hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
きのこからの炎症抑制作用を指標とした保健機能物質の開発

きのこは保健薬のモデル化合物及び機能性食品素材として有望な資源である。TPAによって誘導される炎症を抑制する化合物は細胞増殖と関係した生理作用を抑制する可能性が高いと考え,化合物の探索を行ってきた。1.本研究ではイボタケ科のきのこケロウジ(Sarcodon scabrosus)に含まれるsarcodonin類の構造と炎症抑制活性との関係を調べた。1)ケロウジより関連化合物の探索を行ない,sarcodonin Aの19位デオキシ体であるsarcodonin B及び19位脂肪酸エステルを単離した。2)sarcodonin Aをもとに種々の誘導体を導き,構造と活性との相関を検討し,19位及び14位の酸素原子の存在が活性発現に重要であると推論した。3)sarcodonin Lを構造変換することにより誘導体に導き,炎症抑制活性を調べ,化合物の極性変化により活性が変化することから,活性発現には適度な脂溶性が必要であると結論した。5)sarcodonin Aのがん細胞に対する影響を調べ,この化合物が食道がんに対して特異的に強い細胞毒性を示すことを認めた。2.食用及び薬用とされるきのこの炎症抑制作用を調べ,マゴジャクシ,ホウロクタケからトリテルペン類を,シイタケからは,benzoxcepin化合物を炎症抑制物質として単離した。これらについても現在さらに研究を継続している。イボタケ科のきのこケロウジ(Sarcodon scabrosus)はTPAによって惹起される炎症を強く抑制する成分sarcodoninを含む。このきのこの子実体より関連化合物の探索を行ない,Sarcodonin Aの脂肪酸エステルを低極性分画から単離した。この炎症抑制活性は元のsarcodonin Aと比べると,19位水酸基にリノール酸オレイン酸がエステル結合した化合物では炎症抑制活性が低下する傾向が見られた。脂肪酸の長さを変えたsarcodonin A脂肪酸エステルを合成し,その活性を検定した。合成した化合物の中で炭素数8の脂肪酸とのエステルが元のsarcodonin Aと同程度の強さの活性を示した。この構造と活性との関係については検討中である。さらに,Sarcodonin AをSBHで還元し,アルデヒドをアルコールに変換した。これを接触水素還元したところ,1級アルコールがメチル基に変換された化合物,共役2重結合が還元された化合物が得られた。今後反応收率の改善をおこない,多量の化合物を得て炎症抑制活性の検定を行う予定である。強い炎症抑制作用を示したオオキツネタケ(Laccaria bicolor)より既知成分であるlaccarinを単離した。この化合物は炎症抑制作用そのものはそれ程強くなかったが,窒素を分子内に持つ炎症抑制物質の単離は当研究室で初めてであった。今後ケロウジ以外のきのこについても活性成分の検討を行う計画である。TPAによって起こる皮膚の炎症を抑制する化合物は,炎症のみではなく細胞増殖に関連した生理作用をも抑制する可能性が高いと考え研究を行っている。イボタケ科のきのこケロウジ(Sarcodon scabrosus)はTPAによって引き起こされる炎症を強く抑制する成分sarcodoninを含む。この炎症抑制成分の一つsarcodonin Aをもとにsarcodonin類の構造と活性との関係について検討した。昨年に引き続き,sarcodonin Aの官能基である2重結合,アルデヒドの構造変換を行うことにより,ジエン,モノエン,アルコールなど官能基を減らした化合物を得た。アルコール体にまで還元した化合物の炎症抑制作用を調べたところ,この化合物も弱いながら炎症を抑制することを認めた。これらの化合物の炎症抑制作用には特異的な抑制と,非特異的な作用に分類できる可能性もあると考えられる。今後,さらに検討を続ける予定である。さらにケロウジの成分探索をおこない,酸化度の異なる化合物を単離し,構造を明らかにした。新規の化合物を検索するため,食用及び薬用とされるきのこ35種を集め,炎症抑制作用を調べた。このうち7サンプルに活性を認めた。

このうちの一つから,活性物質の精製を試み,新規な化合物を単離した。この構造の詳細について検討を行っている。TPAによって起こる活性酸素の産生を抑制するきのこ成分についても検討を行ったが,今年度明確な阻害活性を示す化合物を精製することができなかった。本研究はきのこから保健薬のモデル化合物あるいは機能性食品素材としてのきのこを見出すことを目的とする。イボタケ科の担子菌類ケロウジ(Sarcodon scabrosus)から今までに炎症抑制物質としてsarcodonin類を明らかにしてきた。今研究では成分検索をさらに行ない,多くの関連化合物を得るとともに,sarcodoninを化学修飾して得られる誘導体の炎症抑制活性を調べ,構造と活性の関係を調べる。さらに広くきのこを集め,その炎症抑制成分について探索を行った。sarcodonin Aの構造と炎症抑制作用について検討を行い,化合物の持つ脂溶性が活性の強さに大きく影響を与えることを見いだした。さらに,高極性化合物のsarcodonin Lを元に,メチル化,脱エステル化を行い炎症抑制活性を調べた。メチル化および脱エステル化を行うと活性が低下することを見いだした。この結果を基にsarcodonin Aに蛍光性のクロモフォアーを導入し,蛍光を持つsarcodoninを合成した。合成した蛍光物質が強い炎症抑制活性を示したことからsarcodonin類の細胞内動態を調べるための化合物として有望であると考えた。さらにシイタケから,活性物質の精製を試み,活性物質としてBenzoxepin骨格を有する化合物を単離した。この化合物の炎症抑制活性は200μgの塗布で51%であり,コントロールとして用いたグリチルレチン酸の活性と同程度であることを認めた。微量ではあるが食用とされるシイタケから炎症抑制物質が得られたことから,化合物の毒性が低いことが予想され,今後炎症抑制物質のモデルとなることが期待される。
アレルギー性鼻炎モデルを用いた鼻閉および鼻過敏症発症機構の解明

我々が開発してきたスギ花粉を抗原としたモルモット・アレルギー性鼻炎モデルでは,ヒトの病態に類似して,花粉の吸入直後にくしゃみが,吸入12および46時間後に2相性の鼻閉が発現する。さらに,惹起10時間2日後に非特異的刺激に対する鼻過敏症が発症する。これらの症状のうち,患者の生活の質を悪化させる鼻閉および鼻過敏症の発症に奏功する治療薬は副作用が多いステロイド性抗炎症薬のみである。そこで本研究では鼻閉および鼻過敏症の発症機構の解明を目的として,種々のmediatorsの関与について検討するとともに,これらの症状の治療法として経口免疫療法の有用性について検討し,主として以下の成績を得た。1.鼻過敏症は,反復の惹起により鼻粘膜に発現増強するB_1受容体ならびに構成的に発現するB_2受容体を,抗原惹起後に即時性に産生されるブラジキニンなどのキニン類が刺激することによって発症することが強く示唆された。2.遅発性の鼻閉はアラキドン酸代謝物であるシステイニルロイコトリエンとトロンボキサンA_2が鼻粘膜において相乗的に作用することによって誘起されている可能性が強く示唆された。3.反復の花粉吸入による反応惹起期間中に花粉エキスを経口投与する(経口免疫療法)と,鼻閉および鼻過敏症の発症を強く抑制することが明らかとなった。以上より,鼻閉には上記のアラキドン酸代謝物が主要な役割を演じ,一方,鼻過敏症の発症にはキニン類が大きく関与することが明らかとなった。とくにキニン類に対する拮抗薬などは未だ臨床では使用されておらず,新規の治療薬となりうる可能性がある。さらに,本研究で明らかとなった経口免疫療法の鼻閉および鼻過敏症に対する有用性より,今後の経口免疫療法の臨床におけるさらなる検討を期待したい。スギ花粉を抗原としたモルモット・アレルギー性鼻炎モデルを用い,1.鼻過敏症の発症におけるキニン類の関与について,ならびに2.鼻過敏症の獲得が抗原によって発症する鼻炎の発現にいかなる影響を及ぼすか,の2点について検討した。1.鼻過敏症の発症におけるキニン類の関与について(1)Bradykinin B_1受容体拮抗薬およびB_2受容体拮抗薬の抗原惹起前の静脈内投与は,いずれも惹起2日後のleukotriene D_4に対する鼻過敏症の発症を明らかに抑制した。(2)Bradykinin B_1受容体作動薬を非感作モルモットに点鼻しても何ら反応は発現しなかったが,感作-惹起モルモットに点鼻すると,点鼻4時間2日後にleukotriene D_4に対する鼻過敏症が明らかに発症した。(3)Bradykinin B_2受容体作動薬は非感作および感作-惹起モルモットのいずれに点鼻しても,点鼻4時間2日後にleukotriene D_4に対する鼻過敏症を誘起した。2.鼻過敏症の獲得が抗原によって発症する鼻炎の発現にいかなる影響を及ぼすか(1)鼻過敏症を獲得した反応惹起2日後に次の反応惹起を行うと,過敏症が消失した7日後に惹起した場合と比較して,明らかなくしゃみ回数の増加ならびに2相性の鼻閉の程度の増強が認められた。(2)上記のように増強したくしゃみおよび鼻閉の発現においては,7日後に惹起した場合の反応に比較して,histamineおよびcysteinyl leukotrienesの関与の程度は顕著に増加した。以上の成績より,1.鼻過敏症の発症にはキニン類が大きく関与すること,ならびに2.鼻過敏症の存在下では,抗原による鼻炎症状が増悪するとともに関与するmediatorsに変化が生じることが示唆された。

スギ花粉を抗原としたモルモット・アレルギー性鼻炎モデルでは,スギ花粉の吸入後に,ヒトの病態に類似して,2相性の鼻閉が発現する。このうち遅発性の鼻閉は重症・慢性化した花粉症患者において特徴的な症状であり,患者のQOLを悪化させる症状の1つである。これまでに我々は,この遅発性の鼻閉の発症にアラキドン酸代謝物であるcysteinyl leukotrienes(CysLTs)およびthromboxane(TX)A_2が関与することを明らかにしてきた。本研究ではこれら2つのメディエーターが相互作用を及ぼしあって鼻閉の発現に関与するか否か,ならびにその相互作用のメカニズムについて検討した。(1)CysLT_1受容体拮抗薬(pranlukast)およびTP受容体拮抗薬(seratrodast)をそれぞれ単独で投与した場合,遅発性の鼻閉を約50%抑制したが,両薬物を併用してもそれぞれ単独処置の場合と同程度の抑制がみられるにすぎなかった。この成績はCysLTsがTXA_2の産生を介して(もしくはその逆)いるか,あるいはCysLTsとTXA_2が効果器(鼻粘膜)において相乗的に作用することで鼻閉を誘起しているか,のいずれかが考えられる。(2)鼻粘膜における遅発性のTXA_2産生はpranlukastで,またCysLTsの産生はseratrodastで,いずれも何ら抑制されなかった。(3)モデル動物に低濃度のLTD_4およびU-46619(TXA_2の類似薬)をそれぞれ単独で点鼻した場合,ほとんど鼻閉は誘起されなかったが,同濃度の両アゴニストを併用で点鼻すると,顕著な鼻閉が認められた。以上より,遅発性の鼻閉はCysLTsとTXA_2が鼻粘膜において相乗的に作用することによって誘起されている可能性が強く示唆された。これらの成績はアレルギー性鼻炎の鼻閉の緩解に向けた新規治療薬の開発に有用であると考えられる。我々が開発してきたスギ花粉を抗原としたモルモット・アレルギー性鼻炎モデルでは,ヒトの病態に類似して,反復のスギ花粉の吸入により血中に抗原特異的IgE抗体の増加が認められるとともに,花粉の吸入直後にくしゃみが,吸入12および46時間後に2相性の鼻閉が発現する。さらに,惹起10時間2日後に非特異的刺激に対する鼻過敏症が発症する。これらの症状のうち,患者の生活の質を悪化させる鼻閉および鼻過敏症の発症に奏功する治療薬は副作用が多いステロイド性抗炎症薬のみである。そこで今年度,鼻閉および鼻過敏症に対する治療法の開発をテーマに掲げ,経口免疫療法の有用性について吟味した。すなわち,感作モルモットに花粉の反復吸入を1週間間隔で行い,上記の鼻炎症状が十分に発現する時期より1週間に2回宛花粉エキスを経口投与することで惹起後の鼻炎症状の発現が抑えられるか否かの検討を行い,以下の成績を得た。1.花粉エキスの経口投与は抗原特異的IgE産生ならびに惹起後のくしゃみの発現には影響を及ぼさなかった。2.経口免疫療法開始約1ヶ月後より,2相性の鼻閉ならびにロイコトリエンD_4の点鼻に対する鼻過敏症(鼻閉)の発症がいずれも強く抑制された。3.経口免疫療法を中止した少なくとも2ヶ月後まで,上記の抑制効果は持続していた。以上より,経口免疫療法は鼻閉および鼻過敏症の発症を強く抑制することが明らかとなった。
S.mutansのピルビン酸代謝(酸産生経路)調節機構の遺伝子発現レベルでの解析

申請者は,種々の発酵条件下(好気,微嫌気および高度嫌気条件下各種糖類の種々濃度)におけるS.mutansのpflとactの発現状況を,好気的な実験環境下で容易に検出できるようにするため,pfl,actそれぞれとレポーター遺伝子(cat:クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)との融合遺伝子をS.mutansへ導入した.また,申請者はRT-PCR法を用いm-RNA転写レベルからも,直接的にpflとactの発現をモニターする実験にも着手した.種々の発酵条件下で培養したS.mutansから全RNAを分離し,5'端に特別な塩基配列(GCリピート)をテールとして含むプライマーでRT反応を行い,続いてこのテール領域を3'端側のプライマーとしてPCR反応を行い(S.mutansから全RNAを分離するときにどの様にしても極少量の染色体DNAが混入するため,染色体DNAからの増幅を避けるための方法),増幅されたPCR産物を相対的に定量解析した.上記の二つの方法によってpflとactの発現状況を解析した結果,本来PFLが酵素として機能しない好気的培養条件下(PFLはラジカル酵素であり,活性型は強い酸素感受性を示し好気的条件下では速やかに失活するため)でも,pflとact両遺伝子が共に,PFLが最も必須である高度嫌気的糖アルコール代謝条件下の発現量の40-50%も発現していることが確認された.従って,両者は,常に変化し易い口腔環境に備え,ほぼ構成的に発現している酵素である可能性が示唆された.さらに,actの転写機構についてPCR反応を応用して解析した結果,actはそのすぐ上流に存在する機能未知のact-5'orfと共に転写されている可能性があり,今後,act-5'orfの機能解析の必要性が示唆された.申請者は,種々の発酵条件下(好気,微嫌気および高度嫌気条件下各種糖類の種々濃度)におけるS.mutansのpflとactの発現状況を,好気的な実験環境下で容易に検出できるようにするため,pfl,actそれぞれとレポーター遺伝子との融合遺伝子のS.mutansへの導入を試みた.先ず大腸菌においてベクター上にpfl,actそれぞれとレポーター遺伝子cat(クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)との融合遺伝子を作成,この融合遺伝子でS.mutansGS-5株を形質転換し,嫌気的条件下で培養したときにレポーター遺伝子を発現する変異株を分離した(S.mutansのPFLは嫌気的条件下でその酵素活性が上昇すると報告されているため).また,申請者はRT-PCR法を用いm-RNA転写レベルからも,直接的にpflとactの発現をモニターする実験にも着手した.種々の発酵条件下で培養したS.mutansから全RNAを分離し,5'端に特別な塩基配列(GCリピート)をテールとして含むプライマーでRT反応を行い,続いてこのテール領域を3'端側のプライマーとしてPCR反応を行い(S.mutansから全RNAを分離するときにどの様にしても極少量の染色体DNAが混入するため,染色体DNAからの増幅を避けるための方法),増幅されたPCR産物をGENESCANシステム(パーキンエルマージャパン-アプラオドバイオシステムズ)を用いて定量的に解析している.現段階で,上記の方法によりpflとactの発現状況を解析した結果,本来PFLが酵素として機能しない好気的条件下(PFLはラジカル酵素であり,活性型は強い酵素感受性を示し好気的条件下では速やかに失活するため)でも,pflとactが発現していることが確認され,両者が構成酵素である可能性が示唆された.申請者は,種々の発酵条件下(好気,微嫌気および高度嫌気条件下各種糖類の種々濃度)におけるS.mutansのpflとactの発現状況を,好気的な実験環境下で容易に検出できるようにするため,pfl,actそれぞれとレポーター遺伝子(cat:クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)との融合遺伝子をS.mutansへ導入した.また,申請者はRT-PCR法を用いm-RNA転写レベルからも,直接的にpflとactの発現をモニターする実験にも着手した.種々の発酵条件下で培養したS.mutansから全RNAを分離し,5'端に特別な塩基配列(GCリピート)をテールとして含むプライマーでRT反応を行い,続いてこのテール領域を3'端側のプライマーとしてPCR反応を行い(S.mutansから全RNAを分離するときにどの様にしても極少量の染色体DNAが混入するため,染色体DNAからの増幅を避けるための方法),増幅されたPCR産物を相対的に定量解析した.上記の二つの方法によってpflとactの発現状況を解析した結果,本来PFLが酵素として機能しない好気的培養条件下(PFLはラジカル酵素であり,活性型は強い酸素感受性を示し好気的条件下では速やかに失活するため)でも,pflとact両遺伝子が共に,PFLが最も必須である高度嫌気的糖アルコール代謝条件下の発現量の40-50%も発現していることが確認された.従って,両者は,常に変化し易い口腔環境に備え,ほぼ構成的に発現している酵素である可能性が示唆された.さらに,actの転写機構についてPCR反応を応用して解析した結果,actはそのすぐ上流に存在する機能未知のact-5'orfと共に転写されている可能性があり,今後,act-5'orfの機能解析の必要性が示唆された.
成熟都市の半開放に抗うまちづくりの「耐力モデル」構築のための手法論

「成熟都市の半開放に抗うまちづくりの「耐力モデル」構築のための手法論」として研究を行った。研究対象地域として、まず金沢市の耐力モデルの分析として、中心部の新幹線前後の半開放としてのコミュニティの実態を「地方都市型のジェントリフィケーション」を用いて「再投資」と「目的地化」という評価軸で分析を行った。また、地域らしさ=地域の耐力モデルとして調査を行い、「金沢らしさとは何か」ということをまとめた。中野における調査分析としては、これまでの都市計画事業後を見据えたアクション・リサーチから、耐力モデルとしてのまちづくりルールとそのプロセスに着目した分析を行った。平成25年度は、成熟都市の半開放に抗うまちづくりの「耐力モデル」構築のため、「手法論の実戦に向けた理論的土台の構築とフィードバック」として、成熟都市での「半開放」への「耐力モデル」を持ったまちづくりの全体像を明らかにすることを目的とした。理論的、事例的全体像を明らかにするため、まずジェントリフィケーションという現象を代表として、「半開放」理論の文献調査を行い、定義の比較と理論的展開の歴史的な流れを整理した。また、研究対象地域では以下のような調査を行った。石川県金沢市では平成26年度末に新幹線開通を迎える中での、外圧に対する中心市街地の耐力モデルを明らかにすることを目的とした。そのために、中心市街地で活動するまちづくりNPOが実践する「新幹線後」を考えたまちづくり活動について、協働によるアクション・リサーチを行った。また、金沢のまちづくりのキーマンへのインタビューを行い、類型化を行うことで「新幹線後」への耐力モデルのイメージを明らかにした。空間面では、中心市街地の空洞化の実態調査を行い、歴史的市街地でも空洞化が進む「半開放」の実態を明らかにした。富山県においても、区画整理事業が進む砺波駅前商店街を対象としていとなみとしての空洞化の実態調査を行った。また、釜石ではコミュニティに対する実態調査を行い、データとして整理した。一方、中野区沼袋駅周辺地域では鉄道立体交差化事業に合わせたアクセス道路としての都市計画道路の事業認可に合わせた建て替え事業を見据えた、まちなみルールの策定による「耐力モデル」を明らかにするため、都市計画道路に影響する住民・商店街グループの活動に参加しながら実態のアクション・リサーチを行い、ルール化へのプロセスの実態を明らかにした。本年度は概念整理のためのデータ整理、及び石川県金沢市・中野区沼袋での調査を中心に研究を行った。全体的概念整理としては地方都市の「半開放」的開発の実態、及び地方都市振興のための施策の歴史、ジェントリフィケーションなどの「半開放」的概念の欧米における議論の整理を行った。その上で、アクションリサーチと結びつけて分析することを進めるための基礎的概念整理を行った。実践の面では、まず第一に金沢市では、昨年度から引き続き、まちづくりでのアクションリサーチとして新幹線前後のまちづくりについての議論に参加し、空洞化と開発圧力に対する方策を議論した。また、地域でのまちづくりの実践活動に参画し、そこでのコミュニティに生じる課題についてアクションリサーチを行った。また同時に、「半開放」の実態として、土地利用・土地所有の変化や空洞化、また、外部からの流入による小さな開発圧力についての現地調査を行い、データベース化した。その成果は論文としてまとめるところである。さらに、まちづくりのキーマンに対するインタビュー調査の成果は地元との協働のもと、整理し、まとめる段階にある。中野区沼袋では長年のアクションリサーチを継続し、まちづくりのルールづくりのためのワークショップの開催を行い、事業計画後のための耐力モデルとしての課題を整理した。地域マネジメントのための主体づくりについての検討は継続して行っているところである。今後は概念として整理した理念的背景と、アクションリサーチや現地調査によって明らかになった実態について、結びつけて論じていくことを進める。本年度は、研究年度最終年として、研究成果をまとめた。金沢市における研究の成果として、特に空間的・営み面からの耐力モデルの分析として、中心部の新幹線前後の半開放としてのコミュニティの実態を査読論文としてまとめた。論文におけるキーワードとして、「地方都市型のジェントリフィケーション」を用いて、成熟都市に外部からの力が流入した状況の分析のために、「再投資」と「目的地化」という評価軸で分析を行った。その結果、日本における地方都市型のジェントリフィケーションとして、「既存の建物に再投資が起こり、地価のレベルと連動した動きを持つ再投資の規模の大小が『目的地化』(人々が訪れる目的地としての価値をもつこと)の質を規定すること」が起きていると結論づけた。これは、半開放状況、外部からの力に対して、地域がどのように反応し、変化していくかというモデルとして発見したことであった。また、特にアクションスタディにおける成果として、共著として「金沢らしさとは何か」という本の出版に至った。これは、地域らしさ=地域の耐力モデルのありかたや状況についての議論、調査、聞き取りを行ってきた成果の1つであり、ここから営みや生活面における耐力モデルとしての実態を明らかにし、広く共有するに至った。また、東京における調査分析として、これまでのアクションスタディから、"A Discussion of “After"with Community: urban design practice in a high-density area"として、地域への変化圧力「後」についての学会発表を行った。このように、今年度はこれまでの蓄積として、金沢と東京におけるケーススタディエリアの理論的まとめを主に成果として発表した。

研究対象地域として、まず金沢市の耐力モデルの分析として、中心部の新幹線前後の半開放としてのコミュニティの実態を「地方都市型のジェントリフィケーション」を用いて「再投資」と「目的地化」という評価軸で分析を行った。また、地域らしさ=地域の耐力モデルとして調査を行い、「金沢らしさとは何か」ということをまとめた。中野における調査分析としては、これまでの都市計画事業後を見据えたアクション・リサーチから、耐力モデルとしてのまちづくりルールとそのプロセスに着目した分析を行った。金沢に関しては地域との連携も強力であり、アクションリサーチによる調査、及び空洞化の実態調査も予定通り進んでいる。沼袋地域については、地域との協働はこれまでの蓄積からかっちりと進んでいるが、ルールづくりや主体形成など、まだまだ議論をつくさなければならない視点が多く、これからもアクションリサーチとして主体のあり方、地域マネジメントのあり方について明らかにしていくことを進めていかなくてはならない。その他の地域については、今年度所属機関の変更があったことによって、地域との連携体制が途切れてしまった。そのため、金沢・沼袋に注力することとなったが、研究目的から、もう一軸としての比較対象が必要では無いかと考えるところである。都市計画金沢・沼袋については、このまま地域との連携を強固に保ち、アクションリサーチと実態調査を進めていきたい。それ以外は所属機関の変更によって地域と連携した調査が困難になった地域があることから、できるかぎりもう一軸として比較できる地域を選定し、全体の論をまとめる上での調査対象としたい。金沢市と中野区の調査は協力態勢も強固であり、順調に進んでいる。金沢市では中心市街地で活躍するまちづくりNPO、「新幹線後」のまちづくりを考えるグループ、及びまちづくり会社との連携でアクション・リサーチを進めており、また、その関係からキーマンへのインタビューを着実に進めることができた。沼袋は長年の関係蓄積があり、都市計画道路の整備を見据えたまちづくり勉強会へのアクション・リサーチを進めている。しかしながら、釜石市の調査においては、昨年度から構築してきた協力関係が年度途中から上手く連動できず、調査があまり進んでいない状況にある。残額が少額であったため、無理に使い切ることなく、翌年度効果的に活用することとした。金沢市は、「新幹線後」のまちづくりを考えるグループ・まちづくりNPOとの連動を軸として、アクション・リサーチを進めていく。昨年度のキーマンへのインタビューは、整理・分析し、発信できるように準備していく。沼袋はまちづくり勉強会との協力で、同様にアクション・リサーチを行う。これらの地域はこれまでの協力態勢に基づき、進めていくことが可能である一方、釜石市の調査は、研究代表者の所属機関の変更により、より協力態勢の再構築が困難になると予想される。
液体クロマトグラフィーにおけるムコ多糖類が発現する分離選択性に関する研究

1.はじめにムコ多糖は,ヘキソサミンを構成単位とする陰イオン性多糖類の一種で,生体内で様々な機能を担っている。例えば,ヘパリンは各種細胞中とくに肝臓に多く含まれ血液の凝固を防止する機能があるため,手術中に使用され薬剤などに含まれている。また,コンドロイチン硫酸は,軟骨,角膜,血管壁などに含まれ,弾性やイオンの透過に関与しているとされている。このような状況から,イオン性多糖類をイオンクロマトグラフィーの固定相として利用することによって新しい分離選択性が得られることが期待される。本研究は,ムコ多糖をはじめとするイオン性多糖類が発現する分離選択性について研究を行い,新規なるイオンの分離特性と光学異性体認識能の発現を目的とした。2.実験市販の陰イオン交換体を,内径0.32mm,長さ10cmの溶融シリカキャピラリーに充てんし,各種溶媒で洗浄後,1%の修飾剤を含む水溶液を約0.5mL通液することによって修飾固定相を調製した。本研究では,ヘパリン,コンドロイチン硫酸ナトリウムなどのムコ多糖及びデキストラン硫酸を修飾剤として用いた。修飾剤は,陰イオン交換体に静電的に導入した。3.結果と考察孔径の異なるシリカベースの強塩基性陰イオン交換体について,平均分子量2.2x10^4(PEO換算)のヘパリンを修飾し,修飾の前後でイオン交換特性がどのように変化するかを検討した結果,ヘパリンを修飾することによって陰イオン交換容量が減少し,陽イオン交換性が発現することがわかった。また,孔径が大きいほどヘパリンがより多く導入され,陰イオン交換性が弱くなることが判明した。これは,導入された修飾剤が基質の陰イオン交換基に結合していないフリーの陰イオン性の基を有するために陽イオン交換性を発現するからである。同じ基質を,分子量分布の異なるデキストラン硫酸で修飾し,その修飾効果を検討したところ,平均分子量の小さいデキストラン硫酸で修飾した方が陽イオン交換性が強くなることがわかった。デキストラン硫酸で修飾した陰イオン交換体によってアルカリ金属及びアルカリ土類金属イオンの分離が達成できた。以上の結果より,ムコ多糖やデキストラン硫酸などの陰イオン性多糖類を修飾した陰イオン交換体が,陰陽両イオン交換基が共存する結果,無機イオンに対して従来にはない分離選択性を発現することがわかった。また,陰陽両イオンを同時に分離することができた。シリカ系陰イオン交換体を同様に修飾し,光学異性体の分離を検討した。移動相中の組成を種々検討した結果,有機溶媒としてアセトニトリルを含むpH5.5付近の酢酸またはリン酸緩衝溶液を用いることによって,クロロキンやトリプトファンエチルエステルなどの芳香族アミン化合物の対掌体の分離ができることがわかった。一方,固定相にアキラルなODSを用い,ヘパリンを含む移動相を用いることによってもクロロキン対掌体の分離を達成することができた。この場合,移動相中にオクタンスルホン酸ナトリウムなどのようなイオン対試薬を加えることが重要であり,有機溶媒の濃度によって保持が非常に敏感に変動することがわかった。さらに,溶離液の種類および濃度ならびにpHを種々検討した結果,硫酸銅水溶液を溶離液として用いることによって,アルカリ金属およびアルカリ土類金属イオンの同時定量を可能とする条件を確立し,血清中の無機陽イオンの分離定量に成功した。分離カラムの前に1cm程度の保護カラムを取り付けることによって分離カラムの寿命を伸ばすことができた。

同じ基質を,分子量分布の異なるデキストラン硫酸で修飾し,その修飾効果を検討したところ,平均分子量の小さいデキストラン硫酸で修飾した方が陽イオン交換性が強くなることがわかった。デキストラン硫酸で修飾した陰イオン交換体によってアルカリ金属及びアルカリ土類金属イオンの分離が達成できた。以上の結果より,ムコ多糖やデキストラン硫酸などの陰イオン性多糖類を修飾した陰イオン交換体が,陰陽両イオン交換基が共存する結果,無機イオンに対して従来にはない分離選択性を発現することがわかった。また,陰陽両イオンを同時に分離することができた。シリカ系陰イオン交換体を同様に修飾し,光学異性体の分離を検討した。移動相中の組成を種々検討した結果,有機溶媒としてアセトニトリルを含むpH5.5付近の酢酸またはリン酸緩衝溶液を用いることによって,クロロキンやトリプトファンエチルエステルなどの芳香族アミン化合物の対掌体の分離ができることがわかった。一方,固定相にアキラルなODSを用い,ヘパリンを含む移動相を用いることによってもクロロキン対掌体の分離を達成することができた。この場合,移動相中にオクタンスルホン酸ナトリウムなどのようなイオン対試薬を加えることが重要であり,有機溶媒の濃度によって保持が非常に敏感に変動することがわかった。さらに,溶離液の種類および濃度ならびにpHを種々検討した結果,硫酸銅水溶液を溶離液として用いることによって,アルカリ金属およびアルカリ土類金属イオンの同時定量を可能とする条件を確立し,血清中の無機陽イオンの分離定量に成功した。分離カラムの前に1cm程度の保護カラムを取り付けることによって分離カラムの寿命を伸ばすことができた。1.はじめにムコ多糖やデキストラン硫酸などの陰イオン性多糖類を修飾した陰イオン交換体が,陰陽両イオン交換基が共存する結果,従来にはない分離選択性を発現することを見出した。本年度は,溶離液の条件や基質の孔径の保持特性に与える影響について検討した。2.実験市販の陰イオン交換体を,内径0.32mm,長さ10cmの溶融シリカキャピラリーに充てんし,各種溶媒で洗浄後,1%の修飾剤を含む水溶液を約0.5mL通液することによって修飾固定相を調製した。本研究では,ヘパリン,コンドロイチン硫酸ナトリウムなどのムコ多糖及びデキストラン硫酸を修飾剤として用いた。修飾剤は,陰イオン交換体に静電的に導入した。修飾剤の分子量分布は,サイズ排除クロマトグラフィーによって求めた。修飾前後の陰イオン交換容量は,それぞれ10 mMまたは1 mMの硝酸ナトリウム水溶液を用いて測定した。一方,修飾後の陽イオン交換容量は,2 mMの硫酸銅水溶液を用いて測定した。3.結果と考察同じイオン交換基を有し,孔径の異なるシリカベースの強塩基性陰イオン交換体について,平均分子量2.2x10^4(PEO換算)のヘパリンを修飾し,修飾の前後でイオン交換特性がどのように変化するかを検討した結果,ヘパリンを修飾することによって陰イオン交換容量が減少し,陽イオン交換性が発現することがわかった。また,孔径が大きいほどヘパリンがより多く導入され,陰イオン交換性が弱くなることが判明した。これは,導入された修飾剤が基質の陰イオン交換基に結合していないフリーの陰イオン性の基を有するために陽イオン交換性を発現するからである。なお,修飾後の陽イオン交換容量は,孔径の影饗をあまり受けいないことがわかった。
経営者が公表する予想利益と市場の効率性

本研究課題は,経営者が決算発表時に公表する予想利益の有用性を企業価値評価の観点から明らかにしようとするものである.一連の研究により,経営者予想利益を特定の企業価値評価モデルにインプットして株式価値を推定し,そこで推定された株式価値と現在の株価とを比較することによってその銘柄が割高,あるいは割安に形成されていることを識別できることを明らかにした.本研究課題は,経営者が決算発表時に公表する予想利益の有用性を企業価値評価の観点から明らかにしようとするものである.一連の研究により,経営者予想利益を特定の企業価値評価モデルにインプットして株式価値を推定し,そこで推定された株式価値と現在の株価とを比較することによってその銘柄が割高,あるいは割安に形成されていることを識別できることを明らかにした.本研究課題は、諸外国にはない日本独自の制度である経営者による予想利益の公表制度に着目し、その予想利益を残余利益評価モデルという企業価値評価モデルにインプットして株式価値を推定し、そうすることで現在割高、あるいは割安になっている銘柄を識別することができるかどうか(将来リターンを予測できるかどうか)にもとづいて経営者の公表する予想利益の有用性を判断するというものである。本年度は、経営者予想利益データと株式リターン・データの整備を行った上で、上記の研究課題に取り組んだ。その結果、経営者予想利益をインプットした企業価値評価モデルを利用することによって現在割高、あるいは割安になっている銘柄を識別することができ、実際に将来リターンを予測できることを発見した。経営者によって公表される予想利益は、しばしば彼らの私的な理由によって過度に楽観的、あるいは悲観的なものであり、投資者の誤った投資判断を引き起こすと非難されがちである。しかし、本研究でえられた結果は経営者予想利益に投資意思決定上の情報価値があり、投資者の企業価値評価にとって有用な情報であることを裏付けるものである。さらには、日本独自のこの制度が導入目的(投資者の合理的な投資判断を促す)を充足していることを再認識させるものでもある。また、本年度はなぜこのように経営者による予想利益を利用することで将来リターンが予測可能になるのかについても検討を行い、それは市場のミス・プライシングに起因するという証拠もえられた。これらの研究成果を取りまとめ、ファイナンスとインベストメントに関する邦文機関誌「現代ファイナンス」へと投稿し、査読制度を経て採択され、掲載の運びとなった。また、今年度11月には神戸大学経済経営研究所の兼松セミナーにて研究成果についての報告機会をえて、本研究課題の発展性についてセミナー参加者と有益な議論を交わすこともできた。本研究課題は,諸外国にはない日本独自の制度である経営者による予想利益の公表制度に着目し,その予想利益を残余利益評価モデルという企業価値評価モデルにインプットして株式価値を推定し,そうすることで現在割高,あるいは割安になっている銘柄を識別することができるかどうか(将来リターンを予測できるかどうか)にもとづいて経営者の公表する予想利益の有用性を判断するというものである。残余利益評価モデルを実行して正確な株式価値を推定するには,正確な残余利益の将来予測が不可欠である。そうした背景から,本年度は正確な残余利益の将来予測に資するよう過去30年にわたる日本企業の財務比率の時系列動向を綿密に調査し,残余利益評価モデルの実行に際してどのような点に配慮すべきかを明らかにした。その研究成果(村宮克彦「残余利益モデルを構成する財務比率の特性分析」)は,日本会計研究学会特別委員会『企業情報を活用した企業評価に関する総合的研究』最終報告書に掲載された。
環境汚染海藻由来多糖の機能化による分子デバイスの開発

本研究では、地中海で大繁殖している環境汚染海藻イチイヅタの主成分であるべータ1-3キシラン(13Xylan)の有効利用に資するための基礎検討を目的とする。13Xylanは、各キシロース単糖の環フリップにより、蛇腹のような伸縮運動を起こすことが期待できる。そこで、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた引っ張り実験により、13Xylanを各種条件下で引っ張り、その伸縮性を確かめる。本研究ではタカノハヅタから13Xylanの単離を行うことに成功した。また、ゲルろ過法により高分子分画と低分子分画に分離し、それぞれに対し糖定量分析を用いることにより、平均重合度88と40の13Xylanを得ることができた。AFM測定の結果、キシランの平均長は550nmであった。Worm-LikeChainモデルにあてはめてフォースカーブを解析することにより、高分子の柔軟性を示すパラメーターであるPersistence Lengthを求めると、0.41nmが算出された。フォースカーブはカードランで観察されるプラトーが観察されず、螺旋構造をとらないことが推定された。しかし、金属の添加で伸縮性が変化する結果は得られなかった。いっぽう、キシロースの2,4位にカルボキシメチル基を導入した化合物は、亜鉛イオンやランタニドイオンの添加により立体配座が逆イス型へと100%変換することが明らかになった。これにより、13Xylanをカルボキシメチル化することにより分子蛇腹作製することへの期待をつなぐ結果となった。本研究では、地中海で大繁殖している環境汚染海藻イチイヅタの主成分であるベータ1-3キシラン(13Xylan)の有効利用に資するための基礎検討を目的とする。そこで、原子間力顕微鏡を用いた引っ張り実験により、13Xylanを各種条件下で引っ張り、その伸縮性を確かめる。また、原子間力顕微鏡(AFM)での引っ張り実験を行うための13Xylanの両末端処理として、過ヨウ素酸ナトリウムを用いたジオールの酸化的解裂およびリポ酸ヒドラジドとのカップリング反応により、リポ酸誘導体へと導いた。13XylanをAFMで引張った際の力学的特徴を浮き彫りにするために、類似化合物であるベータ1-3グルカンについてもリポ酸誘導体へと導いた。AFM測定の結果、カードランとキシランの平均長はそれぞれ18nmと27nmであった。Worm-Like Chainモデルにあてはめてフォースカーブを解析することにより、高分子の柔軟性を示すパラメーターであるPersistence Lengthを求めると、13Xylanについて0.14nmが算出された。いっぽう、キシラン中のキシロースの環フリップを誘起させる目的でホウ酸を加えると、Persistence Lengthが0.04nmと大きな変化を見せた。これにより分子蛇腹が創製できた証拠とはならないが、今後さらに精度の高い実験を行うことにより、分子蛇腹作製へとつながる期待をつなぐ結果となった。
機能性医療用マイクロロボットシステムの開発

本研究は機能性医療用マイクロロボットの開発を目的にした。多様なロボットの役割を果たすためには優先的に自由度の増加が必要である。しかし、自由度を増加させるためにはアクチュエータの数を増やさなければならないため、ロボット全体が大きくなってしまう問題が発生してしまう。そこで、一つのアクチュエータで二種以上の動きを発生する構造と制御方法を開発した。開発したロボットは、自由度の増加によって動きが環境の変化にとらわれないという長所がある。すなわち液体の中では抗力を発生して泳ぐことができ、地面では摩擦力を利用して移動することができる。移動するための動作パターンは外部磁場によって変化でき、障害物がある場合は動作パターンを変化させることで不規則な地面でも移動が可能である。自由度を増加させるメカニズムは生体模倣構造を利用した。生物体の多様な動きを元に、磁性アクチュエータと外部磁場を利用したロボットを製作した。生体模倣型ロボットは一般的なロボット分野でも多く活用されており、最小のエネルギーで効率的かつ安定的な歩行を実現するのに最適である。開発されたロボットメカニズムはワイヤレス制御と能動的動作が可能なため、診断及び治療を目的とする医療用マイクロロボットでの活用に適している。本研究では新しい医療用デバイスの開発を目的として行った。特に、機能性医療用マイクロロボット及び人工心臓用補助ポンプに関する研究・開発を重点に行った。機能性医療用マイクロロボットの研究として回転磁界を利用した新しいロボット制御技術の開発を行った。この研究の目的はワイヤレス駆動及びバッテリーレスの新しい歩行能力を持つロボットの開発である。このようなロボットは医療応用に適しており血管及び各種消化器官の診断及び治療に応用されることが期待される。また、人工心臓用補助ポンプに関する研究において発電システムを開発し、人工心臓用補助ポンプに搭載することでポンプを動かすと同時に電力を発電し内蔵された電子回路を駆動することが可能となった。これにより、人工心臓用補助ポンプが移植されたときバッテリーレスでポンプに搭載された各種センサを駆動することができ、ポンプの動作状態及び生体信号を得ることができる。ポンプと発電システムを一体型ポンプを制作し様々な実験を通し性能評価を行った。その結果、バッテリーレスでワイアレスデータ通信により体温及びポンプの動作状態をリアルタイムで観察できるようになった。この技術は人工臓器医療分野の新しい治療法となり人間の生命、福祉に大きく貢献するのもになると考えられる。
DNAマイクロアレイを用いたトリパノソーマ感染宿主細胞のアポトーシス制御分子解析

2.T.cruzi感染細胞ではc-FLIPの転写が上昇し、さらにそのタンパク質含量が顕著に増加していた。c-FLIPが本アポトーシス抑制の主要な因子であるかどうかを調べるため、RNAiの手法を用いc-FLIPをノックダウンしたところ、感染細胞でアポトーシス抑制が解除された。この結果はT.cruziが宿主抑制因子c-FLIPを利用することによりアポトーシスを抑制し、自らが生き残っていく可能性を示している。3.ラットにT.cruzi Sylvio X10/7株またはSylvio X10/4株を感染させ、急性期および慢性期動物実験モデルを作製した。急性期モデルでは感染7日後、慢性期モデルでは感染350-370日後に心臓を摘出し組織切片を作製し、TUNEL法を用いて染色したところ、急性期ではリンパ球系の細胞でアポトーシスが観察されたが、感染細胞でアポトーシスを起こしているものは認められなかった。これはin vitroにおける結果と一致している。慢性期モデルではアポトーシスを起こしているものは検出できなかった。2.ノーザンブロット法により、cFLIP遺伝子の発現はT.cruzi感染により上昇し、Fas刺激後、alternative splice variantsの転写が増加していることがわかった。cFLIPの全長をコードするcFLIP_LmRNAの他に、variantsとしてFLAME1および低分子量のバンドが検出された。しかしながら、タンパク質としてはcFLIP_Lのみが発現しており、そのタンパク質含量は非感染細胞に比べ感染細胞ではおよそ11倍増加していた。3.ラットにT.cruzi Sylvio X10/7株を感染させ、急性期動物実験モデルを作製した。心臓組織切片を作製した。現在、Sylvio X10/4株による慢性期の病態を確立中である。1.平成14年度のDNAマイクロアレイ法を用いた研究で、Trypanosoma cruzi感染細胞では宿主アポトーシス経路の初期過程を抑制する遺伝子c-FLIPの転写が上昇し、さらにそのタンパク質含量が顕著に増加していることが明らかとなった。2.感染細胞におけるc-FLIPの作用機構を詳細に検討した。感染細胞ではFas刺激によりFas受容体の3量体化が正常に起こり、さらにFas、アダプター分子FADD、プロカスペース-8から成る複合体が形成されることが示唆された。しかし、プロカスペース-8の加水分解によって生じる活性型カスペース-8が検出されず、その結果としてその下流のアポトーシス経路が抑制されることが明らかとなった。急性期モデルでは感染7日後、慢性期モデルでは感染350-370日後に心臓を摘出し組織切片を作製した。TUNEL法を用いて染色したところ、急性期ではリンパ球系の細胞でアポトーシスが観察されたが、感染細胞でアポトーシスを起こしているものは認められなかった。以上、T.cruzi感染細胞における宿主アポトーシス抑制因子としてc-FLIP分子を同定し、その作用機構の一部を明らかにした。
食料供給量から求めた栄養素摂取量による食料安全保障へのアプローチ

栄養問題は最優先で取り組むべき地球規模の課題の1つである。本研究では、国レベルで栄養所要量(摂取すべき量)と栄養素供給量(摂取したと推定される量)とを比較して栄養素の過不足を分析し、栄養素摂取量の分布を考慮して栄養素不足人口の割合も推測した。食料供給データとしてFAOの食料需給表を用い、マダガスカルを例として分析した結果、カルシウムやビタミンA等の栄養素不足が推察された。また各栄養素の供給源には偏りがあり、アミノ酸スコア不足や微量栄養素の低い吸収率も見込まれた。栄養問題は最優先で取り組むべき地球規模の課題の1つであり、近年急速に注目度も高まっている。しかし、食料増産の方針はあっても、具体的にどの作物の増産が人々の栄養改善に有効なのかは十分明らかにはされていない。本研究は、国家レベルでの栄養所要量(摂取すべき量)と栄養素供給量(摂取したと推定される量)とを算定し、個々の栄養素の過不足および不足栄養素を供給する食料を同定するアプローチを開発することを目的とする。他国への応用や国際比較の可能な汎用性、人口構成の利用、微量栄養素を含む栄養バランスの考慮を特色とし、栄養改善や食料安全保障の観点から、食料政策への貢献と学術への貢献との両立を目指す研究である。本年度は、国際連合食糧農業機関(FAO)の食料需給表データから、食品成分表を用いて栄養素供給量を推定する方法を試みた。ケーススタディとしてラオスを取り上げ、ラオスの食品成分表とUSDAの食品成分表を補完して用いることで栄養素供給量を推定した。人口構成も考慮して国単位での栄養素の必要量を求め、食料需給表から推定した栄養供給量と比較し、平成27年秋に行われた国際開発学会全国大会で報告した。ただ、まだ公表に足る成果が得られたとはいえないレベルであるため、国の再考も含めて仕切り直しをしたりもした。また、各種会合に出席したり、有識者との会合を行ったりすることで、栄養に関する情報収集や研究デザインの改善を行った。応募時には予期していなかったことであるが、所属機関を異動してのスタートとなった。新しい環境で研究に取り掛かるのに準備を要したことと、応募時にケーススタディとして選択した国が採択後の所属で研究を進めやすい国と必ずしも同じではなく、適切な国を選定しなおしたりしたこと等より、当初の想定よりもやや遅れ気味の進捗となっている。しかし、食糧増産の方針はあっても、具体的にどの作物の増産が人々の栄養改善に有効なのかは十分明らかにはされていない。本研究は、国家レベルでの栄養所要量(摂取すべき量)と栄養素供給量(摂取したと推定される量)を算定し、個々の栄養素の過不足および不足栄養素を供給する食料を同定するアプローチを開発することを目的とする。本年度は本研究の2年目にあたる。1年目は応募者の所属機関変更もあり少々進捗が遅れがちではあったが、2年目はデータ整理を行う研究助手を雇用したことも手伝い、順調な進展が見られた。マダガスカルを対象国と設定し、FAOの食料需給表の各カテゴリに含まれる品目や割合を仮定しUSDA等の食品成分表を用いて一人1日あたり栄養素供給量を推定した。一方、人口構成なども考慮して一人1日あたり必要栄養素量も計算し、栄養素の需給バランスを比較したところ、数種類の栄養素に関して不足がみられた。また、各栄養素の供給源を詳しく調べたところ、供給源に偏りがみられたため、アミノ酸スコア不足や微量栄養素の低い吸収率も見込まれた。これらの成果は、平成29年3月に行われた日本農業経済学会で発表した。微量栄養素も含め、過不足を評価した。本研究は、国家レベルでの栄養所要量(摂取すべき量)と栄養素供給量(摂取したと推定される量)を算定し、個々の栄養素の過不足を同定するアプローチを開発することを目的とする、栄養改善や食料安全保障の観点から食料政策への貢献と学術への貢献との両立を目指す研究である。本年度は本研究の3年目にあたる。一方、国の人口構成なども考慮して一人1日あたり必要栄養素量も計算し、栄養素の需給バランスを比較したところ、数種類の栄養素に関して不足がみられた。これらの成果は、平成29年3月に行われた日本農業経済学会で発表された。

3年目は更に、時系列変化の把握や他国との比較などを試み、人口の何%がその微量栄養素が不足した状態と考えられるかについても微量栄養素摂取量の分布を考慮して算出した。この3年目の成果の一部は、平成30年6月にイギリス・北アイルランドで行われる栄養学会にて発表する予定である。栄養問題は最優先で取り組むべき地球規模の課題の1つである。本研究では、国レベルで栄養所要量(摂取すべき量)と栄養素供給量(摂取したと推定される量)とを比較して栄養素の過不足を分析し、栄養素摂取量の分布を考慮して栄養素不足人口の割合も推測した。食料供給データとしてFAOの食料需給表を用い、マダガスカルを例として分析した結果、カルシウムやビタミンA等の栄養素不足が推察された。また各栄養素の供給源には偏りがあり、アミノ酸スコア不足や微量栄養素の低い吸収率も見込まれた。栄養素供給量の推定には多くの推定要因が絡み、汎用性を持ちつつ高精度を保つのは困難である。食料需給表をベースとしつつも特定の国に絞って現地事情を細かく見る、また精度は低くとも汎用性を持った形で国際的に比較する、という2つの方向に分けて進めたい。同定された不足栄養素を、食事の中で補完する方法を現在研究中である。農業経済予算に計上していた統計ソフトウェアの1つは、現時点で使わずに済みそうであった。当初予定していた現地調査を縮小した。研究の内容について、独りよがりにならないよう、有識者に意見を聞く必要性を感じている。学会や出張などの機会を設けるために利用したい。更なる分析を進めて原著論文として投稿するべく、分析や論文執筆のサポートにあたる助手を雇用する。
腸管におけるＤＮＡメチル化を介した自然炎症制御機構の解明

ヒト腸管には100兆個もの腸内共生細菌が常在しており、恒常的な自然炎症誘導の場となっている。しかしながら、健常な腸管では、共生菌に対する免疫応答と抑制のバランスが適切に保たれ、可逆的な反応である「生理的炎症」が誘導されるに留められている。この免疫バランスの破綻はクローン病など不可逆性な「病理的炎症」の引き金となる。無菌マウスに腸内共生菌を定着させると炎症抑制に寄与する制御性T細胞(Treg)が増加することから、共生細菌と宿主の相互作用が腸管免疫バランスの鍵を握ると考えられるが、その分子基盤については不明な点が多い。我々は、腸内細菌定着が大腸におけるTregの分化と増殖を促すことを見出した。大腸局所におけるTreg細胞の遺伝子発現変化をマイクロアレイ法により解析したところ、IL-2応答性遺伝子の一つであるDNAメチル化アダプター分子(DNAP)であるUhrf1/Np95の発現が上昇することが明らかとなった。Uhrf1は、活発な増殖期にあるTreg細胞において特に発現が亢進していた。Tregの増殖におけるUhrf1の役割を調べるために、T細胞特異的Uhrf1欠損(Uhrf1 cKO)マウスを作出した。離乳直後のUhrf1 cKOマウスの大腸ではTregの数が顕著に減少していた。Uhrf1 cKOマウスの大腸に存在するTreg細胞はIL-10やCTLA4などの機能分子の発現が低下しており、Tregの機能的な成熟にはUhrf1依存的な細胞増殖が必須であることが明らかとなった。さらに、Uhrf1 cKOマウスでは、大腸におけるTregの数と機能の減弱により、IFN-γを産生する1型ヘルパーT細胞(TH1)およびIL-17Aを産生する17型ヘルパーT(TH17)細胞が異常に活性化し、慢性炎症が惹起されることが判明した。以上の結果から、Uhrf1は大腸Tregの増殖と機能成熟をサポートすることで、腸管のTH1やTH17細胞が腸内細菌に過剰に応答するのを防ぎ、大腸における免疫恒常性の維持に重要な役割を果たす分子であることを明らかとした。25年度が最終年度であるため、記入しない。我々は、共生菌の定着が、腸管T細胞におけるDNAメチル化アダプター分子(DNAP)の発現を上昇させる事実を見いだしている。そこで、T細胞特異的にDNAPを欠損させたマウスを作出したところ、激しい下痢や粘膜の肥厚を伴うクローン病様の大腸炎を自然発症することを明らかにした。

そこで大腸におけるT細胞の組成をフローサイトメトリーによって測定したところ、DNAPKOマウスの大腸ではTreg細胞が大幅に減少していることを明らかにした。また大腸組織以外ではTregの減少は認められず、病理組織学検討においても炎症像は認められなかった。本マウスを無菌飼育すると大腸炎の発症は抑制されることから、腸内細菌に対する過剰な免疫応答が大腸炎の発症要因であることが判明した。これまでのところ申請時の計画書の内容に沿って研究が順調に進展している。今後も研究書の内容に沿って研究を実施し、早期の成果発表を目指す。これまでにDNAPの表現型解析はほぼ終了しており、今後は1)メチル化標的分子の同定とTregの増殖・分化における役割を解明するとともに、2)腸内細菌の定着によるDNAP発現誘導のメカニズムを解析する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
芸術と科学の融合による創造的教育(STEAM教育)の課題と可能性

本研究は、芸術教育と科学教育の融合としてのATEAM教育の観点を日本で積極的に生かす可能性を検討する基礎研究として出発した。その活動は、国際的な動向や実践事例、教育課程の調査、韓国等の研究者との交流と協力、それらの上にたった日本でのSTEAM教育の枠組みおよび可能性の提示などからなる予定であった。しかし、研究が始まってまもない初年度の途中に研究代表者が急逝したため、本格的な研究活動の始動の準備段階で、本研究は実質上中断のやむなきに至った。(経費の使途も本研究における調査・取材の記録や実践の記録のためのいくつかの記録用機器とその付属品の購入および若干の参考文献の購入に留まっている。)そのため、まとまった実績として報告できる内容は少ないが、安東氏自身が考案・試作した芸術教育と科学教育の観点を合わせ持つ教材handThinkとそれを用いた教育実践例の報告がまとまった論文が1本残されている。また、研究分担者の笠は、科学教育のカリキュラム論および科学的思考力の発達研究の観点から本研究に寄与するという当初の研究計画にそって、日本理科教育学会全国大会では、科学的思考力を発達させるための科学カリキュラムに関する課題研究の発表者の一員として認知的発達段階と科学的思考力の調査について発表した。また、英国の中等科学カリキュラムの動向についての論稿を『化学と教育』誌に発表した。