hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
語彙学習における学習者特性の影響

これは、漢字での学習が始まった後にもよく起こっているが、学習者自身の気づきを待つことが多く、指導に結び付けられていない現状がある。語彙学習における「形態の記憶」は、時間や量の前に「正確さ」が求められる。しかし、漢字とひらがなのどちらで語彙を覚えようとするかで、その語彙学習における形態の記憶の負荷が大きく違う可能性が考えられる。この点を軸に、今後、本科研の研究課題を定め、国内外の調査協力機関において、予備実験及び本実験を行っていく。申請時と比較し、予備実験が実施できていないため。本研究は日本語の語彙学習において学習者の特性がどのように関連しているか検証するものである。具体的には、TOPRAモデル(Barcroft, 2002)のフレームを用いて、学習時の処理資源の使われ方を踏まえて、音韻の認知能力の差が語彙学習の成否にどのような影響を持つか検討する。Skehan(1998)によると、音韻処理能力は言語能力が低い段階の語彙学習を予測するうえで重要と指摘されているが、日本語学習者の場合は、母語(漢字圏か非漢字圏か)の文字体系も影響する。そのため、漢字の学習が進んだ段階になると、音韻処理能力の違いだけで語彙学習を予測できるかどうか不明なところがある。よって、音韻に対する知識や認知能力を中心に、学習者特性がどのような影響を持つかを検討する。当該年度は、本研究の基盤としているTOPRAモデルの提唱者であるJohn Barcroft氏からコメントをいただくことができた。その際、音韻体系の中でも、リズムやアクセントといった点についてはモデルの見直しを行う必要があることが分かった。なお、学習者の認知面に対して実験的手法を用いて検証することを考えていたが、それに加え、語彙学習方略の点から実際の学習者の様子を調査し、検証に加えることにした。また、計画当初は、初級と上級での比較を考えていたが、日本語の書字表記の特徴である、仮名文字と漢字の違いをふまえた学習の違いを考えると、中級段階での縦断的な調査も必要だと考える。この点についても、十分に精査したうえで、2019年度には調査を行えるように準備を進めたい。2018年度、TOPRAモデル提唱者であるJohn Barcroft氏からコメントをいただくことができた。その際、リズム・アクセント体系という点がどのようにモデルの中に収まるのかについて、より綿密に理論的背景を確認する必要性に気づくことができた。よって、調査内容の見直しを行う必要性が出たため、実験実施には至らなかった。予定では、実験を行うことにしていたため、遅れている、と判断した。また、適性処遇交互作用を考えると、学習者の学習スタイルと学習ストラテジーを調査に加えたいと考え、その準備を進めている。質問紙の整備はもう少し時間が要する状況である。現時点では、調査を急がずに、依拠する理論的背景をしっかりと確認する方向で進める。次年度、実験を実施することは確定しており、複数の機関で調査を実施することで、遅れを取り戻したい。実際の学習者のつまずきや学習方略の分析のために、いわゆる量的な実験だけでなく、質的研究として、学習者の様子を観察したい。
高温のフライ油中に長期滞留する凝縮水の存在状態の解明とその制御

高温油中水の存在メカニズムを検討した。高温油中水は、マイクロ・サイズ・エマルションとして存在した、水粒子(水相)は高温油で比較的高い安定を維持していた。高温の油の中の水粒子の減少速度は、油温の上昇に伴い増加した。フライ油を高温で維持することにより、フライ油中の水粒子を効果的に排除できることが明らかとなった。エマルションの粒子径が減少すると、水粒子のラプラス圧は増加する。本研究では、水粒子の耐圧性を高めることにより、高温油中でエマルションを安定化する方法を検討した。その結果、水粒子の粒子径を減少させることで、高温油中の水粒子の安定性を高められることが明らかとなった。常圧下での高温油中水の存在状態およびその安定化メカニズムの解明を行った.水の誘電率は,温度・圧力のほか,分散状態によっても変化することが知られている.そこで,開放系(常圧)の油槽(80°C180°Cの任意の温度に設定)に平行平板電極を設置し,吸水試料(多孔質セラミクス板に蒸留水を含浸させたもの)を油中に投入した際の油の誘電率を測定した.測定した系全体(高温油中水+フライ油)の誘電率と連続相であるフライ油の誘電率から,高温油中水のみの誘電率を算出し,高温油中水の物理化学的状態を明らかにした.その結果,高温油中水は誘電率の値から凝縮水であり,100°C以上の高温分散相である油中に液相の水として存在していることを明らかにした.さらに、この高温油中水は分散相の温度が低いほど,長時間油中に滞留していることを明らかにした.さらに,高温油中水には飽和濃度があり一定濃度以上には油中に存在しえないことを明らかにした.この飽和濃度には温度依存性があり,低温ほどホールディングキャパシティが高いことも明らかにした.また,100°C以下では高温油中水が生成しないことから,吸水試料中の水は,100°C以上のフライ油中で一旦水蒸気となり油中に分散し,その後油中で凝縮し,液相の水として高温のフライ油中にW/O型エマルションとして存在していることを明らかにした.研究課題として、「高温油中水の排除方法の検討」および、「高温油中水の長期安定化方法の確立」を目指した。高温油中水の安定性の制御因子として,W/Oエマルション中の水滴部分の内部圧力(P),粒子径(V),温度(T)に注目した.高温油中水の内部圧力(P)または温度(T)を上昇させ,高温油中水の排除を可能にする方法を検討した.検討の結果、高温油中水はマイクロサイズエマルションとして存在しており、比較的高い安定性を維持していることが明らかとなった。さらに、温度上昇により、油中の水分量の減少速度が速くなった。以上のことから、油の温度を変化させることにより、高温油中水の排除速度を制御できることが明らかとなった。次に、高温油中水の粒子径をより小さくすることで,ラプラス圧を増大させ,エマルション粒子の耐圧性を高めることで,長期安定化を可能する方法について検討を行った.油中に高温の水蒸気を吹き込むことにより、粒子径の異なる高温油中水を作成し、粒子径と高温安定性(油中の水分量の減少速度)との関係を評価した。その結果、高温油中水の平均粒子径が小さいほど、高温安定性が高い(油中の水分量の減少速度が遅い)ことが明らかとなった。しかし、高温油中水の平均粒子径を極端に小さく(例えば、ナノサイズ)することはできなかった。以上のことから、粒子径を制御することにより、高温油中水の長期安定化の可能性を示すことができた。揚げ種から水蒸気として蒸発した水は、100°C以上のフライ油中で再凝縮し、W/Oエマルション状態になる。そこで、2つの過程『(1)フライ調理において揚げ種から蒸発した水蒸気が高温のフライ油中で再凝縮する過程、(2)再凝縮した水がW/Oエマルション状態となり安定化する過程』に分けてこの現象を解析した。具体的には、100°C以上のフライ油中に液体の水がなぜ存在できるのか、そのメカニズムを明らかにすることを本研究の目的とした。加圧分光分析装置の製作:亜臨界状態を再現できる耐圧セルを作成した。さらに、高温油中で顕微鏡観察および分光分析が可能な分析装置を製作を行った。耐圧セルと顕微ビデオシステムまたは時分割分光光度計を組み合わせ、亜臨界状態の高温油中水(W/O型エマルション粒子)の存在状態の観察・計測および吸収スペクトルの測定を可能にすることを目指した。

現在、顕微鏡観察は可能となり、エマルションの観察、粒子径測定が可能になった。また、時分割分光光度計の組み込みを行っているが、接続部分の改造が遅れているため、分光分析は行えていない。この研究の予備試験として、高粘度液相(シリコン油、ペクチン溶液、ヨーグルト)内での気泡及び液泡の検出方法の検討を行い、比較的低周波数帯域での電磁気学的な計測手法で、気泡及び液泡の検出が可能であることを明らかにした。加圧下での高温油中水の生成メカニズムの解明:加圧分光分析装置内のフライ油中に水蒸気を導入し、高温油中水の生成過程の測定を行った。加圧下の高温油中水の生成条件(蒸気の温度・圧力、フライ油の温度)、粒子径の変化、寿命(凝縮水が再び蒸気となって系外に排出される過程)を測定し、粒子内部圧力の推定を試みた。現在、内部圧力をもとに加圧水の状態図を作成中である。当初計画とは計測手法を変更しているが,目的を達成するために必要な情報は十分に得られている.次年度に予定した計測器を計測条件に合わせたスペックに変更し,購入することにより当初計画との整合性も確保できる見通しである.耐圧セルと時分割分光光度計を組み合わせるための改造が遅れているため、分光分析による高温油中水の存在状態(液相か水相か)の確定が行えていない。しかし、密度等の測定結果から得られる情報も判定材料となるため、大きな遅れとは考えていない。そのため、おおむね順調に進展していると判断した。当初の計画に基づき研究を推進する.すなわち,高温油中水の排除方法・長期安定化方法の確立を目指す.高温油中水の安定性の制御因子としては,W/Oエマルション中の水滴部分の内部圧力(P),粒子径(V),温度(T)が考えられる.特に,亜臨界状態の水では,誘電率が有機溶媒と同程度にまで低下し,親油性が高まることが知られている.そこで,高温油中水の内部圧力(P)または温度(T)を低下させ,亜臨界状態から解放することにより高温油中水の排除を可能にする.さらに,高温油中水の粒子径をより小さくすることで,ラプラス圧を増大させ,エマルション粒子の耐圧性を高めることで,亜臨界状態の維持を容易にし,長期安定化を可能する.これらの知見をもとに,高温油中水の制御方法(排除や長期安定化)を確立する.さらに,本研究課題により得られた結果を取りまとめ,成果の発表を行う.当初の研究計画に基づき、研究を推進する。常圧下での高温油中水の安定化メカニズムの解明:水の誘電率は、温度・圧力のほか、分散状態によっても変化することが知られている。そこで、開放系の油槽および加圧分光分析装置内に平行平板電極を設置し、試料の誘電率を測定する。測定した系全体(高温油中水+フライ油)の誘電率と連続相であるフライ油の誘電率から、高温油中水のみの誘電率を算出し、高温油中水の物理化学的状態を明確にする。また、加圧分光分析装置の内部圧力を徐々に常圧まで戻し、エマルションの動的な消長(液相or気相、粒子径変化,寿命)を測定する。初期の粒子径から消滅時の粒子径までの変化から,エマルション内部の物理化学的状態を明確にし,常圧下での高温油中水の安定化メカニズムを解明する。本年度の研究により,必要とする装置の温度スペックを確定することができたため,当初購入予定であった水晶振動子化学計測装置を購入し,当初計画に沿って研究を進める.本年度購入予定であった水晶振動子化学計測装置の納入が遅れている。この装置を次年度の早期に購入する。
ウシヘルペスウイルス1型をベクターとするウシ用組み換え多価ワクチンの開発

日本におけるウシの小型ピロプラズマ病の病原体であるTheileriasergentj原虫は千歳型と池田型の2種に大別される。原虫の主表面タンパクであるp32は宿主の免疫応答に最も重要な役割を持つと考えられているが、千歳型と池田型では異なった抗原性を示す。ウシピロプラズマ病に対する組み換えワクチンの開発を目標にして、千歳型および池田型のp32遺伝子をウシヘルペスウイルス1型(BHV-1)に組み込んだ組み換えBHV-1を作出した。BHV-1ゲノムに組み込んだP32の発現の効率を高めるために種々のプロモータを比較したが、現在までのところ外来のプロモータ(SV40,CMV,RSV等)はBHV-1内では良く機能しないことが明らかになった。BHV-1固有のearly,lateおよびdelayed lateプロモータを利用してp32遺伝子を発現できるが、組み換えワクチンとして用いるには発現量をさらに高める工夫が必要である。一方千歳型と池田型のp32遺伝子をワクチニアウイルスに組み込んだ組み換え体は十分な量のp32を発現した。これらの組み換えワクチニアをマウスに接種したところそれぞれ千歳型と池田型のp32に対する抗体が誘導された。小沼らにより近い将来ウシを用いて動物実験を行いワクチニア組み換え体がTheileria sergentiに対しての防御効果を研究する予定である。イヌヘルペスウイルス(CHV)はイヌを宿主とするアルファヘルペスウイルスで幼弱の子犬に対しては毒性を有するが、成犬は抵抗性がある。平成9年度の研究で狂犬病ウイルス(RV)のGタンパク遺伝子をCHVに組み込んだ組み換えCHVを作出しこれがRVのGタンパクと同様の性質を持つものを発現することを示した。これをビ-グル犬の鼻腔内に接種するとRVに対する高い中和抗体を誘導した。組み換えCHV接種によって得られる中和抗体価は市販の不活化RVワクチンを通常の経路で接種して得られるものよりも高いことから、実用ワクチンとして使用可能と考えられた。平成7年度の研究においてPRVのチミジンキナーゼ遺伝子を選択マーカーとする容易で効率の良いBHV-1組み換え体作製法を確立し、BHV-1のゲノムにPRVのgB、gC、gD、gI遺伝子を組み込んだ組み換え体を作出した。これらの組み換えウイルスがPRVの遺伝子によってコードされる糖タンパクを発現していることは特異的なPRV抗体を用いた螢光抗体法およびWestern blot法により確認した。これらの組み換えウイルスをマウスに接種し、強毒のPRVで攻撃して防御効果を調べた。PRVgC、gD、gEおよびgIを発現するBHV-1/TF7-1で接種を受けた7匹のマウスは、20LD_<50>の強毒PRVによる攻撃から7匹全部保護され、100LD_<50>の攻撃からは7匹中6匹が保護された。PRVgB、gC、gDを単独で発現するBHV-1/組み換え体をマウスに接種した場合、それぞれ保護効果を示したが、BHV/TF7-1の効果には及ばなかった。組み換えBHV-1接種を受けたマウスの血清中にはPRVの糖タンパクに対する抗体が単独あるいは複数で生成していた。PRVgBを発現するBHV-1組み換えウイルスはPRVに対する高い中和抗体を誘導したが、防御効果はあまりなく、防御効果の高いBHV-1/TF7-1を接種したマウス血清の中和抗体価は比較的低かった。小沼はウシの小型ピロプラズマ病の病原体であるTheileria scrgenti原虫のp32遺伝子のクローニングに成功したが、平成7年度の研究において、p32遺伝子を発現用プラスミドpME18SのSRαプロモーターの下流に組み込み、COS7細胞で発現させた。p32タンパクの発現はp32に対するモノクローン抗体を用いて確認した。p32遺伝子を発現するBHV-1組み換え体の作出が現在進行中である。前年度の研究によって確立したPRVのチミジンキナーゼ遺伝子を選択マーカーとする組み換え体作製法を用いて、ウシの小型ピロプラズマ病の病原体であるTheileria sergenti原虫のp32遺伝子をウシヘルペスウイルスI型(BHV-1)ゲノムに組み込んだ組み換え体を数種作出した。最初にSV40ウイルスのearlyプロモータの下流にp32のORFを連結したものを、BHV-1のチミジンキナーゼ(TK)遺伝子座に組み込んだ組み換えウイルス、BHV-1/SVp32を構築したが、MDBK細胞に感染させてもp32をcodeするmRNAは検出されず、p32タンパクも発現していなかった。SV40のearlyプロモータは他のヘルペスウイルス内では機能している事は知られていたが、種々の実験を行った結果、SV40のプロモータ活性はBHV-1のimmediate early proteinのBICP4により特異的に阻害されることが明らかになった。BHV-1/gCp32はBHV-1のgCプロモータの下流にp32のORFを連結させ、BHV-1のgC遺伝子座に組み込んで構築したものであるが、MDBK細胞に感染させると、p32をcodeするmRNAは合成され、p32タンパクの発現も蛍光抗体法によって確認された。しかし蛍光は微弱であり、ワクチンとして用いるにはp32の発現量は少な過ぎた。BHV-1/RLTRp32はRaus sarcoma virus(RSV)のLTRプロモータの下流にp32のORFを連結させ、TK遺伝子座に組み込んだものである。

このウイルスはBHV-1/BgCp32よりも多量のp32を発現し、蛍光抗体法、免疫沈降法によりp32タンパクの存在を確認した。ワクチニアウイルス(LC1GmO)のTK遺伝子座にp7.5 early lateプロモータの下流にp32プロモータを連結したものを組み込んだ組み換え体を作出し、この組み換えウイルスがp32タンパクを発現している事を確認した。平成9年度においてはp32を発現する組み換えBHV-1およびワクチニウイルスを用いた動物実験を計画中である。日本におけるウシの小型ピロプラズマ病の病原体であるTheileriasergentj原虫は千歳型と池田型の2種に大別される。原虫の主表面タンパクであるp32は宿主の免疫応答に最も重要な役割を持つと考えられているが、千歳型と池田型では異なった抗原性を示す。ウシピロプラズマ病に対する組み換えワクチンの開発を目標にして、千歳型および池田型のp32遺伝子をウシヘルペスウイルス1型(BHV-1)に組み込んだ組み換えBHV-1を作出した。BHV-1ゲノムに組み込んだP32の発現の効率を高めるために種々のプロモータを比較したが、現在までのところ外来のプロモータ(SV40,CMV,RSV等)はBHV-1内では良く機能しないことが明らかになった。BHV-1固有のearly,lateおよびdelayed lateプロモータを利用してp32遺伝子を発現できるが、組み換えワクチンとして用いるには発現量をさらに高める工夫が必要である。一方千歳型と池田型のp32遺伝子をワクチニアウイルスに組み込んだ組み換え体は十分な量のp32を発現した。これらの組み換えワクチニアをマウスに接種したところそれぞれ千歳型と池田型のp32に対する抗体が誘導された。小沼らにより近い将来ウシを用いて動物実験を行いワクチニア組み換え体がTheileria sergentiに対しての防御効果を研究する予定である。イヌヘルペスウイルス(CHV)はイヌを宿主とするアルファヘルペスウイルスで幼弱の子犬に対しては毒性を有するが、成犬は抵抗性がある。平成9年度の研究で狂犬病ウイルス(RV)のGタンパク遺伝子をCHVに組み込んだ組み換えCHVを作出しこれがRVのGタンパクと同様の性質を持つものを発現することを示した。これをビ-グル犬の鼻腔内に接種するとRVに対する高い中和抗体を誘導した。組み換えCHV接種によって得られる中和抗体価は市販の不活化RVワクチンを通常の経路で接種して得られるものよりも高いことから、実用ワクチンとして使用可能と考えられた。
T-matrix理論を用いた励起状態の第一原理計算

前年度に行ったT-matrix理論を用いたダブルイオン化エネルギーやクーロンホールの計算では、T-matrixが短距離の相互作用を正しく扱うことができる事を示した。そこで今年度はT-matrix理論をオージェスペクトルへ応用した。オージェ過程の終状態では価電子帯に2つのホールが生成されるためにそのホール間のクーロン反発力がオージェスペクトルの決定に重要な役割を果たす。とくに原子や分子などの小さなサイズの系では短距離の電子相関が非常に重要になる。これまでは、取り扱わなければならない2電子励起状態の数が膨大なこともあり、特に第一原理計算によりオージェスペクトルを扱っている例はあまりない。しかし申請者の手法は短距離電子相関を正確に含めくことができるだけでなく、スペクトルのピーク位置や高さをたった一度の計算で同時に求めることができる。そこで本研究ではT-matrix理論を用いて、オージェスペクトルを求め、実験のスペクトルと比較することによりオージェスペクトルの解析を行った。これらの研究成果は現在論文を執筆中であり、また、今後国内の学会や国際会議などでも発表予定である。既に提出済みの研究計画書に従い、本年度はT-matrix理論を用いて物質の励起状態を第一原理計算により扱うことを目標とし、プログラムを作成し、原子や分子に対して計算を行った。このグリーン関数を用いた計算手法は現在一般的に用いられている密度汎関数理論の枠組みを超えた手法であり、正確に励起状態を扱うことができる。中性のシステムから二つの電子を取り去るときに必要なエネルギーとして定義されるダブルイオン化エネルギー、またその逆過程として二つの電子を取り付けるときに必要となるエネルギーであるダブルエレクトロンアフィニティの計算にT-matrix理論を適応した。これら二電子励起状態は二つの粒子間に強いクーロン反発力が働くために、単純に第一イオン化エネルギーを2倍あるいは電子親和力を2倍しただけでは求めることはできず、二粒子の描像を用いることが要求される。つまりこの二粒子励起状態を正確に取り扱うためには短距離のクーロン反発力を正確に評価する必然となる。無限次までの梯子図形であるT-matrixは短距離の相互作用を正確に記述することができる。T-matrixにより得られたダブルイオン化エネルギー、ダブルエレクトロンアフィニティは実験値をよく再現する。T-matrix理論を用いて実際の物質のダブルイオン化エネルギー、あるいはダブルエレクトロンアフィニティの計算を行ったのは世界で初めてのことであり、これらの結果は学会や論文などで発表済みである。
神経活動依存的BDNFによる虚血脳保護・神経機能再建-非侵襲的大脳刺激の応用-

致死的脳虚血に非致死的脳虚血を先行させると、その脳は遅発性神経細胞死から免れる(脳虚血れは先行した非致死的脳虚血がストレス蛋白や神経保護的な成長因子を発現するためだと理解されその詳細は不明である。近年、当研究室は、脳の非侵襲的刺激を先行させると、非致死的虚血同様性を獲得することを見いだした。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得のすることで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとある。このことを裏付ける実験事実として、非侵襲的大脳刺激でastrocyteが活性化され動物の脳長因子;Nerve growthfactor (NGF), Brain derivedneurotrophic factor (BDNF)を含む様々な遺伝ること(Fujiki and Steward,1997)、なかでもBDNF発現の条件は神経活動性依存性であること、性でかつ神経損傷や痙攣発作は伴わないことをも明らかにした。さらにこのような非侵襲的遺伝な磁気刺激装置を民間企業・他施設と共同で独自デザイン・開発中であり、高度先進医療への足がの基礎研究は充分行ってきた。致死的脳虚血に非致死的脳虚血を先行させると、その脳は遅発性神経細胞死から免れる(脳虚血耐性)。これは先行した非致死的脳虚血がストレス蛋白や神経保護的な成長因子を発現するためだと理解されているが、その詳細は不明である。近年、当研究室は、脳の非侵襲的刺激を先行させると、非致死的虚血同様に脳虚血耐性を獲得することを見いだした。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。1.虚血動物の時間経過損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos, BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。Astrocytesやmacrophages/microgliaの活性は損傷後数日から徐々に上昇し、1週間でピーク。2-3週で下降するものの、中央部やedgeの活性は、それ以降も持続する。行動学的には損傷直後に宗全弛援性麻痺が一過性に出現。電気生理学的評価にはmotor evoked potentials ; MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。本年度の内容【基礎研究;Project A】1)高頻度磁気刺激の脳保護的遺伝子発現至適条件検索、2)一過性脳虚血および脳梗塞(中大脳動脈閉塞)の分子生物学的解析3)非侵襲的大脳刺激による脳虚血耐性の検索を完成させるべく後半はこの領域に先進的なHelsinki大学脳神経外科でも研究を継続した。すなわち、非虚血のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。1.虚血動物の時間経過虚血直後からのc-fos, BDNFおよび各種細胞性反応は既報の結果に一致した。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos, BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺が一過性に出現。

電気生理学的評価にはmotor evoked potentials ; MEPsは行動学的改善に先行することはなく、やや遅れて3-4週目にはコントロール値の3855%に改善した。本年度の内容【基礎研究;Project B】1)高頻度磁気刺激の脳保護的遺伝子発現至適条件検索、2)一過性脳虚血および脳梗塞(中大脳動脈閉塞)の分子生物学的解析3)非侵襲的大脳刺激による脳虚血耐性の検索ならびに刺激装置のスペックアップを完成させるべく後半はこの領域に先進的なHelsinki大学脳神経外科でも研究を継続した。致死的脳虚血に非致死的脳虚血を先行させると、その脳は遅発性神経細胞死から免れる(脳虚血耐性)。これは先行した非致死的脳虚血がストレス蛋白や神経保護的な成長因子を発現するためだと理解されているが、その詳細は不明である。近年、当研究室は、脳の非侵襲的刺激を先行させると、非致死的虚血同様に脳虚血耐性を獲得することを見いだした。すなわち、非虚血性のpreconditioningによる脳虚血耐性獲得の背景を検索することで虚血から「脳を守る」keyを見いだし、さらには脳虚血の治療応用へと発展させようとするものである。1.虚血動物の時間経過虚血直後からのc-fos, BDNFおよび各種細胞性反応は既報の結果に一致した。損傷直後から2時間で、損傷部近傍に著しいc-fos, BDNF遺伝子が発現し、以後漸減、c-fosは2-4時間、BDNFは3-6時間以内にコントロール値に帰した。Astrocytesやmacrophages/microgliaの活性は損傷後数日から徐々に上昇し、1週間でピーク。2-3週で下降するものの、中央部やedgeの活性は、それ以降も持続する。行動学的には、損傷直後に完全弛緩性麻痺が一過性に出現。
高速電子線による異種原子の固体内注入を利用した新材料合成技術の開発

異種材料を接合した二層薄膜を高エネルギー電子で照射すると、電子と原子の衝突で起る原子変位および照射誘起拡散によりその界面で二層膜を構成する原子が強制的に混合される。本研究課題では、この方法を利用した材料合成技術を開発するための基礎的事項を調べた。種々の組合せの二層薄膜を超高圧電顕内で3060分間照射し(電子エネルギー;2.02.5MeV、電子線強度;【10^(24)】e/【m^2】s)混合層を作成した。照射温度は163K473Kまで変化させた。実験に用いた二層膜は金属(Mとして(o,Ni,Mo,Pd,Ag,Pt,Au)-Siと金属(MとしてPt,Au)-Alに大別される。M-Si二層膜を照射すると一般的には平衝相のシリサイド(単結晶又は多結晶)が混合層に出現する。この実験で生成された混合層は、1.大部分のシリサイドはMsiでイオンビームによる原子混合や焼鈍で生成されるM2Siとは異なる。2.本晶合金のAg-Si、Au-Si二層膜は低温における照射で非晶質合金が形成された。その濃度は照射温度で変る。3.Pt-Si二層膜では照射温度によりPtSi(373K)、非晶質(室温以下)が形成される。などの特徴をもつ。M-M二層膜で生成された混合層にも単一(Pt-Al)や多数(Au-Al)の平衝相または非晶質相(低温で照射したPt-Al)が出現した。これらの結果から、電子線照射下で得られる原子混合は非平衝状態で混合されているので非平衝相新材料合成に対し有望な方法であることが判った。更に、Au-Al二層膜をAu側からとAl側から照射した場合で生成される混合層が異なる結果から、その混合過程は原子変位が支配的因子であることも判明した。その結果、多層膜を照射して過飽和固溶体や非化学量論的化合物を合成する場合には構成膜の厚さを電子と原子の衝突断面積を考慮して調整する必要があるという重要な指針が得られた。などの特徴をもつ。
配位プログラミングによるメタル化ペプチド超構造体の創製と超分子触媒への展開

申請課題では機能性金属錯体が側鎖に結合したペプチドの両末端に,配位子を導入した配位性メタル化ペプチドを開発し,これらの金属への配位とペプチド間水素結合のプログラムに基づく三次元階層的なペプチド集積制御の基礎的方法論の確立、および本法を用いた膜タンパク質類似のβ-バレル型ペプチド超構造体を創製を目的とした主たる研究を行った.さらに、超構造体のナノ空間内において結合金属の触媒機能を協奏的に発現しうる超分子触媒システムに関する詳しい研究を行った。本研究において、申請者らはPdおよびPt錯体結合型ペプチドの効率的な合成方法の開発に成功し、欧文国際誌4報の論文として成果発表を行った。また本成果に基づき、合成したCN両末端に配位部位を有するPtペプチドが遷移金属および芳香族アルデヒドの存在下に自己組織化して環状ペプチドを与えること、これらが高濃度下で自己組織化してβシートリッチな与えることを見出した。FT-MSやNMR, SEM観察の結果からメタル化ペプチドナノチューブが生成していると考えている。さらに、申請者らは上記のPdアミノ酸およびペプチドの自己組織化によって触媒金属が稠密かつ規則的に集積された超分子集合体が得られることに着目し、これらの触媒機能について詳しい検討を行った。その結果、これらの超分子集合体が水中で不均一系触媒として作用し、アルキン酸類の環化反応や鈴木ー宮浦型の1,4-付加反応などの良好な触媒となることを見いだし、メタル化ペプチド超分子触媒システム構築のための基礎的な知見を得ることに成功した。25年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は機能性金属錯体が側鎖に結合したペプチドの両末端に,配位子を導入した配位性メタル化ペプチドを開発し,これらの金属への配位とペプチド間水素結合のプログラムに基づく三次元階層的なペプチド集積を行う事を目的として研究を行った.また,本提案課題では上記で開発した金属集積手法を用いてβ-バレル型ペプチド超構造体を創製し,これららの内部に形成される機能性ナノ空間内において結合金属の触媒機能を協奏的に発現しうる超分子触媒システムの開発を目的とした研究を行った.平成24年度の研究において,申請者らはPd, Pt, Ruの結合したアミノ酸(ノルバリン)誘導体を開発し,これらの両末端にピリジン等の配位部位を導入した配位性メタル化アミノ酸およびペプチドの合成に成功した.また,SPring-8での結晶解析によってこれらの精密分子構造の決定に成功した.特にPd結合型ペプチドのX線解析については世界初である.また,これらの自己組織化について詳細な検討を行ったところ,DMFをはじめとする各種有機溶媒中でβーシート型の超分子集合体を与えることを見出した.現在,配位性部位を有するRu結合型アミノ酸とRe,Ru,Pd等の金属を用いた自己組織化の検討を行っている.本年度目標としていた配位性部位を導入したPd, Pt, Ruメタル化アミノ酸の合成に成功した.また,RuおよびPd結合型のペプチド合成の新手法の開発に成功し,メタル化ヘキサペプチドをマルチグラムスケールで合成する実用的なルートを確立した.これによって,自己組織化の条件検討に必要な十分量のメタル化ペプチド確保が可能となった.また,Pd結合型の配位性ペプチドについてSPring-8での結晶構造解析に成功したことで,詳細な分子構造および結晶内での集合様式(βーシート型)が明らかとなり,βーバレル構造構築のための分子設計指針を得た.

平成25年度には,平成24年度に合成した配位性部位を有するPd,Pt,Ru結合型アミノ酸およびペプチドを用いて,自己組織化と超分子構造体構築のための詳細なスクリーニング実験を行う.構造決定ではSPring-8における微小結晶解析,XAFS,小角X線構造解析および3次元NMR法による精密超分子構造の解析を目指す.また,平成24年度に見いだしたRu結合型ノルバリンおよびペプチドを用いる過酸化水素触媒反応を,本年度に得られたβーバレル超分子ペプチドおよびその他メタル化ペプチド超分子を触媒とする反応へ拡張を行い,化学選択性および不斉選択性について詳しい研究を行う.25年度が最終年度であるため、記入しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
加齢黄斑変性症及び緑内障におけるスカベンジャー受容体を介する治療法の基盤研究

我々はマウスでの脈絡膜新生血管(CNV)モデルを用いて抗酸化物質チオレドキシンやスタチンでのCNV形成抑制効果や酸化型LDL受容体の一つであるLOX-1の病態形成への関与を報告してきた。今回、細胞内でチオールを増加させるN-Acetyl-cystein(NAC)を用いCNVの抑制効果を検討した結果、CNV形成におけるNF-κBの核内移行や好中球/マクロファージ浸潤に関与するサイトカイン(CXCL-1, MCP-1)やVEGF、VEGFR-1の発現上昇をNAC投与により抑制することを見いだした。加齢黄斑変性症や緑内障は、近年の基礎研究から両疾患ともに酸化ストレスが病態進展の一因であることが報告されている。以前我々は加齢黄斑変性症における脈絡膜新生血管の形成に酸化LDL受容体であるスカベンジャー受容体が関与することを報告(Inomataet al.Suppression of choroidalneovascularization in lectin-like oxidized low density lipoprotein type-1-deficient mice.Invest Opthalmol VisSci.3970-3976,2009)した。本研究においても酸化ストレスに着目した加齢黄斑変性症や緑内障での病態進展への影響を検討することを目的とした。今回、我々は酸化ストレスによる加齢黄斑変性症の影響を検討するためにラットでのレーザー誘発脈絡膜新生血管モデルを作成した。脈絡膜新生血管形成の過程でMCP-1などの炎症性サイトカインが産生されることを確認し、抗酸化物質によってその産生が抑制されることにより、脈絡膜血管形成の初期に酸化ストレスが関与していることを確認した。また血管形成初期に生じる転写因子であるNF-κBの核内移行も抗酸化物質で抑制されることも確認した。しかしながら各種の酸化LDL型受容体での加齢黄斑変性症や緑内障に関する検討に関しては本年度では解明できなかった。
精神障害者の家族内コミュニケーションパターンを変化させる協同型家族ケアモデルの開発

協同型家族ケアモデルの構成要素を得るため、訪問看護師、家族、患者に面接を実施した。一般の訪問看護師10名を対象として、精神障害者の家族との関係形成のプロセスについて検討したところ、患者を中心とする【協同的ケアの到達】が家族との相互理解の一つの到達点であった。また、精神障害者の家族を対象とした家族内コミュニケーションパターンに着目した面接から、家族の立場でのコミュニケーション上の問題の傾向を明らかにした。さらに、当事者に対する継続面接で、患者の意思表示による家族内コミュニケーションに若干の変化を認めた。モデルの一般化には事例の蓄積が必要である。研究課題のモデル開発を目指し、本年度は精神障害者家族と看護師の二者間の"相互理解"を促進するアプローチ法を明らかにした。精神障害者家族と訪問看護師(一般科)との関わりを分析すると、"患者ケア"をめぐって、患者の状態をより良くするための「協同作業」に向かう関係性の成立が二つの到達点として示された。この中には介護者である家族が精神障害者である場合も含んだ。家族と相互理解に至る過程として、看護師は、患者や家族の【反応に合わせた対応】をとり、看護師の訪問を受け入れて貰えるよう関わり、患者に訪問を受け入れ照れるとさらに、関わりを促進するために【関与の糸口の探索】をすることで、【テリトリーを侵さないケアの達成】を導いていた。患者の受け入れる範囲にそって関わることで、家族か照信頼を得るごとができ、患者および家族への【支援要請への的確な対応】を積み重ねることで、訪問看護師自身の存在を受け入れられ、家族との【協働的ケアの到達】が可能となっていた。【協同的ケアの到達】は、家族との一つの"相互理解"の形であると考えられた。地域・在宅での精神障害者の家族と看護師との関係形成の特徴として、看護実践の枠組みの中での"患者と家族との円滑な相互交流"が観察されにくく、患者-家族-看護師の三者での円環的コミュニケーションを行う機会自体が極めて乏しい様子があった。しかし、"患者ケア"を行うことで患者との関係形成を築き、家族が望む目標を共有するアプローチが、家族との相互理解の足がかりとなると思われた。今後は、精神障害者への治療的観点を重視した家族へのアプローチの検討が課題である。なお、文献検討では、精神科領域でうつ病や摂食障害の治療に認知行動療法よりも長期的な治療成果が得られている対人関係療法の手法や要素を看護アプローチの中にも取り入れてモデル構築していくことの重要性が示唆された。精神障害者の家族内コミュニケーションパターンを変化させる協同型看護モデルの開発にむけて、母子間のコミュニケーションの悪循環が指摘される摂食障害患者の母親面接を行った。3例に継続的に面接もしくはメール相談を行い、その参与記録と逐語録を分析対象として介入モデルの構成要素を抽出し、フレームワーク化を行った。文献検討の結果と統合して看護師と家族との相互理解を促進する要素を検討した結果、まず、母親の介護状況をアセスメントした上で【ねぎらい】【かかわりへの賞賛】を根底におき、初期には【感情表出の保障】【感情の受けとめ】【関心事へのつきあい】を繰り返すことで、母親に看護師との援助関係が形成されると思われた。関係形成の後に、母親から表出された患者とのコミュニケーションにおける問題は、「繰り返される暴言にどう対応すればよいかわからない」という戸惑いなどの【踏み出すことへの躊躇】、「してあげてもお礼がない」などの【自分に対する態度の不満】、「愛情が湧かない」などの【受容の限界の訴え】であった。これらの問題に対し、1例は、母親自身に患者との日常的なやりとりにおける【行き詰まりやすれ違いから脱却するための真剣な問い】が始まった。社会とのつながりをもたない患者の母親への関わりであり、母親への対応のみで母親の心理症状が徐々に変容し、自己の人生を振り返るに至った。また、母親が患者を理解する一手段としてOne message Question法を開発し、患者の母親への心理的欲求を明確にした。1事例に本質問法を用いて母親側に介入したが顕著な効果は得られず、患者側に対人関係療法的要素を参考に、患者との協働により母親への対応法を検討しロールプレイを行ったところ、母親への感情表現や自己主張において効果があった。患者あるいは母親のいずれかのみにアプローチを行う環境も多く、今後は症例数を増やした評価の必要がある。
安全と環境と経済性との調和を考慮した都市内鋼・複合橋梁の再生と創造

限られた公共投資の中で,安全性と周辺環境に及ぼす影響を十分に配慮しつつ,既に供用されている道路交通網の機能を維持・更新する必要がある.したがって,道路交通網を構成する構造物の寿命予測,維持管理手法などの再生技術(補修・補強・機能拡充技術),および架け替え・追加新設などの創造技術の確立が強く求められている.そこで,本研究では,道路交通網を担う都市内の鋼橋・複合橋梁を対象として,安全,環境,および経済性の調和を考慮した鋼橋・複合橋梁のための再生技術,および追加創造技術に関するコアとなる応用的技術を抽出することを目的として,以下の6項目に着目した検討を実施した.さらに,本研究で得られた成果を広く公開し,橋梁技術の発展に資するためのWEBを介した情報発信も検討している.(1)維持管理技術:既存橋梁の構造解析用のインプットデータを作成し,そのためのシステムの完成度を高めた.また,炭素繊維を用いた補強を兼ねた電気防食技術の実構造物への適用性を検討した.(2)合理的で経済的な橋梁再生技術:交通荷重下で適用可能な架け替え,補修・補強技術を提案し,実橋梁レベルの構造物に対する適用可能性を評価した.(3)耐震性向上技術:高架橋システムを対象とした耐震構造の開発,耐震性能評価方法を提示し,合理的な耐震構造の構築に必要な条件を抽出するとともに,地震に強い高架橋のための資料を作成した.(4)耐風性向上技術:各種橋梁付属構造物の耐風性状を評価した.(5)橋梁環境の改善:振動・騒音および景観に対する改善・緩和手法を提案するとともに,現状の問題点をとりまとめ安全・環境・経済性を考慮した振動改善および景観改善のための参考資料としてとりまとめた.また,橋梁と隣接するビルを含む振動解析プログラム開発に向けた基礎検討を行った.(6)事例データベース,エキスパートの構築:(1)(5)で得た成果のデータベース化について検討を行った.限られた公共投資の中で,安全性と周辺環境に及ぼす影響を十分に配慮しつつ,既に供用されている道路交通網の機能を維持・更新する必要がある.したがって,道路交通網を構成する構造物の寿命予測,維持管理手法などの再生技術(補修・補強・機能拡充技術),および架け替え・追加新設などの創造技術の確立が強く求められている.そこで,本研究では,道路交通網を担う都市内の鋼橋・複合橋梁を対象として,安全,環境,および経済性の調和を考慮した鋼橋・複合橋梁のための再生技術,および追加創造技術に関するコアとなる応用的技術を抽出することを目的として,以下の6項目に着目した検討を実施した.さらに,本研究で得られた成果を広く公開し,橋梁技術の発展に資するためのWEBを介した情報発信も検討している.(1)維持管理技術:既存橋梁の構造解析用のインプットデータを作成し,そのためのシステムの完成度を高めた.また,炭素繊維を用いた補強を兼ねた電気防食技術の実構造物への適用性を検討した.(2)合理的で経済的な橋梁再生技術:交通荷重下で適用可能な架け替え,補修・補強技術を提案し,実橋梁レベルの構造物に対する適用可能性を評価した.(3)耐震性向上技術:高架橋システムを対象とした耐震構造の開発,耐震性能評価方法を提示し,合理的な耐震構造の構築に必要な条件を抽出するとともに,地震に強い高架橋のための資料を作成した.(4)耐風性向上技術:各種橋梁付属構造物の耐風性状を評価した.(5)橋梁環境の改善:振動・騒音および景観に対する改善・緩和手法を提案するとともに,現状の問題点をとりまとめ安全・環境・経済性を考慮した振動改善および景観改善のための参考資料としてとりまとめた.また,橋梁と隣接するビルを含む振動解析プログラム開発に向けた基礎検討を行った.(6)事例データベース,エキスパートの構築:(1)(5)で得た成果のデータベース化について検討を行った.本年度は,(1)維持管理技術の開発,(2)合理的で経済的な橋梁再生技術の開発,(3)耐震性向上技術の開発,(4)耐風性向上技術の開発,(5)橋梁環境の改善,ならびに(6)事例データベースおよびエキスパートシステムの構築の,6つのプロジェクトテーマに対して研究グループを組織し,主として技術的検討課題の抽出と次年度の本格的な研究実施のための基礎的検討を行った.都市内道路の持つ機能を停止することなく,橋梁の架け替えや補修・補強が可能な工法として,これまでの側道形式以外に直上高架方式を提案し,そのフィージビリティスタディを行い,直上高架方式が有効であることを示した.CFRP(炭素繊維強化プラスティック板)を用いた電気防食技術の開発では,その有効性を検証するための,実験室レベルではあるが,基礎的な実験を行い,橋梁構造物の防食技術として十分有効な技術であることを確認した.都市内高架橋の合理的な耐震設計に関しては,これまでの多くの知見をもとに追加解析を行い,合理的耐震法のさらなる検討の可能性を示唆した.風に対する安定性の高い橋梁付属構造物に関しては,橋梁付属構造物(照明柱)の振動特性解明のための実験装置を開発し,その装置を用いて,照明柱縮小モデルの振動実験を行い,開発した装置の有効性を示した.さらには,橋梁環境の現状に関する現地調査,文献調査を行い,橋梁環境のコンセプトの整理を行うとともに橋梁環境に関する研究の方向性を示した.また,橋梁の補修・補強の事例データの収集を行った.

さらには,今後,ますますその重要性が高まると予想される橋梁環境の騒音振動問題に対して,有効な解決手法を提供すると期待されている橋梁環境振動シミュレータ(橋梁沿道・周辺までを解析対象)開発のための解析コードの再構築を行い,次年度のシミュレータ開発のための準備を行った。限られた公共投資の中で,安全性と周辺環境に及ぼす影響を十分に配慮しつつ,既に供用されている道路交通網の機能を維持・更新する必要がある.したがって,道路交通網を構成する構造物の寿命予測,維持管理手法などの再生技術(補修・補強・機能充技術),および架け替え・追加新設などの創造技術の確立が強く求められている.そこで,本研究では,道路交通網を担う都市内の鋼橋・複合橋梁を対象として,安全,環境,および経済性の調和を考慮した鋼橋・複合橋梁のための再生技術,および追加創造技術に関するコアとなる応用的技術を抽出することを目的として,以下の6項目に着目した検討を実施した,さらに,本研究で得られた成果を広く公開し,橋梁技術の発展に資するためのWEBを介した情報発信も検討している.(1)維持管理技術:既存橋梁の構造解析用のインプットデータを作成し,そのためのシステムの完成度を高めた.また,炭素繊維シートを用いた補強を兼ねた電気防食技術の実構造物への適用性を検討した.(2)合理的で経済的な橋梁再生技術:交通荷重下で適用可能な架け替え,補修・補強技術を提案し,実橋梁レベルの構造物に対する適用可能性を評価した.(3)耐震性向上技術:高架橋システムを対象とした耐震構造の開発,耐震性能評価方法を提示し,合理的な耐震構造の構築に必要な条件を抽出するとともに,地震に強い高架橋のための資料を作成した.(4)耐風性向上技術:各種橋梁付属構造物の耐風性状を評価した.(5)橋梁環境の改善:振動・騒音および景観に対する改善・緩和手法を提案するとともに,現状の問題点をとりまとめ安全・環境・経済性を考慮した振動改善および景観改善のための参考資料としてとりまとめた.また,橋梁と隣接するビルを含む振動解析プログラム開発に向けた基礎検討を行った.(6)事例データベース,エキスパートの構築;(1)(5)で得た成果のデータベース化について検討を行った.
大腸で再現性よく腫瘍を発生するマウスモデルの作出

現在、使用されている「大腸がんマウスモデル」は、小腸病変が大部分で、大腸病変は僅かしか発生しないという大きな問題点が存在する。本研究では、この問題を解決するため、大腸に再現性よく腫瘍を発生するマウスモデルの作出を目指した。公共データベースのアレイデータなどを組み合わせて解析して、大腸上皮幹細胞で高発現している可能性がある27個の遺伝子を絞り込んだ。リアルタイムPCRの結果や文献的検討なども加え、特にAqp4に注目して、Aqp4プロモーター下流にタモキシフェン誘導クレリコンビナーゼを導入したトランスジェニックマウスの作出を開始した。現在、その遺伝子改変を進めている。現在、日本では1日あたり100人以上の大腸がん患者が死亡し、2020年には、大腸がんは、日本人が最も多く罹患する悪性腫瘍になることが予想されている。進行大腸がんは、既存の古典的な化学療法薬に抵抗性を示し、治療困難となることが多い。現在、新機軸の大腸がん治療薬の開発が盛んに行われ、さまざまな「大腸がんマウスモデル」がその開発に重要な役割を果たしてきた。しかしながら、現在、使用されている「大腸がんマウスモデル」は、小腸病変が大部分で、大腸病変は僅かしか発生しないという大きな問題点が存在する。本研究計画では、この問題を解決するため、大腸に再現性よく腫瘍を発生するマウスモデルの作出を目指している。その目的のため本研究計画では、以下の3つの目標を設定している。1)小腸上皮幹細胞と比較して、大腸上皮幹細胞で高発現している遺伝子を同定する。2)1)で同定した有望なマーカー遺伝子のプロモーター下流にタモキシフェンCreを導入したトランスジェニックマウスを作出する。3)2)で作出したトランスジェニックマウスと変異型βカテニン発現マウスCtnnb1lox(ex3)と交配させて大腸で再現性よく腫瘍を発生する「大腸がんマウスモデル」の作出を試みる。公共データベースのDNAマイクロアレイ再解析などの予備的検討から、27個の候補遺伝子が小腸より大腸で高発現が可能性が示唆された。2つの候補遺伝子が小腸と比較して大腸で高発現をしていることを定量的PCRにて確認した。現在、大腸の間質ではなくて上皮で高発現しているかについての検証を行っている。上記の27個の遺伝子は、主にDNAマイクロアレイの結果を組み合わせて抽出したものである。DNAマイクロアレイとRNA-seqによる遺伝子発現解析はよく相関することが知られているが、完全には一致しない。重要な大腸上皮幹細胞マーカー候補遺伝子の取りこぼしを避けるため、RNA-seqによる解析を計画した。そのため、大腸Lgr5陽性細胞と小腸Lgr5陽性細胞の効率のよい単離法の検討を加えている。本研究計画では、この問題を解決するため、大腸に再現性よく腫瘍を発生するマウスモデルの作出を目指した。本研究計画では、小腸と大腸の幹細胞の差異に着目したて、大腸の幹細胞で高発現している遺伝子に焦点を当てた。まず自身のApc変異マウス小腸ポリープと大腸ポリープのDNAマイクロアレイデータおよび公共データベースのアレイデータを組み合わせて解析して、大腸上皮幹細胞で高発現している可能性高い27個の遺伝子を絞り込んだ。次に定量的PCRを実施して、Aqp4とShisa2が大腸で高発現していることを確認した。またレーザーマイクロダイセクションで上皮と間質成分を区分して、定量的PCRを行ったところともAqp4、Shisa2ともに上皮成分で高発現を認めた。文献的検討なども加え、Aqp4プロモーター下流にタモキシフェン誘導クレリコンビナーゼ(CreER)を導入したトランスジェニックマウスの作出を目指して、BACクローンを購入して、その遺伝子改変を開始した。現在、その遺伝子改変作業を進めている。大腸上皮にて高発現しているマーカー遺伝子の同定を完了後、すぐにBAC-Creトランスジェニックマウスの作出および解析に着手する。RNA-seqによる大腸上皮幹細胞マーカー候補遺伝子抽出に関しては、効率のより単離法が確立できなかった場合は、RNA-seqによる大腸上皮幹細胞マーカー候補遺伝子抽出の取り組みを中止する。腫瘍生物学研究業務に集中するため計画して学会の参加を取りやめた。試薬購入に関して、少額の4029円の残余が発生した。
トリウム燃料に関する総合的研究(総括班)

(1)まず、総括班では、班会議を開き各研究の進歩状況、成果等を確認し、とりまとめの方針について検討した。最終年度として、各班とも成果のとりまとめと、今後の研究の進展にむけての方針を検討した。(2)核特性炉設計班ではTh-232,U-233、等の中性子断面績、、,U-233を含む炉心の臨界実験、代表的炉型についての炉特性設計計算、溶融塩炉に関する各種炉工学的研究が行われた。将来トリウム炉の安全性に関する研究に進む方針である。(3)燃料班では(Th,o)【O_2】の焼結体燃料についてJMTRで照射し、格子定数,硬度の変化を測定した。また成分イオンの拡散挙動について研究した。炭化物燃料を製造、蒸気圧測定を行い、ステンレス鋼の成分金属との両立性を調べた。また窒化物燃料の製造に関して研究した。(4)ダウンストリーム班では再処理に関する基礎研究として液体膜によるウランユウロビウム,アメリシウムなどの核種の選択的輸送分離濃縮について研究した。トリウム系溶融塩炉燃料の連続再処理装置に関する基礎研究として溶融フリーベ,液体ビスマス抽出素におけるランタニド,アクチニド金属の抽出速度の測定などを行い、またLicl-(Bi-Li)素についても研究した。(5)トリウムの生物影響班では、トロトラスト投与患者の7年間にわたる追跡調査の結果をまとめ、各種の癌,肝硬変,血液疾患の他に非特異的な寿命短縮をもたらすことを明らかにした。また呼気中のトロンの測定により体内のトリウム負荷量を推進することを試みた。
Notch/NotchLを基盤とした細胞系譜決定と組織構築の分子機構解析

生体防御反応にて中心的な役割を果たすT細胞は、胸腺にて分化成熟し、末梢リンパ組織に供給される。T細胞は胸腺に依存して分化するが、その分子基盤については明らかでなかった。本研究では、T細胞分化に必須のNotchシグナルが、胸腺分化環境を担う胸腺上皮細胞上に発現するNotchリガンド:Dll4を介して、胸腺に移動してきた造血未分化細胞に付与され、T細胞への系列決定が成されることを明らかにした。報告者はこれまで、T細胞の分化環境としての胸腺の役割を分子レベルで理解することを目的として、T細胞分化誘導におけるNotchシグナルの重要性と、シグナルを誘導するNotchリガンドについて研究してきた。本年度は、D114誘導型遺伝子欠損(D114-floxed)マウスを樹立し、胸腺上皮細胞にてCre遺伝子を発現するFoxN1-Creマウスと交配することにより、胸腺上皮細胞にてD1114遺伝子欠失を誘導し、T細胞分化における胸腺環境内でのD114の役割について検討した。D114-floxed、FoxN1-Creマウスでは、胸腺上皮細胞にてD114の発現が完全に消失する一方、血管内皮細胞では正常な発現を認めた。また、胸腺細胞での活性化Notch1断片の保持比率が顕著に低下し、Notchシグナルの減弱が確認できた。同マウスでは、胸腺内ではT系列細胞がまったく分化せず、代わりにB細胞が異常に出現することが見出した。以上の結果から、胸腺上皮細胞に発現するD114は、胸腺に移行した造血未分化細胞上のNotch1を介してNotchシグナルを誘導し、T細胞分化を促しつつB細胞分化を阻害することが明らかとなった。また、Mx-Cre、Jagged1-floxedマウスにて、生後、IFN処理を行い、全身性にJagged1遺伝子の欠失を誘導すると、一部の個体にて膵外分泌組織の破壊が認められた。そこでさらに、膵特異的Cre発現マウス(Pdx-Cre、Ptf1a-Cre)を用いて膵特異的遺伝子欠失の誘導を試みたが、Jagged1の発現が認められる膵管細胞(発生期では膵未分化細胞を含む)でのCreの発現および遺伝子欠失効率が十分でなく、現段階では膵発生におけるJagged1の役割は明確ではない。その結果、胸腺環境の特殊性は、胸腺上皮細胞に発現するNotchリガンド:D114にて説明されることを報告した。本年度は、骨髄環境と胸腺環境の差異について、Notchリガンドとの関連から理解することを目的として、骨髄分化環境を担う骨芽細胞に発現するJagged1について解析した。正常マウス骨内膜に存在する骨芽細胞上にJagged1の発現が認められた。これに対し、生後、Jaggedl遺伝子欠失を誘導したマウスでは、骨芽細胞上のJagged1の発現が消失した。このマウスに、GFP陽性骨髄由来造血幹細胞(KSL細胞)を移植し、その幹細胞画分の性状の変化を調べたが、対照群と比較し、顕著な差は認められなかった。この結果から、骨芽細胞上でのJagged1の発現は、造血幹細胞の維持に必須ではないことが明らかとなった。また、胎仔(E13.5)膵組織の免疫組織染色から、Jagged1が膵実質未分化細胞(Pdx1陽性)および間葉系細胞(PDGFR陽性)に発現することを確認し、その生理機能について検討した。Pdx-CreER/Jagged1-floxedマウスにtamoxyfen投与することによって膵実質細胞特異的にJagged1の消失を誘導したところ、一部のマウスにて腺房組織の消失と脂肪組織への置換が観察された。さらに間葉系細胞での遺伝子欠失を誘導することで、Jagged1の膵組織発生における意義を明確にしていく。