hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マイクロ波による同種骨の加温処理法の確立および装置の開発

1.【緒言】冷凍同種骨移植による感染性疾患の伝播や細菌汚染を克服する新しい方法として、マイクロ波加温処理法を確立するために、マイクロ波照射による骨内部温度の均一化につき検討した。2.【方法】ホルスタイン牛、中足骨より軟部組織、骨髄を除去し、冷凍保存した。ドリルにて、海綿骨の真横から約40mm(中心部)、海面骨深さ10mm、海面骨深さ2mm(表面部)、全長における中心部の皮質骨(深さ5mm)、皮質骨側の端から42.5mm、10mmの側面の深さ5mm、計6点に穴を開け、光ファイバー温度計プローブを挿入した。常温に戻した中足骨をポリプロピレン製の容器に入れ、電界密度が小さくかつ均一な、既製の工業用マイクロ波加温装置(Micro Denshi Co, Ltd MOH-1500E)にて加温した。出力制御は手動で行い、開始出力は100Wとし、各測定温度の最高値を見ながら出力を調節した。(1)以前の実験により容器内に生理食塩液を入れた方が、骨内部温度の均一性を改善することができるため使用した。(2)以前の実験により試料の底部は加温されにくいため、試料の入った容器を庫内のテフロン台に置いて高さを与えた。(3)昨年の結果より、誘電率の異なる海面骨と皮質骨を、同時にマイクロ波のみで内部温度を均一にすることは困難であった。最終的には外部加熱が必要である。つまり、昇温時はマイクロ波と外部加熱で加温し、温度を一定に維持するために外部加熱を使用する。そこで、容器内の温度を80°C以上にするため,に、庫内に熱風を流した。これらの工夫を行い、容器内の温度も計測し、試料5個の加熱経過を計測した。3.【結果】容器内に生理食塩液を10ml入れた時に、最も均一に加温する事ができた。中足骨の測定点(6点)および容器内部温度(1点)、すべてが約13分で80°C以上に達し、以後10分以上、80°C85°Cの範囲を維持した。1.同種骨移植による感染性疾患の伝播や細菌汚染を克服する新しい方法として、マイクロ波照射による加温処理法を確立するのために、マイクロ波照射による骨の加温特性および骨内部温度の均一化につき検討した。2.【方法および結果】成牛(和牛)大腿骨から骨頭を切離し、約1ヵ月間-80度に冷凍保存した後、表面から骨頭中心部に向かって約30mm(骨頭中心)および20mm、10mm、3mm(骨頭表面)の各深さの穴を開け、光ファイバー温度計センサーを挿入した。〈実験1〉牛大腿骨頭を容器に入れ、500Wのマイクロ波加熱装置で加温し温度を計測すると、骨頭は中心より加温されたが、骨頭中心が80°Cに達したとき各深さの温度は不均一であった。〈実験2〉そこで電力調節が可能なマイクロ波加熱装置を作製し、骨頭中心温度を80°Cに制御して各深さの温度を計測した。骨頭中心は約15分で80°Cに到達したが、骨頭中心を加温し続けても各深さの温度は80°Cに達しなかった。〈実験3〉そこで、容器の底に生理食塩水を入れ加湿し、骨頭中心温度を80°Cに制御して骨頭の各深さの温度を計測した。生理食塩水5mlを入れ加湿すると、各深さの温度をほぼ80°Cに近づける事ができた。〈実験4〉成牛大腿骨から皮質骨のみを切離し、容器の底に生理食塩水を入れ加湿し、全長の中心温度を80°Cに制御して4ヵ所の温度を計測した。生理食塩水5mlを入れ加湿することで、皮質骨も同様に各点の温度を80°Cに近づける事ができた。3.【考察】マイクロ波照射加温処理法は骨を内部より加熱する事が出来る新しい方法であり、電力を制御すれば中心温度は制御可能であった。しかし骨頭表面は水分が失われ、温度が上昇しない。そこで容器内に蒸気を発生させ加湿すると温度は上昇し、海面骨、皮質骨ともに80°Cに近づける事ができた。4.今後さらに海面骨、皮質骨の混在する骨の骨内部温度の均一化を検討する。

(2)以前の実験により試料の底部は加温されにくいため、試料の入った容器を庫内のテフロン台に置いて高さを与えた。(3)昨年の結果より、誘電率の異なる海面骨と皮質骨を、同時にマイクロ波のみで内部温度を均一にすることは困難であった。最終的には外部加熱が必要である。つまり、昇温時はマイクロ波と外部加熱で加温し、温度を一定に維持するために外部加熱を使用する。そこで、容器内の温度を80°C以上にするため,に、庫内に熱風を流した。これらの工夫を行い、容器内の温度も計測し、試料5個の加熱経過を計測した。3.【結果】容器内に生理食塩液を10ml入れた時に、最も均一に加温する事ができた。中足骨の測定点(6点)および容器内部温度(1点)、すべてが約13分で80°C以上に達し、以後10分以上、80°C85°Cの範囲を維持した。
心臓リモデリング制御による新規心不全治療法創成の分子基盤の構築

【目的】心肥大/心臓リモデリングの分子機構を、転写伸長反応促進因子P-TEFbの抑制蛋白質であるHEXIM1を基軸に解析し、HEXIM1による新規心肥大/心臓リモデリング抑制・心不全治療法開発の分子基盤を構築する。【方法】アデノウイルスによるHEXIM1の過剰発現系を構築した。心筋特異的HEXIM1過剰発現マウスを作成し、肺高血圧症.右心肥大発症モデルに付した。【結果・考案】心筋細胞におけるHEXIM1の過剰発現はP-TEFb活性抑制によるRNAポリメラーゼII依存性転写の抑制作用を介し、各種刺激による心肥大発症・心筋細胞肥大誘導を抑制したため、HEXIM1は新規心肥大/心臓リモデリング抑制療法の分子標的として有用と考えられた。【研究目的】心肥大を中心とした心臓リモデリングの分子機構を、転写伸長反応促進因子P-TEFbを抑制性に制御する蛋白質HEXIM1を基軸としてより詳細に解析し、その病態解明ならびに、HEXIM1による新規心臓リモデリング抑制・心不全治療開発の分子基盤を構築することを目的とした。【研究成果】1,心筋選択的にHEXIM1野生型あるいは転写伸長反応抑制作用を消失した変異体HEXIM1dNを内因性HEXIM1の45倍高発現するマウスの樹立に成功した。かかるTgマウスはいずれも正常に生まれ、通常の飼育環境下においては成長速度、体重、など、コントロールのマウスとの間には明らかな違いは認められなかった。16週で屠殺後の病理組織学的検討でも異常所見はなかった。2,野生型マウスでは正常酸素分圧下飼育により肺高血圧症を発症し右室肥大が誘導されるが、野生型HEXIM1Tgマウスでは右室肥大が誘導されなかった。3,HEXIM1野生型あるいはHEXIM1dN発現アデノウイルスを培養心筋細胞に感染させ各種解析を行った。エンドセリン1(ET-1)による細胞肥大の誘導はHEXIM1野生型の過剰発現により抑制されたが、HEXIM1dNは影響を与えなかった。ET-1により心肥大マーカー遺伝子ANP,BNP,betaMHCのmRNA発現は増加し、HEXIM1野生型の過剰発現はそれらの変動を抑制したが、HEXIMdNは影響を与えなかった。P-TEFbの活性化指標であるRNAポリメラーゼIIのリン酸化はET-1によって誘導されたが、HEXIM1の過剰発現によって抑制された。【研究成果の意義、重要性】マウスにおけるHEXIM1の心筋特異的過剰発現は、低酸素誘導性肺高血圧症に伴う右心肥大の進行を抑制する可能性が示唆された。また、その分子機構の一つに、HEXIM1によるRNAPIIリン酸化抑制を伴う心筋リモデリング関連遺伝子の転写抑制が示唆された。今後HEXIM1の発現制御や相互作用分子を詳細に解析することで心筋リモデリングの分子機構をより明確に出来る可能性がある。またその成果は、各種の病態における生体に不利益な心筋リモデリングを抑制する治療法開発の分子基盤となりうる。【研究目的】慢性心不全(以下、心不全)は、いまだに予後不良の疾患であり、今後超高齢化社会を迎えるわが国においても克復すべき喫緊の課題のひとつである。近年、心負荷への代償機構である『心臓リモデリング』自体が心不全発症・進展の本態であることを示唆する報告が相次ぎ、心臓リモデリングに関与する細胞内シグナル伝達経路や転写因子が数多く同定され、それらをターゲットとした分子治療開発も始められている。我々が転写を抑制性に制御する新規核蛋白質として解析をすすめてきたHEXIM1は、心肥大進展の鍵分子である転写伸長促進因子P-TEFbとの相互作用を介して心臓リモデリングに関与している可能性を示唆する証左が蓄積している。そこで、本申請課題では心肥大を中心とした心臓リモデリングの分子機構を、新たにHEXIM1を基軸としてより詳細に解析し、その病態解明ならびに、HEXIM1による新規心臓リモデリング抑制・心不全治療開発の分子基盤を構築することを目的とする。【研究方法】心筋培養細胞(NRCM)をHEXIMI野生型あるいはP-TEFb抑制活性消失変異体HEXIM1dNの過剰発現・非過剰発現下で培養後各種解析を行った。また、野生型マウスおよび心筋特異的HEXIM1発現マウス(HEX-CTg)を低酸素下飼育して肺高血圧症(PH)を誘導し右心肥大にあたえるHEXIM1の心筋過剰発現の影響を解析した。【成果】NRCMにおいてHEXIM

1野生型過剰発現はエンドセリン1(ET-1刺激による、細胞肥大、肥大マーカー遺伝子発現誘導、P-TEFb活性化を抑制したが、HEXIMdN過剰発現は影響を与えなかった。NRCMをPH治療薬PGI2で刺激するとHEXIM1蛋白発現が増加した。また、PGI合成酵素ノックアウトマウスではHEXIM1蛋白発現が低下していた。低酸素飼育による右室肥大、右室心筋細胞径肥大、血管新生増加、右室拡張終期径拡大の誘導はHEX-CTgでは認められなかった。【研究成果の意義、重要性】心筋選択的HEXIM1の過剰発現はPHに伴う右心肥大の進展を抑制する可能性が示唆され、その分子機構としてHEXIM1によるP-TEFb活性化抑制を介した、心筋細胞肥大抑制、血管新生抑制が考えられた。PGI2は心筋細胞におけるHEXIM1発現を増加させる可能性があり、右心肥大にも抑制的に働いている可能性が示唆された。心肥大抑制により、心機能保持、生命予後を延長させる可能性が示唆されており、HEXIM1機能や発現量を制御する手法は新たな心肥大、心不全治療薬として応用出来る可能性を示唆する結果と考えられた。
化合物半導体キャリアによるメタマテリアルの動的制御を用いた小型光変調器の開発

これまで物質固有だと思われてきた誘電率や透磁率の値を人工的に制御して、自然界に存在しない物質(代表例として負の屈折率をもつような物質)を作り出そうという研究が最近注目を集めている。このような人工物質を総称して、「メタマテリアル」と呼ぶ。メタマテリアルにおける次世代のトレンドは、それを各種機能材料と組み合わせることで、デバイスとして利用することにある。本研究では、誘電率や透磁率の値を人工的に制御できるメタマテリアルをInP系光通信素子に融合することで、メタマテリアルの動的制御を行うとともに,それを利用した「集積型光変調器」を試作することに成功した。素子は、マッハツェンダー(MZ)導波路の各アームに金属微細共振器(メタマテリアル)が一列に埋め込まれた構造となっている。両アームの共振器は各々異なる共振周波数を持ち、その1つは1.55μmで共振するよう設計されている。入射光の周波数が共振器の共振周波数と一致すると、入射光と金属共振器が共鳴して透磁率に変化が生じる(導波路の透磁率が1以外の値になる)。ここで、素子上部からゲート電圧をかけ、共振周波数をシフトさせることで、対象入射波長に対する透磁率の値を制御することができる。本素子では特殊な微細共振器構造を採用しており、我々はそれをトライゲートメタマテリアル(Tri-gate metamaterial: TGM)と呼んでいる。TGMの単位ユニットは、金属リングがInGaAsフィンアレイ(浅い溝による周期構造)を挟む構造となっている。共振器は、ナノスケールのRLC回路と等価であり、本構造における容量Cは主にInGaAsフィンに依るものである。共振器の特性制御については、InGaAs内のキャリア密度を変化させることで行う。デバイス上部からゲート電圧を印加することで、フィンに伝導キャリアを生成し、それに伴って金属共振器のギャップ容量Cを変化させる(動作原理としては、FINFETのチャネル領域に対するものと同じである)。測定は偏波スタビライザにより得られた単一偏波状態の信号光を対象サンプルに入射し、1550nmに対する透過光強度のゲート電圧依存性を観測した。TGMのサイズが300×300nmの素子に限って、ゲート電圧印加に依存して透過光強度の増加が見られた。実験で得られた消光比は6.9dBであり、変調電圧はおよそ2-12Vの間であった。これは300×300nmのサイズのTGMのみ光通信帯にて透磁率変化が起こることを意味している。本研究では、光通信帯域におけるメタマテリアルによる動的制御を基に,小型かつ高性能のマッハツェンダー変調器の研究を展開した。以下、具体的な研究経過・成果を述べる。まず、化合物半導体のキャリア密度を制御することで光通信帯域におけるメタマテリアルの動的制御を行った。制御の概要であるが、化合物半導体基板上に浅い溝を掘り、その内部に金属微細共振器を作製した。ここで、デバイス上部からゲート電圧を印加することで、化合物半導体内に伝導キャリアを生成し、それに伴って金属共振器のギャップ容量を変化させることができる。この状況下では、ゲート電圧印加によるキャリアがあるときの比透磁率は通常の物質と同じく1に固定され、キャリアがないときの比透磁率は1以外の値を取ることになる。以上の議論にもとづいて、実際に構造を設計した後、実際に半導体基板上に作製した微細共振器アレイの評価を行った。基礎データとしてフーリエ変換型赤外分光を用いて測定を行った。通信波長である1.5μm帯の信号光を試料に入射し、ゲート電圧印加直前および直後の透過・反射強度を測定することで、キャリア生成によってメタマテリアルの磁気応答が変化する様子を観測することができた。次に、本技術を用いた「透磁率制御によるメタマテリアル装荷型変調器」の実現に成功した。本素子では、マッハツェンダー干渉器の各アームに前述の特殊な微細共振器(メタマテリアル)が一列に埋め込まれた構造となっている。素子上部からゲート電圧をかけ、アーム部の共振周波数をシフトさせる(透磁率を変化させる)ことで、強度変調を行った。透磁率を制御することで、本来屈折率の可変幅が狭いInP系デバイス内において大きな屈折率変化を持たせることが可能となり、結果として、素子長200μmという小型変調器において、2-12Vの電圧印加で約7.0dBの消光比を得ることに成功した。集積フォトニクス最終的に作製したメタマテリアル装荷型MZI素子の透過特性から、リング外径300 nmの構造においてのみ、ゲート電圧に伴って透過強度に6.9 dBの変化が得られた。FTIRによる透過特性からもリング外径300 nmの構造において、ちょうど1.55μmでLC共振する(透磁率が変化する)ことが見積もられており、一致をみている。

本結果により、光集積デバイスにおいて透磁率を利用することが非常に有用であることが示された。本デバイスにおける特性を基に、TGMを有する導波路の有効誘電率と透磁率(=有効屈折率)を計算する必要がある。そこで今後の研究方針として、以下の手順により伝搬特性の解析を行う。1.半導体デバイスシミュレータ(Silvaco Device3D)により、ゲート電圧印加に伴って発生するTGM周辺のキャリア密度解析を行う。InGaAsにおける複素屈折率のキャリア密度依存性を計算する。キャリアによる光学特性変化の寄与には、屈折率を下げる効果(反導波作用)として、バンドフィリング効果、自由キャリアプラズマ効果を考える。一方、屈折率を上げる効果(導波作用)として、バンドギャップ収縮を考慮する。2.上記に基づいて、TGM周辺における複素屈折率の分布を求める。3メタマテリアルアレイを有する導波路1周期分(微細金属共振器1つ分)に対する電磁界解析を行うことで、Sパラメータを導出する。電磁界解析については有限要素法(FEM)を用いており、導波路1周期分の構造はメタマテリアル一つ分の構造とする。ここで解析したSパラメータから誘電率および透磁率の再構成を行う。再構成の具体的な方法については、Phys. Rev. E 71, 036617 (2005)を参考にする。4 3得られた誘電率および透磁率を用いることで、実際にMZ型変調器の導波モード解析を行う。購入予定であったソフトウェア料金を次年度に回したことで、その分の差額が発生した。本年度は実験側に注力したこともあり、シミュレーションについては既存のソフトウェアで代用した。次年度に本来購入予定であったソフトウェアを取得する。対象ソフトウェア納品、それを動かすためのハードウェア環境(PC類その他)は既に整っており、迅速に研究の一環に組み込むことが出来ると考えている。
加齢性疾患に対する高次機能性きのこ栽培技術の開発とその効能評価

高齢化に伴う各種疾患は問題となっている。本研究は、加齢に伴う疾患の予防と治療に対するきのこの効果を検証した研究である。きのこの栽培法や成長ステージによって機能性成分は変化する。その生体に対する影響を精査した。加齢に伴う病理所見は、炎症や免疫の低下などが最初に発現する。きのこの摂食量、きのこの加工法、きのこの摂食方法が血流と炎症などの改善に関与するメカニズムを明確にした。また、きのこの多機能性の要因は、比較的低分子の糖鎖とアミノ酸が血液脳関門を通過し、脳内モノアミンの産生や脳幹に作用して酵素やホルモンの分泌を促進し、各受容体に作用することを確認した。前年に確立したきのこ栽培条件によって生産したヒラタケ、マイタケ、エノキタケなどの子実体抽出物および加工製品の機能性評価を実施した。脂質異常症改善効果、抗炎症効果、免疫賦活効果等の機能性評価試験法を用いて機能性に関する栽培条件が及ぼす差異性を確認した。特にヒラタケとエノキタケに関しては、生活習慣病予防効果の高い機能性をもった新規天然素材食品添加物の製造に関する新知見を得た。子実体およびその抽出物に対して、骨粗しょう症改善効果、脂質異常症改善効果、高血圧抑制効果、抗炎症効果等の効果があることが明確になった。研究成果の成し得たポイントとして、一日の適正摂取用量の規定、機能性に関する最少有効用量・最大有効用量を明確にした。きのこは、天然物生物学的曲線の中央有効用量を超えると機能性に関する効果は釣鐘型現象を示し、高濃度による機能性効果は減弱することが明らかになった。子実体および開発食品の成分分析を実施し、一般栄養成分、ミネラル(特にカルシウムとカリウム)、有機酸、脂肪酸、糖、アミノ酸、総ポリフェノール量等を定量した。品質管理の基準となる成分指標値を決定した。近年、高度な医療技術の進歩により従来、治療を困難としていた疾患も早期発見の検査技術の発展や先端的治療法の構築により克服できるようになってきた。高齢者の医療費の負担は生活に響いており、自らの手で「健康」を確保しなければならないことも現実である。日常生活における不規則習慣から「生活習慣病」の増大が社会問題となっている。生活習慣病の多くは自覚症状も無く、おかしいと思った時には重篤な状態となっていることが多い。本研究は、そのような背景をもとに、加齢に伴う疾患の予防と治療にきのこを摂食することの有効性を明確にすることを目的とした研究である。特にきのこの栽培法や成長ステージによる機能性成分が生体にどのように影響を与えるかといった研究実施、培養基材や添加栄養剤の種類、菌糸体や子実体(可食部)の生育ステージに合わせた収穫時期および保存後の食効などを明確にした。加齢に伴う病理所見は炎症や免疫機能の低下などが初期に確認される。きのこの摂食による用量、加工法、摂食方法による血小板凝集抑制(血流)、ケモカイン遺伝子発現抑制(炎症)などのメカニズムを明確にした。また、きのこの多機能性の要因は、比較的低分子の糖鎖とアミノ酸が血液脳関門を通過し、脳内モノアミンの産生や脳幹に作用して酵素やホルモンの分泌を促進し、各受容体に作用の発現を促すメカニズムを有することを確認した。研究期間2年目の本年度は、きのこの熱水抽出物、冷水抽出物、含水エタノールによる抽出物から特定の成分を精製したり、粗抽出物を用いた培養細胞レベルや動物試験、小規模なヒト試験から機能性について評価、解析を実施した。この研究の成果は計画に沿って推進されたものであり、学術論文としても報告し、公開などの成果もあげられているためおおむね順調に進展していると判断する。加齢性疾患に対する高次機能性きのこ栽培技術の開発とその効能評価と題して本研究では、成人から老年期に向かう年齢で増加傾向にある生活習慣病にターゲットを絞ってきのこの摂食に伴う効果を精査した。特にきのこの中でも生産量の多いエノキタケについては、脂質異常、血流と炎症に関する疾患の予防や治療のエビデンスを構築して、そのエビデンスに対する作用機序を解明した。エノキタケの子実体の抽出物から得られた遊離脂肪酸混合物、キノコキトサンおよび複合糖質などは、腸の粘膜を薄くコーティングすることによって腸からの脂質の吸収を抑制する作用を持つことを解明した。すなわち、臨床試験及び動物試験から、キノコキトサンを摂取することによって、腸管からの脂質の吸収が抑制され、糞便中に排出されることが明らかとなった。この作用により、体重やBMIの減少、総コレステロールなどの脂質に関する臨床検査値の低下を確認した。きのこの有効成分であるキノコキトサンは、脂肪細胞上のβ受容体に結合すると、ATPがcyclic AMPへ変換され、cyclic AMPがプロテインキナーゼAに結合してホルモン感受性リパーゼを活性化することもわかった。さらに、中性脂肪はモノグリセリドと遊離脂肪酸へ分解され、遊離脂肪酸は血中へ出て、肝臓や褐色脂肪細胞へ運ばれ、燃焼される脂肪分解メカニズムを確認した。エノキタケから抽出した成分から取り出した脂肪酸を多く含む成分は、リノール酸であった。エノキタケ抽出物の中で脂肪酸を多く含む部分は、β3アドレナリン受容体に強い結合性や活性を示すことが認められた。エノキタケ抽出物を含む食品による内臓脂肪減少効果のメカニズムにβ3アドレナリン受容体が関係している。本研究は、特用林産物の素材の科学的な根拠を提示したものである。

高齢化に伴う各種疾患は問題となっている。本研究は、加齢に伴う疾患の予防と治療に対するきのこの効果を検証した研究である。きのこの栽培法や成長ステージによって機能性成分は変化する。その生体に対する影響を精査した。加齢に伴う病理所見は、炎症や免疫の低下などが最初に発現する。きのこの摂食量、きのこの加工法、きのこの摂食方法が血流と炎症などの改善に関与するメカニズムを明確にした。また、きのこの多機能性の要因は、比較的低分子の糖鎖とアミノ酸が血液脳関門を通過し、脳内モノアミンの産生や脳幹に作用して酵素やホルモンの分泌を促進し、各受容体に作用することを確認した。当初の目的に沿って実験は推進されている。培養細胞レベル、動物実験、ヒト試験などの研究などとを用いた総合的な解析から順調に結果を構築している。更なる研究の推進を目指して研究計画の再検討および協力研究者との連携などを有機的に図ることも視野に入れて目的の達成を目指したいと考える。研究計画2年目までの成果を精査するとともに共同研究者および連携研究者などとの連携もさらに強化し、当初目標のための研究を推進する。動物実験に関するライセンス(講習)や生命倫理に関する基準にも遵守した研究計画や試験規模の再検証も行い最善の研究が推進されるように3年目の実験の実施を準備し、すでに取り掛かっている。木質科学前年度までに確立された栽培法による子実体の栽培を平成27年に継続して行い生産の安定性についての科学的検証を推進する。また、きのこ添加発酵食品の開発の開発を目的として、日本古来の発酵調味料である味噌および醤油醸造原料にきのこを添加することで、きのこの風味・旨み合わせ持った新規味噌・醤油の開発を推進する。特に味噌製造時から発酵過程を通じてきのこを添加した麦味噌の試醸を行う。子実体および開発食品の機能性評価試験として骨粗しょう症改善効果に対する骨芽細胞の骨形成マーカーアルカリフォスファターゼ(ALP)活性による骨形成促進因子解析試験を実施し超高齢社会に対する新規機能性食品開発の普及を考慮した実学研究へと推進させる方策を講じる。消耗品試薬の輸入レートによって安価に入手できたため。次年度使用額と加算して適正に支出を計画する。
重原子系の化学反応理論のための電子状態理論

1。SOMCSCF法のプログラムの作成を進めた。配置関数の作成、ハミルトニアン行列要素の計算、その他の部分はほぼ完成した。今後SO効果を含むエネルギー勾配法の計算のためにSO積分の微分表式を求める。2。スピン依存ユニタリー群の方法を発展させ、さらに他の群論的手法との関係を調べた、またスピン密度、スピンスピン相互作用等のスピン依存演算子の簡単な表式を求めることができた。次年度はこれらの計算用のプログラム作成を計画している。3。IHI分子のポテンシャル曲面を計算し、IHIの光脱離スペクトルの理論的解析に用いた。その結果そのスペクトルに含まれる電子状態の帰属が出来た。4。ランタノイド化合物における光電子放出・吸収スペクトルの理論解析を行なうため(TmP_4)^<3+>クラスターのSOCI計算を行ない、f→f吸収が結晶場にはあまり大きく影響されないこと、相対論的効果のためにf軌道がいくらか拡がること、そのためスピン軌道相互作用の計算には注意が必要であること、等がわかった。5。ICN分子の励起ポテンシャル曲面をSOCI法で計算し、それを用いた古典的軌跡計算の結果、これまで用いられて来たモデルが単純すぎ、必ずしも実験結果を十分説明できないことが分かり、多くの点で改良出来た。1。2。3。4。5。
preplay現象のヒトにおける実証と，その計算論的意義の解明

ヒトは自らに必要な情報を能動的に選択して知識獲得を行っている.本研究ではそのような知識獲得の選択性の神経基盤,および選択性を支配する合目的性の一端を明らかにした.まずヒトfMRI実験により,事前知識に基づいて脳内にプロトタイプ的神経表現を生成しておくことが,その後の知識獲得を促進することを示した.つまり脳は,実際の知識獲得以前に獲得すべき情報のタイプを定め,その神経表現を準備しておくことで,知識を選択していることが示唆された.加えて,知識獲得の合目的性に関して,新規合成語の獲得を課題としたヒト行動実験を用い,ヒトが創造的生産性を効率よく増強するように選択的に知識獲得を行っていることを示した.本研究では,ヒトにおける記憶・学習に脳の自発活動がいかなる役割を果たすのかを解明することにある.とくに,本研究では神経デコーディングの手法を用い,学習対象の神経表現が,自発脳活動によって学習に先行して準備されていることが,対象の学習可能性に影響するという仮説を検証し,またそのような学習が計算論上どのような性質を持つのかを調べることを目的とする.初年度はまず,神経表現を学習した神経デコーダを自発脳活動に適用する検討を行うことで,自発脳活動の神経デコーディング解析の方法論の確立をした.とくに,日常的によく行う2種類の運動について,各運動を表現するfMRIマルチボクセルパターンを機械学習法によって同定し,その同定されたパターンが自発脳活動中に含まれていることがわかった.この検討は,単に自発脳活動に対する神経デコーディング解析の方法を確立するのみならず,自発脳活動が従来考えられていたよりも精緻なレベルで組織化していることを確認したことになり,神経科学上の意義もあった.また,さらなる自発脳活動の検討として,大規模データベースを用いたメタアナリシスにより種々の認知機能に対応する脳部位を同定し,その脳部位間の機能的結合を自発活動fMRIより求め,認知機能同士が脳内でいかなる関係性を持っているかを調べた.この検討により,自発脳活動データの特質をよく把握するとともに,ヒトにおける「認知全体」の見取り図を同定した.また,本年は自発脳活動の処理の方法論の確立のほか,被験者に課す学習課題の検討を行った.現時点ではまだ課題の確立までには至っていないが,次年度早期の確立を目指している.平成27年度の主たる研究実績として,まず前年度に行った自発脳活動のデコーディング解析および大規模データベースを活用した自発脳活動の解析に更なる進展があった.デコーディング解析は,手指と手関節の運動を検出できるようにした識別器を自発脳活動データに適用し,各運動の神経表現が自発脳活動中に内在しているかを調べるものである.主な進展として,検定法を工夫することで結果の精度をさらに高め,自発脳活動中にボクセルレベルで組織化された運動表現が含まれているという結論をさらに強めたことがあげられる.本結果は査読付き国際会議論文として発表された.また,大規模データベースを活用した自発脳活動の解析では,まずデータベースより109個の認知機能に対応する脳賦活マップを再構成し,それらのマップと全脳の各ボクセルの間の機能的結合を求め,それを基に全脳を分割する手法を開発した.この手法で得られた脳の各区分は109個の認知機能との連関度をラベルとして持つため,機能的解釈が容易であるという特長を持つ.本研究ではさらに,得られた各区分をノードとみなしての,ネットワーク解析を行った.その結果,視覚・注意,運動・表出,および概念処理にかかわるネットワークが強いクラスタ性を持っていること,記憶にかかわる脳部位が多様な情報源から情報を集めていること等が判明した.また上述の脳賦活マップとボクセルの機能的結合を利用し,認知機能概念の概念分析を行う手法の開発も行った.これらの結果は,国際学会および研究会での招待講演で発表し,現在論文執筆中である.また平成27年度のもう一つの実績としては,自発脳活動の自己組織化がヒトの学習について持つ意義を検討するための実験課題の確立があげられる.とくに,スキーマ理論を実験課題設計の基礎に据えることで,実験で検証したい事項をより明確にすることができた.実験実施は平成28年度夏季を予定している.平成27年度に行った自発脳活動についての検討により,当該研究を進めるための必須の要素技術である神経デコーディング解析については,ほぼ開発が終了したと考える.また,前年度得られた結果はさらに精緻化され,神経科学的に非常に重要な成果が得られており,査読付き国際会議論文としての発表も行うことができた.また,自発脳活動に関するさらなる研究として,大規模データベースを利用した自発脳活動ベースの脳分割法,さらにそれを利用したネットワーク解析法,認知概念の概念分析法等の開発も行い,これらについても非常に重要な成果を得ることができ,さらに論文執筆も進めているところである.したがって,自発脳活動解析についての要素技術開発という点では,本研究課題を遂行するための十分な下地を得ることができた.さらに,広い文献調査を行うことで,研究立案段階では関連を認識していなかったスキーマ理論と本研究の関連を見出すことができた.そのことにより,目標をより明確化した実験課題の確立を行うことができた.しかしながら,当初目標としていた,被験者を募り,被験者に課題を行わせつつfMRI撮像を行う本実験の段階には至らなかった.

したがって,その点を考えると,現在までの進捗状況はやや遅れているといえる.平成28年度は,ヒトにおいてもpreplay現象が存在し,それはヒトの知識獲得に関与するという仮説をMRIを用いて確かめた.実験ではそれぞれでは意味を解釈することが難しいが,合わせると意味がわかるプレ文・ポスト文のペアを用いた.被験者に前日にプレ文を学習させ,翌日,安静時fMRIを測った後,ポスト文の提示,およびポスト文の神経表現測定を行った.得られたデータに対し,まずポスト文提示前の安静時fMRIに,ポスト文の神経表現がpreplayとして含まれているかを確かめた.この検討により,ポスト文の神経表現に当たるものがその前の安静時fMRIに既に存在していることを示唆する結果が得られた.また,ポスト文が対となるプレ文を持っている場合と持っていない場合について,そのpreplayの強さに差があるかどうかを検討した.その結果,統計的に有意ではないが,その傾向は見られた.したがって,確たることをいうためには今後さらに被験者数を増やす必要がある.さらに,ポスト文の理解度とpreplayの大きさに相関があるかを調べた.その結果,ある程度の正相関が確認された.以上の実験結果は,ヒトにおいてもpreplay現象が存在する可能性を示唆し,さらに,preplayはヒトがどのようにして選択的に知識獲得するかを規定する基礎的現象でありうることを示唆している.また,平成28年度はヒトにおける知識の選択的獲得の性質をさらに調べるための実験も行った.この実験では被験者に対し,新規語の瞬間的逐次提示課題,新規語の記憶再認課題,新規語からの自由発想による論述文生成課題を課した.その結果,まずよく記憶できている新規語からは,より多くの論述文が生成されることが見られた.またこの結果は,ヒトがよく生成できるものを選択的に記憶することに由来し,よく記憶できたからよく生成できたわけではないことも,追加実験で確かめた.本研究の主な目標は,ヒトにおいてもpreplay現象が存在することを示し,さらにその意義を調べることにある.そこで,preplayの存在を示す部分とその意義を示す部分の二つについて評価する.まずpreplayの存在についてであるが,前年度までに開発した方法論を基礎として,fMRIを用いてその存在を確認することはかなり達成ができていると考えられる.近年のヒトfMRI研究では,学習した神経表現のreplayを検出することが行われ,それらの成果はハイインパクトトップジャーナルに掲載されている.本研究で開発したpreplayの検出法はそれらと類似した手法からなり,したがって方法としての妥当性は高いと考えられる.ゆえにヒトにもpreplay現象が存在することはおおむね示せていると思われる.またpreplay現象の意義であるが,preplayの強さとそれが表現している対象の理解度との間に正の相関が見られており,したがって,preplayの存在は知識の獲得を促進することが示唆された.またさらに,ヒトの知識獲得について,知識が生成を増大するように選択的に獲得されるという,これまで知られていなかった性質を示した.今後,この性質とpreplayの関係を明らかにできれば,知識獲得について,神経活動のダイナミクスとその心理学的および計算論的意義という異なるレベルが結び付けられることが期待される.平成28年度までの成果はその一歩手前まで来ており,全体として研究はおおむね順調に進展していると考えられる.
イニシエーター蛋白による複製開始調節機構

本研究はレプリコン特異的なイニシエーター蛋白が、如何にして細胞世代あたり一定の頻度で複製を開始するかを明らかにするものである。特に、プラスミドR6Kにおいて、イニシエーター蛋白による制御DNAの識別、結合、開始複製体の形成の機序について研究を進めた。1.イニシエーターπ蛋白の構造と機能相関。π蛋白遺伝子(pir)の欠失変異株および複製開始頻度を増減させる点突然変異株の機能と構造を解析した: in vitro複製系で、cop変異π蛋白は野性型蛋白より10倍近い複製能をもち、π蛋白の中央部が複製制御に授ることを証明した。さらに、π蛋白生合成の自動制御への効果を検索し、本蛋白の制御DNAへの主要結合ドメインがC末側に存在することを確定した。複製開始複合体の構築とその機能を解析するために、宿主複製蛋白の要求性を検討したところ、DnaB、polIII、Ssb蛋白などに加えて、新たに、DnaA蛋白が必須であるが判明した。(1) in vivo複製系で、oriα、β、γのいずれからの複製もdnaA^-株では全く起らず、ori領域のDnaA boxを変異させると、野性株でも複製できない。(2) in vitro複製系で、DnaA蛋白の要求性が確定された。(3)しかし、DnaA蛋白濃度はR6Kの複製開始頻度の決定に強くは関与しない。(4)π蛋白はR6KDNAテンプレートあたり、約50個のダイマー分子の時、最高のDNA合成活性を示し、これより多いと複製が阻害された。このように、π蛋白量(とその識別配列量)により複製開始が巧妙に制御されていることが明らかにされた。さらに、π蛋白量に依存したin vitro複製系が動くことが示され、調節機能を持つ複製開始再構成系の構築に多大の展望をもつことができる。
曲線と曲面の微分幾何に対する現代的立場からのアプローチおよびその応用

本研究では、曲線と曲面についての現代的な立場からのアプローチを試み、研究代表者、分担者間の交流の中で以下のような研究成果を得た.1.研究代表者梅原雅顕は、Wayne Rossman氏(神戸大)、山田光太郎氏(熊本大)との共同研究で、3次元ユークリッド空間の極小曲面に対するフラックス公式の類似を3次元双曲型空間の平均曲率1の曲面(以下、CMC-1曲面と呼ぶ)について与えた.さらに、山田氏との共同研究で上述の結果を利用して、球面上の3点に円錐的特異点を許容する定曲率1のリーマン計量の分類を与えた.2.研究代表者梅原雅顕は、ケルン大学のGudlaugur Thorbergsson氏と一部共同研究で、古典的4頂点定理が、頂点の数を0次元ベンチ数とするホモロジー理論であるとの立場に立脚し、ambient空間を払拭し、簡単な3つの条件を満たす一次元球面S^1上の多価関数の理論として4頂点定理を再構築し、空間曲線およびS^1の微分同相写像に関する4頂点定理の類似を含めた4頂点定理の統一的証明とその精密化を示した.さらに、同様の理論をアフィン頂点定理の場合にも適用可能な形に一般化し、実射影平面を円錐曲線で近似した場合、5回以上の微分まで過剰に近似されてしまう点の個数の下からの精密な評価式を与えた.3.研究分担者小磯憲史は、微分方程式論的立場から弾性曲線の研究を行った.本研究では、曲線と曲面についての現代的な立場からのアプローチを試み、研究代表者、分担者間の交流の中で以下のような研究成果を得た.1.研究代表者梅原雅顕は、Wayne Rossman氏(神戸大)、山田光太郎氏(熊本大)との共同研究で、3次元ユークリッド空間の極小曲面に対するフラックス公式の類似を3次元双曲型空間の平均曲率1の曲面(以下、CMC-1曲面と呼ぶ)について与えた.さらに、山田氏との共同研究で上述の結果を利用して、球面上の3点に円錐的特異点を許容する定曲率1のリーマン計量の分類を与えた.2.研究代表者梅原雅顕は、ケルン大学のGudlaugur Thorbergsson氏と一部共同研究で、古典的4頂点定理が、頂点の数を0次元ベンチ数とするホモロジー理論であるとの立場に立脚し、ambient空間を払拭し、簡単な3つの条件を満たす一次元球面S^1上の多価関数の理論として4頂点定理を再構築し、空間曲線およびS^1の微分同相写像に関する4頂点定理の類似を含めた4頂点定理の統一的証明とその精密化を示した.さらに、同様の理論をアフィン頂点定理の場合にも適用可能な形に一般化し、実射影平面を円錐曲線で近似した場合、5回以上の微分まで過剰に近似されてしまう点の個数の下からの精密な評価式を与えた.3.研究分担者小磯憲史は、微分方程式論的立場から弾性曲線の研究を行った.まず、3次元双曲型空間の平均曲率1の曲面(以下CMC-1曲面と呼ぶ)の研究以下のような成果が得られた。1.3次元Euclid空間の極小曲面のフラックス公式の類似を3次元双曲型空間のCMC-1曲面について与えた。2.このフラックス公式は、ブライアントの表現公式とCMC-1曲面の双対性を用いて表示される。さらに、エンドがembeddedの場合にフラックスベクトルが消えるための必要充分条件を曲面のHopf微分のローラン展開の初項の条件を用いて与えた。3.さらにその応用として、一つのエンドの位数のみ非整数値をとるようなCMC-1曲面のある種の非存在定理を導いた。4.上述のCMC-1曲面の理論の応用として、さらに球面上の3点に円錐的特異点を許容する定曲率1の計量の分類を行なうことに成功した。また、曲線については、以下のような成果を得た。・平面単純閉曲線の古典的4頂点定理について、オイラー数が4、頂点の数を0次ベッチ数とするホモロジー論と解釈できることが知られているが、この種の考え方を押し進めて、ambient spaceを払拭し、簡単な3つの条件を満たすS^1上の多価関数の理論として、4頂点定理を再構築し、空間曲線およびS^<>の微分同相写像の4頂点定理の類似を含めた4頂点定理の統一的証明と新しい定理の精密化を得た。以上の研究に際して、分担者と密接な連携をとりながら推進した。また、必要に応じて図書やパソコン等を購入し、知識の修得につとめ曲線曲面のグラッフィクスを研究の補助手段として有効に用いた。本研究では、曲線と曲面についての現代的な立場からのアプローチを試み、研究代表者、分担者間の交流の中で以下のような研究成果を得た.1.研究代表者梅原雅顕は、Wayne Rossman氏(神戸大)、山田光太郎氏(熊本大)との共同研究で、3次元ユークリッド空間の極小曲面に対するフラックス公式の類似を3次元双曲型空間の平均曲率1の曲面(以下、CMC-1曲面と呼ぶ)について与えた.さらに、山田氏との共同研究で上述の結果を利用して、球面上の3点に円錐的特異点を許容する定曲率1のリーマン計量の分類を与えた.

2.研究代表者梅原雅顕は、ケルン大学のGudlaugur Thorbergsson氏と一部共同研究で、古典的4頂点定理が、頂点の数を0次元ベッチ数とするホモロジー理論であるとの立場に立脚し、ambient空間を払拭し、簡単な3つの条件を満たす一次元球面S^1上の多価関数の理論として4頂点定理を再構築し、空間曲線およびS^1の微分同相写像に関する4頂点定理の類似を含めた4頂点定理の統一的証明とその精密化を示した.さらに、同様の理論をアフィン頂点定理の場合にも適用可能な形に一般化し、実射影平面を円錐曲線で近似した場合、5回以上の微分まで過剰に近似されてしまう点の個数の下からの精密な評価式を与えた.3.研究分担者小磯憲史は、微分方程式論的立場から弾性曲線の研究を行った.
乳歯歯髄由来ＳＰ細胞とマラッセ上皮遺残細胞による機能的な歯牙の再生

本研究では、マラッセ上皮遺残細胞の細胞増殖能と幹細胞特性を有するか否かを検証した。マラッセ上皮遺残に対し未分化マーカー細胞周期マーカーである免疫組織学染色を行い、テロメアーゼの触媒酵素であるTERTの発現をRT-PCR法により確認した。これらの結果より,マラッセ上皮遺残細胞は未分化であり細胞増殖が休止しているユニークな上皮細胞であることが示唆された。平成24年では、マラッセ上皮遺残細胞は歯周組織内において増殖傾向を示さないことから上皮塊として残存するため休眠状態にあるといわれている。そのためマラッセ上皮遺残細胞をoutgrowthさせた。その後、培養口腔上皮と比較したところ、マラッセ上皮遺残細胞が有意な増殖能が示された。マラッセ上皮遺残細胞の多分化能に関して、組織幹細胞マーカーであるNanog,Stat3およびTertの発現をRT-PCRにて観察したところ、口腔上皮に比較し強い発現を認めた。更に、免疫組織染色においても分化傾向をみるCK10/13およびCK14では、口腔上皮のみ発現を認めるが、マラッセ上皮遺残では、発現を認めなかった。また、未分化細胞マーカーであるCK19でマラッセ上皮遺残は陽性像を呈した。しかし、歯原性上皮由来細胞で、エナメル芽細胞に分化することが可能であるSF-2(東北大学小児歯科学分野からの供与)ではCK-19は、局在を示さなかった。マラッセ上皮遺残細胞とMC3T3-E1、口腔上皮細胞とMC3T3-E1をBD Matrigel invasion chamberを使用し50μg/mlアスコルビン酸、10mMβーグリセロフォスフェート含有MEMである石灰化培地で共培養を行った。その後、アリザリンレッドによる染色を行った結果、10、20、30日において、マラッセ上皮遺残細胞がMC3T3-E1の石灰化を抑制していることが示唆された。以上のことから、マラッセ上皮遺残は幹細胞特性を持つことが示唆された。しかし、歯原性上皮由来幹細胞であるSF-2ではCK19の局在は認めなったことから、マラッセ上皮遺残細胞が特異的性質を持つ事が考えられた。また、マラッセ上皮遺残細胞は石灰化に抑制的に働くため、歯槽骨内においてアンキローシスの抑制に関与していることが示唆された。マラッセ上皮遺残細胞は歯周組織内において増殖傾向を示さないため上皮塊として残存するため休眠状態にあるといわれているが、培養を行うことで口腔上皮に比べ、有意な増殖能を示した。また、テロメラーゼサブユニットであるTelomera Reverse Transcriptase(TERT)もRT-PCRにて比較したところマラッセ上皮遺残細胞に強発現を認めた。マラッセ上皮遺残細胞の多分化能に関して、組織幹細胞マーカーであるNanog,Stat3およびTertの発現をRT-PCRにて観察したところ、発現を認めた。免疫組織染色においても分化傾向をみるCK(Cytokeratin)10/13およびCK14では口腔上皮のみ発現を認めるが、マラッセ上皮遺残では、発現を認めなかった。以上のことから、マラッセ上皮遺残細胞は組織内では休眠状態である可能性が示唆された。また、組織幹細胞マーカーであるNanog、Stat3およびTertの陽性反応およびCK10/13、14の陰性、CK19の染色像から、マラッセ上皮遺残はside population cellの可能性が示唆された。研究計画において平成23年では、BALB/cマウスからの歯髄細胞とマラッセ残存上皮採取、および歯髄細胞のSP化を行いN数の獲得、培養条件の確立、スキャホールドの設定調査であった。研究成果として、現在臨床おいてエナメルマトリックスとしても応用されているブタに変更を行った。ブタ生後6ヶ月齢を使用し、大臼歯を抜去後、根尖1/2から根尖間を掻爬しovergrowth法により初代培養を行った。同様にブタ口腔上皮を剥離し初代培養を行った。また、未分化細胞マーカーであるCK(Cytokeratin)19でマラッセ上皮遺残は陽性像を呈した。

また、組織幹細胞マーカーであるNanog,Stat3およびTertの陽性反応およびCK10/13、14の陰性、CK19の染色像から、マラッセ上皮遺残はside population cellの可能性が示唆された。マラッセ上皮細胞による歯牙の再生を予定していたが、培養細胞においてMC3T3-E1との共培養により、石灰化を抑制する結果が導かれた。今年度は、生体に移植して行う予定であるため、おおむね順調に進展している研究計画において平成23年では、BALB/cマウスからの歯髄細胞とマラッセ残存上皮採取、および歯髄細胞のSP化を行いN数の獲得、培養条件の確立、スキャホールドの設定調査であった。本年は、変更点はマウスをブタに変更した。また、初代培養およびN数の確保成功している。スキャホールドの設定調査は、平成23および24年での計画のため遅延はほとんどない。繰り越し金が、3,323円あるが研究試薬購入には足りないため繰り越すこととした。そのため次年度の実験試薬に使用する予定である。平成24年度の結果から、マラッセ上皮遺残細胞は未分化の細胞であり、幹細胞のマーカーの発現を認め、特異的な性質を持っている事が明らかになった。しかし、歯牙の再生において重要な石灰化では、抑制に働くことが示唆された。そのため、動物実験において移植実験を行っていく予定である。平成23年度の結果から、マラッセ上皮遺残細胞は未分化の細胞であり、幹細胞のマーカーの発現を認めることからside population cellの可能性が示唆された。そのため、次年度からは、in vitroでの実験を行う予定である。(1)実験動物内にマラッセ上皮細胞と神経細胞を移植するためのスキャホールドの選択およびコラーゲンゲルの調査を行う。(2)マラッセ上皮細胞と神経細胞の細胞細胞比率の検討を行い、適切な細胞混濁比を検討する。(3)選択したスキャホールドとコラーゲル、細胞凝集法による細胞移植をすることにより、組織形成反応をみる。(4)エックス線検査および免疫組織染色エックス線検査にて歯根膜の形成、および形成物のH.E染色および免疫組織染色(エナメリン、オステオカルシン等)を行い、形成物形態の確認を行う。実験動物であるマウス(Balb/c)、移植するための細胞培養関連(培養培地、増殖測定kit等)、形成物の形態を確認するための免疫組織染色関連(抗体、スライド等)を購入する予定である。実験動物であるマウス(Balb/c)、対象となるsidepopulation細胞獲得のためのフローサイトメトリー関連(Hoechst、カラム、抗体等)、移植するための細胞培養関連(培養培地、増殖測定kit等)、形成物の形態を確認するための免疫組織染色関連(抗体、スライド等)を購入する予定である。
地域ブランドを活用したB to Cによる地域活性化の実証および理論的研究

理論面については,B to C市場についての先行研究を地域活性化の観点からサーベイした。同時にネットショップ運営者からのヒアリング調査を合わせて,ネットショップでの地域ブランド活用可能性を示した。B to C市場において地域ブランドを活用する場合,「既存の地域ブランドをB to C市場で活用」「B to C市場で新規の地域ブランドを構築」「B to C市場でリアル世界と直接的な関係のない「バーチャル地域ブランド」構築」の可能性を示し,地域ブランド戦略構築や傘ブランドの構築に地域のオンラインモールを活用を指摘した。他方,実態調査については,B to Cに対する消費者行動を明らかにするために,地方と都市部の複数の大学で若者層を対象としたアンケート調査を行った。調査から,ネットショップのサイトの閲覧と購買行動との差,実店舗指向が強い消費者行動,商材毎の利用・非利用の実態と要因,ネットショップに対し,異なる地域の若者は異なる利用の理由を持つなどが明らかになった。理論面については,B to C市場についての先行研究を地域活性化の観点からサーベイし,沖縄県をはじめとした非都市部での取り組みやその分析についての情報を入手するとともに研究手法についても有意義な示唆を得た。地域ブランドについては,その定義や事例を文献やウェブ上の情報をもとにサーベイし,本研究が対象とする地域ブランドの範囲が明確になった。他方,実態調査については,地方でB to Cに取り組んでいる複数の企業,地域のオンラインモール運営会社,地域活性化とB to Cの連携に取り組んでいる組織,これからB to Cに取り組むことを計画している企業などのヒアリング調査を行った。これらのケーススタディから,B to Cを地域活性化に活用する場合の示唆を得ることができた。具体的には,地域情報の発信とインターネット上での地域ブランド化,地方の小規模店舗のコラボレーション,広告手段としてのB to Cの可能性,仕入に関する交渉力向上の可能性,B to C活用の段階などである。平成19年度の研究から,地域活性化の手段としてのB to C,および地域ブランドの活用法に関する研究の準備および基礎固めができ,次年度の研究に繋げることができた。このことは次年度のヒアリング対象の選定,事例の一般か,さらなる理論研究の発展などに繋がる。本研究の対象は,実践されることはあっても,その特徴の抽出や一般化,他地域への適用法の提案などはまだなされていない。その意味においても,同分野の研究や同様の実践に貢献できたのではないかと考える。なお,平成19年度の研究の成果は,次年度の前半に国内外の学会で報告する予定である。理論面については, B to C市場についての先行研究を地域活性化の観点からサーベイし,沖縄県をはじめとした非都市部での取り組みやその分析についての情報を入手するとともに研究手法についても有意義な示唆を得た。これらのケーススタディから, B to Cを地域活性化に活用する場合の示唆を得ることができた。具体的には,地域情報の発信とインターネット上での地域ブランド化,地方の小規模店舗のコラボレーション,広告手段としてのB to Cの可能性,仕入に関する交渉力向上の可能性, B to C活用の段階などである。地域ブランドについては,その定義や事例を文献やウェブ上の情報をもとにサーベイした。またB to Cに対する消費者アンケート調査や実態調査についてもサーベイを行った。他方,実態調査については,地方でB to Cに取り組んでいる企業からのヒアリング調査を行った。調査から,地方におけるB to Cの利点と課題が抽出された。具体的には,商圏,物流,人材,情報収集などの観点である。さらにはB to Cに対する消費者行動を明らかにするために,地方と都市部の複数の大学でアンケート調査を行った。

調査では1800票ほどの回答を得たが,そこから,ネットショップのサイトの閲覧と購買行動との差,実店舗指向が強い消費者行動,商材毎の利用・非利用の実態と要因,地域性などが明らかになった。これらの研究成果を論文2本および学会発表1件で公表した。平成21年度に公表できなかったものについては,平成22年度に公表する予定である。本研究の対象は,実践されることはあっても,その特徴の抽出や一般化,他地域への適用法の提案などはまだなされていない。その意味においても,同分野の研究や同様の実践に貢献できたのではないかと考える。
間葉系幹細胞分化モデルを用いた未分化維持および分化誘導に関わる分子機構の解明

C3H10T1/2(10T1/2)細胞と10T1/2細胞をアザシチジンによって処理することにより得られた脂肪前駆細胞株A54細胞と筋芽細胞株M1601細胞は骨髄間葉系幹細胞の分化機構やその生物学的役割を解析するための良いモデルと考えられる。我々は間葉系幹細胞の分化誘導、未分化維持に関わる分子を探索する目的で、これらの細胞の遺伝子発現プロフィリングを行った。10T1/2細胞ではA54細胞やM1601細胞に比し、CD90、Activin、Dlk、Novなど、105個の遺伝子の発現上昇を認めた。また、これらの遺伝子のいくつかは、Real-Time PCRやflowcytometryにおいても同様の結果が確認された。A54細胞においては201個の遺伝子の発現上昇が認められた。これらにはC/EBPα、C/EBPδ、PARR-γといった脂肪細胞分化に関わる遺伝子の他、CXCL1、CCL2などのケモカインの発現が亢進していた。更に造血支持能に重要な因子であるSCFやSDF-1の発現も亢進しており、A54細胞が他の2つの細胞株より高い造血支持能を有することに合致し、生理的な造血微小環境おいても脂肪前駆細胞が重要な役割を果たしていると考えられた。また、A54細胞を脂肪分化誘導するとC/EBPα、C/EBPδ、PARR-γなどの遺伝子発現レベルはほとんど変化しないが、SCFやSDF-1の発現レベルは分化に伴い低下した。最近、造血幹細胞の自己複製には骨芽細胞が重要な働きをしていることが報告されており、造血支持能を維持するためにはある程度分化した前駆細胞が重要である可能性が考えられた。