hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温太陽熱水分解のための反応性セラミックデバイスの開発

4.サイクル反応後のデバイスには亀裂や破損が見られた。これは発泡体のジルコニア骨格そのものが熱サイクルに対して脆弱なためと推察された。今後は、熱サイクルに耐性の良いSiC発泡体にジルコニア微粉体を被覆し、これに反応体のNi_<1.0>Fe_<2.0>O_4/ZrO_4を担持固定する反応デバイス化を試みることとした。サンベルトで得られる高温太陽熱を利用し、水の熱分解で水素を製造する二段階水分解サイクルに必要とされる反応性セラミックデバイスの開発を行い、下記の研究成果を得た。1.セラミック発泡体マトリックスの合成反応性セラミック粉体の反応デバイス化のマトリックスとして、ジルコニア発泡体が熱衝撃に脆弱で、亀裂・破損が生じるという問題が起こったため、より耐性のあるSiC発泡体を黒崎播磨のスピンコート法により合成した。2.マトリックスへの反応性セラミック担持法の検討と反応デバイスの合成・反応試験これと並行して、初年度に開発したFe_3O_4/YSZを従来のジルコニア発泡体に担持したデバイスについて反応性を検討した。YSZをウオッシュコート法で、それにFe_3O_4を含浸法で担持したデバイスを作製し太陽炉シミュレータで反応試験を行った。熱還元温度1400°C、水分解温度1100°Cの2段階サイクル反応で30サイクル以上の水素発生が観測された。1サイクル、デバイス1g当り2-3cm^3の水素発生量が得られた。しかし、NiFe_2O_4/m-ZrO_2の場合と同様にデバイスの亀裂が起こった。さらにFe_3O_4/YSZ粉末をウオッシュコート法によって直接発泡体に担持したデバイスも作製し反応試験を行った。約2.5-4cm^3の水素発生が得られたが、やはりデバイスに大きな亀裂が生じた。しかし、担持法としては後者が優れていることが分かった。3.SiC発砲体のジルコニア被覆と太陽光照射耐久試験による性能評価SiC発泡体に反応性セラミック粉体を担持する前にFe_3O_4に対して不活性のジルコニアで被覆することが必要であることが見出された。黒崎播磨のスピンコート法を応用して良好なジルコニア被覆をすることができた。一方、SiC発泡体マトリックスについては、太陽炉による太陽光照射下試験で良好な熱耐久性を有することが確認された。
ハードウェアによる荷電粒子の軌跡の再構築

今年度はハードウェア記述言語を用い、固定小数点演算による荷電粒子の軌跡のフィットのパフォーマンスを計算機上によるシミュレーションにより評価する研究を行った。具体的には直線の軌跡を仮定したヒットパターンをランダムに生成し、仮想的に引かれた軌跡とヒットパターンから想定される距離の差を、一般的なドリフトチェンバーで予想される誤差で割ったものを計算しそれによって得られるフィットのクォリティパラメータ(カイ二乗フィット)を計算させた。この計算部分が荷電粒子の軌道をフィットする上で最も基礎的でもっとも時間のかかる部分であるため、ハードウェア化による並列多重計算のメリットが最大限に享受できる。8bit単精度演算の場合、1ノードでひとつのヒットについて10マイクロ秒程度の計算速度で計算が可能であることがシミュレーションの結果わかった。またノードの構成は非常に単純であるため、多重化・並列化により簡単にノード数に比例した計算速度をえられる。実際にシミュレーション上で4ノードによる計算を行うことが可能であった。実際の巨大実験での使用のためには、ノードの倍精度演算化、超並列化、実装の研究が必要となる。したがって今後16bit倍精度計算を行う計算ノードの作成および実際のプログラマブルロジックデバイス上への構成を行い、また超並列化の研究を行う予定である。
ルネサンス期の芸術家一族の活動と近代的芸術家像の確立：ギルランダイオ工房を中心に

本研究の最終年度となる平成30年度は、平成28年度から29年度のギルランダイオ一族に関する調査内容を中核として、発展的内容の研究を中心に行った。具体的には、ヴェネツィアのベッリーニ一族などの他地域で活躍した芸術家一族の事例や、フィレンツェでギルランダイオ一族と関係をもったラファエロの事例などを検討の対象とし、比較を行った。そのために、先行研究の検討に加えて、夏期に現地での調査を行い、ヴェネツィアやペルージャなどイタリア各地で作品実見を行うほか、ロンドン・ベルリンで行われたマンテーニャおよびベッリーニ展、フィレンツェで行われたヴェロッキョ展などの内容を検討した。その結果、フィレンツェの事例を中心としつつも、イタリア・ルネサンス全体の動向を鑑みた分析を行うことが可能となった。このうち、ラファエロの初期活動については、批評史上の新知見を得ることが可能となり、2018年7月には名古屋大学人文学研究科附属人類文化遺産テクスト学研究センター主催シンポジウム「西洋美術史における〈古典〉と〈古典主義〉」における発表(「古典の形成:チッタ・ディ・カステッロ時代のラファエロ」)を行ったほか、同発表を発展させた論文「ルネサンス期の古典概念とラファエロ初期様式の形成」を論集『古典主義再考』(木俣元一/松井裕美編)のために執筆した(原稿提出済み)。同研究においては、ルネサンス以降の典型的な芸術家像の成立と同時代の実際の制作との間の関係を分析し、ラファエロ初期の様式形成についてのヴァザーリの『美術家列伝』などの批評文献における偏向的記述を具体的な作品分析にもとづき明らかにした。研究の初年度である本年度には、中心的な研究対象となるギルランダイオ工房に関して、工房主のドメニコの弟ダヴィデおよびベネデットの活動を解明するための調査を主として行った。具体的には、コートールド美術館(ロンドン)、フィッツィウィリアム美術館(ケンブリッジ)、アシュモーリアン美術館(オックスフォード)などでの作品調査、ウィット・ライブラリー(ロンドン)や、マックス・プランク美術史研究所付属写真館(フィレンツェ)などでの写真資料を用いた調査、およびマックス・プランク美術史研究所付属図書館(フィレンツェ)などでの文献調査を行った。その調査をもとに、関連作品の情報を集約し、さらなる研究の基礎として利用できるように整えた。上記の調査の結果、ダヴィデおよびベネデットの活動についての分析を進めることが可能となった。先行研究において、ダヴィデは工房のなかで周辺的な位置づけをされていたが、本研究においては肖像制作者としての一面を明らかとし、工房におけるダヴィデの活動の重要性を様式的分析を通じて明らかとした。その論考の一部は2016年9月に北京で開催されたCIHA World Congress of Art Historyでの口頭発表を行い、会議論集の一部として出版される予定である(入稿済み)。またベネデットについては、先行研究においてはまったく解明されていなかった初期の活動について、いわゆる「セントルイスの画家」がそれに相応するという説を得るにいたった。この分析の結果については、2017年5月に開催される美術史学会全国大会で発表する予定である。夏季にイギリス、フィレンツェなどで調査を行った際に、想定以上の進展があった。その一方で、当初予定していた春季の調査を3年間の資金配分などを検討した結果翌年度以降に繰り越したため、研究全体としては当初想定していた程度の進展となっている。平成29年度は、当初の予定に従い、関連作品の実見調査を進めるとともに、批評史的文献の精査を行った。また、夏期(89月)と春期(3月)の2度の現地調査を行い、関連作品の実見調査や関連資料の収集を行った。夏期調査では、フィレンツェ、エグペルス、パリなど、また春期調査ではロンドン、フィレンツェ、ナポリなどの美術館・教会などで関連作品の調査を行ったほか、文献資料の精査を進めた。その結果、ドメニコ・ギルランダイオおよびその工房についての批評史的観点からの研究を進展させた。その内容の一部は、「ギルランダイオ工房のイメージと実態:15世紀フィレンツェの芸術家工房」としてイタリア言語・文化研究会で口頭発表を行い、また「ギルランダイオ兄弟とその工房をめぐる言説と実態:ジョルジョ・ヴァザーリ『美術家列伝』の記述の検討を中心に」として論文化した。後者については、地中海学研究に投稿し、受理されている(平成30年度に出版予定)。これらの研究においては、工房の運営者としてのギルランダイオの姿と、近代的な芸術家としてのギルランダイオの姿が、歴史的な文脈においてどのような変遷をもって形作られたかを分析の対象とした。また、ギルランダイオ工房に参加した親族の一員として、ベネデット・ギルランダイオに関する調査を行い、その活動を解明にしたうえで、一族としての工房運営の実態の分析に活用した。その内容は、「ダヴィデおよびベネデット・ギルランダイオの画歴と『セントルイスの画家』の同定」として美術史学会において口頭発表を行ったほか、“Ghirlandaio Brothers Reconsidered: Benedetto Ghirlandaio and the Master of the Saint Louis Madonna"としてコートルド研究所(ロンドン)でも報告を行った。この内容に関しても、現在論文の執筆を行っている。作品の実見調査、文献資料の精査を確実に進めるとともに、国内外でその成果の発表を行っている。当初の研究計画のうち、先行研究の精査・関連作品の目録化はほぼ完了した。また批評史的文献についても、主要な文献については収集・検討を網羅的に進めている。ダヴィデ・ギルランダイオおよびベネデット・ギルランダイオについての研究の進展も順調であり、国内外で口頭および論文としての発表を進めている。

その一方で、各地の美術館などのコレクションに散在した関連作品は多く、調査の過程で新たに判明した作品の実見調査にはなお一層の尽力が必要である。本研究の最終年度となる平成30年度は、平成28年度から29年度のギルランダイオ一族に関する調査内容を中核として、発展的内容の研究を中心に行った。具体的には、ヴェネツィアのベッリーニ一族などの他地域で活躍した芸術家一族の事例や、フィレンツェでギルランダイオ一族と関係をもったラファエロの事例などを検討の対象とし、比較を行った。そのために、先行研究の検討に加えて、夏期に現地での調査を行い、ヴェネツィアやペルージャなどイタリア各地で作品実見を行うほか、ロンドン・ベルリンで行われたマンテーニャおよびベッリーニ展、フィレンツェで行われたヴェロッキョ展などの内容を検討した。その結果、フィレンツェの事例を中心としつつも、イタリア・ルネサンス全体の動向を鑑みた分析を行うことが可能となった。このうち、ラファエロの初期活動については、批評史上の新知見を得ることが可能となり、2018年7月には名古屋大学人文学研究科附属人類文化遺産テクスト学研究センター主催シンポジウム「西洋美術史における〈古典〉と〈古典主義〉」における発表(「古典の形成:チッタ・ディ・カステッロ時代のラファエロ」)を行ったほか、同発表を発展させた論文「ルネサンス期の古典概念とラファエロ初期様式の形成」を論集『古典主義再考』(木俣元一/松井裕美編)のために執筆した(原稿提出済み)。同研究においては、ルネサンス以降の典型的な芸術家像の成立と同時代の実際の制作との間の関係を分析し、ラファエロ初期の様式形成についてのヴァザーリの『美術家列伝』などの批評文献における偏向的記述を具体的な作品分析にもとづき明らかにした。2017年度からは研究者の所属機関の変更があったため、2017年度は研究環境の整備が大きな課題の一つとなる。当初の研究計画に従って関連事例に対する分析も行い、より広い美術史的文脈のなかで研究対象を位置づけることをめざす。ヴェネツィアのベッリーニ一族など、他都市の事例も比較の対象とすることを検討する。それと同時に、関連作品の実見調査をさらに進め、作品調査に基づいた着実な分析を行う。バルトロメオ・ディ・ジョヴァンニのように、工房外部からの協力者が工房の運営にどのような役割を果たしたかも分析の対象とする。またベネデット・ギルランダイオに関する研究は、海外でも受け入れられる新知見を含んだものであり、早急の論文化を行う。最初期の計画で春季に計画していた海外調査を、3年間全体の資金配分などを考慮した結果、翌年度以降に繰り延べたため。2018年3月に実施した海外調査の費用が所属機関により処理中のため計上されていないが、それを考慮すれば2017年度は概ね計画通りに使用されており、2018年度も当初の計画通りに使用する。海外での調査および図書資料の購入などで使用する。
トランスジェニクマウスを用いた骨粗鬆症薬のスクリーニング系の開発

本研究においては、ラットのオステオカルシンの上流約1キロベースのプロモーター領域をクローニングし、これをクロラムフェニコールアセチルトランスセラーゼ(CAT)に繋いだコンストラクトを用い、このコンストラクトによる転写活性の制御の確認を行った。オステオカルシンと共に、骨芽細胞の主要な産生蛋白であり、骨基質の90%を担うI型コラーゲンのプロモーターをクローニングし、これにルシフェラーゼに結合したリポーターを作成し、更にこれをマウスに導入したトランスジェニックマウスについてその発現の検討を行った。このトランスジェニックマウスでは、I型コラーゲンの発現に従って生体内でベータガラクトシダーゼの発現が起こり、これをベータガラクトシダーゼ活性によるモニタリングによって解析し、in vivoでの発現活性を確認した。最も長いI型コラーゲンのプロモーターを持つ3200ベースのベータガラクトシダーゼコントラクトについて、このマウスにおいてリポーターの発現が靱帯、骨を中心として、観察されることを検討した。これらのマウスに対し、骨粗鬆症の治療上の有効と思われる薬剤として、TGFβやBMPなど、サイトカインを動物に投与し、その投与部分における3200ベースのコンストラクトの発現様式を確認した。この結果、ベータガラクトシダーゼがI型コラーゲンの発現部分において高い発現を示すことが推察できた。このような実験系は、I型コラーゲン発現を指標とする骨粗鬆症薬のスクリーニングの上で有用な動物モデルであると考えられた。平成7年度においてはラットのオステオカルシン遺伝子上流の約1キロベースをクローニングして、そのクローニングフラグメントをクロラフェニコールアセチルトランスセラーゼ(CAT)に繋いだコンストラクトを用い、このコンストラクトによる転写活性の確認を行った。この確認は骨芽細胞系の細胞群、即ちRS17/2.8やマウスの正常骨芽細胞由来の細胞であるMC3T3EIの細胞についてそれぞれ行った。遺伝子導入はカルシウム沈降法及びリポフェクションによって行い、これらの十分な活性が示されることを明らかにした。これらのプラスミドを導入した細胞についてはオステオカルシンを駆動するホルモンのうちビタミンD3やレチノイン酸、ザキサメサゾン、TGFβ、BMPなどのサイトカインに対する応答についても骨芽細胞において機能することが確認できた。特にTGFβによってはオステオカルシンのプロモーターの3'欠失変異を段階的に作成したところ、最も短いプロモーターに対してTGFβがその活性を抑制することがこのコンストラクトをROS17/2.8細胞に導入したときに明らかになった、更に本年においては骨芽細胞の主要な産生蛋白である骨の基質に存在するI型コラーゲンの遺伝子についてもそのプロモーターをベータガラクトシダーゼに結合したコンストラクトを用い、そのプロモーター活性の検討を行った。これらのI型コラーゲンのα1鎖の遺伝子について、そのベータガラクトシダーゼコンストラクトをマウスの受精卵に遺伝子導入しこれらのトランスジェニックマウスを得て、今後の検討に影響する準備とした。平成8年度においては,骨芽細胞において最も多量に発現する蛋白であるI型コラーゲンのプロモーターを用い,これにベータ-ガラクトシダーゼをレポーターとして結合したプラスミドを導入したトランスジェニックマウスについて検討を行った.本マウスはI型コラーゲンを多重に発現する組織である骨並びに靭帯において,レポーターであるベータ-ガラクトシダーゼを発現することにより,酵素活性として検出することができ,従ってI型コラーゲンのプロモーターの活性をモニターできる系として使用することができた.特に最も長いI型コラーゲンのプロモーターを持つ3200ベースのベータ-ガラクトシダーゼコンストラクトにおいては,マウスにおいてリポーターの発現が靭帯を中心として観察することが可能であった.このようなマウスは骨芽細胞の分化形質の発現を促進する薬剤或いは転写因子或いは生体内の生理活性物質を検出する系として極めて有効であり更にプロモーター領域の欠失変異である-2300及び-900のプロモーターを持つベータ-ガラクトシダーゼのコンストラクトを導入したトランスジェニックマウスを用いて同じI型コラーゲンの発現についても組織特異性があるか否か,またそれぞれの組織特異性の発現をカルシウム向性のホルモン

並びにサイトカインのいずれが最も協力に調節するか,またビタミンDの誘導体などにおいて,どのデザインの薬剤が最も有効な骨形成機能に結び付く遺伝子発現を誘導するかについて検討を更に進める基盤が確立された.平成9年度においてはI型コラーゲンプロモーターの3200ベースのフラグメントをlac Z(ベータガラクトシダーゼ)に繋いだ遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを用いて、この動物の膝蓋腱の離断モデルを作成した。膝蓋腱はその水平にその横径の2分の1の部分を断裂させた。この断裂部に対してBMP12を徐放性に遊離することのできるハイドロキシアパタイトの細かい線維であるFGM(ファイブラスグラスマトリックス)を挿入し、BMP12による作用をI型コラーゲンプロモーターの下流に繋いだlack Zの発現量によってモニターした。また、この動物に対して同じFGMに生理食塩水を含ませたものを対照として用いた。マウスは手術後自由に歩行させ、FGMの埋入後、2週間および4週間の時点でマウスを屠殺し、得られた組織を組織化学的に検索し、また、靭帯の一部は凍結して保存し、後にこれを細断してホモジネートしlac Z蛋白を遊離させ、この活性量を測定した。これらの実験によりBMP12が一部の動物において、I型コラーゲンを持つ修復組織に対する形成促進作用を示すことが観察された。I型コラーゲン遺伝子に対する発現促進作用は、膝の膝蓋腱の厚さの増加により、形態学的に観察され、また一部は断裂部に対する腱組織の修復像として観察されたが、一方、遺伝子発現に対する作用の検討の結果、Lac Zの発現は膝蓋腱において弱いながら検出することが可能であった。今回の実験系においては、I型コラーゲンのプロモーターに着目し、この遺伝子が発現を示すと考えられる膝蓋靭帯に焦点を当て、この靭帯の細胞が発現するlac Zを指標とし、骨形成因子を含むサイトカインファミリーであるBMPの遺伝子発現をin vivoで検討する系を確立した。本実験系は、骨形成作用を持つ薬剤のスクリーニングに有用と考えられた。
味蕾細胞分化モデルの実証／増殖能を失った前駆細胞を増殖させる培養系の確立

味蕾細胞は、味蕾周囲上皮と共通の前駆細胞から分化する。Sox2は味蕾原基に発現して味蕾細胞に分化させる因子であると報告されている。しかし、Sox2の発現パターンの詳細は不明であった。本研究では、茸状乳頭、有郭乳頭、軟口蓋の味蕾発生過程で、Sox2の発現を味蕾原基で発現するProx1と共に解析した。味蕾原基の出現時にSox2は味蕾原基に限局していたのは、茸状乳頭領域だけで、その他の領域では上皮に広く発現していた。発生が進むと、Sox2は味蕾と味蕾周囲の細胞に限局した。この発現はSox2が、味蕾細胞へ分化を方向づける因子ではなく、「味蕾細胞と周囲の上皮細胞」両方の分化に関与することを支持している。味覚受容器である味蕾を構成する細胞は、ヒトを含む哺乳類では、平均すると10日から14日という短い周期で次々と細胞が置き換わっており(ターンオーバー)、味蕾内で様々な味を受容する細胞は一生涯にわたり常に新しく生み出されている。この味蕾細胞のターンオーバーの異常は味覚障害の原因になると考えられており、そのメカニズムの解明は味覚障害の予防や治療法の開発に重要である。私達は、これまでに、味蕾の基底部で細胞増殖・分化誘導因子Sonichedgehog (Shh)を発現する細胞が、甘味・うま味・苦味の受容を担当するII型細胞、酸味と塩味の受容細胞とされるIII型細胞、そしてグリア細胞の性質を持つI型細胞と、味蕾を構成する全ての細胞種に分化することを示したが、Shh発現細胞がどのように分化するか、また、Shh発現細胞からI, II, III型細胞が分化するタイミングは不明のまま残されている。近年、他の研究グループから、胚発生で将来味蕾になる細胞集団(味蕾原基)が出現するとき、転写因子Sox2が上皮全体的に弱く発現している中に、強くSox2を発現する細胞集団が出現して、Shhを共発現する味蕾原基になると報告された。しかし、Sox2とShhの発現解析は不明瞭で疑問が残されていた。そこで、本年度は味蕾基底細胞の特性の解明をさらに進めるため、Sox2が味蕾原基で発現し味蕾細胞への分化を規定しているかを中心に検討した。その結果、Sox2の強い発現が味蕾原基に限局されるのは、舌の尖端の味蕾が形成されるごく初期の段階だけで、発生が進むとSox2の強い発現はすぐに味蕾周囲にも検出された。また、軟口蓋の味蕾が形成される初期段階にはSox2の限局した強い発現は全く検出されなかった。これらの解析結果は、Sox2が味蕾およびその近傍の細胞の両方分化に関与していることを示していた。味覚受容器である味蕾を形づくる細胞は、グリア細胞の性質を持ち塩味の受容にも関与すると考えられているI型細胞、甘味・うま味・苦味の受容を担当するII型細胞、酸味と塩味の受容を担当するIII型細胞の3つの細胞種(Cell type)に分類されている。ほ乳類の味蕾では、これらの細胞は平均すると1014日という短い周期で次々に新しい細胞に置き換わっており、この細胞のターンオーバーの異常は味覚障害の原因になると考えられている。私達は、これまでに、味蕾の基底部に細胞増殖・分化誘導因子であるShhを発現する細胞集団があり、このShhを発現する味蕾基底細胞からI, II, III型全ての細胞種が生じることを明らかにした。しかし、Shh発現細胞の性質の詳細は明らかではない。II型とIII型のそれぞれに特異的な分子を指標にして解析を進めたところ、Shh発現細胞には少なくともII型とIII型の中間的な性質を持つ細胞が存在することが示された。さらに、成熟した味蕾細胞でIII型細胞に選択的に発現する転写因子をコードする遺伝子にCreリコンビナーゼが組み込まれたマウスを利用して細胞種特異的にマーカー分子を発現する遺伝子組換えを誘導したところ、III型細胞だけでなくII型細胞にもマーカー分子の発現が検出された。これらの結果は味蕾のターンオーバーにおけるII型とIII型細胞の分化が味蕾内の基底細胞で生じていることを示唆している。味覚高感受性マウス系統の遺伝的バックグラウンドを遺伝子改変マウスに導入するために時間を要したため、予定よりもやや遅れている。味覚受容器である味蕾は、数10個から100個ほどの細胞が集まった細胞集団である。味蕾には様々な種類の細胞が含まれているが、大まかには、グリアの性質を持つI型細胞、甘味・うま味・苦味の受容を担当するII型細胞、酸味の受容を担当するIII型細胞の3種類に分類される。これらの細胞は、常に、味蕾周囲と共通の上皮性幹細胞から新しく分化しており、味蕾細胞は平均すると1014日という短い周期で置き換わっている(ターンオーバー)。味蕾細胞のターンオーバーの異常は味覚障害を引き起こすと考えられており、ターンオーバーの分子メカニズムの解明は味覚障害の予防や治療法を開発する上で極めて重要である。私達は、これまでに、Cre-loxPシステムを用いて味蕾細胞分化の細胞系譜解析を進め、Shhを発現する味蕾基底細胞が味蕾のI型・II型・III型、全ての細胞種に分化することを明らかにした。

また、味蕾原基で強く発現して味蕾の分化を決定づける因子として報告されたSox2の詳細な解析を行って、Sox2の発現は、発生過程において味蕾原基には限局しておらず常に味蕾周囲の上皮を含めた領域に発現していること、また、成体の味蕾基底細胞にはSox2の発現が強い細胞ばかりでなく極めて発現レベルが低い細胞が存在することを明らかにした。また、Sox2が強く発現する味蕾周囲上皮の遺伝子発現が味覚神経に支配されていることを明らかにした。本年は、味蕾細胞分化メカニズムの解明のため、II型細胞とIII型細胞の中間的な性質を持つ細胞の解析をさらに進めた。また、Cre-loxPシステムを利用して遺伝子組換えを誘導し、味蕾細胞を増殖させることに成功した。今後の味蕾細胞の研究に、このシステムを活用していく予定である。味蕾細胞は、味蕾周囲上皮と共通の前駆細胞から分化する。Sox2は味蕾原基に発現して味蕾細胞に分化させる因子であると報告されている。しかし、Sox2の発現パターンの詳細は不明であった。本研究では、茸状乳頭、有郭乳頭、軟口蓋の味蕾発生過程で、Sox2の発現を味蕾原基で発現するProx1と共に解析した。味蕾原基の出現時にSox2は味蕾原基に限局していたのは、茸状乳頭領域だけで、その他の領域では上皮に広く発現していた。発生が進むと、Sox2は味蕾と味蕾周囲の細胞に限局した。この発現はSox2が、味蕾細胞へ分化を方向づける因子ではなく、「味蕾細胞と周囲の上皮細胞」両方の分化に関与することを支持している。Sox2, Prox1, Shhをマーカーとして胚発生過程で出現する味蕾基底細胞の性質の解析は進んだが、味蕾細胞培養系の確立は、使用する遺伝子組換えマウスの導入の遅れなどから、予定よりもやや遅れている。味蕾の培養系の確立を進める。樹立された培養細胞株の特性を解析し、分化能と味覚受容能の解析を進める。口腔生理学Cre-loxPシステムを用いて、味蕾の培養系の確立を進め、味蕾細胞分化の解析と味覚応答能の解析を進める。培養実験の遅れのため、使用額が当初予定していたよりも減じたこと。1)当初予定していたCaイメージング装置を既存装置で代用できることになったこと、また、2)使用する遺伝子改変マウスの導入の遅れのため、使用額が当初予定よりも減じたこと。当初から予定している組織化学解析、実験動物の費用に加えて、培養関連の設備をさらに整える予定である。当初から予定していた組織化学解析、動物実験の費用に加えて、培養関連の機器を新たに購入する予定である。
新規 ApoA1 結合蛋白プログラニュリンのプラーク破綻と痴呆発症メカニズムの検討

PGRN欠損マウスは、血中中性脂肪高値の脂質異常とHDLのコレステロール引き抜き能が低下していることを見出した。また、動脈硬化モデルマウスであるApoE欠損マウスとPGRN欠損マウスとを交配させたダブルノックアウトマウスを用いた検討で、PGRN欠損により動脈硬化が著しく促進することを見出した。さらに急性冠症候群の急性期culprit lesion近くから採取した血液中のPGRN濃度は末梢血、慢性期血と比較してPGRN濃度は低値を示しており、PGRNがプラーク安定化に関与している可能性が考えられた。新規HDL結合蛋白であるプログラニュリン(PGRN)の脂質代謝、糖代謝に及ぼす影響についてPGRN-KOマウスを用いて検討した。野生型と比較してKOマウスでは血中中性脂肪濃度は高値を認めるものの、HDL-C濃度は両者に有意差を認めなかった。しかし、KOマウス由来のHDLはマクロファージからのコレステロール引き抜き率は野生型由来HDLと比較して低下しており、PGRNがHDLの構成蛋白に何らかの影響を与えている可能性があり、いわゆる機能しないHDLにPGRNが関与する可能性が考えられた。また、PGRN-KOマウスに高脂肪食負荷をして、糖代謝にPGRNが及ぼす影響についても検討した。糖負荷試験を行ったところ、KOマウスでは野生型と比較して高血糖、高インスリン血症を呈し、耐糖能異常を来たすことが示された。現在、メタボリックシンドロームは、脂肪組織へのマクロファージの浸潤、慢性炎症が病態の基礎にあると言われているが、KOマウスでは、精巣上体脂肪へのマクロファージの浸潤が野生型と比較して多く、アディポネクチンの発現低下、IL-6やTNF-αなどの炎症性サイトカインの発現亢進を認めた。PGRN欠損により、全身または局所の炎症を惹起させ、これらの異常を来たしている可能性が考えられたが、今後更なるメカニズムの解析が必要である。現在、PGRNをアデノウィルスで過剰発現させる系を確立中であり、KOマウスで認められた表現型のリバース実験を行う予定である。PGRNはまだ受容体も見出されていないが、HDL機能異常や耐糖能異常に対する新たな治療ターゲットになりうる可能性があるものと考えられる。我々は、ヒトマクロファージ培養上清からアポAl結合蛋白としてプログラニュリン(PGRN)を同定して報告したが、その機能についてPGRNノックアウト(KO)マウスを用いて検討した。PGRNは糖代謝、脂質代謝に大きな影響を及ぼしているばかりでなく、高脂肪食負荷PGRN-KOマウスは易動脈硬化であることを併せて見出し、現在論文準備中である。また、PGRNは炎症に対して抑制的に働くことも知られているが、我々は済生会千里病院との共同研究で、急性冠症候群(ACS)患者における血中PGRN濃度の推移を調べたところ、現段階で急性期には有意に血中濃度は低下しており、さらにculprit lesion近くではさらに濃度低値を示していたことから、全身または局所の炎症により、PGRNがプロテアーゼで分解されることにより、プラークの安定性に影響しているのではないかと考え、さらにNを増やすと共に、コントロールの採血を現在行っているところである。また、PGRN変異により、前頭葉側頭葉型変性症(FTLD)が発症するとされているが、PGRN-KOマウスで得られた知見が実際ヒトでどのような表現型を示すのか検討するために、当初阪大精神科との共同研究でPGRN変異患者を探そうと計画した。しかし、その後の海外での報告により、もう少し母集団を増やして行った方がいいのではないかと考え、熊本大学精神神経科及び関連施設にも協力していただき、さらに最近アルツハイマー型痴呆(AD)患者にも同様にPGRN変異を認める症例があることが報告されているため、FTLDに加えてAD患者も加えて現在、改めて倫理委員会申請中である。我々は、PGRN-KOマウスとApoE-KOマウスを掛け合わせたdouble KO(DKO)マウスを作製し、DKOマウスがApoE KOマウスと比較して著明な動脈硬化を示すことを見出した。大動脈におけるTNF-αやICAM-1、VCAM-1のmRNA発現の有意な増加やeNOSやphospho-eNOSの蛋白発現低下を認めた。また、PGRN欠損マクロファージでは対照群マクロファージと比較して酸化LDLの取り込みが有意に亢進しており、これに符号するようにDKOマクロファージでは酸化LDL取り込みに関与するCD36やscavenger receptor class Aの発現が亢進していることも見出した。さらに、PGRN欠損HDLでは、HDLの抗酸化能を担うplatelet-activating factor acetylhydrolase(PAF-AH)の低下、炎症性蛋白の一つであるserum amyloid Aの増加を認めた。このようにPGRN欠損は炎症亢進、マクロファージの易泡沫化、HDL機能異常などにより動脈硬化促進されるものと考えられ、現在論文revise中である。

また、急性冠症候群(ACS)における血栓吸引血などのculprit lesion近くでは末梢血と比較してPGRN濃度は低値であり、プラークの不安定性に関与している可能性が考えられたが、平成24年度はコントロールとなる群の採血を施行し、比較検討を行い、論文投稿予定である。FTD、アルツハイマー型痴呆患者の中で、現段階でPGRNが極端に低値である検体は見出されていない。多くの症例が報告されている欧米と比較して、日本ではPGRN変異型の痴呆が少ないのか、いましばらく検討する数を増やしていく予定である。マウスを用いた代謝、動脈硬化についての検討は予想以上の知見を得られており、またACSにおけるPGRNの役割に関するデータも予想通りである。しかし、FTLD患者が少なく、またその中でもPGRN変異のある確率の問題からスキームを変更した分、このテーマに関してはやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。アポA1結合蛋白としてのPGRNと痴呆との関連についての臨床研究については、既述のようにFTLDに加え、AD患者をPGRN変異の可能性のある集団として母集団に入れて、さらにこのような患者を多く見ておられる他施設にもご協力いただき、進めていくことになった。
非線形シュレーディンガー方程式とネルソン拡散過程

擬共形不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の漸近形と爆発速度との関係について引き続き研究を行った。いくつかの証明のギャップを修正し、結果は少し弱い形となったが当初目指した形で完成した。その際、ネルソン拡散過程が予想外に役立つことが分かったが、熊谷隆教授(京都大学)との議論はとても有用であった。爆発速度の重対数法則が成立するためには、極限形状がビームの集束に対応する特異点とは別に,肩と呼ばれる部分を持つことが「ほぼ必要」であり、そうでない場合、特異点はタウンズ型と呼ばれる形状とは異なるものになるらしいことが分かった。これらは数値実験や実際のレーザーの実験で確認されていることと一致する。11月の数理解析研究所で開催された研究集会において、非線形光学の問題意識と関連づけて、この成果を発表した。その内容は講究録に掲載される予定である(詳細な証明を記した論文も準備している)。また、12月の京大での国際研究集会でも同様の講演を行った。しかしながら、重対数法則の完全な証明には、まだ少しギャップが残っている。昨年度に引き続き,擬共形不変ではないが、優臨界指数を非線形項に持つシュレーディンガー方程式について赤堀公史助教(愛媛大学)との共同を続け、論文は間もなく投稿の予定である。さらにもっと一般の非線形項の場合への拡張にも取りかかった。ボース=アインシュタイン凝縮の基底状態に対応する解が2通りの不安定性(散乱と爆発)を示すことを証明したのだが、赤堀氏は、この結果を数理解析研究所の二つの国際研究集会の他、いくつかの研究者セミナーで報告した。これらの解の振る舞いと対応するネルソン拡散過程の性質が今後の課題となるが、上記の爆発解の重対数法則の証明に対して,鍵となる知見を得るきっかけともなった。非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の漸近形と爆発速度との関係を解析した結果の速報をまとめている:特異点の個数や特異性を作らない部分が爆発速度と密接に関係していることが分かった.これから,対応するネルソン拡散過程の「経路」の振る舞いについての,もっともらしい予想を得る事ができ,下からの評価と拡散過程の関係については厳密な証明に近づいたと思われる.一方,上からの評価(重対数法則)については特異性を作らない部分の形状が重要な役割を演じているようだが,その解析にはもっと詳細な漸近形に関する情報が必要とされるようである.これらの結果については12月に京大で堤誉志雄教授が主催した研究集会で話をする事ができた.日本の数学解析研究者が集うセミナー『語ろう「数学解析」』(http://www.gifu-u.ac.jp/tisiwata/ma-seminar.html)において研究交流を行い,流体などの他の非線形問題の研究者と議論することで,当該研究の意義を再確認し,またある面では問題意識を共有する事ができた.研究協力者である,イスラエル人応用数学者G. Fibichを招聘する予定であったが残念ながら延期となった.しかしながら,メイルなどを利用して議論や情報交換などを行ない,当研究代表者は,非線形シュレーディンガー方程式のレーザービームの自己集束のモデルとしての解の爆発現象について,一見すると数学的な興味からでた問題意識のように思われがちな爆発速度の解析だが,実際のレーザーを用いた実験結果や数値実験を用いた解析結果なども含んだ総説を「自己組織化ハンドブック」の一節として上梓した.擬共形不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の漸近形と爆発速度との関係の解析を前年度の証明のギャップを修正するとともに進め,対応するネルソン拡散過程の経路の振る舞いを爆発速度と特異点の配置と関係づけて議論した.この際,三上敏夫教授(広島大学)との議論が重要な役割を果たした:爆発速度の重対数法則の上からの評価に一歩近づくこたができた.これらの結果については9月の東北大での国際研究集会と12月の京大での国際研究集会で発表した.また,いくつかの研究者セミナーでも講演を行った。擬共形不変ではないが,優臨界指数を非線形項に持つシュレーディンガー方程式についても赤堀公史助教(愛媛大学)と共同で解析を行った(論文執筆中).「ポテンシャルの井戸」と呼ばれる初期値のクラスの解の挙動を完全に分類することに成功し,「負の井戸」では非有界な解となり特異点を生成することを,「正の井戸」では有界な解となり散乱状態を持つことを示した(正の井戸では漸近完全性が成立することも示せる).これにより基底状態が2種類の不安定性を示す事も分った.優臨界な方程式はボーズ=アインシュタイン凝縮のモデル方程式も含んでいて,得られた解の挙動はボーズノバのような実際の現象とも関係していると考えられる.これらの解の振る舞いと対応するネルソン拡散過程の性質を今後の課題とすることで,擬共形不変な場合に関しても新しい一つの知見をもたらすものと考えられる.また、流体などの他の非線形問題の研究者と議論することで,当該研究の意義を再確認し,またある面では問題意識を共有する事ができた.擬共形不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の漸近形と爆発速度との関係について引き続き研究を行った。

爆発速度の重対数法則が成立するためには、極限形状がビームの集束に対応する特異点とは別に,肩と呼ばれる部分を持つことが「ほぼ必要」であり、そうでない場合、特異点はタウンズ型と呼ばれる形状とは異なるものになるらしいことが分かった。これらは数値実験や実際のレーザーの実験で確認されていることと一致する。11月の数理解析研究所で開催された研究集会において、非線形光学の問題意識と関連づけて、この成果を発表した。その内容は講究録に掲載される予定である(詳細な証明を記した論文も準備している)。また、12月の京大での国際研究集会でも同様の講演を行った。しかしながら、重対数法則の完全な証明には、まだ少しギャップが残っている。昨年度に引き続き,擬共形不変ではないが、優臨界指数を非線形項に持つシュレーディンガー方程式について赤堀公史助教(愛媛大学)との共同を続け、論文は間もなく投稿の予定である。さらにもっと一般の非線形項の場合への拡張にも取りかかった。ボース=アインシュタイン凝縮の基底状態に対応する解が2通りの不安定性(散乱と爆発)を示すことを証明したのだが、赤堀氏は、この結果を数理解析研究所の二つの国際研究集会の他、いくつかの研究者セミナーで報告した。これらの解の振る舞いと対応するネルソン拡散過程の性質が今後の課題となるが、上記の爆発解の重対数法則の証明に対して,鍵となる知見を得るきっかけともなった。
人工衛星観測データを用いた実験的海氷変動予測システムの開発

アンサンブル大気再解析データを外力とした多メンバーの海洋海氷結合シミュレーションを実施し、アンサンブルスプレッド(メンバー間のばらつき具合)の季節変動が海氷密接度と海氷厚では大きく異なることを見出した。また、全球を対象とした大気海洋海氷結合モデルに大気観測データを同化するシステムを開発し、同化結果には海氷を介した大気と海洋の相互作用の影響が見られることを示した。これらのシミュレーション結果の検証や、データ同化の入力として使用するため、アメリカ航空宇宙局(NASA)の人工衛星ICESatによる観測データをアメリカ雪氷データセンター(NSIDC)から取得した。また、ヨーロッパ宇宙機関(ESA)の人工衛星CryoSat2による観測データが2011年2月より一般の研究者に向けて公開されたことから、利用者としての登録を行い、データの収集を開始した。一方、実験的海氷変動予測システムESPreSSOの開発に当たり、当初は海洋海氷結合モデルOFESを使用する予定であったが、検討した結果、海氷および海洋表層におけるアンサンブルメンバー間のばらつき(スプレッド)を十分大きくするためには、大気海洋海氷結合モデルCFES(Coupled Atmoephere-Ocean Model for the Earth Simulator)を使用する方がより適切であることが判明した。そこで計画をやや変更し、CFESを用いた大気海洋海氷結合アンサンブルデータ同化システムのプロトタイプを構築した。現状では大気の観測データのみを同化可能であるが、数ヶ月間の解析・予報サイクルが安定して動作していることを確認した。平成24年度には、海面水温と海氷密接度・海氷厚の観測データを同化する機能を実装する予定である。また、2011年2月から一般の研究者への公開が開始された、ヨーロッパ宇宙機関(ESA)の人工衛星CryoSat2による観測データの収集を継続した。大気海洋海氷結合モデルCFESを用いたデータ同化実験に先立ち、海洋海氷結合系におけるアンサンブルスプレッド(メンバー間のばらつき具合)の特性を確認するため、大気大循環モデルAFESを用いたアンサンブル大気再解析ALERA2の結果を外力として海洋海氷結合モデルOFESを駆動するアンサンブルシミュレーション(以下ではEnOFESと略記)を実施した。海氷密接度のスプレッドは融解期に増大した後、結氷期になると減少に転じるのに対し、海氷厚のスプレッドは結氷期になっても減少せず、融解期の『記憶』を維持することがわかった。また、冬半球の方が大気擾乱が活発でそのスプレッドも大きいにも関わらず、海面水温のスプレッドは夏半球の方がより大きくなるなど、海洋混合層の厚さ(海洋表層の熱容量)の違いを反映した南北非対称な構造が見出された。次に、ALERA2およびEnOFESの結果をCFES各メンバーの初期値とし、CFESへ大気の観測データのみを同化する大気海洋海氷結合アンサンブルデータ同化実験(以下ではCLERA-Aと略記)を実施した。EnOFESとCLERA-Aの海洋部分を比較すると、海氷密接度のアンサンブル平均はCLERA-Aの方が小さく、海氷下の水温スプレッドはCLERA-Aの方が大きい傾向が見られた。一方、ALERA2とCLERA-Aの大気部分を比較すると、海氷上の気温スプレッドはCLERA-Aの方が小さい傾向が見られた。これは、海氷密接度が低下したことにより海氷を介さない大気と海洋の結合が強まり、海洋は大気擾乱の影響を受けやすくなるのに対し、大気は下部境界に占める(海氷に比して熱容量が大きい)海洋の割合が増え擾乱の発達が抑えられたためであると考えられる。当初の計画をやや変更したものの、大気海洋海氷結合アンサンブルデータ同化システムのプロトタイプを構築できたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。実験的海氷変動予測システムの基盤を海洋海氷結合モデルOFESから大気海洋海氷結合モデルCFESへと変更したため、より挑戦的・野心的な課題となったが、CFESは研究代表者が過去10年間に渡って開発・改良を手掛けてきたモデルであり、細部まで熟知しているため、大きな問題とはならないと考えている。また、適宜、研究協力者の支援や助言を受け、着実に研究を推進する。
ゼオライトの相変態過程に関する研究

ゼオライトの合成には通常Structure Directing Agent(SDA)として有機アミン分子の共存が必要である場合が多く,これら有機アミンのゼオライト結晶化に果たす役割を明らかにすることはゼオライトの結晶化のメカニズムを明らかにする上で重要となる。本研究では我々の開発したドライゲルコンバージョン(DGC)法によりゼオライト合成を行い,生成物に与えるSDAの効果の検討およびドライゲルの相変態途中における生成物のキャラクタリゼーションをおこなった。分子内のアルキル鎖長を変化させた有機アミンをSDAとして用いた場合,結晶構造の異なるゼオライトが合成された。SDAは,アルキル鎖長が得られるゼオライトの細孔径やintersectionの大きさを限定するものではなく,生成するゼオライトの構造を決定づける役割を果たしている。特にBEAにおいて,テトラエチルアンモニウム(TEA)カチオンがゼオライト骨格と相互作用し結合種を形成していること等を見出した。これらのことは,TEAがBEAゼオライト結晶化過程において重要な役割を担っていることを意味している。ドライゲルからBEAへの相変態過程を追跡した。結晶化時間の異なるサンプルをSEMにて観察した結果,XRDでは回折線が得られなかったサンプルにおいても,BEAの前駆体と思われる微粒子の生成が見られた。回折線が現れる前にも分子・原子レベルでのBEA前駆体の生成は進行していると推察される。これらの^<29>Si-NMRおよび^<13>C-NMRの結果から,ドライゲル内の親水基であるSi-O-Hが徐々に脱水縮合して疎水基であるSi-O-Siが形成され,TEA周りから徐々にゼオライト骨格が形成されて相変態されてゆくことがわかった。要するに,ドライゲルからBEAゼオライトへの相変態は分子・原子レベルでは経時的に徐々に進行するものの,XRDで観察されるような長周期的規則構造の発達はある程度結晶化が進行した後に急速に起きるものと結論した。
22nm以下のパターニングを実現する自己組織的パターン縮小法に関する研究

1.自己組織的パターン縮小法微視的過程の理解自己組織的パターン縮小(SSP)法実現の鍵を握るSi酸化過程を詳細に理解するため,研究代表者はこれまでにSi(001)-2x1初期酸化過程を走査トンネル顕微鏡(STM)により研究してきた.本年度はSSP法の実現を目指し,Si酸化過程のさらなる理解を深めるため,Si(110)-16x2初期酸化過程をSTMと放射光光電子分光によって詳細に観察しSi(001)-2x1酸化過程と比較した.Si(110)面は,次世代高速デバイスや三次元トランジスタに用いられる面方位として近年注目を集めているほか,量子ドット等のナノ構造を一次元的に配列するテンプレートとしても期待されており,同表面へのSSP法の適用は実現性が高いのみならずインパクトが大きい.観察の結果,同表面では他の面では見られない急速初期酸化現象が生じることを初めて見出し,また,同表面では酸化時にエッチングが生じにくく,表面が荒れにくい性質を有することが示唆された.Si酸化膜マスクパターン縮小は,これまでのシミュレーション結果から,比較的エッチングが生じやすい高温・定圧領域で行うことが必要であると考えている.エッチングが生じにくいSi(110)面の性質はSSP法の適用にとって非常に朗報である.2.酸化膜ボイド形成技術の確立SSP法の実証および確立には酸化膜に意図的にボイドを形成する必要がある.そこで真空アニール法によるボイド形成技術の確立を行い,その評価を含め,以下の3項目の成果を得た.(1)SiO2/Si基板への真空中高温アニールによって,酸化膜ボイドを形成する技術を確立した,(2)形成した酸化膜ボイドにSiCを選択エピすることに成功し,ボイドサイズおよび密度を原子間力顕微鏡を用いて高精度に観察する技術を立ち上げた.(3)ボイド形成の再現性やサイズ分散データを得た.1.自己組織的パターン縮小法微視的過程の理解自己組織的パターン縮小(SSP)法実現の鍵を握るSi酸化過程を詳細に理解するため,研究代表者はこれまでにSi(001)-2x1初期酸化過程を走査トンネル顕微鏡(STM)により研究してきた.本年度はSSP法の実現を目指し,Si酸化過程のさらなる理解を深めるため,Si(110)-16x2初期酸化過程をSTMと放射光光電子分光によって詳細に観察しSi(001)-2x1酸化過程と比較した.Si(110)面は,次世代高速デバイスや三次元トランジスタに用いられる面方位として近年注目を集めているほか,量子ドット等のナノ構造を一次元的に配列するテンプレートとしても期待されており,同表面へのSSP法の適用は実現性が高いのみならずインパクトが大きい.観察の結果,同表面では他の面では見られない急速初期酸化現象が生じることを初めて見出し,また,同表面では酸化時にエッチングが生じにくく,表面が荒れにくい性質を有することが示唆された.Si酸化膜マスクパターン縮小は,これまでのシミュレーション結果から,比較的エッチングが生じやすい高温・定圧領域で行うことが必要であると考えている.エッチングが生じにくいSi(110)面の性質はSSP法の適用にとって非常に朗報である.2.酸化膜ボイド形成技術の確立SSP法の実証および確立には酸化膜に意図的にボイドを形成する必要がある.そこで真空アニール法によるボイド形成技術の確立を行い,その評価を含め,以下の3項目の成果を得た.(1)SiO2/Si基板への真空中高温アニールによって,酸化膜ボイドを形成する技術を確立した,(2)形成した酸化膜ボイドにSiCを選択エピすることに成功し,ボイドサイズおよび密度を原子間力顕微鏡を用いて高精度に観察する技術を立ち上げた.(3)ボイド形成の再現性やサイズ分散データを得た.
乳腺および生殖器官における実質と間質の相互作用および成長因子による調節

1)シグナル伝達におけるMAPキナーゼ:乳腺の増殖にはインシュリン、IGF-I、EGFのうち1つが必須である。これらの成長因子のシグナル伝達過程においてはMAPキナーゼが関与していることが多いので、MAPキナーゼを調べたところ、あらゆる時期の乳腺上皮細胞にMAPキナーゼは存在し、MAPキナーゼの経路が伝達に用いられていることが示唆された。2)プロラクチンレセプターの発現調節:プロラクチンレセプターは、肝臓のレセプターと異なり、乳腺では糖質コルチコイドによって誘導される。今回、競合阻害を利用したPCR法により転写レベルでの誘導が証明された。3)HC11のプロラクチンに対する反応性:正常乳腺由来の細胞株HC11は一般にプロラクチンに対する反応がよくない。プロラクチンに対する反応性を改善するためにプロラクチンのレセプターのcDNAを導入したが、まだ反応性のよい株は得られていない。4)肝細胞成長因子の乳癌発育における作用:乳腺線維芽細胞由来の成長因子は肝細胞成長因子であることが明らかになった。この蛋白質をバキュロウイルスベクター系において合成し、抗体を作製したが、この抗体は乳癌の発育を抑制する効果があった。5)P53欠除マウスの組織を用いた細胞株の確立:癌抑制遺伝子P53を欠除したマウスの組織から採集した神経、貯精嚢、乳腺の細胞からいくつかの細胞株を確立した。6)初期胚におけるグルコース取り込みにおけるEGFの影響:初期胚がグルコースを利用できないのは、ヘキソキナーゼがないからである。また、グルコースを取り込む蛋白質GLUT 1は胚盤胞期にはじめて発現する。7)IGF-Iとその結合蛋白質による黄体機能の調節:黄体機能の調節を調ベるために、IGF-IとIGFBP3の黄体における発現をドットブロット法とノーザンブロット法により調べたところ、IGF-Iは分娩まで増加した。森班員は、EGFの子宮内投与が、卵巣除去し黄体ホルモンを投与した妊娠ラットの着床を誘起すること、脱落膜腫の形成を増強することを明らかにし、EGFまたはTGF-αが着床に何らかの役割を果たしている可能性を示唆した。また、IGF-1の黄体における作用を免疫組織化学、in situ hybridization、ノーザルブロットにより調べている。上皮細胞は癌化組織を培養して株化するのが通例であるが、友岡班員は、ジーンターゲッティングにより、癌抑制遺伝子p53の機能を喪失したマウスから癌化していない正常な乳腺および貯精嚢の上皮細胞を継代培養し、それぞれの株細胞を得た。癌化していない正常組織からの細胞の株化はまだ報告がない。榎並班員は、乳腺上皮細胞の増殖作用のあるマウスの肝細胞成長因子の構造を調べ、ラットの肝細胞成長因子との構造の類似を明らかにするとともに、これを大量生産する方法を検討している。酒井班員は、TGF-αをもつトランスジェニックマウスの必乳能力が低い原因を調べたところ、乳腺の発達がきわめて貧弱で、プロラクチンレセプターも極端に少ないことが明らかにした。さらにその究極の原因については、現段階では、TGF-αそのものはあるか、あるいはこの遺伝子の挿入位置によるのか明らかでない。河本は、周期中、妊娠、泌乳など各段階のマウスの乳腺上皮におけるMAPキナーゼ、cdc

2キナーゼなど成長因子の細胞内情報伝達系に関与する酵素蛋白質をイムノブロットで調べたところ、これらの酵素蛋白質は常に存在するので、成長因子のレセプターの調節と深く関連していると思われる。森はラットおよび牛の卵巣においてIGF-1およびその結合蛋白質BPの発現を調べ、IGF-1およびBP-IIIが黄体で発現しているが、BP-Iは発現しないことを明らかにした。妊娠中、黄体のIGF-1は分娩の直前まで増加し、分娩直後に低下する。胚がグルコースを利用できないのは、これを燐酸化するヘキソキナーゼがないからで、武谷はマウスの胚においてその発現を調べるとともに、グルコースの取り込みを促進する蛋白質GLUT1が胚盤胞期にはじめて発現すること、またGLUT1の発現にはEGFが関与していることを確認した。友岡は癌抑制遺伝子P53をノックアウトしたマウスでは細胞が株化し易いことを発見し、これを利用して神経、貯精嚢、乳腺などの細胞株を樹立し、その性質を調べた。中には、クローニングを繰り返しても同質化しない細胞株が存在し、幹細胞の可能性があるが、幹細胞であることを証明することは難しい。貯精嚢はインシュリン、EGF、FGFに反応し、乳腺はインシュリン、IGF、EGFに反応する。榎並は乳腺繊維芽細胞由来の上皮細胞成長因子が肝細胞成長因子であることを明らかにしたが、このcDNAをバキュロウイルスのベクターに組込んで蛋白質を得た。また、この精製した蛋白質より抗体をつくり、乳癌細胞の増殖を抑制することができた。一方、mRNAも種々の組織に含まれており、mRNAを測定する方法として、競合阻害を利用したPCR法を開発した。酒井は、この方法を用いて、マウス乳腺におけるプロラクチンのレセプターが糖質コルチコイドによって誘導される過程を解明した。舘はマウス乳腺上皮由来の細胞株HC11のプロラクチンに対する反応性を改善する目的で、HC11にプロラクチンのレセプターのcDNAを導入した。河本は最終分化する前後における乳腺上皮細胞の成長因子のシグナル伝達過程を比較検討した。その結果、レセプターレベルに差異があるものと考えられる。