hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異常なマルテンサイト変態を示す新規CoV系形状記憶合金の開発

最近、本研究グループはCo基ホイスラー合金において冷却による形状記憶効果を見出した。しかし、Co基ホイスラー合金では形状記憶効果に必要な熱弾性型マルテンサイト(M)変態はほとんど報告がない。本研究では新たにM変態を示す合金系を探索し、Co-V-Ga形状記憶合金を開発した。また、限られた合金組成において磁性がM変態時に大きく変化する、異常なマルテンサイト変態挙動を見出すことに成功した。H28年度ではCo-V-Ga3元系合金について、マルテンサイト変態の有無、結晶構造および磁気特性について調査を行った。Co2VGaはホイスラー構造を示す強磁性体であり、約330Kにおいてキュリー温度を示す。ただし、Co2VGaの化学量論組成ではマルテンサイト変態が得られなく、形状記憶合金としては利用できない。本研究では、CoxV(100-x)/2Ga(100-x)/2(以降V:Ga=1:1断面)およびCo50V(50-x)Gax(以降Co50断面)、2つの断面について系統的に研究を行った。V:Ga=1:1断面において、Co-richにすることで、マルテンサイト変態を得ることに成功した。透過電子顕微鏡およびその場X線回折等の手法を用い、L21ホイスラー母相からL10マルテンサイト相へのマルテンサイト変態であることが明らかとなった。また、マルテンサイト変態が250500 Kと、幅広い温度範囲において出現し、組成依存性も比較的小さく、応用上望ましい特性であると言える。ただし、マルテンサイト変態の出現に伴い、母相のキュリー温度が大幅に低下し、磁気転移に伴うマルテンサイト変態時は得られなかった。Co50断面においては、V-richにすることで、V-rich2相になる直前にマルテンサイト変態を得ることが出来た。マルテンサイト変態が室温付近において出現したが、V:Ga=1:1断面と同様に、母相のキュリー温度以上であった。また、Co断面におけるマルテンサイト変態を示さない母相合金の磁気特性を調査したところ、母相のキュリー温度と自発磁化のいずれでも化学量論組成にて最大値を示す傾向が見られた。マルテンサイト変態を示すCo基ホイスラー合金が少ない中で、Co-V-Ga3元系合金においてマルテンサイト変態を得ることに成功した。また、3元系合金について系統的に研究を行い、マルテンサイト変態および磁気特性の組成依存性がある程度理解でき、今後3元系の中での研究指針および4元系へと拡張に必要な基礎データを得ることが出来た。また、3元系で得られた結果は投稿論文に掲載し、国内会議にでも発表を行い、研究がおおむね順調に進展している。H29年度においてはCo-V-Ga3元系合金を対象に、マルテンサイト変態に伴うエントロピー変化、磁気特性の変化および平衡状態図の決定を行った。1. H28年度において作製したCo50V(50-x)Gax断面の合金を用いて、熱分析によりエントロピー変化の系統的評価に行った。同断面では、母相キュリー温度以下において、マルテンサイト変態が突然起きなくなる現象がH28年度の研究結果において判明した。今年度は熱分析を行った結果、マルテンサイト変態温度の低下に伴い、エントロピー変化が徐々に低下し、母相のキュリー温度以下では急激に低下することが分かった。このことから、マルテンサイト変態が起きなくなることは熱変態駆動力の低下による現象であることが判明した。2. Co50V(50-x)Gax断面においてさらに細かく組成を刻み、マルテンサイト変態挙動を調査したところ、強磁性母相から常磁性マルテンサイト相への相変態を示す試料が見つかった。この試料を用いて、東大物性研国際超強磁場科学研究施設にてパルス強磁場磁化測定を行ったところ、母相が誘起されるメタ磁性相転移を観測することができ、Co系ホイスラー合金においては初めての報告例となった。3. Co-V-Ga3元系合金において、種々の合金を用意し、1200°Cと1000°C2つの等温断面平衡状態図を実験的に決定した。両断面ともCo-GaからのB2/ホイスラー相、純Coからのfcc相、V3CoからのA15相および純Vからのbcc相等の単相領域が存在することが分かった。また、この状態図を用いて、マルテンサイト変態を示す組成の全容が分かり、マルテンサイト変態温度が200500Kの幅広い温度範囲において出現することが分かった。1と2の実験結果については国際会議において一般講演および招待講演で発表した。また、これらの結果を論文に纏め、これから投稿する予定である。H28年度の研究ではCo-V-Ga3元系合金において、マルテンサイト変態を得ることに成功したが、今まで磁性形状記憶合金のように、マルテンサイト変態に伴う磁気相転移、およびCoCr基合金におけるリエントラント変態のような挙動はまだ得られていない。今後は主にこの2つのところに焦点を置き、研究を進める。1.磁気相転移に伴うマルテンサイト変態の実現

マルテンサイト変態に伴い、強磁性→常磁性、もしくは常磁性→反強磁性の磁気転移が現れると、磁場の印加による磁場誘起相転移が実現される。これは磁場駆動アクチュエータ等、応用上重要な特性だけではなく、磁場誘起相転移の臨界磁場を調査することで、マルテンサイト変態の熱力学的解析が可能となる。今年度3元系合金の調査において、マルテンサイト変態温度が母相キュリー温度以上である結果となったが、極めて近いところに現れており、さらなる組成制御によってマルテンサイト変態がキュリー温度を下回る可能性を探る。2.リエントラントマルテンサイト変態の実現と熱力学的調査Co-V-Ga3元系ではまだリエントラントマルテンサイト変態が見られていない。また、今年度の研究結果に基づくと、母相のキュリー温度が大幅低下するため、3元系においてリエントラント変態を得ることが難しいと考える。したがって、H29年度ではGeやSi等の第4元素を添加し、母相キュリー温度を下げずにマルテンサイト変態の得ることを方針とし、リエントラント変態の出現を目標とする。29年度が最終年度であるため、記入しない。金属材料学29年度が最終年度であるため、記入しない。
腫瘍細胞の可塑性の分子機構の解明

MMTV-HER2/FRS2beta-/-マウスは、がん発症が遅延しておこる。その後の経過より、肺転移が高頻度に起こることがわかった。MMTV-HER2/FRS2beta+/+マウスモデルでは、原発がんの増大は早いが、肺転移はほとんど起こらず、興味深い。FRS2betaに対する標的治療を施したのちの再発がんのモデルとして優れている。腫瘍増大過程におけるがん組織を採取して、DNAマイクロアレイ解析を行った。GSEA解析により、MMTV-HER2/FRS2beta-/-マウス由来の腫瘍は、小さいがEpithelial mesenchymal transition (上皮間葉転換)のパスウエイが上昇しており、個別遺伝子を調べるとTGF-betaの発現が高いことがわかった。qPCRにて、TGF-beta遺伝子の発現上昇は確認できた。このTGF-betaシグナルを介して、早期の転移が起こっていることが示唆された。FRS2betaは、初発がんにおいては、前がん状態の乳腺に様々なサイトカインの産生を誘導し、FRS2betaを標的とした予防治療が考えられる。一方、再発がんにおいては、FRS2betaが発現しているほうがむしろサイトカイン依存性のがんとなり、悪性度は低いことがわかった。我々は、FRS2betaに対するモノクローナル抗体を作成しており、バイオマーカーとしての特許取得済みである。まずは、超早期がんのバイオマーカーとしての実用化を目指す。MMTV-HER2/FRS2beta+/+マウスモデルと、MMTV-HER2/FRS2beta-/-マウスモデルの解析を行った。がん発症直前と、腫瘍増大過程において乳腺およびがん組織を採取し、スフィア形成後、細胞を回収し、DNAマイクロアレイ解析を行った。GSEA解析を行ったところ、FRS2beta+/+マウス前癌乳腺及びがん細胞において、炎症シグナルが過剰に発現していることがわかった。IGF1やCXCL12などのサイトカインの産生が実際に上昇していることを、免疫組織染色でも確認できた。その原因として、NFkBの活性が上昇することもわかった。腫瘍形成過程において、IGF1Rの阻害剤もしくはCXCL12阻害剤を投与することにより、腫瘍形成が著明に抑制された。マウス乳腺において、FRS2betaは、ルミナル前駆細胞に限局的に発現することがわかった。乳腺内で、FRS2beta依存性にがん幹細胞ニッチが形成され、この中でがん幹細胞が発生することがわかった。乳腺内前駆細胞ががん微小環境形成に重要な役割をはたすことがわかった。これまで、がん微小環境を構成する細胞群のうち、がん間質細胞、血管内皮細胞、免疫細胞が注目されてきたが、癌発生の母地となる乳腺前駆細胞とのものががん微小環境を形成する重要な役者であることを世界で初めて示した。以上を現在論文としてまとめ、投稿するところである。FRS2betaに対する標的治療を施したのちの再発がんのモデルとして優れているので、今後はこの解析も行う。

一方、再発がんにおいては、FRS2betaが発現しているほうがむしろサイトカイン依存性のがんとなり、悪性度は低いことがわかった。我々は、FRS2betaに対するモノクローナル抗体を作成しており、バイオマーカーとしての特許取得済みである。まずは、超早期がんのバイオマーカーとしての実用化を目指す。初発がんの解析により、これまで世界的にも報告のない前駆細胞ががんの微小環境を構築することがわかった。この成果をまず、インパクトファクターの高い論文として発表することを優先事項として、進める。同時に、再発がんモデルの解析を進める。次年度のプロジェクトにて行う次世代シークエンス解析・RNAシーケンス解析に多くの費用を使うことが分かった。次世代シーケンス解析、RNAシークエンス解析で用いるサンプルを精製する試薬およびマウス等を使用する。
組み替えDPPタンパク質を利用した硬組織再生誘導法の確立

骨や歯牙などの硬組織に高発現するDentin phosphoprotein (DPP)は、高度にリン酸化されたSer-Ser-Asp繰り返し配列(SDrr配列)を持つ細胞外基質である。ゆえに、組み換えDPPタンパク質は再生誘導材としての期待があるが、精製が困難であった。本研究ではSDrr配列長を種々の長さに短縮した改変型組み換えDPPタンパク質を作製し、これら組み換えタンパク質の精製効率ならびに硬組織細胞外基質としての活性を比較することを目的とした。細胞外基質石灰化モデルを用いた検討においてSDrrを欠失させると石灰化誘導能は失われるが、分泌・精製効率は向上した。骨や歯牙では様々なタンパク質が協調的に作用し組織形成や石灰化が引き起こされる。これら硬組織に高発現するDentin phosphoprotein (DPP)は、高度にリン酸化されたSer-Ser-Asp繰り返し配列(SSD配列)を持つ細胞外基質で、近年、積極的に近傍細胞を刺激する分子であることも明らかとなってきている。本研究では、組み換えDPPタンパク質並びに繰り返し配列を短縮した改変型組み換えDPPタンパク質を作製し、これら組み換えタンパク質が未分化間葉系細胞の硬組織形成細胞への分化に与える効果を検討し、更に、細胞外基質石灰化モデルを用いて硬組織細胞外基質としての活性を評価し、硬組織誘導・再生材料としての有用性を細胞刺激因子・基質双方の観点から検討し、将来的なヒトへの応用のための基礎的データを得ることを目的としている。今年度はまず組み換えDPPタンパクの精製方法の改良を行った。これまでの研究で、DPP cDNAを遺伝子組み換えタンパク発現ベクターに導入し、6xHis Tagを利用し遺伝子組み換えDPPタンパクを293細胞上清より精製している。この上清にInsulin-Transferrin-Sodium Selenite Supplement (ITS)を添加し、組み換えタンパク産生細胞の無血清培地中での生存と分泌量の増加に効果があるかを検討したところ、著しく組み換えタンパク分泌量が増加した。更にHi Trap Q Column (GE Healthcare)で前精製を行うことでNi-NTA agaroseによるaffinity chromatographyを阻害する可能性のあるITS中に含まれるTransferrinを除去することができた。組み換えDPPタンパク質の発現量はSSD配列を短縮するほど培養上清中に分泌されることが明らかとなり、SSD配列を欠失した組み換えDPPタンパク質では、欠失していない組み換えDPPタンパク質よりも多くの分泌量を認めた。将来的な臨床応用を想定したタンパク質作製のコストを考慮すると、繰り返し配列の短縮が有用であることが示唆された。各種組み換えDPPタンパクを用いての細胞刺激活性の検討を平成27年度の達成目標としていた。純度の高い各種組み換えタンパク質の作製に至ったが、現在これら組み換えタンパク質の細胞刺激活性を検討している段階であるため。本研究では、組み換えDPPタンパク質並びに繰り返し配列を短縮した改変型組み換えDPPタンパク質を作製し、これら組み換えタンパク質が未分化間葉系幹細胞の硬組織形成細胞への分化に与える効果を検討し、更に、細胞外基質石灰化モデルを用いて硬組織細胞外基質としての活性を評価し、硬組織誘導・再生材料としての有用性を細胞刺激因子・基質双方の観点から検討し、将来的なヒトへの応用のための基礎的データを得ることを目的としている。今年度は細胞外基質石灰化モデルを用いたDPPの石灰化効果を検討した。R. Dorveeらによって確立された細胞外基質石灰化モデルを用いて、各種組み換えタンパク質を封入したゼラチンゲルに沈着したリン酸カルシウムのカルシウムイオン量とリン酸イオン量を比較した。組み換えDPPタンパク質を添加したゲルは改変型組み換えDPPタンパク質を添加したゲルよりもカルシウムイオンの蓄積量が多かった。つまり、SSD配列の長さに比例してイオン蓄積量が増加する傾向を示した。昨年の実績と合わせると、SSD配列は長いほど石灰化誘導に有利であるが、短いほど発現・精製に有利であることが示唆された。前骨芽細胞株MC3T-E1やヒト未分化間葉系幹細胞の上清に各種SSD配列短縮型組み換えDPPタンパク質並びに、これまでの研究で見出した活性の高い切断型DPPタンパク質を添加し、過剰発現株の実験系と同様に、長期培養した際の硬組織形成分化への影響を、アルカリフォスファターゼ染色及びアリザリンレッド染色にて検討する。また、骨分化マーカー(Runx2, osteocalcin, osterix) mRNA発現レベルの硬組織形成分化誘導時の経時的な比較をreal-time PCRにより定量的に検討する。

SSD繰り返し配列の短縮は組み換えタンパク質の収量を上げるものの、過度の短縮は石灰化誘導能を欠失すると考えられるため、細胞外基質石灰化モデルを用いて、各SSD短縮型DPPタンパク質のリン酸およびカルシウム沈着量を計測する。続いて、ラット実験的露髄面ラット及び実験的歯周炎骨欠損モデルへの組み換えDPPタンパクの填入による硬組織再生誘導の評価を行う。実験プロトコールの提出と本学審査委員会の承認を得る。ラット上顎第一臼歯に作製した実験的露髄面に上記各種組み換えDPPを填塞し、その覆髄効果について検討する。露髄た後に、各種組み換えDPPタンパク質溶液を浸漬した0.5mm四方大のコラーゲンスポンジを髄腔内に静置し、セメントにて被覆する。、μCT(広島大学共通機器: MutliScan)を用いて新生硬組織の石灰化度を原生象牙質と比較検討する。実験的歯周炎モデル構築は、ラットの第一臼歯周囲に糸を巻き、2週間程度糸を滞留させることで歯周炎症を惹起し閉鎖型骨欠損を作製する。骨欠損部に精製した各種組み換えDPPタンパクを填入し、その新生骨組織形成能は同様にμCTを用いて定量的検討する。保存修復学概ね予定通りの金額で研究が進行しているが、若干の差額が生じたため。本年度は使用予定額の大半を組み換えタンパク質作製に関わる費用等、分子生物学試薬の購入に充てる予定である。
インターネットへの学習情報提供データベースと遠隔共同学習カリキュラムの実用化研究

情報教育の一環として,児童・生徒が情報を収集,加工,判断,伝達する主体的な情報活用の課題場面を教科の中で具体的に展開することが望まれている。次の指導要領では,児童生徒が主体的な課題意識をもって,課題解決学習に取り組む時間がとれるよう検討されている。本研究は,これまで試行してきた遠隔共同学習実験を基に,実践レベルでの問題点を検討し,より実用的な支援システムとカリキュラムの開発整備を図ることを目的としてスタートした。具体的には(1)「酸性雨の共同観測と,地球環境を考える」をテーマにした,遠隔共同学習カリキュラムを開発し,教材化(テキスト,CD-ROM,Web HomePageなど)する。(2)必要な支援ツールを統合化し,開発する。(3)教師用のガイドブックを作成する。(4)開発されたカリキュラムを,実践校において実施し,実用上の問題点について検討する。まず,平成8年度には,カリキュラネを学習活動のレベルまで整理し,子ども用テキストの作成,教師用ガイドブックの作成を進めた。また,実践のイメージを教師に伝えるための紹介用CD-ROMを作成した。さらに,子ども用通信ソフト(かわらVAN)の開発,支援データベースシステムの開発も行った。これに平行して,平成8年度は,実践協力校を全国から13校,平成9年度には,全国から25校の参加校を求め,カリキュラムに基づく実践を,約6カ月間進めた。次に,この実践で交わされたメールの記録などを分析し,共同学習を運用するために,どのような支援システムの機能が必要であるかを明らかにし,システムの改善を図った。本研究では,開発,実践,評価,改善を2回繰り返し,実用性の高いカリキュラムを具体的に開発しただけでなく,インターネットを教育現場で共同学習に活用するための支援システムの要件や教師の役割などについても,示唆を与えることができた。これらの成果を研究成果報告書(総192頁)にまとめ,報告した。「新しい学力観」では,これまでのような教師による伝達中心の授業ではなく,児童生徒自らによる課題解決,学習活動中心によるの授業を創造することが求められる。しかも,これまでの理科や社会といった教科との関連を十分に配慮しながら,新しい学習観に基づいた,総合的な学習活動をともなう教材の開発が必要である。本研究は,このような問題の解決を求めて,具体的なカリキュラムと支援システムを開発し実用化することを目的としている。今年度は,分担者を,(A)インターネット対応のデータベース自動登録と可視化ソフト,および,WWWブラウザへのリンクシステムの開発(B)子ども用支援ツールの開発(C)酸性雨の共同観測カリキュラムのための教材ソフトの開発の3つのグループに分け,開発を進めた。データベースとしては,汎用の関係データベースDB2をNTサーバーに導入し,この周りに必要なツール群を開発した。支援ツールは,今回の酸性雨の共同観測以外でも調べ学習や共同実験を支援できるよう汎用のツールとして開発した。また,子ども用支援ツールは,通信ネットワーク対応の通信ソフト・統計グラフソフトなどを開発した。教材ソフトは,主として,小学校の5・6年より上の課題解決学習教材として整備した。また,サーバーは,100校プロジェクトなどインターネットからも利用できるようにした。全国の小中学校に対し,実践協力校数校を募集したところ,インターネット利用校,ISDN利用校,普通回線利用校など異なった通信環境の小中学校の9校が参加し,平成8年10月より,実践を開始している。この結果の分析については,来年度行うとともに.整備されたカリキュラムをCD-ROMなどでも利用できるようにし,来年度もさらに規模を大きくして実験する予定である。

情報教育の一環として、児童・生徒が情報を収集、加工、判断、伝達する主体的な情報活用の課題場面を教科の中で具体的に展開することが望まれている。次の指導要領では、児童生徒が主体的な課題意識をもって、課題解決学習に取り組む時間がとれるよう検討されている。本研究は、これまで試行してきた遠隔共同学習実験を基に、実践レベルでの問題点を検討し、より実用的な支援システムとカリキュラムの開発整備を図ることを目的としてスタートした。具体的には(1)「酸性雨の共同観測と、地球環境を考える」をテーマにした、遠隔共同学習カリキュラムを開発し、教材化(テキスト、CD-ROM、Web HomePageなど)する。(2)必要な支援ツールを統合化し、開発する。(3)教材用のガイドブックを作成する。(4)開発されたカリキュラムを、実践校において実施し、実用上の問題点について検討する。まず、平成8年度には、カリキュラムを学習活動のレベルまで整理し、子ども用テキストの作成、教師用ガイドブックの作成を進めた。また、実践のイメージを教師に伝えるための紹介用CD-ROMを作成した。さらに、子ども用通信ソフト(かわらVAN)の開発,支援データベースシステムの開発も行った。これに平行して,平成8年度は、実践協力校を全国から13校、平成9年度には、全国から25校の参加校を求め、カリキュラムに基づく実践を、約6ヶ月間進めた。次に、この実践で交わされたメールの記録などを分析し、共同学習を運用するために、どのような支援システムの機能が必要であるかを明らかにし、システムの改善を図った。本研究では、開発、実践、評価、改善を2回繰り返し、実用性の高いカリキュラムを具体的に開発しただけでなく、インターネットを教育現場で共同学習に活用するための支援システムの要件や教師の役割などについても、示唆を与えることができた。これらの成果を研究成果報告書(総192頁)にまとめ、報告した。
遺伝子組換えによる次世代型アルブミン制剤の開発

本研究は,当研究室において構築された遺伝子組換え技術を基に,安全性,有効性かつ経済性に優れた機能性アルブミン製剤を開発することを目的として実施され,以下の知見が得られた。(1)抗酸化能を付与した組換え型アルブミンの作製In vitroにおいて,アルブミンの抗酸化能を担うアミノ酸残基として,Cys残基の重要性生が示唆され、特に,^<168>Cysの高い抗酸化活性が示された。次にアルブミン分子を構成する相同性の高い三つのドメイン(I, II及びIII)をそれぞれ単独で組換え型として作製し,その構造及び機能特性を調べた結果,ドメインIに高い抗酸化能が局在することが確認された。そこで三つのドメインIからなるドメイン組換えアルブミンを作製し,その機能特性を評価したところ,極めて高い抗酸化能を有することが観察された。(2)組換え型アルブミンダイマーの作製組換え型アルブミンを適当なグリシンリッチなリンカーを用いることで二量体化し,組換え型アルブミンダイマーを作製した。構造特性及び機能特性に関する検討の結果このアルブミンダイマーはモノマーと同等の構造及び薬物結合能を有することが確認された。また,健常及び浮腫モデルマウスを用いた体内動態実験から,どちらの群においてもダイマーではモノマーと比べて有意な血中滞留性の増加が観察された。(3)一酸化窒素(NO)を付加したS-ニトロソアルブミンの作製部位特異的変異法により作製したアルブミン変異体R410Cは,野生型と比べて効率良くNOが導入されることが示唆された。S-NO-R410Cの抗菌活性を測定した結果,S-NO-アルブミンと比較して強力な抗菌作用を示した。これらの知見は,血中滞留型アルブミン製剤や機能性アルブミン製剤の開発,ならびに虚血性疾患や臓器移植時のNO補充療法におけるS-NO-アルブミンの将来性に大きく寄与するものと思われる。本研究は,当研究室において構築された遺伝子組換え技術を基に,アルブミン本来の役割である浸透圧維持作用に加え,抗酸化作用や血中滞留性などが付与された,安全性,有効性かつ経済性に優れた機能性アルブミンを開発することを目的として企図され,以下の知見を得た.1)^<111>In標識したWild及び7つの変異体(H146A, K199A, W214A, R218H, R410A, R410C, Y411A)のマウスでの体内動態特性を検討した結果,血漿中濃度推移は,Wildに対し,R218H, Y411Aではほぼ同様の挙動を示すのに対し,K199A, H146A, W214Aでは若干の,またR410A, R410Cでは明らかに速やかな消失挙動が観察された.また,同様に,R410A, R410Cにおいて,肝臓及び腎臓への高い取り込みが認められた.2)各種変異体の機能特性について検討したところ,抗酸化能において,R410A, R410Cでは完全にその能力が消失することが明らかにされ,過酸化水素によって短時間で断片化されることが確認された.また,消化酵素認識能についても,R410A及びR410C,またW214Aで素早い断片化が確認され,消化酵素認識能の上昇が観察された.

したがって,サイトI領域ではW214A,サイトII領域ではR410Aにおいて,分子全体の構造安定性が極端に低下したため,過酸化水素及び消化酵素等で断片化され,腎へ移行したことが考えられた.以上,本研究では,サイトII領域の^<410>ArgがHSAの構造安定性,機能特性及び消失に関して重要なアミノ酸残基であることを明らかにした.したがって,今回得られた,消失に関与するアミノ酸残基,^<410>Argの存在するサイトII領域ではなく,構造的により安定でかつflexibleなサイトI領域に,抗酸化能を有すると言われるCys及びMet等のアミノ酸残基を導入することで,消失の抑制されたより安定なアルブミン製剤を開発できるものと思われる.本研究は、当研究室において構築された遺伝子組換え技術を基に、アルブミン本来の役割である浸透圧維持作用に加え、抗酸化能や血中滞留性などの付与された安全性、有効性かつ経済性に優れた機能性アルブミン製剤を開発することを目的として実施され、以下の知見が得られた。1.in vitroにおいて、HSAの抗酸化能を担うアミノ酸残基としてCys及びMetに着目し、変異体を作製し、これら変異体の抗酸化活性を野生型と比較検討したところ、^<34>Cys、^<123>Met及び^<548>Metが抗酸化アミノ酸残基として重要な役割を担っていることが明らかとなった。特に、遊離のCysの重要性が示唆されたことから、ジスルフィド結合を形成している^<177>Cysと^<168>Cysにおいて、^<168>CysをPheに変異させることにより切断し、遊離のCysを増加させた変異体を作製したところ、野生型の2倍の抗酸化活性を示した。2.各種変異体の二次構造を反映する遠紫外領域のCDスペクトルを測定したところ、Cysを増加させた変異体を除いて野生型とほぼ同一のスペクトルを示した。しかし、Cysを増加させた変異体においては、ジスルフィド結合切断による構造変化が観察された。3.^<111>In標識した野生型及び各種変異体のマウスでの体内動態特性を検討した結果、その血漿中濃度推移の減衰過程はすべての変異体において二相性を示し、野生型に比べ、比較的早い消失傾向が認められた。特に、Cysを増加させた変異体においては、先の構造変化を反映して生体内からの明らかに素早い消失が認められた。以上のように興味ある知見は得られたものの、機能性に優れたアルブミンを見出すにはいたらず、今後、更なる検討を要することになった。本研究は、当研究室において構築された遺伝子組換え技術を基に、アルブミン本来の役割である浸透圧維持作用に加え、抗酸化能、血中滞留性及びそれらを利用した担体としての有用性などを付与した安全性、有効性かつ経済性に優れた機能性アルブミン製剤を開発することを目的として実施され、以下の知見が得られた。1.組換え型アルブミンダイマーの作製組換え型アルブミンを適当なグリシンリッチなリンカーを用いることで二量体化し、組換え型アルブミンダイマーを作製した。構造特性及び機能特性に関する検討の結果、このアルブミンダイマーはモノマーと同等の構造及び薬物結合能を有することが確認された。また、健常及び浮腫モデルマウスを用いた体内動態実験からどちらにおいてもモノマーと比べて有意な血中滞留性の増加が観察された。2.酸化能を有するドメイン組換え体の作製アルブミン分子を構成する相同性の高い三つのドメイン(I、II及びIII)をそれぞれ単独で組換え型として作製し、その構造及び機能特性を調べた結果、各ドメインが異なる機能を有することが示唆され、その中でもドメインIに高い抗酸化能が局在することが確認された。そこで三つのドメインIからなるドメイン組換え
自己由来幹細胞とヒト人工染色体ベクターを用いた筋ジストロフィー遺伝子治療

デュシャンヌ型筋ジストロフィー(DMD)の遺伝子治療を目指して、2. 4Mbにおよぶジストロフィン遺伝子ゲノム領域を搭載したヒト人工染色体ベクター(DYS-HAC)により、DMDモデル(mdx)マウス由来の中胚葉性血管芽細胞に遺伝子修復を施し、モデルマウスに移植することで、長期間、運動機能を改善させることに成功した。以上より、DYS-HACベクターと中胚葉性血管芽細胞により、DMDの遺伝子治療に利用できる可能性が示された。デュシャンヌ型筋ジストロフィー(DMD)はヒトX番染色体上に存在するDMD遺伝子の機能欠損により引き起こされる進行性筋萎縮症である。DMD遺伝子は全長2.4Mbにも及ぶ巨大な遺伝子で複雑な転写調節を受けていると考えられることから2.4Mbの巨大遺伝子を導入するベクターが存在しない。本年度はこれまでに作製したDMD-HACベクターおよびmesoangioblast細胞を用いた治療戦略を行った。筋ジストロフィーのモデルマウスであるmdxマウスから、mesoangioblast細胞を樹立し、昨年度までに構築・精製したDMD-HACを微小核細胞融合法にて導入した。GFP陽性コロニーを29クローンピックアップし、そのうち24クローンでシングルセル由来の増殖を確認した。それらの24クローンについて、PCR法にて、DMDならびにHAC上のプライマーを用いてゲノムの存在を確認した結果、13クローンでDMD-HAC全長が存在することが明らかとなった。次に、それらのうちの8クローンについて、FISH解析を行った結果、6クローンについて、DMD-HACが宿主染色体とは独立に保持されていることが確認された。来年度は上記細胞を用いて、in vivoでの性能評価を実施し、自己幹細胞による遺伝子治療モデル構築を目指す。また、より効率よく筋肉に分化誘導できる系の確立も平行して実施する。本年度は昨年度に作製したDMD-HACベクターを導入したmdxマウス由来mesoangioblast細胞を用いた治療戦略を行った。まず、in vivoでDMD-HACベクター導入筋肉細胞を標識すること、ならびに筋分化を誘導するため、核移行LacZ遺伝子ならびにMyoD遺伝子をmdx-mesoangioblast (DMD-HAC)細胞に導入した。これらの細胞をクローン化し、増殖能、分化能をin vitroにおいて解析し、in vivo実験に利用できる細胞を2クローン選別した。これらの細胞を用いて、mdx-ヌードマウスの静脈内に移植し、免疫染色、ウェスタンブロット解析、RT-PCR解析を行った結果、mdx-mesoangioblast (DMD-HAC)由来の細胞が筋肉において生着し、ヒトジストロフィンタンパク質が検出された。来年度は上記細胞を用いて、in vivoでの性能評価を行動解析などにより実施し、自己幹細胞による遺伝子治療モデル構築を目指す。また、より効率よく筋肉に分化誘導できる系の確立や上記実験系のヒト細胞への応用も平行して実施する予定である。上記課題を克服するため、これまでに2.4MbのDMD遺伝子を搭載したHACベクター(DMD-HAC)を開発しており、本研究に用いた。本年度は昨年度に作製したDMD-HACベクターを導入したmdxマウス由来mesoangioblast細胞を用いた治療戦略の継続を昨年に引き続き行った。核移行LacZ遺伝子ならびにMyoD遺伝子を導入したmdx-mesoangioblast(DMD-HAC)細胞をmdx-ヌードマウスの静脈内に移植し、in vivoでの性能評価を行動解析などにより実施した。その結果、6ヶ月以上長期に上記細胞は生着し、さらに行動解析試験でmdxマウスに比較して優位に機能が回復していることが示唆され、mesoangioblast細胞とDMD-HACベクターを用いた治療戦略の有用性が示された。次にこれまでに作製したDMD-HACベクター上には免疫原性となる可能性があるMC1-TK遺伝子とCAG-GFP遺伝子が搭載されていたので、それらを除去するためにDT40細胞内で相同組換えによりFRTで挟まれたneo遺伝子を置換することで、上記遺伝子を除去することに成功した(DMD-HAC2と呼ぶ)。さらに上記で作製したDMD-HAC2ベクターを筋ジストロフィー由来のmeosngioblast細胞に微小核細胞融合法にて導入し、1クローン獲得された。今後はmdxマウス由来mesoangioblast細胞での実験を筋ジストロフィー患者由来mesoangioblast細胞で再現する予定である。
冠内圧計測による冠動脈狭窄病変の重症度評価

1.冠動脈狭窄度と冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧関係(実験的検討)雑種成犬において種々の冠動脈狭窄モデルを作成し、狭窄近位部圧をガイディングカテーテル圧、遠位部圧を圧ワイヤーによる圧で計測し、多チャンネル同時記録装置(BIOPAC System MP100A)を用いて心電図と同時記録し、コンピューター(使用ソフト;AckKnowledge)解析し、最大冠拡張時の冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係を直線回帰した。冠動脈狭窄率(x)と冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)との間にはy=0.03x+0.7(r=0.93、P<O0.001)の有意な相関を認めた。この相関関係は、近位部および遠位部圧のドリフトに影響されないことも判明した。2.臨床例における検討狭心症21例(34病変)における検討では、冠動脈狭窄率(x)と冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)との間にはy=0.04x+0.5(r=0.81、P<0.001)の良好な相関を認め、冠血流予備量比(FFR)(x)と冠動脈狭窄率(x)との相関(y=-0.006x+0.96、r=0.80、P<0.001)と同等以上の相関を示した。平成14年度には、陳旧性心筋梗塞例や糖尿病例を含む23例の狭心症例において追加検討し、これらの症例では従来の相関関係から外れる症例があることが判明した。これらの冠動脈微小循環障害例に関してはさらに症例を追加して検討する必要があり、今後も研究を進める予定である。また、必要に応じて、微小循環障害モデルを作成し、実験的にも検討を進める予定である。これらの問題が解決されれば、本研究において検討した冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)は冠動脈狭窄の新しい生理学的指標となりうると考えられた。3.冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾きの自動解析の試作冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾きの自動解析では、回帰直線の開始は大動脈圧切痕をトリガーとすることで決定できるが、終了のタイミングの決定になお検討を要し、追加研究により完成を目指す予定である。1.冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧同時計測雑種成犬において冠動脈近位部圧をガイディングカテーテル圧、遠位部圧を圧ワイヤーによる圧で計測し、多チャンネル同時記録装置BIOPAC System MP100Aを用いて心電図と同時記録し、AckKnowledgeというソフトを用いてコンピューター解析することで、冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係を直線回帰することができることを確認した。2.冠動脈狭窄度と冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧関係雑種成犬において種々の冠動脈狭窄を作成し、それぞれの狭窄度において狭窄近位部圧・遠位部圧関係を検討した。

冠動脈狭窄率(x)と直線回帰により求めた冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧関係直線の傾き(y)との間には良好な相関を認めた(y=0.03x+0.7、r=0.93、P<0.001)。冠動脈内圧から求めた従来の冠動脈狭窄率(x)の生理学的指標である冠血流予備量比(FFR)(z)と冠動脈狭窄率(x)との相関(y=-0.004x+1.0、r=0.97、P<0.001)と同等であることを確認した。3.狭心症患者における検討21例の狭心症例の34病変における検討では冠動脈狭窄率(x)と直線回帰により求めた冠動脈狭窄近位部圧遠位部圧関係直線の傾き(y)との間にはy=0.04x+0.5(r=0.81、P<0.001)の良好な相関を認め、冠血流予備量比(FFR)(z)と冠動脈狭窄率(x)との相関(y=-0.006x+0.96、r=0.80、p<0.001)と同等以上の相関を示した。4.冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧関係直線の傾きの自動解析の試作微小循環障害(陳旧性心筋梗塞や糖尿病などの)種々の条件下での冠動脈狭窄近位部圧遠位部圧関係直線の傾きを検討し従来の冠内圧計測による生理学的指標より本指標の方が有用であることをしめし、その自動解析装置の開発を進めていく予定である。1.冠動脈狭窄度と冠動脈狭窄近位部圧・遠位部圧関係(実験的検討)昨年同様、冠動脈近位部圧をガイディングカテーテル圧、遠位部圧を圧ワイヤーによる圧で計測し、多チャンネル同時記録装置BIOPAC System MP100Aを用いて心電図と同時記録し、AckKnowledgeというソフトを用いてコンピューター解析し、冠動脈狭窄近位部圧遠位部圧関係を直線回帰した。雑種成犬において種々の冠動脈狭窄を作成し、各狭窄度において狭窄近位部圧-遠位部圧関係を検討した。本年度は、冠動脈狭窄率(x)と冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)との相関を(y=0.03x+0.7、r=0.93、P<0.001)を求めた後、作為的に近位部圧または遠位部圧を上下に1・5mmHgシフトさせ、冠動脈狭窄率(x)と冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)との関係を検討した。その結果、冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)は近位部圧、遠位部圧のドリフトに影響されないことを証明できた。2.臨床例における検討昨年度に続きさらに23例の狭心症例で冠動脈狭窄率(x)と冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾き(y)との関係を追加検討したところ、陳旧性心筋梗塞例や糖尿病例では従来の相関関係から外れる症例があることが判明した。これらの冠動脈微小循環障害例に関してはさらに症例を追加して検討する必要があり、今後も学内プロジェクト研究などを通じて研究を進める予定である。また、必要に応じて、微小循環障害モデルを作成し、実験的にも検討を進める予定である。3.冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾きの自動解析の試作冠動脈狭窄近位部圧-遠位部圧関係直線の傾きの自動解析を試作中であるが、大動脈圧切痕をトリガーとすることで回帰直線の開始のタイミングを決定することができるが、終了のタイミングの決定になお検討を要し、上述同様に学内プロジェクト研究などを通じて種々の狭窄度での追加検討をすすめ、完成を目指す予定である。
漿膜浸潤部における癌と微小環境の変化

大腸癌において漿膜弾性板を越える腫瘍の浸潤が強い予後因子であり腫瘍深達度の診断に影響を与えることを報告し、線維化及び腫瘍細胞のbuddingが腫瘍の漿膜弾性板浸潤部における形態的特徴であることを同定した。さらに、ヒトS状結腸から漿膜由来、粘膜下層由来線維芽細胞の培養系を確立し、漿膜由来線維芽細胞と腫瘍細胞を免疫不全マウスに共移植する実験結果から漿膜浸潤部の微小環境が能動的に腫瘍の増殖や転移を促進していることを証明した。大腸癌が筋層を越えて以降の発育進展に関する報告は少ない。またTNM分類のT3,T4の病理判定はinterobserver differenceが予想される。我々は腹膜反転部より口側の大腸直腸癌外科切除例564例において弾性染色を施行し、漿膜直下に確認される漿膜弾性板を越える浸潤(Elastic laminal invasion : ELI)陽性症例と陰性症例の形態比較から、腫瘍が筋層を越えて以降の発育進展を考察し、大腸直腸癌におけるELIの診断的有用性を検討した。ELI部分は陥凹を伴い硬く触知された。ELI陽性大腸癌症例は陰性例と比較して、潰瘍が深く筋層及び漿膜の挙上が高頻度に見られた。組織学的評価において大腸癌ELI陽性例は陰性例と比較して線維化が強くbuddingや脈管侵襲が強くみられた。大腸癌においてELIは独立した予後因子であったが、直腸癌においてELIは予後との相関は乏しかった。大腸癌においてELI陽性症例は同時性リンパ節転移が1.5倍、肝転移が3.3倍、腹膜播種が22.6倍あり、肝再発が5.9倍、腹膜再発が3.7倍認められた。上記結果から大腸癌はELIに伴い肉眼的、組織学的形態変化を示すこと。大腸癌のELIは遠隔転移や再発と相関し診断的に有用であることが示された。弾性染色を用いた客観的で予後を反映するT分類を提唱することができた。今後、当院外科切除症例の40%を占め、約20%の患者が再発するものの、術後治療効果のエビデンスに乏しい病期Stage IIの症例を再発リスクの高いELI陽性と陰性に分類することができ、術後治療の対象症例が変わる可能性がある。1.漿膜弾性板を越えた腫瘍微小環境の特徴に関する検討漿膜弾性板を越えた腫瘍部の組織学的特徴を検討する目的で、腫瘍の異なる場所(a:腫瘍の中心部、b:粘膜下層の浸潤先進部、c:漿膜弾性板浸潤部、d:漿膜弾性板非浸潤腫瘍先進部)から組織を採取するfour pointtissue microarrayを大腸癌300症例で作成した。2.漿膜由来線維芽細胞(SPF)の特徴2-1.SPFの採取大腸から漿膜由来線維芽細胞の初代培養を行った(SPF)。比較対象として粘膜下層由来線維芽細胞の培養も行った(SMF)。両者ともDMEMで長期培養可能であること。細胞増殖はSMFがSPFより早いことを確認した。SPF,SMFともに紡錘形で、免疫染色でSMA(-),S-100(-),CD31(-),Vimentin(+),Calretinin(-)、FlowcytemetryではCD3(-),CD14(-),CD20(-),CD34(-),CD105(+),CD68(-),CD45(-)であり、線維芽細胞として矛盾がなかった。2-2.SPFの癌細胞増殖と転移に及ぼす影響SPF,SMFを大腸癌細胞株とマウスに共移植し、腫瘍の増殖及び転移能を検討した。SPFを共移植した腫瘍はSMFを共移植した腫瘍と比較して腫瘍の増殖が速くリンパ節転移が多くみられた。2-3.定常状態及び癌細胞培養上清添加時のSPFのmRNA変化定常状態及び癌培養上清を添加した際のSPF,SMFにおけるmRNA発現の比較検討を、まずサイトカインで行った。IL-6は定常状態からSPFにおいてSMFより発現が高く、癌培養上清を添加しても変化に乏しかった。IL-1 betaは定常状態ではSPFとSMFに発現の差を認めないが、癌培養上清添加時にSPF特異的に発現上昇がみられた。
アート型錯体を鍵触媒活性種とするC-F及びC-O結合の切断と合成反応への応用

本研究では、有機化合物を構成する単結合の中で、最も強固な結合である炭素ーフッ素結合および酸素結合の切断を伴う新規な合成反応の開発を目指している。前年度は、コバルト及びロジウムを触媒として用いる事により、様々なフッ化アルキル及びビニルエーテルを基質とするクロスカップリング反応を開発した。本年度は、グリニャール試薬共存下、銅或いはニッケルを触媒として用いた含フッ素化合物の反応を検討した。前年度の成果を基に、求電子剤としてパーフルオロアレーン類を用いてグリニャール試薬とブタジエンとの反応を検討した。その結果、銅触媒存在下、1,3-ブタジエン、1級アルキルグリニャール試薬との反応により、パーフルオロアレーン類の炭素ーフッ素結合の切断を伴ったブタジエンのヒドロパーフルオロアリール化反応が進行することを見出した。この反応では、グリニャール試薬のβ水素が生成物に導入される。一方、2級および3級アルキルグリニャール試薬を用いた場合には、ブタジエンへのアルキルパーフルオロアリール化反応が進行した。一方、ニッケル触媒存在下、アリールグリニャール試薬を用いた場合には、ブタジエンの二量化を伴ったアリールパーフルオロアリール化反応が進行し、アリール基およびパーフルオロアリール基がそれぞれ8および3位に導入された1,6-オクタジエン類が位置選択的に得られた。アルキルグリニャール試薬を用いた場合には、アルキルグリニャール試薬を水素源とするヒドロアリール化反応が進行し、3位にパーフルオロアリール基を有する1,7-オクタジエンが得られた。さらに、β水素を持たないグリニャール試薬についても検討を行ったところ、アルキル基が8位に導入された生成物とともに、環化反応を伴った多置換シクロペンタン誘導体が得られることを見出した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、これまでのフッ化アルキルを反応基質とするクロスカップリング反応の知見をもとに、遷移金属触媒反応の反応基質としての利用が進展していない炭素ーフッ素結合の様な低反応性結合の切断を伴った炭素ー炭素結合形成反応の開発を目指し検討を行った。研究を推進するにあたり、安価な第一遷移金属の利用、一段階で複数の炭素ー炭素結合を形成し得る多成分反応の開発を指標とした。その結果、銅触媒およびニッケル触媒による活性化されていないフッ化アルキルをアルキル化剤とする共役ジエンのアルキル化反応を見出した。銅触媒による反応では、銅触媒とアルキルグリニャール試薬とを事前に50°Cで撹拌し、触媒活性種を調製することにより、これまでに見出していたフッ化アルキルとグリニャール試薬とのクロスカップリング反応が抑制され、ブタジエンのヒドロアルキル化反応が選択的に進行することを見出した。興味深いことに、フッ化アルキル由来のアルキル基はブタジエンの内部炭素に導入される。これは、従来のハロゲン化アルキルを用いる共役ジエンのアルキル化反応では末端炭素選択的にアルキル基が導入されることと異なる選択性である。一方、ニッケル触媒とアリールグリニャール試薬を用いるとブタジエンの酸化的二量化反応を伴い、3位にフッ化アルキル由来のアルキル基が、8位にグリニャール試薬由来のアリール基が導入された1,6-オクタジエンが選択的に得られることを明らかにした。本反応では、フッ化アルキルとアリールグリニャール試薬との直接カップリング反応が同時に進行するものの、電子吸引基をアリールグリニャール試薬に導入することにより、4成分カップリング生成物の選択性を向上出来ることを明らかにした。

26年度が最終年度であるため、記入しない。活性化されていないフッ化アルキルを反応基質とするクロスカップリング型反応は、我々の先駆的な研究例を含めても今なお僅かな例が知られるのみである。これは、炭素ーフッ素結合が有機化合物中最も強固な単結合である為に、その切断が困難なことに起因する。一方、我々は遷移金属錯体とグリニャール試薬およびπ炭素配位子から調製可能なアニオン性遷移金属錯体を鍵活性種として用いることにより、炭素ーフッ素結合を温和な条件下切断可能であることを報告している。本触媒系では対カチオンであるマグネシウムがルイス酸として炭素ーフッ素結合を活性化することが重要であると考えられる。本研究では、本概念を更に発展させ、フッ化アルキルをアルキル化剤とする多成分反応の開発を行い、ニッケルおよび銅触媒による共役ジエンのアルキル化反応を達成した。いずれの反応においてもフッ化アルキルをアルキル化剤として用いることによる特徴的な位置選択性で多成分反応生成物が得られることを明らかにした。すなわち、従来のより反応性の高いハロゲン化アルキルをアルキル化剤とする共役ジエンのアルキル化反応では、ハロゲン化アルキルから生じるアルキルラジカルの共役ジエンへの付加過程を含むため、結果として生じるアリルラジカルの安定性を反映し、共役ジエンの末端炭素のアルキル化反応が進行する。一方、今回見出したフッ化アルキルの反応ではアルキルラジカルの生成を伴わない為、従来法とは異なり、共役ジエンの内部炭素が選択的にアルキル化される特徴を有する。本成果は、適切な反応設計により従来利用が困難と考えられてきたフッ化アルキルの合成化学的利用法を提案するに留まらず、フッ化アルキルに特徴的な位置選択性を見出した点で、フッ化アルキルを反応基質とする有機合成手法の新たな設計指針を与えるものである。フッ化アルキルの炭素ーフッ素結合の切断を経る共役ジエンおよびグリニャール試薬との多成分反応を更に推進するため、反応機構解明に向けた取り組みを行う。具体的には、炭素ーフッ素結合の切断過程に関する知見を得るため、律速段階の決定、反応の活性化パラメーターの算出および鍵中間体の単離同定を目指す。また、ニッケル触媒系に関しては、クロスカップリング反応と4成分反応との選択性の向上を目指し、反応条件の最適化を推進する。また、炭素ーフッ素結合の切断反応の有機合成化学的利用をさらに拡張する為に、フッ化アルキル以外の含フッ素求電子剤の探索を実施する。具体的には、フッ化アルキルを用いる反応において炭素ーフッ素結合の切断過程が求核置換型の反応機構で進行することを基に、芳香族求電子置換反応に活性を示すポリフルオロアレーン類の利用を検討する。すなわち、入手容易な含フッ素芳香族化合物であるヘキサフルオロベンゼンおよびその誘導体とブタジエン、グリニャール試薬との多成分反応を銅触媒およびニッケル触媒を用いて検討し、25年度に見出した様式の反応においてアルキル基の代わりにパーフルオロアリール基が導入される新様式の反応開発を目指す。この様なパーフルオロアレーン類を反応基質とする反応は、クロスカップリング型の2成分反応が数例知られているが、多成分反応はこれまでに報告例がなく、新規なパーフルオロアレーンの合成反応に成り得ると期待出来る。
代数多様体上の代数的サイクルの研究

本研究は代数多様体X上の余次元γの代数的サイクルの有理同値類の群、いわゆるChow群CH^γ(X)の構造の研究を目標としている。Beilinson-Deligneによって近年提出された`混合モチーフ'の哲学に基づき,Chow群上に自然なフィルターを定義しChow群の構造について新しい視野を展開した。これによりChow群から中間ヤコビアンへのアーベル、ヤコビ写像CH^γ(X)_<hom>→J^γ(X)では捉えることのできなかった部分の研究がChow群上のフィルターの部分商とXのホッヂ構造の間の神秘的な関係という枠組のなかで可能になったのである。さらに次の重要な問題が持ち上がる。本研究者が定義したChow群上のフィルターにたいしD^γ(X)=∩_<ν【greater than or equal】0>F^νCH^γ(X)とおくとこれは代数的サイクル上に新しい同値関係を定義する。これをモチーフ論的同値と呼ぶ。このとき次の事実が予想される。この予想は以前からあるいくつかの代数的サイクルに関する重要な予想を含むものである。本研究者はこの問題にたいし多様体の族にたいするホッヂ構造のvariationの理論を使い成果を挙げている。具体的には射影空間内の完全交差多様体の普遍族にたいする小平-Spencer写像を詳しく研究することにより一般的な完全交差多様体上の代数的サイクルに関する興味深い性質を導くことにある。これにより得られた結果を一つあげておく。定理Xを複素射影空間のなかの次数が十分に高い十分一般な完全交差多様体とする。C⊃Xを十分一般なdim(X)-1個の超曲面による切断とする。このときX上のゼロサイクルωでその台がCに含まれるものに対しωがX上モチーフ論的にゼロに同値ならそれはゼロに有理同値である。
渡り鳥の群れの大域的な制御機構

ツルやガンの編隊飛行のリーダーを先頭の個体と考えるのはほとんど自明のように思われる一方で、実測データからそれを示した例はない。群れの先頭の入れ替わりのメカニズムや、距離の離れた個体や後方の個体の挙動が群れ全体に及ぼす影響について定量な知見を得るため、ステレオ動画像解析等の手法によって、加速度、羽ばたきの位相等の複数の特徴量の時系列を取得する。大型の群れについて、運動の大域的な多様性と複雑性に着目しつつ、群れ構造がどのような相互作用と情報の流れによって統御されているのか、リーダー・フォロワー関係や因果性についての動力学的および情報論的な解析を通じ、その機序を明らかにする。
日本における各目的のための貯蓄の重要度について

日本における各目的のための貯蓄の家計貯蓄全体に占める割合の再推計を行ない、その結果老後、住宅・土地購入、子供の結婚資金、子供の教育費の順となっていることが分かった。これらの目的のための貯蓄はそれぞれ平均して家計貯蓄全体の約25、18、2、1パーセントを占めているという結果となっている。したがって、これらの目的のための貯蓄は合わせて家計貯蓄全体の46パーセントにも及び、家計貯蓄全体の半分近くを占めていることになる。これらの目的はライフ・サイクル関係の目的であり、ライフ・サイクル仮説が日本においてかなりの程度成り立っているかのように見えるが、老後目的以外の目的は多かれ少なかれ世代間の移転の側面をも含んでいることを念頭に置いておかなければならない。残された課題として、病気・不時の災害、余暇・旅行、耐久消費財の購入、遺産を初め、上記4目的以外の目的のための貯蓄額の推計、各目的のための貯蓄の将来予測、目的別の貯蓄の国際比較などがあり、今後もこの関連の研究を続ける予定である。
反芻動物の成長と食欲調節におけるヒスタミンと神経ペプチド間相互作用の解明

当該研究では、主に反芻動物の食欲調節と成長ホルモン分泌調節における脳内ヒスタミン神経系とグルカゴン様ペプチド1(GLP-1)の作用を調べた。1)中枢GLP-1の食欲抑制作用へのヒスタミンとグルコースの関与ラットの側脳室へのGLP-1投与による採食抑制作用が、ヒスタミンH1受容体遮断により弱まったことから、GLP-1の採食抑制作用はH1受容体の活性化を介することが示唆された。また、GLP-1投与による視床下部細胞間隙のヒスタミン濃度変化が、2DG投与によって消失したことから、GLP-1によるヒスタミン神経の修飾作用には、神経細胞におけるグルコースの利用性が閧与していることが示唆された。2)反獨動物の中枢食欲調節へのGLP-1とヒスタミンの関与シバヤギにおいて、脳室内へのチオペラミドの一回投与により、採食量が増加した。血糖値もチオペラミド投与により有意に料給与をおこなわないで、視床下部にGLP-1を連続投与し、採血とマイクロダイア増加した。GLP-1を視床下部へ連続投与したが、採食量に変化はみられなかった。飼リシスによる視床下部からのヒスタミン回収をおこなった。その結果、GLP-1は、視床下部ヒスタミン、血漿グルコースおよびインスリン濃度に影響を及ぼさなかった。以上の結果から、反芻動物でも、中枢ヒスタミン神経の活性化が糖の産生を促進することが示されたが、GLP-1がヒスタミン神経の活性化を介して採食を抑制する機序は確認できなかった。3)反芻動物の中枢ヒスタミン神経の活性化が食欲・成長ホルモン分泌・糖代謝調節に及ぼす影響チオペラミドを緬毛の脳室内に連続投与すると、血中成長ホルモン濃度が増加したが、採食後は、チオペラミド投与にもかかわらず、成長ホルモン濃度は減少した。また、チオペラミド投与により血糖値が増加した。これらの結果から、反芻動物においても中枢ヒスタミン神経が活性化すると、糖の産生が促進されることが示唆された。採食量がチオペラミド投与により減少したので、反芻動物においても、中枢ヒスタミン神経の活性化が採食を抑制的に調節することが示唆された。本年度は、反すう動物と単胃動物の中枢食欲制御ならびに糖代謝調節におけるヒスタミンとGLP-1の作用および相互関係について検討を行った。実験動物としてシバヤギとラットを用いた。シバヤギの満腹中枢(室傍核)へGLP-1を連続投与すると採食が抑制される傾向があった。GLP-1とヒスタミンH1受容体遮断薬を同時に投与すると、採食抑制効果がなくなった。これらの結果から、ヒスタミンはGLP-1の採食抑制作用を促進的に修飾することが示唆された。ヒスタミンH1受容体遮断薬のみを連続投与すると、初めに採食量が増加する傾向があったが、試薬投与後半になると、逆に採食が抑制される傾向にあった。このとき、室傍核のヒスタミン量は増加し、続いて血中グルコース濃度も増加した。