hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
石炭の高機能化とファッション化

化石エネルギーの中で、石炭が将来にわたり発展途上国の安定した一次エネルギー源である.発展途上国のエネルギー消費量の増加は急激で、これらの国々が石炭から石油にエネルギー源を転換するのは石油の資源量の観点からも、経済的な観点からも、不可能である。その解決法は、発展途上国で多く消費されてある低品位石炭の高品位化と、燃焼効率改善による使用量の削減が、最も有効な方法である。本研究ではこの問題を解決するため、石炭とバイオマスを混ぜて複合固体燃料化と、石炭の固定観念(汚い、黒い)の変化を念頭に新しい概念のホワイトコールブリケットを開発し、その特性を調べた。石炭をブリケット化(豆炭又は練炭)するとき、表面を消石灰石又は石灰石をもちいて被服することでホワイトコールを実現した。被服材料としてCa系を選んだ理由としては硫機能を与えるためであった。ホワイトコールは石炭粉塵もなくなり、手で触っても手の汚れが殆ど見られなかった。また、その特性としては燃やすだけで脱硫率が90%、脱硝率も40%も得られた。ホワイトコールの高脱硫性が得られるメカニズムは石炭の燃焼特性に起因した。石炭はまず揮発分が短い時間で(約5分)揮発し燃焼する。その後徐々に固定炭素分が燃焼する。硫黄分も同様な挙動をしおり、今まで脱硫不可能であった揮発分に含まれた硫黄分がホワイトコール表面で消石灰と反応し石膏として固定された。以上のことから、石灰石を被服する時に必要なコストを脱硫・脱硝費用と考えれば、経済的、環境的にも受け入れると確信した。予算上大量生産の可能性な実験機までは進んでないが、本実験結果は深刻化しつつある発展途上国におけるエネルギー問題及び酸性雨問題を解決する一つ対策となる技術であると確信する。化石エネルギーの中で、石炭が将来にわたり安定したエネルギー源であるが、主なCO_2排出源でもある。石炭を主な一次エネルギー源としている発展途上国のエネルギー消費量の増加は地球温暖化の一つ原因である。石炭消費量を減らす方法としては、発展途上国で多く消費されてある低品位石炭の高品位化と、燃焼効率改善による使用量の削減が、最も有効な方法である。本研究では、石炭とバイオマスを混ぜてブリケット化することで、高品質化と燃焼効率改善を行った。また、石炭の固定観念(汚い、黒い)は変えるためファッション化も行った。即ち、表面を消石灰で被服することにより、白くて汚れ難くいバイオコールブリケット(ホワイトコール)を試作した。試作したホワイトコールは表面がチーズの様に白くて、触っても黒い汚れがつかない面白いブリケットに変身した。脱硫施設を設置しなくても既存のボイラで燃やすたけで脱硫率94%という高脱硫率が得られた。ホワイトコールを試作する時、石炭80%(重量)をバイオマス20%割合で混合するので、ホワイトコールはバイオマスの様な燃焼履歴と石炭の様な熱量をもつ性質を示した。このことは石炭が20%節約されることを意味しており、即ちCO2削減を20%も達成した。今後、消石灰を被服する時に必要なコストの削減が一つの課題であるが、現在石炭をブリケット化する時、豆炭の表面に石灰石を上手くコーティングする方法を開発している。
光遺伝学を用いた呼吸制御による記憶機能と海馬活動リアルタイムイメージングの研究

これまで我々は、ヒト心理生理実験にて、呼吸活動が直接認知パフォーマンス(反応時間と正解率)を制御していることを示し、2018年国際科学誌PLoS ONEに発表した。この成果に基づいて本研究課題では、動物を用いて、呼吸活動が認知機能を制御するメカニズムの存在を細胞レベルで明らかにすることを目的とする。具体的には、1)呼吸計測下での恐怖記憶課題を用いて、認知プロセスと呼吸パターンの関係性を明らかにすること、2)光遺伝学を用いて、呼吸を制御する方法を確立すること、3)ファイバー顕微内視鏡を用いて、in vivo覚醒マウスの神経活動をリアルタイムイメージング法を確立することである。1)に関しては、覚醒マウスの行動実験から認知プロセス別に特異的な呼吸パターンが対応していることが示された。2)に関して、初年度の2018年度は、準備や条件設定に時間を費やした。特に、組換えアデノ随伴ウイルス(AAV)のマウスへの接種実験については、本学遺伝子組換え実験安全委員会から承認を得るまで2018年4月から半年以上かかった。それまでの間、一部の組換えAAVの作成を行った。また組換えAAVの接種は、脳固定装置を用いてin vivoマウスの脳局所へ微量(0.1ul-0.5ul)のAAV接種となり熟練した技術が必要であるため、その準備段階として、AAVを用いずに微量の色素による脳局所への接種実験を行った。3)に関しては、2018年度に、本学の実験室にファイバー顕微内視鏡を組み立てて設置を行った。今後、組換えAAVを用いて脳局所への接種実験を行い、まずは行動レベルで呼吸との関連性、次にカルシウムイメージングによる細胞レベルでの関連性について検討していく。当初の計画通り、1)呼吸計測下での行動実験の精度の向上、2)光遺伝学による呼吸制御の準備や条件設定、3)ファイバー顕微内視鏡によるin vivo覚醒マウスの神経活動のリアルタイムイメージングの条件設定を行い、順調に進展している。特に、1)の動物行動実験による認知プロセスと呼吸パターンについて、それぞれに対応する明確な関係性を示し、これまでの知見と同様な結果が得られている。この成果に関しては、今後の学術会議で発表する予定である。また2)の組換えAAV接種実験について、本学の遺伝子組換え実験安全委員会の承認や微量色素による脳局所への接種予備実験など、順調に準備が整いつつあり、2019年度から本格的にAAV接種実験に取り組む予定である。さらに、3)のファイバー顕微内視鏡についても同様、2019年度から本格的に実験に取り組む予定である。今後の研究において、以下の通りである:1)呼吸計測下での行動実験直後、脳を摘出しスライスを作成し、脳内の神経活動マーカーで染色するcatFISH法を実施する予定である。神経活動マーカーとして広く用いられている最初期遺伝子発現Fos、ArcなどをcatFISH法で可視化し、認知課題によるさまざまなプロセスに関連する脳局所の神経活動を同定する。2)神経細胞に発現するChR2(H134R)遺伝子とeNpHR3.0遺伝子を含む組み換えAAVを脳局所へ接種し、LED光照射による動物行動の変化を観察し、光遺伝学による行動制御の効果を確認する。そして次に、Creマウスを用いた組換えAAV接種実験を行い、特異的な神経細胞に発現するChR2(H134R)遺伝子とeNpHR3.0遺伝子の光操作による行動制御の効果について確認していく。3)ファイバー顕微内視鏡を使用するための蛍光強度、さらにはファイバー径のサイズや研磨方法等の条件設定を行っている予定である。in vivoマウスを用いたファイバー顕微内視鏡によるカルシウムイメージングを行いながら、ファイバーに隣接する電極からlocal field potentialを同時計測し、ファイバー顕微内視鏡によるカルシウムイメージングと神経活動の関係を明らかにしていく。

当初の計画通り、1)呼吸計測下での行動実験の精度の向上、2)光遺伝学による呼吸制御の準備や条件設定、3)ファイバー顕微内視鏡によるin vivo覚醒マウスの神経活動のリアルタイムイメージングの条件設定を行い、順調に進展している。特に、1)の動物行動実験による認知プロセスと呼吸パターンについて、それぞれに対応する明確な関係性を示し、これまでの知見と同様な結果が得られている。この成果に関しては、今後の学術会議で発表する予定である。また2)の組換えAAV接種実験について、本学の遺伝子組換え実験安全委員会の承認や微量色素による脳局所への接種予備実験など、順調に準備が整いつつあり、2019年度から本格的にAAV接種実験に取り組む予定である。さらに、3)のファイバー顕微内視鏡についても同様、2019年度から本格的に実験に取り組む予定である。今後の研究において、以下の通りである:1)呼吸計測下での行動実験直後、脳を摘出しスライスを作成し、脳内の神経活動マーカーで染色するcatFISH法を実施する予定である。神経活動マーカーとして広く用いられている最初期遺伝子発現Fos、ArcなどをcatFISH法で可視化し、認知課題によるさまざまなプロセスに関連する脳局所の神経活動を同定する。2)神経細胞に発現するChR2(H134R)遺伝子とeNpHR3.0遺伝子を含む組み換えAAVを脳局所へ接種し、LED光照射による動物行動の変化を観察し、光遺伝学による行動制御の効果を確認する。そして次に、Creマウスを用いた組換えAAV接種実験を行い、特異的な神経細胞に発現するChR2(H134R)遺伝子とeNpHR3.0遺伝子の光操作による行動制御の効果について確認していく。3)ファイバー顕微内視鏡を使用するための蛍光強度、さらにはファイバー径のサイズや研磨方法等の条件設定を行っている予定である。in vivoマウスを用いたファイバー顕微内視鏡によるカルシウムイメージングを行いながら、ファイバーに隣接する電極からlocal field potentialを同時計測し、ファイバー顕微内視鏡によるカルシウムイメージングと神経活動の関係を明らかにしていく。次年度へ新たに生じた使用額は17,600円であるため、ほぼ計画通り研究費が使用されていると考えている。この金額の使用計画として、研究に必要な消耗品等の購入を予定している。
遷移状態制御を基盤とする多金属協同作用系触媒の理論設計

昨年度までに見出したAl配位子を持つPd錯体を用いた二酸化炭素のヒドロシリル化反応について,中間体錯体の構造解析と理論計算を行った。その結果,本反応の反応機構と二酸化炭素への求核付加段階の遷移状態を明らかにするとともに,アルミニウム配位子の特異な効果を明らかにした。また,対応する13族金属-イリジウム錯体の合成と反応性について検討した結果,中性一価のガリウム(ガリレン)をピンサー型配位子とする三価イリジウム錯体が合成できることを見出した。本錯体の構造はX線結晶構造解析により決定し,また理論計算を行うことで,そのガリウムーイリジウム結合の様子や電子状態について明らかにした。本錯体は,ガリレンを持つピンサー型錯体の初めての合成例として意義深い。さらに本錯体は,カリウムグラファイトによる2電子還元により,ガリレン配位子と塩化ガリウムをZ型配位子として持つ珍しい一価イリジウム錯体へと変換することができた。本錯体についてもAIM解析やNBO解析を行い,その結合状態解析を行った。その結果,本錯体のガリレン配位子が極めて強力な電子供与性配位子として働いていることが明らかとなった。また本錯体は,配位子置換反応やシランの酸化的付加反応を起こし,ガリレン配位子を保持したまま異なる錯体へと変換できることもわかった。これらの結果は,13族金属を配位子とする遷移金属錯体の構造と反応性について,理論計算と自県両面から明らかにしたものとして意義深い。本研究の目的は,「理論計算による遷移状態制御に基づく金属間協同作用(触媒機能)の理解と深化」を鍵として,異種二核金属錯体を触媒とする不活性分子の革新的変換反応を開発することである。1多様な金属-金属間結合を持つ異種二核金属錯体群の創出(錯体化学),2触媒機能の探求(理論計算),2不活性分子の触媒的変換反応の開発(合成化学)の3ステージに大別した研究実施計画を立てている。本年度は,基礎となる多様な金属間結合を持つ異種二核金属錯体の合成について,集中的に検討を行った。その結果,独自に開発したターピリジンを基本骨格とするN,P-多座配位子を用いることで,高周期13族元素と8-10族の後周期遷移金属との結合を持つ多様な金属錯体群の創出に成功した。そのほとんどの構造をX線結晶構造解析により明らかにすることにも成功した。また,高周期遷移金属-高周期遷移金属の組み合わせを持つ錯体についても,組み合わせは限定的ながら合成に成功した。また,高周期14族元素-後周期遷移金属の組み合わせを持つ錯体群に関しては,PSiN-ピンサー型配位子を持つ白金錯体の合成と,それを利用した電子不足アレーン類の炭素-水素結合直接ホウ素化反応の開発に成功した。本研究の基礎を成す,様々な組み合わせを持つ異種二核金属錯体の合成と構造解析に成功したから。前年度までに,6,6"-bis(phosphino)terpyridineをN,P-多座配位子とすることで,様々な組み合わせを持つ異種二核金属錯体が効率的に合成できることを明らかにした。そこで本年は,計算化学的手法も用いながら,これらの錯体の反応性について調査し,特に触媒反応への利用を検討した。その結果,13族金属-パラジウム二核錯体の中でも,ガリウム,インジウムと比較してとりわけアルミニウム-パラジウム錯体の構造が特徴的であること,ならびにこれがシランの活性化反応に極めて高い触媒活性を示すことを見出した。すなわち,アルミニウム配位子の場合だけ,そのトランス位置換基が大きく不安定化されていることが構造解析や計算化学的検討から明らかになった。また、これに起因して様々なカルボニル化合物のヒドロシリル化反応や,アルコールの脱水素シリル化反応が円滑に進行することがわかった。一部の反応基質については,通常のパラジウム錯体を用いるよりも触媒活性や選択性,副反応の有無などにおいて,優れた結果を与えることも分かった。現在,これらの反応の一般性の拡大,触媒活性の向上について検討しており,今後合成反応としての有用性を確立することを目指す。また,遷移状態探索支援ソフトウェアを使用し,これらの反応の遷移状態の探索や反応機構の検討も行っており,アルミニウム配位子の特異な反応性の起源を探っている。これらの知見は,本二核金属錯体の有用性を実証するものとして重要である。13族金属-パラジウム二核錯体の触媒活性を明らかとし,アルミニウム配位子の特異な反応性を見出すことができたから。前年度までに,6,6"-bis(phosphino)terpyridineをN,P-多座配位子とするAl-Pd錯体が特徴的な構造と,高いシラン活性化能を持つことを明らかにした。本年度は引き続き詳細な検討を行い,本アルミニウム-パラジウム錯体が低反応性分子である二酸化炭素のヒドロシリル化において,従来の報告を凌駕する世界最高の触媒活性(TON = 19300/h,室温,常圧)を示すことを明らかにした。

また,反応中間体であるヒドリド錯体について詳細に構造解析とDFT計算を行い,支持配位子をアルミニウムとした時だけ,他の13族金属(ガリウム,インジウム)の場合よりも,そのトランス位にある結合が大きく伸長することや,極めて高いイオン結合性を持つことを明らかにした。さらに,N,P-多座配位子上の置換基を多様に変えることにも成功し,それらの適切にチューニングした錯体を用いることで,様々なカルボニル化合物のヒドロシリル化反応やアルコールの脱水素シリル化反応が進行すること,またその反応性が通常のパラジウム錯体触媒系とは異なることを明らかにした。これらの結果は,異種二核金属錯体の特異な触媒機能を実証し,合成化学における有用性を示したものとして大きな意義を持つ。Al-Pd錯体の特異な触媒機能を明らかとし,論文発表することができたから。また,その起源についても理論計算等で解明することができたから。昨年度までに見出したAl配位子を持つPd錯体を用いた二酸化炭素のヒドロシリル化反応について,中間体錯体の構造解析と理論計算を行った。その結果,本反応の反応機構と二酸化炭素への求核付加段階の遷移状態を明らかにするとともに,アルミニウム配位子の特異な効果を明らかにした。また,対応する13族金属-イリジウム錯体の合成と反応性について検討した結果,中性一価のガリウム(ガリレン)をピンサー型配位子とする三価イリジウム錯体が合成できることを見出した。本錯体の構造はX線結晶構造解析により決定し,また理論計算を行うことで,そのガリウムーイリジウム結合の様子や電子状態について明らかにした。本錯体は,ガリレンを持つピンサー型錯体の初めての合成例として意義深い。さらに本錯体は,カリウムグラファイトによる2電子還元により,ガリレン配位子と塩化ガリウムをZ型配位子として持つ珍しい一価イリジウム錯体へと変換することができた。本錯体についてもAIM解析やNBO解析を行い,その結合状態解析を行った。その結果,本錯体のガリレン配位子が極めて強力な電子供与性配位子として働いていることが明らかとなった。また本錯体は,配位子置換反応やシランの酸化的付加反応を起こし,ガリレン配位子を保持したまま異なる錯体へと変換できることもわかった。これらの結果は,13族金属を配位子とする遷移金属錯体の構造と反応性について,理論計算と自県両面から明らかにしたものとして意義深い。合成した異種二核金属錯体の反応性について調査し,その特質を明らかにすると共に,触媒反応への利用を試みる。また,13族金属以外の典型金属や遷移金属を導入した異種二核金属錯体の効率的合成法の確立を目指す。非対称PSiN-ピンサー型白金錯体を用いる炭素-水素結合直接ホウ素化反応については,ホウ素以外の元素化合物の合成への展開や,ケイ素や白金以外の組み合わせに関して検討し,合成反応としての有用性を向上させるべく検討を行う。触媒反応の一般性の拡大,触媒活性の向上について検討し,合成反応としての有用性を確立することを目指す。また,理論計算による反応機構の解析,アルミニウム配位子の特異な反応性の起源の解明を目指す。また,他の金属の組み合わせにもついて,錯体合成,触媒反応開発,理論計算よる遷移状態探索を行い,本研究の骨子である二核金属錯体の触媒機能について理解を深める。検討の過程で明らかになった,Al-Pd錯体以外の二核金属錯体の触媒機能とその機構について明らかにすべく,反応開発研究と理論計算による機構解明を検討する。
卵巣癌における候補癌抑制遺伝子MYOI8Bの発現異常の解析と機能解析

近年、肺小細胞癌細胞株において同定された22q12.1の染色体ホモ欠失より、新規の癌抑制遺伝子MYO18B遺伝子が単離された。同領域は卵巣癌においても染色体欠失が報告されているが、未だその標的遺伝子は同定されていない。これまでに、卵巣癌を対象とした同遺伝子のゲノム異常及び発現異常の解析により、その約7割において発現の異常が確認されている。この発現異常のメカニズムを解明するために、インフォームドコンセントを得た同一の卵巣癌手術検体15例及び卵巣癌由来細胞株4株を対象に、転写開始点周辺のプロモーター領域のメチル化を、Bisulfite sequencing法を用いて調べた。手術検体では15例中2例(13%)で、また卵巣癌由来細胞株では4株中2株(50%)で、肺癌において確認された発現と相関する過メチル化サイトと同一の部位において、肺癌と同様に過メチル化が認められた。さらに、卵巣癌由来細胞株4株を対象に、5-aza-dC及びトリコスタチンA処理後のMYO18B遺伝子発現の有無及び程度をReal-time Quantitative PCR法にて検討したところ、MYO18B導伝子発現の認めなかった4株中3株において5-aza-dC及びトリコスタチンA処理により、MYO18B遺伝子発現の回復が認められた。以上の結果は、卵巣癌におけるMYO18B遺伝子の発現異常の一部に同遺伝子のプロモーター領域のメチル化が関与していることを示すものである。今後さらに解析をすすめることにより、卵巣癌の発生や進展に関与する基礎的な解明につながるものと考えられる。
心拍変動バイオフィードバック法は睡眠中の心肺系休息機能を高めるか？

心拍変動バイオフィードバック法(HRV-BF)が日常場面における睡眠中の心肺系休息機能に及ぼす効果を検討した。健常者45名をHRV-BF群、自律訓練法(AT)群、統制群に15名ずつランダムに配置した。就寝前、HRV-BF群は小型HRV-BF装置を使用しAT群は録音教示を聞いた。統制群は無処置とした。脈拍は参加者の自室にて測定し、第一夜はベースライン測定、第二・三夜は各条件を実施した。心肺系休息機能は心拍変動高周波成分の振幅とした。睡眠中の高周波振幅はHRV-BF群で有意に増加したがAT・統制群では変化しなかった。これらの結果より、HRV-BFは睡眠中の心肺系休息機能を改善することが示唆された。本研究は、心拍変動バイオフィードバック法(以下、HRV-BF)における臨床的効果の機序を睡眠中の休息機能の面から明らかにすることを目的とした。平成24年度はHRV-BFを就寝前に実施した際、それに続く睡眠中の心肺系休息機能が増大するかどうかを検討するためにHRV-BF群、自律訓練群、コントロール(無処置)群を設定した。睡眠中の脈拍間隔変動(心拍変動)の高周波成分(呼吸性不整脈)の振幅を比較したところ、自律訓練群やコントロール群では変化がみられなかったにもかかわらずHRV-BF群は有意に増加した。この際、就寝前の状態不安尺度はHRV-BF群と自律訓練群において有意に低下した。本実験結果からHRV-BF法が就寝前の不安を低下させるとともに、睡眠中の休息機能を高める可能性のあることが示唆された。25年度は、本研究結果(平成24年度の検討結果)を踏まえた上で、米国のHRV-BFの開発者(研究協力者)を招聘し、今後の研究の可能性(HRV-BFの効率的な実施法や心理療法への応用の可能性など)について討論した。また、バイオフィードバック研究を中心とする研究者の間でシンポジウムを開催し、今後のHRV-BFの臨床応用の方向性について討論した。なお、H24年度の研究成果は『Applied Psychophysiology and Biofeedback』誌に公表し、H25年度のシンポジウムに関する内容は『バイオフィードバック研究』誌にて発表した。HRV-BFの臨床的な応用については、実際的に睡眠中休息機能の増加をひとつの目標とした上で、就寝前のHRV-BFの効果が十分に発揮されるようHRV-BFの手順をプログラム化(フィーバック方式と訓練時間の改善を実施)し、検討を継続している。この研究結果については、本年6月のバイオフィードバック学会において発表予定である。本研究は、心拍変動バイオフィードバック(以下、HRV-BF)法における臨床的効果の機序を睡眠中の休息機能の面から明らかにすることを目的とした。24年度は、HRV-BF法を就寝前に実施した際、それに続く睡眠中の心肺系休息機能が増大するかどうかを検討するため、45名の実験参加者をランダムにHRV-BF群、自律訓練法(以下、AT)群、コントロール(無処置)群に配置した。HRV-BF群の参加者は小型BF装置を用いて就寝前に20分間訓練を行った。AT群は重感・温感練習の教示(録音)を聞きながら20分間、就寝前に実施した。コントロール群には特別な教示を与えず日常どおりに就寝することを指示した。すべての参加者に腕時計型の脈拍センサを装着させ参加者の自宅において睡眠中の脈拍間隔データを測定した。脈拍測定第1日夜はベースラインとして脈拍データを測定するのみとし、続く第2日夜と第3日夜に各条件を実施した。また、就寝直前に状態不安尺度を実施し、HRV-BF群と自律訓練群では各手続きを実施する直前にも状態不安を測定し各々の不安軽減の程度を評価した。結果として、HRV-BF群とAT群では手続き実施後に状態不安が低下する傾向にあり、これらの参加者ではリラクセーションの状態にあったと考えられた。一方、脈拍データをスペクトル分析し、睡眠中の脈拍間隔変動(心拍変動)の高周波成分(呼吸性不整脈)の振幅を比較したところ、AT群やコントロール群では変化がみられなかったにもかかわらず、HRV-BF群の第2日夜・第3日夜の高周波成分の振幅はベースライン(第1日夜)に比較して有意に増加した。心拍変動の高周波成分は呼吸性不整脈を反映し、睡眠中のそれは心肺系の休息機能の指標となることが示唆されている。実験によって得られた事実から、HRV-BF法は就寝前の不安を低減し、睡眠中の休息機能を高める可能性のあることが示唆された。

心拍変動をコンピュータ画面に提示してゆらぎを増大させる方向へ訓練する手続きを心拍変動バイオフィードバック(heart rate variability biofeedback:以下、HRV-BF)法と呼び、近年、喘息、繊維筋痛症、うつ病、心的外傷後ストレス障害などの症状改善に成果を上げている(例えば、投薬量の減少、痛みの緩和、うつ状態や不眠の改善)。特に、最近では不眠の改善に一貫した効果のあることが報告されている。心拍変動(呼吸性不整脈)は、肺のガス交換効率を高め、心肺系エネルギー消費を抑えることから、睡眠中の心拍変動が心肺系の休息機能を担っていることが指摘されている(Hayano & Yasuma, 2003)。本研究は、HRV-BF法が睡眠中の休息機能を高めることを通して臨床的効果を発現しているのではないかとの仮説に立ち、平成24年度においては、HRV-BF法を就寝前に実施した際、それに続く睡眠中の呼吸性不整脈が増加するかどうかを検討した。これまで、実験参加者45名をHRV-BF群、自律訓練群、コントロール(無処置)群に配置し、すべての参加者において4日間(順応1日と測定3日)の就寝中脈拍データを取得した。データの分析と結果のまとめについては概ね平成24年度の計画どおり実施することができ、結果として、HRV-BF法を実施した群では就寝中の呼吸性不整脈の程度が増大する事実が認められた。現在までのところ、本検討結果を関連の学会へ発表し、関連の研究雑誌(英文、審査有り)に投稿中である。平成25年度の推進方策は二つある。ひとつは、高不安・高うつ傾向の学生を対象に、就寝前HRV-BF法を実施した際、睡眠中休息機能の増加と不安軽減効果が十分に発揮されるかどうかを明らかにすることである。この目的のため、バイオフィードバック画面や参加者への教示に工夫を加えた効率的なHRV-BF訓練プロトコルを提案する。ふたつめは、米国のHRV-BF法の開発者(研究協力者)を日本へ招き、本研究結果(平成24年度の検討結果)を踏まえた上で、今後の臨床適用を視野に入れた公開ワークショップを開催することである。前者については、広く学生参加者を募り、高不安・高うつ傾向をもつ者に対して実験への参加を求める。この際、倫理基準に基づいた説明と同意を得た上で実施する。後者については、第41回日本バイオフィードバック学会学術総会(会長廣田昭久教授、鎌倉女子大学)にてシンポジウムを開催する準備を進めている。シンポジウム参加者はPaul Lehrer氏(研究協力者、Robert Wood Johnson Medical School, NJ, USA)、榊原雅人(主任研究者、愛知学院大学)、澤田幸展氏(元札幌医科大学教授)、及川欧氏(旭川医科大学)とし、日本バイオフィードバック学会の他、日本心理医療諸学会連合(UPM)へ向け、広く会員の参加を呼びかけている。上記の推進計画に沿って、ひとつめの検討においては就寝前HRV-BFの訓練プロトコルを策定し、これが効果的に睡眠中の呼吸性不整脈を増大させるかどうかを検討する。この検討において、HRV-BF訓練に用いる心拍変動の提示装置は既に保有しているため、分析法(睡眠中の呼吸性不整脈の分析)を昨年度以上に充実・洗練させたいと考えている。このための分析ソフトウエア(MATLAB)の導入を検討している(約100千円)。ふたつめの計画(シンポジウム開催)においては、Paul Lehrer博士を米国から招聘する。
うがい液からのDNAメチル化異常検出による口腔癌発癌予測システムの開発

本研究の目的は、含嗽液を試料として前癌病変に特異的なメチル化異常を示す癌抑制遺伝子群を同定し、それらを用いた早期口腔癌検出システムを構築することである。白板症患者と口腔健常者から含嗽液を採取し、解析により抽出された遺伝子の異常メチル化を指標として白板症診断の精度を検討したところ、感度98%、特異度94%であった。結果より含嗽液による癌抑制遺伝子異常メチル化の検出は白板症を含む口腔癌前癌病変の非侵襲的なスクリーニング法として有効である可能性が示唆された。うがい液は非侵襲的かつ簡便に採取できる、医学検査の理想的な試料である。我々は既に、うがい液中の剥離細胞から口腔癌に特異的なDNAメチル化異常を示す癌抑制遺伝子群を同定しており、それらを用いた口腔癌診断法の感度と特異度はともに90%以上であった。このDNAメチル化異常は発癌前に潜在的に蓄積されていることから、本法は前癌病変(発癌ハイリスク群)の抽出法としても有望である。本研究の目標は、前癌病変に特異的な癌抑制遺伝子のDNAメチル化異常を検討し、発癌超早期または発癌前に起こる特異的なエピゲノム異常を同定することである。口腔癌の早期発見を行うため、また発癌を予測するためには、前癌病変(前癌状態)の理解が重要である。まずわれわれは、代表的な口腔前癌病変である白板症(oral leukoplakia)の症例からうがい液を採取し、発癌の早期段階で起こるエピゲノム異常を検索した。前癌病変および健常者のうがい液を用いて比較検討を行ったところ、発癌前の状態(前癌病変)を示す複数のDNAメチル化異常を同定し、これらのバイオマーカーを標的としてうがい液を用いた感度・特異度の高い非侵襲的な口腔前癌病変の検出法を確立した(特願2015-172327)。これは発癌の早期段階にある状態をスクリーニングできることを意味し、最終的には口腔癌発癌予測システムの開発に寄与しうる。またこのような発癌予測システムは被験者に自らの発癌リスクを認識させることで生活習慣改善を促し、個人の遺伝情報に基づいたオーダーメイド癌予防医療の確立に寄与しうると思われる。健常者にはほとんどみられず、かつ発癌早期に認められるエピゲノム異常を複数同定し、うがい液を用いた感度・特異度の高い非侵襲的な口腔前癌病変の検出法を確立した(特願2015-172327)。前癌病変および健常者のうがい液を用いて比較検討を行ったところ、発癌前の状態(前癌病変)を示す複数のDNAメチル化異常を同定し、これらのバイオマーカーを標的としてうがい液を用いた感度・特異度の高い非侵襲的な口腔前癌病変の検出法を確立した(特開2015-172327)。健常者にはほとんどみられず、かつ発癌早期に認められるエピゲノム異常を複数同定し、うがい液を用いた感度・特異度の高い非侵襲的な口腔前癌病変の検出法を確立した(特開2015-172327)。現在われわれは、早期発見や発癌リスク評価のための1次スクリーニングとして施行可能な口腔癌診断法の確立を目指している。含嗽液は非侵襲的かつ簡便に採取でき、診断の際の理想的な試料である。またDNAメチル化状態は病変の早期や発症前にその異常を示すことから、口腔癌の早期検出および発癌リスクの評価のマーカーとして有用である。われわれは既に含嗽液を用いた検討で口腔癌に特異的な異常メチル化を示す遺伝子群を報告しているが(Cancer. 2012 1;118:4298-308)、これまでに前癌病変における同様の検討はない。

20例の白板症患者と54例の口腔健常者から含嗽液を採取し、MS-MLPA法で26種類の癌抑制遺伝子のメチル化状態を一期的かつ定量的に検索したところ、15遺伝子において両群間に平均メチル化量の統計学的有意差を認めた。因子分析と主成分分析により選択された5遺伝子(MLH、RASSF、APC、KLLN、CD44)の異常メチル化を指標として白板症診断の精度を検討したところ、サポートベクターマシーン解析による正診率は84%であった。またROC解析により選択された5遺伝子(RASSF、FHIT、CD44、DAPK、BRCA2)の異常メチル化を指標とした白板症診断の正診率は感度98%、特異度94%であった。白板症に特異的なDNAメチル化異常を用いた診断システムはその検出に際し高い正診率を示した。以上の結果から、含嗽液による癌抑制遺伝子異常メチル化の検出は白板症を含む口腔癌前癌病変の非侵襲的なスクリーニング法として有効である可能性が示唆された。(特開2015-172327、2015年;PCT/JP2016/075667、2016)本研究の目的は、含嗽液を試料として前癌病変に特異的なメチル化異常を示す癌抑制遺伝子群を同定し、それらを用いた早期口腔癌検出システムを構築することである。白板症患者と口腔健常者から含嗽液を採取し、解析により抽出された遺伝子の異常メチル化を指標として白板症診断の精度を検討したところ、感度98%、特異度94%であった。結果より含嗽液による癌抑制遺伝子異常メチル化の検出は白板症を含む口腔癌前癌病変の非侵襲的なスクリーニング法として有効である可能性が示唆された。症例数を増やし、また前向きの検討を加えることで、より精度の高い口腔癌検出システムおよび発癌予測システムを確立する予定である。口腔外科症例数に伴う試薬等の購入が予定額より少なかったため。想定していたより物品購入費用が抑えられたため。さらに精度を高くするためにも症例数を増やし前向きに検討をすすめる予定である。さらに症例数を増やし解析費用等に充てる。
共同的に働く癌遺伝子の解析と新しいヒト癌遺伝子の検索

1.ヒト胎児線維芽細胞にBKウイルスの変異株pm-522を感染させたところ、トランスフォーム細胞(pmHEF)が得られた。抗血清処理によりBKウイルスを完全に除去したpmHEF細胞からDNAを抽出してマウスNIH373細胞に導入したところ、フォーカスが出現した。フォーカス由来細胞はT抗原陰性だった。2.ヒト胃癌から分離したc-myc遺伝子(RSVのLTRを結合)は単独でラット3Y1細胞をトランスフォームできた。これらトランスフォーム細胞はmyc特異的RNAを非常に多く合成し、軟寒天中でのコロニー形成能があり、ラット新生児に移植すると腫瘍を形成した。また多量のp53蛋白が検出され、p53もトランスフォーメーションに関与していることが示唆された。3.アデノウイルスE1A遺伝子にコードされる2種の蛋白のどちらが細胞DNA合成誘導能を持つかを調べるため、MMTV・LTRの下流に13ScDNAまたは12ScDNAをつないだプラスミドを細胞に導入した。デキサメサゾン投与によりいずれの細胞もDNA合成が誘導されたのでどちらの蛋白も単独でDNA合成誘導能を持つことがわかった。4.アデノウイルスE1A,E1Bまたは両者を同時にNIH3T3細胞に導入したがトランスフォーメーションは起らなかった。全ての細胞で導入したDNAの存在は確認できた。RNAはE1A導入細胞では多量検出されたが、E1B導入細胞では少量しか検出できなかった。以上よりこの細胞ではE1Bの発現が悪いためトランスフォーメーションが起らなかったと考えられる。5.肝癌から癌遺伝子を検出するため、癌細胞DNAを導入したNIH3T3細胞をヌードマウスに移植する方法を試みた。その結果2例の肝癌について腫瘍が形成され、癌遺伝子を検出した。
19世紀初頭フランスにおける哲学・生物学・政治学の錯綜

本年度の研究においては、前半期においては、平成16年度に集中的に読解作業を行ったビシャの生命論についてまとめ、特にその生命論のフランス哲学への影響、わけてもメーヌ・ド・ビランやオーギュスト・コントに与えた影響を主題的に研究することで、19世紀初頭における黎明期の生物学と哲学との相互交流を明らかにすることにつとめた。この作業を通じて、「生命」という主題を前にしたときの哲学の語り口の一つの特徴を明らかにした。即ち、メーヌ・ド・ビランにせよコントにせよ、ビシャが実証的な生理学において分割した「植物的-動物的」といった生命のあり方を改変し、「植物的生」には独自の地位を与えない、といった戦略をとるのである。これはメーヌ・ド・ビランとコントが一見すると対立する哲学者であるだけに興味深い共通点となっている。8月頃よりは、上記主題の研究を継続しつつ、フランス科学論の系譜をさらに追跡するための、コントより一世代後のフランスの科学哲学者クルノーに着目し、その著作の読解作業を行った。クルノーは経済学の業績が日本では特に知られているが、まず彼の生命論を中心に読解作業を行い、彼の科学論における生物学の位置について明らかにすることにつとめた。ここで注目すべきは、クルノー哲学においてはコント哲学と異なり、生物現象こそが最も神秘的な解き明かしがたいものとされている点である。この点についてはクルノー自身が社会現象に数学を適用することに長けていたなど様々な要因を考えることができるが、いずれにせよ、19世紀フランスにおける学問論の変遷を理解するにあたって、極めて興味深い現象となっている。この研究成果は平成18年度に何らかの形で公開される予定である。本年度は当初の計画通り、主としてメーヌ・ド・ビランの哲学を考察の対象とし、特にビランに先行するイデオロジストたち、カバニスやデステュット・ド・トラシなどとの対比の中でメーヌ・ド・ビラン哲学の独自性を明らかにした。また、ビランと同時代人の生理学者グザヴィエ・ビシャの生理学をも集中的に扱い、ビシャの生理学を生かしつつ、かつビシャが組織に定位させた生命特性を改編することによって、ビランがその哲学を築き上げていったプロセスを明らかにすることを心掛けた。習慣という側面に関して言えば、これまでは説明されるべきものであった「習慣」という人間の存在様態が、むしろ、人間の存在を構成する基本的な諸要因を析出させるための「方法」であるという視点から、メーヌ・ド・ビランと、カバニスやバルテーズといった生理学者たちとの、習慣に対する考え方、生命概念に対する態度の取り方の違いなどを明らかにした(この成果は「方法としての習慣」に纏めた)。また、グザヴィエ・ビシャに関してであるが、これまでビシャについては、フーコーが読解したビシャのイメージが専ら流通してきたが、今回研究者は、ビシャのテキストに直接に当り、彼の生理学思想を内在的に理解することを目指すと同時に、ビシャの発想を19世紀の哲学者がどのように改編してきたのかを理解しようとした。その結果明らかになったのは、ビシャが有機的生命と動物的生命との対比・交代の中で捉えようとした人間の生命のあり方が、次第に動物的生命によって代表されていき、そことある種、生命機能の価値序列が導入されていく過程であった。本年度の研究においては、前半期においては、これまでのメーヌ・ド・ビラン研究をまとめる意味で、「<現われ>とその秩序メーヌ・ド・ビラン研究」と題した博士学位請求論文を東京大学大学院人文社会系研究科に提出し、これを受理された。本研究においては、昨今やや現象学的読解が目立つメーヌ・ド・ビランの哲学について、これを再び歴史的文脈の中に説き起こし、メーヌ・ド・ビランの哲学が持つ広い意味での科学論的な側面にも着目しながら、その「人間の学」に関する側面を強調することを試み、またそうした側面からビラニスム自身をも解釈することを試みた。メーヌ・ド・ビラン哲学に対してバルテーズ、カバニスなどが与えた影響を明確にすることには十分に成功したと考えられる。また、夏期休暇中は、パリへの研究出張を実施し、パリの国立図書館にて、ビシャ、カバニスなどの書籍に接し、彼らの著作の版毎の異同を具体的に確認することで、その著作の変遷のいくつかを実地に確認することができた。また、この時期から集中して行った、19世紀初頭の解剖学者ビシャの研究は、ビシャへの内在的な理解のみならず、ビシャが19世紀の哲学者たちに与えた影響にまで広がっている。具体的には、ビシャのテキストに対してメーヌ・ド・ビランやオーギュスト・コントなどが下した批評の論理を詳らかにすることによって、実証的であることを標榜する生物学に対して、哲学がいかなる語り口を行うのかの、いくつかのモデルケースを明らかにした。この成果は、2005年9月に発行される日仏哲学会の会誌、『フランス哲学・思想研究』に掲載されることが決定されている。

即ち、メーヌ・ド・ビランにせよコントにせよ、ビシャが実証的な生理学において分割した「植物的-動物的」といった生命のあり方を改変し、「植物的生」には独自の地位を与えない、といった戦略をとるのである。これはメーヌ・ド・ビランとコントが一見すると対立する哲学者であるだけに興味深い共通点となっている。8月頃よりは、上記主題の研究を継続しつつ、フランス科学論の系譜をさらに追跡するための、コントより一世代後のフランスの科学哲学者クルノーに着目し、その著作の読解作業を行った。クルノーは経済学の業績が日本では特に知られているが、まず彼の生命論を中心に読解作業を行い、彼の科学論における生物学の位置について明らかにすることにつとめた。ここで注目すべきは、クルノー哲学においてはコント哲学と異なり、生物現象こそが最も神秘的な解き明かしがたいものとされている点である。この点についてはクルノー自身が社会現象に数学を適用することに長けていたなど様々な要因を考えることができるが、いずれにせよ、19世紀フランスにおける学問論の変遷を理解するにあたって、極めて興味深い現象となっている。この研究成果は平成18年度に何らかの形で公開される予定である。
酸化ストレスが歯周病に及ぼすメカニズムの解明-転写因子FoxO1の重要性

歯周病は様々な要因により引き起こされる歯周組織の疾患である。歯周病が進行すると歯を支える骨が吸収される。しかし、それらの詳細なメカニズムは明らかになっていない。そこで骨を吸収する細胞を用いて、実験を行った結果、骨を作る因子が骨を形成するだけでなく、骨吸収を起こしているということが明らかになった。これらの事実によって、新たな治療法の解明の一助となることが示唆された。目的酸化ストレスを制御する転写因子の1つであるFoxo1に着目し、酸化ストレスと骨形成の分子メカニズムの解明を行ってきた。今回、酸化ストレスによる歯周病の病態の変化を明らかにするために、まず骨芽細胞が破骨細胞への分化に影響を及ぼすメカニズムに注目した。方法1,25(OH)2D3とBMP-2 (100 ng/mL)で刺激したマウスの初代骨芽細胞からmRNAを抽出し、real time RT-PCR法で破骨細胞分化誘導因子であるRANKL、破骨細胞分化抑制因子であるOPGおよび1,25(OH)2D3により発現が亢進するVDRのmRNA発現を定量的に解析した。さらにSmad1をノックダウンし、同様に両因子の共刺激によるVDR発現を確認した。VDRとSmad1の細胞内局在を免疫染色法により確認した。結果1,25(OH)2D3 (10-8 M)やBMP-2 (100 ng/mL)刺激により、RANKL mRNA発現は1,25(OH)2D3単独刺激に比べて有意に高値を示した。さらにVDRタンパク質発現は上昇していた。一方、Smad1をノックダウンした細胞では、コントロール群に比べて、VDR、RANKL発現は減少した。VDRとSmad1はの局在は両刺激により、核内に見られた。申請者らはこれまでに、酸化ストレスを制御する転写因子の1つであるFoxo1に着目し、酸化ストレスと骨形成の分子メカニズムの解明を行ってきた。骨芽細胞は1,25(OH)2D3の刺激によりRANKLを発現し、破骨細胞の分化を促進する。そして、この作用はBMP-2との共刺激でさらに促進されることが報告されている。そこで、共刺激による骨芽細胞の破骨細胞分化因子発現のメカニズムをBMP-2のシグナル経路の一つであるSmad1に着目し検討した。1,25(OH)2D3 (10-8 M)やBMP-2 (100 ng/mL)刺激により、RANKL mRNA発現は1,25(OH)2D3単独刺激に比べて有意に高値を示した。以上より、BMP-2がSmad1を活性化させることで、1,25(OH)2D3存在下でのRANKLやVDRを上昇させ、その結果、骨芽細胞による破骨細胞分化が促進することが示唆された。破骨細胞への分化のメカニズムの一端が示唆されたことにより、歯周病における骨吸収がおこる仕組みの解明につながったと考えられる。これらの結果を踏まえ、酸化ストレスによる骨吸収の関与に焦点をおいて、実験を続ける次第である。酸化ストレスと歯周病の関係をあきらかにするために骨芽細胞と破骨細胞のメカニズムを調べた。これまでの研究成果をもとに、酸化ストレスが上昇し、歯周病が悪化するメカニズムをin vivoとin vitroで明らかにする予定であったが、概要で述べたような結果を得るのに予定以上の時間がかかったため、予定していたすべての実験を終えることができなったが、ある部分では予想以上の結果が得られた。歯周組織の破壊度を調べるために、歯肉、歯根膜、歯槽骨の組織形態計測を行う。まず、歯周炎発現モデル肥満マウスの歯周組織における酸化ストレスを調べる。さらに酸化ストレスに関与する因子について、免疫組織染色を行い、発現の変化を調べる。その結果をもとに歯周炎発現モデル肥満マウスの歯周組織に活性酸素阻害剤を投与して歯周病が改善されるか調べる。歯周炎発現モデル肥満マウスの歯周組織がFoxo1の活性化に変化を生じているか検索する。このラットの歯肉、歯根膜、歯槽骨からタンパク質を抽出しウエスタンブロッティング法により、Foxo1のリン酸化を調べる歯根膜細胞からFoxo1がなくなった際の細胞の機能発現の変化を調べる。in vitroでマウス歯根膜細胞株PDL-A9BからFoxo1をノックダウンし、増殖、線維形成能の変化を調べる。さらに酸化ストレスに関与する因子の変化を調べる。研究に関する使用計画については推進方策で述べた実験を行う際の材料費や培養試薬などの消耗品費である。また、研究成果報告のためには論文の英文校正を受ける必要性がある。
進行性腎障害治療の標的分子同定とその遺伝子治療への応用

抗Thy1.1モノクローナル抗体1-22-3単回投与では可逆性の腎障害を生じ、片腎摘出後に投与すると不可逆性の進行性腎障害を生じる。腎障害進行因子同定のため、各腎障害ラットを作製後、経時的に腎臓からRNAを抽出、オリゴマイクロアレイスライドにより、遺伝子発現について両モデル間で解析をおこなった結果、2倍以上の発現の差があった遺伝子は191あり、これらをクラスター解析した。7個のクラスターに分類され、1つのクラスターにはラミニン、コラーゲンタイプI、KIM-1、オステオポンチンなどを含み、腎障害の進行に伴い、不可逆性モデルに強く発現する遺伝群であることがわかった。このクラスターの中に含まれていたサイモシンβ10に関して、さらに検討したところ、腎障害進行とともに間質に発現が増強することが明らかとなった。ヒト単球細胞THP-1細胞のマクロファージへの分化とともに発現が増強することとあわせ、流入マクロファージの活性化を介して間質障害に関与する可能性が考えられ、腎障害治療標的分子となりうるか検討中である。ラット腹腔内ウシ血清アルブミン大量投与により、蛋白尿を生じ、この蛋白尿により腎間質障害が惹起されるが、その過程においてNF-κBが中心的役割を果たすことが示されている。間質障害因子をさらに特定するため、この腎障害モデルにおいて、変異IκBαのアデノウィルスによる遺伝子導入を行い、腎間質のNF-κB活性化を阻害した腎臓と、対照の腎臓の間で、DNA microarray等を用いて間質障害悪化因子、防御因子を同定した。その結果、防御因子としてclusterinが候補として同定され、さらにレニン・アンジオテンシン系の遺伝子変化が示された。特に、間質障害によりアンジオテンシン変換酵素2型(ACE2)は減少を示し、NF-κB阻害により増加を示すことが明らかとなり、今後、ACE2を標的遺伝子とする進行性腎障害治療の可能性が示された。抗Thy1.1モノクローナル抗体1-22-3単回投与では可逆性の腎障害を生じ、片腎摘出後に投与をおこなうと不可逆性の進行性腎障害を生じるが、腎障害進行因子同定のため、これらモデル動物の発現遺伝子差異を検討した。各腎障害ラットを作製後、1週から8週目に腎臓からRNAを抽出、オリゴマイクロアレイスライドにより、両群の遺伝子発現について解析をおこなった。各時期において両モデル動物腎臓で2倍以上の発現の差があった遺伝子は191あり、これらをクラスター解析した。8個のクラスターに分類され、1つのクラスターにはラミニン、コラーゲンタイプI、KIM-1、オステオポンチンなどを含み、腎障害の進行に伴い、不可逆性モデルに強く発現する遺伝群であることがわかった。このクラスターの中に含まれていたサイモシンβ10に関しては、これまで腎臓での機能は不明であり、さらに検討したところ、腎障害進行とともに間質に発現が増強することが明らかとなった。現在、その病態における役割を検討している。以前、ラット腹腔内ウシ血清アルブミン大量投与により、蛋白尿を生じ、この蛋白尿により腎間質障害が惹起され、その過程においてNFκBが中心的役割を果たすことを示した。さらに、間質障害因子を特定するために、この腎障害モデルにおいて、変異IκBのアデノウィルスによる遺伝子導入を行い、腎間質のNFκB活性化を阻害した腎臓と、対照の腎臓の間で、DNA microarrayを用いて間質障害悪化因子、防御因子を同定した。

その結果、防御因子としてclusterinが候補として同定され、腎における蛋白発現、mRNA発現ともに、変異IκBによる治療で増加し、免疫組織学的にもその増加が確認された。この蛋白はapoptosis抑制作用を有することから、何らかの形でこの作用を介して腎障害進行を抑制することが示唆され、現在、その詳細な機序を検討中である。抗Thy1.1モノクローナル抗体1-22-3単回投与では可逆性の腎障害を生じ、片腎摘出後に投与すると不可逆性の進行性腎障害を生じる。腎障害進行因子同定のため、各腎障害ラットを作製後、経時的に腎臓からRNAを抽出、オリゴマイクロアレイスライドにより、遺伝子発現について両モデル間で解析をおこなった結果、2倍以上の発現の差があった遺伝子は191あり、これらをクラスター解析した。7個のクラスターに分類され、1つのクラスターにはラミニン、コラーゲンタイプI、KIM-1、オステオポンチンなどを含み、腎障害の進行に伴い、不可逆性モデルに強く発現する遺伝群であることがわかった。このクラスターの中に含まれていたサイモシンβ10に関して、さらに検討したところ、腎障害進行とともに間質に発現が増強することが明らかとなった。ヒト単球細胞THP-1細胞のマクロファージへの分化とともに発現が増強することとあわせ、流入マクロファージの活性化を介して間質障害に関与する可能性が考えられ、腎障害治療標的分子となりうるか検討中である。ラット腹腔内ウシ血清アルブミン大量投与により、蛋白尿を生じ、この蛋白尿により腎間質障害が惹起されるが、その過程においてNFκBが中心的役割を果たすことが示されている。間質障害因子をさらに特定するため、この腎障害モデルにおいて、変異IκBのアデノウィルスによる遺伝子導入を行い、腎間質のNFκB活性化を阻害した腎臓と、対照の腎臓の間で、DNA microarray等を用いて間質障害悪化因子、防御因子を同定した。その結果、防御因子としてclusterinが候補として同定され、さらにレニン・アンジオテンシン系の遺伝子変化が示された。特に、間質障害によりアンジオテンシン変換酵素2型(ACE2)は減少を示し、NFκB阻害により増加を示すことが明らかとなり、今後、ACE2を標的遺伝子とする進行性腎障害治療の可能性が示された。
コンカレント性を考慮した分散形実時間ス-パバイザの開発とネットワーク制御への応用

以下の結果が得られた.1.コンカレント性を表現するために,制御プレース付きペトリネットによりシステムを記述した.制御法としては,生起事象の割当とリソースの割当の2種類を考えた.制御仕様は可到達集合上の述語で表した.マ-キングとネット構造を用いて,最大許容フィードバックの存在条件を明らかにした.リソース割当制御における最大許容フィードバック存在条件から生起事象割当制御における存在条件が導かれることを示した.さらに,部分観測の下での最大許容フィードバック存在条件も明らかにした.2.相補プレースが存在するペトリネットにおいて,禁止マ-キング問題の解となる極大許容フィードバックを計算する多項式オーダのアルゴリズムを提案した.このアルゴリズムを簡単なネットワークの排他制御問題に適用した.3.初期状態が目標状態にないときに,ライブロックを起こさずに有限回で目標状態に遷移するような制御系の構成法を提案した.ブロッキングが発生しないような設計法とブロッキングを許容する設計法の2種類を提案した.ブロッキングに関しての指標を2種類提案し,それらを改善するための手法を提案した.4.制御仕様が述語で与えられている場合の分散制御を考察した.n-可観測という概念を導入することにより,部分観測のもとでの分散制御が可能となる必要十分条件を示した.部分観測のもとでのネットワーク資源配分問題に対して得られた結果を適用した.以下の結果が得られた.1.コンカレント性を表現するために,制御プレース付きペトリネットによりシステムを記述した.制御法としては,生起事象の割当とリソースの割当の2種類を考えた.制御仕様は可到達集合上の述語で表した.マ-キングとネット構造を用いて,最大許容フィードバックの存在条件を明らかにした.リソース割当制御における最大許容フィードバック存在条件から生起事象割当制御における存在条件が導かれることを示した.さらに,部分観測の下での最大許容フィードバック存在条件も明らかにした.2.相補プレースが存在するペトリネットにおいて,禁止マ-キング問題の解となる極大許容フィードバックを計算する多項式オーダのアルゴリズムを提案した.このアルゴリズムを簡単なネットワークの排他制御問題に適用した.3.初期状態が目標状態にないときに,ライブロックを起こさずに有限回で目標状態に遷移するような制御系の構成法を提案した.ブロッキングが発生しないような設計法とブロッキングを許容する設計法の2種類を提案した.ブロッキングに関しての指標を2種類提案し,それらを改善するための手法を提案した.4.制御仕様が述語で与えられている場合の分散制御を考察した.n-可観測という概念を導入することにより,部分観測のもとでの分散制御が可能となる必要十分条件を示した.部分観測のもとでのネットワーク資源配分問題に対して得られた結果を適用した.