hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
第一原理に基づいたナノ構造化バルク熱電変換材料の熱伝導解析

高性能ナノ構造化バルク熱電材料の創製に向けて,本研究では材料内部と界面におけるフォノン輸送スペクトルを計算する手法を開発し,熱伝導に寄与するフォノンを効果的に抑制する構造制御の指針を得た.また,フォノンの粒子性に加えて波動性を利用した熱伝導抑制では,ナノ構造界面によるフォノンの干渉と共鳴が界面熱抵抗に与える影響を分子シミュレーションによって評価し,さらなる熱伝導抑制に向けたストラテジを得た.さらに,フォノン波動性で重要となるフォノンの可干渉(コヒーレンス)性を分子動力学法によって計算し,平均自由行程と同様にコヒーレンス長は周波数に強く依存し,1-100nmの幅広い値を有することを明らかにした.本研究では,密度汎関数法と分子動力学法,格子動力学法を組み合わせたハイブリッドな計算手法を用いて,ナノ構造界面における熱(フォノン)輸送を実施し,界面におけるフォノンの弾性・非弾性散乱が界面熱コンダクタンスに与える影響を明らかにする.次のフォノンのコヒーレンス長を非経験的手法を用いて見積もり,フォノンの平均自由行程と比較することで,これまであいまいだったフォノンの波動性と粒子性を切り分ける上で必要な特性長を整理・評価する.最後に,これまでの計算・解析結果を組み合わせることで,切り分けが難しい界面領域とバルク領域におけるフォノンの輸送形態の違いを明確にし,熱伝導率を大幅に低減することが可能な界面構造を有する高性能ナノ構造化バルク熱電材料の提案に繋げることを目的とする.本年度は界面熱輸送解析を実施するために必要なフォノン波束と非平衡グリーン関数法のプログラムを開発した.さらに比較的簡単な界面に対して,経験的・非経験的な力場のもとで界面熱コンダクタンスを計算し,開発したプログラムの妥当性を検証した.一方,コヒーレンス長の計算については,経験的な力場を用いた分子動力学シミュレーションを行い,シリコンと固体アルゴンのバルクと超格子系のコヒーレンス長を計算し,フォノンコヒーレンス長との比較を行った.界面熱輸送解析ではフォノン波束動力学法と非平衡グリーン関数法,一方コヒーレンス長に対しては分子動力学法に基づいた解析手法を開発し,簡単な系で計算手法の妥当性を検証した.非経験的な力場を用いた計算の始めており,複雑なナノ構造界面における定量的な界面熱輸送解析に向けて準備を進めている.本研究では密度汎関数法と分子動力学法,格子動力学法,原子グリーン関数法をハイブリッドした熱輸送解析法を用いて,ナノ構造界面のフォノン輸送における弾性・非弾性散乱の影響,および界面・バルク領域切り分けのためのフォノン・コヒーレンス長評価を目的とする.ナノ界面熱輸送の研究ではフォノンの干渉効果を利用した二つのユニークな界面に対して界面熱コンダクタンスの最小化を図った.Si-Geナノ構造メタ界面では,Si-Si,Si-Ge-Siの二つの伝搬経路で生じる位相差を変調するために相互作用強さを変えた結果,界面熱コンダクタンスならびに系全体の熱伝導率が最小となる相互作用強さの比を同定した.一方,Si-Ge超格子系ではグリーン関数法とベイズ最適化を組み合わせたアプローチにより,界面熱コンダクタンスが最小となる超格子周期と厚みを同定した.通常干渉を利用した輸送制御では強め合う干渉により界面熱コンダクタンスが増大するが,本研究で同定した構造はこの効果を最小化する機能を有していることが明らかになった.フォノンコヒーレンスに関する研究では,昨年度作成した計算アプローチを異なる厚みを有するLennard-Jonesモデル結晶に適用し,周波数に依存したコヒーレンス長の計算を行った.その結果,コヒーレンス長は周波数に強く依存し,0.1-1000nmの幅広い値をとることがわかった.また,3フォノン散乱のみを考慮した非調和格子動力学計算によって得られた平均自由行程と比較したところ,概ねよく一致する傾向が得られた.界面・表面粗さや不純物がない場合,フォノンが位相を失う過程はフォノン-フォノン散乱のみによるものであるから,得られた結果は妥当であるといえる.また得られたコヒーレンス長をもとに,輸送がコヒーレント・インコヒーレントであるフォノンを切り分けて熱伝導率を計算し,非平衡分子動力学法の結果と比較を行った.ナノ構造メタ界面では相互作用強さを変調させることで,干渉効果によるフォノン輸送抑制効果をさらに高めることに成功している.本計算では理論的裏付けのために界面中の原子間相互作用をチューニングしているが,元素種を変えることによっても同様の効果が得られることから,本研究で得られた知見は単に学術的なものに留まらず,ナノレベルの界面構造制御が系全体の熱伝導制御につながる.一方,ベイズ最適化と原子グリーン関数法を組み合わせた計算手法を界面熱輸送制御に応用した研究は,マテリアルズ・インフォマティクスを界面系に適用した世界初の研究であり,数万種類の候補の中から界面熱抵抗が最大となる界面構造を効率的に見つけることに成功した.本研究で得られた非直感的な界面構造は高界面熱抵抗という機能以外にも豊富な物理を含んでいる.本研究では計算手法の有効性の検証を目的としており対象系は限定的であるが,手法の効率化によって大規模系の展開も見込めており,実際の材料開発が期待される.フォノンモンテカルロ法を基礎としたマルチスケール熱輸送解析に必要なバルク結晶の熱伝導率スペクトルは現在第一原理熱伝導解析法によって得ることができるが,本手法は結晶構造が複雑な材料に対しては適用が難しい.そこで計算負荷が高い格子非調和性を露わに用いずに,比較的容易に求まるフォノンの調和特性(フォノン分散,群速度)のみを用いて周波数に依存した緩和時間・熱伝導率スペクトルを計算する手法を開発した.

熱電材料の多くは低熱伝導率を有する複雑な結晶材料であることから,本手法を用いることで熱伝導率スペクトルが容易に求まることはもちろんのこと,スペクトルデータを入力とすることでマルチスケール熱輸送解析が実施できるため,高熱電性能化に向けたマテリアルデザインにつながることが期待される.本年度は数ナノメートルの直径を有するゲルマニウム・ナノ粒子が埋め込まれたシリコン中のフォノン波束動力学シミュレーションを行い,ゲルマニウム・ナノ粒子による共鳴を利用した界面フォノン透過率および界面熱コンダクタンス制御を行った.その結果,界面熱コンダクタンスに寄与する2テラヘルツ以下の低周波・長波長フォノンの伝播を効率的に抑制することに成功した.さらにナノ粒子の直径や多数のナノ粒子間の距離を変えることで,比較的フレキシブルに共鳴周波数を変えられるのに加え,ナノ粒子の空間配置に対するフォノン伝播抑制効果のロバスト性を確認した.干渉や共鳴などのフォノンの波動性を局所的に利用した界面フォノン透過率制御が材料全体の熱伝導に及ぼす影響を評価するため,多数のナノ粒子が一体焼結したナノ多結晶体の熱伝導率を第一原理にもとづいて計算したところ,干渉・共鳴による界面フォノン透過率制御によって,熱伝導率の温度依存性を大きく変調できることを実証した.さらに通常の熱伝導率の温度依存性とは異なり,室温以上の高温領域においても熱伝導率が温度に対して単調的に増加することが可能であることを示した.熱伝導率の温度依存性の冪が異なる材料を接合すると熱整流性が発現することから,これまでに得られた知見に基づいて構造制御による熱整流性向上を図った.一般的に異種材料を接合するとフォノンのスペクトルミスマッチにより界面熱抵抗が生じるため,グラフェンの片側に空孔を導入した非対称構造化グラフェンを対象とし,温度勾配の向きによる熱流の差をフォノンモンテカルロシミュレーションによって評価した.構造化・非構造化グラフェンの長さや,空孔のサイズ,空孔濃度などの種々の構造パラメータが熱流性に与える影響を系統的に評価した結果,空孔サイズが5ナノメータ,空孔率が25%のときに60%程度の熱整流特性を持つことが明らかになった.高性能ナノ構造化バルク熱電材料の創製に向けて,本研究では材料内部と界面におけるフォノン輸送スペクトルを計算する手法を開発し,熱伝導に寄与するフォノンを効果的に抑制する構造制御の指針を得た.また,フォノンの粒子性に加えて波動性を利用した熱伝導抑制では,ナノ構造界面によるフォノンの干渉と共鳴が界面熱抵抗に与える影響を分子シミュレーションによって評価し,さらなる熱伝導抑制に向けたストラテジを得た.さらに,フォノン波動性で重要となるフォノンの可干渉(コヒーレンス)性を分子動力学法によって計算し,平均自由行程と同様にコヒーレンス長は周波数に強く依存し,1-100nmの幅広い値を有することを明らかにした.界面熱コンダクタンスは界面におけるフォノンの弾性・非弾性散乱によるものであるが,これまで非弾性散乱の影響を直接的に調べられてこなかった.
ジャガイモ植物の感染防御応答の開始反応に関わる酵素系の分子基盤とその制御機構

ジャガイモ塊茎を疫病菌菌体壁成分エリシターで処理するとMAPキナーゼStMPK1が活性化される。StMPK1の機能解析の一端として、StMPK1によりin vitroでリン酸化されるタンパク質PPS(protein phosphorylated by StMPK1 in vitro)17をin vitroexpression cloning法によりジャガイモ塊茎cDNAライブラリーより同定した。得られたPPS遺伝子の機能を明らかにするため、PVXとN. benthamianaを用いたRNAサイレンシングを行った。N. benthamianaのPPSホモログ(NbPPS17)のcDNA断片をPCRにより増幅し塩基配列を決定したところ、得られたホモログはそれぞれ75-94%の同一性を示した。得られたcDNA断片をPVXベクターにクローニングした(PVX::NbPPS17)。各インサートを持つPVXをアグロバクテリウムを介してN. benthamianaに感染させたところ、PVX::NbPPS4感染植物は頂芽優性が失われ、PVX::NbPPS7が感染した植物はわい化した。PVX感染4週間後の上位葉に、StMPK1上流のMAPキナーゼキナーゼの恒常的活性型変異体であるStMEK1^<DD>を一過的に発現させ、各遺伝子のサイレンシングがStMEK1^<DD>により誘導される抵抗反応におよぼす影響を調べた。その結果、PVX::NbPPS3感染植物においてStMEK1^<DD>により誘導されるHR様の組織の褐変化が遅延した。この結果、PPS3がStMPK1の生理的な基質であるという考えを支持する。
非特異的感染防御における内毒素中和および抗菌性蛋白の役割:臨床応用へのアプローチ

著者らはウサギおよびヒト顆粒球より内毒素(LPS)と結合し,その活性を中和する分子量18kDaの抗菌性塩基性蛋白(Cationic antibacterial protein ; CAP18)を見いだし,それらの全一次構造およびそのC末端32残基からなるペプチド部分が活性ドメインであることなどを明らかにしてきた。ここではヒトCAP18を中心にその遺伝子構造および活性ドメインについてさらに詳細に検討した。【結果】;ポリミキシンB(PxB)耐性Klebsiella pneumonieへの影響;(1)PxBは高濃度でも耐性菌には抗菌活性を示さなかったが,ヒトのペプチドは抗菌活性を示した。(2)PxBの抗菌活性は,S-LPS,Re-LPS, lipidAおよびPxB感受性菌由来のLPSとのincubationで抑制され耐性菌由来のLPSでは抑制されなかったが,ヒトのペプチドの抗菌活性はすべてのLPSで抑制された。CAP18の遺伝子構造;ヒトCAP18をコードしている遺伝子は第3番目の染色体上にあった。この蛋白は4つのエクソンからなっており,エクソン1はシグナルペプチドとN末端側37残基をコードしており,エクソン4はLPS結合ドメインを含む43残基をコードしていた。活性ドメインの解析;前述の32残基をもとにさらに20-34残基からなるペプチドを合成し種々の活性を比較した。(1)C末端をtruncateしていくとLPS結合活性が低下したが,N末端側はそれほど影響されなかった。(2)LPS結合活性と並行してリムルス抑制活性がみられ,30残基ペプチドの活性が最も高く,ついで27,24残基のペプチドであった。(3)E.coli, S. aureusに対する抗菌活性は30,27残基ペプチドが特に高く,22残基ペプチドも活性を示した。【考察】CAP18のFunctional domainは27残基からなるペプチドであることが判明した。PxBと比較してペプチドとLPSや細菌との結合のアフィニテイーは高いが特異性は低いものと思われる。また,LPS活性の抑制はBPI(bactericidal permeability increasing protein)に匹敵するものと考えられる。生体は種々の微生物の感染に対して,まず非特異的防御機構によって対抗している。これが破れると液性免疫や細胞性免疫などいわゆる特異的な防御機構が働き病原体の侵入を防いでいる。微生物のなかでもグラム陰性菌は,細胞壁の最外層にリポ多糖を構成成分とする内毒素(エンドトキシン=Et)を保有しており,Etは種々の細胞を刺激してケミカルメデイエータやサイトカインなどを遊離させ発熱や炎症,さらにエンドトキシンショックなどを引き起こす。著者は,ウサギ顆粒球からとEtと結合しこの活性を中和する18kDaの新しい蛋白を発見し,CAP18と呼んできた。その後,cDNAクローニングによって全一次構造を決定した。この蛋白は29個のシグナルペプチドに続いて142個のアミノ酸残基からなる分子量16.6kDaの塩基性蛋白であった。

さらに,CAP18のC-末端37個のアミノ酸残基からなるペプチドはEtとその結合やその中和,さらに抗菌活性のドメインであることを明らかにした.Etの活性としてはin vitroでのEt刺激によるマクロファージからの組織因子,一酸化窒素およびIL-1,IL-6やTNFの産生などを抑制し,さらに,in vivoでのEtの致死作用をもブロックした。グラム陰性菌およびグラム陽性菌に対して抗菌活性を示した。また,ヒトの顆粒球からCAP18ファミリーに属する蛋白のcDNAを得た。ヒトの蛋白は140個のアミノ酸残基からなっており,C末端32残基がEt結合ドメインであった。ヒトのペプチドもEtの活性を中和し、メチシリン耐性ブドウ球菌(MRSA)およびポリミキシンB耐性の肺炎桿菌に対しても抗菌活性を示した。ウサギおよびヒトのペプチドはいずれも両親媒性のα-ヘリックスの構造をもっており,ペプチドとEtは共有結合および疎水結合を介して結合し,Etの中和や抗菌活性を示すものと思われる。これらペプチドは低分子量(5,000-6,000)であり,毒性が低いなどのメリットがあり,臨床応用が期待される。著者らは,ウサギ顆粒球からLPSと結合しこの活性を中和する18kDaの塩基性抗菌性蛋白を発見しCAP (Cationac antibacterial protein)と呼んできた(Infect. Immun, 62; 1421-426, 1994))。この蛋白は142のアミノ酸残基からなる分子量16.6kDaの塩基性蛋白であり,さらに,C-末端37個のアミノ酸残基からなるペプチドがLPSの結合やその中和,さらに抗菌活性に関与するドメインであった。このペプチドはin vitroでのLPS刺激によるマクロファージからの組織因子,一酸化窒素およびIL-1,IL-6やTNFの産生などを抑制し,さらに,ヒトの顆粒球からCAP18ファミリーに属する蛋白のcDNAを得た。ヒトの蛋白は140個のアミノ酸残基からなっており,N末端103残基はウサギのものと70%の相同性を示し,C末端37残基では38%であった(Infect. Immun, 63; 1291-1297, 1995)。ヒトのCAP18においてもC末端37残基がLPS結合ドメインであった。ヒトでも32残基のペプチドの活性が高く,グラム陰性および陽性菌に対して抗菌活性を示した。ヒトのペプチドの一部の配列をウサギのものと置換したキメラペプチドでは,LPS結合能および抗菌活性がさらに高くなった。ポリミキシンB (PxB)はLPS結合能とその中和および抗菌活性をもつ塩基性の環状ペプチドであり,CAPペプチドと同様の活性をもつことから両者を比較検討した。PxBは,PxB感受性のKlebsiella pneumoniae由来のLPSとは結合するがPxB耐性菌由来のLPSとは結合しない。一方,ペプチドはいずれのLPSとも結合し,PxB耐性菌に対しても抗菌活性を示した。従って,CAP18ペプチドとポリミキシンではLPSと結合する様式が異なることが示唆された。
医療的ケア必要児支援の普及をめざす看護職と保育士の保育連携モデルの開発

本研究の目的は、保育園における医療的ケア必要児の保育実態を明らかにすることである。医療的ケア必要児の保育実態調査の結果、医療的ケア必要児の医療への依存度の高さや看護師の雇用形態によって、看護師と保育士の保育における役割の割合に違いはあるが、どの保育園においても看護師と保育士が連携しながら、医療的ケア必要児の保育を行っていることが分かった。保育園で医療的ケア必要児の保育を行うには、保育園で働く保育士が安心して保育が行えるように、訪問看護の活用も取り入れた看護師確保方法を検討し、保育士が医療的ケア研修を受けられるような保育現場の体制を整備する必要が示唆された。本年度は、当初計画していた研究計画の見直しを行い、以下の3点の調査を実施した。1)保育園における医療的ケア必要児の保育の実態を明らかにすることを目的に、全国の1852市区町村(福島県避難地域及び保育園が無い市区町村は除く)を対象に、医療的ケア必要児の保育実施状況の調査を行った。回収数878(回収率47.4%)、有効回答数875(有効回答率99.6%)であった。市区町村管轄内の保育園において医療的ケア必要児の「入園がある」と回答した市区町村は、96(11.0%)、「入園が無い」と回答した市区町村は、779(89.0%)であった。市区町村で保育園における医療的ケア実施要領等があるかどうかを尋ねたところ、「ある」と回答した市区町村は、13(1.5%)、「ない」と回答した市区町村は、845(96.6%)、「作施中」と回答した市区町村は、7(0.8%)であった。2)1)の調査から得られた市区町村および市区町村が管轄する研究協力保育園で、医療的ケア必要児の保育実態調査を実施した。8つの市区町村から医療的ケア必要児が入園している保育園における1医療的ケアに関する資料収集を行った。また、2つの市区町村が管轄する研究協力保育園において、1医療的ケアに関する資料収集2参加観察法3半構造的面接調査の3つの方法にて医療的ケア必要児の保育実態を把握するための調査を実施した。現在、得られたデータに関しては分析中である。3)保育士の視点からの医療的ケア必要児の保育連携モデル案に必要な課題を明らかにするため、A県内の保育士対象の研修会に参加している保育士227名を対象に質問紙調査を実施した。回収数183(回収率80.6%)有効回答数180(有効回答率98.4%)であった。本年度は、保育園における医療的ケア必要児の保育の実態を明らかにすることを目的とした。本研究の主旨を説明し同意の得られた保育園2園に訪園し、1医療的ケアに関する資料収集2参加観察法3半構造的面接調査の3つの方法にて医療的ケア必要児の保育実態を把握するための調査を実施した。本研究は山口県立大学の生命倫理委員会の審査を受け、実施の承認を得た。調査の結果、A園、B園ともに1名ずつの医療的ケア必要児が入園していた。園で実施していた医療的ケアの内容は、A園では経管栄養、B園では人工呼吸器管理、経管栄養、吸引(気管内、口鼻腔)であった。医療的ケア必要児の保育については、A園、B園ともに保育士と看護師が協働して行っていた。A園では看護師1名が常勤しており、保育士と園の常勤看護師が医療的ケア必要児の担当になっていた。A園の常勤看護師は、園全体の子ども達の健康管理や保育を実施しながら、医療的ケア必要児の経管栄養の実施に携わっており、保育士は医療的ケア必要児の日常の保育実践と経管栄養中の観察を行っていた。B園では、1名の常勤看護師は医療的ケアは行わず、クラス担任の保育士と医療的ケア必要児専任の非常勤看護師が医療的ケア必要児の担当になっていた。非常勤看護師は、医療的ケア必要児に常時1対1で付き添っており、児に必要な医療的ケアと保育を実施していた。保育士と非常勤看護師は、医療的ケア必要児がその日のクラス設定保育に参加できるかどうかの判断を話し合いながら、医療的ケア必要児の保育の調整を行っていた。医療的ケア必要児の保育を行う上での連携について、A園、B園ともに「保育士と看護師の連携がとれている」と回答した。理由としては、「小規模少人数である」「医療的ケア必要児が1名と少ない」「非常勤看護師の配置がある」が挙げられた。今後も研究協力園/研究対象者を募り、データ収集/分析を継続実施する予定である。本年度は、1)医療的ケア必要児の保育実態調査、2)保育士を対象に実施した質問紙調査分析および学会発表を実施した。1)昨年度同様、本研究の主旨を説明し同意の得られた保育園1園に訪園し、1医療的ケアに関する資料・情報収集2参加観察法3半構造的面接調査の3つの方法にて、医療的ケア必要児の保育実態を把握するための調査を実施した。調査の結果、2名の医療的ケア必要児が入園していた。園で実施していた医療的ケアの内容は、経管栄養、吸引(気管内)であった。看護師1名が常勤しており、2名の医療的ケア必要児のうちの1名の専属担当になり、その児の医療的ケアとともに保育も主に担っていた。

もう1名の医療的ケア必要児のクラスには加配保育士を配置し、医療的ケアが必要時のみ看護師が医療的ケアを実施するようにしていた。2)A県内の保育士227名を対象に平成25年度実施した質問紙調査の分析を行った。回収数183(回収率80.6%)、有効回答180(有効回答率98.4%)であった。「医療的ケア」という言葉の聞知の有無について尋ねたところ、これまでに「聞いたことがない」と回答した保育士は99名(55.0%)であった。また、医療的ケア必要児の保育を知る機会の有無については、知る機会が「ない」と回答した保育士は105名(58.3%)であった。そして、医療的ケア必要児の保育について「知識があると思わない」と回答した保育士は164名(91.1%)であり、医療的ケア必要児の保育の研修や教育について、充分な研修や教育を「受けていないと思う」と回答したのは、166名(92.2%)であった。また、医療的ケア必要児の保育について「知りたいと思う」と回答したのは166名(92.2%)であった。この結果は、第20回日本保育園保健学会で発表した。本年度は、医療的ケア必要児保育連携モデルをどのように示していくのかを精査しながら、保育実践事例集の作成を進めていた。しかし、研究者が平成27年5月24日から平成28年8月31日まで産前産後休暇及び育児休業のため、作業が一時中断していた状況である。平成27年5月24日から平成28年8月31日まで産前産後休暇及び育児休業のため、作業が一時中断していたため。最終年度である今年度は、研究協力保育園の研究協力者と共に保育園における医療的ケア必要児の保育実態をまとめた報告書の作成を主に実施した。そして、報告書の完成度を高めるために情報収集や知見を目的に医療的ケアに関する研修会等にも参加した。完成した報告書は、今回の調査に協力いただいた自治体や保育園へ送付し、訪問が可能な保育園については直接、報告へ伺った。本研究は、医療的ケア必要児の保育の普及性・汎用性を重視する観点から、医療的ケア必要児の保育に取り組んでいる保育園における医療的ケア必要児の保育の実態を明らかにし、保育園における医療的ケア必要児支援へ向けた看護師と保育士の保育連携モデルを構築するための課題を明らかにすることを目的とする。医療的ケア必要児の保育園入園状況や保育園での保育実態について調査を行った結果、医療的ケア必要児の医療への依存度の高さや医療的ケアを実施する看護師の雇用形態によって、看護師と保育士の医療的ケア必要児の保育における役割に違いはあることが分かった。また、どの保育園においても看護師と保育士が連携しながら、医療的ケア必要児の保育を行っていることも分かった。そして、医療的ケア必要児の保育に関する保育士の認識調査結果から、保育士の9割が、医療的ケア必要児の保育について「知りたいと思う」と感じていることが分かった。保育園で医療的ケア必要児の保育を行うには、保育園で働く保育士が安心して医療的ケア必要児の保育が行えるように、訪問看護の活用も取り入れた保育園での看護師確保方法を検討し、保育士が医療的ケア研修を受けられるような保育現場の体制を整備する必要が示唆された。本研究の目的は、保育園における医療的ケア必要児の保育実態を明らかにすることである。医療的ケア必要児の保育実態調査の結果、医療的ケア必要児の医療への依存度の高さや看護師の雇用形態によって、看護師と保育士の保育における役割の割合に違いはあるが、どの保育園においても看護師と保育士が連携しながら、医療的ケア必要児の保育を行っていることが分かった。
小児肥満発症の予防に向けた乳幼児期の体重増加に影響する周産期・遺伝的因子の解明

極低出生体重児の3歳までのBMIの変化が出生体重やSGAの有無、出生後早期の栄養管理の影響を受けること、自記式調査票による研究で乳児肥満の発症は母親のBMIや妊娠中における母親の20kg以上の体重増加などの周産期に関わる因子が影響することを明らかとした。また新生児期におけるPCSK9の意義や肥満児におけるTIMP-1、BDNF、ケモカインなどの液性因子の変動についても報告し、特に高度肥満やメタボリックシンドロームを呈する小児では低値となる血中BDNFは出生体重との関連性が高く、胎児成人病仮説と関連する重要な因子となる可能性を明らかとした。本研究は総合周産期母子医療センターとしての特色を生かして、基礎疾患を持つ妊婦から出生した児や子宮内発育不全児、極低出生体重児など将来の肥満やメタボリックシンドロームなどの生活習慣病発症のハイリスク群を対象として、生後の発育および生後発育に影響する周産期因子の確立を目標としている。今年度は(1)産婦人科との共同研究として胎盤のアミノ酸輸送能の評価、(2)極低出生体重児の生後発育評価、(3)乳幼児肥満症例におけるSNPs解析、を開始した。【結果】(1)妊娠高血圧症、妊娠糖尿病、子宮内胎児発育不全例では胎盤のアミノ酸輸送蛋白およびmammalian target of rapamycin(mTOR)の発現の亢進を認めた。(2)3歳に達した極低出生体重児48例の検討では、SGA児でBMIリバウンドが早期に起き、3歳時のBMIと修正40週のBMIが相関していたが、母親のBMIとの関連性は無かった。(3)小児肥満4症例においてFTO遺伝子、BDNF遺伝子、MC4R遺伝子のSNPs解析を行った。【考察】母体の基礎疾患は胎盤のアミノ酸輸送に影響を与えることが明らかになり、胎児のアミノ酸代謝にも大きな影響を与えることが示唆された。このことが、将来の生活習慣病の発症に関与するかについては今後の重要な課題である。また、極低出生体重児では修正40週における体格と3歳時の体格に強い関連性があり、出生後の体重変化が将来の体格の決定に重要である可能性が考えられた。乳幼児期の体重増加に影響する周産期・遺伝的因子の解明を目指した研究の本年度は2年目となり、下記のように検討症例数の蓄積及び小児肥満の病態に関与する因子の解明、小児肥満についての啓発を進めた。非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease: NAFLD)は肥満症における重篤な合併症であり、小児期に早期発見することは有意義である。われわれはNAFLD診断における早期のバイオマーカーとして肝の線維化マーカーでもあるTissue inhibitor of matrix metalloproteinase-1(TIMP-1)の有用性を検討した。血中のTIMP-1レベルはNAFLD群で非NAFLD群と比較して有意に上昇し、NAFLDの診断においてALTと同様の有用性があることを明らかにすることができた。また、肝線維化のスコアリングシステムであるPNFIとの強い関連性があり、小児においても肝生検を考慮するバイオマーカーとなり得る可能性が示唆された。北九州市の幼稚園28施設、保育園28施設の46歳児3825人を対象に、自記式調査票で調査を行った。データ欠損者を除く2909名(男児1471名、平均年齢5.16歳)の解析を行い118人(4.1%)が肥満と判断され、その内訳は軽度肥満71人(2.4%)、中等度肥満38人(1.3%)、高度肥満9人(0.3%)であった。肥満及び非肥満群にわけて検討すると、保育園児、母親のBMI 25以上、母親の妊娠中の体重増加20kg以上、人工乳栄養、テレビやゲームの遊び、テレビ視聴2時間以上、朝食欠食、野菜摂取1日1回以下、おやつの時間が不定期、食事をあまり噛まない、母親の勤務、平均睡眠時間10時間未満の頻度が肥満群において有意に高かったが、出生体重、食事の代わりに菓子パンを食べる、では有意な差は認めなかった。出生体重と乳幼児肥満の発症との関連性は明らかにできなかったが、母親のBMIや妊娠中の体重増加などの周産期に関連する因子が乳幼児の体重増加に影響を与えていた。肥満外来への受診者が予想より少ないことやフォローアップ外来でのドロップアウト症例も多いため、目標としている症例数に達していない。また、サイトカインやケモカインなどの液性因子、SNPs解析ができた症例を十分には増やすことができていない。新生児学今後は検討する症例数を増加させるためにも、しっかりとしたフォローアップ体制を構築する必要がある。またこれまで作成した冊子やDVDを使用し、啓発活動も進めて行くことも有効であると考えられる。

本研究は胎盤機能評価や臍帯血中の液性因子などを含んだ周産期における様々な因子について評価を行った児を、出生後も経時的な体格の変化や代謝異常の発症について検討していく予定である。しかし、症例数が目標の半数程度であり、出生後のフォローアップ体制についても十分に機能せず、脱落している症例がある。また、SNPs解析については予定より症例数が少ないことと同意を得られないことなどにより目標症例数に達していない。今後は体制の整備を進め、目標症例数に達することを目指したい。サイトカインやケモカインなどの液性因子および肥満感受性SNPsの測定症例数が少なく、キット及び試薬の購入が少なかったため。今後も当院で出生した症例における胎盤機能評価や臍帯血中の液性因子などを含んだ周産期因子について症例数を増やして検討を進めていく。また、乳幼児肥満におけるSNPs解析についても症例数を増やす必要があるため、講演会やホームページ、冊子(小児肥満の予防の重要性についての冊子を作成済み)配布などのリクルート活動を進めていく。さらに出生後のフォローアップシステムについても強化を進め、胎盤機能の差異と出生後の体格の変化や代謝異常についても検討を加える。症例数の増加についての取り組みおよび、測定項目および検討する遺伝子、SNPsの追加を行う。症例数が目標に達せず、液性因子およびSNPs解析のための費用が予定以下であったため。胎盤の機能解析、臍帯血中の液性因子測定のためのELISAキット購入及びSNPs解析用の試薬の購入を行う。また、検討症例数を増やすためのリクルート活動および成果発表用の旅費等に使用する予定である。
PETおよびfMRIによる高次体性感覚に対する主観的注意の機能解剖研究

ヒトにおける視覚-体性感覚の異なったモダリティー間での情報の統合に関する処理機構を明らかにした。右利き若年男性健常被験者9名を対象とした。局所脳血流量をポジトロンCT装置を用いて計測した。課題は、視覚-視覚課題(VV)、体性感覚-体性感覚課題(SS)、視覚-体性感覚課題(VS)、体性感覚-視覚課題(SV)、を行わせた。被験者の右手の親指と人さし指に、仮想空間上で物体を触知できる反力装置の指サックを装着させた視覚刺激として直径の異なる円柱を作成した。また体性感覚刺激として、同じ円柱の前面にスクリーンを設置し円柱は把握可能だが直接は円柱は見えない刺激を作成した。右前頭前野と左小脳後葉外側は、全ての課題で賦活される傾向にあった。これらの領域は、作動記憶やマッチングに関与すると考えられた。右背側運動前野は、VS課題に特異的に活動を示した。異なったモダリティー情報が交錯するマルチモダル領域である可能性を考えた。右腹側運動前野は、SS課題とVS課題でのみ活動を示した。知覚している体性感覚情報を、他の情報と比較することに関与すると考えられる。頭頂間溝領域前部は、SS・VS・SV課題で賦活した。この領域は体性感覚情報処理に関与していると考えられた。下側頭溝領域はVV課題とVS課題で賦活を示した。視覚情報の作動記憶に関与すると考えられた。視覚と体性感覚のクロスモダルマッチングは、先にどちらの情報を作動記憶に貯えるかにより、2つの異なった経路により処理されることが示唆された。まず体性感覚情報を記憶しこれを視覚情報と比較する時には、それぞれのモダリティー情報を処理する領域の活動のみが必要で、情報はその領域間をもれ伝わるとの仮説、そして視覚情報を記憶しこれを体性感覚情報と比較するときには、モダリティー特異的な情報処理領域の他に、マルチモダル領域で情報処理が行われるとの仮説を示唆した。
心筋疾患におけるKlotho-FGF系の病態生理学的意義の解明

本研究の目的は、心筋におけるKlotho-fibroblast growthfactor(FGF)系の発現と心機能および心形態の改善(リバースリモデリング)あるいは臨床的予後との関連を検討し、治療や発症予防における新たなターゲットとしての可能性を探索することである。研究代表者らは、心筋生検を含む各種精査により二次性心筋症が否定された拡張型心筋症患者44例を対象として、末梢血、大動脈(冠動脈入口部)および冠静脈洞での血液検体を収集し、血中FGF23濃度を測定した。末梢血FGF23濃度は、推定糸球体濾過量と有意な相関を認めた。さらに、末梢血FGF23高値群では、低値群と比較して、心臓死および心不全増悪による入院で定義された複合心イベントリスクが有意に高値であった。いっぽう、大動脈および冠静脈洞におけるFGF23濃度で検討した場合、両群間に有意な予後の差を認めなかった。さらに、冠動脈洞ー大動脈FGF濃度差でも、両群間に有意な予後の差を認めなかった。本研究結果は、血中FGF23濃度は腎機能を反映し、拡張型心筋症の将来的な心イベントを予測しうる可能性が示唆された。しかしながらこれまでに、心筋検体における線維化率を(collagen volume fraction)とFGF23発現量の間に直接的に有意な相関関係は得られていないが、末梢血FGF23濃度はトロポニンT濃度との弱い相関を示した。いっぽう、末梢血FGF23濃度と高感度C反応蛋白との間に、有意な相関関係は得られなかった。引き続き、解析対象となる拡張型心筋症症例数を増やしたうえで再解析を行う方針とした。研究代表者らは当初、心筋疾患におけるKlotho-FGF系の発現量を測定し、収縮関連蛋白SERCA2a、phospholamban、troponin-T、troponin-Iとの関連を検討することを計画した。さらに、FGF発現量と心筋病理学的構造変化あるいは心機能、臨床的な予後との関連検討を予定した。これまでに、拡張型心筋症患者における末梢血FGF23発現量と将来的な心イベントとの関連を明らかにしたが、線維化等の組織構造変化との直接的に有意な相関関係は示せていない。そのため、当初の仮説を検証すべく、1年間の研究期間延長申請を行ったうえで検討症例数を増やし、末梢血、大動脈(冠動脈入口部)および冠静脈洞、各部位でのFGF濃度との関連を再評価することとしている。研究代表者らは、これまでに拡張型心筋症患者における末梢血FGF23濃度と臨床的予後との関連を示した。しかしながら、現時点でFGF23濃度と心筋線維化およびリモデリングとの直接的な関連を示す成果は得られていない。このため、最終年度においては、当初の仮説を検証すべく、さらなる症例数の確保に努め、心筋の組織構造的変化との関連検討を進めていく。また、これまでに得られた臨床的な予後との関連に関する成果を学会発表や論文等で公表する。Klotho-FGF系が心筋疾患における組織学的構造リモデリングや細胞内カルシウム動態,心筋収縮に関与し,同系が心筋リモデリングに対する新たな分子ターゲットや新規バイオマーカーになりうるとの仮説のもと,本研究ではヒト心筋症検体でのKlotho-FGF系の発現を確認し,リバースリモデリングあるいは臨床的予後との関連を検討することで,次世代の診断および治療法の開発や心筋症発症予防への臨床応用に展開するための基盤研究を行うことを目的としている.これに先駆け,ヒト心筋検体におけるSERCA2発現量や心筋線維化率の測定を中心に解析を進め,既存の生理学的データあるいは画像データとの関連解析を優先した.まずわれわれは,46例の拡張型心筋症患者において,心電図同期99mTc-MIBI perfusion SPECTでの潜在的心室同期指標たるLV phaseentropyが心血管イベントに関連し,さらに心筋におけるSERCA2a mRNA発現量と相関することを報告した(J Nucl Cardiol. 2017 Feb 7. [Epub ahead of print]).続いて,95例の拡張型心筋症患者において,安静時心電図を用いたQRS scoreが有用な予後指標となり,さらに心筋検体における間質の線維化率を反映することを見出した(第20回日本心不全学会学術集会).これらの知見は,次年度以降に予定される検体におけるKlotho-FGF系の発現量と心筋の構造学的リモデリングや臨床予後との関連を検討するうえで重要な基盤となる.平成28年度において,当初,申請者らは心筋疾患におけるKlotho-FGF系の発現量を測定し,収縮関連蛋白であるSERCA2a,phospholamban,troponin-T,troponin-Iの測定をする予定であった.また,Klotho-FGF系の発現量と心筋間質の線維化を含む心筋病理学的構造変化との関連検討を予定していた.しかしながら,統計学的に正確な解析を行えるだけの検体数を得られておらず,現時点でのKlotho-FGF系の発現解析は行えていない.このため,心筋線維化率の測定を中心に解析を進め,既存の生理学的データとの関連解析を優先した.本研究は,心筋におけるKlotho-fibroblast growth

factor(FGF)系の発現と心機能および心形態の改善(リバースリモデリング)あるいは臨床的予後との関連を検討し,治療や発症予防における新たなターゲットとしての可能性を探索することで,臨床応用・展開するための基盤研究を行うことを目的としている。これまでに申請者らは,拡張型心筋症患者において,通常の心筋症評価で行われる心筋シンチグラフィのひとつである心電図同期99mTc-MIBI perfusion SPECTにおける潜在的心室同期指標であるLV phase entropyがその後の心血管イベントに関連し,心筋収縮関連蛋白をコードするSERCA2a mRNA発現量と相関することを報告した。また,日常診療における簡便な検査のひとつである心電図のQRS波形パターンが,拡張型心筋症患者における心筋の線維化を反映し,波形の特徴を点数化することで(QRS Index),予後を推測できる新たな指標となりうることを報告した。続いて,対象となる症例数の確保を継続し,静脈血中におけるFGF23の発現量を測定した。いっぽう,心筋検体における線維化率をcollagen volume fractionにて評価し,発現量と線維化率との関連を検討した。残念ながら両者の間に,直接的に有意な相関関係は得られなかったが,未だ統計学的に正確な解析を行えるだけの検体数での解析とはいえず,現時点でKlotho-FGF系の発現と心筋線維化を直接的に結論づけるだけの結果は得られていない。そのため,冠動静脈血中における発現量と心筋線維化との関連を検討する追加解析を計画した。申請者らは当初,心筋疾患におけるKlotho-FGF系の発現量を測定し,収縮関連蛋白SERCA2a,phospholamban,troponin-T,troponin-Iの測定を行う計画であった。さらに,Klotho-FGF系の発現量と心筋間質の線維化を含む心筋病理学的構造変化との関連検討を予定した。本年度,静脈血FGF23の発現量と線維化率を評価したが,直接的に有意な相関関係は得られなかった。そのため,冠動脈および冠静脈血中濃度との関連を追加評価することとしている。本研究の目的は、心筋におけるKlotho-fibroblast growthfactor(FGF)系の発現と心機能および心形態の改善(リバースリモデリング)あるいは臨床的予後との関連を検討し、治療や発症予防における新たなターゲットとしての可能性を探索することである。研究代表者らは、心筋生検を含む各種精査により二次性心筋症が否定された拡張型心筋症患者44例を対象として、末梢血、大動脈(冠動脈入口部)および冠静脈洞での血液検体を収集し、血中FGF23濃度を測定した。末梢血FGF23濃度は、推定糸球体濾過量と有意な相関を認めた。さらに、末梢血FGF23高値群では、低値群と比較して、心臓死および心不全増悪による入院で定義された複合心イベントリスクが有意に高値であった。いっぽう、大動脈および冠静脈洞におけるFGF23濃度で検討した場合、両群間に有意な予後の差を認めなかった。さらに、冠動脈洞ー大動脈FGF濃度差でも、両群間に有意な予後の差を認めなかった。本研究結果は、血中FGF23濃度は腎機能を反映し、拡張型心筋症の将来的な心イベントを予測しうる可能性が示唆された。しかしながらこれまでに、心筋検体における線維化率を(collagen volume fraction)とFGF23発現量の間に直接的に有意な相関関係は得られていないが、末梢血FGF23濃度はトロポニンT濃度との弱い相関を示した。
リサイクル食用油を利用した新しい地盤環境浄化技術の開発

土に対する付着性・粘性が高く、揮発性に乏しい機械油を、非掘削で地盤内から除去する有効な技術は確立されていない。本報告では、機械油による汚染現場を想定し、ここで行われる浄化の際にリサイクル食用油を利用した新しい地盤環境浄化技術の開発を行った。複数の室内実験において汚染浄化の効果が確認できたが、現場へ応用するには浄化に要する工期などの課題が残った。土粒子に対する付着性の高い機械油などによる土壌汚染の原位置浄化手法を開発すべく、リサイクル植物性油を用いた実験を行った。機械油としてエンジンオイルで汚染した豊浦砂を充填したカラムに使用済みのてんぷら油を投与して観察し分析を行ったところ,てんぷら油が行渡った部分の残留機械油に土との質量比で1%を下回り,予想以上の浄化性能が確認できた.土槽実験ではウェルポイントによる回収法を想定して取り組んだ.小型の土槽ではエンジンオイルの回収がすこぶる順調に進んだが,土槽のサイズが大きくなり,特に横方向にサイズアップすると,ウェルポイント近傍の地表からの空気の流れと地下水の汲みあがりの鉛直流が形成されることによって肝心のエンジンオイルの水平移動の阻害が起きてしまうことがわかった.これを改善するために,回収ポイントでの真空圧の負荷をやめ,代替法としてオーバーフローによる浄化実験、動水勾配を利用した浄化実験をおこなったところ,効率よくほとんどのエンジンオイルを回収することができた。しかし、両実験とも浄化完了するまでにかなりの時間を要してしまったことから浸透性の向上を次の課題とした。改善策として,粘性の低い植物油であるオレンジの皮に含まれる成分リモネンをてんぷら油に混合した液体を作成した.これを用いて行ったカラム実験で,てんぷら油の倍以上の浸透速度の向上に加え,浄化性能が低下しないことも確認できた。また卓上小型2次元土槽実験でも、水平方向への浸透性を向上することができた。ただし、このリモネンは実際の現場で使用するには高価であるため、今後はさらなる代替法を検討してゆきたいと考えている。平成20年度の研究では、これまでに明らかになった問題点を解決すべく、リサイクル食用油と界面活性剤の併用法による浄化実験、油汚染の周囲を固化した卓上土槽浄化実験、止水壁・ウェルポイント吸引による浄化実験、の3つの方法について実験を行った。併用法実験では界面活性剤で乳化された機械油の毛管上昇を、リサイクル食用油を上方から投与する事で抑制すれば、効率的な浄化が行えるのではないかと考え実験を行った。浄化は成功であったが、天ぷら油の重力浸透に想定外の時間がかかった。ガラス固化による地中壁の作成をともなう卓上土槽浄化実験を行ったところ、油汚染ゾーンの上下を固めることが可能であれば、真空吸引回収によってリサイクル食用油の流動性が高められ浄化効率の改善につながる可能性がわかった。しかし、この方法はガラス固化剤を汚染ゾーン付近までかなり接近して注入しなければ効果がなく、実地盤では施工が難しいことがわかった。非掘削浄化現場を視野にいれ、建物がない場所に止水壁を作り、その回収部の設計に着眼点をおく実験を行った。乳化した汚染油の毛管上昇帯八の吸い上がりを改善するために、地下水面付近に形成されると想定される乳化油の膜を回収するための井戸を作り、その左側に止水壁を作り砕石をいれた。この部分にはウェルポイントが設置されており、地下水面がこの位置になるようにした。実験の結果、乳化した機械油が地下水面付近まで浸透してきたところを吸引回収することで取り除くことができた。しかし、これまでに行った実験から、土槽のスケールが大きくなると、リサイクル食用油を浸透させる際、先に浸透した油分が抵抗となり継続的な浸透流が形成されにくいという避けがたい問題が常に観測され、現時点で実地盤に応用するには課題が多いことが確認された。
人工心臓の埋込まれた生体循環系の制御支援のための計算システムの構築に関する研究

本研究では、既存のあるいは新たな経験的実験的な人工心臓の制御知識を大規模循環モデルに追加して循環システムモデルを進化拡張してゆくための計算システムを構築することを目的とする。そのため、本年度は循環システムモデルを改良拡張した。基本となる循環システムモデルには米国のColemanによって開発されたHUMANを用いた。このモデルは、抹消循環制御、体液電解質平衡、酸塩基平衡、腎臓機能、自律神経系、ホルモン制御など25のモジュールから成り、200以上の変数を有する大規模循環システムモデルである。人工心臓の埋め込みによって生ずる慢性的な生理的変化をモデルに組み込んだり、モデルの体重を生体の体重に合わせることを可能にしたり、指定したモジュールを単独で実行できるようにした。今後は、人工心臓の管理制御に関する既存の経験知識と本モデルとを結合するインターフェースを構築することや、経験知識から新たなモジュールを生成するアルゴリズムを開発すること等を目的とする。さらに、公表されている動物実験データーを本支援システムに入力してシステムの性能評価を行い、動物実験支援のon-line計算システムとしての不備な点を検討しシステムを完成させる。
糖応答変異体を用いたC/Nバランス制御および葉緑体-核間シグナル伝達機構の解明

プラスチド型インベルターゼ(INV-E)変異株(sicy-192)は、ショ糖を含む培地上で緑化が抑制され、光合成系および窒素同化系遺伝子群の発現が野生株とは異なる。そこで、プラスチドから核への逆行性シグナリング(プラスチドシグナリング)のマスターレギュレーターであるGENOME UNCOUPLED1欠損株(gun1-101)とsicy-192の二重変異株を作出し解析した結果、sicy-192で見られた光合成系遺伝子群の発現抑制および窒素同化系遺伝子群の発現誘導は、二重変異株において部分的に回復していたことから、sicy-192変異はプラスチド遺伝子発現を抑制し、GUN1を介したプラスチドシグナリングを活性化することにより種々の核コード遺伝子の発現を変化させることが明らかになった。これまでに、ショ糖添加培地上で子葉緑化が抑制される変異株(sicy-192)を単離し、本変異株がプラスチド型インベルターゼ(INV-E)の機能獲得型変異株であることを明らかにした。sicy-192では、光合成系および窒素同化系遺伝子群の発現がそれぞれ抑制および誘導されていたことから、INV-EはC/Nバランス制御に関与することが示された。ところで、核コードの光合成系遺伝子の発現は、プラスチド遺伝子発現(PGE)を発端としたプラスチドから核への逆行性シグナリング(プラスチドシグナリング)により制御されることが知られている。そこで、プラスチドシグナリングのマスターレギュレーターであるGENOME UNCOUPLED1欠損株(gun1-101)とsicy-192との二重変異株を用いた解析を試みた。sicy-192において、プラスチドコードRNAポリメラーゼ(PEP)の下流遺伝子の発現抑制が見られ、sicy-192変異はPGEを抑制することが明らかになった。さらにsicy-192で見られた光合成系遺伝子群の発現抑制および窒素同化系遺伝子群の発現誘導は、sicy-192 gun1-101二重変異株において部分的に回復していた。sicy-192と二重変異株を用いたマイクロアレイ解析の結果、野生株と比較してsicy-192では1017遺伝子の発現が2倍以上または1/2以下に変化していたが、その約40%にあたる420遺伝子の発現はGUN1欠損により有意に回復していた。それらには、C/N代謝に関わる遺伝子だけではなく、PGE、テトラピロール生合成やプラスチドシグナリングに関連する遺伝子が多く含まれた。従って、sicy-192変異はPGEを抑制し、GUN1を介したプラスチドシグナリングを活性化することによりC/N代謝系遺伝子を含む核コード遺伝子の発現を制御することが明らかになった。ショ糖を含む培地上でシードリングの緑化が抑制される変異株(sicy-192)は、プラスチド型インベルターゼ(INV-E)の機能獲得型変異株であり、ショ糖添加培地上では、光合成系および窒素同化系遺伝子群の発現がそれぞれ抑制および誘導されていた。これまでに、核コードの光合成系遺伝子の一部の発現はプラスチド遺伝子発現(PGE)を発端としたプラスチドから核への逆行性シグナリング(プラスチドシグナリング)により制御されることが知られている。そこで、sicy-192におけるPGEやプラスチドシグナリングに関与する遺伝子群の発現について調べると共に、プラスチドシグナリングのマスターレギュレーターであるGENOME UNCOUPLED1欠損株(gun1-101)とsicy-192の二重変異株を用いてプラスチドシグナリングを介したC/Nバランス制御機構を解析した。ショ糖添加培地上のsicy-192では、プラスチドコードRNAポリメラーゼの下流遺伝子の発現が特異的に抑制された。PGE阻害剤処理は光合成系遺伝子群の抑制および窒素同化系遺伝子群の誘導を引き起こしたが、この現象はgun1-101では緩和されていた。また、ショ糖添加培地上のsicy-192ではプラスチドシグナリングの下流で機能する転写因子群の発現が抑制されていた。さらに、ショ糖添加培地のsicy-192で見られた光合成系遺伝子群の発現抑制および窒素同化系遺伝子群の誘導は、gun1-101との二重変異株において部分的に回復していた。これらの事実は、INV-Eがプラスチドシグナリングを介したC/Nバランス制御に関与することを如実に示していた。一方、興味深いことに、sicy-192と比較して二重変異株のショ糖感受性は顕著に促進されており、プラスチドシグナリングを介したC/Nバランス変化は、sicy-192の緑化に重要であることが示唆された。

交付申請書に記載した「研究実施計画」に従って研究を進められており、想定される結果が得られているため。当初の研究計画通りに進める。特に、マイクロアレイ解析および酵母Two-hybrid systemによる解析に重点を置く予定。当初の研究計画に必要な遺伝子実験試薬、生化学実験試薬、植物栽培資材として使用を計画している。また、得られた成果に関する学会発表、論文投稿に際した校閲料としても使用を計画している。