hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球中心核ーエネルギ-と物質の収支ー

本研究は手法を異にする3つの研究グル-プより成っている。物質科学グル-プでは筑波大学の2次イオン質量分析計の周辺装置の拡充をはかり、元素分配解析の精密化を試みている。重点的に拡充した部分は、イオン源の高輝度化・高信頼性化、面分析用ディテクタ-でありこれにより同位体比測定まで含めた高精度化、微量元素の分析が可能になった。また面分析ディテクタ-の導入により分配係数の決定に不可欠な2次元分析に道を開いた。本年度はこれらの基礎的性能の整備に費やされたために、高圧実験試料をもちいた金属・シリケイト間の分配係数の決定などの決定は次年度にもちこされている。核形成にひき続いておきたマグマオ-シャンでの分化を調べるために従来の装置を用いてシリケイト・メルト間の元素の分配係数が決定された。流体力学グル-プでは組成対流が外核の流体運動に果たす役割を中心に研究を進めた。又熱対流の流れ場、温度場の基本的な性質が数値実験、室内実験の両者から調べられた。シミュレ-ショングル-プでは核形成初期の流体の密度成層構造をとりあげ、地球初期史に果たした役割が調べられた。鉄・ニッケル以外の第3成分の混入による外核の密度成層構造の形成はダイナモ運動やマントルカップリングに極めて重要な役割を果たしたと考えられる。個別の研究成果とは別に本研究で明らかになった問題点をより明確化し中心核全体に関わる問題としてとらえるために他の研究グル-プとセミナ-を開催した。1つは核の流体運動に関するサマ-セミナ-で組成対流、密度成層構造のふるまいがダイナモグル-プとの間で議論された。2番目のセミナ-は地球初期史に関するセミナ-で地球初期のマグマオ-シャンの形成が物質科学、超高圧グル-プ、シュミレ-ショングル-プを集めて核形成に関連して議論された。
植物の休眠を誘起する栄養飢餓シグナリングの解明

本課題では、多年生植物であるリンドウの休眠器官形成と休眠導入が、リン酸欠乏による緊縮応答により誘導される可能性について分子生物学的解析を実施した。緊縮応答のシグナル分子であるppGppを調節する2種のRelA/SpoT Homologs (RSH1、CRSH)をリンドウから単離し発現を調査したところ、リン酸欠乏条件では両遺伝子の発現が有意に増加した。次世代シークエンス解析から、RSH1には13種のバリアントが存在し、リン酸欠乏により機能型バリアントの発現比率が変動することが明らかになった。これらの結果から、リン酸濃度に依存したRSHの調節が休眠制御に関わる可能性が示唆された。休眠は成長や活動を一時的に休止しエネルギー消費を抑えることで、様々な環境変化に適応する生物の生存戦略の1つである。一般的に、植物は気温や日長等の環境変化に対して種子や冬芽等の休眠器官を形成し休眠するが、リンドウではリン酸欠乏に応答した休眠誘導が観察されている。栄養飢餓による休眠は菌類や細菌類に特有の現象とされ、この際起きる代謝抑制機構として緊縮応答が知られている。そこで、緊縮応答の鍵遺伝子であるRSH(RelA/SpoT Homologs)を中心に栄養飢餓と休眠の関与を調査した。リンドウの休眠誘導がリン酸欠乏に特異的であるかを明らかにするため、主要な必須栄養素を除いたMS培地でリンドウを培養した。その結果、栄養欠乏による生育阻害や葉の黄化等が観察されたが、リン酸欠乏以外の条件で休眠誘導は観察されなかった。このことから、リンドウで観察された休眠誘導は必須栄養素の欠乏による機能障害ではなく、リン酸欠乏特異的であることが示唆された。休眠とRSHとの関与を明らかにするため、リンドウのRSH遺伝子のクローニングを行なった。リンドウEST情報を基にクローニングを行なったところ、3種類のRSHが単離された。配列情報から、ppGppの合成および分解に関わることが予想されている。また、その中の1つにはEF hand domainが含まれたことから、カルシウムとの関与が推測された。現在、これら遺伝子の高発現体および発現抑制体の作出を行なっている。さらに、リン酸欠乏条件で育成したリンドウで、これら遺伝子の発現解析を行なったところ、調査した全ての品種で発現の上昇が確認された。関連代謝物についても変動が観察されており、緊縮応答との関与が推測された。本課題では、3つのサブテーマから緊縮応答を介した栄養飢餓による休眠誘導機構の解明を目指し、H27年度は、サブテーマ1と2について解析を予定していた。サブテーマ1の必須栄養素欠乏の休眠への影響では、主要必須栄養素の休眠への影響を調査し、リン酸欠乏のみが休眠器官形成を誘導することを明らかにしている。また、栄養欠乏条件で育成した植物体についてメタボローム解析を実施している。サブテーマ2の緊縮応答による休眠調節機構の解析では、RSHのクローニングを行ない、栄養欠乏時のRSHの発現解析を行なった。また、高発現体および発現抑制体の作出を開始した。これらは当初の計画通りに実施されている。今後は、得られた形質転換体を用いた試験を進める予定である。一方、RSHの機能解析として融合蛋白質の作成を予定していたが、蛋白質は得られたものの期待した活性を有していなかった。これについては、コムギ無細胞発現系またはピキア酵母の系を用いた発現を試みる予定である。生物は過酷な環境に適応するために様々な戦略を有している。中でも成長や活動を一時的に休止しエネルギー消費を抑える休眠は、移動手段を持たない多年生植物にとって生存に必須の機構であるが、植物の休眠には未だに不明な点が多い。一般的に、植物は気温や日長等の環境変化に対して冬芽等の休眠器官を形成し休眠するが、リンドウではリン酸欠乏に応答した休眠誘導が観察されている。他の必須栄養素を欠乏させた際には休眠が誘導されないことから、リン酸欠乏特異的な現象であることが明らかとなっている。栄養飢餓による休眠誘導は、菌類や細菌類では緊縮応答と呼ばれる代謝制御により行なわれる。前年度、緊縮応答の鍵遺伝子であるRelA/SpoT Homologs(RSH)についてクローニングを行ない、RSH1、RSH4 (CRSHと改名)を得ている。本年度、RNA-seq解析を実施し、新たにRSH2を単離した。これら遺伝子について、ゲノム配列を決定した。さらに、リン酸欠乏条件で培養したリンドウで発現解析を実施し、リン酸欠乏によって発現が上昇することを明らかにした。CE-Q-TOFMSによるメタボローム解析では、リン酸欠乏によりATP等の高エネルギーリン酸化合物が減少していることが判明した。さらに、糖類の上昇も確認されており、圃場栽培されたリンドウと同様の形質を有していることが明らかとなった。一方、緊縮応答のシグナルとされるppGppは検出限界以下であった。ppGppを処理したリンドウで休眠誘導が起きなかったことから、ppGppの検出法並びに植物体への取り込み法について、現在検討中である。また、RSH1とCRSHの発現量を変動させた形質転換については、新たなベクターを構築し選抜を進めている。これらについては平成29年度に解析を実施する予定である。

本課題では、3つのサブテーマから緊縮応答を介した栄養飢餓による休眠誘導機構の解明を目指し、H28年度は、サブテーマ2について解析を実施した。サブテーマ2の緊縮応答による休眠調節機構の解析では、メタボローム解析によりリン酸欠乏による代謝全体への影響を調査した。本年度は形質転換体の解析を予定していたが、顕著に発現が変動した個体が得られなかったため、新たにベクターを設計し再度選抜を行なった。現在、数種類の形質転換個体が得られており、トランスクリプトーム及びメタボローム解析を次年度実施予定である。形質転換個体の作出が遅れたため、H29年度に実施予定であったバリアントの探索を前倒しで行なった。通常条件とリン酸欠乏条件で培養したリンドウ個体についてRNA-seq解析を実施し、数万のcontigを得ている。通常のクローニングでは得られなかったバリアント配列が得られ始めており、培養条件毎のバリアントパターンを現在解析中である。本年度の計画としてはやや遅延しているが、全体計画としては概ね計画通りに進んでいる。移動手段を持たない植物は、種子や冬芽などの休眠器官を形成し、成長や活動を休止することにより様々な環境変化に対応することができる。多年生植物であるリンドウは夏から秋にかけて冬芽が形成され冬期に休眠するが、リン酸欠乏条件下でも休眠誘導される。この現象は菌類や細菌類に特有の現象である緊縮応答に類似していることから、植物においても栄養飢餓に応答した休眠機構の存在が推測された。そこで、緊縮応答の鍵遺伝子であるRSHを中心に栄養飢餓と休眠の関与を調査した。リン酸欠乏条件で培養したリンドウで発現解析を実施した結果、RSH1、CRSHの発現が有意に増加し、pppGppからppGppを生産する酵素であるNT5の発現は上昇傾向が見られた。一方、GDPからGTPを生産する酵素であるNDKの発現は減少したことから、リン酸欠乏条件下ではppGppの蓄積が誘導される可能性が示唆された。前年度作成したRSH1及びCRSHの高発現体を用いてメタボローム解析を実施したところ、明確な代謝変動は検出されなかった。予想される理由として、発現レベルが大幅に上昇していなかったため影響が少なかったこと、RSHはppGppの合成と分解の両方に作用するため十分な緊縮応答が誘導されなかったことが挙げられる。リン酸欠乏条件ではRSHの発現上昇と共にNT5の発現上昇とNDKの発現下降が見られたことから、RSH以外の鍵遺伝子についても調節が必要であることが示唆された。次世代シークエンサーを用いたRNA-seq解析からRSH1及びCRSHのバリアント情報を取得した。CRSHにはバリアントが検出されなかったが、RSH1では11種のバリアントが検出された。機能性バリアントは、休眠誘導条件で発現したことから、休眠制御に何らかの機能を示す可能性が示された。本課題では、多年生植物であるリンドウの休眠器官形成と休眠導入が、リン酸欠乏による緊縮応答により誘導される可能性について分子生物学的解析を実施した。緊縮応答のシグナル分子であるppGppを調節する2種のRelA/SpoT Homologs (RSH1、CRSH)をリンドウから単離し発現を調査したところ、リン酸欠乏条件では両遺伝子の発現が有意に増加した。次世代シークエンス解析から、RSH1には13種のバリアントが存在し、リン酸欠乏により機能型バリアントの発現比率が変動することが明らかになった。
経口C型肝炎治療における医師・看護師・薬剤師による協働プロトコールの構築

【研究目的】ダクルインザ®錠・スンベプラ®カプセル併用療法は、これまでの標準治療(プロテアーゼ阻害剤+ペグインターフェロン+リバビリン併用療法)と異なり、C型肝炎に対する日本初の経口剤のみの治療となり、入院ではなく外来導入も多く見込まれた。この両剤には併用禁忌薬の多さと服用期間の長さの問題があり、治療を円滑に遂行するためには薬剤師介入による薬歴管理や服薬指導、副作用モニタリングが非常に重要であると考えられた。そこで本研究ではC型肝炎治療が安全かつ的確に実施できるよう、医師・看護師・薬剤師の協働プロトコールを作成し、経口C型肝炎治療薬による治療完遂率、副作用発現率、投与期間を調査することを目的とした。また、本研究によって得られた結果からC型肝炎治療に対して薬剤師の円滑な治療サポートが行えたかを評価し、さらに適切なプロトコールの更新につなげることとした。【方法】対象:当院において、経口C型肝炎治療薬を服用する患者方法: 1外来での導入の流れを把握し、医師・看護師・薬剤師の役割を明記した協働プロトコールを作成2協働プロトコールに基づいて治療を行った患者のカルテより、治療完遂率、副作用発現率、投与期間の遵守を調査3目標症例は50例【成果】投与症例: 101例投与期間超過症例: 0例併用禁忌薬使用例: 3例治療完遂率: 87.6%中止症例: 13例(肝機能障害4例、無効4例、薬疹1例、血小板減少1例、自己中断2例、発がん1例)作成した協働プロトコールに基づき、医師は治療法について、看護師はスケジュールや肝炎助成について、薬剤師は併用禁忌薬や副作用について指導を行うことができた。医療者で共通の認識を持つことができたため、円滑かつ均てん化した対応が可能であった。今後の新規C型肝炎治療薬においても協働プロトコールは有用であることが示唆された。
ヘテロ構造型マグネシウム合金の高機能発現機構の解明とその組織制御技術への展開

本研究では、マグネシウム合金のヘテロ構造形成メカニズムとそれによる高機能の発現メカニズムを解明し、その結果をもとに新規な高性能マグネシウム合金の開発を目指した。その結果、高温でも安定なナノサイズの析出物や化合物を分散させることにより動的再結晶が抑制され、変形方向に伸張した強い底面集合組織を有する未再結晶領域が形成され、強度および耐熱性が顕著に向上することを明らかにした。さらに、希薄Mg-Al-Ca-Mn系合金では合金元素量の最適化を図ることにより長短時間時効でピーク時効硬さに達し、局部変形領域でも双晶変形が抑制され、汎用熱処理型アルミニウム合金を上回る高強度・高延性得られることを見出した。これらの合金系では350400°Cの比較的高い温度で押出しあるいは圧延を施した場合でも、動的析出を伴った動的連続再結晶が生じる。その際、熱間加工中に形成されるナノサイズの動的析出物が、一般的に既存の展伸用マグネシウム合金で生じる二重双晶と動的回復を伴った動的連続再結晶を抑制し、その結果、せん断力が働く方向に伸長しただけの加工ひずみが大量に残留した強い底面集合組織を形成する未再結晶領域と、微細で比較的ランダム配向した再結晶粒領域から構成されるバイモーダルなヘテロ構造組織が形成される。低温・低速で熱間加工した場合にナノサイズの動的析出量が増えるため、未再結晶領域が顕著に増える。また、Mg-Gd-Y-Zn系合金への添加元素をZrからMnに代替することにより、鋳造状態の組織が粗大化し、未再結晶領域は大幅に増える。ナノサイズの析出物、大量の残留加工ひずみ、強い底面集合組織を有する未再結晶領域が増えるにつれて、強度、耐熱性および疲労強度とも顕著に向上し、各合金系とも400MPa以上の引張強さを得られるようになる。さらに、希土類元素を含む合金では未再結晶領域が20%から75%に増えることにより、最少クリープ速度は2桁も小さくなること、高濃度Mg-Al-Ca-Mn系合金では、疲労試験初期段階で化合物内部あるいは化合物とマトリックスの界面に微小亀裂が発生するものの、未再結晶領域により亀裂進展が抑制され、室温における疲労強度は超々ジュラルミンの疲労強度を上回るようになる。本年度は希薄合金のヘテロ構造組織形成メカニズムの解明とその展開による高機能化、ならびに高濃度合金の凝固時に形成されるヘテロ構造組織を生かしたプロセス制御による組織の超微細化・均質化とそれにより得られる高機能発現メカニズムの解明を目指した。希薄Mg合金では、低温加工では二重双晶と動的回復を伴った動的な連続再結晶が生じ、結晶粒は微細化されるものの、集合組織は弱化する。一方、高温加工では粒界の張出しを伴った動的な不連続再結晶が生じ、強い集合組織が形成される。その結果、高温押出材の方が強い集合組織に起因した高耐力が得られる。また、Mg-Al-Ca-Mn系希薄合金でもAl添加量の増加に伴い、比較的低温でも動的な不連続再結晶が生じ、強い集合組織を有する再結晶粒が形成されることを見出し、Al添加量の最適化により高い時効硬化能を同時に発現させることにより、汎用的な時効硬化型Al合金を大きく上回る引張耐力と伸びを同時に得ることに成功した。さらに、Mn添加量の増加に伴い微細なAl-Mn化合物のピン止め効果により微細な再結晶粒と強い底面集合組織が形成され、高い強度が得られることも明らかにした。一方、共晶組成に近いMg-Al-Ca-Mn系の高濃度合金を連続鋳造し、冷却速度を大きくすると、層状の共晶領域の層間隔および化合物の幅がナノサイズまで微細化される。そのようなヘテロ構造組織のままで熱間加工を施すと、化合物がナノサイズまで分断・球状化し、動的再結晶が促進されるとともに、球状化合物のピン止め効果により、再結晶粒は1μm未満にまで超微細化される。その結果、高強度と耐熱性を兼ね備えた高機能材料が得られる。一方では、ジュラルミンのような高濃度Al合金では高速押出しが困難とされているが、前述したように、加工中に化合物がナノ球状化し、再結晶サイトとなるため、動的再結晶が促進され、高速押出しも可能になる。最終年度はMg-Al-Ca-Mn系合金の合金組成・プロセス条件ー特性ーミクロ組織の因果関係を明らかにするとともに、耐力と延性を両立可能なミクロ組織因子、たとえば、再結晶粒径、集合組織因子、微細分散化合物の種類とサイズ、ナノ析出物等の定量的評価を目指した。Al添加量の増加に伴い、底面集合組織が強くなるものの、再結晶粒径は大きくなること、一方、Mn添加量の増加に伴い、底面集合組織はほとんど変化しないものの、再結晶粒は顕著に微細となり、塑性加工後の溶体化処理中の再結晶粒の粗大化もほぼ完全に抑制されることを明らかにした。このMn添加による再結晶粒の微細化と粗大化抑制はナノサイズのAl-Mn化合物の分散によることも解明した。また、本系合金では単層規則GPゾーンの時効析出により強度特性の改善を図れるが、その時効硬化量はAl:Ca比が35:1程度で最大となること、さらにMn添加によりAl-Mn析出物を形成するため、時効硬化量は小さくなるが、一方でCaと容易に化合物を形成する不純物でもあるSiと化合物を形成し、時効硬化に寄与するCa固溶量を多くし、時効硬化量の低減を抑制する効果も見出した。

これまでに得られたMg-Al-Ca-Mn系合金のミクロ組織因子と特性の定量的評価のために、重回帰分析を行った結果、引張強さおよび耐力は再結晶粒径と底面集合組織に強く依存すること、延性も両因子に影響されるものの、ばらつきが大きいことがわかった。前者はすべり変形が主となる一様変形領域における特性であり、後者は圧縮双晶等も生じる局部変形領域も含むためと考えられた。その結果から、強度と延性の両立のためには、圧縮双晶の抑制が重要であることがわかった。事実、単層規則GPゾーンを大量に析出させた合金では、溶体化処理状態からの強度特性の改善とともに、局部変形領域における圧縮双晶の抑制により延性の低下を抑制できる。本研究では、マグネシウム合金のヘテロ構造形成メカニズムとそれによる高機能の発現メカニズムを解明し、その結果をもとに新規な高性能マグネシウム合金の開発を目指した。その結果、高温でも安定なナノサイズの析出物や化合物を分散させることにより動的再結晶が抑制され、変形方向に伸張した強い底面集合組織を有する未再結晶領域が形成され、強度および耐熱性が顕著に向上することを明らかにした。さらに、希薄Mg-Al-Ca-Mn系合金では合金元素量の最適化を図ることにより長短時間時効でピーク時効硬さに達し、局部変形領域でも双晶変形が抑制され、汎用熱処理型アルミニウム合金を上回る高強度・高延性得られることを見出した。研究実績の概要でも述べたように、今年度予定していた希薄合金のヘテロ構造組織形成メカニズムの解明とその展開による高機能化、ならびに高濃度合金の凝固時に形成されるヘテロ構造組織を生かしたプロセス制御による組織の超微細化・均質化とそれにより得られる高機能発現メカニズムの解明を達成した。これらの結果から、レアアースフリーの希薄Mg-Al-Ca-Mn系合金でも合金元素量および動的再結晶メカニズムに基づいた加工熱処理条件の最適化により、商用合金として輸送機器等に大量に使用されているAl-Mg-Si系やAl-Mg系合金と同等以上の強度と延性を併せ持つ革新的新Mg合金の開発に成功した。これらの成果は新幹線や自動車用材料としての応用が期待されている。さらに、ジュラルミンのような高濃度Al合金では高速加工が困難とされてきたが、超微細なヘテロ構造組織を有する鋳造組織を生かす加工条件の最適化により、熱的に安定な化合物をナノオーダーサイズにまで球状化させ、再結晶促進効果と再結晶粒の粗大化を抑制するピン止め効果を加工中に同時に発現させる組織制御に成功した。その結果、高速加工と再結晶粒の超微細化を達成し、400MPaを超える耐力を得られるようになる。これらの成果は次年度の新規汎用型高性能マグネシウム合金の合金設計および組織制御のための製造プロセス条件の最適化のための大変有効な指針になることから、当初の計画以上に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。材料加工・組織制御工学現状の研究組織にて当初の計画以上に進展していることから、基本的には昨年度と同様に研究組織は現状のままで進める。ただし、今後予定している高速加工材のプロセス-マルチスケール組織ー特性の定量的解釈を精度良く具現化するため、昨年度と同様に研究代表者(鎌土、主としてプロセス条件の最適化と総括)と研究分担者(宮下:機械的性質の評価・解析、本間:ナノミクロ組織の評価・解析)の連携強化を図る予定で、四半期ごとに研究成果の報告と次に向けた方策を検討する。
フェロセン系分子からなる新しいイオン液体の設計と微視的評価

今年度は、前年度合成法を開発したフェロセニウム系イオン液体について、多様な誘導体を合成し、それらの粘度、熱物性、磁気特性の評価を進めた。1置換もしくは2置換フェロセニウムカチオンとフッ素系アニオンを組み合わせた塩は、そのほとんどが融点100°C以下のイオン液体となった。これらの液体はヘキサンなどの非極性溶媒とは相溶しないが、極性有機溶媒とは良好な相溶性を示した。水に対する溶解性は置換基によって変化した。熱分析によって、系の特徴を明らかにした。第1に、融点のカチオン依存性を検討した。カチオンのアルキル基を伸長すると、融点の急激な低下がみられた。分枝アルキル体では、直鎖体より数十度融点が増加した。第2に、TFSI系アニオンの炭素鎖伸長の効果を検討した。この場合、融点はほとんど変化せず、粘度のみが急激に増加した。すなわちカチオンの置換基は融点、アニオンの置換基は粘度に主たる影響を与えることが明らかとなった。第3に、粘度と相挙動の相関について検討を加えた。これらの液体には、(i)冷却過程で結晶化するもの、(ii)ガラス化するもの、(iii)条件によって結晶化・ガラス化を起こすもの、の三種が存在し、低粘度の塩は結晶化、高粘度の塩はガラス化を起こすことがわかった。メスバウアー分光によって、フェロセニウム塩の結晶およびガラス状態における格子力学的検討を行い、分子運動性の差を定量的に評価した。また固体NMR分光により、相変化に伴うスペクトル変化を検証した。これらの磁気物性についても検討を加えた。磁化率測定の結果、フェロセニウム系イオン液体は常磁性流体であることがわかった。特に強磁場中では、結晶化・融解に伴って、ヒステリシスを伴う顕著な磁化率の変化が認められた。今年度は、アゾールフェロセン類、およびアルキルフェロセン類の塩の合成法の探索に重点を置いた。ここではまず、一連のアゾールフェロセンを合成し、そのN-アルキルアゾリウムカチオンのヨウ化物を合成した。ヨウ化物塩はイオン液体の前駆体として有用であり、分光の上での参照物質としても重要である。生成したイミダゾール系の塩は、トリアゾール系の塩より概して低融点であり、一部は室温イオン液体の可能性があることが確認された。塩の多くについてX線構造解析を行い、その分子間相互作用について検討した。ほとんどの場合、結晶内でヨウ化物イオンはアゾール部に近接して位置し、アゾール部のC-H部位と弱い相互作用を複数形成していた。また、アゾール部とフェロセン部の間にフェニレン基を有する分子はπ-π相互作用を形成しやすいのに対し、アゾール部とフェロセン部が直結した分子では分子どうしが直交する傾向があった。アニオン交換の方法についても検討を加え、より大きなアニオンとの塩の合成法を見出した。あわせて、アルキルフェロセン類の塩についても探索的合成を行った。条件検討の結果、単離の方法を確立することができた。置換基が異なる誘導体を多数合成し、熱測定を行うことによって、分子形状と熱的性質に関する系統的な知見を得た。以上のように、フェロセン骨格を含む新しい型の低融点塩の合成法を確立することができた。
アウターサークル英語との接触が日本人の英語学習に与える教育効果の検証

本研究の目的は、ESL圏への留学を通してOuter Circle英語との接触が日本人の英語学習にどんな教育効果を齎すかの解明であった。研究成果は、Outer Circle英語との接触後における(1)学習者のOuter Circle英語や日本人英語の自律性への認識を確認しえたこと、(2)acrolectの汎用性への理解の深化を確認し得たこと、(3) Outer Circleへの研修後、非母語話者英語を学習モデルとすることへの学習者の認識の変化を確認できたこと、(4)英語表出における情意能力の強化の確認、(5) Outer Circle圏への留学効果に関係する諸要因の判明が挙げられる。平成24年度は二つの研究項目を立てた。第一は「アウターサークル英語の英語教育への導入方法や導入レベルに関する研究」である。これには、全員で定期的(月1回)に研究会を開催し、検討を行った。また、その研究成果の一部に関して2012年9月に愛知で開催された大学英語教育学会第51回国際大会で、吉川が「国際英語論と日本における大学英語教育」のテーマで、また小宮が「社会言語学と英語教育:日本人が英語をまなぶこということ」のテーマでシンポジウム研究発表を行った。加えて、この研究項目に関連して、アウターサークル英語の現状を観察すべく、平成24年8月に吉川がシンガポールに、12月に小宮がインドに出向いてアウターサークル英語の使用状況をリサーチした。第二の研究項目は「アウターサークル英語に対する日本人英語学習者の一般的認識とOuter Circle英語の接触した日本人学習者の英語認識についての調査」である。これには、約300名の日本人英語学習者を、アウターサークル英語との接触の有無、国際英語関連の知識の有無等を基準にして5グループに分けてアンケート調査を行い、日本人学習者の英語認識に関して重要な調査結果を得ることができた。この調査結果は、2012年12月発行の『JACET中部支部紀要第10号』に「英語多変種との接触が学習者の英語感に与える影響:Outer Circle英語に焦点を当てて」のタイトルで研究者全員の共著論文として発表した。アウターサークル英語の言語特徴や異文化理解の研究も第二の研究項目に含まれるが、これには、塩澤が『英語教育9月号』に「英語教師に勧める「異文化理解」に関する本」をテーマとして発表した。また、吉川が平成24年12月発行の『企業・大学はグローバル人材をどう育てるか:国際コミュニケーションマネージメント』で「国際英語としての英語教育」のテーマで発表した。第二の研究項目は「研究効果を国際学会・学会誌等で発表する」である。これに関しては、吉川がJACET中部支部大会で「EILとしての英語習得/教育におけるレトリックへの対応」のテーマで研究発表を行った。また、吉川は、JACET中部支部紀要第11号に「EILとしての英語習得/教育におけるレトリックへの対応」のタイトルで論文を発表した。塩澤と倉橋は、2013年12月に開催されたJACET中部支部定例研究会で、それぞれ「国際英語論の考え方を反映した英語教育とは?」、「日本人が英語を話す時の心理的障害」のテーマで研究発表を行った。更に、塩澤、倉橋、小宮、下内は『現代社会と英語ー英語の多様性を見つめて』にそれぞれ「「国際英語論」の視点に立った英語教育とは」、「日本人が英語を話す時の心理的障害」、『日本語と日本人の英語」、「連結詞から見る日英語の文構造と英語の基本文型」のタイトルで研究論文を発表した。平成23年度の研究計画では2つの研究項目を立てた。第一は「国際英語論やアウターサークル英語に関する先行研究の分析」である。これに関しては、全員で定期的(月1回)に研究会を開催し、先行研究の分析を行った。また、その研究成果の一部に関し2011年9月に福岡で開催されたJACET第50回国際大会で「Research Activities of SIG on World Englishes and Cross-Cultural Understanding」のテーマでポスター研究発表を行った。第二の研究項目は「アウターサークル英語の英語教育への導入方法や導入レベルに関する研究」である。これに関し、2011年8月中旬に吉川が、また8月初旬に小宮が、アウターサークル地域に含まれるシンガポールでの学術調査をそれぞれに行った。吉川は、日本人英語学習者(大学生)のシンガポールでの語学研修の実施状況を調査し、日本人学習者がアウターサークル英語と接触する期間や程度に関して有意義な知見を得ることができた。小宮は、アジアのEFL国であるベトナムや中国等からシンガポールへ英語学習に来ている留学生を対象にアンケート調査を行ない、「シンガポール英語への低い評価」「英語の英米文化からの自立の重要性への認識」「シンガポールでの英語学習の利便性への肯定的姿勢」「非母語話者教師による英語指導への両義的態度」など、アウターサークル地域で英語を学ぶアジア人の認識に関する重要な調査結果を得ることが出来た。

この小宮の研究調査は、2012年2月に開催されたJACET中部支部定例研究会で発表された。アウターサークル英語の言語学上の諸特徴や文化背景の整理も第二の研究項目に含まれるが、これに関しては全員が文献資料の分析を担当し、上記のJACET第50回国際大会におけるポスター発表の中で中間報告を行った。平成24年度の大きな研究項目としては「アウターサークル英語の英語教育への導入方法や導入レベルに関する研究」を挙げた。さらに「アウターサークル英語を用いた大学英語教材や補助教材の開発」と「アウターサークル英語に対する日本人英語学習者の一般的認識とOuter Circle英語の接触した日本人学習者の英語認識についての調査」の二つに焦点を当てた。第一の研究項目に関しては、アウターサークル英語を用いた大学英語教材の開発の参考にするため平成24年8月に吉川がシンガポールに、12月に小宮がインドに出向いてアウターサークル英語の実情を視察した。その視察で、現地の英語話者の言語的特徴やスキル面での多様さを観察することができたことは収穫であった。また、個々の職業によってもかなり英語能力の差があることも確認できた。このことから第一の研究項目に関しては順調に研究が進んでいると考えている。第二の研究項目に関しては、全員でのアンケート調査を行い、その結果を分析し、多様な日本人英語学習者のアウターサークル英語に対する認識について多くの貴重な知見を得ることが出来た。そしてこの調査結果を学会誌に投稿し採択されたことは大きな研究成果と言える。以上から第二の研究項目に関しても順調に研究が進んでいると考えている。しかし、国際学会での研究発表を考えていたが、物理的、時間的制約で達成できなかったことは悔やまれる。このことで研究の100%達成は出来なかったが、総体的に見てかなりの程度達成されたと言える。平成23年度の研究計画は2つの大きな研究項目から成っている。一つは「国際英語論やアウターサークル英語に関する先行研究の分析」で、もう一つは「アウターサークル英語の英語教育への導入方法や導入レベルに関する研究」である。一つ目の研究項目は予定通り達成されていると考えられる。科研費で必要な先行研究資料を購入することが出来、それを全員で手分けして分析を行うことが出来た。そして、その成果を大学英語教育学会で発表することが出来たことが一つ目の研究項目の達成理由と言える。二つ目の研究項目であるが、この項目の中で最も重要なアウターサークル地域での学術調査が出来たことは大きな成果であると言える。日本の英語教育がモデルの一つとしているシンガポールでの英語教育をアウターサークル英語の観点から調査を行い様々な重要な知見を得ることが出来た。特に、小宮の調査から得られた知見は、これまでに知られていない知見であり非常に貴重であると考えられる。また、日本以外のEFL圏の英語学習者のアウターサークル英語への認識調査は当初の研究以上に進展していると言える。
特別養護老人ホームにおけるユニットケアの職員配置に関する社会学的研究

わが国の特別養護老人ホームにおいてスタンダードになりつつあるユニットケアを、それを規定する諸要因に注目しながら社会学的に分析することを目的として、宮城県内の複数の事業所において職員配置に関するデータ収集をおこなった。また介護職員、利用者、家族、周辺地域住民、関係諸機関等を対象に聞き取り調査を実施した。本研究の目的は、わが国の特別養護老人ホーム(以下「特養」)においてスタンダードになりつつあるユニットケアを、それを規定する諸要因に注目しながら社会学的に分析することである。今年度は新築型および改修型の老人福祉施設を運営している社会福祉法人M(以下「法人M」)を重点的な調査対象地とした。具体的には新築型の特養「U」、改修型の養護老人ホーム「M」および特養「S」である。法人Mの歴史および現在運営している事業および職員体制、各事業所における職員配置等に関するデータを収集した。法人Mでは、2010年1月よりインドネシア人介護士の受け入れを、宮城県内の福祉施設としては初めて実施している。外国人介護士の導入が職員配置のありかたどのように影響するか、それに伴いユニットケアの質がどのように左右されるのかについて明らかにする必要性が生じてきた。そこで我が国における外国人介護士受け入れに関する基礎資料を収集するとともに、法人Mの関係者へのヒアリングを開始した。また、法人Mが入居者の生活の質の向上をねらいとして各事業所における信仰の場(神社や観音、地蔵)の設置に取り組んでいることから、スピリチュアルケアについての文献収集をおこなったうえで、法人Mの事例について資料収集および関係者への聞き取りを実施した。高齢者福祉施設が直面する現代的課題を明らかにするとともに、ユニットケアを規定する諸要因の社会学的分析をおこなうことができた。本研究の員的は、わが国の特別養護老人ホームにおいてスタンダードになりつつあるユニットケアを、それを規定する諸要因に注目しながら社会学的に分析することである。第一に、養護老人ホームSおよび特別養護老木ホームSで実施したタイムスタディと、介護職員及び入居者に対して実施した聴き取り調査のデータを整理し分析した。第二に、昨年度に実施した上記老人ホームにおいて介護業務に従事するインドネシア人介護福祉士候補生に対するタイムスタディと聴き取りの結果について、重点的に検討をおこなった。聴き取りした録音データをテキストに書き起こすとともに、基本属性をはじめ、来日の背景や資格取得の状況、キャリアの連続・非連続、勤務体制および待遇、宗教生活などについて対象者ごとに比較し分析をおこなった。来日のきっかけはそれぞれであるが、主たる目的は収入を得ることであり、現在の仕事や生活環境に満足を示しながらも日本での国家資格の取得や滞在の継続はそれほど重要視されていなかった。結婚や母国にいる両親との関係も、日本での長期滞在が考えられない理由のひとつとなっていた。第三に、本研究の遂行にあたり必要な文献を収集し整理した。インドネシア社会の宗教や民族・社会状況、日本におけるインドネシア人居住者の状況、宮城県における多文化共生社会推進の状況等に関する一次資料や研究論業、文献の整理検討をおこなった。また、ユニットケア・個別ケアの全国的な実施状況や介護労働の実態にかかわる基礎資料ついても、前年度より継続して収集をおこなった。本研究の目的は、わが国の特別養護老人ホームにおいてスタンダードになりつつあるユニットケアを、それを規定する諸要因に注目しながら社会学的に分析することである。第一に、前年度に引き続き、宮城県内の養護老人ホームAおよび特別養護老人ホームB(多床室・従来型)において介護職員及び入居者を対象におこなったタイムスタディおよび聴き取り調査のデータを整理し分析した。さらに、上記老人ホームにおいて新規に受け入れたインドネシア人介護福祉士候補生に関する予備的調査を実施した。加えて、我が国の外国人介護士受け入れ問題に関する研究や文献を収集し整理した。ユニットケア・個別ケアの全国的な実施状況や介護労働の実態にかかわる基礎資料ついても、継続的に収集をおこなった。第二に、宮城県内の特別養護老人ホームC(全室個室・ユニット型)において、ユニットケアと地域社会との関係性に焦点をあてた聞き取り調査を実施した。管理者、介護職員、入居者、特養Cが加入する町内会、特養Cが所在するD郡E町保健福祉課を対象として重点的に聞き取りをおこなった。2001年に開所してからの10年余りの歩みを分析することにより、特養Cがどのようにユニットケアを維持し、また地域社会との関係を展開してきたかについて考察し、論文として著した。第三に、特別養護老人ホームCにおけるユニットケアが、正規職員のみならず非正規職員をも含む多様な就業形態にもとづくケア労働により運営・維持されている点に注目し、特養Cの介護職員を対象に聞き取り調査を開始した。ここでいう非正規職員には、主婦層を中心とするパート職員や派遣社員、アルバイトが含まれる。正規職員と非正規職員が混在し、ときには文化の違いを超えて提供される多様なケア労働の実態に迫ることにより、そうした職員配置の質的構成がいかにケアの質を維持しあるいは向上させうるかを明らかにする必要性が導き出された。平成22年9月17日より産前休暇および育児休暇を取得したのにともない本研究を中断した。平成23年11月8日に現場復帰し研究再開したが、育児との両立をはかりながらであったため研究の遂行に遅れを生じた。

また、東日本大震災により被災した老人ホームが多数存在するため、本研究の一部の遂行が難しくなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。東日本大震災により被災した老人ホームが存在するため、本研究の一部の遂行が難しくなったが、調査の続行が可能な老人ホームについて、さらなる聴き取り調査を遂行する。外国人介護福祉士候補生への聴き取り調査を実施するにあたり、通訳者に協力をあおぎ、専門的知識を提供してもらう。
ストレス評価・うつ病予知をめざすRNAバイオロジー研究

ストレス評価・うつ病予知に有用な血液中のRNAマーカーを探索した。急性ストレス特異的なSMG-1のスプライシングを報告し(Neurosci Lett 2010)、慢性ストレス時のGR-βアイソフォームの発現低下を報告した(Stress 2011)。さらに、急性ストレス特異的マイクロRNAとして、miR-144*`miR-144, miR-16を(Neurosci Lett 2012)。慢性心理的ストレス徳的なマイクロRNAとして、7つのマイクロRNAも同定した。平成22年度は、主に健常人の心理的ストレス特異的RNAマーカーの同定を中心に研究を進めた。モデルとして、医学科4年次の全国共通進級試験(CBT試験)受験者を対象にして、試験7週間前、試験前日、1日の試験終了直後、及び、試験終了1週間後のタイムポイントで採血し、質問紙(STAI,SDS)による不安とうつ状態の評価、唾液のコルチゾルを測定、マイクロRNAアレイを使いた血液中のマイクロRNAの網羅的解析、及び、エクソンチップを用いた選択的スプライシングバリアントの検出を行った。得られた成果として、1)急性心理的ストレス特異的なSMG1の選択的スプライシングを同定し誌上発表した(Neurosci Lett, 2010)。2)急性心理的ストレス特異的な血液中のマイクロRNAとしてmir144*mir144, mir16を初めて同定した(論文投稿準備中)。さらに、岐阜県の民間病院職員129名のストレス検診を行い、22名の末梢血のうつ病患者様遺伝子発現パターンを同定した。うつ病患者に見られる遺伝子発現パターンと血清の免疫調節メデイエーターとの関連についても検討した。まず、健常者の不安とうつ状態を反映する因子として、VEGFを初めて同定した(Int J psychophysiolリバイス中)。また、上記と同じCBT試験モデルを用いて、血清中のサイトカイン50種類をBioPlex (BioRad社)で測定し、急性心理的ストレス応答性の8種類のサイトカインを同定した(論文投稿中)。平成23年度のうつ病患者の解析を行うための健常者の基礎データの収集はほぼ完了し、患者解析を進めている。平成23年度の具体的な研究成果を以下にまとめる。1)健常大学生209名の血清中サイトカイン50種類のプロファイリングを行い、健常者の不安とうつ状態を反映する因子として、VEGFを初めて同定した(Int J Psychophysiol 2011)。2)健常大学生の慢性心理的ストレス時(医師国家試験受験)におけるグルココルチコイドレセプター(GR)の選択的スプライシングバリアントを解析し、慢性ストレス時では、デコイレセプターの考えられているGR-βアイソフォームが増加することを明らかにした(Stress 2011)。医学科4年次の全国共通進級試験(CBT試験)受験者を対象に、試験7週間前、試験前日、1日の試験終了直後、及び、試験終了1週間後のタイムポイントで採血し、質問紙(STAI,SDS)による不安とうつ状態の評価、唾液のコルチゾルの測定を行った。このモデルを用いて、3)血清中の50種類のプロファイリングから、急性心理的ストレスに応答する血清メデイエーターとして、炎症性サイトカイン(G-CSF、IFN-γ,、IL-1β、及び、TNF-α)、Th2サイトカイン(IL-4、IL-5、及び、IL-13)、及びβ-NGFを同定した(Psychophysiology 2012)、さらに、4)急性心理的ストレス特異的な血液中のマイクロRNAとしてmir144*mir144,mir16を初めて同定した(Neurosci Lett 2012)。岐阜県の民間病院職員129名のストレス検診を行い、22名の末梢血のうつ病患者様遺伝子発現パターンを同定した。さらに、自閉症者と自閉症児をもつ母親の末梢血の遺伝子発現解析を行った。血縁関係は無いにも関わらず、共通して発現が変化する遺伝子の同定にも成功した(PLoS One 2011)。このように平成23年度は予想以上の成果を上げることが出来た。平成24年度の具体的な研究成果を以下にまとめる。1)健康な医学科4年生28名の協力を得て、全国統一進級試験(CBT試験)ストレスモデルを用いて、急性心理的ストレスに応答する血清メデイエーターを解析し、炎症性サイトカイン(G-CSF、IFN-γ、IL-1β、及び、TNF-α)、Th2サイトカイン(IL-4、IL-5、及び、IL-13)、及びβ-NGFを報告した(Psychophysiology 2012)。2)同じく、医学科4年生のCBT試験ストレスモデルを用いて、末梢血のマイクロRNAのプロファイリングを行い、急性心理的ストレス特異的な血液中のマイクロRNAとしてmir144*`mir144, mir16を初めて同定した(Neurosci. Lett. 2012)。

3)慢性ストレスモデルとして、医学科6年生の医師国家試験受験者のストレス応答も解析し、慢性心理的ストレスに応答するマイクロRNAとして、7つのマイクロRNA(miR-16, -20b, -26b, -29a, -126, -144 and -144*)を同定した(論文投稿中)。4)民間病院勤務者192名(男性:43名、女性:149名)のストレス評価を行い、1主観的会階層尺度はSDSと負に相関すること、2個人収入が300万円未満の人は、状態不安・特性不安・うつ状態スコアが有意に高く社会階層尺度が低いこと、3高ストレス群で639個の遺伝子が有意に変化し、細胞性免疫とヘルパーT細胞シグナル関連遺伝子の発現が低下することを明らかにした(論文作成中)。さらに、これらのヒトの研究と平行して、抗がん剤耐性に関連するマイクロRNA(J. Gastroenterol2012)、RNA結合タンパク質を介したストレス応答の研究(Oncogene 2013, J. Gastroenterol. 2013)などの成果も報告した。平成23年度の研究成果として9編の英語論文を発表した。この中には、自閉症者の解析や基礎的なマイクロRNAの研究と選択的スプライシングバリアントの研究も含まれており、当初の計画を超えた研究成果を挙げることができた24年度が最終年度であるため、記入しない。研究自体は予定通り順調に遂行できており、平成24年度は最終年度に当たるため、ヒトの研究成果として慢性疲労症候群の成果発表を行う。基礎的なRNAバイオロジー研究では、選択的スプライシング調節因子であるSRSF3及びTransformer 2-betaの研究成果について、最低3編の英文原著論文の発表を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ガングリオシドのみを水解する形質膜シアリダーゼの構造と機能の研究

われわれは、これまでラット脳や肝を材料として、基質特異性や細胞内局在を異にし、免疫学的にも区別される4種のシアリダーゼ(リソゾーム内腔性、細胞質性、リソゾーム膜性、形質膜性シアリダーゼ)の存在とその性状を明らかにしてきた。本課題では、これらのうち、細胞表層にあってガングリオシドの修飾に与かることが予想される形質膜シアリダーゼに着目して研究を進めた。構造や機能の解析を目的として、酵素蛋白の完全精製を試みる一方、生理的あるいは病的変化に伴う活性変動した調査した。ラット腹腔マクロファージをOK-432で活性化すると、形質膜シアリダーゼ活性は35日後には約8倍に上昇し、9日後には刺激前に戻った。それは表層抗原アシアロGM1の発現と平行していた。また、このシアリダーゼは、マウス表皮由来JB6細胞の悪性形質転換によって活性上昇することもわかった。ラット脳形質膜シアリダーゼと完全に免疫学的に交叉するウシ脳酵酵素の高度精製を試みた。ウシ脳ではシナプトソーム膜に局在することを確認したが、大量精製を目的としたため、ウシ脳顆粒画分を出発材料とした。トリトンX-100とデオキシコール酸で可溶化後、DE-52、オクチルセファロース、ヘパリン-セファロース、セファクリルS-200、RCA-アガロース、モノQ、スーパーローズ12のカラムクロマトグラフィーをつないで、顆粒画分から20000倍以上の精製標品を得た。電気泳動やゲル濾過、蔗糖密度勾配遠心によって分子量の算定を行っているが、それぞれの値が異なり、真の分子量の決定を急いでいる。また、この精製標品は、ほとんどガングリオシドのみに作用するが、α2→3≧α2→8>α2→6シアリル結合の順に水解した。この酵素がガラクトース残基を有する糖タンパクであることもわかった。精製標品を用いてペプチドシークエンスへと進めたい。
家族性低リン血症性クル病における象牙質形成不全の発生メカニズムに関する研究

本研究では,X染色体性低リン血症性ビタミンD抵抗性くる病の疾患モデルマウスであるHypマウスに認められる象牙質形成不全に,象牙芽細胞の異常といった局所的要因が関与するのかを検討した.まず初めに,血中リン濃度の低下がHypマウスの象牙質形成不全を引き起こす主な要因であるかを調べる目的で,ヘテロ型Hypマウスの雌より生まれた,遺伝子的に正常なマウスの雄(正常マウス群)及びHypマウスの雄(Hypマウス群)の歯の形態を野生型マウス群と比較した.その結果,生後3日齢の正常マウス群では,血中リン濃度は野生型マウス群と比較して有意に低かったにも関わらずHypマウスの象牙質形成不全の特徴の一つである象牙前質の拡大が認められなかった.一方,Hypマウス群では,血中リン濃度は野生型マウスと比較して有意に低く,また象牙前質の幅は野生型マウスより有意に大きかった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は血中リン濃度の低下のみに起因しないことを示唆している.次に,Hypマウスの象牙質形成不全を引き起こす局所因子の一つとしてオステオカルシンに注目し,歯での発現や分布を調べた.まず,Hypマウス群と野生型マウス群の臼歯でのオステオカルシンmRNAの発現量およびオステオカルシンタンパク質の合成量を比較した.その結果Hypマウス群の歯は野生型マウス群よりオステオカルシンmRNAの発現量が有意に少なかった.次に,免疫組織学的手法を用いて,Hypマウス群と野生型マウス群の歯におけるオステオカルシンの分布を比較した.その結果,Hypマウス群,野生型マウス群ともにオステオカルシンの局在には違いは認められなかった.しかし,Hypマウス群の象牙質や象牙芽細胞におけるオステオカルシン陽性反応は野生型マウス群より弱かった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全にはオステオカルシンの発現量の減少が関与している可能性を示唆している.今回の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は,腎でのリンの取り込みの低下に起因する血中リン濃度の低下といった,全身的要因のみによって引き起こされるのではなく,象牙芽細胞におけるオステオカルシンの発現量の減少などの局所的な因子も関与している可能性を示唆している.本研究では,X染色体性低リン血症性ビタミンD抵抗性くる病の疾患モデルマウスであるHypマウスに認められる象牙質形成不全に,象牙芽細胞の異常といった局所的要因が関与するのかを検討した.まず初めに,血中リン濃度の低下がHypマウスの象牙質形成不全を引き起こす主な要因であるかを調べる目的で,ヘテロ型Hypマウスの雌より生まれた,遺伝子的に正常なマウスの雄(正常マウス群)及びHypマウスの雄(Hypマウス群)の歯の形態を野生型マウス群と比較した.その結果,生後3日齢の正常マウス群では,血中リン濃度は野生型マウス群と比較して有意に低かったにも関わらずHypマウスの象牙質形成不全の特徴の一つである象牙前質の拡大が認められなかった.一方,Hypマウス群では,血中リン濃度は野生型マウスと比較して有意に低く,また象牙前質の幅は野生型マウスより有意に大きかった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は血中リン濃度の低下のみに起因しないことを示唆している.次に,Hypマウスの象牙質形成不全を引き起こす局所因子の一つとしてオステオカルシンに注目し,歯での発現や分布を調べた.まず,Hypマウス群と野生型マウス群の臼歯でのオステオカルシンmRNAの発現量およびオステオカルシンタンパク質の合成量を比較した.その結果Hypマウス群の歯は野生型マウス群よりオステオカルシンmRNAの発現量が有意に少なかった.次に,免疫組織学的手法を用いて,Hypマウス群と野生型マウス群の歯におけるオステオカルシンの分布を比較した.その結果,Hypマウス群,野生型マウス群ともにオステオカルシンの局在には違いは認められなかった.しかし,Hypマウス群の象牙質や象牙芽細胞におけるオステオカルシン陽性反応は野生型マウス群より弱かった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全にはオステオカルシンの発現量の減少が関与している可能性を示唆している.今回の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は,腎でのリンの取り込みの低下に起因する血中リン濃度の低下といった,全身的要因のみによって引き起こされるのではなく,象牙芽細胞におけるオステオカルシンの発現量の減少などの局所的な因子も関与している可能性を示唆している.家族性低リン血症性クル病(FHR)は,腎尿細管におけるリンの再吸収機構の欠陥に起因する低リン血症を主症状とする遺伝性疾患であり,歯科的には,象牙質の形成不全によりう蝕や外傷の既往のない歯に特発性に歯肉膿瘍が発生することで知られている.Hypマウスは,ヒトFHRと同じ臨床症状と遺伝形式を呈し,その臼歯および前歯がヒトの歯と類似の象牙質形成不全を呈することを,病理組織学的検索により明らかにした.

このHypマウスの受精卵を正常マウスの子宮に,あるいは正常マウスの受精卵をHypマウスの子宮に着床・発育させることによりトランスジェニックマウスを作製し,これらのマウス切歯の病理組織学的検索を行っている.同時に,遺伝的に欠陥のある卵子が正常な血中リン濃度の環境で発育する場合,あるいは遺伝的に正常な卵子が血中低リン濃度な環境で発育する場合を想定して,正常マウスのメスにHypマウスのオスを交配させることにより生まれたメス及びオス切歯の病理組織学的検索を行っている.HypマウスはヒトFHRの疾患モデルマウスであり,血中リン濃度の低下や,骨の石灰化不全によるくる病といった特徴を有し,歯牙では象牙質石灰化不全が認められる.そこで,Hypマウスの象牙質石灰化不全の局所的な原因について考察する目的で,Hypマウスと野生型マウスにおける象牙質の石灰化に深く関与するオステオカルシンの分布の違いを調べた.その結果,野生型マウスでは,象牙芽細胞,象牙前質の一部及び象牙質にオステオカルシンが強く発現するのに対して,Hypマウスでは,象牙芽細胞,象牙前質,象牙質の全ての部位におけるオステオカルシンの発現の弱いことが明かとなった.現在,Hypマウスと野生型マウス象牙芽細胞でのオステオカルシン遺伝子の発現の差違に関して調べるとともに,他の象牙質に特異的に発現するタンパク質に関しても検索を行っている.また,Hypマウス及び野生型マウス胎児から取り出した歯胚を同じ条件で培養することにより,象牙質石灰化不全に及ぼす環境因子の影響を調べている.さらに,正常マウスのオスにHypマウスのメスを交配させることにより生まれたマウスの歯牙に対して組織学的検索を加えている.本研究では、X染色体性低リン血症性ビタミンD抵抗性くる病の疾患モデルマウスであるHypマウスに認められる象牙質形成不全に,象牙芽細胞の異常といった局所的要因が関与するのかを検討した.まず初めに,血中リン濃度の低下がHypマウスの象牙質形成不全を引き起こす主な要因であるかを調べる目的で,ヘテロ型Hypマウスの雌より生まれた,遺伝子的に正常なマウスの雄(正常マウス群)及びHypマウスの雄(Hypマウス群)の歯の形態を野生型マウス群と比較した.その結果,生後3日齢の正常マウス群では,血中リン濃度は野生型マウス群と比較して有意に低かったにも関わらず,Hypマウスの象牙質形成不全の特徴の一つである象牙前質の拡大が認められなかった.一方,Hypマウス群では,血中リン濃度は野生型マウスと比較して有意に低く,また象牙前質の幅は野生型マウスより有意に大きかった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は血中リン濃度の低下のみに起因しないことを示唆している.次に,Hypマウスの象牙質形成不全を引き起こす局所因子の一つとしてオステオカルシンに注目し,歯での発現や分布を調べたまず,Hypマウス群と野生型マウス群の臼歯でのオステオカルシンmRNAの発現量およびオステオカルシンタンパク質の合成量を比較した.その結果Hypマウス群の歯は野生型マウス群よりオステオカルシンmRNAの発現量が有意に少なかった.次に,免疫組織学的手法を用いて,Hypマウス群と野生型マウス群の歯におけるオステオカルシンの分布を比較した.その結果,Hypマウス群,野生型マウス群ともにオステオカルシンの局在には違いは認められなかった.しかし,Hypマウス群の象牙質や象牙芽細胞におけるオステオカルシン陽性反応は野生型マウス群より弱かった.以上の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全にはオステオカルシンの発現量の減少が関与している可能性を示唆している.今回の結果は,Hypマウスの象牙質形成不全は,腎でのリンの取り込みの低下に起因する血中リン濃度の低下といった,全身的要因のみによって引き起こされるのではなく,象牙芽細胞におけるオステオカルシンの発現量の減少などの局所的な因子も関与している可能性を示唆している.