hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
双極子モーメントに着目した架橋高分子設計と該樹脂を母材とする機能性複合材の創製

複合材(FRP)物性向上のために、マトリックス樹脂に改質剤をブレンドした例は多いが、その組成設計は経験によるところが大きく、有力な組成設計主導原理が必要である。本研究は、分子間/複合材界面相互作用の有力支配因子として双極子モーメント(DP)に着目し、樹脂物性、界面接着性、複合材料物性の相関を吟味することを目的とした。分子軌道法計算による高DPモデル物質選択を経たH16年度研究の結果、高DP構造単官能エポキシ(グリシジルフタルイミド、以下GPI、DP=5.40)のエポキシ架橋構造への導入により、金属被着体へのせん断接着強度が1.51.7倍に増加した。H17年度は、まずその樹脂/被着体接着性発現メカニズムの解明に取り組んだ。FT-IR界面解析により、高DP構造を有するGPIが硬化過程にて樹脂/アルミニウム界面付近に高濃度化することが知られた。つまり、高極性金属面付近に樹脂中の高DP成分であるGPIが引き寄せられ、平均添加量に比較して高濃度化した傾斜構造が生じ、結果としてGPI構造(特にイミド骨格)が被着体と強い引力的相互作用を持つことにより接着強さ向上がもたらされたとのメカニズムが考えられる。一方、接着強さの応力モード依存性を調べるために、はく離接着強さについても評価したところ、せん断接着強さに比較してさらにGPI添加効果は顕著であり、GPI添加量25%付近では無添加樹脂の4倍以上のはく離接着強さを発現した。但し、GPI添加量が25%を超えると両接着強さ共に低下傾向を示した。このメカニズム解明のため樹脂硬化物の破壊靭性を評価したところ、接着強さのGPI添加量依存性とバルク樹脂靱性のGPI添加量依存性が著しく類似した傾向を示すことがわかった。接着試験時の破壊様式が接着剤樹脂内の凝集破壊モードであったことを合わせて考察すると、単官能エポキシGPIの添加量が一定の範囲を超えると、架橋密度低下によるバルク樹脂靭性低下が顕著となり、低応力での破壊につながると考えられる。以上を踏まえ、炭素繊維強化複合材料(CFRP)用にマトリックス樹脂組成を設計することができた。先進複合材料の物性を向上させるために、マトリックス樹脂(架橋高分子)に熱可塑性樹脂やエラストマー等をブレンドし、改質するアプローチは多く見られる。しかし、樹脂フォーミュレーション手法は経験によるところが大きく、有力な組成設計主導原理が必要である。樹脂分子構造の設計段階から、分子間相互作用や強化材との相互作用を変化させるパラメータを系統的に振り、複合材物性との関係を議論した研究はこれまで見られない。そこで、本研究は、分子間(界面)相互作用の支配因子となりえる分子双極子モーメントに着目した新規モデル架橋高分子を設計・合成し、樹脂特性、複合材料特性との相関を吟味し、マトリックス樹脂設計パラメータとして有効な指標を探求することを目的とする。H16年度の研究の結果、次の知見を得た。まず、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を基本骨格とした。ここに、分子軌道法計算による双極子モーメント(DP)が異なり、かつ硬化反応時に架橋せずにぶら下がる形にて付加反応する単官能化合物を複数選択した。具体的にはグリシジルフタルイミド(DP=5.40)、メルカプトベンゾチアゾール(DP=2.33)、t-ブチルフェニルグリシジルエーテル(DP=1.68)である。次に、該スクリーニングにて選択した候補化合物を付加反応させたモデルエポキシ樹脂について架橋樹脂を調製し、樹脂物性(動的粘弾性)および被着体金属への接着性を評価した。その結果、高DP構造の導入により、せん断接着強度は1.51.7倍に増加することが知られた。ガラス転移温度等から計算される接着層残留内部応力からは接着力増加を説明できず、導入した高極性構造と被着体との相互作用によると考えられる。今後、樹脂/被着体の界面解析により接着性発現メカニズムをさらに考察し、また、該樹脂のマトリックス樹脂としての基本物性を評価し、新たな複合材設計指針を探る。

但し、GPI添加量が25%を超えると両接着強さ共に低下傾向を示した。このメカニズム解明のため樹脂硬化物の破壊靭性を評価したところ、接着強さのGPI添加量依存性とバルク樹脂靱性のGPI添加量依存性が著しく類似した傾向を示すことがわかった。接着試験時の破壊様式が接着剤樹脂内の凝集破壊モードであったことを合わせて考察すると、単官能エポキシGPIの添加量が一定の範囲を超えると、架橋密度低下によるバルク樹脂靭性低下が顕著となり、低応力での破壊につながると考えられる。以上を踏まえ、炭素繊維強化複合材料(CFRP)用にマトリックス樹脂組成を設計することができた。
植物胚発生における細胞間コミュニケーションによる細胞運命制御機構の解明

本研究では、胚体-胚柄間における細胞間コミュニケーションの解明を目指し、アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定、およびシンプラスティック経路に関わる因子の同定の2研究項目を実施した。アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定:リガンドとしては、CLE8に着目して研究を開始したが、昨年度の表現型解析・発現解析よりCLE8が胚体-胚柄間における細胞間コミュニケーションに直接は関わっていないことが明らかとなったため、今年度はCLEファミリーを全32種についてノックアウト変異体の表現型解析を行った。しかしながら、CLEファミリーの単独変異体では顕著な表現型が見られなかった。一方、既存の発現データベースでCLEファミリーが胚で発現しているか解析したが、受精卵分裂直後の発現データは不足していたため、CLE32種について、プロモーター発現マーカーラインを作成し、発現解析を行った。その結果、胚で発現が確認できたCLEが存在した。受容体候補の同定においては、CLEペプチドに結合しうるロイシンリッチリピート(LRR)型受容体キナーゼに着目して研究を行った結果#16で表現型が現れたため、受容体候補として解析を進めていたが、表現型と#16のT-DNA挿入箇所が一致しなかった。このことは、原因遺伝子がT-DNA挿入ヶ所とは別に存在していることが考えられた。シンプラスティック経路に関わる因子の同定においては、シンプラスティック経路を実際にシグナル分子が伝わっているかを解析するために、光顕微操作によって原形質連絡を制御する系の確立目指し、細胞壁へのカロースの蓄積により原形質連絡を阻害できると期待されるHSp::iCals3m植物体において、IR-LEGOによる条件確立を行った。本年度の計画では、アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定およびシンプラスティック経路に関わる因子の同定を目指したが、リガンドに関しては、胚で発現が確認できたCLEが見つかった一方、受容体に関しては、候補と考えていた#16が別の箇所の変異により表現型が現れていることが示唆されたため、引き続き受容体候補を探索する必要がでてきた。シンプラスティック経路に関わる因子の同定においては、IR-LEGO法による原形質連絡の特異的阻害を確立を進められた。今後は、発現解析により胚での発現が確認できたCLEを中心に、掛け合わせによって多重変異体を作成して解析を進める。受容体候補の同定においては、これまでに進めてきた多重変異体の表現型を解析することで、すみやかに受容体候補を探索する。また、表現型が観察されている#16の原因遺伝子を特定することで、胚体-胚柄間における細胞間コミュニケーションに関係する因子の同定を試みる。シンプラスティック経路にについては、シンプラスティック経路を実際にシグナル分子が伝わっているかを解析するために、HSp::iCals3m植物体を用いて、IR-LEGOにより、胚において細胞運命が転換するかの解析を進める。アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定:リガンドとしては、CLE8ペプチドに着目して研究を行った。CRISPR/Cas9システムにより変異を導入してCLE8のノックアウト植物体を作製し、胚柄から胚体様組織が形成されるなど、遺伝子発現を含めて異常は見られないか解析を行ったが、顕著な表現型は観察されなかった。また、蛍光マーカーラインを作製して発現場所を解析したが、胚体や胚柄ではなく、胚乳のみで発現が検出された。このことから、CLE8は胚体-胚柄間における細胞間コミュニケーションに直接は関わっていないことが明らかとなった。受容体候補の同定としては、CLEペプチドに結合しうるロイシンリッチリピート(LRR)型受容体キナーゼに着目して研究を行った。網羅的に、LRRファミリーにおける各T-DNA挿入ノックアウト変異体を観察した結果、胚柄に異常が見られる候補が見つかった。シンプラスティック経路に関わる因子の同定においては、有力候補であるWOX2に着目して研究を行った。WOX2がタンパク質として頂端細胞から基部細胞へ移動している可能性を明らかにするために、IR-LEGO法により頂端細胞にだけWOX2の発現を誘導させライブイメージングを行ったが、転写因子であるWOX2は分解が速いためか、顕著なWOX2の発現上昇は確認できなかった。本年度の計画では、アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定およびシンプラスティック経路に関わる因子の同定を目指したが、リガンドに関しては、過去の論文で報告されていたCLE8が因子ではないことが明らかとなり、受容体に関しては候補を得ることができ、おおむね順調に進展していることから、計画通りに進んでいると言える。IR-LEGO法による転写因子の直接誘導は困難なことが判明したため、次年度改善を進める。

一方、既存の発現データベースでCLEファミリーが胚で発現しているか解析したが、受精卵分裂直後の発現データは不足していたため、CLE32種について、プロモーター発現マーカーラインを作成し、発現解析を行った。その結果、胚で発現が確認できたCLEが存在した。受容体候補の同定においては、CLEペプチドに結合しうるロイシンリッチリピート(LRR)型受容体キナーゼに着目して研究を行った結果#16で表現型が現れたため、受容体候補として解析を進めていたが、表現型と#16のT-DNA挿入箇所が一致しなかった。このことは、原因遺伝子がT-DNA挿入ヶ所とは別に存在していることが考えられた。シンプラスティック経路に関わる因子の同定においては、シンプラスティック経路を実際にシグナル分子が伝わっているかを解析するために、光顕微操作によって原形質連絡を制御する系の確立目指し、細胞壁へのカロースの蓄積により原形質連絡を阻害できると期待されるHSp::iCals3m植物体において、IR-LEGOによる条件確立を行った。本年度の計画では、アポプラスティック経路に関わるリガンド-受容体ペアの同定およびシンプラスティック経路に関わる因子の同定を目指したが、リガンドに関しては、胚で発現が確認できたCLEが見つかった一方、受容体に関しては、候補と考えていた#16が別の箇所の変異により表現型が現れていることが示唆されたため、引き続き受容体候補を探索する必要がでてきた。シンプラスティック経路に関わる因子の同定においては、IR-LEGO法による原形質連絡の特異的阻害を確立を進められた。今後は、CLEファミリーを全32種についてノックアウト変異体の表現型解析を行う。また、単独変異体では表現型頻度が低いことも考えられるため、公開されたトランスクリプトームデータを元に、掛け合わせによって多重変異体を作成して解析を進める。受容体候補の同定においては、胚柄に異常が見られた候補について発現解析およびCLEペプチドとの相互作用解析を行う。シンプラスティック経路にについては、シンプラスティック経路を実際にシグナル分子が伝わっているかを解析するために、光顕微操作によって原形質連絡を制御する系の確立を目指す。細胞壁へのカロースの蓄積により原形質連絡を阻害できる、変異型カロース合成酵素iCals3m(Vaten et al., 20011)を時空間特異的に発現させるために、光刺激による局所温度上昇により発現誘導できるIR-LEGOシステムを用いて解析を行う。HSp(ヒートショックプロモーター)::iCals3m植物体を用いて、IR-LEGOにより頂端細胞にiCals3mを発現した結果、胚体が存在するにもかかわらず、胚柄細胞の細胞運命が転換するかを解析することにより、シンプラスティック経路の関与を明らかにする。今後は、発現解析により胚での発現が確認できたCLEを中心に、掛け合わせによって多重変異体を作成して解析を進める。受容体候補の同定においては、これまでに進めてきた多重変異体の表現型を解析することで、すみやかに受容体候補を探索する。
蜘蛛から学ぶ絹フィブロインの効率的可溶化

絹フィブロインは従来の繊維製品の用途だけでなく、食品化や化粧品添加剤、生医学材料などへの展開が始まっている。しかし、この実用化のためには効率的な可溶化技術の確立が不可欠の課題である。蜘蛛の巣の糸は、比較的短時間(約30分)で蜘蛛自身が張りなおしているので、糸をアミノ酸モノマーまで分解して再合成しているとは考えにくく、高分子量のまま常温の水系で効率的に可溶化して再紡糸していると思われる。このリサイクル過程での蜘蛛の糸の可溶化機構を明らかにし、さらにその成果を難溶性の絹フィブロインに応用して常温水系での可溶化を企図した。本年度の研究では以下の成果を得た。糸の劣化や再生のための消化(溶解)・紡糸過程の検討の観点から、種々の蜘蛛の糸の力学的性質を調べ、劣化に関する知見や蜘蛛の牽引糸の安全工学的な巧妙さを見出した。フィブロインを簡便かつ効率的に可溶化する方法について、当初、企図した「蜘蛛から学ぶ常温/水系での可溶化」は遠大過ぎるものであった。しかし、この検討過程で超臨界水・亜臨界水による絹フィブロインの可溶化の可能性を見出すことができた。絹フィブロイン可溶化物が容易に入手できれば、上述の絹の展開はさらなる進展が期待できると考え、この研究計画を次年度以降の基盤研究として申請中である。絹フィブロインの主たる用途は言うまでもなく絹繊維製品への利用であるが、最近では絹の食品化を手初めに化粧品添加剤、保湿剤などへの応用も始まっている。絹フィブロインの用途をさらに繊維バインダーや成型材料などにも応用するためにはその効率的可溶化技術の確立が不可欠の課題となる。蜘蛛は古くなった糸を口に含み、食後30分には新しい糸として吐出している。これは極めて短時間の操作であり、糸をアミノ酸にまで分解して再合成しているとは考えにくく、高分子量のまま常温の水系で効率的に可溶化して再紡糸していると思われる。このリサイクル過程での蜘蛛の糸の可溶化機構を明らかにし、さらにこの成果を応用して絹フィブロインの常温水系での効率的可溶化を実現することを目的として以下の研究を行っている。(1)古くなった蜘蛛の巣をどの程度効率的に再利用(リサイクル)しているのかを実態観測により調査中である(肉眼及びビデオカメラ観察)。(2)蜘蛛が糸を吐出してからの経時変化を、力学特性(引張り試験、動的粘弾性試験)、紫外線劣化(ESR測定)、粘着性能(剥離試験)、複屈折(偏光顕微鏡)などについて測定し、これらの測定値間の相関を評価する。(3)蜘蛛の唾液成分の採取と化学成分分析を試みている。本研究課題の採択は11月であったので研究開始以降間が無く、実験の準備ないし開始の時期で顕著な成果はまだないが、次年度以降の努力で回復したいと考えている。
インターネット行動と攻撃性の分析

本研究では,調査(1,2, 3章)および実験(4,5,6, 7章)の両面から,インターネットと攻撃性との関連性について検討を行った。1章, 2章, 3章では,インターネット上の行動内容と,現実生活における社会性および攻撃性の関係について,ウェブ調査と紙筆式調査の両面から検討を行った。その結果,ウェブログ上での自己客観視,またはオンラインゲーム上での所属感獲得という行動により,現実生活における社会性は促進されることが示された。一方,攻撃的言動や没入的関与,依存的関与などの行動は,現実生活における社会性を抑制し,攻撃性を促進していることが示された。一連の結果より,インターネット利用が及ぼす影響は,インターネット上での行動内容および使用しているツールによって異なることが示唆された。4章, 5章, 6章では, CMC (computer-mediated communication)が脱抑制的行動(攻撃性,自己開示)に及ぼす効果を検証するため,3つの実験を行った。その結果,対面状況に比べて,CMCは参加者の攻撃性や自己開示を促進することが示された。7章では,CMCにおける匿名性が自己開示に及ぼす効果について,自己の匿名性と他者の匿名性をそれぞれ独立して操作する実験デザインにおいて検討した。その結果,自己の匿名性は相互作用中の不安感を低減するのに対し,他者の匿名性は親密感を抑制し,さらに自己開示の内面性を抑制していた。本年度は,インターネット行動と攻撃性について,調査(研究1)・実験(研究2)を行った。【研究1】では,インターネット上の行動内容を,自己の表出・他者との関係・現実とのバランスという3つの領域に基づいて検討するとともに,それらの行動が現実生活における攻撃性や社会性にどのような影響を及ぼすのかについて検討した。オープン型ウェブサイト調査もしくは質問紙調査によって得たインターネット利用者763名からの回答を分析した結果,ネット上での行動内容は,自己演出・自己開示・自己客観視(自己の表出),所属感獲得・対人関係拡張・攻撃的言動(他者との関係),没入的関与・依存的関与・非日常的関与(現実とのバランス)という3領域9側面から捉えられることが示された。そして,これらの行動の中でも,攻撃的言動・没入的関与・依存的関与によって現実生活における攻撃性は高められるものの,自己客観視や所属感獲得により社会性が促進されることもあることが示唆された。【研究2】では,インターネットが攻撃性に及ぼす効果について,チャット場面(CMC)と対面場面(FTF)との比較を行った。その際,CMCは参加者の私的自己意識および課題志向性を高め,公的自己意識を減少させ,その結果,参加者の攻撃性を高めるだろうと予測した。男子大学生24名を実験対象とし,各参加者をCMC条件とFTF条件の両方でディスカッションさせた。そして,参加者の攻撃性について,内容分析,他者評定,自己報告の三側面より測定した。その結果,(1)参加者はFTF条件よりもCMC条件において攻撃性が高いこと,(2)CMCは公的自己意識を低下させ,課題志向性を高めること,(3)CMC条件では私的自己意識と課題志向性が攻撃性を促進すること,の3点が明らかとなった。本年度は、インターネット行動と攻撃性について、調査【研究3】と実験【研究4】を行った。【研究3】では、インターネット上に表現された仮想的空間としてのオンラインゲーム(以下OLGと略記)に着目し、OLGの利用が、現実生活における攻撃性に及ぼす影響について検討した。その際、OLG上での行動内容と、OLG利用者側の要因(パーソナリティ、対人的ストレス)についても着目して検討を行った。オープン型ウェブ調査によって得た1477名からの回答を分析した結果、次の三点が明らかとなった。

すなわち、(1)OLG上での行動内容は、攻撃行動、対人関係拡張、所属感獲得、規範維持、脱束縛的交流の5側面から捉えられること、(2)OLG上での攻撃行動は現実の攻撃行動を促進するものの、OLG上での規範維持や脱束縛的交流は現実の攻撃行動を抑制すること、(3)社会志向性の高いOLG利用者は、OLG上でも社会志向的に振舞いやすく、個人志向的な利用者や対人的ストレスを強く感じている利用者は、OLG上で反規範的・攻撃的に振舞いやすいことが示された。【研究4】では、インターネット行動のうち,ポジティブな自己開示行動に注目した。研究4-1ではインターネット(CMC)場面と対面場面(FTF)における自己開示行動を比較した。その結果,(1)CMCではFTFよりも深い自己開示が行われ,抵抗感を感じにくいこと,(2)CMCでは相手に信頼感を抱きにくく,それが自己報告レベルで自己開示を抑制すること,が明らかとなった。研究4-2では,CMCにおいて自己・他者の匿名性が自己開示行動に及ぼす効果を検討した。その結果,(1)他者の匿名性は相手に対する親密感を抑制し,その結果,自己開示を抑制すること,(2)自己の匿名性は不安感の低減を媒介として,抵抗感を減少させること,が明らかとなった。
水族館・河川博物館の巡回展に求められる展示デザインの検討

本研究では、水環境をテーマにした複数の企画展ユニットを全国の水族館や河川博物館に巡回し、そのプロセスを辿りながら展示の評価・検証を行い、展示の質の向上に資する要素や観点を抽出した。その結果をもとに、水族館・河川博物館において活用できる巡回展示ユニットのデザインを示すことができた。本研究では、複数の水族館・河川博物館に巡回する展示ユニットを対象として、展示の評価・検証を実施することにより展示の質の向上を図り、わが国に数多く存在する河川に関する社会教育施設に有効な巡回展示ユニットのモデルを提案する。また、巡回のプロセスを辿りながら、巡回展に求められる要素を抽出し、巡回展を多くの施設において実現し、活性化に繋げていくための検討事項についても明らかにする。今年度は、巡回展に求められる評価の視点を抽出し、これからの巡回展の評価や展示の質の向上に資する知見を得ることとした。研究対象とする巡回企画展「川と海を旅する魚たち」が巡回した「埼玉県立川の博物館」「佐賀県立宇宙科学館」「札幌市豊平川さけ科学館」の3館を対象に、開催状況の視察と聞き取り調査を行った。その結果、開催館では企画展を構成するアイテムを取捨選択しており、さらに地域性の高い展示を追加して展示を再構成していることが確かめられた。このことから、多くの館に必要とされる要素は、採用された展示について分析することにより抽出できることが考えられた。また、開催館によって展示のパーツや設置方法の改善・変更を行っていることがわかった。したがって、巡回展は、巡回開始の段階が展示の完成ではなく、改善・更新の余地を残した制作途中段階の状態と捉えることができ、形成的評価(formative evaluation)の視点を導入して展示評価を実施することが有効であると考えられた。すなわち、巡回のプロセスを辿りながら、展示の評価・検証を繰り返し、段階的に展示の質の向上を図ることができる可能性が示された。展示を多くの施設において開催しながら、開催状況の視察と聞き取り調査を行い、さらに、採用された展示の詳細な分析を行うことで、巡回展に求められる要素が抽出でき、多くの博物館において汎用性の高い展示を開発できる可能性が示唆された。本研究では、水族館や河川博物館に巡回する展示ユニットを対象として、展示の評価・検証を行うことにより展示の質の向上を図り、わが国に多数存在する河川に関する展示施設に有効な巡回展示ユニットのデザイン(題材設定、内容、手段)を検討する。また、巡回のプロセスを辿りながら巡回展に求められる観点や要素を抽出し、巡回展を多くの施設において実現するための事項についても検討する。今年度は巡回企画展「川と海を旅する魚たち」を対象とした(1)展示評価と改善点の抽出(岐阜県博物館)、(2)展示改善と改善効果の検証(千歳サケのふるさと館)を行った。(1)では、観察法と面接法を組み合わせて利用者の反応を分析し、展示の問題点や有効な要素を抽出した。改善点としては、利用者に操作方法が伝わっていないこと、展示のねらいが正確に伝わっていないこと等が確かめられた。また、掲載情報が難解、展示装置が上手く機能しない等の要因も認められた。一方、利用者に身近なテーマや馴染みのある物事との関連が理解や興味に繋がること、実物やレプリカが興味を惹くこと、簡潔な文章や簡単な操作が好まれること等が確かめられた。これらは比較的簡易な構造の改変により実現できるものであり、巡回プロセスにおいて改善・導入可能な項目であると判断された。(2)では、上述の結果をもとに展示の改善を行い、その効果を検証した。その結果、展示の改善により利用者の反応が展示制作者の意図に沿ったものとなり、理解や関心も促進されることが確かめられた。改善効果の傾向としては、小型パネルの追加等の小規模な改善よりも、新たな装置の導入や展示の構造的な改変等の大規模な改善の方がより大きな効果が得られることが示された。今年度の取り組みにより、巡回展に求められる要素や観点を見出すことができ、巡回展示のプロセスにおいて展示の評価・検証を行うことにより、段階的に展示の質を向上できる可能性が示された。本研究では、水族館や河川博物館に巡回する企画展示ユニットを対象として、展示の評価・検証を行うことにより展示の質の向上を図り、わが国に多数存在する当該施設に有効な展示のデザインについて検討した。また、巡回のプロセスを辿りながら運用に求められる観点や留意点を抽出し、巡回展を多くの施設において実現するための事項についても検討した。今年度は巡回企画展「ゲリラ豪雨展ゲリラ豪雨に備えて」及び「魚道展川を旅するサカナたちの通り道」を対象に、運用面からみた展示プロダクト(形状や構成等)の要件を整理した。現地視察及び開催館の学芸員や関係者への聞き取り調査により、以下のようなニーズが確認された。(1)設営・撤去時の組み立てや解体、梱包、保管、施設間の運搬においては、軽量かつ耐久性に優れた素材が理想的であり、個々の展示を一纏めにし、折り畳むなどコンパクト化して収納できるプロダクトが求められる。(2)様々な形状、規模の展示スペースに合わせて観覧動線をレイアウトするためには、分割や組み替えが可能なモジュール型の展示構成が理想的である。

(3)展示方法については利用者からは体験的なものや双方向的なものが求められるが、これらの展示の維持管理においては現場担当者に対する負担が大きくなるため、動かせる展示物の配置や、デジタル機器のON/OFF、プログラムの起動等を簡易にすることが求められる。(4)展示の改善や更新については個々の展示がパーツ化され取り替え易いことや段ボール等の加工しやすい素材で作られていることが理想的である。巡回展示ユニットを対象として、展示の評価・検証を実施したことにより、展示の質の向上を図るための題材設定、内容、手段に関する多くの要素や観点を見出すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。巡回を前提とする場合、展示を多くの施設において実現するための事項についても検討していく必要がある。今年度は、新たに巡回を開始する企画展「ゲリラ豪雨展」を対象として、展示プロダクト(規模、形状等)の要件、運搬や設営・管理に必要とされる環境や支援体制等について明らかにするための調査を進めていく。
関東芸妓の座敷踊り文化の特徴分析と映像保存〜新橋芸妓小ひ奈50年の映像資料から〜

本研究は、元東京新橋組合副頭取で昭和24年(1949年)から50年にわたり新橋芸妓を勤めた"小ひ奈"が生前残した自身の舞踊の映像を、特に座敷踊りを重視しながら整理および保存すること、そして、小ひ奈の舞踊人生を通して、花街の舞踊文化の特徴を捉えることを目的とする。研究期間は、平成16年度18年度の3年間である。映像資料の整理および資料内容の特性に合わせた有効な保存方法を検討し、それらの資料から、ひとりの芸妓が名舞踊手として大成していく過程を追うことを通じて、花街の舞踊文化の特徴を考察した。小ひ奈は、大正15年(1926年)東京築地生まれ、本名は、宮脇俊子、家号:照分菊、平成11年12月(1999年12月)に他界した。小ひ奈が新橋の花柳界に入ったきっかけは、戦後、女性一人が生活をして行く上での選択である。日本舞踊の素地がある小ひ奈は、戦後の経済成長の時期にあって、大舞台やお座敷での舞踊の経験を積みながらその能力を開花する。晩年には当時スター的芸妓であった"まり千代(平成7年、文化庁長官賞受賞平成8年1月31日他界)"から頭取職を継ぎ、大正14年から新橋演舞場で開催されてきた新橋芸妓衆による「東をどり」で、まり千代の持ち役を任せられる程の名舞踊手の地位を確立した。舞踊とともに芸妓人生を生き抜いた小ひ奈の姿が見えてくる。本研究は、元東京新橋組合副頭取で昭和24年(1949年)から50年に渡り新橋芸者を勤めた"小ひ奈"(大正15年(1926年)東京築地生まれ、平成11年12月(1999年12月)に他界)が生前残したの舞踊の映像を資料として、1)フィルムやテープ等のアナログ映像資料をデジタル化して整理・保存し、2)"小ひ奈"の踊りの様式の特徴や上演作品の特徴を分類・分析し、日本の舞踊文化の一面としての関東芸妓の舞踊の特徴を考察すること目的とする。初年度の平成16年度は、小ひ奈の自宅に保管されている映像資料(録音資料も含む)の整理を行い、小ひ奈の舞踊の特徴を捉えるために資料として利用可能と考えられる映像資料約100本(8mmフィルムとビデオカセットテープ)と、録音資料約30本(オープンリールテープ)をデジタルデータ変換処理し、基本的資料として保存作業を実施した。映像資料は、新年会を中心とした接待時の舞踊風景や、芸妓衆の舞踊の練習風景、舞台での舞踊風景等多岐に渡る。録音資料は、小ひ奈が踊った舞踊作品の練習時に使用したと考えられるテープが主なものであり、地方の会話や芸妓の会話等も含む現場の稽古の様子がうかがわれる貴重な音源がある。現在の課題として、芸妓という職業はきわめて特殊である故に、映像資料における被写体のプライバシーをどう考えて、画像処理していくかが課題である。この点については資料保管者である親族と検討を進めている。次年の平成17年度の計画としては、映像および録音資料内容の分析(作品名や系統による分類)と資料の加工、およびデータベース化が主たる研究となる。本研究は、元東京新橋組合副頭取で戦後約50年の間、新橋で芸妓を勤めた「小ひ奈^<(注)>」が残した映像資料を保存・分析をすることを通じて、関東の芸者座敷踊りの様式の特徴や上演作品の特徴を分類・分析することを目的としている。初年度は、小ひ奈の映像資料(録音資料も含む)の整理を行い、二年目の平成17年度は、未整理な映像(約30本)および録音テープ資料の整理(新たに約50本の音源を入手)を続けるとともに、舞踊評論家および邦楽研究者の協力を得てデジタル保存した資料(作品名や踊りの種類、特徴等)の分析・整理を実施した。

また、「小ひ奈」を知る新橋花柳界の方にお目にかかる機会を得て、花柳界が持つ独特な文化性や、東京の花柳界の中の新橋の位置づけに関するインタビューを実施することができた。さらに、「小ひ奈」が現役時代に使用した裾引きの衣装、三味線、写真、出演プログラム等の提供を親族から受け、「小ひ奈」の足跡をたどる資料の入手を進めることができた。映像資料の扱いに関しては、芸妓という特殊な職柄の映像資料である為、被映像者のプライバシーを含めどのような加工・保存処理をすることが資料として有効かどうかという課題がある。この件に関しては、親族および花柳界からのご助言、舞踊評論家の客観的な立場からのアドバイスを受けながら作業を進めている。研究最終年度となる18年度は、映像・音源の資料整理・分析とデータベース化を行い、「芸妓・小ひ奈」の視点から、芸妓の舞踊・座敷舞踊の特徴を明らかにしていく。注)"小ひ奈"は、大正15年(1926年)東京築地生まれ、離婚の後、昭和24年(1949年)に花柳界に入る。幼少より花柳流の日本舞踊を学び(名取名:花柳祿豊)、舞台で立役(男役)として活躍。平成11年12月(1999年12月)に他界。本研究は、元東京新橋組合副頭取で昭和24年(1949年)から50年にわたり新橋芸者を勤めた"小ひ奈"が生前残した小ひ奈自身の舞踊の映像をデジタル化して整理することによって、時代とともに減少していく花柳界の舞踊文化の一面の特徴を保存し、同時に、小ひ奈という芸妓の人となりを、彼女が残した資料から考察することを目的とする。本研究は平成16年度18年度の3年計画であり、研究最終年度である平成18年度は、資料の整理を続行し、映像資料内容の特性に合わせた有効な保存方法を検討し、小ひ奈が残した足跡を舞踊の視点から考察しまとめ作業を行った。小ひ奈は、大正15年(1926年)東京築地生まれ、本名は、宮脇俊子、家号:照分菊、平成11年12月(1999年12月)に他界している。小ひ奈が新橋の花柳界に入ったきっかけは、戦後、女一人が生活をして行く上での選択である。小ひ奈には幼少の頃から稽古していた花柳流の舞踊の素地があり(名取名:花柳禄豊)、その能力を開花させながら、晩年には、スター的芸妓であった"まり千代(平成7年、文化庁長官賞受賞平成8年1月31日他界)"から頭取職を継ぎ、大正14年から新橋演舞場で開催されてきた新橋芸妓衆による「東をどり」で、まり千代の持ち役を任せられる程の名舞踊手の地位を確立した。舞踊とともに芸妓人生を生き抜いた小ひ奈の姿が見えてくる。
白血病幹細胞根絶を目指した人工ＣＴＬによる新規免疫遺伝子治療の開発研究

WT1特異的TCR発現ベクターを用いて作製したWT1-TCR-T細胞を養子免疫することによって、白血病細胞の増殖を抑制した。さらに、ヒト化マウス実験系によって、ヒト白血病幹細胞を排除できる可能性が示唆された。WT1-TCRをヒト造血幹細胞に遺伝子導入し、HLA-A24-TG-NSGマウスに移植したところ、白血病細胞に対するCTLが分化増殖することが示された。他方、CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子発現ベクターを作製し、抗体療法との併用による新規がん免疫細胞療法を開発した。CD16-CD3ζ-T細胞は、高いADCC活性を呈することがin vitroならびにin vivo実験系で示された。白血病幹細胞を標的とした新たな免疫遺伝子治療の開発を目的で研究を遂行し、以下の結果が得られた。1.ヒト白血病患者から骨髄白血病細胞を分離し、免疫不全マウスNOGマウスに移植した。その後、マウス骨髄からヒト白血病細胞が増殖していることを確認できた。このことから、ヒト白血病のモデル動物の作製を確立できた。2.白血病ならびに多くの固形がんに高発現しているWT1およびAurora-A kinase特異的CTLクローンからTCR遺伝子を単離し、その発現レトロウイルスベクターを構築した。さらに、内在性TCRの発現を抑制し、効率よくTCRを発現できるsi-TCRベクターを初めて構築した。3.WT1およびAurora-A kinase特異的TCR遺伝子導入人工CTLは、白血病細胞をHLA拘束性に傷害したが、造血幹細胞を含め、正常細胞には影響を及ぼさないことが、in vitroならびにヒト化マウスin vivo実験系で証明された。4.上記した方法で作製した白血病ヒト化マウスに、WT1およびAurora-A kinase特異的TCR遺伝子導入人工CTLまたは、コントロールCTLを移入した。その結果、WT1およびAurora-A kinase特異的TCR遺伝子導入人工CTL移入によってのみ、白血病細胞の増殖を抑制できた。5.さらに、白血病ヒト化マウスに大量化学療法を施行したが、白血病幹細胞の残存を確認した。大量化学療法後に、WT1特異的TCR遺伝子導入人工CTLを移入したところ、他のマウスへの白血病細胞の継代ができなかったことから、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLの養子免疫によって、化学療法抵抗性の白血病幹細胞を根絶できることが示された。6.以上の結果をもとに、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLによる新規免疫遺伝子治療の臨床試験を開始するに至った(平成25年3月22日、厚生労働省承認)。1.白血病ならびに多くの固形がんに高発現しているWT1およびAurora-A kinase特異的CTLクローンからTCR遺伝子を単離し、内在性TCRの発現を抑制し効率よくTCRを発現できるsi-TCRベクターを昨年度構築した。それらのTCRベクターを用いて白血病特異的CTLを効率よく作製することが可能となった。2.TCRベクターをCD4陽性T細胞に遺伝子導入したところ、HLAクラスI拘束性ヘルパー活性を示す人工ヘルパーT細胞を作製できた。これらの遺伝子改変ヘルパーT細胞は白血病特異的CD8陽性CTLの活性を亢進させ、白血病への遊走を促進させることが明らかとなった。3.白血病患者骨髄から分離した白血病細胞をNOGマウスに移植し、ヒト化白血病マウスを作製した。このヒト化マウスに大量化学療法を施行したが、白血病幹細胞の残存が確認された。しかし、大量化学療法後にWT1特異的TCR遺伝子導入人工CTLを移入したところ、骨髄の白血病細胞は完全に排除された。他のマウスへの白血病細胞の継代ができなかったことから、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLの養子免疫によって、化学療法抵抗性の白血病幹細胞を根絶できることが確認された。4.抗体療法の効果を向上させるために、CD16(FcγRIII)-CD3z融合遺伝子を作製し、CD8陽性T細胞に遺伝子導入した。これらの遺伝子改変T細胞は抗CD20抗体ならびに抗CCR4抗体添加悪性リンパ腫、成人T細胞白血病細胞に対して高い細胞活性を示した。5.以上の結果をもとに、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLによる新規免疫遺伝子治療の臨床試験の承認を得られ、現在進行中である。1.WT1特異的HLA-A24拘束性CTLクローンから単離したTCR遺伝発現ベクターをタカラバイオ株式会社との共同研究によって構築した。本ベクターは内在性TCR発現を抑制しする新規ベクターである。ヒト白血病細胞移植ヒト化マウスの実験系を用いて検討したところ、WT1-TCR-T細胞を養子免疫することによって、ヒト白血病細胞の増殖を抑制した。

さらに、ヒト化マウス継代実験によって、ヒト白血病幹細胞を排除できる可能性が示唆された。WT1-TCR-CD4陽性T細胞は、WT1-TCR-CD8陽性CTLの細胞傷害性を増強させ、白血病細胞へのトラフィッキングを誘導した。WT1-TCRをヒト造血幹細胞に遺伝子導入し、HLA-A24トランスジェニック免疫不全NSGマウスに移植したところ、WT1特異的HLA-A24拘束性CTLがマウス体内で分化増殖することが示された。2.CD16(FcγRIII)-CD3ζキメラレセプター遺伝子発現ベクターを作製し、抗体療法とCD16-CD3ζ遺伝子改変人工T細胞輸注との併用による新規がん免疫細胞療法を開発した。CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子発現レトロウイルスベクターを末梢血CD8陽性T細胞に遺伝子導入し、その機能を解析した。その結果、CD20陽性悪性リンパ腫細胞ならびにHer2/neu陽性乳がん細胞に対して、それぞれ抗CD20抗体および抗Her2抗体添加時に高いADCC活性を呈することが明らかとなった。CD20陽性B細胞性悪性リンパ腫細胞株をNOGマウスに移植し後、CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子導入CD8陽性T細胞および抗CD20抗体を様々な組み合わせで投与し、in vivoにおける抗腫瘍活性を検討した。その結果、CD16-CD3ζキメラレセプター遺伝子導入CD8陽性T細胞と抗CD20抗体を同時投与した際にのみ、高い抗腫瘍活性が認められた。26年度が最終年度であるため、記入しない。血液学、感染症学、腫瘍免疫学、細胞治療26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画である、WT1およびAurora-A kinase特異的TCR遺伝子導入人工CTLの作製を確立し、ヒト白血病幹細胞を排除できることを、ヒト化マウスのin vivo実験系で証明できた。さらに、これらの成果をもとに、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLによる白血病に対する新規免疫遺伝子治療の臨床試験計画を申請し、平成25年3月22日に承認を受けることができ、研究期間内に臨床応用まで結び付けることができた。さらに、これらの成果をもとに、WT1特異的TCR遺伝子導入CTLによる白血病に対する新規免疫遺伝子治療の臨床試験計画を申請し、厚生労働省から承認を受けることができ、研究期間内に臨床応用まで結び付けることができた。現在、その臨床試験が進行中である。さらに、当初の計画には含まれていなかったCD16(FcγRIII)-CD3&#61562;融合遺伝子導入による抗体療法の効果向上に向けた遺伝子治療の基礎研究成果も得られた。
酸味・塩味受容機構の全容解明に向けた新規イオンチャネル型味覚受容体の探索

RNA-Seq法と、味蕾を構成する味細胞種の割合が変化した転写因子Skn-1a(Pou2f3)欠損マウスを用いて、新規イオンチャネル型味覚受容体、特に高濃度の塩に対する塩味受容体の探索を行った。その結果、有郭乳頭と葉状乳頭の味蕾特異的に発現する遺伝子を同定した。HEK293T細胞を用いた電気生理学的解析から、この分子はクロライドチャネルであることが示された。欠損マウスは高濃度の塩溶液に対する舌咽神経応答と忌避のリック応答が減少していた。以上の結果から、この遺伝子は食品中に含まれるクロライドアニオンの検出に関与している可能性が示唆された。Gタンパク質共役型の味覚受容体が甘味、旨味、苦味を感知するのに対して、酸味と塩味に関しては、報告されたイオンチャネル型受容体以外にも未知の受容機構が存在し、分子機構全体像の解明には至っていない。本研究では、酸味・塩味受容機構の全容解明に向けて、RNA-Seq法という新しい網羅的な遺伝子発現解析の手法を用いて、新規イオンチャネル型味覚受容体を同定することを目的とした。まず、RNA-Seq法を用いて、マウスの味蕾を多く含む有郭乳頭上皮(CV)と味蕾を含まない周辺上皮(Epi)における遺伝子発現プロファイルを比較した。CV値とCV/Epi値が大きい遺伝子は、味蕾特異的に強く発現することが予想される。約20匹のマウスからそれぞれの組織を単離し、全RNAを抽出した後、次世代シークエンサーを用いたRNA-Seq解析とERANGEによる発現情報解析を行った。その結果、CVかEpiの少なくとも一方で発現する遺伝子が約18,000個存在し、そのうちCV値>3かつCV/Epi値>3以上の遺伝子が約1,100個抽出された。これらには、味蕾特異的に発現し、味覚の受容伝達に重要な働きをする甘味、旨味、苦味、酸味受容体、Gタンパク質、下流シグナル伝達因子などが含まれることから、本実験方法の有効性が実証された。イオンチャネルは一般に、複数回膜貫通型の膜タンパク質である。そこで次に、公開プログラムTMpredやTMHMMを用いて膜貫通領域を予測し、候補遺伝子の絞り込みを行った。さらに、候補遺伝子のうち約70個に関して、有郭乳頭上皮においてどのような発現様式を示すかをin situ hybridization法を用いて調べた結果、約20個の遺伝子が味蕾特異的に発現することが示された。前年度までに、in situ hybridization法を用いて、有郭乳頭上皮における発現様式を調べた結果、約20個の遺伝子が味蕾特異的に発現することが示された。今年度は、その中からあるイオンチャネルに着目し、電気生理学的な手法を用いてその特性の解析と、生体内における機能を解明する目的で、TALEN法を用いてその遺伝子欠損マウスの作出と表現型解析を行った。前者に関しては、ナトリウム濃度依存的な応答が観察された。後者に関しては、フレームシフト変異を生じる3種類のホモ欠損マウスを獲得した。様々な味物質溶液を用いて2瓶嗜好試験を行ったところ、現時点では野生型マウスと比較して嗜好率に明確な差は見られなかった。引き続き、様々な味物質溶液に対する味神経(鼓索・舌咽神経)応答解析を行っている。以上より、味蕾特異的に発現する新規イオンチャネル型味覚受容体候補を同定したが、酸味・塩味受容にどのように関与するかはさらに解析を進める必要がある。今年度の目標としていた味蕾特異的な発現を示す遺伝子が約20個得られた。さらに一部の遺伝子に関しては、来年度に行う予定であった異所発現系を用いた受容体候補の機能解析と、新規酸味・塩味受容体候補遺伝子欠損マウスの作出と表現型解析を既に開始しており、予備的な実験結果が得られているため。食品科学引き続き、異所発現系を用いた受容体候補の機能解析と、新規酸味・塩味受容体候補遺伝子欠損マウスの作出と表現型解析を行う。研究室で所有していた試薬類を使用したため。異所発現系を用いた受容体候補の機能解析と、新規酸味・塩味受容体候補遺伝子欠損マウスの作出と表現型解析に使用する。
水平眼球運動系の速度―位置変換に関わる神経積分機構の解明

舌下神経前位核(prepositus hypoglossi nucleus, PHN)は水平性の眼球運動に関与しており、脳幹から入力する速度信号を位置信号へ変換する役割があることが示されている。本研究では、舌下神経前位核における速度-位置変換機構にどのような神経回路特性が関与しているのかを調べることを目的としている。ラットの脳幹スライス標本を作製し、抑制性神経伝達を遮断した状態でPHNニューロンからホールセル記録を行ない、ニューロンの近傍に微小ガラス管により一過性のバースト刺激(100Hz、20パルス)を与えたところ、自発性EPSCの頻度が刺激前に比べ増大し、それが数秒間持続される現象を見出した。この現象は一過性の速度信号から持続的な位置信号への変換過程を反映することから、持続的なEPSC頻度増加を担うシナプス伝達について薬理学的に調べた結果、カルシウム透過型AMPA受容体の活性化が重要であることが明らかになった。そこで、カルシウム透過型AMPA受容体をもつニューロンが実際にPHN内に存在するのかを調べるために、記録しているPHNニューロンにカイニン酸を電気泳動により投与し、膜電位を-60mVと+40mVに保持したときの電流応答比(Rectification Index, RI)を求めた。カルシウム透過型AMPA受容体を持つニューロンのRI値は1以下であることが知られており、解析の結果、半数以上のPHNニューロンにおいてRI値が1以下であった。さらに、ナトリウムを含まずカルシウム濃度を高くした細胞外液中で、PHNニューロンのカイニン酸投与に対する電流応答を調べたところ、RI値が1以下であるニューロンは1以上であるニューロンに比べ、カルシウム透過性が高いことが確認された。以上の結果から、カルシウム透過型AMPA受容体をもつPHNニューロンが速度-位置変換に重要な役割を持つことが示唆された。眼球運動遂行時に、外眼筋運動ニューロンへ直接投射し眼球運動の発現に関与する脳幹ニューロンは、眼球速度に比例したバースト活動を示すが、一方で、外眼筋を支配する運動ニューロンは、バースト活動に加え眼球位置に比例した持続的(トニック)な活動を示す。従って、脳幹ニューロンから運動ニューロンの間で速度信号から位置信号へ変換する機構が必要となり、この機構は舌下神経前位核(prepositus hypoglossi nucleus, PHN)が担っていることが示唆されている。本研究では、PHNにおけるトニック活動の生成機構を調べることを目的としている。生後約3週齢のラットから脳幹スライス標本を作製し、PHNニューロンからホールセル記録を行い、抑制性神経伝達を遮断した状態で、記録しているニューロンの近傍に微小ガラス管により100Hzの刺激(バースト刺激)を与えたところ、自発性の内向き電流の頻度の増加が観察された。この自発性電流は、テトロドトキシン(0.25μM)投与により消失し、また、グルタミン酸受容体のアンタゴニストであるNBQX(20μM)とAPV(50μM)を投与しても消失したことから、PHN内の神経回路の活性化によって生じたグルタミン酸作動性シナプス電流であることが示された。バースト刺激によって生じるシナプス電流は、NBQXの代わりにカルシウム透過型AMPA受容体のブロッカーであるNaspm(100μM)の投与によっても大きく減少した。以上の結果から、PHN内の神経回路では、カルシウム透過型AMPA受容体の活性化によるシナプス伝達が行われ、この伝達がPHNニューロンでのトニックな活動に関与している可能性が示唆された。
関節強直を規定する皮膚炎と関節強直の病態連携分子メカニズムの解明

強直性脊椎炎、乾癬性関節炎などの強直性疾患は進行性の難病に位置づけられており、他の関節変形性疾患に準じる治療は効果的ではない。新たな治療の開発に向けては、本疾患特有の病態を充分に解明し、適切な強直症疾患モデルを用いての治療実験が必要である。本研究以前に強直症モデル動物(マウス)の開発に取り組んできた。本研究では、自然発症強直症モデルマウスを用いて、強直症に関連する遺伝素因、発症の性差における精巣の役割、病態発生の経時変化を明らかにし、さらに、抗IL-17抗体全身投与の治療有効性を実証した。本研究では、自然発症強直症モデルマウス(McC-ank)と、既存の乾癬性強直症モデルマウス(DBA1)マウスを用いて、強直症病態の遺伝的要因、性差の要因、病態発生の経時変化、抗IL-17抗体全身投与の治療有効性について、次の点を明らかにした。(1)病態発生の経時変化として、初期に発赤を伴う足関節の腫脹とともに同部位の腱付着部、足底腱板下の浮腫性炎症が出現し、腫脹2週間後には同炎症部位に軟骨増殖性変化から軟骨内骨化、さらに2ヶ月後には関節強直が完成することが分かった。(2)発症前McC-ankマウスに対して精巣摘除を施行し、経過観察を行ったところ、精巣摘除群では強直症発症を認めないことが分かった。(3)以前の研究において、発症におけるY染色体の関与が示唆された。今回、McC-ankマウスのY染色体を戻し交配により入れ替えた個体を作出し、経過観察を行ったところ、従来のMcC-ankマウスの強直症発症頻度と違いがないことが分かった。(4)強直症自然発症マウスDBA1に対して、抗IL-17抗体の全身投与を行った。その結果、本抗体の発症前投与と発症後投与に有意な発症抑制効果が認められた。以上の結果より、強直症は関節腫脹後数週間後に骨化が始まり、数か月で関節強直が完成する病態進展が明らかとなった。さらに、ヒトでも見られる強直症罹患率の性差は精巣由来のホルモンによること、強直症の治療には抗IL-17抗体が有効であることが示唆された。本研究では、独自に開発した自然発症強直症モデルマウス(McC-ank)と乾癬性強直症モデルとされるDBA/1マウスを用いた。我々はこれまでに、病理組織学的にヒト強直性疾患に類似した病態を自然発生するマウスに見出し、強直症モデルとして解析してき。この強直症モデルは、腱付着部炎を初期病変とし、そこから異所性軟骨増殖性病変、軟骨内骨化、そして関節変形・機能障害に至る。また、この強直症は雄のみに発症し、炎症性皮膚病変を常に合併した。さらに当モデルを用いた遺伝連鎖解析を行った結果、第7染色体上のFGFR2遺伝子座をピークとする染色体領域に強直症発症との強い連鎖を同定した。以上の知見から、強直症の発生と1.雄性要因(性ホルモン環境、行動様式、Y染色体)、2.皮膚病変、3.FGFR2遺伝多型との関連性を想定し、2種のマウスを用いて以下のことを明らかにした。(1)McC-ankの実験:雄性要因について明らかにするために、精巣摘出、個別飼育、Y染色体の入れ替え(コンジェニック系統)による影響を観察した。その結果、精巣摘出と個別飼育で強直症発症が顕著に抑制されることが分かった。一方、Y染色体の入れ替えは強直症発症に影響を及ぼさなかった。(2)DBA/1の実験:乾癬様皮膚炎、強直症の発症に相関する血中の炎症メディエーターを調査した結果、血中IL-17の上昇と諸病変の発症が相関することが分かった。そこで、抗IL-17抗体の全身投与予防・治療実験を行った。その結果、抗IL-17抗体の発症前投与、発症後投与いづれの投与法においても、強直症の顕著な改善が認められた。以上の結果より、強直症の発症の雄性要因として男性ホルモンの重要性、およびDBA/1の強直症発症メディエーターとしてIL-17が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。独自に開発した自然発症強直症モデルを用いた解析から、Y染色体コンジェニック系統の樹立とY染色体遺伝的多型の発症への影響は明らかにした。また、外的ならびに内的環境要因として飼育条件や性ホルモンの強直症発症への影響は明らかにすることができた。一方、FGFRII作用が皮膚炎や強直症発症に及ぼす影響については、実証に至らなかった。その理由としては、昨年の東日本大震災の影響でマウス飼育施設の損壊により、系統維持や繁殖が計画通りに進まなかったことが挙げられる。

代替えの実験として、DBA/1マウスを購入し強直症メディエーターの解析を行ってきた。その結果、ヒト強直症の新規治療に繋がる知見を示すことができたことは、想定外ではあるが、従来の目的の一つである治療法の開発に合致するものであるため、本研究は「おおむね順調に進展している」と断定できる。新規モデルを用いて、FGFRIIに関する実験を継続するとともに、IL-17に関する新知見も再検したい。McC-ankを用いて可溶性FGFR2ならびに抗IL-17抗体による強直症治療実験を実施する。さらに、免疫染色など病理組織学的方法で病変局所の分子発現を明らかにし、皮膚炎と関節病変の連携において、IL-17ならびにFGFRIIリカンドのKGFがどのような作用機序で関わるのかを明らかにする。すなわち、皮膚と関節の各病変部において、固有の炎症メディエーター産生を同定する。強直症の経時変化の観察より、足根部腫脹の2週間目に足底腱膜直下に著名な間葉系細胞増殖が起こることが判明した。さらに、これらの細胞が軟骨細胞に分化し、最終的に骨化して強直する。骨化の初期に出現する間葉系細胞を培養系に分離し、分子発現などを詳細に明らかにする。また、KGFーFGFRIIシグナルについて、KGF強制発現による強直症誘発実験を行い、その重要性を検証する。前年度までに樹立したY染色体コンジェニック系統マウスの病理組織、分子病態を解析する。また、皮膚ならびに関節病変局所からmRNAを採取し、DNAチップによる網羅的遺伝子発現解析を行い、Y染色体のエピスターシス制御に関する理解を蓄積することも考えている。病理組織解析として、KGF、FGFRII、IL-17受容体各種に対する抗体を購入する。また、皮膚炎や強直症に相関する血中メディエーターをMcC-ankにおいて明らかにするため、IL-17やKGFの測定用ELISAキットを購入する。また、McC-ankを繁殖し、抗IL-17抗体全身投与による治療実験、可溶性FGFRII(購入可)全身投与による治療実験を実施に当たり、繁殖費用、生物製剤の購入費用に充てる。