hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
同位体酸素O-17を使用したMRI脳灌流計測技術開発

コントラストは最も高い検出能があるが、これを得るには、スピンロックを得るための持続的な高周波出力が必要で、高磁場臨床機においては安全性の問題や、ハードウエアの問題があり、昨年度のプリリミナリーな動物実験ではCSFの信号までが変化してしまい、定量的な検討ができていなかった。そこで今年度は、パルスシーケンスの最適化を進め、高周波をより細部に分割してスピンロック時間を最大70ms、送信出力を最大1200Hzとし、擬似連続波出力することにより、この問題をクリアすることを試みた。この最適化により、安定性は確保できたものの、定量性が損なわれる疑念があったため、ファントムで検証し、これまでに確立してきた小動物実験系において評価を行った。ラット尾静脈より7%atmのH_2^<17>Oを1ml静注し、その脳白質のT_<1ρ>値がダイナミックに変化することを確認した。しかしその変化は5%以下であり、シーケンスの改良やパラメータの最適化が望まれる。また今回はダイナミックスタディをT_<1ρ>値の定量で行っているため、定量的な解析が可能であり、本結果を詳細に検討することにより、より最適なパラメータを選択し、時間分解能を向上させることが次の課題である。同位体水の作成は時間とコストがかかり、濃縮度が上げるのは容易なことではない。そこで数%atmレベルでの検出感度を得るために、昨年度までに、T_1。コントラストを得る撮像シーケンスを臨床用3TMRIにおいて開発してきた。T_1。コントラストは最も高い検出能があるが、これを得るには、スピンロックを得るための持続的な高周波出力が必要で、高磁場臨床機においては安全性の問題や、ハードウエアの問題があり、プリリミナリーな動物実験ではCSFの信号までが変化してしまい、定量的な検討ができていなかった。そこで、パルスシーケンスの最適化を進め、高周波をより細部に分割してスピンロック時間を最大70ms、送信出力を最大1200Hzとし、擬似連続波出力することにより、この問題をクリアすることに成功した。安定性は確保、定量性をファントムで検証した後、小動物実験系において評価を行った。ラット尾静脈より7%atmのH_2^<17>Oを1ml静注し、その脳白質のT_1。値が変化することを確認した。しかしこのレベルでは信号化は微弱であり、アプリケーションによっては、シーケンスの改良やパラメータの最適化が望まれる。ダイナミックスタディをT_1。値の定量で行っているため、定量的な解析が可能であり、本結果を詳細に検討することにより、より最適なパラメータを選択し、時間分解能を向上させることが可能になった。
量子計算と古典通信路を用いた電子署名方式

主に、大きく分けて二つの研究成果が得られた。一つめは本研究で対象となる電子署名方式と対をなす秘匿通信方式、特に本研究と密接に関わり合いをもつ、量子計算と古典通信路を同時に用いた秘匿通信方式に関する結果である。2000年に提案された既存方式はナップザック暗号とよばれる方式の一種であり、ナップザック暗号に対する強力な攻撃法として低密度攻撃とよばれる攻撃法が知られていた。本研究では、既存方式における平文に関する数え上げ符号に着目し、その符号方法を変更することによって低密度攻撃を回避する方法を提案した。二つめは、本研究で対象となる電子署名方式に関する結果である。この電子署名方式の一種である否認不可署名とリング署名とよばれる方式に対して、近年提案された安全性である匿名性について考察を行った。ここでは、匿名性を持つ方式を得るためのテクニックを提案するとともに、その提案技法の否認不可署名とリング署名に対する適用可能性について論じた。さらに上記以外にも、本研究に関連する暗号プロトコル研究として、ランダムオラクルを用いたプロトコルに対する新たな指標と具体的方式の提案、キーワード検索付き公開鍵秘匿通信方式の安全性の改良、新たな数学的仮定とそれに基づく公開鍵秘匿通信方式の提案、中程度の難しさを持つ関数のモデル化と具体的な関数の提案、認証付き鍵交換プロトコルの安全性指標に関する考察、指定検証者署名への変換が可能なaggregate signatureの提案、Paillierの暗号に対する証明可能なシャッフル方式の提案を行った。これらの研究成果は、研究会や国際会議で発表済みであり、現在、雑誌に投稿中である。一つは、暗号プロトコルモデルの基礎として、Boole回路に関する基本的な結果である。具体的には、Boole回路中で用いることのできる否定ゲートの個数と回路サイズの関係についての考察を行った。その結果、回路から否定ゲートを一つ取り除いたときに、サイズの指数増加を引き起こすような回路を特定できた。もう一つは、電子署名方式と対をなす秘匿通信方式、特に本研究と密接に関わり合いをもつ、量子計算と古典通信路を同時に用いた秘匿通信方式に関する結果である。具体的には、2000年にOkamoto-Tanaka-Uchiyamaにより提案された方式に関する安全性の厳密な評価を行ない、その結果、その方式をそのまま使った場合、安全性に大きな問題があることがわかった。この既存方式はナップザック暗号とよばれる方式の一種であり、ナップザック暗号に対する強力な攻撃法として密度攻撃とよばれる攻撃法が知られていた。この密度攻撃に耐えるナップザック暗号を設計するには、密度とよばれる安全性の指標を十分高くすることで一般的には十分とされていた。2000年に提案された既存方式も密度は十分高く、よって密度攻撃に強いとされていた。しかしながら本研究により、この既存方式は、密度が十分高いにもかかわらず、密度攻撃とよばれる攻撃に対して弱いことがわかった。また、Chor-Rivest方式などの密度が十分高く密度攻撃に対して強いとされていたナップザック暗号も、我々の解析によって実際には密度攻撃に対して弱いことがわかった。これらの結果については現在投稿中である。主に、大きく分けて三つの研究成果が得られた。一つめは本研究と密接に関連する、量子通信路を用いた暗号プロトコルに関する結果である。具体的には、情報理論的に結合性をもち計算量的に秘匿性をもつような量子ビット・コミットメント方式の構成を行った。この提案方式により、開示フェーズまでに受信者が保持しなくてはならないビット数を、古典通信路を用いた場合と比較して指数的に減らすことに成功した。二つめは、電子署名方式と対をなす秘匿通信方式、特に本研究と密接に関わり合いをもつ、量子計算と古典通信路を同時に用いた秘匿通信方式に関する結果である。2000年に提案された既存方式はナップザック暗号とよばれる方式の一種であり、ナップザック暗号に対する強力な攻撃法として密度攻撃とよばれる攻撃法が知られていた。既存方式も密度は十分高く、よって密度攻撃に強いとされていた。しかしながら本研究により、既存方式は、密度が十分高いにもかかわらず、密度攻撃とよばれる攻撃に対して弱いことがわかった。三つめは、この既存方式の変形することにより、低密度攻撃を回避できる可能性についての考察を行った。この成果については現在投稿中である。さらに上記以外にも、本研究に関連する暗号プロトコル研究として、短い秘密鍵を用いた場合においても、制限された離散対数問題の仮定のもとで安全性が証明できる匿名グループ認証方式の構成を行った。また、暗号プロトコルモデルの基礎として、Boole回路に関する基本的な考察、具体的には、Boole回路中で用いることのできる否定ゲートの個数を制限したときの回路の深さとサイズの関係について考察を行った。

この電子署名方式の一種である否認不可署名とリング署名とよばれる方式に対して、近年提案された安全性である匿名性について考察を行った。ここでは、匿名性を持つ方式を得るためのテクニックを提案するとともに、その提案技法の否認不可署名とリング署名に対する適用可能性について論じた。さらに上記以外にも、本研究に関連する暗号プロトコル研究として、ランダムオラクルを用いたプロトコルに対する新たな指標と具体的方式の提案、キーワード検索付き公開鍵秘匿通信方式の安全性の改良、新たな数学的仮定とそれに基づく公開鍵秘匿通信方式の提案、中程度の難しさを持つ関数のモデル化と具体的な関数の提案、認証付き鍵交換プロトコルの安全性指標に関する考察、指定検証者署名への変換が可能なaggregate signatureの提案、Paillierの暗号に対する証明可能なシャッフル方式の提案を行った。これらの研究成果は、研究会や国際会議で発表済みであり、現在、雑誌に投稿中である。
インターロイキン6の濾胞星状細胞からの分泌と下垂体細胞増殖機構に関する研究

近年免疫系と神経内分泌との関連が注目されている。我々は此れ迄の下垂体濾胞星状細胞cell line(G/F cell)を用いた一連の実験にてPACAP(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)やVIP(vasoactive intestinal peptide)はG/FcellからのIL-6の分泌を促進することを見いだした。さらに下垂体細胞のcell line(MtT/Ecell)を用いてIL-6の下垂体細胞の増殖に及ぼす影響を検討した結果、IL-6の投与は、時間依存的、濃度依存的にMtT/E細胞の増殖を刺激する成績が得られた。そこで今年度はG/FcellとGH3細胞の共培養を用い、下垂体濾胞星状細胞がプロラクチンの基礎分泌に及ぼす影響並びにMtT/Ecellを用いてIL-6の細胞増殖刺激に於ける細胞内情報伝達機構を検討した。その結果G/FcellとGH3細胞の共培養でプロラクチンの基礎分泌が亢進すること、またIL-6の細胞増殖刺激の胞内情報伝達機構としてTyrosine kinase系が関与している事も明らかとなった。本年度の研究成績はIL-6産生細胞としての下垂体濾胞星状細胞の生理的意義を検討する上で有用な一連の情報である。我々は此れ迄の予備実験にて下垂体においてIL-6が産生されており、さらにIL-6が下垂体ホルモン非分泌支持細胞(下垂体濾胞状細胞:FS細胞)から分泌されている可能性を示唆する成績を得ている。そこで下垂体濾胞状細胞のcell line(G/F cell)を用いて視床下部で産生されているPACAP(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)やVIP(vasoactive intestinal peptide)のIL-6産生に及ぼす影響を検討した。その結果、PACAPやVIPはG/F cellからのIL-6の分泌を促進した。また同時に、これらのホルモンは細胞内cAMPを上昇させた。一方IL-6が下垂体細胞の増殖に影響を及ぼすかどうか検討した結果、IL-6がホルモン分泌のみならず下垂体細胞の増殖も刺激する成績が得られた。本年度の研究成績はIL-6産生細胞としての下垂体濾胞状細胞の生理的意義を検討する上で有用な一連の情報である。我々は此れ迄の下垂体濾胞状細胞のcell line(G/F cell)を用いた一連の実験にてPACAP(pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)やVIP(vasoactive intestinal peptide)はG/F cellからのIL-6の分泌を促進することを見いだした。そこで今年度は下垂体細胞のcell line(MtT/E cell)を用いて下垂体細胞の増殖に及ぼす影響を検討した。その結果、MtT/E cellはIL-6受容体を有しており、IL-6の投与は、時間依存的、濃度依存的にMtT/E細胞の増殖を刺激する成績が得られた。またIL-6の細胞増殖刺激効果は中和抗体によって完全に阻止され。また予備実験では或るが、G/F cellとGH3細胞の共培養でプロラクチンの基礎分泌が亢進することも合わせて確認した。我々は此れ迄の下垂体濾胞星状細胞cell line (G/F cell)を用いた一連の実験にてPACAP (pituitary adenylate cyclase activating polypeptide)やVIP (vasoactive intestinal peptide)はG/F cellからのIL-6の分泌を促進することを見いだした。さらに下垂体細胞のcell line (MtT/E cell)を用いてIL-6の下垂体細胞の増殖に及ぼす影響を検討した結果、IL-6の投与は、時間依存的、濃度依存的にMtT/E細胞の増殖を刺激する成績が得られた。そこで今年度はG/F cellとGH3細胞の共

培養を用い、下垂体濾胞星状細胞がプロラクチンの基礎分泌に及ぼす影響並びにMtT/E cellを用いてIL-6の細胞増殖刺激に於ける細胞内情報伝達機構を検討した。その結果G/F cellとGH3細胞の共培養でプロラクチンの基礎分泌が亢進すること、またIL-6の細胞増殖刺激の胞内情報伝達機構としてTyrosine kinase系が関与している事も明らかとなった。本年度の研究成績はIL-6産生細胞としての下垂体濾胞星状細胞の生理的意義を検討する上で有用な一連の情報である。
新規標的分子を介した炎症性鼻疾患に対する治療法の開発

アレルギー性鼻炎や慢性副鼻腔炎を代表とする鼻粘膜における炎症性疾患の病態として過剰な鼻汁産生と粘膜浮腫があり様々な分子が関与しているが、今回はpendrinとperiostinについて解析を行った。ヒト鼻粘膜上皮細胞株でのpendrinとperiostinの発現について解析を行った。細胞株をIL-13で刺激するとpendrin及びperiostinの発現量が増加する傾向を認めた。また、本研究では血清中のperiostin濃度も測定可能であったため臨床検体を用いて解析を行った。血清中のperiostin濃度は鼻粘膜の疾患活動性や重症度を示すバイオマーカーとして利用可能であることが明らかとなった。アレルギー性鼻炎、慢性副鼻腔炎などの疾患は上気道の一部である鼻粘膜の慢性炎症である。これらの疾患の病態として過剰な粘液産生と粘膜浮腫があり様々な分子が関与している。この詳細な機序については不明な点が多いなかで、次に示すpendrinとperiostinの直接的関与が注目され始めている。ヒト鼻粘膜細胞および気道上皮細胞の細胞株でのpendrin及びperiostin発現について解析を行った。細胞株をIL-13で刺激するとpendrin及びperiostin発現量が増加する傾向を認めた。また今回の研究で組織中のperiostin量だけでなく血清中のperiostin濃度も測定可能であることが明らかになったため臨床検体を用いた検討も行った。健常者66例の血清中のperiostin r量をElIZA法にて測定し、慢性副鼻腔炎患者60例の血清中periostin濃度と比較した。慢性副鼻腔炎患者ではperiostin濃度が有意に上昇していた。各患者の鼻内所見(ポリープの有無)、CT所見、アレルギー性鼻炎合併の有無、好酸球数、ECP濃度を測定し、血清periostin量との相関を検討した。鼻内ポリープ多発症例や嗅覚障害合併症例では臨床症状とperiostin濃度との相関関係が認められた。また、血清中のperiostinは好酸球数、血清中ECP濃度と強い相関関係が認められた。血清中periostinは慢性副鼻腔炎の疾患活動性や重症度のバイオマーカーとして利用可能であり、治療の標的分子として利用可能であることが明らかになった。血清中のperiostin濃度の測定については特許出願中である。血清中のperiostinは慢性副鼻腔炎の疾患活動性や重症度のバイオマーカーとして利用可能であり、治療の標的分子として利用可能であることが明らかになった。血清中のperiostin濃度の測定については特許出願予定である。

健常者66例の血清中のperiostin r量をElIZA法にて測定し、慢性副鼻腔炎患者60例の血清中periostin濃度と比較した。慢性副鼻腔炎患者ではperiostin濃度が有意に上昇していた。各患者の鼻内所見(ポリープの有無)、CT所見、アレルギー性鼻炎合併の有無、好酸球数、ECP濃度を測定し、血清periostin量との相関を検討した。鼻内ポリープ多発症例や嗅覚障害合併症例では臨床症状とperiostin濃度との相関関係が認められた。また、血清中のperiostinは好酸球数、血清中ECP濃度と強い相関関係が認められた。血清中のperiostinは慢性副鼻腔炎の疾患活動性や重症度のバイオマーカーとして利用可能であり、治療の標的分子として利用可能であることが明らかになった。血清中のperiostin濃度の測定については特許を収得した。鼻科学細胞レベルの解析と並行して臨床検体を用いた解析を行っており計画を遂行している。実験機器や試薬等については既存のものを有効に利用できたが、実験室の改修工事が当初の予定より大幅に遅れたたため実験の遂行に支障をきたした。研究成果の発表を32nd Congress of the International symposium on Infection and Allergy of the Nose (エジプト)で行う予定であったが、治安状況の悪化により中止となった。細胞レベルの解析と並行して臨床検体を用いた解析を行っており順調に計画を遂行している。実験機器や試薬等については既存のものを有効に利用できた。研究計画に従い、細胞レベルでの実験を進めていく。同時に臨床検体を用いた解析も同時に行っていく。平成24年度は既存の機器および試薬の利用が可能であったが、平成25年度には大部分の試薬が不足するため効率的に購入計画を行う。成果発表として国際学会への参加を予定している。
植物のモリブデンによる窒素利用の制御の解明

モリブデンは生物の必須元素である。植物においてモリブデンは硝酸還元酵素や亜硫酸酸化酵素などの補酵素に含まれており、酸化還元反応に関与している。本年度はシロイヌナズナに存在するモリブデン酸イオン輸送体候補遺伝子であるMOT2の機能解析を行った。まず、MOT2回が外来遺伝子の挿入により破壊された変異植物体を入手して、モリブデン含量を測定した。独立な三系統の変異型株すべてにおいて、モリブデン濃度は根で野生型株よりも高く、地上部で野生型株よりも低かった。次に、MOT2を異種発現する酵母の体内モリブデン濃度が対照の酵母よりも有意に高くなることを示し、MOT2はモリブデン酸イオン輸送体であることを明らかにした。昨年度に得られたMOT2の細胞内局在と発現組織の情報と併せて考えると、MOT2は根において土壌から吸収したモリブデン酸イオンが導管へ向かう流れを促進することで、根から地上部へのモリブデンの効率的な移行に寄与すると推定される。これは、モリブデンの体内輸送を担う輸送体の初めての同定である。また、硫酸イオン輸送体をコードする遺伝子が外来遺伝子の挿入により破壊された変異植物体のモリブデン含量を比較した。このうち、土壌からの硫酸イオン吸収を担う主たる輸送体のひとつであるSULTR1;2をコードする遺伝子が破壊された独立な三系統の変異株すべてにおいて、根と地上部のモリブデン濃度がそれぞれ野生型株の半分以下に低下することを見出した。これらの系統では根におけるMOT1 mRNA蓄積量が野生型株の半分以下に低下していた。一方で、SULTR1;2を異種発現する酵母の体内モリブデン濃度と対照酵母の体内モリブデン濃度に有意な差は見出されなかった。これらの結果により、植物のモリブデン利用は硫黄栄養状態の影響を受けてモリブデン酸イオン輸送体の転写レベルで制御されることの示唆を得た。私はモデル植物であるシロイヌナズナの二系統(Col-0とLer)についてそれぞれの体内モリブデン濃度と遺伝子型とを比較することにより、モリブデンの輸送体をコードする遺伝子(Molybdate ransporter 1、MOT1)を同定していた。本年度はMOT1の発現組織と細胞内局在についてより詳細な解析を行った。また、モリブデン酸イオンと化学的性質が似た硫酸イオンが共存することによりMOT1によるモリブデンの輸送が影響を受けるか否かを検討した。その結果、MOT1によるモリブデン輸送は硫酸イオンの共存による阻害を受けないことが判明し、MOT1はモリブデン酸イオン特異的なトランスポーターであることが示唆された。これらの結果をまとめた論文を本年度PNAS誌に発表した。植物にはMOT1によく似た別の遺伝子が存在する。この遺伝子に変異をもつシロイヌナズナを入手してその性質を調べたところ、野生型株と比較して地上部のモリブデン濃度が低下しているにもかかわらず、根のモリブデン濃度が上昇していることを見出した。上述したMOT1は土壌から根へのモリブデン酸イオンの取り込みに関与するトランスポーターであり、MOT1に変異をもつ植物では根と地上部それぞれのモリブデン濃度が野生型株と比較して低下する。したがって、この類似遺伝子はMOT1とは異なる役割をもってモリブデン輸送に関与していると考えられる。表現型と予測アミノ酸配列の類似度からこの遺伝子は根から地上部へのモリブデン酸の輸送に関与するトランスポーターをコードすると推定し、7140T2と命名して解析を行った。MOT2は根と地上部で発現しており、葉脈に強く発現することが示唆された。細胞内では原形質膜に局在することが示唆された。MOT2はモリブデン酸の輸送に関する性質がMOT1とは異なることを明らかにしつつあり、現在詳細な解析を行っている。

一方で、SULTR1;2を異種発現する酵母の体内モリブデン濃度と対照酵母の体内モリブデン濃度に有意な差は見出されなかった。これらの結果により、植物のモリブデン利用は硫黄栄養状態の影響を受けてモリブデン酸イオン輸送体の転写レベルで制御されることの示唆を得た。
小・中学校の歴史学習におけるハイパーメディア教材利用の有効性の検討

本研究は学校教育におけるメディア活用の定着化の基礎研究として、ハイパーメディア教材の有効性を明らかにすることをその目的とした。そして、(1)「どの教科」において(2)「どの学習目的」のために(3)「どの授業実践」においてハイパーメディア教材が適するかを検討した。その結果、(1)学校の歴史学習に不可欠な「論争性」の理解には「グローバル議論モデル」の構成が重要であり、(2)「グローバル議論モデル」が求められる具体的な歴史課題を提案し、(3)「グローバル議論モデル」の構成を支援する歴史ハイパーメディア教材のデザインモデルを提案することができた。本年度は小・中学校の歴史学習において「難構造化知識領域」の学習に関する理論的検討を行い、「難構造化知識領域」の学習課題を設定することを目的とし、以下のような3つの計画を設定して作業を進め、その成果が得られた。1.小・中学校の歴史学習における「難構造化知識領域」の学習可能性を示す理論的検討:先行研究では小・中学校段階における「難構造化知識領域」の学習可能性を指摘した議論はほとんど見当たらないことから、その段階の歴史学習における「難構造化知識領域」の特性をもつ学習内容が存在することを、歴史教育の側面から検討した。その結果、ある事象について多様な視点から考える必要のある「難構造化知識領域」の学習は歴史教育において重要視されていることから(遠山茂樹、1981,加藤公明、1989、2007)、小・中学校において「難構造化知識領域」の学習内容として歴史学習を取り上げる理論的根拠を捉えた。2.小・中学校の歴史教科書(日本と韓国)を入手し、「難構造化知識領域」の学習内容(事例調査用の課題)の検討:、歴史学習における「難構造化知識領域」の学習内容を具体的に設定するために、日本と韓国の歴史教科書を入手し、日本と韓国の教科書間の解釈が異なる事象を捉えた。その中で、事例調査のための生徒の学習課題目として「日韓併合」を取り上げることにした。3調査協力の依頼来年度の事例調査を実施するために、韓国の教員を訪ね、協力を依頼した。本研究の目的は、小・中学校の歴史学習におけるハイパーメディア教材の利用効果を、「概念地図法」を用いて検証することにある。研究課題は1、日本と韓国の小・中学校の歴史学習において「難構造化知識領域」の学習内容について理論的な検討を行うこと、2、小・中学校の歴史学習におけるハイパーメディア教材の学習効果を、「概念地図法」を用いて生徒個々人の概念地図の意味的な変容を分析して捉えることである。本年度は、小・中学校の歴史学習においてハイパーメディア教材による学習効果を実証するための基礎作業を行った。その成果は次の3点にまとめられる。1、20年度に引き続きの作業として、学校段階別のハイパーメディア教材の利用可能性を示す理論モデルを構築し、明示した(下記の〔雑誌論文〕)。2、ハイパーメディア教材利用が求められる歴史学習の場面を特定するために、理論的な検討を行い、歴史の教科特性ともいえる「論争性」の理解を支援するためにハイパーメディア教材の利用可能性を提案し、そのための教材のデザインモデルを明示した(下記の〔学会発表〕、〔図書〕)。3、歴史ハイパーメディア教材のデザインモデルに基づき、「植民地はどっちだ-大和政権と朝鮮」を題材として歴史ハイパーメディア教材の内容構成を行った。特に、暗記科目として理解される傾向のある歴史学習指導の現状を打開するために、歴史の「論争性」の理解が最も重要な性質であることを理論的に根拠づけたこと、またその「論争性」の理解を支援する歴史ハイパーメディア教材のデザインモデルを提案し、教材の内容構成を試みたのは本年度の重要な研究成果である。よって、特定の歴史学習の指導場面にハイパーメディア教材の利用可能性を理論的に根拠づけることで、来年度に実施予定のモデル教材の開発とその利用調査の範囲を限定することができる。本年度は、昨年度の研究成果として提案した歴史学習における「論争性」の理解を支援するための「議論モデル」に基づき、歴史ハイパーメディアのデザインモデル及びモデル教材を作成し、その学習効果を検討することを目的とした。そのために、大きく3つの実施計画を立てた。1.「論争性」を有する歴史的課題(日本と韓国の教科書に掲載された歴史的事件とする)を設定し、関連する資料とデータ(日本と韓国)を収集する。2.「議論モデル」に基づき、1.の資料・データを配置し、具体的な歴史ハイパーメディアのデザインモデルを作成する。(3)デザインモデルからモデル教材を作成し事例調査で実施・教材効果を検討する。その成果は、次の2点にまとめられる。(1)「論争性」の理解を支援するために生徒が習得すべき「グローバル議論モデル」の構成要素として「(1)歴史事件に関する対立の見解」、「(2)各見解の根拠」、「(3)根拠間の関係性」の3つとし、ハイパーメディア・デザインモデルを作成するための歴史的課題として加藤公明(1991)の「植民地はどっちだ-

大和政権と朝鮮」の授業実践の援用が適することを指摘した。(2)「植民地はどっちだ-大和政権と朝鮮」の授業実践を「グローバル議論モデル」の3つの構成要素に照らし、不十分であった「(2)各見解の根拠」と「(3)根拠間の関係性」の内容を追加し、内容構成を行った(下記の〔雑誌論文〕)。特に、「論争性」の理解のために生徒に不可欠な「グローバル議論モデル」の構成が、具体的にどのような歴史的課題となるのかを理論的な根拠に基づいて提案したこと、またその「グローバル議論モデル」の内容構成を行うことで、ハイパーメディア・モデル教材を作成するためのデザインモデルとして提示したのは本年度の重要な研究成果である。
特異的定量法に基づいた葉酸所要量の評価に関する研究

水溶性ビタミンである葉酸は、プリン,ピリミジン,アミノ酸,タンパク質など、生体の非常に重要な物質の合成に関与しており、生命の維持に基本的でかつ非常に重要なビタミンの1つである。しかしながら、その定量法すら十分に確立しておらず、摂取量およびその必要量も推測の域をでていないのが現状である。そこで、本研究においては、葉酸の全誘導体の特異的な定量法を確立を試みた。さらに、確立した定量法を用いて、生体内の葉酸、特に代謝の中心である肝臓中の濃度および分布を明らかにすることを目的とした。1,葉酸およびその誘導体の定量法の確立葉酸は、生体内では還元型となり、メチル化,ホルミル化等の反応により、8種類の誘導体として存在しているが、微量かつ化学的に非常に不安定であるため、その定量法すら十分に確立していなかった。本研究では、HPLC(カラム:μBondasphere Phenyl,移動相:50mM KH_2PO_4と0.1mMEDTAを含む12%メタノール(pH3.5)と電気化学検出器(+750mV,Ag/AgCl)を用いる方法により、8種類の葉酸誘導体(テトラヒドロ葉酸(THF),5-メチル-THF,5-ホルミル-THF,10-ホルミル-THF,5,10-メテニル-THF,5,10-メチレン-THF,プテロイルグルタミン酸,ジヒドロ葉酸)を特異的かつ高感度に定量することができた。2,肝臓中の葉酸誘導体の定量この確立した定量法を用いて、生体内の葉酸代謝の中心である肝臓中の葉酸誘導体の濃度およびその分布を明らかにすることを試みた。その結果、肝臓中には、6種類の葉酸誘導体が存在しており、10-ホルミル-THFが全体の53%をしめ、THF,5-メチル-THF,プテロイルグルタミン酸が全体の約15%であった。
High-definition経頭蓋直流電気刺激による認知機能調節効果の検証

統合失調症は幻覚、妄想などの陽性症状と感情鈍麻、自発性の低下などの陰性症状、さらに作業記憶の障害などの認知機能障害を呈する疾患である。本研究は、臨床応用可能なヒトの認知機能、特に作業記憶を修飾するシステムを開発し、関連疾患の新規治療法の開発に貢献することを目的に実施した。近年、認知機能を修飾する方法として、tDCS法は副作用が少なく、安価で持ち運びが容易な点で注目を集めている。しかしながら、従来のtDCS法は、用いる電極の大きさ(約5 cm×7 cm)から作用局在が不明確なことやその効果が不安定な点が指摘されている。本研究では、より局所的に直流電気刺激を与えられるHigh Definition-tDCS法(HD-tDCS)を用いてその認知機能修飾効果を検証した。その結果、HD-tDCS(陽極刺激)を受けることで作業記憶課題の正答率は向上傾向にあった(p=0.06)。また、課題の反応時間もHD-tDCS(陽極刺激)を受けることで減少した(p=0.05)。これらの結果より、脳への直流電気刺激(HD-tDCS)が認知機能(作業記憶)を修飾する可能性が示された。本研究は副作用が少なく安価な装置でヒトの認知機能を修飾する方法を探索する研究であり、臨床応用の観点から大変意義があるものと考えられる。また、今後はHD-tDCS(陽極刺激)による認知機能の修飾作用を神経活動の変化から捉える必要がある。
ヘリックスペプチドを用いた膜透過型電子移動システムの構築

本研究では、側鎖に発色基を有するヘリックスペプチドを脂質二分子膜に導入し、発色基による光増感作用と、ヘリックスプチドの優れた電子伝達能、あるいはダイポールモーメントによる電子移動加速効果を利用して、方向性をもった膜透過型電子移動が効率よく起こる分子システムの構築を目的としている。今研究期間においては、3残基ごとにトリプトファンあるいはナフチルアラニンを有し、末端にはジスルフィドを有する3_<10>-ヘリックスペプチド9量体を用いて、金基板上に自己組織化膜(self-assembledmonolayer:SAM)を調製し、一直線上に配列した3つの発色基(インドール基あるいはナフチル基)が、ペプチド膜を介した電子移動反応にどのような影響を与えるかについて詳細に検討した。各ヘリックスペプチドは液相法により合成を行った。また、参照化合物として発色基を1つだけ有するヘリックスペプチドも合成した。得られたヘリックスペプチドは溶液中で3_<10>-ヘリックス構造をとることが円二色性スペクトル測定からわかった。ジスルフィド基と金との結合により、これらのペプチドを金基板上に固定化しSAMを調製した。赤外反射吸収スペクトル測定とサイクリックボルタンメトリーより、ヘリックスペプチド分子は基板に対して垂直に近い配向をとり稠密な膜を形成していることがわかった。また、電子ドナーであるトリエタノールアミン水溶液中で、SAMを光照射した結果、トリエタノールアミンから金表面への電子移動に起因する光アノード電流が効率よく発生した。これらの膜では、発色基を1つしかもたない参照ペプチドのSAMに比べ、7倍程度の光電流が発生したことから、一直線上に配列した発色基は光増感基としてだけでなく、電子移動あるいは励起エネルギー移動のホッピングサイトとして機能し、ペプチド膜を介した光電子移動反応を顕著に加速することが明らかとなった。本研究では、トリプトファン残基とα-アミノイソ酪酸2残基を繰り返しユニットとする、3_<10>-ヘリックスペプチドの末端にポリエチレングリコールユニットを導入したペプチド化合物を合成し、これを脂質二分子膜中に導入することで、ヘリックスダイポールによる電場により膜透過型電子移動を促進する分子システムの構築を行う。まず、トリプトファン残基のインドール基が電子移動の光増感剤、あるいはメディエイターとして機能するかを検討するために、3つのトリプトファン残基を有する9量体ペプチドのN末端にジスルフィド基を有する化合物SST3Bを合成した。CDスペクトル測定より、SST3Bはエタノール中で3_<10>-ヘリックス構造をとることが示された。SST3Bのエタノール溶液に金基板を浸漬することにより、SST3Bの自己組織化膜(self-assembled monolayer ; SAM)を調製した。参照として、末端にのみトリプトファン残基を有し、アルキル鎖をリンカーとして有するジスルフィド化合物(SC15T)のSAMも調製した。SST3B分子の電子移動メディエイター特性を検討するため、作製したSAM基板を電子ドナー、トリエタノールアミンを含む水溶液に浸漬し、キセノンランプで光照射して光電流発生を検討した。未修飾金基板では電流応答が全くなかったのに対して、SST3B SAMでは、光照射時に明確な光アノード電流が観測された。これは、インドール基が光増感剤として作用し、水相のトリエタノールアミンから金表面への電子移動を促進していることを示している。一方、参照化合物のSC15TのSAMでは、インドール基が存在するにも関わらず光電流は観測されなかった。このことから、SST3B SAMでは、3_<10>-ヘリックス構造により、一直線上に並んだインドール基が電子メディエイターとして機能し、光電流発生を促進していることが明らかとなった。
スギ花粉症患者発生の追跡調査

本研究の究極の目的は、一般住民集団においてスギ花粉症患者がどのくらい発生しているのか、またその発生の動向が今後どうなるのか、を解明することにある。本研究では、都内某事業所の協力を得て、毎年四月の定期健康診断時に花粉症症状に関するアンケート調査を行うとともに、採血した血清の分与を受け、その血清中のスギ花粉アレルゲンに対する特異抗体を測定し、IgE抗体濃度と症状保有率との関係を調べた。また、一部血清については特異IgG抗体をも測定し、IgG抗体濃度と症状との相関を調べた。[結果]昭和62年には20代1,312人、63年には20代904人を調査対象とした。特異IgE抗体保有率は3538%、スギ花粉飛散期(2ー5月)における花症状保有率は約20%であった。抗体濃度と症状保有率との関係は、RAST0で約10%、RAST0^+で約20%、RAST1で20ー30%RAST23で5060%であった。IgE抗体濃度が高いほど症状保有率が高くなっていた。興味あることは、RAST3でも無症状者が40%もいたことである。また、特異IgG抗体濃度は、IgE抗体濃度と正の相関を示した。無症状者と症状保有者との間で、IgG抗体濃度に差は認められなかった。[考察]本研究においては、花粉症症状は専門医による問診ではなくアンケートによる調査なので、スギ花粉症以外の症状も含まれている可能性がある。RAST0でも症状保有者が約10%いたが、この全部がスギ花粉症患者ではないだろう。しかしこの調査によって、IgE抗体濃度と症状保有率が相関することがわかった。また、RAST3でも無症状者が40%もいることがわかった。無症状者のIgG抗体濃度は患者のそれと差はなかったので、IgG抗体が症状を抑えているようにはみえない。肥満細胞からの化学伝達物質の放出が抑えられているのかもしれない。本研究の目的は,都心にある事業所の従業員におけるスギ花粉症発生の実態を調べることにある.全員に対し症状に関するアンケート調査を行うと同時に,全員から採血し血中のスギ花粉症特異IgE抗体濃度を測定し,アンケートの結果と血清検査の結果を照合することによって(1)IgE抗体濃度と症状との関係(2)症状がなく抗体も陰性のもの,および症状がないが抗体陽性のものに注目して,今後彼らの症状およべ血中IgE抗体濃度の動きがどうなるかを追跡する.都内T事業所30歳以下の1312名(集団T1),同事業所の平均52歳の530名(集団T2),都内M事業所の平均50歳の499名(集団M)を対象して,血中特異IgE抗体は蛍光測定ELISA(酵素免疫吸着法)により,得られた蛍光単位にしたがって,抗価濃度を0,1,2,3のランクに分類した.抗体値のランク別に症状の保有率をみると, T1では0:12.4%, 1:34.5%, 2+3:59.8%; T2では0:9.1%, 1:37.5%, 2+3:61.1%; Mでは0:15.3%, 1:41.5%, 2+3:70.2%であった.つまり抗体濃度の高いほど有症率が高くなることが認められた.この血清検体は冷凍保存してあり, 63年採血予定のT1集団の血清と比較する予定である.

昭和63年は、前年に引き続き、東京都心部某事業所の20代従業員903人の採血を4月に行い、その血清中のスギ花粉アレルゲン特異的IgE抗体を蛍光測定酵素免疫吸着法(ELISA)で測定した。うち406人には花粉症症状の有無に関するアンケート調査を行った。結果は、903人のうち抗体陰性者(RASTO)は561人(62%)であった。抗体濃度RASTO^+は79人(9%)、RAST1は35人(4%)、RAST2は136人(15%)、RAST3は92人(10%)であった。アンケート調査を行った406人の抗体濃度別スギ花粉症症状保率は次のようになった。すなわち、抗体陰性者は406人中247人(61%)いたが、このうち20人(80%)がスギ花粉飛散期(2-5月)に花粉症症状を持っていた。抗体陰性者RASTO^+は33人いたが、うち8人(24%)が症状陽性であった。RAST1は18人中4人(22%)が、RAST2は53人中27人(51%)が、RAST3は55人中31人(56%)が、症状保有者であった。抗体濃度が高くなるにつれて、症状保有率も高くなっていた。この調査の特色は一般人を対象としたことで、診療所を訪れる患者を対象にする調査に比べて興味ある事実がいくつかわかった。一つはスギ花粉特異IgE抗体保有者が40%もいることである。花粉暴露量も都内においても多いものと考えられる。また、RAST3という高IgE濃度でありながら無症状のものが約40%もいた。このようなことは、症状を持つ患者のみを対象とする調査ではわからなかったことである。IgE抗体陽性者でありながら無症状者は、アレルギー反応が肥満細胞のレベルで抑制されているかもしれない。ここを解明することは、アレルギー病の治療へのヒントとなるかもしれない。
中世後期イングランドにおける俗語文学の発達と世俗的精神の成熟に関する比較研究

12世紀半ば以降、イングランドを含む西ヨーロッパ各地の世俗君主の宮廷において、アリストテレスやキケロに代表される古典古代の政治倫理思想の影響を受けながら、世俗社会の政治構造やその倫理的基盤を俗語で論じ、俗語に備わる表現能力を政治理論や社会思想の領域でも最大限に高めようとする努力が盛んに行なわれるようになった。本研究は、14世紀末から15世紀半ばまでのイングランドにおける俗語文学の発達を、こうした汎ヨーロッパ的な思想的潮流の一環として再検証した試みである。本年度は12世紀のイングランド国王ヘンリー二世の在位中に、古典古代の叙事詩や擬似歴史書から着想を得てフランス語で書かれた三篇のromans antiquesを主な研究対象とし、その中に含まれた君主論や社会観に関わる叙述を詳細に分析した。考察を進めるにあたってはまず、romans antiquesの作者たちがキケロやウェルギリウス、オウィディウス等の古典作家への造詣を深める舞台となったと思われる12世紀フランスの司教座聖堂付属学校における学究環境や、彼らの学んだ文法学や修辞学の具体的な教育内容について調査し、彼らの詩作活動に影響を与えたと思われるBaudri of Bourgueilのラテン語作品についても調査を行なった。と同時に、romans antiquesの作者たちと同様のラテン語教育を受けたclercsが、ヘンリー二世の王宮に書記や行政官として登用され、世俗主義の発展や政治思想の形成に寄与していたことを作品解釈における重要な手がかりとして考察しつつ、そうした社会的な文脈が個々のromanの中にどのように映し出されているかを分析した。romans antiquesに含まれる叙述の一部が君主論としての性格を備えていることは、すでに先行研究によって指摘されている。本研究はそうした叙述がカロリング朝以来の「君主の鑑」の伝統に根ざしたものであることを確認し、また同時代に書かれた政治倫理に関する代表的著作、John of Salisburyの"Policraticus"やGiraldusCambrensisの"Liber de principisinstuructione"の内容と通低するものであることを証明した。さらに、romans antiquesとの直接・間接の影響関係が指摘されている中世後期イングランドの詩人たちの作品(Geoffrey Chaucerの"Troilus and Criseyde,"John Gowerの"Vox Clamantis"と"Confessio Amantis,"John Lydgateの"Troy Book"と"The Siege of Thebes")を考察対象に加え、これらの詩人たちが、各々の社会的地位や思想的傾向、王宮への関わり方に応じてromans antiquesに表明された種々の君主観を独自の方法で敷衍させ、またそれらに修正を加えていることを明らかにした。本年度は、13世紀のフランス国王フィりップ四世の周辺で王権のあり方を論じた二篇の論文、Aegidius RomanusのDe regimine principumと、作者不詳のDisputatio inter clericumet militemを取り上げ、世俗国家の新しい自立性への主張を含む萌芽的な思想的著作としてこれらを位置づけたうえで、まずAegidius Romanusの著作が14世紀のイングランド国王リチャード二世の側近であったSir SimonBurleyの蔵書中に含まれていたことに注目し、Aegidius Romanusが描出した君主の理想像がリチャード二世の統治スタイルにいかなる影響を与えたかを検証した。次に、リチャード二世の時代にAegidius Romanusの著作を参照して書かれたとされるJohn GowerのVox Clamantis第六巻、およびConfessio Amantis第七巻を考察の対象とし、そこから窺えるGower自身の思想的傾向と、当時の政治的状況が彼の君主論の論調にいかなる影を落としてるかを分析した。その際、Gowerが1381年の農民一揆以降、国家の政治的・社会的危機を憂い、国王と国民に語りかける預言者としての「声」を獲得していった経緯を辿りつつ、Gowerの政治的発言の思想的内容のみならず、その修辞的特徴にも留意しながら分析を進めた。また時代を下って15世紀初頭のヘンリー四世の治世にも目を向け、王宮の下級官吏であったThomas Hoccleveの詩Regement of Princesの中にAegidius RomansやGowerの著作の影響の痕跡を辿り、ヘンリー四世の王権の基盤の脆弱さが問題となっていた時期に、先人の著した君主論がHoccleveにとって切実な重要性を有するものとなっていたことを確認した。さらに、王宮から遠く離れたグロスターシャーでThomas Berkeleyの依頼により上記の二篇の論文を英訳したJohn Trevisaの活動を考察対象とし、その翻訳活動の思想的な意義を分析した。具体的には、Thomas Berkeleyが当時、リチャード二世と対立する諸侯側の陣営に属していたことに注目し、教皇権からの王権の独立を主張した13世紀の著作が、王権への批判を強める有力貴族の政治的。本年度は、14世紀のフランス国王シャルル五世の宮廷と深い関わりのあった女性作家

Christine de Pizanが、シャルル六世の治世に国王と諸侯の対立が基で生じた政治的混乱を憂いながら著した一連のフランス語の著作(Epistre au dieu d'Amours, Livre des faits d'armes, Epistre Othea, Livre de corps de policie)に焦点を絞り、それらが、ヘンリー四世治下の政情不安、バラ戦争の勃発、対仏戦争における最終的な敗北など、激動の時代を迎えていた15世紀のイングランドで英訳され、イングランドの俗語文化の成熟に寄与した経緯を分析した。具体的にはHoccleveのLetter to Cupid, William Worcester訳とされるThe Book of Noblesse, Lord Rivers訳とされるThe Body of Polycye, William CaxtonのThe Book of Fayttes of Armes and of Chyvalryeを考察対象として選んだ。これらのテクストを分析するなかで、まずはシャルル五世の後援を受けて仏語訳されたアリストテレスの政治学関係の著作がChristineの政治倫理思想に影響を及ぼしたこと、またJohn of Salisburyの政治社会観の影響を受けながらも、彼女がそこに世俗主義的観点から修正を加えていたことが確認された。さらに、王権や政治倫理の問題を扱った彼女の複数のフランス語の著作が英訳される過程で、それらが中世末期イングランドの俗語文化の発達や世俗的精神の成熟に少なからず貢献したことが証明された。当初、本年度の研究成果については、平成22年3月上旬に米国西海岸で開催された2010 Medieval Association of the Pacific Conferenceで発表する予定であったが、新型インフルエンザの流行により、入学試験で追試が実施される可能性があったため、学会への参加を断念せざるを得なかった。
低分子リガンド標的蛋白質の超高選択的解析法

比較的分子量の小さい分子の結合が開始シグナルとなるタンパク質相互作用ネットワークパスウェイの解析には、まず小分子-タンパク質間の相互作用を解析することが不可欠となる。しかしながら、従来のアフィニティー抽出法では非特異的吸着がしばしば問題となっていたことから、今回、リンカー部分にジスルフィド結合を導入したcleavable affinity gelを開発し、小分子結合タンパク質の特異的抽出法の構築を試みた。活性エステル化したアガロースゲルにシスタミンを作用させてジスルフィドリンカーを導入した後、デオキシコール酸(DCA)を固定化した。ジスルフィドリンカーの還元的切断条件を検討し、さらに切断反応時のタンパク質立体構造への影響を精査した後、抗DCA抗体を含むマウス腹水中の結合タンパク質の抽出を試みた。SDS-PAGEによる分離後、質量分析法により解析した結果、血清アルブミン及び抗DCA抗体のH鎖、L鎖が濃縮されたことが判った。次に、ラット脳内の胆汁酸結合タンパク質の解析を試みた。Wistar系雄性ラット脳を大脳、中脳、小脳、脳幹、海馬及び下垂体に分けた後、可溶性画分を調製した。ケノデオキシコール酸(CDCA)を固定化したcleavableaffinitygelを用いて結合タンパク質を抽出した後、SDS-PAGEに付した。その結果、共通して3種のタンパク質バンドが濃縮され、それらはa-、β-チューブリン、β-アクチン及び14-3-3タンパク質であることが判明した。さらに下垂体試料から他に2種のバンドが認められ、それぞれ血清アルブミン及び成長ホルモンであることが明らかとなった。血清アルブミンは胆汁酸のキャリアータンパク質であり、下垂体門脈血から抽出されたものと思われるが、これが特異的に抽出されたことを考え合わせると、CDCAがこれらタンパク質と脳内で結合することが強く示唆された。比較的低分子量の物質が開始シグナルとなるタンパク質相互作用ネットワークパスウェイを解析するうえで、そのトリガーとなる小分子-タンパク質相互作用の解析はきわめて重要である。しかしながら、これまで汎用されてきたアフィニティー抽出法は、ゲル表面やリンカー部分への非特異的吸着がしばしば問題となってきた。そこで今回、リンカー部分にジスルフィド結合を導入したcleavable affinity gelを新たに調製し、生体内小分子結合タンパク質の特異的抽出法の構築を試みた。まず、ゲル末端を活性エステル化したアガロースゲルに対しシスタミンを作用させ、ゲルにジスルフィドリンカーを導入した。次いで、モデル化合物として用いたデオキシコール酸のp-ニトロフェニルエステルと混合し、リガンド分子をゲルに固定化した。調製したゲルに対して還元剤を作用させてジスルフィドリンカーの切断効率を調べたところ、リガンド分子に対して2.5当量のジチオスレイトールを用いて1時間インキュベートすると、ジスルフィドリンカーを完全に切断できることが判明した。一方、本還元反応による抽出タンパク質の立体構造への影響を精査するため、モデルタンパク質として血清アルブミンを用いてタンパク質分子内のジスルフィド結合の切断につき解析した。その結果、タンパク質分子に対して10当量までのジチオスレイトールを用いても分子内部のジスルフィド結合は影響されず、20当量以上で3次構造の崩壊が起こることが明らかとなった。引き続き、本アフィニティーゲルを抗デオキシコール酸抗体を含むマウス腹水と混合し、洗浄後、2.5当量のジチオスレイトールを用いて結合タンパク質を回収した後、SDS-PAGEにより抽出タンパク質を解析した。

その結果、3つのタンパク質バンドのみが検出され、それらをゲル内消化後、質量分析法により解析したところ、血清アルブミン及び抗デオキシコール酸抗体の重鎖、軽鎖であることが明らかとなった。ちなみに非還元条件下でnative-PAGEに付したところ、抗体の分子内ジスルフィド結合は維持されていることが判明した。前年度調製し、性能評価を行ったcleavableaffinitygelを用いて、ラット脳内の胆汁酸結合タンパク質の抽出を試みた。まず、Wistar系雄性ラットの脳を摘出し、大脳、中脳、小脳、脳幹、海馬、下垂体に分けた後,それぞれホモジナイズして可溶性画分を調製した。それぞれにつき、ケノデオキシコール酸(CDCA)を先端に固定化したcleavableaffinity gelと穏やかに混合し、CDCA結合タンパク質を捕捉した。リン酸緩衝液を用いてゲルを洗浄後、ジチオスレイトールを添加してジスルフィドリンカーを還元的に切断した。上清に回収したタンパク質をSDS-PAGEにより分離したところ、各組織試料から共通して3種のタンパク質バンドが濃縮されることが判明した。これらをゲル内消化後、MALDI-TOF MS分析し、データベース検索したところ、それぞれα,β-チューブリン、β-アクチン、14-3-3タンパク質であることが判った。さらに下垂体試料においては、上記3種のバンドの他にさらに2種のバンドが認められた。それらを同様に分析したところ、血清アルブミン及び成長ホルモンであることが明らかとなった。一方、CDCAの替わりに酢酸を固定化したコントロールゲルを用いると、いずれのタンパク質も濃縮されなかった。血清アルブミンは胆汁酸のキャリアータンパク質であることが知られており、下垂体門脈中の血清アルブミンが混入したことによって検出されたものと思われるが、これが特異的に抽出されたことを考え併せると、CDCAが今回抽出されたタンパク質と脳内で結合することが強く示唆された。