hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バングラデシュにおける巨大沖積河川の河道安定化に関する現地適用型対策の調査研究

バングラデシュ国を対象に、低コストでかつ現地で材料を調達でき、設置・修理等も現地の者が実施できるバンダル型水制の水理機能を水理模型実験・数値解析および現地での試験施工で明らかにした。また、当水制の設置により河岸侵食の防止のみならず河岸侵食で失った土地の回復に対して当水制が有効であることを明らかにした。従来、当水制は河川の航路維持のために渇水期に設置されてきたが、洪水期に設置することで河岸浸食が防止され、巨大沖積河川の河道安定化の可能性が示された。沖積河川における河岸浸食機構は、種々の要因が営力となって作用するため極めて複雑である。河道の安定を持続的に維持するには、侵食に対して何らかの対策法を適用する前に河道変動および河岸侵食の将来の変動特性を知っておく必要がある。バングラデシュでは、ガンジス川、ジャムナ川、ブラマプトラ川といった沖積河川の河道安定を図るため、水制や護岸といった河岸侵食防止対策が導入されている。しかしながら、各地でこれらの対策工が破壊されたり危険な状態になったりしているが、このような破壊現象については十分な知見が得られているとは言い難い。そこで,本研究ではこの問題に関してこれまで緊密な連携をとって基礎的な研究を実施してきたメンバ-が一致団結して, 4年間で(1)河道の安定化に関する土砂水理学的調査研究、(2)河道の安定化に関する対策方法とその現地適用性の調査研究、(3)河道の安定化に関する数値シミュレ-ション手法の適用性の研究、(4)低コストで最適な現地適用型河道安定化工法の調査研究、を実施し、巨大沖積河川の河道安定化に関する現地適用型対策法を開発し、現地河川でその効果について調査研究を行うものである。(1)河道の安定化に関する土砂水理学的調査研究:多数の水制工が配置されているジョムナ川(ボグラ地点)を今回調査した結果、河道幅が平均12kmもあり、流速、水深等の観測に膨大な時間を要することが判明し、適地とはしがたいことが分かった。ただし、多数の水制工が設置されており、局所洗掘等により被災したものや被災しなかったものなどがあり、その原因を土砂水理学的に解明することは重要である。今回の調査から、被災した水制は主として本川の主流部にまで水制が延びている場合が多く、被災しなかった水制は主として主流が水割に直接作用しないような場所に設置されていたことがわかった。このことから、水制の設置場所と耐力は経験によって決定されていて、将来の地形変動予測を適切に行う必要性が認識された。今後、ジョムナ川における地形変動については観測とは別に、別途詳細な解析を実施する必要性が示唆された。定点的な現地観測については、今回の現地調査結果および現地のスタッフの意見をもとに検討した結果、首都ダッカから北西約300kmにあるティスタ川が適当であると判断した。(2)河道の安定化に関する対策方法とその現地適用性の調査研究:当初、竹製のバンダル型水制がコスト的には最適であり現地適用性が高いと考えていたが、ヒアリング調査により、洪水時の使用は耐力的に困難であることが判明した。そこで、現地では石積の水制工(Spur)を対象とした河道の安定化対策について検討し、バンダル型水制は河岸侵食防止と水刎ねの機能を同時に有するため、その機能の定量的評価と実用化に向けた研究を継続することとする。(3)河道の安定化に関する数値シミュレーション手法の適用性の研究:透過型および不透過型水制を配置した模型実験を実施し、実験結果を再現し得る平面2次元および3次元の流れの解析と河床変動計算手法を開発した。平成19年度においては、バングラデシュ国のシラジゴンジ・ハードポイントにおいてADCPを用いてジョムナ川の流況および河床形状を計測するとともに、河床材料を採取し、粒度試験やpf試験を実施した。とくに、数値計算で必要となる境界条件を把握することに努めた。現地計測の結果、ハードポイント周辺の剥離流れによって河床の一部で局所洗掘が生じ、周辺の河床より30m程度も低いような洗堀が生じていた。ハードポイント直前では、回り込む速い流れによって河岸侵食が生じており、河岸の後退が顕著であった。そのための対策として、コンクリートブロックの捨石が施されていたが、洗堀によりこれらの多くが流亡するために繰り返し捨石を施す必要がある。一方、洪水によって河岸や中州が侵食され、土地を失ったために農業から漁業に転職せざるをえない人たちからヒアリングを行った。その結果、ジョムナ橋を架ける際に川を縮幅したために流れが速くなり侵食したが、バンダル型水制を配置することで侵食が抑制され、最近では堆積傾向にあることが分かった。

そこで、直線水路における水制に関する模型実験を実施し、透過型および不透過型水制の機能を明らかにするとともに、開発した3次元流れの数値シミュレーションを実行し、模型実験の結果をもとにモデルの妥当性を検証した。また、2次元平面流れ及び河床変動計算を木津川における大規模な水制工の模型実験に適用し、モデルの妥当性を検証した。これらの計測、実験および数値計算結果をもとに、透過部と不透過部を有するバンダル型水制の基本的なモデルの構築を行った。本年度も昨年同様、河岸侵食・河道変動に関する現地調査並びに水制周りの局所洗掘の水理模型実験に基づくバンダル型水制の機能評価を中心に研究を行った。観測においては、ジョムナ川のシラジゴンジ・ハードポイントにおいて、昨年と同様にADCPを用いて流況、河床形状、河床材料等の計測、サンプリングを実施した。本年度においては河岸近傍において平面的な砂州の位置に大きな変動があったため、昨年との違いが捉えられるように、かつ、その原因が特定できるように河道・河床変動計測を入念に実施した。なお、原因の特定には衛星写真や計測したデータの分析が必要であり、現在これを実施しているところであるが、砂州の移動による水みちの変化によって主流が河岸にあたる方向に変化したために、洪水時に河岸を大きく侵食するとともに、ハードポイントの護岸の一部を破壊したものと推定された。昨年度計測した地形を初期条件に、昨年度の洪水を外力条件としてこの地形変動について数値シミュレーションを実施して現象の再現を試みているところである。浮遊砂が活発な水理条件下で、水制等の周辺の局所洗掘に関する水理模型実験を行った。越流と非越流の条件で、透過型、不透過型、バンダル型の各水制を用いた場合の水制周りの河床変動と流れの計測を行い、各水制を配置した場合の地形変動と流れを比較検討した。その結果、バンダル型水制が河岸侵食の軽減に対してもっとも有効であることが確認された。また、浮遊砂が卓越する場での3次元の流れの解析と河床変動計算とを実施し、数値解析モデルの妥当性を検討した。再現性にやや難点があり、引き続きモデルの改良を行っている。平成21年度は本課題での研究の最終年度であり、バングラデシュ側のカウンターパートであったバングラデシュ工科大学水・洪水管理研究所において、平成22年1月31日に成果報告会を開催し、共同で実施してきた観測研究および水理模型実験研究および数値解析に基づく実験結果の再現に関する研究成果等を報告しあった。この報告会に先駆け、平成22年1月30日には、懸案であったバンダル型水制の設置個所において現地調査を行った。バンダル型水制の河岸浸食防止効果および水刎効果による主流路の侵食機能については既に本研究の水理模型実験で確認されていたが、浮遊砂の河岸への堆積効果については実験スケールの問題から確認することができなかった。幸いにもカウンターパートの要望が受け入れられ、バングラデシュ水開発局(BWDB)が昨年7月にJamuna川に架かるJamuna橋上流2km左岸辺りに、竹製のパイルとフェンスからなるバンダル型水制を多数試験的に設置した。わずか半年間の設置であったが、その効果は抜群であり、河岸浸食防止効果のみならず、浮遊砂が河岸付近に3m以上もうずたかく堆積し、河岸侵食により流亡したかっての農地が再現されたと、現地のヒアリングで明らかになった。一方、浮遊砂を考慮した数値シミュレーション手法については水制の構造の複雑さから、境界条件等の設定に困難さが残されているが、初歩的なモデルが開発され、浮遊砂がある場合と無い場合とで河床変動にどのような違いがあるかを検討した。
光学活性を有する界面活性剤の生物活性

キラリティを有する両性界面活性剤を研究する目的で以下の一般式で表わされるアミノ酸型(I),アミノスルホン酸型(II),ベタイン型(III)の両性界面活性剤を合成してそのキラリティが表面張力低下能や抗菌性にどの様に影響するか疎水基,親水基の相違とあわせて比較,検討した. (III)については不斉炭素,不斉窒素に基づくジアステレオマーを光学分割し,細菌や真菌に対する抗菌性について検討を試みた.その結果,静的な平衡表面張力低下能やcmcについてはキラリティーの差異が全く影響されず,従来のTraube則に一致する結果が得られた.一方,振動ジェット法により界面活性剤水溶液において溶質の気液界面への吸着速度について検討したが(III)のジアステレオマー間に差異が認められTLC上のRf値の大きいものが小さいものに比べて速やかに気液界面に吸着することがわかった.又両性電解質水溶液の表面張力値のpH依存性についてみるとキラリティには係りなく,酸性側,塩基性側で不安定であり,特に酸性側ではいずれの両性化合物も相分離をおこした.抗菌性についてはそのキラリティに注目すると(I)や(II)の様な不斉源が1ツのものついては光学異性体間の抗菌性の差異に有意差は認められず,以前に著者らが報告した光学活性なカチオニクスの実験結果と一致した. (III)についてはグラム陽性菌,真菌の一部に対してその抗菌性に立体異性の影響が認められた.すなわちエナンチオマー間には差は認められず,ジアステレオマー間についてその試料のTLCにおけるRf値の低いものが高いものに比べて秀れた抗菌性を示した.キラリティを有する両性界面活性剤を研究する目的で以下の一般式で表わされるアミノ酸型(I),アミノスルホン酸型(II),ベタイン型(III)の両性界面活性剤を合成してそのキラリティが表面張力低下能や抗菌性にどの様に影響するか疎水基,親水基の相違とあわせて比較,検討した. (III)については不斉炭素,不斉窒素に基づくジアステレオマーを光学分割し,細菌や真菌に対する抗菌性について検討を試みた.その結果,静的な平衡表面張力低下能やcmcについてはキラリティーの差異が全く影響されず,従来のTraube則に一致する結果が得られた.一方,振動ジェット法により界面活性剤水溶液において溶質の気液界面への吸着速度について検討したが(III)のジアステレオマー間に差異が認められTLC上のRf値の大きいものが小さいものに比べて速やかに気液界面に吸着することがわかった.又両性電解質水溶液の表面張力値のpH依存性についてみるとキラリティには係りなく,酸性側,塩基性側で不安定であり,特に酸性側ではいずれの両性化合物も相分離をおこした.抗菌性についてはそのキラリティに注目すると(I)や(II)の様な不斉源が1ツのものついては光学異性体間の抗菌性の差異に有意差は認められず,以前に著者らが報告した光学活性なカチオニクスの実験結果と一致した. (III)についてはグラム陽性菌,真菌の一部に対してその抗菌性に立体異性の影響が認められた.すなわちエナンチオマー間には差は認められず,ジアステレオマー間についてその試料のTLCにおけるRf値の低いものが高いものに比べて秀れた抗菌性を示した.キラリティを有する新規な界面活性剤を研究する目的で以下の一般式で表わされるアミノ酸型(【I】),アミノスルホン酸型両性界面活性剤(【II】)を合成疎水基や親水基の相違とあわせて比較,検討した。またベタイン型両性界面活性剤(【III】)を合成し、不斉炭素と不斉窒素に基づくジアステレオマーを分割し、細菌真菌に対する抗菌性について検討を試みた。その結果、アミノ酸型(【I】)およびアミノスルホン酸型(【II】)界面活性剤においてその水溶液の表面張力低下能はアルキル鎖長および分子内の2つの親水基間のメチレン数による差は認められ、アルキル鎖が長い程、親水基間のメチレン数が少ない程、臨界ミセル濃度(cmc)は低下した。一方、平衡表面張力値(γcmc)あるいはcmcのキラリティによる明確な差異は認められなかった。抗菌性に注目した場合、本実験における両性界面活性剤は細菌のうちグラム陽性菌、および真菌に対して抗菌性を示し、長鎖アルキル基としてドデシル同族体の方が秀れた抗菌性を示した。また2つの不斉中心を持つベタイン型両性界面活性剤ではその抗菌性においてエナンチオマー間では明確な差は認められなかったがジアステレオマー間ではS.cerevisiae,T.interdigitalの様な真菌に対して差異が認められた。今後の研究の展開として【R_1】【R_2】【R_3】-【N^+】-(【CH_2】)-【N^+】-【R_1】【R2_】【R_3】なる一般式を持つ2つの不斉窒素を持つ活性剤を合成してそのメソ体を考慮した光学活性の影響について検討する予定である。
測定試薬と反応する異常免疫グロブリンの構造解析および反応メカニズムの解明

臨床検査では,血中の異常蛋白質(特に免疫グロブリン)と測定試薬が反応し,病態を反映しない異常値を呈することが少なくない。今回, 2例の異常検体を解析した結果, 1例は免疫グロブリンのIgG分子のγ鎖が寒天成分の硫酸基とイオン結合を起こしたためであることが判明した。もう1例は,免疫グロブリンのIgM分子のμ鎖がビリルビン測定試薬成分の界面活性剤であるSDSと直鎖アルキル基で疎水結合を起こしたためであることが明らかとなった。本研究では,測定試薬との反応に起因する異常反応を示す2例の異常免疫グロブリンについて,どのような反応機序で測定系に影響を及ぼしているのか解明することを目的とする。平成21年度は寒天成分と反応するmonoclonal IgG1について3つの実施計画をたて解析を行った。まず,(1) monoclonal IgG1と寒天成分の硫酸基との反応性が示唆されたことから,患者monoclonal IgG1を精製し,アガロースに硫酸基を持つ多糖類(ヘパリン、コンドロイチン6硫酸)を加えた場合でも,寒天と同様,monoclonal IgG1の移動度に影響を与えるか否か実験を行った。その結果,陽極側に移動度をもつ多糖類の濃度が高くなるほどmonoclonal IgG1のバンドは陽極側に大きく移動することが観察され硫酸基との反応性が確認された。次に,(2) monoclonal IgG1の硫酸基結合部位を確認するため、パパイン処理によりmonoclonal IgGlをγFabとγFcに分解し、どちらに硫酸基との結合性があるのかを確認した。すなわち,コンドロイチン6-硫酸を含有させたアガロース電気泳動によりγFabおよびγFcの移動度の変化を観察した。その結果、γFcバンドの移動度にほとんど変化を認めなかったが,γFabバンドでは,コンドロイチン6硫酸濃度の増加ともに陽極側に大きくシフトし、monoclonal IgG1の硫酸基結合部位はγFab部であることが確認された。さらに、(3)患者monoclonalIgG1を構成するγ鎖とκ鎖のどちらに硫酸基との結合性があるのかを確認するため,還元アルキル化後、γ1鎖とκ鎖に分別し,同様にコンドロイチン6-硫酸含有アガロース電気泳動によりそれぞれのバンドの移動度の変化を観察した。その結果,γ1鎖のみが陽極側にシフトすることが確認され,患者monoclonal IgG1と硫酸基との結合は,γFab部のH鎖のみであることから,抗原抗体反応による結合ではない可能性が強く示唆された。平成22年度は3つの実施計画をたて解析を行った。まず,(1)寒天成分の硫酸基と反応するmonoclonal IgG1の分子性状を明らかにするため二次元電気泳動を行った。その結果,分子を構成するγ1鎖はpI9.4,分子質量54kDa,κ鎖はpI5.3,分子質量26kDaのスポットとして観察され,κ鎖は等電点,分子質量とも正常κ鎖と相違がみられなかった。しかし,γ1鎖は正常γ1鎖とほぼ同じ分子質量であるにも関わらず,等電点はかなり塩基性に傾いていることが確認された。次に,(2)電気泳動で誤判定につながる寒天成分との非特異反応を阻止するため,monoclonal IgG1と硫酸基との結合解離実験を行った。monoclonal IgGlと硫酸基の結合はイオン結合である可能性が考えられることから,緩衝液中のNaCl濃度を段階的に調製し電気泳動により結合解離の有無を確認した。その結果,NaCl濃度5mM/LまではMバンドを観察することができなかったが,8mM/L以上でmonoclonal IgG1は明瞭な単一バンドとして確認されることが判明した。次に,(3)は研究対象のもう1例,酵素法による総ビリルビン値がマイナス(-0.67mg/dl)で直接ビリルビン値(0.13mg/dl)よりも低値を示す原発性マクログロブリン血症例である。測定試薬との反応性を確認したところ,患者血清に第1試薬(0.2%SDS,および0.2%コール酸ナトリウムを含むリン酸緩衝液)を添加した場合にのみ白濁現象を認め,免疫電気泳動によりその異常蛋白質はmonoclonal IgMであることが確認された。そこで,monoclonal IgMを精製し,個々の試薬成分について添加実験を行った。その結果,0.2%SDSのみにて白濁沈殿物の形成を認めたことから,monoclonal IgMと反応する試薬成分はSDSであることが確認された。

平成23年度は4つの実施計画をたて解析を行った。まず,(1)患者monoclonal IgMと反応するのはビリルビン測定試薬成分のSDSであることが確認されたことから,SDSと化学構造が類似するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム,ベンゼンスルホン酸ナトリウム,およびメタンスルホン酸ナトリウムについてもその反応性実験を行った。その結果,ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムとのみ反応することが確認され,患者monoclonal IgMと反応するのは疎水性を示す直鎖アルキル基であることが示唆された。次に,(2)異常反応回避におけるカオトロープの有用性について検討を行った。過塩素酸イオン(ClO_4^-)およびヨウ化物イオン(I^-)は,カオトロピック効果が強力で,かつ蛋白質への変性作用が比較的小さいことから,この2種類のカオトロープを0.2%SDS溶液に添加し実験を行った。その結果,これまでにみられた白色沈殿物は形成されず異常反応を抑制する作用を有することが確認された。次に,(3)二次元電気泳動法により患者monoclonal IgMの分子性状解析を行った。その結果,L鎖(λ鎖)と考えられるpI8.2、27.9kDaのspotの他に、H鎖(μ鎖)と思われるpI4.55.2の分離ゲル最上端部に泳動されずに残った蛋白質が認められ、SDSとの反応性を有するのは、患者monoclonal IgM分子中のμ鎖である可能性が示唆された。次に,(4)この例では原因不明の溶血性貧血が認められたことから,洗浄した正常ヒト赤血球膜をPVDF膜に電気転写し,膜上で患者monoclonal IgMと反応させ,洗浄後,POD標識抗IgM抗体により赤血球膜蛋白成分との反応性を確認した。しかしながら,いずれの蛋白質バンドとも反応姓を示さなかった。
乳児期の慢性的ストレスにより影響を受けた脳腸相関への迷走神経刺激による効果の解析

心身症は、心理・社会的要因により器質的病変または機能的障害を認める病態であり、自律神経系が大きく関与することが知られている。しかし、心身症に対する治療法としては非薬物療法や薬物療法、心理療法などの治療法が確立されつつあるが、根本的治療法の確立には至っていない。そこで、本研究では乳幼児期に慢性的ストレスを与え心身症様病態モデルを作成し、心身症における中枢神経系及び末梢組織と自律神経系との関係性を明らかにする。さらに、迷走神経刺激法を用いた自律神経系への直接介入による新たな治療法の確立を目指す。
初等教育段階における「哲学」カリキュラムの開発・実践と思考力育成からみた効果

19年度は,兵庫県加東市の小学校で低学年児童を対象として絵本の「読み聞かせ」活動を取り入れた日本版の「哲学」授業を実践した。これは,これまでIAPCで開発されたテキストを用いてきたが,低学年児童を対象するには討論の題材が身近であること,さらには,低学年児童の読解力の発達を考慮にいれたことによる.また,これまで「総合的な学習の時間」を活用して「哲学」授業をおこなってきたが,今年度は子どもたちにもっと哲学的討論を身近なものとするため,学校のカリキュラムに縛られることのない放課後の学童保育の時間を活用することも考えてみた.これにより教室という物理的,心理的な条件に縛られることなく子どもたちは自由に哲学的討論を楽しむことができた.さらに,兵庫教育大学附属中学校においても選択科目の時間を活用し日本版の「哲学」カリキュラムを開発して授業実践した。これはイギリスのNEWSWISEを手がかりにニュースを教材としたP4Cの手法を参考としつつ,討論テーマを生徒の身のまわりの出来事から取り上げた実践研究である.この実践ではより哲学的な要素を含んで討論が展開されるようにカリキュラムを設定した.また,17年度に収集した韓国の資料をもとに思考力育成を図るための副読本「お母さんとともに創る日記」を完成させた。これらの基礎データによって日本においても「哲学」授業が可能であり,児童・生徒の思考力の育成につながっていくことを明らかにした。子どもたちに「思考」する力を身につけさせるために,特に初等教育段階に適応できる「哲学」カリキュラムの開発をめざし,17年度は以下のような計画で研究を進めてきた。2.さらに、アジアの中でいち早く「子どものための哲学」を導入している韓国の実情を調査し,上記したテキスト,教師マニュアルの韓国版を入手した。これらをアジア型の取り組みの範例とするとともに、現在,日本語化したものと比較検討している。また,韓国独自に開発された教材と実践授業を映像録画した。これについても現在,分析中である。3.加えて台湾,シンガポールとも連絡をとって,情報の交換を行った。18年度はこれらの国とも連携した実践者用のワークショップを計画中である。4.日本語化したテキストのうちHarry,及び独自開発した「哲学」授業を本学の附属中学校2年生を対象に約半年間試行しデータを収集した。また,18年度に実践予定のパイロット校において17年度においても先行的に授業実践を行ってデータを収集した。平成18年度においては以下の計画で研究を進めた.1)18年度は,前年度に開発した「哲学」カリキュラムの中から「Harry Stottlemeier's Discovery:哲学的探究(56年)」を用いて,5年生を対象に「哲学」授業を実践した.授業実践に際して各児童の発話をICレコーダーを持たせ記録した.実践授業の全体像はDVDビデオに保存した.また,低学年児童を対象に「絵本の読み聞かせ」による「子どものための哲学」活動を行い,同様な手法でデータを収集した.現在,これらのデータをもとにプロトコル分析を行い,児童の思考力への効果を分析している.2)また、前年度、入手した韓国版の「子どものための哲学」テキストを分析し、日本版のものと比較検討してアジア型の範例を作成した.加えて、韓国オリジナルのテキストの翻訳を完了した.現在,これを分析するとともに日本版オリジナルを作成している.3)前年度、韓国の研究者と協議する中で提案されたアジア地域の「子どものための哲学」ネットワーク作りをさらに具体化させ進めている.今年度はこの研究者に日本での取り組みを紹介するとともに日本語版「子どものための哲学」活動に対する助言を受けた.また、韓国の「子どものための哲学」授業実践者と今後の活動について協議した.4)本学の附属中学校2年生を対象に独自開発した「哲学」授業については、前年度の実践の分析結果をふまえ、さらに改良を加え、中等教育段階のカリキュラム開発の基礎資料とした.また,韓国の研究者によるモデル授業を行い,現在,この分析を行っている.19年度は,兵庫県加東市の小学校で低学年児童を対象として絵本の「読み聞かせ」活動を取り入れた日本版の「哲学」授業を実践した。
テンサイ細胞質雄性不稔性における翻訳後制御過程の研究

本年度は、テンサイ細胞質雄性不稔性(CMS)の翻訳後制御に関する課題のうち、稔性回復遺伝子Rf1の複対立性を利用した解析と分子進化学的な解析を行った。1多様なRf1対立遺伝子の機能解析分子構造および作用力の異なる優性Rf1を特徴づけたところ、Rf1の作用力は、CMS関連ミトコンドリア遺伝子preSatp6と翻訳後相互作用する遺伝子コピーのmRNAと正に相関した。さらに、CMS株固有に見られるpreSATP6ホモオリゴマーはRf1保持株において減少し、その減少量は相互作用コピーのmRNAと正に相関した。一方で構造の異なる劣性rf1を調査すると、コードされるコピーはpreSatp6と相互作用しなかった。これらの事実に基づき、相互作用コピーの有無により稔性回復アレルを判別するDNAマーカーの開発に成功した。2Rf1の分子進化学的解析系統解析及びシンテニー解析を行ったところ、Rf1は属レベルの系統特異的な重複によって生じたことが示唆された。次に、Oma1オーソログとRf1の機能を比較した。形質転換カルスを用いた調査によれば、テンサイ及びシロイヌナズナOma1オーソログはいずれもpreSATP6とは相互作用しない。発現解析を行うと、Oma1オーソログは全身で発現するが、Rf1は雄性器官特異的に発現していた。未成熟葯におけるmRNAの発現動態を調べたところ、シロイヌナズナOma1の発現パターンに対し、テンサイではOma1オーソログとRf1が相補的に発現していた。これらのことから、Rf1の進化に遺伝子重複と機能分化が関わること、およびパラログであるRf1は花粉形成過程においてオーソログの機能を相補していると考えられた。したがって、Rf1が稔性回復以外の機能を保持する可能性が示唆された。今後、Rf1進化に核ー細胞質の共進化や中立的な側面がどのように関与したか明らかにする必要がある。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。テンサイ細胞質雄性不稔性(CMS)に対する花粉稔性回復遺伝子Rf1は、CMSミトコンドリアに固有なタンパク質preSATP6に対して翻訳後制御を行っている。すなわち、RF1タンパク質はpreSATP6と結合することで複合体構造を変化させ、稔性回復株特異的なRF1-preSATP6複合体を形成する。初年度は、翻訳後制御過程のメカニズムと進化に関する知見を得るべく、以下の実験を行った。1、多様なRf1対立遺伝子を導入した形質転換培養細胞の作製と解析:Rf1対立遺伝子について各々形質転換培養細胞を作製し、タンパク質複合体の解析を行った。rf1グループの対立遺伝子ではpreSATP6との相互作用能が失われていた。また、Rf1グループはpreSATP6と相互作用能が検出され、そのコピーの発現量およびpreSATP6複合体の蓄積量と、花粉稔性との相関が示唆された。2、Rf1高発現培養細胞で現れるタンパク質複合体の単離と分析:CMSミトコンドリアにみられるpreSATP6複合体を二次元電気泳動によって分離したところ、preSATP6以外のタンパク質は検出されなかった。また、Rf1導入細胞からRf1と結合するタンパク質を免疫沈降法によって回収したところ、Rf1およびpreSATP6以外に幾つかのタンパク質が検出された。3、培養細胞におけるミトコンドリア機能調査:正常とCMS培養細胞について、ミトコンドリア内膜の膜電位を指標にすることでミトコンドリア機能を比較したところ、有意な差が検出された。4、Rf1による翻訳後制御の進化:相同性検索や系統解析の結果、Rf1は最近になって祖先遺伝子から重複してできたコピーであることが示唆された。機能解析の結果、祖先遺伝子が重複した後、preSATP6との相互作用能の獲得と発現パターンの変化が起こり、Rf1による翻訳後制御が成立した可能性が示唆された。本年度は、稔性回復遺伝子の翻訳後制御に関する解析を進め、交配材料や培養細胞を用いた実験を行った。研究進捗は順調であり、preSATP6複合体に関する分子生物学的、遺伝学的および生化学的データを得ることができた。これらのデータには研究開始当初に予想していなかったものも含まれる。すなわち、それらはRf1のpreSATP6複合体蓄積量への量的効果や、Rf1とその祖先遺伝子の発現パターンの違いに関するデータであり、興味深い進展があった。したがって、次年度以降の発展が大いに期待できる。細胞質雄性不稔性(CMS)はミトコンドリア変異によって雄性不稔が引き起こされる。その作用は核ゲノムにある稔性回復遺伝子Rfによって抑制されるため、CMSの発現には核ーミトコンドリアの相互作用が関わる。テンサイCMSにおいてこの相互作用に翻訳後制御が関わることが明らかにされた。テンサイRf1はCMS固有タンパク質preSATP6に結合し、preSATP6ホモオリゴマー形成を阻害する。本研究では、この翻訳後制御について以下の3つの課題を設定し、調査を行った。1多様なRf1対立遺伝子の機能解析:テンサイRf1は複雑な複対立遺伝子である。本年度は、異なる作用力をもつ二つの優性Rf1について分子的に特徴づけた。

形質転換培養細胞および未成熟を用いた解析によって、preSATP6と相互作用するコピーの花粉形成初期における発現量が稔性回復力と正の相関を示すこと、および、preSATP6ホモオリゴマーの蓄積量が稔性回復力と負の相関を示すことが明らかとなった。この成果の一部は学術雑誌に投稿中である。さらに、稔性回復の程度にしたがって、葯形態も異なる可能性が示唆された.2Rf1による翻訳後制御の進化過程: Rf1の進化にはOMA1相同遺伝子の遺伝子重複と機能分化が関わることが分かった。興味深いことに、テンサイ未熟葯においてRf1とOMA1が相補的な発現パターンを示す。したがって、Rf1はOMA1の機能を部分的に代替している可能性が示唆された。3培養細胞におけるミトコンドリア機能調査: CMSミトコンドリアにおいて膜電位が低下することとpreSATP6ホモオリゴマー形成が関わるかどうかRf1導入培養細胞を用いて調査した。Rf1導入細胞はrf1導入細胞と比較して、膜電位は正常に近づく傾向が見られたが、有意な差は検出されなかった。今後はこれについて詳細な検討が必要である。3つの課題を予定通りに進めることができた。特に、Rf1の量的効果の分子機構に葯内部構造の形態が関わることは当初の計画にはない、新たな発見であった。次年度の計画も明確である。本年度は、テンサイ細胞質雄性不稔性(CMS)の翻訳後制御に関する課題のうち、稔性回復遺伝子Rf1の複対立性を利用した解析と分子進化学的な解析を行った。1多様なRf1対立遺伝子の機能解析分子構造および作用力の異なる優性Rf1を特徴づけたところ、Rf1の作用力は、CMS関連ミトコンドリア遺伝子preSatp6と翻訳後相互作用する遺伝子コピーのmRNAと正に相関した。さらに、CMS株固有に見られるpreSATP6ホモオリゴマーはRf1保持株において減少し、その減少量は相互作用コピーのmRNAと正に相関した。一方で構造の異なる劣性rf1を調査すると、コードされるコピーはpreSatp6と相互作用しなかった。これらの事実に基づき、相互作用コピーの有無により稔性回復アレルを判別するDNAマーカーの開発に成功した。2Rf1の分子進化学的解析系統解析及びシンテニー解析を行ったところ、Rf1は属レベルの系統特異的な重複によって生じたことが示唆された。次に、Oma1オーソログとRf1の機能を比較した。形質転換カルスを用いた調査によれば、テンサイ及びシロイヌナズナOma1オーソログはいずれもpreSATP6とは相互作用しない。発現解析を行うと、Oma1オーソログは全身で発現するが、Rf1は雄性器官特異的に発現していた。未成熟葯におけるmRNAの発現動態を調べたところ、シロイヌナズナOma1の発現パターンに対し、テンサイではOma1オーソログとRf1が相補的に発現していた。これらのことから、Rf1の進化に遺伝子重複と機能分化が関わること、およびパラログであるRf1は花粉形成過程においてオーソログの機能を相補していると考えられた。したがって、Rf1が稔性回復以外の機能を保持する可能性が示唆された。今後、Rf1進化に核ー細胞質の共進化や中立的な側面がどのように関与したか明らかにする必要がある。今年度に得られた研究成果を踏まえて、今後の研究方策を課題ごとに示す。
視覚的対象認知における形態的処理の効果と意味表象構造の分析

9年度は対象のカテゴリー分類への形態的類似性の促進と妨害の効果を中心に研究を行った。Snodgrassらの画像を用い,後行呈示の絵の形態的特徴の量(完全・不完全)と質(先行呈示項目との形態的特徴の類似性高・低)がカテゴリー分類時間に及ぼす効果を,対応する単語の分類時間と比較した。実験はすべて被験者内要因で行い,被験者は先行呈示の絵に対して後行の絵,先行呈示の単語に対して後行の単語が,同一のカテゴリーに属するかどうかの判断をはい-いいえで行った。その結果,同判断・異判断共に,形態的特徴の量の主効果が認められ,完全な絵が不完全な絵よりも反応が速かった。形態的特徴の類似性の主効果については,同判断では認められず,類似性高・低条件間で差はなかった。しかし,異判断では,類似性の低い絵は類似性の高い絵より反応が速いという結果となった。単語では同・異判断とも条件による差は見られなかった。これらの結果は,形態的特徴の量と類似性(質)がカテゴリー分類という意味処理に影響を及ぼすことを示している。但し,類似性は,異なるカテゴリーであるという判断にのみ手がかりとして用いられていた。カテゴリー判断は,同じカテゴリーであるという判断傾向を持っており,形態が類似していない場合に異判断を行うという処理の流れが示唆される。対象判断を行うためには,同一対象の複数線画を用意する必要がある。9年度では,一つの対象に対して複数の線画の作成まで行うことができた。線画の選択・決定,実験について準備中である。また,線画の意味表象構造についての調査を実施し,眼球運動による形態的特徴の役割を探るため,予備実験を行った。
シロイヌナズナのユビキノン生合成経路解明とその生合成変異体の解析

1.ユビキノン欠失植物の解析前年度AtPPT1遺伝子欠損株の分離比から、本遺伝子が植物の胚発生に必須であることが示唆された。そこで本年度は、既に単離してあったatppt1変異株の解析を進めた。すなわちこの変異株のヘテロ欠損体にさらにもう1分子AtPPT1遣伝子を導入することで、内在性のAtPPT1遺伝子をホモ欠損している個体が得られるかどうかを検討した。この際、遺伝子導入にはグルココルチコイドの一種であるデキサメタゾン(DEX)により誘導可能なベクターを用いて、DEX存在下での分離比の変化を調べた。その結果、次世代でのこの致死的な表現型が相補された場合の分離比である、薬剤耐性:薬剤感受性=3:1に近い個体を得ることができた。現在これら個々の個体を用いたPCRによる、ホモ個体の確認を進めると共に、DEXを除去した場合に見られると考えられる、成長途中の植物体に対するAtPPT1遺伝子の役割について検討していく。2.AtPPT1遺伝子高発現植物の解析上記1でも利用したAtPPT1遣伝子の高発現用コンストラクトを用いて、野生株ws株を形質転換し、AtPPT1遺伝子高発現植物を作成した。その結果、DEX濃度依存的にAtPPT1遺伝子の転写レベルが増加する高発現体植物を得た。これらの個体はDEX依存的に成長の著しい阻害を示すが、その原因がDEXベクターによるものなのか、AtPPT1遺伝子の高発現によるものなのかについて、現在のところ明らかではない。一方、高発現体において、原核生物同様にユビキノン合成量の増加が見られるかを確かめるために、内生ユビキノン量の定量を行った。その結果、高発現体ではユビキノン含量がむしろ減少する傾向が見られた。このことから、高発現体の成育阻害がユビキノン含量の低下による可能性もでてきた。これらの実験結果をもとに、高等植物においてもユビキノンは発生段階で重要な機能を果たしており、またその生合成は単一酵素の高発現のみでは影響されない制御が存在することを示す論文の作成を現在進めている。1.ユビキノン欠失植物の解析本年度は、既に単離してあったT-DNA挿入破壊株である、Atppt1変異株の解析を進めた。この遺伝子座にはUQ合成において側鎖イソプレノイドをキノン骨格に転移するために必要なCOQ2遺伝子オーソログ(AtPPT1遺伝子)が存在しているが、これまでにそのホモ個体は単離できていない。そこで、ヘテロ個体の鞘の詳細な観察を行った。その結果、鞘中の約25%の種子が未発達であり、AtPPT1遺伝子が授粉後の胚発生に必要であることが示唆された。また、次世代でのカナマイシン耐性:感受性の分離比が約2:1となることからも、ホモ個体は致死となる、すなわちAtPPT1遺伝子が植物の胚発生に必須であることが示唆された。変異株にAtPPT1遺伝子をさらに導入することで、次世代でのこの致死的な表現型が相補されるかどうかを現在検討中である。2.シロイヌナズナからのユビキノン合成に関わる遺伝子群の単離と機能解析本年度は、交付申告書にある未報告の遺伝子単離に先立って、cDNAが既に単離できているAtPPT1遺伝子にコードされるタンパク質の細胞内局在性を観察した。AtPPT1タンパク質のN末端シグナル配列部分をGFPに融合し、CaMV35Sプロモーターにより植物体で発現させた。その結果、AtPPT1タンパク質は観察した全ての組織(根、茎、ロゼット葉、花)においてミトコンドリアに移行していることが明らかとなった。3.AtPPT1遺伝子高発現植物の解析上記1で作成したAtPPT1遺伝子の高発現用コンストラクトを用いて、野生株ws株を形質転換し、AtPPT1遺伝子高発現植物を作成した。現在はホモ個体を単離しているところであり、来年度は形質転換体のUQ含量の測定と、抗酸化ストレスへの影響等、生理学的実験に進む予定である。

これらの個体はDEX依存的に成長の著しい阻害を示すが、その原因がDEXベクターによるものなのか、AtPPT1遺伝子の高発現によるものなのかについて、現在のところ明らかではない。一方、高発現体において、原核生物同様にユビキノン合成量の増加が見られるかを確かめるために、内生ユビキノン量の定量を行った。その結果、高発現体ではユビキノン含量がむしろ減少する傾向が見られた。このことから、高発現体の成育阻害がユビキノン含量の低下による可能性もでてきた。これらの実験結果をもとに、高等植物においてもユビキノンは発生段階で重要な機能を果たしており、またその生合成は単一酵素の高発現のみでは影響されない制御が存在することを示す論文の作成を現在進めている。
生徒間で科学的議論を生み出す新しい理科実験連携授業システムの開発

次世代の科学教育に欠かすことのできない、「科学的な議論や判断を通じて結論にいたる能力」を養うために、データロガーの即時性を活用して生徒間の議論を促す理科実験観察授業システムを開発した。各班の測定画面をVNC画面共有を利用してクラス全体で共有するため、デバイスの更新があってもシステムの基本を変更する必要がなく,将来の機器の更新に柔軟に対応できる.学校教員研修や大学講義での試行では,このシステムを利用することで発言回数が増加し、各班で実験方法を逐次変化させる様子が確認できた。授業への参加意識を高める効果がある。今回開発したシステムを活かす授業展開を確立することがこれからの課題である.システムのプロトタイプを完成。その実施テスト結果について教育工学会で報告。完成させた4班分の連携理科実験観察システムのプロトタイプを使用し、スマートグリッドも意識した電力供給システムの教材を開発した。今年度も小中学校教員研修や免許状更新講習等で教員にこの授業を体験してもらい、高評価を得ている。今年度は、エネルギー変換を学ぶ教材として、ペットボトル容器中の砂を振ることで生じる温度上昇をリアルタイムに測定できるシステムを構築し、小学校教員向け研修会で実践した。リアルタイム共有の効果の高い教材であることが確認された。WI-Fi、bluetooth、高輝度プロジェクタ、可搬型PC等を活用して個別の機器を連携させることで実験観察結果のグラフや画像を即時比較し、リアルタイムの生徒間のつながりを活性化し、生徒間の科学的な議論を活性化させることを目指す。本研究では、いくつかの具体的な次世代型理科実験連携授業の実施まで行い、効果を検証する。今年度までに、新OS対応も含め、8班分のシステム構成を完成させ、教員研修や大学生対象の講義で実践を行なった。システムを利用した時の、受講者の発言頻度を変化を測定し、効果を検証した。今回開発したシステムを活かす授業展開を確立することがこれからの課題である.次世代の科学教育に欠かすことのできない、「科学的な議論や判断を通じて結論にいたる能力」を養うために、データロガーの即時性を活用して生徒間の議論を促す理科実験観察授業システムを開発した。Wi-Fi、bluetooth、大型高解像度モニタ、可搬型PC等を活用して個別の機器を連携させることで、実験観察結果のグラフや画像を即時比較し、リアルタイムの生徒間のつながりを活性化し、生徒間の科学的な議論を活性化させることを目指す。プロトタイプとして、4班分の連携理科実験観察システムの骨格を完成させた。システムの可搬性を考え、高輝度高解像度プロジェクター(EB1925W)を利用した。データロガーは、試験的にSPARK Linkを活用している。ただし、これらは孤立した機器なので、VNC画面共有でセンターPC(教師が操作するPC)とWi-Fi接続し、プロジェクタへ同時投影して、実験データや観察画像やグラフのクラス内での即時同時共有を実現する。教師側から生徒のデバイスを操作できるため、クラス全体のデバイスを迅速にコントロールしやすい。グラフの提示条件等を教師側からも変更できるので、生徒達の議論の内容に合わせて最適な形式でデータを提示しやすい。このシステムを利用した具体的な授業構成として、スマートグリッドも意識した電力供給システムの教材を開発した。発電システムは手回し発電機と光電池、消費システムは豆電球やモーター、蓄電システムは大容量キャパシタを使用し、電力安定度をデータロガーで測定した電圧をリアルタイムのグラフで表示して確認する。小中学校教員研修や免許状更新講習等で教員にこの授業を体験してもらい、高評価を得ている。ICTが苦手な教員でも短時間で簡単にシステムを構成できるように要望もあった。8台の端末で構成する計画のシステムの完成については、ちょうどOSの更新時期と重なったため、導入を遅らせて対応することとした。現在、IOポートとしてUSBを使用できるかどうか、ソフトの対応状況を確認しながら準備を進めている。児童生徒間の相互発言数測定による効果の検証については、8台のシステムが完成した後で実施する。これを利用した授業も効果的で、リアルタイムに変化する各班のグラフを同時共有することで、研修で児童生徒役で使用した教員間の議論が活発になる様子が確認できた。計画通り、24年度にはその効果を定量的に測定する予定である。現在は既存のデータロガーを利用しており、カスタマイズに少し難点がある。安価でカスタマイズしやすい独自のデータロガーシステムやプログラムの開発がまだ途上である。このシステムの使用が適している場面、適していない場面を明確にして、実際の授業での活用方法を確定する。

従来の実験観察授業とは異なるので、実験観察の新しいルールや展開の方法、効果的な機器の活用方法を明確にする必要がある。議論を活性化するために必要な授業展開も含めて、被験者からのフィードバックも利用して確立する。システムを利用したときと利用しないときの児童生徒間の相互発言回数をカウントすることで効果の測定をおこなう。生物単元での観察画像の共有や化学分野でもこのシステムが効果的かどうかも検証する。独自のカスタマイズしやすくかつ安価なデータロガーとプログラムの開発を進める。このシステムの使用が適している場面、適していない場面を明確にして、実際の授業での活用方法を確定する。生物単元でのリアルタイムの観察画像の共有にも、このシステムが効果的かどうかも検証する。残りの4班分の構成機器として、新OSおよび機器の中から適したものを選定し、システムを完成させる。具体的な授業例を開発するための費用、成果報告のための旅費などに利用する。現在4班分のプロトタイプを完成させているので、残りの4班分を構成するための機器を購入する。
PFIの会計に関する国際比較研究

EUのPFI会計基準(IFRIC 12)の特徴は「リスク経済価値アプローチ」ではなく「支配アプローチ」を採用している点にある。その結果、民間部門側のPFI関連資産として金融資産と無形資産のいずれが計上されるかで収益認識のあり方は大きく異なる。また官民の適切なリスク分担を反映するという点でも問題が多い。EUではIFRIC 12の承認が難航したが、このことは各国の経済政策遂行におけるPFIの重要性のみならず、その会計処理いかんでPFIに期待される役割が十分に果たされなくなるおそれがあることを示している。本年度は、欧州におけるPFI会計基準を文献研究を通じて検討した。具体的には、Butterworths PFI ManualおよびPPP in EuropeによってEU各国のPFIに関連する制度や法規制などを把握するとともに、国際財務報告基準解釈指針のIFRIC 12を検討し、EUにおけるPFI会計基準の内容とその問題点、および基準設定に関わる諸問題を考察した。なお、今年度はEUにおいてPFI会計基準の設定が重要な進展を見せたため、その検討に注力した結果、当初の実施計画で予定していたオーストラリアにおけるPFI会計基準の研究は行わなかった。研究の結果、以下のことが明らかになった(その研究結果の一部であるIFRIC 12に関する部分を『企業会計』に発表している)。EUの統一基準となることが期待されているIFRIC 12は、PFI取引を会計処理するにあたって、金融資産モデルと無形資産モデルの2つを規定しているが、その最大の特徴は英国基準などとは異なり、「リスク経済価値アプローチ」ではなく「支配アプローチ」を採用している点にある。こうしたアプローチは、既存のIFRSにおける収益認識基準とは整合するものの、官民の適切なリスク分担を反映するという点では問題が多い。また、いずれのモデルを適用するかで期間利益が大きく異なるという問題もある。こうしたことから、EUではIFRIC 12の承認をめぐって加盟国の間で激しい意見対立が生じた。この対立は、各国の経済政策遂行におけるPFIそのものの重要性のみならず、その会計処理の基準いかんでPFIに期待される役割が十分に果たされなくなるおそれがあることを示している。以上のような研究成果は、国内・地域・国際的次元での会計規制の在り方を考える上で重要なインプリケーションを持っている。また、これは国際的な公会計基準の設定とも密接に関連しているため、パブリックセクターのマネジメントの改善とVFMの向上にむけたさらなる研究に貢献できると考えられる。本年度はまず、昨年度に引き続き、欧州におけるPFI会計基準および各国のPFIに関連する制度や法規制について、Public Private Partnership and PFI、Butterworths PFI ManualおよびPPP in Europeなどを用いて研究した。また、国際財務報告基準解釈指針のIFRIC 12のEU域内基準化をめぐる加盟国間の対立をEFRAGおよびARCの議事録をもとに検討し、グローバルな会計規制におけるそのインプリケーションを明らかにした。すなわち、IFRIC 12の承認をめぐるEU内の対立は、「世界政府」なきグローバル社会における規制のあり方の変容、およびグローバル・ガバナンスの-端を担うIASBの役割の増大を示唆しているのである。なお、公的部門側の問題としてはPFI資産・負債のオンバランス問題があるが、2009-10財政年度から英国中央政府機関に適用されるIFRSベースのFReMを題材に、その影響を明らかにした。こうした点に関する研究成果の一部を日本会計研究学会九州部会で報告した。また、IFRIC12における認識・測定に関しては、その特徴として「リスク経済価値アプローチ」ではなく「支配アプローチ」を採用している点が挙げられるが、その結果として民間部門側のPFI関連資産として金融資産が計上されるのか、それとも無形資産が計上されるのかで、収益認識のあり方は大きく異なってくる。この点について、今後予想されるPFI会計基準の改定とも深く関わっていることから、IASBとFASBの共同プロジェクト「収益認識」の進捗状況、特徴と問題点、および両ボードの戦略を検討し、その研究成果の一部を『企業会計』に発表した。以上のような研究成果は、我が国における民間部門のPFI会計基準の設定や、公的部門のマネジメントの改善とVFMの向上にむけたさらなる研究に貢献できると考えられる。また、それだけでなく、近年ますます現実味を帯びてきている国際会計基準のアドプションがもたらす影響を検討する上でも、重要な示唆を与えていると言える。
単色X線ビームの光電効果を利用する新規制癌法の開発

がん患者は増加の一途を辿っており、がん根絶に向け、精密な診断や治療のための技術基盤を早急に強化する必要がある。そこで本研究では、金ナノ粒子のがん細胞標的化を達成するために、リン脂質被覆金ナノ粒子の作製、並びにPETトレーサー化について検討を行った。以上の結果、金ナノ粒子の表面におけるリン脂質の種類に依存して、金ナノ粒子のがん細胞への取込み量や金ナノ粒子の体内動態が変化することが初めて明らかとなった。これらの知見は、金ナノ粒子を用いた放射線によるがん治療効果を高める上で極めて重要であると考えられる。本年度は、金ナノ粒子の癌細胞標的化を達成するために、リン脂質被覆金ナノ粒子の作製並びにPETトレーサー化について検討を行った。具体的には、4種類(ホスファチジルコリン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジン酸)のリン脂質被覆金ナノ粒子の作製法を確立した。また、放射線同位体(64銅)を用い、これらのリン脂質被覆金ナノ粒子のPETトレーサー化技術を構築した。他方、ラットグリオーマ細胞におけるリン脂質被覆金ナノ粒子の取り込み量を解析した。さらに、リン脂質被覆金ナノ粒子をマウス尾静脈により投与し、PETイメージング装置を用い体内動態を評価した。以上の結果から、リン脂質の種類によって、細胞内への取り込み量や各臓器における集積率が異なることが明らかとなった。今後、グリオーマを皮下に移植したマウスを用いリン脂質被覆金ナノ粒子を腫瘍へ集積させ、金ナノ粒子表面における光電効果から、グリオーマの増殖抑制効果を検討する。本年度は、医薬品として既に販売されている肺人工サーファクタントを用いてナノ粒子を生理食塩水に凝集せずに分散させる技術を開発した。次に、理化学研究所に設置されている自己遮蔽型PET用小型サイクロトロンを用いて、ニッケルから放射線核種である64銅を合成し、脂質被覆ナノ粒子のスポンジ効果を利用して、64銅イオンを脂質被覆ナノ粒子に吸着させ、PETトレーサー化を行なった。標識された脂質被覆ナノ粒子をマウス微静脈から投与し、ガンマカウンターを用いて、24時間後の脂質被覆ナノ粒子の臓器ごとの集積率を解析し体内動態評価を行なった。その結果、脂質被覆ナノ粒子は、肝臓、腎臓、肺、腸等に効率的に集積することが認められた。当初の計画の通り、リン脂質被覆金ナノ粒子を作製し、PETトレーサー化を達成した。さらに、がん細胞に集積させることができている。医学物理学光電効果による癌治療評価では、単色X線ビームの照射システムを構築した上で、単色X線ビームのエネルギー値とドーズ量を変化させ、金ナノ粒子表面における光電効果から癌細胞の増殖抑制効果を検討する。試薬購入にあたり、業者のキャンペーン等により4374円の次年度使用額が生じた。試薬を購入する予定である。
食道における組織修復機転を利用した異型細胞の制御と制癌効果への応用

癌の水平方向の伸展形式を明らかにするために、4例の表層拡大型食道癌症例において内視鏡下に癌口側端と正常部を含め約2×2cmにわたりArgon Plasma Coagulation (APC)にて60W、2.0L/分、1秒間で焼灼した。1週間後、食道亜全摘術を行いホルマリン固定1日後、臨床病理組織学的検査および増殖活性をKi67、悪性度をp53、Sonic hedgehog (shh)にて免疫染色を行った。症例14の深達度/分化度/pN/ly/v/多発はそれぞれsm2/por/3/1/あり、sm2/por/2/1/なし、sm2/mod/0/1/なし、mp/mod/2/1/あり、sm3/mod/0/0/0/なしで口側は粘膜癌であった。APC焼灼部は粘膜固有層浅層までが脱落または壊死し再生上皮は認められなかった。また粘膜固有層内の癌導管内伸展部は焼け残っていた。ヒト切除標本でAPC焼灼深度を検討した報告はなく、同設定で粘膜固有層まで傷害されるというエビデンスが示された。Ki67、p53、shhの発現は癌部では認められたが、APC焼灼辺縁の癌および正常部では認められなかった。以上より異型上皮およびm1まではAPCで完全焼灼可能だが、粘膜固有層に食道腺の導管が存在すればそこから扁平上皮が再生し得る。p53は異型上皮から癌部まで発現し、まだら不染帯の標本では一見正常と思われる粘膜にもspot状に発現していた。同部はretrospectiveに再検すると軽度異型を認めたことから多中心性の発育をすることが示唆された。増殖活性を示すKi67発現はm1癌に多く、m2以深になるとshhも発現してくるため、m1までの癌を遺残なく焼灼することが治癒の条件と思われた。異型上皮からの癌化もしくは正常化にはStem cellの動態と周囲matrixの環境も重要と考えられる。蛋白質分解酵素であるserine proteaseは基底膜を破壊し癌の伸展に関与し、maspinなどのprotease inhibitorはこれらの作用を阻害し乳癌、前立腺癌などでは癌抑制に働く。食道上皮の周囲環境が癌化に有利か否かを知るためにmaspin発現で検討した。【対象および方法】切除食道癌47例(表在癌20例:ep5、m6、sm9、進行癌27例:mp7、Ad20)の全割標本中、最深部を含む切片をHEおよびmaspin免疫染色した。maspin発現程度をnegative、focal、diffuseに3分類し、癌部、異型上皮部、正常部におけるmaspin発現を比較し、臨床病理学的因子として、深達度、リンパ節転移、分化度、脈管侵襲、予後を検討した。【結果】maspinは細胞質において染色され、癌部で94%(44/47)、異型上皮部で88%(22/25)、正常部で93%(38/41)に発現した。またnegative、focal、diffuseの発現頻度は癌部で7、38、55%、異型上皮部で12、56、32%、正常部で7、51、41%であった。異型上皮部では、癌や正常部に比し発現低下傾向にあったが有意差はなかった。maspinの発現と上記臨床病理学的因子間に有意差はなかった。