hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網羅的3次元観察技術による細胞のダイバーシティー検証

CUBIC技術における種々のラベリング手法およびイメージング法の検証(前年度よりの継続計画):透明化した組織から生物学的に意味のある情報を抽出するためには、研究目的に応じた細胞ラベリング法とイメージング法の組み合わせが必須となる。この目的のため、これまでに部分的な検証が進んでいる種々の遺伝学的手法、ウイルスベクター、組織化学的染色等の各種ラベリング手法を本領域内で使用する様々な検体に適用し、CUBIC技術とのコンパチビリティや各ラベル法の最適条件の検証を昨年度に引き続き進めた。ウイルスベクターについては実施場所にて組織中にインジェクションするための設備がすでに導入済みであり、要望や目的に応じてラベリングを施行する体制を整えた。組織学的染色については3次元的に染色する方法をすでにテストしていたため(Susaki et al. Cell 2014; Tainaka et al. Cell 2014)、マウス全腎臓に対して適応し、様々な構造の3次元的可視化に成功した(Hasegawa et al. Kidney int. 2019)。さらに、染色剤や抗体の組織内浸透原理の解明を鋭意進め、プロトコルへの落とし込みを完了させた。また、1600化合物のスクリーニング結果から透明化試薬の大幅なアップデートに成功し、骨組織や成体マーモセット脳など、これまで適用が困難だったサンプルへの拡張を進めた。(Tainaka et al. Cell Rep. 2018)。これらの新しい試薬の適用について、領域内でCUBICの利用を促進するための技術講習やコンサルティング等の支援を実施し、一部のアクティビティに関しては領域内の共同研究体制をとった。大まかに研究計画に沿った形で研究が進行し、共同研究を含めた論文化も進みつつあるため、概ね順調な推移と判断した。CUBIC技術における種々のラベリング手法およびイメージング法の検証(前年度よりの継続計画):透明化した組織から生物学的に意味のある情報を抽出するための、これまで検証が進んでいる種々の遺伝学的手法、ウイルスベクター、組織化学的染色等の各種ラベリング手法を本領域内で使用するオルガノイド、動物発生胚、昆虫等の様々な検体に適用し、CUBIC技術とのコンパチビリティや各ラベル法の最適条件の検証を昨年度に引き続き進める。これら多種類のラベリング法を導入することで、各ラベリング法の利点・欠点をうまく相補させるとともに、領域内で対象となる多様な検体に対応できる、安定的な技術基盤の確立を目指す。また、取得した3次元画像から生物学的情報を抽出する目的のため、ラベルされた細胞や解剖学的構造を抽出(セグメンテーション)し定量解析するのに必要な種々の画像解析法を適応し検討する。生体は多種多様なダイバーシティーに富む細胞種より構成されるが、臓器・組織の3次元構築におけるコンテクストで細胞社会ダイバーシティーを真に理解するには、3次元で細胞や細胞回路を網羅的に観察できる技術が有用である。本申請課題では研究代表者らが開発した細胞および細胞回路の階層におけるオミクス的アプローチ( Cell-omics)の基盤技術CUBIC(Clear, Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational anal ysis)を用いて、本領域中で対象となる臨床検体、動物発生胚、オルガノイド、ハエ等の多彩な検体に対し種々のラベリング手法や3次元イメージングの検証を進め、Cell-omicsのパイプラインを確立することを目指した課題を遂行している。本年度は、CUBIC技術における種々のラベリング手法の検証のため、これまでに部分的な検証が進んでいる種々の遺伝学的手法、ウイルスベクター、組織化学的染色等の各種ラベリング手法を導入し、CUBIC技術とのコンパチビリティや各ラベル法の最適条件の検証を進めた。特に、ウイルスベクターによって蛍光タンパク質でラベル化された脳について全脳透明化及び全脳イメージングを実施し、3次元的な取得及び解析を行うための基盤的なパイプライン構築を行なった。さらに、組織学的染色について、染色剤や抗体の浸透原理の解明をすすめ、一部のプロトコル化を開始している。本プロトコルを用いた各種染色剤や抗体の3次元染色について、マウス全脳や全身、マーモセット脳等を例にテストを進めた。また、各種学会や講演会を通じ、本技術の普及に務めた。本年度予定していた、各種ラベル化された臓器に対する透明化および3次元イメージングのコンパチビリティテストを進め、当初予定していた成果を得ることができたため。

さらに、染色剤や抗体の組織内浸透原理の解明を鋭意進め、プロトコルへの落とし込みを完了させた。また、1600化合物のスクリーニング結果から透明化試薬の大幅なアップデートに成功し、骨組織や成体マーモセット脳など、これまで適用が困難だったサンプルへの拡張を進めた。(Tainaka et al. Cell Rep. 2018)。これらの新しい試薬の適用について、領域内でCUBICの利用を促進するための技術講習やコンサルティング等の支援を実施し、一部のアクティビティに関しては領域内の共同研究体制をとった。大まかに研究計画に沿った形で研究が進行し、共同研究を含めた論文化も進みつつあるため、概ね順調な推移と判断した。今後は、CUBIC技術における種々のラベリング手法およびイメージング法の検証について、今年度同様に種々の遺伝学的手法、ウイルスベクター、組織化学的染色等の各種ラベリング手法の検証を進め実例を蓄積するとともに、本新学術領域内で使用する様々な検体に適用し、CUBIC技術とのコンパチビリティや各ラベル法の最適条件の検証をスタートさせる。これら多種類のラベリング法を導入することで、各ラベリング法の利点・欠点をうまく相補させるとともに、領域内で対象となる多様な検体に対応できる、安定的な技術基盤の確立を目指す。さらに、来年度以降には領域内でCUBICの利用を促進するための技術講習やコンサルティング等の支援を実施する計画である。CUBIC技術における種々のラベリング手法およびイメージング法の検証(前年度よりの継続計画):透明化した組織から生物学的に意味のある情報を抽出するための、これまで検証が進んでいる種々の遺伝学的手法、ウイルスベクター、組織化学的染色等の各種ラベリング手法を本領域内で使用するオルガノイド、動物発生胚、昆虫等の様々な検体に適用し、CUBIC技術とのコンパチビリティや各ラベル法の最適条件の検証を昨年度に引き続き進める。また、取得した3次元画像から生物学的情報を抽出する目的のため、ラベルされた細胞や解剖学的構造を抽出(セグメンテーション)し定量解析するのに必要な種々の画像解析法を適応し検討する。
３次元LSIにおけるビア接続不良に対するテストと診断に関する研究

3次元LSIにおいてビア接続不良が発生した場合に考えられる影響として,信号の伝搬遅延が想定される.そこで本研究では,遅延故障に対する故障診断法を開発した.対象故障は,ゲート信号線とクロック信号線であり,様々な大きさの遅延量に適用可能とした.また,一時的に信号値が変化するハザードの発生にも対応できるようにした.開発した手法をベンチマーク回路に適用した実験により開発した手法の有効性を確認した.平成25年度の研究実績としては,主に下記2点が挙げられる.(1)クロック信号線の遅延故障に対するテスト生成法を開発した.(2)様々な遅延量を持つ遅延故障に対する辞書ベース故障診断法を開発した.3次元LSIではTSV(シリコン貫通ビア)を通して信号転送が行われるが,TSVの欠陥が原因となり信号に遅延が生じる場合がある.そこで,クロック信号に遅延がある場合でも,組合せ回路内のゲート遅延故障がテストできるようなテストパターン生成法を開発した.開発した手法では,故障を検出するための条件を精査し,付加回路を用いることで,単一縮退故障用ツールを用いてテストパターン生成を行うことを実現した.3次元LSIにおいて,TSVの欠陥が原因となりクロック信号に遅延がある場合を想定し,そのような状況でも組合せコア回路内のゲート遅延故障に対して診断が行えるような手法を開発した.まず,様々な遅延量のゲート遅延故障に対して診断が行えるような,辞書ベース故障診断法を開発した.この手法では,ある特定の遅延量を仮定し,対象故障に対する故障辞書を作成する.次に,この辞書を用いて,診断回路の出力応答と比較することで候補故障を推定する.その際,診断回路と辞書の間の遅延量の相違を考慮した診断規則を適用する.さらに,クロック信号の遅延存在下でも有効となる手法に拡張した.このとき,診断に用いるのは,ゲート遅延のみを仮定した辞書と,クロック遅延のみを仮定した辞書を用いる.平成26年度の研究実績としては,主に以下の3点が挙げられる.(1)クロック信号線に遅延がある場合の,遅延故障の診断法を開発した.(2)マルチクロックSOCにおいてクロック遅延故障がある場合の遅延故障の診断法を開発した.(3)3次元LSIのテストに関する英語の参考書を分担で執筆した.3次元LSIにおいては,クロック信号がTSV(シリコン貫通ビア)を通して供給される場合があり,TSVに欠陥が存在すると,クロック信号が遅延することが考えられる.そこで,クロック信号が遅延した場合でも,組合せ回路内のゲート遅延故障が高精度に診断できる手法を開発した.開発した手法では,7値の論理値を用いたシミュレーションを利用し,故障辞書を作成した.故障辞書には,外部出力論理値に加えて信号の最終変化時刻の情報を保存した.診断においては,被診断回路の応答と故障辞書の情報を比較し,候補故障の絞り込みを行った.3次元LSIでは,複数のクロック信号により動作するマルチクロック回路が実装される場合も一般的であるため,マルチクロック回路に対する遅延故障の診断法を開発した.開発した手法は,(1)で用いた診断法をベースとし,過去に提案されたマルチクロック回路に対する実速度テスト環境に適合させた.さらに,3次元LSIに関する英語の参考書を分担し,これまでの研究の成果と内外の関連する研究をまとめた内容を執筆した.平成27年度に実施した研究の成果は,主に次の2点である.(1)ハザードを考慮したゲート信号線の遅延故障の診断法を開発した.(2)ハザードを考慮したクロック信号線の遅延故障の診断法を開発した.我々が平成26年に発表した遅延故障の診断においては,信号線の論理値と信号の最終変化時刻を計算することによって,遅延故障のシミュレーションを行っていた.そのようなシミュレーションでは,一時的に信号が変化するハザードを正確に表現することができず,実際の回路でハザードが発生する場合には,シミュレーションと異なる結果となる場合がある.そこで,シミュレーションで用いる論理値を拡張し,ハザードも表現できるようにした.ただし,正確な信号波形計算を行った場合には,計算時間が長大になるため,実用的な計算時間でシミュレーションが行えるような工夫を取り入れた.開発した手法を用いてベンチマーク回路に対して実験を行った結果,(1)の研究では,単一故障に対しては120個の候補故障に,2重故障に対しては,1141個の候補故障に絞り込むことができた.(2)の研究では,単一ゲート遅延故障とクロック遅延故障に対して,8105個の候補故障に絞り込むことができた.研究期間全体を通じた研究の成果は主に次の2点である.(1)クロック信号線の遅延を考慮したゲート遅延故障に対する故障診断法を開発した.(2)ハザードを考慮した様々な遅延量を持つ遅延故障に対する故障診断法を開発した.(1)の研究においては,組合せ回路部分のゲート遅延とクロック線の遅延が同時に存在する場合を考慮した故障診断法を開発した.また,(2)の研究においては,(1)の手法を拡張し,信号値が一時的に変化するようなハザードの影響を考慮した,遅延故障の故障診断法を開発した.3次元LSIにおいてビア接続不良が発生した場合に考えられる影響として,信号の伝搬遅延が想定される.そこで本研究では,遅延故障に対する故障診断法を開発した.対象故障は,ゲート信号線とクロック信号線であり,様々な大きさの遅延量に適用可能とした.また,一時的に信号値が変化するハザードの発生にも対応できるようにした.開発した手法をベンチマーク回路に適用した実験により開発した手法の有効性を確認した.

平成26年度の研究計画では,マルチクロック回路における遅延故障の診断法の開発が課題として挙げられていた.実績においては,マルチクロックSOC(システムオンチップ)を対象とした遅延故障診断法が開発でき,実験においての開発手法の有効性が確認できたため,研究が順調に進展していると考えられる.計算機工学今後の研究計画としては,以下のような課題が挙げられる.(1)信号伝搬遅延をより精密に計算することによって,ハザード信号の影響を考慮した遅延故障の診断法を開発する(2)クロック信号に遅延がある場合のゲート遅延故障の診断において,ハザード信号の影響を考慮した手法を開発する信号の伝搬遅延の影響のため,0または1の信号が一時的に1または0となるハザードが発生する場合があるが,これを正確に計算することは計算コストの増大を招く.しかしながら,ハザードの影響を無視した計算結果を用いた診断では,誤った診断結果をもたらす場合がある.そこで,ハザードの影響を効果的に計算した診断法を開発する.平成26年度の研究計画では,3次元LSIのTSVの欠陥に起因する故障についてモデルを確立し,ベースとなるテストパターン生成法や故障診断法を開発する予定であった.実績においては,クロック信号線の遅延故障に対する,テストパターン生成法,故障診断法が開発することができ,当初の計画通り研究が進行していると考えられる.国内学会に参加予定であったが,学内の入試業務等により出張することが困難となり,予定していた国内学会への参加を見送ったため,当初計画と異なる実績となった.今後の研究計画としては,以下のような課題が挙げられる.(1)マルチプルクロックを想定した遅延故障に対するテストと診断法の開発(2)クロック信号線のブリッジ故障に対するテストと診断法の開発3次元LSIでは複数のクロック信号が供給されるようなマルチプルクロックが想定されており,そのような状況においても効果的なテストや診断が行えるような手法を開発する.また,クロック信号のブリッジ故障も想定したテストや診断も重要であり,そのための手法を開発する.これまでの研究成果を国内外の学会・国際会議で発表する予定である,そのための旅費として使用する計画である.研究成果を国際会議に投稿し発表する計画であったが,論文が受理されず発表を行うことができず,旅費の使用が当初計画と異なる結果となった.現在,研究成果を国際会議に投稿中であり,受理されれば発表を行うために旅費として予算を使用する.
火山灰の初期風化と土壌環境の回復に関する基礎的研究

本研究の目的を単年度で実施するために課題を火山灰土の化学的風化に関する速度論的研究,火山灰の初期風化に関するモデル研究,火山灰降下地の自然環境回復の現地調査の3点に絞って実施した。1.火山灰土の化学的風化に関する反応速度論的研究室内の溶出実験によって火山灰土の化学的風化の速度として最も信頼できる成分は酸性シュウ酸塩可溶アルミニウム(Alo)であることを明らかにした。そして,10°C標準化年代とAlo含量との関係から,火山灰土の初期風化は0次反応式で表されること,腐植層が火山灰土壌としての典型的性質を発現するに要する年代(Alo+Feo/2が2%に達する年代)は10°Cで1,280年であることを明らかにした。2.火山灰の初期風化に関するモデル実験新鮮な火山灰を供試し,硫酸濃度,溶出濃度,および溶出時間を変えて溶出を行った後,中和処理を行い,液相成分と固相成分について各種の測定を実施した。その結果,Aloと酸性シュウ酸塩可溶鉄(Feo)生成はリン保持量や1.5MPa水分保持量と密接に関係していること,火山灰土での作物の重大な制限因子である可給態リンはブレイII準法では初期に増加するがその後減少に転ずること,トルオーグ法ではAlo含量の増加に伴って単調に減少することが明らかとなった。3.火山灰降下地の自然環境回復の現地調査本研究のケーススタディとして,1977年の有珠火山爆発による粗粒軽石堆積地を対象として実施した。対象地域では,無植生区を含む6つの異なる植生区について土壌および植生調査を行った。その結果,埋没土壌からの植生回復がみられる区と水分保持が好条件にある区に旺盛な植生回復がみられた(オオイタドリ,ミヤマハンノキ,ドロヤナギ)。また,可給態リン含量が高いことも植生回復に貢献していると考えられた。
DNAの高次構造と物理的特性に印された遺伝情報の解読

I.ベントDNAが担う遺伝情報の解析T20は、負の超らせんを擬態した180塩基対の合成ベントDNAである。我々はこれまでに、HeLa細胞のゲノム内でT20がクロマチンを制御して転写を活性化できることを明らかにしていた。本研究では、T20をもつレポーターをマウスES細胞のゲノムに導入し、ES細胞におけるその機能と細胞分化がその機能に及ぼす影響について解析した。その結果、T20はマウスES細胞内でも、また同細胞を肝細胞に分化させた後にも、下流につないだプロモーターを活性化できることが明らかになった。さらに、lacO/lacI-GFP法を用いて、ES細胞におけるレポーターの存在部位を解析した。64コピーのlacO配列をタンデムに並べたDNAを上記のレポーターにつなぎES細胞ゲノムに1コピー導入して解析したところ、レポーターが核の周縁部に局在していることが分かった。DNAの柔軟性をゲノムワイドに解析できるコンピュータプログラムを開発し、出芽酵母第3染色体に存在する全ての高頻度組換え部位の柔軟性を解析した。その結果、高頻度組換え部位にはゲノムの平均的硬さに比べるとかなり柔らかいDNAが含まれていることが分かった。ゲノム全体を解析した結果からは、エクソン領域がイントロンや遺伝子間領域よりも柔らかいDNAでできていることが明らかになり、DNAの柔軟性がエクソンとイントロンの違いを"表示する"情報として機能している可能性が示唆された。I.レポーターを導入したマウスES細胞株の樹立ニワトリのβ-アクチンプロモーターをテストプロモーターとし、その上流にT20(負の超らせんを擬態した180bpの人工ベントDNA)を配置して構築したレポーター(レポーター遺伝子はGFP遺伝子)をマウスES細胞のゲノムに導入した。なお、loxP配列をT20の上流にひとつ、T20とプロモーターの間にひとつ、それぞれ配置した。ゲノムにレポーターが入った細胞株は多数得られたが、ほとんどの場合、上流側のloxP配列の一部またはT20の一部が欠失していた。このため、この領域の構造に少し手を加えて再度実験を行い、目的とする細胞株の候補を数株得た。現在、構造解析を進めている。II.マウスES細胞におけるT20の機能解析とES細胞の分化誘導既に得られていた二つの細胞株を用いてT20の機能解析を行ったところ、どちらの細胞株においてもT20により転写が活性化していることが示唆された。また、細胞株のひとつを用いて、肝細胞への分化誘導を行ったところ、条件によっては細胞増殖が停止してしまうことが明らかになった。この結果は、T20が細胞周期にも影響を及ぼしうることを示唆しており興味深い。現在、この現象の分子機構を調べている。III.高頻度組換え部位の機械的特性の解析DNAの柔軟・剛直特性をゲノムワイドに解析できるコンピュータプログラムの開発を試みた。そして、300MbのDNAの機械的特性をわずか1時間程度で解析できるプログラムを作成することに成功した。このプログラムを用いて、出芽酵母第3染色体の全ての高頻度組換え部位を対象とした柔軟・剛直特性の解析を行った。その結果、高頻度組換え部位はゲノムの他の領域に比べて特徴のある特性をもっていることが示唆された。I.ベントDNAが担う遺伝情報の解析T20は、負の超らせんを擬態した180塩基対の合成ベントDNAで、我々はこれまでに、HeLa細胞のゲノム内でT20がクロマチンを制御して転写を活性化できることを明らかにしていた。さらにT20はマウスES細胞内でも、また同細胞を肝細胞に分化させた後にも、下流につないだプロモーターを活性化できることを解明していた。今年度は、T20をもつレポーターがどこに局在するかを明らかにする目的で、lacO/lacl-GFP法でES細胞内での局在を解析することにした。64コピーのlacO配列をタンデムに並べたDNAを上記のレポーターにつなぎES細胞ゲノムに1コピー導入した。この細胞株を用いて、上記の方法で核内局在を解析したところ、T20をもつレポーターが核の周縁部に局在していることが分かった。

昨年度、出芽酵母第3染色体の全ての高頻度組換え部位を対象としてDNAの柔軟性を解析した。その結果、高頻度組換え部位は特徴ある特性をもっていることが示唆されたが、ゲノム全体をDNAの柔軟性という視点で俯瞰してもその特性が際だったものかどうかは不明であった。そこで本年度は、出芽酵母のゲノム全体の柔軟性地図を作製して、先の疑問に答えることにした。地図は計画通り作製できた。ゲノム全体を眺めた場合、残念ながら、高頻度組換え部位が他の領域と区別できるような際だった特徴があるわけではないことが明らかになった。ところが予期しない大きな発見があった。解析の結果、エキソン領域がイントロンや遺伝子間領域よりも明らかに柔らかいDNAでできていることが分かった。現在、その意味を明らかにすべくさらに解析を続けている。
濾胞性ヘルパーT細胞の抗原特異性が腸管IgA産生に与える影響の検討

制御性T細胞として知られるFoxp3+T細胞が、腸内細菌叢の中でも、特にClostridium属の腸内細菌の多様性を維持する上で非常に重要な役割を果たしていることを明らかにした。Foxp3+T細胞の制御により適切な選択を受けた腸管IgAは、バランスのとれた腸内細菌叢の形成に影響し、逆に、このようにして形成された多様かつバランスのとれた腸内細菌叢は、腸管におけるFoxp3+T細胞や腸管IgAの産生を効率的に誘導することがわかった。よって、Foxp3+T細胞、腸管IgAおよび腸内細菌叢の間には相互制御ループが形成されており、それにより宿主と腸内細菌叢の共生関係が維持されていることが示唆された。腸管IgAは、腸管免疫系を含めた全身の免疫恒常性維持において重要な役割を果たしていることが明らかとなりつつあり、腸管IgAの産生メカニズムの解明は炎症性腸疾患の治療法の新規確立や経口ワクチンの開発などの臨床医学的な応用につながる非常に重要な研究課題である。腸管IgAは、主にパイエル板において濾胞性ヘルパーT細胞(以下、TFH細胞)と呼ばれるT細胞依存的に産生されることが知られているものの、このT細胞が腸管IgA産生にどのように関与しているのかについては不明な点が多い。そこで本研究では、単一のパイエル板TFH細胞に由来するT細胞レセプター(以下、TCR)をすべてのT細胞が有しているTFH細胞クローンマウスを解析することで、TFH細胞の抗原特異性が腸管IgA産生にどのような影響を与えているのかについて明らかにすることを目的とした。本年度は、TFH細胞クローンマウスのTCRレパトアの一部を明らかにした。α鎖及びβ鎖から構成されるTCR特異性は、一般的にVα、Jα、Vβ、Dβ、Jβの遺伝子再編によって決定される。そこでまず、フローサイトメトリーを用いた解析により簡便に検討することが可能なVβ鎖の検討を行った。その結果、TFH細胞クローンマウスにおいてVβ6鎖が選択されていることがわかった。さらに、TFH細胞クローンマウスの解析を行ったところ、腸管特異的に二次的なTCR再編成を行うことにより、一部のT細胞が異なるVβ鎖に変化していることが明らかとなった。さらに、Vβ鎖を変化させたT細胞は、もとのVβ6+T細胞と比較してIL-17などの炎症性のサイトカインを産生していた。以上のことから、腸管内の抗原刺激により末梢においても二次的なTCR再編成が行われ、さらにTCR再編成によりVβ鎖を変化させたT細胞は性質の異なるT細胞サブセットに分化している可能性が示唆された。本年度は、濾胞性ヘルパーT細胞(以下、TFH細胞)を含めた種々のT細胞がIgA産生に与える影響を検討する中で、偶然にも、制御性T細胞として知られるFoxp3+T細胞が腸管IgAを介して腸内細菌を制御することを突き止めることができた。Foxp3+T細胞を含めた種々のT細胞をT細胞欠損マウス(CD3e欠損マウス)に移入する系を用いて、それらのマウスにおける腸内細菌叢の変化を詳細に検討したところ、ナイーブT細胞を移入したマウスにおいては大腸の炎症と共に、腸内細菌叢の多様性が移入前のT細胞欠損マウスと比較して著しく減少したのに対し、ナイーブT細胞とFoxp3+T細胞を同時に移入したマウスやFoxp3+T細胞を単独で移入したマウスにおいては腸内細菌叢の多様性が有意に増加していることが明らかとなった。興味深いことに、Foxp3+T細胞を移入したマウスにおいては、腸管IgAに依存して、腸内細菌の中でも、特にFoxp3+T細胞を誘導する機能をもつことが知られるクロストリジウム属に属する腸内細菌の多様性が増加していた。以上の結果から、Foxp3+T細胞は、腸内細菌、特にクロストリジウム属の細菌の多様性維持において非常に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。さらに、腸内細菌叢の多様性が腸管免疫系にどのような影響を与えるのかについて検討するため、多様性が異なる2種の移入マウス(ナイーブT細胞移入マウス及びFoxp3+T細胞移入マウス)より得られた腸内細菌叢を無菌マウスに定着させたところ、多様性が高い腸内細菌叢を定着させたマウスにおいて、高効率な腸管IgA誘導とFoxp3+T細胞の増殖が観察された。以上の結果から、腸管内における恒常性を維持するために腸内細菌叢、Foxp3+T細胞および腸管IgAの3者間で正の制御ループが形成されている可能性が示唆された。

腸管免疫本年度では、TFH細胞クローンマウスにおけるT細胞レセプター(以下、TCR)のレパトアの一部を明らかにできたとともに、TFH細胞クローンマウスのもつ興味深い表現型も明らかにすることができた。よって、当初の研究計画に沿っておおむね順調に研究が進んでいると考えている。現在、TFH細胞クローンマウスにおけるIgA及び腸内細菌叢の詳細な解析が進んでおり、研究目的であるT細胞の抗原特異性が腸管IgA及び腸内細菌制御へもたらす影響に関して、今後一部明らかにすることができると考えている。ただ、当初想定していた以上にTFH細胞クローンマウスにおいてTCRレパトアが腸管内において変化していることが明らかとなったので、TCRレパトアを固定するためにRAG欠損マウスとのかけ合わせを行うなどTCRレパトアを固定するための対策を講じると共に、この非常に興味深い現象に関しても詳細な解析を行う必要があると考えている。当初計画していたTFH細胞クローンマウスにおける腸管IgA産生の質的かつ量的な変化の解析をフローサイトメトリーやシークエンス解析を用いて行う予定である。また、我々のこれまでの研究から腸管IgAの質的変化が腸内細菌叢の変化につながることが明らかとなっているので、腸内細菌叢の構成の変化を次世代シークエンサーを用いた腸内細菌の16S rRNAシークエンス解析を行うことで検討する予定である。これらの解析から、TFH細胞の抗原特異性が腸管IgA産生および腸内細菌叢にどのような変化をもたらすのかについて明らかにしていく。ただ、これまでの解析より、TFH細胞クローンマウスにおいて腸管特異的に二次的なT細胞レセプター(以下、TCR)再編成が行われ、TCRの特異性が一部変化している可能性が示唆された。そこで、TFH細胞クローンマウスとRAG欠損マウスをかけあわせることでRAG欠損TFH細胞クローンマウスを作製し、このマウスより単離したT細胞をT細胞欠損マウスに移入する系を用いることで、厳密にTCRが固定された状態における腸管IgAおよび腸内細菌叢の変化の検討も行う計画である。また同時に、TFH細胞クローンマウスにおいて見られる腸管特異的な二次的TCR再編成が、どのようなメカニズムで行われているのかについても検討を行う予定である。具体的には、抗生物質を投与したTFH細胞クローンマウスを解析することで、二次的TCR再編成における腸内細菌叢の影響を検討する。さらに、さまざまな種類の抗生物質を組み合わせて投与することで、どの種の腸内細菌が二次的TCR再編成に影響を与えているのかについても明らかにする予定である。計画していたTFH細胞クローンマウスの解析に使用する予定であったマウス及び試薬の購入費用が少なくてすんだこと、さらに参加予定であった学会出張をキャンセルしたことで旅費に余裕が生じたため。次年度の研究計画では、試薬代が嵩むシークエンス解析(腸管IgA及び腸内細菌叢の解析)を大量に行う予定である。そこで、これらの実験の試薬代として繰り越された研究費を主に使用する予定である。
膠芽腫の神経好性浸潤機構を高分子ナノファイバーを用い解明し制御する医工学的研究

膠芽腫浸潤移動機構を理解すRるためのモデルを構築する。生態に近い環境下で、もっとも強力な因子はなにかを同定する。すなわち細胞外環境、細胞内遺伝子発現、足場となる線維、キーとなる足場たんぱく質の相互作用を解明する。高浸潤のサブクローンで働いている遺伝子を同定し、さらには効率的な制御方法を確立する。殺細胞効果を主眼にした治療成績は限界に来ており、走化性に注目した新規の治療可能性を探る。
視覚機能の神経生理学的検討に基づくストレス評価法の高精度化

瞳孔は自律神経系の作用によってその径を変化させるため,体の状態を知る良い窓口である.ストレス状態では自律神経系の不具合がみられることから,瞳孔反応を用いて簡便かつ高精度に体の状態をモニタリングできる方法を検討した.また470nm付近(青色)に反応するメラノプシン発現網膜神経節細胞は,概日(サーカディアン)リズムの形成に寄与している.本研究では,青色・赤色刺激それぞれに対する瞳孔反応を指標として,心拍数や体温変化などが示す生体の日内変動リズムをモニタリングし,自律神経系のリズムを推定できることがわかった.瞳孔計測からサーカディアンリズムの推定を目指し,被験者実験を進めてきた.起床後2時間(±30分)から一時間毎に8時間,瞳孔径および対光反射と体温を計測した.瞳孔の対光反射は,青色光と赤色光の2種類でそれぞれ刺激し,その時の瞳孔の縮瞳(瞳孔が光に反応して縮小する現象)や散瞳(瞳孔が縮瞳の状態から元に戻る現象)の様子を小型赤外線カメラを搭載したゴーグルを用いてビデオ映像解析の方法で定量化した.青色は中心波長が470nm,赤色は620nmであり,刺激される網膜上の光を感じる細胞を区別する方法とした.その結果,青色と赤色で刺激する光の強さは同じにも関わらず,瞳孔の反応する時間変化に違いが見られた.特に30秒間の比較的長い時間刺激した場合では,青色刺激の場合,瞳孔は縮瞳した状態を維持していたが,赤色刺激の際の瞳孔は元に戻る傾向が見られた.また,同時計測している体温の時間変化と瞳孔反応の時間変化を比較したところ,青色刺激に対する瞳孔反応の特徴量と体温変化に相関関係が見られた.つまり,体温変化に見られる生体の日内変動は,青色刺激に対する瞳孔反応を分析することで推定出来ることが示唆された.今後は,青色刺激に選択的に反応する網膜上のメラノプシン神経節細胞のみを刺激する方法で,より詳細に上記の関係を分析していく.また,この現象の神経メカニズムについても検証を進めていく.瞳孔は自律神経系の作用によってその径を変化させるため,体の状態を知る良い窓口である.ストレス状態では自律神経系の不具合がみられることから,瞳孔反応を用いて簡便かつ高精度に体の状態をモニタリングできる方法を検討した.また470nm付近(青色)に反応するメラノプシン発現網膜神経節細胞は,概日(サーカディアン)リズムの形成に寄与している.本研究では,青色・赤色刺激それぞれに対する瞳孔反応を指標として,心拍数や体温変化などが示す生体の日内変動リズムをモニタリングし,自律神経系のリズムを推定できることがわかった.現代社会を生きる上で大きく問題となるストレス反応を神経生理学的なメカニズムに基づき計測し,定量的に評価する研究を進めている.ストレス反応は外的,内的なストレッサーが要因となって生体にもたらされる生理学的な反応である.特に自律神経系に大きな影響を与え,いわゆる不定愁訴として症状が現れることが多い.本研究では,視覚機能とストレス状態,さらには人の心的状態の関係を精査しストレスの評価方法の精度を向上させるのが目的である.特に慢性ストレスの影響が見込まれる(1)自律神経系,(2)サーカディアンリズムに注目して,神経生理学的にストレス反応と1,2との関係を明らかにすることが研究全体の目標である.本年度は,ストレス反応と自律神経系の関係を,瞳孔反応・循環系などを用いて評価を行なう準備をし,評価実験を行なった.特に注目しているメラノプシン網膜神経節細胞(mRGC)に影響のある光の成分を定量し,それらと生体反応の関係性を分析した.先行研究で用いた視覚刺激の分光放射輝度を計測し,mRGCに影響のある波長帯域のパワーと瞳孔反応との関係を見出した.この実験は研究協力者の辻村誠一博士(鹿児島大)の協力のもとで実施した.次に,サーカディアンリズムと瞳孔反応,特にmRGCに関係のある光成分による瞳孔反応がリズムとどのような関係にあるのか,実験を行なった.被験者は毎時の瞳孔径計測とともに検温を行い,体温変動のリズムと,瞳孔反応のリズムとの関係を調べた.その結果,mRGCの影響を与える帯域の光刺激とそうでない光刺激とでは,体温リズムとの同期性が異なる興味深いデータが得られた.これにより,刺激光を精密に調整することで,自律神経系のバランスと生体リズムを簡単に評価する方法が確立できそうである.現代社会を生きる上で大きく問題となるストレス反応を神経生理学的なメカニズムに基づき計測し,定量的に評価する研究を行なった.ストレス反応は外的,内的なストレッサーが要因となって生体にもたらされる生理学的な反応である.特に自律神経系に大きな影響を与え,いわゆる不定愁訴として症状が現れることが多い.本研究では,視覚機能とストレス状態,さらには人の心的状態の関係を精査しストレスの評価方法の精度を向上させるのが目的である.特に慢性ストレスの影響が見込まれる(1)自律神経系,(2)サーカディアンリズムに注目して,神経生理学的にストレス反応と1,2との関係を明らかにすることが研究全体の目標である.これまでにストレス反応と自律神経系の関係を,瞳孔反応・循環系などを用いて評価する方法を検討した.特に注目しているメラノプシン網膜神経節細胞(mRGC)に影響を与える光の成分を含む視覚刺激と影響を与えない視覚刺激を用い,それらと生体反応の関係性を分析した.

これらを踏まえて,サーカディアンリズムと瞳孔反応,特にmRGCに関係のある光成分による瞳孔反応・循環系がリズムとどのような関係にあるのか実験を行なった.被験者は毎時の瞳孔径計測,心電図(RRI)計測とともに検温を行い,体温変動のリズム,心拍数変動のリズムと瞳孔反応のリズムとの関係を調べた.その結果,mRGCに影響を与える帯域の光刺激とそうでない光刺激による瞳孔反応から検出されたリズムには差異があり,前者はRRIの変動リズムと相関があった.また後者と体温リズムとの同期性も確認された.これらの結果より,本研究では自律神経系の制御によって生み出される心拍変動や体温変動など,ヒトの活動基盤を反映するパラメータと同期してする変化する瞳孔反応成分を,光刺激の種類を調整することで見出すことができた.神経生理学,生体医工学メラノプシン発現網膜神経節細胞を選択的に刺激する装置の開発を後にまわし,生体計測実験を先行させたため,当初計画よりを若干の遅れが生じている.実験は順調に進んでいるが,研究を進める順序を当初予定から変更した.当初計画では25年度に予定していた自然画像の分析を本年度に前倒しした.24年度開発を予定していた研究協力者の刺激装置を,従来法の積分球方式からDLPプロジェクター方式に一新する関係で開発期間が延長されたためである.従って,システム開発を25年度の課題とし,本年度はそれ以外の実験を先行させた.本年度に自然画像の分析による瞳孔反応の解析と,サーカディアンリズムの実験に着手したことから,それらに関する新たな知見を得ることができ,また,これらは25年度に実施予定だったものであるので,全体として計画に大きな遅れは生じていない.メラノプシン神経節細胞の刺激装置の開発を進め,ヒトおよび動物実験を実施する.これまでに得られた瞳孔と体温の日内変動の同期性を,他の自律神経系指標(心循環系)の計測データも加えて再度解析し,自律神経系のネットワークの稼働状況とサーカディアンリズムとの関係を明らかにしていく.これより,生体のリズムの恒常性を評価し,ストレス疾患などを未然に防ぐための方法を提案する.まず,mRGC刺激装置の開発を終え,それらを用いたMRI計測実験を行なう.また,一部は本年度にデータ収録を行ない分析を進めた動物の瞳孔反応のデータ蓄積と解析を行なう.精密な光刺激実験により,サーカディアンリズムの抽出を行なう.心的に揺さぶりをかけたタスクを実施しその際の瞳孔反応も精密な光刺激装置で行い,ストレス反応の評価の高精度化の方法をまとめる.具体的方法は以下の通りである.ストレス状態ではmRGCの反応が大きく変化するのでは,という仮説検証のため,mRGCの至適刺激光を用いて,ストレス状態を評価する.評価は,被験者に軽く心理的揺さぶりをかけることができる5分間の映像視聴を行い,その視聴前後に多原色刺激の瞳孔反応を測定する.前後の瞳孔反応から被験者の瞳孔反応量を算出し,被験者の唾液中α-アミラーゼ量など自律神経系の指標との関係を得る.mRGCは視交叉上核に投射していることは既に報告されている.また,外側膝状体を経て形態視への貢献があるとの報告もあるが,正確にその投射先全てが解明されているわけではない.
マイクロクレジットの日仏比較

本研究は日本・アメリカ・フランスの先進資本主義国におけるマイクロクレジットについてケーススタディによって社会学・社会福祉学・経済学からのアプローチを試みたものである。本研究成果の特徴は次の3点にある。1点目は日本におけるマイクロクレジットのルーツを明らかにし,その流れを引く生活福祉資金貸付事業の近年の改正が「防貧」から「救貧」へと変化して行ったことを示した点である。2点目は借受人に伴走する支援と柔軟な債権管理の必要性を明らかにした点であり,3点目はアメリカ・フランスにおいてはマイクロクレジット機関の育成が低所得者層等の金融包摂政策として導入された経緯と現状および課題を明らかにした点である。本年度は日本国内のマイクロクレジット機関及び前年度調査に引き続きフランスにおけるマイクロクレジット機関等の調査を行った。日本国内では連携研究者・角崎洋平氏(立命館大学衣笠総合研究機構専門研究員)と共に、低所得者向けの資金貸付を行う社会福祉協議会及び非営利金融組織である東京コミュニティパワーバンク、女性・市民コミュニテイバンク及び同バンクからの融資を受けて川崎認定保育園を運営している保育室ステップ、難民起業サポートセンター、コミュニティ・ユース・バンクMOMO等の視察と聴き取り調査を行った。社会福祉協議会では福祉費の貸付を中心に担当者から聴き取りを行った結果、相談者の収入が低いため償還の見通しが立たなかったり、起業に対する相談者の計画性の低さから資金を貸付けることへの躊躇があるが、福祉費として自動車教習所、調理師学校、看護学校等の学費の貸付が行われており、資格を身につける事によって有利な就職ができるように活用されていた。非営利金融組織では、相談者に対して起業のノウハウを伝えたり、起業後も継続的な支援がなされていた。非営利金融組織の融資基準は組織によっても異なるが、地域に対する公益性が重視されており、この点はマイクロクレジットの在り方を考える上で重要である。フランスではドゥ県ブザンソン市の心のレストラン等の視察および聴き取り調査を行った。フランス全土に展開されている心のレストランは無償で食料・衣類・本等を配布するアソシアションで、貯蓄金庫の運営するマイクロクレジット機関であるパルクール・コンフィアンスの職員がマイクロクレジットの相談にのっている。融資の使途は自動車購入・家屋補修・教育費等であるが、葬儀代の融資を行った事例もあった。低所得者に対して最低生活を保障するということと生活の向上に向けた融資を行うことは決して矛盾することではなく両立し得るシステムと考える。平成24年度は研究協力者・重頭ユカリ農林中金総合研究所主任研究員と共にフランス共和国訪問調査を行った。訪問先はAssociationpour ledroita l'initiative economique(Adie)をはじめ、独自の発展を遂げている協同組合銀行のケス・デパリュニュ、ケス・デポ、クレディ・アゴリクル、クレディ・コープラティフ及びカソリック慈善団体のスクール・カソリックである。フランス共和国では低所得層向融資(microcredit personalle・主な貸付使途は個人が就業する際の自動車購入費等である)と共に、起業するための資金(microcredit professionalle)を融資する多様なマイクロクレジット機関が存在し、政府による社会統合基金の設置がこれらの発展につながったと言えよう。また、アディ及びスクール・カソリックではボランティアを中心とした支援機関が借受人に対する相談活動を行っており、クレディ・アゴリクルにはポアン・パスレルが、ケス・デパリュニュにはパルクール・コンフィアンスが置かれ、借受人への相談にあたっていた。このように銀行が低所得層向の相談支援部門を設けることは画期的である。さらに、平成24年度は本研究を補足するためにアメリカ合衆国ニューヨーク市及びペンシルバニア州フィラデルフィア市のマイクロクレジット機関を訪問した。とりわけフィラデルフィア市におけるマイクロクレジット機関であるWomen's Oppotunity Resorce Center(WORC)は低所得層の起業に対する融資だけでなく、個人開発口座の活用、起業支援講座の開催、起業後の定期的なフォローアップを行っており、これらの取組みは低所得層の経済的安定の一助となり、移民・難民のコミュニティを結束させて社会的包摂に重要な役割を担っている事が確認できた。平成26年度は研究成果物公開の準備及び研究会報告等を中心に行った。3年間を通じた研究成果は次の通りである。本研究は先進資本主義国におけるマイクロクレジットを生活困窮者支援・金融包摂施策の一手法として捉えた実証的な研究である。マイクロクレジットについては2006年度ノーベル平和賞受賞者であるムハマド・ユヌス氏によるグラミン銀行の実践等によってすでに広く知られているところであり,日本では平成19年4月に策定された多重債務問題改善プログラムにおいて「日本版グラミン銀行モデル」として取り上げられている。しかし,貸付研究に関する社会福祉学からのアプローチは希少である。

そのため,生活困窮者支援としての貸付事業について研究を行うためには,先進例を持つアメリカ・フランスにおいてマイクロクレジットがなぜ導入されたか,また,どのようなスキームのもとで機能しているかについて調査する事は日本において本格的にマイクロクレジットを展開する際には欠かせないと考えられる。本研究では日本・アメリカ・フランスにおいて,マイクロクレジットがどのような経緯で取り入れられ,その後どのように遷移したかを明らかにした。その結果,生活困窮者支援・金融包摂政策としてのマイクロクレジット機関には多様なアクターが必要であり,そのの育成のためには財政的措置を伴った政策とマイクロクレジット機関による効果的な活動が両輪をなした上で初めて機能するとの結論を得た。本研究は,今後の展開として「給付と貸付のバランスはどのように取られるべきか」,「NPO等の生活困窮者支援組織の事業開始・事業継続にとって必要な条件は何か」をテーマに,日本・フランス・アメリカ・イギリスのフードバンク活動を例に調査し、考察を加え,研究成果を広く発信したいと考える。社会福祉学本年度は次の3点において研究の達成ができた。1点目は、昨年度のフランス調査で得た知見を活かしてフランス共和国ドゥ県ブザンソン市の心のレストラン等を訪問し、視察および聴き取り調査を行った点である。利用者は社会活動連帯手当の受給者をはじめとする低所得者である。2011年より貯蓄金庫の運営するマイクロクレジット機関であるパルクール・コンフィアンスの職員が心のレストラン内の相談室において定期的にマイクロクレジットの相談を受付けている。これは低所得者の生活の維持だけでなく、さらなる生活の向上を目標とするマイクロクレジットの本来的な目的を達成するためのスキームである。2点目は、日本における低所得者に対する貸付である生活福祉資金貸付事業(福祉費)貸付について6ヶ所の社会福祉協議会担当者から聴き取り調査を行った点である。その結果、貸付決定審査会のメンバーには日本政策金融公庫職員が入っている社会福祉協議会が少なくなかったが、借受人の償還見込みの有無によって貸付を判断する意見が多く「福祉貸付」としての生活福祉金貸付事業が機能するための条件について示唆を得た。3点目は、非営利金融組織である東京コミュニティパワーバンク、女性・市民コミュニテイバンク及び同バンクからの融資を受けて川崎認定保育園を運営している保育室ステップ、難民起業サポートセンター、コミュニティ・ユース・バンクMOMO等の視察と聴き取り調査を行った点である。これらの非営利金融組織の借受人は必ずしも低所得者を対象としているものではないが、起業に際して専門家からのアドバイスを受けたり、起業後も継続的な支援を行なう等の事業継続のための取り組みがされていた。非営利金融組織の融資基準は、個人の起業が地域の公益性にとって有益かどうかの視点が重視されており、マイクロクレジットの利用が地域の発展に寄与する契機となることの必要性を認識した。
2種類のかげの区別に着目した天文分野における空間概念の形成に関する研究

本研究の目的は、小学生・中学生・高校生の基礎的な天体運動の理解に関する理解度を調査し、また、これまでに行った授業実践の結果を受け、空間概念の形成に関係する単元として、小学校では「月の満ち欠け」、中学校では「金星の満ち欠け」、高校では「惑星の視運動」に関する系統的な学習プログラムを開発することである。研究方法では、小、中学生、高校生に対する質問紙調査、面接調査を行った。児童・生徒が持つ、「月の満ち欠け」、「金星の満ち欠け」、「惑星の視運動」に対する理解の特質を、これらの調査から明らかにした。これまでの授業実践の評価に基づき、空間概念を形成する具体的内容として、アメリカやイギリスの理科カリキュラムに見られる「観察活動」、「光とかげ」、「相対運動などのモデル化」を導入した授業を開発、試行した。授業後、その評価を行い、児童・生徒の空間概念の変容について調査した。中・高校生の食現象に関する調査からは、多くの生徒に、「日食」現象を「月食」現象と混同している生徒が多数見られた。また、食現象を立体的に捉えた正答が非常に少ない実態が明らかとなった。空間概念を形成する具体的内容である「光とかげ」、「相対運動などのモデル化」などを導入した授業として、小学校では月の満ち欠け現象に関して「2種類のかげ(影、陰)」に着目した授業実践を行った。2種類のかげの内容を中心に、観察活動やモデル化などを密接に関連させた授業展開を行った結果、3割程度だった月の満ち欠けに関する理解度が、授業後には、約80%へと大幅に増加した。加えて、中・高校生への「金星の満ち欠け」・「惑星の視運動」に関する授業実践でも、物体によってできる影と物体そのものにできている陰の2種類のかげの区別や、立体的なモデル化を密接に関連づけることで、多くの生徒に視点移動能力の発達傾向が見られ、空間認識能力の高まりが確認できた。
白血病芽球コロニーの細胞の形態と染色体の同時分析法を用いた血液疾患の病態解析

G-6-PD isozymeの研究により、多くの骨髄増殖性疾患が、多能性幹細胞性疾患であることが証明されている。しかし、この方法は患者がG-6-PD isozymeのheterozygoteであることが不可欠であり、我が国では検索不可能である。そこで、私たちは造血コロニーの形態と染色体分析を同時に行うことにより、同様に血球系の腫瘍化の及んでいる範囲を検討する方法を開発した。この方法を用いれば、より多くの患者、より多くの疾患で腫瘍化の起源細胞を検索することができるばかりでなく、病期の進行状況により、種々のクローン(正常クローン、または異常クローン)がどのように増減するかを、追跡検索することが可能である。私たちは既に、特発性骨髄線維症、赤白血病、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性骨髄単球性白血病、若年性慢性骨髄性白血病が、いずれも多能性幹細胞の異常に基づく疾患であることを証明してきたが、昭和62、63年度には、新たに下記の事を証明した。1.慢性骨髄性白血病で、急性転化時に増殖しているクローンは多能性幹細胞由来であり、赤芽球、好塩気球、好酸球、マクロファージなど、種々の成熟血球に分化可能である。2.この方法を用いて、Ph^1(+)ALL症例とPh^1(+)CMLのblastic crisis発症例との鑑別が可能である。(Ph^1(+)ALLでは、できた顆粒球系コロニー、赤芽球コロニー、巨核球コロニーにPh^1染色体は見つからないが、Ph^1(+)CMLのblastic crisis発症例では、全てのコロニーで、Ph^1染色体が検出された。4.白血病で新たに異常クローンが発生する場は、骨髄以外である可能性があり、新しいクローンは末梢血中に先に流れて来る。G-6-PD isozymeの研究により,多くの骨髄増殖性患者は,多能性幹細胞に異常のあることが証明されている.また,急性リンパ性白血病(ALL)ではリンパ球系のみに異常があること,急性骨髄白血病(AML)では多能性幹細胞に異常がある場合と,顆粒球系のみに異常がある場合があり,病因に多様性がありそうなことも報告されている.しかし,この方法は患者がG-6-PD isozymeのheterozygoteであることが不可欠であり,我が国では検索不可能である.そこで,私たちは造血コロニーの形態と染色体分析を同時に行う事により,同様に血球系の腫瘍化の及んでいる範囲を検討する方法を開発した.この方法を用いれば,より多くの患者,より多くの疾患で腫瘍化の起源細胞を検索することができるばかりでなく, 2)病期の進行状況により,種々のクローン(正常クローン,または異常クローン)がどのように増減するかを,追跡検索することが可能である.私たちは既に,特発性骨髄線維症,赤白血病,慢性骨髄性白血病(CML),慢性骨髄単球性白血病,若年性慢性骨髄性白血病が,いずれも多能性幹細胞の異常に基く疾患で.あることを証明してきたが,今年度には下記の事を証明した.1.慢性骨髄性白血病で,急性転化時に増殖しているクローンは多能性幹細胞由来であり,赤芽球,好塩気球,好酸球,マクロファージなど,種々の成熟血球に分化可能である. 2.Ph^1(+)ALL症例とPh^1(+)CMLのblastic crisis発症例との鑑別が可能である. (Ph^1(+)ALLでは,できた顆粒球系コロニー,赤芽球コロニー,巨核球コロニーにPh1染色体は見つからないが, Ph^1(+)CMLのblastic crisis発症例では,全てのコロニーで, Ph1染色体が検出された).

3.小児科疾患であるTAM(transient abnormal myelopoiesis)の時に増殖しているクローンは,腫瘍性に増殖している.G-6-PD isozymeの研究により、多くの骨髄増殖性疾患は、多能性幹細胞に異常のあることが証明されている。また、急性リンパ性白血病(ALL)ではリンパ球系のみに異常があること、急性骨髄性白血病(AML)では多能性幹細胞に異常がある場合と、顆粒球系のみに異常がある場合があり、病因に多様性がありそうなことも報告されている。しかし、この方法は患者がG-6-PD isozymeのheterozygoteであることが不可欠であり、我が国では検索不可能である。そこで、私たちは造血コロニーの形態と染色体分析を同時に行う事により、同様に血球系の腫瘍化の及んでいる範囲を検討する方法を開発した。この方法を用いれば、より多くの患者、より多くの疾患で腫瘍化の起源細胞を検索することができるばかりでなく、病期の進行状況により、種々のクローン(正常クローン、または異常クローン)がどのように増滅するかを、追跡検索すくことが可能である。私たちは既に、特発性骨髄線維症、赤白血病、慢性骨髄性白血病(CML)、慢性骨髄性単球白血病、若年性慢性骨髄性白血病が、いずれも多能性幹細胞の異常に基く疾患であることを証明してきたが、今年度は新たに下記の事を証明した。1.2種の異常クローン(A,Bクローンとする)が存在していた若年性慢性骨髄性白血病の症例に於て、2年8ケ月間、この2種のクローンの増殖過程をin vivo(骨髄血と末梢血)とin vitro(骨髄血と末梢血より得られた単一コロニー)との条件下で追跡し比較検討した。その結果、(1)Aクローンより派生してきたBクローンが、次第に優勢になり、反対に、Bクローンは減少して行った、(2)骨髄血と末梢血との比較では、in vivo, in vitroのいずれの条件下においても、末梢血の方がBクローンの%は高値であったことから、新たに発生するクローンは、骨髄以外の場で発生し、末梢血中に先に流れて来る可能性が示唆された。