hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発生早期に特定の運動神経に起こる細胞死を決定する転写因子の解明

本研究で得られたおもな成果は以下の通り。(1)頚髄上端付近における詳細な観察の結果、FoxP1とHoxC5の発現が細胞死の分布と良く一致していることが確かめられた。因果関係については結論を得るには至らなかった。(2)HoxC6の強制発現によって細胞死が抑制された。生き残った頚髄の運動神経は外側運動神経核様の分化を示した。(3)Bcl2の強制発現によって運動神経を不死化したところ、外側運動神経核様の分化を示した。(4)マウスにおいても発生早期の頚髄でLim3陰性の運動神経に特異的な細胞死が起こる。しかし、Lim3陰性の細胞群は完全には無くならない。平成25年度は、まず、発生早期に細胞死を起こす運動神経グループを特徴付けるHox遺伝子群と関連の遺伝子群を確定するため、細胞死が起こる領域の吻側端部において、それぞれの特異抗体と細胞死マーカーを用いて詳細な解析を行った。その結果、細胞死は第3頚髄(C3)以下で多数見られるが、C2レベルでは吻側に行くに連れて少なくなり、C1の下部付近で見られなくなることが確かめられた。同一切片上で、細胞死マーカーとHoxC5ないしHoxA5の発現を比べたところ、いずれも、細胞死の認められる部位よりもやや吻側から発現していることが明らかとなった。これは、これらのHox遺伝子は細胞死を起こす細胞群を直接規定するものではなく、バックグランドとなっていることを示唆する。Hoxタンパクと協働して働く転写因子のFoxP1を調べたところ、発現する高さは細胞死の起こる高さとよく一致していた。FoxP1はすでに細胞死を起こす運動神経細胞の核内で必ず発現されていることを以前我々は明らかにしているので、FoxP1と細胞死との因果関係を明らかにするために、FoxP1を分解するマイクロRNA-9 (miR-9)を用いてFoxP1の発現抑制を試みた。miR-9を強制発現させるとFoxP1発現細胞数は著しく減少し、細胞死の数が有意に減少した。この時、細胞死を起こす運動神経であるLim3ーの運動神経細胞はほとんど見られなくなっていたが、細胞死を起こさないLim3+の運動神経細胞の数には変化が見られなかった。この結果はFoxP1が、細胞死を起こす運動神経グループの出現において重要な役割を果たしていることを示している。今後、細胞死の前の時期でLim3ーの運動神経細胞にどのような現象が起こっているか明らかにするとともに、miR-9は他の遺伝子の発現も阻害することが知られているため、FoxP1発現をより選択的に低下させるsiRNAなどを用いた実験を進める予定としている。平成24年度は、発生早期に細胞死を起こす運動神経グループを特徴付けるHox転写因子群を明らかにするため、発生過程で頚部に発現することが知られているHoxA3,A5,C5,C6の遺伝子に対する特異的抗体を作成し、免疫組織学的手法を用いて、これらの転写因子群の発現パタンの詳細を調べた。さらに、運動神経サブグループ特異的なマーカー分子との共存も調べ、運動神経サブグループ間における発現パタンの違いの解明を試みた。おもな結果は以下の通り。(1)頚髄の運動ニューロンにおけるHox分子の発現は、運動ニューロンとしての分化直後の発生早期から認められた。(2) HoxA5とHoxC5の運動ニューロンにおける発現の頭側端は、頚髄としての特徴の始まる部位に一致しており、この2つのHox分子が、頚髄に特徴的な運動神経細胞の分化の吻側端を決定するHox分子の候補であることが示唆された。(3) Hox分子により、頚髄の運動ニューロン全体で発現される分子と、運動ニューロンの一部で発現される分子があることが明らかとなった。すなわち、HoxA5はIslet1陽性の全運動ニューロンで発現されているのに対し、HoxC5は、Phox2bを発現し僧帽筋を支配することが知られている背側運動神経核では発現されない。以上の結果から、頚髄に特徴的な発生早期の細胞死は、頚髄上部のC2付近から生じていることが知られているが、今回明らかとなったHoxA5とHoxC5の発現も頚髄のC2付近から見られたことから、この細胞死にこれらのHox分子の発現が関与している可能性が考えられた。平成25年度までの研究から、頚髄特異的な発生早期の運動神経細胞死について、Hox5分子群(Hox5a, 5c)がバックグラウンドとして機能している可能性があること、Hox分子と協働して働くFoxp1分子が細胞死の決定に何らかの関与をしている可能性が示唆された。平成26年度はこれらの可能性をさらに検証するために、以下の様な研究を行なった。

(1)頚髄におけるHox5以外のHoxの発現による影響の解明:上肢に分布する神経を出す頚膨大部以下で発現が認められるHoxc6の頚髄上部での強制発現の影響を調べたところ、細胞死が減少することが認められた。この現象の意義についてはさらに解析が必要である。(2)比較的遅くに分化する運動神経に出現し、Foxp1をターゲットとするmicro-RNA9(mi-R9)の影響の解明:mi-R9の強制発現による影響を詳細に調べたところ、細胞死の直前の時期において、Lim3陰性でFoxp1陽性の細胞は認められず、ほぼ全ての運動神経にLim3が発現していた。この前の時期に細胞死は認められないことから、本来Lim3の発現低下を起こすべき細胞がLim3の発現低下を起こさなくなったためと考えられた。さらに、本研究の過程でmi-R9の強制発現は脊髄副神経運動神経の背側への移動を妨げることも明らかとなった。(3)不死化による分化方向の解析:抗アポトーシス作用を持つBcl2の導入により死ぬべき細胞を不死化したときの転写因子分化マーカーの発現について解析した。細胞死の時期を過ぎても、Isl1陽性、Lim3陰性、Foxp1陽性の細胞群が存在し、それらは外側運動神経核のマーカーであるRALDH2を発現することが明らかとなった。このことは死ぬべき細胞は、本来頚髄には存在しないはずの外側運動神経核への分化を始めた運動神経であることを示唆する。神経解剖学、神経発生学平成25年度は当初計画したHoxC5やHoxA5の細胞死との関与について解析を進めたが、直接的な関係を示す結果には至らなかった。しかしながら、Hoxタンパクと協働して各分節に特異的な形質発現に関与することが知られているFoxP1に関する解析を進めたところ、FoxP1が細胞死を起こす細胞群の発現・発生に関与する可能性を示唆する実験的な結果が得られたため、当初の目的に近い成果が得られているものと考えている。平成24年度は、目的とするHox転写因子群に対する抗体作成はほぼ完了し、その詳細な局在の観察に着手することが出来、その結果上述のような所見を得ることができた。しかしながら、神経細胞死が起こる下端部に一致するようなHox転写因子の候補を同定するには到っておらず、予定よりやや遅れ気味といわざるを得ない。また、マウスに於ける解析がまだ始まっておらず、遅れている。平成25年度の結果は、FoxP1が、細胞死を起こす運動神経グループの出現において重要な役割を果たしていることを示している。今後、FoxP1のはたす役割について詳細に検討する予定としている。細胞死を起こす運動神経グループの消失が分化段階で起きているのか、あるいは一旦出現するもののもっと早い時期に細胞死を起こして消失してしまうのか、より早い時期について詳細な解析行う予定としている。また、miR-9はFoxP1以外にもonecutなど他の遺伝子の発現も抑制することが知られているので、今回見つかったFoxP1抑制の結果が、実際にFoxP1を抑制した結果であるのか区別する必要がある。そのため、siRNAなど特異性の高い手法で再検討を行うこととしている。平成25年度は、平成24年度の結果から、Hox5Aと5Cに着目し、これらの分子の機能について、強制発現および機能阻害実験を行い、その結果が細胞死にどのように影響するか確かめる。強制発現は電気穿孔法、レトロウイルスベクタ法を用いる。
癌における糖鎖合成酵素の遺伝子発現と臨床応用

1.アスパラギン糖鎖のbisectを形成するGlcNAc転移酵素III(GnT III)をラット腎から精製した。この酵素の部分アミノ酸配列に基づきcDNAをクロ-ニングし、酵素蛋白(62KDa)の一次構造を推定した。その結果、N端近傍に膜貫通領域があり、構造既知の糖転移酵素と全体的構造は似ているが、一次構造上のhomologyはなかった。このcDNAをCOSー1やHeLa細胞にトランスフェクトして活性の発現を確かめた(論文投稿中)。GnT IIIは肝癌や胎児肝では発現していたが、成人肝ではしていなかった。2.癌患者体液に出現することが知られているβ1ー4Gal転移酵素(GT)の変異型(GTーI)の本態を明らかにした。即ち、先ずGTーIに特異的なモノクロン抗体を作製した。GTのcDNAの様々な欠損変異株をE.coliで発現し、GTーI抗体で検索した。その結果、GTーIはN端側の膜貫通領域を欠失した酵素であること、GTーI抗体は欠失酵素のN端側をエピト-プとすることが分かった。これによって、患者から精製したGTーIの特異な性質との対応が明らかになった。3.ヒト腎細胞癌で亢進する糖脂質硫酸化酵素は、細胞レベルで蛋白キナ-ゼC(PKC)の阻害剤やTPAによって著明な活性低下が起きた。TPAの作用はPKCをdownregulateする結果とみられ、本酵素の発現はPKCによって調節されることが分かった。他方、本酵素はEGFによって上昇するが、PKC阻害剤やTPAで前処理すると上昇はみられず、EGFによる誘導効果もPKCを介することを見出した。4.ラット肝癌や悪性変換細胞では共通して2→6シアル酸転移酵素が亢進する。癌では本酵素のmRNAはサイズ、量とも正常と大差はないが、本酵素蛋白は自己シアル酸化と部分ペプチドの解離を受けた活性型が癌で増加しており、翻訳後修飾が癌で本酵素の活性化をもたらす。
浮遊藻類から細菌類への有機物の流れ-新手法による微生物ループの検証-

1.ガスクロマトグラフ-質量分析計(GC-MS)による脂肪酸の^<13>C同位体比の見積:GC-MSにを用いた脂肪酸の^<13>C位体比見積の精度を、^<13>Cで標識したパルミチン酸を用いて検討した。その結果、^<13>C-GC-MSは、本研究を遂行するに当たり、十分な精度を持つことが明らかになった。2.北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域における脂肪酸の生産:浮遊藻類により生産される脂肪酸の組成を明らかにするため、北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域において^<13>C-GC取り込み実験を実施した。生産された脂肪酸の組成について^<13>C-GC-MS法により明らかにした。脂肪酸組成は両測点で大きな違いが認められ、亜寒帯海域では、複数の不飽和結合を持つ多不飽和脂肪酸が大きな割合を占めたのに対し、亜熱帯海域では、飽和脂肪酸が主要な構成分であった。これは、両測点における水温の差に起因するものと思われ、水温の低い亜寒帯海域では、藻類の生体膜の流動性を保つため、多不飽和脂肪酸が多く生産されるものと考えられる。3.バクテリア固有の脂肪酸への炭素の流れ:北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域での^<13>C取り込み実験で得られた試料について、各種のバクテリア固有の脂肪酸の^<13>C同位体比を見積もった。バクテリア固有の脂肪酸の^<13>C同位体比は、植物プランクトンが主要な構成分と思われる脂肪酸の同位体比に比べ非常に低い埴であった。これは、インキュベーション実験の期間などを考慮しても、植物プランクトンから、バクテリアへの有機炭素の流れが、大量かつ高い速度で生じてはいないことを示唆するものと考えられる。また、浮遊藻類から細菌類への有機炭素のフラックスを正確に推定するためには、インキュベーションの長さ、藻類細胞の^<13>Cなどを検討してゆく必要があることが分かった。植物プランクトンにより生成される溶存態有機物の量および組成、および溶存態有機物のバクテリアによる利用を知るため、以下の実験を行った。1.植物プランクトンにより生成される溶存態有機物の量、および組成に関する実験東京大学海洋研究所の研究船「白鳳丸」の研究航海(KHー91ー3)に乗船し北太平洋亜寒帯海域(45°N,165°E)および亜熱帯海域(25°N,165°E)の2測点において、植物プランクトンによる13^C取り込み実験を実施した。実験後、溶存態有機物は凍結して研究室に持ち帰り、植物プランクトンの排出物同定の為の検討に用いた。この際、海水中に含まれる多量の塩分は、植物プランクトンの排出物の同定、定量のための化学分析に対して大きな弊害となる。このため,限外ろ過膜を用いて脱塩の検討を行った。高分子量の有機物は効率よく脱塩が可能であったのに比べ、低分子量有機物の回収率が悪い傾向にあった。この点については、今後の検討課題である。2.バクテリアによる溶存態有機物の利用北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域において、インキュベ-ション実験で得られた試料についてバクテリア固有の脂肪酸の^<13>C同位体比の変化を明らかにすることを試みた。その結果、亜寒帯域ではバクテリア固有の脂肪酸の^<13>C同位体比が若干増加していることが確認された。

これは、バクテリアが植物プランクトンにより生成された溶存態有機物を、炭素源として利用していることを示唆している。しかし、亜熱帯海域ではバクテリア固有の脂肪酸の濃度は極めて低いために、バクテリアが植物プランクトンが生成した溶存態有機物を用いているか否かについての詳細な検討はできなかった。北太平洋亜寒帯海域で前年度に得た試料を用いて、植物プランクトンが生成した溶存態有機物の同定する事を試みた。溶存態有機物としては、海水から比較的容易に単離できる脂質成分に焦点を当てた。^<13>Cをトレーサーとしてインキュベーション実験を行った試料の濾過水から、クロロホルム・メタノールの溶媒により脂質成分を抽出した。この溶存の脂肪酸の成分をガスクロマトグラフ(GC)により明らかにしたところ、炭素数16及び18の飽和脂肪酸が主要な構成分であった。これは、この海域の懸濁粒子が多不飽和脂肪酸を多く含むことを考えると、懸濁粒子と溶存成分の間には、脂肪酸組成に関しては密接なつながりが無いことを示唆している。この脂肪酸について、ガスクロマトグラフー質量分析計(GCーMS)を用いることにより脂肪酸を構成している炭素の^<13>C同位体比を見積もった。算出された^<13>C同位体比は、インキュベーション試料の懸濁成分の脂肪酸の^<13>C同位体比に比べ、極めて低いものであった。これは、植物プランクトンによる溶存の脂肪酸の生成量が極めて低いことを示唆している。しかしながら、不飽和脂肪酸の生成に関しては、溶存有機物に含まれる濃度が低いため、^<13>C同位体比の見積が不可能であった。懸濁粒子中に含まれるバクテリア固有の脂肪酸の同位体比から、浮遊藻類から細菌類への炭素のフラックスを見積もることを試みた。算出されたバクテリア固有の脂肪酸の生成量(植物プランクトンより生成された有機物を用いたもの)は、植物プランクトンによる脂肪酸の生成の1%程度を占めるに過ぎず、植物プランクトンからバクテリアへの炭素の流れは、大量ではないことが示唆された。
半導体ナノワイヤを用いたナノ発光素子の作製

半導体ナノワイヤによる発光ダイオードやレーザなどのナノ発光素子の実現と特性解明のため、主として以下の3点について研究を行い、ナノワイヤを発光素子へと応用する上で重要な知見を得た。(1)ナノワイヤを用いた発光ダイオードの放射パターンを実験的・理論的に評価し、ナノワイヤに特徴的な放射パターンを確認した。(2)量子ドットを含む低密度のInPナノワイヤアレイを作製し、量子ドットからの発光を確認した。(3)ナノワイヤを用いた光共振器の共振モードをシミュレーションで解析しその設計指針を明らかにするとともに、基板から垂直に立った状態でのコアマルチシェル型ヘテロ構造ナノワイヤにおいて共振モードを確認した。平成24年度はナノワイヤによる発光素子の実現・評価のため、以下の3点を中心に研究を行った。(1)InPナノワイヤアレイを用いて作製した発光ダイオード(LED)の放射パターンの測定とその理論的検討を行った。ナノワイヤLEDの上部、試料鉛直線から角度θだけ傾けた位置に光ファイバ配置し、ファイバで集光された光の強度・スペクトルを角度θの関数として測定したところ、ナノワイヤの断面寸法、長さによらずθ=0°で放射強度が極小となることが明らかとなった。これはナノワイヤが光を放出する際に光に対するダイポールアンテナのような特性を持つため、ナノワイヤに沿った方向の放射が存在しないしためとして理解できる。さらにこのような特徴的な放射パターンがナノワイヤアレイの間隔aに対し、a大ほど明瞭となることが明らかとなった。これらのことを確認するため、有限時間差分(FDTD)法と近接場-遠方場変換を組み合わせることによって、ナノワイヤからの光放射パターンについて理論計算を行い、これらのような直感的な説明が正しいことを確認した。(2)InPナノワイヤ中に形成したInAsP量子ドットの発光過程で重要となる励起子スピン緩和について評価した。その結果、横緩和は量子ドット周辺に存在する電荷のゆらぎによって誘起されたmotional narrowingに依存していること、また縦緩和はランダムな偏光成分として発光特性に大きな影響を与えていることを明らかにした。(3)発光効率の向上ならびに光共振器を用いて光取り出し効率を向上させるため、GaAsナノワイヤに対する横方向成長過程の検討と、横方向成長したナノワイヤの発光特性を評価した。適切な成長条件のもと、ナノワイヤ横方向成長方向の量は、横方向成長前の断面寸法・長さに依存するものの、成長した結晶の堆積はナノワイヤサイズにほとんど依存しないことが明らかとなった。さらにナノワイヤを横方向成長させることにより発光強度が増大し、この増大は成長前後のナノワイヤの体積比よりもはるかに大きいことを示した。平成25年度はナノワイヤによる発光素子の実現・評価のため、以下の3点を中心に研究を行った。(1)InPナノワイヤアレイを用いて作製した発光ダイオード(LED)の放射パターンについて、平成24年度に得られた実験結果をさらに詳細に解析し、理論的検討を進めた。特に、放射角度の変化とともに発光波長ピークがシフトする現象について、ナノワイヤ導波路のカットオフ波長と関連している可能性があることを示した。またナノワイヤの発光強度が局所状態密度や共振器の共振モードと密接に関係していることも計算によって明らかにした。そして、ナノワイヤが周期的に配列していることに伴うフォトニックバンドの影響について、平面波展開をもちいた散乱行列にもとづき検討し、その結果、現在の実験に用いたパラメータのナノワイヤアレイでは、サイズ不均一性の影響もありフォトニックバンドの効果は限定的であり、昨年度に行った有限時間差分(FDTD)法と近接場-遠方場変換を用いた単一のナノワイヤの放射パターンの解析結果を適用しても定性的には大きな影響のないことがことが明らかとなった。(2)ナノワイヤによる光共振器の設計手法を確立した。長さ有限のナノワイヤの共振モードは、無限の長さのナノワイヤ導波路の伝搬定数βを用いれば通常のファブリペロ共振器と同様の関係式により説明できることを明らかにした。これにより、6角断面寸法を持つナノワイヤは、その対称性も考慮すれば断面寸法700nmのとき、波長850nm付近に高いQ値を持つモードが存在することを示した。一方、基板から垂直に立っているナノワイヤの場合、基板とナノワイヤ端面での反射率が十分でないため、Q値としてはまだ大きな値が得られておらず、今後さらに検討すべき課題であることも明らかとなった。(3)ナノワイヤを横方向成長させることにより発光強度が増大し、この増大は成長前後のナノワイヤの体積比よりもはるかに大きいことを示した。平成26年度はナノワイヤによる発光素子作製のため、以下の2点を中心に検討した。(1)量子ドットを含む単一ナノワイヤによる単一光子光源に向け、InPナノワイヤアレイのアレイ間隔の制御を試みた。

アレイの間隔が異なるInPナノワイヤを有機金属気相選択成長(SA-MOVPE)により作製した結果、アレイ間隔の増大とともにナノワイヤ1本あたりの原料供給量が増加し、ナノワイヤの形状が不均一となることを明らかにすると同時に、これを回避するために成長時のIII族原料の供給量を減少させることが有効であることを示した。そして得られたInPナノワイヤアレイに対してInAsP層を埋め込んだ試料を作製し、そのナノワイヤを低温顕微フォトルミネセンス(PL)により評価した。その結果、明瞭な励起子-励起子分子発光を観測し、これは単一のInAsP量子ドットを含んだナノワイヤを密度を制御しつつ形成に成功した、と結論される。(2)断面寸法100nm程度のGaAsナノワイヤ成長後、GaAsの横方向成長、さらにInGaAs層を成長することにより、断面寸法700nm程度のGaAs/InGaAsコアマルチシェルヘテロ構造のナノワイヤを作製した。低温PLの結果、半値幅2nm程度でほぼ等間隔に並ぶ鋭い発光ピークを観測した。そしてその温度依存性を評価した結果、ピーク位置の温度変化がバンドギャップによる波長変化よりもはるかに小さいことを示し、このことから基板に垂直に立ったナノワイヤによる共振器の作製に成功した。さらに、パルス光による光励起を用いて顕微PLを測定した結果、励起光強度の増加とともに非線形的に増加するピークを複数観測した。この結果は。垂直に立ったナノワイヤのレーザ発振を示唆している。26年度が最終年度であるため、記入しない。半導体ナノ構造26年度が最終年度であるため、記入しない。ナノワイヤLEDの発光特性・放射パターン評価、およびナノワイヤ量子ドットの発光特性の評価ついては当初の予定どおり進行している。pn接合素子の作製についてはp形試料の作製が順調に進んでいないため遅れている面もあるが、一方で、発光効率改善のため光共振器としての新たに検討を開始していることから、全体としてはおおむね順調と評価できる。単一のナノワイヤ形成、ならびにナノワイヤ中の量子ドットの光学特性の評価については、試料作製の再現性に問題が発生し、順調でない面もある。しかし、ナノワイヤLEDの発光特性・放射パターン評価については当初の予想を越えて興味深い現象があることが明らかとなり、研究の広がりという点も含めて予想以上の成果を上げている。さらに発光効率改善、さらにはレーザ応用のために開始したナノワイヤ光共振器に関し、共振モードと発光強度増強との関連が明確化でき、また共振モードの起因に関する理解が深まったことにより、共振器の設計手法を確立できた。以上を総合的に考慮した上で、おおむね順調と評価する。ナノワイヤLEDの発光特性の解明をさらに深めるとともに、共振器を利用した発光効率・光取り出し効率の向上に向けた研究を行う。また、単一のナノワイヤLEDおよび量子ドットを含むナノワイヤLEDの作製を行う。まず、単一のナノワイヤやナノワイヤ量子ドットの形成に関する再現性の問題を解決する。
マイクロRNA機能のダイナミズム可視化システムの開発

本年度は、これまでに取得した緑色発光ルシフェラーゼELucに対するナノボディー阻害抗体(抗ELuc抗体)について、今後のmiRNA機能評価において基盤的となる生化学的情報を収集した。まず、親和性を解析するため、6種類の抗ELuc抗体を大腸菌で発現・精製し、精製ELucタンパク質に対する解離定数(Kd)を求めた。その結果、いずれの抗ELuc抗体においてもKd値はnMオーダーであることが明らかとなった。これらの抗体がELucタンパク質に対して反応阻害を示すことと、今回得られた結果を併せて考慮すると、当該研究の一つの目的である細胞内ナノボディー阻害抗体の導出という観点で、取得した抗体は有望な候補であることが示唆された。続いて、抗体の阻害様式を明らかにするため、酵素反応速度論的解析を行った、解析にはELucのC末端を認識する1種類の抗体を代表例として用いた。一定濃度の抗体に濃度を変えた発光基質を添加し、生じる発光を測定してLineweaver-Burkプロットを作成した。その結果、非拮抗阻害型の阻害様式を示し、またその阻害定数は約0.5 μMであることが明らかとなった。解析した抗体がELucの活性部位とは比較的遠い距離にあるC末端を認識することを考慮すると、阻害様式が非拮抗型であることは理にかなった結果であった。次に、使用可能な抗ルシフェラーゼ抗体の選択肢を拡充するため、赤色ルシフェラーゼSLR3に対する抗体の単離を試みた。ELucをアルパカに免疫する際、SLR3も同時に免疫をしており、研究初年度に作製したファージライブラリーを用いSLR3を抗原にバイオパンニングを実施した結果、8種類の独立した配列のクローンを取得した。さらに大腸菌で発現・精製し、SLR3に対して親和性と発光阻害を示すことを確認し、当該研究における新たなツールを導出することに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、miRNAによる遺伝子発現抑制を、独自に開発したブラジル産ヒカリコメツキムシ(Pyrearinus termitilluminans)由来緑色発光ルシフェラーゼ(ELuc)および鉄道虫(Phrixothrix hirtus)由来赤色発光ルシフェラーゼ(SLR3)に対するナノボディー抗体を用い、鋭敏に検出する新規モニターシステム構築を行う。本年度は、ELucおよびSLR3を大腸菌で発現・精製した標品を作製、これらをラクダ科動物に複数回免疫し、両ルシフェラーゼに対する抗体価の上昇を確認後、部分採血した。続いて、白血球成分由来mRNAから特異的プライマーを用いナノボディー抗体cDNAを増幅し、ファージベクターにクローニングした抗ルシフェラーゼ抗体ライブラリーを作製した。次に、抗ルシフェラーゼ抗体のスクリーニングのため、両ルシフェラーゼタンパク質のプレート上への固定化方法を検討した。ルシフェラーゼタンパク質の疎水性を利用し、直接プレートに固定化する方法と、ルシフェラーゼタンパク質に融合したFlagタグを利用し、抗Flagタグ抗体を予めプレート上に固定化してからFlagタグを介して固定化する方法について検討したところ、後者がより優れていることが明らかとなった。そこで、精製ELucおよびSLR3タンパク質を抗Flag抗体を介して96ウェルマルチプレートに固定し、バイオパンニングによりELuc或いはSLR3に結合するファージクローンをスクリーニングした結果、ELucに対し特異的に結合する複数のファージクローンを取得することに成功した。一方、SLR3に対して特異的に結合するファージクローンは得られなかった。さらに、ELucに結合するファージクローンからナノボディー抗体cDNAの配列を解析し、複数の候補抗体を得ることに成功した。当該研究の根幹をなす、ルシフェラーゼに対するナノボディー抗体候補が複数取得でき、当初予定通り概ね順調に研究は進展している。昨年度に抗ルシフェラーゼ抗体ライブラリーより単離した、ブラジル産ヒカリコメツキムシ由来緑色発光ルシフェラーゼ(ELuc)に対して結合能を示す9種の抗体タンパク質(抗ELuc_VHH)を大腸菌にて発現・精製し、精製ELucタンパク質に対する発光阻害実験を行った。その結果、6種類の抗体がELucに対し4050%の発光阻害活性を示すこと、各々のELucに対する解離定数が数十nMであることが明らかとなった。また、発光阻害における抗ELuc_VHH抗体とELucタンパク質の量比を最適化した条件では1種類のクローンがELucの発光を約70%阻害することも明らかとなった。次に、これら6種類の抗ELuc_VHH抗体のELucに対する認識領域を解析した結果、興味深いことに5種類はELucのC末端を認識し、N末端を認識する抗体は1種類であることが明らかとなった。続いて、抗ELuc_VHH抗体を2分子連結させ、ホモダイマーを形成させることで完全な発光阻害能力を発現させる検討を行った。ホモダイマーに加え、結合部位が異なる他の抗ELuc_VHH抗体とのヘテロダイマーを作製したが、顕著な阻害能力の向上は見られず、ダイマー間のスペーサー配列やモノマーの組み合わせ等に工夫が必要であることが判明した。これらと並行し、哺乳類細胞における抗ELuc_VHH抗体によるELucの発光反応阻害について検証した。発光阻害を詳細に解析するため、ELucおよび対照ルシフェラーゼである赤色発光ルシフェラーゼSLR3が恒常的に発現、さらに上記の抗ELuc_VHH抗体がドキシサイクリン依存的に発現する6種類のマウス線維芽細胞安定細胞株を樹立した。各濃度のドキシサイクリンと発光基質D-

ルシフェリン存在下で各安定細胞株のELucの発光をリアルタイムに3日間測定したが、顕著なELucの発光阻害は観察されず、抗ELuc_VHH抗体の細胞内での発現量の向上等の改善が必要であることが示唆され、当該研究の目的である細胞内発光阻害のための改善点が明確となった。独自に開発した緑色発光ルシフェラーゼELucに対して特異的な結合能を有し、数十nMレベルの解離定数を示す低分子抗体の導出に成功し、当該研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本年度は、これまでに取得した緑色発光ルシフェラーゼELucに対するナノボディー阻害抗体(抗ELuc抗体)について、今後のmiRNA機能評価において基盤的となる生化学的情報を収集した。まず、親和性を解析するため、6種類の抗ELuc抗体を大腸菌で発現・精製し、精製ELucタンパク質に対する解離定数(Kd)を求めた。その結果、いずれの抗ELuc抗体においてもKd値はnMオーダーであることが明らかとなった。これらの抗体がELucタンパク質に対して反応阻害を示すことと、今回得られた結果を併せて考慮すると、当該研究の一つの目的である細胞内ナノボディー阻害抗体の導出という観点で、取得した抗体は有望な候補であることが示唆された。続いて、抗体の阻害様式を明らかにするため、酵素反応速度論的解析を行った、解析にはELucのC末端を認識する1種類の抗体を代表例として用いた。一定濃度の抗体に濃度を変えた発光基質を添加し、生じる発光を測定してLineweaver-Burkプロットを作成した。その結果、非拮抗阻害型の阻害様式を示し、またその阻害定数は約0.5 μMであることが明らかとなった。解析した抗体がELucの活性部位とは比較的遠い距離にあるC末端を認識することを考慮すると、阻害様式が非拮抗型であることは理にかなった結果であった。次に、使用可能な抗ルシフェラーゼ抗体の選択肢を拡充するため、赤色ルシフェラーゼSLR3に対する抗体の単離を試みた。ELucをアルパカに免疫する際、SLR3も同時に免疫をしており、研究初年度に作製したファージライブラリーを用いSLR3を抗原にバイオパンニングを実施した結果、8種類の独立した配列のクローンを取得した。さらに大腸菌で発現・精製し、SLR3に対して親和性と発光阻害を示すことを確認し、当該研究における新たなツールを導出することに成功した。取得したルシフェラーゼ阻害抗体を大腸菌で発現、精製し、試験管内でルシフェラーゼに対する阻害活性を測定する。さらに、ルシフェラーゼ阻害抗体の多価化などのタンパク質工学を施し、発光活性阻害の最適化を図る。さらに、哺乳類細胞内で候補抗体が想定通りにルシフェラーゼの発光を阻害するかを検証する。これらと並行し、SLR3抗体候補の取得を試みる。これまでの研究成果より、緑色発光ルシフェラーゼELucの発光反応を効果的に阻害するための低分抗体の分子デザイン、および細胞内での中和抗体効果を発揮するための改善点が明確となり、次年度以降これらの改善点について焦点を絞り研究を実施する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい肝病態、アルギニントランスポーター欠損症における門脈循環障害の分子機構解明

本疾患の原因遺伝子であるSLC7A7遺伝子について、同意を得て変異の解析を行い、診断が確定しているLPI患者7人を対象とし、健常人8人をコントロールとした。血中NOの測定は間接的定量法を用いて行った。門脈循環動態は、超音波装置を用いて測定した門脈径と門脈血流速度をもとに、門脈血流量を算出することにより検討した。さらに、L-アルギニンの経静脈投与やNOドナーである硝酸イソソルビドの経皮投与後にも血中NOおよび門脈循環動態を測定し、投与前と比較した。LPI患者では、全例で血漿アルギニン濃度は低値であり(38.4±8.8nmol/mL,mean±SD)、また血中NOは健常人と比べ有意に低下していた(67.3±8.9vs.117.6±12.2μmol/L)。腹部超音波検査では、慢性肝疾患を示唆する所見は認められなかった。また、門脈血流量と門脈径は、コントロールと比べ有意に低下していた(411.3±173.1vs.846.0±217.6mL/min;6.1±1.4vs.8.7±1.4mm)。L-アルギニンあるいは硝酸イソソルビドの投与後、LPI患者の血中NOは99.5±8.2μmol/Lに有意に増加した。またこれらの投与により、門脈血流量は903.5±275.2mL/minに、門脈径も7.5±1.3mmに有意な増加が認められた。平成15年度の研究からは、LPI患者においてL-アルギニン欠乏によるNO産生低下による門脈循環障害が認められた。また、血中NOを増加させることにより、これら門脈循環障害の改善が認められた。平成16年度は更に動物モデルにより、詳細な機序の解析を予定している。
国際会議「新生代太平洋の海況変化が及ぼす環境への影響」の企画調査

近年の国際共同研究成果から、新生代の太平洋と他の海洋開閉史の基本的枠組みが判明し、パナマ海峡など5つの主要海路の開閉関係から太平洋の7段階の海況変化過程が提言されている。これに基づき、本邦の地史的事件について、その変化過程と地史的事件の内容について多角的に再評価した。特に海況変化がもたらす生物群集への影響について、多くの分類群から提言がありその内容について相互に検討することができた。検討会は平成13年12月中旬の3日間にわたり、つくば国際会議場にて開催した。また関連する話題とその資料調査などで本研究代表者などが、琉球大学や東北大学などに出向き、関係研究者と議論した。その話題の主なものは次の通りである:新生代生物年代尺度と放散虫群集の変遷;古気候変遷と植物化石群の変遷の対応;カリブ海ならびに東部赤道太平洋地域の石灰質ナンノ化石群集と古海洋環境の変遷;渦鞭毛藻化石層序と古環境変遷;日本列島のテクトニクスと応力場の変遷;東北本州弧の火山活動変遷;日本列島の統合地史;嶺岡帯の発達史;関東の中新統対比と地史イベント;関東のイベントと日本列島の屈曲;シークエンス層序からの堆積イベント;東北地方新第三系の最近の複合生層序の諸例;浮有孔虫生層序と古環境;底生有孔虫のイベント;珪藻化石の群集変遷と古環境;石灰質ナンノ化石群集の変遷と古海洋環境の復元。このような話題提供と、本企画研究に直結していたユネスコのIGCP-423提案が不採択となったことを考慮して、当面は新生代イベントの年代と解釈などの精度をさらに高める努力をすすめ、来年度新たな国際シンポジウムを提言するよりは、2003年にタイ国チェンマイで開催予定の第8回太平洋新第三紀対比計画(CPNS)のシンポジウム企画として提言することとした。
暗黒物質の解明に向けた理論及び観測的基礎研究

暗黒物質の正体の解明は宇宙・天体物理学のみならず素粒子物理学においても重要な課題である.私の研究では特に,暗黒物質の素粒子的性質が宇宙物質密度揺らぎの成長(宇宙構造形成)に与える影響に注目している.素粒子標準模型を超えた物理として有力視されているものの一つが超対称性である.重力も超対称的であるとすると,重力子(グラビトン)の超対称性粒子であるグラビティーノの存在が予言される.グラビティーノの特徴的な点は,極めて寿命が長いことにある.特にゲージ伝達型超対称性模型ではグラビティーノの寿命は宇宙年齢よりも長いため,宇宙最初期に作られたグラヴィティーノは宇宙大規模構造にその痕跡を残す. A. Kamada et al. JHEP (2014)では,将来の弱重力レンズ効果の観測及び加速器実験によってゲージ伝達型超対称模型におけるグラビティーノの質量をどの程度決定することができるか調べた.Large Hadron Collider (LHC)の14TeV運転により5eV以下のグラヴィティーノをもつゲージ伝達型超対称模型を発見可能であり, Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC)はグラヴィティーノ質量が4eVであった場合に±1eVの精度で決定可能であることを示した.昨年度A. Kamada etal. JCAP1303 (2013) 008において長寿命荷電重粒子が矮小銀河問題の解決になりうる事を示した.その中では長寿命荷電重粒子がバリオン及び光子と強く結合していると仮定していた.今年度はこの仮定の正当性を調べるために,非相対論的な粒子(荷電重粒子)が熱的な分布を持つ粒子(バリオン・光子)と弾性散乱している場合の宇宙物質密度揺らぎの時間発展を一般的に定式化し, 10^<12>GeV以上の質量を持つ荷電重粒子は冷たい暗黒物質のように振る舞うことを示した.この結果をまとめた論文を準備中である.(抄録なし)本研究の目的は暗黒物質の素粒子的性質が宇宙の進化に与える影響を調べ,宇宙物理学的観測結果と比較することで暗黒物質の素粒子的性質を解明する事である.今年度は宇宙初期揺らぎの線形進化を追うCAMBやCMBFAST等のBoltzmann solver及び,物質優勢期において宇宙初期揺らぎを初期条件とした非線形構造形成を追うGadget等のN-body simulationを「冷たい暗黒物質」の代わりとして提案されている「温かい暗黒物質」に拡張した.「温かい暗黒物質」には様々な生成メカニズムが考案されているが,生成メカニズムの名残は暗黒物質の速度分布関数にのみ残っていると考えてよい場合がほとんどである.そこで,暗黒物質の速度分布関数を入力として宇宙初期揺らぎの線形進化及び非線形構造形成を追い,幅広くその影響を調べることができるようにした.この結果,速度分布関数の詳細によらず,速度分布関数の0次のmomentと2次のmomentが同じであれば,構造形成の観点からは同じ振る舞いをすることを示した.また,「冷たい暗黒物質」による構造形成は宇宙背景放射や銀河団の観測等の宇宙の大規模構造をよく説明するが,銀河スケールの構造形成において問題があることが報告されている.その解決策として,「温かい暗黒物質」が期待されているのである.そこで,上述のBoltzmann solverを用いて計算した物質揺らぎのパワースペクトルを初期条件としてGadgetを用いた大規模な宇宙論的シミュレーションを実行した.その結果,「温かい暗黒物質」による構造形成シミュレーションのハロー中のサブハローの数は,「冷たい暗黒物質」による構造形成シミュレーションのハロー中のサブハローの数よりも10倍程度少なく,天の川銀河中の衛生銀河の数と同程度であることを示した.さらに暗黒物質が荷電重粒子(Charged Massive Particle,ChaMP)からなる場合もとりあげ,Champとbaryon-photon plasmaとの相互作用の結果,ChaMPの寿命が1年程度であれば構造形成の観点からは「温かい暗黒物質」のように振る舞うことを示した.構造形成において暗黒物質は主導的な役割を果たしたと考えられており、構造形成は暗黒物質の素粒子的性質を探る上でよい実験場である。標準的なACDM(暗黒エネルギー+冷たい暗黒物質)模型が予言する物質密度揺らぎは、観測される宇宙大規模構造(銀河・銀河団以上の構造)を説明する事に成功している。一方ACDM模型には、天の川銀河中に観測されている倭小銀河の数が、シミュレーション中の天の川銀河程度の大きさのハローに存在するサブハローの数よりも一桁程度小さいという問題(倭小銀河問題)が指摘されている。この問題を解決する候補の一つとしてWDM(温かい暗黒物質)が提案されている。WDMはその速度分散が圧力のように働き、小スケール構造形成を妨げる。また、LLCHAMP(長寿命荷電重粒子)も倭小銀河問題を解決しうる。宇宙初期に作られたLLCHAMPはクーロン散乱により電子及び陽子と運動量をやり取りし、高温プラズマと音響振動するため、物質密度揺らぎの重力成長は妨げられる。LLCHAMPはいずれ崩壊し、電気的に中性な暗黒物質に変わる。LLCHAMPの崩壊の際、高温プラズマが音響振動し続けようとするのに対して、中性な暗黒物質は振動を止め重力ポテンシャルの底に停まろうとする。この際お互いの相互作用が摩擦のように働き、暗黒物質及び高温プラズマの密度揺らぎが共にならされてしまう(これを音響減衰と呼ぶ)。LLCHAMPの崩壊後、中性の暗黒物質は従来通りの重力成長をするため、物質密度揺らぎには音響減衰に対応するカットオフが残る。そのカットオフスケールはLLCHAMPの寿命で決まる。

私は論文[3]でLLCHAMPの音響減衰がWDMの速度分散と同様に倭小銀河問題の解決策となる事を示した。しかし、これらのモデルが他の構造形成の観測と矛盾してはならない。そのような小スケールの構造の探査は、遠方クエーサーのスペクトル中のLyα雲による吸収線を用いて行うことができる。Lyα雲の光学的深さはその密度をトレースしており、スペクトルの一次元フラックスパワースペクトルについてシミュレーションと観測を比較することにより、物質密度揺らぎを探査することができる。私はLyα雲による吸収スペクトルからLLCHAMPの寿命やWDMの質量に制限を加える事を目標にしている。さらに論文[3]において、LLCHAMPと種々のWDMモデルの両者について適切に定義されたカットオフスケールを同じくすれば、線形物質密度揺らぎにおいて、カットオフスケールより十分小さいスケールでの揺らぎの減衰の仕方(ダンピングテイル)にしか違いが出ないことを示した。また、非線形成長の後には、ハローやサブハローの質量関数及びハロー中のサブハローの動径分布等ではその違いを区別できないことを指摘した。Lyα雲による吸収スペクトルを用いると、より高赤方偏移(z2-5)の非線形成長が弱いと期待される構造を調べることができるので、ダンピングテイルにおける違いが区別できる可能性がある。暗黒物質の正体の解明は宇宙・天体物理学のみならず素粒子物理学においても重要な課題である.私の研究では特に,暗黒物質の素粒子的性質が宇宙物質密度揺らぎの成長(宇宙構造形成)に与える影響に注目している.素粒子標準模型を超えた物理として有力視されているものの一つが超対称性である.重力も超対称的であるとすると,重力子(グラビトン)の超対称性粒子であるグラビティーノの存在が予言される.グラビティーノの特徴的な点は,極めて寿命が長いことにある.特にゲージ伝達型超対称性模型ではグラビティーノの寿命は宇宙年齢よりも長いため,宇宙最初期に作られたグラヴィティーノは宇宙大規模構造にその痕跡を残す. A. Kamada et al. JHEP (2014)では,将来の弱重力レンズ効果の観測及び加速器実験によってゲージ伝達型超対称模型におけるグラビティーノの質量をどの程度決定することができるか調べた.Large Hadron Collider (LHC)の14TeV運転により5eV以下のグラヴィティーノをもつゲージ伝達型超対称模型を発見可能であり, Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC)はグラヴィティーノ質量が4eVであった場合に±1eVの精度で決定可能であることを示した.昨年度A. Kamada etal. JCAP1303 (2013) 008において長寿命荷電重粒子が矮小銀河問題の解決になりうる事を示した.その中では長寿命荷電重粒子がバリオン及び光子と強く結合していると仮定していた.今年度はこの仮定の正当性を調べるために,非相対論的な粒子(荷電重粒子)が熱的な分布を持つ粒子(バリオン・光子)と弾性散乱している場合の宇宙物質密度揺らぎの時間発展を一般的に定式化し, 10^<12>GeV以上の質量を持つ荷電重粒子は冷たい暗黒物質のように振る舞うことを示した.
表象文化としての都市印章

都市印章は、動的な歴史過程としての中世都市の自己認識から生み出されると同時に、自己認識それ自体をつくりだす媒体である。つまり都市印章はデュルケムの言う社会的表象を示す史料である。この表象が伝える都市のイメージは、しばしば考えられてきたような世俗的性格を持つものではない。むしろキリスト教的図像学の枠内に都市を留め、都市自らが一個の宗教的共同体であると自己認識していたことを示す。都市印章が都市の置かれていた多元的な権力関係とその自己認識とを表象することを、本研究では明らかにした。本研究は前近代ヨーロッパ史における行為主体である都市共同体を対象とし、都市共同体が発行する法資料に付される「印章]の図像調査を目的としている。この都市印章図像はヨーロッパ各地において多様なモチーフを示している。しかし研究代表者の先行調査によると、都市印章図像のモチーフは、ある地域では特定の図像類型が寡占的にあらわれる、との仮説を立てることができる。一例を挙げると、イタリア北部からライン・ムーズ川流域の司教座を中心とするエリアでは、聖人像、教会堂、エデンの園の「閉じた壁]を採用する傾向が多く見られる。本研究の意義は、究極的にはこのような類型の嗜好がヨーロッパ文化の内部において意味することを示そうとするものである。しかし本研究においては、上述のライン・ムーズ川流域からライン河口地域という狭いエリアに限定される!当該地域における宗教的図像モチーフの意味と、いわゆるヨーロッパ中世都市成立の中心といわれる同地域の文化との関連性が具体的に問われる。これにより、従来は西洋史学と美術史において別個に取り扱われてきた資料の、より学際的な検討を加えるという点において、本研究の独自の意義と重要性がある。上述の方向性に従って研究を実施した。本年度は両専門分野の文献追跡に費やされ、具体的な仮説として以下の定義を策定しえた。すなわち、中世ヨーロッパの特徴のひとつを示すのは、政治システムと宗教システムの統合的発展を早くから見たという点にある(いわゆる、教会としての国家)。そこでは宗教システムの成員である聖職者層だけでなく、いわゆる俗人集団もまた、同様の宗教システムの価値観に重要性をみとめている。そしてこの価値のシステムの中にアイデンティティを表象させようとした可能性がある。この仮説を検討するための根拠として、都市印章図像を調査することが重要である。都市印章がある集団を表象するオブジェであると仮定するならば、このオブジェを自らのものとする主体は誰であり、誰と区別されているのか。主体と非=主体の差異はどのような過程で生まれるのか。表象文化の担い手とその外部集団との生成過程を検討することは、本研究の目的にとって重要な前提となる。とりわけ都市印章を校正する図像および銘文に明らかにキリスト教的美術表現の性格が認められるならば、それは一方では俗人のキリスト教化の進展を裏付けるものと見ることが出来るし、他方では非キリスト教徒の都市住民が疎外される過程を裏付けるものと見ることも出来る。第二年次となった当該年度には、上述のような課題設定のもと、都市在住の集団がいかにして「都市印章を担う主体」と非=主体とに分化していく段階に踏み込んでいくのかを調査した。第一の検討課題として、主体である「都市ミニステリアール出自集団」が上位権力者の権威を相対化しつつ都市指導層を形成するプロセスについて検討がなされた。第二の検討課題として、古くから都市住民に含まれているユダヤ人集団が、非キリスト教徒として異なる存立基盤を持つがゆえに、都市印章に表象される「都市民」から区別されていく過程を浮き彫りにすることが試みられた。当該年度においては、理念史を裏付けるための局地的な歴史データをそろえるために、主としてドイツ共和国ラインラント=プファルツ州内での調査研究が行われた。特に同州ヴォルムス市におけるミニステリアール層およびユダヤ人の調査が取り組まれた。調査研究は当該年度内の実地調査1回を含めて行われ、その成果は3回の口頭報告および論文集への寄与というかたちで公表された。本研究は中世ヨーロッパの法資料に付される印章を通じ、主体としての都市の自己認識への接近を、3ヵ年をかけて行った。本年度においては、かかる都市の自己認識がいかなる背景の中に位置づけられるかにつき、中間的結論を提示した。概要を述べるならば、都市印章の図像および銘文によって表象されるその位置づけは、確かにキリスト教図像体系の文脈に則っている。したがってキリスト教的価値観と遊離し、かつ伝統的な研究史において語られてきたような"世俗的で自立かつ自由を求める"都市共同体としての性格づけとは矛盾する"自己認識"がそこには見出される。勃興期の中世都市の自己認識はキリスト教世界の中に自身の表象を見出していると言える。

他方でこの自己認識は、都市自身が独自に生み出したものではないという点で、封建世界の中に自らを位置づけたと見る、研究史上の伝統的な都市観念への論拠を示す。発表文献において明らかになったのは、都市の自己認識さらには「支配の正統性」は、領主たる司教の権威を必ずしも排除しないものとして示されており、さらにはそれをもふまえた根本的な正統性の表象を、神の代理権者としての王権に依拠させているという点である。多元的な権力を統合している王権の表象を模倣する性格が印章には認められる。しかるにこの"自己認識"と都市共同体との関係は、決して固定的でも安定的なものでもない。中世後期とりわけ13世紀を通して、都市共同体はしばしば伝統的な印章を保ちつつ、いっそう「キリスト教的」に自身を再定義していく傾向が見られる。前年度においては都市エリート層のかかる「再定義」について確認した。今年度には都市共同体が自らの「外部者」をいかに排除することでかかる「再定義」を行ったのか、ユダヤ共同体との関係性を例に確認した。つまり印章成立期とそれ以降において、印章と共同体の関係はなお変化しつつあるとの見通しを示した。
高齢者(80・90歳代)の運動能力及び精神活動能力の維持方法の解明

高齢者の身体運動機能と精神機能を維持方法の解明のために初年度である平成8年度は身体機能評価,精神機能評価そして健康度自己評価を実施し運動プログラムを作成した.次年度は引き続き身体機能評価,精神機能評価を定期的に実施し,運動プログラムを実施しその内容について検討した.身体機能評価は10種目の体力テストを用いて評価した.精神機能評価はMini Mental Scale Examination(MMSE)を用いた.心理的な健康状態を把握するために健康度自己評価法,そして志気を評価するためにPGCモラールスケールを用いた.デイケアに参加する高齢者(男性17名:70歳代9名,80歳代7名,90歳代1名,,女性78名:70歳代27名,80歳代40名,90歳代11名)を対象とした.次年度は初年度に得られたデータに基づいて身体機能評価で低下および体力の衰えを訴えた人を対象に,午前中リハビリプログラムと称して約1時間で筋力維持運動や踊りを取り入れた.内容は椅子座位で砂袋をつけて下肢の伸展・屈曲運動を行った.次にダンベル体操を行った.踊りは全身の平衡性と協調性を得る目的で音楽に合わせた繰り返しのリズミカル運動を行った.午後のプログラムは約1時間30分,身体運動および精神機能維持をはかる目的で,デイケア参加者全員が一カ所に集合し,ストレッチ体操,ダンス,民謡(踊り),現実検討法として1週間または最近に起きた事件,話題などに関して意見を言い合う場を作った.午前のリハビリプログラム参加者は運動機能を維持および体力テストの値を向上することができた.午後のプログラムは全員が一緒に行い,MMSE得点が一桁代から満点の30点まで分布していた.このプログラムは必ず最低一回は発言しなければならない.この方法により,参加者は受身的な参加から能動的に変化し,自分の存在感を持ち,自信をつけることができた.高齢者の場合,生理的な健康と心理的な健康の両者のバランスをとりながら維持していくことが重要である.我々は,平成8年度,高齢者(80・90歳代)の健康を維持させるためのプログラムを作成する目的で身体機能と精神機能の評価を行った.身体機能評価として体力テストを実施した.てすと項目は筋力(握力,つまみ力,膝伸展筋力),手指巧緻動作(労働省職業適性検査の中から差し替え検査),平衡機能(開眼重心移動距離,開眼および閉眼片脚立ち),歩行能力(10m歩行の速度・所要時間),柔軟性(立位体前屈),立ち上がり台の高さ,エルゴメータの負荷検査の10種目を行った.精神機能評価はMini Mental Scale test(MMS)を用いた.さらに心理的な健康状態と志気を評価するために健康度自己評価とPGCモラールスケールを用いた.デイケアに参加する高齢者の中から80歳以上の男性5名(8295歳),女性21名(80歳代15名,90歳代6名)を対象とした.全員が日常生活が自立し,歩行は介助なし歩行であった.体力テストの結果は握力,ピンチ力,膝伸展筋力,差し替え検査,片脚立ち,立位体前屈が年齢と負の相関を示した.年齢と正の相関を示した検査種目は10m歩行での歩数と所要時間,重心移動距離,立ち上がり台の高さであり,加齢による影響が表われていた。MMSの結果から80歳代は全例が20点以上であった.90歳代は6例中3例が20点以下であったため,90歳代が3名が健康度自己評価とPGCモラールスケールが可能であった.その結果,健康度自己評価は約6割が健康と答えた.PGCモラールスケールの結果は,今の生活に満足している人は9割占めるものの,「歳を取るにしたがって,だんだん悪くなって行く」と感じる人,「役にたたなくなった」と思う人が5割を占めた.次年度は本年度得られたデータを元に身体機能と精神機能評価で低下を示した例に対して運動プログラムを設定し,そのプログラムの効果判定を行う予定である.高齢者の身体運動機能と精神機能を維持方法の解明のために初年度である平成8年度は身体機能評価,精神機能評価そして健康度自己評価を実施し運動プログラムを作成した.次年度は引き続き身体機能評価,精神機能評価を定期的に実施し,運動プログラムを実施しその内容について検討した.身体機能評価は10種目の体力テストを用いて評価した.精神機能評価はMini Mental Scale Examination(MMSE)を用いた.心理的な健康状態を把握するために健康度自己評価法,そして志気を評価するためにPGCモラールスケールを用いた.デイケアに参加する高齢者(男性17名:70歳代9名,80歳代7名,90歳代1名,,女性78名:70歳代27名,80歳代40名,90歳代11名)を対象とした.次年度は初年度に得られたデータに基づいて身体機能評価で低下および体力の衰えを訴えた人を対象に,午前中リハビリプログラムと称して約1時間で筋力維持運動や踊りを取り入れた.内容は椅子座位で砂袋をつけて下肢の伸展・屈曲運動を行った.次にダンベル体操を行った.踊りは全身の平衡性と協調性を得る目的で音楽に合わせた繰り返しのリズミカル運動を行った.

午後のプログラムは約1時間30分,身体運動および精神機能維持をはかる目的で,デイケア参加者全員が一カ所に集合し,ストレッチ体操,ダンス,民謡(踊り),現実検討法として1週間または最近に起きた事件,話題などに関して意見を言い合う場を作った.午前のリハビリプログラム参加者は運動機能を維持および体力テストの値を向上することができた.午後のプログラムは全員が一緒に行い,MMSE得点が一桁代から満点の30点まで分布していた.このプログラムは必ず最低一回は発言しなければならない.この方法により,参加者は受身的な参加から能動的に変化し,自分の存在感を持ち,自信をつけることができた.