hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DIF・PDE1シグナルによるヒト悪性黒色腫に対するsiRNA療法

ヒト悪性黒色腫細胞に,PDE1A,PDE1Cに対するsiRNAを作用させた場合の運動能の変化を検討した.その結果いずれの場合にも運動能は,やや亢進した. PDE1とアポトーシスとの関係を検討したが,関係は認めなかった.また,PDE1とDNA合成との関係を認め,PDE1が細胞周期を調節している可能性を発見した.PDE1と浸潤との関係を検討するため,PDE1特異的阻害剤を作用させmatrixmetaloprotease(MMP)の発現を確認した.MMP2の発現は完全に抑制されたがMMP3、MMP8の発現には大きな変化を認めなかった.ヒト悪性黒色腫細胞に,PDE1A,PDE1Cに対するsiRNAを作用させた場合の運動能の変化を検討した.その結果いずれの場合にも運動能は,やや亢進した. PDE1とアポトーシスとの関係を検討したが,関係は認めなかった.また,PDE1とDNA合成との関係を認め,PDE1が細胞周期を調節している可能性を発見した.PDE1と浸潤との関係を検討するため,PDE1特異的阻害剤を作用させmatrixmetaloprotease(MMP)の発現を確認した.MMP2の発現は完全に抑制されたがMMP3、MMP8の発現には大きな変化を認めなかった.Phosphodiesterase (PDE) 1は11種類報告されているPDEファミリーの一種で,細胞内のcAMP等の濃度を調整している.2004年,われわれは,粘菌由来の物質で腫瘍増殖の抑制作用も持つDifferentiation-inducing factor (DIF)のターゲット分子がPDE1であることを発見した.そこでDIF・PDE1シグナルによる悪性黒色腫の治療を着想し,科学研究費若手研究(B)(平成17, 18年度・平成19, 20年度)で,(1)悪性黒色腫細胞でのPDE1発現(2)悪性黒色腫細胞でのPDE1遺伝子変異の発見(3)遺伝子変異部位に対するsiRNAの作成等を行った.そこで本研究ではPDE1と運動能との関係をin vitroで検討した.ヒト口腔由来悪性黒色腫細胞MAA等に,発現しているアイソザイムであるPDE1Aと,PDE1Cに対するsiRNAを作用させ,発現の抑制効果をリアルタイムPCRで確認した.また,siRNAを作用させた場合の運動能の変化を,マトリゲルインベージョンチャンバーを使用して検討した.尚,PDE1Cについては,遺伝子変異部位に対するsiRNAを使用した.その結果,PDE1A, PDE1Cそれぞれの発現は70%以上抑制された.また,siRNAによってPDE1A, PDE1Cの発現を抑制すると,いずれの場合にも運動能は,やや亢進した.上記の研究結果は、第54回日本口腔外科学会総会(札幌)にて発表した.Differentiation-inducing factor (DIF)は,細胞性粘菌Dictyostelium discoideumが分泌する物質で,粘菌細胞以外にも哺乳類細胞で分化誘導作用や増殖抑制作用を示すが,DIFのターゲット分子は全く不明であった.これまでにわれわれは、細胞内のセカンドメッセンジャーであるcAWP等を分解するphosphodiesterase(PDE)1がDIFのターゲット分子であることを世界で初めて発見した.また,PDE1の悪性腫瘍細胞の増殖制御,および,遺伝子異常を発見した.本研究では主に悪性黒色腫細胞を用いて,増殖や浸潤の機序等を更に検討した.PDE1とアポトーシスとの関係を検討するため,PDE1特異的阻害剤を作用させTUNEL染色を行った.しかし,特に変化を認めずPDE1とアポトーシスとの関係は認めなかった.PDE1とDNA合成との関係を検討するため,PDE1特異的阻害剤を作用させBrdUの取り込みを測定した.PDE1特異的阻害剤の濃度依存性にBrdUの取り込みが減少したためPDE1とDNA合成との関係を認め,PDE1が細胞周期を調節している可能性を発見した.
科学技術理解増進モデル虹色サイエンス・ウォーカー(理工学マップ実験市場)の構築

学習テーマを自由に選択できる「実験屋台村」方式を発展させ、派遣講座と全体像把握を組み合わせた「虹色サイエンス・ウォーカーモデル」を提唱した。社会連携型及び地域共生型活動に適用した結果、参加者の9割を超えて理科実験を楽しむとともに、効果的に動機づけされ、行動変容の程度も極めて高いことが判明した。(1)地域共生型活動の視点からは、サイエンス・フェスティバルを通して、「動機づけ」、「不思議さ」及び「面白さ」の実体験化が特徴的であり、新たな発見や科学技術に対する興味・関心の増加度が大きいことが判明した。(2)社会連携型活動の視点からは、教員研修において、教材開発を通して、内容理解度の向上とともに、身近な材料でできる教材開発のヒントとその応用展開、子どもたちへどのように伝えるのかについて、重要性を再認識した。(3)課題設定型活動の視点から、全体像を把握させるための派遣講座では、大きな動機づけ効果を与えれば、その効果が大きいほど、探究心や、キャリア教育にも影響が広く及ぶことが判明した。さらに持続的活動により課題解決型の活動に変換できるとともに、科学館等、リソースの有効活用により、自己循環サークル型科学技術理解増進活動としても展開できる。本年度は、「虹色サイエンス・ウォーカー」モデルの概念検討を行うとともに、研究機関/科学館/大学/教員(学校)/教育・行政機関が五味一体となって運営する虹色サイエンス・ウォーカーの構成要素実験として、教員研修セミナー、スーパーサイエンスセミナー(S-Cube)、光ゼミナール実験教室、サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業との連携授業等に関して、理工学マップ作成のための各種理科実験を組み込んだ「実験市場」を実施し、各構成要素の特徴、効果、方法論、実験技術からみたプログラム内容に関する基礎データを取得した。このうち、技術研修型である教員研修セミナーに着目し、四つに分類・整理した。(1)最先端研究の紹介を組合わせたアウトリーチ活動型、(2)実験実習を中心とする実践体験型、(3)学校現場で適用可能となる教材開発を目的とする教材開発型、及び(4)理科実験の楽しさを体験させるエデュテインメント型に要素分類した。(1)アウトリーチ活動型では、参加者の動機づけに一定の効果があり、新たな方法論の提示や導入によって科学・技術に関する興味がさらに高まった。(2)実践体験型の場合、新たな内容を盛り込みつつ、学校現場で適用しやすい内容にできるか否かが課題となった。(3)教材開発・授業改善型では、教材開発に特化したことから高評価となった。ただ、原体験効果については、教材の完成度、学校現場への適用性、演示方法の難易度、学習効果等に依存する。(4)エデュテインメント型では、科学館スタッフと参加者がブース形式で双方向にコミュニケーションをとる方法とした。動機づけ、原体験効果、新たな発見の面では、高評価を呈した。これは、実験教室の原点回帰である「楽しみながら学習する」ことの重要性に関する指摘の他に、演示することのノウハウや方法論について地域の科学館等が学校現場と連携して活動できる可能性を提示している。研究機関/科学館/大学/教員(学校)/教育・行政機関が一体となって運営する「虹色サイエンス・ウォーカー」モデル構築のための要素実験として、教員研修、ふぉとんサイエンスクラブ、光サイエンス倶楽部、サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)、サイエンスフェスティバル事業との連携等に関して、特徴、効果をもとに、重畳効果や連携効果に関する基礎データを取得した。このうち、エネルギー環境教育活動について五つに分類・整理した。(1)最先端研究の紹介を組合わせたアウトリーチ活動型、(2)実験実習を中心とする実践体験型、(3)実験教室を通して全体像を把握させる課題設定型、(4)短期間/長期間における研究成果を総合評価し、発表内容を競うとともに、研究体験を通して、意識の向上やキャリア教育の視点に繋げる課題解決型、及び(5)理科実験の楽しさを体験させるエデュテインメント型に要素分類した。(1)アウトリーチ活動型では、研究者像を体感させ、学校における「理科」と研究所における「研究」が広義で同一線上にあることの理解を図った。(2)実践体験型では、教員研修の実践により、理解度:79割、動機づけ、興味づけ効果や発見の度合:9割強、原体験効果:8割強と極めて高い値を得た。(3)課題設定型では、触発、探索、閃き、拓きの視点から整理した。動機づけ・原体験効果については、探索型が効果的であり、キャリア教育に及ぼす影響が大きかった。

また、拓き型では、閃き型に比べ、学習の重要性やキャリア教育の点で、動機づけ効果が高い。(4)課題解決型では、サイエンスクラブ等、長年にわたる持続的実践活動により、年代や対象を超えて、科学を生活の憩空間とする「循環サークル」が形成されつつある。(5)エデュテインメント型では、平城京遷都1300年祭等、郷土文化と科学を融合させた文理融合的アプローチを試行し、動機づけ、原体験効果の面で、顕著な理解増進効果が得られた。研究機関/科学館/大学/教員(学校)/教育・行政機関が一体となって運営する「虹色サイエンス・ウォーカー」モデル構築のための要素実験として、教員研修、サイエンス・パートナーシップ・プロジェクト(SPP)事業、サイエンスフェスティバル、施設訪問研究等における連携活動の視点から、特徴、効果をもとに、重畳効果や連携効果に関する基礎データを取得した。1.地域共生型活動の視点からは、教育・行政機関との連携・融合企画であるサイエンスフェスティバルでは、(a)動機づけと、(b)不思議さ、(c)面白さの実体験化が特徴的であり、児童・一般を対象とし、新たな発見や科学技術に対する興味・関心の増加が大きい。実験屋台村と派遣講座との新たな融合形態であるサイエンス・ウォーカーの概念を適用した結果、参加者の目的意識の高揚を狙いとしないものの、新たな発見や、科学技術に対する興味・関心の増加が高く、効果的動機づけ効果が得られた。2.社会連携型活動の視点から実践した教員研修では、学校現場における教材開発の立場から、内容に関わる理解度は、大きく高まった。身近な材料でできる教材開発のヒントとその応用展開について外部講師からノウハウの提供と教材開発の考え方や発想を通して、子どもたちへどのように伝えるのかについて、重要性を再認識する機会となった。3.課題設定型活動の視点から、全体像を把握させることを主眼としたSPP講座では、探究心について、高い評価値を得た。キャリア教育の視点からも効果的であり、参加者に大きな動機づけ効果を与えることができれば、その効果が大きいほど、探究心や、キャリア教育にも影響が広く及ぶことが判明した。さらに持続的活動として継続することにより、課題解決型の活動に変換できることが特徴である。加えて、既存の科学館等のリソースを有効活用することにより、科学技術理解増進活動に関する自己循環サークル型としての展開が可能である。
蛍光発色団を含む高分子固体中における励起状態のダイナミックスの研究

1.低分子色素を高分子媒体中に均一分散した系のエネルギー移動のダイナミックスの研究ポリカーボネートを高分子媒体に用い、エネルギードナー色素として、発光性の色素(芳香族ジアミン、ピラゾリン類、アルミ金属錯体など)、エネルギーアクセプターとして、長波長領域に発光ピークを持つスクアリリウム色素を用いた固体薄膜系を対象としてエネルギー移動の実験を実施した。薄膜で、ドナー色素の種類と励起スペクトル並びに発光スペクトルの関係を詳しく調べることから、フェルスター型と呼ばれる長距離エネルギー移動が可能な系を見いだした。長距離エネルギー移動が明確に観測できた系について、更にドナー色素及びアクセプター色素の発光減衰挙動を蛍光寿命計測装置を用いて研究した。ナノ秒の時間領域でのエネルギー移動が明確に観測できた。得られた発光減衰データの定量的な解析手法について検討中である。2.真空蒸着色素薄膜を用いた薄膜積層EL素子における励起状態エネルギー移動に関する研究2層積層型、3層積層型のEL素子において、キャリヤ再結合・発光が起こる狭い領域に局所的にエネルギーアクセプターをドープしたEL素子を作製し、EL発光スペクトルを詳しく分析した。ホスト色素から励起エネルギー移動が生じていることを確かめることができたが、更にこの励起エネルギー移動現象を利用して、積層型EL素子の発光の機構を詳細に調べることができることが分かった。現在この手法を適用して、積層薄膜EL素子の発光機構の解明の系統的研究を実施中である。3.新しい材料系の探索固体薄膜中で励起エネルギー移動が生じる系は、一重項からの発光を示す低分子色素系に限られるものではない。主鎖上に蛍光発色団を組み込んだ高分子系、三重項からの長寿命の発光を示すヨウロピウム錯体系など、新しい材料系を合成し強い発光を示ししかも団体薄膜として取り扱える材料系を幾つか見いだした。
知覚情報に対する生体応答機構の解明とヒューマンエラーを考慮した安全設計法の開発

ヒューマン・インタフェースにおける重大事故の要因であるヒューマンエラーを防止するために,人間の応答や生理反応の特性分析が必要であると考え,作業時の視覚情報収集可能範囲の計測法と評価法を提案した。提案した手法を用いて,マンマシンインタフェースにおける作業者の特性と加齢とパフォーマンスの関係を5種類の実験により明らかにした。ユーマン・インタフェースにおける重大事故の要因であるヒューマンエラーを防止するために,人間の応答や生理反応の特性分析が必要であると考え,作業時の視覚情報収集可能範囲の計測を試みた.そのために,まずノイズの中から刺激を見つめけることが可能である有効視野を計測できる実験システムを開発した.有効視野の実用的かつ定量的な計測法と評価法を提案するために,有効視野を視覚認知量として計測し,その結果から確認しうる領域の閾値を確率分布として求める方法を実施した.具体的には,統計的手法として恒常刺激法を用いて心理測定曲線を描く.心理測定曲線とは,心理的なものを数量的に測定しようとする方法論であり,刺激量を実験的に操作して、被験者の心理的な反応を記録する.反応としては,正答率,反応時間等がある.研究では,横軸に刺激量として固視点から指標の出現位置までの距離,縦軸に心理量として指標の非認知確率をとる心理測定曲線を描く.また,ステアケース法とプロビット法による確率分布を推定する、この手法であれば,固視点から任意の方位における心理測定曲線が得られるとき,非認知確率により閾値を定量的に評価できるものと考えられる.それぞれの方位における心理測定曲線から算出される非認知確率が50%に相当する主観的等価値(PSE)を結んだ包絡線によって得られる領域を有効視野と定義すれば,2次元空間上での方向を伴った閾値計測となり,さらにPSEから包絡線を算出するのに楕円曲線を近似関数として適用する楕円形状近似法を用いた.その実験結果が再現性を得られるまで繰り返し,どのような状況の視覚作業に対してでも実用的でかつ定量的に有効視野が計測でき評価できる方法を開発した.加えて,開発した手法により計測した有効視野と自動車運転時の画像表示ディスプレイの設置位置ならびに横スクロール表示に対する運動知覚との関係についても明らかにした.ヒューマン・インタフェースにおける重大事故の要因であるヒューマンエラーを防止するために,人間の応答や生理反応の特性分析が必要である。さらに,近年の高齢化に対し若年者と高齢者の知覚情報に対する生体応答の違いも明らかにする必要があると考えた。平成19年度の研究では、若年者高齢者の視覚情報処理機能を比較することにより,どの処理過程が加齢により最も影響を受けるのかを実験により検討し,高齢者の視認性低下の原因を明らかにすることを目的とした。研究では,高齢者と若年者の視覚情報処理の特性を調べるために,"視対象を検知"し,"注視点移動"を行い,"認識"するという,一連の処理過程を次の4つに分類した。Step1.対象(刺激)を見つけることができるか否か,Step2.認識のための準備時間,Step3.眼球運動の正確さ,Step4.認識に要する時間これら処理過程の中で,どの過程が最も加齢による影響を受けるのかを分析することとした。分類したStep14は,視覚機能の部分と情報処理機能の部分に分けられる。研究では,Step24視覚情報処理能力について分析し,高年齢者の感覚、知覚と瞬間判断能力について検討した。その結果,得られた成果を要約すると,次のようにまとめられる。1)視対象へ注視点を移動する際のサッカード潜時ついては,高齢者は若年者は比べて延長し,さらに,近距離への注視点移動においてもサッカード潜時に遅れが生じる。また,高齢者は修正サッカードの発生確率が若年者に比べて高いことから,加齢によりサツカード精度が低下することも示した。2)高齢者は,若年者に比べ視対象の特性を認識するために要する時間が延長する。また,年齢に限らず視対象の種類によって認識時間が異なることも示した。これらの内容は,新規性,有用性,発展性が認められ日本生理人類学会誌に掲載されている。ヒューマン・インタフェースにおける重大事故の要因であるヒューマンエラーを防止するために,人間の応答や生理反応の特性分析が必要である.さらに,近年の高齢化に対し若年者と高齢者の知覚情報に対する生体応答の違いも明らかにする必要があると考えた.平成20年度の研究では若年者と高齢者の視覚情報処理機能を比較することにより,どの処理過程が加齢により最も影響を受けるのかを実験により検討し,高齢者の視認性低下の原因を明らかにすることを目的とした.研究では,高齢者と若年者の視覚情報処理の特性を調べるために, "視対象を検知"し, "注視点移動"を行い, "認識"するという,一連の処理過程を次の4つに分類した.Step1.対象(刺激)を見つけることができるか否か, Step2.認識のための準備時間, Step3.眼球運動の正確さ, Step

4.認識に要する時間これら処理過程の中で,どの過程が最も加齢による影響を受けるのかを分析することとした.分類したStep14は,視覚機能の部分と情報処理機能の部分に分けられる.研究では, Step24の視覚情報処理能力について分析し,高年齢者の感覚・知覚と瞬間判断能力について検討した結果,高齢者は,若年者に比べて視対象の特性を認識するために要する時間が延長することを明らかにした.さらに,高齢者と若年者の情報処理資源とパフォーマンスの関係についても脳波計測から得られる誘発電位により客観的に評価を行い,加齢に伴い処理に必要となる資源量が増加することも示した.
カルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序の薬理学的研究

本研究は抗高血圧薬としての有用性が注目されているカルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序を, a)血圧の維持ならびに高血圧発症において重要な位置を占める腎機能への影響の解析, b)血管平滑筋における細胞外カルシウムの細胞内移動に最も大きな要因となる生体内昇圧因子への影響の解析,によって検討し,下記の結果を得た.1.麻酔イヌにおいて,カルシウム拮抗薬ニフェジピン(Nif)及びCD-349(CD)腎動脈内投与により用量依存的な腎血流量の増大,尿量・尿中NaおよびK排泄量の増加がみられたが,腎糸球体濾過量および尿中浸透圧は変化しなかった.以上より, Nif, CDの抗高血圧作用の1つと考えられる利尿作用は,尿細管からの水,電解質物質の再吸収抑制に起因すると考えられる(裏面リスト1).2.麻酔イヌで,腎動脈内投与したNif, CDによる腎動脈内投与したアンジオテンシンII(AII)の腎血量減少反応の抑制は,腎動脈内投与のノルエピネフリン,腎交感神経刺激による腎血流量減少反応に対するそれより大きかった.また腎動脈内投与したNifによる腎血流量増大反応は, Nif投与直前の血漿レニン活性,血漿AII濃度と正の相関を示した(裏面リスト2).3.脊髄穿刺ラットにおいて, NifおよびCDは交感神経α_2受容体刺激薬B-HT920ならびにAIIにより拮抗された.パソプレシンによる昇圧反応はCDでのみ抑制され, BayK8644により拮抗された.交感神経α_1受容体刺激薬メトキサミンの昇圧反応に対して両薬物は影響しなかった.2, 3よりNif, CDの抗高血圧作用機序にAII,交感神経α_2作動性の血管抵抗増加作用の抑制が示唆された.4.自然発症高血圧ラットにおける圧-利尿曲線の右方偏位は, Nifにより糸球体濾過量,尿中Na排泄量の増大を介して左方へ移動し,この調節機構におけるカルシウムの重要性が示唆された.本研究は抗高血圧薬としての有用性が注目されているカルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序を, a)血圧の維持ならびに高血圧発症において重要な位置を占める腎機能への影響の解析, b)血管平滑筋における細胞外カルシウムの細胞内移動に最も大きな要因となる生体内昇圧因子への影響の解析,によって検討し,下記の結果を得た.1.麻酔イヌにおいて,カルシウム拮抗薬ニフェジピン(Nif)及びCD-349(CD)腎動脈内投与により用量依存的な腎血流量の増大,尿量・尿中NaおよびK排泄量の増加がみられたが,腎糸球体濾過量および尿中浸透圧は変化しなかった.以上より, Nif, CDの抗高血圧作用の1つと考えられる利尿作用は,尿細管からの水,電解質物質の再吸収抑制に起因すると考えられる(裏面リスト1).2.麻酔イヌで,腎動脈内投与したNif, CDによる腎動脈内投与したアンジオテンシンII(AII)の腎血量減少反応の抑制は,腎動脈内投与のノルエピネフリン,腎交感神経刺激による腎血流量減少反応に対するそれより大きかった.また腎動脈内投与したNifによる腎血流量増大反応は, Nif投与直前の血漿レニン活性,血漿AII濃度と正の相関を示した(裏面リスト2).3.脊髄穿刺ラットにおいて, NifおよびCDは交感神経α_2受容体刺激薬B-HT920ならびにAIIにより拮抗された.パソプレシンによる昇圧反応はCDでのみ抑制され, BayK8644により拮抗された.交感神経α_1受容体刺激薬メトキサミンの昇圧反応に対して両薬物は影響しなかった.2, 3よりNif, CDの抗高血圧作用機序にAII,交感神経α_2作動性の血管抵抗増加作用の抑制が示唆された.4.自然発症高血圧ラットにおける圧-利尿曲線の右方偏位は, Nifにより糸球体濾過量,尿中Na排泄量の増大を介して左方へ移動し,この調節機構におけるカルシウムの重要性が示唆された.本研究は抗高血圧薬としての有用性が注目されているカルシウム拮抗薬の抗高血圧作用機序を、a)血圧の維持ならびに高血圧発症において重要な位置を占める腎機能への影響の解析、b)血管平滑筋における細胞外カルシウムの細胞内移動に最も大きな要因となる生体内昇圧因子への影響の解析、によって検討し、下記の結果を得た。1.麻酔イヌにおいて、カルシウム拮抗薬ニフェピン(Nif)腎動脈内投与により用量依存的な腎血流量の増大、尿量・尿中NaおよびK排泄量の増加がみられたが、腎糸球体濾過量および尿中浸透圧は変化しなかった(裏面リスト1)。2.麻酔イヌで、腎動脈内投与したNifによる腎動脈内投与したアンジオテンシン【II】(A【II】)の腎血流量減少反応の抑制は、腎動脈内投与したノルエピネフリンおよび腎交感神経刺激により生じた腎血流量減少反応に対するそれより大きかった。また腎動脈内投与したNifによる腎血流量増大反応は、Nif投与直前の血漿レニン活性、血漿A【II】濃度と正の相関を示した(裏面リスト2)。以上よりNifは利尿作用を有し、その作用は尿細管からの再吸収抑制に起因すること、またNifの抗高血圧作用には、NifによるA【II】の血管抵抗増大作用の抑制も関与していることが示唆された。さらに3.麻酔イヌで、バソプレシン(VP)の腎血流量減少反応、ならびに脊髄穿刺ラットで静脈内投与したVPの昇圧反応はそれぞれNifで抑制された。

4.麻酔ラットでNif経口投与により尿量の増加、尿中NaおよびK排泄量増加がみられた。5.内因性VP抑制のためエタノール麻酔したラットにおいて腹腔内投与したVPの抗利尿作用に対する抑制が観察された(投稿準備中)。以上から、Nifの利尿作用には一部内因性VPに対する拮抗作用も関与していると考えられる。内因性VPの腎血管抵抗増大が高血圧の発症・維持に大きく関わる場合には、Nifの降圧作用は一部VPの腎血管収縮反応抑性に起因するかも知れない。
中国南部揚子地塊の放散虫解析

本研究は、南京大学を拠点として、揚子地塊の東端に位置する中国南東部の安徽省、江蘇省に焦点を定めて地質調査と岩石試料採集を行い、放散虫解析を試み、あわせて古環境解析を行うことを目的としている。調査地域は、安徽省巣湖周辺(平頂山、亀山、鬼門関、馬背山、走馬嶺)、南陵近郊Y山地域、経県(昌橋)と銅山・黄山周辺、および江蘇省南京市郊外(湯山、孔山、天宝山)である。いずれも二畳系に重点を置いた。この研究で得られた新知見として以下の3つがあげられる。2.庵門口の二畳紀中期の弧峰層の層状珪質岩のなかに、多孔質(菱形の孔)の表面を有する特殊な珪質岩(Nectic Chert)が存在し、走査型電子顕微鏡観察や化学組成分析を行った結果、この珪質岩は、泥質石灰岩のような石灰質の堆積物が後に珪質岩(Quartz)に置き換えられたものであることを明らかにした(朱ほか1999)。これは堆積環境の推定に役立ち、今後の研究の展開が期待される。3.南京市郊外湯山地区の後期二畳紀の大隆層から新たな形態の放散虫化石を発見した。外形が中生代の放散虫化石Archaeodictyomitra属に似ているがcostaが太くそれらの間にあるporeがほとんど閉じている点で異なっている(Nagai et al., 1999)。南京大学を拠点として,下揚子地塊の安徽省巣湖周辺(平頂山,亀山,鬼門関)ならびに南陵近郊のY山地域の地質予備調査と岩石試料の採集を行った.今年度は,生物の大量絶滅が起こったとされる二畳紀/三畳紀境界付近に重点を置き,二畳紀最後期の大隆層に焦点を絞り,放散虫化石抽出実験を行った.しかし,この地域の大隆層からは,いまのところ属・種の判定ができるほど保存の良い放散虫化石個体はほとんど得ていない.今回の調査地域における大隆層からの放散虫化石産出の報告がこれまでにもなかったのは,あまりにも保存状態が悪いためかもしれない.保存状態が悪い原因の一つとして,安徽省の南部地域に大規模に分布する花崗岩の噴出によりその周辺では放散虫化石は変成・再結晶作用を受けていることが考えられる.次年度に予定している調査地域である江蘇省の大隆層からはこれまでに2編の放散虫化石産出の報告がある(Nagai and Zhu,1992:Zhang et al.,1992).二畳紀/三畳紀境界付近,大隆層の放散虫化石に関しては江蘇省に期待したい.江蘇省南京市郊外の湯山地区の大隆層からは,研究代表者は微化石を既に得ている.その外形は中生代の放散虫Dictyomitra属に似ているが,costaが太くそれらの間にあるporeはほとんど閉じてる点で異なっている.この化石が放散虫であるのか,または有孔虫であるのか,現在,南京地質古生物学研究の楊群・王玉浄両博士と検討中である.なお,二畳紀中期の孤蜂層から採集した岩石試料からの放散虫化石抽出実験をひきつづき実行する予定である.昨年にひきつづき南京大学を拠点として,下揚子地塊の安徽省巣湖周辺(平頂山,庵門口,馬背山,鬼門関)ならびに江蘇省南京市郊外(孔山,天宝山)の地質調査と岩石試料の採集を行った。昨年予備的に採集した安徽省巣湖市亀山麓の庵門口の孤峰層のチャート3試料から二畳紀中世の保存の良い放散虫化石を得た(Nagaiet al.,1998)。この地域の孤峰層は古い方から次の3つの放散虫化石帯に分帯されている。

上の予備調査では(2)のFollicucullus monacanthus Zoneの放散虫化石が得られなかったので,平成10年度はこの庵門口の露頭に重点を置いて詳しい放散虫化石解析をする予定で約50の試料を採集した。この試料からの化石抽出実験は現在実行中である。孤峰層のチャートは,日本の美濃帯のチャートが硬く緻密であるのに比べて,表面が疎密で見かけは頁岩に近く,色が黒いと言う特色があり,化学分析ではSiO_2が90%以上ある堆積岩である。このチャートがどのような堆積環境下でできたのかをさぐるために,放散虫化石解析とは別に,化学分析の手法を用いることも検討している。なお,二畳紀最後期の大降層からの放散虫化石については,昨年は不成功に終わったが,今年度採集した平頂山ならびに鬼門関の試料から若干得られているので,今後さらに,ねばり強く化石抽出実験を継続する予定である。本研究は南京大学を拠点として,下揚子地塊の東端に位置する中国南東部の安徽省,江蘇省に焦点を定めて地質調査と岩石試料採集を行い,放散虫解析を試み,あわせて古環境解析を行うことを目的としている。今年度は研究最終年度にあたるため,これまでに得られたデーターを補足することに重点を置き,安徽省巣湖周辺(平頂山,庵門口),経県(昌橋)ならびに銅山周辺の地質調査と岩石試料の採集を行った。実績としては次の3つがあげられる。(2)庵門口の二畳紀中期の弧峰層の層状珪質岩のなかに,多孔(菱形)質の表面を有する特殊な珪質岩(Nectic Chert)が存在することを昨年度報告した。走査型電子顕微鏡観察や化学組成分析を行った結果,この珪質岩は,泥質石灰岩のような石灰質の堆積物が後に珪質岩(Quartz)に置き換えられたものであることを明らかにした(朱ほか、1999)。(3)南京市郊外湯山地区の後期二畳紀の大隆層から既に得ている,外形が中生代の放散虫化石Archaeodictyomitra属に似ているがcostaが太くそれらの間にあるporeがほとんど閉じている点で異なっている微化石について,南京地質古生物研究所の楊群・王玉浄両研究員と検討を続けた結果,放散虫化石として報告をまとめた(Nagai et al.,1999)。
薬物動態制御因子群の遺伝子解析に基づく抗癌薬個別投与設計法の基盤開発

抗癌薬個別投与設計に有用と考えられる体内動態に影響を与える因子の探索を行った。アムルビシンに影響する薬物輸送タンパクとしてP糖タンパク質であることを明らかにした。イマチニブの体内動態と投与量に影響を与える因子に体表面積が関与することを明らかにした。エルロチニブの皮膚毒性と体内動態にP糖タンパク質の遺伝多型が影響することを明らかにした。本研究により、抗癌薬においても体内動態を制御する遺伝子群の解析が体内動態の個人間変動の解明に有効であることを示した。塩酸アムルビシンおよび活性代謝物アムルビシノールのP糖タンパク質(P-gp)に対する基質特異性を評価した。ブタ腎由来培養上皮細胞(LLC-PK1)およびヒトP-gpを過剰発現したL-MDR1細胞を用いた実験により、AMRおよびAMR-OHの細胞内蓄積量はL-MDR1細胞で有意な低下が観察された。一方、P-gp阻害薬CyAの併用によりL-MDR1細胞における細胞内蓄積量はLLC-PK1細胞と同程度にまで上昇した。AMRおよびAMR-OHの経細胞輸送実験において、L-MDR1細胞におけるapical側への輸送亢進並びにbasal側への輸送低下が認められた。一方、CyAの併用によりL-MDR1細胞における経細胞輸送はLLC-PK1細胞と類似した挙動を示した。これらの結果から、AMRおよびAMR-OHはP-gpの基質であることが明らかとなった。P-gp質の発現レベルの個人差が薬効に及ぼすことが示唆された。慢性骨髄性白血病株K562細胞のIM耐性(K562-IM)細胞を樹立し、さらにIM耐性獲得CML患者の骨髄単核球及び白血球細胞を用いて、標的細胞内濃度の規定因子の一つと考えられる薬物トランスポータ、特に細胞外排出輸送担体であるP-gp、BCRP及び細胞内への輸送担体である有機カチオントランスポータ1(OCT1)のIM耐性獲得への寄与について検討した。K562-IM細胞ではK562細胞と比較して約47倍のIM耐性を示し、P-gp及びBCRPの発現量の上昇が観察されたもののOCT1の発現量の変動は認められなかった。K562-IM細胞において、IMによる殺細胞効果及び細胞内IM蓄積量は、P-gp阻害剤の併用により有意な回復が認められたが、BCRP阻害剤(fumitoremorgin C:FTC)の併用では変化は認められなかった。一方、OCT1阻害剤(amantadine)を用いた検討より、OCT1によるIMの細胞内への取り込みはK562-IM細胞とK562細胞との間で有意な差は観察されなかった。以上の結果より、IM耐性獲得機序には、P-gpの発現増大に伴う細胞内IM濃度の低下が関与し、BCRP及びOCT1の寄与は小さいものと推察された。慢性骨髄性白血病治療薬イマチニブの標準投与量は欧米と同じ400mgに設定されているが、副作用発生により減量投与が行われるため、イマチニブ血中濃度モニタリングを実施し至適投与量との関連を評価した。イマチニブ治療を実施された31名のCML患者(男性18名、女性13名、治療開始時平均年齢49歳)を対象とした。イマチニブ血中濃度はHPLCを用いて測定した。更に、イマチニブ投与後定常状態に到達した血中濃度を用いてNONMEMを用いて母集団薬物動態解析を行った。27例が細胞遺伝学的完金寛解を示したが、標準投与量は13例であり、9例は副作用により減量、5人は効果不十分のため増量した。4例はイマチニブ抵抗性と副作用のため治療を中止した。効果が認められた患者で標準投与群と減量投与群の血中濃度は1.4と1.2μg/mLであり、両者ともPicard (Blood,2007)が提唱している1,002ng/mL以上の目標血中濃度に到達していた。減量投与群の患者は標準投与群と比較して、体表面積が有意に小さく、女性ならびに高齢者が多い傾向が認められた。一方、年齢、体表面積、ALT、CCrなどがクリアランス変動要因として見出されたが、欧米人と比較しクリアランスが低い傾向を認めた。本研究により、減量投与において十分な血中濃度に到達する場合、良好な治療効果が認められるため、血中濃度のモニタリングがイマチニブの患者個別投与設計に有効と期待される。大腸癌患者に対してCPT-11及びその代謝物の体内動態変動に及ぼすTS-1併用投与の影響について検討を行った。CPT-11の活性代謝物であるSN-38の血漿中濃度が低下することが認められた。SN-38の血漿中濃度はlactone及びcarboxylate体ともに著しい低下が観察された。以上の結果から、CPT-11とTS-1の併用は薬物相互作用の可能性があるため注意が必要と考えられる。
幼児期における感情の言語的理解の発達と保育・教育への応用

これまでの研究から「気になる」子どもは他者の感情理解に困難さをもち、それが社会的適応に大きく影響していることが明らかになっている。そのため幼児期からの支援が求められるが、これまで他者の感情理解とその背景となる認知能力との直接検討はなされておらず、効果的な支援方法の検討も不十分である。そこで、本研究は感情の言語的理解に着目し、その発達に影響を及ぼす因子を注意の制御、感情語の獲得、確信度理解と想定し、発達連関を絵本による読みきかせによって検討する。本研究は、感情理解の発達アセスメントの開発、絵本の読み聞かせによる支援プログラムの開発へと応用を目指している。
運動における食事摂取及び呼吸変動に伴う腹部内臓血流分布の検討

腹部内臓への血流調節は、食事摂取による消化管血流の増大、あるいは運動に伴う骨格筋血流増加への代償作用などがあげられる。一方で、呼吸に伴う胸郭変動が腹部内臓血流に及ぼす影響も示唆される。そこで、本研究では安静時における呼吸変動が腹部内臓血流に及ぼす影響を検討することを目的とした。6名の健常人男性を対象に、空腹状態で安静座位にて4秒間の吸気に続き4秒間の呼気を継続的におよそ4分間行った。呼吸の深度は、各被験者において無理なく自然に8秒間を1サイクルとした呼吸が継続できるものとし、胸式呼吸を心がけるようにした。腹部内臓血流の評価は、先行研究(長田ら1999年)にもとづいて行い、吸気及び呼気時のそれぞれ4秒間に得られた3から4拍の末梢血流速度と血管断面積の積にて算出した。結果は、腹部内臓血流は、吸気では947±230ml/min、呼気では1587±270ml/minであった。呼吸に伴う内臓血流の変動は、胸腔内圧や腹腔内圧の変化に伴って起きる事が推測された。分時間容量では、呼気時は吸気時に比べ1.68倍内臓血流が多いという結果であるが、呼吸のリズムや呼吸時間、更には呼吸の深さなどによって大きく変動するものと示唆される。運動中の腹部内臓への血流動態は安静時と大きく異なり、運動に伴う筋血流の増加分は、一部内臓血流からの血流供給(血流再分布)により代償され、運動時には腹部内臓血流の低下が認められる。他方で、食事摂取後には腹部内臓血流の増加が認められる。運動と食事摂取の関係は、腹部内臓血流動態という観点からみると拮抗しているといえる。そこで、本研究では食事摂取と運動の両者が腹部内臓血流や活動筋血流に及ぼす影響を検討することを目的とした。現在、10名前後の健常人男性を対象に、まず第一の研究課題として、食事摂取後の腹部内臓血流量の経時的変化について計測し、食事摂取に伴う消化管血流の増加の程度を検討中である。数名による解析結果では、食事摂取後およそ30分頃より、腹部内臓血流の上昇のピークを向かえ、およそ安静時の25%程度の増加にまでに到達した。その後、なだらかに安静時へと低下し、90分後には安静時に回復してていることが伺えられた。食事摂取後の内臓血流増加を一定値に維持していくことが難しいので、30分後頃の腹部内臓血流の上昇のピーク周辺より運動を開始し、一過性の運動が消化管血流に及ぼす影響を検討模索中である。更に、測定上、かつ対象者にとっても最も適した運動形態(運動様式、強度や頻度)に関しても検討模索中であり、まずは、食事摂取をしていない状態での間欠的な膝伸展運動中における腹部内臓血流量の変化について検討しており、現在解析中である。
低分子量Ｇタンパク質シグナル系が血管の構築・維持を制御する新たな分子機構

血管、特に、動脈を構成する主な細胞として血管内皮細胞と血管平滑筋細胞がある。本研究では、これらの細胞において低分子量Gタンパク質がどのように機能しているか個体レベルで解析するため、Cre-loxPシステムを利用したコンディショナルノックアウトマウスを昨年度作製した。具体的には、血管内皮細胞特異的にCreを発現するTie2-Creマウス、または、血管平滑筋細胞特異的にCreを発現するSM22α-Creマウスと、RhoA遺伝子内に2つのloxPサイトを有するRhoA-floxマウスを掛け合わせて作製した。当該年度では、これらのマウスを用いて解析を行い下記の結果が得られた。血管内皮特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスは、胎生12日目までに全例致死となった。その原因の一つとして、コンディショナルノックアウトマウスでは体節間血管の伸長が不完全であることと、頭部血管叢の分枝は著明に減少していることが関与していると考えられた。これは血管のリモデリングに障害が生じていたために見られた所見で、その分子メカニズムをさらに解析している。一方、血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスは、メンデルの法則に従って出生した。このマウスに動脈瘤を誘導する薬剤を負荷すると、コントロールマウスと比較して、動脈瘤の発生や動脈瘤破裂が有意に増加していた。その原因として、RhoA欠損による平滑筋細胞間の細胞接着の脆弱化が推定され、その詳細な分子機序について現在検討を行っている。昨年度作製した血管内皮と血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスをそれぞれ用いて、当該年度はその表現型の解析を進めることができた。さらに、その表現型の原因をかなりの程度明らかにすることに成功した。上記2種類のマウスどちらも、コントロールマウスと比較して明確な差が認められることから、特に、血管内皮特異的コンディショナルノックアウトマウスは胎生致死となることから、RhoAの血管形成・維持における重要性を示すことができた。血管内皮特異的または血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスそれぞれにおいて認められた表現型の原因について、そのメカニズムを分子レベルで詳細に解明する。血管内皮特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスが胎生致死となる時期での血管発生状態において、RhoAが血管内皮でターゲットとするあるいは相互作用する分子を同定する。その後、RhoAとこれらの分子が血管発生のシグナル伝達系でどのような働きをしているか明らかにする。血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスで動脈瘤ができやすくなる原因と推定される細胞接着の脆弱性について、RhoAと接着分子の相互作用に着目して解析する。この解析を通して、RhoAが動脈圧(約100140 mmHg)というメカニカルなストレスに対してどのように保護作用を発揮しているか、その全容解明に取り組む。低分子量Gタンパク質は、様々な臓器で必須の分子であり、別の多くの分子と相互作用して細胞内シグナルネットワークを形成し、それぞれの臓器の機能発現に関与している。本研究では生体内最大の臓器とも言われる血管に着目し、低分子量Gタンパク質シグナル系が、生体内での血管の構築・維持にどのような役割を担っているか、直接的に解析するため、低分子量Gタンパク質の一つであるRhoAに関して、Cre-loxPシステムを利用し、コンディショナルノックアウトマウスを作製した。具体的には、血管内皮細胞特異的にCreを発現するTie2-Creマウスと、RhoA遺伝子内に2つのloxPサイトを有するRhoA-floxマウスを掛け合わせて、血管内皮細胞特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このコンディショナルノックアウトマウスは、胎生致死であった。現在、その原因について解析中である。一方、血管平滑筋細胞特異的にCreを発現するSM22-CreマウスとRhoA-floxマウスを掛け合わせて、血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスを作製した。このコンディショナルノックアウトマウスは、メンデルの法則通りの割合で成体となった。コントロールマウスと比較して、外見上の見分けはつかなかった。血行動態に関する予備的実験では、コントロールマウスと比較して、脈拍数は変化ないものの、血圧は若干低くなる傾向にあった。免疫組織学的解析により、動脈の平滑筋層でRhoAの発現が欠失していることを確認した。当該年度において無事に、血管内皮細胞および血管平滑筋細胞におけるRhoAコンディショナルノックアウトマウスを作製できたことは、今後のin vivo解析に向けた大きな進展である。上述のように、血管内皮細胞特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスは胎生致死であること、一方、血管平滑筋細胞特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスの血行動態に変化が見られることから、RhoAの血管における重要性が伺える。

当該年度では、これらのマウスを用いて解析を行い下記の結果が得られた。血管内皮特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスは、胎生12日目までに全例致死となった。その原因の一つとして、コンディショナルノックアウトマウスでは体節間血管の伸長が不完全であることと、頭部血管叢の分枝は著明に減少していることが関与していると考えられた。これは血管のリモデリングに障害が生じていたために見られた所見で、その分子メカニズムをさらに解析している。一方、血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスは、メンデルの法則に従って出生した。このマウスに動脈瘤を誘導する薬剤を負荷すると、コントロールマウスと比較して、動脈瘤の発生や動脈瘤破裂が有意に増加していた。その原因として、RhoA欠損による平滑筋細胞間の細胞接着の脆弱化が推定され、その詳細な分子機序について現在検討を行っている。昨年度作製した血管内皮と血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスをそれぞれ用いて、当該年度はその表現型の解析を進めることができた。さらに、その表現型の原因をかなりの程度明らかにすることに成功した。上記2種類のマウスどちらも、コントロールマウスと比較して明確な差が認められることから、特に、血管内皮特異的コンディショナルノックアウトマウスは胎生致死となることから、RhoAの血管形成・維持における重要性を示すことができた。血管内皮細胞特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスについては、なぜ胎生致死となるのかそのメカニズムについて解析を行っていく。その際、胎生致死となる時期を出来るだけ正確に突き止め、その時期と血管の発生段階と比較し、RhoAが血管内皮でターゲットあるいは相互作用する分子を同定する。これらの分子とRhoAとのシグナル伝達系が、血管内皮細胞を中心とした血管発生にどのように関わっているか明らかにする。血管平滑筋細胞特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスについては、心血管系に圧負荷をかけることでより著明な変化が見られるか検討する。具体的には、アンジオテンシンIIを持続的に過剰投与することで高血圧状態とする。このような高血圧マウスでは、一部で、解離性大動脈瘤が生じるが、その頻度や形態についてコントロールマウスと比較する。もしコンディショナルノックアウトマウスで、解離性大動脈瘤形成の頻度が高くなるようであれば、平滑筋のRhoAがどのように血管への物理的負荷に対して保護的に作用しているか、そのシグナル伝達機構を明らかにする。血管内皮特異的または血管平滑筋特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスそれぞれにおいて認められた表現型の原因について、そのメカニズムを分子レベルで詳細に解明する。血管内皮特異的RhoAコンディショナルノックアウトマウスが胎生致死となる時期での血管発生状態において、RhoAが血管内皮でターゲットとするあるいは相互作用する分子を同定する。その後、RhoAとこれらの分子が血管発生のシグナル伝達系でどのような働きをしているか明らかにする。
神経幹細胞移植による頭部外傷後の神経機能回復

当救命救急センターでは、頭部外傷後の急性期治療・研究を行ってきた。しかし、中枢神経損傷により一度失われた中枢神経機能の回復は困難であり、患者さん本人だけでなく、残された家族など社会的にも重要な問題である。そこで、我々は頭部外傷後の中枢神経機能の回復を目的とし、成体の中枢神経に内在する神経幹細胞の再生能力に着目した。本研究では、ラットの機械的脳挫傷モデルを用いて、頭部外傷後の神経幹細胞の動向と神経幹細胞を制御する遺伝子学的背景を解析した。まず、頭部外傷後、側脳室周囲・海馬歯状回に存在する神経幹細胞の動きをBrdU用いてラベルすることにより解析した。頭部外傷後、神経幹細胞の存在する側脳室周囲、海馬歯状回では細胞増殖が認められ、特に側脳室周囲では両側性の神経幹細胞の増殖が認められた。脳室周囲で両側性に増殖する神経幹細胞をアデノウイルスでラベルし、外傷後2週間までの神経幹細胞の動きを解析したところ、外傷後増殖した神経幹細胞は非外傷群の神経幹細胞に比べ分化・移動が抑制されていた。頭部外傷後、側脳室周囲の神経幹細胞は増殖するものの、移動・分化が抑制され、ニューロン新生能力が抑制されていると考えられた。そこで、外傷後のこのような神経幹細胞の動きを制御するメカニズムを解明するため、外傷後の側脳室周囲における遺伝子発現を解析した。遺伝子発現の解析にはcDNAマイクロアレイ法を用い、その結果を、RT-PCR、in situ hybridizationを用いて確認した。9596遺伝子をスクリーニングした結果、97遺伝子の有意な発現上昇、204遺伝子の有意な発現低下が見られた。これらのプロファイリングされた遺伝子は外傷後の神経幹細胞を制御する重要な遺伝子と考えられ、外傷後の神経幹細胞を制御するメカニズムの解明につながると思われ、最終的には内在性神経幹細胞を用いた中枢神経再生を目指している。我々は、神経幹細胞移植による頭部外傷後の機能解析を目指している。しかし、損傷脳へ移植された幹細胞は、最近の報告にもある通り、ニューロンよりもむしろグリアへ分化する傾向にある。そこで現在、我々は、(1)損傷脳における幹細胞の動向とそれを取り巻く環境の把握、(2)移植だけでなく、内在性の神経幹細胞をニューロンへ分化させることによる神経再生、について研究を行っている。(1)Cortical impacterを用い頭部外傷ラットを作成、BrdU投与、免疫組織染色により神経幹細胞の動向を調べた。成体ラットにおいて神経幹細胞は側脳室周囲と海馬歯状回に存在すると言われている。我々の実験でも外傷後、この二つの領域におけるBrdU陽性細胞が増加し、外傷による神経幹細胞の増殖が確認できた。しかし、側脳室周囲の細胞増殖は両側性であるのに対して、海馬の細胞増殖は外傷側のみであった。次に、細胞増殖が両側性であった側脳室周囲細胞にGFPラベルしたアデノウイルスを感染させ、外傷後の側脳室周囲細胞の移動を観察した。コントロールでは外傷2週間後、GFP陽性ニューロンが大脳皮質に観察されたが、外傷ラットではGFP陽性細胞の移動は認められず、外傷後に神経幹細胞は増殖するものの、ニューロンヘの分化は抑制されていた。そこで、細胞増殖がピークであった外傷4日後の側脳室周囲組織を取り出し、cDNAマイクロアレイを用いて外傷後の遺伝子発現を検討した。外傷後の側脳室周囲において99遺伝子の発現が有為に上昇、207遺伝子の発現が有為に低下していた。現在RT-PCR、in Situハイブリダイゼーションにより確認を行っているところである。(2)成体ラットの内在性神経幹細胞に遺伝子導入を行い、ニューロン新生を促そうとしている。現在は、Mashやneurogeninといったneuronal遺伝子をレトロウイルスで神経幹細胞に導入するため、レトロウイルスの作製を行っているところである。最近の研究で、哺乳類成体内の神経幹細胞に損傷部位へ新しい神経を供給する潜在能力のあることが初めて示された(Cell 2002,Nature Medicine 2002)。このような潜在能力をもつ神経幹細胞の外傷後の動向を理解し、内在性神経幹細胞の神経新生能力を利用することによって、損傷後の中枢神経を再生させることを目標としている。

そこで、外傷後のこのような神経幹細胞の動きを制御するメカニズムを解明するため、外傷後の側脳室周囲における遺伝子発現を解析した。遺伝子発現の解析にはcDNAマイクロアレイ法を用い、その結果を、RT-PCR、in situ hybridizationを用いて確認した。9596遺伝子をスクリーニングした結果、97遺伝子の有意な発現上昇、204遺伝子の有意な発現低下が見られた。これらのプロファイリングされた遺伝子は外傷後の神経幹細胞を制御する重要な遺伝子と考えられ、外傷後の神経幹細胞を制御するメカニズムの解明につながると思われ、最終的には内在性神経幹細胞を用いた中枢神経再生を目指している。
発展方程式における移動特異点の解析

本研究計画では、線形および非線形の放物型方程式に対する動的特異点を持つ解の存在と、その形状およびダイナミクスについての研究を進めてきた。平成30年度は特に,Hardy型ポテンシャルを持つ線形拡散方程式の特異解の存在について進展があった。具体的には、特異なポテンシャル項を含む放物型方程式について、特異解が存在するための最適な条件を明らかにし、また特異性の強さが2種類のタイプに分類されることを明らかにした。べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、動的特異点を持つ解の存在とその漸近挙動について研究を行った。非線形項が湧き出し型の場合には、動的特異点が孤立点となる解の存在を示すとともに、高次元特異集合を持つための条件を明らかにした。吸収型の非線形項の場合には、超曲面上に動的特異点を持つ解を構成し、特異点近傍の漸近挙動を明らかにした。より一般の非線形項を含む方程式についても、同様の構造を持つための漸近的条件を得た。非線形項がOsserman条件を満たすとき、放物型偏微分方程式にはlarge solutionと呼ばれる境界で発散する解が存在することは以前から知られていたが、境界が動的に変化するときにも同様の解が存在するかどうかについて研究を進めた。その結果、境界が時間的、空間的に滑らかな場合にこのような解が存在し、境界付近の漸近挙動は境界の曲率と法線速度に依存することを示した。臨界指数を持つ非線形楕円型方程式の特異解については、Hardy型臨界指数の場合とSobolev型臨界指数を持つ場合の結果を統合し、より一般の臨界条件の下で特異解の存在と漸近挙動について明らかにした。いくつかの非線形放物型偏微分方程式と非線形楕円型偏微分方程式に対し、動的特異点を持つ解が存在するための条件と、特異点近傍における漸近的形状について調べ、以下のような成果を上げた。1.べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、指数がSerrin指数より大きい場合については特異解の存在が示されている。本研究においては、指数がSerrin指数より小さい場合について、動的特異点を持つ解の存在、非存在の研究を行った。特異点を発生させるために、時空間上の測度を外力として持つ方程式を考察し、それが解を持つための測度の条件を求めた。2.べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、これまでの研究により特異点が有限個の場合には移動特異点を持つ解の存在が示されている。本研究においては、特異点集合が1次元以上の多様体となるような場合を考察し、あるパラメータ条件のもとで解の構成を行った。そのための準備として、線形熱方程式に対して同様の特異点集合を持つ解の存在を示し、その漸近的な形状を明らかにした。3.有界領域の境界で発散しているような解については、これまでの研究により楕円型方程式に対してこのような解の存在が明らかにされている。本研究では、移動境界を持つ有界領域上で定義された吸収項型の非線形項を持つ放物型偏微分方程式に対し、境界で発散しているような解について調べた。比較関数法を用いてこのような解が存在することを示すとともに、一意性を強く示唆する評価式を得た。研究実績の概要に記述したように、いくつかのタイプの非線形放物型偏微分方程式に対し、動的特異点を持つ解が存在するための条件について研究を進め、漸近的形状について明らかにした。当初の狙い通りに研究が進展している。べき乗型非線形項を持つ半線形放物型方程式に対し、動的特異点を持つ解の存在とその漸近挙動について研究を進めた。非線形項が湧き出し型の場合には、べきに対する条件の下、動的特異点が孤立点となる解の存在を示すとともに、高次元特異集合を持つ解の存在条件を明らかにした。非線形項がOsserman条件と呼ばれる積分条件を満たすとき、放物型偏微分方程式にはlarge solutionと呼ばれる境界で発散する解が存在することは以前から知られていたが、ここでは境界が時間とともに変化するときにも同様の解が存在するかどうかについて研究を進めた。その結果、境界が時間的、空間的に滑らかな場合には確かにこのような解は存在し、境界付近の漸近挙動は境界の曲率と法線速度に依存することが明らかになった。逆2乗の特異なポテンシャル項を含む放物型方程式については、問題が適切であるための条件がすでに得られている。ここでは特異点は時間とともに移動する場合について考察し、特異性の強さが異なる2種類の特異解が存在することが明らかになってきた。これらの解はそれぞれ一意的であり、適切性についても(やや強い条件のもとではあるが)同様の結果が得られることが示された。臨界指数を持つ非線形楕円型方程式の特異解については、Hardy型臨界指数の場合とSobolev型臨界指数を持つ場合についてはすでに解明されていた。ここではこれらを統合し、より一般の臨界条件の下で特異解の存在と漸近挙動について調べた。