hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトと野生動物との共生-耕作地利用ニホンカモシカの行動-

動物園で飼育されているニホンカモシカを供試し、農作物と野生植物の嗜好性を比較し、あわせてそれらの栄養成分との関係を調べることから、ニホンカモシカの選択摂食の要因を明らかにすることを目的とした。実験1のカフェテリア法では、ダイズ、アズキ、モミジイチゴ、タニウツギ、ヒノキの順に摂食量が多く、摂食量は粗蛋白質と正に相関し、NFEやADFと負に相関した。実験2では、植物の葉を単品で提示し、単一時間内の摂食量を比較することから、嗜好性を評価した。その結果、クズ、ダイズ、アズキ、アカソ、ダイコン、ニンジン、タニウツギ、モミジイチゴ、フキ、ハクサイ、ウワバミソウ、ニワトコ、キャベツ、ヒノキ、オーチャードグラス、ノリウツギの順に摂食量が多く、チマキザサは摂食されなかった。ハクサイ・キャベツを除く農作物とフキ・ウワバミソウを除く広葉草本はタニウツギ・モミジイチゴを除く落葉広葉樹より多く摂食され、針葉樹とイネ科植物の摂食は少なかった。摂食量はADF含量と負に相関し、粗蛋白質含量とは正に相関する傾向にあった。重回帰分析の結果、摂食量はNFE含量および乾物含量により有意に推定され、いずれの要因も正に関係した。NFEの係わりが実験1と2で異なったが、それはNFEの内容が前者ではリグニン、後者では糖類を反映したものによると考えられた。以上のように、ニホンカモシカは栄養価の高さと同時に乾物含量の高さで摂食植物を選択していたと考察した。この要因で説明できなかった嗜好性の低い植物は、ADF含量が30%を超える種、葉面に毛のある種、タンニンの極端に高い種であった。この要因で説明できない嗜好性の高かった植物は、クズ、アカソ、ダイコン、ニンジンであったが、共通する特徴は見出せなかった。今後、糖類等の甘味成分、核酸・アミノ酸等の旨み成分、アルカロイド等の苦味成分など嗜好性に直接かかわる可能性のある成分分析が必要と考えられた。本年度の研究計画として、「カモシカの農作物利用実態」と「耕作地非依存カモシカの生活」をあげた。3頭をラジオトラッキングしたところ、各季節毎の行動圏はそれぞれ121.8(雄),63.2(雌),35.1ha(雌)であった。耕作地及び植物園で発見された割合は各個体毎に14.8,8.7,16.3%であった。つぎに、カモシカの食害が見られた耕作地A(アズキ)、それに隣接した場所での実験耕作地B(アズキ、ダイズ、ニンジン)、その他の耕作地C(ブロッコリー)を6月20日から11月19日まで、それぞれ延べ2232時間、3144時間、1284時間昼夜ビデオ撮影した。その映像から耕作地内での行動、作物の採食方法、滞在時間、採食量を明らかにした。カモシカの侵入は連日ではなく数日間隔の不定期なものであった。Aでは8月2日から平均4.3日毎に23回、Bでは7月9日から平均5.5日毎に21回、Cでは9月9日から平均3.4日毎に7回侵入した。調査期間中の全摂食量はA,B,Cとそれぞれ10.2、1.9、0.6DMg/m2であった。各々の調査地において1分以上の摂食が見られた回数はそれぞれ12、5、1回で、摂食時間はそれぞれ8.6、2.5、9.4分/回、1回の摂食量は53.7、45.5、86.4DMg/回であった。このように、耕作地での摂食状況や摂食利用時期は、播種作物種毎に異なった。耕作地内では一カ所で連続的に摂食していることはなく、移動しながら、あるいは時々立ち止まっての摂食であった。最後に、耕作地に侵入しないカモシカの植物選択性を、行動圏内の現存量と食痕から検討した。落葉広葉樹への弱い選択性に加え、広葉草本への強い選択性がみられた。すなわち、カモシカはbrowserと分類されているが、forbs食へも偏重し、野菜への嗜好を本来的に持つ可能性が伺えた。本年度の研究計画として、昨年に引き続き「カモシカの農作物利用実態」と「耕作地非依存カモシカの生活」をあげ、調査頭数を増やすことで、精度の向上を目指した。1)カモシカの農作物利用実態:山形市において、6月から11月にかけて1回/日テレメトリー法により5頭の位置を特定し、昨年のデータとともに解析した。行動圏の平均面積は、117.6haで、そのうち26.3ha(19.5%)が林地以外(耕作地、草地、植物園、クワ畑、その他)であった。林地以外での発見割合は個体により有意に異なった。本年は秋田県の一般農家の耕作地約640m^2を計2305時間昼夜ビデオ撮影した。耕作地にはアズキ、ダイズ、インゲンマメが播種された。耕作地内への侵入は220回で、そのうち農作物の摂食が214回、耕作地内の通過は3回、繁殖期の追従行動が3回であった。侵入開始日から最終日までの86日間で、0.4日に1回の侵入であった。

滞在時間は15.1±14.7分/回、摂食時間は13.8±11.2分/回で、いずれも9月に有意に長かった。時間帯別では、6-18時までの侵入は56回、18-6時までは164回であった。4頭のカモシカが観察され、内3頭は成獣の雄1頭、雌2頭で、1頭はその幼獣であった。駆除が行われてきた山形市での状況と全く異なり、秋田県での進入行動は量的にも質的にも強いものであった。2)耕作地非依存カモシカの生活:本年は宮城県で調査した。カモシカは広葉草本には6・9月に高い嗜好性を示したが、7・8月に選択性はなかった。落葉広葉樹には7月に嗜好性を示すが、6・9月は選択性はなかった。昨年の山形市での調査とあわせて考えると、落葉広葉樹にはほとんど選択性はなく、広葉草本には高い嗜好性を示し、その他の植物に対しては忌避を示すと考えられた。動物園で飼育されているニホンカモシカを供試し、農作物と野生植物の嗜好性を比較し、あわせてそれらの栄養成分との関係を調べることから、ニホンカモシカの選択摂食の要因を明らかにすることを目的とした。実験1のカフェテリア法では、ダイズ、アズキ、モミジイチゴ、タニウツギ、ヒノキの順に摂食量が多く、摂食量は粗蛋白質と正に相関し、NFEやADFと負に相関した。実験2では、植物の葉を単品で提示し、単一時間内の摂食量を比較することから、嗜好性を評価した。その結果、クズ、ダイズ、アズキ、アカソ、ダイコン、ニンジン、タニウツギ、モミジイチゴ、フキ、ハクサイ、ウワバミソウ、ニワトコ、キャベツ、ヒノキ、オーチャードグラス、ノリウツギの順に摂食量が多く、チマキザサは摂食されなかった。ハクサイ・キャベツを除く農作物とフキ・ウワバミソウを除く広葉草本はタニウツギ・モミジイチゴを除く落葉広葉樹より多く摂食され、針葉樹とイネ科植物の摂食は少なかった。摂食量はADF含量と負に相関し、粗蛋白質含量とは正に相関する傾向にあった。重回帰分析の結果、摂食量はNFE含量および乾物含量により有意に推定され、いずれの要因も正に関係した。NFEの係わりが実験1と2で異なったが、それはNFEの内容が前者ではリグニン、後者では糖類を反映したものによると考えられた。以上のように、ニホンカモシカは栄養価の高さと同時に乾物含量の高さで摂食植物を選択していたと考察した。この要因で説明できなかった嗜好性の低い植物は、ADF含量が30%を超える種、葉面に毛のある種、タンニンの極端に高い種であった。この要因で説明できない嗜好性の高かった植物は、クズ、アカソ、ダイコン、ニンジンであったが、共通する特徴は見出せなかった。今後、糖類等の甘味成分、核酸・アミノ酸等の旨み成分、アルカロイド等の苦味成分など嗜好性に直接かかわる可能性のある成分分析が必要と考えられた。
分子生物学教材の開発研究を中心とした複製モデルによる生物教育の新概念構築と展開

本研究では、中等・高等教育における新学習指導要領に対応する生物教育のための教材開発研究を、生物の共通性と多様性を理解するための分子生物学教材開発、架空生物を用いた分子生物学教育法の提案、生命現象の統一的説明に資する新概念の構築という3つの視点から行った。その結果、しかけ絵本を柱としたDNAポリメラーゼのモデル教材、類似ロールプレイ形式のセントラルドグマ教材、五界説の代表的生物からのDNA抽出生徒実験、分子系統樹作成生徒実験、ツチノコを題材とした新規活動教材を開発した。また、「複製」概念の生物学における通貫教育の可能性に関する提案を行い、分子生物学用語の使用に関する教科書間の相違を明らかにした。本研究は、(1)生物の共通性と多様性を理解するための新規分子生物学教材の開発研究、(2)架空生物を用いた斬新な教育法の開発研究ならびに実践的研究、ならびに(3)学校・博物館等における生命現象の統一的説明に資する新概念の構築という3つの柱からなり、平成25年度は(1)と(3)を実施した。(1)ア)「飛び出す絵本」形式で分子生物学におけるセントラルドグマをわかりやすく伝えることのできる新しい教材の開発に取り組み、セントラルドグマのうち「複製」ならびに「転写」において、その基本となる紙上での「動き」を表現した教材を開発した。イ)セントラルドグマを生徒自らが体で表現する類似ロールプレイ教材を開発した。ウ)生物の五界説とDNA抽出実験を組み合わせた生徒実習教材を開発すると共に、新旧教科書にみられる「DNA」「遺伝子」「遺伝情報」の表現のされ方、説明のされ方を網羅的にレビューした。エ)分子系統樹を作成する生徒実習教材のうち、すでに開発済みの「哺乳類編」に加え、「野菜編」を開発し、その成果を論文として発表すると共に(風間智子・山野井貴浩・武村政春,身近な野菜を用いた分子系統樹を描く生徒実習教材の開発,理科教育学研究54, 34-35, 2014)、教員がホームページから自由にダウンロードし、自由に使用できるように整備した。(3)オ)複製概念の生物学における通貫教育への有用性を検討するために、複製概念の歴史的変遷ならびにその成り立ちを明らかにし、その成果を論文として発表した(武村政春,生物学用語としての「複製」もしくは『replication』使用に関する歴史的考察,東京理科大学紀要(教養篇)46, 175-185, 2014)。カ)どうすれば生物の各階層を通貫する形で統一的な説明を行うことができるかにつき、「複製」概念を中心とした理論的検討を行った。本研究は、(1)生物の共通性と多様性を理解するための新規分子生物学教材の開発研究、(2)架空生物を用いた斬新な生物学教育法の開発研究ならびに実践的研究、ならびに(3)学校・博物館等における生命現象の統一的説明に資する新概念の構築という3つの柱からなり、平成26年度は(1)、(2)、(3)すべてを実施した。(1)ア)「飛び出す絵本」形式で分子生物学におけるセントラルドグマをわかりやすく伝えることのできる新しい教材の開発に取り組み、平成25年度に開発した「複製」「転写」に加えて「翻訳」に関する教材を開発し、成果を発表した。イ)平成25年度に開発した、セントラルドグマを生徒自らが体で表現する類似ロールプレイ教材に関して成果を取りまとめ、発表した。ウ)生物の五界説とDNA抽出実験を組み合わせた生徒実習教材を、平成25年度に引き続いて開発した。また、共生説と3ドメイン説を結び付ける新たな生徒実習教材の開発に着手し、現在も引き続き、開発研究を継続している。(2)キ)架空生物として「ツチノコ」を選び、生物分野の中でもとりわけ誤概念・誤理解が多くみられる進化分野における実践を目指して、新たな活動教材を開発した。ク)架空生物「メドゥーサ」を題材とすることを中心に検討したが、むしろ現実に存在する「生物ではない」存在としてのウイルスを題材とすることとし、分子生物学分野の教材開発研究に着手した。現在も引き続き、開発研究を継続している。(3)カ)平成25年度に引き続き、どうすれば生物の各階層を通貫する形で統一的な説明を行うことができるかにつき、「複製」概念を中心とした理論的検討を行い、その方法に関する新たな提言をまとめ、論文として発表した。本研究は、(1)生物の共通性と多様性を理解するための新規分子生物学教材の開発研究、(2)架空生物を用いた斬新な分子生物学教育法の提案と実践的研究、(3)学校・博物館等における生命現象の統一的説明に資する新概念の構築という3つの柱からなり、平成27年度は、平成26年度までに終了した(3)を除く、(1)ならびに(2)を実施した。(1)ウ)生物の五界説とDNA抽出実験を組み合わせた生徒実習教材の開発を行い、その教材を実際の高校の授業において実践し、質問紙調査により教育効果を測定した。その最終的なとりまとめを行い、成果をアメリカの生物教育専門誌『American Biology Teacher』誌に発表した。そしてこれを補完する形で、共生説ならびに3ドメイン説を取り入れた生徒実習教材の開発に着手した。具体的には、ホウレンソウの葉緑体、シアノバクテリアを材料とし、それらの遺伝子をPCRにより増幅させ、両者の関係性を考察させる新規教材を開発し、その成果を日本生物教育学会全国大会で発表した。論文を現在作成中である。

さらに、アガロースゲル電気泳動やICTを利用した簡便な分子生物学教材の開発も行い、その成果を日本生物教育学会全国大会で発表した。なお、ア)イ)エ)については平成26年度までに終了している。(2)キ)架空生物ツチノコを用いた進化分野における新しい活動教材につき最終的なとりまとめを行い、その成果を日本生物教育学会全国大会等で発表した。ク)ウイルスを用いた分子生物学、進化生物学に関する斬新な生徒実習教材の開発を目指し、教材デザイン構築に向けた基礎的検討に着手した。本研究では、中等・高等教育における新学習指導要領に対応する生物教育のための教材開発研究を、生物の共通性と多様性を理解するための分子生物学教材開発、架空生物を用いた分子生物学教育法の提案、生命現象の統一的説明に資する新概念の構築という3つの視点から行った。その結果、しかけ絵本を柱としたDNAポリメラーゼのモデル教材、類似ロールプレイ形式のセントラルドグマ教材、五界説の代表的生物からのDNA抽出生徒実験、分子系統樹作成生徒実験、ツチノコを題材とした新規活動教材を開発した。また、「複製」概念の生物学における通貫教育の可能性に関する提案を行い、分子生物学用語の使用に関する教科書間の相違を明らかにした。(1)ア)ならびにイ)は、当初の予定通りに進行し、順調に終了させることができた。ウ)は、当初予定に比べてより順調に進行し、その先にあるテーマ(共生説)にまで広げることができている。(2)キ)は、当初の予定通りに進行し、順調に終了させることができた。ク)は、当初予定に比べてやや遅れているが、当初目的に沿った研究テーマの若干の修正と共に、今後順調に進展させていく目星はついている。(3)カ)は、当初の予定通りに進行し、順調に終了させることができた。なお、(1)エ)ならびに(3)オ)は、平成25年度にすでに完了している。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物教育学平成26年度の研究は「現在までの達成度」に記載の通り、おおむね順調に進展している。そのため当初の研究計画調書ならびに平成26年度の交付申請書に記載した研究計画の通り、研究を推進していく予定である。(1)ア)は、当初予定に比べてやや遅れているが、すでに「複製」「転写」を絵本でどう動かして表現するかについては基本的な検討が進んでおり、おおむね順調である。イ)も、当初予定に比べてやや遅れているが、すでに論文は投稿済みであり、全体的にみるとおおむね順調である。ウ)は、すでに論文を作成中であり、順調である。エ)は、当初予定のうち一部計画を変更し、すでに研究は完了している。(3)オ)は、当初予定よりも早く研究目標を達成でき、すでに研究は完了している。カ)は、当初の予定通りに進行し、順調である。以上のことから、本研究は「おおむね順調に進展している」と判断できる。未使用額が少数であるため、次年度に繰り越した方が妥当であると判断したため。平成25年度の研究は「現在までの達成度」に記載の通り、おおむね順調に進展している。そのため当初の研究計画調書に記載した研究計画の通り、研究を推進していく予定である。物品費(消耗品費)として使用する予定である。
非視覚系光受容器官における「色」情報に関する神経行動学的解析

魚類、両生類、爬虫類の松果体複合体には光の明暗だけでなく、短波長光と中・長波長光の割合を検出している神経節細胞が存在する。つまり波長識別をおこなっているのである。本研究の目的は眼外光受容器官である松果体の受容した「色」情報が生体においてどのような機能を担っているのかを明らかにすることである。本研究に用いたスナヤツメの近縁種であるカワヤツメにはこれまでの研究から紫外光と可視光を識別する感色性応答が確認され、またその紫外光受容には光再生という興味深い特性を有するパラピノプシンという光感受性蛋白質が関与していることが明らかとなっている。本研究において用いられたスナヤツメの松果体においてもパラピノプシンが存在するのか免疫組織化学的に認められた。さらに電気生理学的手法により、スナヤツメにおいても感色性神経節細胞が存在することが明らかとなった。これらのことからスナヤツメにおいてもカワヤツメ同様にパラピノプシンが関与する波長識別機構が存在することが示唆された。そこで紫外光と可視光の変化が個体にどのような影響を与えるか紫外光(395nm)と緑光(525nm)を照射する実験をおこなった。その結果、紫外光の増加に伴い、動物の遊泳行動の活動量も増えた。さらにこの現象は松果体除去によって消失することが示された。さらに、割合だけでなく、緑色光による明順応状態から紫外光を加えた場合と同じ光強度の緑色光を加えた場合での行動を比較した。その結果、明らかに前者の場合に行動が活発となった。また、行動が誘発される紫外光の閾値についても調べたが、これは個体によって異なった。しかしながら、これまで報告されている一般的な水中での光強度と光受容細胞の感度を考えると通常の河川においても同じような行動の誘発が起っていると考えられた。本研究において用いられたスナヤツメの松果体においてもパラピノプシンが存在するのか免疫組織化学的に調べた。その結果カワヤツメ同様に松果体にパラピノプシンの局在が認められた。これらのことからスナヤツメにおいても感色性神経節細胞が存在することが示唆された。そこで紫外光と可視光の変化が個体にどのような影響を与えるか紫外光(395nm)と緑光(525nm)を照射する予備実験をおこなった。その結果、紫外光の割合が増加することが示されたので、さらに詳細に調べるために紫外光、緑色光、青色光、赤色光の強度と照射時間を可変できる光照射装置を作製した。今年度は感色性応答が顕著に見られる紫外光と緑色光に着目し、予備実験よりも多くのパターンでの照射実験を試みた。それらの実験は紫外光の増加に伴い、活動量も増えることを示唆した。

さらにこの現象は松果体除去によって消失する傾向を示した。次年度は行動変化を引き起こす光照射によって感色性神経節細胞の応答がどのように変動するかを明らかにし、神経活動とそれによって生じる遊泳行動の関係を解明することを目指す。最終年度では遊泳行動についてのさらなる詳細な解析と感色性応答に関する電気生理学的実験をおこなった。これまで電気生理学的な研究はカワヤツメの成体を用いて行なわれてきたが、カワヤツメは生育条件の維持や個体が大型である等の点から行動実験には適していない。そのために、行動実験にはスナヤツメ幼生個体を用いている。昨年度では免疫組織学的に紫外光受容蛋白であるパラピノプシンがカワヤツメ同様に存在することを明らかにしたが、紫外光と可視光の割合を検出している感色性応答がスナヤツメ幼生にも存在するかどうかはこれまでは不明であった。そこで、神経節細胞からの細胞外記録により、感色性応答が記録された。遊泳行動の実験については、昨年度に作製した光照射装置を用いて、これまでの予備実験によって確認されていた紫外光の割合が増大することによる行動の誘発を再確認した。さらに、割合だけでなく、緑色光による明順応状態から紫外光を加えた場合と同じ光強度の緑色光を加えた場合での行動を比較した。その結果、明らかに前者の場合に行動が活発となった。松果体において、紫外光受容を担っているパラピノプシンにはこれまでの脊椎動物の光受容蛋白には見られない光再生という特徴が見られる。パラピノプシンのこの特性が行動にまでも反映しているのか調べた。実験としては紫外光のみを照射した個体と紫外光に緑色光を加えた状態で遊泳行動の持続時間を比較した。その結果、有意に緑色光を加えた系の個体の遊泳時間が長かった。最終的には行動と神経活動の同時記録まで目指していたが、配分された予算では同時に記録するための記録/解析装置を購入した場合は他の器具等が購入できず、実験に支障をきたすことが明らかであったので、遊泳行動と神経活動の記録は別々の系で実施した。今後はこの記録系の達成と松果体と遊泳行動の中枢との関連をさらに明らかにしていくことにしている。
線維芽細胞が産生するインターロイキン8の研究

ラットの線維芽細胞が産生するインターロイキン8を研究するために、交付申請書に記載した通り線維芽細胞および肉芽組織を用いて以下の二つの実験を並行しておこなった。1.ラットの線維芽細胞(NRK-49F細胞株)の大量培養を行い、recombinant IL-1βおよびTNF-αを各々3x10^<-11>M添加して細胞を刺激した。培地を回収し、既に確立した方法で精製し、精製の最終段階である逆相HPLCで得られた4つの好中球走化性因子のピークのN-末端アミノ酸配列を調べて既知の走化性因子と比較した。その結果、主な因子(2つのピークのN-末端アミノ酸配列)は我々が既にラット上皮細胞が産生する好中球走化性因子として構造を解明したCINC(cytokine-induced neutrophil chemoattractant)に一致した。小さな2つのピークの一方は、1992年に報告されたrat MIP-2(murine macrophage inflammatory protein-2)に一致した。しかし、残る1つのピークのN-末端24残基のアミノ酸配列はMIP-2に類似しているがCINCとは明らかに異なる新しい好中球走化性因子であった(MIP-2およびCINCとの相同性はそれぞれ88%および63%)。現在、このMIP-2に類似した新しい因子の一次構造を解明するために実験を継続している。2.ラットのカラゲニン空気嚢炎症モデルから肉芽組織を採取して2日間培養して得た培地から、好中球走化性因子を精製した。その結果、塩基性の好中球走化因子(CINCが代表的な因子)の他に、酸性の好中球走化性因子も存在することを発見した。この酸性好中球走化性因子をSDS-PAGEで単一バンドになるまで精製し、分子量が10kDaであることを見いだした。未だ報告のない全く新しい好中球走化性因子である可能性が高い。現在、酸性好中球走化性因子のN-末端アミノ酸配列およびその性質を明らかにするための実験を急いでいる。
悪性中皮腫におけるＡＴＢＦ１の細胞内動態解析と癌幹細胞マーカー発現の有無

悪性中皮腫における、癌抑制遺伝子ATBF1の発現を、各種ATBF1抗体を用いて解析した。D1-120抗体を用いた結果では、高悪性度であるほど核内の発現が低下し、細胞質での発現が増加し、細胞質での発現の増加は予後と関連した。一方、MB034抗体を用いた解析では、中皮腫で核内にドット状に陽性となり、反応性中皮では陰性であり、良悪の鑑別に有用なマーカーと考えられた。これらの結果より、中皮腫ではATBF1は悪性化に伴って発現が増加するが、核内から細胞質内に連続性に存在するか、細胞内で分断されて存在している可能性が考えられた。悪性中皮腫34例と、反応性中皮37例の外科材料に対して、抗ATBF1抗体(D1-120)を用い免疫染色を施行した。染色の評価は、核・細胞質における染色強度をそれぞれ陰性=0強陽性=3の4段階に分け、陽性細胞の割合(%)と染色強度をかけた値を免疫染色指標とした。反応性中皮での核内染色指標は、160±31 (中央値±四分位偏差)で、悪性中皮腫での核内染色指標は95±60であり、悪性中皮腫では有意に核内の染色性が低下した(p値<0.01)。細胞質の免疫染色指標は反応性中皮で20±10 (中央値±四分位偏差)、悪性中皮腫で123±45であり、悪性中皮腫で有意に増加した(p値<0.001)。核内のATBF1発現は乳癌や胃癌でも低下が報告されており、癌化に伴い核内へのATBF1の移行が阻害されている可能性がある。また、細胞質のATBF1は癌促進因子としての役割を果たしている可能性も否定できず、今後の解析が必要である。癌幹細胞マーカーに関する解析として、他臓器で報告のあるBmi-1、CD133、ABCG2(BCRP)、Nanog、Nestin、Oct3/4、uPARなどに対する抗体を用いて、それぞれ免疫染色を行った。悪性中皮腫ではBmi-1、CD133、ABCG2(BCRP)、Nanog、Nestinは、それぞれ17/20(85%)、14/20(70%)、10/20(50%)、10/21(48%)、3/20(15%)例に陽性であり、反応性中皮ではそれぞれ、23/23(100%)、2/22(9%)、3/23(13%)、0/23 (0%)、0/23(0%)であった。ABCG2では主に上皮型の悪性中皮腫に陽性であったが、他は組織型との関連は不明であった。Oct3/4、uPARは悪性中皮腫、反応性中皮ともに陰性で、これらの悪性中皮腫における意義は不明であった。まず、種々の癌幹細胞マーカーの候補とATBF1(D1-120)との二重染色を試みたが、互いにうまく発色せず、未だ成功していない。また、最近脳組織において関連性が示唆されているATM、CREBと、ATBF1との関連性を解析しようと免疫染色を試みた。CREBは、反応性中皮(以下RMC)も悪性中皮腫(以下MM)もともに核に染色され、ATMは、RMCもMMも細胞質に染色され、それぞれ有意な関連性は免疫組織化学的には認められなかった。さらに、ATBF1の別部位を認識する新規ATBF1抗体MB034とMB044を用いて免疫組織化学を行った所、興味深い結果が得られた。MB034ではMMの22例中1例を除き、すべての症例で核内にドット状の強い陽性像が認められた。RMC20例ではほとんど染色されなかった。またMB044では、MM22例中20例で、核内にびまん性に強い陽性像が認められ、細胞質により弱い染色性が認められた。RMCでは、20例のいずれも核と細胞質に弱い染色性が認められるのみであった。これらの結果より、MMとRMCとの間にはATBF1の発現量および細胞内局在に明らかに違いがあると考えられた。M034がドット状に染色された理由は明らかでない。ドットは核小体の形状に類似していることから、ATBF1は部分的に核小体に結合し、悪性腫瘍において何らかの機能を果たしている可能性がある。D1-120抗体を用いた昨年度の結果では、悪性度が高まるほど核内の発現が低下し、細胞質での発現が増加したことより、ATBF1は悪性化に伴って、蛋白の部位により細胞内局在が変化しているか、細胞内で分断されて存在している可能性が考えられる。今後はこの点に注目し、研究を行っていきたい。また、今回の研究より、MB034がMMとRMCとの鑑別に有用である可能性が示された。

一方、MB034抗体を用いた解析では、中皮腫で核内にドット状に陽性となり、反応性中皮では陰性であり、良悪の鑑別に有用なマーカーと考えられた。これらの結果より、中皮腫ではATBF1は悪性化に伴って発現が増加するが、核内から細胞質内に連続性に存在するか、細胞内で分断されて存在している可能性が考えられた。癌抑制遺伝子ATBF1の細胞内局在と、悪性中皮腫(以下中皮腫)の発生・浸潤との関連性を検索する目的で、ATBF1蛋白のそれぞれ別部位を認識する複数の抗体で免疫染色を行った。用いた抗体はMB039、MB043、MB047、MB049で、39は最もN末端側に近く、49はC末端側に近い。43は中央部分に近く、47は43と49の中間的な位置の蛋白を認識する。約20例ずつの中皮腫症例と良性病変から得られた反応性中皮を対象とした。中皮腫では、39:細胞質>核8/23(35%)、核>細胞質9/23(39%)、細胞質のみ6/23(26%)で、43:細胞質>核5/24(21%)、核>細胞質14/24(58%)、細胞質のみ5/24(21%)、47:細胞質>核5/22(23%)、細胞質のみ17/22(77%)、49 :細胞質のみ22/22(100%)。反応性中皮では、39:細胞質>核5/15(33%)、核>細胞質4/15(27%)、細胞質のみ6/15(40%)で、43:核のみ15/18(83%)、核>細胞質3/18(17%)、47:細胞質>核2/10(20%)、細胞質のみ8/10(80%)、49 :細胞質のみ10/10(100%)であった。49がすべて細胞質に陽性を示し、中央部分の43が最も高率に核内陽性像を示した。反応性中皮では43が細胞質優位を示すものや細胞質のみに陽性を示すものはみられなかった。39と43の局在は一致する例が多かったが、39がむしろ細胞質内陽性像が優位な症例がみられた。反応性中皮の染色性は、全体的に中皮腫症例より弱かった。これらの結果より、ATBF1の存在形式としては(1)核内から細胞質にかけて存在する、あるいは(2)断片化し、核内に存在する部分と細胞質内に存在する部分がある、等の可能性が考えられる。とくに蛋白中央部分に核内存在因子が存在する可能性があると考えられた。他臓器の癌腫において癌幹細胞マーカー候補として報告されている多数のマーカーの抗体を入手し、至適条件とコントロールを設定した。これらを用いて悪性中皮腫に対する免疫染色を行ったが、いずれも一部の症例にしか陽性とならないか、多くの症例に陽性となるが多数の細胞に陽性となるような結果であった。現在までの結果からは、これらを癌幹細胞マーカーとして扱ってよいかどうかが明確でない。悪性中皮腫における免疫組織化学での癌幹細胞の標識は困難であるのかも知れないし、未知の癌幹細胞マーカーが存在するのかもしれない。現在、これらのマーカーとATBF1との2重染色を試みているところであるが、明瞭な分析ができていない。本年度は、悪性中皮腫における癌幹細胞の探索とATBF1発現との関連性も探る予定であったが、ATBF1の各種抗体の適正条件の決定に時間を要してしまった。一部の癌幹細胞の免疫組織化学については既に行っているが、結果の十分な解析は行われていない。今後、さらに症例の収集に努め、各種の癌幹細胞マーカーとATBF1の2重免疫染色を成功させ評価したい。癌幹細胞マーカーに関しては、悪性中皮腫培養細胞を用いて蛍光抗体法あるいは免疫染色を行い、組織切片の結果と比較検討を行う。また培養細胞において、癌幹細胞マーカーやATBF1に対するsiRNA投与によりその発現と局在の変化の有無を観察したい。さらに組織切片から悪性中皮腫細胞と良性中皮細胞のマイクロダイセクションを行い、ATBF1mRNAの発現量とATBF1蛋白の細胞内局在との関連性を解析したい。今後、良性、悪性症例ともにさらに症例の収集に努める。
広域大気汚染物質排出量の最適化―モデルと衛星を融合させたトップダウンアプローチ―

研究実施計画では,研究初年度である本年度は排出量逆推定に関する研究の準備期間とし,逆推定を行うために必要な3つの要素について,その準備と研究を行った.(1)衛星観測データ逆推定の拘束条件として用いる衛星データの取得と予備解析を行った.衛星センサーとしては2000年より長期間のデータの蓄積のあるMOPITT/TERRAを選択した.アベレージングカーネルの取得を行い,モデル結果と比較を行うプラットフォームを開発した.予備解析では,東アジア域の一酸花炭素分布の季節・年々変動を明らかにした.とくに,中国における急速な経済発展に追随する濃度の増加を確認するとともに,近年の経済状況の変化(オリンピックや世界的経済後退)の影響と見られる変化を認めることができた.(2)化学輸送モデル(およびボトムアップ排出量)観測データと排出量をつなぐ「感度」の計算を行う化学輸送モデルのセットアップおよび計算を行った.モデルには全球化学輸送モデルGEOS-Chemを選択し,計算に必要な計算機のセットアップおよび境界条件(気象場や排出量)の整備を行った.また,GEOS-Chemに実装しているタグ付きトレーサー実験を利用することにより,必要な計算時間を1/10程度にできるようになった.(3)「グリーン関数法」観測データとモデルから得られた感度を用いて,排出量の最遮化を行うグリーン関数法の理論整理とプログラムの構築を行った.プログラムは衛星観測データと数値モデルの結果をダイレクトに読み込めるように工夫し,解析誤差などの事後解析も同時に行えるように工夫した。以上の準備段階を経て,東アジアの一酸化炭素排出量を対象に予備逆推定実験を行った.実験結果はボトムアップ排出量には見られなかったダイナミックな季節・年々変動を再現した.成果第一報は国内・国際学会で発表され,高い評価を得た.研究実施計画では,研究初年度である本年度は排出量逆推定に関する研究の準備期間とし,逆推定を行うために必要な3つの要素について,その準備と研究を行った.(1)衛星観測データ逆推定の拘束条件として用いる衛星データの取得と予備解析を行った.衛星センサーとしては2000年より長期間のデータの蓄積のあるMOPITT/TERRAを選択した.アベレージングカーネルの取得を行い,モデル結果と比較を行うプラットフォームを開発した.予備解析では,東アジア域の一酸花炭素分布の季節・年々変動を明らかにした.とくに,中国における急速な経済発展に追随する濃度の増加を確認するとともに,近年の経済状況の変化(オリンピックや世界的経済後退)の影響と見られる変化を認めることができた.(2)化学輸送モデル(およびボトムアップ排出量)観測データと排出量をつなぐ「感度」の計算を行う化学輸送モデルのセットアップおよび計算を行った.モデルには全球化学輸送モデルGEOS-Chemを選択し,計算に必要な計算機のセットアップおよび境界条件(気象場や排出量)の整備を行った.また,GEOS-Chemに実装しているタグ付きトレーサー実験を利用することにより,必要な計算時間を1/10程度にできるようになった.(3)「グリーン関数法」観測データとモデルから得られた感度を用いて,排出量の最遮化を行うグリーン関数法の理論整理とプログラムの構築を行った.プログラムは衛星観測データと数値モデルの結果をダイレクトに読み込めるように工夫し,解析誤差などの事後解析も同時に行えるように工夫した。以上の準備段階を経て,東アジアの一酸化炭素排出量を対象に予備逆推定実験を行った.実験結果はボトムアップ排出量には見られなかったダイナミックな季節・年々変動を再現した.成果第一報は国内・国際学会で発表され,高い評価を得た.
GJB2遺伝子保因者における歪成分耳音響放射障害の分子メカニズム

いわゆる聴力正常者についての難聴遺伝子スクリーニングは行われてきたが、それらで検出された変異保因者のsubclinicalな解析は症例数が少なかった。今回、多数の検体を解析することによって得られるGJB2遺伝子の保因者でのDPOAEを用いた有毛細胞の機能障害についての知見を得ることができた。ヒトのGJB2遺伝子変異に等価の動物モデルを作成して、ヒトの保因者を反映しているヘテロのマウスを解析することでGJB2遺伝子の蝸牛における分子メカニズムの解明に貢献できた。GJB2遺伝子によってコードされるCx26は、コルチ器内の微小なイオン環境の維持に関与している可能性が示唆されている。GJB2遺伝子変異の保因者においては、コルチ器内のイオン環境の微細な異常のため、有毛細胞の軽微な機能障害や単発的な変性が発生している機序が考えられる。そこで、このような外有毛細胞の微細な病態を(1)感度の高いDPOAEで検出し、(2)耳鳴り、聴覚過敏などの徴候との関連を調べた。対象症例として、聴力正常者かつ聴覚症状の訴え無し・聴力正常だが、耳鳴・聴覚過敏などの聴覚の状ありの2群と中等度感音性難聴者を検討した。病歴聴取・耳鼻咽喉科的所見として、耳鳴、聴覚過敏の発症時、時間経過を問診し、症状の程度に関してはvisual analogue scaleを用いて評価した。純音聴力検査、DPOAEの測定を行った。DNA検体の採取とGJB2遺伝子解析に関しては、これらの患者及び被検者から同意を得た上で採血を行い、血液よりDNAを精製した。DNA検体について遺伝子解析を行い、GJB2遺伝子変異を検出した。GJB2遺伝子については、アジア人に特徴的な高頻度変異が同定されており、この高頻度変異に絞ったスクリーニングを行った。ミスマッチプライマーを用いたアリル特異的増幅を行いその増幅数をABI7700で蛍光検出する検査系を開発しており、PCR反応を行うだけで多数の検体について高頻度変異の検出が可能であった。GJB2遺伝子については、アジア人特有の高頻度変異が同定されており、その変異に対するスクリーニング法も開発されたため、世界に先駆けてDPOAEを組み合わせたGJB2難聴遺伝子変異スクリーニングにより検出された変異保因者のsubclinicalな解析とDPOAEを用いた有毛細胞の機能障害についての有益な知見が得られた。耳鳴、聴覚過敏の発症時、時間経過を問診し、症状の程度に関してはvisual analogue scaleを用いて評価した。今回我々は先天性両側高度感音難聴患者の末梢血からゲノムDNAを採取し、まずGJB2、GJB6のPCR direct sequenceを行いそれぞれの遺伝子におけるcoding regionの変異の存在を検索する。また、GJB6に明らかなpoint mutationが認められなかった場合には定量解析で大欠失の存在の有無を確認した。それでも、明らかにならない場合は他のギャップジャンクション蛋白をコードする遺伝子で既に難聴患者より変異が検出されているGJB3などの遺伝子を検索した。同時に、これも過去にGJB2と複合遺伝子変異による難聴を報告されているミトコンドリア遺伝子変異1555A→G変異の確認を行った。GJB2の新たな変異が発見されたが、日本人にはGJB6変異を認めなかった。
前近代日本の諸概念を対象にした知識発見のためのマイニング資源の開発

『古事類苑』「地部」約4,200頁のXML構造情報付きの全文入力を完了した。これらのうち「地部」(1)は4校までほどこしたうえで、外字の確定、ユニコード外文字からユニコードへの変換テーブルも作成し、完全データとして作成した。同(2)については再校まで、同(3)については初校までを行った。また、前近代の用語を補完するために、古文書読解のための基本辞書として定評がある東京堂出版『くずし字用例辞典』の用語・用例を電子化した。『古事類苑』事項索引(約42,000項目)と50音索引(約64,000項目)をもとに、別途作成した『古事類苑』天部の全文データと『古事類苑』全巻の頁画像データ(約67,000頁)をリンクしてWEBブラウザで閲覧できるシステムを作成した。これらの作業により、前近代日本の基礎的な用語集にあたる電子情報の基盤が整備された。また、『古事類苑』の事項索引をもとにしてシソーラス辞書を作成公開し、日本語形態素解析にも使える辞書をインデックス項目から試作した。また、『古事類苑』本文データベースと画像データベースのHTML版を国際日本文化研究センターと国文学研究資料館から一部公開した。さらに、Wiki版についても試作を行い、公開の可能性と問題点をあきらかにした。知識発見手法の開発と評価として、国際日本文化研究センターが保有する連歌俳諧データベースをマイニングして、そこから前近代の連想語彙用例辞典を作成し、連歌における「ほととぎす」のイメージの時代的な変遷についてあらたな知識発見に成功した。そうして作成した、連想語彙用例辞典を書籍化し出版した。今年度は、(1)『古事類苑』インデックスの整備、(2)前近代日本史料の全文テキストデータの作成、(3)知識発見手法の開発と評価を実施した。(1)に関しては、『古事類苑』第51巻前半にあたる事項索引(42,000項目)を、UCS2レベルとJIS第2水準レベルの2種類の漢字コードを使って作成した。また、同後半にあたる50音順索引についても、JIS第2水準レベルで入力するとともに、原書では欠けている「よみ」を補った。これらの作業により、前近代日本の基礎的な用語集にあたる電子情報が一応整備されたと考えられる。(2)に関しては、『古事類苑』地部(1)全1,400頁の構造情報付きの全文入力が予定通り完了した。ただし、校正はなお初校段階であり、構造情報の不整合や入力ミスを残している。来年度以後、再校、3校が必要な状況である。また、地部の全文入力と並行して、地部所収の『倭妙類聚抄』にある郷村レベルの地名リストと、同所収の『人国記』の現代語訳も作成した。前者は、『古事類苑』インデックスに現れる前近代日本の概念体系への補完情報として、後者は後述する(3)のテストベットとしての利用を考えている。また、前近代用語を補完するために、古文書読解のための基本辞書として定評がある東京堂出版『くずし字用例辞典』の用語・用例を電子化した。(3)に関しては、国際日本文化研究センターが保有する連歌俳諧データベースをマイニングして、そこから前近代の連想語辞書を作成する実験を行った。現在、2000語程度を連想語として抽出している。今後は、このマイニング結果をさらに分析して、既存の縁語辞典類でカバーされている用語との異動を精査し、あらたな知識が抽出されているか否かを検証する。さらに、(2)で作成した『人国記』現代語訳を使用して、テキスト・データマイニング手法を適用する方法を検討した。

今年度は、(1)『古事類苑』シソーラス辞書のプロトタイプ作成、(2)前近代日本史料の全文テキストデータの作成、(3)知識発見手法の開発と評価を実施した。(1)に関しては、平成16年度に作成した『古事類苑』事項索引(約42,000項目)と50音索引(約64,000項目)をもとに、別途作成した『古事類苑』天部の全文データ(UTF-16、約18万文字)と『古事類苑』全巻の頁画像データ(約67,000頁)をリンクしてWEBブラウザで閲覧できるプロトタイプを作成した。これらの作業により、前近代日本の基礎的な用語集にあたる電子情報の基盤が一応整備されたと考えられる。来年度以後このプロトタイプの評価を実施し、マイニング資源としての有効性を確認する。(2)に関しては、『古事類苑』地部(2)全1,400頁と同(3)の前半700頁の構造情報付きの全文入力が予定通り完了した。ただし、校正は未着手である。また、平成16年度に入力した地部(1)の校正を再校まで実施したものの、外字の同定やUTF-16化にまだ問題を残しており、マイニング資源として活用するのはさらなる校正が必要である。また、前近代用語を補完するために、古文書読解のための基本辞書として定評がある東京堂出版『くずし字用例辞典』の用語・用例を電子化を引き続き実施した。(3)に関しては、国際日本文化研究センターが保有する連歌俳譜データベースをマイニングして、そこから前近代の連想語辞書を作成する実験を引き続き行い、連歌における「ほととぎす」のイメージの時代的な変遷についてあらたな知識発見に成功した。その成果を情報処理学会のシンポジウムで公表するとともに、朝日新聞の文化欄でも成果が報道された。平成18年度は、(1)『電子古事類苑』ならびにシソーラス辞書の公開と共有の検討、(2)前近代日本史料の全文テキストデータの作成、(3)知識発見手法の開発と評価について成果をあげることができた。第1の『電子古事類苑』ならびにシソーラス辞書の公開と共有の検討では、平成17年度までに作成したシソーラス辞書を公開し、インデックス項目から日本語形態素解析にも使える辞書を試作した。また、『古事類苑』「天部」本文データベースと画像データベースのHTML版を国際日本文化研究センターと国文学研究資料館から一部公開した。さらに、「地部」も含めたWiki版についても試作を行い、公開の可能性と問題点をあきらかにした。これらの結果、「天部」がテキストと画像を連結した形式で一般に公開され、試用に供されている。また、ネットワーク利用による全文テキストデータ作成・校正のプラットフォームとして期待されるWiki版について、今後の開発方針を検討することができた。第2の前近代日本史料の全文テキストデータの作成については、『古事類苑』地部(1)全文テキストデータを4校まで行い、外字の確定、Unicode外文字からUnicodeへの変換テーブルを作成し、校了にした。同(2)は再校まで実施、同(3)は初校まで実施した。また、XML化について基礎的な検討を行い、タグのプロトタイプを作成した。今後はこれらのタグプロトタイプをいっそう精緻なものにして、実用にまで高めることが課題として残った。第3の知識発見手法の開発と評価では、連歌・俳諧データベースに対して知識発見手法を適用し、連想語彙用例辞典を構築・公開した。これはのべ約20万句の連歌から複数の用例が認められる677語彙を抽出し、連想語彙辞典として作成したもので、冊子体で刊行するとともに、そのPDFファイルをインターネットで公開している。
視床下部においてプロラクチン放出ペプチドがストレス性緊急応答を制御するメカニズム

プロラクチン放出ペプチド(PrRP)は延髄ノルアドレナリン(NA)作動性ニューロン内に共存する.そこで,PrRPとNAが視床下部室傍核(PVN)内でコルチコトロピン放出因子(CRF)ほか神経内分泌ニューロンの活性化に与ることを検証した.まず,延髄から延髄からPVNに直接投射するPrRP含有NAニューロンが,ストレスにより活性化されること,PrRPとNAが協調的にはたらくことが証明された.次に,CRF-Venus knockin mouse視床下部スライスを用いNAはグルタミン酸作動性入力を介しCRFニューロンを刺激性に調節することが明らかにされた.生体がストレスに応答する緊急時に,下垂体前葉のACTH分泌を促すCRFと後葉から分泌されるバゾプレシン(AVP)は,共に,延髄から視床下部に投射するノルアドレナリン(NA)作動性ニューロンによって刺激される.このNAニューロンにはプロラクチン放出ペプチド(PrRP)が共存し,外因性のPrRPは視床下部におけるNA作用を促進する(Uchida et al., 2010).本研究では,生体がストレスにさらされた時,PrRPがNAと共に分泌され,CRF-ACTHとAVPを介して生体防御にはたらく,という仮説を検証することを目的とする.本研究の実験ツールとして,我々は新たなマウスモデルを2系統作成した.一つはCRF遺伝子に改良型黄色蛍光タンパク質(Venus)をノックインしたマウス(CRF-Venus)である.このマウスの視床下部急性スライスを用いたwhole cell clamp法により,グルタミン酸作動性ニューロンやガンマアミノ酪酸(GABA)作動性ニューロンがCRFニューロンに直接入力することが明らかにされた.NA入力に関しても検討を行った.これらが直接的入力か,あるいはグルタミン酸作動性あるいはGABA作動性ニューロンを介した間接的な作用かについて現在検討を続けている.もう一つのマウスモデルはCRF-Creで,これはCRF遺伝子にCreリコンビナーゼをノックインしたものである.このマウスとX-galレポーターとの交配によってCreリコンビナーゼがCRFニューロン選択的に発現し,そこで機能することが昨年度明らかにされたが,今年度はGFPレポーターとの交配によりCRFニューロン選択的にGFPを発現したマウスを作成した.CRF-Venusマウスと比較し,CRFニューロンでのGFP発現が強く,また,共存率も大きいため,CRF標識マウスとしてはより優れたツールとなりうる.生体がストレスに応答する緊急時に,下垂体前葉のACTH分泌を促すCRFと後葉から分泌されるバゾプレシン(AVP)は,共に,延髄から視床下部に投射するノルアドレナリン(NA)作動性ニューロンによって刺激される.このNAニューロンにはプロラクチン放出ペプチド(PrRP)が共存しており、最近の我々の研究によれば、外因性のPrRPが、視床下部におけるNA作用を促進する(Uchida et al, 2010).これらの事実を総合すれば「生体がストレスにさらされた時、PrRPがNAと共に分泌され、CRF-ACTHとAVPを介して生体防御に働く」という仮説が導かれる。本研究の目的はこの仮説を検証することである.本研究の実験ツールとして新たな遺伝子改変マウスが作成された.すなわち,相同組換えによりCRF遺伝子座にVenus(強化型黄色蛍光タンパク質)が挿入されたCRF-Venusノックインマウス(CRF-Venus)である.CRF-Venusの脳内でVenus発現は概ねCRF発現に一致して認められ,糖質コルチコイド欠乏状態における検討からVenus発現ニューロンは生理的なCRFニューロンの性格を示すことが確認された.CRF-Venusマウスの視床下部急性スライスを作成し,蛍光顕微鏡で直視下にVenus発現ニューロンを観察し電気生理学実験を行った.その結果, CRFニューロンへのグルタミン酸作動性およびガンマアミノ酪酸(GABA)作動性入力の存在が証明された.また,NAはグルタミン酸作動性ニューロンを媒介としてCRFニューロンを刺激性に調節することが明らかにされた.PrRPをはじめとするNAと共存するペプチドがCRFニューロンに及ぼす影響を検討中である.プロラクチン放出ペプチド(PrRP)は延髄ノルアドレナリン(NA)作動性ニューロン内に共存する.そこで,PrRPとNAが視床下部室傍核(PVN)内でコルチコトロピン放出因子(CRF)ほか神経内分泌ニューロンの活性化に与ることを検証した.まず,延髄から延髄からPVNに直接投射するPrRP含有NAニューロンが,ストレスにより活性化されること,PrRPとNAが協調的にはたらくことが証明された.次に,CRF-Venus knockin mouse視床下部スライスを用いNAはグルタミン酸作動性入力を介しCRFニューロンを刺激性に調節することが明らかにされた.生体がストレスに応答する緊急時に、下垂体前葉のACTH分泌を促すCRFと後葉から分泌されるバゾプレシン(AVP)は、共に、延髄から視床下部に投射するノルアドレナリン(NA)作動性ニューロンによって刺激される。このNAニューロンにはプロラクチン放出ペプチド(PrRP)が共存しており、最近の我々の研究によれば、外因性のPrRPが、視床下部におけるNA作用を促進する(Uchida et al, 2010)。これらの事実を総合すれば「生体がストレスにさらされた時、PrRPがNAと共に分泌され、CRF-ACTHとAVPを介して生体防御に働く」という仮説が自然に導かれる。

本研究では、in vivoとin vitroの手法を用いてこの仮説を検証することを目的とする。視床下部CRFニューロンへのPrRPの作用メカニズムを明らかにするためには、直視下に電気生理学的実験を行うことが極めて有用であるが、未だCRFニューロンの蛍光可視化動物は作成されていない。そこで我々は、CRF-Creマウスを作成した。このマウスとGFPレポーターマウスとの交配によりCRFニューロンを選択的に蛍光標識できるマウスを得ることができる。既に、CRF-CreマウスとX-galレポーターマウスとの交配により、CRFニューロン選択的にベータガラクトシダーゼの発現が確認されており、Creリコンビナーゼ活性がCRFニューロン選択的に発現することが証明された。今後CRFニューロンの機能を明らかにするためにCRF-Creマウスは極めて強力な実験ツールと考えられる。今年度はCRF-VenusおよびCRF-Creマウスの2系統の遺伝子改変マウスが作成された.後者とGFPレポーターマウスとの交配により,CRF選択的GFP発現マウスが作成された.これらのマウスは視床下部のCRFニューロンを蛍光可視化し,電気生理学的検討を行うための優れたツールである.しかしながら,視床下部室傍核のCRFニューロンは脆弱であり,再現性よく確実にパッチクランプ法による記録をおこなうのが容易でない.そこで,視床下部電気生理を行っている国内外の研究機関からの情報供与を受け,現在システムの改善を行っているところである.システム改良に成功すれば,実験速度が格段に上がり,順次結果が得られるものと思われる.PrRPやNAを含め、CRFニューロンへの神経性入力の機能的意義を明らかにするためには、電気生理やカルシウムイメージング法などの細胞生理学的手法が不可欠である。しかしながら、これまでCRFニューロンを選択的に蛍光可視化できる動物は作成されていなかった。我々は世界で初めて、CRF遺伝子ターゲティング法を用い、CRFニューロンにCreリコンビナーゼをノックインしたマウス(CRF-Creマウス)の作成に成功した。実績概要に記した通り、CreリコンビナーゼがCRFニューロン選択的に発現しfloxedmouseとの交配により組換えを行うことができることが実証された。また、パッチクランプアンプを新規購入し(物品費)、これを用いて視床下部急性スライスを用いたノルアドレナリンの作用をホールセルクランプ法により検討中である。したがって、次年度にPrRPのCRFニューロンへの直接作用を細胞生理学的に検討するための準備は万端である。東日本大震災で動物を用いたin vivoの実験は立ち合遅れたが、それを補って余りある成果を上げることができた。今年度の最大の目標は,電気生理のシステムを改良し,蛍光標識されたCRFニューロンから安定した記録をとることができるようなシステムを構築することである.現在,バッファー溶液,マニピュレーター,スライス作成方法などについての改良を行っているところであるが,安定した記録が取れるようになった時点で,まず,NAのCRFニューロンへの作用とそのメカニズムの検討をおこなう.次に,PrRPはじめペプチドの作用を検討する.
ヘリウム粒子の新奇な相関状態の探索

01班の研究では、グラファイトに吸着した^3Heの4/7相が、2%の空孔ドーピングまで安定で一方で過剰粒子のドーピングには不安定であることを示した。また、第2層目と第3層目の化学ポテンシャルを計算し、第3層目の生成密度を計算し、実験的に得られている事象、4/7相から粒子密度を増やすと直ぐに第3層目が生成を始めることと矛盾しないことが示された。この結果は、現在論文にまとめている。02班の研究では、ナノスケールの大きさを持つYゼオライトケージ内でのHe粒子の挙動を経路積分モンテカルロ法で計算した。また、同じくナノスケールの1次元形状を持つ系で同様の数値計算を電気通信大と共同で行い、1次元的なボーズ凝縮に伴うコヒーレンスのサイズ依存性を求めた。04班の研究においては、現在まで得られた超流動^3Heの量子渦の問題を実験家逹と論文にまとめて投稿準備がほぼできた。さらに現在、薄膜系の超流動^3He-B相での新奇な相(ストライプ相)の計算を行っている。グラファイト上に吸着したヘリウム粒子の4/7構造の安定性を経路積分モンテカルロ法により調べた。グラファイト第1層目にヘリウム4粒子を吸着し、第2層目にヘリウム3粒子を吸着した4/7相に対して、経路積分から得られる粒子密度分布を用いてBinderパラメーターを計算し、そのサイズ依存性から系の構造に関する情報を得た。その結果、系の融点は1Kであり、それよりも低温相においてもBinderパラメーターはサイズ依存性を持ち、準長距離秩序を持つ系であることが理解された。それより高温では、ドメイン液体的に振る舞った。この結果は低温国際学会(LT25アムステルダム)で発表し論文にした。さらにこの系に対して過剰粒子と空孔を加えた結果、過剰粒子の付加に対して系は極めて不安定で、1%の粒子付加で4/7相の秩序は消失した。一方で空孔の注入に関しては2%まで安定であることが判り、このことを結果報告会で発表した。過剰粒子と空孔に対する不安定性については現在論文を執筆中である。超流動^3He-A相の多重渦に関しては、渦の侵入と退出に関する回転速度との関係を計算し、さらにNMR信号の計算手法を開発して、その理論予測と実験結果を、実験家達と共著でLT25において発表をした。実験と理論との整合性は極めて良く、現象に対する正しい理解が与えられていると思われる。現在、理論面からの考察結果を論文にして投稿中である。さらに現在、超流動A相のもつIntrinsic Angular Momentumに関する論文を、実験データとの整合性を考察しながら、作成中である。