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江戸定府大名堀田氏の所領統治－地域社会と行政機構の相関モデルの構築－

本年度の研究は以下の4点を中心に行った。1昨年度に引き続き「大庄屋日記」(留帳)の輪読を原則月1回行った。堀田氏が居所を堅田から佐野に移した文政9年(1826)の日記を読むことにより、移転の実相を明らかにした。2居所を移した佐野における陣屋および陣屋町の建設過程について明らかにした。3堀田氏の親族大名との関係を検討し、本家・分家関係や堀田氏一族の家長について実態を解明した。4堅田藩領の琵琶湖沿岸の水害について、気候変動と領主の施策との関連を明らかにした。5堅田藩関係の文書整理および写真撮影を行った。1については、居所移転にともなって上知となった高嶋郡の動向に加え、引き続き領地であった滋賀郡との比較検討を行った。23の成果と相俟って、従来明らかになっていなかった居所移転の実態が立体的に明らかになった。2については、堀田氏が定府大名から一般の大名へと代わるなか、陣屋・陣屋町を創出していく過程が位置づけられ、定府大名論を考察するための重要な手がかりを得ることが出来た。3については、堅田藩主堀田正敦が堀田氏一族の家長として位置づけられていく過程と、居所の移転が関連していることが明らかになり、親族大名全体における共通利害という分析視角を得ることが出来た。4では、琵琶湖沿岸地域に所領を持つ領主の政策が共通する点を抽出し、その要因が気候変動にあることを明らかにした。上記の成果によって、本研究が課題とする定府大名について、根幹となる要素の抽出や、通常の大名との比較検討など、モデル構築の検討を進めることが出来た。また、堅田藩領の地方支配に関して、いくつかの課題を確認することが出来た。上野国佐野藩領における実態解明が進んだことにより、堅田藩時代との比較検討や、定府大名の概念規定など、多くの論点を代表者・分担者・協力者の間で共有することが出来た。その結果、新たな論点の抽出など、次年度の研究計画をより充実したものとするための土台作りが出来た。来年度は、研究計画の最終年度である。本研究のテーマである、定府大名のモデル化に向けた議論を進めるとともに、代表者・分担者・協力者の役割分担の再検討を行い、成果の取りまとめを進める体制を構築する。また、引き続き「日記」の輪読を進めていくとともに、最終年度の成果取りまとめに向けた研究報告会を実施する。本研究は、定府大名堀田氏の所領支配について明らかにするものである。申請計画に基づき、(1)近江における所領支配、(2)関東における所領支配、(3)江戸における大名世界について研究を進めた。(1)については、近江の陣屋元村における地方文書の読解を進め、堀田氏領の所領支配について基礎的な検討を重ねた。また、堀田氏領における地方文書の所在調査等を通して、史料の把握・検討を進めた。その上で、定府大名領における所領支配の特質について考察した。(2)については、関東における地方支配マニュアルの検討などを進め、所領支配や江戸屋敷との関係を考察した。(3)については、堀田氏の江戸屋敷における基礎的な検討を進め、幕府政治との関連を検討した。上記の検討結果については、2018年1月の成果報告会で報告した。また、史料翻刻を公表するとともに、学術論文として発表した。検討課題である定府大名領のモデル化については、全国の定府大名領について、その研究成果の把握を開始した。越後国や近江国の事例をもとに、いくつかの要素を抽出し、類型化を試みつつある。次年度も研究成果の収集に努めていきたい。定府大名の所領支配と江戸の大名世界とを関連付けて論じるための作業がかなり進んだと考えている。本年度の検討の結果、前述の(1)(3)の検討を通じて基礎的な事実を明らかにし、モデルを提示するための方法論について、道筋を付けることが出来たと考えている。本研究では、定府大名の所領支配について基礎的な事実を明らかにするとともに、所領支配のモデル化について道筋を付けることが出来た。研究は概ね順調に進んでいる。

4では、琵琶湖沿岸地域に所領を持つ領主の政策が共通する点を抽出し、その要因が気候変動にあることを明らかにした。上記の成果によって、本研究が課題とする定府大名について、根幹となる要素の抽出や、通常の大名との比較検討など、モデル構築の検討を進めることが出来た。また、堅田藩領の地方支配に関して、いくつかの課題を確認することが出来た。上野国佐野藩領における実態解明が進んだことにより、堅田藩時代との比較検討や、定府大名の概念規定など、多くの論点を代表者・分担者・協力者の間で共有することが出来た。その結果、新たな論点の抽出など、次年度の研究計画をより充実したものとするための土台作りが出来た。本年度の研究で検討した、定府大名の所領支配のモデル化について、引き続き検討を進める。なお、新たに所在が確認された地方文書があり、本研究に密接に関わると思われる。当該史料の調査・整理を進めるとともに、史料の撮影と検討を進める。来年度は、研究計画の最終年度である。本研究のテーマである、定府大名のモデル化に向けた議論を進めるとともに、代表者・分担者・協力者の役割分担の再検討を行い、成果の取りまとめを進める体制を構築する。また、引き続き「日記」の輪読を進めていくとともに、最終年度の成果取りまとめに向けた研究報告会を実施する。研究を進める過程で、研究の中核とする文書群の優先順序の変更を行った。その理由は、当初は堀田氏領成立の江戸時代中期を中心に行う予定であったが、江戸時代後期の重要性が明らかとなった。藩主が江戸幕府の幕府政治に関わったことと、藩領の所領構成の移動について新たな知見が得られたため、中期の史料を検討することとなった。対象とする史料の優先順位の変更のため、古文書の修復や思慮の撮影や翻刻に充てる予算を翌年度に行うこととしたため。次年度使用額が生じた理由は以下の2点である。1関東における史料調査および研究会の開催を次年度送りにしたため。2予定していた史料翻刻のアルバイトにかかる経費が膨大になる見込みのため、翻刻史料の選定の見直しを行い、次年度に執行することにしたため。
大規模知識資源オントロジー設計のための意味内容理論

意味内容(semantic content)についての共同研究を行った。意味内容の自然科学主義的(naturalistic)理論,すなわち意味を自然科学の用語に翻訳して記述することが、いかにして大規模電子ベースの知的資源構築のためのオントロジー設計に貢献することができるかを解明した。さらに、意味内容の自然科学主義的理論が,いかにして感情といった複雑な心的状態を自然科学主義的に説明することができるかを解明した。意味内容についての研究のなかでもっとも大きな挑戦は、言葉の意味内容に関わる情報とそれ以外の情報を区別することであり、この区別をつけることができなければ、特定の知的資源の適切なオントロジーをデザインすることはできない。本研究に先立って,意味内容の自然科学主義的説明を試み、元素的心的表示(primitive mental representation)の意味内容に関わる情報とそれ以外の情報を区別する独創的な理論を展開した。本研究においては、元素的心的表示の意味内容の自然科学主義的理論が、どのようにしてオントロジー設計に適用できる意味内容の理論に移行できるかを探求した。さらに、感情、創造力、想像力といった複合心的表示(complex mental representations)が、意味内容の自然科学主義的理論に基づいてどのようにして自然科学化(naturalize)することができるかを探求した。元素的心的表示の自然科学主義的な説明が心的表示(mental representations)の自然科学主義的な説明に発展させることが可能であることを示した。意味内容(semantic content)について,自然科学主義的(naturalistic)理論,すなわち意味を自然科学の用語に翻訳して記述することが,大規模電子ベースの知的資源構築のためのオントロジー設計に貢献することができるという作業仮説にもとづいて共同研究をおこなった。特に,意味内容の自然科学主義的理論が,感情などの複雑な心的状態をどのように説明することができるかを研究の焦点としている。本年度は,研究の初年度として,大規模知的資源の標準的な体系化,構造化,活用技術といった研究枠組みと,知識資源を意味内容の構造に基づいて体系化することの関係について考察した。その結果,意味内容の自然科学主義的説明が,原理的にはオントロジー設計に適用可能な意味内容の理論に移行できるという結論を得た。しかしながら同時に,参照の不透明性という,指示対象の同一性に関する不確定性問題を解決しなければならないという暫定的な結論も得ている。本年度はまた,次年度以降に予定している,感情、創造力、想像力といった複合心的表示(complex mental representations)を自然科学化(naturalize)するための準備作業をおこなった。これらの高次心的概念を表現する語彙を収集分類し,複合的心的表示に関する研究が含むべき意味分野の全体像を特定した。
肺静脈心筋細胞の自動能発現に関する電気生理学的研究

臨床上最も頻度の高い不整脈である心房細動は、その起源が主に肺静脈であることが知られている。本研究では、ラット肺静脈より単離した心筋細胞がノルエピネフリンにより容易に自動能を発揮することに着目し、そのメカニズムについて解析・検討した。その結果、肺静脈心筋細胞は心房筋細胞とは異なり、独特の形態的、電気生理学的特徴を有していることを明らかにした。また、肺静脈には組織学的に自律神経が豊富に分布しており、心房細動と自律神経の関わりが盛んに論じられている。本研究では、ラット肺静脈より単離した心筋細胞を用いノルエピネフリン(NE)による自動能を解析・検討した。ラット肺静脈心筋細胞はノエルエピネフリンにより4-5Hzの自発性活動電位を生じた。NE誘発自動能は肺静脈心筋に特異的で、心房筋細胞では認められなかった。自動能の出現前後で膜抵抗に変化を認めず、電圧固定条件では固定電圧によらず内向きの振動性電流が認められた。選択的NCX阻害薬により、この誘発自動能は停止したことから,Na-Ca exchanger (NCX)がこの自動能の主な責任担体であると考えられた。細胞内カルシウムイメージングと電気生理の同時記録では、NE誘発自動能はカルシウム・貯蔵部位からのカルシウム放出に伴って起きていることが確認された。自動能はアドレナリン受容体α1遮断薬、β1遮断薬により停止した。α1受容体のシグナル伝達経路に着目し、伝達経路の下流の拮抗薬を投与したところ、イノシトール3リン酸受容体(InsP3R)の拮抗薬がこの自動能を阻害した。NCXとInsP3Rについての免疫細胞化学では、両者が共局在していることがわかった。以上より、肺静脈心筋においてInsP3RとNCXが共役して催不整脈性の自動能を惹起する事が示唆された。これらの結果について、現在論文投稿中である。選択的NCX阻害薬により、この誘発自動能は停止したことから、Na-Caexchanger(NCX)がこの自動能の主な責任担体であると考えられた。電子顕微鏡による観察では、肺静脈心筋細胞は心房筋細胞に比べて大型で筋線維に富んでおり、T管が発達していた。また心房筋細胞に特徴的な心房穎粒をほとんど有さないことから心房筋細胞とは異なる発生起源を有することが示唆された。NCXとInsP3Rについての免疫細胞化学では、両者がT管に沿って共局在していることがわかった。以上より、肺静脈心筋においてlnsP3RとNCXが共役して催不整脈性の自動能を惹起する事が示唆された。これらの実験結果はJournalofMolecularandCellularCardiology誌に発表した。自動能の出現前後で膜抵抗に変化を認めず、電圧固定条件では固定電圧によらず内向きの振動性電流が認められ、さらに選択的NCX阻害薬により自動能が停止した。以上のことから,NE誘発自動能は細胞内Ca貯蔵部位からのCa放出がNa-Ca交換輸送体(NCX)を活性化することにより生じていることが示唆された。免疫組織化学的には、肺静脈心筋細胞は心房筋細胞に比べて大型で筋線維に富んでおり、T管が発達していることが示された。

また、NCXとInsP3Rについての免疫細胞化学では、両者がT管に沿って共局在していることがわかった。以上より、肺静脈心筋においてInsP3RとNCXが共役して催不整脈性の自動能を惹起する事が示唆された。これらの実験結果はJournal of Molecular and Cellular Cardiology誌に発表した。さらに、肺静脈心筋細胞には過分極によって活性化される内向き電流が存在する。本電流は、洞房結節細胞の過分極活性化陽イオンチャネルに酷似した電流電圧関係や電位依存性キネティクスを有するものの、NaやKに対しては透過性を示さず、Clによって運ばれることが判明した。さらに、NE誘発自動能がClチャネル阻害剤によって抑制されることから、肺静脈の自動能にはClチャネルが関与している可能性がある。現在、本チャネルについての解析を継続している。本研究の目的は、ノルアドレナリンによって自動能が出現する仕組みを細胞レベルで明らかにすることである。研究開始後約2年で、自動能の発生機序について電気生理学的および免疫組織化学的実験を積み重ね、論文発表にまで至っており、おおむね順調に進展していると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。大きく2つの方向性を考えている。第一に、これまでの研究で新たに肺静脈心筋細胞には過分極によって活性化されるC1電流が存在することが明らかとなった。その電気生理学的特徴から自動能への関与が考えられる。すでに具体的実験に着手しており、今年度は本電流系について系統的な解析をおこなう。第二に、肺静脈心筋細胞の興奮性をコンピュータシミュレーションすることである。すでに電気生理学的データがほぼそろっており、今年度中にプログラミングを開始する。
肥満による発癌ストレス発生機構の解明

肥満による発癌ストレス発生機構を解明するアプローチとして、肥満と同様、p53の不活性化により発癌ストレスが発生することを利用して、発癌ストレスセンサーとして知られるp16^<INK4a>の発現がp53遺伝子欠損マウスの脂肪組織において誘導されることに着目して研究を進めた。我々は、肥満やp53遺伝子欠損が脂肪組織の前駆細胞において発癌ストレスを発生させることを見出した。また、p53遺伝子欠損により脂肪組織前駆細胞においてDNAダメージやROS産生が増加する。脂肪組織前駆細胞におけるDNAダメージやROS産生の増加が肥満による発癌ストレス発生のメカニズムに深く関与している。肥満は癌の発症リスクを増加させる代表的な生活習慣病であるが、肥満による癌発症率の増加が具体的にどの様なメカニズムを背景としているかは今なお殆ど不明なままである。我々は最近、肥満と同様、癌抑制遺伝子p53の不活性化が発癌ストレスのセンサーとして知られる癌抑制遺伝子p16の発現を脂肪組織において誘導することを見出している。我々は、本研究計画において、肥満による発癌ストレス発生機構を明らかにする目的で、肥満モデルマウスやp53遺伝子欠損マウスの脂肪組織を用いたp16発現細胞の特定とその細胞群を用いた解析により肥満によって生じる発癌ストレスの実態を解明することを目指した。フローサイトメトリーを用いて脂肪組織の構成細胞である脂肪細胞、脂肪前駆細胞、繊維芽細胞、マクロファージやリンパ球の細胞集団に分画し、各細胞集団におけるp16レベルの解析を行った。その結果、野生型の肥満マウスやp53遺伝子欠損マウスにおいてp16の発現は脂肪組織の脂肪前駆細胞で著しく高くなっていることを見出した。このことは、肥満やp53遺伝子欠損は脂肪組織の脂肪前駆細胞において発癌ストレスを発生させることを示唆している。また我々のこれまでの研究から、p53の不活性化による発癌ストレスはDNAダメージを引き起こし、活性酸素種(ROS)の発生を増加させることが明らかとなっている。そこで、脂肪前駆細胞においてp53遺伝子欠損がDNAダメージやROSを発生させるかどうかについて検討を行った。その結果、p53遺伝子欠損は脂肪前駆細胞においてDNAダメージを引き起こし、更にROSの産生も上昇させることが示された。これらの結果から、脂肪前駆細胞におけるDNAダメージやROS産生の増加が肥満による発癌ストレス発生のメカニズムに深く関与していることが示唆される。代表的な生活習慣病である肥満は癌の発症率を増加させることから、肥満が引き起こす癌発生のメカニズムを解明することは非常に重要である。私達は最近、肥満と同様、癌抑制遺伝子p53の不活性化が発癌ストレスのセンサーとして知られる癌抑制遺伝子p16の発現を脂肪組織において誘導することを見出している。そこで、本課題では肥満によって生じる発癌ストレスの実態を解明することを目的として、肥満モデルマウスやp53遺伝子欠損マウスを用いて脂肪組織特異的にp16を誘導するメカニズムの解析を行っている。脂肪組織は脂肪細胞、脂肪前駆細胞、繊維芽細胞、マクロファージやリンパ球など様々な細胞から構成されることが知られている。本年度は、肥満マウスとp53遺伝子欠損マウスの脂肪組織においてp16が上昇する細胞を特定することを試みた。フローサイトメトリーを用いて様々な細胞集団に分画し、各細胞集団におけるp16レベルの解析を行った結果、p53遺伝子欠損マウスにおいてp16の発現は脂肪組織の脂肪前駆細胞において著しく高くなっていることを見出した。また、野生型の肥満マウスについて同様の解析を行った結果、p53遺伝子欠損マウスと比べて上昇レベルは低いものの、脂肪前駆細胞においてp16レベルが高くなっていた。以上の結果から、肥満やp53遺伝子欠損は脂肪組織の脂肪前駆細胞において発癌ストレスを発生させることが示唆される。また、私達の最近の研究から、p53の不活性化による発癌ストレスはDNAダメージを引き起こし、p16遺伝子プロモーター周囲のヒストン修飾状態が変化することでp16が誘導されるようになることが明らかとなっている。そこで、脂肪前駆細胞においてp16が誘導されるメカニズムを明らかにするため、p16遺伝子プロモーター周囲のヒストン修飾状態(H3K9me2, H3K27me3)についての解析に着手した。肥満によって生じる発癌ストレスの実態を解明することを目的として、肥満モデルマウスとp53遺伝子欠損マウスにおいて脂肪組織特異的にp16遺伝子発現を誘導するメカニズムを明らかにしようとしている。本年度、フローサイトメトリーを用いた解析により、肥満マウスとp53遺伝子欠損マウスの脂肪組織においてp16が上昇する細胞を特定することが出来た。また現在、その細胞においてp16遺伝子発現を誘導するメカニズムについての解析を開始した。以上の理由から、研究目的・研究実施計画に沿った研究を行い、その成果が得られているため、研究は順調に進展していると考えられる。

次年度では、これまでに得た研究成果に基づき、肥満やp53の不活性化による発癌ストレスが脂肪組織の脂肪前駆細胞にp16遺伝子発現を誘導するメカニズムの解明に取り組む。また、最近の研究から、肥満すると動脈硬化発生の一因である可能性も指摘されている酸化ストレスが増加することが報告されている。そこで、肥満による酸化ストレスの増加が脂肪組織前駆細胞で発癌ストレスを引き起こしている可能性を探るため、核酸や脂質の酸化ストレスマーカーのレベルについて検討を行う。本年度、学会に参加する予定であったが、実験が忙しく都合がつかなかったため、旅費を必要としなかった。このため、当該年度の未使用分が生じた。そこで、この未使用分を次年度請求費用と合わせ、次年度の物品費として使用し、研究を効率よく実施する。
表現遊びにおける「個性的な動き」とは何かー児童の「発想」から指導法を導き出すー

本研究では、表現遊びに着目し児童から現れる「個性的な動き」とはどのような動きかを児童の発想に着目し明らかにしていく。また、その「個性的な動き」を引き出すための指導法を児童の発想の視点から明らかにしていく。題材の模倣をした動きに焦点を絞り、題材に対する児童の認識や発想と掛け合わせながら「個性的な動き」の観点を見出していく。
消化器癌のがん微小環境を標的とした分子標的薬と抗癌剤併用療法の開発

癌細胞株を用いての網羅的な解析ではなく、臨床検体を用いて解析すべき癌関連遺伝子を検索した。PD-1(Programmed cell death-1)/ PD-L1経路で、PD-L1はHIF-1の標的遺伝子であることに着目し、直腸癌で術前放射線療法(CRT)による(治療前)生検材料および手術標本を用いてHIF-1、PD-L1の発現の変動を解析した。CRTにより直腸癌組織中のHIF-1とともにPD-L1の発現増強がみられ、HIF-1によるPD-L1発現誘導が推測された。PD-L1発現は腫瘍細胞では全生存期間の不良因子であり、腫瘍周囲のリンパ球(免疫細胞)ではリンパ節転移を抑制する可能性が示された。本研究は、消化器癌、特に胃癌・大腸癌の脈管新生と浸潤・転移のメカニズムを、低酸素状態から誘導される血管新生の観点から、関連する遺伝子発現を分子生物学的に明らかにすることを目的としている。すなわち、低酸素応答系の分子機構においては、HIF活性が深くかかわっていると考えられ、低酸素環境下(HIF発現下)での血管新生が誘導される分子機序(関連遺伝子発現)を検証することを目的としている。申請後、2013年にHIF-1αの発現が胃癌および大腸癌肝転移の予後を規定すると報告され、同時にHIF-1αとVEGFの発現との相関も指摘されている。また、KRAS遺伝子がHIF-1の発現にも関与することが明らかにされつつある。一方で、放射線照射、microtubule-targeting drug (MTD)がHIF-1の発現を抑制するなど新たな知見が得られてきた。申請当初は、胃癌・大腸癌細胞株数種を用いての血管新生遺伝子(VEGF、PDGF)や浸潤・転移関連因子(uPAsystem)などの発現の解析を計画した。しかし、このような状況を鑑みて、網羅的に解析を進めるのではなく、時間的・金銭的な効率と節約を考慮して、まずは、胃癌、大腸癌の臨床検体を用いた免疫染色などでその各遺伝子の発現の有無と相関および予後との関連を探索を先行させて、検索すべき遺伝子を絞り込むことに予定(順序)を変更することにした。そのため、現在、該当する胃癌・大腸癌症例のうち、胃癌症例でタキサン製剤(MTD)の使用歴のあるもの、大腸癌症例で抗VEGF抗体の使用歴のあるもの、直腸癌で術前放射線療法を施行したものを中心として、症例の拾い上げを行っている。昨年度に、網羅的な解析を進めるのではなく、時間的・金銭的な効率と節約を考慮して、まずは、胃癌、大腸癌の臨床検体を用いた免疫染色などでその各遺伝子の発現の有無と相関および予後との関連を探索を先行させて、検索すべき遺伝子を絞り込むことに予定(順序)を変更することにした。大腸癌では、直腸癌症例で術前放射線療法を施行した症例の治療前の生検材料および手術摘出標本を用いて、HIF-1、VEGF、PD-L1の発現の変動を免疫染色にて検証した。研究実績の概要800字改行5回まで低酸素応答系の分子機構において、HIF活性が深くかかわっていると考えられており、低酸素環境下(HIF発現下)での消化器癌、特に胃癌・大腸癌の血管新生が誘導される分子機序(関連遺伝子発現)を明らかにすることを本研究は目的としている。申請後、2013年にHIF-1αの発現が胃癌および大腸癌肝転移の予後を規定すると報告され、同時にHIF-1αとVEGFの発現との相関も指摘された。また、癌免疫治療では、免疫チェックポイントPD-1(Programmed cell death-1)/ PD-L1経路とその阻害剤が注目され、PD-L1はHIF-1の標的遺伝子であることが明らかにされつつある。申請時は、胃癌・大腸癌細胞株数種を用いての血管新生遺伝子(VEGF、PDGF)や浸潤・転移関連因子(uPA system)などの発現の解析を計画していた。しかし、時間的・金銭的な効率と節約を考慮して、網羅的な解析を進めるのではなく、胃癌、大腸癌の臨床検体を用いた免疫染色などで各遺伝子の発現の相関および予後との関連の探索を先行させ、検索すべき遺伝子を絞り込むことに予定(順序)を変更することにした。直腸癌手術症例で術前放射線療法を施行した症例の治療前の生検材料および手術摘出標本を用いて、HIF-1、VEGF、PD-L1の発現の変動を免疫染色にて検索した。

その結果、直腸癌の術前化学放射線療法によりHIF-1とともにPD-L1の発現増強を認め、HIF-1の活性増強によるPD-L1発現誘導が推測された。さらに、化学放射線療法により、PD-L1の発現が誘導された症例は誘導されなかった症例に比べ、予後は不良傾向であった。HIF-1、PD-L1経路が腫瘍の進展に関与する可能性を考え、現在、ヒト由来大腸癌を移植したxenograftモデルを用いて放射線照射前後の生体内でのHIF-1およびPD-L1の発現を解析している。マウスへの癌移植や照射が難しく、また、死亡する個体もあり、計画通りに解析が進まず、生体内での発現量の変動を確認することによる検索すべき遺伝子を絞り込めていない。低酸素応答系の分子機構において、HIF活性が深く関わっていると考えられており、低酸素環境下(HIF発現下)での消化器癌、特に胃癌・大腸癌の血管新生が誘導される分子機序(関連遺伝子発現)を明らかにすることを本研究は目的としている。申請後、2013年にHIF-1αの発現が胃癌および大腸癌肝転移の予後を規定すると報告され、同時にHIF-1αとVEGFの発現との相関も指摘された。また、癌免疫治療では、免疫チェックポイントPD-1(Programmed cell death-1)/ PD-L1経路とその阻害剤が注目され、PD-L1はHIF-1の標的遺伝子であることが明らかにされつつある。申請時は、胃癌・大腸癌細胞株数種を用いての血管新生遺伝子(VEGF、PDGF)や浸潤・転移関連因子(uPA system)等の発現の解析を計画していた。しかし、時間的・金銭的な効率と節約を考慮して、網羅的な解析を進めるのではなく、胃癌、大腸癌の臨床検体を用いた免疫染色等で各遺伝子の発現の相関および予後との関連の探索を先行させ、検索すべき遺伝子を絞り込むことに予定(順序)を変更することにした。直腸癌手術症例で術前放射線療法を施行した症例の治療前の生検材料および手術摘出標本を用いて、HIF-1、PD-L1の発現の変動を免疫染色にて検索した。その結果、術前化学放射線療法により直腸癌組織中のHIF-1とともにPD-L1の発現が増強した症例があり、HIF-1の活性増強によるPD-L1発現誘導の可能性が推測された。またPD-L1の発現は腫瘍細胞だけではなく、腫瘍周囲のリンパ球(免疫細胞)にも見られ、化学放射線療法によりその発現は有意に増加した。臨床病理学的因子との相関の解析では、腫瘍細胞のPD-L1発現は術後の全生存期間の不良因子である一方で、PD-L1発現免疫細胞の浸潤はリンパ節転移を抑制する可能性が示された。癌細胞株を用いての網羅的な解析ではなく、臨床検体を用いて解析すべき癌関連遺伝子を検索した。PD-1(Programmed cell death-1)/ PD-L1経路で、PD-L1はHIF-1の標的遺伝子であることに着目し、直腸癌で術前放射線療法(CRT)による(治療前)生検材料および手術標本を用いてHIF-1、PD-L1の発現の変動を解析した。CRTにより直腸癌組織中のHIF-1とともにPD-L1の発現増強がみられ、HIF-1によるPD-L1発現誘導が推測された。PD-L1発現は腫瘍細胞では全生存期間の不良因子であり、腫瘍周囲のリンパ球(免疫細胞)ではリンパ節転移を抑制する可能性が示された。免疫染色および蛋白定量に用いるHIF-1、VEGF、PD-L1に対する抗体の購入に時間を要したため1.手技・手法を安定化させ、xenograftモデルを用いた解析をさらに進める。
潜在的亜鉛欠乏における摂食調節異常の発症機構に関する研究

亜鉛は、多彩な生理作用を触媒、調節する必須微量元素である。潜在的亜鉛欠乏は日本人に比較的多く認められ、精神性食欲不振症に対して、亜鉛が有効であることが報告されている。近年、中枢神経系において種々の摂食調節ペプチドが食欲調節に重要な役割を果たすことが明らかとなっているが、亜鉛欠乏の摂食調節異常において、脳内摂食調節系がどのように変動しているのかは明らかではない。そこで、特に視床下部の摂食調節ペプチドに着目し、亜鉛欠乏の摂食調節異常の発症機構について検討した。雄性SD系ラットに亜鉛欠乏食を与えると、3日目に摂食量の低下が認められた。このときの視床下部摂食調節ペプチドのmRNA量を定量的PCRにより検討したところ、摂食促進ペプチドであるorexinの発現量の低下、および摂食抑制ペプチドとして知られるcorticotrophin releasing factor(CRF)の発現量の上昇が認められた。したがって、短期間の亜鉛欠乏により、視床下部の摂食調節系が変動することが判明した。また、亜鉛欠乏食を3日間給餌した後に、亜鉛を経口投与すると、直ちに摂食量が増加するとともに、視床下部におけるorexinなどの摂食促進ペプチドの発現量が増加していた。したがって、亜鉛を経口投与することによって、そのシグナルが中枢神経系に伝達され、食欲が亢進したと考えられる。さらに、亜鉛の腹腔内投与では、摂食量は全く回復しなかった。また、このときの摂食調節ペプチド発現量の変動は認められなかった。したがって、亜鉛が消化管から吸収されることにより、摂食シグナルが中枢神経系に伝達されると考えられる。亜鉛は多くの亜鉛酵素の活性中心として多様な生理作用を触媒、調節する必須微量元素である。潜在的亜鉛欠乏は日本人に比較的多く認められ、神経性食欲不振症の患者に対して亜鉛補給療法が有効であることが報告されている。しかしながら、亜鉛欠乏による摂食抑制機構の詳細は明らかではない。そこで、本研究では、亜鉛欠乏ラットの視床下部における摂食調節ペプチドの遺伝子発現変化に注目し、摂食調節における亜鉛の役割について検討した。実験動物として雄性SDラット4週齢を用い、亜鉛欠乏食を与えた亜鉛欠乏群(ZnD群)、亜鉛添加食を自由摂取させた亜鉛添加群(ZnS群)、亜鉛欠乏群と等量の亜鉛添加食を与えたペアフェッドコントロール群(PF群)の3群を設けた。経時的に解剖した後に、視床下部からTotal RNAを抽出して、逆転写反応によりcDNAを調製し、定量的RT-PCRを用いて種々の摂食調節ペプチドの遺伝子発現変化を測定した。亜鉛欠乏食を与えてから2日目から摂食量が減少し始め、3-4日目で最低となり、4-5日目には一時的に増加した。これは3-4日ごとに摂食量が一時的に増加するという亜鉛欠乏に特徴的な摂食サイクルである。摂食量が最低となった飼育3-4日目において、最も強力な摂食促進ペプチドのneuropeputide Y(NPY)の発現量がPF群と比較し増加する一方、摂食抑制ペプチドとして知られるcorticotropin-releasing hormone(CRH)が低下した。また、摂食量が増加した飼育4-5日目ではZnD群のNPY mRNAの低下と、CRH mRNAの上昇が認められなかった。摂食量の変化とNPYとCRHの発現量:の変化が一致することから、亜鉛欠乏の摂食異常には視床下部のNPYとCRHが関与していることが明らかとなった。
相対論的多体系としての原子核

最近の原子核を相対論的に記述する試みの目的は、これから実験的研究が可能になる高エネルギー現象の理解に備えることと、従来の非相対論的理解とQCDとの関係を探ることにある。これらの試みの中で、今までの非相対論的的な、模型を一歩進める模型として、原子核を核子と中間子からなる相対論的多体系とする模型が提唱された。これまで、原子核は現象論的な2体の相互作用を仮定することにより理解され、その相互作用は核子間の中間子交換によるものと考えられてきたからである。実際、その模型は低エネルギー現象から中高エネルギー現象まで、多くの現象を見事に説明した。しかし、この模型は大きな問題を抱えている。それは低エネルギー現象の理解において、今までの非相対論的模型に帰着せず、原子核の核子密度や結合エネルギーの説明においても,相対論的な効果が本質的なはたらきをしているからである。そこで我々は相対論的模型に特有な現象を探し、非相対論的模型との違いが実験的に明らかになるような研究対象を求め、その一つに和則があることを見いだした。非相対論的模型であれば成り立たなければならない共通の法則、和則がある。その和則が実験的に破れていることが証明されれば、非相対論的模型は成立しないことになる。我々はある和則は相対論的模型と非相対論的模型で大きな違いを示すことを明らかにした。それはクーロン和則と呼ばれるもので、高運動量移行を伴う電子散乱にに対する原子核の応答関数を原子核の励起エネルギーで積分したものである。非相対論的模型では、運動領移行が500MeV以上になるとその値は原子核に含まれる陽子の数にならなければならない。一方、相対論的模型は全く異なる値を示し、運動量移行が1GeV付近では陽子数の50%程度の値にしかならない。その減少の原因はディラック海の効果、即ち核子-反核子相関による。これは非相対論的模型にはない相対論的模型に特有なものであり、その違いが実験的に確かめられれば二つの模型の関係が明白になることを示した。原子核を核子と中間子から成る系として相対論的に記述する模型は、原子核反応に於ても、原子核構造に於ても大きな成功を修めている。そこでは相対論的な効果が原子核の基本的な性質を説明する上で重要な働きをしていると思われる。しかし、従来原子核は非相対論的近似の十分良い多体系と考えられ、実際原子核をポテンシャルによって束縛された核子からなる系として、非相対論的量子力学によって理解されてきた。本研究の目的は二つの模型の関係を明確にし、原子核の現象論的な模型として何れが正しいかを調べることにある。今年度は、原子核の結合エネルギーの理解に於ける両者の違いを明らかにすると共に、非相対論的模型では全く考慮されておらず、相対論的模型では必然的に現れる反核子の自由度が、原子核の物理量にどの様な影響を及ぼすのかが調べられた。前者については、原子核が安定に存在するために必要な、エネルギー密度に於ける高いフェルミエネルギーのべき依存性について調べられ、非相対論的模型ではそれをフック項や多体効果が担っているのに対して、相対論的模型では相対論的効果が主に担っていることが判明した。

また、反核子の自由度は、非相対論的模型で知られていた電子散乱に対するクーロン和則値を大きく減少させ、最近の実験はその減少を支持していること、更に核物質中の核子の半径や中間子の質量は、自由な場合と異なる可能性があることが示された。今後は、結合エネルギーの理解の違いがどの様な物理量の違いとして現れるのか、また反核子の自由度の強い影響が今までの他の原子核の理解を壊すことがないのか調べる必要がある。原子核は従来非相対論的量子力学によって理解されてきた。核子間中間子交換によると思われる相互作用を仮定する。これに対して、最近中間子の自由度を陽に取り入れ、原子核を核子と中間子からなるとし、原子核を相対論的多体系として記述する試みがなされた。その結果は原子核の基本的な性質をよく再現し、従来の模型に一つの基盤をを与えたかのように思われた。ところが、この相対論的な模型が原子該を説明する内容を調べてみると、そこでは相対論的な効果が重要なはたらきを示し、従来の非相対論的な模型に帰着するものではないことが分かった。特に相対論的な模型では原子核の説明に非相対論的模型では全く考慮されていない反核子の自由度が欠くことの出来ないものとなっている。今までの研究では、二つの模型の違いが物理量の違いとして現れないために、原子核の現象論的模型としてどちらの模型がより実現的なのか不明である。そこで我々は反核子の自由度がある場合とない場合に顕著な違いの現れる物理量の探索を試みた。その結果、原子核による電子散乱の応答関数には、相対論的模型か、非相対論的模型かによって異なる和則が存在し、反核子の自由度は和則値を大きく変えることを示した。これに対する実験はSaclay,MIT,SLACで行われているが、残念ながらお互いに実験値の間に食い違いがあり、今のところ、どちらの和則値が正しいかの結論は得られていない。現在、世界各地で新しい加速器の完成が間近であり、今後の研究が待たれる。最近の原子核を相対論的に記述する試みの目的は、これから実験的研究が可能になる高エネルギー現象の理解を備えることと、従来の非相対論的理解とQCDとの関係を探ることにある。これらの試みの中で、今までの非相対論的な模型を一歩進める模型として、原子核を核子と中間子からなる相対論的多体系とする模型が提唱された。これまで、原子核は現象論的な2体の相互作用を仮定することにより理解され、その相互作用は核子間の中間子交換によるものと考えられてきたからである。実際、その模型は低エネルギー現象から中高エネルギー現象まで、多くの現象を見事に説明した。しかし、この模型は大きな問題を抱えている。それは低エネルギー現象の理解において、今までの非相対論的模型に帰着せず、原子核の核子密度や結合エネルギーの説明においても、相対論的な効果が本質的なはたらきをしているからである。そこで我々は相対論的模型に特有な現象を探し、非相対論的模型との違いが実験的に明らかになるような研究対象を求め、その一つに和則があることを見いだした。非相対論的模型であれば成り立たなければならない共通の法則、和則がある。その和則が実験的に破れていることが証明されれば、非相対論的模型は成立しないことになる。我々はある和則は相対論的模型と非相対論的模型で大きな違いを示すことを明らかにした。それはクーロン和則と呼ばれるもので、高運動量移行を伴う電子散乱に対する原子核の応答関数を原子核の励起エネルギーで積分したものである。非相対論的模型では、運動領移行が500MeV以上になるとその値は原子核に含まれる陽子の数にならなければならない。
発話のしにくさの自覚に関する機能的および器質的要因の調査

本研究では,音声器官の形状や機能,基礎的な発話能力に病的な問題がないにもかかわらず,日常的に発話のしにくさを自覚する人々の実態を調査した.さらに,それらの人々の音声器官の形状や機能,発話を改善する訓練法について検討した.(1)発話のしにくさを自覚する人の割合:日本の15大学の学生約2,000名を対象にして,発話のしにくさの自覚などに関するアンケート調査を実施した.その結果,調査対象の31%が普段の会話で発音がうまくいかないと感じることが「ある」もしくは「どちらかと言えばある」と回答した.そのように感じる人の割合は男性の方が高かった.同様の調査を30代から60代の男女計800名に対して実施したところ,普段の会話で発音がうまくいかないと感じる人は約20%という結果が得られ,この問題が現代の若者に多いことが明らかとなった.(2)発話のしにくさを自覚する人の音声器官の形状や機能:磁気共鳴画像法(MRI)や磁気センサシステム(舌などの音声器官にセンサを貼り付けてその位置を追跡する装置)やを用いて,発話のしにくさを自覚する人の音声器官の形状や機能を調査した.MRIによる調査では,発話のしにくさを自覚する人の一部に,軟口蓋が大きく動きが不十分なケースがあることを発見した.また,磁気センサシステムによる調査では,発話のしにくさを自覚する人は繰り返し発話における音声器官の運動にばらつきがある(安定しない)ことを明らかにした.(3)発話訓練法の開発:ペンや割り箸などの細い棒を前歯で噛んだ状態で練習をする発話訓練法について調査した.そして,この方法を用いることにより,下顎や舌の動きが大きくなり,1つ1つの音が明瞭に発声されるようになることを示した.また,声の明るさに関連する第3フォルマントのパワーが大きくなるケースもあり,今後さらに効果的,効率的な訓練法について検討していく.本研究では,発話器官の形態や機能,基礎的な発話能力に病的問題が認められないにもかかわらず発話のしにくさを自覚する人々の実態を調査し,それらの人々の発話プロセスや発話器官の形態や機能について分析する.初年度である本年度は以下の研究を行った.(1)アンケートの設計と実施:発話のしにくさの自覚の有無や苦手とする音素などに関するアンケートを作成し,高校生および大学生を対象にして予備的な調査を実施した.インターネット経由でアンケートの収集を行うシステムを利用し,効率的なアンケート実施を試みた.高校生を対象にしたアンケートにおいては,当該高校の責任者と調整を重ね,保護者の許諾の下で回答するよう配慮した.しかしながら,高校生および大学生ともにアンケートの回答率が低く,十分な件数のデータが得られなかった.そこで,次年度はこの点を改善し,大規模な調査を実施する.(2)磁気センサシステムを利用した発話運動の観測:発話のしにくさを自覚する話者群と自覚しない話者群を対象にして,磁気センサシステムを利用して発話運動の滑らかさを計測した.磁気センサシステムは,磁気を利用して発話器官に貼り付けたセンサの位置をリアルタイムに追跡するシステムである.被験者は歯茎はじき音の高速連続発話などのタスクなどを行った.次年度以降に計測データの分析を行う.(3)磁気共鳴画像法(MRI)を利用した発話器官の観測:発話のしにくさを自覚する話者1名を対象にして,持続母音発話時,連続音声発話時の発話器官を観測した.そして,発話器官の形態上および運動における特徴を分析した.その結果,この話者の軟口蓋や舌は平均的サイズよりも大きく,そのことによって明瞭な音声の生成に必要な運動が十分にできていない可能性があることが明らかになった.次年度以降,被験者を増やし観測データを追加する.本年度の実施を予定していた,高校生および大学生を対象に発話のしにくさの自覚に関するアンケート調査を実施した.ただし,被験者数は当初の計画より少ない.また,次年度以降の実施を予定していた,磁気センサシステム,MRIを利用した発話運動観測実験を実施した.さらに,発話改善のための訓練手法に関する調査も実施した.これらのことから,おおむね順調に進展していると判断できる.本研究では,発話器官の形態や機能,基礎的な発話能力に病的問題が認められないにもかかわらず発話のしにくさを自覚する人々の実態を調査し,それらの人々の発話プロセスや発話器官の形態や機能について分析する.2年目である本年度は以下の研究を行った.(1)アンケートの実施:昨年度はインターネット経由にてアンケートを実施したが,回答率が低かった.そこで,本年度は冊子のアンケートを作成した.そして,国内の15大学の計2000名以上の大学生,大学院生を対象にして調査を行った.回答者の31.0%が普段の会話で発音がうまくいかないと感じることが「ある」または「どちらかといえばある」と回答した.(2)発話訓練法の検討:割り箸やペンなど棒状のものをくわえて発話をする訓練法(顎運動制約法)の効果を実験的に調査した.その結果,この手法は短時間(5分間)の訓練であっても声の高さの抑揚,明瞭性,声量などを改善する効果があることを明らかにした.ただし,効果を上げるには,参加者の訓練に対する意欲も重要である.(3) MRIによる発話器官の観測:発話のしにくさを自覚する者を対象にMRIにより発話器官の形態および動態を観測した.このうち1名は口蓋帆が非常に長く,発話中に咽頭腔内を大きく動く様子が観察できた.

このことから,医学的には異常と診断されていなくても,発話器官の形態的な理由によって,発話がしにくくなるケースが存在することが明らかとなった.(4)磁気センサシステムによる発話動態の観測:発話のしにくさを自覚する者および自覚しない者の発話動態を磁気センサシステムを用いて観測した.このシステムは舌や口唇などに小型のセンサを貼り付け,その動きを追跡するものである.この実験により,発話のしにくさを自覚する者は舌の周期的な運動が困難であることが多いことが明らかとなった.アンケート,MRI観測などを予定通り実施したことに加え,音声の明瞭性を改善する訓練法の開発も進んだため.また,学会,研究会での発表に加え,論文の投稿も行ったため.本研究では,音声器官の形状や機能,基礎的な発話能力に病的な問題がないにもかかわらず,日常的に発話のしにくさを自覚する人々の実態を調査した.さらに,それらの人々の音声器官の形状や機能,発話を改善する訓練法について検討した.(1)発話のしにくさを自覚する人の割合:日本の15大学の学生約2,000名を対象にして,発話のしにくさの自覚などに関するアンケート調査を実施した.その結果,調査対象の31%が普段の会話で発音がうまくいかないと感じることが「ある」もしくは「どちらかと言えばある」と回答した.そのように感じる人の割合は男性の方が高かった.同様の調査を30代から60代の男女計800名に対して実施したところ,普段の会話で発音がうまくいかないと感じる人は約20%という結果が得られ,この問題が現代の若者に多いことが明らかとなった.(2)発話のしにくさを自覚する人の音声器官の形状や機能:磁気共鳴画像法(MRI)や磁気センサシステム(舌などの音声器官にセンサを貼り付けてその位置を追跡する装置)やを用いて,発話のしにくさを自覚する人の音声器官の形状や機能を調査した.MRIによる調査では,発話のしにくさを自覚する人の一部に,軟口蓋が大きく動きが不十分なケースがあることを発見した.また,磁気センサシステムによる調査では,発話のしにくさを自覚する人は繰り返し発話における音声器官の運動にばらつきがある(安定しない)ことを明らかにした.(3)発話訓練法の開発:ペンや割り箸などの細い棒を前歯で噛んだ状態で練習をする発話訓練法について調査した.そして,この方法を用いることにより,下顎や舌の動きが大きくなり,1つ1つの音が明瞭に発声されるようになることを示した.また,声の明るさに関連する第3フォルマントのパワーが大きくなるケースもあり,今後さらに効果的,効率的な訓練法について検討していく.発話のしにくさの自覚に関するアンケートの質問項目,実施方法に改善を加え,大学生を対象に実施する.また,磁気センサシステムを用いた発話運動観測実験のデータの分析を実施する.さらに,MRIを利用した発話運動観測実験を追加し,発話のしにくさを自覚する話者に共通する器質的要因を分析する.MRIや磁気センサシステムによる観測データを積み上げるとともに,効果的な発話訓練法の検討も実施する.当初,アンケートの送付と回収には郵便を利用する計画であったが,アンケート対象者の利便性を考慮し,インターネット経由のアンケートシステムを利用して予備調査を実施した.
海洋由来の緑膿菌の系統解析

緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)は日和見感染菌としてしばしば問題を起こすことで広く知られる。これまでその環境中の分布は陸、淡水と考えられてきたが、2007年の分担者の論文により(Khan et al.2007)、この細菌が海洋から分離され、その海洋環境での存在が世界で初めて明らかになった。では、これらの海洋株は陸、淡水、臨床株と比較してどのような性質の違いを持つのか、あるいはこれらの海洋株の起源はどこにあるのか。こうした疑問に答えることが本研究の目的である。そこで様々な環境からの分離株および臨床分離株、計36株を解析に用いた。Multilocus Sequence Typing(MLST)により、7つのHouse keeping genes(acsA,aroE,guaA,mutL,nuoD,ppsA,trpE)の塩基配列を求め、個々の遺伝子および全体をconcatenateして系統樹を描いた。この結果、海洋株はこれまでみられたことのない新しいタイプであること、淡水株、沿岸株、外洋分離株はおおむねその分布域に応じた系統関係を示すことを明らかにした。この結果は、緑膿菌が海洋環境に生息、適応した一群であることを強く示唆する。また、近縁のP.putidaも海洋から分離されており、合計74株を対象MLST解析を行った。この種も緑膿菌とは多少パターンが異なるが、同様に海洋株独自のクラスターの存在が確認された。本研究は海洋に生息するPseudomonas属細菌の初めての系統的研究と位置づけられる。緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)は1872年に初めて記載され、細菌学の中でも最も古い研究歴を持つ細菌種の一つである。この細菌は我々の体にも常在し、疾病や手術などによって免疫力が低下している場合、日和見感染菌として重篤な症状や死を招く。また、陸および淡水域に広く分布し、多様な有機物の分解菌あるいは脱窒菌として知られるが、海洋からの報告は内湾などの沿岸域や河口域を除いてはなかった。しかし、1995年、海洋の溶存態フラクションに、緑膿菌の外膜中のポリンタンパクに相当するものが存在するとの報告(Tanoue et al.1995>から、外洋域にも緑膿菌が存在する可能性が生じた。研究分担者、N.H.Khanは世界で初めて外洋からの緑膿菌の分離、同定に成功し、外洋株の抗生物質耐性が他の株と比較してもかなり高いことを明らかにした。さらに、PFGEにより、海洋分離株が他の株と比較して、独自の遺伝子型を持つことを示した。また、様々な塩分環境下での増殖特性の解析から、緑膿菌が外洋を含めた海洋にも生息しうる性状を有することを明らかにした。本研究では、外洋から分離された株の系統的位置づけを明らかにするため、MLST(Multilocus Sequence Typing)という方法を用い、7種のHouse keeping geneの塩基配列を求め、その結果をデータベース上の様々な株と比較した。また、これらの遺伝子をConcatenateして解析を行い、相互の系統関係を調べた。その結果、外洋分離株は少なくとも3つの異なるクラスターからなり、それぞれは陸、淡水、臨床由来株とは異なる独自の系統的位置を持つことが確認された。平成18年度には、これらの研究の一部が国際誌Microbial Ecologyに発表され、多くの問い合わせが来ている。本研究の目的は、いくつかのハウスキーピング遺伝子解析を通じて洋性の緑膿菌の系統的位置づけを解明するとともに、近縁種を併せた解析により、海洋性のPseudomonasの起源あるいは海洋への侵入プロセスを明らかにすることである。これまで保持していた株の数が十分でなかったため、まず学術研究船、淡青丸に乗船し沿岸海域および外洋域から新たにPseudomonasを分離した。また、比較のために、東京近郊の河川、池などでサンプリングを行い、新たな株を得た。これらについて、生理性情に基づいて簡易同定を行った後、16S rDNAの塩基配列に基づいて同定を行った。緑膿菌に加え、近縁種である、Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens等が同定された。緑膿菌のみならず、これらの近縁種を含めて、acsA, aroE, guaA, mutL, nuoD, ppsA and trpEなどの遺伝子の塩基配列を求めた。である。海洋および陸あるいは淡水の株を含めて解析することにより、海洋性の緑膿菌および近縁種の起源について考察した。結果は現在解析中であるが、以下のことが分かった。第一に、海洋性の緑膿菌はいくつかのクレードに別れており、異なる群集が順次海に入った可能性がある。一方、Pseudomonas putidaはその海洋株が比較的単系統の傾向を示すことから、海洋への入り方は共通していない。現在、近縁株を統合的に解析するために解析を続けている。

では、これらの海洋株は陸、淡水、臨床株と比較してどのような性質の違いを持つのか、あるいはこれらの海洋株の起源はどこにあるのか。こうした疑問に答えることが本研究の目的である。そこで様々な環境からの分離株および臨床分離株、計36株を解析に用いた。Multilocus Sequence Typing(MLST)により、7つのHouse keeping genes(acsA,aroE,guaA,mutL,nuoD,ppsA,trpE)の塩基配列を求め、個々の遺伝子および全体をconcatenateして系統樹を描いた。この結果、海洋株はこれまでみられたことのない新しいタイプであること、淡水株、沿岸株、外洋分離株はおおむねその分布域に応じた系統関係を示すことを明らかにした。この結果は、緑膿菌が海洋環境に生息、適応した一群であることを強く示唆する。また、近縁のP.putidaも海洋から分離されており、合計74株を対象MLST解析を行った。この種も緑膿菌とは多少パターンが異なるが、同様に海洋株独自のクラスターの存在が確認された。本研究は海洋に生息するPseudomonas属細菌の初めての系統的研究と位置づけられる。
家族性筋萎縮性側索硬化症における変異SOD1特異的銅親和性の解析

家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)でみられるCu, Zn-superoxide dismutase(SOD1)変異による発症機序として変異蛋白内の銅の関与が指摘されているが、その様態は不明である。SOD1活性部位への銅取り込みを司るcopper chaperone for SOD1(CCS)はFALS発症に関与しないことより、他の部位での異常銅結合が関与するものと推測されている。そこで我々はImmobilized metalaffinity chromatography(IMAC)を用いて変異SOD1蛋白表面での銅親和性の変化を解析した。まず数種の変異SOD1マウス脊髄蛋白溶解液を用いて解析したところ、いずれの変異SOD1においても野生型SOD1よりも銅親和性が上昇していた。次に数種の変異SOD1発現酵母を培養し、その蛋白溶解液で同様にIMACを行ったところ、変異蛋白の銅親和性の上昇が確認された。内因性CCS欠損酵母株を用いた検討でも同様の結果が得られ、この親和性の上昇が活性部位への銅取り込みとは無関係であることが示された。次に変異SOD1のみを保持する条件でIMACカラム内蛋白をトリプシン消化し、SOD1内銅親和性責任ペプチド断片を分離、質量分析によりその候補としてアミノ酸残基10-23番目に相当する断片が同定された。さらに変異SOD1マウス脊髄におけるニューロン・グリア細胞内SOD1陽性凝集体の銅含量を蛍光X線分析により測定したが、どの部位でも同方法による検出感度以下であり、凝集体内銅集積の証明には至らなかった。
ヘリカル磁気軸系における無電流プラズマの閉じ込め特性に関する研究

本研究の主目的は、ヘリカル軸系、特にヘリアック磁界配位におけるプラズマの閉じ込めに関する基本的な現象の原理実証をすることである。この目的を遂行するために、本年度行った研究のうち主なものをあげると:1.ヘリアックに特有の「そら豆」形断面の磁気面が所期の目標通りのものが得られているかどうかを電子ビーム法を用い、3種類の異なる方法で確認した。その結果、1個の電子軌道の測定面上の投影点と測定結果が極めてよく一致していることから、ほぼ所期の目標通りの磁界配位の得られていることが確認できた。2.プラズマの磁界閉じ込め方式においては、まずプラズマの磁気流体的平衡が得られているかどうかを確認するには重要なことである。本研究においては、これを二つの方法で行った。一つは、そら豆形の断面を実際に写真に撮るという極めて単純な手法で確認した。これは蛍光メッシュを装置のある断面上におき、プラズマを生成すると、プラズマの存在するところが蛍光を発し断面が確認できる。もう一つの方法は、プラズマの等圧面を測定しそれをコンピュウタによる等圧面(又は磁気面)と比較することによって、プラズマのMHD平衡の存在を実証することが出来る。本研究では2.45GHzのマイクロ波による電子共鳴加熱法によってプラズマを生成している。ラングミアプローブによって電子密度neと電子温度Teを測定し、プラズマの圧力はp=neTeから計算している。ある断面を2次元的にプローブを動かし、その面上で等圧面を描かせる。種々の形状パラメータを変化させて測定した結果、数値計算とよい一致を見ているので、低ベータ領域であるが、東北大学ヘリアック装置ではプラズマのMHD的平衡が実験的に確認することができた。現在10GHzのECRHの準備中であり、もう少し高密度側での実験が可能となるので、プラズマの閉じ込めに関する実験に着手することができる予定である。