hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物細胞におけるヌクレオソーム工学-外来遺伝子の安定発現システムを構築する基盤技術開発

初年度(平成12年度)の研究成果として、タバコ培養細胞においてArsインスレーターの外来遺伝子発現安定化能が確認されたため、本年度はタバコ植物体における効果を調べた。また、タバコ染色体上のNtADH遺伝子の5'上流領域に存在する発現安定化エレメント(ADH200)のタバコ植物体における機能を解析した。1.植物の高発現プロモーターの5'上流にArsインスレーターを付加した場合と付加しない場合で、植物体に導入した遺伝子の発現様式が変化するかどうかを調べた。その結果、インスレーターを付加しないコンストラクトを導入した場合は約30%が5,000pmol/min/mg以下の低い活性値を示したが、インスレーターを付加した場合はこのような低発現クローンは存在しなかった。2.Arsインスレーターと同様にモデル遺伝子の5'上流部にADH200を連結したコンストラクトを構築し、タバコ培養細胞、および植物体へ導入した。得られた形質転換体のGUS活性を調べたところ、培養細胞ではすべてのクローンで高いGUS活性が認められ、ADH200による発現安定化が確認できた。しかしながら、植物体においてはほとんどのクローンにおいて根で強いGUS活性が検出された。この結果は、ADH200が根特異的発現のシス因子を含んでいることを示唆している。3.以上の結果から、プロモーター近傍に発現安定化に機能するDNAエレメントを配置することによって、形質転換植物における外来遺伝子の安定発現が保証される可能性が強く示唆された。今後は、安定化エレメント上のヌクレオソーム構造を解析することで、安定発現の分子機構解明とその知見を元にした発現システムの実用化が期待できる。タバコ培養細胞におけるArsインスレーターによる外来遺伝子の発現安定化に関して以下の検討を行った。1.外来遺伝子発現安定化効果の定量的評価インスレーターの無いレポーター遺伝子(p35S-GUS)を導入したBY2細胞10クローンについてGUS活性を測定したところ、6クローンが500units(pmol/min/mg protein)以下、3クローンが501-1000 unitsであった。一方、インスレーターを付加した遺伝子導入細胞では10クローンすべてが501-2,500 unitsのGUS活性を有しており、Arsインスレーターの連結による発現安定化が定量的に示された。2.Arsインスレーターの方向性p35S-GUSに対してArsインスレーターを逆方向に連結した融合遺伝子を構築し、BY2細胞へ導入した。その結果、独立した50クローンすべてにおいてGUS活性が検出され、植物細胞における外来遺伝子安定化能はArsインスレーターの方向に依存しないことが示された。3.Arsインスレーターにおけるエンハンサー活性の有無BY2細胞のプロトプラストにエレクトロポレーション法によって、p35S-GUSの一過性発現をGUS活性測定によって調べた結果、インスレーターの有無にかかわらず同等レベルのGUS活性を示したため、Arsインスレーターはエンハンサー活性を保持しないことがわかった。4.Arsインスレーターの連結による外来遺伝子の染色体組込みに対する影響Arsインスレーターの連結によって、レポーター遺伝子が染色体に組込まれる様式(コピー数)が変化しないことをサザン解析によって確認した。
中学校における思春期メンタルヘルスの支援に関する研究

本研究は中学生の精神的健康と生活習慣の関連要因、および中学校養護教諭の生徒に対するメンタルヘルス支援内容を調査し、中学校における思春期メンタルヘルスリテラシー教育ツールを作成することを目的とした。不適切な生活習慣がストレス反応に相関することや、養護教諭が育成を目指した10の要因を明らかにし、思春期の子どもの「生きる力」を育むプログラムを開発した。その成果を用いて中学生に心の健康教育を実施し、また不登校支援に携わる教員の研修を実施した。施した。近年、小中学校における不登校者は年々増加しており、不登校者の割合は中学校に多いと報告されている。また、摂食障害や社会性不安障害、リストカットなど思春期において精神障害を抱える生徒は少なくない。そこで、本研究は中学生のメンタルヘルス支援に貢献することを目的として、わが国の中学生の実態を踏まえ思春期メンタルヘルスリテラシー教育ツールを作成することを最終ゴールとして取り組むものである。H26年度は、わが国の中学生の精神的健康を把握するための実態調査を行った。また、医師や看護師、養護教諭、臨床心理士等で構成される思春期メンタルヘルスリテラシー研究会を年間9回実施し、メンタルヘル上の課題を抱える中学生についての事例検討や、内外のメンタルヘルスリテラシー教育に関する情報収集と共有、文献のクリティークおよびディスカッションを行ってきた。本研究は、思春期にある中学生が自らのこころの健康を保ち育む態度を形成するためのメンタルヘルスリテラシープログラムを作成することを目的としている。平成27年度の取り組みは、以下のとおりである。【調査1】中学生の精神的健康度と生活習慣との関連要因について分析・検討し、栃木県栃木県公衆衛生学会にて報告した。中学生の生活習慣および認知の偏りが精神的健康に影響を与えることが明らかになった。【調査2】中学校において養護教諭が実践しているメンタルヘルス支援および学校が所有する精神保健ニーズを明らかにしするために、栃木県A市教育委員会の承認を得て、養護教諭10名に聞き取り調査を行った。各事例の語りより、養護教諭が対応した生徒の精神健康問題のタイプと関連要因、生徒が問題を乗り越えていくために必要な力について抽出した。メンタルヘルス研究会(養護教諭や精神保健医療福祉職を含む多職種が参加)を6回/年実施し、事例検討や最新知見についての情報交換とディスカッションを行った。以上の結果および先行研究の分析によって得られた知見をもとに、中学校における思春期メンタルヘルス支援プログラム(案)を作成中である。当初の計画通り作業は進行しているため。現在、【調査1】の原著論文を投稿し、審査待ちである。本研究は、思春期にある中学生が自らこころの健康を保ち育む態度を形成するためのメンタルヘルスリテラシープログラムを作成することを目的としている。これまでの取り組みは、以下のとおりである。H26年度は、【調査1】中学生1138名の質問紙調査を実施し、中学生の生活習慣および認知の偏りが精神的健康に影響を与えていることを明らかにした。H27年度は、【調査2】中学校養護教諭10名に精神的健康に問題をもつ生徒との関わりの実践について聞き取り調査を行い、中学生の精神保健問題の現状と関連要因、生徒が困難を乗り越えていくために必要な力について抽出した。この間、並行して思春期メンタルヘルス研究会(養護教諭および精神保健福祉職を含む多職種が参加)を15回実施し、事例検討や最新の知識についての情報交換と討議を行い、最新の知識と文献検討をもとにメンタルヘルスリテラシープログラムの試案を作成した。H28年度は、the 17th International Mental Health Conferenceに参加し、思春期メンタルヘルス支援についての世界的動向を把握しプログラムに反映させた。10/15には「ひらめきときめきサイエンス」の一環として、作成したメンタルヘルスリテラシープログラムを用いて中学生ワークショップを行った(テーマ:『こころのしくみを知って、自分らしく輝く方法を身につけよう!-精神・心理学の活用-』)。アンケートでは、参加者(13名)の全員から「わかりやすく面白かった、また参加したい」との回答が得られた。研究会において事前に模擬授業を行い教材に改良を加え、事後の研究会においては中学校に普及させるための方策について討議した。また、地域精神医療について先進的取り組みを展開しているオーストラリアとイタリアの関係機関を視察し、予防教育についてのヒアリングを行った。雪により研究会の開催が順延するということがあったが、その後実施することができ、概ね当初の計画通り進行している。近年、社会の複雑化に伴い、子どもの心の健康問題は、いじめ、不登校、暴力、自殺、薬物乱用など、ますます多様化、深刻化してきている。わが国の若者の自殺率はOECD諸国の中で第1位を占めている。思春期にある生徒の「生きる力」を育むための具体的手法の確立は喫緊の課題である。そこで、本研究は思春期にある中学生が自らこころの健康を保ち育む態度を形成するためのメンタルヘルスリテラシープログラムを作成することを目的とした。【調査1】では中学生を対象とした実態調査により、不適切な生活習慣は認知の歪みや精神的健康に影響を与えること、PLEs得点3点以上の生徒が1割程度いることを明らかにした。【調査2】養護教諭へのインタビュー調査から、中学生の精神保健問題と生徒が問題を乗り越えていくために必要な10の因子を明らかにした。さらに、国内外の思春期メンタルヘルス教育実践機関の視察と文献検討、以上の調査結果をもとに、中学校で使用可能な思春期の子どもの「生きる力」を育む教育プログラムを開発した。

これらは、心理学や精神医学、精神看護学、ポジティブ心理学、脳科学、マインドフルネス、アンガーマネージメント、アサーション、教育学などの学際的知識を理論的基盤とする統合型教育プログラムとし、中学校の授業で活用されることを想定し、50分×4コマで構成した。多職種で構成される思春期メンタルヘルスリテラシー研究会において作成したプログラムの洗練を図り、その成果を用いて中学生にワークショップを実施した。また、研究成果を地域や教育現場に還元するために、研究会において一般参加者にプログラムを公開し意見交換を行うと共に、養護教諭研修会や不登校支援に携わる中学校教員の研修会において講演した。今後の課題として、本プログラムの検証、および教育現場での普及啓発に向けた中学校教員の教育研修システムの構築に取り組んでいきたい。本研究は中学生の精神的健康と生活習慣の関連要因、および中学校養護教諭の生徒に対するメンタルヘルス支援内容を調査し、中学校における思春期メンタルヘルスリテラシー教育ツールを作成することを目的とした。不適切な生活習慣がストレス反応に相関することや、養護教諭が育成を目指した10の要因を明らかにし、思春期の子どもの「生きる力」を育むプログラムを開発した。その成果を用いて中学生に心の健康教育を実施し、また不登校支援に携わる教員の研修を実施した。施した。【調査1】わが国の中学生の精神的健康を把握するための実態調査については、H26年1112月に関東地方の公立中学校に在籍する2年生4458名に質問紙調査を実施した。その結果、1240名からの回答を得、必要対象者数の確保はできたと考える。現在、データ入力を業者に依頼中である。メンタルヘルスリテラシー研究会では、養護教諭の立場から精神的問題を抱える生徒の実情と支援の実際について情報提供してもらい、中学生の現状を理解するのに役立てている。また、文献抄読やクリティークによる知見をもとに、中学校現場における支援の方向性について検討している。いずれも、ほぼ予定通りの進捗状況である。1.オーストラリアのMindmatter・beyondblueの取り組みと課題についての聞き取りおよび学校におけるMHL授業の視察2.わが国の実情を反映した中学生向けメンタルヘルスリテラシー教育プログラムの作成3.メンタルヘルス研究会において、多職種の視点から作成したツールの妥当性の検討4.研究成果のまとめ子どもたちの「生きる力」を育むためには、精神的落ち込みや問題をゼロにすることを目標にするのではなく、本人のもてる力・強みを生かしよりパフォーマンスの高い生活や活動ができるような、つまりゼロをプラスに変え自身の心を自己管理するのに役立つ知識やスキルを教育することが必要と考える。よって、その後の人生において遭遇する様々な精神的危機を乗り越えていくために、「マインドフルネス」や「レジリエンス」の概念に注目しそれらを生かしたセルフケアの方策を取り入れ、子どもたちが実践しやすい形で提供できるようブラッシュアップしていく予定である。
飼育ストレスが魚類腸管内のビブリオ科細菌に及ぼす影響

(1)トラフグの腸内容物を配合飼料と混合して構築したスラリーが腸内細菌群集のモデル系として使用可能であるか否かを検証したが、構成菌叢が腸内細菌叢と大きく異なったことから、モデル系として使用するには大幅な改良を要することが判明した。(2)飼育密度や飼育温度を変えてトラフグを飼育し、それらのストレスがビブリオ科細菌の増加を引き起こすか否かについて検討したところ、飼育密度が高くなるとビブリオ科細菌数が増加する傾向が観察された。この結果は、飼育密度が高いときに生じるストレスによってトラフグ腸管内のビブリオ科細菌の増殖が促進されたことを示唆する。Vibrio科細菌が海産魚類腸管内で優占することは、寒天培養法による解析によって長年支持されてきた。しかし近年、分子生態学的手法による研究では、Vibrio科細菌以外にも多くの細菌種が優占することが判明している。また、Vibrio科細菌にはVibrio vulnificus、Listonella anguillarum、Photobacterium damselaeなど日和見病原菌が多く含まれるため、細菌性感染症の原因菌となることが知られている。そこで、平成26年度は、トラフグ飼育に伴う腸管内および飼育水槽中の微生物群集の変化を培養法および非培養法を用いて検討した。主な研究成果は以下の通りである。(1)Vibrio科細菌の16S rRNA遺伝子に共通配列を標的としたPCR用プライマーを用いて魚類腸管内容物からクローンライブラリィを構築したところ、いずれのクローンもVibrio科細菌であることから、本プライマーの特異性が検証された。また、本プライマーを用いて定量PCR(qPCR)を行ったところ、Vibrio科細菌を定量することが可能であることが判明した。(2)ガラス製小型水槽でトラフグ稚魚を飼育し、水中のVibrio科細菌数をqPCRで測定したところ,Vibrio科細菌はトラフグ収容期間中増加したが,収容直後および取り上げ後は低かった。腸内容物中のVibrio科細菌数は,ガラス水槽で飼育したトラフグでは増加する傾向にあった。Vibrio科細菌は,飼育水から構築した16S rDNA-クローンライブラリィでは全く検出されなかったのに対し,腸内容物のライブラリィではVibrio alfacsensisなどが多く検出された。以上の結果から、ガラス製小型水槽で飼育すると、トラフグは何らかのストレスにより腸管内のVibrio科細菌が増加することが示唆された。従来の寒天培養法による解析では、海産魚類の腸管内ではVibrio科細菌が優占することが一般に知られている。しかし、近年の16S rRNA遺伝子に基づく細菌の分類体系の確立と分子生態学的手法の発展によって、培養することなしに細菌群集を解析することが可能となっている。それらの方法を用いることによって、1.培養できる細菌の多くは全菌数の数%以下であること、および2.海産魚類の腸管内にはVibrio科細菌を含むGammaproteobacteria綱のほか、Actinobacteria綱、Alphaproteobacteria綱、Betaproteobacteria綱などの細菌群が多数を占めることが判明した。しかし、従来の研究で優占菌と考えられてきたVibrio科細菌には海産魚類の日和見感染菌が多く含まれているため、魚類の日和見感染症の発症と腸管内でのVibrio科細菌の動態や飼育環境ストレスとの間に密接な関係があることが示唆されている。そこで平成26年度は、次年度に種々の飼育環境下でのトラフグ腸管内のVibrio科細菌の動態を解析するにあたり、飼育ストレスの少ない自然環境下での腸内細菌叢を把握する目的で、沿岸域および河川で採取したクサフグの腸内細菌叢について解析した。1)16S rRNA遺伝子を標的として構築したライブラリーから、海水および河川(淡水)域で採取したトラフグ腸管の優占菌はともにEpsilonproteobacteria綱に属するArcobacter spp.であった。2)Vibrio科細菌を標的として構築したライブラリーを解析すると、海水のクサフグではAllomonas属やVibrio属が、淡水ではVibrio属が優占した。3)以上の結果からクサフグの優占腸内細菌叢は比較的安定していることが示唆された。平成27年度では、2つの研究を並行して行った。その概要は以下の通りである。1.これまでの研究から、ストレス状態に置いた宿主魚類では腸内のVibrio科細菌が増加するため、日和見感染症であるVibrio病を発症しやすいことが示唆されてきた。そこで本研究では、種々の密度および水温で飼育したトラフグ稚魚の腸管内および飼育水中のVibrio科細菌の動態を定量PCR法や全菌数の測定などを用いて解析した。その結果、個体数の少ない水槽より多い水槽の方がVibrio科細菌数はわずかではあったが増加する傾向が見られた。しかし、2030°Cの温度で飼育したトラフグでは腸内のVibrio科細菌は顕著には増加しなかった。このことから、トラフグ稚魚では個体密度の方が水温よりもストレスを感じやすいことなどが示唆された。2.トラフグなどのように生殖時期が1年の特定の時期に限られた魚種を研究対象にした場合、同じサイズの魚類を一年を通じて確保することが困難であるため、実験を実施する時期が限定されることが多い。

そこで、給餌している飼料と魚から採取した腸管内容物を混合して調製したスラリーをインキュベーター内で培養し、細菌群集の動態を解析することで、このシステムがトラフグ腸内細菌叢のモデル系となり得るかどうかを検討した。その結果、トラフグの腸内容物から多く検出されたAlphaproteobacteria綱が1日目以降検出されず、1日目に多く検出されたGammaproteobacteria綱も培養日数を経るごとに割合が減少し,代わりに他綱の細菌の割合が増加していく傾向が見られた。また、使用した配合飼料に高密度で存在するGammaproteobacteria綱の細菌はほとんど分離することができなかった。このことから、今回のようなスラリーでは魚類の腸内細菌叢を再現することは難しいことが示唆された。(1)トラフグの腸内容物を配合飼料と混合して構築したスラリーが腸内細菌群集のモデル系として使用可能であるか否かを検証したが、構成菌叢が腸内細菌叢と大きく異なったことから、モデル系として使用するには大幅な改良を要することが判明した。(2)飼育密度や飼育温度を変えてトラフグを飼育し、それらのストレスがビブリオ科細菌の増加を引き起こすか否かについて検討したところ、飼育密度が高くなるとビブリオ科細菌数が増加する傾向が観察された。この結果は、飼育密度が高いときに生じるストレスによってトラフグ腸管内のビブリオ科細菌の増殖が促進されたことを示唆する。本研究を遂行する上で、Vibrio科細菌を特異的に検出、定量できるPCRプライマーは大変重要であり、平成26年度の研究成果からもそのことが実証されている。また、実験に使用するトラフグの稚魚は春季にしか入手できないため、本年度はトラフグのほかに、ヒラメなどほかの養殖魚も対象として、飼育ストレスと腸管内のVibrio科細菌の動態について研究を実施することとした。農学トラフグ稚魚のみを実験魚とすると春季しか実験ができないため、本年度はトラフグに加え、ヒラメなどほかの養殖魚も対象として、飼育ストレスと腸管内のVibrio科細菌の動態について研究を実施する。主な計画は以下のとおりである。1.トラフグまたはヒラメを種々のストレス実験条件で飼育し、腸管内および飼育水中の細菌数やVibrio科細菌数の変動を解析するとともに、Vibrio科細菌の動態をクローンライブラリー法などを用いて測定する。2. Vibrio科細菌を増加する環境因子が判明した場合には、それらがVibrio科細菌の増加に及ぼすメカニズムについて詳細に調べ、ストレスとVibrio科細菌の関係について考察する。本研究を遂行する上で、特異性の高いVibrio科細菌のPCR用プライマーの作製はたいへん重要であったが、平成26年度に見出したプライマー(Vibr-F, Vib-R)は特異性が高く、魚類の腸管からもほとんどVibrio科細菌のみを検出することができるため、初年度の目標はある程度達したものと考えている。一方、pyrosequencing法による解析については、試料の条件がいまだ設定されていないことから、本年度は見送ることとした。研究情報収集のため参加を予定していた平成27年度日本水産学会春季大会を都合により欠席したため、旅費(3,900円)を次年度使用とした。Vibrio科
音源と音道の相互作用を考慮した音声生成モデルに基づく音声分析

音声の本来持っている個人差や人の声らしさをよく表現するためには、現実の発声機構と声の放射機構に近い音声生成モデルを構築し、それに基づく分析法を実現する必要がある。本研究はそのようなモデルの一つとして、声帯振動に及ぼす声門下部(気管・肺)と上部(声道)の影響を考えた音声合成と分析の計算機シミュレーションを行なう。一方、実際の音声に対しては音圧波形ばかりでなく、微小加速度計で顔面その他の振動を直接測定し、シミュレーションと比較する。63年度は声道壁内音圧と声道壁の振動に関する波動方程式を用いて、声帯・声道・声道壁振動モデルに基づく音声合成プログラムを開発した。このモデルでは声道及び鼻腔内の音圧によって声道と鼻腔の隔壁(口蓋)が振動し、その振動によって生ずる音圧が鼻腔および声道内の音圧に相互に影響を及ぼすことを考慮した。また、振動実測に関しては咽頭付近および頬の振動を直接測定した。次に本年度の研究成果を列記する。1.声道壁内音圧と声道壁の振動に関する波動方程式を用いて、声帯・声道・声道壁振動モデルによる音声合成プログラムの開発した。2.上記プログラムを用いて、口唇から放射される音声と声道壁面から放射される音声及び鼻孔から放射される音声を、軟口蓋の開閉、口蓋の振動により生ずる音の漏れの割合を変えて合成し、口唇及び鼻孔から放射されるパワーからこの現象による影響を確認した。3.実際の発声における声道壁の振動を測定し、破裂子音等において破裂時点の前後で声道が変形することを確認した。今後は、発声によって起因する音声波形と、頬・鼻・咽頭その他の振動並びに音響放射を多元的に観測する。また、声道壁振動による鼻腔・口腔結合による鼻音化現象及び声門開口期間と閉鎖区間における声帯波形と音声波形を気管・声帯・声道壁振動モデルにより検討する。
風力発電事業における紛争解決を目的とした立地評価の方法論

我が国においても再生可能エネルギー導入の牽引力となることが予想されている風力発電であるが、風力発電所立地に際する環境紛争の顕在化が問題となっており,環境紛争を適切に解決する方策が必要とされている。そこで本研究は、円滑かつ適切な風力発電導入を実現するため、紛争解決を目的とした立地評価の方法論を提案することを目的とした。具体的には、1.我が国において紛争発生の要因となる立地的、配置・構造的、社会的要因を明らかにした上で、2.具体的な方法論としてゾーニング手法を検討・提案した。1.については、全国の風力発電事業146事業を対象とした統計分析を実施した。その結果、主に以下の2点が明らかになった。第一に、2012年4月までの運転開始事業が109事業であるのに対し,紛争発生事業が計画中止・凍結した事業を含め59事業であり,環境紛争が高い頻度で発生している。第二に、現状の環境アセスメントにおいて修正対応が可能である風車の配置・構造的要因は,紛争発生要因全体からみると紛争発生への影響は限定的であり,対応困難な立地的要因,および他事業での紛争,苦情,影響経験に起因する社会的要因の方が主要な影響を与えている。これら要因に対応するには,計画段階および広域的な観点からの取組みが必要である。2.については、ドイツのベルリン自由大学に客員研究員として滞在し、ドイツの研究者、事業者、環境保護団体、行政機関等19団体へ実施したヒアリング調査を通して、ドイツのゾーニング手法とその運用効果を明らかにした。さらに、その知見を参考に、北海道の宗谷総合振興局管内の地域を対象に模擬的なゾーニングを策定し、その結果と日本の研究者、事業者、環境保護団体、行政機関等22団体へ実施したヒアリング調査を通して、ドイツのゾーニング手法の日本への適用可能性が現行制度下においても高いことを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。まず、2013年4月から7月までは、全国の総出力7.5MW以上の風力発電事業(供用中・計画中・計画中止を含む)を分析対象とし,環境紛争の発生要因となる立地点・規模等の諸要因とその影響度を明らかにした。研究成果として、これまで断片的にしか示されていなかった環境紛争の発生状況について、網羅的な発生件数および主たる紛争論点を明らかにした。また統計解析を用いて環境紛争の発生要因とその影響度を定量的に明らかにした。この研究の成果は、風力発電事業者にとっては事業リスクを低減するための参考情報として、行政機関にとっては環境紛争を未然回避するための政策手段を講ずる際の基礎情報として、研究者にとってはさらなる個別具体的な研究のための包括的な視座として有意義であると考える。なお、この成果は2013年5月にカナダで開催された国際学会での口頭発表、および国内の当該分野を代表する学会誌への投稿により情報発信した。2013年8月から2014年2月上旬までは、ドイツのベルリン自由大学環境政策研究センターに客員研究員として滞在し、ドイツの空間計画における風力発電所の立地コントロールの運用実態について研究活動を行った。この間、ドイツを代表する風力発電のイノベーションおよび計画プロセスに関する各研究者、風力発電事業者および事業者団体、環境保護団体、事例として選定したブランデンブルク州およびラインラント=プファルツ州の行政機関など計19団体(25人)にインタビュー調査を実施し、文献調査では把握することが困難な運用実態に関する詳細な情報を収集をした。帰国後の現在は、現地調査の結果をまとめている段階である。この研究の成果は、固定価格買取制度導入を契機として新規の風力発電事業数が大幅に増加している現在の日本において重要であると考える。

さらに、その知見を参考に、北海道の宗谷総合振興局管内の地域を対象に模擬的なゾーニングを策定し、その結果と日本の研究者、事業者、環境保護団体、行政機関等22団体へ実施したヒアリング調査を通して、ドイツのゾーニング手法の日本への適用可能性が現行制度下においても高いことを示した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の計画は、国内を対象とした環境紛争の発生要因となる立地点・規模等の諸要因とその影響度に関する研究の完遂と、ドイツを対象とした空間計画における風力発電所の立地コントロールの運用実態に関する研究のため情報収集までであるが、現在はまさにこの計画通りの進捗である。そのため、自己評価として「1当初の計画以上に進展している」を選択した。研究計画の変更あるいは研究を遂行する上での問題点は特にない。そのため当初計画の通り、次年度は、本年度におこなったドイツでの情報収集の結果を研究論文としてまとめ、情報発信する。また本研究の最終的な目的である、日本の条件に即した風力発電事業の立地評価の提言を行うため、主に国内の主要なステークホルダーにインタビューもしくはディスカッションを行う。また必要性に応じては、ドイツに短期間(1か月未満)の追加調査を実施する。
三次元構造物内における巨大アメーバ様単細胞生物の細胞行動学

三次元空間における真正粘菌の行動として多数の餌場を結ぶ管ネットワーク形成の研究を行なった.粘菌が形成する管ネットワークは二次元平面上と三次元空間内では空間の自由度の違いにより性質が異なる可能性がある.三次元構造物内における粘菌の管ネットワークを実験および数理モデルを用いて調べた.実験は以下の様に行なった.光重合型3Dプリンタで作製した三角メッシュで構成した直径4.0cmのジャングルジム様の構造物に1.5gの粘菌変形体を乗せ,構造物の隅々まで広がった後,6個または8個のエサを構造物内に置いた.このサンプルを回転ステージの上に乗せ,その回転とカメラのシャッターをマイコン制御し,80の異なる方向から10分間隔で撮影した.異なる角度からの画像間で同じ粘菌の部分を同定し,粘菌の三次元的な形状を再構成した.粘菌の形成する管ネットワークは10時間から15時間でほぼ定常状態に至り,その時のネットワークを評価した.その結果,粘菌は三次元空間では6ノード(6つのエサ)の場合(N=7)はいずれのサンプルも平面に埋め込み可能なネットワークを形成したが,8ノード(N=7)では平面に埋め込むことのできないネットワークを形成する場合があった.粘菌の形成する管の数については,6,8ノードいずれの場合も最小全域木に近い数から完全グラフの3/4程の数までであり,8ノードの場合,18, 20本の管(完全グラフは28本)からなるネットワークの場合に非平面グラフであった.管形成の手老・小林モデルを三次元に拡張し,流量と成長指数を変化させネットワーク形成の数値シミュレーションを行ったところ,実験でサンプル毎に見られたネットワークの性質の違いは,全体の流量の違いよりも成長指数の違いによる変化に近かった.これは,個々のネットワークのバリエーションは粘菌の内部状態の違いによるものであることを示唆している.1)三次元構造物の作成:立方単純格子,ダイヤモンド構造,面心立方格子,ランダムメッシュなどの格子構造をもつ3次元構造物のCADデータをプログラミングにより生成し,光重合型3Dプリンタにより0.02mmの解像度で出力する事で一辺約5cmの3次元構造物を作製した.作製した構造物は光重合波長域の紫外線照射により後処理をした後,真性粘菌との親和性を高めるために2.0wt%の寒天ゲルで表面をコーティングした.構造体の上部に粘菌を移植した後,構造物全体に粘菌が伸展する様子が観察された.2)3次元構造物内を移動する粘菌の観察方法の開発:構造物内における粘菌の観察は構造物が障害となるため,多視点からの撮影を行う.マイコンボードによりサンプルを乗せた回転ステージとカメラのシャッターを同期させ,多方向から構造物内の粘菌のタイムラプス撮影を行う.その多視点画像から,粘菌部分を抽出し再構成する.方法としては,透過光照明による光トモグラフィ及び通常の反射光撮影による三角測量の2通りを試みた.前者の場合,構造物を透明の素材で作製しサンプルを透過光撮影し,後者の場合は構造物を不透明の素材で作製し反射光撮影した.前者の場合計算機トモグラフィーによる再構築を試みたが,構造物による反射屈折などにより虚像が多く生じることが問題となり,後者の三角測量を元にした再構成方法を採用することとなった.3)構造物内における三次元管ネットワークの形成:三次元構造物内で正四面体の頂点の位置関係にある4つの餌場を繋ぐ管ネットワーク形成の実験を行い,手老・小林により提案された粘菌管成長の数理モデルを3次元に拡張した数値シミュレーションとの比較を行った.その結果,粘菌は多くの場合構造物内でサイクルを含んだネットワークを形成し,数値シミュレーションではあるパラメータ領域で同様のネットワークが形成されることが分かった.観察方法の一候補である光トモグラフィを応用した方法が虚像の発生など予想以上の問題が発生し,照明方法,構造物の処理,解析アルゴリズムの修正などの工夫を試みたが,最終的には克服は困難であると判断し,三角測量を応用した方法に切り替えている.粘菌の行動に適した構造物の作製方法,粘菌の行動及び管ネットワークの形成実験方法,多視点からのタイムラプス撮影装置の作成については予定通りに進んではいるが,3次元構造物内における粘菌の観察方法の確立を一目標としており,上記の粘菌の3次元な形状の解析方法がまだ目標を達成できていないことから上記の評価とした.1)三次元構造物内の粘菌の観察および解析方法:昨年度,光トモグラフィーを試みたが原理的に解決困難な問題が生じるため,三角測量を基礎とした三次元再構成方法に方針転換し実験方法と解析方法の開発を行った.構造物内に粘菌を這わせたサンプルの多視点撮影は,ステッピングモーターによる回転とシャッターをマイコンボード制御により同期させて行った.三次元再構成方法は以下の通りである.まず粘菌部分を色にもとづいて抽出し,隣り合う視点の2画像間において一方の画像を基準とし,粘菌のある部分についてもう一方の画像における対応部分を検出した(ステレオマッチング).これにより,カメラ視野空間内における座標を求める.ステレオマッチングのアルゴリズムは,部分画像の相関により検出するブロックマッチングと二画像間の各ピクセル値を元にエネルギーを定義しエネルギー最小条件により検出するグラフカット法を比較した.その結果,二視点間の再構成データを元に構造物内の粘菌の存在する場所を概ね決定することが可能となった.ただし,死角により位置を同定できない部分も少なからず存在し,より良い観察方法と処理方法,および視点を増やすことを検討する.

2)多点を結ぶネットワーク形成:前年度は三次元構造物内における4点を結ぶ管ネットワーク形成の実験を行ったが,いずれのサンプルも平面図形に展開できるネットワーク構造を形成した.そこで更に多くの点を結ぶネットワークを形成させる実験を行った.構造物内にも餌場を設置するために8個の部分に分割可能な構造物を作成した.まずは構造物全体に粘菌を這わせた後,構造物を分割し内部に餌場を設置した後,構造物を組み直すことで,粘菌は再融合し最終的に8点の餌場を結ぶネットワークの形成が可能となった.現在上記の観察および解析方法の改善をはじめとし,ネットワーク解析に取り組んでいる.初年度に検討していた三次元解析方法の変更による遅れが課題採択当初の計画における次年度の遅れとなっている.ただし,今年度当初に立てた計画内容の解析については概ね順調に遂行している.実験が遅れがちとなる原因としては,頻度は高くないが隣接する造船所の塗装作業に伴う有機溶剤が風向きによって研究施設へ流れてくることによる生物材料へのダメージがある.造船所の作業計画に合わせて外気が入ってこないように工夫しているが避けるのは困難な状況である.三次元空間における真正粘菌の行動として多数の餌場を結ぶ管ネットワーク形成の研究を行なった.粘菌が形成する管ネットワークは二次元平面上と三次元空間内では空間の自由度の違いにより性質が異なる可能性がある.三次元構造物内における粘菌の管ネットワークを実験および数理モデルを用いて調べた.実験は以下の様に行なった.光重合型3Dプリンタで作製した三角メッシュで構成した直径4.0cmのジャングルジム様の構造物に1.5gの粘菌変形体を乗せ,構造物の隅々まで広がった後,6個または8個のエサを構造物内に置いた.このサンプルを回転ステージの上に乗せ,その回転とカメラのシャッターをマイコン制御し,80の異なる方向から10分間隔で撮影した.異なる角度からの画像間で同じ粘菌の部分を同定し,粘菌の三次元的な形状を再構成した.粘菌の形成する管ネットワークは10時間から15時間でほぼ定常状態に至り,その時のネットワークを評価した.その結果,粘菌は三次元空間では6ノード(6つのエサ)の場合(N=7)はいずれのサンプルも平面に埋め込み可能なネットワークを形成したが,8ノード(N=7)では平面に埋め込むことのできないネットワークを形成する場合があった.粘菌の形成する管の数については,6,8ノードいずれの場合も最小全域木に近い数から完全グラフの3/4程の数までであり,8ノードの場合,18, 20本の管(完全グラフは28本)からなるネットワークの場合に非平面グラフであった.管形成の手老・小林モデルを三次元に拡張し,流量と成長指数を変化させネットワーク形成の数値シミュレーションを行ったところ,実験でサンプル毎に見られたネットワークの性質の違いは,全体の流量の違いよりも成長指数の違いによる変化に近かった.これは,個々のネットワークのバリエーションは粘菌の内部状態の違いによるものであることを示唆している.昨年度の実績を踏まえ,以下の方針で研究を進める.1)構造物内に広がる粘菌の三次元再構成:サンプルの回転軸を原点とし,微小角度回転させて撮影した2枚の画像間において対応する点のずれから,3次元空間内の位置を計算する.
ヒト癌細胞株によるリンパ行性自然転移モデルの確立とリンパ行性転移関連遺伝子の解析

本研究では、ヒト癌の臨床病態を大きく左右するリンパ行性転移に着目し、未だ明らかではないリンパ行性転移の分子機序とその関連遺伝子群の解明に資するべく、リンパ行性転移モデルの確立を進めた。ヒト非小細胞性肺癌細胞株(大細胞癌)NCI-H460を用いたin vivo selectionを行い、所属リンパ節へ短期間(SCIDマウスで移植後45日、KSNヌードマウスで移植後55日)で確実(100%、SCIDマウス6/6、KSNヌードマウス10/10)に自然転移する亜株H460-LNM35(LNM35)を樹立し、安定した皮下移植自然転移モデル系と肺への同所性移植転移モデル系の確立を完了した。現在まで癌転移の基礎研究に用いられている転移モデル系の多くは血行性の肺転移モデルであり、ヒト癌細胞株のリンパ行性転移モデルの報告は数報にすぎず、確実にリンパ行性転移するヒト肺癌細胞株は皆無であるので、LNM35はリンパ行性転移の分子機序とその関連遺伝子群の解明、ならびにリンパ行性転移の診断・予防・治療法確立のための基礎研究に極めて有用なモデル系である。樹立したLNM35と親株NCI-H460の両細胞株間における自然転移能の違いは、これまでに浸潤・転移過程への関与が報告されているマトリックス分解酵素(gelatinase A及びB)やその特異的阻害因子(TIMP-2)、癌関連糖鎖抗原(sialyl Lewis X及びsialyl Lewis A)、細胞接着分子群など(E-カドヘリンやCD44、各種インテグリンα鎖及びβ鎖)の発現の差によっては説明し得ず、未知のリンパ行性転移関連遺伝子群が関与する可能性が示唆された。現在、リンパ行性の転移形質の獲得における過剰メチル化の関与を想定し、LNM35をメチル化阻害剤で処理することによる低転移性リバータントクローンの樹立を試み、複数の亜株を得つつある。リンパ節を含む遠隔臓器への転移能を有する癌細胞は、転移関連遺伝子群の発現バランスの変化によって、転移という生物現象に有利な形質を獲得したと考えられるので、今後、これらのリバータントクローンとLNM35間の遺伝子発現の網羅的比較・検討を進め、リンパ行性転移関連遺伝子群の同定を目指す予定である。
膜型プロスタグランジンE2合成酵素と細胞増殖異常

近年、アラキドン酸代謝経路の産物が細胞増殖や腫瘍形成に関与することが示唆されている。我々は、アラキドン酸代謝経路においてシクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)の下流に位置する膜型プロスタグランジンE2合成酵素(mPGES)に注目し、解析を試みた。ヒト腎由来細胞株HEK293にmPGES/COX-2共発現した細胞株を作製したところ、PGE2産生の著明な亢進を観察したのと同時に、顕著な細胞増殖促進および形態的変化を見いだした。本細胞株はソフトアガー中でコロニーを形成して増殖し、ヌードマウスに接種すると腫瘤を形成したことから、悪性形質変化を起こしていることがわかった。次に、親株HEK293細胞に細胞外から持続的にPGE2を供給しても形質変化は観察されなかった。mPGES/COX-2共発現細胞株を二重蛍光抗体染色した結果、mPGESとCOX-2が核周縁部に局在を共にしたことから、核周縁部で大量に産生されたPGE2が細胞の形質変化を誘起することが想定された。さらに、ヒト大腸癌組織切片の免疫染色の結果、調べた4症例すべてにmPGESおよびCOX-2の高発現が観察された。以上の解析から、COX-2/mPGES経路の産物が腫瘍の発生および増殖の亢進の一部に関与しうることが明らかとなった。モデル細胞であるCOX-2/mPGES-293共発現細胞では細胞内の特定のコンパートメントで産生された大量のPGE2が細胞の形質変換の"引き金"を引いたことにより「不可逆的な」変化を誘発したことが考えられる。今後このような現象が生体内で起こりうるか解析する必要がある。培養大腸癌細胞株の一つであるHCA-7細胞の増殖に部分的にPGE2が関与することから、PGE2の産生される場所および量により異なったシグナルが流れ、細胞増殖や形質変換につながることが想定された。
災害復興における計画策定とその実装に関する国際比較研究

東日本大震災からの復興では、策定した計画の実装に関わる困難性が顕在化した。本研究は、ニューオリンズ、四川、ジョグジャカルタ/バンダンアチェ等の復興状況を整理比較し、実装状況と課題を明らかにした。市場を活用するニューオリンズでは市場価値が低い土地の復興でマルチステークフォルダーの力を借りなければならず成果の不確実性を甘受し、対口支援で図早い復興を遂げた四川では被災自治体の自主性を獲得出来るよう省外支援から省内支援に転換、インドネシアでは地域コミュニティを活用した現金給付と海外支援団体による大型復興が組み合される等、各実装手法に被災者の自律的復興を既存社会資本の活用で支える仕組みが内包されていた。初年度は、様々な種類の自然災害が比較的短期間に集中しているインドネシアにおいて、1.復興計画の策定、2.復興計画の実践、3.復興環境の評価についてフィールドサーベィを行った。インドネシアについては復興事例の紹介例は多いが、復興計画がそのように実現された理由を解説したものや実際に復興した環境に関する評価については、必ずしも解説が十分とはいえなかった。大規模な津波被害を受けたアチェ、地震から復興したジョグジャカルタ、この二つの地域の被災地域の現状と、ジャカルタで政府組織の何人かから中央政府の考え方について聞いた。アチェ(外国からの協力を活用した上からの復興):アチェ中央政府が大きくバックアップ体制を敷く一方で、外国からの支援を上手く使いながら、それを全体の復興計画の中に位置付けていくパッチワーク的な対応が行われている。大型の復興基金を持った海外の団体は、丘陵地に競うように巨大な復興団地を造成している一方で、各コミュニティに入って現地再建を支援した地域も存在する。これらは一見無秩序に見えるが、地元自治体やBAPPEDAメンバーの中のキーパーソンが、各支援団との間を丁寧に繋ぐことで逐次作り出されたものであった。一方のジョグジャカルタにおいては、コミュニティが強く、社会関係資本が充実していることから、それを活用する方向で復興が進められた。政府が被災住戸の復興に必要な現金を各集落に分配し、村長が地場の建設技術者の指導を受けながら半セルフビルド状態で住宅復興を成し遂げており、地元大学の支援も有効に働いていた。こうした既存コミュニティを尊重した方法を採用することで、復興速度が速いと同時に地域の建築資源が活用されたサスティナブルなものとなっている。日本に比べて、復興財源が潤沢でない分、地域資源や海外からの支援を活用しながら、地域の実情に合わせた復興が行われていることが明らかになった。平成25年度のインドネシアでの調査で、大規模な津波被害を受けたアチェ、地震から復興したジョグジャカルタの被災地域関係者に対して、復興の現状・評価、関係者の状況等を把握した。これらから復興の様相が地域の社会資本と深く関わっていることを見た。これらを受けて、平成26年度のニューオリンズの調査でも重要事業とそれに関わるステークフォルダーから網羅的に情報収集を行った。またそれと並行して進めた四川大地震の対口支援関係者の聞き取りから、計画実装の大枠を理解した。ニューオリンズについて、1.個別に事業が展開されていたため分かりにくい復興全体像も各地区の市場価値との関係でみると、(1)市場による個別建替え可能なエリア、(2)アフォーダブルハウジング供給事業展開可能なエリア、(3)それらが難しいため民間支援団体が入っているエリアに整理できることを見た。2.さらに、上述の(3)民間支援団体中心エリアは、その民間団体の性格によって大きく復興の方向性が変わることを明らかにした。3.これらから従来、復興計画に焦点があてられることが多かったが、自力再建のフローとその市場価値、民間支援団体によること。自力再建フローにおけるクリティカルパスとそこにおける問題層の地域的偏在が大きな原因となっていることを整理した。四川について、1.四川大地震で本格的に実施された対口支援は、地方政府レベル、市レベル、各事業レベルと多層的に展開し、どのようなステークフォルダーが関わっているか明確にした。2.対口支援は近年の地震でも引き継がれてはいるが、地方政府レベルでの関係は減り、物理的復興後のビジネス支援中心となるなど、性格を変えていることを明らかにした。これらをもとにインドネシア、ニューオリンズ、四川においてそれぞれ存在する復興を実現する基本的フレームに関する知見とその比較方法についてのアイデアを確立した。東日本大震災からの復興で明らかになったのは、策定した復興計画の実装に関わる困難性である。本研究では、ニューオリンズ、四川、ジョグジャカルタ/バンダンアチェなど各国での復興の状況を整理比較して、それぞれの実装状況とその課題を明らかにしたものである。復興において経済市場を活用するニューオリンズにおいては、被災した土地の地価によってその対応が大きく変化する。地価が高い所では建替支援制度がうまく機能し、中間的地帯は政府の外郭団体が西勝事業を仕掛けている。しかしながら、それが難しい土地の復興では、建替支援が上手く働かず、NPOなどマルチステークフォルダーの力を借りなければならず、どのようなパートナーとなるかで状況が変わる不安定性が存在する。対口支援で素早い復興を遂げた四川だが、その後の地震では被災自治体の自主性を獲得出来るよう対口支援システムを変化させている。ただ単に物理的復興を早めるだけではなく、長期にわたって活力を担保するには、これらの要素は重要であることが示されている。ジョグジャカルタでは地域コミュニティを活用した現金給付と海外支援団体による大型復興を組み合わせている。

特に現金をコミュニティに給付し、そこが施工者と契約を結ぶ仕組みは斬新だが、職人に負荷が集中せず、住宅生産市場に過度に依存するといった日本の復興で見られた状況も散見出来なかった。それぞれの地域において、あり方は違えども既往の社会資本を活用し、被災者の自律性を喚起するような工夫が存在することを明らかに出来た。東日本大震災からの復興では、策定した計画の実装に関わる困難性が顕在化した。本研究は、ニューオリンズ、四川、ジョグジャカルタ/バンダンアチェ等の復興状況を整理比較し、実装状況と課題を明らかにした。市場を活用するニューオリンズでは市場価値が低い土地の復興でマルチステークフォルダーの力を借りなければならず成果の不確実性を甘受し、対口支援で図早い復興を遂げた四川では被災自治体の自主性を獲得出来るよう省外支援から省内支援に転換、インドネシアでは地域コミュニティを活用した現金給付と海外支援団体による大型復興が組み合される等、各実装手法に被災者の自律的復興を既存社会資本の活用で支える仕組みが内包されていた。1.復興計画の策定:ニューオリンズの計画策定についてはすでに多くの情報があるが、市場価値と関係付けることでそれを構造的に整理できた。四川については、対口支援のありようが時系列で変化しており、それが計画の内容にも深く関係していることを見た。2.復興計画の実装:ニューオリンズについてはエリアごとに事業者の種類が異なり、実装に大きな影響を与えていること、民間団体支援エリアであるLower9thWardが調査の必要性が高いことを把握した。四川については、平成27年度の実地調査で具体的状況を把握する。3.復興の評価:現地を実際に見たり、住まい手の評価を得られたことで大まかな理解は出来た。当初考えていた客観化を図るというより住民の評価について丁寧に聞き取りを行うことが重要であることを理解した。その整理については、最終年度の課題でもある。以上、概ね予定した進捗状況である。課題が明確になったことで、とりまとめで必要な絞りこみ(ニューオリンズ:民間団体支援エリア、四川:対口支援)の見通しが立った。27年度が最終年度であるため、記入しない。建築計画学平成27年度は調査を行ったインドネシア(アチェ、ジョグジャカルタ)、ニューオリンズ、中国(四川)において、それぞれの状況を踏まえながらステークフォルダー・マップならびに時系列での再建支援メニューの変化などを整理する。取りまとめに不足している情報を収集するため、インドネシア(バンダアチェとジョグジャカルタの二か所に絞る)、中国四川省(都江堰他)において調査を行う。最終的にはそれらの記述を報告の形でまとめ上げる。特に、復興計画策定にあたってどのような人間関係が構築されていたか、主な関係者の関わりとその課題などを丁寧に見る。並行して、時系列での計画進捗や鍵となった分岐点の整理(時間)、政府の復興関係資金の流れと時期(資金)、の二つのチャートを作成することで、より実用的な報告をまとめあげる。1.復興計画の策定:比較的資料が残っている部分もあり、相互に比較できる内容についてはある程度の把握が出来た。
非癌部遺伝子プロファイルによるヒト肝細胞癌のサブクラス分類の検討

肝細胞癌サブクラスに特異的な非癌部の分子生物学的特徴の検討、ならびに癌部サブクラスの予測モデルとなる非癌部遺伝子発現パターンを探るのが今回の研究目的である。各サブクラスの非癌部遺伝子発現を比較検討した結果、β-cateninの変異に関連する癌部サブクラスと非癌部MAGEH1遺伝子の発現に関連が示唆された。また非癌部遺伝子発現パターンでは、精度の高い癌部サブクラスの予測モデルの構築は困難であった。今後は、異なった統計アルゴリズムを用いて予測モデルの構築を行う予定である。過去の報告を参考にし、癌部遺伝子発現パターンによるHCCのサブクラスをClass 1(Proliferation)、Class 2(CTNNB1)、Class3(その他)の3つに定義した。HCV関連HCC患者40例、転移性肝癌症例8例の癌部、非癌部の凍結サンプルを用い、マイクロアレイによる癌部・非癌部の遺伝子発現プロファイルを得た。癌部遺伝子発現パターンによるサブクラス分類では、12、12、16例がそれぞれClass 1、2、3に分類された。次いで非癌部の遺伝子発現プロファイルによる前述のクラス分類の予測モデルの構築を行った。非癌部の遺伝子発現プロファイルと癌部のサブクラスデータをPAM(prediction analysis of microarray)にアプライし、構築された予測モデルの精度をCross-validationで検討し、予測性能が最高になる遺伝子群を抽出した。モデルに用いた遺伝子の数と予測エラーの関係から、52の遺伝子を用いたモデルが最も良いと思われた。しかしモデルの予測性能はいいとは言えず、正答率はClass1で75%、Class2で9%、Class3で62%と、特にClass2の予測はきわめて不正確であった。昨年度の検討でClass2に特異的に発現している遺伝子数はFDR<0.3という条件でも12のみに止まり、この事実が予測性能に影響しているものと思われた。しかしながらClass1に関しては75%の正確性を得ており、少なくともこのサブクラスに関しては非癌部の遺伝子発現の変化が発癌に寄与している可能性があると思われた。サブクラスの臨床学的、腫瘍学的特徴の分析ではAFPがClass 1で有意に高値であった。対象症例の非癌部ではClass 1で1855, Class 2で12, Class 3で165の遺伝子が特徴的遺伝子として同定された。Class 1では線維化関連の遺伝子が上位にランクされ、症例はすべてF3以上の線維化が起こっており、Hypergeometric testの結果と合わせると線維化と炎症がこのサブクラスの特徴である可能性が示唆された。Class 2ではMAGEH1の低発現ときわめて強い関連が示唆され、免疫染色による検討ではβ-カテニンの変異群と非変異群の間にはこの遺伝子発現が有意に異なっていた。選択された遺伝子群のGene Ontology (GO) categoryをHypergeometric testで検討した。Class 1では主に炎症や免疫反応に関連するカテゴリーが、Class 2ではアポトーシスやDNAの修復に関連するカテゴリーが、Class 3ではリンパ球や白血球の活性化に関連するカテゴリーが有意差ありとして選択された。遺伝子発現による予測モデル構築に関して思うような結果が得られないため。非癌部遺伝子発現パターンによる癌部サブクラス分類の予測モデルを構築する。また独立した症例で予測性能を検証する。マイクロアレイ法による検討、RT-PCR法による各遺伝子のmRNA発現の定量に必要な試薬を購入予定である。
皮質２／３層興奮性細胞の特徴的な形態・機能獲得における神経活動の役割

本研究では、マウス大脳皮質の2/3層興奮性神経細胞の生後発達をモデルとして、その特徴的な形態・機能獲得における神経活動の役割を明らかにすることを目指した。まず、胎生後期・生後初期の皮質2/3層興奮性細胞の神経活動を亢進させる実験を行い、発達期の異常な神経活動が皮質回路構築に与える影響を明らかにした。具体的には、RNAi vector、機能阻害変異体の発現によって、神経細胞の興奮性調節に重要なK+チャネルの1つKCNK9の発現・機能を阻害すると、細胞移動途中の皮質2/3層細胞の自発Ca2+ transientsの頻度が上昇すること、それに伴って細胞移動が障害されることを明らかにした。KCNK9は遺伝性発達障害Birk Barelmental retardation syndromeの原因遺伝子であり、上記実験で用いた機能阻害変異体はこの疾患原因遺伝子変異である。我々の結果から、KCNK9の機能阻害が活動依存的メカニズムを介して皮質回路構築を障害し、疾患につながる可能性が示唆された。次に、神経活動を亢進させる目的で、原核生物由来のNa+チャネルNaChBacを細胞移動中の2/3層興奮性神経細胞に発現させる実験を行った。NaChBac発現により、移動中の神経細胞の興奮性が大きく亢進することを、電気生理学・Ca2+ imaging実験によって確認した。NaChBac発現により、細胞移動が障害され、移動途中で樹状突起形成が始まることを明らかにした。正常な皮質神経細胞の発達過程では、細胞移動中は細胞興奮性が低く、移動が終了して樹状突起形成が始まると、興奮性が上昇する。これらの結果から、発達過程の未熟な神経細胞(例えば移動中の細胞)では、細胞興奮性が低く保たれることが重要であることが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、発達期のマウス大脳皮質2/3層興奮性細胞の特徴的な形態・機能獲得における神経活動の役割を明らかにすることを目的とする。実験1では、神経活動を抑制する実験を行い、形態・機能獲得のどの段階が神経活動依存的であるかを明らかにする。実験2では、神経活動を亢進させる実験を行い、発達期の異常な神経活動が回路構築に与える影響を明らかにする。本年の実績は以下め通りである。(実験1)子宮内電気穿孔法とTet offsystemを組み合わせて時期特異的に神経活動を抑制する実験系を確立した。マウス皮質2/3層興奮性細胞は、生後15日目までに特徴的な長距離軸索投射を形成する。また、大脳皮質視覚野では、方位選択性という重要な機能を獲得する。前者に関しては、時期特異的な神経活動抑制実験により、生後7日目以降の神経活動が必須であることが明らかになった。後者に関しては、時期特異的な神経活動抑制と2光子イメージングを組み合わせた実験を進めている。(実験2)神経細胞の興奮性の調節に重要な役割をもつK+チャネルKCNK9の機能阻害により、発達過程の皮質神経細胞の興奮性が亢進すること、細胞移動に異常が生じることを明らかにした。また、原核生物由来のNa+チャネルNaChBacによって興奮性を亢進させても、細胞移動に異常が生じることを明らかにした。この結果は、発達過程の未熟な神経細胞では興奮性が比較的低く保たれることが重要であることを示唆する。また、KCNK9は遺伝性発達障害の原因遺伝子として報告されている。発達期の興奮性の亢進は細胞移動異常を介して大脳皮質回路構築の異常を引き起こし、疾患につながる可能性が示唆される。