hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パラジウム触媒を用いる含窒素ヘテロ環の立体選択的な構築と天然物合成への応用

著者はこれまで、その環上に多くの不斉中心が存在しているアルカロイドやプロスタノイド等のヘテロ脂環式生物活性物質の合成を行ってきたが、今回これらアルカロイドの高立体選択的な合成法の開発を目的として、遷移金属錯体を用いるオレフィンへのヘテロ原子の分子内環化付加反応の検討と天然物合成への応用を行った。まず、遷移金属錯体を用いる分子内付加環化反応を行うにあたって、基質として分子内にオレフィン部とウレタン部を有し、環化生成物が天然物の合成素子と成り得る基質を数種類分子設計し、容易に得られるアリルアルコール体の香月-Sharpless不斉酸化を経由して合成した。これらの光学活性な基質の環化反応をパラジウム(II)触媒を用いて行ったところ、2,5-trans-ピペリジン体や2,6-trans-ピペリジン体を立体選択的に得ることが出来た。一方、銀塩を用いて反応を行ったところ2,6-cis-ピペリジン体を立体選択的に得ることが出来た。このように、同様の基質から遷移金属錯体を変えるだけで、立体化学の異なったアルカロイドの基本骨格を立体選択的に作り分けることが出来た。著者らの開発した手法は、アルカロイド合成に極めて有用な手段を提供するものと考えている。実際著者は2,6-trans-ピペリジン体から(+)-prosopinineへの変換を、また、2,6-cis-ピペリジン体から(+)-palustrineの合成中間体への変換を行った。これらの成果に関しては学会を通じて多数発表して来た。さらに現在、これらの成果を2編の論文にまとめ投稿中である。
耐摩耗性合成樹脂管を用いた粒状産業廃棄物の低エネルギースラリー輸送に関する研究

本研究では、粒状固形物の合成樹脂管内スラリー輸送において、堆積限界度域の固形粒子の流動特性ならびにメカニズムを明らかにするため、(a)スラリー流動の濃度分布、速度分布および水力勾配などの設計項目に関し、基礎的な実験データを正確に集積する技術を開発すること、(b)理論的な考察を進め、実験結果を十分な精度で説明し得る計算方法を確立すること、の2点に研究の重点が置かれた。その結果、次の結論を得た。(1)合成樹脂管の流動摩擦係数は流動様式ならびに輸送条件によって変化する。(2)スラリーの流速を減少させて、その値を堆積限界速度に限りなく近づけるとき、滑動層の高さが増加し、スラリーの流速に対する管底上の粒子の相対速度は急激に減少する。しかし、固体粒子が管底に静止し始める堆積限界速度の解析には、何らかのしきい値の考え方の導入が必要である。(3)ストロボ発光システムとデジタルビデオカメラを組み合わせた高解像静止画像解析のソフトウェア手法を開発した。これによって、吐出し濃度が約12%までのスラリーの流動状態を解析し、輸送条件の変化に応じた速度分布ならびに濃度分布の変動状況を正確に把握することが可能となった。(4)粒度分布の大きな粒状固形物を含むスラリーが流動するときの圧力損失の計算方法として、新たに修正Wasp法を提案し、その実用性を確認した。(5)流動様式の的確な評価方法について検討し、均一度パラメータを算出し得る簡便な計算式を提案した。(6)水平管路内のスラリー堆積層の抗力の算定において、層が粒子と水より構成されると見なす一体型モデルに基づいて動摩擦係数を計算するとき、粒子のみが抗力として働くとして計算値よりも、4割程減少することが明らかとなった。粒状固体物のスラリー輸送における経済的な輸送速度(臨界速度)は、管路底上で固体粒子が静止・堆積し始める堆積限界速度附近に存在すると言われている。しかし、スラリーの平均速度の減少に応じて、その流動様式は、懸濁流れ、摺動流、滑動層を伴う流れ、静止堆積層を伴う流れへと遷移し、堆積限界速度を目視観察によって明確に定めることは極めて困難なことが多い。また、これまで流動様式と輸送エネルギーとの関係が十分に説明されていない。本研究では、粒状固体物の合成樹脂管内スラリー輸送において、堆積限界速度域の固体粒子の流動の特性ならびにメカニズムを明らかにするため、(a)スラリー流動の濃度分布、速度分布および水力勾配などの設計項目に関し、基礎的な実験データを正確に集積する技術を開発すること、(b)理論的な考察を進め、実験結果を十分な精度で説明し得る計算方法を確率すること、の2点に研究の重点が置かれた。(2)スラリーの流速を減少させて、その値を堆積限界速度に限りなく近づけるとき、滑動層の高さが増加する。また、スラリーの流速に対する管底上の粒子の移動速度の相対速度は、急激に減少する特性を示し、この関係を式で与えることができる。しかし、固体粒子が管底に静止し始める速度値を、堆積限界速度の値と定義することは、実質上、不可能であり、堆積限界速度の解析には、しきい値の考え方の導入が必要である。(3)ストロボ発光システムとデジタルビデオカメラを組み合わせ、高解像静止画映像解析のソフトウェア手法を開発した。これによって、吐出し濃度が約12%までのスラリーの流動状態を解析し、輸送条件の変化に変動する速度分布ならびに濃度分布を測定する画像解析システムを構築することが可能となった。(4)粒状固体物の粒度が異なるときのスラリーの圧力損失の計算方法として、新たに修正Wasp法を提案し、この方法を用いると、実用的に十分な精度スラリー輸送に必要なエネルギーを算出し得ることを示した。

(6)水平管路内のスラリー堆積層の抗力の算定において、層が粒子と水より構成されると見なす一体型モデルに基づいて動摩擦係数を計算するとき、粒子のみが抗力として働くとして計算値よりも、4割程減少することが明らかとなった。本研究では、初めに、粒状固形物のスラリー流動の管路内流れに関する設計計算において重要となる、流動様式の的確な評価方法について検討し、均一度パラメータを算出し得る簡便な計算式を提案した。次に、スラリーの性状としては粒子と水によって構成されているスラリーの物性値を考えることと、管路底に一定の厚みの堆積層が形成されているとき、この堆積層を滑動させるのに必要な力について検討した。堆積層の活動の解析については、管壁面に働く堆積層の応力状態を明確にする必要があるが、堆積層を形成する粒子の配列ならびに粒子の充てん率と、その応力状態との関係について理論的、実験的に検討した。さらに、体積層が滑動を開始する際の、粒子と管壁との応力状態を、管壁面に働く摩擦力から解析し、解析結果を検証するために管路内壁の応力を測定する実験を行なった。その結果、水平管路内のスラリー堆積層の抗力の算定において、層が粒子と水より構成されると見なす一体型モデルに基づいて動摩擦係数を計算するとき、粒子のみが効力として働くとして計算した値よりも、4割程度減少することが明らかとなった。
日欧の大学生の英語パフォーマンス能力：母語と外国語でのモノローグ・テストの比較

本研究では、被験者をヨーロッパと日本の英語学習者(大学生レベル)とし、出身国の教育システムがスピーキングテストの「モノローグ」タスクでのパフォーマンスに影響が出るかどうかを調査するために、実態調査を行ったところ、ヨーロッパでは小学校から大学まで、定期的に多数の教科で口頭試験を経験していた(母語または外国語で)のに対して、日本人で口頭試験といえば入学試験での母語での面接であった。そして、母語と英語でのモノローグ前の計画かつ発話中のそれぞれの認知プロセスを検証したところ、ヨーロッパ人はモノローグタスクにおいて、日本人よりも統計的に有意な差をもって思考の整理をして臨んでいることが判明した。本研究は、英語学習者の「オーラルパフォーマンステスト」における「モノローグ」を使用したスピーキング能力を測るテストで、母語と英語の場合の発話言語を質的・量的に分析し、テスト時の認知プロセスを明らかにするものである。Backman & Palmer(1996)では、言語テストには,次の2組の特性を含む概念的枠組みが必要であると主張している。1.言語使用課題とテスト課題の特性2.言語使用者とテスト受験生の特性また、テストの相互作用性を評価する際、タスクを実行するにあたり、話題の知識、言語知識、個人的特性、および方略的能力を含んだ枠組みが提示されている。本研究では、ここで構成概念の定義に含まれる構成要素の中にある「(受験者)個人の特性」のうち、「母語」と「特定のテストに関する受験経験と準備」に焦点をあて、リサーチデザインを組んだ。初年度は、質的・量的に難易度が同レベルであることを実証した4つの「モノローグ」タスク(Weir, O'Sullivanand Horai, 2006)とスピーキングテストにおける認知枠組モデル(Weir,2005)を元に作成した質問紙(Horai, 2007, 2009)を使用し、国内でパイロットスタディを実施した。その際、実施大学にて音声データを収集する上で、ハード面に困難が生じた部分があり、手順の修正が必要となった。来年度は、国内でのデータ収集に加え、海外でもデータ収集を始める。そして分析に向けての準備を進め、実証的な研究につなげていく予定である。Backman&Palmer(1996)では、言語テストには、次の2組の特性を含む概念的枠組みが必要であると主張している。1.言語使用課題とテスト課題の特性2.言語使用者とテスト受験生の特性また、Backman&Palmer(1996)には、テストの相互作用性を評価する際に、タスクを実行するにあたり、話題の知識、言語知識、個人的特性、および方略的能力を含んだ枠組みも提示されている。平成23年度は、質的・量的に難易度が同レベルであることを実証した4つの「モノローグ」タスク(Weir,O'Sullivan and Horai,2006)とスピーキングテストにおける認知枠組モデル(Weir,2005)を元に作成した質問紙(Horai,2007,2009)を使用し、データ収集を開始した。これまでに6名分のデータ収集を完了している。本研究は、「モノローグ」を使用したスピーキング能力を測るテストにおいて、英語学習者の発話時の使用言語(母語と英語)を質的・量的に分析するとともに、テスト開始前とテスト中の認知プロセスを明らかにするものである。Backman & Palmer(1996)では、言語テストには、次の2組の特性を含む概念的枠組みが必要であると主張している。1.言語使用課題とテスト課題の特性. 2.言語使用者とテスト受験生の特性.そして、Backman & Palmer(1996)には、テストの相互作用性を評価する際に、タスクを実行するにあたり、話題の知識、言語知識、個人的特性、および方略的能力を含んだ枠組みも提示されている。平成25年度は、質的・量的に難易度が同レベルであることを実証した4つの「モノローグ」タスク(Weir, O'Sullivan and Horai, 2006)とスピーキングテストにおける認知枠組モデル(Weir, 2005)を元に作成した質問紙(Horai, 2007, 2009)を使用し、データ収集を継続した。

収集済みの発話データは書き起こし等、準備のできているものから言語分析を着手している。質問紙のデータ入力は完了している。本研究は、英語学習者の「オーラルパフォーマンステスト」における「モノローグ」を使用したスピーキング能力を測るテストで、母語と英語の場合の発話言語を質的・量的に分析し、テスト時の認知プロセスを明らかにするものである。Backman & Palmer(1996)では、言語テストには、次の2組の特性を含む概念的枠組みが必要であると主張している。1.言語使用課題とテスト課題の特性2.言語使用者とテスト受験生の特性また、Backman & Palmer(1996)には、テストの相互作用性を評価する際に、タスクを実行するにあたり、話題の知識、言語知識、個人的特性、および方略的能力を含んだ枠組みも提示されている。本研究では、ここで構成概念の定義に含まれる構成要素の中にある「(受験者)個人の特性」のうち、「母語」と「特定のテストに関する受験経験と準備」に焦点をあて、リサーチデザインを組んだ。平成24年度は、質的・量的に難易度が同レベルであることを実証した4つの「モノローグ」タスク(Weir, O'Sullivan and Horai, 2006)とスピーキングテストにおける認知枠組モデル(Weir, 2005)を元に作成した質問紙(Horai, 2007, 2009)を使用し、データ収集を継続し、言語分析の準備を開始した。本研究は、「モノローグ」を使用したスピーキング能力を測るテストにおいて、英語学習者の発話時の使用言語(母語と英語)を質的・量的に分析するとともに、テスト開始前とテスト中の認知プロセスを明らかにするものである。Backman & Palmer (1996)では、言語テストには、次の2組の特性を含む概念的枠組みが必要であると主張している。1.言語使用課題とテスト課題の特性、2.言語使用者とテスト受験生の特性また、Backman& Palmer (1996)には、テストの相互作用性を評価する際、タスクの実行時の話題の知識、言語知識、個人的特性、および、方略的能力を含んだ枠組みも提示されている。本研究では、構成概念の定義に含まれる構成要素の中にある「(受験者)個人の特性」のうち、「母語」と「特定のテストに関する受験経験と準備に焦点をあててリサーチデザインを組んだ。平成26年度は、質的・量的に難易度が同レベルであることを実証した4つの「モノローグ」タスク(Weir, O'Sullivan and Horai, 2006)とスピーキングテストにおける認知枠組みモデル(Weir, 2005)を元に作成した質問紙(Horai, 2007, 2009)を使用し、データ収集を継続した。データ収集が終了した時点で、発話データの書き起こしや、質問紙データの統計処理を開始し、被験者の教育的バックグラウンドの比較をまとめた。26年度が最終年度であるため、記入しない。応用言語学26年度が最終年度であるため、記入しない。データ収集を実施する大学のPC室のハード面で困難が生じた部分があり、手順の修正が必要となった。さらに、被験者数の確保が当初の予定より難しかったことから、実証研究に必要なデータ数が揃っていないため。
クロライドポンプNM-R3イオン輸送機構の解明と時分割シリアルフェムト秒構造解析

海洋性細菌Nonlabens marinus由来NM-R 3 (N. marinus rhodopsin-3)は光駆動性クロライドポンプである。光駆動性クロライドポンプの中で最も研究が進展しているハロロドプシン(HR)とは異なる系統から独自に進化し、アミノ酸配列から大きな違いが認められる。申請者は、このNM-R3の構造解析に成功し、HRやバクテリオロドプシンなど他の細菌型ロドプシンとの相違点を明らかとしたが、詳細なイオン輸送機構については未知の部分が残っている。そこで、本研究では、NM-R3のイオン輸送機構の詳細な解明を、構造の面から明らかとすることを目的とした。2018年度は、研究実施計画に基づいて、大腸菌無細胞合成系を用いてNM-R3を合成・精製・結晶化を行い、1共同研究者と合同で分光法による実験を行い、ヨウ素や臭素を基質として用いた時の、結晶中での光反応サイクルを同定し、2この1の結果を基にして、X線自由電子レーザー施設SACLA(SPring-8 Angstrom Compact Free Electron Laser)において、時分割でのserial femtosecond crystallographyによる4点のtime pointでの回折実験(ポンプ-プローブ実験)を行った。構造解析・精密化を行ったところ、特定波長のレーザーを当てたことによる、レチナールの光反応変化に伴うタンパク質の経時的な構造変化を観測することに成功した。現在は、より詳細な輸送機構を明らかとするためのデータ収集を進めている。SACLAでの時分割serial femtosecondcrystallographyによる構造解析と、光反応サイクルの同定については、当初の予定通りに進捗している。2019年前期もSACLAのビームタイムを得ることができた。このビームタイムにおいて、より多くのデータを蓄積するために結晶の準備をしていく。今後は、変異体実験を行い、光反応サイクルと構造変化の裏付けの実験を進めていく予定である。光駆動性クロライドポンプの中で最も研究が進展しているハロロドプシンとは異なる系統から独自に進化し、アミノ酸配列から大きな違いが認められる。申請者は、このNM-R3の構造解析に成功し、ハロロドプシンやバクテリオロドプシンなど他の最近型ロドプシンとの相違点を明らかとしたが、詳細なイオン輸送機構については未知の部分が残っている。平成29年度は、研究実施計画に基づいて、大腸菌無細胞合成系を用いてNM-R3を合成・精製・結晶化から下記の実験を行った。1共同研究者と合同で分光法による実験を行い、結晶中での光反応サイクルを同定し、2この1の結果を基にして、X線自由電子レーザー施設SACLA(SPring-8 Angstrom Compact Free Electron Laser)において、時分割でのserial femtosecondcrystallographyによるいくつかのtime pointでの回折実験(ポンプ-プローブ実験)を行った。現在は、この測定時のサンプル調製法の改良を行っており、time pointをより増やし、詳細な輸送機構を明らかとするためのデータ収集を目指した実験を進めている。今後は、時分割実験に向けた準備を加速させ、より広範なデータ収集を行う必要がある。この時分割実験の結果を基に、他の研究課題について実験を進めていく予定である。

2018年前期もSACLAのビームタイムを得ることができた。このビームタイムにおいて、より多くのデータを蓄積するために結晶の準備をしていく。2019年前期もSACLAのビームタイムを得ることができた。今後は、変異体実験を行い、光反応サイクルと構造変化の裏付けの実験を進めていく予定である。大腸菌無細胞合成系におけるサンプル合成の効率が非常によく、SALCA用の微小結晶作成が順調に進んだため、大腸菌無細胞合成試薬の使用量が予想より少なかったため、残額が生じた。しかしながら、SACLAにおいて中間体構造解明の為の実験が始まると、多数回の実験用に多量の結晶調製試薬費と出張旅費が必要になってくるために、2018年度に持ち越した。しかしながら、SACLAにおいて中間体構造解明の為の実験が始まると、多数回の実験用に多量の結晶調製試薬費と出張旅費が必要になってくるために、2019年度に持ち越した。
超音波スクラッチ原子間力顕微鏡の開発とナノ・トライポルミネッセンスの観察

走査型プローブ顕微鏡(SPM)は極細な探針を用いて高分解能で物質の表面性状を観察できる顕微鏡である。特にSPMの探針と試料間に生じる摩擦現象はたいへん興味深く、マイクロトライボロジー(微小領域の摩擦や摩耗に関する研究として盛んに研究されている。しかしながら通常の原子間力顕微鏡(AFM)測定では主に表面形状や摩擦力のみの観察である。そこで本研究ではAFMに超音波振動子を組み込むことにより、高速で高いエネルギーを有する超音波振動等を利用した新たなマイクロトライボロジー現象の観察を行った。研究成果SPM技術としてこれまでに開発してきたシステム技術を利用し、これと超音波振動子を組み合わせマイクロトライボロジーやマイクロ加工を目的とした装置を開発した。探針にダイヤモンドチップやアモルファスカーボンをスパッタしたチップを用いることで振動状態でも安定したスクラッチ加工が可能であることを確認した。超音波振動について横振動モード及び縦振動モードを用いたナノスケールの切削加工法を実現した。通常、ポリマー表面は粘弾性で加工が困難であるが振動させる適切なパラメータを設定することで軟らかいポリマー表面を制御性よく平坦に加工できることを実証した。特にこの手法はDNAといったナノスケールの生体試料の加工も可能であることを確認した。また、硬い金属表面でも弱い力で制御性よく加工することが可能であった。また、これらの加工後をSPMによる弾性評価を行ったところ、残留応力のない理想的なナノスケール加工ができていることも確認した。また、超音波振動子によるポリマー試験片のナノスケール疲労試験を行い、ポリマー表面が疲労過程で内部にナノスケールのボイドが形成され表面形状を変化させること、また、これらの影響でマイクロトライボロジー特性が大きく変化することが分かった。超音波振動子とSPMを組み合わせることでナノスケールでの様々な世界が開ける可能性があり、今後もナノスケールの計測加工を継続する予定である。特にSPMの短針と試料間に生じる摩擦現象はたいへん興味深く、マイクロトライボロジー(微小領域の摩擦や磨耗に関する研究として盛んに研究されている。しかしながら通常の原子間力顕微鏡(AGM)測定では主に表面形状や摩擦力のみの観察である。そこで本研究ではAFMに超音波振動子を組み込むことにより、高速で高いエネルギーを有する超音波振動等を利用したスクラッチが可能な装置を開発し、超微小な摩擦や摩耗現象、また、従来のAFMでは観察不可能であった内部ストレスやナノレベルのトライボ・ルミネッセンスといった新たなマイクロトライボロジー現象の観察を行う。本年度の進行状況SPM技術としてこれまでに開発してきたシステム技術を利用し、これと超音波振動子を組み合わせマイクロトライボロジーやマイクロ加工を目的とした装置を開発した。探針にダイヤモンドチップを用いることで振動状態でも安定したスクラッチ試験が可能であることを確認した。これを用いて新たなマイクロマシニング制御やマイクロトライボロジーへの応用を行った。振動を用いたマイクロスクラッチ摩耗実験では弱い荷重でも固い表面で切削できる技術を開発した。また反対に柔らかなポリマー表面の摩耗について、従来のAFMでのスクラッチでは表面が粘弾性のため、隆起することにより、ナノ加工が困難であったのに対して振動スクラッチでは、平らに制御性よく表面切削ができるナノ超音波切削加工を実現した。また。超音波振動子とAFMを組み合わせた超音波力顕微鏡を用いることでマイクロ摩耗面の高分解能な弾性測定も行い、隆起表面等の弾性が変化すること、またポリマー材料によりそれらの様子が異なることを明らかにした。
三世代コホートの構築による曝露因子が子どもの健康に与える累積影響の解明

本研究は、環境省が実施する「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」を基盤とし、三世代コホートを形成することを目的とした追加調査である。平成26年4月30日現在、全体調査および追加調査に、それぞれ9,286名および3,800名が参加している。また、父親については、全体調査および追加調査にそれぞれ、4,118名および1,510名が参加している。調査参加時点での対象者の基礎特性は、追加調査への参加の有無で明らかな差は認められなかった。今後、祖父母のリクルートが促進され、妊婦を中心とした三世代コホートが構築されることが期待される。本研究は、環境省が実施する「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」を基本的な枠組みとし、エコチル調査で使用する資源とプロトコールを利用しながら、三世代コホートを構築しようとするものである。エコチル調査では、リクルート期間中(妊娠中)にユニットセンターが指定した調査地区に居住する妊婦、その妊婦(母親)が出産した子ども、及びその子どもの父親を対象とし、子どもの父親は妊婦(子どもが出生した後では子ども)が研究に参加する場合に限り対象となる。また本調査では、エコチル調査における「父親」のリクルートと曝露測定と同様のプロトコールにより、祖父母のデータも収集する。本調査参加に同意した妊婦が妊婦健診を受診した際に父親や祖父母が同行して医療機関に来院してきた場合、妊婦に父親や祖父母を紹介してもらい、紹介を受けたエコチル調査員は父親や祖父母に対して本調査への参加を依頼した。また、本調査参加に同意した妊婦が出産後、父親や祖父母が医療機関に来院してきた際にも、妊婦に父親や祖父母を紹介してもらい、紹介を受けたエコチル調査員が父親や祖父母に対して本調査への参加を依頼した。平成24年3月31日までに、エコチル調査全体調査の宮城県域における説明者総数は4380人であった。うち、628人がエコチル調査にたいし非同意であり、75人が平成24年3月31日までに態度を保留とした。また、24人に態度表明前の転居や流産等が判明した。残った3656人が研究に同意し、エコチル調査に参加した。一方、本調査の説明開始は震災影響もあり12月となった。実際に本調査の参加を行ったのは平成24年3月31日までに382人であった。うち、357人から本調査参加の同意を得た。同意率は93.5%であった。本研究は、環境省が実施する「子どもの健康と環境に関する全国調査(エコチル調査)」を基盤とし、エコチル調査で使用する資源とプロトコールを利用することによって、妊婦を中心として、児・父親・祖父母を含む三世代コホートを形成することを目的とした追加調査である。平成26年2月12日現在、全体調査および追加調査に関しては、10,684名および6,060名の妊婦に調査の説明を行い、それぞれ9,027名(84.5%)および3,657名(60.3%)から同意が得られている。調査参加時点での妊婦の基礎特性は、追加調査への参加の有無で明らかな差は認められなかった(全体調査参加妊婦および追加調査参加妊婦の平均年齢は共に30.1歳)。また、父親における調査への参加状況は、全体調査および追加調査それぞれにおいて、4,161名および2,416名に調査の説明を行い3,930名(94.4%)および1,385名(57.3%)から同意が得られている。祖父母に関しては、全体調査では調査対象としていない。そこで、エコチル調査で使用している資源・プロトコールとは別に、祖父母リクルートのための独自のプロトコールを検討し、妊婦のリクルート後産後一ヶ月までの間に、妊婦を通して祖父母を含めた三世代コホートの構築の重要性を祖父母へ伝えていく祖父母リクルートフローを作成した。本フローを用いて祖父母を含む妊婦を中心とした三世代コホートが構築されることが期待される。平成25年2月28日現在、6,712名の妊婦が全体調査に参加している。追加調査に対する同意者数は、平成25年2月28日現在、1,991名である。全体調査参加者の平均年齢は30.1歳、追加調査参加者の平均年齢も30.1歳であった。

データーベースへの登録を終了しえた人数は、全体調査、追加調査でそれぞれ4,714名、817名であり、それぞれの身長は158.0(154.0-162.0)cm、158.0(154.1-162.0)cmだった。また、それぞれの妊娠前体重は52.0(48.0-58.0)kg、52.6(48.0-58.0)kgと、身長や妊娠前体重など、追加調査参加の有無で明らかな基礎特性の差は認められなかった。同居に関する質問項目では、実父、実母、夫の父、夫の母との同居はそれぞれ15.3%、17.9%、23.0%、26.0%であった。実の父母との同居と比較して、夫の父母との同居の割合が高く、祖父母の誰かと一緒に住んでいるという、いわゆる三世代同居の形をとっている家族は本対象地域で47%と高かった。また、同居者総数(のべ数)も妊婦参加者数の82%と高かった。一方、児の兄や姉など、子どもとの同居の割合は総数で56.6%だった。東日本大震災にもかかわらず、調査全体のリクルートメントは順調に進行している。追加調査に関しては、震災影響により開始時期が遅れたが、年度内に開始できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。調査全体のリクルートメントは順調に進行した。追加調査に関しても、全体で同意者数1,991名に達し、同意率も全体調査参加者の69.8%に達し、おおむね順調に進展している。東日本大震災により研究開始時期が遅れたが、その分全体の同意率が向上しているように思われる。実際に追加調査に対する同意率は全体調査参加者の93.5%に達した。平成24年度はリクルートメントの中核となる年であるから、検体本数・保存本数に留意し研究を推進する。東日本大震災により研究開始時期が遅れたが、全体の同意率が高いまま維持でき、全体で85%であった。追加調査に対する同意率は全体調査参加者の69.8%に達した。平成25年度はリクルートメントの最終年であるから、検体本数・保存本数に留意し研究を推進する。
全原子構造探索によるリガンド結合過程の解析

タンパク質などの生体分子は、他のタンパク質や低分子化合物(リガンド)と特異的に相互作用することにより構造を変化させ、シグナル伝達や転写制御といった機能を発揮する。本研究では、研究代表者が開発したMulti-scale Enhanced Sampling法の適用によりリガンド結合過程の計算機シミュレーションに取り組み、生理学的環境に沿った溶媒中での網羅的な全原子構造探索に成功した。得られた構造アンサンブルから自由エネルギー地形を計算し、受容体タンパク質の大きな構造変化とカップルしたリガンド結合過程の最適パスウェイを、側鎖相互作用形成や脱水和過程といった観点から明らかにした。Multi-scale EnhancedSampling (MSES)法は、全原子モデルと低自由度の疎視化モデルを連成させたマルチスケール手法により、全原子の解像度で効率的に構造空間探索を実行することができる。今年度の研究ではリガンド結合過程の物理化学的理解を目指し、リガンド結合タンパク質のモデルとして実験・理論で用いられているグルタミン結合タンパク質(GlnBP)に対してMSES法を適用し全原子構造探索を行った。粗視化力場をタンパク質・リガンド間相互作用とタンパク質構造変化の両方の過程がうまくシミュレートできるように構築し、16個のレプリカを用いたハミルトニアンレプリカ交換MSESを計250 nsにわたり実行した。得られた全原子トラジェクトリについてまずGlnBPの結合構造からのRMSDとGlnBP/グルタミン間のnativeな原子コンタクトの割合を計算した結果、タンパク質構造・リガンド相互作用の両方に対して従来のbrute-force MDに比べて広範なサンプリングが実現されることがわかった。2次元の自由エネルギー地形を見ると、概してリガンド結合構造を中心としたdownhillなランドスケープであることが示された。さらに、得られた構造アンサンブルについてタンパク質構造・リガンド相互作用を軸として構造クラスタリングを実行した結果、6つの構造クラスタ間の遷移が、リガンドが先に結合してからGlnBPの構造が閉じるといったリガンド結合過程のパスウェイに沿って起こること、また、GlnBPの構造が閉じつつもリガンド相互作用が正しくないdead-endな状態が存在することを見出した。さらに、リガンド結合構造に到達する前にrate-limitingな状態変化があり、その間に脱水和しつつリガンドとの原子間相互作用が完成することを明らかにした。今年度の研究計画にあるグルタミン結合タンパク質のシミュレーションと解析を完遂しており、結果を論文にまとめているところである。また、来年度の研究であるイオンチャネル共役型グルタミン酸受容体に対してもテスト計算を進めており、来年度にはプロダクトランを速やかに実行する予定である。Multi-scale EnhancedSampling (MSES)法では、全原子モデルと低自由度の疎視化モデルを連成させたマルチスケール手法により、全原子の解像度で効率的に構造空間探索を実行することができる。今年度の研究では、イオンチャネル共役型グルタミン酸受容体(iGluR)のリガンド結合過程に対してMSES法を適用し、全原子構造探索を行った。iGluRはグルタミン酸結合を介してイオンチャンネルの開閉を制御しており、中枢神経系における記憶や学習等の脳の高次機能に重要な役割を果たしている。グルタミン酸結合・非結合のX線結晶構造が解かれており、グルタミン酸の結合と受容体タンパク質の大きなドメイン運動がカップルしている。MSESに必要な粗視化力場は、タンパク質・リガンド間相互作用とタンパク質ドメイン運動の両方の過程を効率的にシミュレートできるように構築した。パラメタ計算のためのテスト計算を終えたのち、16個のレプリカを用いたハミルトニアンレプリカ交換MSESを計300 nsにわたり完遂した。得られた構造アンサンブルから自由エネルギーランドスケープを計算した結果、MSES法により複合体構造近傍だけではなく、グルタミン酸の結合解離とiGluRのドメイン運動両方の自由度について、広範な構造サンプリングが実現できた。また、複合体構造を最安定とするファネル状のランドスケープであることを示した。この結果は、iGluRグルタミン酸複合体のリガンド選択性の大きさを表していると言える。今年度の研究では、昨年度の研究であるグルタミン結合タンパク質の全原子構造探索シミュレーションについて解析を行い、結果を論文にまとめて投稿した。また、今年度の研究計画にあるイオンチャネル共役型グルタミン酸受容体のシミュレーションについては、300 nsのプロダクトランの実行を完遂した。来年度の研究では、今年度のシミュレーションについて詳細な解析を行い、結果を論文にまとめる予定である。イオンチャネル共役型グルタミン酸受容体(iGluR)はグルタミン酸結合を介してイオンチャンネルの開閉を制御しており、中枢神経系における記憶や学習等の脳の高次機能に重要な役割を果たしている。グルタミン酸結合・非結合のX線結晶構造が解かれており、グルタミン酸の結合にともなう受容体タンパク質の大きなドメイン運動が示唆されている。今年度の研究では、昨年度に実行したMulti-Scale EnhancedSampling (MSES)法を用いた全原子構造探索により得られた構造アンサンブルの解析、およびアゴニスト・アンタゴニスト複合体の分子動力学シミュレーションの追加計算により、iGluRのリガンド結合過程の全容を明らかにした。MSES法により得られた構造アンサンブルから、iGluRの結合構造からのRMSDおよびグルタミン酸との原子コンタクト数に沿った2次元自由エネルギー面自由エネルギーランドスケープを計算した結果、複合体構造近傍だけではなく広範な構造サンプリングがMSES法により実現されたこと、また、グルタミン酸の結合解離とiGluRのドメイン運動が相関することを示した。

また、グルタミン酸の結合にともない、cleft構造の開閉が起きたのちに、脱水和しつつグルタミン酸とタンパク質側鎖間の原子相互作用が完成するといったイベントを原子解像度で構造探索することができた。さらに、カイニン酸、DNQX、AMPAのアゴニスト・アンタゴニストの複合体構造の平衡シミュレーションを行い、リガンドがiGluRの活性を制御する分子機構を明らかにした。タンパク質などの生体分子は、他のタンパク質や低分子化合物(リガンド)と特異的に相互作用することにより構造を変化させ、シグナル伝達や転写制御といった機能を発揮する。本研究では、研究代表者が開発したMulti-scale Enhanced Sampling法の適用によりリガンド結合過程の計算機シミュレーションに取り組み、生理学的環境に沿った溶媒中での網羅的な全原子構造探索に成功した。得られた構造アンサンブルから自由エネルギー地形を計算し、受容体タンパク質の大きな構造変化とカップルしたリガンド結合過程の最適パスウェイを、側鎖相互作用形成や脱水和過程といった観点から明らかにした。イオンチャネル共役型グルタミン酸受容体リガンド結合ドメイン(iGluR)にMSES法を適用し、iGluR構造変化と共役したグルタミン酸の結合過程を理解する。タンパク質構造変化とリガンド相互作用の共役関係をiGluRの結合構造からのRMSDとグルタミン酸との原子コンタクト数に沿った2次元自由エネルギー面から探り、グルタミン酸が遷移・中間的な結合を経て結合する経路を網羅的に探索、その経路に沿って起こるイベント(iGluR構造変化、cleft構造の開閉、グルタミン酸とタンパク質側鎖間の原子相互作用、水和構造の変化)を追うことにより、iGluRのグルタミン酸結合過程の詳細を原子解像度で解析する。昨年度に実行したイオンチャネル共役型グルタミン酸受容体リガンド結合ドメイン(iGluR)のMSESシミュレーションの解析を行い、iGluR構造変化と共役したグルタミン酸の結合過程を原子レベルで明らかにする。タンパク質構造変化とリガンド相互作用の共役関係をiGluRの結合構造からのRMSDとグルタミン酸との原子コンタクト数に沿った2次元自由エネルギー面から探り、グルタミン酸が遷移・中間的な結合を経て結合する経路を網羅的に探索する。また、リガンド気結合パスに沿って起こる、iGluR構造変化、cleft構造の開閉、グルタミン酸とタンパク質側鎖間の原子相互作用、水和構造の変化といったイベントを詳細に追うことにより、iGluRのグルタミン酸結合過程の詳細を原子解像度で解析する。
障害のあるトップアスリートの「個別性」を踏まえた包括的な心理サポート方略の構築

ハイレベルな競技スポーツは,アスリートのwell-beingや健康に対して,有害にも恩恵にもなり得る.心理的準備や心理的スキルトレーニングは,アスリートの心理的健康を改善するために重要である.そこで,本研究では,わが国の障害のあるトップアスリートの心理的競技能力と自己成長の指標である心理的well-beingの関連性,および心理的競技能力が心理的well-beingに与える影響性について検討を行うこととを目的とした.また,インタビュー調査を通して,自己成長を促す心理サポートの方略について検討することとした.障害のあるトップアスリートの心理面の強化については,世界的にみても90年代中頃まで軽視されてきた.近年,欧米諸国では身体面のみならず心理面の強化に本格的に乗り出している.ところがその一方で,スポーツ心理学における科学的データの蓄積や実践研究は国内外をみてもほとんど皆無である.加えて,トップアスリートに求められる心理サポートとは,人間的成長を伴うものであることも重要な視点である.そこで本年度では,障害のあるトップアスリートの心理的競技能力の増強および自己成長を促す支援を含めた,「個別性」を考慮した包括的な心理サポートの構築に向けて,探索的な量的・質的調査を実施した.量的調査では,日本パラリンピック委員会傘下の各競技団体に所属する314名に配付し,219名から回答を得た(回収率69.7%).このうち,国際レベルの大会への出場経験を有するハイパフォーマンス・アスリート136名(男性91名,女性45名; 32.6±10.33歳)を分析対象とした.質問項目は,個人特性要因,心理的well-being尺度,心理的競技能力診断検査であった.2要因(性・パラリンピック出場経験)の多変量分散分析の結果,心理的well-being尺度において有意な交互作用が認められた.下位検定の結果,パラリンピックに出場経験を有する女性において,パラリンピック出場経験を有する男性および経験のない女性と比較し,自己受容得点が有意に低い値を示した.また,女性と比較し男性において,心理的競技能力の複数の下位尺度で有意に高い値を示した.つぎに,質的調査のため,日本パラリンピック委員会より推薦された45名のアスリートに依頼文を送付し,21名より同意を得た.現在,この21名を対象に,インタビュー調査を実施している最中である.本研究では,わが国の障害のあるトップアスリートを対象として,個別性を考慮しながら,(1)どのような方略により,心理的競技能力や自己成長が促進されるのか,(2)関連要因(障害の種類や障害レベル,受傷時期,受傷経過年数など)がどのように影響するのか,(3)アスリートを取り巻くダイナミックな関係性の中で,どのように心理的変化が導かれたのかを包括的に明らかにすることを目的とする.本年度は,27年度に実施した「障害のあるトップアスリートの心理的競技能力と自己成長の指標である心理的well-beingの関係」に関して,国際発表および学術誌への投稿を行い,成果発表に力を入れた.具体的には,競技選手が実力を発揮するために必要な心理的スキルを心理的競技能力診断検査(DIPCA. 3;徳永・橋本, 2000)で,人格的成長,人生における目的,自立性,自己受容,環境制御力および積極的な他者関係の6つの次元に基づく自己成長の指標を心理的well-being尺度(西田, 2000)を用いて測定し,関連性を提示した.本研究の結果から,障害のあるトップアスリートは,日々のトレーニングの中で,競技意欲や自信を高めることによって,自己成長していくプロセスが示唆された.加えて,障害のあるトップアスリート21名を対象に半構造化インタビュー調査を実施し,質的データの逐語録を作成した.現在は,この質的データの分析を実施している最中である.本研究は,わが国の障害のあるトップアスリートを対象として,個別性を考慮しながら,(1)どのような方略により,心理的競技能力や自己成長が促進されるのか,(2)関連要因(障害の種類や障害レベル,受傷時期,受傷経過年数など)がどのように影響するのか,(3)アスリートを取り巻くダイナミックな関係性の中で,どのように心理的変化が導かれたのかを包括的に明らかにすることを目的とした。本年度は,27年度に実施した障害のあるトップアスリート21名を対象とした半構造化インタビュー調査から得られたデータを基に分析を行い,障害のあるトップアスリートの個別性に対応した方略の検討を進めた。インタビューにおいては,理論的サンプリングを用いて対象者を選定した。インタビューで確認した内容は,所属や種目,これまでの競技成績などに関するプロフィールの確認を行い,競技をはじめたきっかけ,競技における心理的な課題,心理的な課題を改善するために実施した方略,ライフワークバランス,競技を通した心理的成長,および国際大会を通した心理的成長などについてであった。競技スポーツへの参加過程において,試合での逆転劇,予想を覆す試合結果,重要な他者との出会い,厳しい訓練の克服などは,多くの選手が体験する出来事である(橋本, 2005).このような,練習や試合の中で体験される,人生の転機ともなるような心に残るエピソードを通して,多くの選手において心理的な成長を遂げた叙述が確認された。また,トップレベルになるにつれ,ライフワークバランスの維持の難しさに関する発話も得られた。ハイレベルな競技スポーツは,アスリートのwell-beingや健康に対して,有害にも恩恵にもなり得る.心理的準備や心理的スキルトレーニングは,アスリートの心理的健康を改善するために重要である.

そこで,本研究では,わが国の障害のあるトップアスリートの心理的競技能力と自己成長の指標である心理的well-beingの関連性,および心理的競技能力が心理的well-beingに与える影響性について検討を行うこととを目的とした.また,インタビュー調査を通して,自己成長を促す心理サポートの方略について検討することとした.調査協力団体である日本パラリンピック委員会と調査の予定を調整した結果,予定していた人数を対象とすることはできなかったが,当初の計画通り,心理的競技能力および心理的well-beingに関する量的調査および個別性への対応を検討するための質的調査を遂行できている.また,量的調査の成果に関しては,すでに2015年度10月の国際学会へ抄録を申請し,採択通知を得ることができた.質的インタビューのデータの分析をすすめ,詳細に吟味していく.ここまでの量的研究および質的研究の成果や,心理サポート実践の成果をつきあわせて理論モデルの構築を目指す.そして,心理的競技能力の増強方略と自己成長に資する方略を提案し,障害のあるトップアスリートの個別性に応じた包括的な心理サポートを提示する.障がい者スポーツ引き続き,インタビュー調査を実施し,完了次第,録音データのトランスクリプトを作成してデータの吟味を行う.申請時の予定では,平成27年度に「個別性」に対応した包括的な心理サポートの長期的実践と効果の検証をし,それを踏まえて理論モデルを提案することとしていたが,量的研究および質的研究の成果をつきあわせて先に理論モデルを構築し,それを踏まえて長期的実践と効果の検証を行うこととする.これら一連の成果をを踏まえて,28年度末までに理論モデルの精査を行い,心理的競技能力の増強方略と自己成長に資する方略を検討し,障害のあるトップアスリートの個別性に対応した包括的な心理サポートの提案を目指す.当該年度において概ね順調に研究を遂行したが,質的データの分析が完了せず,成果報告を行うことができなかった.質問紙調査およびインタビュー調査ともに概ね順調に実施できたが,インタビュー調査の一部が日程調整の都合により次年度に持ち越しとなった。質的データの分析を進め,成果をまとめて学会等で報告することとし,未使用額はその経費に充てることとしたい.また,3年間の成果をまとめて,論文投稿や学会発表を積極的に実施していくこととする.引き続き,インタビュー調査を実施するための旅費,会議室借り上げ費,謝金が必要となる。また,すべてのデータのテープ起こしを業者に依頼するため,そのための委託費が必要となる。
代数曲線のモジュライとその整数論への応用

研究の目標は,レベル(2,4)構造を持つ主偏極アーベル曲面のモジュライ空間を基礎として整数論を展開することである.研究は,二つの部分に分けられる.一つは,上記モジュライ空間をより深く理解することであり,他の一つは,アーベル曲面の等分点の数論である.レベル(2,4)構造を持つ種数2の超楕円曲線のモジュライ空間と,アーベル曲面のそれとの関係をしらべ,これらの空間が,自然に,SO_3(C)の部分集合と見なされることを示した.この際,特殊直交行列は,10個のテ-タ定数の商で表される.次にアーベル曲面の等分点の体についてその成果を述べる.γを2次のジーゲル上半空間の点とし,γに付随するアーベル曲面,クンマー曲面を,A(γ),K(γ)で表す.A(γ)は種数2の超楕円曲線のヤコビ多様体となっていると仮定する.3個のリーマンテ-タ定数の商をj_a(γ)=θ_a0(2γ)/θ_<00>(2γ)(a∈1/2Z^2/Z^2)とすると,クンマー曲面K(γ)はF(γ)=Q(j_a(γ))上定義される.K(γ)の"P等分点"の座標の比を添加して得られる体をF_P(γ)=Q(θ_<a0>(2γ|2(γ,1)h)/θ_<00>(2γ|2(γ,1)h);)h∈1/PZ^4/Z^4)とすると,次を得る.定理Pを奇数の正整数とする.そのとき2.γが一般の点のとき,ガロア拡大F_P(γ)/F(γ)のガロア群は,次の群に同型である:研究の目標は,レベル(2,4)構造を持つ主偏極アーベル曲面のモジュライ空間を基礎として整数論を展開することである.研究は,二つの部分に分けられる.一つは,上記モジュライ空間をより深く理解することであり,他の一つは,アーベル曲面の等分点の数論である.レベル(2,4)構造を持つ種数2の超楕円曲線のモジュライ空間と,アーベル曲面のそれとの関係をしらべ,これらの空間が,自然に,SO_3(C)の部分集合と見なされることを示した.この際,特殊直交行列は,10個のテ-タ定数の商で表される.次にアーベル曲面の等分点の体についてその成果を述べる.γを2次のジーゲル上半空間の点とし,γに付随するアーベル曲面,クンマー曲面を,A(γ),K(γ)で表す.A(γ)は種数2の超楕円曲線のヤコビ多様体となっていると仮定する.3個のリーマンテ-タ定数の商をj_a(γ)=θ_a0(2γ)/θ_<00>(2γ)(a∈1/2Z^2/Z^2)とすると,クンマー曲面K(γ)はF(γ)=Q(j_a(γ))上定義される.K(γ)の"P等分点"の座標の比を添加して得られる体をF_P(γ)=Q(θ_<a0>(2γ|2(γ,1)h)/θ_<00>(2γ|2(γ,1)h);)h∈1/PZ^4/Z^4)とすると,次を得る.定理Pを奇数の正整数とする.そのとき2.γが一般の点のとき,ガロア拡大F_P(γ)/F(γ)のガロア群は,次の群に同型である:当該研究の目的の一つは,g【greater than or equal】2次元主偏極アーベル多様体のモジュライの関数体の算術である.g=1の場合,楕円曲線のj不変量の重要性はいうまでもない.しかしながらg=2の場合,j不変量に対応するモジュラー関数はかなり複雑なので,それらを用いるのは,現在の所,適当ではないように思われる.楕円モジュラー関数体に関するクロネッカーの研究からも知られるように,歴史的には,j不変量でなく,いわゆるモンジェライと呼ばれるテ-タ定数の商が用いられていた.そこでg=2の場合も,当該研究においては,テ-タ定数の商を,"不変量"として採ることにした.そうすることにより,自然に,レベル(2,4)構造を持つ主偏極アーベル曲面のモジュライA_2(2,4)の研究に導g=2のとき,半整数指標を持つ偶テ-タ定数は,10個あり,これらの商の平方を適当に並べると,3次の特殊直交列となる.このことからA_2(2,4)は各成分が0と異なる特殊直交行列全体のなす多様体と同型になることがわかる.また,レベル(2,4)構造を持つ種数2の閉リーマン面のモジュライと,A_2(2,4)の同型は,テ-タ関数の微分公式を用いて書き表される.

さらに,特殊直交行列と交代行列を結びつけるケーリ-変換は,今の場合,テ-タ定数の積公式に他ならない.有理数体に,上述の9個の商を添加した体をFとし,アーベル曲面の"等分点の座標"をFに添加した体をEとする.拡大E/Fについても若干の結果があるが,それらを充実させ来年度の報告にしたい.複素上半平面の点γに対し,j(γ),fa(γ)(a∈1/PZ^2/Z^2)をj不変量,フリッケ関数とする.体の拡大Q(j(γ),fa(γ)/Q(j(γ)))を研究することは,楕円曲線(C/(γ,1)Z^2の算術,等分問題において基本的である.この問題の2次元版を記述するのが当該研究の目的である.以下その成果について述べる.γを2次のジーゲル上半空間の点とし,γに付随するアーベル曲面,クンマー曲面を,A(γ),K(γ)で表す.A(γ)は種数2の超楕円曲線のヤコビ多様体となっていると仮定する.3個のリーマンテ-タ定数の商をja(γ)=θa0(2γ)/θ_<00>(2γ)(a=∈1/2Z^2/Z^2)とすると,クンマー曲面K(γ)はF(γ)=Q(j_a(γ))上定義される.K(γ)の′′p等分点′′の座標の比を添加して得られる体をとすると,次を得る.定理pを奇数の正整数とする.そのとき2.γが一般の点のとき,ガロア拡大F_p/Fのガロア群は,次の群に同型である:この結果は1次元の場合の拡張となっている.γが一般でない場合にガロア群を決定することは興味深い問題である.とりわけF/Qが代数拡大のときは,虚数乗法論との関係からも重要である.
家族教育におけるプライバシー問題を克服するための「倫理ガイドライン」の開発

家族や家庭生活に関する教育(以下、家族教育)に携わる実践者は、児童生徒など対象者のプライバシーを侵害してはならないという不安と常に直面している。研究代表者はこういった不安を「倫理的な指導不安」と名付け、問題を可視化してきた。本研究はまず、米国ミネソタ州にて執筆者らを対象にMNガイドラインの作成・改訂経緯や目的などについて聞き取り調査を行った(2016年9月)。その結果、1998年の初版以来、時代の変化の反映や内容の精緻化を理由に2度の改訂を行ったこと、倫理的配慮の在り方をめぐっては文化的背景との関連を重視していることなどが明らかになった。本研究は当初、日本版ガイドラインを提案することを目的としていたが、米国における聞き取り調査結果などから、MNガイドラインへの深い理解が必要であると計画を改めるに至った。ミネソタ家族関係学会役員会(MNFCR Board of Directors)の協議の結果、2016年秋に改訂された最新のMNガイドラインの翻訳許可を得ることができた。これを受けて2017年3月、翻訳冊子「家族生活教育者のための倫理的な考え方と実践(原題: Ethical Thinking and Practice for Parent and Family Life Educators)」を発行した。20年近くの歳月を重ねて発達・成熟したMNガイドラインは日本版ガイドライン作成の基礎となることが期待される。なお、翻訳冊子は関連学会等を通じて、家族教育や家庭科教育関係者に配布する。
生体防御因子としてのプロスタグランジンの機能を調節する遺伝子改変細胞を用いた治療

一昨年度はレトロウイルスベクターを用いてヒトPGD_2合成酵素発現細胞を作製した。そして難治性疾患実験動物モデルとしてブレオマイシン誘発肺線維症モデルを作成し、合成酵素発現細胞をin vivoで導入し、その軽減作用および機序について解析を行った。その結果、調製したPGD_2合成酵素発現細胞が実験動物レベルで、線維化憎悪因子の発現を転写レベルで抑制することにより、特異的に病態を軽減することが示された。また昨年度は、膠原病において併発・続発する強皮症におけるヒトPGD_2合成酵素発現細胞の導入効果について検討した結果、PGD_2合成酵素の産物である15-deoxy-Δ^<12,14>-prostaglandin J_2が、一部PPAR gammaを介して、抑制効果をもたらすことを示した。本年度は肺高血圧症におけるPGD_2合成酵素発現細胞導入の効果について、さらにin vivoでの検討を加えた。このためにモノクロタリン誘発肺高血圧症モデルをラットで作製し、発現細胞を静脈より投与することにより、肺の微小血管内に組織特異的に発現細胞を集積させた。肺動脈圧を観血的に測定した結果、PGD_2合成酵素発現細胞の導入は、対象群に比べ、肺動脈圧を有意に低下させた。この時、血管内膜の増殖を促進するエンドセリンET_A受容体の発現減少と、エンドセリンのスキャベンジャー受容体であるET_B受容体の発現亢進を伴い、肺動脈圧上昇の抑制機序の一部が示唆された。本年度はプロスタグランジンD_2(PGD_2)の難治性疾患の軽減作用およびその機序について解析を行った。その手段としてレトロウイルスベクターを用いてPGD_2合成酵素発現を作製し、難治性疾患実験動物モデルにin vivoで導入した。(1)レトロウイルス組換えPGD_2合成酵素発現細胞の調整肥満細胞由来培養細胞株cDNAを鋳型としてPCR法によりPGD_2合成酵素cDNAを増幅し、そのcDNA断片をレトロウイルスベクターpLXSNに組み込み、PT67パッケージング細胞に導入した。その組換えウイルス含有培養上清をC57BL/6J-emb細胞に感染させ、PGD_2合成酵素発現細胞を調整した。(2)実験的難治性疾患モデルにおけるPGD_2合成酵素発現による治療効果の評価膠原病の合併症として認められる肺高血圧症におけるPGD_2合成酵素発現の効果を、モノクロタリン誘発のモデルを用いて調べた。合成酵素発現細胞のin vivo導入は、モノクロタリン誘発肺高血圧ラットの右心室圧を有意に減少させ、この疾患の軽減をもたらした。現在プロスタグランジンI_2安定誘導体やエンドセリン受容体拮抗薬の投与が肺高血圧症の治療として開発されているが、さらにPGD_2受容体とエンドセリン受容体の細胞内クロストークが治療結びつく可能性が新たに推察された。昨年度はレトロウイルスベクターを用いてヒトPGD_2合成酵素発現細胞を作製した。本年度は膠原病において併発・続発する強皮症におけるヒトPGD_2合成酵素発現細胞の導入効果についてさらにin vivoで検討を行なった。強皮症は結合組織の病変により皮膚が硬化する疾患であり、抗ヒスタミン剤では無効な耐え難い強掻痒を伴う。本邦での患者数は少ないが、欧米での罹患者は相当数にのぼる。強皮症モデルは、C3Hマウスの背部皮下に、塩酸ブレオマイシンを4週間連続投与することにより作成した。PGD_2合成酵素発現マウス胎児由来線維芽