hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
理数系学科にきわめて優れている生徒の入学者選抜方法の調査研究-終戦前後に実施された「特別科学教育」に学ぶ-

(2)英才教育関連の歴史を調べると、英才教育の必要性の声が、戦後何度か上がっていることがわかった。特別科学教育の究明がその選抜方法、教育方法をめぐる今日的課題にも十分な参考となるとの確信を得た。1.研究集会の開催:平成5年10月9日及び平成6年2月5日の2回全体集会を開催,研究経過報告及び今後の研究計画について討議した。集会とは別に各研究分担者とは逐次連絡を図った。2.資料収集とその整理:前年度に引き続き,新聞報道,雑誌記事,書籍,研究報告等において特別科学教育をあつかっている資料の収集に努め,実施当時の生資料も一部入手出来た(前年度のものと合わせて主要なものを研究成果報告書に記載)。この結果,特別科学教育の実態が一層明確になった。3.特別科学教育経験者の名簿作り:中学校生徒(当時)については,現住所の確認作業を進めた。国民学校児童(当時)については,なお調査が必要である(とくに広島高師及び京都大学関係)。4.金沢高師については,数人の経験者からの面接聴き取りがなされた(研究成果報告書に記載)。5.神戸一中における特別科学教育実施の概要が明らかになった(研究成果報告書に記載)。6.教育担当者からの聴き取り:広島高師の高田平八郎氏からの聴取が実現した(研究成果報告書に記載)。7.広島高師科学組2期生の座談会を行った(内容要約等を研究成果報告書に記載)。8.東北帝大及び宮城師範における特別科学教育は,調査の結果,実施されなかったことがほぼ確定した。9アンケート調査の延期:特別科学教育経験者へのアンケート調査(郵送)は,個人の秘密に係るものであること等を鑑み,慎重を期して本年度は行わないこととした。調査票の練り直しをして,平成6年度一般研究(A)「共通第1次学力試験高得点層の分析を通してみた人材の評価と育成条件」(研究代表者・坂元昂大学入試センター副所長:本研究代表者は研究分担者の一人)において行う予定。
次世代シークエンサーによる剥離上皮膜を有する要介護高齢者の口腔と咽頭の細菌叢解析

口腔環境毎の口腔と咽頭の細菌叢の全容解明2018年度は、経口摂取者(経口群)が10名、経管栄養者(経管群)12名について調査を実施した。口蓋、舌背、咽頭後壁の細菌叢を門、属、種レベルで検索した。経管群の口蓋では好気性菌が多く検出され、咽頭では嫌気性菌が少なかった。経管群は開口状態が多いことが影響していると考えられた。経口群の舌では嫌気性菌が多く検出され、舌苔が影響していると考えられた。Neisseria flavescensが経管群と経口群の口蓋・舌・咽頭において上位3位以内の検出率であった。Streptococcus agalactiae (通性嫌気性菌)は経管栄養群のみで検出された。Rothia mucilaginosaは経管群に多く検出されたが、日和見感染菌のため、体力低下・栄養低下により肺炎などを発症するリスクが高いことが示唆された。また経管群において剥離上皮膜が形成された者はされなかった者と比較してStreptococcus agalactiaeとNeisseria flavescensは有意に検出率が高かった。Streptococcus agalactiaeは、口腔および上気道の常在菌であり、細菌性敗血症、髄膜炎、感染性心内膜炎の発症の報告がある。Neisseria flavescensは、口腔、膣および腸に存在する細菌であり、細菌性敗血症、髄膜炎、感染性心内膜炎の報告がある。つまり、経管群はStreptococcus agalactiaeとNeisseria flavescensによる感染リスクを有することが示唆された。- Analysis by Next Generation Sequence &#8211;」のタイトルで報告した。2019年度は、調査対象者数を増やしたうえで「2.各口腔内環境の細菌叢と比率から感染リスクを評価」と「3.口腔と咽頭の細菌叢と既存疾患(誤嚥性肺炎の既往、呼吸器疾患の有無、在宅酸素療法)との関連」についても分析を進める。また「4.粘膜ケア(口腔粘膜の清拭と保湿)による口腔の剥離上皮膜形成者と咽頭付着物のある者を病理検査にて上皮成分を確認し、口腔と咽頭の細菌叢の変化を明らかにする。」については、2018年度の12例と今年の調査対象者をあわせて次世代シーケンサーにて解析を行い、結果を出して行く予定である。現在は、調査対象者数が少ないのが問題点である。県内では、調査に協力して頂ける施設がないので、3年前の調査協力をして頂いた施設を頼り、よつ葉の里とちむわざてぃーち、アワセ敬老館の3つの老人施設で協力してくださることになった。施設関係者とご家族へ説明し、同意書を頂くことになっている。1週間の調査で粘膜ケアの3時間後、6時間後、12時間後、24時間後、48時間後の細菌叢の検索のために検体採取を行う予定である。それによって粘膜ケアのタイミング(時間)を明らかにすることができると考えている。そして粘膜ケア(清拭と保湿)を継続し、2日間後の口腔の剥離上皮膜と咽頭の付着物の形成の有無を評価するとともに口腔と咽頭の細菌叢を次世代シーケンサーにて解明する。つまり粘膜ケアによる口腔と咽頭の細菌叢と付着物に与える影響を明らかにできる。剥離上皮膜の病理検査は、共同研究者の長谷川が担当し、細菌叢の分析結果の検討は吉田が担当する。それらの総合的分析結果と考察は、柿木と岡田らと検討する予定である。そのうえで「経管栄養者の舌背、口蓋、咽頭の細菌叢」と「剥離上皮膜の有無と細菌叢」については、これから調査する調査対象者の結果を入れて、分析し、論文執筆に取りかかる予定である。

つまり、経管群はStreptococcus agalactiaeとNeisseria flavescensによる感染リスクを有することが示唆された。- Analysis by Next Generation Sequence &#8211;」のタイトルで報告した。2019年度は、調査対象者数を増やしたうえで「2.各口腔内環境の細菌叢と比率から感染リスクを評価」と「3.口腔と咽頭の細菌叢と既存疾患(誤嚥性肺炎の既往、呼吸器疾患の有無、在宅酸素療法)との関連」についても分析を進める。また「4.粘膜ケア(口腔粘膜の清拭と保湿)による口腔の剥離上皮膜形成者と咽頭付着物のある者を病理検査にて上皮成分を確認し、口腔と咽頭の細菌叢の変化を明らかにする。」については、2018年度の12例と今年の調査対象者をあわせて次世代シーケンサーにて解析を行い、結果を出して行く予定である。現在は、調査対象者数が少ないのが問題点である。県内では、調査に協力して頂ける施設がないので、3年前の調査協力をして頂いた施設を頼り、よつ葉の里とちむわざてぃーち、アワセ敬老館の3つの老人施設で協力してくださることになった。施設関係者とご家族へ説明し、同意書を頂くことになっている。1週間の調査で粘膜ケアの3時間後、6時間後、12時間後、24時間後、48時間後の細菌叢の検索のために検体採取を行う予定である。それによって粘膜ケアのタイミング(時間)を明らかにすることができると考えている。そして粘膜ケア(清拭と保湿)を継続し、2日間後の口腔の剥離上皮膜と咽頭の付着物の形成の有無を評価するとともに口腔と咽頭の細菌叢を次世代シーケンサーにて解明する。つまり粘膜ケアによる口腔と咽頭の細菌叢と付着物に与える影響を明らかにできる。剥離上皮膜の病理検査は、共同研究者の長谷川が担当し、細菌叢の分析結果の検討は吉田が担当する。それらの総合的分析結果と考察は、柿木と岡田らと検討する予定である。そのうえで「経管栄養者の舌背、口蓋、咽頭の細菌叢」と「剥離上皮膜の有無と細菌叢」については、これから調査する調査対象者の結果を入れて、分析し、論文執筆に取りかかる予定である。分担研究者の岡田との予定した共同発表が翌年度となったため、次年度使用額が生じた。
ターナー症候群とその類縁疾患の表現型に対する染色体モザイクとX染色体不活化の影響の研究

45,X/46,X,r(X)ないし45,X/46,X,mar(X)のターナー症候群患者のうち軽度-中等度の発達遅延を伴うがその他の多発奇形を伴わない症例についてring(X)/mar(X)染色体の構造、X染色体不活化の有無、及び親由来を染色体高精度分染法、FISH法、RT-PCR法、PCRによる高度多型マーカーの解析、アンドロゲンレセプターアッセイなどを用いて検討した。その結果、これらのring(X)/mar(X)は従来の報告と異なりX染色体不活化中心(XIST)を保持している例もいない例もあり、またこれらの染色体からのXISTの転写がみられる例やみられない例があるにもかかわらずアンドロゲンレセプターアッセイ上はいずれもX染色体不活化を受けていないことが判明した。これらの結果は発達遅延の発症機序としてのX染色体不活化不全を裏付けるものであったが、その分子的背景は様々であることが明らかになった。臨床的に軽度の発達遅延を伴うのみのターナー症候群でもこのような機序による発達遅延をきたしている可能性を考える必要があることが明らかになった。これらの症例のうち一例は加齢に伴ってmar(X)が減少してきており、成人では一見45,Xにみえても同様の機序で発症し、低身長、発達遅延などを伴う"masked"mosaic Turnerが存在する可能性も考えられた。引き続いて、同様のアッセイを発達遅延を伴わない45,X/46,X,r(X)ないし45,X/46,X,mar(X)のターナー症候群患者についても施行したところ、発達遅延を伴わない症例ではring(X)/mar(X)のX染色体不活化不全は認められなかった。ターナー症候群患者のうち、45,X/46,X,r(X)のモザイク核型を示す患者は従来より通常のターナー症候群とちがって発達遅延や重度の多発奇形を示すことが示唆されている。今回私達は、45,X/46,X,r(X)ないし45,X/46,Xmar(X)のターナー症候群患者のうち軽度-中等度の発達遅延を伴うがその他の多発奇形を伴わない症例についてring(X)/mar(X)染色体の構造、X染色体不活化の有無、及び親由来を染色体高精度分染法、FISH法、RT-PCR法、PCRによる高度多型マーカーの解析、アンドロゲンレセプターアッセイなどを用いて検討した。その結果、これらのring(X)/mar(X)は従来の報告と異なりX染色体不活化中心(XIST)を保持している例があり、またこれらの染色体からのXISTの転写がみられる例やみられない例があるにもかかわらずアンドロゲンレセプターアッセイ上はいずれのX染色体不活化を受けていないことが判明した。また、これらの小X染色体は検討した2例の内のいずれもが父親ないし母親からの片親性ダイソミ-によって発生していることが明らかになりX染色体不活化不全との関わりが示唆された。臨床的には軽度の発達遅延を伴うのみのターナー症候群でもこのような機序による発達遅延をきたしている可能性を考える必要があることが明らかになった。また、こららの症例のうち一例は加齢に伴ってmar(X)が減少してきており、成人では一見46,XXにみえても同様の機序で発症し、低身長、発達遅延などを伴う"masked"mosaic Turnerが存在する可能性も考えられた。

45,X/46,X,r(X)ないし45,X/46,X,mar(X)のターナー症候群患者のうち軽度-中等度の発達遅延を伴うがその他の多発奇形を伴わない症例についてring(X)/mar(X)染色体の構造、X染色体不活化の有無、及び親由来を染色体高精度分染法、FISH法、RT-PCR法、PCRによる高度多型マーカーの解析、アンドロゲンレセプターアツセイなどを用いて検討した。その結果、これらのring(X)/mar(X)は従来の報告と異なりX染色体不活化中心(XIST)を保持している例もいない例もあり、またこれらの染色体からのXISTの転写がみられる例やみられない例があるにもかかわらずアンドロゲンレセプターアッセイ上はいずれもX染色体不活化を受けていないことが判明した。これらの結果は発達遅延の発症機序としてのX染色体不活化不全を裏付けるものであったが、その分子的背景は様々であることが明らかになった。臨床的に軽度の発達遅延を伴うのみのターナー症候群でもこのような機序による発達遅延をきたしている可能性を考える必要があることが明らかになった。これらの症例のうち一例は加齢に伴ってmar(X)が減少してきており、成人では一見45,Xにみえても同様の機序で発症し、低身長、発達遅延などを伴う"masked"mosaic Turnerが存在する可能性も考えられた。引き続いて、同様のアッセイを発達遅延を伴わない45,X/46,X,r(X)ないし45,X/46,X,mar(X)のターナー症候群患者についても施行したところ、発達遅延を伴わない症例ではring(X)/mar(X)のX染色体不活化不全は認められなかった。
栄養維持に関連した腸内細菌叢形成におけるピロリ菌感染の意義の検討

低栄養状態は高齢者、悪性疾患、神経性無食欲症例などの予後規定因子である。近年、摂食ペプチドホルモンのグレリンやレプチンが種々の疾患の低栄養状態に関与することが知られているが、グレリンの発現量はH. pylori(HP)感染や胃粘膜萎縮などの胃内環境により規定され、除菌治療介入でグレリン値や栄養指標が改善することから、HP感染が栄養環境の調整役として新たなターゲットとなる可能性が示されている。また、腸内細菌叢の乱れが循環代謝疾患の発症リスクを増し、同時に脳腸相関にも関連して栄養環境にも影響するため、除菌治療後の栄養改善はグレリンの増加作用に加え、脳腸相関の活性化、腸内細菌叢変化との相加相乗作用によると考えられる。本研究は、栄養指標に対する腸内細菌叢とHP感染やその病原因子、グレリン発現量との関係性を明確にし、除菌治療による腸内細菌叢変化に着目した栄養環境や疾患の予後改善効果を動物モデルと臨床試験で証明することを目的とした。HP感染に関連した栄養過多/栄養障害症例の腸内細菌叢プロファイルの評価を行うことを目的に、栄養過多症例、栄養障害症例、健常者の登録を行うべく、滋賀医科大学の倫理委員会で研究計画の承認を得、現在透析症例を対象に患者登録を開始している。現在検体を集積しているところであり、集積後には解析、HP除菌後の経過観察などを行なっていく予定である。研究実績の概要に記載したごとく、HP感染に関連した栄養過多/栄養障害症例の腸内細菌叢プロファイルの評価を行うために研究計画を滋賀医科大学の倫理委員会で研究計画の承認を得、現在透析症例を対象に患者登録を開始している。糞便検体は16SrRNA次世代シーケンス法で腸内細菌叢プロファイル同定し、血清中のグレリン/レプチン濃度と各種栄養関連指標との相関性を検討していく予定である。また、H. pylori陽性症例に対しては除菌治療介入を行うことで、栄養関連指標への影響も検討する予定である、。上記のごとく臨床研究は既に倫理委員会の承認が得られており、症例の集積を開始している。今後は研究協力施設との協力体制を強化し、早急に解説に移ることができるように研究体制を調整したい。研究計画を立て際には1年時にも実際の検体の測定費用を計上していたが、集積後のまとめて測定するように計画を変更したために次年度使用額が計上される形となった。16SrRNA次世代シーケンス法での腸内フローラの測定費用やグレリン/レプチン濃度測定費用として次年度に使用する予定である。
Importin βファミリー分子が創りだす細胞内分子流通システムとその機能解析

Importinβファミリー運搬体分子が創りだす核-細胞質問分子流通システムは、機能分子を時空間的に制御し、遺伝子機能発現の根幹をなす制御機構である。本研究は、細胞の機能変化や維持における核-細胞質間分子流通システムの役割を明らかにすることが目的である。本年度は、分子シャペロンHsc70/Hsp70をモデル分子として、熱ショック時における核タンパク質輸送機構の変化と機能解析を行った。熱ショック時には、正常時と異なり、Importin βファミリー分子依存的輸送経路の効率が低下することが知られている。しかし、分子シャペロンHsc70/Hsp70などは、熱ショックに応答して、速やかに核内に移行する。このHsc70/Hsp70の核内移行の分子機構の詳細は不明であった。セミインタクト細胞と熱ショック処理後の細胞からの抽出液を用いて、熱ショック応答性核内移行の解析系を独自に構築した。この系を利用し、細胞抽出液を生化学的に分離精製することで、Hsc70核内移行に必須な分子の同定に成功した。この分子は、進化的に高度に保存されており、熱ショックに応答して発現量が上昇することが判った。この分子は、ATP依存的にHsc70/Hsp70と特異的に結合し、さらに重要なことに、運搬体分子が共通にもつ核膜孔通過活性を有していた。これらの活性は、この分子が熱ショック時のHsc70/Hsp70の核内移行を担う新規運搬体分子であることを示している。ストレス応答時には、転写、翻訳など様々な生命活動に防御機構が働き、細胞はその恒常性を維持する。核-細胞質問分子流通においても、正常時とは異なる輸送経路が活性化し、その分子基盤が本研究によって初めて明らかとなった。本研究の成果は、分子シャペロンによる転写制御など、まだ十分には解析されていない核内における分子機能解析にも重要な視点を与えるものと予想される。Importinβファミリー運搬体分子が創りだす核-細胞質問分子流通システムの解析を行っている。本年度は、定量的プロテオーム解析による輸送基質同定のための基礎実験と、熱ショック時における輸送システム変化を分子シャペロンHsc70に焦点をあてて解析した。1)新しい輸送基質同定システムの構築In vitro輸送系で、Importinβファミリー運搬体が担う特定の輸送経路のみを再構築後、核内存在量が変化したタンパク質を定量的質量分析により輸送基質候補として同定する。本年度は、核内移行の反応条件や反応後の核からの抽出条件等の検討を進めた。2) Hsc70運搬体分子の同定と輸送経路解析熱ショック時には、通常の塩基性核局在化シグナル依存的な核内移行は強く阻害されるが、分子シヤペロンHsc70などは速やかに細胞質から核内に移行する。熱ショック処理したHeLa細胞からの抽出液をin vitro輸送系に用いることで、熱ショック応答時のHsc70核内移行を再構築することが出来る。そこで、熱ショック処理した細胞抽出液から、Hsc70核内移行を促進する活性の分離精製を進めた。Hsc70核内移行を促進する活性は、Importinβファミリー分子が濃縮された分画には認められず、Hsc70核内移行活性と強い相関が見られる新たなタンパク質の存在を明らかにした。LC-MS/MSにより、この分子は、進化的に高度に保存されているが、機能未知であることが判った。リコンビナントタンパク質を用いた解析から、この分子は、Hsc70/Hsp70と効率よく結合し、Hsc70の核内移行を促進する活性をもつことを確認した。
非線形・非平衡系におけるビリヤード問題の発展～対称性と退化を伴う分岐～

有界領域に閉じ込められた自己駆動粒子の描く軌道の理解を目的とする.このような運動は平面上の反応拡散系における進行スポット解の運動が典型であるが,いわゆる散逸ソリトン(dissipative soliton)と呼ばれる,幅広い系で現れる動的な空間局在構造で観察されており,ある種の普遍性の存在が期待される.最終年度は偏微分方程式モデル,常微分方程式モデル,離散力学系モデルを相補的に用いた理解の深化のため,それぞれの階層のモデルで解析を行った.多角形領域では常微分方程式モデルの導出に理論的な課題があるため,まず有限要素法を用いて偏微分方程式モデルの運動を可視化した.これにより,長方形に限らず様々な領域形状でのシミュレーションが可能となった.また,準周期トーラスの数値的追跡手法をある種の空間一次元非線形偏微分方程式のスペクトル法による離散化方程式に適用した.しかし,平面上の自己駆動粒子の漸近挙動を議論するには相空間構造を保存するようなスキームが必要であり,この点で未だ課題が残っている.数値分岐解析によって常微分方程式モデルと離散力学系モデルの比較検討を行った.常微分方程式モデルでは領域サイズは有限であるが,離散力学系モデルは領域サイズ無限大の極限操作として考える.そのため,前者に現れる軌道全てが後者で実現されるとは限らないことがわかった.特に,鋭角な領域境界へ向かって入射するとき,常微分方程式モデルでは必ず反射が生じて境界から離れていく方向へ転じるはずであるが,離散モデルにおいては鋭角の角度と反射規則によってはコーナーから決して脱出できなくなることがありうる.これは離散モデルが極限操作によるものであることからの帰結だと考えられる.粒子と領域のサイズ比によっては,ある種の情報の閉じ込めが可能だと示唆される.有界領域に閉じ込められた自己駆動粒子の運動を,運動が生じる分岐点近傍での分岐の標準形に対する分岐解析を通じて理解することを目的とする.このような運動は,典型的には平面上の反応拡散方程式系の進行スポット解に見られる一方,流体力学や非線形光学分野においても近年報告されてきており,本研究を通じて普遍的な数学的構造を見いだしたい.平成28年度は多角形領域における非平衡ビリヤード球の運動の研究を行った.矩形領域において運動の漸近速度やアスペクト比をパラメータとして変動させると,アトラクタが周期軌道・非周期軌道へと間欠的に変化する分岐現象が長辺方向への振動解のトーラス分岐に伴うアーノルドの舌と位相ロッキング現象に起因することを突き止め,Physica D誌に発表した.また,非平衡ビリヤード球の境界との相互作用項に含まれるパラメータを変動させることによって,正方形領域での運動で準周期的軌道と周期軌道が同一パラメータで共存しうることを見いだした.また,三角形領域における運動方程式の研究を行った.この場合は矩形領域よりも解構造が複雑であり,複数のアトラクタ・リペラが同一パラメータで多数共存するようである.その理解には力学系全構造解析手法を精密に適用する必要があり,その全容の解明には至っていない.五角形以上の場合,内角が鈍角となる.この場合,領域の境界と対称な位置に仮想粒子を置くという手法による常微分方程式モデルの構築の妥当性に疑問が残る.そこで,まずは離散力学系モデルによる考察を試みた.そのために,正方形領域と円板領域における離散力学系モデルの漸近挙動について理論的に考察した.特に,矩形領域における常微分方程式モデルと離散力学系モデルの比較を行った.その考察については,平成29年度に継続する.当初計画では多角形領域における分岐解析を行う予定であったが,モデル方程式の導出に困難があった.しかしながら,三角形・四角形領域における解析や離散力学系モデルの解析を通じた進展があったため,深刻な遅れではなく,やや遅れていると言える.有界領域に閉じ込められた自己駆動粒子(非平衡ビリヤード球)の運動を理解することを目的とする.このような運動は,典型的には平面上の反応拡散方程式系の進行スポット解に見られる一方,流体力学や非線形光学分野においても近年報告されてきており,本研究を通じて普遍的な数学的構造を見いだしたい.平成29年度は円板領域における運動の理解を目標とした.このために微分方程式モデルと離散力学系モデルを相補的に用いた.円板領域における運動のモデルとして群論的分岐理論の観点を踏まえてO(2)の対称性をもつ微分方程式モデルの解析を行い,そのダイナミクスのパラメータに対する依存性を研究した.また,円板領域における離散力学系モデルを考察した.離散モデルの場合,反射を繰り返すたびに軌道は必ず領域境界に漸近していくことがわかった.また,正N角形領域における離散力学系モデルに対する数値計算による研究を行った.Nが大きいほど円板に近づくため,上述の通り境界に沿っていくのだが,Nがかなり大きい場合でも複数のアトラクタを発見した.一方で,常微分方程式モデルの場合はパラメータに依存して異なる状況が現れうる.すなわち,必ず境界に沿うとは限らず,パラメータによっては領域中央を通る軌道もアトラクタになりうる.このように連続と離散というモデルの階層の違いに応じて異なる挙動の例を他にもいくつか発見した.例えば,矩形領域において離散モデルを考えるとき,領域の縦横比を変えていくと長方形状の周期軌道が存在できる限界の縦横比が同定できるが,常微分方程式モデルではこれに対応する軌道以外にも,周期軌道がある.懸念していた通り,モデル間で類似する点と相異なる点が現れるため,今後の研究では常微分方程式モデルと離散モデルとの関係を注意深く考慮する必要性があると考える.平成29年度は円板領域における挙動を連続モデルと離散モデルの両面から明らかにすることができた.

そのため,おおむね順調に進行していると言える.有界領域に閉じ込められた自己駆動粒子の描く軌道の理解を目的とする.このような運動は平面上の反応拡散系における進行スポット解の運動が典型であるが,いわゆる散逸ソリトン(dissipative soliton)と呼ばれる,幅広い系で現れる動的な空間局在構造で観察されており,ある種の普遍性の存在が期待される.最終年度は偏微分方程式モデル,常微分方程式モデル,離散力学系モデルを相補的に用いた理解の深化のため,それぞれの階層のモデルで解析を行った.多角形領域では常微分方程式モデルの導出に理論的な課題があるため,まず有限要素法を用いて偏微分方程式モデルの運動を可視化した.これにより,長方形に限らず様々な領域形状でのシミュレーションが可能となった.また,準周期トーラスの数値的追跡手法をある種の空間一次元非線形偏微分方程式のスペクトル法による離散化方程式に適用した.しかし,平面上の自己駆動粒子の漸近挙動を議論するには相空間構造を保存するようなスキームが必要であり,この点で未だ課題が残っている.数値分岐解析によって常微分方程式モデルと離散力学系モデルの比較検討を行った.常微分方程式モデルでは領域サイズは有限であるが,離散力学系モデルは領域サイズ無限大の極限操作として考える.そのため,前者に現れる軌道全てが後者で実現されるとは限らないことがわかった.特に,鋭角な領域境界へ向かって入射するとき,常微分方程式モデルでは必ず反射が生じて境界から離れていく方向へ転じるはずであるが,離散モデルにおいては鋭角の角度と反射規則によってはコーナーから決して脱出できなくなることがありうる.これは離散モデルが極限操作によるものであることからの帰結だと考えられる.粒子と領域のサイズ比によっては,ある種の情報の閉じ込めが可能だと示唆される.平成29年度以降は,多角形領域および円板領域における自己駆動粒子の運動の理解を目標とする.これまでの研究から,領域形状が円板に近づくにつれて粒子の挙動が単純になっていくことが予想できる一方,三角形領域における粒子の運動では力学系の不変集合の構造が非常に複雑であることが予想される.本研究では,力学系の分岐の立場から,数値分岐解析と力学系全構造計算法を援用して,自己駆動粒子の軌道構造の理解を目指す.そのために,平成28年度の研究で行った方策を継続し,微分方程式モデルと離散力学系モデルを相補的に用いて研究する.離散力学系モデルは自己駆動粒子の運動を一次元離散力学系としてとらえるため,微分方程式モデルより数学解析が容易である.一方で,著しく単純化したモデルであるため,元の方程式で現れる運動状態を再現できない可能性がある.従って,両者を比較しながら数学解析と数値計算を行うことが肝要であると考えられる.多角形領域における常微分方程式モデルの妥当性を検討する方策として,反応拡散系モデルとの比較を行うことや,反応拡散系から直接中心多様体縮約理論を適用してモデルを導出し,群論的分岐理論の手法を適用することが考えられる.このように,偏微分方程式モデル,常微分方程式モデル,および離散力学系モデルの三つの階層を縦断するアプローチを検討したい.
３２０列ＣＴと二酸化炭素を用いた肝腫瘍栄養血管描出技術の開発

動物実験での基礎検討を行ったあと320列マルチスライスCTとCO2を用いた肝動脈造影にて、肝悪性腫瘍支配血管同定能の検討を行った。症例は、腎機能低下または造影剤アレルギーの7症例、35結節。31結節中9結節で亜区域枝まで、11結節で栄養血管まで同定できた。8結節は分布する血管は不明であった。有意傾向(p=0.052)をもって、S3やS4にて支配血管の描出が良好であった。左右本幹近傍の結節は分布する血管の同定が困難であった(p<0.01)。総肝動脈より腹側にある亜区域枝の描出は良好であった(p<0.05)。CO2を用いた320列CTAは選択的な径カテーテル治療を行う上で有用であると考えられた。肝臓の悪性腫瘍例において、血管内治療の対象となった患者に十分な説明を行い、同意書をとった上にで、320列CTとCO2を用いてCTangioを行った。画像データー取得には320列CTの特徴であるボリュームデーター収集能を用いて肝臓全体を一度のスキャンで撮像できるようにした。術中および術後に副作用やアクシデントは認めなかった。これにより、従来の造影剤を使用せずに腫瘍血管や腫瘍の同定にいたる可能性を示すことができた。CO2がカテーテルから肝臓の血管内に噴出され、血管内で吸収される前に320列CTのボリュームデーター撮影により、肝動脈末梢まで描出することができた。結果として、造影剤を用いずに腫瘍への栄養血管の同定が可能であり、CTAngio後の血管内治療に有用な情報を得ることができた。この結果は、造影剤アレルギーや腎機能低下の患者でも造影剤の使用なく腫瘍や血管同定が可能となる可能性を示し、腫瘍塞栓術や抗がん剤動注療法の効果を高める可能性がある。ただし、今回の研究では、腫瘍本体の明瞭な特定には至らなかった。これはCO2が腫瘍ないへ流入している瞬間を描出できなかったためである。可能性として、噴出CO2量の不足や速度の問題、CO2の刺激による栄養血管の収縮などが考えられた。さらに進んで栄養血管の同定にはCO2の噴出量の増加や速度の調整において追加評価が必要と思われる。今後、これらについて動物実験で追加評価していく。現時点でも、おおよその栄養血管(亜区域)は同定できるため、従来と異なり、より低侵襲な塞栓が可能であり、肝機能温存に貢献できると考える。拾得したデータをまとめ、海外の研究雑誌(Minimally Invasive Therapy & Allied Technologies)に投稿し、2013年に採択された。【目的】320列マルチスライスCTと二酸化炭素を用いた肝動脈造影にて、肝悪性腫瘍支配血管(亜区域枝、栄養血管)同定能の検討を行う。【方法】症例は、術前3カ月以内にMRIまたは造影CTでの撮影歴がある、腎機能低下または造影剤アレルギーの7症例、35結節(内4結節は撮像範囲外のため除外)。東芝Aquillion One(320列CT)、自動注入機(根本杏林堂)、マイクロカテーテルu7(テルモ)にて総肝動脈よりで造影した。腫瘍へ分布する支配血管(亜区域枝、栄養血管)の描出を腫瘍サイズ、腫瘍存在位置(葉、左右肝動脈との遠近、総肝動脈の前後、椎体を基準に内外側)について2人の放射線科医で比較した。有意差(p<0.05)はカイ2乗検定を用いて計算した。【結果】31結節中9結節で亜区域枝まで、11結節で栄養血管まで同定できた。8結節は、分布する血管は不明であった。支配血管の描出は、腫瘍サイズや内外側の位置とは大きな関連を認めなかった。左右本幹近傍の結節は、分布する血管の同定が困難であった(p<0.01)。【結論】CO2を用いた320列CTAは亜区域の分枝レベルや栄養血管をある程度の頻度で同定でき選択的な径カテーテル治療を行う上で有用であると考えられるものの、ガスは重力とは逆方向にたまるため、腫瘍の位置によってはガスが走行しやすいように体位変換を行うことも重要と考えられた。CO2注入システムの基礎実験を生体外で行った。自動注入機Autoenhancer

A60、extension tube(1.8ml、1m)、マイクロカテーテル5種類(MSP2.8F-110-ST、MSR2.9F-110-、MHX2.9F-110ーST、ホルティエコード800-000-8171、ミラボーコード800-001-0177)を用い、注入速度(1、2、3、4、5、6ml/s)、注入量(8、16、32ml)、注射筒容量(8、16、32、100ml)をそれぞれ組み合わせてCO2ガスの噴出タイミング、ガス噴出持続時間・ガス噴出終了時間などのガス噴出特性について検討し、生体内および臨床で使用可能な注入条件を検討できた。次に、ウサギを用いた基礎実験を行った。腫瘍血管選択性およびCO2ガス噴出能のバランス、生体への安全性について、ウサギ血管内にて(注入速度(1、3、6ml/s)、注入量(8、16、32ml)、注射筒容量(8、16、32、100ml)をそれぞれ組み合わせて、臨床で所用可能な最適な条件を設定した。次に肝臓にVX2腫瘍を移植したウサギ5羽を用いカテーテルをウサギ腹腔動脈に留置。注入速度(1ml/s)、注入量(8ml)、注射筒容量(8ml)にてCT下で撮像しながら、肝臓内のガスが明瞭に追える撮像条件、画像処理アルゴリズムの検討を行った。これらの結果から、臨床での使用に関して安全性、実現性が確認できたため、ウサギを用いた研究結果から得られた情報をもとに血管造影の対象となる造影剤アレルギーや腎機能低下でCO2血管造影の適応となる患者10人(肝臓悪性腫瘍)を目標として、320列Area-Detector CT(Aquilion ONETM)で撮像しながら臨床研究を開始した。研究内容を記した論文は2013年4月に以下の雑誌に掲載され、海外に広く認知された。当初の予定どおり、生体外、生体内での基礎実験を23年度に終了することができた。臨床研究も24年度から順調に進んでいる。腫瘍本体の明瞭な特定にはCO2の噴出量や速度において追加評価が必要と思われる。それにはCO2を効率的かつ持続して噴出するカテーテルの開発および噴出量や時間のオーダーメイド化が必要と思われるため、カテーテル形状や材質の検討、血管分枝パターンによるガスの広がり方などについて検討を進める。臨床研究にて10人のデータがそろい次第、解析し、これを英文誌に発表する。23年度の実験で得られたウサギの生態標本(肝臓)について、その病理解析を行う。現在までのデータを学会などで発表し、国内外の研究者と意見を交換し、カテーテルの開発やCO2噴出量やその方法についての検討を行うための出張費として使用する。ウサギの生態標本解析のため、安全キャビネットを導入する。また、北米放射線学会にて研究状況について海外の研究者と意見交換を行う。
遠隔ゲノム部位間の相互作用におけるＩＩ型ＤＮＡトポイソメラーゼの役割

本研究では、神経細胞の終末分化過程でトポイソメラーゼIIβ(トポIIβ)とSP120が標的とするゲノム部位を、新世代シークエンサーで網羅的に同定することによって、この時期に特徴的な遺伝子発現の調節機構を探り、以下の結果を得た。1トポIIβは一群の遺伝子の転写を、促進と抑制の両方向に調節している。2トポIIβが制御する遺伝子は特徴あるゲノムポジションを占めている。3トポIIβの作用点の一つ(Ts3)は終末分化における遺伝子発現で重要な役割を持つことが示唆された。4Ts3と重なるSP120結合サイトは核内の共局在部位としても同定された。5Ts3はトポIIβを介する遠隔相互作用部位そのものである。本研究では、次世代シークエンサーを用いた網羅的方法(eTIP-seq)によりDNAトポイソメラーゼIIβ分子(トポIIβ)のゲノム作用点(トポサイト)を同定し、さらにトポIIβ作用点の三次元分布地図を作成する手法(eTIP-PES)を開発して、分化過程にある神経細胞での遠隔ゲノム部位間の相互作用と遺伝子の発現制御へのIIβの関与を明らかにする。精神疾患の診断・治療に応用可能な基礎的知見の獲得を目指している。初年度に設定した2項目について次のような成果が得られた。1)遺伝子発現とトポサイトの再解析初代培養の神経細胞を用いて、分化の前後とトポIIβ阻害の有無での発現量の違いをmRNA-seqで網羅的に解析し、遺伝子を10の発現グループに分類した。また、eTIP-Seqを行って、トポサイトを3つのクラス(c1,c2,c3)に分類した。トポIIβに依存して発現が誘導される一群の遺伝子(Al)と、逆に発現が抑制される遺伝子(C3)を同定した。これらトポIIβで発現が制御される遺伝子は同じグループ同士が隣接する傾向が有意に高いことから、トポIIβは個々の遺伝子に作用するのではなく、特定のゲノム領域に作用して局所的なクロマチン高次構造を変化させていることが示唆された。一方、c1トポサイトは多くの遺伝子の転写開始部位近傍に有意に多く、トポIIβが転写開始部位の構造を維持する役割を担っていると考えられた。IPされたトポIIβ反応中間体に結合したDNA断片同士のライゲーションによって得られる遠隔ゲノム部位間のキメラ断片が効率よく生成される条件を確立した。次世代シーケンサーの配列データ(リード)から様々なノイズを除去して有効なリードを抽出し、ペアエンドをゲノム上にマッピングする手順を確立した。eTIP-PES法の解析:染色体内で高頻度に相互作用をもつinteraction hotspotsがいくつか見つかり、そのひとつであるsnoRNA遺伝子クラスター(Snord)は領域内ばかりでなく数Mb以上も離れたA1遺伝子領域との相互作用も認められた。これらの結果により、Snordをハブとする遠隔相互作用(DSP)によって、トポIIβを介するA1遺伝子の転写誘導が起こる可能性が示唆された。トポIIβとSP120が同時に作用する核内部位の検出:トポIIβとSP120が同時に作用する核内部位の検出:我々はSP120がトポIIβと複合体を形成することを明らかにしているが、複合体の核内での挙動に関しては不明な点が多い。まずこれらのタンパク質が共局在する核内部位をPLA(proximal ligation assay)と呼ばれる方法で同定した。この共局在スポットはトポII阻害剤(etoposide, ICRF-193)で有意に減少することから、トポIIβの活性に依存した複合体形成を検出していると考えられた。さらに、Snord領域にFISHプローブを設定し、PLA-FISH法によってSnord領域がトポIIβ-SP120共局在スポットの1つであることを証明した。トポIIβとSP120が同時に作用するゲノム部位のマッピング: 2つの細胞集団を用いてP120のChIP-seqを行った(架橋反応の前にetoposide処理を行うグループと、行わないグループ)。新世代シークエンサーで得られたそれぞれのリードを全ゲノム領域にマッピングし、etoposide処理で低下するピークをMACS (Model-based Analysis for ChIP-Seq)により検出した結果、約2000箇所が同定された。これらの部位ではトポIIβとSP120が共同して働いていると考えられる。

本研究では、次世代シークエンサーを用いた網羅的方法(eTIP-seq)によりDNAトポイソメラーゼIIβ分子(トポIIβ)のゲノム作用点(トポサイト)を同定し、さらにトポIIβ作用点の三次元分布地図を作成する手法(eTIP-PES)を開発して、分化過程にある神経細胞での遠隔ゲノム部位間の相互作用と遺伝子の発現制御へのIIβの関与を明らかにする。平成24年度に設定した3項目について次のような成果が得られた。1)eTIP-PES法の完成:総リード数を増加させ、キメラの両端がトポサイトと一致するものを選択することによってノイズが劇的に減少し、真の相互作用の同定が可能になった。Chr1のみの解析を行ったところ、染色体内で高頻度に相互作用をもつinteraction hotspotsがいくつか見つかった。2)ChIP-seqによるSP120結合部位の解析:SP120結合部位には大別して2種類があることが判明した。反復配列を含みトポサイトとは一致しない部位と、これより数は少ないが、トポサイトや相互作用のホットスポットと一致する部位である。SP120は多機能タンパク質で様々な相互作用パートナーをもつが、後者の部位はトポIIβと複合体を形成して存在する分子を表わしていると考えられる。SP120がこの部位にトポIIβを導くか否かについては、未だ不明である。3)他の細胞分化系への適用:分化の最終段階にある網膜桿状体視細胞と、胎児脳から取り出した分化過程にある海馬神経細胞の培養系を使用して、細胞核のクロマチン形態と遺伝子の発現誘導に対するトポIIβの影響を調べた。小脳顆粒細胞と桿体細胞ではトポIIβ活性に依存してクロマチン凝集度のグローバルな変化が観察された。小脳顆粒細胞では発現していない幾つかの神経関連遺伝子が、海馬錐体細胞ではトポIIβの制御を受けて転写誘導されることが明らかになった。次世代シークエンサーの使用に関して、連携研究者・桑野の協力が得られ、新学術領域研究「ゲノム支援」にも採択されたため、比較的円滑に行われた。25年度が最終年度であるため、記入しない。現在判明している問題点として、ビーズ上で隣接するトポIIβ反応中間体との間にできるキメラDNA断片(トランスキメラ)の生成が無視できないことがある。中間体をビーズから遊離させた後にライゲーションを行い、さらに総リード数を増加させるという方策を考えている。引き続き、それぞれのマッピングに最適な配列データの解析法を模索しつつ、統合されたマップを用いて相関分析を行ってトポIIβの役割を解析する。また、検出された遠隔相互作用の確認実験として、ChIP-qPCRや3D-FISHを行う。
多偏波干渉地上型合成開口レーダを用いた植生下における高精度地表変動解析手法の開発

研究室では2017年から、地滑りの早期警戒情報提供を目的として、熊本県南阿蘇立野地区の阿蘇山カルデラの斜面に偏波GB-SARを設置し、15分間隔でのリアルタイムモニタリングを約二年間継続して行っている。平成30年度では、このレーダの偏波校正やリアルタイムモニタリングシステム開発など、3年間のベースとなり得るパートに重きを置いてきた。これらのレーダ運用に加えて主に3つの研究を実施した:(1)レーダポーラリメトリック技術による低コヒーレンス域での高精度変位観測。(2)大気乱流下における大気補正手法の提案。(3)大気に影響を受けないポーラリメトリック観測手法の提案。(1)の研究では多数の偏波を利用した偏波最適化により、GB-SARが変位観測できる範囲の拡大を行った。(2)の研究は、当初予想していなかった大気の影響が現場で観測されたことから、補正手法の適用が求められたため行ったものである。不規則に発生する大気の影響を補正するために、二段階の大気補正アルゴリズムの提案を行った。(3)では二偏波情報による、大気に影響を受けない観測手法を提案した。具体的には大気の影響は偏波に独立であることを利用し、二つの偏波の差分をとる大気位相オフセッティング手法を提案した。これらの3つの研究はリアルタイムで高精度にGB-SAR観測を行ううえで非常に重要であり、当該研究目的を達成するために必要な研究である。これらのベース研究により、現在は高精度に変位を観測することができるようになり、様々な微小な現象を捉えることができるようになった。当該研究の目的は植生下の変位観測手法の確立であるが、現在までに例がないような大気による影響を観測したため、一年目はこの補正手法の確立に時間をとられてしまった。一年目の成果により、不規則に変化する大気の影響を補正する手法をシステムに組み込むことができたため、二年目以降は植生下の変位観測アルゴリズムの開発と実証実験に集中することができる。当初の研究計画からアルゴリズムの修正を施す必要があることが分かった。二年目以降はアルゴリズムの改善と実証実験を繰り返すことにより、よりロバストなアプローチを提案する。アルゴリズム開発においては、実験室ベースのシンプルな実証実験が主であるが、アルゴルズム確立後は実際の地滑り斜面観測への適用に研究を推移していく予定である。
矯正力が骨の細胞の接着機構に与える影響について

破骨細胞は骨基質に存在するArg-Gly-Aspの3つの連続するアミノ酸を認識して骨基質へ接着するインテグリンが存在することが知られている。我々の興味の対象はメカニカルストレスを負荷された骨の細胞が破骨細胞の基質への接着に与える影響である。本研究は、これによって歯科矯正学的な歯の移動のメカニズムの一端を知ろうというものである。1.マウス骨芽細胞株MC3T3E-1細胞とニワトリ卵より採取した骨細胞を各々培養し、静水圧(10-20g/cm^2)および培養面が軟膜でできた培養皿を変形させて物理的圧刺激(メカニカルストレス)を加えた。(1)24時間静水圧を負荷した場合には、MC3T3E-1細胞および骨細胞ともにおおきな形態変化は見られなかった。48時間負荷によってMC3T3E-1細胞はコントロール群と比較して星形から多少、紡錘形に変化した。(2)圧刺激を加えたMC3T3E-1細胞培養上清中に明らかにプロスタグランディンE_2が産生されていた。プロスタグランディンE_2を外因性に骨細胞に作用させると形態が比較的速やかに変化した。(3)(2)の培養上清を2次元電気泳動で展開すると明らかに静水圧、物理的圧刺激負荷群でコントロール群と比較して新しい蛋白性産生物が見られた。2. 24時間静水圧を負荷したMC3T3E-1細胞の培養上清を濃縮し、プラスチックディッシュ上のラット由来単離破骨細胞に与えても形態や剥離に対する影響は見られなかった。以上より、矯正力によって骨芽細胞や骨芽細胞影響を受けプロスタグランディンE_2以外の蛋白性物質を産生促進させるが、それが破骨細胞のインテグリンに直接は影響してはいないことが分かった。
PKR,オステリックス,カルシニューリンの相互作用による骨形成機構の解明

PKR変異型細胞をRANKLで刺激するとTRAP陽性の大型の多核細胞は認められなかったが,野生型細胞とpc導入細胞においてはTRAP陽性多核細胞の形成が認められた。PKRは破骨細胞の形成に関与し, NF-κBやSTAT1の発現を介してその形成を調節していると考えられる。また, PKR阻害軟骨細胞では軟骨基質形成が抑制され, STAT1, Osterix, Collagen IIの発現様式に違いが生じていた。よって,軟骨幹細胞から軟骨細胞への分化はPKRの活性により調節される。PKRはインターフェロンや2本鎖RNA等の細胞外ストレスに応答し活性化される蛋白質リン酸化酵素であり,細胞の増殖や分化,アポトーシス,抗腫瘍作用等の広範囲な生命現象に関与する。我々は,触媒ドメインを変異したPKR(K296R)のcDNAをマウス及びヒト骨芽細胞に導入し,定常に発現しているPKR変異細胞株を樹立し,蛋白質脱リン酸化酵素阻害剤であるオカダ酸(OA)とカリクリンA(CA)が両細胞にアポトーシスを誘導することを報告した。オカダ酸は変異細胞でIκBαのチロシン残基のリン酸化を促進することを報告した。また,骨芽細胞の石灰化にPKRが必須であり,その石灰化調節経路に転写因子STAT1やRunx2が関与することを発見した(Yoshida et al, 2009)。蛋白新生の阻害下で,OAとCAは処理後2時間でIκBの分解を促進したが,TNF-αは15分から30分でIκBを分解した。また,IκBの発現はOAとCAの濃度および時間に依存して増加したが,変異細胞における発現量は著しく減少していた。以上の結果より,OAとCAはTNF-αと異なる機構によりアポトーシスを誘導すること,PKRはIκBの発現を介してアポトーシスを誘導することが明らかとなった。Calcineurin(CnA)は遺伝子欠質マウスの解析から骨代謝における重要性が明らかになってきたが,詳細な機構は分かっていない。Flag結合したOsterixを細胞内に導入し免疫沈降を行うと,OsterixとCnAが共沈した。また,リコンビナントCnAはOsterix蛋白質のリン酸化を抑制した。この所見は、CnAはOsterixと結合し,Osterix蛋白質を脱リン酸化することを意味する(okamura et al, 2009)。PKRは細菌感染,インターフェロン,LPSなどに応答し,細胞の防御機構やアポトーシスに関与する蛋白質リン酸化酵素である。我々は骨芽細胞の分化と石灰化におけるPKRの機能について報告した。ところが,破骨細胞におけるPKRの役割についての報告はなく,その機構については全く不明である。今回,我々は破骨細胞形成におけるPKRの影響を調べた。PKR変異型遺伝子(K296S)をマウスマクロファージ細胞株RAW264.7に導入し,定常に発現する細胞をクローニングした。PKR変異型細胞をRANKLで刺激すると単核のTRAP陽性細胞は認められたが,TRAP陽性の大型の多核細胞はほとんど認められなかった。一方RANKLは野生型細胞とpc導入細胞においてTRAP陽性多核細胞の形成を促進した。前破骨細胞融合関連分子(MFR,DC-STAMP)の遺伝子発現はPKR変異型細胞で抑制されていた。NF-κBの発現はPKR変異型細胞では抑制されており,STAT1の発現は上昇していた。以上の結果からPKRは破骨細胞の形成に関与し,NF-κBやSTAT1の発現を介してその形成を調節していると考えられる(Teramachi et al, 2010)。我々はPKRが転写因子STAT1の蛋白発現やリン酸化に関与し軟骨幹細胞の性質を変化させる事を明らかとしてきた。しかし,STAT1以外の分子との関連や,in vivo発生過程において,PKRが軟骨分化に果たす役割については,未だ不明である。我々はさらにin vitro軟骨分化とマウス胎児の発生過程におけるPKRの発現について検討した。軟骨幹細胞ATDC5は培養7日目から軟骨基質を産生し,軟骨細胞へと分化した。しかし,PKR阻害群では軟骨基質形成が抑制されていた。さらにPKR阻害群ではSTAT1の発現様式が異なっており,OsterixやCollagenαII型の発現様式にも違いが生じていた。胎生マウスにおいては下顎頭予定領域の軟骨周辺にPKRが発現していた。以上の結果は,軟骨幹細胞から軟骨細胞への分化がPKRの活性により調節される可能性を示唆する(森本等,2010)。ところが,破骨細胞におけるPKRの役割についての報告はなく,その機構については全く不明であった。

今回,我々は破骨細胞形成におけるPKRの影響を調べた。PKR変異型遺伝子(K296S)をマウスマクロファージ細胞株RAW264.7に導入し,定常に発現する細胞をクローニングした。PKR変異型細胞をRANKLで刺激すると単核のTRAP陽性細胞は認められたが,TRAP陽性の大型の多核細胞はほとんど認められなかった。一方RANKLは野生型細胞とpc導入細胞においてTRAP陽性多核細胞の形成を促進した。前破骨細胞融合関連分子(MFR,DC-STAMP)の遺伝子発現はPKR変異型細胞で抑制されていた。NF-κBの発現はPKR変異型細胞では抑制されており,STAT1の発現は上昇していた。以上の結果からPKRは破骨細胞の形成に関与し,NF-κBやSTAT1の発現を介してその形成を調節していると考えられる(Teramachi et al, 2010)。我々はPKRが転写因子STAT1の蛋白発現やリン酸化に関与し軟骨幹細胞の性質を変化させる事を明らかとしてきた。しかし,STAT1以外の分子との関連や,in vivo発生過程において,PKRが軟骨分化に果たす役割については,未だ不明である。我々はさらにinvitro軟骨分化とマウス胎児の発生過程におけるPKRの発現について検討した。軟骨幹細胞ATDC5は培養7日目から軟骨基質を産生し,軟骨細胞へと分化した。しかし,PKR阻害群では軟骨基質形成が抑制されていた。さらにPKR阻害群ではSTAT1の発現様式が異なっており,OsterixやCollagen αII型の発現様式にも違いが生じていた。胎生マウスにおいては下顎頭予定領域の軟骨周辺にPKRが発現していた。以上の結果は,軟骨幹細胞から軟骨細胞への分化がPKRの活性により調節される司能性を示唆する(Morimoto et al, 2010)。
高効率・高力率・高調波抑制を並立する三相部分スイッチング整流回路の開発

本研究は、単相エアコンで既に導入されている部分スイッチング整流回路に改良を加え、三相に拡張して、三相整流回路の効率、力率、高調波、昇圧の諸特性を改善する初めての試みである。本回路は大型の業務用エアコンへ応用でき、消費電力の削減が期待される。さらに三相を直流に変換する応用として風力発電や小水力発電に着目し、パワコンの整流回路への応用を試みる。従来はダイオード整流回路と昇圧チョッパで構成されていたため、発電機に流れる高調波によって損失が発生していたが、本回路によって効率改善が期待され、より多くの電力を取り出すことが可能になる。このように三相整流回路が内蔵された様々な機器の高性能化が期待される。