hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シナプス伝達により活性化される細胞内シグナルの単一シナプスレベルでの解析

NMDA型グルタミン酸受容体(NMDA受容体)を介したシナプス後細胞へのカルシウム流入は神経の活動に依存したシナプス伝達の伝達強度の変化を引き起こす。NMDA受容体は細胞内カルシウム依存性にdesensitizationを示すことが知られている。又、NMDA受容体はカルシウム透過性が高いのでカルシウム依存性のdesensitizationはnegative feed-back mechanismとして働いている可能性がある。この可能性を検討するためにシナプス後細胞のシナプス部位のNMDA受容体を介したカルシウム流入による一過性カルシウム上昇(MECT)を記録した。単一シナプスにおけるMECTのcoefficient of variation(S.D./mean,CV)は0.28であった。このCVの値は数個(5個)のNMDA型受容体が1個のシナプス小胞からのグルタミン酸により飽和したとして予想されるCVよりも小さかった(0.30-0.38)。そこで、単一シナプスで活性化されるNMDA受容体の数あるいは、1個のNMDA受容体を透過するカルシウムの量を変化させる条件下でMECTのCVを測定した。AP-5(1mM)により活性化されるNMDA受容体の数が減少するが、CVは変化しなかった。一方、細胞外液に20mMのマグネシウムを加えることにより1個のNMDA受容体を通るカルシウム量を減少させるとCVは0.42に増加した(p<0.01)。さらに、細胞内のカルシウムバッファーを変化させるためにFluo-3を0.5mMから2mMに増やすとCVは0.37に増加した(p<0.05)。以上の結果より、NMDA受容体は各々のチャネルを通るカルシウムを介してfeed-back調節を受けておりNMDA受容体を介したシナプス反応はその変動が比較的狭い範囲に調節されていると考えられた。又、そのfeed-back mechanismはシナプスへのカルシウム流入よりも、個々のチャネル近傍のカルシウム濃度によって調節されている可能性が示唆された。
老化マウスを用いた造血系老化の研究

62年度は脳に早期にアミロイドーシスが起り寿命の短縮の見られる老化促進マウス(SAM-P)と対照マウス(SAMーR)の加令に伴う造血系の変動を調べたが、その結果SAMーRにおいても白血球前駆細胞の著明な減少がみられ正常対照とならないことが分った。さらにAKR由来といわれていたこれらのマウスが系統不明であることが判明した。そこで63年度は正常対照マウスとしてddY、BDF_1の二系統マウスを用いSAMーPと合わせて全てのデーターをとり直した。老化促進マウスSAMーP/1では、造血幹細胞(CFUーS)、白血球前駆細胞(GMーCFC)共に骨髄において密度が40%、総数が80%と8週令から33週令の間に大きく減少した。一方脾においては、8週令に比して33週令でも幹細胞数・密度の変動はみられなかったが、白血球前駆細胞は30%にまで減少していた。脾造血細胞の全身造血系(骨髄が9295%を占める)における比率は58%であるので、幹細胞・前駆細胞共に加令に伴って著明な減少が起こっていることになる。対照としたddY、BDF_1マウスでは、このような減少はみられず、1年後でも8週令値の120160%と成長に伴う幹細胞・前駆細胞数の増加がみられた。ただしBDF_1マウスでは2年令において脾における白血球前駆細胞の軽度(8週令値の80%)の減少がみられたが、この値は全身的には無視できる。以上より、老化促進マウスでは脾における幹細胞から白血球前駆細胞への分化さらには白血球への分化(50%減少)の低下が起り、おそらくこれを補償するために骨髄から脾への幹細胞の移動が高進しているものと思われる。本研究は造血系の老化を明確に示した世界でもおそらくはじめての成果である。造血系の老化に関する研究は数多いが,明解な結論は得られていない.老化促進マウス(SAM-P)は平均寿命約40WKと老化研究の好モデルとなる.このマウスの末血白血球数とヘマトクリフト値の経時間を調べたところ, 33WK令で白血球数は8WK令の値の半分に減少していることが分った.一方ヘマトリフト値には有意な変動は見られなかった.対照としたddyおよびBDF_1マウスでは2年間に亘って,このような変動は認められなかった.そこで,この白血球数の減少が幹細胞・白血球前駆細胞レベルでの減少によるものかを見た.33WK令SAM-Pの脾内幹細胞(CFU-S)と白血球前駆細胞(GM-CFC)数は共に8WK令時の70%程度に減少していたが,この減少はCFU-S, GM-CFCの密度(10^5細胞当りの数)が8WK時の3040%に低下していることの反映であるが,脾内総細胞数の増加によってある程度カバーされているものであることが分った.骨髄においては,老化によるCFU-S数の減少は認められなかったが, GM-CFCはその密度,総数ともに33WK令では8WK時の30%程度にまで減少していることが分った.CFU-Sは主に骨髄で自己再生され,脾ではやゝ分化の方向に進んでいると考えられており,またマウスにおいては骨髄で白血球への分化が促進されていると言われる.

これらから見て,本年度の結果は老化と共に白血球系細胞への分化が衰えて行くこと,また脾においては幹細胞数の減少があるにしても骨髄での幹細胞の自己再生によって充分カバーされていることを示唆する.赤血球系前駆細胞については調べなかったが,ヘマトクリフト値から見てその必要はなさそうである.作年度は脳に早期にアミロイドーシスが起り寿命の短縮の見られる老化促進マウス(SAM-P)と対照マウス(SAM-R)の加令に伴う造血系の変動を調べたが、その結果SAM-Rにおていも白血球前駆細胞の著明な減少がみられ正常対照とならないことが分かった。さらにAKR由来といわれていたこれらのマウスが系統不明であるとが判明した。そこで本年度は正常対照マウスとしてddY、BDF_1の二系統マウスを用いSAM-Pと合わせて全てのデーターをとり直した。老化促進マウスSAM-P/1では、造血幹細胞(CFU-S)、白血球前駆細胞(GM-CFC)共に骨髄において密度が40%、総数が80%と8週令から33週令の間に大きく減少した。一方脾においては、8週令に比して33週令でも幹細胞数、密度の変動はみられなかったが、白血球前駆細胞は30%にまで減少していた。脾造血細胞の全身造血系(骨髄が9295%を占める)における比率は58%であるので、幹細胞・前駆細胞共に加令に伴って著明な減少が起こっていることになる。対照としたddy、BDF_1マウスでは、このような減少はみられず、1年後でも8週令値の120160%と成長に伴う幹細胞・前駆細胞数の増加がみられた。ただしBDF_1では2年令において脾における白血球前駆細胞の軽度(8週令値の80%)の減少がみられたが、この値は全身的には無視できる。以上より、老化促進マウスでは脾における幹細胞から白血球前駆細胞への分化、さらには白血球への分化(50%減少)の低下が起り、おそらくこれを補償するために骨髄から脾への幹細胞の移動が高進しているものと思われる。本研究は造血系の老化を明確に示した世界でもおそらくはじめての成果であるが、森の京都から新潟への移動、新潟での研究室の修理・セットアップのために研究遂行に半年1年のブランクが生じ、所期の目標達成にはさらに研究続行の必要がある。
顎顔面口腔領域遺伝性疾患特異的iPSCの樹立・ゲノム手術・疾患モデルに関する研究

顎顔面口腔領域に病変を生じる遺伝性疾患においては、その発症機構や診断・治療法が十分に確立されていない。一方、疾患特異的iPS細胞(DS-iPSCs)は、その発症に関する病原変異遺伝子の情報を有しており、病態解明・治療法の開発に貢献することが期待されている。本研究では、顎顔面口腔領域に病変を生じる遺伝性疾患を対象に、その診断・治療法の開発を目指して、インテグレーションフリー・無血清・無フィーダー培養条件で各患者由来組織よりDS-iPSCsを誘導・樹立し、CRISPR /Cas9システムを用いて各種病原変異遺伝子の“ゲノム手術"を行い、その細胞特性解析及び病態モデルを作成する。
利用目的に合ったハンドベルの製作に関する研究

本研究は、C#7のハンドベルに限定し、その材料に銅合金とアルミニウム合金、炭素鋼の計12種類のベルを製作し、被削性やベルの音色の違いを調べた。その結果、ベルを切削するときの被削性はアルミ合金が最もよく、銅合金や炭素鋼では切削工具が食い込み、寸法誤差が大きくなることが分かった。またベルの音色は、銅合金の残響音が最も長く楽器としては最良であり、アルミ合金や鉄鋼材料では音の減衰が大きく、楽器としての価値は低くなる。また、アルミ合金の鋳物品と圧延材のC#7のベルの比較では、圧延材のベルと鋳物品のベルの音色には余り多くの変化は見られなかったが、鋳物品の基本周波数は圧延材に比べ若干低くなる傾向を示した。平成26年度は、ハンドベルの材料を銅合金系、アルミ合金系及び炭素鋼の圧延材を用いてベルを製作し、その音響特性を明らかにすることを目的とした。具体的には、各種材料に対し目的とする音高(今回はC#7(2217Hz)を製作)のベルをパソコン用CADで設計し、有限要素法解析で基本周波数を確認した。そのCADデータを元に、CNC旋盤を用いてベルを製作した。なお今回用いた銅合金系材料には、C1100、C3604、C4641、C7521の4種類、アルミニウム系合金には、A2024、A5056、A6061、A7075の4種類、そして炭素鋼ではSS400、S25C、S45C、S55Cの4種類、合計で12種類の材料を用いた。切削加工したハンドベルは、設計通りの形状及び寸法に加工されたかを本校所有の3次元測定機で測定し、その加工状態を確認した。そして、製作した各種材料のハンドベルの音は、本校の地域連携共同開発センターの無響室で録音すると共に音響解析装置で分析し、設計段階の有限要素法解析で求めた所望の音高(基本周波数)と比較し、適合しているかを検証した。また、製作した各種材料のハンドベルは、小山高専ハンドベル部の定期演奏会(平成27年1月)に来場する参加者に聞いてもらい、その音の好みや音質についてのアンケート調査を行った。その結果を要約すると、1CADで設計した図面に対し、切削工具で内径を削るとき工具が材料側に食い込むため、図面の寸法より肉厚が全体的に薄くなる。2ベルの肉厚が薄くなるためベルの基本周波数は全体的に小さくなる。34種類のアルミニウム合金のベルは、材料費の高低の割には音質の違いが余り変化しない。43種類の材料別ハンドベルの音の好みは、銅合金が最も人気があり、鉄鋼材料、そしてアルミニウム合金となる。またアルミニウム合金は、音がやさしく高齢の人に好まれた。本研究者らは、軽くて取り扱いが簡単で練習用のハンドベルにはアルミニウム系材料を用い、安価なハンドベルには青銅製に比べ材料費が比較的安価な黄銅系を用いるように、利用目的に合ったハンドベルの製作方法の確立を目的としている。平成26年度は、C#7(基本周波数:2217Hz)のハンドベルに限定し、その材料に銅合金系(C1100、C3604、C4641、C7521)とアルミニウム合金系(A2021、A5056、A6061、A7075)、そして炭素鋼(SS400、S25C、S45C、S55C)の12種類用いてハンドベルを製作し、各種材料において機械加工するときの被削性を調べ、音色の違いなどについて検討した。その結果、ベルの内径を切削するときの被削性では、アルミ合金が最もよく、銅合金や炭素鋼では切削工具が食い込みやすく寸法誤差が大きくなることが分かった。また、各種材料のベルの音色では、銅合金が最も残響音が長く楽器としては最良であり、アルミニウムや鉄鋼材料では減衰が大きく、楽器としての価値は低くなることが分かった。平成27年度は、C#7(基本周波数:2217Hz)のハンドベルに限定し、アルミニウム(A6061)材の鋳物品と圧延材のベルを製作し、両者を比較した。アルミニウムの鋳造では、これまでの研究で製作してきたシェルモールド鋳造法を用いて鋳型を作り、アルミニウムの鋳物ベルを製作した。その結果、圧延材のベルと鋳物品のベルの音色は、余り多くの変化は見られなかったが、鋳物品の基本周波数は圧延材に比べ若干低くなる傾向を示し、現在その原因を調査中である。平成26年度と平成27年度の研究により、銅合金やアルミ合金、そして炭素鋼を用い、利用目的に合った自作のハンドベルを製作するための設計指針を明らかにすることができた。

本年度は、ベルの材料を銅合金系、アルミ二ウム合金系、炭素鋼の3種類合計12種類の圧延材を加工し検討できた。但し、平成26度は炭素鋼の一部のベルが未完成(基本周波数が合わない)となり、現在製作中である。しかし、平成27年度予定のシェルモールド造型装置の製作が同時進行でき、6割ほど完成することができた。機械工作平成27年度は、ハンドベルの材料を銅合金系とアルミニウム合金系の鋳物品で製作し、平成26年度に製作した圧延材との音の違いを音響解析で検討することを第一目標とする。そして、その成果を日本音響学会や電気情報通信学会で発表する予定である。平成27年度への繰越金(78,484円)は、平成27年3月の電気情報通信学会で本研究課題の一部を発表予定であったが、諸事情により出来なかった。繰越金は、その経費の一部である。平成27年度は、研究成果も十分であり、日本音響学会や電気情報通信学会への講演発表を予定している。その出張経費の一部に充てる予定である。
中央ユーラシアにおける砂漠緑地化に伴う新たなリーシュマニア症の流行

本年度の調査は中国、およびトルコのイズミール近郊を中心とする地域である。1.中国において(1)ヒトを含む宿主動物、媒介昆虫よりリーシュマニア原虫の分離を行い、遺伝子レベルでの解析により病原体を明らかにした.(2)これまでの中国におけるリーシュマニア原虫と宿主動物であるオオスナネズミについての研究成果をイギリスで開催された熱帯病・寄生虫学会にて発表した(9月).2.トルコ、イズミール近郊においては(1)媒介昆虫DNAを用い分類を行い、さらにはRFLP法によるより簡便な分類法を確立した.(2)媒介昆虫の繁殖巣を調査し、ベクターコントロールの検討を行った.(3)これらの地域で内蔵型リーシュマニア症の有力な保虫宿主と考えられるイヌを対象とし、rK39抗原を用いた血清学的診断を行い、さらにリコンビナントワクチンの野外試験を行いその評価につき検討した.3.国内においては(1)中央アジアにおいてヒトより分離されたリーシュマニア原虫を用い、宿主動物体内型原虫に特異的に発現する新たな感染防御抗原の検索を行い、その感染防御能につき解析を行った。4.これまでの重点調査地において得られた研究成果を比較分析し(1)中央ユーラシアにおけるリーシュマニア原虫の多様性を明らかにし、病型の多様性と関連性を検討した.(2)宿主の免疫応答能と病型の多様性との相関を明らかにした.(3)本研究の集大成として中央ユーラシアにおけるリーシュマニア症に関する英文報告書(No.2)を共同執筆し、本症対策の一助とする(現在作成中).本年度の調査は中国、およびトルコのイズミール近郊を中心とする地域である。4.これまでの重点調査地において得られた研究成果を比較分析し(1)中央ユーラシアにおけるリーシュマニア原虫の多様性を明らかにし、病型の多様性と関連性を検討した.(2)宿主の免疫応答能と病型の多様性との相関を明らかにした.(3)本研究の集大成として中央ユーラシアにおけるリーシュマニア症に関する英文報告書(No.2)を共同執筆し、本症対策の一助とする(現在作成中).本年度の調査地はトルコのイズミール近効,東部アナトリア地方ウルフファ、および中央アジア諸国(アゼルバイジャン、トルクメニスタン、ウズベキスタン、キルギスタン)である.1、調査地においては各国の研究分担者の所属する研究機関との連携,協力のもとに(1)ヒトを含む宿主動物,媒介昆虫より病原体の分離を行い遺伝子レベルでの解析により病原体の多様性につき解析を行った.また(2)感染者および感染動物より生検材料,血清材料を得,病理学的,分子生物学的および免疫学的解析により宿主動物の免疫応答および抵抗/感受性因子を明らかにした.さらに(3)それら因子と宿主動物の臨床症伏との関連性につき検討した2、得られた研究材料を用い,各研究者は分子生物学的,免疫学的解析を行い(1)有用な診断法、特に遺伝子を用いたDNA診断法の開発,(2)感染防御抗原の同定を行い.さらに(3)組換体を用いたワクチン法の開発を検討した.3、これらの成果を持ち寄り,わが国において検討会を開催し(8月),リーシュマニア発症にかかわる地域特有および共通因子を明らかにし,さらに具体的コントロール計画に反映できる方策につき検討を行った.可能な方策については次年度パイロット地域(トルコ・ウルファ地方、キルギスタン・オシ地方)を設定し,フィールドへの適用をはかる.本年度の調査地はトルコのイズミール近郊、東部アナトリア地方(ウルファ県)、および中央アジア諸国(キルギスタン、ウズベキスタン)を中心とする地域である。1.トルコ、ウルファ県においては(1)媒介昆虫DNAを用いた分類法を開発し媒介昆虫の検討を行った。これまでの媒介昆虫についての研究成果をフランス、パリにおける第3回国際サシチョウバエ学会にて発表した(8月)。(2)媒介昆虫の繁殖巣を調査し、ベクターコントロールの検討を行った。また、(3)皮膚型リーシュマニア症感染者および感染動物より生検材料、血清材料を得、臨床および病理組織学的検索を行った。2.トルコ、イズミール近郊においては(1)ヒトを含む宿生動物、媒介昆虫より内蔵型リーシュマニア原虫の分離を行い、遺伝子レベルでの解析を行った。(2)保虫動物(イヌ)の感染状況の解析を行い、rk39抗原を用いた血清学的診断法の開発を行った。3.キルギスタン、ウズベキスタンにおけるリーシュマニア症の疫学調査を行い、ヒトを含む宿生動物より病原体の分離を行い遺伝子レベルでの解析により病原体の多様性につき解析した。4.得られた研究材料を用い、各研究者は分子生物学的、免疫学的解析を行い

(1)宿主動物の免疫応答および抵抗/感受性因子を明らかにし、感染防御抗原の同定を行い、(2)有効な診断法、特に分子診断法の開発、さらに(3)組換体を用いたワクチンの開発について検討した。これらの成果をもちより検討会を国内にて開催し、さらに具体的コントロール計画に反映できる方策につき検討を行った。本年度の調査は中国、およびトルコのイズミール近郊を中心とする地域である。1.中国において(1)ヒトを含む宿主動物、媒介昆虫よりリーシュマニア原虫の分離を行い、遺伝子レベルでの解析により病原体を明らかにした.(2)これまでの中国におけるリーシュマニア原虫と宿主動物であるオオスナネズミについての研究成果をイギリスで開催された熱帯病・寄生虫学会にて発表した(9月).2.トルコ、イズミール近郊においては(1)媒介昆虫DNAを用い分類を行い、さらにはRFLP法によるより簡便な分類法を確立した.(2)媒介昆虫の繁殖巣を調査し、ベクターコントロールの検討を行った.(3)これらの地域で内蔵型リーシュマニア症の有力な保虫宿主と考えられるイヌを対象とし、rK39抗原を用いた血清学的診断を行い、さらにリコンビナントワクチンの野外試験を行いその評価につき検討した。3.国内においては(1)中央アジアにおいてヒトより分離されたリーシュマニア原虫を用い、宿主動物体内型原虫に特異的に発現する新たな感染防御抗原の検索を行い、その感染防御能につき解析を行った.4.これまでの重点調査地において得られた研究成果を比較分析し(1)中央ユーラシアにおけるリーシュマニア原虫の多様性を明らかにし、病型の多様性と関連性を検討した.(2)宿主の免疫応答能と病型の多様性との相関を明らかにした.(3)本研究の集大成として中央ユーラシアにおけるリーシュマニア症に関する英文報告書(No.2)を共同執筆し、本症対策の一助とする(現在作成中).
プラーク中のEntamoeba gingivalisと歯周疾患との関連性

我々は、Entamoeba gingivalis(歯肉アメーバ)を特異的に検出するために、small subunit of ribosomal RNA(SrRNA)の塩基配列に基づく特異DNAプローブの開発を試みた。まずEntamoeba histolytica(赤痢アメーバ)を含む17種の真核生物と7種の原核生物のSrRNA遺伝子DNAの塩基配列をアライメントし、原生生物において高度に保存されている配列を両末端に近い領域から選び、おのおの17塩基からなる一対のプライマーを作成した。次にE.gingivalisの標準株ATCC30927株の培養液(4種の共存細菌を含んでいる)から抽出・精製したDNAをtemplateにして、先のプライマーを使ってPCRを行い、増幅断片を得た。その断片をpUC18にクローニングして4クローンを選び、挿入断片の塩基配列を決定した。長さは1918-1921bpで、いずれもA-T rich(65.5%)であった。決定された配列と他の9種の原生生物の配列とをアライメントし、E.gingivalisに特異的と考えられる領域を選び、28塩基からなるDNAプローブ(PEG1)を合成して3'末端をジゴキシゲニンで標識した。次に、このプローブの特異性をsouthern blot hybridization法およびin situ hybridization法によってE.gingivalis 2株ならびに同じEntamoeba属の原虫6株、口腔Trichomonasl株、Candida albicans株を対象にして調べた。その結果プローブはE.gingivalisの2株とのみ反応し、他の株とは全く反応しなかった。すなわちPEG1プローブはE.gingivalisに特異的であることが解った。最後に、E.gingivalisと9種の原虫のSrRNAの塩基配列において比較的よく保存されている1,163座位を選び、NJ法によって系統樹を作成した。その結果、E.gingivalisは調べた範囲内ではE.histolyticaに最も近いことが証明された。まずEntamoeba histolytica(赤痢アメーバ)を含む17種の真核生物と7種の原核生物のSrRNAの塩基配列をaligmentし、原生動物において保存されている配列を両末端に近い領域から選び、おのおの17塩基からなる一対のprimerを作成した。次にEgingivalisの標準株ATCC30927株の培養液(ほかに4種の細菌を含む)から抽出・精製したDNAをtemplateにして、先の一対のprimerを使ってPCRを行い、増幅断片をpUC18にクローニングして4クローンを選び、挿入断片の塩基配列を決定した。長さは1918-1924bpで、いずれもA-Trich(65%)であった。決定された配列と他の6種の原生生物の配列とをaligmentし、E.gingivalisに特異的と考えられる領域を選び、28塩基からなるDNAプローブ(PEG1)を合成して3′末端をジゴキシゲニンで標識した。最後に、in situ hibridization法によってこのプローブの特異性を調べた。

対象にした微生物は、E.gingivalis ATCC30927と30928の2株、E.gingivalisに最も近い種と考えられるE.histolyica(赤痢アメーバ)の3株、さらに口腔から検出される下等真核生物であるTrichomonas tenax,Candida albicans,Candida toropicalis等であった。その結果プローブはE.gingivalisの2株とのみ反応し、他の株とは全く反応しなかった。すなわちPEG1プローブは、E.gingivalisに特異的であった。今後このプローブを使用して、口腔疾患とE.gingivalisとの関連性の有無を検討する予定である。平成5年度に作成したプローブの特異性をsouthern blothybridization法によって調べた。まず、E.gingivalis 2株、E.histolytica 2株、Entamoeba coli 1株,Entamoeba disper1株,Entamoeba hartmanni1株, 1株,Candida albicans 1株より染色体を抽出し、E.gingivalisと同様にSrRNA遺伝子DNAをPCRで増幅した。増幅用プライマーは、E.gingivalisと同様にそれぞれの属に特異的と考えられる配列を選んで作成し、使用した。増幅したSrRNA遺伝子DNA断片を1本鎖にした後ナイロンメンブラン上に固定し、PEG1プローブとHybridizeさせた。その結果、前回のin situ hybridization法における結果と同様にE.gingivalisの2株とのみ反応し、他の株とは全く反応しなかった。すなわちPEG1プローブは、E. gingivalisに特異的であることが解った。最後に、E.gingivalisと9種の原虫のSrRNAの塩基配列において比較的よく保存されている1,163座位を選び、NJ法によって系統樹を作成した。その結果、E.gingivalisは調べた範囲内ではE.histolyticaに最も近いことが証明された。
横断的・縦断的インタビューによる小学校への移行期における自己概念の発達

本研究は幼稚園5歳児,小学校1年生,2年生の3学年を対象に,2年間にわたり縦断追跡的に自己理解インタビューを行い,小学校への移行期における自己概念に関して(1)子どもの自己描出の量的・質的分析に基づき横断的に把捉された平均的な発達パターンと,縦断追跡的に捉えられた個人内の連続性と変化のパターンの差異を明らかにすること,(2)年齢要因と小学校へ移行という環境要因が自己発達の連続性に及ぼす影響を検討することが目的である。2005年度の第1回目調査(2006年1月3月実施)に引き続き,第2回調査を2006年89月に都内の公立小学校2校で行った。対象児は,小学校1年生60(22)名,2年生56(54)名,3年生65(42)名,計181(118)名である(括弧内は縦断調査人数)。質問内容は,(1)現在の自分(いいところ等),(2)1学年前の自分(どんなところが変化したか等),(3)1学年後の自分(どんなところが変化するか等)についてである。さらに前回調査を行った子どもには,前回の調査を振り返る質問(前回次の学年になって変化すると思ったところは変化したか等)を行った。その結果,(1)横断的に把捉された平均的な発達パターンは,これまでの自己概念に関する知見とほぼ同様であり,縦断追跡的に捉えられた個人内の連続性は,3年生でより明確に見られた。(2)第1回目調査と比較した結果,5歳児から1年生への変化では,小学校への移行という大きな環境面での変化があったため,幼・保との違いや,勉強面に関する回答が多く見られたが,1年生から2年生の変化では,環境面の変化に関する回答は減り,性格・態度や能力の変化に関する回答が多く見られたこと,3年生では勉強に関する具体的能力と性格に関する回答が多く見られ,学校生活において勉強での能力の重要性が増加していることがうかがわれた。以上より,子どもの自己概念は,環境変化の多大な影響を受け,学校生活と密接な関連があることが明らかになった。本研究は小学校への移行期における自己概念の発達を捉えるために,横断研究と縦断研究を組み合わせ,幼稚園5歳児,小学校1年生,2年生の3学年を対象に,2年間にわたり縦断追跡的に自己理解インタビューを行い,(1)子どもの自己描出の量的・質的分析に基づき横断的に把捉された平均的な発達パターンと,縦断追跡的に捉えられた個人内の連続性と変化のパターンの差異を明らかにすること,(2)年齢要因と小学校へ移行という環境要因が自己発達の連続性に及ぼす影響を検討することが目的である。ただし2005年度は,縦断的調査の1年目であるため,横断的変化のみ検討した。インタビュー調査は,2006年1月3月に,都内の公立小学校2校,公立幼稚園2校で行った。対象児は,幼稚園5歳児クラス53名,小学校1年生59名,2年生68名,計180名である。インタビュー内容は,I現在の自分(いいところ等),II 1学年前の自分(どんな子だったか,どんなところが変化したか等),III 1学年後の自分(どんな子になっているか,どんなところが変化するか等)についてである。1学年前から現在への変化や1学年後への変化に関する質問への回答に着目し,自己の成長という点から結果をまとめてみると,5歳児は,身体的発達(背が高くなる等)や具体的な行動の変化(遊びが変わる等)を述べることが多く,また小学校へ進学することを非常に肯定的に捉えていた。1年生は,身体的変化と具体的能力の変化(絵がうまくなる等)に言及することが多く,また現在は苦手なことでも,成長することで不得意を克服できるというように,将来を明るく捉えていることがわかった。2年生でも1年生と同様に,変化を具体的な能力が増加することとして肯定的に捉えていた。以上の結果は,幼児期と児童期前期の自己概念の特徴と一致しており,また一貫して自己の変化を肯定的に捉えていることが明らかになった。

(2)第1回目調査と比較した結果,5歳児から1年生への変化では,小学校への移行という大きな環境面での変化があったため,幼・保との違いや,勉強面に関する回答が多く見られたが,1年生から2年生の変化では,環境面の変化に関する回答は減り,性格・態度や能力の変化に関する回答が多く見られたこと,3年生では勉強に関する具体的能力と性格に関する回答が多く見られ,学校生活において勉強での能力の重要性が増加していることがうかがわれた。以上より,子どもの自己概念は,環境変化の多大な影響を受け,学校生活と密接な関連があることが明らかになった。
安全なソフトウェア利用環境に関する研究

オープンなネットワーク環境の普及に伴い,ソフトウェアの脆弱性を突くように巧妙に作成された通信メッセージやデータファイルなどによるセキュリティ上の被害が多く発生するようになった.そのため,そのような被害を未然に防いだり,被害を最小限に抑えたりするためのシステムソフトウェアの研究が広く行われている.本研究の目的は,これまでに開発されてきたシステムの更なる改良,および,異なるシステムソフトウェアを併用する技術を確立することにより,ソフトウェア実行時の安全性を更に高めることである.本研究では,侵入検知システムやサンドボックスシステムといった,ソフトウェア実行時に動的に検査を行う方式の被害防止システムに関する研究を行った.侵入検知システムについては,ベクタによる表現とネットワークによる表現の両方の性質を併せ持つ学習モデルを構築する方式の考案・開発を行った.また,サンドボックスについては,複数のユーザが同一のサンドボックス環境を共有する場合のアクセス制御技術の考案・開発,および,サンドボックスの仕組みを仮想プライベートサーバに応用するための技術の考案・開発を行った.また本研究では,侵入検知システムやサンドボックスシステムといった,被害防止システムソフトウェアの同時利用を可能とするための新たな基盤システムの考案・開発を行った.侵入検知システムやサンドボックスなどのシステムは,監視対象プロセスの実行を制御するためのリファレンスモニタ機能を必要とする.しかし,既存のOSに備わっているその種の機能では,複数のシステムから一つのソフトウェアを同時に監視することが不可能であった.本研究では,監視されるソフトウェアにおけるイベント発生時に発行される通知シグナルを複製し,仮想的にそれぞれの監視システムに再配達する新しい技法を開発した.オープンなネットワーク環境の普及に伴い,ソフトウェアの脆弱性を突くように巧妙に作成された通信メッセージやデータファイルなどによるセキュリティ上の被害が多く発生するようになった.そのため,そのような被害を未然に防いだり,被害を最小限に抑えたりするためのシステムソフトウェアの研究が広く行われている.本研究の目的は,これまでに開発されてきたシステムの更なる改良,および,異なるシステムソフトウェアを併用する技術を確立することにより,ソフトウェア実行時の安全性を更に高めることである.本研究では,侵入検知システムやサンドボックスシステムといった,ソフトウェア実行時に動的に検査を行う方式の被害防止システムに関する研究を行った.侵入検知システムについては,ベクタによる表現とネットワークによる表現の両方の性質を併せ持つ学習モデルを構築する方式の考案・開発を行った.また,サンドボックスについては,複数のユーザが同一のサンドボックス環境を共有する場合のアクセス制御技術の考案・開発,および,サンドボックスの仕組みを仮想プライベートサーバに応用するための技術の考案・開発を行った.また本研究では,侵入検知システムやサンドボックスシステムといった,被害防止システムソフトウェアの同時利用を可能とするための新たな基盤システムの考案・開発を行った.侵入検知システムやサンドボックスなどのシステムは,監視対象プロセスの実行を制御するためのリファレンスモニタ機能を必要とする.しかし,既存のOSに備わっているその種の機能では,複数のシステムから一つのソフトウェアを同時に監視することが不可能であった.本研究では,監視されるソフトウェアにおけるイベント発生時に発行される通知シグナルを複製し,仮想的にそれぞれの監視システムに再配達する新しい技法を開発した.仮想計算環境の概念に基づいて安全にソフトウェアパッケージを流通および実行するシステムSoftwarePotにおいて,アクセス制御機能を導入する方式の設計と実現を行った.公開暗号系基盤(PKI)を利用可能であることを仮定し,オープンなネットワーク環境上で,RSA方式に代表される非対称暗号鍵方式と電子署名技術を組み合わせて,アドホックに設定されたオープンネットワーク環境上のグループメンバーユーザに対して,アクセス制御を行う.アクセス制御権としては,読み出し権と書き出し権を別々に設定することが可能で,最初にSoftwarePotを作成したときにこの設定が行われる.アクセス制御に違反したファイル読み出しは,暗号技術によって禁止される.アクセス制御に違反したファイル書き出しは,読み出し時に検出され,無効化される.また,我々がこれまでに開発を行ってきたホストベース侵入検知システムにおいて,実行時のオーバーヘッドを軽減する方式についての検討も行った.我々の方式は,システムコールが発せられる度にプログラムの実行状態を検査し,プログラム制御の流れが不正に変更されていないか検査する.従来の方法では,直前の状態から現在の状態まで合法的に遷移可能な経路が存在するかどうか,システムコールが発行された時点で動的に探索を行っていた.探索結果を再利用することによって2回目以降の探索時間は回避しているが,1回目の探索時間は避けることができなかった.新しい方法では,プログラム実行前の静的な検査によってすべての遷移可能性を網羅的に計算し,プログラム中の任意の二つのシステムコール発行間の遷移可能性を瞬時に計算する.リファレンスモニタ機構を入れ子状に利用可能するための機能の実現についての検討を行った.リファレンスモニタ機構とは,オペレーティングシステムによって提供される資源やサービスヘ監視対象プログラムがアクセスするのを捕捉する機能,および,監視対象プログラムの実行状態の抽出や変更を可能とするための機能である.本研究の基となるSoftwarePotサンドボックスシステム[1],および,阿部らの異常検知システム[2]は,どちらもptraceと呼ばれるリファレンスモニタ機構を利用して実現されている.Ptraceとは,UNIX系のオペレーティングシステムの多くで採用されている一般的なリファレンスモニタ機構である.しかし,ptraceはプロセスの監視を入れ子状に行うことを想定せずに設計されているために,この機構を用いた複数のシステムを組み合わせて利用することができないという問題がある.複数のシステムを組み合わせた利用とは,例えば,監視対象プログラムを異常検知システムが監視し,その両方をサンドボックスシステムが監視するといった利用が典型的である.

このように複数のセキュリティシステムを組み合わせることは,対象プログラムの動作をより高度に監視することを可能にするのみならず,近年注目されつつあるセキュリティシステム自体に対する攻撃への対処にもなるため,非常に有用性が高い.我々は,Linuxオペレーテイングシステムに実装されているptraceシステムを対象に,オペレーティングシステム自体を全く改変することなく入れ子状の監視を可能にするためのミドルウェアの検討を行った.検討のポイントは,オペレーティングシステムが提供するシグナル機構などをエミュレーションすることで,本ミドルウェアの存在をプログラムに対して透明にすることと,単純に実装すると入れ子の深さの2乗に比例してしまうコンテキストスイッチオーバーヘッドの削減である.検討は今年度でほぼ完了し,現在はこれらの機能を持つミドルウェアの実装を進めている.オープンなネットワーク環境におけるセキュリティ被害を未然に防いだり,被害を最小限に抑えるためのシステムソフトウェアの研究が広く行われている.しかし,複数のシステムを組み合わせて同時に利用することを想定しているものは少ない.そのため,複数のシステムを組み合わせて利用しようとしても,ソフトウェアの設計上の問題により実現が不可能であることがしばしばある.そこで本研究では,セキュリティのためのシステムソフトウェアの同時利用を可能とするための新たな基盤システムの実現を目的とした.本研究では,UNIX系のオペレーティングシステムで広く採用されているptraceインターフェースに着目し,複数のシステムソフトウェアがそのインターフェースを同時に利用できるように拡張をする方式を提案し,その実現および性能評価を行った.ptraceインターフェースは,実行中のプロセスの実行状態やメモリの内容を他のプロセスから操作する機能を提供する.セキュリティのためのシステムソフトウェアの中でも,リファレンスモニタや,サンドボックス,侵入検知システムといったシステムは,監視対象プロセスの実行を制御するためにこのような機能を必要とする.しかし,ptraceインターフェースはプロセス間の親子関係に基づいて動作する設計になっているので,複数のプロセスが一つのプロセスを同時に監視することが不可能であった.そこで本研究では,監視されるプロセスにおけるイベント発生時に発行される通知シグナルを複製し,仮想的にそれぞれの監視プロセスに再配達する方式を考案した.また,その提案方式をUNIX系オペレーティングシステムの一種であるLinux上に実現し,妥当な実行時オーバーヘッドで実現可能であることを確認した.
ステムセルエイジング制御による歯周組織再生効果増強と新規治療法開発への挑戦

研究初年度の2018年度は、歯周組織の再生に重要である体性幹細胞亜集団を含有する歯根膜由来細胞を用いてin vitro細胞老化モデルを樹立し、そのモデルを用いて歯周組織幹細胞のステムセルエイジング機構の解析を行った。1、ヒト初代培養歯根膜細胞に、NIH-3T3変法に基づいた継代培養を導入し、in vitroの歯根膜幹細胞老化モデルを構築した。ヒト歯根膜細胞は、継代の増加に伴って肥大した細胞形態を呈し、細胞増殖能、幹細胞マーカーの発現低下、クロマチンの異常を示した。継代数30以上の歯根膜細胞には、透過電子顕微鏡観察により、ミトコンドリアと染色体構造の異常が多数認められた。また、遺伝子レベルでは、細胞周期の調節制御に関わるP53、P16の発現増強並びに、炎症性サイトカインIL-6,IL-8などの発現増強が認められ、老化関連分泌蛋白の産生が確認された。2、in vitro歯根膜幹細胞老化モデルにおける各継代の歯根膜細胞からmiRNAを精製し、miRNAの発現プロファイルの解析を実施した。また、同モデルで同様に継代培養した歯根膜細胞よりmRNAを精製、標識化し、マイクロアレイを用いてmRNA発現を解析した。そして、Ingenuity Pathway Analysis法を用いたトランスクリプトーム解析を行った結果、細胞周期、炎症性応答、代謝能に関係するmiRNAsの増加と標的遺伝子群の発現低下が認められた。また、老化歯根膜細胞において、miR-137の発現上昇と損傷ミトコンドリアの処理過程の遅延に関与する遺伝子群との関連性が明らかとなったことから、幹細胞のエネルギー代謝の中心となるミトコンドリア代謝の調節経路の異常が歯根膜細胞のステムセルエイジングに関与する可能性が示唆された。2018年度は、当初の計画通りin vitro歯根膜幹細胞老化モデルを構築し、ヒト歯根膜細胞の継代の増加に伴う細胞形態の変化、細胞増殖能や幹細胞マーカーの発現低下、ミトコンドリアの異常、炎症性サイトカインの発現増強、老化関連分泌蛋白産生などの歯根膜細胞の老化の特徴を明らかにすることができた。また、in vitro歯根膜幹細胞老化モデルを用い老化歯根膜細胞におけるmiRNAと各種mRNA発現との関連性をIngenuity Pathway Analysis法により解析し、miRNAsが歯根膜細胞のステムセルエイジングに関与する可能性を明らかにできたことから、2018年度に予定していた計画を概ね計画通りに遂行できたと考えている。2019年度以降は、前年度に構築したin vitro歯根膜幹細胞老化モデルを用い、各継代数の歯根膜幹細胞miRNA発現プロファイルの解析し、各種miRNAの標的遺伝子を明らかにする。そして、歯根膜幹細胞の培養上清のプロテオーム解析を行い、歯根膜幹細胞のステムセルエイジング過程におけるmiRNAs-mRNAs-蛋白質(三次元トランスオミクス)データベースの構築を目指す。また、老化歯根膜細胞に加え、我々がすでに樹立しているヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞(ADSC)の初代培養細胞株についても同様のin vitro細胞老化モデルを構築し、ADSCのステムセルエイジング機構についての検討を計画している。

また、in vitro歯根膜幹細胞老化モデルを用い老化歯根膜細胞におけるmiRNAと各種mRNA発現との関連性をIngenuity Pathway Analysis法により解析し、miRNAsが歯根膜細胞のステムセルエイジングに関与する可能性を明らかにできたことから、2018年度に予定していた計画を概ね計画通りに遂行できたと考えている。2019年度以降は、前年度に構築したin vitro歯根膜幹細胞老化モデルを用い、各継代数の歯根膜幹細胞miRNA発現プロファイルの解析し、各種miRNAの標的遺伝子を明らかにする。そして、歯根膜幹細胞の培養上清のプロテオーム解析を行い、歯根膜幹細胞のステムセルエイジング過程におけるmiRNAs-mRNAs-蛋白質(三次元トランスオミクス)データベースの構築を目指す。また、老化歯根膜細胞に加え、我々がすでに樹立しているヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞(ADSC)の初代培養細胞株についても同様のin vitro細胞老化モデルを構築し、ADSCのステムセルエイジング機構についての検討を計画している。
tACSはプラトー状態の運動機能を向上させるか？－脳磁図を用いた研究－

平成28年度に引き続き、一次運動野に対するtACS介入が運動学習能力の向上効果に及ぼす影響について、健常被験者60名の脳磁図データ解析を行った。特に、本年度はtACSによる運動学習能力の変化と脳律動変化との関連性に焦点を当てて解析を実施した。これまでの解析結果から、特定の交流刺激を大脳一次運動野に加えることで、系列反応時間課題(ボタン押し反応課題)の反応速度が速くなる、すなわち運動学習の能力が向上することが明らかとなった。また、脳磁図データに対する関心領域(ROI)解析の結果、tACSによる一次運動野刺激後には同部位のbeta帯域のパワーが増加することが明らかとなり、更にそのパワー値と運動学習能力との間に有意な相関関係があることが示された。一方、Phase Locking Valueを用いた全脳ネットワーク解析の結果、tACS介入に伴う脳内ネットワークの有意な変化は認められなかった。このことから、一次運動野をターゲットとした1mAでのtACSが脳内のネットワークに及ぼす影響は低く、局所の脳機能のみを変調させている可能性が示唆された。以上の解析結果について文献的考察を行ったところ、tACSによる交流刺激が一次運動野における興奮性および抑制性神経細胞の興奮性変化に影響を与えることによって運動学習能力が向上していると考えられた。本研究成果は、欧文誌への論文投稿を目指して現在準備を進めている段階である。4月6月に被験者登録を実施し、7月より本実験を開始した。実験の運動学習課題は系列反応課題とした。本課題は、国際的に使用されているボタン押し課題であり、規則的刺激呈示時のボタン押し反応時間とランダム視覚呈示時のボタン押し反応時間の差を調べることで学習量を調べることができるものである。本課題を、tACSの介入前後に実施し、刺激に伴う運動学習量の変化を調べた。tACSは、刺激電極(7cm×5cmスポンジ電極)を一次運動野直上の頭皮とし、リファレンス電極は眼窩部とした。刺激強度は経頭蓋電気刺激の安全性に関するガイドラインに従い1mA(電極下の電流密度0.0286mA/cm2)とし、刺激時間は10分実施した。本研究で予定していた60名分の脳磁図データおよび脳MRIの収集は年度内に完了し、次年度に予定していたデータ解析ステップに年度内に移行した。運動機能解析では、tACS前後の規則的刺激ブロックのボタン押し反応時間及びエラー回数を調べ、特定の刺激で反応時間が早くなることが明らかとなった。一方、ボタン押しのエラー回数については、刺激の種類による変化は見られなかった。また、脳機能解析ではtACSに伴う運動学習能力の変化に伴い一次運動野と一次感覚野の機能的結合が強まることが明らかとなった。周波数の位相成分と周波数振幅との関連性(Phase amplitude coupling)や、tACSに伴う脳情報の変化(neural decoding)については現在解析を進めている状況である。当初、60名分の脳磁図データ収集に2年程度要すると考えていたが、年度内にデータ収集を完了したため。平成28年度に引き続き、脳磁図データの解析を進めtACSによる運動学習能力の変化と脳機能との関連性を調べる。また、得られた成果を学会および論文にて発表する。
オートファジー抑制因子Rubiconをターゲットとした生活習慣病関連腎疾患の治療

オートファジーの抑制因子であるRubiconを近位尿細管特異的にノックアウトしたマウス(以下、ノックアウトマウス)では、当初想定していたオートファジー亢進による腎障害からの臓器保護効果は観察されなかったが、通常食の飼育条件において、野生型マウスと比べて、肥満を呈することがわかった。このノックアウトマウスは、近位尿細管細胞でのみRubiconがノックアウトされているにもかかわらず、野生型マウスと比べて、皮下脂肪・内臓脂肪の増加ならびに脂肪肝を伴っており、グルコース負荷試験でも耐糖能異常の増悪が確認され、血中のコレステロールも高値であった。また、免疫染色・脂質染色や電子顕微鏡により組織学的に検討したところ、ノックアウトマウスでは、腎臓の近位尿細管細胞において、mTORの亢進やリン脂質を多く含んだリソソームが観察された。そこで、In vitroにおいてオレイン酸などの脂肪酸を用いた近位尿細管細胞と肝細胞との共培養実験を施行したところ、近位尿細管細胞における脂質取り込みならびに肝細胞への放出の亢進が観察されたことから、ノックアウトマウスが肥満を呈した機序のひとつとして、「近位尿細管細胞における脂質の取り込み→血中への放出」が亢進していることが考えられた。将来的には、近位尿細管でのオートファジーを介した脂質の制御により、生活習慣病の原因のひとつでもある肥満を改善できる可能性があり、新たな創薬のターゲットになり得ると考えられた。現段階では、近位尿細管特異的Rubicon KOマウス(以下、KOマウス)と対照マウス(野生型マウス)に対して、約1年間の高脂肪食負荷をしているが、高脂肪食負荷群では体重に有意差を認めず、むしろ、対照群として設定している通常食負荷群において、Rubicon KOマウスでは対照マウスと比べて4ヶ月以降に有意に体重が増加していることがわかった。以下、通常食負荷での(つまり通常の飼育環境下においての)両マウスの経過について報告する。1年齢において、各臓器などの重量を比較したところ、肝臓・内臓脂肪・皮下脂肪などの重量が有意に増加しており、HE染色やOil O red染色などにより、これらの臓器の脂肪沈着量に差があることが判明した。また、血中の総コレステロールがRubicon KOマウスで有意に高値を示しており、Rubicon KOマウスでは近位尿細管での脂質の取り込みが多いことが示唆された。また、オートファジー活性に関しても、このRubicon KOマウスとGFP-LC3トランスジェニックマウス(オートファゴソームのマーカーであるLC3をGFPで標識)との交配により作成したマウスでの解析により、Rubicon KOマウスでは理論通り、オートファジーが亢進していることも確認できた。我々が樹立したRubicon欠損近位尿細管細胞と対照細胞を用いたin vitroの実験においては、in vivoと同様に、Rubicon欠損近位尿細管細胞では対照細胞と比べてオートファジーがより亢進していることが確認でき、さらには、脂肪(酸)を負荷した際に細胞内の脂質含有量が増加していることも確認できた。近位尿細管特異的RubiconKOマウスにおいてオートファジーが亢進することについては当初の予定通りに確認できたが、近位尿細管特異的Rubicon KOマウスが通常食の飼育下で肥満を呈することは予想外であった。通常飼育下で表現型を認めるために、当初予定していた高脂肪食・糖尿病などの負荷モデルを施行しても解釈が難しいと考えられる。実際、高脂肪食負荷実験では、通常食で見られていた肥満という表現型が消失する結果となっている。今後は、通常飼育環境下で見られる肥満という表現型を追究していくことに主眼を置いていく予定である。平成28年度においては、近位尿細管特異的Rubiconノックアウトマウスが通常飼育下において肥満を呈することが判明し、オートファジーの亢進がその機序のひとつであることが示唆されていた。平成29年度においては、そのオートファジーの亢進に関してmTOR抑制を介しているか否かについて検討したところ、むしろmTOR経路が亢進していることが判明した。この点については、近位尿細管特異的Rubiconノックアウトマウスが肥満を呈していることから二次的に高インスリン血症からmTOR経路の亢進が引き起こされている可能性も考えられたが、in vitroの実験においても、Rubicon欠損近位尿細管細胞においてmTOR経路の亢進(ならびにオートファジーの亢進)が確認されたことから、高インスリン血症による二次的なものではないと考えられた。また、近位尿細管細胞における脂質の増加が全身の肥満につながる機序については、近位尿細管細胞と肝細胞を共培養するin vitroの実験を施行し、Rubicon欠損近位尿細管細胞と共培養した肝細胞では、対照近位尿細管細胞と共培養した肝細胞よりも脂質の含有量が増加しており、近位尿細管細胞での脂質増加が肝細胞での脂質増加につながることが確認された。また、in vivoの実験において、近位尿細管特異的Rubiconノックアウトマウスでは血中コレステロールが対照マウスと比べてわずかながら有意に増加していることも確認できた。これらの結果から、現在のところは、オートファジーの亢進による近位尿細管細胞での脂質増加が、血中の脂質増加を介して、肝臓や脂肪組織の脂質増加につながると考えられる。

平成28年度においては、当初の実験計画と異なり、近位尿細管特異的Rubiconノックアウトマウスが通常飼育下において肥満を呈するという予期せぬ結果が得られたが、平成29年度におけるその機序に関する追究については、徐々に進んでいる。ただ、当初の仮説と異なった部分の解析を試みているため、2年間の経過で考えると、やや遅れていると言わざるを得ない。オートファジーの抑制因子であるRubiconを近位尿細管特異的にノックアウトしたマウス(以下、ノックアウトマウス)では、当初想定していたオートファジー亢進による腎障害からの臓器保護効果は観察されなかったが、通常食の飼育条件において、野生型マウスと比べて、肥満を呈することがわかった。このノックアウトマウスは、近位尿細管細胞でのみRubiconがノックアウトされているにもかかわらず、野生型マウスと比べて、皮下脂肪・内臓脂肪の増加ならびに脂肪肝を伴っており、グルコース負荷試験でも耐糖能異常の増悪が確認され、血中のコレステロールも高値であった。また、免疫染色・脂質染色や電子顕微鏡により組織学的に検討したところ、ノックアウトマウスでは、腎臓の近位尿細管細胞において、mTORの亢進やリン脂質を多く含んだリソソームが観察された。そこで、In vitroにおいてオレイン酸などの脂肪酸を用いた近位尿細管細胞と肝細胞との共培養実験を施行したところ、近位尿細管細胞における脂質取り込みならびに肝細胞への放出の亢進が観察されたことから、ノックアウトマウスが肥満を呈した機序のひとつとして、「近位尿細管細胞における脂質の取り込み→血中への放出」が亢進していることが考えられた。将来的には、近位尿細管でのオートファジーを介した脂質の制御により、生活習慣病の原因のひとつでもある肥満を改善できる可能性があり、新たな創薬のターゲットになり得ると考えられた。近位尿細管特異的Rubicon KOマウスが肥満を呈することに関して、オートファジー亢進との関連も含めて、そのメカニズムを追究していく。もともとオートファジーは栄養飢餓の際に活性化される性質を持っていたが、栄養が十分ある状況下においてはオートファジーの亢進が栄養過多につながるのかもしれない。また、in vitroにおいては、脂質(脂肪酸)を負荷した際にRubicon欠損尿細管細胞において細胞内の脂質含有量が増加している点については、細胞外からの取り込みが亢進している可能性と細胞内でのオートファジー亢進が、細胞内脂質の増加につながっている可能性がある。この点を区別するために、オートファジー阻害剤やエンドサイトーシス阻害剤を用いた実験を行う予定である。近位尿細管細胞における脂質の増加が血中の脂質増加につながることを想定しているが、その機序については、何らかのトランスポーターが関与しているのか、エクソサイトーシスなどのメカニズムが関与しているか不明であるため、近位尿細管特異的Rubiconノックアウトマウスと対照マウスにおいて、脂質に関連するトランスポーターやエクソサイトーシスに関わる因子の増減を比較検討していく必要がある。また、将来的には「Rubiconを活性化させることによるオートファジーの抑制が肥満の軽減につながる」ことが想定されるが、Rubiconを活性化させる因子については、今のところ見つかっておらず、臨床応用にむけての今後の課題である。研究が予測通りの結果がでない部分があり、その原因究明のため進捗が当初より遅れている。そのため次年度使用額が生じている。