hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
転換期における農業後継者集団の形成と展開

本研究では、新潟県頸城地方および山形県庄内地方を対象地として、農業後継者集団の形成と展開について、現地調査にもとづく事例の提示と考察を行ってきた。昨今の厳しい農業情勢のもとで、農業の担い手の確保・維持はどうすれば可能になるのか。この問いに農業後継者集団がもつ意味、という点からアプローチした。その結果得られたことは、職業として農業を選択するという自己了解と、意欲をもって農業に取り組む方向づけが形成されるさいには、同世代の「仲間」との結びつきが大きな意味をもつ、ということである。かつては集落のなかで、同世代の後継者集団が自然に形成された。しかし、兼業化が深化するなかでは、集落や地域に「点在」する農業後継者たちを横に結びつける仲間集団を意図的に形成していくことが、彼らを支え育むための重要な条件となるのである。新潟県柿崎町の農業後継者集団「いぶきの会」の事例では、それぞれの時代のメンバーの欲求や農業情勢の変化に対応した組織のあり方の柔軟な変容がみられた。それによって、この組織が20年にも渡って若い農業者を支え、励まし続けることが可能になったのである。山形県庄内地方でも、1950年代から後継者集団の活発な活動がみられ、地域農業の新たな展開を支え支えてきた。こうした活動は兼業化の進行にともない衰退してきたが、少数の後継者たちを中心に近年新たな集団形成がみられた。今後の展開が注目される。本研究で残された課題としては、後継者集団に参加している農業青年とそれぞれが属する「家」との関係、および集落や地域社会の構造との関係があげられる。これらの点を究明し、後継者集団のもつ意味の把握をより立体的なものにしていく必要があるだろう。本研究では農業後継者集団の存在状況に光をあてるために、新潟県頚域地方、山形県庄内地方、宮城県栗原地方の事例集団をピックアップし、資料収集とメンバーへの聴き取り調査を行ってきた。平成7年度は、新潟県柿崎町の「いぶきの会」を重点的に取りまとめた。1975年に地域の農業青年によって設立された「いぶきの会」は、20年後の今日に至るまで存続し、地域農業の発展を支えている。地域の兼業化が進む中で、こうした農業青年のグループが世代交代を繰り返しながら存続できた秘密は何だろうか。第1の理由は、このグループが関係機関の働きかけによって形成されたのではなく、当事者の必要性に強く根ざして作られたことである。集落で農業を営む同世代の若者がほとんどおらず、農業経営者としての自分の将来像も明確に描けない状況のなかで、地域に根づいて農業を志した少数の若者たちにとって、「仲間」をもちいたというのはまさに切実な欲求だった。「いぶきの会」の存続と発展を可能にした第2の理由は、このグループが「水田作業受託部」を結成し、仲間集団の性格とともに農業生産組織としての実態を獲得したことである。数年間の活動で醸成された仲間意識と信頼関係にもとづいて、ゆるやかでフレキシブルな組織形成と、個別経営の拡大が可能になった。こうしたグループに参加していることは、個々のメンバーが農業者として成長していく上で大きな意味をもった。すぐれたライバルとして仲間を意識することが、技術力や経営感覚を磨く上で大きな刺激になった。それのみでなく、同世代の仲間の存在それ自体が、困難な状況の下で農業を続けていく支えになっているのである。昨今の厳しい農業情勢のもとで、農業の担い手の確保・意地はどうすれば可能になるのか。

この問いに農業後継者集団がもつ意味、という点からアプローチした。その結果得られたことは、職業として農業を選択するという自己了解と、意欲をもって農業に取り組む方向づけが形成されるさいには、同世代の「仲間」との結びつきが大きな意味をもつ、ということである。かつては集落のなかで、同世代の後継者集団が自然に形成された。しかし、兼業化が深化するなかでは、集落や地域に「点在」する農業後継者たちを横に結びつける仲間集団を意図的に形成していくことが、彼らを支え育むための重要な条件となるのである。新潟県柿崎町の農業後継者集団「いぶきの会」の事例では、それぞれの時代のメンバーの欲求や農業情勢の変化に対応した組織のあり方の柔軟な変容がみられた。それによって、この組織が20年にも渡って若い農業者を支え、励まし続けることが可能になったのである。山形県庄内地方でも、1950年代から後継者集団の活発な活動がみられ、地域農業の新たな展開を支え支えてきた。こうした活動は兼業化の進行にともない衰退してきたが、少数の後継者たちを中心に近年新たな集団形成がみられた。今後の展開が注目される。本研究で残された課題としては、後継者集団に参加している農業青年とそれぞれが属する「家」との関係、および集落や地域社会の構造との関係があげられる。これらの点を究明し、後継者集団のもつ意味の把握をより立体的なものにしていく必要があるだろう。
海洋深層における超難分解性成分である燃焼起源有機物の除去過程の解明

森林火災や化石燃料の燃焼に伴い不完全燃焼物が生成し、その一部は多環芳香族構造を有する燃焼起源有機物である。これらの燃焼起源有機物の大部分は生物によって容易には分解されない成分であり、炭素を超難分解性有機物という形で固定する事により、長期的な炭素循環を制御し得る。近年、海水中に燃焼起源有機物が存在する事が示されたが、時空間分布に関する情報が極めて乏しく、その起源や除去過程は分かっていない。本研究では、南北太平洋、ベーリング海、インド洋や南大洋の広範な海域における燃焼起源有機物の空間分布を明らかにし、海洋深層における燃焼起源有機物の起源や除去過程を解明する。
炎症性腸疾患における脂肪酸交換表を用いた栄養教育効果の検討

炎症性腸疾患は食事療法の実践が困難でそれ自体が心理的ストレスの要因である。現代の食生活では、再燃の要因となる飽和脂肪酸やn-6系多価不飽和脂肪酸の多い食事を摂取して再燃を繰り返す。自己効力感や心理的ストレスが、食事療法の実践に関与していると考えられる。脂肪酸交換表を活用した栄養指導が、患者の自己効力感を向上させ、長期の食事療法の実践が可能となり、緩解期が維持され、再燃が予防できると考える。本研究では脂肪酸交換表を作成し、その有効性を患者の血中脂肪酸を測定することにより検討予定である。その目的に沿って、本年度は指導にあたる管理栄養士が話し合い、その結果を基に脂肪酸交換表を作成した。そして、実際に患者さんに使用していただきその使いやすさおよび改善点についてアンケート調査を行った。そのアンケート結果によると脂肪酸食品交換表は「参考になった」と使用者の79%が回答していた。しかし、「掲載食品の種類を増やして欲しい」「エネルギーの目安を示して欲しい」「外食および弁当など市販食品の目安を示して欲しい」と改善を求める意見がみられた。その意見を基に、担当者で協議して脂肪酸交換表の改定をおこなった。そして現在製本中である。脂肪の摂取量のみではなく脂肪酸の種類を考慮した食事作りは困難であり継続が難しい状況である。しかし、改定した脂肪酸交換表を用いることにより。1日の食事摂取目標量を確認することができ、簡単に食事療法が継続できると考えられる。現在は本年6月から実際に脂肪酸を用いた指導が実施され、血中脂肪酸の測定が出来るように準備を進めている。本研究内容は本学倫理委員会に諮り平成23年2月22日に承認を得ている。協力病院に説明をして承認され、協力体制も整っている。5月中に完成した脂肪酸交換表とプロトコールを持参して6月より脂肪酸交換表を用いての栄養食事指導を開始し、開始時の採血、食事調査、QOL調査、自己効力感調査の実施に向けて準備中である。本研究では脂肪酸交換表を作成し、その有効性を患者の血中脂肪酸等を測定することにより検討予定である。本年度は昨年度作成した脂肪酸交換表を、実際に患者さんに活用していただくように使い方の説明を行ない、n-3系多価不飽和脂肪酸を摂取する効果について栄養食事指導を行なった。対象患者はクローン病患者25名と潰瘍性大腸炎患者23名であった。その時に併せて脂肪酸測定用並びに検査用採血と食事調査、QOL調査、自己効力感調査を行なった。現在は脂肪酸の分析、各アンケート調査を集計分析中である。調査結果として、脂質摂取量は対象群(1.0±0.3g/kgIBW)に比して、クローン病患者(0.5±0.3g/kgIBW)と潰瘍性大腸炎患者(07±0.3g/kgIBW)共に総脂肪摂取量が少なく、脂質エネルギー比率は対象群(29.6±6.9%)に比して、クローン病患者(15.0±6.3%)と潰瘍性大腸炎患者(19.3±5.6%)であった。n-6系多価不飽和脂肪酸のみならずn-3系多価不飽和脂肪酸の摂取も減少していた。両疾患共に、血漿リン脂質脂肪酸組成においては、飽和脂肪酸ならびに1価不飽和脂肪酸mol比の増加や多価不飽和脂肪酸mol比の減少が見られた。多価不飽和脂肪酸の中ではn-6系多価不飽和脂肪酸mol比ならびにエイコサペンタエン酸mol比の減少が認められた。好中球リン脂質脂肪酸組成においては、一価不飽和脂肪酸mol比の増加や多価不飽和脂肪酸mol比の減少が見られた。多価不飽和脂肪酸mol比の中ではリノール酸mol比ならびにエイコサペンタエン酸mol比の著しい減少が認められた。QOL,自己効力感に関しては、脂肪酸交換表使用前と後での比較を予定している。また、今年度は6月から1年間脂肪酸交換表使用後の脂肪酸測定用並びに検査用採血と食事調査、QOL調査、自己効力感調査をおこなうために準備をしている。本研究では脂肪酸交換表を作成し、その有効性を患者の血中脂肪酸等の測定や自己効力感やQOLのアンケート調査をすることにより検討した。昨年度は初年度作成した脂肪酸交換表を、実際に患者に活用していただくように使い方の説明を行ない、n-3系多価不飽和脂肪酸を摂取する効果について栄養食事指導を行なった。同時に脂肪酸交換表使用前の脂肪酸測定用並びに検査用採血と食事調査、QOL調査、自己効力感調査を行った。約1年後には、同様の採血と調査ならびに脂肪酸交換表の利用に関するアンケート調査を行った。対象患者はクローン病患者23名と潰瘍性大腸炎患者19名であった。

調査結果として、脂質摂取量は対象群(1.0±0.3g/kgIBW)に比して、クローン病患者(0.5±0.3g/kgIBW)と潰瘍性大腸炎患者(0.6±0.3g/kgIBW)共に総脂肪摂取量が少なく、脂質エネルギー比率は対象群(29.6±6.9%)に比して、クローン病患者(17.5±6.9%)と潰瘍性大腸炎患者(18.9±5.5%)であった。n-6系多価不飽和脂肪酸のみならずn-3系多価不飽和脂肪酸の摂取も減少していた。23年度と24年度の比較では、制限の厳しいクローン病では変化が見られなかったが、潰瘍性大腸炎で有意差はないものの、脂質摂取量の減少とn-3系多価不飽和脂肪酸の摂取増加傾向がみられた。両疾患共に、血漿リン脂質脂肪酸組成においては、本年度も昨年度と同様の結果が見られた。炎症性サイトカインであるTNF-αではクローン病患者では63.6%、潰瘍性大腸炎患者では73.7%の患者で減少が認められた。自己効力感に関しては、自己効力感の高さと脂肪摂取との間に相関がみられ、自己効力感が高いほど脂肪摂取量が少なかった。脂肪酸交換表については参考になったと回答した割合は95%で、脂肪酸の質や量について理解力が深まったとの回答がみられた。予定していた病院の協力を得て順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画の変更等はない予定である。
癌病巣部位への制癌剤の選択的集積を目的とした肝臓表面投与法の開発

肝臓表面投与法を癌化学療法に応用するためには、制癌剤の徐放化や局所滞留性の向上を目的とした製剤の開発が必要となる。本研究では、製剤の粘性添加物に着目し、ラット肝臓表面からの5-fluorouracil(5-FU)の吸収動態に及ぼす粘性添加物の影響について検討した。その結果、粘性添加物を用いることにより、5-FUのラット肝臓表面からの吸収動態を制御できる可能性が示された。本研究では、粘性添加物を用いたが、肝臓表面への適用司能な製剤としてシート、パッチ、温度感受性ポリマーを利用したハイドロゲル製剤などが有用ではないかと考えている。今後は、より最適な剤形や添加物の選択を行い、肝臓表面投与の癌化学療法への応用に向け、肝臓表面投与後の薬物吸収制御及び投与部位における局所滞留性の向上を目指した検討を更に進めていく予定である。遺伝子治療は、将来の医療の主要な技術として、癌等の後天的な難治性疾患に対する有効な治療法となることが期待されている。臨床において治療効果を発揮するためには、標的臓器への十分な治療用遺伝子の導入が必要である。これまでに、肝臓表面からの直接的な吸収を利用することで、肝臓の特定部位へ薬物を選択的に送達できる司能性を世界で最初に示してきた。そこで肝臓の特定部位への選択的な新しい遺伝子導入法として、プラスミドDNAの肝臓表面への直接投与の発想に至った。マウスにおいて、プラスミドDNAの肝臓右中葉表面への微量滴下投与により、肝臓並びに肝臓投与葉選択的遺伝子発現が認められた。更に、微量注入装置を用いて持続的に微量滴下したところ、肝臓投与葉特異的な遺伝子発現がみられた。これらの研究成果は、肝臓癌に対する新しい遺伝子送達法の確立のための基礎的知見となり、将来の臨床適用が期待される。肝臓癌は早期発見が困難であり、外科的に癌病巣部位を切除できない臨床例が多いため死亡率は極めて高い。肝臓癌の治療を目的に制癌剤を静脈内に投与しても、選択的に肝臓へ集積させることは困難であり十分な制癌効果を得るまでには至っておらず、全身並びに肝臓内の非病巣部位に分布することによる重篤な副作用の発現が、臨床での癌化学療法を行う上で重要な問題となっている。本研究では、肝臓表面からの吸収を利用した癌病巣部位への制癌剤の選択的集積と滞留性の向上を目的として、肝臓表面投与法が、全身並びに肝臓内の非病巣部位に副作用をもたらすことなく、癌病巣部位のみで制癌効果を発揮する有用な癌化学療法となりうることを明らかにしたい。本研究では、製剤の粘性添加物としてcarboxymethylcellulosesodium salt(CMC-Na)とpolyvinyl alcohol(PVA)を選択し、ラット肝臓表面からの5-fluorouracil(5-FU)の吸収動態に及ぼす粘性添加物の影響について検討した。本研究ではCMC-NaとPVAを用いたが、肝臓表面への適用可能な製剤としてシート、パッチ、温度感受性ポリマーを利用したハイドロゲル製剤などが有用ではないかと考えている。今後は、より最適な剤形や添加物の選択を行い、肝臓表面投与の癌化学療法への応用に向け、肝臓表面投与後の薬物吸収制御及び投与部位における局所滞留性の向上を目指した検討を更に進めていく必要がある。

臨床において治療効果を発揮するためには、標的臓器への十分な治療用遺伝子の導入が必要である。これまでに、肝臓表面からの直接的な吸収を利用することで、肝臓の特定部位へ薬物を選択的に送達できる司能性を世界で最初に示してきた。そこで肝臓の特定部位への選択的な新しい遺伝子導入法として、プラスミドDNAの肝臓表面への直接投与の発想に至った。本研究では、肝臓表面からの吸収を利用した癌病巣部位への癌抑制遺伝子等の遺伝子医薬品の選択的集積と滞留性の向上を目的として、肝臓表面投与法が、全身並びに肝臓内の非病巣部位に副作用をもたらすことなく、癌病巣部位のみで制癌効果を発揮する有用な癌化学療法となりうることを明らかにしたい。マウスにおいて、プラスミドDNAの肝臓右中葉表面への微量滴下投与により、肝臓並びに肝臓投与葉選択的遺伝子発現が認められたが、肝臓非投与葉や横隔膜での遺伝子発現もみられた。一方、従来の投与方法である静脈内投与および腹腔内投与では、いずれの組織においても遺伝子発現は認められなかった。更に微量注入装置を用いて持続的に微量滴下したところ、肝臓投与葉特異的な遺伝子発現がみられた。これらの研究成果は、肝臓癌に対する新しい遺伝子送達法の確立のための基礎的知見となり、将来の臨床適用が期待される。
細菌によるリグニン関連化合物の分解に関する研究

分解経路の解明を目的として実験計画を立てた.即ち分解経路上の中間代謝産物を集積させる目的で, TMY1009株をニトロソグアニジン処理し,得た代謝系の一部の欠損した変異株による代謝実験から分解経路の一部を究明した.(1)テヒドロジバニリン酸の分解テヒドロジバニリン酸(I),バニリン酸(III),プロトカキュ酸(IV)を分解する能力が異なる4種の変異株, TMY1014, TMY1015, TMY1017, TMY1018を得た.これらの分解能力及び分解生成物(II), ( III), (IV)の比較で分解経路を下記のように推定した.(2)ペラトリルグリコールーβ-バニリン酸エーテル(V)及びそのα位脱水素体(VI)の分解能が異なる変異株, TMY3001, TMY3002, TMY2005を得た.これらの分解能及び分解生物(VII), (VIII), (IX), (X)を比較して,分解経路を下記のように推定した.(3)フェニルクマラン型及びジアリルプロパン型化合物などの分解フェニルクマラン型化合物及びジアリルプロパン型化合物の分解能が異なる多数の変異株を得目下分解経路を研究中である.また単量体3, 4-ジメトキシシンナミック酸の分解能を異にする5種の変異株を得,分解能力及び分解生産物より分解経路を究明した.分解経路の解明を目的として実験計画を立てた.即ち分解経路上の中間代謝産物を集積させる目的で, TMY1009株をニトロソグアニジン処理し,得た代謝系の一部の欠損した変異株による代謝実験から分解経路の一部を究明した.(1)テヒドロジバニリン酸の分解テヒドロジバニリン酸(I),バニリン酸(III),プロトカキュ酸(IV)を分解する能力が異なる4種の変異株, TMY1014, TMY1015, TMY1017, TMY1018を得た.これらの分解能力及び分解生成物(II), ( III), (IV)の比較で分解経路を下記のように推定した.(2)ペラトリルグリコールーβ-バニリン酸エーテル(V)及びそのα位脱水素体(VI)の分解能が異なる変異株, TMY3001, TMY3002, TMY2005を得た.これらの分解能及び分解生物(VII), (VIII), (IX), (X)を比較して,分解経路を下記のように推定した.(3)フェニルクマラン型及びジアリルプロパン型化合物などの分解フェニルクマラン型化合物及びジアリルプロパン型化合物の分解能が異なる多数の変異株を得目下分解経路を研究中である.また単量体3, 4-ジメトキシシンナミック酸の分解能を異にする5種の変異株を得,分解能力及び分解生産物より分解経路を究明した.
タンパク質分解酵素阻害因子（SLPI）によるがん病態の悪性化誘導機構の検討

Secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI)は、炎症反応の際に白血球が生産する過剰なプロテアーゼから正常な皮膚や粘膜を保護する役割を担うプロテアーゼ阻害因子として知られている。近年、このSLPIが肺がんや大腸がんをはじめ、様々ながん細胞に発現し、その悪性化を誘導する一因となっている可能性が示唆されている。がんの悪性化は、それを構成するがん細胞の増殖能や移動能に大きく依存する。そこで、SLPIを強く発現するヒト口腔上皮癌由来のCa9-22細胞とSLPI遺伝子を欠損させた(ΔSLPI)Ca9-22細胞について、その増殖能および移動能を比較するとともに、網羅的な遺伝子発現解析を行い、SLPI制御下にある関連因子の同定を試みた。Ca9-22細胞と比較して、ΔSLPI Ca9-22細胞では細胞増殖能には大きな違いは認められなかったが、顕著な移動能の低下が認められた。また、マイクロアレイデータをもとにしたバイオインフォマティクスやウエスタンブロット法によるタンパク質のリン酸化レベルの解析などから、Ca9-22細胞では、がん悪性化に関与することが知られているMAPK signaling pathwayが活性化し、転写抑制因子SNAI2の発現が強く誘導されていることが明らかになった。さらに、ChIPアッセイおよびリアルタイムPCR法による解析から、Ca9-22細胞においてSNAI2が細胞接着因子E-Cadherinをコードする遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写を抑制していることが示唆された。これらの結果から、SLPIがMAPK signaling pathwayおよびSNAI2を介してE-Cadherinの発現を抑制し、これによって細胞間の接着が弛緩することで、がん細胞の移動能が亢進すると考えられる。本研究の初年度の研究計画は、1Ca9-22細胞とΔSLPI Ca9-22細胞についてマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析を行い,遺伝子発現パターンを比較する。2発現量変化の著しい因子をリストアップし,既存のデータベース上の遺伝子機能情報を参考に細胞移動能・浸潤能,血管様構造の形成等に関与する可能性が高い因子を絞り込む。3候補因子についてはリアルタイムPCR法およびウエスタンブロット法を用いて発現量の変動をmRNAおよびタンパク質レベルで確認する。4解析サンプル数を増やし,より信頼度の高いデータの抽出を試みる。計画していた全ての解析を行っており、いくつかの重要な役割を担う因子を同定している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。これまでの研究から,細胞移動能制御因子であるLymphocyte cytosolic protein 1(LCP1)の発現がCa9-22細胞と比較してΔSLPI Ca9-22細胞において顕著に減少していることが示された。さらに,KEGG pathway解析から,ΔSLPI Ca9-22細胞では,cAMPシグナル伝達経路に含まれる45の遺伝子の発現量も減少していることが示された。cAMPシグナル経路の活性化は,Glioma-associated oncogene familyzincfinger (GLI)というタンパク質をリン酸化すること,リン酸化されたGLIはLCP1の発現を誘導すること,そしてLCP1は細胞移動能を亢進することが報告されている。したがって,SLPI作用機序の1つとして,SLPIがcAMPシグナル伝達経路に含まれる遺伝子の発現を増加させることによってcAMPシグナル伝達経路が活性化し,これが引き金となってGLIのリン酸化,LCP1の発現誘導がおこり,細胞移動能が亢進される可能性が考えられる。次年度以降の研究では、これらについて解析を行う。また、同定された候補因子について強制発現や遺伝子ターゲッティング,siRNAなどによる発現抑制を行い,細胞移動能・浸潤能などの特性や,細胞形態に対する影響を検討する。細胞移動能・浸潤能についてはスクラッチアッセイおよび生体組織を用いた三次元培養法14をそれぞれ用いる(in vitro解析)。これらの実験から,候補因子をさらに絞り込み,その過剰発現あるいは発現抑制細胞をマウスあるいはラットへ移植し,がん形成,組織浸潤,血管様構造の形成,転移等に対する影響について検討する(in vivo解析)。さらに,各種高解像度顕微鏡を用いて細胞微細構造について観察を行い,細胞形態変化について検討する。

さらに、ChIPアッセイおよびリアルタイムPCR法による解析から、Ca9-22細胞においてSNAI2が細胞接着因子E-Cadherinをコードする遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写を抑制していることが示唆された。これらの結果から、SLPIがMAPK signaling pathwayおよびSNAI2を介してE-Cadherinの発現を抑制し、これによって細胞間の接着が弛緩することで、がん細胞の移動能が亢進すると考えられる。本研究の初年度の研究計画は、1Ca9-22細胞とΔSLPI Ca9-22細胞についてマイクロアレイを用いた網羅的な遺伝子発現解析を行い,遺伝子発現パターンを比較する。2発現量変化の著しい因子をリストアップし,既存のデータベース上の遺伝子機能情報を参考に細胞移動能・浸潤能,血管様構造の形成等に関与する可能性が高い因子を絞り込む。3候補因子についてはリアルタイムPCR法およびウエスタンブロット法を用いて発現量の変動をmRNAおよびタンパク質レベルで確認する。4解析サンプル数を増やし,より信頼度の高いデータの抽出を試みる。計画していた全ての解析を行っており、いくつかの重要な役割を担う因子を同定している。したがって、本研究はおおむね順調に進展していると判断している。これまでの研究から,細胞移動能制御因子であるLymphocyte cytosolic protein 1(LCP1)の発現がCa9-22細胞と比較してΔSLPI Ca9-22細胞において顕著に減少していることが示された。さらに,KEGG pathway解析から,ΔSLPI Ca9-22細胞では,cAMPシグナル伝達経路に含まれる45の遺伝子の発現量も減少していることが示された。cAMPシグナル経路の活性化は,Glioma-associated oncogene familyzincfinger (GLI)というタンパク質をリン酸化すること,リン酸化されたGLIはLCP1の発現を誘導すること,そしてLCP1は細胞移動能を亢進することが報告されている。したがって,SLPI作用機序の1つとして,SLPIがcAMPシグナル伝達経路に含まれる遺伝子の発現を増加させることによってcAMPシグナル伝達経路が活性化し,これが引き金となってGLIのリン酸化,LCP1の発現誘導がおこり,細胞移動能が亢進される可能性が考えられる。次年度以降の研究では、これらについて解析を行う。また、同定された候補因子について強制発現や遺伝子ターゲッティング,siRNAなどによる発現抑制を行い,細胞移動能・浸潤能などの特性や,細胞形態に対する影響を検討する。細胞移動能・浸潤能についてはスクラッチアッセイおよび生体組織を用いた三次元培養法14をそれぞれ用いる(in vitro解析)。
背側中胚葉誘導因子Smad2によるHNF-3βの発現制御機構の解析

脊椎動物の発生は、細胞間シグナル分子による組織間のコミュニケーションによって複雑に制御されており、シグナル伝達機構を明らかにすることが発生を理解する上で大切であると考えられる。これまで私は、オーガナイザー・脊索・神経管底板といった体軸中央の組織の形成には転写因子HNF3βが重要であることから、その遺伝子発現制御領域(エンハンサー)を解析してきた。本研究では、オーガナイザー/脊索及び神経管底板の形成は、それぞれアクチビン様シグナル及びSonic hedgehog(Shh)によって制御されている点に注目し、それらのシグナルによるHNF3βの発現制御機構を解析した。まず、アクチビン様シグナルの効果を培養細胞を用いて検討したが、HNF3βのオーガナイザー/脊索エンハンサーは、アクチビンシグナルおよびそのシグナル経路の下流に存在するSmad2のいずれにも反応しなかった。したがってHNF3βはアクチビン/Smad2の直接の標的ではなく、おそらく別の転写因子の発現誘導を介して間接的に制御されていると考えられた。一方、ShhシグナルはHNF3βを直接活性化することが示唆された。底板エンハンサー内には転写因子Gli1の結合配列を見いだしたが、その配列はエンハンサー活性に必須であり、かつShhシグナルとGli1とによって活性化された。これらのことから、ShhシグナルはGli1を介して伝えられ、標的遺伝子であるHNF3βを活性化することが示唆された。また、Shhは神経管底板の形成だけではなく、広く神経管や体節の腹側パターンの形成に働いていることが知られているが、Gli1もこれらの領域で発現しており、Gli1は広く一般にShhの標的遺伝子の誘導に関わっていると考えられた。今後Gli1の機能を解析することにより、Shhによる細胞間コミュニケーションの分子機構が明らかにされると期待される。脊椎動物の体軸形成には、オ-ガナイザー(マウスではノードと呼ぶ)が重要な働きをしている。オ-ガナイザーはアクチビンやnodalなどのTGF-βファミリーの中胚葉誘導シグナルがSmad2を介して一群のオ-ガナイザー特異的転写因子の発現を誘導することにより形成される。本研究ではその分子機構について、ノード形成に必須な転写因子HNF-3βの発現制御機構の解析によりアプローチしている。本年度はこれまでに同定されているマウスHNF-3βのノード・脊索エンハンサーより、その活性に重要な配列を異種間でのエンハンサーの塩基配列の比較により同定する事を行った。マウスのエンハンサーと塩基配列を比較する相手として、魚(ドワ-フグ-ラミ-)を選んだ。魚HNF-3βの転写単位周辺のDNA断片について、laczをレポーターとしたトランスジェニックマウス胚を作成する事によりエンハンサー解析を行った結果、-8kbから-5.5kbの範囲にノード特異的なエンハンサーが同定された。このエンハンサーによる遺伝子発現様式は、中胚葉誘導シグナル分子nodalの発現とよく対応しており、そのエンハンサー内にnodal応答配列が含まれることが期待される。その塩基配列を決定してマウスのエンハンサーと比較したところ、共通な配列(CS1、17bp)が見いだされた。さらに、エンハンサーに欠失変異を導入することにより、このCS1がエンハンサー活性に重要な働きをしていることがわかった。今後は、CS1がSmad2を介して中胚葉誘導シグナルの応答配列になっているかどうかを検討する予定である。

これまで私は、オーガナイザー・脊索・神経管底板といった体軸中央組織の形成には転写囚子HNF3βが重要であることから、その遺伝子発現制御領域(エンハンサー)を解析してきた。本研究では、オーガナイザー/脊索及び神経管底板の形成は、それぞれアクチビン様シグナル及びSonic hedgehog(Shh)によって制御されている点に注目し、それらのシグナルによるHNF3βの発現制御機構を解析した。まず、アクチビン様シグナルの効果を培養細胞を用いて検討したが、HNF3βのオーガナイザー/脊索エンハンサーは、アクチビンシグナルおよびそのシグナル経路の下流に存在するSmad2のいずれにも反応しなかった。したがってHNF3βはアクチビン/Smad2の直接の標的ではなく、おそらく別の転写因子の発現誘導を介して間接的に制御されていると考えられた。一方、ShhシグナルはHNF3βを直接活性化することが示唆された。底板エンハンサー内には転写因子G1i1の結合配列を見いだしたが、その配列はエンハンサー活性に必須であり、かつShhシグナルとG1i1とによって活性化された。これらのことから、ShhシグナルはG1i1を介して伝えられ、標的遺伝子であるHNF3βを活性化することが示唆された。また、Shhは神経管底板の形成だけではなく、広く神経管や体節の腹側パターンの形成に働いていることが知られているが、Gli1もこれらの領域で発現しており、Gli1は広く一般にShhの標的遺伝子の誘導に関わっていると考えられた。今後Gli1の機能を解析することにより、Shhによる細胞間コミュニケーションの分子機構が明らかにされると期待される。
BELLE実験でのB中間子崩壊におけるCP対称性の破れの研究

現在、高エネルギー加速器研究機構においてはB-ファクトリー加速器、KEB、とBelle実験装置が順調に稼動し、このタイプの電子・陽電子ビーム衝突型加速器としては世界最高の性能を実現している。これに伴い、Belle実験はこれまでに最大のB中間子崩壊のデータを収集した。現在、このデータの解析を精力的に行い、多くの学術論文として発表してきた。Belle実験のための実験装置はいくつもの種類の精密な粒子観測装置から構成されている。実験が成功裏に遂行されるには、観測装置それぞれが、予定の性能で安定に動作することが必要である。その一つが、B中間子崩壊により作り出される数多くの粒子の識別装置であり、この機能を行う装置に飛行時間測定装置(TOF)がある。Hastings氏はグループのほかのメンバーと共同してこの装置の精密な時間更正を担当し、これを長時間にわたって安定的に動作することに貢献している。同時に、この装置の改善計画の立案にも参加している。一方、物理解析においては、昨年と研究を継続し、B中間子崩壊のうち、レプトンを含む崩壊反応を詳細に測定し、崩壊確率の時間依存性をB中間子と反B中間子とで比較し、この崩壊過程でのCP対称性の破れの測定が可能であることを世界に先駆けて観測し、論文はPhysical Review Letterに投稿された。
光触媒を用いた閉鎖系貯蔵システムの開発とエチレンアレロパシーの抑制

光触媒を用いた青果物の貯蔵システムについて,基本的な構成をほぼ確立することができた.また,この間国内外学会発表に於いて成果を随時公表し,実用的なレベルまでこぎつけた.特に低温での貯蔵が困難な熱帯性の果実については,光触媒を用いた貯蔵システムの利用に今後大きな期待が持たれる.一方,光触媒は貯蔵庫内のエチレンを除去できるが,青果物のエチレン生成能力を阻害できないため,今後はエチレン生合成阻害剤などと併用し,より効果の高い貯蔵システムの開発に取り組む必要がある.光触媒を閉鎖系で用いることにより,光触媒の効果を最大限に発揮させた青果物の貯蔵法を開発する。光触媒を用いた青果物の貯蔵システムについて,基本的な構成をほぼ確立することができた.また,この間国内外学会発表に於いて成果を随時公表し,実用的なレベルまでこぎつけた.特に低温での貯蔵が困難な熱帯性の果実については,光触媒を用いた貯蔵システムの利用に今後大きな期待が持たれる.一方,光触媒は貯蔵庫内のエチレンを除去できるが,青果物のエチレン生成能力を阻害できないため,今後はエチレン生合成阻害剤などと併用し,より効果の高い貯蔵システムの開発に取り組む必要がある.青果物の貯蔵性を維持することは,作物の流通にとって最も重要なテーマである.近年,酸化チタンに紫外線を照射し,励起した電子を用いて人為的に活性酸素種を作り出し,殺菌やエチレンの分解を行う光触媒を作物の貯蔵に用いる試みがなされている.そこで,申請者らは,従来のように換気された貯蔵庫ではなく,密閉した貯蔵庫で光触媒を用い,エチレンを分解すると共に酸素や炭酸ガスを一定濃度に維持し続ける貯蔵技術の開発を目的として,下記の研究を行った.(1)光触媒を利用することにより,貯蔵庫内のエチレン濃度を1/2以下に抑制することができた.(2)光触媒を利用することにより,貯蔵庫内の炭酸ガス濃度を1/2以下に制御することができた.(3)光触媒を利用することにより,青果物の糖濃度の低下を抑制し,品質を維持できた.(4)光触媒を利用しても,イチゴのように貯蔵性の乏しい青果物の日持ち性を改善することはできなかった.以上の結果を踏まえ,平成19年度以降では,日持ち性の改善に重点を置いた光触媒装置及び貯蔵法の改良を行う.青果物の貯蔵性を維持することは,作物の流通にとって最も重要なテーマである.近年,酸化チタンに紫外線を照射し,励起した電子を用いて人為的に活性酸素種を作り出し,殺菌やエチレンの分解を行う光触媒を作物の貯蔵に用いる試みがなされている.そこで,申請者らは,従来のように換気された貯蔵庫ではなく,密閉した貯蔵庫で光触媒を用い,エチレンを分解すると共に酸素や炭酸ガスを一定濃度に維持し続ける貯蔵技術の開発を目的として,平成18年度から研究を開始した.その結果,光触媒を用いることにより,閉鎖系貯蔵庫内におけるエチレン,炭酸ガス濃度を低く維持できることが明らかとなったが,実用的段階に至るまでには,更なる貯蔵庫の改良が必要であったため,平成19年度では,主に下記の研究を行った.(1)光触媒貯蔵庫を改良した.具体的には,閉鎖系貯蔵庫を2つのコンパートメントに分け,貯蔵庫内に蓄積するガスを光触媒装置を設置した第2貯蔵庫に送り,その中で,貯蔵庫内のガスに含まれるエチレンを分解して,再度貯蔵庫に戻すシステムを開発した.その結果,従来の方法に比べ,貯蔵庫内のエチレン濃度抑制効果を更に高めた.(2)(1)と同様,光触媒貯蔵庫を改良した結果,貯蔵庫内の炭酸ガス濃度抑制効果を更に高めた.(3)日持ち性の悪い山形県在来メロン`ライフ'の貯蔵性向上に成功した.以上の結果を踏まえ,平成20年度以降では,日持ち性の改善に重点を置いた光触媒装置及び貯蔵法の更なる改良を行う.1、平成19年度に改良した光触媒を用いた貯蔵施設の更なる改良とその性能評価光触媒装置を更に改良し,ガス分解能力のより高い装置を完成させ,メロンの貯蔵実験を行った。2、貯蔵障害が発生しやすいメロン'ライフ'を材料として,閉鎖系貯蔵システムの貯蔵障害発生抑制機能を検証する。具体的には,(1)、硬度:既存のレオメーターを用い,貯蔵中におけるテクスチャー変化を解析する。(2)、肉質:既存のガスクロマトグラフィー等を用いて,細胞壁成分の変化を明らかにする。(3)、鮮度・日持ち性:貯蔵中における青果物からの水分損失を既存の機器を用いて測定する。(4)、生理障害:生理障害発生程度とその原因を明らかにする。また,生理障害抑制のための最適貯蔵条件を明らかにする。メロン'ライフ'は特に日持ち性の短い在来メロン品種であるが,光触媒装置を用いることにより,貯蔵性を大きく改善させることができた。この成果は国際学会等において発表した。3、特に貯蔵中の生理障害が発生する青果物を用いて閉鎖系で光触媒を用いることにより,既存の貯蔵施設と比べた場合の生理障害抑制効果を調べる。また,東南アジア諸国との間で,今後の青果物の輸出入の増大が続くと考えられることから,輸出入を想定した場合の本装置の有効性について,国際共同研究を視野に実施を計画する。具体的には下記の通りである。タイ国との間で国際共同研究を開始した。現在実験成果を出しつつある。平成1821年の4ヵ年に渡る取り組みの結果,光触媒を用いた青果物の貯蔵システムについて,基本的な構成をほぼ確立することができた.

また,この間学会発表等に於いて,その成果を随時公表し,実用的なレベルまでこぎつけることができた.特に低温での貯蔵が困難な熱帯性の果実については,光触媒を用いた貯蔵システムの利用に今後大きな期待が持たれることが明らかとなった.一連の研究成果については,平成22年3月に,タイ国チェンマイ大学に於いてポストハーベストセッションを開催し,研究発表を行った.新たな取り組みとして,マンゴーの貯蔵障害軽減についての基礎的な研究を行った.リンゴでは低温貯蔵中における果皮の褐変障害にαファルネセンの酸化による共役トリエンの蓄積が関与していることが知られているが,マンゴーの低温貯蔵中における果皮の褐変障害にも同様の要因が示唆され,一部にエチレンの関与も示唆されたことから,今後は光触媒を用いてマンゴーの低温貯蔵障害を軽減させる方法に取り組む予定でいる.光触媒を用いた貯蔵環境の改善では,貯蔵庫内のエチレンを除去することはできるが,一旦クライマクテリックに入った果実のエチレン生成能力を低減させることはできなかった.そのため,エチレンによるアレロパシーを防ぐことはできても,エチレン発生源を除去しない限り,完全な貯蔵システムを確立することは困難であった.したがって,今後は同システムをエチレン生合成阻害剤などと併用することにより,より効果の高い貯蔵システムの開発に取り組む必要があると考えられた.
二分脊椎高感受性マウスを用いた催奇性薬剤のスクリーニング法の開発に関する研究

この2年間での二分脊椎モデルマウスに関して下記の成果を得た。1)二分脊椎に高感受性のマウスの選択;WntレセプターLrp6のノックアウトマウスと、Pax-1ノックアウトマウスを、SPF化を行い動物実験室に導入した。Lrp6のノックアウトマウスにおいては、ヘテロ同士の交配におけるホモのマウスにおいて、薬剤投与しない状態での二分脊椎の発症率を観察し、約40%に認めることが判明した。2)妊娠マウスへの薬剤投与;上記のヘテロマウスと正常マウスを交配させ、妊娠の確認できた雌マウスに本年は抗痙攣剤であるカルバマゼピン、バルプロ酸を種々の量で投与して新生仔における二分脊椎の発症率を観察した。3)新生仔の表現型の解析;rsのホモrs/rsの二分脊椎の見られた個体については、骨格標本を作製し、Alcian blue染色、Alizarin染色を行い、軟骨および骨化異常について解析し、rsのホモマウスにおいて骨化遅延を見いだした。またrs/rsマウスにおける骨代謝異常をさらに詳細に検討するため、pQCTによる経時的な骨量評価に加えて、骨形態計測を行った。pQCTにおいて、若年期から老齢期までのrs/rsの脛骨において、雄性、雌性ともに海綿骨密度及び皮質骨断面積の低下を認めた。また7週齢マウス由来の骨芽細胞では、定量PCRにおいて、Rank1の発現がrs/rsにおいて野生型に比し増加していた。Opgの発現は明らかな差を認めなかった。4)葉酸による予防効果の解析;rsの交配により、胎児においてrs/rsが産まれるようにしておき、この妊娠マウスに葉酸を3日間腹腔内投与(3mg/kg/day)を行ったが、明らかな発現率の変化は認められなかった。初年度は、二分脊椎に対する高感受性のマウスの導入、選択と妊娠マウスにおける薬剤投与による影響を調べた。Lrp6のノックアウトマウスにおいては、ヘテロ同士の交配におけるホモのマウスにおいて、薬剤投与しない状態での二分脊椎の発症率を観察し、約40%に認めるこどが判明した。(分担;酒井)2)妊娠マウスへの薬剤投与;上記のヘテロマウスと正常マウスを交配させ、妊娠の確認できた雌マウスに本年は抗痙攣剤であるカルバマゼピン、バルプロ酸を種々の量で投与して新生仔における二分脊椎の発症率を観察した。しかしながら二分脊椎の発症率は少なく、投与方法、投与量について更に検討する予定である。(分担;酒井、沖永)3)新生仔の表現型の解析;Lrp6のノックアウトマウスにおいては、ヘテロ同士を交配させた雌マウスにおいて、約40%の確率で二分脊椎を認めたため、この妊娠マウスに葉酸投与を行うことにより、その影響を調べた。解析匹数が少ないため、更に検討を要するが、葉酸投与群において二分脊椎の症状が軽減している傾向が見られたため、更に検討を続ける予定である。ヘテロマウスに対するカルバマゼピン、バルプロ酸を種々の量で投与した群における解析は出生数が少ないこと、表現型が弱いために観察方法なども改良を要すると考えられ、次年度の検討課題である。本年は最終年度にあたり、二分脊椎の解析とともにそのメカニズムに関する研究を行った。1)新生仔の表現型の解析;rsのホモrs/rsの二分脊椎の見られた個体については、骨格標本を作製し、Alcian blue染色、Alizarin染色を行い、軟骨および骨化異常について解析し、rsのホモマウスにおいて骨化遅延を見いだした。

またrs/rsマウスにおける骨代謝異常をさらに詳細に検討するため、pQCTによる経時的な骨量評価に加えて、骨形態計測を行った。pQCTにおいて、若年期から老齢期までのrs/rsの脛骨において、雄性、雌性ともに海綿骨密度及び皮質骨断面積の低下を認めた。rs/rsにおいて単位骨量及び海綿骨数が減少する傾向を示し、吸収面及び破骨細胞数が増加する傾向を示した。7週齢マウス由来の骨芽細胞の増殖及び石灰化を検討したところ、rs/rsと野生型の間に明らかな差を認めなかった。また7週齢マウス由来の骨芽細胞では、定量PCRにおいて、Ranklの発現がrs/rsにおいて野生型に比し増加していた。Opgの発現は明らかな差を認めなかった。2)葉酸による予防効果の解析;rsの交配により、胎児においてrs/rsが産まれるようにしておき、この妊娠マウスに葉酸を3日間腹腔内投与(3mg/kg/day)を行ったが、明らかな発現率の変化は認められなかった。また、二分脊椎の観察方法において、軽度の症状のものに関しては観察方法の確立が必要であると考えられた。今後、葉酸の投与量、投与期間などについて検討する必要があると考えられた。
超解像ベクトリアル偏光干渉レーザ顕微鏡による微粒子イメージング

本顕微分光システムの開発において、CTF(Contrast Transfer Function)値をさらに一段向上する必要があることが昨年度までの課題であった。引き続き、この点に特化して、同スペックの向上に取り組んできた。そのために、光学系全体における光軸や光学部品の中心位置をさらに高精度に位置決め・決定するために、レーザオートコリメータを組み込み・導入した。結果、入射光強度に応じた非線形CTFをさらに向上させることが可能となった。さらに照射励起光を多波長化したシステム構築に取り組み、ベクトリアル干渉計における各種収差の低減を広い波長領域でも行った。オートコリメータの導入により、多波長励起においても、収差を大幅に低減することに成功した。また、等方性バックグラウンド領域からの散乱光プレスキャンにおいても、広い導入波長帯域において、ベクトル差分ゼロの条件をいかに機械的に決定することができるかがキーとなる同システムにおいて、大まかなラスタースキャンにより等方性領域をプレスキャンし、バックグランドバイアスを半自動的に取り除くことがさらに容易になった。その際、数百ナノメートルでのサンプル領域をスキャンするために、大まかなラスタースキャン用に三次元ピエゾステージを利用し、微小領域でのスキャン用にMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを併用するシステムを開発し、この機構をさらに高精度することに取り組んだ。光源のコヒーレンスの良さが逆にベクトリアル干渉のゼロサプレス効果に悪影響を及ぼしてしまうことが判明していたため、コヒーレンスの低いLDレーザ光源を用いて差分ベクトルゼロ推定も実施した。ところが逆に、MEMSミラーによって拡大ラスタースキャンを実施するためには、スキャンによる光学距離の僅かな変化が差分信号に大きく影響してしまうことも判明した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本課題は微粒子の表面および内部のナノ・サブミクロン領域での3次元構造・薬理特性解析のため,安価な連続発振レーザを用いたベクトリアル偏光干渉非線形レーザ顕微鏡の開発を目指し、超解像タイムラプスイメージング法を提案するものである。具体的には助成4年間で、ナノ・サブミクロン微粒子計測に特化した、ベクトリアル偏光干渉共焦点顕微鏡の構築と実際に作製したシステムを用いた特性評価を実験・理論両面から実施する。今年度は、共焦点顕微計測された微小散乱信号にジョーンズマトリックスモデルを適用し、測定値から得られる異方性パラメータ(散乱電界強度、主軸傾き、および主軸・副軸間での位相差)等の理論解を計算する逆問題に取り組んだ。さらに実際の偏光干渉ベクトリアル共焦点非線形顕微鏡の開発にも取り組んだ。光源に連続発振低パワーレーザを使用するため、測定される散乱信号はピコアンペア程度となる。これをロックインアンプを用いて増幅・検出するため、内部マトリックス構造の解析においては逆問題計算のアルゴリズム構築が非常に重要となる。実際に、逆問題での解を収束させるためのアルゴリズム構築に多大な時間を要してしまった。そのため、実際に予定したほどの詳細な解の解析ができず、次年度への課題として残ってしまった。それでも有機異方性フィルムについて集光光源の横モード中心部でのみのピンポイント異方性解析には成功した。また、微粒子内部、周辺部、取り巻くマトリックス部での大まかな異方性パラメータの測定にもある程度目処が立ち、これについての成果を論文投稿準備中である。昨年度は微粒子から顕微計測された微小散乱信号にジョーンズマトリックスモデルを適用し、微粒子の異方性散乱について実験値と理論値とを比較・解析する基礎実験を行った。その結果を踏まえて、今年度は顕微システムのCTF(Contrast Transfer Function)値のさらなる向上に取り組んできた。その結果、入射光強度の応じて非線形的にCTFを向上させることが可能となり結果、見かけの空間分解能も向上させることができた。昨年度、共焦点顕微計測された微小散乱信号にジョーンズマトリックスモデルを適用し、測定値から得られる異方性パラメータ(散乱電界強度、主軸傾き、および主軸・副軸間での位相差)等の理論解を計算する逆問題に取り組んだ。そのため、昨年度の報告書にも記したが、実際に予定したほどの詳細な解の解析ができず、今年度への課題として残ってしまった。その結果、今年度の研究も若干の遅れを伴っている。それでも昨年度の有機異方性フィルムでの異方性解析に引き続き、今年度は実際に微粒子表面・内部において、集光ビームの横モード中心部でのみのピンポイント異方性解析にある程度目処が立ち、これについての成果を論文投稿準備中である。

これまでに開発した顕微システムの空間分解能とCTF(Contrast Transfer Function)値を共にさらに一段向上する必要があった。スタートの二年間、この点に研究を特化して、同スペックの向上に取り組んできた。結果、入射光強度の応じて非線形的にCTFを向上させることが可能となった。また、29年度はさらに照射励起光を多波長化したシステム構築に取り組んだ。複数波長をシステムに導入するため、ベクトリアル干渉計における各種収差の低減にも注力した。また、等方性バックグラウンド領域からの散乱光プレスキャンにおいても、広い導入波長帯域において、ベクトル差分ゼロの条件をいかに機械的に決定することができるかがキーとなる同システムにおいて、大まかなラスタースキャンにより等方性領域をプレスキャンし、バックグランドバイアスを半自動的に取り除くことに成功した。微粒子測定において、数百ナノメートルでのサンプル領域をスキャンするために、大まかなラスタースキャン用に三次元ピエゾステージを利用し、微小領域でのスキャン用にMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを併用するシステムを開発した。光源のコヒーレンスの良さが逆にベクトリアル干渉のゼロサプレス効果に悪影響を及ぼしてしまうことが判明していたため、コヒーレンスの低いLDレーザ光源を用いて差分ベクトルゼロ推定も実施した。ところが逆に、MEMSミラーによって拡大ラスタースキャンを実施するためには、スキャンによる光学距離の僅かな変化が差分信号に大きく影響してしまうことも判明した。次年度は光源のコヒーレンスに対するトレードオフの関係をさらに詰めて、光源のより現実的な縦モード条件を算出する必要がある。多波長レーザ光源の導入に、思いのほか手間取っている。これまで通常の干渉計に多波長光源を導入する各種光学系はいろいろと設計してきた経験があったため、同システムの構築もそれほど障害になるとは予想していなかった。ところが、同システムは数十ナノメートルのコントラスト分解能を実現するために、光学系の光軸調整や焦点位置の調整も非常に繊細なファクタであり、励起光源を切り替える度に各種位置決め精度の確保が難題となっている。また、使用する各種光学部品のホルダ等にも相当の工夫が必要であり、高精度長期高安定なホルダの開発も部品メーカーに依頼している。最終年度の次年度でこの遅れを取り戻す予定である。本顕微分光システムの開発において、CTF(Contrast Transfer Function)値をさらに一段向上する必要があることが昨年度までの課題であった。引き続き、この点に特化して、同スペックの向上に取り組んできた。そのために、光学系全体における光軸や光学部品の中心位置をさらに高精度に位置決め・決定するために、レーザオートコリメータを組み込み・導入した。結果、入射光強度に応じた非線形CTFをさらに向上させることが可能となった。
アルゴリズム的観点での確率及び予測概念の研究

本研究の目的は,アルゴリズム的確率の確率および予測としての性質を明らかにすることにあった.平成25年度は特に「A,アルゴリズム的確率の一般化」に重点を置いた.これまでアルゴリズム的確率は,文字列上でのみ定義されていた.これをもっと一般的な空間で定義できるようにするためには,計算可能性解析の手法を導入する必要がある.アルゴリズム的確率において, 2007年のHutter-MuchnikによるMLランダムな点での非収束という重要な結果がある.一方,ランダムネスの理論においてランダムの概念の解析的な特徴付けが知られるようになった.やがて,これらの問題が本質的に同じ問題であることが明らかになってきた.当該年度に得た大きな結果として,密度ランダムネスの微分定理による特徴付けがある.これはランダムネスの理論の文脈での貢献であると同時に, Hutter-Muchnikの結果の特殊な場合の拡張と見ることもできるもので,計算可能解析の手法がアルゴリズム的磯率の理解に有用であることを示す大きな一歩となった.本結果は現在執筆中の論文に含まれる予定である.次に「B,ゲーム論的確率論での確率との関係」について述べる.アルゴリズム的確率の最も大きな特徴は「普遍性」(universal property)を持つということである.一方,ゲーム論的確率論ではこのような性質は存在せず,そのため脱乱択化ができる.当該年度にはその具体的な手法を与えることができた.このような性質の違いを明らかにすることで,確率の概念に追ることができると考えている.アルゴリズム的確率の研究を進める上で,計算可能測度論構築の必要性を強く感じたため,そちらにも力を注いだ.(抄録なし)本研究の目的は,アルゴリズム的確率の確率および予測としての性質を明らかにすることにあった.平成25年度は特に「A,アルゴリズム的確率の一般化」に重点を置いた.これまでアルゴリズム的確率は,文字列上でのみ定義されていた.これをもっと一般的な空間で定義できるようにするためには,計算可能性解析の手法を導入する必要がある.アルゴリズム的確率において, 2007年のHutter-MuchnikによるMLランダムな点での非収束という重要な結果がある.一方,ランダムネスの理論においてランダムの概念の解析的な特徴付けが知られるようになった.やがて,これらの問題が本質的に同じ問題であることが明らかになってきた.当該年度に得た大きな結果として,密度ランダムネスの微分定理による特徴付けがある.これはランダムネスの理論の文脈での貢献であると同時に, Hutter-Muchnikの結果の特殊な場合の拡張と見ることもできるもので,計算可能解析の手法がアルゴリズム的磯率の理解に有用であることを示す大きな一歩となった.本結果は現在執筆中の論文に含まれる予定である.次に「B,ゲーム論的確率論での確率との関係」について述べる.アルゴリズム的確率の最も大きな特徴は「普遍性」(universal property)を持つということである.一方,ゲーム論的確率論ではこのような性質は存在せず,そのため脱乱択化ができる.当該年度にはその具体的な手法を与えることができた.このような性質の違いを明らかにすることで,確率の概念に追ることができると考えている.アルゴリズム的確率の研究を進める上で,計算可能測度論構築の必要性を強く感じたため,そちらにも力を注いだ.(抄録なし)