hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
針葉樹仮道管における細胞骨格の立体的配置

植物細胞壁に堆積するセルロースミクロフィブリル(MF)の配向は、細胞の伸長や拡大の方向を決定するため、植物の形態形成に重要な因子である。MFの配向制御に関しては、細胞骨格である表層微小管の配向とMFの配向が一致することが多くの植物で報告されており、表層微小管がMFの堆積方向を制御するという仮説が提唱されている。しかしながら、仮道管や木繊維細胞壁の様に、MFがらせん状に配向する構造をもつ細胞壁において、表層微小管もMF同様にらせん構造を保ちながら動的に変化し、両者の配向が常に一致するかどうかについては疑問が呈されている。そこで本研究では、分化中仮道管の表層微小管を免疫蛍光抗体により染色し、共焦点レーザ顕微鏡を用いて表層微小管の配向変化を観察した。本研究の結果、表層微小管は分化に伴い連続的に配向変化することが明らかにされた。一次壁形成段階においては、表層微小管はランダムに配列した。主配向は一次壁形成初期段階では細胞軸に対して平行であり、細胞の拡大が進むにつれて細胞軸に対して垂直方向に変化した。その後、二次壁形成段階では整然と配列した表層微小管が観察され、配向は緩傾斜なSらせんから急傾斜のZらせんに変化し、さらに分化が進むにつれてSらせんへと変化した。これらの配向変化は、電子顕微鏡で観察した堆積中MFの配向と一致した。また、表層微小管の立体的配置を三次元画像の構築により検討し、表層微小管が細胞内でらせん構造を有することが明らかとなった。これらの結果は、MFの配向がらせん構造をもつ細胞壁においても表層微小管がMFの配向を制御していることを示唆している。また、表層微小管は分化中仮道管において常に観察されたことから、完全な脱重合を伴わずに配向を変化することが示唆された。
トリプリネガティブ乳癌・機能性RNA統合理解による治療標的分子経路の解明

トリプルネガティブ乳癌(TNBC)は、明確な治療標的分子が見つかってない為、分子標的治療薬の効果も乏しく、予後は他の乳癌サブタイプに比べ不良である。申請者らは、乳癌臨床検体より次世代シークエンサーによる機能性RNA解析を施行した。この乳癌・機能性RNA発現プロファイルに基づきTNBCにおける新規癌遺伝子を探索する。更に、TNBC転移・再発患者のエクソソーム由来RNAからもマイクロRNA発現プロファイルを作成し、これら機能性RNA解析データの統合理解に基づき、TNBCにおいて活性化している分子経路を見つけ出し、それを遮断するドラッグ・リポジションの戦略を考案する事を目的とする。
長江流域における城郭都市形成過程の考古学的調査

近年の長江中流域における城郭遺跡の発見は、社会の複雑化と中国文明の形成の課題に新たな波紋を投げかけることになった。わたしたちは中国文明の起源を探るため、紀元前3千年紀の城郭遺跡に焦点をあて、中国湖北省荊州博物館と共同で中規模の城郭遺跡である荊州市陰湘城遺跡を発掘するとともに、そのほかの城郭遺跡についても併行して考古学的な調査をおこなった。その結果、発掘調査をおこなった陰湘城遺跡は、大渓文化に環濠をめぐらせた農業集落としてはじまり、集落近くの低地で水田稲作がおこなわれていたこと、屈家嶺文化に東西580m、南北500mほどの巨大な城郭集落として発達したことが明らかになった。また、踏査を実施した7ヶ所の巨大な城郭遺跡は、いずれも紀元前3千年紀の屈家嶺文化の時期に築造されたことが明らかとなった。それらの規模にはいちじるしい格差が認められる。最大規模の複合集落である湖北省天門市石家河遺跡は、城郭の内外に40ヶ所の遺跡が分布している。住居址・貯蔵穴・墓などのほか、いくつかの祭祀遺構が発見されている。祭祀遺跡の中で刻文のある大口尊は、山東の大〓口文化に典型的なもので、とりわけ注目すべきである。これによって、屈家嶺・石家河文化と大〓口文化との間に直接的な交流があったことがわかる。長江中流域の階層的な集落構造の中で、その頂点にある石家河集落は、宗教的なセンターとして、また遠隔地交易のセンターとして機能していたことがわかる。(1)湖北省荊州陰湘城遺跡の調査では、東城壁の発掘をおこない、屈家嶺文化の城壁の下に大渓文化の環濠を確認した。これによって環濠集落から城郭集落への発展をあとづけることができた。また、出土土器を中心とした遺物整理をおこない、大渓文化から屈家嶺・石家河文化への土器編年を組立てる良好な資料をえた。(2)陰湘城遺跡に隣接する棗林崗遺跡や湖北省天門石家河遺跡から出土した石家河文化の玉器を調査し、その特徴について十分な認識をえることができた。また、形態がそれと非常に類似する玉器が陜西省神木県から出土しており、その調査を実施した。この一連の調査によって、石家河文化の玉器と考えられていたものは、龍山文化末期に黄河中流域からの影響によって生成したことが明らかとなった。(3)長江中流域の城郭集落と比較するため、黄河中流域の城郭遺跡の調査を実施した。河南省鄭州市では屈家嶺文化と同時期の西山遺跡の踏査をおこない、比較検討した。また、城郭集落がどのように城郭都市に発展したのかをつきとめるため、河南省焦作府城遺跡を中心に踏査を実施し、来年度にその本格的な発掘を実施することにした。(4)城郭集落の形成過程における農業生産力の実態を明らかにするため、稲作関連の農学的調査を実施した。その成果をもとに、来年度の浙江省の良渚文化遺跡の試掘を実施することで中国側と合意した。(5)長江中流域の石家河遺跡や馬家院城遺跡の踏査をおこない、城郭の立地を検討した。(1)河南省焦作市府城遺跡の調査を河南省文物考古研究所と共同で実施した。測量調査によって、府城遺跡は一辺が300m足らずの正方形の城郭をもち、鄭州商城や偃師商城と同じ真北に方位をあわせていることが判明した。その結果に基づいて、東城壁、中央宮殿区、城内南西部、南城壁の4カ所について発掘した。城壁については、それを切断するトレンチによってその版築構造を明らかにするとともに、層位関係にもとづいてそれが二里岡文化に築造・使用されたことを明らかにした。中央区では城郭と同時代の巨大な版築基壇を検出し、その規模と位置からこの城郭の中心的な宮殿であることがわかった。

遺跡は二里頭時代に居住がはじまり、殷代二里岡文化に中央直轄の地方都市として城郭が築造され、殷代殷〓期にそれが衰退した後も西周時代までは集落が継続し、東周時代の中断の後、漢代には瓦葺きの建物をもった都市として再建されるという、集落・都市の変遷が明らかになった。また、発掘した土器の整理を同時に進め、二里頭時代には洛陽を中心とする二里頭文化のほかに、いわゆる先商文化や山西の東大堡文化の土器が流入し、活発な地域間交流があったことがわかった。(2)長江流域の稲作地帯に城郭集落が出現した背景に、農業生産力の発達が想定されるため、浙江省文物考古研究所・江蘇省農業科学院と共同で稲作関連の農業遺跡の調査をおこなった。長江下流域の7カ所の遺跡を選定し、踏査とプラントオパール試料の採取のためのボーリング調査を実施した結果、江蘇省高淳市〓城遺跡、宜興市西渓遺跡、常熟市北羅〓遺跡の3カ所で水田遺構の埋蔵が推定された。いま来年度の本格調査に向けて、中国側と協議中である。(1)平成10年度にひきつづき、河南省焦作市府城遺跡の調査を河南省文物考古研究所と共同で実施した。府城遺跡は、河南省の西北部、太行山南麓に形成された扇状地の末端に立地し、二里頭時代後半期に集落の形成がはじまる。城郭は一辺約276mの正方形で、方位はほぼ真北にあわせている。城壁の幅は約15m、年代は上限が二里頭3期、下限は二里岡上層後半期である。西周代にふたたび人びとが居住し、多数の貯蓄穴・灰坑を残しているけれども、城壁を修築した痕跡はなく、かねてから唱えられていた西周雍城説は否定された。遺跡北半部の中央やや東では、4基の版築基址を検出した。1号基址は、南北68.8m、南北2院と中央の正殿で構成される「日」字形平面の宮殿基壇で、上限は二里頭3期、下限は二里岡上層後半期、城郭と統一的な設計のもとに施行されており、城郭の中心的な宮殿と考えられる。(2)長江中流域の石家河文化の玉器とそのひろがりについて調査をおこない、それが陝西や山西にひろがっていることを明らかにした。これに関連して、山東龍山文化の城郭遺跡とその周辺から出土した玉器を調査した。(3)上記の調査をふまえ、「中国古代都市の形成」と題する国際シンポジウムを開催した。府城遺跡の調査報告と中国新石器時代から殷代までの城郭遺跡の調査成果を中心に、活発な討論をおこなった。(4)以上の調査と研究をまとめ、I長江流域新石器時代城郭遺址の研究、II河南省焦作市府城遺址の研究、III古代城郭都市の研究の3部からなる成果報告書『中国古代都市の形成』を作成した。
CRE/Loxシステムを用いたキメラ解析による葉器官サイズ制御機構の解明

葉の発生過程において、細胞増殖がある閾値以下に欠損した場合、その後の細胞肥大が異常に昂進する補償作用という現象が知られている。本研究課題ではこれまで、Cre/lox系により、ANGUSTIFOLIA3(AN3)遺伝子をキメラ状に発現する葉を人工的に誘導できる実験系を構築してきた。そして、キメラ葉の解析から、補償作用が細胞間シグナリングを介して進行することを明らかにしてきた。そこで本年度は、この未知なる細胞間シグナリングの性質を明らかにするために、さらに詳細なキメラ解析を行った。まずは、an3遺伝的背景でセクター状にAN3の発現する野生型の細胞が存在するキメラ葉を用いて、この細胞間シグナリングの影響する範囲を検討した。その結果、この細胞間シグナリングの影響は、およそ20細胞以上も伝播する非常に広範囲に及ぶものであることが明らかになった。ところが、中肋を境としてan3と野生型の細胞が分かれるキメラ葉を解析した結果、an3の細胞は補償作用を起こしているにも関わらず、野生型の細胞は補償作用を起こしていなかった。この結果は、an3変異により誘導される細胞間シグナリングは、中肋構造を超えて影響を及ぼさないこと示している。このように、葉身の半分をひとつのユニットとして機能する細胞間シグナリングはこれまでに知られていないことから、多細胞レベルで進行する葉の発生メカニズムを理解するうえで、新規の手がかりになると期待される。本研究は、葉原基内の異なる場所で同時に進行する細胞増殖と細胞肥大がいかに協奏的に制御されているのかを解き明かし、葉器官サイズ制御機構の実体を理解する目的で取り組まれている。初年度の今年は、当初の計画通り、解析に必要な形質転換体を全て整備し、熱処理依存的に葉原基内でAN3やKRP2の発現を誘導および抑制的に制御するCRE/Loxシステムを構築した。熱処理の方法、温度、時間、葉原基の発生段階といった様々な条件を検討することで、目的に応じてAN3およびKRP2の発現を操作する実験条件が確定した。これらの実験系を用いて、AN3やKRP2の発現に関して、大きなセクター状の変異クローンもしくは変異をもった小さな細胞集団が斑状に存在するのキメラ葉を誘導し、クローン間での細胞サイズを比較した。その結果、以下に述べるような、非常に興味深い知見が多く得られた。(1)KRP2過剰発現により誘導される補償作用は細胞自律的であること(2)KRP2過剰発現で見られる異常な細胞肥大は、KRP2の直接的な機能によるものではなくて、細胞増殖能の欠損が原因であること(3)an3変異体で見られる補償作用は細胞間シグナリングを介して進行すること(4)誘導したキメラ葉では、an3の遺伝型が、細胞非自律的な細胞サイズ制御機構において優先的な機能をもつこと(5)この細胞間シグナリングは、中肋構造を越えることはできないことを明らかにした。これらの結果において特筆すべきは、細胞増殖と細胞肥大を協調的に制御する細胞間シグナリングの存在を明らかにした点である。多細胞生物の発生において、このような知見はこれまで知られていない。そこで、これらの結果を中心として投稿論文の準備を進めている。現在は、an3の補償作用でみられる細胞間シグナリングの特徴について、クローン解析を通じて詳細に解析をしており、次年度の課題とする。
両親媒性ハイブリッドオリゴマーの合成と自己組織化による階層構造化

本研究ではシルセスキオキサンやゲルマニウムナノクラスターなどの無機クラスターへ有機部位を導入した有機ー無機ハイブリッドナノ材料を合成し、階層構造の作製に取り組んだ。ゲルマニウムナノクラスターに関しては有機部位として芳香族を導入することで気液界面で厚さ3-4nmのナノ薄膜を構築することができた。このナノ薄膜は固体基板上に転写することが可能であり、ハイブリッドナノ材料を用いることでナノメートルスケールで厚さ制御可能な有機無機ハイブリッド薄膜の作製に成功した。またシルセスキオキサンにおいても気液界面を用いることで多様なサイズのナノ粒子を作製することに成功した。本年度は高耐熱性、高透明性を有するダブルデッカー型シルセスキオキサン(DDSQ)を基盤材料とした光電子機能性を有するハイブリッド材料の合成に関する研究を行った。異なる反応点を有するDDSQ-2HとDDSQ-4Hと光機能性分子としてビニル基を有するピレン誘導体1-((allyloxy)methyl)pyrene(PY)を白金触媒下でヒドロシリル化反応させることでDDSQ-2Py、DDSQ-4Pyの合成を行った。ピレン基濃度10-6 Mの希薄条件において、DDSQ-2Pyはモノマー発光を示すのに対してDDSQ-4Pyはモノマー発光と強いエキシマー発光を示すことがわかった。これは、DDSQ-2PyではDDSQコアによってPy間が離れているのに対し、DDSQ-4Pyでは同一面内で分子内エキシマーが形成できるためである。続いてスピンコート法を用いてDDSQ-2PyおよびDDSQ-4Pyの薄膜を作製した。XRD測定の結果、薄膜は結晶構造に由来する鋭いピークを示さずアモルファス状態であり、そのガラス転移温度は40°Cであった。またAFM観察より、RMS値が1 nm以下の均一な膜を形成していることがわかった。この薄膜は、ピレンエキシマーからの強い発光のみを示した(ΦDDSQ-2Py=50 %, ΦDDSQ-4Py=39 %)。これは、薄膜内でピレン分子がスタックしているためであると考える。この薄膜の発光は酸素によってほとんど消光されず、これはピレン間のπ-πスタックによって密な膜を形成しているためであると考えられる。一方、薄膜の発光は温度によって大きく消光されるため、強い発光性を利用した温度センサーなどの応用が期待できる。本研究は、新規“コアーコロナ"型両親媒性ハイブリッドオリゴマーを合成し、これらをファイバー、シートなどの階層構造に自己組織化させる。これまでダブルデッカー型シルセスキオキサンを基盤材料としこれに親水性のジエチレングリコール側鎖を付与することで両親媒性化に成功した。そこで本研究では、この両親媒性シルセスキオキサンの気液界面上における自己組織化構造において、下部水相に、KCl,リン酸1,3-bis(hydroxymethyl)ureaを加えた際の影響について検討した。表面圧-面積等温線およびブリュースター角顕微鏡(BAM)測定により気液界面上おける単分子膜挙動を検討したところ下部水相にリン酸、1,3-bis(hydroxymethyl)ureaを加えた場合は極限占有面積の増加および液体単分子膜挙動が観測された。これは親水部位として付与したジエチレングリコール鎖間をリン酸では静電相互作用で1,3-bis(hydroxymethyl)ureaでは水素結合で架橋したためと考えられる。また両親媒性シルセスキオキサンはジエチレングリコール鎖が4つ含むため疑クラウンエーテル構造を有していると考えられるため、K+イオンを捕捉することが期待できる。実際にKCl水溶液のイオン伝導度を測定したところ両親媒性シルセスキオキサンを加えるにつれて伝導度が減少しKClと両親媒性シルセスキオキサンの比率が2:1以上になると飽和した。これは期待された様にジエチレングリコール側鎖2つで一つのK+を捕捉しているためである。本研究はかご形シルセスキオキサンを基本骨格として用い、これに親水性の有機側鎖を導入することでハイブリッド両親媒性オリゴマーの合成とその自己組織化による構造化を目指した研究である。本年度はかご形シルセスキオキサンとしてisobutyltrisilanol-POSSを用いconer-capping反応により頂点の1つにSi-H基を導入した。つづいてSi-Hとジエチレングリコールとのヒドロシリル化反応により親水性側鎖をPOSSに導入した。最後にジエチレングリコール末端の水酸基とヒスタミンとの反応によりカルバメート基を介してイミダゾールが導入されたPOSS-DEG-IMを合成した。合成した化合物は1H, 13C-NMR, HRMSにより同定した。得られた化合物を水:エタノール:THF=16:1:1の溶液に分散させた。この分散液をTEMグリッドに滴下し乾燥させたところ、直径が25 nm程度のベシクル状に自己組織化している様子が観察された。

これよりPOSS-DEG-IMがPOSSを疎水性のhead基、DEG-IMが親水性のtail基となるhead-to-tail型の両親媒性オリゴマーであることが示された。そこで、さらなる自己組織化構造の可能性を検討するためにPOSS-DEG-IMを様々な有機溶媒に溶解させ、乾燥させた後の構造をTEMにより観察した。クロロホルムやTHFなどの溶媒を用いた場合はアモルファスな膜状構造しか観測されなかったがメタノールを用いた場合にはシート状のジクロロメタンを用いた場合にはリボン状の自己組織化構造を形成した。FT-IR測定からこれらの自己組織化構造ではカルバメート基が水素結合を形成していることが示された。これよりPOSSを基盤とする両親媒性オリゴマーが溶媒により様々な構造に自己組織化することを見いだした。ハイブリッド材料研究当初では両親媒性による自己組織化を念頭に研究を行っていたが、光機能性も念頭に置いた結果、アモルファスかつ高発光性のハイブリッド材料を構築することが出来た。ダブルデッカー型シルセスキオキサンを基盤としたあらたな光機能材料の学理が創製できると考えられ、当初計画以上に進展している。気液界面上における組織化挙動について下部水相に加える基質によりその構造を制御することに成功しており、おおむね順調に進展している。また当初計画にはなかったがジエチレングリコール側鎖を疑クラウンエーテル構造とみなすことでイオン捕捉を行うことにも成功した。この構造はクラウンエーテルとはことなりフレキシビリティーがあるために、より広範囲のイオン捕捉が可能であることが期待出来る。ダブルデッカー型シルセスキオキサンを基盤とすることで高発光性のアモルファスフィルムを構築することができた。これより、光機能性だけでなく、電子機能性など様々な機能団を導入することで新たなアモルファス材料の合成してく予定である。これまでは両親媒性シルセスキオキサンと他の化学種との相互作用を用いることでその自己組織化構造を制御することに取り組んできた。今後は。両親媒性シルセスキオキサンに導入したジエチレングリコール側鎖末端の水酸基を利用することで、水素結合性、π-スタック性、イオン性、不斉を有するハイブリッドオリゴマーを合成する。こので合成した両親媒性ハイブリッドオリゴマーの自己組織化構造体を構築する。具体的には、合成したハイブリッドオリゴマー分子を良溶媒に溶解した状態で、貧溶媒を加え、自己組織化構造を構築させる「再結晶法」、貧溶媒と良溶媒の蒸気交換を用いる「蒸気拡散法」、不溶な2溶媒間の界面を用いる「液ー液界面集積法」を試みる。得られた構造を走査型電子顕微鏡(SEM),透過型電子顕微鏡(TEM)、原子間力顕微鏡(AFM)などで観察し、アルキル側鎖長野違いやその立体構造、π共役分子間のスタッキング、イオン反発、不斉源などが自己組織化構造におよぼす影響を明らかにし、"core-corona"型両親媒性ハイブリッドオリゴマーの化学構造と、自己組織化構造との相関をライブラリー化する。光機能性ハイブリッド材料を合成したところ、アモルファスかつ高発光、高密度薄膜の作製を見いだしたため、その他の機能性分子を導入することで、アモルファス機能材料の創世を行うため。
花色素によるペラルゴニウムの祖先種の検索

pelargonium属植物は南アフリカ原産で約250種が知られている.園芸学的には(1)ニオイゼラニウム,(2)ペラルゴニウム,(3)ゼラニウム,(4)アイビ-ゼラニウムに分類されている.基本染色体数は,8,9,10および11が存在している.従来からの研究成果を含めてまとめると以下の通りである.1.蛍光顕微鏡による花粉菅行動およびアイソザイム分析からペラルゴニウムはニオイゼラニウムとの類縁性が高いことを明らかにした.2.pelargoniumの選択的受精を行う受精様式の解明を行った.3.pelargoniumの葯培養による染色体数の半数化とそれに伴う精油成分の変異.4.ガスクロマトグラフによるpelargonium植物の変異性および類縁性の推定法の確立.6.胚珠培養によるpelargoniumの種間雑種の作出法の確立および有用雑種の特性調査6.ペラルゴニウムのアントシアニジン構成と花色との関係を明らかにし,ペラルゴニウムとニオイゼラニウムとの種間雑種作出による花色の改良を行った.7.ペラルゴニウムとニオイゼラニウムとの種間雑種作出により,ニオイゼラニウムの芳香性の導入をはかった.8.基本染色体数X=11の種を中心に野生種の蒐集を行った.特に,平成7年10月より現地南アフリカ連邦に出かけ(4ヶ月間),現地での生態調査および野生種蒐集につとめている.今後,ペラルゴニウムの起源候補種を絞り,精油成分,アイソザイム,花色素,花粉菅行動,交雑親和性等から研究を進めていく予定である.pelargonium属植物は南アフリカ原産で約250種が知られている.園芸学的には(1)ニオイゼラニウム,(2)ペラルゴニウム,(3)ゼラニウム,(4)アイビ-ゼラニウムに分類されている.基本染色体数は,8,9,10および11が存在している.従来からの研究成果を含めてまとめると以下の通りである.1.蛍光顕微鏡による花粉菅行動およびアイソザイム分析からペラルゴニウムはニオイゼラニウムとの類縁性が高いことを明らかにした.2.pelargoniumの選択的受精を行う受精様式の解明を行った.3.pelargoniumの葯培養による染色体数の半数化とそれに伴う精油成分の変異.4.ガスクロマトグラフによるpelargonium植物の変異性および類縁性の推定法の確立.6.胚珠培養によるpelargoniumの種間雑種の作出法の確立および有用雑種の特性調査6.ペラルゴニウムのアントシアニジン構成と花色との関係を明らかにし,ペラルゴニウムとニオイゼラニウムとの種間雑種作出による花色の改良を行った.7.ペラルゴニウムとニオイゼラニウムとの種間雑種作出により,ニオイゼラニウムの芳香性の導入をはかった.8.基本染色体数X=11の種を中心に野生種の蒐集を行った.特に,平成7年10月より現地南アフリカ連邦に出かけ(4ヶ月間),現地での生態調査および野生種蒐集につとめている.今後,ペラルゴニウムの起源候補種を絞り,精油成分,アイソザイム,花色素,花粉菅行動,交雑親和性等から研究を進めていく予定である.ペラルゴニウムの野性種および栽培種における花色素分析の結果によれば,ペラルゴニウム花弁からは,ペラルゴニジン,シアニジン,ペオニジン,デルフィニジン,ペチュニジンおよびマルビジンの6色素が検出され,これらの存在が質的・量的に異なることにより花色の差異として発現している。そのため色素構成は極めて複雑となるものの,それだけ花色の範囲が拡大されると考えられる.また,アントシアニン含有量と色相との関係を見たところ,ペラルゴニジンとデルフィニジン含有率と色相とは正の相関が,またマルビジンとは負の相関が見られた.乾燥花弁から色素を抽出し,ミリポアフィルターを通しただけの簡便な処理方法で得られた試料を用いたHPLC分析結果と,精製色素を用いたHPLC分析との結果の対応が可能となったことから,多数個体を取り扱う実際の育種に花色素分析の利用効果が期待できる.花色素分析を行ったいずれの品種においても,検出されたアントシアニジンは上述の6色素であった.一方,アントシアニン分析の結果では,結合している糖はすべてグルコースであったものの,アシル化されているものや有機酸の存在が示唆されるものが検出され,今後の課題と考えられる.ペラルゴニウム(Pelargonium ×domesticum),ニオイゼラニウムおよびゼラニウムのアントシアニジン分析を行った結果,ニオイゼラニウムからペラルゴニウムと同じ6種類の色素が検出されたが,同時に有する色素は24種類で,ペラルゴニウムと同様にマルビジンを常にふくんでいた.ペラルゴニウムの祖先種であるとされるP.cuculatumやP.grandiflorumもマルビジンが主体であり,ペラルゴニジンは含まれていなかった.以上のようにペラルゴニウムに見られるペラルゴニジンは調査した野生種には見られなかったが,赤色の花色を持つP.fulgidam等が祖先種の一つではないかと推定された.一方,ゼラニウムでも6種類の色素が検出されたが,他グループでは比較的多量に含まれているデルフィニジンが少なく,常に含まれている色素はシアニジンであった.また,他種には存在しないペオニジンが主体のものも見られた.

今後は祖先種と思われる種に絞り,配糖体を持つアントシアニンの形でより詳細に調査する予定である.ペラルゴニウムとニオイゼラニウムの交雑親和性と調査したところ,種子親にペラルゴニウム,花粉親にニオイゼラニウムを使用した場合,高い親和性が見られたが,逆交配ではほとんど結莢せず,雑種は獲得できなかった.また,得られたF_1はほとんどが不稔であった.ガスクロマトグラフを用いてこの両グループの精油成分を調査した結果,両者間の類縁生が推定された.
がん細胞の原発巣と転移巣での性質の違いに関する研究

本研究では、がんの原発巣と転移巣の放射線と薬剤による治療効果を比較することにより、それぞれについて最適な治療法を検討することを目的とした。がんの原発巣と転移巣とで、放射線感受性、薬剤感受性、遊走能・浸潤能を比較した結果、X線と重粒子線である炭素線において感受性の差を観察することはできなかった。また、数種の抗がん作用のある薬剤においては、転移巣に対してシスプラチンでのみ効果が高いことが分かった。遊走・浸潤能に関しても、2つのがん巣において差は見られなかった。研究は、おおむね研究実施計画の通り行われている。昨年度はまず、マウスの足の付け根に腫瘍細胞(メラノーマと骨肉種)を移植し、腫瘍を形成させた。さらに、適切な期間を検討後に肺への転移も形成させた。その後、同時期の原発巣と転移巣から細胞を取り出し、主目的の一つである培養細胞系としての細胞を取得することができた。元の培養細胞と原発巣と転移巣のがん細胞を得ることができたので、今後はこれらの細胞を使用して、転移に関わる現象を細胞・分子レベルで比較・検討していくことが可能となった。昨年度は、それぞれの細胞での放射線(X線)感受性を比較した。一般的に、転移巣は原発巣に比べて放射線や抗がん剤に対して抵抗性であると考えられているが、今回の実験結果では、細胞間(元の培養細胞と原発巣と転移巣)で優位な差は見られなかった。この結果は、転移巣に対する放射線治療を考える材料となる可能性がある。例えば、転移巣に対しても放射線感受性が変わらないことから、現在は主流ではない「転移巣への放射線治療」が有効かもしれないということが示唆される。今後これらの細胞を使用して放射線(X線・重粒子線)・抗がん剤感受性や転移・浸潤能を比較する予定である。研究は、概ね研究実施計画通りに進行している。マウスの足の付け根に腫瘍細胞(メラノーマと骨肉種)を植え付け、腫瘍を作らせ、原発巣と転移巣よりそれぞれの腫瘍細胞を採取した。それぞれの細胞を株化し、培養細胞として樹立した。昨年度は、これらの細胞を用い、放射線感受性と多種の薬剤感受性を調べた。薬剤は白金製剤であるシスプラチン、オリサリプラチン、カルボプラチンとMMS、マイトマイシンC、カンプトテンシン、エトポシドなど抗がん作用の異なった薬剤を用いて、実験を行った。原発巣と転移巣で、X線に対する放射線感受性の違いは見られなかったが、シスプラチンにおいて転移巣がより感受性である(コロニー形成法において生存率が低い)という結果が得られた。そこで、白金製剤において共通の作用があると考え、オリサリプラチンとカルボプラチンを試したところ、2つの細胞で差は見られなかった。今後、なぜシスプラチンが転移巣の細胞に、より効果があるのかを調べる予定である。また、X線治療よりも治療成績が良いと考えられている重粒子線(炭素線)において2つの細胞で生存率に差があるかどうかを調べ、差が出れば、その原因を追究する予定である。研究は、多少遅延気味である。また、新しい実験機器の導入による解析が可能となったので、その解析を行う予定である。これまでに、シスプラチンやオキサリプラチンなどの数種の抗がん剤、またX線や炭素線などの放射線において、原発巣と転移巣での感受性の違いを調べた。今後は、原発巣と転移巣の細胞の採取の仕方を改良し、より生体内に近い状態でのがん細胞の解析を行う予定である。新しい実験機器の導入によるより良い解析が可能となったので、その解析を行う予定のため。原発巣と転移巣で、遊走能と浸潤能をボイデンチャンバー法により比較し、その性質の違いを解析した。総合的に、放射線、薬剤(シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン等)の感受性の違いと上記の遊走能・浸潤能の違いを解析した。これらの結果は、転移巣を含めたがん治療の一つの指針になる可能性がある。おおむね順調に進展している。これまでの実験結果の確認と新しい実験機器による解析を行うための準備と実験を行う。放射線生物学・放射線腫瘍学シスプラチンが、転移巣の細胞により良く効く理由を分子メカニズム的に追及する。また、重粒子線(炭素線)で同様に比較して、差があれば、その原因を追究する。おおむね順調に進んでいる。実験の進行が若干遅れているために、昨年度に購入予定であった物品を今年度に回したため。また、新しい機器の導入のためにより良い解析が可能となったため。実験の進行が若干遅れているために、昨年度に本来購入予定であった物品の購入を今年度に回したため。昨年度に購入予定であった物品の購入。また、新しい機器の導入のためにより良い解析が可能となったので、その為の物品を購入する予定。

マウスより取り出した腫瘍細胞(原発巣と転移巣)と培養細胞とで、放射線・抗がん剤に対する感受性や転移能に関わる遊走能や浸潤能の比較、検討を行う。また、その分子メカニズムに関しても追及する。昨年度に本来購入予定であった物品の購入を今年度に購入する予定。実験の進行が若干遅れているために、昨年度に本来必要であった物品(抗体やキットなど)の購入を今年度に回したため。昨年度行えなかった実験を今年度に行う。その為の物品(抗体やキットなど)購入費として使用する予定。
グローバル経済におけるリスクの経済分析～国際貿易論の視点から～

(1)金融市場が不完全な状態のまま資本市場を開放すると、各国の産業構造が劇的に変化しうることを示した。資本が南から北へ流れることで、場合によっては、南が資本不足に陥るだけでなく、北では生産性の低い企業が生まれて平均生産性が低下する。(2)地球温暖化対策を講じる際には、国際的な炭素リーケージを十分考慮する必要があることを指摘した。それらの政策は経済の効率性を高めたとしても厚生を高めるとは限らない。(3)世界金融危機などの世界的ショックが国際的生産ネットワークに与えた影響を分析し、国際的生産ネットワークの下での国際取引は、それ以外の国際取引と比較してより高い安定性・頑健性を示すことを明らかにした。1、国際金融市場に関わるリスク(ミクロ的側面)金融市場の不完全性が国際貿易・投資に与える影響を理論的に考察した。金融市場が不完全な状態で、資本市場を開放すると、各国の産業構造は劇的に変化することがわかった。資本市場の開放により資本は南から北へ流れるが、その量が多い場合は、南がそれによって資本不足に陥るだけでなく、北において生産性の低い企業も生まれ、平均生産性が低下することが理論的に示された。(マクロ的側面)1975年から2006年までの過去30年間について、雇用、貿易、産業連関表のデータベースを作成した。また、これと並行して企業レベルのデータを整備し、景気循環と生産性の関係について分析を行った。2、グローバルな環境問題2国モデルを用いて、生産活動から発生する汚染の除去に貢献する財(環境財)の購入に対する補助金や排出税が資源配分や経済厚生にどのような影響を与えるかを分析し、これらの2つの政策は環境財を生産する産業の比較優位に、逆の影響を与えることが示された。また、排出税が汚染量や経済厚生に与える影響は、財の特化パターンに依存することも示された。さらに、他にも理論モデルを構築することで、排出規制や環境財への補助金が反って環境を悪化させる可能性を指摘した。3、国際的な生産ネットワークの構築・運用に伴うリスク平時あるいは(アジア通貨危機や世界金融危機などの)有事にかかわらず、国際的生産ネットワークの下での国際取引は、それ以外の国際取引と比較して、より高い安定性・頑健性を示すことがわかってきた。また、東アジアの経済統合への努力は、このような新しい国際分業体制に対応した21世紀型地域主義を志向していることも明確になってきた。1、国際金融市場に関わるリスク金融市場の発展度が異なれば、企業の技術導入の度合いも異なり、それにより産業内における生産性分布も異なってくる。財・サービス貿易の自由化と国際資本移動が同時に自由化されるグローバリゼーションにより、生産性分布は国際間で均一化し、その結果世界的平均生産性は低下する可能性があることを、理論的に明らかにした。2、グローバルな環境問題地球温暖化対策として、環境政策にリンクしたODAの効果を分析した。国際援助額を受入国の排出量に依存させた場合、受入国の排出総量を減少させ、供与国の経済厚生も引き上げうる。また、国内及び国際的な排出権取引を理論的に分析した。国内排出権取引は、国際的な炭素リーケージをもたらしうる。国際排出権取引は、経済の効率性を高めるものの、厚生を高めるとは限らない。以上の結果は、政策のスキームを考える上で重要な示唆を与える。3、国際的な生産ネットワークの構築・運用に伴うリスク東日本大震災が国際的生産ネットワークにどのような影響を与えたかを見るために、機械産業を中心とする国際的生産ネットワークが震災に対しどのように反応したかについて、実証研究を行った。国際的生産ネットワークの下での国際取引は、それ以外の国際取引と比較して、より高い安定性・頑健性を示すことが確認された。このことは、新たな国際分業の1つの重要な性格を明らかにするものであり、21世紀型地域主義の内容にも密接に関連するものであった。マクロレベルのデータベースをもとに、輸出と雇用の関係を分析し、輸出の減少が雇用に及ぼす影響は、その産業の輸出と生産・雇用の関係を見るだけでは必ずしも十分ではないことがわかった。この結果は,外需のショックという潜在的なリスクに備えるためには、その産業の輸出の効果だけでなく、リンケージを通じて波及する効果も考慮する必要があることを示唆する。1、国際金融市場に関わるリスク:貿易構造や資本移動と金融システムとの関係に関する理論的成果を論文にまとめ、それらの結果がどれだけ現実の経験や実証結果と整合的か、また理論モデルをどの程度現実的なものに変更する必要があるかについて検討を行った。2、グローバルな環境問題:(1)国際輸送から汚染が発生するような2国寡占競争モデルを構築し、貿易自由化や環境政策が資源配分や経済厚生に及ぼす影響を理論的に分析した。

汚染による損失が大きい場合、もし環境政策が行われていなければ両国の関税引き下げは両国の経済厚生を引き下げる可能性があること、貿易の自由化が十分に進展していれば協調的な環境政策の導入が両国の経済厚生を引き上げることなどを明らかにした。(2)環境政策の及ぼす国際貿易や企業立地への影響、技術トランスファーと国際貿易との関係を分析した。特に、寡占における貿易理論や新経済地理学理論をベースに実際の政策を考慮し、また実証研究とのつながりに配慮しつつ理論モデルを構築した。3、国際的な生産ネットワークの構築・運用に伴うリスク:(1)世界金融危機が国際的生産ネットワークに与えた影響、国際的生産ネットワークの安定性・頑健性について、貿易データをさらに精緻に用いて、安定性・頑健性を確認した。特に、ショック以前にどのくらい取引が継続していたかが取引継続確率に強く効いてくることがわかった。機械産業における国際的生産ネットワークがどの程度の地理的広がりを見せているのかについて、特に東アジアと中東欧との間の機械部品・中間財貿易に焦点を当てつつ分析した。(2)グローバルな経済リスクの高まりや新興国の急速な経済成長に伴う日本の産業構造の変化を分析し、1980年から2005年までの間、日本は一貫して熟練労働集約的な財を純輸出していることを明らかにした。1、国際金融市場に関わるリスク:(1)途上国にとって、資本市場を海外に開放すべきかどうかは重要かつ難しい問題である。先行研究では、財市場の開放度との相関関係を考慮した分析は少ない。「金融市場が不完全なもとでの国際貿易と国際資本移動」の研究を通じて、財市場の開放は発展途上国から先進国への資本流出を招くことを理論的に示した。この結果は、発展途上国が資本市場と財市場をともに開放する場合、まず国内金融制度の改革が必要なことを示唆する。(2)途上国の企業が先進国のブランドを買収する事例から、海外買収をブランド作りの一戦略と考えて研究を行った。不完全情報の下でリスク面を考慮すると、質のよくない企業の存在によって、ブランドの買収がブランド作りにあまり貢献しないことが分かった。2、グローバルな環境問題:(1)2段階ゲームを用いて、地球温暖化対策として炭素リーケージがあるもとでの排出税と排出割当の比較分析を行った。この分析により、どちらの政策がより厳しいのか、なぜ先進国は排出割当を主に採用するのに対し、途上国は排出税を主に採用するのか、といった問に対する示唆を得た。(2)援助が2国間で非協力に決定される環境政策にどのような影響を与えるかを理論的に分析した。生産から生じる汚染が国内に留まる場合と外国にも影響が及ぶ場合とで、両国の厚生に及ぼす影響に大きな違いがあることが分かった。3、国際的な生産ネットワークの構築・運用に伴うリスク:(1)日本の製造業企業の個票データを用いて世界金融危機のショックが企業の国際分業・国内雇用等にどのような影響を与えたかの分析を継続中である。(2)国際金融危機のようなリスクが国際貿易を通じて国内生産・雇用にどのような影響を及ぼすかについては、産業界でも政策担当者の間でも大きな関心事である。
核内共生細菌ホロスポラと宿主の相互作用の研究

1.大核特異的H.obtusaの細胞壁物質(糖蛋白質)は、単離大核の核膜とは結合するが、小核膜とは結合しない。一方、小核特異的H.elegansの細胞壁物質は、単離小核の核膜とは結合するが、大核膜とは結合しない。ホロスポラの細胞壁が宿主の2種の核の識別に関与することが明らかになった。2.大核膜特異的モノクローナル抗体を6種類取った。ホロスポラの宿主核膜識別センサー(細胞壁物質)のリセプターがこの中に含まれる可能性がある。4. H.obtusaの増殖型の細胞壁特異的モノクローナル抗体が得られた。このことは、増殖型と感染型の細胞壁は異なることを示している。増殖型の細胞壁は宿主クロマチンと親和性があるが、その原因が今後明らかにされるであろう。5. H.obtusaを保持する宿主細胞は、保持していない細胞に比べて、Hsp10、Hsp60、Hsp70相同遺伝子の発現量が高いことがわかった。共生成立によって、宿主は低温や高温のストレス耐性に形質転換することを示している。7.ホロスポラが感染することによって宿主の遺伝子発現が変化することがディファレンシャルディスプレー法で明らかになった。現在、その遺伝子をクローニング中である。8.ホロスポラが宿主核から排除される時には、宿主核内に宿主由来の泡状の構造が出現することが明らかになった。ゾウリムシは核内に侵入した異物を攻撃するシステムを保有しているかもしれない。細菌内共生細菌と宿主細胞とが、いかにして寄生関係から共生関係に進化したか、また、共生細菌がいかにして宿主に感染し、宿主に同調した増殖を行うかは細胞内共生の共通問題であり、「生物種多様性機構」、「細胞系統進化」、「オルガネラの起源」と密接に関係した地球上の生命の基本に関わる課題である。世界のホロスポラ研究グループの全てが共同して、これらの重要問題に挑み、平成9年度は下記の研究実績を得た。1.ホロスポラを保持した場合と保持しない場合の宿主のストレスタンパク質遺伝子の発現量を比較した結果、前者では発現が促進されることが明らかになった。これがホロスポラ保持株の熱ショック耐性の原因と思われる。2.ホロスポラを保持した場合と保持しない場合の宿主の遺伝子発現の相違をディファレンシャルディスプレーで調べたところ、保持株で発現される遺伝子と発現が抑制される遺伝子が各4種見つかった。前者の1つの塩基配列は、ショウジョウバエのアルコールデヒドロゲナーゼと高い類似性を示した。3.寄生から共生への親密度がより進んだホロスポラとゾウリムシの組み合わせの存在の可能性を確認するために、南半球のオーストラリア北部と南部でゾウリムシの野外採集を実施したが、ホロスポラ保持株は採集されなかった。4.ホロスポラオブツサの細胞壁物質が宿主大核膜と結合し、小核核膜とは結合しないことを明らかにした。宿主の2種の核の識別を細胞壁物質で行っている可能性が示唆された。
魚類、両生類、哺乳類の不可逆化の臨界期探索

工業化時代の始まりと共に環境に放出された化学物質は野生生物の健康に大きな脅威となっており、それは現在も続いている。今までの環境問題は、致死作用、ガン化あるいは奇形といった健康影響のみに焦点が当てられてきた.しかし、最近見出された多くの事例から、内分泌撹乱と言った今までにはなかった新たな観点からの研究が必要となってきている。特に環境中に放出されたダイオキシン,農薬,ポリカーボネートの原材料,界面活性剤をはじめとした化学物質がホルモンの受容体,特にエストロゲン受容体に結合することによって体内のエストロゲンと同じ作用を示し,野生動物種の性器異常,発生異常,個体数の減少,ヒトの乳癌、子宮内膜症、精巣癌の増加,精子数の減少を誘起している可能性が示唆された。欧米でこの問題に強く関心がもたれるようになったのは1990年代前半からで、日本では1997年になってからこの問題が広く取り上げられるようになった。以後、厚生省や環境庁を中心に、胎児を含めたヒトに対する内分泌撹乱物質の曝露状況調査が進められており、その結果、日本人の体内にも多くの内分泌撹乱物質が蓄積していることが判明してきた。そして環境中に放出された化学物質の多くが、ホルモン様あるいは抗ホルモン様に作用するという実験的な証拠、および野外での観察結果が蓄積されつつある。動物の生殖系の発達は内分泌撹乱物質の曝露によって大きな影響を受ける.野生動物の研究から、内分泌撹乱物質の曝露により、雌雄ともに生殖腺および生殖腺付属器官の発生、機能分化およびホルモンの代謝に影響が出ている。多くの野生動物種の生殖系で同様の異常が見られることから、ヒトに対する影響も懸念されている。本研究では、モデル動物としてマウスへの影響に関する研究だけでなく、内分泌撹乱物質が水系に入ることから、魚類・両生類の発生・生殖に対しても着目し解析を行った。これにより、内分泌撹乱物質を簡便に検出する系を確立し、発生・生殖に対する作用機構の解明を試みた。内分泌かく乱物質は、様々な生物種に対して影響を及ぼすと考えられ、その影響も種によって異なることが報告されてきている。こうした種差を踏まえつつ内分泌かく乱物質の影響を明確にするために、種々の生物を用いて解析を進めている。哺乳動物としてマウス、ラット、爬虫類としてアメリカワニ、両生類としてアマガエル、アフリカツメガエル、ツチガエル、魚類としてゼブラフィッシュ、カダヤシ、マミチョグ、無脊椎動物としてイボニシ、ミジンコおよびセンチュウを用いて、エストロゲン類似作用をもつ化学物質の発生影響を、遺伝子レベルで明らかにしてきている。マウスおよびアフリカツメガエル、センチュウではマイクロアレイを用いて発現変動する遺伝子について解析をすすめ、その作用機構の解明を進めている。エストロゲンにより発現が変動する遺伝子と内分泌かく乱物質により発現が変動する遺伝子を比較検討することにより、内分泌かく乱物質は特有の機構で遺伝子発現を変化させていることが明らかになりつつある。またミジンコでは、cDNAライブラリーから遺伝子断片を解読し、部分配列の整理を行っている。一方、魚類や爬虫類からは、核内受容体遺伝子のクローニングとその構造の解明をすすめており、種特異的な反応性を解明するための手段としている。これらクローニングした遺伝子の特性や機能を解明するために、培養細胞などにこれらの遺伝子を導入し、評価するシステムも構築している。
胆嚢・胆管系形成におけるＳＯＸ１７の機能解析とＳＯＸ１７遺伝子改変マウスの応用

Sox17ヘテロ胆嚢ではSox9発現が増加すること、さらに胆嚢上皮形態からSox17ヘテロ胆嚢が胆嚢管化している可能性を検討するために、マイクロアレイ解析をおこなった。その結果、野生型胆嚢と比較してSox17ヘテロ胆嚢で発現が増加した遺伝子のうち約64%、低下した遺伝子のうち約80%が、野生型胆嚢と比較して野生型胆嚢管で変化した遺伝子と一致しており、Sox17ヘテロ胆嚢の胆嚢管化が遺伝子発現レベルで示唆された。さらに、Sox17の下流に働く可能性がある発現が低下した遺伝子の上位にSonic hedge hog(shh)があり、これまでに様々な器官や組織で形態形成に関わっていることが報告されていることから、胆嚢・胆管形成にも関与しているのかを検討した。Shhは胆嚢上皮での発現もSox17と一致し、PtchやGliは発現時期は同様であるが、上皮ではなくその周囲の間葉系の34層の細胞に限局して発現していた。さらにShh KOマウス胎仔解析から、Shh+/-、Shh-/-の胆嚢上皮ではSox17の局在が確認された。次にShhが胆嚢・胆管形成にどのように関わっているのかをShh KOのさらなる解析によって検討した。Shh欠損により、筋が欠損することが報告されていることと、Sox17ヘテロ胆嚢周囲の筋層は野生型と比較して薄く、筋繊維の断裂が観察されていたことから胆嚢周囲の筋組織の形成への関与の可能性を調べた。その結果、Shh+/-では筋層は菲薄化し、Shh-/-では筋層がほぼ観察されなかった。これらの結果から、胆嚢上皮でのSox17発現の下流にはShhがあり、Shhは胆嚢上皮周囲の間葉系に影響を与え、筋層形成を促していることが、明らかとなった。さらに胆嚢;の器官培養を用いたレスキュー実験の結果から、Shh添加によりSox17ヘテロ胆嚢における低形成が抑制されることを見出し、Shhによる胆嚢周囲組織での筋形成により胆嚢上皮の形態形成に影響を与える可能性があると考えられる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
インターフェロンβによる中枢神経の機能再生の研究

現在、さまざまな医療分野で再生医療のための基礎研究が推進されている。中枢神経系の再生も、そのひとつで大きな期待がかけられている。一般に、中枢神経系のニューロンの再生については次のような問題があげられる。(I)ニューロン自体が変性し、細胞死に陥りやすい。(II)髄鞘を形成しているオリゴデンドログリアが軸索再生阻害因子を出している。(III)アストロサイトが増殖して、阻害因子の分泌のみならず、瘢痕を形成し、それが軸索伸展の物理的バリアーとなる。これらの課題を1つ1つ解決していけば中枢神経系の再生も可能になってくる。一方、脊髄損傷では、局所の種々のシグナル伝達系が活性化されるが、申請者のこれまでの検討では、JAK-STAT pathwayが急性期より活性化される。これはサイトカインのひとつであるインターフェロンβにより活性化されるpathwayであり、中枢神経の損傷・再生とインターフェロンβとの関連を示唆する。本研究の目的は、インターフェロンβ刺激による、中枢神経系細胞の挙動をin vitroにおいて検討し、in vivoでの脊髄損傷モデルにおけるインターフェロンβの中枢神経の機能再生効果を検討することであった。この目的を達成するために、前年度は中枢神経系構成細胞であるニューロン、アストロサイト、オリゴデンドログリアの分離培養法とマウス脊髄損傷モデルを確立した。これを基に、まず培養アストロサイトにインターフェロンβを添加したが細胞の増殖には影響を及ぼさなかった。そこでインターフェロンβ遺伝子をカチオニックリポソーム法にて培養アストロサイトに遺伝子導入した。その結果、顕著な細胞増殖抑制とアポトーシス誘導が認められた。次に、マウス脊髄損傷部位に損傷後に同様の方法でインターフェロンβ遺伝子を導入し、反応性グリアの増勢、損傷軸索の伸長、およびBBB score、rotor rodによる神経機能評価、motor-evoked potential(MEP)による電気生理学的評価を行った。その結果、遺伝子導入後約14日目に、反応性グリアの抑制が認められ、21日目までに有意な神経機能の回復、さらにMEPの潜時の回復が認められた。この目的を達成するために、今年度は中枢神経系構成細胞であるニューロン、アストロサイト、オリゴデンドログリアの分離培養法とマウス脊髄損傷モデルを確立した。まず、新生マウスの髄膜を除去し、大脳皮質から分離し、ニューロンの初期培養を行った。残りの大脳をナイロンメッシュにより懸濁した。10%ウシ血清入りの培地で14日培養し、shaking-off法にてオリゴデンドログリアを分離した。それぞれの純度の評価には、細胞特異的なマーカー(Tuj1,GFAP, oligo)を用いた免疫染色をした。その結果、それぞれ80%90%の純度で分離培養することが可能であった。次にC57BL/6マウスもしくはKSNヌードマウスを用いてTh8レベルに椎弓切除を施し、同部位を圧迫する方法で脊髄損傷モデルを作製した。その結果、安定した中程度の脊髄損傷モデルを作成することができ、病理組織学的検討でも損傷後7日14日目に損傷部位に顕著なリンパ球浸潤と反応性グリアの形成が認められた。

本研究の目的は、インターフェロンβ刺激による、中枢神経系細胞の挙動をin vitroにおいて検討し、in vivoでの脊髄損傷モデルにおけるインターフェロンβの中枢神経の機能再生効果を検討することであった。この目的を達成するために、前年度は中枢神経系構成細胞であるニューロン、アストロサイト、オリゴデンドログリアの分離培養法とマウス脊髄損傷モデルを確立した。これを基に、まず培養アストロサイトにインターフェロンβを添加したが細胞の増殖には影響を及ぼさなかった。そこでインターフェロンβ遺伝子をカチオニックリポソーム法にて培養アストロサイトに遺伝子導入した。その結果、顕著な細胞増殖抑制とアポトーシス誘導が認められた。次に、マウス脊髄損傷部位に損傷後に同様の方法でインターフェロンβ遺伝子を導入し、反応性グリアの増勢、損傷軸索の伸長、およびBBB score、rotor rodによる神経機能評価、motor-evoked potential(MEP)による電気生理学的評価を行った。その結果、遺伝子導入後約14日目に、反応性グリアの抑制が認められ、21日目までに有意な神経機能の回復、さらにMEPの潜時の回復が認められた。
素粒子論に基づく超新星のカイラル輻射流体力学の構築

重力崩壊型の超新星爆発は、大質量星がその進化の最期に引き起こす、宇宙で最も大きな爆発現象の1つである。しかしながら、その爆発メカニズムは未だによくわかっていない。超新星爆発に重要な役割を果たすと考えられているがニュートリノであるが、従来のニュートリノの輸送理論では、素粒子の基本的性質であるカイラリティが無視されているという問題点がある。本研究では、ニュートリノのカイラリティを考慮した輸送理論「ニュートリノのカイラル輻射流体力学」を構築し、超新星への応用を目指す。
有機トランジスタを用いたフレキシブル無線磁気計測システムの開発

本研究では、近藤が開発した「低電圧駆動かつ大面積成膜プロセスにも適合するフレキシブル有機トランジスタ」(Applied Physics Express 2016)を応用することで世界初のフレキシブル無線磁気計測システムを実現する。集積された磁気センサは位置制御や記録媒体に使用されており、さらには人の磁気を可視化することで高精度な病気診断までできるようになると言われている。フレキシブル磁気センサは、設置場所の形状によらず使用することができるため、さらにその応用範囲を拡張できる。しかし、これまで報告されてきたフレキシブル磁気センサは集積化に必要な回路化がなされていなかった。また磁気センサ素子の感度もミリテスラレベルで決して高感度な素子ではなかった。本研究では、フレキシブル磁気センサ回路の社会実装を実現するための基盤技術開発として、フレキシブル磁気センサ素子の集積回路化、高感度化、無線システム化を目的としている。本年度は、フレキシブル無線磁気計測システムの基本となる、柔軟磁気センサマトリクス、柔軟有機信号増幅回路、有機マトリクスドライバ回路および定電流回路の構成要素についてシミュレーションを行い、現状の有機トランジスタ作製プロセスでの特性最適化に取り組んだ。これにより従来で報告されていた柔軟な単一磁気センサ素子から、世界初の柔軟な磁気センサ回路化を目指した。開発した有機トランジスタプロセスを用いることで、全ての構成回路が小型バッテリー程度の電圧で駆動可能な回路を設計した。さらにそれぞれの回路で動作検証しただけでなく、ポリマー基板上に集積した柔軟磁気センサマトリクスと同一平面上に開発した信号増幅器、マトリクスドライバ回路、定電流回路を実装した世界初のフレキシブル磁気センサマトリクス回路を実現することに成功した。当初の予定通り、研究開発はおおむね順調に推移している。フレキシブル磁気センサシステムの基本的な構成は構想通り実現することができている。今後、さらにセンサ回路全体の高感度化に取り組んでいく。研究の今後の方策としては、今年度設計した信号増幅回路のさらなる高性能化に取り組んでいく。
道具の心的モデルが空間認知の身体化プロセスを媒介するメカニズムの解明

本研究は,身体動作とその結果を結びつける道具のイメージが空間的な思考を媒介する認知過程の解明を目指す。まず,空間的な思考における道具の心的モデルの役割を解明するために申請者が考案した手法の有効性を確認し,本研究の基本となるパラダイムを確立する。その後,道具の種類や身体動作のバリエーションを拡張し,道具の心的モデルが利用可能な条件の解明を目指す。さらに,道具の心的モデルに関連する動作の自発的な利用について詳細に検討し,心的モデルが獲得された状況を超えて道具のイメージが活用される可能性を探求する。