hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジアにおける古墳時代併行期の金属製容器の編年と性格に対する研究

また、各地の福島県富士見山横穴墓群、筑内37号横穴墓、錦木塚古墳、高松1号墳、中田横穴墓、東京都大和田1号横穴墓(饅頭屋穴横穴墓)、愛知県姫塚古墳(北ノ谷2号墳)、大阪府奉献塔山1号墳、岡山県荒神西古墳、殿田1号墳出土の銅製容器についても資料化作業を行った。これまでに茨城県、群馬県、埼玉県、長野県に一部所在する資料を除き、主な日本国内出土例の資料化を達成している。金属製容器模倣形態土器については、大阪府平野・大県第20支群第3号墳、韓国玉峯7号墳出土例の資料化作業を行った。また、韓国法泉里遺跡の青銅蓋、法泉里1号墳の青銅焦斗、プジャン里遺跡の鉄製焦斗、武寧王陵の銅鏡・銅皿・銅匙・銅箸・銀托・青銅熨斗、慶州壺杵塚古墳の青銅盒、飾履塚古墳の青銅焦斗・青銅鳥形鈕盒・異形青銅壺、金冠塚古墳の青銅有蓋壺、風納土城の青銅焦斗、金海大成洞古墳の銅腹、益山弥勒寺址の青銅瓶等の見学も行った。本年度は,これまで行えていなかった群馬県,埼玉県,長野県出土の金属製容器を中心に実測等資料化作業と出土遺跡関連文献収集を行った。資料化作業は,群馬県石原稲荷山古墳,富士山I遺跡1号墳,綿貫観音山古墳,有馬遺跡,荒砥洗橋遺跡,烏羽遺跡,下東西清水上遺跡,融通寺遺跡,国分境遺跡,白倉下原遺跡,元総社西川、塚田中原遺跡,山王廃寺,(伝)伊勢峙市波志江,埼玉県西原1号墳,(伝)児玉郡上里町,長野県塚原大塚古墳,南方古墳,島立南栗遺跡,下神遺跡,三間沢川左岸遺跡,辻前遺跡,恒川遺跡田中・倉垣外地籍,神奈川県赤田1号墳,岐阜県美濃国府跡出土の銅製容器について行った。また,韓国の舒川玉北里1号墳,武寧王陵,皇吾洞34号墳,池山洞44号墳,達城55号墳,忍冬塚古墳,鶏林路,弥勒寺址,雁鴨池,永川龍渓洞出土の銅製容器についても観察等資料化作業を行った。これによって主な出土例の資料化が達成できたため,次に,朝鮮半島と日本列島から出土した金属製容器の細部形態を指標に編年を行った。その結果,朝鮮半島の中において,体部外面の装飾が,多条の突線によるもの,突線と突線の間を匙面取りするもの,突線ぶ形骸化した二条の沈線とその間を匙面取りするもの,多条の沈線によるもの,という大きな変化の流れがあることが分かった。突線が形骸化して二条沈線化することには,中国大陸からの影響がある。二条沈線とその間を匙面取りする段階の製品から,朝鮮半島から日本列島への搬入が始まり,古墳から出土している。多条沈線の段階から日本列島での出土例が急増するため国産化した可能性もあるが,同じ段階の製品が朝鮮半島でも同時に急増するため,全てが搬入品の可能性もある。一部中国大陸産の多条沈線の製品も日本列島に搬入されている。また,日本国内において銅鏡は,同型式の製品が広域に分布するが,各地域内では重鋺セットとなっていたであろう口径の異なる同型式の製品が多く分布することから,畿内から配布され,地域中央から再配布された威信財の可能性が高いと考えられた。
化骨形成モデルを用いた老化による骨形成能低下機序の解明

骨粗鬆症では単位容積内の骨量の減少をきたすが、その成因として骨芽細胞の活性低下や未分化細胞の骨芽細胞への分化能の低下が考えられる。研究代表者らはin vivoの骨形成実験モデルとして1)ミリポアメンブレンで囲んだDiffusion chamber(DC)内にラット骨髄細胞と脱灰骨粉を封入しラット皮下に移植する系と、2)多孔性セラミックに骨髄細胞を付着させラット皮下に移植する系を用いて骨髄細胞の骨芽細胞への分化能と老化の関係を生化学的および遺伝子レベルで解析した。DC移植法による骨形成では、8,12,23週齢ラットより骨髄を採取し10^τ細胞を脱灰骨基質10mgと共にDC内に封入後8週齢ラットに皮下移植した。移植5週後のDC内新生骨中Alkalinephosphatase(ALP)活性、Ca,Piの蓄積量、成熟骨に特異的なBone Gla protein(BGP)合成量を測定したところ、いずれのパラメータも8週齢骨髄で最も高く23週齢の骨隋では著しく低下した。遺伝子発現で比較していも8週齢と12週齢骨髄による新生骨ではBGPのmRNAは強く発現しているが、23週齢骨髄ではこのmRNAの発現は見られなかった。骨髄細胞/セラミック複合体による気孔内の骨形成においても8週齢骨髄に比べ60週齢骨髄ではALP活性やBGP合成量は約1/6であった。老齢骨髄細胞による骨形成能の低下が骨髄細胞中の未分化間葉幹細胞の骨芽細胞への分化能の低下によるのかを明らかにするためさらにin vitroにおける骨形成能を培養骨髄細胞を用いて検討した。7週齢と25週齢ラット骨髄細胞を10^4細胞数でDexamethasoneの存在下で2週間培養した。どちらも石灰化noduleを形成し、DNA量、ALP活性は幼若ラット骨髄の方がやや高いレベルであった。しかしBGP mRNAの発現量には全く差がないどちらも強く発現していた。以上の結果より未分化細胞から骨芽細胞への分化能は老化によって低下するが分化誘導因子の作用により分化の促進が可能であることが示唆された。研究代表者らは、細胞レベルの骨形成モデル、即ちミリポアメンブレンで囲んだディフィージョンチャンバー(DC)内にラット骨髄細胞と脱灰骨基質とを封入し、ラット皮下移植によりDC内の骨形成過程を経時的に検索するバイオアッセイ法を確立してきた。老化による骨形成能低下の機序を明らかにするため、幼若から老齢へと週齢の異なるラットの骨髄細胞をDC内に封入後、骨髄細胞の分化能とエイジングの関係について遺伝子レベルで検討した。1.骨芽細胞の表現型であるアルカリフォスファターゼ(ALP)、オステオポンチン(OP)のcDNAを、ラット海綿骨より調製したmRNAを用いて逆転写酵素により合成した。次いで対応するオリゴヌクレチオドプライマーをDNA合成機で合成しPCR法にてALP,OPcDNAを増幅した。2つのcDNAをプラスミドに組み込みクローニングを行った。2.これらのcDNAを使いフィルターハイブリダイゼーションによりALP,OP,BGPのmRNAを固定する実験系を確立し、DC内骨形成モデルにおいて骨芽細胞の活性をあらわすとされるALPと高度に分化した骨芽細胞の存在を表すBGPのmRNAを証明した。

3. 4,8,12,23週齢のラット骨髄細胞を脱灰骨基質とともにDC内に封入後同系ラットに移植し5週後の骨形成を比較検討したところ8週齢、12週齢ラットの骨髄細胞により効率よく骨が形成され、23週齢ラットの骨髄細胞による骨形成能は低下していることがBGP,OPのmRNAの発現量の測定から明かになった。老化による骨形成能低下の機序を明らかにするため、幼若から老齢へと週齢の異なるラットの骨髄細胞をデフュージョンチャンバー(DC)内に封入後、骨髄細胞の分化能とエイジングの関係について遺伝子レベルで検討した。1.骨芽細胞の表現型であるアルカリフォスファターゼ(ALP)、オステオポンチン(OP)のcDNA、またさらにプロコラーゲンalpha_1(I)のcDNAを昨年度クローニングしたのでこれらのcDNAを用いて8週齢および24週齢ラット骨髄細胞を封入したDC内骨組織のmRNA発現をフィルターハイブリダイゼーションにより測定した。プロコラーゲンalpha_1(I)とOPのmRNAは8週齢、24週齢ラット骨髄細胞DCとも発現量には差はないが、BGP mRNAの発現量で見た24週齢ラット骨髄細胞による骨形成能は低下しており特に成熟骨芽細胞への分化能が低下していることが明らかになった。2.非放射性標識cRNAプローブを用いたIn situハイブリダイゼーション法を確立しDC内組織切片に応用した。ラットBGP cDNAをテンプレートとしてジゴキシゲニンで標識したcRNAプローブを作成し、移植5週後のDC内新生組織のパラフィン薄切片についてIn situハイブリダイゼーションを行った結果、24週齢ラット骨髄細胞によるDC切片上のBGP mRNAのシグナルは骨軟骨部位に検出されたが8週齢ラット骨髄細胞によるDC切片より弱かった。3.骨髄細胞によるin vivoでの骨形成におけるビタミンKの作用を検討するため、ラットにV.Kを経口投与した。しかし連続5週間投与を行うことは不可能であったので、平成6年度は24週齢ラットの骨髄細胞をDexamethasone,Ascorbic acid-phosphate,beta-glycerophosphateの存在下で培養するin vitroの骨形成モデルにおいてV.Kの効果を検討する。平成4年、5年度のin vivo骨形成モデルを用いた実験結果より、骨粗しょう症の病態の成因として細胞の老化即ち骨芽細胞の活性低下、未分化細胞の骨芽細胞への分化能の低下が示唆された。本年度はin vitroの骨形成モデル実験を実施し、エイジングによる骨形成能低下を骨代謝指標蛋白質の遺伝子発現量を測定することにより検討した。また骨形成能の低下に対するビタミンK,Dの効果についても検討した。8週齢と24週齢ラット骨髄をMEM培地で前培養し、細胞数10×10^3 cells/dishで培地MEM、10%FCS中Dexamethasone,Ascorbic acid-phosphate,β-glycerophosphateの存在下で2週間培養した。対照群、ビタミンK添加群に分け2週後細胞のDNA量と骨芽細胞の指標であるアルカリフォスファターゼ(ALP)活性値を測定すると8週齢のラット骨髄培養細胞による骨形成は老化により低下することが示唆された。ビタミンK添加により骨髄細胞から骨芽細胞への分化を促進する傾向にあった。また培養2週間後RNAを抽出しNorthern blot解析により骨芽細胞への分化能を調べたところ骨芽細胞に特異的なオステオカルシン(BGP)mRNAの発現量にはほとんど差はなかった。
疎水性コア構造変換によるヘムタンパク質の耐熱性発現機構の解明

緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)シトクロムC_<551>(PA)は、好熱性水素細菌(Hydrogenobacter thermophilus)シトクロムC_<552>(HT)とアミノ酸配列の相同性が56%と高く、高次構造も類似している。しかしながら、HTはPAに比べて熱変性温度が約40°Cも高い。PAの疎水性コア内部に存在し、タンパク質の熱安定性に関与すると考えられるアミノ酸残基をHTでの対応する残基に置換した人工変異体を調製したところ、熱安定性のより高い一連の人工変異体が得られた。本研究では、PAとこれらの変異体について、標準酸化還元電位(E゚^1)およびNMRスペクトルのpH依存性を比較検討し、疎水性コア内部におけるアミノ酸置換がシトクロムcの機能と構造に与える影響を解析した。シトクロムcのヘムの配位構造、ヘム近傍の構造化学的性質とE゚^1の関係を明らかにするために、サイクリックボルタンメトリーによりE゚^1のpH依存性を測定した。PAのE゚^1はpHの上昇に伴い約60mV低下したが、これは酸化型タンパク質のヘムが電離したヘム側鎖プロピオン酸基により静電的に安定化されることに起因する。変異体のE゚^1のpH依存性もほぼ同様な傾向を示したが、pKaに関してF34Y/E43Y<F34Y<E43Y<PAの順になった。この結果は、ヘム側鎖プロピオン酸基のPKaがこれらの変異体で段階的に変化していることを示している。PAのヘム側鎖プロピオン酸基は側鎖に正電荷をもつアミノ酸とイオン対を形成しているが、近傍のアミノ酸を置換することにより、このイオン対の安定性を通してヘム側鎖プロピオン酸基のpKaが変化すると考えられる。これらのタンパク質のE゚^1は立体構造の安定性に依存することを私共は明らかにしている。したがって、ヘムのプロピオン酸基のpKaを調節することにより、熱安定性が高いシトクロムcにおいてE゚^1を調節することが可能であることが示された。タンパク質の高次構造の安定化と機能調節の分子機構を解明するために、好熱菌Hydrogenobacter thermophilusのシトクロムc_<552>(HT)、HTの相同タンパク質である常温菌Pseudomonas aeruginosaのシトクロムc_<551>(PA)、およびPAのアミノ酸残基をHTの相当する残基に置換した変異体の構造と機能の温度依存性を解析した。ヘム活性部位の構造解析は^1H NMRおよび可視吸収スペクトルにより、電子伝達機能の指標となる酸化還元電位(E^0')の測定はサイクリックボルタンメトリー(CV)により、それぞれ行った。^1H NMRスペクトルのヘムメチル基および軸配位子Metシグナルの温度変化から、PAに変異を導入することによりヘム鉄の配位構造が安定化することが示された。また、酸化型よりも還元型の方が活性部位の構造が安定であることが実証された。酸化型シトクロムcの695nmの吸光度の温度変化から、変異の導入によりヘム鉄とMetの配位結合が安定化することが示された。CVの温度変化から変異の導入により電気化学応答も高温まで示すこと、E^0'はエンタルピー的に変化することが明らかとなった。PAへの変異導入によりヘム鉄とMetの配位結合の安定性が上昇したことから、変異によりヘム近傍の疎水性コアが安定化され、ヘム鉄とMetの配位結合が強められたと考えられる。還元型シトクロムcでは、2価鉄とMetの硫黄原子との配位結合が安定であるため、酸化型よりも活性部位の構造安定性が高いことから、酸化型におけるヘム鉄と軸配位子Metとの配位結合の安定性の違いがE^0'を調節する重要な要因の一つであると考えられる。このように、本研究により、酸化型シトクロムcにおけるヘム鉄と軸配位子Metの配位結合の安定性が、構造安定性および機能調節を決定する重要な構造化学的因子であることが明らかとなった。変異体のE゚

^1のpH依存性もほぼ同様な傾向を示したが、pKaに関してF34Y/E43Y<F34Y<E43Y<PAの順になった。この結果は、ヘム側鎖プロピオン酸基のPKaがこれらの変異体で段階的に変化していることを示している。PAのヘム側鎖プロピオン酸基は側鎖に正電荷をもつアミノ酸とイオン対を形成しているが、近傍のアミノ酸を置換することにより、このイオン対の安定性を通してヘム側鎖プロピオン酸基のpKaが変化すると考えられる。これらのタンパク質のE゚^1は立体構造の安定性に依存することを私共は明らかにしている。したがって、ヘムのプロピオン酸基のpKaを調節することにより、熱安定性が高いシトクロムcにおいてE゚^1を調節することが可能であることが示された。
数値情報化された探査に基づく北天銀河地図の作成

本研究は、宇宙の大規模構造を表す「銀河地図」を今日の5倍遠方まで拡大するスローン・ディジタル・スカイ・サーベイ(SDSS)計画を日米共同で推進することを目的としていた。この計画では、5年間に亘り一億個の銀河の位置と明るさを測定し、そのうち明るいもの百万個、および十万個のクェーサーのスペクトルを観測する。これにより「銀河地図」が一挙に拡大されると同時に、我々が詳細にその性質を調べることができる銀河・クェーサーの数は現在の100倍以上となる。この計画によって観測的宇宙論の研究は完全に一新されると言っても過言ではない。日米双方は、計画の遂行に平等の責任を有し、観測から得られるデータベースには平等の利用権を有する。本研究の第一年度は、観測装置とデータ解析ソフトウェアの開発を行い、第二年度はそれらの性能試験と最終調整を行って、テスト観測に備えることが目的であった(平成7年にテスト観測を開始し、平成8年から本観測を開始する計画である)。この2年間定期的に開かれる科学企画会議に出席して共同研究の進め方について協議しそれに沿って以下の具体的作業・研究を進め、所期の目的をおおむね達成した。本研究経費はこれらの作業・研究のための旅費に使用した。1大型モザイクCCDカメラの共同開発を進め、駆動回路の設計と製作を行った。機械的支持部の設計は完了したが、製作は次年度以降に持ち越した。このカメラ及び付随する装置に必要なフィルタ6種約50枚の製作を行った。2平成5年6-7月に、フェルミ加速器研究所から専門家を招へいし、日米共同でソフト開発を行うための共通の開発環境を設定し、日本側の研究者と大学院生に対しその講習会を行った。3画像から天体を自動的に同定・検出し、検出された天体を星と銀河に自動識別するアルゴリズムの研究を行い、SDSS計画のソフトウェアの中心となる「天体検出モジュール」を製作した。さらに銀河の形態を定量的パラメータで分類するアルゴリズムの研究を行った。この研究結果は今後全体のソフトに組み込む予定である。この研究のため、平成6年6月にアメリカから研究者二名を招へいし、東京大学と京都大学において集中的に討議を行った。4 SDSS計画のデータ処理ソフトの性能試験を行うために必要なテスト画像を製作した。テスト画像は、本計画で得られるであろう観測データを、望遠鏡の特性、CCDカメラの感度とノイズ特性、天文台の気象条件、宇宙線や人工衛星など疑似天体の影響を全て含んだ精密なシミュレーションによって作り上げたものである。このテスト画像を用いて、ソフトの性能試験を行った。5スペクトルを観測する銀河は、検出された銀河全体の約100分の1である。これが、全体を代表する均質なサンプルとなるようにしなければならない。特定の性質を持つ銀河に偏って選択することのないよう、どのような選択基準を用いればよいかを検討した。6 CCDカメラの画像に強度目盛りをいれるために、明るさの知られている標準星が必要だが、観測する天域に一様にかつ適切な明るさの標準星が分布するよう、またCCDに悪影響を及ぼす明るい星が標準星の観測視野に入らないように考慮して、標準星を選択した。7日米双方で開発したソフトウェアのモジュールを組み合わせて、全体のシステムを組み上げるための定期的作業部会に出席した。8 SDSS計画から得られるデータベースからどのような天文学が展開できるかを研究した(予備研究)。平成6年8月にSDSS計画に関する全体研究会があり、日本側から4名が参加し、上記4-7の項目に対し総合的検討を行った。

さらに銀河の形態を定量的パラメータで分類するアルゴリズムの研究を行った。この研究結果は今後全体のソフトに組み込む予定である。この研究のため、平成6年6月にアメリカから研究者二名を招へいし、東京大学と京都大学において集中的に討議を行った。4 SDSS計画のデータ処理ソフトの性能試験を行うために必要なテスト画像を製作した。テスト画像は、本計画で得られるであろう観測データを、望遠鏡の特性、CCDカメラの感度とノイズ特性、天文台の気象条件、宇宙線や人工衛星など疑似天体の影響を全て含んだ精密なシミュレーションによって作り上げたものである。このテスト画像を用いて、ソフトの性能試験を行った。5スペクトルを観測する銀河は、検出された銀河全体の約100分の1である。これが、全体を代表する均質なサンプルとなるようにしなければならない。特定の性質を持つ銀河に偏って選択することのないよう、どのような選択基準を用いればよいかを検討した。6 CCDカメラの画像に強度目盛りをいれるために、明るさの知られている標準星が必要だが、観測する天域に一様にかつ適切な明るさの標準星が分布するよう、またCCDに悪影響を及ぼす明るい星が標準星の観測視野に入らないように考慮して、標準星を選択した。7日米双方で開発したソフトウェアのモジュールを組み合わせて、全体のシステムを組み上げるための定期的作業部会に出席した。8 SDSS計画から得られるデータベースからどのような天文学が展開できるかを研究した(予備研究)。平成6年8月にSDSS計画に関する全体研究会があり、日本側から4名が参加し、上記4-7の項目に対し総合的検討を行った。定例の科学技術会議に出席し、日米の共同研究の進め方について協議し、それに沿って具体的作業を進めた。1.6月末から7月にかけて、フェルミ加速器研究所からソフトウェア専門家を招へいし、日米共同でソフトウェア開発を行うための、共通の開発環境を設定し、その講習会を行った。2.天体を画像から自動的に検出し、星と銀河を自動識別するアルゴリズム及び銀河の形態を定量的パラメータで分類するアルゴリズムの研究を行い、本共同研究用のプロトタイプのソフトウェアを作った。3.データ処理ソフトのテストを行うためのシミュレーションデータを作成した。4.超大型モザイクCCDカメラの製作を進め、駆動回路の設計と製作及びフィルターの製作を行った。5.CCDカメラのデータに強度目盛りを入れるための測光標準星を選びだした。
要求仕様書の自動要約ツールの開発と適用評価

本研究では基幹系情報システム等の膨大な量の要求仕様書の自動要約ツールを実現する.開発するツールは,システム構築の背景や目的等の特性,基本設計工程で必要となる設計情報,リスクのある要求の要点を抽出することからなる要約を自動化する.本研究では,ベテラン技術者による要求仕様書を要約するためのノウハウを形式知化し,開発ツールに組み込み,AIに基づく自然言語処理技術を当該ツールに融合し,要求仕様書の自動要約の精度向上と要約知識の学習に適用する.本研究により,初級の技術者を含むステークホルダが膨大な量の要求仕様書を素早く理解し基本設計に進むことや,レガシーシステムの保守業務の効率化に貢献する.本研究では基幹系情報システム等の膨大な量の要求仕様書の自動要約ツールを実現する.開発するツールは,システム構築の背景や目的等の特性,基本設計工程で必要となる設計情報,リスクのある要求の要点を抽出することからなる要約を自動化する.本研究では,ベテラン技術者による要求仕様書を要約するためのノウハウを形式知化し,開発ツールに組み込み,AIに基づく自然言語処理技術を当該ツールに融合し,要求仕様書の自動要約の精度向上と要約知識の学習に適用する.本研究により,初級の技術者を含むステークホルダが膨大な量の要求仕様書を素早く理解し基本設計に進むことや,レガシーシステムの保守業務の効率化に貢献する.
プラント・オパール分析による焼畑跡地探査に関する実証的研究

昨年度に焼いてソバを栽培した焼畑地で、今年度ヒエを栽培したのちに養分分析をおこなったところ、各種養分はほとんど減少していない。特に可給態チッソでは火入れ直後の23mg/100gから28mg/100gへと、かえって増加していることが示唆された。これは灰によるpHの上昇、土壌の乾燥化などの原因で未分解有機物が分解をうけて、可給態に変化したためだと思われる。この結果が普遍的なものであれば、興味深い。注意深く調査を続行する必要がある。土壌断面を観察した結果によると、表層10cmは多量の有機物を含む黒褐色層で、15cmでは色は同じだが鉱物が多くなり、25cmでは黒褐色層で角礫を含むようになる。45cmまでは角礫の多い暗褐色土層で、65cmでは褐色の角礫層、85cmでは角礫を含む褐色層である。プラント・オパール分析の結果、25cmまでの黒褐色層にはタケ亜科の機動細胞プラント・オパールが非常に多い。45cmまでの黒褐色層もタケ亜科が多いが、それ以下の褐色土層では少ない。いずれもヒエなど栽培植物のプラント・オパールは今のところ未検出である。なお、褐色土層は板状・発泡状の火山ガラスが非常に多く、アカホヤ層と推測される。土壌有機物をC14分析したところ、10cmまでの2点はいずれもmodern、1035cmの3点は上から順に490±40,520±40,530±40BP、45cmの暗褐色層で840±40BPであった。今までのところ、焼畑地土壌だけの特徴は明らかでないが、タケ亜科が多いことは人手が加わったことを意味している。最初に焼畑予定地の測量をおこない、火入れの様子をビデオで記録撮影した。初年度は、ソバを栽培するが、火入れ後とソバ収穫後の土壌を採取しpHと可給態窒素を測定した。火入れ後のpH(水)は5.0、pH(塩化カリ)は4.6であったが、ソバ収穫後のpHはそれぞれ6.2と4.7であった。火入れ後、ソバ栽培期間中も木灰と土壌との反応が進行していることが推察される。可給態窒素の測定は、比色法可給態窒素測定器(SPAD Av-7)を用いて1時間連続振振とう法で行った。測定結果は、火入れ後で11.23mg/100g、ソバ収穫後で13.9mg/100gであった。比較的に多くの可給態窒素が含まれているといえる。特にソバ収穫後の可給態窒素が増加している現象は興味深い。ソバ栽培期間中も、粗大有機物の分解が進行しているのであろう。作物を栽培していない冬期に周辺の焼畑地と焼畑跡地土壌の断面を観察した。いずれも急傾斜地で中には40°を越える場所もあったが、そのような焼畑地でも根部はしっかりしており、作物残渣も焼け残りとともに表面に残っていて、強いエロージョンを受けたようには観察されなかった。また、裾部でも、エロージョンを受けた土壌が堆積したような断面は見られなかった。強い雨が降る中で焼畑地の観察を行なう機会があったが、そのばあいでも表面流出は比較的に少なく、流出水も濁っていない。焼畑地のエロージョンは多くないとの印象を持った。エロージョンに関しては、今後の調査項目に加えたい。
種苗放流による資源量および遺伝的多様性の同時修復手法の解明

本研究では、種苗放流を用いて減少した水産資源の増加は可能か、また、同時に遺伝的多様性を維持あるいは修復できるかを実データから明らかにすることを目的とした。太平洋沿岸の地域型ニシンについて、北海道の噴火湾、厚岸湖、湧洞沼、青森県尾駮沼、岩手県宮古湾、宮城県松島湾から2,055個体の産卵親魚を採集し、5種類のマイクロサテライトDNAマーカーを用いて全個体の遺伝子型を決定するとともに、mtDNAのD-looP前半領域について各集団30個体の塩基配列を決定した。集団全体のFSTは0.017で遺伝的分化は小さいが、任意交配する各地域集団からなるメタ個体群を形成した。放流が行われている厚岸、宮古においても遺伝的多様性は高く、近交係数も他と比較して遜色なかった。種苗生産には毎年200尾程度の回帰親魚を用いており、放流魚と天然魚のアリル頻度に有意な差は検出されなかった。サワラについて、新たにマイクロサテライトマーカーを開発し、瀬戸内海の燧灘、備讃瀬戸、大阪湾の産卵場で漁獲した親魚300尾および人工種苗200尾の5遺伝子座における遺伝子型を決定した。遺伝的多様性は高く、FSTは0の近傍にあり、瀬戸内海のサワラは遺伝的に均一であることがわかった。一方、天然魚と人工種苗のアリル頻度が大きく異なった。これは人工授精を用いているため親の数が毎年10尾以下であることによる。瀬戸内海東部では2002年放流群の漁獲量への混合率は30.8%と推定され、放流魚による天然資源への遺伝的影響が危惧される。マダイ、ヒラメ、クルマエビ、アワビについて、放流効果をレビューした。種苗放流によって、総漁獲量を増加できるが、その増加には限度があり、環境収容力を超えた場合は放流個体による天然個体の置換えが起きることを明らかにした。現在の遺伝的多様性を失わないことが肝要であり、種苗放流の適用は慎重に行うべきである。初年度にあたる今年度は、種苗放流によって資源量および遺伝的多様性を同時修復する手法の解明の基礎として、1、種苗放流が資源量に与える影響の評価および、2、種苗放流が天然資源に与える遺伝的影響の検証、に取り組んだ。1では、北海道全域で展開されているサクラマスの種苗放流を事例として、水揚げの2段サンプリング調査に基づき放流効果を評価するとともに、最適な調査戦略を明らかにした。また、放流効果に大きく関与している遊漁者の釣獲量を、クラスターサンプリングの比推定と回帰推定により推定・比較した。2では、保全遺伝学における統計的仮説検定の限界を指摘し、経験ベイズによる仮説検証法を開発した。そこでは、多型性の高い遺伝マーカーを用いる場合に起きるマイナーな対立遺伝子の取り扱い方法も提示し、マグイのmtDNAのデータに適用して遺伝的影響仮説を検討した。さらに、同様のベイズの枠組みで、集団構造を許した連鎖不平衡と遺伝的分化の新しい推定法を開発し、アユのアイソザイムと人類のSNPデータを解析した。野生生物集団はメタポピュレーション構造を持つものが多いが、本方法は、これを含め集団構造がある場合にも分化の大きさと連鎖不平衡を同時推定できる点で新しい。本方法の普及のため、汎用プログラムの開発を開始した。来年度にはホームページ等から無償でダウンロードできるシステムを開発する予定である。

上記の方法論の開発研究のほか、長期にわたる大量放流の遺伝的影響を実際に評価するため、地域性にニシンを対象として、厚岸湖、湧洞沼、噴火湾の天然魚および厚岸湖の放流魚の標本約1,400個体を収集した。筋肉からゲノムを抽出し、マイクロサテライトDNA5遺伝子座における変異を標本全個体についてタイピングした。また、各天然集団からそれぞれ100個体を抽出し、マイクロサテライトDNAおよびmtDNAのD-LOOP領域のRFLP分析の両方を行った。これらのデータについては、現在解析中である。今年度も引き続き、1.種苗放流が資源量に与える影響の評価および、2.種苗放流が天然資源に与える遺伝的影響の検証、に取り組んだ。1では、代表的な栽培漁業対象種であるマダイ・ヒラメ・クルマエビ・アワビ類について、漁獲量と放流量の累年統計および放流効果に関する既往知見をレビューし、種苗放流の有効性と限界を評価した。また、事例研究として、ノコギリガザミについて、mtDNAを遺伝標識として混合率を推定することにより、放流効果を評価した。2では、地域性ニシンを対象として、北海道の噴火湾から479個体、厚岸湖から405個体および放流魚102個体、湧洞沼から400個体を、また、青森県尾駮沼から16個体、岩手県宮古湾から30個体の産卵親魚を採集し、5種類のマイクロサテライトDNAマーカーを用いて解析した。また、mtDNAのD-loop領域について、RFLP解析および直接シークエンシングを行った。各標本群においてH-W平衡が成り立っていることから、これらは独立した地域群であることが示された。遺伝的多様性は各集団で高かったが、絶滅危惧種に指定されている尾駮沼および宮古湾ではアリル数が他と比較して有意に小さかった。宮古湾では宮城県万石浦から親を移植して生産した種苗を1984年以降放流しており、近年は年間50万尾の放流規模となっている。近交係数および個体間近縁度も標本群間では最も高い値を示しており、長年の種苗放流が天然集団に遺伝的影響を与えていることが強く示唆された。一方、厚岸湾では、放流魚と天然魚の遺伝子的差異は無視できる程度と判断され、近交係数および個体間近縁どの顕著な上昇は見られなかった。さらに、1と2の複合研究として、瀬戸内海のサワラの資源回復計画を事例に、種苗放流と漁獲制限の管理効果をシミュレーションにより比較した。現行の漁業管理の下では種苗放流は資源の回復に不可欠であり、遺伝的影響もほとんどない。しかし、さらに漁獲圧を15%減少することができれば種苗放流を行わなくても資源回復目標の達成が可能であることが予測された。最終年度の今年度は、種苗放流効果の評価に加え、本研究の主要対象種である地域型ニシンやサワラの集団構造の解析および種苗放流の遺伝的影響評価に取り組んだ。ニシンについては、新たに、青森県尾駮沼で漁獲された34個体、岩手県宮古湾378個体、宮城県松島湾150個体の天然魚および宮古湾で漁獲された放流魚91個体を昨年度に引き続きマイクロサテライトマーカーの5遺伝子座における変異を解析した。これらはいずれも2005年の産卵期に漁獲された2歳以上の成魚である。さらに、昨年解析した北海道厚岸湖産403個体、湧洞沼産397個体、噴火湾産463個体、尾駮沼産30個体、宮古湾産16個体と、厚岸湖産放流魚93個体の産卵親魚のデータも含めて合計2,055個体のデータを解析した。その結果、宮古湾と松島湾は遺伝的に均一で1つの地域群を構成し、他の4集団は全て独立した地域群であることが明らかになった。
曲面鉄鋼構造物の在姿応力評価を可能にする表面SH波音弾性システムの開発

本研究では,T形表面SH波センサを応用して,パイプや車軸などの曲面鉄鋼部材を用いた構造物において在姿状態での応力測定を検討した。R1000mmの円柱面部材に適用可能なクロスT形表面SH波センサを開発した。そして,円柱状の鉄鋼試験片に対し応力測定を行った結果,10MPa以内の精度での応力測定が可能であることを示した.また,このクロスT形表面SH波センサは,センサの曲率半径に対して85170%の範囲で高精度な測定が行えることを確認した。一方で,互いに直交する方向に伝搬する二方向の表面SH波の伝搬音速を同時に取得することで温度補正の不要なシステムを構築し,その有用性を実験的に実証した。まず,表面SH波音弾性の誤差要因の調査を行った.その結果,鉄鋼材料の材質に応じた温度補正係数や表面性状(表面粗さや表面うねり)の最適値が明らかになった.T形表面SH波センサを曲面鉄鋼部材の応力測定に応用する場合,その曲面の影響が測定精度に影響を及ぼすことが予想される.そこで,凸曲面および凹曲面における表面SH波の伝搬挙動を実験と数値解析により検証を行った.そして,パイプ鋼構造物で表面SH波を用いて応力評価を行うための測定条件や制限について検討した.その結果,凸曲面では,SH波の短絡成分の影響により表面SH波の伝搬時間測定に影響を及ぼすことを確認した.また,凹曲面では,曲率半径が小さくなるにつれて減衰が大きくなる傾向がみられた.そのため,短絡成分や減衰の影響を受けないように,曲率半径に合わせた送受信子間距離を決定し音弾性測定する必要があることがわかった.次に,T形表面SH波センサを円柱面に対応できるよう新たに設計を行い,分離形と一体形の二種類のプロトタイプセンサを作製した.併せて,光学的計測技術により,鋼板の形状と変形(ひずみ)を同時に非接触で計測できるシステムを作製した.そして,これらのセンサに対し,薄板状の試験片を弾性範囲で曲げ変形させたときの負荷応力測定に対する音弾性法の適用を検討した.結果として,分離形センサでは,受信子間距離が曲率によって変化してしまう問題が明らかになったが,これを補正することによりひずみゲージに対し±10MPa以内の精度で負荷応力を求めることができた.一方,一体形センサでは,曲率によって受信子間距離は一定であるが,センサを設置する際に送信子の角度ずれが生じて十分な精度で応力測定ができないことがわかった.表面SH波音弾性の曲面部材への適用範囲拡大の前段階として,平面鉄鋼部材における誤差要因の調査を行った.また,表面SH波の曲面における伝搬挙動を数値解析で調べるだけでなく,送信と受信用の二つの表面SH波探触子を用意し,鋼板の長軸方向を円柱状に曲げ,曲率による表面SH波の伝搬速度測定することで数値解析との比較も行った.光学的手法を応用した非接触形状および変形計測システムを作製し,検証実験に活用した.さらに,二種類の曲面対応T形表面SH波センサを試作し円柱鋼材の応力測定に対し検討を行うことで,今後の研究展開に対して有用な知見を得た.以上のことから,当初の計画通り順調に研究が進行していると判断する.前年度開発した曲面対応のフレキシブルT形表面SH波センサは,送信子と受信子を固定する部分に柔軟なゴム板を用いて,センサが測定面の曲率に応じて変形するよう工夫したものである.しかし,このセンサは,測定曲面に合わせて曲がる構造ゆえ,センサを設置する際に接触状態が安定せず,測定精度不足が問題点として挙げられていた.今回,曲面対応SH波センサの問題点を解決するために,接触面を測定対象に合わせた形状のクロスT形表面SH波センサを設計・開発した.このクロスT形表面SH波センサの構造は,2つのT形表面SH波センサをクロスに配置したセンサとなっており,さらに,接触面を凸曲面R1000mmの円柱面に合わせた形となっている.このセンサの特徴として,平面用のT形表面SH波センサと同様,各素子の位置ずれが発生せず接触状態が安定していること,また,2方向の測定をセンサの回転無しで行えるため,迅速かつ簡便な測定が可能であることが挙げられる.新たに開発した曲面対応クロスT形表面SH波センサを用いて,円柱状の鉄鋼試験片に対し,昨年度開発したフレキシブルT形表面SH波センサと残留応力測定の比較を行った.その結果,フレキシブルT形表面SH波センサに比べ測定精度が大幅に向上でき,10MPa以内の精度での応力測定が可能であることを確認した.次に,万能試験機を用いて円柱鋼材の長軸方向に負荷を加え応力測定を行い,その時の正確度についてひずみゲージによる応力測定と比較して検証した.その結果,ひずみゲージと同等の精度での応力測定が可能であり,クロスT形表面SH波センサを用いた音弾性応力測定の有用性を確認することができた.一方で,鋼材の厚みが増すと,板厚方向の平均応力を得るには表面SH波音弾性定数の補正が必要なことも分かった.センサの接触面形状を固定したクロスT形表面SH波センサを新たに開発した.このセンサにより曲面においてもセンサ接触面の位置ずれを抑制でき,円柱面の残留応力測定が10MPa以内の精度で行うことが可能となった.

また,円柱鋼材の長軸方向に負荷応力を加えた実験では,ひずみゲージ試験と同等の精度での応力測定が可能であることも実証した.以上のことから,当初の計画通り順調に研究が進行していると判断する.前年度に作製したR1000mm用の曲面対応型クロスT形表面SHセンサを用いて,精確な曲げ応力測定が可能な範囲を調べるために,曲げ応力測定において問題となっている試験片の曲率半径の変化に対しての測定精度について検討を行った.まず,曲面部材において試験片の厚みがどの様に音速測定に影響するかを調べた.その結果,表面波と試験片裏面からの反射波の干渉が測定精度に影響を与えることがわかり,これらの波形を識別することで,より精確な音速測定が可能である事が実証された.次に,平面の試験体に曲げ応力を加え,ひずみゲージの値と比較することでR1000mm用の曲面対応型クロスT形表面SHセンサによる応力測定の精確さを確認した.なお,曲げ変形は,試験体の曲率半径がR1000mmになるときのたわみの値を計算によって求め,その値をもとに行った.このセンサで高精度な測定がおこなえる曲率の範囲を検証した結果,R1000mm用のセンサで8452706mm,つまりセンサの曲率半径に対して-15+170%の範囲であることを確認した.以上のことから,曲げ応力測定の際には測定対象より小さい曲率半径をもつセンサを用いることで精確な測定が可能である事が示唆された.一方で,表面SH波音弾性法の実環境下への適用に向けて,表面SH波の伝搬音速の温度補正が不要で,被検体の温度変化が測定に与える影響を低減できる測定システムの構築を行った.二台のシングアラウンド装置をコンピュータで制御することで互いに直交する方向に伝搬する二方向の表面SH波の伝搬音速を同時に取得することを可能とした.結果として,屋外における測定において,従来手法では温度補正を正確におこなうことができず測定精度が悪化するが,提案手法を用いることで測定精度が向上し,許容誤差範囲内で測定できることを実証した.本研究では,T形表面SH波センサを応用して,パイプや車軸などの曲面鉄鋼部材を用いた構造物において在姿状態での応力測定を検討した。R1000mmの円柱面部材に適用可能なクロスT形表面SH波センサを開発した。そして,円柱状の鉄鋼試験片に対し応力測定を行った結果,10MPa以内の精度での応力測定が可能であることを示した.また,このクロスT形表面SH波センサは,センサの曲率半径に対して85170%の範囲で高精度な測定が行えることを確認した。一方で,互いに直交する方向に伝搬する二方向の表面SH波の伝搬音速を同時に取得することで温度補正の不要なシステムを構築し,その有用性を実験的に実証した。昨年度得られた円柱鋼構造物の応力評価に対する測定条件や制限を考慮して,T形表面SH波センサを円柱鋼材に適用できるようにカスタマイズする.具体的には,未知の曲面部材に対しては曲面の形状を非接触で測定し,パイプなどの規格品に対しては規格寸法に応じて,クロスタイプのT形表面SH波センサ(それぞれの形状に適したT形表面SHセンサを,例えば,パイプ鋼材では周方向と長軸方向のそれぞれに直交に配置したセンサ)を開発すると共に実験によりその性能評価を行う.また,送受信感度や測定精度の向上を目的に,このセンサを用いた応力測定システムの最適化を図る.開発したクロスT形表面SH波センサを用いて,円柱面における周方向の応力測定について検討を行う.
高エネルギ-加速器領域の物理

現在、素粒子物理学の中で最も重要な課題の一つに電弱相互作用の自発的対称性の破れの起源という問題がある。標準模型においてはSU(2)×U(1)ゲ-ジ対称性の破れは、素のヒッグス場によって起こる。この考え方は最も簡単ではあるが、本当に正しいかどうかの実験的な確証は得られていない。SU(2)×U(1)ゲ-ジ対称性の破れを調べるための鍵として、W_LW_L散乱(W_Lは縦波のW)の研究が重要と考えられる。それは高エネルギ-(E》m_w)においては、W_Lが等価定理によって南部ーゴ-ルドスト-ン(NG)ボソンのようにふるまうからである。ミニマ-ルな標準模型においてはヒッグスの自己結合定数はヒッグス質量の2乗に比例するのでヒッグス粒子が重ければ摂動展開はもはや正しくない。もし素のヒッグス粒子が1TeV以下に存在しなければ、W_L同志は高エネルギ-で強く相互作用しなければならず摂動論は適用できない。猪木は日笠(KEK)と協力して、W_LW_L散乱の部分波振巾、ヒッグス粒子ドミナンスと破れたカイラル対称性に基づく低エネルギ-定理という一般的要請をつかって、ユニタリティ-を満たすように決定した。すなわち、W_LW_L散乱においてtー、uーチャネルにヒッグス粒子を交換することによってsーチャネルに同じ量子数をもったヒッグス粒子があらわれるという要請をおき、低エネルギ-定理をつかって、I=J=O振巾をヒッグス粒子の自己結合定数λのみであらわすことができた。そしてλ→小のときは標準模型に一致し、λ→大になると標準模型からのずれが大きくなることが分かった。これをLHC/SSC、更にはJLC等の加速器で調べることにより、標準模型をこえた理論をさぐるための突破口としたい。
ALK融合遺伝子肺癌におけるゲノム不安定性

ALK融合遺伝子陽性及び陰性肺腺癌におけるゲノム不安定性の比較を全ゲノムにわたるコピー数変化の検出が可能なCopy number analyzer forGeneChip (CNAG)を用いて解析を行った。ALK融合遺伝子陽性肺癌においてはALKおよびEML4を含む2番染色体短腕において35例中10例(28.5%)に頻回のコピー数変化がみられ、ALK融合遺伝子陰性例では0%(0/95)であった。ALK融合遺伝子の形成にはゲノムの断片化と再構成、いわゆるchromothripsisが関与していることが示唆された。1.当施設で確立された2症例の細胞株(JFCR-LC649, LC654)におけるCGHアレイを行い、2番染色体におけるコピー数変化の特徴を解析した。JFCR-LC649では2番染色体全体におけるコピー数の頻回の変化(oscillation)がみられ、また手術摘出検体においても同様の変化がみられることを確認し、これが癌細胞の株化に伴う変化ではないことを証明した。2.手術摘出凍結検体を用いて、ALK融合遺伝子陽性例35例および陰性例95例のコピー数解析を行った。さらに臨床病理学的背景につき詳細な検索を行い、2番染色体における特徴的なコピー数変化がALK融合遺伝子陽性例のみで見出されることを確認し(KIF5B-ALK症例ではみられず)、また特徴的なコピー数変化を示すALK融合遺伝子陽性例に予後不良な傾向があることを確認した。1.染色体に特徴的なコピー数変化(chromothripsis)がみられた細胞株LC649のエクソンシークエンスを行った。複数の遺伝子においてゲノムの断片化が示唆されたが(KCTD18, NAGK等)、ゲノム再構成を図示するのに必要なデータは得られなかった。2.解析対象を追加した際に、ALK染色陽性の腺扁平上皮癌が見出された。これまでに異なる2つの成分で融合遺伝子の確認された症例の報告はなく、EML4-ALK融合遺伝子の有無につき、break apart, fusion FISHを追加し、これを確認した。ALK免疫染色でも明らかに異なる組織成分として存在する腫瘍細胞で同時に陽性細胞がみられたことは、腺扁平上皮癌の成り立ち、今後扁平上皮癌を検索すべき対象とすべきかについての重要な治験になると考えられる。エクソンシークエンスでは、染色体の断片化の結果おこる融合遺伝子の存在を示すことができず、EML4-ALKの生成メカニズムにこれが関与していることを証明できなかった。本研究においてはALK融合遺伝子肺癌のゲノム不安定性につきCGHアレイを用いて解析を行った。融合遺伝子を有する肺腺癌と有しない肺腺癌とのの比較において、染色体レベルでの増幅、欠失の頻度を比較したところ融合遺伝子の有無による有意な違いは見出されなかった。これはALK融合遺伝子肺腺癌では若年非喫煙者で頻度が高く、核型異常に乏しいのではないかとのの予測に反した結果であった。次に肺癌におけるコピー数異常が報告されている既知の遺伝子が存在する部位の増幅、欠失について比較を行った。増幅部位では1p34.3(MYCL1), 7q11.2(EGFR), 7p21.1, 8q24.21(MYC), 16p13.3, 17q12(ERBB2) , 17q25.1,欠失部位では9p21.3 (CDKN2A) 9p23-24.1 (PTPRD), 13q14.2 (RB1)においてALK融合遺伝子陽性症例で増幅・欠失の頻度が有意という結果であった。さらにALK融合遺伝子肺癌でのCGHパターンを詳細に解析すると、融合遺伝子が形成された2番染色体短腕において頻回のコピー数変化が観察された。この様な変化は染色体の他の部位ではみられず、融合遺伝子形成に関連した変化(chromothripsis)と考えられた。EML4-ALK細胞株での解析をでもゲノムの再構成が確認されている. (Kodama etal. J Thorac Oncol. 2014Nov;9(11):1638-46.)さらに外科手術検体を用いた解析にて同様の現象が起きていることを証明し、臨床病理学的特徴を示すことを目的として研究を行なっている。また本研究の過程で極めて稀なALK融合遺伝子陽性の腺扁平上皮癌を見出し、これまで明らかになっていない腺癌、扁平上皮癌の併存する病変内での癌の分化の方向について検索を行う予定である。ALK融合遺伝子陽性肺腺癌切除症例に於いてゲノム再構成が行われている可能性のある症例の選別は行われており、ゲノムの構造変化をより具体的に示すため、エクソンシークエンスによる解析を試みた。切断点のある遺伝子を基にBLATを用いて解析を行なったが、新たな融合遺伝子の形成及びchromothripsisを示すための知見が得られなかった。そのため全ゲノムシークエンスによる解析が必要と考えられたが、資金的な理由から施行するには至っていない。ALK融合遺伝子は肺腺癌の3-5%に見出される遺伝子異常で、これを有する症例では分子標的治療薬の効果が高率に期待できる。この遺伝子異常は若年非喫煙者に高頻度にみられるものの、その生成メカニズムについての詳細は不明である。われわれはALK融合遺伝子陽性及び陰性肺腺癌におけるゲノム不安定性の比較を全ゲノムにわたるコピー数変化の詳細な検出が可能なCopy number analyzer forGeneChip (CNAG)を用いて解析を行い、融合遺伝子の有無によるゲノム数変化の比較を行った。

ALK融合遺伝子陽性例35例、陰性例95例の外科切除例を対象とした。解析の結果、染色体全体における染色体腕レベルでの変化はALK融合遺伝子の有無によって違いはなかった。しかしながら既知の癌遺伝子を含む領域でのコピー数変化(gain)はALK融合遺伝子陽性肺癌において、有意に頻度が低かった。同様に癌抑制遺伝子を含む領域でのコピー変化(loss)はALK融合遺伝子陽性肺癌において有意に低かった。ALKおよびEML4を含む2番染色体短腕においては35例中10例(28.5%)に頻回のコピー数変化がみられ、ALK融合遺伝子陰性例では0%(0/95)であった。同様の変化は細胞株による解析でも証明された。コピー数変化の有無に基づく2群間で年齢、性別、喫煙の有無、腺癌分化度、病理病期、静脈・リンパ管侵襲の有無について有意差はみられなかった。繰り返し起こるコピー数変化からは、ゲノムの断片化と再構成が起こっていることが示唆され、いわゆるchromothripsisがALK融合遺伝子陽性例の一部に関与していると考えられる。ALK融合遺伝子陽性及び陰性肺腺癌におけるゲノム不安定性の比較を全ゲノムにわたるコピー数変化の検出が可能なCopy number analyzer forGeneChip (CNAG)を用いて解析を行った。ALK融合遺伝子陽性肺癌においてはALKおよびEML4を含む2番染色体短腕において35例中10例(28.5%)に頻回のコピー数変化がみられ、ALK融合遺伝子陰性例では0%(0/95)であった。ALK融合遺伝子の形成にはゲノムの断片化と再構成、いわゆるchromothripsisが関与していることが示唆された。臨床検体における検討が終了し、細胞株による検討も追加でき、また特徴的なコピー数変化を有する症例の臨床病理学的背景が明らかとなった。KIF5B-ALK陽性の2症例ではEML4-ALK肺癌でみられるコピー数変化がみられなかった。LC649細胞株および2番染色体コピー数変化の認められた外科切除検体において全ゲノムシークエンスを行い、全ゲノム上での遺伝子融合のマッピングを行い、そのメカニズムを明らかにする。新しく見出された腺扁平上皮癌についても融合遺伝子の近傍のコピー数変化および増幅の有無について検索を行いたい。1臨床検体におけるchromothripsisの証明のための全ゲノムシークエンスではなく、CGHアレイでの解析結果を症例ごとに詳細に示すことでこれを証明することとする。2本研究の進行の過程で、腺扁平上皮癌でのALK陽性例を初めて見出した(2症例)。極めて稀な症例であり、免疫染色による組織型の確認及びFISHによる2成分における遺伝子変化がすでに確認されている。これまで腺扁平上皮癌においては2つの組織型がどのように発生するかを検討した研究はなく、これらの症例を基に遺伝子変異のパターンから分化の方向を示すことを目的に解析を行う予定である。呼吸器病理肺癌では頻度が少ないとされているminisatellite, microsatelliete instabilityの頻度に関してALK陽性肺癌での検討を行う。non-coding RNAの網羅的発現解析を行い、ALK融合遺伝子陽性肺癌をはじめとする相互排他的な遺伝子異常を持つ肺癌での差異を検討する。
肥満・糖尿病を背景とした肝癌患者における胆汁酸組成変化と発癌メカニズムの解明

平成30年度中に以下の研究を行った。(1)腸内細菌叢解析研究計画書に沿って、末梢血・門脈血、便の採取を行った。3月末時点で肝細胞癌患者20名、コントロール(転移性肝癌など18名(計38名)から同意を取得し、採取を完了した。便に関しては、検体を全てー80°C凍結保存している。また、一部の検体を用いて次世代シーケンサー解析を開始した。末梢血・門脈血の採取は全例に施行し、総胆汁酸量、分画を測定した。これまでのところ、肝細胞癌患者における末梢血中、門脈血中胆汁酸量の上昇を認め、特に門脈血中の胆汁酸に特徴的な変化を認めることを確認している。(2)星細胞SASP因子分泌による様々な病態との関連解析ヒト肝星細胞株(LX-2)を9種類の胆汁酸の共存下に培養し、検討した。ある状況下において星細胞は強く活性化し、a-SMAの強発現、老化物質(IL-6)の産生増強を認めた。このような環境下においては、星細胞の作用により肝細胞が老化現象を起こしやすいという理論に一致する。さらにこの環境下における星細胞の変化を網羅的に検索する必要性があると考え、それぞれの条件のもとに培養した星細胞の遺伝子変化をDNAマイクロアレイ法を用いて解析した。これらの結果を論文報告した(Secondary Unconjugated Bile Acids Induce Hepatic Stellate Cell Activation. Saga et al. 2018 Int J Mol Sci.)腸内細菌叢解析に関しては、肝細胞癌患者およびコントロール患者の採取は順調に症例数を確保できた。また、次世代シーケンサー解析も一部の症例には解析を開始している。胆汁酸の解析も肝細胞癌患者における特徴的な変化を捉えており、さらなる症例集積が望まれる。星細胞培養の研究では、ヒト肝星細胞株(LX-2)の胆汁酸による変化を詳細に検討し、マイクロアレイの結果を踏まえて論文化した。予定通り研究を進める。門脈血と末梢血のサンプルを慶應義塾大学共同研究グループにてメタボローム解析を行う。糞便の腸内細菌叢解析は大阪市立大学にて行う。これらの結果をまとめて論文報告する予定である。3月末時点で肝細胞癌患者18名、転移性肝癌患者6名(計24名)から同意を取得し、採取を完了した。担当の城戸医師は大阪市立大学へ移動したが、引き続きプロジェクトに参加し検討を行っている。さらにこの環境下における星細胞の変化を網羅的に検索する必要性があると考え、それぞれの条件のもとに培養した星細胞の遺伝子変化をDNAマイクロアレイ法を用いて解析中である。腸内細菌叢解析に関しては、肝細胞癌患者からの採取は順調に症例数を確保できた。一方で、転移性肝癌患者(コントロール)はほとんどが腹腔鏡下に手術が行われ、門脈採血の手技が確立した開腹手術が少なかった。また、胆汁酸の解析も肝細胞癌患者における特徴的な変化を捉えており、さらなる症例集積が望まれる。星細胞培養の研究では、ヒト肝星細胞株(LX-2)の胆汁酸による変化を詳細に検討している。こちらも予定通り解析は進んでおり、マイクロアレイの結果を踏まえて論文化できる可能性がある。

このような環境下においては、星細胞の作用により肝細胞が老化現象を起こしやすいという理論に一致する。さらにこの環境下における星細胞の変化を網羅的に検索する必要性があると考え、それぞれの条件のもとに培養した星細胞の遺伝子変化をDNAマイクロアレイ法を用いて解析した。これらの結果を論文報告した(Secondary Unconjugated Bile Acids Induce Hepatic Stellate Cell Activation. Saga et al. 2018 Int J Mol Sci.)腸内細菌叢解析に関しては、肝細胞癌患者およびコントロール患者の採取は順調に症例数を確保できた。また、次世代シーケンサー解析も一部の症例には解析を開始している。胆汁酸の解析も肝細胞癌患者における特徴的な変化を捉えており、さらなる症例集積が望まれる。星細胞培養の研究では、ヒト肝星細胞株(LX-2)の胆汁酸による変化を詳細に検討し、マイクロアレイの結果を踏まえて論文化した。予定通り研究を進める。唯一の問題点となっている転移性肝癌患者(コントロール)の検体採取に関して、腹腔鏡下手術中の門脈血採血方法を確立すべく検討を行うとともに、門脈血が採取できない場合にも末梢血・便の採取のみ行うように検討している。門脈血と末梢血のサンプルを慶應義塾大学共同研究グループにてメタボローム解析を行う。糞便の腸内細菌叢解析は大阪市立大学にて行う。これらの結果をまとめて論文報告する予定である。