hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数値流体力学的手法による船の推進性能に関する研究

これまで、プロペラ性能解析用プログラムとして、表面渦格子法による計算コードを主として利用してきたが、プログラムが重過ぎるのと計算時間が長いという難点がある。そこで、本年度は、サーフェイス・パネル法を用いたポテンシャル理論によるプロペラ性能の理論計算プログラムの開発と、ランキン・ソース法による多胴船体の造る波紋と造波抵抗を計算できる電算プログラムの開発を、集中的に行った。サーフェイス・パネル法とランキン・ソース法は、ともに境界要素法の一種で、揚力体・非揚力体の如何に拘らず適用できる利点がある。更に、計算のアルゴリズムも比較的簡単で理解し易いため、プログラミングに要する労力が格段に少なくてすみ、計算時間も大幅に短縮できることがわかった。本年度得られた成果は次の三つである。一つは、船用プロペラ周りの流場を解くのにディリクレの原理を応用した方法を開発し、プロペラ翼面上の流線が正面と背面とで交叉流を形成する事を見出した。二つ目は、任意の圧力分布を与えた場合に、その圧力分布を実現する3次元翼の、翼断面形状を求める設計方法を開発した。三つ目は、船体に関するもので、ランキン・ソース法を用いて、三胴船の造波と造波抵抗を計算できるコンピュータ・プログラムを作成して、三胴船の造る波の波紋を計算により求めることに初めて成功した。本年度当初の計画に基づき、まず、エンジニアリング・ワーク・ステーションに相当する専用機をパーソナル・スーパー・コンピュータとその補助機としてのパソコンを組合組立てて製作し、マシンシステムの整備を行った。これらのマシンシステムの揃った処で、船体まわりの流場解析用の計算プログラムをNSソルバーとランキンソース法を組合せた方法でまず作り上げて、続いて、更に高精度の高安定のNSソルバーを有限体積法により開発する仕事を行った。この仕事は一応目鼻がついたので、不均一流場で回転するプロペラの非定常性能解析用の計算プログラムを表面湯格子法を非定常問題に拡張して応用して作成した。以上のように本年度予定した計画はほゞ達成できたが、両プログラムとも未成熟で使い勝手が悪い面が多いので、これから次年度にかけて、応用計算に使用しながら、ブラッシュアップして、それぞれのプログラムの完成度を高める事が焦眉の急である。船体とプログラムを結合して、船体の後流中で作動するプロペラの特性をシミュレートするという最終目標に向って、次年度は、いよいよ、二つのプログラムのドッキングと自動化が課題になる。本年度の成果を踏まえて、一歩一歩着実に前進する事が肝要である。あせって墓穴を掘らないように用心する。前年度に引続き、更にハイレベルの専用コンピュータシステムの整備を進めた。プロペラ性能解析プログラムとしては、表面渦格子法による計算コードを主として用いて来たが、プログラムが重過ぎるのと計算時間がかかり過ぎる難点がある。そこで、本年度はサーフェイスパネル法を用いたポテンシャル理論による計算プログラムの開発を行う事に力を注いだ。サーフェイスパネル法は境界要素法の一種で、揚力体・非揚力体の如何に拘らず適用できる便利な方法である。又、計算のアルゴリズムも比較的簡単で理解し易いため、プログラミングに要する労力が表面渦格子法に比べて少なく、計算時間も5分の1位に短縮できる。この仕事は前年度に、表面渦格子法プログラムの非定常特性解析のための拡張作業と平行して実施してきたので、本年はテスト計算を行いながらプログラムの改良と整備を進める事ができた。一方、船体まわりの自由表面粘性流を自由表面造波まで含めて精度よく解くために、有限体積法を用いたNSソルバーの開発を行い。Wigley模型に関する数値計算例で、流場も造波も可成り実験と良く合う結果を得る事ができた。しかし、レイノルズ数が10^6の模型船レベルでうまくいくが、10^9オーダーの実船レベルでは、解が発散して有効な結果は得ることができなかった。レイノルズ数が10^9オーダーの高いレベルで成功するには、格子生成法の改良と、前年行った領域分割の方法の完成を目指して、今後研究を進める必要がある事が本年度の研究で分った事は大きな成果であった。

そこで、本年度は、サーフェイス・パネル法を用いたポテンシャル理論によるプロペラ性能の理論計算プログラムの開発と、ランキン・ソース法による多胴船体の造る波紋と造波抵抗を計算できる電算プログラムの開発を、集中的に行った。サーフェイス・パネル法とランキン・ソース法は境界要素法の一種で、揚力体・非揚力体の如何に拘らず適用できる利点がある。更に、計算のアルゴリズムも比較的簡単で理解し易いため、プログラミングに要する労力が格段に少く、計算時間も大幅に短縮できることが判明した。一つは、船用プロペラ周りの流場を解くのにディソクレの原理を応用した方法を開発し、プロペラ翼の表面上の流線が正面と背面で交叉流となる事を解明した。今一つは、任意の圧力分布を与えた場合に、その圧力分布を実現する3次元翼の翼断面形状を求める設計方法を開発した。船体の方では、ランキン・ソース法を用いて、三胴船の造波と造波抵抗を計算できるコンピュータ・プログラムを作成して、三胴船の造る波の波紋を初めて、計算により求めることに成功した。
近赤外線分析法によるチトクロームaa3測定の裏付けに関する研究

低血糖にて基質側を操作したときチトクロームオキシダーゼは酸化型が増加し、呼吸側を操作し無酸素とするチトクロームオキシダーゼは還元型に移行する。二系統の実験を同時に行ったときのチトクロームオキシダーゼの変化について検討した。方法・結果9頭の雑種成犬を用い麻酔はフェンタニール、ドロペリドール、ベクロニウムを使用し人工換気にて維持した。照射用及び受光用プローベは皮膚筋層を剥離し骨に4-5cm間隔で直接装着し、NIRO-1000にて脳内酸化還元変化をモニターした。Fi02=0.21で換気回数を10回をコントロールとしレギュラーインスリンを静脈内投与した後持続投与し血糖値を低下させた。チトクロームオキシダーゼ以外のものに変化がなくチトクロームオキシダーゼだけが酸化型に移行した。Fi02=0.21から0.07に下げ脳酸素供給量を減少させた。酸化型のヘモグロビンは減少し、チトクロームオキシダーゼの変化には有意差はなかった。インスリンにて低血糖犬を作成し加えて低酸素(Fi02=0.07)とした。低酸素にて9頭中7頭に血圧及び血糖の上昇を認め低血糖に低酸素を加えたチトクロームオキシダーゼの変化についての検討は出来なかった。低酸素環境における過換気の影響について追加実験を行い検討した。低酸素で酸化型のヘモグロビンは減少、チトクロームオキシダーゼに変化が無く、換気回数10回から30回の過換気にてヘモグロビンは酸化型に移行し、チトクロームオキシダーゼに変化はなかった。より脳酸素環境が悪化し酸化型ヘモグロビンがより減少しチトクロームオキシダーゼにも変化がでてくるものと考え実験を試みたが逆にNIRO-1000は脳環境改善として捕らえられた。これに関して検討中である。
チトクロ-ムPー450の分子生物学、研究の総括

重点領域研究「チトクロ-ムPー450の分子生物学」の総括班として研究計画の検討、研究成果の評価とともに、研究全般の推進と研究成果の他分野の研究者への伝達のため下記の活動を行なった。1.総括班会議を3回開き、総括班の行事の立案、研究計画と研究の進行状況の検討を行なった。又、明年度に予定されている研究の取りまとめと報告書の作成についても相談した。2. 12月6日に、東京で2つの計画研究班合同の研究班会議を行なった。会議には、総括班員と計画研究、公募採択研究の全研究者と共同研究者、合計85名が出席し、各研究者による研究発表と出席者全員による討論がなされた。3.総括班主催の公開講演会「Pー450の分子生物学:現状の総括と将来の展望」を12月7日に東京で開催した。講演会では、海外の研究者4名を含めて10名の演者が講演を行ない、活発な討論もなされた。講演会については、事前に「生化学」などの学術雑誌に広告を掲載した他、全国の主要な大学、研究機関にポスタ-を配布して他分野の研究者にも知らせるよう努力したが、181名の参加者があり盛会であった。4.研究班の全体会議に他に、特定の問題についての比較的小人数の研究集会も総括班で計画することとし、11月23日24日に「ステロイド代謝系のPー450の遺伝子とその発現調節」研究集会を広島で開催した。参加者は、研究班員と共同研究者、および招待した講演者を合わせて40名であった。5.研究班員間の交流の便を考えて、昨年度に引き続き、全研究班員の連絡先と研究題目とともに研究経過、研究計画を記載した研究班員一覧表を作成し、全研究班員に配布した。
Ret蛋白の変異によって生じる多様な臨床病態の解析

1993年から1994年にかけて、retプロトオンコジーンが神経堤細胞の増殖、分化異常を生じる複数の遺伝性疾患の原因遺伝子であることが明らかにされた。これらの疾患には多発性内分泌腫瘍症(MEN)2A型、2B型、家族性甲状腺髄様癌(FMTC)、Hirschsprung(HSCR)病が含まれ、いずれもretプロトオンコジーンの点突然変異がgermlineに存在することが証明されている。昨年度の研究により、MEN2A型変異はS-S結合を介したRet蛋白の二量体形成を誘導することにより、リガンド非依存性にRetを活性化することを証明した。またMEN2B型変異はチロシンキナーゼドメインの構造変化により、Retを単量体の状態で活性化するようである。本年度はまずMEN2Aおよび2B型変異を有するRet蛋白のC末端に存在する5つのチロシン残基をそれぞれフェニルアラニンに置換し、どのチロシンがトランスフォーミング活性に重要であるかを解析した。その結果、MEN2A型Ret蛋白およびMEN2B型Ret蛋白ともに、コドン1062のチロシンを置換するとトランスフォーミング活性が激減することが判明した。さらにコドン1062のチロシンに結合するアダプター蛋白の解析を行ったところ、Shcアダプター蛋白が結合することが明かになり、ShcからRas-MAPK系へシグナルが伝達されていることが強く示唆された。つぎにHirschsprung病型変異がRet蛋白の機能にどのような影響を及ぼすかを解析した。Hirschsprung病にて検出されたRetの細胞外ドメインの5つの変異を選び、retcDNAに導入し、NIH3T3細胞に発現させた。生化学的解析の結果、5つの変異はいずれもRet蛋白の細胞膜への発現を障害することが判明した。よって細胞外ドメインに検出されたHirschsprung病型変異は細胞表面へのRet蛋白の発現を障害することにより、腸管神経細胞の分化異常を生じる機序が推定された。
ペルオキシソーム形成障害の発症機構の解明

中枢神経系に障害を呈するペルオキシソーム病に関して、ペルオキシソーム代謝産物の恒常性の破綻が病態発症を導くと推察されるが、その詳細な分子機構は未解明であった。我々は病態モデルマウスを用いた解析により、脳形態形成に関わる分泌性因子の異常を見出すとともに、中枢神経系維持におけるペルオキシソーム代謝機能の重要性を示し、ペルオキシソーム代謝産物と病態との関連性を提唱している。また、エーテルリン脂質プラスマローゲン依存的なコレステロール生合成調節やカタラーゼのサイトゾルへの放出を介した抗酸化ストレス応答など、ペルオキシソーム機能による細胞内代謝調節の恒常性維持に関わる重要な知見を得ることができた。本研究の目的は、ペルオキシソーム欠損症の発症機構とくに胎生期における脳・神経形成や器官形成異常、神経障害性病態発症のメカニズムを解明することである。さらに、本疾患の治療へ向けた基礎研究も体系的に展開する。本年度は以下のA)およびB)の項目について研究を行った。A)高次生命機能におけるペルオキシソームの役割とその異常による障害メカニズムの解明A-1)ペルオキシソーム欠損症の病態発症機構解明:病態モデル動物としてPEX2ナンセンス変異(R119stop)を導入したノックインマウスを確立した。ホモノックインマウスの胎仔についてプラスマローゲンPE合成量を測定したところ、野生型マウスに対して顕著な低下が認められた。現在、ナンセンス変異を抑制する薬剤であるPTC124を妊娠マウスに投与し、代謝障害の回復ならびに神経回路障害の抑制を検証している。また、コンディショナルPEX2遺伝子ノックアウトマウスの確立を引き続き進めている。A-2)神経系形成障害機構の解明:ペルオキシソーム機能欠損性グリオーマ細胞からの分泌異常候補因子を同定し、この因子がラット海馬神経初代培養細胞における軸索形成異常の原因であることを確認している。現在、ペルオキシソーム欠損症モデルマウス脳におけるこの因子の分子動態について解析を進めており、脳中枢神経系の形態的・機能的な異常との関連性について検証を行っている。B)ペルオキシソームにおける代謝機能調節とその障害DLP1機能欠損性ヒト患者由来線維芽細胞およびCHO変異細胞では、ホスファチジルエタノールアミンおよびプラスマローゲンPEの生合成量が低下していることを明らかにした。また、DLP1機能欠損細胞では、細胞内の酸化還元状態が変化していることを見いだし、現在、DLP1の機能とリン脂質代謝および酸化還元状態との関連性について検証を行っている。A)高次生命機能におけるペルオキシソームの役割とその異常による障害メカニズム病態モデル動物としてPEX2ナンセンス変異を導入したノックインマウスを既に確立しているが、今年度はこのマウスに加え、薬剤誘導型のコンディショナルPEX2遺伝子ノックアウトマウスの確立にほぼ成功した。ホモノックインマウスの胎仔については、アミノグリコシド系化合物:PTC124を投与することで個体レベルでのナンセンス変異抑制を検証した。これまでのところプラスマローゲンPE合成などの代謝障害を個体レベルで回復させるには至っていないが、今後は投与条件等のさらなる検討を進めていく。ペルオキシソーム機能欠損性グリオーマ細胞における分泌異常因子に関して、マウス脳内における分子動態を解析した。ペルオキシソーム欠損症モデルマウス脳の特定の領域においてこの分泌異常因子に変化が認められることを見出した。現在、この因子の分子動態と中枢神経系の形態異常との関連性ついて検証を進めている。B)ペルオキシソームにおける代謝機能調節とその障害Zellweger患者由来線維芽細胞におけるリン脂質の詳細な解析により、プラスマローゲンPEやDHA含有リン脂質の著しい減少を見出した。また、高度不飽和極長鎖脂肪酸のホスファチジルコリンへの蓄積を明らかにし、ペルオキシソーム病患者における病態の重症度との関連性を示した(Abe et al., Biochim. Biophys. Acta-Mol Cell Biol. Lipids 1841: 610-619,2014)。また、DLP1機能欠損細胞において、多価不飽和脂肪酸を有するリン脂質が減少していることを見出し、DLP1機能欠損はミトコンドリア機能のみならず脂質代謝を担うペルオキシソーム機能に障害を与える可能性を見出した。A)高次生命機能におけるペルオキシソームの役割とその異常による障害メカニズム病態モデル動物としてPEX2ナンセンス変異を導入したノックインマウスを既に確立しているが、今年度はこのマウスに加え、薬剤誘導型のコンディショナルPEX2遺伝子ノックアウトマウスの確立に成功した。薬剤によるノックアウトの誘導条件について検討し、さらにノックアウト後の記憶と行動の相関に着目したマウス行動実験を行うことでペルオキシソーム形成障害が中枢神経系に与える影響について解析を進めている。次に、ペルオキシソーム機能欠損グリア細胞から見出した異常分泌因子(分泌増加)の遺伝子発現は、ペルオキシソーム欠損症モデルマウス脳内の特定の領域において増加していることを見出した。この領域に着目することで、ペルオキシソーム欠損症の病態発症機構の解明へ向けた解析を進めているところである。B)ペルオキシソームにおける代謝機能調節とその障害ペルオキシソーム欠損症モデルマウスでは、中程度の脂質代謝異常およびZellweger患者と同様の脳の形態異常を示すことを観察した。また、プラスマローゲン欠損症患者由来の線維芽細胞の脂質解析から、中程度のエーテルリン脂質プラスマローゲン減少を見いだすことができた。これらの結果は、脳の機能発現におけるペルオキシソーム代謝の重要性を強く示唆している。

さらに、プラスマローゲン依存的にコレステロール合成に必須なスクアレンモノオキシゲナーゼの安定性が制御され、その結果、コレステロールおよび24,25-エポキシコレステロールの生合成量が調節されることを見出した。この結果は、エーテルリン脂質プラスマローゲンがコレステロール生合成調節機構において新規かつ重要な役割を果たしていることを強く示唆しているものである。本年度は以下のA)およびB)の項目について研究を行った。A)高次生命機能におけるペルオキシソームの役割とその異常による障害メカニズム薬剤誘導型のコンディショナルPEX2遺伝子ノックアウトマウスに関して、薬剤によるノックアウトの誘導条件を決定した。ノックアウト後の行動実験では、記憶障害を呈したことから、中枢神経系の恒常性維持におけるペルオキシソーム代謝機能の重要性が示唆された。ペルオキシソーム機能欠損グリオーマ細胞において見出した分泌異常因子に関して、ペルオキシソーム欠損症モデルマウスにおいて脳形態異常が観察される領域で発現が増加していることを見出した。また、ペルオキシソーム欠損マウス脳における炎症性因子を解析したところ、ミクログリアの活性化や免疫系因子の発現上昇など、神経炎症の惹起を見出した。B)ペルオキシソームにおける代謝機能調節とその障害ペルオキシソーム欠損細胞やDLP1機能障害性細胞の細胞質は還元状態であることを見出している。グリオーマ細胞において酸化還元状態を人為的に変化させるin vitro実験系を確立した。現在、分泌異常や神経炎症など中枢神経系異常との関連性について検証を進めている。また、プラスマローゲンの恒常性は、コレステロール生合成の第二律速酵素であるスクアレンモノオキシゲナーゼ(SQLE)の小胞体局在性E3リガーゼMARCH6依存的な分解を制御することを見出した。この作用によりコレステロールおよび24,25-エポキシコレステロールの生合成量が調節されることが明らかとなった。一方、LC-MS/MSを用いたメタボローム解析系に関して、(1)コリンプラスマローゲンや(2)培養上清中に分泌された各種リン脂質の解析手法を新たに確立した。ペルオキシソーム代謝異常を起因とする障害メカニズムの解明に向け、薬剤誘導型PEX2遺伝子コンディショナルノックアウトマウスの確立とその解析を進めてきた。その結果、薬剤添加によりマウス個体レベルでPEX2遺伝子を欠失させることに成功し、ペルオキシソーム系代謝能が障害を受けることを生化学的に示すことができた。さらに、このマウスを用いた解析から、ペルオキシソーム機能と記憶行動における障害について明らかな相関を見出し、記憶という高次生命現象におけるペルオキシソーム機能の重要性を示すことができた。
記憶障害の自然回復機構に関わる、嗅内野ー海馬体再神経支配の形態学的解析

ラット片側嗅内野が傷害されると反対側嗅内野から傷害側海馬体への入力線維数が劇的に増加することが知られる。本研究はこの再神経支配現象の機構を明らかにすべく、まず正常ラットの嗅内野ー海馬体投射における個々の神経細胞の軸索形態を調べ、再神経支配に特徴的な突起形態の変化を抽出、更にウサギや霊長類についても正常な投射形態を調べた後、各動物種の再神経支配モデル確立を目指す。成果としてラット前海馬台単一細胞から嗅内野へ投射する軸索が嗅内野内部で帯状に広がる複雑な終末神経叢を呈すること、また動物種を超えて共通する主要な線維連絡に加えてウサギやマーモセットに動物種特異的な投射が複数存在することを明らかにした。平成27年度は、本研究を遂行する上で基盤的知識となるる正常ラットの海馬および海馬周辺皮質領域(嗅内野、前海馬台など)における単一ニューロンの軸索投射様式を、ウイルスベクターを用いた形態学的手法で調べ、これまでに得られた所見をまとめて学会シンポジウムにて報告した。具体的には、蛍光タンパクGFPを発現する遺伝子を組み込んだ組換えシンドビスウイルスベクターをラット嗅内野などに注入し、順行性に可視化された単一ニューロンの軸索分岐やその投射終末の形態を連続切片上で観察する。コンピュータ顕微鏡3次元解析システムを用い、各単一ニューロンの軸索が領域全体の中でどのような広がりや形状をもって投射しているのかを立体構築して解析した。我々のこれまでの知見により嗅内野へ投射する前海馬台ニューロン群の軸索終末は嗅内野内部でおおよそ嗅脳溝に平行な長軸方向のバンド状に分布することが分かっていたが、今回新たな知見として、実はこの投射に関わる前海馬台単一ニューロンそれぞれが、細胞集団レベルで見られたバンド状投射領域とほぼ同じ幅を有する複雑な軸索終末分岐形態を構成していることが明らかになった。また、海馬歯状回に投射する嗅内野ニューロンは主にII層に分布することが知られているが、新知見として嗅内野V層にも歯状回へ投射する起始細胞が存在し、個々のニューロンが歯状回分子層で複雑な終末分岐形態を呈しterminal plexusを形成していることが明らかになった。上記の結果は、次年度以降の嗅内野傷害実験における単一ニューロン軸索形態を解析・評価する上で比較対象とすべき重要な正常所見となる。今後嗅内野II層ニューロンの歯状回における軸索終末分岐形態についてもデータを集める必要がある。平成27年度はまず正常な嗅内野ー歯状回投射の全貌(起始細胞の分布と各細胞からの終末分岐形態)を解明するという目標を達成すべく研究を行ってきた。単一ニューロンの軸索形態解析の結果、歯状回への主要な投射起始細胞層である嗅内野II層のみならず、少なからず歯状回へ投射軸索を送っている嗅内野V層についても注目すべきであることが分かり、嗅内野II層およびV層単一ニューロンの歯状回における軸索終末形態について更にデータを集め、その形態の特徴をパターン分類する必要があると考えられる。尚、同時進行でコモンマーモセットにおける実験系の確立を進めてきたが、一時的に困難となったため、連携研究者の協力の下でウサギによる実験系確立を目指しており、現在正常ウサギ海馬および海馬周辺領域の投射関係をトレーサー法により解析中である。平成27年度の実験計画内容はほぼ達成できており、本研究の目的を達成する上で問題なく順調に進展していると考える。平成28年度は、前年度までにラットで確認した海馬および海馬周辺皮質領域(嗅内野、前海馬台、傍海馬台など)における投射様式の特徴を、齧歯類より辺縁系が大きく発達している他動物種(最終的にマーモセットを視野に入れて)と比較することを目標とし、まずは連携研究者の協力のもとでウサギを用いてトレーサー注入法により調べた。ウサギ海馬体および海馬周辺皮質領域の様々な部位・層に順・逆行性トレーサーCTB(コレラトキシンBサブユニット)又は順行性トレーサーBDA(ビオチンデキストランアミン)を局所注入し、連続切片を作成して標識された細胞体や軸索終末の分布を調べた。結果として、ラットに認められる主要な線維連絡はウサギにも同様に認められたが、ウサギでは更にラットで殆ど見られない線維連絡、即ちCA1から同側前海馬台深層への強い投射および嗅内野浅層から前海馬台への多量の投射が付け加わっていることが分かった。ラットでは海馬体からの出力情報が主に海馬台を通して前海馬台に送られるが、ウサギでは海馬台だけでなくCA1からも前海馬台へ直接出力しており、前海馬台における情報処理がより複雑化していることが推測される。また嗅内野と前海馬台の間の結合関係が、ラットでは前海馬台から嗅内野への一方向であるのに対し、ウサギでは両方向に多量の情報交換を行っていることにが分かった。ウサギ嗅内野浅層におけるCA1または海馬台、もしくは前海馬台投射起始細胞の分布を二次元展開図上で調べたところ、いずれも幅0.5-1.0mmの嗅脳溝に平行した帯状に並んでおり、ウサギ嗅内野にもラットと同様に帯状の機能単位構造の存在が示唆された。これらはいずれも新知見であり、上記の結果をまとめて現在論文投稿準備中である。これまでに得られたラット、ウサギでの知見は、次年度に予定しているマーモセット脳における線維連絡解析においても重要な比較対象となり得る。

平成28年度は、平成27年度までに明らかにしてきたラット海馬体ー海馬周辺皮質領域間の線維連絡やその特徴的な結合様式が、より辺縁系の発達した他動物種(霊長類であるコモンマーモセットを含む)にも基本構造として存在するかどうかを確認するという目標を達成すべく研究を行った。当初の計画で予定していたマーモセット脳の解析が一時困難になったため、連携研究者の協力でウサギにおける実験系を確立した上で多数の新知見を得ることができた。ラットに見られた線維連絡は基本構造としてウサギにも(恐らくマーモセットにも)存在し、更に複雑な情報処理を必要とする進化の過程で幾つかの主要線維連絡が付け加わっていると考えられる。従ってウサギでの知見を元にマーモセット脳に認められると予想される線維連絡を想定し次年度に予定しているマーモセット注入実験の計画を立てることができる。このような理由で平成28年度の実験計画内容はほぼ達成できており、本研究の目的を達成する上で問題なく順調に伸展していると考える。最終年度はこれまでに得たウサギ海馬体ー海馬周辺皮質間領域間線維連絡の新知見(東京農工大の連携研究者と共同)をまとめ、原著論文にて報告した。具体的には、ウサギにおいてもラットと同様の海馬体ー嗅内野間投射関係(貫通線維束などに代表される主要な線維連絡)が認められ、更にラットに見られないCA1から前海馬台への直接投射などが主要線維連絡として加わっていることがわかった。またウサギでは嗅内野内部の海馬体投射起始細胞分布がラットと同様の帯状を呈することなど重要な法則性を発見できた。更に当初の計画通りコモンマーモセットを用いた標識物質注入実験(愛媛大学、防衛医大、都医学研の連携研究者と共同)を開始し、得られた所見を日本解剖学会総会・全国学術集会にて報告した。研究期間全体の成果としては、これまでの全知見から正常ラット、ウサギ、マーモセットにおける海馬体ー前海馬台ー嗅内野間の線維連絡の全貌を把握し、それらを比較して相違点や共通点を抽出することにより、齧歯類霊長類に共通する神経線維連絡すなわち記憶形成回路の基盤と考えられる高度に保存された部分や、動物種特異的な線維連絡(特にCA1を起始とする前海馬台への投射や、前海馬台ー嗅内野間の双方向性投射など)を明らかにすることができた。特に最終年度のマーモセットの実験過程では、海馬体ー嗅内野投射関係においてラット・ウサギ同様の法則性(嗅内野内部における帯状ユニット)の存在を示唆する所見が得られた。またこれと平行してウイルスベクターを用いた単一ニューロンの軸索形態解析も進めた結果、ラット嗅内野ー歯状回投射に関わる嗅内野II層およびV層細胞の軸索分岐形態に関する新知見を集めることができた。これらの投射部位対応関係データを利用して、前年度までにラットで確立した片側嗅内野傷害実験手法をさらに効率良いものに改変し、動物実験モデルの構築を進めることができた。ラット片側嗅内野が傷害されると反対側嗅内野から傷害側海馬体への入力線維数が劇的に増加することが知られる。本研究はこの再神経支配現象の機構を明らかにすべく、まず正常ラットの嗅内野ー海馬体投射における個々の神経細胞の軸索形態を調べ、再神経支配に特徴的な突起形態の変化を抽出、更にウサギや霊長類についても正常な投射形態を調べた後、各動物種の再神経支配モデル確立を目指す。成果としてラット前海馬台単一細胞から嗅内野へ投射する軸索が嗅内野内部で帯状に広がる複雑な終末神経叢を呈すること、また動物種を超えて共通する主要な線維連絡に加えてウサギやマーモセットに動物種特異的な投射が複数存在することを明らかにした。
新規血管新生ペプチドの導入による糖尿病への革新的細胞療法の構築

皮下への膵島移植は低侵襲かつ複数回の移植が可能であり、必要時に容易に取り出せるという利点を有しているが、乏血管性という課題を抱えている。したがって、皮下膵島移植の生着を促進するためには、移植部位への有効な血管床構築法を構築する必要がある。本研究ではまず血管新生ペプチドに着目したが、皮下膵島移植の成績を向上させるには大量を要し、浸出液を伴う事が判明した。そこで新生血管誘導効果を有するRGD基を豊富に含有するリコンビナントペプチドに着目し検証したところ、リコンビナントペプチドは皮下に新生血管を効果的に誘導し、現行の標準法である門脈内膵島移植と同等の移植効果を皮下にて発揮し得る事が判明した。糖尿病に対する先端細胞療法である膵島移植では、門脈内への移植が世界標準となっているが、強力な原始免疫反応の惹起や出血・塞栓といった合併症が不可避であり、理想的な移植部位とは程遠い。一方、皮下への移植は手技が極めて容易である上に安全・低侵襲であり、まさに理想的な次世代技術である事は疑うべくもないが、乏血管性という致命的課題を有しており、他の部位と比べて移植成績が著しく不良であるため、これまで臨床応用には至らなかった。そこで本研究においては、皮下における新生血管床構築の学理を究明し、高付加価値を有する新規血管新生ペプチドを導入することにより、臨床応用可能な皮下への膵島移植法を確立する事を目的としている。本年度は、まず膵島移植部位となる皮下に、新規血管新生ペプチド(AGP)を含有するアガロースを留置する事により新生血管床を構築するための条件の至適化を試みた。その結果、新規血管新生ペプチドはbFGFに比較して皮下の炎症惹起作用は弱いものの、局所に100-200ug投与することにより、浸出液や出血を伴わずに安全に有効な新規血管床を構築し得ることが判明した。bFGFは血管床構築に有用であることが既に報告されているが、腫瘍構築のリスクを伴うことや、浸出液や出血を伴うリスクがこれまでに指摘されている。今回の検証により新規血管新生ペプチドは、より血管新生に特異的であることが判明したため、実用化に際してはコスト削減も考慮し、bFGFと新規血管新生ペプチドを併用するプロトコールが極めて魅力的であることが示唆された。申請の計画通り、新規血管新生ペプチドの皮下血管床構築能についてbFGFを対照群として検証を行い、有効濃度の至適化を行うことに成功した。そこで本研究においては、皮下における新生血管床構築の学理を究明し、高付加価値を有する新規血管新生ペプチドの導入により、臨床応用可能な皮下への膵島移植法を確立する事を目的とし、検証を実施した。初年度の検証により、血管新生ペプチドは100-200ugにて皮下に十分な新生血管床を構築することが判明した。しかし、本年度の検証により、血管新生ペプチドへのラミニン5あるいはヘパラン硫酸の付加を持続的に実施することは困難であることが明らかとなり、またin vivoの膵島移植実験においてグラフト生着を促進するには大量の血管新生ペプチドが必要であり、それに伴い軽度の浸出液も散見されることが判明した。そこで新生血管誘導効果を有するRGD基を豊富に含有するリコンビナントペプチドに着目し、新生血管誘導効果の検証および移植前皮下留置による糖尿病動物の治癒促進効果について検証を実施した。その結果、リコンビナントペプチドは皮下に新生血管を効果的に誘導し、現行の標準法である門脈内膵島移植と同等の移植効果を皮下にて発揮し得ることが判明した。当初の計画通りH28年度は移植膵島の生着に関して検証を推進していく予定である移植外科、細胞移植
ライフスタイルによる赤血球膜脂質変化の健康指標としての応用

現在まで喫煙、飲酒、運動といったライフスタイルの血中脂質に対する影響については多くの研究があるが、本研究は実際に起こっている細胞膜脂質の変化とライフスタイルとの関係を明らかにし、健康指標としての有用性を検討したものである。対象は本学学生(正常体重非運動群、肥満非運動群、正常体重運動群)ならびに某企業の社員で、赤血球ゴ-ストから脂質を抽出し、イアトロスキャンにて赤血球膜脂質(コレステロ-ル(CH)、ホスファチジルエタノ-ルアミン(PE)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルコリン(PC)、スフィンゴミエリン(SM)を分析定量後、PCとPSについてはその構成脂肪酸をガスクロマトグラフにて分析した。さらに膜脂質組成に関係すると考えられる血漿過酸化脂質はTBA法(蛍光法)にて測定した。また本学学生については、自転車エルゴメ-タ-でall outに至る運動負荷を施行し、負荷前後の脂質組成の変化についても検討した。その結果、まず運動と赤血球膜脂質の関係が明確となった。すなわち運動トレ-ニングではPSが低値となるが脂肪酸組成は変化しないこと、激しい運動は過酸化脂質を増加させ、非トレ-ニング群ではPSを低下し不飽和脂肪酸を減少するが、トレ-ニング群ではPSが低下しないことが明かとなった。また肥満によりPS,PEが低下し、飽和脂肪酸の割合が増加すること、年齢により赤血球膜のPE、PCは増加し、PSは低下することが明らかとなった。さらに飲酒によりPC、CHが増加する傾向があるが、喫煙は明らかな関係は認められなかった。以上の結果は赤血球膜脂質が生活習慣、体格、年齢によって変化することを示しており、その分析は健康指標として有用であると考えられた。イアトロスキャン納入以前は、予備実験として赤血球ゴ-ストから抽出した脂質のTLC、ヨ-ド発色法による定性分析を主として行ったが、30名の学生健常者では顕著な差が認められなかった。またTLC、リン酸定量より求めたリン脂質組成の平均モル%は過去の報告とよく一致した。イアトロスキャン納入後は、コレステロ-ルアセテ-トを内部標準とする赤血球膜脂質分析条件の検討を行い、その過程でコレステロ-ル/ホスファチジルエタノラミン比が年令により異なる傾向があることが示された。しかし、現在まで検討した学生では運動能力、体格の違いで明らかな差は認めていない。赤血球膜リン脂質の脂肪酸分析はTLCにて分離したホスファチジルコリン(PC)、ホイファチドルセリン(PS)についてガスクロマトグラフを用いて行った。PCではC_<16:0>が成分として最も多くC_<20:4>で個体差が大きく、PSではC_<18:0>が主成分でC_<18:2>に個体差が大きかった。PC、PSの脂肪酸組成と生活習慣との関係については現在検討中である。運動能力と赤血球膜脂質の関係を明らかにするために行った本学学生の肥満群、正常体重非運動群、正常体重運動群の3群(27名)の自転車エルゴメ-タ-負荷による最大酸素摂取量は、それぞれ35.9、40.5、49.8ml/kg/minと明らかな差を認めた。血中脂質と赤血球膜脂質の関係を知る目的で、負荷時得られた血漿について過酸化脂質をTBA蛍光法にて測定した。血漿過酸化脂質は運動負荷前運動群で最も低く、運動負荷後肥満群では全員上昇したが、運動群では前値より低くなる者が多かった。このことから運動群では過酸化脂質処理能力が大きいことが明らかとなった。また現在まで得られている50例(35ー65才)の血漿では過酸化脂質は年令とともに上昇し、同年代では肥満者でより高値であった。

しかし、喫煙、飲酒、運動などの生活習慣と過酸化脂質の間には明らかな関係は認められなかった。現在まで喫煙、飲酒、運動といったライフスタイルの血中脂質に対する影響については多くの研究があるが、本研究は実際に起こっている細胞膜脂質の変化とライフスタイルとの関係を明らかにし、健康脂標としての有用性を検討したものである。対象は本学学生(正常体重非運動群、肥満非運動群、正常体重運動群)ならびに某企業の社員で、赤血球ゴ-ストから脂質を抽出し、イアトロスキャンにて赤血球膜脂質(コレステロ-ル(CH)、ホスファチジルエタノ-ルアミン(PE)、ホスファチジルセリン(PS)、ホスファチジルコリン(PC)、スフィンゴミエリン(SM))を分析定量後、PCとPSについてはその構成脂肪酸をガスクロマトグラフにて分析した。さらに膜脂質組成に関係すると考えられる血漿過酸化脂質はTBA法(蛍光法)にて測定した。また本学学生については、自転車エルゴメ-タ-でall outに至る運動負荷を施行し、負荷前後の脂質組成の変化についても検討した。その結果、まず運動と赤血球膜脂質の関係が明確となった。すなわち運動トレ-ニングではPSが低値となるが脂肪酸組成は変化しないこと、激しい運動は過酸化脂質を増加させ、非トレ-ニング群ではPSを低下し不飽和脂肪酸を減少するが、トレ-ニング群ではPSが低下しないことが明かとなった。また肥満によりPS,PEが低下し、飽和脂肪酸の割合が増加すること、年齢により赤血球膜のPE、PCは増加し、PSは低下することが明らかとなった。さらに飲酒によりPC、CHが増加する傾向があるが、喫煙は明らかな関係は認められなかった。以上の結果は赤血球膜脂質が生活習慣、体格、年齢によって変化することを示しており、その分析は健康指標として有用であると考えられた。
界面近傍における細菌集団のマルチスケール三次元解析

細菌がバイオフィルムなど壁面上に集団を形成するメカニズムを明らかにするために、細菌の界面近傍での3次元運動の観察を行った。2方向から同一対象物を観察できるような顕微鏡光学系を組み、画像処理により細菌の位置を自動取得し、細菌の3次元遊泳軌跡を容易に計測する手法を確立した。また、細菌の密集時に発生する集団運動の計測を行った。集団運動を行うには、平均の細菌間距離が約5μm以下になる必要があることが分かった。集団運動の度合いを示す指標として、個々の細菌の速度ベクトルの相関を調査した。ランダムな遊泳時と集団運動時では、距離が10μmにおける相関に大きな差が出ることが分かった。1. 2本の細菌べん毛が近接して回転する時の流体力の数値解析を、剛体モデルを用いて行った。べん毛が同方向に回転する時、べん毛付け根(菌体近く)で引力が生じることが分かった。ただしべん毛先端では離れる方向に作用するため、周毛性細菌のべん毛のバンドル化や複数の細菌のクラスター化を説明できるまでには至っていない。2. 2方向からの顕微鏡観察により、細菌の遊泳軌跡が界面により影響を受ける様子を捉えることができた。2方向の顕微鏡映像から、菌体の3次元位置および姿勢を自動計測するプログラムを開発した。本観察法では対物レンズを固定している為、俵型の菌体の輪郭は映像中ではぼやけている。そこで画像処理により輪郭を抽出し、楕円曲線で近似した。菌体の位置は0.5μmの精度で推定でき、回折限界近くの大きさの対象物が3次元計測可能なことを示した。姿勢角については数十度の誤差が生じた。3. 3次元的に動き回る微生物を拡大して長時間観察するための、対象物自動追跡顕微鏡を開発した。現有の2方向観察顕微鏡の試料台を電動ステージにし、対象物の動きに合わせてステージをコントロールした。これにより、2方向観察法において対象物が動くときでもピントがずれずに観察可能である。現段階では1秒以内に視野から外れる10μm程度の対象物を追跡し続けることが可能である。上記2のプログラムを適用すれば、遊泳する細菌の追跡も可能となる。4.細菌の集団運動の定量化を行った。細菌は単体では直進運動するのに対して、半流動培地などの密集して遊泳する状態では集団行動(swarming)して10μm程度の渦を形成する。顕微鏡観察により、swarmingは細菌どうしの平均距離が5μm以下になると起こることが分かった。また個々の速度ベクトルの相関を計測し、同様な数密度でもswarming状態とランダムな遊泳状態では相関に差が出ることが分かった。1.1体の細菌の遊泳運動に伴うべん毛の変形および周囲の流れ場に関する数値解析を行った。現時点で目立った成果は得られていないが、今後2体の細菌の流体相互作用の計算を行う見通しが立った。2.2方向の同時顕微鏡観察法により得られた細菌運動の映像から、菌体の3次元位置および姿勢を自動計測するプログラムをMATLABを用いて開発した。2方向観察法では対物レンズを固定しているため、俵型の菌体の輪郭は映像中ではぼやけている。そこで、画像処理により輪郭を抽出し、楕円曲線で近似することにより、位置と姿勢を求めた。位置については0.5μmの精度で推定可能となり、回折限界近くの大きさの対象物が3次元計測可能なことを示した。3.3次元的に動き回る微生物を拡大して長時間観察するための、対象物自動追跡顕微鏡を開発した。現段階では1方向の映像のみの処理によるステージの2次元制御に成功している。これを用いて1秒以内に視野から外れる10μm程度の対象物を追跡し続けることが可能である。しかし、視野内に複数の対象物が現れたときに特定の対象物だけを追跡することができない。細菌は単体では直進運動するのにたいして、密集状態では集団行動(swarming)して10μmスケールの渦を形成する。上記「研究実績の概要」の項目1については、まだ1体の細菌の数値解析しか出来ておらず、予想通りの進展でないが、項目4の細菌の集団運動について定量化が行えるなど、期待以上の成果が出ている。なお、項目2および3については、順調に進展している。上記「研究実績の概要」の項目

1の成果を2体の細菌べん毛に発展させ、複数べん毛が接近して回転するときのべん毛間の相互作用を数値解析する。これにより、細菌の集団運動や複数のべん毛をもつ細菌の挙動を明らかにする。項目2および3については、これらを融合させることで、細菌のような大きさ数μmの対象物の3次元追跡が可能な顕微鏡システムの開発をめざす。項目4については、細菌の集団運動において特定の最近をGFPなどで発光させ、個々の細菌の動きと集団としての流れとの関係を調査する。該当なし
意思決定における選択と選好の循環的連鎖の認知神経科学的メカニズムの解明

本年度は,意思決定における選択と選好の循環的連鎖に関する研究について,(1)評価対象の意識的知覚に先立つ潜在的選好評価過程と(2)一度選好評価が決定した後の選好再評価過程の両面から検討を行った。(1)評価対象の意識的知覚に先立つ潜在的選好評価過程の認知神経科学的研究本年度は,最終的な選好が決定される前段階での潜在的な選好評価過程について脳波計測実験により検討した。実験では,単眼に提示した視覚刺激への意識的知覚を強力に抑制する閾下刺激提示法(連続フラッシュ抑制)を用いて顔刺激を提示し,顔に対する意識的知覚が伴わない場合であっても,後頭領域で惹起される脳波が顔選好を反映して急速に変化することが明らかになった。こうした結果は,顔のように生物学的・社会的に重要な視覚刺激に対する選好は,無自覚的かつ自動的に脳内で処理されていることを示唆している。(2)選好再評価における社会的影響についての実験心理学的研究選好意思決定においては,最終的な選択が意思決定過程の終点ではなく,選択後に生じる選好再評価の過程も存在することが指摘されてきた。本年度は,実験心理学的研究により,一度選好評価が決定された後でも他者の選択行動を観察することによって選好の再評価が生じ,他者が選択した対象はより好ましいと評価されるようになること,さらに,他者がどのような選択を行ったかについて顕在的に記憶していない場合であっても,選好の再評価が自動的に生じることを明らかにした。こうした結果は,単に他者の態度や選好に接触するだけで,自発的に自己の選好が更新されることを示唆している。これらに関する研究成果については専門誌および国内外の学会にて発表を行った。また,これらの研究をまとめた博士論文は論文審査を経て,慶應義塾大学より博士(心理学)の学位が授与された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,意思決定における選択と選好の循環的連鎖に関する研究のうち,最終的な選好意思決定が生じるまでの選好評価過程(プレディクティブな過程)について3つの研究を実施した。第1に,自動的かつ無自覚的に行われる選好評価が可能になるための最小条件について検討するため,評価対象の意識的知覚を抑制する連続フラッシュ抑制を用いた心理学実験を実施した。その結果,顔選好は顔の意識的知覚に先行して評価され,好ましい顔はその顔が意識的に知覚される前から視覚的注意を捕捉することが明らかになった。これらの研究結果については,国内外の学会で発表を行った。第2に,最終的な選好意思決定に先立って,選好対象を自動的かつ瞬時に検出するための視覚的注意バイアスが生じる可能性について心理学実験により検討した。実際に,顔選好は100ミリ秒程度の間で瞬時に評価され,好ましい顔に対しては視覚的注意の捕捉が生じ,その顔をより意識的に知覚しやすくなるバイアスが存在することが明らかになった。これらの研究結果については,国内外の学会で発表を行い,すでに海外ジャーナルへの投稿を行った。第3に,最終的な選好評価が決定するまでの認知過程の背後にある脳神経基盤について神経科学的手法により検討した。特に,選好評価の決定において因果的な役割を持つ脳神経基盤を特定するために経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を導入し,選好評価への関連が指摘される内側前頭前野の神経活動を外部的に修飾することによって最終的な選好評価への影響を検討した。結果として,内側前頭前野の皮質興奮性を抑制すると,芸術絵画に対する美的選好が低減することが明らかになった。こうした研究結果については,Frontiers in Human Neuroscienceに掲載され,美的選好とその脳神経基盤についての総説論文は,生理心理学と精神生理学に掲載予定である。連続フラッシュ抑制を用いた無自覚的選好評価過程の実験心理学的検討については,すでに独自の実験手法が確立しており,既に国内で査読なし論文発表を行った。今後,速やかに研究成果を国際論文誌への投稿を行う予定である。選好対象への視覚的注意捕捉現象については既に国際論文誌への投稿を行っており,国内外の学会で研究成果を発表している。選好評価の脳神経基盤の検討については,国際論文誌と国内論文誌にそれぞれ論文が掲載されており,現在,さらに詳細な神経科学的メカニズムを検討する実験を遂行中である。

(2)選好再評価における社会的影響についての実験心理学的研究選好意思決定においては,最終的な選択が意思決定過程の終点ではなく,選択後に生じる選好再評価の過程も存在することが指摘されてきた。本年度は,実験心理学的研究により,一度選好評価が決定された後でも他者の選択行動を観察することによって選好の再評価が生じ,他者が選択した対象はより好ましいと評価されるようになること,さらに,他者がどのような選択を行ったかについて顕在的に記憶していない場合であっても,選好の再評価が自動的に生じることを明らかにした。こうした結果は,単に他者の態度や選好に接触するだけで,自発的に自己の選好が更新されることを示唆している。これらに関する研究成果については専門誌および国内外の学会にて発表を行った。また,これらの研究をまとめた博士論文は論文審査を経て,慶應義塾大学より博士(心理学)の学位が授与された。最終的な選好意思決定が生じるまでの選好評価過程については,今後その潜在認知メカニズムをさらに詳細に明らかにするために,脳波計測や経頭蓋直流電気刺激を導入し,心理的現象とその神経基盤の両面から検討していく。加えて,最終的な意思決定が生じた後の選好形成過程についても,脳波計測によって意思決定後の選好変化の背後にある脳神経基盤を特定する研究を進め,選択と選好の循環的な連鎖の中で安定的な選好が形成される認知神経科学的メカニズムの解明を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
マラリア原虫ＧＣＳ１を基盤とした受精メカニズムの解明

ネズミマラリア原虫Plasmodium bergheiのオス側の受精因子であるGCS1に関し、各種欠損変異体を作成し、その受精能を調べた。その結果、GCS1の細胞質側領域は受精には一切必要なく、細胞膜貫通ドメインを含む細胞外ドメインが必要であることを明らかにした。このことは、GCS1が細胞膜上に存在し、メス側に存在することが推定されるGCS1受容体との結合を経て受精が行われること考えられる。GCS1以外の新規な受精因子を探索するため、雌雄の生殖母体で発現している遺伝子を候補として順次ノックアウトをした結果、メス側の受精に関わる因子を見つけることに成功した(投稿準備中)。26年度が最終年度であるため、記入しない。PbGCS1はオス側の受精因子であり、推定PbGCS1受容体はメス側に存在することが考えられる。この仮説に基づき、1)2)のアプローチによりメス側に存在する推定PbGCS1受容体分子を含む新たな受精因子の同定に挑戦した。1)マラリア原虫メス、およびシロイヌナズナとイネ卵細胞の比較トランスクリプトーム解析を行い、3者間において共通して存在する相同分子をPbGCS1受容体候補としてピックアップした。2)a)メス原虫特異的に発現する遺伝子PbSRのプロモーター下にGFPまたはdsRedをつなげたプラスミドを作成し、ネズミマラリア原虫のゲノム内に挿入した。b)同様に、オス特異的に発現する遺伝子(PB791030)のプロモーター下にGFPまたはdsRedをつなげたコンストラクトを作成、マラリア原虫にトランスフェクトした。蛍光を指標にしてセルソーターを用いて雌雄原虫を別々に単離した。3)1)と2)で得たデータからマラリア原虫の受精・性成熟に関係することが考えられる候補遺伝子を順次ノックアウト(KO)し、遺伝子欠損体の受精能を調べた。その結果、メス側の性成熟に関与する遺伝子1つを同定することに成功した(論文準備中)。この分子のC末にGFPを付加したタンパクを発現する組み換え原虫を作成し、抗GFP抗体で免疫沈降を行い、LC/MS/MS解析を行い、相互作用する因子の探索を行った。4)オス側で特異的に発現している遺伝子産物の中から、オスの性成熟(鞭毛放出)に関わる遺伝子を複数個同定することに成功した。前年度に計画していた3つの実験計画のうち、雌雄原虫をセルソーターにより別々に単離し、それらの膜タンパクプロテオーム解析というテーマが遅れている。その理由は、セルソーターに分けるための元となる原虫を最適な状態で調製するための試行錯誤に時間を要した。これは、数多く繰り返すことで調整することが可能で、実際に繰り返し調製し、セルソーターにかけることにより次のステップである機器分析に供する十分量を調製することができた。遅延している本研究計画を次年度にも行い、データを取得できた。前年度では、セルソーターにより雌雄原虫を別々に単離する条件を決定した。本実験では、スケールアップして原虫をソーティングするための元となる雌雄原虫の調製に時間を要したが、何度かソーティングを行うことでLC/MS/MSに必要とされる量を確保し、機器分析にかかけることができた。この実験結果で浮かび上がってきたタンパクリストからマラリア原虫の受精への関係性を検証するため、順次ノックアウトし受精能を調べる。
量子力学に基づいた低周波数帯における電磁波の可視化技術に関する研究

本研究では、電磁波の新たな可視化技術を検討する。従来の電磁波の可視化技術と言えば、アンテナや電磁界センサをアレイ化するか、または空間中でそれらを掃査する事により受信して得られる電磁界の強度分布のデータを、二次元や三次元にマッピングして表示する方法が一般的であり、これまでにもいくつかの手法が検討されている。一方、本研究で提案する電磁波の可視化手法は、アンテナや電磁界センサ等は用いず、特定の気体原子、レーザー、電磁波の3者の間において、近赤外線領域で存在する蛍光作用を利用する新しいコンセプトの次世代型の電磁波可視化技術である。本研究では、特に低周波数帯の磁界に対する電磁波可視化の実現を目指す。
イタリア社会的経済の、地域経済、地方行政及び地域自治に対する波及効果

イタリア社会的経済は、90年代半ば以降、自治体からの受託事業を軸に雇用、事業費ともに大きな伸びを示したが、近年では、それに加え、自治体が政策上のイノヴェーションをはかる上での欠かせない連携先とみなされるようになっている。こうした関係の構築を支えているのが「補完性原理」である。同原理をめぐっては、イタリアに特徴的な受容・再構成が見られ、特に「水平的補完性」の戦略的位置づけが、サードセクターによってなされたことが、行政サービスの下請け的な執行のみならず、制度設計プロセスへの参加を正当化するものとなっている。1.「研究目的」との関連「社会的経済」が持つ、地域社会、地域経済、自治体運営に対する影響力を見るため、同経済と契約関係を深める自治体(代表的な州およびコムーネ)の諸政策と、そこにおける「社会的経済」の位置づけ、政策効果の測定事例等について資料収集、ヒアリング、分析を行った。2.「実施計画」との関連イタリアでの、経済的・社会的状況が対象的な二つの地域での現地調査から、以下のことが判明した。(1)これまでのイタリア研究は、北東部イタリアや中部イタリアを「モデル」として描き、南部は北部を追随すべき存在として描かれてきた。しかし今回、北部とは異なる、しかしながら協同の構築にとって、重要と思われるファクターを確認できた。政治的、経済的な困難が大きい南部でこそ、市民が理性の力を信じながら動きつづけるには、市民相互の連帯や、その連帯の形成や強化を働きかける文化的主体(社会教育や大学)や職業的な専門家集団の存在が不可欠である。(2)また、北東部イタリアにおける協同組合は、カトリック文化の影響下にある、ボランティア的要素の高い協同組合として語られてきた。しかし今回の訪問で、いわゆる「サードセクター論」で展開された中小企業経営者・・のアクターが、企業での経営的な仕事を退いた後、非営利部門で働くケースが増えているとと、それにともなって。ボランティアと公的資金への依存によって支えられてきた北東部イタリテの協向組合のあり方にも変化が現れ始めていること等が理解できた。625字1.「研究目的」との関連「社会的経済」が持つ、地域社会、地域経済、自治体運営に対する影響力を見るため、南部を対象として研究を実施した昨年に引き続き、本年度は北部を対象とし、同経済と契約関係を深める自治体(代表的な州およびコムーネ)の諸政策と、そこにおける「社会的経済」の位置づけ、政策効果の測定事例等について資料収集、ヒアリング、分析を行った。2.「実施計画」との関連本年度、対象とした地域は北東部イタリアである。特に、これまでも先進的な地域とされてきたエミリア・ロマーニャ州に赴き、特にその非都市部や小規模自治体における取組に着目した。現地調査から、以下のことが判明した。(1)小規模自治体の場合、行財政上の資源が、ボローニャ等の都市部と比較して限定的であるため、広域行政連合の枠組みで対応する動きが強まっている。行政区域の広域化にともなって、社会的経済も「地域密着」と「広域対応」との両者を成り立たせる工夫が見られた。その際、効果を発揮するのが、コンソーシアムである。従来からイタリアの社会的経済におけるコンソーシアムについては、共同入札始め、独自機能が着目されていたが、その重要性が増していることを感じた。(2)EUからの補助金の流れが南欧や財政逼迫のより深刻な地域に集中される傾向が強まる中、イタリアの社会的経済を支えるEUの補助金配分が相対的に低まることを受け、社会的経済の運営が厳しくなっている。社会的経済陣営は、実質的に「社会的協同組合」を軸にして構成されてきたが、そのネットワークを、地元中小企業にも拡大し、連携の幅を広げることで、こうした事態への対応を考えていく取り組みも始まっている。(3)上記のことは、営利経済の非営利への関心の拡大と呼応する。しかし他方で、社会的経済陣営の働き方を見ていくと、社会的経済の固有性がやや薄れ、職場としての安定性、仕事の達成感、人間関係の良好さが着目されるなど、非営利において当然視されてきた労働文化の変化が見てとれる。本年度は既存文献による状況把握(補足)とイタリア北部における実態調査、あわせて日本におけるサードセクターの典型例としてワーカーズ・コレクティヴの分析(特に仕事文化)を行うことがことを目的とした。イタリア調査としては、第一に「社会的経済」と契約関係を深める自治体の、協働の実態のそれを支える枠組みとしての補完性原理の分析、第二に、「社会的経済」と契約関係についての入札制度、公契約制度の分析、第三に、上記の「協働」をめぐる当事者(地域としては、北西部・トリノ地域におけるサードセクターの単位組織およびコンソーシアム)へのヒアリングを行った。比較のための日本の調査については、北海道ワーカーズ・コレクティヴの量的調査の集計・分析等をおこない、主として、サードセクターに働く人々の仕事と暮らしに対する意識分析をイタリアにおけるボルツァガ等の調査結果と比較した。この結果、下記の知見を得た。