hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血液検査装置に組み込み可能な赤血球変形能測定・評価システムの開発

本研究では,微小循環障害を有する様々な疾患患者に対して,マイクロチャンネル法による赤血球形状回復過程を,粘弾性力学モデルに基づいて定量評価した.その結果,糖尿病性腎症患者については,透析が必要なG5ステージで有意な変形能低下を検出したが,それまでの移行期については検出することができなかった.糖尿病と同様に微小循環障害が見られる膠原病患者については,形状回復時定数が健常者と比べ低下し,各患者間のばらつきが大きくなる傾向にあり,疾患との関係をデータベースとすることができた.また高精度高速な検査を目指し,シースフロー型とすることで,変形能だけで無く懸濁液粘度も計測できる可能性が示された.これまでの研究で既に得てきた赤血球形状回復時定数と血液検査指標に関する基礎的なデータを,更に拡充させると共に,この形状回復時定数が,赤血球の変形能を表現し,それを正当に評価できている事を示すことを目的として,1慢性的な糖尿病検体,2軽度の糖尿病で定期的な治療を開始済みの検体(血糖値,HbA1c改善過程を捉える)3投薬で血糖値,HbA1c値がコントロールされている検体,4コントロールとして疾患の疑いが見られない(健常な)検体,を対象に形状回復時定数を測定し,HbA1cやクレアチニン値を代表とする血液検査指標との相関について,データベースを構築し各指標が変形能の関係を調べた.当初,14を各10例,合計40例の測定を目指して実験とデータの解析を目標として研究を進めてきたが,1の慢性期(慢性腎不全)の患者サンプルについては入手性が悪く1例のみの測定となってしまったが,それ以外についてはトータルで42症例の計測を行う事が出来たことから,目標の85%程度の達成度となった.また,現在各測定結果と血液検査指標やこれまで構築してきた形状回復時定数データベースと比較し,その相関について検証を行っているところである.一方,形状回復時定数の測定で時間を要していた「赤血球の分離」と「画像処理による形状回復時定数の算出」過程の高速化については,過去に開発した画像処理プログラムを使った自動処理アルゴリズムを改良・最適化することで,23倍程度の処理速度を達成することが出来た.また,血液サンプルから遠心分離などをすること無く赤血球だけを抽出する試みについては,分離機能を有するチップの設計が終わった段階であり,現在このチップを試作し,その分離性能の評価を行っているところである.赤血球形状回復過程の時定数によってその変形能を評価することを目的として,1糖尿病やその合併症としての腎症患者を対象とした評価と一般的な血液検査指標との相関関係の解明とデータベース構築,2より高速で簡便な操作で検査・評価できるシステムおよび解析プログラムの構築,の2点を主に行ってきた.まず,後者の2については一昨年度の新たに設計したシースフロー式血液検査器に組み込み可能な新たな流路チップを完成させた上で,これまで最も時間を要していた画像処理による個々の赤血球の形状回復時定数の測定アルゴリズムを最適化することによって処理時間をを1/10以下にすることが可能となり,比較的短期間で多数の検体を対象とした測定・評価が可能なシステムの構築ができた.ただし,検査前や検査中の血液のハンドリングの煩雑さについての問題がいくつか残っており,その解決が次年度の課題となる.つぎに,前者の1糖尿病関連の血液検体を対象とした評価については,前述の通り処理することができる速度が圧倒的に向上したことにより,一昨年度は遅れ気味であったデータベース構築に必要な検体数についてはある程度満足できた.しかしながら,特に腎不全などを併発している慢性的な糖尿病の検体については入手性の悪さは解決できなかったため,データベースの構築については,糖尿病と同様に末梢循環障害が代表的な症例の1つとして挙げられる膠原病の検体を新たに測定対象として,様々な投薬などによる病態管理状況の検体100例以上を対象とした測定を行った結果,健常と考えられる検体群と比べると,膠原病患者群は明らかに形状回復時定数が長くなっており,それと血液検査指標としての赤血球数との間で相関を取ると負の相関があり,本評価法によって膠原病由来の末梢循環障害の程度が評価できる可能性が示唆された.依然として特定の患者群に絞った血液検体の入手性の悪さは解決できていないが,当初の予定には無かった膠原病患者を対象とした評価が順調に進んでおり,これらを合わせた形でのデータベース構築としては順調に進んでいると考えている.赤血球が毛細血管サイズの狭小な流路を通過した後に見ることができる形状回復過程について,その時定数を測定することで,血球の変形能を評価することを目的として,これまで1糖尿病や膠原病といった微小循環障害があらわれる疾患の患者を対象とした測定・評価と一般的な血液検査指標との相関関係の解明およびその基礎となるデータベースの構築,2簡便な操作で,拘束に検査・評価可能な検査システムと解析プログラムの開発,の2点に絞って研究を行ってきた.まず,2については,昨年度に作製した新たなシースフロー型マイクロチャンネルチップが,これまでのマイクロチャンネルチップと同程度の分解能で,流す赤血球の速度が変化しにくく,より安定した検査が行えるシステムにできあがっていることを確認した.その上で,新たに健常者,膠原病および糖尿病患者を対象とした検体を100献体以上計測することができた.その結果,膠原病患者では健常者に比べて形状回復時定数が短くなる傾向にあることが分かった.

また,本シースフロー型マイクロチャンネルを1次元流路モデルとして流れのモデル化を行ったところ,マイクロチャンネル通過前後での血球の移動速度差を計測することで,血球1つが流路内にある状態での血球懸濁液の粘度を測定できる可能性が示唆された.今後,個々の血球の形状回復時定数と血液懸濁液の粘度との相関について調べる予定である.また1については,従来型のマイクロチャンネルで75検体,新たに作製したシースフロー型で100検体以上,合計約200検体について測定することができ,形状回復時定数と血液検査指標についての基本的なデータベースが構築できた.本研究では,微小循環障害を有する様々な疾患患者に対して,マイクロチャンネル法による赤血球形状回復過程を,粘弾性力学モデルに基づいて定量評価した.その結果,糖尿病性腎症患者については,透析が必要なG5ステージで有意な変形能低下を検出したが,それまでの移行期については検出することができなかった.糖尿病と同様に微小循環障害が見られる膠原病患者については,形状回復時定数が健常者と比べ低下し,各患者間のばらつきが大きくなる傾向にあり,疾患との関係をデータベースとすることができた.また高精度高速な検査を目指し,シースフロー型とすることで,変形能だけで無く懸濁液粘度も計測できる可能性が示された.当初想定していた血液サンプルのうち,慢性人腎不全患者の血液サンプルについては,患者数の問題から思ったようにサンプルが入手できず,この点については目標が未達となった.それ以外の血液サンプルの測定や高速な処理が可能な変形能測定システムへの改良については,おおむね予定通りに開発が進んだと考えている.より検査効率を上げるために前年度設計したマイクロ流体チップ(以下,チップと略す)を使った評価と新たに最適化した画像処理プログラムによって,かなり実験・作業効率は向上したと言えるが,まだ万人が簡単に検査できる様なシステムとするにはいくつかの問題点が残っている.具体的には,チップ中での血液検体の付着による詰まりの発生,検体入れ替え時のチップの洗浄,血球を流す速度などの条件の不安定さ等である.これらを解決することによって,先に示した問題の多くが解決することから,研究協力者の大阪医科大学付属病院の臨床検査技師などのアドバイスを参考にしながら,より簡便で確実性が高く,再現性のある検査プロトコルを構築すると共に,必要に応じてチップや評価系の改良を行う.また,これまで対象としてきた糖尿病や膠原病の検体数を増やすだけで無く,必要に応じて末梢循環障害を引き起こす他の疾患やさらには健常と考えられる検体も対象とした評価例を増やしていくことで,より信頼性の高いデータベースの構築を目指す.流体工学・バイオメカニクス前年度に設計した赤血球の分離が可能なマイクロ流体システム(以下,チップと略す)を,形状回復時定数測定用のMCチップを結合した新たなチップを設計・作製し,検査チップとしての性能を評価する.
超大規模な錐計画内題を解くロバストアルゴリズムの開発

本研究では、超大規模な錐計画問題を実用的な計算資源でロバストに解くアルゴリズムの開発を目的としている。2次錐制約を半正定値制約や非負制約と統一的に扱う枠組みを考案した。Iまた、ロバストな解法を実現するため、主双対内点法が破錠しないような計算スキームを提案し、プログラミング言語C++で実装した。その結果、錐計画問題を主双対内点法によって安定的に解くソフトウェアの開発に成功した。超大規模な対称錐計画問題は、入力データの多くはゼロである。このような疎性を主双対内点法でより有効に利用するための前処理法を提案した。さらに、この前処理を高速に行う方法を実装した。これにより、問題の疎性の利用し、主双対内点法を効率よく実行することが可能となった。最後に、同様の数理計画問題を解く他のソフトウェアとの比較実験を行うことにより、本研究の有効性を実証するができた.これらの成果を専門分野の研究者に紹介し、学術交流を通じてその意義を明らかにするため、11月に行われたINFORMS (オペレーションズ・リサーチとマネジメントサイエンスのフォーラム)の年会にて研究課題の発表を行った。また、学術論文として論文誌に投稿する準備中である。本研究により、主双対内点法などの数理計画法について詳しくない研究者でも、簡便に超大規模な錐計画問題を安定して解くことができるようになる。それは、構造最適化・システム制御・組合せ最適化・非凸計画・量子化学・統計・金融工学のような様々な工学分野における研究や開発に対し、非常に大きなサポートとなる。本研究では、超大規模な錐計画問題を実用的な計算資源でロバストに解くアルゴリズムの開発を目的とする。そのため、本年度は以下のような研究を行った。1.自由変数を持った錐計画問題に前処理を施し、主双対内点法をロバストに実行させる手法を提案した。既存の手法が錐計画問題を退化させていたのに対し、本手法は問題を退化させないため、数値的安定性が向上する。また、前処理の過程において、主双対内点法を効率よく計算させるためには、マトロイド理論に基づいたヒューリスッテックな基底の選び方が有効であることも示した。さらにこの前処理は、問題のサイズを小さくするというメリットも生む。これらの研究成果をまとめた論文を、現在学術誌に投稿中である。2.まず、数値解析分野においてロバスト性があるといわれている手法の現状について調査し、それらが主双対内点法に対し有効であるかどうかを検討した。それらを踏まえ、コンディションが悪い錐計画問題を解く際、主双対内点法が破錠しないような計算スキームを提案した。数値実験の結果、この方法がロバスト性を向上させることを確認した。しかしながら、計算効率を大きく悪化させるという現実もある。そのため、なるべく計画時間をかけず尚且つ計算精度もでるような工夫を多々行った。現在、これらの研究成果を学術誌に投稿する準備中である。これらの成果について、2005年10月に行われた日本オペレーションズ・リサーチ学会主催の第17回RAMPシンポジウムで招待講演を行った。上記の研究成果を踏まえ、プログラミング言語C++を用いて、錐計画問題を主双対内点法で解くソフトウェアを開発中である。完成後には、多くの人がこのソルバーを利用できるような環境を整備する予定である。まず、主に前年度までに研究を行った、自由変数を持った錐計画問題に対する前処理法や、PCクラスタを使った並列計算法は、学術誌に投稿・修正後受理されたことを述べておく。本年度は以下のような研究を行った。1.プログラミング言語C++を用いて、対称錐計画問題を解くソフトウェアを開発している。現状では、非負制約と半正定値制約を含む対称錐計画問題を解くことができる。残り2次錐制約を解くアルゴリズムを導入すれば、プログラムは完成する。2.多くの大規模な対称錐計画問題は、ブロック疎性と呼ばれる性質を持っている。これは、各変数間の依存関係が少ないことを意味する。このような問題を高速に解くため、ブロック疎性を利用したデータ構造と内点法アルゴリズムを提案・実装した。その結果、従来の手法と比べ、10倍から100倍以上の計算効率を得た。3.(実行不能)内点法は、反復点が実行可能性と相補性を徐々に満たしていく方法である。相補性より実行可能性を満たすことを優先させることにより、内点法を安定させる手法を提案した。この手法の定量的な評価は難しいものの、数値実験では、双対残差あるいは最適解との誤差が、従来と比べ平均して10分の1程度となった。これらの成果について、2006年8月に行われた国際数理計画シンポジウムで発表を行った。また、2006年12月と2007年3月の2回の渡って開かれた線形計算研究会で詳細の発表を行い、専門家らと有意義な討論をした。

その結果、錐計画問題を主双対内点法によって安定的に解くソフトウェアの開発に成功した。超大規模な対称錐計画問題は、入力データの多くはゼロである。このような疎性を主双対内点法でより有効に利用するための前処理法を提案した。さらに、この前処理を高速に行う方法を実装した。これにより、問題の疎性の利用し、主双対内点法を効率よく実行することが可能となった。最後に、同様の数理計画問題を解く他のソフトウェアとの比較実験を行うことにより、本研究の有効性を実証するができた.これらの成果を専門分野の研究者に紹介し、学術交流を通じてその意義を明らかにするため、11月に行われたINFORMS (オペレーションズ・リサーチとマネジメントサイエンスのフォーラム)の年会にて研究課題の発表を行った。また、学術論文として論文誌に投稿する準備中である。本研究により、主双対内点法などの数理計画法について詳しくない研究者でも、簡便に超大規模な錐計画問題を安定して解くことができるようになる。それは、構造最適化・システム制御・組合せ最適化・非凸計画・量子化学・統計・金融工学のような様々な工学分野における研究や開発に対し、非常に大きなサポートとなる。
幾何学的量子化における実および複素偏極について

シンプレクティック多様体の幾何学的量子化において,実偏極による量子化と複素偏極による量子化という全く異なる量子化の方法が同じ結果を与える,という現象がさまざまな実例で知られている.本研究の目的は,この現象に概念的な理由を与えることである.仮に,前量子化直線束の正則切断が,複素偏極を実偏極に近づけてゆくと,ボーア・ゾンマーフェルト軌道と呼ばれるあるラグランジュ部分多様体に台を持つデルタ関数に収束してゆく,ということが成立すれば,この仮説は上記の現象の概念的な説明を与えることになる.トーリック多様体の場合には,Baierらによりこの仮説が正しいことが示されている.今年度は,前年度からの研究を継続して,旗多様体の場合にこの仮説が成り立つことの証明を完成させた,すなわち,旗多様体のシンプレクティック構造を固定したときに,旗多様体をトーリック退化させたときの複素構造の変形と,Baierらのトーリック多様体の複素構造の変形を組み合わせたような,旗多様体の複素構造の変形を構成して,上記の仮説が成立することを示した.Baierらはトーリック多様体の複素構造の変形を構成したが,我々の場合には,トーリック多様体のある部分多様体の複素構造の変形を構成することが必要となるために,Baierらの議論をさまざまな点において修正,あるいは精密化した.また,トーリック退化の議論をシンプレクティック幾何の枠組みに書き換える際に,さまざまな対象の自然な同一視を構成することが必要となり,これらを実行した,そして,旗多様体のトーリック退化とBaierらの変形を組み合わせる際にも,それぞれの変形のスピードをうまく調整することにより,上記のような旗多様体の複素構造の変形を構成した.この結果はConvergence of Kahler to real polarizations on flag manifolds(preprint,34ページ)にまとめられた.シンプレクティック多様体の幾何学的量子化において,実偏極による量子化と複素偏極による量子化という,全く異なる量子化の方法が,同じ結果を与えるという現象がさまざまな実例で知られている.本研究の目的は,この現象に概念的な理由を与えることである.複素偏極による量子化とは,シンプレクティック形式を第一チャーン類に持つ正則直線束の正則切断の空間のことである.一方,実偏極による量子化とは,シンプレクティック多様体のラグランジュトーラスによるファイブレーションを考え,ボーア・ゾンマーフェルトファイバーと呼ばれる有限個のファイバーを基底とするベクトル空間のことである.これらの2種類の偏極を関連付けるために,実偏極を複素偏極(=複素構造)の変形の極限として定式化することを考える.すなわち,正則切断の台がボーア・ゾンマーフェルトファイバーに収束するような複素構造の変形を構成するのである.このように,複素構造の退化を,代数幾何的にではなく,シンプレクティック幾何として定式化することが大きな目標である.グラスマン多様体,あるいはもっと一般に,旗多様体は,自然な複素構造だけでなく,ゲルファント・セトリン系と呼ばれる実偏極を持つことが知られている.本年度は,旗多様体上の複素構造の変形で,その極限として,ゲルファント・セトリン系を持つようなものの構成を試み,その有力な候補を構成することができた.研究は10月半ばから開始されたので,まだ証明は完成してはいないが,構成方法は極めて具体的なので正則切断の台の極限の解析が実行可能であることが期待される.シンプレクティック多様体の幾何学的量子化において,実偏極による量子化と複素偏極による量子化という全く異なる量子化の方法が同じ結果を与える,という現象がさまざまな実例で知られている.本研究の目的は,この現象に概念的な理由を与えることである.仮に,前量子化直線束の正則切断が,複素偏極を実偏極に近づけてゆくと,ボーア・ゾンマーフェルト軌道と呼ばれるあるラグランジュ部分多様体に台を持つデルタ関数に収束してゆく,ということが成立すれば,この仮説は上記の現象の概念的な説明を与えることになる.トーリック多様体の場合には,Baierらによりこの仮説が正しいことが示されている.今年度は,旗多様体の場合にこの仮説が正しいことをほぼ確かめることができた.アイディアは,旗多様体のシンプレクティック構造は固定しておいて,旗多様体をトーリック退化させたときの複素構造の変形と,Baierらのトーリック多様体の複素構造の変形を組み合わせたような,旗多様体の複素構造の変形を構成することである.Baierらはトーリック多様体の複素構造の変形を構成したが,我々の場合には,トーリック多様体のある部分多様体の複素構造の変形を構成することが必要となるために,Baierらの議論をさまざまな点において修正した.さらに,トーリック退化の議論をシンプレクティック幾何の枠組みにあてはまるように改良することも必要で,このような手続きを経て上記のような旗多様体の複素構造の変形を構成した.シンプレクティック多様体の幾何学的量子化において,実偏極による量子化と複素偏極による量子化という全く異なる量子化の方法が同じ結果を与える,という現象がさまざまな実例で知られている.本研究の目的は,この現象に概念的な理由を与えることである.仮に,前量子化直線束の正則切断が,複素偏極を実偏極に近づけてゆくと,ボーア・ゾンマーフェルト軌道と呼ばれるあるラグランジュ部分多様体に台を持つデルタ関数に収束してゆく,ということが成立すれば,この仮説は上記の現象の概念的な説明を与えることになる.

トーリック多様体の場合には,Baierらによりこの仮説が正しいことが示されている.今年度は,前年度からの研究を継続して,旗多様体の場合にこの仮説が成り立つことの証明を完成させた,すなわち,旗多様体のシンプレクティック構造を固定したときに,旗多様体をトーリック退化させたときの複素構造の変形と,Baierらのトーリック多様体の複素構造の変形を組み合わせたような,旗多様体の複素構造の変形を構成して,上記の仮説が成立することを示した.Baierらはトーリック多様体の複素構造の変形を構成したが,我々の場合には,トーリック多様体のある部分多様体の複素構造の変形を構成することが必要となるために,Baierらの議論をさまざまな点において修正,あるいは精密化した.また,トーリック退化の議論をシンプレクティック幾何の枠組みに書き換える際に,さまざまな対象の自然な同一視を構成することが必要となり,これらを実行した,そして,旗多様体のトーリック退化とBaierらの変形を組み合わせる際にも,それぞれの変形のスピードをうまく調整することにより,上記のような旗多様体の複素構造の変形を構成した.この結果はConvergence of Kahler to real polarizations on flag manifolds(preprint,34ページ)にまとめられた.
Activinwの前立腺および腎での細胞増殖・分化・癌化における役割

当初の研究計画は1)Activinによる前立腺細胞におけるPSA産生の調節,2)Activinによる前立腺癌細胞,腎癌細胞の増殖抑制,apoptosis誘導,分化誘導,3)前立腺癌細胞および腎癌細胞の,Activinによる増殖抑制からの逸脱の機構を明らかにすることであった.1)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いて,ActivinがPSAの産生,分泌を濃度依存的に促進することを証明し報告した(Am J Physiol Endocrinol Metab 286:E927-E931,2004).興味深いことにこの作用はアンドロゲン受容体を介さないものであった.従来,アンドロゲン以外にも,例えばインターロイキン6などもPSA産生を促進することが示されていたが,これらはアンドロゲン受容体を介したものであり,Activinの作用のユニークさを表したものと考えられる.2)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いた場合,不可逆的な分化誘導をきたしている可能性が高い所見が得られている.Activinは,前立腺癌細胞LNCaPの増殖抑制を濃度依存的に抑制したが,ある条件では不可逆的な増殖抑制を起こしている可能性が高く,しかもPSAなどの分化マーカーの所見と合わせると,分化誘導を起こしたもので,今後の前立腺癌治療につながるものと考えられる.3)に関しては,少なくとも「Follistatin過剰産生」のみでは,Activin耐性の機構を証明しえない結果を得ている.当初の研究計画は1)Activinによる前立腺細胞におけるPSA産生の調節,2)Activinによる前立腺癌細胞,腎癌細胞の増殖抑制,apoptosis誘導,分化誘導,3)前立腺癌細胞および腎癌細胞の,Activinによる増殖抑制からの逸脱の機構を明らかにすることであった.1)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いて,ActivinがPSAの産生,分泌を濃度依存的に促進することを証明し報告した(Am J Physiol Endocrinol Metab 286:E927-E931,2004).興味深いことにこの作用はアンドロゲン受容体を介さないものであった.従来,アンドロゲン以外にも,例えばインターロイキン6などもPSA産生を促進することが示されていたが,これらはアンドロゲン受容体を介したものであり,Activinの作用のユニークさを表したものと考えられる.2)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いた場合,不可逆的な分化誘導をきたしている可能性が高い所見が得られている.Activinは,前立腺癌細胞LNCaPの増殖抑制を濃度依存的に抑制したが,ある条件では不可逆的な増殖抑制を起こしている可能性が高く,しかもPSAなどの分化マーカーの所見と合わせると,分化誘導を起こしたもので,今後の前立腺癌治療につながるものと考えられる.3)に関しては,少なくとも「Follistatin過剰産生」のみでは,Activin耐性の機構を証明しえない結果を得ている.Activin Aの,上記3種類のヒト前立腺癌細胞の細胞増殖に対する効果を,Direct cell count法,およびMTS assay法にて調べた.Activin Aは,用量依存的にLNCaPの細胞増殖を抑制し,50ng/ml以上の濃度では増殖を完全に阻害した.一方,他の2種類の細胞に対しては,増殖に影響を認めなかった.LNCaP細胞を使用し,activin AのPSA産出に対する効果を,mRNA(Quantitative real-time RT-PCR)およびタンパク(培養上清中のPSAを測定)レベルで調べた.Activin Aは,mRNAおよびタンパクレベルにおいて,用量依存的にPSA産生を増加させた.DHTは,アンドロゲンレセプター(AR)を介して,LNCaPの細胞増殖やPSA産生を増加させることが知られている.また他の増殖因子やサイトカイン(例えば,インターフェロン6)にも同様の効果があり,これはARを介していることがわかっている.今回,われわれは,ActivinのLNCaPに対する効果がARを介していないことを明らかにした.Activin AとDHTのLNCaP細胞におけるPSA産生に対する相互作用を調べた結果,相加・相乗作用が、あることが判明した.これはactivinの作用がARを介していないということと合致するものである.当初の研究計画は1)Activinによる前立腺細胞におけるPSA産生の調節,2)Activinによる前立腺癌細胞,腎癌細胞の増殖抑制,apoptosis誘導,分化誘導,3)前立腺癌細胞および腎癌細胞の,Activinによる増殖抑制からの逸脱の機構を明らかにすることであった.1)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いて,ActivinがPSAの産生,分泌を濃度依存的に促進することを証明し報告した(Am J physiol Endocrinol Metab 286:E927-E931,2004).興味深いことにこの作用はアンドロゲン受容体を介さないものであった.従来,アンドロゲン以外にも,例えばインターロイキン6などもPSA産生を促進することが示されていたが,これらはアンドロゲン受容体を介したものであり,Activinの作用のユニークさを表したものと考えられる.2)に関しては,前立腺癌細胞LNCaPを用いた場合,不可逆的な分化誘導をきたしている可能性が高い所見が得られている.Activinは,前立腺癌細胞LNCaPの増殖抑制を濃度依存的に抑制したが,ある条件では不可逆的な増殖抑制を起こしている可能性が高く,しかもPSAなどの分化マーカーの所見と合わせると,分化誘導を起こしたもので,今後の前立腺癌治療につながるものと考えられる.3)に関しては,少なくとも「Follistatin過剰産生」のみでは,Activin耐性の機構を証明しえない結果を得ている.
プラナリアの有性化に伴うGSC/ニッチ・システムの誘導機構

プラナリアDugesia ryukyuensisでは、無性個体に有性個体を餌として与えることで雌雄同体性の生殖器官を誘導することができる(有性化現象)。このことは有性個体に有性化因子が含まれていることを意味している。そして、有性化現象では、有性化因子が分化多能性幹細胞から配偶子幹細胞(GSC)/ニッチ・システムを誘導するといった機構が働いていることが予想される。本研究では、プラナリア卵巣に関するGSC/ニッチ・システムを解析するための分子基盤を構築した。また、卵巣誘導因子として既に同定していたD-Trpとともに強い有性化活性を示す化合物の精製/単離の絞り込みに成功した。(1)プラナリアにおけるGSCおよびニッチ細胞の同定:プラナリア有性化系を用いて基礎的な組織学的研究を行い、プラナリア生殖腺の分化過程を詳細に示す。ショウジョウバエのGSC/ニッチ細胞に発現する遺伝子情報をもとに、プラナリアにおける相同遺伝子を単離し、GSCとニッチ細胞を同定する。単離した遺伝子は、RNAi法により機能解析を行う。(2)有性化に伴うGSC/ニッチ・システムの誘導過程の解析:蛍光タンパク質(CFP)発現ベクターを用いたプラナリア細胞標識法を確立したのちに、標識したプラナリア全能性幹細胞ネオブラストの有性化過程中の挙動を調査して、GSC/ニッチ・システムの誘導過程を解析する。(3)GSC/ニッチ・システムを誘導する有性化因子の同定:有性種に含まれている化学物質を決定する。プラナリアは環境に応じて無性生殖と有性生殖の2つの生殖様式を転換する。無性生殖から有性生殖への切り替え(有性化)では、多能性幹細胞ネオブラストから生殖器官の誘導を伴う。本研究では、有性個体に含まれる有性化因子と称する化学物質の刺激により、無性個体に生殖器官を誘導する有性化系を利用して、有性化に伴うGSC(生殖幹細胞)/ニッチ・システムの誘導機構を解明することを目指している。具体的には(1) GSCおよびニッチ細胞の同定、(2)有性化に伴うGSC/ニッチ・システムの誘導過程の解析、(3) GSC/ニッチ・システムを誘導する有性化因子の同定を行う。本年度は、これらの研究項目に関して以下の成果をあげた。研究項目(1)プラナリア無性個体で生殖幹細胞に発現すると信じられているnanosホモログ遺伝子の発現を、Dugesia ryukyuensis無性個体で調査した。近縁種のD. japonica無性個体では卵巣および精巣分化予定域に発現が認められるのに対して、D. ryukyuensis無性個体では卵巣分化予定域のみで発現が認められた。このことは、D. ryukyuensis無性個体では雄性生殖幹細胞を決定するニッチ細胞が存在していないことを示唆している。この発見は、ニッチ細胞の同定の実現に関連すると考え、次述する異種間の細胞移植実験を構築するきっかけとなった。研究項目(2)誘導過程を追跡する手法として、異種間の細胞移植実験の構築を目指した。連携研究者が保有するPH20遺伝子が、D. ryukyuensisには発現せず、D. japonicaの全細胞に発現することがわかった。D. ryukyuensisに移植したD. japonicaの細胞はこの遺伝子を用いると検出が可能であると考えられる。これを利用すると蛍光タンパク質標識細胞を作製するという大目標を遂げるまえに、GSC/ニッチ・システムの誘導現象を解析できることが期待できる。移植に用いるネオブラストの分画方法はD. japonicaで確立されていたので、これ追試したところ成功した。研究項目(3)有性化因子単離・同定のために、これまで有性個体の水抽出物を材料としていたが、今回、有機溶媒相にも有性化活性があることがわかった。プラナリアでは、有性個体の投餌により無性個体に卵巣、精巣、交接器官、そして卵黄腺の順に生殖器官が発達してくる。L-Trp(トリプトファン)が卵巣を発達させる有性化因子として有性個体から単離・同定され、また、D-TrpがL-Trpの約10^4から10^5倍の卵巣誘導活性があることがわかっていた。本研究では、D-Trpの作用機構の解明と卵巣以外の生殖器官も誘導することができる有性化因子(完全有性化因子)の単離・同定を目指している。動物ではL-Trpは主に、セロトニン合成経路かナイアシンが関与するNAD合成経路の前駆物質となっている。無性個体に、セロトニン、メラトニン、ニコチン酸、ニコチンアミド、NADPをそれぞれ投与したところ、ニコチンアミドに卵巣誘導活性が確認できた。

一方、D-Trpは一般にD-アミノ酸オキシゲナーゼ(DAO)により分解されインドールピルビン酸になるか、トリプトファン2,3-ジオキシゲナーゼにより分解され、最終的にNAD合成経路に入るといわれている。無性個体にインドールピルビン酸を投与しても卵巣誘導は起こらなかった。ヒト血球にあるGタンパク供役受容体(GPCR109B)がD-Trpの受容体として働くことが報告された(Irukayama-Tomobe et al., 2009)。GPCR109Bはナイアシン受容体としても知られている。D-Trpは直接、L-Trpの場合は代謝産物のニコチンアミドがプラナリアGPCR109Bホモログを介して、卵巣誘導に働いているのかもしれない。今回、プラナリアDAOホモログ遺伝子を単離し、その融合タンパクがDAO活性を持つことが確かめられた。そこで、DAO特異的阻害剤である安息香酸とともにD-Trpを投与すると、まれに完全な有性化が起こることがわかった。D-Trpは、完全有性化因子の作用力の弱いアゴニストとして、プラナリアGPCR109Bホモログに働いているのかもしれない。今後は、プラナリアのD-Trp受容体を決定して、有性化現象との関与を検証する。完全有性化因子の単離・同定のために、淡水棲有性種Bd. brunneaを用いていたが、採集地・成熟期などの制限のため量的供給が望まれなかった。今回、Bd. brunneaの約50倍(湿重量2.5kg/年)採集可能な陸生有性種Bipalium nobileにBd. brunneaと同程度の有性化活性があることがわかった。Bi. nobileを材料にして有機層に回収される有性化因子を、単離中である。1.プラナリア生殖腺発達過程の3次元構築プラナリアでは、配偶子幹細胞およびニッチ細胞の存在は明らかになっていない。プラナリア配偶子幹細胞/ニッチ解析のための基盤とするために、有性化過程での発現解析から、有性化現象に関わる遺伝子10種(FGFR3種:卵巣および交接器官に発現:Pum:生殖巣に発現;β-Catenin:生殖巣および交接器官に発現;Wntp3,Patched,HH:交接器官に発現:セロトニン受容体2種:卵巣に発現)を同定した。2.蛍光タンパク質(CFP)標識プラナリアの作製プラナリアでは幹細胞ネオプラストの培養および、受精卵へのインジェクションが困難であるので、未だ、トランスジェニックプラナリアを得ることができていない。配偶子幹細胞機構を解析するためには、必須な技術なので系確立に臨む。これまで、発現ベクターをエレクトロポレーション法でプラナリアのゲノムに導入する系の構築が達成できていない。21年度までは、ハウスキーピング遺伝子であるDref2(タンパク翻訳時に必要なタンパク)の予想プロモーター配列を用いて構築したベクターのみで実験を進めていたが、22年度に、ハウスキーピング遺伝子であるDractin(アクチンタンパク)と生殖細胞特異的な発現をするDrno (ナノスタンパク)の予想プロモーター配列を決定したので、この2遺伝子の発現ベクターも加える用意をしている。3.有性化因子の同定22年度研究で、有性種の脂溶性画分に強い有性化活性を示す物質が含まれていて、少なくとも4種類の異なる物質が複合的に働き、有性化を引き起こしていることがわかった。
新たな水・電解質代謝調節ホルモングアニリンファミリーの機能解析と分子生物学的研究

腸管と腎のNaCI代謝を結ぶ生理活性物質の存在が以前から推測されていたが、この腸管性ナトリウム利尿因子のlつの候補として、uroguanylinが1995年にラットの腸管から発見された。uroguanylinは15アミノ酸よりなる酸性ペプチドで、腎尿細管と腸管の上皮細胞に存在するguanylate cyclase結合C型受容体(GC-C)を活性化し、細胞内cyclic GMPを増加させ、腸管からのNaCl排泄と腎臓でのNa利尿に作用する。申請者らは、in situ hybrdizationと二重免疫染色により、uroguanylinは胃の内分泌細胞であるenterochromaffin-like細胞で産生され、腸でも内分泌細胞のenterochrmaffin細胞で産生されることを明らかにした。胃におけるuroguanylin産生は、ヒスタミン負荷で低下し、プロトンポンプ阻害薬で増加した。またGC-C受容体はenterochromaffin-like細胞と壁細胞に発現しており、胃におけるuroguanylinは胃酸分泌調節に関与していることを示した。さらにラットの腸管灌流系(vascular&luminal perfusion)を用いた実験により、経管NaCl負荷に対し、腸管側と血管側の両方にuroguanylinが分泌され、その量比は4:1であることを示した。形態学的にもuroguanylinが分泌されている像を確認した。uroguanylinは腸管では、Na濃度により生合成と分泌が調節され、Na利尿に作用する腸管性Na利尿因子であることを提示した。uroguanylin(UG)は、腸と尿から単離された15アミノ酸よりなるペプチドで、腸と腎尿細管の上皮に存在するguanylate cyclase結合C型受容体(GC-C)を活性化し、細胞内cyclic GMPを増加させ、消化管では水・Na^+の吸収抑制とCFTR Cl^-チャネルを介するCl^-分泌を、また腎ではNaCl排泄と利尿を齎らす。ヒトのグアニリンとウログアニリン遺伝子は、第1染色体短腕上に隣接して位置し、約2.5キロ塩基対で3個のエキソンと2個のイントロンより構成される。両遺伝子は6.5キロ塩基対の間隔でタンデムに連結して存在し、遺伝子重複により形成されたと考えられた。5'上流の転写調節領域にはTATA boxやCAAT boxのプロモータ領域およびSp1、AP-1、AP-2などの転写調節タンパク結合部位が存在していた。ヒトで経口2%食塩水負荷により、尿中UGは約2.5倍に増加したが、経静脈的NaCl投与では変化なかった。NaCl 10g/日の食事摂取ではNaCl 7g/日に比べ尿中UGの有意な増加を認めた。ラット経口NaCl負荷で負荷15分後にUG遺伝子発現の増強を認めた。ラット腸灌流では、管腔内NaClに反応して管腔性と血行性にUG分泌が促進された。セロトニン陽性の腸内分泌細胞(EC cell)の管腔側と血管側にUGは染色された。血漿uroguanylin濃度は、心不全の臨床的重症度とよく相関し、心機能を評価する血液マーカーの1つであることを提示した。さらに心不全患者では、前室間静脈と大動脈および冠静脈洞と大動脈の間で血漿uroguanylin濃度の増加を認め、心不全時に心臓からuroguanylinが分泌され、体液負荷を減少させる方向で機能している可能性を示唆した。
有翼飛翔体の大気圏突入飛行に関する研究

有翼飛翔体は米国においてスペースシャトルとしてすでに実用化の段階に入っており、宇宙開発に多大の貢献をなしてきたことは周知の通りである。また欧州においてはHERMES(仏)、HOTOL(英),HORUS(独)等の有翼型の宇宙往復輸送機が提案され、種々の技術的検討がおこなわれるとみられる。さて我国においても有翼型宇宙往復輸送機の開発に関して検討の段階に入っており、そのための基礎研究の必要性は論を待たない。特に大気圏突入時の飛翔体まわりの極超音速から亜音速まで移り変る複雑な空気力学現象について解決しなければならない問題が山積みしている。本研究では飛翔体に働く力および再突入空力加熱の問題を数値計算と風洞試験によって解明しようとするものである。再突入時に飛翔体が遭遇する最大の問題の一つは、非常に強い衝撃波(【M_∞】>25)による空力加熱である。このような衝撃波は空気の解離・電離反応および輻射を伴っている。この問題に対しては、計算機シミュレーションによって、飛翔体モデルまわりの衝撃層の流れ場を空気の化学反応を含めて解析し、これより壁面における熱流束が決定できた。これは将来の有翼飛翔体の空力加熱に関する工学上の必要なデータとなるであろう。このような強い衝撃波の数値計算は我国ではまだおこなわれていないので本研究が先駆的なものであろう。有翼飛翔体の空力特性については、その低速飛行特性が風洞試験によって明らかにされた。また、空力特性を数値計算によっても明らかにした。本年度は主として数値空気力学の手法を応用して有翼飛しょう体まわりの流れを解析することになっているが、次のような結果が得られた。1.低速および高速における飛しょう体の空力特性の計算低速における特性はパネル法によって計算をおこない、高速(極超音速)における特性はニュートン流近似を用いて計算する。方法としては、まず、宇宙科学研究所で開発されたチップフィンをもち、V形尾翼のミニスペースシャトルを参考に有翼飛しょう体の設計をおこない、このモデルの表面を多くのパネルに分割し、各パネル面上の圧力分布を計算し、これを積分して空力特性を求める。現在、有翼飛しょう体の設計および計算プログラムが完成し、計算中である。2.再突入空力加熱の解析飛しょう体表面の熱伝達量の評価をするため、空気の解離・再結合反応を考慮した衝撃層モデルを用いて数値計算プログラムを完成し、目下、その計算をおこなっている。NASAスペースシャトルの再突入データを借用して、これを計算条件とし、また、飛しょう体形状としてハイパーボロイドを選択している。この形状に対して合理的な結果を得た後、上述の飛しょう体モデルに対して数値計算をおこない、主として風上側(飛しょう体下面)中心線上の熱伝達量を求める。
メタロチオネインの新しい生理機能としての遺伝子発現制御

研究代表者は、メタロチオネイン(MT)欠損により発現量が低下する遺伝子NM31が、マウスの4種類のMT分子種のうちMT-I,MT-IIのみならず、脳特異的発現分子種であるMT-IIIによっても発現制御を受けている可能性を報告した。このNM31遺伝子はペンテトラゾール(PTZ)によって誘発される痙攣発症に関わる遺伝子として報告されているPTZ-17と同一である。PTZ-17は肝臓でも僅かに発現が認められるが、特に脳で高い発現を認め、マウスのみならずヒトやラットでもその発現が確認されている。この遺伝子産物はカルシウムの流入促進に関わっていることがxenopus oocyteでの強制発現系により確かめられているが、痙攣発症時には神経細胞内でのカルシウム濃度の変動が生じることから、本蛋白質はカルシウムの細胞内濃度を調節することにより痙攣発症に関わっているとも考えられる。マウスにPTZを投与して痙攣を誘発した場合、マウス脳内のPTZ-17発現量は顕著に減少することが報告されている。従ってPTZ-17(NM31)発現量が低いMT遺伝子欠損マウスではPTZによる痙攣誘発が生じやすいものと期待されたが、PTZ処理後に痙攣が発症するまでの時間を指標に調べた感受性は両系統のマウスで違いは認められなかった。本研究で用いたMT-I,-II遺伝子欠損マウスは、脳特異的発現分子種であるMT-IIIは発現しており、上記のようにNM31はMT-IIIによる発現制御を受けていることも判明している。そこでマウス組織におけるNM31の発現を調べたところ、MT欠損マウスの肝臓では低いものの、大脳及び小脳では対照マウスと同程度であり、従ってPTZの感受性の違いが認められなかったものと考えられる。しかしMT-III欠損マウスやMT-I,-II欠損マウスがカイニン酸誘発痙攣を起こしやすいとの報告が最近なされていることから、MTが痙攣に関与している可能性はかなり高い。本研究によってMTの新しい生理機能として他の遺伝子発現調節が明らかとなり、同時にMTが痙攣発症に関わる可能性も示唆された。メタロチオネイン(MT)遺伝子欠損マウス(4種類のMT分子種のうちMT-1及び-2を欠損)およびその対照マウスの肝臓から不死化細胞を樹立して、ディファレンシャルディスプレイ法により両細胞間で発現量の異なる遺伝子のスクリーニングを試み、正常細胞でのみ発現している遺伝子(NM31)を見出した。MT-1及び-2の両分子種はアミノ酸の相同性が非常に高く、マウスのほとんど全ての臓器で同程度に発現が認められている。そこでこれら分子種の機能の違いを調べるために、MT遺伝子欠損細胞にMT-1または-2遺伝子を別々に導入してそれぞれの分子種を発現する細胞を樹立し、両細胞におけるNM31mRNAの発現を調べた。その結果、MT-1のみを発現している細胞ではNM31mRNAの発現量が対照細胞レベルにまで回復したのに対し、MT-2のみを発言している細胞のNM31mRNA発現量はそれよりも低く、分子種によってNM31mRNA遺伝子の発現制御に違いがある可能性が示唆された。また、MT分子種の中で脳内に特異的に発現しているMT-3は今回用いたMT欠損細胞では発現していないことから、MT-3遺伝子を導入した細胞を作製し、この細胞におけるNM31mRNAの発現を調べたところ、対照細胞レベルにまで回復していた。従って、NM31遺伝子の発現にMTが何らかの形で関わっており、分子種による違いがある可能性が示唆された。
『石清水物語』第三系統諸伝本に関する本文研究及び校本作成

本研究は、『石清水物語』第三系統伝本に関する書誌調査及び本文研究を実施し、同系統の諸本を校合した校本の作成を目指すものであった。研究期間内に得られた主な成果は、従来、第三系統伝本の善本(原態に最も近い本)は射和文庫蔵本であるとされていたが、実際の善本は本居宣長記念館蔵本であると明らかにしたこと、『石清水物語』研究者にすら存在を知られていなかった石水博物館蔵本を新資料として紹介したこと、同本も含めた第三系統伝本13本を四つに分類したこと、さらに、これらの調査結果を踏まえて作成した校本を刊行するに至ったこと(『石清水物語の研究ー第三系統伝本の校本と影印』新典社、2014年3月)である。『石清水物語』第3系統伝本は、どのような事情によるのかは不明だが、『正三位物語』の名を冠されている。その伝本のほとんどが、「本居宣長」の奥書を持つことから、『石清水物語』第3系統伝本はすべて、本居宣長所蔵本から派生したものと考えられてきた。この『石清水物語』第3系統諸伝本に関する書誌調査を実施し、平成23年度には以下の新たな知見を得た。1同系統の善本とされていた射和文庫蔵本は、本居宣長記念館蔵本(宣長自筆書入本)の影写本であり、本居宣長記念館蔵本が同系統の最善本であったこと。2同系統の伝本は、すべて本居宣長所蔵本を経て派生したものと考えられていたが、新出資料である石水博物館蔵本は宣長所蔵本を経ずに成立した伝本で、同系統内の別本であることが判明。12を踏まえ、本居宣長記念館蔵本を底本として、射和文庫蔵本・石水博物館蔵本との異同を示した校本を作成し、学術雑誌への分割掲載を平成24年3月より開始した。平成24年度には、同校本の続稿を雑誌に掲載するとともに、校本を作成する過程で明らかになった本居宣長記念館蔵本・射和文庫蔵本・石水博物館蔵本の相違について、学会および研究集会で口頭発表を行った。本研究は、4系統に分類される『石清水物語』諸伝本の中で最も伝本数の多い第三系統に関する書誌調査及び本文研究を実施し、第三系統伝本を校合した校本の作成を目指したものである。この研究で得られた主な成果を以下に記す。1善本の特定:現在所在が確認されている『石清水物語』第三系統伝本のほとんどは、「本居宣長」の名が記された奥書を持ち、宣長所有本を祖本とするものであることが判明している。従来、この第三系統の善本と考えられていたのは、宣長の門人竹川政信の長男竹斎が創設した射和文庫が所蔵する射和文庫蔵本であったが、本研究により、善本たる宣長所有本は宣長自筆の題簽・書入を有する本居宣長記念館蔵本であり、射和文庫蔵本はその影写本であったことが判明した。2新出資料の紹介:『国書総目録』『古典籍総合目録』も含めて、刊行された目録類に記載されておらず、その存在を広く知られてはいなかった石水博物館蔵本を調査し、『石清水物語』第三系統伝本の一つとして紹介した。3第三系統伝本の分類:調査の結果、近世期に書写されたと推定される第三系統伝本13本は、本居宣長記念館蔵本とその影写本の系統である「一類本」、一類本と丁数は同じだが、配字配行が異なる「二類本」、一類本に属する無窮會図書館蔵本から派生した「三類本」、宣長の名が記された奥書を有さない「四類本」、以上4つに分類されることが判明した。4校本作成:上記13の成果を踏まえ、『石清水物語』第三系統伝本の校本を作成し、その成果を刊行した(『石清水物語の研究ー第三系統伝本の校本と影印』新典社、平成26年3月刊)。この『石清水物語』

第3系統諸伝本に関する書誌調査を実施し、平成23年度には、(1)同系統の善本とされていた射和文庫蔵本は、本居宣長記念館蔵本(宣長自筆書入本)の影写本であり、本居宣長記念館蔵本が同系統の最善本であったこと。(2)同系統の伝本は、すべて本居宣長所蔵本を経て派生したものと考えられていたが、新出資料である石水博物館蔵本は宣長所蔵本を経ずに成立した伝本で、同系統内の別本であること。以上2点の新たな知見を得た。(1)(2)を踏まえ、本居宣長記念館蔵本を底本として、射和文庫蔵本・石水博物館蔵本との異同を示した校本を作成し、学術雑誌への分割掲載を平成24年3月より開始した。本居宣長記念館蔵本を底本に選定したのは、『石清水物語』第3系統本の最善本であるにもかかわらず、未翻刻のままである同伝本の紹介を目的としてである。射和文庫蔵本を校合本としたのは、同系統の善本として広く認知され、すでに全文が活字化されている(『鎌倉時代物語集成第二巻』笠間書院)同本と本居宣長記念館蔵本とを比較するためである。また、別本である石水博物館蔵本も、同系統内の異同を明らかにするために、校合本の一つに採用している。こうした校本の作成と、その公表によって、『石清水物語』諸伝本に関する研究を進展させることができた。平成24年度までに、『石清水物語』第3系統伝本の中で所在を確認している12本(本居宣長記念館蔵本、射和文庫蔵本、石水博物館蔵本、国立国会図書館蔵本、無窮会図書館蔵本、刈谷市立図書館蔵本、東京大学文学部国文学研究室蔵本、筑波大学付属図書館蔵本、筑波大学付属図書館蔵箱入り本、大阪府立図書館蔵本、内閣文庫蔵本、金沢大学付属図書館蔵本)の内、大阪府立図書館蔵本を除く11本の書誌調査を実施することができた。その結果、旧蔵者が不明であった国立国会図書館蔵本は本居宣長の高弟小原君雄が所有していた本であることが判明した。また、東京大学文学部国文学研究室蔵本は帙の題箋に「藤井高尚旧蔵」と記載されているものの、国文学研究資料館の調査では蔵書印が高尚のものであることを確認できないため「結論を保留する」とされていたが、今回の調査により、東大本に押されていた蔵書印が藤井高尚のものと一致することが確認され、同本は高尚旧蔵本であることが明らかになった。『石清水物語』第3系統諸伝本の本文系譜については、本文の配字配行から、以下の3つに分類することができた。1本居宣長記念館蔵本・射和文庫蔵本・国立国会図書館蔵本・無窮会図書館蔵本・筑波大学付属図書館蔵本・大阪府立図書館蔵本・刈谷市立図書館蔵本・東京大学文学部国文学研究室蔵本。2金沢大学付属図書館蔵本・筑波大学付属図書館蔵箱入り本・内閣文庫蔵本。3石水博物館蔵本・竹柏園旧蔵本。校本の作成については、すでに底本とする本居宣長記念館蔵本、新出資料である石水博物館蔵本を翻字した電子テキストの確認作業を、九州大学大学院生の協力によって実施しており、その他の伝本についても、必要に応じて順次確認作業を行う予定である。以上の点から、本研究の目的である『石清水物語』第3系統諸伝本の書誌調査・本文系譜の建設・校本作成に関しては、おおむね順調に進展していると判断した。当初の研究計画では平成23年度に、『石清水物語』第3系統伝本の中で、すでにマイクロフィルムが製作されており、紙焼写真の取り寄せが可能であるものについての書誌調査を完了させる予定であった。しかし、実際に書誌調査を行うことができたのは、国立国会図書館蔵本と、国文学研究資料館を通して紙焼写真を入手した6本(本居宣長記念館蔵本・射和文庫蔵本・刈谷市図書館蔵本・筑波大学付属図書館蔵本・筑波大学付属図書館箱入り本・実践女子大学蔵本)の内3本(本居宣長記念館蔵本・射和文庫蔵本・刈谷市図書館蔵本。但し、実践女子大学蔵本は近代以降の写本であることが判明したため、調査対象から除外)のみである。その理由は、『国書総目録』『古典籍総合目録』も含めて、刊行された目録類に記載されていない新出資料「石水博物館蔵本」が、『石清水物語』第3系統伝本には稀な、本居宣長記念館蔵本を経ずに成立した可能性の高い写本であることが判明したため、同本の書誌調査、並びに、本居宣長記念館蔵本との異同の確認を優先させたからである。
遺伝子組み換え骨髄細胞移植による脳神経組織の機能的修復

遺伝子組み換え骨髄幹細胞の脳神経領域における治療効果を、下記の方法で解析した。1.遺伝子組み換え細胞の作成(1)骨髄幹細胞にhTERT遺伝子を導入し、不死化した。(2)骨髄幹細胞にBDNF遺伝子を導入し、神経保護作用を増強させた。(3)骨髄幹細胞にIL-2遺伝子を導入し、抗腫瘍作用を増強させた。2.上記細胞の治療効果の確認(1)hTERT遺伝子を導入した不死化細胞のラット中大脳動脈閉塞モデルへの移植実験全身麻酔下に中大脳動脈を遮断することで、脳梗塞モデルとした。移植効果の検討は以下のごとく施行し、良好な結果が得られた。(A)移植幹細胞のホスト虚血脳内での生着・分化を組織学的に検討した結果、ドナー細胞はホスト組織内で良好な生着・増殖・分裂・分化・遊走・組織修復を示すことが判明した。(B)モーリス水迷路試験で記憶・学習能力・高次機能を解析した結果、移植により著名に症状が改善することが判明した。(C)トレッドミル運動負荷試験により運動機能の解析した結果、移植により顕著に運動機能が回復することが判明した。(D)動物実験用高磁場NMR装置1(7テスラー)を用い、同一個体の脳梗塞巣を経時的に画像診断学的に解析した結果、移植による治療効果は画像診断上も著名であることが判明した。(2)BDNF遺伝子を導入した細胞のラット中大脳動脈閉塞モデルへの移植実験上記脳梗塞へ移植し治療効果を判定したが、良好な結果が得られた。特に、脳梗塞から時間が経過した状態において治療を開始し場合においても良好な結果が得られたことは特記すべきと思われた。(3)IL-2遺伝子を導入した細胞のラット脳腫瘍モデルヘの移植実験初代培養の骨髄幹細胞でも抗腫瘍効果が見られたが、IL-2遺伝子を導入した細胞では、特に治療効果が高いことが判明した。以上のように、補助金は補助条件に従って、非常に有効に使用された。骨髄幹細胞の増殖・分化の分子・遺伝子レベルでの制御に関する基礎研究、および、神経再生治療効果を、脳梗塞モデルヘの移植実験で解析した。1.DNA microarray法(Affymetrix社)を用いて約12,000個の遺伝子発現を解析した結果、骨髄幹細胞に特異的に増加している遺伝子は80個、低下している遺伝子は57個あることが判明した。また、その中で、遺伝子配列より増殖.分化に関連すると推測される遺伝子のなかでも最重要と推測される遺伝子7個を選択し、現在、詳細な機能解析を施行中である。2.ラット中大脳動脈閉塞モデルヘの移植実験全身麻酔下に中大脳動脈を遮断することで、脳梗塞モデルとした。移植効果の検討は以下のごとく施行した。(1)移植幹細胞のホスト虚血脳内での生着・分化を組織学的に検討した結果、ドナー細胞はホスト組織内で良好な生着・増殖・分裂・分化・遊走・組織修復を示すことが判明した。(2)モーリス水迷路試験で記憶・学習能力・高次機能を解析した結果、移植により著名に症状が改善することが判明した。(3)トレッドミル運動負荷試験により運動機能の解析した結果、移植により顕著に運動機能が回復することが判明した。(4)動物実験用高磁場NMR装置(7テスラー)を用い、同一個体の脳梗塞巣を経時的に画像診断学的に解析した結果、移植による治療効果は画像診断上も著名であることが判明した。