hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分泌型イムノグロブリンが腸内微生物叢制御とNAFLD/NASH進展に果たす役割

昨年度に明らかになった糞中分泌型イムノグロブリンA (SIgA)量が生産施設間で異なることを踏まえて,糞中SIgA量が高い施設で生産されたC57BL/6NおよびBALB/cマウスを実験に用いた。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)において腸管の分泌型イムノグロブリンが変化するのかを明らかにするために,C57BL/6Nマウスに高脂肪+高フルクトース食を20週間与え,血中および糞中イムノグロブリン量をELISA法により測定した。結果,C57BL/6NマウスではNAFLD/NASHモデルにおいて,血中IgAの低下と糞中IgAの増加が認められた。一方,BALB/cマウスのNAFLD/NASHモデルでは血中IgAおよび糞中IgA量に変化は認められなかった。また,両系統のマウスにおいて糞中IgM量に変化は見られなかったことから,上記のNAFLD/NASHモデルにおけるイムノグロブリンの変化はIgA特異的なものであることが示唆された。また,分泌型イムノグロブリンがNAFLD/NASHの病態に与える影響を明らかにするためにIgAおよびIgMの分泌を担うトランスポーターであるpIgRを欠損したマウスをCRISPR-Cas9によるゲノム編集技術で昨年度に作出した。系統間および生産施設間で異なるSIgAレベルの影響を考慮し,C57BL/6NおよびBALB/c両系統でpIgR欠損マウスを作出し,糞中SIgAレベルが高い生産施設由来のC57BL/6NマウスおよびBALB/cマウスを用いて戻し交配を2世代行い,実験に用いるマウスの系統を整備した。同時に,pIgRホモ欠損マウスにおいて糞中IgAが検出されないことを確認した。当初計画ではC57BL/6系統のpIgR欠損マウスを米国より輸入し利用する予定であったが,C57BL/6およびBALB/cマウスの系統間でのSIgAの働きの差が今後の研究結果に影響する可能性が示唆されたため,両系統のpIgR欠損マウスをゲノム編集技術により新たに作出した。そのため,組換えマウスの戻し交配およびコロニー拡大に時間を要した。現在,C57BL/6NおよびBALB/c両系統のマウスにおいて実験用マウス生産体制が整い,順次実験を開始している。また,C57BL/6NおよびBALB/cマウスに高脂肪+高フルクトース食を与え,腸管分泌型イムノグロブリンの変化を観察した。当初計画では,コリン欠乏アミノ酸食誘導型NAFLD/NASHモデルでも実験を行う予定であったが,当初計画と異なり2系統のマウスを使用しているため,高脂肪+高フルクトース食誘導型NAFLD/NASHモデルにおけるpIgR欠損の影響をみる研究を先行させ,その結果を踏まえた上で,コリン欠乏アミノ酸食誘導型NAFLD/NASHモデルでの実験を検討する。現在までに,C57BL/6N系およびBALB/c系マウスの分泌型イムノグロブリントランスポーター欠損マウス(pIgR欠損マウス)の生産体制が整ったため,今後は両系統のpIgR欠損マウスを用いて,高脂肪+高フルクトース食誘導型NAFLD/NASHモデルにおける腸管イムノグロブリンの働きを明らかにする。また,上記の高脂肪+高フルクトース食モデルの結果を踏まえた上で,異なるNAFLD/NASH誘導メカニズムを有するコリン欠乏アミノ酸食誘導型NAFLD/NASHモデルでの実験を検討する。当初計画ではpIgR欠損マウスに加えてIgA欠損マウスを用いる予定であったが,血中IgAの有無が異なるものの,どちらも腸管分泌型IgAを欠損するマウスであることから,IgAの腸管での働きに焦点を当て,今後はpIgR欠損マウスでの研究にリソースを集中する。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)において腸管の分泌型イムノグロブリンがどのように変化するのかを明らかにするために,C57BL/6マウスに高脂肪食を16週間与え,糞中の分泌型IgA (SIgA)量をELISA法により測定した。事前の予想に反して,高脂肪食摂取後4から16週の時点で糞中SIgA量に変化は見られなかった。腸管SIgAレベルおよびその働きはマウスの系統間で差があることが報告されていることから,3つの異なる生産施設由来のC57BL/6マウスおよびBALB/cマウスの糞中SIgAレベルを比較したところ,系統間および生産施設間でSIgAレベルが大きく異なることが明らかとなった。先の高脂肪食を摂取したC57BL/6マウスは糞中SIgAレベルが低く,高脂肪食摂取によりSIgAレベルは変化しなかった。一方で,同一生産施設由来のBALB/cマウスは糞中SIgAレベルが高く,高脂肪食摂取によりSIgAレベルが減少する傾向が見られた。これらの結果は,NAFLD/NASHにおける分泌型イムノグロブリンの役割を調べる上で,系統間および生産施設間で見られるSIgAレベルの違いが結果に影響する可能性を示唆している。また,分泌型イムノグロブリンがNAFLD/NASHの病態に与える影響を明らかにするためにIgAおよびIgMの分泌を担うトランスポーターであるpIgRを欠損したマウスをCRISPR-Cas9によるゲノム編集技術で作出した。

系統間および生産施設間で異なるSIgAレベルの影響を考慮し,C57BL/6およびBALB/c両系統でpIgR欠損マウスを作出し,繁殖には糞中SIgAレベルが高い生産施設由来のC57BL/6マウスおよびBALB/cマウスを用いた。当初計画に沿ってC57BL/6マウスに高脂肪食を与え,糞中SIgAの変化を観察した。一方,コリン欠乏アミノ酸食誘導型NAFLD/NASHにおける糞中SIgAの変化は未だ観察していないが,これは生産施設の違いがマウスの糞中SIgAレベルの違いに影響する可能性が明らかになったためである。既に生産施設毎のSIgAレベルの情報が得られたため,SIgAレベルの違いを踏まえて実験を行う体制が整った。また,IgAおよびIgMの分泌トランスポーターであるpIgRの欠損マウスをC57BL/6およびBALB/c両系統で作出した。当初計画ではC57BL/6系統のpIgR欠損マウスを米国より輸入し利用する予定であったが,C57BL/6およびBALB/cマウスの系統間でのSIgAの働きの差が今後の研究結果に影響する可能性が示唆されたため,両系統のpIgR欠損マウスをゲノム編集技術により作出した。そのため,欠損マウスのコロニー拡大を開始するまでに時間を要したが,既に欠損マウスのコロニーを拡大中である。昨年度に明らかになった糞中分泌型イムノグロブリンA (SIgA)量が生産施設間で異なることを踏まえて,糞中SIgA量が高い施設で生産されたC57BL/6NおよびBALB/cマウスを実験に用いた。非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)および非アルコール性脂肪肝炎(NASH)において腸管の分泌型イムノグロブリンが変化するのかを明らかにするために,C57BL/6Nマウスに高脂肪+高フルクトース食を20週間与え,血中および糞中イムノグロブリン量をELISA法により測定した。結果,C57BL/6NマウスではNAFLD/NASHモデルにおいて,血中IgAの低下と糞中IgAの増加が認められた。一方,BALB/cマウスのNAFLD/NASHモデルでは血中IgAおよび糞中IgA量に変化は認められなかった。また,両系統のマウスにおいて糞中IgM量に変化は見られなかったことから,上記のNAFLD/NASHモデルにおけるイムノグロブリンの変化はIgA特異的なものであることが示唆された。また,分泌型イムノグロブリンがNAFLD/NASHの病態に与える影響を明らかにするためにIgAおよびIgMの分泌を担うトランスポーターであるpIgRを欠損したマウスをCRISPR-Cas9によるゲノム編集技術で昨年度に作出した。系統間および生産施設間で異なるSIgAレベルの影響を考慮し,C57BL/6NおよびBALB/c両系統でpIgR欠損マウスを作出し,糞中SIgAレベルが高い生産施設由来のC57BL/6NマウスおよびBALB/cマウスを用いて戻し交配を2世代行い,実験に用いるマウスの系統を整備した。同時に,pIgRホモ欠損マウスにおいて糞中IgAが検出されないことを確認した。当初計画ではC57BL/6系統のpIgR欠損マウスを米国より輸入し利用する予定であったが,C57BL/6およびBALB/cマウスの系統間でのSIgAの働きの差が今後の研究結果に影響する可能性が示唆されたため,両系統のpIgR欠損マウスをゲノム編集技術により新たに作出した。そのため,組換えマウスの戻し交配およびコロニー拡大に時間を要した。現在,C57BL/6NおよびBALB/c両系統のマウスにおいて実験用マウス生産体制が整い,順次実験を開始している。また,C57BL/6NおよびBALB/cマウスに高脂肪+高フルクトース食を与え,腸管分泌型イムノグロブリンの変化を観察した。
低価格３Ｄプリンター用いた気管支鏡シミュレーション教育の効果検証

気管支鏡検査において、ファイバー先端を肺野末梢病変まで誘導する技術は熟練を要する。末梢気管支は患者毎に分岐が異なるため、気管支鏡のトレーニングを行うにはテーラーメイドモデルが必要である。本研究は、低価格3Dプリンターとゴムライク樹脂を用いて患者の気管支模型を個別造形し、気管支鏡検査前に若手医師を対象とした気管支鏡シミュレーション研修を行い、その後実際の気管支鏡検査を実施する。実症例に基づいた若手医師の気管支鏡技術研修を可能にすると共に、肺癌診断率の向上に貢献すると考えられる。
ロマネスク柱頭彫刻の基礎研究:形体と図像と建築空間との関係について

ロマネスクの柱頭は建築部材であると同時に説話図像の舞台ともなった。本研究は説話柱頭を教会堂内部の位置と機能に緊密に関係する二面、三面、四面柱頭に分類し、建築空間の中でどのように扱われたかについて考察した。その結果、説話cpの図像の選択と配置、画面構成には教会堂の様々な場所の課す構造的条件と機能に加え、光(光量、採光条件)と見る者の動きと視点が重要な条件として考慮されていたことが明らかになった。平成21年度は課題研究の第一段階として、ロマネスクの黎明期から初期にかけての柱頭群を二度にわたり調査した。第1回目の現地調査(2009年9月16日10月6日)は、次の各地で実施した。パリのサン・ジェルマン・デ・プレ教会堂(身廊の葉飾り柱頭および説話柱頭)、オータン(ロラン美術館収蔵の柱頭)、トウルニュ修道院(クリュプタおよびトリビューン、回廊、周歩廊の柱頭)、シャルリュー旧修道院(身廊廃墟および玄関間、トリビューン、集会室の柱頭)、パレ・ル・モニアル、ヴェズレー、スイスのロマンモティエ修道院とペイエルヌ旧修道院(内陣および翼廊、トリビューンの柱頭)。各地での研究目的は次のとおりである。サン・ジェルマン・デ・プレの説話柱頭(ただしオリジナル柱頭はパリ国立中世美術館蔵)に見る図像の選択と構図と配置を建築空間の中で検証した。スイスの二つの修道院は、第二クリュニー教会堂が現存しないため、それに代わる11世紀前半のクリュニー系修道院の現存例として建築空間の中で柱頭を調べた。ブルゴーニュ地方の諸教会堂では柱頭彫刻の発展段階を跡づけた。第2回目の現地調査(2010年2月27日3月8日)はピレネー山脈の南北に横たわるカタルニア地方に散在する黎明期のロマネスク教会堂(スペイン側はリポイ、サン・ボアン・デ・ラス・アバデサス、セオ・デ・ウルヘール、フランス側はサン・マルタン・ド・カニグ、サン・ミッシェル・ド・クシャ)とトウールーズのサン・セルナンで実施した。ロマネスク時代のカタルニア地方には、今日と同義の国境はなく、独自の地域文化が早くから開花した。石工と彫刻匠はピレネー山脈の南北を往来し、建材と表現様式に共通点が認められる。これらの教会堂には説話柱頭はほとんどなく、意匠化された葉飾りと動物文が柱頭の形体に力強く合致し、柱頭装飾のいくつかの定型をつくっていた。本研究は、ロマネスク芸術の特質である自由自在な造形原理を柱頭という建築部材を対象として、その黎明期から終焉期にいたるまでの展開を跡づけることを目的とする。研究の実施にあたっては、教会堂という建築空間とその建築構造体の要所をなす柱頭彫刻との関わりを重視し、不可分の総体として考察する。このため、現地でのフィールド調査が研究の基礎となる。平成22年度のフランスにおける現地調査は5月と11月の二度におよび実施された。5月7日17日の調査では、説話柱頭がロマネスク美術の初期の段階からすでに、身廊、玄関塔、周歩廊の場所に採用されていた点に注目し、その代表的作例として、サン・ブノワ・シュール・ロワール修道院の柱頭を調査した。玄関廊の柱頭群が示すように、ロマネスクの柱頭は葉飾り柱頭から説話柱頭に発展的に移行するのではなく、初期の段階から説話柱頭が突如現れ、併用されるようになった点は重要である。11月13日27日の調査はクリュニーとモワサックで実施した。クリュニーでは、近年急速に進んだ第二教会堂の発掘と第三教会堂現存部の整備にともない、11世紀初頭のロマネスク黎明期から、11101130年代の盛期を経て、12世紀後半のゴシック初期にいたるまでの各段階を、葉飾り柱頭に跡づけることが可能になった。同じクリュニー系のモワサック、サン・ピエール修道院では回廊柱頭を調査した。東西南北のギャラリーに現存する柱頭は全部で76あり、ロマネスクの回廊の姿をもっと,もよく伝えている。ここでは、歩廊側から見える面と見えない面、見えても逆光線により見えにくい面、交互に配置された双柱頭と単柱頭など、さまざまな条件の下で、葉飾り柱頭と説話柱頭がどのように配置され、柱頭の各面が構成されているかを調査した。本研究は、ロマネスク芸術にみられる自由自在な造形原理を柱頭という建築部材を対象として、その黎明期から終焉期にいたる展開の軌跡を追うことを目的とする。本研究の特徴は、厖大な数にのぼる柱頭の葉飾り装飾と説話図像の構成およびその配置を扱うに際して、常に柱頭と建築を不可分の関係として考察するところにある。

すなわち、柱頭は建築構造体の要となる接合部をなすばかりでなく、柱頭の胴部に刻まれた彫刻が教会堂建築のさまざまな場所のもつ多様な機能にどのように、またどの程度関わっていたかという視点である。平成23年度の研究は、まず、21年度と22年度にフランスで実施した現地調査から得られた研究材料を整理し、『ロマネスク柱頭論』という大きな題目の下に、第1章:建築部材としての柱頭の形体と役割、第2章:建築構造の発展とロマネスク黎明期の柱頭、第3章:葉飾り柱頭の展開、第4章:説話柱頭の誕生と説話図像の配置、第5章:説話柱頭の諸問題、第6章:ロマネスクの終焉、という章立てを構成した。次に、説話柱頭(第4章と第5章)に内在する本質的な問題、すなわち自己完結性の強い柱頭という立体に一方向の連続性を要求する説話をどのように構成していったかという問題を、扉口(2面柱頭)、玄関廊(3面柱頭)、身廊(3面柱頭)、周歩廊(4面柱頭)、回廊(4面柱頭)に分けて、それぞれの建築部位のもつ機能とその空間を使用する者、見る者といった動的な要素をふくめた関係において考察を進めた。本研究代表者の試みるアプローチによるまとまった柱頭論は未だない。考察と執筆を進めるにあたっては、平成23年9月より4ヶ月間、米国イェール大学大学院付属図書館と同大学院Arts Libralyを利用することができた。
高集中化流通経路でのトレード・マーケティング戦略の日英比較研究

昨年度のパイロット調査の結果を踏まえ、調査票を策定し、大手小売企業の中でもGMS(一部CVS)を中心に調査索を送付し、主に食料品担当のバイヤーに対して本調査を実施した。分析結果として商品政策に関して、地域需要優先的分権的購買体制、属人的購買基準が特徴としてみられた。さらに、複雑な商取引慣行のもとでの取引業務にバイヤーが忙殺され商品開発など本来のバイイング業務が遂行できない現状が明確となった。つまりバイヤーの新商品開発関連の業務と取引交渉業務への時間・人員配分を調査し、新規製品開発型購買政策か取引条件優位により仕入価格削減の購買政策かに分類できた,新規商品開発型購買政策とはIYの購買政策が代表的で、売れる商品を探索することにバイヤー業務を多くを傾注させている。これに対して取引条件優先型購買とは、IY以外の大手小売業者がおこなっており、バイヤーが商品開発ではなく取引条件を有利にすることに傾注している。したがって、“仕入条件"“物流"“店頭プロモーション"に関する事項の業務時間を費やしている。したがって、後者の購買形態では、商品選別は外部(卸・メーカー)に依存する傾向が発生し、利用する情報の種類も店舗情報の低い利用度がみられた。組織的構造について機能分散型購買形態と機能単一型購買形態に分類。以上の研究結果から、次の仮説が新たに注目される。「単独型購買では保守的な購買形態となり、外部依存型の商品選別となるのではないか。一方、チーム型組織購買では購買に関して共同責任となりやすく、リスクを許容した購買活動を行う可能性があるのではないか。」さらに情報利用についても、情報のソースと種類について調査。売れる商品から市場情報をいかに吸収し、バイヤーが今後の商品開発、商品政策に活用しているのかについて今後調査を行っていく必要がある。文献検索では“バイヤーと供給業者間の関係性がDelistingと関連している"(英国調査G.Davies,1995)。さらに“関係性の長さ、バイヤーの年齢、コンタクトの頻度が供給業者へのバイヤーの態度に影響している"とする調査結果が出ていた(豪州調査G.Davies&A.Treadgold,1997)。本調査では、ロンドン日系小売企業へのパイロット調査をおこなった。調査目的は英国豪州調査方法が日本で利用可能性であるかを確認するためのものである。特に、日本型購買行動と欧米型購買行動の違いを考察した。これらは主に商取引慣行の違いからくる購買形態の違いであるといえよう。調査対象はロンドン日系小売店。調査方法はアンケート調査とインタビュー調査である。結果、日本型購買行動は(1)返品制により在庫処分。(2)地域需要を重視した分権的購買体制。(3)少ないバイヤー数、属人的な購買行動。(4)製販関係では継続的取引で協調的関係が顕著であった。一方、英国では(1)完全買い取り制の基、在庫品は夏冬のセールで処分し、購買活動は収益に密接に関連する。(2)中央集権的購買体制。(3)多くのバイヤー、組織的(相互監視的)購買行動。(4)小規模供給業者に対して強いパワー関係を小売業者は有し敵対的関係となっている。これら調査結果を基に概念モデルを開発した。まず「先行変数」としては、バイヤーの年齢、経験年数、リレーションシップの長さ(製品、販売員)、コンタクトの回数、相互依存性が想定された。次に「関連性への対応」は情緒的感情と認知的思考を想定した。最後に信頼性形成が重要であると考え、信頼性を販売員、供給業者、製品に分類した。これがDelistingに関連することになる。

以上のパイロット調査の結果と新たな概念モデルから計画どおり、次年度調査を実施する予定である。上記分析結果はHajime Itoh(1998)で公表した。昨年度のパイロット調査の結果を踏まえ、調査票を策定し、大手小売企業の中でもGMS(一部CVS)を中心に調査票を送付し、主に食料品担当のバイヤーに対して本調査を実施した。分析結果として商品政策に関して、地域需要優先的分権的購買体制、属人的購買基準が特徴としてみられた。さらに、複雑な商取引慣行のもとでの取引業務にバイヤーが忙殺され商品開発など本来のバイイング業務が遂行できない現状が明確となった。つまりバイヤーの新商品開発関連の業務と取引交渉業務への時間・人員配分を調査し、新規製品開発型購買政策か取引条件優位により仕入価格削減の購買政策かに分類できた。新規商品開発型購買政策とはIYの購買政策が代表的で、売れる商品を探索することにバイヤー業務を多くを傾注させている。これに対して取引条件優先型購買とは、IY以外の大手小売業者がおこなっており、バイヤーが商品開発ではなく取引条件を有利にすることに傾注している。したがって、“仕入条件"“物流"“店頭プロモーション"に関する事項の業務時間を費やしている。したがって、後者の購買形態では、商品選別は外部(卸・メーカー)に依存する傾向が発生し、利用する情報の種類も店舗情報の低い利用度がみられた。組織的構造について機能分散型購買形態と機能単一型購買形態に分類。以上の研究結果から、次の仮説が新たに注目される。「単独型購買では保守的な購買形態となり、外部依存型の商品選別となるのではないか。一方、チーム型組織購買では購買に関して共同責任となりやすく、リスクを許容した購買活動を行う可能性があるのではないか。」さらに情報利用についても、情報のソースと種類について調査。売れる商品から市場情報をいかに吸収し、バイヤーが今後の商品開発、商品政策に活用しているのかについて今後調査を行っていく必要がある。
有機触媒を用いるペプチドの選択的解裂：脱セリン化を伴うペプチド短縮反応

ペプチドの人工触媒による配列特異的解裂は有機化学分野における長年の挑戦である。ペプチド中のセリン残基のアミドNH基選択的なBoc化を検討する過程で、セリン残基が特異的に除去されるペプチド短縮反応を見いだした。反応機構解明に向けた検討を行い、以下の成果を得た。1)Boc-N-Val-Ala-Ser-Ala-ORのテトラペプチドを用いて触媒を精査し、L-beta-naphthylalanine側鎖を持つPPY型触媒に特異的なペプチド切断反応であることがわかった。2)異なる2種類のテトラペプチドを用いるcross over実験から、このペプチド切断-再結合が分子内反応で進行することがわかった。ペプチドの人工触媒による配列特異的解裂は有機化学や生化学の分野における長年の挑戦である。我々はペプチド中のセリンのアミドNH基選択的なアシル化(Boc化)を検討する過程で、セリン部分が特異的に除去されるペプチド短縮反応を見いだした。本研究期間中には、本反応が触媒に依存して起こり、基質の特異な性質に由来するものではないことを明らかにした。また、セリン含有ペプチドを5種類調整し、本反応条件に付したところ、例外なくセリン部分が特異的に除去されるペプチド短縮反応が観察された。本研究ではこの前代未聞の反応を精査し、触媒や反応条件の最適化を行い、その一般性と基質ペプチドの適用範囲、さらに反応機構を明らかにすることを目的としている。本年度は反応機構解明に向けた検討を行い、以下の成果を得た。(2)異なる配列を持つ2種類のテトラペプチドを用いるcross over実験から、このペプチド切断ー再結合過程が分子内反応であることがわかった。(3)セリン残基のO-Boc化体を反応系に付しても回収されることから、本化合物が反応中間体でないことがわかった。(4)脱離するセリンはオキサゾリドンとして回収される。有機合成化学セリン含有ペプチドのセリン部分が特異的に除去されるペプチド短縮反応を見いだしたが、本反応が基質の特異な性質に由来するものではなく、触媒による基質ペプチドの精密分子認識によって起こることを明らかにした。また、セリン含有ペプチドを種々調整し、本反応条件に一般性があることを実証した。また、反応機構解明に向けて、実験に基づく幾つかの情報を得ることができた。常温、中性条件下でのセリン残基選択的なエンドペプチダーゼ様ペプチド切断反応の一般化に取り組む。(1)この前代未聞のペプチド切断ー短縮反応の機構解明、(2)1つのセリン残基を含む長鎖ペプチド、(3)2つ(以上)のセリン残基を含む鎖状ペプチド、(3)セリン残基を含む環状ペプチド、について本反応の一般性を検証する。
知的分散アプリケーション構築技法に関する研究

本研究では,知識処理システムを用いることによって,ネットワークの状態の変化に対して柔軟に動作を変更できるアプリケーションを開発するための環境を構築した.まず,ネットワークの状態や分散アプリケーションの特徴を,本研究代表者らの研究グループで従来から開発を行っている,イズア関係とドット記法に基づく推論システムによって扱う手法を検討した.この推論システムでは,分散アプリケーションの内部構造を知識として保持しておき,ネットワーク状態の変化に伴ない,構造を変化させるべき部分を推論によって求める.求められた推論結果は,推論システムからプログラミング言語の実行時システムにリアルタイムに伝える.推論結果を反映させる手法としては,本研究代表者らの研究グループでこれまでに開発している,演繹オブジェクト指向プログラミングと呼ぶ手法を用いている.この手法では,オブジェクト指向プログラミング言語において推論結果を用いてプログラム中のクラス階層構造などを動的に変更する手法を用いている.以上の機構を用いることによって,実際に動作するアプリケーションの動作を常に適切な状態に保つことができる.実装は,Objective-C言語をはじめとするいくつかのオジェクト指向プログラミング言語を用いて行った.さらに本研究においては,知識ベースシステムを用いて分散アプリケーションを構築する技術を応用して,広域ネットワーク上で動作するメール分配システムの構築を行なった.このメール分配システムにおいては,知識処理システムを用いることによって,抽象的なグループの宛先指定を可能にしている.また,ネットワークの動的な変化や配送先の動的な変化に対しても,知識の記述の変更によって柔軟に対応することを可能にした.本システムをEWS上で実装し,実際に研究代表者らの研究機関において運用した.本研究では,知識処理システムを用いることによって,ネットワークの状態の変化に対して柔軟に動作を変更できるアプリケーションを開発するための環境を構築した.まず,ネットワークの状態や分散アプリケーションの特徴を,本研究代表者らの研究グループで従来から開発を行っている,イズア関係とドット記法に基づく推論システムによって扱う手法を検討した.この推論システムでは,分散アプリケーションの内部構造を知識として保持しておき,ネットワーク状態の変化に伴ない,構造を変化させるべき部分を推論によって求める.求められた推論結果は,推論システムからプログラミング言語の実行時システムにリアルタイムに伝える.推論結果を反映させる手法としては,本研究代表者らの研究グループでこれまでに開発している,演繹オブジェクト指向プログラミングと呼ぶ手法を用いている.この手法では,オブジェクト指向プログラミング言語において推論結果を用いてプログラム中のクラス階層構造などを動的に変更する手法を用いている.以上の機構を用いることによって,実際に動作するアプリケーションの動作を常に適切な状態に保つことができる.実装は,Objective-C言語をはじめとするいくつかのオジェクト指向プログラミング言語を用いて行った.さらに本研究においては,知識ベースシステムを用いて分散アプリケーションを構築する技術を応用して,広域ネットワーク上で動作するメール分配システムの構築を行なった.このメール分配システムにおいては,知識処理システムを用いることによって,抽象的なグループの宛先指定を可能にしている.また,ネットワークの動的な変化や配送先の動的な変化に対しても,知識の記述の変更によって柔軟に対応することを可能にした.本システムをEWS上で実装し,実際に研究代表者らの研究機関において運用した.
悪性神経内分泌腫瘍に対する血管新生阻害下内用療法:基礎研究から臨床応用へ

^<131>I-MIBG内用療法の治療効果を、他の有効な治療法のない悪性神経内分泌腫瘍患者において高めることを目的とした。担癌マウスにおいて投与ルートの検討を行った結果、体腔内播種した状況では、体腔内投与の有効性が確認された。臨床では、従来国内で行われていなかった、全身線量計算を元に大投与量内用療法の意義を示した。正確な部位同定と線量計算のため、シンチグラム断層撮影(SPECT)情報とCT情報の融合像での病巣評価を行い、高精度で可能であることを確認した。本研究は、I131-MIBG内用療法の治療効果を、他の有効な治療法のない悪性神経内分泌腫瘍患者において高めることにある。申請者の施設で多くの患者で腫瘍縮小効果や高度な症状緩和効果が認められた一方で、比較的大きな腫瘤を形成した進行症例では充分な治療効果が得られないことを多々経験する。そこで、血管新生阻害療法で誘導された腫瘍組織増殖抑制・転移抑制・休眠状態に、内用療法による殺細胞効果を添加することによる増強効果を狙った。また、投与ルートの検討を行った。一方で、内用療法が不十分な効果しか得られない理由として、腫瘍線量不足が考えられ、投与量増加がその方向の一つである。従来国内で行われていなかった、大投与量内用療法の意義を検討した。^<131>I-MIBG内照射療法の成否は、十分な病巣集積を得ることができるか否かに左右される。したがって、個々の症例における腫瘍線量計算が可能であれば、治療効果判定・推定に重要な情報となる。そのためには、シンチグラムで見られる異常集積部位の正確な部位同定と啓示的な集積量推移の情報と、X線CTなどの形態画像によるMIBG異常集積病巣のサイズ評価を精度良く行うことが必要である。そこで、シンチグラム断層撮影SPECT情報と、X線CT情報の融合像での病巣評価を行い、高精度でこれが可能であることを確認した。悪性神経芽腫あるいは悪性褐色細胞腫による腹腔内播種に対する有効な治療法は存在しないのが現状である。一般に、体腔内に癌細胞が播種した状態において、放射能標識抗体を用いたアイソトープ内用治療を静脈内投与で行った場合、腫瘍への放射能集積が充分に得られないために望ましい治療効果が得られない。この欠点を克服するためには体腔内局所投与が効果的である。抗体が分子量15万と大きなタンパクであるのに対し、1131-MIBGは2000強の小分子であるため体腔内から循環系への吸収がより迅速に生じる可能性があるため、1131・MIBGによる内用療法に標識抗体と同じ手法が可能であるか不明である。これを検証するため、ヒト神経芽細胞腫株SK-N-SHをBalb/cヌードマウス腹腔内投与し作成した腹膜播種モデルにおいて、静脈内投与と腹腔内投与の治療効果を比較した。静脈内投与では、播種腫瘍への1131-MIBG集積は投与3時間後において1.22%ID/gに過ぎないのに対し、腹腔内投与では投与2時間後に35.9%ID/gと非常に高度の集積を示した。55.5 MBqの投与による治療後のマウス平均生存期間は、未治療群の59.3日に対し静脈内投与では60.6日と改善が得られなかったが、腹腔内投与では94.7日と有意に改善された。この投与量における腫瘍線量は、静脈内投与では450cGy、腹腔内投与では4140 cGyであった。主要臓器において治療効果比で約4-14倍の差が確認された。両群で治療後の体重変化に有意差は認められないため、毒性には差がないものと考えられる。このことは、全身主要臓器の線量に大きな差がみられないことからもサポートされることである。しかし、肝・腸管などの腹腔内臓器への線量が腹腔内投与群で倍増しているため、実際の治療においては十分な考慮が必要であることが示唆された。これらの結果から、MIBGのような小分子物質においても、体腔内投与の手法が有効であることが初めて示された。1. ^<131>I-MIBG内照射療法の成否は、十分な病巣集積を得ることができるか否かに左右される。

これにより、SPECT/CT複合機のない状況でも、線量計算が精度良く行うことが可能であることが示された。2. ^<131>I-MIBG内照射療法で腫瘍線量改善を狙った方向としては、腫瘍径が限定された状況で治療を行うこと以外に、投与量を増大させることが考えられる。国内でのMIBG内照射療法の標準投与量は100-200mCiである。この治療の副作用面での決定臓器は骨髄であり、200cGyが耐用線量と考えられている。そこで、この値を用い最大耐用投与量決定を試みた。一般にβ線核種の内照射療法における骨髄線量は全身線量に等価と考えられるため、標準投与量での全身クリアランスカーブを複数の症例において求め、得られたクリアランスをMIRD法に外挿し全身線量を産出したところ、成人において200mCi投与で100cGy前後の値が得られた。本院における^<131>I一日使用限度量は460mCiであるため、最大耐用投与量に近い量での治療が実行可能であることが確認された。一方、小児例では15-18mCi/kg相当の投与量が求められることがあるが、この場合の線量は200cGyを超える線量となるため、骨髄移植による骨髄サポートを前提とした治療となることが確認された。1.本研究対象疾患の一つである悪性神経芽腫は小児疾患であるため、生活が自立していない年少児が本研究の内用療法施行対象に含まれることが多い。また、悪性褐色細胞腫などにおいても、骨転移性疼痛あるいは転移増大に伴う四肢麻痺などにより、生活の中で補助が必要である患者が多く含まれる。放射線管理上、^<131>I-MIBG投与後数日間はアイソトープ治療病室における入院が必須であるが、その様な患者ではその際に両親・配偶者などによる治療病室での介護補助が必要となる。しかし、治療室ベッドサイドに長時間滞在することは介護者被曝線量の増加を招き、許容線量(介護者被曝5mSv)を超えることが危惧された。そこで、直接介護が必要でない時間帯は治療病室の隣室に介護者を待機させ、治療室と隣室を双方向でモニターリングと会話が可能なシステムを構築した。3歳患児治療時に実際に母親・祖母に治療時看護に携わっていただいた結果、治療室退出に至るまでの累積被曝線量は各々0.108mSv、0.188mSvと許容線量を十分に下回った上で治療遂行が可能であることが実証された。2.悪性神経芽腫のべ9例、悪性褐色細胞腫のべ5例の^<131>I-MIBG内用療法をトラブル無く施行可能であった。このうち、骨髄サポートを前提とした大投与量を2例で実行したが、^<131>I-MIBG内用療法実施中の有害事象は放射線宿酔を軽度認めたのみであった。3.病巣部位の正確な同定と集積強度の確認には、機能画像であるシンチグラムと形態画像であるX線CT画像の融合が有用であることが前年度までの検討で明らかとなっていた。今年度治療を実施した全例においてSPECT/CT複合機で撮像することにより、その意義が実証された。
絶縁性セラミックス用放電加工機の開発

放電加工による絶縁性セラミックスの加工プロセスは,セラミックス表面に加工油の熱分解カーボンを主成分とした導電性の表面層が形成されることによって加工が可能となる。加工表面の抵抗が高いために,設定パルス幅よりも長い長パルス放電が周期的に発生し,この放電によって表面層が形成される。周期的な長パルス放電の発生タイミングと放電位置を調査するために,分割給電電極を製作して放電位置を計測した。この結果,放電位置に関係なく正常放電と長パルス放電とが発生することが明らかとなった。長パルス放電は,極端に長い場合には数十msとなり,一般的な放電加工で使用される数数百μsと比べると,電流密度が小さく効率の悪い状態である。そこで,短パルス放電と長パルス放電の中間的なパルス幅の放電で加工状態を安定させることをねらいとして,放電電圧に関係なくパルス幅を制限できる放電制御回路を付加して,加工特性を評価した。パルス制限を付加しない場合では,数μsの正常な放電と長パルス放電が繰り返し発生し,極端にDFの高い状態となり,集中放電が発生するなどして加工の再現性が低い加工であった。パルス幅200μs程度に制限した場合には,制限しない場合と同程度の加工速度で,かつ再現性の良い加工特性を得た。また,同制御回路を用いてパルス幅を10μs程度と短く制限して粉末混入加工液の適用を試みた結果,短絡が回避され,これまでの放電回路では得られなかった4μmRyの面粗さを得た。補助電極法を用いた絶縁性セラミックスの放電加工における加工プロセスは,絶縁性セラミックス表面に導電性の表面層が形成されることによって加工が可能となる。この導電性の表面層は抵抗が高いために,通常の金属加工では25V程度である放電電圧が50V以上にまで達する。これによって,金属加工では生じなかったいくつかの問題が生じる。その一つとして,表面が抵抗体であるため短絡によっても電圧が0Vとならないために,短絡状態を回避する制御が動作しない。この対策として,粉末混入加工を実施した。数種類の粉末でも加工の結果,油中での分散性の高いZrB_2粉末を混入した場合に狭間隙での加工が可能となり加工速度は大きく向上しヘリカル研削によりSi_3N_4の加工した場合と同程度までの速度を得た。この結果から,適切に極間を保つことができれば,絶縁性セラミックスの加工が実用的な速度をえられることが確認できた。通常の加工油中でこれを実現するための放電制御回路を試作するためには,加工に直接寄与する表面層の抵抗状態を把握しておく必要ある。次の方法により比抵抗値の測定を試みた。あらかじめ作成した導電性の表面層に対して給電を一点として,放電位置を変化および加工機の内部抵抗を任意に変化させ,放電を行なった。この時の電流値および放電電圧の実測値および膜厚により比抵抗値を算出した。その結果,種々の条件で作成した表面層の比抵抗測定した結果,膜厚が異なる状態であっても比抵抗はほぼ同じであり,放電加工の限界の比抵抗値である10^<-2>Ωcm程度であることが明らかとなった。
ウィリアムズ症候群にみる音韻処理・生成能力と韻律構造の解明

ウィリアムズ症候群疾患者の言語能力を研究対象とした本研究では、音韻処理・生成能力の可塑性の高さと他の認知能力からの自律性を確認した。日本語の単語反転能力を持つ当疾患者から収集した文字不介入のラドリング(言葉遊戯)のデータから、促音と長母音の構造はレキシコンでは同一の構造をしていることを示し、「浮遊モーラ」を音韻論の新概念として提唱することにより、双方の構造を長音の構造として統一・融合させた。本研究は、非定型性言語に関して、その言語学的意味を啓蒙し、新たな言語学研究分野として開拓することに貢献した。本研究では、米国ウィリアムズ症候群協会と日本の保護者が構成するNPO法人の協力を得て、次の活動を行った。(1)平成22年7月、米国セントルイス市で開催されたナショナル・コンベンション(米国協会主催)に出席し、医学・遺伝子学会からの最新情報を得ると共に、当疾患者の発話活動を記録した。また、保護者へのインタビューを通して、歩行の遅れと発話の遅れとの間の相関関係を探った。(2)同年8月、米国ミシンガン州で行われたミュージック・エンリッチメントキャンプ(米国協会主催)にて当疾患者97名(十代46名(内2名は日本語母語話者)、二十代51名)と生活を共にし、単語反転ラドリング(言語遊び)に対する反応を観察した。また、無文字絵本を使ったナレーション活動を録音した。(3)同年10月、米国シアトル市で開催された専門者会議『Neurodevelopment and Cognition in Williams-Beuren Syndrome』(米国協会主催、アレン脳科学研究所共催)に出席し、非定型性言語研究の観点から議論に参加した。(4)同年6月と10月及び平成23年2月と3月、日本においては当疾患者が一同に集う機会が設けられていないため、東京都と豊川市にて被験者と面会し、当疾患者の単語反転とナレーションのデータを観察・録音した。(5)平成23年1月、米国ピッツバーグ市で開催された第85回アメリカ言語学会年次大会にて、5つの非定型性言語研究分野を含めたワークショップ「Language Disorders/Language Atypicalities:A NewPerspective to LinguisticTheories」の共同開催を実現し、当研究者はこれまでのデータに基づく韻律構造の分析を『Williams Syndrome and Ludlings』の題目で発表した。下記(1)(4)を中心とする活動を行い、其々の成果を得斉また社会への還元を目的とする(5)の活動を行った。(1)【単語反転ラドリングと子音変換ラドリングの継続実験】日本語における有意味語の反転と子音変換の能力のある被験者に対して、主に無意味語を用いた実験を行い、無意味語にも有意味語と同様のラドリング能力を認めた。これは、記憶に頼ることのない音韻運用であることを意味し、音韻処理能力の可塑性を示唆するものと推察される。(2)【言語リズム型認知能力の検証】三タイプのリズム型言語(ストレス型、シラブル型、モーラ型)の言語音wを被験者に聞かせ、反復能力を記録した。リズム型に関わらず、被験者にとって馴染みのある言語音により高い集中力が発揮されることを観察した。未知の言語の中では、モーラ型言語音の反復が良好であった。また、十代の被験者より二十代の被験者の反応が圧倒的に良好だったが、言語習得の臨界説に関する示唆を得るまでには至らなかった。(3)【物語作成能力の検証】Mayer(1969)の無文字絵本を用いて被験者の物語作成能力を検証した。知能障害と全体把握力障害との間の関連性を示唆する結果が得られたが、ラドリング能力との相関性はないものと結論付けられる結果であった。WS疾患者のラドリング能力は知能とは独立したものであることが推察される。(4)【歩行開始年齢と始語年齢の相関性に関するインタビュー調査】保護者へのインタビューを行い、歩行が始語に先行するという時間的な相関関係が認めた。インタビューの過程で、WS疾患児に特微的な聴覚過敏が言語音の聞き取りを妨げる要因である可能性が浮上し、始語の遅れの要因リストに加えた。(5)【社会への還元】本研究の社会への還元の一端として、日本のNPO法人が11月に開催した第1回カンファレンスにて、保護者と教育関係者を対象とした講演を行った。本研究では、ウィリアムズ゙症候群疾患の先行研究で議論されてきた言語能力のモジュール性と音韻処理能力との間の関連性を探った。同時に、主に促音と長母音を含む単語反転のデータを分析し、`浮遊モーラ'を音韻論における新概念として提唱した。これらの成果は、当該分野の国際学会で広く発表し、研究の総括の一端とした。(1)被験者の単語反転

ラドリングの反応時間の短さ[RT(41 ms, 957 ms); mean = 323 ms]から、当ラドリングは文字知識介入の余地のない感覚記憶から直接繰り出される稀有で純粋な音韻データを提供していると結論し、非定型性言語の言語学的価値を主張した。(2)単語を構成するモーラ数(x)と反応時間(y)の相関関係がやや負に傾いた0に近い値[ρ(x, y) = -0.0623]を示していることから、単語の長短と音韻処理の困難度には直接の関連性はないものと結論した。(3)予測から逸脱した一見不規則なアウトプットは、促音と長母音の交替現象に集中していることから、両者は音のメロディー材料が未決定の`浮遊モーラ'を深層構造として共有していると提唱した。促音と長母音は、メロディー材料が左右方向から拡散して`浮遊モーラ'を充足することによって決定されるものとし、拡散の方向性の間違いにより、両者の交替現象が説明されると結論した。(4)単語反転は日本の文化に根付いている言葉遊びではなく、被験者の周辺にも当能力を示す者はいないという事実から、被験者は単語反転の初期データに触れることなく、反転の規則を自ら生成したものと考えられる。被験者には、年齢とともに他の認知行動に質の低下がみられる一方で、単語反転の高い質は維持されている。従って、通常の臨界期を超えて音韻処理能力の習得と維持を可能にする被験者の脳機能の可塑性は高く、音韻処理能力のモジュール性も高いものと結論した。予定していた保護者へのアンケート調査をインタビュー方式に変更したが、アンケート項目には設定していない話が保護者側から提供されるなど、柔軟に対応できる直接対面方式の利点も多く、新たな研究発展の方向性を見出すことができた。全般的に数量化の難しいデータもあるが、概ね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。収集したラドリングのデータ分析に基づき、モーラの自律性、および韻律構造に関する学術論文を執筆する段階にある。言語習得性に関する課題には、知能の要素を入れて論ずる必要がある。この点、多数の先行研究によって平均IQが提示されてはいるが、そのほとんどがWISCとWAISによるものである。WS疾患児者に対するWISCやWAISの妥当性には議論の余地もあり、高度な協調運動や視空間情報分析を必要としない検査法を用いて認知能力を検証する余地がある。レーヴンマトリックス検査を用いてこの点を補充する活動を可能な限り行い、統括的なデータをそろえる予定である。
機能水及び天然由来の洗剤成分を活用した環境負荷の少ない洗浄方法の検討

健全な衣生活を維持するために行なわれる洗浄に関し、特に水環境への負荷を軽減するための研究として、洗剤組成、洗浄水、洗浄方法など様々な観点からの検討が行なわれている。本研究では、研究報告が少ない洗浄水を中心とした検討を行なうこと、すなわち化学品を最小限に留め、天然由来の物質である酵素などを活用した洗浄組成について提案することを目的とした。特に、家庭など行なう湿式洗浄条件を前提に水の性質に着目し、特殊な農業用作業着に付着する農薬の洗浄について、平成17年度に検討した。そこで、一般の衣料に付着する混合汚れをモデル汚れとしてした洗浄をテーマとした。これらの汚れに対して種々の条件により除去性を調べ、実用化への可能性を探った。結論は以下の通りである。1)湿式人工汚染布の洗浄性に及ぼす機械力の影響:すでに湿式人工汚染布に対する機能水(アルカリ電解水)の効果に関して、通常の水に比べて効果が高いことは報告した。しかし、より洗浄効果を高めるために、他の電解還元水や複合成分として酵素を添加し、洗浄力に対する機械力の影響について調べた。40rpm,80rpm,120rpm,160rpmの4段階に分けて洗浄したところ、30°Cまでは機械力が強くなるほど除去性も高くなった。しかし、40°Cでは、高速回転の160rpmで、洗浄性が低下した。また、同時に添付している白布の汚染率が高くなることから再汚染が進んだことによるものといえる。2)湿式人工汚染布の洗浄性に及ぼす酵素および界面活性剤の添加の影響:20°Cでの酵素添加の影響を無添加系と比較するとアルカリ電解水ではそれほど添加効果は認められなかった。が、水道水、イオン交換水、電解還元水などは酵素の添加によって機械力が大きくなるほど向上することがわかった。また、界面活性剤を添加したところ、30°CでSDS4mmo1/1に酵素を添加した機能水組成が最も高い洗浄性能を示すことがわかった。3)機能水の洗浄機構:機能水とSDS混合系での除去効果に関して、界面活性剤のミセル形成濃度との関係を調べたところ、機能水中でのSDSのミセル形成濃度が通常の水に比べて、低濃度領域にシフトすることがわかった。このことが、界面活性剤の減量化を可能にしたものと結論づけた。本研究は環境に負荷を掛けない洗浄方法について、特に洗浄水に着目して効果的な除去システムについて検討を行っている。平成17年度は、機能水を洗浄水とした実用的な視点から洗浄性を調べた。結果は、以下の通りである。(1)湿式人工汚染布を用いた場合の各種機能水の洗浄性・洗浄力試験機(tergot-o-meter)により、洗浄温度20°C、40°Cの場合の洗浄性能を比較したところ、アルカリ電解水洗浄水(pH11.5)、酵素を添加したアルカリ電解水で洗浄性、通常の水道水などを比較したところ、20°Cでは単なる水道水やイオン交換水に比べて、いずれのアルカリ電解水も著しい除去効果が認められた。また、再汚染性については、逆にアルカリ電解水では再汚染率が上昇する傾向が認められた。

・洗浄性におよぼす機械力の影響を見るため洗浄力試機の回転数を40、80、120、160r.p.m.と変化させて調べた。洗浄性は、回転数の増加、すなわち機械力の負荷が大きくなるといずれの洗浄液の場合も概して除去性が向上する。これに対して、再汚染率は洗浄効果の見られたアルカリ電解水や酵素入りアルカリ電解水では、回転数が120r.p.m.で最も汚染が高くなることがわかった。・40°Cでの洗浄性は、20°Cに比べていずれの洗浄液においても除去性がやや低下することがわかった。これらの傾向と機械力の強度とは相関は認められなかった。40°Cでの低下現象を示す一因として再汚染率の上昇が考えられる。また、この再汚染率は機械強度が高くなるほど上昇することもわかった。以上から、今回の試験では20°Cで酵素を添加したアルカリ洗浄液中ではエネルギーを掛けずに除去効果を示すことがわかった。(2)油溶性農薬汚れとアルカリ電解水の洗浄性・除去性に関して、綿、ナイロン、ポリエステル、ウールの各繊維をサリチオン農薬で汚染した後アルカリ電解水やメタノールで洗浄した結果、農薬の付着量は4種類の繊維の中では、作業服としてよく使用されるポリエステル布が最も付着量が少なかった。しかし、洗浄性では、いずれの条件においても綿はよく落ち、ポリエステル繊維では微量の付着に対して除去性が悪かった。特にSDSのような界面活性剤は繊維への分散浸透化が進み脱落に影響がおよぼしたと考えられる。・汚染布への洗浄液の接触角を測定した結果、綿ではいずれの洗浄液においても浸透性がよく接触角を測定できなかったが、ナイロンやポリエステルでは除去性の高い洗浄液ほど接触角が低下し、洗浄性と接触角との間によい相関が得られた。本研究は、快適な衣生活を維持するための衣類の洗浄に関して、特に水環境に負荷をかけない洗浄方法を見出すことを目的として洗浄液に着目した。平成18年度は、洗浄水として機能水の一つである電解還元水を用いてその有効性を調べた。結果は以下のとおりである。(1)機能水の洗浄性と温度の影響:機能水として、アルカリ電解水、電解還元水の2種類の機能水を用い、洗浄試験機(ターゴトメーター)を用い20°C、30°C、40°Cで洗浄性を調べたところ、アルカリ電解水では、機械力が大きくなるほど洗浄性は向上した。また、温度に関しては、30°Cでの除去性が最も高くなり、40°Cではむしろ洗浄性が低下した。この理由として、40°Cでは著しく再汚染おきていることが確認された。しかし、電解還元水では、アルカリ電解水のような顕著な洗浄性は認められず、その程度は水道水やイオン交換水とほとんど同じであった。また、機械力および温度に対する影響についても通常の水道水と同様の傾向を示した。(2)機能水への添加剤の影響:各機能水へ酵素、界面活性剤を添加した系での洗浄性について、温度、機械力の影響を調べたところ、酵素のみを添加した系では、機能水のみ場合に比べて相乗効果は確認できなかった。また、界面活性剤であるSDSを添加した系では、一般な洗剤の洗濯濃度とされる8mmol/lの半分に相当する4mmol/lをアルカリ機能水に添加した系では機能水と界面活性剤とに相乗効果があらわれ、著しい洗浄性が認められた。(3)アルカリ電解水による界面活性剤の減量
雌性配偶体の細胞特異的遺伝子発現誘導系を用いた有性生殖過程の核融合機構の解析

本研究では、熱ショックによるCre-loxP部位特異的組換えの誘導と、雌性配偶体特異的プロモーターを組み合わせた遺伝子発現誘導系を構築し、雌性配偶体形成過程の極核融合を解析するための新たな実験系として、シロイヌナズナ雌しべ内の雌性配偶体を対象とした時期特異的・細胞特異的な遺伝子発現誘導法を開発した。得られた形質転換植物の花芽全体の熱処理で、雌性配偶体特異的な遺伝子発現が誘導されること、単離した胚珠への赤外レーザ照射による遺伝子発現誘導が可能であることを示した。研究代表者らは、小胞体の分子シャペロンHsp70であるBiPが、シロイヌナズナの雌性配偶体形成時の極核の核膜融合に必要であることを明らかにした。本研究は、単一細胞における遺伝子発現誘導法であるIR-LEGOを発展させ、雌しべ内の雌性配偶体を対象とした時期特異的・細胞特異的な遺伝子発現誘導法の開発と、これを用いた極核融合におけるBiPおよびその制御因子の機能解析を目指している。本年度はまず、tagRFPおよびミトコンドリア局在型GFPを標的遺伝子として、熱ショックプロモーターによる遺伝子発現誘導が可能な株を構築した。IR-LEGOを用いた根における発現誘導実験では、ミトコンドリア局在型GFPを用いることで高感度に発現誘導を検出できることが示された。摘出した胚珠を用いた発現誘導実験では、胚珠の生存率を保ったまま長時間観察するための条件検討が必要であることが明らかとなった。本年度は、Cre-loxP部位特異的組換えを利用した発現誘導系の構築も行った。中央細胞、助細胞、配偶体全体を標的細胞に、ミトコンドリア局在型GFPを発現可能な組換え遺伝子を構築し、これを熱ショックによってCreを発現するHS-Cre株に導入した。現在、花芽の熱処理による発現誘導条件の検討を行っている。また、BiPおよびその制御因子を発現誘導可能な組換え遺伝子の構築を行うとともに、BiP変異株へのHS-Cre導入を行っている。研究代表者らは、小胞体の分子シャペロンHsp70システムが、シロイヌナズナ雌性配偶体形成時の極核の核膜融合に必要であることを明らかにした。本研究はIR-LEGO法を発展させ、雌しべ内の雌性配偶体を対象とした時期特異的・細胞特異的な遺伝子発現誘導法を確立し、これを用いて極核融合における小胞体のHsp70システムの役割の解析を目指す。本年度は、Cre-loxP部位特異的組換えの誘導による遺伝子発現誘導系の確立を行った。雌性配偶体の発達段階から雌性配偶体全体で発現するES2(embryo sac2)プロモーターと、標的遺伝子であるミトコンドリア局在型GFPの間にloxP-H2B-GFP-loxP配列を挿入した組換え遺伝子を構築し、これをHsp18.2プロモーターでCre組換え酵素を発現するHS-Cre株に導入した。得られた形質転換植物の雌しべ全体の熱処理により、雌性配偶体全体での遺伝子発現が誘導された。また、IR-LEGOによる遺伝子発現誘導では、Gooh et al. (2015)の条件を用いることで長時間の胚珠の観察が可能となった。細胞化前の胚珠への赤外レーザ照射によって、成熟した雌性配偶体全体での標的遺伝子の発現が観察された。また、成熟した雌性配偶体の中央細胞部分への赤外レーザ照射によって、中央細胞特異的な遺伝子発現が誘導され、IR-LEGOによる遺伝子発現誘導が雌性配偶体でも可能であることが示された。摘出した胚珠を用いた遺伝子発現誘導実験において、胚珠の培養条件の検討が必要ではあるものの、当初予定していた株の構築は、計画通り進んでいる。Cre-loxPを用いた発現誘導系を利用して、花芽の熱処理による発現誘導を行うことで、長時間の胚珠培養を行わないでも当初の目的を達成可能な実験系を構築できると期待される。植物細胞生物学平成26年度に引き続き、解析のための株の構築と遺伝子発現誘導の条件の確立を行う。また、目的の株が構築でき次第、BiPやその制御因子の欠損株の雌性配偶体における、BiPなどの発現誘導実験を行い、極核の核膜融合においてこれら因子を必要とする時期の特定などを進めていく。研究費は年度内にすべて使用していたが、事務処理手続きの関係で一部の支払いが3月31日以降になったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、昨年度購入の物品費として4月以降に支払いが確定している。翌年度分の助成金は、当初の計画通り使用する計画である。