hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
丹後縮緬の技術的変遷と手織り縮緬の復元 －立体光学・科学分析に基づく時代別特徴－

2年目の今年度は、本格的に古い丹後縮緬の復元に取り掛かり、次年度の復元した生地についての検証につなげたいと考える。現在は殆ど生産されていない絹素材(繭)の確保等の難関が控えているが、材料の準備、制作設備等の目処は立っており、研究は概ね順調に推移していると考える。「丹後縮緬(ちりめん)」は、江戸時代から約300年に渡って織り続けられ、現在も和装白生地の約70%を占める日本独自の絹織物である。しかしながら、白生地(着物のキャンバス地)であるため、古い縮緬は殆ど残存していない。また、先行研究は少なく、特に技術面に重点をおいた研究は殆ど見当たらない。本研究は(i)残存する初期の手織り丹後縮緬を、最新の立体光学機器を用いて非破壊分析し、(ii)その結果を踏まえ復元し(iii)破壊を伴う風合い、吸水性等の詳細分析を実施し、(iv)現存の機械織り丹後縮緬との比較検証により、丹後縮緬の歴史的変遷を明らかにするものである。研究1年目は、京都工芸繊維大学工芸資料館所蔵の古裂帖(江戸後期から明治中期まで)、千總研究所所蔵の古裂および着物(江戸後期から大正時代まで)を非破壊検査により、調査した。その結果、特に幕末から明治初期に多く見られる「江戸縮緬」が古い丹後縮緬の特徴を最も反映していると考察されることから、今後その復元、分析を行っていくこととした。現在、破壊検査のできる生地を入手、京都府織物・機械金属振興センターの協力を得て破壊分析を行っている。研究1年目の実績は中間報告として、以下に発表した。1.『江戸後期から明治初期の絞り染め:江戸の浮世絵,京の古裂』意匠学会大会、同志社大学(口頭発表)。2.『江戸後期から明治中期の縮緬生地の光学分析』嵯峨美術大学紀要(論文発表)。3.『制作報告丹後縮緬と金彩友禅を融合した生地の開発: HOMO ORANSprayer in modern life/現代の祈りのかたち』嵯峨美術大学紀要(研究報告)。4.『HOMO ORANS prayer in modern life/現代の祈りのかたち』嵯峨美術大学・堀川御池ギヤラリー(研究展示)。5.『丹後縮緬と金彩友禅を融合した生地の開発』同志社大学(研究展示)。本研究は、丹後縮緬生産に関わる原料(絹)、機材(織機、撚糸機、その他)、技法(織り組織)等の歴史的変遷を調査・研究し、現存する歴史的サンプルと照らし合わせて、古い丹後縮緬の復元を目指している。1年目の本年は、文献調査および古裂の非破壊検査を集中的に実施した。その結果、本研究で復元対象とする縮緬生地を、江戸末期から明治初期に「江戸縮緬」と称され多く生産されていた、独特の薄さと透け感のある生地とするのが適切との結論に達した。江戸縮緬に用いられている絹は、現在日本で多く生産されているよりも細い(現在は3デニール程度の太さが一般的であるが、古くは2デニール程度であった)糸が使用されている。この絹糸を産出する蚕に近いのは「小石丸」として現在も皇室で育てられている蚕で、一般にも購入可能であることが明らかとなった。また、縮緬生地の生産工程で重要な精錬技術が現在ほど完全ではないため、古い縮緬生地には膠成分(セリシン)が現在よりも多く残存しており、独特のハリ感を生んでいる(現在、どの程度のセリシンがどの様な状態で生地に残存しているかを分析中である)。更に、織機については機屋の協力を得られる目処がついており、緯糸に使う強撚糸には、古くから実施されている水撚りの技法が八丁撚糸機を使って検証可能である(古裂から当時の撚り具合が分析可能である)。
太陽熱駆動エジェクター式ヒートポンプの数理モデル構築と最適設計・制御に関する研究

本研究では,エジェクターを利用することにより太陽熱で加熱された高圧の冷媒の力学的エネルギーを冷媒の圧縮に用いることが可能な太陽熱駆動エジェクター式ヒートポンプの設計手法を明確化した.具体的には,可視化,モデリングによりエジェクターの詳細な特性を明らかにする.同時に太陽熱集熱器の基本特性を実験,解析から明らかにした.そして,エネルギーシステムの統一的解析論を適用してヒートポンプの解析モデルを構築し,その特性を明らかにした.本研究では,再生可能エネルギーを有効活用する新しいヒートポンプサイクルの確立とエネルギーシステム解析論の高度化,汎用化により省エネルギーに貢献する.本研究では,エジェクターを利用することにより太陽熱で加熱された高圧の冷媒の力学的エネルギーを冷媒の圧縮に用いることが可能な太陽熱駆動エジェクター式ヒートポンプの非定常解析モデルを構築するとともに時間的に大きく変動する太陽熱の変動に対応可能な最適設計・制御手法を確立する.具体的には,可視化,モデリングによりエジェクターの詳細な非定常特性を明らかにする.同時に十分に検討がなされてこなかった太陽熱集熱器の非定常特性を実験,解析から明らかにする.そして,申請者が15年にわたって確立してきたエネルギーシステムの統一的非定常解析論を適用してヒートポンプの非定常解析モデルを構築し,その非定常特性を明らかにするとともに,最終的には太陽熱集熱器を含むエジェクター式ヒートポンプシステム全体としての最適な制御系までをも確立し,実験により妥当性を確認する.本研究では,新しいヒートポンプサイクルの確立とエネルギーシステム解析論の高度化,汎用化により省エネルギーに貢献する.本研究では,エジェクターを利用することにより太陽熱で加熱された高圧の冷媒の力学的エネルギーを冷媒の圧縮に用いることが可能な太陽熱駆動エジェクター式ヒートポンプの設計手法を明確化した.具体的には,可視化,モデリングによりエジェクターの詳細な特性を明らかにする.同時に太陽熱集熱器の基本特性を実験,解析から明らかにした.そして,エネルギーシステムの統一的解析論を適用してヒートポンプの解析モデルを構築し,その特性を明らかにした.本研究では,再生可能エネルギーを有効活用する新しいヒートポンプサイクルの確立とエネルギーシステム解析論の高度化,汎用化により省エネルギーに貢献する.太陽エネルギーの活用は昨今の節電の観点からもその重要性は増す一方である.現在,その利用方法は電気と熱に大きく分類される.太陽光発電は,変換効率は普及機レベルでは未だに20%にも満たない低いものである一方,熱として利用する太陽熱集熱器は変換効率が電気と比較すれば2倍以上あり,そのコストも低下してきている.このため,太陽熱で駆動可能な空調システムが提案できれば省エネルギーに対して極めて有効である.そこで,本研究ではエジェクター式ヒートポンプを対象とする.本システムは,従来のソープションシステムや蒸気圧縮式ヒートポンプとは異なり,エジェクターによって太陽熱で加熱した高圧の冷媒の力学的エネルギーを冷媒蒸気の圧縮に利用することにより,サイクルを形成するシステムである.対象とするエジェクター式ヒートポンプでは,運転方法が従来の圧縮式ヒートポンプとは異なるだけでなく,エジェクターがサイクルを形成する主要な構成要素となるため,冷媒の選定を含めた機器の設計・制御手法が極めてシビアなものとなる.また,このヒートポンプは太陽熱を利用するため,時間的に変動する運転状態に対する適切な制御手法の確立が大きな課題となる.このような課題を解決するために,当該年度は計画通り,エジェクター式ヒートポンプに最適な冷媒の選定作業を進め,効率の観点からR245fa,炭化水素が適切な冷媒であることを明らかにした.ここでは,シミュレーションで十分に性能を有すことを明らかにするとともに簡易な実験を通じてこれらの冷媒が適切なことを明らかとした.次に,エジェクターの非定常解析モデルを構築した.ただし,その応答は十分に早いため,システム全体としてはその時間遅れは無視しても大きな問題とならないことが分かった.また,太陽熱集熱器についても非定常解析モデルを構築することにより,変動する運転時の特性を解析可能とした.前年度には,予算内では,十分な性能を有するエジェクター要素を製作することができるような状況ではないことが確認できていた.そこで,3Dプリンターを利用して安価にエジェクターを製作することを考案し,比較的性能の良いエジェクターを作成することができた.これにより,エジェクター要素をヒートポンプに実際に加えてシステムとしての性能評価を行うことも可能とした.本年度は,太陽熱集熱器とエジェクター式ヒートポンプを完全に一体化した形で性能評価を実施しようとしたが,十分な時間が取れなかったため,両者を完全には融合した形で性能評価を行うことはできなかった.しかし,太陽熱集熱器,エジェクター式ヒートポンプそれぞれの十分な基礎データを取得することができたため,太陽熱のような低温熱源を駆動源とするエジェクター式ヒートポンプの性能は十分に把握することはできた.最終的に目指した限界性能に対しては70%程度の性能を得るにとどまったが,この程度の性能でも大学における研究レベルとしていは,十分な性能が得られたと考えている.また,今回詳細なCFD解析も実施したため,さらに性能改善が可能な箇所についても十分な把握ができている状況である.今回の研究の総括として,太陽熱のような低温の再生可能エネルギーを用いた冷凍機やヒートポンプとしては,これまでは,吸着式冷凍機や吸収式冷凍機を用いることが必要であったため,どうしてもシステムが大型化するとともに低コスト化は困難であった.これに対して,非常にコンパクトに低温熱源での駆動を可能とするシステムを実現できるエジェクター式ヒートポンプが大変有効なシステムであることが明らかにできた.

この成果は,今後再生可能エネルギーの利用促進を目指す世界的な風潮の中でその意義は非常に大きいものと考えている.制御工学エジェクターを採用したヒートポンプとしてのモデリング,制御系構築,プログラミング,実験を行うことを目標として進めてきた.ここで,システムとしてのモデリングを行い,システム性能の解析が可能なプログラミングまでは,終了することができている.しかし,エジェクターの性能が低すぎ,システムについても十分な性能が得られていない.このため,エジェクターのCFD解析を別途行い,エジェクターの性能が十分に得られない原因の究明にあたったため,システム全体の評価が遅れている.特に自動制御系についてはほとんど手付かずの状況である.しかし,要素としての課題が明確化できたことから,最終年度はシステムとしての検討が可能な状況である.この程度の遅れはすぐに取り戻せるものと考えている.最終的には太陽熱駆動エジェクターヒートポンプシステムの最適化を実現することを目的に当初の予定通り当該年度は冷媒の選定とエジェクター要素,太陽熱集熱器要素に関連する研究を実施した.○冷媒の選定:冷媒の種類によりエジェクターの運転条件が2相流と単相流になる場合が発生することをすでに明らかにした.これは,エジェクターの設計方法に多大な影響があるため,この理由を明確化するとともに冷媒種類や混合がエジェクター要素やシステムの性能にどのような影響があるかを簡易なサイクルシミュレーションと実験を実施した.その結果,R245faや炭化水素系冷媒がシステム全体の高効率化の観点から有効であることを確認した.○エジェクター要素研究:エジェクター内の高速流現象を二相流エジェクターのモデルを構築している中川らの研究等を参考として構築した.また,流動状態を完全に可視化可能でローカルに圧力分布,温度分布を測定可能なエジェクターを作成するとともにその性能を評価した.その結果,シミュレーションで想定していた性能よりは若干性能が低いが,システム全体としてもどの程度の性能が出るかを実験により確認できた.○ソーラーパネルの非定常実験と非定常数理モデルの構築:ソーラーパネル評価装置を用いて,ソーラーパネルの非定常特性について検討を行った.太陽熱集熱器は,平板型,真空管形,CPC付き真空管形等様々な形状なものが提案され,その変換効率については,多くの検討がなされている.しかし,起動時や天候の急変時のような非定常特性については,十分な検討がなされていない.そこで,非定常解析モデルを構築し,詳細な特性を明らかにできた.ただし,当初の予定の非定常実験が遅れており,至急実施する予定である.前年度までに要素の性能が低下する原因がほぼ究明できた.そこで,これに基づいてエジェクターを改めて作成し,システム全体の評価を進めていく.○エジェクター式ヒートポンプの数理モデルの構築と数値解析,制御系検討:最終年度は,システムの運転状態が大きく変動する解析が困難な非定常状態の解析を中心に行う.すでにモデリングはほぼ終えており,システムの解析は十分に可能であると考えている.
癌間質による癌の生物学的性格の制御および癌誘発の検討

本研究の目的は、口腔癌の間質が癌細胞に作用して、癌の生物学的性質を変化させることの検証、および、癌間質が癌の周囲の正常細胞に働きかけて癌化を引き起こす可能性を検証することである。平成30年度では口腔扁平上皮癌細胞株と間質細胞の組合せによる培養、腫瘍間質の違いによる腫瘍細胞の生物学的性格(増殖能、浸潤能、遊走能、形態)に与える影響を検討した。腫瘍細胞株は高浸潤癌:HSC-2、低浸潤癌:SAS、対照細胞: HaCaT細胞を用いた。間質組織は岡山大学病院手術摘出材料から高浸潤癌症例、低浸潤癌症例を選定して用いた。由来の異なる癌間質を癌細胞株と共培養し、また同複合体をマウス皮下に移植した。その結果、腫瘍組織は癌の間質の違いによって大きくその性状を変化させることが示された。培養系を用いた検討では共培養する間質細胞の違いにより癌細胞に対する遊走、増殖能が変化することが明らかになった。癌細胞と間質複合体の移植実験では組織学的および免疫組織化学的検討を行い、癌細胞の増殖と分化の様相が間質細胞によって影響されることが明らかになった。また、移植実験系では当初予想していなかった非常に特殊な間質細胞の動態が明らかになった。この点については次年度以降さらに追及していく予定である。本年度の研究結果は、癌間質が直接的に癌の生物学的性格を調節していることを組織学的に明らかにしている。この研究結果は癌間質に注目した癌の治療戦略に結び付く非常に重要な成果である。平成31年度に予定していた細胞培養系を用いた研究、培養細胞の移植組織の検討による病理組織学的な研究を行い、細胞レベルでの腫瘍間質が腫瘍に与える影響、生体内における腫瘍間質が腫瘍細胞に与える影響について検討を行うことができた。またこれらの成果を関連学会及び学術雑誌上で報告をおこなうことができた。平成31年度の研究結果では当初予想していなかった、癌間質の非常に興味深い特性が明らかになった。この癌間質の特性は癌細胞の移植実験系で明らかになったものである。今後の推進方策として、今回明らかになった癌細胞への影響を与える腫瘍間質の特殊な性状についてさらに組織学的な検討を行いその詳細を明らかにする。平成30年度では細胞培養と移植実験、および組織学学的解析を中心に予算を組んでいた。当該年度では研究がほぼ予定通りに進み、間質細胞の培養に見込んだ費用の一部が次年度使用額に計上されている。これは主に平成30年度に得られた研究結果の検証のため翌年度の助成金と併せて使用していく予定である。
pHモニタリングによる齲蝕リスク診断法の確立

今年度は以下の研究を行った。(1)唾液分泌速度を変化させて、口腔内3箇所のpHを同時にモニタリングし、唾液の影響による各部位のpHの変化を調べる。(2)唾液の流速、pH、緩衝能などの個人内変動ついて調べる。(3)プラークを沈着させた後、糖液によるpH低下後の回復の様相についてモニターする。その結果、唾液分泌速度を変化させて口腔内3箇所(下顎前歯部舌側、上顎前歯部唇側、上顎臼歯部頬側)、のpH変化をモニターした結果、安静時唾液が著しく減少している間は、pHは各部位とも唾液分泌が多い時と比較して低下する傾向が認められた。その低下率は、下顎前歯部舌側が最も大きく、唾液分泌速度の影響を最も強く受けていることが伺われた。唾液の分泌速度、pH,緩衝能などの個人内変動がどの程度であるのかについて検討した結果、被験者間の変動は大きく、また個人内変動も、分泌速度、pH,緩衝能の値は全被験者の変動範囲の50%以上を示した。プラークをpHセンサー上に沈着させて、糖液によるpH低下後のpHの回復を調べる実験では、プラークをセンサー上に沈着させることが難しく、実験方法の改良が必要と思われた。すなわちpHセンサーは有線であるために、プラーク熟成までの間、電線を口腔内に収納しておく必要があり、煩雑であること。また測定時、pH測定器に接続する時の電気抵抗値の変化が、測定に影響することが示唆された。そのため、次の課題として、無線によるpHの測定法について現在検討を行っている今年度は以下の研究を行った。そのため、次の課題として、無線によるpHの測定法について現在検討を行っている今年度は口腔内各部位におけるpHの連続モニタリングを行なった。対象は健康成人6名で唾液分泌量が平均的で齲蝕の数も少ない者とした。PH測定はISFET電極、銀-塩化銀皮膚電極を用い、ISFET電極をISFETmV/pHMETER(Bas社製)に接続し、データをコンピューター上で分析した(Mac Lab・4s、AD Instrument社製)。ISFET電極は歯牙表面に接するように光重合レジンで隣接歯に固定し、2点ポイントでキャリブレイションを行い、(A)上顎前歯部唇面(UAB)、上顎臼歯部頬面(UPB)、下顎前歯部舌面(LALi)の3箇所のpHモニタリングを(A)安静時、および(B)酸性溶液(pH3.3)で洗口した後に分けて行なった。その結果(A):安静時では20分間モニターした結果、LALiが常に高く、pH7.0近くを維持していたが、UPBとUABは常にそれより低いpHを維持していた。(B):酸性溶液で洗口後pHは3箇所とも一旦3.3の当たりまで下がった後、LALiは速やかに(約2分)で元のpHにもどったが、UABとUPBは30分後も元に戻らなかった。30分後のpHはUPB、5.0、UAB、4.5であった。結論として口腔内のPHは安静時でも異なり、刺激後の回復も部位によって異なっていることが明らかとなった。(2)唾液の流速と脱灰歯牙切片の再石灰化反応におよぼす影響について調べる。(1):硫酸アトロピン服用前後のpH変化を下顎前歯部舌側、上顎前歯部唇側、上顎臼歯部頬側の3箇所においてモニターした。硫酸アトロピン服用40分から60分後に、安静時唾液は各被験者とも服用前の約50%に減少することを確認した。その間のpHモニタリング結果は各部位ともpHが硫酸アトロピン服用前より低下する減少が認められた。

その低下率は、下顎前歯部舌側が最も大きく、唾液分泌速度の影響を最も強く受けていることが伺われた。(2):牛歯脱灰切片上に再石灰化溶液を異なったスピードで流し、そのときの再石灰化程度を調べ、流速が再石灰化におよぼす影響について検討を行った。その結果、流速が早いほうが再石灰化の程度がよいことが示唆された。(3):プラークをpHセンサー上に沈着させて、糖液によるpH低下後のpHの回復を調べる実験では、プラークをセンサー上に沈着させることが難しく、実験方法の改良が必要と思われた。すなわちpHセンサーは有線であるために、プラーク熟成までの間、電線を口腔内に収納しておく必要があり、煩雑であること。また測定時、pH測定器に接続する時の電気抵抗値の変化が、測定に影響することが示唆された。そのため、次の課題として、無線によるpHの測定法について現在検討を行っている。
活性型ビタミンD_3の血液幹細胞のNO産生能に及ぼす影響とアポトーシスの関係

我々は、活性型ビタミンD_3 [1,25(OH)_2D_3]のNO産生に及ぼす影響について初代培養の骨髄細胞および未分化造血幹細胞のモデルとして広範に使用されているHL-60細胞を用いて検討した。自己複製能力の旺盛なHL-60細胞は、外来の刺激に応じて種々のサイトカインを放出して自己の増殖・分化を調節する。1,25(OH)_2D_3やPhorbol 12-myristate-13-acetate(PMA)は単独で単球・マクロファージ方向へ分化させることが知られているが、本研究で用いたProstaglandin E_1(PGE_1),NaFおよびDimethyl sulfoxide(DMSO)などは単独で顆粒球方向へ分化促進することが確認された。また、1,25(OH)_2D_3を軸とした組み合わせでは、1,25(OH)_2D_3+PMAが強力なマクロファージ分化作用を示したほか、1,25(OH)_2D_3+PGE_1および1,25(OH)_2D_3+NaFが強力な顆粒球分化作用を示した。しかし、1,25(OH)_2D_3+DMSOの場合においてはなんらの協調(あるいは相加)作用を認めることができなかった。これらのホルモン・薬物が単独でNO産生能力に及ぼす影響は、PGE_1とNaFにより若干の増強作用が認められたが、1,25(OH)_2D_3,PMA,およびDMSOに関しては有意な効果が認められなかった。これらの薬物と1,25(OH)_2D_3を組み合せた(DMSOの場合を除いて)場合、NO産生に顕著な増加が認められた。また、Westernblottingの結果から、これらのNO産生に関連したNO synthase(NOS)はもっぱら誘導性NOS(iNOS)であることが示唆された。また、構成性NOS(cNOS)の発現は検出できなかった。しかしながら、NO産生とアポトーシスとの間には積極的な因果関係を認めることはできなかった。すなわち、1,25(OH)_2D_3の添加は、分化やNO産生促進とは逆に、全体としてアポトーシスを減少させる方向に作用した。一方、マウス初代培養の骨髄細胞においては、上記の薬物単独あるいはいずれの組合せにおいても有意なNO産生能力の増強効果が認められなかった。また、蛋白レベルでのiNOSの発現は検出できなかった。
代数多様体の数論幾何とL関数の特殊値に関する研究

私の研究の目標は,局所体上の多様体のコホモロジーから定まるガロワ表現の性質を調べることである.特に,ガロワ表現に関する重要な予想であるウェイト・モノドロミー予想に取り組んできた.これは,ガロワ表現に定義されたウェイト・フィルトレーションとモノドロミー・フィルトレーションが次数のずれを除いて一致するという予想であり,幾何学的にも数論的にも重要なものである.昨年度までの研究において,私は,ドリンフェルト上半空間によるp進一意化を持つ多様体に対してこの予想を証明することができた.そこで,今年度は,まずドリンフェルト上半空間やその被覆空間の幾何学の詳細な研究を行った.そして,ドリンフェルト上半空間上に構成されたアーベル多様体の族の幾何学的な様子を詳しく調べることで,p進一意化を持つ多様体の係数付きコホモロジーに対するウェイト・モノドロミー予想が,定数係数の場合とほぼ同様に扱えることが分かった.また,これ以外にも,一般の多様体のコホモロジーの研究を行い,モノドロミーが極大巾単の場合や,ウェイト・フィルトレーションの長さが最大のときに,ウェイト・モノドロミー予想を示すことができた.この結果に,シュナイダーとシュトゥーラーによるドリンフェルト上半空間のコホモロジーの計算結果を組み合わせることで,p進一意化を持つ多様体に対するウェイト・モノドロミー予想の別証明が得られた.また,数論幾何においては,志村多様体と呼ばれる種類の多様体のコホモロジーを研究することが極めて重要であるが,この結果をある種の志村多様体に適用することで,保型形式とガロワ表現の深い関係を表すラングランズ対応への応用も得られると期待される.私の研究の目標は,局所体上の多様体から定まるガロワ表現の性質を調べることである.本年度は,私は,局所体上のガロワ表現に関する重要な予想である,ウェイト・モノドロミー予想に関する研究を行った.その成果として,私は,この予想を,p進一意化を持つ多様体に対して証明することができた.p進一意化とは,ドリンフェルト上半空間と呼ばれるリジッド解析空間を用いた一意化理論である.ドリンフェルト上半空間は,その構成から,半安定還元を持ち,その特殊ファイバーの既約成分は,有限体上の射影空間の具体的な爆発で表わされる.従って,p進一意化を持つ多様体のコホモロジーは,ウェイト・スペクトル系列により,幾何学的・組み合わせ的に計算できる.そして,この場合のウェイト・モノドロミー予想は,有限体上の射影空間の具体的な爆発に対して,グロタンディークのホッジ標準予想を示すことに帰着される.私は,この場合のホッジ標準予想を,例外因子の組み合わせ的な様子を詳しく調べることで示し,その結果として,ウェイト・モノドロミー予想を証明した.ウェイト・モノドロミー予想は,混標数かつ高次元の場合には,成り立つ例があまり知られていなかった.本年度の研究により,特別な種類の多様体ではあるが,そのような例が混標数かつ一般次元で得られたことになる.また,数論的応用として,p進一意化を持つ多様体の局所ゼータ関数を,表現論的な不変量によって具体的に求めることができる.数論幾何においては,志村多様体と呼ばれる種類の多様体を研究することが極めて重要であるが,ある種の志村多様体はp進一意化を持つことが知られている.従って,そのような志村多様体に対し,本年度の研究成果を適用することで,保型形式とガロワ表現との深い関係を表わすラングランズ対応にも進展をもたらすと期待される.私の研究の目標は,局所体上の多様体のコホモロジーから定まるガロワ表現の性質を調べることである.特に,ガロワ表現に関する重要な予想であるウェイト・モノドロミー予想に取り組んできた.これは,ガロワ表現に定義されたウェイト・フィルトレーションとモノドロミー・フィルトレーションが次数のずれを除いて一致するという予想であり,幾何学的にも数論的にも重要なものである.昨年度までの研究において,私は,ドリンフェルト上半空間によるp進一意化を持つ多様体に対してこの予想を証明することができた.そこで,今年度は,まずドリンフェルト上半空間やその被覆空間の幾何学の詳細な研究を行った.そして,ドリンフェルト上半空間上に構成されたアーベル多様体の族の幾何学的な様子を詳しく調べることで,p進一意化を持つ多様体の係数付きコホモロジーに対するウェイト・モノドロミー予想が,定数係数の場合とほぼ同様に扱えることが分かった.また,これ以外にも,一般の多様体のコホモロジーの研究を行い,モノドロミーが極大巾単の場合や,ウェイト・フィルトレーションの長さが最大のときに,ウェイト・モノドロミー予想を示すことができた.この結果に,シュナイダーとシュトゥーラーによるドリンフェルト上半空間のコホモロジーの計算結果を組み合わせることで,p進一意化を持つ多様体に対するウェイト・モノドロミー予想の別証明が得られた.また,数論幾何においては,志村多様体と呼ばれる種類の多様体のコホモロジーを研究することが極めて重要であるが,この結果をある種の志村多様体に適用することで,保型形式とガロワ表現の深い関係を表すラングランズ対応への応用も得られると期待される.
脂肪由来間葉系幹細胞のステムセルエイジングに対する運動効果

本研究は,細胞移植医療の有望な細胞ソースとして期待される脂肪組織由来間葉系幹細胞(ADSC)を対象に,老化に伴う幹細胞の機能異常に及ぼす運動の効果およびその作用機序の解明を目的に遂行する。本年度は老齢ラットの作成および若齢ラットのADSCを対象に運動トレーニングおよび高脂肪食摂取による肥満の影響を検討した。老齢ラットは18ヶ月齢を目指し飼育中であり,問題なく成長している。若齢ラットのADSCを対象とした研究では,被験動物にWistar系雄性ラットを用い,6週齢から普通食摂取+非運動群(ND-SED),60%高脂肪食摂取+非運動群(HFD-SED),60高脂肪食摂取+運動群(HFD-EX)の3群に無作為に分類し,9週間の介入を実施した。介入終了後,精巣周囲脂肪組織(epi)からADSCを単離し,神経様細胞へと分化させた。HFD-SED群において神経細胞マーカーの顕著な低下を認めたが,HFD-EX群は高脂肪食摂取による神経様細胞への分化能の低下を改善した。さらにHFD-SED群における培地中のmalondialdehyde量は,他の2群と比較して有意に高値を示した。以上より,ADSCの神経様細胞への分化能には活性酸素種(ROS)が関与することが示唆された。この結果はADSCの分化能にはROSが鍵となる可能性が示されたが,ADSCは多分化能を有するため,他のlineageへの分化能に及ぼす運動の影響を検討する必要があると考え,現在実施中である。老齢ラットの作成は予定通り遂行できており,さらに若齢ラットのADSCを用いた実験の成果をまとめた論文が学術雑誌「J Cell Physiol」に掲載されたため。本年度は若齢ラットのADSCに及ぼす運動および高脂肪食摂取による肥満の影響の検討を実施し,ある一定の成果を上げることができた。次年度は,本研究の主テーマである老齢ラットを対象とした研究へと移行する。作成した老齢ラットを普通食摂取+非運動群,60%高脂肪食摂取+非運動群,360%高脂肪食摂取+運動群の3群に分け,介入実験を開始する。介入後,皮下脂肪組織および内臓脂肪組織からADSCを単離し,老化に伴うADSCの特性・機能の変化(ステムセルエイジング)を検討し,老化現象に対する運動の効果を明らかにしていく予定である。
メンブレントラフィックによる調節性分泌の制御機構

これまで申請者らは、低分子量GTPase Rab27aとそのエフェクター蛋白質exophilinsが、多細胞生物で高度に分化している刺激依存性の分泌経路(調節性分泌経路)で広く機能していることを報告してきた。これを反映して、Rab27a遺伝子の変異は、皮膚、毛髪の淡色化、免疫異常を引き起こすことが知られている。しかしRab27aのアイソフォームであるRab27bの機能については、研究が遅れていた。そこで申請者らは、Rab27b遺伝子のプロモーター直下にLacZ(β-galactosidare)遺伝子を導入したノックアウトマウスを作製した。本マウスはLacZ染色により、Rab27b遺伝子の発現を全組織で調べることができる。ヘテロマウスの染色の結果、Rab27bは内・外分泌細胞のみならず、脳、組織表面保護や機械伸展刺激を受ける細胞に広帆に発現していた。ホモ欠損マウスは、目立った表現型は認められなかったが、Rab27a/Rab27bダブルノックアウトマウスの下垂体内分泌細胞では、細胞膜近傍の分泌顆粒数が著明に低下しており、これら低分子量GTPaseが顆粒の細胞内輸送に関与していることが明らかになった。しかしながらホルモン分泌量に対する影響は軽度の低下を示すのみで、顆粒の細胞内における位置と開口放出頻度に明らかな関係がないことがわかった。これらの知見は、刺激により開口放出する分泌小胞は、必ずしも細胞膜近傍に存在するものではないことを示しており、これまでの通説を再考する必要性があることを示している。申請者は、低分子GTP結合蛋白質Rab27aおよびそのエフェクター蛋白質Granuphilinが、内分泌細胞分泌顆粒の開口放出に関与していることを報告してきた。我々は、Granuphilinが、Rab27aおよび形質膜SNARE蛋白質Syntaxin 1aと協同して、インスリン顆粒を形質膜へ繋ぎとめる役割を有していることを見出した(Torii S, Takeuchi T, Nagamatsu S, and Izumi T、印刷中)。すなわちGranuphilinをMIN6細胞に過剰発現すると分泌顆粒が形質膜近傍へ再分布される。この作用は、Syntaxin 1aと結合できないGranuphilin変異体では認められず、そのSyntaxin 1a結合活性に依存することが示唆された。Granuphilinは、Syntaxin 1aのSNAREモチーフを有するH3領域に結合するため、Syntaxin 1aと他のSNARE蛋白質(SNAP-25、synaptobrevin2)のSNARE複合体を阻害すると考えられた。すなわちGranuphilinは、分泌顆粒の形質膜への繋留過程は促進するが、膜融合そのものには抑制的な働きを有することが示唆され、このことがGranuphilin過剰発現によるインスリン分泌抑制作用と関連があると考えられた。Granuphilinは、Syntaxin 1aと結合活性を有するMunc18-1とも親和性を示すことが知られており、これら蛋白質複合体が、分泌顆粒のドッキングから融合までの連続的な過程をどのように制御しているか、現在研究を進めている。これまで申請者は、低分子GTP結合蛋白質Rab27aおよびそのエフェクター蛋白質Granuphilinが、内分泌細胞分泌顆粒の開口放出に関与することを、主として膵β細胞培養株を用いて報告してきた。Rab27a遺伝子の変異は、ヒトGriscelli症候群の患者、ashenマウスに認められているが、いずれもRab27aが局在する色素細胞メラノソームやTリンパ球溶解顆粒の細胞内輸送障害に起因する、白皮症や免疫異常を示す。しかしながらこれらヒト患者やマウスにおいて、内分泌機能異常は知られておらず、Rab27aの分泌顆粒の役割に関するin vivoの遺伝的証拠は欠如していた。そこで我々は、ashenマウス膵β細胞におけるインスリン分泌機能を解析した。その結果、ashenマウスは個体レベルでグルコース負荷後の耐糖能異常を示し、その単離膵島からのグルコース依存症インスリン分泌は正常の約50%に低下していた。さらに全反射顕微鏡、電子顕微鏡などを用いた詳細な形態学的解析により、グルコースによるインスリン顆粒の形質膜へのドッキング過程が、ashen膵β細胞で障害されていることを明らかにした。またその分子機序として、Granuphilinと形質膜に局在するSNARE蛋白質syntaxin-laの複合体形成が低下していることを見出した(以上、J.Clin.Invest.発表)。これまで申請者らは、インスリン分泌顆粒膜に特異的に局在する遺伝子産物Granuphilinを発見し、本分子が、GTP結合蛋白質Rab27aのエフェクターとして、分泌顆粒の開口放出過程に関与することを示してきた。すなわちGranuphilinは、Rab27a活性のもと、細胞膜上の膜融合装置syntaxin-laと結合することによって、顆粒の細胞膜へのドッキングを促進する。本研究で我々は、Granuphilinノックアウトマウスを作製し、その膵β細胞において、細胞膜にドッキングしているインスリン顆粒の数が激減していることを見出した。このことは、電子顕微鏡などによる形態学的概念であった、分泌顆粒ドッキングに関する分子基盤をはじめて明らかにしたことになる。驚くべきことに、本マウス膵β細胞では、ドッキング顆粒の減少にもかかわらず、グルコース刺激に対するインスリン分泌量が増加し、個体レベルでも、グルコース負荷後の血糖値上昇が起こりにくく、糖尿病になりにくいことがわかった。

本研究で得られた知見は、ドッキングが、これまで一般的に考えられているような膜融合に必須の前段階ではなく、むしろ開口部位に近接した小胞が膜融合することを防ぐ一時的抑制過程であるという、新たな考えを提示している。この機構は、刺激の存在時にのみ開口放出が起きる、調節性分泌経路の根幹に関わる可能性がある(以上J.Cell Biol.発表)。これまで申請者らは、低分子量GTPase Rab27aとそのエフェクター蛋白質Grannphilinが、膵β細胞におけるインスリン顆粒の開口放出過程、特に細胞膜ドッキング過程で機能することを証明してきた。しかしGranuphilinが、同様に分泌穎粒を有する膵α細胞などに発現していない理由とその生物学的意義は不明である。本年度は、グルコース刺激に対して対照的なホルモン分泌反応を示す膵α細胞について解析を行った。膵α細胞は、グルカゴンを含む分泌穎粒を有し、Rab27aも発現している。申請者らは、Rab27aエフェクターとして想定されているExophilinsファミリーのうち、Exophilin4が膵α細胞に特異的に発現していることを見出した。さらにExophilin4が、そのC2Aドメインの細胞膜脂質に対する親和性を介して、グルカゴン穎粒を細胞膜にドッキングさせる作用を有していることを発見した。またこの脂質親和性は、分泌刺激により上昇するCa^2+濃度により抑制されることから、次の膜融合過程の制御に重要な役割を有していることが示唆された(以上、Mol.Biol.Cellに発表)。一方、Granuphilin遺伝子のプロモーター領域には、膵β細胞の分化に重要な転写因子MafAが結合し、本遺伝子が膵β細胞特異的に発現している機序が、実際に転写レベルで調節されていることが判明した(Cell Metabolismに発表)。これまで申請者らは、低分子量GTPase Rab27aとそのエフェクター蛋白質exophilinsが、多細胞生物で高度に分化している刺激依存性の分泌経路(調節性分泌経路)で広く機能していることを報告してきた。これを反映して、Rab27a遺伝子の変異は、皮膚、毛髪の淡色化、免疫異常を引き起こすことが知られている。しかしRab27aのアイソフォームであるRab27bの機能については、研究が遅れていた。そこで申請者らは、Rab27b遺伝子のプロモーター直下にLacZ(β-galactosidare)遺伝子を導入したノックアウトマウスを作製した。本マウスはLacZ染色により、Rab27b遺伝子の発現を全組織で調べることができる。ヘテロマウスの染色の結果、Rab27bは内・外分泌細胞のみならず、脳、組織表面保護や機械伸展刺激を受ける細胞に広帆に発現していた。ホモ欠損マウスは、目立った表現型は認められなかったが、Rab27a/Rab27bダブルノックアウトマウスの下垂体内分泌細胞では、細胞膜近傍の分泌顆粒数が著明に低下しており、これら低分子量GTPaseが顆粒の細胞内輸送に関与していることが明らかになった。しかしながらホルモン分泌量に対する影響は軽度の低下を示すのみで、顆粒の細胞内における位置と開口放出頻度に明らかな関係がないことがわかった。
小型骨髄由来肝修復細胞の形態解析と特異因子の探求

GFP/CCl4モデルによる骨髄細胞投与後の肝組織を免疫電顕で解析したところ,投与した骨髄細胞は大きさ・形態から類円形の大型細胞(MMP9陽性)と核N/C比の高い小型細胞(A-6,Liv2陽性)の二種類の細胞集団が存在し,EpCAM陽性細胞は小型細胞の中に含まれることがわかった。全骨髄細胞をEpCAM陽性・陰性群に予め分離し,それぞれの群を持続肝障害(CCl4)モデルに静脈投与し,その肝臓内での様々な細胞の形態や特徴,肝線維化の改善を解析したところ,EpCAM陽性群よりもEpCAM陰性群の方が肝線維化抑制効果を認めた。FEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞(Liv2陽性・A-6陽性)と類円形の大型細胞(MMP9陽性)の形態学的変化の観察を継続しながら、GFP/CCl4モデルでの骨髄細胞投与後の肝組織内のEpCAM抗体陽性細胞,GFP抗体陽性細胞の割合をFACS解析で行った。またEpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞をBeckmanCoulter MoFloAstriosで分離し,細胞の形態の特徴・培養増殖や保存可能かどうかの解析を開始したが、Sortingの機器のトラブルやSorting後の細胞死が多く、試行錯誤を繰り返している。今後は採取した細胞を利用してDNAアレイで網羅的に特異的な遺伝子発現の解析を行う。また持続肝障害(CCl4)モデルから肝細胞,肝星細胞,Kupffur細胞,肝類洞内皮細胞,胆管細胞,Nk細胞等をp75NTRやEpCAM, F4/80等各細胞の特異抗体によってAutoMACSで分離して,各細胞とGFP陽性骨髄細胞と二重構造の培養プレートで共培養して、骨髄細胞にどのような形態学的変化があるかを検証している。また高脂肪食モデルからの脂肪細胞と骨髄細胞との共培養を行い形態学的変化の観察を開始した。今後は電顕で骨髄細胞の構造や細胞内器官を比較する。また培養液を採取し,Bio-PlexTMサスペンションアレイシステムで様々なサイトカイン,growthfactor,ケモカイン等の発現を調べる。FEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞(Liv2陽性・A-6陽性)と類円形の大型細胞(MMP9陽性)の形態学的変化,肝細胞,星細胞等周囲の細胞との関係についてトモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造を構築し解析したところ、核N/C比の高い小型細胞は貪食作用を示し、繰り返すと大型化して、類円形の細胞になる可能性を示していた。MMP9陽性骨髄細胞は類円形の細胞であり貪食作用より、線維化に遊走し修復・線維化除去作用を示していた。移植骨髄細胞の機能は様々な役割分担をしていることがわかった。今後さらにGFP/CCl4モデルでの解析を継続して、DENやCDAA、高脂肪食等他のモデルを使用して、CCl4による肝臓環境と違う肝臓環境において、投与骨髄細胞の機能の違いを解析していく。またマウス骨髄細胞からソーティング技術を利用してMSCの培養に成功し、現在も継代培養している。今後、CCl4肝障害モデルから摘出した肝細胞や星細胞、クッパー細胞等を共培養させることで、骨髄細胞にどのような形態の変化や細胞間での因子のやりとり等を免疫電顕を用いて解析していく。骨髄細胞投与した肝臓からEpCAM陽性細胞の分離は実際行なってみると、培養等は非常に困難であり、今後もやり方等工夫して行なっていく。FEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞(Liv2陽性・A-6陽性)と類円形の大型細胞(MMP9陽性)の形態学的変化と肝細胞,星細胞等周囲の細胞との関係についてトモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造を構築し解析したところ、核N/C比の高い小型細胞の中にEpCAM陽性細胞が含まれることがわかった。またGFP/CCl4モデルでの骨髄細胞投与後の肝組織をコラゲナーゼ還流し、EpCAM抗体、GFP抗体によるFACS解析で、EpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞の割合を解析したが、0.01%以下で殆どが死細胞だったため、詳細な解析等には使用できなかった。またGFP陽性全骨髄細胞をEpCAM陽性・陰性群にBeckmanCoulter MoFlo

AstriosとAutoMACSで分離し,それぞれの群を持続肝障害(CCl4)モデルに静脈投与し,その肝臓内でのEpCAM陽性・陰性細胞の形態や特徴と肝線維化改善の効果を解析した。しかしEpCAM陰性群の方が細胞数が多く、細胞数を同じにする作業に時間がかかり、sortingの過程で死細胞の割合が高く、治療効果解析まで至らなかった。今後さらにより簡易に細胞分離可能な骨髄幹細胞のマーカーを探索して確立させ、我々の開発したGFP/CCl4モデルでの解析を行う事で、より重要な肝臓修復幹細胞の同定を行っていく。消化器内科学EpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞のBeckmanCoulter MoFloAstriosによる分離にはSortingの機器のトラブルやSorting後の細胞死が多く、試行錯誤を繰り返しているが、何とか細胞の形態の特徴・培養増殖や保存可能かどうかの解析を開始していることと、持続肝障害(CCl4)モデルから肝細胞,肝星細胞,Kupffur細胞,肝類洞内皮細胞,胆管細胞,Nk細胞等をp75NTRやEpCAM, F4/80等各細胞の特異抗体によってAutoMACSで分離して,各細胞とGFP陽性骨髄細胞と二重構造の培養プレートでの共培養を開始している。FEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞である核N/C比の高い小型細胞と類円形の大型細胞の形態学的変化をトモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造構築で解析し骨髄細胞は貪食作用から環境修復・除去作用を呈していることがわかってきた。EpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞のBeckmanCoulter MoFloAstriosによる分離にはSortingの機器のトラブルやSorting後の細胞死が多いため、試行錯誤を繰り返しているが、できるだけいい条件での解析を行える方法の確立を目指す。また細胞の形態の特徴・培養増殖や保存可能かどうかの解析を行う。また持続肝障害(CCl4)モデルから肝細胞,肝星細胞等様々な細胞を各細胞の特異抗体によってAutoMACSで分離し,各細胞とGFP陽性骨髄細胞と二重構造の培養プレートでの共培養を繰り返し、骨髄細胞にどのような形態学的変化があるかを電顕等で検証していく。FEI社製の透過型電子顕微鏡Tecnai12BTと走査型電子顕微鏡Qunta3D FEG Dual Beamシステムを用いて二種類の骨髄由来肝臓修復細胞の形態学的変化をトモグラフィーによる微細構造と3D構築による立体構造構築で骨髄細胞の機能解析をさらに継続していく。EpCAM等を使用した骨髄細胞投与後肝臓からの細胞分離は非常に難しく、再現性も難しいため、逆の発想で、様々なモデルを使用して肝臓環境の違いにより、投与した骨髄細胞の機能変化を電顕を駆使して解析していく。本年度にEpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞のBeckmanCoulter MoFloAstriosによる分離をしていたが、Sortingの機器のトラブルやSorting後の細胞死が多く、再度実験方法を考慮するため消耗品の購入を見送ったため未使用額が生じた。EpCAM陽性GFP陽性小型骨髄由来細胞のBeckmanCoulter MoFloAstriosによる分離のためのSortingの消耗品の購入費にあてる。
血栓性及び動脈硬化性刺激依存血管内皮傷害に関与する遺伝子群の機能解析

本研究は、血管内皮細胞刺激物質として知られるホモシステインの細胞傷害機構を、分子生物学および生化学の手法を用いて、日米の研究者が協力して共同で明らかにすることを目的とする。我々は、これまでに、ヒト血管内皮細胞をホモシステインで刺激することにより新しく発現誘導される新規遺伝子、RTPおよびHerp、を同定した。本研究では、両遺伝子を大腸菌で発現させて組み換え蛋白質をつくり、これを用いて特異抗体を作成した。抗RTP抗体を用いて細胞内RTPを調べたところ、RTPは2次元電気泳動で複数のスポットを示すリン酸化蛋白質で細胞質に存在することが判明した。このリン酸化はプロテインキナーゼAが触媒した。また、RTPは細胞の増殖時に高発現しており、特に増殖時はリン酸化型が多く発現していた。マウスの組織を調べると、RTPはあまねく発現していたが特に腎に高発現を認めた。腎の近位尿細管に強く発現し、遠位尿細管や糸球体は発現していなかった。一方、Herpは細胞内の小胞体に存在することが特異抗体を用いた実験で明らかとなった。次にヒトHerp遺伝子を単離した。ヒトHerp遺伝子は8つのエクソンから成り、12kb以上の大きさであった。また、第1エクソンの上流に、小胞体ストレス蛋白質に共通してみられる転写因子結合エレメントが存在した。ヒトHerpの遺伝子座位は16q13であった。また、マウスHerp遺伝子を単離し、遺伝子欠失動物の作成のためのベクターを構築した。我々は、ホモシステイン誘導遺伝子RTPと相同性を有する新規遺伝子のESTシークエンスを見いだした。そこで、この新規遺伝子は、352残基から成る新規蛋白質(RTP2と仮に命名)をコードしていた。RTP2は、RTPと約60%の配列相同性を示すが、普遍的に分布するRTPと対照的に、脳と心臓にきわめて特異的に発現していた。神経細胞での発現は、分化に伴って発現量が増加する傾向がみられた。動脈硬化初期では、血管内皮細胞が傷害をうけ機能変化が生じることが広く知られている。この機構を解明するため、我々はホモシステインおよびリゾホスファチジルコリンといった動脈硬化刺激に応答して血管内皮細胞が産生する新しい遺伝子、RTP(reducing agents and tunicamycin regulated protein)とHerp(Homocysteineendoplasmic-reticulum protein)を同定した。本年度は、両遺伝子を大腸菌で発現させて組み換え蛋白質をつくり、これを用いて特異抗体を作成した。このリン酸化はforskolinで上昇し、プロテインキナーゼA阻害剤で阻害されることからプロテインキナーゼAが触媒すると考えた。RTPは還元剤やツニカマイシンのような“小胞体ストレス"を与える薬剤で発現が上昇するが、サイトカインでは発現に変化は認められなかった。

次にヒトHerp遺伝子を単離した。ヒトHerp遺伝子は8つのエクソンから成り、12Kb以上の大きさであった。また、第1エクソンの上流に、小胞体ストレス蛋白質に共通してみられる転写因子結合エレメントが存在した。ヒトHerpの遺伝子座位は16q13であった。本研究は、血管内皮細胞刺激物質として知られるホモシステインの細胞傷害機構を、分子生物学および生化学の手法を用いて、日米の研究者が協力して共同で明らかにすることを目的とした。我々は、これまでに、ヒト血管内皮細胞をホモシステインで刺激することにより新しく発現誘導される新規遺伝子、RTPおよびHerp、を同定した。本年度は、Herp遺伝子の転写調節領域を解析した。ヒトおよびマウスのゲノムライブラリーから両遺伝子を含むクローンを単離し、塩基配列を解析した。さらに、遺伝子上流のプロモーター領域をルシフェラーゼ遺伝子の上流にくみこみ、転写活性を解析した。その結果、ヒトHerp遺伝子は12kbから成ること、小胞体ストレス応答に関与する新しいシスエレメントが存在することを見いだした。また、Herp遺伝子欠失マウスの作成のためのベクターを構築した。一方、ホモシステイン誘導遺伝子RTPと相同性を有するヒト新規遺伝子のESTシークエンスを見いだした。そこで、この新規遺伝子は、352残基から成る新規蛋白質(RTP2と仮に命名)をコードしていた。RTP2は、RTPと約60%の配列相同性を示すが、普遍的に分布するRTPと対照的に、脳と心臓にきわめて特異的に発現していた。神経細胞での発現は、分化に伴って発現量が増加する傾向がみられた。
大動脈瘤化の分子機序の解明

オステオプロテゲリン(osteoprotegerin, OPG)の細胞外マトリックス代謝調節に着目して、大動脈瘤化の分子機序を探る。OPGはRANKL(receptor activator of NF-kappa B ligand)による破骨細胞への分化調節因子であるが、心血管組織にも発現しその血中濃度は大動脈瘤の重症度に伴い上昇する。本研究では、OPG遺伝子欠損マウスの大動脈、および手術中に採取したヒト腹部大動脈壁を用いて、大動脈瘤化におけるOPGの病態生理学的役割を解明する。OPGの未知の生物学作用を解明して、大動脈瘤の治療薬創出の開発基盤を確立する。
日本絵画材料の時代的変遷に関する調査研究

可搬型の蛍光X線分析装置や可視反射分光分析装置、さらには高精細蛍光画像撮影などの手法を用いて、時代を代表する日本絵画を科学的に調査し、彩色材料の時代的変遷に関する調査研究を行った。特に、室町期から桃山期の絵画に着目して、いくつかの作品を調査した結果、鉛白と胡粉の利用に関する興味深い使用例を見出すことができ、日本絵画における白色顔料の変遷について重要な科学的データを取得することができた。江戸時代の国絵図や村絵図、さらには琉球絵画という、これまで科学的調査がほとんど行われてこなかった作品を対象として調査を実施し、日本絵画材料の変遷に関する以下の知見を得た。(1)江戸期国絵図・村絵図江戸期の国絵図・村絵図は、製作年代や地域を正確に特定できる資料として、彩色材料の変遷を研究する上で重要な作品である。製作年代および地域が特定できる国絵図4資料、村絵図22資料を調査し、村絵図資料の中に白色顔料として鉛白が利用されている作品を何例か見出した。江戸期絵画に使われる白色顔料は胡粉が中心であり、鉛白が使われている作品はほとんど報告されていない。一方、室町期以前の絵画では白色顔料の中心は鉛白であり、胡粉の使用例は少ない。今回、鉛白が見つかった村絵図では、絵図の修正箇所に塗る白色絵具として鉛白が使われていた。絵具としての用途ではなく別の目的で使っていたという事実の発見は、絵画材料の変遷を考える上で大変重要な結果である。(2)琉球絵画琉球王朝は、本土で鎖国政策を敷いていた江戸期でさえ、独自に中国との交易を行っており、琉球絵画は本土の作品とは異なった絵画材料が使われている可能性が大いに考えられる資料群である。琉球絵画15作品を調査したところ、江戸期に相当する作品であっても、白色顔料としてはほぼすべて鉛白が使われており、本土内の利用状況とはまったく異なっている状況が明らかになった。また、緑色顔料についても、そのバリエーションは少なく、マラカイトを原料とする緑青がほとんどであった。琉球という地域性、中国との交易など検討すべき点は多いが、顔料の時代的・地域的変遷を考える上で大変貴重なデータを蓄積することができた。白色顔料の変遷を調べることを目的として、江戸時代の国絵図(4資料)・絵図(9資料)、および宮内庁三の丸尚蔵館所蔵絵画(21作品)の彩色材料調査を実施し、以下の成果を得た。(1)江戸期国絵図・絵図の調査江戸期の国絵図・絵図は、製作年代や地域が正確に特定できる資料として、彩色材料の変遷を調査研究する上で重要な作品として位置づけることができる。製作年代および地域が特定できる国絵図4資料(国立公文書館所蔵)、絵図9資料(射水市新湊博物館所蔵)を調査したところ、元禄期の国絵図資料(重要文化財)の中に白色顔料として、胡粉とともに鉛白が利用されている作品が見出された。江戸期絵画の中で、鉛白が使われている作品は非常に少なく、今年度調査した他の国絵図・絵図資料からも鉛白はまったく見つかっていない。今回鉛白が見つかった国絵図の位置付けを十分に検討する必要がある。(2)宮内庁三の丸尚蔵館所蔵絵画の調査宮内庁三の丸尚蔵館に所蔵される鎌倉期(13世紀)江戸期(18世紀)の日本絵画21作品の調査を行った。鎌倉期の絵画(10作品)から見出された白色顔料は鉛白だけであり、胡粉が使われている作品は一例も見出されなかった。一方、室町期の作品(4作品)では鉛白が使われている作品と胡粉が使われている作品が見出された。目視では鉛白と胡粉の区別は不可能であり、科学的調査によって初めて両材料の使い分けが明らかにされた。さらに、江戸期の作品(7作品)では胡粉だけが使われ、鉛白はまったく見出されなかった。室町江戸初期あたりにかけて、白色顔料の転換が行われていたことを示す結果であり、それが科学的調査によって裏付けられた意義は大きい。本研究課題の最終年次として、できる限り多くの絵画を調査して日本絵画材料、特に白色顔料の変遷について考察し、まとめを行った。(1)初期洋風画の調査桃山期から江戸初期にかけて描かれた初期洋風画は、これまで彩色材料調査が行われたことはほとんどなかったが、今年度は重要文化財泰西王侯騎馬図屏風(サントリー美術館・神戸市立博物館所蔵)、重要文化財洋人奏楽図屏風(永青文庫美術館所蔵)、万国絵図屏風(宮内庁三の丸尚蔵館所蔵)といった代表作を調査することができた。その結果、これらの絵画に使われている白色顔料は鉛白が中心であるが、泰西王侯騎馬図屏風と万国絵図屏風では作品の一部に胡粉が使われていることが見出された。(2)平安・鎌倉期絵巻物の調査平安期を代表する国宝信貴山縁起絵巻(朝護孫子寺所蔵、奈良国立博物館寄託)と、鎌倉期を代表する春日権現験記絵巻(宮内庁三の丸尚蔵館所蔵)について蛍光エックス線分析による彩色材料調査を実施した。

信貴山縁起絵巻については、これまでに調査済みの国宝源氏物語絵巻(徳川美術館、五島美術館所蔵)や国宝伴大納言絵巻(出光美術館所蔵)といった平安期の代表的絵巻との類似性や相違が明らかになることが期待される。また、春日権現験記絵巻については、これまでに鎌倉期絵画に関する科学調査例が少ないため、その代表的データとなることが期待できる。