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琉球王国における海運と漂流・漂着に関する研究

本研究の目的は、近年注目され、かつ多くの成果をあげつつある漂流・漂着という歴史的事象に着目し、琉球史の再構成を図ることにある。漂流・漂着という歴史的事象は、偶発的な海難事故である。しかし、前近代において、それらの難船した船舶や人員に対して各国がどのように対応、処遇していたかという点では、それぞれに差異があった。その差異を検討することは、それぞれの前近代国家が海上交通や海域をどのように認識し、陸の権力として海上交通や海域をどのように処理していたかを明らかにすることにつながると言えよう。そのような問題意識から本研究では、琉球史における漂流・漂着の事例を探索することと同時に、漂流・漂着の前提となる琉球における海運の問題へのアプローチを行うこととした。これまでの琉球史における漂流・漂着の研究は、それ相応の蓄積が行われてきた。それらは、主に琉球列島へ漂着した日本船、朝鮮船、唐船、そしてオランダ船などである。他方、琉球船が中国、朝鮮、東南アジアなどへ漂流・漂着し、それらがどのように処遇され、送還されたかの議論も積み重ねられつつある。しかしながら、日本へ漂着した琉球船に関する研究は十分なものとは言えない状況にある。そのため、このような研究状況を打開するには、まず日本へ漂着した事例とそれに関する史料の探索が必要となる。そのような視角で史料探索した結果、四点の漂着関係文書を発掘することができた。旧来、注目されることのなかった史料であり、今後、琉球船の漂流・漂着関係を検討する上で重要な位置を占めるものと言えよう。本報告書は、第一部<論考篇>と第二部<史料篇>で構成されている。その第二部に上記四点の漂着関係史料を収録した。本研究のもう一つの柱は、琉球における海運の研究である。漂流・漂着という事象の前提には海上交通がある。つまり、海上交通・海運の状況が漂流・漂着という事象を生み出すのであり、漂流・漂着と海運は表裏の関係にあると言えよう。(1)本研究と関連する研究発表を「第25回地中海学会大会」(2001年7月1日)において、「海域とネットワークから見た琉球史(14-19世紀)」として発表した(成果報告書に掲載予定)。その概要は、旧来の琉球史を海域・海運・漂流・ネットワークという視点から整理・再検討し、あわせて関係史料の発掘状況を紹介し、さらにデータ化の必要性を述べたものである。(2)本研究初年度で漂流・海運史料のテキストデータの入力は次のものを行った。第一に、既刊史料において、漂着船への包括的対応策を示す「進貢船・接貢船・唐人通船・朝鮮人乗船・日本他領人乗船、各漂着并破損之時、八重山島在番役々勤職帳」を原本と校訂し、正確なテキストデータを作成した。第二に、『琉球王国評定所文書』から海運・漂着関係を抽出し、テキストデータベースを作成した。第三に、未刊行の「上江洲家文書」から海運関係史料を翻刻・テキストデータを作成した。久米島での造船状況や久高船・慶良間船に関係する史料を発掘することができた。(3)久米島での臨地調査は、媽祖(天后)廟の現況、さらに現在、同島に残る伝統的木造船の状況を調査した。

小型木造船であるサバニが現在では圧倒的にグラスファイバー製に替わっている。ただし、なお数艘木造船も存在する。現存する木造船から前近代における造船技術の状況を窺う素材とした。(1)本研究と関連する研究発表を、沖縄県立博物館文化講座においで「近世琉球の海運と海人」と題して講演した(2002年12月)。王国末期の海船の全体状況の把握と、海運をめぐる琉球・薩摩間における紛争などを明らかにした。また、国立民族学博物館・大塚和義主催の「北太平洋の先住民交易と工芸」研究会(2003年3月)において、「琉球王国時代(15-19世紀)における琉球諸島域内・域外交易の諸相」として発表した(成果報告書に掲載予定)。その概要は、特に琉球列島域内交易史を中心に論じ、久高島民の海運と交易活動、渡名喜島民の交易活動を『南島雑話』から浮き彫りにしたものである。(2)本研究の2年度目として、前年度に引き続き、漂流・海運史料のテキストデータの入力を行った。第一に、既刊史料においては、奄美諸島の海運状況を把握することのできる、『道之島代官記集成』を全文テキストデータとして入力した。第二に、前年に続き未刊行の「上江洲家文書」から海運関係史料を翻刻・テキストデータを作成した。第三に、竹富町史十巻所収の、「必要書」「必要書類」中から八重山諸島における海運状況を把握する上でのテキスト入力を行った。第四に、八重山の豊川家文書中から、一八世紀中頃の八重山における(3)渡名喜島への臨地調査を行い、小型木造船の残存状況や第二次大戦後から一九七二年頃までの漁撈活動、戦前における渡名喜島から沖縄島・奄美諸島域への貝の採取活動を聞き取りで情報収集した。最終年度の本年度は、研究成果の取りまとめを下記のように行った。(1)琉球王国の海運および漂流・漂着に関する既刊史料のテキスト・データベース化を昨年度に引き続き継続した。(2)未刊行史料(古文書)の収集とテキスト化を行った。八重山関係史料中から海運関係の史料の古文書である「八重山蔵元日帳方日記」および「大波寄揚候次第」の読解と入力を行った。さらに、日本へ漂着した琉球船の関係として「南部人海上漂流記(選録)」、「琉球人漂着記」、「琉球船漂着始末」の読解・入力を行った。王国末期における漂流・漂着関係に関しては、「琉球藩在勤来往翰」中から抽出・読解・入力を行い、これらを成果報告書に盛り込んだ。(3)現地調査では、奄美大島へ赴むき、主に名瀬市立博物館において漂流・漂着関係の調査を行い、「南島雑話」の新たな異本から漂流関係を確認することができた。(4)以上の作業から琉球列島における海運と漂流・漂着の事象は密接に関連していること、おおよその関係史料を把握することが可能となったことなどの成果を得た。しかし、なお埋もれた関係史料(例、現在非公開の「尚家文書」等)の存在が判明しており、今後それらの古文書調査によって、さらに研究の深化が期待される。
結核菌の細胞内寄生機構の解明と新規治療戦略

結核菌の産生するLipoamide dehydrogenase C(LpdC)と宿主細胞のCoronin-1との相互作用が,結核菌の細胞内寄生性に関連していると考えられている.本研究では,組換え体LpdCとCoronin-1の結合性について解析を行い,両者が直接的に結合していることを明らかにした.また,Coronin-1のThr-412のリン酸化が結合を制御している可能性を示した.さらに,非病原性抗酸菌のLpdCホモログであるLpdAにCoronin-1への結合性が認められたことより,結合性以外の差異が細胞内寄生性に関与していることが示唆された.生体に侵入した細菌はマクロファージや好中球などの食細胞に貪食され、細胞内のリソソーム酵素によって殺菌・分解される。食細胞に発現するCoronin-1はファゴソームに一過性に集積し、解離後にリソソーム融合が起こることが知られている。しかしながら、結核菌を取り込んだファゴソームにはCoronin-1の持続的な集積が認められ、リソソーム融合が起こらないことが明らかにされた。これらより、結核菌は宿主のCoronin-1の細胞内局在を制御し細胞内寄生性を獲得していると考えられている。Coronin-1はファゴソームから解離する際にリン酸化されることや、結核菌のLpdCがCoronin-1に結合することが明らかになったため、結核菌の細胞内寄生機構を解明するためには、LpdCがCoronin-1のリン酸化に与える影響について解析を行う必要があると考えられた。結核菌のゲノムDNAを用いて、組換え体LpdCの発現ベクターを作製した。精製した組換え体LpdCをマウスに腹腔内へ投与した後、脾細胞をミエローマ細胞と融合させLpdCに対するモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを樹立した。結核菌の培養上清中にLpdCが含まれること確認した後、プルダウン法により、Coronin-1はLpdCに結合することが明らかになった。また、Coronin-1のリン酸化とLpdCの結合について検討したところ、412番目のトレオニン残基をリン酸化させた場合においてLpdCの結合性が消失した。一方で、2番目のセリン残基のリン酸化は影響しなかった。本研究に必要なLpdCの発現ベクターや抗体、組換えタンパク質などが得られた。また、これらを用いたCoronin-1とLpdCの結合実験も順調に進んでおり、リン酸化Coronin-1はLpdCに結合しないことや、そのリン酸化部位が412番目のトレオニン残基であることが明らかになった。さらに、非病原性の抗酸菌(M. smegmatis)に発現するLpdCのホモログであるLpdA(アミノ酸レベルの相同性約85%)との結合実験も行い、LpdAとの差異を見出した。LpdAはLpdCと比較してコレステロール結合配列を有していないため、LpdCのCoronin-1への結合にコレステロールが必要だと考えられたが、コレステロールを介さない結合である可能性が示された。また、H29年度に行う予定である貪食実験の準備も進んでおり、LpdCでコーティング粒子の調製を行っている。結核菌が分泌するLpdCは、細胞内にてCoronin-1に結合し機能制御を行うことで正常な貪食作用の進行(ファゴソームからのCoronin-1の解離およびリソソーム融合)を妨げ、結核菌の細胞内寄生性発現に関連することが示唆されている。Coronin-1のリン酸化はファゴソームからの解離に必要であると考えられるため、LpdCの結合はCoronin-1のリン酸化に影響を与えることが予想された。in vitroにおけるCoronin-1とLpdCの結合実験より、リン酸化Coronin-1へのLpdCの結合性は著しく低下していることが明らかになった。LpdCと非病原性抗酸菌(M. smegmatis)のホモログであるLpdAのCoronin-1への結合性を比較し、その差異について報告したが、さらなる解析の結果、両者ともに結合性を有する可能性が明らかになった。LpdAおよびLpdCのCoronin-1への結合後における機能や、発現量の違いについては今後の検討課題である。LpdC固相化ビーズを作製し、マクロファージを用いた貪食実験を行ったところCoronin-1のファゴソームからの解離が認められ、結核菌貪食のモデルとはならなかった。ビーズへのLpdCの結合量や結合方法による活性への影響、他の因子の必要性などが原因として考えられた。また、LpdCに対するモノクローナル抗体(IgG1)を作製した。本抗体は、LpdCのC末端領域を特異的に認識すること、LpdCとCoronin-1の相互作用に影響を与えないことが示された。結核菌の産生するLipoamide dehydrogenase C(LpdC)と宿主細胞のCoronin-1との相互作用が,結核菌の細胞内寄生性に関連していると考えられている.本研究では,組換え体LpdCとCoronin-1の結合性について解析を行い,両者が直接的に結合していることを明らかにした.また,Coronin-1のThr-412のリン酸化が結合を制御している可能性を示した.

さらに,非病原性抗酸菌のLpdCホモログであるLpdAにCoronin-1への結合性が認められたことより,結合性以外の差異が細胞内寄生性に関与していることが示唆された.引き続きCoronin-1のリン酸化とLpdCの結合の関係性について解析を行う。現時点の結果は、「リン酸化Coronin-1にLpdCは結合しない」であるが、「LpdCが結合したCoronin-1はリン酸化されるのか?」を明らかにする。食細胞のファゴソーム膜上においてLpdCがCoronin-1に結合する理由が、「Coronin-1をリン酸化させない」つまり「ファゴソーム膜に局在を維持させてリソソーム融合を起こさせない」であるかを検証する。本研究において、我々はCoronin-1とLpdCの結合を阻害する抗Coronin-1抗体を有していることが示唆された。結核菌の感染予防や治療への抗体の応用性を考案したい。生化学購入予定であった消耗品の在庫および生産が年度内に満たされなかったために、未使用金が生じた。現在、消耗品の生産が完了したとの連絡があったため、予定通りに研究計画が進められる。
金属中の水素のトラッピング現象に対する結晶構造の影響

金属中の水素の基本的な挙動を理解する上で、トラッピング現象の結晶構造依存性を明らかにすることは意義が大きい。本研究では、トラッピング効果が大きいと期待されるNb-Ti合金(bcc)および、Pd-Y合金(fcc)、fccおよびbccの両構造をもつPd-Cu合金について、水素の拡散と溶解度の測定、水素のよる内部摩擦の測定などを行った。本研究で得られた主な結果は以下の通りである。1)Nb-Ti合金中(bcc)では、水素はTiの周りの2種類のトンネリング状態にトラップされている。2)PdにTiやYを添加すると水素の拡散が増加する。3)B2規則構造のPd-Cu合金ではTiを不純物を添加すると水素の拡散係数が1桁ほど低下するが、fcc不規則構造中では水素の拡散はほとんど変化しない。以上のように、bcc合金とfcc合金中における水素と合金原子の相互作用には本質的な違いがあることが明らかになった。bcc構造中の水素の拡散は量子力学的な過程(トンネル効果)が支配している。合金原子を含まない純金属の場合は、水素は格子全体にわたりそのような量子力学的な拡散が起こっているが、合金では合金原子の周りに別のトンネリング状態(トラップ状態)が形成されために均質な拡散が起こらなくなる。トラップ状態と自由な水素の状態のエネルギーが異なるために、この2つの状態間での遷移が著しく阻害され、これらの状態間の水素のジャンプが古典的なオーバーバリアジャンプに近くなり、全体的に見ると水素の拡散が低下するものと考えられる。一方、fcc構造中ではもともとの拡散が古典的な拡散に近いものであり、合金原子の添加により水素に対するポテンシアルが乱されても、拡散機構が大きく変化しない。このために、fcc構造中では水素の拡散が遅くなることがほとんどなく,添加する合金原子の種類によっては格子の膨張によって拡散が速くなる可能性もある。Tiを不純物として加えたfcc、bcc構造の試料を作製し、これらの合金中での水素の拡散を測定した。この結果、bcc構造中ではTiの添加により水素の拡散係数が著しく小さくなるのに対し、fcc合金中では大きな影響は現れないことを見出した。2.bcc合金の表面改質とこれらの合金中の水素の拡散Ta-TiおよびNb-Ti合金表面にPdをコーティングして、水素の拡散が測定可能であることを確かめた。また、これらの合金の水素の拡散係数の温度依存性を測定した結果、Nb-Ti合金でTi添加による拡散の抑制効果がより大きく現れることを見出した。3fcc合金とbcc合金中の水素の拡散の違いに関する考察fccのPb-Cu-Ti合金ではいわゆるトラップ効果が起らないことが明らかになった。が、このことはfcc構造では水素のトンネリングの拡散が起こりにくいことに関連しているものと考えられる。また、bccのTaとNbを比較した場合、より拡散の速いNbでトラップ効果が強く現れたが、このこともNb中でトンネルング拡散性が大きいことに関連があるものと考えられる。今後は、トラッピング効果とトンネリング拡散の関連を理論的に考察する必要がある。また、従来のトラツプモデルも全面的に考察しなおす必要がある。水素を添加したNb-2at%Ti合金単結晶(bcc)の低周波内部摩擦を測定して、60K付近に内部摩擦ピークを見出した。このピークはS_<44>および(S_<11>-S_<12>)のどちらの応力モードでも現れた。このことからTi-H対には2つのトラッピング状態があることを明らかになった。

1つはbcc単位胞の{100}面上の4つの四面体格子間位置の間を水素がトンネリングしている状態(4T)、他の1つは2つの隣り合った{100}面の2つの四面体格子間位置の間を水素がトンネリングしている状態(2T)である。内部摩擦のピークはこの2つの状態を経由した水素の応力誘起再配向により生じるものと結論される。同一組成で結晶構造の異なるPd-Cu-Ti合金(fcc、B2構造)を熱処理法を変えることにより作製し、この中の水素の拡散と溶解度を測定した。両構造とも、Tiの添加により水素の溶解度が増加するが、これはTiの周りに深いトラップサイトが形成されるためではなく、水素に対するポテンシアルエネルギーが全体的に低下して起こるものと考えられる。また、拡散に対するTi添加の影響はB2構造中のほうがより大きく現れた。これはbccベースの構造(B2)に特有なトンネリングによる水素の拡散が、Tiの添加により阻害されるためであると結論した。2)Nb薄膜中の水素の拡散挙動Nb(bcc)薄膜を作製し、この中の水素の拡散を電気抵抗法により測定した。室温における水素の拡散係数はバルク中の1/100程度であることが明らかになった。成膜中に導入された、種々の欠陥(空孔、粒界など)に水素がトラップされるものと結論した。
気中放電の先端電界と圧力が絶縁物貫通に与える影響の解明

雷が機器を貫通して破壊する事故を防ぐために、放電の先端の高電界や圧力などが絶縁物貫通に及ぼす影響を明らかにする必要がある。本研究では、絶縁物の貫通に大きな作用を及ぼすと考えられる放電先端の電界と圧力の時間変化を解明していく。研究の方法として、空気中に気中放電を生じさせて、放電経路上に配置したポッケルス素子と圧力センサを用いて電界と圧力の時間変化の測定を行う。本研究によって、気中放電の電界分布の時間変化や圧力の時間変化を明らかにすることで、雷が絶縁物を貫通するメカニズムを解明して、風力発電機のブレードなどの機器を落雷被害から防止することが可能になると考える。
ウォ-タ-ジェットアンギオプラスティの開発と試作に関する研究

本報告は,ウォ-タ-ジェットカテ-テルを用いる新しい血管形成術(アンギオプラスティ)についての開発およびシステム構築に関する研究をまとめたものである.実施した研究項目は次のとうりである.1.カテ-テルノズルの形状と耐圧性:ノズルの形状は,溶液の粘性抵抗やノズルの加工の精度などを考慮に入れると,現在の0.2から0.3mm位が適当と結論された.そして耐圧・流量の性能試験から,試作カテ-テルは30ー40kgf/cm^2までの圧力に耐え,目的とする用途には充分であることが判明した.2.血栓および粥腫除去に要するジェット圧の検討:麻酔下の家兎大動脈の血栓と,上行大動脈に発生した粥腫を対象とした.ジェット圧はジェット溶液の物性(主に溶液の粘性)やノズル口径に大きく影響されるが,圧としては最高10kgf/cm^2で十分であることが判明した.そしてこの結果から,ウォ-タ-ジェットによる血栓の破壊作用とその特徴について考察した.3.ジェット溶液と噴射法の検討:各種医薬用輸液の噴射作用,とくに高粘性溶液の噴射特性と作用効果についてモデル実験を行った.高粘性溶液は,生理食塩水等と比べ血栓の除去や粉砕効果に優れた効果を示した.また水中噴射法は極めて安全性が高いことが判明した.4.ウォ-タ-ジェット法システムと血管形成術への適応:実用上の検討から,本法の応用は(a)一般外科的応用,(b)非観血的な手術法としての内視鏡的手術法,(c)内視鏡的血管形成術,(d)X線透視下血管形成術の四つに分類できる.そして血管形成術のシステム適応は次のようにまとめられる.a)急性期の症例を対象.一般外来や救急外来における検査時の診断において,直ちに治療し,早期快復を計るもの.b)慢性の経過をたどった症例あるいは重症例にたいする本格的手術.これはon lineで逐次モニタ-しながら治療する.on lineのモニタ-は,ジェットによる血栓の除去状態を治療前の画像と比較して表示し,さらに除去された血栓の推定容積の計算と開通率などの各種パラメ-タ-の表示を合わせ行う.本報告は,ウォ-タ-ジェットカテ-テルを用いる新しい血管形成術(アンギオプラスティ)についての開発およびシステム構築に関する研究をまとめたものである.実施した研究項目は次のとうりである.1.カテ-テルノズルの形状と耐圧性:ノズルの形状は,溶液の粘性抵抗やノズルの加工の精度などを考慮に入れると,現在の0.2から0.3mm位が適当と結論された.そして耐圧・流量の性能試験から,試作カテ-テルは30ー40kgf/cm^2までの圧力に耐え,目的とする用途には充分であることが判明した.2.血栓および粥腫除去に要するジェット圧の検討:麻酔下の家兎大動脈の血栓と,上行大動脈に発生した粥腫を対象とした.ジェット圧はジェット溶液の物性(主に溶液の粘性)やノズル口径に大きく影響されるが,圧としては最高10kgf/cm^2で十分であることが判明した.そしてこの結果から,ウォ-タ-ジェットによる血栓の破壊作用とその特徴について考察した.3.ジェット溶液と噴射法の検討:各種医薬用輸液の噴射作用,とくに高粘性溶液の噴射特性と作用効果についてモデル実験を行った.高粘性溶液は,生理食塩水等と比べ血栓の除去や粉砕効果に優れた効果を示した.また水中噴射法は極めて安全性が高いことが判明した.4.ウォ-タ-ジェット法システムと血管形成術への適応:実用上の検討から,本法の応用は(a)一般外科的応用,(b)非観血的な手術法としての内視鏡的手術法,(c)内視鏡的血管形成術,(d)X線透視下血管形成術の四つに分類できる.そして血管形成術のシステム適応は次のようにまとめられる.a)急性期の症例を対象.一般外来や救急外来における検査時の診断において,直ちに治療し,早期快復を計るもの.b)慢性の経過をたどった症例あるいは重症例にたいする本格的手術.これはon lineで逐次モニタ-しながら治療する.on lineのモニタ-は,ジェットによる血栓の除去状態を治療前の画像と比較して表示し,さらに除去された血栓の推定容積の計算と開通率などの各種パラメ-タ-の表示を合わせ行う.1.ウォ-タ-ジェットアンギオプァスティ-用のノズル付きカテ-テルあるいは内視鏡に挿入するノズル付きカテ-テルについて、材質、形状などについて検討し、試作した。そしてこのカテ-テルの耐圧、流量などの性能試験を行った結果、試作したカテ-テルは30ー40kg/cm^2までの圧力に耐え、目的とする用途には充分である事が判明した。2.次いでこのカテ-テルによる噴射の特性試験を、噴流流体として蒸留水および血漿の粘性とほぼ同一に希釈したEthylene Glycol:EGを用い、各種の条件下で実施した。水槽および空気中における二種の流体のノズル出射部位における噴流速度は、ほとんど同じ値を示したが、水槽中での蒸留水の場合、空気中に比べ、噴流の速度は急激に低下した。一方、希釈EGの同溶液中への噴射では、出射部位の速度が長く保たれるという興味ある所見が得られた。3.本法の内視鏡的応用において、噴流噴射は狙撃性を良くするため、目的部位に対して極めて近接して行われる。

このため、たとえ噴射が液体中で行なわれたとしても、その作用は空気中における噴射と同様な効果が期待できる。非目的外部位への誤噴射に対し、ノズルからの距離がある程度あれば、噴流の速度は減少し、有害な作用を及ぼさない。このことから水中噴射法は極めて安全性が高い方法であることが判明した。4.噴流が内膜損傷や血管穿孔に与える影響を種々条件下で検討した。現段階での検索で、アオギオプラスティ-が行われる血液等、溶液の中では前述の試験で判明したように、ジェットが噴射された部位から僅かに離れた部位ではほとんどジェットの影響がなかった。昨年の噴流用溶液などの基礎的研究に引きつづき,本年は噴流による破砕状態,血管内膜の損傷程度およびシステム構築について検討した.1.高脂質飼料投与により家兎胸部大動脈に発生させた粥腫,あるいはレ-ザ-照射により形成された血栓に対し,直視下または内視鏡下で噴流噴射を行い,粥腫や血栓の剥離状況や過程を観察・測定した.噴流の正常血管に与える影響,特に内膜損傷や血管穿孔についての検討は家兎の動脈内膜にたいし種々条件下で噴射することにより行なった.検索は走査電子顕微鏡によりその表面形状,また病理組織学標本により内部への影響を調査した.その結果,内膜の損傷は電顕および組織学上,ノズルから5mm以上離れた正常血管内膜部位では見られなく,また通常の噴射による血栓除去後の損傷は軽微であった.2.次に,臨床用システムの試作開発を行った.システムは,基本的要素として,ノズル付きカテ-テル,溶液加圧装置,画像診断装置から構成される.本法による血管形成術は方法論から,血管用内視鏡で病変部を観察する方式と,造影剤をジェット溶液としX線透視下で血管形成術を行う2方式を開発した.実験の結果,2方式とも長所短所が存在することから,何れの方式を選ぶかは症例によるものの,初めに段階ではシステム導入の難易にもよることになる.適応は,一般外来や救急外来における急性期の症例を対象とするものと,慢性症例への本格的手術がある.いずれも画像診断装置で逐次モニタ-しながら治療する.3.本法の手術適応,安全性,操作性,手術成積,また応用分野などハ-ドウエア,ソフトウエアの両面から検討するため,平成3年度に医用ジェット研究会を新設し,討論の場を持つこととなった.
作用素環論の記号力学系理論への応用

記号力学系とそのC*ー環の代数構造の研究を主に次の3つの観点から研究した。一つ目はソフィックでない記号力学系の典型例であるダイクシフトやマルコフダイクシフトからできるC*環の代数構造とそのK群公式を研究した。二つ目はWolfgang Krieger教授と共同で記号力学系にlambda-synchronizationという性質を導入し、それがflow equivalenceの不変量であることを証明した。また関連してマルコフダイクシフトのzeta関数と位相エントロピーを計算する公式を発見した。三つ目は松井宏樹教授と共同で位相的マルコフシフトの軌道同型類の完全分類定理を証明した。最近の松井宏樹氏(千葉大学理学研究科教授)との共同研究を発表した。内容は、論文「Kengo Matsumoto:記号力学系とそのC*ー環の代数構造の研究を主に次の3つの観点から研究した。23年度は、本研究計画の初年度であり、記号力学系ならびに作用素環の研究者との研究交流を行い、記号力学系と異分野である作用素環との関連を連携研究者の富山淳との協力の下に明らかにすることを当初の大きな目的としていた。計画書に書いた様に平成23年度に京都大学数理解析研究所において国際研究プロジェクト「作用素環とその応用」が9月、11月、1月と計3回のべ約20日間にわたり開催され、それに参加し、国内外の主に作用素環の研究者と最新の研究情報を交換できた。さらに、11月の上記研究集会においてI.F. Putnam教授(カナダビクトリア大学)の力学系の軌道同型類とその作用素環についての講演に触発され、記号力学系の特に位相的マルコフシフトの軌道同型類とCuntz-Krieger環の同型類に明確な対応があることが解明できた。その結果は、すぐに、論文「Classification of Cuntz-Krieger algebras by orbit equivalence of topological Markov shifts」にまとめられ、アメリカ数学会の学会誌(Proceedings of Amer. Math. Soc.)に掲載されることとなった。また、上記論文の内容を、3月に東京理科大学で行われた日本数学会においても発表した。また、2次元の記号力学系である平面タイルばりからC*-環を構成できることもわかり、その構成とC*-環の構造について、9月に信州大学で行われた日本数学会と11月に琉球大学で行われた作用素論・作用素環論研究集会で講演を行った。26年度最終年度は、国内の作用素環論ならびに記号力学系の研究者と交流を図り、共同論文を執筆し、9月と3月の日本数学会で研究成果を報告することができた。まず松井宏樹氏(千葉大理教授)とは、マルコフシフトの軌道同型とCuntz-Krieger環について、2編の共同論文"Continuous orbit equivalence of topological Markov shifts and Cuntz-Krieger algebras "を完成させ、連続軌道同型と周期点の関係について明確にした。この論文は、専門雑誌Ergodic Theory Dynamical Systemsに掲載されることとなった。また軌道同型と位相充足群の関係についてもHigman-Thompson群と言われる従来知られていた可算無限非従順群のクラスを一般化しこれらの群の表現について共同研究した、その結果は論文"Full groups of Cuntz-Krieger algebras and Higman-Thompson group"にまとめられた。これらはそれぞれ、9月の広島大学での日本数学会、3月の明治大学での日本数学会で発表した。また、連続軌道同型とCuntz-Krieger環のゲージ作用についての関係が分かりこれは単著で"Continuous orbitequivalence and torus actions on Cuntz-Krieger algebras"に纏めた。マルコフダイクシフトについては、W. Krieger (ドイツ、ハイデルベルグ大)との研究討論の末その分類に大きく迫ることができ、現在共同論文を執筆中である、その過程で、マルコフダイクシフトにはグラフの頂点から定義するやり方と辺から定義するやり方の2種類ありことが分かり、両者の違いについて明確にし頂点型のマルコフダイクシフトのゼータ関数の公式も証明したこれらは論文"On Markov Dyck shifts of Vertex type"に纏められ専門紙Discrete and Continuous Dynamical Systemsに掲載されることなった。作用素環論研究業績の概要にも記したように、松井宏樹氏との共同研究により、「マルコフシフトの片側連続軌道同型はflow equivalenceを導く」という予想を、肯定的に解くことができ、preprint「K. Matsumoto and H. Matui,Continuous orbitequivalence of markov shifts and Cuntz-Krieger algebras」にまとめることができた。これ結果により、片側マルコフシフトの連続軌道同型による分類問題がある意味で完全に決着がつき、片側マルコフシフトの連続軌道同型類、Cuntz-Krieger環プラス行列式det(1-A)の符号、片側マルコフシフトからできる亜群の同型類、片側マルコフシフトの充足群の同型類の4つがきちんと対応することがわかった。

また、松井宏樹氏との共同研究で、実数のbeta-進展開からできる亜群の充足群を考えることにより、無限単純離散群として有名なHigman-Thompson群の一般化を発見し、preprint「Topological full groups of C*-algebras arising from beta-expansions」にまとめられた。このように、主として記号力学系の軌道同型類についての研究成果が得られ、研究は順調に進展していると言えると思う。上記「研究事績の概要」に記載したように、位相的マルコフシフトという記号力学系の基本的なクラスについて、その軌道同型類が対応するC*環であるCuntz-Krieger環の同型類に対応することがおおむね解明でき、それを論文「Classification of Cuntz-Krieger algebras by orbit equivalence of topological Markov shifts」にまとめアメリカ数学会の学会誌(Proceedings of Amer. Math. Soc.)投稿し、受理された。新たな指針として充足群と軌道同型類との関係を解明することへの手がかりもつかみ、記号力学系の軌道同型類と構成されるC*環との関係がさらに明確になることへの手ごたえをつかんだ。また、同時に2次元の記号力学系からC*-環を構成することにも成功し、現在論文として出版するために準備をできる段階になった。このように、少しずつ、記号力学系とC*ー環の関係が明らかになりつつある。今後も継続して「記号力学系の軌道同型類の作用素環を用いた研究」、「記号力学系の作用素環を用いた不変量の研究」ならびに、「2次元の記号力学系の作用素環を用いた研究」を中心におこなう予定である。特に位相的マルコフシフトの充足群が、フルシフト場合は、R. Thompsonが1960年代に発見した有限生成無限単純群(いわゆるTompson群)になっていることがわかるので、今後は群論的な視点からも記号力学系の充足群の研究を行いたいと考えている。Thompson群は、幾何学的な視点特にホモトピー論的な視点からも研究されている群なので、記号力学系の充足群の研究にこのようなトポロジー的な観点からも研究することを考えている。また、「記号力学系の作用素環を用いた不変量の研究」においては、共同で研究してきたHiederberg大学(ドイツ)のKrieger教授とも研究を継続し、lambdaーsynchronizationの研究とくに、lambda-synchronizationをもったsubshiftからできるC*-環の代数構造やそのKー理論の研究も進めたい。
化学放射線療法施行時におけるグレリン血中濃度と免疫学的指標の変動に関する研究

【目的】化学放射線療法(CRT)施行癌患者の栄養状態と食欲促進作用を有するグレリンの血中濃度との関連性及び免疫学的指標の変動を検討し、癌患者の免疫・栄養状態の改善対策を構築する基盤となる基礎的情報の確立を行うことを目的とした。【方法】CRTを施行した癌患者を対象とし、CRT開始前及び終了時における血中グレリン濃度及び血中サイトカイン濃度をELISAで測定した。血中グレリン濃度と免疫学的指標、栄養学的指標との関連性について検討した。【結果】対象患者は食道癌6例で、男性5例女性1例であった。シスプラチン(標準投与量7mg/body)とフルオロウラシル(標準投与量350mg/body)を併用した化学療法と放射線治療が全例で施行された。血中グレリン濃度の平均値は、CRT開始前27.3±3.0fmol/ml、CRT終了時31.4±4.1fmol/mlであり、CRT開始前と終了時の血中グレリン濃度に有意な変化は認められなかった。嚥下・通過障害のため粥食摂取または経管栄養が行われ、CRT開始前の血清アルブミン値の平均は3.3±0.3g/dlであった。CRT開始前の血清アルブミン値と血中グレリン濃度には相関関係はなかった。血中インターロイキン6(IL-6)濃度の平均値は、CRT開始前13.1±5.3pg/ml、CRT終了時16.0±9.6pg/mlであり、CRT開始前と終了時の血中IL-6濃度に有意な変化は認められなかった。CRT開始前と終了時のいずれも、血中グレリン濃度と血中IL-6濃度には相関関係はなかった。【考察】肺癌患者において、放射線治療開始から2週間目に有意な血中IL-6濃度の増加を示す報告(Lung Cancer,59,219-226,2008)がある。今後は、経時的にCRT施行癌患者の栄養状態と血中グレリン濃度及び免疫学的指標の変動を追跡する必要が考えられた。
化学反応波が励起するラセン状対流波の階層的自己組織化構造の解明

本研究では、Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応溶液中に化学反応波を励起し、その中で自己組織的に形成される対流波の発生メカニズムの解明を目指した。バッチリアクター内に励起したラセン状化学反応波は、反応容器中で30-40分ラセン状化学反応を伝播し続ける。この過程で、ラセンパターンが反応容器全体に広がった後に振動的対流減少が観測される。これに伴い、化学反応波の波長(約1mm)に比べてかなり波長の長い、対流の動的な秩序構造が発生する。これは対流波(flow wave)と呼ばれ、波長は数cmに及ぶ。従来の知見では、対流波は反応容器の周辺で発生し、ラセン状化学反応波の中心に向って伝播する事が知られていた。本研究で実験的に明らかとなったことは、1)ラセン波の中心で発生し、容器周辺に向って伝播する対流波(円形状、ラセン状)が存在する(平成12年度)、2)種々の対流波のパターンの出現が、一種の分岐現象で理解できる事を示し、マロン酸とブロムマロン酸を制御変数とする相図を提案した(平成13年度)、3)ラセン状対流波は、同期して回転する界面変形を伴う(平成14年度)、4)界面変形と同期して、界面の対流方向が時間と伴に回転する(平成14年度)、などである。また、反応拡散と対流現象を結合したモデルによる数値計算では、従来考慮されていたフェリイン以外に、表面張力に影響を与える物質としてブロムマロン酸濃度を含む3変数の反応拡散モデルを提案し、化学反応波のウエーブトレイン(波長約1mm)が長波長の対流ロール(波長数cm)を発生する可能性を証明した。数値解析では振動流の発生まではシミュレート出来なかったが、長波長の対流ロールの伝播と対流方向の変化までは再現出来ている。今後、界面変形を積極的に取り入れた数値解析や、対流波への重力の影響などを検討する必要がある。反応拡散系の代表的な実験システムとして有名な、Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応に伴い自己組織化的に形成される対流波のパターンダイナミックスとその階層性に関する研究を行った。この反応に伴う対流波の存在は、1995年にドイツのグループ(S.C.Muller et al.)によって見出された。この時の対流波はラセン状の化学反応波の周辺領域からラセンの核に向かうものであった。また、対流波に関連する振動的な流れの存在は、報告者がドイツ・マックスプランク研究所滞在中(博士研究員:1987)に見出している。10年以上、この現象の解明に取り組んでいるが、現象が反応・拡散と対流を伴うことからメカニズムの本質は解明されていない。2000年に報告者のグループでラセン状化学反応波の核付近から外向きに伝播する対流波の存在が明らかとなった。従来の対流波は内向きのみで、反応容器のサイズに比例してその波長と伝播速度が変化した(周期一定)。外向きの対流波(標的状)は固有の波長を持ち、ラセン状の対流波へと時間発展した。本研究では、この対流波の内向き、外向きの現れる原因はもちろん、対流波自身のメカニズムを解明することを目的としている。

本年度は、対流波の発生に影響すると考えられる、触媒であるフェロインと反応の基質であるマロン酸(ブロムマロン酸)の濃度をシステマティックに変化させ、タイプの異なる対流波が発生する濃度領域を明確にする実験を行った。その結果、一定のマロン酸濃度領域で外向きのラセン状対流波が発生する事が見出された。また、数値シミュレーションによって、波長の長いロール状の対流波が発生しうる条件を探査した。その結果、反応の進行に伴ったブロムマロン酸の蓄積によって、反応の時間経過に伴って表面張力が低下する効果を取り入れる事が重要である事が確認された。この効果は、BZ反応での加速的伝播を示すBig Waveを説明するメカニズムとしても注目されている。これらの研究成果は、2001年10月ドイツ・ギッセンでの国際会議(First Conference of the International Marangoni Association)で報告し、現在投稿論文として纏めている。また、この研究に関連し対流波の発生に伴う界面のわずかな変形(約1μ前後)を計測するためにフィゾー干渉計で計測した干渉縞の動画像を解析する必要がある。この解析技術に関連する動画像処理手法の研究論文報告を行っている。干渉計を用いた実験から、ラセン状対流波に付随して界面の変形が同期してラセン状に回転している事も確認している。現在投稿論文準備中である。Belousov Zhabotinsky(BZ)反応は、溶液の調合によって振動系と興奮系を区別できる。本研究では、BZ反応溶液を興奮系に調合し、外部トリガにより化学反応波を励起し、その中で自己組織的に形成される対流波の発生メカニズム解明を目指した。バッチリアクター内に励起したラセン状化学反応波は、反応容器中で30-40分ラセン状化学反応波を伝播し続ける。この過程で、ラセンパターンが反応容器全体に広がりた後に振動的対流現象が観測される。これに伴い、化学反応波の波長(約1mm)に比べてかなり波長の長い対流の動的な秩序構造が発生する。これは対流波(flow wave)と呼まれ、波長は数cmに及ぶ。従来の知見では、対流波は反応容器の周辺で発生し、ラセン状化学反応波の中心に向って伝播する事が知られていた。本研究で実験的に明らかとなったことは、1)ラセン状化学反応波の中心で発生し、容器周辺に向って伝播する対流波が存在する(昨年度まで)、2)ラセン波の中心から外向きに伝播する対流波の中には、ラセン状パターンを示すものが出現する、3)ラセン状対流波は、同期して回転する界面変形を伴う、4)界面変形と同期して、界面の対流方向が時間と伴に回転する、5)対流方向の回転周期、界面変形の回転周期、ラセン状対流波の回転周期と化学反応波の回転周囲まほぼ一致し、1:1に引き込まれている。などである。また、反応拡散と対流現象を結合したモデルによる数値計算では、1)反応に伴う生成物質としてのブロムマロン酸(BM)と、触媒のフェリイン<Fe^<3+>)が界面張力に影響を与える、2)反応の進行に伴うブロムマロン酸とフェリインの空間分布の不均一が表面張力の不均一を生み、マランゴーニ対流発生の要因となる、などを考慮して化学反応波のウェーブトレイン(波長約1mm)が長波長の対流ロール(波長数cm)を発生する可能性を証明した。数値解析では振動流の発生まではシミュレート出来なかったが、長波長の対流ロールの伝播と対流方向の変化までは再現出来ている。今後、界面変形を積極的に取り入れた、対流波への重力の影響有無などを検討する必要がある。
生物材料を用いた無細胞自己複製系のダイナミクス

多種多様な生物が相互作用しながら新しい機能が生まれてくる進化や細胞間の多様な結合によって起こる発生などは、生物学的創発の代表と言える。これを研究するのに、生物材料を用いた無細胞自己複製系を導入した。具体的には、DNA複製酵素の遺伝子から、試験管内でDNA複製酵素を合成し、その酵素がもとの遺伝子を複製する。よって、この系では、生物なしに、生物の特徴の一つである自己複製が達成される。この無細胞自己複製系では遺伝子がコード、そこからできてくる酵素がマシンとなっていて、それらは実験的に分離可能となっている。よって、試験管を細胞膜と考えれば、複数本の試験管で自己複製を行ない、その溶液を混ぜることによって、自由に細胞間の相互作用が制御できる。この自己複製系の1サイクルにかかる時間の短縮のために、遺伝子構造の改良を行った。また、利己性の制御のために、一分子のDNAの増幅を可能にするPCR法を開発した。
中学校における空間概念形成のための効果的指導の実証的研究

本研究は、二つに分けて行った。一つは、中学生の空間概念の形成の発達の様相の解明を行った。調査内容は、中学校理科第2分野の天体のうち、主として空間の相対概念について調査を行った。調査は、本学附属中学校、附属盲学校、附属聾学校、附属桐が丘養護学校、東京都公立中学校、秋田県公立中学校、静岡県公立中学校について行い、コンピュータ処理を行った。その結果、空間の相対概念は、学年を追って順調に発達するものの、特に変移点のようなものは見られなかった。男女差については、一般に男子の方が優れているが、その差はあまり大きなものではない。二つは、本研究の主題である空間概念の形成のための教材開発と指導法の開発、実践と評価を行った。教材開発は、地球の自転軸の傾き、月、惑星の満ち欠け等のモデルとして、直径8センチメートルの発泡スチロール球を水性塗料で灰色に塗り、これに5ミリメートルの太さをもった心棒を通し、垂直と23・4°傾く穴をもつ木製のスタンドを作成した。授業は附属中学校の1年生を対象にして行い、実験群、対象群を設けて行った。評価は、プレテストとポストテストを行った。また、実験群については、授業についての20項目のアンケート調査を行った。またビデオ撮りして授業分析を行った。その結果、学力にかかわる調査結果では、それ程の差は生じなかったものの、やや発展的な内容については、有意差を認めることができた。また、アンケートの結果によれば、モデルを用い、暗室にした実験室の中で、光の当たり方と見え方を具体的に視察することが面白く、よかったという者が多くあった。これは選抜された附属中学校の生徒の結果であるので、一般公立校では、もっとその効果は大きいものと思われる。これらの結果は、報告書として50ページほどのものにまとめて刊行した。
液体の熱伝導率の光学的非定常測定法の研究

本研究で得られた成果の概要を各年度ごとにまとめると以下のようになる。〔昭和59年度〕1.強制レイリー散乱法による液体の温度伝導率測定装置を製作し、その機能と測定原理の確認を行なった。2.各種の測定誤差要因(試料層厚さ,容器壁厚さ,染料濃度)の実験的検討を、従来のデータの良くそろっているトルエンを用いて行なった。〔昭和60年度〕1.測定装置の精度の向上および適用範囲の拡大を目指して次のような改良検討を行なった。(1)コンピュータによるオンライン計測,(2)CCDによる格子間隔測定,(3)加熱時間の延長。2.強制レイリー散乱法の各種液体への適用を確認するために次のような物質についての測定を行なった。(1)有機液体(トルエン,ヘキサン,ヘプタン,メタノール),(2)水,(3)液晶。〔昭和61年度〕1.各種誤差要因を理論的に解析し、実験との比較を行なった。考慮した誤差要因は、(1)試料容器壁の影響,(2)試料に添加する染料の影響,(3)加熱領域が有限でかつ加熱光強度がガウス分布している影響,(4)初期加熱時間が有限である影響,(5)試料厚みが回折効率に与える影響である。2.高温の溶融塩に適用できるように装置の改良を行ない、また溶融塩用の染料の選択のための着色実験を行なった。3.溶融塩の測定を試み、NaNO3は約330°C、KClについては約1000°Cまでの測定を行なうことができた。その結果KClでは過去の測定値が、23倍も大きいことが明らかとなり、この方法の高温流体への適用性が広げられた。
単一遺伝子病に対する新しい遺伝子診断法の開発と応用

本研究の目的は、臨床の場で簡便・迅速に遺伝子変異が検出できる遺伝子診断法を開発し、その臨床応用を検討することである。本研究では、研究者が考案した新しい手法(CASSOH法)に改良を加えその臨床応用をおこなった。疾患や薬理遺伝学的遺伝子多型によっては、複数の遺伝子変異や多型が関与していることも少なくなく、このような場合、遺伝子診断法のマルチプレックス化が望ましい。そこで私たちは、CASSOH法の最終検出ステップに、試験紙ではなくイムノアフィニティーとELISA法を組み合わせた新しい手法を開発した。ここでは、PCR反応液をチップ上のメンブレンに吸着させ、試薬を順次加えることによって青の発色で多型の有無を検出する。チップには特別の工夫が加えられており、添加された液はすべてメンブレン下部のパッドに吸収されるため、通常のELISAのように廃液を処理する必要がない。また、多数のチップをケースに収納することによってマルチウェルプレートのフォーマットで用いることも可能である。この方法(CASSOH-ELISA法)は、比較的高いスループットを持ちながら、特別の機器を用いることなく肉眼で遺伝子型を判定できるというこれまでにない特徴を有しており、今後多くの遺伝子診断に応用可能と考えられる。このCASSOH法は遺伝子増幅装置以外の機器は一切用いずに免疫クロマトグラフィーを用いて肉眼的に既知の点変異を検出する新しい手法で、手技的にはインフルエンザ迅速診断キットに類似している。血液検体から判定までに要する時間は2時間以内である。まずこの手法に組み合わせるPCR法以外の定温度遺伝子増幅法を検討し、LAMP法との組み合わせが可能であることを確認した。つぎに、実際の臨床応用を目指して、単一遺伝子病の中で高頻度に見られる点変異や、薬理遺伝学的に有用な単塩基遺伝子多型を対象にした診断キットを試作した。対象とした疾患関連遺伝子変異は、糖原病Ia型、高グリシン血症、Tay-Sachs病、Gaucher病、家族性乳癌、ミトコンドリアA1555G変異である。また遺伝子多型は、NAT2、TPMT、UGT1A1、Factor V Leidenを対象とした。その結果、いずれの変異・多型の検出にも成功した。さらにまた改良を加え、DNAの抽出精製過程を経ることなく、微量の全血を直接反応系に加えることが可能な反応系を確立した。本方法は、一般病院・医院のベッドサイドで施行可能な遺伝子検査法であり、今後臨床の場における活用が期待される。
ヒト幹細胞の DNA メチル化に基づいた病理診断システムの構築

ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)、胚性幹細胞(ES細胞)、体性幹細胞を用いた再生医療の実現のためには各幹細胞を厳密に評価することが必要不可欠である。本研究では、DNAメチル化の観点から各幹細胞の特性評価を行った。DNAメチル化比較解析から新たなヒト多能性幹細胞エピジェネティクマーカーを同定した。さらにiPS細胞は培養と共にES細胞に近づいていくことを示し、iPS細胞におけるリプログラミング機構の一端を明らかにした。これまで再生医療応用を目指した成育医療センター・バイオリソースとして、様々な間葉系細胞の分離・培養に成功し、セルバンク化を進めてきた。これら希少なヒト細胞のうち、子宮内膜細胞、羊膜細胞、胎盤動脈細胞、月経血細胞、および胎児肺線維芽細胞のゲノムDNAを採取し、網羅的DNAメチル化解析に用いた。ゲノムDNA上の26,770箇所におけるDNAメチル化状態を収集し、各ヒト細胞におけるDNAメチル化プロファイルを行った。クラスター解析、主成分解析の結果、由来の異なる細胞が明確に判別でき、細胞の種類や特性に一致する分類が明確に可能であることが明らかになった。また、5種類のヒト細胞おける個々のメチル化状態について詳細に解析を行ったところ、解析した26,770箇所のうち、21,430箇所は異なる細胞間でDNAメチル化状態に差はなく、全体の19.95%の5,340が細胞特異的メチル化可変領域(T-DMR)であった。各細胞特異的なT-DMR遺伝子の数は、子宮内膜細胞43、羊膜細胞246、胎盤動脈細胞438、月経血細胞84、および胎児肺線維芽細胞321遺伝子であった。細胞特異的T-DMR遺伝子の内訳を見てみると、子宮内膜細胞では、HOXA9、羊膜細胞では、ZIC5、HOXB4、胎児肺線維芽細胞では、HOXB6、ZNF581、など発生、分化に重要な役割を示す遺伝子群が同定されているのが分かる。HOXやGATA、FOX関連遺伝子などが遺伝子発現解析ではなくDNAメチル化解析から抽出されてきた点は非常に興味深く、細胞の維持や分化の方向を規定する分子マーカーとして利用価値が高い。引き続き解析するヒト細胞を追加し、各細胞のDNAメチル化状態を比較検証することで細胞特異的T-DMR遺伝子を同定し、細胞固有のDNAメチル化パターン情報の収集と細胞特異的T-DMR遺伝子の詳細な解析を継続して行う。これまで再生医療応用を目指した成育医療センター・バイオリソースの希少なヒト細胞のうち、子宮内膜細胞、羊膜細胞、胎盤動脈細胞、月経血細胞、および胎児肺線維芽細胞のゲノムDNAを採取し、網羅的DNAメチル化解析を行い、細胞特異的メチル化可変遺伝子(T-DMR遺伝子)の同定と細胞固有のDNAメチル化パターン情報の収集、および細胞特異的T-DMR遺伝子の詳細な解析を行ってきた。本年度は更にヒト余剰指から得られた指皮膚細胞、指骨髄細胞、及びヒト耳軟骨細胞を解析対象に加え、ゲノムDNAを採取し、網羅的DNAメチル化解析を行った。ゲノムDNA上の28,000箇所のDNAメチル化状態をそれぞれ解析し、指皮膚細胞、指骨髄細胞、及びヒト耳軟骨細胞のDANメチル化プロファイルを行った。昨年度に収集した子宮内膜細胞、羊膜細胞、胎盤動脈細胞、月経血細胞、および胎児肺線維芽細胞のDANメチル化プロファイルデータに加え、総合的にクラスター解析、主成分解析の結果、指皮膚細胞と指骨髄細胞は近いグループとして区別することが出来、子宮内膜細胞と月経血細胞が近似グループとして区別することが出来た。指皮膚細胞、指骨髄細胞、及びヒト耳軟骨細胞特異的メチル化可変領域(T-DMR)の同定を進めており、HOXA9、ZIC5、HOXB4、HOXB6、ZNF581、GATA、FOXなど先に同定された遺伝子群との遺伝子発現及びDNAメチル化状態の比較検討と関連を解析中である。各種ヒト間葉系幹細胞において、癌関連遺伝子、未分化マーカー遺伝子、分化誘導遺伝子等を中心に網羅的なDNAメチル化解析を行いヒト間葉系細胞のDNAメチル化プロファイリング化を進めてきた。本年度はさらにヒトiPS細胞の網羅的なDNAメチル化解析、網羅的発現遺伝子解析結果を加え、比較横断的解析から再生医療に向けた細胞の品質の規格化と管理を行うための有用なデータを得ることができた。ヒト間葉系細胞、ヒトiPS細胞およびヒトES細胞の網羅的DNAメチル化解析からiPS/ES細胞特異的メチル化可変領域を220箇所同定した。さらに網羅的遺伝子発現解析データとの関連解析からiPS細胞におけるDNAメチル化変化と発現変化に相関のある8遺伝子(EPHA1、PTRN6、RAB25、SALL4、GBP3、LYST、SP100、UBE1L)を同定した。これら8遺伝子は、新たなエピジェネティクマーカーとして、iPS細胞の評価指標として使用できる。さらにiPS細胞における異常メチル化領域を同定し、詳細な解析を行った。