hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古記録による日本の歴史時代の気候復元-近畿・東海地方を中心にして-

(1)中世の天候記録収集を早急に進め、10世紀以後の毎日の天候記録を集成し、データベース構築の準備にかかる。(2)梅雨期の降水量・台風期の襲来台風数・冬季の寒暖状況等について、できるだけ定量化した過去千年の気候復元を行いたい。(3)既存の成果との比較、気候変動メカニズムの検討、将来の気候変動予測等も実現させたい。1資料収集状況二年度に亘り、歴史時代の日々の天候記録を収集し、9-16世紀の間の作業をほぼ終了した。記録数は約300に達する。大部分は近畿地方中部についてのものである。予想以上の数が存在し、従来に比べてきめ細かい気候変動の実態が明らかにできる。2本研究で得られた成果15世紀以後の記録は殆ど収集し終えたので、目下、15-20世紀の間の気候変動について分析を進めている。(1)梅雨期の特性...入・出梅日および梅雨期間については、半世紀乃至世紀単位で見る限り、平均値には過去6百年の間殆ど変動はない。但し、20世紀後半に梅雨期間が次第に長くなる傾向が見られるのは、近年の人為的影響の結果かも知れないが、なお検討を要する現象である。梅雨期の長さには、120年・100年・45年・33年などの周期が認められた。(2)台風の動向...従来の災害史料には挙げられていないものを含めると、現代に比べてほとんど同程度の台風襲来が中世にも認められる。襲来の最頻季節は時代によって違いがあり、近世中期以前には二百十日・二百廿日前後がまさに厄日であった。(3)冬季・夏季の気温変動...資料解析の途中であり、明確な結果はまだ得られていない。中世末から近世中期にかけての寒冷期は中央日本でも、間に数回の比較的温暖な時期を挟んで存在することを推定できる。3今後の予定資料収集を完了したので、これを用いて千年以上に及ぶ中央日本の気候変動の解析作業を進め、実態と要因を明らかにする。すでに収集し終えた近畿・東海地方の近世の天候記録(17-19世紀)をつなげて、千年余に亘る'日々天候記録集成'を公表したい。広い研究分野での利用を念頭に置き、記録を原文のまま提示したい。その一部を、研究成果報告書に16世紀の百年間の6・7月天気表として掲載の予定である。
重症虚血肢に対する脂肪幹細胞移植と血管内治療のハイブリッド治療の確立

重症虚血肢は動脈硬化性疾患の終末期像ともいえる病態で難治性且つ再発率が高い。我が国でも年間3,000人以上の重症虚血肢患者が下肢の切断を受けており、今後さらに増加することが推測される。従来の治療法は、血管内治療やバイパス手術による血行再建術に加え外科的に壊死組織の切除・洗浄を行い組織の再生を促す方法のみであった。しかし、こういった治療では下肢切断後の予後は5年生存率が4060%と非常に低く、切断後の長期入院やリハビリテーション、福祉に対するニーズ増大をもたらし、重大な経済的負担となる。本研究の目的は重症虚血肢に対する、血管内治療と脂肪組織由来幹細胞による血管新生療法のハイブリッド治療法の開発である。一般に血管内治療の成績は標的血管の血管床が影響し、血流のrun offが不良だと開存率は低い。一方、血管新生療法は微小血管を増加させるがそこに流入する血液が乏しければ容易に閉塞してしまうことが考えられる。血管内治療と血管新生療法のハイブリッド治療では、血管新生で血管床を増加させて血管内治療で上流からの微小循環への血液の流入を確保することが期待できる。このように両者のハイブリッド治療は高い補完性があり、同時に行うことで相乗効果を生むと考えられる。対象は、25歳以上80歳未満のRutherhord分類IVVI度の末梢動脈疾患(閉塞性動脈硬化症)の患者。標準的治療によっても四肢切断が回避できない重症虚血肢患者のうち、循環器内科医、心臓血管外科医、形成外科医、血液内科医で構成される検討委員会で脂肪組織由来幹細胞移植の適応と判断され、インフォームド・コンセントが得られた患者に対し、本治療を実施する。平成30年度の実績は再生医療新法のために、脂肪幹細胞移植のために再度手続きが必要な状態であり現在進めている段階である。本研究は難治性で壊死を伴う重症虚血肢に対する脂肪幹細胞移植と血管内治療(経皮的血管形成術)のハイブリッド療法の効果と安全性を評価する研究である。登録候補となる患者は増えており、平成30年度の重症虚血肢患者入院患者は20名を超えており、内12例がエントリー基準を満たしていた。しかし、再生医療新法のために現在当院では脂肪幹細胞移植は施行できない状態であり現在書類提出中である。また、一例血管内治療や形成外科創処置でも創が治癒せず治療に行き詰った症例があった。しかしながら上記問題により脂肪幹細胞移植が行えず、患者は全身状態の悪化により死亡した。こういった症例を救肢救命するために本研究を提案した次第である。旧法律の時点ではすでに脂肪幹細胞移植は施行経験があるので、審査が通過した段階で速やかに症例登録が行える状態である。現在、再生医療新法に基づいた手続きを行っておりこれが完了になり次第患者のリクルートを行う。幸いにも近隣の透析クリニックや重症下肢虚血に触れる機会のある医師(整形外科・皮膚科・糖尿病内科)の理解の向上から平成30年度の重症下肢虚血患者の入院数は最大であった。疾患の性質から重症化や患者の認知機能の低下があることもありインフォームドコンセントに至らない症例もあるが、治療決定を行うだけの認知機能を有していて従来の診療では創が改善せず数か月も入院している症状も多い。こういった患者は新治療の可能性を渇望しておりインフォームドコンセントは可能であると考える。こういった症例をリクルートしていく予定である。見通しとしては年3例は症例登録が可能であり研究期間内に目標の5例の登録が見込まれる。

本研究は難治性で壊死を伴う重症虚血肢に対する脂肪幹細胞移植と血管内治療(経皮的血管形成術)のハイブリッド療法の効果と安全性を評価する研究である。登録候補となる患者は増えており、平成30年度の重症虚血肢患者入院患者は20名を超えており、内12例がエントリー基準を満たしていた。しかし、再生医療新法のために現在当院では脂肪幹細胞移植は施行できない状態であり現在書類提出中である。また、一例血管内治療や形成外科創処置でも創が治癒せず治療に行き詰った症例があった。しかしながら上記問題により脂肪幹細胞移植が行えず、患者は全身状態の悪化により死亡した。こういった症例を救肢救命するために本研究を提案した次第である。旧法律の時点ではすでに脂肪幹細胞移植は施行経験があるので、審査が通過した段階で速やかに症例登録が行える状態である。現在、再生医療新法に基づいた手続きを行っておりこれが完了になり次第患者のリクルートを行う。幸いにも近隣の透析クリニックや重症下肢虚血に触れる機会のある医師(整形外科・皮膚科・糖尿病内科)の理解の向上から平成30年度の重症下肢虚血患者の入院数は最大であった。疾患の性質から重症化や患者の認知機能の低下があることもありインフォームドコンセントに至らない症例もあるが、治療決定を行うだけの認知機能を有していて従来の診療では創が改善せず数か月も入院している症状も多い。こういった患者は新治療の可能性を渇望しておりインフォームドコンセントは可能であると考える。こういった症例をリクルートしていく予定である。見通しとしては年3例は症例登録が可能であり研究期間内に目標の5例の登録が見込まれる。本年は新再生医療法に伴い、実際に患者を登録し治療することが出来なかった。よって活動内容を発表する機会がなくこういった支出がなかった。よって次年度使用額が生じた。次年度使用額は平成31年度請求額と合わせて研究成果の発表費用に使用する予定である。
周辺視野の光学特性の解析と臨床応用

近年、眼球成長期における周辺視のDefocusとの関連を示唆する臨床データが相次いでいるが、未だ周辺視Defocusの解析方法は未熟なものを用いた解析がほとんどである。これは近視の非進行とは眼球形状期においてその個体の屈折系の光学的特性に眼球形状が合致するような調節機構、正視化メカニズムが存在することを示し、光学が遺伝子や成長因子などタンパク質発現にヒトで影響するという点で興味深く、また社会的にも成長期における近視抑制の介入が成功すればそのインパクトは計り知れない。さて、まず、我々はこれまで開発・データを蓄積してきた解析系を用いて、周辺視光学特性が成長期における眼球形状発達に与える影響について検討した。対象は日本人学童29人(10-12歳)で中心、および周辺10°、20°、30°における点像強度分布(Point Spread Function ; PSF)を最も焦点があった屈折±2Dの範囲の0.25D毎のPSFデータ、および屈折、乱視度数、眼軸長を測定を平成22,23年度の2回行った。その結果、近視進行と統計学的に有意に関連する因子に1)周辺における遠視性低次収差があり、2)その度数に個体差が大きく存在することを証明した。また、近視進行には周辺高次収差は関連しないことを示した。さらに、統計学的有意差はないが近視進行例の中でも少数例で周辺における遠視性低次収差が減少している例があり、このことが近視進行停止につながる所見の可能性があると思われた。10Dを超す病的近視は緑内障、網膜剥離、黄斑変性などの失明疾患につながり、眼軸伸長抑制がその根本的予防となるが未だ予防手段が存在しない。また、周辺収差抑制眼鏡試験があるが画一的な度数矯正しか行っておらず、これがその研究の結果を歪めている可能性が示唆され、周辺低次収差のカスタマイズ矯正を行う前向き試験を行う意義が大きいと示された。本研究では1)周辺視野における光学特性のデータ蓄積、2)周辺視野の光学特性が眼球成長に与える影響を調べること、3)様々な角膜移植眼での光線追跡法を用いた波面収差解析を目標としている。今年度は、1)正常眼、円錐角膜眼、眼内レンズ挿入眼において、そのデータ蓄積と解析を行った。2)当施設の倫理委員会の承認のもと、成長期の1012歳のボランティア(近視眼、正視眼計30眼)の中心視野、周辺視野の光学特性(点像強度分布)データを取得し、今後さらに詳細なデータ解析を要するものの、近視眼では点像強度分布が正視眼と比較して、最も焦点があう点像強度分布の比較において中心では差がないが、周辺では良好であることがわかった。今回、周辺視野の光学特性以外に、屈折度数、水晶体厚、前房深度、眼軸長のデータ取得を同時に行っており、今後、ボランティアを経時的に点像強度分布を追うことで周辺視野での網膜像の劣化が近視進行、眼軸延長に与える影響について、検討すると近視進行のメカニズムについて新しい知見が得られることが期待される。次に3)について、正常眼、様々な角膜移植術(全層移植、深層層状移植、内皮移植)の前眼部OCTによって取得した角膜前面・後面の位置情報から光線追跡法を用いて波面収差解析をすることができた。この結果、実際の患者の視力と有意な相関を示し、十分臨床応用が可能であることが期待されるとともに、コンピュター上で光学面を再構築して周辺視野光学特性のシミュレーションを今後実現する足掛かりとなることが十分に期待される。

また、周辺収差抑制眼鏡試験があるが画一的な度数矯正しか行っておらず、これがその研究の結果を歪めている可能性が示唆され、周辺低次収差のカスタマイズ矯正を行う前向き試験を行う意義が大きいと示された。
甲状腺C細胞に特異的なカルシウム調節を受ける糖蛋白遺伝子の単離と機能解析

甲状腺C細胞は血清中のCa^<2+>値を低下させるカルシトニンなどのペプチドホルモンを分泌する細胞である.当研究室の亀田はイヌの甲状腺よりC細胞特異的モノクローナル抗体を単離した(Kamecat:J.Histochem.Cytokem.40:541-553,1992).この抗体はサルやウサギの甲状腺,あるいはヒト髄様癌でも免疫反応があった.また,C細胞において高Ca^<2+>血状態にしたイヌではカルシトニンと同様に免疫反応が著しく低下した.今回,我々はこの遺伝子を単離することを計画した.この抗体の免疫反応は生後比較的若い時期に強いことが分かったので,cDNAライブラリーを作成するために生後3カ月のイヌを使用した.これより甲状腺を摘出しtotal RNAを抽出した.total RNAよりpoly(A)^+RNAを選択しcDNAを合成した.それをλgt22に組み込み,ファージにin vitroパッケージングした.約1×10^6個のファージプラークに対してイムノスクリーニングを行ったところ,1次スクリーニングで27個の陽性クローンを得た.その中の7個が2次スクリーニングで陽性反応を示した.現在,3次スクリーニングにより得られた単一プラークよりファージDNAを調製し,塩基配列を決定している.今後の展開として,この遺伝子の塩基配列が既知の遺伝子と相同性があるか,甲状腺以外に発現している器官が存在するかを調べるつもりである.またカルシトニンと類似した免疫反応を示すので,in situハイブリダイゼーションによる甲状腺の組織内における発現状態は興味のあるところである.甲状腺C細胞は血清中のCa^<2+>値を低下させるカルシトニンなどのペプチドホルモンを分泌する細胞である.当研究室の亀田はイヌの甲状腺よりC細胞特異的モノクローナル抗体を単離した(Kamecat:J.Histochem.Cytokem.40:541-553,1992).この抗体はサルやウサギの甲状腺,あるいはヒト髄様癌でも免疫反応があった.また,C細胞において高Ca^<2+>血状態にしたイヌではカルシトニンと同様に免疫反応が著しく低下した.今回,我々はこの遺伝子を単離することを計画した.この抗体の免疫反応は生後比較的若い時期に強いことが分かったので,cDNAライブラリーを作成するために生後3カ月のイヌを使用した.これより甲状腺を摘出しtotal RNAを抽出した.total RNAよりpoly(A)^+RNAを選択しcDNAを合成した.それをλgt22に組み込み,ファージにin vitroパッケージングした.約1×10^6個のファージプラークに対してイムノスクリーニングを行ったところ,1次スクリーニングで27個の陽性クローンを得た.その中の7個が2次スクリーニングで陽性反応を示した.現在,3次スクリーニングにより得られた単一プラークよりファージDNAを調製し,塩基配列を決定している.今後の展開として,この遺伝子の塩基配列が既知の遺伝子と相同性があるか,甲状腺以外に発現している器官が存在するかを調べるつもりである.またカルシトニンと類似した免疫反応を示すので,in situハイブリダイゼーションによる甲状腺の組織内における発現状態は興味のあるところである.
放射高温度計校正システムの開発

国際実用温度目盛(IPTS)によれば、1500K以上の温度域の温度測定は放射温度計によることが決められている。しかしながら、放射温度計は決められた黒体放射を使って校正された高温度域の標準温度測定装置として供給されているので実用温度空間の温度はそのままでは得られない。この場合、測温対象の分光放射率が正確に分かっていることが前提である。本研究の目的は、実用空間における絶対温度を測定するための新しい測温法の開発と、温度測定法相互比較を可能にする高温の高温度空間の開発からなり、総合的な高温度域における温度計の校正システムとして確立することにある。本年度は、恒温度空間をよく制御された燃焼場によって実現し、その特性を明らかにし、純回転ラマンスペクトルから温度決定を試みた。〔温度測定法〕燃焼場などの温度空間の温度決定法としてCARS法がよく研究されているが、温度を決定するには多くの場合、スペクトルシミュレ-ションによっている。スペクトルの形状には影響する因子は温度の外、濃度、圧力など多く正確に絶対温度を決定することはできない。本研究ではスペクトルシミュレ-ションによらないで温度が決定できる純回転ラマンスペクトルのスペクトル強度の分布から決める方法を取り上げてその観測方法、精度について検討を加えた。〔恒温度空間〕燃料と空気をよく制御した予混合平面火炎の下流測を恒温の温度空間として実現し、その変動は、数時間にわたって0.1K程度の変動の中にあることが明らかになった。この恒温空間を使ってCARS法によって温度を観測した。本年度は、新しい温度測定法としてコヒーレントラマン法と恒温度空間をよく制御された燃焼場によって実現することの可能性を検討した。〔温度測定法〕燃焼場などの温度空間の温度決定法としてCARS法がよく研究されているが、観測されたスペクトルから温度を決定するには多くの場合、スペクトルシミュレーションによっている。スペクトルの形状に影響する因子は温度の外、濃度、圧力など多く、まだよくわかっていない事柄もあって、本研究ではスペクトルシミュレーションによらないで温度が決定できる純回転ラマンスペクトルのスペクトル強度の分布から決める方法を取り上げてその観測方法、精度について検討を加えた。〔恒温度空間〕燃料と空気をよく制御した予混合平面火炎の下流側を恒温の温度空間とすることの可能性を検討した。この方法によれば、現状では1200Kを越えないが、この変動は、数時間にわたって0.1K程度の変動の中にあることが明らかになった。
アウトカム誤分類を考慮した競合リスク生存時間解析とその感度分析に関する研究

死亡診断書での原死因を死因データとして用いた分析において、死因間の誤分類が大きい場合にはリスク因子の推定値へのバイアスが大きくなる。場合によっては無視できない程度に大きく、結果の解釈に大きな影響を与える可能性がある。この問題に対処するため、本研究では、死因間に誤分類がある場合の生存時間解析におけるリスク推定への影響について妥当で現実的な感度分析方法を提案すること、また、アウトカムとして複数の死因が競合する場合の生存時間解析での適用を検討している。初年度の平成30年度は、感度分析方法の提案に向けた準備段階として、競合する複数のアウトカムが存在する場合の生存時間解析の方法論について、先行研究をレビューし、適用可能性について検討を行った。とくに本研究で実データとして解析計画中であるJMSコホート研究(自治医科大学を中心として進められている多施設共同コホート研究)データを用いて、追跡期間が中央値で20年を超えるような長期追跡コホートにおける生存時間解析を行った。生存時間解析でよく用いられる、従来型の比例ハザードモデルでは、長期追跡コホートにおいては比例ハザード性の仮定に無理があるケースが多いなどの問題があった。近年、そのような仮定の要らない、分位点回帰を生存時間解析に応用したモデルや、さらに競合リスクがある場合にも拡張されたモデルが提案されてきている。初年度はそうしたモデルを実データに適用し、当初強いリスク因子と考えられていた要因が、10年を超える頃から影響が薄まっていくなどの記述を行うことができ、今後の適用・拡張可能性が示唆された。この結果については2年目に入って行われる学会で発表予定である。実際の死亡診断書の検討の詳細については2年目に持ち越されているが、当初2年目に予定されていた既存の方法論についての検討は行うことができ、現実問題に即した方法としての今後の方法論展開への準備が整いつつある。2年目は、実際の死亡診断書の検討の詳細を進め、感度分析の基礎資料を充実させることとする。競合リスクがある場合の生存時間解析およびその感度分析方法論についてもさらに検討を進める。2年目に渡航を予定している国際学会で、当初の割り当て分よりも多額の費用が必要であることが見込まれている。また、人件費として予定しているプログラミング費用等も2年目以降に発生する予定であるため。
植物のオゾン応答における光呼吸の役割の解明

植物のオゾン応答機構についての知見を得るため、単離したシロイヌナズナのオゾン感受性突然変異体の遺伝生理学的解析を行った。その結果、この突然変異体のオゾン感受性の原因となった遺伝子は光呼吸系酵素グリコール酸オキシダーゼをコードしており、この酵素の活性低下がオゾン感受性の原因であることが確認できた。この突然変異体は二酸化硫黄や長期的強光処理に対しても高感受性であり、他の光呼吸系酵素を欠損する突然変異体2系統もオゾン感受性を示した。植物のオゾン耐性機構に関する情報を得るため、シロイヌナズナT-DNAタグ系統から単離したオゾン感受性系統に対し、種々の遺伝的・生理学的解析を行った。その結果、通常の条件下では突然変異体(「gox1&2」と命名)と野生型植物との間で生育や形態に差はなかったが、0.35 mmol photons m-2 s-1の光強度下でのオゾン処理により、変異体でのみ顕著な障害(クロロシス)が現れた。T-DNAは、3番染色体上の、2つのグリコール酸オキシダーゼ(GOX)(ペルオキシソームで光呼吸に関与する酵素)遺伝子が隣接して存在する部位に挿入されていた。変異体の葉におけるこれらの遺伝子の発現とGOX活性は、それぞれ検出限界以下及び野生型の約60%にまで低下していた。GOX遺伝子族ノックアウトラインの葉のGOX活性とオゾン感受性の間には負の相関が観察された。変異体の光合成電子伝達系は強光下で幾分阻害され、オゾン存在下でさらに悪化した。変異体は、二酸化硫黄や長期間の強光に対しても感受性を示したが、気孔の大きさ、密度、開度等は野生型と同様であった。本変異体とこれまでに明らかにされた種々のオゾン感受性系統を高濃度の二酸化炭素とオゾンで同時に処理したところ、本変異体を含むいくつかの系統において、オゾンによる障害が軽減されることがわかった。以上の結果から、GOXがオゾンやその他の光酸素ストレス防御に関与することが示唆された。我々は植物のオゾン障害や応答・耐性のメカニズムを解明するため、モデル植物シロイヌナズナを用いてオゾン感受性突然変異体を単離、解析している。昨年度報告したように、単離した突然変異体の一つに光呼吸系酵素グリコール酸オキシダーゼ(GOX)遺伝子の破壊が原因となっているものがあり、オゾン耐性へのGOXの関与が示唆された。本研究では、その変異体の性質をさらに詳しく調べ、オゾン耐性へのGOXや光呼吸の関わり方についての知見を得ることを目的とした。葉の酸化的ストレスマーカーの一つであるマロンジアルデヒド(MDA)含量を測定した結果、gox1&2変異体を弱光下から強光下に移すだけでは、MDA含量に変化は見られないが、オゾンが加わると、急激に増加することがわかり、可視障害の結果と一致した。gox1&2変異体では、GOXの基質であるグリコール酸の増加とグリオキシル酸等の代謝産物の減少が予想されることから、強光やオゾン処理した変異体の葉におけるそれらの物質の含量を継時的に測定したところ、グリコール酸及びグリオキシル酸の含量は、ともに、処理開始時点ですでに野生型よりも高く、強光下に移すことにより急激に増加していた。これらの物質の増加はオゾンの有無にあまり影響されなかったことから、これらの代謝産物の蓄積のみが障害の原因になっているわけではないことが示唆された。ほぼ予定通り進めることができ、興味深い結果が得られている。(最終年度に実施した研究の成果)我々は植物のオゾン障害や応答・耐性のメカニズムを解明するため、モデル植物シロイヌナズナを用いてオゾン感受性突然変異体を単離、解析している。前年度までに報告したように、単離した突然変異体の一つに光呼吸系酵素グリコール酸オキシダーゼ(GOX)遺伝子の破壊が原因となっているものがあり、オゾン耐性へのGOXの関与が示唆された。本年度は、オゾン耐性への光呼吸の関わりについてさらに調べるため、GOX以外の光呼吸系酵素の遺伝子が破壊された突然変異体の種子を入手し、そのオゾン感受性を調べた。その結果、グルタミン酸:グリオキシル酸アミノトランスフェラーゼやヒドロキシピルビン酸レダクターゼの破壊株が、野生株よりも高いオゾン感受性を示すことが分かった。(研究期間全体を通じて実施した研究の成果)光呼吸は、炭酸固定(カルビン回路)のキーエンザイムであるリブロース-1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼが酸素と反応することで生じるホスホグリコール酸を、ATPやNADPHを消費しつつ、カルビン回路の基質であるホスホグリセリン酸へと再生する反応系であり、細胞内に過剰な還元力やエネルギーが蓄積されるのを緩和し、ストレスを軽減する役割を担うと考えられている。本研究により、光呼吸は、おそらくこのような作用を通して、オゾン耐性においても重要な役割を果たすことが強く示唆された。ただし、異なる光呼吸系酵素破壊株の間でオゾン感受性にはっきりとした差がみられたことから、光呼吸は過剰な還元力・エネルギー蓄積の緩和以外の作用によってストレス応答と関わっている可能性も示唆された。

交付申請書に記載の「研究の目的」を達成するために、平成26年度に行う予定だった研究実施計画の内容をほぼ実施し、興味深い結果を得た。これまでに得られた結果に基づき、突然変異体の性質をさらに調べるとともに、他の光呼吸系欠損株のオゾン感受性を調べることにより、オゾン感受性形質と光呼吸の全体的フローとの関係を明らかにする。また、オゾン処理後の変異体における炭酸固定系代謝産物量等の測定や、オゾン感受性に対する各種物質投与の影響評価を行うことにより、障害のメカニズムを解明する。植物生理学平成26年度に得られた結果を基にして、変異体のオゾン感受性と光呼吸の関係をさらに調べるとともに、他の光呼吸系欠損株のオゾン感じ性を調べることにより、オゾン感受性形質と光呼吸の全体的フローとの関係を明らかにする。変異体及び野生型植物をオゾン処理し、細胞内の過酸化水素濃度等のレドックス状態や各種シグナルの活性(マーカー遺伝子の発現等)について、オゾン処理後継時的に測定し、変異体と野生型植物の間で比較する。本変異体とサリチル酸、エチレン等のストレスシグナルの変異体を交配して二重変異体を作成し、それらの植物のオゾン感受性を調べ、オゾン障害における光呼吸とこれらのシグナルとの関係についてさらに知見を得る。オゾン感受性との関係を明らかにする。また、オゾン感受性の異なるシロイヌナズナの野生系統群について、対象とする酵素や光呼吸活性を測定し、それらの値とオゾン感受性との相関を調べることにより、対象とする酵素や光呼吸活性の、オゾン感受性への寄与度を明らかにする。予定していた研究の一部が遂行できなかった。平成26年度に予定していた実施計画の一部(突然変異体の光呼吸系の性状調査等)が遂行できなかった。未実施研究を遂行するための消耗品費等に使用する。上記未実施計画を遂行するための消耗品費等に使用する。
高性能・高信頼XMLデータベースシステムの実現

マルチコアプロセッサが普及により、データベースにおいてCPU数に対するスケーラビリティが十分ではないという問題が発生している。そこで,従来のデータベース管理システムのバッファ管理機構に対し,一切のロックを必要としないノンブロッキングアルゴリズムを採用するというラディカルな変更を施すことで,64 CPUまでほぼ線形の性能向上を実現した。開発成果は2008年12月のWebDB forumにおいて発表済みであったが,更に改善を加えた論文を情報処理学会論文誌に投稿し受理された。特筆すべき事項として,WebDB forumの発表で2010年3月に平成21年度情報処理学会山下記念研究賞を受賞している。当該手法はXMLデータベースだけでなく関係データベースにおいても有効であるため,オープンソースの関係データベースであるApacheDerbyに提案手法を移植した。提案手法を組み込んだ新Derbyシステムは,TPC-Cベンチマークにおいて良好な性能を示した。こうした結果をまとめた論文は,コンピューターサイエンス分野のトップカンファレンスの一つであるICDE 2010に日本人として唯一フルペーパーで採択された。2009年11月からは優秀若手研究者海外派遣事業を利用して,オランダの国立研究所であるCWIに滞在し,関係データベースのスケーラビリティ向上に関する研究を行った。実装は完了しており,2010年6月締め切りのトップカンファレンスに向けて評価と論文執筆を進めている段階である。研究目標は、1)個々の計算機の持つ性能を最大限に活かし、さらに2)複数の計算機に計算負荷を分割することで、高性能なXMLデータ処理を実現することである。1.マルチコア計算機が普及したことで、データベース管理システムにおいてマルチプロセッサへの対応が重要な課題となっている。当該研究では、高性能でスケーラブルなXMLデータベースの実現のために、急速に普及が進んだマルチプロセッサを有効活用するアルゴリズムの開発を行った。従来のデータベース管理システムのバッファ管理機構に対して、一切のロックを必要としないノンブロッキング同期手法を採用するという抜本的な変更を施すことで、64CPUまでプロセッサ数に対してほぼ線形の性能向上を実現した。バッファヒット率を向上することが主眼であったバッファ管理において、バッファ管理における並行性の問題を明らかにし、楽観的なI/O処理という概念をデータベースのバッファ管理に導入したのは先駆的な成果である。当該手法はXMLデータベースだけでなく関係データベースにおいても有効であるため、オープンソースの関係データベースであるApache Derbyへの提案手法の移植を試みた。現在までに提案手法を組み込んだ新Derbyシステムは、TPC-Cベンチマークにおいても良好な性能を示すことがわかっている。2.研究目標に一つであるPCクラスタを利用した分散処理系についても順調に開発が進んでおり、初期実装は既に稼働している。具体的には、計算ノードの動的な追加・削除に対してロバストなMapReduce計算基盤とその上で稼働するXMLデータの分散処理系を開発した。大規模計算機クラスクでは、MTBFの低下が不可避であるため、耐故障性が重要となる。そこで当該研究では、大規模計算機クラスタ上で耐故障性のある高信頼XMLデータ処理を実現するための基盤技術の開発を行った。当該研究の現状は、高負荷のワークロードにより評価を行うことで問題点を洗い出し、その解決策を開発していく段階にある。
生体臓器移植における精神的・社会的・倫理的諸問題に関する研究

平成7年度は、平成6年度に作成した予備調査としての生体肝移植に関する質問紙の改訂を予備調査の結果を踏まえておこなった。その後、本調査として改訂版の調査用紙の配布をおこなった。本調査では、調査結果の信頼性を高め、後の分析で統計処理に耐え得る回答数を確保するため、調査対象者をできるだけ多数、確保することをめざした。平成8年2月末現在の有効回答数は、対象者の職業別では医師66、看護婦322、看護学生417、その他医療関係者65、教職関係者103、宗教家67、司法関係者87、倫理学者6、一般社会人65である。調査用紙の回収は、訪問による直接調査分については回収を完了したが、郵送による調査分の回収は、本年度末まで継続する予定である。本年度の分析においては、(1)質問紙調査の選択肢項目については、統計処理が可能な回答数を得ることができつつあるためコンピュータを用いた統計的分析をおこなっている。そのさい特に調査対象者の属性(医療関係者、宗教家、司法関係者、一般人等)による回答傾向の差に注目し、検定および多変量解析による分布をおこなっている。(2)質問紙調査の記述項目については、記述内容のデータベースへの入力の後、内容のカテゴリー分類と分析をおこなっている。この分析でも調査対象者の属性による見解の差に注目し、KJ法等をもちいた分析をおこなっている。本研究は本年度が最終年度であるため、平成7年度12月より科学研究費補助金研究成果報告書の作成を開始し、平成8年3月現在、報告書の完成に向けて執筆中である。ただし、前述のように調査用紙の回収を3月末まで継続しているため、調査資料の完成は回収の終了後になる予定である。平成7年3月においては、生体臓器移植に関する調査項目の選択およびアンケート用紙の配付・回収がかなり進み、その結果をもとに面接調査も開始した。結果としては、本研究の主題であるドナー(臓器提供者)が健常者であり、その健常者にメスを入れることに関しては、本人が真の意味で同意していれば肯定できるという者が多かった。しかし、本人へのインフォームド・コンセントがどこまで正しく伝わっているかに対する疑問や、本人の同意が周囲の目を気にしてのもの(特にドナーが親の場合)ではないかなどの問題点も指摘されている。また、回答者のその専門性という観点からみると、宗教家および医師は、ほとんどの者が生体臓器移植に関しては精神的・社会的・倫理的な面において問題がないと捕らまえ、むしろもっと早く法的にも認められるようにするべきだという意見もあった。しかしこれに対し、司法関係者はたとえドナーが同意したとしても法的にも倫理的にも問題が残るとし、生体臓器移植に対しても、慎重に行うべきだという消極的な意見が多かった。また、一般の主婦や社会人は、生体臓器移植についてある程度のことは知っているが、それを社会的・倫理的な面からはどう思うかという質問には、「わからない」が最も多かった。また、大学生を中心とした学生は、生体臓器移植に対する知識も少なく、回答そのものが倫理的な意見というよりも感覚的な意見を述べる者が多かった。今後の課題としては、これらの結果をふまえ、直接回答者に面接調査することで、生命倫理の立場から分析を進める。来年度は、特に宗教家および医療関係者からの回答を中心に考察を加えたい。
教育改革時代における教師の位置と文化:その再編の社会学的・歴史的・比較論的研究

3ヵ年を通じて、5ヵ国(日本、韓国、スウェーデン、英国、米国)における「教育改革の中での教師たち」を追究した。1.「教育改革・教員制度改革比較」では、5ヵ国共通の面と伴に、英国・米国の新自由主義的改革指向に対して、スウェーデンがなお福祉国家的指向を強く残しているなどの違いの性格が明確になった。2.5ヵ国教師への質問紙調査を実施して、とりわけ各国教師たちが教職アイデンティティを確保する教員文化的戦略にそれぞれの違いがあり、日本の場合この点で「二元化戦略」つまり、教室・授業で起こる「うまく行かない」問題に直面しても、それを基盤的な教職アイデンティティの撹乱にまでは及ぼさないという形を取っていることを明らかにした。3.歴史的には、日本の初等教育教員養成制度の、欧米に比べても早期の確立があり、それを中核に様々の臨時的免許が取り巻く形で、独特の「日本型教員文化(その生真面目さと、献身性とで象徴される)」を形成したこと、それが今次改革の中で再検討されていることを解明してきた。4.3年目の「まとめ」の一つとして、海外から5人の協力研究者を招いて「教育改革と教師」国際シンポジウムを開催し、130人の参加で有益な国際交流の場となった。5.研究プロジェクトと国際シンポジウムとを通して「教師の専門性」の今日的内実と、そのことが置かれる社会的文脈との解明が焦点となった。どこでも「教師の専門性向上」が課題となっているだけでなく、そのことを確保・援助する政策についても、そうした文脈の中で教師たちが感じている課題と圧力と努力についても、各国それぞれの姿がある点について、『科研費報告書』にまとめて記述した。本研究は具体的には3グループを構成して進めているが、その初年度における研究実績は以下の通り。1、「近代日本の教育改革と教師」社会史グループは、日本の教育改革の歴史を[学制期、1890年代、1920年代、戦時期、戦後改革期、1970年代、現代]の7期で捉え、各改革期における教員(問題)の変化を辿る作業課題を「教育政策中の教員政策の位置づけと、国家政策との関連」、「教員政策を支える基礎統計・法制・行政、政策展開」、「教員のライフサイクル」と設定して分担作業を進め、2・3年度目の基礎づくりができた。2、「教育改革時代の教師」国際比較グループは3ヵ国を訪問し、海外共同研究者の援助も得て改革状況把握に努めた(1)英国では教員政策動向を文献資料で掴み、D.ハルピン教授と次年度以降の研究計画に関し意見交換・調整を行った。(2)スウェーデンでは、教育改革全体像を掴む基本情報(カリキュラム、教員採用、学校評価など)の収集・分析、またヴァイナー、ランドール両教授など研究者からの聞き取りを行った。(3)韓国では教育改革状況を資料で把握し、政府教育改革委員会メンバー・劉氏への聞き取りと、全教組側の批判・対案の訪問・調査を行い、また姜淳媛教授と研究・調査の進め方を協議し具体化した。3、「教育改革と教師」実態調査グループは、英国・スウェーデン・米国・韓国・日本の5ヶ国比較質問紙及びインタビュー調査を企画し、日本で予備調査を実施して「質問紙」原案を作成、その各国語訳を梅外4カ国共同研究者と点検・協議した。また4カ国を訪問して教師実態について資料収集し、各国での調査の実施方法・対象者依頼などに関し共同研究者・組合・学校などと協議して、次年度本調査実施の見通しを得た。さらに2度の全体研究会などでグループ間で成果を交流し、研究全体の課題と相互の位置づけを確認した。前年度に引き続き、3つのグループで分担しつつ研究を進めた。1、実態調査グループは5ヵ国比較教師質問紙調査を実施し、日本で1000余人、韓国で300余人、英国で100余人、スウェーデンで100余人の回答を得た(米国は引き続き実施中)。

その結果は分析中であるが、改革方向の違いだけでなく、その状況下でなお教職アイデンティティを確保するその意識構造と教員文化とに各国の固有の性格が表現されていることを、4カ国での教師と研究者へのインタビューで確かめた。2、教育改革比較グループは、4カ国を訪問して教育改革全般と、教師に対する教育改革とに関する資料収集と実際把握に努め、それらの結果をまとめて日本を含めて「5ヵ国のこの間の教育改革と教師制度改革との特徴比較・一覧表」の第一次案を作成した。分権・権限委譲は今次改革の基本トレンドであるが、教育財政と行政運営のどの側面が中央政府から地方へ、また地方教育委員会から学校へと権限委譲されているのか、そしてどの点が争点になっているのかに、各国の共通性と差異があり、およそ3つの類型を考えながら分析継続中である。3、歴史グループは、日本の近・現代史の中に大きく5つの「教育改革期」を設定し、それぞれの時期の改革課題とその中での教師の位置について、いくつかの視点からの史資料の収集・整理・分析を進め、日本の近代学校教育史140年間に関して、これまでとは異なる見取り図を作成している。この作業・分析は継続中である。なお、第3年度目の秋に4カ国から本研究の海外共同研究者を招いて「教育改革と教師」国際シンポジウムを開く予定に向けて、そのプログラム等を検討し、新年度における研究のまとめを兼ねたこのシンポジウム開催へ向けて準備作業を始めた。平成17年度は、歴史・実態・比較の3グループ研究と、まとめとしての国際シンポ開催・報告書作成を行った。1、日本の「教育改革と教師」の社会史グループは、日本の近代公教育・130余年の歴史での教育改革を時期区分して捉え、各時期の改革の下で教員問題がどう把握され、教員制度改革がどのように俎上に載ったかを検討した。独特の教員文化の継承と再編という角度から接近し、今日の政策が日本教員文化に大きな影響を与える可能性を示した。2、教師の実態調査グループは、本共同研究の主要な作業のひとつとして行ってきた5カ国の教師対象・質問紙調査のまとめとして、この調査から得られたデータに対する詳細な分析を行った。分析の結果として、教職に伴う諸困難の状況、教職アイデンティティ、疲弊、教員文化、教員文化の形成・継承の土壌である教師集団などの諸ファクター相互の関係、またこれら諸ファクター各々やその関係と近年の教育改革の動向との関連という、当初よりこの調査が追究課題としてきたことについての解明が進展した。3、「改革と教師」国際比較グループは、海外調査資料を検討し、教師をめぐる状況と改革動向の共通性と相違点を抽出した。教育改革は各国の社会的要請に対応して進み、国家による推進と統制、成果主義の導入などの傾向を見出した。日本と韓国は、教員の身分保障・需給・改革路線など多くの面で共通性を有することが指摘された。4、国際シンポ・報告書作成という課題については、国際シンポジウム『教育改革と教師--流動化社会を生きる教師の専門職性を展望する』を11月の2日間に行った。海外から5人の招聘研究者を含め内外130人の参加で、研究成果の報告・交流の有意義な場となり、その成果も踏まえて研究報告書を執筆・発行した。
突然変異マウスを用いた分子生物学的手法による遺伝性神経疾患の機能修復の技術開発

ジンピー突然変異マウスは中枢神経ミエリンの形成障害を伴う遺伝性のミュータントであり、ヒトのベリツェウス・メルツバッヘル病のモデル動物である。本研究においてはこのジンピーマウスをヒト遺伝性神経疾患のモデル動物と考え、その変異部位の同定とその治療の試みをしたので報告する。ジンピーにおいてはミエリン形成するオリゴデントロサイトが変性脱落するため、すべてのミエリン構成蛋白質が減少しているが、ジンピー変異の近傍に存在することが示されたミエリンプロテオリピド蛋白(PLP)の遺伝子を中心に解析を進め、以下の知見を得た。【○!1】PLP-cDNAをプローブにしてノーザン解析したところ、ジンピーにおいて正常とほぼ同じ長さのPLP-mRNAが存在していたが、その量は1%程度に減少していた。【○!2】しかし、サザン解析で検出される変異は遺伝子内になかった。【○!3】正常マウスよりPLP遺伝子をクローニングし、塩基配列を解析したところ、PLP遺伝子は7つのエキソンからなっていた。【○!4】各エキソンごとにジンピーPLP-mRNAの構造を調べたところ第5エキソンが存在していなかった。このようなジンピーPLP-mRNAの構造異常は第5エキソンスプライス受容シグナル「AG」が「GG」に変換しているためであることが示された。この結果ジンピーPLP蛋白は異常な構造のC端を持つ。次にジンピーの遺伝子治療をめざして正常PLPK発現ベクターの構築を行った。PLP遺伝子の組織特異的な発現に寄与する領域を決定するためにPLP遺伝子の5'上流領域1.5kbを1acz遺伝子に連結し、PLPを発現していないNIH3T3細胞に導入しプロモーター活性を測定したところC6細胞で高い活性がえられた。また、血清を培地から除去しPLPを発現量を増大させる条件ではプロモーター活性はさらに増大した。以上の結果よりPLP発現ベクターの構築が可能であると思われるので今後ジンピーの脳内に正常なPLPを発現する系を確立していく。jimpyマウスは、中枢神経系ミエリンの主要構成蛋白質であり、ミエリン形成を行うオリゴデンドロサイトに特異的に発現しているMyelin Proteolipid Protein (PLP)の発現量が低下しておりスプライス部位の変異により第五エキソンのスプライスアウトされた異常なPLPーmRNAを発現している。PLPmRNAの減少の原因は明らかでなくプロモーター上にも変異が存在する可能性がありjpマウスと正常マウスのプロモーター活性を比較し検討した。正常マウスのPLP遺伝子をラットPLPcDNAプローブを用いクローニングし、得られた遺伝子をプローブとしてjpマウスのPLP遺伝子5'上流領域もクローニングした。正常マウスとjpマウスから得られたPLP5'上流1.5kb断片を1acZ遺伝子に連結してプラスミドを作成し、リン酸カルシウム法によって細胞へ導入し、プロモーター活性をβーガラクシダーゼの酵素活性として測定した。内因性PLPを発現しているラットグリオーマC6細胞で測定したPLPプロモーターの発現していないマウス織維芽細胞NIH3T3より2.7倍高く、プロモーターの組織特異性が認められた。そこで、C6細胞を用い、正常タイプとjpタイプのプロモーター活性を測定したが、両者に有意な差はなかった。また、C6細胞は血清を培地から除くとオリゴデントロサイト様に分化することが知られている。

今回この誘導で、PLPmRNA量が増加することをノーザンブロット解析を用い明らかにした。誘導をかけたC6細胞のPLPプロモーター活性値は、誘導無しのC6細胞より5.5倍、NIH3T3細胞よりは、15倍高かった。用いたPLP5'上流1.5kbの中にはC6細胞の誘導に関与する領域が存在すると考えられた。誘導をかけたC6細胞においても、正常タイプとjpタイプのプロモーター活性に有意差は認められなかった。
エクソソーム分泌機構に着目した肝がん薬剤耐性機構の解明および克服

【研究目的】細胞から分泌される不溶性の微小粒子エクソソーム(20-100 nm)は、細胞ー細胞間の新しい情報伝達ツールであり、様々な病態における関与が注目されている。本研究では、肝がんのエクソソーム分泌機構を詳細に解析し、抗がん剤に対する薬剤耐性との関与を調べることによって、奏功性の高いがん治療法の基盤を構築することを目指した。【研究成果】1抗がん剤(シスプラチンや5-FU)で処理したヒト肝がん株(HepG2)の培地からエクソソームを解析した結果では、エクソソーム分泌量が通常より3.2-4.5倍に増加した(アセチルコリンエステラーゼ活性測定)。2同エクソソームを、別に培養していた肝がん細胞に添加すると、様々な細胞生存促成シグナルが活性化し、リン酸化(活性型)ストレスキナーゼERK, Aktや、セリン・スレオニンキナーゼmTORやp70S6Kのリン酸化型が著増した。しかもエクソソーム添加後の細胞は、シスプラチンや5-FUなど抗がん剤に対して、強い薬剤耐性を獲得した。3エクソソーム内部をWestern blot解析した結果、リン酸化型のセリン・スレオニンキナーゼmTOR、p70S6K、PRAS40のリン酸化レベルが数倍レベルで増加した。4抗がん剤によるエクソソーム分泌量増加の原因を調べる目的で、様々な細胞内シグナルに対する阻害剤(IL-1/IL-6/COX2阻害剤、抗酸化剤、TNF-alpha;/カスパーゼ阻害剤、ATM/ATR阻害剤)存在下で抗がん剤を添加したした場合は、エクソソーム量に明らかな変化は認められなかった。以上より、肝がん細胞は内部に多量の活性化mTORを含むエクソソームを分泌し、このため抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得することが明らかになった。この原因機序は不明であり、今後さらなる研究を行う必要があると考える。【研究の背景・目的】近年、細胞-細胞間の情報伝達には液性因子だけでなく、不溶性粒子のエクソソーム(20-100 nm)が関与していることが明らかにされている。エクソソームは様々なタンパクやmicro RNAを内包してるため、重要な細胞間コミュニケーションツールとしても注目されている。本研究の目的は、肝がんのエクソソーム分泌機構・臨床的意義の解明を行い、奏功性の高いがん治療法開発の基盤を構築することである。【これまでの研究成果】HepG2ヒト肝がん株にシスプラチンや5-FUなどの抗がん剤を添加して、20時間後に抗がん剤を除去した後、引き続き培養を続けて培地を回収した。この培地からエクソソームを単離したところ、肝がんのエクソソームが3.2-4.5倍に分泌が増加した。さらに単離したエクソソームを別の肝がん細胞に添加した結果、様々な細胞生存促成因子の活性化(リン酸化(活性型)のストレスキナーゼERK, Aktの増加)が認められ、シスプラチンや5-FUなどの抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得した。単離されたエクソソーム内部の60種リン酸化タンパクをWestern blot解析した結果、リン酸化型のセリン・スレオニンキナーゼmTORのみならず、mTOR下流シグナル因子p70S6KやPRAS40のリン酸化レベルが数倍増加していた。したがって、抗がん剤処理肝がん細胞のエクソソーム内部では、活性化されたmTOR経路因子が存在しているものと思われた。肝がん(HepG2, PLC/PRF/5)にシグナル阻害剤(炎症= IL-1/IL-6/COX2阻害剤;酸化ストレス=抗酸化剤;細胞死= TNF-alpha;/カスパーゼ阻害剤; DNA修復= ATM/ATR阻害剤)存在下でシスプラチン・5-FUを添加して、エクソソーム分泌量をWestern blottingで解析した結果では、明らかな変化がないため、今後はさらに多くの阻害剤で検討する必要があると考えている。1エクソソーム単離方法の改善:研究開始当初は、超遠心法を用いて、がん細胞のエクソソームを単離していたが、時間がかかり、また純度に不安定な問題点があった。しかしながら、最近市販されたエクソソーム抽出キットを用いるようになってからは、順調に、しかも超遠心法と遜色ないエクソソームの単離が可能になった。2エクソソーム内包成分の解析:エクソソームは微量なので、高感度Western blot解析法を用いて、内部のリン酸化タンパクの解析を行うことにより、解析が容易になった。現時点では、主にエクソソーム内のmTOR経路に着目して順調に解析を行っている。【研究の背景・目的】近年、細胞-細胞間の情報伝達において、不溶性粒子エクソソーム(20-100 nm)の関与が注目されている。【これまでの研究成果】HepG2ヒト肝がん株にシスプラチンや5-FUなどの抗がん剤を添加して培地からエクソソームを単離したところ、がん細胞のエクソソーム分泌量は、3.2-4.5倍に増加した(アセチルコリンエステラーゼ活性の基づいた測定法)。さらに同実験で単離したエクソソームを別の肝がん細胞に添加した結果、様々な細胞生存促成シグナルの活性化(リン酸化(活性型)のストレスキナーゼERK, Aktの増加)が認められた。

また、エクソソーム添加後のがん細胞は、シスプラチンや5-FUなどの抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得した。エクソソーム内部をWestern blot解析した結果、リン酸化型のセリン・スレオニンキナーゼmTOR、p70S6K、PRAS40のリン酸化レベルが数倍増加していた。一方、肝がん(HepG2, PLC/PRF/5)にシグナル阻害剤(炎症= IL-1/IL-6/COX2阻害剤;酸化ストレス=抗酸化剤;細胞死= TNF-alpha;/カスパーゼ阻害剤; DNA修復= ATM/ATR阻害剤)存在下でシスプラチン・5-FUを添加して、エクソソーム分泌量をWestern blottingで解析した結果では、明らかな変化がなかった。以上の結果から、抗がん剤で処理した肝がん細胞は、(1)mTOR経路を活性化させる働きを持つエクソソームを分泌すること、(2)エクソソームを介して抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得すること、が明らかになった。1エクソソーム単離方法について:市販のエクソソーム抽出キットを用いて、再現性良くエクソソームを単離することが可能になった。2エクソソーム内包成分の解析:高感度Western blot解析法を用いて、エクソソーム内部のリン酸化タンパクの微細な変動を解析することが可能になった。【研究目的】細胞から分泌される不溶性の微小粒子エクソソーム(20-100 nm)は、細胞ー細胞間の新しい情報伝達ツールであり、様々な病態における関与が注目されている。本研究では、肝がんのエクソソーム分泌機構を詳細に解析し、抗がん剤に対する薬剤耐性との関与を調べることによって、奏功性の高いがん治療法の基盤を構築することを目指した。【研究成果】1抗がん剤(シスプラチンや5-FU)で処理したヒト肝がん株(HepG2)の培地からエクソソームを解析した結果では、エクソソーム分泌量が通常より3.2-4.5倍に増加した(アセチルコリンエステラーゼ活性測定)。2同エクソソームを、別に培養していた肝がん細胞に添加すると、様々な細胞生存促成シグナルが活性化し、リン酸化(活性型)ストレスキナーゼERK, Aktや、セリン・スレオニンキナーゼmTORやp70S6Kのリン酸化型が著増した。しかもエクソソーム添加後の細胞は、シスプラチンや5-FUなど抗がん剤に対して、強い薬剤耐性を獲得した。3エクソソーム内部をWestern blot解析した結果、リン酸化型のセリン・スレオニンキナーゼmTOR、p70S6K、PRAS40のリン酸化レベルが数倍レベルで増加した。4抗がん剤によるエクソソーム分泌量増加の原因を調べる目的で、様々な細胞内シグナルに対する阻害剤(IL-1/IL-6/COX2阻害剤、抗酸化剤、TNF-alpha;/カスパーゼ阻害剤、ATM/ATR阻害剤)存在下で抗がん剤を添加したした場合は、エクソソーム量に明らかな変化は認められなかった。以上より、肝がん細胞は内部に多量の活性化mTORを含むエクソソームを分泌し、このため抗がん剤に対する薬剤耐性を獲得することが明らかになった。この原因機序は不明であり、今後さらなる研究を行う必要があると考える。1肝がんエクソソーム構成成分の解析:なぜ、抗がん剤で処理された肝がんのエクソソームの構成成分が変化するのかを探索する目的で、各種シグナル阻害剤存在下で肝がん細胞に抗がん剤を添加し、単離されたエクソソームの内部をwestern blot解析することによって、エクソソーム分泌メカニズムを探りたい。
超高フィネス光共振器と結晶格子スケールによるピコメートル測長法の開発

本研究は、ナノテクノロジを支援するため、メートル定義に直結するピコメートル分解能の測長法の開発を目指すものである。高フィネスの光共振器の共鳴を利用して、共振器長の変化を基準周波数安定化レーザ(長さ標準)とのビート信号の周波数変化として捉え、この校正・検証を結晶格子の格子間隔で行うものである。以下の事項を行った。(1)光共振器・測定システムの試作光共振器・測定装置の設計を行った。共振器の片方のミラーを高剛性の平行ばね型ステージに載せ、その駆動にはピエゾアクチュエータを採用した。フィネスが100400と1000の共振器ミラーを採用した。共鳴光を発する光源として周波数可変半導体レーザを採用した。共振器ミラーの共鳴情報をロックイン検出で得るためのマイクロ波ミキサ、マイクロ波フィルタから成る回路を試作した。ビート信号を得、記録する回路・ソフトウェアを開発した。(2)光共振器共鳴フィードバック実験上記で試作したシステムを用い、半導体レーザの周波数を光共振器の共鳴周波数に一致させるフィードバック回路・ソフトウェアを試作した。また、このとき光共振器の一端をピエゾアクチュエータで動かし、共振器長変化に伴う共鳴周波数のシフトを、基準レーザとのビート信号で捉え、レーザ干渉測長機などとの変位測定と比較した。0.1ナノメートル程度の分解能が得られること確認した。(3)超高フィネス光共振器の設計フィネスが5000程度となる光共振器を設計した。0.03ナノメートルの分解能を期待している。以下の事項を行った。研究初年度である本年は、以下の事項を行った。(1)測定システムの設計基準となる周波数安定化HeNeレーザ、ビート信号を検出する高速フォトダイオード、周波数カウンタ、高精度タイムベース、共鳴検出のためのミキサ・制御系、などの機種選定を行い、システムの全体設計を行った。(2)光共振器・測定装置の設計高剛性光共振器・測定装置の設計を行った。共振器の片方のミラーを駆動法は平行ばねと発生力の大きいピエゾアクチュエータを採用する。共振器ミラーはフィネスを確保するために、高反射率でかつ損失の少ないイオンビームコーティングを採用する。また、空気屈折率の変動を除去するために測定環境は真空中とする。以上の設計により、次年度からの装置試作の準備が整い、所期の研究目的を達成する目処がついた。本年度は、以下の事項を行った。(1)光共振器・測定システムの試作前年度のシステム設計を基に、光共振器・測定装置の設計を行った。フィネスが100400の共振器ミラーを採用した。(2)光共振器共鳴フィードバック実験