hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アストロサイトにおける情報伝達物質放出制御機構の解析

アストロサイトは、細胞内カルシウム濃度の上昇によってグリア情報伝達物質を放出する。様々なグリア情報伝達物質の中でもATPの放出量の低下は、適切な神経活動の抑制機能の低下を引き起こし、神経細胞の過剰な興奮を引き起こす。そこで本研究では、細胞内カルシウム濃度上昇依存的に起こるアストロサイトからのATP放出機構を明らかにすることを目的とした。解析の結果、アストロサイト内のリソソームやシナプス様小胞、そしてペプチドホルモンを含む分泌顆粒には、ATPが貯蔵されていた。また、分泌刺激に応じてリソソームや分泌小胞からATPが放出される可能性が示唆された。アストロサイトは、細胞内カルシウム濃度上昇依存的にATPやグルタミン酸などを放出する。これら化学物質は、グリア情報伝達物質と呼ばれ、シナプス機能の調節に関与することが示唆されている。しかし、どのような分子メカニズムでアストロサイトからATPが放出されるのかについては、不明である。マウス大脳皮質初代培養アストロサイトおよびアストロサイトモデル細胞であるC6細胞へ、分泌顆粒内にATPを輸送する小胞型ヌクレオチドトランスポーター(NT)に緑色蛍光タンパク質を融合させた遺伝子(GFP-NT)を遺伝子導入し、その細胞内局在を解析した。初代培養アストロサイトおよびC6細胞において、GFP-NTは、細胞質全体に存在した。ATP含有小胞を染色するMANT-ATPを用いて細胞を染色したところ、MANT-ATPは、GFP-NTと共局在を示した。また、GFP-NTは、ペプチドホルモン含有顆粒やシナプス様小胞とも一部共局在を示したが、特にリソソームと高い共局在を示した。次に、細胞へグルタミン酸やカルシウムイオノフォアなどの分泌誘導刺激を与えた際のGFP-NTの動態を可視化解析した。その結果、GFP-NTが一時的に細胞膜と融合する反応が観察された。NTの機能をEvans Blueによって阻害すると、リソソームへのATP取り込みが抑制された。また、RNA干渉によってNTの発現を抑制すると、細胞から放出されるATP量が低下した。以上の結果から、アストロサイトから放出されるATPは、リソソームを介して分泌されこと、そして、リソソーム上に存在するNTがATPをリソソーム内に輸送し、貯蔵することで調節されている可能性が示唆された。アストロサイトは、細胞内カルシウム濃度上昇依存的に、ATPやグルタミン酸などの神経伝達物質を放出する。アストロサイトが放出する情報伝達物質の中でもATPの放出量の低下は、神経活動の抑制機能低下を招き、てんかん様の異常神経過興奮や睡眠障害を引き起こす。しかし、細胞内カルシウム濃度上昇依存的に起こるアストロサイトからのATP放出メカニズムは、重要な動作原理であるにも関わらず、未解明のままである。本年度は、マウス大脳皮質からアストロサイトを単離培養し、分泌顆粒内にATPを輸送する分子であるヌクレオチドトランスポーターに緑色蛍光タンパク質を融合させた遺伝子(GFP-vNut)をこの単離培養アストロサイトに導入し、その細胞内局在を解析した。GFP-vNutは、直径約500nm程度の蛍光輝点として細胞質全体に局在した。ATP含有小胞を染色できるキナクリンやMANT-ATPを用いて単離培養アストロサイトを蛍光染色したところ、GFP-vNutと共局在を示すことがわかった。このGFP-vNutは、ペプチドホルモン含有顆粒やシナプス様小胞ともごく一部共局在を示したが、ほとんどのものは、リソソームと共局在を示すことがわかった。単離アストロサイトをグルタミン酸やカルシウムイオノフォアで刺激した際の、GFP-vNutの細胞内での動態を解析した。その結果、カルシウムイオノフォア刺激により、ごく一部のGFP-vNutが細胞膜と融合することがわかった。今後は、GFP-vNutを細胞膜と融合させる分子群の同定を目指す。本年度の研究計画通り、初代培養アストロサイト実験系の確立およびATP放出に関与する細胞内小器官の同定において、一定の研究成果を挙げているので、本研究はおおむね順調に進展していると判断できる。カルシウムイオノフォア刺激により、ごく一部のGFP-vNutが細胞膜と融合することがわかった。今後は、カルシウムイオノフォア刺激により起こると考えられるアストロサイトからATP放出をルシフェリン・ルシフェラーゼアッセイにより解析する。また、GFP-vNutを細胞膜と融合させる分子群をRT-PCR、イムノブロッティング、蛍光免疫染色法、そして生細胞イメージング解析によって同定を目指す。消耗品(細胞培養用試薬、遺伝子導入用試薬、siRNA、抗体等)の購入を計画しています。
モバイル機器のためのスイッチトキャパシタ電源回路のIC化

今年度の研究において,昨年度レイアウト設計を行ったディクソン型DC-DCコンバータのICチップ化とそれを応用したDC-ACインバータを提案した。提案のディクソン型DC-DCコンバータは、オンセミコンダクタ社の1.2μmCMOSプロセスを用いて2.3mm角ICチップ上に実現した。今回は回路の動作試験を行うことを目的に、3倍の昇圧変換を実現するディクソン型DC-DCコンバータをICチップ上に集積化した。提案のディクソン型DC-DCコンバータについては、東京大学大規模集積システム設計教育センター(VDEC)においてICチップを試作し、提案回路がCMOSプロセスを用いて実現できることを明らかにした。さらに、磁性部品を用いないDC-DC電圧変換回路の応用として、DC-AC変換を行うインバータを設計した。提案のDC-ACインバータは、ディクソン型DC-DC変換回路に、その接点電圧を時分割で抽出する付加回路を取り付けることによって実現されており、DC電圧のみならずAC電圧も供給可能である。また、従来のスイッチトキャパシタ(SC)技術を用いたリング型DC-ACインバータに較べ、回路中のパワースイッチの数を70%までに減少させることができる。これにより、提案回路は電源回路の実現において問題になる発熱の影響や、回路規模の問題を軽減することができる。提案のDC-ACインバータについては,SPICEを用いた回路シミュレーションにより,その特性を明らかにした。シミュレーションの結果,提案回路は入力電圧24Vを出力100V、50Hzの交流電圧に変換できることを明らかにした。また、提案回路は最大80%以上の電力変換効率を実現可能であることをシミュレーションにより確認した。今年度の研究において,ブートストラップ回路を用いたリング型SC(スイッチトキャパシタ)DC-DCコンバータと、セルネットワーク構造をもつ昇降圧型SCDC-DCコンバータを提案した。提案のブートストラップ回路は,ダイオードを用いて構成した最大値回路により,電源回路中の最大電圧をキャパシタにチャージし,そのキャパシタをパワースイッチのゲート端子と電源回路中の最大電圧を与える節点との間に接続する。このため,パワースイッチのソースーゲート端子間に,入力電圧をチャージしたキャパシタを接続する従来のブートストラップ回路よりも,電源回路の昇圧動作時に,高い電圧を与えることができる。一方,セル構造をもつ提案の電源回路は,従来のリング型SC電源と比較した場合,少ないパワースイッチで回路を構成することができる.このため,製造コストや回路構造の簡素さにおいて,従来の方式より優れている.また,パワースイッチの数が少ないため,回路における熱の発生も少ないと考えられる.さらに,パワースイッチを駆動するためのクロックパルスの位相が従来回路のものよりも少ないので,クロック発生回路などの周辺回路を簡素にできるという利点をもつ.これらの提案回路については,SPICEを用いた回路シミュレーションにより,その特性を明らかにした。シミュレーションの結果,提案のセルネットワーク型電源回路はリング型SC電源回路より高速に動作でき,入力電圧の2倍の電圧と1/2の電圧を高効率で出力できることを示した。また,提案のブートストラップ回路を用いた電源回路は,従来のブートストラップ回路を用いた電源より,出力負荷が100Ωの場合に電圧変換効率を8%以上改善できることを明らかにした。さらに,個別部品を用いた実験により,提案回路の動作を明らかにした。今年度の研究において,入力電圧の昇降圧変換を行うリング型SC(スイッチトキャパシタ)DC-DCコンバータと、昇圧変換のみを行う改良型ディクソンDC-DCコンバータを提案した。提案のディクソンDC-DCコンバータは、出力電圧の都合上、仕様用途が狭まるが、昇降圧変換を行うタイプに比べて1/2以下の回路規模で実現できるため、携帯電話などの小型・薄型のモバイル機器の電源として有効である。一方、昇降圧変換を行うリング型DC-DCコンバータは、昇圧変換のみを行う電源回路に比べると回路規模は大きくなるものの様々な種類の出力電圧を供給することができるため、ディジタルカメラなどの複数種類の電圧を必要とする電気機器の電源として有効である。各提案回路については、ブートストラップを利用することにより変換効率の改善を行った。このため,パワースイッチのソース-ゲート端子間に,入力電圧をチャージしたキャパシタを接続する従来のブートストラップ回路よりも,電源回路の昇圧動作時に,高い電圧を与えることができる。これらの提案回路については,SPICEを用いた回路シミュレーションにより,その特性を明らかにした。シミュレーションの結果,提案のディクソンDC-DCコンバータは従来回路に比べて、出力負荷が100Ωの場合に電圧変換効率を6%以上改善できることを明らかにした。一方、提案のリング型においては、12個のパワースイッチと4個のキャパシタを用いて設計した場合に6種類の昇降圧変換した電圧を出力できることを明らかにした。さらに、ディクソンDC-DCコンバータについては、ICを試作するためのレイアウト設計を行った。

提案のディクソン型DC-DCコンバータについては、東京大学大規模集積システム設計教育センター(VDEC)においてICチップを試作し、提案回路がCMOSプロセスを用いて実現できることを明らかにした。さらに、磁性部品を用いないDC-DC電圧変換回路の応用として、DC-AC変換を行うインバータを設計した。提案のDC-ACインバータは、ディクソン型DC-DC変換回路に、その接点電圧を時分割で抽出する付加回路を取り付けることによって実現されており、DC電圧のみならずAC電圧も供給可能である。また、従来のスイッチトキャパシタ(SC)技術を用いたリング型DC-ACインバータに較べ、回路中のパワースイッチの数を70%までに減少させることができる。これにより、提案回路は電源回路の実現において問題になる発熱の影響や、回路規模の問題を軽減することができる。提案のDC-ACインバータについては,SPICEを用いた回路シミュレーションにより,その特性を明らかにした。シミュレーションの結果,提案回路は入力電圧24Vを出力100V、50Hzの交流電圧に変換できることを明らかにした。また、提案回路は最大80%以上の電力変換効率を実現可能であることをシミュレーションにより確認した。
卵巣癌の腹水細胞診におけるセルブロック併用による正診率向上の試み

[研究目的]卵巣癌は自覚症状に乏しく早期発見が困難な腫瘍で、腹水を伴った進行した状態で発見されることがほとんどである。腹水細胞診は癌細胞のスクリーニングのみならず、病期決定・治療方針決定の際に重要である。上皮性卵巣癌症例の腹水細胞塗沫標本とセルブロック(CB)を併用することで組織型[漿液性腺癌(SC)、粘液性腺癌(MC)、類内膜腺癌(EC)、明細胞腺癌(CCC)]の正診率を向上させることができると推測され、化学療法に感受性の高い症例の臨床的な治療方針決定に貢献できると考えられるため当研究を立案した。[研究方法]検体はインフォームドコンセントを得た上皮性卵巣癌症例の腹水15例[原発巣の組織診でSC 11例、MC 1例、SCとECの混合型1例、ECとCCCの混合型2例]を用いた。CBの免疫染色はSCの組織型推定の目的でWilms' Tumor 1 Protein(WT1)、CCCの組織型推定の目的でHepatocyte Nuclear Factor-1beta(HNF-1beta)、特殊染色はMCの組織型推定目的のためにジアスターゼ消化過ヨウ素酸シッフ染色(D-PAS)を行った。原発巣の組織診に基づいて、腹水細胞塗沫標本のみの場合とこれにCBを併用した場合の組織型の正診率について比較検討した。混合型の2例については、どちらか一方の組織型と一致した場合も正診とした。[研究成果]上皮性卵巣癌症例の腹水における組織型の正診率は、細胞塗抹標本のみの場合は80%(12/15)、これにCBを併用した場合は93%(14/15)であった。したがって、細胞塗沫標本とCBを併用することが組織型の正診率向上につながり、化学療法に感受性の高い症例の臨床的な治療方針決定に役立つと考えられた。また、腹水中の上皮性卵巣癌の組織型の推定には、WT1、HNF-1beta、D-PASが有用であると考えられるが、ECとCCCについては他の組織型との混合型であったため正確な結果が得られなかった可能性もある。さらに症例を追加し、純粋なECとCCCについての検索が必要であると考えられた。
抗がん剤による末梢神経障害に対する病院薬局製剤『SPG含有ゲル剤』の開発

がん化学療法において、治療薬の減量および中止の原因となる副作用のひとつとして、しびれや痛み、冷感、筋肉痛、感覚異常などの末梢神経障害がある。本研究では、用量規則因子にもなる末梢神経障害の治療薬として、選択的5-HT_<2A>受容体拮抗剤であるサルポグレラート(SPG)を成分とした新規外用剤の開発について検討した。SPGは難水溶性かつ易加水分解性であるため水溶性高分子を基剤とする外用剤への応用が困難である。そこで、SPG含有外用剤の開発にあたりSPGの可溶化および製剤中の安定性を図るためシクロデキストリン(CD)に着目し、CD添加によるSPGの相互作用について検討を行った、溶解度相図およびSPG加水分解挙動の結果からは、2,6-di-O-メチル-β-CD(DM-β-CD)、スルホブチルエーテル-β-CD(SBE-β-CD)を添加した系で、高い可溶化および加水分解抑制効果が認められた。ROESYスペクトルよりSPGは、DM-およびSBE-β-CDに包接していると推察され、DM-β-CDおよびSBE-β-CDが最適な添加剤であると考えられた。これらの結果をもとに、マクロゴール軟膏(PEG軟膏)およびヒドロキシプロピルセルロースゲル(HPC-Hゲル)を用いてSPG含有外用剤を調製し、製剤中のSPGの安定性および溶出挙動について評価した。その結果、DM-β-CD添加によりSPGの安定性が向上し、SPGの溶出挙動はPEG軟膏ではDM-β-CD無添加系が、HPC-HゲルではDM-β-CD添加系が高い溶出率を示した。この溶出挙動の違いは、今後SPG含有外用剤を臨床応用する際、速放性または徐放性製剤など、使用目的に合わせた製剤設計に応用可能であると考えられた。今後、臨床応用するにあたり、安全性などの製剤設計の検討を行う予定である。
Epstein-Barrウイルス関連疾患におけるBZLFlの発現に関する研究

1,上咽頭癌症例の生検および手術材料においてin situハイブリダイゼーション法(ISH法)にてEpstein-Barrウイルス(EBV)が大量に産生しているmRNA,EBER1の発現を検討した.ついでEBER1陽性例においてモノクローナル抗体を用いて免疫組織化学的手法にてEBV関連蛋白であるBZLF1,EBNA2,LMP1,BHLF1の発現を検討した.EBER1が陽性であった症例は55例中45例であり、このうちBZLF1陽性例が18例,LMP1陽性例が17例,BHLF1陽性例が6例であったが,EBNA2は全例陰性であった.2,悪性リンパ腫症例では,特に鼻副鼻腔および口蓋扁桃などのWaldeyer輪原発症例の生検材料においてISH法にてEBER1陽性例の検討を行っており,現在のところ30例中8例がEBER1陽性であった.現在EBER1陽性例に対してBZLF1などの発現を検討している.3,上咽頭癌や悪性リンパ腫症例の血清中における抗BZLF1抗体を検出するため,BZLF1遺伝子を組み込んだプラスミドを大腸菌に導入し,抗原としてのBZLF1蛋白の分離精製を行っている.1,上咽頭癌症例の生検および手術材料においてin situハイブリダイゼーション法(ISH法)にてEpstein-Barrウイルス(EBV)が大量に産生しているmRNA,EBER1の発現を検討した.ついでEBER1陽性例においてモノクローナル抗体を用いて免疫組織化学的手法にてEBV関連蛋白であるBZLF1,EBNA2,LMP1,BHLF1の発現を検討した.EBER1が陽性であった症例は55例中45例であり、このうちBZLF1陽性例が18例,LMP1陽性例が17例,BHLF1陽性例が6例であったが,EBNA2は全例陰性であった.2,悪性リンパ腫症例では,特に鼻副鼻腔および口蓋扁桃などのWaldeyer輪原発症例の生検材料においてISH法にてEBER1陽性例の検討を行っており,現在のところ30例中8例がEBER1陽性であった.現在EBER1陽性例に対してBZLF1などの発現を検討している.3,上咽頭癌や悪性リンパ腫症例の血清中における抗BZLF1抗体を検出するため,BZLF1遺伝子を組み込んだプラスミドを大腸菌に導入し,抗原としてのBZLF1蛋白の分離精製を行っている.
学校体育ゴール型ゲームのコート単位面積の人数が体力向上に及ぼす影響に関する研究

学校体育は,昨今の子どもの体力低下の課題を克服するために,体育授業を学習した結果として体力向上を目指している。本研究では,中学校体育ゴール型ゲームのコートの単位面積あたりの人数と運動強度の関連性を明らかにし,さらに、コートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力の内容を明らかにするため,以下に取り組んだ。1.学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことを検討した。2.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討した。3.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力を検討した。研究実施計画第1年次には,学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことにより明らかにした。そのため,生理的運動強度(心拍数と運動強度)と物理的運動強度(移動距離と移動速度)の測定を行った。第2と3年次には,第1年次で測定した項目を分析することにより,学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討し,向上が期待される体力を検討した。第3年次の2018年度は、本研究の研究目的のもと、主に学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討し,向上が期待される体力を検討した。その結果、コートの単位面積あたりの人数が同じであれば、物理的運動強度において、移動距離は異なっても、移動速度の6つのカテゴリーについてはよく似た結果となった。そのため、今後はさらに実験対象数を増やして、本研究の研究成果の精度を高めていく必要がある。本研究では,ゴール型ゲームのコートの単位面積あたりの人数と運動強度の関連性を明らかにし,コートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力の内容を明らかにするため、平成28年度は、「1.学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことにより明らかにする。」ことを目的とした。その結果、エネルギー供給系の視点から本研究結果を解釈すると,どのコートの単位面積あたりの人数でも,StandingもしくはWalkingの走運動を伴わない有酸素運動がゲーム全体の約5070%を占め,その合間にJoggingやSlow runningの有酸素性エネルギーが要求される中強度の走運動,及びModerate runningやFast running,Sprintの無酸素性エネルギーが要求される中-高強度の走運動を間欠的に行っていると考えられる.コート面積の変化から見ると,コート面積を減少させることにより,StandingもしくはWalkingの走運動を伴わない有酸素運動が増加し,JoggingやSlow runningの有酸素性エネルギーが要求される中強度の走運動,及びModerate runningやFast running,Sprintの無酸素性エネルギー要求される中-高強度の走運動が減少する傾向にあったと考えられた.このことから,例えば正規コート面積1/4コートでは,走運動を伴わない有酸素運動の割合が高く,運動強度も低いため,技術の向上を目的としたトレーニングを継続的に行う場合などに適していると考えられた。本研究の結果により,より効果的な指導方法の確立を目指すことができ,学校体育の社会的な役割が増すことであろう.平成28年度の研究実施計画は、研究の目的「1.学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことにより明らかにする。」ことであった。本研究は、ゴール型ゲームのコートの単位面積あたりの人数と運動強度の関連性を明らかにし、コートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力の内容を明らかにすることである。平成28年度は、「1.学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を、エネルギー供給の視点から時間で表すことにより明らかにする。」ことを目的とした。その結果、エネルギー供給系の視点から本研究結果を解釈すると、どのコートの単位面積あたりの人数でも、StandingもしくはWalkingの走運動を伴わない有酸素運動がゲーム全体の約5070%を占め、その合間にJoggingやSlow runningの有酸素性エネルギーが要求される中強度の走運動、及びModerate runningやFast running,Sprintの無酸素性エネルギーが要求される中-高強度の走運動を間欠的に行っていると考えられる。この本研究の結果により、より効果的な指導方法の確立を目指すことができ、学校体育の社会的な役割が増すことであろう。

平成29年度は、「2.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を明らかにする。」と「3.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力を明らかとする。」ことであった。しかしながら、研究計画通りの遂行ができず平成30年度への計画延長を申し出るに至ることなった。」ことであった。しかしながら、研究代表者の所属先移動により、研究環境の再整備、研究時間・協力人員の確保、所属先の研究活動への理解など、研究を行うための準備が再度必要となり、研究計画のように進捗せずに至ってしまっている。学校体育は,昨今の子どもの体力低下の課題を克服するために,体育授業を学習した結果として体力向上を目指している。本研究では,中学校体育ゴール型ゲームのコートの単位面積あたりの人数と運動強度の関連性を明らかにし,さらに、コートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力の内容を明らかにするため,以下に取り組んだ。1.学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことを検討した。2.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討した。3.学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数の違いによって向上が期待される体力を検討した。研究実施計画第1年次には,学校体育ゴール型ゲームにおける様々なコートの単位面積あたりの人数の運動強度を,エネルギー供給の視点から時間で表すことにより明らかにした。そのため,生理的運動強度(心拍数と運動強度)と物理的運動強度(移動距離と移動速度)の測定を行った。第2と3年次には,第1年次で測定した項目を分析することにより,学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討し,向上が期待される体力を検討した。第3年次の2018年度は、本研究の研究目的のもと、主に学校体育ゴール型ゲームにおけるコートの単位面積あたりの人数と運動強度との関連性を検討し,向上が期待される体力を検討した。その結果、コートの単位面積あたりの人数が同じであれば、物理的運動強度において、移動距離は異なっても、移動速度の6つのカテゴリーについてはよく似た結果となった。そのため、今後はさらに実験対象数を増やして、本研究の研究成果の精度を高めていく必要がある。平成29年度の研究実施計画は,研究の目的
白亜紀のアジア大陸と原始太平洋境界域の環境変化

本総合研究の研究期間中の成果を次のようにまとめることができる。1.研究資料の収集と整理ユーラシア大陸東縁域と原始太平洋境界域における白亜紀環境変化に関する現在の研究段階を示す資料を収集し,それを地域ごとにまとめて本総合研究の基礎資料として出版した。2.白亜紀の生物の多様性の解析アジア-太平洋地域とその関連地域の陸と海の生物の生態系,生物相の変遷,生層序と広域対比,等に関する研究のまとめを行った。3.地域研究西南日本内帯の豊西層群,関門層群,手取層群;西南日本中軸帯の御船層群,大野川層群;西南日本外帯のうち九州・四国・関東山地の四万十帯白亜系;北海道の蝦夷超層群について層序学的・堆積学的研究を実施した。研究のまとめ白亜紀のイベント的地質現象に注目して,生物の多様性,大規模火成活動,海洋プレート沈み込み方向の変化,海嶺の沈み込みの影響,堆積盆地の起源と発達,等を中心に事例をまとめることができた。5.出版物研究経過について,平成6年度に1回,平成7年度に2回のニュースレターを発行した。また,ニュースレター特別号として東・南アジア地域の白亜系に関する基礎資料を出版し,国際的に好評を得ている。本年度の研究実績を次の通りまとめることができる。(1)研究資料の収集と整理白亜紀におけるユーラシア大陸東縁域と原始太平洋境界域における環境変化の様相を,堆積学,生層序学,古生物学,古地磁気学,火成岩岩石学,構造地質学などの視点から,日本を中心に韓国,ロシア,中国,フィリピン,インド,オーストラリアなどの現在の研究段階を示す資料をまとめ,今後の本総合研究の発展の基礎とした。その結果は,邦文・英文の2編の論文集として出版した。(2)白亜紀の陸と海境海域の生物の多様性の解析アジア-太平洋地域とその関連地域の陸と海の生態系、生物相の変遷,生層序とその国際対比にかんする論文集を出版した。(3)地域研究西南日本内帯の関門地域,同中軸帯の御船地域,外帯の関東山地において,層序学的,堆積学的研究を行い,新知見を得た。それらの成果は出版準備中である。本年度は次の計画と方法で研究を実施し,次の成果を挙げることができた。1.全体計画白亜紀のイベント的地質現象に注目して,生物の多様性,大規模火成活動,海洋プレート沈み込み方向の変化,海嶺の沈み込みの影響,堆積盆地の起源と発達,等を中心に事例をまとめることができた。2.地域研究ユーラシア大陸と原日本弧および原始太平洋相互の地史的関係を検討するため,次の諸地域の堆積盆地の特性を観察し,相互の比較を行った。西南日本では豊西層群,関門層群,手取層群;中軸帯では御船層群,大野川層群;外帯では九州・四国・関東山地の四万十帯白亜系;東北日本では北海道の蝦夷超層群。3.環太平洋地域との比較研究東・南アジア諸国の白亜系研究資料を収集し,まとめた。また,西太平洋海底の後期中生代堆積物の比較研究も行われ,放散虫生層序の確立と広域対比に重要な資料が得られた。4.研究集会総合討論会を仙台で開催し,白亜紀イベント問題を中心に本総合研究の成果をまとめ,今後の白亜紀環境変化の研究に重要な基礎資料を提供することができた。5.出版物の発行研究経過について,本年度に2回のニュースレターを発行した。
混合原子価状態積層化によるπ共役分子の階層構造制御と機能

電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用とした新概念の階層構造制御法によるナノファイバー状構造体を構築するともに、得られる階層構造体の電子磁気的機能の評価を行うことで、革新的な共役系有機導電性材料を創製すること目標として研究を行った。以下に研究成果を示す。(1)酢酸銀、トリフルオロ酢酸銀、パーフルオロブタン酸銀を用いてアセトニトリル中でTTFを混合させた検討を行った。いずれの場合も紫外可視吸収スペクトルよりTTFカチオンラジカルの生成が認められ、電荷移動反応の進行が認められたため、それらの溶液を基盤表面にキャストして走査型電子顕微鏡観察を行ったところ、酢酸銀やトリフルオロ酢酸銀を用いた場合には結晶様構造のみが見られたが、パーフルオロブタン酸の銀塩を用いた場合のみナノファイバー状構造体が形成することが確認できた。紫外可視近赤外吸収スペクトルにおける2000nm付近のブロードな吸収が観測されたことから、パーフルオロブタン酸のような立体的に嵩高い有機アニオンを用いてもTTF同士の混合原子価状態積層が達成されていることが確認できた。(2)種々の有機アニオンを有するTTFのカチオンラジカル塩を、種々の有機酸の存在下でヨードベンゼンジアセテートをTTFと反応させることで合成し、これと中性のTTFとアセトニトリル中で種々の割合で混合し、基板上にキャストすることで混合原子価状態積層化ナノワイヤーが合成できるかの検討を行った。その結果、対アニオンとしてヘプタフルオロブチレートを用いた場合にナノファイバーの形成が認められ、このとき紫外可視近赤外吸収スペクトル測定によって混合原子価状態の形成を確認した。本研究では電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用とした新概念の階層構造制御法によるナノファイバー状構造体を構築すること目標として研究を行い以下の成果を得た。室温でテトラチアフルバレン(TTF)溶液に金属塩を添加するだけでTTFが混合原子価状態積層化したナノワイヤーが形成することを見出し、その構造を詳細に検討する中で、ナノワイヤー中には酸化されたTTFの電荷を中和する量に相当する用いた金属塩に含まれる塩素イオンや硝酸イオンが取り込まれて結晶化していることから、結晶化を阻害する有機アニオンを用いれば、混合原子価状態積層化をπ共役系ユニット同士の主たる分子間相互作用として階層構造制御されたナノファイバー状構造体を構築できると考えられる。この着想の可能性を探る目的で種々の市販の有機銀塩を用いてアセトニトリル中でTTFを混合させたところ、パーフルオロブタン酸の銀塩を用いた場合にナノファイバー状構造体が形成することを走査型電子顕微鏡観察により確認できた。さらに、生成物が紫色を呈していることと、紫外可視近赤外吸収スペクトルにおける2000nm付近のブロードな吸収が観測されたことから、TTF同士の混合原子価状態積層が達成されていることが確認できた電荷移動錯体結晶が低次元金属的導電性を発現する要因である電荷移動相互作用を駆動力としたπ共役系有機分子の混合原子価状態積層化をπ共役系分子自己集積化の分子間相互作用とした新概念の階層構造制御法によるナノファイバー状構造体を構築するともに、得られる階層構造体の電子磁気的機能の評価を行うことで、革新的な共役系有機導電性材料を創製すること目標として研究を行った。
プラークのCariogencityの研究・フッ素菌磨剤使用による歯垢中Fの動態

1.歯垢中フッ素濃度の検討:歯垢中のフッ素濃度は痕跡量から88.0ppmの範囲にあり、全体の約60%は10ppm以下であり、平均値は15.9±17.3(SD)ppmであった。一方、CaおよびPiは各々平均値で9.0±10.0(SD)μg/mgと8.3±4.9μg/mgであり、小学生よりも中学生でF,CaおよびPi濃度が有意に高かった。男女別では男子が若干高い値を得た。FとCa濃度,FとPi濃度およびFとCa/P比との間に有意な正の相関関係が得られた。更に、歯垢重量とF濃度との間には負の相関関係が見い出された。2.フッ素の口腔内残留量の検討:フッ素含有歯磨剤を用いる前の唾液中F濃度は0.010.027ppmの範囲であった。フッ素含有歯磨剤で3分間清掃した後では、3分後の値として歯磨剤1g使用時に0.42ppm,0.5g使用時に0.26ppmと約1.6倍の差を認め、その後両者共に同じ傾向で減少した。3.歯垢中有機酸に対する検討:フッ素含有歯磨剤を適用する前の歯垢を10%ショ糖溶液で培養した上清の有機酸量は、乳酸が平均22.6ppm,ギ酸で平均8.8ppm,酢酸で平均15.5ppmであり、乳酸の産生が著しかった。一方、フッ素含有歯磨剤を4日間適用したところ、乳酸が平均12.0ppm,ギ酸が4.7ppmおよび酢酸が9.8ppmと全体に有機酸量が減少した。最も減少率の著しかったのは乳酸で46.9%の減少率であった。4.フッ素含有歯磨剤による歯垢F濃度の変化:フッ素含有歯磨剤を適用する前の歯垢中F濃度は平均7.0ppmであり、適用後のF濃度は平均21.2ppm(5日目)であり、約3倍の濃度差が存在した。5.歯垢中微生物の動態についての検討:総菌数をみると、フッ素含有歯磨剤を適用する前後で差は認められず、総連球数でも差は認められなかった。さらに、S.mutansの糖分解能を調べたが、いずれもフッ素含有歯磨剤適用による差は認められなかった。これらのことから、フッ素が微生物自体の生態に影響を与え得るかは疑問であり、今後共この方向で研究を推進して行く予定である。
強皮症線維芽細胞におけるインテグリンα_2β_1の細胞内分布異常の解明

本研究において、まず強皮症および健常人真皮線維芽細胞を培養し、抗ヒトインテグリンα_2抗体を用いて蛍光抗体法による免疫組織学的手法によりインテグリンα_2の細胞内分布を検討した。線維芽細胞をカバーガラス上に播種後、2日、7日、14日後には、インテグリンα_2は核の周囲に限局して粒状に分布していた(perinuclear pattern)。19日後には細胞全体に粒状あるいは線維状に分布している像が観察された(dispersed dot pattern)。また、カバーガラスをタイプIコラーゲンで予めコートし、その上に線維芽細胞を播種すると14日後にはすでにdispersed dot patternをとる細胞が多く見られ、早期に細胞底面への分布が始まることが示唆された。これらの所見については強皮症と健常人線維芽細胞において差異はなかった。次に、同抗体を用いたイムノブロット法では、細胞質画分および細胞骨格に結合した画分に分子量180KDのペプチドバンドが観察された。デンシトメーターにより半定量を行ったところ、両画分とも、強皮症線維芽細胞では健常人と比較してインテグリンα_2量が有意に減少していた。さらに、腫瘍化成長因子(TGF-β)は両者の細胞において同程度にインテグリンα_2の発現量を増加させた。これらの結果から、1)コラーゲンのレセプターであるインテグリンα_2は強皮症線維芽細胞においても健常人と同様の分布様式をとるが、量的には減少している、2)しかし、インテグリンα_2発現量について、TGF-βに対する反応性は強皮症線維芽細胞で傷害されていない、ことが示唆された。
肥大型心筋症(HCM)患者の心筋ミオシン重鎖(MHC)遺伝子の異常に関する研究

肥大型心筋症(HCM)における心筋ミオシン重鎖(MHC)のdivergent regionにおける遺伝子配列の異常を検索するために,家族性HCM7家系37例,単発例12例を対象としてミオシン重鎖の頭部よりロッド結合部(MHC蛋白の収縮機構上極めて重要なATP,アクチン,ミオシン重鎖の結合部を含む)にいたる第324エクソンを選び,その前後でプライマーを作成してRT-PCR法を行い健常者との塩基配列の違いを検討した。家族性HCMの3代に渡る1家系5例のうちHCM発症例4例全員にエクソン20の点変位を認めた。その結果グリシンよりトリプトファン(Gly741→Trp)へのアミノ酸の置換が確認された。また,1家系でアミノ酸置換のない点変異1例,単発例でイントロンの点変異2例も認めた。また,β-MHC内の2ヶ所のTGリピート領域を用い,7家系の家族性HCMについて連鎖解析を行った。結果は,1家系で組み替えが認められ,6家系で連鎖解析が否定できなかった。このうち2家系で点変異が検出されていることにより,残りの5家系における点変異の可能性も示唆された。また,イントロンやアミノ酸の置換の認められないエクソンの変異は,正常例ではまれなためこれらの事実とHCMの病態との関係もさらに検索する必要がある。今後の展開としては心筋ミオシン重鎖遺伝子の塩基配列に異常が見つかった患者に対して心筋のエネルギー代謝系の遺伝情報を担うミトコンドリア内の遺伝子塩基配列が同様に肥大型心筋症と深い相関関係を示しているのか解明したい。
レーダー雨量情報のオンライン化による土石流発生予測手法の開発に関する研究

スタディエリアとして、昭和57年豪雨で土石流が頻発した長崎市と、昭和63年九州中部豪雨で土石流が発生した島原・熊本を取上げ。以下の研究成果を得た。(1)長崎市東部を対象に、1984年5月のランドサットTMデータを用いたメッシュデータを作成し、二値分類により、土石流発生地点と同じ反射率(平均値±閥値×標準偏差)をもつ土石流発生危険ゾーニングを行った。(2)長崎市及びその周辺13流域に解析対象範囲を拡大し、まず要因分析のため、数量化理論II類を適用した。採用した特性要因は、「長崎市渓流概況一覧表」から、流域面積他9要因を抽出し、流域面積(レンジ値2.34)、粒度(1.31)、川幅(0.80)の順に危険度評価への寄与度が高いこと、渓床平均勾配(0.22)、他被状況(0.47)は寄与度が低いことを明らかにした。(3)同一サンプル、要因を用いて各要因の危険度評価への寄与度を考慮した数量化理論III類による「重み付き危険度評価法」を適用し、従来法(的中率72%)より精度の高い(的中率83%)土石流発生危険度水準マップを作成した。(4)過去の被災歴と降雨資料を収集整理し、(3)で求めた危険度に基づき、個々の渓流毎の土石流発生雨量基準(Rcr=K(di)・ar_m^<-0>(a=23,000,b=1.05)を設定した。(5)建設省九州地方建設局北部レーダーと現有パーソナルコンピューターとのオンライン化及びレーダー雨量情報を解析するための支援システムの中核をなす画像処理システムIMPACTを作成した。(6)本システムを、昭和63年九州中部豪雨で土石流が発生した島原・熊本に適用し、個々の渓流毎の累加雨量基準設定により、流域の集中管理方式による本システムの土石流発生予測手法として有効性を検証した。また、昭和63年九州中部豪雨では、土石流発生が地質と累加雨量によりほぼ規定されていることを明らかにした。
置換基を有する非対称グリコリドの位置および立体選択的開環重合触媒の開発

まずラセミ体メチルグリコリド(rac-MG)を合成し、1.2当量のベンジルアルコール存在下でrac-MGを反応した。触媒には5 mol %のホモサレン型触媒を用い、フェノールのオルト位の置換(R)基効果を調べた。その結果、Rが嵩高くなると2級アルコールの生成比率が高くなることが分かったが、R = tBu、tBuMe2Si、そしてさらに嵩高いiPr3Siと変化させても、選択性がほとんど変わらなかった。次に光学活性モノマーとなるL-メチルグリコリド(L-MG)を文献に従って合成を試みたが、低収率でしか合成出来なかった。反応機構から考察し、別途、クロロ酢酸無水物を購入して反応に用いることで解決出来た。続いてsalen型Al触媒を用いてL-MGを重合した。光学活性モノマーを使用することで、重合反応による立体選択性の問題を除去し、位置選択性の評価を容易にした。salen型触媒のバックボーン(NN)には、炭素数3を用いた。これはC3のホモサレン型触媒はラクチドの立体選択的重合反応で高い重合活性と立体選択性を示し、分子量分布の制御を成し得たためである。置換基がPh基の場合は触媒による位置選択性が75%と低かったが、置換基をtBu基にすると立体的嵩高さにより位置選択性は86%に向上した。そこでさらに嵩高いMe3Si基、tBuMe2Si基、さらに嵩高いiPr3Si基を検討したものの、rac-MGの場合と同様に位置選択性はほとんど変化しなかった。そこでバックボーン(NN)の炭素差をC2からC4程度まで変化させたり、置換基を導入したが、位置選択性は改善しなかった。バックボーンに1,1'-ビナフチル骨格(ラセミ)を導入したが大きな変化は見られなかったが、1,1'-ビナフチル骨格を光学活性にしたところ、これまで用いていた1H NMR測定では評価出来ないほど飛躍的に選択性が向上した。研究計画で予定していたラセミ体メチルグリコリドと光学活性L-メチルグリコリドを合成した。光学活性体は、論文で報告されている手順に修正を加える必要があった。重合研究を開始前に、メチルグリコリドにある二つのエステル結合のどちらが切断されやすいか調べたところ、グリコール酸のカルボキシル基のエステル結合が選択的に切断され、2級のアルコキシドがポリマー末端になることを確認できた。これによりポリマー鎖末端の不斉炭素により次に反応するモノマーの立体化学を選別出来る可能性があり、研究の目的達成に適合した戦略であることを証明できた。光学活性モノマーを用いて重合を検討し、触媒の立体的な嵩高さである程度の位置選択性を達成できた。しかし、80-90%の選択性であり、十分な選択性には達しなかった。そこでバックボーンを種々検討し、光学活性な2,2'-ビナフチル基を導入することで、極めて高い位置選択性を達成する事が出来た。以上より研究は概ね順調に進展している。光学活性L-メチルグリコリド(L-MG)の位置選択的重合反応が達成できたため、ポリ(L-メチルグリコリド)とポリ(D-メチルグリコリド)とをそれぞれ合成し、DSC測定により熱的性質を調べる。また、それぞれのポリマーを1:1で混ぜて溶液とし、沈殿操作による析出をさせて熱的性質を調べる。ポリ乳酸の場合のようにステレオコンプレックスを形成すれば、熱的性質に違いが見られるはずである。続いて、rac-MGとラセミ触媒との組み合わせによる重合反応を検討し、位置選択性に加えて立体選択的な重合反応の確立に向けて検討する。位置選択的重合で優れた結果を与えた1,1'-ビナフチルをバックボーンとし、サレン型配位子の置換基を変化させることにより、位置選択的かつ立体選択的重合反応触媒の開発を目指す。次に、マンデル酸とグリコール酸とからなるフェニルグリコリド(PG)の重合を検討し、位置および立体選択的重合反応系を一般性を検証する。配位子の原料となる光学活性(R)-1,1'-ビナフチル-2,2'-ジアミンは購入して使用したが、そのエナンチオマーである(S)-体の検討が持ち越されたため実購入となっている。次年度は(S)-体を購入し、研究を進める。

置換基がPh基の場合は触媒による位置選択性が75%と低かったが、置換基をtBu基にすると立体的嵩高さにより位置選択性は86%に向上した。そこでさらに嵩高いMe3Si基、tBuMe2Si基、さらに嵩高いiPr3Si基を検討したものの、rac-MGの場合と同様に位置選択性はほとんど変化しなかった。そこでバックボーン(NN)の炭素差をC2からC4程度まで変化させたり、置換基を導入したが、位置選択性は改善しなかった。バックボーンに1,1'-ビナフチル骨格(ラセミ)を導入したが大きな変化は見られなかったが、1,1'-ビナフチル骨格を光学活性にしたところ、これまで用いていた1H NMR測定では評価出来ないほど飛躍的に選択性が向上した。研究計画で予定していたラセミ体メチルグリコリドと光学活性L-メチルグリコリドを合成した。光学活性体は、論文で報告されている手順に修正を加える必要があった。重合研究を開始前に、メチルグリコリドにある二つのエステル結合のどちらが切断されやすいか調べたところ、グリコール酸のカルボキシル基のエステル結合が選択的に切断され、2級のアルコキシドがポリマー末端になることを確認できた。これによりポリマー鎖末端の不斉炭素により次に反応するモノマーの立体化学を選別出来る可能性があり、研究の目的達成に適合した戦略であることを証明できた。光学活性モノマーを用いて重合を検討し、触媒の立体的な嵩高さである程度の位置選択性を達成できた。しかし、80-90%の選択性であり、十分な選択性には達しなかった。そこでバックボーンを種々検討し、光学活性な2,2'-ビナフチル基を導入することで、極めて高い位置選択性を達成する事が出来た。以上より研究は概ね順調に進展している。光学活性L-メチルグリコリド(L-MG)の位置選択的重合反応が達成できたため、ポリ(L-メチルグリコリド)とポリ(D-メチルグリコリド)とをそれぞれ合成し、DSC測定により熱的性質を調べる。また、それぞれのポリマーを1:1で混ぜて溶液とし、沈殿操作による析出をさせて熱的性質を調べる。ポリ乳酸の場合のようにステレオコンプレックスを形成すれば、熱的性質に違いが見られるはずである。続いて、rac-MGとラセミ触媒との組み合わせによる重合反応を検討し、位置選択性に加えて立体選択的な重合反応の確立に向けて検討する。位置選択的重合で優れた結果を与えた1,1'-ビナフチルをバックボーンとし、サレン型配位子の置換基を変化させることにより、位置選択的かつ立体選択的重合反応触媒の開発を目指す。次に、マンデル酸とグリコール酸とからなるフェニルグリコリド(PG)の重合を検討し、位置および立体選択的重合反応系を一般性を検証する。ほぼ予定通り使用したものの、実験の優先順位を変えたことにより、一部の薬品の購入が来年度になった。配位子の原料となる光学活性(R)-1,1'-ビナフチル-2,2'-ジアミンは購入して使用したが、そのエナンチオマーである(S)-体の検討が持ち越されたため実購入となっている。次年度は(S)-体を購入し、研究を進める。
作物の導入がArbuscular菌根菌の胞子数の維持に及ぼす影響

圃場に接種したアーバスキュラー菌根菌(以下,AM菌)を夏作物の栽培終了後も維持し翌年以降も接種源として利用するため以下のことについて検討した.種々の作物導入後のインゲンマメの生育の違い冬季にオオムギやエンドウを栽培すると裸地より翌春におけるAM菌胞子数が多くなった.その結果,冬作物を導入したほうが後作インゲンマメの生育が優れた.冬作物を栽培して維持したAM菌を後作インゲンマメの栽培に接種源として利用した場合,インゲンマメの生育は,AM菌をインゲンマメの播種時に接種した場合と差がなかった.以上のことから,冬作物の栽培によりAM菌の密度は維持され,これをAM菌接種源として後作にも利用できることが明らかになった.種々の作物の根から浸出する糖・アミノ酸量単位根長当たりに浸出する全糖・全アミノ酸量はマメ科やユリ科作物で多かった.このことからマメ科やユリ科作物は他の作物に比べAM菌がよく感染すると推察された.従って,接種源維持のために導入する冬作物はマメ科やユリ科作物がよいと考えられた.土壌水分や地温を制御した栽培技術が土壌中の胞子数におよぼす影響AM菌胞子を土壌水分や地温の異なる条件下で貯蔵した場合,生存胞子数は高土壌水分,低温下で多かった.このことから冬季に圃場の土壌水分を高くしたり地温を低くすれば生存胞子数が多くなると考えられた.以上のことからマメ科やユリ科などの冬作物を導入すれば翌春までAM菌の密度が維持され,新たにAM菌を接種しなくても後作インゲンマメの栽培ではAM菌接種時と同様な生育促進効果が得られる可能性が示唆された.夏作物の栽培に利用するため圃場に投入したArbuscular菌根菌を栽培終了後も維持し翌年以降も利用するためには、冬場にどのような圃場管理を行えばよいのか検討した。本年度は、冬作物や冬期の雑草が秋から春の間の土壌中のArbuscular菌根菌胞子数にどのような影響を及ぼすか調査するとともに土壌水分や地温の違いが胞子の生存に及ぼす影響を明らかにした。秋から春にかけて土壌中のArbuscular菌根菌胞子は減少するが、裸地よりオオムギやエンドウなどの冬作物の導入によって減少率は抑制された。さらにオオムギやエンドウには菌根が形成され、これらも翌年の作物栽培においてArbuscular菌根菌の接種源として利用できると思われた。冬期に雑草を導入してもArbuscular菌根菌の胞子数は減少したが、裸地に比べ、ハコベやオランダミミナグサを導入したほうが減少率は抑制された。冬期の雑草のArbuscular菌根菌感染率は、ハコベやオランダミミナグサよりホトケノザのほうが高かった。ただし、全根長はハコベやオランダミミナグサのほうが長かったため、菌根長は雑草間に差がなかった。土壌水分の違いは、胞子の生存の差に影響を及ぼさなかった。一方、土壌水分を一定に保ち、5、15、25°Cで胞子を貯蔵した場合、貯蔵温度が低くなるほど生存胞子数は多かった。以上のことから、冬期の作物や雑草のを導入は、Arbuscular菌根菌接種源を維持し一度投入したArbuscular菌根菌を長期にわたって利用することを可能にすると思われた。圃場に接種したアーバスキュラー菌根菌(以下,AM菌)を夏作物の栽培終了後も維持し翌年以降も接種源として利用するため以下のことについて検討した.種々の作物導入後のインゲンマメの生育の違い冬季にオオムギやエンドウを栽培すると裸地より翌春におけるAM菌胞子数が多くなった.その結果,冬作物を導入したほうが後作インゲンマメの生育が優れた.冬作物を栽培して維持したAM菌を後作インゲンマメの栽培に接種源として利用した場合,インゲンマメの生育は,AM菌をインゲンマメの播種時に接種した場合と差がなかった.以上のことから,冬作物の栽培によりAM菌の密度は維持され,これをAM菌接種源として後作にも利用できることが明らかになった.種々の作物の根から浸出する糖・アミノ酸量単位根長当たりに浸出する全糖・全アミノ酸量はマメ科やユリ科作物で多かった.このことからマメ科やユリ科作物は他の作物に比べAM菌がよく感染すると推察された.従って,接種源維持のために導入する冬作物はマメ科やユリ科作物がよいと考えられた.土壌水分や地温を制御した栽培技術が土壌中の胞子数におよぼす影響AM菌胞子を土壌水分や地温の異なる条件下で貯蔵した場合,生存胞子数は高土壌水分,低温下で多かった.このことから冬季に圃場の土壌水分を高くしたり地温を低くすれば生存胞子数が多くなると考えられた.以上のことからマメ科やユリ科などの冬作物を導入すれば翌春までAM菌の密度が維持され,新たにAM菌を接種しなくても後作インゲンマメの栽培ではAM菌接種時と同様な生育促進効果が得られる可能性が示唆された.
赤白血病モデルにおける白血病幹細胞形成・維持機構の解明

JAK2 V617F変異を持つ骨髄増殖性腫瘍の白血化においてp53不活化が重要であることに着目し、p53ノックアウトマウスの骨髄細胞にJAK2 V617F変異遺伝子を導入し、マウスに移植することにより白血病モデルを作成した。このマウスモデルは真性多血症を発症後に赤白血病に移行し、継代移植可能であった。さらに、白血病幹細胞分画の同定を試み、未分化な細胞と赤芽球系細胞に白血病幹細胞分画が存在するが、両者は異なる機序にて白血病を発症させることを見出した。JAK2 V617F変異遺伝子を導入したp53ノックアウトマウスの骨髄細胞を移植して得られた赤白血病モデルにおける白血病幹細胞分画を明らかにするために、赤白血病モデルマウスの骨髄細胞を用いて表面マーカーによる細胞分離及び連続骨髄移植を行い、白血病幹細胞分画を同定する実験を行った。まず、Mac-1陽性の骨髄系細胞、CD71陽性の赤芽球系細胞、Mac-1陰性・CD71陰性の未分化な細胞の3分画に分離して2次移植実験を行った。その結果、Mac-1陽性細胞を移植したマウスは白血病を発症しなかったが、CD71陽性細胞またはMac-1陰性・CD71陰性細胞を移植したマウスは急性白血病を発症し死亡した。興味深いことに、両分画を移植したマウスは同様に赤白血病を発症するが、CD71陽性細胞を移植したマウスは移植後30日程度の早期に白血病により死亡したのに対し、Mac-1陰性・CD71陰性細胞を移植したマウスでは多血症を呈した後に、移植後4050日前後で死亡した。さらに、CD71陽性細胞を移植したマウスは骨髄・脾臓ともに赤芽球系細胞で占められていたのに対し、Mac-1陰性・CD71陰性細胞を移植したマウスでは赤芽球系細胞以外に、Mac-1陽性の骨髄系細胞も認めた。これらの結果から、Mac-1陰性・CD71陰性細胞はより未分化であり、骨髄増殖性腫瘍を発症後にCD71陽性の赤白血病に移行することが示唆された。さらに白血病幹細胞分画を細分化するためにCD71陽性細胞をTer119にて2分画に分離し連続骨髄移植を行った結果、CD71陽性Ter119陽性細胞を移植したマウスは白血病を発症しなかったが、CD71陽性Ter119陰性細胞を移植したマウスはは同様に赤白血病を発症し、CD71陽性Ter119陰性分画に白血病幹細胞が存在することが示唆された。前年度までの研究により、Mac-1陽性細胞は2次移植により白血病を発症させることはできないが、CD71陽性細胞またはMac-1陰性・CD71陰性細胞はレシピエントマウスに白血病を引き起こすことができることを明らかにした。さらに、CD71陽性細胞よりもMac-1陰性・CD71陰性細胞は未分化であり、骨髄増殖性腫瘍を発症後にCD71陽性の赤白血病に移行することを明らかにした。これらの結果は、この赤白血病モデルにおいて少なくとも2種類の白血病幹細胞が存在し、その性質が異なることを示している。今年度はこの研究を進めるために、さらに白血病幹細胞分画を細分化することを試みた。その結果、CD71陽性細胞分画においては、Ter119陰性細胞に白血病幹細胞が濃縮されていること、Mac-1陰性・CD71陰性分画においては、Lin陰性Sca-1陽性c-kit陽性分画に白血病幹細胞が濃縮されていることを明らかにした。さらに、これらの白血病幹細胞分画と治療抵抗性の関係を調べるために、JAK2V617F陽性骨髄増殖性腫瘍に対して有効とされているJAK2阻害剤の効果を検証した。その結果、CD71陽性細胞はJAK2阻害剤が有効であったが、Mac-1陰性・CD71陰性細胞はJAK2阻害剤に耐性を示した。この結果は、2種類の異なる白血病幹細胞分画において薬剤感受性が異なり、より未分化なMac-1陰性・CD71陰性細胞が治療抵抗性に関与していると考えられた。本研究の目的は、JAK2 V617F変異遺伝子を導入したp53ノックアウトマウスの骨髄細胞を移植して得られた赤白血病モデルを用いて赤白血病の白血病幹細胞分画を同定し、さらにその分画と真性多血症モデルにおける同分画を比較することにより、骨髄増殖性腫瘍が白血化する分子機序および赤白血病における白血病幹細胞の形成・維持機構を解明することにある。現在までの研究により、本マウスモデルにおいて白血病幹細胞がCD71陽性の赤芽球系細胞およびMac-1陰性・CD