hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア・アフリカの多言語地域における生活と数学をつなぐ授業からのカリキュラム開発

当該研究においてはアジアでは東ティモール、インドネシアの幼児教育から高等教育を対象に、アフリカではザンビア共和国の幼児教育から初等教育を対象として現地調査を実施した。特に言語と数学の関連性、学校外での生活と数学の関わりについて注目して、各学校種において教師・児童、生徒へのインタビュー調査、数学の授業観察、教師、児童、生徒へ質問紙調査を行った。それらの分析の結果、ザンビアや東ティモールでは教授言語と生活言語が異なるために、その言語的な困難性が数学の学習達成度に影響を与えていることが浮き彫りとなった。ザンビアではその困難性を乗り越える為にかけ算の授業研究の研修を実施し、教育の質の向上に寄与した。本年度においてはザンビア共和国(以下ザンビア)で実施した授業開発と、授業開発に関連する理論についての考察、分析を主に実施した。具体的には第一に、前年度3月にザンビアにおいて実施した数学授業開発のワークショップの分析である。この授業開発では、生活と数学の関連が深く、また数学において基礎となり、またその後の内容にも影響を与える乗法単元に注目して現地教員と授業を開発し、実施し、その内容について協議を行った。これらの内容を3日間のワークショップをおさめたビデオ録画から文章化し、また授業開発の成果と課題について整理を行った。第二に、数学授業開発を実施する上で必要と判断したドイツの数学教育の理論や実践について考察を行い、成果を発表した。特に乗法の理解のベースとなる数の理解について示唆が得られたWIttmannの幼児教育の理論、内容について精査し、間接的にはザンビアの乗法指導においての課題克服に関連づけた。第三に授業開発を広義的にカリキュラム開発ともみなし、ザンビアの数学教育のカリキュラムの特徴を理解するため、アフリカ四ヶ国の教科書分析を他の研究者と実施した。その結果、ザンビアの数学教育の特徴をより明確化した。これによりザンビアにおける数学教育のカリキュラムの特徴や課題をさらに浮き彫りにした。これらの成果として第一の点に関しては成果として発表・発行ができていないので鋭意継続する。第二、第三の点に関しては論文を発表した。その他にもザンビアの教育全般に関する理解を深めるための分析を行い、成果を発表した。本年度はネパールとザンビア共和国のカリキュラムを分類、分析して、本研究において焦点化する内容を子どもたちの生活にも深く関連し、また数学教育においても重要な基礎となる「計算分野」と設定した。その理由は現地の子どもたちの低い学習達成度における根本的な問題がその分野にあるということが現地調査で判明したからである。2012年前期においてはメールで各地の研究協力者たちと連絡協議を経て、調査内容や商店を置く数学的内容に関して暫定的に決定した。2012年9月にはネパールのカトマンズとテライ高原に位置するパラシにおいて現地調査を実施した。次いでザンビア共和国では2013年3月に現地調査を実施した。ネパールのカトマンズやパラシでは6校の公立・私立学校を訪問して数学の授業観察を行い、数学教育の現状や課題点を把握した。ネパールの数学教育では暗記や練習偏重の学習指導が行われていることが把握された。また子どもの学習達成度についてペーパーテストや子どもを対象にした文章問題に関してのインタビュー調査を実施した。さらに、授業開発の協力者の教員と面会し、当該研究実施のための計画について話し合い、授業計画案や評価案、数学教科書といったデータやリソースを収集した。ザンビアでは中央州のセレンジェ教育省の協力のもと2日間のワークショップを開催した。近辺の公立初等学校の5校から初等学校の教員が集まり、計算についての議論を重ねた。その話し合いの成果として1桁の乗法に関する授業開発案をグループに分かれて作成した。実際に授業も実施した。授業者以外の教員は授業観察し、記録を取り、最終的にはワークショップ形式で改善案や反省点を話し合った。平成27年度は12月末まで育休を頂いていたので、学会発表、論文執筆等は実施していない。ただし、1月から3月にかけて平成25年度に実施したザンビア共和国でのフィールドワーク(生活に基づいた初等段階における乗法の授業開発)で得たデータを用いて質的な分析を実施した。平成27年度はザンビア共和国においてカリキュラム開発を目指すための授業研究の調査についての成果を発表した。国際学会で2回の論文発表(査読付き)を行うことができた。また、この調査とも関連して、調査で明らかになったこどもたちの数学における半具体物の認識にたいする問いに答えるために、こどもたちの数の認識について12月末ー1月にかけて現地調査を実施した。ザンビアに関しては順調に調査を行い成果を発表することができている。最終年度では引き続きフィールドワークを行なった。ザンビアでは2016年12月と2017年3月に調査を実施して、それぞれ修学前後の子供たちに言語と数学の関連性を調べるインタビュー調査と幼児園訪問、教師・教育関係者へのインタビューを実施した。また2015年度に実施した東ティモールの小学校・中学校・大学におけるインタビューと質問紙調査の分析を行い、成果を口頭発表で行なった。東ティモールの調査においては教授言語が公用語であるポルトガル語である世代、それよりも上の世代と2-3世代で見ると教育で用いる言語が異なっており、それが数学の認識に影響を与えているということが示唆された。また公用語と教授言語が同じ世代に質問紙調査を行なったところ、文章問題の正答率が極端に低く、問題があることが明らかになった。

ザンビアに関しても、就学前の幼児たちは英語をほとんど理解せず、現地語で生活しているため、学校で用いられる特別な英語の表現、教室で用いる英語表現は理解していないことも明らかになった。今後は、ザンビアで得られた調査データを分析して、多言語多文化地域における算数教育の内実について明らかにしていきたい。当該研究においてはアジアでは東ティモール、インドネシアの幼児教育から高等教育を対象に、アフリカではザンビア共和国の幼児教育から初等教育を対象として現地調査を実施した。特に言語と数学の関連性、学校外での生活と数学の関わりについて注目して、各学校種において教師・児童、生徒へのインタビュー調査、数学の授業観察、教師、児童、生徒へ質問紙調査を行った。それらの分析の結果、ザンビアや東ティモールでは教授言語と生活言語が異なるために、その言語的な困難性が数学の学習達成度に影響を与えていることが浮き彫りとなった。ザンビアではその困難性を乗り越える為にかけ算の授業研究の研修を実施し、教育の質の向上に寄与した。当初予定していたザンビア共和国、ネパールでのフィールドワークを終えて研究に活用できるデータを持っているものの、育休による研究中断で、研究のデータ分析が遅れているため。ザンビアの調査結果の分析を行い、成果を発表する。また可能であれば現地調査をあと1回行い、調査の枠組みをザンビアの文脈に合うようにさらに精緻化して大人数を対象にして調査を実施したい。数学教育開発まずは得たデータを分析し、論文にまとめて成果を発信していく予定である。本年度は妊娠・出産のために海外に出張することができなかったため。ザンビアにおいては現地の研究協力者のおかげで2年目以降に計画していた授業開発の1回目をすでに実施することができ、研究は思うよりも早く進展しているといえる。ザンビアにおいては2年目には2回目の授業開発を実施する予定にして研究内容を深化・発展させることを計画している。ネパールにおいては、研究は計画通りに進行しているため2年目は授業実施まで行いたい。一方で計画に含んでいたフィリピンでは近年日本人研究者が多く現地に入っており、関係各所で立て続けて研究支援が行われていることから、日程調整がうまくいかず、1年目は進んでいない。2013年12月から2014年12月まで育休を取得していたため、研究を一時中断した。またそのために研究期間を延長した。これらのことから、研究内容についても変更せざるを得ず、また使用額にも変更が生じた。育休で研究を中断していたため。2016年度に関しては海外での現地調査をさらに1回行って成果をまとめていきたい。今後はこれまでに実施したザンビアの授業開発について分析をさらに加える予定。予定していた日本での協議に関しては、ザンビアについては現地で複数の教員、教育省関係者と既に行っているので必要がない。アジアにおける授業開発に関しては来年度以降実施の可能性を探ることとする。2年目以降は引き続きネパールでの授業開発実施、それからザンビアでの授業開発を深化・発展させていく。
頑強かつ効率的なフードシステムの構築に関する実証的研究

東日本大震災の経験やその前後での食品関連企業等の動向を分析することにより、効率性と頑強性の両方を持ったフードシステムのあり方を検討した。その結果、1リスク回避の基本となる分散化は頑強なフードシステムの構築においても基本となり、また、分散化した物流センターによるネットワークが、頑強性と効率性の両立に有効であること、2頑強性を持つ個人商店等は頑強性を持つが、量的に十分な効果を発揮できないこと、3加工食品や中食製造を行っている大規模農業法人経営は、効率性と頑強性の両面で期待できること、4各種の在庫や地域内で供給される飼料米などは、頑強性という視点で再評価されるべきであること、などが明らかになった。本研究は、フードシステムに求められる平時の効率性と緊急時の頑強性が両立するような望ましい姿のフードシステムをいかにして構築するかを目的としている。後述のように平成25年度は研究代表者の怪我等のために計画通り研究を進めることができなかったが、東日本大震災の被災地で発生したフードシステムの問題点について情報収集し、被災の内容や地理条件のタイプ別および時間経過に応じて整理する形で論点の整理を行った。被災内容・地理的条件については、1.津波被害を受けた東北地方沿岸部、2.地震被害のみの東北地方内陸部、また、3.交通等のインフラの被害により影響を受けた首都圏をはじめとする東北以外の地域に区分して整理した。また、時間経過については、1.震災直後から救援物資等が届くまでの時期、2.救援物資等が届き始めてからほぼ通常のロジスティクスが復旧するまでの時期、3.震災の教訓を活かすような形で復興が行われる時期(平時を含む)に区分できるとして整理した。これらの区分を踏まえて、フードシステムの効率性と頑強性の視点から検討すると、被災内容別には1の沿岸部では震災直後の緊急の食料供給のシステムの構築が最大の課題であり、その後は店舗や商店街の復興という点が効率性と頑強性のポイントとなり、内陸部では震災直後の個人商店の活躍とその後の復旧過程でのスーパーやコンビニなどの全国チェーン組織のバックアップの評価がポイントになり、平時も含む復興の段階でようやく全システムの見直しが行われていると考えられた。また、時間的な経過との関係では震災直後の緊急時とその後の復旧の初期では、フードシステムの中でも物流システムが重要なポイントであると考えられた。平成24年度は、主に、1効率的なフードシステムが持っていた脆弱性の分析と、2前近代的なフードシステムが持っていた頑強性の分析を中心に研究を行う計画であった。1の分析対象は大手スーパーマーケットや大手コンビニエンスストア等が構築した高度なサプライチェーンを想定し、2の分析対象は個人商店等を想定している。分析に当たっては、流通論やサプライチェーンの理論を援用する予定であった。1と2の分析を踏まえて、3効率的で頑強なフードシステムのグランドデザインを提示することが研究全体を通してのねらいである。研究の開始に当たって、食品流通等についての既存の文献を収集し、本研究の特徴としている効率性、脆弱性および頑強性の視点でどのような議論が行われているかを整理し、これまでの議論では不十分な論点を探った。特に、東日本大震災以降、食品の流通等についての調査研究が活発に行われ、多くの文献資料が出版されているので、それらの文献資料を中心に論点を検討した。その結果、効率性と脆弱性の関係については、サプライチェーン理論の中で議論が行われており、その枠組みを食品流通に適用して実態を分析することが有効であると考えられた。また、頑強性については、個人商店に見られるように地産地消などの地域における小規模な流通システムに注目することが必要であるが、同時に大手スーパーや生協等の広域でのネットワーク組織が重要な役割を果たすと考えられた。これらの視点を取り入れて聞き取り調査等の調査項目を整理し、調査票が出来たところまでが24年度の研究で行った内容となる。食品の生産・加工・流通を一連のフードシステムとして把握した場合、平時には効率性が強く要求される一方で、自然災害等に見舞われた緊急時には困難な条件の中でもシステムが存続する頑強性が求められるというように、状況によって異なる二つの基準が求められる。その両立を可能にする仕組みを検討することを本研究の課題としている。東日本大震災から4年を経て、多くの報告書や文献が利用できるようになったので、それらの情報収集、整理・分析、またこの間に研究代表者が様々な機会に企業等から聞き取りを行った結果も併せて整理・分析することにより、この間のフードシステムの変化の特徴を検討した。その結果、効率性と頑強性の両立に関わるものとして、以下のような方向性が抽出された。(1)生産の段階では、輸入品に依存することにより効率性を追求する動きと国産品への依存を強めることにより頑強性を追及する動きの両面がある。ミックスのあり方が検討課題となる。

(2)加工食品の流通については、流通業界の寡占化の傾向とも関連しながら、物流の再編が進んでいる。物流センターの立地変更においては、効率性の向上と安定的な物流ルートの確保が両立する形で展開される。(3)生鮮食品の流通においては、流通ルート多様化の中で量販店と地場の生産者との連携が広がっている。通常は付加価値販売の視点で見られるが、ローカルなシステムを持つことは頑強性にもつながる。(4)備蓄が可能な米などについては、流通の各段階のみならず消費者のレベルでの備蓄も頑強性に役立つが、消費者レベルでの備蓄はあまり進展せず、課題が残っている。食料経済学平成25年度は、研究代表者が怪我をしたり体調が不良であったことで、授業をはじめとする学内の教育活動や研究活動に大きな影響が出てしまい、計画通りに研究を進めることができなかった。研究の進捗状況は遅れている。遅れている理由は、私自身がこの一年間過労で体調が悪かったことである。そのため、予定していた速さで既存の文献のレビューを終えることが出来ず、予定していた調査まで進むことが出来なかった。遅れの原因となった怪我や体調については、現在はそれらの影響もなくなったので、これまでの遅れを取り戻すべく、研究を進める。これまでの研究で重要であると判断された論点を中心に、効率的に研究を進める。また、本研究と時間的に競合する恐れのある活動は極力控え、本研究に専念する。当初の予定では、平成25年度は、3効率的で頑強なフードシステムのグランドデザインを考えることを中心にして、1効率的なフードシステムの脆弱性と2前近代的なフードシステムの頑強性についての補足調査を行う計画であった。平成24年度において調査票を作成した1と2の調査を今年度の前半で実施する。論点を絞り込んだ調査を予定しているので、24年度の遅れをここで取り戻せると考えている。そして後半で3のテーマについて検討する。平成26年度は当初の計画通り、1と2を踏まえてフードシステムのあるべき姿について研究を実施する。研究代表者が怪我や体調不良で予定通りに研究を実施できなかったことによるものである。研究代表者の怪我等の影響は無くなったので、これまで遅れていた研究を計画に沿って、効率的に実施する。上記の今後の研究の推進方策に沿って研究成果を出せるように、適切に研究費を使用致します。
化学反応法による炭素前駆体の合成と新相の探索

本研究は科学的に修飾した新規なポリイミドを合成し、そのフィルムを焼成することにより、新規な機能を有する炭素フィルムを作成することを目的としている。まず、前駆体高分子の相分離構造を利用することにより、新規な炭素前駆体として、多孔性ポリイミドフィルムを作成した。多孔性ポリイミドフィルムの前駆体としては、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸とポリウレタンプレポリマーとを種々の比率で反応させることにより、一連のポリ(イミド-ウレタン)フィルムを得た。このフィルム中では、イミド成分とウレタン成分とが相分離している。そこで、フィルムを300400°Cで熱処理したところ、耐熱性に劣るウレタン部分のみが分解し、見た目には滑らかだが、かなり均一な細孔を有する多孔性ポリイミドフィルムが得られた。ウレタン成分とイミド成分の比率や分子構造を変化させると、多孔性ポリイミドフィルムの細孔のサイズや数が非常に大きく変化することがわかった。さらに、多孔性ポリイミドフィルムを900°Cで1時間焼成したところ、細孔構造を保持したまま炭素化し、多孔性炭素フィルムが作成できた。X-線回折から多孔性炭素フィルムの結晶構造は、通常のポリイミドフィルムからの炭素化フィルムと同様であることがわかった。多孔性炭素フィルムの電気伝導度は細孔の数が増えると小さくなっていく。今後、多孔性ポリイミドフィルムおよび多孔性炭素フィルムの細孔構造を吸着などを利用して検討すると共に、細孔のサイズや数をより幅広く変化させる方法を開発する。
完全速度整合型超広帯域光変調器の研究

近年、筆者らは「光波と変調波の速度を完全に一致させることにより、従来困難とされてきた超高速・広帯域光変調器が実現可能であること」を見出し、理論的・実験的検討を進めてきている。今回、科研費補助金を得て研究を進めた結果、新たに立体構造に基づく光変調器を提案することができた。その理論的特性は、波長1.3umおいて変調帯域幅209GHz,半波長電圧4.8V,性能指数1.1mW/GHzと優れたものである。本研究では、技術の積み上げが進行しつつあるニオブ酸リチウムを用いた素子を取り上げ、「解析・設計」を中心に、原理確認のための基礎的実験を行った。提案素子の概要素子はリッジ型光導波路(断面凸状)とその上部に形成された低屈折率部(解析では空気層を仮定)、およびリッジを挟むように配置された縦型進行波電極から構成されている。本素子では変調波が低屈折率部に電界をリ-クしながら光導波路部分を伝搬するので速度が上昇し、光波と変調波が等速度(速度整合)で伝搬するので帯域幅は理論上無限大となる。実際には、分散と電極損失により制限を受ける。電極損失としては表皮効果の影響がもっとも大きい。これらを考慮して解析した結果、(リッジの高さd_L)/(リッジの幅W)=0.04、(電極の高さd)/(リッジの幅W)=2.5において完全速度整合し、同時に電源とのインピ-ダンス整合も達成される。Cu電極の計算例では、素子長5mmでは帯域幅1THzであるが、分散による帯域幅の上限は350GHz程度と見積もられ、特性限界として素子長1cmで209GHzである。基礎的実験ECRエッチング装置を用いて、光導波路や電極の部分試作を行った。定在波の測定結果より変調波の速度が計算どうり上昇すること、高能率であることが明らかとなり、16GHzまで光変調が確認できた。今後、試作検討を継続したい。
確率的カットオフ法による、微小磁性体における熱揺らぎ耐性の解明

最初に、確率的カットオフ法とWang-Landau法を組み合わせることにより、微小磁性体における熱的安定性を短い計算時間で精度良く求める手法を開発した。次に、その手法を球状のコバルトナノ磁性粒子の問題へ適用し、その熱的安定性のサイズ依存性を明らかにした。さらに、今回開発した手法をナノ狭窄磁性体における幾何学的閉じ込め磁壁の問題へ適用し、磁壁構造の熱的安定性と磁気抵抗の熱ノイズの関係を明らかにした。確率的カットオフ法とWang-Landau法を組み合わせることにより、長距離相互作用である磁気双極子相互作用を含む磁性体において、計算時間を大幅に短縮しつつ、磁化の関数としての自由エネルギーを高精度で測定する方法を開発した。この自由エネルギーのデータから自由エネルギー障壁を求めることにより、ナノ磁性体の熱的安定性を長いタイムスケールに渡って定量的に評価することができる。磁性体の微小化が進むにつれ、いかに微小化と熱的安定性の両立を図るかという問題は今後ますますその重要性を増すと考えられており、その意味において本研究の持つ意味は大きいと言える。また本手法の適用研究として、最初に、狭窄磁性体における厚さ数ナノの磁壁(幾何学的閉じ込め磁壁)の熱的安定性を定量的に評価した。そして、熱的安定性が狭窄磁性体の形状にどのように依存するかを調べ、高い熱的安定性を保つための最適な形状を明らかにした。また、得られた自由エネルギーのデータを用いて、熱揺らぎに由来する電流抵抗ノイズの評価を行った。狭窄磁性体はサイズが小さく、熱揺らぎの影響を強く受けるため、本研究で得られた知見は、狭窄磁性体を実際に磁気ヘッドとして応用する際に大きな役割を果たすものと考えられる。さらにもう1つ適用研究として、コバルト微小磁性体において熱的安定性のサイズ依存性を調べ、直径11ナノメートル以上であれば熱的安定性が保たれるとの結果を得た。このような研究により微細化の限界を明らかにすることは、今後磁性体の微細化を進める上で極めて重要である。最初に、本研究課題において申請者は、磁性体の熱的安定性を定量的に評価する手法を開発したのだが、本手法を国際学会「Statphys24」において発表し(11.「研究発表」における第1学会発表)、さらに論文への投稿を行った。論文に関しては現在投稿中である。磁性体の熱的安定性は微細化と共に減少する傾向があるため、磁性体の微細化が進められている今日、熱的安定性の定量的評価を可能とする本研究の意義は大きいと言える。次に、上述の方法において用いている、Stochastic Potential Switchingアルゴリズムの再形式化と改良を行った(「11.研究発表」における第1論文)。その結果、長距離相互作用系において、熱平均エネルギーと比熱の測定、及びレプリカ交換モンテカルロ法との併用を効率的に行うことが可能となった。熱平均エネルギーと比熱は物理における主要な測定量であること、レプリカ交換モンテカルロ法との併用により熱平衡状態への緩和が格段に促進されること、及び本手法は長距離相互作用系全般で使える汎用性の高いものであることから、本研究の結果は極めて重要であると言える。さらに、これらの手法の適用研究として、前年度に引き続き、ナノコンタクトに閉じ込められた厚さ数ナノの磁壁(幾何学的閉じ込め磁壁)の熱的安定性に関する研究を行った。そして、磁壁の熱的安定性と磁気抵抗の熱ノイズが、磁壁の捻り角にどのように依存するかを明らかにした(11.「研究発表」における第3学会発表)。さらに、スピン偏極電流によって駆動される磁壁ダイナミクスの捻り角依存性に関する研究も行った(11.「研究発表」における第2論文)。本研究で得られた知見は、幾何学的閉じ込め磁壁を磁気ヘッドやマイクロ波発信素子として応用する際に大きな役割を果たすものと考えられる。
cDNAアレイによる前立腺発がん物質のin vivoスクリーニング法の開発

昨年度は既知のラット前立腺発がん物質である2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]pyridine(PhIP),3,2'-dimethyl-4-aminobiphenyl(DMAB)およびCadmiuimを用いて、これらの発がん物質に共通して発現が上昇/下降する遺伝子を網羅的に検索した。6週齢のラットにPhIP(100mg/kg体重),DMAB(50mg/kg体重)およびCadmium(3mmol/kg体重)を、それぞれDay0およびDay7に投与し、Day10に屠殺剖検して腹葉前立腺からRNAを抽出した。Affymetrix社のRat Genome230 2.O Arrayを用い、搭載された31,000個のprobeにおける発現量を測定した。対照群と比較して発がん物質投与群で、発現量が2倍以上に上昇/下降する遺伝子を検索した結果、発現上昇が観察された遺伝子は、PhIPでは40個、DMABでは43個、Cadmiumでは53個で、3つの発がん物質で共通して発現が上昇したものは、oncomodulin(OM)をはじめとする3個であった。本年度は昨年度解析した3種の前立腺発がん物質を投与したラットの前立腺の組織像の検討し、発がん物質に共通して発現が上昇している遺伝子として同定されたOMの免疫組織学的検討を行った。その結果、無処置、および発がん物質投与ラットの前立腺癌組織には少数の細胞にOM陽性所見は認められるが、DMAB以外は明らかな発がん物質投与による影響は見いだされなかった。以上より、免疫染色のよりOMの検索は前立腺がん物質のin vivoスクリーニング法としては不向きである事が明らかとなった。本年度は既知のラット前立腺発がん物質である2-amino-1-methy1-6- phenylimidazo[4,5-b]pyridine(PhIP),3,2'-dimethyl-4-aminobiphenyl(DMAB)およびCadmiuimを用いて、これらの発がん物質に共通して発現が上昇/下降する遺伝子を網羅的に検索した。Affymetrix社のRat Genome 230 2.0 Arrayを用い、搭載された31,000個のprobeにおける発現量を測定した。また発現低下が観察されたものは、PhIPでは725個、DMABでは744個、Cadmiumでは712個で、3化合物で共通して発現が低下したものは、594個であった。さらに、発がん物質群の腹葉前立腺におけるOMの発現上昇を確認する目的で定量的RT-PCRを行った結果、GAPDHで補正したOMの相対発現量は、対照群で平均0.1に対して、PhIP群で24,DMAB群で5.0,Cadmium群で1.3と発現上昇が確認できた。今後、前立腺発癌におけるoncomodulinの機能を検索し、この結果をもとにoncomodulineが未知の化学物質の前立腺発がん性をスクリーニングする方法が妥当かどうか追究する予定である。

6週齢のラットにPhIP(100mg/kg体重),DMAB(50mg/kg体重)およびCadmium(3mmol/kg体重)を、それぞれDay0およびDay7に投与し、Day10に屠殺剖検して腹葉前立腺からRNAを抽出した。Affymetrix社のRat Genome 230 2.0 Arrayを用い、搭載された31,000個のprobeにおける発現量を測定した。対照群と比較して発がん物質投与群で、発現量が2倍以上に上昇/下降する遺伝子を検索した結果、発現上昇が観察された遺伝子は、PhIPでは40個、DMABでは43個、Cadmiumでは53個で、3つの発がん物質で共通して発現が上昇したものは、oncomodulin(OM)をはじめとする3個であった。本年度は昨年度解析した3種の前立腺発がん物質を投与したラットの前立腺の組織像の検討し、発がん物質に共通して発現が上昇している遺伝子として同定されたOMの免疫組織学的検討を行った。その結果、無処置、および発がん物質投与ラットの前立腺癌組織には少数の細胞にOM陽性所見は認められるが、明らかな発がん物質投与による影響は見いだされなかった。以上より、免疫染色のよりOMの検索は前立腺がん物質のin vivoスクリーニング法としては不向きである事が明らかとなった。
酸化物ナノシート表面におけるPZT薄膜の配向成長およびドメイン形成機構の解明

平成30年度の研究進行においては、これまでの過程で得られた配向制御PZT膜におけるドメイン形成様式ならびにそれらのスイッチング挙動を関する更に詳しい調査を進めると同時に、各種配向膜の結晶配向性の更なる改善を試みることを主目的とした。Ca2Nb3O10ナノシートを界面層とした(001)c配向PZT膜の結晶化において、Ca2Nb3O10ナノシートとの格子整合を起点とした界面層からの「a軸配向」モードの結晶成長に加え、膜材料のバルクあるいは最表面領域から進行する所謂「ランダム配向」モードの結晶成長が同時進行することが確認され、後者を制限することで(001)cドメインに富んだ高配向性膜の成長が実現可能であることが判明した。更に電場印加下での配向PZT膜の分極反転挙動に関する調査結果より、ナノシート直上の界面付近の領域では大電場印加に伴ったドメインスイッチング的な分極軸の再配列に相当する現象は発生し難く、厚膜化等に伴ったバルク領域の増大に伴いa-c軸ドメインスイッチングなどによる分極軸の整列が容易に発生することを解明した。最終的にはこれらの現象を利用することにより(100)SrRuO3//(100)SrTiO3単結晶基板上に形成されるエピタキシャルPZT膜に匹敵する分極特性を実現することに成功した。一方、(111)配向制御においては、ナノシートの安定性欠如がこれまでPZT膜の配向性制御を阻害したものと予想され、界面層合成やPZT膜形成時の雰囲気制御などにより不完全ではあるが優先的な(111)配向を有するPZT膜を作製するまでに至った。これらの分極特性を調査した結果からはドメインスイッチング的な分極軸整列の挙動は確認されず、通常のエピタキシャル膜同様、分極軸の再配列を伴わない分極反転の機構を示すものと理解することができる。平成28年度の研究進行においてはPZT薄膜の結晶配向制御を実施するための酸化物ナノシート材料の選定および合成を実施した。主として基板面方位に対してPZT(001)cおよび(111)c面の配向制御を行なうことのできるナノシート材料を準備することを本年度の目標とした。PZT固溶体の結晶系はその化学組成(PbZrO3/PbTiO3比)に応じて相転移し(正方晶あるいは菱面体晶)、その結果として単位格子の分極方位は著しく変化する。従って基板面方位への分極軸配向を実現するため、本年度の研究においてはPZT(001)cおよび(111)c面配向用のナノシート材料の選定を実施する必要がある。これまでの研究成果よりPZT(001)c面配向用のナノシート材料としてCa2Nb3O10が有効で判明しており、また、文献調査の結果よりMnO2やMoO2などがPZT(111)c面配向用に適するナノシート材料の候補に挙げられるため、主としてこれらの材料をターゲットとして材料合成を実施した。酸化物ナノシートの合成は、母材となる層状構造酸化物結晶の合成(固相法orフラックス法)、続いてそれらのイオン交換による層間剥離、といった手段により実施した。合成された酸化物ナノシートを水溶媒に分散し、これをシリコンウェハ等の基板表面にディップコーティングすることでナノシートをバッファー層として担持した基板を作製した。合成されたナノシートは形態観察(SEM, TEM, AFM)および結晶構造評価(XRD, HRTEM)などのキャラクタリゼーションを実施すると同時に、ナノシート担持基板表面へのPZT薄膜堆積(ゾルゲル法)を実施することで格子整合性の有無を評価した。PZT(001)c面配向用ナノシート材料の合成ならびに基板担持に係る実験については本年度の研究進行により十分な成果が達成されており、現在までに良好な結晶性を有するナノシート材料の合成、およびそれらを利用したPZT膜の結晶配向性制御に成功している。一方、PZT(111)c面配向用ナノシート材料の準備に係る実験については前者ほど十分な成果は達成されておらず、合成されたナノシート材料はPZT層の結晶配向性に有効な効果を及ぼすことが判明したものの、ナノシートの結晶性不足により未だ完全なPZTの結晶配向制御には至っていない。これらの問題に対しては合成条件の最適化等の実験を引き続き実施すると同時に、結晶性および格子整合性を補助するための界面層(SrRuO3等の導電ペロブスカイト)の併用や、(011)c面等の他方位配向性ナノシートの採用、などを視野に入れた課題の着手をあわせて検討する。平成29年の研究進行においては、昨年度から継続してPZT薄膜の結晶配向制御を実現するための酸化物ナノシート材料の選定・合成を進めると同様、それらの利用により配向制御されたPZT薄膜の配向成長様式ならびにドメイン形成挙動に関する知見を収集することが主目的となる。昨年度に材料合成技術が確立されたPZT(001)c面配向用のナノシート材料Ca2Nb3O10の利用により厚さ数十から数千ナノメートルまでの広範囲の膜厚においてPZT強誘電体層の結晶配向性が制御可能で有ることがこれまでの研究により判明し、また、それらの基板面内方向に対しては等方的なランダム配向性の結晶配向モードが存在することが確認できた。

更に、強誘電性特性の評価結果より、正方晶PZT薄膜(Zr/Ti比=40/60)においてはPZT単位格子の分極軸が面内方位に配向した所謂「a軸配向」モードの結晶成長が進行し、それらに大電場を印加することにより分極軸が基板面面外方位へと再配列するという「ドメインスイッチング」に類似する挙動を初めて確認することに成功した。一方の他方位配向用のナノシート材料の選定については、(111)配向用のMnO2やMoO2ナノシートの合成条件に関する選定を継続中である。ナノシート剥離や合成後の保存時要件などを調製することによりPZT薄膜の結晶配向度を向上させることができたが、それらは完全な結晶配向成長には到らず、ナノシート合成ならびにPZT結晶成長の条件検討が必要と判断される。PZT(001)c面配向用ナノシートの取り組みについては、ナノシート材料の選定が完了し、それらを利用した結晶配向性や分極ドメイン制御に関する研究が予定を先行する形で進行している。一方のPZT(111)c面配向用ナノシート配向用ナノシートの選定および合成については、完全配向膜を作製するに至っておらず、それらの解決に向けた方策を引き続き検討する必要がある。これまで同様の材料合成条件の最適化に加えて結晶性・格子整合性の差異を補助する界面層や他配向ナノシートの採用など、目的達成のためのアプローチを取り入れる予定である。平成30年度の研究進行においては、これまでの過程で得られた配向制御PZT膜におけるドメイン形成様式ならびにそれらのスイッチング挙動を関する更に詳しい調査を進めると同時に、各種配向膜の結晶配向性の更なる改善を試みることを主目的とした。Ca2Nb3O10ナノシートを界面層とした(001)c配向PZT膜の結晶化において、Ca2Nb3O10ナノシートとの格子整合を起点とした界面層からの「a軸配向」モードの結晶成長に加え、膜材料のバルクあるいは最表面領域から進行する所謂「ランダム配向」モードの結晶成長が同時進行することが確認され、後者を制限することで(001)cドメインに富んだ高配向性膜の成長が実現可能であることが判明した。更に電場印加下での配向PZT膜の分極反転挙動に関する調査結果より、ナノシート直上の界面付近の領域では大電場印加に伴ったドメインスイッチング的な分極軸の再配列に相当する現象は発生し難く、厚膜化等に伴ったバルク領域の増大に伴いa-c軸ドメインスイッチングなどによる分極軸の整列が容易に発生することを解明した。最終的にはこれらの現象を利用することにより(100)SrRuO3//(100)SrTiO3単結晶基板上に形成されるエピタキシャルPZT膜に匹敵する分極特性を実現することに成功した。一方、(111)配向制御においては、ナノシートの安定性欠如がこれまでPZT膜の配向性制御を阻害したものと予想され、界面層合成やPZT膜形成時の雰囲気制御などにより不完全ではあるが優先的な(111)配向を有するPZT膜を作製するまでに至った。これらの分極特性を調査した結果からはドメインスイッチング的な分極軸整列の挙動は確認されず、通常のエピタキシャル膜同様、分極軸の再配列を伴わない分極反転の機構を示すものと理解することができる。引き続き結晶配向制御用ナノシートの合成を進行するとともに、配向制御の達成された(001)c配向性PZT膜に対しては基板種の選定に基づいた熱応力のチューニングによるドメイン構造制御を試行する。配向性PZT薄膜中に存在する「分極ドメイン」と「非分極ドメイン」の分率を"熱応力"の印加によりコントロールすることを試みる。
統計科学と知識発見に対する対称錐計画法の応用とアルゴリズムの研究

本研究は,統計科学,知識発見,機械学習,パターン認識の分野における対称錐計画の応用およびそのためのアルゴリズムについて研究するものである.より具体的には,a)大規模グラフィカルガウシアンモデル(GGM)による時空間モデリングおよび因果解析;b)非負多項式やスプライン関数による密度関数モデルによるパラメトリック独立成分解析;c)2次錐制約や半正定値制約を活用した判別手法の開発;を目標として研究を進めた.その基礎となる「半正定値制約条件下での重み付きlog det関数和最大化問題」について研究し,半正定値計画問題に対する標準的多項式時間主双対パス追跡法を拡張することに成功した.これは,区分的に滑らかな「拡張中心曲線」を離散的に辿って「拡張双対ギャップ」を0に向けて減少させて最適解を求めるものである.また,予備的なプログラムを用いて現実の問題から派生する大規模グラフィカルガウシアンモデルの例題(約2000次元,5000自由度)を解き,提案したアルゴリズムのヒストグラムデータからの密度推定への応用,開発したプログラムの高速化の方策について検討した.特に,実問題への応用として,マウスの行動の社会性と遺伝子の関係について,定量的に理解するために,ケージに入れた2匹のマウスのtoトラッキングデータによる距離分布を提案手法で推定するための検討なども行った.半正定値制約条件下での重みつきlog det関数和最大化問題は情報科学,数理科学の種々の分野に多数の応用を有するが,開発したアルゴリズムの個別分野への適用は今後の課題である.このテーマ以外にも,Lpノルム基準に基づくクラスタリングや施設位置決定問題のためのアルゴリズムなどについて研究を行った.近年,最適化においては,半正定値計画問題や2次錐計画問題と呼ばれる凸最適化問題が実用化されつつある.これらの問題は,対称錐上の線形計画問題と呼ばれ,豊かな表現力を有し,内点法により大規模問題が理論的にも実用的にも効率的に解ける.本研究は,研究代表者と研究分担者が共同して,統計科学,知識発見,機械学習,パターン認識の分野における対称錐計画の応用およびそのためのアルゴリズムについて研究するものである.より具体的には,a)大規模グラフィカルガウシアンモデル(GGM)による時空間モデリングおよび因果解析b)非負多項式やスプライン関数による密度関数モデルによるパラメトリック独立成分解析c)2次錐制約や半正定値制約を活用した判別手法の開発に取り組む予定である.研究代表者はこれらの問題に取り組むための実験的プログラムを作成しているが,本格的に研究を進めるためには,プログラムの求解時間を短縮するように,改良することが必要となる.2004年11月末の研究分担者の来日後,プログラムの改良に向けて,データ構造などの検討を現在進めつつある.また,基本となる「半正定値制約下でのlog det関数の最大化問題」について,主双対内点法の多項式性について理論的解析を進めている.本研究は,統計科学,知識発見,機械学習,パターン認識の分野における対称錐計画の応用およびそのためのアルゴリズムについて研究するものである.より具体的には,a)大規模グラフィカルガウシアンモデル(GGM)による時空間モデリングおよび因果解析b)非負多項式やスプライン関数による密度関数モデルによるパラメトリック独立成分解析c)2次錐制約や半正定値制約を活用した判別手法の開発本研究は,統計科学,知識発見,機械学習,パターン認識の分野における対称錐計画の応用およびそのためのアルゴリズムについて研究するものである.より具体的には,a)大規模グラフィカルガウシアンモデル(GGM)による時空間モデリングおよび因果解析;b)非負多項式やスプライン関数による密度関数モデルによるパラメトリック独立成分解析;c)2次錐制約や半正定値制約を活用した判別手法の開発;を目標として研究を進めた.その基礎となる「半正定値制約条件下での重み付きlog det関数和最大化問題」について研究し,半正定値計画問題に対する標準的多項式時間主双対パス追跡法を拡張することに成功した.これは,区分的に滑らかな「拡張中心曲線」を離散的に辿って「拡張双対ギャップ」を0に向けて減少させて最適解を求めるものである.また,予備的なプログラムを用いて現実の問題から派生する大規模グラフィカルガウシアンモデルの例題(約2000次元,5000自由度)を解き,提案したアルゴリズムのヒストグラムデータからの密度推定への応用,開発したプログラムの高速化の方策について検討した.特に,実問題への応用として,マウスの行動の社会性と遺伝子の関係について,定量的に理解するために,ケージに入れた2匹のマウスのtoトラッキングデータによる距離分布を提案手法で推定するための検討なども行った.半正定値制約条件下での重みつきlog det関数和最大化問題は情報科学,数理科学の種々の分野に多数の応用を有するが,開発したアルゴリズムの個別分野への適用は今後の課題である.このテーマ以外にも,Lpノルム基準に基づくクラスタリングや施設位置決定問題のためのアルゴリズムなどについて研究を行った.
中枢神経を標的にした心不全致死病態の治療に関する基礎研究

独自の心臓マイクロダイアリシス法で拡張型心筋症モデルマウスの心臓副交感神経(心臓保護作用を有する)の活動を計測した結果、中枢のアドレナリン受容体を介した副交感神経応答が、野生型マウスに比べ、有意に減弱していた。中枢を介した自律神経調節作用を持つグレリンを拡張型心筋症マウスに1ヶ月間皮下注射すると、心臓副交感神経活動の亢進と交感神経活動の抑制と同時に、心筋線維化の抑制と心臓収縮機能の改善が得られ、2ヶ月齢での致死率は50%から5%に低下した。グレリンは急性心筋梗塞モデルラットでも心臓交感神経活動を抑制し、心臓収縮機能と致死率の改善をもたらした。本研究の目的は、心不全モデル動物おいて、不整脈・突然死や心臓収縮不全などの致死性病態の発生と中枢神経を介した心臓自律神経活動制御の関係を多角的に解析し、病態の神経性機序の解明及び中枢神経作用薬の評価・開発することである。今年度は、以下の研究を進めた。1)昨年度開発したマウスでの心臓マイクロダイアリシス法を拡張型心筋症マウスに応用し、心臓副交感神経機能を評価した。その結果、正常マウスと比較し、副交感神経機能低下による心筋間質でのアセチルコリン放出低下が見出された。2)拡張型心筋症マウスでのグレリン注射の効果を調べた。その結果、致死的不整脈および心筋線維化の抑制により、生存率が大幅改善した。同時に、心拍変動時系列のスペクトル解析で、グレリンによる心臓交感神経活動の低下および副交感神経活動の増大が示唆された。以上より、グレリンの神経性調節を介した慢性心不全の改善効果が示唆された。3)ラット心筋梗塞における急性期グレリン単回注射の効果を、心筋梗塞発症2週間後に調べた。その結果、グレリンは、生存率改善、心臓線維化(リモデリング)抑制、心収縮機能改善作用を有することが分かった。同時に、心臓交感神経電気的活動の有意な低下を見出した。4)グレリンの中枢を介した心臓自律神経調節を明らかにする目的で、家兎の脳室へのグレリン投与時の心臓間質ノルエピネフリンとアセチルコリン放出の変化を調べた。その結果、アセチルコリンのみの放出増大を見出した。以上を総合して、拡張型心筋症および心筋梗塞モデル小動物を用いた慢性心不全においては、心臓自律神経活動の制御により、致死的不整脈抑制、リモデリング抑制、心機能改善および生存率改善が得られた。グレリンは、末梢の求心性神経への作用と中枢への直接作用を介して、心臓交感神経活動を抑制、副交感神経活動を増大させることで、上記の慢性心不全改善効果をあらわすと考えられた。本研究の目的は、心不全モデル動物に、独自の方法(心臓microdialysis法、心電図テレメトリー計測法、放射光心・血管運動機能計測法など)を応用することで、不整脈・突然死や心臓収縮・拡張不全などの致死性病態の発生と中枢神経を介した心臓自律神経活動制御の関係を多角的に解析し、病態の神経性機序の解明及び中枢神経作用薬の評価・開発することである。平成23年度は、主に以下の研究を進めた。1)マウス心不全モデルおいて心臓副交感神経の役割を解明する目的で、心臓microdialysis法によるマウス心臓副交感神経活動の評価法を初めて開発した。麻酔下マウス左心室にdialysis probeを埋め込み、エゼリンを含むリンゲル液で10分間灌流、10分間で20マイクロリーターの灌流液を回収し、HPLCでアセチルコリンの濃度を計測した。頚部迷走神経の電気刺激に対し、正比例型の刺激ー応答曲線が得られ、病態モデルへの応用が可能となった。2)高脂肪食で心筋梗塞を発症するSR-B1 KO/ApoeR61h/hマウスに対し、心筋梗塞発症と冠動脈血管機能障害の関係を、放射光冠細動脈造影を用いて、評価した。冠細動脈の一酸化窒素及びEDRF放出能低下とβアドレナリン受容体機能低下が見出された。3)グレリンは急性心筋梗塞で、心臓交感神経活動の低下及び副交感神経活動の増大作用を介し、致死性不整脈とリモデリングを抑制することが判明している。そこで、拡張型心筋症モデルマウスでの効果を調べた。その結果、生後2ヶ月での生存率が50%から95%に大幅改善した。また、心電図テレメトリー計測によるRRインタバルのリアルタイム周波数解析で、グレリンによる心臓交感神経活動の低下が示唆された。以上より、グレリンの慢性心不全に対する有効性が示唆された。当初予定した1)microdialysis法のin vivoマウス心臓への応用、

2)覚醒マウスでの心電図テレメトリー計測、3)放射光心血管機能画像解析、4)in vitroでの病態解析に関し、1)、2)、3)については、方法の開発・確立、さらには、心臓自律神経活動と心不全進行の関係解析まで研究が順調に進んだ。しかし、4)については予定通りには進んでいない。心臓の標本は保持しているので、24年度に進める予定である。全体的には、心不全の神経性病態解明と中枢神経標的の心不全治療薬開発に向けて、研究は順調に進んでいる。平成24年度は、23年度に確立した方法を病態モデルに応用してデータ取得し、得られた知見を統合して研究目的を達成する。病態モデルとして、我々が開発した拡張型心筋症モデルマウスを研究の中心とする。このマウスの心不全進行における、心臓交感・副交感神経活動の役割を、麻酔下ではmicrodialysis法で、無麻酔下では心電図テレメトリー計測法による解析で解明する。さらに、23年度に発見したグレリンのこのマウスに対する延命効果が、心臓自律神経活動の変化とどのように関係するのかを解明する。同時に心臓リモデリングの進行度合いについても病理的及び生化学的に調べる。次年度の主な研究費使用対象は以下の項目である。1)心電図テレメトリー送信器の再生、2)スプリング8での実験旅費、3)グレリンなど薬品、4)in vitro研究での消耗品テレメトリー送信器再生とグレリンは高価であるので、他の項目とバランスをとりながら慎重に研究費を使いたい。
超電導ケーブルの実用化に資する多芯金属バリア超電導テープの作製と評価

7芯Niバリア超電導テープを作製したが、既存の機器ではNiバリアを十分薄くすることができず、臨界電流値はゼロであった。一方、作製方法の改善で7芯バリア無し超電導テープの臨界電流値は6.4 Aまで向上した。超電導テープの通電損失を評価するため、LabVIEWにより自動計測システムを構築した。住友電工および古河電工が作製した超電導ケーブルを対象として交流損失を計算し、測定値と一致する結果を得た。H19年度の研究の目的は「多芯金属バリア超電導テープの作製方法の最適化」であり、研究実施計画は「1.多芯金属バリア超電導テープの作製」、「2.その評価」であった。金属バリアに加工性が良好なNiを選定して多芯金属バリア超電導テープの作製を行ったところ、1.圧延機の回転速度が速すぎてテープに欠損が生じる、2.Niバリア層が厚すぎる、という問題が生じた。臨界電流密度を評価した結果、値はゼロであった。また、臨界温度を評価した結果、超電導状態を示す反磁性の値が非常に弱いことが分かった。これは、Niバリア層が厚すぎて、テープを焼結する際に超電導前駆体が外部の酸素を十分に取り込めずに前駆体が十分に成長できないためと考えられる。この問題を解決するため、1.フィラメント数を19本から7本に減らしてNiバリア層を薄くする、2.圧延機の動力にインバータを取り付けて回転速度を調整できるようにする、3.テープ母材をAgからAg合金(Niの硬度により近いもの)に変えることでテープの加工性を良くする、の3つの改善方法を取り入れてさらにテープ作製を行っていく。また、根本的なテープ作製方法の改善を目指して、バリア無しの多芯超電導テープについても作製と評価を行った。フィラメント作製時に丸ダイスから六角ダイスに変更することで、完成した多芯テープのフィラメント断面がより平滑なテープが作製できるようになった。その結果、臨界電流密度が5×10^7 A/m^2まで向上した。これは丸ダイスで作製した試料より1.7倍の向上であり、臨界電流密度向上のための指針を得ることができた。H20年度の研究実施計画は、1多芯金属バリア超電導テープの作製方法の最適化、2通電損失測定システムの構築、3超電導ケーブルの交流損失解析の3つである。1については、(1)線材の芯数を19芯から7芯と減らす、(2)圧延機に速度可変機を追加して線材の加工速度を3m/minから0.2m/minと遅くする、(3)線材圧延時の減厚率を3%以下になるように加工する、の3つの修正を加えた。この加工方法によって、加工途中に線材の長さ方向に曲がったり、フィラメント間でひび割れたりする線材の欠陥・欠損は解消された。これまで作製した線材の断面は、Niバリア層の厚さが10150μmと不均一で、超電導層は歪んだ構造になっていた。対して、今年度作製した線材断面は、Niバリア層の厚さが約50μmと均一であった。ただし、超電導層はラグビーボール状になっており、薄板状をしたBi-2223相の結晶粒を配向させるのは困難であることが予測された。作製した線材の臨界電流値はゼロであり、また反磁性のシグナルが非常に弱いことから、超電導相が十分に形成されていないことが分かった。以上の結果より、フィラメント作製に用いる金属パイプは、より外径の大きな肉薄のパイプを使用する必要がある、Agパイプに充填するフィラメント断面は丸状のままで充填した方が、超電導相の幅広面がより平滑な構造になる、ことが分かった。また、バリア無し線材では臨界電流値が3.2Aから6.5Aに向上した。2については、LabVIEWにより自動計測システムを作成した。ロックイン・アンプで測定した電圧の虚数値が大きいため、キャンセルコイル等を使ってより精度良く通電損失を測定できるようにする必要がある。3については、古河電工が2006年に発表した30cm超電導モデルケーブルを対象として計算した。これにより、モデルケーブルを作製するための指針を得た。
遺伝子工学的にドメイン構造を改変したフィブロネクチン分子:培養細胞での発現の試み

1.組換えフィブロネクチン(FN)遺伝子の作成.ヒトFNのC末端側の3つのドメインをコードする約3.1KbのCDNAをヒトα1-アンチトリプシンのシグナル配列をコードする約90bpのCDNAの下流にフレームが一致するように接続したのち,このキメラCDNAをSV40あるいはメタロチオネインIのプロモーター/エンハンサーをもつプラスミド発現ベクターに挿入した.2.組換えFN遺伝子の培養細胞への導入と発現.上述の組換えFN遺伝子を薬剤耐性マーカー遺伝子(neo)とともにリン酸カルシウム共沈法によりマウス1細胞に導入し,外来遺伝子を安定に発現している形質転換細胞を選択,クローン化した.得られた32個のクローンについて,組換えヒトFN遺伝子のRNAへの転写をノザンブロット法により検討したところ,約30%のクローンについて約3.5KbのヒトFNmRNAの発現が確認された.しかし,このヒトFNmRNAの発現レベルは受容細胞がもともと発現しているマウスFNmRNAに比べて5-30%程度であった.次に組換えヒトFN遺伝子の蛋白レベルでの発現の有無を調べるため,ヒトFNに特異的な単クローン抗体による免疫蛍光染色およびウェスタンブロットを行なった.しかし,どちらの方法を用いても組換えFN遺伝子の蛋白レベルでの発現を確認することは不成功であった.3.今後の課題.導入遺伝子の蛋白レベルでの発現を実現するため, (1)より強力なアクチン遺伝子のプロモーターを利用して発現レベルを高める,(2)レトロウイルスベクターを用いて組換え遺伝子のゲノムDNAへの組込みを高める,(3)組換え遺伝子から転写されたmRNAの翻訳およびそれに続くプロセシングの効率を高めるため,シグナル配列CDNAとFNCDNAの接続部を改良する,ことを検討中である.1.組換えフィブロネクチン(FN)遺伝子の作成.ヒトFNのC末端側の3つのドメインをコードする約3.1KbのCDNAをヒトα1-アンチトリプシンのシグナル配列をコードする約90bpのCDNAの下流にフレームが一致するように接続したのち,このキメラCDNAをSV40あるいはメタロチオネインIのプロモーター/エンハンサーをもつプラスミド発現ベクターに挿入した.2.組換えFN遺伝子の培養細胞への導入と発現.上述の組換えFN遺伝子を薬剤耐性マーカー遺伝子(neo)とともにリン酸カルシウム共沈法によりマウス1細胞に導入し,外来遺伝子を安定に発現している形質転換細胞を選択,クローン化した.得られた32個のクローンについて,組換えヒトFN遺伝子のRNAへの転写をノザンブロット法により検討したところ,約30%のクローンについて約3.5KbのヒトFNmRNAの発現が確認された.しかし,このヒトFNmRNAの発現レベルは受容細胞がもともと発現しているマウスFNmRNAに比べて5-30%程度であった.次に組換えヒトFN遺伝子の蛋白レベルでの発現の有無を調べるため,ヒトFNに特異的な単クローン抗体による免疫蛍光染色およびウェスタンブロットを行なった.しかし,どちらの方法を用いても組換えFN遺伝子の蛋白レベルでの発現を確認することは不成功であった.3.今後の課題.導入遺伝子の蛋白レベルでの発現を実現するため, (1)より強力なアクチン遺伝子のプロモーターを利用して発現レベルを高める,(2)レトロウイルスベクターを用いて組換え遺伝子のゲノムDNAへの組込みを高める,(3)組換え遺伝子から転写されたmRNAの翻訳およびそれに続くプロセシングの効率を高めるため,シグナル配列CDNAとFNCDNAの接続部を改良する,ことを検討中である.