hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
比較メタゲノミクスによる土壌微生物性解析の基盤構築

新しいDNA塩基配列解読技術を用いて、土壌生態系にどのような微生物が存在してどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを試みた。水田土壌の解析では土壌の還元反応や窒素循環に関わる新たな微生物群が見出された。三宅島の2000年噴火被災土壌の解析では、火山災害に対する土壌微生物生態系の「回復力」が明らかにされ、液状きゅう肥連用畑地の解析では、家畜糞尿の農地還元が及ぼす土壌の窒素負荷に対する微生物遺伝子の詳細な応答性が明らかにされた。サブテーマ「水田土壌のメタゲノム解析」については、それに先立つ予備的解析を実施した。まず、土壌RNAに基づいたクローンライブラリー解析によって湛水期および非湛水期に特異的に活性が上昇するグループを明らかにした。湛水期において一時的に水素利用型メタン生成アーキアと水素生成細菌の活性が上昇したが、非湛水期において抑制された。一方、非湛水期において硝化古細菌に近縁であると判明したRice cluster VIアーキアの活性が上昇した。土壌DNAに基づいた定量PCRの結果から、細菌、アーキア、真菌由来の16S rRNA遺伝子のコピー数は、サンプリング期間を通してほとんど変動しなかった。一方、土壌RNAに基づいた定量PCRの結果から、細菌、古細菌、真菌由来の16S rRNAのコピー数は湛水期に高くなり、秋の落水期に低くなる傾向がみられた。これらのことから、水田土壌の細菌やアーキアは湛水期に一時的に活性が上昇し、落水期になると活性が下がることが示唆された。これらの土壌環境データや従来法による微生物群集の解析結果に基づき、異なる時期に採取された多数の土壌サンプルの中から、メタゲノム解析やメタトランスクリプトーム解析に供試するサンプルを選んだ。サブテーマ、「三宅島2000年噴火の影響を受けた森林土壌での再生プロセスとメタゲノム動態」については、噴火の影響が最も強い雄山山頂付近(OY地点)での火山灰堆積物のエイジング(堆積後3.5年9.6年)にともなう群集構造変化をメタゲノミクスの手法で解析した。その結果、(1)堆積物中では鉄酸化細菌が主要となる群集が維持されたが、鉄酸化菌グループ内で遷移が起こること、(2)堆積物微生物群集のCO2固定活性に関わる主要な酵素系としてカルビン-ベンソン回路があり副次的に還元的クエン酸回路があること、(3)堆積物中で窒素固定活性を担う微生物が鉄酸化細菌から従属栄養細菌に遷移すること、(4)堆積物中の脱窒系遺伝子については、時間経過とともに遺伝子量が増えること、を明らかにした。また、雄山中腹付近(IG地点)の火山灰堆積層試料について、呼吸活性と窒素固定活性を測定し、メタゲノム解析に向けての基礎情報を得た。メタゲノム解析より、水田土壌にはDeltaproteobacteria綱細菌、特にGeobacter属やAnaeromyxobacter属細菌が優占していること、また他環境と比較してもそれら分類群の優先率が高いことを明らかにした。また、水田土壌において進行する各還元反応に関与する鍵酵素の遺伝子群の構造を明らかにし、各機能微生物群集の構造を明らかにした。硝酸還元を触媒する酵素の遺伝子、アンモニア生成型の亜硝酸還元を触媒する酵素の遺伝子、脱窒反応の一部の一酸化窒素還元を触媒する酵素の遺伝子、および一酸化二窒素還元還元を触媒する酵素の遺伝子は、Deltaproteobacteria綱由来のものが多く検出された。これまでDeltaproteobacteria綱細菌について鉄還元や硫酸還元を担うことが明らかにされてきたが、本研究により水田土壌において窒素循環にも深く関与している可能性が示唆された。九州沖縄農業研究センター都城研究拠点試験区内の牛糞液状きゅう肥連用畑地土壌を供試して,メタ16S rRNA遺伝子解析とメタ18S rRNA遺伝子解析を行い,液状きゅう肥連用が細菌と糸状菌群集構造に及ぼす影響を調査した.その結果,きゅう肥施用量にともなって,細菌ではAcidobacteria門とBetaproteobacteria綱の割合の減少に対して,Alphaproteobacteria綱,Gemmatiomonadates門とBacteroidetes門の割合の増加が示唆された.糸状菌では,Ascomycota門の優占度がきゅう肥連用量にともなって上昇し,そのなかでもPezizomycetes綱が施用量に応じて増加した.また,土壌からのN2O生成についてin vitro活性測定系を開発し,糸状菌のN2O生成ポテンシャルが細菌のポテンシャルに匹敵することを明らかにした.湛水前、湛水6週間後、湛水7週間後、落水後の計4つの時期の水田土壌試料からRNAを抽出し、包括的にシーケンスした。得られた塩基配列からrRNAおよびmRNA配列を抽出して系統分類したところ、どの試料においても細菌群集ではDeltaproteobacteria綱細菌が、古細菌群集ではMethanosarcinales目といったメタン菌が優占していることが明らかとなった。また、これらの優占種はrRNA配列に基づく解析では時期によらず一定の割合で存在していたのに対して、mRNA

配列に基づく解析からは、湛水期において嫌気性のDeltaproteobacteria綱細菌やメタン生成古細菌の割合が、非湛水期においては硝化アーキアの割合が増加することが明らかとなった。さらにmRNA配列からメタン生成に関わる酵素の遺伝子を検索したところ、湛水期のサンプルにおいて転写量が増大したことが示された。九州沖縄農業研究センター都城研究拠点試験区内の液状きゅう肥連用畑地土壌のメタゲノム解析を行って,硝化,脱窒,窒素固定に関わる遺伝子の動態変化をきゅう肥施用量との関係で解析した.その結果,どの施用区土壌でも硝化(amoA)と窒素固定(nifH)の遺伝子の検出率が非常に低いのに対して,脱窒遺伝子(narG, nirK, norB, nosZ)の検出率の割合は高く,きゅう肥施用量に応じて増加した.特に,きゅう肥施用量に対するnorB遺伝子の応答が高いこと,各脱窒遺伝子の由来微生物は遺伝子ごとに異なることが推察された.三宅島2000年噴火の影響を受けた森林土壌での再生プロセスとメタゲノム動態の解析については土壌のメタ16S rRNA遺伝子解析とメタ18S rRNA遺伝子解析を行い,植生回復と連動する細菌群として,Oxalobacteraceae科とXanthomonadaceae科を推定した.水田土壌のメタゲノム解析ならびに畑地土壌のメタゲノム解析を計画通り実施した。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの成果に基づき、水田土壌のメタトランスクリプトーム解析、畑地土壌のメタゲノムデータを用いた微生物機能遺伝子解析、三宅島土壌のメタ16S rRNA遺伝子解析を実施する。
重元素安定同位体分別メカニズムの解明と花崗岩成因解析への応用

火成岩における重元素安定同位体分別のメカニズムを解明するために、東北地方の只見川花崗岩類をケーススタディとして、ストロンチウムの安定同位体分析をダブルスパイクTIMS法により系統的に行った。只見川花崗岩類は固結年代がおよそ100Maの単一のマグマが結晶分化してできた岩体であり、内部ではストロンチウム安定同位体比の大きな変動が認められた。これにはマグマ溜まり内部での斜長石の結晶分別が大きな役割を果たしていると考えられる。本年度(平成25年度)は補助事業期間(平成24年度平成26年度)における中間年にあたる。昨年度に,単一花崗岩体内におけるストロンチウム安定同位体分別メカニズムの解明に適した花崗岩体として,福島県南会津郡檜枝岐村周辺の只見川花崗岩類(特に檜枝岐川花崗岩と只見川花崗岩)を見いだした。本年度はこの花崗岩類について,再度詳細な野外調査を行い,さらに本花崗岩体の基本的なデータを得るために,岩体内で広域的に帯磁率の測定を行った。また,花崗岩の固結年代を得る目的として,レーザーアブレーション-誘導結合プラズマ質量分析装置を用いて,閉鎖温度の高いジルコンのウラン-鉛年代測定を3試料について行い,年代を得ることができた。さらに,これらの花崗岩類の全岩試料において,ダブルスパイク法を用いてストロンチウム安定同位体の測定を行い,従来の分析よりもさらに精度の高いデータを得ることができた。その結果,岩体内においてストロンチウム安定同位体の分別が有意に起こっていることを確認することができた。現在どういったメカニズムによって同位体の分別が引き起こされたのかについて,これまでに得られた同位体や化学組成等のデータを用いて解析,検討を行っている。また,昨年度の検討課題であった花崗岩類の誘導結合プラズマ質量分析装置による希土類元素組成分析実験におけるアルカリ溶融に伴う高濃度の融剤を除去するための陽イオン交換カラム分離システムについては,その構築を完了した。本年度は西南日本領家帯神原トーナライトと東北日本只見川花崗岩類を中心に、ストロンチウム安定同位体分別機構の解明に適した花崗岩体を探すために、野外調査ならびに全岩化学組成分析を行った。また、誘導結合プラズマ質量分析装置で希土類元素を分析する際の分析操作方法の改良を目指した。神原トーナライトについては、幡豆岩体について野外調査ならびに蛍光エックス線分析法による全岩化学組成分析を行った。その結果、下山岩体と幡豆岩体は岩石化学的特徴が異なることが分かった。只見川花崗岩類はCIコンドライトにより規格化した希土類元素パターンにおいて、Eu異常の程度にバリエーションが認められ、単一花崗岩体内におけるストロンチウム安定同位体の挙動を明らかにする際に適した花崗岩体であることが明らかとなった。誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)による希土類分析法の改良について、蛍光エックス線分析に用いた溶融ガラスビードを酸分解して試料溶液を調製することにより、新たに岩石を分解するよりも効率的に分析を行うことが可能となる。また、この方法を用いることにより、すでにアルカリ溶融法により試料を分解しているため、通常の分析で用いられる酸分解のみの方法よりも希土類元素を濃集する重鉱物の分解が良くなる。さらに、2g程度と多くの岩石試料を分解しているため、試料の不均質の影響が軽減できるというメリットがある。しかし、この試料溶液を直接ICP-MSで分析する際に融剤が高濃度に含まれるため、問題となってくる。現在、融剤を除去するための陽イオン交換カラムによる希土類分離システムを構築中である。従来、水素や酸素などの軽元素に比べて、鉄やストロンチウムなどの重元素の安定同位体比は、大きく変動しないと考えられてきた。しかし、近年の質量分析技術の向上により、重元素の安定同位体比の微小な変動が測定できるようになってきた。ストロンチウムの安定同位体については、過去の研究により様々な種類の岩石について測定され、その同位体比に変動があることが見いだされていた。次なる課題は安定同位体の分別メカニズムを明らかにすることである。そこで本研究では、単一のマグマから結晶分化によって形成されたと考えられる花崗岩体内部におけるストロンチウムの安定同位体比の変動について研究を行った。対象としたのは東北日本、福島県檜枝岐村付近に分布する只見川花崗岩類である。この花崗岩は、全岩化学組成において各元素がハーカー図上で単一のトレンドを形成する。また、ルビジウムーストロンチウム全岩アイソクロンを形成し、その年代とジルコンのウランー鉛年代が調和的である。以上のことから、この岩体は単一マグマの結晶分化作用によって形成されたと考えられる。本年度は花崗岩を構成する鉱物に着目し、花崗岩から斜長石とカリ長石を単離して、ストロンチウム安定同位体比の分析を行った。

ダブルスパイク法を用いてストロンチウム安定同位体比の分析を行った結果、同位体比にバリエーションがあることが明らかになった。また、全岩のストロンチウム量とカルシウム量の減少に伴い、デルタ88ストロンチウム値は減少した。以上の結果から、花崗岩質マグマにおけるストロンチウム安定同位体の分別は、マグマだまりでの結晶分化過程によって起こり、特に斜長石の結晶分化に起因する可能性が高いことが明らかになった。岩石学只見川花崗岩類において,ストロンチウム安定同位体の従来よりも高精度な分析実験に成功し,さらに,有意に分別が起こっていることを実証した。このことから,本研究はその目的達成に向けて着実に進展していると考えている。本年度はストロンチウム安定同位体の測定までには至っていないが、東北日本の只見川花崗岩類において単一の花崗岩体より様々なEu異常のバリエーションを持った試料を見いだした。当初予定していた領家帯神原トーナライトよりもストロンチウム安定同位体分別機構の解明に適した花崗岩体であると考えられる。全岩化学組成、希土類元素組成等基本的な岩石化学的データが揃っているため、残りの測定であるストロンチウムの放射起源と安定同位体分析を行うことにより、同位体分別メカニズムに関する新しい知見が得られる可能性が高い。なお、この測定は平成25年度中に完了する予定である。同位体分別のメカニズムの詳細についてさらに明らかにするため,花崗岩をそれぞれの鉱物に分離し,安定同位体を測定する。また,得られた知見を学会等で発表するとともに論文としてまとめる予定である。東北日本只見川花崗岩類について、ストロンチウム放射起源ならびに安定同位体分析を行い、野外での産状や前年度までに得られた化学組成データ、なかでも希土類元素組成と対比しながらストロンチウム安定同位体の挙動について考察する。また、当初の計画通り単一のマグマが分化して形成したと考えられる大阪府北部に分布する山陽帯剣尾花崗岩について、主に希土類元素の分析を行い、この岩体においてもモデルケースとして安定同位体分別の機構について考察する予定である。さらに、ストロンチウム安定同位体分別メカニズムの解明に適していると考えられる高知県南西部の足摺岬複合貫入岩体についても調査を開始する。実験試薬等消耗品や旅費にかかった金額が当初の予定より少なく済んだため。実験器具や実験試薬等に使用する。おもに岩石粉砕装置(遊星型ボールミル)の形式を見直したため、次年度への繰り越し研究費が生じた。次年度において、請求する研究費と合わせてメノウ製の自動乳鉢を導入し、より効率的に岩石粉末を作製するとともに、足摺岬複合貫入岩体等の調査旅費と同位体分析のための出張旅費等に使用する予定である。
物質循環を志向したリサイクラブルチタン系材料設計技術に関する研究

以下研究計画に沿って研究結果を説明する。1)脱酸容易な高アルミチタン合金の開発についてまずTi-Al25mass%の製造を試みた。プラズマ溶解では、10分程度の溶解ではTi,Alの組成変化は大きくないが、電子ビーム溶解の場合は、真空溶解によるAlの蒸発ロスのため、蒸発量を考慮してAlを添加しながら溶解する必要がある。このようにして製造したTi-25mass%Al合金を電子ビーム溶解した際に10分間の溶解によって酸素濃度は、500ppmから26ppmへ減少した。2)脱酸機構の解明電子ビームを熱源とした真空溶解によって合金中の酸素を除去することを試みた。脱酸反応としては以下のような反応が期待できる。現在のところ質量分析装置で蒸発種を同定することが困難であるため、熱力学的に推定した。その結果、チタン中の酸素は、電子ビーム溶解時に、アルミニウムの亜酸化物ガス(Al_2OもしくはAlO)としての脱酸が行われていると考えることができる。この脱酸反応を促進するためには、過剰量のAlを添加しながら溶解すれば良いことがわかった。また、チタン中のアルミニウム濃度が減少した場合には酸素は除去されないことがわかった。3)高効率プロセスの開発(機械的性質の調査)酸素濃度を制御した高アルミチタン合金を製造し、その機械的性質と残留酸素濃度の関係を調査するためにビッカース硬さ試験を行った。硬さは酸素濃度依存性を示し、酸素濃度が400ppmの時に硬さは極小値を示した。
新しい短期記憶実験法を用いての実験的健忘ラットに関する行動薬理学的研究

1)大脳辺縁系諸核の学習・記憶における役割を明らかにする目的で、これらの諸核の熱凝個破壊に基づく学習・記憶障害の相違を、3ーpanel runway課題および3ーlever operant課題を用いて検討した。脳局所破壊による実験的健忘モデルの中でも、嗅球摘出による学習・記憶障害が最も著しかった。この障害は術後1日目より5日目以降の方が著明であったことから、嗅球摘出による嗅覚欠損そのものに基因すると考えるよりも二次的神経変性に基づいている可能性が示唆された。また乳頭体破壊ラットでは著しいmaze課題での学習・記憶障害が認められたが、operant学習課題では障害されなかった。このことは、operant学習とmaze学習で記憶の質的相違を示唆するものである。一方、海馬破壊および嗅球摘出によって著しい逆転学習の獲得障害が認められ、海馬や嗅球は新しい環境への順応・適応に重要な役割を演じていることが示唆された。2)薬物弁別法を用いて、学習・記憶障害に対する著しい改善作用を有するコリンエステラ-ゼ阻害薬amiridinおよびtetrahydroaminoacridine(THA)の薬物弁別特性の解明を試みた。physostigmineおよびarecolineはTHAおよびamiridin弁別刺激に般化し、またTHAおよびamiribin間においても交叉的般化が認められた。dopamine agonistであるlisurideやamantadineは両弁別刺激に般化または部分的般化を示した。一方、両弁別刺激はともに抗コリン剤scopolamineによって拮抗されたが、haloperidol,SCH 23390およびsulpirideよっては拮抗されなかった。以上の結果から、THAおよびamiribin弁別刺激はもとにACh神経系の機能亢進が最も重要な要因であるが、一部DA神経系の機能亢進も関与していることが示唆され、また両薬物は薬理学的にも類似していることが本薬物弁別実験の結果からも明らかにされた。Working memoryに焦点をあてた学習・記憶実験として、1)maze学習としてrepeated aquisition procedureを用いての3-panel runway法および2)operant学習としてdelayed matching to leverlocation procedureを用いての3-lever operant法を考案し、実験的健忘モデルの作成とその障害に対する諸種薬物の作用を検討した。1)抗コリン剤scopolamineやACh神経毒AF64Aの投与、2)海馬・嗅球などの脳の局部的破壊および3)脳虚血によって、3-panel runway taskでのworking memoryは著しく障害された。Scopolamineによるworking memory障害はACh神経系の興奮をきたす薬物によって著明に改善された。また、脳虚血によって惹起されるworking memory障害に対して、一連のコリン作動性薬物のみならずS-adenosyl-L-methionine(SAM)も著明な改善作用を示した。このようにworking memoryはACh神経の機能を低下させる薬物によって障害され、また逆にその障害はACh神経系を興奮させる薬物によって著明に改善された。このことから本実験系におけるworking memoryにはACh神経が重要に関与していることが明らかとなった。3-lever operant装置を用いてのdelayed matching to leverlocation taskは3秒前のlever位置を覚えさせる見本合わせ学習である。Training trialでのlever押し反応は嗅球摘出により影響されなかったが、3つのレバ-が表示され正しいleverを選択させるtest trialでは著しく障害された。これらの障害もコリンエステラ-ゼ阻害剤physostigmineによって改善された。

また、脳虚血による実験的健忘に著しい改善作用を示したSAMはその腹腔内投与によって嗅球摘出ラットや中脳縫線核破壊ラットのmuricideを著明に抑制し、その作用はSAMの脳室内投与によっても認められた。muricideが諸種抗うつ薬によって特異的に抑制されSAMにもmuricide作用が認められる事実から考えると、SAMは抗うつ作用も有していることが示唆された。本研究では遅延見本合わせ課題を用いてのmaze学習に焦点を当てた3ーpanel runway課題とoperant学習に焦点を当てた3ーlever operant課題を新たに考案し、ラットの短期記憶を客観的に測定する方法を確立した。3ーpanel runway課題を用いての実験では、scopolamineおよびAF64Aによりerror回数およびlatencyは有意に増加し、学習記憶障害が認められた。一方、3ーlever operant課題を用いての実験では、scopolamineは見本レバ-提示のtraining trialでの餌獲得には影響を及ぼさなかったが、3つのレバ-提示のあるtest trialでは著しく餌獲得を減少させ、短期記憶を障害した。嗅球摘出および背側海馬破壊によっても両学習課題は障害されたが、乳頭体破壊ではrunway課題でのみ障害された。scopolamineやischemiaによるこの学習・記憶障害はcholinesterase阻害剤tetrahydroaminoacridine(THA)やamiridin、コリン作動性薬物WEB 1881 FUおよびminaprineまたmethyl donorであるSーadenosylーLーmethionineによって改善された。以上の結果から、これらの障害はコリン神経系の機能抑制に基因していることが示唆される。薬物弁別法を用いての実験では、学習・記憶障害に対する改善作用を示したamiridin(10mg/kg)およびTHA(1.8mg/kg)の薬物弁別特性の解明を試みた。physostigmineおよびarecolineはTHAおよびamiridin弁別刺激に般化し、またTHAおよびamiridin間においても交叉的般化が認められた。dopamine agonist lisurideやamantadineは両弁別刺激に般化または部分的般化した。一方、両弁別刺激はともに抗コリン剤scopolamineによって拮抗されたが、haloperidol,SCH 23390およびsulpirideによっては拮抗されなかった。以上の結果から、THAおよびamiridin弁別刺激はともにACh神経系の機能亢進が最も重要な要因であるが、一部DA神経系の機能亢進も関与していることが示唆された。
多変量経済時系列のガウス性と線形性の統計的検定法とその応用

経済時系列分析において様々なモデル分析の基礎となるガウス性ならびに線形性の統計的検定法を多変量時系列の枠組みへの拡張が本研究の目的であるが、経済時系列に対する多変量ガウス性検定の具体的構築法とその統計的性質の理論的研究およびモンテカルロ・シミュレーション法を用いた有限標本特性について研究を実施した。まず,エルミート多項式にもとづく多変量ガウス性検定の構築に関して,正規変量のエルミート多項式変換による特徴づけを利用した多変量正規性検定にもとづいて新たに多変量ガウス性検定を構築した。その漸近理論と有限標本特性評価について研究をおこなった。提案する検定は、周辺時系列のガウス性検定のみならず変量間の相互関係に関するガウス性を検定することが可能であることを示した.さらに提案する検定法とを他の検定との比較研究を実施した.その際,他の多変量ガウス性検定として存在するWong(1998)による多変量スペクトラム検定を比較の対象とし、その有限標本特性の評価と新しく提案した検定との比較研究を行い,モンテカルロ法により提案した検定法の有限標本分布は多変量スペクトラム検定とほぼ同等の近似度を示し、また検出力に関しても同等の性質を有すること、くわえて、データ生成モデルのイノベーションに一様分布を仮定した場合に、提案する検定が多変量スペクトラム検定の検出力を凌駕することを示した。最終段階では,1変量では非ガウス時系列であるが多変量ではガウス性と矛盾しない関係を共ガウス性と呼び、これを表現する「共通非ガウス成分を持つ多変量時系列モデル」を提案し.共ガウス性を検定する方法を提案した.その際,提案した多変量ガウス性検定を利用し,広範なシミュレーションによってこの有効性を示した.経済時系列分析において様々なモデル分析の基礎となるガウス性ならびに線形性の統計的検定法を多変量時系列の枠組みへの拡張が本研究の目的であるが、経済時系列に対する多変量ガウス性検定の具体的構築法とその統計的性質の理論的研究およびモンテカルロ・シミュレーション法を用いた有限標本特性について研究を実施した。最終段階では,1変量では非ガウス時系列であるが多変量ではガウス性と矛盾しない関係を共ガウス性と呼び、これを表現する「共通非ガウス成分を持つ多変量時系列モデル」を提案し.共ガウス性を検定する方法を提案した.その際,提案した多変量ガウス性検定を利用し,広範なシミュレーションによってこの有効性を示した.本研究では、経済時系列分析において様々なモデル分析の基礎となるガウス性ならびに線形性の統計的検定法を多変量時系列の枠組みへ拡張することを目的とするが、今年度は経済時系列に対する多変量ガウス性検定の構築とその統計的性質の理論的基礎研究および実際のデータを用いたパイロット研究を行った。具体的には、以下の通り。1.エルミート多項式にもとづくガウス性検定の多変量化:正規変量のエルミート多項式変換による特徴づけを利用した多変量正規性検定にもとづいて構築された一変量定常時系列のガウス性を検定する方法を多変量へ拡張するための理論的基礎研究。2.バイスペクトラム検定の多変量化:SubbaRao、Hinichらによって提案されてきたバイスペクトラム検定(3次モーメントのフーリエ変換にもとづくバイスペクトラムがガウス性のもとではゼロとなる性質を利用するもの)を多変量へ拡張するための理論的基礎研究。3.実際の経済・経営時系列データを用いた分析事例研究:価格と売上(あるいはマーケットシェア)時系列を用いて様々な多変量非線形モデルの可能性を探った。その結果、周辺統計量としては高度に非線形な2組の時系列は、2変量の枠組みでは線形となる興味あるケースを発見し、これを共線形性(Co-linear Relation)と呼び、多変量化をすることによって1変量とはことなる世界が生み出される可能性が示唆され、次年度以降展開される研究の重要な知見を得ている。この他に、線形な世界でマーケットシェアモデルの動学化を実現するモデルも開発した。経済時系列分析において様々なモデル分析の基礎となるガウス性ならぴに線形性の統計的検定法を多変量時系列の枠組みへの拡張が本研究の目的であるが、今年度は経済時系列に対する多変量ガウス性検定の具体的構築法とそんお統計的性質の理論的研究およびモンテカルロ・シミュレーション法を用いた有限標本特性について研究を実施した。1.エルミート多項式にもとづく多変量ガウス性検定の構築

正規変量のエルミート多項式変換による特徴づけを利用した多変量正規性検定にもとづいて新たに多変量ガウス性検定を構築した。その漸近理論と有限標本特性評価について研究をおこなった。提案する検定は、周辺時系列のガウス性検定のみならず変量間の相互関係に関するガウス性を検定することが可能である。2.他の検定との比較研究他の多変量ガウス性検定として存在するWong(1998)による多変量スペクトラム検定を比較の対象とし、その有限標本特性の評価と新しく提案した1.の検定との比較研究と行った。モンテカルロ法により提案した検定法の有限標本分布は多変量スペクトラム検定とほぼ同等の近似度を示し、また検出力に関しても同等の性質を有すること、くわえて、データ生成モデルのイノベーションに一様分布を仮定した場合に、提案する検定が多変量スペクトラム検定の検出力を凌駕することを示した。3.共ガウス性(共線形性)の検出1変量では非ガウス時系列であるが多変量ではガウス性と矛盾しない関係を共にガウス性と呼び、これを検出するために提案する検定を利用する方法について議論した。経済時系列分析において様々なモデル分析の基礎となるガウス性ならびに線形性の統計的検定法を多変量時系列の枠組みへの拡張が本研究の目的であるが、平成12年度および13年度において経済時系列に対する多変量ガウス性検定の具体的構築法とその統計的性質の理論的研究およびモンテカルロ・シミュレーション法を用いた有限標本特性について研究を実施し,平成14年度は,これらにもとづき下記の研究を実施した.●共ガウス性多変量時系列モデルとその統計的検出法昨年度までの研究において,1変量では非ガウス時系列であるが多変量ではガウス性と矛盾しない関係を共ガウス性と呼び、これを検出するために提案した多変量ガウス性検定を利用する方法について議論した。今年度はこの共ガウス性を表現する時系列モデルとして,"共通非ガウス成分を持つ多変量時系列モデル"を提案して,その特徴や性質について研究をおこなった.とくに共ガウス性が生じるための条件をモデルの係数条件として導出した.さらに,昨年度までの研究で提案した多変量ガウス性検定を利用して共ガウス性を検出する際,周辺時系列のガウス性検定統計量と相互関係に関するガウス性検定統計量の間の相関を射影によって直交化させてこれを検出する手続きを提案した.これらの検定法の有限標本特性についてもモンテカル・ロシミュレーションによって調べ,良好なパフォーマンスを示すことを明らかにした.これらの結果をまとめ,Testing Multivariate Gaussianity by Hermitian Polynomials Transformation(WorkingPaper(TM&ARG)at Tohoku University)として発表した.
インターネット学習支援用Web型教材の開発とその学習支援機能や着想の効果の研究

本研究は,インターネットを用いた学習支援教材の諸機能や着想を念頭に置き,学校内ネットワークやWWWを活用したWeb型教材を開発することを目的とした。そして,それらを用いた学習指導システムを作成し,その効果を検証した。得られた成果を以下にまとめる。1.Web型教材コンテンツの開発に先立ち,教育の現場で教員から求められている教材について調査した。さらに,インターネットを介して提供されているWeb型教材を調査した。調査では,それらの教材の構成,展開の方略,マルチメディアの効果をはじめとした学習指導支援の諸機能を抽出し整理した。2.調査結果を念頭に置いて新たなWeb型教材コンテンツを開発した。開発した教材はマルチメディア機能を活用したWeb型教材,シミュレーションを支援するWeb型教材,グループ学習を支援するためのWeb型教材,練習・演習を支援するためのWeb型教材などである。3.開発したWeb型教材コンテンツを組み込んだ学習指導システムを作成し,小・中・高等学校などの教育の現場で授業を試行した。4.Web型教材コンテンツを用いた学習指導の効果を試行した授業の結果から検証した。検証では,Web型教材をはじめとしたICTを学習指導に用いる群と,普通授業を行う群を設定し,授業を実施した。両群の事後テスト等の結果を比較した結果,検定した16件の内6件について,ICTを授業に用いた群の方が普通授業を行った群よりも優位な中間結果を得た。また,教師を対象として,ICTを用いて指導した場合と用いない場合の学習者の関心・意欲・態度をはじめとする4観点についての意識調査を行った。その結果,ICTを学習指導に用いた方が良好な回答を得た。本研究では,インターネットを用いた学習支援教材の諸機能や着想を念頭に置き,ネットワークやWWWを活用したWeb型教材を開発する。それらを用いた学習指導システムによる学習指導の効果を支援機能別,着想別に明らかにする。そのため本年度(初年度)は,下記を実施した。1.インターネットを組み込んで開発した最近の国内,国外のWeb型教材を調査し,その学習指導支援の諸能や着想を整理した。具体的には,(1)インターネット教材へのリンク情報を参考に,最近のWeb型教材を調査した。調査は,情報に関する教育を教育の現場で担当している教員や指導主事の協力を得,学校教育で活用できることを念頭に,国内・外から提供されている約100件の教材コンテンツを選定・収集した。(2)収集した教材コンテンツの題材や内容の着想,構成,教材のコース展開技法・方略の特徴,教育的な特徴,ネットワークを活用した特徴,マルチメディアによる効果等を類別・整理した。2.教材コンテンツを開発するための基礎データを得るため,シミュレーション型教材を取り上げて教育の現場で実際に試用した。その結果,学習者主体の学習に有効であった諸支援機能や,学習者がいつ"分かった"との意識を持ったかなどが明らかになった。この結果を研究会に報告した。3.これらの調査・実験の結果を念頭に置いて,新たな着想によるWeb型教材の開発に着手した。具体的には,ネットワークを用いた同期型の練習・演習型ソフトウェアや,マルチメディアの機能を利用したWeb教本である。これらの一部を研究会等に報告した。4.高等学校において新たに開始された教科「情報」の学習指導を支援するための教材開発を行う準用として,情報の免許を持つ栃木県内の教員を対象に"学習指導上の課題とその改善のための教材"に関する調査を行った。その結果,開発が望まれている教材が明らかとなった。本研究は,インターネットを用いた学習支援用教材の諸機能や着想を念頭に置き,ネットワークやWWWを活用したWeb型教材を開発する。それらを用いた学習指導システムによる学習指導の効果を支援機能別,着想別に明らかにすることを目的とする。本年度(2年目)は,次の作業を実施した。

研究目的(1)の,インターネットを組み込んで開発した最近の国内,国外のWeb型教材について,その学習指導支援の諸機能や着想を整理する作業を行った。具体的には前年度までに収集したWeb型教材について,題材や内容の着想,及び教材のコース展開技法・方略等を類別・整理し,既に行った調査報告の形式で統合整理した。その成果を,冊子「Webページ教材の調査(第2報)」としてとりまとめた。研究目的(2)の,整理・統合化した調査結果を念頭に置いて,新たな着想によるWeb型教材を開発する作業に着手した。このため,(1)でまとめた調査結果を念頭に置き,ネットワークを用いた同期型の練習・演習型ソフトウェアや,マルチメディアの機能を利用したWeb教材について開発に着手した。画像のディジタル化や,平歯車の設計支援等についても開発中であり,成果を一部報告した。さらに,研究目的(3)の準備として,開発したWeb型教材を含む学習指導システムを作成し,小・中・高等学校などの教育の現場で,開発した教材を実際に使用し,評価を行う実証授業に着手した。また,これまで開発してきたWeb教材について,それらを授業で用いた場合と用いない場合について教師や学習者の意識を調査し,ITを活用した学習指導の効果と教師による授業評価としてとりまとめた。本研究は,インターネットを用いた学習支援用教材の諸機能や着想を念頭に置き,ネットワークやWWWを活用したWeb型教材を開発する。それらを用いた学習指導システムによる学習指導の効果を支援機能別,着想別に明らかにすることを目的とする。本年度(3年目)は,次の作業を実施した。その成果を,冊子「Webページ教材の調査(第3報)」としてとりまとめた。研究目的(2)の,整理・統合化した調査結果を念頭に置いて,新たな着想によるWeb型教材を開発する作業を行った。このため,ネットワークを用いた同期型の練習・演習型ソフトウェアや,マルチメディアの機能を利用したWeb教材について開発を行った。その成果を,「資料活用能力の向上を目的とした学習支援教材の改善グループ学習での教え合いを支援するソフトウェア教材の開発と評価」や「ネットワークの仕組みに関する教育用ソフトウェアの開発」に知見をとりまとめ,学会誌及び研究会に一部報告した。さらに,研究目的(3)として,開発したWeb型教材を含む学習指導システムを作成し,開発した教材を小・中・高等学校などの教育の現場で実際に使用し,評価を行う実証授業に着手した。
高品質Al-Li合金の鋳造法研究

高品質なAl-Li合金の鋳造法の開発、作製された合金の成形性の測定およびダイカスト鋳造への適用を研究した。可傾式高品質鋳造法により鋳造されたAl-14mass%LiおよびAl-2mass%Mg-1mass%Li合金の圧延加工性は極めて良好であった。一方,それ以上のCu,MgおよびLi溶質の濃度増加は加工性を著しく低下させた。これらの加工性の低下原因は,晶出したδ相が組織中に残存する事により生じる事を明らかにした。初年度の目標は1Al-Li基本合金の鋳造と2その圧延成形性の基礎評価までである。1Al-Li基本合金を鋳造するための,可傾式溶解鋳造機に取り付け可能な専用のYブロック形状鋳型を独自で立案,設計後して,加工業者にて金型作成した。この金型を鋳造機に取り付けAl-2.7%Li合金による試作鋳造を実施した。2得られた上記鋳物の下部より圧延用のブロックを切り出し,幅25mm×長さ約150mm×厚さ2mmの板状に熱間圧延し,外観上は割れなきことを確認した。初年度の2つの目標,すなわち1基本合金の作製(鋳造)が,新規鋳型の設計製作と,これを用いたAl-Li合金鋳物の鋳造により出来ており,また2圧延成形性の評価も熱間圧延にて実施できている為。3年計画の中の2年目である本年度における研究目標は,「Al-Li-Cu-Mg系合金製作条件の抽出と成形性および時効硬化特性の調査」であり,これを達成するための具体的な目標は,13元系および4元系合金の作製,2圧延成形性の調査および3時効硬化特性の検証であった。以上の13の実績を以下に概説する。12元系合金はAl-0,1,2,4%Li系合金の4組成を2鋳物づつ,3元系合金はAl-0,1,2,4%Li-2%Mg系合金の4組成を2鋳物づつ,ならびに4元系はAl-04%Li-2%Mg-2%Cu系の4組成を2鋳物づつ,それぞれ鋳造試験により前期にて製作して,品質評価を行い試験に供せれる事を確認した。(達成率100%)2圧延成形性の調査は,上記の中で2元系,3元系,4元系の4種類の鋳物の内,各2組成の鋳物についてのみ冷間圧延での成形性(展延性,割れの有無や組織の状態など)を評価した。各元系合金の残りの2組が評価未実施であり,翌年(最終年度のH29年度)に繰り越しとなった。(達成率50%)3時効硬化特性の調査は,上記2について,溶体化時効処理を行い,200°Cの人工時効における硬さの時効硬化曲線取得と一部組織のTEM(電子顕微鏡)観察までを行った。(達成率50%)以上13を総括すると,当初の計画(2年目計画)の目標に対して,約70%弱の計画達成率((100%+50%+50%)/300%=67%の達成率)となり,30%強程度の未実施部分が来年度へ持ち越しとなった。挽回策として,鋳造速度と効率の高い350tonダイカスト鋳造機を本年度末1月に学内に導入設置するなどしており,最終年度の計画見直し,改善と効率化とも併せて,最終年度(H29年度)にて,当初の研究計画の目標を達成する予定である。上記の概要で概説したように,開発要素1,2,3の中で,1は100%達成して供試材は全て作成済みで準備したものの,2と3が約半分(達成率50%)までとなっており,幾分計画が遅れている。3年計画の中の最終年度である本年度における研究目標は,昨年度目標1「Al-Li-Cu-Mg系合金製作条件の抽出と成形性および時効硬化特性の調査」の未実施分(約33%残の部分であり,2元系合金Al-0,1,2,4%Li系の4組成,3元系合金Al-0,1,2,4%Li-2%Mg系合金の4組成,ならびに4元系Al-04%Li-2%Mg-2%Cu系の4組成の全12組成合金の圧延性,時効硬化ならびに組織解析)の遂行および当初予定通りの3年目の目標である2「ダイカスト高圧鋳造によるAl-Li合金の作製とその性能評価」であった。以上の1および2の実績を以下に概説する。1「Al-Li-Cu-Mg系合金製作条件の抽出と成形性および時効硬化特性の調査」;上述の残りの圧延試験を行い成形性を明確にすると共に,これらの差異を時効硬化特性のの調査と組織解析(とくに圧延限界の材料を詳細に観察して,クラックの生成原因を組織的な差異から検証)から考察してメカニズムを推定した。(達成率100%)2「ダイカスト高圧鋳造によるAl-Li合金の作製とその性能評価」;3年目の目標を達成すべく,2017年1月2017年12月までで,国内大学では最大サイズとなる350トンダイカストマシンを導入して,専用の金型も設計製作し,高圧鋳造の実施に向けた準備を進めた。しかしながら,Al-Li合金を溶解する為の特注のるつぼ(マグネシウム用でもあるNiレス鋼板による200kg溶解るつぼ)と雰囲気制御するための密閉蓋(エアシリンダー開閉,アルゴンガス噴霧装置付き)の設計と製作が遅れてしまい,これが原因で鋳造と鋳物製作が出来なかった。(達成率33%)

以上13を総括すると,当初の計画(3年間計画)の目標に対して,約83%弱の計画達成率((1年目:100%+2年目:100%+3年目:50%)/300%=約83%)となった。高品質なAl-Li合金の鋳造法の開発、作製された合金の成形性の測定およびダイカスト鋳造への適用を研究した。可傾式高品質鋳造法により鋳造されたAl-14mass%LiおよびAl-2mass%Mg-1mass%Li合金の圧延加工性は極めて良好であった。一方,それ以上のCu,MgおよびLi溶質の濃度増加は加工性を著しく低下させた。これらの加工性の低下原因は,晶出したδ相が組織中に残存する事により生じる事を明らかにした。2年目に向けた方策としては,初年度で作成した鋳型と鋳造方法をベースとして,3元系以上のAl-Li合金を鋳造して,より実用組成に近い合金系の評価を圧延性などを通して行って行く。併せて2年目においては,得られた材料の熱処理時の時効硬化特性も測定し,材料特性が実用に耐えうる強度以上であるか否かを見極めていく。上記の様にやや遅れている為,最終年度であるH29年度での研究推進の挽回策として,以下の(a)と(b)の2方策を既に対策済みであり,これにより研究を加速度的に速めて当初の研究計画の達成を行う予定である。(a)鋳造速度と研究推進効率の高い350tonダイカスト鋳造機を本年度(H28年度)末の1月に学内に導入設置するなどした。これにより当初予定していた既設のプレス機よりも,鋳造材の試作と最終年度計画のメインであるダイカスト性の評価の鋳造試験推進が,格段に迅速になる見通しである。(b)最終年度の計画見直し,改善と効率化も併せて,実施する.具体的には,上記のようにダイカスト評価を行う鋳造機を,より効率的かつ本格的なダイカストマシンに変更する事に併せて,鋳造計画を当初の半年程度から2-3か月に短縮できる見込みである。以上の方策により最終年度(H29年度)にて,当初の研究計画の目標を達成する予定である。鋳造工学
西南日本東部の屈曲構造の構造地質学的解析

1.西南日本東部の中で最も屈曲構造が顕著な福井・滋賀・岐阜県境付近の「根尾の対曲」地域の構造解析を行った結果、この地域の中生層中には鉛直の回転軸と南北方向の軸面をもつ半波長数kmのメガキンク状屈曲構造が発達することが明らかになった。この構造による東西方向の短縮量は、それより東側の中生層の西南日本主部に対する反時計まわり回転を起こさせるに十分な量である。2.赤石山地四万十世帯の内部構造から、この山地の基盤岩類の屈曲は南北方向の高角左横ずれ断層を伴った単斜メガキング状の形態をもち、山地北部では強い圧縮に伴って水平な回転軸をもつ成分も加わっていることが明確になった。また、地層中のメランジュ組織は回転量を見積もる指標となること、赤石裂線と光明断層で従来考えられてきた横ずれ断層運動後の正断層運動の存在を考慮する必要がないことが明らかになった。3.中央構造線の運動を直接反映したものとされたマイロナイトの微小組織は、現在の中央構造線に伴うものではなく、屈曲構造形成以前の水平剪断運動に伴うものであることが明確になった。屈曲と関連した運動を解明するには、マイロナイト組織に重複した新期のカタクラスティックな変形構造を解析することが重要である。5.屈曲構造に参加する地層と屈曲に伴う短縮・回転量、屈曲構造を覆う地層、古地磁気デ-タ等を総合的に判断すると、西南日本東部の屈曲構造は、鉛直軸をもつメガキンク状の回転運動の結果、内・外帯ともに中期中新世頃に形成されたものであることが明らかになった。6.現在、内・外帯および中央構造線で得られた岩石試料を処理中であり、その結果をふまえて、屈曲構造形成当時の変形条件を解析していく予定である。
血管のNO産生系情報伝達におけるCaとTyrosine kinaseの役割の解明

まず血管平滑筋におけるマクロファージ型NO合成酵素(macNOS)の発現メカニズムについて検討した。薬理学的及び分子生物学的手法(RT-PCR法)を用いた検討の結果,細胞の増殖・分化・ガン化などのシグナリングに関与するチロシンキナーゼがmacNOS遺伝子発現に必要であることを明らかにした。さらに詳細にチロシンカイネースの関与を検討するためウェスタンブロットによりチロシン・リン酸化タンパク質の検出を試みており,現在は組織標本からのSDS-PAGEによる種々のタンパク質の分離まで終わり,抗ホスホチロシン抗体によるチロシン・リン酸化タンパク質の特異的検出を行なっている段階である。また免疫抑制作用を有するとされ,リウマチ療法に用いられてきたキノイド型ジテンペン類も遺伝子発現のレベルでmacNOS誘導を抑制していることを明らかにした。その化学構造,阻害様式が従来より報告されているチロシン・キナーゼ阻害薬と類似していることから,先のウェスタンブロットを用いた実験とも絡め,現在キノイド型ジテンペン類がチロシン・キナーゼの阻害作用を有するか否かを検討している。また我々は新しく誘導されるタイプのNO合成酵素は培養細胞の場合と異なり,通常薬理学実験に使用される23か月齢の動物を用いた場合,血管平滑筋でのみ認められることを明らかにしているが,血管内皮でも薬理学的性格上macNOSとは異なる性質を持つ,これまでに報告のないタイプのNO合成酵素が誘導される可能性をを見いだした。とりわけ血管平滑筋で誘導されるmacNOSはCa非依存性の酵素であるが,この血管内皮で誘導されるNO合成酵素はCa依存的に活性化される一方で,macNOS選択的阻害薬によっても阻害されることを特徴としており,現在その詳細な誘導および活性化機構について検討している。
胆道系悪性腫瘍の個別化医療に向けたレクチンアレイによる糖鎖分子マーカーの探索

ヒト胆嚢癌における癌関運粘液形質MUC4の解析ヒト胆嚢癌51例における手術標本についてMUC4の発現頻度および病理学的悪性度との関連性について検討した.その結果.MUC4は51例中34例(67%)に発現していた.特に,高分化あるいは中分化腺癌における発現頻度が高率であった.正常胆嚢上皮にはMUC4の発現は認められなかった.凍結組織標本が得られた症例については,分子生物学的検討を加えた.免疫沈降と蛍光免疫染色の結果,MUC4ほ癌潰伝子産物であるerbB2と会合していた.さらにMUC4とerbB2の会合はerbB2の顕著なリシ酸化と関連していた.その下流では,MAPK,Aktのシグナル分子のリン酸化が生じており,またアラギドン酸代謝の活性化因子であるCOX-2の強い誘導が観察された.細胞実験において,heregulinの存在下では.MUC4の過剰発現は細胞増殖能を充進させた.これらの解析結果より,MUC4は,胆嚢癌部位のみに過剰発現が認められたこと,erbB2と複合体を形成することより考えて,胆嚢発癌またその進展にかかわるerbB2シグナル伝達機構の活性化に重要な役割を演じていることが推測された.胆嚢・胆管癌における糖鎖プロフイリング胆道癌細胞株(いずれもヒト胆道癌の手術標本より樹立)の8種類(各1×106個)について,膜フラクションに存在する糖タンパク質(約4080ug)の比較糖鎖プロファイリングを試みた(アブライ濃度はそれぞれ1ug/ml).その結果,各細胞株について固有のシグナルパターンが得られ,17種のレクチンのシグナル強度比を用いグラフ化することでそれぞれを容易に識別することが可能であった.特にシアル酸を特異的に認識するレクチン群のシグナルパターンに相違が見られた.そこで,肝内胆管癌の診断マーカーの有力候補になると考えるレクチンAについて,正常肝(転移性肝癌),肝内胆管癌,混合型肝癌,肝細胞癌め標本における発現を組織化学にて検討した.レクチンAの発現率は,正常肝(32%),肝内胆管癌(88%),混合型肝癌(80%),肝細胞癌(0%)であり.肝内胆管癌においては高い発現率であった.このことまりレクチソAは,肝内胆管癌および混合型肝癌の診断マーカーとして有用である可能性が示唆された.今後においては,レクチンAのキャリアー分子の絞り込みを行っていく予定でいる.ヒト胆嚢癌における癌関連粘液形質MUC4の解析ヒト胆嚢癌51例における手術標本についてMUC4の発現頻度および病理学的悪性度との関連性について検討した.その結果,MUC4は51例中34例(67%)に発現していた.特に,高分化あるいは中分化腺癌における発現頻度が高率であった.正常胆嚢上皮にはMUC4の発現は認められなかった.凍結組織標本が得られた症例については,分子生物学的検討を加えた.免疫沈降と蛍光免疫染色の結果,MUC4は癌遺伝子産物であるerbB2と会合していた.さらにMUC4とerbB2の会合はerbB2の顕著なリン酸化と関連していた.その下流では,MAPK,Aktのシグナル分子のリン酸化が生じており,またアラキドン酸代謝の活性化因子であるCOX-2の強い誘導が観察された.細胞実験において,heregulinの存在下では,MUC4の過剰発現は細胞増殖能を亢進させた.これらの解析結果より,MUC4は,胆嚢癌部位のみに過剰発現が認められたこと,erbB2と複合体を形成することより考えて,胆嚢発癌またその進展にかかわるerbB2シグナル伝達機構の活性化に重要な役割を演じていることが推測された.胆嚢・胆管癌における糖鎖プロファイリング胆道癌細胞株(いずれもヒト胆道癌の手術標本より樹立)の8種類(各1×10^6個)について,膜フラクションに存在する糖タンパク質(約4080ug)の比較糖鎖プロファイリングを試みた(アプライ濃度はそれぞれlug/ml).その結果,各細胞株について固有のシグナルパターンが得られ,17種のレクチンのシグナル強度比を用いグラフ化することでそれぞれを容易に織別することが可能であった.特にシアル酸を特異的に認識するレクチン群のシグナルパターンに相違が見られた.ヒト胆嚢癌における癌関運粘液形質MUC4の解析ヒト胆嚢癌51例における手術標本についてMUC4の発現頻度および病理学的悪性度との関連性について検討した.その結果.MUC4は51例中34例(67%)に発現していた.特に,高分化あるいは中分化腺癌における発現頻度が高率であった.正常胆嚢上皮にはMUC4の発現は認められなかった.凍結組織標本が得られた症例については,分子生物学的検討を加えた.免疫沈降と蛍光免疫染色の結果,MUC4ほ癌潰伝子産物であるerbB2と会合していた.さらにMUC4とerbB2の会合はerbB2の顕著なリシ酸化と関連していた.その下流では,MAPK,Aktのシグナル分子のリン酸化が生じており,またアラギドン酸代謝の活性化因子であるCOX-2の強い誘導が観察された.細胞実験において,heregulinの存在下では.MUC4の過剰発現は細胞増殖能を充進させた.

これらの解析結果より,MUC4は,胆嚢癌部位のみに過剰発現が認められたこと,erbB2と複合体を形成することより考えて,胆嚢発癌またその進展にかかわるerbB2シグナル伝達機構の活性化に重要な役割を演じていることが推測された.胆嚢・胆管癌における糖鎖プロフイリング胆道癌細胞株(いずれもヒト胆道癌の手術標本より樹立)の8種類(各1×106個)について,膜フラクションに存在する糖タンパク質(約4080ug)の比較糖鎖プロファイリングを試みた(アブライ濃度はそれぞれ1ug/ml).その結果,各細胞株について固有のシグナルパターンが得られ,17種のレクチンのシグナル強度比を用いグラフ化することでそれぞれを容易に識別することが可能であった.特にシアル酸を特異的に認識するレクチン群のシグナルパターンに相違が見られた.そこで,肝内胆管癌の診断マーカーの有力候補になると考えるレクチンAについて,正常肝(転移性肝癌),肝内胆管癌,混合型肝癌,肝細胞癌め標本における発現を組織化学にて検討した.レクチンAの発現率は,正常肝(32%),肝内胆管癌(88%),混合型肝癌(80%),肝細胞癌(0%)であり.肝内胆管癌においては高い発現率であった.このことまりレクチソAは,肝内胆管癌および混合型肝癌の診断マーカーとして有用である可能性が示唆された.今後においては,レクチンAのキャリアー分子の絞り込みを行っていく予定でいる.
セルロースナノファイバーの構造化に関する基礎的研究

昨年度までは、セルロースナノファイバー(CNF)が均一に分散し、かつマトリックスとの高い相互作用を有するナノコンポジットでの微細発泡を目的として、CNF強化ポリビニルアルコールについて検討を進め、2.2wt%CNF添加において平均1.4μmの発泡径で、発泡密度:1.26E+11を達成した。今年度はこれらの成果を踏まえ、セルロースナノファイバー添加による非晶性ポリ乳酸樹脂の微細発泡を試みた。アセチル化処理によるDSは0.44とした。シート状試料の直線光透過率や破断面からアセチル化処理したCNFは無処理CNFよりポリ乳酸樹脂中に均一に分散していることが知られた。これらの試料については粘弾性特性を評価し、微細発泡挙動の解析の基礎データとした。60°C、12-20MPaで超臨界二酸化炭酸処理を行った後、一気に解圧した試料について破断面のSEM観察を行い発泡径、発泡密度を評価した。その結果、表面をアセチル化処理したCNFにおいて無処理CNFより小さな発泡径が得られ、9wt%のアセチル化CNF添加では、平均3.3μmの発泡径で発泡密度:5.6E+10の比較的均質な発泡体を得ることが出来た。また、試料の表面付近においてナノメートルオーダーのセルも観察された。このことから、今後、CNF添加量、表面化学修飾の種類と量、発泡核剤の添加、樹脂、発泡条件、等の検討を行うことで、ナノレベルの発泡径を有する高機能微細発泡体創成の可能性が示唆された。セルロースナノファイバーが均一に分散し、かつマトリックスとの高い相互作用を有するナノコンポジットの調整を目的として、脱リグニンおよび脱ヘミセルロースを行った木粉をグラインダー処理して、幅10-20nmのセルロースナノファイバーを製造した。これをポリビニルアルコール水溶液中に撹拌により均一に分散させた後、シャーレに移し、温度・湿度をコントロールしたチャンバー内でフィルムキャスト法によりナノコンポジットフィルムを得た。温度・湿度を種々変化させて最適な水分除去条件を検討することで、高い透明性を示すフィルムを得ることができた。このことにより、ポリビニルアルコール中にセルロースナノファイバーが均一に分散したナノコンポジットを製造する条件が明らかとなった。このナノ材料について次年度から動的粘弾性や強度特性を評価すると共に、発泡条件の検討を行う。昨年度までは、セルロースナノファイバーが均一に分散し、かつマトリックスとの高い相互作用を有するナノコンポジットの調整を目的として、脱リグニンおよび脱ヘミセルロースを行った木粉をグラインダー処理して、幅10-20nmのセルロースナノファイバーを製造した。本年度は、このナノ材料について超臨界炭酸ガスを用いた発泡を行った。ナノファイバー率は1-10%の範囲で変化させ、炭酸ガス圧力を10MPaとして、150-180°Cの温度範囲で解圧による発泡を試みた。また、可塑剤添加の効果、結晶性PVA・非晶性PVAの違い、ケン化度の違いに関する検討も行った。発泡処理試片の破断面観察から、発泡密度、発泡径を明らかにした。セルロースナノファイバーのネットワークが、PVAの発泡を抑制することにより、一例として、2.2wt%のセルロースナノファイバーを添加したPVAにおいて、平均1.4μmの発泡径で、発泡密度:1.26E+11, Porosity : 32.2の比較的均質な発泡体を得ることが出来た。