hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵腺房細胞アポトーシスとG1サイクリン発現に関する解析

Wistar系雄性ラットにL-arginine monohydrochloride(Arg)4.5/kg体重を単回腹腔内投与し、急性膵炎を作成した.このモデルは3日目までが急性膵炎進展期であり,急激に膵重量が減少し,組織学的にはduct-like tubular complexを呈するようになる.0,0.25,0.5,1,3,5,7,9,11,14日目に屠殺し、膵を摘出して組織学的・生化学的検索に供した。併せて、CCK受容体拮抗剤・CR1505 50mg/kg体重を6日目から1日2回皮下投与した群と比較を行った。屠殺1時間前にBrdUmg/kg体重を静注した.CR1505を急性膵炎回復期初期に投与開始した上記の群については、膵再生が抑制されたが、この際腺房細胞のBrdU標識率は無処置群に対して,有意な低値をとった.他方,腺房細胞のTUNEL陽性率は無処置群に比し高値を示すものの,統計学的に有意ではなかった.また,急性膵炎回復期である711日の血漿CCKと腺房細胞のBrdU標識率との間には有意な正の相関(r=0.555,p<0.001)があったが,血漿CCkと腺房細胞のTUNEL陽性率との間には有意な負の相関が得られなかった.急性膵炎の進展期(12時間後)に膵腺房細胞のBrdU標識率は上昇をみなかった(0.27±0.17%)にもかかわらず,PCNA陽性率は急激に上昇し(15.3±1.85%),Western blottingでは71kDの部位に強い発現を認めた(Dig Dis Sci 41(9):1828^1837,1996).急性膵炎進展期における腺房細胞のPCNA(36kD)は,polymericであるかcyclin D_1(35kD)などのG_1 cyclinとの複合体として増加していることが想定された.従って,引き続き急性膵炎進展期におけるcyclin D_1mRNAの発現を確認した.すなわち,Arg 4.5g/kg体重を単回腹腔内投与後0、0.25、0.5日目に膵を摘出しAGPC法によりTotal RNAを抽出し,RT-PCR法によりcyclin D_1mRNAの発現を内部標準G3PDH mRNAとの比(RGU:Relative Gene Unit)によって確認した.急性膵炎進展期のマーカーとしてPAP(pancreatitis associated protein)mRNAを併せて検出した.急性膵炎の進展に平行して,PAPmRNAは0.3846RGU(0日),0.9103RGU(0.25日),1.3636RGU(0.5日)と上昇した.この際,cyclin D_1mRNAは0.029RGU(0日),0.1837RGU(0.25日),0.9506RGU(0.5日)と基礎値の32.8倍に箸増した.急性膵炎進展期にG_1サイクリンであるPCNAやcyclin D_1の発現が増加することが確認され,急性膵炎進展期における腺房細胞の一部がG_0期から一旦G_1期に入り死滅する可能性が示唆された.
びまん性大細胞リンパ腫の臨床学的、免疫学的、分子生物学的検討

(1)節性T細胞性リンパ腫572例中98例(17.1%)がびまん性大細胞リンパ腫であるが、そのうち73例はHTLV-Iとは無関係であった。このリンパ腫は成人T細胞白血病・リンパ腫とはその予後が異なる。またB細胞リンパ腫708例を検討し、DLBLは417例(58.8%)を占め、その5年生存率は47%であった。通常型は318例(44.9%)で亜型99例(14.0%)であり、亜型は予後が悪く、また年齢、病期が予後因子であった。(2)DLBL158症例の免疫染色での検討の結果はp53高発現とbcl-6低発現は無病生存率が低く、bcl-1+CD5+、EMA+CD30-、bcl-2高発現でKi-67低発現のリンパ腫が生存率が悪い傾向にあった。多変量解析での予後因子は年齢、International Prognostio Index(IPI)、p53蛋白であった。またp21/WAF1、mdr、c-myc蛋白発現は予後因子とはならないことが分った。次にde novoのDLBL137症例のbcl-1、bcl-2、bcl-6、c-myc遺伝子のサザン法での検討ではそれぞれ15.3%、5.8%、16.1%、10.2%に再構成を認めた。統計学的に有意差を認めないが、bcl-6とc-myc遺伝子再構成を認めるDLBLは予後の悪い傾向がみられた。(3)またDLBL亜型であるIntravascularlymphomaにCD5が発現することをはじめて報告し、免疫グロブリン遺伝子のsomatic mutationを解析し、このリンパ腫がpost-germinal center由来である事を明らかにした。(4)DLBLは節外リンパ腫でも最も頻度の高いリンパ腫であり、各種臓器に生じ、それぞれ特徴がある。脾原発リンパ腫は予後良好で、肺原発は予後不良である。鼻腔リンパ腫は33例中5例でありEBV感染を40%の症例に認めた。またEBV関連の節性DLBLもあり、その感染様式は他と異なり、半数に組み込み型を認めた(1)節性T細胞性リンパ腫572例中98例(17.1%)がびまん性大細胞リンパ腫であるが、そのうち73例はHTLV-Iとは無関係であった。またEBV関連の節性DLBLもあり、その感染様式は他と異なり、半数に組み込み型を認めたHeterogeneousなリンパ腫のグループであるびまん性大細胞型リンパ腫を病理組織学的的検討,各種抗体を用いた免疫学的,さらに分子生物学的手法を用いた遺伝子学的検討を加えて総合的に判断し,細分類のための基礎的データを出す.また予後を含めた臨床的特徴を検討し,予後因子としての有用性を明らかにすることを目的に研究を進めている.現在までに得られた結果の概要を示す.(1)びまん性大細胞リンパ腫の亜型であるIntravascularlymphomaについて検討を行い,その臨床病理学的特徴を明らかにし,さらにこれらの腫瘍細胞がCD5ならびに接着分子CD11a,CD54の発現していることを初めて報告した.(Leukemia and Lymphoma,in press)また低アルブミン血症が診断困難なこのリンパ腫の病態解明,診断への手がかりになることを指摘し,報告した.(Leukemia and Lymphoma,1998).

このリンパ腫の細胞起源をdirectsequence法をもちいた免疫グロブリン遺伝子の解析によりpost-germinal center細胞由来であることを明らかにし,その結果を昨年の臨床血液学会に発表し,現在Br.J.Haematol.に投稿中である.(2)びまん性大細胞リンパ腫158例を臨床病理学的,ならびにp53,p21/WAF1,bcl-2,cyclin-D1,bcl-6,mdr,CD5,CD30,c-mycなど各種抗体を使用した免疫染色での検討を行った.p53発現の多いリンパ腫とbcl-6低発現のリンパ腫は無病期間が短く,またcyclin-D1+CD5+,EMA+CD30-,bcl-2高発現のリンパ腫は生存率が低いことを明らかにした.さらにこれらの因子よりも病期など臨床的な因子が予後因子として重要であることを明らかにし,昨年の臨床血液学会に発表し,現在投稿中である.またサザン法,PCR法による分子生物学的検討を加えその結果を本年4月の血液学会に報告する.Heterogeneousなリンパ腫のグループであるびまん性大細胞型リンパ腫を病理組織学的的検討,各種抗体を用いた免疫学的,さらに分子生物学的手法を用いた遺伝子学的検討を加えて総合的に判断し,細分類のための基礎的データを出す.また予後を含めた臨床的特徴を検討し,予後因子としての有用性を明らかにすることを目的に研究を進めている.現在までに得られた結果の概要を示す.(1)びまん性大細胞B細胞リンパ腫(DLBL)の亜型であるIntravascularlymphomaについて検討を行い,その臨床病理学的特徴を明らかにし,さらにこれらの腫瘍細胞がCD5ならびに接着分子CD11a,CD54の発現していることを初めて報告した.(Leukemia&Lymphoma1999)このリンパ腫の多くは細胞起源をdirect sequence法をもちいた免疫グロブリン遺伝子の解析によりpost-germinal center細胞由来であることを明らかにし,またbcl-2遺伝子をPCR法で検討し,follicular centercellやmantle cell由来でないことを証明し,その結果を現在英文誌に投稿中である.(2)DLBL158例を臨床病理学的,ならびにp53,p21/WAF1,bcl-2,cyclin-D1,bcl-6,mdr,CD5,CD30,c-mycなど各種抗体を使用した免疫染色での検討を行った.p53発現の多いリンパ腫とbcl-6低発現のリンパ腫は生存期間,無病期間が短いことを明らかにした.さらにこれらの因子よりも病期など臨床的な因子が予後因子として重要であることを明らかにし報告した(Pathol.International1999).また現在bcl-10についても検討しており,サザン法,PCR法による分子生物学的検討を加え,英文誌に投稿予定である.(3)鼻腔リンパ腫33例を検討しそのうち5例がDLBLであり,そのうち2例にEBVの感染を認めた.このEBVのLMP遺伝子はdeletionを起こしておりそれは多くの鼻腔NK/T細胞リンパ腫と同じであった.(Leukemia&Lymphoma,1999)またEBVによる血球貧食症候群後にEBV関連リンパ腫(DLBL)を生じた症例で,EBV感染の主体がT細胞からB細胞に変化し,この発生にサイトカインの関与を認めた(Leukemia&Lymphoma,in press)(1)節性T
設計革新・情報革新に基づく工作機械学の再創出

我が国産業がグローバル競争に伍して行くためには,独自性の高いAI技術と我が国の強みであるものづくり技術との融合を行うことが重要である.しかしながら,現在の工作機械の開発は,未だに従来の設計手法の延長線上にあり,精度・能率の面で限界にきている.本研究では, 1.従来設計における性能限界を超える新たな工作機械設計法を提案し,各機械要素の革新による新たな工作機械の創出を行うとともに, 2.機械加工学の複雑な物理現象を解析できる機械学習手法の開発とこれを応用したプロセス安定化手法を,世界に先駆けて研究する.最終年度では,それらの統合を進め,フレキシブルな生産システムを実現する.来たるマス・カスタマイゼーション・個別生産時代を生き抜くために、変化する対象物にも柔軟に対応可能で、生産形態をダイナミックに再構成可能な加工機械群による生産システムを実現することが必要である。我が国の独自性の高いAI技術(ソフトウェア)と我が国の強みであるものづくり技術(ハードウェア)の融合を通じて、新たな工作機械の創出と生産システムを実現することを目指している。新しい時代に適応した先進的工作機械システムを構築しようとする研究であり、効率化に貢献できるモノづくりシステムにも着目しており、我が国のものづくり産業の生産技術に広く貢献するだけでなく、その基盤となる学術・機械技術の発展をもたらすと期待できる。我が国産業がグローバル競争に伍して行くためには,独自性の高いAI技術と我が国の強みであるものづくり技術との融合を行うことが重要である.しかしながら,現在の工作機械の開発は,未だに従来の設計手法の延長線上にあり,精度・能率の面で限界にきている.本研究では, 1.従来設計における性能限界を超える新たな工作機械設計法を提案し,各機械要素の革新による新たな工作機械の創出を行うとともに, 2.機械加工学の複雑な物理現象を解析できる機械学習手法の開発とこれを応用したプロセス安定化手法を,世界に先駆けて研究する.最終年度では,それらの統合を進め,フレキシブルな生産システムを実現する.
蛍光特異性を有する有機試薬の開発とその速度論的分析法への応用

各種の置換基を含む一連のクマリン、クロモンおよびフラボン誘導体を合成し、これらの蛍光性有機試薬が関与する溶液内反応を用いる選択性の高い微量金属分析法を開発するための研究を行い、以下の成果を得た。1.蛍光光度定量法の感度向上を検討する目的で、3ーヒドロキシフラボン誘導体およびそのモリブデン(VI)、タングステン(VI)錯体のシクロデキストリンによる包接平衡を蛍光光度法で、包接速度を蛍光検出ストップトフロー法で測定、解析し、包接反応に及ぼす置換基効果の検討から、包接反応の詳細に関する知見を得た。2.クマリン誘導体の弱酸性での過ヨウ素酸塩による酸化反応を蛍光光度法で検討し、この反応にはクマリンのベンゼン環に互いにオルト位に2つの水酸基を有することが不可欠であり、この反応は微量の金属イオンにより接触作用を受けることを見出した。4-メチル-6、7ージヒドロキシ誘導体について、主反応および接触反応を速度論的に解析し、得られた速度式および速度定数から反応機構を明らかにし、接触効果の最も大きい銅イオンについて定量条件を検討し、検出限界2ppbで60ppbまでの微量銅イオンの接触分析法を開発した。3.クロモンおよびクラボン誘導体とアンチモン(III)および(V)との錯形成平衡を検討し、3、7ージヒドロキシフラボンとケルセチンとを発色試薬として用いる総量40μgのアンチモンに対して±1μg程度の誤差でのアンチモン(III)およびアンチモン(V)の同時定量法を開発した。4.金属錯体が関与する反応を機構論的に考察し、金属イオンおよび配位子の化学的性質との関連でこれらの反応を定量的に理解し、反応速度の差を用いる分析法を創案したり設計する場合に応用できるいくつかの新しい知見を得た。各種の置換基を含む一連のクマリンおよびフラボンを合成し,これらの蛍光性有機試薬を用いる選択性の高い微量金属分析法を開発するための検討を行い,以下の知見を得た.1.フラボンについては, 3-ヒドロキシー7-メトキシ誘導体がモリブデン(VI)共在下でのタングステン(VI)の選択的高感度試薬であること,補助錯化剤としてニトリロ三酢酸を含む系では3, 5, 7, 2′, 5′-ペンタヒドロキシ誘導体との配位子置換反応速度にニオブ(V)とタンタル(V)とでは十分な差があること, 3-ヒドロキシ誘導体との錯形成速度にアンチモン(IV)とアンチモン(V)とでは十分な差があることを見出した.2.クマリンについては,過ヨウ素酸塩による酸化反応にともなう蛍光強度経時変化は4-メチルー6, 7-ジヒドロキシ誘導体が最も大きくこの反応は微量金属イオンの共存により加速されること, 4, 5-ジヒドロキシ誘導体がベリリウムの優れた蛍光定量用試薬であることを見出した.上記の研究と並行して,標記の研究課題を遂行するにあたって必要となる基礎的知見を得るために以下の研究を行った.3.各種補助錯化剤を含むニオブ(V)およびタンタル(V)錯体と4-(2-ピリジルアゾ)レゾルシノールとの配位子置換反応の平衡と速度を研究し,錯体の溶存化学種およびその反応性の差について定量的な知見を得た.4.蛍光比色分析の感度向上を検討する目的で, 3-ヒドロキシフラボン誘導体およびそのモリブデン(VI),タングステン(VI)錯体のシクロデキストリンによる包接反応を研究した.また,包接速度をストップトフロー法で解析した.5.ジルコニウムおよびハフニウムとセミキシレノールオレンジとの錯形成反応の平衡と速度を研究し,配位水分子交換速度定数の評価から両金属の反応性の差を定量的に明らかにした.各種の置換基を含む

クマリン、クロモンおよびフラボン誘導体について、これらの蛍光性有機試薬が関与する反応のうちで主として錯形成反応と酸化還元反応について検討し、これらの反応を用いる選択性の高い微量金属イオンの分析法を開発するための研究を行い、以下の結果を得た。1.9種類のクマリン誘導体の弱酸性での過ヨウ素酸塩による消蛍光を伴う酸化反応を検討し、この反応にはクマリンのベンゼン環に互いにオルト位に2つの水酸基を有することが不可欠であり、この反応は微量の金属イオンにより接触作用を受けることを見出した。4-メチル-6,7-ジヒドロキシ誘導体について、主反応および接触反応を速度論的に解析し、得られた速度式および速度定数から反応機構を明らかにし、接触効果の最も大きい銅イオンについて定量条件を検討し、検出限界2ppbで60ppbまでの微量銅イオンの接触分析法を開発した。銅イオンと等モル共存しても妨害する2,3の金属イオンはシュウ酸塩でマスキングできることも見出した。2.クロモンおよびフラボン誘導体とアンチモン(III)および(V)との錯形成平衡を蛍光光度法と吸光光度法で検討し、3.ク-ジヒドロキシフラボンとケルセチンとを発色試薬として用いることにより、総量40μgのアンチモンについてアンチモン(III)およびアンチモン(V)を何れも±1μg程度の誤差で同時定量できる条件を見出した。上記の実験研究と並行して、金属錯体が関与する反応を機構論的に考察し、金属イオンおよび配位子の化学的性質との関連で、これらの反応の熱力学(錯形成反応の平衡定数)と反応性(錯形成反応および配位子置換反応の速度定数)とを定量的に理解し、反応速度の差を用いる分析法の創案、設計に応用できるいくつかの新しい知見を得た。
Functional MRIを用いた口唇感覚・運動の脳機能解析

本研究の目的は、口唇機能のうち感覚機能および運動機能の中枢レベルでの解明をFunctional MRIにて行うことであった。その結果、口唇の触覚感覚刺激に対し中心後回外側溝領域に賦活領域が認められ、口唇の吸綴運動刺激に対し中心前回および補足運動野に賦活領域が確認された。これら二つの統合刺激では、単一刺激の賦活領域と一致する領域も含まれていたが、単独刺激では賦活領域が確認されない領域にも賦活が見られるものもあった。統合刺激により新たに認められた賦活領域は統合機能を有する可能性があるものの、今後の更なる検証が必要である。Functional MRIを用いて顎顔面領域の一部を担っている「口唇」の機能評価を行うことが本研究の目的である。口唇機能の多くは体性感覚か運動感覚に属している。具体的には摂食行動に必要な触覚や温度感覚、発語や表情に重要な役割を果たす運動機能といった様々な感覚を口唇は有している。そこで口唇の体性感覚と運動感覚を統合的に捉え、それぞれの大脳皮質支配領域を同定し、更には体性感覚の中でもFunctional MRIで報告されていない温度感覚を付加することにより、口唇の中枢レベルの機能を解明することが本研究の最終目標となる。本年度は・触覚刺激装置の開発、温度感覚刺激装置の開発、触覚・温度感覚複合刺激の開発を行った。触覚刺激装置の開発においては、Velcroを用いて口唇を定量的に刺激する装置を開発した。MRIの中でHead Coilの隙間を利用し、被験者の口唇位置にVelcroが垂直的に動く装置を開発し、Functlonal MRI中の口唇触覚刺激が可能となった。温度感覚刺激装置としては、循環水による温度刺激を開発した。口唇にテフロンチューブを固定し、内部に常温水、冷水を交互に循環させることで温度刺激を行うことは可能となった。触覚・温度感覚複合刺激装置の開発においては本年度で開発予定であったが、触覚と温度感覚を同時に刺激することが困難であり、次年度への継続課題として開発を続ける。これらの刺激装置を用いて、健常被験者でのFunctional MRI撮像を行う予定であるが、現在、本学倫理委員会に被験者実験の検討を申請中である。本研究の目的は、Funetional MRIを用いて顎顔面領域の一部を担っている「口唇」の機能評価を行うことである。具体的には口唇機能のうち体性感覚である触覚と運動感覚において中枢レベルでの機能の解明を行うことである。これら口唇における異なる感覚をFunctional MRIにより体系的に捉えることを目的としている。本年度の研究計画としては下記の2点があった。1.触覚・温度感覚複合刺激の開発2.触覚刺激時、温度感覚刺激時のFunctional MRIでのデータ収集および解析昨年度行った触覚刺激装置の開発では、Velcroにて口唇を刺激する装置を考案した。温度感覚刺激装置としては、循環水による温度刺激装置を考案した。これら刺激装置を昨年度に開発した。しかしながら温度刺激に関しては、循環水を長いチューブを通して口唇へ送ることにより、チューブ内で循環水が室温に変化してしまうため、熱いや冷たいと言ったON-OFFの境界設定が困難であった。そこで触覚刺激と運動刺激を中心にFunctional MRI撮像を行った。得られたデータはSPMに転送し解析を行った。各刺激時の個人解析およびグループ解析をSPM上で施行し、触覚刺激に対する大脳皮質賦活領域の同定および運動刺激に対する大脳皮質賦活領域の同定を行った。今後、これらを比較検討していく予定である。温度刺激に関しては、循環水では一定の温度をMRI室の中で維持することが困難であることがわかった。次年度への継続課題として開発を続ける。従来、口唇機能のFunctional MRIに閑しては、体性感覚である触覚と運動感覚に関しての報告がわずかにされているのみであり、これら異なる感覚を体糸的に捉えた報告はない。そこで今回Functional MRIを用いて上口唇・下口唇それぞれの触寛野および運動感寛野を同定し、体性感覚寛野の機能統合に関し探究することを目的とした。触覚刺激装置のとしてははVelcroにて口唇を刺激可能な装置を考案し、運動感覚刺激装置としては、口唇の吸綴運動を刺激とした。これらTaskにより、実際のFunctional MRIの撮像は可能となった。触覚刺激、連動感覚刺激に関しては、刺激時-安静時の繰り返しを刺激としてFunctional MRIを撮像した。得られたデータはSPMに転送し解析を行った.

各刺激時の個人解析およびグループ解析をSPM上で施行し、触覚刺激に対する大脳皮質賦活領域の同定および運動感覚刺激に対する大脳皮質賦活領域の同定を行い、それらを比較檢討した結果、口唇の触覚感覚刺激に対し中心後回外側溝領域に賦活領域が認められ、口唇の吸綴運動刺激に対し中心前回および補足運動野領域に賦活領域が確認された。これら二つの刺激を統合したTaskでは、Noise領域がたくさん賦活され精度が低いと思われた。結果としても単独刺激の賦活領域と一致する領域も含まれているが、単独刺激では賦活領域が確認されない領域にも賦活が見られるものもあった。
キノン置換及び固定化による光合成反応中心蛋白質複合体内部の電子移動に関する研究

モデル化合物として、6-アジト-1、4-ナフトキノン(1)、ベンゾキノンをジアセチレン結合で連結した化合物(2)、及びポルフィリンとキノンをジアセチレンで連結した化合物(3)を合成した。まず(1)に関してであるが、7-アミノ-1-ナフトールのアミノ基をトリフルオロアセチル基で保護した後(28%)、クロム酸により酸化し対応するナフトキノンを得た(20%)。アミノ基の脱保護後(28%)、アミノ基をアジト基に変換して(1)を得た(20%)。ほうれん草の光合成反応中心蛋白質複合体から構成分子であるフィロキノンを抽出し、代わりに(1)を挿入、光固定化をおこなったが、(1)は固定できなかった。これはアジト基のまわりに適当な蛋白質残基が存在しなかったためだと考えられる。一方、(2)、(3)の合成のためにまずジメトキシベンゼン骨格を持つアセチレン化合物を合成した。すなわち、2-ブロモ-1、4-ジメトキシベンゼンとメトキシアレンより2'、5'-ジメトキシフェニル-1-プロピンを得(53%)、さらにエチルリチウム、ヨードメタンより、3位に順次メチル基を2個導入した(23%)。このアセチレン体とメソエチニルポルフィリンを酢酸銅存在下に酸化的にカップリングさせ、ジアセチレン結合で連結されたジメトキシベンゼンダイマー及びジアセチレン結合で連結されたポルフィリン-キノン化合物を得ることができた。これらは酸化することにより容易に対応する化合物(2)及び(3)に導くことができた。(3)は光合成初期過程における電子移動の反応の自由エネルギー変化依存性を知る上で良好なモデル化合物となり得ることがわかった。
ポリマー界面でナノ繊維化する細胞接着ペプチドの規則的配置と神経細胞増殖制御

水晶体の熱ショック蛋白質αクリスタリンの基質結合部分でに相当するペプチドαAC (71-88)は熱処理によって蛋白質を吸着する機能をもつナノファイバーを形成する。本課題ではαAC (71-88)のアミノ酸配列について培養基板である親水化ポリスチレンと細胞表面に親和性を持つリジンとアルギニンを導入して、細胞と基板を接着する細胞接着するナノファイバーを設計した。このペプチドに配列IKVAVを組み込んだペプチドを混合することで、神経細胞モデルであるPC12の細胞増殖を促進するペプチドナノファイバーを得ることが出来た。ポリマー表面において細胞接着ペプチドをナノ繊維化することで、細胞接着部位を高密度に規則的配置した基板を開発し、神経細胞の増殖制御に応用する。細胞接着ペプチドとポリマー結合ペプチドを混合し『ポリマー界面でナノ繊維化』させると、『細胞接着部位が高密度に配列された表面』により細胞を強く接着することができる。この方法によって神経細胞接着配列をマイクロパターン上に配置することで、『神経細胞のパターン培養』を行う。神経細胞間でシグナルを伝達できる基板を設計することで、再生医療に応用できる人工の神経細胞ネットワークを作成する。本課題ではαAC (71-88)のアミノ酸配列について培養基板である親水化ポリスチレンと細胞表面に親和性を持つ塩基性アミノ酸を導入して、細胞と基板を接着する細胞接着するナノファイバーを設計した。これまでの研究ではαACの71-76の配列に相当するFVIFLDは線維形成に関与することが明らかになっている。そのためαACの77-88の配列のなかでαACファミリーで保存されていないアミノ酸をArgないしLysに置換したK4、K5、R2K3、R3K2、R4K1、R5を設計した。設計したペプチドを用いてナノファイバーを作製しその形態と物性をTEM観察およびゼータ電位測定により解析した。さらに親水化ポリスチレン基板に対するナノファイバーの吸着評価を行うとともにPC12細胞の培養実験を行った。PC12細胞における接着および神経突起の評価よりαAC、R2K3、R3K2ナノファイバーが細胞培養基板に利用できることが判った。さらにPC12細胞の接着性および分化能を向上させるため、ラミニンの細胞接着配列IKVAVを導入したペプチドも設計した。IKVAV導入ペプチドを混合したナノファイバーは、接着性、増殖性、伸展性をもつことが確認され、バイオナノ材料として応用できることが示された。&#61537;当初の計画通りクリスタリンの基質結合部位ペプチドのアミノ酸配列を改変し、ポリスチレン結合ペプチドと細胞接着ペプチドを合成した。二種のペプチドを混合したアミロイド線維をポリスチレン基板上で形成させることで、細胞接着配列とポリスチレン結合配列を対面に配置したナノ繊維が基板上にコートされた。さらにナノ繊維の立体構造および物性を表面電位顕微鏡および全反射顕微鏡で解析し、神経細胞のポリスチレンへの接着に適したナノ繊維を設計した。現在ポリスチレンのマイクロパターン上でナノ繊維を形成して作成した培養基板を用いて、神経細胞のマイクロパターン培養を行っている。高分子化学ポリスチレンのマイクロパターン上でナノ繊維を形成して作成した培養基板を用いて、神経細胞のマイクロパターン培養を行うとともに、その成果の人工神経細胞ネットワーク構築へと展開する。
格子画像の位相情報に基づく大型構造物の高精度高速全視野変位・ひずみ計測法の開発

本研究は、対象構造物表面に存在する任意の繰り返しのある規則性模様を利用して、デジタルカメラで撮影した格子画像の位相情報を活用した高精度な全視野変位・ひずみ計測手法をそれぞれ開発した。精度確認実験を行った結果、変位計測法では、任意の繰り返し模様ピッチの1/1000の精度の微小変位分布が測定できた。ひずみ計測法では、金属材料の弾性域における微小ひずみ量を検出することができた。インフラ診断への応用として、大型構造物である長さ400メートルの吊り橋のたわみ分布計測へ適用した。重量トラックが橋梁通過時にセンチメートルオーダーのたわみの測定に成功した。本研究は、格子画像の位相情報を活用した高精度な全視野変位・ひずみ計測手法を開発するものである。今年度では対象構造物表面の規則性模様の位相情報を有効活用した高精度高速な全視野変位・ひずみ分布を測定できる計測手法の測定精度を確認し、大型構造物である吊り橋のたわみ計測へ適用した。主に得られた研究成果を以下に示す。1.繰り返し模様を利用した変位計測法の精度確認前年度に開発した任意の繰り返し模様に対応できる変位分布計測法の測定精度を明らかにした。実験では従来の矩形波に加えて、アルファベットのAや数字の3、さらに漢字を規則性模様とみなし、精密移動ステージで与えられた移動量と比較することで精度評価を行った。その結果、模様の種類によらず、模様ピッチの1/1000の精度で安定した変位量を検出できることを確認できた。2.引張試験によるひずみ計測法の精度確認サンプリングモアレ法によって得られるモアレ縞の位相分布から自動的に撮影画像上の格子ピッチを算出する方法を考案した。これを用いて変形前後の格子ピッチの変化からひずみ分布を測定することができた。アルミ試験片を用いて引張実験を行った結果、弾性域内の2000マイクロストレイン以下の微小ひずみを測定することができ、ひずみゲージで得られたひずみ量とよく一致した結果が得られた。3.大型構造物(吊り橋)のたわみ計測への適用本研究で開発した変位分布計測法を大型構造物である吊り橋(支間長367m)のたわみ計測へ適用した。橋梁にマーカーを貼付けることなく橋梁が持つ周期的なトラス構造を繰り返し模様とみなし、トラックの通過に伴い橋がセンチメートルのオーダーでたわむことを計測できた。汎用的なデジタルカメラで橋梁を撮影するだけで、全体のたわみ分布を得られることから、低コストな検査手法として期待できる。本研究は、格子画像の位相情報を活用した革新的全視野変位・ひずみ計測手法を開発するものである。初年度では対象構造物表面の規則性模様の位相情報を有効活用した高精度高速な全視野変位・ひずみ分布を測定できる新しい計測手法の原理を確立し、以下の研究成果が得られた。1.規則性模様を活用した変位計測法の開発本研究では扱える格子模様を拡張し、大型構造物表面に存在する任意の規則性模様(例えば建築物の外壁タイル等)に対応できるような汎用性の高い全視野変位計測法のアルゴリズムを考案した。ここではサンプリングモアレ法の間引きと輝度補間処理より得られる複数枚の位相がシフトしたモアレ縞に対して、フーリエ変換を行う際に、従来の基本周波数成分のみならず、高次の周波数成分までを考慮することで精度の向上を図った。実際100mmピッチのタイルを用いた精度確認実験では、0.1mmの精度で微小変位を検出することができ、本開発手法が大型構造物の変位分布を得るのに極めて有効な手法であることを確認した。2.動的ひずみ計測法の開発サンプリングモアレ法によって得られるモアレ縞の位相分布に間引きの位相を考慮すれば元格子の正確な位置情報を示す位相を算出できる。本研究では変位情報を示すモアレ縞と空間情報を示す元格子の両方の位相情報を同時に活用し、基準長不要な動的ひずみ計測法を確立した。その有効性についてシミュレーションより確認した。今後、ひずみゲージを用いた比較実験より精度を確認する予定である。3.変位・ひずみ計測精度の評価様々な格子模様(矩形波形やタイル状波形等)と計測条件下(ランダムノイズ、間引き数等)に対する本開発手法の精度を評価できるシミュレータを開発した。これを用いて理論的精度を検証した。その結果、高次の周波数成分を考慮することで、任意の規則性格子に対して計測精度を向上できる効果があることを判明した。本研究の目的は、大型構造物を対象に格子画像の位相情報を活用した実用性の高い全視野変位・ひずみ計測手法を開発するものである。初年度では、任意の規則性のある模様を施した構造物表面をカメラで撮影し、撮影された変形前後の各1枚の格子画像から得られるモアレ縞の位相情報を高次の周波数成分まで考慮した高精度な変位・ひずみ計測法を開発した。

さらに提案したこれらの変位・ひずみ計測法の理論精度を明らかにするためのシミュレータを開発し、計測精度を明らかにした。これらの達成は当初の計画通りである。次年度は前年度の研究成果を踏まえ、次の2項目の研究を実施し、環境振動の影響やカメラの再配置による位置ずれをキャンセルできる手法を開発する。さらに開発したこれらの変位・ひずみ計測法を、現場計測を想定した大型模擬構造物検査への応用を展開する。1.室外の振動・カメラ位置ずれの高精度補正手法の提案格子の位相情報を用いた高精度な補正手法を開発する。具体的にはカメラで撮影された画像と実際の測定対象物の関係は、カメラレンズの焦点距離・カメラの画素サイズなどを含むカメラの内部パラメータと位置ずれ前後のカメラ間の位置・回転を表す外部パラメータより成り立っている。本研究では変位計測で使用するカメラとレンズは同一のものを用いるとし、カメラの内部パラメータとレンズ収差係数を事前に寸法既知の基準物体を用いて算出する。その後、構造物周りの変形しない複数の同一位相値を探索し、最小二乗法を用いてカメラの外部パラメータを高精度に決定することで、現場対応可能な変位・ひずみ計測を実現する。2.大型模擬構造物検査への適用本開発手法は、大型インフラ構造物の短期または長期の構造ヘルスモニタリング評価(例えば、構造ビルの振動や橋梁の経年劣化など)に利用できる。環境振動のある室外の現場計測を想定した模擬構造物を用いた評価実験を計画している。さらにカメラの位置を意図的にずれした場合の精度について検証し、本手法の有効性を実証する。前年度では、大型構造物の変位・ひずみ分布計測に必要な高解像度のデジタルカメラや精度確認検証ための自動移動ステージをすでに購入している。次年度では大型インフラ構造物を想定した室外実験実施ための消耗品50万を使用する予定である。さらに、得られたシミュレーションおよび実験結果を取りまとめ、国内会議および国際会議における本研究の成果発表、光学計測や実験力学分野の国際学術雑誌への論文投稿など、本研究成果を世界へ向けて発信するための国内旅費10万、海外旅費50万、その他10万をそれぞれ使用する計画である。
マイクログリアおよびマクロファージを利用した革命的脊髄損傷治療法の開発

I多分化能を持つマイクログリアの特性決定マイクログリアを高濃度の血清存在下で培養を続けることにより脱分化させると、多分化能を獲得し、神経細胞やオリゴデンドロサイト、アストロサイトに変化しうることを見いだした。しかし、この分化転換率は通常数%程度とかなり低い。そのため何らかのサブタイプがマイクログリアに存在すると考え、発現するマーカーについて詳しい解析を行い、NG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを発現しアルカリフォスファターゼ活性を有するマイクログリアサブタイプのみが多能性幹細胞となることを見出した。II中枢神経系病態モデルにおける多分化能を持つマイクログリア--BINCs成熟ラット脊髄の圧迫損傷モデルと脳の針刺し損傷モデル、更に中大脳動脈一過性閉塞による脳虚血モデルを使い、マイクログリア様細胞が関与する損傷修復機構を詳細に検討した。損傷後早期から損傷部には多数のマイクログリアマーカー陽性細胞が存在し、盛んに増殖していた。これらの細胞の多くは神経系の多能性幹細胞マーカーを発現していた。これらの細胞を分離培養すると、神経外胚葉系細胞が高率に発生してくることが判明した。しかし、これらのマイクログリア様未分化前駆細胞は、血液中の単球様細胞に由来すると考えられ、中枢神経系に常在する静止型マイクログリアと同一視することは困難であるとの結論し、当面Brain Iba1+/NG2+ Cells(BINCs)と称し、静止型マイクログリアとは区別して研究を進めることにした。III病態を解析するためのトランスジェニックマウスの作成現在、マイクログリア/マクロファージマーカーのIba1プロモーター下に単純ヘルペスウイルス・チミジンキナーゼを接続したトランスジェニックマウスの作成に成功し、病態モデルの作成準備に着手した。今後BINCsを再生医療に用いていくための詳細な検討をすすめていきたい。多分化能を持つマイクログリアの特性決定我々は、マイクログリアを高濃度の血清存在下で培養を続けることにより脱分化させると、多分化能を獲得し、神経細胞やオリゴデンドロサイト、アストロサイトに変化しうることを見いだした。このような分化転換をするのは、NG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを発現し、ES細胞と同様にアルカリフォスファターゼ活性を有するマイクログリアのサブタイプのみであることが判明した。II中枢神経損傷モデル我々は、成熟ラット脊髄の圧迫損傷モデルと脳の針刺し損傷モデルにおいて、マイクログリアまたはマクロファージ様細胞が関与する損傷修復機構を詳紳に検討した。損傷部よりマイクログリア様細胞を分離し培養すると、神経外胚葉系細胞が高率に発生してくることが判明し、脳の多能性未分化前駆細胞がミクログリア様細胞であることがより明確になった。更に損傷脊髄に注入したマイクログリア由来未分化前駆細胞が、アストロサイトに分化することを確認した。IIIマイクログリアへの遺伝子、タンパク質導入法の開発我々は、ポリアルギニンやポリエチレンイミンなどの陽イオン物質にミクログリア細胞膜透過性があることを見出し、これらの細胞膜通過物質に有用な物質を結合して、ミクログリア内に導入させる方法を開発した。IVマイクログリアに多分化能をもたらす分子の同定DNAアレイにより、マイクログリアに多分化能をもたらす分子の同定を目指した。その結果数個の有望な遺伝子を分離した。これらの多くは、ES細胞での高発現がみられた。IIIで開発した技術とあわせ、患者由来のマクロファージにこれらの遺伝子を導入し、神経前駆細胞として、損傷脊髄の治療に役立て得るものと期待している。I多分化能を持つマイクログリアの特性決定

マイクログリアを高濃度の血清存在下で培養を続けることにより脱分化させると、多分化能を獲得し、神経細胞やオリゴデンドロサイト、アストロサイトに変化しうることを見いだした。しかし、この分化転換率は通常数%程度とかなり低い。そのため何らかのサブタイプがマイクログリアに存在すると考え、発現するマーカーについて詳しい解析を行い、NG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカンを発現しアルカリフォスファターゼ活性を有するマイクログリアサブタイプのみが多能性幹細胞となることを見出した。II中枢神経系病態モデルにおける多分化能を持つマイクログリア--BINCs成熟ラット脊髄の圧迫損傷モデルと脳の針刺し損傷モデル、更に中大脳動脈一過性閉塞による脳虚血モデルを使い、マイクログリア様細胞が関与する損傷修復機構を詳細に検討した。損傷後早期から損傷部には多数のマイクログリアマーカー陽性細胞が存在し、盛んに増殖していた。これらの細胞の多くは神経系の多能性幹細胞マーカーを発現していた。これらの細胞を分離培養すると、神経外胚葉系細胞が高率に発生してくることが判明した。しかし、これらのマイクログリア様未分化前駆細胞は、血液中の単球様細胞に由来すると考えられ、中枢神経系に常在する静止型マイクログリアと同一視することは困難であるとの結論し、当面BrainIba1+/NG2+Cells (BINCs)と称し、静止型マイクログリアとは区別して研究を進めることにした。III病態を解析するためのトランスジェニックマウスの作成現在、マイクログリア/マクロファージマーカーのIba1プロモーター下に単純ヘルペスウイルス・チミジンキナーゼを接続したトランスジェニックマウスの作成に成功し、病態モデルの作成準備に着手した。今後BINCsを再生医療に用いていくための詳細な検討をすすめていきたい。
表面に特異的な分子鎖熱運動性に基づくブロック共重合体の表面ナノ構造制御

表面自由エネルギーの低い末端基を有する高分子固体の表面には分子鎖末端が濃縮される。本研究では低表面自由エネルギー末端基を有するポリ(スチレン-b-4-ビニルビリジ)[P(St-b-4VP)]ブロック共重合体膜の表面ナノ構造に及ぼす末端基構造の影響について検討した。水素末端のP(St-b-4VP)-H及びフルオロメチル基末端のP(St-b-4VP)C_2C^Fをリビグアニオン重合で合成した。薄膜を調整し、表面組成はX線光電子分光(XPS)測定に基づき、また、薄膜の表面凝集構造及び力学特性を原子間力顕微鏡(AFM)及び水平力顕微鏡(LFM)測定に基づき評価した。423Kで90時間熱処理後のP(St-b-4VP)-HとP(St-b-4VP)-C_2C^Fの表面P4VP組成の膜厚依存性を評価した。P(St-b-4VP)-Hの場合、表面自由エネルギーの低いPS成分は熱処理より空気界面へ濃縮された。一方、P(St-b-4VP)-C_2C^Fの場合、P4VP側の低表面自由エネルギー末端基CF_3が空気界面に局在化ため、末端基に連接されるP4VPは高表面自由エネルギー成分であるにもかかわらず熱処理後も表面に配向している。またP(St-b-4VP)膜のLFM像は水平力の高い領域と低い領域を示した。高い水平力を示す相は表面自由エネルギーがカンチレバ-のSi_3N_4に近いP4VP相に対応すると考えられ、表面におけるP4VP相の存在が確認された。
InN/Siモノリシックタンデム太陽電池の研究

2接合タンデム太陽電池材料として禁止帯幅(Eg)の最適組合せである,Eg=1.9eVのInNとEg=1.1eVのSiを選び,Si基板上へのInNのヘテロエピタキシャル成長を基本とするInN/Siモノリシッタンデム太陽電池の作成を検討した。(1)InNのMOCVD成長における基板の窒化効果InNのMOCVD成長では,NH_3供給量が著しく多い成長条件を採用するため,かなりの低温で基板表面が窒化することが明らかとなり,窒化現象と成長膜の結晶性との関係を検討した。その結果,以下のことを明らかにした。Si(111)基板の場合には,窒化により非晶質状の窒化珪素膜が形成され,その上に成長するInNが多結晶化する。この現象は基板温度が450°C以上で顕著になる。なお,Si基板の窒化は,成長雰囲気に水素ガスを加えることにより大幅に低減できる。一方,サファイア(α-Al_2O_3)(0001)基板の場合には,Al_2O_3の窒化により表面に単結晶状のAlN膜が形成され,それによって,その上に成長するInNの結晶性が大幅に向上する。この現象は基板温度が800°C以上で顕著となり,この効果を利用することによりα-Al_2O_3(0001)基板上に高品質のInN単結晶膜を形成できる。(2)InNの電気的,光学的特性の評価α-Al_2O_3(0001)基板上に成長した高品質InN単結晶膜を用いて電気的,光学的特性を測定した。ホール測定によりキャリア濃度を評価したところ,通常の減圧(0.1気圧)成長では5x10^<20>cm^<-3>と極めて高いこと,常圧成長で約1x10^<20>cm^<-3>まで低下し,さらに減圧+常圧の二段階成長で2x10^<19>cm^<-3>まで低下できることが明かとなった。このようなキャリア濃度の低下は膜中の窒素空孔濃度の低減によるものと考えれらる。
船尾伴流を考慮した高性能プロペラ設計法の開発

船尾伴流中でのプロペラ性能を最適化する方法を開発した。本手法における船尾伴流中でのプロペラ性能の評価には非定常プロペラ性能計算法を用いている。最適化問題の解法には実数値遺伝的アルゴリズムを用いている。プロペラ性能に関する目的関数が異なる3種類の最適化計算を行い、いずれの場合も原型プロペラの性能を上回る改良プロペラを得ることができた。今回の計算では、一様流中のプロペラ効率と船尾伴流中のプロペラ性能の間に正の相関関係が見られた。本研究においては、研究代表者が開発したプロペラ設計支援ツールに九州大学独自のパネル法に基づく非定常プロペラ性能計算法を組み合わせることにより、船尾伴流中のプロペラ性能最適化を行った。1.非定常プロペラ性能計算法の高速化本研究で使用する非定常プロペラ性能計算法は他機関で開発された同種の方法に比べ計算時間が短い。しかし、最適化問題に組み込むためにはさらなる高速化が必要である。本計算法は全ての翼のコード方向を片面30パネル、半径方向を20パネルに分割するのが標準であるが、まずはそれぞれの方向のパネル数を片面20パネルおよび14パネルまで減らした。この段階で伴流中プロペラ性能の計算値がわずかしか変化しないことを確認した後、1翼を除く他の翼のパネル数を減らせるようにプログラムを修正し、1翼は前段階のパネル数のままで他の翼のパネル数をコード方向片面5パネル、半径方向5パネルに減らした。ここまで減らしても、伴流中プロペラ性能の計算値の変化は許容範囲内であった。計算時間は標準パネル数の約3.5%まで短縮することができた。2.伴流中プロペラ性能の評価値と改良プロペラの性能プロペラ設計支援ツールを用いた最適化計算の過程で改良プロペラの伴流中の性能を評価する必要があるが、諸検討の結果、伴流中の原型プロペラの推力係数と改良プロペラの推力係数が等しくなるときの改良プロペラのトルク(「推力一致時のトルク」と称する)が小さいほど、伴流中のプロペラ性能が優れていると評価できるという結論に達した。青雲丸I世の通常型プロペラを対象として、一様流中で原型プロペラと同等の推力を発生するような制約条件のもと、伴流中の推力一致時のトルクが最小となる最適化問題を解いた結果、原型に比べ推力一致時のトルクが約1.2%減少する改良プロペラが得られた。また、一様流中のプロペラ効率は原型に比べ約1.6%改善され、伴流中でも一様流中でも原型より性能が向上する改良プロペラが得られることが分かった。
アデノウイルスベクターによる損傷に起因する神経細胞死の防御

(1)LacZを発現するアデノウイルスを用いて損傷舌下神経への遺伝子導入の方法について検討した。その結果、損傷神経断端や標的の骨格筋からの感染が有効であり、約6070%の運動神経細胞に発現させることに成功した。これにより、本実験系を用いて各種の損傷神経関連遺伝子の機能を解析するためのシステムが確立したと考えられる。(2)神経再生関連遺伝子のベクター構築。神経再生関連遺伝子どして得られたものをアデノウイルスに組み込むためのベクター構築と組換え体の作成を行った。Cre-LoxPのシステムを導入し、Akt、MEK、Bcl-2、などについて組換え体を得た。(3)アデノウイルスを用いてAkt、MEK、Bcl-2などを損傷神経細胞において強制発現させ、神経細胞死に与える影響について検討した。その結果、Akt、Bcl-2を発現させたものについては、神経細胞死を回避させることに成功したが、MEKを発現させたものでは、神経細胞死を防御することができなかった。このことから、神経栄養因子受容体の下流の情報伝達系において、Aktを介する経路は細胞死防御に働いているが、Ras-MAPキナーゼ系は細胞死防御には関与していないことが明らかとなった。(4)神経軸索伸展分子の可能性があるTC10について解析をおこなった。TC10を発現するアデノウイルスを構築し、軸索伸展について解析した。その結果、TC10は運動神経再生時に発現が亢進し、神経突起の伸展を促進することが明らかになった。以上の結果より、本研究で我々が開発したアデノウイルスベクターを用いて、運動ニューロンの神経細胞死は回避させたり、軸索伸展を促進させることができることが、実験動物レベルで明らかになった。(1)アデノウイルスを用いて損傷舌下神経への遺伝子導入の方法について検討した.マーカー遺伝子LacZをコードする遺伝子をアデノウイルスに組込み様々な注入法を試みた.その結果、損傷神経断端や標的の骨格筋からの感染が有効であることが明らかになった.(2)神経再生関連遺伝子のベクター構築.神経再生関連遺伝子として得られたものをアデノウイルスに組み込むためのベクター構築と組換え体の作成を行った.GDNF、Akt、MEK、Bcl-2、などについて組込みを試みた.しかし、このうちいくつかは組換え体ができなかった.そこでCre-LoxPのシステムを導入し、通常は発現をOFFにしておきCreをコードするアデノウイルスを共感染させることによりONにするシステムの構築を行った.2つのLoxPの間にストップコドンを含むスタッファーを組込み、その下流に目的の遺伝子を組み込んだ.これとは別にCreを発現するアデノウイルスベクターを構築した.これにより従来の方法ではできなかった組換え体が得られるようになった.(3)組込み遺伝子の培養細胞での発現.得られたアデノウイルス組換え体はPC12などの培養細胞を用いて、実際に細胞で発現することを確認した.(4)ラットの舌下神経核への導入.(1)で得られた導入法を用いて軸索損傷を与えたラットの舌下神経核への遺伝子導入を試みた.その結果、培養系ほどの発現効率は得られないものの、約6070%の運動神経細胞に発現させることに成功した.これにより、本実験系を用いて各種の損傷神経関連遺伝子の機能を解析するためのシステムが確立したと考えられる.昨年度までにアデノウイルスベクターを用いた神経遺伝子導入システムが確立しており、これを用いて生体での神経細胞死防御をめざした。さらに、新たに得られた神経再生関連遺伝子についてアデノウイルスベクターを用いてその機能解析も試みた。

(1)アデノウイルスを用いてGDNF、Akt、MEK、Bcl-2、などを損傷神経細胞において強制発現させ、神経細胞死に与える影響について検討した。新生児ラットの舌下神経損傷モデルを用い、軸策損傷に起因する神経細胞死がどの程度防御できるかについて検討した。その結果、GDNF、Akt、Bcl-2を発現させたものについては、神経細胞死を回避させることに成功したが、MEKを発現させたものでは、神経細胞死を防御することができなかった。このことから、神経栄養因子受容体の下流の情報伝達系において、Aktを介する経路は細胞死防御に役立っているが、MEKを介するいわゆるRas-MAPキナーゼ系は細胞死防御には関与していないことが結論された。また、Aktを介する情報伝達系は、損傷神経軸策の突起伸展においても何らかの機能を有していることを示唆する結果が得られた。PC12にAktを発現させるとNGF非存在下でも突起伸展が見られ、さらに成熟ラットの損傷舌下神経にAktを導入すると、軸策伸展速度の促進が観察された。Aktがどのように機能して軸策の伸展にいたるのか、その分子メカニズムについては未だ不明であるが、次年度以降の課題として、検討してゆきたい。(2)我々が行っている神経再生関連遺伝子探索において同定されたRhoファミリーの分子であるTC10は軸策の再生に重要な役割を担っていると考えられたので、アデノウイルスベクターを用いた発現系を用いることによって、生体での損傷軸策の再伸展におけるその機能解析を継続中である。昨年度までに確立したアデノウイルスベクターを用いた遺伝子の神経細胞への導入システムを用い、いくつかの新規遺伝子の神経再生に関する機能解析を行った。(1)神経軸索伸展分子の可能性があるTC10について解析をおこなった。TC10を発現するアデノウイルスを構築し、神経系の細胞味に発現させ、軸索伸展について解析した。TC10を発現したPC12細胞には神経成長円錐様の構造が見られた。また、後根神経節などの組織培養系においてもTC10をアデノウイルスを用いて過剰発現させてやると、明らかな神経突起伸展作用が認められた。TC10は運動神経再生時に発現が亢進し、上述のような機能が存在することから。神経再生時に神経突起の伸展に作用する分子であると考えられた。(2)運動神経の生存活性の高い神経栄養因子であるGDNFについて、リガンドとその受容体との発現相関の重要性について検討した。運動神経損傷時に、GDNF受容体アルファー鎖が神経損傷に応答しないときに神経細胞死が見られるので、この受容体の発現をアデノウイルスで補うことによって神経細胞死が回避できないかを検討した。その結果、GDNF受容体アルファー鎖を損傷運動ニューロンに特異的に発現させるてやることで、リガンドであるGDNFを投与せずとも細胞死を防御できることが明らかになった。以上の結果より、本研究で我々が開発したアデノウイルスベクターを用いて、運動ニューロンの神経細胞死は回避させうることを、実験動物を用いて明らかにすることができた。
古墳時代木棺の展開過程における鎹の基礎的研究

古墳出土の木棺に使用された鉄製鎹の出土状態、付着した材のあり方、鎹そのものの変形などの情報を集成した。それらの情報をパターン化して整理、検討することで、鎹の具体的な使用法と木棺の構造や形態を復元する方法論を確立することができた。木棺における鎹の使用法には、中期古墳に特有のあり方と後期古墳に特有のあり方があり、棺形態の上でも、前者は割竹形木棺・長持形木棺、後者は釘付式木棺を主体とする点で差異があることを明らかにした。また、前者の使用法は、朝鮮半島東南部の木槨墓や石槨墓に顕著に見られるあり方と共通し、深い関連性がうかがわれた。古墳時代の木棺は刳抜式・組合式・釘付式の3系統に大別されるが、それらの系統を横断して使用された緊結用の金具として、5世紀に大陸から導入された鉄製の鎹がある。本研究計画は、古墳出土の鎹を集成し、その具体的な使用の部位や方法を復元的に検討するための基礎的資料の収集を行い、鎹使用のあり方、棺構造、棺と槨の関係などを整理した上で、日本における鎹の出現と展開を、古墳時代木棺の総体的な展開過程、さらには朝鮮半島、中国東北部を含めた東アジアにおける棺槨の大きな流れの中に位置づけることを目的とする。本年度は、昨年度に引き続き、主として文献収集による古墳出土の鎹と出土古墳の発掘調査データの収集、出土鎹資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は、中・後期古墳出土の事例を中心に、のべ4機関に赴いて行い、簡易な実体顕微鏡等を使用して、鎹そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行った。L字形に折り曲げて使用される特殊な釘についても、鎹との使用方法の比較を試みるため、出土資料の収集を行い、研究の深化に備えた。鎹の出土状態、鎹に付着する材(の痕跡)の類型化、その他の付着物、鎹そのものの変形などに着目し、それらの情報をパターン化して整理し、総合的に検討することで、鎹の具体的な使用法を明らかにする方法論については、論文としてまとめ、公表した。これに基づき、より効率的な観察手法が実践しうるとともに、鎹を使用した木棺構造の復元についても具体的に踏み込むことが可能になると考えている。また、日本における鎹を使用した木棺の導入と展開のあり方に関連して、朝鮮半島南部における出土鎹資料について木棺との関係に初めて本格的に言及した論文の和訳を作成し、公表した。本年度は、主として文献収集による古墳出土の鎹と出土古墳の発掘調査データの収集、出土鎹資料の詳細な観察に基づく調書作成等を実施した。保管機関における作業は、主として中期古墳出土の事例を中心に、のべ8機関に赴いて行い、簡易な実体顕微鏡等を使用して、鎹そのもの、および付着した木質の詳細な観察とともに、調書の作成、画像データ等の収集を行った。一連の作業を通じて、鎹に付着する材(の痕跡)の類型化について一定の見通しが得られるとともに、その効率的な観察手法が確立できたと考えている。鎹の出土状態、木材を含む付着物、鎹そのものの変形などに着目し、それらの情報をパターン化して整理し、総合的に検討することで、鎹の具体的な使用法を明らかにするとともに、鎹を使用した木棺構造の復元についても具体的な手がかりが得られると考えている。その方法論的な検討結果については、現在公表を準備中である。また、本年度は、日本における鎹を使用した木棺の導入と展開のあり方に関連して、朝鮮半島南部釜山市周辺の45世紀の墳墓出土資料について予備的な調査を実施した。