hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
可変運転条件における設備の異常早期検出法及び異常診断法に関する研究

また、従来異常診断用の良い特徴パラメータの抽出が困難な問題点を解決するために,幅広い探索空間のなかで最適解を求める強力な手法である遺伝的プログラミング(GP)を用いて,各異常の特徴を敏感に反映できるロバストなGP特徴パラメータを自己組織的に生成する方法を提案し、多種類の異常を効率的に特定する逐次診断法を提案した。異常が発生している瞬間の特徴成分を抽出することができる瞬間パワースペクトルと頻度情報量による異常信号の特徴周波数帯域の抽出法を検討し、従来の手法で可変運転条件の軸受の異常識別率が最大86.0%であったが,本手法により逐次診断の各2状態において,識別率99.9%の逐次診断用GP特徴パラメータの生成を行うことができた.更にウェーブレット解析を用いて、ウェーブレット逆変換で得られた各レベル(周波数帯域)の波形に対して、時間領域の特徴パラメータを定義し、遺伝的プログラミングにより異常診断に十分な識別能力を持つ逐次診断用特徴パラメータの生成,および識別に最適な最適周波数帯域の決定法を提案し、実機実験により得られた振動信号から逐次診断用特徴パラメータ,および最適周波数帯域を求め異常識別実験により,それらの有効性が確認された.以上の結果より,本研究で提案した諸手法は可変運転条件における機械設備の異常診断法として有効であることが確認できた.
ボルボックス胚の形態形成運動における細胞突起形成機構の解明

本研究課題では、多細胞緑藻のボルボックス胚の形態形成運動「インバージョン」を引き起こす主要な過程の一つである「細胞突起形成」の分子機構とその進化の解析を、この過程に機能する新規タンパク質InvDの解析を通して行った。InvDの細胞内局在解析により、InvDの表層微小管に対する作用が推測された。またInvDはInvE MAPキナーゼに依存したリン酸化を受けていた。さらにクラミドモナスInvDホモログの解析により、InvDの分子進化が「インバージョン」の獲得に重要であったことが示唆された。ボルボックス胚の形態形成運動(「インバージョン」)は、多細胞生物の発生において重要な役割を担う細胞シートの反り返り現象の一つのモデルである。インバージョンを引き起こす細胞レベルのイベントの一つに、細胞が変形し突起を形成する現象が挙げられる。本研究課題は、この細胞突起が形成されるメカニズムの解明を目的とし、申請者らが同定したこの現象に関与する新規タンパク質InvDの作用機序の解析を行う。平成19年度後半は、主にInvDタンパク質の発現解析と細胞内局在解析を行った。具体的にはInvD欠損変異株に対して形質転換を行ってInvD-HA融合タンパク質発現株を作製し、この株において抗HA抗体を用いた解析を行った。ウェスタンブロットによる発現解析の結果、InvDは細胞分裂期後期からインバージョン期にかけて高い発現レベルを示し、インバージョン後は消失することが分かった。また免疫染色による細胞内局在解析の結果、InvDはインバージョン期において微小管に類似した局在パターンを示した。また細胞突起の先端にInvDの局在が観察される場合もあった。インバージョン後の胚では、インバージョン前やインバージョン中の胚と比較してInvDのシグナルが著しく低下していた。インバージョン時の細胞突起形成には、微小管の重合が必要であることが知られている。また、細胞突起はインバージョン期にしかみられない一時的な構造である。本研究の結果、InvDは微小管の重合や安定化に機能し、インバージョン終了後速やかに分解されることで細胞突起の消失に寄与している可能性が示唆された。多細胞生物の形態形成運動に伴って細胞が変形する現象は、様々な生物種で普遍的に見られる現象であり、InvDという新規タンパク質が微小管を介してこの現象を制御しているという可能性は、発生生物学研究において重要な意義があるといえる。本研究課題は、ボルボックス胚の形態形成運動「インバージョン」を多細胞生物の形態形成運動のモデルと考え、「インバージョン」を引き起こす細胞レベルのイベントの一つである「細胞突起形成」の分子メカニズムとそのメカニズムが単細胞生物からどのようして生まれたのかを、「細胞突起形成」に機能するInvDタンパク質の解析を通して明らかにすることを目的としている。申請者は本年度までの解析で、InvDタンパク質がリン酸化を受けていることをアルカリフォスファターゼとその阻害剤を用いた実験により示した。さらに、InvD変異体と同様な表現型(「細胞突起形成」の異常)を持つInvE変異体では、InvDタンパク質のリン酸化が阻害されており、その発現量も減少していることを明らかにした。InvE変異体の原因遺伝子は、MAPキナーゼであることが既に示されている。そのためInvDはInvE MAPキナーゼに依存したリン酸化・発現量の調節を受けているといえる。本研究課題によって「細胞突起形成」の情報伝達経路の一端を初めて明らかにできたことは、今後その経路の全貌の解明を目指す上で非常に意義深いと言える。また申請者は、「インバージョン」中にInvD・InvE両タンパク質が細胞突起の先端部やbasalbody・原形質連絡の近傍に局在することを示した。今後の生化学的・細胞生物学的解析を通して、それぞれのタンパク質が具体的にどのようなしくみで「細胞突起形成」に働いているのかを明らかにすることが期待される。
老人保健施設における痴呆高齢者に対するDT活動としての園芸療法の効果と評価の研究

施設に入所している認知症高齢者を対象に、園芸療法を実施した。これまでの研究結果より、それぞれに好みの園芸作業があり、一人ひとりに適切なプログラムを提供する必要があることがわかった。園芸療法時には、いきいきとされている様子がみられるが、それぞれの入所者に適切なプログラム内容や、園芸作業が認知症の症状や認知機能にもたらしている効果という点については、今後さらに長期的に実施し、検討していく必要がある。今年度は、施設入所中の高齢者が、在宅復帰後も園芸療法を継続することができるような園芸療法の作業やプログラム、方法について考えるために、DT(Diversional Therapy)の手法に倣い、まずその基礎となるアセスメント表を作成した。アセスメント項目を抽出し、アセスメント表を作成し、これを用いてアセスメントを行なった。さらに、アセスメント結果に基づき、各人に適した園芸療法のプログラムについて検討し、実施した。作成したアセスメント表は、名前、性別や年齢、希望する愛称について尋ねる項目の他に、最近の心身の状態として、要介護度、認知症高齢者の日常生活自立度、障害老人の日常生活自立度、認知症関連の評価の項目、疾患、身体の状態や、移動、排泄、整容、入浴の自立の程度を尋ねる項目、そして、過去、現在、今後希望することとして、家族、仕事、一日の過ごし方、毎日の習慣、食事の習慣、飲酒・喫煙の習慣、家事、興味・関心・遊び、得意なこと・苦手なこと、好きなこと・嫌いなこと、健康法、人とのかかわりについて尋ねる項目、さらに、施設で現在実施している活動をはじめ、その他行なってみたい活動について尋ねる項目から成る。作成したアセスメント表を用いて、研究者と施設の作業療法士とで調査した結果、現在の対象者の知識や趣味に影響を及ぼしている戦時中の生活についての情報をはじめ、どのようなアクティビティが対象者にとって望ましいか、園芸療法を適用するならば、どのような作業やプログラムが適当かなどについて検討するのに有用だと思われる情報を、短時間で効率よく収集することができた。来年度は、アセスメントに基づいて検討した作業やプログラムによる園芸療法を実施し、評価を重ね、認知症高齢者が継続的にQOLを高めることができるような園芸療法の方法について、今回作成したアセスメント表の項目も含め、さらに検討していきたいと考える。今年度は、園芸療法で実施した活動を細分化し、それぞれが認知症高齢者にもたらした効果について検討することを目的とした。活動は、土や植物に触れる内容で16回、今後の活動についての話し合いと施設内に飾るコラージュ作りを1回、花の観賞と写生を1回、サツマイモを使ったきんとん作りと試食を1回の、全19回行った。分析対象は、継続して参加した14人で、認知症高齢者の日常生活自立度は、Iが3人、IIが8人、IVが3人であった。実施した活動を細分化し、効果について検討した結果、土や植物に触れるプログラムでは、手や体を動かすことによる運動の効果が得られ、等間隔で種や苗を植えたり間引いたりすることにより視空間認知の機能が鍛えられ、植物と草とを区別しなから抜くことにより、注意力が鍛えられる可能性が考えられた。話し合いでは、複数の対象者から、今年度植えた植物のできばえをふり返り改善点が出され、新たに植えてみたい植物については生育方法などの情報が出された。そこで話し合いは、過去のことを思い出すことでエピソード記憶が鍛えられ、他者の話を聞きながら発言することで注意力が鍛えられ、テーマに関連することを想起し発言することで言語流暢性が鍛えられる可能性が考えられた。コラージュ作りでは、過去の写真を見てふり返ることによりエピソード記憶が鍛えられ、写真を選んで切って貼り付けるという作業を通して集中力や視空間認知の機能が鍛えられる可能性が考えられた。花の観賞や写生は、目の前にある花の名前や咲く時期についての情報を得ることで記憶が鍛えられ、その花を写生することで注意力や視空間認知の機能が鍛えられる可能性が考えられた。きんとん作りでは、思考力の中でも、特に計画力が鍛えられる可能性が考えられた。来年度は、細分化した活動の効果を踏まえ、個々人の情報から設定した目標に対し、より効果的なプログラムの内容について検討したいと考える。今年度は、対象者個々人の認知機能の維持とQOLの向上を目指した、より効果的な園芸療法プログラムの内容を検討することを目的とし、新たに特別養護老人ホームにおいて、認知症高齢者を対象に園芸療法を実施した。これまでと同様、園芸療法の実施に先立ち、初年度に作成したアセスメント表を用いて調査を行い、対象者個々人の生活習慣や、社会的、文化的背景について総合的にアセスメントした。また、今年度は新たに、実施した園芸活動が、どの認知機能に効果的に働きかけるものであるかを客観的に評価することを目的とし、対象者にファイブ・コグ検査を実施した。さらに、実施する園芸療法のプログラム内容は、精神的ストレスを軽減し、認知症の問題行動の改善に寄与できるものであることが望ましいと考え、園芸療法のセッションの前後にクロモグラニンAの測定を行い、精神的ストレスの状態を把握した。

ファイブ・コグ検査による認知機能の変化については、有意な差はみられなかった。また、クロモグラニンAの測定結果については、園芸療法の参与観察時に積極的な作業への参加や笑顔が多く見られた場合に、必ずしもクロモグラニンA濃度が低下しているわけではなく、適度の精神的ストレスにより、集中力や作業効率が高まっている可能性が考えられた。これらの検査については、今後も長期的に園芸療法を行い、継続的に実施し、評価していく必要があると思われた。特にクロモグラニンAの測定は、現場で用いるには手間や高額な費用がかかることから、クロモグラニンA濃度の変化と対象者の反応とを併せて総合的に評価し、精神的ストレスの状態を改善することができる園芸療法のプログラム内容について検討すると同時に、現場で参与観察時に、より適切かつ客観的に精神的ストレスの状態を把握することができるような、参与観察時のポイントについても明らかにしていく必要があると考えられた。
神経ウイルスのインターフェロン応答依存性トロピズムの解析

ポリオウイルス(PV)、タイラーズウイルス(TMEV)は神経系でよく増殖する神経親和性の高いウイルスである。我々はこれらのウイルスの神経選択的病原性の発現とインターフェロン(IFN)応答との関連性について研究を行なった。1. PV、TMEVをPVRtgマウスなどに静脈内接種によって感染させIFN応答を調べた結果、またI型IFNレセプターを欠損したマウスに感染させた結果から非神経系組織ではIFNやIFN-stimulated genes(ISGs)の誘導によりウイルス増殖が阻害されて組織が保護されるが、神経系では応答が鈍く不十分だあるためにウイルス感染が拡大することが判明した。2.組織によるIFN応答性が異なる理由として、非神経系組織は通常よりspontaneous IFNにさらされていること、感染が体内のどこかで起こりIFNが誘導された場合血流によって運ばれたIFNのすぐに曝されることなどの理由によってIFN応答に必要なISGの発現レベルが高く応答性がよいことが考えられ、逆に神経系組織は血液・脳関門によってIFNが到達しにくいためこれらの遺伝子群の発現が低く、応答性が低いと考えられた。3.非神経系組織の細胞はもともと生体内ではウイルスの増殖ができなかったにも関わらず単層培養細胞とすると増殖可能となる。これは生体外での培養開始とともにIFN応答に必要なISGの発現が低下し、応答性が低下することでウイルス増殖が可能となることが判明した。結論としてこれらのことからPV、TEMVなどの増殖性を規定する大きな原因としてIFN応答による細胞内での増殖許容性が挙げられ、新たにIFN応答に制約を受けたトロピズムの決定機構が存在することを示すことができた。急性脳炎・脊髄炎を引き起こすウイルスの組織特異性の決定にInterferon (IFN)は大きな影響を与えているという仮説をもち、それを証明するために以下の実験を行った1.Theiler's murine encephalomyelitis virus (TMEV)の組織特異性に対するIFNの影響:TMEV GDVII株を野生型C57BL/6マウスとI型IFNレセプターを欠損したIfnar KOマウスに静脈内接種し、経時的にウイルスの増殖、病理学的変化を調べた。WTマウスではTMEVは脳、脊髄で最もよく、ついで骨格筋、心臓の順で増殖し、肝臓、脾臓、腎臓などはほとんどウイルスの増殖や病変は見られなかった。しかし、KOマウスではどの組織でもウイルスはよく増殖し、病変も見られた。WTマウスのウイルス感染時のIFN応答は脳、神経、骨格筋で応答が弱く、他の組織では活発であった。したがってTMEVにおいてもウイルスの増殖する組織はIFN応答の弱い組織に限局されており、非神経系ではウイルスは本来増殖可能であるがIFN応答により増殖を抑制されているという我々の作業仮説が成立していた。2.IFN応答の組織、細胞による違いをもたらす原因の解明:神経系でIFN応答が低い理由はウイルス感染などがなくても常時自発的に発現しているspontaneous IFNが末梢組織でより多いからではないかと考え、これをRT-PCRにより測定したが特に神経系と非神経系にその差はみられなかった。さらにIFN応答が遮断されているIfnar KOマウスでIFN-stimulated gene (ISG)の発現を調べたが、消化管ではこの条件でもISGの発現は見られた。すなわちspontaneous IFNが発現するか否かに関わらず、神経系よりも消化管などではIFN応答が起こりやすい状況になっていることが判明した。前年度までにポリオウイルスやTheiler's murine encephalomyelitis virusなどの急性脳炎・脊髄炎を引き起こすウイルスの神経特異性の決定にInterferon(IFN)が大きな影響を与えていることを明らかにした。すなわち神経系組織は非神経系組織に比べIFN応答が鈍いためにウイルスの増殖を許容している。

生体ではspontaneous IFNあるいはendogenous IFNと呼ばれる低濃度のIFNが非感染時においても血液中に存在していることが知られている。我々は非神経系組織ではspontaneous IFNによってプライミングを受けIFN応答性が高く維持されているが、神経組織は血液・脳関門によって移行を阻害されているためにプライミングを受けていない応答性の低い状態となっているという仮説を立て検証した。1.spontaneousIFNの影響:Spontaneous IFNの影響をなくすためすべてのタイプのIFNに対して非感受性となるStat-1 KOマウスの組織におけるIFN-stimulated gene(ISG)の発現レベルを調べたところ野生型マウスと比較して非常に低いレベル(ほとんどの組織で検出不可能)となっていた。これは非神経系組織のIFN応答性を維持するためにspontaneous IFNが重要であることを示唆している。2.血液・脳関門の影響:次にspontaneous IFNや感染時に末梢から産生されるIFNの神経系への効果を調べるため、野生型マウスにIFNを静脈内投与し、神経系組織、非神経組織においてISGの上昇が見られるかどうかを調べた。IFN投与後非神経系組織でのISGの上昇は顕著であるが、脳、脊髄においては上昇がわずかであった。このことはIFNが神経系へは到達しにくいことを示唆していた。
元素戦略を考慮した室内環境改善機能を持つフレキシブル透明太陽電池の創製

本研究は未利用エネルギーを活用し,室内環境を改善する環境に調和したCuI_(1-x)Br_x(=CuIBr)光吸収層でZnOナノロッドの隙間を埋める透明太陽電池を作製することを目標としている.これまでn型半導体の微細構造としてTiO2微粒子を用いていた.しかし,微粒子同士の接触面がキャリアの移動を妨げるため整流特性は確認できたものの発電には至らなかった.そこで,本研究ではn型半導体同士の接合部がなくなるZnOナノロッドを採用した.ZnOナノロッドはFTOをコーティングした石英基板上にZnOシード層をゾルゲル法で堆積させ,さらにその上に水熱合成法により作製した.微細構造の隙間にCuIBrを堆積するには溶液塗布法による堆積が必要となる.これまでTiO2微粒子構造の空隙への堆積には成功していたが同じ塗布溶液を用いるとZnOナノロッドが基板からはげることが分かった.これまで溶媒にアセトニトリル,添加剤に硝酸を用いていたが,溶媒を2メトキシエタノールとモノエタノールアミンに変更した結果,ZnOナノロッド空隙にCuIBr(x=0.5)を堆積させることに成功した.CuIBr/ZnOナノロッド構造は可視域で70%以上の透過率を示し,また,励起子吸収を示したため高品質なCuIBrが堆積されたことが分かった.また,CuIBrからの光励起発光スペクトルを観測したところ励起子発光を示し高品質なCuIBrが製膜されていること,CuI, CuBr原料粉末の発光と比較するとドナーアクセプタ対発光が減少しており,溶液塗布により薄膜化した方が品質が向上していることが分かった.このCuIBr/ZnOナノロッドの電圧電流特性を観測したところ整流特性を示し,透明pn接合を実現できたことが分かった.加えて,疑似太陽光照射下で,発電はしなかったものの整流特性が変化したことから紫外光に反応していることが分かった.本研究の目的は1ZnOナノロッドの空隙にCuIBrを堆積させる,2整流特性を実現,発電させる,3高効率化を図る,を目標としている.前述の1は達成することができた.2のうち整流特性実現は達成し,発電はしていないものの光に反応する透明pn接合素子の作製には成功している.光照射により整流特性が変化するということは,光照射によりキャリアが生成していることを示しており,光照射により発電できる可能性があることを示唆している.このように本研究期間中に設定した目標の半分を実現することができたためおおむね順調に進展しているといえる.現時点では光照射により電圧電流特性が変化するものの発電には至っていない.この理由の一つとしてZnOナノロッドの空隙が狭いため,紫外線を吸収しキャリアを生成させるCuIBr層が薄いことが挙げられる.そこで,ZnOナノロッドのアスペクト比を変化させたCuIBr/ZnOナノロッド構造を作製し発電を目指す.そこで初めにZnOナノロッドを作製する際に添加するポリエチレンイミンの分子量,濃度を変えることによりナノロッドの長さ,太さの制御を試みる.続いてCuIBr堆積を行い,アスペクト比とCuIBr/ZnOナノロッド構造の電圧電流特性の関係を調査し発電を目指す.その後はZnOナノロッド表面にZn_(1-x)Mg_xOをコーティングすることでバンドアライメントを取り,発電効率の向上を図ってゆく.また,CuIBr/ZnOナノロッド構造を構築してしまうとCuIBrのみの特性分析が難しくなるものの,光励起によりCuIBrが発光を示すことが分かったため,発光観測を用いることで素子を破壊することなくCuIBrの品質を評価できる可能性があることが分かった.特に発光からは発電に大きな影響を与える欠陥準位等の情報を得ることができるため,今後はCuIBr薄膜及びCuIBr/ZnOナノロッド構造中のCuIBrの発光を観測することでCuIBrを評価する方法を検討し,発電の高効率化の指針を得る.本研究は未利用エネルギーを活用し,室内環境を改善する環境に調和したCuI_(1-x)Br_x(=CuIBr)光吸収層でZnOナノロッドの隙間を埋める透明太陽電池を作製することを目標としている.これまでn型半導体の微細構造としてTiO2微粒子を用いていた.しかし,微粒子同士の接触面がキャリアの移動を妨げるため整流特性は確認できたものの発電には至らなかった.そこで,本研究ではn型半導体同士の接合部がなくなるZnOナノロッドを採用した.ZnOナノロッドはFTOをコーティングした石英基板上にZnOシード層をゾルゲル法で堆積させ,さらにその上に水熱合成法により作製した.微細構造の隙間にCuIBrを堆積するには溶液塗布法による堆積が必要となる.これまでTiO2微粒子構造の空隙への堆積には成功していたが同じ塗布溶液を用いるとZnOナノロッドが基板からはげることが分かった.これまで溶媒にアセトニトリル,添加剤に硝酸を用いていたが,溶媒を2メトキシエタノールとモノエタノールアミンに変更した結果,ZnOナノロッド空隙にCuIBr(x=0.5)を堆積させることに成功した.CuIBr/

ZnOナノロッド構造は可視域で70%以上の透過率を示し,また,励起子吸収を示したため高品質なCuIBrが堆積されたことが分かった.また,CuIBrからの光励起発光スペクトルを観測したところ励起子発光を示し高品質なCuIBrが製膜されていること,CuI, CuBr原料粉末の発光と比較するとドナーアクセプタ対発光が減少しており,溶液塗布により薄膜化した方が品質が向上していることが分かった.このCuIBr/ZnOナノロッドの電圧電流特性を観測したところ整流特性を示し,透明pn接合を実現できたことが分かった.加えて,疑似太陽光照射下で,発電はしなかったものの整流特性が変化したことから紫外光に反応していることが分かった.本研究の目的は1ZnOナノロッドの空隙にCuIBrを堆積させる,2整流特性を実現,発電させる,3高効率化を図る,を目標としている.前述の1は達成することができた.2のうち整流特性実現は達成し,発電はしていないものの光に反応する透明pn接合素子の作製には成功している.光照射により整流特性が変化するということは,光照射によりキャリアが生成していることを示しており,光照射により発電できる可能性があることを示唆している.このように本研究期間中に設定した目標の半分を実現することができたためおおむね順調に進展しているといえる.現時点では光照射により電圧電流特性が変化するものの発電には至っていない.この理由の一つとしてZnOナノロッドの空隙が狭いため,紫外線を吸収しキャリアを生成させるCuIBr層が薄いことが挙げられる.そこで,ZnOナノロッドのアスペクト比を変化させたCuIBr/ZnOナノロッド構造を作製し発電を目指す.そこで初めにZnOナノロッドを作製する際に添加するポリエチレンイミンの分子量,濃度を変えることによりナノロッドの長さ,太さの制御を試みる.続いてCuIBr堆積を行い,アスペクト比とCuIBr/ZnOナノロッド構造の電圧電流特性の関係を調査し発電を目指す.その後はZnOナノロッド表面にZn_(1-x)Mg_xOをコーティングすることでバンドアライメントを取り,発電効率の向上を図ってゆく.また,CuIBr/ZnOナノロッド構造を構築してしまうとCuIBrのみの特性分析が難しくなるものの,光励起によりCuIBrが発光を示すことが分かったため,発光観測を用いることで素子を破壊することなくCuIBrの品質を評価できる可能性があることが分かった.特に発光からは発電に大きな影響を与える欠陥準位等の情報を得ることができるため,今後はCuIBr薄膜及びCuIBr/ZnOナノロッド構造中のCuIBrの発光を観測することでCuIBrを評価する方法を検討し,発電の高効率化の指針を得る.
Neonatal SIDSの脳幹におけるアポトーシスの動態

乳幼児突然死症候群(SIDS)の病態生理並びに病因は未だ不明であるが、神経病理学的な検討により、SIDS児の中枢神経系は低酸素状態にあることはほぼ定説である。これは、GFAPの免疫組織化学によるgliosisの存在及び低酸素性アポトーシスのSIDS児の中枢神経系における増加により裏づけられてきた。一方で、SIDSの対象年齢については、国際的には、統計登録の上で、生後1か月から1年までとされることが多く、新生児SIDSを含むか否かについても論議があったが、出生直後の1週間を除いてSIDSに含むとする見解が強く、新生児SIDSという概念が是認される傾向にある。しかし、新生児SIDSの病態生理が生後1か月以降に発症するSDISと同一であるかについて未だ十分に検討されていない。そこで、本研究においては、生後1か月以降のSIDS26例(ブリュッセル自由大学より提供)及びそのコントロール12例及び新生児SIDS6例(高嶋より提供)及びコントロール3例についてアポトーシスの動態を検討した。生後1か月以降のSIDSにおいては、中脳の脚橋被蓋核におけるTUNEL陽性グリアの細胞密度が睡眠中の閉塞性無呼吸の頻度と関連すること、中脳の脚橋被蓋核におけるTUNEL陽性グリアの細胞密度が可塑性の指標であるGap43陽性細胞の平均spine数と相関することが示された。新生児SIDSにおいては、脳幹のパラフィン切片を用いて、TUNEL染色・活性型Caspase-3及びアポトーシスの抑制因子であるbcl-2の免疫組織化学を施行し、染色結果を半定量化した。TUNEL陽性及び活性型Caspase-3陽性ニューロンの細胞密度はコントロールの新生児肺出血例に若干高く、TUNEL陽性及び活性型Caspase-3陽性グリアの細胞密度特に橋核における細胞密度は新生児SIDS事例及び生後2か月のSIDS事例に高かった。(1)アポトーシス関連の免疫組織化学及び核酸組織化学の検討(2)新生児以外のSIDS脳幹についてのアポトーシスの動態の検討新生児以外のSIDS事例の脳幹について、TUNEL法によって、アポトーシスの動態を検討した。SIDSについては、その病因仮説として覚醒不全説が最も有力視されている為、覚醒経路を構成する中脳の中心灰白質・縫線核・脚橋被蓋核を中心に検討した。いずれの部位においてもグリアのアポトーシス像が認められた。SIDS事例の脚橋被蓋核においては、全体・compact part・dissipatedpartにおいて、内部相関が認められた。この相関関係は、対照例においては認められなかった。一次元分散分析の結果、いずれの部位においても、その部位のグリアのアポトーシス像が、単独で、統計学的に有意に、SIDSであることに寄与しているという結果は得られなかった。今回の染色結果では、ニューロンのアポトーシス像は必ずしも典型的なものでなかった為、評価の対象から除外した。Neonatal SIDS 7例及びコントロール3例の脳幹のパラフィン切片について、アポトーシス細胞の可視化の為にTerminal Deoxynucleotidyl Transferase mediated dUTPnick end labelling(TUNEL)染色を、アポトーシス抑制の働きを可視化するためにbcl-2の免疫組織化学を施行した.脳幹の呼吸関連諸核(孤束核、弓状核等)及び覚醒反応関連諸核(青斑核、縫線核、中心灰白質等)において、グリア及びニューロンについて、TUNEL陽性細胞及びbcl-2陽性細胞を半定量化した.TUNEL陽性細胞については、新生児SIDSにおいてわずかな増加が観察された.Bcl-2染色においては、新生児SIDS事例及びコントロール事例において、いずれも明確な陽性細胞は認められなかった.

更に、新生児期以外のSIDS事例26事例の脳幹におけるTUNEL染色の結果と比較した場合、新生児SIDS及び新生児コントロール事例の双方においてTUNEL陽性細胞は明らかにより増加していた.今回収集されたコントロール事例は心血管奇形等低酸素状態が若干かぶっているものが散見された為、両群の相違が曖昧化し、両群において低酸素性アポトーシスが増加した結果を得た可能性が考えられるが、新生児死亡例におけるコントロールを求める場合このような事例を除外すると殆ど事例が得られない結果となる.乳幼児突然死症候群(SIDS)の病態生理並びに病因は未だ不明であるが、神経病理学的な検討により、SIDS児の中枢神経系は低酸素状態にあることはほぼ定説である。これは、GFAPの免疫組織化学によるgliosisの存在及び低酸素性アポトーシスのSIDS児の中枢神経系における増加により裏づけられてきた。一方で、SIDSの対象年齢については、国際的には、統計登録の上で、生後1か月から1年までとされることが多く、新生児SIDSを含むか否かについても論議があったが、出生直後の1週間を除いてSIDSに含むとする見解が強く、新生児SIDSという概念が是認される傾向にある。しかし、新生児SIDSの病態生理が生後1か月以降に発症するSIDSと同一であるかについて未だ十分に検討されていない。そこで、本研究においては、生後1か月以降のSIDS26例(ブリュッセル自由大学より提供)及びそのコントロール12例及び新生児SIDS6例(高嶋より提供)及びコントロール3例についてアポトーシスの動態を検討した。生後1か月以降のSIDSにおいては、中脳の脚橋被蓋核におけるTUNEL陽性グリアの細胞密度が睡眠中の閉塞性無呼吸の頻度と関連すること、中脳の脚橋被蓋核におけるTUNEL陽性グリアの細胞密度が可塑性の指標であるGap43陽性細胞の平均spine数と相関することが示された。新生児SIDSにおいては、脳幹のパラフィン切片を用いて、TUNEL染色・活性型Caspase-3及びアポトーシスの抑制因子であるbcl-2の免疫組織化学を施行し、染色結果を半定量化した。TUNEL陽性及び活性型Caspase-3陽性ニューロンの細胞密度はコントロールの新生児肺出血例に若干高く、TUNEL陽性及び活性型Caspase-3陽性グリアの細胞密度特に橋核における細胞密度は新生児SIDS事例及び生後2か月のSIDS事例に高かった。
燃料電池用ガス電極への液浸透理論

昨年度までは、撥水性粒子と親水性粒子を混合したモデル触媒層での液浸透実験を行なったが、本年度は実際のリン酸形燃料電池用の触媒層を用いてリン酸浸透の実験を行なった。その結果、リン酸は触媒層を1時間以内の短時間で通過することが出来、リン酸の占有率30%以下(確率的にはリン酸は島状になり、液連結ができない)でも移動可能であった。すなわち、親水性粒子である触媒が連結していれば、リン酸の占有率に限界値は現われないことが確認された。長期間運転したリン酸形燃料電池から採取した電極板を用いて、面方向のリン酸移動現象を調べた。リン酸移動には前進濡れ角と後進濡れ角の差の影響が大きく、リン酸量が多い場所と少ない場所があるにも係らずリン酸移動が停止することが判明した。リン酸に濡れにくい新品の電極板ではこの傾向が顕著に現れた。電極板に多量のリン酸がある場合は、リン酸は容易に移動できるが、リン酸量が減り確率的にリン酸が島状になるリン酸占有率30%近くで、急にリン酸移動が移動できなくなることが確認された。この現象は、液浸透理論から予測された通りの結果である。リン酸形燃料電池のリン酸が徐々に消失して、このリン酸移動不能領域に達するとリン酸補給が困難になり急激な性能低下が起るものと考えられるので、これらの理論及び実験結果はリン酸形燃料電池のリン酸消失寿命の予測と長寿命化に役立つものである。撥水性粒子と親水性粒子からなる多孔質層への液浸透現象の理論(フラクタル科学の一種である従来のPercolation理論を親水性粒子間の連結確率を考慮して拡張したもの)を検証するため、親水性の球状シリカ粉とこれに表面撥水処理した同径粒子の混合層に液体を浸透させる実験を行った。その結果、理論上親水性粒子の連結長が急増する親水性粒子数/撥水性粒子数の比率近傍で、実験でも液浸透量が急増する現象がみられ、理論の妥当性が推察された。リン酸型燃料電池への適用を計るため、基礎物性値であるリン酸の粘度と表面張力を測定した。実用上必要な温度30200°C、リン酸濃度85105%の範囲でこれらの値を測定した。リン酸の粘性はリン酸濃度が高いほど高く、温度上昇と共にほぼ直線的に低下する特性であった。これに対しリン酸の表面張力は、低い温度範囲では温度の上昇と共に低下するが、120°Cあたりを境にして温度上昇と共に増加する傾向に転じる。これは、通常の液体にはない特異な現象であり、リン酸の表面酸化や形態変化に関係があるとみて引き続き検討を進めている。これらのデタは、第38回電池討論会(平成9年11月開催)に報告している。撥水性粒子と親水性粒子からなる多孔質層への液浸透現象の理論を検証するため、親水性の球状シリカ粉とこれに表面撥水処理した同径粒子の混合層に液体を浸透させる実験を行ってきた。今年度は、液浸透の進行状況を電気伝導度で計測する手法を導入し、過渡的な液浸透現象を調べた。その結果、液浸透速度は撥水性粒子と親水性粒子の比率によって殆ど変化せず、撥水性粒子比率がある比率以上になると液連結が切れ、液浸透が困難になるという考え方は妥当でないことが判明した。一方、電気伝導度は、連結の確率に基づく液浸透理論から予測される通り、撥水性粒子比率が65%以上になると急激に低下し、液連結が困難になることを実証することが出来た。空間当たりの液の浸透量は、撥水性粒子比率にほぼ比例して変化し、ある撥水性粒子比率から浸透量が急に低下する現象はなかった。

以上の結果、撥水性粒子と親水性粒子の多孔質層からなる燃料電池用ガス電極の触媒層では、液浸透量に関しては、両粒子の割合にほぼ比例した値が得られるが、イオン伝導のために必要な液連結に関しては撥水性粒子比率があるレベル以上で急激に低下する閾値が存在するので、確率計算で連結が確実な撥水性粒子比率の範囲で触媒層を構成することが必要と言える。リン酸型燃料電池用電極のリン酸浸透現象の解析に役立てるため、前年度、リン酸の粘度と表面張力を測定し、100°C以上で表面張力が温度と共に上昇する現象を観察した。これは、円環法の標準測定器を用いて求めた値であったが、100°C以上では誤差が大きくなることが分かり、毛管法による測定に変えたところ、表面張力は温度と共に低下する妥当な結果を得た。昨年度までは、撥水性粒子と親水性粒子を混合したモデル触媒層での液浸透実験を行なったが、本年度は実際のリン酸形燃料電池用の触媒層を用いてリン酸浸透の実験を行なった。その結果、リン酸は触媒層を1時間以内の短時間で通過することが出来、リン酸の占有率30%以下(確率的にはリン酸は島状になり、液連結ができない)でも移動可能であった。すなわち、親水性粒子である触媒が連結していれば、リン酸の占有率に限界値は現われないことが確認された。長期間運転したリン酸形燃料電池から採取した電極板を用いて、面方向のリン酸移動現象を調べた。リン酸移動には前進濡れ角と後進濡れ角の差の影響が大きく、リン酸量が多い場所と少ない場所があるにも係らずリン酸移動が停止することが判明した。リン酸に濡れにくい新品の電極板ではこの傾向が顕著に現れた。電極板に多量のリン酸がある場合は、リン酸は容易に移動できるが、リン酸量が減り確率的にリン酸が島状になるリン酸占有率30%近くで、急にリン酸移動が移動できなくなることが確認された。この現象は、液浸透理論から予測された通りの結果である。リン酸形燃料電池のリン酸が徐々に消失して、このリン酸移動不能領域に達するとリン酸補給が困難になり急激な性能低下が起るものと考えられるので、これらの理論及び実験結果はリン酸形燃料電池のリン酸消失寿命の予測と長寿命化に役立つものである。
求電子的なアプローチによる高選択的アリル位シアノ化反応の開発

アリル金属種に代表されるアリル求核剤を用いる求電子的なシアノ化は、β,γ-不飽和ニトリル合成の有用な手法の一つになり得ると考えられ、特にγ位選択的な反応を確立できれば、従来合成が困難とされているブランチ型化合物の有力な合成手法となる。そこで、目的とするアリル位シアノ化を達成するために、まずは用いるアリル金属種を選定した。先行研究であるホウ素エノラートの求電子的シアノ化(Angew. Chem. Int. Ed. 2016.)の結果を鑑み、アリル金属種の調製の容易さ、γ位選択的な反応性、ルイス酸性の金属中心によるシアノ化剤の活性化を考慮した結果、アリルボランを利用することとした。アリルボランはアレンもしくはジエンに対するヒドロホウ素化を用いて調製し、単離せずにそのままシアノ化へと適用する手法を採用した。種々のホウ素試薬を用いて検討した結果、求核性とホウ素中心のルイス酸性を兼ね備えた9-BBN由来のアリルボランに対して、シアノ化剤として入手容易なNCTSやTsCNを作用させた場合に、目的とするシアノ化が高効率かつγ位選択的に進行し、対応するβ,γ-不飽和ニトリルが得られることを見出した。さらに、反応剤の添加量、溶媒、温度、時間などの反応条件を精査することで、90%を超える高収率でで目的生成物を合成することに成功した。また、本手法を種々のアレンに対して適用して基質一般性を調査した結果、本反応が高い官能基許容性を示し、幅広い基質に対して適用可能であることが明らかとなった。さらに、合成したβ,γ-不飽和ニトリルのシアノ基を官能基変換することで、種々の有用化合物へと誘導化することに成功し、本反応の合成的有用性を示すことができた。アリルボランを活用することで、目的とする位置選択的なアリル位シアノ化反応を達成することができた。合成化学的には安定で取扱い容易なアリルボロン酸エステル(Bpin)を用いる反応がより好ましいため、本反応剤を利用する反応系についても検討する。さらに、光学活性なアリルボラン(例えば、B(Ipc)2やB(DIPT))を調製し、立体選択的な反応を検討する。立体選択的反応で得られた光学活性な生成物の絶対配置を決定する(単結晶X線結晶構造解析)。続いて、反応に用いた光学活性なアリルボランの立体構造(E,Z)を決定する。それらの実験結果を基に大まかな反応機構を予想し、実際に計算化学的手法を駆使して反応機構を明らかにする。研究は概ね順調に進展し、残額が少額となったため次年度に繰り越すこととした。物品費に割りあてる予定である。
臨床用核磁気共鳴スペクトロスコピ-(MRS)装置を用いた小児脳代謝の評価

初年度は,成犬及び幼若犬において脳虚血モデルをいかに作製するかに主眼をおいた。その結果犬では椎骨底動脈から栄養されるposteior circulation優位の循環動態をとることより,椎骨動脈よりカテ-テルを挿入し塞栓物質を注入することにより全脳虚血モデルが,又両頚道脈と両椎骨動脈を結禁しさらに脱血を加えることにより虚血モデルが作製可能であることが判明した。次に2年度では,両側頚動脈及び椎骨動脈の一時的結禁に加え,20ml 1kgの脱血による低血圧を負荷し,βーATPレベルを正常値の1/3に低下させ15分間維持することにより脳虚血モデルを作製した。血流再開後βーATPはコントロ-ル値を1とすると生後3ケ月の幼若犬では,0、90±0、001,1ケ月群では0、97±0、004まで回復したのに対し,生後1年群では0、71±0、05にとゞまった(P<0、005)。又PCrは生後3ケ月群で0,9±0,01,1ケ月群で0、94±0、04に対し生後1年群では0、59±0、12(P<0、01),Piは3ケ月後で1、08±0、03,1ケ月群で1、05±0、03に対し,1年群では,1、36±0、13(P<0、05)といずれも生後1年の成熟犬で有意に回復が不良であった。一方脳波では,生後1年群では回復を認めなかったが,生後3ケ月群では,血流再開後4時間でわずかに回復の兆しを示したのに対し,生後1ケ月群では血流再開後1時間で回復を示し,コントロ-ルの80%まで回復した。以上の結果より,末成熟群と成熟群との間で脳虚血からの回復に有意差を認め,且つ生後1ケ月の群では,3ケ月及び1年の群に比べ,可逆性,可塑性が良好な結果を示した。臨床用MRS装置では^1Hスペクトロスコピ-として,脳神経細胞内アミノ酸,神経伝達物質(GABA),乳酸等が計測され,^<31>Pーspectroscopyーとして脳内リン酸化合物(リン酸クレアチン,ATP,無機リン等)を測定することが可能である。今回実験用inーvitro spectroscopy(Varian社製XL200及びXL400,それゞれ4,7Tesla,9,4Tesla)を用いて,未熟脳での虚血に対する耐性能を知る目的で,幼若大の脳において虚血巣を作製しspectroscopyにて脳代謝の支化を測定した。(方法)全身麻酔下に,開胸を行い生後1ケ月,3ケ月,1年目の3群の幼若犬において無名動脈と左鎖骨動脈をclampし,虚血脳を作製した後,^<31>Pーspectroscopyを用いて脳代謝の変化を測定し,幼若脳の特徴について検討した。(結果)虚血脳においては,βーATP ratioは3群において有意差は認めなかったが,ATPの回復は幼若であればある程著明であった。しかしPCr/Piの比は3群において有意差を認めなかった。又EEGの変化では,成犬では殆んどαー波の回復は認めなかったが,幼若脳においては^<31>PーNMRの回復に比べて緩徐であったがほゞ正常に回復した。又EEGの変化と,^<31>P

ーNMRの所見とは平行した。(結論)以上の結果より,^<31>PーNMR spectroscopyは,in vivoにおいて脳代謝の変化を継時的に測定することが可能であり,虚血後においてはATPの回復が幼若脳で著明であり,EEGの回復も幼若脳において緩徐ではあるが回復が認められたことより,幼若脳においては虚血に対する耐性や回復能は成熟脳に比べ優れていることが判明した.一過性脳虚血後の脳組織エネルギ-代謝の可逆性,可塑性は脳組織の成熟度と関連があるといわれている。しかし成熟脳および未熟脳において,脳虚血後の回復について定量的に比較することは,個体間の脳障害の程度を一定にすることが難しいため容易ではない。今回我々は全脳虚血モデルを用い, ^<31>PーMRSのシグナルをモニタ-することにより脳虚血の負荷を一定の程度に保つ方法で,生後1年(A群,nー41,3ケ月(B群,n=4),1ケ月(C群,n=4)の各群間でのリン酸エネルギ-代謝および脳波活動の回復過程を比較した。両側頸動脈,および椎骨動脈の一時的結紮に加え,20ml(kgの脱血による低血圧を負荷し,βーATPレベルを正常値の1/3に低下させ15分間維持した。血流再開後βーATPはコントロ-ル値を1とすると,B群では0.90±0.001,C群では0.97±0.004まで回復したのに対し,A群では0.71±0.05にとづまった(P<0.005)。PCrはB群0.91±0.01,C群0.94±0.04に対しA群0.59±0.12(P<0.01),PiはB群1.08±0.03,C群1.05±0.03に対し,A群1.36±0.13(P<0.05)といずれも生後1年の成熟犬で有意に回礎が不良であった。一方脳波では,A群では回復を認めなかった。またB群では,血流再開後4時間でわずかに回復の兆しを示したのに対し,C群では血流再開後1時間で回復を示しコントロ-ルの80%まで回復した。未成熟群と成熟群との間で脳虚血からの回復に有意差を認め,かつ生後1ケ月群では3ケ月の群に比べ,可逆性,可塑性が良好な結果を示した。
時系列Dual RNA-Seq法によるイネといもち病菌の感染時相互作用の解析

いもち病菌に対して異なる病害抵抗性を示す3つのイネ品種(罹病性、真性抵抗性、圃場抵抗性)の感染後0、24、36、48時間のイネの葉を対象にし、イネといもち病菌の双方の感染時系列遺伝子発現プロファイル比較解析をDual RNA-Seq法を用いて行った。その結果、抵抗性反応の違いに依って、イネの感染時応答遺伝子の発現誘導のタイミングが異なること、およびいもち病菌の感染時応答遺伝子の発現も抵抗性反応に依って異なることを明らかにした。ゲノムや遺伝子アノテーションと共に感染時の遺伝子発現プロファイルが俯瞰可能なゲノムブラウザやゲノムや転写産物に対するBLAST検索機能をもったデータベースの構築を行った。平成25年度はいもち病菌(P91-15B)のゲノム解読とイネいもち病菌感染サンプルの調製、RNA-Seqシーケンシングを行った。いもち病菌のゲノム解読については、胞子からDNAを抽出し、MiSeqを用いて、ゲノムシーケンシング解析(PE, 250bp)を行った。シーケンサーの不具合などもあり、予定より多く、3ラン分のシーケンシングを行った結果、リファレンス株(70-15)のゲノムサイズ(41Mbp)の100倍以上の塩基配列情報を取得した。配列の前処理を行った後、MaSuRCA等のアセンブルプログラムを用いてde novoアセンブルを行い、約3,000本のスキャフォールド配列を得た。アセンブル結果のN50は約50kbで、総塩基量は約42Mbpとリファレンス株とほぼ同等であった。一方のRNA-Seq解析については、抵抗性反応の異なる3系統のコシヒカリの葉身に対して、いもち病菌の胞子懸濁液を噴霧接種し、接種前、接種後24、36、48時間の4つの感染ステージにおけるイネ葉身のサンプリングを行った。この時、各サンプルについて生物学的反復2回を行い、蒸留水を噴霧したコントロールサンプルも同時に得た。抽出したトータルRNAとイルミナ社のキットを用いてRNA-Seqライブラリを調製し、イルミナ社のHiSeq2000を用いてシーケンシング(PE, 100bp)を行った。これらと並行して、Dual RNA-Seq解析フローの開発も進めており、前処理、リファレンスゲノムへのアラインメント、遺伝子発現量の取得までの部分の開発を完了した。昨年度にイルミナ社のMiSeqで解読したゲノムシーケンスデータを元にアセンブルした、いもち病菌株「P91-15B」のゲノム配列に対して、RNA-Seqデータを活用した遺伝子構造予測や機能情報等のアノテーションの付与を行った。イネについては日本晴リファレンスゲノムとコシヒカリのゲノムリシーケンスデータを利用し、コシヒカリのリファレンスゲノム配列と遺伝子構造情報の整備を行った。抵抗性反応の異なる3系統(罹病性、真性抵抗性、圃場抵抗性)のイネにいもち病菌(P91-15B)を噴霧摂取し、感染後0, 24, 36, 48時間後の4つの感染ステージの葉を対象にしたRNA-Seq解析を行い、整備したコシヒカリとP91-15B菌株のゲノムとアノテーション情報を活用し、感染時系列遺伝子発現解析を行った。いくつかの主要な感染時応答遺伝子の発現プロファイルをイネといもち病菌の双方で調べたところ、イネ側の抵抗性反応の違いによって、遺伝子発現プロファイルが異なることがわかった。具体的には、真性抵抗性、圃場抵抗性、罹病性の順にイネの感染時応答遺伝子の発現上昇のタイミングが早いことが明らかになった。また、いもち病菌の感染時応答遺伝子については、RNA-Seqデータがイネに比べて少量しか得られず、解析の精度が低いため、発現のタイミングのズレを検出することは難しかった。しかし、罹病性と圃場抵抗性イネへの感染時のみ遺伝子発現が上昇し、真性抵抗性イネへの感染時には発現していない遺伝子が複数見られ、イネ側の抵抗性反応の違いによって、いもち病菌側の遺伝子発現プロファイルも異なることが明らかとなった。本研究を通して得られたコシヒカリゲノムやいもち病菌のゲノム配列や転写産物配列に対するBLAST検索、および遺伝子構造や発現情報などが閲覧可能なゲノムブラウザなどを備えたデータベースを構築した。バイオインフォマティクスいもち病菌のゲノムアセンブルについてはシーケンシングとアセンブル解析はほぼ完了し、すでにRNA-Seq解析のリファレンスとして利用可能な状態になっている。また、RNA-Seqのサンプリングについても順調に完了しており、予備用のサンプルも含めて計画していたサンプルは全て得られている。全サンプルについて、RNA抽出とRNA-Seqライブラリ構築を完了しており、RNA-Seqシーケンシングについてもひと通り行った。

反復実験を足し合わせると、感染サンプルについてはそれぞれ6千8百万ペア以上の配列情報が得られており、当初の計画にある各サンプル「7千万ペア以上」という目標値をほぼ達成している。以上の理由から、ゲノム解析、RNA-Seq解析ともにおおむね計画通り、順調に進展していると考えられる。いもち病菌ゲノムについては、RNA-Seq情報も活用しながら、精確な遺伝子構造の予測と機能情報の付与を行い、Dual RNA_Seq解析に活用する。Dual RNA-Seq解析については、得られたリファレンスゲノム配列とRNA-Seqデータを用いて、開発中のDual RNA-Seq解析フローによって時系列遺伝子発現解析を行う。ここで、リード情報が不足していると思われるサンプルについては、すみやかに追加シーケンシングを行い、解析精度の向上を図る。得られたイネといもち病菌双方の時系列遺伝子発現データを用いて、感染タイムコースに沿って発現変動、共発現する遺伝子を同定し、ゲノム配列、遺伝子情報などと合わせてデータベースとして公開する。さらに、イネといもち病菌の双方の時系列遺伝子発現プロファイルを比較することで、抵抗性反応の違いがイネトランスクリプトームにどのように表れているのか、また、異なる抵抗性を示すイネに対していもち病菌トランスクリプトームがどのような応答を表しているかを詳細に解析する。具体的には抵抗性反応の違いに応じて、イネやいもち病菌が発現遺伝子のレパートリーを変えているのか、それとも発現量や発現のタイミングを変化させているかを調べ、いもち病菌とイネがそれぞれの「武器」と「防御機構」をどう駆使して相互作用しているのかを明らかにする。当初の平成25年度計画では、RNA-Seqデータ解析を行ったのちに、リード数が不足しているサンプルについて追加シーケンシングを行って再解析する、という流れを何度か繰り返し、解析結果の精度向上を図る予定であった。しかしながら、業者の都合により、外注したRNA-Seqシーケンシングの発注から納品までの期間が予定していた以上に長くなり、複数回のシーケンシングを行うことができず、その結果として次年度使用額が生じた。平成26年度にRNA-Seqデータ解析を進めていく中で、リード数が不足していると思われるサンプルがあった場合には、今回生じた次年度使用額を用いて、早急に追加シーケンシングを外注し、その結果を加えてさらなる解析精度向上を図ることを計画している。
腸管の平滑筋およびカハール細胞におけるムスカリン作動性カルシウム制御機構

本研究は、過敏性腸症候群などの消化管機能に異常をきたすような疾患に対する新たな戦略基盤を提供するために腸管の平滑筋およびカバール細胞におけるムスカリン受容体を介したCa^<2+>動員の制御機構について明らかにすることを目的とした。昨年度の研究においては、平滑筋細胞内のCa^<2+>制御において重要な役割を果たしているムスカリン受容体を介した電位依存性Ca^<2+>チャネルの抑制機構を明らかにした。さらに、ムスカリン受容体を介した小腸の蠕動運動の調節におけるカハール細胞の役割についても明らかにした。そこで、平滑筋細胞内のCa^<2+>制御におけるカハール細胞の役割についてより詳細に明らかにするために、今年度は、ムスカリン受容体を介した縦走筋の収縮調節における同細胞の役割に焦点をあてて実験を行った。実験には、カハール細胞が欠損したミュータントマウスの小腸から作制した縦走筋標本を用い、電気刺激により副交感神経を刺激したときに生ずる縦走筋の収縮張力を測定した。その結果、カハール細胞が欠損したマウスの標本では、ムスカリン受容体を介した収縮はほとんど検出されなかった。この結果から、カハール細胞がムスカリン受容体を介した縦走筋収縮の調節にも重要な役割を果たしていることが新たに明らかとなった。以上の研究成果については、専門誌への投稿を準備中であり、さらに2010年に行われる日本獣医学会においても発表を予定している。また、昨年度に実施した「平滑筋細胞におけるムスカリン受容体を介した電位依存性Ca^<2+>チャネルの抑制機構」に関する研究については、1編の学術論文として公表し、国際生理学会のサテライトシンポジウムにおいても発表した。また、同じく昨年度に実施した「ムスカリン受容体を介した蠕動運動の調節におけるカハール細胞の役割」に関する研究についても、国際生理学会および国際自律神経学会において発表を行った。本研究では、腸管の平滑筋およびカハール細胞におけるムスカリン受容体を介したCa^<2+>動員の制御機構を明らかにし、過敏性腸症候群などの消化管機能異常をきたす疾患に対する新たな戦略基盤を提供することを目的とした。得られた成果は以下の通りである。(1)平滑筋細胞内のCa^<2+>制御において重要な役割を果たしている電位依存性Ca^<2+>チャネルの抑制機構を明らかにするために、M_2およびM_3のムスカリン受容体サブタイプが欠損したマウスを用いて解析した。その結果、M_2/G_<i/o>を介した抑制経路、M_3/G_qを介した抑制経路、M_2/G_<i/o>とM_3/G_qの両方の刺激と細胞内のCa^<2+>を必要とする抑制経路の3つが存在していることが明らかとなった。(2)平滑筋細胞内のCa^<2+>制御におけるカハール細胞の役割を明らかにする手始めとして、カハール細胞が欠損したミュータントマウスを用いて、ムスカリン受容体を介した蠕動運動の調節に同細胞がどのような役割を担っているのか検討した。その結果、カハール細胞は、蠕動運動において縦走筋と輪走筋が同調して収縮する運動には関与しておらず、むしろ同調した収縮が周期的に発生するのに重要であることが明らかとなった。また、ムスカリン受容体の各サブタイプを欠損したマウスにおいても同様な実験を行ったところ、M_3欠損型マウスにおいても周期性が認められなかったことから、カハール細胞のM_3受容体が周期性に関与していることが考えられた。以上の成果は、第82回日本薬理学会において発表した。また、平滑筋のCa^<2+>制御に関与しているムスカリン作動性陽イオンチャネルの活性化機構に対する研究にも一部参加し、1編の学術論文として公表した。さらに、専門誌への投稿を準備中であり、2009年に行われる国際生理学会や国際自律神経学会においても発表を予定している。

また、昨年度に実施した「平滑筋細胞におけるムスカリン受容体を介した電位依存性Ca^<2+>チャネルの抑制機構」に関する研究については、1編の学術論文として公表し、国際生理学会のサテライトシンポジウムにおいても発表した。また、同じく昨年度に実施した「ムスカリン受容体を介した蠕動運動の調節におけるカハール細胞の役割」に関する研究についても、国際生理学会および国際自律神経学会において発表を行った。
社会起業の事業形成過程からみる持続性に関する研究

ビジネスによる社会課題解決が世界的に注目を集め、持続可能な社会の形成に向けて民間セクターの役割への期待が高まっている。本研究は、国境を越えて活動する日本及びアジアの社会起業家とその事業パートナー等に焦点を当てる。社会起業家が意識的或いは無意識的に社会起業という選択をするに至る社会的・経済的・文化的背景を探りながら、事業の継続性との関係を明らかにし、持続可能な社会の形成に向けた示唆を得ることを目的とする。ビジネスによる社会課題解決を目指す社会起業家の特性及び起業を可能にする環境を明らかにすることで、社会起業の継続・発展可能性に係る示唆を得ることが期待され、今後の社会起業の促進等に貢献できる。