hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オプトメカニカルに制御されたカンチレバーを用いた磁気共鳴分光法の開発

力検出型の高周波電子スピン共鳴装置の高感度化を行った。カンチレバーを用いた測定では、オプトメカニカルな制御を行い、ダイナミックレンジを拡張することができた。メンブレン型デバイスを利用した新たな装置では、より本質的な改善がなされた。強磁場下でも高い安定度が達成された。また、ESRに伴う発熱による磁化変化を観測することで、磁性体試料など、緩和時間の早いスピン系への適用も可能になった。本研究の目的は、オプトメカニクスの発展により確立したカンチレバーの光冷却等の原理を応用し、力検出型の磁気共鳴測定の新手法を開発することである。一年目はまず、力検出型のテラヘルツ電子スピン共鳴測定に導入した。この測定では、電子スピン共鳴に伴う試料磁化変化をマイクロカンチレバーに働く力として検出する。カンチレバーの変位は接近させた光ファイバーとの間にファブリー・ペロー共振器を構成してその干渉強度の変化としてする。変位検出用レーザーとして波長可変レーザーを使用しているが、レーザー波長を変化させることでファブリー・ペロー共振器をチューニングすることができる。初年度の研究では、適当なチューニングを施すことで、カンチレバーの熱振動やダイナミクスの不安定性(例えば自励発振)を抑制できることを確認し、この原理に基づいた動的チューニング機構を力検出型の電子スピン共鳴測定システムに導入した。効果は絶大で、大幅な性能改善が実現した。具体的には、測定可能周波数は0.16 THzから0.5 THzまで拡張した。スピン感度は10倍以上向上した。また、以前のシステムでは、測定中に検出感度の変動にともないスペクトルの中に大きなバックグラウンドがのるという問題が生じていたが、本開発によって解決した。この測定システムを用いて金属タンパク質のヘモグロビン・ミオグロビン等のモデル物質である金属ポルフィリン錯体のヘミンのテラヘルツESR測定を行った。測定試料重量がわずか16ngであるが、0.5 THzまでのスペクトルの取得に成功し、物質の詳細な構造決定を行ううえで重要なパラメータを抽出することができた。初年度はまず、レーザー光を用いたカンチレバーの光制御を行うために、これまでの研究でも用いてきた、波長可変レーザーを用いた変位検出システムの改良を行った。レーザー光の波長を変化させることで、カンチレバーと光ファイバーの間に構成したファブリー・ペロー共振器をチューニングすることで、カンチレバーに加わるダンピングを制御することができる。この制御を電子スピン共鳴測定中に動的に行うための測定系および測定プログラムの開発を行った。この開発の結果、電子スピン共鳴測定中に問題となる、カンチレバーの熱振動やダイナミクスの不安定性などの問題を解決することができた。また、カンチレバーの変位測定のダイナミックレンジを拡張することに成功した。次いで、金属タンパク質のヘモグロビン・ミオグロビン等のモデル物質である金属ポルフィリン錯体のヘミンのテラヘルツESR測定を行い、0.5 THzまでの測定が可能であることを確認した。当初の予定では、カンチレバーの光制御を用いて電子スピン共鳴の熱的検出法を開発するところまでを行う予定であった。これに関してはまだ成功していないが、FFTアナライザ等最低限の備品が導入され、実験可能な設備が整いつつある。初年度は、申請時には想定していなかった方向性で大きな成果が得られ、カンチレバーの光制御を力検出型磁気共鳴測定と組み合わせて高感度化を狙うというのは非常によい着眼点だったと考えられる。したがって、本研究はおおむね順調に進んでいるといえる。最終年度は、前年度改良した力検出型電子スピン共鳴(ESR)測定系に走査機構を組み込んだ、テラヘルツESR顕微鏡を試作した。マイクロカンチレバーの先端に、直径約40ミクロンの磁性体小球を接着し、試料表面上で動かすことで空間分解測定を試みた。しかし、磁性体小球から発せられる磁場勾配が想定よりも小さかったために、共鳴画像取得には至らなかった。一方で、ESRスペクトルとしては質の高いものが得られた。磁性体を乗せたカンチレバーは磁場中で非線形なダイナミクスを示し、技術的に難しい面が多かったため、力センサーとして有望視されているメンブレン型デバイスを新たに導入した。まず、ガスセンシング用に市販されているシリコン製のピエゾ抵抗検出型メンブレンセンサー(厚み約5ミクロン)を用いた磁気トルク測定を行い、超伝導体の量子振動や、トルク検出型ESR測定に成功するなどの成果を得た。続いて、窒化シリコンメンブレン(厚み100ナノメートル)をカンチレバーの代わりに用いる配置で力検出型ESR測定を行った。この効果は絶大で、カンチレバーを使う際に生じる、強磁場中での技術的困難が解消されたことで、非常に安定した測定が可能になった。特にゼロ磁場から15テスラまでシームレスなスペクトルを得られるようになり、電磁波透過法などの従来法と遜色ないレベルにまでスペクトルの質が改善した。また、力検出型測定では原理的に難しいと考えられる、磁性体試料の共鳴も非常に明瞭に観測された。これに関しては、詳細な解析から、共鳴に伴う発熱の効果が試料磁化変化として検出されるためであることが明らかになった。研究期間全体を通して、当初狙っていたオプトメカニカルな効果を利用した検出原理の創出には至らなかった。しかし、結果的に他分野の知見が、実用的レベルで使える熱検出法の開発など、力検出型ESR技術のブレイクスルーにつながったといえる。

力検出型の高周波電子スピン共鳴装置の高感度化を行った。カンチレバーを用いた測定では、オプトメカニカルな制御を行い、ダイナミックレンジを拡張することができた。メンブレン型デバイスを利用した新たな装置では、より本質的な改善がなされた。強磁場下でも高い安定度が達成された。また、ESRに伴う発熱による磁化変化を観測することで、磁性体試料など、緩和時間の早いスピン系への適用も可能になった。研究開始前の構想とは少し方向性が異なるが、初年度の最大の成果として、力検出型電子スピン共鳴測定システムの大幅な性能向上がなされたので、今後はこのシステムをさらに改良し、テラヘルツ領域での磁気共鳴力顕微鏡として発展させることを考えている。顕微鏡としての動作には、磁気チップ付きカンチレバーと走査ステージが必要となる。前者は、市販で入手できる、10ミクロン程度の直径の微小磁粉をカンチレバーに乗せて用いる。後者に関しては、自作することになるが、過去に経験があるので問題なく進行できるはずである。1ミクロン程度の空間分解能を得ることを目標とする。また、高強度テラヘルツ光源を開発している他大学のグループとの共同研究も計画している。また、当初の目的の一つであった、新原理に基づく熱検出法の開発に引き続き取り組む。FFTアナライザ等最低限の備品が導入され、実験可能な設備が整いつつある。初年度の予備的な測定からカンチレバーのばね定数やQ値等のパラメータをよく検討する必要があると感じている。最近、市販で入手できるようになった、1E-2N/m程度の低ばね定数のカンチレバーの使用は効果的と考えられる。研究開始前の構想では、核磁気共鳴測定へ拡張することも考えていたが、交付額が申請額から大幅に減額されたため、十分な備品購入ができない可能性を懸念している。これに関しては断念せざるを得ないかもしれない。磁気共鳴消耗品費の正確な見積もりが難しかったため。次年度の消耗品購入に使用する。
社会現象の会計的基礎とその存在論的考察

米国を中心として、会計研究は規範論から実証分析に基づく経験科学への変貌を遂げたとされ、日本の会計研究者もその後を追おうとしている。一方で、近年、指導的立場にある研究者の間で、自立した学問としての会計学の存在意義を問う声も上がっている。本研究では、諸学とくに経済学の応用の場としての会計研究ではなく、自然科学および社会科学の根底に存在する会計的思考の重要性を念頭に、社会現象解明のための基礎学問としての会計学に如何なる可能性があるか追求した。米国を中心として会計研究は規範論から実証分析に基づく経験科学へと変貌を遂げたとされ、日本の会計研究者もその後を追おうとしている。しかし、モデルと仰ぐ米国では、近年、指導的立場にあると目される少なからぬ研究者が、自立した学問としての会計学の存在意義に対する危惧を表明する事態となっている。本研究は、物理学や経済学など、より「高級」とされる学問分野が会計的思考によって貫かれていることを明らかにしつつ、諸学とくに経済学の応用の場としての会計研究ではなく、社会現象解明のための基礎学問としての会計学に如何なる可能性があるかを探求した。世界の会計研究をリードする米国においても、会計学会(AAA)年次総会で研究のルーティン化・矮小化が頻繁に論題として取り上げられるなど、会計という学問の基礎を問う傾向が強まっている。そこで、本研究では、これまで進めてきたいわばメタ会計研究ともいえる視点を継続発展させ、自然科学及び社会科学の根底に存在する会計的思考の重要性を念頭において、新たな会計研究の可能性を追求し、一定の成果を得た。とくに、変動する割引率(資本コスト)の経済・会計研究における決定的重要性を明確に意識したうえで、しばしば主張される「会計的思考対経済学的思考」の二項対立が根拠のない議論であって、会計的思考がむしろ一般均衡に基づく経済学と密接な関係があることを明らかにすることができた。また、トマス・シェリングも指摘しているとおり、透徹した会計的思考はマクロ経済分析に不可欠であり、現実の経済財政論議においても有用な視点を提供できることを確認できた。しかし、その模範と仰ぐ米国では、近年、指導的立場にあると目される少なからぬ研究者が、自立した学問としての会計学の存在意義に対する危惧を表明する事態となっている。そこで、本研究ではこれまで進めてきたメタ会計学といえる視点を継続発展させ、自然科学および社会科学の根底に存在する会計的思考の重要性を念頭において、新たな会計研究の可能性を追求し、一定の成果を得た。最終年度においては、会計的思考を根底に持つ経済学の知見を利用するという観点からの会計現象理解を目指した、研究者のみならず実務家も念頭においた連載を会計専門誌(月刊)において開始した。また、予算制約式すなわち会計恒等式の論理的帰結ともいえるFiscal Theory of the Price Levelの財政金融政策における決定的重要性や、2013年ノーベル経済学賞授賞理由のひとつでもある会計情報が資産価格モデルに重要な役割を果たす点に関して、東京大学金融教育研究センターの研究会において三度報告した。とくに、本年度は、ジョン・サールのいう社会の存立基盤である「バックグラウンド」のひとつである会計的思考が、中世スコラ哲学の系譜にあるオーストリア経済学と深くかかわっていることを明らかにすることができた。

また、しばしば主張される「会計的思考対経済学的思考」の二項対立の問題点を明らかにすることで、伝統的会計概念と新古典派経済学の親和性も確認することができた。さらに、変動する割引率(資本コスト)の経済・会計研究における決定的重要性を明確に理解することができた。本研究のように明確な先行研究が存在しない場合、先行研究のサーベイにより、今後の視点を定めるという通常の方法はとることができない。まず、ジョン・サールの社会的・制度的事実論の源流である中世スコラ哲学及びその系譜にある19世紀のオーストリア哲学、さらには物理学・生物学等自然科学方法論を含む広範な文献を収集し、その内容を咀嚼したうえで、本研究の方法論的基礎の確立をした。さらに、変動する割引率(資本コスト)を鍵概念として、会計と一般均衡に基づく経済理論の関係を考察した論考を公刊した。本研究の途中経過は会計分野のみならず、国内での他の研究分野のワークショップ等でも報告し、様々な視点からのフィードバックを得ることができた。とくに、会計的思考を一貫させた物価決定理論ともいえる、ジョン・コクラン等が主唱するFiscal Theory of the Price Level (FTPL)に基づく、日本の経済財政状況に関する報告を行った。さらに、現在の会計研究のあり方に危機感を持つ研究者の国際的議論の場として大きな可能性を持つ、アドバイザリー・ボードの一員として参加している学術誌Accounting, Economics, and Law: A Conviviumに投稿された論文数編の査読を行い、国際的学術交流の一翼を担うことができた。したがって、まず、サールの社会的・制度的事実論の源流たる19世紀のオーストリア哲学や物理学方法論を含む広範な文献を収集し、その内容を咀嚼した上で整理するよう努めた。その上で、物理学等における会計的思考の存在を明確化し、本研究の方法論的基礎の確立を図った。加えて、変動する割引率(資本コスト)を鍵概念として、会計情報と市場均衡の関係について考察を進めた。本研究の途中経過を会計分野のみならず、国内での他の研究分野のワークショップ等でも報告し、様々な視点からのフィードバックを得ることができた。さらに、現在の会計研究のあり方に危機感を持つ研究者の国際的議論の場として大きな可能性を持つ、アドバイザリー・ボードの一員として参加している学術誌Accounting, Economics, and Law: A Conviviumにも、19世紀オーストリア哲学と密接に関連するオーストリア経済学における所得概念に関する論考を発表した。平成23・24年度に行った方法論的基礎確立及び科学的思考のバックグラウンドとしての会計に相応しい方法論構築を更に深化させるため、会計学・経済学方法論はもちろんのこと、自然科学分野における文献収集及び整理が必要となる。平成23・24年度と同様、内外の研究者との交流を積極的に行う予定である。また、引き続き本研究の途中経過を国内外の学会等で報告し、様々な視点からのフィードバックを得ることで、考察を深めたい。
バイオイメージングによる嗅覚系情報伝達機構の解析

本研究では脊椎動物における嗅覚系情報伝達機構の詳細を解明するために種々の検索を行った。まずアフリカツメガエルでは、主憩室には嗅上皮、下憩室には鋤鼻器が存在し、また一般のカエルでは呼吸上皮に被われる中憩室には、第三のタイプの嗅覚受容器(中憩室上皮)が存在することを明らかにした。これら3種類の嗅覚受容器における糖鎖の発現パターンは全て異なり、また付属腺の有無、微細形態の相異などから、中憩室上皮は水中における匂い物質を知覚するための嗅覚受容器であることが強く示唆された。さらに、主憩室の嗅上皮は主嗅球背側部、中憩室の中憩室上皮は主嗅球腹側部、下憩室の鋤鼻器は副嗅球に投射しており、また主嗅球背側部、主嗅球腹側部、副嗅球ではそれぞれ糖鎖の発現パターンが異なっていた。従って、アフリカツメガエルの嗅覚投射路は嗅上皮-主嗅球背側部、中憩室上皮-主嗅球腹側部、鋤鼻器-副嗅球という3系統の投射路から構成されていることが明らかになった。次に、ハムスターの主嗅球において、嗅糸球における糖鎖の発現パターンを解析すると、主嗅球の嗅糸球に対しては13種類のレクチンがそれぞれの嗅糸球において異なった染色性を示した。このことは、確率的に見て、全ての嗅糸球はその反応するレクチンの種類と染色強度の組み合わせが異なることを意味する。従って、個々の嗅糸球が発現している糖鎖の種類と量は各嗅糸球ごとに異なり、嗅覚情報の受容に糖鎖が重要な役割を演じていることを強く示唆している。最後に、ラットの嗅覚受容器である嗅上皮、鋤鼻器、マセラ器の発生では、これらはそれぞれ原始鼻腔を覆う原始的な嗅上皮から分化するが、マセラ器の場合は、鼻中隔を覆う原始的嗅上皮が残存してマセラ器が成立することが明らかになった。なお、本研究においてバイオイメージングによる成果はいまだ不充分であった。本年度は嗅覚受容器とその一次中枢における糖鎖の発現パターンを主にレクチン組織化学の手法によって解析し、次年度にバイオイメージングによる研究を展開するための基礎データを蓄積した。まずアフリカツメガエルでは、その鼻腔が背側から主憩室、中憩室、下憩室の3憩室に分かれ、主憩室には嗅上皮、下憩室には鋤鼻器が存在し、また一般のカエルでは呼吸上皮に被われる中憩室には、第三のタイプの嗅覚受容器(中憩室上皮)が存在することを明らかにした。これら3種類の嗅覚受容器における糖鎖の発現を調べると、それぞれの受容器における糖鎖の発現パターンは全て異なり、また付属腺の有無、微細形態の相異などから、中憩室の上皮は水中における匂い物質を知覚するための嗅覚受容器であることが強く示唆された。さらに、それぞれの投射路を検索すると、主憩室の嗅上皮は主嗅球背側部、中憩室の中憩室上皮は主嗅球腹側部、下憩室の鋤鼻器は副嗅球に投射しており、また主嗅球背側部、主嗅球腹側部、副嗅球ではそれぞれ糖鎖の発現パターンが異なっていた。

従って、アフリカツメガエルの嗅覚投射路は嗅上皮ー主嗅球背側部、中憩室上皮ー主嗅球腹側部、鋤鼻器ー副嗅球という3系統の投射路から構成されていることが明らかになった。次に、ハムスターの主嗅球において、嗅覚の機能的単位であると考えられている嗅糸球における糖鎖の発現パターンを解析した。その結果、主嗅球の嗅糸球に対しては13種類のレクチンがそれぞれの嗅糸球において異なった染色性を示した。ハムスターの嗅糸球の総数は約2000個と推定されるため、13種類のレクチンがそれぞれの嗅糸球で異なった染色性を示すということは、確率的に見て、全ての嗅糸球はその反応するレクチンの種類と染色強度の組み合わせが異なることを意味する。このことは、個々の嗅糸球が発現している糖鎖の種類と量は各嗅糸球ごとに異なり、嗅覚情報の受容に糖鎖が重要な役割を演じていることを強く示唆している。前年度ではアフリカツメガエルの嗅覚受容器における糖鎖の発現パターンを主にレクチン組織化学の手法によって解析し、その鼻腔が背側から主憩室、中憩室、下憩室の3憩室に分かれ、主憩室には嗅上皮、下憩室には鋤鼻器が存在し、また一般のカエルでは呼吸上皮に被われる中憩室には、第三のタイプの嗅覚受容器(中憩室上皮)が存在することを明らかにした。また、これら3種類の嗅覚受容器における糖鎖の発現を調べると、それぞれの受容器における糖鎖の発現パターンは全て異なり、さらに、付属腺の有無、微細形態の相異などから、中憩室の上皮は水中における匂い物質を知覚するための嗅覚受容器であることが強く示唆された。そこで本年度はこれらの成果を踏まえてそれぞれの投射路を検索した結果、主憩室の嗅上皮は主嗅球背側部、中憩室の中憩室上皮は主嗅球腹側部、下憩室の鋤鼻器は副嗅球に投射しており、また主嗅球背側部、主嗅球腹側部、副嗅球ではそれぞれ糖鎖の発現パターンが異なっていた。従って、アフリカツメガエルの嗅覚投射路は嗅上皮-主嗅球背側部、中憩室上皮-主嗅球腹側部、鋤鼻器-副嗅球という3系統の投射路から構成されていることが明らかになった。このような3系統の嗅覚投射路の存在は他の動物種においては報告されておらず、また我々の以前の研究においてアフリカツメガエルの3つの憩室を覆う上皮の微細構造はそれぞれ異なることが明らかになっているため、中憩室の上皮は魚類の原始的嗅上皮の遺残であり、アフリカツメガエルが生涯の大部分を水中で生活する両生類であるために残存していることが強く示唆された。
ＰＲＤＭ１４による塩基除去修復を介した能動的脱メチル化機構の解明（国際共同研究強化）

生殖細胞の形成機構に関する研究はこれまで主にマウスを用いて行われてきたが、近年ヒトやサルなどの霊長類及び大型哺乳動物のブタを用いた解析からマウス特有の遺伝子カスケードが生殖細胞形成に関与していることが明らかになりつつある。そこで、我々国際共同研究グループは、四肢動物の祖先的形質を持つ有尾両生類のアホロートルを用いて、生殖細胞形成機構の進化的起源の解明を目指して研究を行った。マウス多能性幹細胞及び始原生殖細胞形成に必要な転写因子Pou5f1(Oct4)及びPrdm14の機能をアンチセンスモルフォリノでノックダウン(KD)したところ、Pou5f1 KD胚では中胚葉誘導が起こらず、一方でPrdm14 KD胚では始原生殖細胞を含む中胚葉組織が存在する後極腹側中胚葉組織の欠損が起きることが明らかとなった。マウスでは多能性細胞から始原生殖細胞が直接誘導されるが、アホロートルでは多能性細胞から中胚葉性多能性細胞を経て始原生殖細胞が誘導される。ヒトにおいてもアホロートルと同様に一旦中胚葉遺伝子と多能性遺伝子を共発現した中胚葉性多能性細胞から始原生殖細胞が誘導されることから、アホロートルで観察されたPOU5F1とPRDM14による中胚葉性多能性細胞の出現・維持機構はヒトにおいても保存されている可能性が高いと考えられる。この研究成果は今後ヒト生殖細胞形成機構の研究推進に大きく貢献するのみならず、生殖細胞形成機構の進化的変容の理解に繋がることが期待できる。内定年度:2015本研究提案では、ヒト及びアホロートルの始原生殖細胞形成機構の共通原理を明らかにすることを目的としている。本年度の3月から研究を開始したため具体的な研究成果は未だ挙げられていない。現在、受入研究者のアンドリュー・ジョンソン博士の研究室で行われてきた研究(アホロートル生殖細胞研究)と研究代表者がこれまで解析してきた研究成果(ヒト、マウス)の情報交換を行い、今後の研究の方向性を議論し、研究に着手した段階である。マウス始原生殖細胞は、多能性細胞から生殖細胞が選別される期間が非常に短いが、ヒト及びアホロートルにおいては多能性細胞が長期間維持された後に始原生殖細胞が形成される。共同研究者のジョンソン博士のグループは、アホロートルにおいて中胚葉性多能性細胞を長期間維持するために、bFGFシグナル及びその下流で働く幾つかの転写制御因子が機能的に重要であることを示している。そこで本研究提案では、アホロートル始原生殖細胞形成で重要なbFGF及び転写制御因子がヒト始原生殖細胞形成においても機能的に必須かどうかの検証を行う予定である。受け入れ研究先はこれまで主にアホロートルを用いた生殖細胞研究を行っており、ヒトES細胞から始原生殖細胞への分化誘導系は確立されていなかった。そこで、現在ヒトES細胞から始原生殖細胞への分化誘導系及びCRISPR/Cas9システムを用いた候補遺伝子のノックアウト系の確立に着手したところである。アホロートルを用いてヒト始原生殖細胞形成に重要な遺伝子群のin vivoでの機能解析を行う予定にしていたが、受け入れ研究先のアホロートルのコロニーがウイルス感染で全滅してしまったため、予定より少し遅れている。(アホロートルとヒト生殖細胞形成機構の共通原理と種特異性の探索)共同研究者であるアンドリュー・ジョンソン博士のグループによって、ERKシグナル、転写因子ELK1及びMED23がアホロートルの始原生殖細胞形成に必須であることが示されていた。アホロートルでは、中胚葉遺伝子を発現した中胚葉性多能性細胞から始原生殖細胞が誘導されることが示されており、またヒトにおいても中胚葉性多能性細胞の存在が報告されている。また、我々はマウスを用いた解析によって、転写因子PRDM14が多能性誘導・維持活性を持つことを明らかにしてきた。そこで、ヒト中胚葉性多能性細胞におけるPRDM14、ERKシグナル及びELK1と中胚葉遺伝子の発現制御機構に関して、公開ChIP-seqデータを用いて解析を行った。その結果、ヒトES細胞においてPRDM14と非リン酸化型ELK1及び転写抑制マークであるH3K27me3が中胚葉遺伝子領域に存在することを突き止めた。また、中胚葉遺伝子と多能性遺伝子の両方を発現する4i(4種類の阻害剤)iPS細胞にPRDM14を誘導的に発現させることで、PRDM14が中胚葉遺伝子領域に結合すること、またその結果、ELK1のリクルート及びH3K27me3の増加に伴い中胚葉遺伝子の発現抑制が起こることを明らかにした。これらの結果は、ヒトにおいてPRDM14の発現とERKシグナルの活性が巧妙に制御されることで、中胚葉性多能性細胞の維持及び始原生殖細胞誘導が制御されている可能性を示唆している。アホロートルのコロニーがウイルス感染で全滅したことと、ヒト始原生殖細胞誘導に関する学内の倫理員会の設置に時間を要したため。本研究では、アホロートル生殖細胞形成に関わる遺伝子カスケードに基づいて、マウスで保存されていないヒト生殖細胞形成カスケードの同定を目指して研究を行っている。(1)ヒト始原生殖細胞形成機構の解明共同研究者のアンドリュー・ジョンソン博士のグループによって、bFGFの下流で働くELK1-MED23がアホロートル生殖細胞形成に必須であることが示されている。そこで、ヒト多能性幹細胞から始源生殖細胞形成におけるELK1-MED23の機能解析を行った。

ヒトiPS細胞でMED23をノックダウンしたところ継代培養が困難であったことから、MED23がヒトiPS細胞の未分化性維持に必須であることが明らかとなった。次に、MED23の下流遺伝子を同定するために、MED23ノックダウン後の遺伝子発現解析を行ったところ、多能性関連遺伝子の中でPRDM14のみ発現が減少することが分かった。また、bFGFの下流に存在し、ELK1のリン酸化に関与するERK阻害剤の添加でも同様の表現型が観察された。これらの結果から、ヒト多能性幹細胞ではbFGFのシグナルによってリン酸化を受けたELK1が、MED23と相互作用することでPRDM14の発現を維持し、未分化性を維持している可能性が考えられる。(2)アホロート始原生殖細胞形成機構の解明アホロートルでは多能性細胞が一旦中胚葉性の多能性細胞へと分化し、その細胞から始原生殖細胞が誘導される。そこで、アホロートル始原生殖細胞形成におけるPrdm14の機能解析を行うために、モルフォリノノックダウン実験を行った。その結果、中胚葉性多能性細胞の消失が起きたことから、PRDM14はアホロートルにおいて中胚葉性多能性細胞の未分化性維持に関与していることが明らかとなった。アホロートルコロニーのウイルス感染のため、アホロートル胚を用いた解析が遅れていた。昨年度無事コロニーが増えてきたので、今年度は再度渡英してアホロートルを用いた解析を行う予定である。また、ヒト始原生殖細胞誘導に関する実験は、学内の倫理委員会の設置、また研究計画の文部科学省への届け出も終えたため、今年度からヒト始原生殖細胞誘導に関する実験も行う予定である。生殖細胞の形成機構に関する研究はこれまで主にマウスを用いて行われてきたが、近年ヒトやサルなどの霊長類及び大型哺乳動物のブタを用いた解析からマウス特有の遺伝子カスケードが生殖細胞形成に関与していることが明らかになりつつある。そこで、我々国際共同研究グループは、四肢動物の祖先的形質を持つ有尾両生類のアホロートルを用いて、生殖細胞形成機構の進化的起源の解明を目指して研究を行った。マウス多能性幹細胞及び始原生殖細胞形成に必要な転写因子Pou5f1(Oct4)及びPrdm14の機能をアンチセンスモルフォリノでノックダウン(KD)したところ、Pou5f1 KD胚では中胚葉誘導が起こらず、一方でPrdm14 KD胚では始原生殖細胞を含む中胚葉組織が存在する後極腹側中胚葉組織の欠損が起きることが明らかとなった。マウスでは多能性細胞から始原生殖細胞が直接誘導されるが、アホロートルでは多能性細胞から中胚葉性多能性細胞を経て始原生殖細胞が誘導される。ヒトにおいてもアホロートルと同様に一旦中胚葉遺伝子と多能性遺伝子を共発現した中胚葉性多能性細胞から始原生殖細胞が誘導されることから、アホロートルで観察されたPOU5F1とPRDM14による中胚葉性多能性細胞の出現・維持機構はヒトにおいても保存されている可能性が高いと考えられる。この研究成果は今後ヒト生殖細胞形成機構の研究推進に大きく貢献するのみならず、生殖細胞形成機構の進化的変容の理解に繋がることが期待できる。本研究提案では、生殖細胞決定様式の点でヒトと共通点が多いアホロートルを用いて以下の研究項目を遂行する予定である。(1)アホロートル始原生殖細胞形成に関わる遺伝子群のヒト始原生殖細胞での機能解析:アホロートル始原生殖細胞は中胚葉性多能性細胞からBMP
HDDRプロセスによるSm-Fe-Ti系ナノコンポジット磁石の開発

最近の機器の小型化に伴い、希土類磁石粉末と樹脂とを複合化した希土類ボンド磁石の需要が急速に伸びている。その磁石粉末作製法としてはメルトスパン法が主流であるが、得られる粉末が等方性のため、各種デバイス分野からの要求磁気特性を満たしていない。これに対しHDDR処理では水素処理より組織微細化が可能であり、高性能異方性ボンド磁石粉末作製方法として期待されている。しかし処理後の結晶粒径が大きく温度特性が悪いなど問題点もある。一方、他の高性能化の方法として、高い磁化を有するソフト磁性相とハード磁性化合物相をナノサイズで析出させ、両相間に相互作用を働かせるナノコンポジット磁石が考えられているが、急冷薄帯の熱処理条件など工業化に向けて問題点が多い。我々の研究によりSm(Fe,Ti)_<12>化合物は、HDDR処理によってハード相:Sm(Fe,Ti)_7化合物とソフト相:α-Feに再結合することが判明し、ガス反応のみでナノコンポジット磁石作製の可能性がある。またCo添加はHDDR処理温度低下に効果があるため、Coを添加系において結晶粒サイズをナノメータサイズに制御できると考えられる。そこで本研究では、Co添加Sm(Fe,Ti)_<12>化合物においてHDDR処理によるナノコンポジット化を試み、さらなる高性能希土類ボンド磁石粉末の開発を目的とする。本年度は平成11年度の研究を継続し、磁気特性のさらなる向上および組織と磁気特性の関係について考察した。得られた結果を要約すると以下のようになる。(1)水素吸収放出特性より不均化反応は800°C付近、再結合反応は1050°C付近に観察された。(2)Sm_2Fe_<17>化合物と比較して不均化反応が生じる温度が200°C以上高いことから、本系化合物は水素中熱処理で分解しにくい化合物と考えられる。(3)Co添加合金においては不均化温度はさほど変化しないが再結合温度が低下することがわかった。(4)800°CでHDDR処理した試料ではキュリー温度が220°Cの相に再結合しており、この温度でHDDR処理すれば1-7相が出現することが判明した。1.目的希土類-鉄系硬質磁性化合物において、水素処理により組織が微細化するHDDR現象およびソフト磁性相とナノメータサイズで複合化するナノコンポジット磁石は高性能ボンド磁石用粉末作製法として期待されている。我々の研究により、HDDR処理したSm(Fe,Ti)_<12>化合物(1-12相)およびSm(Fe,V)_7化合物とαFeに再結合することが判明した。本研究では、本系化合物では低温でHDDR処理すればナノコンポジット磁石作製の可能性があると考え、HDDR処理条件と磁気特性の関係について調べることを目的とした。本年度は、HDDR処理温度と出現相の関係について調べた。2.実験方法SmFe_<11>Ti組成合金を高周波溶解、850-1100°C50時間の均一化処理、粗粉砕した後、圧縮成形してペレット状試料とする。その後750900°CでHDDR処理した。また水素吸収・放出特性を400°C/hの速度で室温から1100°Cまで昇温して調べた。磁気特性はVSMを用いた。3.結果(1)水素吸収放出特性より不均化反応は800°C付近、再結合反応は1050°C付近に観察された。

本年度は平成11年度の研究を継続し、磁気特性のさらなる向上および組織と磁気特性の関係について考察した。得られた結果を要約すると以下のようになる。(1)水素吸収放出特性より不均化反応は800°C付近、再結合反応は1050°C付近に観察された。(2)Sm_2Fe_<17>化合物と比較して不均化反応が生じる温度が200°C以上高いことから、本系化合物は水素中熱処理で分解しにくい化合物と考えられる。(3)Co添加合金においては不均化温度はさほど変化しないが再結合温度が低下することがわかった。(4)800°CでHDDR処理した試料ではキュリー温度が220°Cの相に再結合しており、この温度でHDDR処理すれば1-7相が出現することが判明した。
球技・ゴール型種目の運動特性を重視した思考力・意欲を高める授業展開の実証的研究

球技の授業は、他の競技と比べると、生徒に人気がある授業ではあるが、ボール操作が上手な生徒ばかりがボールを扱い、苦手な生徒にはなかなかボールが回ってこず、「球技は楽しくない」と思い込んでしまうことが多々ある。そこで本研究では、ゴール型種目において、空間を作ったり空間に走り込むなどの特性項目と、チームで立てた作戦を記入し、それが実行できているかの確認項目が書かれたチェックシートを準備し、それらの項目が実行できているかどうかを確認するために、チームに1台タブレット端末を準備した。タブレット端末で練習や試合の様子を撮影、それを確認しながらチェックシートでそれぞれの項目ができたかどうかの確認を行い、そしてまた新たな作戦を考える。これを繰り返すことにより、その運動の特性を理解し、思考力と運動に対する意欲が高まると考えた。本研究の前後に、体育における学習意欲検査(AMPET)を行い、授業前後で生徒の意欲がどう変化したかを測定し、チェックシートで、思考の変化を分析した。授業では作戦を重視し、自分の技能で何ができるか、それを活かしてチームとしてどのような作戦を立てていくかを考えさせた。最初は声をかける、走る、などの種目の特性とはあまり関係のない作戦が多かったが、授業を進めるにつれて、特性を活かした具体的な作戦が増えていき、タブレット端末での確認も、具体的な作戦が増えていくにつれて見るポイントがわかりやすくなり、効果的に使えるようになった。またAMPETの結果は、授業前と後では「学習ストラテジー(体育学習を効率行うためのうまくできる方法や手段を考えたり、実行したりする程度)」、「学習の価値(運動がよくできるということに対する価値観や目的意識、学習することの必要性を示す)」の2つの項目の得点が上がった。この結果から、授業前と比べると、種目に対しての思考力が向上し、意欲が向上したことがわかる。
鼓膜癒着症の成因および緊張部型真珠腫への進展機序に関する研究

これまでに中耳真珠腫上皮の増殖機序について研究を行ってきた。真珠腫上皮において各種サイトカインの発現亢進がみられ、これらの増殖因子とレセプターのregulation異常も確認した。またinterleukin-1α(IL-1α)をはじめとするサイトカインの発現は、上皮下結合組織の炎症細胞の影響を受け、とくに線維芽細胞が産生するkeratinocyte growthfactor(KGF)によるparacrine regulationを介することが判明した。細胞周期からの研究では、中耳真珠腫では骨部外耳道皮膚に比較してcyclin dependent kinase 2(cdk2)、cdk4、cyclin Dの発現亢進を認め、これらが細胞周期関連物質の発現を規定し、上皮増殖を導くことを証明した。一方、表皮細胞に特有である終末分化の研究においては、分化のシグナル伝達に中心的な役割を果たすprotein kinase Cδ(PKCδ)、PKCηおよびCK1、CK10、Involcurinの発現を検討し、真珠腫上皮の終末分化が正常皮膚と動揺であることを証明した。加えて、アポトーシス抑制遺伝子Bcl-XLが上皮細胞の分化を抑制している可能性が示唆され、真珠腫上皮細胞のアポトーシスも正常皮膚と同様におこっていることが確認された。すなわち、各種サイトカインの発現亢進によってもたらされた上皮の過増殖が、正常な終末分化とアポトーシスによって調節された結果、中耳真珠腫の特徴であるケラチンデブリの異常堆積を生ずるものと推察された。炎症が上皮増殖に及ぼす影響について、真珠腫組織ではInterleukin-1α(IL-1α)、Transforming growthfactor-α(TGF-α)、Keratinocyte growthfactor(KGF)をはじめとするサイトカインの発現の亢進が認められ、さらにこれらのサイトカインの発現は上皮下の炎症の状態によって左右されることが示された。そこで、炎症が上皮細胞の増殖に及ぼす影響について培養ケラチノサイトを用いて検討を行った。上皮下組織中の線維芽細胞が産生するKGF蛋白がケラチノサイトの発現する細胞周期関連因子(cyclin dependent kinase:cdk)にどのような影響を与えるかにつき調べたところ、ケラチノサイトに各濃度のKGFを付加すると、cdk2、cdk4蛋白の発現の亢進が確認された。分化、細胞死の機構について正常皮膚と真珠腫上皮を用いて検討した。分化のマーカーとしてinvoucrinを、またアポトーシス抑制因子としてBcl-2のファミリーであるBcl-XLを選び、蛋白の発現を免疫組織学的手法を用いて調べ、さらにTUNEL法により観察した。これらの結果から、真珠腫上皮においても正常皮膚上皮と同様に上皮細胞の分化・細胞死の機構は保たれ、その一部はBcl-XL蛋白によって調節されているであろうと思われた。すなわち、炎症が起こると、上皮下の炎症細胞より、KGF、IL-1α等のサイトカインが産生され、また上皮細胞自身からも、TGF-αなどが産生される。これらのサイトカインは上皮の増殖を促進するが、上皮細胞の分化と細胞死はBcl-XL蛋白などの因子によって調節され、最終分化と細胞死は正常通り行われる。そしておそらくこれらによって生じたdebris自身が再び上皮や上皮下組織に影響を与え、増殖を導くのであろうと考えられた。本年度は中耳真珠腫の上皮増殖に関し、主に細胞周期の観点から研究を行った。その結果、中耳真珠腫では骨部外耳道皮膚に比較してcyclin dependent kinase 2(cdk2)、cdk4、cyclin Dの発現亢進を認め、これらが細胞周期関連物質の発現を規定し、上皮増殖を導くことを証明した。一方、表皮細胞に特有である終末分化の研究においては、分化のシグナル伝達に中心的な役割を果たすprotein kinase Cδ(PKC δ)、PKCηおよびCK1、CK10、Involcurinの発現を検討し、真珠腫上皮の終末分化が正常皮膚と動揺であることを証明した。

加えて、アポトーシス抑制遺伝子Bcl-XLが上皮細胞の分化を抑制している可能性が示唆され、真珠腫上皮細胞のアポトーシスも正常皮膚と同様におこっていることが確認された。すなわち、各種サイトカインの発現亢進によってもたらされた上皮の過増殖が、正常な終末分化とアポトーシスによって調節された結果、中耳真珠腫の特徴であるケラチンデブリの異常堆積を生ずるものと推察された。基礎研究と共に臨床面においては、癒着鼓膜上皮のmigrationの観察をはじめ、真珠腫の成因を解明する試みを行った。また鼓膜癒着症に対し、トリクロル酢酸を用いて、癒着上皮を融解させ、正常に近い中耳粘膜の再生を促す試みを行った。
多目的計画法による流域水文モデルの最適化に関する研究

流域水文モデルは、河川の水量ないし水質の推定・予測に用いられるモデルで、ほとんどのモデルはあらかじめ決定すべきモデル定数を有している。これらモデル定数の最適化に際して、たとえば高水部の流量再現性を重視すると低水部のそれが低下するといったように、ある目的達成度を改善しようとすれば別の目的達成度を犠牲にしなければならないことが多い。そこで、本研究では、流域水文モデルのモデル定数探索を多目的最適化問題として扱うこととし、特に、多目的計画法によるタンクモデル定数(16定数)の最適化について検討した。得られた主な研究成果は、以下の通りである。1)タンクモデル定数の最適化に際して、高水部重視の誤差評価関数である平均二乗誤差平方根(RMSE)と低水部重視の誤差評価関数である平均相対二乗誤差平方根(RR)を目的関数として採用し、許容水収支誤差の制約条件下でこれらを同時に最小化した。ここでは、多目的最適化問題をスカラー化手法の一つである重み係数法で単目的最適化問題に変換し、大域的探索法(SCE-UA法)でパレート解を求めた。ただし、この方法で連続的なパレート解を得ようとすると、計算量が膨大になる。そこで、ランダム探索(モンテカルロ法)を援用して、離散的なパレート解から連続的なパレート解を効率よく求める方法を新たに提示した。2)タンクモデル定数探索に大域的探索法の一つである進化戦略(Evolution Strategy, ES)を適用した。遺伝的アルゴリズム(バイナリ型GA、実数型GA)やSCE-UA法と比較したところ、ES、特に並列型ESの探索能力は、GAよりも明らかに優れ、SCE-UA法と遜色なく、探索試行毎のモデル定数の一貫性ではSCE-UA法を上回る頑健な手法であることが示された。さらに、ESは多目的最適化にも応用でき、ESによりタンクモデル定数のパレート解が効率良く求められることが示された。3)RMSEやRRなど7種類の誤差評価関数でタンクモデルを同定し、目的関数となる誤差評価関数の選択とハイドログラフの適合度との関係について検討した。その結果、RMSE等3関数では計算総流出高が観測総流出高とほぼ一致するが、RR等4関数では計算総流出高が一貫して過小になること、RMSEは最も高水部の再現性を重視するがRRは低水部の再現性を重視すること、RMSEとRRは探索試行毎に得られるモデル定数の一貫性が塙いこと、4年程度の同定期間で安定したモデル定数が得られること、などが示された。平成12年度は、流域水文モデルの未知パラメータ(流出モデル定数)の同定に用いられている各種の誤差評価関数の特徴を明らかにするとともに、多目的計画法による流出モデル定数の最適化に着手した。得られた結果は次の通りである。

1,流出モデル定数の同定に用いられている代表的な誤差評価関数として、平均二乗誤差平方根(RMSE)、平均絶対誤差(MAE)、対数変換値の平均二乗誤差平方根(LOG)、χ基準、χ^2基準、相対誤差(RE)、相対誤差の平均二乗誤差平方根(RR)の合計7種を選択し、これら誤差評価関数を永源寺ダム流域、大迫ダム流域、青蓮寺ダム流域でのタンクモデル定数(16定数)の同定、大迫ダム流域でのVIC水収支モデル定数(5定数)の同定にそれぞれ適用した。最適化手法には、最も強力な大域的探索法の1つであるSCE-UA法を用いた。その結果、RMSE、MAE、LOGによれば水収支がバランスしたモデルが得られるが、それ以外では総流出高が過小推定になること、一般的に高水(低水)重視とみられる関数を用いた場合は、高水(低水)の適合性が良いこと、探索結果の一貫性からはRMSEやRRが優れており、一貫性が得にくい関数もあること、などが分かった。2,タンクモデル定数の同定問題をRRと水収支誤差(総流出高の相対誤差)の双方を目的関数とする多目的計画問題と考え、水収支誤差をある値以下に抑えるという制約条件下でRRをSCE-UA法で最小化するという「ε制約法」によりパレート解を求めた。その結果、水収支誤差を小さくする程、RRは徐々に大きくなるというトレードオフの関係が示された。さらに、同じくタンクモデル定数の同定において、高水重視のRMSEと低水重視のRRの双方を目的関数とする多目的計画問題を設定し、RMSEとRRの加重和をSCE-UA法で最小化するという「加重和最小化法」によりパレート解を求めた。その結果、RMSEを小さくするとRRは逆に大きくなるという関係が示された。昨年度(平成12年度)は、流域水文モデルの未知パラメータ(流出モデル定数)の同定に用いられている各種の誤差評価関数の特徴を明らかにした後、パラメータ同定に対して、性質の異なる2つの目的関数をそれぞれ最小化する多目的計画問題を設定し、パレート解を求めた。しかしながら、パレート解の計算には、単目的の最適化アルゴリズムを利用したε制約法ないし加重和最小化法を用いていたため、膨大な計算量が必要であった。今年度(平成13年度)は、昨年度の研究成果を農業土木学会大会、水文・水資源学会研究発表会で発表するとともに、より効率的にパレート解を求めるための手法として、MOCOM-UA法および進化戦略(Evolution Strategy)を検討した。1,進化戦略(以下ESと略記)は、遺伝的アルゴリズム(GA)に類似した最適化アルゴリズムであるが、乱数による摂動を与える形で突然変異を行い、これを主な探索手段としている点に特徴がある。まず、単目的問題に対するESのプログラムを開発した後、タンクモデル定数探索についてESの探索能力を検証した。その結果、ESの探索能力は、従来の単純GAよりはるかに優れており、最も強力な最適化手法の1つと目されるSCE-UA法と遜色ないことが示され、未知パラメータの多い流出モデル定数の決定にESが有効であることが分かった。2,次いで、タンクモデル定数探索において、平均二乗誤差平方根(RMSE)と相対誤差の平均二乗誤差平方根(RR)の双方を目的関数とする多目的計画問題に対して、米国アリゾナ大学で開発されたMOCOM-UA法と多目的計画問題に利用できるように修正したESをそれぞれ適用し、これらのアルゴリズムで求められるパレート解が従来法(加重和最小化法)で求めたパレート解と一致するか否かを確認した。
卵管上皮由来卵巣癌モデルマウスによるがん化初期過程の分子機構解明

上皮性卵巣癌は最も死亡率の高い婦人科悪性腫瘍であるが,その発生母地が不明なこと,病態の解析に相応しい動物モデルがないことが診断・治療法の開発の障害であった。近年,上皮性卵巣癌の発生母地が卵巣上皮から卵管上皮(内癌)へパラダイムシフトしつつあり,申請者が樹立した雌性生殖器で腫瘍を形成するトランスジェニックマウスが有用なモデルとして評価されている。しかし,同マウスは,子宮・膣も腫瘍化するため人道的エンドポイントまでの卵巣癌発症率が低い(56%)。本研究では,卵管上皮細胞特異的に発癌・可視化する新規遺伝子組換えマウスを作製し,卵巣癌のがん化初期の分子機構を明らかにすると共に,診断・治療の標的分子やマーカーの探索研究に応用する。今年度は,以下の項目について研究を実施した。1)mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウスの作製:実績があるmOGP遺伝子の発現制御領域の長さを変え,その下流にTagおよびEGFPをIRESを介してバイシストロニックに発現する遺伝子を作製・導入し,特異的に卵管上皮細胞に発現し,腫瘍化・可視化する遺伝子組換えマウス系統を樹立する。発現制御領域を調整することにより,卵管上皮での発現特異性の向上とともに,発現量の異なる系統の確立を試みた。2)我々が作製したmOGPTagマウスは,エストロゲン依存的に雌性生殖器で腫瘍を発生する一方,オスの甲状腺や前立腺等も腫瘍化することから,mOGPが卵管以外の組織での発現が示唆された。野生型マウスを用いて,改めてmOGP遺伝子発現の組織特異性及びエストロゲン依存性を検証した。3)mOGP:Tag-IRES-EGFPノックインマウスの作製:CRIPR/Cas9システムを用いて,mOGP遺伝子内にTag-IRES-EGFPをノックインしたゲノム編集マウスの作出を試みた。mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウス並びにmOGP:Tag-IRES-EGFPノックインマウスの作製に関して,以下に示す理由から各々の系統の樹立やその病理学的解析が遅れている。1mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウスの作製:導入遺伝子の構築の際,幾つかの段階で塩基配列の確認を省略したことから遺伝子自身に問題が発覚し,再度導入遺伝子の構築から開始した。2これまでのところ,報告されている条件ではノックインを目的としたゲノム編集が達成されていない。そこで,今年度は,遺伝子組換えマウスの作製を中断し,発現制御領域遺伝子の機能を検討する比較対照として,改めて内在性mOGP遺伝子発現の組織特異性およびホルモン依存性を検討した。卵巣を切除した4週齢のC57BL/6Crメスの皮下に挿入した浸透圧ミニポンプ(Alzet)を用いてエストロゲンを12時間あるいは1週間, 2週間継続的に投与した後,各臓器におけるmOGP遺伝子発現をreal-time PCRにより解析した。従前の報告通り,mOGP遺伝子は卵管で極めて強く発現していたが,他の臓器ではほとんど検出されなかった。また,0.1あるいは1.0, 10, 100μg/kg/dayのエストロゲンを投与したが,驚いたことに高濃度投与群では顕著な子宮肥大が確認されたものの, mOGP遺伝子の発現は濃度あるいは投与期間の相異による影響を受けなかった。そもそもmOGPは,そもそも転写レベルでの発現が著しく高く,また,微量のエストロゲンに瞬時に反応するのかもしれない。この結果は,これまでの発現制御領域遺伝子の構造,あるいはmOGPTagマウスを用いた研究結果と一致せず,導入遺伝子の構造を吟味する必要があることを示唆した。1)平成30年度に引き続き,mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウスおよびmOGP:Tag-IRES-EGFPノックインマウスの作製を行い,系統化する。しかしながら,今年度実施したmOGP遺伝子発現の解析結果に申請者の過去の報告と矛盾が見られることから,さらに詳細な解析を展開するとともに,内在性mOGP遺伝子発現制御領域の機能を利用するmOGP:Tag-IRES-EGFPノックインマウスの作製を優先する。また,病理学的組織解析により,多様な上皮性卵巣癌が検出され,形態学的に女性生殖管組織に類似するか比較検討する。即ち,上皮性卵巣癌を発症する傾向にあるヒトの卵管に見られる,浸潤性漿液性腺癌だけでなく非浸潤性の前駆病変(漿液性卵管上皮内癌)が観察されるか調べる。さらに,増殖性を示す病変部でヒトの卵管上皮癌に酷似するような,核異型あるいは上皮の重層化が認められるか検索する。一方,既存のmOGPTag Tgマウスに見られた腸骨リンパ節や甲状腺の腫瘍が検出されるか,その場合は原発性か,あるいは卵管・卵巣上皮癌由来の転移か検討する。同様に,オス個体の病理組織学的解析も実施する。2)卵管あるいは卵巣の移植実験による上皮性卵巣癌の発生母地の解析:EGFPやTagの発現により,細胞の由来を明確に識別して以下の切除・移植実験等を実施する。1新規モデルマウスの卵管の切除・摘出により,上皮性卵巣癌の発症が抑制される。2新規モデルマウスの卵巣嚢内の卵巣を切除・摘出し,同系野生型マウスの卵巣を移植することにより上皮性卵巣癌が生じる。

3新規モデルマウスの卵管を野生型の同系マウスの卵巣嚢内に移植することにより上皮性卵巣癌が発症する。4移植実験の際に,腸骨リンパ節や甲状腺の腫瘍が検出されるか,その場合は原発性か,あるいは卵管・卵巣上皮癌由来か検討する。上皮性卵巣癌は最も死亡率の高い婦人科悪性腫瘍であるが,その発生母地が不明なこと,病態の解析に相応しい動物モデルがないことが診断・治療法の開発の障害であった。近年,上皮性卵巣癌の発生母地が卵巣上皮から卵管上皮(内癌)へパラダイムシフトしつつあり,申請者が樹立した雌性生殖器で腫瘍を形成するトランスジェニックマウスが有用なモデルとして評価されている。しかし,同マウスは,子宮・膣も腫瘍化するため人道的エンドポイントまでの卵巣癌発症率が低い(56%)。本研究では,これまでの成果を発展させ,遺伝子組換え・ゲノム編集等により卵管上皮細胞特異的に発癌・可視化する新規遺伝子組換えマウスを作製し,卵巣癌のがん化初期の分子機構を明らかにすると共に,診断・治療の標的分子やマーカーの探索研究に応用する。今年度は,以下の項目について研究を実施した。1)mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウスの作製:従前の研究成果から実績があるmOGP遺伝子のプロモーター領域遺伝子の長さを変え,その下流にTagおよびEGFPをIRESを介してバイシストロニックに発現する導入遺伝子を保有,特異的に卵管上皮細胞に発現し,腫瘍化・可視化する遺伝子組換えマウス系統を樹立する。長さの異なるプロモーター領域遺伝子を用いることにより,卵管上皮での発現特異性の微調整や向上を試みると同時に,特異性が高く,発現量の異なる複数系統の確立を試みた(継続中)。2)mOGP:Tag-IRES-EGFPノックインマウスの作製:CRIPR/Cas9システムを用いて,mOGP遺伝子内にTag-IRES-EGFPをノックインしたゲノム編集マウスを作出し,特異的に卵管上皮細胞に導入遺伝子が発現し,腫瘍化・可視化する遺伝子組換えマウス系統の樹立を試みた(継続中)。1)mOGPTag-IRES-EGFPトランスジェニックマウスの作製:導入遺伝子の構築の際,幾つかの段階で塩基配列の確認を省略したため,遺伝子自身にも問題が発覚したことから,再度導入遺伝子の構築から始める必要がある。2)これまでのところ,報告されている条件ではノックインが達成されていない。PAM配列を含む標的DNA配列を選択等からの吟味が必要である。本研究では,卵管上皮細胞特異的に発癌・可視化する新規遺伝子組換えマウスを作製し,卵巣癌のがん化初期の分子機構を明らかにすると共に,診断・治療の標的分子やマーカーの探索研究に応用する。1)mOGPTag-IRES-EGFP
サラワク・イバン社会における居住空間の現代的再編成に見る社会的強靱性

本研究は、マレーシア・サラワク州(ボルネオ島西部)に住むイバン人と呼ばれる民族集団の居住様式の変遷から、社会変容と国民国家内における民族集団としての意識、アイデンティティの強靱さを探り、日常生活と世界的、国家的な政治経済状況との関連を解明することを目的としている。単独の研究代表者として内堀は、サラワク州における最大多数民族集団であるイバン人のロングハウスと呼ばれる集住共同体を数多く訪れ、その建築様式、変遷過程、家族構造、生業などを質的に比較するとともに、数量的にもデータとして蓄積するための調査を行う。広域的な調査をともないつつ、綿密で深厚な記述をも追究する。研究初年度にあたる2018年度は、マレーシア・サラワク州において正味40日に及ぶ現地調査を実施した。イバン人の集住共同体(ロングハウス)を数多く訪れ、その建築様式、変遷過程、家族構造、生業などを質的に比較した。調査地域は、サラワク州南部に位置する州都クチン、および隣接するスリアマン省、ベトン省、スリカイ省などであった。そのうち2件(2ロングハウス)は、内堀が1970年代中葉からの変遷を継続的に観察し続けている共同体であり、建築様式の変化と社会・人口構成の変異を綿密に記録している。サラワク州内の地域によっては、集住家屋共同体の住民の空洞化なども観察されているが、本調査で対象とした共同体は換金作物としてのコショウ、あるいはアブラヤシ栽培が軌道に乗っており、空洞化といった事態は生じていない。むしろ生活空間=建築物としてのロングハウスの現代化の企画が顕著であり、若者層も部分的には都市部での労賃収入を得つつ、この企画に貢献している。2018年度の調査結果の暫定的報告は、クチン市のイバン(ダヤック)文化財団であるジュガ財団において口頭で行った。2018年度の調査はサラワク州南部の諸省であり、この地域は経済的に古くから先進的とされてきたこともあり、あらたなロングハウスの建設とともに、地域によっては古くからの堅牢なロングハウスも残っている。2018年度の調査によって、いかなる時期に建てられたロングハウスが今日でもそのまま居住空間として残っているのかについて、大略的な相関が得られた。この相関に沿って2019年度以降の現地調査を行い、古い建築物と現代化した建築物との構造的異同関係を追究する基盤を確立しえたと考えている。2018年度の調査では、質的な密度と、量的な範囲の拡大をもったデータを十分に集めえた。これによって広域的な調査に関して、2019年度以降より北部に重点を移すことが可能になった。2019年度以降の計画は基本的に初年度の調査方法に基づいて行う。できる限り多くの集住共同体を訪問し、新たなプランのもとに建築されるロングハウスの見取り図を作成することとならんで、建設の際の費用の出所、建設に関して共同体成員間での意見の相違とその調整のプロセスなどを聞き取り調査する。2019年度はサラワク州中部(シブ省、カピット省)に焦点を当てるが、南部の諸省でも引き続き補充的な観察と聞き取りを行う。2020年度はさらに北部の諸省の調査に進む予定である。サラワク州のダヤック財団とは長期にわたる調査協力を約束したため、調査ヴィザの取得等で便宜を図ってもらえることとなった。なおサラワク州内の移動に関しては、四輪駆動自動車を利用するが、本研究では実施期間中知人のものを無料で借用できるようになっため、経費的には科学研究費補助金を使用することなく済み、効果的に補助金を活用できる目途が立った。