hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低電圧で駆動する折り紙アクチュエータの開発

高分子アクチュエータは軽量・柔軟・成形加工性の高さを有しており、有機材料で構成されているため金属疲労が発生しない。また、ほぼ無音・無発熱で駆動することを特徴としている。高分子素材の柔軟性から、電磁モーターやギヤからなるアクチュエータと比較して、非常に柔らかい動きを簡単に作り出すことができる。本研究では低電圧で駆動する薄い形状をしたペーパーアクチュエータの開発を目指して、薄膜化が可能なPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリスチレンスルホン酸)を電極材料として採用した。絶縁層に水溶性高分子を用いることにより、全てが有機物からなるペーパーアクチュエータの作製が可能になった。高分子アクチュエータは軽量・柔軟・成形加工性の高さを有しており、有機材料で構成されているため金属疲労が発生せず、無音・無発熱で駆動することを特徴としている。また高分子アクチュエータはマクロなアクチュエータの開発に成功すれば、微細化しても同様の働きが得られることが保障されている。微細化が可能な特徴を活かせば、マイクロ空間で駆動制御が可能なマイクロアクチュエータへと発展させることが可能である。本申請では高分子アクチュエータのマイクロアクチュエータ利用を目指して、低電圧で駆動する非常に薄い形状をしたペーパーアクチュエータの開発を行っている。このようなアクチュエータを開発するため、本研究課題ではフレキシビリティを有し、薄膜化が可能なPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリスチレンスルホン酸)を電場応答性高分子アクチュエータの電極材料として採用した。また、電圧印加による内部イオンの移動によってアクチュエータ駆動させるため、電気二重層キャパシタの絶縁体として非導電性の水溶性高分子を採用した。このような柔らかい材料からペーパーアクチュエータを作製することにより、素子全体のフレキシビリティを確保した高分子アクチュエータの開発が可能となった。高導電性を有し薄膜化が可能な導電性高分子PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリスチレンスルホン酸)の水溶液から薄膜を作製することを検討した。PEDOT/PSS水分散溶液に少量の界面活性剤を加えることで、水溶液が薄くキャスト可能であることを確認した。薄くキャストされたPEDOT/PSS水溶液は加熱処理することにより、数十マイクロメートルの厚みをもつ薄膜を作製可能であることを確認した。PEDOT/PSS薄膜に非導電性の高分子溶液を塗布することにより、電気二重層キャパシタタイプのアクチュエータが作製できた。絶縁層の塗布には、スピンコーターを用いることで薄膜が可能であり、素子全体の厚みを抑えることができた。このような方法で作製されたペーパーアクチュエータは、1.5V以下の電圧で駆動可能であった。ペーパーアクチュエータは素子が柔らかいため、簡単に任意の形に切り出すことができた。高分子アクチュエータは軽量かつ柔軟で、カッターナイフで簡単に成形加工が行えるなどの特徴を有している。また有機材料で形成されているため、機械式のアクチュエータとは異なり、ほぼ無音で駆動することも大きな特徴といる。さらに駆動中にほとんど発熱しないことも特徴として挙げられる。高分子アクチュエータは、モーターやギヤから構成されるアクチュエータよりも、柔らかい動きを簡便に作り出すことができる。そのため高分子アクチュエータは、生物模倣型のロボットの部材としても活躍が期待されている。本研究では、すべてが有機物から構成される電気二重層キャパシタタイプのペーパーアクチュエータを作製するため、導電性高分子であるPEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)/PSS(ポリスチレンスルホン酸)をフレキシブル電極として使用した。PEDOT/PSSはキャスト法によって簡単に薄膜化することが可能で、作製方法を工夫することにより大面積化を図ることもできる。また本研究では、電気二重層キャパシタの絶縁層として、導電性がない水溶性高分子を採用した。水溶性高分子は、PEDOT/PSS薄膜同士を吸着させる糊としても作用することが明らかとなった。本研究では、ペーパーアクチュエータの機能向上を目指して、導電性高分子の機能向上検討を行った。また、アクチュエータの成形加工性を活かして、マイクロ空間で駆動可能なアクチュエータとして応用できるかについても基礎検討を行った。PEDOT/PSS薄膜を電極として採用した電気二重層型のペーパーアクチュエータは、内部にあるイオンが電圧印加によって動くため屈曲運動を起こしていると考えられる。現状では水溶媒が電圧印加によるジュール熱によって駆動中に蒸発するため、駆動耐久性が低い。水の蒸発を防ぐ膜などを導入することなどによって、今後は駆動耐久性の向上を目指したい。

また、PEDOT/PSS薄膜の膜厚や絶縁層となる高分子の最適化を図ることで、より低電圧で大きく駆動させることが可能なペーパーアクチュエーターの作製を検討する。さらに、レーザー加工機等を用いることでアクチュエータを微細化することで、マイクロ空間で活躍するバルブやアクチュエータ等として応用可能か検討を行う。知能機械学・機械システム
中緯度ジェット気流の変動に関わるフィードバック過程の探求

研究目的に掲げた通り,Robert博士のフランスでの研究成果の発展として,波動擾乱の東西波数展開に基づき,総観規模の移動性高低気圧波,さらに大規模な準停滞性波動擾乱,それぞれが運動量輸送や熱輸送を通じてもたらす東西平均した西風ジェット気流の加速・減速としてのフィードバック強制の定式化が完成した.さらに,周期1週間以下の移動性高低気圧波とそれ以上の準停滞性波動擾乱,それぞれがもたらすフィードバック強制についても定式化がほぼ完了した.さらに,その適用対象として,南半球中高緯度対流圏の西風変動に卓越する環状モード変動の位相反転や正負位相の極大前後の西風加速反転に着目することを決定した.この間,研究代表者(中村)のイスラエル訪問を機に,テルアビブ大のHarnik教授・Lachmy博士,ベルゲン大(ノルウェー)の小川博士を交えた国際チームが形作られた.この枠組でRobert博士は,自身が学位論文に向けて実施した3層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを改めて解析する.併せて同様な観点から,小川博士が学位論文に向けて実施したより現実的な大気大循環モデルを用いた水惑星実験やLachmy博士(テルアビブ大)の実施したより簡略化された2層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データをRobert博士が再度解析し,3種類のモデル間で系統的な結果が得られるかを確認することが決定し,その解析が開始された.3層準地衡モデルと水惑星実験の初期解析結果は準停滞性擾乱の主導的役割を示唆している.研究目的に掲げた通り,フランスでの研究成果の発展として,移動性大気擾乱からのジェット気流へのフィードバック強制の定式化がほぼ完成し,その適用対象として,南半球中高緯度対流圏の西風変動に卓越する環状モード変動の位相反転や正負位相の極大前後の西風加速反転に着目することが決定した.しかも,ノルウェー・イスラエルとの共同研究として,Robert氏自身が活用してきた3層の理想化(準地衡風)大気モデルに加え,さらに簡略化された2層の理想化(準地衡風)大気モデル実験やより現実的な大気大循環モデル水惑星実験との比較を行う体制が整ったことで,研究の深みや幅が大きく増大した.H31年度はRobert博士を中心に,上記のノルウェー・イスラエルとの共同研究を推進する.Robert博士は,自身が学位論文に向けて実施した3層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを改めて解析し,環状モード変動に伴う西風偏差の符号反転,及び正負位相極大時の西風加速の反転,それぞれにおいて総観規模の移動性高低気圧波,さらに大規模な準停滞性波動擾乱のいずれかが,各々が伴う運動量輸送や熱輸送を通じてより主導的な働きを示したかを吟味する.同様な観点から,小川博士(ベルゲン大)が学位論文に向けて実施したより現実的な大気大循環モデル水惑星実験やLachmy博士(テルアビブ大)の実施したより簡略化された2層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを再度解析し,3種類のモデル間で系統的な結果が得られるかを確認する.得られた結果は積極的に国際学会で発表すると共に,共著論文の執筆を進める.研究目的に掲げた通り,Robert博士のフランスでの研究成果の発展として,波動擾乱の東西波数展開に基づき,総観規模の移動性高低気圧波,さらに大規模な準停滞性波動擾乱,それぞれが運動量輸送や熱輸送を通じてもたらす東西平均した西風ジェット気流の加速・減速としてのフィードバック強制の定式化が完成した.さらに,周期1週間以下の移動性高低気圧波とそれ以上の準停滞性波動擾乱,それぞれがもたらすフィードバック強制についても定式化がほぼ完了した.さらに,その適用対象として,南半球中高緯度対流圏の西風変動に卓越する環状モード変動の位相反転や正負位相の極大前後の西風加速反転に着目することを決定した.この間,研究代表者(中村)のイスラエル訪問を機に,テルアビブ大のHarnik教授・Lachmy博士,ベルゲン大(ノルウェー)の小川博士を交えた国際チームが形作られた.この枠組でRobert博士は,自身が学位論文に向けて実施した3層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを改めて解析する.併せて同様な観点から,小川博士が学位論文に向けて実施したより現実的な大気大循環モデルを用いた水惑星実験やLachmy博士(テルアビブ大)の実施したより簡略化された2層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データをRobert博士が再度解析し,3種類のモデル間で系統的な結果が得られるかを確認することが決定し,その解析が開始された.3層準地衡モデルと水惑星実験の初期解析結果は準停滞性擾乱の主導的役割を示唆している.研究目的に掲げた通り,フランスでの研究成果の発展として,移動性大気擾乱からのジェット気流へのフィードバック強制の定式化がほぼ完成し,その適用対象として,南半球中高緯度対流圏の西風変動に卓越する環状モード変動の位相反転や正負位相の極大前後の西風加速反転に着目することが決定した.しかも,ノルウェー・イスラエルとの共同研究として,Robert氏自身が活用してきた3層の理想化(準地衡風)大気モデルに加え,さらに簡略化された2層の理想化(準地衡風)

大気モデル実験やより現実的な大気大循環モデル水惑星実験との比較を行う体制が整ったことで,研究の深みや幅が大きく増大した.H31年度はRobert博士を中心に,上記のノルウェー・イスラエルとの共同研究を推進する.Robert博士は,自身が学位論文に向けて実施した3層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを改めて解析し,環状モード変動に伴う西風偏差の符号反転,及び正負位相極大時の西風加速の反転,それぞれにおいて総観規模の移動性高低気圧波,さらに大規模な準停滞性波動擾乱のいずれかが,各々が伴う運動量輸送や熱輸送を通じてより主導的な働きを示したかを吟味する.同様な観点から,小川博士(ベルゲン大)が学位論文に向けて実施したより現実的な大気大循環モデル水惑星実験やLachmy博士(テルアビブ大)の実施したより簡略化された2層の理想化(準地衡風)大気モデル実験の出力データを再度解析し,3種類のモデル間で系統的な結果が得られるかを確認する.得られた結果は積極的に国際学会で発表すると共に,共著論文の執筆を進める.
学校経営と教育方法の改善を実現するための学校建設に関する実践的研究

本研究の目的は、小中学校において、学校経営と教育方法の改善を図るための新しい学校の施設設備プランを探求し、それらのプランを実際に適用した学校建設を行うことにある。愛知県犬山市における小学校改築において、このようなプランの開発と実践は、教員や研究者、設計者と教育委員会担当者らの頻繁な折衝を通じて行われている。本研究においては、一般にはそこで生じる齟齬を克服するための要素を設計へ活かすとともに、今後取り組まねばならない問題について明らかにした。本研究の目的は、学校経営や教育方法の改善に資する学校施設計画とその実現方法を探究することにある。すでに前次の基盤研究の成果によって、愛知県犬山市の2つの小学校で、学習を支援するための教室増築を行ったところである。今次はこれを発展させて、学校施設整備のさらなる実践的研究を進める。具体的には次の点を内容とする。(1)愛知県犬山市における学校施設調査・利用実践および校舎計画(1)増築校舎の使われ方調査および指導法開発(2)全面改築校舎の計画構想(2)その他自治体における学校建設プロジェクトでの助言・指導(3)海外・国内学校施設事例の調査本研究の目的は、小中学校において、学校経営と教育方法の改善を図るための新しい学校の施設設備プランを探求し、それらのプランを実際に適用した学校建設を行うことにある。1.犬山市における学校建設実践とその調査・分析平成19年3月に竣工した、犬山市立城東小学校、同犬山西小学校の木造増築校舎の計画と建設の過程について、その後の使われ方も含めた実践を整理・分析した。同校舎の構想上の特徴としては、少人数学級・少人数指導のためのサブ教室、収納・掲示に配慮した教室まわり、各学校独自の学習方法を支援する共有スペースなどがある。施設計画の策定においては、教員から現状の問題点の提出を受け、共同の学習・研究によって新しいプランを策定するというプロセスを経た。教員の協力体制の構築は、よりよいプランづくりのカギであった。交流スペースの利用においては、各学校の独自性が見られるところであり、図書館のような使い方は有効と考えられた。その利用は、継続的な課題でもある。なお、以上の内容は日本教育経営学会紀要に投稿し、掲載が内定している。一方、犬山市における新しい小学校の建設に関しては、学校公開日に併せた説明会において、建設に関する進行状況について、市担当者の報告を補って専門的解説を若干行った。市の事情により、事業の予算が凍結されたため、その件について今年度は十分な活動ができなかったが、次年度においては、急速に計画策定に取り組むことになる。2.フィンランドにおける学校施設調査教育の達成が注目されているフィンランドにおいて、ヘルシンキ周辺の特徴的な学校施設の調査を行った。手厚い個別指導体制のために小さなスペースを利用するなど、学習スペースの有効な構成と利用についての情報が得られた。この調査の報告については、学校施設関連雑誌において発表する方向で打ち合わせ中である。1.犬山市における学校建設今年度は、犬山市における学校建設の活動が大きく進展した。犬山市においては、改築予定の学校について、犬山市立羽黒小学校改築工事基本設計者選定委員会と、本研究者および連携研究者を構成員とする犬山市立羽黒小学校改築基本構想研究委員会(以下、研究委員会)を組織し、年度末までに、羽黒小学校の改築基本構想を策定した。今年度の学校改築に関する研究委員会による具体的な実践活動としては、いなべ市立石榑小学校、南越前町立今庄小学校を犬山市関係者で見学し、学校・地域関係者によるワークショップを実施した。よりよいプランを策定する過程で、関係者の意見が二転三転したが、これを専門的な視野から調整し、話し合いの中で教育・学習と地域活動に資する改築プランが練り上げられた。これを「犬山市立羽黒小学校改築基本構想」にまとめた。研究委員会の来年度の仕事の中心は、(1)基本構想を基礎としてのプロポーザル要項の作成および業者選定に関する専門的知見からの意見提示、(2)犬山市「学びの学校建築検討委員会」に戻って、犬山市全体の小中学校の学校施設整備計画を練ることにある。2.海外学校施設事例調査今年度は、スイスにおける学校施設事例を調査した。スイスは、世界的にもすぐれた建築物を多く有しており、学校における近年の挑戦的な事例を中心に調査した。外部コンクリート・内部木装というつくりや、遮光や断熱などの点で内部環境を高いレベルに保つ構造上の工夫、教室内の快適かつ利便性の高いつくり、少人数指導用に整備された教室などが特徴的であった。1.犬山市における学校改築犬山市における学校改築に関する作業としては、大きく2つの内容が進行中であり、次年度には発展して継続する。(1)羽黒小学校の基本計画・基本設計今年度は、基本設計業者が決定し、改築改修の学校全体についての基本計画および改修部分に関する基本設計作業が行われた。この策定作業の打ち合わせ会議において調整・助言機能を果たすとともに、合計3回の子どもワークショップを実施し、建築計画に資する情報収集を行った。(2)犬山市立学校の改築改修基礎資料の作成犬山市全体の市立学校建物データの整理・分析作業に着手した。今年度は、基本的な資料から建物情報の整理と各学校の施設設備についての概要調査を行った。

来年度本格的に行う予定の、各学校からの聞き取り調査の予備調査も合わせて実施した。2.国内学校建築情報の収集・分析東北地区における木造校舎の先進事例および吉備高原小学校についての調査を行った。いずれも建築についての賞を受賞しており、建築的には高く評価されているものであった。一方で、学校の教育活動や施設運営においては、移動上の不便や音の干渉、防雪、光熱費の節減などの点で各学校が課題を抱えていた。3.成果の公表犬山市における学校改築についてのユーザー参加型プロセスについての分析および昨年度行ったスイス学校施設に関する海外調査についての事例分析について、建築学会大会において報告した。1.犬山市等における学校改築(1)犬山市立羽黒小学校において、改築校舎の基本設計について助言を行い、教委・学校・設計者の協議におけるコーディネートを担当した。とくに、平成21年度に行った子どもワークショップの成果を、図書室や教室周りの基本設計に活かすことができた。(2)犬山市の全学校についての、施設調査を行い、学校改築・改修の基本情報を整理・分析した。この実績は、教委から高く評価されており、そこでの調査結果は、来年度以降、市の総合計画立案の一部に結びつくことになっている。本研究者らの実践活動は、行政の仕事を専門的な見地からバックアップすることになった。(3)日進市でかかわってきた小中併設校舎の基本設計に対して、子どもの学習を促進する観点から助言を行った。2.国内学校施設調査九州地区(熊本県、宮崎県、大分県)の優れた木の学校施設についての調査を行った。とくに大分県豊後大野市立緒方中学校では、教科センター方式で建設されたオープン型の教室がその使いにくさのあまり壁をつくったという事例を見た。本研究者らが進めてきた、教職員との対話を重視した設計の必要性が、さらに浮き彫りになった。3.成果の発表建築学会においては、ユーザーの意見を活かす設計プロセスについての分析を報告した。専門雑誌には、小中併設をめぐる新しい学校施設建設に向けての学校経営改善について報告した。犬山の全学校の施設情報についての整理を、報告書にまとめた。今年度で完了した改修校舎そのものも研究成果の一部である。来年度には新しい設計コンセプトの新築校舎が建設される。
原発性胆汁性肝硬変における自己反応性T細胞を制御する新たな治療法の開発

原発性胆汁性肝硬変(PBC)のにおける免疫担当細胞を解析することにより、PBCの病因を明らかにすると同時にPBC対する新たな治療法を開発することを目的とした。特に、自己抗原特異的T細胞を制御することによりPBCの進行を制御することが可能であるかどうかを明らかにすることを目標とした。PBCの自己抗原である抗ミトコンドリア抗体の主たる対応抗原であるピルビン酸脱水素酵素のE2コンポーネント(PDC-E2)を特異的に認識するCD8陽性自己反応性T細胞がPBC患者の末梢血及び肝臓に存在するが、これらのCD8陽性自己反応性T細胞がどのような機序により生体内で活性化を受け増殖しているのかは明らかでない。平成17年度は抗ミトコンドリア抗体陰性患者においてもCD8陽性自己反応性T細胞が活性化されているかどうかを明らかにするために、抗ミトコンドリア抗体陰性患者におけるCD8陽性自己反応性T細胞応答を解析した。抗ミトコンドリア抗体陰性PBC患者末梢血中にもCD8陽性自己反応性T細胞が存在しており、抗ミトコンドリア抗体陰性PBCにおいても、T細胞レベルでの自己抗原に対する異常反応が病態に関与している可能性が示唆された。抗ミトコンドリア抗体陰性PBCと抗ミトコンドリア抗体陽性PBCは自己反応性T細胞の活性化という点で共通しており、これらの自己反応性T細胞の制御が病態進展を抑制する治療法につながる可能性が示された。平成18年度は引き続き抗ミトコンドリア抗体陰性患者におけるCD8陽性自己反応性T細胞応答の解析を継続し、解析症例の約半数にCD8陽性自己反応性T細胞応答を同定することができた。また、CD8陽性自己反応性T細胞応答の程度を臨床経過と比較したが一定の傾向は認められなかった。今後はCD8陽性自己反応性T細胞応答のみならずCD4陽性自己反応性T細胞応答にも焦点を絞り、解析を続けてゆく必要がある。抗ミトコンドリア抗体陰性患者においてもCD8陽性自己反応性T細胞が活性化されているかどうかを明らかにするために、抗ミトコンドリア抗体陰性患者におけるCD8陽性自己反応性T細胞応答を解析した。抗ミトコンドリア抗体陽性PBCと同様に、抗ミトコンドリア抗体陰性PBC患者末梢血中にもCD8陽性自己反応性T細胞が存在しており、抗ミトコンドリア抗体陰性PBCにおいても、T細胞レベルでの自己抗原に対する異常反応が病態に関与している可能性が示唆された。PBCの発症に自己抗原

特異的CD8T細胞やNKT細胞等の細胞性免疫応答が密接に関連していることが明らかになり、今後これらの細胞とPBCの病態との関連を更に明らかにして行くとともに、自己抗原特異的T細胞やNKT細胞を操作することによる治療法の開発に向けて研究を進めてゆく必要がある。昨年度に引き続き、原発性胆汁性肝硬変(PBC)における自己反応性T細胞を制御する機構を解析した。PBCの病因において自己反応性T細胞の果たす役割は重要であるが、自己反応性T細胞が産生される機序は解明されていない。PBCの自己抗原である抗ミトコンドリア抗体の主たる対応抗原であるピルビン酸脱水素酵素のE2コンポーネント(PDC-E2)を特異的に認識する自己反応性T細胞が、どのような機序により生体内で活性化を受け増殖しているのかを明らかにすることを目的とした。昨年度は、抗ミトコンドリア抗体陰性患者において自己反応性T細胞が活性化されているかどうかを明らかにするため、抗ミトコンドリア抗体陰性患者におけるCD8陽性自己反応性T細胞応答を解析し、抗ミトコンドリア抗体陰性患者においてもCD8陽性自己反応性T細胞応答が存在することを明らかにした。本年度は、引き続き抗ミトコンドリア抗体陰性患者におけるCD8陽性自己反応性T細胞応答の解析を継続し、解析症例の約半数にCD8陽性自己反応性T細胞応答を同定することができた。また、CD8陽性自己反応性T細胞応答の程度を臨床経過と比較したが一定の傾向は認められなかった。抗ミトコンドリア抗体陰性PBCと抗ミトコンドリア抗体陽性PBCは自己反応性T細胞の活性化という点で共通しており、これらの自己反応性T細胞の制御が病態進展を抑制する治療法につながる可能性が示された。今後はCD8陽性自己反応性T細胞応答のみならずCD4陽性自己反応性T細胞応答にも焦点を絞り、解析を続けてゆく必要がある。
ヒト正常白血球結晶ミエロペルオキシダーゼの構造と機能に関する研究

1.ヒト正常白血球からのミエロペルオキシダーゼを単離精製し,はじめて結晶化に成功した.結晶酵素は3種の成分酵素タンパク質が混合していることを認めたので,陽イオン交換クロマトグラフィーにより各々均一に分離した.2.精製した3種の成分酵素の分子量,分子形,サブユニット構成,吸収スペクトル,円偏光二色性,磁気円偏光二色性,アミノ酸組成などの特性を明らかにした.本酵素は大小サブユニット2個ずつの4量体2_2β_2酵素であるが, 3種の成分酵素は大サブユニットの分子量だけが違うことを認めた.3.本酵素を還元後アルキル化して半量体酵素2βを調製し,酵素活性が低下しないことを認め,沈降及び拡散分析ならびにX線小角散乱法を利用して分子量,分子形を算出した.その結果,ホロ酵素,半量体酵素とも従来の報告の結果と違って球対称に近い分子形をもつことを明らかにした.4.本酵素を変性条件下で還元開裂して大小サブユニットを分離精製して,アミノ末端,カルボキシ末端近傍のアミノ酸配列を決定した.すでに報告されている本酵素のcDNA塩基配列から推定される本酵素前駆体の一次構造と対比して,細胞内プロテアーゼによるプロセッシングの位置を証明した.また,本酵素が含有する緑色ヘムは,大サブユニット状に共有結合して存在することを明らかにした.5.本酵素の反応機構を解明するため,本酵素に過酸化水素を加えて反応中間体が生成,消失する過程を追跡した.その結果,反応中間体Iはきわめて短寿命であり,反応中間体の生成には大過剰の過酸化水素の添加が必要であることを認めた.またこれらの反応過程中の分子状酸素発生量を定量し,本酵素が強力なカタラーゼ活性を発現することを証明した.また半量体酵素もホロ酵素と同様な反応特性を保有することを明らかにした.1.ヒト正常白血球からのミエロペルオキシダーゼを単離精製し,はじめて結晶化に成功した.結晶酵素は3種の成分酵素タンパク質が混合していることを認めたので,陽イオン交換クロマトグラフィーにより各々均一に分離した.2.精製した3種の成分酵素の分子量,分子形,サブユニット構成,吸収スペクトル,円偏光二色性,磁気円偏光二色性,アミノ酸組成などの特性を明らかにした.本酵素は大小サブユニット2個ずつの4量体2_2β_2酵素であるが, 3種の成分酵素は大サブユニットの分子量だけが違うことを認めた.3.本酵素を還元後アルキル化して半量体酵素2βを調製し,酵素活性が低下しないことを認め,沈降及び拡散分析ならびにX線小角散乱法を利用して分子量,分子形を算出した.その結果,ホロ酵素,半量体酵素とも従来の報告の結果と違って球対称に近い分子形をもつことを明らかにした.4.本酵素を変性条件下で還元開裂して大小サブユニットを分離精製して,アミノ末端,カルボキシ末端近傍のアミノ酸配列を決定した.すでに報告されている本酵素のcDNA塩基配列から推定される本酵素前駆体の一次構造と対比して,細胞内プロテアーゼによるプロセッシングの位置を証明した.また,本酵素が含有する緑色ヘムは,大サブユニット状に共有結合して存在することを明らかにした.5.本酵素の反応機構を解明するため,本酵素に過酸化水素を加えて反応中間体が生成,消失する過程を追跡した.その結果,反応中間体Iはきわめて短寿命であり,反応中間体の生成には大過剰の過酸化水素の添加が必要であることを認めた.またこれらの反応過程中の分子状酸素発生量を定量し,本酵素が強力なカタラーゼ活性を発現することを証明した.また半量体酵素もホロ酵素と同様な反応特性を保有することを明らかにした.1.ヒト正常白血球を材料としてミエロペルオキシダーゼの単離精製を行ない、純粋酵素の硫酸アンモニウム溶液及びポリエチレングリコール溶液から世界ではじめて結晶化することに成功した。さらに、このものはSDSポリアクリルアミド電気泳動法により3種の成分タンパクからなることを認め、イオン交換クロマトグラフィーによりそれぞれ均一の成分を分離した。2.精製した3種の成分酵素について、分子量,分子形,サブユニット構成吸収スペクトル,円偏光二色性,磁気円偏光二色性などの分光学的性質、アミノ酸および糖組成などの特性を明らかにした。3種の成分は、その物理化学的性質および酵素活性には差がないが、大サブユニットの分子量およびアミノ酸組成に僅かの差異があることを認めた。3.本酵素を還元後アルキル化して半量体酵素を調製し、酵素活性が変化しないことを証明するとともに、沈降及び拡散分析の結果から求めた分子形が従来の報告値よりも球対称に近いことを明らかにした。4.X線小角散乱法を用いて、ミエロペルオキシダーゼ及び半量体酵素の分子量と分子形を測定した結果、両者とも沈降及び拡散法によって求めた値とよく一致することを認め、サブユニットの配列形式について示唆した。5.ミエロペルオキシダーゼの反応機構を明らかにするため、本酵素に過酸化水素を添加して反応中間体が形成される過程を追跡した。その結果、反応中間体生成反応は化学量論的に異常であり、大過剰の過酸化水素の添加物が必要であることを明らかにした。6.この反応を酸素電極法で追跡すると、多量の分子状酸素の生成が認められ、発生過程の解析から本酵素が強力なカタラーゼ活性を発現することを証明した。また、半量体酵素も同じカタラーゼ活性をもつことを明らかにした。
反復盲,負のプライミング,指示忘却課題を用いた実行機能の認知神経心理学的検討

本研究は,(1)反復盲,(2)負のプライミング,(3)指示忘却という3種の記憶現象を取り上げ,発達段階の異なる健常者群,および,障害の性質や度合いの異なる患者群を対象に,これらの現象がどのように出現するかを検討した.理論的検討においては,3種の現象に対応する検査課題を設け,課題間で遂行の差を吟味するという本研究のアプローチによって,抑制処理のどのような側面を明らかにできるのかを考察した.その結果,従来は単一の現象として扱われてきた抑制処理は,(1)行動指標,(2)被験者の抑制意図,(3)不適切情報の活性化という3つの次元から異なる3つの水準に分解でき,それぞれの水準が,本研究で検討の対象となる3種の記憶現象に対応するという理論的枠組みを提起した.実験的検討においては,健常大学生を被験者とした実験を行い,3種の抑制現象が頑健に出現し得るような実験材料と手続きの確定を試みた.さらに児童を対象とした実験では,注意に問題があると評定された児童群と,そうでない児童群との間で,どのような種類の検査課題において遂行に差が生じるかを検討した.この結果,意図的抑制を要求する課題,ならびに,注意の持続を要求する課題を実施した場合に,特に低・中学年の発達段階で,注意問題児童は遂行が劣ることが判明した.前頭葉障害が指摘される患者群を対象とした実験では,フランカー課題とモダリティ間干渉課題を実施した.この結果,前頭葉損傷患者は健常統制群に比べ,負のプライミング効果がより出現しにくかったのに対し,干渉効果は同程度に確認された.コルサコフ症候群は,反応時間全体が顕著に低下していたものの,負のプライミングと干渉の両効果とも有意に出現していた.以上のような実証的検討により,本研究の中で開発された検査課題は,健常児における抑制機能の発達的推移,あるいは,前頭葉損傷やコルサコフ症候群に認められる抑制機能障害を査定するために有効であることが示唆された.本研究は,(1)反復盲,(2)負のプライミング,(3)指示忘却という3種の記憶現象を取り上げ,発達段階の異なる健常者群,および,障害の性質や度合いの異なる患者群を対象に,これらの現象がどのように出現するかを検討した.理論的検討においては,3種の現象に対応する検査課題を設け,課題間で遂行の差を吟味するという本研究のアプローチによって,抑制処理のどのような側面を明らかにできるのかを考察した.その結果,従来は単一の現象として扱われてきた抑制処理は,(1)行動指標,(2)被験者の抑制意図,(3)不適切情報の活性化という3つの次元から異なる3つの水準に分解でき,それぞれの水準が,本研究で検討の対象となる3種の記憶現象に対応するという理論的枠組みを提起した.実験的検討においては,健常大学生を被験者とした実験を行い,3種の抑制現象が頑健に出現し得るような実験材料と手続きの確定を試みた.さらに児童を対象とした実験では,注意に問題があると評定された児童群と,そうでない児童群との間で,どのような種類の検査課題において遂行に差が生じるかを検討した.この結果,意図的抑制を要求する課題,ならびに,注意の持続を要求する課題を実施した場合に,特に低・中学年の発達段階で,注意問題児童は遂行が劣ることが判明した.前頭葉障害が指摘される患者群を対象とした実験では,フランカー課題とモダリティ間干渉課題を実施した.この結果,前頭葉損傷患者は健常統制群に比べ,負のプライミング効果がより出現しにくかったのに対し,干渉効果は同程度に確認された.コルサコフ症候群は,反応時間全体が顕著に低下していたものの,負のプライミングと干渉の両効果とも有意に出現していた.以上のような実証的検討により,本研究の中で開発された検査課題は,健常児における抑制機能の発達的推移,あるいは,前頭葉損傷やコルサコフ症候群に認められる抑制機能障害を査定するために有効であることが示唆された.本研究は、(1)反復盲、(2)負のプライミング、(3)指示忘却という3種の記憶現象を取り上げ、発達段階の異なる健常者群、および、障害の性質や度合いの異なる患者群を対象に、これらの現象がどのように出現するかを実証的に検討することを目的とした。今年度は、理論的検討と実験的検討の両方を試みた。理論的検討においては、反復盲、負のプライミング、指示忘却という3種の抑制現象に対応する検査課題を設け、課題間で遂行の差を吟味するという本研究のアプローチによって、抑制処理のどの側面を明らかにできるのかを考察した。抑制の次元として、(1)行動指標、(2)被験者の抑制意図、(3)不適切情報の活性化という3つの観点から、これら3種の現象の分析を試みた。この結果、(1)3種の記憶現象はいずれも、抑制処理能力を測るための「行動指標」とみなされてきた点で共通すること、(2)反復盲は、課題遂行において被験者に何ら「抑制意図」を求めないという点で残り2つの現象と相違すること、(3)負のプライミングと指示忘却は、抑制すべき「不適切情報の活性化」が意図的か無意図的かという点で異なることを理論的に明らかにした。したがって、従来は単一の現象として扱われてきた抑制処理は、3つの次元から異なる3水準に分解でき、それぞれの水準が、本研究で検討対象となる3種の現象の各々に対応するという理論的枠組みを提起した。

実験的検討においては、健常大学生を被験者とした実験を行い、反復盲、負のプライミング、指示忘却という3種の抑制現象が頑健に出現しうるような実験材料と手続きの確定を試みた。この結果、特に反復盲と負のプライミングに関しては条件設定の微妙な相違によって現象の再現が困難になることを明らかにし、どのような条件で現象が頑健に生じるのかを論及した。本研究は,(1)反復盲,(2)負のプライミング,(3)指示忘却という3種の記憶現象を取り上げ,発達段階の異なる健常者群,および,障害の性質や度合いの異なる患者群を対象に,これらの現象がどのように出現するかを実証的に検討することを目的とした.今年度は特に,負のプライミング現象に焦点を当てその出現条件を確定するともに,負のプライミングを測るための4種の課題を考案し課題間で相関分析を試みた.負のプライミング出現条件を確定するための研究では,大学生を対象に3つの実験を実施し,刺激の種類と被験者に課す判断の種類を系統的に操作した.この結果,ひらがな表記された数字を刺激項目とし,数値の大小という意味的属性をはんだんさせるかだいを用いた条件において,正のプライミングとともに,負のプライミングが頑健に出現することを証明した.次に,抑制機能の個人差を検出するための指標として負のプライミング効果が有効であるかを実験的に検討した.フランカー,ストループ,大きさ判断,モダリティ間干渉という4種の異なる課題を大学生60名に実施した結果,いずれの課題においても有意な負のプライミング効果を確認した.しかし,課題間で負のプライミング効果の相関を分析したところ,相関係数はいずれも低く,また,正のプライミングおよび干渉指標との間にも一貫した関係を見出すことはできなかった.さらに,折半法によって信頼性を分析した結果,いずれの課題でも負のプライミングの信頼性係数は低いことが判明した.これらの結果に基づき,抑制機能の指標として負のプライミング効果を用いる立場に対し問題を提起した.本研究は,(1)反復盲,(2)負のプライミング,(3)指示忘却という3種の記憶現象を取り上げ,発達段階の異なる健常者群,および,障害の性質や度合いの異なる患者群を対象に,これらの現象がどのように出現するかを検討した.今年度は特に,健常成人を対象にこれまでに開発してきた検査課題を,発達段階の異なる児童群に実施した。さらに,前頭葉損傷患者群とコルサコフ症候群患者群,年齢と知能を照応させた健常統制群を対象に,2種類の異なる負のプライミング課題を実施した。児童を対象とした実験では,担任教師によって注意に問題があると評定された児童群と,そうした注意の問題が認められない児童群との間で,どのような種類の検査課題において遂行に差が生じるかを検討した。この結果,意図的抑制を要求する停止信号型課題,ならびに,注意の持続を要求するCPT型課題を実施した場合に,特に低学年と中学年の発達段階で,注意に問題があると評定された児童群は,そうでない児童と比較して,有意に遂行が劣ることが明らかになった.しかし,注意問題児における反応抑制と持続的注意機能における成績低下は,高学年の発達段階では確認できなかった.前頭葉障害が指摘される患者群を対象とした実験では,フランカー課題とモダリティ間干渉課題を実施した.この結果,前頭葉損傷患者は健常統制群に比べ,負のプライミング効果がより出現しにくかったのに対し,干渉効果は同程度に確認された.
感覚概念を導入した株価変動予測に関する研究

1977年2007年までの東証一部の株価データ(日次)に関して、株価予測に関する検証と株価予測のモデル作成を行った.まず,株価が予測可能であるかを検証するために統計的な特性に着目し,その分析を行った.その結果,統計的な特性の観点からも株価が予測可能であることがわかった.そこで,感覚概念を導入したモデルの作成を行った.特に時系列データだけでは得られない人間の心理的作用に関する情報を得るためのシミュレータをJavaにより作成し,シミュレータを用いて経済学実験を行った.実験の結果,人間の感覚概念と同様の現象(例えば,ディスポジション効果)が見られた.以上の実証結果を踏まえ,株価変動予測システムを構築した.現在,構築したシステムは十分な精度であるとは言えないが,人間が関わるシステムでは感覚概念のような心理的作用の応用が重要であることが示唆できたと思われる.1977年2007年までの東証一部の株価データ(日次)に関して、株価予測に関する検証と株価予測のモデル作成を行った.まず,株価が予測可能であるかを検証するために統計的な特性に着目し,その分析を行った.その結果,統計的な特性の観点からも株価が予測可能であることがわかった.そこで,感覚概念を導入したモデルの作成を行った.特に時系列データだけでは得られない人間の心理的作用に関する情報を得るためのシミュレータをJavaにより作成し,シミュレータを用いて経済学実験を行った.実験の結果,人間の感覚概念と同様の現象(例えば,ディスポジション効果)が見られた.以上の実証結果を踏まえ,株価変動予測システムを構築した.現在,構築したシステムは十分な精度であるとは言えないが,人間が関わるシステムでは感覚概念のような心理的作用の応用が重要であることが示唆できたと思われる.本年度は1977年2007年までの東証一部の約600社の株価データ(日次)に関して、株価予測に関する検証と株価予測のモデル作成を行った.まず,株価が予測可能であるかを検証するために統計的な特性に着目し,その分析を行った.その結果,統計的な特性の観点からも株価が予測可能であることがわかった.そこで,感覚概念を導入したモデルの作成を行った.具体的には株価の時系列データをパターンに分類し,それらのパターンの出現頻度など学習し,そのパターンと現在の株価が一致する場合にはパターンに付随する予測値を用いることで株価予測を行うモデルを作成した.本研究で作成したモデルの有効性を検証するために1977年2007年までの東証一部の約600社の株価データ(日次)を用いて,ランダムに銘柄を選択しランダムに株価予測を行う手法と本研究で作成したモデルの2種類に関して株価予測に関するシミュレーション実験を行った.その結果,株価予測精度,収益率などに関してランダム選択に比べると良い結果を得ることができたが,実用的に十分な精度であるとはいえないことがわかった.そこで,より精度を向上させるために,実際のユーザが株価予測を行った場合のデータを考慮する必要があると考えられ,シミュレータを作成し,経済学実験などを行うことでそのデータを解析し,モデルに導入する必要性があることがわかった.以上の結果より株価データのみから株価を予測することは簡単ではないが,実際のユーザの体験(実験データ)を考慮したモデルを構築する(行動ファイナンスの知見をモデルに導入する)ことで株価予測は可能であるといえることがわかった.本年度は前年度の株価予測可能性の検証を元に,株価予測システムを構築するために必要な情報,特に時系列データだけでは得られない人間の心理的作用に関する情報を得るためのシミュレータをJavaにより作成した.作成したシミュレータは株価が表示され,資産の何%を投資するかを決定するものである.このシミュレータを用いて経済学実験を行った.実験の結果,人間の感覚概念と同様の現象(例えば,ディスポジション効果)が見られた.つまり,人間が受ける刺激の大きさによって感じ方が異なるように,資産の損益の状況に応じて,似た株価の変動に対して投資率が異なる(損をしている時はリスクを好み,得をしている時にはリスクを回避する)ことがわかった.またこの現象は男女差がある(男性の方が資産の損益の影響を受けやすい)こともわかった.さらにこの実験を踏まえ, 2つのエージェントベースシミュレーションによってさらに検証した.1つめはどのようなタイプの投資家が株式市場に生き残るのかを遺伝的アルゴリズムを用いて検証した.2つめは情報伝達過程がどのように株価に影響を与えるのか,つまり現在のようなネットワークの発達によるロコミなどの情報伝達過程が株価にどのような影響を与え,その結果株価の予測に影響を与えるのかを検証した.以上の実証結果を踏まえ,株価変動予測システムを構築した.現在,構築したシステムは十分な精度であるとは言えないが,人間が関わるシステムでは感覚概念のような心理的作用の応用が重要であることが示唆できたと思われる.
卵子成熟における細胞周期の制御機構に関する研究

p34^<cdc2>とサイクリンBの卵細胞内の濃度、合成、結合状態の変化、さらにMAPキナーゼ(MAPK)の濃度、活性変化とその制御を成熟分裂期間を通して調べることに成功した。まず卵丘細胞を材料としてp34^<cdc2>、サイクリンBの抗体を用いたwestern brotting,p34^<cdc2>とサイクリンの結合状態を探るためのimmunoprecipitation、およびMPF活性発現に影響するリン酸化チロシン特異的抗体を用いたMPFのリン酸化状態の変化を調べる方法を確立した。この方法を用い豚卵子について成熟分裂期間を通して調べた結果、他の多くの種での報告と異なり、未成熟卵のサイクリンBは極めて少量であり、卵核胞崩壊(GVBD)以後急激に増加することが明かとなった。この事実を裏付けるように、サイクリンBはGV期の卵子では産生されず、第一及び第二減数分裂中期では盛んな産生が検出された。p34^<cdc2>の活性化には、この活性を阻害しているリン酸化チロシンの脱リン酸化が必要であることが分かった。またp34^<cdc2>は成熟期間を通して総量は変化しないが、サイクリンB/p34^<cdc2>複合体の量はサイクリンBの量を反映し、GV期の卵子では極めて少く、第一減数分裂中期に増加し、第二減数分裂中期ではさらに増加した。MAPKの活性はGV期には低くGVBD以後上昇し成熟期間を通して高値が維持され、MPF活性に見られる第一極体放出時の活性低下は無かった。MAPKの細胞内含量は成熟期間を通して変化は無く、GVBD以後の活性上昇はMAPKのリン酸化によることが分かった。以上のように当初予定していた豚卵子のMPF活性を制御する分子機構について多くの成果を得ることができた。基礎データとして当初測定を予定していたp34^<cdc2>とサイクリンBの卵細胞内の濃度、合成、結合状態の変化を成熟分裂期間を通して調べることに成功した。まず卵丘細胞を材料としてp34^<cdc2>、サイクリンBの抗体を用いたwestern brotting、p34^<cdc2>とサイクリンの結合状態を探るためのimmunoprecipitation、およびMPF活性発現に影響するリン酸化チロシン特異的抗体を用いたMPFのリン酸化状態の変化を調べる方法を確立した。この方法を用い豚卵子について成熟分裂期間を通して調べた結果、他の多くの種での報告と異なり、未成熟卵のサイクリンBは極めて少量であり、卵核胞崩壊(GVBD)以後急激に増加することが明らかとなった。p34^<cdc2>は成熟期間を通して総量は変化しないが、サイクリンB/p34^<cdc2>複合体の量はサイクリンBの量を反映し、GV期の卵子では極めて少く、第一減数分裂中期に増加し、第二減数分裂中期ではさらに増加した。興味深いことに、第一減数分裂中期と第二減数分裂中期のサイクリンB/p34^<cdc2>複合体はSDS-PAGE上での移動度が異り、p34^<cdc2>のリン酸化の状態が違うことが示された。この違いが何を意味するかは不明だが第二減数分裂中期でのmeiosisとmitosisの切り替えやその後の発生に関与している可能性もあり、今後さらに研究を進めていきたい。当初測定を予定していた基礎データのうちimmunocytochemyによるp34^<cdc2>、サイクリンB、及びp39^<c-mos

>分子の空間的な変動は、非特異的なバックグラウンドが高く思うようなデータが取れていない。immunocytochemyは使用する抗体や方法を検討する必要がある。p34^<cdc2>とサイクリンBの卵細胞内の濃度、合成、結合状態の変化、さらにMAPキナーゼ(MAPK)の濃度、活性変化とその制御を成熟分裂期間を通して調べることに成功した。まず卵丘細胞を材料としてp34^<cdc2>、サイクリンBの抗体を用いたwestern brotting,p34^<cdc2>とサイクリンの結合状態を探るためのimmunoprecipitation、およびMPF活性発現に影響するリン酸化チロシン特異的抗体を用いたMPFのリン酸化状態の変化を調べる方法を確立した。この方法を用い豚卵子について成熟分裂期間を通して調べた結果、他の多くの種での報告と異なり、未成熟卵のサイクリンBは極めて少量であり、卵核胞崩壊(GVBD)以後急激に増加することが明かとなった。この事実を裏付けるように、サイクリンBはGV期の卵子では産生されず、第一及び第二減数分裂中期では盛んな産生が検出された。p34^<cdc2>の活性化には、この活性を阻害しているリン酸化チロシンの脱リン酸化が必要であることが分かった。またp34^<cdc2>は成熟期間を通して総量は変化しないが、サイクリンB/p34^<cdc2>複合体の量はサイクリンBの量を反映し、GV期の卵子では極めて少く、第一減数分裂中期に増加し、第二減数分裂中期ではさらに増加した。MAPKの活性はGV期には低くGVBD以後上昇し成熟期間を通して高値が維持され、MPF活性に見られる第一極体放出時の活性低下は無かった。MAPKの細胞内含量は成熟期間を通して変化は無く、GVBD以後の活性上昇はMAPKのリン酸化によることが分かった。以上のように当初予定していた豚卵子のMPF活性を制御する分子機構について多くの成果を得ることができた。
癌細胞で発見した成熟mRNAの再スプライシング現象の検証とその制御機構の解明

昨年度の研究により、(1)スプライシングが完了している成熟mRNAと同等と考えられる外来cDNAを強制発現し、外来cDNAに由来するイントロンのないmRNAからも異常スプライシング産物ができることを確認した。次に(2)細胞内在性の全RNAを生成し、ブランチ部位を挟んだプライマーセットによるRT-PCRによりmRNA由来すなわちエクソンの配列のみを持つ、投げ縄状RNAスプライシング中間産物を検出した。最後に(3)一回のマルチプルエクソンスキッピングと潜在的スプライス部位が同時に起こる「直結異常スプライシング」も『成熟mRNA再スプライシング仮説』の対立仮説としてその可能性が考えられるため、その検証を行った結果、「直結異常スプライシング」に良って生じる巨大な投げ縄状RNA中間体が無いことが明らかとなった。以上3種の異なる実験結果から癌細胞で『成熟mRNA再スプライシング』が起きている事を検証出来た。しかしながら、この現象はTSG101遺伝子のみにおこる特殊なものなのではないかという批判が多く寄せられてきた。それに答え、『成熟mRNA再スプライシング』現象が、各種癌細胞で普遍的に起きてしまうことを示すためTSG101遺伝子以外で同様な『成熟mRNA再スプライシング』現象が起きるかを探索した。その結果、Fragile histidine triad(FHIT)遺伝子、TP53BP2遺伝子においても『成熟mRNA再スプライシング』現象が起きることを発見した。以上のことから、癌細胞で『成熟mRNA再スプライシング』は普遍的に起きる現象であり、正常細胞には備わっているが癌細胞では失われる成熟mRNAがそれ以上スプライシングされることを抑制するような機構が存在することがさらに強く示唆された。スプライシングを受けた成熟mRNAは本来直ちに核外に輸送されタンパク質翻訳の鋳型にならなければならない。しかしながらある種の癌細胞において、本来抑制されるべき成熟mRNAに対する再スプライシングが起きてしまう現象を見いだしたのである。本研究の目的はこの再スプライシング現象の厳密な検証と、正常細胞には存在し癌細胞で失われていると推測される再スプライシング抑制因子を探索する事である。今年度は再スプライシング現象の検証を以下の実験に行った。(1)既にスプライシングが完了している成熟mRNAと同等と考えられる外来cDNAを強制発現すると、外来cDNAに由来するイントロンのないmRNAからも異常スプライシング産物ができることを確認した。次に、(2)細胞内在性の全RNAを生成し、RNaseRにより直鎖状のmRNAを完全に除去した後、ブランチ部位を挟んだプライマーセットによるRT-PCRによりmRNA由来すなわちエクソンの配列のみを持つ、投げ縄状RNAスプライシング中間産物を検出した。最後に(3)一回のマルチプルエクソンスキッピングと潜在的スプライス部位が同時に起こる「直結異常スプライシング」も『成熟mRNA再スプライシング仮説』の対立仮説としてその可能性が考えられるため、その検証を行った。RNaseRによって直鎖状のmRNA前駆体を完全に除去した後RT-PCRを行った。もし再スプライシング仮説が正しければ、検出できる環状RNAは通常のスプライシングによって生じるイントロンの配列のみからなる産物と再スプライシング由来のもの(エクソンの配列のみ)だけが検出できるはずである。実際エクソンの配列のみだけがRT-PCRで増幅され直結異常スプライシングが起こるならば生じるはずのイントロンーエクソンーイントロンの構造を持つ巨大投げ縄状RNAは検出できなかった。これは「直結異常スプライシング」に良って生じる巨大な投げ縄状RNA中間体が無いことを示しており、癌細胞で『成熟mRNA再スプライシング』が起きている事を検証出来た。
遺伝性発癌高リスク群の子ども期放射線被ばくによる発癌リスク評価とその機構解明

子どもは、放射線に感受性が高く、被ばくによる発癌が危惧されている。遺伝的に発癌高リスク群の子ども達が被ばくした場合の発癌リスクはさらに増加するのかは不明である。本研究は、大腸癌の遺伝性発癌高リスク群であるヒトHNPCCのモデルマウス(DNAミスマッチ修復遺伝子の1つであるMlh1遺伝子のヘテロ欠損マウス(Mlh1+/-マウス)を用いて、大腸癌の発生率や発生時期を詳細に検討し子ども期の放射線被ばくによる発癌リスク評価を行う。加えて、得られる大腸前癌病変と大腸腫瘍を用いて分子病理学的解析を行いMlh1+/-マウスにおける放射線誘発大腸発癌の発症メカニズムを明らかにする。平成30年度は、我々が構築した遺伝性大腸癌高リスク群のモデルマウスMlh1+/-マウスを用いて、12週齢時にX線(2Gy)を照射する群(子ども期被ばく群)、27週齢にX線照射する群(成人期被ばく群)、32週齢にX線照射し、4週齢から大腸炎誘発剤(DSS)を飲水投与する群(子ども期被ばく+DSS投与群)、47週齢にX線照射し、9週齢からDSS投与する群(成人期被ばく+DSS投与群)、54週齢からDSS投与群(4週齢DSS単独投与群)、69週齢からDSS投与群(9週齢DSS単独投与群)、7対照群(未処理群)を設定し25週齢時と50週齢時に解剖を行い、大腸に発生した腫瘍数とサイズを計測した。加えて、病理組織標本を作製し病理学的な解析を行った。その結果、放射線照射と炎症剤の複合暴露によって有意に大腸癌の発生が高くなることを見出した。実験計画通りに実験群の解剖と大腸腫瘍の病理解析を進めた。大腸に発生した腫瘍組織よりDNAを抽出し、正常Mlh1遺伝子の片アレルの変異の有無と次世代シーケンサー解析にて放射線誘発大腸癌と自然発症大腸癌との遺伝子変異の違いを検討する。本研究は、大腸癌の遺伝性発癌高リスク群であるヒトHNPCCのモデルマウス(DNAミスマッチ修復遺伝子の1つであるMlh1遺伝子のヘテロ欠損マウス、Mlh1+/-マウス)を用いて、大腸癌の発生率や発生時期を詳細に検討し子ども期の放射線被ばくによる発癌リスク評価を行う。平成29年度は、我々が構築した遺伝性大腸癌高リスク群のモデルマウスを用いて実験群を設定した。始めに、Mlh1+/-マウスの凍結受精卵を融解胚移植して個体を作製した。その後、Mlh1+/-マウスを用いて、子ども期と成人期における放射線被ばく実験群を設定した。雌雄Mlh1+/-及び野生型マウスを用いて、12週齢時にX線(2Gy)を照射する群(子ども期被ばく群)、27週齢にX線照射する群(成人期被ばく群)、32週齢にX線照射し、4週齢から大腸炎誘発剤(DSS)を飲水投与する群(子ども期被ばく+DSS投与群)、47週齢にX線照射し、9週齢からDSS投与する群(成人期被ばく+DSS投与群)、54週齢からDSS投与群(4週齢DSS単独投与群)、69週齢からDSS投与群(9週齢DSS単独投与群)、7対照群(未処理群)を設定し実験を開始した。実験計画通りに実験群の設定が完了した。今後、大腸前がん病変と大腸腫瘍の病理解析、免疫組織化学解析を進める。

その結果、放射線照射と炎症剤の複合暴露によって有意に大腸癌の発生が高くなることを見出した。実験計画通りに実験群の解剖と大腸腫瘍の病理解析を進めた。今後、15週齢,25週齢及び50週齢で屠殺を行い、大腸粘膜における大腸前癌病変の検出をマリン固定後にアルシアンブルーpH2.5染色を施行し実体顕微鏡下でMDFを同定、計測する。また、ホルマリン固定された大腸はパラフィン包埋し連続切片を作製してMDF及びACFにおける病理学的検索と免疫組織化学的な検索を行う。大腸に発生した腫瘍組織よりDNAを抽出し、正常Mlh1遺伝子の片アレルの変異の有無と次世代シーケンサー解析にて放射線誘発大腸癌と自然発症大腸癌との遺伝子変異の違いを検討する。(理由)in situ hybridization(ISH)法による検討、レーザーマイクロダイセクション(LMD)による前癌病変からのDNA抽出を一部、平成30年度で行うことにしたため。(使用計画)ISH解析とLMD用消耗品とDNA抽出用試薬に使用予定である。理由腫瘍部におけるISH(in situ hybridization)法による検討とLMD(レーザーマイクロダイセクション)によるDNA抽出の条件設定に時間を要したため一部の行程を平成31年度に行うことにしたため。使用計画ISH用プローブとLMD用フイルムスライド購入に使用する予定