hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
飛行実験による回転爆轟波型推進器の微小重力下推力特性と多孔壁噴射器の冷却特性解明

回転爆轟波型推進器(RDE)は円筒型燃焼器内でデトネーション(非常に強力な燃焼の一種)を連続的に発生させるエンジンである.デトネーションを用いると,コンプレッサ等なしでも自ら燃料のガスを圧縮して高温・高圧状態を生成でき,既存のロケットエンジンを小型・高性能化しうる.しかし,デトネーションにより生じる高熱負荷に加え,RDEの宇宙環境での作動実証例が無いことが実用化への課題である.本研究では1観測ロケットS520-31号機による飛行実験を行い,高真空・微小重力下でのRDE推進性能,飛行特性を評価,2推進剤噴射と冷却を同時に行う革新的多孔噴射壁を開発しその冷却性能評価によるRDE設計則構築を目指す.回転爆轟波型推進器(RDE)は円筒型燃焼器内でデトネーション(非常に強力な燃焼の一種)を連続的に発生させるエンジンである.デトネーションを用いると,コンプレッサ等なしでも自ら燃料のガスを圧縮して高温・高圧状態を生成でき,既存のロケットエンジンを小型・高性能化しうる.しかし,デトネーションにより生じる高熱負荷に加え,RDEの宇宙環境での作動実証例が無いことが実用化への課題である.本研究では1観測ロケットS520-31号機による飛行実験を行い,高真空・微小重力下でのRDE推進性能,飛行特性を評価,2推進剤噴射と冷却を同時に行う革新的多孔噴射壁を開発しその冷却性能評価によるRDE設計則構築を目指す.
低出生体重児と母親の母子相互作用促進プログラムの開発

2018年度は、研究代表者が産後休暇および育児休業中であったため、研究を中断した。対象者となる候補者数が少なく必要なデータを得るため、またボンディング障害の分類を評定するための面接法の信頼性妥当性を確保するために行う研究者間での評定に時間を要したため、研究進行はやや遅れている。ボンディング障害の分類を評定するための面接法の信頼性妥当性を確保するため、研究者間での評定が遂行できるよう研究者の調整を行う。得られたデータの分析を行い、関連学会にて成果発表を行う。平成26年度は、研究計画の介入方法の検討と調査施設との調整を行った。介入方法については、母子相互作用促進プログラムの実施内容である知識提供について、調査対象者に配付するリーフレットの作成と健康教育の企画書の作成を行った。リーフレットには、低出生体重時の発育や発達の特徴をふまえ、発達心理学とアタッチメント理論についての概説を掲載した。健康教育では、一般的な知識提供に加えて、母親への精神的サポートや個別性をふまえた育児相談も行うよう企画した。調査施設との調整については、候補施設の責任者へ研究計画の概要を説明し調査協力依頼を行った。平成27年度は、研究計画の調査方法・介入方法を決定し、調査を開始した。調査内容について一部変更を行った。母親の子どもに対する感情を測定するために質問紙調査を予定していたが、調査内容の妥当性を確認するため、ボンディング障害をスクリーニングするために英国で開発されたインタビュー法も加えて用いることとした。このインタビュー法を日本語へ翻訳し、精神科医学・小児科医学・臨床心理学・助産学の専門家によって、ボンディング障害の診断基準に照らし合わせ、内容の妥当性を確認した。母親のアタッチメントパターンは、質問紙法に加え、質問紙法の妥当性の確認のため一部の対象者にはインタビュー法も用いることとした。新生児の情報は、出生時と乳幼児健診の情報に加え、発育評価指標を用いることとし、何種類かの方法を検討して決定した。介入方法については、母子相互作用促進プログラムとして、低出生体重児の発育の特徴・アタッチメント理論の知識提供に加え、母親の育児ストレス対処法として、いくつかの心理療法を検討し、適切であると判断された療法を加えた。正期産の母子と低出生体重児の母子を対象として、母子相互作用促進プログラムの手順を確認し、調査紙や実施後インタビューによって、その妥当性を確認することができた。調査では、調査施設・研究協力者と会議を重ね、対象者である母子の負担をなるべく軽減し、かつ最大限のデータが得られるように、調査担当者や手順、場所などの調整を行った。当初予定していた計画より、調査内容・方法と介入方法の検討が必要となったため、調査開始時期が予定より遅延した。平成28年度は、調査および介入を実施した。母子相互作用促進プログラムの一部として、弁証法的心理療法をベースにした心理療法を取り入れて実施した。またボンディング障害を評定するためのインタビュー法は、スーパーバイズを受けながら安全に実施した。対象者の都合に合わせ、かつ調査を時期を逃さず確実に実施するため、インタビュー法では、対面面接法の他に、電話面接法も導入した。インタビュー法の評定では、精神科医師、小児科医師、臨床心理士、助産師による専門家会議により、評定の妥当性・信頼性を確認した。評定の判断に迷った部分は、英国の原作者にその都度確認し、本来の評定の意味内容を正確に解釈するように特に注意した。また、今後の臨床活用性を想定して、インタビュー法の評定と同時に、ボンディング障害を査定する質問紙を併用した。質問紙のカットオフ値、または項目の重みづけについて、中間解析を行い、検証を行った。対象者数がまだ目標数に達していないため、解析の結果の意味づけを行うことはできないが、今後の解析のための示唆を得ることができ意義があった。新生児の神経学発達評価に関しては、評価法原作の翻訳にも携わり臨床経験も豊富な理学療法士の直接的な指導をうけ、評価の正確性を確保した。調査や介入を安全に遂行するための人員確保が課題となり、調査施設の調査担当者に加えて、調査協力者を配置した。調査協力者は、母子保健分野での従事経験が十分にあり、研究者が開催した研修を複数回参加した者を対象に、研究者が個別に育成を行った。対象者数が少なく、また調査を遂行するための研究者の人員配置に調整が必要であったため、研究進捗状況はやや遅れている。本研究の目的は、低出生体重児で出生しNICUへ入院となった子どもとその母親を対象とし、退院後1か月以降に実施する母子相互作用促進プログラムが、母親の精神状態に及ぼす影響について検証することである。早産(妊娠37週未満)かつ低出生体重児(2500g未満)として出生した子どもとその母親を対象とし、NICUを退院後1か月の健診時にリクルートを行い、退院後2か月までの期間に、ボンディング障害の分類を評定するための面接調査と質問紙調査、母子相互作用促進プログラムを実施した。母子相互作用促進プログラムは、ベビーマッサージと、弁証法的心理療法をベースとした心理療法を取り入れた。ボンディング障害の分類を評定するための面接法は、信頼性妥当性を確保するため研究者間での評定の検証が必要であるが、まだ未実施である。そのため全データを合わせた分析を終了できていない。母子相互作用促進プログラムは、母親の抑うつ気分や外傷後ストレス症状を改善する効果が期待される。またそれにより子どもの発育発達促進やアタッチメントパターンへの良い影響をもたらす可能性がある。

ベビーマッサージは臨床的に導入しやすいことが特徴である。本研究データを解析し、その効果を明らかにできれば、本母子相互作用促進プログラムを標準的ケアとして臨床的に導入できるようガイドラインを作成することができ、低出生体重児の健やかな成長発達とその母親の精神的健康に貢献できると考える。対象者となる候補者数が少なく必要なデータを得るため、またボンディング障害の分類を評定するための面接法の信頼性妥当性を確保するために行う研究者間での評定に時間を要したため、研究進行はやや遅れている。2018年度は、研究代表者が産後休暇および育児休業中であったため、研究を中断した。平成26年度は、研究計画書の作成、倫理委員会への提出、調査開始を予定しており、フィールドとの調整を行い、研究計画書の作成を終了した。平成27年度は、研究計画書を倫理委員会へ提出し、調査を開始することを予定している。進行はやや遅れているが、データ収集時期を調整することにより、計画に間に合わせることは可能である。調査および介入が安全に遂行できるように、特に配慮を行う。調査および介入時には、研究者と調査協力者を配置し、安全に遂行できるよう特に配慮を行う。ボンディング障害の分類を評定するための面接法の信頼性妥当性を確保するため、研究者間での評定が遂行できるよう研究者の調整を行う。得られたデータの分析を行い、関連学会にて成果発表を行う。平成26年度に行った調査施設への協力依頼により、対象者選択基準を拡大すること、コントロール群として後方視的調査も含めること等の検討課題が挙がったため、その点をふまえて研究計画を修正する。調査開始時期が遅延したため、調査にかかる費用が次年度使用額として生じた。調査期間が遅延したため、調査介入にかかる費用や、研究結果の発表および報告書作成に関する費用が次年度使用額として生じた。研究成果を発表するための関連学会への参加ができなかったため、次年度使用額が生じた。翌年度は研究を中断するため、再来年度に研究成果発表を行うため関連学会に参加する予定である。2017年度は、研究成果を発表するための関連学会への参加ができなかったため、また2018年度は研究を中断したため、次年度使用額が生じた。2019年度は研究成果発表を行うため関連学会に参加するために支出予定である。生じた次年度使用額は、調査費用やプログラム開催時の物品費などに充てる予定である。生じた次年度使用額は、調査介入に関する費用や、学会発表および報告書作成などに充てる予定である。
多因子疾患病態機能解明のための実験動物モデル群を利用した遺伝学的アプローチ

本研究は、生活習慣病などの複雑な遺伝因子を解析するため実験動物発がんモデルを利用し統計学的、遺伝学的、生物学的、分子遺伝学的アプローチを用い高頻度低浸透性の遺伝因子同定法の確立を目指して行われた。当初期待していたシュミレーション法による解析や多段階非線形回帰解析法による遺伝子座間の相互作用解析は一定の成果が得られたが、特にこの研究期間に検討してきたマウスでのハプロタイプスタディとヒトがん解析の同時進行による相補的取り組みは非常に効果的であることが確認された。つまりがん耐性雑種マウスより作成した耐性の近交系マウスとがん感受性マウスとの交配により、マウスでの問題点であった転座の頻度が克服され人での複雑性もより簡略化できた。この系の利用により、がん感受性遺伝子座をかなり狭い範囲に狭めることに複数の遺伝子座でコンジェニックマウス等を作成することなく成功した。マウスでの狭小化した領域とヒトでのがん関連領域の比較により領域内候補遺伝子の選択が容易となった。この中で実際にマウス感受性遺伝子の一つの同定に成功し、さらにその遺伝子内の一塩基多系が二つの異なるヒト集団を利用したケースコントローススタディでがん患者集団と非がん集団に相関したことは、これまで困難とされてきた高頻度低浸透性の遺伝因子であるヒトがん感受性をマウス発がんモデルを利用することにより同定しうるという可能性を示唆したと考える。このことは他の生活習慣病原因遺伝子の同定にも実験動物から同様のアプローチにより原因遺伝子を同定する可能性をも示唆し非常に重要と考えられた。
血球細胞由来exosomeによる癌進展機序の解明と新たな診断・治療法の開発

1.血球細胞由来分泌型exosomeの取り込みによる受け側細胞の機能解析●血球細胞由来の分泌型exosomeを採血後収集し、癌細胞ならびに中皮細胞への添加実験を行い、細胞内への取り込まれることをを確認した(前年度)。●赤血球細胞由来exosomeの添加による機能解析で、増殖能やMatrigel等への浸潤能に明らかな亢進は認めなかったが、胃癌細胞株への添加によって、中皮細胞株への接着能が亢進している可能性が認められた。また、創傷治癒アッセイによる細胞遊走能の解析では、これら赤血球細胞由来exosomeの添加によって遊走能の亢進も認めた(前年度)。●同様に血小板細胞からも短期培養によって、血小板由来の分泌型microvesicleを超遠心法によって採取した。microvesicleの存在についてはNano sightによる確認も行った。同microvesicleの癌細胞株への添加を行い、その前後における機能解析を行ったところ、形態や増殖能に明らかな差を認めないものの、癌細胞の浸潤能の亢進を認めた。2.血球由来分泌型exosomeならびにmicrovesicle添加による機能変化の分子機序の解明●血小板細胞由来microvesicleを添加した細胞株と対照としてPBSのみを添加した細胞株との様々な分子の発現レベルを比較する目的でPCR arrayを行ったところ、幾つかの分子における発現の変化を認めた。現在、その検証ならびに他細胞株でも同様の検討を施行中である。血球細胞由来の分泌型exosomeは極めて少量であり、特に血小板については、その短期培養手技の不安定性で実験が遅れた。また、血小板に対するmicrovesicle分泌に対する刺激などの工夫も必要であり、時間を要した。1.血小板由来microvesicleによる癌細胞ならびに周囲支持細胞の機能変化とその分子機序の解明癌患者由来血小板から分泌されるmicrovesicleによる癌細胞株への添加による機能変化について、他の細胞株でも同様の検討を行う。また、添加による細胞内の様々な分子の発現変化について、microarrrayならびにPCR array等を用いた包括的発現解析を行う。最終的には同分子の遺伝子導入による機能変化についての検討も行う予定である。2.上記1について、担癌状態での変化についての検討上記1について、癌患者と健常対照者との間で比較検討を行い、同分子について、診断的有用性や予後予測因子としての有用性についても検討する予定である。1.血球細胞由来分泌型exosomeの癌細胞や周囲支持細胞への取り込みの確認●健常者ならびに胃癌患者の末梢血液から赤血球細胞を分離し、短期培養することで赤血球細胞由来の分泌型exosomeの分離を行った。これらをPKH26もしくはPKH67によるラベリングを行い、胃癌細胞株培養液中への添加を行ったところ、癌細胞内へのexosome顆粒の取りこみが確認された。また、これらexosome取り込みは胃癌細胞株のみならず中皮細胞などの他の細胞株にも取り込まれることを確認した。●これら赤血球細胞由来exosomeの添加による胃癌細胞株ならびに中皮細胞株への取り込みで、細胞形態学的には明らかな変化を認めなかった。●血小板細胞由来分泌型exosomeについても、その細胞培養液中からの収集に成功し、PKH26によるexosomeのラベリングの後、細胞株培養液中への添加による取り込みを確認した。2.血球細胞由来分泌型exosomeの取り込みによる受け側細胞の機能解析●赤血球細胞由来exosomeの添加による様々な機能解析を行ったところ、増殖能やMatrigel等への浸潤能に明らかな亢進は認めなかった。一方、胃癌細胞株への添加によって、中皮細胞株への接着能の亢進を認めた。しかしながら、中皮細胞への同exosomeの添加では、これら胃癌細胞株と中皮細胞株との間の接着能に変化を認めなかった。また、創傷治癒アッセイによる細胞遊走能の解析では、これら赤血球細胞由来exosomeの添加によって遊走能の亢進を認めた。血球細胞由来の分泌型exosomeは極めて少量であり、その収集を安定させるのに時間を要した。また、赤血球につづいて行う予定である血小板については、その培養液中の分泌型exosomeの存在の確認ならびに収集が極めて困難であったが、様々な工夫により収集を確認した。機能解析は、これまでと同様の手法であり問題なく施行できている。

2.血球由来分泌型exosomeならびにmicrovesicle添加による機能変化の分子機序の解明●血小板細胞由来microvesicleを添加した細胞株と対照としてPBSのみを添加した細胞株との様々な分子の発現レベルを比較する目的でPCR arrayを行ったところ、幾つかの分子における発現の変化を認めた。現在、その検証ならびに他細胞株でも同様の検討を施行中である。血球細胞由来の分泌型exosomeは極めて少量であり、特に血小板については、その短期培養手技の不安定性で実験が遅れた。また、血小板に対するmicrovesicle分泌に対する刺激などの工夫も必要であり、時間を要した。1.消化器癌患者の血球細胞由来分泌型exosomeの癌細胞や周囲支持細胞への影響と分子機序の解明昨年度の解析で赤血球細胞由来の分泌型exosomeの添加によって差を認めた胃癌細胞株と中皮細胞株との接着能や、創傷治癒アッセイによる細胞遊走能に関与する分子ならびに、その機能解明を目指す。具体的にはexosome添加前後の受け側の癌細胞中の分子について、microRNAやmRNAを対象としたmicroarray解析による比較検討を行い、血球細胞由来exosomeによる消化器癌の更なる悪性度獲得の分子機序について検討する。●前年度の解析で差を認めた接着能解析ならびに細胞遊走能について、健常者の赤血球細胞由来分泌型exosomeと担癌患者の赤血球細胞由来分泌型exosomeの各々の添加による各機能解析の結果を比較することで、担癌患者に特異的な異常の検出を目指す。また、個体差による影響を排除する目的で、同一患者の術前血液サンプルと根治切除後の術後血液サンプルから、各血球細胞を分離し、収集したexosomeを用いた同様の機能解析を行い、その結果を比較検討する。2.血小板細胞由来分泌型exosomeの癌細胞や周囲支持細胞への影響の検討と分子機序の解明●前年度の赤血球細胞由来分泌型exosomeで検討した内容について、同様に血小板細胞由来分泌型exosomeによる機能解析を行う。差異を認めた機能解析においては、健常者と担癌患者との比較検討も行う予定である。また、各々の機能変化に伴う分子機序の解明も目指す予定である。1.血小板由来microvesicleによる癌細胞ならびに周囲支持細胞の機能変化とその分子機序の解明癌患者由来血小板から分泌されるmicrovesicleによる癌細胞株への添加による機能変化について、他の細胞株でも同様の検討を行う。また、添加による細胞内の様々な分子の発現変化について、microarrrayならびにPCR array等を用いた包括的発現解析を行う。最終的には同分子の遺伝子導入による機能変化についての検討も行う予定である。2.上記1について、担癌状態での変化についての検討上記1について、癌患者と健常対照者との間で比較検討を行い、同分子について、診断的有用性や予後予測因子としての有用性についても検討する予定である。
圧縮センシング理論の統計物理学的解析による解明

圧縮センシングの問題で重要な疎信号復元法として,Approximate Message Passing(AMP)と呼ばれる計算量が小さくかつ収束条件が理論的に解明されたものが知られる.この復元法は信号観測過程を表現する観測行列にある種の仮定を置き導出されているが,本研究ではその仮定をはずした上で同種の復元法の構築を試みた.結果として無線通信系の性能解析の定式化を援用しAMPの一般化が可能であることを示した.それに加えデータ疎性に関わる研究を幾つか行った.観測行列が疎な場合におけるさらに計算量の小さい圧縮センシングの疎信号復元法の開発,深層学習における疎性を重視した学習法等である.平成24年度の成果として、Donoho・Maleki・Montanariにより開発された高速な疎データ再構成アルゴリズム(Approximate Message Passingと呼ばれるもの)と、疎データ再構成アルゴリズムとして広く知られているL1最適化アルゴリズムとの関係を見出したことがある。平成25年度の課題は前記の考察を基に汎用性の高い疎データ復元アルゴリズムの構築法を考案することであった。上記の課題に関する具体的な成果として、まずアルゴリズムの基本的な構築法を与えることに成功した。但し構成されたアルゴリズムには任意に選べるパラメータが含まれており、このパラメータを如何に選んでアルゴリズムを高速化・最適化するかの問題が残された。その後の進展で、無線通信理論の問題であるCDMA復調問題における干渉除去アルゴリズムを利用することでパラメータ選択問題のある程度の解決が可能なことが明らかになった。但しこの問題については研究としてはより詳細に調べるべき点が残されており、今なお進行中である。対外的な研究活動の成果の公表として、平成25年度はスピングラス及び情報科学を合わせた分野の国際会議(ICSG2013)において以上の成果に基づく招待講演を行い、さらに講演内容に基づいた国際会議論文を発表した。それに加えて上記国際会議において関連分野の研究者と情報交換を行うことが出来、今後の研究の発展に繋げることが出来た。当年度の研究実施計画内容として圧縮センシングにおける高速な疎データ復元アルゴリズムの理論研究および開発があり、その計画に基づき実際にアルゴリズムの研究を行ってきた。当年度の目標の1つとしてDonoho・Maleki・Montanariにより開発された高速データ再構成アルゴリズム(Approximate Message Passingと呼ばれるもの)がL1最適化アルゴリズムと同等の性能を示す理由を理論的に探るという課題があったが、本年度の研究でそれに1つの答えを見出すことが出来た。次にこの理論的考察の成果を基にかなり汎用性の高い疎データ復元アルゴリズムの構築法を提示した。加えて計算機実験により提案した復元アルゴリズムの性能評価を行い理論的な限界に近い性能を示すことを確かめた。ただ提案したアルゴリズムにはまだ自由に選べるパラメータ等が残っており、これをどのように最適化するかの研究が次年度以降に残された研究課題の1つとなる。以上の研究成果を様々な会合において公表した。日本物理学会・機械学習分野の研究会・情報理論分野の研究会等である。その他に本研究課題の対象分野である圧縮センシングの研究会において講演を依頼され、上記研究成果に関する講演を行った。また国内の会議(情報処理・画像処理分野)において招待講演を依頼され、圧縮センシングに関する理論の解説講演を行った。加えて関連分野の研究者を招聘したり逆に訪問する等し、今後の研究の為の議論や情報交換を行うことが出来た。今年度の研究実績を箇条書きで以下にまとめる。1.圧縮センシングにおける高速な疎信号復元法を開発すべく、既存のapproximate message passing(AMP)と呼ばれる高速復元アルゴリズムを神経回路ダイナミクスの立場から再考することで一般化の方法を考案した。考案手法については国内学会や研究会で発表済みであり、現在査読付論文投稿準備中である。2.深層学習(deep learning)を用いた画像識別問題に関し、画像特徴抽出器の一つである畳込み制約付きボルツマンマシンについて、疎性を利用したモデルパラメータ学習法を考察し、学習法の改良の研究を行った。成果は現在査読付論文投稿準備中である。3. MRIスペクトル解析アルゴリズムについて、鮮明なスペクトルを得る為の疎性を利用したアルゴリズムの開発を行っている。現在までにアルゴリズムの設計の為のおおよその指針を得ており、現在さらなる改良を試みている。4.日本物理学会誌上にランダム行列理論の観点からの圧縮センシングの理論に関する紹介記事を執筆し、物理分野の研究者、特にランダム行列理論に関係する研究者に対し、研究課題を広く周知した。5.科学研究費補助金新学術領域研究「スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成」の平成26年度チュートリアルにおいて、圧縮センシングの理論に関するチュートリアル講演を行い、関連分野の研究者に研究課題を広く周知した。圧縮センシングに関し,統計力学的視点に基づいた新たな疎信号復元アルゴリズムの開発を中心に研究を行った.その他,データ疎性に関わる問題として,MRIスペクトルの疎信号復元アルゴリズム・深層学習における疎性を利用した学習アルゴリズム・ネットワーク上の疫病感染の研究等を行った.圧縮センシングの疎信号復元アルゴリズムとして重要なものとして,Approximate Message Passing(AMP)アルゴリズムと呼ばれるものが2009年に開発されている.このアルゴリズムは高速に実行出来,かつアルゴリズムの収束条件も理論的に判明しているものとして重要であるが,信号観測過程を表現する「観測行列」とよばれるものにある種の仮定を置いたものでアルゴリズムが導出されている.

そこで,そのような仮定をはずした上で同種のアルゴリズムが構築可能であるかを考察した.具体的には,無線通信系として知られるCDMA通信系での干渉除去の理論を疎信号復元に応用することで,AMPの一般化が可能であることを示した.さらにこのアルゴリズムが元々のAMPよりも良好な復元性能を持つことを数値実験で確認した.本研究については国際会議論文及び特許等で一部成果が公表されている.ただし成果の論文化が遅れてしまい,研究期間中に出版が出来なかった為,早急に出版することを予定している.MRIスペクトルの復元アルゴリズムに関しては現在も進行中である.これは他の科研費の科目とも重複する研究であるが,結果については今後随時公表予定である.また,データ疎性を利用した深層学習の学習アルゴリズムの改良を指導する学生と共同で行った.具体的には,persistentcontrastive divergence法という学習アルゴリズムを改良することで,深層学習器の画像認識の認識率の改良を試みた.この成果についても早急に公表する予定である.圧縮センシングの問題で重要な疎信号復元法として,Approximate Message Passing(AMP)と呼ばれる計算量が小さくかつ収束条件が理論的に解明されたものが知られる.この復元法は信号観測過程を表現する観測行列にある種の仮定を置き導出されているが,本研究ではその仮定をはずした上で同種の復元法の構築を試みた.結果として無線通信系の性能解析の定式化を援用しAMPの一般化が可能であることを示した.それに加えデータ疎性に関わる研究を幾つか行った.観測行列が疎な場合におけるさらに計算量の小さい圧縮センシングの疎信号復元法の開発,深層学習における疎性を重視した学習法等である.研究課題中に具体的に設定した研究テーマについて、高速アルゴリズム開発に関しては研究成果が順調に得られているが、その他のテーマ、例えばp<1におけるLp最適化の性能解析等手つかずのものもある為、全体的にはやや遅れていると評価した。その一方、テーマとして設定していなかった疎性を利用した深層学習に関する研究が新たに進んだという良い面もあった。統計物理学・情報科学平成27年度は本研究課題の最終年度となるので、これまでに得た研究成果、特に疎信号復元アルゴリズムと深層学習に関するものを逐次論文とし、さらに研究課題全体として残った問題点(p<1におけるLp最適化の性能等)を最終年度内に出来る限り調べつくし、研究課題終了後の研究に生かせるよう試みる。平成24年度から継続している問題であった、Donoho・Maleki・Montanariにより開発された高速な疎データ再構成アルゴリズムの理論的背景を探る試みはさらに進展し、アルゴリズムのパラメータを最適化する為の理論的な考察をある程度進めることが出来た。
臨床症状を反映した血中活性型IL-1βの病態検査法の確立

慢性炎症は、がんをはじめ、自己免疫疾患や生活習慣病、動脈硬化性疾患、神経変性疾患などさまざまな難治性疾患と密接に関連している。IL-1ファミリータンパク質は、炎症や感染防御に重要な役割を果たす実働分子である。これまでタンパク質を測定する方法は存在したが、その測定値と臨床症状との乖離が問題となっていた。臨床症状を反映した簡便・迅速・正確な測定法を確立し、モノクローナル抗体をシーズとしてバイオ医薬品を開発することを目的とした。1)活性型IL-18を認識するマウスモノクローナル抗体の作製と精製:炎症性サイトカインIL-1βファミリーのIL-18もIL-1βと同様にタンパク質分解酵素caspase-1により切断させることで活性型となる。大腸菌で発現させた活性型IL-18タンパク質をマウスに免疫し、IL-18を特異的に認識するモノクローナル抗体5種類を作製した。そのうち11-4.1はウエスタンブロット・免疫沈降・細胞免疫染色に利用できるばかりでなく、IL-18の機能を阻害した。さらに、既存の抗体では成し得なかった、患者血液を用いたウエスタンブロット解析でIL-18を提示できるほど同抗体は検出感度が優れていた。さらに、大腸菌で作製したIL-18タンパク質の断片を用いて、モノクローナル抗体の認識部位を詳細に同定した。2)活性型IL-18のみを認識するマウスモノクローナル抗体の作製と精製:切断部位のペプチドを用いてマウスを免疫し、取得した活性型IL-18を認識するモノクローナル抗体9-10.2はウエスタンブロット・免疫沈降・細胞免疫染色に利用できるばかりでなく、IL-18の機能を阻害した。さらに、既存の抗体では成し得なかった、患者血液を用いたウエスタンブロット解析で活性型IL-18を提示できるほど同抗体は検出感度が優れていた。炎症性サイトカインIL-1βファミリーの一つである活性型IL-18を正確に測定するためのシーズとなる、活性型IL-18断端および断端以外のタンパク質領域をそれぞれ認識するマウスモノクローナル抗体を作製できたため。作製したマウスモノクローナル抗体を用いて、その組合せからサンドイッチELISAキット化に向けて最適条件を検討する。そして改良を重ね臨床症状を反映した正確な測定法として確立させる。IL-1βは、IL-6やTNF-αなどと共に、炎症や感染防御に重要な役割を果たす実働分子である。これまで活性型IL-1βを測定する方法は存在したが、その測定値と臨床症状との乖離が問題となっていた。そのため、IL-1βが実際炎症関連疾患にどのように関与しているのかは不明のままであった。ELISAキット開発に向け、1)活性型IL-1βのみを認識するウサギポリクローナル抗体の作製と精製:タンパク質分解酵素カスペース1で切断されてIL-1βは活性型(117 - 269)となる。切断部位のペプチド117APVRSLNC124を用いてウサギを免疫し取得した。2)活性型IL-1βのみを認識するマウスモノクローナル抗体の作製と精製:切断部位のペプチドを用いてマウスを免疫し、切断部位のペプチドを特異的に認識するモノクローナル抗体1種類を作製した。3)断端以外のIL-1βタンパク質領域を認識するウサギポリクローナル抗体の作製と精製:大腸菌で発現させた活性型IL-1βタンパク質をウサギに免疫し取得した。4)断端以外のIL-1βタンパク質領域を認識するマウスモノクローナル抗体の作製と精製:大腸菌で発現させた活性型IL-1βタンパク質をマウスに免疫し、活性型IL-1βを特異的に認識するモノクローナル抗体3種類を作製した。さらに、大腸菌で作製したIL-1βタンパク質の断片を用いて、モノクローナル抗体3種類すべての認識部位を詳細に同定した。活性型IL-1βを正確に測定するためのシーズとなる、活性型IL-1β断端および断端以外のタンパク質領域をそれぞれ認識するウサギポリクローナル抗体およびマウスモノクローナル抗体をすべて作製した。

さらに、大腸菌で作製したIL-18タンパク質の断片を用いて、モノクローナル抗体の認識部位を詳細に同定した。2)活性型IL-18のみを認識するマウスモノクローナル抗体の作製と精製:切断部位のペプチドを用いてマウスを免疫し、取得した活性型IL-18を認識するモノクローナル抗体9-10.2はウエスタンブロット・免疫沈降・細胞免疫染色に利用できるばかりでなく、IL-18の機能を阻害した。さらに、既存の抗体では成し得なかった、患者血液を用いたウエスタンブロット解析で活性型IL-18を提示できるほど同抗体は検出感度が優れていた。炎症性サイトカインIL-1βファミリーの一つである活性型IL-18を正確に測定するためのシーズとなる、活性型IL-18断端および断端以外のタンパク質領域をそれぞれ認識するマウスモノクローナル抗体を作製できたため。活性型IL-1β断端および断端以外のタンパク質領域をそれぞれ認識するウサギポリクローナル抗体およびマウスモノクローナル抗体を用いて、その組合せからサンドイッチELISAキット化に向けて最適条件を検討する。そして改良を重ね臨床症状を反映した正確な測定法として確立させる。作製したマウスモノクローナル抗体を用いて、その組合せからサンドイッチELISAキット化に向けて最適条件を検討する。
中国近代江南の地主-小作関係の実態と変化に関する数量的分析

本研究計画は、日本及びアメリカ・中国の各研究機関に所蔵されている租桟関係簿冊・魚鱗冊・土地関係契約文書と、実態調査報告書、新聞雑誌、文史資料等の文献資料を比較・対照し、数量的分析を行い、近代江南の小作関係の実態と変化を考察するものである。資料文献調査では、日本の京都大学人文科学研究所、九州大学、東京大学、筑波大学等を訪問調査した。特に筑波大学では旧東亜研究所の文書を調査し、その中に浙江省杭州、紹興、嘉興等の契約文書類があることが判明した。海外では、台湾の中央研究院近代史研究所、アメリカのハーバード大学燕京図書館、中国の蘇州市档案館・蘇州市博物館・蘇州大学を訪問調査を行った。このうちハーバード大学燕京図書館収蔵の文書については、研究成果報告書の中で、目録と解題を作成し、併せて簡単な数量的分析も行った。その中で燕京図書館の文書は1960年に日本において購入された可能性が高く、日本の九州大学、一橋大学に収蔵されている同一の租桟の文書があることが分かった。日本でも東洋文庫と九州大学との二つの機関に凋林一桟関係簿冊が所蔵されており、九州大学の嘉慶簿冊と東京大学東洋文化研究所収蔵の無錫金氏文書、一橋大学の沈恒豊桟の契約文書が東北大学に収蔵されている可能性があるなど、各機関に収蔵されている文書がかなり連関をもっている。この点は今後追求すべき課題であろう。これらの文書の調査、分析と文献資料との対照によって得た成果については、これまでの研究を基礎として、新たな知見を加えて平成13年度内に学術図書として刊行予定である。本研究計画は、日本の研究機関に所蔵されている租桟関係簿冊・魚鱗冊・土地関係契約文書と、実態調査報告書、新聞雑誌、文史資料等の文献資料を比較・対照し、数量的分析を行いに近代江南の小作関係の実態と変化を考察するものである。計画初年度の平成十年度は、当初の研究計画どおりに、台湾を訪問し中央研究院近代史研究所等で研究者から台湾における資料の所蔵状況を聞くとともに、レビューを受けた。二五減租等の土地政策関係の文書はかなり所蔵されているが、江南の租桟、魚鱗冊等は殆どなく、租冊では江北導准委員会関係が存在することが判明した。契約文書等は台湾関係は数多く所蔵され、その出版も進んでおり、今後比較研究が可能と思われる。文献資料では、東京大学、国会図書館、京都大学人文科学研究所、天理大学で調査を行い、新聞資料、文史資料、新編県志等を収集した。また新聞資料では、「時報」及び1940年代初めに蘇州を中心に行われた江兆銘政権の清郷状況を記した「清郷日報」のマイクロフィルムを購入し、主に19世紀後半、20世紀初頭の江南の農村関係記事を収集した。これらの資料を分析する中で地域によって小作関係が大きく異なっていることが改めて明白になった。パーソナルコンピューターへの入力関係は、研究補助員の助力を得て、これまで収集した文書資料のデータを引き続き入力を行うとともに、実態調査報告書についても、数量分析の利用のために表の数値データを入力した。使われている数値資料を異なる角度から再検討したり、他の調査報告書との比較によってことによって新たな知見が生ずると思われる。本研究計画は、日本の研究機関に所蔵されている租桟関係簿冊・魚鱗冊・土地関係契約文書と、実態調査報告書、新聞雑誌、文史資料等の文献資料を比較・対照し、数量的分析を行い、近代江南の小作関係の実態と変化を考察するものである。平成十一年度は、新しい文書資料調査では、アメリカのハーバード大学を訪問し燕京図書館に所蔵されている租桟・魚鱗冊等の地主文書資料及びそれに関する文献を調査・収集を行った。

燕京図書館蔵の所蔵資料は断片的には村松祐次、山本英史氏等の研究・紹介があるが、租冊・魚鱗冊等を合わせると30冊程度になり、日本所蔵の租桟と関連するものがあり、今後比較分析することによって研究の広がりが期待できる。日本国内では、九州大学の未見の「嘉慶租簿」を九州大学文学部を訪問し、閲覧・複写を行った。また、3月末には筑波大学所蔵の旧東亜研究所からの未整理の文書資料、特に浙江の契約文書類について調査・目録を作成する予定である。文献資料では、東京大学、東洋文庫で収集を行い、北海道大学において『申報』・『東方雑誌』等新聞・雑誌資料等を収集した。文書資料の複写・整理を研究補助員の助力を得て行うととも、とくに新たに収集したハーバード大学の文書資料を中心に資料データの入力を行っている。日本所蔵資料にはない崑山県の魚鱗冊、九州大学所蔵の「長邑経号置産簿」と同名の資料が含まれており、比較対照することによって、新たな知見が生ずると思われる。租桟簿冊、魚鱗冊の文書を、総合的に分析することによって、時代・地域、更に租桟個別の共通性・差異性も明確になるとの確信を深めている。書との比較によってことによって新たな知見が生ずると思われる。本研究計画は、日本の研究機関に所蔵されている租桟関係簿冊・魚鱗冊・土地関係契約文書と、実態調査報告書、新聞雑誌、文史資料等の文献資料を比較・対照し、数量的分析を行い、近代江南の小作関係の実態と変化を考察するものである。計画最終年度の平成十二年度は、新しい文書資料調査では、中国蘇州博物館及び蘇州市档案館を訪問し、所蔵されている租桟・魚鱗冊等の地主文書資料及びそれに関する文献を調査を行ったが、複写による収集は認められず、時間の関係で一部を筆写したに止まった。今後再訪問する必要がある。日本国内では、主に筑波大学所蔵の旧東亜研究所第六調査委員会の未整理の文書資料について調査を行った。冊子となった光緒新政時期の調査録から執照類まで多様な文書が残されているが、土地契約文書では浙江(杭州・紹興・海寧・嘉興等)、山西省霊石、直隷通州・北京等の3地のものが残存しており、目録・解題を付けて、他の所蔵文書との関係等を調査することが今後の課題となる。収集した資料の整理・分析においては、昨年度収集したアメリカハーバード大学燕京図書館収蔵の租桟関係簿冊及び魚鱗冊について、主要データの入力を行い研究報告の一部として紹介する予定である。この文書資料は日本の大学・研究機関で収蔵されている簿冊資料と関係が深く、今後比較対照することによって新たな知見が生まれると思われる。また、これまでの江南の地主文書資料(租桟簿冊、魚鱗冊、土地契約文書)研究のまとめとして、太平天国前の19世紀半ばから1930年代の農業恐慌に至るまでの、蘇州を中心とする江南の収租関係の変化について、これまでの論文を基にして新たな資料や知見を加えて、来年度に発表予定である。
黒大豆種皮由来色素成分の抗アレルギー作用に関する研究

食品由来のアレルギー反応を抑制する物質として、「黒大豆種皮由来色素成分」に着目し、ラット好塩基球様白血病株化細胞(RBL-2H3)からの抗原刺激時の脱穎粒による化学伝達物質の放出抑制効果を指標に、黒大豆種皮抽出物に抗アレルギー作用を見い出している。本年度は、その抗アレルギー作用を示す物質の単離・同定を行った。ODSカラムを用いた逆相HPLCにより黒大豆種皮抽出物から有効成分を単離し、そのHPLCにおける挙動、β-グルコシダーゼに対する反応性、吸収スペクトルおよびMS解析の結果から、有効成分はシアニジンー3-グルコシド(C3G)であると同定した。さらに、市販のC3Gを用いてRBL-2H3細胞の脱顆粒抑制効果を検討した結果、その抑制効果は黒大豆種皮抽出物の約30%程度であり、抽出物には、C3Gの他に脱穎粒抑制効果を有する成分が存在することが示唆された。一方、in vivoにおける黒大豆種皮抽出物の抗アレルギー効果は、マウスを用いた受動皮膚アナフィラキシー(PCA)反応により検討した。抗原刺激前に黒大豆色素抽出物を経口及び尾静脈から投与したところ、後者は有意にPCA反応を抑制し、黒大豆種皮抽出物における有効成分は、経口投与よりも静脈投与が効果的であることが示された。さらに、黒大豆の調理に伴う有効成分の挙動を明らかにするために、調理後のC3Gの変化を検討した。黒大豆は蒸留水に一晩浸漬後、IHヒーターによりステンレス鍋及び圧力鍋にて調理した。調理済み食品は凍結乾燥後、粉砕して塩酸含有メタノールにてC3Gを抽出し、HPLCにて定量した。ステンレス鍋および圧力鍋にて調理した黒大豆中のC3Gの含有量は、各々、生大豆の約16%と31%であり、C3Gは調理により劇的に減少し、特に、ステンレス鍋を用いて長時間調理した方の損出率が大きいことが明らかとなった。黒大豆種皮由来色素成分の抗アレルギー作用の解明を目的として、黒大豆より含水エタノールにて抽出した種皮色素に含まれる成分のI型アレルギー反応の抑制効果を指標に検討した。まず、黒大豆種皮成分のin vitroによる抗アレルギー作用について、ラット好塩基球様細胞株RBL-2H3を用いて、本エキスの共存下、抗原抗体反応による脱顆粒の際に放出されるβ-ヘキソサミニダーゼおよびヒスタミン量を測定し、エキス無添加の細胞に対する放出抑制率により脱顆粒抑制効果を評価した。抗体として抗ジニトロフェニル(DNP)-IgEを、抗原にはDNP-アルブミン(Alb)を用いた。また、既に抗アレルギー効果が報告されている甜茶エキスやシソの実エキスとの比較を行った。その結果、本エキスはRBL-2H3からの脱顆粒を濃度依存的に阻害し(IC_<50> 150μg/ml)、その効果は、同濃度において、既知の抗アレルギー成分である甜茶エキスよりは小さいが、フキエキスより大きいことが示された。次いで、in vivoにおける抗アレルギー効果について、マウスを用いて、I型アレルギーのモデルである受動皮膚アナフィラキシー(PCA)反応により抑制効果を検討した。水に溶解した黒大豆種皮色素をマウスに10日間、1,000mg/kg/day胃内に連続投与し(コントロール群には水を投与)、耳にDNP-IgEを感作して24時間後、尾静脈からDNP-Albを色素とともに投与し、PCA反応により漏えいした色素を抽出して抑制効果を検討した。その結果、水投与群のマウスに比較して、黒大豆種皮色素を投与した群では、有意なアレルギー反応の低下が認められた。以上のように、黒大豆種皮色素成分が抗アレルギー作用を有することをin vitroおよびin vivoにおいて確認した。次年度は、その抑制効果を発揮する物質を同定し、発症抑制のメカニズムについて検討する予定である。

ステンレス鍋および圧力鍋にて調理した黒大豆中のC3Gの含有量は、各々、生大豆の約16%と31%であり、C3Gは調理により劇的に減少し、特に、ステンレス鍋を用いて長時間調理した方の損出率が大きいことが明らかとなった。
単素子蛍光望遠鏡の自立稼働システムによる超高エネルギー宇宙線観測

近年の観測から、最高エネルギー宇宙線の到来方向に頻度の高い領域が報告されている。最高エネルギー宇宙線は宇宙空間中の磁場中でも直進することができるため、高統計で到来方向を測定することで起源天体の同定が期待されているが、到来頻度が極めて低いため観測装置の大規模化が必須である。このような大規模観測装置の実現を目的に、低コスト検出器として単素子大気蛍光望遠鏡を開発した。本研究では、この低コスト検出器を用いて宇宙線の試験観測を行い、期待されている感度を持つことを確認し、最高エネルギー領域の宇宙線の観測に成功した。自立稼働システムの構築も進んでおり、2018年秋より本システムによる定常観測を予定している。本研究の目的は、超高エネルギー宇宙線観測のための単素子大気蛍光望遠鏡を開発し、宇宙線空気シャワー観測システムを構築し、宇宙線検出能力を実証することである。本年度は、望遠鏡の基礎特性の評価、望遠鏡性能評価のためのシミュレーションソフトウェアの開発、及び宇宙線観測の実証実験を実施した。基礎特性の評価では、望遠鏡の有効視野、フレネルレンズ及び紫外線透過フィルター透過率の波長特性などを測定した。これら基礎特性を考慮して、望遠鏡の性能を評価するためのシミュレーションソフトウェアを開発した。シミュレーションと、試験観測でのデータを比較することで、本望遠鏡が期待される性能を実現しているか評価することが可能となった。宇宙線検出能力を実証するため、望遠鏡を米国ユタ州のテレスコープアレイ(TA)実験サイトへ輸送し、現地にて試験観測を実施した。試験観測では、TA実験の中央レーザー施設(CLF)から射出される紫外線レーザーの20km遠方での検出に成功した。CLFレーザーの光量は、およそ10の20乗電子ボルトの宇宙線空気シャワーからの光量に相当していることから、観測対象である宇宙線空気シャワーの検出能力を実証できた。また、CLFレーザーを想定した取得信号のシミュレーションとデータを比較し、おおむね期待する検出感度を実現していることを確認した。さらに、実際の宇宙線を観測するために、試験観測を継続しデータを取得した。現在、取得したデータから宇宙線候補事象の探索中である。将来の超高エネルギー宇宙線観測実験には大規模化が必要であり、本研究で開発している望遠鏡は、従来の大気蛍光望遠鏡に比べてコストを10分の1に抑えることが可能であり、本望遠鏡の実現は大規模化を想定した時に非常に有意義である。よって、本研究により宇宙線検出能力を実証したことは、今後の超高エネルギー宇宙線観測にとって非常に重要である。本年度は、本望遠鏡の宇宙線空気シャワー検出能力を実証することを優先した。よって当初は平成29年度に実施する予定だった宇宙線の試験観測を先行して行った。望遠鏡1台を米国ユタ州に輸送し、現地にて試験観測を実施し、超高エネルギー宇宙線の光量に相当するレーザー事象の取得に成功した。また、現在詳細な解析中であるが宇宙線の候補事象も取得することができた。夜光も同時に取得することができており、夜光ノイズを低減するための遮断回路の試験も実施できた。最終年度は、望遠鏡の性能向上を目的に再設計し、4台の望遠鏡を製作した。望遠鏡の集光レンズのサイズを1.4平方メートルに拡張し集光量を向上させた。また、受光部に用いる光電子増倍管の感面の縁における感度の不確定性を軽減するため、感面の縁を遮光するフィルターを加えた。望遠鏡は屋外に設置することを前提としているため、耐久性の高い遮光板で覆い、日中の太陽光の集光を防止するために、望遠鏡の内側には遮光カーテンを設置した。また、データ収集用のFADCボードにGPSレシーバとのインターフェイスを実装し、10nsの精度でのタイムスタンプ取得が可能となった。製作した望遠鏡を、米国ユタ州のテレスコープアレイ(TA)実験Black Rock Mesa (BRM)サイトに輸送、設置し、宇宙線観測を実施した。10月に4台の組み立て、及び設置が完了し、11月より宇宙線空気シャワーの試験観測を合計10日間実施した。データ取得は、TA実験の大気蛍光望遠鏡コントロールルーム内よりリモート操作により行った。取得したデータから、宇宙線空気シャワー候補事象を探索した結果、2台以上の望遠鏡で同期して検出された空気シャワー事象が、少なくとも10事象確認できた。これは、10の18乗電子ボルト程度の宇宙線空気シャワー事象が観測可能として見積もった期待値と一致した。よって、本望遠鏡による宇宙線検出能力を実証することができた。自律稼動システムとして、屋外設置可能な望遠鏡によるネットワーク経由でのリモート操作での観測は実現した。研究期間中に実施できなかった電力自給は、国内での試験によりすでに見通しはたっており、平成30年内に米国にて完全自律稼働による運用を予定している。

平成29年度は、望遠鏡3台を製作し米国ユタ州へ輸送し、本年度使用した望遠鏡と合わせて全4台で宇宙線観測を行う。また、ソーラーパネルと蓄電池を備えた自動収集システムを構築し、ネットワーク経由での遠隔操作を実現する。自立稼働システムでは、自立トリガーによるデータ取得が必要であるが、自立トリガーにより取得でできなかった場合は、TA実験よりトリガー信号を取得しデータ収集し、取得したデータを解析し、自立トリガー手法を再検討する。超高エネルギー宇宙線物理学本年度は、望遠鏡4台を製作する予定であったが、予定を変更し製作を平成29年度とした。変更した理由は、試作した1台の望遠鏡を用いて試験観測を行い宇宙線検出能力を実証することを最優先としたためである。よって本年度は、試作機の製作と、望遠鏡1台の米国ユタ州への輸送に本研究費を使用した。これにより、平成29年度に行う予定であった計画の一部を達成した。次年度は、本年度に予定されていた望遠鏡全4台の製作、自立稼働に必要な太陽光発電システムの構築、及び米国への輸送に本研究費を使用する予定である。
ペルオキシソーム欠損症の遺伝子診断法開発と遺伝子治療法確立のための基礎研究

I)新たなペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞株の分離と生化学解析P9OH/UV法及び蛍光抗体染色法により,先に分離した変異細胞Z24、Z65およびZP92に加えて,ペルオキシソーム形成過程に障害を示す8種の変異細胞,ZP107(Z24と同一相補性群),ZP105/ZP139,ZP109,ZP110,ZP114,ZP119,ZP124およびZP126を分離した。つぎにこれらCHO変異細胞に対し,12相補性群に分類されるヒトペルオキシソーム欠損症患者由来線維芽細胞を含めた変異細胞間補性群解析を相補遺伝子(PEX)導入法および細胞融合法により検討した結果,ZP110,ZP114,およびZP126はまったく新たな相補性群に属することが明らかになった。このことから,ヒトを含め哺乳動物細胞において15の相補性群が明らかとなり,ペルオキシソーム形成には少なくとも15以上の遺伝子が必要と考えられる。II)ベルオキシソーム形成因子(peroxin)の単離とペルオキシソーム病病因遺伝子の解明CHO変異細胞ZP107,ZP109およびZP119に対しペルオキシソーム形成回復活性を有する相補遺伝子PEX1,PEX12およびPEX19のクローニングに成功,ついで相補性群I(E)群,III群およびJ群のペルオキシソーム欠損症患児線維芽細胞に対しペルオキシソームの形成を回復させかつそれぞれの患者細胞にPEX1、PEX12およびPEX19の変異が認められたことからPEX1、PEX12およびPEX19がI(E)群,III群およびJ群疾患の病因遺伝子であると結論した。さらにPEX1温度感受性変異は患者の臨床症状において軽症型を与えるという非常に興味深いかつ重要な知見も見出した。また酵母相補遺伝子を用いたexpressed sequence tag(EST)search法によりPEX10,PEX16ヒトホモログをクローニングし,それぞれ相補性群B(VII)群およびD(IX)群の患者由来線維芽細胞におけるペルオキシソーム形成不全を相補し,かつ患者遺伝子に変異が認められることから2つの相補性群疾患の病因遺伝子と断定した。ついで,相補性群II群変異細胞ZP105/ZP139を用いたPTS1レセプター(Pex5p)の機能解析の結果、Pex5pには2つのisoforms(short and long forms)があり,何れもPTS1-タンパク質の輸送を正常化すること,さらには驚くべきことにPex5plong formはPTS1-のみならPTS2-タンパク質の輸送にかかわっていることを見出した。イ)ペルオキシソーム欠損

CHO変異細胞株の分離と生化学解析P9OH/UV法および蛍光抗体染色法によりペルオキシソームを欠損した10個の変異細胞、ZP104,ZP105,ZP106,ZP107,ZP108,ZP109,ZP110、ZP111、ZP114およびZP139を得るとができた。さらにこれらの変異細胞についてその他の細胞生化学的諸性質を検討したところ、先に分離した変異細胞Z24,Z65およびZP92と同様の表現型を示し、ペルオキシソーム欠損性変異細胞と推定された。ロ)相補性群分類つぎに、これらの新たに分離したCHO変異細胞および先に分離したZ24,Z65,ZP92を含めた細胞間相補性群解析を相補遺伝子(PAF-1,PAF-2)導入法および細胞融合法により検討した結果、4つの新しい相補生群が分離されたことが判明し、現在までに合計計7種類のCHO変異細胞が分離されたことになる。また患者由来細胞との融合試験から,ZP105/ZP139はヒト相補性群II群(アメリカ)と、またZP104/ZP109はIII群とそれぞれ同じ相補性群に属することも明らかになった。以上のことから、ヒトを含め哺乳動物細胞において12の相補性群が明らかとなり、ペルオキシソーム形成には少なくとも12以上の遺伝子が必要と考えられる。ハ)ペルキシソーム局在化シグナル(PTSI)レセプター異常の解析ZP105/ZP139変異細胞に対し、酵母変異株相補遺伝子Pichia pastoris PAS8のヒトホモログとしてクローニングされたヒトPTS1レセプター(PTS1R)cDNAの導入によりPTS1-タンパク質の輸送が正常化された。PTSIRには602アミノ酸残基のshort isoformと639残基のlong isoformがあり、何れもPTS1-タンパク質の輸送を正常化したが、PTS2-タンパク質の輸送異常はshort PTSIRでは相補されず、long isoformのみによって回復された。このことからPTSIRはPTS1-のみならずPTS2-タンパク質の輸送にかかわっていることが示唆され、現在その詳細について解析中である。イ)新たなペルオキシソーム欠損症CHO変異細胞株の分離と生化学解析ならびに相補性群分類P9OH/UV法及び蛍光抗体染色法により、先に分類した7種のペルオキシソーム欠損性CHO変異細胞、ZP24/ZP107,Z65,ZP92,ZP105/ZP139,ZP109,ZP110,ZP114に加えて、今回ZP109を分離した。この変異細胞についてその他の細胞生化学的諸性質を検討したところ、他の変異細胞と同様の表現型を示し、ペルオキシソーム欠損症変異細胞と推定された。つぎに、ZP119につき変異細胞間相補性群解析を相補遺伝子導入法および細胞融合法により検討した結果、新たな相補性群に属することも明らかになった。以上のことから、ヒトを含め哺乳動物細胞において13の相補性群が明らかとなり、ペルオキシソーム形成には少なくとも13以上の遺伝子が必要と考えられる。ロ)新たなペルオキシソーム形成因子(PEX)のクローニングCHO変異細胞ZP109およびZP107を用いた遺伝学的相補活性cDNAクローニング法により、それぞれに対しPEX12およびPEX1の単離に成功した。またごく最近、これらのCHO変異細胞と同じ相補性群に属するペルオキシソーム欠損症患者の遺伝子変異の解明にも成功している。イ)ペルオキシソーム形成因子(Peroxin)のクローニングとペルオキシソーム病患者異常遺伝子解析:CHO