hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠中から産褥期の生活リズム等が妊娠産褥経過に及ぼす影響

PSSで測定したストレスSは、合併症妊婦の妊娠中期・末期とも、正常妊婦よりも有意に高かった。唾液中のIgA値は、妊娠中期は正常妊婦よりも高値であった。PSQIで測定した睡眠の質は、合併症妊婦では妊娠末期が妊娠中期よりも、睡眠困難(寝付けない、中途覚醒)が有意に多く、睡眠時間は有意に短かった。以上から、妊娠合併症を持つ妊婦は一般女性や正常妊婦よりもストレスが高いこと、妊娠中期から末期にかけて睡眠の質が悪くなることが示唆された。妊娠性高血圧症、妊娠糖尿病など生活習慣病と同様の病態をもつ周産期異常を予防し妊娠を正常に経過させるためには、妊娠中の規則正しい生活リズムや生活習慣が実は重要であると推測される。そこで、妊娠中の生活(睡眠)リズムおよび生活習慣と妊娠合併症(PIH,GDM)との関連、ストレスと同妊娠合併症との関連、及び同妊娠合併症妊婦の生活リズムとその乳児の睡眠・メラトニンリズムとの関連を明らかにする。本年度は、大阪大学の保健学倫理審査での承認を得た後、埼玉医科大学総合医療センターの倫理委員会に申請手続きを行い、実際のデータ収集を開始した。その間に埼玉医科大学総合周産期母子医療センターの分担研究者関教授および当該施設の研究協力者の助産師グループと、具体的な研究運営や調査研究のフローチャートについて数回研究打合せを行い相談しながら、対象者への説明配布資料の作成と送付、調査に必要な消耗物品の購入、対象者や検体リスト台帳等を作成した。また、先行研究で使用したアクチグラフ(行動計)の修理、対象者のリクルート用に妊婦の生活リズムと児の脳と体の発達のリーフレットを印刷し準備した。これと平行して、分担研究者鮫島教授の指導の下で唾液中のメラトニン測定法や、その他の生化学的測定法の研修を複数回行った。実際には、埼玉医科大学総合周産期母子医療センターの妊婦健康診査外来で、妊娠性高血圧症または妊娠糖尿を診断された時点で、医師から合併症妊婦に対して、妊婦の生活リズムと児の脳と体の発達のリーフレットを配布して、研究の意義・目的・方法・倫理的配慮について口頭と文書で説明し、次回健診で助産師に研究参加の意思を申し出るようにした。研究協力に同意書の得られた妊婦に対して、生活状況の調査表、睡眠表記録、睡眠活動リズムを測定するアクティグラフ、メラトニン等を測定する唾液採取の物品を研究協力者の助産師が同産科外来で手渡し、回収は着払い宅急便で大学宛てに調査IDのみで送付している。現在、妊娠合併症が診断された次回診察時、および妊娠10か月前後の時点で、睡眠表記録、アクティグラフ(行動計)、および唾液採取のデータ収集を行っている。今後同一対象を継続して産後1か月、生後3か月に同一母子を対象に同様の調査を実施予定である。更に例数昂積み重ねて実施する予定である。本年度は、埼玉医科大学総合周産期母子医療センターの産科外来で、分担研究者関教授および当該施設の研究協力者の助産師グループが対象者への説明を行い、対象の妊婦・同一対象の産後1か月3か月の母子(延べ54例)が自宅で睡眠表記録、アクチグラフ(行動計)、および唾液採取のデータ収集を実施している。実際には、同妊婦健康診査外来で、妊娠性高血圧症または妊娠糖尿を診断された時点で、医師から合併症妊婦に対して妊婦の生活リズムと児の脳と体の発達のリーフレットを配布して、研究の意義・目的・方法・倫理的配慮について口頭と文書で説明し、次回健診で助産師に研究参加の意思を申し出るようにした。妊娠合併症が診断された次回診察時または妊娠10か月前後の時点で、研究協力に同意書の得られた妊婦から同意を得て同意書を受領した後、生活状況の調査表、睡眠表記録、睡眠活動リズムを測定するアクチグラフ、メラトニン等を測定する唾液採取の物品を研究協力者の助産師が同産科外来で手渡して、回収は着払い宅急便で大学宛てに調査IDのみで送付している。これと平行して大阪大学で順次、回収された生活状況の調査表のデータ入力、睡眠表とアクチグラフのデータの解析準備を行った。唾液サンプルは或る程度貯まった時点で、分担研究者鮫島教授の指導の下で唾液中のメラトニン測定、およびストレス物質の測定を3期に分けて実施した。毎月1回、同医療センターの研究協力者の助産師グループの当番者と研究代表者が研究打ち合わせを行い、研究の進捗状況やアクチグラフの作動状況等の確認、および問題点を検討している。本年度も、埼玉医科大学総合周産期母子医療センターの産科外来で、分担研究者関教授および当該施設の研究橘力者の助産師グループが対象者への説明を行い、対象の合併症妊婦・同一対象の産後1か月3か月の母子(延べ67例)が自宅で睡眠表記録、アクチグラフ(行動計)、および唾液採取のデータ収集を実施している。22年度は対照群として、正常妊婦のデータ収集を開始した。

実際には、同妊婦健康診査外来で、妊娠性高血圧症または妊娠糖尿を診断された時点で、医師から合併症妊婦に対して妊婦の生活リズムと児の脳と体の発達のリーフレットを配布して、妊婦に研究の意義・目的・方法・倫理的配慮について口頭と文書で説明し、次回健診で助産師に研究参加の意思を申し出ることにしている。妊娠合併症が診断された次回診察時または妊娠10か月前後の時点で、研究協力に同意の得られた妊婦から同意書を受領した後、生活状況の調査表と睡眠表記録、睡眠活動リズムを測定するアクチグラフ(行動計)、メラトニン等を測定する唾液採取の物品を研究協力者の助産師が同産科外来で手渡して、回収は着払い宅急便で大学宛てに調査IDのみで送付している。これと平行して大阪大学で順次、回収された生活状況の調査表のデータ入力、睡眠表とアクチグラフのデータの解析準備を行った。唾液サンプルは或る程度貯まった時点で、分担研究者鮫島教授の指導の下で唾液中のメラトニン測定、およびストレス物質の測定を3期に分けて実施した。毎月1回、同医療センターの研究協力者の助産師グループの当番者と研究代表者が研究打ち合わせを行い、研究の進捗状況やアクチグラフの作動状況等の確認、および問題点を検討している。睡眠データの一部を邦文学会誌に投稿して2編掲載され、英文誌にも投稿中である。本年度も、埼玉医科大学総合周産期母子医療センターの産科外来で、分担研究者関教授および当該施設の研究協力者の助産師グループが対象者への説明を行い、対象の合併症妊婦・同一対象の産後1か月3か月の母子(延べ50例)が自宅で睡眠表記録、アクチグラフ(行動計)、および唾液採取のデータ収集を実施している。唾液サンプルは或る程度貯まった時点でメラトニン測定を2期に分けて測定委託した。分担研究者鮫島教授の指導の下で唾液中のデータ解析を行った。睡眠データの一部を国際学会で1回発表し、英文誌に1編投稿したがreviseして、他の成果発表も含めて投稿準備中である。生活習慣病の病態に関連する妊娠性高血圧症(PIH)または妊娠糖尿病(GDM)妊婦の、妊娠中から産褥期の睡眠覚醒リズムと睡眠状況、生活習慣、およびストレスの程度と、当該妊娠合併症との関連を明らかにする事(目的1)と、これらの合併症妊婦における妊娠中から産褥期の生活リズム及びメラトニン分泌と抑鬱気分との関連を明らかにする事(目的2)を目的として行った。
移植苗の弱光照射低温貯蔵のための最適光環境制御法の開発

移植苗の弱光照射低温貯蔵法の実用化に向けた最適な光環境制御法の開発を目的として,(1)移植苗の貯蔵中のCO_2交換速度がつねに0となるようにして結果的に貯蔵植物の乾物重変化を抑制する照射光強度自動制御貯蔵システムの開発,および(2)一層の品質向上のための赤色光への青色光混合効果の検証とその最適混合比率の策定を行った。(1)および(2)の目的のために,トマト接ぎ木セル成型苗を貯蔵対象として試作した貯蔵システムの運転試験を複数回行った。この複数回の試験により,ハードウエア構成等の変更や種々の改良・修正を行い,貯蔵システムを完成した。また,一定の照射光強度(光強度の自動制御を行わない)条件下で,赤色光への青色光混合効果の検証と最適混合比率のための貯蔵試験を行ったところ,赤色光への青色光混合は数%程度の小さな比率であっても効果のあることが確認され,その最適混合比率(光合成有効光量子束密度(PPFD)ベース)は50%であることが示された。最後に,完成した貯蔵システムを用いて,貯蔵開始時の青色光混合比率が10および5%でそれぞれ赤色光PPFDを自動制御する2区,および100%赤色光で自動制御でする区および制御しない一定値の区の,計4区で貯蔵試験を行った。この結果,光強度を自動制御した区では,貯蔵中の乾物重変化は認められず,また10および5%の青色光混合は赤色光単独よりも苗質維持に有効であることが示された。さらに,青色光を混合すると,照射光自動制御区の総PPFDが赤色光単独の場合よりも低く推移する,すなわち貯蔵中の苗の光補償点が低くなるという興味深い新たな知見を得た。本研究は,移植苗の弱光照射低温貯蔵法の実用化に向けた,最適な光環境制御法の開発を目的としている。そのために次の2つを行う。(1)光強度の制御に関するものとして,貯蔵開始時においてCO_2交換速度が0となる照射光強度(貯蔵開始時光補償点)を自動的に策定し,かつ貯蔵中も苗のCO_2交換速度が0となるように照射光強度を自動制御するシステムを開発する。(2)光質の制御に関するものとして,赤色光への青色光混合効果の検証を行い,照射光強度自動制御システムに採用するLEDアレイの設計および制御法の策定のための基礎的知見を得る。本年度は,まず(2)について,トマト接ぎ木セル成型苗の赤・青色LED弱光照射低温貯蔵(気温10°C,PPFD 2.0μmol m^<-2> s^<-1>)における青色光PPFD比率の影響を調べた。貯蔵35日目における調査・測定項目は,外観品質評価値,葉面積,地上部乾物重,茎長,葉数,地下部乾物重および草姿であり,移植後栽培28日目では,地上部乾物重,地下部乾物重,移植後栽培初期の乾物重増加,葉数,花蕾数,茎長,第1花房着生節位および花房数であった。青色光PPFD比率の影響あるいは比率増加に伴う一定の傾向が明確に認められた調査・測定項目は少数であった。総合的に判断して,本実験で設定した青色光PPFD比率(0,2,5,10および50%)の中で,トマト接ぎ木セル成型苗の赤・青色LED弱光照射低温貯蔵に最も有効であったのは50%であり,それに準じる比率は10%であった。上記の試験と平行して,(1)について,貯蔵ケース内(貯蔵ケースからの流出空気)CO_2濃度を一定値に維持することで,貯蔵期間中の苗のCO_2交換速度を0とする照射光強度自動制御システムのハードウエアを製作し,試運転を行った。

上記の試験結果に基づき,LEDアレイは青色光比率を50%まで高めることができるように製作した。現在,自動制御システムのPID制御パラメータの調整を進めている。移植苗の弱光照射低温貯蔵法の実用化に向けた最適な光環境制御法の開発を目的として,(1)移植苗の貯蔵中のCO_2交換速度がつねに0となるようにして結果的に貯蔵植物の乾物重変化を抑制する照射光強度自動制御貯蔵システムの開発,および(2)一層の品質向上のための赤色光への青色光混合効果の検証とその最適混合比率の策定を行った。(1)および(2)の目的のために,トマト接ぎ木セル成型苗を貯蔵対象として試作した貯蔵システムの運転試験を複数回行った。この複数回の試験により,ハードウエア構成等の変更や種々の改良・修正を行い,貯蔵システムを完成した。また,一定の照射光強度(光強度の自動制御を行わない)条件下で,赤色光への青色光混合効果の検証と最適混合比率のための貯蔵試験を行ったところ,赤色光への青色光混合は数%程度の小さな比率であっても効果のあることが確認され,その最適混合比率(光合成有効光量子束密度(PPFD)ベース)は50%であることが示された。最後に,完成した貯蔵システムを用いて,貯蔵開始時の青色光混合比率が10および5%でそれぞれ赤色光PPFDを自動制御する2区,および100%赤色光で自動制御でする区および制御しない一定値の区の,計4区で貯蔵試験を行った。この結果,光強度を自動制御した区では,貯蔵中の乾物重変化は認められず,また10および5%の青色光混合は赤色光単独よりも苗質維持に有効であることが示された。さらに,青色光を混合すると,照射光自動制御区の総PPFDが赤色光単独の場合よりも低く推移する,すなわち貯蔵中の苗の光補償点が低くなるという興味深い新たな知見を得た。
子宮頸癌の化学放射線療法におけるPD-L1とCD8陽性T細胞の動態研究

子宮頸癌に対して化学放射線療法が確立されているが,中には治療不応例が存在し,腫瘍のPD-L1発現量の増加によりそのエフェクターであるCD8陽性T細胞が抑制されているか,あるいはCD8陽性T細胞が組織から欠如していると考えられる.このように,腫瘍制御においてはPD-L1発現量やCD8陽性T細胞数の動態を理解する必要がある.本研究は腫瘍の免疫回避機構の一つであるPD-1/PD-L1とCD8陽性細胞に着目し,化学放射線療法を行った子宮頸癌症例を対象に,その初期治療効果や予後と,腫瘍細胞のPD-L1発現量およびCD8陽性T細胞数の変化との関連性を調べる.子宮頸癌に対して化学放射線療法が確立されているが,中には治療不応例が存在し,腫瘍のPD-L1発現量の増加によりそのエフェクターであるCD8陽性T細胞が抑制されているか,あるいはCD8陽性T細胞が組織から欠如していると考えられる.このように,腫瘍制御においてはPD-L1発現量やCD8陽性T細胞数の動態を理解する必要がある.本研究は腫瘍の免疫回避機構の一つであるPD-1/PD-L1とCD8陽性細胞に着目し,化学放射線療法を行った子宮頸癌症例を対象に,その初期治療効果や予後と,腫瘍細胞のPD-L1発現量およびCD8陽性T細胞数の変化との関連性を調べる.
コケ植物におけるオルガネラ機能と小胞輸送機構の解析

ARA6は,ユニークな構造的特徴を持った植物特異的なRAB5メンバーであり,陸上植物に広く保存されている.このことから,ARA6は植物特異的な膜交通経路において機能していると思われ,シロイヌナズナを用いた先行研究では,ARA6はエンドソームから細胞膜への輸送を制御し,環境ストレス耐性に重要な役割を有していることが明らかとなっている.本研究では,ARA6機能の陸上植物における多様性についての知見を得るため,陸上植物の基部に位置するコケ植物におけるRAB5グループの機能解析を進めている.1.ゼニゴケARA6(MpARA6)ノックアウト株の表現型解析MpARA6の関与する膜交通経路の生理的機能を明らかにするため,相同組換えによるMpARA6破壊株を作製し,その表現型を解析した.その結果,浸透圧ストレスや塩ストレス条件下で植物体の形態異常や葉緑体の発達異常が見られた.このことから,MpARA6はシロイヌナズナのARA6同様,非生物ストレス耐性に関わっていることが示唆された.2.MpARA6の関与する膜交通経路の探索GTP固定型MpARA6のXFP融合体を過剰発現し,MpARA6の関与する膜交通経路の最終到達点を歌詞化したところ,葉緑体外胞膜と連続した膜構造に局在した.電子顕微鏡による解析により,この膜構造は外胞膜のみで構成されており,ストロにミュールとは異なる構造体であることが明らかとなった.異常のことより,MpARA6は葉緑体外包膜への輸送経路ではたらいていることが示唆された.これらのことより,シロイヌナズナとゼニゴケにおいてARA6は類似の生理的機能を持ちながら,膜交通レベルでは異なる経路で機能していることが示唆された.また,これまで膜交通システムとは独立のものと考えられていた葉緑体への物質輸送に膜交通システムが関与していることが示唆された.ゼニゴケ研究における技術発達により,MpARA6ノックアウト株が作製され,MpARA6の生理的機能を知ることができた.これまでの細胞内における知見と合わせることにより,MpARA6の機能についてより深い考察を行うことができた.MpARA6の関与する葉緑体外包膜への輸送経路で運ばれている物質が何であるか知る必要がある.先行研究を参考に積み荷候補を選び,バイオイメージングや生化学的手法を用いて解析する.また,葉緑体メタボローム等網羅的な解析にも期待する.植物のオルガネラ機能制御機構とその進化についての知見を得るため、RAB5グループを中心としたコケ植物における膜交通機構の解析を行っている。1.バイオイメージングによるゼニゴケ保存型RAB5(MpRAB5)とゼニゴケARA6(MpARA6)の局在解析ゼニゴケにおいてMpRAB5又はMpARA6の遺伝子導入用XFP融合過剰発現ベクターを作製し、これを導入して得られた可視化株を、共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察した。両者ともドット状のコンパートメントに局在していた。Wortmannin処理によりMpRAB5コンパートメントがチューブ化を起こしたが、この現象はシロイヌナズナにおいては見られないため,RAB5コンパートメントの性質が陸上植物の系統間で異なっていることを示している。また、MpARA6コンパートメントはwortmannin処理に対して感受性を示さなかったことから、両者は別のコンパートメントに局在していると考えられ、MpRAB5とMpARA6が異なる機能を持つことが示唆された。しかし、両者の二重染色株を観察した結果、両者の蛍光が重なったため、一方の過剰発現が他方の局在に影響を与えている可能性が考えられた。MpRAB5とTGNマーカーとの二重染色株では、MpRAB5コンパートメントとTGNが隣接している様子が観察された。また、GTP固定型MpARA6が局在する未知の膜構造を発見した。内性のMpRAB5又はMpARA6の局在を知るために、間接蛍光抗体法による観察を試みた。アフィニティー精製と、ウェスタンプロッティングによる確認を行い、MpRAB5抗体、MpARA6抗体を作製した。胞子から生育させた幼若なゼニゴケ葉状体を用いることで、単色での蛍光抗体染色に成功した。植物のオルガネラ機能制御機構とその進化についての知見を得るため、RAB5グループを中心としたコケ植物における膜交通機構を解析を行っている。1.バイオイメージングによるゼニゴケ保存型RAB5(MpRAB5)とゼニゴケARA6(MpARA6)の局在解析ゼニゴケにおいてMpRAB5またはMpARA6と各種オルガネラマーカーとの二重可視化を行った。その結果MpRAB5,MpARA6ともにゴルジ体マーカーやトランスゴルジネットワークマーカーと隣接するオルガネラに局在していることが判った。また、エンドサイトーシスの追跡試薬によりMpRAB5、MpARA6コンパートメントがラベルされたので、両者はエンドソームに局在していることが明らかとなった。また、MpRAB5とMpARA6の二重可視化では、両者はほぼ同じコンパートメントに局在した。2.MpARA6の関与する膜交通経路の探索GTP固定型MpARA6のXFP融曾体を過剰発現しMpARA6の関与する膜交通経路の最終到達点を可視化したところ、未知の膜構造に局在した。葉緑体外膜マーカーとの二重可視化によりこの構造体は葉緑体外膜と連続していることが明らかとなった。

また葉緑体ストロママーカーとの二重可視化により、この構造体の中にはストロマが存在することが明らかとなり、この構造体の正体はストロミュールであることが示された。3.各種オルガネラマーカー発現ゼニゴケ株の作成ゼニゴケは新進のモデル植物であり、細胞生物学的解析はまだあまり発展していないため、各種オルガネラの可視化株を作製している。23年度は液胞膜、細胞膜、ペルオキシソームの可視化株を作製した。ARA6は,ユニークな構造的特徴を持った植物特異的なRAB5メンバーであり,陸上植物に広く保存されている.このことから,ARA6は植物特異的な膜交通経路において機能していると思われ,シロイヌナズナを用いた先行研究では,ARA6はエンドソームから細胞膜への輸送を制御し,環境ストレス耐性に重要な役割を有していることが明らかとなっている.本研究では,ARA6機能の陸上植物における多様性についての知見を得るため,陸上植物の基部に位置するコケ植物におけるRAB5グループの機能解析を進めている.1.ゼニゴケARA6(MpARA6)ノックアウト株の表現型解析MpARA6の関与する膜交通経路の生理的機能を明らかにするため,相同組換えによるMpARA6破壊株を作製し,その表現型を解析した.その結果,浸透圧ストレスや塩ストレス条件下で植物体の形態異常や葉緑体の発達異常が見られた.このことから,MpARA6はシロイヌナズナのARA6同様,非生物ストレス耐性に関わっていることが示唆された.2.MpARA6の関与する膜交通経路の探索GTP固定型MpARA6のXFP融合体を過剰発現し,MpARA6の関与する膜交通経路の最終到達点を歌詞化したところ,葉緑体外胞膜と連続した膜構造に局在した.電子顕微鏡による解析により,この膜構造は外胞膜のみで構成されており,ストロにミュールとは異なる構造体であることが明らかとなった.異常のことより,MpARA6は葉緑体外包膜への輸送経路ではたらいていることが示唆された.これらのことより,シロイヌナズナとゼニゴケにおいてARA6は類似の生理的機能を持ちながら,膜交通レベルでは異なる経路で機能していることが示唆された.また,これまで膜交通システムとは独立のものと考えられていた葉緑体への物質輸送に膜交通システムが関与していることが示唆された.ゼニゴケARA6の機能解析により、陸上植物間においてARA6の機能が多様化していることが示唆され、植物の進化とオルガネラ進化の関係に対する知見が得られたと考える。また当初の予定では単膜系オルガネラを中心に扱うつもりであったが、葉緑体の関与が示唆され葉緑体の観察を行うこととなったが、単膜系膜交通経路と複膜系オルガネラ間の関係を示すことが期待される。ゼニゴケ研究における技術発達により,MpARA6ノックアウト株が作製され,MpARA6の生理的機能を知ることができた.これまでの細胞内における知見と合わせることにより,MpARA6の機能についてより深い考察を行うことができた.ゼニゴケのジーンターゲティング技術が確立されつつあるため、MpARA6ノックアウトゼニゴケの作製に着手する。また、amiRNAを用いたノックダウン株の作製も試みる。得られた変異体に対して葉緑体を中心とした観察を行う。GTP固定型MpARA6過剰発現体の免疫電顕観察を行い、MpARA6がストロミュールに局在しているか否かを確かめる。
雑音を伴う大規模システムに対する確率ナッシュ均衡論の構築と実装

本研究では,大規模システム内に不確定要素を含むナッシュ均衡問題を扱った。具体的には,不確定要素を伊藤の確率微分方程式で表現することによって,確率ナッシュ均衡を得るための条件並びに戦略組を求めるための数値計算アルゴリズムの導出を行った。従来の結果と異なり,モデル化誤差や環境変動による不確定要素が存在しても,ナッシュ均衡戦略が構築可能となった。さらに,シミュレーションによって提案手法の有効性を確認した。本研究では,マルチプレーヤを含む伊藤確率微分方程式によって記述される不確定システムに対して,状態フィードバックによるコスト保証制御問題を扱った,主な貢献は,確率的不確定要素をWiener過程に置き換えることによって,状態に依存するノイズとして伊藤確率微分方程式で表現することにより,従来研究では定義できなかった確定的不確定要素を含むNashゲーム問題をパレート最適問題へ読替えた点である.以上により,モデル化誤差による不確定要素および確率的不確定要素に対して,ロバストなパレート最適を実現する制御が実現可能となった,具体的には,従来から報告されているコスト保証制御問題の結果を利用して,平均二乗安定を保証するパレート最適戦略を得るための確率Riccati不等式を導出した.次に,確率パレート最適問題の戦略組を得るために,Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件を利用して最適性の必要条件を新規に導出した.さらに,得られた連立型確率Riccati方程式を解くために,ニュートン法の適用を行った.結果として,得られたアルゴリズムは局所二次収束を達成するため,必要な解を高速に求めることができる.また,同様な問題に対して,線形行列不等式(LMI)による定式化も行った.LMIによる解法によって,低次元でかつ既存の数値計算パッケージを利用して手軽にパレート準最適解を得ることが可能となった.最後に,拡張として,静的出力フィードバックによる問題も考察した.静的出力フィードバックによって,一部の状態が観測できない場合にも,戦略集合を得ることが可能となった.本来,確定的不確かさをもつ確率システムに対して,ナッシュ均衡が定義できなかった問題が,パレート最適問題及びコスト保証制御によって同様な効用をもたらす制御戦略が構築できるようになったことは大変意義深い結果である.Nashゲーム問題を考えるとき,通常,Nash均衡状態はPareto最適の状態,すなわち各プレーヤのコストの総和が最小とは限らないことが従来から知られている.そこで,Pareto最適性も同時に保障できれば,各プレーヤのコストの合計が最小となり,現実問題として非常に理想的な状態を獲得することが可能となると考えられる.本研究では,離散時間弱結合大規模確率システムのためのNashゲームの特性を考察した.不確定要素を確率過程によるノイズとして表現するため,従来の結果より不確定要素に対してロバストな戦略を構築することが可能である.離散時間弱結合大規模確率システムを扱うことで,各サブシステムの結合の強さを表現する摂動項に依存しない近似確率Pareto分散戦略が,近似確率Nash均衡状態を満足するだけでなく確率Pareto準最適性を満足することを新規に示した.これは,「各サブシステムごとに設計された近似確率Pareto分散戦略は,近似Nash均衡状態を実現できる」という結果である.この結果によれば,わざわざNash均衡を実現するフルオーダの戦略を構築しなくても,各サブシステムごとに近似確率Pareto分散戦略を設計すれば,近似Nash均衡が実現できることを示しており,実システムに適用する際,非常に有用な知見を与えた.また,提案された近似戦略が,摂動項に依存しない低次元の線形行列不等式LMIを解くことによって,構築できることを新規に示した.その結果,摂動項が未知であっても,十分小さければ提案された近似確率Pareto分散戦略は近似確率Nash均衡状態を達成し,かつ各プレーヤのコストの総和が準最適となることが示された.これらの特徴は,初めて理論的に示された点で大変評価できる斬新な結果である.過去の本研究において,伊藤の確率微分方程式に基づく確率動的ナッシュゲーム問題は,新現代ロバスト制御理論の手法によって定式化され,新戦略対の獲得等,様々な有用な結果を得ることができた.しかし,これら一連の結果では,パラメータ変動やモデル化誤差等の不確定要素に対して画一的な理論がないことが欠点となっていた.また,近年の研究成果により,環境変動によってシステムモデルが劇的に変化する場合,非常に保守的な結果となり,最悪十分条件に基づく設計方法では,解が存在しないことが判明してきた.そこで,本年度の研究では,システムパラメータが劇的に変化するシステムを扱う手法として,先進的な試みとして,マルコフジャンプシステムによる解析手法の導入を行った.マルコフジャンプシステムの特徴は,システムの故障や環境変動に伴って,システムのパラメータが変化するといった場合に,制御系設計が行える点であり,本研究でも,そのような確率的不確定要素を含んでいても,ナッシュ戦略を得ることに成功した.従来の結果と異なり,環境変動による不確定要素を,マルコフジャンプ確率システムに置き換えることによって,ナッシュゲーム問題が初めて解かれた点で大きな成果であると考えられる.その他の成果として,戦略対が存在するための必要条件の導出を行った.

従来手法では,システムの構造までが変化するようなモデルは扱えないのに対して,本研究の手法では,より一般的な確率システムが扱える点で重要な進展であると考えられる.また,これらの有用性は,適用できるシステムのクラスを格段に拡張できたという意味で大変評価できる斬新な結果であると考えられる.
メカニカルアロイングによる新しいcBN合成法の基礎研究

本研究の目的は、六方晶窒化ほう素(hBN)をメカニカルミリング処理し、最適ミリング条件を見出し、そのミリング条件にて反応焼結させ、焼結体の機械的性質、X線回折および電子顕微鏡により反応条件の緩和という点で評価を行った。具体的には以下のことが明らかになった。1.実験的研究(1)hBN粉末を種々の条件(粉:ボールの重量比が100:1,50:1の2種類、ミリング助剤の有無、粉末の脱水処理の有無)でミリングした結果、粉とボール重量比が大きい、すなわち100:1の試料で脱水処理を行い、ミリング助剤を添加した条件が最適ミリング条件であることが判明した。また、hBN粉末をミリングする場合の問題点として粉末そのものが潤滑性に富む為、ポット内壁に粉末が固まり、うまくミリングされないことも判明した。この為、長時間ミリングする場合には24時間毎にポットをいったん止め、粉末の固まりをほぐしてからミリングを行う必要があることも分かった。(2)上記の条件でミリングを行った粉末についてホットプレスにより加圧焼結(最大加熱温度は1500°C)を試みたが、生成相はhBNのままであり、cBNには変態しなかった。この原因は1500°Cという高温度であるため粉末成形治具にカーボンを用いなければならず、10MPaという低い加圧力しか加えられなかったためと考える。
日本人児童における対人交渉能力発達支援モデルの提言‐全国調査と国際比較を通して‐

本研究の目的は、日本人児童の学級内の対人交渉方略と学級適応感との関連を検討すること、および日本とフィンランドの子どもの学校生活に関する対人交渉方略の比較を行い、日本の子どもの特徴を明らかにすることであった。主な結果として、承認感が高く被侵害感が低い児童は,承認感が低く被侵害感が高い児童より互恵的な方略を用いやすく,非言語的攻撃・抑制などの一方向的な方略を用いにくかった。また、日本の子どもの自己変化志向、フィンランドの子どもの他者変化志向が顕著であった。この特徴は8年生でより顕著になった。さらに、児童福祉施設に入所している児童の対人交渉方略の特徴を検討した。1)子どもの対人交渉能力に関するインタビュー調査:一般児童および要支援児童(計約130名)を対象にインタビュー調査を実施した。同対象には,併せて質問紙調査も実施し回答を得た。なお,調査は2014年度も継続を予定している。2)子どもの対人交渉能力と学校適応感に関する全国調査:6県12校の小学校において46年生(各学年約700名)を対象に質問紙調査を実施し回答を得た。3)対人交渉能力に関する日本とフィンランドの比較:両国の対人交渉方略の比較研究として,小学4年生と中学2年生(日本児童約750名,フィンランド児童約200名)を対象に収集したデータを解析し,その一部を2013年7月の国際学会(第15回欧州児童青年精神医学会議:ESCAP2013)において発表した。4)小学校における対人交渉能力発達支援に関するプログラム開発:小中学生の対人葛藤場面における解決方略と学校画について,小学4年生,小学6年生,中学2年生(計約600名)を対象に収集したデータを解析し,その一部を2013年8月の心理臨床学会第32回大会(横浜市)および9月の学校心理学会第15回大会(伊勢市)において発表した。これらの研究成果より,学校における子どもの対人関係への多面的なアプローチ,および子どもの対人葛藤場面における解決の見通しや方略使用の意図に着目した発達支援プログラムの開発が,日本人児童の学校適応を含めた心の健康支援において重要な意味を持つことが示唆された。1)子どもの対人交渉能力に関するインタビュー調査:一般児童および要支援児童を対象に調査を行う。2012年度は調査材料を作成した。2013年度はデータ収集を行う予定である。2)子どもの対人交渉能力と学校適応感に関する全国調査:2012年度は調査材料の検討および対人葛藤解決方略に関する新版質問紙作成を行った。また,調査協力校の調整を行った。2013年度中にデータを収集し解析を行う予定である。3)対人交渉能力に関する日本とフィンランドの比較:両国の対人交渉方略の比較研究として,小学4年生と中学2年生(日本児童約750名,フィンランド児童約200名)を対象に収集したデータを解析し,その一部を2012年7月の国際学校心理学会で発表した。両国の子どもたちが最良と考える対人葛藤解決の在り方には,社会や学校教育が期待する子どもの姿の相違が影響していることが示唆された。また8月には,フィンランドヘルシンキ市内において,中学校の終日詳細観察および子どもたちの対人葛藤場面における解決方略に関するインタビュー調査を実施した。結果の一部を2013年度の国際学会において発表する予定である。4)小学校における対人交渉能力発達支援に関するプログラム開発:日本人児童の対人葛藤場面における解決方略の基礎研究として,小学生(4年・6年)と中学生(2年)計約1,100名を対象に収集したデータを解析し,発達特徴を論文にまとめ,学術研究誌に投稿した。また,このうち約600名のデータについて,子どもたちのQOL(Quality of Life)との関連性を検討し,結果の一部を2012年10月の日本学校心理学会において発表した。これらの研究成果より,授業中の意見相違を巡る場面に着目した対人交渉能力発達支援プログラムの開発が日本人児童の学校適応を含めた心の健康支援において重要な意味を持つことが示唆された。1)子どもの対人交渉能力に関するインタビュー調査:要支援児童について追加の調査を行い,2013年度に収集したデータと合わせてコーディング・解析し,その結果の一部を日本学校心理学会第16回大会において発表した。2)子どもの対人交渉能力と学校適応感に関する全国調査:2013年10月12月に6県12校の小学校の46年生(各学年約800名)を対象に収集した質問紙調査についてデータ解析を行い,その結果の一部を日本学校心理学会第16回大会および日本発達心理学会第26回大会において発表した。3)対人交渉能力に関する日本とフィンランドの比較:両国の対人交渉方略の比較研究として,小学4年生と中学2年生(日本児童約750名,フィンランド児童約200名)を対象に,既に収集解析済みのデータをもとに論文化を進めた。4)小学校における対人交渉能力発達支援に関するプログラム開発:小学生の授業中の意見相違場面における葛藤解決方略と学校生活のQOL(Quality of life)の関連について論文化した。これまでの研究成果より,子どもが学校生活において日常的に経験する対人葛藤場面における葛藤解決と精神的健康や友人関係などを中心とする学校生活のQOLには関連のあることが明らかになった。また,こうした子どもの対人葛藤解決方略と子どもが学級において認知する級友からの承認感や被侵害感にも関連のあることが示された。子どもの対人交渉能力に関するインタビュー調査:要支援児童を対象とした追加の調査を行った。

これまでに収集したデータと合わせてコーディングおよび解析を行ったところ,要支援児童の対人葛藤解決の特徴として,一方向的な方略,否定的および妥協的主張の方略の使用が示された。また,使用理由の聞き取りから,最良の方略を理解しつつも,「実際には難しい」と感じている様子が窺えた。この結果の一部を日本学校心理学会第17回大会において発表した。子どもの対人交渉能力と学校適応感に関する全国調査:授業中の意見相違場面における葛藤解決方略について,学校生活スキルと学級生活満足感との関連から検討した。その結果,児童間のトラブルに発展しやすい非言語的な一方向的主張方略使用の低減には,スキル育成が手立ての一つになることが示唆されるものの,特にスキルが低い状態にある児童に対しては,ルールが確立された学級環境において,互いの良さを認め合うアプローチが重要であることが示唆された。また,学級の状態を考慮した検討を加えたところ,種々の満足感を持つ児童が混在する学級集団においては,その状態と個人の学級生活満足感が相互に作用し合って児童の対人葛藤解決方略に影響を与えていることが推察され,今後詳細に検討する必要性が示唆された。これらの結果については,日本学校心理学会第17回大会および日本心理臨床学会第34回秋季大会において発表した。小学校における対人交渉能力発達支援に関するプログラム開発:授業中の意見相違場面における葛藤解決方略と学校生活のQOL(Quality of life)との関連について,行動と情緒の側面も含め,小中学生による学校段階別の特徴を検討し,その結果を論文化した(現在印刷中)。研究目的をより精緻に達成するために,2016年度に追加の成果公表を行うことになったが,それ以外はほぼ計画通りに進んでいる。子どもの対人交渉能力に関するインタビュー調査:児童福祉施設に入所している児童の対人葛藤解決の特徴について、その結果の一部をThe 2016 conference of the International School Psychology Association (ISPA) in Amsterdamにおいて発表した。結果から、施設児は一般児(対照群)と比較して低い発達水準の解決方略を用いやすいことが示され、仲間間で効果的な対人葛藤解決が行えていないことが示唆された。また、ここからは、彼らが日常的に抱える対人的な問題を再現している可能性がうかがえ、解決方略に関連する対人関係スキルを伸ばすような心理教育的アプローチの開発を行っていくことが今後の課題である。子どもの対人交渉能力と学校適応感に関する全国調査:昨年度の日本心理臨床学会第34回秋季大会における発表内容について、分析方法を見直し論文化した。結果から、授業中の意見相違場面における児童の対人葛藤解決方略の特徴は、児童の学級に対する主観的認知によって異なり、また、学級全体の状態によっても異なることが示唆された。小学生における対人交渉能力発達支援に関するプログラム開発:日本とフィンランドの小中学生における心の健康に関する2国間調査結果をまとめた学術図書(「日本とフィンランドにおける子どものウェルビーイングへの多面的アプローチ-子どもの幸福を考える-」、松本真理子編著、明石書店)に、両国の対人葛藤解決方略の比較結果の一部を分担執筆した。
火星隕石シャーゴッタイトの同位体年代学研究

玄武岩-バデレアイト試料について衝撃加熱実験を行った。衝撃変成バデレアイトのウラン-鉛系では、年代が完全にリセットする擾乱は認められなかった。RBT 04261火星隕石中のバデレアイトのウラン-鉛年代は2億年であることが明らかになり、火星ではつい最近まで火成活動があったと解釈された。この結果は、これまでのルビジウム-ストロンチウム、サマリウム-ネオジム、ルテチウム-ハフニウム同位体年代解釈の妥当性を支持し、鉛-鉛年代41億年が火山活動を記録しているという主張を否定した。また、火星地殻由来の鉛の混入により鉛-鉛年代が古くなっている可能性を指摘した。1.微量元素に富むレルゾライト質シャーゴッタイトRBT 04261に含まれるバデレアイトについて、岩石鉱物学的な記載をおこない、この鉱物がシャーゴッタイトマグマの結晶分化により晶出したもので、衝撃変成作用により二次的に生成したものではないことを示した。さらに、二次イオン質量分析計を用いてこのバデレアイトのウラン-トリウム-鉛同位体分析をおこなった。得られたウラン、鉛同位体データをコンコーディア図にプロットしたところ、バデレアイトは放射起源鉛を失っていないことがわかり、RBT 04261シャーゴッタイトの結晶化年代は2億年と結論された。このことから、シャーゴッタイトの放射起源鉛に乏しい鉱物、斜長石の鉛-鉛年代に基づいて提唱されていた41億年という年代は、シャーゴッタイトの結晶化年代ではないこと、火星地殻での火成活動は最近2億年まで継続していたことをあきらかにした。2.神奈川県立博物館から配分を受けた微量元素に富むシャーゴッタイトZagamiについて、詳細な岩石鉱物学記載をおこない、従来報告されていたものよりもさらに分化した岩相の存在をあきらかにした。後期に結晶化した鉱物および注入された化学組成の異なるマグマに起因するメルトの化学組成を考慮したうえで、Zagamiマグマの結晶分化過程および衝撃変成過程について議論した。さらに、ルビジウム-ストロンチウムおよびアルゴン-アルゴン同位体分析に用いる試料の選定をおこなった。神奈川県立博物館から配分を受けた微量元素に富むシャーゴッタイトZagamiについて、従来報告されていたものよりもさらに分化した岩相の存在をあきらかにし、詳細な岩石鉱物学記載をおこなった。後期に結晶化した鉱物および注入されたと考えられる化学組成の異なるマグマに起因するメルトの化学組成を考慮したうえで、Zagamiマグマの結晶分化過程および衝撃変成過程について議論した。さらに、分離した8試料について、ルビジウムーストロンチウム同位体分析をおこなった。これまでに報告されていたZagami細粒岩相、粗粒岩相、暗色岩相のアイソクロンとは異なり、有意に初生ストロンチウム同位体比が低かった。このことから、化学および同位体組成の異なる別のマグマが付け加わったことがあきらかになった。神奈川県立博物館から配分を受けたZagami隕石には、これまで研究されていない不適合元素が濃集した岩相(Ol-rich lithology: Ol-L)が含まれていた。本研究ではこの岩相に着目し、1) Rb-Sr同位体年代学研究をすすめ、2) 39Ar-40Ar年代を求め、3) Zagami隕石の他の岩相(細粒岩相、粗粒岩相、暗色岩相)と、岩石鉱物学、初生87Sr/86Sr同位体比、形成年代、微量元素存在度を比較した。Ol-Lから分離した11試料について、Rb-Srアイソクロン年代169±6 Ma,初生87Sr/86Sr=0.721412±0.000019を得た。Ol-LのRb-Sr年代は、Zagami粗粒、細粒、暗色岩相のRb-Sr年代と誤差の範囲で一致した。Ol-Lの初生87Sr/86Sr同位体比は、これまで報告されていたZagami試料の初生87Sr/86Sr同位体比と比較すると有意に低く、起源の異なる新たな成分(火星地殻物質)の寄与が示唆された。カリウムに富むガラス試料(重量100-300 μg)について39Ar-40Ar同位体分析を行い、39Ar-40Ar年代187±12 Ma, 40Ar/36Ar切片1883±27を得た。この39Ar-40Ar年代は、これまでに報告されていたZagamiのRb-SrおよびSm-Nd年代と調和的であった。

これらの試料にみられた高い40Ar/36Ar比(2000)は、火星大気成分がZagamiマグマに混入したものなのか、あるいは180 Maに岩石が固化したときに完全に脱ガスしないで残っていた放射起源Arなのかについては、さらなる考察が必要である。本研究の岩石鉱物学、同位体年代学研究から、およそ2億年前の火星の火成活動において、化学および同位体組成の異なった液(地殻起源物質)が、通常のマグマに付け加わったことが示唆された。当初の予想通り、新しいZagami岩相から、これまでとは異なる(これまでの分析結果よりもさらに低い)ストロンチウム初生比を求めることができた。このデータは、他のシャーゴッタイト隕石、Los Angeles,Dho378との関連性を探るうえで重要である24年度が最終年度であるため、記入しない。Zagami試料について、さらにルビジウム-ストロンチウム同位体分析をすすめ、最後期に加わったマグマの化学的特徴をあきらかにし、火星表層での玄武岩マグマの進化と起源物質について制約を与える。24年度が最終年度であるため、記入しない。
電界脱離を用いた凝集相の荷電粒子の物理化学的研究

凝集相におけるイオンの物理化学的挙動に関する研究は立ち後れている.この主因は,凝集相のイオンの挙動を正確に捉えることのできる適当な方法が少ないからである.本研究では,イオンを含む液体に高電場を印加し,液体中のイオンをクーロン反発により気相に抽出し,検出する.これにより液体中でイオンが関与する現象を総合的に研究する.具体的には,イオンの溶媒和状態,溶媒効果,凝集相でのイオンの反応挙動,電子の溶媒和状態,などに関する情報を得る.分子科学的な立場からイオンの溶媒和状態に関する情報を得ることを目的に,高圧質量分析計を用いて,クラスターイオンの熱力学的安定性,構造,および反応性についての検討を行った.ハロゲン化物イオンのうちF-イオンは溶媒分子と共有性結合を形成し易いが,他のイオン(U-, Br-, I-)は主に溶媒に静電的に溶媒和されることが分った.水は種々のイオンに対する優れた溶媒であるが,これは水和した水分子がイオンとの相互作用でさらに分極し溶媒和エネルギーを高めるためであることを明らかにした.アルコール類は第一溶媒和殻の相互作用が水よりも大きいが,水に比べて促進効果が小さくそれだけ水に比べて溶媒和エネルギーが小さくなる.プロトン化した分子BH^+の水和エネルギー(AG6)と分子Bのプロトン親和力にほぼ線形関係が成立つことを見出した.これから,プロトン親和力の大きい分子程,電界により気相へ抽出し易いことが分る.これは,プロトン親和力の大きい分子が対象となる医薬関係において,本法が分析手段として有用であることを示唆する.液体中に存在するイオン電界脱離により気相に抽出し,質量分析を行った.観測されたイオンは擬分子イオンから成り,イオンの抽出過程が極めて穏やかであることが分った.凝集相におけるイオンの物理化学的挙動に関する研究は立ち後れている.この主因は,凝集相のイオンの挙動を正確に捉えることのできる適当な方法が少ないからである.本研究では,イオンを含む液体に高電場を印加し,液体中のイオンをクーロン反発により気相に抽出し,検出する.これにより液体中でイオンが関与する現象を総合的に研究する.具体的には,イオンの溶媒和状態,溶媒効果,凝集相でのイオンの反応挙動,電子の溶媒和状態,などに関する情報を得る.分子科学的な立場からイオンの溶媒和状態に関する情報を得ることを目的に,高圧質量分析計を用いて,クラスターイオンの熱力学的安定性,構造,および反応性についての検討を行った.ハロゲン化物イオンのうちF-イオンは溶媒分子と共有性結合を形成し易いが,他のイオン(U-, Br-, I-)は主に溶媒に静電的に溶媒和されることが分った.水は種々のイオンに対する優れた溶媒であるが,これは水和した水分子がイオンとの相互作用でさらに分極し溶媒和エネルギーを高めるためであることを明らかにした.アルコール類は第一溶媒和殻の相互作用が水よりも大きいが,水に比べて促進効果が小さくそれだけ水に比べて溶媒和エネルギーが小さくなる.プロトン化した分子BH^+の水和エネルギー(AG6)と分子Bのプロトン親和力にほぼ線形関係が成立つことを見出した.これから,プロトン親和力の大きい分子程,電界により気相へ抽出し易いことが分る.これは,プロトン親和力の大きい分子が対象となる医薬関係において,本法が分析手段として有用であることを示唆する.液体中に存在するイオン電界脱離により気相に抽出し,質量分析を行った.観測されたイオンは擬分子イオンから成り,イオンの抽出過程が極めて穏やかであることが分った.電界脱離現象をイオンを包む液体に適用した研究例はごく限られている。本研究は、イオン性液体からのイオンの電界脱離現象を詳細に検討することを目的とする。イオンの電界脱離過程においては、液相中の溶媒和されたイオンが気相に抽出される。したがって、脱離機構の解明には、イオンの溶媒和状態を厳密に評価する必要がある。本年度は、パルス電子線型高圧質量分析計を応用することによってイオンのクラスタリング反応を詳細に検討し、凝集相におけるイオンの溶媒和状態について以下のような種々の知見を得た。(1)プロトン化したブレンステッド塩基分子においては、プロトン親和力の大きな分子ほどプロトン化した分子の溶媒和エネルギーが小さくなることが分った。すなわち、プロトン親和力の大きな分子ほど、イオンとして気相に抽出され易くなる。(2)プロトン性溶媒および非プロトン性溶媒の負イオンに対する溶媒能は、気相クラスター分子の安定性と逆相関関係にあることが分った。これは、プロトン性溶媒分子の促進効果により、多くの分子が溶媒和に関与するからである。(3)プロトンの溶媒和においては(酸)、共有性結合が生じる。このため、プロトン化した分子は多くの溶媒分子を伴ったクラスターイオンとして気相に抽出される。したがって、加熱した対向流ガスを十分流すことによって、イオンの観測が可能となる。(4)ハロゲン化物イオンなどの負イオンの溶媒和においては、イオンと分子の相互作用が主に静電的なものとなる。非プロトン性溶媒では、溶媒和に強く関与する溶媒分子が第一溶媒和穀に限られるので、比較的容易に気相に抽出される。(5)多価イオンは強い静電的および共有性の結合で溶媒和されるので、気相に抽出する際の自由エネルギー変化(正)が一価イオンに比べて大きくなる。したがって、共存イオンが存在すると、気相への抽出が困難となる。
T細胞の分化・機能における脂質の役割

近年の網羅的解析技術の発達に伴い、T細胞分化に伴って代謝のパターンが大きく変化することが明らかとなっている。しかし、これらの研究は次世代シークエンサーによる遺伝子発現解析や、水溶性代謝物を対象にしたメタボロミクス解析が中心で、T細胞分化における脂質の網羅的解析はほとんど行われていない。当研究室で、広範囲の脂質を解析するためのリピドミクス定量系を立ち上げたことで、T細胞が分化に伴って想像以上に脂質組成を変化させていることを見いだした。そこで、平成30年度は脂質組成を変化させている要因と考えられる5遺伝子をRNAseqのデータから絞り込んだ。1つめの遺伝子は、Lipidosinと呼ばれる長鎖脂肪酸の細胞内取り込みに関わる酵素をコードしているAcsbg1遺伝子である。本遺伝子は、ナイーブCD4陽性T細胞からTh17細胞やiTreg細胞に分化する過程で発現が上昇したが、Th1細胞やTh2細胞の分化では発現誘導されなかった。Acsbg1-KOマウスの凍結精子を理化学研究所から購入し個体化をおこなった。Acsbg1-KOマウス脾臓よりナイーブCD4陽性T細胞を採取し、in vitroで分化培養を行ったところTh17やiTregへの分化や増殖に異常は認められなかったが、特定の長鎖脂肪酸の組成が変化していたことから、特定の脂肪酸の取り込みに関与している可能性が考えられた。今後詳細に調べて行く予定である。また、その他の4遺伝子については、CRISPR-Cas9システムを用いて遺伝子欠損マウスの作製を行った。4遺伝子は全て、フレームシフトを起こした個体が得られた。今後交配を行って遺伝子欠損マウスを作製し、CD4陽性細胞の分化における役割を解析する予定である。H30年度は、本大学マウス施設の改修工事に伴う振動などから、マウス卵へのインジェクションが思う様に進まない部分もあったが、耐震台を導入することでその後は順調に進めることができた。結果、新たに4種類の遺伝子欠損マウス候補を得ることができ、H31年度に本格的なT細胞の解析を行う為の準備が整えられた。また、それらに先立ってAcsbg1-KOマウスを当大学施設に立ち上げた。Acsbg1-KOマウスは期待していた様なT細胞の分化異常は示さなかったものの、これまで知られていなかった特定の脂肪酸の取り込みに関与している可能性が見いだされた。今後生理的な意義を明らかにしたいと考えている。1)中性脂質の蓄積がTh1細胞の分化や生存に及ぼす影響:ナイーブCD4陽性T細胞からTh1細胞を分化する過程で、中性脂質トリアシルグリセロール(TAG)が蓄積すること、TAG合成酵素(DGAT1)の発現がTh1分化に伴い大きく上昇することを見いだしている。H30年度に作製したDGAT1欠損マウスのT細胞を用いて、TAGの蓄積におけるDGAT1の役割を明らかにするとともに、DGAT1欠損がTh1細胞への分化に与える影響を調べる。更に、TAGが飢餓時のエネルギー源となる可能性を想定し、Th1細胞を低グルコース培養に切り換えた時の細胞の生存率についても調べる。2)長鎖脂肪酸やグリセロールの細胞内取り込みがTh17細胞やiTreg細胞の分化や機能に及ぼす影響:H30年度に作製および導入した長鎖脂肪酸の細胞内取り込みに関わる酵素(FATPs, Acsbg1)およびグリセロール輸送体(AQP)の遺伝子欠損マウスを用いて、13Cラベルした脂肪酸やグリセロールのT細胞内への取り込みの比較を行うとともに、取り込まれた物質の利用先(膜リン脂質やエネルギーとしての利用など)を明らかにする。また、T細胞のin vitro分化実験を行い、これらの遺伝子欠損がTh17細胞およびiTreg細胞の分化に与える影響を調べる。3)膜脂質に含まれる脂肪酸の飽和度の違いがTCR応答やT細胞の分化に与える影響:脂肪酸を不飽和化する酵素(FADS2)の欠損マウスのT細胞をin vitroにて分化し、膜脂質組成の比較および分化に与える影響を調べる。また、脂肪酸ライブラリーを利用し、各種脂肪酸の添加による膜脂質組成の変化を調べ、膜脂質組成の変化が分化に与える影響を明らかにする。更に、膜脂質に含まれる脂肪酸の飽和度の変化が、TCR刺激時のシグナル分子のラフトへの集積やシグナル分子のリン酸化に与える影響を明らかにする。Acsbg1-KOマウス脾臓よりナイーブCD4陽性

T細胞を採取し、in vitroで分化培養を行ったところTh17やiTregへの分化や増殖に異常は認められなかったが、特定の長鎖脂肪酸の組成が変化していたことから、特定の脂肪酸の取り込みに関与している可能性が考えられた。今後詳細に調べて行く予定である。また、その他の4遺伝子については、CRISPR-Cas9システムを用いて遺伝子欠損マウスの作製を行った。4遺伝子は全て、フレームシフトを起こした個体が得られた。今後交配を行って遺伝子欠損マウスを作製し、CD4陽性細胞の分化における役割を解析する予定である。H30年度は、本大学マウス施設の改修工事に伴う振動などから、マウス卵へのインジェクションが思う様に進まない部分もあったが、耐震台を導入することでその後は順調に進めることができた。結果、新たに4種類の遺伝子欠損マウス候補を得ることができ、H31年度に本格的なT細胞の解析を行う為の準備が整えられた。また、それらに先立ってAcsbg1-KOマウスを当大学施設に立ち上げた。Acsbg1-KOマウスは期待していた様なT細胞の分化異常は示さなかったものの、これまで知られていなかった特定の脂肪酸の取り込みに関与している可能性が見いだされた。今後生理的な意義を明らかにしたいと考えている。1)中性脂質の蓄積がTh1細胞の分化や生存に及ぼす影響:ナイーブCD4陽性T細胞からTh1細胞を分化する過程で、中性脂質トリアシルグリセロール(TAG)が蓄積すること、TAG合成酵素(DGAT1)の発現がTh1分化に伴い大きく上昇することを見いだしている。H30年度に作製したDGAT1欠損マウスのT細胞を用いて、TAGの蓄積におけるDGAT1の役割を明らかにするとともに、DGAT1欠損がTh1細胞への分化に与える影響を調べる。更に、TAGが飢餓時のエネルギー源となる可能性を想定し、Th1細胞を低グルコース培養に切り換えた時の細胞の生存率についても調べる。2)長鎖脂肪酸やグリセロールの細胞内取り込みがTh17細胞やiTreg細胞の分化や機能に及ぼす影響:H30年度に作製および導入した長鎖脂肪酸の細胞内取り込みに関わる酵素(FATPs, Acsbg1)およびグリセロール輸送体(AQP)の遺伝子欠損マウスを用いて、13Cラベルした脂肪酸やグリセロールのT細胞内への取り込みの比較を行うとともに、取り込まれた物質の利用先(膜リン脂質やエネルギーとしての利用など)を明らかにする。また、T細胞のin vitro分化実験を行い、これらの遺伝子欠損がTh17細胞およびiTreg細胞の分化に与える影響を調べる。3)膜脂質に含まれる脂肪酸の飽和度の違いがTCR応答やT細胞の分化に与える影響:脂肪酸を不飽和化する酵素(FADS2)の欠損マウスのT細胞をin vitroにて分化し、膜脂質組成の比較および分化に与える影響を調べる。また、脂肪酸ライブラリーを利用し、各種脂肪酸の添加による膜脂質組成の変化を調べ、膜脂質組成の変化が分化に与える影響を明らかにする。更に、膜脂質に含まれる脂肪酸の飽和度の変化が、TCR刺激時のシグナル分子のラフトへの集積やシグナル分子のリン酸化に与える影響を明らかにする。