hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
d-系列およびf-系列元素を置換した軽元素ネットワーク幾何超伝導物質の開拓

本研究では、ボレートを中心に磁性物質の創成と物性の研究として、B, C, Nを基本構成元素とした、2次元ネットワーク幾何構造の一部に、d系列元素としてNi, Co, Mnを組み込んだ新しい物質群の研究を遂行した。2次元ネットワークを有するボレート物質にCoおよびNiを導入した新物質を合成して、その磁性を研究したところ、結果、反磁性相互作用を基本としたキャント強磁性の発現を確認した。同様の結果は、Coを組み込んだ物質群でも観測された。交流磁化率の測定ならびに比熱の測定をもとにして、磁性の特徴と発現機構を検討した。また、磁場が非常に弱い際に、負の帯磁率であると思われる信号が観測された。そこで、超伝導物質であるPbを適用して、磁場を正確に見積もり、その挙動を観測した。その結果、本実験で観測された負の磁性は、クラスタ固体に捕捉された局在スピンが副格子として分布して、そのために生じる現象であることを確認した。ボレート物質の新しい展開として、1次元を基本とした梯子格子物質ならびに2章体構造を有する新しい物質を合成した。その結果、梯子格子系物質では、組み込まれる遷移金属元素がNi, Co, Mnと変化するにつれて、低温で観測される反強磁性転移温度が変化することを確認した。また、2量体物質に関しては、基底状態は一重項で熱励起状態として3重項状態が存在する電子状態であることを確認した。特に梯子格子物質では、一次元の鎖方向の構造は、らせんを有している。今後ラセンと磁性との関係の解明としての興味がもたれる。本研究では、2種類(i),(ii)の新物質開拓に挑戦した:(i)B,C,Nを基本構成元素とした、2次元ネットワーク幾何構造の一部に、d系列元素として、Ni,Co,Mnを組み込んだ新しい物質群の開拓。(i)に関しては、2次元ネットワークを有するボレート物質にCoおいびNiを導入した新物質を合成して、その磁性を研究した。その結果、反磁性相互作用を基本としたキャント強磁性の発現を確認した。(ii)Si、Geを基本構成要素とする、3次元多面体ネットワーク固体の多面体の内部にf系列元素としてEu,Ce、Gdを組み込んだ新しい物質群の開拓。H19年度に行った重要な研究は、これまで研究してきたSiおよびGeを構成要素とする軽元素多面体ネットワーク磁性体において、骨格にIII族元素(B,Al,Ga,In)を置換すると同時に、多面体クラスタ内部にd系列元素であるMnおよびf系列元素であるEuを内包した一連の磁性物質を合成して、その構造と磁性の関係を研究して、磁性が絡んだ新物質創製の可能性を探求したことである。これらの系では、III族元素の幾何学的な位置と濃度を制御することにより電子あるいはホール伝導系が精密に制御され、かつd,、f系列元素に由来した電子スピンとの相互作用を介して、多面体ネットワークの幾何学的構造の制約条件のもとに、興味深い物性が発現する事が期待される。この幾何学的な伝導電子一磁性電子相互作用の枠組みの中で、磁性に絡んだ新しい超伝導物質系を探究した。
医療をめぐる自律規範と法と倫理に関する比較法的研究

本研究は、複数国の医療制度と医倫理問題の取扱いの比較検討を志すものであり、最終的結論に至るために継続研究を申請中である。従って、本年は以下にみるような部分的結論を得たに止まる。1 "死"の問題を素材として、法と倫理の関わり、法の限界を一般的に検討し、ことに医療専門職集団の自律的機能の役割に注目した。(1)アメリカの場合は、連邦政府の提唱した規準に従い各州が立法する形をとったのに対し、イギリスにおいては脳死判定基準・死の認定ともに医師集団が定立し、政府が各医療者へ勧奨する形をとった。(2)この相違は、両国の医師専門職集団の社会的規制力の相違に由来し、直ちに優劣を論ずべきものではないが、わが国の社会への適応性については参考に値しよう。2アメリカ医療制度史を、医師専門職団体の動向を中心に検討した。(1)各州の医師資格制度には、立法主導型と医師集団主導型がある。(2)19世紀末からの科学の発達によりはじめて医師専門職が獲得した"権威"は、その後経済的パワーに変質してゆく。この過程で医師達は自らの規律・主張を立法により貫徹しようとする傾向が生まれた。(3)アメリカ医師会「倫理綱領」は、初期には不正規医師(irregulars)を駆逐するための行動規準、医師制度確立後の20世紀の大改訂後は医師間の行動原理の機能を担った。それは現代の「倫理問題」の処理には、何等の指針をも示し得ないと言われる。(4)20世紀初頭いらい顕著となった科学の専門分化と権威主義的傾向は、いま総合的視点と開放性を要められている。ただし、いわゆるバイオエシックス「運動」には、筆者は多大の疑問をもっている。3なお英・独・仏の医師会の動向を資料に加え、医専門家集団の規律と法と倫理との関わり、その制度的基盤との関わりを明らかにしたい。
in situゲノム解析法の方法論構築

深海を含む地球環境には、いまだ同定されていない微生物が無数存在している。また、ヒト臨床検体において、形態学的には微生物らしきものが組織中に観察されるが培養や核酸の検出ができず正体が不明なケースがある。本研究では、電子顕微鏡により観察される微生物の遺伝情報を獲得するための方法論を構築することを目的とする。また、方法論が確立した後に、深海由来およびヒト臨床由来の試料を用いて、試料中に存在する微生物の遺伝情報の解析を行い、それらの遺伝情報について明らかにする。具体的には、微生物様構造の存在を確認した電子顕微鏡観察用の超薄切片から核酸を抽出し、そのドラフトゲノム配列を決定するまでのプロトコールの開発を目指す。本年度の実績電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの微生物ゲノムの回収のための条件検討を、モデル生物としての酵母に加え、環境から採集した微生物を用いて行った。通常、透過型電子顕微鏡による観察にはサンプルをオスミウムアセトン液等で固定するが、微生物核酸への影響を考慮し、エタノール、アセトン等での固定を試み、核酸回収効率を検討し最適な方法を決定した。回収効率の検討は、酵母のITS領域および細菌のrRNA遺伝子領域に対する定量PCRにより行った。回収される微生物核酸は微量であることが想定されるので、最終的にドラフトゲノム解析にまでもっていくためは、回収核酸の増幅が必要である。いくつかの全ゲノム増幅法を検討することにより、回収核酸を次世代シークエンス解析にまでもっていくために最適な増幅法を決定した。また、超薄切片からの微生物核酸の回収方法について検討を行った。モデル生物としての酵母に加え、環境から採集した微生物を用いて電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの微生物ゲノムの回収のための条件検討についてはほぼ目標を達成した。包埋試料からの微生物ゲノム回収について、ほぼ条件を決定できた。また全ゲノム増幅法のプロトコールも決定した。平成29年度に海洋由来試料の入手はできたが、電子顕微鏡観察用のサンプル調製法の条件検討に時間を要し、平成30年度内に当初の計画であった海洋由来試料のゲノム解析を行うに至らなかった。また、解析を行う海洋由来試料に関してはすでに入手ができているが、今後のさらなる研究のために追加の入手が必要である。サンプル調製法については今年度至適条件を決定できたので、補助事業期間を延長して来年度、当初計画の海洋由来試料のゲノム解析を行ないたい。本年度の実績1.電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの、微生物ゲノムの回収のための条件検討を、酵母をモデル生物として行った。回収効率の検討は、酵母のITS領域およびrRNA遺伝子領域に対する定量PCRにより行った。2. 1で確立された電子顕微鏡観察用包埋樹脂からの微生物ゲノム回収法を、海洋由来試料に用いることで本法の有効性について検討するために、海洋由来試料の入手を行った。酵母をモデル生物として電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの微生物ゲノムの回収のための条件検討についてはほぼ目標を達成した。解析を行う海洋由来試料に関しては、協力機関との調整等で入手に時間を要し、当該年度内の検体の入手にとどまった。一方で、電子顕微鏡観察用の包埋樹脂からの微生物ゲノム回収法に関しては、当初の計画を越える進展があった。

具体的には、微生物様構造の存在を確認した電子顕微鏡観察用の超薄切片から核酸を抽出し、そのドラフトゲノム配列を決定するまでのプロトコールの開発を目指す。本年度の実績電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの微生物ゲノムの回収のための条件検討を、モデル生物としての酵母に加え、環境から採集した微生物を用いて行った。通常、透過型電子顕微鏡による観察にはサンプルをオスミウムアセトン液等で固定するが、微生物核酸への影響を考慮し、エタノール、アセトン等での固定を試み、核酸回収効率を検討し最適な方法を決定した。回収効率の検討は、酵母のITS領域および細菌のrRNA遺伝子領域に対する定量PCRにより行った。回収される微生物核酸は微量であることが想定されるので、最終的にドラフトゲノム解析にまでもっていくためは、回収核酸の増幅が必要である。いくつかの全ゲノム増幅法を検討することにより、回収核酸を次世代シークエンス解析にまでもっていくために最適な増幅法を決定した。また、超薄切片からの微生物核酸の回収方法について検討を行った。モデル生物としての酵母に加え、環境から採集した微生物を用いて電子顕微鏡観察用に微生物を包埋した樹脂からの微生物ゲノムの回収のための条件検討についてはほぼ目標を達成した。包埋試料からの微生物ゲノム回収について、ほぼ条件を決定できた。また全ゲノム増幅法のプロトコールも決定した。平成29年度に海洋由来試料の入手はできたが、電子顕微鏡観察用のサンプル調製法の条件検討に時間を要し、平成30年度内に当初の計画であった海洋由来試料のゲノム解析を行うに至らなかった。また、解析を行う海洋由来試料に関してはすでに入手ができているが、今後のさらなる研究のために追加の入手が必要である。海洋由来試料からの微生物ゲノム回収を進める。回収条件の確立後に、当初計画の通り、深海由来試料を用いた微生物の検索、およびヒト臨床由来試料からの微生物遺伝情報の検出を遂行する。サンプル調製法については今年度至適条件を決定できたので、補助事業期間を延長して来年度、当初計画の海洋由来試料のゲノム解析を行ないたい。本年度は、電子顕微鏡観察用の包埋樹脂からの微生物ゲノム抽出の条件検討が実験の中心であり、また海洋試料の入手が遅れたこともあり、コストのかかる次世代DNAシークエンサーを用いたゲノム解析を行わなかったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。来年度はこれらの試料のゲノム解析を当初の予定通り行うので、本年度および次年度のために請求した助成金は当初計画通り使い切る予定である。サンプル調製法については平成30年度に至適条件を決定できたので、補助事業期間を延長して平成31年度に当初計画の海洋由来試料のゲノム解析を行ないたい。
肝幹細胞移植による内在性肝前駆細胞増殖機構の解析

肝幹・前駆細胞であるThy1陽性オーバル細胞をRetrorsine/Partial Hepatectomy (Ret/PH)モデル肝臓に移植すると、肝臓に生着し移植巣を形成する細胞数は少ないが、レシピエント由来の類洞内皮細胞(SECs)でIL17Bを,Kupffer細胞でIL25の発現を誘導することで、肝前駆細胞(Small hepatocytes-like progenitor cells; SHPCs)の増殖を促進することをこれまでに報告した。しかしながら、1実際にIl17BやIL25が肝前駆細胞を増殖促進させるか、2SECsやKupffer細胞にIL17BやIl25を誘導させるメカニズム、3Thy1を高発現する骨髄間葉系細胞(MSCs)移植でも同じようにSHPCsを増大させるか、が未解明であった。そこで、1に関して、Ret/PH1日後肝臓から単離した成熟肝細胞を培養し、ヒト由来IL17B及びIL25を培地に添加した。1週間後に出現した小型肝細胞コロニー数は、コントロール(無添加群)33.3±10.2個, IL17B投与群で48.3±16.9個, IL25投与群で49±17.4個であった。コロニー形成細胞数は、コントロール83.1±5.3個、IL17B投与群で113.0±7.6個、IL25投与群で135.1±9.3個であった。IL17B, IL25投与はコロニー形成を促進した。2に関して、Thy1陽性細胞由来Microvesicles(MVs)をSECs、Kupffer細胞へ24時間投与したところ、SECsでIL17Bの、Kupffer細胞でIL25の発現が上昇した。3に関して、MSCsをRet/PHモデルに移植するとSHPCsの増生が促進された。肝幹・前駆細胞であるThy1陽性オーバル細胞をRetrorsine/Partial Hepatectomy (Ret/PH)モデル肝臓に移植すると,肝臓に生着し移植巣を形成する細胞数は少ないが,レシピエント由来の類洞内皮細胞(SECs)でIL17Bを,Kupffer細胞でIL25の発現を誘導することで,肝前駆細胞(Small hepatocytes-like progenitor cells; SHPCs)の増殖を促進することをこれまでに報告した。しかしながら、生着したドナー細胞がほとんどいないにも関わらず,レシピエント由来の類洞内皮細胞(SECs)とKupffer細胞が活性化し,IL17B/IL25発現が誘導されることから,Thy1陽性細胞が分泌する液性因子が重要と考えられた。そこで,Thy1陽性細胞培養上清からMicrovesicles (MVs)を抽出し、Ret/PHモデルラットに腸間膜静脈経由で投与し,SHPCsの挙動を検討した。結果,生理食塩水を投与したコントロールではSHPCs clusterの単位面積当たりのcluster数が0.4 ±0.1 /mm2,構成細胞数が75.9 ±4.4個だったのに対し、Thy1-MVs投与群ではcluster数1.9 ±0.5 /mm2,構成細胞数が174.0 ±12.4個と有意に増大した。また、細胞移植と同様にThy1-MVs投与群で、SECsでIL17Bが、Kupffer細胞でIL25の発現が誘導され,かつSHPCsでIL17rbの発現が誘導されていた。以上より,Thy1陽性細胞が分泌するMVsにより、内在性細胞を活性化させ,SECsでIL17bを、Kupffer細胞でIL25を、SHPCsでIL17rbの発現を誘導することによって内在性肝前駆細胞の増殖が促進されることが示唆された。今のところ、研究実施計画に沿って進んでいる。Thy1-MVsからIL17B/IL25の誘導因子や増殖促進因子を同定していく。障害肝由来Thy1陽性細胞をRetrorsine/Partial Hepatectomy (Ret/PH)モデル肝臓に移植すると, Thy1陽性細胞が分泌するExtracellular Vesicles(EVs)により、類洞内皮細胞(SECs)でIL17Bを、Kupffer細胞でIL25を、内在性肝前駆細胞(SHPCs)でIL17RBの発現を誘導することによってSHPCsの増殖が促進されることを報告してきた。しかしながら、誘導されたSHPCsの肝分化機能と運命については未解明である。そこでThy1陽性細胞移植30日後と60日後の肝組織切片からLaser Micro Dissection法でSHPCsを抽出し、遺伝子発現を解析したところ、細胞老化マーカーであるp16、及び肝分化マーカーであるCyp1a2とCyp2b1の発現がコントロール群に比べ、有意に高かった。また、IL25は細胞老化を誘導することが知られているので、小型肝細胞培養にIL17BとIL25を投与して7日間培養し、p16の遺伝子発現を検討したところ、非投与群やIL17B投与群に比べIL25を投与した場合において有意に上昇していた。以上により、細胞移植により誘導されたSHPCsは高い肝機能を持つが、IL25の作用により細胞老化に陥る可能性が示唆された。以上の成果を論文として報告した(Ichinohe et al. STEM CELLS, 2017)。また、IL17RB/IL17B/IL25

シグナルを誘導する因子を同定するため、Thy1陽性細胞と骨髄間葉系細胞由来のEVs中に含まれるmiRNAを抽出し、マイクロアレイによる網羅的解析を行い、現在5個の誘導因子を候補として同定している。今後もIL17RBシグナル誘導因子や増殖促進因子を同定していくため、検討を続ける予定である。今のところ、研究実施計画に沿って進んでいる。今後はThy1陽性細胞とMSCs由来MVsからmiRNAやタンパク質の網羅的解析を行い、共通因子を抽出し、IL17B/IL25の誘導因子や増殖促進因子を同定していく。今後は、IL17B/IL25による増殖シグナルの解析、及びThy1陽性細胞由来MVsの中からIL17B/IL25誘導因子および増殖促進因子を同定し、in vitroで機能評価してからin vivoへ展開していく。医歯薬学今後は、IL17B/IL25による増殖シグナルの解析、及びThy1陽性細胞とMSCs由来MVsの中からIL17B/IL25誘導因子および増殖促進因子を同定し、in vitroで機能評価してからin vivoへ展開していく。本研究には候補となる液性因子の網羅的解析を必要としており、解析を行う上での最適条件の検討と必要なサンプル量の確保が現在進行中であるため、次年度使用額が生じている。本研究には候補となる液性因子の網羅的解析が必要であり、解析を行う上での最適条件の検討を現在行っている。解析に必要な額を留保したため、次年度使用額が生じている。受諾解析費用、サンプル作成の研究補助者に対する謝金、実験動物や実験器具などの消耗品の購入及び研究成果の論文投稿と印刷代に用いる。受諾解析費用、サンプル作製の研究補助者に対する謝金、及び実験動物や実験器具などの消耗品の購入に用いる。
養護学校義務制実施期における重症心身障害児教育実践の成立と構造に関する歴史研究

本研究は、1970年代の重症心身障害児施設において医療・福祉実践を教育実践として組み替え、重症児の就学・修学行為が成立する過程を通じて、1979年の養護学校義務教育の実施とその歴史的構造を明らかにすることを目的とした。京都府亀岡市の民間重症児施設「花の木学園」内に開設された亀岡小中学校「みのり学級」の実践は、医療や福祉が教育との接点をもち、教育の論理をくぐることで、重症児の生存と生活の保障を亢進させる可能性を提示した。社会的排除を複合的に受けてきた重症児にとって、生存保障のための要求の集約点として「学校」があり、教育、医療、福祉の結節点として「養護学校」という教育形態が要求された。本年度は、重症児への教育保障を通じて隣接する医療や福祉の関係構造の変容をとらえ、そのことが障害児の社会的支援における包摂と排除の構造にいかなる修正・変更をもたらしたのかを検討するための視点を検討した。具体的には、京都府亀岡市の重症児施設「花の木学園」に設置された重症児学級(みのり学級)を事例として取り上げ、その教育実践にかかわる資料を生存保障の観点から整理し、日常生活やローカルな次元から包摂と排除のありようをみようとした。本年度は花の木学園およびみのり学級に関する史料収集を中心に行い、本格的な検討は次年度以降の課題であるが、さしあたり以下の点がうかびあがってきた。在宅生活を余儀なくされてきた重症児の施設入所は、日常生活に必要なケアを安定的に受けられるという意味で、かれらの生存を保障するものであった。しかし、重症児施設は医療的管理以外を想定した制度・施設ではなかったため、無為に「生かされる」という状態に留め置かれがちであった。花の木学園の場合、みのり学級の設置によって、重症児の生存保障の水準は「生かされる」のではなく「生きていく」段階へと引き上げられた。みのり学級の実践は本校の亀岡小学校の教師および保護者、そして地域や行政の人びとに支えられて成り立っていたものであり、さらに「共同教育」を通じて通常の子どもたち、地域の子どもたちとの関係性を築いていた。それは施設で人生の大半を過ごす重症児にとって、社会やコミュニティへの参加の契機でもあった。革新府政の下で広がっていた不就学障害児をなくす運動のエートスが背景にあったとはいえ、養護学校(亀岡分校)開校はそうした公共性の具現化のひとつとみることができる。本年度の研究成果の一部は、「今、「この子ら」と生きた糸賀一雄と対話する」『糸賀一雄生誕100年記念事業論文集・生きることが光になる』(2014)として発表することができた。本年度は、京都府亀岡市にある重症心身障害児施設「花の木学園」内に開設された亀岡小・中学校「みのり学級」が、京都府立丹波養護学校「亀岡分校」として発展していく過程を中心に、重症心身障害児教育実践およびそこに向けられた家族の教育要求の成り立ちとその内実を明らかにしてきた。具体的には、「花の木学園」および「みのり学級」における重症児への教育・療育実践について、内容・方法レベルでの技術的な対応がいかになされていたのかを、教育の内容と方法をつなぐ教育目標という位相に着目して検証した。そこで、重症児の教育要求を「学校教育」の課題として組織化していく過程とともに、施設における生活指導や療育実践のなかに学校教育が拡大していくことで重症児の生活・発達環境がいかに変容していったのかを明らかにした。また、口丹養護学校建設運動の動向をおさえながら、重症心身障害児の学校教育の可能性や必要性が社会的にいかに発信され認知されていったのかを検討した。重症児施設では、同じ空間での生活ケアに流されがちな生活時間に節目やリズムをもたらすことで、子どもたちが生活の見通しや期待をもちながら日常を主体的に生きることへとつながり、その基盤となる生命や健康の維持・増進をもたらした。教師や施設職員、家族らはそうした重症児の変化に価値を見出しながら、教育に対する認識や要求を深めていった。また、「みのり学級」の教育実践は亀岡小学校(本校)の教師、保護者、地域住民に支えられて成り立っており、「共同教育」を通じて地域の子どもたちとの関係性を築いていた。それは施設で人生の大半を過ごす重症児にとって、社会やコミュニティへの参加の契機であり、養護学校(亀岡分校)開校はそうしたコミュニティにおける公共性の具現化であった。最終年度にあたる本年は、これまで研究成果を論文化する作業を集中して行った。まず、これまでの文書史料による検討に加えて、本年度は関係者(みのり学級元担任、花の木学園元指導部長、花の木学園・みのり学級保護者)への聞き書きを行った。聞き書きによって得られた口述史料については、文書史料による裏づけを行い、1970年代の重症児教育実践の成立に関する歴史叙述にあたり、以下のような事実を得ることができた。重症児施設は、医療や福祉から排除され「生きられない」状態に追いやられた重症児のいのちを救済したが、生活の質の向上をはかる十分な条件を備えていなかった。そうしたなか、みのり学級の教育は、重症児の心身機能や能力を高めて支援と依存を極小化させていく主体ではなく、他者と関係を取り結びながら要求を表出する主体として発達させることが、かれらの心身の生理的基盤の成熟にまでさかのぼって求められた。みのり学級と花明・花の木学園の実践は、医療や福祉が、教育との接点をもち、教育の論理をくぐることで、重症児のいのちと生活の保障を亢進させる可能性を示した。

なお、上記の研究作業のまとめとして、日本教育学会第74回大会(2015年8月29日、お茶の水女子大学)において「重症心身障害児の生存保障と学校教育の成立ー1970年代重症心身障害児施設における生存・発達・教育ー」と題する口頭発表を行った。最終的には、「1970年代の重症心身障害児施設における教育の希求と生存保障ー亀岡小・中学校「みのり学級」(丹波養護学校亀岡分校)を事例としてー」(岩下誠・三時眞貴子・江口布由子・河合隆平編『「生存」への支援と排除の比較社会史ーせめぎあう教育・労働・福祉ー(仮)』昭和堂、2016、印刷中)として論文化した。本研究は、1970年代の重症心身障害児施設において医療・福祉実践を教育実践として組み替え、重症児の就学・修学行為が成立する過程を通じて、1979年の養護学校義務教育の実施とその歴史的構造を明らかにすることを目的とした。京都府亀岡市の民間重症児施設「花の木学園」内に開設された亀岡小中学校「みのり学級」の実践は、医療や福祉が教育との接点をもち、教育の論理をくぐることで、重症児の生存と生活の保障を亢進させる可能性を提示した。社会的排除を複合的に受けてきた重症児にとって、生存保障のための要求の集約点として「学校」があり、教育、医療、福祉の結節点として「養護学校」という教育形態が要求された。研究作業はおおむね順調に遂行することができた。本年度は、花の木学園およびみのり学級・亀岡分校の療育・教育実践に関する一次史料の収集と整理、および関係者への聴き取りを中心に作業を行った。とりわけ、花の木学園の心理判定員浅野武男氏、みのり学級元担任糸井利則氏への聴き取りでは、当時の園児たちの生活と発達の状況および家族の養育状況、教育要求のありようについての貴重な口述史料を得ることができた。障害児教育学本研究の最終年度である本年度は、2年間の研究成果をふまえて、養護学校教育義務制実施にかかわる制度・政策および教育実践が、教師や家族を媒介にしながら、重症心身障害児の教育経験としていかに蓄積されたのかを総合的に検討する。これにより、義務制養護学校教育という制度が障害児のライフステージに組み込まれ、就学行動が定着していく様態と、子ども・家族によって「生きられた」学校教育の側面について考察する。そのため今年度は、みのり学級・亀岡分校に在籍していた園児の保護者・家族への聴き取り調査を予定している。平成25年度は当初の研究計画に即して、みのり学級の成立とカリキュラムならびに教育実践の生成・変容を検討するための史料整理を行うことができたと考える。重症児施設「花の木学園」にみのり学級ができたことで、そこに暮らす重症児の生活は大きく変化した。そのありようは「教育を含めることで、日本の福祉概念や生存概念はどのように拡張できるのか」という「生存の歴史学」が提起する課題への応答も意図するものであった。具体的には、病棟・施設の医療・療育実践の蓄積から、発達・教育的な価値と理論を選択していく教師・学校側の認識のありようを考察するために、花の木学園の療育記録、みのり学級の指導記録および学級通信などのドキュメント史料のほか、学園関係者へのインタビューを行った。また本年度は、みのり学級のような施設内学級の成立の背景にあった、就学をなくす運動から障害児教育権保障運動への広がりも検討した。
創薬ターゲットの構造解析実現を目指したXFEL光による新規構造決定法の開発

創薬研究を行うためには薬の標的となるタンパク質のことをよく理解する必要がある。そのためにはタンパク質の結晶を作成し、X線結晶構造解析により立体構造を知ることが重要である。このような創薬ターゲットタンパク質の中には1数μm程度ではあるものの、結晶ができている場合がある。しかしながら、このような結晶は構造決定が難しい。そこで従来の放射光施設に比べ、10億倍もの輝度があるX線自由電子レーザーによる解析が期待されている。そこで日本のXFEL施設であるSACLAにおいて新規立体構造決定法の開発を行い、μmサイズの微結晶タンパク質を用いて、立体構造決定できることを明らかにした。創薬ターゲットを始めとする様々な膜タンパク質の中には10μm程度の微結晶ではあるものの、結晶ができているケースが知られている。しかしながら、X線回折強度が非常に小さい、もしくは取り扱いが難しいことから、立体構造決定に至らないことがしばしばである。そこで、従来の放射光施設に比べて、さらに約10億倍もの強度があるとされるX線自由電子レーザー(XFEL)を利用し、だれでも簡便に微結晶を使って新規タンパク質の立体構造を行なうための技術を開発することが本研究の目的である。すでに、日本のXFEL施設であるSACLAにおいて、タンパク質結晶を安定な母液中にいれ、その溶液を流しておき、そこへX線を照射することで、1個の結晶から1つのデータをとり、たくさんのデータを連続的に得ることにより、立体構造が決定されてきている。しかしながら、この方法で得られる立体構造は、すでに構造が明らかになっているもののみで、全く構造がわからないものについてはSACLAを用いた構造決定法はでき上がっていない。そこで、ルシフェリン再生酵素を用い、10μm程度の大きさが揃った微結晶を大量に作成した。新規構造決定法である重原子同型置換法を用いるために0.5mMの酸化水銀が入った溶液に結晶を浸すことにより、水銀を結合させた。水銀が結合していないNative結晶と、水銀が結合した結晶に対しSACLAからの12.6keVのX線を照射し、それぞれ約10000枚、約80000枚のイメージデータを測定した。このデータを用いて異常分散効果を考慮した重原子同型置換(SIRAS)法による立体構造決定に成功した。また、Native,水銀結晶をそれぞれ10000枚のデータを用いることで構造決定に成功した。タンパク質結晶学
施設野菜の高能率かつ安全な周年栽培技術システムに関する研究

日本の養液栽培の設置面積は1,500haに達し、順調に増加を続けている。養液栽培の実用化は日本から開始され、技術的なレベルは世界をリードするものとなっている。本研究は、受け入れ教員が最近精力的に取り組んでいる培養液の量的管理方法を用いて、トマトの高位生産を行おうとするものであり、国外での研究はほとんど実施されていない。これまで、CO_2施用は1,000ppm程度の濃度を上限として日の出から換気前の時間帯について行われるのが一般的であったが、低段密植栽培では、より高濃度のCO_2施用が有利である可能性が考えられる。本試験では、日射比例型の培養液量的管理を行い、3,000ppmの高濃度CO_2施用に関する試験を実際のプラスチックハウス内で行った。CO_2施用は、液化炭酸を用いて行い、専用の制御装置を試作して目的濃度に維持した。施用時間は日の出前30分から側窓換気までとし、夕方側窓閉鎖後日没までの時間帯も補足的に行った。側窓換気は、温度による自動制御を行い、種々の環境条件を計測し、解析に用いた。本年度はプラスチックハウス内で、簡易バッグカルチャー方式を用いてトマトを栽培した。灌液量・灌液頻度・灌液濃度などの培養液管理は、日射比例型の量的管理システム採用し、施設内のCO_2濃度を10003000ppm程度まで高める高濃度CO_2施用、また空気二重膜被覆に関する試験をプラスチックハウスで行った。生育と収量ならびに品質に与える影響を調査した。また今回,二重膜の内側のフィルムとして適した性質を持つプラスチックフィルムを新たに開発し,試験に供試した。空気二重膜被覆により断熱効果を高めた結果,プラスチックハウス内の暖房にかかる灯油量は40%削減された。一層被覆との比較では、到達日射量は低下したが、初期成育に関しては第1果房の到花日数や各種調査項目ともに一層被覆のものと差がなく、収量に関しても空気二重膜被覆区における収量の減少は見られなかった。以上より、CO_2濃度を10003000ppm程度まで高める高濃度CO_2施用することによって、二重膜による到達日射量の低減を補償できることが明らかとなった。プラスチックハウス内で、簡易バッグカルチャー方式を用いてトマトを栽培し、7つの異なる元肥の施用区を設け、灌液量・灌液頻度・灌液濃度などの培養液管理は、日射比例型の量的管理システム採用し、施設内のCO_2濃度を10003000ppm程度まで高める高濃度CO_2施用、また空気二重膜被覆に関する試験をプラスチックハウスで行い、それぞれが生育と収量ならびに品質に与える影響を調査した。空気二重膜被覆により断熱効果を高めた結果、プラスチックハウス内の暖房にかかる灯油量は40%削減され、一層被覆との比較で到達日射量は低下したが、初期成育に関しては第1果房の到花日数や各種調査項目ともに一層被覆のものと差がなく、初期収量に関しても空気二重膜被覆区における収量の減少は見られなかった。以降の生育や収量ならびに品質については現在調査中である。

本年度はプラスチックハウス内で、簡易バッグカルチャー方式を用いてトマトを栽培した。灌液量・灌液頻度・灌液濃度などの培養液管理は、日射比例型の量的管理システム採用し、施設内のCO_2濃度を10003000ppm程度まで高める高濃度CO_2施用、また空気二重膜被覆に関する試験をプラスチックハウスで行った。生育と収量ならびに品質に与える影響を調査した。また今回,二重膜の内側のフィルムとして適した性質を持つプラスチックフィルムを新たに開発し,試験に供試した。空気二重膜被覆により断熱効果を高めた結果,プラスチックハウス内の暖房にかかる灯油量は40%削減された。一層被覆との比較では、到達日射量は低下したが、初期成育に関しては第1果房の到花日数や各種調査項目ともに一層被覆のものと差がなく、収量に関しても空気二重膜被覆区における収量の減少は見られなかった。以上より、CO_2濃度を10003000ppm程度まで高める高濃度CO_2施用することによって、二重膜による到達日射量の低減を補償できることが明らかとなった。
中国古典詩及びその解釈の言葉と漢訳仏典及び禅の語録の言葉との関係についての研究

研究代表者の佐竹保子と研究分担者の齋藤智寛は、ともにそれぞれ2篇の論稿を、学術雑誌『關西大學中国文學會紀要』39号、『集刊東洋学』120号、『中国俗文化研究』15号等に発表した。佐竹「『旧唐書』音楽志訳注稿(四)」は、945年に成立した『旧唐書』音楽志の訳注を作成したもので、その過程で、仏教関係の語彙との類似や相違を考究した。また、佐竹「謝霊運「華子崗に入る是れ麻源の第三谷なり」詩末聯と胡克家と郭慶藩」は、謝霊運(385433)の「華子崗に入る是れ麻源の第三谷なり」詩の末聯冒頭の一語「恒」について、清代の文選学者胡克家(17561816)の見解とそれを踏襲し続ける現代に至るまでの研究者たちの説、および、それらと対立する、清代の莊子学者郭慶藩(18441896)の説を紹介した。郭慶藩の説は、『莊子集釋』という思想書に短く記されるため大きく取り上げられることがなかったが、しかし郭説は、じつは謝詩の読解に深く関与していることを立証し、胡克家以後の説よりもはるかに妥当性を有していることを示した。郭慶藩はもとより仏典にも深い造詣を持っており、そこから作品を洞察している。齋藤「五代宋初仏教史書閲読札記」は、五代宋初(10世紀前半から中頃まで)の仏教史料からその語彙を探究し、齋藤「鄭愚「大ギ山大円禅師碑銘」考」は、晩唐(9世紀から10世紀初)の士大夫が禅師に対して書いた碑銘の文章から、伝統的な語彙に織り込まれる禅仏教の語彙を考究した。研究代表者佐竹保子は、招待講演として「熟成する七律ー揺らぐ器に盛る「言い難き」もの」を発表し、杜甫(712770)の七言律詩から李商隠(812858)の七言律詩に至って、詩語にも詩想にも仏教的観念が大量に盛り込まれるようになったことを示し、それが七言律詩という形を採ったことの必然性を語っている。研究分担者齋藤智寛は、「《続高僧伝・訳経篇》所見三教争論材料二則」と「《続高僧伝》感通篇と禅仏教」を、どちらも国際学会で発表し、僧侶の道宣が645年に完成したとされる『続高僧伝』とその中の言葉を取り上げて検討している。いずれも、来年度以後の論文に生かされるはずである。今年度に引き続き、研究代表者の佐竹保子は、おもに詩文作品の方面から、研究分担者の齋藤智寛は、おもに仏典や禅語録の方面から、詩文と仏典・禅語録との、顕在的潜在的関わりについて考究する。もとより、今まで通り、佐竹は仏典や禅語録等も自己の研究範囲に含めているし、齋藤も詩文作品をよく検討している。それとともに、双方の新たな知見を可及的速やかに交換しあい、共有する方策を取る。研究計画は変更しない。また、研究を遂行する上での解決困難な課題も今の所見つかっていない。研究代表者佐竹保子は、招待講演として「熟成する七律ー

揺らぐ器に盛る「言い難き」もの」を発表し、杜甫(712770)の七言律詩から李商隠(812858)の七言律詩に至って、詩語にも詩想にも仏教的観念が大量に盛り込まれるようになったことを示し、それが七言律詩という形を採ったことの必然性を語っている。研究分担者齋藤智寛は、「《続高僧伝・訳経篇》所見三教争論材料二則」と「《続高僧伝》感通篇と禅仏教」を、どちらも国際学会で発表し、僧侶の道宣が645年に完成したとされる『続高僧伝』とその中の言葉を取り上げて検討している。いずれも、来年度以後の論文に生かされるはずである。今年度に引き続き、研究代表者の佐竹保子は、おもに詩文作品の方面から、研究分担者の齋藤智寛は、おもに仏典や禅語録の方面から、詩文と仏典・禅語録との、顕在的潜在的関わりについて考究する。もとより、今まで通り、佐竹は仏典や禅語録等も自己の研究範囲に含めているし、齋藤も詩文作品をよく検討している。それとともに、双方の新たな知見を可及的速やかに交換しあい、共有する方策を取る。研究計画は変更しない。また、研究を遂行する上での解決困難な課題も今の所見つかっていない。研究代表者の佐竹保子は、2018年度が定年退職の年であり、物品費と旅費を使う時間に恵まれなかったことが、最大の理由である。また、関連する学会・研究会がおもに仙台で開かれ、出張費を大幅に使う必要が生じなかったことも、理由に挙げられる。2019年4月1日から、研究代表者は東京の大東文化大学に特任教授として赴任し、住居も埼玉県に移った。このため、研究分担者齋藤智寛との研究打合せに、旅費を2018年度以前より多く使用する計画である。また、新に所属した大学での不足書籍の購入や、パソコンやプリンタの買い換えのために、物品費を多く使用する計画である。
海水温上昇に伴いリスク管理が必要となる魚類の新興感染症の診断・治療方法の検討

魚類のC群レンサ球菌感染症の原因細菌の分離・選択培地として、コンゴーレッド色素を用いた特殊培地を開発した。魚類由来株は、高水温に特に注意を払うべき細菌であることが判明した。魚類株は非常に均一な細菌集団であることが判明した。また、薬剤感受性調査の結果、耐性菌の存在が明らかとなった。魚類株にもSOF因子があり、その遺伝子構造を明らかにした。この遺伝子配列より、診断に応用できることを明らかにした。1)新興感染症としての新型レンサ球菌の大規模疫学調査として、研究室保存の日本株、中国、シンガポール、マレーシア、台湾株との比較を行うことは、魚類防疫上重要事項である。特に、日本のカンパチ養殖では、種苗の大半は海外種苗である。これら細菌感染症の疫学調査・研究を行い、将来の防疫体制の細菌感染症のアジアでの移動が明らかにした。2)この新型レンサ球菌は増殖適温が37°Cであり、養殖現場においては高水温になれば病勢が強くなる。水温の上昇により感染力が強くなるかを明らかにした。どの水温帯になれば、感染が成立するのかを把握することで、養殖現場に危険予報を出すことが可能となり、予防・治療に貢献できるようになった。3)魚類由来細菌は、われわれの研究より、畜産動物由来の菌株とはいくつかのハウスキーピング遺伝子および23srRNAの塩基配列に違いがみとめられることが明らかになり、これら遺伝子群の違いをもとに、魚類由来菌株の分類学的位置を明確にすることができた。この結果をもとに魚類由来の菌株と哺乳動物由来菌株の迅速判定を、PCR法を用いて行えるようになった。4)また、魚類の感染を早期に診断および病原体を分離できる方法を開発した。この方法を基に養殖場レベルでの迅速診断法をも開発した。5)安全な食品を供給できるようにすることを目的として将来の予防(ワクチン開発)法確立のための基礎研究として、魚類分離細菌の抗原性が単一なのか複数存在するのか調査して、日本の菌株は、抗原性は均一であることを明らかにした。我々(Nomoto et al., 2004, 2006 and 2008)は、病魚の早期診断法(PCR)を確立した。この技術は研究室レベルでは有効に機能するが、各県あるいは漁協における日常の魚病検査においては、手間および特殊機器・技術を必要とする。そこで、日常診断に耐えうる診断指針の確立を行う。そこで、新興感染症の原因細菌であるS.dysgalactiaeの分離・選択培地として、コンゴーレッド色素を用いた特殊培地を開発した。この分離・選択培地を用いることで、迅速・簡便な魚病診断を確立した。この技術は、養殖場の検査室でも簡単に応用可能であった。新型レンサ球菌のワクチン開発の基礎研究として、日本で分離される菌株の抗原が同一であるのかを明らかにする目的で、抗原分析を行った。魚類由来の新型レンサ球菌Streptococcus dysgalactiaeは、ランスフィールドC群に分類され、畜産動物の菌株の同種菌株と非常に類似した抗原構造を保有していた。また、日本で分離された菌株と海外で分離された魚類由来の菌株も類似した抗原構造を保有しており、魚類由来の菌株間の違いは認められず、抗原型は1種類であるとの結論を得た。魚類由来の株は、スーパー抗原であるSpeGの遺伝子を保有していた。また、その遺伝子にはIS(挿入配列)が挿入されていることを明らかにした。この挿入配列をSpeGと共に検出することで、魚類株と哺乳動物由来株を識別することが可能となった。魚類のC群レンサ球菌感染症の早期診断法(PCR)を確立した。そこで、日常診断に耐えうる診断指針の確立を行った。すでに、新興感染症の原因細菌であるS.dysgalactiaeの分離・選択培地として、コンゴーレッド色素を用いた特殊培地を開発した。この分離・選択培地を用いることで、迅速・簡便な魚病診断の確立ができた。この感染症は、従来の魚病細菌とは生育温度が異なる上に、増殖速度が違い、分離培養にある程度の技術を必要とする。よって、我々が開発した選択培地に基づく診断技術を確立することができた。会離細菌の各種薬剤に対する薬剤感受性を実施した。その結果、この細菌がすでに耐性化している薬剤および感受性を示す薬剤を明らかにした。その結果、アンピシリンおよびエリスロマイシン等のマクロライド抗生剤には耐性化していないことが判明した。これらの薬剤が有効であると推察された。新型レンサ球菌のワクチン開発の基礎研究として、日本で分離される菌株の抗原が同一であるのかを明らかにする目的で、抗原分析をした。

魚類由来の新型レンサ球菌Streptococcus dysgalactiaeは、ランスフィールドC群に分類され、畜産動物の菌株と共通抗原を有することが判明している。しかしながら、魚類菌間での抗原性の違いについては詳しく研究されていなかった。抗原分析の結果、魚類由来株は非常に均一な細菌集団であり、抗原性の違いは菌株間では認められなかった。よって、抗原型は1種類であると結論した。
頭蓋顔面形態による最大開口量の予測とその応用

これまでに、正貌、側貌ともに正常な顔面形態を有し、顎関節ならびに上下顎関係に異常を認めない2030歳代の本学学生を対象とし、最大開口量を計測し、閉口時の側方頭部X線規格写真を撮影した。トレース後、距離的計測項目と角度的計測項目の15因子を説明変数として、最大開口量について段階式重回帰分析を行った。その結果、重相関係数0.71で選択された因子は下顎長(C-I距離)、頭蓋底長(S-N距離)、舌骨とオトガイ棘間距離(II-G距離)であった。これらでの最大開口量の予測式はY=(-43.995+0.513Xa+0.5165Xb+0.3805Xc)÷1.1:Xa=C-I距離(mm)、Xb=S-N距離(mm)、Xc=H-G距離(mm)となり関与率は50.7%と高い値であった。そこで、顎変形症患者の術前および下顎枝矢状分割術後の最大開口量を計測し、さらに最大開口量の予測式にあてはめた。術前の最大開口量の平均は50mmで、術後は45mmであった。下顎長とした(C-I距離)の平均は99.6mmで、頭蓋底長(S-N距離)の平均は65.7mm、舌骨とオトガイ棘間距離(II-G距離)は37.6mmであった。予測式での最大開口量の平均は50.2mmで、あてはめ値と実測値とを比較すると53%が±5mm以内であったが、正常者での77%に比較し誤差が多かった。数列ではあったが、顎関節症における開口障害患者においての予測においては±5mmの予測ができた。しかし、本研究の結果より顎変形症患者においては誤差が多く、頭蓋顔面形態からの顎変形患者の最大開口量の予測は、他の因子について検討する必要性が示唆された。正貌、側貌ともに正常な顔面形態を有し、顎関節ならびに上下顎関係に異常を認めない2030歳代の本学学生60名(男性29名、女性31名)を対象とし、最大開口量を計測した.また、閉口時の側方頭部X線規格写真を撮影し、トレース後、距離的計測項目としてセラとナジオン間の距離(S-N)、下顎頭中心部と下顎中切歯先端間の距離(C-I)、下顎頭中心部とゴニオン間の距離(C-Go)、ゴニオンとグナチオン間の距離(Go-Gn)、第1頚椎最突出最下点と第5頚椎最突出最下点間の距離(C1-C5)、舌骨体部最突出最下点から第1、2頚椎前縁平面に直交して頚椎前縁までの距離(Hl)、第3頚椎最突出最下点からHl線までの垂直距離(Hh)、舌骨からオトガイ棘間の距離(H-G)、下顎下縁平面から舌骨までの垂直距離(Mplane-H)、ボルトンと舌骨間の距離(Bo-H)、セラと舌骨間の距離(S-H)について計測した.角度的計測項目としてSN平面とCgo平面とのなす角度(SN-OGo)、下顎頭中心部とゴニオンとグナチオンを結んだ角度(C-Go-Gn)、ナジオンとセラと舌骨を結んだ角度(N-S-H)、ボルトンと舌骨とグナチオンを結んだ角度(Bo-H-Gn)について計測した.この15因子を最大開口量の説明変数として、段階式重回帰分析を行った.その結果重相関係数0.72で選択された因子は下顎長(C-I距離)、頭蓋底長(S-N距離)、舌骨とオトガイ棘間距離(S-H距離)であった.これらでの最大開口量の予測式はY=(43.995+0.513Xa+0.5165Xb+0.3805Xc)÷11:Xa=C-I距離(mm)、Xb=S-N距離(mm)、Xc=H-G距離(mm)となり関与率は50.7%と高い値であった.この予測式に3つの因子による、あてはめ値と実測値では77%が±5mmであり、少ない誤差で予測可能と考えられた.これまでに、正貌、側貌ともに正常な顔面形態を有し、顎関節ならびに上下顎関係に異常を認めない2030歳代の本学学生を対象とし、最大開口量を計測し、閉口時の側方頭部X線規格写真を撮影した。

そこで、顎変形症患者の術前および下顎枝矢状分割術後の最大開口量を計測し、さらに最大開口量の予測式にあてはめた。術前の最大開口量の平均は50mmで、術後は45mmであった。下顎長とした(C-I距離)の平均は99.6mmで、頭蓋底長(S-N距離)の平均は65.7mm、舌骨とオトガイ棘間距離(II-G距離)は37.6mmであった。予測式での最大開口量の平均は50.2mmで、あてはめ値と実測値とを比較すると53%が±5mm以内であったが、正常者での77%に比較し誤差が多かった。数列ではあったが、顎関節症における開口障害患者においての予測においては±5mmの予測ができた。しかし、本研究の結果より顎変形症患者においては誤差が多く、頭蓋顔面形態からの顎変形患者の最大開口量の予測は、他の因子について検討する必要性が示唆された。
核内転写因子集積点形成の１粒子ダイナミクスと機能解析

細胞は機能を発揮する遺伝子の組み合わせを変化させて様々に変化する。遺伝子発現を制御しているのは複雑な分子複合体であるが、中でもスーパーエンハンサーは、染色体上に遺伝子転写因子・転写制御因子が高密度に集積した構造であり、集団的な遺伝子発現制御を行うことによって、細胞運命決定等において主要な役割を果たす領域であるとして提唱されているが、その実体は明らかでなく機能についても依然として多くの議論がある。スーパーエンハンサー研究のほとんどは細胞を破壊して取り出した遺伝子解析手法による。本研究では生きた細胞内でスーパーエンハンサーの実体を直視し、同一細胞での遺伝子発現と直接関連づける。
高周波スイッチング増幅器を用いた電源回路の集積回路化およびデジタル制御

ソフトスイッチング型電源を集積回路化することを目指したソフトスイッチング型電源回路の動作周波数の高周波化において、トランジスタを破壊するほどの高電圧が過渡的にスイッチに掛かるのを防ぐための保護回路を作成した。また、電源回路の出力をデジタル制御するために高周波電力検出回路を作成し、動作状況をデジタル回路へ取り込むことを可能にした。動作周波数が高くなるほど増加し無視できなくなるゲート損失について解析しゲート損失を低減するドライブ駆動方式を提案した。E級増幅器においては負荷や入力電圧の急激な変動によりトランジスタが破壊されるということがまれに報告されているため、回路の静特性、動特性を解析することが重要であった。しかし、それらについてはまだ十分に解析されておらず、本研究で回路の静特性、動特性の理論解析を行い設計手法および最適な回路パラメータを検討した。その結果、急激な負荷変動のうちでも負荷がキャパシティブに急変する場合に高いピーク電圧がトランジスタにかかることが分かり、そのときにトランジスタが破壊されているのではないかという予測を得ることができた。また入力信号の変動に対しては、入力電圧に対する出力振幅の伝達関数を求めることにより周波数特性を得ることができた。このカットオフ周波数はチョークコイルのインダクタンスに大きく依存しているため、チョークコイルの設計により入力電圧の変動の影響は抑えられることが分かった。本研究の成果は、IEEE TENCON2010およびIEEE International Symposium on Circuits and Systemsにおいて学会発表を行った。また、De級増幅器を用いたDC-DCコンバータのオンチップ電源のレイアウト設計の結果を電気関係学会九州支部連合大会において発表した。オンチップ電源の性能向上のために、1MHzのE級増幅器のプロトタイプ回路においてデジタル制御系を組み動作特性を測定した。このデジタル制御系において負荷回路のVSWRをデジタル表示するプログラムを作成し取得したデータをデジタルデータとして記録できるようにした。E級増幅器において動作周波数が高周波になるほどゲート端子における消費電力が増大し全体の損失電力に占める割合が増してくる。そのためゲート端子における消費電力を削減することは高周波動作において重要な課題となってくるが、従来ゲート端子における消費電力について詳しくは調べられてこなかった。本研究では、ゲート端子に矩形波を入力した場合、正弦波を入力した場合、第3高調波を含む正弦波を入力した場合の消費電力、出力電力を比較し、第3高調波を含む正弦波を入力した場合にゲート端子における消費電力を低く抑えることができることを明らかにした。さらにE級増幅器の入力電圧および負荷インピーダンスが変化した場合の過渡応答について解析的な表現を導出した。また、E級増幅器のシャンとキャパシタンスが非線形キャパシタンスであった場合に低い電源電圧時にゼロ電圧スイッチングできなくなるため損失が発生する現象を詳しく調べ入力電圧に対する効率の変化を求めた。これらの本研究の成果は、IEEE TENCON2010およびIEEE International Symposium on Circuits and Systems、電気関係学会九州支部連合大会において発表した。さらに、E級増幅器からインピーダンスが変動する負荷に電力を供給する場合に、インピーダンスの変化が急であるとE級増幅器のトランジスタに過度な電圧がかかりトランジスタが破壊されると言う現象が起きているため、負荷インピーダンスの急激な変動に対してもトランジスタが破壊されないような保護回路の研究を進めた。その結果、IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems(PEDS2011)においてE級増幅器の出力波形のエンベロープの負荷インピーダンスの変動による過渡的な応答を解析的に求めた結果を発表した。また、E級増幅器にトランスを用いることによりトランジスタの過度なピーク電圧をクランプして下げる回路においてダイオードを同期トランジスタに置き換えることによりクランプ時間を調整できるようにした回路を提案しIEEE International Conferenceon Power Electronics(ECCE Asia)において発表した。また、E増幅器の出力にダイオードを付加することにより負荷インピーダンスの急激な変化により過度な出力電圧が発生したときに出力をクランプし、その結果トランジスタにかかる過度な電圧を下げる回路を提案しIEEE Annual Meeting of IEEE Industrial ElectronicsSocietyで発表した。
ヒト大腸上皮培養による大腸癌幹細胞の分化破綻機構解析

本計画は同時に開発した大腸上皮細胞の初代培養系を応用し癌化モデルによる正常幹細胞由来癌幹細胞の形成を空間的・経時的に解析することで癌幹細胞の特異性、機能維持機構を解明することを目的とする。今年度は計画に従いマウス由来大腸上皮の初代培養を行い、in vitroにおける炎症発がんモデルを確立するため、初代培養細胞にAOM処理を行い、さらに種々のサイトカインにて刺激するなど条件検討を行った。小腸初代培養細胞においてTLR5は基底側に限局して発現しており、フラジェリン添加によりサイトカインを産生することが明らかとなった。一方でTLR4は管腔側に限局して局在しLPS添加による応答は認められなかった。しかし大腸上皮初代培養細胞ではフラジェリン、LPSの両方に応答することが判明し、NFkBシグナルが作動することを確認した。また炎症発がんの特徴である粘液産生がんに着目し、粘液産生に寄与するAtoh1蛋白の機能解析を行い、粘液産生のみならずがん幹細胞性質、抗がん剤耐性機構まで関与することを明らかとした。以上の成果は当初の研究計画をおおむね順調に遂行しており、ヒト大腸初代培養の確立および幹細胞可視化への条件検討は炎症発がんのモデルだけでなく、種々の病態、疾患予測に有用であると期待される。24年度が最終年度であるため、記入しない。さらにヒト大腸上皮細胞も内視鏡からの生検検体を用いて培養することに成功し、疾患患者から直接上皮幹細胞の機能解析、癌幹細胞転換機構を解析することで病態の解明を目指している。今年度は計画に従いマウス由来大腸上皮の初代培養を行い、さらにLgr5プロモーター下GFPマウスによる初代培養での幹細胞可視化を行った。またin vitroにおける炎症発がんモデルを確立するため、初代培養細胞にAOM処理を行い、さらに種々のサイトカインにて刺激するなど条件検討を行っている。ヒトにおいては大腸内視鏡による生検検体からの上皮細胞単離および初代培養条件の検討を行い、効果的なヒト大腸上皮細胞培養の系を確立した。ヒト大腸上皮の幹細胞を可視化するため、ヒトLgr5プロモーター解析およびレンチウイルスによる初代培養細胞への遺伝子導入法を確立した。さらに炎症発がんの解析のため炎症性腸疾患患者の生検検体からの上皮培養にも成功し、上皮細胞形質の解析を進行している。以上の成果は当初の研究計画をおおむね順調に遂行しており、ヒト大腸の初代培養の確立および幹細胞可視化への条件検討は炎症発がんのモデルだけでなく、種々の病態、疾患予測に有用であると期待される。独自に構築したマウス大腸上皮培養技術をもとにヒト大腸上皮培養の条件検討を行い、効率よい培養法法を確立できた。さらに初代培養へのレンチウイルスを用いた遺伝子導入法の構築やヒト大腸上皮幹細胞マーカーのプロモーター解析などがん幹細胞可視化に必要な技術を予定通り構築しているため。ヒト大腸上皮培養に関しては幹細胞マーカーのプロモーター下にYFPを導入し、実際の可視化を試みるとともに、炎症性腸疾患患者の大腸上皮培養を用いたがん予測モデルの構築を行う。上皮細胞の催がん性に関してはマウスモデルにより細胞レベルでの炎症発がんモデルを構築する予定である。