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歴史学と考古学による播磨国風土記の地方神話史料群の共同研究

3ヶ年の現地調査研究を通じて、以下の5つの研究成果を得た。(1)『播磨国風土記』の地名の新しい現地比定と郡境をまたぐ「古道」の復元、(2)神話にもとづく地域社会構造分析法の構築、(3)「荒ぶる神」の鎮祭伝承へのアプローチ、(4)国造制とミヤケ制の統合研究と東播磨の地域的特性の把握、(5)6世紀以降、播磨の石棺製作の転換の解明。本研究の目的は、播磨国風土記の神話史料群に光りをあて、古代の地域社会の実像と、それを包摂・編成しようとする広域権力(国内勢力と倭王権)との関係およびその変遷について、歴史学と考古学の立場から共同解明していく点にある。平成25年度は、現地資料調査を合わせて15回、研究者分担会議を2回おこない、以下の成果を得た。(文献史チーム)1風土記の神話断片や伝承の分析を通じて、その背後にある地域祭祀構造や開発実相の具体的復元をおこなった。その成果を関連学会や学会誌に公表した。2聞き取り調査等により、古代播磨の民間交通路の分析に着手し、神前郡と賀毛郡をむすぶ古道の復元等をおこなった。成果については、神戸大学人文学研究科地域連携センター刊の報告書にて発表した。3幕末から明治初頭における播磨国風土記の流布本テキストの調査をおこない、写本の流布をめぐる播磨国内の神社ネットワークの解明に向けて糸口を得た。(考古学チーム)1竜山石製家形石棺の基礎データを収集や、古墳後期飛鳥時代の広域流通の類例について実地調査を行い、受け入れ側の地域社会の様相把握につとめた。2古墳時代の広域権力と地域社会との関係の推移を探るため、広い視野からの調査研究をすすめた。とくに古墳時代前期中期の生産・流通が社会的にどのような位置づけられていたのかを研究し、成果を各学会で発表した。3高砂市日笠山古墳の測量調査を報告し、日本列島における古墳造営の大きな特質である「海辺の古墳」の調査研究の重要性を提言した。これらにより、(1)古墳時代後期飛鳥時代の播磨において、屯倉のような王権の地方直接支配機構が、手工業生産を基軸にしていた可能性が高いこと、(2)その前提には、技術者集団の主体的な生産活動があったこと、(3)古墳時代後期以降、瀬戸内海側の広域流通路として、陸上ルートが重視されるに至ったこと、などの見通しを得ることができた。本研究の目的は、播磨国風土記の神話史料群に光りをあて、古代の地域社会の実像と、それを包摂・編成しようとする広域権力(国内外の諸勢力と倭王権)との関係、およびその変遷過程について、歴史学と考古学の立場から共同解明していく点にある。平成26年度は、現地資料・巡見調査を合わせて8回、研究分担者会議を2回おこない、以下の成果を得た。(文献史チーム)1播磨国風土記の神話史料を整理・分析して、古代の口承儀礼の構造を明らかにし、その成果を関連学会で報告した(出雲古代史研究会大会・大阪歴史科学協議会例会)。2昨年度に引き続き、播磨国の神前郡と賀毛郡をつなぐ古道の現地調査・聞き取り調査を実施し、その成果を兵庫県教育委員会等の報告書に執筆した。3風土記の氏族伝承を素材にして、6世紀を中心とする倭王権の播磨編成について分析し、その成果を大阪歴史科学協議会の大会において報告した。(考古学チーム)1昨年度に引き続き、竜山石製家形石棺の基礎データを収集した。広域流通した類例についても、広島・岡山県域を中心に実地調査をおこない、受け入れ側の地域社会の様相把握につとめた。2波形石や鷲の山石といった、西日本における他の石材の石棺流通についての把握につとめ、古墳時代から飛鳥時代にかけての流通構造についての比較検討の基礎とした。3石材の生産・流通の側面からみた、倭王権と地域首長権との関係推移について、概念的な整理をおこない、成果を各種学会・シンポジウムで発表した。このうち2015年2月の「フォーラム・播磨国風土記と石作集団」では、考古学チームの研究分担者が報告者を、文献史チームの2人が「コーディネーター」役をつとめ、それぞれの立場から研究成果の発表をおこない、来年度のまとめに向けての相互理解と、情報発信をおこなうことができた。(最終年度の研究成果)現地調査を合わせて10回、研究分担者会議を2回おこなった。本年度の最大の研究成果は、本科研チームのうち、坂江と高橋が、兵庫県歴史文化遺産活用活性化実行委員会主催の「風土記5ヶ国サミット」に参加して、それぞれの研究成果を公表できたことである。(研究期間全体を通じての成果)本研究は、歴史学と考古学の双方の立場から、播磨国風土記にみえる伊和大神をめぐる関連史料群の分析をおこなうことにより、古代針間の政治構造を明らかにするとともに、その変遷について、倭王権の地域進出の問題と結びつけて解明することを目的とした。3ヶ年の研究を通じて、以下の5つの成果をあげることが出来た。1風土記の時代の郡境をまたぐ「古道」の復元/現在の兵庫県福崎町八千種余田地区と加西市吸谷町を結ぶ峠道が、古代以来の郡境を跨ぐ古道であるとの見解に達することができた。

2神話にもとづく地域社会構造分析法の構築/6世紀初頭頃までの播磨では、未熟ながらも記紀神話とは独立した、伊和大神を頂点にいだく地域独自の「神統譜」が形成途上にあり、その前提には、伊和大神を奉斎する勢力による地域統合の動きがあったこと。3「荒ぶる神」の鎮祭伝承へのアプローチ/播磨を含む各国の「荒ぶる神」の鎮祭伝承が、大化前代の王権や広域権力による地域編成の一断面を語る史料であったこと/4東播磨の地域的特性の把握/風土記の「ナビツマ伝承」に焦点をしぼり、伊和大神伝承の分布の空白地域である東播地域(明石郡・賀古郡・印南郡)の地域的一体性を明らかにした。56世紀以降、播磨の石棺製作の転換の解明/古墳時代中期(長持形石棺)では、石工集団を直接把握していたのは王権および地域首長権であったが、古墳時代後期飛鳥時代(家形石棺)になると、それが生産の拡大・地域内需要の高まりにより、倭王権との結びつきを保ちつつ、「配置された地場産業」化したこと。3ヶ年の現地調査研究を通じて、以下の5つの研究成果を得た。(1)『播磨国風土記』の地名の新しい現地比定と郡境をまたぐ「古道」の復元、(2)神話にもとづく地域社会構造分析法の構築、(3)「荒ぶる神」の鎮祭伝承へのアプローチ、(4)国造制とミヤケ制の統合研究と東播磨の地域的特性の把握、(5)6世紀以降、播磨の石棺製作の転換の解明。本研究は、歴史学と考古学が共同して、古代播磨(針間)の政治構造とその変遷過程について、倭王権の地域進出の問題と結びつけて解明することを目的としている。この目的の達成のため、本年度は、2015年2月開催の「フォーラム・播磨国風土記と石作集団」に向けて、事前に十分な準備作業と共同討議をすすめ、当日、研究代表者と2人の研究分担者が、最新の研究成果の発表と意見表明をおこなった。これにより、来年度のまとめに向けて、相互理解を深めることができたので。日本古代史文献史チームと考古学チームが、本年度の2015年2月のフォーラムで発表・表明した研究成果の中身を、もう一度十分に練り直して総合化し、学会および学術雑誌等に公表し、情報を学会全体で共有できるよう努力する必要がある。また本年度までの個別の現地調査でやり残した点やフィールドについて再整理し、その補充・補填につとめる。現地調査と聞き取り調査をおこなうなかで、播磨国内の交通路・交流関係の復元等に向けて、地元自治体の文化財担当職員や住民から貴重な情報を得ることができ、予想以上にスムーズな研究・分析をおこなうことが可能になったから。年度末に、新しく発見された播磨国風土記に関連する資料の調査をおこなう予定であったが、調査先の関係者の都合により、急遽、調査実施をできなくなったため。文献史チームと考古学チームの情報交換を、より緊密におこなう必要がある。新年度の早いうちに当該資料の集中調査をおこなう予定である。
細胞サイズＲＦ　ＣＭＯＳトランシーバ回路技術の研究

無線通信回路を細胞サイズで実現できるようになれば,環境にばらまいて様々な情報を取得するだけではなく,ナノマシンに用いて体内に注入し癌の病巣検出・治療等にも応用できるのではないか.本研究申請は無線通信回路技術の小型化・スケーラビリティの極限追求を目的とした.小型化に有利な無線通信回路方式を研究し,集積回路チップの設計や試作・測定を行い,従来よりもはるかに小型な回路で無線通信できる可能性を示した.これにより,目標を達成することができた.(1) RF DACやベースバンド(BB)フィルタに利用可能な連続時間RF IIR・FIRフィルタ技術について研究を行った.遅延差を持たせた方形波を合成するフィルタ技術を開発した.RF DAC出力信号の隣接チャネル電力比を10dB程度改善できることを確認し,さらに,BB信号に含まれる高次成分を減衰させる小面積BBフィルタ回路技術実現の見通しを得た.(2)注入同期リング発振器技術として,受信信号をPLL注入同期信号に用いる手法を検討した.さらに,受信信号を送信機のローカル信号として用いる技術を研究し,QPSK変調や16-QAM変調,32-QAM変調が可能であることをトランジスタレベルシミュレーションと実測にて確認した.(3)トランシーバアーキテクチャ・変調方式を検討し,前年度開発した注入同期PLL技術等を統合したトランシーバを構築した.トランシーバコア部の寸法は65nmプロセスにおいて850umX450umであり目標の4倍の面積となってしまったが,電源や要素回路形状の最適化を行うことで目標面積が達成できる見込みを得た.また,QPSK変調の場合,4.3%のEVMで50Mbpsの信号伝送が可能であることを示した.無線通信回路を細胞サイズで実現できるようになれば,環境にばらまいて様々な情報を取得するだけではなく,ナノマシンに用いて体内に注入し癌の病巣検出・治療等にも応用できるのではないか.本研究申請は無線通信回路技術の小型化・スケーラビリティの極限追求を目的とした.小型化に有利な無線通信回路方式を研究し,集積回路チップの設計や試作・測定を行い,従来よりもはるかに小型な回路で無線通信できる可能性を示した.これにより,目標を達成することができた.(1)連続時間RF IIR・FIRフィルタ技術の開発を目標とした.インバータ特性の時間領域シミュレーションを行い,0.5V電源電圧でコーナー条件を変化させた場合,遅延時間が約10倍ばらつくことがわかった.時間デジタル変換器(TDC)を90nm Si CMOSプロセスで設計し,遅延ばらつきデジタル校正技術の要素技術を開発した.ビヘイビアモデルを用いてバンドパスLNAの基礎検討を行い,目標とした高次のバンドパス特性実現の見通しを得た.(2)注入同期リング発振器技術として,バンドパスRF IIRフィルタを応用した新規発振器によって注入同期PLLで問題となるスプリアスを低減させる手法の開発を目標とした.注入信号の低周波成分を高域通過フィルタによって削減することによって,発振信号近傍に現れるスプリアスを低減する新規回路技術を開発した.(3)トランシーバアーキテクチャ・変調方式の検討を行った.トランシーバ構成を単純化できる変調方式としてOn-Off Keyingを採用し,トランシーバの低電力化のためにUncertain-IF Architectureを採用した.初期検討としてキャリア周波数は5GHz帯とし,レベルダイヤグラムを計算し-74dBmの受信感度が得られる見込みを得た.(1)連続時間RF IIR・FIRフィルタ技術:研究実施計画に記載した目標を達成することができた.(2)注入同期リング発振器技術:研究実施計画に記載した目標を達成した.さらに,トランジスタレベルの設計・シミュレーションにより提案技術の有効性を実証することができ,計画以上の成果が得られた.(3)トランシーバアーキテクチャ・変調方式の検討:研究実施計画に記載した目標を達成した.Uncertain-IF受信機のトランジスタレベル設計を行い,消費電力57uWで受信感度-74dBmの見通しを得ることができ,計画以上の成果が得られた.(1)連続時間RF IIR・FIRフィルタ技術:RF DACとベースバンド(BB)フィルタの開発を目指す.RF DAC出力信号の隣接チャネル電力比改善のために本研究の遅延ベースFIR/IIRフィルタ技術の活用を検討する.コムフィルタ技術を用いてBB信号に含まれる高次成分を減衰させる小面積BBフィルタ回路技術等を研究する.(2)注入同期リング発振器技術:水晶発振器レス化のために受信信号をPLL注入同期信号に用いる手法を研究する.LNA出力信号をインバータでrail-to-railに変換してPLLに注入する方法を検討する.QPSKといった多値変調信号の場合,同期信号生成のために位相比較を用いる新規手法の開発を目指す.受信変調信号の位相変化部分を回避するために,遅延信号との自己相関を用いる技術を検討する.開発したLNA・発振器と水晶発振器レス化技術を組み合わせ,位相雑音等のトランジスタレベルシミュレーションを行う.必要があればLNAと発振器の設計をブラッシュアップする.(3)トランシーバアーキテクチャ・変調方式の検討:集大成として,要素回路を統合しトランシーバの構築を目指す.22nmプロセスで100um角が目標であるため,180nm CMOSプロセスで818um角(100um / 22nm×180nm角)を目標とする.スケマティック設計において,Verilog-AMS等で要素回路をモデリングしMixed-Signal解析によりトランシーバ全体での動作検証を行う.試作後のデバックのために外部Local入出力機能を含める等の工夫をする.該当なし
合理的習慣形成に伴う景気変動及び不況下の世代重複経済における経済政策の理論分析

「不況期において国債発行が次世代負担を招くか否か」は古くからの重要な争点であるにも関わらず厳密な理論分析は行われてこなかった。本研究は、Weil型の世代重複経済において非自発的失業が存在するとき、国債発行の次世代負担の有無は(動学的非効率性とは独立に)国債残高に依存することを理論的に示した。本成果は2005年・第7回・大阪大学社会経済研究所・森口賞を受賞し、改定論文が今年度の大阪大学社会経済研究所Discussion Paperとして発行された。多くの政策担当者や一般市場参加者は「長短金利スプレッドの拡大(縮小)は将来の経済成長の拡大(縮小)を意味する」と信じているとされ、本関係は実務的観点から多くの注目を浴びている。実際、これまで多くの実証研究が「長短金利スプレッドと将来の経済成長率との正相関(The Leading Indicator Property of the Term Spread)」を確認してきた。しかし一方で、本関係は理論的には説明が困難であり、パズルとして認識されてきた。本研究では、消費の耐久性を考慮することで単純な理論モデルにおいてそのパズルが解かれる可能性を示した。成果は2005年日本経済学会春季大会にて報告された。
小胞体品質管理機構による骨形成制御の解析

OASIS欠損マウスから採取した骨組織より骨基質タンパク質を抽出・解析したところ、野生型に比べI型コラーゲンのタンパク質量が減少していた。そこで、ウエスタンブロッティング法により、骨に含まれるコラーゲンを比較・定量できるシステムを立ち上げた。その結果、OASIS欠損マウスの骨では、骨基質であるオステオポンチンは十分量含まれているのにコラーゲンだけが減少していることがわかった。X線写真による解析を行った結果、OASIS欠損マウスでは骨密度の低下が認められた。そこで、カルセイン二重ラベルを施したマウスを用いた骨形態計測を行い、OASIS欠損マウスの骨形成率及び骨吸収率を定量化した。この解析により、OASIS欠損マウスの骨形成不全が骨形成率の低下から由来することが確認できた。また、マイクロCTを用いて3次元骨梁構造を詳細に調べたところ、OASIS欠損マウスで海綿骨及び皮質骨の減少が確認された。初代培養骨芽細胞を用いたOASISターゲット遺伝子の探索では、OASIS欠損マウスと野生型マウスより採取・培養した骨芽細胞を用いて、発現量の異なる遺伝子をマイクロアレイ及びRT-PCR法により網羅的に探索した。その結果、OASIS欠損骨芽細胞において骨基質の主成分であるI型コラーゲンの転写レベルでの減少が認められた。このOASIS欠損骨芽細胞のコラーゲン転写の減少はアデノウイルスを用いてOASISの過剰発現させることで救済されたことより、OASISのターゲット遺伝子としてI型コラーゲンが浮上した。
地震直後の被害把握の手助けとなる地震動指標の提案

本研究では,実被害との対応の良い地震動指標を提案することを目指し,近年の地震における木造建物の倒壊方向の検討を行った。地震時に倒壊した木造建物の多くは道路方向に平行,もしくは垂直に倒壊しやすいことがわかった。しかし,地震動の固有周期1.5秒の最大弾性速度応答が2m/s以上では,木造建物は道路方向や建物形状に関係なく一方向に倒壊しやすいことがわかった。これまでの地震時の被害状況を正確に把握し、地震動の性質と結びつけることで、今後の被害予測や被災後の早期行動に役立てることができる。しかしながら、各々の地震で被害の特性も異なるため地震動の適切な指標化は難しい。そこで本研究では、実被害との対応の良い地震動指標を提案することを目指し、近年の地震における木造建物の倒壊方向に着目し,検討を行った。2007年能登半島地震、同年新潟県中越沖地震の木造建物の倒壊方向を検討した結果、倒壊した建物の多くは道路方向に平行、もしくは垂直方向に倒壊しやすく、道路方向と45度をなす建物の対角線方向には倒壊しにくいことがわかり、構造上では長辺方向に倒れやすいことがわかった。しかし、建物の対角線方向に倒壊しているものも存在していることから木造建物の倒壊方向は建物構造だけでなく、地震動からも影響を受けると考え、前述の2つの地震に加え、1995年兵庫県南部地震の倒壊方向記録と、観測波を用いた1自由度系の弾性、弾塑性応答解析の比較を行った。兵庫県南部地震、能登半島地震では、多くの建物が同じ方角に倒れ、その方角における弾性、弾塑性応答は他の方角と比べ非常に大きかった。一方、新潟県中越沖地震では、建物の倒れる方角はばらついた。また、倒壊方向の一方向への卓越性を定量的に評価するため、強震観測点まわりで傾きの見られた木造建物のうち、最も多く倒壊した方向での木造建物の棟数の割合を倒壊割合Rと定義した。観測波の固有周期1.5秒の最大弾性速度応答Svが2m/s以下のときは、Rが0.4を下回り、弾性速度がある方角で卓越して大きくなったとしても、実被害での倒壊方向にばらつきがみられた。一方、Svが2m/s以上では建物は一方向に倒壊しやすく、倒壊割合Rと固有周期0.5秒、ベースシア係数0.1のときの最大弾塑性応答変位Sepに非常に強い相関があることがわかった。本研究では,実被害との対応の良い地震動指標を提案することを目指し,近年の地震における木造建物の倒壊方向に着目し,検討を行った。前年度の研究では,木造建物群の倒壊方向と地震動の関係を調べるため,1自由度系の弾性応答もしくは弾塑性応答(バイリニアモデル)との比較を行った。しかしながら,比較が不十分であると考えたため,木造建物の応答解析によく用いられているバイリニアスリップモデルや,新たに開発した剛塑性+スリップモデル等の複数の復元力特性を用いた弾塑性応答や,既存の地震動指標と倒壊方向の関係を調べた。比較検討には,2007年能登半島地震,同年新潟県中越沖地震1995年兵庫県南部地震の倒壊方向の記録を利用した。その際,倒壊方向の一方向への卓越性を定量的に評価するため,強震観測点まわりで傾きの見られた木造建物のうち,最も多く倒壊した方向での木造建物の棟数の割合を倒壊割合Rとした。結果として,倒壊割合Rと弾塑性応答変位との相関係数は0.9以上で,木造建物群の倒壊方向は地震動の弾塑性応答変位と最も相関が強いことがわかった。また,各々の地震において,木造建物群の倒壊方向がばらつく場合と,一方向に偏る場合で,木造建物の全壊率に影響を与えるかどうかを検討した。既存の地震動指標では,ほぼ同じ大きさである地震でも,全壊率が大幅に異なってしまう場合があるが,倒壊割合Rに一定の傾向が見られ,倒壊割合Rが被害の特性を表していることがわかった。
アミノ酸摂取によるトリプトファン代謝産物キヌレン酸産生制御を介した高次脳機能調節

食品栄養学的観点から,トリプトファン代謝産物キヌレン酸産生の制御による高次脳機能低下の予防・軽減を目指した.細胞・組織レベルの研究により,キヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸10種を見出し,その作用機構を明らかにした.動物実験により,アミノ酸関連化合物の摂取がキヌレン酸産生を抑制し,ドーパミン機能を改善することを明らかにした.行動実験により,キヌレン酸産生増加によって社会行動が低下することを見出し,食餌のアミノ酸組成を変えることによってこの行動異常を抑制できることを明らかにした.以上の結果より,アミノ酸摂取によってトリプトファン代謝を制御し,高次脳機能を調節できる可能性が示された.トリプトファン代謝産物キヌレン酸が脳で増加すると,ニューロンからのドーパミン分泌を抑制する.アミノ酸はキヌレン酸産生に関与する可能性がある.本研究では,食品栄養学的な観点から,アミノ酸摂取によってキヌレン酸産生を制御し,ドーパミン機能が関与する高次脳機能を調節することを目的とする.平成25年度には,1) in vitro実験におけるキヌレン酸産生を抑制するアミノ酸の特性,2)行動実験によるキヌレン酸が高次脳機能におよぼす影響の評価を行った.1)に関しては,平成24年度研究によって明らかにしたキヌレン酸産生を抑制するアミノ酸10種について,大脳皮質切片を用いたin vitro実験を行うことによってその詳細な抑制特性を調べた.アミノ酸濃度とキヌレン酸産生抑制の関係を調べることにより,キヌレン酸産生およびキヌレニン取込みに対する各アミノ酸のIC50を決定し,生理的濃度でキヌレン酸産生を抑制するアミノ酸が存在することを明らかにした.また,キヌレニン取込み抑制とキヌレン酸産生抑制の定量的関係を明らかにした. 2)に関しては,食餌によって脳内キヌレン酸濃度を増加させたマウスを用いて,不安用行動,認知機能,うつ様行動,社会行動におよぼす影響を調べた.高トリプトファン摂取によって,マウスの社会行動低下が認められた.この結果は,食餌によるキヌレン酸産生の増加が高次脳機能に影響をおよぼすことを示唆する.以上より,食事が高次脳機能に影響をおよぼすこと,食事のアミノ酸組成を変えることによってキヌレン酸産生の制御が可能であること,それによって高次脳機能を調節できる可能性が示された.食品栄養学的観点から,トリプトファン代謝産物キヌレン酸産生の制御による高次脳機能低下の予防・軽減を目指した.細胞・組織レベルの研究により,キヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸10種を見出し,その作用機構を明らかにした.動物実験により,アミノ酸関連化合物の摂取がキヌレン酸産生を抑制し,ドーパミン機能を改善することを明らかにした.行動実験により,キヌレン酸産生増加によって社会行動が低下することを見出し,食餌のアミノ酸組成を変えることによってこの行動異常を抑制できることを明らかにした.以上の結果より,アミノ酸摂取によってトリプトファン代謝を制御し,高次脳機能を調節できる可能性が示された.トリプトファン代謝産物キヌレン酸が脳で増加すると,ニューロンからのドーパミン分泌を抑制する.アミノ酸はキヌレン酸産生に関与する可能性がある.本研究では,食品栄養学的な観点から,アミノ酸摂取によってキヌレン酸産生を制御し,ドーパミン機能が関与する高次脳機能を調節することを目的とする.平成24年度には,1) in vitro実験によるキヌレン酸産生を抑制するアミノ酸のスクリーニング,2)行動実験による高次脳機能評価系の構築を行った.下記に1)の概要を示す.in vitro実験により,キヌレン酸産生を抑制するアミノ酸のスクリーニングを行った.すなわち,ラット大脳皮質から組織切片を作成し,各アミノ酸を含む緩衝液中で培養したところ,20種のアミノ酸のうちロイシン,イソロイシン,フェニルアラニン,メチオニン,チロシン,システイン,アラニン,グルタミン,グルタミン酸,アスパラギン酸の10種のアミノ酸にキヌレン酸産生抑制作用が認められた.そのうちロイシン,イソロイシン,フェニルアラニン,メチオニン,チロシンはキヌレン酸前駆体キヌレニンの取込みを抑制することによって,キヌレン酸産生を抑制した.他の5種のアミノ酸はキヌレニンからキヌレン酸への生合成反応を抑制するという機構によるものであった.以上の結果より,食事のアミノ酸組成がキヌレン酸産生を制御し,それによって高次脳機能を調節できる可能性が示された.トリプトファン代謝産物キヌレン酸が脳で増加すると,ニューロンからのドーパミン分泌を抑制する.アミノ酸はキヌレン酸産生に関与する可能性がある.本研究では,食品栄養学的な観点から,アミノ酸摂取によってキヌレン酸産生を制御し,ドーパミン機能が関与する高次脳機能を調節することを目的とした.平成26年度には,1) in vitro実験におけるキヌレン酸産生を抑制するアミノ酸の特性,2) in vitro実験におけるアミノ酸関連化合物によるキヌレン酸産生の抑制,3)行動実験によるキヌレン酸が高次脳機能におよぼす影響の評価を行った.1)に関しては,平成2425年度研究に引き続き,キヌレン酸産生を抑制するアミノ酸10種について,大脳皮質切片を用いたin vitro実験を行うことによってその詳細な抑制特性を調べた.うち5種類のアミノ酸はキヌレニン取込みを抑制することによって,他の5種類のアミノ酸はキヌレン酸合成反応を抑制することによって,キヌレン酸産生を抑制することを明らかにした.2)については,セリン代謝産物であるD-シクロセリンをラットに摂取させ,脳内キヌレン酸濃度およびドーパミン機能におよぼす影響について調べた.

D-シクロセリン摂取は,高トリプトファン食によるキヌレン酸産生増加とそれに伴うドーパミン代謝回転低下を抑制できることを明らかにした.3)については,高分岐鎖アミノ酸食を摂取させたマウスを用いて,社会行動におよぼす影響を調べた.高トリプトファン食による社会行動低下は,同時に分岐鎖アミノ酸を摂取することによって抑制できることが認められた.以上の結果より,アミノ酸および関連化合物によって脳内キヌレン酸産生を制御することが可能であり,それに伴い食事によって高次脳機能を調節できる可能性が示された.食品栄養学本研究は,大きく分けて,1)アミノ酸食によるキヌレン酸産生制御,2)行動実験によるアミノ酸食の評価,から成る.アミノ酸食によってキヌレン酸産生を制御するために,平成24年度にin vitro実験によるアミノ酸のスクリーニングを行い,10種類のアミノ酸にキヌレン酸産生抑制作用があることを明らかにすることができた.さらに,平成25年度には,その10種のアミノ酸について,詳細な作用機構と特性を明らかにすることができた.一方,行動実験によってアミノ酸食を評価するために,平成24年度に行動実験による評価系を構築することができた.平成25年度には,高トリプトファン食を与えた実験動物を用いて行動実験による評価を行い,社会行動低下という現象を観察することができた.以上より,いずれのアプローチにおいても,計画通り,平成26年度の研究に取組むことのできる結果を得ることができた.本研究は,大きく分けて,1)アミノ酸食によるキヌレン酸産生制御,2)行動実験によるアミノ酸食の評価,から成る.アミノ酸食によってキヌレン酸産生を制御するために,平成24年度にin vitro実験によりアミノ酸のスクリーニングを行い,平成25年度以降には実験動物を用いてアミノ酸食によるキヌレン酸産生作用を明らかにする計画であった.平成24年度は,計画通り,キヌレン酸産生を抑制するアミノ酸を明らかにすることができた.一方,行動実験によってアミノ酸食を評価するために,平成24年度に行動実験による評価系を構築し,平成25年度以降にはアミノ酸食を与えた動物を用いて行動実験による評価を行う計画であった.平成24年度は,実際に動物を評価するまでには至らなかったが,評価系を準備することができた.1.効果の期待できるアミノ酸を含む食餌がキヌレン酸産生におよぼす影響について検討する.in vitro実験でキヌレン酸産生を抑制したアミノ酸をラットに摂取させ,キヌレン酸産生を抑制し,ドーパミン代謝を亢進するアミノ酸を明らかにする.2.神経伝達物質の分泌に影響をおよぼすアミノ酸について検討する.in vivoにおいてもキヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸について,当該アミノ酸を多く含む食餌をラットに摂取させ,ドーパミン分泌量を測定する.これにより,キヌレン酸産生抑制を介してドーパミン分泌を亢進するアミノ酸を明らかにする.3.高次脳機能に影響をおよぼすアミノ酸について検討する.キヌレン酸産生抑制作用をもつアミノ酸を多く含む食餌をラットに摂取させ,高次脳機能を評価するための行動実験を行う.これにより,キヌレン酸産生抑制を介して高次脳機能に影響をおよぼすアミノ酸を明らかにする.実験でキヌレン酸産生を抑制したアミノ酸をラットに摂取させ,キヌレン酸産生を抑制し,ドーパミン代謝を亢進するアミノ酸を明らかにする.
音響的非線形結合による位相共役・超音波の発生・検出に関する基礎的研究

位相共役波は一般内波動現象として興味ある特性を示す。すなわち、反射的からは、常に入射波と同径路を通って、信号源にもどり、さらに入射波と共役位相を呈する。従って、超音波応用においては医用診断装置での位相歪が消去できるから、鮮明な画像の得られることが期待できる。従って、この様な位相共役波を超音波でどのように効果的に発生させ得るかが研究のポイントとなる。これを本研究では圧電共振子の非線形振動現象を利用して発生することに焦点をしぼり検討した。その結果期待どおりに簡単な方法で目的の超音波共役波が発生でき、検出できた。その概要は以下のとおりである。(実験方法)非線形音響結合媒体として圧電セラミック振動子を水浸し、共振状態に励振して実現した。ここに、超音波プローブより共振子の1/2にあたる共振周波数を主成分とする超音波パルスを投射(入射)し、反射波をシグナルアナライザにとり込み、FFT処理を行った。すなわち、時間波形を周波数成分の変換し観測した。(実験結果)その結果、音響結合媒体中に音波を入射することにより、その差周波数成分を含む新たな超音波が発生した。入射音波の周波数を結合媒体の励振周波数の1/2にすると、反射面に角度を設けても同様の反射波を得ることができた。得られた差周波数成分の反射波の振幅は、音響結合媒体への入力電圧の上昇にともないほぼリニアに増大する。反射波を観測してみると音響結合媒体を非線形で励振するとき、新たな波を実測できた。これらの結果は、光部門での位相共役波と全く同じ特性を呈すことが判った。(結論)位相共役波の発生・検出が確認できた。今後は定量的な評価が重要である。また、より低周波での現象ものぞましい。筆者らはこれらの事をふまえ、その応用と共に継続して研究を行う。
橋梁・走行車両同時計測による構造損傷推定のためのMEMSの開発

本研究は交通ネットワークに重要な役割を果たしている橋梁構造物の平常時および地震後の迅速な点検を可能にするための「橋梁構造損傷推定のための新しいMEMSの開発」である.具体的に,「橋梁・走行車両同時計測による構造物のリアルタイム損傷推定を可能にするMEMSセンサによる計測システムの開発」を目的とする.特に,橋梁の振動モニタリングという目的に合うセンサノードの提案を目指している.平成21年度は「提案されたセンサノードの性能検証」および「実用化に向け技術的検討」を行い,その検討結果を次にまとめる.無線パケット送受信時のデータ損失対策および無線通信距離拡張のため,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用を試みた.性能テストは神戸大学構内の歩道橋および国道上の実橋梁で行った.検討結果,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用によるデータ欠損率の低減には成功しているが,欠損を完全に防ぐまでは至っていない.他の対策として,Kalman Filterによる欠損データの補完を試み,その有効性は確認している.一方,欠損集中部の補完精度には課題が残っており,センサノードのマルチパケット通信のようなセンサそのものの改良との併用が重要であるとの結論に至っている.特に,マルチパケット通信にはメモリに計測データを保存し欠損データに対して繰り返し通信を行うため,センサに大容量のメモリを装着する必要がある.また,無線通信には大量の電力消費を必要とするため,マルチパケット通信の実現および無線通信パワーの向上には電源の確保が重要である.実用化に向け,センサノードのメモリ拡張,無線通信パワーの向上および蓄電機能付きの自己発電センサが必要であることを提案している。土木構造物における振動計測によるヘルスモニタリングの重要性が高まり,近年,配線の煩雑さ回避と現地作業時間削減のためのワイヤレスセンシングシステムの開発が行われている.ただし,ワイヤレスシステムが,必ずしも橋梁のような土木構造物の振動モニタリングに適するものとは言い難く,振動の測定精度等,充分にその実現性を検討しなければならないと考えられる.本研究では,橋梁車両同時振動計測による橋梁健全度評価手法を可能にすることを目的として,開発中のMEMS加速度センサを搭載した無線センサノードの試作品に対する有用性を模型橋梁車両走行装置および歩道橋の振動実験を通じて検討した.具体的には,模型橋梁車両走行装置および歩道橋における有線・無線センサそれぞれの振動波形やフーリエ振幅スペクトルを比較し,無線センサノードの測定精度および適用性を検討した.以下に実験概要と実験を通じて得られた知見を示す.1.模型橋梁走行実験では,車両走行時の橋梁支間中央と車両後軸の加速度応答を有線およびMEMSセンサにより計測し,応答波形と卓越周波数を比較した.結果として,橋梁に設置したMEMSセンサの応答からノイズが確認されたが,加速度応答,卓越周波数ともにほぼ一致した.2.歩道橋実験では,対象橋梁支間中央の常時微動を有線およびMEMSセンサにより計測し,得られた加速度応答とそのフーリエ振動スペクトルを比較した.2つのセンサから得られた加速度応答とフーリエ振幅スペクトルはほぼ一致することから,開発したMEMSセンサノードの実橋梁適用性は高いと考えられる.本研究では,橋梁構造物の振動モニタリングを可能にするMEMSセンサノード試作品の有用性検討を行った.模型実験装置,歩道橋実験の応答からMEMSセンサノードによる振動計測は可能であると考えられる.ただし,今後も実用化に向けて,技術的課題をさらに調査する予定である.土木構造物における振動計測によるヘルスモニタリングの重要性が高まり,近年,配線の煩雑さ回避と現地作業時間削減のためのワイヤレスセンシングシステムの開発が行われている.ただし,市販のワイヤレスシステムが,必ずしも橋梁のような土木構造物の振動モニタリングに適するものとは言い難く,振動の測定精度等,その実用性を検討しなければならない.本研究では,橋梁車両同時振動計測による橋梁健全度評価手法を可能にすることを目的として,開発中のMEMS加速度センサを搭載した無線センサノードの試作品に対する有用性を模型橋梁車両走行装置および道路橋の振動実験を通じて検討した.具体的には,模型橋梁車両走行装置および道路橋における有線・無線センサそれぞれの振動波形やフーリエ振幅スペクトルを比較し,無線センサノードの測定精度および適用性を検討した.平成20年度は,前年度に開発した試作センサノードの性能検討で明らかになった問題点の解決に挑み,センサノードの改良を行った.1.無線パケット送受信時のデータ損失対策無線データ送受信時に発生するデータの損失をカバーするため,二重送信システムとした,それでも発生するデータ損失に対し,ARMAモデルの線形データフィット法によるデータ補完を行った.2.測定ノイズの低減試作センサノードの計測時に観測されるノイズの低減策としてセンサの保護をし,それでも発生する過大なノイズに対し,データを削除し前項の手法でデータ補完を行った.3,複数センサノードによる計測性能の検討道路橋に設置した複数のセンサノードと基地局のノートパソコンの間のデータ送受信性能を検討した.基地局までの距離が長い場合は中継器を介することで対応した.4.電源確保の検討現在開発中のセンサノードの試作品の電源として単3電池を利用している.実橋梁での適用では電源の確保が重要な課題であり,太陽電池および小型風力発電の性能を検討する.本研究は交通ネットワークに重要な役割を果たしている橋梁構造物の平常時および地震後の迅速な点検を可能にするための「橋梁構造損傷推定のための新しいMEMSの開発」である.

具体的に,「橋梁・走行車両同時計測による構造物のリアルタイム損傷推定を可能にするMEMSセンサによる計測システムの開発」を目的とする.特に,橋梁の振動モニタリングという目的に合うセンサノードの提案を目指している.平成21年度は「提案されたセンサノードの性能検証」および「実用化に向け技術的検討」を行い,その検討結果を次にまとめる.無線パケット送受信時のデータ損失対策および無線通信距離拡張のため,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用を試みた.性能テストは神戸大学構内の歩道橋および国道上の実橋梁で行った.検討結果,マルチパケット通信・中継器の利用・高性能アンテナの利用によるデータ欠損率の低減には成功しているが,欠損を完全に防ぐまでは至っていない.他の対策として,Kalman Filterによる欠損データの補完を試み,その有効性は確認している.一方,欠損集中部の補完精度には課題が残っており,センサノードのマルチパケット通信のようなセンサそのものの改良との併用が重要であるとの結論に至っている.特に,マルチパケット通信にはメモリに計測データを保存し欠損データに対して繰り返し通信を行うため,センサに大容量のメモリを装着する必要がある.また,無線通信には大量の電力消費を必要とするため,マルチパケット通信の実現および無線通信パワーの向上には電源の確保が重要である.実用化に向け,センサノードのメモリ拡張,無線通信パワーの向上および蓄電機能付きの自己発電センサが必要であることを提案している。
変化ステージ理論に基づく禁煙支援の看護教育・実践に導入するモデル作成

日本ヒトプロテオーム機構第4回大会・第2回日本臨床プロテオーム研究会連合大会a研究者は、教育・看護実践に禁煙支援を導入して浸透させるモデル化を作成することを目的に実施してきた。そのため1819年度に、異なる施設の看護師に、たばこコントロールプログラムの看護教育を実施した。その結果からは、臨床の看護師が学んだ知識と技術を、喫煙者(患者、同僚、看護師、家族、友人)に、どのように活用していくのかについての知見が得られた成果1として、看護師への教育・実践への導入過程で、3つの局面からなるモデルを明らかにできた。局面1は、「知識を得る:たばこコントロールプログラムを体験する」。局面2は、「知識と現実を摺り合わせる:受講後3ヵ月経過した時点のグループ面談で、喫煙者への禁煙支援の試行体験を語りながら知識と現実を摺り合わせる」。局面3は、「試行した喫煙者の個別性を考慮した禁煙支援への変化:終了後6ヶ月あるいは9ヶ月経過した時点の面談では、看護師自ら喫煙者と交流を深めて情報の提供・発信や、喫煙者の個別性を考慮した禁煙支援の実践を語る変容が見られた」。受講した喫煙看護師の中には自ら行動変容に至る人もいた。成果1から、20年度の予定であったStep4.看護師による「禁煙の必要な患者・対象者へ禁煙支援が実践でき、周囲に影響を与えられる」を達成できた成果2は、研究方法として用いた禁煙支援の看護教育・実践の方法を洗練化できたことである。具体的には「講義1回目90分:禁煙への動機付けを促すカウンセリング法、ロールプレイング「4つの禁煙ステージ」。講義2回目90分:看護師の役割」。そして、2回の講義前後に質問紙調査を実施するだけでなく、新たに受講後3ヶ月と6ヶ月(あるいは9ヶ月)の時点で計2回のグループ面談を実施し、無記名の感想文の提出を依頼することを加えた点である日本ヒトプロテオーム機構第4回大会・第2回日本臨床プロテオーム研究会連合大会a研究者は、教育・看護実践に禁煙支援を導入して浸透させるモデル化を作成することを目的に実施してきた。そして、2回の講義前後に質問紙調査を実施するだけでなく、新たに受講後3ヶ月と6ヶ月(あるいは9ヶ月)の時点で計2回のグループ面談を実施し、無記名の感想文の提出を依頼することを加えた点である1.9月にカナダ、トロントでの学会に参加して発表。国外の禁煙研究の情報を収集した。2.禁煙教育プログラムを17年度学部2年生に試みた結果を18年12月の日本看護科学学会で発表:(1)知識は上昇し、(2)介入前の低得点群に禁煙支援への意欲と自信の上昇が見られた。しかし、(3)医療者としての役割意識や禁煙支援への積極性は変化無し。3.演習の学部生1名が禁煙の知識を活用し、母と共に父親の禁煙を支援した成果を変化ステージモデルで考察した研究を、卒後1年目で学会発表。4.臨床看護師に禁煙教育プログラムをパイロットスタデイとして17-18年に実施。(1)禁煙教育(禁煙の害、禁煙指導)への自信が高まり、教育を重要と考え,責任を感じるように変化。(2)「医療者は規範となるべき」「医療者の喫煙」には寛容な態度。(3)看護師の変化:受講後3ヶ月、周囲の喫煙する友人・家族・同僚に禁煙アプローチを試み、その体験や参加者自身の喫煙・禁煙体験を語る。9ヶ月は院内の喫煙(患)者とたばこを話題に対話を深めて情報を提供できている。喫煙者(看護師)は「なぜ自分は喫煙しているのか?」と禁煙宣言に取り組む。<3.4は第21回日本がん看護学会学術集会・第2回国際がん看護学会学術集会で発表>まとめ:18年度予定のstep1・2「禁煙教育プログラムの実施と内容の検討・評価・修正」を終えた。19年度の予定は「Step3.研究者と看護者とのアクションリサーチ実施

期:たばこコントロールプログラムを学んだ看護師が、臨床で患者・対象者(家族、友人、看護師、医療職者など)に禁煙支援を実施する」であった。結果:研究者が、18年度とは異なる施設の看護師に、たばこコントロールプログラムの看護教育を実施し、臨床の看護師が学んだ知識と技術を、喫煙者(患者、同僚、看護師、家族、友人)に、どのように活用していくのかを明らかにした。看護師12名(2050代)は、禁煙指導への意欲があり、禁煙指導への責任を感じ、たばこ対策を健康問題として重要と考えていた.12名4名は外来看護師で、喫煙の知識が必要と考えて受講しており、勉強会でのロールプレイング実施の効用を認めた。個々の看護師の3ヶ月間の取り組みについては、以下の3つに分けられた。(1)父親、配偶者、娘など家族に実施して困難を感じた体験と今後の予定、(2)父親や配偶者に禁煙支援を行う予定・計画と、禁煙実態について情報収集した内容の発表、(3)父親が健康上のリスクを実感して禁煙に取り組み始めた報告と、そのサポートに禁煙プログラムの知識を活用できている体験である。特徴として「'タバコをなぜ吸うのか'をこれまできちんと聴かなかったので、'もっと気持ちを聴いてみようと思う'」との振り返りがあった。19年度予定のStep3を終えた。研究方法については、禁煙プログラムに2回の合同会議による対話を追加してきたが19年度は、2回目の時期を6ヶ月後として、18年度の9ヶ月よりも3ヶ月早めた.18年度と19年度の比較分析も今後の課題である。20年度は「Step4.研究者は、これまでの成果から教育・看護実践に禁煙支援を導入して浸透させるモデル化を作成する」を実施した。研究者は、1819年度に異なる施設の看護師に、たばこコントロールプログラムの看護教育を実施した。その結果から、臨床の看護師が学んだ知識と技術を、喫煙者(患者、同僚、看護師、家族、友人)に、どのように活用していくのかについて、モデル化を試みた。成果1として、看護師への教育・実践への導入過程で、3つの局面からなるモデルを明らかにできた。局面1は、「知識を得る:たばこコントロールプログラムを体験する」。局面2は、「知識と現実を摺り合わせる:受講後3ヵ月経過した時点のグループ面談で、喫煙者への禁煙支援の試行体験を語りながら知識と現実を摺り合わせる」。局面3は、「試行した喫煙者の個別性を考慮した禁煙支援への変化:終了後6ヶ月あるいは9ヶ月経過した時点の面談では、看護師自ら喫煙者と交流を深めて情報の提供・発信や、喫煙者の個別性を考慮した禁煙支援の実践を語る」。受講した喫煙看護師の中には自ら行動変容に至る人もいた。成果1から、20年度の予定であったStep4.看護師による「禁煙の必要な患者・対象者へ禁煙支援が実践でき、周囲に影響を与えられる」も達成できた。成果3は、研究方法として用いた禁煙支援の看護教育・実践の方法を洗練化できたことである。具体的には「講義1回目90分:禁煙への動機付けを促すカウンセリング法、ロールプレイング「4つの禁煙ステージ」。講義2回目90分:喫煙と健康への害、社会の動き、グループ対話「禁煙指導における看護師の役割」。2回の講義前後に質問紙調査を実施し、受講後3ヶ月と6ヶ月(あるいは9ヶ月)の時点において計2回グループ面談を実施し、無記名の感想文の提出を依頼する。
マウスとゼブラフィッシュの異種間ゲノム工学による脊椎形成の分子機構の研究

脊椎形成の必須遺伝子Pax1のゲノム領域の機能を、マウスとゼブラフィッシュの異種間ゲノム工学の手法で解析した。トランスジェニック解析では、マウスの硬節エンハンサーmPf1(0.8 kb)がゼブラフィッシュで活性を持たないことが分かった。一方、ゼブラフィッシュzPf1(0.7kb)はマウスでmPf1より強い活性を示した。陸棲脊椎動物でのみ保存され水棲動物には存在しない硬節エンハンサーmXe1(1.7 kb)は、ゼブラフィッシュでも頑強な活性を示した。mXe1を用いてゼブラフィッシュでPax1を強制発現させると、脊椎の軟骨形成が抑制された。この分子機構についてはニワトリの系でさらに詳細に解析した。研究代表者らが同定したPax1遺伝子の硬節特異的エンハンサーには、ヒト・マウス・カエル等の陸棲脊椎動物全般で塩基配列が保存されている陸棲型硬節エンハンサー(Xe1)と、さらにゼブラフィッシュ・メダカ・サメ等の水棲脊椎動物まで保存されている水棲型硬節エンハンサー(Pf1)がある。平成24年度は、まず、エンハンサー活性を規定するコアエレメントを検索・同定するために、マウスPax1あるいはゼブラフィッシュpax1のゲノム領域から抽出したエンハンサー配列を複数の短いサブドメインに分割し、レポーター遺伝子を有するトランスポゾンベクターに組み込みこんだ後、トランスポゼースmRNAとともにゼブラフィッシュ胚に注入するin vivoトランスジェニックアッセイを行った。その結果、分割によりエンハンサー活性が消失する領域や、ホモロジーがあっても種によって活性の異なる領域が同定された。現在さらに領域を絞りつつ、他種ゲノムについても検討を進めている。一方、Pax1近傍ゲノム領域のシスエレメントの探索範囲をさらに広げるため、トランスポゾン化したBACクローンによるトランスジェニックアッセイを行った。その結果、硬節に加えて他組織での発現を制御するエンハンサー活性が新たに検出され、これについてもさらに領域を絞り込んでいるところである。また、脊椎動物の中軸骨格における内軟骨性骨化様式の獲得機構を理解するため、トランスジェニックマウスでのPax1過剰発現実験を行った。その結果、Pax1がin vivoで軟骨形成に関わる別の遺伝子を制御していることが示され、内軟骨性骨形成過程における役割の一部が明らかになりつつある(論文投稿中)。現在、引き続きPax1の遺伝子機能とシス制御エレメントとの対応関係を複数の種にまたがって検討しているところである。平成25年度は、前年度に引き続き、Pax1遺伝子の陸棲型硬節エンハンサーXe1と水棲型硬節エンハンサーPf1を短い断片に分割し、ゼブラフィッシュ系でのトランスジェニックアッセイにより、エンハンサー活性を担うコアエレメントの絞り込みを進めた。またcross-speciesのゲノム工学実験を行うという本プロジェクトの主旨にしたがい、ゼブラフィッシュ由来のzPf1硬節エンハンサーをマウスに導入したところ、マウス硬節にてマウス由来のmPf1よりも強いエンハンサー活性が検出されるという興味深い結果を得た。なお、これまでのトランスジェニックアッセイで機能評価を行ったエンハンサーの中から重要なものについては、トランスジェニック・ゼブラフィッシュのライン化を行い、明瞭かつ安定的な発現領域を示すラインが得られた。また、マウス前駆軟骨細胞株ATDC5やヒト胎児腎細胞株HEK293Tを用いてluciferase assayを行い、Xe1はPax1によってレポーター活性を上昇させることを見出した。次に、脊椎形成におけるPax1遺伝子の本来の機能の理解を深めるため、マウスのPax1遺伝子を硬節エンハンサーとともにゼブラフィッシュ胚に打ち込んで過剰発現させるという実験を行った。その結果、この条件下では軟骨形成が促進ではなく、むしろ遅延するという観察結果が得られた。この現象に関連して、軟骨形成の評価に適したニワトリ胚、及びニワトリ軟骨細胞の系を用いて、マウスPax1遺伝子の機能解析を行った。その結果、Pax1はその下流転写因子として知られるNkx3.2とは独立した形で、軟骨細胞の分化成熟を抑制する活性を持っていることが明らかになった。この成果については期間中に論文としてまとめ、Experimental Cell Research誌に発表した。本プロジェクトにより、魚類から哺乳類にわたる脊椎動物全般で中軸骨格の発生に必須なPax1-Foxa2遺伝子座とその周辺のシス調節ゲノム領域の詳細な解析を行った。特に、新規エンハンサーエレメントの同定や後期発生ステージでの発現ドメインの変化、パラログ遺伝子の発現、さらには全脊椎動物でシンテニーを含めて配列が保存されているエレメントであっても異種ゲノムに移設すると活性が変化する等、ゲノム進化の観点からみて興味深いと思われるいくつかの知見を得ることができた。

これらの知見をまとめ、論文発表の準備を進めている。また、広範囲にわたるシス調節ゲノム領域の機能喪失アレルを作製するうえで、本研究期間中に新規ゲノム編集技術として普及したCRISPR/Casシステムによる大欠失(Large deletion)の導入操作が有効であることを示唆する結果を得た。このことは、本研究で使用したトランスポゾン等による異種間ゲノム工学の実験系が、宿主に依存しないCRISPR/Casシステムとの融合をはかることで、今後さらに適用を拡大できる可能性を示すものである。なお本研究年度の終わりになって、ヒトPAX1遺伝子ゲノム領域が特発性側弯症の発症に関わっているという興味深い報告(Sharma et al, Nature Communications 2015)が他グループにより発表された。ヒト疾患との関連が報告されたことでこのゲノム領域の重要性がますます高まるとともに、我々のグループが注目したゲノム領域と重なる部分、異なる部分がそれぞれ存在するため、それらを厳密に切り分けることで、この進化的に保存されたゲノム領域の中軸骨格形成における役割の解明がさらに進むものと期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。実験動物学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の3つの計画に対して(1)コアエレメント同定のためのトランス'ジェニック実験と(2)新規シス調節領域の探索は一定の成果が得られ、(3)Pax1の機能獲得実験に関しては、目標としていたシス調節領域との関連付けは未だ十分に達成されていないものの、少なくともPaxl遺伝子の機能について新たな知見を得ることができた。当初計画のうち、トランスジェニックアッセイによるエンハンサー解析については一定の進展が得られるとともに、予期せぬ結果も得ることができた。一方、エンハンサーの上流因子の探索については、luciferase assayによるいくつかの知見は得られたものの、プロテオミクス解析の進行が遅れている。しかし、Pax1遺伝子の軟骨分化抑制活性については、年度内に論文発表を行うことができた。以上により、概ね順調に推移していると考えている。計画通り研究を遂行するとともに、エンハンサー解析に使用するゲノム配列をさらに多様な種に拡張して実験的比較ゲノム解析を進めて行く。年々増大する各種ゲノム情報も効果的に活用する。最終年度に当たり、計画通り研究を遂行するとともに、やや遅れている上流因子の探索を進めてこれまでに得られたデータと統合し、成果発表を行う。購入を予定していた超音波破砕装置が他部署から借用できることが分かったので購入を見合わせ、その費用を次年度に当初見積りよりも多くの実験個体数が必要になったマウスの作製費用と管理飼育費用に充当する。
TL抗原遺伝子とT細胞分化異常、白血病発生

マウスTL抗原は、MHCクラスI分子ではあるが、その発現は正常胸腺T細胞、腸上皮細胞及び白血病細胞に限られる。TL遺伝子導入マウスの1系統は、胸腺の発育異常を起こしT細胞分化がgammadelta経路に偏向し、さらに白血病を発症する。本研究の目的は、TL遺伝子導入マウスの解析を中心に白血病の発症機序並びに正常T細胞の分化機構を解明することであり、今年度は以下の結果が得られた。1.白血病発症におけるTL抗原発現の意義:TL遺伝子導入マウスでは、TL抗原の大量発現がT細胞の分化異常を引き起こし、癌化のターゲットになるgammadelta細胞群を増大させたと考えられる。新たに作出した十数系統の遺伝子導入マウスの解析を行い、白血病を発症するマウス以外のTL遺伝子導入マウスでも、gammadeltaT細胞リセプター(TCR)を持つ細胞傷害性T細胞が高頻度で誘導される結果が得られた。このことから、胸腺でのTL抗原の発現が、T細胞分化をgammadelta経路に偏向させることが明らかになった。2.白血病発症に関与する遺伝的要因:分化異常から腫瘍発生に至る過程を明らかにするため、癌遺伝子および癌抑制遺伝子に焦点をあて経時的に検索した。c-mycとbcl-2の発現が、生後0日の胸腺で既に増大しており、これらが癌化の初期要因であることが示唆された。さらに、発症した白血病では、Notch-1の再構成と発現増大、pim-1の発現増大、内在性レトロウイルス遺伝子の転座が観察され、これらが癌化の後期要因と考えられた。3.ヒトTL様抗原:TL抗原を認識する細胞傷害性T細胞の解析から、TL抗原が抗原提示分子として機能することが示唆された。抗原ペプチドと結合しTCRに提示する領域に焦点をあて、TL抗原の配列を基にプローブを作成し、ヒトの胸腺及び腸のRT-PCR産物の解析およびcDNAライブラリーの検索を開始した。