国際的に活発な研究や議論が続けられている。日本の政府開発援助や民間企業による海外農業投資も農地収奪との批判を免れていないが、その実態は必ずしも明らかではない。本研究では国際機関の政策動向と市民社会組織の見解、日本を含む投資国・多国籍企業による投資実態と政策動向、アジア・アフリカ等の被投資国・地域の投資受入実態と政策動向を文献調査及び現地調査を通じて明らかにするとともに、国際的規制枠組みのあり方を検討した。本研究の目的は、中長期的に世界食料不安の様相が続くと予想される中、世界各地で様々な問題を引き起こしている大規模農地取得を(ランドグラブ)通じた海外農業投資の動向を把握し、わが国の政府開発援助・民間資本による海外農業投資への関与の実態、投資国として国際社会に果たすべき責任を明らかにすることにある。事業初年度にあたる平成25年度は、第1に、第一回目の全体研究会を開催して研究組織を設置、運営体制を確立した。そして、1国際機関の政策動向と市民社会組織の見解、2投資国・多国籍企業の投資実態と政策動向、3被投資国・地域社会の受入実態と政策動向、4日本が関与する大規模海外農業投資の実態把握、5国外研究協力者との連携構築・国際研究集会の組織等を通じた情報収集・分析、をそれぞれ主要課題とする5つの研究モジュールを始動させた。第2に、国際的な研究動向を把握し、本研究プロジェクトの立ち位置を確認するため、先行研究のレビューと国内外研究連携の構築を進めた。その一環として、第一回目の研究会(7月)に国内研究協力者2名を招聘、第二回目の研究会(2月)には国内研究協力者2名と国外研究協力者1名を招聘し、意見交換を行った。とくに国際NGOから招聘した研究協力者との意見交換を通じて、大規模農地取得を通じた国際農業開発投資を「食料・水・土地への権利」という国際人権規範(社会権)の視点から規制する必要性と可能性について、認識を深めることができた。第3に、研究分担者、連携研究者および国内研究協力者による予備的な現地調査をインドネシア(産業造林をめぐる土地紛争)、マダガスカル(日系企業が関与した大規模鉱山開発)、モザンビーク(日本政府・企業も関与するProSAVANA計画)、ラオス(タイ系企業によるサトウキビプランテーションと契約農業)、中国(黒竜江省国有農場による海外農業投資)で実施し、その成果を交流した。本研究の目的は、中長期的に世界食料不安の様相が続くと予想される中、世界各地で様々な問題を引き起こしている大規模農地取得(ランドグラブ)を通じた海外農業投資の動向を把握し、わが国の政府開発援助・民間資本による海外農業投資への関与の実態、投資国として国際社会に果たすべき責任を明らかにすることにある。事業初年度の平成25年度に確立した研究組織と運営体制に基づき、また、同じく平成25年度に開始した「国際的な研究の到達点を包括的にレビューし、関連分野における国内の研究蓄積と接合することで、今後の理論的・実証的研究のための分析枠組みを構築する」作業の到達点、ならびに関連する国・地域で着手した現地予備調査の成果を踏まえて、平成26年度は第一に、引き続き国内外の調査研究動向のレビューと分析枠組みを構築する作業を進めた。第二に、他の予算を一部充当しながら、研究分担者及び連携研究者による現地調査をインドネシア(国有林地におけるランドグラブの実態調査/日本企業による大規模産業造林をめぐる土地紛争の情報収集と次年度フィールド調査の実施準備)、マレーシア(越境農業投資の実態把握のためのパーム油関連業界団体等へのヒアリング調査)、ラオス(多国籍砂糖企業による大規模農業投資と契約農業の影響調査)、モザンビーク(ナカラ回廊とプロサバンナ事業に関連したランドグラブの実態調査)、チリ(政府機関へのヒアリング調査と資料収集)、韓国(韓国農村経済研究院における資料収集)で実施し、情報と資料の収集に努めた。第三に、7月に横浜で開催された国際社会学会の国際会議に研究報告を含めて複数名の研究分担者が参加し、情報収集ならびに国際的な研究ネットワークの構築・拡大に努めた。第四に、これらの成果を研究組織内で共有するとともに、国内研究協力者2名を招聘して情報交換を行うため、2月に全体研究会を開催した。本研究の目的は、中長期的な世界食料不安の様相が続くと予想される中、世界各地で様々な問題を引き起こしている大規模農地取得(ランドグラブ)を通じた海外農業投資の動向を把握し、我が国の政府開発援助・民間資本による、そうした海外農業投資への関与の実態、投資国としての国際社会に果たすべき責任を明らかにすることにあった。平成25年度および26年度に取り組んできた「国際的な研究到達点のレビュー」「関連分野における国内の研究蓄積との接合」「今後の理論的・実証的研究のための分析枠組みの構築」など一連の作業の進捗状況、ならびに「ランドグラブ、とくに日本の政府開発援助や日系企業の海外直接投資に関連する国・地域における現地予備調査」(インドネシア、マレーシア、ラオス、モザンビーク、マダガスカル、ブラジル、チリ、中国、韓国)の成果を踏まえ、平成27年度は1引き続き国際的な文献レビューに取り組みながら、2とくに被投資国であるモザンビーク、マダガスカル、ブラジル、インドネシア等における追加的な現地調査と投資サイドである日本政府の政策や日系企業の事業戦略に関する情報収集を進め、3それらの成果の一部を国際学会・ワークショップ等で積極的に発信するとともに、4当該分野の調査研究活動で多くの実績を上げている国内外研究者4名を招聘しての国際シンポジウムを2月に開催した。

とくに4の国際シンポジウムは農業・食料・農村開発問題、とくにアフリカ、東南アジア、中南米等の経済社会開発に関する研究に従事する研究者・大学院生が全国から50名以上参加し、7名の報告者・ファシリテーターとともに活発な議論を交わすことができた。期間終了後はこれらの成果をワーキングペーパーや学術論文として国内外で広く発信していく作業を続ける予定である。世界食料不安の様相が中長期的に続くことが懸念される中、食料安全保障と農業・農村開発の「必要性」から世界各地で進められている大規模農地取得(農地収奪)を通じた海外農業投資の性格と影響をめぐって、国際的に活発な研究や議論が続けられている。日本の政府開発援助や民間企業による海外農業投資も農地収奪との批判を免れていないが、その実態は必ずしも明らかではない。本研究では国際機関の政策動向と市民社会組織の見解、日本を含む投資国・多国籍企業による投資実態と政策動向、アジア・アフリカ等の被投資国・地域の投資受入実態と政策動向を文献調査及び現地調査を通じて明らかにするとともに、国際的規制枠組みのあり方を検討した。本年度は被投資サイドである東南アジア地域(インドネシア、マレーシア、ラオス)とアフリカ地域(モザンビーク)については、現地調査を含め、実態把握のための情報収集と資料収集およびその分析作業が順調に進んでいる。また、中南米地域(チリ)と投資サイドである東アジア地域(韓国、中国)についても資料収集とその分析作業が着手された。しかしながら、文献調査を踏まえた理論的・実証的研究のための分析枠組みの構築、国際機関・市民社会組織の動向把握、多国籍企業の動向把握、日本政府の政策や日系企業の動向把握などを担当する研究代表者が、家庭の事情に加え、学内の国際連携教育事業(大学の世界展開力強化事業、スーパーグローバル大学創成支援事業)の実施単位責任者として多忙を極めたため、全体研究会の開催や海外研究協力者の招聘に十分に取り組むことができなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。農業・食料の国際政治経済学第一に、先行研究のレビューを継続しながら、それをワーキングペーパーないしデータベースのかたちに整理する作業に着手する。第二に、引き続き関連国・地域(モザンビーク、マダガスカル、ブラジル、マレーシア、インドネシア、中国、韓国)の現地調査を進めながら、その成果をワーキングペーパーないしデータベースのかたちに整理する作業に着手する。第三に、日本が関与する海外農業投資の実態と政策動向・事業戦略に関する情報収集と関係者・関係機関への国内ヒアリング調査を実施するとともに、投資国責任を問うための法規範的概念の理解と適用可能性を検討する。第四に、これらの成果を研究組織内で共有し、担当者任せにせずに共同で作業にあたるため全体研究会を2回開催し、国内外関連学会での発表(例えば、6月にタイ・チェンマイで開催されるランドグラブの国際ワークショップ)や国際研究集会の開催(例えば、3月の日本農業経済学会に連動した国際ワークショップ)、成果物の出版(とくに国際的発信を意識)などアウトプットのための準備を進める。
アストロサイトの伝達物質応答による神経回路活動の制御

1)高頻度反復シナプス入力によって海馬アストロサイトに誘起されるコンダクタンス上昇の原因を検討した結果、錐体細胞に誘起される新規なプラトー状電位の存在を見出した。この電位はシナプス外NMDA受容体の活性化に起因しており、アストロサイトーニューロン間の相互作用を担うものであることが期待される(論文投稿中)。さらに、この電位の発生に伴い、錐体細胞にNMDA受容体チャネルからの流入に起因するCa上昇が誘起されることを見出した。多くの神経疾患の最終過程としてNMDA受容体の過活性化による細胞障害が仮説として検討されている。アストロサイトからのグルタミン酸放出と神経障害を結ぶ過程として興味深い。2)成熟動物から作成した海馬スライス内のアストロサイトおよびニューロンが同期的自発Ca変動を示すことをbolus loading法によるCaイメージング法を用いて確認した。また、電気生理的手法により、ニューロンが自発的にプラトー状の電位を発生していることを確認した。この系を用いて、シナプス外NMDA受容体を介したアストロサイトーニューロン間の相互作用の検討を開始したが結論に至っていない。イメージング装置の時間分解能の不足が原因の一つであり、イメージングシステム部分を変更した。また、同期的自発Ca変動が安定的に生じないことが原因であり、代謝型グルタミン酸受容体やプリン受容体の調節による実験系確立を進めている。3)高頻度反復シナプス入力によって海馬アストロサイトに誘起される内向き電流の原因を検討する目的のもと、Kイオン選択性電極を用いて細胞外Kイオン濃度の変化を測定し、その結果、内向き電流の大部分が細胞外Kイオン濃度上昇に起因するものであることを見出した(論文準備中)。1)アストロサイトの動的機能のイメージングによる解析とその機能に関与する機能分子の解析について。ラットの初代培養アストロサイトに成長因子およびサイトカインを作用させ、誘導される遺伝子群をDNAマイクロアレイ解析法によって約2万種の遺伝子発現の変化を検討した。現在は第二段階として、変化の見られた遺伝子についてPCR解析を行い、遺伝子発現の変化を確認している。2)神経伝達物質に対するアストロサイトの応答性を人為的にコントロールできる実験系の開発について。アストロサイト特異的な発現が知られている遺伝子の転写調節領域を用いて標的分子を発現させるモデル動物系作成の基盤技術を開発することが本年度の目標であった。このために、アストロサイトの標識蛋白として知られているGFAPのプロモーターの下流に緑色蛍光蛋白(GFP)を繋いだ遺伝子を作成し、アストロサイトのみにGFP蛋白を発現するモデル動物を作成中である。3)モデル動物における神経活動の解析について。本年度は準備段階として脳スライス標本内の単一細胞およびグリアーニューロン回路網の活動を観測することのできるイメージングシステムを構築する予定であった。当初は浜松ホトニクス製アクアコスモスを計測装置として導入する計画であったが、より感度と時間分解能の高い検出機器の開発を浜松ホトニクス社が進めたため、その完成を待って、最新機器(EM-CCDカメラ)を導入した。導入までの期間にシナプス入力によってアストロサイトに誘起される電流応答および電位応答の解析をホールセル記録法を用いて進め、イオンチャネル共役型グルタミン受容体の活性化に起因する応答とグルタミン酸トランスポーターの活性化に起因する応答を確認するとともに、未知の応答を発見した。現在、この未知の応答の解析を進めている。1)シナプス入力によってアストロサイトに誘起される電流・電位・Ca応答について。海馬スライス標本内のアストロサイトよりホールセル記録法・高速電位イメージング法、Caイメージング法を用いて電流・電位・Ca応答を記録・解析した。その結果、反復シナプス刺激によってアストロサイトに代謝型グルタミン酸受容体の活性化を介して内向きの電流が誘起されることを発見した。この応答の発現が細胞内Ca上昇を必要としないものであることを確認した。この電流をもたらす分子実体の解明を続行中である。2)アストロサイトにおけるCa振動現象の成因の解析について。a)培養アストロサイトを用いたCa振動発生メカニズムの検討、b)IP3イメージング法の確立、c)DNAマイクロアレイを用いたCa上昇パターンに伴って変化する遺伝子の検索、d)昆虫受容体を用いたアストロサイトCaのモデル動物作成、を実施した。その結果、培養アストロサイトが自己分泌性EGF様因子によって自身のCa上昇パターンを持続性から振動性に変化させることを見出した。現在、IP3イメージングとRNAiによる遺伝子破壊を培養アストロサイトで行う系を確立し、DNAマイクロアレイによって明らかになった、Ca振動関連遺伝子が果たしている役割についての検討を進めている。また、ショウジョウバエ由来のGq共役型受容体であるオクトパミン受容体をアストロサイト特異的に発現させるベクターを構築し、培養系においてその特異性、細胞内Caに与える影響を検討し、現在トランスジェニックマウス及びラットの作成を進めている。3)アストロサイトにおけるCa上昇が神経細胞の活動に及ぼす影響の検討について。単一アストロサイトからのホールセル記録・高速Caイメージング及び神経細胞からのホールセル記録を同時に行う実験システムを構築した。アストロサイトに確実にCa上昇を誘起する方法を検討中である。平成17年度の研究計画として4項目を予定していた。1)シナプス入力によってアストロサイトに誘起される電流・電位・Ca応答の研究については、海馬スライス標本内のアストロサイトよりホールセル記録法用いて反復シナプス刺激によってアストロサイトに代謝型グルタミン酸受容体の活性化を介して誘起される内向きの電流の分子実体を明らかにする研究を行った。

その結果、この電流はアストロサイト膜のイオンチャネル活性化に起因するものではく、池の細胞の活動に起因する細胞外Kイオン濃度の上昇によるものであることが明らかとなった。2)アストロサイトにおけるCa振動現象の成因の解析については、DNAマイクロアレイによって検索してえられたCa振動の関連遺伝子の候補のIP3イメージングとRNAi法によって役割の検討を進めている。現在のところRNAiの有効性は確認できているが、Ca振動に決定的に重要な分子の発見には至っていない。3)アストロサイト特異的に人工オクトパミン受容体を発現させたトランスジェニック動物の機能解析については、電気生理学的手法及びCaイメージングによって人工受容体刺激による活性化を初代培養細胞について確認することができた。次の段階として人工受容体刺激によってアストロサイトにCa濃度変化、電位変化、あるいは伝達物質放出が誘起されるかどうかをスライス培養条件で検討する予定である。この目的のために米国ニューメキシコ大学との共同研究を実施中である。4)アストロサイトにおけるCa濃度変動が神経細胞の活動に及ぼす影響の研究については、ヘミチャネルおよびP_2X_7型プリン受容体の開口の条件を、培養アストロサイトを用いて解明した。次の段階として培養スライス標本及びスライス標本においてアストロサイト特異的に、Ca濃度上昇およびチャネル開口を誘起し、その際に神経細胞の活動がどのような影響を受けるかを検討する。1)アストロサイト特異的に細胞内情報伝達経路を活性化する目的で、オクトパミン受容体発現遺伝子改変ラット及びマウスを複数系統作成し、有用な系統のスクリーニングを進めてきた。その結果、培養アストロサイトにおいて、オクトパミン刺激に対して細胞内Ca濃度を示すマウスの系統を確認することができた。この動物から作成したスライス標本において神経-グリア回路網の活動を観察する準備として、マウススライス標本中の細胞に蛍光Ca指示薬をbolus loading法によって負荷する技術を開発した。2)アストロサイトを成長因子存在下で培養するとグルタミン酸刺激に対してCa振動が誘起されるが、成長因子が存在しない条件では、大きな一過性のCa上昇と、それに続く持続的なCa上昇が見られる。これらの標本について、発現蛋白の違いを検討したところ、小胞体において機能するCaポンプの発現が成長因子存在条件で培養したアストロサイトでは非存在下に培養した標本よりも高いことが判明した。このことから、細胞内CaプールへのCaの取り込みと細胞内CaプールからのCa放出とのバランスによってCa振動が成立するとの作業仮説をたてた。この仮説を検証するため、Ca取り込みと放出の過程を薬理的に阻害し、仮説を指示する結果を得た。3)シナプス入力によって海馬スライス標本内のアストロサイトに誘起されるCa変動を単一細胞レベルで観察し、突起内をCa waveが伝導することを見出した。