hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分解・再生スケジュールを考慮したプル型リバースサプライチェーンの構築と実験的検証

さらに,使用済み製品(二次電池)のエージェント化による実証実験を行い,新たな環境ビジネスモデルの創出に貢献したいと考えている.平成29年度は,二次電池のリユースを想定したリバースサプライチェーンのプロトタイプを構築し,実証実験の可能性について検討した.まず,電子負荷方式で二次電池の放電特性を評価し,蓄電能力の時間変化(劣化)から二次電池の価値の減少関数を作成し,RSCモデルを構築した.しかし,実際の二次電池では,充電時と非充電時における放電特性の評価値が大きく変動することが確認された.そのため,数値解析手法を導入することで,真の放電特性を算出し,将来の時点における二次電池の劣化度をより正確に予測する手法を提案した.さらに,サプライチェーンシミュレーションにより,その補正を考慮することで,より多くの二次電池が適切に回収されるだけでなく,再製造企業の利益も向上することが確認された.二次電池は,充電時と非充電時における放電特性の評価値が大きく変動することが実機を用いた実験により確認された.当初の計画では,非充電時における二次電池の放電特性のみを対象とする予定であった.しかし,実際の使用状況を加味すると,自動車の車載二次電池のように,充電と非充電が繰り返し行われることから,使用状況の違いによる放電特性の評価値の変動を無視することはできないと考えた.そこで,数値解析手法を新たに導入し,使用状況に依存せず,放電特性の評価値を算出できるように研究活動を発展させた.これにより,当初の計画で示した実証実験までは十分に行うことができなかった.環境問題を継続して推進するためには,環境保全の活動に経済的優位性を高める仕組みが必要である.本研究は,経済性を考慮した「リバースサプライチェーン(Reverse supply chain: RSC)」の動的な運用方法について提案を行う.ここでは,再製造企業が再生部品の需要の変動を考慮して,消費者の製品の廃棄を抑制または促進する方法「Pull型RSCモデル」を提案し,その経済性評価と実験的検証を行う.また,進化型計算手法を用いた分解・再生スケジュールの動的最適化手法を提案し,その有効性を検証する.さらに,使用済み製品(二次電池)のエージェント化による実証実験を行い,新たな環境ビジネスモデルの創出に貢献したいと考えている.これまでの研究では,二次電池のリユースを想定したリバースサプライチェーンのプロトタイプシステムを構築し,実証実験の可能性について検討した.平成30年度は,二次電池のリユース時における残存価値の差異を考慮し,リユース計画を動的に修正する手法を提案した.さらに,計算機実験により,残存価値に差異がある場合でも,各企業の損益に不具合が生じないことを検証した.また,進化型計算手法を用いた分解・再生スケジューリングアルゴリズムでは,階層型遺伝子モデルの新たなコーディング手法を開発した.
心臓形態形成時の細胞増殖・分化転換機構に対するポリコーム遺伝子群の機能解析

心臓前駆細胞の細胞増殖・分化の転換機構にポリコーム遺伝子群が関与するか明らかにするために、Pcgf5ノックアウトマウスを作成し、その表現型を解析した。その結果、ホモ個体は野生型よりも小さいものの正常に成長し、生殖能力も維持していた。しかし、生後1年付近でホモ個体のみが死亡し、その多くが心拡張、線維化を伴った心不全症状を示していた。生後12ヶ月のホモ個体において左室駆出率の減少、心拡張、胎仔期及び心不全時に特有な遺伝子群、Nppa/ANP、Acta1/αSK、Myh7/βMHCの発現上昇が確認された。以上の結果から、Pcgf5は成熟心筋細胞の機能維持に重要であることが明らかになった。目的:遺伝子ノックアウトマウスを用いた、ポリコーム(PcG)遺伝子Rae28/Phc1、Pcgf5の機能解析を元に、心臓前駆細胞の分化・成熟過程に重要な、細胞増殖・分化の転換機構解明を目指し、更に、この転換機構の破綻がヒト先天性心疾患を生じさせ、PcG遺伝子がその原因遺伝子である可能性について探索する。研究実績:1. Pcgf5遺伝子KOマウスの解析:個体レベルでPcgf5の機能解析を行うために、Pcgf5遺伝子KOマウスのヘテロ個体同士を交配し、ホモ個体を作出した。得られたホモ個体に大きな異常は確認されず、交配能力も維持されていたが、生後1年前後でほとんどのホモ個体が死亡した。生き残ったホモ個体を解析したところ、心不全症状を示し、Nppa、Myh7遺伝子の発現が大きく上昇していた。2.免疫沈降法を用いたPcgf5をはじめとするPcGタンパク質と複合体を形成するタンパク質の探索:胎令9.5日、12.5日の心臓及びその周辺領域からタンパク質を抽出し、既に作製したPcgf5タンパク質、及び他のPcGタンパク質に対する抗体を用いて免疫沈降を行った。その結果、心臓発生に重要な転写因子である、Nkx2-5がPcGタンパク質と結合している可能性が示唆された。研究実績:1. Rae28/Phc1遺伝子KOマウスの解析:二次心臓領域における心臓前駆細胞の増殖・分化に重要な働きを示す事が分かっている幾つかの遺伝子について、in situ hybridization法を行った。その結果、Bmp4、Fgf10の発現が大きく変化していた。2. Pcgf5遺伝子KOマウスの解析:個体レベルでPcgf5の機能解析を行うために、Pcgf5遺伝子KOマウスのヘテロ個体同士を交配し、ホモ個体を作出した。得られたホモ個体に大きな異常は確認されず、交配能力も維持されていた。3.免疫沈降法を用いたPcgf5タンパク質と複合体を形成するタンパク質の探索:胎令9.5日、12.5日の心臓及びその周辺領域からタンパク質を抽出し、既に作製したPcgf5タンパク質、及び他のPcGタンパク質に対する抗体を用いて免疫沈降を行った。その結果、Pcgf5はPcG複合体(PRC1)の内、既知のCbx-PRC1の構成要素であるばかりでなく、最近明らかになったRybp-PRC1の構成要素でもある事が明らかになった。研究実績:Pcgf5遺伝子KOマウスの解析:個体レベルでPcgf5の機能解析を行うために、Pcgf5遺伝子KOマウスのヘテロ個体同士を交配し、ホモ個体を作出した。得られたホモ個体に大きな異常は確認されず、交配能力も維持されていたが、ホモ個体の多くが、生後1年前後で心不全症状を示すことが明らかになった。そこで本年度は、ホモ個体の心臓を機能的、組織学的に詳細に解析することで、心不全症状の詳細を明らかにすることを試みた。その結果、Pcgf5遺伝子KOマウスは、生後6ヶ月目で左室駆出率の減少が認められ、その後、心機能は加齢とともに低下することが明らかになった。

生後12ヶ月目のホモ個体の心臓を組織学的に詳細に解析したところ、細胞増殖、細胞死に大きな差はなかったが、線維化の進行、心筋の一部崩壊、心筋線維の肥大が確認された。また、Nppa、Myh7、Acta1遺伝子の発現が大きく上昇し、胎児の心臓で発現する遺伝子群が再発現していることが確認された。以上の研究結果より、Pcgf5遺伝子KOマウスは、当初予想された心臓前駆細胞の分化・成熟過程には大きな影響はなく、成熟心筋細胞の恒常性維持機構が障害を受けている可能性が示唆された。循環器発生学本研究について、一部を除いておおむね順調に進展している。1.免疫沈降法を用いて、Pcgf5をはじめとするPcGタンパク質と複合体を形成するタンパク質の探索した結果、新たに心臓発生に重要な転写因子である、Nkx2-5がPcGタンパク質と結合している可能性が示唆された。2. Pcgf5遺伝子KOマウスを作製し、そのホモ個体において心臓発生に異常が生じると予想したが、実際には発生中のホモ個体胎仔に大きな異常は確認されず、生後約1年で心不全症状を示すことが確認された。生後個体の解析を行うため、Pcgf5遺伝子KOマウスの解析はやや遅れている。Pcgf5遺伝子KOマウスを作製し、そのホモ個体において心臓発生に異常が生じると予想したが、実際にはホモ個体に大きな異常を確認できなかった。その他の計画ついてはおおむね順調に進展している。Pcgf5遺伝子KOマウスの解析について:生後約1年前後のPcgf5遺伝子KOマウスのホモ個体の多くが、心不全症状を示して死亡すること明らかになった。今後、心不全症状を心エコー等を用いて詳細に解析するとともに、どのような原因で心不全を生じるのか、クロマチン免疫沈降(ChIP)法等を用いて標的遺伝子を同定し、その仕組みを明らかにする。免疫沈降法を用いたPcgf5をはじめとするPcGタンパク質と複合体を形成するタンパク質の探索:前年度の解析で、心臓発生に重要な転写因子である、Nkx2-5がPcGタンパク質と結合している可能性が示唆された。本年度はNkx2-5とPcGタンパク質の結合を免疫沈降法のみならず、免疫組織学的解析を用いて多方面から検討する。1. Pcgf5遺伝子KOマウスの解析について:Pcgf5遺伝子KOマウスはホモ個体において大きな異常が確認されていないため、Pcgf5と同じファミリーを形成する他のPcgfタンパク質が補完している可能性がある。Pcgf5遺伝子KOマウスのホモ個体からタンパク質を抽出し、他のPcgfタンパク質が補完しているかどうかを免疫沈降法を用いて解析し、補完が確認されたPcgfタンパク質のKOマウスが既に作製されていれば、そのマウスとPcgf5遺伝子KOマウスを交配してDouble KOマウスを作製する。2. Rae28/Phc1遺伝子KOマウスの解析:前年度に引き続き、KOマウスの解析を行う。3.クロマチン免疫沈降(ChIP)法を用いたRae28/Phc1タンパク質、Pcgf5タンパク質標的遺伝子の探索:Pcgf5に対する抗体、Rae28/Phc1に対する抗体を用いて、発生中の心臓及び二次心臓領域からサンプルを抽出し、ChIP解析法を用いてRae28/Phc1、Pcgf5それぞれの標的遺伝子を同定する。4.免疫沈降法を用いたPcgf5タンパク質と複合体を形成するタンパク質の探索:前年度に引き続き、Pcgf5タンパク質と結合するタンパク質の同定に努めるとともに、同定された複合体が、ChIP解析法で同定された標的遺伝子の発現を変化させるかどうかを、培養細胞に遺伝子導入して確かめる。注文していた試薬が、国内に在庫が無く海外発注となり、年度内に到着しなかったため。
モノクロ-ナル抗体を利用した体液プロテア-ゼ活性測定法の開発と実用化

血液凝固VIIa因子(VIIa)は、Ca^<2+>、リン脂質存在下で、組織因子(TF)と分子複合体を形成しつつ、外因系凝固反応を開始させる。分子レベルでのVIIaとTFとの相互作用については、末だ胎ど不明のままであるが、その理由のひとつは、VIIaーTF複合体の活性を直接測定できる適当な合成基質がないからである。1978年、Nemersonらは、VIIaによるZーArgーpーnitrobenzyl ester(ONb)水解を見い出し、pHスタットを用いた測定法を考察した。本研究では、ZーArgーONbに加えて、新しいBocーLeuーThrーArgーONb基質を合成するとともに、逆相HPLCを組合わせたVIIa因子の高感度測定法を開発した。その原理は、未分解の基質と水解によって生成するpーnitrobenzylalcoholを、オ-トサンプラ-と直結した0.1%TFAー45%CH^3CN(isocratic)系のCosmosil_3C_<18>(4.6×50mm)カラムを用いて分別することにあり、基質の水解量は、280nmでのpーnitrobenzyl alcoholのpeak heightから測定した。この方法を用いてVIIa測定の反応条件を検討した結果、VIIa因子によるこれら合成基質の水解は、TFの存在下で著しく促進されることが明らかとなり、Nemersonらがかつてエステル基質の水解にTFは要求されないとした報告とは異なった。すなわち、VIIaとTFの存在する反応系では、TF不在の系に比べて、VIIaの合成基質水解能が約70倍高まった。一方、γーGlaドメインを除去したVIIaでは、エステラ-ゼ活性そのものはintact VIIaのそれと同じであるものの、TFによりエステラ-ゼ活性増強効果は消失した。従って、VIIaとTFとの分子間相互作用にγーGlaドメインの関与する可能性が強く示唆される。また、上記の研究に加えて、VII因子とTFのモノクロ-ナル抗体を作製するとともに、それらを用いた新しい体液プロテア-ゼの活性測定法についても検討した。未だ公表できる段階に達してないが、その完成を目標に研究を進めつつある。血液凝固VIIa因子(VII a)は、Ca^<2+>、リン脂質存在下で、組織因子(TF)と分子複合体を形成しつつ、外因系凝固反応を開始させる。分子レベルでのVII aとTFとの相互作用については、未だ殆ど不明のままであるが、その理由のひとつは、VII aーTF複合体の活性を直接測定できる適当な合成基質がないからである。1978年、Nemersonらは、VII aによるZーArgーpーnitro benzylester(ONb)水解を見い出し、pHスタットを用いた測定法を考案した(J.B.C.(1978)<253>___ー,2203ー2209)。本年度、我々はZーArgーONbに加えて、新しいBocーLeuーThrーArgーONb基質を合成するとともに、逆相HPLCを組合わせたVII a因子の高感度測定法を開発した。その原理は、未分解の基質と水解によって生成するpーnitrobenzyl

alcoholを、オ-トサンプラ-と直結した0.1%TFAー45%CH_3CN(isocratic)系のCosmosil_3C_<18>(4.6×50mm)カラムを用いて分別することにあり、基質の水解量は、280nmでのpーnitro benzyl alcoholのpeak heightから測定した。この方法を用いてVII a測定の反応条件を検討した結果、VII a因子によるこれら合成基質の水解は、TFの存在下で著しく促進されることが明らかとなり、Nemersonらがかつてエステル基質の水解にTFは要求されないとした報告とは異なった。すなわち、VII aとTFの存在する反応系では、TF不在の系に比べて、VII aの合成基質水解能が約30倍高まった。一方、γーGlaドメインを除去したVII aでは、エステラ-ゼ活性そのものはintact VII aのそれと同じであるものの、TFによりエステラ-ゼ活性増強効果は消失した。従って、VII aとTFとの分子間相互作用にγーGlaドメインの関与する可能性が強く示唆される。また、本年度、上記の研究に加えて、VII因子とTFのモノクロ-ナル抗体を作製するとともに、それらを用いた新しい体液プロテア-ゼの活性測定法についても検討した。未だ公表できる段階に達してないが、次年度完成を目標に研究を進めつつある。VIIa因子の高感度活性測定法の開発:VIIa因子はCa^2及びリン脂質存在下で、組織因子(TF)と分子複合体を形成し、天然基質であるIX因子ないしX因子を活性化する。分子レベルでVIIa因子とTFの相互作用については、まだ殆ど解明されてないが、その理由のひとつは、VIIa-TF複合体の活性を直接測定できる適当な合成基質がないからである。そこで、我々はZ-Arg-p-nitrobenzyl ester(ONb)基質の水解を高感度で定量する方法を検討するとともに、新しいペプチド基質の開発を試みた。また、この測定法を用いてVIIa因子のエステラ-ゼ活性に及ぼすTFの影響を調べた。VIIa因子の活性測定法は、未分解の基質(Z-Arg-ONb)と水解によって生成するp-nitrobenzyl alcoholを、オ-トサンプラ-と直結した0.1%TFA-45%CH_3CN(isocratic)系のCosmosil3C18(2.6×50mm)カラムを用いた逆相HPLCにより分離し、基質の水解量は280nmでのp-nitrobenzyl alcoholのpeak heightから定量した。先ず、VIIaのエステラ-ゼ活性測定の反応条件を調べた結果、VIIa因子によるこれら基質の水解は、TF濃度依存的に促進されることが明らかとなった。この結果は、かつてNemersonらがVIIa因子のエステル基質水解は、TFの存在下で影響されないという報告と異なった。また、このTFによるVIIa因子のエステラ-ゼ活性増強効果は、ウシ脳から精製したTF及びヒトのreTFでも再現できた。IXa因子及びXa因子も、これらエステル基質に対して水解活性を示すが、TFによる活性の増強効果はなかった。従って、TFによるエステラ-ゼ活性の増強効果は、VIIa因子特有のものと考えられた。以上の結果は、TFがVIIaのセリンプロテア-ゼ領域と結合する可能性を示唆する。
超準解析を用いたハイブリッドシステム検証

採用当初は超準解析を用いたハイブリッドシステム検証に絞って研究を進めていたが,昨年度の報告書にも記述したように,昨年度からは制御論からのハイブリッドシステムへのアプローチもサーベイし,より広い視野でハイブリッドシステムの検証に向けて研究を行ってきた.本年度は,昨年度のカナダ・University of Waterlooへの研究訪問の際に着想を得て,センシングからアクチュエーションまでに遅延を含むハイブリッドシステムの到達可能性解析を,制御論的な議論により,遅延を含まない理想的なハイブリッドシステムの到達可能性解析に帰着する手法を提案した.本手法では,遅延を含むシステムと遅延を含まない理想的モデルの同時刻における状態を比べる距離を考え,増分安定性という安定性を仮定のもと制御論的な議論により近似相模倣という関係を作ることでその距離の過大近似を求める.本研究で扱う遅延は,物理的に離れたコントローラとプラントがネットワークで繋がれているネットワークコントロールシステムの分野で広く研究されているが,提案手法は特に増分安定性の仮定により非線形なシステムにも対応する点が特徴である.本結果は2018年7月に開催されるハイブリッドシステムに関する国際学会ADHS2018に採択された.本手法をさらに拡張し,遅延を含むシステムと遅延を含まないモデルの同時刻における状態の差ではなく,比較する時刻にズレを許すことで,到達可能性解析やその他の時相論理式で表される性質の検証に関してより精度の高い結果を得ることができる手法も提案した.具体的には,Skorokhod距離と呼ばれる距離の過大近似を求められるようにシステム間の距離を定義し直し,その距離を近似相模倣により上から抑える手法となっている.こちらは物理情報システムに関する国際ワークショップCyPhy2017のポストプロシーディングスに投稿済みである(査読中).29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。自動車,飛行機といったシステムは制御プログラムの離散的な振る舞いと,物理環境下での微分方程式で表わされるような連続的な振る舞いとの双方を含んでいるという意味でハイブリッドシステムと呼ばれる.自動運転車などの開発が進められている現在,安全なハイブリッドシステムの開発は産業的にも非常に重要な課題である.私の研究は本来離散的なプログラムに対して適用する目的で研究されてきた形式検証手法を連続的な振る舞いに対しても適用できるよう超準解析により拡張し,ハイブリッドシステムの検証手法を提案し,これにより安全なハイブリッドシステム開発を支援する.本年度はまず修士課程在学中より行ってきた抽象解釈という形式検証手法の超準解析による拡張に関わる研究を継続して行い,ハイブリッドシステムの解析に関する国際ワークショップSNR'15とモデル検査及び抽象解釈に関する国際学会VMCAI'16にて口頭発表を行った.また,SNR'15に参加した際にフランス・Ecole Normale Superieureの抽象解釈に関する研究グループAntique Project Teamの筆頭研究者であるDr. Xavier Rivalとのコンタクトを得,2016年の1月末より約1ヶ月間パリで共同研究を行った.他に,研究実施計画の通り,来年度以降のモデル検査という形式検証手法の超準解析による拡張に向けてサーベイを行った.自分の口頭発表を行ったSNR'15とVMCAI'16に加え,それぞれに併設されていたCAV'15及びPOPL'16,さらに京都で開催された国際学会ICALP'15及びLICS'15に参加し,分野の動向調査を行った.本年度のサーベイに基づき,来年度以降モデル検査の超準解析による拡張に取り組んでいく予定である.まず本年度の学術的な成果として,修士課程在学中より行ってきた抽象解釈という形式検証手法の超準解析による拡張に関わる研究を継続して行い,ハイブリッドシステムの解析に関する国際ワークショップSNR'15[Kido, Chaudhuri & Hasuo, SNR'15]とモデル検査及び抽象解釈に関する国際学会VMCAI'16[Kido, Chaudhuri & Hasuo, VMCAI'16]にそれぞれ採択され,自身が口頭発表を行った.抽象解釈の拡張についてSNR'15で口頭発表を行った際,併設の国際学会CAV'15にて抽象解釈に関する研究発表[Oulamara & Venet, CAV'15]があり,その筆頭著者であるMendes Oulamaraの紹介によりフランス・Ecole Normale Superieureの抽象解釈に関する研究グループAntiqueproject teamへの研究訪問を行うこととなった.この研究訪問中は抽象解釈の拡張によるハイブリッドシステム検証をより大規模で複雑なハイブリッドシステムに適用するための研究を行った.これは当初計画していなかったことであり,本研究は当初の計画以上の進展を見せていると言える理由の一つである.これらに関しては研究途中であり,2016年度も引き続き研究を行う.他に,モデル検査という形式検証手法のサーベイも当初の計画通り行うことができ,来年度以降モデル検査の超準解析による拡張に取り組んでいくつもりである.また,他に当初の計画以上に進展していることとして,来年度以降に向けたアプローチとしてカナダ・Waterloo大学でシステム工学を研究しているKrzysztof Czarnecki教授との議論を開始した.来年度中にWaterloo大学を訪問し共同研究を行う予定である.採用当初から昨年度研究報告を行った際までは,超準解析を用いることで離散的プログラムに対する形式検証手法を拡張してハイブリッドシステムの検証を行うことを目的とし,研究を進めてきた.

究極的に目的としているハイブリッドシステムの安全性保証に関しては変更はないが,昨年度途中からは物理情報システムのものづくりの現場に目を向け,産業界でハイブリッド検証手法を活用することを目的とした研究を開始した.自動車などのモデルベース開発において形式手法を活用することを目的として,超準解析の利用にはこだわらず,異なる手法を用いた研究を進めている.実際の物理情報システムのものづくりの現場でのモデルベース開発における活用を視野に入れたハイブリッドシステム検証手法に関わる研究を開始するにあたり,ソフトウェア工学やシステム工学の知見が必要となった.そのため,昨年度の報告書でも予定として述べた通り,本年度よりカナダ・University of Waterlooのソフトウェア工学の専門家であるKrzysztof Czarnecki教授との共同研究を開始した.私が専門として研究してきた形式検証とは異なる分野の研究者との共同研究になるため,本年度前半は共同研究発足に向け,ソフトウェア工学に関するサーベイや,制御論からのハイブリッドシステムに対してのアプローチを学ぶことに主に時間を費やした.本年度後半に共同研究が実際に動き始め,10月から3月までUniversity of Waterlooの研究訪問を行った.この滞在の中でCzarnecki教授との議論を通じ,モデルベース開発において形式手法を活用して安全で効率な物理情報システム開発を行うことを目的とし,fidelity aware modelingという新しいコンセプトを提案することに向けた研究を開始した.研究実績の概要で述べたように,現在は超準解析を用いることにこだわらず,よりものづくりの現場で活用できる形でハイブリッドシステム検証を研究している.本年度異なる専門の研究者との共同研究を開始しており,共同研究の準備に時間がかかってしまったため,本年度中には論文等の形で成果を発表するには至らなかった.現在のところfidelity aware modelingのコンセプトに向け,具体的な研究課題を3つほど考えておりそのうちの一つに関しては理論的大枠が完成しつつある.研究訪問先であるUniversity of Waterlooで実際に自動運転で用いるモデル等に触れた経験から考案した小さな例を用い,提案手法を試しながら手法の改良を進めているところであり,最終年度である来年度にむけ着実に研究はすすんでいる.
歴史資料としての「書」が今、語り出す

書の歴史は従来の書道史においては、芸術的発展の観点から論じられ、書体の変化や成立に関して、政治的・社会的契機との関連性が明らかにされてこなかった。しかし、書は芸術である以前に情報伝達の道具であり、それ自体が情報を含むものである。本研究は実務官人が書いた書の特質を考察し、歴史学の視点と方法によって分析を行い、そこから歴史資料としての情報を引き出すことを目標とする。正倉院文書の書状に見られる書を考察すると、草書体の受容という観点に立つことで、いくつかの問題点を指摘することができる。すなわち1楷・行書体の中に王羲之「集字聖教序」の受容の痕跡があること、2一見稚拙にも見えることから「六朝風の古い書風」と言われる、隷書風の書の中に、意図的な省画の書体があること、3僧侶は官人とは書きぶりが異なり、これは書の習得過程が官人とは異なるためと考えられ、官人の書とは分けて分析する必要があること、である。本研究では、正倉院文書の書の観察から得られたこれら三つの問題点を指標として掲げ、日本の出土史料と、中国・朝鮮の出土史料の二方向に対象を広げて考察する。従って本研究では芸術の書ではなく、当時の実務官人が日常業務の中で残した実用の書を考察の対象とする。もとより歴史資料であるため、内容に関しては歴史学における研究蓄積がある。それらを踏まえて、従来の書道史では言及されなかった新たな歴史情報を読み取ることを試みる。30年度は王羲之に関して『右軍書記』の全文入力を行い、テキストからの検索を可能にした。また、29年度に収集した中国出土簡牘類のうち、観察対象となる写真史料の画像を取り込み、こちらもテキストからの画像検索を可能にした。またこれらの作業と並行して、聖教序や簡牘類の実物観察を行った。次年度は作業及び観察対象を朝鮮半島に拡大する。すなわち日本における、より直接的かつ具体的な受容の様相を考察する。30年度に行った作業について、研究実績の概要で示した指標に沿って述べる。まず指標1に関しては王羲之の書を文字ごとに検索できるよう、草書のテキストデータとして『右軍書記』を入力した。指標2の省画の書体に関連する作業として、中国出土簡牘類に見られる草書体の整理に着手した。前漢以降、隷書と並行して草書体の普及・定着が見られるが、その後の草書体形成を考察する上で重要と思われる、尹湾・馬圏湾・懸泉置・居延・額済納などの漢簡、湖南省長沙東牌楼呉簡などの画像を取り込み、文字ごとに画像検索が可能となるようにデータを集積した。一方指標3僧侶の書体に関しても並行して作業を進め、『法華玄賛』巻六、『判批量論』『法華義疏』、『有法差別』などの画像を取り込んで文字ごとの画像検索が可能となるようにした。さらに30年度には中国及び台湾に赴き、簡牘類を実際に肉眼で観察する機会を得た。長安では王羲之「集字聖教序」や「石台孝経」を直接観察し、文字の普及における石碑の重要性を確認するとともに、碑文のほかにも銀餅など同時代の文字資料の観察を行った。長沙では、東牌楼後漢・走馬楼前漢・三国呉簡をはじめ、里耶秦簡・虎渓山前漢簡・魚陽前漢簡など湖南省出土簡牘類の他、馬王堆前漢帛書・岳麓書院秦簡を観察し、文字の変遷に関する貴重な所見を得た。台湾では、奈良大学角谷常子教授の研究グループによる、中央研究院が所蔵する居延漢簡の調査に参加する機会を得て、書簡簡牘を中心に調査した。これらの成果として、朝日新聞全国版連載・木簡の古都学41「お願いの手紙の書き方は?」(2019年2月16日掲載)を執筆した。また、「「啓」・書状の由来と性格」(学位論文「正倉院文書の一研究」第二部第一章、2020年刊行予定)をまとめたほか、口頭報告「正倉院文書の一研究」を行った。30年度までは、中国出土簡牘を中心に関連史料の収集と整理作業を遂行した。次年度は、朝鮮半島に範囲を拡げて関連史料の収集と整理作業を行う。朝鮮半島における高句麗・新羅・百済のうち、新羅と百済については近年出土した木簡を主に収集・整理の対象とするが、高句麗に関しては木簡出土情報を把握できない。但し高句麗は朝鮮半島における文化の伝播を考える上で、重要な鍵を握っていると考えられる。そこで、高句麗に関しては牟頭婁墓誌をはじめ、壁画に残された墨書、あるいは集安高句麗碑等の碑文を手掛かりに史料を収集する。あるいは、『朝鮮考古資料集成(朝鮮古蹟図譜・古蹟調査報告等)』に収録掲載された文字の写真史料等にも注目して収集にあたる。なお、出土史料を考察の対象とするにあたって、漢籍等の編纂史料の重要性も認識するようになった。そこで、次年度は学内において、漢籍史料における朝鮮半島関連史料を確認する研究会を定期的に開催することを予定している。これらの作業と並行して、次年度は韓国国立中央博物館、国立慶州博物館、国立扶余博物館等に赴いて、新羅・百済木簡の肉眼による観察調査を行う。

以上、次年度においては、30年度までに行ってきた作業及び次年度に行う予定のこれらの作業に基づいて、研究実績の概要で示した三つの指標に沿って、考察を行う。すなわち収集した史料の確認・充実を図るとともに、それらをフルに活用し、日本古代の木簡や正倉院文書の書との比較や観察を行い、実用の書の特質を考察する。書の歴史は従来、芸術的発展の観点から論じられ、書体の変化や成立に関して、政治・社会的契機との関連性が明らかにされてこなかった。しかし、書は芸術である以前に情報伝達の道具であり、それ自体が情報を含むものである。本研究は、律令官人らが実務の場で書いた書の特質を考察し、歴史学の視点と方法によって分析を行い、そこから歴史資料としての情報を引き出すことを目標とする。正倉院文書の書状に見られる書を観察すると、草書体の受容という観点に立つことで、いくつかの問題点を指摘することができる。すなわち1楷・行書体の中に王羲之「集字聖教序」の受容の痕跡があること、2一見稚拙にも見えることから「六朝風の古い書風」と言われる、隷書風の書の中に、意図的な省画の書体があること、3僧侶は官人と異なる過程を経て書を習得しており、そのため官人の書とは分けて分析する必要があること、である。本研究では正倉院文書の書の観察から得られたこれら三つの問題点を指標として掲げ、日本の出土史料と中国・朝鮮の出土史料の二方向に対象を拡げて考察する。考察の対象は、著名な書の作品ではなく、当時の実務官人によって日常業務の中で書かれた実用の書である。もとより歴史資料であるため、その内容や書式・用語などに関しては、歴史学による研究の蓄積がある。それらを踏まえて、従来の書道史では言及されなかった、新たな歴史情報を読み取ることを試みる。29年度は、研究全体の基礎作業、すなわち関連する史料の写真収集を行うとともに、基本的な観察作業を開始した。また、本年度は上記指標のうち、主に1の王羲之「集字聖教序」の受容に関連して、考察と作業を行った。次年度は1の指標で明らかになった、王羲之の受容を一つの画期と捉え、それ以前の様相について、指標2と指標3に着目しながら研究を進める。29年度は、研究全体の基礎作業として、日本の出土史料と共に、近年発見された夥しい量の中国の出土史料の把握を行い、観察対象の収集に努め、次年度以降の準備作業を行った。これらの基礎作業を行うとともに、研究実績の概要で述べた指標のうち、主に1の指標に関連して、奈良時代の王羲之受容について考察を行った。唐における王羲之の流行を受けて、奈良時代の貴族の間においても王羲之は憧憬の的であったと言われる。これを検証するべく、まずはその根拠とされる『万葉集』の中の「てし」の訓について考察したほか、「憧憬の的」の証拠としてしばしば紹介される、写経所官人が書き残した「王羲之習書」の考察を試みた。すなわち「習書」の中に見られる用語の分析、および内藤乾吉氏が類似を指摘された王羲之『十七帖』との比較を行った上で、「習書」の中の楷・行・草、それぞれの書体の習得状況について分析を試みた。さらに前科研研究において明らかにした、奈良時代における実務官人らの書の受容状況の考察結果と併せて、奈良時代における王羲之受容の諸段階を確認した。すなわち書の技術の習得に先立って、「蘭亭序」に示される書の観念が流入し、技術の習得を支えたこと、その後、楷、行、草と段階を踏んで受容されたことを明らかにした。さらに七世紀以前の古い書法から王羲之の書法へと、皇室における選択的転換が見られることなどを指摘した。以上の考察結果を、論稿「正倉院文書の中の「王羲之習書」について」としてまとめた。上記の考察と平行して、「集字聖教序」に関しては写真の切り出しを行い、一字ごとの検索を可能にし、研究に活用できるように作業を開始した。
原料ガスのイオン化による無発塵CDV成膜装置の開発

申請者たちが提案した全く新しいCDV成膜法「イオン化成膜法」を用いた微粒子発生を伴わない「無発塵CDV成膜装置」を実用化するため、TEOS/O_3減圧イオン化CVD成膜装置を試作し、その評価を行った。減圧場でのイオン発生法としてUV/励起光電子放出法を採用した。本法の心臓部である光電子放出材を探索するため、Zn,Al,Au等の金属、Pb-Sn等の合金、SiやTiO_2等の酸化物および半導体の塗布膜および薄膜について、圧力、UV波長を種々に変えて光電子放出量を測定した。何れの放出材も安定性に問題があったため、減圧場において比較的安定であった金薄膜を本実験で用いた。また、光電子放出の最適UV波長について検討したところ、波長200nm以下の領域に光電子に放出する波長が存在することが明らかになった。減圧CVD装置での粒子発生を評価するために、減圧場でのエアロゾル静電粒径測定装置を開発した。このLow Pressure Differenial Movility Analyzer/Faraday Cup Electrometer SystemをPSL粒子を用いて評価したところ、数十torrの圧力場において誤差30%以内で測定できることを確認した。これら装置を用いて、成膜および微粒子発生実験を行ったところ、(1)圧力30010torrで鏡面Si基板上に成膜したSiO_2膜の成長速度は、UV照射により1.21.5倍速くなる、(2)30070torrでの粒子発生は、UV照射により2080%抑制される、ことがわかった。また、トレンチ構造を持つSi基板に形成した膜の断面SEM写真は、UV照射非照射に関わらず、コンフォーマル成長を示し、TEOS/O_3常圧CDVで見られたようなイオン化による膜の流動化は観察されなかった。また、熱酸化膜被覆Si基板上に形成した膜は、緻密で、常圧CDVで見られる下地依存性は観察されなかった。本研究の目的は、申請者たちが提案した全く新しいCVD成膜法「イオン化成膜法」を用いた微粒子発生を伴わない「無発塵CVD成膜装置」の試作およびその評価である。本年度は、「無発塵CVD成膜装置」とその心臓部である光電子放出材の開発および発生微粒子評価装置を作成した。分担者である荏原総合研究所、藤井の技術支援を受けながら大阪府立大学、足立が装置設計を行い、大阪府立大学生産技術センターで「無発塵CVD成膜装置」および真空システムを作成した。試作装置は、半導体産業で一般的なCold Wall式減圧CVD装置とし、TEOS/O_3を原料ガスとした原料流量100SCCM、圧力数十数torr、基板温度800°Cを設計値とした。試作装置の真空漏れ試験、ガス流入時の到達圧力および基板到達温度を調べたところ、これらの値はいずれも設計値を満足した。荏原総合研究所の藤井は、UV/光電子放出材の試作および150torrの減圧場で光電子放出量の測定を金、亜鉛など数種類の材料に関して行なった。現在のところ、金蒸着膜が、最も安定した放出材である。しかし、得られた放出電流値が亜鉛等の他の材料に比べ低いため、引き続き材料および照射UVの最適波長の検討を行っている。分担者の広島大学、奥山は、減圧場で発生する微粒子のエアロゾル静電粒径測定を行うため、10torr対応のエアロゾル静電粒径測定装置の開発を行った。

現在、測定精度をPolystylen Latex粒子を用いて評価している。0.1μm粒子を用いた100torrでの結果は、減圧場で問題となる粒子のブラウン拡散の影響が、1%以下であることを示した。本研究の目的は、申請者たちが提案した全く新しいCVD成膜法「イオン化成膜法」を用いた微粒子発生を伴わない「無発塵CVD成膜装置」の試作およびその評価である。本年度は、昨年試作した「無発塵CVD成膜装置」を用いてSi基板へTEOS/O_3膜の作成とその膜の分析、SEM観察および粒子の測定を行った。圧力1050torrでUV照下で成膜したときの膜の成長速度は、UV照を行わなかったときより1.21.5倍速くなった。得られた膜のFT-IRスペクトルは、これらの膜がSiO_2膜であることを示した。UV照射時に作成した膜のFT-IRスペクトルおよびSEM写真は、非照射時に作成したものと同じであった。昨年分担者の広島大学、奥山が開発に成功した数10010torr対応のエアロゾル静電粒径測定装置を用いて、50torrでの粒子発生を調べたところ、UV照射時には粒径数10nmの粒子の発生が2030%抑制された。荏原総合研究所の藤井は、UV/光電子放出材の試作および150torrの減圧場で光電子放出量の測定を金-ITO、亜鉛-ITOなどの島状薄膜に関して行なった。膜の成長速度を上げるためには、現在の10倍程度の放出電流値が必要であることから、引き続き材料および照射UVの最適波長の検討を行っている。分担者の広島大学、奥山は、減圧場で発生する微粒子のエアロゾル静電粒径測定を行うため、昨年の10torr対応のエアロゾル静電粒径測定装置を1torrで使用できるように改良中である。本年度は、昨年得られた成果;(1)圧力50torrで成膜したSiO_2膜の成長速度は、UV照射により1.21.5倍速くなった、(2)50torrでの粒子発生は、UV照射により2030%抑制された、を踏まえ、成膜圧力を実機の運転条件に近い110torrまで下げて成膜実験と粒子測定を行った。荏原総合研究所の藤井が昨年種々の光電子放出材を試作評価したが、何れの放出材も安定性に問題があっため、110torrにおいても安定であった金薄膜を本実験でも用いた。鏡面Si基板での成膜速度は、UV照射を行った場合が行わない場合より2030%早くなった。トレンチ構造を持つSi基板に形成した膜の断面SEM写真は、UV照射非照射に関わらず、コンフォーマル成長を示し、TEOS/O_2常圧CVDで見られたようなイオン化による膜の流動化は観察されなかった。また、熱酸化膜被覆Si基板上に形成した膜は、緻密で、常圧CVDで見られる下地依存性は観察されなかった。広島大学の奥山はエアロゾル静電粒径測定装置を改良し、PSL粒子を用いた評価実験により、数torrの圧力場において誤差30%以内で測定できることを確認した。現在、この静電粒径測定装置を「無発塵CVD成膜装置」に組み込み、50torr以下での粒子発生を調べている。光電子放出の最適UV波長について荏原総合研究所の藤井が検討したところ、波長200nm以下の領域に光電子を最も大量に放出する波長が存在することが明らかになった。このため、UV光源を水銀ランプからXeおよびD_2ランプに取り替えて、成膜速度におよぼす影響を調べる。
テネイシン欠損乳癌好発系マウスにおける乳腺の発生及び発癌の基礎研究

テネイシンはマウス乳腺では発生初期、思春期の増殖初期及び癌における間質にのみ発現する、この特徴は乳腺発生、発育、発癌におけるテネイシンの重要性を示唆している。テネイシン欠損マウス乳腺が分枝異常と発育不全を示すという雑種マウスでの予備的な結果を得ているので、本研究では代表的乳癌好発系GR及びC3Hに欠損テネイシン座を導入したコンジェニック近交系マウスを用い、乳腺発生、発癌の基礎的研究を行い、テネイシンの機能を解明すると共に発癌及び癌転移抑制への利用を検討する。本年度は、乳癌好発GR系のテネイシン欠損変異近交系8代目で理研つくばセンター実験動物室で繁殖した野性型、ヘテロ及びホモマウスを生後11週より8カ月経産マウスまでいろいろな年令で各20匹、9匹、47匹を用いた。その結果、ホモマウス乳腺は野性型に比べ乳腺発育が悪い傾向を示した。しかし、妊娠期ではホルモンに反応し、野性型同様の増殖、分化をし、また成熟経産マウスでは前癌病変の発生も同様に認められた。
ロドプシン燐酸化による暗順応を制御する分子機構の解明

視細胞が光の受容に基づく電気信号への変換機構は、光受容体ロドプシンの褪色に引きつづくG蛋白質、PDEの活性化という一連の反応鎖によりもたらされる。一方その調節機構として、ロドプシン褐色中間体がロドプシンキナーゼ(RK)により燐酸化されることに引き続くもうひとつの反応鎖により行われている。これらの分子機構は他のホルモンや神経系の細胞内情報伝達機構と共通であることからこれらの詳細な検討は、細胞内情報伝達系と関連疾患の理解に不可欠である。今回ロドプシンの燐酸化の調節機構を検討し以下の結果を得た。1)in vivoでは、2種類の燐酸化の部位が異なる1分子当り1個燐酸化された(単燐酸化)ロドプシンが検出された。これら2種類の単燐酸化ロドプシンは、それぞれ脱燐酸化の速度が異なることにより、これらが視興奮の停止及び暗順応の両機能を制御する可能性を示唆した。2)ロドプシンの燐酸化を触媒する酵素としてRKおよびPKCが報告されているが、特異抗体などで抑制実験などを行いRKのみがロドプシンを光感授性に燐酸化させること見いだした。3)消化酵素でC末端を切断したロドプシンを用いて検討したところ、RKによるロドプシンの燐酸化はC末端のアミノ酸配列に依存することが明らかとなった。4)ロドプシンの脱燐酸化の速度を検討したところ、C末端側にあるSer残基の燐酸基ほど速く脱燐酸化されることがわかった。従ってこれがin vivoで見られたロドプシンの燐酸化のkineticsが部位により異なる要因の一つと考えられた。我々の研究グループは既に、in vitroおよびin vivoでロドプシン燐酸化反応はロドプシンのC末端に存在する3つのセリン残基(334Ser、338Ser、343Ser)にのみ起こることを報告した。さらにこれらの3つの部位の燐酸化率は、光条件により異なる事からそれぞれ334Serはadaptation、338Serおよび343Serはquenchingに関与することを併せて見いだした。今回異なる部位に起こるロドプシンの燐酸化がどのような調節機構によりおこるかについて検討するために、ロドプシンの3つの異なる部位における燐酸化を制御する機構について系統たてて検討し、次の結果を得た。1)触媒する酵素としてはロドプシンキナーゼ(RK)またはPKCが報告されているが、RKまたはPKCのどちらか一方を抑制または刺激して検討したところ、RKのみが3つのロドプシンC末端のセリン残基を燐酸化させることがわかった。2)RKがどのようにしてロドプシンの異なったセリン残基を燐酸化させるかを検討したところ、RKによるロドプシンの燐酸化が規則正しく起こるのに、ロドプシンのC末端のアミノ酸配列が非常に影響を与えることがわかった。3)燐酸化ロドプシンの脱燐酸化の機構を検討したところ、ロドプシンの脱燐酸化反応は、C末端に近いSer残基ほど早いことがわかった。一方その調節機構として、ロドプシン褪色中間体がロドプシンキナーゼ(RK)により燐酸化されることに引き続くもうひとつの反応鎖により行われている。1)In vivoでは、2種類の燐酸化の部位が異なる1分子当たり1個燐酸化された(単燐酸化)ロドプシンが検出された。

これら2種類の単燐酸化ロドプシンは、それぞれ脱燐酸化の速度が異なることにより、これらが視興奮の停止及び暗順応の両機能を制御する可能性を示唆した。2)ロドプシンの燐酸化を触媒する酵素としてRKおよびPKCが報告されているが、特異抗体などで抑制実験などを行いRKのみがロドプシンを光感授性に燐酸化させること見いだした。3)消化酵素でC末端を切断したロドプシンを用いて検討したところ、RKによるロドプシンの燐酸化はC末端のアミノ酸配列に依存することが明らかとなった。4)ロドプシンの脱燐酸化の速度を検討したところ、C末端側にあるSer残基の燐酸基ほど速く脱燐酸化されることがわかった。従ってこれがin vivoで見られたロドプシンの燐酸化のkineticsが部位により異なる要因の一つと考えられた。
産業廃棄物処分場における硫化水素発生メカニズムと制御に関する研究

2年間の研究内容は,硫化水素の現地発生量調査および実験室における土壌の硫化水素吸収量把握となる。実際の処分場での硫化水素発生状況の調査については,2カ所の民間産業廃棄物処分場を対象に,ガス排出施設からの流出ガス中の濃度の測定,覆土表面からのフラックスの測定を行った。また,当該処分場から流出する浸出水水質の検討を行った。調査結果概要を示す。A処分場において,ガス排出施設からの硫化水素濃度は,200800ppmであり埋立廃棄物中での硫化水素が発生または残留していることが確認された。ガス排出施設周辺の覆土表面での硫化水素放散は確認できなかった。また,B処分場では,ガス排出施設での硫化水素濃度は,0150ppmの範囲であった。埋立地表面からの硫化水素放散は認められなかった。このことから,覆土中での捕捉の可能性が推測された。覆土を鉛直方向で採取し,覆土中の硫化物濃度について検討し,土壌による硫化水素捕捉の実態を調査した。この結果,覆土中硫化物濃度は,廃棄物に近い部分で高くなっており,廃棄物層内で発生した硫化水素が,覆土で捕捉されていることが推測された。これらの結果より,現在のところ,調査対象とした埋立地においては,覆土表面からの放散はほとんど見られないことがわかってきた。また覆土による放出抑制も確認された。そこで,実験により10種類の土壌について,硫化物吸収量を検討した。この結果,粒度を調整し乾燥した土壌については,硫化物吸収量がFe含有量に依存することが明らかとなった。同時に,産業廃棄物処分場における硫化水素発生事例について,文献調査を行った。上記の調査,実験,資料収集により,硫化水素発生メカニズムおよび制御における重要なデータが収集できた。現在まで調査・実験を行ったデータについて整理を行っており,今後,学会等への発表(データの一般公開)について,調査該当処分場の事業者との協議後,行う予定である。実際の処分場での硫化水素発生状況の調査については,1カ所の産業廃棄物処分場を対象に,ガス排出施設(ガス抜き管)からの流出ガス中の濃度の測定,覆土表面からのフラックスの測定(ガス検知管を用いた密閉式チャンバー法)を行った。データ数が少ないため現在,測定を継続して行っている。当該処分場から流出する浸出水について水質の整理を行っている。これらの結果より,現在のところ,調査対象とした埋立地に置いては,覆土表面からの放散はほとんど見られないことがわかってきた。産業廃棄物処分場における硫化水素発生事例について,文献調査を行った。全国規模の調査などは一般に公開されておらず,データ的には非常に少ない物となった。最終処分場周辺住民による,インターネットなどを用いて自主的な情報発信が行われている情報についても,収集整理を行っている(現在も進行中)。今後の研究調査について,以下の準備を進めている。1)覆土表面における硫化水素の放散がほとんど認められないことから,覆土中での捕捉が起こっている可能性が推測された。土壌サンプラーを用いて,覆土を鉛直方向で採取し,覆土中の硫化物濃度について検討し,土壌による硫化水素捕捉の実態を調査する。2)硫化水素発生の原因物質となる硫酸イオンについての検討として,各種廃棄物の硫酸イオン溶出量,溶出速度などについて検討する。3)他の産業処分場についても,サンプリングができる場合,現在行っている調査同様の方法で,硫化水素発生量調査を行う。調査結果概要を示す。
腱板病変を有する患者の肩痛に関与する運動学的因子の解明とリハビリテーション応用

本研究の目的は、腱板病変(腱板断裂、腱板炎、肩峰下滑液包炎)を有する患者における疼痛の発生機序を解明し、リハビリテーションへの応用を目指すことである。まず、腱板病変を有する患者の肩甲骨三次元運動、腱板周囲組織の接触動態、肩関節周囲の筋活動を評価し、運動学的特徴を明らかにする。次に、このような肩甲骨の運動異常を修正する介入を行うことで、疼痛が軽減するのかを評価する。
ミクログリアを介した機能的神経回路形成の分子基盤の解明

ヒトを含む霊長類では、新生児期及び小児期にシナプスの急速な増大が起こり、小児期にピークに達した後、児童期、青年期、成人となる過程でシナプスが刈り込まれる。近年、この「オーバーシュート型」シナプス形成のダイナミクスの異常が様々な精神疾患に関与していることが明らかになりつつある。本研究計画では、小型霊長類マーモセットを用いて脳発達過程における形態学的解析及び分子発現解析を行い、ミクログリアを介した機能的神経回路の形成・再編成・成熟の分子基盤を解明することを目的にした。まず、これまでに確立されていないマーモセット由来初代培養ミクログリアの調製法の確立を計画した。齧歯類、すなわちマウス及びラットからの初代培養ミクログリア調製法はすでに確立されているため、その手法を踏襲する予定であったが、発達の進んだ成体などからのミクログリアの取得が困難であることが問題点であった。また、生後直後のマーモセットの脳内におけるミクログリアを観察したところ、齧歯類における生後直後のミクログリア形態とは大きくかけ離れていることが明らかになり、マーモセットでは齧歯類よりも出生時点における脳の発達が進行していることが推測された。さらに、これまでの検討結果より、生後直後に加えて、各発達段階におけるミクログリアを用いた解析を行う必要が生じたため、新しく磁気ビーズを用いたミクログリアの単離方法を確立した。単離されたミクログリアは貪食アッセイを行い、脳内におけるミクログリアの機能を維持しているのかどうかを確認した。確立された細胞単離方法により各発達段階の大脳皮質各エリアからミクログリアを単離し、各種遺伝子発現の変化を解析した。さらに脳組織切片を用いた解析も実施した。ミクログリアの機能に関与する分子として、貪食マーカー、増殖マーカー、炎症サイトカイン、M2タイプミクログリアマーカーなどについて免疫染色を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに特別研究員の研究グループでは、各発達段階のマーモセット大脳皮質を用いた網羅的遺伝子発現解析により、スパイン刈り込み制御に関与する候補分子として軸索誘導因子、ミクログリア関連分子などを見いだしている。平成28年度はこれまでに確立されていないマーモセット由来初代培養ミクログリアの調製法の確立を計画していた。すでに確立されている齧歯類での方法を踏襲する予定であったが、生後直後の脳内におけるミクログリアの挙動がマーモセットと齧歯類とでは大きく異なることが明らかになり、齧歯類での方法をそのまま応用することは不可能であると考えられた。また今後は発達段階におけるミクログリアを用いた検討も行う必要が出てきたため、磁気ビーズを用いたミクログリア単離法を現在検討している。磁気ビーズを用いたミクログリア単離法が確立されたら、各発達段階におけるミクログリアを取得し候補分子の発現変化の検証を行う。さらに、候補分子として得られたミクログリア関連分子と、候補分子以外でもミクログリア機能に関与する分子として貪食マーカー、増殖マーカー、炎症性サイトカイン、M2タイプミクログリアのマーカーなどについて免疫組織化学的手法により発現変化と発現部位の解析を行うための予備検討を行った。市販されている抗体のうちマーモセットに適応のあるものは極めて少ないため、実際の解析を開始する前にその抗体がマーモセットサンプルでも染色可能かどうかを確かめる必要がある。平成28年度の検討により、貪食マーカーとして知られるCD68、増殖マーカーであるKi67、炎症サイトカインIL-1β、TNFα、MCP-1、M2タイプミクログリアマーカーであるCD206、IL-10などが染色可能であることが確認できた。現在は実際の脳切片を用いて染色を開始しており、平成29年度はその解析と評価を行う予定である。従って、ヒトと同じ霊長類であるコモンマーモセットを用いてミクログリアを介した機能的神経回路形成の分子基盤を解明することは、精神疾患の病態解明への糸口を見いだすために非常に重要である。平成28年度は、ミクログリア単離法について、計画した当初の方法では実施困難である可能性が高いために実験手法の変更が生じたものの、結果として当初の方法では得られなかった発達段階や成体からもミクログリアを単離できる手法が確立されつつあることは大きな進展である。これまでに特別研究員の所属する研究グループでは、マーモセット大脳皮質を用いた網羅的遺伝子発現解析を実施し、神経回路形成の分子基盤に関与する候補分子を多数見いだしてきたが、各発達段階におけるミクログリアを単離できれば、ミクログリアに発現するものだけに候補を絞ることができる上、ミクログリアの機能解析をすることも可能になる。また、ミクログリア関連分子の発現変化と発現部位の解析を行うため、免疫組織化学的手法を用いた予備的検討を実施し、平成29年度はすぐに実際の脳切片を用いた染色を開始しその解析と評価を行える状況にある。これらの理由から、現在までの進捗はおおむね順調に進展していると評価する。