hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
米国のLittle FTC Actsとフランチャイズ規制

フランチャイズ(FC)システムにおいて、本部が優越的地位の濫用をしていないか否かの判断に当たっては、加盟店の負担の程度、および、本部と加盟店間の利益配分のバランス、さらに事前にジーが当該負担について把握しており、なおかつ、その負担・不利益を加盟店が軽減できる手段を本部が制限していないか、そして、本部に対する加盟店の報告請求権を不当に害していないかという観点が重要になる。そして、米国、韓国といった諸外国の法制度から学ぶに、FC契約の情報開示規制法に加えて、FC契約関係規制法も制定する必要があり、同法は本部にとっても、FC問題が生じた際には問題解決の指針を示すものとなることから、本部にとっても加盟店にとっても、関係規制法の制定はメリットがあると考えられる。本科研費の研究目的である米国のLittle FTC法は、日本の独禁法で規定されている「不公正な取引方法」とその規制内容が重なる部分があるとされる。そこで、本年は、日・米の比較法を行うための準備作業の意味も込めて、日本の独禁法の不公正な取引方法の中の優越的地位の濫用によるフランチャイズ・システムの規制に関して研究を行った。フランチャイズ本部により加盟者に対して、優越的地位の濫用に該当しうる行為が多々行われているが、公取委による規制事例は1件のみである。他方、民事訴訟において本部による濫用行為が優越的地位の濫用に該当すると、加盟者が主張した事例は多いが、敗訴事例のみであり、勝訴事例は専ら民法に依拠したものとなっている。そこで、それら民事訴訟を参考に、本部のいかなる行為が優越的地位の濫用に該当しうるかを検討した。これは、公取委によるガイドライン(「フランチャイズ・システムに関する独占禁止法上の考え方について」)では、いかなる行為が加盟者の「不利益」に当たるのかの具体的記述が一切なく、その点が、ガイドラインの実効性が不十分となっている理由の一つではないかと考えたことによる。民事訴訟では既に相当の程度まで「不利益」の内容が明らかになってきている。公取委が積極的に規制を行うか、民事訴訟の内容等を参考として、ガイドラインの具体例の充実を図るなどしない限り、優越的地位の濫用規制によるフランチャイズ規制は今後も実効性を持たないと考えられる。なお、同時並行で行っている米国のLittle FTC法自体の研究に関しては、日本語文献がないため、今年度は外国語文献の収集を主として行い、それらの検討及び規制類型の把握に努めた。本科研費の研究目的である米国のLittle FTC法は、日本の独禁法の「不公正な取引方法」とその規制内容が重なる部分があるとされる。そこで、昨年に引き続き、日・米の比較法を行うための準備作業の意味も込めて、日本の独禁法の不公正な取引方法によるフランチャイズ・システムの規制、および、フランチャイズ規制に用いられることが多い行為類型(再販売価格維持行為、拘束条件付取引)の研究を行った。また、独禁法の管轄官庁である公正取引委員会による規制をきっかけとした民事の損害賠償の事件についても検討した。公正取引委員会が再販売価格維持行為だと認定する際のポイント、要件は、ほぼ固まりつつあるといってよいであろう。ところが、いざ、私訴となると、再販売価格維持行為を立証し、損害賠償を請求する原告は、いったい何を主張すればよいのか、現時点では明確になっていない。原則違法とされる再販であるが、他の被拘束者に対する拘束をも立証する必要があるのか否かなどにより、原告の立証負担は極めて大きくなる可能性があることも考慮すべきである。かつては、それに加え、損害額の立証という壁があったが、この点は近年民訴法248条が用いられ、立証負担が軽減されている。また、少々視点を変え、フランチャイズ・システムの可能性を探るため、社会的フランチャイズについても若干取り上げた。近年、社会的企業が注目を集めつつある。フランチャイズ・システムも、ノウハウの伝達や経営システムの構築などの面では優れた点もある。そこで、その点を生かしつつ、社会問題の解決に役立つような事業内容でなおかつ、ロイヤリティ率を低額にして、加盟者を搾取しないようにするなどの特徴がみられるフランチャイズが出てきている。さらに、同時並行で行っている米国のLittle FTC法自体の研究に関しては、日本語文献がないため、今年度は外国語文献の収集を主として行い、それらの検討及び規制類型の把握に努めた。また、フランチャイズ(FC)規制に一役買っていることもある。そこで、引き続き、日・米の比較法を行うための準備作業の意味も込めて、日本の独禁法の不公正な取引方法によるFCシステムの規制、および、FC規制に用いられることが多い類型の不公正な取引方法(再販売価格維持行為、

拘束条件付取引、優越的地位の濫用)に関する研究を行った。例えば、近年、原告であるFC加盟者が、詳細に優越的地位の濫用に係る主張・立証を行う事例が増加しつつある。FC契約は、店舗経営で生じた利益を本部と加盟者で分配するシステムであり、常に利益相反関係が内在している以上、加盟者自身の利益と負担の比較という観点のほかに、本部と加盟者の利益・負担分配の公正性という観点が欠かせないはずであるが、現状の裁判ではその点が軽視されがちである。また、日弁連と合同で、米国(連邦取引委員会、弁護士、アメリカ加盟店協会(American Franchisee Association))、および韓国(公正取引委員会、公正取引調整院、弁護士)にてヒアリングを行った。米国では、FC契約の際の欺瞞的な売上予測に関する詳細な議論(平均売上の提示や地域的差異(気温、人口等)を考慮しない売上予測をめぐる問題)、FC本部側弁護士から見たFC規制法の重要性(問題解決へ向けての道程が示される)、法改正をめぐるロビー活動の実態等について調査を行った。韓国では、韓国FC法の特徴的な内容(加盟金預託制度、自動更新制度等)と、調整院における裁判外のFC紛争処理制度の実態を調査した。以上を通じて、法的規制のみならず、紛争処理の在り方をも含めて、日本でいかなるFC規制制度を構築すべきかについて大いなる示唆を得ることができた。州のFTC法それ自体を取り上げた論文の執筆に少々遅れがみられるためである。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、6月に日弁連の消費者問題対策委員会独禁法部会が米国にて行うフランチャイズ法制の調査に同行することになっている。FTC、アメリカ法曹協会のフランチャイズ部会所属の弁護士、アメリカの加盟者団体、イリノイ州のフランチャイズ規制担当者等からのヒアリングを行うべく、現在準備中である。今回の調査は連邦と州、双方のフランチャイズ規制の調査を目的としている。この調査の成果を生かして、今後の研究を進めたい。また、本年度も、日本のフランチャイズ訴訟についての研究を続行させて、米国のフランチャイズ規制の調査、研究によって得られた知見を、日本のフランチャイズ問題の研究に生かしたい。
GFAP遺伝子異常症であるアレキサンダー病の臨床および病態機序に関する研究

アレキサンダー病(AxD)はGFAP遺伝子に変異をもつ、唯一のmonogenic glial cytopathyである。臨床的には乳児型、若年型、成人型の亜型に分類される。我々は以下の3つの研究を行った。1)28例の神経変性疾患患者に遺伝子診断を施行したがGFAP遺伝子変異は同定されなかった。2)成人発症の白質脳症をともなう痙性対麻痺を呈する1家系に対し、全エクソーム解析を行ったところ、66遺伝子にまで絞り込めた。3)培養細胞を用いたGFAPの研究: SW13細胞を用いて、野生型および変異型GFAPを強制発現させたところ、凝集体形成の割合と臨床重症度とに相関関係が確認された。アレキサンダー病はアストロサイト特異的マーカーであるGFAP遺伝子に変異を持つ、唯一のmonogenic glial cytopathyである。臨床的には1)乳児型、2)若年型、3)成人型の亜型に分類される。乳児型は前頭葉優位の大脳白質に、若年型は後頭蓋窩(脳幹および小脳)、成人型は特に延髄頸髄に病変の主座があり、それぞれの臨床症状および頭部MRI画像は異なる。臨床症状および遺伝子変異の連関は、現在のところ不明である。そこで我々は、臨床的にアレキサンダー病が疑われる症例においてGFAP遺伝子診断を積極的に施行している。平成26年度には新たに3症例の遺伝子検査を施行したが、いずれも陰性であった。なおGFAP遺伝子検査前のスクリーニング検査で、本邦では比較的まれな上、頭部MRIで"hot cross bun" signが陽性であるSCA1の家系を見い出した。さらにGFAP遺伝子変異がみられないアレキサンダー病様の臨床像を呈する家系を対象とし、次世代シーケンサーを用いた新規遺伝子の同定を目指している。現在、血族婚のある1家系を対象に進行中である。一方、疾患の病態生理を解明するため、同時に基礎研究も遂行中である。特に変異型GFAPタンパクが神経変性を引き起こす機序を解明するのにあたり、近年同定されたアストロサイトに特異的に発現する新規小胞体ストレスセンサーであるOASISタンパクに着目している。この相互連関を明らかにすることにより、アストロサイトの分化の調整に新たな知見を加えられるであろう。さらに本研究はアレキサンダー病のみにとどまらず、脳血管障害、頭部外傷、神経感染症、自己免疫性疾患など広範な神経疾患におけるアストロサイトの関与を明らかにできる可能性があり、神経科学研究のブレイクスルーとなりうる可能性を秘めている。アレキサンダー病はアストロサイト特異的マーカーであるGFAP遺伝子に変異を持つ,唯一のmonogenic glial cytopathyである.臨床的には1)乳児型,2)若年型,3)成人型の亜型に分類される.1)乳児型は前頭葉優位の大脳白質,2)若年型は後頭蓋窩(脳幹および小脳),3)成人型は特に延髄頸髄に病変の主座があり,それぞれの臨床症状および頭部MRI画像は異なる.臨床症状および遺伝子変異の連関は,現在のところ不明である.そこで我々は,臨床的にアレクサンダー病が疑われる症例において,GFAP遺伝子診断を積極的に施行している.平成27年度には新たに2症例のGFAP遺伝子検査を施行したが,いずれも陰性であった.なお本研究の前のスクリーニング検査では,新たなSCA1を3例,Machado-Joseph病を2例,見出した.うち2例は非常に興味深い症状を呈しており,現在論文作成中である.さらにGFAP遺伝子変異が認められないもののアレキサンダー病に合致する臨床症状を呈する家系を対象とし,次世代シーケンサーを用いた新規遺伝子の同定を目指している.現在,常染色体優性遺伝形式を取る,痙性対麻痺と白質脳症を呈する家系を対象にして研究が進行中である.一方,疾患の病態生理を解明するため,同時に基礎研究も遂行中である.特に変異型GFAPタンパクが神経変性を引き起こす機序を解明するにあたり,アストロサイトに特異的に発現する小胞体ストレスセンサーであるOASISタンパクに注目している.この相互連関を解明すれば,アストロサイトの分化の調整に新たな知見が加えられるだろう.さらに本研究はアレキサンダー病のみにとどまらず,脳血管障害,頭部外傷,神経感染症,自己免疫疾患など広範な神経疾患におけるアストロサイトの関与を明らかにできる可能性があり,神経科学研究のブレイクスルーとなりうる可能性を秘めている.臨床研究のひとつである,アレキサンダー病のGFAP遺伝子診断に関しては,2例を実施したが,いずれも陰性であった.すなわち臨床症状および遺伝子変異の連関(Genotype-Phenotype Correlation)に関する新たな知見を得ることはできなかった.本研究をさらに進めるためには,当施設でGFAP遺伝子診断をしていることを,さらに広く啓発してゆくことが必要であろう.一方,その前段階である,既知の脊髄小脳変性症および遺伝性痙性対麻痺の遺伝子診断においては,いくつかの新知見を得ることができ,現在論文準備中である.次に次世代シーケンサーを用いた新規遺伝子の同定の研究であるが,これも滞っている.研究代表者が2015年4月に異動し,後任に患者を引き継いだのだが,その後,患者が転院後に死亡され,協力的であった患者家族が,研究の同意を撤回された.よって研究が頓挫してしまった.現在,異動先の病院で,新たな家系をリクルートしているところである.また,培養細胞系を用いた変異GFAPとOASISとの連関についての基礎研究は,未だ着手されていない.その最大の原因は,研究代表者の異動である.

2015年4月に新病院へと異動したため,その業務内容の変更,研究室のセットアップ,各種申請書類作成などに予想以上の時間がかかった.さらに研究を共同して進める予定であった,研究分担者の協力が得られなくなったことも挙げられる.アレキサンダー病(AxD)はアストロサイト特異的マーカーであるGFAP遺伝子に変異をもつ、唯一のmonogenic glial cytopathyである。臨床的には1)乳児型、2)若年型、3)成人型の亜型に分類される。我々はAxDの知見を深めるために、以下の3つの研究を行った。1. GFAP遺伝子診断:臨床的にAxDが疑われる症例に関し、積極的に遺伝子診断を施行している。本年度は9例の神経変性疾患患者に対し遺伝子検査を実施した。スクリーニング検査では、DRPLA1例およびハンチンントン病1例を見出した。3例にGFAP遺伝子検査を施行したが、いずれも陰性であった。2.次世代シーケンサーを用いた新規遺伝子同定目的研究:常染色体優性遺伝形式をとる成人発症の白質脳症をともなう痙性対麻痺の1家系を見出した。父(正常者)、息子(発症者)および娘(発症者)の全ゲノムシーケンスを行った。結果、現在までのところ66遺伝子にまで絞り込むことに成功した。残りの家族のsegregationを確認した上で責任遺伝子を同定し、さらにその機能解析を検討している。3.培養細胞を用いたGFAP機能解析:野生型と変異型GFAP遺伝子をそれぞれ各種培養細胞に導入し、48時間後にWestern Blotによる解析および細胞内局在を共焦点レーザー顕微鏡で観察した。vimentinをはじめとしたGFAP以外の中間径フィラメントの関与が示唆されたため、内在性vimentinのないSW13を用いたところ、凝集体発現はみられなくなった。さらに変異型間においては隣接する3つの変異(p.D78N:成人型、p.R79C:乳児/若年型、p.R80S:新生児型)において、GFAP細胞内局在と臨床像との相関がみられた。本研究はAxDのみならず各種神経疾患におけるアストロサイトの関与を明らかにできる可能性がある。アレキサンダー病(AxD)はGFAP遺伝子に変異をもつ、唯一のmonogenic glial cytopathyである。臨床的には乳児型、若年型、成人型の亜型に分類される。我々は以下の3つの研究を行った。1)28例の神経変性疾患患者に遺伝子診断を施行したがGFAP遺伝子変異は同定されなかった。2)成人発症の白質脳症をともなう痙性対麻痺を呈する1家系に対し、全エクソーム解析を行ったところ、66遺伝子にまで絞り込めた。3)培養細胞を用いたGFAPの研究: SW13細胞を用いて、野生型および変異型GFAPを強制発現させたところ、凝集体形成の割合と臨床重症度とに相関関係が確認された。臨床研究であるアレキサンダー病のGFAP遺伝子診断に関しては、学内および学外の候補症例を3名検査実施した。いずれも全exonおよびexon-intron boundaryには既知のSNPs以外には変異を同定できなかった。
シヨウジヨウバエ学習・記憶中枢の形成と機能に関わる遺伝子網の分子遺伝学的基盤

脳神経系の高次機能解析は神経科学では重要な課題の1つである。学習・記憶に関連した研究はショウジョウバエやマウスなどのモデル生物を中心に数多く報告されている。ショウジョウバエ脳ではキノコ体と呼ばれる神経構造体が学習・記憶の中枢と考えられている。キノコ体の高次神経構造がどのような遺伝子群でその形態や機能を制御しているか調べるため、DNAマイクロアレーによる網羅的解析を行った。DNA合成阻害剤を用いた化学殺傷法によりキノコ体を破壊した個体と野生型からtotal RNAを抽出し比較解析を行った。ANOVA処理後、キノコ体で高く発現する遺伝子、約100個を選別した。TSA増幅法によるin situ hybridization法により、成虫脳での各遺伝子の発現を見た。キノコ体細胞体や脳皮質周辺の比較的広い領域で選別遺伝子の発現が認められた。選別遺伝子の推定された分子機能は、哺乳類でも高く保存された酵素群、転写遺伝子群およびシグナル系因子など、脳の高次機能やキノコ体発生に関わる因子が探索された。キノコ体発生における影響を調べるため、各遺伝子の2重鎖RNA変異体をキノコ体特異的なGa14系統で発現させ、ノックダウン実験を行った。国立遺伝学研究所の上田研究室のRNAi変異体バエ約40系統を利用し、8例でキノコ体発生中に何らかの形態異常が確認された。今後の更なる単一細胞レベルでの機能損失型実験や個々の突然変異体の検討が必要だが、変異体解析のヒントとなる情報を数多く発見できた。ショウジョウバエでは組織特異的ノックアウト解析に加えて、時期特異的なノックアウト実験法も開発されつつある。今後ますます遺伝子の網羅的な機能解析実験も進んで行く事が予想される。今後、脳の高く保存された遺伝子群のさらなる解析により、種を超えた学習記憶中枢遺伝子の分子基盤を明らかにして行きたい。ショウジョウバエの脳・神経系におけるキノコ体は、比較解剖学的には脊椎動物の嗅皮質や海馬に相当する構造で、嗅覚連合学習の高次中枢として機能している。このキノコ体の神経発生と可塑性に関わる遺伝子の網羅的解析としてDNAマイクロアレーを用いて102の遺伝子を同定してきた。それらの59の遺伝子構造から予想される機能を分類すると、転写因子群18%、各種酵素群18%、細胞シグナリング関連分子12%、トランスポーター11%などが判明した。さらに、キノコ体でのin vivoでの発現を蛍光in situ hybridization法で25遺伝子調べると20の遺伝子について、キノコ体での発現が認められた。これらの結果よりキノコ体で発現する遺伝子群が高い割合で探索されたと思われる。さらにキノコ体形成過程における影響を調べるため、RNA干渉法により検討した。ショウジョウバエキノコ体特異的なエンハンサー系統に、ヘアピン型DNA(5'より500bpの逆向き反復配列)が挿入された各種RNAi系統(国立遺伝学研究所、上田龍博士より分与)を掛け合わせ、F1世代における各遺伝子のキノコ体での発現を抑制した。結果として8例がキノコ体の形成異常を示し、20例の中程度の表現型が見られた。これらの結果は、学習・記憶に関わるキノコ体神経のシナプス可塑性に関連した神経因子に加えて、その分化や再構築に関わる遺伝子も多数得られたと思われる。今後さらに個々の遺伝子の発現解析やRNA干渉実験により、キノコ体神経発生や機能に影響する遺伝子カタログの完成を目指したいと考えている。学習・記憶など脳の高次機能の研究は神経科学では重要な課題の1つである。ショウジョウバエなど昆虫にも匂いや電気ショックなどを連合した学習記憶が存在し、その中心にあるのがキノコ体と呼ばれる神経構造体である。

我々は分裂阻害剤を用いた化学殺傷法でキノコ体で高く発現する遺伝子をマイクロアレー解析で約100個えている。本研究はその候補遺伝子群がどのような遺伝子網として存在し、どのように生体内で発現しや個々の機能を有しているかを網羅的に解析していく目的で行われた。In situ hybridizationではTSA増幅法による高感度検出法により、キノコ体細胞帯やその周辺の脳の皮質の比較的広い領域で発現が認められた。その中では、哺乳類でも高く保存された酵素群、転写遺伝子群およびシグナル系因子など、脳の高次機能やキノコ体発生に関わる因子として予想される遺伝子群のダイナミックな発現がまとめる事ができた。また、ショウジョウバエの遺伝学の利点としてRNAi変異体を、組織特異的な系統を掛け合わせることで、その子孫の表現型を比較的簡単に網羅的に解析できる事ができる。我々は国立遺伝学研究所の上田研究室のRNAi変異体バエを有効に活用する事で、多くの発生中の表現型をまとめる事ができた。今後の更なる細胞レベルでの機能損失型実験や個々の変異体の更なる研究が必要だが、変異体解析のヒントとなる情報として蓄積する事ができた。ショウジョウバエでは組織特異的発現系統の解析が空間的な物に加えて時期的な解析も可能な系統が年々開発され、ますます網羅的な機能実験も進んで行く事が予想される。脳の高く保存された遺伝子群の解析から、種を超えた遺伝子基盤の実体が明らかにされるためにも、今後このような研究が活用される事が期待される。
レーザーとマイクロ反応器を複合化した不斉合成システム

光源と反応場の特徴を有効に組み合わせたマイクロ光化学プロセスの開発を目指し、光不斉合成、光触媒の酸化、還元力を用いた有機反応等をモデル系として、光反応に最適化したマイクロリアクターを設計、高収率、高選択率反応プロセスの実現を目的に研究を進めた。まずマイクロリアクターを用いた光不斉増感反応の実効性の検証を試みた。(Z)-シクロオクテンの光増感エナンチオ区別異性化反応、および(R)-(+)-リモネンへのメタノール極性付加反応をマイクロリアクター中とバッチ反応容器中で行ったところ、バッチ反応容器に比べマイクロリアクター中では極めて短い滞留時間で高い収率が達成された。またマイクロリアクター中でフロー条件を制御することにより、副反応を誘起するラジカルの生成が抑制され、反応の選択性が向上することが明らかとなった。マイクロリアクターの流路内に酸化チタンを担持させ、光触媒の酸化力を用いた環境汚染物質の分解、光触媒によるニトロ基の還元などの反応を行わせると、極めて短時間に高い収率が得られた。光源としてのUV-LEDの利用は装置全体の小型化、フォトンコスト低減に極めて有用であり、光触媒担持マイクロリアクターと組み合わせると、フォトン効率もバッチ系に比べ1桁以上高くなることが見出された。またアミンのアルキル化の研究では、通常のバッチ反応系では進行しない、あるいは事実上観察できないほどに効率の低い反応が、比界面積の極めて高いマイクロリアクターでは発現することが明らかとなった。1増感剤を不斉源とする光不斉合成励起光源にKrFエキシマーレーザー(波長248nm)を用い、マイクロリアクター(MR)中で、(Z)-cycloocteneから(E)-cycloocteneが生成する光増感エナンチオ区別異生化反応(増感剤;ジアセトンフルクトースピロメリツト酸エステル)を行った。(E)-cycloocteneの反応収率とエナンチオマー過剰率(ee)を分析したところ、レーザー強度、流速等を適切に制御すれば、反応はバッチに比べてMR中では非常に速く起こることが判った。eeは非常に短い滞留時間内にほぼ定常状態になり、転化率は滞留時間が長いほど増加する傾向を示した。eeはバッチでの約十分後の値と同様であったが、反応収率はバッチに比べ、同等か高い値になった。XeClエキシマーレーザー(波長308nm)を励起光源として用いると、eeが向上することが明らかになった。2光触媒反応による有害化学物質の分解二酸化チタン膜を流路内に焼成させたMRを用い、環境ホルモン類のモデル化合物としてm-ChlorophenolとBisphenol Aを用いてその光分解に応用した。励起光源にはXeClエキシマーレーザー、または紫外発光ダイオード(UV-LED)を用いた。その結果、バッチでは数十分単位で起きる分解反応が、MRでは数秒から数十秒のオーダーで進行していることが判った。次に、励起光源ごとに光触媒反応の効率(Photonic Efficiency,ξ=(反応分子数)/(入射光子数))の評価を行ったところ、尖頭出力の大きいエキシマーレーザーを用いた場合は、反応効率(ξ)は非常に低いことが判った。一方、UV-LEDでは、反応効率、装置全体の小型化、フォトンコスト等を勘案すれば、MRを用いた光反応システム構築のために極めて有用であることが明らかとなった。光反応に最適化したマイクロリアクターを設計、高収率、高選択率反応システムの開発を行った。マイクロリアクター中において、不斉光増感反応の効率化を実験検証した。(R)-(+)-リモネンの光不斉増感アルコール極性付加反応をモデル反応系として、セル中及びマイクロリアクター中での見かけの生成速度定数の見積もりを行ったところ、マイクロリアクター中ではセル中に比べマイクロリアクターのサイズによって、数倍大きな生成速度定数をもつことが明らかになった。

また、この生成速度の違いから生成物の光学純度に違いが現れることがわかった。この反応系では初期反応において高いジアステレオ選択性を生じ、その後ジアステレオ選択性を下げる副反応が起こっているものと考えられる。この場合、高選択的に目的生成物を得るにはできるだけ短時間で生成物を回収することが必要である。マイクロリアクターを用いてフロー精密制御を行い、反応時間をコントロールすることでより高選択的に目的生成物を得ることができた。また、光反応の光源として一般的に用いられている水銀灯よりも、単色性が良く波長可変なレーザーを用い、その光反応に最適な波長を選択することで反応効率を上げることができることも明らかになった。二酸化チタンなどの光触媒を担持したマイクロリアクターの有機反応場としての有効性についても検討した。流路内に光触媒薄膜を担持したマイクロリアクターを用いると、比表面積が非常に大きいという効果が顕著に現われ、酸化分解、還元反応が極めて高効率に進行することが明らかとなった。アミンのN-アルキレーション反応では、バッチ系と異なる、マイクロ反応場特有の新規な反応性を示す系の存在することが見出された。通常のバッチ反応系では進行しない、あるいは事実上観察できないほどに効率の低い反応が、比界面積の極めて大きいマイクロリアクターでは発現したものと考えられる。
アフリカツメガエルをモデル系とした体軸形成に重要な遺伝子群の網羅的解析

アフリカツメガエル初期胚は背側決定因子beta-cateninの局在から体軸の形成が始まる。我々はbeta-cateninが直接誘導する遺伝子群を同定することで、体軸形成に重要な遺伝子の網羅的なスクリーニングを試みた。具体的には、816細胞期のアフリカツメガエル初期胚の腹側帯域(ventral marginal zone)に野生型beta-catenin mRNA及び機能喪失型beta-catenin mRNAをそれぞれマイクロインジェクションし、zygoticな転写が始まってすぐのステージ(stage 8.5)までインキュベーションする。Stage 8.5胚に達した後、インジェクションした領域を切り出しtotal RNAを回収した。その後total RNAからcDNAプールを作製、プローブ化した後、サブトラクティブスクリーニングを行なった。予備段階の実験からbeta-cateninによって誘導される事が知られている既知の遺伝子Siamois、Chordinなどが単離され、スクリーニングがうまく機能していることが明かとなった。6000クローンのcDNAライブラリーをスクリーニングした結果、オーガナイザー形成に重要である事が知られている遺伝子がいくつか同定され、それとともに機能の明らかで無い遺伝子もいくつか同定できた。それらの中にはショウジョウバエの初期発生に重要であると考えられている転写因子なども含まれており、現在アフリカツメガエル初期胚を用いて機能を解析中である。これまでXenopusではゲノム解読が遅れていたせいもあり、網羅的にスクリーニングする手段(cDNAマイクロアレイなど)に制約があった。しかし最近cDNAマイクロアレイの利用が可能となり、アフィメトリクス社製GeneChipを用いた解析から約14400転写産物に対し網羅的にスクリーニングを行なった。その結果サブトラクティブスクリーニングで取りこぼしていた遺伝子が多数単離できた。現在これらの遺伝子に関しモルフォリノアンチセンスオリゴをもちいたknockdownアッセイを行なっている。
屈折率調整された複雑流路を有する光触媒水浄化リアクター内のデジタルホログラム計測

球充填した円管(SPP)において、作動流体として使われた水に屈折率マッチング方法を使って複雑な流れを理解するために、デジタルのホログラフィックなPTVの3次元化可視化を実行した。球はMEXFLONで作られており、その屈折率が水と同じである。TiO2で担持された球は、光触媒水処理反応炉において使われた。この水浄化反応炉の性能は、メチレンブルー水の溶液を使って再循環実験によって検証された。MEXFLONビーズによる速度定数は、球の屈折率を水のそれとマッチさせていることの有効性を確認されたため、ガラスビーズの速度定数より3.8倍大きかった。光触媒を担持したペブルを充填した円管内流れに高速時間分解デジタルホログラフィック計測手法の適用し内部流動を計測することを目的としている。平成26年度は、ペブル充填流路内の3次元計測と水処理反応同定計測を行った。水処理反応の検証のためにレジオネラ菌水溶液のシミュラントとしてメチレンブルー水溶液を使用したリアクターの浄化効率を分光器を用いて定量的に検出した。ペブル内流れのDHPTVによる可視化計測を行うための流路を作成し高速時間分解デジタルホログラフィック計測手法によりぺブル内流速を得た。先行研究が指摘しているバルク速度の6倍程度の速度をぺブル間で観察した。ぺブルに光触媒を担持した状態でメチレンブルー水溶液内でUVを照射し光触媒効果による分解を分光器により定量的に確認した。2光軸ペブル充填流路内の3次元計測と光触媒反応バブルの同定計測を行った.ペブル内流れのDHPTVによる可視化計測を行うための流路を作成し2光軸高速時間分解デジタルホログラフィック計測手法によりぺブル内流速を得た.水と合致した屈折率を持つ素材であるメックスフロンをペブルの素材として用いることにより,作動流体に水を用いた充填層内流れの計測はすでに報告した.平成27年度は、水とメックスフロンの屈折率がほぼ等しいためペブルは水中で見かけ上透明化させ、さらに,カメラ1,カメラ2を同時に用いて観測領域の全域でトレーサ粒子のフリンジ像を観測することができた.カメラ1,カメラ2で撮影したホログラム画像をコンピュータ上で再生し,トレーサ粒子像を再構築した.このとき,8120枚の画像を平均化して作成したバックグラウンド画像を用いて背景除去処理を行った.各カメラで得られた,8120フレームの粒子座標をトラッキングして流速場を取得し重ね合わせた.カメラ1とカメラ2で,マッチングした8120枚分の粒子位置を用いてPTVを行ったところ,約9000個の総ベクトル数を得られた.カメラ1,カメラ2でから撮影される同じペブル周りの流速場を3次元計測することに成功した.また、光触媒を担持した板状でUVを照射し光触媒効果によるバブルをホログラム計測により定量的に確認した.ぺブル内流速の2光軸による3次元計測が完了した。MEXFLON球を用いたインデックスマッチング法により水中でのぺブル計測を可能としぺブル素材と水の屈折率差によるホログラム像の歪みを軽減し速度ベクトルの取得を可能とした。また2つのカメラを用いることによりぺブルの隙間に現れるベクトルも取得が可能となった。レジオネラ菌などによって汚染された水を浄化するために光触媒リアクターを用いた手法が広く用いられている。水処理リアクターは円筒型、長方形、円管型の容器に光触媒を担持したフィルムやビーズを充填させて作製することが主流である。光触媒表面にUVが照射されることで光触媒反応が起きることから、担体と容器の形状が変化した場合でも均一にUV光を照射することで反応を促進させることが不可欠である。このUV照射の際にリアクターや汚染水、担持を行った素材との界面で反射や屈折が生じることで、照射されるUV光が低減されてしまうことが課題となっていた。そこで本研究では、純水と同じ屈折率を持つメックスフロンビーズに酸化チタンを担持しFEP管に充填することでUV光のビーズ表面における反射や屈折を限りなく低減させた水処理リアクターを開発し、その有用性について検討した。平成28年度では、純水と同じ屈折率を持つメックスフロンビーズに酸化チタンを担持しFEP管に充填することでUV光のビーズ表面における反射や屈折を限りなく低減させた水処理リアクターを開発し、その有用性について検討した。メックスフロンビーズ使用時の圧力損失について実測することで、ビーズ充填時のFEP管内流れの特性について評価した。さらに、本リアクターを用いて汚染水のシミュラントであるメチレンブルー(MB)溶液を浄化させる実験を行った。浄化実験において、最初に充填するビーズの担持方法、材質を変化させた時のMB溶液の反応速度について実測した。また、MB溶液の水温、流量を変化させた時の反応速度について実測した。そして、メックスフロンを材質とし5 mm, 3mmのビーズ使用時、平板使用時の反応速度について実測し、光触媒の表面積と反応速度の関係について検討を行った。

球はMEXFLONで作られており、その屈折率が水と同じである。TiO2で担持された球は、光触媒水処理反応炉において使われた。この水浄化反応炉の性能は、メチレンブルー水の溶液を使って再循環実験によって検証された。MEXFLONビーズによる速度定数は、球の屈折率を水のそれとマッチさせていることの有効性を確認されたため、ガラスビーズの速度定数より3.8倍大きかった。ベブル内の流速の3次元計測が完了した。ぺブルに光触媒を担持した状態で、メチレンブルー分解反応を定量的に確認した。さらにぺブルの材質を変更し同様の実験を行い、本研究で用いている材料が有用な素材であることを確認できた。今後は、実際の循環リアクターを考慮した系での実験を分光実験と同時に行い、時間経過による反応の進行を捉える計測を行う。同時に数値計算も行い定量的な検証も行う。熱流体工学今後は光触媒を担持したぺブルを静的な分光実験ではなく、流動層内にいれて動的な分光実験をおこなう。その際に実験で3次元速度をすでに得ている2個を重ねていくぺブル配置で実験を行う。また、同時にこの配置によるDNSによるシミュレーションも行う。このDNSコードはすでに作成してあるが更なる高効率化のためにスレッド並列化を行う予定である。
自在な熱輻射制御のための新技術/概念の構築

本研究では、電子系と光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射を望む波長に望む線幅で集約する技術、また、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念を構築することを目的として研究を行った。その結果、(1)黒体輻射光源と比較して1/100以下の線幅を有する超狭帯域中赤外光源の開発、(2)電圧印加による超高速熱輻射変調(MHz)の実証、(3)1000 °C以上で動作する近赤外狭帯域熱輻射光源の開発、(4)中間基板を介した光源と受光素子の近接による黒体リミットを超える狭帯域熱輻射伝達手法の発見、に成功した。本研究では、電子系と光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射を、エネルギー損失なく、望む波長に望む線幅で集約する技術、また、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、高温物体からの熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念を構築することを目的として研究を進めている。本基盤Sの開始段階では、量子井戸のサブバンド間遷移を用いた電子系の制御と、フォトニック結晶による光子系の制御の組み合わせにより、黒体の1/30(Q値:30)まで熱輻射スペクトル線幅を狭め、かつ投入電力がこの狭いスペクトルに集約可能であるということを世界で初めて示すことに成功していた。本年度は、まずこの線幅をさらに狭帯域化することを目指して検討を行った。フォトニック結晶格子を正方格子に、格子点形状を円柱に変更するとともに、2種類の半径をもつ円柱を混合し、この半径の差を微調整することで、共鳴モードのQ値制御を行った。さらに、サブバンド間遷移の吸収Q値を、フォトニック結晶の共鳴Q値と一致するように、量子井戸数やドーピング量を調整した。これらにより、単峰かつQ値100を超える熱輻射を実証することに成功した。併せて、熱輻射を高速で制御する方法に関しても検討を開始した。通常、熱輻射のスイッチングは物体の温度変化により行うため、応答速度はミリ秒秒単位と遅いが、これをマイクロ秒領域へ速くすることを目指す。物体の放射率は、サブバンド間吸収によるQ値と、フォトニック結晶の共鳴Q値のマッチング条件により決まるため、温度変化ではなく、Qマッチング条件を時間領域で変化させることにより、熱輻射を高速で制御することを考えた。本年度は、超短光パルスを用いて、キャリアを量子井戸の伝導帯へ高速に励起することで、サブバンド間遷移による光吸収係数を高速変調し、Qマッチングの時間制御を行った結果、高速熱輻射制御の実現を示唆する結果が得られた。本研究では、電子・光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射をエネルギー損失なく、望む波長に望む線幅で集約する技術、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念を構築することを目的としている、昨年度は、量子井戸のサブバンド間遷移を用いた電子系の制御と、フォトニック結晶による光子系の制御の組み合わせにより、単峰でQ値120を超える熱輻射を実証することに成功した。また、熱輻射の高速制御法に関しても検討を行い、超短光パルスを用いて、キャリアを量子井戸の伝導帯へ励起することで、サブバンド間遷移による光吸収係数を高速変調するという手法を新たに提案し、高速な熱輻射制御を実現した。本年度は、光励起により実現した高速熱輻射制御を、電気的に実現することを目指した。具体的には、pn接合に逆バイアスを印加して量子井戸の第1サブバンドに存在するキャリアを引き抜くことで、第1-第2サブバンド間遷移が起こり得ないようにして、熱輻射に必要な光と物質の相互作用を無くすという、温度変化により変調を行う従来デバイスとは全く異なる手法を用いた。この結果、細い線幅をもつ熱輻射を、デバイス温度を一定に保ったまま、外部印加電圧による制御のみで、1MHz程度の周波数で変調することに成功した。これは従来デバイスの1万倍程度と極めて高速であり、従来の熱輻射制御法の限界を打破する新概念の構築・実証に成功したと言える。併せて、熱光発電の高効率化に向け、近赤外領域での熱輻射制御の検討も開始した。Siのバンド間遷移(遷移波長:1μm近傍)を利用し、フォトニック結晶構造を形成することで、電子系と光子系の同時制御を行うことを検討している。本年度は理論解析を進め、薄膜Si上に正方格子ロッド型フォトニック結晶を形成することで、近赤外領域のみで高い輻射率をもつ構造を設計し、初期的な実験結果を得ることにも成功した。本研究では、電子系と光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射をエネルギー損失なく、望む波長に望む線幅で集約する技術、また、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念を構築することを目的としている。昨年度は、中赤外域において、相互作用の電気的制御、具体的には、GaAs/AlGaAs量子井戸の第1サブバンドに存在する電子を電気的に引き抜くことで熱輻射に必要な光と物質の相互作用を無くすことにより、温度変化に依存しない熱輻射の超高速変調に成功した。

また、熱光発電の高効率化に向け、近赤外領域での熱輻射制御の検討も開始し、薄膜Si上に正方格子ロッド型フォトニック結晶を形成することで、近赤外領域のみで高い輻射率をもつ構造の設計に成功してした。本年度は、中赤外域においては、昨年度に実現した相互作用の電気的制御を発展させ、1つのチップ上で輻射波長を切り替え可能な素子の開発を進めた。具体的には、一つのデバイス内部に格子定数の異なるフォトニック結晶領域を複数個設け、それぞれが電気的に輻射強度を変調できるように個別の回路・電極を設定する。これにより、デバイス全体を加熱しつつ、必要な波長の領域だけを発光させることで、同一チップ上で4波長切り替え可能な光源の実現に成功した。また、Siのバンド間遷移を用いた近赤外域光源について、実験的な検討を進めた。昨年度に設計を行った、構造保持のための厚さ1 μmのSiO2薄膜上に、高さ500 nmのSiフォトニック結晶ロッドを形成した構造を作製し、輻射特性を評価した結果、波長1 μm以下の短波長域で高い放射率(80%)をもち、かつ長波側については広い波長域に渡って放射率が抑制出来ることを、実験的に確かめることに成功した。前述のように、本研究では、電子系と光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射を、エネルギー損失なく、望む波長に望む線幅で集約する技術、また、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、高温物体からの熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念を構築することを目的としている。GaAs/AlGaAsを利用した中赤外光源については、昨年度、当初の予定に掲げていなかった熱輻射の電気制御に取り組み、電圧制御という実用上重要な手法により、これまでの温度変化による変調と比較して、10,000倍という高速での熱輻射の変調に世界で初めて成功していた。本年度は、本技術をさらに発展させ、一つのデバイス内部に輻射波長の異なる領域を複数個設け、それぞれが電気的に輻射強度を変調できるように個別の回路・電極を設けた、1つのチップ上で輻射波長を切り替え可能な素子の実現に成功した。本成果は、当初の目標を大きく上回るものであり、幸いにもApplied PhysicsLettersのFeatured Articleとして選出されるとともに表紙に掲載され、またNature Photonics誌のNews and Viewsにも取り上げられるなど大きく注目された。また、Siを利用した近赤外光源についても、昨年度設計した、ロッド型Siフォトニック結晶構造の作製・評価を行い、波長1 μmより短波の領域で高い放射率(80%)をもち、かつ1 μmより長波の領域では放射率が抑制された素子の実現に成功した。本素子を利用することで、幅広いスペクトルをもつ太陽光、また地熱・廃熱からの輻射光を、太陽電池のバンドギャップ付近の光に変換することが可能となり、太陽光や地熱等を利用した発電の高効率化などに大いに寄与する重要な成果と位置づけることが出来る。以上のようなことから、全体として本研究課題は当初に掲げた目標以上に進展しているといえる。本研究では、電子系と光子系の両状態制御により、物体からの熱輻射を望む波長に望む線幅で集約する技術、熱輻射を動的かつ超高速に制御する技術など、熱輻射を自在に制御・利用するための新技術や概念の構築を目的としている。本年度は、GaAs/AlGaAs量子井戸のサブバンド間遷移を利用した中赤外域熱輻射光源について、昨年度実現した複数のフォトニック結晶の集積化による波長切り替え可能な光源を発展させて、単一発光面から異なる2波長を出射可能な熱輻射光源の設計・作製を行った。具体的には、1つの基板に異なる井戸幅をもつ複数の量子井戸層を積層し、各量子井戸が単一のフォトニック結晶の基本モードおよび高次モードと相互作用するように構造設計を行った。
扁桃体・海馬における条件付け記憶に関わる神経伝達物質の研究

われわれは以下の研究成果を得たので報告する。第一に、恐怖条件付けの中心的役割を担っていると考えられている扁桃体において、恐怖条件付けが獲得される時、及び、一度恐怖条件付けが獲得された後の条件刺激の提示により恐怖反応が表現される時に各種神経伝達物質の細胞間濃度がどのように変化するのかを脳微小循環透析法(脳マイクロダイアライシス法)を用いて調べた。モノアミン系神経伝達物質であるドーパミン、セロトニンの他、アミノ酸系神経伝達物質とされているグルタミン酸、グリシン、タウリンを同一個体にて同時に測定した。また、記憶形成に深く関わっているとされている細胞の長期増強現象との関連が注目されている一酸化窒素の生体内代謝産物であるNOx(一酸化窒素の酸化物)についても調査を行った。音刺激と電気ショックを用いた恐怖条件付けを行った際には、扁桃体におけるドーパミン、セロトニンの細胞間濃度の上昇が認められ、その後の音刺激のみの提示による恐怖反応の出現の際にも同様の変化が認められた。アミノ酸系神経伝達物質については、音刺激と電気刺激で条件付けをした際にグルタミン酸の細胞間濃度の上昇を認めた。その後の音刺激のみの提示では変化は認められず、他のアミノ酸においては変化がなかった。NOxは音刺激と電気刺激で条件付けをした時やその後の音刺激のみの提示の時に細胞間濃度の上昇が認められた。さらに当研究室では抗躁薬のリチウム、三環系抗うつ薬のイミプラミン、抗不安薬のジアゼパムを腹腔内投与した際の、扁桃体におけるNOxの細胞間濃度の変化も調査した。その結果、リチウム投与によるNOxの細胞間濃度低下、イミプラミン投与による細胞間濃度の上昇を認めた。恐怖条件付けの中心的役割を担っていると考えられている扁桃体において、恐怖条件付けが獲得される時、及び、一度恐怖条件付けが獲得された後の条件刺激の提示により恐怖反応が表現される時に各種神経伝達物質の細胞間濃度がどのように変化するのかを脳微小循環透析法(脳マイクロダイアライシス法)を用いて調べた。モノアミン系神経伝達物質であるドーパミン、セロトニンの他、それらの代謝産物である3,4-ジヒドロキシフェニルエタノール、ホモバニリン酸、5-ヒドロキシインドール酢酸、アミノ酸系神経伝達物質とされているグルタミン酸、アスパラギン酸、グリシン、タウリン、グルタミン、アスパラギン、スレオニン、アラニンを同一個体にて同時に測定した。また、記憶形成に深く関わっているとされている細胞の長期増強現象との関連が注目されている一酸化窒素の生体内代謝産物であるNOx(酸化窒素の酸化物)についても調査を行った。音刺激と電気ショックを用いた恐怖条件付けを行った際には、扁桃体におけるドーパミン、セロトニン、及びそれらの代謝産物の細胞間濃度の上昇が認められ、その後の音刺激のみの提示による恐怖反応の出現の際に同様の変化が認められた。NOxは音刺激と電気刺激で条件付けをした時やその後の音刺激のみの提示の時に細胞間濃度の低下が認められた。また、抗躁薬のリチウム、抗うつ薬のイミプラミン、抗不安薬のジアゼパムを腹腔内投与し、扁桃体におけるNOx濃度の変化も調査したところ、リチウムとイミプラミンで有意な変化を認めた。

第一に、恐怖条件付けの中心的役割を担っていると考えられている扁桃体において、恐怖条件付けが獲得される時、及び、一度恐怖条件付けが獲得された後の条件刺激の提示により恐怖反応が表現される時に各種神経伝達物質の細胞間濃度がどのように変化するのかを脳微小循環透析法(脳マイクロダイアライシス法)を用いて調べた。モノアミン系神経伝達物質であるドーパミン、セロトニンの他、アミノ酸系神経伝達物質とされているグルタミン酸、グリシン、タウリンを同一個体にて同時に測定した。また、記憶形成に深く関わっているとされている細胞の長期増強現象との関連が注目されている一酸化窒素の生体内代謝産物であるNOx(一酸化窒素の酸化物)についても調査を行った。音刺激と電気ショックを用いた恐怖条件付けを行った際には、扁桃体におけるドーパミン、セロトニンの細胞間濃度の上昇が認められ、その後の音刺激のみの提示による恐怖反応の出現の際にも同様の変化が認められた。アミノ酸系神経伝達物質については、音刺激と電気刺激で条件付けをした際にグルタミン酸の細胞間濃度の上昇を認めた。その後の音刺激のみの提示では変化は認められず、他のアミノ酸においては変化がなかった。NOxは音刺激と電気刺激で条件付けをした時やその後の音刺激のみの提示の時に細胞間濃度の上昇が認められた。さらに当研究室では抗躁薬のリチウム、三環系抗うつ薬のイミプラミン、抗不安薬のジアゼパムを腹腔内投与した際の、扁桃体におけるNOxの細胞間濃度の変化も調査した。その結果、リチウム投与によるNOxの細胞間濃度低下、イミプラミン投与による細胞間濃度の上昇を認めた。
ISO衛星を用いた晩期型星の星周ダストエンベロープの空間構造の研究

恒星進化の最末期にある晩期型巨星は、質量放出によって形成された星周ダストエンベロープに囲まれている。星周ダストエンベロープ中の輻射伝達を解くことによって様々な進化段階に相当する多様な物理状態のモデルを計算し、それをデータベースの形に整理するシステムを開発した。これを用いて晩期型巨星における全ての進化段階を網羅する膨大なモデル計算を行い、晩期型巨星モデルのデータベースを構築した。このデータベースを用いて赤外線観測データなどを解析することによって晩期型天体の進化状況を決定することが可能になった。モデルから星周ダストエンベロープの見かけの空間構造を求め、高空間分解能の観測から星周ダストの実際の空間分布を決定する手法を確立した。星周エンベロープは膨張しているため、その空間分布には質量放出の時間的変化が反映されている。したがって、星周ダストエンベロープの高空間分解能観測から質量放出をともなう晩期型天体に対して具体的な進化の情報を直接得ることが可能になったことになる。モデルを用いてIRASデータを解析することによって、R Hyaなどのいくつかの晩期型巨星では質量放出が最近数百年以内に停止している可能性が高いことが明らかになった。この質量放出の停止は恒星内部の熱パルスとの関係が示唆されており、最晩期の恒星進化の包括的理解にきわめて重要な結果であると考えられている。1995年11月にISO(赤外線宇宙天文台)が打ち上げられ現在観測の段階となっている。遠赤外線で星周ダストエンベロープの空間構造を観測する予定になっており、データが入手され次第直ちに上記モデルを用いた解析を行う手順となっている。
サケ科魚類の進化に伴うGSC制御機構の変化

進化的に原始的なニジマス(多回繁殖)は排卵、排精後も生殖腺内に未分化生殖細胞を保持しており、移植実験から幹細胞能を保持していることが明らかとなった。一方、進化の進んだヒメマス(一回繁殖)は同時期に配偶子幹細胞の残存は全く見られなかった。なお、この幹細胞の挙動の変化は連続的なものであり、進化途上のヤマメ、マスノスケはその中間的な特徴を示した。生殖細胞移植実験の結果、多回繁殖のニジマスはヒメマスやマスノスケの配偶子を複数年(最長4年)にわたり継続的に生産可能であることも明らかになった。研究代表者の研究室で継代飼育しているニジマス、ヒメマス、ヤマメの3種を材料に用い、各魚種の各年級群の飼育を同時に行い、定期的に雌雄の生殖腺のサンプリングを行った。現在、組織学的観察に供するべく試料作成中である。なお、将来的にGSCの振る舞いにかかわる遺伝子ネットワークに、内分泌的な考察を加える必要性が生じうるため、これらの個体のサンプリング時に、同時に血中ステロイド測定用の血清、および生殖腺刺激ホルモン等の発現解析用に下垂体も採取した。また、25年度には各種由来のGSCの異種間移植実験を行った。この際には、移植前に宿主の受精卵にdead endのアンチセンスモルフォリノを注入し、内在性の生殖細胞を除去した宿主、あるいは三倍体化により自らの生殖細胞を成熟させられない宿主を利用した。現在までの観察により、ニジマスを宿主にした場合は、すべてのドナー生殖細胞が宿主生殖腺へと生着し、増殖を開始していること、ヤマメおよびヒメマスを宿主にした場合には、ニジマス由来のGFP標識された生殖細胞が宿主の生殖腺へと取り込まれ、そこで増殖を開始することを確認済みである。またヤマメやヒメマスの生殖細胞を検出するために生殖細胞の膜表面抗原に対するモノクローナル抗体を作成することに成功し、生細胞および組織切片上における生殖細胞を効率的に検出する実験系を構築することができた。ヒメマス宿主及びヤマメ宿主は25年度の産卵期に、ニジマス由来の精子を生産できることを確認済みである。これらの宿主の生殖腺におけるドナー細胞の挙動を解析すべく、成熟精巣のサンプリングを終えている。多回繁殖型種としてニジマスを、一回繁殖型種としてヒメマスをモデルに用い、これら両種の精巣内における未分化な精原細胞(A型精原細胞)の挙動を組織学的に解析した。ニジマスはA型精原細胞で特異的にGFPを強発現するvasa-GFPニジマスをもちい、GFP抗体によりA型精原細胞を検出した。一方、ヒメマスではvasa抗体を用いた検出を行った。その結果、繁殖期前の33ヶ月齢では、いずれの種においても精巣あたり600-800万のA型精原細胞が存在していた。ヒメマスではその後37ヶ月齢までにその数は激減し、38ヶ月齢では完全に消失した。一方、ニジマスでは、その後もA型精原細胞の数は有意に減少することなく、排精期を迎えても同様の数のA型精原細胞を保持しつづけていた。これら両種の差異が、A型精原細胞自律的に制御されているのか、それとも細胞環境に支配されているのかを明らかにするため、ニジマスの生殖細胞を不妊の三倍体ヒメマスへと移植し、その挙動を解析した。作出したヒメマス宿主は、通常のヒメマスと同様に成熟し、排精に至った。そこで、これらの精子をDNA解析に供した結果、ニジマスと同様のフィンガープリントが得られた。さらにこれらの精子をニジマス卵と受精したところ、これらのの胚は正常に発生し、ニジマスと同様のタイミングで孵化に至った。これらの結果から、ヒメマス宿主にニジマスA型精原細胞が生着し、配偶子形成を司ったものと判断した。そこで、これらのロットのサンプリングを行い、A型精原細胞の挙動を解析した結果、これらニジマスのA型精原細胞は繁殖期後も減少することなく、ニジマスのそれと同様に精巣内に残存することが明らかとなった。以上の結果から、サケ科魚類のA型精原細胞の挙動は細胞自律的に制御されている可能性が示唆された。昨年度までの研究で、本来A型精原細胞が完全に消失する一回繁殖型のヒメマス成熟精巣においても、移植された多回繁殖型のニジマスのA型精原細胞は生残し続けることがしめされ、これらA型精原細胞の分化運命の決定は細胞自律的な制御を少なからず受けていることが明らかとなった。しかし、これらのヒメマス宿主は成熟後斃死していくため、これらヒメマス宿主の精巣内に残存したニジマスA型精原細胞は幹細胞として機能しうるかは明らかにできていなかった。そこで、本年度はこれらのヒメマス宿主の成熟オス個体から、再度ニジマスのA型精原細胞を回収し、これらをニジマス孵化稚魚の腹腔内へと移植することで、これらの細胞の幹細胞能を検証した。その結果、これらの細胞は移植宿主個体の約半数の個体で宿主生殖腺へと取り込まれ、そこで配偶子形成を再開しうることを明らかにした。以上の結果から、ヒメマス宿主の成熟精巣内に残存した生殖細胞は幹細胞能を兼ね備えたA型精原細胞であることが明らかとなった。一方、これらとは逆の組み合わせで一回繁殖型のマスノスケ(キングサーモン)のA型精原細胞を多回繁殖型のニジマス宿主へと移植した。