hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイト選択および微量成分検出のための高分解能蛍光分光X線吸収分光検出装置の製作

X線吸収微細構造(XAFS)は、試料の状態によらず非結晶やハイブリッド試料についても適用可能であり、局所構造・電子状態情報を与えることから、広く用いられるようになってきた。本研究では、XAFSが平均情報を与える問題点に着目し、研究代表者がこれまで進めてきたサイト選択XAFS法測定装置を改良、汎用化することを目的とした。蛍光分光測定において、試料からの蛍光X線取込み角とエネルギー分解能とは直接相関がある。取込み角を絞る際、光子数ロスが最小限になるよう、本研究で横置きのローランド型蛍光分光器を製作した。ヨハンソン型分光結晶Ge(111)およびGe(331)は、受光部分が50×50ミリ程度のものに更新した。また、PCで動作する制御ソフトを製作、試料、スリット、分光結晶、シンチそれぞれの位置および開きを全自動で簡単に操作できるようにした。応用実験として、微量鉛、ヒ素、バナジウムサイト選択XAFS測定を行なった。試料からの蛍光X線を結晶分光するXAFS測定の究極の目的は価数分離測定であるが、特定の信号を高エネルギー分解能(【approximately equal】0.1 eV)で取り出すため、通常法では測定不可能な微量元素吸収端についての測定、特に試料中多量の重元素が共存する場合に適用できる。本測定法の汎用化という観点から、最近社会的によく取り上げられている有毒微量金属除去用吸着剤、窒素酸化物除去触媒(あるいは炭化水素の選択酸化触媒)を試料として選んだ。本研究での測定により、環境規制濃度50-100ppbの鉛およびヒ素イオンが吸着除去される過程、大気下および真空中、酸化チタン表面で単原子状分散したバナジウムが、室温で水蒸気の存在により表面で重合し、また室温でi-プロパノールを解離吸着する過程が明らかになった。今後の展開として、吸着過程および触媒作用の過程で、V^<III>とV^V、As^<III>とAs^Vの価数分離XAFS測定を試みる。X線吸収微細構造(XAFS)を用いると非晶質・複合材料についても、試料の存在形態によらずにサイト構造を調べることができる。しかし、複数のサイトが試料中に共存する場合、得られる情報は平均である。また、重元素を多量に含む試料中の微量元素サイトについての測定は困難である。本研究では、これらの問題を解決すべく、蛍光分光しながらXAFS測定する手法の汎用化を目指す。サィト(価数、配位数)毎に、より選択的なスペクトルを得るために蛍光分光器を高エネルギー分解能化、また微量元素サィトからの蛍光X線を効率よく取り込むための分光結晶大型化および複数化を行なう。本年度は、エネルギー分解能0.2eVの蛍光分光器を新たに設計、また大型分光結晶、複数結晶化のためのアタッチメントも組み込み、製作を行なった。結晶部分と検出器部分自動制御だけでなく、ローランド円内のスリットおよび試料回転も自動化、より精密調整可能にした。装置製作と平行して、すでに開発しているエネルギー分解能1.1eVの蛍光分光器に大型分光結晶を組み込み、重元素を多量に含む試料中の微量元素サイトについての測定に適用した。鉄を17.35wt%含む試料中に吸着した0.01wt%鉛について、Pb Lα_1線を捕らえながらPb L_3吸収端XAFSを測定することに成功した。

また常にチタンの妨害信号が問題になりこれまで測定困難であった、V-Ti0_2触媒中0.60wt%のバナジウムについて、V Kα_1線を捕らえながらV K吸収端XAFSを測定した。今年度の研究成果として、掲載済みめ論文を11稿に挙げる(英文校閲)。他に、1報投稿中、1報現在作成中である。X線吸収微細構造(XAFS)は、試料の状態によらず非結晶やハイブリッド試料についても適用可能であり、局所構造・電子状態情報を与えることから、広く用いられるようになってきた。本研究では、XAFSが平均情報を与える問題点に着目し、研究代表者がこれまで進めてきたサイト選択XAFS法測定装置を改良することを目的とした。蛍光分光測定において、試料からの蛍光X線取込み角とエネルギー分解能とは直接相関がある。取込み角を絞る際、光子数ロスが最小限になるよう、改良装置は横置きとした。本研究で製作したローランド型蛍光分光器で、研究代表者の従来縦置き分光器以上のエネルギー分解能が出ることを確認した。PCで動作する制御ソフトを製作、試料、スリット、分光結晶、シンチそれぞれの位置および開きを全自動で簡便に操作できるようにした。応用実験として、微量鉛、ヒ素、バナジウムサイト選択XAFS測定を行なった。試料からの蛍光X線を結晶分光するXAFS測定の究極の目的は価数分離測定であるが、特定の信号を高エネルギー分解能(【approximately equal】0.1eV)で取り出すため、通常法では測定不可能な微量元素収端についての測定、特に試料中多量の重元素が共存する場合に適用できる。本測定法の汎用化という観点から、最近社会的によく取り上げられている有毒微量金属除去用吸着剤、窒素酸化物除去触媒(あるいは炭化水素の選択酸化触媒)を試料として選んだ。本研究での測定により、環境規制濃度100ppbの鉛イオンが層状化合物吸着剤表面水酸基とイオン交換する過程、大気下および真空中、酸化チタン表面で単原子状分散したバナジウムが、室温で水蒸気の存在により表面で重合し、また室温でi-プロパノールを解離吸着する過程が明らかになった。今後、吸着過程および触媒作用の過程で、V(III)とV(V)、As(III)とAs(V)の価数分離XAFS測定を試みる。
ミクロHPLC用電気化学フローセルの開発と応用

昨年度開発したクーロメトリックフローセルの応用として、開発したフローセルを用いた分析法の開発を行った。具体的には、下記の二つの分析法の開発を行った。はじめに、カテコールアミンを基質としたcatechol-O-methyltransferase (COMT)活性測定法に開発したフローセルを応用した。COMT活性化剤及び阻害剤探索のためのスクリーニング法の開発を、フローインジェクション分析(FIA)法を用いて行った。また、ヒト高血圧とCOMTの関連を調べる目的で、ヒト赤血球中COMT活性測定法を確立した。ラット組織(肝臓、腎臓など)中のCOMT活性についても測定が可能であった。次に、ドーパミンの酸性代謝物である3,4-dihydroxyphenylacetic acidとhomovanillic acidの同時分析法の開発を行った。この分析法は、ラット腎透析液に適用可能であり、今後、腎におけるドーパミン代謝を調べる上で有用な方法であると期待される。開発したフローセルを検出器として応用するため、3電極方式のセルの検討を現在行っているところである。これまでに予試験的に作製したクーロメトリックフローセルを用いて、カテコールアミンとそれらの3-O-メチル代謝物の高感度かつ高選択的な同時分析系を構築した。作製したフローセルは、内径が0.5mmと細く、セミミクロカラムを用いた場合にも、カラム外拡散を最小限に抑えることが可能となった。生体成分の分析においても、100サンプル以上の分析が可能であった。これらの結果から、開発したクーロメトリックフローセルが、再現性、耐久性ともに優れたものであることが明らかになった。この分析系を用い、これまで不可能であったマウス血漿中カテコールアミン(ノルエピネフリン、エピネフリン、ドーパミン)とそれらの3-O-メチル代謝物(ノルメタネフリン、メタネフリン、3-メトキシチラミン)の定量が可能となった。必要血漿量は、20μlであり、薬物投与前後などのカテコールアミン類の変動を捉えることも可能となった。次に、開発したフローセルを、カテコールアミンを基質としたCatechol-O-methyltransferase(COMT)活性測定に応用した。HPLC及びFIA(Flow-injection analysis)双方のシステムを開発することが可能であった。
回転場の流動機構に関する調査研究

流れが全体として回転する回転場の流れは、流体機器内部や回転体外部の流れのように極めてありふれた流れでありながら、現象の複雑さ、取り扱いの困難さからまだ十分研究されていない。また、実用的立場から羽根車の性能改善のために流動現象を解明するには、回転の影響の他に羽根の影響が大きいため、現象があまりにも複雑で不明な点が極めて多い。回転場の流れにおいては、平行流れと違って遠心力が顕著に影響し、これが流れ場全体を不安定化したり安定化したりするので、数々の興味深い現象が見い出されている。さらにコリオリカが影響する場合は現象が一層複雑である。そこで流れを制約する壁面として主に円管、円柱、円錐、円板、球など単純な形状のものを取り上げ、これらが回転する場合の内部流れ、すきま流れ、外部流れを中心とし、このほか回転場の流れに関連する問題を広く調査研究対象とした。個別的であるので、この分野の研究をさらに効果的に推進させるには、関係する研究者が相互に連絡をとり、研究現状の把握、今後の研究の問題点を明らかにすることが要望された。そこで、日本機械学会の「回転場の流動機構に関する調査研究分科会」を引き継ぎ、2年間にわたって最近の研究成果や国内および国外の論文、出版物を広く収集し、調査研究を行うとともに、通算で8回の研究打ち合わせ会を開催し、調査研究結果は、成果報告書として取りまとめた。この報告書には比較的最近のものを中心に多数の文献を収録し、解説・展望を加えたもので、最近における回転場の流動機構に関する研究状況を十分に示しており、今後の問題点を把握し、研究を進める上で貴重な資料として活用できる。回転場の流動機構について,役割分担を研究組織の欄の通りとしたが,これらは互いに関連する分部がかなりあり,相互に協力する必要があった.そこで研究内容を, (1)回転2円筒,その他容器内回転体すきまの流れ, (2)管内旋回流, (3)管軸中心に回転する円管内の流れ, (4)静止流体中での回転物体のまわりの流れ, (5)一様流中の回転体のまわりの流れ, (6)コリオリカ場の流れ, (7)エルボや管路の曲りによる旋回流の発生,(8)旋回噴流および〓渦,(9)機器内旋回流,(10)回転流の可視化法および測定法,の10項目に分類し,各分担者はこの中のほぼ2項目程度を担当することとした.今年度は5回(名古屋4回,東京1回)の研究打合せ会を開催し,以下の話題提供があった.「回転同心円筒間の流れの遷移(独立に回転する二重円筒間の流れ,内円筒のみ回転の場合の流れ)」(大路通雄)「同心回転二球間のすきまの流れ(トルク係数,超臨界の流れスペクトル進化による乱流遷移)」(中林功一)「空間曲リディフューザに関する研究(コイルディフューザ,U字形および蛇行ディフューザの性能と内部流れの研究)」(清水幸丸)「空調用回転圧縮機内のすきま流れと熱移動(冷凍機油の流動特性,ローリングピストン形回転圧縮機の漏れ損失および吸気加熱)」(清水孝)「流体中で回転する軸対称物体の層流境界層(静止流体中で回転する球のまわれの層流境界層)」(山辺春雄)「回転軸対称体における境界層の乱流遷移(静止流体中の回転物体上および一様流中の回転円すい体上の境界層の乱流遷移)」(小林陵二)「容器内の回転円板・回転円すい体による流れの遷移(回転円板と静止円板間の流れの安定性解析)」(伊藤基之)「管内旋回流における渦崩壊現象(渦崩壊形態に関する理論と実験との比較)」(末松良一),以上の内容に関して研究の経過およびそれに関連する国内国外の研究動向が報告され,これについて討論を行った.流れが全体として回転する回転場の流れは、流体機器内部や回転体外部の流れのように極めてありふれた流れでありながら、現象の複雑さ、取り扱いの困難さからまだ十分研究されていない。

回転場の流動機構について、役割分担を研究組織の欄の通りとしたが、これらは互いに関連する部分がかなりあり、相互に協力する必要があった。そこで研究内容を、(1)回転2円筒、その他容器内回転体すきまの流れ、(2)管内旋回流(3)管軸中心に回転する円管内の流れ、(4)静止流体中での回転物体のまわりの流れ、(5)一様流中の回転体のまわりの流れ、(6)コリオリカ場の流れ(7)エルボや管路の曲りによる旋回流の発生(8)旋回噴流および縦渦(9)機器内旋回流(10)回転流の可視化報および測定法の10項目に分類し、各分担者はこの中のほぼ2項目程度を担当することとした。調査研究すべき文献の数が多数にのぼるので、昨年度に引き続き今年度も各項目について、国内および国外の論文、出版物を広く収集し、調査研究を行うとともに、3回(名古屋1回、東京1回、横浜1回)の研究打合せ会を開催し、調査研究結果の報告および討論、意見交換を行った。研究打合せ会では以下の話題提供があった。「回転する物体における流れと熱および物質移動(垂直回転円すい体からの合成および強制対流熱伝達)」(児山仁)「回転管入口助走部の流動(軸レイノルズ数の小さな場合)」(山田豊)「回転体上の厚い乱流境界層の実験」(山下新太郎)「加速器ターゲット系の一検討(ビーム加熱による温度場の検討)」(三田地紘史)「熱線プローブの方向特性およびタンデム形熱線プローブの測定誤差」(田中栄一)。こうして広い専門分野の研究者の協力と交流によってこの分野の膨大な文献を系統的に整理統合し、評価を行った結果は、成果報告書として取りまとめた。報告書は、前述の各項目について比較的最近のものを中心に多数の文献を収録し、それぞれについて解説・展望を加えたもので、最近における回転場の流動機構に関する研究状況を十分に示しており、今後の問題点を把握し、研究を進める上で貴重な資料として活用できる。
クロマチンによる外的環境記憶と老化速度制御機構

クロマチンはヌクレオソーム構造、染色体の3次元相互作用などを介した遺伝子発現を制御しており、1次配列が同じDNAから異なる細胞や臓器の機能や特性を形成している。クロマチン制御に重要なヒストンやDNAの科学的修飾が明らかになるに連れて、その細やかな時間的、空間的なクロマチン制御が発生や疾患の分子機構を理解する上で次の課題となっている。本研究では、外的環境をクロマチン上に記憶する「クロマチン記憶」の分子機構と、クロマチン記憶による老化速度の制御機構について問う。
脳磁場を指標とした単語認知の脳内機構の検討

高次脳機能に関する脳磁場データには大きな個人差が認められる。我々はすでに左大脳半球の聴覚野近傍が視覚的単語認知に関与していることを報告した。本年度はこの活動の個人差と個人内の再現性を検討した。本研究では正常被験者(右手利き17名)の両側の側頭部から誘発脳磁場を記録し、単語認知および単語の予期に関与する脳部位を探った。脳内の透磁率は比較的均一なため、2.3mm程度の精度で脳内の活動部位の推定が可能である。各試行、四字熟語を前半(S1)と後半(S2)に分けて提示し、その組み合わせが正しいTrue条件(例、二束-三文、110組)、誤っているFalse条件(例、二束-方正、110組)を設けた。被験者にはS1が提示されたら四字熟語全体を想起するように教示した。8名の被験者において、S1およびFalse S2に対して左大脳半球側に刺激提示後350-450msに明確な成分が認められた。この成分はTrueS2に対しては認められなかった。活動源推定を行った結果、シルビウス裂周辺に推定された。右側からの記録では被験者間で一貫した条件差は認められなかった。再現性の確認のため、各被験者から最低2回、脳磁場の記録を行った。左大脳半球側から記録された磁場(S1、False S2)は個人内で高い再現性を示した。また、推定された活動源も高い再現性を示した。したがって、脳磁場データに認められる個人差は注意や覚醒レベルといった一過性の状態の差ではなく、処理に関与する部位の差によるものと推察した。本結果は第12回国際生体磁気学会(ヘルシンキ、8月13-17日)のシンポジウム"Speech and Language"にて"Cortical magnetic response from theleft superior temporalarea associated with visualword recognition"と題して発表した。また、第15回生体磁気学会にて「視覚的単語認知における選択的注意効果:脳磁場による検討」(2000年5月、つくば)と題する発表を行い若手ポスター賞を受賞した。1.単語の認知に伴う脳活動が、刺激の音韻的な属性の反復によってどのように変化するかを、脳磁場(MEG)を用いて調べた。被験者は右利きの健常者12名であった。脳磁場は左右の側頭部から記録した。刺激には同音異義語の対252対を用いた(例:性格-正確)。そして一方の単語(初回呈示)の直後(直後音韻反復)もしくは9語後に(遅延音韻反復)、その同音語を呈示し、これら3条件間で脳磁場の振幅を比較した。その結果、直後音韻反復条件における脳磁場の振幅(潜時300-600ms)が、初回呈示条件のそれに比べ有意に減衰した。この減衰は左右両半球で観察された。この潜時帯における信号源は、主に左右のシルビウス裂周辺部(聴覚野近傍)に推定された。そして同部位の活動量は、音韻の反復により減衰していた。本結果は、シルビウス裂周辺部の活動が漢字単語の音韻処理に関与していることを示している。2.単語の認知に伴う脳活動に対する選択的注意の影響を脳磁場(MEG)を用いて調べた。刺激にはカナカナ語を用い、半数を赤色、残りの半数を緑色で提示した。被験者は右利きの健常者14名であった。被験者には、どちらか一方の色の単語に注意を向けて、その単語を覚えるように教示した。その結果、注意を向けた単語に対してのみ、左側に潜時300-600msの成分が認められた。推定の結果、信号源はシルビウス裂周辺部(聴覚野近傍)に推定された。本結果は、被験者の意図によって、左シルビウス裂周辺部の活動が統制可能であることを示唆している。

また、推定された活動源も高い再現性を示した。したがって、脳磁場データに認められる個人差は注意や覚醒レベルといった一過性の状態の差ではなく、処理に関与する部位の差によるものと推察した。本結果は第12回国際生体磁気学会(ヘルシンキ、8月13-17日)のシンポジウム"Speech and Language"にて"Cortical magnetic response from theleft superior temporalarea associated with visualword recognition"と題して発表した。また、第15回生体磁気学会にて「視覚的単語認知における選択的注意効果:脳磁場による検討」(2000年5月、つくば)と題する発表を行い若手ポスター賞を受賞した。
網膜層厚組み込みVariational Bayes線形法による短時間視野計測法

深層学習(ディープラーニング)は、最近注目を集めている機械学習法の一つ、これまでの他の機械学習法に比べ、診断・予測精度が良いことが知られている。しかしその最大の欠点は、良い精度を得るのに通常大量のデータを必要とする点である。Transfer Learning(転移学習)はその欠点を補う手法で、訓練データの数が少ない場合に、これと別に異質の大量の予備訓練データを用意して、深層学習アルゴリズムを予備学習してから訓練データを用いて本訓練をする手法である。本研究では1565眼の開放隅角緑内障(OAG)眼と193眼の正常眼による4316枚の光干渉断層計(OCT)画像(RS3000, Nidek)を用いて予め深層学習アルゴリズムを予備訓練しておいてから、94眼の早期OAG眼(Mean Deviation > -5.0dB)と84眼の正常眼のOCT画像(OCT-1000/2000, Topcon)で本訓練し、その診断精度を114眼の早期OAG眼と82眼の正常眼を用いて検証した。この結果得られた受信者操作特性曲線下面積は94 %で、予備訓練を行わない場合(7779 %)や他種の機械学習法(6782%)よりも有意に大きかった。本研究の結果、OCTを用いて緑内障を診断するのに深層学習が有用で、特に訓練データが少ない場合には、転移学習を行う事が有用であることが分かった(Asaoka R et al. American J Ophthalmol 2019)。今後更に視野、光干渉断層計のデータ収集を進め、視野予測モデルの構築を行う。深層学習を用いて光干渉断層計を解析し、早期視野例の緑内障診断を行うモデルを構築・検証し、国際的に初めて報告した。視野、光干渉断層計の更なるデータ収集は順調に進行している。視野、光干渉断層計の更なるデータ収集を更に推進し、視野予測モデルを構築する。視野感度測定シミュレーターデータを用い、Variational Bayes法を用いて視野感度を予測し、且つ各測定点の測定順を最適化する視野アルゴリズムで計測することで視野測定がどのくらい高速化されるかと測定精度(平均二乗誤差:RMSE)を、1理想応答(測定ノイズ無し)の場合と2標準偏差2.1dBの測定誤差を想定した場合の二通り検証した。この結果、各方法の場合でのRMSEと測定時間は1と199 ±71秒、22.6 ±0.7 dB and 261 ±65秒で、各々Variational Bayes法を用いない場合よりも有意に低値であった。(2018年国際視野学会発表予定、論文投稿準備中)固視ずれの指標であるゲイズトラック記録から推定される固視ずれの視野信頼度への影響を検証した。304例408眼の開放隅角緑内障患者の10回の視野計測のMean deviation(MD)値をトレンド回帰をし、進行速度が-0.5dB/年以下でp < 0.05の場合に視野進行ありと定義し、各眼の視野シリーズを進行あり、なしに二分した。次に先行する少ない回数の視野(5回から9回)のMD進行スロープ値で10回の視野進行の有無を予測するarea under the Receiver Operating Characteristic curve (AUC)を計算した。次に先行する各視野シリーズに固視不良、偽陽性、偽陰性、各種ゲイズパラメータのカットオフ値を当てはめ、カットオフ値を厳しくすることでAUCが改善するかを検証した。何も視野信頼性指標を用いない場合、先行する少ない回数の視野回数が小さくなるにつれ、AUC値は小さくなった。固視不良、偽陽性に厳しいカットオフ値を当てはめてもAUCは改善しなかった。偽陰性、各種ゲイズパラメータに厳しいカットオフ値を当てはめることでAUCが改善した。(論文投稿中)シミュレーターを用いた検証でVariational Bayes法を用いた視野計測の有効性が、正確性と高速化の観点で、強く予見された。またVariational Bayes法を用いて視野計測をする際に、予め視野感度を予測すること、測定点順を最適化すること、視野感度計測打ち切りを行うこと、視野計測中に情報updateを行うことが有用であることが示唆された。またゲイズトラック記録の有用性が示唆された。

本研究の結果、OCTを用いて緑内障を診断するのに深層学習が有用で、特に訓練データが少ない場合には、転移学習を行う事が有用であることが分かった(Asaoka R et al. American J Ophthalmol 2019)。今後更に視野、光干渉断層計のデータ収集を進め、視野予測モデルの構築を行う。深層学習を用いて光干渉断層計を解析し、早期視野例の緑内障診断を行うモデルを構築・検証し、国際的に初めて報告した。視野、光干渉断層計の更なるデータ収集は順調に進行している。Variational Bayes法を用いて視野計測をする際に、予め視野感度を予測し、測定点順を最適化し、視野感度計測打ち切りを行いつつ、視野計測中に情報updateを行う方法で、緑内障患者での視野計測検証を行う。視野、光干渉断層計の更なるデータ収集を更に推進し、視野予測モデルを構築する。Variational Bayes法を用いた視野実測検証を平成30年度に開始するため、その計測にまつわる人件費、結果の解析に用いるデータ環境整備、並びに成果発表として使用を行う。データ収集に伴う人件費などの費用、成果発表・報告費、モデル構築に伴う経費に使用予定。
練り返し粘土の変形における応力誘導異方性の研究

粘性土の変形特性に現れる誘導異方性を実験的に調べるため、中空ねじり試験装置を用い、以下の4過程からなる実験を初期せん断過程におけるα_1を変え全部で10種類実施した。1.等方圧密過程粘性土を等方圧密する。2.初期せん断過程最大主応力軸の鉛直軸に対する回転角を一定(α=α_1)に保ちつつ、主応力比(σ_1'/σ_3')を増加させて初期せん断を行う。なお初期せん断過程の最大主応力比は2である。3.除荷過程αを2.と同じ角度(α_1)に保ちつつ、主応力比を減少させて等方応力状態となるまで除荷を行う。4.再せん断過程α=45°の条件のもと試供体が破壊に至るまで主応力を増加させ、再びせん断を行う。なお初期せん断・除荷・再せん断の3過程について排水条件でありかつ平均有効主応力(p')および中間主応力パラメーター(b)は一定である(p'=300kPa・b=0.5)。上記の実験より以下の新たな知見が得られた。1.再せん断過程の応力条件は全ての実験で同一であるにも関わらず、その応力・ひずみ関係は初期せん断過程のα_1によって異なっており、粘土の変形特性に誘導異方性が存在することを確認した。2.応力・ひずみ関係を初期せん断開始点からの累積ひずみで整理すればその変形特性はいわゆるひずみ硬化型材料のそれにあたり、再せん断過程において現れる剛性の急激に低下する点が降伏点に相当することがわかる。3.降伏点の応力はα_1によって異なっており降伏特性にも誘導異方性が存在することを確認した。本年度の研究は上記の結論を得たところで終了した。現在は降伏特性の異方性についてその物理的意味の考察を行っている最中である。
iPS細胞技術を用いたノックアウトラット作製法の確立

本研究の目的は、世界中の研究者から希求されているラットES細胞を樹立し、遺伝子改変ラットの実用化を図ることである。そのために、ips細胞の樹立の際に開発された各種の手法を用いてES細胞株を樹立するとともに未分化状態でES細胞を培養できる条件を確立し、キメラ動物作製に挑戦することである。この目的のために、N2B27培地とGSK-3阻害剤であるCHIR99021、MAPK阻害剤であるPD0325901とを用いて、BNラット及びSDラット胚からES様細胞株を樹立することに成功した。これらの細胞株は、30代以上継代してもES細胞の未分化マーカーであるOct3/4、SOX2、Lin28、Nanogに対する抗体でいずれも染色されることから、ES細胞としての必要条件を満たしていると考えている。また、この培養条件が未分化を維持するのに十分なものと判断できる。さらにラットES細胞での相同組換えをおこなうために、ラットNSE遺伝子にVenus遺伝子を挿入したノックインベクターを構築し、薬剤による陽性クローンの選別条件を検討した。その結果、ラットのES細胞株ではマウスと異なりpgkプロモーターの発現は十分でなく、CAGプロモーターなどより強力なもので薬剤耐性遺伝子を駆動する必要があることが明らかになった。さらにラットES細胞からキメラ胚を作るためのマーカーとして、Venus遺伝子を組み込んだトランスジェニックESクローンの樹立に成功した。これらの成果は、ラットES細胞を用いた遺伝子改変ラット作出の実用化へ確実な寄与をするものである。そのために、iPS細胞の樹立の際に開発された各種の手法を用いてES細胞株を樹立するとともに未分化状態でES細胞を培養できる条件を確立し、キメララット作製に挑戦することである。この目的を達成するために、本年度は次のような研究を遂行した。ES細胞未分化性をモニターするために、Nanog遺伝子を含むBACクローンを取得し、開始メチオニンにフレームを合わせる形でEGFP-GFP-IRES-Neo^r-pAカセットを挿入したトランスジーンをRed/ET組換え系を用いて作製した。このベクターをラット受精卵に導入したトランスジェニックラットの作製を進めている。これとは別に、ES細胞を未分化に保てることが報告されている試薬類の効果の検証をマウスES細胞を用いて進めている。具体的には、GSK-3阻害剤であるCHIR99021、MAPK阻害剤であるPD0325901及びPD-98059、RasGAP、ERK1阻害剤であるSC-1、FGFR1阻害剤SU5402などの薬剤を組み合わせ無血清培地に添加したものでマウスES細胞を培養し、その効果をES細胞に発現する未分化状態を示すマーカーで検討している。さらに、ES細胞の生殖系列遺伝する効率で検証を進めている。この至適組み合わせを決定し次第ラット胚の培養をおこなう予定である。
数百〜数千年スケールの汎世界的気候変動に応答した日本海古海洋環境変動の復元

本研究は,日本海堆積物のピストンコア試料子を用いた高精度古環境解析を通じて,日本海の古海洋環境・古海洋循環がダンスガードサイクルに応答してどの様に変動してきたかを明らかにすることを目的として行われた.試料には,1994年に秋田沖で採取されたピストンコアKT94-15-PC5およびPC9の2本のコアを用い,鉱物・化学的分析,堆積構造の解析,微化石分析を通じて,日本海表層水の性格,底層水の溶存酸素レベルの推定,大陸からの風成塵のフラックスの推定を行い,それらの時間的,空間(深度)的変動の相互関係を検討することにより,a)日本海表層水の性格,底水層の溶存酸素濃度がダンスガードサイクルに応答してどのように変動したか,b)それらの間の相互関係,位相関係は,どのようでったか,c)黄砂フラックスに象徴されるアジア大陸内部の気候との相互関係,位相関係はどのようであったかを検討した.検討の結果,1)暗色層は例外なくD-Ocycleの亜間氷期に対応している事,2)暗色層は例外なく平行葉理を保存しており,その堆積時には底層水は還元化した事,3)風成塵の含有量の増加は暗色層の堆積開始と動じであるか1試料分(600年程度)ずれる事,4)暗色層の堆積速度はその上下の明色層に比べて遅く,風成塵フラックスも暗色層中で減少するらしい事,が明らかになった.これらの結果,D-O-cycleの亜間氷期に東アジア内陸部が湿潤化した事を示す.また,暗色層堆積開始より風成塵含有量の減少が600年程度ずれる場合があることは,分析値が2.5mの層序間隔の平均値であることで説明できるだろう.ODP Site797において,およそ1500年の試料間隔での解析に基づき,以前に多田(1997)が報告した暗色層堆積と黄砂含有量減少の約1500年の位相のずれは,試料間隔の粗さに起因する見かけのずれである可能性が高い.本研究は,日本海堆積物のピストンコア試料子を用いた高精度古環境解析を通じて,日本海の古海洋環境・古海洋循環がダンスガードサイクルに応答してどの様に変動してきたかを明らかにすることを目的として行われた.試料には,1994年に秋田沖で採取されたピストンコアKT94-15-PC5およびPC9の2本のコアを用い,鉱物・化学的分析,堆積構造の解析,微化石分析を通じて,日本海表層水の性格,底層水の溶存酸素レベルの推定,大陸からの風成塵のフラックスの推定を行い,それらの時間的,空間(深度)的変動の相互関係を検討することにより,a)日本海表層水の性格,底水層の溶存酸素濃度がダンスガードサイクルに応答してどのように変動したか,b)それらの間の相互関係,位相関係は,どのようでったか,c)黄砂フラックスに象徴されるアジア大陸内部の気候との相互関係,位相関係はどのようであったかを検討した.検討の結果,1)暗色層は例外なくD-Ocycleの亜間氷期に対応している事,2)暗色層は例外なく平行葉理を保存しており,その堆積時には底層水は還元化した事,3)風成塵の含有量の増加は暗色層の堆積開始と動じであるか1試料分(600年程度)ずれる事,4)暗色層の堆積速度はその上下の明色層に比べて遅く,風成塵フラックスも暗色層中で減少するらしい事,が明らかになった.これらの結果,D-O-cycleの亜間氷期に東アジア内陸部が湿潤化した事を示す.また,暗色層堆積開始より風成塵含有量の減少が600年程度ずれる場合があることは,分析値が2.5mの層序間隔の平均値であることで説明できるだろう.ODP Site797において,およそ1500年の試料間隔での解析に基づき,以前に多田(1997)が報告した暗色層堆積と黄砂含有量減少の約1500年の位相のずれは,試料間隔の粗さに起因する見かけのずれである可能性が高い.我々のこれまでの研究により,日本海上部第四系細粒堆積物に見られる明暗の縞の繰り返しが,グリーンランド氷床コアにおける酸素同位体比の変動として特徴付けられる数百年数千年スケールの急激な気候変動(Dansggard-Oeschger Cycle)に対比されることが明らかになった.

本研究では,1.従来から進められているODP797地点より採取された試料の分析結果を解析するとともに,新たに秋田沖の異なる水深より採取されたピストンコアKT-94-15-5PCおよび9PCの反射スペクトルを連続的に測定し,また底層水の酸化還元度を反映する平行葉理の保存度を詳しく記載し,2.PC-5より2.5cm間隔で採取した約180試料,PC-9から5cm間隔で採取した約60試料について,有機炭素量,炭酸塩炭素量,化学組成,鉱物組成などの分析を行ない,3.これらから選び出された95試料について,硫黄量を分析するとともに塩酸可溶鉄の抽出を行ない,黄鉄鉱化度(DOP)を推定した.これらの結果を解析,検討した結果,1.DOPと従来から使われているC/S比や平行葉理の保存度などの底層水の酸化還元度指標とは整合的であり,酸化還元度の変動をより敏感に反映すること,2.それらの指標に基づくと,日本海の深層水は度々還元化し,特に最終氷期極相期には日本海は水深800m以浅まで硫化水素が発生する強還元環境が広がったこと,3.暗色層のうちのあるものは,底層水中に酸素はほとんど存在しないが硫化水素が発生するほど著しくは還元的でなかった弱還元的環境で堆積したこと,4.暗色層の堆積期には,東シナ海沿岸水起源のケイソウが増加したこと,5.塩分が低く,栄養塩に比較的富む東シナ海沿岸水の流入が,日本海を密度成層させるとともに表層の生物生産性を上げ,その結果底層水が還元化したと考えられること,などが明らかになった.本年度は,PC-9コアの上位より200試料を分析する予定であったが,分析装置の不調などにより88試料の分析にとどまった.これらの試料は,最終氷期末から完新世をカバーする.但し,軟X線写真に基づく観察は,コア全体について行った.軟X線写真によれば,有機炭素量の多い暗色層には,ほとんどの場合平行葉理が保存されており,suboxiceuxinicな環境で堆積した事を示唆する.これは,昨年度行われたPC-5の結果と調和的であり,暗色層堆積時には,還元的底層水環境が水深900mにまで及んでいたことを示唆する.一方,鉱物・元素分析結果によると,PC-9における砕屑物の主体は島弧起源のもので,黄砂の寄与は少なく,その変動も小さい.これも,PC-9がより日本列島に近く,列島起源の砕屑物の影響を強く受ける事と調和的である.しかし,わずかではあるが氷期間氷期の間で有為な差が認められ,氷期に黄砂の寄与が高い.また,完新世においては,100005000^<14>C年前にかけて黄砂の寄与が低い.これは,完新世前期に中国内陸部が湿潤化した事実と整合的である.更に,微弱ながら1000年前後のタイムスケールでの黄砂寄与率の変動が観察され,北半球に大陸氷床が存在しなかった完新世にも,氷期に観察されたダンスガードサイクルと同じタイムスケールでの変動が存在したことを暗示する.この事は,ダンスガードサイクルに代表される急激な変動が間氷期にも起こりうる事を示すものとして重要である.
高濃度ランダム物質の秩序形成とナノ構造制御による新機能材料創製

本研究計画においては、主として対向ターゲット型スパッタリング装置を用いて、ランダム度の高い合金、化合物を作製し、作製過程の制御、作成後の熱処理による科学的・構造的・組織的揺らぎやナノグラニュラー粒子の形成、それに伴う磁気的・電気的性質の変化を明らかにする。研究成果の概要は次の通りである。1.良好な垂直磁気特性を示すFeーCr-N合金スパッタ膜について、トルク法と強磁性共鳴法による磁気異方性定数の評価、メスバウァー効果による微視的な磁性や構造の揺らぎ、X線光電子分光法によるNとFe、Crとの化学結合状態の解析を行った。電子顕微鏡観察、X線回折の結果と総合して、針状のaーFe微粒子が(200)面で優先成長したγー(FeCr)_4N柱状組織の界面に分散する複合構造に起因する形状異方性が、垂直磁気特性の主因であることがわかった。2.Co-C合金スパッタ膜について、電子顕微鏡観察、磁化および電気抵抗測定を行った。基板温度T_S=300°C以下ではCoとCがアモルファス状の炭化物を形成する。T_S350°Cでは、約20nmの微細なCo粒子が析出し、C(グラファイト)がその粒界を囲むグラニュラー構造を形成し、T_S=400°C以上ではCoとC(グラファイト)がほぼ完全に相分離し、Co粒子サイズもより大きくなる。特にT_S=350°Cで作製したC濃度50_<at>%の薄膜は約500Oeの保磁力を示すことがわかった。3.イオンクラスタービーム法で作製したFe/Cuグラニュラー膜は、ナノ尺度で磁気的な揺らぎの領域にヒエラルキーが存在すること、同時蒸着法で作製したEuーTM(TM:Fe)ランダム合金は、低温でEuのらせん磁気配列の乱れによりメタ磁性転移および磁気抵抗効果の符号の反転を生じることが明らかになった。本研究計画においては、気相合成法を用いて、ランダム度の高い合金・化合物・酸化物を作製し、作製過程の制御、作製後の熱処理による化学的、構造・組織的揺らぎ、ナノグラニュラー粒子の形成と、それに伴う磁気的・電気的性質の変化を明らかにする。本年度は、対向ターゲット型スパッタリング装置を用いた反応性スパッタリング法により、ArとN_2の流量比R、基盤温度T_Sを制御して、Fe高濃度のFe-Ti-NおよびFe-Cr-N合金膜を作製し、室温でX線構造解析、振動試料型磁力計による磁化測定、電子顕微鏡観察を行った。基板温度250°C、R=0.25の条件で作製したFe-Cr-N膜は最も良好な垂直磁気特性(飽和磁束密度:380emu/cc、垂直方向保磁力:約820Oe)を示すことが見出された。合金膜に関する断面の暗視野電子顕微鏡像、電子線回折、X線回折により、針状のα-Fe微粒子が、(200)面で優先成長したγ ́-(FeCr)_4N柱状組織の界面に分散した組織を有することがわかった。この複合構造に起因する形状異方性により垂直磁気特性が実現していると推測される。現在、トルク法、強磁性共鳴法による磁気異方性定数の評価、メスバウァー効果による微視的な磁性や構造の揺らぎ、X線光電子分光法によるNとFe、Crとの化学結合状態の解析等の実験を始めている。

これらの結果を総合して、構造・組織揺らぎの成因、磁気特性との相関性について検討し、ナノ尺度の不均質を導入した高機能磁性体の可能性について検討する。本研究計画においては、主として対向ターゲット型スパッタリング装置を用いて、ランダム度の高い合金、化合物を作製し、作製過程の制御、作製後の熱処理による化学的・構造的・組織的揺らぎやナノグラニュラー粒子の形成、それに伴う磁気的・電気的性質の変化を明らかにする。本年度の研究成果の概要は次の通りである。1.良好な垂直磁気特性示すFe-Cr-N合金膜について、メスバウァー効果による微視的な磁性や構造の揺らぎの解析を行った。これらの結果により、「γ′-(FeCr)_4N相(常磁性)の(200)面が膜面と平行に優先成長した柱状組織が骨格となり、その界面に針状のα-Fe-Cr相の微粒子(強磁性)が分散する複合構造が形成されること、形状異方性を示す針状強磁性粒子間の磁気的相互作用が分断されることに起因して垂直磁気特性を生じること」が明らかになった。2.Co-C合金膜について、電子顕微鏡観察、磁化および電気抵抗測定を行った。基板温度Ts=300°C以下ではCoとCがアモルファス状の炭化物を形成する。Ts350°Cでは、約20nmの微細なCo粒子が析出し、C(グラファイト)がその粒界を取り囲むグラニュラー構造を形成し、Ts=400°C以上ではCoとC(グラファイト)がほぼ完全に相分離し、Co粒子サイズもより大きくなる。特にTs=350°Cで作製したC濃度50at%の薄膜は約500Oeの保磁力を示すことがわかった。3.同時蒸着法で作製したEu-Fe合金においては、両端の組成でランダムな非平衡bcc相が形成される。Fe高濃度合金は、低温でEuとFeのモーメントが反平行に配列したフェリ磁性的な挙動を示すこと、Eu高濃度合金は、低温でEuのらせん磁気配列の乱れによりメタ磁性転移および磁気抵抗効果の符号の反転を生じることが明らかになった。
和解学創成へむけての全体調整と国際連携

中国からの研究者の来日の機会をとらえて国際連携シンポジウムを開催した。また、社会からの関心も高まり、朝日新聞の取材を受けてその記事が2019年2月27日に紙面に公表されたのみならず、テレビ局BS -TBSから出演依頼を受けて和解学のエッセンスを話した。ウェブサイトも充実され、法哲学で顕著な実績のある長尾龍一氏や領土と歴史問題についての造詣が深い東郷和彦氏をはじめ、研究分担者および研究協力者に21本のエッセイをホームページに掲載した。高麗大学とのMOUを審議中で、またジョージメイソン大学、北米台湾学会との連携の枠組みがほぼ固まってきた。若手研究者の育成を主眼とする公募を充実させるための話し合いを行い、各班の研究費を少しずつ削る方式で来年度の公募を行うとともに、各班で雇用しているRAたちの連携も測れるようにした。また、各班の成果をまとめるために、和解学叢書を3年度目に刊行して、それを土台にしてさらなる各班の連携を図るように計画している。そのために各班ごとに目次を用意して、出版社との間でも、ほぼその内容について基本合意に達した。出版に向けた具体的な研究発表を、各班を中心に行い班の結束を固めながら、総括班を中心とする諮問会議を2回開催して、外部からのコメントを常に受けた。和解や紛争解決に関連した英語の著作物の翻訳を進めるとともに、将来は、MOOKのような分かりやすいテキストの刊行の可能性についても議論を始めた。英語による大学院教育を推進するための世界トップ大学プロジェクトや、ベルギーとの二国間交流事業、そして9大学連合によるアメリカ日本協会USJI、および、アジア未来財団と連携しながら、ポーランド、ベルギー、イギリス、アメリカ、そして韓国において、領域代表が計画研究班代表とともに講演した。和解に向けた国際的連携を固めながら、英語による出版に向けた準備作業を行なっている。ホームページの充実とマスコミの紹介によって社会的認知度も高まった。国際的連携の基盤も整えられつつある。高麗大学とのMOUを審議中で、また新たに、ジョージメイソン大学、ワルシャワ大学、北米台湾学会との連携の枠組みも固まってきた。諮問会議を2回開催し、各方面の学会において影響力のある研究者からの助言を受けつつ、ゆっくりとなすべきことをなす方針で進めている。また、班長会議を6回開催し、各班の進捗状況を確認し、課題を共有した。ホームページの歴史紛争和解事典の項目が徐々に充実してきた。また、国際和解学研究所が正式に早稲田大学内部の機関として設立され、研究協力者を受け入れていくための準備を整えた。二年目は各班の結束を重視し、大きな国際シンポジウム等は開かなかったものの和解学叢書の目次を各班から提出してもらい、その調整を行なった。英語による出版に向けての準備も、大きな方向性が固まってきた。早稲田大学内部に設立した国際和解学研究所が主催して、「和解学講座」を複数会開催し、各班を超えて議論を深めつつ、英語による成果を土台として英語による出版を進めるための場所を作った。また、研究協力者として迎えた研究者の具体的な研究テーマに即しながら、和解学的な視点がどのように実践されるかの議論を続けている。各班の研究成果の充実を受けて、第三年目にはそれを総合するための国際シンポジウムを、領域全体の会議を兼ねて開催する予定である。また、そのために和解学とは何であり、何であるべきなのか、特に集合的な「感情」を歴史的記憶と関連させつつ探る研究に注目すること、東アジアの歴史的空間としての特性を国民形成と帝国形成が重なった特殊なものとしてとらえ、その中に現代の「我々」がいるという認識の下で、紛争解決学が新しい紛争を国民感情の衝突という形で生んでしまう構造について、少なくとも国際的な合意をみられるように、議論の焦点を当てること、国民としてあるいは市民として主体としての自己の立っている位置を意識し点検していくこと、そのために欧州の内部における歴史問題研究者や、記憶文化と歴史的記憶について理論的に研究している研究者との連携を図りつつ、東アジアにおいて集合的な感情と、それを支える歴史記憶を研究対象とすることを心がける。そのような方針のもとで、国際的連携を充実させ、新しい学問としての和解学の実現を図っていく。

英語による大学院教育を推進するための世界トップ大学プロジェクトや、ベルギーとの二国間交流事業、そして9大学連合によるアメリカ日本協会USJI、および、アジア未来財団と連携しながら、ポーランド、ベルギー、イギリス、アメリカ、そして韓国において、領域代表が計画研究班代表とともに講演した。和解に向けた国際的連携を固めながら、英語による出版に向けた準備作業を行なっている。ホームページの充実とマスコミの紹介によって社会的認知度も高まった。国際的連携の基盤も整えられつつある。高麗大学とのMOUを審議中で、また新たに、ジョージメイソン大学、ワルシャワ大学、北米台湾学会との連携の枠組みも固まってきた。諮問会議を2回開催し、各方面の学会において影響力のある研究者からの助言を受けつつ、ゆっくりとなすべきことをなす方針で進めている。また、班長会議を6回開催し、各班の進捗状況を確認し、課題を共有した。ホームページの歴史紛争和解事典の項目が徐々に充実してきた。また、国際和解学研究所が正式に早稲田大学内部の機関として設立され、研究協力者を受け入れていくための準備を整えた。二年目は各班の結束を重視し、大きな国際シンポジウム等は開かなかったものの和解学叢書の目次を各班から提出してもらい、その調整を行なった。英語による出版に向けての準備も、大きな方向性が固まってきた。早稲田大学内部に設立した国際和解学研究所が主催して、「和解学講座」を複数会開催し、各班を超えて議論を深めつつ、英語による成果を土台として英語による出版を進めるための場所を作った。また、研究協力者として迎えた研究者の具体的な研究テーマに即しながら、和解学的な視点がどのように実践されるかの議論を続けている。採択が通知された直後の2017年7月中旬に、領域の全員に呼び掛けて「キックオフシンポジウム」を早稲田大学で行った。今後の目標と和解学の方向性について、また、各班の役割と連携のあり方について、総括班の諮問委員の先生方も呼んで討論を行い、その記録を『ワセダアジアレビュー』第20号に掲載した。これによって、参加できなかった領域構成員にも和解学の方向性を共有し、協力者、および外部からのコメントを受けられるようにした。さらに、同2017年末には国際連携を今後幅広く実現していくために、また、和解学を既存の学問と関連付けながら国際的な水準に十分耐えられるようにすべく、紛争解決学の専門家と、東アジア史の専門家二人をキーパーソンとして招待した。招待したのは、アメリカのジョージメイソン大学出身で、国連の紛争調停の現場を周知しているトレーニング大学の新井立志氏、および、イギリスのケンブリッジ大学で東京裁判の中華民国やオランダの判事の活動を中心に戦後秩序を正義の再建過程として深くとらえる視点を提示しているバラク・クシュナー氏であった。両氏は東アジアにおける独特の歴史的背景をにじませた国民相互の「和解」を、世界の標準ともいうべき紛争解決学をベースにしながら発展的に応用していくための問題提起を行った。
Appearance-disappearance patternによる網膜電図

交付申請書の研究実施計画に則り、当該年度上半期にデータの収集を行い、科研費にて購入した機材での効率的なデータ解析法を探求した。解析方法の安定に一応の目安がついた時点で、過去のデータの再解析も実施した。これらはいずれも正常者を対象とした。下半期には得られたデータを対照群として、疾患群のデータ収集、及び比較解析を進めた。そのうち、緑内障患者に関する比較結果を第42回日本臨床視覚電気生理学会にて発表した。また、日本眼科紀要に現在投稿中である。内容の要約は以下のごとくである。○正常群の振幅に対し、緑内障群及び緑内障患者瞭眼の振幅はcenter on、c off、surrornd on、s offの各々で有意に低かった。緑内障群と瞭眼の間に有意差はなかった。pattern ERGを用いて正常者、緑内障患者、及び緑内障患者の正常瞭眼において理論的に予想された結果にほぼ近い結果を得られた。これは従来の解析方法では不可能であった精度を現在のシステムが得ているからと考える。以上、研究実施計画に則り、さらに向上させる余地(症例対照の追加、多疾患における検討など)はあるものの目標の達成がなされたものと考える。
特別国債発行による「過剰流動性凍結及び為替安定基金設定」の研究

発表場所の性格上,本科学研究費助成対象と銘打ってはいないが、既に二つの拙稿(11参昭)を当該研究課題について発表した。二つを合わせて以下に大要を示す。次いで、第二稿を書き終えて既に半年が経過したので、現時点での補足を簡単に記したい。(1)問題は日本の経常収支黒字の累積に対する対処策である。輸出削減,輸入増加,海外投資の三法がある。前二者に反対はしないが、過度に人為的な輸出削減・輸入増加は、資源の有効利用の観点から問題がある。しかし、ここではいかなる貿易政策が採られようと、かなりの経常黒字が今後5年の間に累積すると想定する(日債銀試算=2000億ドル)。この黒字への対処策としては海外投資による資金還流しかないが、従来の対米中心の民間投資方式は危険である。アメリカの経済・金融危機時に資金が一斉に引きあげられて危機を増加する可能性があるからだ。そこで第一次大戦時の臨時国庫証券型の国債を発行し、流入外貨を不胎化してインフレ圧力を予防することを提案する。他方、これによって一大基金を設定して財務省証券等のアメリカ証券を中心とする証券投資を行う。民間既保有証券も基金が肩代り購入する。この基金を同時に為替安定基金として活用する。国家基金である強味を利用して「短期借り・長期貸し」をベ-スとし、採算性を重視する。運用利益は最貧国援助や地球規模での環境保全事業に充てる。為替安定基金としては損失計上も覚悟せねばならないので、日常運営では採算性を重視すべきである。(2)1991年3月半ば現在では、経常黒字縮小もあって対米投資は目下漸次的に減少し、危機累積は避けられているが、ドル・ドル型投資や円投型投資の盛行を考えれば、アメリカへの「過度貸し」の危険性は「健在」である。上記提案は、いぜんとして有効である。
prion proteinの遺伝子発現を制御する因子の解析

プリオン病は、プリオンタンパク質(prion protein ; PrP)の異常蓄積により引き起こされる致死性の神経変性疾患である。本研究では、種々のヒト臓器、ヒト由来培養細胞およびマウスを用いて、PrPの遺伝子発現量の解析を行い、その遺伝子発現制御や制御因子について検討した。平成14年度においては、PrP mRNA発現量は、解糖系酵素であるglyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase(GAPDH)により制御されている可能性が示唆され、また、GAPDHにはisoformが存在し、そのisoformの違いにより、PrP遺伝子の発現調節に対して正と負の相反する調節を行っている可能性が考えられた。本年度では、GAPDHがPrP遺伝子の発現に対して、どのように作用しているのか、またPrP遺伝子の発現を調節する他の因子の同定を行う目的で、PrP遺伝子のプロモーターの解析を行った。前年度に行った種々のヒト由来培養細胞におけるPrP遺伝子の発現量の比較検討より、最も発現量が多かった、glioblastomaであるA-172細胞と最も発現量が少なかったneuroblastomaであるIMR-32細胞を用いて、luciferase assayを行った。その結果、A-172細胞では、-4990bpのプロモーター領域を-2026bpまで欠失させると、プロモーター活性は低下した。IMR-32細胞では、-4990bpのプロモーター領域を-2026bpまで欠失させると、プロモーター活性は上昇した。このことから、PrP遺伝子上流-4990bpから-2026bpのプロモーター領域にPrP遺伝子の発現量を調節する因子の存在が示唆された。種々の細胞を用いてPrP遺伝子の発現量の解析をした結果、PrP遺伝子の発現量は解糖系酵素であるglyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase(GAPDH)の発現量と相関していることがわかった。種々の細胞におけるGAPDHの発現量を比較した結果、特に核でのGAPDHのタンパク質の発現量がPrP mRNAの発現量に良く相関していた。GAPDH誘導剤であるaraCを添加した結果、PrP mRNAの発現量はHEK293細胞およびHepG2細胞で増加した。また、核内GAPDH isoformの発現はHEK293細胞ではbasic isoformが減少、HepG2細胞ではacidic isoformが増加していた。GAPDH mRNAのantisense oligonucleotide(GAPDH AS)の導入はT98G細胞においてPrP mRNAの発現量は減少させた。GAPDHの発現量はGAPDH ASの導入により減少しなかったが、核内におけるGAPDH isoformは、basic isoformの発現が増加していた。以上のことから、PrP mRNA発現量は、解糖系酵素であるGAPDHにより制御されていることが示唆された。また、PrP遺伝子の発現を制御するGAPDHにはisoformが存在し、そのisoformの違いにより、PrP遺伝子の発現調節に対して正と負の相反する調節を行っていると考えられた。