hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵β細胞のインスリン分泌顆粒形成能が前駆体切断酵素Furinによって減弱する機序

更にPTHrPは継代を重ね、インスリン含量が低下したMIN6細胞でfurinと共に高発現し、PTHrPはfurin発現を増強させた。最近我々はfurinを特異的に阻害するように変異させたα1アンチトリプシンをアデノウィルスベクターに導入した。これをMIN6に発現させてfurinの生理的役割を更に詳しく解析している。前駆体活性化酵素Furinは、PDGF,HB-EGFなどの増殖因子,インスリン受容体やHGF受容体c-Met,カドヘリンやインテグリンα3とα6などの接着因子等の前駆体を活性型に転換する。膵β細胞で発現しているproPTHrPとproTGFβはFurinの切断配列RXXRをもつ。著者は増殖の速い膵β細胞株でFurinが高発現することを見い出した。そこで膵β細胞株MIN6を用い、1)PTHrP,TGFβ,Furinの共発現、2)Furin阻害剤によるproPTHrPとproTGFβのプロセシング抑制、3)増殖の遅い(継代数17)MIN6-17と増殖の速い(継代数41)MIN6-41に対するPTHrPの分化作用(インスリン含量)と増殖作用(^3H-TdR取込み)作用、を検討した。MIN6のインスリン含量は継代数と共に低下し、MIN6-41はMIN6-17の半分以下の含量を示した。逆に^3H-TdR取込みはMIN6-41の方がMIN6-17より約2倍高かった。FurinとPTHrPは継代数の増加と共に発現が増加したが、TGFβは発現が減少した。Furin阻害剤はproPTHrPとproTGFβのプロセシングを抑制した。PTHrPはMIN6-17のインスリン含量を増加させ、更にFurinとTGFβの発現を誘導した。しかしPTHrPはMIN6-41で^3H-TdR取込みをより増加させ、PTHrP自身とFurinの発現を誘導した。従って、PTHrPとTGFβは各々の発現が上昇する条件でFurinと共発現した。PTHrPはMIN6に対して分化度の高低に関係なくFurinを誘導し、分化度の高いMIN6ではTGFβを高発現させて分化機能を維持すると考えられる。前駆体活性化酵素フューリンはPTHrPやTGFβなどの増殖因子、インスリン受容体や、HGF受容体c-Met、カドヘリンやインテグリンα3とα6などの接着因子等の前駆体を活性型に転換する。Furinの基室となる前駆体蛋白として、膵β細胞ではPTHrPとTGFβが候補となる。FurinはPTHrP前駆体ではN端の12ヶのアミノ酸からなるペプチドを切断し、TGGβではLAPと呼ばれる潜在型プロペプチドを切り離して活性型に転換する。我々は継代を重ね、インスリン含量が減少し、増殖が速くなった膵β細胞株M1N6でFurinが高発現することを見出した。本研究ではM1N6を用い、1)PTHrP、TGFβ、Furinの共発現、2)分化度の高いM1N6-17(継代数17)と分化度の低いM1N6-41(継代数41)に対するPTHrPの分化作用(インスリン含量)と増殖作用(^3H-TdR取込み)作用、3)M1N6-17とM1N6-41間でDifferential display法によるmRNAを発現の違いと、高次機能関連遺伝子の検索、を検討した。PTHrPはM1N6-17ではTGFβの発現を増加させ、M1N6-41ではそれを減少させた。
インクルーシブな聴覚障害児童のための協働学習モデルの構築に関する実践的研究

本研究では,難聴学級が設置されている公立小学校で3年間にわたり手話導入と活用に関する実践を行った。取組は,難聴児への手話指導,聴児への手話指導,手話に関する教員研修,交流学級での手話通訳の4つから構成され,実践のプロセスがエスノグラフィックな視点から記述・分析された。難聴児に対しての指導で,あるいは通常の教室の中での実践で,成人ろう者の役割が重要となること,また単に新しい言語の導入にとどまらず,新たな関わり方や指導の枠組みなど,まさに文化的実践が重要な契機になることが明らかになった。本研究は,インクルーシブな学習環境(通常学級や難聴学級)にある聴覚障害児童のための協働学習モデル(通常学級での手話と音声言語の活用に配慮したチームティーチングによる指導)の構築と実践・評価を行うものである。本年度は,まず欧米諸国で実施しされている協働学習モデルに基づくプログラムの実践報告や調査報告をレビューし,プログラムの内容,配慮事項,成果や課題について整理を行った。さらに協働学習モデルを先駆的に実施しているイタリア・コサト小学校及び米国・マイルズ小学校でのフィールド調査を行い,授業の参与観察と教職員へのインタビューを通して,実践の現状や導入のための諸条件について検討を行った。上記の学級では,通常学級担当教員と聴覚障害専門の教員が共同で授業を行っていた。また聴生徒には手話学習の機会が設けられていた。聴覚障害専門の教員は,手話通訳を行ったり,聴覚障害児への取り出し指導を行うなどの役割を担っていたが,聴覚障害児のみを対象とするのでなく,通常学級担当教員とともに,学級全体への責任を担っていた。言語環境としては,常に音声言語と手話言語の両者にアクセスが可能なように配慮されていた。そのために教員以外に,手話通訳者が採用されていて,教員とともに協働作業がなされていた。学級活動では,一部の聴生徒は高度な手話能力が獲得され,グループ学習では,手話によるディスカッションや手話が不得手な聴生徒へ手話通訳を行っていた。ただ課題も見られた。高学年になるに従い,認知的な負荷の高い学習内容になると,聴生徒の手話使用が困難になる場面も多くみられた。また聴覚障害生徒の言語能力や認知能力の困難さにより,取り出し指導が増え,それが協働学習の機会を減少させている実態も明らかにされた。本研究は,インクルーシブな学習環境下で聴覚障害児童に対して学習支援を行うための協働学習モデルの開発と実践・評価を行うものである。本年度は,まず昨年度実施したイタリアの小学校で調査結果を検討し,実践のための諸条件を明らかにした。教室談話の分析からグローバル(フォーマル)な情報の流れとローカル(インフォーマル)な情報の流れがあり,前者は手話通訳等により支援されていたが,後者については,聴覚障害児と聴児が直接にコミュニケーションを行うための手立てが必要であることが明らかになった。本年度はさらに,小学校難聴学級に在籍する聴覚障害児を対象に,学習支援に関する具体的な介入プログラムを開発し,その試行と評価を行った。具体的には,(1)聴覚障害児に対する手話指導,(2)通常学級での聴覚障害児への手話通訳を含のた支援,(3)教員への手話研修,(4)聴児への手話指導であった。(1)では,継続して手話指導を行い,その過程や成果について社会・文化的な視点から検討した。特に,初期の手話学習場面で,日本手話という言語に対してどのように振る舞い,また講師である日本手話話者にどのように関わっていたのかを明らかにした。普段音声中心のコミュニケーション環境にあるが,音声に依存しない手話言語に接し,それを学ぶことで様々な社会・文化的な葛藤やコミュニケーション方略がもたらされた。日本手話を学ぶことは,それに関する振舞いや文化を学ぶことでもあることが示された。(2)では,交流学級での授業の一部に手話通訳者を配置し,その役割について検討した。グローバルな情報の流れでは,手話通訳者が機能していたが,生徒同士の同時発言や私語など,ローカルの対話空間では,手話通訳者が十分に機能しなかった。(3)は夏季休業中の集中講義として,(4)は総合的な学習の時間を利用して行ったが,その効果の持続性に課題があることが示された。通常の学校が聴覚障害児の主要な教育の場となりつつある。本研究は,このようなインクルーシブな学習環境下で聴覚障害児童に対して学習支援を行うための協働学習モデルの開発と実践・評価を行うものである。本年度は,昨年度試行的に導入・実施した実践モデルの評価と改善を行い,引き続き,日本の公立小学校で実施可能な実践の構築を図り,この3年間にわたる実践を総合的に評価した。対象校には難聴学級が設置され,当初12名の難聴児(最終年度には15名)が在籍していた。

取組は,1難聴児への手話指導,2交流学級での聴児への手話指導,3手話に関する教員研修,4交流学級の授業(理科,社会)での手話通訳の配置,の4つから構成され,実践のプロセスがエスノグラフィックな観点から記述・分析された。難聴児に対しての指導で,あるいは通常の教室の中での実践で,単に新しい言語の導入にとどまらず,新たな関わり方や指導の枠組みなど,まさに文化的実践が重要な契機になることが明らかになった。またそれには,成人聾者の存在と関与が重要であることも示された。聾学校のように聴覚障害教員の確保が難しい状況では,学校外の地域リソースの活用も重要となろう。教室談話の分析からは,グローバル(フォーマル)な情報の流れとローカル(インフォーマル)な情報の流れがあり,前者は教師による視覚的支援,聴覚障害児本人の補聴や読話の努力,手話通訳等による支援により保障されていたが,後者については,聴覚障害児と聴児が直接にコミュニケーションを行うための手立てが必要であることが明らかになった。最後に,欧米等での調査も踏まえ,今後の聴覚障害児に対するバイリンガリズムとインクルージョンの取組に関して検討を行った。本年度中に,当初計画の協働学習モデルの開発がなされ,その導入が実施された。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画していた,協働学習モデルが小学校の難聴学級で導入され,実践的な調査研究が進められつつある。今後,継続的にその効果を検証しつつ,改善や修正を行い,モデルの精緻化を進める予定である。特段,研究計画の変更はない。
セリウム及びイッテルビウムを含む金属間化合物の単結晶育成

本研究の目的は、セリウム及びイッテルビウムを含む金属間化合物の単結晶を育成することである。このために、セントア社製のトリ・アーク炉を購入した。まず初めにテストとして、ニッケル等の融点が千数百度(°C)程度の物質の融解を試みた。これは、本研究の目的とする上記物質の融点が同程度のものであることによる。このテストにおいては、安定に、また容易に融かす事ができた。さらに、目的物質の一つである、セリウムー金系の化合物の合成を試みた結果、予想通りの化合物が得られた。本科研費で購入したトリ・アーク炉は、そのままでは、単結晶炉としては使用できないため、単結晶引き上げ装置の製作から始めた。回転機構と、上下方向の運動を同時に、かつ精度よく行うため、卓上ボール盤を購入した。回転速度を比較的低速で(10rpm)行うため、モーターをトルク・モーターに取り換え、また上下方向の運動に関しては速度コントロールのできるレバーシブルモーターを用いた。これらの結果、回転及び上下方向運動のいづれに対しても、速度が広範囲に可変で、しかも、安定して行えるようになった。現在、上記単結晶育成用に改変されたトリ・アーク炉を用いて、単結晶化(セリウムー金系等)を試みている。今後、さらに条件を変え、より良質の単結晶を得ることを目標にしている。
microRNA過剰発現ラットの作製とそれを用いた新しい不整脈発症機序の解明（国際共同研究強化）

個体レベルでmiR-30dが心房細動の病態形成にどのように関わるかを解析する目的で、miR-30d過剰発現ラットを作製したが、miR-30d陽性個体のうち特にオスはより脆弱で短命であるため継代及び系の樹立が困難であることがわかった。このため、我々は申請書にも記載したとおり同ラットの作製時に構築した心筋特異的miR-30d過剰発現プラスミドを大量培養・精製して、正常ラットの頚静脈から注入しex vivoで心電図記録を行って不整脈の発生頻度を評価した。miR-30d過剰発現プラスミドを投与した群では投与前後で心電図波形やパラメータに変化はなく不整脈の発生は認められなかった。このため我々はAngiotensin II(Ang II)を浸透圧ポンプで慢性投与し細胞内過負荷病態モデルラットを作製し、同プラスミドを投与することで治療効果があるか否か検討したところmiR-30dは障害を受けた心筋に対する保護作用を示すことが判明した。一方、miR-30d過剰発現ラットの作製が当初の予定よりも難航したため、昨年度から引き続き細胞機能評価系をより強化するための実験系を新たに取り入れた。心房細動発症のメカニズムの一端を解明するために、miR-30dが病態心筋のミトコンドリア機能に対してどのような作用を示すかについて国際共同研究先のDREXEL大学において新たに開発された初代培養細胞を用いた評価系により心房細動による酸化ストレスが心房筋ミトコンドリア機能障害を引き起こすメカニズムの解明を試みた。心筋の生理学的硬度を模したポリアクリルアミドゲル上で培養した心筋細胞は、酸化ストレスによる心筋ミトコンドリア障害をより正確にとらえることができた。以上の結果より、miR-30dは心筋細胞障害時に発現が亢進することで心筋保護作用を示す新たな分子である可能性が示唆された。内定年度:2015我々は、ヒト持続性心房細動患者の心房筋で過剰発現するmicroRNA-30d(miR-30d)は細胞内カルシウム濃度に依存的な転写制御機構により発現が亢進すること、またmiR-30dは心房細動の持続に関わる因子であることを学術論文として報告した。本事業の先駆けとなるこれらの研究成果をもとに心筋特異的miR-30d過剰発現ラットの作製を行っている。現在陽性個体が数匹得られており、系の樹立に向けて継代繁殖中である。ラットの作製と並行して、miR-30dの生体内での作用を明らかにするために細胞内カルシウム過負荷病態モデルを作製し、病態心におけるmiR-30dの発現増加メカニズムの解析と病態下における血漿miR-30d発現量の定量を行った。細胞内カルシウム過負荷モデルとして、浸透圧ポンプによるangiotensin II (AngII)とnoradrenaline (NA)の持続投与群を作製し、同ラットは投与後1週間から収縮期血圧の有意な上昇がみられたことからAngIIとNAの投与量は有効濃度であることを確認した。持続的にAngII、あるいはNAを負荷したラットの心房筋ではAngII群でのみmiR-30d発現量の有意な増加が認められた。また、AngIIの急性投与では心房筋のmiR-30d発現量は増加傾向にあった。さらに、血漿ではAngII投与により急性、持続投与ともにmiR-30d発現量の著しい増加が認められ、血漿中のmiR-30d発現量は心房筋の発現量と正の相関を示すことがわかった。以上の結果から我々が発見したmiR-30dは細胞内カルシウム過負荷により心房筋で発現が増加することがわかった。今後心房細動の発症予測や持続を反映するバイオマーカーとして有用となる可能性が示唆された。miR-30d過剰発現ラットの作製が当初の予定よりも難航しているため、同ラットを用いた心機能解析に時間を要している。しかし、同ラットの作製と並行して一過性に細胞内カルシウム過負荷をきたした病態モデルを作製して解析を行ったことで、miR-30dの生体内における作用の一部が解明できた。さらに、本モデルラットの血漿中のmiR-30dを検出するシステムを初めて構築したため、今後ヒト検体における血漿miR-30d定量を開始することができる。本年度の事業により、miR-30dが今後心房細動などの細胞内カルシウム過負荷を生じる病態の発症や持続を反映するバイオマーカーとして有用となる可能性を新たに見出すことができたため、おおむね順調に進展していると言える。我々は、個体レベルでmiR-30dが心房細動の病態形成にどのように関わるかを解析する目的で、miR-30d過剰発現ラットを作製した。当初は陽性個体が数匹得られ順調に繁殖が進んでいたが、継代がうまくいかず出生した仔が脆弱であるため生存しないことがわかった。特に、miR-30d陽性のオスはより脆弱で短命であるため継代及び系の樹立が困難であることがわかった。このため、我々は申請書にも記載したとおり同ラットの作製時に構築した心筋特異的miR-30d過剰発現プラスミドを大量培養・精製して、正常ラットの頚静脈から注入しex vivoで心電図記録を行い不整脈の発生頻度を評価した。

動物実験と並行して、生体内の微細環境を模した心筋細胞培養システムを新たに構築し心房細動による酸化ストレスが心房筋ミトコンドリア機能障害を引き起こすメカニズムの解明を試みた。この方法を取り入れることで、遺伝子改変ラットを用いた実験系とほぼ同等の成果を上げることが可能であると考えられる。心房細動の発症や持続時の心筋細胞障害対策の鍵となるミトコンドリア機能に着目し、培養細胞を用いた生体外における実験系で、ストレス環境下にある心筋細胞のミトコンドリア機能を評価する系を作成する必要があると考えた。本研究では、心筋細胞のミトコンドリア機能評価の専門家であるDrexel大学のHarpreet Singh博士と、心筋細胞を用いたバイオエンジニアリングの専門家のYasha Kresh博士の下で実験技術を学び、当プロジェクトに必須の心筋細胞評価系の構築を行った。心房細動発症のメカニズムの一端を解明するために、miR-30dが病態心筋のミトコンドリア機能に対してどのような作用を示すかについて国際共同研究先のDREXEL大学において新たに開発された初代培養細胞を用いた評価系により生体内の微細環境を模した心筋細胞培養システムを構築し、心房細動による酸化ストレスが心房筋ミトコンドリア機能障害を引き起こすメカニズムの解明を試みた。心筋の生理学的硬度を模したポリアクリルアミドゲル上で培養した心筋細胞は、酸化ストレスによる心筋ミトコンドリア障害をより正確にとらえることができた。さらに細胞内過負荷(イオノフォア、タプシガルギン)、AngII並びにPKC賦活剤などの刺激による心筋の自発的拍動の異常はゲル上の心筋細胞でより顕著にみられたが、miR-30dを過剰発現させた細胞ではみられなかった。以上の結果より、miR-30dは心筋細胞障害時に発現が亢進することで心筋保護作用を示す新たな分子である可能性が示唆された。さらに、新しい細胞機能評価系の構築により、心房細動時のミトコンドリア障害に対してmiR-30dが保護的に働く因子であることも見出すことができたためおおむね順調に進展していると言える。個体レベルでmiR-30dが心房細動の病態形成にどのように関わるかを解析する目的で、miR-30d過剰発現ラットを作製したが、miR-30d陽性個体のうち特にオスはより脆弱で短命であるため継代及び系の樹立が困難であることがわかった。このため、我々は申請書にも記載したとおり同ラットの作製時に構築した心筋特異的miR-30d過剰発現プラスミドを大量培養・精製して、正常ラットの頚静脈から注入しex vivoで心電図記録を行って不整脈の発生頻度を評価した。miR-30d過剰発現プラスミドを投与した群では投与前後で心電図波形やパラメータに変化はなく不整脈の発生は認められなかった。このため我々はAngiotensin II(Ang II)を浸透圧ポンプで慢性投与し細胞内過負荷病態モデルラットを作製し、同プラスミドを投与することで治療効果があるか否か検討したところmiR-30dは障害を受けた心筋に対する保護作用を示すことが判明した。一方、miR-30d過剰発現ラットの作製が当初の予定よりも難航したため、昨年度から引き続き細胞機能評価系をより強化するための実験系を新たに取り入れた。心房細動発症のメカニズムの一端を解明するために、miR-30dが病態心筋のミトコンドリア機能に対してどのような作用を示すかについて国際共同研究先のDREXEL大学において新たに開発された初代培養細胞を用いた評価系により心房細動による酸化ストレスが心房筋ミトコンドリア機能障害を引き起こすメカニズムの解明を試みた。
光動作タンパク質の時分割構造解析と合理的改変

光動作タンパク質分子内部で起こっている光によって駆動される異性化反応の非平衡動的構造基盤を解明する。さらに自然界に「あるがまま」のタンパク質光異性化反応を単に精密四次元時空間計測するのみにとどまらず、光刺激で機能モードのオン/オフや機能強度を「思うがまま」に切換え可能な、非侵襲的生体内計測や医療に有用な人工分子を、時分割立体構造データに基づいて合理的にデザイン・創出できることをいくつかの代表例で検証する。
慢性虚血心におけるエリスロポエチン投与下大網充填術による新たなる外科治療の確立

ラット慢性虚血心モデルを用いて、大網充填術及びエリスロポエチン併用投与の心機能改善効果を検討した。無治療群、大網充填術単独群、エリスロポエチン単独投与群、大網充填術及びエリスロポエチン併用投与群において、左室拡張期の短径、心重量は有意な改善が認められなかった。結果として、大網充填術及びエリスロポエチン併用投与療法は、慢性虚血心の心機能改善には効果が得られない可能性が示唆された。本研究は従来の治療法である冠動脈バイパス術や経カテーテル的冠動脈形成術では血行再建が困難なび慢性冠動脈狭窄を有する重症冠動脈疾患症例に対する新たな外科的血行再建術を実験で検証するため、ウサギ慢性虚血心モデを用いて、大網充填術及びエリスロポエチン併用投与が心機能改善を果たすか否かを検討し、そのメカニズムを解明することをその目的とした。昨年度はメカニズムの解明の一手段として、まずはエリスロポエチン単独投与による心不全改善効果の有無を検討した。ラットを用いて肺切除後肺高血圧による二次性うっ血性右心不全モデルを作成し、無治療群(N群)とエリスロポエチン皮下投与群(E群)の二群に群分けして、二群間の慢性期右心不全について心重量、右室心筋細胞の短径、右室重量を検討項目として評価した。心重量は二群間に有意差は認めなかったが、右室肥大評価はN群に対しE群では有意に改善し、右室壁重量もE群ではN群と比較して有意に改善した。エリスロポエチン単独投与により、慢性心不全の改善効果がある事が示唆された。本年度は更に大網充填術施行群を追加し、無治療群、大網充填術単独群、エリスロポエチン単独投与群、大網充填術及びエリスロポエチン併用投与群において心機能を評価した。また、大網充填術単独群及びエリスロポエチン単独投与群と比較して、併用群が更なる心機能改善効果があるか否かを検討した。大網充填術及びエリスロポエチン併用投与群はエリスロポエチン単独投与群との比較において、心重量、左室心筋細胞の短径、左室重量は有意な改善が認められなかった。本研究は従来の治療法である冠動脈バイパス術や経カテーテル的冠動脈形成術では血行再建が困難なび慢性冠動脈狭窄を有する重症冠動脈疾患症例に対する新たな外科的血行再建術の確立するため、ウサギ慢性虚血心モデルにおいて、大網充填術及びエリスロポエチン投与により心機能改善を果たすとともにそのメカニズムを解明することがその目的である。本年度はメカニズムの解明の一手段として、まずはエリスロポエチン単独投与による心不全改善効果の有無を検討した。方法としては、ラットを用いて肺切除後肺高血圧による二次性うっ血性右心不全モデルを作成し、無治療群(N群)とエリスロポエチン皮下投与群(E群)の二群に群分けして、二群間の慢性期右心不全について心重量、右室心筋細胞の短径、右室重量を検討項目として評価した。エリスロポエチン単独投与でも慢性心不全の改善効果がある事が示唆された。次年度は更に大網充填術施行群を追加し、ウサギ慢性虚血心モデルにおいて、無治療群、大網充填術のみの群、エリスロポエチン投与のみの群、大網充填術及びエリスロポエチン投与群において心機能など評価し、大網充填術のみの群及びエリスロポエチン単独投与群と比較して、併用群において更なる心機能改善効果があるか否かを検討し、その効果が確認できれがそのメカニズムを解明する予定である。本年度においては、ウサギ慢性虚血心モデルにおいて、無治療群、大網充填術のみの群、エリスロポエチン投与のみの群、大網充填術及びエリスロポエチン投与群の四群を作成し、生化学的心不全評価、心エコーによる心機能評価、ミラーカテーテルを用いた左室収縮能や拡張能などの血行動態を評価する予定であった。しかしながら、本年度はエリスロポエチン単独投与による慢性心不全の改善効果の有無のみの検討であったため、やや遅れていると判断した。しかしながらエリスロポエチン単独投与でも慢性心不全の改善効果を有する事が示唆されたため、次年度は大網充填術のみの群及びエリスロポエチン単独投与群と比較して、併用群において更なる心機能改善効果があるか否かを検討する予定である。ウサギ慢性虚血心モデルにおいて、無治療群、大網充填術のみの群、エリスロポエチン投与のみの群、大網充填術及びエリスロポエチン投与群の四群を作成し、生化学的心不全評価、心エコーによる心機能評価、ミラーカテーテルを用いた左室収縮能や拡張能などの血行動態評価を行う予定である。

また、そのメカニズムの解明として、病理組織学的評価として虚血及び梗塞領域の計測、新生血管の有無及び程度、VEGFなどの血管新生因子の測定を行う。今年度は当初の計画を追加変更し、予備実験としてラット二次性うっ血性右心不全モデルを作成し、無治療群とエリスロポエチン皮下投与群おける慢性期右心不全の改善効果について検討した。比較的簡便な方法で評価、検討したため、検査項目や測定項目が当初の予定より簡便となり、次年度に繰越金が発生した。次年度の研究費の使用としては、血行動態評価や病理組織学的評価を行うための物品購入及び研究実験方法の更なる検討のための外国語論文の校閲、成果発表としての論文投稿および国際学会での成果発表などに使用する予定である。
Platelet-derived endothelial growth factorのcDNAを用いた虚血心筋の血管新生の遺伝子治療

人のPD-ECGF/dThdPaseのcDNAを哺乳類発現ベクターpCIに挿入して、PD-ECGF/dThdPaseを発現するpC止TPベクターを作成した。14匹のHBD犬の慢性虚血心筋モデルを用いて虚血に陥った領域と正常心筋の境界部にpCIhTPベクター3.5mgを2mlの生理食塩水に溶解したものを、27ゲージの注射器を用いて直接心筋に0.5mlずつ4カ所を注入した。コントロール群は等量の空ベクター(pCI)を注射した。2週間後、左心室dp/dt仙,動脈血圧を測定した後犬を犠牲死させ、心臓を摘出した。LAD領域、Lcx領域、及び肝臓、肺からサンプルを採集した。DNAおよびRNAを組織から抽出して、PCRおよびRT-PCRによる、transgeneの転写を確認した。遠隔部位の発現(肺、肝臓)がないことも認めた。更に、western-blotによって人PD-ECGF/dThdPase蛋白の高発現を認め、活性の測定によってプラスミドを用いた遺伝子よって効能性のPD-ECGF/dThdPase蛋白質が発現していることを分かった。三回の術中所見では心外膜側の心筋梗塞は両群とも無かった。コントロール群では心内膜側に梗塞巣がはっきり分かるが、pD-ECGF/TP遺伝子治療した犬では梗塞巣が無かった。H&E染色によって、遺伝子治療を受けた犬の心筋の形態がほぼ正常であり、僅かの散在の顕微鏡レベルの小さな梗塞巣を認めた。コントロール群では心筋が瘢痕化し、肉芽組織に占められていた。von Wellibrand factor抗体を用いた免役組織化学染色によってPD-ECGF/ThdPase注射によって慢性虚血心筋の血管新生および増殖している血管内皮細胞は著明に発達したことを明らかにした。その上、max dp/dtはコントロール犬の約2倍であり、心機能が有意に改善されていることを示していた。遺伝子治療犬ではapoptosisに陥った心筋細胞も有意に低下した。上述の実験をまとめて、犬の慢性虚血心筋モデルにおいて、心筋局所にPD-ECGF/dThdPase遺伝子注射によって、血管新生を促進されただけではなく、心筋梗塞を予防すること、心機能を改善すること、そしてapoptosisを抑制することを明らかにした。真核細胞発現ベクターpCIのEcoRIサイトにPD-ECGF/dThdPasのcDNAを挿入した。同じくpCIのSmaIサイトにβ-galactosidase(LacZ)遺伝子を挿入した。できたプラスミドベクターはQiagan Giga EndoFree Kitを用いて精製し、in vivo及びin vitroベクターの働きを確認した。In vitroでは、ラットのvascular smooth muscle cell(VSMC)をexplant法により培養し、その3-7代の細胞を実験に使った。ラット平滑筋細胞5代目をスライドガラス上で60%confluentまで培養した。そして、cationic liposome(DOTAP)を用いてpCI/LacZを細胞にtransfectionした。6時間後正常な培養液に交換して、更にconfluent(約48時間)まで培養した。そして、X-gal染色を用いて、LacZ遺伝子の発現を検出した。In vivoでは、兎の慢性(3ケ月)及び急性心筋梗塞を作成した。100ugLacZ

遺伝子:200ugDOTAPの割合でHPS(HEPES 20mM,NaCl 150mM pH7.4)500μl中に混合し、心臓に直接注入した。一週間後、心臓を摘出して、凍結切片4-6mmのスライスを切って、X-gal染色にLacZ遺伝子の発現を認めた。今後、pCIhTPの濃度コースを作って、最適発現濃度を検討する。同時に、血管新生、心機能の変化等を検討する。結果:三回の術中所見では心外膜側の心筋梗塞は両群とも無かった。犬を犠牲後、コントロール群では心内膜側に梗塞巣がはっきり分かるが、pD-ECGF/TP遺伝子治療した犬では梗塞巣が無かった。遺伝子注射によって人のPD-ECGF/TPのmRNAと蛋白質は犬の心筋にて高発現し、それに活性があることは確認された。H&E染色によって、遺伝子治療を受けた犬の心筋の形態がほぼ正常であり、僅かの散在の顕微鏡レベルの小さな梗塞巣を認めた。コントロール群では心筋が瘢痕化し、肉芽組織で占められていた。PD-ECGF/TP注射によって慢性虚血心筋の血管新生は著明に発達した。その上、max dp/dtはコントロール犬の約2倍であり、心機能が有意に改善されている。遺伝子治療犬ではapoptosisに陥った心筋細胞数も有意に低下した。結論:犬の慢性虚血心筋モデルにおいて、心筋局所にPD-ECGF/dThdPase遺伝子注射によって、血管新生が促進されただけではなく、心筋梗塞を予防すること、心機能を改善すること、そしてapoptosisを抑制することが明らかになった。
肝炎自然発症LECラットにおけるチトクロ-ムPー450の発現異常と肝炎発症機構

LECラットは、何らかの遺伝的な代謝異常をきたし、生後34ヵ月でヒト劇症肝炎に類似した黄疸を伴った症状を呈し死亡する。長期生存例には高頻度で肝癌を自然発症する。我々はLECの自然発癌過程における薬物代謝酵素の発現と化学発癌過程におけるそれとの相異を比較することにより発症のメカニズムを明らかにしようとしてきた。現在までに、肝炎発症以前すでに肝ミクロソ-ムのシトクロムPー450含有量は著明に減少しており、一方、抱合系酵素(γGTP、GSTなど)は増加していた。このようにLECラットの肝薬物代謝系酵素は、化学発癌過程でみられる前癌病変での酵素偏倚と極めて類似していることから、生化学的にもLECラットは肝癌の素因を生まれながらに有していることが明らかになった。また、これらの酵素の遺伝子レベルでの発現をみると4週令で発現上昇、8週令で発現低下、そして16週令で発現上昇という2相性のパタ-ンを示した。さらに、これらの遺伝子の発現はDNAメチルトランスフェラ-ゼ遺伝子発現パタ-ンとよく一致しており、LECラットの肝発癌機序にDNAのメチル化が強く関与していると思われた。実際、肝炎肝癌発症時には肝DNAメチル化の程度は有意に低下しており、5ーアザシチジンに対する感受性は対照(LEA)ラットよりも高かった。そこで次に、コリン欠乏食やメチオニン代謝阻害薬投与による肝炎の発症の影響を検討したところ、早期に肝炎を誘発できまた酵素の発現も自然発症時と類似したパタ-ンを示した。以上の結果より、肝薬物代謝酵素の変動は、低メチル化による遺伝子発現異常によると思われた。また、肝炎肝癌自然発症は、メチオニン代謝障害による低メチル化と深く関連していることが強く示唆された。薬物代謝系酵素のうちLECラットにおいて著名な変化が見られる酵素、特にチトクロムPー450について、フェノバルビタ-ル(PB)型やメチルコラントレン(MC)型アイソザイムを分離精製し、それらの抗体を作製し、肝炎や肝癌の初期発症過程におけるおのおののアイソザイムの変動パタ-ンを免疫化学的、酵素学的に検索した。その結果、非誘導時ではLECラットにおいてPB型分子種の発現量の減少と、逆にMC型分子種の増大が見られた。PB投与により、PB型分子種は活性で51倍、蛋白質で8倍誘導され、一方、MC投与によりそれぞれ6.3倍、9.7倍誘導された。誘導能は、対照ラットよりも顕著であった。以上の結果から、LECラットにおけるPー450発現量は分子種により挙動を異にしており、特にMC型分子種の増大が癌化の要因の一つと考えられた。次に、Pー450の遺伝子発現に影響を及ぼす因子であるDNAのメチル化の程度について検討したところ、肝炎や肝癌の発症時にはLECラットのそれは、有意に低下しており、DNAの低いメチル化を誘発できる5'ーアザシチジンに対する感受性も高かった。さらに、コリン欠乏食投与のLECラットにおいて、総Pー450量は30%減少し、Pー450アイソザイムの蛋白量と活性はいずれも測定感度以下に減少した。コリン欠乏食によるPー450の発現は、化学発癌過程にみられる酵素変動パタ-ンと類似していた。このように、DNAの低いメチル化やコリン欠乏食投与でチトクロムPー450の発現が著しく変動することが観察された。以上の結果から、チトクロ-ムPー450の発現異常には、DNAの低メチル化との関連性が示唆された。肝炎はメチル基代謝障害により肝細胞が破壊されるために発症するのではないかと考えられた。

我々は、LECラットの肝薬物代謝系の酵素偏倚は肝化学発癌過程にみられる前癌病変のそれと極めてよく似たパタ-ンをとることから、LECラッとは遺伝的に何らかの発癌の素因を有していることを明らかにした。本研究において、メチオニン代謝障害と肝炎肝癌発症の因果関係について検討した。12週令LECラットに0.1%DLーエチオニンを10日間自由摂水させたところ、すべてのラットが黄疸を呈し、GOTの著明な上昇がみられた。次に5週令のLECラットにLーエチオニン(200mg/kg/日)1週間腹腔内投与後、肝薬物代謝系酵素の変動を検索したところ、コリン欠乏食投与時とほぼ同様の結果を得た。さらに、薬物第二相の中心的な役割を果しているグルタチオン抱合酵素であるGSTーPとγーGTPの遺伝子発現について検討した。これらの二つの酵素のmRNAの発現は、いずれも4週令で発現上昇、8週令で発現低下、そして16週令で発現上昇という二相性のパタ-ンを示した。とくに、GSTーPのmRNA発現量は、肝炎発症時に約200倍の上昇がみられた。一方、蛋白レベルでのこれら二つの酵素の変化もmRNAのそれとよく類似していた。ところで、コリン欠乏食やメチオニン代謝阻害剤投与により、γーGTPときGSTーPのmRNAおよび蛋白発現は強く促進されたことから、DNA低メチル化との関連が示唆されたので、DNAのメチル化の程度を検討したところ、GSTーP遺伝子について生後10週令よりすでにDNAの低メチル化が始まり、それは癌化の進行とともに顕著になった。DNAメチル基転移酵素の発現も、やはり加令とともに二相性を示し、肝炎肝癌発症時に最も高く、癌病変部で30倍の増大がみられた。以上の結果より、肝薬物代謝系酵素の変動は、メチオニン代謝障害による低メチル化と深く関連していることが明らかになった。LECラットにおいて、肝炎発症よりもかなり以前にすでに低メチル化が進行しており、これが肝炎肝癌発症の原因の1つと考えられる。
中世後期家政文書から見たジェントリの社会生活史的研究

中世イングランドの土地保有者階層であるジェントリの家政会計記録(英国公文書館所蔵未公刊史料E101/516/9)からは、北海沿岸から約70km内陸に位置するリクリングでも、約19種の魚介類(ムール貝・牡蠣・ザルガイ・カニ・ニシン・鱈・小鱈や鱈類・鮭・鯖・シタビラメ・エイ・カレイ・ヒラメ・鰻・アナゴ・カワカマス・コイ・鰯など)を豊富に消費していることが明らかとなった。また1473年9月22-24日におけるエセックス伯滞在が、特別な猟鳥の支出記録から判明するなど、単なる食料消費記録にとどまらない分析可能性も明らかとなった。本研究は、ばらばらになっていた中世後期のジェントリ家系文書史料群を、1家政文書を中心に収集、家系アーカイヴをいわばヴァーチャルに再構築することで、その家系が行った経済社会活動全般を読み解いてゆくケーススタディー的試みである。具体的にはジェントリ家系の経済社会的な活動を見ることができるような、家政会計記録など家政文書史料を残しているエセックスのラングレイ家をえらび、各地の文書館に散在するその家政史料群(とりわけその当主としてのキャサリン・ラングレイ関係史料)を収集して、家系アーカイヴのヴァーチャルな再構築を試みる。その上で、とりわけ社会経済的視点からそれらの史料を分析することで、国内外の中世後期イギリス研究に寄与することを目的としている。本年度は、ラングレイ家の家政会計簿史料を、なるべく正確に転写(トランスクリプト)することに力を注いだ。そのなかで不明な部分については、折良く来日されたカーディフ大学ピーター・コス教授に意見を伺い、あわせてジェントリのライフスタイルやジェントリ意識の問題などを議論することが出来た。コス教授は、14世紀のジェントリ家政文書の分析をもとに、The Foundations of Gentry Life:The Multons of Frampton and Their World,1270-1370 (London,2010)を上梓されたばかりであり、ラングレイ家の家政史料を読み解いてゆく上で貴重な意見交換となった。たとえばラングレイ家史料にはequus(馬)が登場するが、費用のかかる馬を用いた耕作は商品作物を生産する先進的地域でなければ維持できないという側面を持っていることなどの貴重な指摘を受けた。また11月には、同じく来日されたセント・アンドリュース大学ロバート・バートレット教授の研究会を開催し、意見交換を行うことができた。本年度は、第一に、ラングレイ家政会計記録(1473-4)のトランスクリプション(転写)のチェックを終え、その史料学的検討及び訳出を行った。本史料は、フォリオ1から10と、フォリオ11から18の2つの折丁からなっている。内容や形状から、折丁1をつくる際に参照したもとの書き付けの一部あるいは購入が多かった時期の部分についての詳細記録として新たに書かれたものが折丁2として作られ、折丁1とあわせて1冊に綴じられ、折丁1に続く内容が折丁2後半の空白部分に書き込まれたと考えられる。監査の際につけられた印(f.4r,lines 43,44の欄外)とともに、ジェントリ家政会計記録がどのように実際には作成されていったのかを、これらの分析により明らかにすることができた。第二に、同類型のジェントリ家政会計記録につき比較検討するために史料収集を行った。昨年度研究上の意見交換を行った、ピーター・コスによる新しい研究(Coss,Peter R,The Foundations of Gentry Life:the Multons of Frampton and their World,1270-1370,Oxford,2010)は家政会計記録や所領会計簿などから14世紀ジェントリの生活様式を明らかにしたものであり、参考文献資料も充実しているため、C.W.Woolgarの研究と共に、これを用いて史料収集を行った。第三に、ラングレイ家政会計記録の史料学的検討および訳出の成果について、西欧中世史研究会(於九州大学法学部会議室、2011年8月28日)および西欧中世史料論研究会(於九州大学文学部、2011年12月17日)で中間報告と意見交換を行った。とりわけイングランド以外のヨーロッパ中世における会計記録に関して貴重な助言を得ることができた。昨年度に引き続き購入をすすめた、Medieval Family Lifeデータベースにより、未公刊史料を大量に含む中世後期イングランドのジェントリ家政文書群が利用可能になった。

本データベースは、全体で数千に及ぶ書簡史料が中心であるものの、書簡集編纂時にあまり重要でないものとみなされ公刊されなかった家政会計史料、例えばThe National Archives, C47/37/17 An Account Book of Thomas Stonor, 1423-1431や同C47/37/2 Account Book of Alice Stonor, 1432-3などを含んでいる。これらを利用しラングレィ家の家政会計記録と比較考察を行うことで、ラングレィ家家政記録のジェントリ社会生活史における位置づけが可能になった。また、家政会計記録に登場する魚類の同定を引き続き行い、家政会計史料の正確な理解に努めた。Medieval Family Lifeデータベースは、パストン・スタナー・プランプトン・シーリー・アームバラなどのジェントリ家系文書群からなる。このデータベースを活用して、それらの家系が持っていた文書群の成り立ちや全容を、それぞれ再構築し比較考察に努めた。その結果古くから存続し所領をコンパクトに保持し続けているジェントリ家系、新興家系、あるいは商業的富を中心とする家系など、家系のタイプにより家系文書群の構造が特徴的に異なっていることが判明した。家系の特徴にあわせて家系文書群の構造をタイプ分けしモデル化することは、ラングレィ家文書群をヴァーチャルに再構築するうえで大きな示唆を与えてくれる可能性があることが明らかとなった。主たる史料の転写・訳出が順調に進行し、必要な文献資料の収集もほぼ達成されている。ただし、家系アーカイヴの最終的な復元にはまだ時間を要するため、当初の計画通りに、おおむね順調に伸展していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、これまでに本研究解題で達成された主な研究成果である家政会計記録の転写や史料学的分析にもとづき、それらを歴史学的に分析・解釈することを第一に、またこれまでに得られた史料からの情報にもとづき、ラングレイ家の家系アーカイヴを、可能な限り復元できるよう、サフォーク州文書館や英国国立文書館などに分散・所蔵されている史料の所在確認および収集を行うという方策をとることで、本研究解題の達成につとめたい。
浅海に出現した深海化学合成生態系生物の分類と生態

鹿児島湾の水深80-100mで発見された深海化学合成生態系生物群集は世界的に注目されている。これまで非常に貧栄養な深海特有の生物群集として、化学合成細菌を基幹とした生態系の成立が考えられてきていたが、鹿児島湾での発見はこのような認識を覆すものであった。本研究ではこのような鹿児島湾の生物群集における構成生物の分類・生態に関する基礎的な知見を集積することができた。以下にその概要を示す。横須賀にある海洋科学技術センター所属の潜水調査船等を用いた湾奥部の調査が1994年10月25日から27日の3日間実施され、底生生物が採集され、映像資料が入手できた。この潜水船調査に先立ち、研究調査の打ち合せを行い、既存標本を借用することができた。また、11月21日、22日の両日には鹿児島大学水産学部練習船南星丸により、新たに作成した特殊ドレッジで底生生物の採集を試みた。これらの調査の結果、少なくともハオリムシ1新種、多毛類の3新種、二枚貝1新種をはじめとする数多くの底生生物が確認された。成果の印刷公表には時間がかかるが、分類と生態に関しては1995年7月に中国青島で開催される国際多毛類研究者会議で発表する。本研究で新たに採集された材料からはハオリムシの幼生は得られず、初期生活史の解明は進展しなかった。一方、生態観察では、束状の精子放出がわかったことなどから、体内受精する可能性も大きく、また、人工受精ができないことなどから、生殖の季節性は新たな研究テーマとなった。野外での生息状況については、過去の曵航体やROV調査や1994年の有人潜水船の映像記録を整理編集した(ビデオレコーダ等を購入)。生息密度・分布状態・水深・周辺環境などを分析したところ、本海域のハオリムシ群集が世界でも類のない高密度な群集を形成することが判明した。以上、本研究だけでは十分に解明できなかった点もあるが、生物層に関する成果は多く、得られた成果に関しては順次印刷公表するつもりである。
氷コア解析に基づく北部北太平洋への陸起源物質降下量復元

北部北太平で知られている気候レジームシフトと生物基礎生産量変動との関係について調べるために、アラスカ山脈オーロラピーク近傍に発達する氷河において氷コアを採取し、鉄濃度の分析を行った。その結果、10年間の平均鉄沈着量は8.8mg m^<-2>・yr^<-1>で、2001年2002年は、それぞれ、29、19mg m^<-2>・yr^<-1>だった。30m深の海洋表面混合層への鉄の供給は、10年間の平均値では、植物プランクトンを増殖させるほどの影響がないが、2001年、2002年の大規模黄砂時には影響を与えうることが推測された。北米大陸最高峰のマッキンリー山の近傍、アラスカ山脈オーロラ山の北東に位置する氷河上の分氷界において、全長180.17mの雪氷コアを掘削した。掘削に要した期間は、平成20年5月18日6月10日の約3週間である。掘削の傍ら、氷河の氷厚測定、流動速度測定も実施した。掘削した雪氷コア約2000kgは、掘削地点から麓の国道まで空輸し、ここからアンカレッジまで冷凍トラックを用いて輸送した。その後は、ドライアイスを用いて航空機により関西国際空港に空輸し、再び冷凍トラックによって京都の総合地球環境学研究所の冷凍試料室に輸送した。本雪氷コアは、アラスカ山脈において、世界で初めて掘削された雪氷コアである。これまでは、主として海岸よりに位置するランゲル・セントエライアス山脈において雪氷コア掘削が行われてきた。本コアの解析により、北部北太平洋を越えてアジア大陸から北米に輪送される種々の物質について、更なる理解が深まるものと予想される。また、アラスカ山脈は、アラスカにおける森林火災の最頻発地域に位置しているため、本雪氷コアを用いた森林火災の変動史の復元も試みたい。8月以降、この全長180.17mの雪氷コアの種々の分析を総合地球環境学研究所と北海道大学低温科学研究所で進める予定である。まずは、酸素・水素同位体比、主要イオン濃度、鉄を中心とする微量金属濃度の測定を実施する。また、本雪氷コアは、夏に一部が融解する地点で掘削されたコアである。このため、夏期気温の指標となる融解・再凍結氷の分布を優先して定量化し、夏期気温の復元も行う予定である。北米大陸最高峰のマッキンリー山の近傍、アラスカ山脈オーロラ山の北東に位置する氷河上の分氷界において掘削された、全長180.17mの雪氷コアの各種分析を実施した。総合地球環境学研究所においては、低温室において、雪氷コア全部の層序を透過光下において観察し、气泡、氷層・氷板、汚れ層・白濁層などの分布を記載すると同時に、円柱状の氷コア試料をバンドソーによって切断・分割し、種々の分析のための試料作りを実施した。氷板の分布は深度によって大きく変動することが明らかとなり、その多寡は相対的な夏の気温変動の指標となることが期待される。北海道大学低温科学研究所においては、酸素・水素同位体比測定を実施した。このため、Micromass社製のIsoPrime PyrOHをレンタルし、水素同位体比を測定した。酸素同位体比については、現有のFinnigan MAT Delta Plusを用いて測定した。主要イオン、微量金属測定はそれぞれイオンクロマトグラフィーと原子吸光分析装置を用いて測定した。上越教育大学においては、雪氷コア中で発見された火山灰の分析を実施した。これらの種々の分析は現在も継続中であり、平成21年度中に完了する予定である。一方、雪氷コアの掘削と同時に実施された、GPSを用いた高精度表面流動速度観測、氷河表面の測量、並びに氷河底面の電波探査で得られたデータを用い、掘削孔周辺の氷河動力学の解析を実施した。平成21年度までには、この氷河の流動モデルを構築し、掘削地点の歪についての量的検討が可能となる予定である。これにより、酸素・水素同位体比の季節変動によって求められる年間層厚を、氷河表面での堆積時における年間質量収支に換算可能となる予定である。本年度までに得られた成果は、平成20年9月24日に東京大学で開催された(社)日本雪氷学会全国大会において発表した(三件)。平成21年の最終年度は、掘削された雪氷コアの分析・解析に集中して研究を実施した。また、コアの年代を推定するための流動モデルを開発した。掘削直後に測定された氷コアの密度プロファイルは、表面から徐々に増加する山岳地域の寒冷氷河に見られる一般的な傾向が見られた。氷化深度は約55mだった。密度分布に顕著なばらつきがなかったことから、風による削剥、融解の流出入の影響は少ないと考えられる。

目視観察による融解氷層の分布から掘削地点は浸透帯に位置していると判断できた。融解氷層の厚さは10cm近い大きなピークがいくつか見られるがほとんどは2cmに満たない。よって、夏季に生じる融解水は前年の層まで浸透することなく直下の層で再凍結し、化学・同位体シグナルに顕著な擾乱を与えていないと判断した。水素同位体比はほぼ明瞭な季節変動を示し、年層を判別することができた。その結果、34mで8年間に相当すると推定された。流動モデルによれば、コアの最深部の年代は、西暦1925年前後に相当すると結論される。主要イオン分析、微量金属分析を実施し、過去10年間の東部北太平洋域への鉄の沈着量を推定した。その結果、10年間の平均鉄沈着量は8.8mg/m^2・yrで、日本で大規模な黄砂飛来が観測された2001年2002年は、それぞれ、29mg/m^2・yr、19mg/m^2・yrであったことが判明した。大気由来の鉄の海水への溶解度を2%と仮定すると、30m深の海洋表面混合層への鉄の供給は、10年間の平均値では、植物プランクトンを増殖させるほどの影響がないが、2001年、2002年のような大規模黄砂時には影響を与えうることが推測された。
C型慢性肝疾患進展機構の解明

C型肝炎ウイルス(以下HCVと略)は個々のウイルス遺伝子間でゲノム構造の隔たりが大きく、また個人より得られたのウイルスゲノムの経時的変異も観察されている。特に構造領域中のエンベロープ領域に存在するHypervariable Region(超可変領域)は遺伝的多様性の際だって大きい領域であり、この領域にコードされるウイルス蛋白が血中のリンパ球の標的抗原になっていると共に、巧妙に宿主の免疫監視機構をエスケープしていくことによってウイルスの持続感染が成立していく可能性が示唆されている。このような機構によって固体内に形成されるウイルスの分子集団の分子多様性をQuasispeciesとよび、この変化がC型慢性肝疾患の進展に関与している可能性がある。今回我々は、輸血後に肝障害を起こしそのままC型慢性肝炎となった症例において、その起因血たる供血者のHCVゲノムとその症例より得られたウイルスゲノムの多様性の変化を解析した。Hypervariable Regionを含んだクローンは、供血者においては解析した7クローンがほとんど全て何らかのアミノ酸の違いを有していたが、受血者においてはそのクローンが、輸血後約1年半までの検体でほぼ均一なまま保たれており、ウイルス感染後早期においてはウイルス集団の多様性は少なく時間が経つにつれてQuasispeciesが増大していくと考えられた。しかしながら、受血者のクローンは供血者のクローンとは異なったものであり、新しい個体内においてその個体に適応したウイルスクローンが選択的に増殖している可能性が考えられた。この様にC型慢性肝疾患の成立、進展にはウイルス分子の多様性の増大とともに宿主の免疫監視機構エスケープしていく機構が重要であると考えられた。
大気海洋間の気液界面を通しての物質移動および界面近傍の乱流構造に及ぼす降雨の影響

大気中の二酸化炭素濃度の上昇に伴う地球温暖化を正確に予測するために、大気・海洋大循環モデル(GCM)に含まれる不確定要素のひとつである大気海洋間の物質交換のメカニズムを解明することは重要である。大気海洋間の物質移動を促進する要因の一つとして降雨が挙げられる。事実、自然界における気液界面を通しての物質移動に関して、既往研究は降雨により生成される液側界面近傍の乱流渦の影響を無視できないと結論付けている。しかし、雨滴の衝突を伴う気液間の物質移動機構についてもなんら検討されていない。昨年度の研究により液滴の界面衝突時における二酸化炭素吸収メカニズムを定性的に明らかとした。そこで本年度は、昨年度に引き続き液滴の界面衝突時に生成されるボルテックスリングに着目し、ボルテックスリングの渦径および中心速度の測定をハイスピードPIVを用いて行った。その結果、気液界面での液滴衝突によって生成される渦の渦径と渦の中心速度は、液滴の運動量の増加に伴って単調に増加することを明らかとした。この結果は、液滴衝突による物質移動係数が落下液滴の運動量フラックスに比例して増加することを示唆している。現在、これらの結果をまとめた論文を執筆中である。また、液滴衝突現象を再現するためにLevel-set法を用いた直接数値計算プログラムの作成を開始した。しかし、GCMには数多くの不確定要素が含まれているため正確な温暖化予測が行われているとは言い難いのが現状である。この不確定要素の一つに、地球の表面積の約7割を占める海洋と大気間での二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの交換量が、正確に評価できていないことが挙げられる。その原因のひとつは、GCMの大気・海洋間の物質移動量を計算するためのサブモデルにおいて、ウィンドシアーにより液側界面近傍に生成される乱流渦の影響は考慮されているが、代表的な気象現象の一つである降雨の影響については全く考慮されていないことである。本年度は、液滴の界面衝突時における二酸化炭素吸収メカニズムを解明するために、単一液滴落下実験装置を用いて二酸化炭素濃度場と液側流動場の測定を行った。測定には、可視化画像流速計測システム(PIV)とレーザー蛍光法(LIF)を用いた.以下に、得られた知見を列記する。1.液滴衝突により界面が変形している間に二酸化炭素が液流へ吸収される。2.界面の変形が収まった後、雨滴衝突により形成された下降流によって吸収された二酸化炭素が液流バルクへと運ばれていく現在、これらの結果をまとめた論文を執筆中である。