hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
難治性炎症病態を示す免疫異常症の原因遺伝子探索及び病態解明のための基盤構築

難治性炎症性疾患の原因遺伝子探索、病態解明を行うため、全エクソーム解析を含む遺伝子解析、疾患特異的iPS細胞及びマウスモデルを用いた病態解明を行った。CINCA/NOMIDの新規原因遺伝子としてNLRC4を同定、iPS細胞を用いた遺伝子改変で疾患関連変異であることを証明した。また、FLNA異常症の診断、病態解明を行った。動物モデルでは、メバロン酸キナーゼ欠損症、Aicardi-Goutieres症候群のマウスモデルを作成、解析を行った。難治性炎症性疾患患者を次世代シークエンサーを用いた既知自己炎症性疾患遺伝子パネル(遺伝子:NLRP3, NOD2, MVK, MEFV,PLCG2, PSTPIP1, IL1RN, NLRP12, PSMB8, HMOX1, NLRC4, TNFRSF1A)にて解析、迅速に臨床診断するとともに変異陰性例を全エクソーム解析対象とした。骨溶解性関節所見を示す患者において、トリオによる全エクソーム解析を行い、既報告ではあるがMAFB遺伝子変異を同定した。その他、今年度は新規候補遺伝子の同定にいたらず、これまでに報告されている疾患の病態解析を継続しておこなった。難治性炎症病態を示すメンデル遺伝性疾患の病態解析系の構築として、メバロン酸キナーゼ欠損症の疾患特異的iPS細胞を用いた解析を行った。分化誘導系にてiPS細胞由来単球・マクロファージを作成、炎症性サイトカイン産生能を検討した。これまでのところ患者末梢血でみられた炎症性サイトカイン産生能亢進を再現できていない。それぞれのiPS細胞由来単球・マクロファージの発現解析を行い、末梢血との違いを検討中である。同疾患の病態解析系として、患者変異を有する遺伝子改変マウスをCRISPR/Cas9を用いて樹立、ホモ変異体を交配作成中である。NLRC4異常症の病態解析系として疾患特異的iPS細胞を作成した。コントロール細胞として、CRISPR/Cas9を用いて変異を正常化したiPS細胞を樹立、解析を進めた。臨床診断において重要であるNLRC4変異の疾患関連性の評価系として、THP-1細胞に変異NLRC4を強制発現する系を確立した。この成果により、不明熱患者におけるNLRC4異常症の正確な診断が可能となった。メバロン酸キナーゼ欠損症の疾患特異的iPS細胞を用いた解析系において、炎症性サイトカイン産生能亢進を再現できなかった。同じ炎症性疾患であるクリオピリン関連周期熱症候群では可能であったのと対照的である。単球・マクロファージ系細胞の分化段階の違い、培養条件がメバロン酸キナーゼ機能低下による炎症に不適であった等の理由が考えられた。対策として、別の病態解析系として遺伝子改変マウス作成を開始した。疾患特異的iPS細胞を用いた軟骨分化系によるCINCA症候群の軟骨過形成モデルにおいて、軟骨分化系が安定しなかった。改善策として軟骨分化系を標準化すべく、フローサイトメトリーによる評価を加えた軟骨前駆細胞作成系を構築した。CINCA症候群の疾患特異的iPS細胞を用いた軟骨分化系による骨幹端過形成モデルにおいて、フローサイトメトリーを用いたより安定した軟骨前駆細胞作成系に改善した。CINCA症候群のコホートのNLRP3変異陰性症例よりNLRC4遺伝子異常体細胞モザイク症例を全エクソーム解析にて同定した。さらに、iPS細胞からの単球系の分化細胞を用いた系により、同定した変異の疾患原性を遺伝子修復することにより証明した。NLRC4異常症の機能解析系として、同定したTHP-1細胞における変異NLRC4遺伝子強制発現による細胞死誘導について解析をすすめ、CASPASE-1非依存性、CathepsinB依存性であることを証明した。メバロン酸キナーゼ欠損症の疾患特異的iPS細胞由来単球系分化細胞を用いた炎症病態再現が困難であった理由として、よりマクロファージに近い細胞に分化していることを示した。患者変異をノックインした遺伝子改変マウスをCRISPR/Cas9にて樹立した。我々が同定したIFIH1変異によるAGSの動物モデルとして、IFIH1変異を有するBACトランスジェニックマウスを作成、I型インターフェロン過剰産生が組織レベルで起こっていることを確認した。新規原因不明炎症性疾患において新規遺伝子同定までに至っていないが、本邦未報告で新規変異を有する症例を同定でき、機能解析系の構築を計画中である。また動物モデルとして、メバロン酸キナーゼ欠損症、IFIH1によるAGSモデルを作成できた。一方、iPS細胞由来単球系分化細胞では、メバロン酸キナーゼ欠損症ではCINCA症候群のように炎症病態を再現困難であった。昨年メバロン酸キナーゼ欠損症はpyrinインフラマソームの関与が報告され、刺激系を変えた検討が必要と考える。視細胞、骨系統、肺組織に異常を認めるPCYT1A異常症の解析のため、正常iPS細胞に対して変異を導入、視細胞分化系にて形態の異常を検討した。NLRC4異常症の機能解析系として、THP-1細胞における変異NLRC4遺伝子強制発現による細胞死誘導について解析をすすめた。CRISPR/Cas9にてTHP-1のCASPASE-1を欠失させたところ、変異NLRC4によるTHP-1細胞死が部分的に改善、CASPASE-1に部分的に依存することが判明した。Aicardi-Goutieres症候群の原因遺伝子であるIFIH1にCRISPR/Cas9にてR779H

ヘテロ変異を導入したマウスの系統樹立に成功した。また、IFIH1 R779H変異を有するBACトランスジェニックマウスを作成、同マウスの解析が進み、心筋障害が発生することが判明、自己抗体等その原因探索を行っている。LPSに対する反応性が低下、致死的な免疫不全症患者の疾患特異的iPS細胞を作成したところ、LPS応答性の低下が再現できた。全エクソーム解析では原因遺伝子が不明であったが、蛋白、RNAの発現解析により、既知免疫不全症のdeep intronが原因である事が判明、現在その機序解明を進めている。難治性炎症性疾患の原因遺伝子探索、病態解明を行うため、全エクソーム解析を含む遺伝子解析、疾患特異的iPS細胞及びマウスモデルを用いた病態解明を行った。CINCA/NOMIDの新規原因遺伝子としてNLRC4を同定、iPS細胞を用いた遺伝子改変で疾患関連変異であることを証明した。また、FLNA異常症の診断、病態解明を行った。動物モデルでは、メバロン酸キナーゼ欠損症、Aicardi-Goutieres症候群のマウスモデルを作成、解析を行った。難治性炎症性疾患患者を次世代シークエンサーを用いた既知自己炎症性疾患遺伝子パネルにて解析し、変異陰性例に対して全エクソーム解析を行い、新規難治性炎症性疾患関連遺伝子同定に努める。メバロン酸キナーゼ欠損症のiPS細胞の発現解析にて、患者末梢血との違いを明らかにする。違いが推定された場合、遺伝子もしくは化合物によるシグナル系の修飾を介して、炎症病態の再現を試みる。患者変異を有する遺伝子改変マウスのホモ接合体を樹立し、炎症病態の解析系を構築する。NLRC4異常症iPS細胞を用いた解析系を利用し、クリオピリン関連周期熱症候群と同じインフラマソーム活性化疾患でありながらとIL-18が異常高値となる理由を追求する。iPS細胞を用いた解析系が困難であれば、患者変異遺伝子改変マウス作成を試みる。疾患特異的iPS細胞を用いた軟骨分化系によるCINCA症候群の軟骨過形成モデルにおいて、フローサイトメトリーによる軟骨前駆細胞作成系を用いて、NLRP3インフラマソーム非依存性と推定される軟骨過形成の機序を解明する。難治性炎症病態を示すメンデル遺伝性疾患疑い症例における網羅的遺伝子解析を継続、原因遺伝子不明症例に対して網羅的遺伝子解析を行う。同定された遺伝子については、機能解析系を樹立する。病態の再現系として、疾患特異的iPS細胞作成、遺伝子改変マウス作成を継続する。具体的な計画として、1)新規同定遺伝子COPA、PCYT1A、MAFBの機能解析系を構築する。2)同遺伝子の疾患特異的細胞を作成、解析を開始する。3)メバロン酸キナーゼ欠損症、AGSの動物モデルの解析を進める。4)NLRP3インフラマソーム非依存性軟骨過形成の機序解明を進める。5)変異NLRC4遺伝子強制発現によるTHP-1細胞の細胞死の機序を解析する。
遷移金属錯体触媒による高アトムエコノミー型多成分連結反応法の開発

近年、有機合成化学の分野においては、有機資源の有効利用とグリーンケミストリーの観点からアトムエコノミーに優れた反応開発の必要性が高まっている。その特に有効な手法の1つとして遷移金属錯体触媒による有機分子のCーH結合やCーC結合の直接的な活性化を経由する分子変換反応が数多く研究されている。本研究課題においては、このような結合活性化を多成分の有機分子の反応による多成分反応に適応する事ができれば、アトムエコノミーと多成分反応による効率的な結合形成のメリットを併せ持つ反応開発へと繋がると考え、研究を開始した。その結果、ロジウム金属錯体触媒を用いて嵩高いシリルアセチレンであるトリイソプロピルシリルアセチレンと2分子のケテンとの反応によって末端アセチレンのCーH結合活性化を伴う3成分反応が進行し、エステル基を有する1,3ーエンインが選択的に得られる事が分かった。また、この研究の中で2成分型の反応であるが、ニッケル錯体触媒を用いたトリイソプロピルシリルアセチレンとビニルシクロプロパンとの反応によるシクロプロパン環の開裂を伴う反応が進行し、Zー選択的な1,4ーエンインが選択的に得られる事が明らかになった。
高含水粘性土/中間土地盤への真空圧密の適用性についての研究

本研究は高含水比粘性土/中間土地盤への真空圧密工法の適用性について検討したものである。以下の結論が得られた。(1)高含水比粘土や中間土地盤をSYSカムクレイモデルによる弾塑性構成式によって適切に表現し、力学挙動を明らかにした。(2)中間土土槽による真空圧載荷実験を行い、中間土地盤においても真空圧載荷による地盤改良が有効であることを明らかにした。(3)数値計算によって真空圧載荷による地盤改良のメカニズムについて解明し、盛土併用地盤改良の可能性について検討した。真空圧密工法による地盤改良メカニズムについて土の骨格構造の働きを記述できるSYSカムクレイモデルを用いた水土連成有限変形解析を行った.このモデルは高含水粘性土の大圧縮を表現できるモデルである.主要な結論は次のようである.高い含水比を持つ浚渫粘土地盤を高位な構造を有すると仮定してFEM計算を行った.地盤にドレーンを打設して真空圧を作用させる真空圧密工法は,地盤の深部まで真空圧を伝達し有効応力の増加をもたらし,塑性圧縮を伴う構造劣化を促進させ間隙を減少させる効果があることを示しか.浚渫粘土は低拘束圧下ではe-log p'関係で下に凸の曲線になり,真空圧は比較的大きな荷重を加えていることに相当する.また,改良域内に圧縮力が働くため改良域外では地盤深部から外側へ卓越したせん断ひずみが発生する可能性を示した.実際の真空圧密工法を施工した事例について数値解析を行い,よい整合性が見られた.このことにより,真空圧密による地盤の沈下・地表面変化および側方変位などについて予測できる可能性を示した.これらの成果は,真空圧密による地盤改良効果が数値計算で評価できる可能性を示している.また,このモデルは粘性土だけでなく砂質土,さらには中間土までの力学挙動の記述が可能である.実際の地盤では粘性土の間に砂層が含まれていたりする場合もある.このような中間土地盤や粘土砂互層地盤に対して真空圧密の効果についての検討が不十分であると思われる.今後は,これらについて実験および数値計算の検証を行う予定である.真空圧密工法による地盤改良メカニズムについて土の骨格構造の働きを記述できるSYSカムクレイモデルを用いた水土連成有限変形計算を行った.今年度対象とした地盤は中間土地盤である。このモデルは砂と粘土が混ざった中間土地盤の力学挙動も表現できるモデルである.主要な結論は次のようである.砂と粘土の混合率を変化させた数種類の中間土を作成し,非排水三軸圧縮試験と圧密試験を実施し中間土の力学挙動の把握を行った。この実験結果に整合するようにSYSカムクレイモデルの弾塑性パラメータを同定した。細粒分含有率が多くなるほど,過圧密の解消が早く構造劣化が緩慢になり,また異方性の発達が遅いことが分かった。上記の室内試験で同定した中間土地盤について水土連成有限変形計算をおこなった。計算は中間土地盤にドレーンを設置し真空圧を作用させた場合の地盤改良効果と,地盤改良を行わない地盤に盛土を載荷した場合の変形挙動との比較を行った。細粒分含有率が小さい中間土ほど真空圧載荷に伴う地盤改良の効果が小さくなることが分かった。細粒分含有率が大きい中間土地盤に盛土を載荷した場合,盛土荷重が小さい段階で地盤の破壊が生じるが,細粒分含有率が小さくなると盛土荷重を大きくすることができる。また,細粒分含有率が小さい中間土地盤は盛土荷重と真空圧載荷による地盤の圧縮がほぼ同様になることを示した。本年は中間土を対象とした土槽実験を行った。土槽に砂と粘土を混合した中間土を投入しそこにドレーンを設置して真空圧載荷を行った。以前も同様な実験を行ったが、今年度は拘束圧を与えて実験を行っている。拘束圧を与えると与えていないものに比べて真空圧載荷による沈下(地盤改良)が大きくなることが分かった。中間土の要素試験で、非排水クリープ試験を行うと、荷重レベルが大きくなるほどクリープ変形が大きくなることが分かっている。荷重レベルが大きくなると異方性も発達すると考えられ、今後は中間土の異方性について検討する必要がある。また、今までは真空圧密は浚渫粘土など高含水比状態で主に適用されてきている。しかし、この実験結果から中間土地盤においても適用ができる可能性が示され、数値計算による詳細な検証は今後の課題としたい。加えて水土連成有限変形計算を行い、真空圧密載荷による地盤の変形メカニズムについて検討した。用いている地盤の構成式は土骨格の構造の働きを表現できるSYSカムクレイモデルである。真空圧密工法は盛土載荷と併用されることが多い。真空圧載荷によって地盤は圧縮・収縮されるが、盛土載荷によると側方変位が発生するので、両者の併用によって変形が相殺されると考えられる。

このメカニズムについて検討した。計算によって真空圧・盛土併用工法は確かに側方変位を抑えることが分かった。また、対象とする地盤が高含水比粘性土だけでなく、自重圧密が終了した正規圧密粘土地盤でも同様に併用工法は効果であることを示した。
周波数依存型３次元ＬＯＤ―ＦＤＴＤ法の開発とプラズモンデバイス解析への応用

3次元の微小プラズモンデバイスを極めて高速に解析できる、局所的一次元(LOD)法に基づく陰的なFDTD法を開発した。畳み込みの計算が一度で済み高い精度の得られる台形則に基づく手法、さらに、Fundamental法と呼ばれる技法の導入により、計算式の右辺に微分項を含まない極めて簡便な定式化を行った。プラズモニックギャップ導波路をPCで解析したところ、陽的なFDTD法で85分かかった計算がほぼ同等の計算精度を維持しつつ37分に低減された。開発した手法を用いて、種々の3次元プラズモンデバイスを解析した。デバイス特性を2次元構造デバイスと比較しながら議論し、3次元解析の重要性を示した。本研究の目的は、3次元(3D)の微小プラズモン導波路デバイスを極めて高速に解析できる、局所的一次元(LOD)法に基づく陰的な有限差分時間領域(FDTD)法を開発することである。また、本手法を用いて種々の3Dプラズモン導波路デバイスを解析し、所望のフィルタ特性、共振器特性を得るための構造を見出すことである。前年度までに3D-LOD-FDTDを確立し、3Dプラズモンデバイスの計算時間が半分以下に抑えられた。これに加え、本年度は本手法の実装を極めて効率よく行える技法を導入した。Fundamental法と呼ばれるこの技法を用いると、計算が等価であるにも拘わらず、計算式の右辺に微分項を含まない定式化が可能である。Fundamental法を導入した3D-LOD-FDTDでは導入しない場合に比べて3割以上の計算時間の削減が可能になった。この成果を、IET Electronics Lettersで公表した。また、Fundamental法を回転対称構造解析用LOD-BOR-FDTDにも導入しIEEE Photonics Technology Lettersで成果を公表した。さらに、LOD-BOR-FDTDをプラズモン導波路解析用とするため周波数依存型に拡張し、電子情報通信学会総合大会で発表した。開発した3D-LOD-FDTDを用いて、プラズモングレーティングを解析した。その結果、2次元(2D)問題に比べ反射スペクトルの帯域幅が狭くなり、反射係数も小さくなった。これは、3D構造としたことにより界の漏れが生じ、グレーティングの効果が減じられたためである。プラズモン導波路の理論検討は2D問題のもほがほとんどであるが、3D解析を行わなければ正確な特性評価が出来ないことを明らかにした。この結果を電子情報通信学会総合大会で発表した。本研究課題の目的は、3次元(3D)の微小プラズモン導波路デバイスを極めて高速に解析できる局所的一次元(LOD)法に基づく陰的な周波数依存型有限差分時間領域(FDTD)法を開発することである。前年度までに、Fundamental法に基づく効率よい3D-LOD-FDTD法を開発したので、今年度はデバイス解析を精力的に行った。特に、ギャップ導波路で構成された3次元構造のグレーティングフィルタの反射特性を、2次元構造の結果と詳細に比較した。その結果、2次元構造で得られる広い反射帯域が、典型的な3次元構造では得られないことがわかった。これは、2次元構造では光波がフィルタ内に完全に閉じこめられグレーティングの効果が顕著である一方、3次元構造では光波がギャップの外の空気領域に漏れグレーティングの効果が限定的になるためであることを突き止めた。ギャップ幅50nmの典型的な3次元構造で、2次元構造と同等の特性を得るためには、金属膜を2.5um(ギャップ幅の50倍)以上の厚みに選ぶ必要のあることがわかった。これまで、ギャップ導波路を利用した多くの機能デバイスが提案されているが、それらのほとんどは2次元構造であり、実用的なサイズを有する3次元構造では2次元構造の特性の再現が困難であることが予想される。これらの成果を、電子情報通信学会の総合・ソサエティ大会、研究会で報告した。現在、論文執筆準備中である。本年度では、周波数依存型3D-LOD-FDTD法の定式化とプログラミングを行った。分散媒質を評価する技法に台形則に基づく帰納的手法と、簡素な定式化が可能な2段階のLOD法を採用した。波長に比べ大きなプラズモンデバイスを解析するために、ワークステーションの立ち上げも行った。ギャッププラズモン導波路におけるパルスの伝搬解析を通して、3D-LOD-FDTD法の性能評価を行った。結果として、時間刻み幅に対して無条件安定な3D-LOD-FDTD法を確立することができた。

従来の伝統的な陽的FDTD法に比べ、精度を損なうことなく計算時間は約半分に抑えられた。応用例として、プラズモングレーティングのバンドギャップの内と外の電磁波の伝搬を可視化した。さらなる計算効率の向上を目指し、非分散媒質解析用のLOD-FDTD法のために提案されたFundamental法を2次元(2D)の周波数依存LOD-FDTD法に導入した。以上の成果は、論文(IEEE Photonics Technology Letters)として公表した。さらに,国際会議(11th International Conference on Numerical Simulation of Optoelectronic Devices)や、電子情報通信学会でも報告を行った。前年度までに3D-LOD-FDTDが完成していたが、Fundamental法の導入によりプログラミングの簡素化と、さらなる計算効率の向上が可能になった。また、Funamental法を用いた回転対称構造解析用のLOD-BOR-FDTDも開発し、円筒構造のプラズモン導波路が効率よく解析できるようになった。これらは、当初の研究計画に含まれていなかったが、効率よい計算手法として効果が大きく、新たな展開となった。他方、実際の3Dデバイス解析では、グレーティングと共に共振器の特性解析と設計を終えるはずであったがこれは達成出来なかった。しかしながら、グレーティング解析では3D構造と2D構造で特性が大きく異なり、正確な特性評価には3D解析が必要不可欠であると警鐘を鳴らすことが出来た。また、この差異の原因を調べるために、3Dグレーティングの伝搬界や、断面構造の固有モード解析を行った。その際、金属の厚みを増し、厚みが無限大と仮定した2D構造に近づけた場合も詳細に検討した。その結果、金属が厚い構造でも伝搬界の多くが空気領域に漏れ出し、グレーティングの効果が限定的になっていることを見出した。これまで、プラズモンデバイスの理論検討の多くは2D解析で行われており、様々な機能デバイスが提案されている。しかしながら、2Dで得られた結果が、実際の3D構造で得られるかどうかは疑問であり、研究の見直しが必要であると考えられる。以上のように、3Dデバイス解析では特性解析と設計が未達であった。しかし、2Dデバイスと3Dデバイスで結果が予想以上に異なり、3D解析が極めて重要になる点、また、Fundamental法を導入した数値解析手法に関する新たな展開が進んだ点を考慮に入れ、本研究はおおむね順調に進展していると考える。本年度の目的は3D-LOD-FDTD法の確立である。プラズモンデバイスの解析では、従来陽的なFDTD法が用いられていた。しかし、実際の計算では空間の刻み幅を小さく選ぶ必要があり、時間刻み幅も極めて小さく選ばざるを得なかった。結果として、3次元のデバイス解析では、計算の長時間化が避けられなかった。時間刻み幅を大きく選べる、3D-LOD-FDTD法の確立が急務であった。まず、3D-LOD-FDTD法の定式化を行った。その際、2D-LOD-FDTD法で用いた計算ステップを分割しない簡素な方法は3D-LOD-FDTD法に適用できないことを突き止めた。
高機能アミノ酸分析計の開発

本研究では、アミノ酸分析に関し、逆相イオンペア-クロマトグラフィ-の手法を採用し、分離の時間短縮を飛躍的に向上させ、検出系に申請者らが新たに開発した0ーフタルアルデヒド/アセチルシステイン試薬を用いる蛍光法を組合せ、プロリン等イミノ酸を他のアミノ酸と同等の感度で測定可能な装置を開発する。更に、アミノ酸分析計のデ-タ処理部に蛋白質の一次構造に関する情報を組み込みアミノ酸分析の結果から直接蛋白質を同定するシステムを確立する目的で、次のような検討を行い、以下に示す成果を得た。1)グラジェント溶出が可能な送液ポンプ、逆相カラム、及びポストカラム蛍光検出システムを組み合わせた装置を試作した。更に、装置の小型化を目的としたシングルポンプポストカラム検出システムを新たに考案した。2)分離系の検討として、各種逆相カラム、カウンタ-イオン(有機スルホン酸塩等)、及びグラジェント溶媒を選択し、蛋白質加水分解試料を対象とした場合、約12分という迅速な分離法を確立した。3)プロリン等イミノ酸を酸化的に第一アミンに変換するための酸化反応と0ーフタルアルデヒド/アセチルシステイン試薬による発蛍光反応とをオンライン化し、アミノ酸イミノ酸共に高感度に検出するため、各試料濃度、反応温度、反応時間等の条件を最適化した。これにより、既製のどのアミノ酸分析装置よりも優れた検出システムを提供できることになった。4)マイクロコンピュ-タ支援のデ-タ処理システムを用い、上記分析アミノ酸分析計で測定されたアミノ酸組成から直接タンパク質を同定できるプログラムを作成し、分析システムへ組み入れるべく検討した。この点に関しては十分な完成度を得るに至っていないため、継続して検討を続けることとした。申請者らは既に, o-フタルアルデヒド/N-アセチルシステイン(OPTA/AcCys)試薬をHPLCによるアミノ酸光学対掌体の分離のためのchiral誘導体化剤として開発し,その有用性を示しており,この際得られる各誘導体が他のチオール化合物と組み合わせた場合に比べ,自動酸化に大して比較的安定な事を見いだしている.この事は,イミノ酸検出の為の酸化反応と組合たポストカラム蛍光検出系において,これまでのアミノ酸分析計では果せなかったアミノ酸とイミノ酸の同感度での測定を可能にするものと予想された.そこで陽イオン交換クロマトグラフィーによる分離系との組合わせにより,次の様な検討を行なった.装置の構成としては,マイクロプロセッサー制御のHPLCポンプに自動試料注入装置,陽イオン交換樹脂カラム,ポストカラム反応用テフロン管,試薬送液用ポンプ,及び蛍光検出器を接続して用いた.カラムと反応管は夫々別のオーブンに設置し,反応管の長さを変化させることにより,酸化反応と蛍光反応の最適化を図った.酸化剤としては従来よりこの目的に使用されている市販の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を緩衝液で希釈して用いた.アミノ酸標準溶液(イミノ酸であるプロリンを含む)を試料とし,発蛍光試薬のチオール化合物AcCysと,従来からのメルカプトエタノール及びエタンチオールとの比較を行なった.その結果,予想されたとうりAcCysを用いた場合プロリンのようなイミノ酸の検出感度が飛躍的に向上し,従来のチオール類のそれの10-20倍となったためアミノ酸とイミノ酸が同程度の感度で測定出来るようになった.この時点でアミノ酸イミノ酸のピコモルレベルでの測定が可能となり,本システムの企業化が進行している.前年度までに確立した逆相イオンペアクロマトグラフィーによるアミノ酸の分離と、次亜塩素酸酸化-o^-フタルアルデヒド/アセチルシステイン蛍光検出とを組み合わせたアミノ酸分析計により、次に述べる検討を行った。(1)実際の蛋白質加水分解試料の測定を行った。

その結果、少なくとも牛血清アルブミンやリゾチームなどの標準的な蛋白質のアミノ酸組成分析の結果をマイクロコンピュータの蛋白質同定プログラムに入力した場合には、98%以上の正の相関を与えた。(2)そこで次に、従来110ー120°、15ー20時間が常法であった加水分解条件について検討を加え、この段階での迅速化を図ることにした。水解の温度を上昇させ時間を短縮する方向で種々検討した結果、160°、30分という条件で従来の条件とほぼ一致する結果を得た。(3)自動注入装置と連動させ多検体処理における問題点を検討した。水解後の試料は水酸化ナトリウム錠存在下デシケータ内で減圧乾固し、残渣を0.1N塩酸に再溶解しこれを適宜クロマトグラフィーの移動相で希釈したサンプルを注入する限りにおいては、少なくとも数十検体を連続注入しても問題はなかった。また定期的にカラム洗浄を行うことによって数百検体の処理が可能であり、カラムの価格を考慮してもイオン交換カラムの使用と比べ遜色のない結果といえる。(4)マイクロコンピュータ用に確立した蛋白質同定プログラムの、アミノ酸分析計のデータ処理装置への移植に関しては現在進行中であり、両者のプログラム言語の微妙な違いを調整する作業になお時間を要すると思われる。本年は、この研究課題の最終年度に当たるため、次のような課題に取り組み、以下に示すような成果を得ている。(1)前年度までに確立したアミノ酸分析計を用い、実際のタンパク質加水分解試料の測定を行った。この際加水分解条件の精査を行い、6N塩酸を用いる気相加水分解法を採用することにより、加熱温度が160度であれば、30分という短時間での操作で十分であることが判った。これは、従来法(110-120度で十数時間加熱)に比べ、極めて迅速であり、しかも塩酸を除去に要する時間も僅か30分でよい。従って、この方法によれば、20-30検体の試料を水解から組成分析まで一日で処理できることになる。そしてこのような方法は、将来この過程をも自動化出来る可能性を示している。(2)一般にアミノ酸分析計はその装置の複雑さから、比較的広い据え付け面積を必要とする。この大きな原因の一つは、ポストカラム検出のためのポンプが必要であるためであり、この点で抜本的な改良がなされたならば、装置はかなり小型化出来るものと期待される。そこで、本研究では、一つのポンプで分離のための移動相と検出のための試薬送液を実現するシングルポンプポストカラムシステムを考案した。これは、移動相用の一つのポンプによる送液流路を複数に分岐させ、これによって試薬を押し流すシステムであり、将来の装置小型化の実現性を高めたものと評価される。(3)アミノ酸組成からタンパク質を同定するデ-タ処理部分に関しては、既製の比較的安価なデ-タ処理器では限界があり、パ-ソナルコンピュ-タ支援システムでの検討に変更し、検討中である。
漢魏易学史研究

2002年度に引き続き、2003年度では鄭玄易学に見られる経学観について研究を進めた。2002年度での研究成果は、鄭玄易学がもっぱら卦画の象数的原理を追求し、経・伝の言辞を重要視しなかった前漢易学と、易伝の言辞重視による後漢以降の解釈志向との統一、すなわち卦画における象数的理論を卦爻辞の言説に結合させるという、課題の解決を目指すものであったことを明らかにした。そこで、2003年度一年間においては、鄭玄の『周礼』を中心とする経学観において『易』はどのような位置を占めており、その意味をいかなるものであったのかについて研究を行った。その結果、以下のような結論が得られた。易学における鄭玄の解釈法は、その原義を卦象に求め、次いで拠伝解経があり、そしてさらにそれを礼説、とりわけ『周礼』の文に結びつける、そのような態様をもつものであった。鄭玄が易解釈においてそれを『周礼』の説に結びつけているのは、彼の「周礼体系」を骨幹とする礼教世界観を反映したものと考えられる。鄭玄のこの「周礼体系」は、単に人間社会を対象とする五礼的礼教世界に止まるものではなかった。それは経書の五礼世界の根源に「天神の言語」たる「図書」を置き、それを媒介にして人間の礼教世界を天神世界につらなるものと捉えるものであった。そして、このような「天神」から「人事」へ、あるいは「人事」から「天神」へという回路こそ、まさに彼の『易』の解釈法に反映しているものであった。すなわち、鄭玄は「互体」「爻体」「爻辰」の象数的技法によって抽出する天神言語たる「八卦」を媒介として、人間言語の「伝」による「経」の解釈に進み、そこからさらに五礼世界の核たる『周礼』へといった解釈経路を見出したのである。従来の研究は、鄭玄易学に見られる様々な技法や特徴を断片的に指摘するに止まっており、それらの技法が最も鮮やかに実を結ぶ解経経踏の実相については、すべて網目からこぼれ落ちていた。鄭玄易注においては、互体や爻体などの象数的技法と、費氏的拠伝解経法とが見事に統一されていたが、それは易学史的側面からすれば、前漢易学において残されていた課題の解決、すなわち卦画と卦爻辞の統一的解釈を果たしたものであった。そしてそれはそこにとどまらず、彼の周礼体系に結合し、彼の経学における一つの重要な核となっていた。すなわち、彼が用いた「象数的技法」と「拠伝解経法」は、単に都合に合わせて結合利用したものではなく、象数的技法(互体・爻体など)によって天神言語たる図(八卦)を見出し、それを拠伝解経法による人間言語へと繋げ、さらに礼教世界の経礼にあたる『周礼』へという展開を示す、壮大な構想のもとに考え出された方法であったのである。※本研究の成果は『東方学』第107輯(2004.1)に掲載されている。後漢易学の行方-鄭玄易学を中心に2002年度の一年間においては、前漢以後、後漢における易学の展開相がいかなるものであったのかについて、とりわけ、鄭玄の易学を中心に検討を進めた。従来、鄭玄の易学には、互体説と呼ばれる象数易学的側面と、後の義理易学に連なる費氏易学的側面が見られるが、こういったあたかも相矛盾するかのような両側面は、鄭玄の易学においてどのように成立されているのかに重点をおいて考察を進めた。考察の結果、以下のような結論が得られた。鄭玄の易注における象数易学の互体法とは、経文解釈のための糸口を、機械的な方法(象数易(互体))によって得るものである。すなわち、費氏の「拠伝解釈法」が象数易の「互体法」によって導かれているということであり、鄭玄の受け継いだ費氏易の「拠伝解経法」とは、単に彖伝や象伝の文言による解釈だけではなく、さらに彖・象伝の文言の意を、卦画の象数から汲み取ろうとするものであったのである。鄭玄が経文の解釈において互体を多く用いているのは、そういった彖・象の易伝の性格を反映したものであるが、さらに前漢易学に遡ってこの立場の意味を広げてみた場合、卦画の数理的解明を中心とした象数易学を卦爻辞の解釈において実現しようとする、いわば前後漢易学の統一的完成を図るものであったと考えることもできるだろう。強調的にいえば、もっぱら卦画の象数的原理を追求し、経・伝の言辞を重要視しなかった前漢易学と、易伝の言辞重視による後漢以降の解釈志向との統一、すなわち卦画における象数的理論を卦爻辞の言説に結合させるという、課題の解決こそ、真の意味で「易経」を経典たらしめるものとして、鄭玄は企図したものだったと考えることができるのである。以上が2002年一年間進めてきた研究結果であるが、今後の課題として、このような鄭玄の易学の特徴が後の学者の間においてどのように継承されていくのかについて検討してみることにする。

※本研究の成果にもとづき、2002年12月21日に開かれた後漢経学研究会報告会で口頭発表を行った(2002年12月21日、於早稲田大学)。2002年度に引き続き、2003年度では鄭玄易学に見られる経学観について研究を進めた。2002年度での研究成果は、鄭玄易学がもっぱら卦画の象数的原理を追求し、経・伝の言辞を重要視しなかった前漢易学と、易伝の言辞重視による後漢以降の解釈志向との統一、すなわち卦画における象数的理論を卦爻辞の言説に結合させるという、課題の解決を目指すものであったことを明らかにした。そこで、2003年度一年間においては、鄭玄の『周礼』を中心とする経学観において『易』はどのような位置を占めており、その意味をいかなるものであったのかについて研究を行った。その結果、以下のような結論が得られた。易学における鄭玄の解釈法は、その原義を卦象に求め、次いで拠伝解経があり、そしてさらにそれを礼説、とりわけ『周礼』の文に結びつける、そのような態様をもつものであった。鄭玄が易解釈においてそれを『周礼』の説に結びつけているのは、彼の「周礼体系」を骨幹とする礼教世界観を反映したものと考えられる。鄭玄のこの「周礼体系」は、単に人間社会を対象とする五礼的礼教世界に止まるものではなかった。それは経書の五礼世界の根源に「天神の言語」たる「図書」を置き、それを媒介にして人間の礼教世界を天神世界につらなるものと捉えるものであった。そして、このような「天神」から「人事」へ、あるいは「人事」から「天神」へという回路こそ、まさに彼の『易』の解釈法に反映しているものであった。すなわち、鄭玄は「互体」「爻体」「爻辰」の象数的技法によって抽出する天神言語たる「八卦」を媒介として、人間言語の「伝」による「経」の解釈に進み、そこからさらに五礼世界の核たる『周礼』へといった解釈経路を見出したのである。従来の研究は、鄭玄易学に見られる様々な技法や特徴を断片的に指摘するに止まっており、それらの技法が最も鮮やかに実を結ぶ解経経踏の実相については、すべて網目からこぼれ落ちていた。鄭玄易注においては、互体や爻体などの象数的技法と、費氏的拠伝解経法とが見事に統一されていたが、それは易学史的側面からすれば、前漢易学において残されていた課題の解決、すなわち卦画と卦爻辞の統一的解釈を果たしたものであった。そしてそれはそこにとどまらず、彼の周礼体系に結合し、彼の経学における一つの重要な核となっていた。すなわち、彼が用いた「象数的技法」と「拠伝解経法」は、単に都合に合わせて結合利用したものではなく、象数的技法(互体・爻体など)によって天神言語たる図(八卦)を見出し、それを拠伝解経法による人間言語へと繋げ、さらに礼教世界の経礼にあたる『周礼』へという展開を示す、壮大な構想のもとに考え出された方法であったのである。※本研究の成果は『東方学』第107輯(2004.1)に掲載されている。
可解模型からの摂動に基づくスピン液体相の分数励起ダイナミクスの研究

本年度は量子スピン液体の分数励起スペクトルを精度よく記述する一般的な方法論として、state graph mappingという方法論を構築した。またこの方法を量子スピンアイス系に適用することによって、量子モノポールの局所スペクトルと、それに起因する磁気構造因子を高い精度で求めることに成功した。量子モノポールの状態密度はVan Hove特異点に起因する特異性を示し、その振る舞いは非弾性中性散乱を通じて、磁気構造因子の低エネルギー端の不連続性として観測することが可能である。実際、量子スピンアイスの候補物質はPr系、Yb系などのパイロクロア酸化物で多数見つかっており、詳細な実験との比較が可能である。得られたスペクトルの振る舞いについて驚くべきことは、Van Hove特異点の特異性が通常、一次元系で得られる-1/2乗の強い特異性だと言うことである。この振る舞いは従来の平均場理論による取り扱いでは得られなかったものであり、state graph mappingの方法論の優越性を端的に示している。この「次元変換」の特徴は磁気構造因子のみならず、熱力学量や輸送現象などにも影響を及ぼすことが期待され、今後の豊富な研究展開が期待される。また、本年度はKitaevスピン液体の動的応答の研究にも引き続き従事した。研究代表者が見出した、動的相関関数の厳密解、及び不純物問題への適用結果を論文にまとめた他、近年大きな注目が集まっている、磁場下のZ2カイラスピン液体相への適用をふまえた予備解析を行なった。本年度は量子スピン液体の素励起を記述するstate graph mappingという新しい方法論を構築することが出来た。量子スピン液体を記述する理論として平均場理論や、長周期の自由度のみを取り込む場の理論的な記述があり、定性的には大きな成功を収めている。しかしながら実験との比較に耐えるレベルで素励起のスペクトルを記述するにはこれらの理論を越える、定量的に信頼のおける制御された方法論の構築が不可欠である。量子モンテカルロ法などの数値計算手法では静的な物理量については信頼性の高い結果を得ることができるが、中性子散乱実験などの強力な実験結果の解析に不可欠な動的相関関数については、実振動数形式への解析接続の段階で大幅な精度のロスが生じる。このような現況を鑑みて、素励起の性質を高い精度で記述できる新しい方法論を構築できたことは大きな成果であり、当初の計画からは予想できない進展であった。state graph mappingによって見出された物理的な結果もまた非自明である。量子スピン液体における分数励起の振る舞いについては平均場理論などを通じて一定の常識が築かれているが、分数励起がそもそも自由粒子と同じように、エネルギーを運ぶコヒーレントな励起として振る舞うのか、そうならばどのような分散関係をもつ粒子として記述されるか、といった基本的な問いについて確固たる答えは得られていなかった。本年度は量子スピンアイスという代表的な量子スピン液体相の分数励起について、そのエネルギースペクトルが、3次元の自由粒子からは期待できない強い特異性を備えたVan Hove特異点をもつことを示すことが出来た。しばしば、平均場理論に基づいて、熱力学量の温度依存性のベキの値から素励起の分散関係の特徴を抽出する推論がなされるが、この結果はそのような理論的推測に一石を投じる重要な結果である。まず、Kitaev模型の実時間/実振動数形式の動的相関関数の種々の応用を展開する。具体的には、本年度の予備解析に引き続き、磁場中において実現が期待されるZ2カイラルスピン液体相におけるVison励起の、動的相関を通じた検出がひとつの重要な問題である。Z2カイラルスピン液体相においてVisonはゼロエネルギーのマヨラナモードを伴い、非可換統計を示すIsing anyonとして振る舞うことが期待される。このVison励起の存在は非弾性中性子散乱における低エネルギーピークを通じて検出する事が可能と考える。そのために、動的磁気相関関数の温度、磁場依存性の詳細な解析が必要である。また、Vison励起の特徴を調べる有望な方法として、波数空間ベースの中性子散乱とは逆にSTMなどの局所的なプローブも有効である。この場合、対応する物理量として、Kitaev模型の電荷相関の振る舞いを明らかにする必要がある。また、量子スピンアイスの素励起については昨年度、state graph mappingという新しい方法論を導入することにより、量子モノポール励起の動的特性を定量的なレベルで記述することが可能となった。本年度はこの方法論を磁場下の量子スピンアイスに適用することにより、素励起の閉じ込めの問題を解析する。また、磁気モノポール励起と対をなす低励起である電気モノポールのスペクトル、そのZ2スピン液体における一種のアナロジーであるVisonの基本的な動的特性を明らかにする。本年度はスピン液体における分数励起のひとつの重要な側面として、分数励起の再結合という概念を見出し、そのダイナミクス、相形成への影響を明らかにした。励起の分数化とはスピンや電荷などの、系を構成する自由度の量子数が、より小さい基本単位に分裂して振る舞う現象を指す。今回見出したこの現象の特筆すべき点は、分化した励起が元のパートナーとは別の相手と再結合を行なう点にある。これにより、元々のスピンやフェルミオンの自由度からは想像しがたい、あるいは解釈する事が難しい新しい相や集団励起を形成する可能性が生じる。我々は分数励起間相互作用をミニマルに取り入れた、パイロクロア格子およびカゴメ格子上のJ1J2J3スピンアイス模型において分数励起の再結合効果を調べた。

その結果、パイロクロア格子模型においては、同符号の分数電荷が引き合うことによって生じる新しい安定な集団励起の存在を見出す事が出来た。この集団励起は電荷保存則に起因するトポロジカルな安定性を有し、非常に長い寿命を持つ。その結果、磁場クエンチ後のダイナミクスにおいて、系の緩和のボトルネックとして機能し、系の動的性質に大きな影響を与えることを示した。また、カゴメ格子模型においてはやはり同符号の分数電荷間に働く相互作用により、hexamer spin liquidと我々が名付けた新しい古典スピン液体状態が安定化することが分かった。この状態は従来知られていない新規な残留エントロピーの値を示し、その空間構造は磁気構造因子に現れる半月構造を通じて観測可能である。量子揺らぎを考慮することにより、これまで知られていない新しい量子スピン液体を産み出す母体となる可能性がある。これらの成果に加え、第二種Weyl半金属におけるカイラル量子異常の性質、カイラル超伝導体において渦糸に束縛されたマヨラナ粒子の多体的性質についても明らかにすることができた。本年度はまず、当初の予定通り、Kitaev模型やスピンアイス模型などの可解模型から出発して、量子ダイナミクスをもつ擬可解模型の励起スペクトルを求める摂動理論の構築を行なった。この摂動理論の枠組みでは、Kitaev-Heisenberg模型や量子スピンアイス模型など、可解模型に弱い量子摂動を加えた擬可解模型を扱うことが可能である。特に実験と対応が可能な動的磁気構造因子や熱伝導度等の輸送係数を計算できることが強みである。構築した摂動理論を用いて、具体的なモデルについて計算を遂行することが今後の目的となる。また、上記の摂動理論の構築に加え、当初の計画では予定していなかった進展として、スピン液体における分数励起の再結合という概念を見出す事ができ、そのダイナミクスや相形成への影響を明らかにすることができた。とりわけ、パイロクロア格子上のJ1J2J3スピンアイス模型においては、同符号の分数電荷が引き合うことによって生じる集団励起の存在を見出す事ができ、古典模型の範囲でそのダイナミクスへの影響を明らかにする事が出来た。この集団励起は電荷保存則に起因するトポロジカルな安定性を有する。その結果、磁場クエンチ後のダイナミクスにおいて、系の動的性質に大きな影響を与えることになる。また、カゴメ格子上のJ1J2J3スピンアイス模型においてはやはり同符号の分数電荷間に働く相互作用により、hexamer spin liquidと我々が名付けた新しい古典スピン液体状態が安定化することが分かった。この古典スピン液体状態の残留エントロピーは従来知られていない新奇な値を示し、この状態が質的に新しい状態であることを強く示唆する。また、磁気構造因子には特徴的な半月構造が生じる。昨年度に得たこれらの結果の不満な点は解析が古典模型のレベルに留まっている点である。今年度は量子効果を含めた解析を進めて行きたい。本年度は、量子ダイナミクスをもつ擬可解
教師用行動チェックリストの開発研究

小学校通常学級に在籍する発達障害児の行動特徴について、担任教師が学校生活での具体的なエピソードから評価するチェックリスト開発をおこなった。発達障害児のデータを対象として、項目分析、クラスター分析などを実施し、尺度としての妥当性・信頼性の検証をおこなった後、社会的学習など計6カテゴリーの質問紙を作成した。また、通常学級サンプルから、各カテゴリー得点について性別と学年(低学年、高学年)ごとのパーセンタイル換算表を作成した。通常学級に在籍する「軽度発達障害見」への理解と対応が求められつつあるが、現段階では必ずしも担任教師が指導上の力量を持っているとは限らない。このような状況のもとで、最初に担任に求められることは「気にかかる」子どもの実態把握(「見立て」)であると思われる。そこで、行動チェックリストの内容を収集するために、「軽度発達障害見」について基本的な理解をしている小学校の障害児学級や通常学級担任から、学校生活で問題と思われる子どもの場面ごと(授業中、休み時間、給食時間など)の行動について聞き取り調査をおこなった。この結果をK-J法などを用いて質的に整理するとともに、軽度発達障害を専門とする研究者の意見も取り入れて、その内容的妥当性を検討した。これらから、調査項目(学習態度:50項目、生活態度:48項目、対人関係:38項目)を作成して、学校、小学校教師へ回答を依頼した。調査対象者は小学校の通常学級担任とし、ランダムに選ばれた児童1名(通常学級群)と、もし学級にADHDあるいは高汎性発達障害(PDD)と診断された児童がいればその児童についても回答を依頼した。あわせて、既存のADHD評価尺度(ADHD-RS)とPDD評価尺度(ASSQ-R)を併せて回答してもらった。現在、発達障害児群のデータが50、通常学級群のデータが150程度収集できた。今後も引き続きデータ収集をおこない発達障害児群で100以上、通常学級群で300以上のサンプリングができた時点で定量的なデータ処理に入る予定である。通常学級に在籍する発達障害児への理解と対応が求められつつある。まず、担任に求められることは「気にかかる」子どもの実態把握(「見立て」)であると思われる。将来的に、この見立てに基づいて指導・対応方法の立案が図られる支援モデルが必要である。しかし、学校内では個別の発達検査を施行することが現実的には困難である。また、何らかの手だてや指導をおこなった後の効果(行動上の変化)を評価するためのツールがほとんどないのが現状である。本研究では、特に発達障害について予備的知識を持たない小学校教師においても使用可能な具体的な行動チェックリストを開発している。このために、本年度では発達障害児サンプルに関する信頼性・妥当性の検討をおこなうとともに、全国規模の標準化作業を実施した。収集したデータを対象に、通常学級群とADHD・PDD群間で「はい」と「いいえ」と回答した割合に差があるか検討し、質問項目の内容的妥当性(問題行動の検出力)について検討した。つぎに、階層的クラスター分析を用いて4つずつ項目を集めてユニットに分類し、クロンバックのアルファ係数など求めて内的整合性に関する検討を実施した。その結果、社会的学習など6つのカテゴリー、25のユニットに質問項目群を整理できたので、これら間の相関係数を算出した。さらに、通常学級サンプルにおけるカテゴリー得点を、男女、低・高学年ごとに集計して、パーセンタイル得点を算出し、発達障害児の相対的位置を評価できるようにした。小学校通常学級に在籍する発達障害児の行動特徴について、担任教師が学校生活での具体的なエピソードからアセスメントできるチェックリスト開発をおこなっている。チェックリストの特徴は、教師が評定しやすいよう具体的な行動パターンについてその有無を尋ねる形式にしていることと、これら行動特徴をおもに実行機能の観点から整理することをねらっていることにある。本年度は、標準化のための定量的データ解析をおこなう目的で、まず注意欠如/多動性障害(AD/HD)児および広汎性発達障害(PDD)児のデータを対象として、項目分析、クラスター分析などを実施し、尺度としての妥当性および信頼性の検証をおこなった。これらの手順を経て、1)社会的学習、2)取り組み、3)注意・多動、4)コミュニケーション、5)器用さ、6)文脈理解の計6カテゴリ(合計100項目)の質問紙を作成した。次いで、通常学級においてサンプルされたデータに基づいて、各カテゴリ得点について性別と学年(低学年、高学年)ごとの分布を求めた。これらは、最低得点近くにピークをもつ非正規性分布であったので、パーセンタイル換算表を作成することとした。対象児ごとにパーセンタイル得点(標準化データ)をレーダーチャート上にプロット出来るようにして、どのカテゴリにおいて困難さが大きいのか個人内差も把握しやすいよう工夫したチェックリストβ版を作成した。今後は、レーダーチャートパターンと診断名などとの関連性について、事例ごとに検討していきたい。
DNAマイクロアレイによる幹細胞融合による消化器発癌の可能性の検討

癌には2倍体(diploid)と異倍体(aneuploid)がある.これについては染色体不安定性や分裂期の異常という説も、異倍体のDNA indexが1から2の間であることよりこれを細胞融合現象の結果であると考えると理解しやすい。癌における細胞融合は珍しいことではなくマクロファージと癌細胞の融合による転移能の獲得という報告もある。消化器癌は炎症を背景因子とするものが多いが、その発生メカニズムの1っとして骨髄幹細胞と炎症による損傷を受けた組織分化細胞が細胞融合を起こして癌化するという新しい仮説を立てた。一方近年、癌幹細胞の研究が進んでおり幹細胞マーカーの研究も進んでいる。Aneuploidの腫瘍に骨随幹細胞のマーカーが発現しているか否かを検討した。23症例の進行大腸癌切除標本のパラフィンブロックより、裸核を抽出しフォローサイトメトリーにて核DNA量を測定した。同時に同じ症例に対し新鮮凍結標本よりRNAを抽出し、ヒト全遺伝子型オリゴヌクレオチドチップ(ACEGENE)にて遺伝子発現を解析した。核DNA量はDiploidが13例、aneuploidが10例であった。AneuploidのDNA indexは平均1.57で2例は複数のaneuploid、いわゆるmultiplodを認めた。二群間に発現量の差のある遺伝子を検索したが、両群を鑑別する統計学的に有意な遺伝子は同定できなかった。幹細胞のマーカーの同定が進んでいる。CD133、CD44は大腸癌において幹細胞のマーカーになることが報告されており、aneuploidの癌ではこれらの分子の発現が高い可能性があると考え免疫染色を行った。しかし、どちらの分子においてもaneuploidの腫瘍に発現が高いという傾向は認められなかった。近年、消化器癌の発生メカニズムの1つとして骨髄幹細胞と炎症による損傷を受けた組織分化細胞が細胞融合を起こして癌化するという全く新しい仮説が提唱されている。しかし実際のヒトの癌でこれを検証するのは困難である。一方古くより腫瘍には2倍体(diploid)と異倍体(aneuploid)の癌があることが知られているが、興味深いことに異倍体の癌の殆どはDNA indexが1から2の間であり、これを細胞融合現象の結果であると考えると非常に理解しやすい。そこで我々は今回の研究で、「aneuploidの腫瘍が幹細胞の細胞融合に伴い発生する」という仮説をたてた。まず第-段階としてAneuploidの腫瘍に特異的な遺伝子発現があるか否かをDNAチップで調べることとした。癌腫としては発癌過程、遺伝子変化について良く検討されている大腸癌を対象とした。AnouploidのDNA indexは平均1.57で2例は複数のaneuploid、いわゆるmultiplodを認めた。次にこの遺伝子発現を比較した。しかし現在のところ統計学的に有意な遺伝子を同定できていない。まだ解析は不十分であり今後手法を変えて原因となる遺伝子を同定したい。一方最近幹細胞のマーカーの同定が進んでいる。CD133は大腸癌において幹細胞のマーカーになることが報告されており、aneuploidの癌ではCD133の発現が高い可能性があると考え、この免疫染色を試みた。解析途中であるが、現在のところdiploidとaneuploidの両者においてCD133陽性細胞の出現率に差を認めていない。今後更なる検討を要する。