hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
関係データベースに基づいたテンポラルXMLリポジトリの研究

XML (Extensible Markup Language)は,ネットワーク時代の標準データ交換フォーマットとして急速に普及している.XMLは単純さと汎用性を兼ね備えているため,今後,インターネット上を流通する多くの情報がXMLによって表現されることが予想される.一般に,XMLデータは,時間の経過に伴って内容に変更が加えられて行く.しかし,現状の多くのXMLデータベースでは,古い情報は時間の経過と共に削除されてしまい,最新のXMLデータに対する処理しかできない.このため本研究では関係データベースに基づいたテンポラルXMLリポジトリの研究開発を目的としている.テンポラルXMLリポジトリに対する要件は,(1)XMLデータの経時変化をそのままデータベースに格納可能であること,(2)履歴データ(テンポラルXMLデータ)に対する効率的な問合せ処理,(3)履歴情報を利用した多様なビュー機能などが挙げられる.1.更新に対して頑健なXML管理手法の開発:XMLデータベースでは,検索処理の高速化のためにXML文書の各節点に対して節点番号を付与して検索時の索引に用いる.しかしながら,文書に対して更新が発生すると,節点番号をも変更しなければならず,更新の効率が悪化してしまう.本研究では,更新に対して頑健な節点番号を開発し,その有効性をプロトタイプシステムによって検証した.2.テンポラルXMLデータモデルに基づいたテンポラルXMLデータリポジトリのプロトタイプ開発:既存の関係データベースを用いて、上記データモデルに基づいたテンポラルXMLデータベースのプロトタイプシステムを実装した.得られた研究成果は適宜国内外の研究集会にて発表した.本研究では関係データベースに基づいたテンポラルXMLリポジトリの研究開発を目的としている.テンポラルXMLリポジトリに対する要件は,(1)XMLデータの経時変化をそのままデータベースに格納可能であること,(2)履歴データ(テンポラルXMLデータ)に対する効率的な問合せ処理,(3)履歴情報を利用した多様なビュー機能などが挙げられる.この目的のために今年度は以下の項目について研究を行った。・テンポラルXMLデータモデルの開発テンポラルXMLデータモデルは,XMLの標準規格であるXPathデータモデルをベースとして,これに時間情報を取り入れることによって実現した.この際XMLの木構造による時間的制約を考慮したモデリングを行なう.・テンポラルXMLデータモデルに基づいたテンポラルXMLデータリポジトリのプロトタイプ開発既存の関係データベースを用いて、上記データモデルに基づいたテンポラルXMLデータベースのプロトタイプシステムを実装した.得られた研究成果は適宜国内外の研究集会にて発表した.XML (Extensible Markup Language)は,ネットワーク時代の標準データ交換フォーマットとして急速に普及している.XMLは単純さと汎用性を兼ね備えているため,今後,インターネット上を流通する多くの情報がXMLによって表現されることが予想される.一般に,XMLデータは,時間の経過に伴って内容に変更が加えられて行く.しかし,現状の多くのXMLデータベースでは,古い情報は時間の経過と共に削除されてしまい,最新のXMLデータに対する処理しかできない.このため本研究では関係データベースに基づいたテンポラルXMLリポジトリの研究開発を目的としている.テンポラルXMLリポジトリに対する要件は,(1)XMLデータの経時変化をそのままデータベースに格納可能であること,(2)履歴データ(テンポラルXMLデータ)に対する効率的な問合せ処理,(3)履歴情報を利用した多様なビュー機能などが挙げられる.1.更新に対して頑健なXML管理手法の開発:XMLデータベースでは,検索処理の高速化のためにXML文書の各節点に対して節点番号を付与して検索時の索引に用いる.しかしながら,文書に対して更新が発生すると,節点番号をも変更しなければならず,更新の効率が悪化してしまう.本研究では,更新に対して頑健な節点番号を開発し,その有効性をプロトタイプシステムによって検証した.2.テンポラルXMLデータモデルに基づいたテンポラルXMLデータリポジトリのプロトタイプ開発:既存の関係データベースを用いて、上記データモデルに基づいたテンポラルXMLデータベースのプロトタイプシステムを実装した.得られた研究成果は適宜国内外の研究集会にて発表した.
性特異的遺伝子から明らかにする生殖様式の決定機構と進化

ヒメミカヅキモには、+型とー型の遺伝的に決定された性を持つヘテロタリック株(以下、ヘテロ株)と、1細胞由来の同一クローン同士で接合子をつくるホモタリック株(以下、ホモ株)が存在する。ヘテロ株では、ー型細胞ゲノムのみに存在し、接合型表現を制御するCpMinus1遺伝子が発見されている。ホモ株におけるCpMinus1相同遺伝子の発現抑制形質転換体の表現系観察から、CpMinus1N遺伝子がホモ化及びヘテロ化に関わることを示した。また、ヒメミカヅキモにおける種内系統樹とCpMinus1相同遺伝子の解析から、ヘテロ株からホモ株が、複数回独立に進化したことを考察した。一方、ホモ株は、近縁なヘテロ株との混合により少数のハイブリッド接合子を形成しうることから、有性生殖過程において、ヘテロ株のような性分化が生じているものと示唆されていた。ホモ株(naga37s-1)における、栄養増殖期、有性生殖期、接合子発芽期の細胞を5種のステージに分けて回収し、Total RNAの抽出を行った。次に、Hiseq2500によるRNA-seq配列決定(ペアードエンド、101-bp)を行った。得られたRNA-seqデータベースから、CpMinus1類似配列を検索したところ、69.8%のアミノ酸配列が一致する遺伝子の発見に成功し、これをCpMinus1N遺伝子とした。ゲノムDNAからのクローニングを行ったところ、CpMinus1N遺伝子はCpMinus1と同じ位置にintronを持っていたことらか、祖先を同じくする遺伝子であると考察している。Real time PCRにより、CpMinus1N遺伝子の発現解析をおこなったところ、栄養増殖期にはほとんど発現せず、有性生殖期に顕著に発現した。ヘテロタリック株の性フェロモンなど、性に関連する相同遺伝子の検索をホモ株(naga37s-1)におけるRNA-seqデータから行い、単離に成功した。次に、ヘテロタリック株において、マイナス型特異的に存在し、マイナス型を決定するCpMinus1に相同なCpMinus1N遺伝子に注目した。CpMinus1N遺伝子発現抑制用ベクターに挿入したコンストラクトを作出し、形質転換体の作出を行い、遺伝子導入株の確立に成功した。本年度の研究により、ヒメミカヅキモのホモタリック株における遺伝子導入系が確立された。RNA-seqのデータ解析も行われれ、計画通りの達成度である。生物においてクローン細胞間、あるいは同個体内で有性生殖が行なわれる場合をホモタリズムと呼ぶ。また、自家不稔であり、有性生殖に別の系統が必要な場合をヘテロタリズムと呼んでいる。なぜ多様な生殖様式が存在するのだろうか。そしてどのような分子機構で制御されているのだろうか。このような生殖様式の問題を解決するために、酵母、粘菌、糸状菌類などで、性決定遺伝子に注目した解析が数多く進められているものの、不明の部分が多い。このCpMinus1N遺伝子に注目し、CpMinus1N遺伝子発現抑制用ベクターに挿入したコンストラクトを用いて、形質転換体を作出した。近縁なヘテロ株との接合実験を試みたところ、CpMinus1N遺伝子発現抑制体はヘテロ株との接合を進んで行ったことから、ヘテロ株のような表現型を持っていた。このことからCpMinus1N遺伝子がホモ化及びヘテロ化に関わることが示された。また、新規に採集・確立した株を含む、12系統のホモ株、ヘテロ株のResequenceを行うことで、様々な系統のCpMinus1N遺伝子や性関連遺伝子の配列情報を得た。ヘテロ株のマイナス型特異的な遺伝子を、複数のホモ株が保持していたことから、ヘテロ株のマイナス型細胞から、ホモ株が進化した可能性を考察している。

ヒメミカヅキモには、+型とー型の遺伝的に決定された性を持つヘテロタリック株(以下、ヘテロ株)と、1細胞由来の同一クローン同士で接合子をつくるホモタリック株(以下、ホモ株)が存在する。ヘテロ株では、ー型細胞ゲノムのみに存在し、接合型表現を制御するCpMinus1遺伝子が発見されている。ホモ株におけるCpMinus1相同遺伝子の発現抑制形質転換体の表現系観察から、CpMinus1N遺伝子がホモ化及びヘテロ化に関わることを示した。また、ヒメミカヅキモにおける種内系統樹とCpMinus1相同遺伝子の解析から、ヘテロ株からホモ株が、複数回独立に進化したことを考察した。今年度は、RNA-seq解析を行い、ヘテロ株における性特異的遺伝子をホモ株において発見した。また予備的にホモタリック株の遺伝子導入系の条件検討を行っており、計画通りの達成度である。今後は、CpMinus1N遺伝子発現抑制用ベクターを導入した株に注目し、発現抑制体の表現系解析を行うことで同遺伝子の機能解析を行う。具体的には、抑制株とヘテロ株の混合実験を通し、抑制株の性表現を評価することで、CpMinus1N遺伝子がホモの性表現にどのように関わっているのかを明らかにする。植物生理学ヘテロ株における性特異的遺伝子をホモ株において発見し、これをCpMinus1Nと名付けた。また、発現解析にも成功した。今後はこの遺伝子の機能解析を行う。具体的にはホモタリック株における同遺伝子の発現抑制体の作出を試みる。また、RNAseq情報を解析し、ヘテロ株における性特異的な発現を示す遺伝子のホモ株における挙動を明らかにする。本年度は遺伝子導入株の維持や単離などの生理実験の優先度が高く、コストの高い分子遺伝学的実験の量が比較的少なくなったため、使用額に若干の差異が生じた。研究は計画通りに進んでいるものの、研究打ち合わせや調査などにかかる費用に誤差が生じた。これは、移動費用を抑えた結果である。また、予定していたサンプル輸送なども数が少なかったため、誤差が生じた。次年度はリアルタイムPCRやシーケンス、遺伝子導入などの分子遺伝学実験の割合も多くなるため、それに充当する。サンプル輸送は次年度以降に繰り越す。また、研究打ち合わせ等も引き続き頻繁に行う。
神経軸索におけるタンパク分解機構とその破綻

軸索でのタンパク質分解による品質管理を検討するため、脳特異的カテプシンD欠損(CDKO)とAtg9A欠損(Atg9AKO)マウスを解析した。CDKOマウスでは、p62/NBR1が極性のある局在を示し、軸索には侵入しないことを見出し、N末端近傍の配列が極性に関与することを解明した。このターゲットは異常なリソソームであった。Atg9AKOマウスは、生後28日までに死んだ。P15の時点で、p62/NBR1/ubiquitinは顆粒状の局在を示したが、p28になるとその量は減少した。一方、軸索と終末部では変性が増悪化した。また、同マウスは、脳梁と前交連の形成阻害が見られた。1)トランスジェニックマウスの作成:本研究の目的である神経回路網の品質管理とその破綻を検討するために、オートファゴソーム形成のモニターとして蛍光標識したAtg9AとDFCP1を発現するトランスジェニックマウスの作成に成功し、それぞれをカテプシンD欠損マウスと掛け合わせている。また、ミトコンドリアの可視化のためにTom20を蛍光標識してトランスジェニックマウスを作成したが、標識化Tom20が分解されることが分かった。細胞レベルで、発現させると問題なく発現することは確認している。他のマーカーを使って作製し直している。2>カテプシンD欠損マウスによる軸索変性:カテプシンD欠損マウスは神経性リポフスチン蓄積症のモデルマウスであるが、私達は、CD^<Flox>マウスとGluR2δ-Cre recombinaseマウスと交配してプルキンエ細胞特異的にカテプシンドォ欠損させた所、生後4週くらいから小脳白質の軸索にオートファゴソーム様構造物や膨化した小胞体の蓄積、終末部にオートファゴソームや膨化した分泌小胞が認められ、細胞体よりも軸索とその終末に強い変化が選考することが分かった。3)初代培養神経細胞による解析:16/17日胚の大脳皮質より得た初代培養神経細胞を用いて、軸索/神経終末におけるLAMP1陽性のリソソーム、LC3/Atg9Aの変化について検討した。LAMP1陽性のドットは、培養日数が12日を過ぎると、tau1陽性の軸索から急激に数が減少することが分かった。また、Atg9とLC3は共局在すること、Atg9Aとシナプトフィジンが順行性及び逆行性にも共局在することが分かった。これらの結果を詳細に再検討するとともに、カテプシンDあるいはAtg9Aを欠損するマウスより得た培養細胞においても検討を進める。4)大脳より得たシナプス分画での検討:大脳を材料にしてシナプトフィジン陽性のシナプス前とPSD95陽性の後分画におけるAtg分子の検討を行った。現在、シナプス前領域と後領域を別け、Atg9A,LC3,Atg7,DFCP1等の局在を検討中である。1)軸索/シナプス前領域におけるオートファゴソーム形成因子の同定と正常マウス脳を用いてシナプス前領域の同定を行い、準精製し、さらにトリプ処理(処理時間が問題ではあるが)した後、蔗糖密度勾配にてシナプス前領域を精製する方法の確立を急いでいる。この方法を用いて、Atg9-GFPノックインマウス脳よりシナプス前領域を精製し、オートファジー関連因子の同定を試みるため、同マウスを繁殖中である。DFCP1とSyntaxin-17についても同様に作成を急いで知る。2)小脳プルキンエ細胞特異的カテプシンD欠損(CD-/-)マウス(CDf/f:Cre-:CDを欠損すると小脳のプルキンエ細胞について、オートファゴソーム形成に必須なLC3とAtg9Aの局在を免疫組織化学的に検討した。通常、LC3はびまん性の陽性反応として細胞体と樹状突起に、Atg9Aは細胞体と軸索/シナプス終末に見られるが、CD-/-マウスでは、粗大顆粒状の陽性反応として認められた。特に、両者とも、軸索では、Spheroidと呼ばれる腫大した部位に一致して顆粒状の陽性反応が集積していた。一方、リソソーム膜に局在するlamp1とトコンドリアATP合成酵素のサブユニットcの陽性反応は軸索には全く認められなかった。電顕的には、CD-/-マウスの軸索のspheroidには二重膜構造をもつオートファゴソーム様の構造物が蓄積し、終末部にも同様の構造が認められた。さらに、CDをプルキンエ細胞特異的に欠損させたマウスを解析しても同様の所見を認めた。これらの結果は、CD-/-マウスのプルキンエ細胞の軸索/終末では細胞体に戻る途中のオートファゴソームが蓄積していることを強く示唆している。本年度の研究では、1)p62/NBR1を介する異常なリソソームの選択的オートファジー:カテプシンD (CD)を欠損する脳の神経細胞では、オートファジーが誘導され異常なリソソーム(GROD)がオートファゴソームと共に核周囲に蓄積する。このGRODはオートファゴソームに取り込まれるので、p62/NBR1の局在を検討したところ、GRODの限界膜上にubiquitinと共に局在することが分かった。GRODは電顕で観察する限りニューロンの細胞体と樹状突起には見られるが軸索には認められない。

P62/NBR1もGRODと同様に軸索には侵入しないことも明らかとなった。2)LC3A/Bのダブル欠損マウス脳の低酸素脳虚血障害:生後7日齢マウスの片側総頚動脈を結紮し、1時間後に低酸素(92% N2、8%O2)環境下に25分間放置。海馬錐体細胞は24時間から3日後までに死に至る。この時オートファジーが誘導されるが、多くの細胞はカスパーゼ-3は陰性で死ぬ。LC3A/Bを欠損するマウスではほとんどの細胞が生存する。丁度Atg7欠損マウスと同様であった。この結果は、低酸素脳虚血後の海馬錐体細胞の死はオートファジー性であることを示している。3)Atg9欠損マウスの解析:Nestin-Creマウスを掛け合わせ脳特異的にAtg9を欠損するマウスを得た。生まれてくるマスは10%前後と少なく、胎生期に死に至る例があることが推測された。出生したマウスは小さく、震えと尻尾の硬直が見られ、15日齢で見るとヨタヨタした歩き方を呈した。さらに、limb clasping reflexを呈することが分かった。胎生14.5日齢胎仔より得た大脳皮質初代培養ニューロンで見ると、Atg9欠損株より得た細胞は軸索をまっすぐに伸ばさずとぐろを巻くことが分かった。実際、生後脳を見ても一部脳梁の形成不全、神経線維数の減少がみられた。本年度は、Atg9Aを中枢神経系で欠損するマウスを作成し解析した。Atg9AF/F:Cre-Nestinマウスは、生後1週までに約半数が死に至り、生後2週を過ぎると体重は増加せず、約28日で全てのマウスが死に至った。生後2週の時点で、けいれん発作、limb clsping reflexやrotarodtestで回転棒に残れる時間は有意に短くなり、協調運動ができないことが分かった。Atg9Aの欠損によってオートファジーが破綻し、選択的オートファジーのアダプター(レセプター)タンパク質として知られるp62やNBR1が蓄積することが知られている。実際、1)細胞体の変化:免疫染色やwestern blotで検討すると、生後2週の時点では、免疫染色でp62/NBR1/ubiquitin陽性顆粒は、多くの神経細胞で豊富に認められ、western blotでも強い蓄積が見られた。しかし、生後4週になると、免疫染色陽性像やwestern blotで見られるタンパク質量は有意に減少していた。2)軸索/終末部の変化:細胞体の変化とは異なり、軸索とその終末部は、時間経過とともに変性像が増悪すること、軸索のspongiform変性が見られた。3)神経回路の形成障害:さらに、Atg9A欠損脳では、脳梁の形成不全と前交連の不形成が見られた。Atg9A,Atg7,Atg16Lの各欠損マウス,およびこれらのlittermatesの胎生期の大脳皮質より得た初代神経細胞を培養して、突起の伸展を観察したところ、Atg9A欠損神経細胞の突起の伸展が有意に短いこと、さらに7日間培養した結果、直線状に突起が伸展できないことが明らかとなった。これらの結果は、Atg9Aを中枢神経系で欠損すると神経軸索特異的な障害を引き起こすこと、即ち、Atg9Aは突起の恒常性維持に重要であることが分かった。軸索でのタンパク質分解による品質管理を検討するため、脳特異的カテプシンD欠損(CDKO)とAtg9A欠損(Atg9AKO)マウスを解析した。CDKOマウスでは、p62/NBR1が極性のある局在を示し、軸索には侵入しないことを見出し、N末端近傍の配列が極性に関与することを解明した。このターゲットは異常なリソソームであった。
経済リスクの統計学の新展開：稀な事象と再起的事象

この研究プロジェクトでは、マクロ経済リスク、ミクロ金融リスク、保険リスク、など現代経済に潜む様々な経済リスク・金融リスクの統計的分析において重要な課題について、特に確率過程(確率過程)・数理統計学的側面と統計的応用について検討した。主な研究内容としては、マクロ経済リスクについては確率過程計量モデルによる希な現象の統計分析、金融リスクについてはリスク尺度の理論と統計学、保険リスクについては人口・生命保険の応用及び損害保険の確率論と応用、などが挙げられる。特に高頻度金融データを用いたリスク評価のための新たな統計モデルの開発、マクロ経済リスク分析のための新たな点過程統計モデルを新たに開発した。日本では2011年3月に発生した東日本大震災を一つの契機に「通常の常識では起こりにくいとされる事象」についてのリスク解析や対策の重要性についての認識が高まっている。経済・社会における近年の現象でも2008年に起きたリーマンショック・経済危機、2011年から経験しているヨーロッパ諸国の金融危機なども我々が暮らしている国際的な経済社会においては、従来の議論ではほとんど考慮されていない経済変動の例である。こうした事前には予想が困難で無視されてきた事象、自然災害、経済変動の中でも実際に起きると大きな影響のある不確実な事象を科学的に理解し、有効な対策を考察する研究が必要であり重要である。本研究プロジェクトでは近年の日本など現代の経済・社会の理解にとって重要になっている「きわめて稀に起きる事象」と「しばしば起きる事象」の評価・分析法について研究を開始した。「稀な事象」に関わる経済リスクの分析という課題について理論的・実証的な観点から分析することにより、科学的根拠にもとづいた経済・社会における「経済リスクの分散化」という方策、公共的政策のあり方を研究中である。本研究プロジェクトでは経済リスクを(i)社会・人口リスク, (ii)自然災害と極端な事象のリスク,(iii)経済・金融・保険の対象となるリスク、に関連した3つの領域の経済リスクに分類し、リスクに係わる問題と相互に関わる総合的問題という二つの方向から問題を理論的に解明し、総合的な研究をふまえた経済リスクの科学的制御・管理の方策を研究中である。研究プロジェクト「経済リスクの統計学の展開」では2013年度が初年度であることより2013年12月に研究コンファレンスを東京大学で開催した。研究成果及び研究コンファレンスの概要を詳しくまとめて報告書を作成した。日本では2011年3月に発生した東日本大震災を一つの契機に「通常の常識では起こりにくいとされる事象」についてのリスク解析や対策の重要性について認識が高まっている。経済・社会における近年の現象でも2008年に起きたリーマンショック・経済危機、2011年から経験しているヨーロッパ諸国の金融危機なども我々が暮らしている国際的な経済社会では、従来の議論ではほとんど考慮されていない経済変動の例である。「稀な事象」に関わる経済リスクの分析という課題について理論的・実証的な観点から分析することにより、科学的根拠に基づいた経済・社会における「経済リスクの分散化」という方策、公共的政策のあり方を研究中である。本研究プロジェクトでは(i)社会・人口リスク, (ii)自然災害と極端な事象のリスク, (iii)経済・金融・保険の対象となるリスク、に関連した3つの領域の経済リスクに分類し、リスクに係わる問題と相互に関わる総合的問題という二つの方向から問題を理論的に解明し、総合的な研究をふまえた経済リスクの科学的制御・管理の方策を研究中である。2014年度は二年目であるが、各々の研究テーマについて参加者が個人及び共同で研究活動を行った。この研究プロジェクトによる独自の研究集会は開催せず、一部の研究テーマが重なる「関西計量経済研究集会」等を協賛した。また関係する国際的な研究集会や学会などへ参加し、内外の研究動向を調査するとともに研究報告を行った。日本では東日本大震災を契機に「通常の常識では起こりにくいとされる事象」についてのリスク解析や対策の重要性についての認識が高まった。経済・金融・社会における現象でもリーマンショックにつづく経済危機、ヨーロッパ諸国の金融危機など、国際的に連動している現代の経済社会においては、従来の経済学など社会科学における議論ではほとんど考慮されていなかった経済変動を経験している。こうした事前には予想が困難であり、従来の研究では無視されがちである事象、自然災害、経済変動の中でも稀ではあるが実際に起きると大きな影響のある不確実な事象を科学的に理解し、有効な対策を考察することが必要であり重要であるとの認識が本研究の出発点である。本研究プロジェクトでは「きわめて稀に起きる事象」と「しばしば起きる事象」の評価・分析法について研究を行っている。「稀な事象」に関わる経済リスクの数量的分析、統計学的分析という課題について理論的・実証的な観点から分析することにより、科学的根拠にもとづいた経済・社会における「経済リスクの分散化」という方策、公共的政策のあり方を研究中である。本研究プロジェクトでは経済リスクを(i)社会・人口リスク, (ii)自然災害と極端な事象のリスク,

(iii)経済・金融・保険の対象となるリスク、に関連した3つの領域の経済リスクに分類し、リスクに係わる問題と相互に関わる総合的問題という二つの方向から問題を理論的に解明し、総合的な研究をふまえた経済リスクの科学的制御・管理の方策を研究している。研究プロジェクトでは3年目となる2015年度は、引き続き参加者が研究活動を行い、テーマに関する国際的な研究集会や学会へ参加し、内外の研究動向の調査、研究報告を行った。本プロジェクト独自の研究集会を2015年12月に開催し、一部研究テーマが重なる「関西計量経済研究集会」などの研究集会の協賛活動も行った。研究プロジェクトの三年目にあたり研究プロジェクトの参加者が個人もしくは共同で研究目標としてこれまで説明した内容にそって研究活動を行った。夏頃からは国際的な研究集会や学会に参加し、海外における国際的な研究動向を把握するとともに研究報告を行い、研究内容を深めた。また本研究プロジェクトにより小規模ではあるが、海外からの研究報告者・参加者を含めて2015年12月18日、東京大学経済学研究科小島ホールにおいて研究集会を開催した。さらに研究集会で報告された研究成果は東京大学日本経済国際共同研究センター(CIRJE)の研究報告書シリーズNo.20『経済リスクの統計学の新展開2015:稀な事象と再起的事象』としてWeb上で公刊している。この間の研究活動の研究成果の詳細は報告書、あるいは報告書に掲載されてある論文や原稿が引用している英文論文を参照されたい。日本では2011年3月に発生した東日本大震災など契機に「通常の常識では起こりにくいとされる事象」についてのリスク解析や対策の重要性についての認識が高まっている。経済・金融・社会における経済危機、金融危機など、国際的に連動している現代の経済社会においては、事前には予想が困難な自然災害、経済変動の中でも稀ではあるが実際に起きると大きな影響のある不確実な事象を科学的に理解し、有効な対策を考察することが必要であり重要であるとの認識より、本研究プロジェクトでは現代の経済・社会の理解にとって重要な「稀に起きる事象」と「しばしば起きる事象」の評価・分析法について研究を行った。「稀な事象」に関わる経済リスクの統計学的分析という課題についての分析から、科学的根拠にもとづいた経済・社会における「経済リスクの分散化」という方策、公共的政策のあり方を研究した。本研究プロジェクトでは経済リスクを(i)社会・人口リスク, (ii)自然災害と極端な事象のリスク,(iii)経済・金融・保険の対象となるリスク、に関連した3つの領域の経済リスクに分類し、リスクに係わる問題と相互に関わる総合的問題という二つの方向から問題を理論的に解明し、総合的な研究をふまえた経済リスクの科学的制御・管理の方策を研究した。研究プロジェクト「経済リスクの統計学の展開」では2016年度が最終年度である。2016年度は研究テーマについて引き続き本研究プロジェクトの参加者が個人及び共同での研究活動を行ったが、研究プロジェクトによる独自の研究集会・研究報告会を2016年12月にて開催、また一部の研究テーマが重なる「関西計量経済研究集会」などの研究集会の協賛活動も行った。
交感神経節内における局所調節回路網の形態学的解明-局所性の神経機能調節機構を探る-

1.ラットの脊髄節前ニューロンは、上頚神経節節後ニューロンに対して籠状の神経終末叢を形成する。顎下腺に投射する節後ニューロンをWGA-HRPで逆行性に標識を行い、節前線維の同定物質としてCa結合タンパクのカルレチニンを用い、抗カルレチニン抗体で染めてシナプスを観察した。その結果、a)非対称性膜肥厚の軸索-樹状突起シナプス、b)軸索-樹状突起棘シナプス、c)樹状突起-樹状突起棘シナプス(この型には節前ニューロンは参加していない)などが観察された。また、レーザー共焦点顕微鏡観察で、各種伝達物質を二重染色を行うことで、顎下腺支配の節後ニューロンとシナプスをなす神経線維にはアセチルコリン以外に、GABA、NOS、カルレチニンなどを含み、上の順番で含有が少なくなることが分かった。2,さらに、アセチルコリン作働性を小胞性アセチルコリン担体タンパク抗体、GABA作働線維をGAD65タンパク抗体、グルタミン酸作働性線維を小胞性グルタミン酸担体タンパク1,2,3抗体、NO作働性をnNOS抗体で、それぞれ免疫二重染色を行い、アセチルコリン-NO-GABA-グルタミン酸の順で少なくなる傾向を認めた。また、ごく一部ながら、アセチルコリン+NO+グルタミン酸+GABAと全てを持つ神経線維の存在が分かった。しかし、こうした混在を示すと言っても、それらが正常に放出され作用しているかどうかは、改めて検討しないといけない。3.GABA陽性ニューロンは、先駆的研究を行った研究者らは交感神経節や交感神経幹内に存在するSIF様小型、中型細胞由来であろうと結論づけていたが、今回の研究で脊髄中心管周囲に存在するGABA作働性ニューロンであることを明らかにした。また、中心管領域に順行性標識剤を投与し、星状神経節と上頚神経節の双方で、GABAと標識剤を併せ持つ線維をレーザー顕微鏡で観察し、観察の正しい根拠とした。[実験結果1]今回我々が購入設置した、1)微小電極用増幅器、2)織片加温装置、3)三次元微動装置などを使ってラット上頸神経節のスライスの神経細胞に対してルシファーイエローなどの蛍光物質を電気泳動法で流し込む実験を行い、単一神経細胞を染色することができた。単一神経細胞染色に関しては、今年度はとりあえず、神経節切片を還流する緩衝食塩水、加温温度、神経細胞体への電極の刺入方法など、基本的な技術の確立だけに留まった。[実験結果2]上頚神経節に投射する脊髄側角の節前神経細胞は節後神経細胞の周りを囲むバスケット構造を作る。神経細胞の投射先や機能とバスケットを作る神経線維に含まれる神経ペプチドやカルシウム結合タンパクの種類とには対応関係があると報告されている。今回、われわれは、顎下腺に投射する神経細胞を西洋ワサビペロキシダーゼで逆行性に標識し、そうした細胞の周囲のバスケットがアセチルコリン以外にどの様な神経伝達物質とを持ち、どのようなカルシウム結合タンパクを持つか調べた。カルシウム結合タンパクに関しては、カルレチニンCalretininの存在が免疫組織化学法を使うことで確認できた。さらに電子顕微鏡で観察することで、(1)カルレチニン陽性線維が顎下腺投射ニューロンの樹状突起とともに細胞体棘や樹状突起棘にシナプスすること、(2)顎下腺投射ニューロン同士が樹状突起を介してシナプスすることなどを確認することができた。

[次年度に向けて]今後の課題としては、現在使っている逆行性標識物質では樹状突起末端まで染まらないこと、や顎下腺支配神経細胞の樹状突起の展開像を樹状突起棘の延び方などについて単一細胞染色を行うことで、バスケット構造のより詳しい形態を調べて行きたい。我々はラット上頚神経節(SCG)内にカルシウム結合蛋白の一つであるカルレチニンを含有する節前軸索終末があり、これが顎下腺に投射する節後ニューロンにシナプス結合していることを観察し、昨年度の実績報告に記載した。この調査観察途中でカルレチニン含有線維がGABA含む線維と異なる分布を示すことを発見し、研究の対象をGABA線維の分布について発展させた。GABA含有線維は交感神経幹中の小型強蛍光(SIF)細胞由来であろう、との報告がすでになされていた。しかし、このGABA陽性線維は、SCG内でかなり広い軸索終末展開を示しており、我々はGABA含有線維がSIF細胞由来ではなく、脊髄側角由来であろうとの仮説を立てて調べ始めた。節前線維マーカーとしての小胞性アセチルコリントランスポータ(VAchTと、GABA陽性終末のマーカとしてのGAD65を選び、SCGで二重染色を行なってみたところ、これら2種類のマーカーを含む神経終末は、ほぼ100%重なることが明らかとなった。我々はGABA陽性線維は節前線維であろうとの確証を強めたが、脊髄の節前ニューロンでGABAの免疫陽性反応を確認するのは困難であったため、前根切断実験によってSCG内のGABA陽性線維が消失することを調べた。C8からT4の高さの右側脊髄前根と脊髄神経節を切断、3日間生存させたのち、SCGをVAchTとGABAにて2重染色を行なった。対側SCGではVAchT、GABAともに通常の分布を示したのに対し、実験側では両者の陽性線維は極端に減少した。残ったGABA陽性線維は、その神経膨大部にてVachT陽性であった。また脊髄神経節をGABAで免疫染色を行なったが、陽性線維、陽性細胞ともに検出できなかった。これらから、GABA陽性線維は脊髄由来である可能性が極めて濃厚であると考えられた。節前線維の一部のものはアセチルコリン(興奮性)とGABA(抑制性)の両方を同じ終末で持っていることになる。この相反的な物質は同じ小胞内に含まれているか、また、放出は同時か同時で,ないか。また、その機能的な意義については今後の研究で明らかにしたい。16年度中に、ラット上頸神経節に投射する脊髄側角節前ニューロンの一部がGABA作働性であることが分かった。また、マウスにおいてもGABA陽性線維が上頸神経節に観察され、同時に節前神経終末のマーカであるVAchTを発現すること、上頚神経節ニューロンを取り囲む節前線維のバスケット様構造の1割程度が、NPY陽性ニューロンを取り巻くことを明らかにした(現在論文をBrain Res.に投稿中)。今後、脊髄の側角として大きく扱われてきた、交感神経出力核が場所によって性格が違うことが分かってきたので、この部分についても継続して研究を進めるつもりである。
植物の糖転移酵素遺伝子を利用する機能性物質の配糖体化

第1年度(平成14年度)の研究において、ニチニチソウの培養細胞が脂溶性の色素であるcurcuminを一連のglucosideに変換する活性を有していること、また、この活性は細胞をmethyl jasmonateやsalicylic acidで処理することによって増加することから、ストレス誘導性のUDP-glucosyltransferaseが関与していることを明らかにした。これらの結果を踏まえて、ニチニチソウの培養細胞から構築したcDNAライブラリーから、UDP-glucosyltransferaseに良く保存された領域に基づくdegenerate primerを用いるPCR-cloningによって、2つのUDP-glucosyltransferase cDNA(CaUGT1、CaUGT2)を単離した。これらのcDNAを大腸菌内で大量発現させて得た組換え酵素を用いた検討により、CaUGT2がcurcuminの分子内の2つの水酸基に順次グルコースを抱合するglucosyltransferase活性を示すことを明らかにし、さらにその酵素学的性質を詳細に検討した。さらに、組換え酵素を用いた配糖化反応をスケールアップして実施することにより、組換えCaUGT2を用いるcurcumin配糖体の酵素合成法は、化学的方法と比べて非常に簡便でかつ効率の高い方法であることを実証した。Curcumin配糖体はcurcuminに比べて約100万倍以上の水溶性を示し、curcuminの黄色色素としての用途を拡大するとともに、curcuminのprodrugとしての利用も期待することができる。つぎに、ニチニチソウ培養細胞のcurcumin配糖化能に及ぼす培養要因の影響を検討した。細胞の増殖段階としては、対数増殖初期の細胞が最も高い配糖体化活性を示した。また、培養細胞の配糖体化活性は、細胞にmethl jasmonateをcurcumin添加24時間前に加えることによって顕著に増加した。Salicylic acidはこのような配糖体化活性の促進効果を示さなかった。また、培地中の糖濃度を増加させることによって配糖体の生産能は著しく増加した。第2年度においては、これらの知見を基礎にニチニチソウ培養細胞からUDP-glucosyltransferase cDNAをクローニングし、その大腸菌発現系を用いたcurcumin配糖体の生産システムを確立することを目標にして研究を実施する予定である。これらの結果を踏まえて、ニチニチソウの培養細胞から構築したcDNAライブラリーから、UDP-glucosyltransferaseに良く保存された領域に基づくdegeneratel primerを用いるPCR-cloningによって、2つのUDP-glucosyltransferase cDNA (CaUGT1、CaUGT2)を単離した。
プラスチック成形加工技術を応用した米粉100%パンの開発と発泡メカニズムの解析

(1)米粉の品種や粉砕時の熱履歴の違う米粉のレオロジー特性アミロース含量の異なる品種が異なる米粉を用意し、糊化特性の違いやパン生地にした際のレオロジー特性の違いを明らかにした。これにより品種間の違いとパン生地のレオロジー特性との相関を系統的に明らかに出来た。次に、米粉の粉砕時に熱履歴が澱粉結晶やレオロジー特性に与える影響を明らかに出来た。この米粉は常温でも糊化することで知られるアルファ粉にはない特徴もあることを明らかにした。これを米生地にブレンドすることで、生地粘度をコントロールすることで、製パンに最適な粘度を探ることが可能であることを突き止めた。(2)種々の米粉のレオロジー特性と製パン性(1)で得られた種々の米粉のレオロジー特性の実験結果を受け、これから得られる米粉生地の製パン性を検討した。一般の米粉に12%のα化米粉をブレンドすることで、パン生地のレオロジー特性をコントロールした。これにより均一な発泡セルを有する米粉100%による製パンに成功した。(3)米粉100%による製パンメカニズムの一般化グルテン成分を含有しない米粉などで製パンを行うには、発酵時と焼成時の粘度をそれぞれ制御する必要がある。具体的には、発酵時の生地粘度はイーストによる一次発酵時のセルの均一性に大きく影響する。さらに、オーブン中で一次発酵後のパン生地を焼成する際は、糊化に伴う生地全体の粘度上昇が重要になる。生地の粘度上昇が鈍い場合、二次発酵によりセルが破泡してしまう。一方、オーブン中で加熱されたパン生地が糊化により急激に粘度上昇することで、一次発酵時の形成された均一な気泡が保持され良質な製パンが可能となる。これを一般化し、図示し、まとめとした。本研究の目的は、小麦粉に含むグルテン成分などを添加しない100%の米粉によるパン作成技術の確立とその発泡メカニズムの解明である。具体的には(1)米粉の粉砕条件(粉砕速度、粉砕温度、粉砕方法)の違いと粘弾性(生地の粘り気)との関連、(2)米の結晶構造と粘弾性的性質との関連、(3)コンピユータシミュレーションによる発泡メカニズムの解析、さらに、(4)実際の製パンを行い、粘弾性とパンの発泡との関連を明らかにする。具体的な成果を以下に示す。(a)粉砕条件の違いと粘弾性との関連一般に良質な米粉を得る際には、粉砕時に熱がかからないように配慮する。粉砕時に熱がかかった状態で粉砕された米は常温で糊化可能であることを突き止めた。常温でも糊化することで知られるアルファ粉にはない特徴もあることを明らかにした。具体的には粉砕時に澱粉分子の結晶構造が崩れ、半結晶状態であることが示唆された。これにより、常温での粘性が増し、一般の米粉にはないレオロジー特性を示す。さらに、これを米生地にブレンドすることで、生地粘度をコントロールすることで、製パンに最適な粘度を探ることが可能であることを突き止めた。(b)米の結晶構造と粘弾性的性質との関連粉砕時の熱履歴の有無により結晶構造にどのような変化があるかを広角X線測定により解析した。その結果、結晶構造は両者で明らかに異なることがわかった。結晶構造の違いにより熱履歴のある米粉は常温で糊化可能であることがわかってきた。(c)製パン性に与える生地のレオロジー特性の影響一般の米粉に上記の半結晶性米粉をブレンドすることで、生地のレオロジー特性をコントロールした。

発泡に最適な粘度範囲を突き止め、米粉100%による製パン法を得た。しかし、発泡倍率は現在のところ2倍程度であり、これをさらに向上させる必要がある。さらに、発泡過程における直接観察を行うことで、製パンメカニズムを突きとめたい。また製パン性とレオロジー特性との関係をさらに、突き止める必要がある。前年度までに米粉に対し、(a)粉砕条件の違いと粘弾性との関連、(b)米の結晶構造と粘弾性的性質との関連、(c)製パン性に与える生地のレオロジー特性の影響までを明らかにしてきた。これらの結果を踏まえ、本年度の以下の点について結果を得た。(a)発泡過程観察用装置の開発米生地の誘電率を発泡過程で、リアルタイムで測定することにより気泡成長を連続的に測定可能である装置を開発した。生地の発泡は、大きく2段階で起こっている。具体的には、一次発酵においてほぼ気泡成長が起こる。さらに焼成過程において急激に初期の段階で発泡が引き起こされることがわかった。本装置の開発により、発酵段階および焼成段階におけるレオロジー制御が製パン性に大きく影響していることがわかってきた。(b)生地のレオロジー特性と製パン性上述のような発泡率測定装置を駆使し、生地のレオロジー特性と製パン性との関係を明確にした。小麦パンとは根本的に異なり米粉による製パンは発酵時に形成した気泡を保持しながら、焼成することが重要であることを示した。オーブン内での焼成時にイースト菌による二次発酵が起こる。これにより一次発酵において形成したセルを破泡させてしまう。焼成時の生地のレオロジー特性を制御することで、二次発酵によるセルの破泡を抑えることが出来ることを明らかにした。以上のように、米粉100%による製パンは、一次発酵時および二次発酵時におけるパン生地の粘度をそれぞれ最適に制御することが最も重要であることを示した。この手法は、米粉による製パンに限った知見ではなく、グルテンを含まない、その他の穀物粉に対しても適応できるものであると考えられる。本年度は前年度に続き、(a)粉砕条件の違いと米デンプンの結晶性との相関(b)米の結晶構造と粘弾性的性質との関連、(c)製パンメカニズム全体の総括を行った。以下に本年度の具体的結果を示す。(a)粉砕条件の違いと結晶性気流粉砕において、気流温度を室温から120°Cまでの範囲で変化させる粉砕を行った。粉砕後の米粉の広角X線回析結果から粉砕時の気流温度が高くなるに従い結晶性が低くなることを示した。同時に、各粉砕条件による米粉/水懸濁液のレオロジー測定の結果、気流温度が高くなると高い粘土を示すことが分かった。(b)上記粉砕法による米粉のレオロジー特性と製パン性上述の粉砕条件で作製した米粉を一般の米粉をブレンドし、米粉パン生地を作成しレオロジー特性及び製パン実験を行った。上記の粉砕法による米粉によるパン生地粘度は、粉砕時の気流温度と強い相関がある。従って、パン生地全体の粘度調整材になる得る。具体的には、一般の米粉に上記120°Cで粉砕した米粉を12%ブレンドすることで、良好な製パン性を得た。(c)製パンメカニズム総括製パンメカニズムを統括した。グルテンを含まない米粉パンにおいて良好な気泡を有した状態で製パンするには(1)発酵時、(2)焼成時のレオロジー特性を正確に制御、把握する必要がある。これを一般化し、本研究の総括とした。
糖尿病例での血管石灰化病変におけるKlotho蛋白とFGF23蛋白の意義

動脈中膜石灰化,健常者では加齢とともに見られるものであるが,糖尿病例や末期腎不全例で,より高度に認められる。最近血管石灰化か心血管系疾患や生命予後に大きく関与することが数多く報告されている。主研究者らは,その原因蛋白としてKlotho蛋白に注目し,糖尿病性腎症における腎臓におけるKlotho蛋白の動態について検討した。ヒト腎生検標本を用いた検討では,糖尿病性腎症例では,同程度の腎機能を有するIgA腎症例に比して有意にKlotho発現が低下していた。しかし,今回対象としたIgA腎症例と糖尿病性腎症例での尿細管間質障害の程度を免疫組織学的に比較検討したが,有意な差は認められなかった。そこで,糖尿病モデルマウス(STZマウス)を作成,腎臓におけるKlotho発現の程度を経時的に検討した。また,腎局所での低酸素状態を検討するためpimonidazoleを投与した。明らかな尿細管間質病変が出現しない段階で,尿細管上皮細胞はpimonidazole陽性となり,Klotho発現が低下することが明らかとした。また,尿細管上皮細胞を低酸素下で培養するとKlotho発現が低下することも明らかとし,糖尿病性腎症での早期の段階でKlotho発現の低下は低酸素が関与している可能性を見出した。一方で,Klotho蛋白と血清FGF23蛋白は,カルシウム・リン代謝に重要な因子として報告されている。現在,我々は,糖尿病性腎症例で,血清カルシウム・リン代謝異常が惹起される前,早期の段階で,腎でのKlotho蛋白の低下,FGF23蛋白の上昇が誘導されていることを見出した。これらの蛋白の動態が,血管の石灰化病変にどのような機序で関与していくのかを検討中である。糖尿病例や末期腎不全例では,動脈中膜石灰化が高度に認められるが,その原因や発症機序は未だ不明である.Klotho蛋白は,主に腎臓遠位尿細管で産生される老化調節蛋白で,Klotho遺伝子欠損マウスでは,動脈中膜の広範囲の石灰化や筋性動脈の内膜の肥厚が認められ,糖尿病や腎不全症例での血管病変と病理組織学的特徴が似ている.我々は,糖尿病性腎症例(DMN)における腎臓でのKlotho蛋白発現について検討した.対象は当教室で腎生検を施行したDMN28例である.腎凍結標本よりmRNAを抽出し,real-time PCR法を用いてKlotho mRNA発現を定量的に解析した.また免疫組織学的手法でも腎臓でのKlotho発現について検討した.その結果,腎機能の低下とともに有意にKlotho発現が低下していた.また腎糸球体病変の増悪や細動脈病変の進行に伴い有意にKlotho発現が低下することが分かった.さらに,腎機能や年齢を適合したIgA腎症例(IgAGN)22例におけるKlotho発現について比較検討したところ,DMNではIgAGNに比し有意にKlotho発現が低下していることが明らかとなった.一方,糖尿病モデルでの腎臓は、早期段階から組織の低酸素が起こることが報告されている.そこで,低酸素がKlotho発現に及ぼす影響について検討した.C57BL/6Jマウスの腎臓より尿細管上皮細胞を初代培養し,培養開始後4日目より1%O2下で培養した.その後mRNAを抽出,をreal-time PCR法でKlotho発現を定量的に解析した.その結果,低酸素下ではKlotho発現は有意に低下した.DMNでは,早期より腎臓でのKlotho発現は低下し,それに低酸素が関与する可能性が示唆された.動脈中膜石灰化,健常者では加齢とともに見られるものであるが,糖尿病例や末期腎不全例で,より高度に認められる。
アントシアニン成分及びその代謝物の血液脳関門透過性の検討とその代謝機構解明

2LCMS/MSを用いた低分子フェノール類の微量分析系の確立。尿へのACと代謝物10種の添加回収試験を行い、サンプルの処理法を最適化することで、良好な回収率が得られ、ACと代謝物の尿中での測定系が確立できた。4ACの安定性の検討。ACの定量は、通常pH12の酸性領域で測定するが、生体内では、pH68の中性領域であるため、その安定性を評価した。結果、酸性では水溶液中でも安定であるが、中性では、24時間37°Cで分解することが判明した。1ラットにおけるアントシアニン(AC)経口投与時の代謝物の確認において、ターゲットとなる代謝物10種類が確定できた。2ACと代謝物微量分析系の確立において、尿へのACと代謝物10種の添加回収試験を行い、サンプルの処理法を最適化することで、LCMSMSを用いて定量することで良好な回収率が得られ、ACと代謝物の尿中での測定系が確立できた。一方、血漿中のACもLCMSMSを用いた分析系の確立を試みたが、高感度での分析は難しい状態である。理由としては、血漿中のリン脂質や蛋白質とACが結合して、イオン化を妨げていると予想される。そのため血漿中のAC分析は、HPLCDADで行うこととした。血漿中のその他の代謝物の分析系の確立は終了していないが、概ね順調に推移している。3動物実験用アントシアニン精製品の調製法が確立でき、実験を繰り返すことで、順調にサンプルが入手できている。4ラットへのAC投与の予備実験を行った。カシスAC10%を含む混合物について、経口投与し尿中と血漿中のACと代謝物の定量と同時に脳を摘出し、そのAC,代謝物量の測定を試みた。結果は、LCMSMSを用いてACと代謝物のいくつかが検出されたが、固体によっておおきなばらつきがあった。原因は、血液と同様に脳には多量のリン脂質が含まれているため、ACや代謝物のイオン化を妨害している可能性が高い。従って、サンプルの前処理法をよく検討し、正確な分析を行うよう試みる必要がある。1前年度までに、微量分析系の確立がほぼ終了し、また、動物に登用するためのACの調製法が確立できた。ACは、リン脂質や蛋白質と結合する性質があり、MS分析ではイオン化が不安定で、微量分析が難しい状況である。従って、吸収されるAC量を増加させる必要があり、例えば、フィチン酸やクエン酸などと同時にACを経口摂取する必要があり、詳細を検討する予定である。2脳中のACと代謝物の分析系の構築。脳をホモジナイズしたものにACあるいは代謝物を加え、その回収率や定量性を検討する。その後、ラットにACを投与した際の脳内各部位におけるアントシアニンとその低分子フェノール代謝物の確認を行う3血中で検出されるアントシアニン、低分子ポリフェノールの血液脳関門の透過性の検討を行う。検討には、市販のBBBキットを用いる。BBBキットは、血液脳関門の構成細胞である脳毛細血管内皮細胞、周皮細胞及び星状神経膠細胞の3種類の細胞により構成されており、血液脳関門透過性の評価が可能なキットである。また、アントシアニンの代謝に関する腸内細菌の関与検討を行う予定である。

1前年度までに、微量分析系の確立がほぼ終了し、また、動物に登用するためのACの調製法が確立できた。ACは、リン脂質や蛋白質と結合する性質があり、MS分析ではイオン化が不安定で、微量分析が難しい状況である。従って、吸収されるAC量を増加させる必要があり、例えば、フィチン酸やクエン酸などと同時にACを経口摂取する必要があり、詳細を検討する予定である。2脳中のACと代謝物の分析系の構築。脳をホモジナイズしたものにACあるいは代謝物を加え、その回収率や定量性を検討する。その後、ラットにACを投与した際の脳内各部位におけるアントシアニンとその低分子フェノール代謝物の確認を行う3血中で検出されるアントシアニン、低分子ポリフェノールの血液脳関門の透過性の検討を行う。検討には、市販のBBBキットを用いる。BBBキットは、血液脳関門の構成細胞である脳毛細血管内皮細胞、周皮細胞及び星状神経膠細胞の3種類の細胞により構成されており、血液脳関門透過性の評価が可能なキットである。また、アントシアニンの代謝に関する腸内細菌の関与検討を行う予定である。本年度は、分析系の確立に苦労したため、動物実験や細胞を用いた試験に移行できなかった。従って、多少の消耗品しか使わなかったため、次年度に使用する予定である。特に、細胞培養キットは、1キット約50万円と高価であり、2019年度に集中して使用する予定であり、2018年度は極力出費を控えた。
胎内環境が出生後の腎疾患の発症・進展に与える影響に関する研究

近年、本邦では2500g未満の低出生体重児が増加している。一方、巣状分節性糸球体硬化症(FSGS)も増加していることが知られているがその原因は明らかになっていない。19952011年の間に新潟大学小児科で腎生検に診断されたFSGS症例16例について検討を行ったところ、6例(37.5%)が低出生体重児(LBW)であり、日本おける低出生体重児の割合(9.7%)を大きく上回ることが明らかとなった。低出生体重がFSGS発症に関与する可能性が示唆され、今回その要因について以下組織学的検討を行った。正常出生体重のFSGS群(NBW-FSGS)、低出生体重のFSGS群(LBW-FSGS)および対象として年齢の一致した正常出生体重の微小変化組織症例について、臨床所見、腎組織(糸球体面積、単位面積あたりの糸球体細胞数)を比較検討した。その結果、腎生検時の推定糸球体濾過量は、LBW-FSGS、NBW-FSGS、対照群でそれぞれ86.0±22.7、127.8±16.6、112.8±13.2 ml/分/1.73m2とLBW-FSGS群で有意に低かった。LBW-FSGSの糸球体面積は対照群に対し91%、NBW-FSGSに対し75%拡大していた。一方、糸球体面積あたりの上皮細胞数(上皮細胞密度)はLBW-FSGSでは対照群に比し48%、NBW-FSGSに比し33%と有意に少なく、NBW-FSGSも対照群に比し23%と有意に減少していた。拡張した糸球体面積比率で補正した上皮細胞数は対照群(1866.2±446.7/mm2)とNBW-FSGS(1666.2±317.1/mm2)に比し、LBW-FSGS(1028.2±358.4/mm2)は依然として有意に減少していた。以上より低出生体重児では糸球体上皮細胞の脱落・喪失を生じやすく、FSGSの進展、増悪に関与することが示唆された。