hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工衛星観測技術を活用した次世代灌漑評価手法開発のための基礎研究

本研究は、近い将来身近になるビッグデータとしての蒸発散量データを、世界各地域の農業水資源計画や水資源管理の実利用面で有効に利用する技術の開発を目指すものである。具体的には衛星リモートセンシング技術を利用して面的に求めた実蒸発散量データと蒸発散需要量データを組み合わせ、灌漑適正度をその空間分布とともに評価する手法の開発を目指している。研究初年度の平成30年度は、研究対象地を設定して本研究に必要な人工衛星画像データ、気象データを取得し、それぞれのデータの品質管理を行ったうえでデータ解析を進めた。初期検討と位置付けて解析を進めたアフガニスタン国バルフ地区では、Landsat衛星画像を利用して作物の作付状態を把握し、それぞれの作物に対応する圃場蒸発散需要量を解析した。またこのような圃場蒸発散需要量データが将来の気候変動を見越した農業水資源計画に有用であることを示した。同国コースト地区においては、衛星画像の利用が比較的難しい小区画圃場地区に注目し、このような小区画圃場においてもSentinel-2衛星のような高空間分解能画像を利用することで圃場蒸発散需要量の推定ができるかどうか検討し、結果として圃場蒸発散需要量については小区画圃場地域においても概ね算出できることが確認できた。現在は圃場蒸発散需要量についての研究に取り掛かっているが、今後引き続き解析を進め、蒸発散需要量と実蒸発散量との組合せによる次世代灌漑評価手法の開発及び有用性の検討につなげたい。また本研究に関連して、SAR衛星画像の利用が圃場蒸発散需要量推定に効果的である可能性があるので、これについても今後の検討課題に加えたい。初年度である平成30年度は当初計画通り、研究環境初期整備及び研究に必要な衛星データ、気象データの取得を行い、データの品質管理手法を検討の上、圃場蒸発散需要量推定を目的とした衛星・気象データ解析に取り組んだ。予算上の制約により、研究申請段階で予定していた海外調査は行えなかったものの、海外調査に関しては当初計画を修正し、代替の研究対象地を選定し、代替データを入手した上で研究を進めている。海外調査が行えないことによる研究上の制約は出るものの、その分のエフォートを代替データ解析に回したことで、研究の進捗状況自体は当初予定以上に進んでおり、また本研究実施段階で得た知見を元にSAR衛星画像の利用等の本研究目的をより有効に達成しうる研究にも取り組むことができた。これらを総合的に勘案して、達成度は「おおむねね順調」と判断した。2年目にあたる平成31年度も海外調査を除いては概ね当初計画通り、今年度に引き続き衛星・気象データ解析に取り組むとともに、年度後半にはこれと並行して灌漑評価手法の開発(具体的には実蒸発散量と蒸発散需要量との組合せ利用法の検討)を開始する予定である。また現在、本研究目的をより有効に達成しうる手段としてSAR衛星画像の利用に注目して日本国内において現地圃場観測を含む初期実験を開始しており、平成31年度も引き続き研究を進めることで、本研究の目的である「人工衛星観測技術を活用した次世代灌漑評価手法開発」を、当初計画より高い次元で達成することを目指したい。

海外調査が行えないことによる研究上の制約は出るものの、その分のエフォートを代替データ解析に回したことで、研究の進捗状況自体は当初予定以上に進んでおり、また本研究実施段階で得た知見を元にSAR衛星画像の利用等の本研究目的をより有効に達成しうる研究にも取り組むことができた。これらを総合的に勘案して、達成度は「おおむねね順調」と判断した。2年目にあたる平成31年度も海外調査を除いては概ね当初計画通り、今年度に引き続き衛星・気象データ解析に取り組むとともに、年度後半にはこれと並行して灌漑評価手法の開発(具体的には実蒸発散量と蒸発散需要量との組合せ利用法の検討)を開始する予定である。また現在、本研究目的をより有効に達成しうる手段としてSAR衛星画像の利用に注目して日本国内において現地圃場観測を含む初期実験を開始しており、平成31年度も引き続き研究を進めることで、本研究の目的である「人工衛星観測技術を活用した次世代灌漑評価手法開発」を、当初計画より高い次元で達成することを目指したい。理由:申請時の予算から実際の交付金額が減額になったため、交付金額内で当初研究目的を達成できる計画に修正し、費目間及び年度間の予算配分の変更が生じたため。使用計画:研究の進捗状況自体は当初予定より少し早いペースで進んでおり、次年度に当初の想定を上回る論文出版や学会発表を見込んでいるため、出版費用や出版関連費用、学会参加費に充てたい。
重症心身障害児者と援助者間に相互作用をもたらす食事援助プログラムの開発

平成30年度は,前年度の研究結果および学位論文の成果発表を実施した.成果発表先は,乳幼児保健学会第12回学術集会における示説発表である.そのほかの成果発表としては,研究者所属機関おける学術リポジトリへの登録(現在,本文は学会誌への投稿予定のため要旨論文のみ登録)を行った.引き続き、本研究の介入プログラムの実施を検討中である.平成30年度46月までは、研究実績に述べた学術リポジトリへ登録する現行の見直しおよび作成、登録に時間を要した.さらに教育プログラムの介入依頼をする候補施設が,2年後の新築移転に向けた新体制の準備途中のため研究協力の承諾が得にくい状況となっている.そのため、新規の調査依頼先の開拓が必要となったがその打診も遅れることとなったまた,研究者は身内の主介護者であり,平成30年度の中盤以降は被介護者の状態変化が著しく介護と研究の遂行に十分な時間を費やすことができなかった.・成果発表の残りの作業として,重症心身障害領域の学会誌への投稿.・調査依頼先の開拓の準備として,近隣の重症心身障害児者施設の情報収集と調査協力の打診.・介入内容(食事援助の教育プログラム)およびデータ収集項目の再検討を共同研究者と行う.平成29年度は、前年度から活動していた重症心身障害児者と援助者間に相互作用をもたらすための食事援助に関する教育プログラムの効果を評価した。援助者12名に対して、教育プログラムの前後で評価を実施した。評価内容は、1食事援助の行為に関するチェックリスト28項目、2食事援助場面のビデオ撮影記録の分析、とした。1、2ともに教育プログラムの実施前、実施1ヶ月後、3ヶ月後の3時点で評価した。1は援助者自身が回答した結果を研究者が統計的に分析した。2の分析には、食事場面における母子相互作用を客観的に評価する尺度を用いた。なお、当該尺度を分析するためには、特定のトレーニングを受けた有資格者に限定されているため、本研究においてもビデオ記録の分析は有失格者2名が行った。1の分析の結果、教育プログラムを受けた援助の食事援助の行為は、教育プログラムを受けていない援助者に比べ、相互作用をもたらす主要な行為4つのうち3つの行為が取り入れられていた。また、2のビデオ記録の分析結果では、教育プログラムを受けた援助者の行為の変化として、重症児者の反応に応じて援助する行為の得点が、教育プログラムを受けていない援助者より高かった。以上の分析結果を、学位論文としてまとめた。平成29年度の前半はデータ分析が主たる活動でとなり、後半はその結果を学位論文として仕上げる作業に費やしたため、新たな研究参加者の募集、教育プログラムを実施するフィールドの開拓には至らなかった。平成30年度は,前年度の研究結果および学位論文の成果発表を実施した.成果発表先は,乳幼児保健学会第12回学術集会における示説発表である.そのほかの成果発表としては,研究者所属機関おける学術リポジトリへの登録(現在,本文は学会誌への投稿予定のため要旨論文のみ登録)を行った.引き続き、本研究の介入プログラムの実施を検討中である.平成30年度46月までは、研究実績に述べた学術リポジトリへ登録する現行の見直しおよび作成、登録に時間を要した.さらに教育プログラムの介入依頼をする候補施設が,2年後の新築移転に向けた新体制の準備途中のため研究協力の承諾が得にくい状況となっている.そのため、新規の調査依頼先の開拓が必要となったがその打診も遅れることとなったまた,研究者は身内の主介護者であり,平成30年度の中盤以降は被介護者の状態変化が著しく介護と研究の遂行に十分な時間を費やすことができなかった.平成29年度の研究結果の成果発表。さらに研究結果を検討し、教育プログラムの精錬を行う。また、新たな研究フィールドを増やし、研究参加者を募りデータ数を増やしていく。評価方法についても、重症心身障害児者と援助者間の相互作用をより評価可能な方法も検討しながら、データ分析を進めていく。・成果発表の残りの作業として,重症心身障害領域の学会誌への投稿.・調査依頼先の開拓の準備として,近隣の重症心身障害児者施設の情報収集と調査協力の打診.・介入内容(食事援助の教育プログラム)およびデータ収集項目の再検討を共同研究者と行う.平成30年6月8月は、研究成果の発表準備(国内学会と学術雑誌への投稿)、さらなる研究活動に向けての検討(共同研究者との会議)を踏まえた研究計画、重症心身障害児施設への研究依頼と研究参加者の募集、を予定している。平成30年9月12月は、学会発表、重症心身障害児者施設での教育プログラムの実施とデータ収集を予定している。平成31年1月3月は、データ収集と整理および分析、学術雑誌への論文投稿を予定している。研究実績が成果発表のみであったため,そのための経費分の支出のみとなった.翌年度は,調査の実施、データ収集の分析を実施するための経費が必要となる.また,学位論文の学会誌への投稿に際しての必要経費,学会発表および学会参加の必要経費の支出を予定している.
市場経済形成期における地域的共同性の社会経済史的研究─日本・バリ・タイの比較研究

本年度は、前年度に引き続き、国内村落調査として上田上塩尻村、海外調査をバリ州とチェンマイ県の2つの農村地域について実施した。1)国内調査については、上田上塩尻村の残存資料について特に藤本蚕業歴史館および上田市立博物館に所蔵されている藤本家文書、佐藤嘉三郎家文書、および佐藤修一家文書について行い、市場経済化と共同性に関わる新たな史料群の利用が可能となった。2)さらに、海外調査については、3回実施したインドネシア・バリ調査によって、村落運営の構造(ダディア中心のアダット活動運営等)の実態を新たに明らかにすることが出来た。また予定していたアンケートについては、国政選挙前の緊張した社会政治状況を考慮して次年度に繰り延べ実施することとした。現地での資料収集と撮影作業は充分実施することが出来、統計資料等をPDF資料として収集保管することができた。さらにブレレン県観光局およびデンパサール・ウブドの観光協会のインタビューによってバリ観光開発の政策構造や政策実施状況を知ることが出来た。8月に現地での研究協力者と共同で、観光開発に関する小規模な研究ワークショップを開催した。3)タイ・チェンマイ市近郊農村調査を12月に1回実施し、現地協力者の助けを借りてタイ農村固有の「緩やかな共同性」についての実態確認をすることが出来た。さらに、実態調査を踏まえた研究会を開催(3月、於新潟)した。4)研究成果(中間報告)を10月下旬に宮崎で開催された日本村落研究学会大会において報告した(長谷部弘およびイカデ・アンタルティカによるバリの連名報告、佐藤康行によるタイ農村の報告)。年度初めに計画した海外調査は、インドネシア・バリが3回(4月・8月・11月)、タイ・チェンマイが1回(12月)実施する事が出来た。バリで当初予定していた小規模なアンケートは、選挙前の緊張した政治社会情勢を考慮し、次年度に繰り越したが準備はできている。日本とバリ農村・チェンマイ近郊農村の村落的共同性、地域的共同性に関する機能的な比較研究の作業は、バリ調査による成果が非常に大きく、チェンマイ近郊農村は詳細な実態分析は検討作業中である。特にバリのスクンプール村内のアダット的共同性については、親族組織ダディアについての調査がかなり進み、大きな成果をあげつつある。中間報告は、10月下旬の日本村落研究学会大会において報告できた。また、バリ観光開発の実態は、予想より遙かに大規模に進められており、今後の調査によっては、新たな研究課題にもなりうることが判明した。以上より、計画は概ね順調に進展していると評価しうる。日本の村落的共同性については、次年度に出版する予定の『近世日本の市場経済化と共同性』(刀水書房)として纏めつつあるが、その完成が今後の第一の課題である。またバリ調査によって判明しつつあるスクンプル村の村落的共同性についての詳細な分析作業が次の第二の課題である。そして、第三に村落社会を超えた地域的共同性を、市場活動や水利組織、地域的行政制度、観光政策と観光開発の視点から明らかにしていく作業が、次年度以降新たな課題として浮上している。今後の研究は、以上の3つの延長上に推進するために遂行されることとなる。今年度の研究実績は次のような内容として総括することが出来る。研究初年度として、まず6月に打ち合わせを兼ねた研究会を開催し(於東北大学)た。ここでは、1国内村落調査対象地の長野県上田市上塩尻村に関する従来の研究成果について整理し、市場経済化と共同性の関連、共同性の要となる同族団の人口史的分析、土地市場や金融市場と共同性の関連・非関連について、「地域」の視点から再検討するための論点や着眼点を明らかにできた。同時に、2比較調査対象地であるバリ・スクンプール村に関する既存の研究成果について整理し、対象範囲を拡大しサワン区等行政区を「地域」として考える際の検討調査事項について意見交換を行うことができた。3本年度の上田地方ないしバリ・サワン区の調査スケジュールを計画することができた。4現地事情によって調査準備が整わないためにタイのチェンマイ周辺農村訪問調査は次年度に実施し、従来の研究成果の整理中心に研究することとした。なお、5年度末(3月)の研究会においてバリ調査の方法と課題について研究分担者の吉原直樹教授(横浜国大)の報告にもとづき新たな次年度の研究調査にとって必要な知見を共有した。62017年9月と2018年3月末にバリ訪問調査を実施し、バリ州の中でサワン区スクンプル村を管轄するブレレン県が観光政策の新たな中心地として浮上しつつあり、当該地域の地域経済がバリ観光経済の中で大きく市場経済的発展の渦中にあることが確認され、関連する各種行政データを多く収集することができた。7研究成果(中間報告)を2017年11月に開催された日本村落研究学会浜松晴野大会において報告(長谷部弘「北部バリ村落における共同性の構造」)することができた。地域的共同性の比較研究を進めるために必要な作業については、タイのチェンマイ周辺地域で実施することを想定していた農村調査がバリ調査の遅延(アグン山噴火による:後述)と現地事情により予定していた時期に行うことができなかったため、次年度以降に実施することにした。それ以外の作業については、国内調査研究は長野県上田の上塩尻を中心とする近隣村落や地域社会について資料調査や収集した分析作業は予定通りに信仰している。

海外調査については、上述のタイ訪問調査を次年度以降に実施することにした件を除けば、バリ州行政府の観光政策の現況と将来に関する官公庁データの収集、ブレレン県内のシンガラジャ周辺農村地域(ロビーナ周辺)に関する観光産業の実態調査と資料蒐集、スクンプル村の属するサワン区の地域経済の実態調査(ヒアリングおよび現地資料蒐集)等、現地研究者と共に持続的に継続しつつある。また訪問調査を延期したタイについては、日本、バリの農村との比較分析の視点から従来の研究成果の整理と再検討の作業を行いつつある(新潟大学佐藤教授:研究分担者)。研究は全体としてほぼ予定した範囲で進みつつあるが、強いて問題点をあげるとすれば、今回のバリ調査に際して、バリ島東部のアグン山噴火による警告等が出され、予定していた調査期間に実施できず年度末にずれ込んでしまうというハプニングが発生した。これはタイの調査が延期されるにいたった隠れた原因の一つでもあったので、ここに特筆しておくこととする。本年度は、前年度に引き続き、国内村落調査として上田上塩尻村、海外調査をバリ州とチェンマイ県の2つの農村地域について実施した。1)国内調査については、上田上塩尻村の残存資料について特に藤本蚕業歴史館および上田市立博物館に所蔵されている藤本家文書、佐藤嘉三郎家文書、および佐藤修一家文書について行い、市場経済化と共同性に関わる新たな史料群の利用が可能となった。2)さらに、海外調査については、3回実施したインドネシア・バリ調査によって、村落運営の構造(ダディア中心のアダット活動運営等)の実態を新たに明らかにすることが出来た。また予定していたアンケートについては、国政選挙前の緊張した社会政治状況を考慮して次年度に繰り延べ実施することとした。現地での資料収集と撮影作業は充分実施することが出来、統計資料等をPDF資料として収集保管することができた。さらにブレレン県観光局およびデンパサール・ウブドの観光協会のインタビューによってバリ観光開発の政策構造や政策実施状況を知ることが出来た。8月に現地での研究協力者と共同で、観光開発に関する小規模な研究ワークショップを開催した。3)タイ・チェンマイ市近郊農村調査を12月に1回実施し、現地協力者の助けを借りてタイ農村固有の「緩やかな共同性」についての実態確認をすることが出来た。さらに、実態調査を踏まえた研究会を開催(3月、於新潟)した。4)研究成果(中間報告)を10月下旬に宮崎で開催された日本村落研究学会大会において報告した(長谷部弘およびイカデ・アンタルティカによるバリの連名報告、佐藤康行によるタイ農村の報告)。年度初めに計画した海外調査は、インドネシア・バリが3回(4月・8月・11月)、タイ・チェンマイが1回(12月)実施する事が出来た。バリで当初予定していた小規模なアンケートは、選挙前の緊張した政治社会情勢を考慮し、次年度に繰り越したが準備はできている。日本とバリ農村・チェンマイ近郊農村の村落的共同性、地域的共同性に関する機能的な比較研究の作業は、バリ調査による成果が非常に大きく、チェンマイ近郊農村は詳細な実態分析は検討作業中である。特にバリのスクンプール村内のアダット的共同性については、親族組織ダディアについての調査がかなり進み、大きな成果をあげつつある。中間報告は、10月下旬の日本村落研究学会大会において報告できた。
腎嚢胞形成を促進するシグナル伝達機構の分子遺伝学的研究

TSC1or2変異)がある。これらのヒト疾患では、mTORシグナル阻害が、増殖病変の抑制に有効と考えられる。症した。このマウスの発症機序を明かにし、嚢胞抑制化に役立つ新しいmTORシグナル阻害標的を同定する。方法: Tsc1 flox/flox: CdXX Creマウスの腎組織を用いて、免疫染色、ウエスタン解析、発現プロフィール解析を行い、嚢胞形成に関与する増殖シグナル、アポトーシスの特性を調べた。結果:生後9週のTsc1 flox/flox: CdXX Creマウスの腎は、肉眼的に腫大し、皮質に多発性の嚢胞形成を認めた。組織像はヒト優性遺伝型多発性嚢胞腎の合致し、嚢胞を形成する尿細管上皮は、細胞腫大と異形成を伴う点が特徴であった。嚢胞上皮の一部はKi-67, PCNA陽性、P-S6陽性で、部分的に乳頭状増殖が観察された。またCdXXは胎仔腎尿路発現データベース・GUDMAP情報から、胎生早期(E.12)のネフロンに発現していた。LacZレポーターマウス(Rosa26-stop-LacZ orRFP)を用いて、時空間発現の確認を行っている。疾患モデルマウスは樹立できており、本学の実験動物共同施設で継代・維持している。各年齢、性別のマウスを系統的に調べ、発達段階、加齢が嚢胞・がん化にどのように影響するかの、評価を進めている。さらに文部科学省新学術領域研究・先端モデル動物支援プラットフォーム総括支援活動の支援の下、専門的な助言を受けながら、病理・組織学的解析を進めている。2019年1月30日の成果発表会で、中間成果を発表した。免疫染色(p53, ki-67,アポトーシスなど)は、がん研究会がん研究所病理部(神田浩明博士)、Cre:Lac-Zレポーターマウスの発現解析は岐阜大学(宮崎龍彦博士)との共同研究で実施できた。マウスの腎病変(嚢胞化、がん化)の発症機序を、病理形態、分子レベル(遺伝子発現プロフィール、Pathway, Network)の両方向から検討し、発症の鍵を握る分子とシグナルの情報を明かにする。同時にヒトマウスにおける病態の差異を考慮し、ヒトADPKDの病理標本(手術、剖検)やゲノムDNAを収集して、比較検討を行っている。平成30年度も学術研究支援基盤形成・先端モデル動物支援プラットフォームの公募に応募する。目的:細胞表面受容体CdXXのプロモーターを用いて、Tsc1コンディショナルKO(Tsc1 flox/flox: CdXX Cre)マウスの作成したところ、偶然にも多発性腎嚢胞を発症した。このマウスの発症機序を明かにし、嚢胞抑制化に役立つ新しいmTORシグナル阻害標的を同定することを目的とした。またCdXXは胎仔腎尿路発現データベース・GUDMAP情報から、胎生早期(E.12)のネフロンに発現しており、LacZレポーターマウス(Rosa26-stop-LacZ or RFP)を用いて、時空間発現の確認を行っている。各年齢、性別のマウスを系統的に調べ、発達段階、加齢が嚢胞・がんがどのように影響するかを、評価する系を構築できている。さらに文部科学省新学術領域研究・先端モデル動物支援プラットフォーム総括支援活動の支援うけ、専門的な助言を受けながら、病理・組織学的解析を進めている。免疫染色(p53, ki-67, M30など)は、がん研究会がん研究所病理部(神田浩明博士)、Cre:Lac-Zレポーターマウスの発現解析は岐阜大学(宮崎龍彦博士)との共同研究で実施できた。TSC1 or 2変異)がある。症した。

またCdXXは胎仔腎尿路発現データベース・GUDMAP情報から、胎生早期(E.12)のネフロンに発現していた。LacZレポーターマウス(Rosa26-stop-LacZ orRFP)を用いて、時空間発現の確認を行っている。疾患モデルマウスは樹立できており、本学の実験動物共同施設で継代・維持している。各年齢、性別のマウスを系統的に調べ、発達段階、加齢が嚢胞・がん化にどのように影響するかの、評価を進めている。さらに文部科学省新学術領域研究・先端モデル動物支援プラットフォーム総括支援活動の支援の下、専門的な助言を受けながら、病理・組織学的解析を進めている。2019年1月30日の成果発表会で、中間成果を発表した。免疫染色(p53, ki-67,アポトーシスなど)は、がん研究会がん研究所病理部(神田浩明博士)、Cre:Lac-Zレポーターマウスの発現解析は岐阜大学(宮崎龍彦博士)との共同研究で実施できた。マウスの腎病変(嚢胞化、がん化)の発症機序を、病理形態、分子レベル(遺伝子発現プロフィール、Pathway, Network)の両方向から検討し、発症の鍵を握る分子とシグナルの情報を明かにする。同時にヒトマウスにおける病態の差異を考慮し、ヒトADPKDの病理標本(手術、剖検)やゲノムDNAを収集して、比較検討を行っている。平成30年度も学術研究支援基盤形成・先端モデル動物支援プラットフォームの公募に応募する予定である。平成30年度も学術研究支援基盤形成・先端モデル動物支援プラットフォームの公募に応募する。平成29年度に予定していた検体収集や実験は、計画通りに遂行できた。この際実験に用いる消耗品(チューブ、ピベット、等)を再利用する、シークエンサーなどの機器を共同で運用する、動物実験施設のスペースを共用で使う、等の工夫をして、経費を削減できた。平成30年度には、本年度に収集したマウス病理検体、ヒトサンプル(DNA,手術標本)を基にして免疫染色、遺伝子発現プロフィール解析を集中的に行う予定で、平成29年度より予算は多く必要である。平成31年度(最終年度)までに論文発表を行う。平成30年度に予定していた検体収集や実験は、計画通りに遂行できた。平成31年度には、本年度に収集したマウス病理検体、ヒトサンプル(DNA,手術標本)を基にして免疫染色、遺伝子発現プロフィール解析を集中的に行ない、平成31年度内に論文発表を行う。
海洋性島弧から大陸地殻へ：伊豆衝突帯地殻溶融作用の精密解析

花崗岩類は大陸地殻の主要構成岩石であり、花崗岩質地殻を有する海洋性島弧は初期的な大陸地殻が海洋域において形成する場であると考えられている。しかしながら、海洋性島弧で形成する花崗岩類は不適合元素に乏しく、大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類とは組成が大きく異なる。一方で、海洋性島弧の衝突帯である伊豆衝突帯には大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類が形成しており、衝突帯深部地殻の溶融作用が海洋性島弧の成熟と大陸地殻への進化に重要な役割を果たしていると考えられる。本研究の目的は、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の成因について、高温高圧実験を中心とした岩石学的研究手法により解析することである。この目的の達成のために、平成2830年度はピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いた伊豆衝突帯地殻岩石の溶融実験を行った。伊豆衝突帯深部地殻構成岩石は、(1)本州弧四万十帯変成堆積岩、(2)伊豆小笠原弧火山フロント側玄武岩質岩、(3)伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩、の3つの端成分が様々な割合で混合したものと想定される。このうち、30年度は(1)に相当する変成堆積岩試料と(3)に相当する不適合元素に富む玄武岩質変成岩試料および両者を1:1の割合で混ぜ合わせた混合物の溶融実験を行った。実験生成ガラスの化学分析を行った結果、いずれの出発物質についても実験生成ガラスの化学組成は不適合元素に富む特徴が認められた。この結果から、伊豆衝突帯における、大陸地殻を特徴づける不適合元素に富む花崗岩質マグマの形成には、マグマソースに伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩または本州弧地殻岩石が混入することが重要であることが示唆される。さらに30年度は、花崗岩質マグマの固結深度を制約するために、伊豆衝突帯西部に分布する甲斐駒ヶ岳花崗岩質岩体について地質温度圧力計の適応を行い予察的な結果を得た。研究計画として、1年目には上記(1)と(2)を出発物質として用いた溶融実験を行い、2年目には両者の混合量比を変えて溶融実験を行い組成の変化を検討する予定であったが、それらの実験結果を得られた。さらに3年目には上記(3)の溶融実験を行う計画であったが、上記(3)と(1)の混合物の溶融実験、さらに花崗岩質マグマ固結深度の制約についても予察的な結果が得られたため、概ね順調に進捗しているものと判断した。平成2830年度に得られた溶融実験データを総合し、さらに花崗岩質マグマの固結深度データを加え、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の形成モデルを構築する。本研究の目的は、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の成因について、特に高温高圧実験により詳細に解析することである。この目的の達成のために、平成28年度はピストンシリンダー型高温発生装置を用いた伊豆衝突帯地殻岩石の溶融実験を行った。このうち、当該年度は(1)と(2)および両者を1:1の割合で混ぜ合わせた混合物の溶融実験を行った。実験により生成した溶融ガラスについて化学組成分析を行った結果、実験出発物の(2)の割合が大きくなるにつれて、不適合元素(カリウム)含有量が大きなる傾向が認められた。この結果から、大陸地殻を特徴づける不適合元素に富む花崗岩質マグマの形成には、マグマソースとなった深部地殻への成熟島弧地殻岩石の混入が重要である事が示唆されるが、今後は実験出発物質(1)と(2)混合量比や実験温度条件を変えて実験を行い、溶融ガラスの組成変化について定量的な検討を進めて行く。1年目には、出発物質として上記(1)と(2)を用いた高温高圧実験を行う予定であったが、それに加え両者の混合物を用いた実験も行い新しい知見を得ることができたため、研究は概ね順調に進捗しているものと判断した。

一方で、海洋性島弧の衝突帯である伊豆衝突帯には大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類が形成しており、衝突帯深部地殻の溶融作用が海洋性島弧の成熟と大陸地殻への進化に重要な役割を果たしていると考えられる。本研究の目的は、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の成因について、特に高温高圧実験により解析することである。この目的の達成のために、平成2829年度はピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いた伊豆衝突帯地殻岩石の溶融実験を行った。伊豆衝突帯深部地殻構成岩石は、(1)本州弧四万十帯変成堆積岩、(2)伊豆小笠原弧火山フロント側玄武岩質岩、(3)伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩、の3つの端成分が様々な割合で混合したものと想定される。このうち、29年度は(2)に(1)を0%、25%、50%、75%を混合したものについて溶融実験を行い、混合量の違いによる溶融ガラス組成変化を検討した。実験生成ガラスの化学分析を行った結果、ガラスの化学組成は出発物質への(1)の混合割合が増えるにつれ、トーナル岩→花崗閃緑岩→モンゾ花崗岩へと変化する傾向が認められた。この結果から、大陸地殻を特徴づける不適合元素に富む花崗岩質マグマの形成には、マグマソースとなった深部地殻への成熟島弧地殻岩石の混入が重要であることが示唆される。今後は端成分(3)に相当する岩石および(1)との混合物の溶融実験を行い、溶融ガラスの組成について検討する。なお29年度は伊豆衝突帯の野外調査を行い(3)に相当する岩石試料の採集と全岩化学分析を行った。研究計画として、1年目には上記(1)と(2)を出発物質として用いた溶融実験を行い、2年目には両者の混合量比を変えて溶融実験を行い組成の変化を検討する予定であり、それらの実験結果を得られた。さらに3年目には上記(3)の溶融実験を行う計画であったが、上記(3)に相当する岩石も野外調査により得られたため、概ね順調に進捗しているものと判断した。花崗岩類は大陸地殻の主要構成岩石であり、花崗岩質地殻を有する海洋性島弧は初期的な大陸地殻が海洋域において形成する場であると考えられている。しかしながら、海洋性島弧で形成する花崗岩類は不適合元素に乏しく、大陸地殻を特徴付ける不適合元素に富む花崗岩類とは組成が大きく異なる。本研究の目的は、伊豆衝突帯における地殻の溶融作用と多様な花崗岩類の成因について、高温高圧実験を中心とした岩石学的研究手法により解析することである。この目的の達成のために、平成2830年度はピストンシリンダー型高温高圧発生装置を用いた伊豆衝突帯地殻岩石の溶融実験を行った。このうち、30年度は(1)に相当する変成堆積岩試料と(3)に相当する不適合元素に富む玄武岩質変成岩試料および両者を1:1の割合で混ぜ合わせた混合物の溶融実験を行った。実験生成ガラスの化学分析を行った結果、いずれの出発物質についても実験生成ガラスの化学組成は不適合元素に富む特徴が認められた。この結果から、伊豆衝突帯における、大陸地殻を特徴づける不適合元素に富む花崗岩質マグマの形成には、マグマソースに伊豆小笠原弧背弧側玄武岩質岩または本州弧地殻岩石が混入することが重要であることが示唆される。さらに30年度は、花崗岩質マグマの固結深度を制約するために、伊豆衝突帯西部に分布する甲斐駒ヶ岳花崗岩質岩体について地質温度圧力計の適応を行い予察的な結果を得た。
副甲状腺ホルモン関連蛋白質(PTHrP)の機能解析

PTHrPの機能、とくにPTHrPの発現と細胞増殖能とがどのような関係があるかを解明する目的で手術切除されたヒト副甲状腺について以下の検討を行った。対象は血液透析に伴う14例の2次性副甲状腺過形成症例で、合計42個の副甲状腺について検討した。血液透析に伴う2次性副甲状腺過形成ではPTHrP産生細胞とPTH産生細胞がそれぞれ結節を形成することがしばしば見られる。そこでPTHrP産生結節、PTH産生結節ごとに個別に細胞増殖能を求めこれらを比較してみた。PTHrP並びにPTHの発現については二重免疫蛍光染色およびin situ hybridizationにて検討した。細胞増殖能は実質細胞100個のうちにPCNA陽性細胞がいくつカウントされるかで比較した。この結果、PTHrP陽性結節ではPCNA陽性細胞は0.22±0.09であったのに対し、PHTのみ陽性でPTHrPの発現の見られない結節ではPCNA陽性細胞は7.80±0.52でありこの両者の間には有意差(P<0.001)が見られた。また、免疫染色でPTHrP陽性の部位ではin situ hybridizationでもPTHrP mRNAの発現が見られた。このことはPTHrP陽性結節ではPTHrPは積極的に産生されていることを示しているものと考えられた。以上の結果により、副甲状腺で発現しているPTHrPは細胞増殖の抑制と密接に関係しているものと考えられる。副甲状腺ホルモン関連蛋白質(PTHrP)の機能を明らかにする目的で副甲状腺の細胞増殖ならびにホルモン(PTH)産生の調節に関して検討した.細胞増殖能は手術切除された副甲状腺(正常10、過形成42、腺腫10、癌7)について、分裂増殖期の細胞核と反応する抗PCNA抗体を用い、細胞100個当たりの陽性率(PI)で比較した.その結果、正常副甲状腺ではPIは0.2±0.09(mean and SE)であった.癌はPTHrP陰性細胞のみから構成され、そのPCNA indexは極めて高値であった(22.3±2.0).過形成も腺腫もPTHrP陽性細胞、PTHrP陰性細胞の両者からなっていた.そして過形成、腺腫のいずれにおいてもPTHrP陰性細胞(過形成:7.6±0.5,腺腫:3.7±0.6)はPTHrP陽性細胞(過形成:1.3±0.2,腺腫:1.6±0.3)に較べて有意にPCNA indexが高値であった.PTH産生についてはラット副甲状腺細胞株(PTr-A)を用い、細胞内のPTHがPTHrPアンチセンスオリゴヌクレオチドによってどの様に変動するか調べた.その結果、アンチセンスPTHrPを添加して培養した細胞はコントロールに較べ細胞内のPTH産生はきわめて低いことが分かった.以上の結果、細胞増殖能に関する検討からはPTHrPは細胞増殖に関して抑制的に働く可能性が考えられた.一方、PTHrPはPTr-A細胞のPTH産生に関与し、PTH産生の刺激因子である可能性が考えられた.これらの一見相反する結果は以下のような可能性を示していると思われる.そのひとつは、細胞の増殖と分化(PTHの産生能)は相反する現象であるという解釈である.もうひとつはparacrine、即ち、組織局所の特定の細胞で産生された生理活性物質がその周囲の細胞の機能をコントロールするという考えである.PTHrP産生細胞もその周囲のPTHrP非産生細胞をコントロールしているのだと仮定すれば、PTHrPはむしろPTH産生能のみでなく細胞の増殖に対しても刺激因子として働いている可能性も否定できない.これらの解明にはPTHの産生、分泌量を定量的に検索すること、細胞株を用いてPTHrPの細胞増殖能に対する影響を直接調べることが今後必要である。

PTHrPの機能、とくにPTHrPの発現と細胞増殖能とがどのような関係があるかを解明する目的で手術切除されたヒト副甲状腺について以下の検討を行った。対象は血液透析に伴う14例の2次性副甲状腺過形成症例で、合計42個の副甲状腺について検討した。血液透析に伴う2次性副甲状腺過形成ではPTHrP産生細胞とPTH産生細胞がそれぞれ結節を形成することがしばしば見られる。そこでPTHrP産生結節、PTH産生結節ごとに個別に細胞増殖能を求めこれらを比較してみた。PTHrP並びにPTHの発現については二重免疫蛍光染色およびin situ hybridizationにて検討した。細胞増殖能は実質細胞100個のうちPCNA陽性細胞がいくつカウントされるかで比較した。この結果、PTHrP陽性結節ではPCNA陽性細胞は0.22±0.09であったのに対し、PTHのみ陽性でPTHrPの発現の見られない結節ではPCNA陽性細胞は7.80±0.52でありこの両者の間には有意差(P<0.001)が見られた。また、免疫染色でPTHrP陽性の部位ではin situ hybridizationでもPTHrPmRNAの発現が見られた。このことはPTHrP陽性結節ではPThrPは積極的に産生されていることを示しているものと考えられた。以上の結果より、副甲状腺で発現しているPTHrPは細胞増殖の抑制と密接に関係しているものと考えられる。
傷害神経再生時に関与する各種リン酸化酵素の発現動態

舌下神経障害モデルと顔面神経障害モデルを用いて、cAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)の6つのサブユニット(触媒サブユニットのアルファーとベータ、調節サブユニットのRI・RIIのそれぞれのアルファーとベータ)の発現動態をin situハイブリダイゼイション法を用いて検索した。その結果神経障害後数日のうちに触媒サブユニットのmRNAが減少し、数週後には再びもとのレベルに回復することが明らかになった。また調節サブユニットのRIには変化が認められないが、RIIサブユニットにはmRNA量の一時的上昇が認められた。これらのことは神経が障害を受けてから、PKAを構成する分子群の転写はPKAの活性を抑制する方向に向けて調節されていることを示唆する。別の細胞内の情報伝達分子として知られている、MAPキナーゼ(ERK or MAPK)に関しても同様の検索を行った。ERKのmRNAは神経障害後数日してから急激に増加を始め神経の再生が終了する頃まで発現の促進が認められた。この発現のパターンは神経成長関連蛋白であるGPA-43と極めて類似したパターンで、ERKの転写促進も神経の再生に重要な働きをしていると考えられる。さらに細胞内の情報伝達経路のうちERKの上流にあるMEKもその転写促進を受けていることが明らかとなった。このことは、ERKを介する経路、いわゆるRas経路が神経の再生には活性化されていることを示唆するものであり、PKA系が抑制されることと併せて、神経再生過程における情報伝達分子群の転写調節機構の一端が解明された。
ナノDDSによるメラノーマ特異的分子標的RNAインターフェレンス療法

我々は最近、メラノーマに発現するbHLH転写因子、MITFをRNAiにて抑制すると、メラノーマがアポトーシスに陥り、増殖が阻止できることを見出した。本研究では、さらなる発展として、IL-12免疫遺伝子療法との併用により、それらの相乗作用によるより強力なメラノーマの抑制に成功した。さらに、ナノDDSによるsiRNA導入を試みるとともに、膜透過性ペプチドによるMITF特異的分子標的療法の試みを行った。bHLH-LZドメインを有する転写因子であるMITF(microphthalmia-associated transcription factor)は、メラノサイトの発生と分化に必須の分子である。さらにこれまでに我々は、MITFを特異的siRNAにより抑制することで、メラノーマがアポトーシスを起こし、その結果、腫瘍の増殖抑制が認められることを実験的および前臨床的検討により明らかにしてきた。そこで、さらに効果的な治療法を確立することを目標に、MITF特異的siRNAとTh1タイプのサイトカインであるIL-12の併用による、メラノーマに対する相乗治療効果を検討した。C57BL/6マウスの皮下に5×10^5個のB16メラノーマ細胞を移植し(各群n=8)、腫瘍移植後1、2、3、5、10日目に、それぞれ(1)無治療、(2)Control siRNA(40μg/匹)投与およびIL-12遺伝子導入(10μg/匹)、(3)MITF特異的siRNA(40μg/匹)投与、(4)MITF特異的siRNA投与およびIL-12遺伝子導入を行った。抗腫瘍効果は、移植腫瘍細胞の増殖およびマウスの生存日数により判定した。その結果、腫瘍増殖は、IL-12遺伝子導入群およびMITF特異的siRNAとIL-12遺伝子の併用群で、無治療群と比較して顕著な抑制効果を示した。また、生存日数は、併用群で最も効果的な期間の延長が認められた。今後、更なる検討が必要であるが、MITF特異的siRNAの導入は、メラノーマ以外の細胞に対する副作用もなく、腫瘍特異的な治療効果が期待できるので、我々の研究がメラノーマに対する治療法の確立に貢献できるものと考えられる。本年度は昨年度にひきつづき、MITF特異的siRNA(siMITF)とIL-12遺伝子の併用効果を、B16移植担癌マウスの系にて検討した。まずIL-12とMITFsiRNAの併用については、IL-12遺伝子投与とsiMITFの腫瘍内投与の条件を、種々に変えて行ったところ、それぞれの単独群にて、無治療群に比し、B16の増殖は有意に遅延し、生存曲線では有意差は見られなかったものの若干の延長の傾向が認められた。これに対して、IL-12投与とsiMITF投与の併用を行うと、それぞれの単独投与とほぼ同等の腫瘍の増殖抑制効果が認められた。いずれの群でも、腫瘍は最終的には増殖を示した。ナノDDSの応用については、in vitroの段階での検討の結果、B16への導入は必ずしも効率は高くなく、現時点ではさらなる改変が必要と考えられた。一方で、MITFのRNAi療法に比して、より新しいMITF標的療法として、MITFのトランスアクティベーション、およびDNA結合をそれぞれ抑制するペプチドを数種デザインし、それらを導入する実験も用いた。B16の増殖能、アポトーシス、MITFの下流の制御分子であるtyrosinaseのmRNA発現と活性を指標として測定したところ、いずれのペプチドもMITFの転写活性、およびB16のviabilityを著明に低下させるには至らず、配列をソフィスティケートする必要性があることが分かった。以上の結果、siMITFとIL-12免疫療法単独では有効性が示され、それぞれをオプティマイズすることにより相加的な効果は期待されるが、相乗性については、さらなる検討を加えることが必要とされること、またナノDDSについては、siRNAの配列と標的細胞の性質に応じた分子デザインと投与法の改変の必要性が示唆された。
ベンチャー・ファイナンスにおける金融契約の実証分析

わが国におけるベンチャー・ファイナンスのあり方は、シリコンバレーにおけるそれとはかなり異なっている。その現状と問題点を、近年急速に発展してきた「契約理論(contract theory)」の枠組みを用い、広範なアンケート調査により実証的に明らかにした。すなわち、投資家とベンチャー企業とを仲介するファンド運用者ベンチャー・キャピタル(VC)の役割に注目した場合、「投資家とVC」、「VCとベンチャー企業」という二重のプリンシパル・エージェント関係が存在し、契約理論によれば、この両方を通じて、ベンチャー企業経営者の行動を最終的投資家の利益に合致させるようにインセンティブ・メカニズムが設計されると考えられる。この二重の金融契約のプロセスについて特に後者に重点を置いて広範なアンケート調査を実施し、わが国における契約理論の妥当性を検証したものが本研究である。具体的には、「VCとベンチャー企業」のプリンシパル・エージェント関係におけるVC側からの評価として個々の投資案件が内包するリスクと、契約デザイン(コントロール権・キャッシュフロー権の配分を含む)との関係を検証した。政策的含意としては、わが国のこれまでの出資形態では、種類株式を含めてもコントロール権とキャッシュフロー権の権利配分に関して特定のいくつかの組み合わせを前提としているが、それらのより自由な配分を許すような、コントロール権とキャッシュフロー権を2軸とする座標平面上で議論されるべき可能性を探っている。同時に、「投資家とVC」の報酬体系を中心とする関係から、契約デザインおよびファンドのリスク管理の特性への含意を検証した。研究の出発点として、ベンチャー投資活動自体を、<ベンチャー企業(VB)とベンチャーキャピタル(VC)>、<ベンチャーキャピタル(VC)と(金融機関を含む)最終的投資家>という二重のプリンシパル-エージェント関係の枠組みで捉え直し、VBとVCの関係について金融契約の理論のサーベイを行った。VCと投資家については、我が国における投資慣行や投資規約を調査・考察した。そして前者に関しては、段階的資本投入のファイナンス継続に対する役割と、コントロール権の移転・配分の初期投資のファイナンス成立に対する役割に注目し、我が国では一般にフォーマルな契約が行われない(少なくともコントロール権の移転や配分を含むような契約はほとんど結ばれない)ことを補完する別のインセンティブ構造が、後者の報酬体系に求められるという認識のもとに調査を企画した。アンケートに先立つ予備調査によって、ベンチャー企業への投資活動とファンドの運営活動との間のインセンティブ構造が、系列別(証券系、大手銀行系、地銀系、生損保系、独立系、など)に異なっていることが既に明らかになっている。今回のアンケート調査では、これらの点を踏まえた調査票を作成した。調査対象は、VECが保有する最新のVCのリスト(現在は185社)、「NKKEI NET:ベンチャー」で紹介されたことのある外資を含めた新興VC、「日経ベンチャー企業年鑑2004」に掲載のあるVC、及びベンチャー融資を行う金融機関であり、現在、回収待ちの段階である。
遺伝子DNAのゆくえが、染色体上in situで視覚的に識別可能な教材の開発研究

研究成果1.学校現場における現有設備・機器を利用した実験方法の検討教育現場で実験を再現可能にするには,既存の設備を最大限に生かした実験システムを提案する必要があるので,県内を中心に,高等専門学校・高等学校から理科室の設備の現状・機器の保有状況について情報を収集した.その結果,現段階では実験の全過程を現場で行う試みは難しいと判断された.よって,事前に研究室でおこなったデータを利用したドライ・ラボ教材を効果的に用いることを企てた.2.ドライラボ教材に用いる実験データ(素データ)の獲得事前にin situハイブリダイゼーション実験を行い,教材化のためのプレパラートおよび顕微鏡写真データを獲得した.3.ドライラボ教材の作成教材1:F1雑種個体の体細胞染色体組をGISH法でゲノム単位に染め分けたカラー顕微鏡写真を用いて,2nの体細胞染色体組を,両親のゲノム別に分けていくプロセスで親から子への遺伝子の伝達を理解させる教材を作成し,授業実践した結果を検証し,論文発表した.教材2;減数分裂細胞において染色体数2nの母細胞からnの娘細胞(配偶子)が形成される過程で染色体におこる分配・伝達のための動態(交叉,組み換えなど)を,異なるゲノムの染め分けが可能なGISH実験データを使って視覚的に理解させる教材を作成し,授業実践により効果を検証し,論文発表した.4.実験解説書・実験手引き書の作成学生・生徒の知識レベル・発達レベルに合わせ,指導する教員が使いやすい実験指導書を作成した.単なる方法論に留まらず,それぞれの実験過程の持つ意義についても丁寧に説明するものとした.研究成果1.学校現場における現有設備・機器を利用した実験方法の検討教育現場で実験を再現可能にするには,既存の設備を最大限に生かした実験システムを提案する必要があるので,県内を中心に,高等専門学校・高等学校から理科室の設備の現状・機器の保有状況について情報を収集した.その結果,現段階では実験の全過程を現場で行う試みは難しいと判断された.よって,事前に研究室でおこなったデータを利用したドライ・ラボ教材を効果的に用いることを企てた.2.ドライラボ教材に用いる実験データ(素データ)の獲得事前にin situハイブリダイゼーション実験を行い,教材化のためのプレパラートおよび顕微鏡写真データを獲得した.3.ドライラボ教材の作成教材1:F1雑種個体の体細胞染色体組をGISH法でゲノム単位に染め分けたカラー顕微鏡写真を用いて,2nの体細胞染色体組を,両親のゲノム別に分けていくプロセスで親から子への遺伝子の伝達を理解させる教材を作成し,授業実践した結果を検証し,論文発表した.教材2;減数分裂細胞において染色体数2nの母細胞からnの娘細胞(配偶子)が形成される過程で染色体におこる分配・伝達のための動態(交叉,組み換えなど)を,異なるゲノムの染め分けが可能なGISH実験データを使って視覚的に理解させる教材を作成し,授業実践により効果を検証し,論文発表した.4.実験解説書・実験手引き書の作成学生・生徒の知識レベル・発達レベルに合わせ,指導する教員が使いやすい実験指導書を作成した.単なる方法論に留まらず,それぞれの実験過程の持つ意義についても丁寧に説明するものとした.1.教育現場に既存の設備を最大限に生かした実験システムを構築するために、県内を中心に、高等専門学校・高等学校から理科室の設備・機器に関する情報収集をおこなった。2.1の情報収集の結果に基づいて、実際に教育現場で展開可能な実験システムを構築中である。in situハイブリダイゼーション法を用いる実験は大きく分けると3つの過程からなる。I.DNAの抽出。プローブDNAの作製。II.染色体標本(スライド)の作製。III.in situハイブリダイゼーション。各過程および、過程内のステップを、(1)既存の設備・装置のままで展開可能なステップ、(2)既存の装置の工夫や改良により展開可能となるステップ、(3)現場では困難なステップに分ける参考に、学校現場での調査を行ったが、(1)に値する設備が非常に限られることがわかり、(2)の、設備・装置の工夫および改良が大変重要であることがわかり、これを手がけている。まだ改良進行中のものもある。(3)は当初できるだけ最小限に留めたい意向であったが、教育現場の現状から、どうしても研究室でおこなわざるをえないステップがある。できるだけ現場での学習の流れを途切れさせない組み立て、また学生の知識レベルに合わせた展開方法を工夫中である。なお、「過程1」のDNAからプローブを作成する際、抽出したDNAの定量が必要であるが、この装置は教育現場には備わっていないため、研究代表者側で今年度の主要設備備品として購入し、DNAの抽出・定量をおこなった。1.プローブの作成ステップIで,実験に必要なプロープを作成する際、DNAを増幅する装置が必要である.この装置は教育現場には備わっていないため,研究代表者側で今年度の設備備品として購入し,プローブを作成した.2.教育現場に既存の設備・装置の工夫・改良教育現場に既存の設備・装置を工夫・改良することによって,当初よりも実施可能な過程が拡がったが,現状ではin situハイブリダイゼーション法に必要なステップIIIIのすべての実験を現場で行い成功させることは難しいと判断し,可能な過程と,困難な過程を検討し,現場では,ステツプIのDNA抽出と,ステツプIIのスライドの作成をおこなうこととした.現場で実施困難な過程については,事前に実験実施VTRを研究室で撮影し,補助教材として有効に活用することとした.3.マニュアルの作成

in situハイブリダイゼーションは、研究者レベルの実験であるため、既存のマニュアルは、DNAについて、あるいは分子生物学の専門的な知識、分子実験についての専門的な知識を持っている人を対象に書かれたものしかない.そこで,大学,高等専門学校や高等学校の生徒が理解可能なように,学生の知識レベル・発達レベルに合わせたマニュアルを作成した.また,単なる方法論に留まらず、それぞれの実験過程の持つ意味についても詳しく説明するものとした.さらに,マニュアルは,手引き書(冊子体)とともに,理解を助けるために,実際の実験現場を収めたVTRも併用した。これは,前述2への対処にもつながる.4.ドライ・ラボ教材の作成教育現場で,実際の実験が困難な場合でも効果的な学習を可能にする目的で,事前に研究室で実験をおこない,染色体組をゲノム単位で染め分けたカラー顕微鏡写真を得て,この写真を使って,ドライ・ラボで,染色体組を両親のゲノムに分けていくプロセスで親から子への遺伝子の伝達を理解させる教材を作成・発表した.1.ドライ・ラボ教材の作成教育現場で,実際の実験が困難な場合でも効果的な学習を行う目的で,今年度もドライ・ラボ教材を作成した.昨年度は,染色体組を両親のゲノムに分けていくプロセスで親から子への遺伝子の伝達を理解させる教材を作成・発表したが,今年度は,さらにそのF1個体の減数分裂時に起こる現象を,GISH像を用いて理解させる教材を作成した.具体的には,減数分裂細胞において染色体数2nの母細胞からnの娘細胞(配偶子)が形成される過程で染色体におこる分配・伝達のための動態,すなわち減数分裂時に,染色分体間で組換えが生じている事実を,部分的に異なる色で染め分けられた染色体像を用いることで,わかりやすくしかも明確に理解させるねらいで教材を作成した.開発した教材を用いて授業実践を試みた結果,生徒からは,視覚的に判断できることで,染色体の対合・分離と乗りかえの双方が正確に易しく理解できたとの感想が得られ,生徒にとって,減数分裂時の染色体におこる分配・伝達の過程で起こる動態理解に有効な教材であると判断され,学会誌(生物教育)へ発表した.2.ISH実験によるデータ取得および発表.本研究ではこれまでゲノミックDNAをプローブとしたGISHによるデータを取得・利用してきた.今年度は,ゲノミックDNAから,人工合成したプライマーを用いてリボソームDNAを増幅し,これをプローブとしたin situハイブリダイゼーション(ISH)も行った.実験により明らかにされた結果は理学的データとして学会誌(Plant Research)に発表したが,従来の染色体を一色に染める方法に比べると無理のない理解が図れることから,染色体上のISHシグナル位置の変異から染色体の構造変異による進化を解く教材としても,有効利用できるものとなった.3.マニュアルの印刷.学生・生徒実験用に,方法論に留まらず、それぞれの実験過程の持つ意味についても詳しく丁寧な解説をつけた実験書(冊子)を作成した.
軟骨内骨化過程での血管および血管周囲細胞の機能に関する免疫組織化学的研究

軟骨内骨化過程について明かにする目的で、ラット脛骨骨端軟骨のerosionzoneに存在する血管周囲細胞について微細形態学的、酵素、レクチン、免疫組織化学的に検討し、光学顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡、透過型電子顕微鏡を用いて観察した。軟骨の石灰化層に侵入する血管に隣接して、粗面小胞体、ゴルジ装置が発達し、ミトコンドリア、ライソゾーム様構造物も多数含む血管周囲細胞が認められた。この細胞は、石灰化層横隔壁の未石灰化軟骨に対して指状の突起を形成し、ときに、変性した軟骨細胞を取り囲むように細胞質突起を発達させる像も観察された。血管周囲細胞は、酵素組織化学的には骨芽細胞のマーカーであるアルカリホスファターゼ活性および破骨細胞のマーカーである酒石酸抵抗性酸ホスファターゼ活性陰性であった。レクチン組織化学的には、N-アセチルガラクトサミン結合特異性のドリコスマメレクチン(DBA)陽性であり、免疫組織化学的には、細胞周囲にはラミニン局在は認められず、マクロファージのマーカーの一つであるCD44にも陰性であった。以上のように、erosion zoneには血管内皮細胞、骨芽細胞、破骨細胞、マクロファージとは異なる系列のDBA陽性の血管周囲細胞が存在し、未石灰化軟骨基質および変性した軟骨細胞を処理する細胞である可能性が指摘された。軟骨基質の中にはTGF-β、IGF-I,II,コンドロモジュリンなどの局所成長因子が貯蔵されており、軟骨内骨化過程においてこれらの局所因子が活性化され、骨芽細胞の分化を誘導し、軟骨基質から骨基質への置換過程に重要であることが指摘されている。erosion zoneに存在する血管周囲細胞は、軟骨内骨化過程において血管侵入および軟骨基質中の局所成長因子を活性化することにより骨形成への移行に重要な役割を担っていると考えられる。