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比較芸術論の新たな構築-文学と視覚芸術の相関に関する総合的研究

本研究は計4年間にわたる計画でスタートし、本年は最終年にあたる。研究は予定通り順調に推移した。まず前半2年間では、比較芸術論の具体的テーマとして「都市と郊外」を掲げ、文学、映画、写真、漫画などのジャンルの相違が、郊外表象にどのような可能性と、(逆には)規制をもたらすのかをつぶさに観察し、リーディングズとして集大成し出版した。(今橋映子編著『リーディングズ・都市と郊外』NTT出版社、2004年12月、総頁520p.)後半2年間においては、テーマではなく、1人の芸術家においてジャンル越境の様がどのようにあらわれるかに焦点を当て、本年その集大成となる単著を刊行した(『ブラッサイパリの越境者』2007年3月、407p.)。本研究プロジェクトでは以上の二点の刊行本によって、比較芸術論が今後問題とすべき領域やテーマ、具体的表象について大いに明らかにしたと考えている。書誌面でも充実した充実した情報整理を提供でき、今後の研究に寄与できるだろう。その他、本プロジェクトに関係して、『パンテオン会雑誌』についての共同研究成果('02-'04)、パリ第8大学エクリチュール&イマージュ研究所との学術協力('O3)、筑波大学大学院主催「高校生のためのアートライティングコンテスト」審査('05)、東京都写真美術館「ブラッサイ」展学術協力('05)なども行い、本研究成果を反映させた。1)本年は初年度として、比較芸術論の基礎資料の収集に努め、データ整理の準備なども並行して進めた。2)研究計画で立てた通り、本研究の前半2カ年問では、比較芸術論の具体的事例として「都市と郊外」を取り上げ、クロスジャンル研究の可能性を最大限に探っている。今年度は予定通り、その資料収集と分析のほとんどを終え、平成16年度中に成果を公に刊行する予定である。3)本年度はすでに、比較芸術論を展覧会カタログから考えるユニークな試みを共著として出版した(今橋『展覧会カタログの愉しみ』東京大学出版会、2003年6月)。この出版を機会に、2003年7月5日東京大学にて学術シンポジウムを開催(「知の共有財産・展覧会カタログの現在」)。学内外300名を超す聴衆を得て発表および討議を行ない、全国紙等でもその意義が取り上げられるなど、十分な成果を見た。4)11月にはパリ第7大学「エクリチュールとイマージュ研究センター」教授(所長)アンヌ-マリ・クリスタン氏を(COE関連事業で)招聰し、本研究と共同プロジェクトとして、セミナー2回、講演1回、シンポジウム1回を集中的に行なった。同センターはヨーロッパでも、比較芸術学的テーマを扱う唯一(と言うべき)の存在であり、クリスタン教授との専門的意見交換を行なうことによって、本研究テーマの重要性を再認識し、また具体的成果をすでに研究に取り入れている。1)本研究四年間(平成15-18年)の目的は、文学と視覚芸術の相関関係全般に見通しをつけた上で、具体的および理論的総合研究を行うことにある。当初の予定として、前半二年間では<都市と郊外>を主題にして、具体的成果を上梓し、後半二年間で理論的成果をまとめることを申請した。2)本研究二年目が終了するにあたり、申請者は上記の予定通り、下記の編著を公に刊行することが出来た。今橋映子編著『リーディングズ・都市と郊外-比較文化論への通路』(NTT出版、2004年12月、469p.)同書は、都市論と郊外論の必須論文選の形態を取りながら、二十年来の研究動向を分析・解説したものである。それと同時に、比較芸術論のクロスジャンル的手法を用いて、文学、絵画はもとより、写真、漫画、映画、ドラマなどに目配りをして、<郊外>表象のあり方を追究した点に新しさがある。本編著の仕事を通じて私は、芸術ジャンルが固有に見せる性格を、確実に記述する方法についても、新たな展開が期待できると感ずるに至った。本研究は計4年間にわたる計画としてスタートし、本年度はその3年目にあたる。

前半2年間では比較芸術論の具体的テーマとして「都市と郊外」を掲げ、文学、映画、写真、漫画などのジャンルの相違が、郊外表象にどのような可能性と、(逆には)規制をもたらすのかをつぶさに観察し、リーディングズとして集大成し出版した。(今橋映子編著『リーディングズ・都市と郊外』NTT出版社、2004年12月、総頁520p.)本年度から計画後半に入り、この研究進行の中で浮上してきたのは、一人の芸術家の中でジャンルを越境するという現象について、理論的考察が必要であるという新たな課題であった。そこで現在、ハンガリー出身の写真家ブラッサイを対象とした単行本を執筆中である。写真、デッサン、彫刻、文学、映画...とジャンル越境を、彼が生涯試みたのはなぜか?今年度は単発論文の発表は敢えて見合わせたが、すでに同書は全体半分以上(400字換算300枚程度執筆済み、総頁500枚予定)を執筆し終えており、平成18年度中には刊行予定である。なお並行して、平成17年8月に東京都写真美術館で開催された「ブラッサイ」展でも学術協力した。また筑波大学大学院芸術学専攻プロジェクト「高校生のためのアートライティング」コンテストの審査員としても協力し、クロスジャンル研究の可能性を教育現場に還元する試みも始めた。本研究4年間(平成15-18年度)の目的は、文学と視覚芸術の相関関係全般に見通しをつけた上で、具体的および理論的総合研究を行うことにあった。4年間の研究期間を終えて、幸い当初の予定通りの成果を挙げることができた。まず前半2年間では、<都市と郊外>を主題として、ジャンルの差異による表現の偏向を特に研究対象とし、きわめて興味深い観察ができた。成果は広く大学教育にも還元できるようリーディングズとして公刊した(今橋映子編著『都市と郊外-比較文化論への通路』NTT出版、2004年12月、469p.)また後半2年間では、写真家ブラッサイに焦点を当て、1人の芸術家にとってジャンル越境(写真、彫刻、版画、デッサン、バレエ、文学...etc)が何を意味するのかを問うた。成果は単著として予定通り年度末に公刊(今橋映子『ブラッサイパリの越境者』白水社、2007年3月、407p.)した。
コンピュータ援用最適工程計画論に関する研究

効率的なモノ造りを実現するためには,製品設計段階や製造段階の解析のみならず工程計画段階の解析が重要となる.この工程計画分野にコンピュータを導入したコンピュータ援用工程計画法は,新らしい学問分野となりうる可能性を秘めている.そこで,まずコンピュータ援用工程計画法の成り立ちと発達過程を調査して,本研究の学問的位置づけを明確にし,その重要性を明らかにした.本研究で提案するコンピュータによる工程計画システムでは,システム最適化理論を導入し,作業者がコンピュータとの対話形式で最適なモノ造りを行えるシステムとしている.平成7年度前半期には,このシステム構築を終えた.このシステムは2台のCCDカメラを設置し作業映像を録画し,また作業者の思考過程をも音声録音して,作業分析,プロトコル分析が容易にできるよう配慮された設計である.後半期には構築したシステムの運用を試みた.運用の基礎実験として,幾人かの作業者に実際にパレット上に治具や取付具を用いて各種形状の加工部品の取付作業を行ってもらい,作業分析,プロトコル分析を行いながら,効率的な工程計画作業の実現が確認された.この成果は,専門の学会誌に直接投稿するために現在まとめの段階にある.また,提案したシステムは工場における作業教育や学校での生産教育に大いに役立つことが期待できるため,日本産業技術教育学会中国支部大会でも発表する予定である.効率的なモノ造りを実現するためには,製品設計段階や製造段階の解析のみならず工程計画段階の解析が重要となる.この工程計画分野にコンピュータを導入したコンピュータ援用工程計画法は,新らしい学問分野となりうる可能性を秘めている.そこで,まずコンピュータ援用工程計画法の成り立ちと発達過程を調査して,本研究の学問的位置づけを明確にし,その重要性を明らかにした.本研究で提案するコンピュータによる工程計画システムでは,システム最適化理論を導入し,作業者がコンピュータとの対話形式で最適なモノ造りを行えるシステムとしている.平成7年度前半期には,このシステム構築を終えた.このシステムは2台のCCDカメラを設置し作業映像を録画し,また作業者の思考過程をも音声録音して,作業分析,プロトコル分析が容易にできるよう配慮された設計である.後半期には構築したシステムの運用を試みた.運用の基礎実験として,幾人かの作業者に実際にパレット上に治具や取付具を用いて各種形状の加工部品の取付作業を行ってもらい,作業分析,プロトコル分析を行いながら,効率的な工程計画作業の実現が確認された.この成果は,専門の学会誌に直接投稿するために現在まとめの段階にある.また,提案したシステムは工場における作業教育や学校での生産教育に大いに役立つことが期待できるため,日本産業技術教育学会中国支部大会でも発表する予定である.
エナメル質形成不全症原因遺伝子FAM83Hの遺伝子改変マウスを用いた疾患研究

本研究の目的は、優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)の原因遺伝子FAM83Hの遺伝子改変マウスを解析することによって、ADHCAIの発症メカニズムを解明することである。2017年度に、FAM83H遺伝子改変マウスの歯牙組織のエナメル芽細胞、皮膚表皮の基底細胞などにおいてケラチン骨格の異常が起こることを、抗ケラチン14抗体を用いた免疫染色法で明らかにしている。また、FAM83H遺伝子改変マウスの皮膚基底細胞層などにおいて、細胞間接着異常が起こることも、電子顕微鏡解析などから明らかにしている。2018年度は、抗ケラチン1, 5, 10抗体などを用いて、FAM83H遺伝子改変マウスのケラチン骨格をさらに詳細に解析した。皮膚表皮では、基底細胞だけでなく、有棘細胞などでもケラチン骨格異常が起ることを見出している。2017年度までに、6週齢のFAM83H遺伝子改変マウスの歯のエナメル質を、走査型電子顕微鏡やコンタクトマイクロラジオグラムで解析している。これらの解析からは、FAM83H遺伝子改変マウスがADHCAIを発症していることを示唆する結果を得ることはできなかった。一方、FAM83H遺伝子改変マウスは、離乳直後に低頻度で死亡することが分かってきており、死亡したマウスの中には、切歯が折れているものがあった。FAM83H遺伝子改変マウスでは、低い頻度で歯の異常が発生し、異常が発生したマウスは離乳直後に死亡してしまう可能性も考えられた。2018年度は、上述の各種表現型の再現を取るために、これまでに用いていたFAM83H遺伝子改変マウス(系統1)とは、異なる組換え受精卵から樹立したFAM83H遺伝子改変マウス(系統2)の飼育、組織検体の収集を行った。2019年度に、系統1と系統2の遺伝子改変マウスの解析結果を統合し、FAM83Hの歯牙組織等における役割を確定する。当初計画通りに、2017年度にFAM83H遺伝子改変マウス(系統1)が優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)を発症するかどうかを検討した。エナメル質の走査型電子顕微鏡解析やコンタクトマイクロラジオグラム解析を行った結果は、FAM83H遺伝子改変マウス(系統1)はADHCAIを発症していない、という結論を支持していた。FAM83H遺伝子改変マウス(系統1)が疾患モデルマウスにはならない可能性が考えられたため、2018年度は、当初計画時に立てた対応に従い、FAM83H遺伝子改変マウス(系統2)がADHCAIのモデルマウスになりうるのかどうかの検討を開始した。FAM83H遺伝子改変マウス(系統2)は、FAM83H遺伝子改変マウス(系統1)と同様に、FAM83H遺伝子にヒトの患者と同様の変異を持つが、系統1と系統2のマウスではやや変異の入り方が異なっている。現在、系統2マウスの繁殖、組織検体の収集を進めている段階であり、2019年度にエナメル質の詳細な解析を行う予定である。また、当初計画通りに、2017、2018年度にかけて、FAM83H遺伝子改変マウスの、歯牙組織のエナメル芽細胞、皮膚組織の表皮細胞などの詳細な解析を行った。FAM83H遺伝子改変マウスでは、エナメル芽細胞と皮膚表皮細胞のどちらにおいても、細胞形態異常、ケラチン骨格異常、細胞間接着異常が起こっていることが示唆されている。2019年度に、これらの異常がADHCAIに繋がるかどうかを分子レベルで調査する予定である。我々が作成したFAM83H遺伝子改変マウス(系統1)は、ヒトの優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)患者と同様のFAM83H遺伝子変異を持ってはいるが、ADHCAIの症状を示していない。他の研究グループが作成したFAM83Hノックアウトマウス、トランスジェニックマウス(過剰発現)、FAM83H遺伝子の変異が原因でCKCSID皮膚疾患を発症したイヌにおいても、エナメル質に明確な異常は見られていない。2019年度にFAM83H遺伝子改変マウス(系統2)のエナメル質を解析するが、このマウスがADHCAIを発症していれば、ADHCAIモデル動物の樹立に世界で初めて成功することになる。ADHCAIモデルマウスの樹立に成功した場合は、このマウスを用いて、疾患発症メカニズム解明に向けた研究を進める。系統2マウスがADHCAIを発症していなかった場合は、ヒトとは異なり、げっ歯類はADHCAIを発症しないことを想定する必要が生じる。この場合は、当初計画の対応策通りに、FAM83Hの、歯牙組織における機能の解明研究を最優先に進める。2018年度までに、FAM83H遺伝子改変マウスのエナメル芽細胞において、ケラチン骨格異常などの様々な異常が起こることを見出している。ケラチン骨格は、ヘミデスモソーム、デスモソーム細胞接着構造体の足場であることが知られている。これら細胞接着構造体の構成タンパク質の異常がエナメル質形成不全を引き起こすことも知られている。これらを踏まえると、ケラチン骨格異常がADHCAIの疾患発症メカニズムの根底にある可能性が十分に考えられるため、2019年度にその可能性を裏付けるデータを取得する。平成29年度は、優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)患者と同様に、FAM83H遺伝子にヘテロ接合型で変異を持つマウスの解析を行った。

FAM83H遺伝子改変マウスは、野生型と同様に、正常な本数の歯を持っており、歯の形状も正常であった。さらに、FAM83H遺伝子改変マウスのエナメル質の、エナメル小柱構造と石灰化度を、走査型電子顕微鏡とコンタクトマイクロラジオグラムで詳細に解析した。エナメル小柱構造と石灰化度についても、FAM83H遺伝子改変マウスと野生型で違いは見られなかった。これらの結果は、マウスにおいては、FAM83H遺伝子に変異が入っても、ADHCAIが発症しないことを示唆した。ホモ接合型のFAM83H遺伝子改変マウスのエナメル質についても、同様に詳細な解析を行ったが、こちらのマウスでもADHCAIの発症は見られなかった。この結果は、FAM83Hが、マウスの歯のエナメル質形成に必須ではないことを示唆した。ADHCAIのモデル動物を作成するためには、マウス以外の動物を用いる必要があると思われた。FAM83H遺伝子改変マウスはADHCAIを発症しなかったが、ホモ接合型FAM83H遺伝子改変マウスのエナメル芽細胞では、ケラチン骨格の異常と細胞間接着の異常が起こっていることを明らかにした。ケラチン骨格はヘミデスモソーム等の形成を制御していることが知られており、ヘミデスモソームの異常はエナメル質形成不全症の原因となることが知られている。ヒトのエナメル芽細胞において、FAM83H遺伝子変異が、より重大なケラチン骨格異常を誘導しているのであれば、それが、ADHCAIの疾患発症メカニズムになりうると考えらえた。今後は、この仮説の証明を目指して研究を進める。当初計画通りに、ヘテロ接合型FAM83H遺伝子改変マウスが、FAM83H断片化タンパク質を発現していることを確認し、優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)を発症するかどうかの検討を終えることができた。研究開始当初に立てた仮説とは異なり、マウスでは、FAM83H断片化タンパク質が発現しても、ADHCAIが発症しないことが明らかになった。FAM83H遺伝子改変マウスがADHCAIを発症しなかったため、研究開始当初に立てた対応策に従って研究をさらに進めた。その結果、ADHCAIの疾患発症メカニズムの解明に繋がる知見を得ることができた点も大きな進展である。ホモ接合型FAM83H遺伝子改変マウスのエナメル芽細胞では、ケラチン骨格の異常、細胞間接着の異常が起こっていることを明らかにした。本結果から、FAM83Hの遺伝子変異が、マウスよりもヒトのエナメル芽細胞で、より重度のケラチン骨格異常を生じさせているのか、それがADHCAIに繋がるのかどうかを調べることが新たな課題であると理解することができた。さらに、FAM83H遺伝子改変マウスの解析結果から、我々は、FAM83Hが、皮膚の形成に必須である可能性を見出すことができた。ホモ接合型のFAM83H遺伝子改変マウスの毛並みは荒く、容易に毛が抜ける傾向が確認された。今後、ホモ接合型マウスの皮膚の解析を行うことで、皮膚組織の形成の仕組みの一端を明らかにすることができると考えている。本研究の目的は、優性遺伝性低石灰化型エナメル質形成不全症(ADHCAI)の原因遺伝子FAM83Hの遺伝子改変マウスを解析することによって、ADHCAIの発症メカニズムを解明することである。
花弁柔細胞で早期老化を引き起こすヌクレアーゼ機構の解明

チューリップやユリの花弁(内花被)の柔細胞において早期にDNAの断片化が起こっていることを確認した。チューリップ`イルデフランス'を用いてESTを整備し、データ解析を行った。ESTデータベースからは64,922のコンティグが得られ、ヌクレアーゼ遺伝子のホモログが少なくとも65含まれていることが明らかとなった。マイクロアレイ解析をおこなったところ、花弁柔細胞で早期から発現が上昇するヌクレアーゼ遺伝子の候補が複数同定された。ユリ`イエローウィン'の柔細胞ではS1P1ヌクレアーゼ遺伝子のホモログの発現が柔細胞で開葯後間もなく上昇することを確認した。平成25年度はチューリップ花弁柔細胞と表皮細胞におけるヌクレアーゼ活性を検証するための条件検討を行った。ヌクレアーゼ活性はSDS-PAGE法によるIn-gelDNase assayを用いた(実験1)。材料はチューリップ切り花`イルデフランス'を用いた。ゲルのSDS濃度は15 %とし、2560kDaと予想される比較的小さな分子量のヌクレアーゼの検出を行った。さらに、花弁柔細胞において早期に働くヌクレアーゼ関連遺伝子の同定を目指し、チューリップ花弁では世界で初めてとなるEST(expressed sequence tag)の整備を行った(実験2)。チューリップを開花前から老化後の複数のステージに分け、各ステージの花弁からRNAを抽出した。若い葉と老化葉、雌ずい、雄ずい、茎、球根からも同様にRNAを抽出した。抽出RNAよりcDNAを合成し、断片化した後に次世代シーケンサーを用いて40万リード以上の配列を取得した。cDNA配列決定にあたっては1リードで平均350塩基、また1ランで100万リード以上の配列を取得できるロシュ社FLX Titaniumを使用した。平成26年度には上記のEST情報を利用してマイクロアレイ解析を行い、花弁柔細胞で働くヌクレアーゼ遺伝子の同定を目指すとともに、得られた遺伝子配列からタンパク質を合成し、SDS-PAGEによる分子量の特定を行う予定である。本年度は、チューリップ`イルデフランス'の老化した内花被から柔細胞のみをサンプリングし、SDS-PAGE法を用いたIn-gelDNase assayによってヌクレアーゼ活性を検証した。その結果、分子量30kDa付近にバンドを確認し活性の特徴を検証した。平成27年度は検出したヌクレアーゼ活性の生化学的な特徴を既報ヌクレアーゼと比較検証する【実験1】。平成25年度に作成したチューリップ'イルデフランス'のESTデータベースを解析した結果、64,922のコンティグと3,712のシングレットが得られた。アノテーションが得られたコンティグは59,998であり、ESTデータベースを解析したところ、ヌクレアーゼ遺伝子のホモログが少なくとも65含まれていた。ESTデータベースにNCBI登録済のチューリップ遺伝子配列と、degenerateプライマーで取得したS1P1ヌクレアーゼ遺伝子配列を追加し、アジレント社のeArrayプログラムを用いてプローブ設計とマイクロアレイを行った。また、マイクロアレイ解析とは別に、ユリ`イエローウィン'の表皮細胞と柔細胞を分離サンプリングし、degenerateプライマーによってヌクレアーゼ遺伝子の単離と発現解析を行った。単離したヌクレアーゼ遺伝子のホモログは開葯0日目から発現しており、表皮細胞に比べ柔細胞で早期に発現が上昇することを確認した。平成27年はチューリップマイクロアレイ解析の結果と、実験1の生化学的実験結果を合わせて、候補遺伝子(花弁柔細胞で発現し、double strand DNAに対して基質優先性を有するヌクレアーゼ)の特定を目指す。チューリップやユリの花弁では、萎凋や脱落が生じる前から、柔細胞においてDNAの断片化が生じ、プログラム細胞死(PCD)が始まっている。我々は、花弁柔細胞において早期からDNAの断片化を引き起こすヌクレアーゼ活性の特徴を明らかにし、ヌクレアーゼ遺伝子の同定とその制御に関する基礎的知見の蓄積を目指して研究を遂行した。平成25、26年度では、チューリップ`イルデフランス'から柔細胞をサンプリングし、In-gelDNase assayによってヌクレアーゼ活性を検証したところ、分子量30kDa付近にバンドを認めた。さらに、花弁柔細胞において早期に働くヌクレアーゼ関連遺伝子の同定を目指し、チューリップ花弁では世界で初めてとなるEST(expressed sequence tag)の整備を行った。ESTデータベースを解析した結果、64,922のコンティグが得られた。アノテーションが得られたコンティグは59,998であり、ヌクレアーゼ遺伝子のホモログが少なくとも65含まれていた。ESTデーターベースをもとにアジレント社のeArrayプログラムを用いてプローブ設計とマイクロアレイを行った。最終年度、マイクロアレイの結果をもとに花弁柔細胞で早期から発現が上昇するヌクレアーゼ遺伝子の候補として3種類のホモログを単離し、発現解析を行った。その結果、カルシウム依存性が報告されているStaphylococcal nuclease、CAN1遺伝子のホモログについて、花弁柔細胞では表皮細胞に比べて早期より発現が上昇していることが示された。一方、ユリ`イエローウィン'の柔細胞ではS1typeヌクレアーゼ遺伝子ホモログの発現が柔細胞で上昇することを確認し、オープンアクセスジャーナルにて公表した(PLoS ONE:e143502, 2015)。

マイクロアレイ解析をおこなったところ、花弁柔細胞で早期から発現が上昇するヌクレアーゼ遺伝子の候補が複数同定された。ユリ`イエローウィン'の柔細胞ではS1P1ヌクレアーゼ遺伝子のホモログの発現が柔細胞で開葯後間もなく上昇することを確認した。ヌクレアーゼ活性の生化学的な検証はほぼ予定通り進行している。遺伝子の解析については、初年度にサブトラクション法からマイクロアレイへ手法を変更したことに伴い、データ解析に想定以上の時間を要したが、EST情報から候補遺伝子を事前に絞ることができ、全体として順調に進捗している。園芸学現在確認済みのヌクレアーゼ活性の特徴をまとめ、これまで植物において報告されているヌクレアーゼの特徴と比較検討する(実験1)。遺伝子解析については、マイクロアレイ解析によって得られた候補遺伝子の発現解析およびin vitro系でのヌクレアーゼ活性の検証を目指す(実験2)。ヌクレアーゼ活性を検証するSDS-PAGEの条件検討は予定通り進行している。遺伝子の解析については、当初、サブトラクション法を用いる計画であったが、低予算かつ、得られる情報量が豊富なマイクロアレイ解析に手法を変更した。実験手法に変更はあったが、研究はほぼ計画通りに進行している。初年度(平成25年度)、遺伝子解析の手法をサブトラクションからESTの作成およびマイクロアレイに変更した。その結果、平成26年度は実験手法が一部変更となり、実験補助員の雇用が不要となったために次年度使用額が生じた。ヌクレアーゼ活性については、当初の予定通り金属イオン依存性、至摘pH、基質優先性、タンパク質のサイズ、ヌクレアーゼ阻害剤(EDTA、E-64、Zn2+など)に対する反応をIn-gelDNase assayを用いて検証する(実験1)。遺伝子解析については、平成25年度に作成したEST情報をもとにマイクロアレイ解析を行う(実験2)。PCR関連試薬等の購入、実験補助員の雇用、さらに研究成果公表のための論文投稿費として使用予定である。外部委託で実施した遺伝子発現解析の金額に変更が生じたため。遺伝子発現解析用の消耗品(試薬)を購入予定である。
同一斜面で繰り返し発生する崩壊の素因形成と発生予測

1999年台湾・集集地震で発生した2つの大規模崩壊一九?二と草嶺-を対象に、崩壊後の地形変化とそれによる再不安定化について検討した。また、期間内に発生した新潟県中越地震と能登半島地震も対象とした。1.過去150年の崩壊の記録が残っている草嶺について、地震と崩壊の関係を調べた結果、推定最大加速度と崩壊発生の間には明瞭な相関は見られず、地震だけでは崩壊の発生を説明できない。素因の影響が示唆された。2.重力クリープによる座屈褶曲の可能性を、簡単なモデルを作り試算した結果、地層の物性によってはこの現象が起こりうること、座屈褶曲の位置は斜面下部の100m程度の間にあることが導かれた。3.両崩壊地の下部斜面に見られる座屈褶曲とそれによる侵食は、年々進行している。座屈褶曲による地形変化を検出するため、両崩壊地で5年にわたりGPS測量を実施した。草嶺では、中部斜面が年5cm程、下部斜面は年に1cm程の水平移動、および年に1-2cm程の隆起が見られ、徐々に不安定化している状況が把握できた。4.応力開放による表層5m程度までの地盤強度の低下を追跡するため、各崩壊地3本の測線で簡易弾性波探査を実施した。この6年間に、1年当たり400-600m/sの割合で弾性波速度が低下している傾向が認められた。5.新潟県中越地震により発生した地すべりについて、とくに旧地すべり跡(地すべり地形)での再滑動に注目して調査を実施した。GISを用いた解析の結果、地すべり地形内で発生した地すべりの面積率は5.26%、非地すべり地形上では0.16%となり、再滑動型の地すべりが面積的には圧倒的に大きい。この結果は、地震時の地すべりの発生が、過去の履歴に強く支配されており、地すべりの発生履歴が無い場所では地震時に地すべりが発生しにくいことを示している。上載荷重除去後の斜面の再不安定化に結び付く現象と考えてよい。本年度は、1999年に台湾の集集地震で発生した2つの大規模崩壊-九〓二と草嶺-を対象に、崩壊後の地形変化とそれによる再不安定化について、(1)上載荷重の急激な除去による応力開放、(2)重力性クリープによる岩盤の緩みと座屈、(3)地下水による塩類風化、に注目して調査・検討した。1.過去150年の崩壊の記録が残っている草嶺山について、地震と崩壊の有無の関係を調べた。その結果、草嶺での推定最大加速度と崩壊発生との間には、明瞭な相関は見られず、誘因である地震動だけで崩壊の発生を説明することができないこと、すなわち素因の影響が示唆された。2.応力開放による地盤隆起と重力性クリープによる座屈褶曲の可能性を、まず一次近似としての簡単なモデルを作り試算してみた。その結果、地層の物性によってはこれらの現象が起こりうること、座屈褶曲の位置は斜面下部の100m程度の間であることが導かれた。3.両崩壊地の下部斜面のごく表層部に、小規模な座屈褶曲が見られた。そこで、より深い層が関与する大規模な地盤隆起と座屈褶曲を検出するため、両崩壊地でのGPS測量の準備を整え、9月に観測を開始した。

今後、1年に12回の観測を継続していく予定である。4.地盤隆起による表層5m程度までの強度変化を追跡するため、各崩壊地に3本の測線を設けて、簡易弾性波探査を開始した。これも年に12回のペースで継続していく。5.九〓二の崩壊面には方解石(炭酸カルシウム)、草嶺の崩壊面には芒硝(硫酸ナトリウム)が析出していた。それらの析出に伴う結晶圧等と斜面の不安定化の関係については検討中である。6.国内における調査対象地として、新潟県中越地震による崩壊地を検討している。雪解けを待って観測に入れるように、事前の現地調査、GPSの準備等を行った。本年度も、1999年に台湾の集集地震で発生した2つの大規模崩壊-九分二と草嶺-を対象に、崩壊後の地形変化とそれによる再不安定化について、(1)上載荷重の急激な除去による応力開放、(2)重力性クリープによる岩盤の緩みと座屈に注目して調査を継続した。1.両崩壊地の下部斜面のごく表層部に見られる小規模な座屈摺曲は、ますます発達している。より深い層が関与する大規模な地盤隆起と座屈褶曲を検出するため、両崩壊地でGPS測量を継続している。今のところ、変動を示唆する兆候は見られない。今後も1年に12回の観測を継続していく。2.地盤隆起による表層5m程度までの地盤強度の変化を追跡するため、各崩壊地に3本の測線を設けて、簡易弾性波探査を実施しているが、今年度も継続して観測を行った。直接観察できる表面の風化が激しいので、内部でも風化が進んでいるものと思われるが、弾性波探査の結果に意味のある変化を見出すためには、さらに観測を継続する必要がある。3.新潟県中越地震により発生した地すべりについて、とくに旧地すべり跡(地すべり地形)での再滑動に注目して調査をした。その結果、地震によって再滑動した地すべりは、特定の地質帯-泥岩の間に砂岩層が夾在している-で多く発生していることがわかった。4. GISを用いて、今回発生した地すべりのうち、どの程度の割合が地すべり地形上で発生しているのか調べた。その結果、地すべり地形上で発生した地すべりの面積率は5.26%、非地すべり地形上では0.16%となり、再滑動型の地すべりが面積的には圧倒的に大きいことが分かった。来年度は、再滑動の原因を、夾在している砂岩層の性質などと絡めて考察したい。本年度も、1999年の台湾・集集地震で発生した2つの大規模崩壊-九〓二と草嶺-を対象に、崩壊後の地形変化とそれによる再不安定化について、(1)上載荷重の急激な除去による応力開放、(2)重力性クリープによる岩盤の緩みと座屈に注目して調査を継続した。1.両崩壊地の下部斜面のごく表層部に見られる小規模な座屈褶曲とそれによる表面侵食は、年々進行している。連続観測ではないため、誤差の処理が問題であるが、来年度で6年間のデータが蓄積されるので、何らかの傾向が掴めるものと期待している。2.地盤隆起による表層5m程度までの地盤強度の劣化を追跡するため、各崩壊地に3本の側線を設けて、簡易弾性波探査を実施しているが、本年度も継続して観測を行った。この5年間に徐々に弾性波速度が低下している傾向が認められるが、来年度の結果と合わせて解析を行い、速度の低下を強度の劣化に結び付けたい。3.新潟県中越地震により発生した崩壊・地すべりについて、GISによる特性解析を継続して実施した。(1)崩壊は3040°の斜面で多発したのに対して、地すべりはより緩傾斜の2030°の斜面で多発した。(2)崩壊は平均的な発生規模が小さいが、発生件数が多いため、芋川流域全体では崩壊・地すべりともに同程度の発生面積率であった(3.9%と2.2%)。
偶数分解能の釣合い型及び部分釣合い型一部実施要因計画の研究

半正値行列の一般次元の一般化逆行列を求めることに関しては、既知(e.g.,Kuwada & Ikeda(1994),Statistical Research Group,Hiroshima University,TR♯94-20)の域を出なかった。単純配列から得られる釣合い型一部実施3^m要因計画については、上記の一般化逆行列と多次元関係の代数を用いて、(i)全ての主効果と1次×1次,1次×2次の2-因子交互作用が推定可能、(ii)全ての主効果と1次×1次の2-因子交互作用が推定可能、(iii)全ての主効果が推定可能、の3種類の分解能IVの計画を得た(Kuwada & Ikeda(1995),同,TR♯95-18)。しかし、2-因子交互作用までの未知の要因効果の個数より少ない処理組合せ数の計画において、上記3種類の計画の例は存在するが数が少なく最適計画を求めるまでには至らなかった。単純配列から得られる釣合い型一部実施2^m要因計画については、3-因子交互作用以上の要因効果は無視可能の下で、三角多次元部分釣合い型アソシエーション代数と一般化逆行列を用いて、2-因子交互作用までの要因効果のある線形結合が、推定可能になるための必要十分条件を具体的に求め、さらに、配列のある指標を与えたときどんな要因効果の線形結合が推定可能になるかも調べた(Kuwada(1995),同、TR♯95-22)。また、資料断面の観測データから元の三次元特性量を復元推定する方法を提案したり、空間の点配置データに対する最大疑似尤度の漸近正規性を調べたり、ランドサットのTM画像を高解像度データの条件付き期待値により熱画像の解像度を上げる手法を提案したり、ラゲ-ル多項式を利用して逆ガウス分布の直交関数系を導いたり、人の大人になった身長あるいは体重と思春期における最大伸び量の時期の関係を明らかにしたり、C^2とC^3上のコンパクト性等の考察を行った。
半導体超薄膜超格子中の電子-2次元フォノン相互作用に関する研究

電子がトンネル効果により半導体超薄膜を通過するとき、その電流成分に微小ではあるがフォノン散乱を介した成分が存在する。したがって、このトンネルコンダクタンスを詳細に検討することにより、トンネル過程における電子-フォノン相互作用について知見を得ることができる。我々は、ホットエレクトロトランジスタの電子エミッタとして応用上非常に重要なGaAs/AlGaAsヘテロ接合トンネルダイオードのトンネルコンダクタンスについて詳細に検討を行った。試料は、分子線エピタキシー法により作製した障壁幅約7nmを有するGaAs/AlGaAs/GaAsヘテロ接合単一障壁トンネルダイオード構造であり、温度4.2Kにおいてトンネル電流の1階微分、および2階微分を測定した(トンネリング・スペクトロスコピー)。その結果、我々は、AlGaAs中のフォノンエネルギーに対応するバイアス電圧近傍で、従来考えられてきたようなフォノンアシステッド効果によるコンダクタンスの増加ではなく、むしろコンダクタンスの減少を観測した。このことは、電子-フォノン相互作用がGaAs電極中で生じていることを示す。さらに、得られたフォノン信号の位置をAlGaAs障壁層中のAlAsモル分率の関数として検討したところ、観測されたフォノンのエネルギーは、AlGaAsバルク中のそれとは一致しなかった。この値を誘電連続体モデルによるフォノンモードの計算値と比較した結果、トンネル中に電子と支配的に相互作用するフォノンモードは、GaAs/AlGaAsヘテロ界面からGaAs電極中に侵入している界面モードフォノンであり、このような半導体ヘテロ接合系特有の現象であることが明らかになった。電子と界面モードフォノンの相互作用を電気伝導特性において観測したのは、世界初である。
雅楽「復元」の諸相~20世紀における「復元」研究と演奏の視座

本研究は、明治時代以来、現代に至る、これまでの雅楽の「復元」研究と「復元」演奏の目的・方法論・実際を整理し、再評価するとともに、現代日本の音楽文化における雅楽の「復元」の可能性と、その歴史的、社会的意義を明らかにするものである。具体的には、1)明治末から第二次大戦までの20世紀前半、2)19451970年代前半、3)1970年代後半1980年代、4)1990年代以降の四つの時期に分けて、それぞれの時代の「復元」研究と演奏の特徴を、資料批判、音楽的解読、鳴り響く音への実現の手法の観点から考察、整理している。国立劇場の雅楽関係の上演プログラム資料を集中的に調査、収集し、公演の内容の変遷とプロデューサーの企画意図を分析した結果(雑誌論文に発表、次ページ「研究成果」欄参照)、国立劇場では1970-90年代にかけて、奈良、平安時代の古い音楽様式や楽器の「復活」だけでなく、復元された正倉院の楽器を用いた、きわめて斬新な現代音楽の生成にも重要な役目を果たして来た実態の詳細が明らかになった。また、本研究では、雅楽「復元」に関する研究論文、演奏会プログラム、CD、DVD等のデータベースを作成するが、本年度は、明治末に発行された雑誌『音楽新報』と、昭和初期に発行された雑誌『雅楽』のデータベースを完成させた。また、雑誌『雅楽』の記事分析から、昭和初期の雅楽の普及活動の実態が明らかになった(雑誌論文に発表、次ページ「研究成果」欄参照)。要約すると、大正末から昭和初期にジャズやハワイアンなどの西洋大衆音楽が流入し、従来の伝統音楽や西洋クラシック音楽に携わる人々に、「正統な音楽」や「高尚な音楽」に関する危機感が醸成されていたこと、また、大正天皇の大喪や昭和天皇の即位大典を契機として、雅楽が世の中にクロースアップされたことなどが重なり、雅楽を一般に普及させる活動がにわかに活発化したと考えられる。本年度は明治末から昭和初期の音楽関係の雑誌のうち、『音楽新潮』の講読、『音楽世界』『音楽界』の講読とデータベース化を進めた。『音楽世界』『音楽界』は膨大な分量のため、データベース化は現在も進行中。また、戦前に着手され、戦後に出版された、山井基清(1885-1970)の『催馬楽訳譜』『風俗訳譜』、林謙三(1899-1976)の『雅楽-古楽譜の復元』『東アジア楽器考』、芝祐泰(1898-1982)の『五線譜による雅楽総譜』などの研究の再評価を行った。分析の結果、何をもって「復元」とするか、つまり「復元」の理念は、明治生まれの研究者、演奏者のそれと、特に、1980年代以降の流れのそれとは、質的にかなり異なることが明らかになった。現在、その結果を執筆中(6月脱稿、2009年3月刊行予定)。一方、2007年12月に上海で行われた国際伝統音楽学会、東アジア研究部会の会議(A Meeting of Study Group for Musics of East Asia, ICTM)に参加し、明治末における雅楽に関連した新しい「日本音楽」に関する発表を行い(次ページ参照)、東アジアにおける伝統音楽の活性化に関すると意見交換を行った。2008年5月には、中国、西洋、日本における雅楽の復元研究に関するシンポジウムと、それに基づく、中国楽器での雅楽の復元演奏が予定されており、参加する予定。初年度に提出した全体の研究計画で、本研究では便宜上、雅楽「復元」の研究史を、1)明治末から20世紀前半、2)1945-1970年代前半、3)1970年代後半1980年代、4)1990年代以降の4つの寺期に区分した。昨年は資料収集と分析により、いわゆる近代にあたる1)2)の時期と、3)4)の時期における「復元」の理念の違いを分析したが(2008年6月脱稿)、本年度はそれと関連して、「復元」の実際の技術的問題(古譜の解釈、演奏の実施など)について、国内外の研究者、実践者の事例をいくつかのレベルに分け、その実態を細かく分析した。具体的には、史料批判、史料の翻刻など書誌的な手続き、記号の解読の際の、方法論上の科学的整合性、抽出された結果の客観性、演奏に付す際の個別の楽器の演奏技法上の解釈、合奏全体としての統合性など、録音の際の条件とマスタリングの問題な、さまざまな記述を設定して、これまでの研究・演奏の実例を分析した。資料批判、解読の学術的妥当性(あるいはその検証性)についてについて、もっとも信頼できるのは、近代以降の第二、第三世代の、福島和夫、蒲生美津子、S.ネルソン、遠藤徹、肇者などの研究である。

しかし、これらの世代の研究は、特に楽譜譜字の解読の点では、記号の分布や数、出現の周期性などの統計的な手法による分析で卓越した視点を示した林謙三の研究に追うところが極めて大きい。ケンブリッジ研究グループのピッケン、マレット、ウォルパート、マーカムらや上海音楽学院の陳応時らの研究も基本的にこの延長線上にある。しかしながら、これらの研究は、音高という側面における構造、あるいは、リズムの側面における構造などを解読することには成功しているものの、実際にそれを音にする時に必要な、演奏習慣等に関する「復元」には至っていない。演奏慣習まで含めた「復元」は、資料の制約から、事実上不可能であるが、実際の音への「復元」を始めから放棄するのではなく、視野に入れて行う学術的「復元」研究が、これからは望まれるてあろう。一方、国立劇場の一連の「復元」演奏は芝祐靖の手によっているが、これは、現代の観客に聞いて魅力的な音楽である必要があるために、古楽譜から得られた旋律の骨格にさまざまな解釈を付け加えている。しかし、よく考察すると、芝の「復元」には、1)現代の唐楽合奏風、(旋法や演奏慣習を現行のまま用いる方法)、2)平安時代の様式(旋法、楽器など、古楽譜、古楽器に基づき「復元」)など、異なる様式の手法を見せている。1)については、奈良、平安当時の「復元」とは言えないが、これらの楽曲が今日まで廃絶せずに伝わっていたら、このようになってい以上の今年度の作業に、過去二年の作業、および、関連する演奏会のプログラム、戦前の雅楽研究に関する雑誌記事のデータベースを加。
有機非線形光学材料による光波マニピュレーション

来るべき高度情報化社会においては、大容量情報の記録および迅速な情報の伝達・処理のみならず、精緻な情報の提供が要求される。種々の特性の制御性に優れるレーザー光は、これらの情報処理に対処し得る可能性を有しているため、次世代情報化社会は光の時代と言われている。光波を自在に制御する上で欠かせない効果が、入射光電場の2乗や3乗に比例して物質内に誘起された電気分極から生じる非線形光学効果である。本研究では、当該分野において、材料開発および素子、システム開発を世界的視野を持って先導してきた研究者を糾合し、「有機非線形光学材料による光波マニピュレーション」と名付けたテーマを重点領域研究として推進する上で必要な方策を検討した。研究を円滑に行っていくために、(a)波長、(b)振幅および位相、(c)波面の3グループに研究者を振り分けた。また各グループに材料の設計、合成を担当する研究者と素子の設計・試作開発担当者が必ず入るようにし、材料の合成、評価、素子化が連携して行えるような組織にした。特に有望な材料が現れた場合にはグループの枠組みを越えて材料の提供を行うことにした。今年度は農工大グループの合成した主鎖型高分子を重点的に研究を行い、高分子材料では初めてバルク位相整合の達成が確認された。また、この材料はβ分散が小さいために経時安定性に優れていることを見いだした。
同種造血幹細胞移植成績向上を目指したKIRハプロタイプ解析手法の確立

NK細胞に発現し、HLAを認識する受容体であるKIRは個人ごとに各ハプロタイプのもつ活性型と抑制型のKIRの遺伝子数は異なる。本研究は同種造血幹細胞移植成績向上を目指し、次世代シーケンサーによる網羅的なHLAならびにKIR領域のリシーケンス法を確立することを目的とした。34のHLA遺伝子、17のKIR遺伝子の全長をカバーするオリゴプローブをカスタムデザインし、シーケンスキャプチャー法による網羅的な解析手法を確立した。また、データ解析手法として、データベースに基づくタイピング、コピー数多型および構造多型検出によるハプロタイプ構造解析、網羅的一塩基置換および挿入欠失検出、の3つ解析法を確立した。近年、組織適合性抗原HLA型に加え、キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIR)型を適合させることが移植の成功の鍵であることが明らかとなっている。ところが、KIR領域のゲノム配列決定やそれに基づく多型解析法の開発のニーズは高いにも拘わらず、現在のところ全く報告がないのが現状である。本研究では、"クリニカルシーケンス"の実用例の一つとして、次世代シーケンサー(NGS)によるKIRハプロタイプのタイピング手法の確立することにより同種造血幹細胞移植(HSCT)の成績の向上を目指す。さらに、この手法を基盤にしたKIRハプロタイプの集団遺伝学的解析、霊長類KIR領域の比較ゲノム解析ならびにKIRと関連分子の相互作用の機能解析から免疫の進化を含めたKIR関連免疫システムの理解を目的とする。本研究課題は、NGSを用いたKIRハプロタイプのタイピング手法の確立を一つの基盤とする。手法開発はNGSライブラリ調整法、解析アルゴリズム開発、タイピング結果の精度確認の3段階で進め、特にNGSライブラリ調整法と解析アルゴリズムは相互に最適化しながら進める。迅速で安定した手法確立後は、複数の課題に対してサンプルの解析を進めるが、1. NGSを用いたKIRハプロタイプのタイピング手法の確立、2.臨床応用を目指したKIR型およびHLA型と同種HSCT成績との関連解析、3. KIRハプロタイプ頻度の集団遺伝学的解析、4.霊長類KIRハプロタイプの比較ゲノム解析による免疫システム進化の解明、の4つのテーマを軸に進める。これまでの研究実績として、NGSを用い新規アレルの遺伝子配列も検出可能な短時間かつ低コストなKIRハプロタイプのシーケンス手法を確立した。本法は簡便かつハイスループットな手法開発を実現しており、96ウェルプレートにて磁気ビーズによりモル濃度を均一化することが可能である。本研究では、同種造血幹細胞移植(HSCT)の成績の向上を目指し、次世代シーケンサー(NGS)によるKIRハプロタイプのタイピング手法の確立すること、この手法を基盤にしたKIRハプロタイプの集団遺伝学的解析、霊長類KIR領域の比較ゲノム解析ならびにKIRと関連分子の相互作用の機能解析から免疫の進化を含めたKIR関連免疫システムの理解を目的とした。本研究課題は、NGSを用いたKIRハプロタイプのタイピング手法の確立を一つの基盤としている。手法開発はNGSライブラリ調整法、解析アルゴリズム開発、タイピング結果の精度確認の3段階で進め、特にNGSライブラリ調整法と解析アルゴリズムは相互に最適化しながら進めている。これまでの研究実績として、遺伝子数の多様性を含むKIRハプロタイプの解析法を確立した。現在、同種造血幹細胞移植成績向上を目指し、実際に移植に用いられた臍帯血バンクの移植ペア800症例でのKIRおよびHLA領域のリシーケンスを進めており、臍帯血同種HSCTにおけるドナーとレシピエント間のKIRと移植成績の関連性を明らかにすることができれば、HLAに加えてKIRをタイピングする意義を提案でき、すみやかに同種HSCTへの応用、移植成績の向上が期待でき、臨床ならびに医学研究において大きな波及効果がある。これまでに新規アレルも検出可能で簡便かつ低コストなKIRハプロタイプの解析法を確立した。この手法を実際に移植に用いられた臍帯血バンクの移植ペアの解析に適用しており、本研究課題名でもある同種造血幹細胞移植成績向上を目指したKIRハプロタイプ解析手法の確立を実現しうる進捗状況である。また、得られたデータ解析手法として、1) IMGT/HLAデータベースに基づくHLAタイピング、2)コピー数多型および構造多型検出によるHLAハプロタイプ構造解析、3)網羅的一塩基置換(SNV)および挿入欠失(Indel)検出、の異なる3種類の手法による解析法を確立した。さい帯血移植ペア882検体のシーケンス解析の結果、全ての検体において97.2%以上のシーケンスリードがヒトゲノム標準配列にアライメントされ、その平均リードdepthは84.5x、平均して94.5%の領域が少なくとも10リード以上でカバーされていた。HLA領域における検出された1検体あたりの平均SNVならびにIndel数は4720.6ならびに261.2ヶ所であった。

全検体では17,575のSNVと1,322のIndelが認められ、これらのSNVの81.7%、Indelの89.6%は遺伝子領域、さらにこのうちのそれぞれ10.2%および3.4%がエクソン領域の多型・変異であり、SNVの69.9%がアミノ酸の違いを伴うミスセンスおよびナンセンス変異であった。本シーケンスから得られた多くの多型変異のうち、多数のアミノ酸置換を伴うSNVが認められたが、これらのアミノ酸置換のうち、184ヶ所はdbSNPデータベースに登録の無い、新規のSNVであった。これら新規のSNVも含め、同種造血幹細胞移植成績との関連を精査した。NK細胞に発現し、HLAを認識する受容体であるKIRは個人ごとに各ハプロタイプのもつ活性型と抑制型のKIRの遺伝子数は異なる。本研究は同種造血幹細胞移植成績向上を目指し、次世代シーケンサーによる網羅的なHLAならびにKIR領域のリシーケンス法を確立することを目的とした。34のHLA遺伝子、17のKIR遺伝子の全長をカバーするオリゴプローブをカスタムデザインし、シーケンスキャプチャー法による網羅的な解析手法を確立した。また、データ解析手法として、データベースに基づくタイピング、コピー数多型および構造多型検出によるハプロタイプ構造解析、網羅的一塩基置換および挿入欠失検出、の3つ解析法を確立した。これまでに新規アレルの遺伝子配列も検出可能な短時間かつ低コストなKIRハプロタイプのシーケンス手法を確立した。基盤となる技術が確立されたことから、同種造血幹細胞移植成績に注目した研究デザインを速やかに進めることが可能である。今後は得られたシーケンスデータの解析が大きな課題となる。KIRは15遺伝子と2偽遺伝子でコードされ、これら重複した遺伝子の有無を含む多型がハプロタイプを形成している複雑な構造をとるため、解析手法も複雑となる。一連の解析を誰でも使用可能なものとして完成させるにはパイプラインとして確立する必要がある。本手法により臨床応用、集団遺伝学、進化医学の各解析を行う事でKIR関連免疫システムの総合的な理解を目指す。ゲノム情報学今後の研究推進方策として、実際に移植に用いられた臍帯血バンクの移植ペア症例の解析を進める。本研究課題が対象とするKIR領域は医学的に重要な領域の一つであり、急性骨髄性白血病(AML)に対する治療のうち同種HSCTの成否と関連することが報告されている。同種HSCTで適合性を決定するも最も重要な遺伝子としてはHLAが知られている。すなわち、同種HSCTや臓器移植では、自分のHLAのタイプに合わないものはすべて非自己と認識して攻撃を始めてしまうため、HLAの適合性が重要であり、移植においてHLA型を適合させることが必須である。近年HLA型に加えKIR型を適合させることが移植の成功の鍵であることが明らかとなっている。同種HSCTはNK細胞の反応性に対する感受性が高く、ドナー由来の活性化KIR遺伝子はAMLに対する同種HSCTでの再発を予防や死亡率の低下と関連する。
"DNAドット"を活用した高感度ラベル化法の開発

本研究ではDNA中に蛍光色素を導入することにより高輝度蛍光ラベル化剤の開発を目指した。従来の蛍光色素による核酸ラベリングにおいては電子移動による消光が大きな問題であった。そこで、本研究では電子移動を遮蔽するシクロヘキサン誘導体による人工塩基対を蛍光色素-核酸塩基間に導入することにより、蛍光色素の高輝度化を目指した。その結果、ピレンやペリレンジイミドといった蛍光色素の量子収率を飛躍的に向上させることに成功した。本研究では電子移動を抑制するインスレーター分子を介して多数の蛍光色素をDNAに導入することにより高輝度なラベル化剤(DNAドット)を開発することを目的としている。平成22年度はインスレーター分子の合成及びその物性評価を行った。インスレーター分子としてisopropylcyclohexaneを二重鎖の対応する位置に導入したところ、二重鎖が大幅に安定化することが分かった。すなわち、インスレーターが疎水性相互作用により二重鎖を安定化する"人工塩基対"として機能することを見出した。また、NMRによる構造解析の結果、インスレーター分子は非平面構造を持つにもかかわらず、二重鎖の内部に位置することが明らかとなった。このインスレーター塩基対を蛍光色素(ピレン)-核酸塩基間に導入したところ、ピレンの量子収率が数百倍増大することを見出した。更に、ペリレンジイミド-核酸塩基間にインスレーター塩基対を導入したところ、量子収率を数千倍向上させることに成功した。一方、平面構造を持つbipheny1を導入したところ、量子収率の増大は見られなかったことから、インスレーターは非平面構造を持つ必要があること分かった。このように、インスレーター塩基対は効率的に電子移動を抑制し、核酸塩基からの消光を抑制できることを明らかにした。平成23年度はインスレーターを用いた色素-色素間の電子移動の抑制を試みる。また、分子認識能を有するインスレーター塩基対の合成も行う予定である。本年度では、前年度開発したインスレーター(イソプロピルシクロヘキサン)を用いて、様々な蛍光性DNAプローブの高輝度化を目指した。まず、環境応答性色素であるナイルレッドをDNAに導入し、色素-核酸塩基間にインスレーターを導入することによって、ナイルレッドの高輝度化を図った。その結果、インスレーターを導入せずナイルレッドのみを導入した配列では、弱い蛍光しか観察されなかった。それに対し、インスレーターを核酸塩基と色素との間に導入したところ、ナイルレッドの発光が12倍増大した。また、その際ナイルレッドの発光波長は水中でのモノマーの値と比較してほとんど変化し-なかったことから、疎水的なインスレーターを導入しているにもかかわらず、色素周囲の環境は親水的であることが分かった。以上のことから、観察されたインスレーター導入による蛍光色素の高輝度化は、疎水的環境が原因ではなく、核酸塩基との電子移動を抑制することによるものであることが明らかとなった。更に、より汎用性の高い色素であるFITCについてもインスレーター導入による高輝度化について検討した。FITCは核酸のラベル化において非常によく用いられているが、核酸塩基(特にグアニン)との電子移動によって消光することが知られている。そこで、FITCを末端た導入した配列についてインスレーターを導入した効果を調べた。その結果、FITC-核酸塩基間にインスレーターを二分子導入することによってFITCの蛍光強度を3倍以上増大させることに成功した。このようにインスレーターに-よる高輝度化はFITCのような汎用性の高い蛍光色素であっても有効であることを明らかにした。