hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達障害者のための対異性パーソナルスペース教育プログラムの開発

女性に不快感を与えないための適切な「対異性パーソナルスペース」の認識は、相手である男性の年齢により大きく推移することが明らかになった。しかし、「対異性パーソナルスペース」について、自閉症スペクトラム障害者は定型発達者とは大きく異なる認識をしている場合があることも明らかになった。この研究で得られた定型発達者の一般データをもとに、発達障害者のための「対異性パーソナルスペース」教育プログラムを完成させる。発達障害者、特に男性の自閉症スペクトラム障害(ASD)者に対して、女性に不快感を与えないための適切な「対異性パーソナルスペース」について教育するために、その根拠となる一般データを多数の定型発達(TD)の若者から収集して「対異性パーソナルスペース」の全体像を明らかにし、さらに指導前のASD者の認知がそのルールからどれだけ・どのように偏倚しているかを明らかにした上で、「対異性パーソナルスペース」のガイドブックを作成し、「対異性パーソナルスペース」の教育プログラムを完成させることが本研究の目的である。対異性パーソナルスペースに関する諸項目から成る質問紙を作成し、20歳前後のTD女性165名、TD男性104名、ASD男性4名から回答を得て分析を行った。結果として、TD女性側から見た場合の、相手の男性が接近すると仮定した許容距離は、年齢が低い方が近く、年代が上がるにつれて接近許容距離は伸びていき、中年男性に対して最も接近許容距離が遠いという結果となった。TD女性において、男性から注視されると仮定した許容時間は、距離とは逆に、年代が上がるにつれて短くなるという結果となった。許容できる声の大きさは相手の年代等にかかわらず5060dBであった。許容身体接触部位については、体幹に近いほど接触が許容されず、幼い男の子に対しては複数の部位で比較的許容できるとされるが、中学生男子以上では許容部位が急激に少なくなった。表情では、男性の年齢が高くなるとネガティブ表情の許容率が極端に低くなった。TD男性から女性の認識を推定した場合のこれらの数値は、TD女性から見た場合のそれとほぼ一致していた。一方、ASD男性では個人差がきわめて大きいことが示された。今後この調査で得られた定型発達者の一般データをもとに、発達障害者のための「対異性パーソナルスペース」教育プログラムを完成させる。アスペルガー障害や高機能自閉症等の発達障害をもつ人は社会的認知機能の低さのために、人との距離感や表情等の情報から自然に学ぶはずの社会的ルールを、適正に習得できない場合があると考えられている。そのルールの一つに、異性に不快感を与えない「対異性パーソナルスペース」が考えられる。発達障害をもつ人にそれを教育するために、その根拠となる一般データを20歳前後の多数の男女から得、かつ発達障害をもつ人の認知がそのルールからどれだけ偏倚しているかを明らかにし、さらにそのデータをもとに「対異性パーソナルスペース」の教育プログラムを完成させることが本研究の目的である。研究実施計画は以下のとおりである。1)対象者:20歳前後の女性400名、男性400名、アスペルガー障害・高機能自閉症を持つ男性100名、2)手続き:質問紙の作成と実施(女性には主観的男性接近許容範囲について問う。男性には女性の主観的男性接近許容範囲についての推測を聞く)。質問紙内容の項目は、「相手が近づいてきたときの許容距離」「相手に注視されたときの許容時間」「話しかけられたときの許容できる相手の声の大きさ」「接触されて不快に思わない身体部位」「話しかけられたときに不快に思わない相手の表情」とした。相手の男性の年齢を「幼い男の子(05歳)」「小学生男児(612歳)」「中学生男子(1315歳)」「高校生男子(1618歳)」「成人男性(1939歳)」「中年男性(4064歳)」「熟年男性(65歳)」と設定した。相手の男性との親密度を「知人:近所、学校、職場などの人」「非知人:見知らぬ人」と設定した。3)データの解析:統計処理を行い一般男女データとアスペルガー障害・高機能自閉症を持つ男性のデータの特徴を明確化する。質問紙調査を進行中であり、20歳前後の女性100名、男性80名、アスペルガー障害・高機能自閉症を持つ男性5名のデータを収集している。また、途中経過の分析結果を日本発達心理学会第23回大会で発表した。さらに、対異性パーソナルスペースの一般データに基づき、幼児・児童にも理解できるレベルのイラストを多用したピクチャブック仕立ての「対異性パーソナルスペース教育プログラム」を作成するために必要なイラストを70頁分作成中である。質問紙調査を、20歳前後の女性・男性、アスペルガー障害・高機能自閉症を持つ男性を対象に継続する。得られたデータを基本統計処理、平均値検定、相関分析等により、一般データとアスペルガー障害・高機能自閉症を持つ男性のデータの特徴を明確化する。対異性パーソナルスペースの一般データに基づき、幼児・児童にも理解できるレベルのイラストを多用したピクチャブック仕立ての「対異性パーソナルスペース教育プログラム」を作成する。

アスペルガー障害・高機能自閉症等の発達障害をもつ男性10名程度に「対異性パーソナルスペース教育プログラム」を試行し、施行の前後での変化を確認する。確認は調査で用いた質問紙とインタビューによって行う。研究成果の学会発表を行うとともに、研究の総括と報告書作成を行う。「対異性パーソナルスペース教育プログラム」編集・印刷等のために必要な物品費220,000円学会発表旅費100,000円「対異性パーソナルスペース教育プログラム」作成に必要なイラスト図版作成の謝金等300,000円
ヤギ視床下部由来神経細胞株を用いた家畜の繁殖機能制御メカニズムの解明

反芻家畜の繁殖を制御する神経内分泌メカニズムを細胞レベルで解析する目的で、シバヤギ視床下部初代培養細胞を不死化し、神経細胞に由来する細胞株を樹立した。得られた神経細胞株の中から、哺乳類の繁殖機能に重要な神経ペプチドであるキスペプチン遺伝子およびニューロキニン遺伝子を発現する細胞株を複数特定することに成功した。さらにヤギニューロキニン遺伝子の転写調節機構を解析し、5`上流域の転写活性化領域と転写抑制領域を同定した。哺乳動物の繁殖周期は視床下部からの指令によって制御されており、神経ペプチド・キスペプチンが最も上位の調節因子と考えられている。キスペプチンおよびその関連ペプチドは家畜の繁殖障害の予防や治療への応用が期待されるが、そのために必要な細胞レベルでの解析は十分に行われていない。本研究では、ウシの良好なモデル動物であるシバヤギを用い、キスペプチンニューロンおよびGnRHニューロンに由来する神経細胞株を作製し、この細胞株を用いてキスペプチン発現制御機構の解明および家畜繁殖制御の新規治療法開発を目指す。平成23年度は、ヤギ視床下部細胞の分離と不死化を実施した。3週齢シバヤギより脳を取り出し、視床下部の視索前野と弓状核からそれぞれ細胞を分離、培養した。癌原遺伝子であるシミアンウイルス40(SV40)large T抗原遺伝子をレンチウイルスベクターを用いて導入し、これらの細胞を不死化した。不死化後、良好に増殖するようになった細胞群を得られたため、これらのクローニングを行った。細胞が一個ずつになるよう分離し、それぞれを細胞クローンとした。視索前野と弓状核から計60個の細胞クローンを得ることに成功した。神経細胞由来の細胞クローンを選別するため、各細胞クローンよりmRNAを抽出し、神経細胞マーカー遺伝子・NSEの発現解析を開始した。同時に、キスペプチン遺伝子上流域のクローニングを実施した。ヤギのキスペプチン遺伝子5'上流域配列についてはこれまで報告がなく、またヤギの全ゲノム配列は未だ明らかでないため、ゲノムウォーキング法により上流域配列取得を試みた。その結果、キスペプチン遺伝子の翻訳開始点から約3kbの上流域配列を得ることができた。この遺伝子上流域は、キスペプチンの転写制御機構解析に使用していく。キスペプチンおよびその関連ペプチド(NKB、ダイノルフィン等)は家畜の繁殖障害の予防や治療への応用が期待されるが、そのために必要な細胞レベルでの解析は十分に行われていない。本研究では、ウシの良好なモデル動物であるシバヤギの視床下部を用いて不死化神経細胞株を作製し、この細胞株を用いたキスペプチン発現制御機構の解明および家畜繁殖制御の新規治療法開発を目指した。平成23年度中に、3週齢雄シバヤギ視床下部細胞の分離と不死化を実施し、視索前野と弓状核から計60個の細胞クローンを得た。平成24年度にはさらに雌雄シバヤギ胎仔視床下部細胞の不死化を行い、同様に細胞クローンを得ることに成功した。これらの細胞クローンの中から神経細胞由来のものを選別するため、各細胞クローンよりmRNAを抽出し、RT-PCRにて神経細胞マーカー遺伝子・NSEの発現解析を行い、40個以上の神経由来細胞クローンが得られた。また、キスペプチンの分泌を促進する神経ペプチド、NKBの発現調節機構解析を実施した。ヤギのTAC3(NKB遺伝子)の5'上流域配列についてはこれまで報告がないため、ゲノムウォーキング法を実施し、TAC3の翻訳開始点から約3 kbの上流域配列を得た。TAC3の転写調節領域を特定するため、得られた5'上流域を用いてプロモーターアッセイを行った。その結果、ヤギTAC3の転写活性化領域が-197+166 bp(転写開始点を+1 bpとする)の領域に、転写抑制領域が-2706-336 bpの領域に存在することを特定した。平成23年度の研究実施目標の柱であった、ヤギ視床下部由来の不死化細胞を得ることに成功した。希望するキスペプチンあるいはGnRHニューロン細胞株の特定までは至っていないものの、多くのクローン細胞株を取得し、発現遺伝子マーカーの解析まで到達することができた。さらに、ヤギキスペプチン遺伝子上流域の取得にも成功し、細胞レベルでキスペプチン転写制御機構を解析するための基盤を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。神経細胞マーカーのmRNA発現を解析し、得られたヤギ視床下部不死化細胞の各クローンの由来を調べる。神経細胞由来であることが特定された細胞株について、キスペプチン、GnRH、ニューロキニンB、ダイノルフィン、エストロゲン受容体等のmRNA発現およびタンパク質発現を測定し、視索前野キスペプチンニューロン、弓状核キスペプチンニューロン、GnRHニューロンの各細胞株を特定する。

得られた細胞株を用い、キスペプチンの転写制御機構の解明、キスペプチンの産生を調節する因子の探索、キスペプチンagonist/antagonistおよびキスペプチン産生促進/抑制因子の評価等を実施し、キスペプチンニューロンとGnRHニューロンの働きを細胞レベルで解明していく。24年度が最終年度であるため、記入しない。
カプセル化骨髄細胞を用いた新規肝硬変治療の開発

何れの群も、骨髄細胞投与後にもCCl4投与を継続し、時間経過ごとに定期的にsacrificeした。まず免疫組織染色により、GFP陽性細胞が肝臓に生着し分化増殖する様子を検討し、両群での生着効率や分化効率を検討した。経門脈的投与群で、より高率にGFP陽性細胞の生着率の改善が見られた。血清アルブミン値はA群に比べB群で有意に改善し、門脈投与の有効性が証明された。肝酵素やビリルビン値・血清アルブミン値などを適宜測定し、門脈投与の有効性を検討した。生存率について有意な改善の有無を比較検討したが、生存率に変化はなかった。sacrifice時には開腹し、側副血行路の改善状況や肝硬変の状態を観察したが、組織所見・肝線維化の程度に変化はなかった。門脈圧亢進症の病態の評価と、臨床的応用についても検討した。部分脾動脈塞栓術の有用性について、その肝再生効果・肝機能の改善効果と抗線維化効果を検討した。経門脈的投与方法の確立GFPトランスジェニックマウスの大腿骨より骨髄細胞を採取し洗浄した後、同種同系であるC57BL/6マウスに投与した。従来のGFP/CCl4モデル群では、静脈を介しての全身投与を想定し、尾静脈を介して経静脈的に自己骨髄細胞を投与した。経門脈投与群では、開腹下に門脈を同定し、直視下に穿刺して直接肝臓内に骨髄細胞を投与した。穿刺にはmicro needleを用い、骨髄細胞投与後には閉腹し、適切に飼育し長期に観察した。ABMI療法に既存の内視鏡的静脈瘤穿刺術を応用するため、採取した自己骨髄細胞を低侵襲で安全かつ確実に門脈系に注入することを目的に、内視鏡的穿刺術の確立を目指した。日常臨床で食道静脈瘤患者に対し、内視鏡的穿刺を約50例に施行した。経門脈的投与の有効性の検討何れの群も、骨髄細胞投与後にもCCl4投与を継続し、時間経過ごとに定期的にsacrificeした。
A02調整班研究:本文批評と解釈

調整班研究「本文批評と解釈」の研究目的は、中国・インド・イスラエルの諸古典学が結集して、本文批評と解釈の、新しい理論と実際を提示することである。従来の古典学では、その方法論に潜む価値観(例えば近代西欧特有の自然観や人間観など)が古典本文の客観的な読みを阻害する傾向が少なからずあり、また近年急速に発達してきたコンピューターの総合的な利用法について充分な検討がなされて来なかった。本調整班研究、はこの二点の不備を補い、諸古典本文固有の論理を客観的に記述する視座を創出すること、またコンピューターを駆使した古典解釈学の標準を確立し、これを普及させることを目指し、2002年6月に京都で、同年11月に東京で、それぞれ充実した共同研究会を催した。またそれらと平行して、各研究者間の小さな共同研究、情報交換は常時なされており、それらを踏まえて2003年3月中には、この4年間の共同研究の成果を出版する予定である。1.調整班研究「本文批評と解釈」の研究目的は、中国・インド・イスラエルの諸古典学が結集して、本文批評と解釈の、新しい理論と実際を提示することである。2.従来の古典学では、その方法論に潜む価値観(例えば近代西欧特有の自然観や人間観など)が古典本文の客観的な読みを阻害する傾向が少なからずあり、また近年急速に発達してきたコンピューターの総合的な利用法について充分な検討がなされて来なかった。3.本調整班研究、この二点の不備を補い、諸古典本文固有の論理を客観的に記述する視座を創出すること、またコンピューターを駆使した古典解釈学の標準を確立し、これを普及させることを目指し、99年6月京都、7月、2000年2月東京で三度にわたる共同研究会を催し、またその成果をニューズレターに公にした。またニューズレター第5号は、本調整班が編集にあたり、企画執筆に当たった。3.本調整班研究、はこの二点の不備を補い、諸古典本文固有の論理を客観的に記述する視座を創出すること、またコンピューターを駆使した古典解釈学の標準を確立し、これを普及させることを目指し、2000年7月に浜松で、同年9月に京都で、また2001年2月には東京で、三度にわたる共同研究会を催した。それらを踏まえて3月東京での公開シンポジウムでは調整班としてのこの2年間の活動成果を3時間にわたって報告する予定である。本調整班研究、はこの二点の不備を補い、諸古典本文固有の論理を客観的に記述する視座を創出すること、またコンピューターを駆使した古典解釈学の標準を確立し、これを普及させることを目指し、2001年6月に東京で、同年12月に京都で、それぞれ充実した共同研究会を催した。またそれらと平行して、各研究者間の小さな共同研究、情報交換は常時なされており、それらを踏まえてこの4年間の共同研究の成果の出版に向けて、執筆の計画を練っているところである。
高齢者の自立生活を維持する統合的なサービス選択支援システムとその導入方法論

2018年度は以下の3項目に取り組んだ.具体的内容を項目ごとに述べる.i).サービス内容データベース(DB)構築のための各種サービスとその組合せ方法の聞き取り調査:まず,高齢者支援に関する領域ごとに具体的な支援内容が何であるか,国内外の代表的な事例について調査を行った.特に,国内外におけるジェロンテクノロジー分野および福祉機器の商用例・研究例を取りまとめ,解説記事として執筆した.また,見守り支援およびユビキタスコンピューティング分野についてもレビューを行った.これらの結果を踏まえつつ,高齢者支援の現場の状況を踏まえて,フォーマルケア・インフォーマルケア領域におけるインタビューガイドの作成を実施した.本格的なインタビューは2019年度に行う.一方で,データベースの構築に関しては,枠組み部分の設計を済ませ,サーバ上への試作を行った段階である.ii).高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築:システム構築は,フロントエンドおよびバックエンドの開発に分けられる.フロントエンドの開発では,高齢者やその支援者が情報入力や回答が行いやすいようなタブレット用回答インタフェースを開発した(開発環境:Xcode 10.2,OS: macOS 10.14,タブレットのOS:iOS 12.1).その上で,高齢者での回答が問題なく行えることを予備的に確認した.バックエンド部分の開発は進行段階にある.iii)高齢者でのシステム利用評価・推薦パッケージ構築と様々な地域へのシステム導入指針の提案:計画段階では2019年度後半に実施するものとしたため,現状では進行していない.計画段階では,i)サービス内容データベース構築のための各種サービスの組合せ方法の聞き取り調査は,2018年度中に終了させる予定であったが,2019年度にずれ込んでしまった.一方で,ii).高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築については,計画通りの進行状況にある.i)サービス内容データベース構築のための各種サービスの組合せ方法の聞き取り調査:2018年度中に終了させる予定であったインタビュー調査は2019年度8月までには終了させる予定である.その上で,データベースとして構築を行う.ii)高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築:バックエンド部分の開発を引き続き行い,既に構築してあるフロントエンドとの接続を行う.iii)高齢者でのシステム利用評価・推薦パッケージ構築と様々な地域へのシステム導入指針の提案:計画では2019年度7月くらいからの開始を想定していた.しかし,i)の遅延が発生しているため,8-10月からの開始が間に合うよう各種調整やシステム開発・評価基準の作成などを行う.2018年度は以下の3項目に取り組んだ.具体的内容を項目ごとに述べる.i).サービス内容データベース(DB)構築のための各種サービスとその組合せ方法の聞き取り調査:まず,高齢者支援に関する領域ごとに具体的な支援内容が何であるか,国内外の代表的な事例について調査を行った.特に,国内外におけるジェロンテクノロジー分野および福祉機器の商用例・研究例を取りまとめ,解説記事として執筆した.また,見守り支援およびユビキタスコンピューティング分野についてもレビューを行った.これらの結果を踏まえつつ,高齢者支援の現場の状況を踏まえて,フォーマルケア・インフォーマルケア領域におけるインタビューガイドの作成を実施した.本格的なインタビューは2019年度に行う.一方で,データベースの構築に関しては,枠組み部分の設計を済ませ,サーバ上への試作を行った段階である.ii).高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築:システム構築は,フロントエンドおよびバックエンドの開発に分けられる.フロントエンドの開発では,高齢者やその支援者が情報入力や回答が行いやすいようなタブレット用回答インタフェースを開発した(開発環境:Xcode 10.2,OS: macOS 10.14,タブレットのOS:iOS 12.1).その上で,高齢者での回答が問題なく行えることを予備的に確認した.バックエンド部分の開発は進行段階にある.iii)高齢者でのシステム利用評価・推薦パッケージ構築と様々な地域へのシステム導入指針の提案:計画段階では2019年度後半に実施するものとしたため,現状では進行していない.計画段階では,i)サービス内容データベース構築のための各種サービスの組合せ方法の聞き取り調査は,2018年度中に終了させる予定であったが,2019年度にずれ込んでしまった.一方で,ii).高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築については,計画通りの進行状況にある.i)サービス内容データベース構築のための各種サービスの組合せ方法の聞き取り調査:2018年度中に終了させる予定であったインタビュー調査は2019年度8月までには終了させる予定である.その上で,データベースとして構築を行う.ii)高齢者に利用可能なサービス組合せシステムの構築:バックエンド部分の開発を引き続き行い,既に構築してあるフロントエンドとの接続を行う.iii)高齢者でのシステム利用評価・推薦パッケージ構築と様々な地域へのシステム導入指針の提案:計画では2019年度7月くらいからの開始を想定していた.しかし,i)の遅延が発生しているため,8-10月からの開始が間に合うよう各種調整やシステム開発・評価基準の作成などを行う.計画していたインタビューの遅延のため.また,システム開発費用が当初の想定よりもかかっていないため.
一酸化窒素の生体内動態の分子科学

緑膿菌P. aeruginosaの脱窒反応におけるNOの細胞内動態を明らかにした。既に明らかにしているNO産生酵素(亜硝酸還元酵素:NiR)とNO消去酵素(一酸化窒素還元酵素:cNOR)の複合体構造を基盤にした分子動力学計算を行った。この複合体形成により、NiRは細胞膜に近接して存在し、NiRが産生するNOは疎水環境を好むため、速やかに細胞質側ではなく細胞膜内に拡散する。近傍に存在するcNORには、酵素外から活性中心へと疎水的なチャネルが存在するため、ほぼ拡散律速でNOはcNOR活性中心へ運ばれる。cNORの疎水性チャネルから活性中心への出口近傍には保存されたValが存在しており、NOの活性中心への接近を動的に制御している事を、変異体解析により明らかにした。一方で、cNORのNO消去反応が3段階の反応である事を明らかにしていたが、その3段階めの反応にプロトン輸送が関与していることも明らかにした。今後は、caged NOのクライオ閃光分解とX線結晶構造解析ならびにESR法を組み合わせた方法で、cNORのNO消去反応で現れる2つの短寿命反応中間体の構造解析を行う予定である。髄膜炎菌N. meningitisおよび日和見感染菌A. xylosoxidansのqNORの構造解析を進めた。AxqNORに関しては、クライオ電顕により二量体構造(分解能3.2オングストローム)を決定した。NmqNORはX結晶構造解析とクライオ電顕を併用して最終構造を得る。特に、すでに解析を終わっている電子供与体キノン、阻害剤ベンソキノンとHQNOの複合体構造を解析中である。NmqNORをリポソームに再構成した系を用いて、この呼吸酵素の呼吸調節率(RCR)を2と決定した。この結果により、qNORは好気呼吸酵素の分子進化の原型であると決定した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。一酸化窒素還元酵素NORをノックアウトした緑膿菌は、脱窒条件下(硝酸イオン存在、嫌気条件)では生育しなかった。そこに、NORをコードしたプラスミドを導入すると、緑膿菌は生育できるようになった。すなわち、緑膿菌をホストとする、NORの発現系構築に成功した。このin vivo分析系を用いて、酵素活性が低下したNOR変異体のハイスループットスクリーニングが可能となった。さらに、NO産生酵素である亜硝酸還元酵素とNORとの複合体の生理的意義を確認するために、両酵素の相互作用部位にあたる部位を変異させたNORをこの発現系に導入したところ、緑膿菌の生育が遅くなり、このNiR-NOR複合体がNOを細胞内に拡散させないシステムである事を確認した。さらにNORとNiRへの電子供与体タンパク質である、アズリンあるいはチトクロムc551との三者複合体の結晶化を開始した。NORの酵素反応中に現れる短寿命(ミリ秒)反応中間体の電子構造、配位構造を明らかにすることのできる、時分割赤外分光測定器を完成させた。さらに、不可逆な反応で現れる反応中間体のスペクトル測定を可能とするために、微量の試料を用いてスペクトル積算が可能な試料系の作成にも成功し、テスト実験をおこなった。SACLAを用いて、この反応中間体の結晶構造解析を行う事をめざして、1溶液状態で、caged NOによる反応中間体生成を検討し、さらに2caged NOが混存するNOR結晶の作成を開始した。昨年度構築した緑膿菌をホストとする一酸化窒素還元酵素(cNOR)の発現システムを用いて、in vivoでの変異体活性測定を行った。すなわち、活性のあるcNOR変異体が発現すれば、緑膿菌を生育し、不活性なcNOR変異体が発現すれば緑膿菌は生育しなかった。緑膿菌の生育実験から、各種アミノ酸残基のNO還元活性における重要度を分子構造上にマッピングした。このマップを基に、各種変異体を単離精製し、その機能変異の策定を開始した。一方、NO産生酵素である亜硝酸還元酵素NiRとcNORとの複合体形成において重要と思われるアミノ酸(Lys119)に変異を入れたcNORを上記発現システムを用いて生育実験を行った。緑膿菌の生育は明らかに遅くなり、この複合体が菌体内にNOを拡散させない重要なシステムであると結論した。NiR-cNORと電子供与体との三者複合体の結晶化にも取り組んでいるが、未だ成功していない。髄膜炎菌が持つqNOR(キノールを電子供与体とするNOR)の精製に成功し、約4Å分解能のX線回折点を与える結晶を得ることができた。さらに高品質の結晶作製に取り組んでいる。cNORの酵素反応中に現れる短寿命(μ秒程度)反応中間体の時分割赤外分光スペクトルの測定に成功した。ヘム鉄に結合したNOと非ヘム鉄に結合したNOの伸縮振動を1605および1753cm-1に観測した。現在詳細な電子状態および配位構造を明らかにする目的で、理論計算を行っている。緑膿菌をホストとした変異体の調製が可能となった事は大きな成果である。現在、いくつかの不活性変異体の分光測定や速度論解析を行い、NO還元反応におけるcNORのいくつかのアミノ酸残基の役割を確定しようとしている。さらに不活性変異体の結晶構造解析が可能となれば、世界で唯一結晶構造情報を持つという、我々のアドバンテージを最大限生かす事ができる。反応中間体の赤外分光測定が出来た事は今年度の最大に成果である。

この反応中間体に関しては、未だどのような方法でも直接観測が出来ていなかった。赤外分光の特徴を最大限生かした成果である。未だ4Åではあるが、髄膜炎菌qNORの結晶が得られた事は評価できる。病原菌の生存に必須の酵素である事、未だ世界で活性なqNORの構造情報はない事などから、今後の進展が期待できる。NiR-cNORと電子供与体との三者複合体の結晶化が未だ成功していない。超分子複合体になるので、クライオ電顕での構造決定を考え、専門家に試料作製に関して共同研究を開始した。分子動力学と量子化学計算が本格的に稼働し、NiR-cNOR複合体のシミュレーションと反応中間体の配位構造・電子状態の理論的解明をめざす事が出来るようになった。緑膿菌cNORのいくつかの変異体を精製し、その性質(NO還元活性、スペクトル測定、配位子結合速度解析)を調べた。特にNOが活性中心に入る入り口に位置するVal216に注目して、解析を進めた。この残基は、NORではほぼ保存されていた。その結果、Val216の側鎖の疎水性とかさ高さが、NO還元活性には重要であるとの結論を得た。また、酵素反応に必要なプロトン輸送経路の入り口に位置するGlu57にも注目した。この残基のAla変異体(E57A)は酵素活性が低下する事を見いだした。これらの変異の効果がどのような構造的要因に依るものなのかを確かめる為に、変異体の結晶化を進めている。変異体は量が取れないので、極少量で高分解能構造を得る為に、従来の抗体結合法ではなく、脂質中での結晶化法(Lipidic Cubic Phase法)を試み、2.5Å分解能を与える結晶が得られた。また、E57A変異体は触媒プロトンを供給できない変異体であることから、この変異体とNOとの反応の時分割スペクトル解析をおこない、Glu57はcNORの酵素反応中に現れる短寿命反応中間体(μ秒程度の寿命)の生成と反応性に大きく影響を及ぼす事を見いだした。今後は時分割赤外分光解析を行う予定である。髄膜炎菌ならびに他の日和見感染菌のqNOR(キノールを電子供与体とするNOR)の結晶化は未だ多く進んでおらず、4Å程度のX線回折像を得る結晶を得ている。SACLAを使った、脱窒カビNORの反応中間体の構造解析が大きく進展した。この酵素の第一の反応中間体の正確な構造を、SACLAを使ったSFC (Serial Femtosecond Crystallography)法で決定した。この構造はX線照射損傷を受けていない構造であった。さらに、数百ミリ秒の寿命の第二の反応中間体の構造解析にも成功している。SACLAを活用した、脱窒カビNORの酵素反応中に現れる2つの反応中間体の構造解析成功が最大の成果である。加えて、時分割赤外これらの状態でのN-O伸縮振動も得た事から、脱窒カビNORによるNO還元反応(N-N結合生成とN-O結合開裂)の反応機構の詳細を確立できた。現在Nature Communicationに投稿中である。同様の手法により、脱窒菌cNORの反応中間体の構造解析の道が拓けた事も大きな進展である。
神経回路発生を制御する因子の遺伝学的同定

神経回路の形成調節機構を理解するための方策としてまず挙げられることはその調節因子を同定することである。今までに組織学的、生化学的、遺伝学的手法を用いて調節因子の同定が試みられてきたが、さらに多くの因子が明らかにされる事が神経回路の形成機構を理解する上で重要である。われわれは本研究で、ショウジョウバエを材料に用いて従来の遺伝学的手法における化学変異誘起剤を用いた際の欠点を克服するために新たな手法で調節遺伝子を同定することを試みた。具体的には成虫脳の中のキノコ体の少数の神経細胞で発現するGAL4系統をまず同定し、そのことによりキノコ体の少数の神経繊維を可視化させた。さらに、その細胞で染色体上の任意の遺伝子を強制発現させるシステムを構築し解析を行った。都立大学、相垣研究室との共同研究により800系統の遺伝子探索系統を解析した結果、任意の遺伝子発現に伴って40%以上の系統に対してキノコ体繊維の走行や形状、マーカー遺伝子の発現量に変化が観察された。この中から、神経繊維に瘤状の構造が誘導される系統における原因遺伝子に着目し解析を進めてきた。現在、解析を進めているslender lobes (sle)遺伝子の欠失変異株では、成虫脳におけるキノコ体の繊維束が顕著に細くなることが見い出された。この異常はキノコ体の神経細胞の数が減少することによることが判明した。従ってsle遺伝子は神経細胞の増殖を制御していることが示唆された。今後は、キノコ体中に存在する複数の神経細胞タイプごとの増殖にどのようにsle遺伝子が関わっているのかを明らかにしていく必要がある。
人工衛星データを利用した都市の熱環境の解析

都市の熱環境を解析するために必要な地表面の熱的情報を得るために、広域性と高い分解能を有する衛星データを用いて、都市の地表面温度を算出する方法を検討した結果、以下のような成果を得た。(1)ランドサットTMセンサーの熱赤外バンドを用いて、鹿児島市の地表面の温度分布図を作成した。分解能のよい詳細な温度分布が得られたが、算出された地表面温度は、実測結果と比べると、46°C程度高い値とり、修正する必要がある。(2)土地被覆の違いによる幅射率を考慮した地表面温度を求めるために、ランドサットの可視域のバンドを用いて、鹿児島市内の土地被覆状況の違いを7つのカテゴリーに分類した土地利用図を作成し、各カテゴリー毎の幅射率を算出した。(3)海洋気象衛星ノアから求めた地表面温度は比較的正確な値が得られたが、地上分解能が劣るため、限られた地域の詳細な温度分布を求めるには問題がある。(4)ランドサットとノアのデータを併用することにより、限定された小規模地域の温度分布を高い精度で詳細に求めることが可能である。鹿児島市内の温度分布図と土地利用図の経年変化より、鹿児島市周辺の森林が、つぎつぎに大型団地に造成され、裸地になった後、市街地に変化していく様子が明確に示された。裸地および市街化された地域の温度が急速に上昇していく様子が観察された。土地利用図と温度分布図を比較すると、市街地内にある大型の緑地、例えば鹿児島大学のキャンパス等は周辺の地表面温度の低下に役立っていることが判明した。このことから、都市開発を行う場合にも、その地域内に大型緑地を残しておくことが都市の熱環境を良好に維持していくために不可欠である。都市の熱環境を解析するために必要な地表面の熱的情報を得るために、広域性と高い分解能を有する人工衛星データを用いて、都市の地表面温度を算出する方法を検討した結果、以下のような成果を得ることができた。1.LANDSAT-5/TMセンサーの熱赤外領域である(6)バンド(10.4-12.5μm)データを用いて、放射輝度と絶対温度との関係式から、鹿児島市の地表面の温度分布図を作成した。LANDSATデータからは分解能のよい詳細な温度分布が得られた。しかし、得られた鹿児島湾内の海面温度は、実測結果と比べると、46°C程度高い値となっており、修正する必要がある。2.土地被覆の違いによる輻射率を考慮した地表面温度を求めるために、衛生データを用いて、複雑な構成要素からなる都市表面の輻射率の算出方法を確立した。LANDSAT-5/TMの可視領域のバンド(1)(0.450.52μm)、バンド(2)(0.520.60μm)およびバンド(3)(0.630.69μm)を用いて、鹿児島市内の土地被覆状況の違いを7つのカテゴリーに分類した土地利用図を作成し、各カテゴリー毎の輻射率を算出した。3.大気中の水蒸気による放射量の減衰効果を考慮した地表面温度を求めるため、水蒸気による吸収の度合いが異なる大気の窓領域に2チャンネルの熱赤外バンドを有するNOAA-11/AVHRRデータを用いて、大気補正を行った4.NOAA-11/AVHRRから求めた表面温度は比較的正確な値が得られたが、地上分解能が劣るため、限られた地域の詳細な温度分布を求めるには問題がある。5.NOAA-11/AVHRRデータから地表面温度を算出するには、衛星天頂角を考慮した大気補正式を用いる必要がある6.LANDSAT/TMとNOAA/AVHRRデータを併用することにより、限定された小規模地域の温度分布を高い精度で詳細に求めることが可能となった。

今年度は前年度に確立した解析方法をもとに、鹿児島市の熱環境の経時変化を把握するために、1984、1985、1987、1988、1989、1990、1992、1993年のランドサットデータを用いて、鹿児島市の地表面温度分布図と土地利用図を作成した。使用した衛星データは、できる限り季節が同じになるように、912月中の鹿児島市上空に雲や桜島の噴煙がない日のデータを選び出した。その結果、以下のような成果を得ることができた。1.正確な地表面の熱的情報を得るためには、土地被覆の違いによる輻射率を考慮した地表面温度および都市構造物の熱容量を求める必要がある。2.複雑な構成要素からなる都市表面の輻射率を算出するためには、精度の良い土地利用図の作成が求められる。3.精度の良い土地利用図を作成するためにはセンサーのバンドの選択とトレーニングエリア(以下、TAとする)の決定が重要である。4.今回の精度向上には、LANDSAT-5/TMセンサーのバンド(1)(0.45-0.52μm)、バンド(3)(0.63-0.69μm)、バンド(4)(0.75-0.90μm)、(7)(2.08-2.35μm)を選択した。5.最終的なTAの選定は、オートフォールスカラー画像中に選定したTAをもとに土地利用図を作成し、その土地利用図の各カテゴリー中に再度TAを設定する2段階設定法により行った。4.鹿児島市における温度分布図と土地利用図の経年変化により、鹿児島市周辺の森林が、つぎつぎに大型団地に造成され、裸地になった後、市街地に変化していく様子がよく示されている。そして、裸地および市街化された地域の温度は急速に上昇していく様子が観察される。また、土地利用図と温度分布図を比較すると、市街地内にある大型の緑地、例えば鹿児島大学のキャンパス等は周辺の地表面温度の低下に役立っていることが判る。このことから、都市開発を行う場合にも、その地域内に大型緑地を残しておくことが都市の熱環境を良好に維持していくために不可欠である。
大腸がん幹細胞の安定維持・可塑性制御機構の解析

大腸がん幹細胞のマーカー分子としてCD44およびLgr5が知られている。ヒト大腸がん細胞株において、フローサイトメトリーによりCD44陽性細胞および陰性細胞を分離した。CD44陽性細胞は、CD44陰性細胞に比べ、がん幹細胞の性質である高い腫瘍形成能を示した。また遺伝子発現解析により、CD44陽性細胞は、Lgr5をはじめとする幹細胞関連遺伝子群を高発現していることがわかった。CD44陽性、陰性細胞を分離後に、継続培養すると、陽性から陰性、陰性から陽性細胞への変換性(可塑性)が観察された。我々は、このがん幹細胞性を示すCD44陽性細胞中の細胞多様性を見るため、さらに、細胞のsingle cellクローニングを行い、解析した。その結果、長期間安定に維持され、腫瘍形成能の高いCD44+stable細胞、及び、CD44陰性細胞への変換性が高く、腫瘍形成能も低いCD44+transient細胞が存在することがわかった。がん幹細胞の安定維持に寄与する分子を探索するため、遺伝子発現解析を行い、siRNA等による機能的検証を行った。その結果、CD44+stable細胞に高い発現を示す2つの幹細胞関連遺伝子XおよびYを絞り込み、そのsiRNAないし選択的阻害剤処理により、CD44陽性細胞から陰性細胞への変換が促進することを見出した。以上の解析により、大腸がん幹細胞は非がん幹細胞との可塑性を有すること、がん幹細胞分画においても安定性の異なるサブフラクションが存在することを見出し、さらにその可塑性を制御する候補因子を同定した。本研究では、初年度である本年度は、まず、ヒト大腸がん細胞株において、がん幹細胞性を示すCD44陽性、陰性細胞より分離した安定維持細胞と不安定な細胞を用い、選択的な発現の見られる遺伝子等を抽出することを計画した。これについては、予定通りに遂行を完了した。また、遺伝子発現解析から得られた候補因子について、siRNAサブライブラリーを構築し、同分子を抑制することにより、CD44陽性細胞から陰性細胞間への変換が促進されるものを探索することを計画した。この部分についても、siRNAに加え、阻害剤も用いることにより、想定した効果を示すものを同定することができた。前年度までに同定された候補因子については、同遺伝子産物を認識する抗体を入手ないし取得する。そのうえで、同因子については、複数のsiRNAないしshRNAによるノックダウンによる機能的検証を進める。さらに、CRISPR-Cas9によるノックアウト(KO)細胞の樹立、全長遺伝子のクローニングと過剰発現(OE)細胞の樹立を行う。これらの細胞について、CD44陽性ー陰性変換、in vivoにおける腫瘍形成能を調べ、同因子のがん幹細胞性維持における役割を検証する。さらにKO細胞やOE細胞における遺伝子発現解析を行い、得られたデータを用い、Gene set enrichment analysis等の発現データ解析により、下流のシグナル伝達経路を推定し、また検証を行う。

さらにKO細胞やOE細胞における遺伝子発現解析を行い、得られたデータを用い、Gene set enrichment analysis等の発現データ解析により、下流のシグナル伝達経路を推定し、また検証を行う。
胞巣状軟部肉腫の組織起源に関する電子顕微鏡学的研究

胞巣状軟部肉腫(ASPS)は横紋筋より派生した腫瘍であることを強く示唆する結果が得られた。5例のASPSに加え、最近、更に1例のASPS患者から新鮮組織を得た。本年度は合計6例のASPS組織を電顕観察した結果、6例全例で、滑面のT細管様構造を腫瘍細胞の細胞質で発見した。この結果は、ASPS組織ではかなりの高率でT細管様構造が存在することを示唆し、本腫瘍とT細管様構造の深い関連をうかがわせる。また、新しく得られた新鮮ASPS組織に対して、ruthenium red染色を施した結果、細胞膜とびまん性に細胞質に存在するT細管様構造が陽性に染っているのが観察された。この結果は、T細管様構造が細胞膜の陥入により生じた構造であることを示す。次ぎに、T細管様構造の型について記述する。6例中1例で、集簇型T細管様構造が発見され、この型は稀にしか確認できなかった。残り5例が分散型T細管様構造であった。分散型並びに集蔟型T細管様構造の微細構造を詳細に観察すると、異形のT細管様構造がしばしば認められた。この異形のT細管様構造は、その内腔の封入物質の種類と量によって引起こされるものであった。その封入物質によって、T細管様構造は更に3つのsubtypeに分類できた。優先種のsubtypeIのT細管様構造は、少量の無定型物質と小胞を含み、subtypeIIでは多量の小胞が、subtypeIIIでは多量の無定型物質が内腔に存在していた。分散型T細管様構造はその量も少なく、腫瘍細胞の豊富な細胞オルガネラの中では、普通全く目立たないため精密な観察を行わなければ、これを同定することはできない。そのためT細管様構造の型・subtype・微細構造の情報は、発見困難なT細管様構造の識別と同定に役に立った。T細管様構造と細胞膜の形態学的な連続性は、6例中3例で確認されている。しかしT細管様構造近くでfeet構造は見出されていないため、構造が真のT細管であるとの確認は得られなかったものの、T細管様構造に関する多くの結果はASPSが横紋筋由来であることを示唆する。胞単状軟部肉腫(ASPS)は、特異な組織像を示す肉腫として知られているが、1951年に発現されて以来、多くの研究が行われたにもかかわらずその組織起源については不明のままである。現在、ASPSの組織起源として神経原性と筋原性の2つの有望な仮説が提出されているが、横紋筋由来を示す結果が多く集りつつある。我々は、ASPSの組織起源を理解するために、横紋筋細胞で特異的に見られる構造(筋線維やT細管)がASPS組織に存在するのかどうかを電顕を用いて調べた。

4例のASPS組織を広範囲・精密に捜した結果、筋線維を確認できなかったが、4例中2例の組織で、細胞膜と連続する滑面の管状構造(T細管様構造)の集簇を細胞質に発見した。この構造の出現頻度は低く、腫瘍細胞の豊富な細胞オルガネラの中では普通全く目立たない。加えて、この構造と細胞膜とが連続しているパターンを超薄切片上で得ることは極めて困難である。従って、ASPS腫瘍細胞の細胞膜とT細管様構造の深い関係を明らかにするためには、この構造を超薄切片上でも容易に検出できなくては研究の更なる進展はない。現在、4例のASPS症例に加え、更に1名のASPS患者が本医学部に入院治療中であるが、この患者の腫瘍組織から切除された新鮮組織をruthenium redを用いた細胞膜トレース固定液(通常の電顕の前固定液と後固定液に0.5%のruthenium redを加えた固定液)で長時間固定した。細胞膜トレース試薬として知られているruthenium redは細胞内部に浸透せず、細胞膜表面にのみ結合するので、細胞膜の識別に役立つ。この方法で他のオルガネラは未染であるにもかかわらず、細胞膜とT細管様構造は特異的に強く染め出されていた。この結果はT細管様構造が細胞膜と連続していることを示す。通常の方法では、同定しにくかったT細管様構造でも容易に識別可能となった。胞巣状軟部肉腫(ASPS)は横紋筋から生じた腫瘍であることを暗示する結果を得た。5例中2例のASPS組織で、細胞膜と連続する滑面の管状構造(T細管様構造)が腫瘍細胞に存在することを、前年度の研究で報告した。今年度は、T細管様構造が今だ観察されていない3症例のASPS組織で存在するかどうかを調査した。その結果、全症例でこのT細管様構造を細胞質に確認した。この結果はT細管様構造がASPSと密接な関係の構造体であることを示す。観察したT細管様構造には2つの型があることも判った。1つは集簇型T細管様構造で、もう1つは分散型T細管様構造である。前者は5例中1例で見出され、ASPS組織では稀にしか確認できない。一方、後者は5例中4例で観察された。多くのT細管様構造は後者のカテゴリーに属する。分散型T細管様構造は、腫瘍細胞の豊富な細胞オルガネラの中では普通全く目立たないため、精密な観察を行なわなければ、これを同定することはできない。分散型T細管様構造は、腫瘍細胞ではその量も少ないため、発見が困難であるばかりでなく、細胞膜との連続性を示すパターンを超薄切片上で得ることも困難であった。これらがASPSでのT細管様構造の確認を妨げている理由である。4症例の分散型T細管様構造の中で、細胞膜との連続性を示したのは4例中1例にすぎない。集簇型T細管様構造では、比較的細管様構造が多く観察できるためか、細管様構造と細胞膜との連続性は容易に確認された。集簇型T細管様構造を含む組織から連続切片を作製し、集簇状態の細管の連続切片像を撮影したところ、集簇構造の辺縁部の細管像は分散型T細管様構造と極めて類似していた。このことは、分散型T細管様構造と集簇型T細管様構造は、その発達程度こそ異なるものの、同じ起源の構造体であることを示す。胞巣状軟部肉腫(ASPS)は横紋筋より派生した腫瘍であることを強く示唆する結果が得れれた.5例のASPSに加え、最近、更に1例のASPS患者から新鮮組織を得た.本年度は合計6例のASPS組織を電顕観察した結果、6例全例で、滑面のT細管様構造を腫瘍細胞の細胞質で発見した.この結果は、ASPS組織ではかなりの高率でT細管様構造が存在することを示唆し、本腫瘍とT細管様構造の深い関連をうかがわせる.また、新しく得られた新鮮ASPS組織に対して,ruthenium red染色を施した結果細胞膜とびまん性に細胞質に存在するT細管様構造が陽性に染まっているのが観察された.
準安定超伝導体による暗黒物質の探索

宇宙暗黒物質粒子やニュートリノ等の検出を目的として,『準安定超伝導錫粒子』を用いた『低温粒子検出器』の開発研究を,平成4年度から行ってきた。直径200μmの錫粒子にα線を入射した場合,温度2Kの下で蓄積エネルギーが数MeVの感度で検出できることを確認した。さらに,稀釈冷凍機を用いて温度を30mKに下げると,60keVのγ線照射に対して,錫原子のK,L殻からイオン化された電子による熱エネルギーを,粒径30μmの錫粒子で0.9keVまで検出できることが分かった。平成5年度から6年度にかけては,液体He温度で粒径30μmの錫粒子に放射線を照射し,超伝導状態と常伝導状態とを行き来するフリップフロツプ現象について精密実験を行った。球状微粒子にこの現象が生じるためには,準安定超伝導状態における試料物質特有の熱化条件(Global heating/Local heating)に,極めて厳しい条件が付けられることが分かった。現在,この現象に関する報告文をまとめているところである。一方,宇宙由来の暗黒物質を検出するプロトタイプ型観測装置を準備した。標的は,粒径30μmの錫粒子約1gから構成されている。標的に入る信号の中から宇宙線ミュー粒子を選びだす手順などを確立する必要があるが,試運転を行いながらその作業を進めていく予定である。但し,平成7年1月に兵庫県南部を襲った地震により,耐震装置を施していなかったため観測装置も少なからぬ被害を受け,現在は装置の点検と再調整を行っている状況にある。調整が終了次第,運転を開始する。「準安定超伝導錫粒子」を用いた「低温粒子検出器」の開発研究を行た。温度2Kで直径200μmの錫粒子にα線を入射したとき,それらよる反跳エネルギーを数MeVの感度で検出できることを,平成3年度までに実験で確認してある。平成4年度には,稀釈冷凍機を用いて温度を30mKに下げ,粒径30μmの錫粒子に60keVのγ線を照射する実験を行った。その結果,錫原子のK殻電子,L殻電子のイオン化(光電効果)によるエネルギー吸収が測定され,吸収率は理論計算と定量的に一致することが確かめられた。また,イオン化電子による熱エネルギーの拡散量を,10keV以下まで検出できることが分かった。したがって「準安定超伝導錫粒子」が検出できるエネルギーの大きさとしては,粒径200μm・温度2Kの場合の数MeVから,粒径30μm・30mKの10keVまで,2桁以上向上したことになる。これらの研究成果は,ニュートリノ天体物理学に関する国際シンポジゥム(1992年10月,岐阜県高山/神岡)および第20回低温物理学国際会議(1993年8月,Univ.of Oregon)に寄与論文として提出した。なお,α線やγ線を照射した場合は,錫原子の殻電子との相互作用を観測していることになる。しかるに宇宙暗黒物質粒子は,標的原子核と直接相互作用すると想定されるので,中性子を“擬"暗黒物質粒子と見立てて錫原子核に照射し,錫球のエネルギー感度等を測定しプロトタイプ検出器の基礎資料とすることが,是非とも必要である。この反省から,平成5年度の前半に中性子線の照射実験を予定に取り入れた。『準安定超伝導錫粒子』を用いた『低温粒子検出器』の開発研究を行っている。宇宙暗黒物質粒子やニュートリノ等の検出が目的である。平成3年度までに,温度2Kの下で直径200mumの錫粒子にalpha線を入射し,それによる反跳エネルギーが数MeVの感度で検出できることを確認した。平成4年度には,稀釈冷凍機を用いて温度を30mKに下げ,粒子30mumの錫粒子に60keVのgamma線を照射する実験を行い,錫原子のK殻電子,L殻電子のイオン化(光電効果)によるエネルギー吸収を測定した。

吸収率は理論計算の結果と定量的に一致することが確かめられ,イオン化された電子による熱エネルギーの拡散量を,0.9keVまで検出できることが分かった。したがって『準安定超伝導錫粒子』が検出できるエネルギーの大きさとしては,粒径200mum・温度2Kの場合の数MeVから粒径30mum・30mKの0.9keVまで,3桁ほど向上したことになる。以上の研究成果は,ニュートリノ天体物理学国際シンポジゥム(1992年10月,高山市/神岡),第5回低温粒子検出器国際ワークショップ(1993年7月,Univ.of Calif.,Berkeley),および第20回低温物理学国際会議(1993年8月,Univ.of Oregon)で発表した。平成5年度には,液体He温度で粒径30mumの錫粒子に放射線を照射し,超伝導状態と常伝導状態とを行き来するフリップフロップ現象について精密な実験を行った。微粒子が球状の場合にこの現象が生じるには,極めて厳しい条件が付けられることが分かった。現在,詳しい解析を行っている。また,錫粒子に疑似暗黒物質として中性子を照射し,その反応を調べる実験も開始した。現在本実験は続行中である。宇宙暗黒物質粒子やニュートリノ等の検出を目的として,『準安定超伝導錫粒子』を用いた『低温粒子検出器』の開発研究を,平成4年度から行ってきた。直径200μmの錫粒子にα線を入射した場合,温度2Kの下で蓄積エネルギーが数MeVの感度が検出できることを確認した。さらに,稀釈冷凍機を用いて温度を30mKに下げると,60keVのγ線照射に対して,錫原子のK,L殻からイオン化された電子による熱エネルギーを,粒径30μmの錫粒子で0.9keVまで検出できることが分かった。平成5年度から6年度にかけては,液体He温度で粒径30μmの錫粒子に放射線を照射し,超伝導状態と常伝導状態とを行き来するフリップフロップ現象について精密実験を行った。球状微粒子にこの現象が生じるためには,準安定超伝導状態における試料物質特有の熱化条件(Global heating/Local heating)に,極めて厳しい条件が付けられることが分かった。現在,この現象に関する報告文をまとめているところである。一方,宇宙由来の暗黒物質を検出するプロトタイプ型観測装置を準備した。標的は,粒径30μmの錫粒子約1gから構成されている。標的に入る信号の中から宇宙線ミュー粒子を選びだす手順などを確立する必要があるが,試運転を行いながらその作業を進めていく予定である。但し,平成7年1月に兵庫県南部を襲った地震により,耐震装置を施していなかったため観測装置も少なからぬ被害を受け,現在は装置の点検と再調整を行っている状況にある。調整が終了次第,運転を開始する。
内因性NO阻害物質ADMAの代謝酵素DDAHの糖尿病性腎症における役割と治療応用

腎臓ではDDAH Iは近位尿細管に、DDAH IIはmacula densa,遠位尿細管、血管平滑筋、内皮の存在することを明らかにした。また,糖尿病性腎症ではDDAE Iが減少し,血中ADMAが増加することを示した。Ahgiotensin receptor blockerのtelmisartanはDDAH Iを増加し,ADMAを抑制しNO bioavailabilityを改善した。DDAH発現増強によりADMA濃度を減少し、腎血流量の増加、腎保護に働くと考え、DDAH発現調節が糖尿病性腎症の治療戦略になりうる。