hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジアにおけるシオン属およびヨメナ属の植物地理の分子系統学的解析

高等植物の種分化には多様なモードがある。その中で倍数体形成による種分化は高等植物では重要な種分化のモードの1つである。倍数体形成による種分化が起きている植物群はしばしば複雑な構造をもつ倍数体複合体を形成し、その分類も困難な場合が多く見られる。キク科シオン属に属するシロヨメナ群Aster ageratoides complexは東アジア地域において同質および異質倍数体形成の両者を伴う種分化を起こしており、また,各地域で固有の分類群に分化しているので倍数体形成による種分化の研究のモデルケースとして最適である。これらの植物は東アジア地域に広く分布しており、日本列島の植物相の成立過程を解明するのにも適した研究対象である。本研究はシロヨメナ群の倍数体形成を伴う種分化の過程を解析し、高等植物の倍数体形成による種分化の機構およびシロヨメナ群の分化過程を通しての大陸の植物からの分化による日本列島の植物相の成立過程を明らかにすることが目的とし,台湾産のシロヨメナ群植物の調査を行なった。本研究では平成7年度の10月11月と3月に2度の台湾における調査を行なった.調査地点は台中県,南投県,高雄県,屏東県,台東県,花蓮県で15集団から各集団について1020個体をサンプリングし,合計約200固体のシロヨメナ群に属する植物を採集した.採集した植物は地上部は標本にし,根茎は細胞学的および分子系統学的解析に用いるために日本に持ち帰った.また各生育地の環境,生育状況なども併せて記録した.シロヨメナ群植物は台湾北部には山地に普通に見られるが,南部では生育地はきわめて少なく,一部の山地部に生育するのみであった.各集団の植物の形態の比較研究の結果,台湾産のシロヨメナ類植物は4種に分類できることが明らかになった.その中で2種は山地に広い分布域を持つもので,他の2種は花蓮県の石灰岩地帯のみに育成する植物である.広分布域種の1つは披針形葉をもち,植物体に毛が少ない植物で日本産のシロヨメナA.ageratoidesのタイプの記載とよく一致し,同種と判断される.また,同じく披針形葉をもち,植物体に毛が密生する植物は中国大陸で記載されているA.lasiocladaと同定される.A.lasiocladaはしばしばシロヨメナの亜種とされるが,今回の観察では明らかに区別できる別種である。細胞分類学的研究をこれらの植物集団で行なった結果,シロヨメナタイプの植物はすべて4倍体,A.lasiocladaタイプの植物は2倍体であることが明らかになった.また,石灰岩生の2種については今回は生株が得られなかったので倍数性に関しては解明できなかった.両タイプの植物と日本に分布する各変種との関係を明らかにするために葉緑体DNAの変異をマーカーにした分子系統学的解析を行なった.方法は採集株の生葉から全DNAを抽出し,各種の制限酵素で切断した後アガロースゲル電気泳動法で断片のサイズにより分離した.その後,ナイロンメンブレンに転写しタバコ葉緑体DNAのクローンバンクのDNAをラベル後プローブにして膜に転写したDNAとハイプリダイゼーションさせ,フィルムに感光させた.制限酵素サイトの有無の変化により突然変異の有無を判断した.その結果,台湾の2種の広分布域種間には明らかな違いが検出された.以上の情報に基づいて最節約法を用いて系統樹を作成した.得られた系統樹では台湾産のシロヨメナは日本産,韓国産のシロヨメナとともにクラスターを作りA.lasiocladaはその外側に付くというトポロジーを有している.このことは台湾のシロヨメナ群には起源の異なる2群が存在することを示唆している.日本の各分類群が韓国や台湾の植物群とどのような系統関係にあるかを解明するためにはさらに詳細な解析が必要である.高等植物の種分化には多様なモードがある。本研究では平成7年度の10月11月と3月に2度の台湾における調査を行なった.

調査地点は台中県,南投県,高雄県,屏東県,台東県,花蓮県で15集団から各集団について1020個体をサンプリングし,合計約200固体のシロヨメナ群に属する植物を採集した.採集した植物は地上部は標本にし,根茎は細胞学的および分子系統学的解析に用いるために日本に持ち帰った.また各生育地の環境,生育状況なども併せて記録した.シロヨメナ群植物は台湾北部には山地に普通に見られるが,南部では生育地はきわめて少なく,一部の山地部に生育するのみであった.各集団の植物の形態の比較研究の結果,台湾産のシロヨメナ類植物は4種に分類できることが明らかになった.その中で2種は山地に広い分布域を持つもので,他の2種は花蓮県の石灰岩地帯のみに育成する植物である.広分布域種の1つは披針形葉をもち,植物体に毛が少ない植物で日本産のシロヨメナA.ageratoidesのタイプの記載とよく一致し,同種と判断される.また,同じく披針形葉をもち,植物体に毛が密生する植物は中国大陸で記載されているA.lasiocladaと同定される.A.lasiocladaはしばしばシロヨメナの亜種とされるが,今回の観察では明らかに区別できる別種である。細胞分類学的研究をこれらの植物集団で行なった結果,シロヨメナタイプの植物はすべて4倍体,A.lasiocladaタイプの植物は2倍体であることが明らかになった.また,石灰岩生の2種については今回は生株が得られなかったので倍数性に関しては解明できなかった.両タイプの植物と日本に分布する各変種との関係を明らかにするために葉緑体DNAの変異をマーカーにした分子系統学的解析を行なった.方法は採集株の生葉から全DNAを抽出し,各種の制限酵素で切断した後アガロースゲル電気泳動法で断片のサイズにより分離した.その後,ナイロンメンブレンに転写しタバコ葉緑体DNAのクローンバンクのDNAをラベル後プローブにして膜に転写したDNAとハイプリダイゼーションさせ,フィルムに感光させた.制限酵素サイトの有無の変化により突然変異の有無を判断した.その結果,台湾の2種の広分布域種間には明らかな違いが検出された.以上の情報に基づいて最節約法を用いて系統樹を作成した.得られた系統樹では台湾産のシロヨメナは日本産,韓国産のシロヨメナとともにクラスターを作りA.lasiocladaはその外側に付くというトポロジーを有している.このことは台湾のシロヨメナ群には起源の異なる2群が存在することを示唆している.日本の各分類群が韓国や台湾の植物群とどのような系統関係にあるかを解明するためにはさらに詳細な解析が必要である.
グルタミン酸興奮毒性による神経細胞死の細胞機構と責任分子の同定

グルタミン酸興奮毒性の発現に関わる機能分子として、NMDA型グルタミン酸受容体とグルタミン酸トランスポーターに注目し、これらの遺伝子の組織発現局在解析と遺伝子欠損マウスの神経組織学的解析を行った。発現解析は、オリゴプローブによるin situハイブリダイゼーションと特異抗体作製・免疫組織学法により行った。その結果、グルタミン酸毒性に最も脆弱な脳領域として知られている海馬CA1領域において、NMDA受容体サブユニット(GluRε1,ε2,ζ1)が脳内で最も強い発現分布を示していた。また、4種のグルタミン酸トランスポーターの中で、GLT-1は海馬を含む終脳で高い発現レベルを示した。標的遺伝子組換え法により作製されたGLT-1欠損マウスは致死的なてんかん発作を引き起こし、組織学的に検索したところ海馬CA1領域の錐体細胞が細胞死に陥っていることが明らかとなった。これらの解析結果より、海馬CA1領域の脆弱性は、この領域に豊富に発現分布するNMDA型グルタミン酸受容体とGLT-1がその責任分子であることが判明した。
家蚕フィブロイン遺伝子の改変による新しい繊維の育成

絹フイブロインは衣料繊維素材としてのみならず、医療用材料、酵素固定化担体などのハイオ素材として期待されている。そこで本研究は家蚕フイブロインをより新規な繊維素材、バイオ素材として改変、開発するため遺伝子操作法により改良しようとするものである。家蚕フイブロインの特徴的なアミノ酸配列(-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-)により反応性の富んだアミノ酸を付加しようとしている。即ち、反応性の富んだアミノ酸として、リジンやメチオニンを加えて、大腸菌中でその改変遺伝子を発現させようとした。まず、フイブロイン断片などの生理活性のない蛋白質の検出用ベクターとしてp41を作成した。即ち、組み込んだ断片がβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)との融合蛋白質として発現して、β-gal活性を示すものである。次で、フイブロイン遺伝子を組み込んだプラスミドpBmF_6よりフイブロイン結晶領域蛋白質(Fcp)コードする部分を制限酵素で切り出しp41にクローニングした。又pBmF_6全体を制限酸素AluIで部分分解してp41に連結したプラスミドpFCPやpFKBを大腸菌JM109に導入した。Fcpの繰り返し配列部分の遺伝子に対応する塩基配列をDNAシンセサイザーで4種類作成しp41に組み込んだ。又、モデルDNAをリガーゼで高分子量に重合させたものをp41に組み込んだプラスミドpFMSなどを作成した。これらのプラスミド中のフイブロイン遺伝子部分は大腸菌で容易に欠失してしまうことがプラスミドのDNA再抽出実験で明らかになった。そのDNAは30bp220bpとなり大部分は30bpになっていた。これらの大腸菌のβ-galとの融合蛋白質として発現した。ネズミで作った抗Fcp血清と反応し、大腸菌中でもFcpペプチドとして発現した。Western Blotting法を用いて大腸菌中で作られたFcp様蛋白質はポリアクリルアミド・ゲル電気泳動でβ-galよりも低分子量の位置に検出された。絹フィブロインは衣料繊維素材としてはもとより,医療用材料や酵素固定化担体などのようなバイオ素材としても期待されている.そこで本研究は家蚕絹フィブロインをより新規な繊維素材,バイオ素材として改良,開発するため,遺伝子操作法により新しい絹フィブロインに改変しようとするものである.即ち,家蚕フィブロインの特徴的なアミノ酸配列(ーSer-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-)により反応性の富だアミノ酸をさらに付加させることにより新規フィブロインに改変しようとしている.反応性の富だアミノ酸として,さしあたりLysを添加し,大腸菌中でその改変遺伝子を発現させる.生理活性等のないフィブロイン断片の大腸菌中での発現を見るため,組み込んだ遺伝子が大腸菌中ど翻訳された時のみβーガラクトシダーゼが発現して来るように調製されたプラスミドP41を使用する. Suzuki & Ohshimaにより家蚕よりクローニングされたフィブロイン遺伝子を有するプラスミドpFb29,pBmF6よりフィブロイン結晶領域をAluIの限定処理により取り出しP41にサブクローニングを行ないβーgal発現する数個のクローンを得た.このクローンよりDNA断片を抽出しアガロース電気泳動にかけ分析したところ約200bpの大きさのフィブロイン遺伝子DNA断片を含み,大腸菌中で発現している事が明らかになった.目下,血清学的にこの蛋白貭の同定を行うため実験を進めている.

フィブロインの結晶領域にあたる-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ala-にLysのアミノ酸コードを追加したーG G GTGCT G G C GC AGCTAAAをDNA合成装置により合成しP41プラスミドに組み込み大腸菌中での発現を調べた.DNAライゲーションの過程でDNAオリゴマー自体の重合が生じ大きなDNA断片となり組み込まれるものも取れてきた.しかしこの場合,続枠のづれのため,最初の断片以外はフィブロインは異なる産物となっているものと考えられる.絹フィブロインをより優良な新規な繊維素材,バイオ素材として改良、開発するため、遺伝子操作法を用いて行なわんとするものである。即ち、家蚕フィブロインの特徴的なアミノ酸配列(-Ser-Gly-Ala-Gly-)に加えてより反応性の富んだアミノ酸を付加させることで新規フィブロインに改変しようとした。アミノ酸としてリジンやメチオニンを添加して大腸菌中で発現させる。昨年度、フィブロイン結晶領域蛋白質発現を検出するために作成したプラスミドp41にフィブロイン遺伝わクローニングしたプラスミドpBmF_6より上記の特徴的アミノ酸配列を有する遺伝子部分を制限酵素PstI及びHhaIで切断して得られる330bpをクローニングし、青色コロニーを得た。その一株である_PFCP86のDNAおよび蛋白質の検出を行なった。さらに、上記繰返しアミノ酸配列を発現させるためDNAシンセサイザーを用いて、(A)-Gly-Met-Ser-Lys-Ala-Gly-Ala-Gla-Ser-、(B)Lys-Gly-Ala-Gly-SerにあたるDNAを合成した。(A)および(B)は3n+1DPにされている。リガーゼ処理に際し、アミノ酸配列が変らないように工夫がされている。(A)および(B)を単独で、(B)ポリマーの先頭と(A)が連結したものをp41に連結した。フィブロイン遺伝子を有するプラスミドpFcp及び、ポリ(B)DNAを有するプラスミドpFMSを大腸菌JM109に導入した。これらのDNAフラグメントはβ-ガラクトシダーゼ(β-gal)との融合蛋白質として発現させた。ブラスミドDNAを再抽出してその大きさを調べたところ、pFCP86は約230bp、pFMS5-29は約30bpDNAとして、また、他のプラスミドを含めて、いずれも小さなDNAに欠失していた。これらの株の抽出液はβ-gal活性を有すると共に、フィブロイン結晶領域蛋白質にははんのうする抗体とも反応した。これらの蛋白質をウェスタン・ブロッティング法で検出したところβ-galより低分子量の所に見い出された。
新たな学校ガバナンスにおける地方教育行政の位置づけと役割に関する日英比較研究

助成の最終年度に当たる平成30年度においては,日本の教育改革に重要な示唆を与えうる英国の実践家の知見を得るため,研究分担者の広瀬裕子氏とともにロンドンで研究調査を行なった。対象は,ロンドンの貧困地域ハックニー区の学校改革に校長として成功し,その功績により英国の教育水準局(Ofsted)の局長に任命されたマイケル・ウィルショウ氏である。それによりOfstedによる学校査察と指導,それが英国の学校及び学校教育制度全体に及ぼす影響等について直接聞き取りすることができた。その成果は日本教育政策学会第25回大会の公開シンポジウム「グローバル改革モデルと教育の効果検証システムー英国Ofstedの経験と日本の教育政策の路線ー」(平成30年7月7日,於専修大学,広瀬氏主催)において広く共有された。広瀬氏は上記の研究調査の結果を,論文「自律的地方教育行政を維持するための強制的介入支援政策ーロンドン・ハックニーの教育改革手法の子ども福祉領域への汎用化ー」(専修大学社会科学研究所『社会科学年報』第53号,2019年3月10日発行)として公表した。研究代表者は,ウィルショウ氏に対する聞き取り調査から特に氏の校長としての学校経営及び学校改革の知見に研究課題を見出し,「学校のガバナンス」の実態と問題点を明らかにする研究を行い,それを,学会発表「新自由主義的文脈における学校リーダーシップに関する一考察ーリーダーシップ像の変質と今日的課題ー」(日英教育学会第27回大会,平成30年8月28日,於実践女子大学)及び論文「英国の学校ガバナンスにおけるリーダーシップ像の変容に関する一考察ー教育改革と校長の専門性をめぐる試論ー」(『実践女子大学教職課程年報』第2号,2019年3月)として発表した。これらの成果により,学校に対する地方教育行政の影響はむしろ後退し,民間依存の状況が高まっていることが明らかになった。平成28年度の研究実績として、研究代表者(清田)はこれまで蓄積してきた研究を小括し、今後の課題を明らかにするために論文を執筆した。それは、公共性の担保という公教育の課題に対して、地方教育行政の役割は終焉しているのか否かということを、これまで30年にわたり公教育運営における地方当局(※英国の地方教育行政組織)の役割を周辺化してきた英国の事例に基づいて再検証することを試みるものである。なお、近年、こうした動向にも変化が生じつつあるように思われる。本論文においてはさらに、近年衆目を集めている、ロンドンの一困難集中地域の地域全体を対象に行われた教育改革の成功が「地方当局」の復権の可能性を示しうるものであること、現政権の教育改革が地方当局の役割の重要性を再評価しうるものである一方で、これらに関連するいくつかの要因を慎重に検証しつつ、今後明らかにすべき課題を示した。これらの課題は今年度及び次年度の研究課題の一部でもある(なお、この論文は現在学会に投稿し、審査をまっている状態である)。研究分担者(広瀬)は、今年度の課題として、9月に英国教育省に赴き、失敗している地方自治体の再生支援等に関する情況について聞き取り調査を行うことを目的とした重要な実地調査を行った。この調査を通じ、中央政府が失敗している地方自治体について漸次的に改革を行うという大規模な計画を立てていることが明らかになった。この調査の結果、今後この計画が具体的にどの自治体からどのような方法で進められていくのか、またその成果と課題等について検証していくことが、本研究の重要な研究課題の一つとして認識されることとなった。また、広瀬個人が本研究の開始以前から蓄積してきたロンドンのハックニー地域の現在についても継続的に調査を行い、改革成果の持続性に関する観察を行っている。今後これらの調査から得られた課題について、研究を深めていく。地方教育行政体である地方当局が本来担うべき役割を再確認すること、それが自己改革の契機を持つ組織となるために何が必要なのかを明らかにすること、さらにそれを可能にする学校教育ガバナンスの構造を明らかにするという最終目的のために、平成28年度の研究計画として、英国の学校関係者や地方当局の教育担当者、教育省関係者等に対する聞き取り調査や、文献収集などの研究活動を行い、これらの調査から得られた成果を論文や学会での研究報告によって公表するなどの目標を掲げていた。これらの目標に対し、研究実績の概要に示したように、研究代表者は研究経過を小括しかつ今後の研究課題を示しつつ、論文にまとめた(論文は学会に投稿し、審査をまっているところである。審査の結果にかかわらず、何らかの方法で公表する予定である)。また、研究分担者も研究テーマに関連する課題について英国で実地調査を行い、失敗している自治体に関して全国レベルの教育再生計画がすすめられていることを明らかにした。この最新の情報に基づき、今後調査の対象とすべき自治体を選定し、漸次的な調査を計画する段階に入っている。現在、英国における自治体に基盤を置いた教育改革計画は大きく前進しており、そのこと自体が当初の想定を上回っているのであるが、本研究はそうした動向をいち早く認識し課題を整理し、検証する準備に入っている。これらの点から、本研究は当初の計画以上に進展しているといえる。平成29年度の研究実績として,研究代表者(清田)は論文「英国における自律的学校ガバナンスと地方教育行政をめぐる改革の動向--地方当局の役割と意義に関する一考察--」(『日英教育研究フォーラム』第21号,2017,pp.53-69)を執筆した。

そこでは学校教育領域における供給者と消費者の直接的関係の拡大をめぐる理論的背景を整理し,その上で「公共性の担保」という課題を担うべき教育行政の役割を英国の教育改革を対象として検証すること,すなわち一つの地域に所在する複数の学校を包括的に干渉する教育行政組織に拠ることなく,学校単位の経営戦略によってのみ行われる改革の成功の可能性と,そうした改革の公教育としての正当性を問うことを目的とする研究を行った。また,研究代表者は,進行しつつある教育ガバナンスの一形態として評価を通じた統制の問題を明らかにするために,他領域の研究者と共同し就学前教育領域の研究者デニス・キングストン氏(サセックス大学)を招聘し,平成30年1月27日にシンポジウム「就学前教育における評価のこれから--英国SSTEWスケールを通して考える--」を開催した(本科学研究費に加え,実践女子大学の学内研究助成制度の一つである研究成果公開促進費を用いた)。このシンポジウムでは日本,英国を含め,複数の国際比較が行われ,就学前領域における評価の促進においてもOECDのような国際機関が重要な影響を及ぼしている実態が示され,初等中等教育における学校ガバナンスを主たる対象とする本研究に対しても示唆を与えるものであった。研究分担者(広瀬)は今年度前教育水準局長官を日本に招聘し研究企画を行うため,平成29年9月にロンドンに赴き,同氏と事前打ち合わせを行った。また,同年11月及び平成30年3月に同企画のための事前研究会を専修大学神田キャンパスで開催した。平成29年度の計画としては,前年度の研究に基づいて再構築された問題関心を明らかにするために同年9月に英国での実地調査を予定し,計画通り行った。また,英国の教育水準局(Ofsted)の学校視察と指導による学校改善の効果について検証することを同年の目的としていたが,Ofstedの査察と評価の対象の一つとして,近年ますます重要性を帯びている就学前教育領域の評価政策に関連した国際シンポジウムを開催し,複数の国の同領域における教育者の教育活動についての評価軸の構築とその社会的な問題背景,及び有用性と限界に関する国際比較研究を,英国と日本を中心として行った。加えて,英国における学校単位の自律的なガバナンスの拡大が進行する中で,地方当局の役割と存在意義をどのように再評価しうるのかという問題を主題とした研究論文から導き出された今後の課題として,緑書『すべての者のために働く学校』で示されたグラマースクール拡大の方針とそれが地方当局の役割,権限の増減に及ぼす影響と,同年11月30日に発表された「学校改革のための新たな財政的支援」における維持学校及び地方当局への財政支援が具体的にどのように進展しているかを検証する必要性について認識されるに至った。この課題についてさらに研究を進める必要があるが,この施策は前教育大臣によって示されたものであるため,今年1月に新たに就任した教育大臣の教育政策方針についても合わせて確認する必要がある。その上で,現行政府及び教育省の掲げる教育施策とそこにおける地方当局の役割と権限を検証し,研究テーマに関わる英国の教育改革の現状について検討することを予定している。これらの点から,本研究は当初の計画以上に進展しているということができる。
超臨界状態を利用した超微粒子の分散

1.表面に関する基礎研究既に凝集した超微粒子のフロックは、粒子間に付着力が働いている。超臨界状態によりこのフロックを分散することを考えた場合、まず、この付着力がどのようなものであるかを解明することが必要である。購入した原子間力顕微鏡オプションにより,表面間力を測定することが可能となった。そこで原子間力顕微鏡を用いて、水溶液中における粒子-雲母板間の付着力を直接測定した。その結果、接触時間が長いと付着力が増加すること、共存するカチオンの水和エンタルピーの順序と付着力の大小が一致すること等がわかった。以上の結果より、以下の付着力に関するメカニズムが考えられた。・界面の吸着層が、固体表面の接触による時間とともに次第に破壊されることが推測される。・水和エンタルピーの小さなイオンは表面に直接吸着し硬い層を形成する。水和エンタルピーの大きなイオンはイオンの周りに水を持ったまま吸着するめ表面に弱い力で吸着し、時間とともに吸着層が破壊され、付着力が大きくなると考えられる。2.超臨界装置による実験超臨界状態を得るための装置を作成し水の臨界定数Pc=22.12MPa,Tc=647.30Kを越える超臨界水を得ることに成功した。この装置の中にシリカの凝集粒子懸濁液を流通させ超臨界状態にした後、常温、常圧に戻し得られる懸濁液を試料とし動的光散乱法による粒度分布を比較し、超臨界状態が凝集粒子の分散にどのような影響を及ぼすかを検討した。現在行っているシリカ凝集粒子の分散実験では超臨界状態による分散の特異性を見いだすことができていないが、今後他の諸条件で検討を続ける予定である。
超高圧低温下における化合物半導体の光物性の研究

1.有機金属気相成長法によるZnSeーZnS系薄膜の作製と評価(CH_3)_2ZnーH_2、H_2SeーH_2、H_2SーH_2の各混合ガスを10^<-6>10^<-7>mol/minの流量で反応槽に導き、300°CFのGaAs基板上にZnSe、NnS、ZnSe_<1ーx>Sxを着成させた。X線回析、ラマン散乱、光吸収、PAS、PL^+、ICTSなどの測定により、着成膜の格子構造と電子構造の評価を行った。ピストン・シリンダ装置を用い超高圧(03GPa)、低温(77ー300K)下のnーInSe:In/i-GaAs(山梨大工松本研提供)におけるICTSに及ぼす圧力効果を測定した。圧力増加に従って深い準位から伝導バンドへの電子放出速度が10^<-2>10^<-3>因子減少し、活性化エネルギーが増加することを明らかにした。電子放出に伴う活性化体積は約17〓を示し、電子捕獲断面積は10因子増加することを明らかにした。3.CuAl_1×Ga×S_2のラマンスペクトルに及ぼす圧力効果CuAl_<1ーx>Ga×S_2(大阪府大工山本研提供)のA_1モードのラマン振動数は、1モード(融合)型の振舞を示し、Al組成の増加および圧力の増加に従って高振動数側へのシフトを示す。A_1ピークの低振動数側におけるゾーン境界モードに及ぼす質量不規則効果を評価した。4.Cd_<1ーx>Mn×Te(東北大科学計測岡研提供)における束縛励起子(〓X)、磁気ポーラロン、PA再結合に関するPLスペクトルに及ぼす励起強度と温度の効果を測定し、無輻射再結合過程の効果を解析した。5.GaNとAl_<1ーx>GaxN(名大工赤崎研提供)のX線回析とラマン散乱の測定により、結晶成長に及ぼすAl_2O_3ヘテロ基板の影響について評価した。
膵島特異的微小気泡超音波造影剤の開発

研究成果の概要(和文):本研究では膵島を特異的に造影できる超音波造影剤を開発し、超音波検査で移植膵島を描出することに挑戦した。造影剤はポリエチレングリコール鎖をもつリポソームにオクトレオチドを結合させ、パーフルオロカーボンガスを封入する事で作成した。糖尿病マウスに膵島移植を行い、この造影剤による造影超音波検査を行ったところ、移植膵島のエコー輝度は上昇し、その造影効果はマウスの膵内分泌機能と相関した。本研究では膵島を特異的に造影できる超音波造影剤を開発し、超音波検査で移植膵島を描出することに挑戦した。平成24年度は造影剤の試作を行った。以降は平成25年度の実験内容を示す。正常と糖尿病マウスに対しこの造影剤による造影超音波検査を行ったところ、膵臓のエコー輝度は上昇した。しかしながら、この造影効果は正常と糖尿病で差はなく、また、オクトレオチド修飾の有無にかかわらず膵臓の造影効果は同程度であった。このことから人工的に作成した糖尿病の膵臓は血流が格段低下している訳ではなく、また、オクトレオチドの膵島に対する結合作用は一定時間要し、その間に微小気泡性のリポソームは破壊され結果として造影効果に差が見られなかったと推測する。一方、蛍光色素を加えた本造影剤は組織学的に膵島内の毛細血管中に認められたため、特異的ではないものの膵島を造影する効果はあるものと考えられた。そこで蛍光色素を含んだナノバブル造影剤を試作し、腎被膜下に膵島移植を行った糖尿病マウスに対しこの造影剤による造影超音波検査を行ったところ移植膵島のエコー輝度は増強し、その造影効果はマウスの膵内分泌機能(血糖値、血清インスリン値など)と相関することが明らかになった。ナノバブル性超音波造影剤による超音波検査は、移植膵島の生着と機能を評価できると考えられた。今後は門脈より膵島を移植された肝内膵島移植マウスに対し、この手法で膵島の生着と機能の評価が可能かどうか検討し、また、オクトレオチド結合造影剤に関しては膵神経内分泌腫瘍動物モデルに対して使用し、腫瘍の描出と腫瘍の治療効果が見られるか検討していきたい。膵島移植は糖尿病の根治につながる治療法であるが、移植された膵島の生着を直接的に評価できる検査法は、未だ確立していない。近年、MRIを始めとする画像検査が膵島の生着評価に試行されているが、低侵襲かつ短時間で病変を確認できる超音波検査は、移植膵島の生着評価に有効で実用的な検査法となりうる。膵島は微小であり、通常の超音波画像では描出することは不可能だが、微小気泡(マイクロ/ナノバブル)超音波造影剤と組み合わせることで移植膵島を描出できる可能性がある。本研究の目的は、膵島を特異的に造影できる超音波造影剤を開発し、超音波検査で移植膵島を描出できるかを検討することにある。今回、我々は、PEG修飾リポソームに超音波造影ガスであるパーフルオロプロパンを封入し、修飾PEG部にオクトレオチド結合させて膵島を特異的に造影する微小気泡性超音波造影剤を試作した。その効果を正常血糖マウスと糖尿病マウスの膵臓に超音波検査を行うことで評価する。この造影剤を使うことで、門脈内移植された膵島が、超音波検査によって肝臓内で確認ができるか、同種同系移植と異種移植マウスの動物実験で評価する。さらに大型動物(ブタ)を用いた実験で移植膵島が確認でき、その安全性が確立する。また、膵島移植領域だけではなく、膵内分泌腫瘍(インスリノーマ)に対してもこの手法で局在と転移の有無/程度が確認できるかを評価する。今年度はオクトレオチドを結合させたマイクロバブル超音波造影剤を試作した。オクトレオチドが結合された事は、これを結合しないコントロールのマイクロバブルと比べ重量が増加している事で証明した。この造影剤を実際にマウスの尾静脈より注入し、高周波超音波検査を行ったところ、非造影下で低エコー域として認められた膵臓は造影により高エコー域として捉えられるようになった。また、投与後もマウスは生存し、安全性についても確認できた。造影剤の試作とパイロットスタディを行うことができ、おおむね順調に進行していると考える。課題1.膵島を特異的に造影するナノバブル造影剤の開発と機能評価9週齢相当雄性BALB/cマウスの腹腔内にストレプトゾトシンを投与して、糖尿病マウスを作成する。

無処置の正常血糖マウスあるいは糖尿病マウスに全身麻酔下で超音波検査(VEVO770:Visualsonics: Bモード、焦点深度10mm、中心周波数35MHz)を行い、膵臓の位置を確認する。膵臓が描出できる位置に超音波端子(1MHz)を固定した上で)、本造影剤をマウスの尾静脈より投与し、投与後の膵臓を描出の上、録画する。膵臓(膵島)の描出イメージを両群間で比較する。血糖値測定と血清C-ペプチド測定は超音波検査と同日に行い、超音波検査所見とこれらの代謝性パラメータの相関を評価する。課題2.小動物を用いた膵島移植実験と微小気泡性造影剤による移植膵島の描出マウス(同種同系)もしくはラット(異種)に膵島分離を行い、糖尿病マウスの門脈に同種同系もしくは異種の膵島を移植する。移植後経時的に血糖/血清Cーペプチドを計測するとともに、作成した造影剤をレシピエントラットに投与し、超音波検査を行う。同時期に尾静脈より採血し、血糖と血清Cーペプチド測定も行う。同種同系もしくは異種膵島移植グループと対照グループにおける移植部の描出イメージを比較し、移植膵島が確認できるか否かを評価する。また、血糖値と描出された膵島の個数との相関を回帰分析にて評価し、耐糖能と画像所見との間に相関があるか否か検討する。該当無し
酸化物超伝導体の輸送現象に対する圧力効果

LaーSrーCuーO,YーBaーCuーO系では金属領域でキャリア-濃度とT_cとの間に強い相関のあることが常圧下の実験で見いだされている。しかしながら,我々はLaーSrーCuーO系について1.5GPaまでの高圧下で多結晶試料のホ-ル係数の実験を行った所、T_cが圧力で上昇するのに比べて、ホ-ル係数つまりキャリヤ-濃度はほとんど変化しないことが明らかになった。YーBaーCuーO系ではホ-ル係数は1GPaあたり約9%減少した。この系もT_cは圧力で上昇するが,圧力効果は小さい。他の物質のホ-ル係数の圧力効果と比較すると,CuO_2面内のキャリヤ-数の増加が圧力の増大とともに起こり,これは他の面またはチェインからのキャリヤ-の移動にともなうものと考えられ,T_cの商にとってある最適の面内キャリヤ-数がある,その最適の面内キャリヤ-数に近い物質はT_cの圧力効果が小さいと考えられる。LaーSrーCuーO係は,キャリヤ-の移動の可能な構造的要素がないため,ホ-ル係数の圧力効果がないのであろう。しかし,この場合のT_cの圧力効果を説明するものが何かという疑問がまた解決されない。電子系のNdーCeーCuーO系と比較すると,これはT_cの圧力効果がほとんど無い。結晶構造の観点から,ホ-ル系はすべて頂点酵素を持ち,電子系は頂点酵素がない,という事を考えると,この頂点酵素の役割を面内キャリヤ-数への影響と他の影響と分けて再検討すべきであろう。一方,La_<1.875>Ba_<0.125>CuO_4の低温の輸送現象を研究し,超伝導と低温の構造相転移の関係を明らかにした.様々な特性温度の圧力効果を測定する事によって,構造相転移に伴う輸送現象異常と超伝導に伴うものとの違いを明らかにできた.またこの低温正方晶系相における正常状態での輸送現象を強磁場中で測定する事によって,この相の電子基底状態の特徴を明らかにした.LaーSrーCuーO,YーBaーCuーO系では金属領域でキャリア-濃度とT_cとの間に強い相関のあることが常圧下の実験で見いだされている。一方,La_<1.875>Ba_<0.125>CuO_4の低温の輸送現象を研究し,超伝導と低温の構造相転移の関係を明らかにした.様々な特性温度の圧力効果を測定する事によって,構造相転移に伴う輸送現象異常と超伝導に伴うものとの違いを明らかにできた.またこの低温正方晶系相における正常状態での輸送現象を強磁場中で測定する事によって,この相の電子基底状態の特徴を明らかにした.
インターネット観測に向けた最適化問題のモデル化法と効率的算法の研究

本研究は、Lビーコン(Lは非負の整数で、ビーコンの観測範囲を決めるパラメータである)という概念を提案し、インターネットにおけるリンクの観測問題を最小なLビーコン集合の配置を求める問題に定式化し、それに対する高速なアルゴリズムSieve法を開発した。さらにその双対問題に対するDualSieve法も開発し、二つのアルゴリズムの有効性や応用可能性を大規模な計算機実験で示した。また実験結果より、インターネットにおいては、L=4,5が妥当な設定であることを示した。本研究は、インターネット観測に向けた最適化問題のモデル化と効率的算法の提案を目的とし、平成20年度においては、まずインターネットにおけるリンクの観測問題を定式化し、一般に観測装置(ビーコンという)の最小化問題がNP困難であることを示した。さらに、応用を考え、近似的にビーコン集合を計算するための線形時間アルゴリズムを与え、ノード数が1億の場合でも高速に高品質な解を計算できることを示した。このアルゴリズムを用いて複数の実ネットワーク(ノード数が数千数十万)や近似モデルのネットワーク(ノード数が数十万1億)に対して検証実験を行った結果、必要なビーコン数と観測のために用いられるプロトコル間の関係が分かった。具体的に、一個のビーコンの観測範囲がその半径Lによって定められるが、Lが大きければ当然ビーコン一個の観測範囲も広くなるので、必要なビーコン数が減るわけだが、攻撃者に乗っ取られて悪用される心配もあるため、セキュリティ上、小さいLのほうが望ましい。実際インターネットにおいては、観測用のプロトコルとしてソースルーティングが提案されたものの、Lに関して特に制限を設けないし、観測範囲とセキュリティのトレードオフ関係も明らかではなかったし、実用に至っていない。本研究は、提案手法によって、L=4, 5あたりが妥当かとの結論を得て、Lに関して制限をつけた新しい観測用プロトコルを提案し、国際会議11th IEEE International Conference on Communication Systems 2008などで発表を行った。インターネットの出現と発展に伴い、従来のグラフ・組合せ最適化の理論ではカバーできない問題が次々現れている。本研究は、それらの問題に対して、新たな数理モデルを構築しアルゴリズムを開発することを考える。具体的に、インターネットの観測問題を考える。巨大で自律的に変化するインターネットの状態を観測するために、一部のノード(ビーコンという)を選び、それらを観測点とし、各々の観測範囲内にあるリンクを調べさせる方法がよく用いられるが、全リンクを効率的に観測するために、ビーコンの集合とリンクの割り当てをうまく決定しなければならない。本研究は、L-ビーコン(Lが0以上の整数で、ビーコンの観測範囲の大き+C45さを示すパラメータとなる。)という概念を提案し、従来L=0,1に当たる研究の成果を踏まえ、一般のビーコン設置問題、ビーコンを設置した後の協調制御・負荷分散問題、多重設置問題を考える。Lの値とビーコン数や観測パケット転送数との関係を明らかにするとともに、シミュレーション実験などを用いて、インターネットにおける妥当で実用的なモデルと観測方法を検討する。その結果、前々年度では、大規模ネットワークを観測するためのL-ビーコンの概念とビーコンの配置場所を求める問題に対する高速なアルゴリズムSieveを提案し、高精度であることを実験で示した。昨年度では、さらにビーコン配置問題の双対問題をまとめ、元問題(及び双対問題)の最適解の範囲を確かめられるようにSieveの双対アルゴリズムDualSieveも開発した。また、多重観測や負荷平準化できるようアルゴリズムを拡張し、Lの値と観測の多重度とビーコン数間の関係を示した。本研究は、インターネットにおけるリンクの観測問題を考え、そのための数理モデル化とアルゴリズムの開発や応用を目的としている。前年度までは観測点のためにL-ビーコン(Lは0以上の整数で、ビーコンの観測できる範囲の大きさを示すパラメータである。)という概念を提案し、観測問題を最適化なL-ビーコンの配置を求める問題に定式し、そのための高速アルゴリズムSieve法、及びL-ビーコン配置問題の双対問題に対する双対アルゴリズムDualSieve法を開発した。1億節点を持つ大規模なインターネットグラフに対しても30分程度で解くことができる。さらに多重観測やビーコンの負荷平準化できるようアルゴリズムを拡張し、Lの値と観測の多重度とビーコン数間の関係を示した。H22年度では、前述のビーコン配置問題の一般化として、各リンクに転送時間を表す長さ、各ノードに観測範囲がそれぞれ与えられたときに最適なビーコン配置を求める問題を考え、Sieve法とDualSieve法の拡張に対して、インターネットを代表とする複雑ネットワークや道路ネットワーク等様々なネットワークを用いてシミュレーション実験を行い、提案アルゴリズムSieve及びDualSieveの汎用性と有効性を確認した。またSieve法の応用として、筆者らによって提案された高速な最短路計算アルゴリズムにおけるランドマークの計算に適用し、良好の効果が得られることを示した。最後に、これまでの実験データを整理し、研究成果をまとめて雑誌に投稿することを準備している。
消化管粘膜脱症候群の線維筋症の形成機序

これまで、直腸粘膜について、粘膜脱症候群における組織学的特徴とくに線維筋症の粘膜内分布を検討してきた。今日は、胃幽内輪部にもしばしば認められる。線維筋組織の増加をはじめ、同部の組織学的検討を行った。対象は、外科的切除胃10例(コントロールとして用いた、胃癌で手術された症例の、肉眼的非病変と思われる肛門側断端切片.)およびおよび、内視鏡的胃生検された40例(幽門輪部23例と前庭部コントロール17例)で、内視鏡的には炎症、びらん等の所見を認めたものであった。1.切除胃における幽門前庭部の組織所見毛細血管のうっ血拡張は80%(8/10)にみられ、先の粘膜内分布は、深層1/3 37.5%(3/8)、表層1/22深層1/3 25.0%(2/8)、中層1/3深層1/312.5%(1/8),表層1/3-中層1/3 12.5%(1/8),表層1/3のみ12.5%(1/8)であった。線維筋組織の増加は80%(8/10)にみられ、その粘膜内分布は、深層1/3 50%(4/8)、中層1/3深層1/3 25%(2/8),全層にわたるもの25%(2/8)であった。2.生検例における幽門、前庭部の組織所見( P:幽門輪部の略、A:前庭部の略).毛細血管のうっ血拡張は、P:全例、A:41.2%(9/17)にみられ、その分布は、深層1/3P:4.4%(1/23)、A:0%表層1/3と深層1/3P:8.7%(2/23)、A:28.6%(2/7)、中層1/3深層1/3P:8.7%(2/23)、A:0%、表層1/3中層1/3P:39.1%(9/21)、A:42.8%(2/7)、表層1/3P:39.1%(9/23)、A:28.6%(2/7)であった。線維筋症は、P65.2%(15/23)A:41.2%(7/17)にみられ、その分布は、深層1/3P:0%、A:85.7%(6/7)、中層1/3深層1/3P:40%(6/15)、A:0%、全層にわたるものP:26.7%(4/15)、A:14.3%(1/7)表層1/3P:33.3%(5/15)、A:0%であった。線維筋症は、P65.2%(15/23)

A:41.2%(7/17)にみられ、その分布は、深層1/3P:0%、A:85.7%(6/7)、中層1/3深層1/3P:40%(6/15)、A:0%、全層にわたるものP:26.7%(4/15)、A:14.3%(1/7)表層1/3P:33.3%(5/15)、A:0%であった。
癌細胞のケモカイン発現プロファイルに基づく樹状細胞遺伝子治療の開発

(1)腫瘍細胞とDCの融合細胞の作成細胞融合の作製にはこれまではポリエチレングリコールが使用されていたが融合効率は10%以下と十分なものではなかった。そこでわれわれは電気的融合装置とポリエチレングリコールを併用して細胞融合を行い、融合効率を高めることに成功した。また、これらの融合細胞はアロCD4Tリンパ球の増殖を誘導することから、抗原提示細胞として機能していることが確認された。(2)融合細胞による腫瘍抗原特異的CTLの誘導胃癌細胞株であるMKN45(CEA+)とDCの融合細胞を作製し、この融合細胞でCD8Tリンパ球を刺激したところ、CD8Tリンパ球はMKN-45に特異的な細胞障害性CD8Tリンパ球(CTL)へと分化した。さらにこのCTLはCEAを認識することがtetramer染色にて確認され、融合細胞を用いて腫瘍抗原特異的なCTLを誘導できることが明らかとなった。(3)CCL21遺伝子導入融合細胞による腫瘍特異的CTLの誘導(NOD-SCIDマウスモデル)上記の方法により作成したMKN45とDCの融合細胞にアデノウイルスベクターを使用してCCL21遺伝子を導入した(CCL21-融合細胞)。NOD-SCIDマウスの右大腿部にMKN45を1×10^7個注入し、1週間後にCCL21-融合細胞とDCと同一のPBMCより分離したCD8Tリンパ球(1×10^7)を腫瘍局所に注入した。コントロールには腫瘍局所にPBSあるいはDCとCD8Tリンパ球を注入した。10日後に腫瘍の一部を染色したところ、CCL21-融合細胞を投与した腫瘍局所にはDCを投与したものと比較して多くのCD8Tリンパ球の浸潤を認めた。さらに腫瘍からCD8Tリンパ球を分離して、MKN45をターゲットとしてCTLアッセイを行ったところCCL21-融合細胞を投与したマウスから分離したCR8Tリンパ球はMKN45に対して高い細胞障害活性を示したが、DCを投与したマウスから分離したCD8Tリンパ球はMKN45に対して細胞障害活性を示さなかった。また、CCL21-融合細胞を投与したマウスの腫瘍径はDCを投与したマウスの腫瘍径に比較して有意に小さかった。樹状細胞の各成熟段階におけるケモカイン受容体の発現と、炎症性ケモカインに対する未熟樹状細胞の遊走を確認するとともに、種々のがん細胞に対する未熟樹状細胞の遊走を比較検討した。ケモカイン受容体の発現は、一般に報告されているものと同様に未熟樹状細胞ではCCR1,CCR5陽性、CCR7陰性であり、成熟樹状細胞にするとCCR1,CCR5の発現が抑制され、逆にCCR7の発現がみられた。これにより、炎症部位で産生されるケモカインに対して遊走し得る未熟樹状細胞が誘導できていて、さらに成熟刺激により、その能力を失いT細胞領域へ遊走し得る成熟樹状細胞の誘導が確認された。樹状細胞の遊走能定量にはChemotaxis assayを行った。遊走刺激にはケモカインの種類や濃度、がん細胞の種類を変えて比較を行った。未熟樹状細胞の遊走はケモカイン濃度に依存的に増加する傾向がみられた。

様々な食道癌,胃癌,大腸癌細胞株の培養上清を遊走刺激として用い、未熟,成熟樹状細胞の遊走を比較したところ、未熟樹状細胞でより多くの遊走がみられた。ケモカイン受容体の発現の違いによってがん細胞への遊走能が異なることから、がん細胞は未熟樹状細胞に発現しているケモカイン受容体に作用するケモカインを産生していることが考えられる。未熟樹状細胞でさらに多くの細胞株で遊走能を比較し、それらが産生しているケモカインを調べ、樹状細胞の遊走を誘起または阻害している因子を特定することや、がん細胞へ遊走した後の樹状細胞の抗原提示能を調べることにより、樹状細胞を用いたがん免疫療法の効果が高められることが期待される。腫瘍細胞は宿主の免疫監視機構から逃れるため巧妙に対応しており、癌治療を目的としたワクチン法の臨床応用のためにも、複数の抗原に対して抗腫瘍免疫を誘導することが重要であると考えられる。そこで、ヒト胃癌細胞株MKN45と樹状細胞(dendritic cell : DC)の融合細胞を作成し、その機能について検討した。HLA-A24(+)の健常人末梢血中の単球からGM-CSF, IL-4,TNF-alphaにて成熟DCを誘導した。細胞融合装置ECM2001を用い、成熟DCとMKN45(A24+,CEA+)の電気的な細胞融合は可能だった。融合細胞はDC由来のclass I, II分子や共刺激分子および腫瘍抗原を発現しており、proliferation assayにより抗原提示細胞としての機能を有することが確認された。この融合細胞により誘導された細胞障害性T細胞(CTL)はMKN45に対し特異的な細胞障害性をもち、また他の胃癌細胞株MKN1、メラノーマ細胞株888melをも障害した。これらの活性については共通の抗原が認識されているものと推測された。そこで腫瘍抗原ペプチドCEAに対する特異性についても検討したところ、MKN45に特異的なCTLはCEAを認識することが示された。以上のことから、腫瘍細胞とDCの融合細胞により、標的細胞の特異抗原が同定されなくても腫瘍特異的なCTLを誘導が可能であり、DCを用いた癌の免疫療法において、細胞融合は非常に有効な手段であると考えられた。(1)腫瘍細胞とDCの融合細胞の作成細胞融合の作製にはこれまではポリエチレングリコールが使用されていたが融合効率は10%以下と十分なものではなかった。そこでわれわれは電気的融合装置とポリエチレングリコールを併用して細胞融合を行い、融合効率を高めることに成功した。また、これらの融合細胞はアロCD4Tリンパ球の増殖を誘導することから、抗原提示細胞として機能していることが確認された。(2)融合細胞による腫瘍抗原特異的CTLの誘導胃癌細胞株であるMKN45(CEA+)とDCの融合細胞を作製し、この融合細胞でCD8Tリンパ球を刺激したところ、CD8Tリンパ球はMKN-45に特異的な細胞障害性CD8Tリンパ球(CTL)へと分化した。さらにこのCTLはCEAを認識することがtetramer染色にて確認され、融合細胞を用いて腫瘍抗原特異的なCTLを誘導できることが明らかとなった。(3)CCL21遺伝子導入融合細胞による腫瘍特異的CTLの誘導(NOD-SCIDマウスモデル)上記の方法により作成したMKN45とDCの融合細胞にアデノウイルスベクターを使用してCCL21遺伝子を導入した(CCL21-融合細胞)。NOD-SCID
SPring-8での核子のヘリシティ依存光吸収断面積測定用ガンマ線検出器の開発

本研究の核子ヘリシティ依存光吸収断面積の測定では、そのエネルギー依存性のデータを蓄積することで、最終的にGDH和則の検証を行うことができる。このための実験がSPring-8で計画されている。本研究の目的は、SPring-8での実験で使用される大角度ガンマ線検出器を製作するためのR&Dを行い、実験に必要な検出器を製作することであった。このガンマ線検出器は低いエネルギーのガンマ線(100MeV以下)に対しても高い検出効率を持ち、不感領域も少なく、強い漏れ磁場の環境でも動作できることが要求された。H18年度には、テストモジュールによる宇宙線による基礎テストを行い、H19年度には、その結果を基に実機の製作を行なうことにした。この設計段階ではっきりしたことは、少ない不感領域を実現するためには、検出器のメカニカルな構造をかなり工夫する必要があるということがあげられる。基本的にガンマ線検出器には重い金属(鉛)などが使用されるため、かなりの重量になり、本ガンマ線検出器の場合は、1トン近い重量になる問題が生ずる。この問題を克服するため、何度か設計を修正し、強度を推定し、最終デザイン案を決定することができた。GDH和則の検証には、ヘリシティ依存断面積のデータをエネルギーの関数として、蓄積する必要がある。本研究の目的は、SPring-8での実験で使用される大角度ガンマ線検出器を製作するためのR&Dを行い、実験に必要な検出器を製作することである。このガンマ線検出器は強い漏れ磁場の環境で動作させるため、光電子増倍管(PMT)を漏れ磁場から守らなければならない。そのために、検出効率を損なわない光読み出しを工夫する。2006年度には、波長変換ファイバーによる光収集テストと(2)プロトタイプの製作と性能試験を実施した。強い磁場の下で動作が可能なファインメッシュ型ダイノードを持つPMTを2種類購入し、LED光源を用いて、単一光子事象に対しても動作することを確認し、最終的に1インチのPMTに決定した。また、それらのPMTを用いて、ガンマ線検出器の1層分のプロトタイプとして、長さ1m、5mm厚のプラスチックシンチレータに溝を刻み、波長変換ファイバーを埋め込み、PMTで光を読み出すタイプの粒子検出器を製作した。これに対して、宇宙線ミューオンを使って、トリガーを組み、獲得光電子数の測定を行い、1MeVのエネルギーロスに対して2以上の光電子が得られることを確認した。また、ミューオンを入射する位置を変化させ、獲得光電子数の変化を調べたり、PMTのノイズレートの測定をおこなった。これにより、最終的なガンマ線検出器の構成が決まり、来年度からの大量生産の基礎データが得られた。このガンマ線検出器は低いエネルギーのガンマ線(100MeV以下)に対しても高い検出効率を持ち、不感領域も少なく、強い漏れ磁場の環境でも動作できることが要求される。H19年度には、H18年度に行ったテストモジュールによる宇宙線による基礎テストの結果を基に実機の設計、製作を行なうことにした。この設計段階ではっきりしたことは、少ない不感領域を実現するためには、検出器のメカニカルな構造をかなり工夫する必要があるということだった。基本的にガンマ線検出器には重い金属(鉛)などが使用されるため、かなりの重量になる。このガンマ線検出器の場合は、1トン近い重量になる。最も下部のモジュールはこの重量すべてがかかることになる。実際に、何度か設計をやり直し、強度を推定し、最終デザイン案を決定した。
脂肪細胞の分化およびアディポカイン作用に関わるヒト特異的分子の探索

従来のマウスモデルを用いた肥満研究はヒトへの臨床応用に必ずしも直結するとは限らず、脂肪細胞分化や肥満発症の機序の解明には、ヒトとマウスの比較生物学的な観点での研究が必要である。本研究では、DDTを含むアディポカインの作用や脂肪細胞分化機序に関わる分子をヒトとマウスの前駆脂肪細胞を用いて検討し、その差異を明らかにすることで、ヒト特異的なアディポカイン作用と脂肪細胞分化機序の解明を目指している。H30年度は、産前産後の休暇および育児休業を取得していたため、本研究を実施することができなかった。本年度は、ヒト特異的脂肪細胞分化遺伝子の解析を行うために、ヒト患者皮下脂肪組織由来前駆脂肪細胞とマウス皮下脂肪由来前駆脂肪細胞の初代培養、分化誘導培地作製を行い、脂肪細胞に分化誘導させてから、0日目、1日目、3日目、7日目のtotal RNAを抽出しDNAマイクロアレイ解析を行う予定である。結果的に、多数の候補遺伝子が得られると想定されるため、前駆脂肪細胞および分化脂肪細胞での発現をリアルタイムRT-PCRにて解析し候補遺伝子を絞り込む。多数候補遺伝子が得られた場合は、脂肪細胞特異的遺伝子、脂肪細胞分化に関して機能が未知の遺伝子を優先的に検討する。さらに、ヒト特異的遺伝子の過剰発現および抑制発現系の細胞を用いて、脂肪細胞分化への影響を検討する。マイクロアレイ解析で得られる、脂肪細胞分化に伴う経時的遺伝子発現プロファイルそのものが、今後の肥満研究にとって、有用な情報となると確信している。H30年度は、産前産後の休暇および育児休業を取得していたため、研究を実施することができなかった。ヒト患者皮下脂肪組織由来前駆脂肪細胞とマウス皮下脂肪由来前駆脂肪細胞の初代培養、分化誘導培地作製を行う。ヒトとマウスでは作用・発現が異なるアディポカインや、ヒト特異的脂肪細胞分化機序が報告されており、従来のマウスモデルを用いた肥満研究はヒトへの臨床応用に必ずしも直結するとは限らない。脂肪細胞分化や肥満発症の機序の解明には、ヒトとマウスの比較生物学的な観点での研究が必要である。H29年度は、ヒト特異的脂肪細胞分化遺伝子の解析を行うために、ヒト患者皮下脂肪組織由来前駆脂肪細胞とマウス皮下脂肪由来前駆脂肪細胞の初代培養、分化誘導培地作製の準備を行ってきた。今後、脂肪細胞に分化誘導させてから、0日目、1日目、3日目、7日目のtotal RNAを抽出しDNAマイクロアレイ解析を行う。細胞培養の準備に時間を要した。本年度は産休・育休のため研究ができない状況である。来年度より、ヒト患者皮下脂肪組織由来前駆脂肪細胞とマウス皮下脂肪由来前駆脂肪細胞の初代培養、分化誘導培地作製を行う。研究の準備段階であるため。H30年度は、産前産後休暇および育児休業取得のため研究を実施することができなかった。

本年度より、ヒト患者皮下脂肪組織由来前駆脂肪細胞とマウス皮下脂肪由来前駆脂肪細胞の初代培養、分化誘導培地作製を行い、脂肪細胞に分化誘導させ、total RMAを抽出し、マイクロアレイ解析を行う。