hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音色の感性教育に用いる音源素材の音色の定量的評価法

本課題では、音楽作品や映像番組の録音技師を対象とした音の判別・識別能力向上のための訓練である「聴能形成」について、短期間かつ効果的に能力を身に付ける方法を確立すべく研究を行っている。訓練に使用する問題を準備する上では様々な楽曲から抜粋して音源を作成するが、どのような音源を選ぶとより効果が高い訓練になるかは明らかになっておらず、学習者が自習を行うときに自身で訓練用音源を作成・選択することが難しいのが現状である。前年度までの研究では、訓練音の振幅スペクトルの起伏が大きいほど学習者が感じる問題難度は高くなるということが分かっている一方で、意図的に振幅スペクトルの形状を平坦に調整した音源であっても必ずしも正答率が向上するわけではないことが明らかになっている。これまでは音楽大学における音響教育の一環として実験データの収集を行っているため、実験としての統制が難しいという問題があった。そこで平成30年度においては、より実験計画を強固なものにするとともに訓練音や訓練難度の種類を増やしてデータの収集を行った。その結果、振幅スペクトルを平坦に調整することによって正答率に統計的有意な変化が起こるわけではないものの、全体的には正答率が下がる傾向にあることが分かった。たとえばこの原因の一つとして、使用した音源はプロの録音技師によって細部まで調整された十分に品質の高い音源であるため、いかなるスペクトル変更も劣化となり訓練に悪影響が生じた可能性がある。これまでに、平坦なスペクトルのほうが正答率が低いにもかかわらず、学習者は易しいと感じるという、逆転現象の傾向が見られているため、難しく感じないが上級者向けの問題、難しいと感じるが正答率が高い問題など、学習者のモチベーションを下げない問題作成につながる聴能形成における主観・客観問題難易度推定モデルの構築に近づいていると言える。当初、研究代表者が想定していたのは主観的難易度と客観的難易度とにある程度の相関があるということであったが、平成29年度に引き続き平成30年度の綿密な実験計画においても両難易度に強い相関が見られなかった。構築中のモデルに修正が必要になると考えられる。しかしながら、主観的難易度と客観的難易度とに相関が見られないのであれば、それぞれを個別に制御できる可能性がある。難易度を柔軟に操作・設定することができれば、今以上に効果的・効率的な聴能形成を行うことが可能になるだろう。平成29年度の成果ならびに平成30年度の成果について、それぞれ国際会議において発表し充実した議論を行うことができた。それら議論の内容から、今後の研究の推進方策としては、次のことを予定している。研究代表者が担当している聴能形成の講義は引き続き開講される予定であるため、さらに回答データの収集を行う。この講義の中で、難易度推定モデルをもとに各回に適切と思われる音素材を準備し、実際の聴能形成講義において継続的に学習効果を測るとともに、適宜モデルの修正を行う。さらに多くの音源を用いた検討を行い、モデルの妥当性を高めてゆきたい。また、同大学の同学科に所属している聴能形成の講義を受けていない者を統制群とした比較実験を行うことで、聴能形成そのものの効果も測定するつもりである。聴能形成に使用する音源の音響分析には、これまで振幅スペクトルの平均値(スペクトル中心)、振幅スペクトルの標準偏差、振幅スペクトルへの一次回帰式の傾き、ならびに回帰式からの合計誤差、の4つを用いていた。これらはヒトの聴覚モデルを考慮しておらず、また、楽音の時間変化も考慮できていない。そのため今後は聴覚フィルタを導入する、時間変化に対応する音響特徴量を導入するなどにより、難易度推定モデルの精度向上を目指す。聴能形成(音の判別・識別能力向上訓練)は、音の物理的な変化を、その音を聞いたときの感覚的な変化と結びつけて理解・記憶するための訓練です。この訓練をうけた者は、聴覚による非破壊検査、音響製品開発、音楽作品制作などの場面で能力を発揮することが期待できます。それらの場面の中でも、本研究では特に音楽作品や映像番組の録音技師を対象とした訓練にターゲットを絞り、短期間かつ効果的に能力を身に付ける方法を確立すべく研究を行っています。聴能形成においては、学習者に応じた問題の難しさをどのように設定するかが大きな問題となります。とくに、問題を準備する上では様々な楽曲から抜粋して音源を作成しますが、どのような音源を選ぶとより効果が高い訓練になるかは明らかになっておらず、学習者が自習を行うときに自身で訓練用音源を作成・選択することが難しいのが現状です。これまでの我々の研究では、振幅スペクトルの起伏が大きいほど、学習者が感じる問題難度は高くなるということが分かっています。そこで、主観的に難度が高く感じる問題が、客観的に難しい問題であるのか(正答率が低いのか)を調査するべく、研究代表者が開講している聴能形成の講義内において振幅スペクトルを調整した訓練用音源を用いて回答データの収集を行い、回答傾向の分析を行いました。その結果、必ずしも難しく感じる問題の正答率が低くなるわけではないことが明らかになりました。難しく感じないが上級者向けの問題、難しいと感じるが正答率が高い問題など、学習者のモチベーションを下げない問題作成の可能性が見えてきました。さらに、訓練用のソフトウェアを開発し、複数の学習者に配布して、自習に使用してもらっています。学習者からのフィードバックを得て、来年度以降にも改良を行います。

当初、研究代表者が想定していたのは主観的難易度と客観的難易度との相関があるということであったが、両難易度が独立している場合があることが示唆されたため、研究計画に若干の変更が必要になると考えられる。また、再生された音源が明瞭に聞かれていることを担保するために、訓練環境の室内音響に関する調査もおこなった。他の教育機関の視察訪問については国内1箇所にとどまったため、旅費については次年度へと繰り越しを行った。本課題では、音楽作品や映像番組の録音技師を対象とした音の判別・識別能力向上のための訓練である「聴能形成」について、短期間かつ効果的に能力を身に付ける方法を確立すべく研究を行っている。訓練に使用する問題を準備する上では様々な楽曲から抜粋して音源を作成するが、どのような音源を選ぶとより効果が高い訓練になるかは明らかになっておらず、学習者が自習を行うときに自身で訓練用音源を作成・選択することが難しいのが現状である。前年度までの研究では、訓練音の振幅スペクトルの起伏が大きいほど学習者が感じる問題難度は高くなるということが分かっている一方で、意図的に振幅スペクトルの形状を平坦に調整した音源であっても必ずしも正答率が向上するわけではないことが明らかになっている。これまでは音楽大学における音響教育の一環として実験データの収集を行っているため、実験としての統制が難しいという問題があった。そこで平成30年度においては、より実験計画を強固なものにするとともに訓練音や訓練難度の種類を増やしてデータの収集を行った。その結果、振幅スペクトルを平坦に調整することによって正答率に統計的有意な変化が起こるわけではないものの、全体的には正答率が下がる傾向にあることが分かった。たとえばこの原因の一つとして、使用した音源はプロの録音技師によって細部まで調整された十分に品質の高い音源であるため、いかなるスペクトル変更も劣化となり訓練に悪影響が生じた可能性がある。これまでに、平坦なスペクトルのほうが正答率が低いにもかかわらず、学習者は易しいと感じるという、逆転現象の傾向が見られているため、難しく感じないが上級者向けの問題、難しいと感じるが正答率が高い問題など、学習者のモチベーションを下げない問題作成につながる聴能形成における主観・客観問題難易度推定モデルの構築に近づいていると言える。当初、研究代表者が想定していたのは主観的難易度と客観的難易度とにある程度の相関があるということであったが、平成29年度に引き続き平成30年度の綿密な実験計画においても両難易度に強い相関が見られなかった。構築中のモデルに修正が必要になると考えられる。しかしながら、主観的難易度と客観的難易度とに相関が見られないのであれば、それぞれを個別に制御できる可能性がある。難易度を柔軟に操作・設定することができれば、今以上に効果的・効率的な聴能形成を行うことが可能になるだろう。平成29年度の成果について、すでに国際学会での発表が決定しており、その際にさまざまな議論ができるだろうことを予想している。研究代表者が担当している聴能形成の講義は引き続き開講される予定であるため、さらに回答データの収集を行う。この講義の中で、難易度推定モデルをもとに各回に適切と思われる音素材を準備し、実際の聴能形成講義において継続的に学習効果を測るとともに、適宜モデルの修正を行う。
医療的ケアを必要とする重複障害児の指導場面における行動の読み取りに関する研究

本研究は、日常的に医療的ケアを必要とする重複障害児(超重症児)の指導場面において、「指導者が子どもの行動をどのように読み取っているのか」並びに「指導者は行動の読み取りを指導の中でどのように生かしているのか」の2点についての研究である。今年度(平成9年度)は2年計画の初年度であり、「指導者が子どもの行動をどのように読み取っているのか」について検討した。研究方法は日常的に医療的ケアを必要としない重複障害児(以下「重複障害児」と記す)1名と超重症児1名を選定し、指導場面の観察と聞き取り調査により行った。その上で、超重症児の指導場面において、重複障害児との比較で、指導者はどのような観点から重複症害児の行動の読みとりを行っているのかについて検討した。その結果、超重症児と重複障害児の双方とも次の5つの観点から指導者が行動を読み取っていた。視線、表情、発声、手の動き及び健康状態の観点である。特に、超重症児の場合は、重複障害児に比較して、健康状態、表情、発声の三つの観点が強調された。また、超重症児の場合は、その三点を単に並列的に読み取るのではなく、呼吸を中心とした健康状態の読み取りが基盤となるため、子どもの健康面の状況を整えながら指導を進めることの重要性が示唆された。
胎生期・新生児期の神経回路網形成と新規G蛋白セプチンの関連性の解析

胎生期・新生児期の神経回路網形成はSept8とSept14が時間的・空間的に異なった機能を発現することにより形成される。Sept8はシナプトブレビンと相互作用し、シナプス形成や神経伝達物質輸送にも関与していることが明らかになった。またSept14は皮質神経細胞の多極性移動とそれに続く双極性形態でのロコモーションに関与し、脳内で他のセプチンと相互作用することが明らかになった。個体レベルでのSept8およびSept14のノックダウンを目指して,マウスのRNAi標的配列の候補を複数箇所選定し,その配列をpcDNA6.2-GW/EmGFP-miRベクターに構築するとともにsiRNA-duplexを作成した。Sept14およびSept8のRNAiベクターやsiRNA-duplexを胎生14日の子宮内胎仔の脳室帯ヘエレクトロポレーション法によって遺伝子導入させ,表現型解析を行った。胎生18日前後の脳の形態を観察し,発生期の大脳皮質における神経細胞の移動や脳室帯でおこる神経細胞の分裂や神経分化に対する影響を解析した。しかしこの時期の神経細胞の移動の大きな変化は起こっていなかった。今後,出生後など固定時期を変えて観察する必要がある。また,発生期の大脳におけるSept14結合蛋白質のスクリーニングを酵母Two-hybrid法で検索した。しかし,positive cloneは得られずbait側を変えるなど,検討が必要がある。さらに,幼若なラット海馬由来初代培養細胞の軸索・樹状突起の伸長におけるSept8の役割の解析を行った。培養開始後3日目の初代培養海馬神経細胞にSept8の全長や蛋白質断片をトランスフェクション試薬によって過剰発現させた。さらに3日間培養し,Tau1やアクチンの染色を行い,軸索や樹状突起の正常な進展が影響を受けるかどうか検討した。未成熟神経細胞内でSept8はTau-1と軸索で共局在しており,Map-2とはて細胞体および樹状突起で局在が一致していた。軸索や樹状突起は正常な進展を示した。また成熟神経細胞内でSept8はシナプトフィジンおよびPSD-95と局在が非常に良く一致していた。胎生期から新生児期に至る期間の神経回路網形成や神経機能獲得の分子機構に対する理解を深めるため、セプチン分子の基礎的な性質・生理作用を明らかにすることが大変重要な鍵になると考えた。Sept8とSept14はともに脳発達段階における発現の変化を示した。よってSept8とSept14が胎生期の神経細胞のネットワーク形成に果たす役割を明らかにするため、時間的発現パターンと機能的差異に着目して解析を進めた。(1)Sept8は幼若なラット初代培養海馬神経細胞では細胞体、軸策、樹状突起に一様な発現が見られ、成熟神経細胞ではシナプスに局在していた。さらに、培養開始後、3日目の神経細胞にSept8の全長や蛋白質断片をトランスフェクション試薬によって過剰発現させた。その後Tau-1やアクチンの染色を行い、軸策や樹状突起の正常な進展が影響を受けるかどうか検討した。未成熟神経細胞内でSept8はTau-1と軸策で共局在しており、Sept8とMap-2は細胞体および樹状突起で局在が一致していた。一方で軸策や樹状突起は正常な進展を示した。このことからSept8は神経回路網形成のみならず、その後の神経伝達物質の放出などのシナプス機能とも密接に関連することが明らかになった。(2)Sept14は神経組織に多く存在するセプチンである。しかしその性状や機能は不明である。脳内でのSept14の発現は胎生14.5日を境に急激に増加していた。また免疫組織染色の解析から、Sept14は大脳皮質の層構造形成が生じる時期に、遊走中の新生ニューロンが豊富に存在する中間層や皮質板で発現が認められた。以上のことから、Sept8とSept14は胎生期から生後における脳神経回路網形成にそれぞれが異なるタイミングで機能を果たしていることが明らかとなった。
クラスター型プロトカドヘリンCNRファミリーの定常領域の機能解明

クラスター型プロトカドヘリンは神経系で強く発現しており、その多様性、発現様式およびカドヘリンドメインによる接着特異性などから、シナプス結合の特異性を決定する分子基盤ではないかと想定されてきたが、その機能など不明な点が多い。本研究では、クラスター型プロトカドヘリンのうち、以前から我々が解析を行ってきたCNRファミリーについて、その機能を明らかにするために、全CNRファミリー(マウスでは14種類)に共通して存在する細胞内定常領域に焦点をあてて研究を行ってきた。1)定常領域エキソン欠損マウスを用いたCNRファミリーの機能解析CNRファミリーは嗅細胞に強く発現するため、研究代表者が中心となって作成した定常領域エキソン欠損マウスにおいて、嗅神経の糸球体への投射に異常が見られるかどうか検討した。野生型マウスでは、特定の1つの匂い受容体を発現する嗅神経軸索は、嗅球の内側あるいは外側にそれぞれ1個ある糸球体へ収束投射するが、定常領域エキソン欠損マウスでは、この収束投射パターンが障害されており、本来投射する糸球体の近傍に複数の小さな糸球体が形成されることがわかった。この結果は、クラスター型プロトカドヘリンが神経細胞のシナプス標的選択性に関与している可能性を示す最初の実験的証拠である。2)細胞内局在における定常領域の役割本研究以前から、CNRの主要なスプライシングフォームであるA型の定常領域カルボキシル末端部にはCNR蛋白質の細胞膜への移行を抑制するドメインが存在すると予想されていた。本研究では、A型定常領域の各deletion mutantを作成し、A型定常領域カルボキシル末端部のリジンに富む領域が、株化細胞や神経細胞内におけるCNR蛋白質の局在制御に重要であることを明らかにした。1.CNRタンパク質の細胞内局在を制御する定常領域ドメインの同定:これまでの研究で、CNRファミリーの定常領域のsplice variantsにはA型とB型の2種類が存在し、A型定常領域には細胞膜への移行を妨げる領域があることが示唆されていた。本年度は、A型定常領域のカルボキシル末端を段階的に短くしたCNRファミリータンパク質をCOS7細胞に強制発現させ、膜移行を妨げる領域の探索を行った。その結果、リジンに富む23残基からなるlysine-richモチーフが存在すると細胞膜へ移行しなくなることが明らかとなった。2.CNRファミリーの定常領域と相互作用する分子の探索:1.の研究でlysine-richモチーフが細胞内局在を調節する機能ドメインであることが示唆されたので、COS7細胞にlysine-richモチーフあり、なしの2種類の変異CNRv4タンパク質を発現させ、いずれにも結合する抗CNRv4抗体により免疫沈降法を行い、lysine-richモチーフと相互作用する分子を共沈させ、同定することを試みている。現在までのところ、結合分子のはっきりとした共沈がみられていないが、用いる抗体、抗体の固相化条件、膜タンパク質の可溶化条件などの最適化を行っている。3.CNRファミリー定常領域遺伝子改変マウスの表現型解析:CNR-A型定常領域のカルボキシル末端約50アミノ酸を欠いた遺伝子改変マウスおよびCNR定常領域エクソンすべてを欠損させた遺伝子改変マウスを用いて、CNRファミリーを強く発現するセロトニン神経系について解析を進めた。CNR-A型定常領域遺伝子改変マウスでは海馬においてセロトニン含有量の上昇が認められるが、セロトニントランスポータおよびセロトニンに対する抗体を用いて検討したところ、多孔分子層の部分でセロトニン線維投射密度が上昇していることが明らかになった。

昨年度までの株化細胞を用いて行った検討でCNRタンパク質のC末端領域に存在するリジンに富んだ23アミノ酸残基からなる領域(リジンリッチドメイン)はCNRタンパク質の細胞内局在を制御する機能ドメインと予想された。本年度は、神経細胞内でのリジンリッチドメインの機能を探るため、in uteroエレクトロポーレーション法を新たに導入し検討を行った。N末端にmycタグ配列を有し、C末端を段階的に短くしたCNR変異タンパク質をCAGプロモータ制御下で発現させるベクターをGFPの発現ベクターと共に胎生15.5日のICRマウスの神経細胞に導入した。生後3週令で脳を固定し、タグ配列に対する抗体を用いた免疫染色を行い、GFPとの二重標識を行った。全長CNRタンパク質はほとんどが細胞体に集積するのに対して、リジンリッチドメインを欠いたCNRタンパク質は樹状突起や軸索の近位部にも存在する様子が観察された。この結果から、リジンリッチドメインは神経細胞においてもCNRタンパク質の局在制御に重要なドメインであることが示された。また、リジンリッチドメインを介してCNRタンパク質と相互作用する分子の同定を行うため、昨年度に引き続き抗CNR抗体を用いた免疫沈降法を行ったが、明らかな共沈タンパク質は認められなかった。このため本年度はmycタグ配列を付加したCNRタンパク質(リジンリッチドメイン有、無の2種)をCOS7細胞に安定発現させた細胞株を樹立した。今後、これらの細胞株を用いて抗myc抗体による免疫沈降実験を行う。またリジンリッチドメインに対応するビオチン標識合成ペプチドをbaitとし、ストレプトアビジン固定化ビーズを用いた沈降実験を行ったが、沈降物が多く、特異的沈降物の同定には至っていない。CNR蛋白質の細胞内局在を制御する定常領域ドメインの決定:これまでにCNR4蛋白質ではカルボキシル(C)末端領域にあるリジンに富むlysine-richドメインが株化細胞中で細胞膜への移行を妨げるドメインとして同定されていた。本年度はCNR7でもCNR4と同様にdeletion mutantを用いた実験を行い、CNR7においてもlysine-richドメインが細胞膜移行を妨げることを示した。神経細胞内局在におけるlysine-richドメインの機能:アミノ末端にmycタグを付加したCNR4-A型、-B型およびlysine-richドメインを欠損させたA型蛋白質を子宮内エレクトロポーレーション法により海馬CA1錐体細胞に発現させ、生後、myc抗体によりその局在を観察した。A型定常領域をもつCNR4蛋白質は細胞体に集積する一方で、B型やlysine-richドメインを欠損したCNR4蛋白質は樹状突起や軸索に広がって分布していた。この局在の違いを定量化するために、apical dendriteにおける発現蛋白質の局在で最も細胞体から遠い部分までの距離を測定した。その結果、lysine-richドメインを持たないCNR4-B型やlysine-richドメインを欠損させたCNR4-A型蛋白質は有意に遠方の樹状突起にまで分布することが示され、lysine-richドメインがCNR蛋白質の神経細胞内局在に重要なドメインであることが示された。CNR定常領域欠損マウスの表現型
硫酸塩還元細菌を活用した排水処理システムの開発

(I)嫌気無酸素好気生物ろ過装置による有機物・栄養塩除玄法の開発炭素繊維を充填した嫌気無酸素好気生物ろ過装置を提案し,下水処理場最初沈殿池越流水を用いて有機物及び栄養塩除去を目的とした処理実験を行なった。その結果,嫌気槽においてDOCが最大約80%除去され硫酸塩還元が進行していることが確認された。この嫌気槽内の硫酸塩還元微生物群集を把握するため,異化型亜硫酸塩還元酵素(dsrB)をターゲットとしたNested PCR-DGGE法による解析を試みた。その結果,Desulfovibrio属,Archaeoglobus属及びDesulfacinum属と推定される硫酸塩還元微生物が検出された。これらの硫酸塩還元微生物は不完全酸化型の硫酸塩還元微生物であったことから,嫌気槽内ではメタン細菌と共存していた可能性が示唆された。(II)間伐材と鉄くずを用いた無機排水からの栄養塩除去法の開発鉄くずと間伐材充填無酸素生物ろ過装置を提案し,下水2次処理水からの栄養塩除去を目的とした処理実験を行なった。その結果,杉チップを充填した装置とアスペン材を充填した装置で長期的な窒素リン除去が進行した。この両装置内の木質からDNAを抽出し,16s rRNA遺伝子をターゲットとしたPCR-DGGE法を適用した結果,木質内の微生物は季節によって優占種が変動すること,木質によって優先種が異なることが示唆された。一方,異化型亜硫酸塩還元酵素(dsrB)をターゲットとしたNested PCR-DGGE法を適用した結果,両木質で明らかに異なるバンドが検出された。シークエンスを行った結果,杉チップ内にはDesulfacinum属もしくはDesulfovibrio属と推定される硫酸塩還元微生物が,アスペン材内にはSyntrophobacter属と推定される硫酸塩還元微生物が検出された。(I)嫌気無酸素好気生物ろ過装置による有機物・栄養塩除去法の開発炭素繊維を充填した嫌気無酸素好気生物ろ過装置を提案し,下水処理場最初沈殿池越流水を用いて有機物及び栄養塩除去の処理実験を行なった。その結果,本処理装置を適用することによって高い有機物除去を維持することができた。また,好気槽を散気するとSSの流出が認められたが,マイクロバブルで酸素供給を行うことにより,高いDOを維持しながらのSS流出を抑えることができた。窒素除去率を70%以上に維持するためには硝化槽のDOを3mg/l以上に,循環率を2程度に設定するのがよいと考えられた。嫌気槽では完全酸化型の硫酸塩還元が進行し,有機物の分解が進行した。(II)間伐材と鉄くずを用いた無機排水からの栄養塩除去法の開発鉄くずと間伐材充填無酸素生物ろ過装置を下水処理場に設置して,2次処理水を用いた連続運転を行なった。処理水にはアンモニアが残存していたため,前段に発泡セラミックスを充填した散水ろ床を設けて硝化を促進させ,後段に鉄くずと間伐材充填無酸素生物ろ過装置を設置して窒素及びりんの除去能の検討を行なわた。その結果,前段の散水ろ床では,良好な硝化が行われ短期間で馴致可能であった。硝化速度は水温が15°C以下であっても.4.2mg/l・hを維持していた。また,散水ろ床流出水でTOCの減少が認められた。循環比による硝化速度の影響はなかった。一方,後段の無酸素生物ろ過装置では,木質の分解が行なわれていたが溶解性の有機物が流出することはなかった。脱窒とりん除去が同時に進行し,窒素除去が低下するとリン除去も低下する傾向にあった。窒素除去速度は杉チップを充填した装置よりもアスペン材を充填した装置の方が高く,温度に依存していた。装置内のアスペン材の内部に高い硫酸塩還元活性と硫黄脱窒活性が認められた。

この両装置内の木質からDNAを抽出し,16s rRNA遺伝子をターゲットとしたPCR-DGGE法を適用した結果,木質内の微生物は季節によって優占種が変動すること,木質によって優先種が異なることが示唆された。一方,異化型亜硫酸塩還元酵素(dsrB)をターゲットとしたNested PCR-DGGE法を適用した結果,両木質で明らかに異なるバンドが検出された。シークエンスを行った結果,杉チップ内にはDesulfacinum属もしくはDesulfovibrio属と推定される硫酸塩還元微生物が,アスペン材内にはSyntrophobacter属と推定される硫酸塩還元微生物が検出された。
環境にやさしい化学実験:水を利用した還元反応の開発

金属Mg、AlおよびZn粉にNiCl_2、RuCl_3、RhCl_3およびPdCl_2を添加して水の分解反応を検討したところ、水素発生速度の増加が認められた。これらの組み合わせにより、水溶媒中5-ヘキセン-2-オンの接触水素化を行った結果、条件により選択的に還元生成物が得られた。実験は、中圧還元フラスコにMg、AlとZn金属粉0.02[mol]と遷移金属塩化物0.05[mmol]を入れ、系内をアルゴン置換後、脱気超純水10[ml]と基質0.4[mmol]を注入し、中圧還元装置(Ar:0.15MPa)により還元反応を試みた。反応後、遠心分離により固形物と分離し、生成物をエーテル抽出した。ェーテル留去後,GLCにより分析した。生成物は、GC-MSにより同定した。反応後、金属の表面観察をした結果、表面に0価の遷移金属が析出していた。水素化反応は、MgとNiやPdイオンの組合せでは高選択的に飽和ケトンを生成したが、AlとNiイオンおよびZnとPdイオンの組合せでは、基質の異性化が起こった。また、MgやZnとRu、RhおよびPdイオンの組合せにおいて、水素化率はRh>Ru>Pdとなり、Rhが最も高い水素化活性を示した。さらに、MgとPdイオンの組合せでは、選択的に飽和ケトンを生成したが、ZnとPdイオンの組合せでは基質の異性化が起こり、MgやZnとRu、Rhイオンの組合せの場合には、飽和アルコールの生成が認められた。本研究により、金属Mg、Al、Zn粉と水の接触反応では、遷移金属イオンの添加により、常温において水素発生速度を制御しながら水素を製造し、その水素をin situで接触還元反応に応用できることを明らかにした。本研究は、水を利用した環境にやさしい化学実験であり、またクリーンエネルギーである水素の製造および利用方法として期待される。Mg金属粉は冷水中でも水と反応してH_2を発生することを確認した。さらに、「水素製造」の観点から、Ni^<2+>またはPd^<2+>イオンを添加したMgおよびZn金属粉による水の分解反応を検討した。また、金属Mg, Al, Zn粉と水との接触反応による水素発生量は、微量の遷移金属イオンを添加することにより加速されることが判明した。これを利用して、5-ヘキセン-2-オンの接触還元反応に応用したところ、反応条件によっては選択的に還元生成物が得られた。実験は、反応温度30°Cで蒸留水90[ml]にMg, Zn金属粉0.06[mol]を入れ撹拌し、単位時間におけるH_2発生量を測定した。さらに、Ni^<2+>およびPd^<2+>イオンを塩化物として1,2および3[mmol]添加して同様の実験を行った。また、Mgと市販のミネラルウオーター11種類とのH_2発生速度を測定し、H_2発生速度と水の硬度との相関を検討した。還元反応は、還元フラスコに金属粉0.02[mol]、塩化ニッケルまたは塩化パラジウムを0.05[mmol]入れ、フラスコ内をアルゴンで置換後、脱気超純水5[ml]を加えて前還元を行い、次に基質を0.43[mmol]注入し、攪拌・超音波照射しながら1時間反応した。生成物の確認は、GC-MSによるフラグメントピークと分子イオンピークより行った。反応後の金属表面および金属組成はSEMにより観察した。Mg金属粉と水の反応によるH_2発生速度を、水の硬度測定に応用したところ、そのH_2発生速度と水の硬度間で良い相関が得られた。本方法は簡便な水の硬度測定法としても利用可能である。還元反応において、MgとNiやPdイオンの組合せでは高選択的に飽和ケトンのみを生成したが、AlとNiイオンおよびZnとPdイオンの組合せでは、基質の異性化が選択的に起こった。さらに、Znと遷移金属イオンの組合せの場合に、飽和アルコールの生成が認められた。本研究により、金属粉と水との接触より、常温において水素発生速度を制御しながら水素を製造し、その水素を接触還元反応に応用できることを明らかにした。本研究結果は、将来重要なエネルギー源として着目されている水素の製造方法および利用方法として、今後の実用化が期待される。

水素化反応は、MgとNiやPdイオンの組合せでは高選択的に飽和ケトンを生成したが、AlとNiイオンおよびZnとPdイオンの組合せでは、基質の異性化が起こった。また、MgやZnとRu、RhおよびPdイオンの組合せにおいて、水素化率はRh>Ru>Pdとなり、Rhが最も高い水素化活性を示した。さらに、MgとPdイオンの組合せでは、選択的に飽和ケトンを生成したが、ZnとPdイオンの組合せでは基質の異性化が起こり、MgやZnとRu、Rhイオンの組合せの場合には、飽和アルコールの生成が認められた。本研究により、金属Mg、Al、Zn粉と水の接触反応では、遷移金属イオンの添加により、常温において水素発生速度を制御しながら水素を製造し、その水素をin situで接触還元反応に応用できることを明らかにした。本研究は、水を利用した環境にやさしい化学実験であり、またクリーンエネルギーである水素の製造および利用方法として期待される。
味刺激に対する味蕾とエブネル腺の形態学的変化

味蕾内の味細胞と神経の関係を明らかにし、さらに味蕾下の器官との関係を明らかにするためにモルモットの舌背を浅麻酔下、甘味(0.1Mシュークロス)、およびうま味(20mMグルタミン酸ソーダ+1mMグアニル酸ソーダ)で刺激した後、ただちに舌を切り出し、有郭乳頭を型のごとく固定し、連続切片を作成し透過電子顕微鏡で観察した。甘味およびうま味で刺激した味蕾を観察すると、味細胞と神経とのシナプス部位で、味細胞の大型有芯小胞が集積し、神経に向かって開口放出されているのが観察された。しかし、すべての味細胞でシナプス部での開口放出像が観察される訳ではなかった。味蕾内に入る神経線維は3から4本でこれに対して味蕾内の味細胞は5から8個であり、必ずしも味蕾内の味細胞と神経は1対1ではないことがわかった。味細胞と神経との関係は1本の神経が1つの味細胞とだけシナプスをつくるものもあるが、1本の神経線維が味蕾内でひとつの味細胞にシナプスを形成し、その後、離れて別の味細胞にシナプスを形成するのが多くみられた。また、1本の神経線維が味細胞にシナプスをつくり、一度離れた後、もう一度同じ味細胞にシナプスをつくるものや、神経線維が味蕾内で分岐し、2つの味細胞にシナプスを形成するものもみられた。しかし、味蕾下は多くの神経線維が交錯しており、明確に神経走行を追うことはできず、エブネル腺との連関は明らかにすることができなかった。エブネル腺は味刺激をしないものに比べると、顆粒の放出像が多く観察することができた。連続切片で解明できなかった味蕾下の神経走行は、鍍銀法や免疫染色で、血管走行は色素注入や血管鋳型を用いて研究中である。
遷移金属固体酸化物において金属間相互作用の構造・性質に及ぼす影響

まずルチル構造を持つ酸化物固溶体における構造化学的デ-タの整理を行った。ルチル構造では2個の酸素で互いに架橋された金属が直線状にならんでいるが、バナジウムとルテニウムがならぶ場合には、金属間の距離が短くなるのに対し、チタンとバナジウムがならぶ場合には、平均距離が長くなると考えると、多くの実験事実を説明できることがわかった。なぜそのようなことが起こるのかを明らかにするため、電子構造の計算を、DVーXα法を用いて計算した。そのため、足立裕彦教授により開発されたプログラムをワ-クステ-ションで大きな系についても使用できるようにするため、プログラムの改造を行ない、モリブデンのスルフィドクラスタ-錯体で分子軌道計算を行ってプログラムの動作を検証し、これらの錯体において得られた結果が実験事実とよく対応していることを明らかにした。このプログラムを用いて、単純なMO_6八面体を3つ積み重ねた構造をモデルとして計算したところ、もっとも単純なTiO_2ですら非現実的な電子構造を与え、金属錯間の相互作用が無視できないことがあきらかとなり、ルチル構造の電子状態を分子軌道型の計算で行うにはモデルの選択が重要であることがわかった。そこで、3段のMO_6八面体の外側にさらに4個のMO_6八面体を融合させた構造をモデルとして計算を行ったところ、合理的な結果が得られ、バナジウムとルテニウムとがとなりあう場合、電子の非局在化が起こり、これが金属間距離の短縮に寄与していると考えられる結果が得られた。これに対し、バナジウムとチタンがならぶ場合には電子がバナジウムに局在化しており、バナジウムとチタンの距離が長いという実験より帰納的に得られた結果と一致することがわかった。
固体試料の直接気化-ICP質量分析法による迅速超微量分析法の開発

これまでのICP発光分析法でも予備検討を踏まえて、酸分解などを行わず、まず手始めに固体試料のままでPbを定量する方法を検討した。Pbの含有量既知の試料として、NIESやNISTの「環境標準物質」を取り上げ、これを紛砕して使用した。その結果、これらをサンプルキュベット反応容器に取り、徐々にこの温度を上昇させ、最終的には約850°Cに保ちながら炭化と灰化を連続的に行って、有機物を完全に揮散させ、その後、急激に温度を約2500°Cまで上げてPbを気化させ、そのままオンラインでICP-MS装置へ導入する手法が確立できた。固体試料の直接定量において最も煩雑で精密さを要する操作は、その試料の秤量である。数mgの試料を直接秤取するには、特殊なミクロ天秤を用いる必要がある。ここでは灰か段階までには、ほぼ完全に揮散し、かつ目的成分の気化段階には影響を与えない有効なリン酸水素アンモニアを固体希釈剤として用い、約2倍程度に試料を希釈して通常の化学天秤でも容易に秤取できる方法を開発した。本研究の最大のポイントは、固体試料を、短時間にしかも完全に分解することが出来るか否かにある。通常は、試料を硝酸-硫酸ーリン酸などを用いて分解を行うが、これらの酸はタングステン製サンプルキュベットを腐蝕させるので、使用できない。ここでは、これまでの酸分解用の試薬に代わる分解試薬を検索した結果、(CH_3)_4NOHが好結果を与えることを見い出した。この添加剤は、灰化してもなお分解・揮散することなく残存する成分による干渉を防ぎ、気化段階における目的成分化学種を同一に揃えて気化させるマトリックス修飾剤としても働くことを明らかにした。また、検出器としてICP-MSを使用することにより、^<207>Pbと^<208>Pbの同位体比の測定も可能となった。
消費社会における民俗と歴史の利用

本研究課題が明らかにしたことの1つ目は,百貨店が各地の民俗や各時代の歴史を商品に取り込み,全国に普及させる機能をもってきたことである。それは郷土玩具や着物,おせちなどの事例によく表れていた。2つ目は,観光産業が自然や近代化遺産の意味を変化させ,それらを観光資源に転換してきたことである。それは,開発と表裏一体であった残された自然をエコツアーに活用し,あるいはかつて再開発の対象であった炭坑跡や戦跡を保存の対象に切り替え,新たな観光資源としていた。A班(都市の消費文化)では、日本最古のデパートである三越所蔵の近代のPR誌を全頁撮影し、研究メンバーで共有した。その他、消費文化の歴史的展開を明らかにするため、百貨店、スーパーマーケットの社史や社内報、PR誌、営業案内などを収集し、研究会全体の基礎データとした。さらに昭和に入ってから消費に占める女性の役割が大きくなるため、婦人向け雑誌や化粧品・トイレタリー用品・ファッション関連の会社社史、社内報などを収集した。また消費生活の受容という側面から、長野県須坂市の田中本家の消費構造を明らかにするため、購入した商品や関連の文書の調査を行った。さらに政府統計や企業アンケートの結果などを用いて、家族構成や住居形態、職業、余暇時間の利用法など全体的な流れを押さえることとした。その上で、結婚から葬儀に至るまでの様々な家族生活や人生儀礼が商品化の波に取り込まれていった様子について調査をおこなった。B班(地方文化の商品化)では、屋久島と白神山地の観光について観光客が激減していることがわかり、現在の地域社会への影響について緊急に調査した。その結果は、青木が「世界自然遺産の保護と観光化の諸問題」として報告している。屋久島については、屋久杉の商品化について工芸家数件を訪ね、材料となる土埋木の入手方法や製品の作り方などを把握した。アイヌ観光については、アイヌ民族の表象のされ方について、古い絵葉書や写真、学術書などを収集・整理した。絵葉書は大量に発行されており、なかにはフィクションと思われるものが少なからずあり、慎重な分析を要することが判明した。炭坑と製鉄業を中心とした近代化遺産は、新旧の絵葉書や写真、会社案内、社史、労働組合史などを収集して、景観変化の様子を明らかにし、事業の変遷や労働者の生活変化、その後の文化財保護活動との関連が次第に判明している。さらに戦跡関連の資料は長崎に多く、沖縄に少ないという特徴が判明した。A班ではまず、長野県須坂市の田中本家博物館において、引き続き文書資料の撮影とスキャニング,モノ資料の撮影と計測と目録の作成を行い、電子データにして情報を共有化した。さらに、他の百貨店やスーパーとの比較分析のため、各社のPR誌やカタログ、社史、絵葉書を収集、分析をした。さらに三越と並んで、西洋文化を紹介し、新たな消費生活のあり方を提言したのが資生堂である。当初、西洋文化導入の担い手だった資生堂が、1970年代から和の要素を取り入れていった歴史は、日本の消費文化を考えるうえで重要であり、同業者であるカネボウ、コーセー、花王、ライオンなどの資料をも収集・整理し、比較分析の材料とした。さらに昭和以降、消費に占める女性の役割が大きくなるため、その潮流を形成した婦人向け雑誌や化粧品・トイレタリー用品・ファッション関連の会社社史、社内報などを収集し、来年度に行う誌面分析の準備をした。B班ではまず,屋久島の観光業について継続的に現地調査を行い、林業の隆盛によって形成された集落の廃村化の経緯と現状を重点的に把握した。また,白神山地では、世界遺産登録以前におけるマタギの狩猟採集活動を調査し、古写真を手がかりにかつての景観と現在の観光された姿を比較考察した。炭鉱業を中心とした近代化遺産については、景観や生活が劇的に変化し、昭和3040年代の状況の復元が困難になっている。そこで、比較的資料が多く残っている福岡県宮若市の貝島炭鉱を中心として、炭鉱があったころの生活との文化の復元に重点を置いた。戦跡関連の資料は昨年度集中的に収集したためか、今年度はあまり良い資料を見つけられなかった。だが、本土復帰前後の沖縄観光に関する資料は本研究会にとって極めて重要であるため、今後も収集と分析に努めていきたい。A班ではまず、長野県須坂市の田中本家博物館において、引き続き文書資料の撮影とスキャニング、モノ資料の撮影と計測と目録の作成を行い、電子データにして情報を共有化した。なお、前年度までは呉服や小物類、田中家の消費動向などを中心に調査していたが、今年度は正月用品や節句用品などに目を向け、それらと食品産業との関わりに着目した調査をおこなった。さらに三越と並んで、新たな消費生活のあり方を提言した企業として、化粧品やトイレタリー、下着などの大手メーカーに関する資料を収集・整理して、比較分析の材料とした。

一方、B班では炭鉱業を中心とした近代化遺産、広島や沖縄の戦跡、沖縄イメージの形成、佐賀県における河童の観光資源化などについて調査した。まず、炭鉱業といえば、一般に荒々しい気質の炭坑夫や貧しい生活がイメージされ、それを払拭するためにこれまであまり炭坑跡や生活の記録を残そうとしてこなかった経緯がある。そこで、元炭坑夫への聞き取り調査の他、社史や労働組合史の分析を行い、小説や映画で描かれる炭鉱街の様子と比較検討した。また、広島と沖縄については、記憶と語りに基づいた平和学習の実践から戦跡保存への移行について、さらに沖縄については戦争被害から自然や伝統的な工芸・芸能・食事が豊かな地域イメージへと移行する過程について調査を行った。また、水難防止から河童神社の建立,ひゃあらんさん祭りへと展開した佐賀県の佐嘉神社での調査を実施した。A班については、分析の基礎となる、資料の調査収集がすすんでおり、さらに分析にも着手している。またB班も前年度以来の現地調査や資料収集の蓄積によって、課題の検討とさらなる問題の発見もしている。以上の点から、これらは研究の進展による成果と考えられるからである。24年度が最終年度であるため、記入しない。継続して資料調査や現地調査を進めるとともに、収集した資料の紙面分析とフィールドデータの統合を行い、研究の総括をはかる。
視覚系視床核への皮貭下行投射の解剖学的機構

大脳新皮質からの下行投射は皮質の下部層(5,6層)の細胞から発し,このうち第6層の細胞は視床核に投射するのに対し,第5層からは主に中脳以下の構造に投射し,視床核への投射はその副側枝で行こなわれている.今回の研究の目的は視覚系視床核での終止部と皮質での起始部との関係を明確にすることにより,視床を介する皮質間の結合を解剖学的に解析することにある.上記の目的を達成するため,ネコの視覚系視床核に軸索輸送標識物質を注入し,皮質起始細胞の第5層と第6層の分布の違いを中心に検討した結果,以下の所見を得た.1)外側膝状体背側核:いずれの層への下行投射の起始細胞の分布は皮質求心線維の終止領野の第6層に限られている.2)枕核:最外側端の網膜投射受容部と視蓋前部投射受容部では皮質との結合様式が異なる.A.網膜投射受容部;17,18,19,21a,7野,PMLS等の皮質領域と結合しているが,このうち17,18,19野での起始細胞は第5層存在し,その他は第6層にある.さらに17野,PMLSとの結合は相互結合でなく,17野からは皮質からの下行線維を受け,PMLSには上行線維を出すのみである.B.視蓋前部投射受容部後部;19,21b,PMLS,VLS,7野,帯状回の第5層から,19,20a,20b,帯状回の第6層から皮質下行投射を受ける.19野での皮質起始細胞の分布は重合しているが,帯状回においては分離している.一方,前部は,7,19野の第5層から,7,21a,20a,帯状回の第6層からの下行線維を受けるが,7野の第5層の分布は第6層の分布に比して後部にあり,分離している.3)後外側核:A.外側部;第5層の分布は,17,18野に限局して見られ,第6層の分布は,19,21a,21b,VLSに存在する.B.中間部;第5層の分布は,19,PMLS,VLSに存在し,第6層の分布はPMLS,VLS,前シルヴィウス外溝に存在する.なお,同一皮質野での分布も第5層,6層での分布域が分離する.C.内側部;第5層の分布は,主にPLLSに集中し,第6層での分布は,前シルヴヰウス外溝,DLSに集中している.以上の結果,視覚視床核の単一の部位は外側膝状直体背側核を除き,視覚皮質野の異なった領域の第5,6層の二重支配を受け,第5層からの支配は第6層からの支配に比し中心領域から起こると結論できる.大脳新皮質からの下行投射は皮質の下部層(5,6層)の細胞から発し,このうち第6層の細胞は視床核に投射するのに対し,第5層からは主に中脳以下の構造に投射し,視床核への投射はその副側枝で行こなわれている.今回の研究の目的は視覚系視床核での終止部と皮質での起始部との関係を明確にすることにより,視床を介する皮質間の結合を解剖学的に解析することにある.上記の目的を達成するため,ネコの視覚系視床核に軸索輸送標識物質を注入し,皮質起始細胞の第5層と第6層の分布の違いを中心に検討した結果,以下の所見を得た.1)外側膝状体背側核:いずれの層への下行投射の起始細胞の分布は皮質求心線維の終止領野の第6層に限られている.2)枕核:最外側端の網膜投射受容部と視蓋前部投射受容部では皮質との結合様式が異なる.A.網膜投射受容部;17,18,19,21a,7野,PMLS等の皮質領域と結合しているが,このうち17,18,19野での起始細胞は第5層存在し,その他は第6層にある.さらに17野,PMLSとの結合は相互結合でなく,17野からは皮質からの下行線維を受け,PMLSには上行線維を出すのみである.B.視蓋前部投射受容部後部;19,21b,PMLS,VLS,7野,帯状回の第5層から,19,20a,20b,帯状回の第6層から皮質下行投射を受ける.19野での皮質起始細胞の分布は重合しているが,帯状回においては分離している.一方,前部は,7,19野の第5層から,7,21a,20a,帯状回の第6層からの下行線維を受けるが,7野の第5層の分布は第6層の分布に比して後部にあり,分離している.3)後外側

核:A.外側部;第5層の分布は,17,18野に限局して見られ,第6層の分布は,19,21a,21b,VLSに存在する.B.中間部;第5層の分布は,19,PMLS,VLSに存在し,第6層の分布はPMLS,VLS,前シルヴィウス外溝に存在する.なお,同一皮質野での分布も第5層,6層での分布域が分離する.C.内側部;第5層の分布は,主にPLLSに集中し,第6層での分布は,前シルヴヰウス外溝,DLSに集中している.以上の結果,視覚視床核の単一の部位は外側膝状直体背側核を除き,視覚皮質野の異なった領域の第5,6層の二重支配を受け,第5層からの支配は第6層からの支配に比し中心領域から起こると結論できる.
睾丸胚細胞性腫瘍の分化誘導と制癌

1.ヒト睾丸絨毛上皮癌細胞株JHYKー1の分化能と分化誘導物質の探索.分化能は、JHTKー1細胞を用いて、分化誘導物質による形態学的、化学的変化および増殖様式の変化により検討した。JHTKー1細胞は、1mM DBcAMP(dibutyrylcyclic AMP)処理により48時間以内に、細胞周囲に、細胞突起が出現はるなどの形態学的変化が観察され、HCGは15倍以上の分泌増加がみとめられた。免疫組織化学的染色では、HCG陽性細胞である合胞体型細胞の細胞数の増加がみられ、また細胞増殖能の著明な低下がみられた。以上の成績から、DBcAMPは、JHTKー1細胞を分裂を繰り返すランゲルハンス型細胞から終末分化細胞である合胞体型細胞へと分化誘導させたものと考えられた。一方JHTKー1細胞のHCG産生能の増加を分化の指標として分化誘導物質の探索を行い、sodium butyrate,Nーbutyric acid,vitamin C,dimetylsulfoxide,cisplatin,vinblastine,actinomycin Dなどに分化誘導能が認められた。2.ヌ-ドマウス移植ヒト睾丸腫瘍株JTGー1の化学療法による分化誘導作用の検討.AFP産生性のyolk sac tumorであるJTGー1株を用いて化学療法による分化誘導実験に行なった。ヌ-ドマウスにJTGー1を移植後3週目からPVB療法に準じた化学療法(CDDP2mg×5.VBL0.1mg/×2,BLM0.5mg/kg×2)を施行した。治療開始後、血中AFP値の推移、腫瘍増殖、腫瘍内のAFP値の推移、腫瘍の組織学的変化を観察した。治療群は、治療開始後14日目まで腫瘍の縮小傾向がみられた。血中AFP値と腫瘍内AFP値は、対照群と比べ14日まで、約2ー4倍および40ー59倍の上昇を示した。組織学的にはreticular patternが目立つようになり、AFP陽性細胞の著明な増加がみられ、PVB療法によりJTGー1株が分化誘導された可能性が示唆された。以上のin vitroおよびin vivoの実験結果から睾丸胚細胞腫瘍が、抗癌剤により分化誘導される可能性が示唆された。ヒト睾丸絨毛上皮癌細胞株JHTK-1を用いて、DBcAMP(clibutyl cyclic AMP)による分化誘導能を検討した。研究方法:絨毛上皮癌細胞株JHTK-1は、その形態が上皮様でほぼ均一な細胞からなるコロニーを形成する。機能的にはHCGの他にestrone(EI)、estradiol(E2)を産生分泌する。JHTK-1細胞を30mm-plastic dishに5×10^4個のdensityで植え、分化誘導物質であるDBcAMPを0.1、0.5、1.0、2.0mMの各濃度で添加した。添加後12、24、48時間に細胞形態の観察、培養上清中のホルモン濃度の測定、HCG抗体による剥離培養細胞の免疫組織化学的染色および培養細胞数の計測を行なった。

研究成績:1.形態的変化。DBcAMP(1mM)を添加すると48時間は対照と比較して変化が認められ、細胞周囲に突起が出現し、ときおり星状形の細胞が観察された。この新しく出現した細胞はsyncytiotrophoblastic cellであることが、生化学的検討によっても示唆された。2.HCG産生。培地に1mMのDBcAMPを添加すると、HCG分泌量は48時間で対照の15倍以上に達し、これは新しい形態の細胞の出現と平行した経時的変化であった。しかし、2mM以上の高濃度では毒性が出現し、逆にHCG分泌量は減少した。剥離培養細胞の免疫組織学的検討では、HCG抗体で染色されるHCG陽性細胞数がDBcAMPの濃度(0.11.0mM)に依存的に増加した。また、このDBcAMP添加実験では女性ホルモン(estrone E1,estradiol E_2)の分泌量に変化はみられなかった。3.細胞増殖。DBcAMP(1mM)の添加により48時間で対照と比較して細胞数が50%抑制され、分化誘導により増殖性が阻害されたものと考えられた。以上の成績からDBcAMPはJHTK-1細胞をcytotrophoblastic cellからsyncytiotrophoblastic cellへ分化誘導させたものと考えられた。今後はこのシステムを用いて、各種分化誘導物質の探索を行なう計画である。ヒト睾丸絨毛上皮癌細胞株JHTK-1を用いて、分化誘導物質の探索を形態学的、生化学的に行なった。研究成績:検索した化学物質のうち、次にあげる物質に程度の差はあるが、JHTK-1細胞のHCG分泌量の増加が認められた。すなわち、コントロ-ルと比較して、sodium butyrate(2.0mM)で4.2倍、N-butyric acid(50μg/ml)で5.8倍、dimetylsulfoxide(2.0%)で1.8倍、vitamin C(100μg/ml)で3.3倍であり、これら物質では、分化誘導効果が認められた。しかし、prostaglandin E_1,concavalineA,interferon-γには、HCGにはHCG分泌量の増加が認められず、分化誘導効果はみられなかった。ヒト睾丸胚細胞腫瘍株に対する抗癌剤の分化誘導作用の検討を行った。1.in vitro実験:ヒト睾丸絨毛上皮癌細胞株JHTKー1を各種抗癌剤の各濃度で48時間処理し、細胞数を計測するとともに、培地中のHCG濃度を測定し、細胞1個当たりHCG分泌量(HCG mIU/cell/48hr)を算出した。このHCGの単位分泌量の増加を、絨毛癌細胞が合胞体細胞に分化する指標として抗癌剤の分化誘導能を検討した。対象とした抗癌剤は、cisplatin(CDDP),vinblastine(VLB),bleomycin(BLM),actinomycin D(ACD),VPー16である。研究成績:検討した4種の抗癌剤内で、程度の差があるもののコントロ-ルと比較してHCGの分泌量の増加が認められた。
ショウジョウバエを用いた染色体機能ドメインの形成過程の解析

1.昨年度に樹立したDREFとMi-2を組織特異的にノックダウンできる遺伝子導入ハエに加えて、染色体境界領域の形成や維持に関与することが示唆されている染色体境界領域結合因子(boundary element associated-factor ; BEAF)を組織特異的に発現するためのUAS-BEAF系統ならびに組織特異的にノックダウンするためのUAS-BEAF RNAi系統の遺伝子導入ハエを樹立した。2.UAS-BEAF系統を用いて複眼でBEAFを強制発現すると軽いrough eye表現型を示したが、UAS-BEAF RNAi系統を用いて複眼原基や翅原基でのBEAFの発現をノックダウンしても複眼や翅の形態形成に異常はなかった。しかしながら、発生の初期に全身でBEAFの発現をノックダウンすると発生は著しく遅れた上に1齢幼虫で致死となった。このことは、BEAFが形態形成時よりむしろ発生の初期に必要であることを意味する。3.熱ショックによりその転写が一過性に誘導されるhsp70遺伝子領域を1つの染色体機能ドメインのモデルにして、熱ショックの前後にDREF,Mi-2,BEAFの挙動を調べた。形成される染色体機能ドメイン興味深いことに、hsp70遺伝子領域に結合する量は変化しないのに対し、DREFとMi-2はともに、熱ショック後数十分以内にhsp70遺伝子領域にリクルートされることがわかった。今後、熱ショック後のDREFとMi-2の結合量を時間経過を追って詳しく調べる予定である。また、DREFまたはMi-2をノックダウンした培養細胞を用いて、hsp70遺伝子の熱に応答した発現が影響を受けるかどうかについても調べる準備が整った。4.damID"という方法を用いて濃縮精製した、DREFやMi2がin vivoで結合しているDNA断片(500bp前後)をプローブに用いて、ショウジョウバエcDNA(あるいはゲノム)マイクロアレイを解析し、DREFおよびMi2が結合している領域のプロファイリングを行った。現在、実験をくり返し行うことで、DREFとMi-2の結合しているゲノム領域を特定する作業にとりかかっている1.昨年度に樹立したDREFとMi-2を組織特異的にノックダウンできる遺伝子導入ハエに加えて、染色体境界領域の形成や維持に関与することが示唆されている染色体境界領域結合因子(boundary element associated-factor ; BEAF)を組織特異的に発現するためのUAS-BEAF系統ならびに組織特異的にノックダウンするためのUAS-BEAF RNAi系統の遺伝子導入ハエを樹立した。現在、実験をくり返し行うことで、DREFとMi-2の結合しているゲノム領域を特定する作業にとりかかっている転写調節因子DREFとクロマチンリモデリング因子Mi-2との相互作用は、染色体の機能ドメインの調節に関与すると考え、これを明らかとするために本年度は以下のことを行った。(1)染色体ドメイン構造の形成におけるDREFとMi2の機能を明らかにするためには、細胞内や個体内のDREFおよびMi2の発現量が低下した細胞や個体を作成し、その結果生じる現象を調べることが重要であると考えた。そこで、GAL4-UAS標的発現系を利用してDREFやMi-2に対するRNAiを組織特異的に発現する遺伝子導入ハエの樹立を行った。DREFに関しては、RNAiにより細胞内のDREFの量が減少し、その結果としていろいろな発生分化の異常を引き起こすことを観察できた。(2)ショウジョウバエhsp70遺伝子領域には結合配列が存在している。熱ショックの前後で、唾腺染色体を抗DREF抗体、抗Mi2抗体で免疫染色し、熱ショックパフ領域とその周辺に結合しているDREFとMi2の分布を調べた。熱ショックにより、DREFがhsp70遺伝子領域にリクルートされることを見い出した。現在、クロマチン免疫沈降法によって、熱ショック前後の両者の結合領域と結合量を解析中である。