hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「存在の呪縛」からの思惟の解放と「無の論理」の構築

思考の究極の問いは「まったく何もないのか、そうではないのか」であるが、そこで問われているのは「端的な無」という可能性の真偽である。こうした可能性としての「無」と「無ではない」を問うことで、「無ではない」という現実(もしくは真理)に先立つ次元を問題にすることができるのである。こうした「無の論理」は「現実以前」を扱うことができるのである。その結果「無ではない」という真理が、「無から成立する何らかの働きもしくは出来事」ではないことが明らかとなる。本研究は、「端的な無」と「無ではない」という究極の可能性を論理的に対照することを通して、新たな存在理解の地平を切り開こうとするものであるので、20世紀以降急速に発展してきた論理的な思考方法を吸収し、それを議論に活用することが急務であった。そこで22年度においては、フレーゲ、ウィトゲンシュタイン、さらには現代の分析哲学のアプローチなどを研究し、そうした視点から「無の論理」を構築することがおし進められた。それと平行して、古代ギリシアから現代に至る哲学史を貫く問題意識の内に「現実の説明」ということがあるという事実が新たに確認された。これは当たり前のことのようだが、それは、存在を問うていると自称する哲学者たちの関心が、あくまでも「現実の存在」にあることを意味するのであり、そのこと自体がいわば「哲学史を貫く存在の呪縛」を形成したのだということが明らかとなった。見方を変えれば、現実への関心が、非現実である「端的な無」への無関心の源なのである。こうしたアプローチから生まれた思考は、第六回ハイデガー・フォーラムにおける発表「『思索の事柄』と『無』」に結実したが、そこでは分析哲学系の研究者から好意的に評価されることとなった。また本研究が問題とする「存在の呪縛」は、be動詞に例外的な優位性を与えている欧米諸語の言語的制約と深くリンクしているのであるが、そうした私の指摘は、ドイツ語圏の研究者の注目を集め、本年度チューリッヒで開催されるドイツ語圏日本学研究者会議の開会記念講演を主催者から依頼されるに至った。その講演はドイツ語でなされるが、題目は「日本語で哲学すること」である。このように本研究の成果は、国内のみならず海外でも注目を浴びるに至っているのである。哲学の歴史が存在の呪縛のもとにあり、存在の究極を問うためには、むしろ「無か、無ではないのか」という問いから出発しなければならない、という本研究の主張は、国内でも反響を呼び、ハイデガー・フォーラムにおけるピアセレクションの結果、その第六回大会において発表の機会を得ることになった。その際の質疑応答において、若干名の参加者から「無は思考できない」という反論が寄せられたが、逆に分析哲学系の研究者などに私の主張に賛同する人も少なくなく、分析哲学的なスタイルを意識した本研究がすでに研究者の間で一定の評価を得ていることが明らかとなった。さらに本研究は、存在の究極の含意を問うためには、存在ではなくむしろ無をこそ問題にしなくてはならないと主張しているのであるが、それは従来の存在論にはまったくなかった視点であり、その革新性は、国内のみならずドイツ語圏においても広く認められつつある。その結果、予想もしなかったことだが、本研究の成果を評価したドイツ語圏日本学研究者会議の主催者から、本年度チューリッヒで開催される「第一五回ドイツ語圏日本学研究者会議(15.Deutschsprachiger Japanologentag)」の開幕記念講演(Festvortrag)を依頼されるに至った。この講演はドイツ語で行われるが、講演題目は「日本語で哲学すること(Zum Philosophieren in der japanischen Sprache)」である。それは、本研究が問題視している「欧米語におけるbe動詞の例外的優位」を、それ以外の様々な言語、特に日本語との対比において論じようとするものである。このように本研究の主張は、哲学の歴史全体に対する根本的な異議申し立てという意味を持つのであるが、こうした革新的な発想は、国内のみならずドイツ語圏でも大きな反響を呼びつつある。
抗腫瘍免疫を担うTリンパ球のT細胞レセプター遺伝子の解析

抗腫瘍免疫を担うTリンパ球として,第2のT細胞抗原レセプター(TCR)γ鎖,δ鎖を有するTリンパ球が重要と考えられている.我々は,このTリンパ球について,ヌードマウス,胸腺移植ヌードマウス,新生児胸腺滴出マウスおよび老齢マウスを用いて検討した. 8週齢のヌードマウスの脾臓ーリンパ節にはTcRα,β鎖を発現しているCD_3^+CD_4^+CD_8^-またはCD_3^+CD_4ーCD_8^+細胞はほとんど検出されなかったが, γ,δ鎖を発現するCD_3^+CD_4ーCD_8^+細胞は少数認められた.これらのγ鎖・δ鎖mRNAの機能を解析するとVγ_2ーJγ_2ーCγ_2,Vγ_4ーJγ_1ーCγ_1,およびVδ_5ーDδ_2ーJδ_1ーCδで胎生期胸腺に発現されるレパトーリーとは異なっていた.この結果はヌードマウスに存在する少数のTリンパ球は胎生期遺残胸腺由来ではないことを示唆した. 8週齢ヌードマウスに発現されるα鎖,β鎖はV鎖のないmRNAであったが, 20週齢になると蛋白質をコード可能なメッセージが出現した. γ,δ鎖遺伝子のみならず, α,β鎖遺伝子も胸腺外で再構成と発現が起こりうるものと考えられる. γ,δ鎖mRNAの加齢による増加はヌードマウス,新生児胸腺滴出マウスのみならず,老齢マウスでも認められた.腸間膜リンパ節において加齢によるγδ鎖mRNAの増加が著しく,無菌マウスでは加齢による変化は認められなかった.腸間内細菌叢などによる外的要因によってγ・δ鎖を有するTリンパ球が増加する可能性が示唆された.老齢マウスのリンパ節細胞はアロ抗原に対して低い反応性を示したが,ナチュラルキラー活性および, LAK(lymphokineーactivatedーkiller)活性は増強していた.加齢によって増加するα/8Tリンパ球は,低下したα,βリンパ球による免疫反応等に代わって,腫瘍や細菌に対する免疫監視機構の一翼を扱っているかもしれない.抗腫瘍免疫を担うTリンパ球として,第2のT細胞抗原レセプター(TCR)γ鎖,δ鎖を有するTリンパ球が重要と考えられている.我々は,このTリンパ球について,ヌードマウス,胸腺移植ヌードマウス,新生児胸腺滴出マウスおよび老齢マウスを用いて検討した. 8週齢のヌードマウスの脾臓ーリンパ節にはTcRα,β鎖を発現しているCD_3^+CD_4^+CD_8^-またはCD_3^+CD_4ーCD_8^+細胞はほとんど検出されなかったが, γ,δ鎖を発現するCD_3^+CD_4ーCD_8^+細胞は少数認められた.これらのγ鎖・δ鎖mRNAの機能を解析するとVγ_2ーJγ_2ーCγ_2,Vγ_4ーJγ_1ーCγ_1,およびVδ_5ーDδ_2ーJδ_1ーCδで胎生期胸腺に発現されるレパトーリーとは異なっていた.この結果はヌードマウスに存在する少数のTリンパ球は胎生期遺残胸腺由来ではないことを示唆した. 8週齢ヌードマウスに発現されるα鎖,β鎖はV鎖のないmRNAであったが, 20週齢になると蛋白質をコード可能なメッセージが出現した. γ,δ鎖遺伝子のみならず, α,β鎖遺伝子も胸腺外で再構成と発現が起こりうるものと考えられる. γ,δ鎖mRNAの加齢による増加はヌードマウス,新生児胸腺滴出マウスのみならず,老齢マウスでも認められた.腸間膜リンパ節において加齢によるγδ鎖mRNAの増加が著しく,無菌マウスでは加齢による変化は認められなかった.腸間内細菌叢などによる外的要因によってγ・δ鎖を有するTリンパ球が増加する可能性が示唆された.老齢マウスのリンパ節細胞はアロ抗原に対して低い反応性を示したが,ナチュラルキラー活性および, LAK(lymphokineーactivatedーkiller)活性は増強していた.加齢によって増加するα/8Tリンパ球は,低下したα,βリンパ球による免疫反応等に代わって,腫瘍や細菌に対する免疫監視機構の一翼を扱っているかもしれない.
植物性抗酸化成分の吸収代謝とそれらの生体内酸化ストレスに対する複合的抑制作用

(1)フラボノイドの吸収・代謝機構:ルテオリンをモデル化合物として、ラット個体、ラット反転腸管を用いて吸収機構を調べたところ、ルテオリン配糖体は加水分解されてからルテオリンとなって吸収されること、吸収時に抱合化されることがわかった。血中および尿中の主要代謝物はモノグルクロン酸抱合体であることをLC-MS分析により確認した。フリーのルテオリンは15分後に、グルクロン酸抱合体は30分後に血中濃度が最大となり、尿からの回収率は約4%であった。また、ヒト血中にもラットと同じように、フリーのルレオリンおよびモノグルクロン酸抱合体が存在することを明らかにした。(2)フラボノイドと抗酸化ビタミンとの複合効果:ルテオリンと抗酸化ビタミン(α-トコフェロールおよびアスコルビン酸)を単独では弱い抗酸化性を示すような濃度で混合して、ラジカル発生剤であるAAPH(2,2-azobos(2-aminopropane)dihydrochloride)による脂質過酸化に対する抗酸化性を検討したところ、3種混合したものが最も強い抗酸化性を示し、複合効果が見られた。一方、マウスにおいてルテオリンとαG-ルチンは制癌剤のアドリアマイシンによるアスコルビン酸の骨髄中濃度の減少を抑制し、末梢血網赤血球中の小核誘発頻度を低下させた。(3)生体内におけるフラボノイドとアスコルビン酸との相互作用:アスコルビン酸を合成できないODSラット(日本クレア、6周齢・♂)を正常栄養状態およびアスコルビン酸欠乏状態で飼育し、各臓器の細胞のDNA損傷に対するケルセチンの影響をコメットアッセイにより検討した。アスコルビン酸が欠乏すると酸化的DNA損傷が増加し、アスコルビン酸またケルセチンあお補充すると酸化DNA損傷の誘発は抑制される傾向が見られた。ルテオリンをモデル化合物として消化管からの吸収、血中動態、尿中排泄についてHPLCを用いて検討した。ルテオリン投与後の血中および尿中には、ルテオリンのピークの他にモノグルクロン酸抱合体、メチル化体等が検出されたが、主要代謝物はモノグルクロン酸抱合体であることをLC-MS分析により確認した。ルテオリン(プロピレングリコール液)はフリーのルテオリンが15分後に、グルクロン酸抱合体は30分後に血中濃度は最大となり、その濃度は生理活性を示すのに十分な濃度であった。グルクロン酸抱合体は24時間後でさえもわずかに存在していた。フリーのルテオリンおよびその抱合体の尿からの回収率は約4%であった反転腸管実験より、ルテオリン配糖体は加水分解されてからルテオリンとなって吸収されること、吸収時に抱合化されることがわかった。ヒト血中にもラットと同じように、フリーのルテオリンおよびモノグルクロン酸抱合体が存在することが明らかとなった。一方、ルテオリンとビタミン抗酸化ビタミン(C,E)を単独では弱い抗酸化性を示すような濃度で混合して、AAPH誘導脂質過酸化に対する抗酸化性を検討したところ、3種混合したものが最も強い抗酸化性を示し、複合効果が見られた。今後、生体内での複合効果を検討する予定である。本年度はフラボノイドと抗酸化ビタミンとの生体内複合効果について以下のように検討した。(1)アドリアマイシンによる生体内酸化ストレスに対するフラボノイドの抑制効果マウスに制癌剤のアドリアマイシンを投与し、血漿の抗酸化性、骨髄中のアスコルビン酸量および末梢血網赤血球中の小核誘発頻度を調ベ、それらに対するルテオリンとαG-ルチンの影響を検討した。アドリアマイシンを投与すると、非投与群と比較して抗酸化性の低下が見られたが、ルテオリンおよびαG-ルチンの投与によりその低下が抑制された。

骨髄中のアスコルビン酸量も、アドリアマイシンの投与により減少したが、ルテオリンおよびαG-ルチンの投与により、その減少が抑制された。ルテオリンやαG-ルチンを経口投与した群ではいずれもアドリマイシン末梢血中小核誘発頻度が有意に低下した。以上の結果から吸収されたフラボノイドがマウスの生体内で抗酸化性を発揮し、アドリアマイシンの副作用である骨髄機能抑制を軽減する可能性が示唆された。(2)生体内におけるフラボノイドとアスコルビン酸との相互作用アスコルビン酸を合成できないODSラット(日本クレア、6週齢・♂)をアスコルビン酸欠乏飼料により1週間飼育し、フラボノイドとアスコルビン酸の相互作用についてFPG(8-OHdGなどの酸化変性したプリン塩基を認識して除去するDNA修復酵素の1つ)を用いるコメットアッセイにより検討した。FPGによる処理を行わない場合、いずれの臓器においてもDNA損傷性は見られなかった。しかし、FPGによる処理を行った場合、酸化的DNA損傷の増加が観察された。アスコルビン酸が欠乏すると酸化的DNA損傷が増加し、アスコルビン酸またはquercetinを補充すると酸化的DNA損傷の誘発は抑制される傾向が見られた。従って、フラボノイドはアスコルビン酸の減少に対してそれを補うように作用すると思われた。
再発性ぶどう膜炎における発現遺伝子の解析

再発性のぶどう膜炎のマウスモデルを確立した。エンドトキシン誘発ぶどう膜炎(EIU)において、1日目の好中球主体の炎症および5日目のマクロファージ/単球主体のさらに炎症の強いパターンを確認した。その炎症の主座である虹彩毛様体からRNAを1, 3, 5, 7日目に抽出し、マイクロアレイ解析を行った。正常眼に比べ、約1, 300の遺伝子が変動した。その経時的変動パターンは7クラスターに分けられた。ヒトのぶどう膜炎において慢性的な炎症は、眼内の組織に障害を与え、水晶体の混濁(白内障)、眼圧上昇(緑内障)を生じさせている。また、網膜の中心部である黄斑の浮腫・障害をもおこし得る。その結果、高度の視力低下・失明に至る場合がある。慢性的な眼内炎症に関してはメカニズム含め、病態解析が進んでおらず、その治療において、眼局所で特異的に炎症を抑える有効な薬剤はいまだに開発されていない。本研究では慢性・再発性のぶどう膜炎における眼局所での炎症のメカニズムを発現遺伝子の変化から解析し、新たな治療薬の開発の糸口とする。1)マウス再発性ぶどう膜炎モデル確立:海外での既報モデルではリポポリサッカリド(LPS)に感受性の高いC3H/HeNマウスが使用されていた。しかし、本研究ではLPS投与後1から2日で半数以上の死亡に至り、慢性炎症の評価が困難であることが確認された。また、将来的にノックアウトマウスでの検討を視野に入れているため、C57BL/6Jマウスを用い、炎症惹起を試みた。LPSの種類および投与量を試行錯誤し、炎症モデルを確立した。組織学的に眼内炎症の経時的な変化を前房内および硝子体内の侵潤細胞数にて評価をした。LPS投与後24時間で生じた細胞数の増加は48,72時間後に一度消失し、5日目に再発することを確認した。2)マイクロアレイ法による炎症関連遺伝子の検索:炎症モデルの確立に時間を要し、平成21年度内にはマイクロアレイ解析には至らず、経時的にRNA採取を行っている。これらに対しては点眼治療または手術療法が存在するが、網膜障害に関しては有効な治療手段がない。ヒトのぶどう膜炎ではサルコイドーシスを代表疾患として慢性的な眼内炎症により、網膜障害に至ることがある。昨年度、C57BL/6Jマウスにリポポリサッカリド(LPS)を皮下投与し、投与後1日目に好中球を主体とする前房および網膜硝子体における炎症が一度消退し、5日後にマクロファージを主体とする炎症が生ずるモデルを作成した。正常眼、LPS投与1,3,5,7日後のマウスの虹彩・毛様体を採取し、RNAを抽出した。しかし、当初は以前よりRNAの抽出に慣れた網膜組織と異なり,色素の多い虹彩・毛様体組織からの抽出が困難で、量および純度の高いRNA抽出に時間を要した。その後.Affimetrix社のGeneChipマウスアレイ(プローブセット約45,000)を用い、遺伝子発現に関してのマイクロアレイ解析が行えた。測定下限値以上かつ2倍以上のシグナル値が変動したプローブは1,200余りとなった。非常に多くの遺伝子の発現変動があり、現在、解析中である。来年度はクラスター解析および、注目遺伝子に関してRT-PCR、ウェスタンブロットまたはELISA法による確認を予定している。ヒトのぶどう膜炎における慢性炎症により、続発性の白内障(水晶体の混濁)や続発性の緑内障(不可逆性の視野障害)が生じている。サルコイドーシスなどでは数年を経過して網膜色素変性症に類似した網膜変性が生ずる。原田病においては10%程度に治癒後数年で脈絡膜新生血管が生じ、良好であった中心視力が低下する。従って、ぶどう膜炎の慢性炎症のメカニズムを解明することが必要であり、引き続き、本研究を遂行した。1)エンドトキシン誘発ぶどう膜炎の炎症の主座である虹彩・毛様体からメラニン色素の混入を少なくして、RNAを抽出できるようになり、リアルタイムRT-PCRにて炎症関連遺伝子発現を定量することができた。インターロイキン(IL)-1alpa,IL-6,TNF-alpha,GM-CSF等の高発現を確認できた。なお、純度の高いRNA抽出のために多くの虹彩・毛様体、つまりマウスを要したため、Western blotting法によるタンパクの定量解析はできなかった。IL-1alpha,IL-6に関しては前房水をプールし、ELISA法による炎症眼での増加を確認した。

2)前年度の炎症惹起前、1,3,5,7日後の虹彩・毛様体組織における遺伝子発現のマイクロアレイの結果からクラスター解析を行った。7つの発現パターンに分けることができた。炎症惹起1日後に著明な発現増加を示す129遺伝子と後期炎症の5日目に発現する279遺伝子は明らかに異なる遺伝子群であった。炎症が一時的に抑制されている3日目のみ上昇する遺伝子群はごくわずかであった。慢性炎症に関わる遺伝子群での優位な発現遺伝子はcell communication、tight junction、cell adhesion moleculeであり、現在、さらに検討中である。
高解像度３次元血管壁MRIによる頸部頸動脈プラークの定量法の開発

本研究の目的は3テスラMR装置にて独自に開発した高解像度3次元血管壁MRIとプラーク容積の自動計測ソフトウェアを用いることにより、頸動脈プラークの定量化を確立することである。今回採用した血管壁MRIはターボスピンエコー(TSE)法を用いた3次元T1強調像である。従来のターボフィールドエコー(TFE)法との血流アーチファクトの違いに対して検討した。TSE法では血流アーチファクトが抑制され、視覚的に頸動脈プラークと血管内腔の境界が明瞭となった。また、視覚的評価によりTSE法のほうが、TFE法と比べてその境界の描出能に優れていることが明らかとなった。このことにより、開発したプラークMRIは従来のプラークMRIよりもプラーク容積評価に適していることが証明された。この結果については既に雑誌において報告している。また、今回開発したプラーク容積計測ソフトウェアを使い、計測値の信頼性の検証を行なった。TSE法による3次元プラークMRIにより撮像した頸動脈プラークの画像から、計測ソフトウェアを使いプラークの容積を計測した。この際、手動で計測した容積をゴールドスタンダードとした。ソフトウェアにより計測されたプラーク容積は計測者内、計測者間ともに高い信頼性を示した。また、手動により計測した容積との比較ではその結果に妥当性を得た。ソフトウェアによるプラークの計測は手動によるプラークの計測と比較して計測時間の有意な短縮を示した。以上の結果から、開発した計測ソフトウェアは高い信頼性と妥当性を持ち、また計測にかかる時間が短縮することから臨床の場において有用なツールとなることが証明された。今回採用した頸動脈壁プラークMRIのプラーク描出能についての検討は論文として発表している。また、計測ソフトウェアについては改良され、プラークが筋肉との比1.3以上の信号を持つ高信号のものであれば正確に計測可能となった。等信号プラークについては、このソフトウェアで計測することはできないことが判明し、これがこのソフトウェアの欠点ではあるが、臨床的に問題となるプラークは高信号プラークであるため、逆に不安定プラークのみを選択的に計測できるという長所にもなることがわかった。今後、平成30年度までに行った研究結果にさらなる症例数を追加する。プラーク容積と計測時間については、特にプラーク容積が大きな症例で手動とソフトウェアを比較してどのくらい計測時間に差が出るかについて解析する予定である。本研究の目的は頸部頸動脈プラークの体積を非侵襲的に評価することである。そのための研究実施計画として、本年度は1)プラークの体積計測のための適切な3D T1強調MRIプロトコールの開発、2)プラーク体積自動計測ソフトウエアの開発の2つを実施した。1)MRIを使った頸動脈プラーク画像として3D T1強調MRIのターボスピンエコー(TSE)法とターボフィールドエコー(TFE)法の2つを比較検討し、その長所と欠点を評価した。不安定プラークの指標となる高信号プラークの検出能においてはTFE法が優れていたが、プラークと血管内腔の境界を明瞭に描出する点に関してアーチファクトの少ないTSE法が優れていることが明らかとなった。体積の計測という目的を遂行するために本研究の撮影法としてはTSE法を使うことが望ましいという結論を得た。なお、この研究成果については論文として報告した(Eur J Radiol. 2016 85(5):1035-9)。2)プラークの体積を計測する自動計測ソフトウエアの開発については、プロトタイプのソフトウエアをさらに改善し、頸動脈狭窄臨床例でソフトウエアによるプラーク自動計測とマニュアルによる計測との比較を検討した。自動計測ソフトウエアの計測値は、マニュアルによる計測値と比較し同等の再現性、妥当性を認め、さらに自動ソフトウエアによる計測はマニュアルによる計測に比べて明らかな時間短縮のメリットが認められた。この研究成果については2016年9月に日本磁気共鳴学会(大宮、埼玉)にて報告した。さらにその発展的な研究成果については2017年4月の国際磁気共鳴医学会(米国)にて報告する予定である。予備的な検討を重ねたことにより、頸動脈プラークMRIの技術的な問題点が洗い出され、正しい方向性が明確になった。自動計測ソフトウエアの開発が順調に進み、その再現性、妥当性についてマニュアル計測と同等であることがわかった。また、その計測に要する時間は自動計測ソフトウエアによって明らかな短縮が確認され、臨床での使用に大きなメリットをもたらすことが期待された。そのための研究実施計画として、本年度は1)プラーク体積自動計測ソフトウエアの改善2)臨床例において、経時的にフォローした画像でプラーク体積を計測し、その変化を定量的に評価するこの2点について研究を進め検討した。1)プラークの体積を計測する自動計測ソフトウエアの開発については、プロトタイプのソフトウエアをさらに改善し、頸動脈狭窄臨床例でソフトウエアによるプラーク自動計測とマニュアルによる計測との比較を検討した。この研究成果については2017年4月の国際磁気共鳴医学会(米国)と2018年3月の世界神経放射線学会(台湾)にて報告した。2)臨床例にこのソフトウェアを応用した検討では、同一患者を経時的にプラーク体積を計測したところ、計測値に計測者間のばらつきは見られず、ソフトウェアを使うことによるプラークの経時的な増減の客観的な評価が可能であるという結論を得た。

問題点としては、患者プラークの信号強度が治療により高信号から等信号に変化する症例では、ソフトウェアによる計測が困難となったことが挙げられる。これについては計測ソフトのさらなる改善が必要と考えられた。この研究成果は2017年9月に日本磁気共鳴学会(宇都宮)にて報告した。自動計測ソフトウエアの開発が順調に進み、その再現性、妥当性についてマニュアル計測と同等あるいはそれ以上の再現性であることがわかった。患者応用については今後、様々なプラーク信号の症例を中心にさらに症例を増やしていく必要がある。臨床例での検討から、ソフトウェアの改善のためのフィードバックが得られる。本研究の目的は3テスラMR装置にて独自に開発した高解像度3次元血管壁MRIとプラーク容積の自動計測ソフトウェアを用いることにより、頸動脈プラークの定量化を確立することである。今回採用した血管壁MRIはターボスピンエコー(TSE)法を用いた3次元T1強調像である。従来のターボフィールドエコー(TFE)法との血流アーチファクトの違いに対して検討した。TSE法では血流アーチファクトが抑制され、視覚的に頸動脈プラークと血管内腔の境界が明瞭となった。また、視覚的評価によりTSE法のほうが、TFE法と比べてその境界の描出能に優れていることが明らかとなった。このことにより、開発したプラークMRIは従来のプラークMRIよりもプラーク容積評価に適していることが証明された。この結果については既に雑誌において報告している。また、今回開発したプラーク容積計測ソフトウェアを使い、計測値の信頼性の検証を行なった。TSE法による3次元プラークMRIにより撮像した頸動脈プラークの画像から、計測ソフトウェアを使いプラークの容積を計測した。この際、手動で計測した容積をゴールドスタンダードとした。ソフトウェアにより計測されたプラーク容積は計測者内、計測者間ともに高い信頼性を示した。また、手動により計測した容積との比較ではその結果に妥当性を得た。ソフトウェアによるプラークの計測は手動によるプラークの計測と比較して計測時間の有意な短縮を示した。以上の結果から、開発した計測ソフトウェアは高い信頼性と妥当性を持ち、また計測にかかる時間が短縮することから臨床の場において有用なツールとなることが証明された。今回採用した頸動脈壁プラークMRIのプラーク描出能についての検討は論文として発表している。また、計測ソフトウェアについては改良され、プラークが筋肉との比1.3以上の信号を持つ高信号のものであれば正確に計測可能となった。等信号プラークについては、このソフトウェアで計測することはできないことが判明し、これがこのソフトウェアの欠点ではあるが、臨床的に問題となるプラークは高信号プラークであるため、逆に不安定プラークのみを選択的に計測できるという長所にもなることがわかった。
損傷・破壊解析における基礎的問題-損傷材料のき裂先端場に関する損傷力学的研究

本研究は,損傷力学と有限要素法を組み合わせた局所的損傷・破壊解析法を汎用的な工学的破壊解析法として確立するための基礎的問題として,損傷材料のき裂先端場を研究し,その力学的特性を明らかにしようとするものである.平成13年度は,この問題を解析的ならびに実験的に研究し,以下の実績を得た.1.研究代表者村上はこれまで,定常進展するクリープき裂先端の応力,ひずみ,損傷場を,損傷力学に基づく半逆解法によって解析し,き裂先端の応力ならびにひずみ特異性に及ぼす損傷場の影響を明らかにした.しかし検討の結果,損傷材料の弾塑性クリープき裂先端の特異性は,クリープ応力場が支配的となる場合と,弾塑性応力場が支配的となる場合に分けて議論する必要のあることが分かった.2.このため研究代表者は,クリープ損傷材料に対する以前の解析方法を拡張し,弾塑性クリープ損傷材料中のき裂進展に対する初期値-境界値問題を定式化し,これを数値積分する方法を研究している.3.研究分担者山本は,弾塑性クリープ損傷材料のき裂先端場の解析の準備として,上述のクリープ損傷材料のき裂先端場の数値計算を行い,弾塑性クリープ問題の計算への拡張を試みている.4.村上と山本は,き裂先端の損傷場の測定のSEM観察方法を検討している.5.研究分担者水野は,き裂先端場に対する材料損傷の影響をマイクロメカニクスに基づいて解析する方法を研究している.本研究は,損傷力学と有限要素法を組み合わせた局所的損傷・破壊解析法を汎用的な工学的破壊解析法として確立するための基礎的問題として,損傷材料のき裂先端場を研究し,その力学的特性を明らかにしようとするものである.平成13年度は,この問題を解析的ならびに実験的に研究し,以下の実績を得た.1.研究代表者村上はこれまで,定常進展するクリープき裂先端の応力,ひずみ,損傷場を,損傷力学に基づく半逆解法によって解析し,き裂先端の応力ならびにひずみ特異性に及ぼす損傷場の影響を明らかにした.しかし検討の結果,損傷材料の弾塑性クリープき裂先端の特異性は,クリープ応力場が支配的となる場合と,弾塑性応力場が支配的となる場合に分けて議論する必要のあることが分かった.2.このため研究代表者は,クリープ損傷材料に対する以前の解析方法を拡張し,弾塑性クリープ損傷材料中のき裂進展に対する初期値-境界値問題を定式化し,これを数値積分する方法を研究している.3.研究分担者山本は,弾塑性クリープ損傷材料のき裂先端場の解析の準備として,上述のクリープ損傷材料のき裂先端場の数値計算を行い,弾塑性クリープ問題の計算への拡張を試みている.4.村上と山本は,き裂先端の損傷場の測定のSEM観察方法を検討している.5.研究分担者水野は,き裂先端場に対する材料損傷の影響をマイクロメカニクスに基づいて解析する方法を研究している.
アキレス腱障害発生機序の解明-解剖学的・生体力学的解析を用いた研究-

アキレス腱障害は,重症化するケースは少ないが発生率が高く,管理の難しい疾患の一つとされている.近年,有効な治療法はいくつか報告されているが,予防法に関しては有効なものが存在していない.その原因として,発生メカニズムが十分に解明されていないことが懸念されている.本研究では,アキレス腱が重度に捻れているタイプでは障害発生のリスクが高くなる可能性が示唆された.本研究結果は,アキレス腱障害の発生メカニズムの解明に繋がり,有効な予防法や治療法の考案,更には捻れ構造の機能解明に繋がると考える.【研究1】日本人遺体60体110側を対象に,アキレス腱(AT)の捻れ構造を腓腹筋内側頭(MG),腓腹筋外側頭(LG),ヒラメ筋(Sol)の付着する腱線維束レベルで検討して,その形態学的特徴を明らかにした.Solが深層全体に配列しているものをTypeI(軽度:50%),LGとSolが深層全体に配列するものをTypeII(中等度:43%),LGが深層全体に配列するものをTypeIII(重度:7%)の3Typeに分類できた.更に各線維束を細かく分離していくと,MGは,全てのTypeにおいて比較的平行に走行しているのに対して,LGとSolは,特にTypeIIIにおいては強く捻れながら踵骨隆起に付着していた.更に,Solの捻れの部位はATの踵骨付着部から近位3-5cmの部位であった.【研究2】研究1で明らかにした3つのタイプ分類を基に,踵骨を回内・回外方向に動かした際にATを構成する各腱線維束に加わる伸張度(%)を捻れのType毎に検討した.3DデジタイザMicroScribe装置を使用して,ATを構成するMGの停止する腱線維束,LGの停止する腱線維束,Solの停止する腱線維束の筋腱移行部の最遠位端と踵骨隆起付着部の2点と,踵骨隆起(4点)をデジタイズして3D構築した.その後,任意に規定した踵骨隆起の回転中心を基準に作成した絶対座標系上で回内(20°)・回外(20°)方向に踵骨を動かした際の各腱の伸張度(%)をシミュレーションして算出した.特に,TypeIIIでは,踵骨の回内時にSolの伸張度が最も大きく(TypeI: Sol:1.7 ±3.4%, TypeII: Sol:2.4 ±1.4%, TypeIII: Sol:3.7 ±6.0%),更にSolを構成する各腱線維の伸張度が異なった.本研究結果より,踵骨回内時にはAT内に加わる伸張度は一様ではなく,特に,TypeIIIではAT障害の発生リスクが高まる可能性が示唆された.本研究結果はAT障害発生メカニズムの解明に繋がり,更には新たな予防法の解明の一助になると考える.解剖学的な検討が終了し,それを基にした3D構築,シュミレーションにも成功した.アキレス腱(AT)障害の発生メカニズムとしては,近年では,踵骨の回内時にAT内の歪みが不均一であることが要因として重要視されてきている.この原因としては,ATの特徴的な構造が関与している可能性が示唆されているが,ATの捻れの程度の違いを考慮して検討した報告はない.そこで本研究の目的は,踵骨を回内・回外方向に動かした際にATを構成する各腱線維束に加わる伸張度(%)を捻れのType毎に検討することとした.対象は,ATの3つの捻れのType(軽度,中等度,重度の捻れ)を1側ずつ(合計3側,全て左側,平均年齢:83 ±18歳)を使用した.3DデジタイザMicroScribe装置を使用して,ATを構成する腓腹筋内側頭(MG)の停止する腱線維束,外側頭(LG)の停止する腱線維束,ヒラメ筋(Sol)の停止する腱線維束の筋腱移行部の最遠位端と踵骨隆起付着部の2点と,踵骨隆起(4点)をデジタイズして3次元再構築した.その後,踵骨隆起の中点を基準に作成した絶対座標系上で回内(20°)・回外(20°)方向に踵骨を動かした際の各腱の伸張度(%)をシミュレーションして算出した.どのタイプにおいても踵骨を回内すると,MG・LGは短縮,Solは伸張し,回外時にはMG・LGは伸張し,Solは短縮した.特に,重度の捻れタイプ(TypeIII)では,踵骨の回内時にSolの伸張度が最も大きく(TypeI: Sol:1.7 ±3.4%, TypeII: Sol:2.4 ±1.4%, TypeIII: Sol:3.7 ±6.0%),更にSolを構成する各腱線維の伸張度が異なった.本研究結果より,踵骨回内時にはAT内に加わる伸張度は一様ではなく,特に,TypeIIIではAT障害の発生リスクが高まる可能性が示唆された.本研究結果はAT障害発生メカニズムの解明に繋がり,更には新たな予防法の解明の一助になると考える.アキレス腱障害は,重症化するケースは少ないが発生率が高く,管理の難しい疾患の一つとされている.近年,有効な治療法はいくつか報告されているが,予防法に関しては有効なものが存在していない.

その原因として,発生メカニズムが十分に解明されていないことが懸念されている.本研究では,アキレス腱が重度に捻れているタイプでは障害発生のリスクが高くなる可能性が示唆された.本研究結果は,アキレス腱障害の発生メカニズムの解明に繋がり,有効な予防法や治療法の考案,更には捻れ構造の機能解明に繋がると考える.解剖学的な検討が終了し,それを基にした3D構築,シミュレーションにも成功した.次は距腿関節軸上と距骨下関節軸上でシミュレーションを行いアキレス腱に加わるストレインを明らかにしていく.やや残高が生じたが,概ね予定通りの使用額であった.次年度も変更なく実施していく.
受容体応答性の改変による機能選別型変異ＦＧＦ１９の糖脂質代謝調節作用の解析

細胞増殖作用を持たない変異型FGF19-7を作製した。FGF19-7はHepG2細胞でのCYP7A1 mRNAの発現をFGF19に比べて僅かしか減少させなかった。FGF19-7はマウスに投与してもFGF19で観察される肝臓の細胞増殖の亢進を示さなかった。メチオニン・コリン欠乏食を6週間マウスに摂取させ脂肪性肝炎を誘発させた。この時FGF19あるいはFGF19-7を40nmol/kgで4日間投与すると血清中のALT活性、肝内のトリグリセリド、遊離脂肪酸が両者で同程度、有意に減少した。この結果より細胞増殖作用を有しないFGF19-7でも脂肪性肝炎をFGF19と同程度に予防することが示唆された。タンパク工学的手法を用いて糖脂質代謝調節作用を有し細胞増殖作用を持たない、あるいはその逆の作用を有するであろうと考えられる変異型FGF19組換えタンパクFGF19-7とFGF19dCTDとを作製した。FGF19dCTDとFGF19-7の機能をヒト肝癌由来のHepG2細胞に処理して解析し、FGF19-7はFGF19に比べてCYP7A1発現抑制能が減弱している事を確認した。さらにマウスにFGF19あるいはFGF19-7を3日間投与し、肝臓に対する細胞増殖作用をKi-67による免疫染色により評価した。FGF19投与によりKi-67陽性細胞数は増加したがFGF19-7処理によりKi-67陽性細胞数は増加せず、FGF19-7は細胞増殖作用を欠失している事を確認した。マウスにメチオニン・コリン欠乏食を6週間摂取させて脂肪性肝炎モデルを作製し、最後の4日間40 nmol/kgのFGF19あるいはFGF19-7を投与した。メチオニン・コリン欠乏食摂取で有意に上昇した血中ALT活性がFGF19あるいはFGF19-7いずれの投与でも有意に減少した。肝内脂質レベル(トリグリセリドと遊離脂肪酸)もメチオニン・コリン欠乏食摂取で有意な増加が認められたが、FGF19あるいはFGF19-7投与で有意に減少した。ALTと脂質レベルの変動でFGF19とFGF19-7の間に差異は認められなかった。又メチオニン・コリン欠乏食摂取で肝臓の細胞増殖の亢進が認められたがFGF19とFGF19-7処理により同程度抑制された。以上の結果よりFGF19は脂肪性肝疾患を抑制する作用があり、細胞増殖作用を欠失した変異型FGF19-7でも野生型FGF19と同様な抑制作用が維持されていることが示唆された。受容体応答性の改変による機能選別型変異組換えfibroblast growthfactor (FGF) 19タンパクの発現系の構築と機能解析を実施した。FGF19はFGF受容体(FGFR)のFGFR1c, FGFR2c, FGFR3c, FGFR4を活性化するが、C末端アミノ酸(177から216)を欠失させることにより、FGFRへの応答性が一部消失することが考えられた。そこでFGF19のC末端アミノ酸(177から216)を欠失した組換えFGF19タンパクの発現系を構築し、大腸菌から変異組換えFGF19タンパクを精製した。この変異型FGF19と非変異型FGF19タンパクをHepG2細胞に処理したところ、胆汁酸合成酵素のCyp7a1の発現低下は両方の組換えFGF19タンパクで認められたが、非変異型FGF19で有意な脂質代謝関連遺伝子の発現低下が認められる濃度で、変異型FGF19による発現低下は認められなかった。この結果はFGF19タンパクのC末端40アミノ酸の欠失により、受容体応答性に変化が生じ、脂質代謝調節関連のシグナルが減弱した可能性を示している。現在FXR欠損マウスへの変異型FGF19投与の影響を解析している。さらにFGF19のN末端に変異を導入した複数種の変異組み換えFGF19タンパクの発現系を現在構築中である。またFGFR1c, FGFR2c, FGFR3cとFGFR4並びに補助因子のβ-Klothoをサブクローニングして、FGFR活性化評価系の構築を実施している。当初の計画では複数種のN末端に変異を導入した組み換えFGF19タンパクの発現系を構築し、FGFR活性化評価系により、受容体応答性を評価する予定であった。ところが変異型組換えFGF19の発現系とFGFR活性化評価系の構築が予定よりも進まなかった。

この原因として、N末端に変異を導入した変異型組換えFGF19の発現系については、一部変異タンパクの安定性が低いためか、タンパク発現の確認が予想以上に困難であったことがあげられる。また受容体応答性評価系については、各受容体の発現レベルにバラツキがあり、定量的な解析が困難だった。前年度問題となったN末端に変異を導入した変異型組換えFGF19タンパクの評価については、タンパクが安定に発現するものから受容体評価系が構築され次第、順次解析を実施することとする。受容体評価系における受容体発現レベルにバラツキがある問題については、細胞増殖機能と糖脂質代謝機能に中心的な役割を担っており、同レベルの発現が認められる各々FGFR1cとFGFR4に特化して解析することとする。また細胞系で予想された受容体応答性を示す変異組み換えFGF19タンパクについてはFxr欠損マウスやストレプトゾトシン処置糖尿病モデルマウスに投与して、個体レベルでの糖代謝改善効果と細胞増殖作用について早期に解析する。本年度の研究費150万円については、変異型組換えFGF19タンパク発現系の構築のためのPCR関連試薬、受容体評価系のための細胞培養関連試薬、抗体、ウエスタンブロット試薬、個体レベルの機能解析のための動物飼育関連物品、遺伝子発現調節解析試薬、糖代謝測定試薬に使用する。
アダプティブホモダイン測定の研究

本研究では、スクイーズド光を用いたアダプティブホモダイン測定に成功し、その成果がScience誌に掲載された(H. Yonezawa et al., Science 337, 1514 (2012))。また、共振器長48mmの超小型リング共振器パラメトリック発振器および超広帯域ホモダイン測定器の開発に成功し、高レベル・広帯域のスクイーズド光生成および測定に成功した。平成23年4月-7月・状況に応じた最適フィードバック系(制御論では最適「フィルター」と呼ぶ)を構築するためのデジタルフィルター製作。-->完了した。・4枚ミラーを用いたリング型共振器を用い、非線形光学媒体として周期分極反転KTiOPO4(PPKTP)素子を用いた光パラメトリック発振器(OPO)を改良することにより、スクイージングレベルのさらなる向上および広帯域化を目指す。特に、広帯域化のため共振器の小型化および低フィネス化を行う。-->共振器全長30cmのリング型共振器の作製に成功し、従来の共振器全長50cmのものに比べ大幅な広帯域化に成功した。平成23年8月-12月・作製したデジタルフィルターを用いて、アダプティブホモダイン測定実験を開始する。実験結果を用いてデジタルフィルターの最適化を行う。-->完了した。・広帯域化したOPOの性能を評価し、この実験結果を用いてOPOから生成されるスクイーズド光の最適化を行う。-->スクイーズド光の広帯域化を確認した。平成24年1月-3月・最適化したデジタルフィルターを用いて、ミラーが動くマッハ・ツェンダー干渉計においてアダプティブホモダイン測定を行い、ミラー位置の最適推定を行う。-->ミラー位置の測定を行い、アダプティブホモダイン測定における最適推定が達成されていることを確認した。・広帯域化し最適化されたOPOで生成されるスクイーズド光を用いて、アダプティブホモダイン測定を行い、パフォーマンスを評価する。-->時間の関係で、行うことができなかった。平成25年4月-10月・昨年度は、ミラーが動くマッハ・ツェンダー干渉計において、アダプティブホモダイン測定を行い、ミラー位置、ミラー運動量、ミラーに掛かっている力の最適推定を行った。本年度はこれらを理論的に解析し、昨年度の結果がどの程度古典物理学的限界を破り、さらにどの程度量子物理学的限界に迫っているかを明らかにする。→本研究で行った、プローブとしてコヒーレント状態を用いたアダプティブホモダイン測定は、量子物理学的限界値であるCramer-Rao限界を達成していることを明らかにした。これをまとめて論文にした(K. Iwasawa et al., Phys. Rev. Lett. 111, 163602 (2013))。・昨年度に引き続き、スクイーズド光の広帯域化のために、導波路パラメトリックアンプ(OPA)によるスクイーズド光生成を行う。特に、空間変調されたローカルオシレーター光を用いたホモダイン測定により、高いレベルにスクイーズされた空間モードを探索する。→方針を変更し、導波路を用いたユニバーサルスクイーザーを作製し、スクイーズ動作を確認した。平成25年11月-平成26年3月・本基盤(A)により行われた3年間の研究の総まとめをする。特に、これまで得られた結果をすべて論文化する。→実行した。量子力学的制御によって実現される超精密位相測定=アダプティブホモダイン測定の研究を行い、それにより、メトロロジーのみならずコヒーレント光通信、さらにはその量子版である量子コヒーレント光通信の分野創出に貢献するのが本研究の目的である。本年度は、昨年度に成功した、位相スクイーズド状態を用いた広帯域アダプティブホモダイン測定である位相追跡に関して論文にまとめ、その論文がScienceに掲載された(H. Yonezawa et al., Science 337, 1514 (2012))。これは、時間的に変化する光の位相を、標準量子限界を破って測定できるため、量子版コヒーレント光通信に応用することができる。また、この手法を応用して、ミラーが時間的に変動するマッハ・ツェンダー干渉計において、ミラー位置、速度、およびそれに掛かる力を、標準量子限界を超えて推定することに成功した。理論的解析や論文化は来年度に行う予定である。導波路OPAから発生するスクイーズド光のうち、最大スクイーズ空間モードを選択する方法を開発した。その方法は、アニーリング法と呼ばれるもので、スクイーズレベルが増加するようにホモダイン測定のローカルオシレーター光の空間モードを空間位相変調器(SLM)で逐次変化させ、最大スクイーズの空間モードを最終的に割り出す方法である。今年度は、アニーリング法により、ローカルオシレーター光の空間モードをTEM01に近づけることができることを確認した。

震災直後から4月末まで大学院生の登校が許されず、さらに秋まで電力使用制限があったため、思うように実験する時間を取ることができなかった。そのため、計画を完全には遂行することができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は平成24年度が最終年度のため、記入しない。平成24年4月-12月・昨年度に、最適化したデジタルフィルターを用いて、ミラーが動くマッハ・ツェンダー干渉計においてアダプティブホモダイン測定を行い、ミラー位置の最適推定を行ったが、本年度はそれに加えてミラー運動量、ミラーに掛かっている力の最適推定を行う。また、スムージングによる高精度化も行う。・ここまでの成果をまとめ論文化する。・スクイーズド光の広帯域化のために、導波路パラメトリックアンプ(OPA)によるスクイーズド光生成を行う。特に、空間変調されたローカルオシレーター光を用いたホモダイン測定により、高いレベルにスクイーズされた空間モードを探索する。平成25年1月-3月・平成24年12月までに明らかにされる予定の、導波路OPAにおいて高いレベルにスクイーズされた空間モードを選択的に用いる方策を探す。具体的には、その空間モードを選択的にポンプする方策を探求する。
平安時代料紙の技術-着色繊維による加飾(羅文、打雲、飛雲など)-

本研究の目的である「和紙に関する技術史的研究の一環として、幻の紙と云われている平安時代料紙の復元実験を通して、わが国伝統技術の理解と伝承に貢献すること」は、ほぼ達成された。即ち、平安時代独特の料紙加飾文様の内、従来、幻と言われていた「羅文紙」および「飛雲羅文」、時代の変遷によってその形態が異なる「飛雲」、現代にまで伝承されている形象とは大きく異なる平安時代特有の「打雲」、ごく一部の平安時代料紙にのみ見られる「通文」のそれぞれを模造するために有効な「材料とその調整法」、「文様生成のための道具とその使い方」について、公表できる知見を揃えることができた。成果は、平成18年度文化財保存修復学会第28回大会で「料紙加飾技法-打雲、飛び雲について-」、平成19年度文化財保存修復学会第29回大会で「料紙加飾技法-羅文表現と切断繊維長および分散水粘度-」として発表したが、さらに本年平成20年度文化財保存修復学会第30回大会にて「料紙加飾技法-打雲技法の変遷-」として発表する。すでに平成17年度文化財保存修復学会第27回大会で発表した「羅文紙復元のための模造実験」と併せて、平安時代に見られた著色繊維による加飾料紙を模造する技術を公表できるようになった。その元となったのは、研究分担者が所属する東京国立博物館所蔵、徳川美術館所蔵、加えて京都国立博物館所蔵の作品を顕微鏡観察して得られたデータである。文様の形象が模造できるために必要な材料調整は、以上の観察データを参考としていることで、本研究を実証的な研究とすることができた。第1回目の研究会は、平成18年12月10日11日に、東京国立博物館文化財部において、東京国立博物館所蔵品の中から以下の3点を選び、直接肉眼観察した。飛雲については、元暦校本万葉集巻第十九(粘葉綴じ、11C後半)羅文については、高光集切(伝源俊頼筆、掛軸装、12C)打雲については、和漢朗詠集(巻下(益田本)、巻子、11C)。調査参加者は、高橋裕次(東京国立博物館)、大川昭典(高知県立紙産業技術センター)、増田勝彦(昭和女子大学)第2回目の研究会は、平成19年3月17日、徳川美術館で、手鑑「鳳凰台」所収高光集切2点の藍色羅文、元暦校本万葉集の藍色飛雲、六条切の紫色打雲、および重文・重之集の打雲と全面漉き掛け、の調査を行った。調査参加者は、四辻秀紀(徳川美術館)、高橋裕次(東京国立博物館)、大川昭典(高知県立紙産業技術センター)、増田勝彦(昭和女子大学)羅文生成については、着色繊維を地紙に漉き掛け、水が地紙を通して流れ出し、繊維表面が現れた時、全体に絹紗を掛けて左右を指先で保持し、左右に細かく動かすことで、実現出来ることが分かった。飛雲は、藍染め楮紙と紫染め雁皮紙を切断し、メッシュの目寸法2mm、1mm、0.5mmを通過した紙を、乳鉢と擂り粉木で叩解し、ネリとしてPAM0.02%濃度に分散して、雁皮紙を地紙として漉き掛けて試作した。上記の通り、現在までに羅文と飛雲文の生成はほぼ実現したが、打雲文、通文の生成が実現出来ていない。なお、成果の一部は、平成18年6月4日開催の文化財保存修復学会第28回大会にて「料紙加飾技法-打雲、飛雲について-」と題して発表した。

本研究の目的である「和紙に関する技術史的研究の一環として、幻の紙と云われている平安時代料紙の復元実験を通して、わが国伝統技術の理解と伝承に貢献すること」は、ほぼ達成された。即ち、平安時代独特の料紙加飾文様の内、従来、幻と言われていた「羅文紙」および「飛雲羅文」、時代の変遷によってその形態が異なる「飛雲」、現代にまで伝承されている形象とは大きく異なる平安時代特有の「打雲」、ごく一部の平安時代料紙にのみ見られる「通文」のそれぞれを模造するために有効な「材料とその調整法」、「文様生成のための道具とその使い方」について、公表できる知見を揃えることができた。成果は、平成18年度文化財保存修復学会第28回大会で「料紙加飾技法-打雲、飛び雲について-」、平成19年度文化財保存修復学会第29回大会で「料紙加飾技法-羅文表現と切断繊維長および分散水粘度-」として発表したが、さらに本年平成20年度文化財保存修復学会第30回大会にて「料紙加飾技法-打雲技法の変遷-」として発表する。すでに平成17年度文化財保存修復学会第27回大会で発表した「羅文紙復元のための模造実験」と併せて、平安時代に見られた著色繊維による加飾料紙を模造する技術を公表できるようになった。その元となったのは、研究分担者が所属する東京国立博物館所蔵、徳川美術館所蔵、加えて京都国立博物館所蔵の作品を顕微鏡観察して得られたデータである。文様の形象が模造できるために必要な材料調整は、以上の観察データを参考としていることで、本研究を実証的な研究とすることができた。実験は、研究協力者である大川昭典氏が嘱託勤務する高知県立紙産業技術センターで行うことができた。その結果を持ち帰って、大学内での実験設備に生かし、実験を継続することができた。本研究遂行にあたってのチーム編成と研究期間設定などが適切に計画された結果と言える。
環境調和型バイオポリエステルの顆粒形成における分子解析

微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は環境調和型バイオポリエステルとして注目される。Pseudomonas sp.61-3は、炭素数4の(R)-3-ヒドロキシブタン酸(3HB)をモノマー単位とするP(3HB)ホモポリマーと炭素数412の(R)-3-ヒドロキシアルカン酸(3HA)をモノマー単位とするランダム共重合ポリエステル、P(3HB-co-3HA)、の2種類のPHAを同一菌体内に蓄積する。これは、基質特異性の異なる2種類のPHA重合酵素を有しているためであり、合成されたPHA顆粒には特異的に結合するタンパク質(GAP;Granule-associated protein)が存在する(P(3HB)に特異的なGA24、P(3HB-co-3HA)に特異的なGA18およびGA36)。様々なモノマー組成からなる共重合ポリエステルを遺伝子組換え株により合成・蓄積させ、ポリエステル鎖中のモノマー組成比とGAPの結合性について調べた結果、GAPはポリエステルのモノマー単位を認識・結合していると考えられた。そこで、GAPの機能を明らかにすることがPHAを効率的に合成させるための手段の一つと考え、GAP遺伝子のクローニングを行った。相同性検索の結果、GA18およびGA36はGAPとしてPHAの菌体内での安定性に寄与するのみならず、PHA重合酵素遺伝子の転写を抑制すると考えられた。一方、GA24はphasinと呼ばれるGAPでPHA顆粒の安定性に寄与するタンパク質と予想され、さらにはその遺伝子近傍にはGA24遺伝子の転写を抑制する推定調節タンパク質遺伝子が存在していた。いずれのGAP遺伝子もPHA生合成遺伝子クラスター上に位置することから、GAPはPHA生合成において重大な位置を占め、その他転写制御などの精巧な機構によってPHAの生合成が行われているものと考えられた。微生物が合成するポリヒドロキシアルカン酸(PHA)は、生分解性プラスチックであるため、環境に負荷を与えない環境調和型バイオポリエステルとして注目される。これは、基質特異性の異なる2種類のPHA重合酵素を有しているためであり、合成されたPHA顆粒には、特異的に結合するタンパク質(GAP ; Granule-associated protein)がそれぞれ存在する(P(3HB)に特異的なGA24、P(3HB-co-3HA)に特異的なGA18およびGA36)。しかしながら、GAPがどのような機能で局在しているかは明確ではない。PHAの顆粒形成機構や生合成機構を分子レベルで明らかにすることが、PHAの実用化に必須であり、菌体内のPHA形成における機構を理解することを目的とした。これまでに、GA24が3HB分率が87mol%以上の共重合ポリエステルに結合し、GA18およびGA36は少なくとも3HA分率が13mol%以上の共重合ポリエステルに結合することを明らかとし、GA18およびGA36の遺伝子のみならず、GA24の遺伝子(phbP)を今回同定した。一方、P(3HB)生合成遺伝子の上流に推定転写アクチベーター遺伝子(phbR)を見出し、phbR遺伝子破壊株はP(3HB)をほとんど合成せず、さらに、β-ガラクトシダーゼ遺伝子(lacZ)のレポーターアッセイの結果から、PhbRタンパク質は転写アクチベーターであることが強く示唆された。