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タミル語バクティ詩人・スィッタルたちの思想と運動-ラーマリンガルを中心に-

本年度は、前年度からの研究課題として、タミル・ヒンドゥー教における「スィッタル」の思想的・宗教的伝統を文献学的・文献史的に跡づけ掘り下げる作業を継続するとともに、スィッタルたちの伝統とも関連するタミル中世のシヴァ派文献『ティルットンダル・プラーナム』と48名の伝説的信徒たち(ナーヤナール、ナーヤンマール)の問題についても研究を拡張し、聖ラーマリンガル(ラーマリンガ・スワーミ)に連なるタミルナードゥのバクティ的伝統のより広い思想史的背景と推移とを考究した。タミルナードゥのバクティ(帰依信仰)の伝統には二様の流れが観察される。神像崇拝や儀礼的要素を濃厚に伴うバクティと、本研究計画の核心をなすような聖像崇拝的・儀礼主義的要素を極力排除するバクティとである。研究課題である後者の考察には、二つの流れの起源を精査する作業が必須である。双方の共通の起源となっているナーヤナールたち(ナーヤンマール)とその信仰の性格を調べる必要があるのである。そのためには、それら聖者たちの生涯と類稀なるバクティとを綴ったタミル語の聖徒列伝『ティルットンダル・プラーナム』(別名『ペリヤ・プラーナム』)を読解し、それぞれの聖徒の思想と行状とを詳しく吟味することが重要である。ところが、この書物自体の成立が中世に下るため、バクティ初期に属するナーヤナールたちの実態をどれだけ踏まえているか疑問である。本年度は、スィッタルや聖ラーマリンガルの思想の検証とともに、それと並行し『ティルットンダル・プラーナム』についても批判的考察を試み、その編集の時代背景と時代的要請について研究発表を行った。さらに、スィッタルの宗教伝統の近代的表現である聖ラーマリンガルの思想運動についての論孜が、島岩・坂田貞二・井田征之の編集による南アジア学会英文叢書の1巻としてインドのマノーハル社から出版され、広く学界に公開されたことも付記しておく。
Akt-mTORを介した骨格形成機構の解明

私はこれまで、骨格形成における軟骨細胞分化、増殖、基質産生、細胞成長(大きさ)に対するAktの機能を明らかにした。さらにその下流シグナル分子(mTOR、GSK3、FoxOs)の機能を解明し、mTORがAktの下流で一番主要な役割を担っていることを明らかにした。今回の申請では、mTORの下流シグナルの骨格形成プロセス(分化、増殖、基質産生、細胞成長)における機能を明らかにする。具体的には、mTORの下流分子の機能を明らかにするとともに、Runx2の活性化を介した骨格形成プロセスの制御機構を解明を目指した。本研究は、これまでに確立した長管骨(大腿骨、頸骨)の器官培養と培養骨へのアデノウィルスを用いた遺伝子導入で、各分子の機能を組織レベルで明らかにする独創的な研究であり、骨格形成機構の解明に大きく貢献できると考えられた。まずRunx2に関連があると思われる分子の軟骨細胞における細胞増殖における機能について、胎生15.5日齢のマウス胎児より摘出した長管骨である大腿骨、頸骨を用いて対照群とラパマイシンを暴露した群で、器官培養を48時間、あるいは96時間行い、そのリン酸化型が低下しているか、ウエスタンブロッティング、また免疫染色で検討し、一方では有意な差を確認できた。またその分子のリン酸化は、Runx2の核移行を促進している可能性もあり、そこで、ある薬剤を胎生15.5日齢のマウス胎児から摘出した長管骨である大腿骨、頸骨に作用させ、器官培養を48時間行い、骨格標本においては有意な差を確認した。また、それに関連し、wnt経路に関連したTcf7、Lef1とRunx2の相互作用について研究成果を国際雑誌に発表した。mTORの下流シグナルの骨格形成プロセス(分化、増殖、基質産生、細胞成長)における機能を明らかにすべく、mTORの下流分子の機能を明らかにするとともに、Runx2の活性化を介した骨格形成プロセスの制御機構を解明することを目的とする。まずStat1,3の軟骨細胞における細胞増殖における機能について、胎生15.5日齢のマウス胎児より摘出した長管骨を用いて対照群とラパマイシンを暴露した群で、器官培養を48時間、96時間行い、phospho-Stat1,phospho-Stat3が低下しているか、ウエスタンブロッティング、また免疫染色で検討した。現在のところ、免疫染色では明らかな差異を認めていないが、ウエスタンブロッティングではラパマイシン暴露によりphospho-Stat1,phospho-Stat3それぞれが低下する傾向を認められた。そのため、恒常的活性化型Stat1,3アデノウイルスにより、ラパマイシンと恒常的活性化型Stat1,3アデノウイルスを胎生15.5日齢のマウス胎児より摘出した長管骨に同時に作用させ、ラパマイシンの効果を抑制できるか検討すべく、ウイルス作製について準備中である。もちろん、その場合は恒常的活性化型Stat1,3アデノウイルスも作製し、Stat1,3そのものの機能も決定する必要がある。またStat1のリン酸化は、Runx2の核移行を促進している可能性が考えられ、TAK/Stat pathwayinhibitorであるAG490(Statのリン酸化を抑制)を胎生15.5日齢のマウス胎児から摘出した長管骨に作用させ、器官培養を48時間、あるいは96時間行い、Runx2の局在を免疫染色で検討した。その結果、免疫染色では、Runx2の核移行は抑制されているようであり、Stat1とRunx2は協調して作用を発揮している可能性が考えられた。

今回の申請では、mTORの下流シグナルの骨格形成プロセス(分化、増殖、基質産生、細胞成長)における機能を明らかにすべく実験を行った。具体的には、mTORの下流分子4EBP1とS6Kの機能を明らかにするとともに、Runx2の活性化を介した骨格形成プロセスの制御機構を解明を目指した。本研究は、これまでに確立した長管骨(大腿骨、頸骨)の器官培養と培養骨へのアデノウィルスを用いた遺伝子導入で、各分子の機能を組織レベルで明らかにする独創的な研究であり、骨格形成機構の解明に大きく貢献できると考えられた。まずRunx2に関連があると思われるStat1,3の軟骨細胞における細胞増殖における機能について、胎生15.5日齢のマウス胎児より摘出した長管骨である大腿骨、頸骨を用いて対照群とラパマイシンを暴露した群で、器官培養を48時間、あるいは96時間行い、phospho-Stat1,phospho-Stat3が低下しているか、ウエスタンブロッティング、また免疫染色で検討し、phospho-Stat1では有意な差を確認できた。またStat1のリン酸化は、Runx2の核移行を促進している可能性もある。そこで、TAK/Stat pathwayinhibitorであるAG490(Statのリン酸化を抑制)を胎生15.5日齢のマウス胎児から摘出した長管骨である大腿骨、頸骨に作用させ、器官培養を48時間行い、骨格標本においては有意な差を確認した。現在も継続し研究を行っている。
マラリア感染における記憶CD8+T細胞の分化及びその維持機構の解析

本研究ではマラリア感染でなぜ免疫記憶が誘導されにくいのか明らかにしようと試みた。その結果、マラリア感染後記憶CD8^+T細胞は分化した。しかしながら記憶CD8^+T細胞は再感染時には特定の臓器あるいは組織に遊走されにくく、その上増加も制限される事明らかになり、このことがマラリア感染で免疫記憶が誘導されにくい原因の一つである可能性が考えられた。[具体的な内容]1.マラリア感染後記憶T細胞が分化するか調べる。ナイーブOT-I細胞(OVA特異的なTCRを有するCD8^+T細胞)をB6マウスに移入し、OVA組換えマラリア原虫(OVA-PbA)あるいはOVA組換えリステリア(LM-OVA)を感染させ,末梢血中のOT-I細胞の割合を経時的に計測した。35日目以降でOT-I細胞を有するマウスの割合はリステリア感染後は40%であったのに対し、マラリア感染は28%であった。さらに35日目以降に残っていたOT-I細胞は中枢性記憶T細胞である事が分かった。このことからマラリア感染でも記憶細胞は分化し維持されるが、リステリア感染よりその頻度はやや低い事が分かった。2.記憶T細胞はマラリア感染に対して反応するか調べる。記憶OT-I細胞をB6マウスに移入しOVA-PbAあるいはLM-OVAを感染させ感染率が上昇した時点で、脾細胞中の記憶OT-I細胞の数を調べた。その結果、マラリア感染で記憶細胞の増加が抑制されていた。リステリア感染に比ベマラリア感染マウス内の記憶OT-I細胞が特にアポトーシスに陥ってはいなかった。CFSEの減衰及びBrdUの取り込みを指標に増殖を検討したところ、マラリア感染で記憶細胞の増殖が抑制されている事が分かった。これらの結果からマラリア感染で記憶細胞の増殖が抑制される事が分かった。[意義及び重要性]マラリア感染で免疫記憶が成立しない要因の一つとして記憶細胞が増殖しにくい事が明らかとなった。今後、増殖抑制を解除する方策を見いだすことができれば、それによりマラリアワクチン効果を持続させることができると期待される。[研究目的]マラリア感染では免疫記憶が持続しないことが知られている。本研究ではそのメカニズムを明らかにすることで、効果的ワクチン開発の一端を担いたいと考えている。平成21年度に、OT-I細胞をB6マウスに移入しOVA-マラリアを感染させその後治療するとOVA特異的CD8+T細胞(OT-I細胞)が活性化し2ヶ月経った時点で残存することを示した。本年度はその残存したOT-I細胞がIFNγ、TNFαなどサイトカインを産生能を有し、さらに抗原特異的傷害活性をも有する事を、腫瘍拒絶試験を行う事により明らかにした。この結果よりマラリア感染後機能的な記憶CD8+T細胞が分化する事が明らかとなった。記憶OT-I細胞とナイーブ細胞をB6マウスに移入しOVA-マラリアあるいはOVAリステリアを感染させ経時的にOT-I細胞の数を調べた。その結果、マラリア感染ではナイーブ細胞に比べて記憶細胞の増加が抑制されていた。FTY720をマウスに投与しリンパ球の移動を阻害した状態でもマラリア感染では記憶OT-I細胞の増加抑制は回復しなかったことから、マラリア感染では記憶細胞簿増大が抑制される事が分かった。[意義及び重要性]マラリア感染で免疫記憶が成立しない要因の一つとして記憶細胞が増加しにくい事が明らかとなった。今後、増加抑制を解除する方策を見いだすことができれば、それによりマラリアワクチン効果を持続させることができると期待される。
オピオイドおよびカナビノイドと二量体化受容体の相互作用の分子機構の解明

マリファナは古代より鎮痛を生じる物質として知られており、その主成分であるカナビノイドは、現在でも一部の国では多発性硬化症などの神経疾患患者や、悪性腫瘍やAIDSなどによる終末期の患者で合法的に使用されている。本研究によりモルヒネなどの医療用麻薬が作用するオピオイド受容体とカナビノイドが作用するカナビノイド受容体が二量体を形成することが明らかになり、それぞれ細胞内シグナルに異なる反応性があることを見出した。各種オピオイド製剤(モルヒネ、オキシコドン、フェンタニル)並びにカンナビノイド製剤(ドロナビノール)の二量体化オピオイドーカナビノイド受容体への影響の解析を行った。(北條、上園、高田、須藤)平成23年度の研究で得られた、二量体受容体のみをアッセイできるシステムを用いて、本邦で用いられている医療用麻薬であるモルヒネ、フェンタニル、オキシコドンと、カナビノイド製剤ドロナビノールの、二量体化オピオイド-カナビノイド受容体に対する細胞反応の比較解析を行った。特に各種オピオイド製剤とドロナビノールのそれぞれの組み合わせによる二量体化受容体に対する耐性の違い、受容体の細胞内インターナリゼーションの違い並びにそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。1μ-CB1二量体化受容体の各種オピオイド製剤(モルヒネ、オキシコドン、フェンタニル)ならびにカンナビノイド製剤(ドロナビノール)刺激後の細胞内局在の違いを検討した。特に受容体インターナリゼーション・脱感作の違いを共焦点レーザにて検討した。2μ-CB1二量体化受容体の各種オピオイド製剤(モルヒネ、オキシコドン、フェンタニル)+カンナビノイド製剤(ドロナビノール)刺激後の二量体化の程度(FRET効率にて算出可能)を、FRETを用いて解析した。-各種オピオイド製剤はμ-CB1二量体化受容体を解離させるかまたはさらに強固にさせるのかどうか検討した。私たちは、二量体化オピオイド受容体の形成、その局在をFluorescence Resonance Energy Transfer (FRET)法により可視化する手法を開発した。さらにアフリカツメガエル卵母細胞アッセイ系を用いて、二量体化オピオイド受容体の活性化のみをアッセイできるシステムを開発した(Hojo et al., JPharmacol. Sci,2008)1二量体化オピオイド受容体のみをアッセイするシステムの構築を行った。2各種オピオイド製剤の二量体化オピオイド受容体への影響の解析1で得られた、二量体受容体のみをアッセイできるシステムを用いて、本邦で用いられている医療用麻薬であるモルヒネ、フェンタニル、オキシコドンの二量体化オピオイド受容体に対する反応性の比較解析を行った。特に各種オピオイド製剤による二量体化受容体に対する耐性の違い、並びにそのメカニズムを明らかにした。(1) μ-δ二量体化受容体の各種オピオイド製剤刺激後の細胞内局在の検討-特に受容体インターナリゼーション・脱感作の違いを共焦点レーザにて比較した。(2) μ-δ二量体化受容体の各種オピオイド製剤刺激後の二量体化の程度(FRET効率にて算出可能)を、FRETを用いて解析した。-各種オピオイド製剤はμ、δ二量体化オピオイド受容体を解離させるのか、さらに強固にするのか検討した。(3)以上の実験結果をもとにして、μ-δ二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤の組み合わせ、並びに受容体脱感作を最小限にするオピオイド製剤の組み合わせを同定、解析検討中。1.二量体化オピオイド-カナビノイド受容体のみをアッセイできる系をH23年に最適化させ、2.平成23年度に、実際に臨床に用いられているオピオイド製剤やカナビノイド製剤による鎮痛作用、耐性形成の違いに二量体化受容体を介した細胞シグナルが関与するかどうか、In Vitro systemにて明らかにする。1) In Vitro Assay (1)二量体化オピオイド受容体のみをアッセイするシステムの構築を行った。1;受容体局在化、ならびにFluorescence Resonance Energy Transfer (FRET)アッセイクローン化μ受容体のC末端、ならびにカナビノイドCB1受容体のC末端に蛍光波長の異なる蛍光蛋白(yellow fluorescent protein , YFP; cyanfluorescent protein, CFP)をそれぞれ連結させた受容体を作製し、さらにμ受容体のN末にT7-tag遺伝子、CB1受容体のN末にHA-tag遺伝子を導入した。2;μ受容体、CB1受容体活性を細胞内カルシウムイメージングによりアッセイできるG蛋白キメラGqi5を連結させた。3;これらの融合クローンをBaby Hamster Kidney(BHK)細胞に発現させた。(1) 1で作成したクローンを用いて受容体の細胞内局在を検討した。免疫蛍光組織化学ならびに共焦点レーザによる受容体細胞内局在ウェスタンブロットによる受容体二量体化の確認

(2) 2で作成したクローンを用いて受容体刺激による細胞内カルシウム濃度上昇の可視化(カルシウムイメージング)を行い、さらにパッチクランプにて受容体活性を測定した。(二量体化受容体活性のみを測定する方法)各種オピオイド製剤、並びにドロナビノールの二量体化オピオイドーカナビノイド受容体への影響の解析を行った。得られた、二量体受容体のみをアッセイできるシステムを用いて、本邦で用いられている医療用麻薬であるモルヒネ、フェンタニル、オキシコドンと、カナビノイド製剤ドロナビノールの、二量体化オピオイド-カナビノイド受容体に対する細胞反応の比較解析を行った。各種オピオイド製剤とドロナビノールのそれぞれの組み合わせによる二量体化受容体に対する耐性の違い、並びにそのメカニズムを明らかにした。1; μ-CB1二量体化受容体の各種オピオイド製剤ならびにドロナビノール刺激後の細胞内局在の検討-特に受容体インターナリゼーション・脱感作の違いを共焦点レーザにて比較検討した。2; μ-CB1二量体化受容体の各種オピオイド製剤+ドロナビノール刺激後の二量体化の程度(FRET効率にて算出可能)を、FRETを用いて解析する。-各種オピオイド製剤はμ-CB1二量体化受容体を解離させるのか、さらに強固にするのか?検討した。3;以上の実験結果をもとにして、μ-CB1二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤とドロナビノールとの組み合わせ、並びに受容体脱感作を最小限にするオピオイド製剤とドロナビノールの組み合わせを明らかにした。麻酔科学μ-CB1二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤とドロナビノールとの組み合わせ、並びに受容体脱感作を最小限にするオピオイド製剤とドロナビノールの組み合わせを明らかにはできていない。二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤およびカナビノイド製剤の組み合わせを明らかにし、行動薬理学的解析を行う予定であったが、二量体化受容体を活性化させる最適な組み合わせに関し、予想に反した解析データが出たため、多くの資料をを用い、詳細な評価、再実験をする必要性がでた。二量体化オピオイド受容体のみをアッセイするシステムに関しては順調に作成、測定できている。In Vitroアッセイで得られた、二量体化オピオイド受容体を最大限活性化し、また受容体脱感作の少ない医療用オピオイド製剤の組み合わせ(たとえばモルヒネ+少量ドロナビノール、オキシコドン+ドロナビノールなど)を用いて、丸ごとの動物でtail flick testによる痛みの行動薬理学的解析を行う二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤およびカナビノイド製剤(ドロナビノール)の組み合わせを明らかにし、行動薬理学的解析を行っていく。各種オピオイド製剤、並びにドロナビノールの二量体化オピオイドーカナビノイド受容体への影響の解析当初の研究予定通り、in Vivoの動物実験、ならびにIn Vitroの追加実験などに使用予定二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤およびカナビノイドの組み合わせを明らかにし、行動薬理学的解析を行う予定であったが、二量体受容体を活性化させる最適な組み合わせに関し、予想とは異なる解析データがでたため。二量体化受容体を最大限活性化させるオピオイド製剤およびカナビノイドの組み合わせを明らかにし、行動薬理学的解析を行う。
新規撥水性ルイス酸触媒の開発研究

3族のSc,4族のTi,Zr,Hf,および5族のV,Nb,Taの計7つの金属について、それぞれ、ペンタキスの長鎖パ-フルオロアルカンスルホン酸塩およびビストリフリルイミド塩を合成した。合成法として、金属塩化物を用いる方法と、金属アルコキシドを用いる方法の二通りを検討したが、前者の方法で調製した錯体の方が一般に高い触媒活性を示すことがわかった。しかしながら、今回合成した錯体は金属イオンのまわりに計3個から最大10個までのトリフルオロメチル基あるいはパ-フルオロアルキル基を有しているにもかかわらず、スカンジウム塩以外は期待に反して極めて水に不安定であることが判明した。撥水性を発現するためには、疎水基でさらに外側を囲むなど新しい分子設計が必要なことが明らかとなった。なお、調製した錯体のルイス酸としての触媒活性はメトキシ酢酸のベンジルエステルをベンゼンのベンジル化剤とするFriedel-Crafts反応、および[3_3](1.3.5)シクロファンのアセチル化反応を用いて評価した。その結果、一般に強酸残基としてはビストリフルオロメチルスルホニルイミドを、また、5族の遷移金属イオンを用いる時にルイス酸性が高くなることが明らかとなったが、副反応が問題になる場合もあり、ベンジル化反応ではスカンジウムのパ-フルオロオクタンスルホン酸塩が最もよい結果を与えた。また、このスカンジウムパ-フラートは最も吸湿性が低く、湿った溶媒中でも高いルイス酸触媒活性を保持することがわかった。先ず、5族元素であるバナジウム、ニオブ、およびタンタルについて、ペンタキス(ビストリフリルイミド)塩あるいはバナジウムオキシトリス(ビストリフリルイミド)塩をそれぞれの金属塩化物あるいはオキシ塩化物とビストリフルオロメタンスルホン酸イミドから合成した。調製した錯体のルイス酸としての触媒活性をメトキシ酢酸のベンジルエステルをベンゼンのベンジル化剤とするFriedel-Crafts反応に用いて評価した。その結果、ニオブ<タンタル<バナジウムの順に活性が高いことがわかった。また、バナジウム錯体は、既に当研究室で開発した優れたルイス酸触媒であるスカンジウムパ-フルオロオクタンスルホン酸塩よりもさらに活性が高いことが明らかとなった。しかしながら、今回合成した錯体は金属イオンのまわりに計6個あるいは10個のトリフルオロメチル基を有しているにもかかわらず、期待に反して極めて水に不安定であることが判明した。一方、スカンジウム塩としてパ-フルオロオクタンスルホン酸塩よりも金属イオンまわりの立体的広がりがより大きなパ-フルオロシクロヘキサンスルホン酸塩を新たに合成したところ、本錯体は予想どおり前者よりも吸湿性が低く、また、ルイス酸触媒活性が向上することがわかった。なお、これらの結果の一部は日本化学会の欧文誌に発表(印刷中)している。
認知発達における知覚・運動システムと表象・操作システムの相互作用に関する研究

本研究の目的は,幼児期における知覚・運動システムと表象・操作システムの相互作用の様子を空間定位課題をとおして描き出すことにある。具体的には,杉村(1999,2000)が対象が45度ずつ回転するごとに対象の位置を定位させ課題において見いだした,ある角度で突然反対側を指さすという現象の条件分析を組織的に行い,知覚・運動システムと表象・操作システムの発達的関係を明らかにする。180度で突然反対側を指さす現象が,180度回転すると回転前と見えが同じになる長方形という形が原因で生じたかどうかを検討するために,台形のテーブルの結果を再分析するとともに,新たに円形と正方形のテーブルを用いて実験を行った。その結果,長方形以外のテーブルにおいても,徐々にズレていく連続的な誤りと,ある角度で突然に異なる象限に移動する非連続的な誤りが見いだされた。以上の結果から,3,4歳の子どもは,対象の位置を内的な枠組みにより符号化し,外界とは独立に形成した表象に何らかの操作を行っているために,非連続的な誤りが出現すると考えられた。また,対象の移動の軌跡を描画させる課題を実施したところ,6歳児では180度回転した後の結果を理解していても,その過程である軌跡を描くことができないことが明らかになった。そこで,描くことができない子どもに様々な問いかけや移動のイメージを浮かべられるような援助を行った。その結果,大部分の子どもは実験者が働きかけても対象の移動の理解において変化を示さなかったが,一部の子どもは問いかけによって自分の描画の矛盾に気がつき,それを統合することができた。以上のことから,知覚・運動システムの働きと表象・操作システムの働きのずれは,2つのシステムの相互作用によって修正されるというよりも,表象・操作システム内の整合性を高めることにより修正されるのではないかと考えられた。本研究の目的は,幼児期における知覚・運動システムと表象・操作システムの相互作用の様子を,空間定位課題をとおして描き出し,これまで別個に研究されてきた2つのシステムを関連づけることである。具体的には,杉村(1996,1999,2000)が空間定位課題において見いだした,突然反対側を指さすという現象の条件分析を組織的に行うことにより,知覚・運動システムと表象・操作システムの発達的関係を明らかにする。そのために,平成13年度は,主としてテーブルの対称性が空間定位におよぼす影響を検討した。杉村(1996,1999,2000)が用いたのは長方形のテーブルであり,180度回転すると回転前と見えが同じになる。180度で突然反対側を指さす現象が,見えが同じになることにより生じたかどうかを検討するために,以前実施した,台形のテーブルの結果を再分析するとともに,新たに,円形と正方形のテーブルを用いた場合のデータを取り,長方形の場合と同様の現象が生じるかを確認した。その結果,長方形以外のテーブルにおいても、徐々にズレていく連続的な誤りと,ある角度で突然に異なる象限に移動する非連続的な誤りが見いだされた。以上の結果から,3,4歳の子どもは,対象の位置を内的な枠組みにより符号化し,形成した表象に何らかの操作を行っているために,非連続的な誤りが出現すると考え,さらに,分節度という概念を導入することにより,空間定位課題における符号化と操作の発達的な変化を整理した。

具体的には,杉村(1999,2000)が対象が45度ずつ回転するごとに対象の位置を定位させる課題において見いだした,ある角度で突然反対側を指さすという現象の条件分析を組織的に行うことにより,知覚・運動システムと表象・操作システムの発達的関係を明らかにする。180度で突然反対側を指さす現象が,180度回転すると回転前と見えが同じになる長方形という形が原因で生じたかどうかを検討するために,台形のテーブルの結果を再分析するとともに,新たに円形と正方形のテーブルを用いて実験を行った。その結果,長方形以外のテーブルにおいても,徐々にズレていく連続的な誤りと,ある角度で突然に異なる象限に移動する非連続的な誤りが見いだされた。以上の結果から,3,4歳の子どもは,対象の位置を内的な枠組みにより符号化し,外界とは独立に形成した表象に何らかの操作を行っているために,非連続的な誤りが出現すると考えられた。また,対象の移動の軌跡を描画させる課題を実施したところ,6歳児では180度回転した後の結果を理解していても,その過程である軌跡を描くことができないことが明らかになった。そこで,描くことができない子どもに様々な問いかけや移動のイメージを浮かべられるような援助を行った。その結果,大部分の子どもは実験者が働きかけても対象の移動の理解において変化を示さなかったが,一部の子どもは問いかけによって自分の描画の矛盾に気がつき,それを統合することができた。以上のことから,知覚・運動システムの働きと表象・操作システムの働きのずれは,2つのシステムの相互作用によって修正されるというよりも,表象・操作システム内の整合性を高めることにより修正されるのではないかと考えられた。
オリジナルモデルマウスを用いたロドデノールによる白斑発症機序の解明

白斑とは、メラニンを産生する皮膚メラノサイトが消失し皮膚がまだら状に白くなる皮膚疾患である。白斑は様々な原因により誘発されるが、ある特定の化学物質も白斑発症原因の1つである。化学物質による白斑被害としては化学工場の従業員に発症した職業性白斑が知られる。また、2013年には、美白剤使用による白斑被害が大きな社会問題となった。美白成分のうち、ロドデノールが白斑発症の原因化合物であることが報告された。ロドデノールを含む美白剤の使用により白斑を発症した人は、当該美白剤を使用した人の約2%にとどまることから、化学物質よる白斑発症に対してより敏感な人が存在すると考えられる。今後、このような化学物質による白斑被害を未然に防ぐためには、白斑を発症しやすい人を対象とした、より高感度な白斑毒性評価システムの開発が求められる。そこで、本研究では、当研究室にて開発されたヒト類似皮膚を持つオリジナルモデルマウスを用い、化学物質による白斑毒性を高感度に感知できる評価法を開発することを目的とした。昨年度までに、オリジナルモデルマウスを用いた評価系において、ロドデノールによる白斑毒性を高感度に再現させることに成功した。また、白斑発症皮膚における、メラノサイト・メラニンの分布、および、メラノサイト関連分子の発現を免疫組織学法およびメラニン特殊染色により解析した。本年度は、これらの研究成果を国際論文として公表することを目指す。昨年度までに、モデルマウスを用いた白斑毒性評価に成功し、国内特許(特願2016-104698)およびJST支援による国際特許出願(PCT出願(PCT/JP2017/017957)に至っている。本年度は、集大成として本研究成果の国際論文発表を目指す。昨年度より、国際科学雑誌への投稿を進めてきたがレビューまで回るもののその結果は不採択であった。そこで、審査員からのコメントを参考に、メラノサイト関連分子の発現解析、および、データ解析法の再検討を行い、そのデータを論文に纏め再投稿した。現在、ある国際雑誌のリバイスの段階まで来ている。リバイス実験は、白斑が誘導された皮膚領域におけるメラノサイト関連分子の発現およびその判定量解析を中心に行う予定である。メラノサイト関連分子の検出方法はすでに確立しており、研究期間内に実験を完了できる見込みである。本年度は、研究期間を1年延長し、本研究成果を論文として公表することを目標とする。現在、ある国際科学雑誌のリバイス対応段階である。より正確な解析結果論文として公表するため、必要に応じて組織解析を中心とした追加実験を行う。モデル動物からの皮膚サンプルはすでにパラフィンブロックとして保管してあるため、組織切片の作製ならびにメラノサイト関連抗原を標的とした免疫染色を行う。またその結果を画像解析ソフトWinROOF (Mitani Corp., Japan)を用いて半定量的に解析し、統計解析(JMP Pro (version 11.0.0; SAS Institute))によりデータの信頼度を評価する。2013年、ロドデノールを含む美白剤による「白斑」被害が大きな社会問題となった。白斑とは皮膚色が白く抜ける皮膚疾患である。白斑を発症した皮膚では、メラニン量およびメラニン産生細胞(メラノサイト)の減少が確認されている。また、白斑被害を訴えた患者の中には、皮膚メラニンが増加する「黒皮症」の発症も報告されている。白斑を発症した人は、当該美白剤を使用した人全体の約2%であることから、特定の化学物質に対してより白斑を発症しやすい人が存在することが示唆される。従って、化学物質による白斑被害を未然に防ぐには、白斑を発症しやすい人を対象とした、より高感度に化学物質による白斑・黒皮症毒性を評価できる技術が求められる。そこで、本研究では、当研究室にて開発されたヒト類似皮膚を持つオリジナルモデルマウスを用い、化学物質による白斑・黒皮症毒性を高感度に感知できる評価法を開発することを目的とした。本年度は、昨年度の成果であるオリジナルモデルマウスにおけるロドデノールによる白斑および黒皮症の誘導について、再現効率を上げる試験法の開発を行った。さらに、皮膚表面の皮脂による反射を抑え、ロドデノール投与後の白斑および黒皮症の様態を明瞭に撮影する技術を確立した。これにより、皮脂反射によるバイアスを除いた皮膚色の評価に成功した。さらに、本研究により得られた成果の一部は、科学技術振興機構(JST)より海外特許出願(PTC出願)のための支援を頂くに至り、一定の外部評価を得ることができたと言える。ロドデノールにより誘導された白斑および黒皮症の再現性試験を行った。投与濃度および投与回数の検討を行い、より高効率でかつ短時間に評価できる方法を確立した。途中、モデルマウスの交配がうまくいかない、あるいは、妊娠・出産はするが、産仔の生育が悪いなどの状態が続き、再現性試験の開始が若干遅れた。しかし、問題は解決し試験を再開、一定の再現性も得られている。組織学的な解析も並行して進めている。1年目の研究計画が、当初の予定を上回って進んでいたため、今回の交配不具合による再現性試験の遅れは、研究全体の進行には影響していない。また、ディフューザーや偏光板を撮影装置に導入し、皮膚表面の皮脂による反射を抑え、ロドデノール投与後の白斑および黒皮症の様態を明瞭に撮影する技術を確立した。

さらに、本研究によって得られたモデルマウスを用いた白斑・黒皮症毒性の評価技術の一部が、科学技術振興機構(JST)による海外特許出願(PTC出願)支援に選出されたことは、当初の計画を上回る進捗である。平成29年10月より、勤務先を愛知県心身障害者コロニー発達障害研究所に移したが、本モデルマウスは、名古屋大学にて継続的に維持管理している。さらに、平成30年度は、新たに名古屋大学の研究者を研究分担者に追加申請し、研究補助員を雇用するなど、今後の研究計画を円滑に進めるための体制を作った。白斑とは、メラニンを産生する皮膚メラノサイトが消失し皮膚がまだら状に白くなる皮膚疾患である。白斑は様々な原因により誘発されるが、ある特定の化学物質も白斑発症原因の1つである。化学物質による白斑被害としては化学工場の従業員に発症した職業性白斑が知られる。また、2013年には、美白剤使用による白斑被害が大きな社会問題となった。美白成分のうち、ロドデノールが白斑発症の原因化合物であることが報告された。ロドデノールを含む美白剤の使用により白斑を発症した人は、当該美白剤を使用した人の約2%にとどまることから、化学物質よる白斑発症に対してより敏感な人が存在すると考えられる。今後、このような化学物質による白斑被害を未然に防ぐためには、白斑を発症しやすい人を対象とした、より高感度な白斑毒性評価システムの開発が求められる。そこで、本研究では、当研究室にて開発されたヒト類似皮膚を持つオリジナルモデルマウスを用い、化学物質による白斑毒性を高感度に感知できる評価法を開発することを目的とした。昨年度までに、オリジナルモデルマウスを用いた評価系において、ロドデノールによる白斑毒性を高感度に再現させることに成功した。また、白斑発症皮膚における、メラノサイト・メラニンの分布、および、メラノサイト関連分子の発現を免疫組織学法およびメラニン特殊染色により解析した。本年度は、これらの研究成果を国際論文として公表することを目指す。昨年度までに、モデルマウスを用いた白斑毒性評価に成功し、国内特許(特願2016-104698)およびJST支援による国際特許出願(PCT出願(PCT/JP2017/017957)に至っている。本年度は、集大成として本研究成果の国際論文発表を目指す。昨年度より、国際科学雑誌への投稿を進めてきたがレビューまで回るもののその結果は不採択であった。そこで、審査員からのコメントを参考に、メラノサイト関連分子の発現解析、および、データ解析法の再検討を行い、そのデータを論文に纏め再投稿した。現在、ある国際雑誌のリバイスの段階まで来ている。リバイス実験は、白斑が誘導された皮膚領域におけるメラノサイト関連分子の発現およびその判定量解析を中心に行う予定である。メラノサイト関連分子の検出方法はすでに確立しており、研究期間内に実験を完了できる見込みである。2013年、ロドデノールを含む美白剤による「白斑」被害が大きな社会問題となった。白斑とは、皮膚色が白く抜ける皮膚疾患である。さらに、白斑被害を訴えた患者さんの約30%では、皮膚に色素沈着が生じる「黒皮症」の発症も確認されている。そもそもロドデノールは安全性試験を経て商品化された。
接着性レジンと強力に接着する合金表面構造及び接着機構の解明と接着用合金の開発

本研究は,接着性レジン(4-META/MMA-TBB)と強力に接着する合金表面構造と接着機構の解明を行い,それをもとに新しい接着用合金を開発することを目的とした.得られた研究成果は次のようなものである.1.Co-Cr合金とNi-Cr合金の表面構造と接着特性:2つの合金とも高温酸化表面よりもバフ研摩したままの表面が優れた接着性を示した. X線光電子分析(ESCA)によると高温酸化表面には数分子の吸着水が存在しており,この水分子を介して金属とレジンが接着していると考えられ,このことが研摩したままの表面よりも接着性が低下する原因と結論された.研摩したままでは, Ni-Cr合金はCo-Cr合金よりも接着性が劣る.反射電子回折によるとCo-Cr合金表面は非晶質構造であるが, Ni-Cr合金の場合,下地合金からの回折線が得られた. Ni-Cr合金の接着性が劣るのは充分な不動態被膜が形成されていないためと考えられた.しかし, Ni-Cr合金を濃硝酸で処理すると液体窒素を用いた過酷な熱サイクルにも耐え, Co-Cr合金に匹敵する接着性が得られた.ESCAによると,硝酸処理によって合金表面で, 4-METAレジンに対する親和性の劣るNiが減少し,親和性に優れたCrが増加した.また, O_<1S>スペクトルの解析から,硝酸処理によって,不動態被膜が強固に形成されることが明らかになった.2.接着性の優れた貴金属合金の開発:貴金属合金に対する接着性を向上される卑金属合金成分を検討した.水中浸漬後も優れた接着性を示したのはSnとInで,これよりも劣るのは, Zn, Co, Cr, Cd, Cuであった.最も劣っているのは, Ni, Mn, Feである.金合金,金銀パラジウム合金にSnやInを添加した.これに高温酸化処理を施し, SnO_2, In_2O_3を合金表面に形成し,これらの酸化物を還元するための臨床的な簡便な方法を確立した.本研究は,接着性レジン(4-META/MMA-TBB)と強力に接着する合金表面構造と接着機構の解明を行い,それをもとに新しい接着用合金を開発することを目的とした.得られた研究成果は次のようなものである.1.Co-Cr合金とNi-Cr合金の表面構造と接着特性:2つの合金とも高温酸化表面よりもバフ研摩したままの表面が優れた接着性を示した. X線光電子分析(ESCA)によると高温酸化表面には数分子の吸着水が存在しており,この水分子を介して金属とレジンが接着していると考えられ,このことが研摩したままの表面よりも接着性が低下する原因と結論された.研摩したままでは, Ni-Cr合金はCo-Cr合金よりも接着性が劣る.反射電子回折によるとCo-Cr合金表面は非晶質構造であるが, Ni-Cr合金の場合,下地合金からの回折線が得られた. Ni-Cr合金の接着性が劣るのは充分な不動態被膜が形成されていないためと考えられた.しかし, Ni-Cr合金を濃硝酸で処理すると液体窒素を用いた過酷な熱サイクルにも耐え, Co-Cr合金に匹敵する接着性が得られた.ESCAによると,硝酸処理によって合金表面で, 4-METAレジンに対する親和性の劣るNiが減少し,親和性に優れたCrが増加した.また, O_<1S>スペクトルの解析から,硝酸処理によって,不動態被膜が強固に形成されることが明らかになった.2.接着性の優れた貴金属合金の開発:貴金属合金に対する接着性を向上される卑金属合金成分を検討した.水中浸漬後も優れた接着性を示したのはSnとInで,これよりも劣るのは, Zn, Co, Cr, Cd, Cuであった.最も劣っているのは, Ni, Mn, Feである.金合金,金銀パラジウム合金にSnやInを添加した.これに高温酸化処理を施し, SnO_2, In_2O_3を合金表面に形成し,これらの酸化物を還元するための臨床的な簡便な方法を確立した.本研究は、レジンと強力に接着する合金表面構造及び接着機構の解析を行い、新しい接着用合金を開発することを目的としている。先ず、70mass%Co-30%Cr合金の3つの異なる表面状態(バフ研磨したまま、300°Cと500°Cで大気中で酸化)に対する接着性レジン(4-META添加)の接着性について検討した。合金の表面構造は光電子分光分析(ESCA)と反射電子回折で解析し、接着性との関係を明らかにした。接着性は、研磨したままの方が300°Cと500°Cで酸化した表面より優れていた。この接着性の優劣は、液体チッ素を用いた熱サイクルを施すことによって見出された。研磨したままの表面構造は、2030【A!°】の非晶質の不働態被膜で、【Cr^(3+)】や【Co^(2+)】または【Co^(3+)】を中心にして-OHや【H_2】Oが6配位で結合していると考えられた。また、300°Cの表面構造は、120【A!°】の酸化被膜が形成され、その表層は主に【Co_3】【O_4】から成っており、その極表面には数分子の【H_2】Oが吸着した状態であると考えられた。

そのため高温酸化表面と4-META側鎖との間に多分子層の水が介在していることが推定され、これが酸化表面に対する接着性が、研磨したままで形成される不働態被膜に対するよりも劣っている原因と結論された。この結論の正しいことを実験的に検証するために、酸化層表面の吸着水を脱水し、この表面に対する接着を調べた。すなわち、Co-Cr合金と18-8ステンレス鋼を500°C、大気中で酸化処理を行い、次に、1×【10^(-6)】Torrの減圧下で700°Cで加熱し、酸化表面の脱水を行った。接着操作は水分の存在しない高純度アルゴンガス中で行った。液体チッ素を用いた熱サイクルを加えた後、引張試験を行った結果、脱水しないと界面破壊とレジン内破壊が混在しているが、脱水処理後ではほとんどレジン内破壊を呈した。酸化層表面に吸着水が存在しなければ優れた接着性を示すことが明らかになった。以上の研究実績の他に、強力に接着する金合金の開発や耐水性のある接着界面の実現に向けて研究を続行中。
EGFR変異陽性肺癌におけるFBXO17の役割の解明

FBXO17の発現を抑制することにより、試した8種類の細胞のうち6種類の肺癌細胞株の細胞増殖の阻害を認めた。さらにFBXO17過剰発現細胞を用いてEGFR経路活性化に与える影響を検討したところ、一部の細胞でERKのリン酸化の上昇を認めた。また、細胞周期のG1/Sチェックポイントに影響を与えている可能性が示唆された。本研究ではFBXO17の結合タンパク同定には至らなかったことから機能を直接的に説明することはできなかったものの、FBXO17が肺癌細胞の増殖、細胞周期、EGFR経路に影響を及ぼす因子であることを見出した。肺癌におけるFBXO17の役割を解明するため1)siRNA(短期間knockdownモデル、in vitro)、2)shRNA(長期間knockdownモデル、の系を構築した。これらの細胞で足場非依存性増殖能、浸潤能に対する影響を調べた。EGFR変異陽性株PC9以外にH1975というEGFR変異を有する別の細胞がFBXO17ノックダウンにより増殖抑制を受けたがEGFR変異のないA549では特に変化はないことがわかった。また、FBXO17による4)細胞増殖抑制のメカニズムを解明するため、構築した細胞を用いてFACS, Western Blottingによりアポトーシス解析及びEGFR pathwayに与えるFBXO17の影響を調べた。EGFR pathwayにのみ依存して増殖するPC9親株とEGFRおよびFGFR1 pathway両方に依存するPC9 gefitinib耐性株のFBXO17ノックダウンによる増殖抑制効果の差から、我々は「FBXO17がEGFR pathway活性化あるいは安定化に関係しているのではないか?」との仮説に至った。FBXO17が複合体を形成しているSCF(SKP1-cullin-F-box)は、細胞周期G1/SおよびG2/Mの移行を制御することが知られている。そのためFBXO17が細胞周期のどこのphaseに関わっているかを検討するため、構築したFBXO17過剰発現細胞をFACSを用いて細胞周期を解析した。その結果、FBXO17過剰発現細胞はダブルチミジンブロックによる同調処理を行っても同調できず、G1/S期をすり抜ける群があることが分かった。さらに、G1/Sおよびチェックポイントを制御するcyclin/CDK, p53関連遺伝子などのタンパク質及びそのリン酸化の発現をWestern blottingで検討したところ、chk2のリン酸化に変化があった。このことから、FBXO17はG1/S期またはそれらのチェックポイントにおいて重要な役割を果たしていることが示唆された。次に結合する基質を同定するための実験を行った。過剰発現したFBXO17にあらかじめ付加しておいたMyc及びFlag-tagに対する抗体で免疫沈降を行うことに成功したが、今のところCBBあるいは銀染色でFBXO17過剰発現細胞特異的なバンドを得られていない。肺癌過剰発現系で免疫沈降及び質量分析を施行することにより結合タンパクを同定したい。そのためにまず過剰発現系の構築を行う。具体的にはFBXO17高発現細胞よりFBXO17をクローニングし、発現ベクターへライゲーションする。その後、構築した過剰発現系で結合タンパクの同定だけでなく細胞増殖抑制のメカニズムの解明のためにFACS, Western Blottingによりアポトーシス解析及びEGFR pathwayに与えるFBXO17の影響を調べたい。平成26年度はshRNAの作成が期待通りに捗らなかったため、実験を平成27年度に持ち越した。shRNA実験系の構築を速やかに行い、当初予定の実験を終了させる。
広帯域電波観測による銀河の３次元構造の解明と宇宙論的磁場の検出

銀河の3次元構造を探り、銀河磁場の起源やダイナモ機構などについての知見を得るためのファラデートモグラフィに関する研究を行った。まず、実際の観測においてどのような周波数帯域で観測をすれば最も効率良く情報を得られるか、人工電波などの影響を考慮しながらシミュレーションし、ファラデートモグラフィ観測の最適な周波数帯域を得た。またファラデートモグラフィの1つの手法であるQU-fittingについて、それが様々な天体に対してどの程度の正確さで情報を引き出すことができるのかをシミュレーションした。さらに電波望遠鏡LOFARの巨大電波銀河の観測で得られたファラデー回転度を使って、宇宙大規模構造のフィラメントに存在する磁場を探る研究を行い、フィラメントに付随する微弱な磁場の存在が示唆された。また、宇宙再電離期の中性水素21cm線の観測に向けた準備研究を行った。特に、ライマンアルファ銀河やマイクロ波宇宙背景放射と21cm線との相互相関により、前景放射の影響を軽減してシグナルを検出しやすくする手法を開拓した。前者については数値シミュレーションのデータを使って観測誤差の評価や前景放射の影響を調べ、現行の電波望遠鏡MWAや将来計画であるSKAでの観測可能性を議論した。また、後者についてはMWAとPlanckの実際の観測データを用いて相互相関に上限を与えた。また、EDGESのグローバルシグナルの観測データを使った原始揺らぎのパワースペクトルへの制限を評価した。電波望遠鏡LOFARやMWAの観測データが想定より早く得られたため、それを使った宇宙磁場研究や宇宙再電離研究をすることができた。前者ではフィラメントに付随した磁場の存在が示唆された。後者では宇宙再電離21cm線とマイクロ波宇宙背景放射の相互相関への上限が得られた。このように、シミュレーションではなく実際の観測データを用いた研究が進展した。平成30年度に引き続き、ファラデートモグラフィの研究を行う。これまで用いてきたスタンダードな手法に、スパースモデリングのような先進的な解析手法を取り入れ、より正確で効率的なファラデートモグラフィソフトウェアを開発する。そしてそれをLOFARやMWAの観測データに適用して実際にファラデートモグラフィを行う。それとともに得られたファラデースペクトルから天体についてどのような物理的情報が得られるかを議論し、グローバルな磁場や乱流、宇宙線電子の分布などを探る手法を提案する。これらの研究のために大学院生をオーストラリアのCSIROやオランダのラドバウド大学などに派遣し、現地の解析チームと共同研究を進める。宇宙再電離21cm線に関しても引き続きMWAとの共同研究を進める。そのために大学院生をメルボルン大学に派遣して観測データの取得やデータ解析の習得を図るとともに、相互相関解析のためのソフトウェアを開発する。MWA phase 2データとすばるHSCのライマンアルファ銀河サーベイのデータを用いて、それらの相互相関を解析し、上限をつけることを目標とする。また、MWAデータの自己相関についてはパワースペクトルだけでなくバイスペクトルや1点関数など、多様な統計量についての解析を行う。宇宙磁場に関してはファラデートモグラフィの手法を適用するための偏波解析ソフトウェアの開発に取り組んだ。ファラデートモグラフィについては、これまでに開発したRM CLEANソフトウェアの性能評価を行い、学術論文として出版した。また、ASKAP望遠鏡の偏波サーベイ計画POSSUMのワーキンググループに大学院生とともに参加し、2017年から始まるearly scienceに関する議論を継続的に行っている。21cm線解析について、電波望遠鏡プロジェクトMWAにメンバーとして参加し、報告者は大学院生2名とともにMWAの宇宙再電離研究の本拠地であるメルボルン大学に3ヶ月滞在して現地の解析チームと共同研究を行った。特にMWAのデータとすばるHSCのサーベイによるLyman-alpha emitterとの相互相関によって、21cm線シグナルを検出するための準備研究に取り組んだ。観測のfeasibilityを検討するために、名古屋大学の共同研究者による大規模シミュレーションデータを用い、MWAやすばるHSCの観測誤差を考慮して期待されるS/Nの計算を行った。21cm線研究の結果は2編の学術論文として出版され、また現在大学院生がMWAチームやすばるHSCチームのメンバーとの共著で執筆している。さらに、MWAにすばるHSC戦略枠のサーベイ領域を深く観測する提案を行い、受理された。ASKAPとMWAと交渉の末、ともに正式メンバーとして参加することができ、日本では得られない観測データを使って宇宙磁場や宇宙再電離の研究を行うことができるようになったため。宇宙磁場の3次元構造や銀河間空間の磁場を探るためのファラデートモグラフィ法の開発・研究を行った。まずファラデートモグラフィの中でも基本的な手法であるQU-fit法の性能を調べるべく、視線上に2つの電波源がある場合を想定し、ファラデー深度や幅をパラメータとして様々なパラメータセットに対して観測データをシミュレーションし、QU-fit法を適用した。そしてどのような場合にQU-fit法が正しい答えを出すのか、どのような場合にうまくいかないのかを調べた。さらにQU-fit法よりも先進的なスパースモデリングを用いたファラデートモグラフィを開発し、基礎的な性能を調べた。また、次世代電波望遠鏡SKAの試験機であるMWAやASKAPのメンバーとして宇宙磁場に関する国際的な共同研究の議論を進めた。宇宙再電離については中性水素21cm線と高赤方偏移銀河の相互相関を取ることによって21cm線の検出可能性を高めるための準備研究を行った。具体的にはMWAやSKAなどの電波望遠鏡と、すばるHSC・PFSによるライマンα線銀河サーベイを想定し、熱雑音やショットノイズ、前景放射などの効果を入れて観測シミュレーションを行い、検出可能性を探った。

その結果、MWAとすばるHSCの組み合わせでも大スケールでは検出できる可能性があることがわかった。また、SKA時代にはPFSによる赤方偏移の情報を加えることで、宇宙再電離期の電離バブルの典型的な大きさを探ることができることがわかった。オーストラリアの電波望遠鏡プロジェクトMWAに日本代表として参加し、宇宙磁場や宇宙再電離などのサイエンスの推進とソフトウェア開発などをオーストラリアチームと共同で行っている。MWAプロジェクトへの参加費として本研究課題の経費を使用している。オーストラリアのメルボルン大学やカーティン大学との間で大学院生や研究者が互いに訪問して交流を行い、共同研究を推進し論文の執筆に至っている。本研究課題の内容は国際MWAプロジェクトの中でも高く評価され、招待講演やプロジェクトのタスクの依頼が多数ある。銀河の3次元構造を探り、銀河磁場の起源やダイナモ機構などについての知見を得るためのファラデートモグラフィに関する研究を行った。まず、実際の観測においてどのような周波数帯域で観測をすれば最も効率良く情報を得られるか、人工電波などの影響を考慮しながらシミュレーションし、ファラデートモグラフィ観測の最適な周波数帯域を得た。またファラデートモグラフィの1つの手法であるQU-fittingについて、それが様々な天体に対してどの程度の正確さで情報を引き出すことができるのかをシミュレーションした。さらに電波望遠鏡LOFARの巨大電波銀河の観測で得られたファラデー回転度を使って、宇宙大規模構造のフィラメントに存在する磁場を探る研究を行い、フィラメントに付随する微弱な磁場の存在が示唆された。また、宇宙再電離期の中性水素21cm線の観測に向けた準備研究を行った。特に、ライマンアルファ銀河やマイクロ波宇宙背景放射と21cm線との相互相関により、前景放射の影響を軽減してシグナルを検出しやすくする手法を開拓した。前者については数値シミュレーションのデータを使って観測誤差の評価や前景放射の影響を調べ、現行の電波望遠鏡MWAや将来計画であるSKAでの観測可能性を議論した。また、後者についてはMWAとPlanckの実際の観測データを用いて相互相関に上限を与えた。また、EDGESのグローバルシグナルの観測データを使った原始揺らぎのパワースペクトルへの制限を評価した。電波望遠鏡LOFARやMWAの観測データが想定より早く得られたため、それを使った宇宙磁場研究や宇宙再電離研究をすることができた。前者ではフィラメントに付随した磁場の存在が示唆された。後者では宇宙再電離21cm線とマイクロ波宇宙背景放射の相互相関への上限が得られた。このように、シミュレーションではなく実際の観測データを用いた研究が進展した。