hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
癌抑制遺伝子Pten異常カウデン症候群iPS細胞を用いた発症機序解明と治療法開発

Cowden症候群(CS)は口腔及び消化管の多発性腫瘤や皮膚病変を主症状とし,高頻度に乳がんや甲状腺がんを発症する常染色体優性遺伝性疾患であり,がん抑制遺伝子Ptenの変異が関与している.本研究では本学倫理規定(第ヒ-72号及び第ヒ-58)に基づき同意を得られたCS患者末梢血よりPTEN遺伝子の新規変異を確認したiPS細胞の誘導を行い,本症候群の病態解明および新規治療法の開発を目的としている.これまでにがん抑制遺伝子PTEN変異CS患者血清より採取した末梢血より疾患特異的iPS細胞(CS-iPSC)を当施設で開発,確立したフィーダーフリー無血清培養系(hESF9)において樹立することに成功した.またMiSeq次世代シークエンサーで4813遺伝子の全エクソンをシークエンスした結果、全塩基変異カ所数は9354カ所、アミノ酸置換が示唆される変異は2751カ所、deletionは231カ所に認めた。PTEN遺伝子領域を193回シークエンスした結果、一アレル内にTのdeletion (c.1020delT)及びc.1027G>A変異を認めた。この結果、341番目のアミノ酸FがLに、さらに342番目のアミノ酸KのRへの置換が示唆され、その後にstop codonが形成されることから、PTEN蛋白はtruncationしている可能性が考えられた。さらに、MTHFR、IL4R、BRCA2、IL7R、HYDINなどの癌関連遺伝子の変異も認め、本患者の乳癌や甲状腺癌の既往が裏付けられた。同患者由来PBMCをRD6F無血清培地で初代培養後,初期化4遺伝子を搭載したセンダイウィルスベクターで初期化を行い、無フィーダー・無血清培養系で疾患特異的iPSCを誘導した。誘導効率は0.16%と高く、in vitro及びin vivoで未分化性と多分化能を有し、PTEN蛋白の発現低下を認めた。Cowden症候群の原因遺伝子であるがん抑制遺伝子Pten(phosphatase and tension homolog deletedon chromosome10)の変異の検索に関し、広島大学倫理規定(倫理申請許可番号:第ヒ-58号および第ヒ-72号)に基づき当診療科にて既往歴から診断基準を満たしたCowden症候群患者より承諾のうえ得られた末梢血からCowden症候群疾患特異的iPS細胞誘導を行った。当該患者より採取した末梢血リンパ球(CS-PBMC)を採取し,PTEN遺伝子ヘテロ変異を次世代シークエンサー(イルミナ社)およびサンガー法にてcodon 341 PhenylalanineのLeucineへ置換、codon 343 Valineのstop codonへの置換同定した.本患者の変異PTEN蛋白はcodon342以降のC-末端側が欠損していると考えられ,同変異については現在まで報告はない(投稿準備中)。さらにCS-PBMCを用いセンダイウイルスベクター(SeVdp:独立法人産業技術研究所より供与)を用い,Cowden症候群特異的iPS細胞の樹立をインテグレーションフリー.フィーダーフリー・無血清培養系にてCS-iPSCを樹立した。Cowden症候群は全身諸臓器の多発性過誤腫と高率に悪性腫瘍を合併する疾患で,がん抑制遺伝子PTENの変異が関与する常染色体優性遺伝である。本学倫理規定に基づき同意を得られたCowden症候群患者末梢血よりDNAを抽出しPCR-SSCP法を用いて,各エクソンにおけるPTEN遺伝子変異の有無の可能性を検討したが,明らかなバンドの数やシフトなどの異常は認められなかった。次に次世代シーケンサーによる遺伝子変異を網羅的に解析したところ,Cowden症候群の原因遺伝子であるPTEN遺伝子に3カ所の変異を検索しえた。変異遺伝子はいずれもPTEN遺伝子のエクソン8領域で同一のリード上にあることから、すべて同一アレル内に存在することが明らかとなった。本変異はこれまで報告はなく新規変異であると考えられ、さらに乳がんに関連するBRCA2やHEXBの変異や消化管病変に関連するMLH1やMSH6などの遺伝子変異が多数検出され、本患者の既往に関連していると推測された。本変異によりPTENのフレームシフトが生じ、ストップコドンが入ることで、PTEN蛋白のC末端部がトランケートされている可能性が示唆された。次にゲノムへのintegrationのないセンダイウイルス(SeVdp)を用いたがん抑制遺伝子PTEN変異Cowden患者由来iPS細胞を樹立し,Cowden症候群由来iPSC(CS-iPSC)の樹立を行った。誘導の評価は未分化マーカーの一つであるALP染色にて確認した。誘導したCS-iPSCの未分化マーカーの蛋白発現及び遺伝子発現を、蛍光免疫染色法・RT-PCR法を用いて各種未分化マーカーを発現を確認した。成果については日本口腔科学会,The 14th International conference on endocrinologyにて発表した。研究進行は概ね申請計画に沿って進展している。Cowden症候群(CS)は口腔及び消化管の多発性腫瘤や皮膚病変を主症状とし,高頻度に乳がんや甲状腺がんを発症する常染色体優性遺伝性疾患であり,がん抑制遺伝子Ptenの変異が関与している.本研究では本学倫理規定(第ヒ-72号及び第ヒ-58)に基づき同意を得られたCS患者末梢血よりPTEN遺伝子の新規変異を確認したiPS細胞の誘導を行い,本症候群の病態解明および新規治療法の開発を目的としている.

これまでにがん抑制遺伝子PTEN変異CS患者血清より採取した末梢血より疾患特異的iPS細胞(CS-iPSC)を当施設で開発,確立したフィーダーフリー無血清培養系(hESF9)において樹立することに成功した.本培養系ではCS-iPSCの誘導効率は0.24%を示し,健常人由来iPSCのそれ(0.05%)と比較して有意に高値を示した.CS-iPSCは各種未分化マーカーを発現し,in vitroでの胚様体形成及びin vivoでのテラトーマ形成にて3胚葉への分化多能性を有することを確認した.本研究で確立したCS-iPSCの誘導効率は0.24%で高率であった。この培養系を用いてDroplet Digital PCR法を用いた未分化マーカー遺伝子発現量を行い,未分化性を維持していることを確認し得た.現在胚様体形成法を用いた分化多能性の検討し,三胚葉マーカーとして1神経細胞マーカーであるβIIItubulin2平滑筋マーカーαSMA3肝細胞マーカーAFP蛋白の発現を蛍光免疫染色で確認している.また今後確立したCS-iPS培養系を用いたTeratoma形成及びその組織学的検討を計画している。平成29年度内に特異マーカーの購入が困難であったため、次年度予定の科研費と合わせて上記研究計画の実施を予定している。Cowden症候群(CS)は口腔及び消化管の多発性腫瘤や皮膚病変を主症状とし,高頻度に乳がんや甲状腺がんを発症する常染色体優性遺伝性疾患であり,がん抑制遺伝子Ptenの変異が関与している.本研究では本学倫理規定(第ヒ-72号及び第ヒ-58)に基づき同意を得られたCS患者末梢血よりPTEN遺伝子の新規変異を確認したiPS細胞の誘導を行い,本症候群の病態解明および新規治療法の開発を目的としている.これまでにがん抑制遺伝子PTEN変異CS患者血清より採取した末梢血より疾患特異的iPS細胞(CS-iPSC)を当施設で開発,確立したフィーダーフリー無血清培養系(hESF9)において樹立することに成功した.またMiSeq次世代シークエンサーで4813遺伝子の全エクソンをシークエンスした結果、全塩基変異カ所数は9354カ所、アミノ酸置換が示唆される変異は2751カ所、deletionは231カ所に認めた。PTEN遺伝子領域を193回シークエンスした結果、一アレル内にTのdeletion (c.1020delT)及びc.1027G>A変異を認めた。この結果、341番目のアミノ酸FがLに、さらに342番目のアミノ酸KのRへの置換が示唆され、その後にstop codonが形成されることから、PTEN蛋白はtruncationしている可能性が考えられた。さらに、MTHFR、IL4R、BRCA2、IL7R、HYDINなどの癌関連遺伝子の変異も認め、本患者の乳癌や甲状腺癌の既往が裏付けられた。同患者由来PBMCをRD6F無血清培地で初代培養後,初期化4遺伝子を搭載したセンダイウィルスベクターで初期化を行い、無フィーダー・無血清培養系で疾患特異的iPSCを誘導した。誘導効率は0.16%と高く、in vitro及びin vivoで未分化性と多分化能を有し、PTEN蛋白の発現低下を認めた。Cowden症候群
脳卒中後疼痛の発症機序における HMGB1-RAGE 系の関与

脳卒中後疼痛(central post-stroke pain: CPSP)は脳卒中後に生じる難治性の合併症として知られている。最近、核内DNAタンパク質であるhigh mobility group box-1 (HMGB1)が神経障害性疼痛の発症に関わる因子であることが報告されてきている。そこで我々は、CPSPの発症機序に対するHMGB1の関与について検討した。5週齢のddY系雄性マウスを用いて、全脳虚血モデル(bilateral carotid artery occulusion: BCAO)を作製した。また、BCAO 3日後のマウスの後肢の機械的刺激に対する逃避行動回数の変化をvon Frey testを用い、TLR4阻害剤の脊髄腔内投与または、抗HMGB1抗体静脈内投与後、疼痛評価を行った。抗HMGB1抗体静脈内投与または、TLR4阻害剤の脊髄腔内投与後のグリア細胞の変化は、免疫染色法を用いて検討した。BCAO 3日後における有意な逃避行動回数の増加は、TLR4阻害剤の脊髄腔内投与または抗HMGB1抗体の静脈内投与によって有意に減少した。一方、BCAO後の脊髄において、TLR4の発現変化は認められなかった。BCAO後に脊髄グリア細胞の活性化が認められたものの、抗HMGB1抗体静脈内投与によってミクログリアは抑制され、アストロサイトに影響は見られなかった。さらに、TLR4阻害剤の脊髄腔内投与によってミクログリアは抑制された。以上の結果から脊髄のHMGB1によって活性化されるミクログリアとTLR4シグナルの連動が、CPSPの発症機序の一部に関与していることが示唆された。平成28年度の研究計画通り、おおむね順調に研究が進み、現在その内容を論文投稿中である。また、脳卒中後疼痛に対するHMGB1-RAGEシグナルの関与に関する論文は、Brain Res.誌に受理された。脊髄HMGB1を介した脳卒中後疼痛に発現機序に対し、脊髄におけるHMGB1/TLR4機構が、グリア細胞の活性化およびNOS機構を制御することによって関与することを新たに明らかにすることができ、その内容はBrain Res.誌に受理された。1.網羅的タンパク質発現解析によるCPSPの発現関連因子の探索:脳虚血モデルマウスにおいて、脳、脊髄レベルでのNMDA受容体、AMPA受容体、ATP受容体、カルシウムイオンチャネルおよびナトリウムイオンチャネルなどの興奮性神経入力に関連する各種分子あるいはGABA受容体、グリシン受容体、オピオイド受容体、クロライドイオンチャネル、カリウムイオンチャネルなどの抑制性神経入力関連する各種分子の発現変化について、疼痛発症過程における脳・脊髄・末梢組織のタンパク質発現の網羅的プロテオーム解析を行う。2.標的分子の欠損が疼痛発症に及ぼす影響(in vivo解析):1.において特定した疼痛関連分子に対するノックダウンマウスをRNAi法などによって作製し、それが脳虚血モデル動物における疼痛発症に及ぼす影響について行動薬理学的に解析する。3.脳卒中疼痛発現における脳・脊髄におけるグリア細胞と炎症性サイトカインの関与:脳虚血モデルマウスにおいて、脳、脊髄レベルでのグリア細胞(アストロサイト、ミクログリア)の活性変化を組織化学的に解析する。さらに、グリア細胞の活性化に関与することが知られるATP受容体、ケモカイン受容体の阻害剤を用い、虚血ストレス負荷後のグリア細胞活性化制御ならびに、その後の疼痛発現へ及ぼす影響について解析する。さらに、グリア細胞の活性化により誘導される炎症性サイトカインの発現変動を解析するとともに、それらの阻害剤を用いて、疼痛発現への影響についても解析を加える。1.脳虚血ストレス負荷後の脊髄におけるグリア細胞活性化に対するHMGB1/TLR4機構の関与1-1. BCAO後の脊髄におけるグリア細胞活性化に対するHMGB1/TLR4機構の関与:抗HMGB1中和抗体およびTLR4アンタゴニストを脊髄腔内投与、またはグリア細胞特異的TLR4ノックアウトマウスを用い、BCAO後の脊髄におけるグリア細胞をレーザーマイクロダイセクション法および蛍光免疫組織染色よって特異的に採取し、その活性化を生化学的手法によって解析する。1-2.BCAO後の帯状回-脊髄領域におけるグルタミン酸神経回路の変容が脊髄におけるHMGB1/TLR4機構およびグリア細胞の活性化機構に及ぼす影響:光遺伝学的手法や薬理遺伝学的手法を用い、帯状回-脊髄領域におけるグルタミン酸神経特異的に活性化または抑制したモデルを作製し、脊髄のHMGB1/TLR4機構の変容を生化学的手法であるwestern blotting法、リアルタイムpolymerase chain reaction (PCR)法またはNOS assay kitを用いて解析する。さらに、BCAO後のグルタミン酸神経回路の変容がグリア細胞の活性化に及ぼす影響を蛍光免疫組織学的または生化学的に解析する。
コンパクトU(1)格子ゲージ理論に付随可能な場の理論の追求

一般相対論における時空概念は、計量場がのったリーマン多様体である。この古典的時空概念は古典力学と合致するが、量子論を考慮に入れると、不自然なものである。量子力学と一般相対論を元にした時空の位置を測定する思考実験を考えることにより、時空概念を再考察し、時空の不確定性関係を導いた。この不確定性関係により、古典的時空概念がどのように変更され、量子論的な時空の自由度がどのように存在するのかを定性的に推察することが出来る。この推察に基づいて、量子重力が関係すると思われる現象について定性的な評価をいくつか行ってみた。具体的には、普遍的最大エントロピー、ブラックホールの寿命、宇宙項などの評価を行った。定性的評価ではあるが、結果はこれまで知られていた事実と合致するものであった。従って、この不確定性関係は定性的チェックをパスするものである。更に、この不確定性関係を注意深く調べると、ローレンツ不変性を導入するのが自然であることが分かり、そのローレンツ不変な定式化を行った。次に、その代数的表現を議論した。時空三次元の場合は、SO(2,1)のリー代数による表現が可能であり、その時空の不確定性関係を実現しているような非可換時空をあらわに構成した。四次元時空の場合には、座標作用子の間のヤコビ恒等式が破れていることを示すことが出来る。そのため、結合的でない代数を使う必要がある。座標作用子の部分については、オクタニオン代数を使うことにより表現できることが分かった。最近の弦理論の発展により、ゲージ理論の非摂動的性質を、D-brane上のダイナミクスを調べることにより分析することが可能となった。D3-braneに端を持つような分岐した弦は、N=4のSYM理論において、電荷と磁化が比例しないような1/4BPS状態として現れるであろうということが預言された。我々は、このような配位をN=4のSYM理論の側から具体的に調べることに成功した。まず、N=4 SYM理論の運動方程式を解くことにより、1/4BPS状態の古典的配位を具体的に求めた。そして、解の微小変形を議論することにより、解が連続パラメータを持つことを示し、そのモジュライ空間の次元を求めた。更に、フェルミオンゼロモードの数を求めた。その数は、ボゾニックなモジュライ空間の次元と異なり、モジュライ空間は超対称でないことが分った。これは、今までに知られていたSYM理論の解の性質とは著しく異なるものである。また、我々はそのような弦の配位を、M理論の立場から、コンパクト方向に巻き付いたM2-braneとして議論した。特に興味を持ったのは、7-braneや3-braneの背景場のある場合である。7-braneの背景場は、あるhyperkahler多様体としてあらわされる。そのhyperkahler多様体の複素構造を具体的に調べることにより、上記のような弦の配位に対応するM2-braneの配位の存在を示した。また、3-braneはM理論の立場ではM5-braneとしてあらわされる。従って、対応する配位はM5-braneに端を持つM2-braneであり、そのような配位の存在を示し、ある簡単な場合に具体的にその配位を求めた。今年度のこれらの研究により、そのような弦理論、M理論、SYM理論の、互いに対応する配位が無矛盾に存在することが確かになった。
箙多様体と量子アファイン展開環

量子アファイン展開環の有限次元表現について,箙多様体の同変K群を用いて研究代表者が構成した標準加群が,柏原の導入したextremalウェイト加群と同型であることを証明した.extremalウェイト加群は,結晶基底を持つことが柏原により示されているが,それが自然な内積に関して'ほとんど'直交していることを証明した.この結果は,Beckとの共同研究により,一般のアファイン・リー環に拡張された.この応用として量子アファイン展開環の両側セルに関するLusztigの予想の証明を与えた.(論文投稿中)また研究代表者が箙多様体を用いて導入したq指標のt類似についての研究をさらに進め,A型,D型のときにYoung図式による表示式を与え,またqが1のべき根のときにも拡張した.Kirillov-Reshetkhin加群と呼ばれる特別なクラスの有限次元既約表現について,そのq指標の満たすT-systemという漸化式を証明した.(論文投稿中)また,量子アファイン展開環の有限次元表現のq指標を計算するアルゴリズムをC言語でプログラムとして記述し,スーパーコンピュータでの計算を実行した.これは平成13年度から始めて,平成14年度には大規模なプログラムの改良を行い,E_8型の場合を除いて計算を完了した.また,E_8型の場合にも十分なメモリ(数十ギガバイト)と計算時間(一週間程度)があれば計算が可能であることを確認したが,予算の不足により実際に実行することはできなかった.またK3曲面の上のベクトル束のモジュライ空間のコホモロジー群に例外ベクトル束が定める作用素について研究した.これは箙多様体からアファイン展開環の表現を作る構成法で,K群の代わりにコホモロジー群で実行したものの類似である.量子アファイン展開環の有限次元表現について,箙多様体の同変K群を用いて研究代表者が構成した標準加群が,柏原の導入したextremalウェイト加群と同型であることを証明した.extremalウェイト加群は,結晶基底を持つことが柏原により示されているが,それが自然な内積に関して'ほとんど'直交していることを証明した.この結果は,Beckとの共同研究により,一般のアファイン・リー環に拡張された.この応用として量子アファイン展開環の両側セルに関するLusztigの予想の証明を与えた.(論文投稿中)また研究代表者が箙多様体を用いて導入したq指標のt類似についての研究をさらに進め,A型,D型のときにYoung図式による表示式を与え,またqが1のべき根のときにも拡張した.Kirillov-Reshetkhin加群と呼ばれる特別なクラスの有限次元既約表現について,そのq指標の満たすT-systemという漸化式を証明した.(論文投稿中)また,量子アファイン展開環の有限次元表現のq指標を計算するアルゴリズムをC言語でプログラムとして記述し,スーパーコンピュータでの計算を実行した.これは平成13年度から始めて,平成14年度には大規模なプログラムの改良を行い,E_8型の場合を除いて計算を完了した.また,E_8型の場合にも十分なメモリ(数十ギガバイト)と計算時間(一週間程度)があれば計算が可能であることを確認したが,予算の不足により実際に実行することはできなかった.またK3曲面の上のベクトル束のモジュライ空間のコホモロジー群に例外ベクトル束が定める作用素について研究した.これは箙多様体からアファイン展開環の表現を作る構成法で,K群の代わりにコホモロジー群で実行したものの類似である.本年度は,量子アファィン展開環の有限次元表現について研究を行った.特に・有限次元表現のq指標に用いられる単項式の全体に,柏原の意味の結晶の構造を導入した.・標準加群が,基本表現のテンソル積であることの別証明(原証明は,Varagnolo-Vasserotによる)を与えた.これらは,箙多様体に新たなラグランジアン部分多様体を導入することによって得られれた.第一項では,ラグランジアン部分多様体と単項式が一対一に対応することの帰結であり,また第二項はある条件の下で,ラグランジアン部分多様体のC^*作用に関する固定点集合が,全体の固定点集合と一致することからの帰結である.また,量子アファイン展開環の有限次元表現のq指標を計算するアルゴリズムをC言語で記述し,スーパーコンピュータでの計算を実行した.しかし,結果を得るにはコンピュータの能力が不足していることが判明した.来年度は,アルゴリズムの改良が必要であろう.また,標準加群が柏原の導入したextremalウェイト加群と同型であることを研究の途中で証明した.extremalウェイト加群は,結晶基底を持つことが柏原により示されているが,それが自然な内積に関して'ほとんど'直交していることを証明した.量子アファイン展開環の有限次元表現について,箙多様体の同変K群を用いて研究代表者が構成した標準加群が,柏原の導入したextremalウェイト加群と同型であることを証明した.extremalウェイト加群は,結晶基底を持つことが柏原により示されているが,それが自然な内積に関して'ほとんど'直交していることを証明した.この結果は,Beckとの共同研究により,一般のアファイン・リー環に拡張された.この応用として量子アファイン展開環の両側セルに関するLusztigの予想の証明を与えた.(論文投稿中)

また研究代表者が箙多様体を用いて導入したq指標のt類似についての研究をさらに進め,A型,D型のときにYoung図式による表示式を与え,またqが1のべき根のときにも拡張した.Kirillov-Reshetkhin加群と呼ばれる特別なクラスの有限次元既約表現について,そのq指標の満たすT-systemという漸化式を証明した.(論文投稿中)また,量子アファイン展開環の有限次元表現のq指標を計算するアルゴリズムをC言語でプログラムとして記述し,スーパーコンピュータでの計算を実行した.これは平成13年度から始めて,平成14年度には大規模なプログラムの改良を行い,E_8型の場合を除いて計算を完了した.また,E_8型の場合にも十分なメモリ(数十ギガバイト)と計算時間(一週間程度)があれば計算が可能であることを確認したが,予算の不足により実際に実行することはできなかった.またK3曲面の上のベクトル束のモジュライ空間のコホモロジー群に例外ベクトル束が定める作用素について研究した.これは箙多様体からアファイン展開環の表現を作る構成法で,K群の代わりにコホモロジー群で実行したものの類似である.
細胞のメカニカルストレス反応を標的とする代謝症候群および循環系疾患制御の新戦略

肥満マウス腹部への連日30分間の振動刺激により、血漿中遊離脂肪酸が低下し、耐糖能異常が改善した。脂肪組織でのERKsの一過的活性化、adipogenic因子の減少とanti-adipogenic因子の増加、中性脂肪やアディポカインの低下、抗炎症性M2-Mφマーカーの上昇が見られた。致死性肺高血圧ラット(MCT-PHR)の肺動脈は、PLA2-Xの高発現と緊張性亢進を示す。sPLA2阻害薬インドキサムは、この肺動脈緊張性を解除し、病態肺組織での、サイトカイン発現とアポトーシスを抑制し、顕著な延命をもたらすことを見出した。食餌性肥満マウスに2週間にわたって無麻酔・拘束下で、片側下腹部に30分間振動刺激(<100 Hz)を連日与え、血中の各種代謝内分泌マーカー、振動部直下の精巣周囲脂肪組織における脂肪細胞、ならびに同組織内に浸潤するマクロファージそれぞれの機能遺伝子およびマーカー遺伝子の発現変動の有無について検討した。2週間を経過した刺激群および対照群では、血中中性脂肪や絶食後血糖値には有為な差はみられなかったが、血中遊離脂肪酸濃度が低下傾向にあり(p=0.05)、腹腔内投与による耐糖能試験では、糖負荷後15-60分までの血糖値が低値を示した。また、脂肪組織では中性脂肪量やレプチンやレジスチンなどアディポサイトカインの発現低下(p<0.05)に加えて、mRNAレベルでadipogenic因子の減少(PPAR_γ2, C/EBP_α, SREBP-Ic, P<0.05)とanti-adipogenic因子の増加(Pref-1, p=0.026)が見られた。また、振動刺激開始後3日の時点で、脂肪細胞分化を抑制するERK/MAPキナーゼが一過的に活性化する傾向が認められた。脂肪組織でのM1-マクロファージ(Mφ)マーカーの一部(IL-1β, IL-6, COX-2, p<0.05)が上昇した一方、多数のM2-Mφマーカーが有為に低下(IL-1ra, CD80, Arg-1, Mgl-2, LIGHT, IL-10, p<0.05)あるいは低下傾向(Ym-1, P=0.066 ; SPHK-1, P=0.083)を示した。以上のことから、力学刺激は脂肪細胞分化を抑制するのみならず、脂肪組織でのMφ極性にまで影響を及ぼし、肥満に関連した疾患における脂肪組織の代謝内分泌機能を制御しうることが示唆された。また、ラット肺高血圧モデルを用いて、sPLA_2選択的阻害薬により、肺組織でのアポトーシスが顕著に抑制され、生存期間に有為な延長を認めた。田辺:脂肪組織のメカニカルストレス(MS)反応に関する研究=食餌性肥満マウス腹部への振動刺激負荷による脂肪組織での変化を解析した。1)開始後3日目にはERK/MAPキナーゼの一過的活性化傾向が見られ、2週間後では差異は消失した。ERKはインビトロ脂肪細胞の分化を抑制するが、インビボ脂肪組織のMS応答においても、ERI(活性化が脂肪細胞の分化に影響する可能性がある。2)リアルタイムPCR法による既知遺伝子の発現解析とディファレンシャルディスプレイ解析を試みた。遺伝子クローニングと配列解析を継続する。3)振動刺激前後の耐糖能試験を行った。振動刺激群は、腹腔内グルコース投与後、血中グルコース濃度の上昇が抑えられ、同一個体では刺激開始前に比べて刺激後に耐糖能が向上する傾向が見られた。4)マウス脂肪前駆細胞に分化特異的プロモーターの蛍光タンパクレポーターを導入し、分化誘導刺激による発現を確認した。多方向性分化能を有する幹細胞における分化特異的蛍光タンパクの多重検出系を検討中である。斉藤:肺高血圧病態モデルでのメカニカルストレス反応と実験治療研究sPLA2選択的阻害薬インドキサムの慢性投与による肺高血圧ラットの実験治療と病理組織解析を行った。著明な延命効果に付随する肺循環組織のアポトーシス、sPLA2の局在について組織学的に解析した。鎌滝:脂肪組織および肺循環組織の病理および免疫組織学的研究振動刺激を与えた脂肪組織における細胞分化およびマクロファージ(Mφ)の極性変化に着目し、成熟脂肪細胞、M1-Mφ(CD11c^+)、M2-Mφ(CD206^+)に関して免疫組織化学解析を行った。脂肪細胞の平均サイズに有意差は無く、アポトーシスも検出されなかったが、CD11c陽性細胞の増加が認められた。一方、CD206陽性細胞については、明確なシグナルが得られず引き続き他のM2Mφマーカーを検討する。脂肪細胞・組織のメカニカルストレス応答は未だ不明な点が多い。

本研究では、高脂肪食負荷HFDにより肥満したマウス腹部に連日の振動刺激を与えた後、個体および脂肪組織代謝内分泌機能について検討した。連日30分間の振動刺激を与え、2週間経過した後の耐糖能は、振動刺激群においてのみ有意に改善された。脂肪組織重量や脂肪細胞サイズに関しては、対照群と振動刺激群の間で差は見られなかった。mRNA発現レベルでは、振動刺激群の脂肪組織中でのadipogenic因子の減少とanti-adipogenic因子の増加、更には、一部のM1-マクロファージMφマーカーならびに、多種類のM2-Mφマーカーの発現増加が観察された。HFDにより肥満したマウスの腹部局所に振動刺激を与えると、直下の脂肪組織においては、脂肪細胞分化に関連した細胞機能と組織に浸潤するMφの極性が変化し、組織、更には個体レベルの代謝内分泌機能にまで影響が及ぶことが示唆された。また、メカニカルストレス応答の循環系病態への関与を想定し、肺動脈収縮機能異常への分泌型ホスホリパーゼsPLA2の関与と肺動脈性肺高血圧PAHラットの病態との関連性について検討した。肺高血圧モデルラットMCT-PHRの摘出肺動脈に見られる緊張性異常のうち、PGH2未変化体による律動性収縮の発生は、特異的sPLA2阻害薬indoxamおよびCOX2阻害薬NS398により消失し、COX1阻害薬SC560には影響されなかった。MCT-PHRでは、肺と肺動脈でのsPLA2-Xの発現レベルが増加しており、病態成立後にindoxamを持続投与したところ、対照群は3週以内に全例致死となるのに対して、indoxam投与群では、右室の圧および肥大に改善はないものの、6週後に至っても約40%の生存率が得られ、肺循環でのsPLA2がPAHの新たな治療標的となることが示唆された。東日本大震災に影響が残ったため、23年度前半までは遅延があったものの、その後遅れを取り戻し、ほぼ計画した実験を消化しつつ現在に至っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に特に変更はなく、また研究遂行状の大きな問題も無い、当初計画に準拠して研究を進める。
4次元多様体の幾何学とゲージ理論

二つのリーマン計量g,g_1があったとき,g_1がgのスカラー関数倍のときそれらは共形同値といい,この同値によって定まる同値類のことを共形構造という。4次元多様体上,反自己双対的共形構造なるものが考えられる。これはワイル共形曲率テンソルが反自己双対的として定義される。さらに反自己双対的共形構造のモジュライ空間が反自己双対的共形構造の全体集合を多様体の微分同相群でわった空間として定義できる。本研究で解明されたことを要約すると,(i)モジュライ空間は(一般には特異点を許容する)実解析的集合の構造をもつことがわかった。これは楕円複体,スライスレンマ,倉西写像定理による。(ii)モジュライ空間はハウスドルフ空間である。Yamabe計量の理論による。(iii)モジュライ空間は自然なL^2ー計量をもつ。K3曲面とよばれる4次元多様体の場合にはこのL^2ー計量はすでに知られていた対称空間の不変計量と一致する。(iv)反自己双対的共形構造に付随した楕円複体の2次コホモロジー群がある種の4次元多様体について計算が実行できた。
顎関節症患者の治癒経過に伴なう顎運動経路の変化についての研究

本学に来院した顎関節症患者についてシロナソグラフを用いて顎運動経路(特に前頭断における開閉口路)を初診時・治療途中・治療後に計測した.この研究から,開閉口路において基本的に三種類の運動パターンが存在する事が解った.第一のパターンは,最大開口時に患側顎関節の方向に偏位を示すもので,この直接的原因は,患側顆頭の運動制限によるものである.この運動制限は関節円板の前方転位に伴なう機械的運動制限・関節部の運動痛に伴なう生体の意識的な防衛による制限・筋機能の低下又は不調和による制限等が推察される.咬合調整やスプリント療法を施し,顎関節部の疼痛が消退するに伴ない,この運動経路の異常が急速に改善し,患側偏位が消失する事が解った.第二のパターンは,開閉口路がS状の経路をとるもので,この現象の直接的原因は,患側顆頭の運動速度の乱れおよび両側顆頭の運動の不調和によるものと推察される.患側顆頭の運動速度の乱れは,関節円板の形態の不正や顆頭と円板の機能的位置関係の不正(特にon the disc, off the disc)等によるものと考えられる.咬合治療に伴いS状の経路はしだいに改善して行くが,特にスプリント療法によって咬合位が改善されると関節雑音と同様比較的早期に運動経路の不正が改善することが認められた.症例は少ないものの第三のパターンは,最大開口時に健側偏位を示すものである.この直接的原因は患側顆頭の可動域が異常に大きい場合か又は健側の関節が何らかの原因で運動制限がある場合である.患側顆頭が異常に大きな運動をするのは関節靭帯が伸長している為と考えられる.咬合治療により安定した咬合が長期得られればこれが改善されることが解った.この様に顎運動経路(特に前頭断における開閉口路)は顎関節筋症患者の関節の病態と非常な関連性を有している事が解り,診断上も治療上にも大きな判断基準となる事が明らかとなった.本学に来院した顎関節症患者についてシロナソグラフを用いて顎運動経路(特に前頭断における開閉口路)を初診時・治療途中・治療後に計測した.この研究から,開閉口路において基本的に三種類の運動パターンが存在する事が解った.第一のパターンは,最大開口時に患側顎関節の方向に偏位を示すもので,この直接的原因は,患側顆頭の運動制限によるものである.この運動制限は関節円板の前方転位に伴なう機械的運動制限・関節部の運動痛に伴なう生体の意識的な防衛による制限・筋機能の低下又は不調和による制限等が推察される.咬合調整やスプリント療法を施し,顎関節部の疼痛が消退するに伴ない,この運動経路の異常が急速に改善し,患側偏位が消失する事が解った.第二のパターンは,開閉口路がS状の経路をとるもので,この現象の直接的原因は,患側顆頭の運動速度の乱れおよび両側顆頭の運動の不調和によるものと推察される.患側顆頭の運動速度の乱れは,関節円板の形態の不正や顆頭と円板の機能的位置関係の不正(特にon the disc, off the disc)等によるものと考えられる.咬合治療に伴いS状の経路はしだいに改善して行くが,特にスプリント療法によって咬合位が改善されると関節雑音と同様比較的早期に運動経路の不正が改善することが認められた.症例は少ないものの第三のパターンは,最大開口時に健側偏位を示すものである.この直接的原因は患側顆頭の可動域が異常に大きい場合か又は健側の関節が何らかの原因で運動制限がある場合である.患側顆頭が異常に大きな運動をするのは関節靭帯が伸長している為と考えられる.咬合治療により安定した咬合が長期得られればこれが改善されることが解った.この様に顎運動経路(特に前頭断における開閉口路)は顎関節筋症患者の関節の病態と非常な関連性を有している事が解り,診断上も治療上にも大きな判断基準となる事が明らかとなった.
がん型アミノ酸トランスポーターLAT1を標的とした胆道癌治療効果と発癌経路の解明

L-type amino acidtransporter 1(LAT1、SLC7A5)はがん特異的に発現していることから、がん型アミノ酸トランスポーターと考えられ、がんの診断のみならず予後バイオマーカーあるいは治療標的分子として注目されてきている。我々は胆管癌・膵癌において正常上皮よりもLAT1が発現亢進し、その高発現は独立した有意な予後不良因子であることを報告した(Yanagisawa N. et al., Cancer Med., 2014ほか)。そこでLAT1高発現で新規阻害薬JPH203での効果が期待され、かつ悪性度の高い胆道癌細胞株について、LAT1機能解析・新規LAT1選択的阻害薬JPH203に対する腫瘍抑制効果の検討を行い、LAT1阻害薬によるがん治療効果等、臨床応用のための基礎的データを収集することを目的としている。今年度はヒト胆道癌細胞株(HuCCT1・TFK1・HuH28・G415)・比較対象として膵癌細胞株(MIAPaca-2・PANC-1・T3M-4)各細胞株の1)増殖曲線を作製し比較した。LAT1・LAT2の発現量については2)ホルマリン固定パラフィン包埋cell block切片を用いた免疫染色、3)東洋紡SuprePrepII/KOD SYBR Setを用いて逆転写によるcDNAを合成後、Real time PCR(ロシュ社LightCycler 480II)、4)Cell lysateのwestern blottingを行った。各解析法により結果に解離があったため、現在再検討中である。この発現結果と増殖能を総合し今後解析に使用する細胞株を決定する。また膵癌細胞株でLAT1発現量の高かったMIAPaca-2に対してsiRNAによるLAT1のknock down実験を行い、western blottingでタンパク発現低下を確認した。なお使用予定であった抗LAT1阻害薬の入手が遅れたため、薬物実験系の進捗が若干滞っている。今後の予定として、各細胞株のLAT1・LAT2発現量を確認後、knockdown・overexpression目的に解析する細胞株を選択する。knockdown法についてはshRNA法のほかゲノム編集法も検討する予定である。LAT1をstableにoverexpressionした細胞株とknock downした細胞株を各々作製し、ヌードマウス皮下に作製した細胞株を移植し腫瘍を形成させ、LAT1発現量による腫瘍増殖速度、組織像への影響について解析する。さらにマウスに抗LAT1阻害剤単独あるいは他の既存の抗がん剤との併用投与を行い、腫瘍径の変化を比較する。また胆道手術材料を用いて前癌病変Bil-INを加えて免疫組織化学的にLAT1・LAT2及びLAT3発現局在の解析を進める予定である。予定した機器購入を行わず、消耗品の購入に切り替えたため。
新型エンテロトキシン（BEC）産生性ウェルシュ菌による食中毒の発生機序の解明

BECaおよびBECbに対するポリクローナル抗体を作製したが、ELISA法などタンパクを検出する系の構築は未完である。BECbのCaco2細胞に対する細胞毒性について経時的変化の測定が完了していない。Caco2細胞に対するBECbの細胞毒性を経時的に定量化する。オリゴマーの形成や細胞膜レセプターなどBECbの細胞膜上での挙動を解明をする。BECタンパクの検出系を構築し、この系を使用してBEC産生性と芽胞形成との関連性を明らかにする。昨年度に構築できなかったBECタンパクの検出系などを構築する。構築したタンパク発現系を用いて、栄養体増殖用培地(TGY培地、GAM培地、TGC培地など)と芽胞形成培地(mDS培地)におけるBECおよびその他タンパクの発現を比較する。BECbの液体貯留活性の発現機序を明らかにするために、オリゴマーの形成や細胞膜レセプターなど細胞膜上での挙動に迫る。これらの研究を遂行するために使用する。研究の進捗にやや遅れがあるため。
核支配ミトコンドリア蛋白質遺伝子の構造と発現

1.オルニチントランスカルバミラーゼ(OTC)遺伝子の単離と構造解析。ラット肝DNAより遺伝子ライブラリーを作成し、すでに単離したcDNAをプローブに用いてスクリーニングを行った。その結果、イントロンの一部をのぞいてOTC遺伝子の全長を含み、互いにオーバーラップする27種のファージクローンを得た。クローンの制限酵素地図作成およびサザンブロッティングにより、本酵素遺伝子は80kb以上にもおよび、10個のエクソンより成ることがわかった。転写開始部位を決定しその前後の塩基配列を決定したところ、通常の位置にTATAボックスやCAATボックスがなく、ダイアドシンメトリーの構造が見られ、転写調節に関与している可能性が示唆された。今後この領域を用いて転写制御の解析を行う。2.3-ケトアシルCoAチオラーゼの全長cDNAの単離と構造解析。本酵素はミトコンドリア蛋白質としては例外的に延長ペプチドを持たず、成塾酵素内にミトコンドリア移行に必要な構造が存在すると思われる。すでにクローン化したcDNAを用いてラット肝cDNAライブラリーをスクリーニングし、全翻訳領域を含むcDNAクローンを得た。塩基配列を決定した結果、397アミノ酸よりなる本酵素の全一次構造が明らかとなった。現在、融合遺伝子を作成し、ミトコンドリアへの移行に必要な構造の解析をはじめている。3.前駆体のプロセシングプロテアーゼの精製と性質。OTC前駆体のプロセシングに関与するプロセシングプロテアーゼをラットミトコンドリアマトリックスより高度に精製した。本酵素はいくつかの酵素前駆体を正しい位置で切断し、少なくとも一群の前駆体のプロセシングに関与していることが明らかとなった。今後さらに精製を進め、その性質ならびにミトコンドリア形成における役割を解明したい。
多官能性α-ピロン環を有するメロ-テルペノイド類の立体選択的合成研究

申請者は、コレステロールの代謝に関わる酵素であるアシルCoA:コレステロールアシル転移酵素(ACAT)を強力かつ選択的に阻害するピリピロペンAの全合成を達成した。すなわち、テルペン骨格とピリジノ-α-ピロン環とをルイス酸存在下カップリングさせることによりピリピロペンAの炭素骨格を立体選択的にしかも一挙に構築する非常に効率的で簡便な合成法を確立した。尚、テルペン骨格は、(+)-Wieland Mieschler Ketoneより立体選択的なホルミル化とカルボニル化反応を鍵反応とし、更に2つの立体選択的還元により合成した。またこの全合成における鍵反応であるカップリングについて詳細に検討した結果、ルイス酸として塩化アルミニウムが最もよく、またプロトン酸としてトリフルオロ酢酸が適していることを明らかにした。また、E,E-ファルネシルアセテートを出発原料としてSharplessの不斉ジヒドロキシル化とポリエン環化反応を鍵反応として、生合成類似の合成法によりピリピロペンEの全合成も達成した。次に、この全合成を利用して種々誘導体を合成してピリピロペンAの構造活性相関を明らかにした。その結果、ピリジン環とα-ピロン環はACAT阻害活性に必須であることが明らかになった。一方、4つの水酸基については、7位水酸基はバレリル基が最もよく、13位水酸基はフリーであることが活性発現に重要である事が明らかになった。更に、1位および11位をベンジリデンアセタールで保護したPR-109は最も強力なACAT阻害活性を示し、ピリピロペンAより15倍強力な阻害活性を示した。また、11位をメシル化したPR-86は、マウスを用いた動物実験においてピリピロペンAより約10倍強力にコレステロールの低下作用を示した。
胃癌に対するHGFアンタゴニストNK4を用いた新しい遺伝子治療の確立

5)NK4遺伝子によるヒト胃癌培養細胞へのin vitroでの遊走抑制効果:6wellのプレートを用い、細胞が50%confluencyになった時点で細胞で細胞数を計測し、これに応じた量ウイルスを投与し、更に三日間培養後細胞を回収して以下の実験に用いる。8μM poreを有する24wellのTranswell chamberを用い、上wellには1.8×10^5個の細胞を含む、100マイクロlの浮遊液を、下wellには330ng/mlのHGFを含む600μlの培養液をそれぞれ充眞し、1248時間培養後、下wellに浸入してくる細胞数を計算したが、明らかな遊走抑制効果は認めなかった。9)ヌードマウス皮下腫瘍へのウイルス腫瘍内投与によるin vitroでの抗腫瘍効果:ヌードマウス皮下に腫瘍を接種し、腫瘍径が5mmになった時点で腫瘍内ウイルスを局所投与し、経時的に腫瘍の発育を観察すると共に、腫瘍細胞におけるNK4の発現を免疫組織学的に検討する予定であったが、腫瘍内へのウイルスの局所投与に難渋し抗腫瘍効果をみるまで至らなかった。6)癌細胞への遺伝子導入後(ex-vivo)のヌードマウス皮下移植による造腫瘍性抑制効果:7)同じくex-vivoでのヌードマウス脾臓内移植による肝転移抑制効果:8)同じくex-vivoでのヌードマウス腹腔内散布による腹膜播種抑制効果:10)ヌードマウス腹膜播種モデルへの腹腔内投与によるin vivoでの播種抑制効果:これら6)7)8)10)の実験においては各々マウスモデルの作成し得なかった。以上より13年度の1)から4)までの実験でNK4遺伝子導入を用いたヒト胃癌培養株の細胞増殖抑制効果は確認し得た。しかし、14年度の遺伝子治療の臨床応用を想定した、ヌードマウスを用いた実験に難渋し、遺伝子治療の確立まで至らなかった。1)遺伝子治療ベクターの作製:CMVプロモーターの制御下にhHGF-NK4遺伝子、及びLacZ遺伝子を組込んだE1A、E3遺伝子欠損非増殖型ヒト5型アデノウイルスベクター(AdCMV. NK4. AdCMV. LacZ)を作製する予定であったが、既存のベクターを入手し得たため改めて作製はしなかった。293細胞(ヒト胎児腎臓細胞)にAdCMV. NK4及び、AdCMV. LacZを感染させてウイルスの力価を測定し、アデノウイルスベクターを調整した。2)癌細胞への遺伝子導入効率の確認:培養ヒト胃癌細胞株(TMK1)への遺伝子導入効率をLacZ遺伝子発現アデノウイルスベクター感染後のX-gal染色にて経時的に確認したところ、10MOIの割合で50%の癌細胞への遺伝子導入を認めた。3)組み換え遺伝子導入細胞でのNK4の確認:NK4遺伝子を導入した細胞株より蛋白質を抽出した後にELISA法でNK4の発現を検討したところ、AdCMV. NK4投与群では対照群と比較して有意に高値を示した。4)NK4遺伝子導入によるヒト胃癌培養細胞へのin vitroでの増殖抑制効果:胃癌細胞株(TMK1)にAdCMV. NK4を10MOIの割合で感染させて細胞増殖速度を対象群と比較検討した。コントロールベクターのAdCMV. LacZを加えたグループと比較してAdCMV. NK4を加えたグループでは細胞増殖速度が有意に抑制された。以上よりNK4遺伝子導入を用いたヒト胃癌細胞株(TMK1)の細胞増殖抑制効果は確認しえた。遺伝子治療の臨床応用を想定して、ヌードマウスでのAdCMV. NK4の遺伝子導入による腫瘍増殖抑制効果の検討を引き続き行っていく予定である。
高密度・大容量垂直磁気記録方式の研究

「垂直磁気記録方式を用いた小型で可搬形の電子計算機用外部メモリ装置の可能性を検討し、磁気ディスク1枚に20メガバイトが記録できる画像ファイル装置の設計指針を確立する」という目的のもとに本研究を進め、以下の結果を得た。(1)従来の補助磁極励磁形に比べて記録再生感度が数倍高い主磁極励磁形の垂直磁気ヘッドを開発した。さらには主磁極に、従来用いていたCo系の軟磁性薄膜に替えて、飽和磁束密度が1.5倍もあるRe-Si積層膜を採用することにより、主磁極膜厚を0.2ミクロン以下と薄くして再生分解能を高めた場合にも容易に飽和記録ができて、高密度領域で高い再生電圧が得られるようになった。(2)DCマグネトロンスパッタ法による媒体作成において、Co-Cr層の組成を膜厚方向変化させることによって結晶配向を改善できること、高純度のターゲットを使用することでCo-Cr層の角形比を向上できるなど、記録分解能が高く、高い再生電圧が得られる垂直磁気記録媒体を高速で作成できる条件が明らかになった。(3)主磁極励磁形垂直磁気ヘッドと、1,000万パス以上の高い耐久性を持つCoーCr/NiーFe二層膜フレキシブルディスク媒体を用いて、線記録密度2,000ビット/mm、トラック密度21トラック/mmでデータの記録再生がビットエラーレート10^<-5>以下で行えることが明らかになった。さらに、パーソナルコンピュータの外部記録装置として用いて、この記録条件で静止画像のディジタル記録再生が行なえることを確認した。この時、3.5インチフレキシブル磁気ディスク媒体の両面あたりの記録容量は、20メガバイト(アンフォーマット時)になり、本研究で目標とした記録容量をほぼ実現できた。また垂直磁気ヘッドの再生感度をさらに改善できれば、原理的には線記録密度を倍にし、トラック密度を100トラック/mmあるいはそれ以上に高められる可能性もあることが明らかになった。本研究は、垂直磁気記録方式を用いて直径10cm程度のフレキシブルディスクに精密度4000ビット/mm、トラック密度50トラック/mmで、20メガバイトの情報が記録できる大容量ファイル装置を実現し、その設計指針を確立することを目的としている。この目的を達成するため昭和61年度は、記録媒体に関しては、DCマグネトロンスパッタ法による垂直磁気記録媒体の高速連続作成の基礎実験を行った。その結果、膜厚方向にCaとCrの組成比を変化させることによって飽和磁化が大きく、結晶配向の良好なCo-Cr層が得られること、また軟磁性裏打ち層に熱処理を施すことにより良好な軟磁気特性を有する裏打ち層が得られることを見い出した。これによりバッチ式で作成した媒体と比較して遜色のない性能を有する記録媒体が連続作成できる見通しが得られた。また垂直磁気ヘッドに関しては、Fe-Si薄膜とSi【O_2】膜からなる積層構造の薄膜を主磁極に用いることにより、従来のCo-Zr-Nb単層膜を用いたものと比較して飽和磁束密度が約5割ほど大きく、軟磁気特性が良好な主磁極を開発した。さらにヘッドの磁極を記録媒体との磁気的結合が大きくなるような構造にすることで、従来の補助磁極励磁形ヘッドと比べて記録再生感度を数倍ほど向上することができた。またヘッド・媒体間インターフェースについても基本的な検討を行った結果、フレキシブイル磁気ディスク装置で0.02um程度の極めて微小なスペーシング状態を実現することが可能であることが明らかになった。

以上の記録媒体・垂直ヘッドを組み合わせて微小スペーシング状態で記録再生実験を行った結果、700kFRPI近くの超高密度領域でも再生信号を検出することができた。これにより本記録方式が極めて高い記録再生分解能を持っていることが実証された。今後は大容量ファイル装置を実現するため、エラーレートや耐久性などについて実用的な観点から検討する予定である。本研究の目的を達成するために,昭和62年度は, 1.垂直磁気ヘッドの高感度化, 2.画像信号を記録するための信号処理法についての基礎実験, 3.ヘッドと媒体の耐久性およびこれら両者間のスペーシングに直接影響を与える記録媒体の表面状態について検討した. 1.については,非磁性層を中間層とし,飽和磁束密度が従来のCoーZrーNb薄膜の約1.5倍もあるFeーSi膜を積層した構造の主磁極膜を採用した結果,主磁極膜厚が0.3um以下の高分解能なヘッドでも十分な記録感度が得られるようになった.また,リソグラフィーにより再生コイルをヘッドの主磁極膜先端部に直接形成する技術を確立し,今後この技術を用いて従来型よりもヘッドの再生感度を大幅に向上できる見通しが得られた. 2.については,デイジタル画像信号を2800ビット/mmの線記録密度で周波数変調方式を用いて記録・再生を行う実験に成功し,現在,さらに高密度領域の利用を試みているところである.さらに3.では,レーザー光を用いた新らしい手法を用いて記録媒体の微視的な表面粗さの評価や媒体表面の損傷状態の観察を行ない,ヘッド・媒体間スペーシング量と媒体表面粗さの関係や金属薄膜媒体に特有な損傷過程について新たな知見を得た.また,記録媒体表面の微視的な凸凹の発生原因は,媒体の基板フィルムとCoーCr層あるいはNiーFe裏打ち層などの金属膜の間の線膨張係数やヤング率の差によってスパッタ法による媒体作成時に内部応力が発生するためであることが判明し,この結果をもとに,金属膜のこれら定数に近い値を有する基板フィルムを選択して使用することにより,表面性が良好な媒体を再現性良く作成できるようになった.今後はエラーレートや耐久性などさらに実用的な観点からの検討をおこなうとともに,これまで得られた研究成果を総合して,高密度で大容量な磁気ディスク装置と画像ファイル装置を完成させる予定である.本年度は本研究課題での最終年度にあたるため、昨年度納入した「フレキシブルディスク形垂直磁気記録再生実験装置」を用いて、実用的な観点から垂直磁気記録方式を用いた電子計算機用大容量外部メモリ装置としての総合評価を行ない、さらには画像ファイル装置としての可能性を実験的に検討した。その結果、高感度な主磁極励磁形垂直磁気ヘッドと、1,000万パス以上の高い耐久性を持つCoーCr/NiーFe二層膜フレキシブル磁気ディスク媒体を用いて、線記録密度2,000ビット/mm、トラック密度21トラック/mmで、データの記録再生がビットエラーレート18^<ー5>以下で行えることが明らかになった。さらにパーソナルコンピュータの外部記録装置として用いて、この記録条件で静止画像のディジタル記録再生が行なえることを実証した。この条件での、3.5インチ磁気ディスク媒体1枚あたりの記録容量は20メガバイト(アンフォーマット時)になり、本研究の目標とする記録容量がほぼ達成できた。現在、さらに大容量の画像ファイル装置実現の可能性についても検討しているところである。
農業・公共事業・サ-ビス業の市場開放に関する地域産業連関的シミュレ-ション分析

本研究は、地域経済に根ざした、農業、公共事業、サ-ビス業の市場開放に与える影響を地域経済学、計量経済学の立場から輸入係数の変化を内在化した地域間産業連関分析モデルを新たに構築し、空間的一般均衡解および空間的部分均衡解として実証研究したものであり、その分析上の視角は次の4点である。第1にこれらの部門の市場開放による影響は全国9地域の産業総生産にいかなる影響を与えるか、第2にこれら部門の市場開放による影響は生産ベ-スと付加価直ベ-スとで、いかなる違いがあるか、第3にこれらの部門の市場開放による影響は地域内・地域間の波及を通じていかなる前方連関効果および後方連関効果を発現させるか、第4にこれらの部門の市場開放による相対的影響はどのようなものかである。本研究ではこれらの諸点について農業部門(酪農品、精穀、でん粉の各部門)、公共事業部門(道路関係、河川・下水道・その他、農林関係の各公共事業部門)、サ-ビス業部門(商業部門)別にシミュレ-ション分析を実施し、その結果より次の知見を得た。すなわち、今後、予想されるわが国の市場開放に対する政策的インプリケ-ションとして、地域産業はその生産性の向上ばかりでなく、その波及効果も考慮した地域産業構造再編という見地から対応していかねばならないこと、とりわけ従来、個別産業的対応に終始しがちな産業政策から「アグリビジネス」政策など、特に後方連関的影響を考慮した生産流通対策の充実が望まれることが知見として得られた。