hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線オンライン教授システムとPETを用いた脳科学的教材評価

本研究課題では、社会的理解が進む一方、科学的理解が遅滞する放射線教育を支援するためのオンライン放射線教材の開発を行うと共に、当該教材の教育効果を、2-deoxy-^<18>F-nuoro-D-glucose(以下、FDGという)を用いた陽電子消滅断層撮影似下、PETという)およびコンピュータ断層撮影(以下、CTという)の併用による脳活動測定によって評価した。研究では、オンライン放射線教材「医療と放射線」および「原子核と放射線」を作成し、その中の"原子核と半減期"教材を用いて、ディスプレイ上での学習、紙面上での学習、および紙面と筆記用具を用いた学習に分け、それぞれの学習効果とその時の脳活動を測定した。また、これらの脳活動を病態における脳活動と比較することによって、教材の特性を明らかにすることを試みた。FDG-PET-CTは、被験者の拘束度が大きく、放射線被ばくも避けられず、更に、費用も多大であることから、簡便な脳高次機能評価法とは言い難い。しかし、装置的進歩は著しく、投与する放射性医薬品を選択することによって、神経細胞活動をブラックボックスとすることなく、細胞そのものの活動および脳活動のネットワークについての知見をもたらすことができる。特に、神経の分子単位での情報は他の追随を許さない。より高次の脳機能を解析するためには、神経伝達物質やそのトランスポーターを検出することは非常に重要で、大量の情報を得ることができ、PET-CTではその神経伝達物質やトランスポーターを定性的あるいは定量的に解析できる。PETの学習評価への利用は始まったばかりであり、蓄積されたデータも少ないが、近年、世界的に研究基盤が揃ってきており、今後の展開が期待されている。なお、本研究課題で作成された教材は、日本語版と英語版を作成し、国内外で2,000名以上の利用を得た。本研究グループでは平成1516年度採択課題にて作成したオンライン放射線教材、中学生対象「医療と放射線」および高校生対象「原子核と放射線」を用いて、平成17年度に10件の教育実践を行い、約320名の小学生から一般の方々への放射線教育を実施した。また、教材の国際化を図る目的で中学生向け放射線教材「医療と放射線」の英語版を作成し、南インドの小都市タンジャーヴール市にご協力を頂き、平成17年6月20日23日までの4日間にPrimary SchoolからSecondary Higher Schoolまでを有するキリスト教系学校であるSacred Girls Schoolおよびこの地方の理学・工学教育の中心を担うRajah Serfoji Government Collegeにて、13歳から19歳までの生徒・学生216名に放射線教育を実施した。事後のアンケート調査では本教材は高い教育効果をもたらすことが明らかとなった。なお、本教材については教育実践校との間で利用契約を結び、インド国内で更なる普及を行うことになっている。また、平成18年度に実施予定である教材の脳科学的評価の予備段階として、健常ボランティアのご協力により、コンピュータゲーム試行時の皮質のグルコース代謝速度をPET (Positron Emission Tomography)によって測定した。コンピュータゲームを行ったことがない被験者4名(44.8±9.9歳;男性2名、女性2名)にコンピュータゲームを5分間行って頂き、10分間PET撮影、その後、30分間コンピュータゲームを行い、10分間PET撮影を行い、脳内皮質各部位でのグルコース代謝速度(GMR)をそれぞれ測定した。その結果、5分試行時に皮質前部および頭頂部のGMRが30%程度上昇するが、その後慣れるにしたがってGMRは試行前のレベルまで減少することが明らかとなった。
RF電子銃の先端的研究

近年、RF(高周波)電子銃は高輝度電子源として加速器等で広く用いられている。陰極の種類がいくつかあり、さらなる高性能化を図るべく個々に盛んに研究されているが、各々に課題がある。本研究では、生成した電子を加速する「加速空洞」の構造まで含め、相補的で、より実用的なRF電子銃を目指した先端的研究に取り組んだ。加速空洞の詳細な設計、製作、調整を行い、電子ビーム生成実験を行った。本研究は、小型・高輝度電子源として、加速器、自由電子レーザー等で利用され、今後も高性能化が期待されているRF電子銃について、広く陰極及び加速空洞の技術を取り入れることで各技術の相補的な解を見出し、実用的な電子銃を開発することを目的としている。実証実験を行う予定の東京理科大学・赤外自由電子レーザー研究センターの自由電子レーザーの電子銃性能を満たすべく、本年度は加速空洞の設計、製作を中心に取り組んだ。加速空洞として、電子加速区間とその後の電子通過区間の距離を自由に決定できる特長があり、Back-bombardment(電子ビームの陰極へのもどり)の軽減、あるいは低エミッタンス化、短バンチ化が期待できる、Disk-And-Washer(DAW)型構造を採用した。またDAW型の場合、空洞間のcouplingが大きいため、共振周波数のずれの影響が小さく、要求される工作精度がゆるやかになる利点もある。詳細な電磁場シミュレーションによる設計を行い、Disk固定方法に工夫をこらした空洞を製作し、現在最終調整を行っている。今後、上述の自由電子レーザーに組み込み、電子ビーム生成実験を行っていく予定である。まず空洞の性能評価のため、陰極は既に同レーザーで実績のあるLaB_6単結晶を用いる。電子銃の陰極については、熱陰極、光陰極に加え、近年注目されるカーボンナノチューブ等の電界放出型が個別に盛んに研究が行われているので、本研究の目的でもある「各技術の相補的な実用的な電子銃」を目指し、空洞性能の評価を行いながら陰極についても並列して研究をすすめていく予定である。電子銃は、加速器や自由電子レーザーの性能を直接左右するデバイスであり、そのような観点からも電子銃の開発研究は重要なテーマの一つと言える。近年、これらの分野ではRF(高周波)雷子銃が数多く開発されてきているが、本研究ではより挑戦的、先端的な研究に取り組んだ。最大の特長は、加速空洞にDAW(Disk-and-Washer)型空洞を用した点である。Back-bomhardment電子ビームの陰極への逆加速)の軽減、低エミッタンス化、短バンチ化が期待できる上、空洞間の結合が大きいため、空洞の工作精度の要求を低くでき製作や調整が容易になる。昨年度、電磁場シミュレーションによる設計、製作を行った空洞を、今年度初めに、共振周波数調整の最終調整を終えた。その後、東京理科大学総合研究機構の赤外自由電子レーザー研究センターの遠赤外自由電子レーザー装置のビームラインに設置した。即時に、電子ビーム生成・加速に必要な高出力の高周波を投入ずることは、洗浄等処理を施しても空洞表面には微細な突起や分子の付着等が存在し放電が起こるためできない。真空値や放電の様子を観察しながら、徐々に高周波を投入するエージングに取り組んだ。パルス幅は規定より短い1μsecに固定し、パルスの繰り返しと尖頭値を変化させながらエージングを進めた。そして、同パルス幅で電子ビームの生成、加速を確認し、スクリーンモニターを用いO-scan法によるエミッタンス測定の予備実験を行った。
3-デオキシアントシアニン生合成経路の解明と代謝制御による新規花色創出

3-デオキシアントシアニンは一部の植物種に存在する稀なフラボノイド色素であり、通常の植物が生産する3-ヒドロキシアントシアニンに比較して安定な色素である。その鮮明な色(赤褐-橙色)を利用した花色改変を目的にイワタバコ科植物シンニンギアの解析を行った。また、トレニアにおいてフラバノン3水酸化酵素遺伝子の変異体を同定し、シンニンギアとソルガムの関連遺伝子を用いて形質転換を行った結果、花色変化(クリーム-薄紅色)が認められた。花弁のLC-MS解析により、3-デオキシアントシアニン(Apigeninidin 5-O-glucoside)の蓄積が確認され、本色素による花色改変が可能であることが示された。本年度はイワタバコ科植物シンニンギア(Sinningia cardinalis)の花弁(赤花と白花)についてIllumina社HiSeq2000によりRNA-seq法による全転写産物解析を行った。両花弁サンプルとも、約50億塩基対の配列データが得られ、de novoアッセンブル後、赤花19,506(平均長454bp)、白花19,679(平均454bp)のUnigeneが獲得された。バイオインフォマティックス解析によりCDSの予測、GOアノテーションを行い、フラボノイド生合成関連遺伝子のカタログ化を行った。その結果、これまでシニンギアで報告されているジヒドロフラボノール還元酵素(DFR)/フラバノン還元酵素(FNR)、アントシアニジン合成酵素(ANS),フラバノン水酸化酵素(F3H)等のフラボノイド生合成関連遺伝子に加えて、カルコン合成酵素(CHS)、カルコン異性化酵素(CHI)、フラボン合成酵素(FNSII)、フラボノイド3′水酸化酵素(F3′H)、アントシアニジン還元酵素(ANR)等のシニンギアで未同定の遺伝子配列が含まれていた。また、白花と赤花の発現量に差異のある遺伝子を抽出した結果、CHS遺伝子の発現が白花で有意に低下しており、変異遺伝子と推定された。一方、3-デオキシアントシアニンを花弁に蓄積させるためにはF3H遺伝子の抑制系統が必須であるが、トレニア白系統を用いて、F3H変異体を同定した。特に、候補遺伝子のANR様遺伝子については5種類の配列が得られており、全長がクローニングされたもの4種類について、植物形質転換用のバイナリーベクターを作出し、トレニア白系統への導入を開始した。昨年度、次世代シークエンサーを用いたRNA-seq解析を行い、イワタバコ科植物シンニンギア(Sinningia cardinalis)の花弁(白花と赤花)の遺伝子転写物情報を得た。本年度、アントシアニジン還元酵素(ANR)と相同性の高い遺伝子(ScANR-like15と命名)を同定し、qRT-PCRによる発現解析を行った。全長cDNAの単離を試みた結果、ScANR-like1以外の遺伝子について全長配列が増幅されたため、4種類のバイナリーベクター(ScDFR,Sc5GTと共導入用)を構築した。また、コントロールとして3-デオキシアントシアニジンの蓄積に関与する可能性が示唆されているソルガムのANR-like遺伝子を有するベクターを構築し、トレニア白花に形質転換を行った。現在、形質転換体の解析を進めているが、ソルガムのANR-like遺伝子を有するコンストラクトを導入した系統で、花色の変化(クリーム薄褐色)と3-デオキシアントシアニンの蓄積が認められた。他のコンストラクトについても形質転換体の作出を進めている。また、フラバノン水酸化酵素遺伝子(F3H)抑制タバコの作出、本系統を用いた形質転換にも着手した。次年度、詳細に解析を行う予定である。なお、シンニンギアの白花の原因については、昨年度、カルコン合成酵素遺伝子(CHS)の発現差異によるものと推定されたため、プロモーター、イントロンの単離、シークエンスを行ったが、赤花と白花で配列に差は認められなかったことより、エピジェネティックな発現抑制の可能性が示唆された。昨年度までにイワタバコ科植物シンニンギア(Sinningia cardinalis)の花弁(白花と赤花)のRNA-seq解析により遺伝子転写物情報を得、アントシアニジン還元酵素(ANR)と相同性の高い遺伝子(ScANR-like1-5と命名)を同定した。ScANR-like1以外の4遺伝子についてバイナリーベクター(ScDFR,Sc5GTと共導入用)を構築し、白花トレニア(Crown White, F3H、F3′H、F3′5′Hの3重変異体)の形質転換を行ったが、3-デオキシアントシアニンの蓄積は認められなかった。一方、ソルガムのANR-like遺伝子を有するベクターを導入した白花トレニアでは、3-デオキシアントシアニンの蓄積と花色変化(クリーム&#12316;薄褐色)が認められたことより、シンニンギアのこれら4遺伝子が本色素の生合成に関与している可能性は低いと考えられた。そこで、ソルガムANR-like遺伝子による3-デオキシアントシアニンのエンジニアリング手法の汎用性を確認するため、タバコへの適用を試みた。RNAiベクターにより、フラバノン水酸化酵素遺伝子(F3H)遺伝子抑制タバコ(白-薄ピンク花色)を作出し、ソルガムのANR-like遺伝子を有するベクターの導入を行ったが、3-デオキシアントシアニンの蓄積は認められなかった。RNAi法では抑制が不十分である可能性が考えられたため、ゲノム編集技術によるF3H遺伝子の抑制体の作出を進めている。

タバコ及びコントロールとして用いたトレニアの両植物種において形質転換体が得られ、効率的にF3H遺伝子が編集されて花色が抑制された系統も得られたが、3-デオキシアントシアニン蓄積用のベクターの感染には至らなかった。今後、形質転換体の作出を進め、花色改変手法として確立する。3-デオキシアントシアニンは一部の植物種に存在する稀なフラボノイド色素であり、通常の植物が生産する3-ヒドロキシアントシアニンに比較して安定な色素である。その鮮明な色(赤褐-橙色)を利用した花色改変を目的にイワタバコ科植物シンニンギアの解析を行った。また、トレニアにおいてフラバノン3水酸化酵素遺伝子の変異体を同定し、シンニンギアとソルガムの関連遺伝子を用いて形質転換を行った結果、花色変化(クリーム-薄紅色)が認められた。花弁のLC-MS解析により、3-デオキシアントシアニン(Apigeninidin 5-O-glucoside)の蓄積が確認され、本色素による花色改変が可能であることが示された。昨年度、同定したトレニア白花品種(フラバノン水酸化酵素(F3H)、フラボノイド3′水酸化酵素(F3′H)、フラボノイド3′5′水酸化酵素(F3′5′H))を用いた形質転換実験において、3-デオキシアントシアニンの蓄積と花色の変化が認められた。これまで人為的に3-デオキシアントシアニンのエンジニアリングに成功した例はなく、今回が初めての例である。ただし、ソルガムの遺伝子を用いたものであり、シンニンギアの遺伝子による改変についても今後、関連遺伝子の探索と形質転換実験を進める必要がある。植物分子育種学シニンギア花弁からの3-デオキシアントシアニン生合成の鍵酵素の探索を進めており、これまで得られた候補遺伝子について、3-デオキシアントシアニン生合成に関与するか否かを追求する予定である。現在までに、ソルガムの遺伝子を用いて、花色の改変、3-デオキシアントシアニンの蓄積に成功しており、次年度、詳細な色素解析を行う予定である。3-デオキシアントシアニンの蓄積にはF3H遺伝子の抑制が必須であるため、ゲノム編集手法の適用も行い、最終的に遺伝子組換え手法を用いて3-デオキシアントシアニンを花弁に蓄積させる手法を確立する。次世代シークエンスを用いたRNA-seq解析により、シニンギア花弁における転写産物の配列情報が獲得された。当初予定通り、得られた配列から目的の3-デオキシアントシアニンの生合成に関わる生合成酵素遺伝子の探索を進めている。候補遺伝子として、複数のANR-like遺伝子が得られており、その全長配列の単離も遂行中である。また、3-デオキシアントシアニンの蓄積にはフラバノン3水酸化酵素遺伝子(F3H)の発現が抑制されることが必須条件であるが、トレニア白花色変異体を詳細に解析した結果、F3H遺伝子のプロモーターに新規レトロトランスポゾン(TORE1)が挿入されており、3-デオキシアントシアニンのエンジニアリングに向けて、最適な材料であることが判明した。現在、バイナリーベクターを構築し、トレニアの形質転換実験を開始しており、概ね順調に進展している。3-デオキシアントシアニンを花弁に蓄積するトレニア形質転換体作出には至ったが、タバコについては成功していない。最終年度にゲノム編集等のベクターを用いて、3-デオキシアントシアニンを効率的に蓄積させる方法を検討するため。
抑制型免疫受容体に着目した自己免疫性水疱症の制御機構の解明

自己免疫性水疱症は表皮の自己抗原に対する自己抗体が原因となる難治性皮膚疾患である。免疫複合体が好中球などのミエロイド系細胞を活性化させて病態を形成する。他方、免疫複合体によるミエロイド系細胞の活性化と自己免疫性水疱症の病態はどのように制御されるかを明らかにすることを目標とする。ミエロイド系細胞のCD300fに着目して自己免疫性水疱症の疾患モデルを解析し、免疫複合体によるミエロイド系細胞の活性化と自己免疫性水疱症の制御メカニズムを解明を目指す。最終的な目標は自己免疫性水疱症に対してセラミドvesicleを利用するCD300f標的療法の有効性を検証して治療法を確立することである。
Ancient DNA分析によるニホンアシカの復元

ニホンアシカがカルフォルニアアシカの亜種であるのか独立種であるのかを形態学以外の観点から検討するため、まずは比較的入手が容易である考古遺跡から出土したニホンアシカと考えられる遺体からAncient DNAを抽出し、ミトコンドリアDNAの塩基配列の解読を試みた。北海道礼文島浜中2遺跡と愛知県渥美町保美貝塚から出土したニホンアシカのものと考えられる四肢骨から、わずかに残存しているAncient DNAを抽出し、ミトコンドリアDNAのコントロール領域の約360bpの塩基配列を解読した。その結果、数サンプルにおいてミトコンドリアDNAのコントロール領域の塩基配列が得られた。その塩基配列と他のアシカ科動物の塩基配列を用いて分子系統樹を作成した結果、今回分析したサンプル群でひとつのクラスターを高い確率で形成し、そのクラスターの外縁にカルフォルニアアシカが位置した。この分子系統樹の結果は、独立種であるとする説を支持しながらも、ニホンアシカが亜種であるとする説と整合性を持つものとなった。このように、ミトコンドリアDNAのコントロール領域の結果だけでは、ニホンアシカがカリフォルニアアシカの亜種であるか独立種であるかの論争に結論を下せなかったが、逆に系統学的位置を巡る論争の現状を反映したものになったとも言える。また、分子時計によりニホンアシカとカルフォルニアアシカとの推定分岐年代を求めた結果、ニホンアシカとカリフォルニアアシカは約230万年前に分岐したという結果がでた。この分子系統樹の結果は、独立種であるとする説を支持しながらも、ニホンアシカが亜種であるとする説と整合性を持つものとなった、また、分子時計によりニホンアシカとカルフォルニアアシカとの推定分岐年代を求めた結果、ニホンアシカとカリフォルニアアシカは約230万年前に分岐したという結果がでた。この推定分岐年代は、アシカ科動物が急速に拡散したと考えられる時期よりも少し新しいながらも、比較的古い段階でニホンアシカが成立したことが考えられる結果となった。今後は、コントロール領域よりも進化速度が遅いチトクロムb領域などの塩基配列を解読するとともに、博物館などに所蔵されているニホンアシカ剥製標本を用いてより長い塩基配列の解読に試みる予定である。
発達期中枢神経シナプス結合の淘汰と固定化の分子機構に関する生理学的研究

(1)正常動物登上線維応答の性質と生後発達:マウスの登上線維応答の性質を日齢をおって電気生理学的に調べた。生後1週から2週にかけて、登上線維による多重支配を受けるプルキンエ細胞の比率が大きく減少した。また、生後1週目の登上線維応答は、EPSCの立上り時間が遅いこと、登上線維2発刺激に対するpaired-pulse depressionの程度が強いことなど、成熟型の登上線維応答とは性質が異なっていた。また、ラットを用いてpaired-pulse depressionの性質を調べ、伝達物質放出減少がその主因であることを明らかにした。(2)mGluR1、Gαq、PLCβ4ノックアウトマウスの解析:プルキンエ細胞では、代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluR1)、3量体GタンパクGq、phospholipaseCβ4(PLCβ4)を介してprotein kinase Cγ(PKCγ)の活性化が起こると考えられる。mGluR1、Gqのαサブユニット(Gαq)、PLCβ4のノックアウトマウスを用いて登上線維シナプス発達に及ぼすこれらの関与を調べた。いずれも、生後3週目以降に約1/3のプルキンエ細胞が複数の登上線維による多重支配を受けており、この発達の異常は、以前報告したPKCγノックアウトマウスと同様であった。これらより、mGluR1-Gαq-PLCβ4-PKCγを介するシグナル伝達系が過剰な登上線維排除に必須であると考えられた。(3)GluRδ2ノックアウトマウスの解析:プルキンエ細胞に特異的なδ2型グルタミン酸受容体(GluRδ2)ノックアウトマウスでは、小脳平行線維-プルキンエ細胞シナプスの形成が正常の約半分に低下していた。また、登上線維シナプスの電気生理学的性質を調べた結果、登上線維がプルキンエ細胞の遠位樹状突起に、過剰な異所性シナプスを形成していることがわかった。本年度は以下の2点について研究を行った。(1)正常マウス登上線維応答の生後発達マウスの登上線維応答の性質を日齢をおって電気生理学的に調べた。小脳虫部より250μmのスライスを作製し、プルキンエ細胞からwhole-cell patch-clampを行い、登上線維を電気刺激して興奮性シナプス後電流(EPSC)を記録した。生後1週から2週にかけて、登上線維による多重支配を受けるプルキンエ細胞の比率が大きく減少し、生後約20日で成熟型の単一支配が完成することが明らかになった。また、生後1週目までの登上線維応答は、EPSCの立上り時間が遅いこと、登上線維2発刺激に対するpaired-pulse depressionの程度が強いことなど、成熟型の登上線維応答とは異なる性質を持つことが明らかになった。(2)ノックアウトマウスの解析代謝型グルタミン酸受容体1型(mGluRl)ノックアウトマウスにおける小脳登上線維シナプスの生後発達を電気生理学的に詳細に調べた。その結果、このノックアウトマウスでは生後3週目以降に約1/3のプルキンエ細胞が複数の登上線維による多重支配を受けるという、正常マウスではみられない発達の異常がみられた。これらよりプルキンエ細胞のmGluRl活性化が登上線維シナプスの成熟に必要であるが示唆された。また、小脳プルキンエ細胞に特異的なδ2型グルタミン酸受容体のノックアウトマウスにおける、小脳平行線維および登上線維シナプスの生後発達を電気生理学的性質に調べた。

このマウスでは、平行線維刺激の反応の大きさが有意に減弱しており、また、登上線維がプルキンエ細胞の遠位樹状突起に、過剰な異所性シナプスを形成していた。これは平行線維シナプス形成不全の結果と考えられ、平行線維と登上線維の間でプルキンエ細胞樹状突起のシナプス後部をめぐる競合があることが示唆された。前年度に引き続き、以下のノックアウトマウスの解析を行った。(1)G protein αq(Gαq)サブユニットノックアウトマウス:前年度までの結果により、発達期小脳における登上線維の1対1結合への正常な移行にはプルキンエ細胞内における代謝型グルタミン酸受容体1(mGluR1)からprotein kinase Cγ(PKCγ)にいたる細胞内シグナル伝達系が重要であることが明らかになった。本年度は、プルキンエ細胞内でこのシグナル伝達を仲介すると考えられるGαqのノックアウトマウスを同様に調べた。このマウスでは、生後3週目以降に約1/3のプルキンエ細胞が複数の登上線維による多重支配を受けていた。この発達の異常はmGluR1欠損マウスおよびPKCγ欠損マウスと同様であった。(2)phospholipase Cβ4(PLCβ4)のノックアウトマウス:Gαqによって活性化されるphospholipase Cのうち、プルキンエ細胞に強く発現しているPLCβ4のノックアウトマウスを調べたところ、mGluR1、Gαq、およびPKCγノックアウトマウスと同様の登上線維シナプスの発達異常が認められた。これらにより、mGluR1-Gαq-PLCγ-PKCγを介する細胞内シグナル伝達系が発達期の過剰な登上線維排除に必須であることが明らかになった。(3)δ2型グルタミン酸受容体(GluRδ2)のノックアウトマウス:前年度、δ2型グルタミン酸受容体(GluRδ2)のノックアウトマウスにおいて、平行線維シナプス形成不全とプルキンエ細胞の遠位樹状突起に異所性登上線維シナプスがあることを発見したが、本年度はその生後発達を追及した。その結果、平行線維シナプス形成不全が明らかになる生後10日ごろから異所性登上線維シナプスが出現することがわかり、両者の間に密接な因果関係があることが明らかになった。
南極海地域古第三紀放散虫化石の生層序学的研究

4次にわたる国際深海掘削計画(ODP)の航海によって、南極海地域の放散虫化石についての知識は飛躍的に進歩した。古第三紀の放散虫群集も従来断片的にしか知られていなかったが、報告者(Takemura,1992)はODPLeg 120のインド洋南部の試料を元に、南半球高緯度地域では初の始新世中期から漸新世にいたる分帯を提唱した。この分帯を元に、報告者はアメリカ合衆国Northem Illinois UniversityのLing教授との共同研究を行い、大西洋南部の高緯度地域で掘削されたODP Leg 114の試料の古生物学的、生層序学的研究ならびに古海洋学的研究を行った。従来あまり古生物学的検討のない南極海域の古第三紀放散虫のうち、生層序学的に重要で多産するTheocorys属について、その分類・系統に関する研究を行った。南極海域からのTheocorys属を6種にまとめ、それらの生存期間を決定し系統を考察した。この結果は論文として現在投稿中である(Takemura,et al.,in prep.,Micropaleontology)。上記と平行して昨年から引き続き、大西洋南部のODP Leg 114の生層序学的研究を進め、3つのSiteの研究を終えて、インド洋南部のODP Leg 120の2つのSiteとの対比を試みた。現在の結果として、インド洋南部で提唱された3つのzoneは大西洋南部でも識別でき、各zoneの境界も同層準に対比できる。この他10以上の古第三紀放散虫のbiohorizonが、南極海域の大西洋・インド洋側で対比に有効であることが確認された。この生層序及び対比の結果については、現在Ling教授と共同で論文を投稿準備中である(Takemura and Ling,in prep.,Micropaleontology)。
ONIOM法による反応制御に重要な役割を果たす有機金属錯体に関する理論的研究

実験的に注目を浴びている有機合成反応において、遷移金属錯体がどのように反応を制御しているのか、ab initio分子軌道(MO)法およびONIOM法を用いて理論的に解析を行い、その原因を解明した。キラルな(R, S)-BINAPHOS配位子を持つPd(II)錯体触媒によるスチレン/CO交互共重合反応は、COとスチレンンの挿入反応がPd錯体上で交互に繰り返されて進行し、ほぼ完全なレジオおよびエナンチオ選択性を示すことが実験的に報告されている。その高い選択性は、スチレン挿入過程の遷移状態でのスチレンのPh基の配置が、BINAPHOS配位子の立体効果により決定されるため発現するこ、またその配位子の効果は、重合度が増すにつれて変化することが分かった。また、(R, S)-BINAPHOS配位子を持つRh(I)錯体触媒による不斉ヒドロホルミル化反応における高い選択性発現の原因についても同様にして、オレフィン挿入反応の遷移状態でのBINAPHOS配位子の立体効果により反応がうまく制御さているためであることが明らかとなった。材料化学的観点から重要なスタノール合成反応では、錯体触媒の配位子によって律速過程が制御されると考えられている。錯体触媒としてM(PR_3)_2(M=Ni,Pd,Pt ; R=Me,i-Pr,t-Bu)を用い、配位子がポテンシャルエネルギー面にどのように影響を与えるのかを解析し、律速過程と反応性の予測を行った。その結果、ホスフィン配位子の置換基によって律速過程が変化すること、ホスフィン配位子の置換基としてi-Pr基を用いると、立体的および電子的な両効果が効果的に作用するため、ポテンシャルエネルギー面が安定化され、反応の活性化エネルギーが最も低下することが明らかとなった。実験的に報告された、材料化学的観点から重要な2つの触媒反応について、遷移金属錯体がどのように反応を制御しているのか、ab initio分子軌道(MO)法およびONIOM法を用いて理論的に検討を行った。キラルな(R,S)-BINAPHOS配位子を持つPd(II)錯体触媒によるスチレン/CO交互共重合反応は、ほぼ完全なレジオおよびエナンチオ選択性を示すことが実験的に報告された。この交互共重合反応は、COとスチレンンの挿入反応がPd錯体上で交互に繰り返されて進行し、その高い選択性は、スチレン挿入過程の遷移状態でのスチレンのPh基の配置が、BINAPHOS配位子の立体効果により決定されるため、発現することが分かった。スチレン1分子目の挿入反応では、1,2-insertionでS体を生成する遷移状態が最も安定であり、2分子、3分子、4分子目の挿入になるに従い、1,2-insertionでR体を生成する遷移状態が最も安定になり、その安定性は、BINAPHOS配位子の立体効果により制御されていることが明らかとなった。これらの結果は、実験結果をよく再現した。また、実験的に報告されているスタノール合成触媒反応について、錯体触媒としてM(PR_3)_2(M=Ni,Pd,Pt;R=Me,i-Pr,t-Bu)を用い、反応の中間体および遷移状態を求めることで反応サイクルを解析し、中心金属および配位子がポテンシャルエネルギー面にどのように影響を与えるのかを検討した。ホスフィン置換基の立体的および電子的な両効果が効果的に作用するi-Pr基が、ポテンシャルエネルギー面を安定化し、反応の活性化エネルギーを最も低下させることが分かった。反応活性はi-Pr>Me>t-Buの序列で向上すると予測され、置換基によって律速過程が異なることが示唆された。また、反応活性はNi>Pd>Ptの順に大きくなることが分かった。これらの結果は、錯体の中心金属および配位子による触媒反応設計に一つの指針を与えるものである。

錯体触媒としてM(PR_3)_2(M=Ni,Pd,Pt ; R=Me,i-Pr,t-Bu)を用い、配位子がポテンシャルエネルギー面にどのように影響を与えるのかを解析し、律速過程と反応性の予測を行った。その結果、ホスフィン配位子の置換基によって律速過程が変化すること、ホスフィン配位子の置換基としてi-Pr基を用いると、立体的および電子的な両効果が効果的に作用するため、ポテンシャルエネルギー面が安定化され、反応の活性化エネルギーが最も低下することが明らかとなった。
線虫におけるRasの活性化をモデルとしたタンパク質の活性の立体ライブイメージング

匂い刺激に応答したRaichu-Rasの蛍光変化がRasの活性化を正しく表していることを明らかにするために、変異型のRaichu-Rasを用いてイメージングを行った。用いたのは、RafのRas結合部位が除かれたタイプのものや、変異によりRasが活性化しないタイプのものなどである。それらの変異型Raichu-Rasでは、匂い刺激を与えても蛍光変化が起きなかった。よって、匂い刺激に応答したRaichu-Rasの蛍光変化はRasの活性化を反映したものであると考えられる。2.Rasの活性化におけるジアシルグリセロール(DAG)シグナルの役割我々は以前、線虫の嗅覚神経においてRasのGEFとしてRGEF-1(RasGRP)が機能していることを見出したが、最近になってRGEF-1はジアシルグリセロール(DAG)によって制御を受けていることが別のグループにより報告された。そこで、DAGシグナルの重要性を明らかにするために、DAGシグナルに異常のあるegl-8変異体や、egl-30変異体でRasの活性化を観察した。その結果、これらの変異体ではRasの活性化が著しく低下することが分かった。よって、Rasの活性化には匂いシグナル伝達経路だけでなく、DAGシグナル経路も重要であることが示唆された。3.嗅覚神経におけるRasの活性の嗅覚系における働き嗅覚神経におけるRasの活性が、嗅覚神経の下流にある介在神経の活性を制御している可能性について検証を行った。その結果、Rasの恒常活性化型変異体let-60(gf)では、介在神経の活性化が見られなかった。一方、Rasの機能低下型変異体let-60(lf)では、介在神経の活性が不安定になることが観察された。よって、嗅覚神経におけるRasシグナルは下流の介在神経の活性を制御していることが示唆された。6月に日本細胞生物学会に出席し、学会発表を行った。またこれまでのデータをまとめた論文の執筆を行った。
不焼成セメントの開発研究

現在、地球規模での懸案事項となっているものに、炭酸ガスによる地球の温暖化の問題がある。工業的に、あるいは、民生的に排出されている炭酸ガスは、全世界で年間約200万tといわれている。セメント産業も一大炭酸ガス発生産業であり、この問題に対し、少しでも改善する努力をしなれければならない。このような観点から、普通ポルトランドセメントを全く含まない、スラグ単味にアルカリ刺激剤を加えて硬化する不焼成セメントの基礎的研究を行なった。スラグアルカリ刺激セメントは、北欧、旧ソ連では既に実用化され、プレキャストコンクリ-トとして使われている。しかし、日本においてはそのような評価が得られておらず、乾燥収縮等に大きな欠点を持つとされている。そこで、日本と他国のスラグの性質の比較が重要であると考え、日本産を始め、米国、英国、南アフリカ産の、組成の異ったスラグを入手し、NaOHあるいはNa_2CO_3の刺激剤による反応性の違いを、コンダクションカロリメ-タにより反応速度を、また、強度発現を測定し、スラグの組成の影響について検討した。入手したスラグの組成は、MgOについては米国産が15.7%、英国産11.0%南ア産9.4%、日本産6.6%で、Al_2O_3については米国産が7.3%と少ないのに対し、その他が1517%であった。アルカリ刺激剤については、NaOH:Na_2CO_3が10:0から6:4,4:6となるに従い、いずれのスラグについても水和速度が低下したが、米国産スラグはその変化が非常に小さかった。曲げ強度は14日で最高70Kg/cm^2が得られた。発熱速度と同様14日までの強度発現性はNa_2CO_3が多い方が遅れた。米国産を除いて、硬化速度とJIS又はASTMの塩基度とは順番が一致していた。
微分幾何学的手法を用いた量子状態操作の研究

本研究課題の対象である量子状態操作において、量子的な干渉効果は本質的な役割を果たす。特に、独立に準備された二つの量子系を干渉させ、その一部分に測定を行うことで、より大きな量子系において量子的な性質を持った状態を生成できるのではないかと期待される。このような観点から、独立に準備された二つのボース粒子系の間の干渉現象について詳細に研究した。冷却原子気体のボース・アインシュタイン凝縮や光のレーザーにおいて、独立に準備された二つのボース粒子系の干渉が実験的に観測されている。このような干渉現象を記述する際、二つの系の相対位相が定まった平均場やコヒーレント状態を用いた記述をすることが多い。この記述では、粒子数測定の期待値に干渉項が現れる。しかし、二つの系を独立に準備すると、相対位相が定まらないため、粒子数測定の期待値に干渉項は含まれないはずである。このようなより正しい記述の下で、干渉の有無を判断する方法を考案し、またそれによって、干渉の有無と元の状態の粒子数統計との間に密接な関連があることを明らかにした。具体的には、一つの測定器での測定値が与えられた時の、別の測定器での測定値の条件付き分布を考え、その分散が十分小さければ干渉が現れると結論できることを明らかにした。また、元の状態の粒子数統計がポアソン分布より小さい分散を持つとき、干渉が現れることが分かった。一般論に取り組む前に、独立なボーズ粒子系の干渉という具体的な問題を解決することが必要不可欠だと考え、一定の成果を上げたが、当初の目標であった一般的な理論の構築にはいたらなかった。本研究課題の対象である量子状態操作を研究するにあたって、一般論に取り組む前に、量子光学系で猫状態と呼ばれる状態を生成するという具体的な問題を考察した。量子光学系においては、レーザー光源、線形光学素子とスクイーズ操作によって、任意のガウス型状態を比較的容易に生成することができる。それに対して、非ガウス型状態は生成するのが困難である。猫状態は非ガウス型状態の一種であり、実験的にはガウス型状態に対して光子検出を行うことで確率的・近似的に生成できる。光子検出のような非ガウス操作による生成状態の忠実度の向上を評価するために、まず非ガウス操作を行わない場合に達成できる最大忠実度を計算した。その結果、振幅の小さい猫状態に対してはガウス型状態で高い忠実度を実現できるが、振幅が大きくなると最大忠実度が下がってしまうことが明らかになった。この結果は今後、非ガウス操作を取り入れた状態操作の忠実度を評価するための基準として重要である。次に、多モードの量子状態におけるモード間の位相差の統計的性質について調べた。量子光学系において、光子検出など通常の測定は破壊測定であるため、状態生成に用いるためには、ビームスプリッターを用いてエンタングルした多モード状態にした上で、一部のモードだけに測定を行わなくてはならない。その際、測定を行うモードと、目標状態として残すモードとの間の位相差がよく定まっている(分散が小さい)ことが重要である。位相差の統計的性質は光源の光子統計によって決まる。位相差の統計分布をいくつかの状態について計算した結果、コヒーレント状態はよく定まった位相差を持つが、熱雑音を含む状態では位相差の分散が大きくなってしまうことが分かった。忠実度の高い状態操作を行うためには光源の熱雑音を低くする必要があることが明らかになった。
近代瀬戸内海地域における塩業構造の研究

二年間の研究活動の中で、研究資料調査を実施した個所は、たばこと塩の博物館二回、広島大学文学部国史学研究室七回、赤穂市立歴史博物館二回である。これら研究資料調査地においては、貴重な資料を数多く収集することができた。また当該補助金によって塩業関係書籍も多く購入することができた。そして研究発表論文として「香川県における製塩業の展開」(『瀬戸内海地域史研究』第四輯所収、文献出版)を、著書として『近代瀬戸内塩業史研究』(清文堂出版)を著わすことができた。以下、研究成果のうち最もオリジナルな部分の概要を記しておきたい。瀬戸内塩田全体でも、また一塩田内でも塩業における経営形態は複雑である。しかしながら、今日まで塩業における経営形態の類型化は近世期を含めて試みられてこなかった。そこで本研究では瀬戸内全体を視野に入れ、先学の分析を援用しながら、塩業における経営形態について試論的な類型化を試みてみた。まず第一類型は自作経営である。複数の塩田を所有している地主の場合、たとえ番頭・支配人などが塩田経営を担当し、地主は直接経営に関与していなくても、最終的に利益、損失は地主に付することから、これを自作経営の範疇に入れる。第二類型は小作経営である。小作経営はさらに、経営者的性格の羽織小作と労働者的性格の大工小作に細分類する。第三類型は当作歩方制である、これは岡山県の野崎家塩田における経営方法である。当作歩方制は、労働者的性格を多分に持った小作人の経営であるが、その損益において、地主その他との間に歩合制を導入しており、本研究ではこれを折衷型と称した。以上、近代瀬戸内塩業における経営類型を大きく三つに分けて示した。本研究ではこれら三類型について、それぞれの特徴を詳述している。資料調査については、東京・たばこと塩の博物館に1回、広島大学に3回、赤穂市立歴史博物館に2回実施した。たばこと塩の博物館の調査では新居浜市の小野家資料、香川県直島町の島塩産株式会社資料の写真焼付けをした。広島大学においては、従来塩業関係論文など公刊されているもののうち、雑誌などを中心にコピ-していった。赤穂市立歴史博物館では、赤穂西浜塩業組合の資料を収集することができた。購入した図書は、日本専売公社発行の『日本塩業史』、同『戦後日本塩業史』、香川県塩業組合連合会発行の『香川県愛媛県塩業組合(会社)沿革史資料』、『鳴門市史』全3巻である。一方、香川県・松枝舎の生島塩田の経営資料とたばこと塩の博物館蔵の宇多津塩田の経営資料については、具体的な分析作業をおこない、近かく論文として「香川県における製塩業の展開」を公刊の予定である。以下、その概要を記しておきたい。近代以降の香川県において、製塩業は急激な発展をとげた。特に明治20年以降、西譛地方において新たな塩田の築造が次々に行われた。その結果、明治12年には瀬戸内7県のうちで香川県の塩田面積は最も小さかったが、明治末年には最大面積を擁するようになった。新たな塩田は規模も大きく生産力も高いことから日本の代表的な塩田となった。このように香川県は日本の代表的な塩田を擁し、県単位の塩田面積も最大でありながら、その実態はそれほど究明されているとはいえない。そこで本論文では県下全体の塩田を概観したうえで、その地域構造を分析した。

まず、小規模塩田の代表である東讃塩田の一つ、生島塩田を、その所有者松平家資料から分析し、さらに大規模塩田の代表として、西讃塩田の一つ宇多津塩田について、宇多津塩田株式会社の経営資料から分析し、それぞれの塩田の特色・経営のちがいを比較的にみた。今年度は広島大学文学部国史学研究室に四回、東京都渋谷区のたばこと塩の博物館に一回資料調査を実施した。広島大学では塩業関係資料を筆写すると共に、塩業関係論文のコピーにも時間を費やした。またたびたび広島大学有元正雄教授の指導を受け、近代瀬戸内海地域における塩業構造の研究に対する理論的体系化を試みた。一方、東京都のたばこと塩の博物館においては、ここに瀬戸内全体の塩業に関する資料が豊富にあるため、できる限り近代塩業史関係資料に目を通し、今回新たに「塩生産力及生産費調査試験塩田成績比較表」を発掘することができた。購入図書は『明治中期産業運動資料』第九巻の(一)、第十二巻、第十三巻であるが、瀬戸内・近畿圏内の県下の明治二十三年の「農事調査」が所収されている。明治中期の塩田地帯週辺地域の農業構造をみ、塩業と農業の経済的連関を分析するための資料として購入した。以上のような研究調査活動、資料収集、書籍の購入によって資料の分析を行ない、次のような論文と著書を発表・公刊することができた。(1)「香川県における製塩業の展開」(『瀬戸内海地域史研究』第4輯・文献出版)、(2)『近代瀬戸内塩業史研究』(清文堂出版)。今回の研究テーマについての考察の結果は、(2)の著書に一部収めた。この著書の内容は、「問題の所在」、I部「前提ー近世入浜塩業ー」の一章「周防国平生塩田の発展」、二章「徳島藩における塩業政策」、二部「経営」の三章「近代における入浜塩業の展開」、四章「香川県における製塩業の展開」、五章「広島県松永塩田における小作人経営の一形態」、六章「近代瀬戸内塩業の経営類型」、III部「流通」の七章「明治期塩業における流通機構の特質」、八章「兵庫県赤穂塩田における塩の流通機構」、IV部「塩業政策と合理化」の九章「専売制後の近代製塩業の展開」、「総括」となっている。
X線ならびに炭素線照射後における腫瘍再酸素化の機構解明に関する基礎研究

細胞生存率からの腫瘍内低酸素分画の算出、低酸素マーカーを用いた腫瘍内低酸素環境の可視化を行い、腫瘍内低酸素分画の経時的変化と腫瘍内微小環境変化の双方の関連性を明らかにする事を目的に研究を行ってきた。マウスがん細胞(SCCVII)をマウス下肢に移植し、移植5日後に1回目のX線または炭素線(LET = 50 keV/μm)照射を行った。線量は腫瘍内がん細胞の生存率が1%となる高線量を下肢移植腫瘍部へ局所照射した。1回目の照射から2回目の照射(X線)までの間隔を6から54時間まで変え、腫瘍部を結紮した低酸素群と、結紮しない有酸素群の2群にマウスを分け、それぞれの経過時間後に最大14Gyの局所X線照射を行った。腫瘍摘出後、単離細胞を作成し、in vivo-in vitroコロニー形成法で腫瘍内がん細胞の生存率を求め、線量-効果関係を明らかにした。結紮の有無による生存率曲線の形の違いから、腫瘍再酸素化による腫瘍細胞の放射線感受性の増大を調べた。1回目の照射が炭素線の場合、X線より腫瘍再酸素化が早い時期に起こる傾向が観察された。次に、腫瘍摘出の75分前に低酸素マーカーとしてのピモニダゾール、1分前に腫瘍血管領域の染色ためにヘキストを静注し、前述の実験同様、2回目の照射までの間隔に合わせたタイミング(6から54時間後)で腫瘍を摘出し、病理解析用の凍結切片を作成した。低酸素領域と判断するピモニダゾール陽性領域は、X線ならびに炭素線照射群では大きな違いは観察されなかった。ヘキスト染色による腫瘍血管領域についても、X線ならびに炭素線照射群では違いが観察されなかった。これまでの実験により、炭素線照射による腫瘍再酸素化はX線照射よりも早く起こる可能性があるものの、そのメカニズムとしては腫瘍内血管領域の増減はあまり関与していないことが示唆された。マウスがん細胞(SCCVII)をマウス下肢に移植し、腫瘍径が、約5mmとなった時点で照射(X線、または炭素線)を下肢移植腫瘍部にのみ行った。照射直後に腫瘍を摘出し、単細胞浮遊液にしてコロニー形成法にて腫瘍細胞の生存率を求め、腫瘍内細胞の1%生存線量(D1)を求めた結果、X線は15.4Gy、炭素線は10.3Gyとなり、この値を1回目の照射線量と決定した。1回目から2回目のX線照射までの照射間隔を、6時間、18時間、30時間、54時間後の4種類として、それぞれの時間で、2回目のX線照射を、0Gy、8Gy、10Gy、12Gy、14Gyの5線量で、下肢移植腫瘍部にのみ行った。この時に、半数のマウスは下肢上部を結紮して、腫瘍内を低酸素状態にしたまま、半分は結紮無しの状態で照射を行い、照射直後に腫瘍を摘出して、コロニー形成法で腫瘍内細胞の生存率曲線を作成した。結紮の有無による生存率曲線の形の違いから再酸素化による腫瘍細胞の放射線感受性の変化を求めた。1回目の照射を炭素線で行った方が、1回目の照射をX線でおこなった場合より、早く再酸素化が始まることが示された(実験回数が足りないため、統計的には、まだ判定はできない)。マウス尾静脈から、ピモニダゾールやヘキストを注射して、ヘキストによる血管周辺細胞の染色状況の確認、ピモニダゾール、HIF1-αの免疫染色を行い、予備実験では現在使用しているマウス腫瘍細胞に対して免疫染色が可能である結果を得られた。マウス細胞では免疫染色のための抗体が市販されていない場合が多く、ヒト細胞での実験も行う予定でいたが、マウス細胞でも免疫染色が可能である結果が得られたので、マウスがん細胞(SCCVII)での実験を引き続き進めていくことにした。マウスがん細胞(SCCVII)1,000,000個をマウス下肢に移植し、腫瘍径が約5mmとなった時点(移植5日後)に1回目の照射を、下肢移植腫瘍に行った。このときの線量はこれまでの結果より、腫瘍内の生存細胞が1%になる線量(X線では、15.4Gy、炭素線では10.3Gy)を用いている。1回目から2回目のX線照射までの照射間隔を、6時間、18時間、30時間、54時間の4種類として、それぞれの時間で2回目のX線照射を、0Gy、8Gy、10Gy、12Gy、14Gyの5線量で下肢移植腫瘍部にのみ行った。このときに半数のマウスは下肢上部を結紮して、腫瘍内を低酸素状態にして、半分は結紮無しで照射を行い、照射直後に腫瘍を摘出して、コロニー形成法で腫瘍内細胞の生存率曲線を作成した。結紮の有無による生存率曲線の形の違いから、再酸素化による腫瘍細胞の放射線感受性の変化を求めた。1回目の照射をX線と炭素線、それぞれ3回以上行った。1回目の照射を炭素線で行った方が、X線で行った場合より早く再酸素化が始まる傾向が示されたが、30時間までは両者に有意な差は認められなかった。54時間後になると、X線照射では低酸素細胞が70%くらい残っているのに対して、炭素線照射では低酸素細胞は、30%くらいまで減少していた。

2回目の照射までの間隔に合わせたタイミングで、腫瘍を摘出して組織標本を作成した。摘出の、75分前にピモニダゾールを、1分前にヘキストを尾静脈から注射し、免疫染色により、ピモニダゾール陽性領域=低酸素領域とヘキスト染色領域=血管分布領域の経時的変化観察を目的とした。炭素線照射と非照射のサンプルは取り終えて染色を施した。非照射腫瘍では、ピモニダゾール陽性領域が、腫瘍中心部から全体に広がっていくが炭素線では中心部に留まっているように見えた。X線照射群については今年度にサンプルを取得、染色、解析を行う。X線照射後の組織標本用のサンプリングが行えなかったため、炭素線との比較が不十分である。染色したサンプルについては定量的な解析が未実施である。細胞生存率からの腫瘍内低酸素分画の算出、低酸素マーカーを用いた腫瘍内低酸素環境の可視化を行い、腫瘍内低酸素分画の経時的変化と腫瘍内微小環境変化の双方の関連性を明らかにする事を目的に研究を行ってきた。マウスがん細胞(SCCVII)をマウス下肢に移植し、移植5日後に1回目のX線または炭素線(LET = 50 keV/μm)照射を行った。線量は腫瘍内がん細胞の生存率が1%となる高線量を下肢移植腫瘍部へ局所照射した。1回目の照射から2回目の照射(X線)までの間隔を6から54時間まで変え、腫瘍部を結紮した低酸素群と、結紮しない有酸素群の2群にマウスを分け、それぞれの経過時間後に最大14Gyの局所X線照射を行った。腫瘍摘出後、単離細胞を作成し、in vivo-in vitroコロニー形成法で腫瘍内がん細胞の生存率を求め、線量-効果関係を明らかにした。結紮の有無による生存率曲線の形の違いから、腫瘍再酸素化による腫瘍細胞の放射線感受性の増大を調べた。1回目の照射が炭素線の場合、X線より腫瘍再酸素化が早い時期に起こる傾向が観察された。次に、腫瘍摘出の75分前に低酸素マーカーとしてのピモニダゾール、1分前に腫瘍血管領域の染色ためにヘキストを静注し、前述の実験同様、2回目の照射までの間隔に合わせたタイミング(6から54時間後)で腫瘍を摘出し、病理解析用の凍結切片を作成した。低酸素領域と判断するピモニダゾール陽性領域は、X線ならびに炭素線照射群では大きな違いは観察されなかった。ヘキスト染色による腫瘍血管領域についても、X線ならびに炭素線照射群では違いが観察されなかった。これまでの実験により、炭素線照射による腫瘍再酸素化はX線照射よりも早く起こる可能性があるものの、そのメカニズムとしては腫瘍内血管領域の増減はあまり関与していないことが示唆された。昨年度にもとめたD1線量を用いてX線、または、炭素線をマウス下肢移植腫瘍部のみに行う。6時間、18時間、30時間、54時間経過後、腫瘍摘出90分前に低酸素マーカーのピモニダゾールを尾静脈注射し、尚且つ、摘出1分前にヘキストを静注する事で血管に隣接した細胞を染色する。腫瘍摘出後、抗ピモニダゾール抗体、抗HIF1-α抗体で染色することにより腫瘍内での血管の位置と、低酸素領域の腫瘍内分布を明らかにする。また、免疫染色などの手法により、腫瘍内の細胞死、代謝活性、細胞増殖、血管新生などの細胞応答と腫瘍再酸素化の関連性を明らかにし、腫瘍内低酸素分画の経時的変化と腫瘍内微小環境の関連性を明らかにしていく。昨年取得できなかった、X線照射後の経時的な腫瘍のサンプリングを行う。免疫染色を施し血管領域、低酸素領域の変化を調べ、炭素線と比較する。画像解析を行い定量的な解析を行っていきたい。染色が難しい免疫染色に関しては、先端モデル動物支援プラットフォームに応募して、助力を仰ぎたい。抗体の検討を行っていたが、病理医とのディスカッションが間に合わず、年度末の伝票が締め切られてしまった。近隣で開催の学会にしか参加しなかったため、旅費の使用が少なかったこと。