hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
わが国企業の生産方式と原価管理の実証研究-欧米企業との比較において-

生産方式と原価管理の関係について, 2年間にわたって国際的な視野のなかにおける日本企業の原価管理の実態の位置づけを試み,以下のような成果を得た.(1)日本企業では,多品種少量生産化がこれまでも他の国々に較べて最も進んでいたが,今なおその傾向が進展している.しかもその傾向は,組立生産だけでなく,機械的進行生産,化学的進行生産というこれまで大量生産-大量消費が中心であった産業にまで波及してきていることが実証,観察できた.(2)米国,カナダ企業の現状は,これまでの所謂大量生産-大量消費という枠組みから出ようとする試みは見られるが,現状はまだその枠を出ていないようである.ここに,現在の両国の市場ニーズの変化への企業の対応の遅れが見られる.(3)原価管理についても,日本では会計的な原価管理の手法と生産管理的な原価管理とを旨く組み合わせて,多品種少量生産の時代に相応しい消費者に対してきめ細かな対応をしている.(4)米国,カナダ企業では,現在世界的な競争に対処すべく,生産性の向上が特に重視され,その対応が迫られている.そのために,日本的経営,特に「かんばん方式」の導入等により,全社的品質管理やゼロ・インベントリーに非常な関心がありそれ等の手法の導入等により,世界的な競争に対処しようとする努力が見られる.(5)日本企業への面接調査では,現在企業の国際化,情報化,技術革新等の急速な進展の影響を受け,原価管理上も多様な問題が次々に生じ,それに如何に対応しようとしているか,について様々な意見を企業の担当者から聞き,新しい時代の原価管理の在り方を探ることが出来た.生産方式と原価管理の関係について, 2年間にわたって国際的な視野のなかにおける日本企業の原価管理の実態の位置づけを試み,以下のような成果を得た.(1)日本企業では,多品種少量生産化がこれまでも他の国々に較べて最も進んでいたが,今なおその傾向が進展している.しかもその傾向は,組立生産だけでなく,機械的進行生産,化学的進行生産というこれまで大量生産-大量消費が中心であった産業にまで波及してきていることが実証,観察できた.(2)米国,カナダ企業の現状は,これまでの所謂大量生産-大量消費という枠組みから出ようとする試みは見られるが,現状はまだその枠を出ていないようである.ここに,現在の両国の市場ニーズの変化への企業の対応の遅れが見られる.(3)原価管理についても,日本では会計的な原価管理の手法と生産管理的な原価管理とを旨く組み合わせて,多品種少量生産の時代に相応しい消費者に対してきめ細かな対応をしている.(4)米国,カナダ企業では,現在世界的な競争に対処すべく,生産性の向上が特に重視され,その対応が迫られている.そのために,日本的経営,特に「かんばん方式」の導入等により,全社的品質管理やゼロ・インベントリーに非常な関心がありそれ等の手法の導入等により,世界的な競争に対処しようとする努力が見られる.(5)日本企業への面接調査では,現在企業の国際化,情報化,技術革新等の急速な進展の影響を受け,原価管理上も多様な問題が次々に生じ,それに如何に対応しようとしているか,について様々な意見を企業の担当者から聞き,新しい時代の原価管理の在り方を探ることが出来た.本年度は、日本の製造企業に対しては「生産方式と原価管理」に関する包括的、体系的な郵送調査を実施した。また、カナダ製造企業に対しては「生産方式と原価管理」に関する基本的な事項について郵送調査をした。日本企業に対する郵送調査の結果は回収率が60%(785社)近く、カナダ企業については約20%(120社)であった。現在集計・分析作業を進めている。また郵送調査に回答のあった一部の企業については面接調査も実施した。その最終的な結果については、来年度に実施の包括的な面接調査を待たなければならないが、日本企業の生産方式の多様化の進展と多様化による原価管理へのインパクトはかなり大きく、これまでの会計的管理による原価管理の意義と限界の再検討の必要と共に、生産管理的方法による原価管理をも含めた企業のトータルな原価管理システムの構築をすることが緊急の課題であるように思われた。来年度は、今年度の郵送調査と2年間にわたる面接調査をもとにして「生産方式と原価管理」について報告書を作成する。
新規セリンリン脂質特異的ホスホリパーゼの病態生化学とその応用

ホスファチジルセリン(PS)は、PKC、DGキナーゼなどの活性化因子であるとともに、アポトーシスや血小板の活性化に伴って細胞表面に露出し、細胞が貪食される際のマーカーや血液凝固反応の足場として機能する。また、PSのアシル基が1つ加水分解されて生じるLysoPSは、ラット腹腔マスト細胞の活性化に必須であること、ヒト末梢T細胞の増殖を抑制することなどから、生理活性を持つ機能性リン脂質として位置づけ得る。我々はこれまでにPSの1位脂肪酸を特異的に加水分解する(PS-PLA1)の生化学的解析を行ってきた。今年度、(1)本酵素の発現が生体内の様々な部位で誘導されることを見出した。また、本酵素の生理的意義を明らかにするため、(2)ノックアウトマウスおよび過剰発現マウスを作製した。(1)ラットにおけるリポ多糖(LPS)投与によるエンドトキシンショック、胸膜炎、腹膜炎、脳虚血・再灌流において、PS-PLA1の発現が著しく上昇することを見いだした。脳虚血・再灌流以外は、24時間以内に誘導が起こる早い反応であったが、脳虚血・再灌流の場合は、2週間以上にわたっておこるゆっくりとした反応であった。(2)PS-PLA1の発現量が種々の刺激に応じて変動することを見出したが、この現象の意義や生体への影響を調べるツールとして、本酵素のノックアウトおよび過剰発現マウスを作製した。過剰発現マウスについては全身での発現レベルを上げることを目的として、b-アクチンプロモーター下にラットPS-PLA1翻訳領域を挿入したベクターを構築した。両者とも常法通りに作製し、ノックアウト1系統、過剰発現3系統を樹立した。いずれの系統のマウスも正常に発生し、外見上の異常は認められなかった。即時型アレルギーにおいて重要な役割を演じているマスト細胞は細胞膜上にIgEのFc部分を認識する受容体、FcεRIを発現しており、ここに結合したIgEが多価抗原により架橋されることにより、細胞内顆粒に貯蔵していたヒスタミンやセロトニン等を細胞外に放出する、脱顆粒反応が引き起こされる。ラット腹腔由来のマスト細胞においては、FcεRIの架橋に加え、ホスファチジルセリン(PS)またはリゾホスファチジルセリン(lysoPS)の添加により、脱顆粒反応が著しく促進されることが知られている。lysoPSの活性化能はPSの約1000倍強い。しかし、lysoPSがどのように産生され、マスト細胞に受け渡されるのか、全くわかっていない。我々は、PSを特異的に加水分解し、lysoPSを産生する酵素、ホスファチジルセリン特異的ホスホリパーゼA1(PS-PLA1)の精製とcDNAクローニングが行なってきた。PS-PLA1は、PSのglycerol骨格のsn-1位のアシル基を加水分解し、従来知られている1-アシル型lysoPS(1-acyl-2-lysoPS)とは異なる、sn-2位に脂肪酸が結合した、2-アシル型lysoPS(2-acyl-1-lysoPS)を産生する。また、PS-PLA1は各種炎症刺激によりその発現が上昇し、炎症部位に存在することがわかっている。そこで我々は、PS-PLA1が2-アシル型lysoPSの産生を通してマスト細胞の活性化に関与するのではないかと考えた。リコンビナントPS-PLA1を用いたin vitroの実験から、PS-PLA1はマスト細胞の抗原-IgE依存的な脱顆粒反応を促進することがわかった。また、PS-PLA1の効果はlysoPSの産生を介していることがわかった。これらの知見は、PS-PLA1が実際抗アレルギー薬のターゲットとなりうることを強く示唆するものである。

ホスファチジルセリン特異的ホスホチパーゼA_1(PS-PLA_1)は、PS、リゾPSを特異的に分解する分泌性ホスホリパーゼである。PS-PLA_1はリパーゼファミリーの新しいメンバーであり,ラット血小板よりIIA型ホスホリパーゼA_2(sPLA_2)と共に分泌される。今回,PS-PLA_1が,ラット腹腔マスト細胞からの抗原依存的なヒスタミン放出を促進すること,また各種炎症刺激により発現量が上昇し,炎症局所に分泌されることを見出した。(1)無処理ラットの各種臓器・血球系細胞のノーザンブロットを行うと,PS-PLA_1は血小板に極めて多く,臓器では主として肺,心臓に発現が見られた。(2)ラットにリポ多糖(LPS)を静注し,24時間後に摘出した臓器のノーザンブロットを行うと,ほとんどの臓器においてPS-PLA_1 mRNAの発現が対照に比べて上昇した。同時に採取した血漿中の酵素量も増加したことより,臓器で産生されたPS-PLA_1の少なくとも一部は血液中に放出されていることがわかった。(3)カゼイン誘導ラット腹腔滲出液中に本酵素を検出した。その経時変化はsPLA_2と比較してやや遅発性であった。(4)ザイモザンおよびカラゲニン胸膜炎モデルラットの滲出液を解析し,本酵素の分泌量が経時的に増加することを見出した。(5)ラット肝癌由来細胞株McARH7777にTNF-α,IL-1αを添加すると,TNF-αによりPS-PLA_1mRNAの発現が上昇した。PS-PLA_1の発現はsPLA_2と同時に炎症刺激によって誘導されることが明らかとなった。しかし経時変化やサイトカインに対する応答性の違いを考えると,その誘導機構はsPLA_2とは異なっていることが示唆された。ホスファチジルセリン(PS)は、PKC、DGキナーゼなどの活性化因子であるとともに、アポトーシスや血小板の活性化に伴って細胞表面に露出し、細胞が貪食される際のマーカーや血液凝固反応の足場として機能する。また、PSのアシル基が1つ加水分解されて生じるLysoPSは、ラット腹腔マスト細胞の活性化に必須であること、ヒト末梢T細胞の増殖を抑制することなどから、生理活性を持つ機能性リン脂質として位置づけ得る。我々はこれまでにPSの1位脂肪酸を特異的に加水分解する(PS-PLA1)の生化学的解析を行ってきた。今年度、(1)本酵素の発現が生体内の様々な部位で誘導されることを見出した。また、本酵素の生理的意義を明らかにするため、(2)ノックアウトマウスおよび過剰発現マウスを作製した。(1)ラットにおけるリポ多糖(LPS)投与によるエンドトキシンショック、胸膜炎、腹膜炎、脳虚血・再灌流において、PS-PLA1の発現が著しく上昇することを見いだした。脳虚血・再灌流以外は、24時間以内に誘導が起こる早い反応であったが、脳虚血・再灌流の場合は、2週間以上にわたっておこるゆっくりとした反応であった。(2)PS-PLA1の発現量が種々の刺激に応じて変動することを見出したが、この現象の意義や生体への影響を調べるツールとして、本酵素のノックアウトおよび過剰発現マウスを作製した。過剰発現マウスについては全身での発現レベルを上げることを目的として、b-アクチンプロモーター下にラットPS-PLA1翻訳領域を挿入したベクターを構築した。両者とも常法通りに作製し、ノックアウト1系統、過剰発現3系統を樹立した。
蛍光・磁性デュアル機能性ナノ粒子複合体の創製と特性評価

紫外光の励起によって赤色に発光するYVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ粒子を静電的な相互作用を用いてPMMAマイクロビーズへ複合化することを検討した。また、青色光の励起によって緑色に発光するYAG:Ce^<3+>ナノ粒子とYAG/YIGコアシェル型磁性ナノ粒子を静電的な相互作用を用いてPMMAマイクロビーズへ複合化させることを検討した。本研究では、主として波長365nmの紫外光の励起によって赤色に発光するYVO_4: Bi^<3+>, Eu^<3+>ナノ粒子をPMMAビーズに複合化させ、蛍光ビーズを作製することを検討した。複合化させる手段として、異符号に帯電している高分子とナノ粒子との間の静電的相互作用を利用した交互吸着法を選択した。負に帯電した10μm PMMAビーズに対し、正に帯電した高分子poly (allylamine hydrochloride) (PAH)と負に帯電したYVO_4: Bi^<3+>, Eu^<3+>ナノ粒子(凍結乾燥および600°C焼成試料)を交互に吸着させ、それぞれ複合ビーズPMMA_PAH/YVO_4およびPMMA_PAH/YVO_4(焼成)を作製した。また、PAHと負に帯電した高分子poly (sodium 4-styrenesulfonate) (PSS)を交互に各4層ずつ積層し、再びPAHを吸着させた後、YVO_4: Bi^<3+>, Eu^<3+>ナノ粒子を加えてPMMA_(PAH/PSS)_4/PAH/YVO_4を作製した。PMMAビーズとPMMA_PAH/YVO_4複合ビーズのSEM画像から、ビーズ表面へのYVO_4: Bi^<3+>, Eu^<3+>ナノ粒子の吸着を確認した。また、蛍光顕微鏡画像より、焼成前の凍結乾燥ナノ粒子を用いたビーズよりも焼成ナノ粒子を用いたビーズの方が強い蛍光を示した。これは焼成により蛍光強度が増加しただけでなく、ビーズ表面に吸着した粒子量が増加したためと考えられる。一方、PMMA_(PAH/PSS)_4/PAH/YVO_4においてもナノ粒子の吸着が確認され、PAH単層被覆のビーズよりも強い蛍光が観測された。これは、高分子の被覆を繰り返すことによってビーズ表面の凹凸の増大に伴いナノ粒子吸着サイトが増加し、吸着量が増加したためであると推察される。以上より、交互吸着法によってYVO_4: Bi^<3+>, Eu^<3+>ナノ粒子をPMMAビーズに複合化させることが示された。このようなビーズは蛍光標識ビーズとして生体分子の認識へ応用できるものと期待される。研究代表者は、近紫外光励起で赤色発光を示す蛍光マイクロビーズとして、カチオン性高分子とアニオン性高分子を交互に吸着させた多重ポリマー層を有するPMMAビーズを作製し、同ビーズにクエン酸が配位したYVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ蛍光体を複合化できることを実証した。しかし、カチオン性高分子を一層吸着させた単一ポリマー層を有するビーズへの複合化に対しては、蛍光強度が低いことが問題点となっている。その原因として、YVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ粒子の吸着量とナノ粒子自体の蛍光強度が低いことが挙げられる。そこで、本年度は、単一ポリマー層ビーズを用いて高い蛍光強度を有する複合ビーズの作製を目的とした。YVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>の蛍光強度を増加させるために、複合前に焼成することを検討した。また、PMMAビーズへの吸着量を増加させるために、YVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>の添加量について検討した。YVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>ナノ粒子を焼成すると、結晶性が向上することで蛍光強度が増加することがわかった。しかし、400°C以上の焼成でBiVO_4が相分離するため、近紫外光励起での蛍光強度が低下することがわかった。また、焼成してもナノ粒子表面にカルボキシル基が存在し、負に帯電していること、また流体力学的粒子径は約50nmでナノサイズを維持できることから、交互吸着を用いることができることがわかった。上記の結果より300°C焼成ナノ蛍光体を用いて複合ビーズの作製を試みた。同複合ビーズの蛍光強度は未焼成ナノ蛍光体を用いて作製した複合ビーズに比べ格段に高いことがわかった。これは、焼成による蛍光強度の増加と吸着量の増加が原因であると考えられる。今後、蛍光ナノ粒子だけでなく磁性ナノ粒子もビーズに複合化させることを検討する予定である。近紫外光励起で赤色発光するYVO_4:Bi^<3+>,Eu^<3+>

ナノ粒子を、2種類の方法によってPMMAビーズ(粒子径10μm)に複合化させ、ビーズに対するナノ粒子の吸着量・吸着の均一性に関して比較・検討した。負に帯電しているナノ粒子に、正に帯電した高分子PAHを被覆した後、負に帯電したビーズに吸着させて複合ビーズ(1)を作製した。また、ビーズに対しPAHとナノ粒子を交互吸着させることで、複合ビーズ(2)を作製した。PAHがナノ粒子を被覆したことを電荷の反転から確認した。ナノ粒子にPAHを被覆するとナノ粒子の数平均粒子径が18nmから110nmへ増大したが、蛍光・励起特性に変化は見られなかった。複合ビーズ(2)よりも複合ビーズ(1)の方が、ナノ粒子が全体的に均一に吸着している様子がSEMによって観察された。蛍光スペクトル測定、蛍光顕微鏡観察、熱分析などの結果より、複合ビーズ(1)の方が吸着量は多く、蛍光強度は大きかった。これは、複合ビーズ(2)ではナノ粒子を吸着させる際に、ナノ粒子表面に配位していたクエン酸イオンが脱離し、そのクエン酸イオンがビーズに吸着してビーズ上の吸着サイトを減少させるためナノ粒子の吸着量が少なくなるのに対し、複合ビーズ(1)では先にナノ粒子をPAHで被覆するため、クエン酸イオンの脱離を抑制できると考えられる。上記の複合ビーズ以外に、YへG(Y_3Al_5O_<12>)ナノ粒子を種結晶として合成したコア/シェル型YAG/YIG(Y_3Fe_5O_<12>)磁性ナノ粒子とYAG:Ce^<3+>蛍光ナノ粒子を静電的相互作用によってPMMAビーズに複合化することも検討した。この複合ビーズは磁石による誘導が可能であり、かつ、青色光励起で緑色蛍光を発する機能を有することを確認した。また、蛍光・磁性を持ち合わせた複合ビーズはフローサイトメータによってドット群として認識でき、生体分子検出へ応用できることが示された。
複数の意思決定者を含む不完全情報下での意思決定モデルの開発と応用および検証

複数の意思決定者が関与する決定問題で,必ずしも問題が明確に定義できない場合や,意思決定者の決定に関する首尾一貫性を強く仮定できない問題を取り上げ,特定の意思決定者に対して,いかに行動すべきかについての助言を与えるという立場から問題を検討し,その意思決定者の選好や何らかの信念あるいは価値観を導入すると同時に他の意思決定者の行動に対するある種の予測を与えることによって,意思決定者のとるべき戦略を最適化問題として定式化し,その解の計算方法を開発した.具体的には次の4つの段階で進めた.1.ファジィ環境および多目的環境での階層的意思決定問題を取り上げ,合理的な戦略の定義と方法論の研究を行う.2.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを開発する.3.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを用いて現実の問題に適用する.4.モデル中で条件として与える,たとえば全体合理性のような社会規範が,どのような社会で支持されるかをマルチエージェントによる人工社会モデルで検証する.上記の研究のそれぞれについては,一部成果が得られ論文として発表し,平成13年度の国際会議で研究発表を行った.残りの成果については国内および国際雑誌への投稿論文として執筆の用意をしている.また,以前から進めていた研究と関連するテーマは「11.研究発表」に示すように図書"Fuzzy and Multiobjective Games for Conflict Resolution"としてまとめた.複数の意思決定者が関与する決定問題で,必ずしも問題が明確に定義できない場合や,意思決定者の決定に関する首尾一貫性を強く仮定できない問題を取り上げ,特定の意思決定者に対して,いかに行動すべきかについての助言を与えるという立場から問題を検討し,その意思決定者の選好や何らかの信念あるいは価値観を導入すると同時に他の意思決定者の行動に対するある種の予測を与えることによって,意思決定者のとるべき戦略を最適化問題として定式化し,その解の計算方法を開発した.具体的には次の4つの段階で進めた.1.ファジィ環境および多目的環境での階層的意思決定問題を取り上げ,合理的な戦略の定義と方法論の研究を行う.2.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを開発する.3.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを用いて現実の問題に適用する.4.モデル中で条件として与える,たとえば全体合理性のような社会規範が,どのような社会で支持されるかをマルチエージェントによる人工社会モデルで検証する.上記の研究のそれぞれについては,一部成果が得られ論文として発表し,平成13年度の国際会議で研究発表を行った.残りの成果については国内および国際雑誌への投稿論文として執筆の用意をしている.また,以前から進めていた研究と関連するテーマは「11.研究発表」に示すように図書"Fuzzy and Multiobjective Games for Conflict Resolution"としてまとめた.複数の意思決定者が関与する決定問題で,必ずしも問題が明確に定義できない場合や,意思決定者の決定に関する首尾一貫性を強く仮定できない問題を取り上げ,特定の意思決定者に対して,いかに行動すべきかについての助言を与えるという立場から問題を検討し,その意思決定者の選好や何らかの信念あるいは価値観を導入すると同時に他の意思決定者の行動に対するある種の予測を与えることによって,意思決定者のとるべき戦略を最適化問題として定式化し,その解の計算方法を開発している.具体的には次の4つの段階で進めている.(1)ファジィ環境および多目的環境での階層的意思決定問題を取り上げ,合理的な戦略の定義と方法論の研究を行う.(2)開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを開発する.(3)開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを用いて現実の問題に適用する.(4)モデル中で条件として与える,たとえば全体合理性のような社会規範が,どのような社会で支持されるかをマルチエージェントによる人工社会モデルで検証する.現在の状況は,上記の研究のそれぞれについては,一部成果が得られ,論文として発表している.また,来年度の国際会議や雑誌への投稿論文の執筆の用意をしている.また,以前から進めていた研究と関連するテーマは「11.研究発表」に示すように図書"Fuzzy and Multiobjective Games for Conflict Resolution"としてまとめた.複数の意思決定者が関与する決定問題で,必ずしも問題が明確に定義できない場合や,意思決定者の決定に関する首尾一貫性を強く仮定できない問題を取り上げ,特定の意思決定者に対して,いかに行動すべきかについての助言を与えるという立場から問題を検討し,その意思決定者の選好や何らかの信念あるいは価値観を導入すると同時に他の意思決定者の行動に対するある種の予測を与えることによって,意思決定者のとるべき戦略を最適化問題として定式化し,その解の計算方法を開発した.具体的には次の4つの段階で進めた.1.ファジィ環境および多目的環境での階層的意思決定問題を取り上げ,合理的な戦略の定義と方法論の研究を行う.2.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを開発する.3.開発したモデルと計算方法に基づく支援システムを用いて現実の問題に適用する.4.モデル中で条件として与える,たとえば全体合理性のような杜会規範が,どのような社会で支持されるかをマルチエージェントによる人工社会モデルで検証する.上記の研究のそれぞれについては,一部成果が得られ論文として発表し,平成13年度の国際会議で研究発表を行った.残りの成果については国内および国際雑誌への投稿論文として執筆の用意をしている.また,以前から進めていた研究と関連するテーマは「11.研究発表」に示すように図書"Fuzzy and Multiobjective Games for Conflict Resolution"としてまとめた.
高度好熱菌RecA蛋白質を用いたDNA組換え反応の解析

大腸菌内で大量に発現させた高度好熱菌RecA蛋白質を精製し、以下の実験に用いた。まず、精製蛋白質が熱、pHに対して安定であるかどうかについて、円偏光二色性とATP加水分解活性を指標にして測定した。その結果、高温については75°Cまで、pHについては5から少なくとも12まで安定であることが分かった。次に、高度好熱菌RecA蛋白質と単鎖DNAとの複合体形成について、電子顕微鏡を用いて調べたところ、37°C・65°Cのどちらにおいても複合体が形成されていた。一方、ATP加水分解活性を促進する単鎖DNAは、65°Cでは、poly(dC)>poly(dT)>poly(dA)の順で、37°Cでは、poly(dC)とpoly(dT)のみであった。また、単鎖DNAの構造を真空紫外域のCDで調べたところ、poly(dA)は温度による構造転移があったが、poly(dC)とpoly(dT)は無いことが分かった。これらの結果は、RecA蛋白質が単鎖DNAの構造を認識して複合体を形成する、という新しい発見を強く示唆している。(加藤他(1995)第18回日本分子生物学会年会講演要旨集、p.379)さらに、RecA蛋白質とDNAとの相互作用をその立体構造に基づいて解析するためにX線構造解析のために蛋白質の結晶化を試みた。高度好熱菌RecA蛋白質を材料としてRecA蛋白質単独での結晶化に成功し、20オングストローム分解能に相当するX線回折像を得た。また、単鎖DNAを含む条件下での結晶化にも成功した。(加藤他(1995)生化学Vol.67,No.7,p.770)大腸菌内で大量に発現させた高度好熱菌RecA蛋白質を精製し、以下の実験に用いた。(加藤他(1995)生化学Vol.67,No.7,p.770)
分析考古学による西アジア先史時代石器利用の研究（国際共同研究強化）

本研究では、西アジアの先史時代社会における石器を研究資料とし、狩猟採集社会から食糧生産社会への社会変化の過程に関して、英国の3大学の研究者と共同研究を実施した。マンチェスター大学では、蛍光X線分析による黒曜石産地同定分析をおこなった。レディング大学では、ザグロス地域の新石器時代遺跡から出土した石器の技術的研究を進めた。ロンドン大学では、植物遺存体と石器のデータを定量的に比較し、穀物栽培の開始は、数千年をかけ多地域で同時に進行した長期的プロセスであったことをあきらかにした。内定年度:2015当該年度の研究期間は、平成28年2月末に交付申請を提出後の1ヶ月間のみになる。その間、イギリスへの渡航準備を開始し、平成28年4月16日から平成29年1月30日までの予定でマンチェスター大学に滞在して共同研究をおこなうことを決定した。受け入れ機関からの許可、ビザの取得を含めた渡航準備を経て、予定通りこの期間にイギリスへ渡航する準備を完了した。共同研究者のスチュアート・キャンベル教授と連絡を取り、渡英後すぐに黒曜石資料の携帯型蛍光X線分析を開始すること、課題として産地資料を増やす必要があることなどを確認した。また、研究成果の発表スケジュール、論文投稿先についての計画を練り、10ヶ月間の共同研究の詳細なプランを作成した。また、マンチェスター大学滞在中に、イギリス、レディング大学およびロンドン大学の研究者と併行して共同研究を進めることを計画しているが、その準備として、電話およびEメールにて共同研究者らと会談をおこない、研究テーマ、研究資料、研究計画について再確認した。その際、9月に資料収集のためのフィールドワークをおこなう計画についても検討した。さらに、研究計画にある黒曜石の産地同定をおこなう準備として、筑波大学に収蔵されている黒曜石資料の予備分析をおこなった。同様に、フリント石材の加熱処理実験に関しても、予備実験をおこなうとともに、関連文献資料の収集を開始した。平成27年度中は補助金の使用は開始しなかった。研究開始後1ヶ月を経過したのみであるが、研究計画は予定以上に順調に進んでいるといえる。イギリス、マンチェスター大学へ滞在して共同研究をおこなう上での事務手続きはすべて終了し、あとは平成28年4月16日に渡航し、共同研究に着手するのみとなっている。さらに渡航前の段階で共同研究者とコンタクトを密にとり、研究計画の詳細を確認するとともに、すでにその準備に取りかかっている。石材の加熱処理実験については3月にポルトガルでおこなわれた国際学会において情報を収集し、この分野で大きな実績のある、ドイツ、チュービンゲン大学の研究者から研究協力を得る確約を得た。共同研究で用いる研究資料も問題なく確保できており、マンチェスター大学に到着後すぐに、黒曜石資料の蛍光X線分析を開始する手はずが整っている。また、文献上で公表されている他の研究者による分析データの収集をすでに開始しており、西アジアにおける黒曜石産地分析の総括的データベースの構築に着手したところである。本研究では、西アジアの先史時代社会における主要な物質文化である石器を研究資料とし、狩猟採集社会から食糧生産社会への社会変化の過程を研究した。2016年4月から10ヶ月間英国に滞在し、英国内の3大学の研究者と併行して重層的な共同研究を実施した。おもにマンチェスター大学に拠点を置き、携帯型の蛍光X線分析による黒曜石産地同定分析をおこなった。持ち出しが困難な博物館収蔵資料を中心に約4000点の資料分析およびデータの解析を終え、成果発表論文を執筆中である。また、共同研究者らとともにManchester Obsidian Laboratoryという組織を立ち上げ、外部の研究者から依頼された資料の分析も随時おこなっており、国際共同研究の幅を飛躍的に広げることができた。これと同時に、定期的にレディング大学を訪れ、ザグロス地域の新石器時代遺跡から出土した石器の研究を進めた。資料が出土したベスタンスール遺跡は2017年にユネスコ世界遺産の暫定リストに登録が決定しており、研究成果が国際的に評価されていることの証左であるといえる。石器の加熱処理技術に関わる実験研究の成果を国際学会で発表し、2本の論文が受理され現在印刷中である。さらに、ロンドン大学(UCL)の植物考古学の専門家らとも併行して共同研究を実施した。穀物栽培の証拠である炭化種子と、穀物収穫具である鎌刃石器のデータを比較することで、穀物栽培の開始は数千年をかけたゆっくりとしたものであったこと、西アジア内においても地域差を持った多起源のものであったことをあきらかにした。研究成果は、Quarternary Sciencereviews誌に掲載されたほか、さらにそれを発展させたフォローアップ論文を現在Philosophical Transaction B誌に投稿中である。今後は、マンチェスター大学に拠点を置き、黒曜石の携帯型蛍光X線分析を開始する。携帯型分析機器の利点を生かし、博物館収蔵資料や西アジア諸国からの持ち出しが難しい資料を現地にて分析する。

大量の資料を分析することで、既往の黒曜石産地同定分析をさらに発展させ、産地同定のデータベースを構築するとともに、西アジア新石器時代における黒曜石交易の様相をあきらかにする。課題となっている産地黒曜石資料の入手については、産地資料を保有する複数の研究者にコンタクトを取り、研究協力を仰ぐ予定である。レディング大学では、石器の加熱処理研究を行う。熱ルミネッセンス(TL)法による分析を新たに導入し、これまで石器の外見上の変化では判別不能であった低温域での加熱処理の有無を理化学的にあきらかにする。外部からの研究協力者を含め、機器分析の専門家を交えた研究チームを組織する予定である。また、新たな考古資料を入手するため、イランにおいてフィールドワークを実施する計画を視野に入れている。ロンドン大学(UCL)では植物考古学の専門家であるドリアン・フラー教授と共同研究を組織し、穀物栽培の証拠となる炭化種子のデータと、穀物収穫具である鎌刃石器のデータを統計的に比較することで、農耕の発展過程と地域的な多様性をあきらかにする。植物考古学分野でのデータの収集と分析をフラー教授が、石器データの分析を私が担当することになる。現在、初期農耕は単起源から急速に西アジア全域に拡散したという説と、複数の起源を持ち数千年をかけて徐々に広がったという説が対峙しており、本研究によってその問いに1つの答えを与えることができると考えている。西アジア考古学
オリゴアミン・オリゴヌクレオチド系ハイブリッドによる核酸の塩基配列特異的加水分解

DNAやRNAは生体内で遺伝情報の保存と発現とを司っているので、これらを自在に切断、結合する技術の開発は、生命活動を制御かつ利用する観点から極めて重要である。現在、バイオテクノロジーでは、バクテリアから抽出した制限酵素が核酸切断のために用いられているが、将来的に一層大きな発展を遂げるためには、人工酵素の開発が重要と思われる。本研究では、これらの要請に応えるべく、核酸の中の任意のリン酸ジエステル結合を選択的に加水分解してこれを切断する人工制限酵素を開発することを目的とした。人工制限酵素は塩基配列を認識する部位と実際に切断を司る部位より構成されるが、このうち切断活性部位としては、申請者がすでに開発した核酸切断分子であるオリゴアミンと希土類錯体を,また、塩基配列認識部位としては、ターゲットとなる核酸と相補的なDNAオリゴマーを使用した。塩基配列認識部位であるDNAオリゴマーの末端に、オリゴアミンあるいは希土類錯体を共有結合により結合した。人工酵素によりターゲットとなるDNAを切断し、切断パターンを電気泳動で評価したところ、まさに目的位置で選択的に切断が起こることが明かとなった。このようにして、核酸を特異的な位置で、核酸のリン酸ジエステル結合の加水分解する人工酵素(人工リボヌクレアーゼならびにヌクレアーゼ)を初めて構築することに成功した。これらの人工酵素は、バイオテクノロジー、医学、農学をはじめとする広範な分野への応用が期待される。
顔面表情筋の不随意的収縮メカニズムの赤外線サーモグラフィでの解析

顔面表情筋は随意的そして付随的(反射的)に収縮すると考えられている。速筋線維と遅筋線維よりなる混合筋であるが遅筋線維が反射的に収縮させる筋紡錘を内在しない。瞼板と上眼瞼挙筋の間にあるミュラー筋の機械受容器が、顔面表情筋の遅筋線維の反射的収縮を誘発する外在する機械受容器として機能することを発見した。強開瞼のため、上眼瞼挙筋の速筋が強く収縮してミュラー筋機械受容器を伸展すると強く三叉神経固有感覚を誘発する。この強い固有感覚は、ギャップ結合で繋がった三叉神経中脳路核・青斑核を介して顔面神経核を刺激して、反射的に顔面表情筋遅筋を収縮する。この顔面表情筋遅筋線維の反射的収縮はサーモグラフ上で発熱させる。顔面表情筋は速筋と、発熱筋である遅筋より構成される。特に表在性の眼輪筋や皺眉筋などの遅筋成分の多い筋肉は発熱し、皮下の発熱体として作用し皮膚の温度を上げ、極寒地でも、眼瞼部を露出することを可能にしている。一方、眼瞼痙攣などの遅筋の病的収縮でも、同部の温度を上げていることを証明し、サーモグラフィーにより顔面の温度を測定することにより、顔面表情筋の不随意的収縮を定性的・定量的に診断できないか探ることが本研究の目的である。本年度は、顰め面筋である眼輪筋・皺眉筋・上唇鼻翼挙筋などの温度上昇が、片側性に顰め面を持続することで、徐々に誘発できることを証明することが目的であった。平成24年10月4・5日に開催された第21回日本形成外科学会基礎学術集会において、「顔面表情筋の連続的収縮による温度上昇の赤外線サーモグラフィでの動画撮影による評価」として、片側性の顰め面の連続により、同側の表在性の眼輪筋・皺眉筋・上唇鼻翼挙筋など顰め面筋部の皮膚の温度が有意に経時的に上昇させることができることを報告した。この報告により、表在性の顔面表情筋が収縮することで発熱し皮下の発熱体となり、同部の皮膚の温度を上げていることを証明できた。このことは、サーモグラフィで顔面を観察すると、皮下の発熱体である顔面表情筋の収縮状態を観察できることになる。この事実の発見は、収縮の低下した顔面神経麻痺の病態の把握、収縮の亢進した眼瞼痙攣の定性的・定量的診断にサーモグラフィーが有用である可能性が示唆されたことになる。顔面表情筋は速筋線維と遅筋線維よりなる混合筋なのに、遅筋を反射的収縮する為の固有感覚を生じる筋紡錘を内在しない。また、随意的収縮、反射的収縮、感情的収縮の3つの経路で顔面表情筋は収縮する中枢は、運動野、帯状皮質、扁桃体、青斑核などが報告されている。これまで、上直筋眼球層と上眼瞼挙筋の骨格筋でない速筋の随意収縮により、ミュラー筋機械受容器を伸展すると、三叉神経中脳路核を介して開瞼筋である上眼瞼挙筋と前頭筋の筋紡錘を内在しない骨格筋の遅筋線維を収縮させることを報告してきた。この研究では、ミュラー筋機械受容器を伸展すると、三叉神経中脳路核そして青斑核を介して閉経筋である眼輪筋、皺眉筋、上唇鼻翼挙筋などの遅筋線維を収縮させて、発熱させていることを証明しようとした。ミュラー筋機械受容器を上結膜円蓋より4%リドカインで点眼麻酔すると、同側の瞬目で眼輪筋の収縮は悪くなり、閉瞼できなくなり、眼輪筋部の温度が下がることを証明した。軽い閉瞼や瞬目は、眼輪筋瞼縁部の速筋線維が収縮し、強い閉瞼は、上直筋眼球層と上眼瞼挙筋の骨格筋でない速筋の強い随意収縮により、ミュラー筋機械受容器を強く伸展して、三叉神経中脳路核、青斑核を介し眼輪筋眼窩部、皺眉筋、上唇鼻翼挙筋など遅筋線維を収縮させて発熱させ、同時に手掌発汗を誘発し、腹内側前頭皮質(vmPFC)の脳血流を増やした。眼瞼痙攣の患者さんは、羞明、不眠があり、上直筋眼球層と上眼瞼挙筋の骨格筋でない速筋の強い随意収縮により眼球を奥に引き、ミュラー筋機械受容器を強く伸展して、青斑核を刺激して閉瞼筋遅筋を収縮させ発熱させていた。また4%リドカインの点眼麻酔で痙攣を止められた。顰め面筋の眼輪筋眼窩部、皺眉筋、上唇鼻翼挙筋などの筋紡錘を持たない遅筋は、ミュラー筋機械受容器を伸展させて、三叉神経中脳路核、青斑核を介して収縮させられ、発熱させ、耐寒作用がある。

この強い固有感覚は、ギャップ結合で繋がった三叉神経中脳路核・青斑核を介して顔面神経核を刺激して、反射的に顔面表情筋遅筋を収縮する。この顔面表情筋遅筋線維の反射的収縮はサーモグラフ上で発熱させる。顔面表情筋は速筋と遅筋よりなる骨格筋なのに遅筋の反射的収縮を起こす筋紡錘が内在しない。運動野→顔面神経核を介した随意的速筋収縮の経路は分かっているが、不随意的遅筋収縮の経路は分かってない。上眼瞼のミュラー筋には機械受容器が存在し、上眼瞼挙筋(+上直筋)の収縮による伸展で生じる三叉神経固有感覚が、前頭筋を不随意的反射的に収縮することを報告した(J Plast Surg Hand Surg (in press))。このミュラー筋機械受容器を求心性に神経支配する三叉神経固有感覚神経は、青斑核に接して三叉神経中脳路核に存在し、かつこの二つの核の間はギャップジャンクションで繋がっている可能性を報告した(J Plast Surg Hand Surg (in press))。すなわち上眼瞼挙筋(+上直筋)の収縮によるミュラー筋機械受容器伸展で生じる三叉神経固有感覚は、三叉神経中脳路核→青斑核を介して、顔面表情筋(眼輪筋、皺眉筋、鼻根筋、上唇鼻翼挙筋などの顰め面を起こす筋肉)の遅筋を不随意的に収縮させる可能性がある。青斑核は扁桃体からの刺激で泣く・笑うなどの顰め面筋を収縮させることも報告されている。今年度は腱膜性眼瞼下垂症で、開瞼時にミュラー筋機械受容器が過剰に伸展されてしまう状態で、顔面表情筋(眼輪筋、皺眉筋、鼻根筋、上唇鼻翼挙筋などの顰め面を起こす筋肉)の遅筋の不随意的収縮が亢進しサーモグラフィで有意に温度上昇が起きることを報告した。今後、上眼瞼挙筋(+上直筋)の収縮によるミュラー筋機械受容器伸展で、三叉神経中脳路核→青斑核を介した顔面表情筋(眼輪筋、皺眉筋、鼻根筋、上唇鼻翼挙筋などの顰め面を起こす筋肉)の遅筋の収縮を、青斑核の刺激症状である覚醒度(脳血流での評価)、筋緊張、交感神経緊張(発汗計での評価)を加えることで、サーモグラフィでの評価と組合わせて、研究を展開して行きたい。平成24年度は、「顔面表情筋の連続的収縮による温度上昇の赤外線サーモグラフィでの動画撮影による評価」として、片側性の顰め面の連続により、同側の表在する眼輪筋・皺眉筋・上唇鼻翼挙筋など顰め面筋の温度が有意に経時的に上昇し、皮下の発熱体となり、同部の皮膚の温度がすることを報告した。これらのことより、眼輪筋・皺眉筋部の温度は、顔面神経支配の多重性、顔面神経麻痺や眼瞼痙攣などの随意的・不随意的収縮の低下あるいは亢進により温度が変化し、これがサーモグラフィで測定可能なことを証明できたことになる。従って、交付申請した、研究の目的の達成をおおむね順調にし推移していると考えられる。腱膜性眼瞼下垂症によりミュラー筋機械受容器伸展の亢進により、顔面表情筋(眼輪筋、皺眉筋、鼻根筋、上唇鼻翼挙筋などの顰め面を起こす筋肉)の不随意的反射的収縮が、亢進し、それらが遅筋で構成されているため、サーモグラフィで測定できる高温度帯になっていることがわかった。腱膜性眼瞼下垂症を手術して、ミュラー筋機械受容器伸展を抑えると、顔面表情筋(眼輪筋、皺眉筋、鼻根筋、上唇鼻翼挙筋などの顰め面を起こす筋肉)の不随意的反射的収縮が、抑制されサーモグラフィで測定できる高温度帯が減少することがわかった。腱膜性眼瞼下垂症に罹患する年齢が、45歳前後に多く、更年期障害の時期と重なることより、ホットフラッシュは、女性ホルモンの欠落症状だけでなくとも起こりうることがわかった。これらのことは、2011年10月6日の第20回日本形成外科学会基礎学術集会で報告した。平成25年度は、眼瞼痙攣患者と正常者の眼輪筋・皺眉筋部の温度の違い、眼瞼痙攣に対する手術後の同部の温度の変化について定性的・定量的な評価ができないか研究して報告する予定である。また更年期女性に多いホットフラッシュも顔面表情筋の収縮による顔面皮膚の温度上昇かどうかも探りたい。さらに、皮下脂肪のない赤唇部ほど遅筋の多い口輪筋の収縮状態が評価できないかも探りたい。そして、顔面表情筋ではなく皮下脂肪はあるが筋体の大きな、比較的浅層にある側頭筋の収縮の評価に使えないかも検索する。これにより噛みしめ癖が評価できるかもしれない。
大腸癌におけるＫＲＡＳ遺伝子変異を介した糖代謝およびＦＤＧ集積機構の解析

FDG-PET検査は糖代謝の亢進を定量化し画像化する癌診断法として、大腸癌を始めとした種々の癌において用いられている。癌におけるKRAS遺伝子変異は糖代謝に関与することが分子レベルで近年報告されており、実際に大腸癌手術の切除標本を使用した検討でKRAS遺伝子変異はグルコース・トランスポーターの発現を介してFDG集積に有意に関与していた。FDG-PET検査はKRAS遺伝子変異の有無を予測することで、大腸癌における分子標的治療薬である抗EGFR抗体の適応の有無を判断し大腸癌治療に応用できる可能性がある。本研究では大腸癌におけるKRAS遺伝子変異と糖代謝およびFDG集積との関連についてその機序を解析するとともに、実地臨床のFDG-PET検査において大腸癌へのFDG集積程度を定量的に評価することでKRAS/BRAF遺伝子変異の有無を予測し大腸癌治療に応用できるか検討することを目的とする。2009年4月2010年9月に京大病院で原発巣切除術を施行した大腸癌51症例の検討で、KRAS/BRAF遺伝子変異を認めた群(23例)は遺伝子変異のを認めなかった群(28例)よりも大腸癌原発巣への集積(SUVmax:1ピクセルあたりの最大SUV)が有意に高く(17.1±7.1 vs 12.1±5.7; P = 0.006)、75%の精度でKRAS/BRAF遺伝子変異の有無を予測できることをが分かり、以上の内容は論文として発表した(Kawada K et al. Clin Cancer Res.18:1696.703.2012)。以上の結果は臨床検体での解析結果であるが、FDG集積とKRAS遺伝子変異、糖代謝との関連についての分子機序について、ヒト大腸癌細胞を使用したin vitro実験でFDG集積能を調べたところ、KRAS遺伝子変異のある大腸癌細胞ではsiRNA法にてKRAS遺伝子をノックダウンすると有意にFDG集積が低下するが確認された。さらにその細胞株をマウスに接種しanimal PETでin vivo実験で解析したところ、大腸癌組織においては1KRAS遺伝子変異と2腫瘍組織における低酸素環境が転写因子HIF-1aを誘導することFDG集積を亢進させていることが明らかとなった。以上の研究結果については現在論文投稿中である。KRAS遺伝子変異は肺癌、大腸癌、膵臓癌など多くの癌腫で認められ癌悪性化において重要な役割をもっている。また近年分子標的治療薬である抗EGFR抗体が大腸癌治療に導入され、KRAS遺伝子変異はその治療効果を予測するバイオマーカーとしても注目されている。2009年に大腸癌におけるKRAS遺伝子変異はグルコース・トランスポーター(GLUT1)の発現を増加し糖代謝が亢進することが細胞株を使った実験結果により報告された(Yun J, et al. Science.2009)。また同年に別グループより、低酸素条件下ではKRAS遺伝子変異はPI3K経路を介してHIF-1αの低酸素誘導を増強し、BRAF遺伝子変異はPI3K経路およびMAPK経路を介してHIF-1αとHIF-2αの低酸素誘導を誘導することが報告された(Kikuchi H, etal.Cancer Res.2009)。GLUT1はHIF-1αの下流遺伝子であることから、以上の2つの報告からは定常酸素条件下および低酸素条件下のいずれにおいてもKRAS遺伝子変異はGLUT1の発現を増強し糖代謝を亢進するという仮説がなりたつ。KRAS遺伝子変異を相同組換え法によりwild typeに戻した2種類の大腸癌細胞株(HCT116, DLD-1)を使って、KRAS遺伝子変異と糖代謝、FDG集積、低酸素誘導との関連についてその分子機序について解析する予定である。FDG-PET検査において腫瘍部へのFDG集積に関わる最も重要な因子はGLUT1であることから、KRAS遺伝子変異と糖代謝およびFDG集積との関連についてその分子機序を解析するとともに、実地臨床のFDG-PET検査において大腸癌へのFDG集積程度を定量的に評価することでKRAS/BRAF遺伝子変異の有無を予測し大腸癌治療に応用できるか臨床検体をつかっても検討を進める予定である。本研究では大腸癌におけるKRAS遺伝子変異と糖代謝およびFDG集積との関連についてその機序を解析するとともに、実地臨床のFDG-PET検査において大腸癌へのFDG集積程度を定量評価することでKRAS遺伝子変異の有無を予測し大腸癌治療に応用できるか検討することを目的とする。2009年4月2010年9月に京大病院で原発巣切除術を施行した大腸癌51症例の検討で、KRAS/BRAF遺伝子変異を認めた群(23例)は遺伝子変異のを認めなかった群(28例)よりも大腸癌原発巣への集積(SUVmaxV)が有意に高く75%の精度でKRAS/BRAF

遺伝子変異の有無を予測できることをが分かり、以上の内容は論文として発表した(Kawada K et al. Clin Cancer Res.18:1696-703.2012)。以上の結果は臨床検体での解析結果であるが、FDG集積とKRAS遺伝子変異、糖代謝との関連についての分子機序について、ヒト大腸癌細胞を使用したin vitro実験でFDG集積能を調べたところ、KRAS遺伝子変異のある大腸癌細胞ではsiRNA法にてKRAS遺伝子をノックダウンすると有意にFDG集積が低下すること、さらにその細胞株をマウスに接種しanimal PETでin vivo実験で解析したところ、大腸癌組織においては1KRAS遺伝子変異と2腫瘍組織における低酸素環境が転写因子HIF-1alphaを誘導することFDG集積を亢進させていることが明らかとなった。以上の研究結果については論文として発表した(Iwamoto M, et al. J Nucl Med. 2014)。京都大学医学研究科消化管外科ホームページ消化器外科当初の予定通りにおおむね実験計画は進んでおり、現在までに得られた実験結果は学会発表のみならず論文発表することができたから。当初の予定どおりにおおむね実験計画は進んでおり、現在までに得られた臨床検体をつかっての解析結果は学会発表のみならず論文発表することができたから。現在までに行なった大腸癌原発巣での解析結果および細胞株を使用した動物実験結果をふまえ、さらに本研究では大腸癌の遠隔転移巣(肝転移、肺転移、腹膜播種)においてFDG-PET検査でのFDG集積程度を定量的に評価することで遠隔転移巣におけるKRAS/BRAF遺伝子変異の有無を予測できないかを検討する予定である。臨床検体をつかっての解析のほうはさらに症例数を増やして、FDG集積、KRAS遺伝子変異が、臨床病理学的因子、予後、再発などの臨床データとどう関係するか、さらに詳細な解析を進めていく予定である。また原発巣での評価に加えて、転移巣(肝臓、肺、リンパ節)におけるFDG集積程度の定量化も行い、KRAS遺伝子変異との関連性について検討を行なっていくことも計画している。細胞株を使用した研究のほうは、in vitroでの分子機序の解析も順調に進み、現在はヌードマウスに大腸癌細胞を接種してのXenograftにおけるin vivo解析まで進めている。若干の端数が生じたため。次年度予算と合わせて使用の予定である。細胞株を使用した研究においては、定量的RT-PCR、Western Blotting、免疫染色、各種細胞機能アッセイなどのin vitorアッセイや、マウスを使用してのin vivo実験などの解析に必要な物品、試薬、マウスの購入に使用する予定である。また臨床検体を使用した研究では、手術標本を使用しての免疫染色、定量的RT-PCR、遺伝子シークエンスなどの解析に必要な物品、試薬の購入に使用する予定である。
先端バイオマーカー技術を用いたサンゴ礁における粒子状物質の動態解析

本研究は、サンゴ礁に対する窒素や炭素の負荷機構としてこれまで見逃されてきた、粒子態有機物の寄与を明らかにし、サンゴ礁における物質動態と生態系維持機構に関する理解を深化することを目的とし、以下の研究を進めた。沖縄県八重山諸島の調査サイトにおいて、平成24年度に引き続き現地調査を実施した。具体的にはGPS搭載ブイを用い、礁内での海流に沿った各種生物地球学的パラメータ(水温、塩分、溶存酸素)の観測を行った。また、各種安定同位体トレーサの分析に供するための海水試料のサンプリングも行った。一方、人為影響の程度が異なるフィリピンのサンゴ礁を比較対象として調査を実施した。外洋水や河川水の流入に伴って輸送される有機物や栄養塩類の質や負荷規模が異なる定点を設定し、サンプリングと各態有機物・栄養塩類の分析を行うことで、サンゴ礁に対する各態有機物の負荷の概要を査定した。また、有機物や栄養塩類の安定同位体比の測定を進め、サンゴ礁内部の窒素循環を新たな同位体バイオマーカーを用いて解析する方法を検討した。また、サンゴ礁の生物生産に依存する高次栄養段階生物(脊椎動物)を指標生物として用い、その動物が有する同位体バイオマーカーを用いて、食物連鎖を通しての窒素伝達の機構を査定するための方法論を検討した。以上の結果から、粒子状有機物の動態が、サンゴ礁の生態系と生物地球化学的な循環の制御において重要な役割を果たしていることが示唆された。これらの成果を学会で公表した。(抄録なし)本研究は、サンゴ礁に対する窒素の負荷機構としてこれまで見逃されてきた、粒子態有機物の寄与を明らかにし、サンゴ礁における物質動態と生態系維持機構に関する理解を深化することを目的とする。本年度は、本研究の遂行のうえで必要なサンゴ礁の粒子動態解析と粒子サンプルの採集・分画方法に関する方法についての文献調査を進めた。また、バイオマーカーとして有用性の期待されるアミノ酸別窒素同位体比や脂肪酸・色素の測定方法についての手法の検討を行った。さらに、フィールドの予備調査を、沖縄県八重山諸島を中心として実施し、本研究の遂行に適したフィールドの選定を進めるとともに、予備的なフィールド調査を実施した。具体的には24年1月に石垣市伊土名のサンゴ礁域において礁内の24時間定点採水、また白保サンゴ礁域において水塊追跡採水を実施し、観測手法の最適化を試みた。また粒子態有機物の化合物別安定同位体比分析のための200リットル大量採水を行った。24年3月にはフィリピン沿岸域の海外学術調査に同行し、ルソン島北部及びミンドロ島東部のサンゴ礁域において同様の定点採水・水塊追跡採水・200リットル大量採水を実施した。これらの調査により得られたサンプルは現在分析中である。フィリピン調査時には採水に加え、現地研究者との共同研究として局所的な物質負荷や海水交換速度が生物に及ぼす影響を評価するための新しい手法の開発の一環として、浮遊粒子食者(二枚貝・ホヤ類・造礁サンゴ・ソフトコーラル)の現場移植実験を試験的に開始した。移植生物は約6ヶ月後に現地を再訪して回収し、各種の生化学成分分析・同位体比分析に供せられる予定である。本研究は、サンゴ礁に対する窒素の負荷機構としてこれまで見逃されてきた、粒子状有機物の寄与を明らかにし、サンゴ礁における物質動態と生態系維持機構に関する理解を深化することを目的とする。本年度は、昨年度に実施した予備調査および手法検討の結果をふまえ、水塊追跡観測手法を用いた総合的な観測を石垣島シラホ礁において実施した。この観測では、栄養塩、有機物、酸素および無機態炭素のフラックスのサンゴ礁内での変動およびこの変動要因としての海水交換の役割を明らかにすることを目的とした。また、各態有機物の各種安定同位体測定用の試料の採取を実施した。調査は7月と1月に行い、粒子状物質動態の季節的な変動についての解析を進めた。得られたサンプルの分析を進めるとともに、調査海域の窒素循環における粒子状物質の量的な寄与についての推定を行った。また、シラホ礁でみられた現象の一般性を検証するために、フィリピンのプエルトガレラにおける調査を9月と3月に実施した。この調査地は、半閉鎖的なサンゴ礁における物質動態を調べるのに適しており、外海との海水交換によって引き起こされる物質輸送が、サンゴ礁生態系に及ぼす影響を明らかにするための基礎的情報を得ることができた。また、粒子の動態が生態系に及ぼす波及効果を調べるために、プランクトン食性魚類のサンプリングを行った。これらのサンプルは、バイオマーカー同位体比の測定に供する予定である。以上の研究成果の一部を国際学会において公表した。

外洋水や河川水の流入に伴って輸送される有機物や栄養塩類の質や負荷規模が異なる定点を設定し、サンプリングと各態有機物・栄養塩類の分析を行うことで、サンゴ礁に対する各態有機物の負荷の概要を査定した。また、有機物や栄養塩類の安定同位体比の測定を進め、サンゴ礁内部の窒素循環を新たな同位体バイオマーカーを用いて解析する方法を検討した。また、サンゴ礁の生物生産に依存する高次栄養段階生物(脊椎動物)を指標生物として用い、その動物が有する同位体バイオマーカーを用いて、食物連鎖を通しての窒素伝達の機構を査定するための方法論を検討した。以上の結果から、粒子状有機物の動態が、サンゴ礁の生態系と生物地球化学的な循環の制御において重要な役割を果たしていることが示唆された。これらの成果を学会で公表した。研究手法に関する文献調査を進め、必要な情報の整理を進めた。また、主要な調査値である沖縄八重山諸島等での予備調査を実施し、サンプルの採集方法についての検討を順調にすすめることができた。本研究の目的であるサンゴ礁の物質循環における粒子状有機物の役割についての観測と得られた試料の分析が順調に進展したため。本年度に実施した予備調査や分析手法の検討の結果をもとに、沖縄八重山諸島等での本調査を実施し、サンゴ礁における粒子動態に関わるデータの収集を進める予定である。最終年度は、フィールド観測を引き続き実施するとともに、これまでに得られた試料の分析およびデータの解析を行う。得られた結果を論文にまとめる。(抄録なし)
ATLの免疫療法に応用するHTLV-I特異的CTLの樹立とバンクシステムの確立

[研究目的]ATLの発症に至る長い潜伏期間では、HTLV-I感染細胞に対するCTLが作動しATLの発症を抑制していることが示唆されている。このHTLV-I特異的CTLをin vitroで増殖させ輸注する免疫療法はATLの治療に有望と思われる。本研究では、ATL患者に好発するHLA型を選び、これに対応したHTLV-I特異的CTLを誘導する抗原細胞パネルとCTLのバンクシステムの確立をめざす。HLAが異なるHTLV-I感染細胞を30株樹立し、ATL特異的CTLを患者のHLAに適合させて調製するシステムが確立された。今後、このATL特異的CTLを患者に輸注し治療するための諸条件をex vivoの実験系で検討し、CTL免疫療法の安全性を検討する。