hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超イオン伝導体の熱起電力および熱拡散と輸送特性

本研究では、電子(ホール)-酸化物イオン(プロトン)混合伝導体の高温電子輸送特性を、電気伝導度測定と熱起電力測定の結果から古典的解析法に基づいて解析し,電荷担体の部分ゼ-ベック係数と輸送特性から電荷担体と熱の移動の相互作用をあらわす輸送熱について検討を加えることを目的とする.具体的には酸化物イオン-電子混合導電体である1mol%InO_<1.5>をドープしたCaZr_<1-x>In_xO_<3-8>(CZ)および酸化物イオン-電子混合導電は体であるY_2Ti_2O_7(YT)を対象とした.CZ系の電導度測定では,高酸素分圧領域で酸素分圧の1/4に比例したp型伝導が優勢な領域と酸素分圧依存性を示さないイオン伝導が優勢な領域が観測された.イオン伝導の主成分は酸化物イオンであるが1100°C以下の温度ではプロトンによる影響が導電特性に表れている.部分電気伝導度から求めた輸率を用い,熱起電力の測定結果を解析してホールおよびイオンの部分ゼ-ベック係数を求め,p型伝導領域におけるホールの濃度と移動度を推定した.CZとCSZのホール濃度は同程度であり,両者のホールの部分伝導度の相違は移動度の差によるものと推定される.一方YT系については,低酸素分圧領域では電子伝導が,高酸素分圧領域では酸化物イオン伝導がそれぞれ優勢であった.CZと同様の方法により熱起電力を解析し電子と酸化物イオンの部分ゼ-ベック係数をもとめ,伝導電子の濃度と移動度を推定した.またイオンの部分ゼ-ベック係数から求めた両系の酸化物イオンの輸送熱はイオン伝導の活性化エネルギーの1/41/3の大きさであった.この原因は,欠陥型のイオン伝導性固体ではイオンと格子の相互作用が大きいためと考えられる.本研究では、電子(ホール)-酸化物イオン(プロトン)混合伝導体の高温電子輸送特性を、電気伝導度測定と熱起電力測定の結果から古典的解析法に基づいて解析し,電荷担体の部分ゼ-ベック係数と輸送特性から電荷担体と熱の移動の相互作用をあらわす輸送熱について検討を加えることを目的とする.具体的には酸化物イオン-電子混合導電体である1mol%InO_<1.5>をドープしたCaZr_<1-x>In_xO_<3-8>(CZ)および酸化物イオン-電子混合導電は体であるY_2Ti_2O_7(YT)を対象とした.CZ系の電導度測定では,高酸素分圧領域で酸素分圧の1/4に比例したp型伝導が優勢な領域と酸素分圧依存性を示さないイオン伝導が優勢な領域が観測された.イオン伝導の主成分は酸化物イオンであるが1100°C以下の温度ではプロトンによる影響が導電特性に表れている.部分電気伝導度から求めた輸率を用い,熱起電力の測定結果を解析してホールおよびイオンの部分ゼ-ベック係数を求め,p型伝導領域におけるホールの濃度と移動度を推定した.CZとCSZのホール濃度は同程度であり,両者のホールの部分伝導度の相違は移動度の差によるものと推定される.一方YT系については,低酸素分圧領域では電子伝導が,高酸素分圧領域では酸化物イオン伝導がそれぞれ優勢であった.CZと同様の方法により熱起電力を解析し電子と酸化物イオンの部分ゼ-ベック係数をもとめ,伝導電子の濃度と移動度を推定した.またイオンの部分ゼ-ベック係数から求めた両系の酸化物イオンの輸送熱はイオン伝導の活性化エネルギーの1/41/3の大きさであった.この原因は,欠陥型のイオン伝導性固体ではイオンと格子の相互作用が大きいためと考えられる.
ヒュームと近代自然法学の伝統

18世紀の哲学者ディヴィッド・ヒュームは、グロティウス、ホッブズ、プーフェンドルフ、ロック、ハチソンらが形成した近代自然法学の伝統をラディカルに変容させた。ヒュームは、正義と所有権の起源を人間の本性と財の状況に関連づけて説明し、さらに正義や所有権の尊重に伴う道徳的是認や称賛についても説明するが、その際に、神に言及したり論証に訴えることはしない。ヒュームは、もっぱら諸個人が経験する快や、自己利益や共通利益の感覚に訴える。このラディカルな変容は、ヒュームの一貫した経験主義と自然主義、さらには快と利益を重視するエピクロス主義によって可能になった。ヒュームの理論は、正義と所有権、および随伴する義務の感覚から一切の神秘性を剥ぎ取り、これらを経験可能な快と利益感覚によって説明しなおすがゆえに、大きな理論的意義をもつ。それはまた、ベンサムの功利主義を準備したがゆえに歴史的意義をもつ。しかし他方で、ヒュームによる近代自然法学の変容は、正義概念をラディカルに縮小化し、自然法学の伝統に埋め込まれていた人間の尊厳という価値を、正義の領域の外へと追放したものであった。本年度は、正義と所有権の起源に関するヒュームの理論を取り上げ、それが近代自然法学の伝統とどう関連しているかを4つの観点から解明した。(1)ヒュームからハチソンに宛てた1739年9月17日付けの手紙を出発点として、グロチウスとプーフェンドルフに対するヒュームのエピクロス主義的な批判の内容を解明した。(2)ヒュームのconvention概念を明らかにし、それがホッブズのcovenantやグロチウスやプーフェンドルフのpactumを変容させ、意志の一致を利益感覚の一致としてとらえ直したものであることを示した。(3)正義の道徳的是認についてのヒュームの説明を丹念に読み解くことによって、ヒュームにおける道徳理論と自然法思想の接点を確認した。(4)ヒュームの合意型所有権論をロック、ハチソン、バルベイラック、カーマイケルらの主体的所有権論と比較し、ヒュームが近代自然法学における主体的権利論の伝統とどう向き合うかを考察した。以上のうち、(4)の作業はまだ準備段階であるが、他の課題については十分な研究をおこなうことができた。本年度は、昨年度の課題の継続として、正義と所有権の起源についてのヒュームの理論を取り上げ、ヒュームがホッブズ、グロチウス、プーフェンドルフの合意所有権利をいかなる仕方で変容させ、またいかにしてれを社会的利益にもとづく所有権論へと転換させてサベンサムの功利主義を準備したかを解明しようとした。主に考察したのは、ヒュームが、意志の一致という彼らのpactum概念に代えて、快苦をべースとする利益感覚の一致としてのconvention概念を導入したという事実である。あわせて、ヒュームが17世紀のプロテスタント的自然法学の伝統から多ぐを学びつつも、そこに見られる正義概念を財産所有権の尊重という狭い正義概念へと転換することによって、人間の尊厳を構成する諸要素とされていた諸対象(人身およびそれに付随する能力や資質)を正義の圏外へと追放し、同時に正義と現世的利益との結合関係をより緊密かつ強固なものに仕立て上げたことも明らかにした。ここから分かるのは、ヒュームが、財産所有権の尊重や立憲主義的な権利制約という点においては17世紀自然法学の伝統と関心を共有しているものの、彼は17世紀的狭い正義概念をさらに縮小化することによって、社会的利益という基礎から法や正義を説明しなおすような記述的功利主義を準備したということである。今年度は、過去二年間の研究でやり残した課題に取り組んだ。(1)ヒュームの約束論は、自由意志を前提とするグロチウス、プーフェンドルフ、ロックによる約束の拘束力の説明と対照的であり、両立可能論的な決定論をとるホッブズの説明と類似することが判明した。ただしヒュームの場合には、ホッブズとは異なり、道徳感情論が約束の拘束力の説明において一定の役割を果たしていることを確認した。(2)ヒュームの所有権論は、当事者間の利益感覚の一致を重視した一種の合意所有権論であり、グロチウス、ホッブズ、プーフェンドルフの理論を洗練させたものだが、他方でこれは、合意ではなく労働主体の行為を重視したロック所有権論の系譜、つまりバルベイラック、カーマイケル、ハチソンらの所有権論と対立するものであることを明らかにした。

(3)財産所有権の帰属を決定する規則に関するヒュームの説明は、彼独自の心理主義的説明に依存しているが、同時にローマ法の概説的説明やグロチウスやプーフェンドルフの説明にもある程度依拠していることが分かった。ヒュームがエディンバラ大学時代に得た法学の知識については、これから調査が必要である。(4)約束の拘束力の説明、および正義の制度のもつ効用がいかに道徳判断を生み出すかという説明を除けば、ヒューム自然法思想は彼の道徳感情論とは関係がない。ヒューム以降の功利主義思想は道徳感情論を批判し、同時に、道徳感情論と無関係なヒュームの自然法理論の部分を取りあげ、これを規範的功利主義に作りかえたものと見てよい。ただしこの点に関しては、さらに入念な分析と解釈が必要だと思われる。
膵癌間質のプロテオーム解析

膵癌は予後不良な疾患であり、新規治療薬の開発が期待されている。近年、膵癌間質が癌の進展を多面的に促進させ、抗癌剤耐性にも関与している事が実証された。本研究において、膵癌間質と正常膵間質で発現に差のある蛋白を網羅的に解析し、CRMP4という候補蛋白を選出した。膵癌においてCRMP4の発現は強力な予後、再発予測因子であり、静脈浸潤、肝転移とも相関を認めた。また、細胞実験系において、CRMP4の発現低下が増殖には変化を認めないが、浸潤能を低下させることを発見した。これらの結果から、CRMP4が膵癌細胞の浸潤を促進し、静脈浸潤、肝転移を増加させ、膵癌患者の予後を増悪させていることが示唆された。【候補蛋白DPYSL3(CRMP4)の機能解析実験】膵癌においてCRMP4の発現は強力な予後、再発予測因子であり、静脈浸潤、肝転移とも相関を認めた。また、CRMP4高発現膵癌細胞株(CAPAN1)をKnock downし、proliferation assay, invasion assayを施行した結果、CRMP4の発現低下により、増殖には変化を認めなかったが、浸潤能の低下が認められた。これらの結果から、CRMP4が膵癌細胞の浸潤を促進し、静脈浸潤、肝転移を増加させ、膵癌患者の予後を増悪させていることが示唆された(Ann Surg Oncol. 2012.)。【CRMP4-EGFP, Long formCRMP4-EGFP安定発現株の作成】昨年度の研究成果の考察からCRMP4のsplising isoformにより、癌浸潤における作用が異なる可能性が示唆された。当該年度においてCRMP4-EGFP, Long formCRMP4-EGFPプラスミドを作成した。今後はこれらのプラスミドを使用し安定発現株を作成し、細胞増殖能、浸潤能を比較検討する。In vivoにおいても膵癌、前立腺癌の同所移植移植マウスモデルを用い、腫瘍形成能、転移能を比較する。また、CRMP4の阻害薬(酵素阻害薬、上流制御因子のアゴニスト、アンタゴニスト)の効果を検討し、臨床応用への道を模索していく。【CRMP4ノックアウトマウスを使用した実験系】当該年度までにCRMP4ノックアウトマウスが完成し、使用可能となった。今後はCRMP4ノックアウトマウス、正常マウス膵からの線維芽細胞初代培養を樹立し、これらの線維芽細胞や培養上清を膵癌細胞と共培養し、膵癌細胞の増殖能、浸潤能の変化を検証していく。【候補蛋白DPYSL3(CRMP4)の機能解析実験】CRMP4が膵癌細胞の浸潤を促進し、静脈浸潤、肝転移を増加させ、膵癌患者の予後を増悪させていることが示唆された(Ann Surg Oncol. 2012.)。【CRMP4リン酸化とfilopodiaについて】CRMP4はリン酸化蛋白質であり、リン酸化もより活性化され、その機能を発揮する。サイクリン依存性キナーゼ5(Cdk5)はCRMPのリン酸化に深く関わっていることが知られており、またCdk5の活性化にはp25が必要である。CRMP4高発現膵癌細胞株(CAPAN1)にp25とCDK5をco-transfectionをするとフィロポディアが伸長する傾向を認めた(未発表データ)。【CRMP4と膵炎】我々はKrasG12D発現マウスとCRMP4ノックアウトマウスを交配させ、KrasG12D発現CRMP4ノックアウトマウスを作成した後に人工的に膵炎を発症させ、CRMP4ノックアウトマウスにおける膵癌モデルを作成する予定であったが、caeruleinによる膵炎惹起方法の検討の中で、CRMP4ノックアウトマウスにおいてより膵炎が重症化する知見を得た(未発表データ)。膵炎の有無でCRMP4自体の発現量を比較したが、差は見られなかった(未発表データ)。これらの結果から、膵炎の重症化にはCRMP4のリン酸化が深く関与している可能性が示唆された。【膵癌間質と正常膵間質における発現蛋白の網羅的解析】膵癌切除例の病変部10例とコントロール群としてIPMA切除例の非病変部8例からLMDにて間質部分のみをサンプリング、蛋白を抽出した。LC FT-LTQ MSにて発現蛋白を同定、定量し、1498種類の蛋白を同定した。そのうち2群間の発現差が大きく、文献的に悪性疾患との関連が示唆される蛋白(up:GPR183,down:DPYSL3)を候補蛋白として選出した。【候補蛋白DPYSL3(CRMP4)の裏付け実験ならびに機能解析実験】

膵癌切除症例の癌部と非癌部11症例から肉眼で検体を採取し、RTPCRを施行した結果、CRMP4のみ有意に癌部で発現が上昇していた。この結果は、網羅的蛋白解析の結果と逆であった。その理由として、癌部mRNAは間質細胞よりも癌細胞内のmRNAを反映している可能性があり、組織切片での免疫染色にて、CRMP4発現の局在を検証することが必要であったため、膵癌組織と正常膵組織で免疫組織化学を施行した。その結果、間質細胞(軽中等度)だけでなく、膵癌細胞(強発現)においてもCRMP4の発現が確認され、膵癌細胞自体において、CRMP4が重要な役割を果たしている可能性が示唆された。そこで、膵癌切除症例53例において、免疫組織化学を行い、膵癌細胞におけるCRMP4の発現と臨床プロファイルとの関連を検証した。その結果、膵癌においてCRMP4の発現は強力な予後、再発予測因子であり、静脈浸潤、肝転移とも相関を認めた。また、CRMP4高発現膵癌細胞株(CAPAN1)をKnock downし、転移assayを施行した結果、CRMP4の発現低下により、浸潤能の低下が認められた。これらの結果から、CRMP4が膵癌細胞の浸潤を促進し、静脈浸潤、肝転移を増加させ、予後を増悪させていることが示唆された(AACR2012発表、論文投稿中)。昨年度の報告書に記載のとおり、本研究は当初、間質細胞(主に線維芽細胞)に焦点を絞った実験を計画していた。しかし実験を進めていく過程で、候補蛋白CRMP4が間質細胞だけでなく膵癌細胞自体にも強発現していることが確認された。この結果は癌細胞と間質細胞との相互作用を強く示唆する所見であり、膵癌間質の役割を解明していく上で非常に重要な研究成果であると考え、まず膵癌細胞におけるCRMP4の役割を解明することに焦点を絞る事とした。その結果、CRMP4が癌細胞の浸潤能、静脈浸潤、肝転移を促進し、膵癌患者の予後を増悪させており、膵癌治療の重要な標的分子となることが分かった(Ann Surg Oncol. 2012.)。今後は臨床応用を念頭に置き、CRMP4の阻害薬(酵素阻害薬、上流制御因子のアゴニスト、アンタゴニスト)や治療モデルの開発に重点を置く予定である。上記の目的を達成するため、当該年度までにCRMP4-EGFP, Long formCRMP4-EGFPのプラスミドやCRMP4ノックアウトマウスの作成に成功しており、概ね順調に研究は進行していると判断した。当初の仮説では、候補蛋白は癌、非癌部において、間質細胞でのみ発現に差があり、正常腺管上皮と膵癌細胞では差がないと考えており、間質細胞(主に線維芽細胞)に焦点を絞った実験を計画していた。しかし、実際には候補蛋白(CRMP4)の裏付け実験により、CRMP4が間質細胞だけでなく、膵癌細胞にも発現していることが確認され、膵癌細胞自体におけるCRMP4の発現が癌細胞の浸潤能を促進し、静脈浸潤、肝転移を増加させ、膵癌患者の予後を増悪させていることが分かった。当該年度の研究実績としては、線維芽細胞の実験がやや遅れているが、癌細胞と間質とは密接に関係しており、上記の結果は癌細胞と間質細胞との相互作用(autocrineやparacrineによる蛋白の授受の可能性など)を強く示唆する所見である。これらの所見は膵癌間質の役割を解明していく上で、非常に重要な研究成果であり、その事を加味し、概ね順調に研究は進行していると判断した。【膵癌におけるCRMP4の制御機構の解明】
ベーチェット病の原因解明

ベーチェット病原因解明のための新規HLA-B51トランスジェニックマウスの作製に関する進捗および成果について:ベーチェット病の原因についてはいまだよくわかっていない。しかし、人種を越えて、ヒトの主要組織適合抗原であるHLA(human leukocyte antigen)の特定のタイプ、HLA-B51と顕著に相関していることが知られている。しかしHLA-B51がどのように疾患に関わっているのかそのメカニズムは謎のままである。そこで今回、新規にHLA-B51トランスジェニックマウスの作製をおこなった。ベーチェット病は全身の諸臓器、特に口腔・眼・皮膚・外陰部に急性の炎症を繰り返す難治性炎症疾患である。その原因はいまだわかっていない。HLA-B51と疾患の関連が以前から指摘されているが、どのように疾患に関わっているのかそのメカニズムは謎のままである。そこで本研究課題では、HLA-B51に関するトランスジェニックマウスを作製し解析することを目的とした。トランスジーンは抗原提示能が高いと言われている第3世代の方法で構築した。具体的には、a1およびa2ドメインがヒト由来、a3ドメインから細胞貫通領域および細胞内領域はマウス由来のキメラ分子を作った。a1ドメインの先にリンカーでヒトb2ミクログロブリンを結合させ、monochainとして発現させた。定法に従い、C57BL/6由来の受精卵雄性前核へDNAを注入し3系統のトランスジーン陽性ファウンダーマウスを得ることができた。ファウンダーマウスをC57BL/6野生型マウスと交配し、F1世代のマウスにもトランスジーンが受け継がれることを確認した。それら3系統の脾臓細胞を使って細胞表面でのHLA-B51の発現を、フローサイトメトリーを用いて確認した。その結果、2系統において強い発現を、1系統において弱い発現を認めた。現在、マウスMHCクラスI分子の影響を除外するために、トランスジェニックマウスの遺伝的バックグランドを、マウスMHCクラスI分子が欠損させている段階である。今後、以前報告されているようなFMLPによる好中球の活性化や、発現の増強など確認していく予定である。このマウスを用い、HLA-B51特異的ペプチドの探索や、特異的阻害薬の探索に用いることができると考えられる。また、ベーチェット病様炎症の誘導も試みていき、ベーチェット病の病態解明に貢献できると考えられる。本研究の趣旨はいまだに詳細な原因の分かっていないベーチェット病の原因を解明することにある。HLAに関してはHLA-B51およびHLA-A26がベーチェット病と深い関連性があることが知られている。しかしその発症メカニズムにおけるそれらの関与についてはほとんどわかっておらず、大きな課題となっている。そこで本研究ではHLA-B51およびHLA-A26を過剰発現する遺伝子改変マウスの作製を試みて機能解析を遂行していく計画である。以前にもHLA-B51過剰発現マウスは作製されているが、第1世代のHLA class Iトランスジェニックマウスと言われており、細胞傷害性T細胞への抗原提示能がそれほど強くないとといわれている。一方、第2世代や第3世代と呼ばれるHLA class Iトランスジェニックマウスは、ヒトとマウスのハイブリッド分子を用いるために、抗原提示能がより強いと考えられている。われわれはこの新しい方法を使って遺伝子改変マウスを作製している。これによりベーチェット病などのHLA関連疾患の原因解明が行われていく可能性がある。ゲノムワイド関連解析により、炎症性サイトカインおよびレセプターであるIL-10、IL-12R、およびIL-23Rの遺伝的多型が、ベーチェット病発症に関与するということがわかっており、これらサイトカインとの関係も、マウスを使った実験により生体内で証明することができる可能性がある。現在のところ過剰発現ベクターの構築が完了しており、セルラインにたいしトランスフェクションしてその発現および実際のT細胞活性化能を確認しているところである。この確認後速やかにトランスジェニックマウス作製に取り掛かる予定である。マウスのMHCを欠損したモデル動物は既に他施設より入手しており、今後HLA-B51およびHLA-A26トランスジェニックマウスが出来次第交配していく予定である。過剰発現ベクターの構築で試行錯誤があったために、当初予定より研究の進行が遅れている。HLAトランスジェニックマウスの作製を速やかに行っていく。引き続き研究費のほとんどは消耗品費に使う予定である。トランスジェニックマウスの作製時には、primerやPCR試薬、受精卵採取、仮親への受精卵着床、マウス飼育などに相当な費用がかかると試算される。
森林植生の成立・維持に対する地表面植生の役割に関する基礎的研究

本研究は遷移現象のメカニズムの解明の手がかりとなるための基礎的研究の第一段階として,地表面植生がどのような環境要因のもとに成立していて,交替する次の植生の成立のためにどのような役割を果たしているのかを,生態学的に明らかにするために遂行された.研究は,乾性一次遷移の初期とみられる富士山悪高山帯の無植生地を含む森林限界附近の各種の植生地域と,長野県軽井沢町の浅間山溶岩の影響を強く受けている二次遷移初期の裸地から夏緑林,カラマツ実験團場の二地域で主に行われた.この結果,一次遷移初期の裸岩に先駆的に出現する蘚類のシモフリゴケは,厳しい水分条件下で水分の利用にあたって有利な光合成特性を持ち,また遷移のいろいろな段階で出現する蘚類3種の光合成・呼吸特性もまたそれぞれの遷移過程の水分・光条件によく適合していることが明らかになった.森林限界から裸地への木本の芽ばえの進出や定着は,森林からの距離や水分・栄養条件との間に動的な関係があり,先駆植生である蘚類や地衣類の木本稚樹のための発芽床としての役割が推察された.浅間山溶岩地の裸地やススキ草地には,次植生と予相されるカラマツや夏緑林の稚樹の多くがすでに用意されており, 6年間では個体数も増加し木本化へと進行している傾向が認められた.カラマツ実験林における塩類収支は,降水によって供給されるわずかな窒素を有効にとり込んでいることが明らかとなった.またカラマツの成長にともない大形土壌動物は量的に増加し多様化した.土壌動物の多様化と土壌有機物の諸条件との間には相関関係が見出された.遷移初期の塩類や有機物の少ない環境下でカラマツ林は塩類の流れや土壌形成のための初めのターミナルとして重要な役割を果たしていることが明らかにされた.今後はこの課題をさらに体系化するとともに,それぞれの問題をさらにくわしく深く解析してゆく所存である.研究目的はほぼ達成された.本研究は遷移現象のメカニズムの解明の手がかりとなるための基礎的研究の第一段階として,地表面植生がどのような環境要因のもとに成立していて,交替する次の植生の成立のためにどのような役割を果たしているのかを,生態学的に明らかにするために遂行された.研究は,乾性一次遷移の初期とみられる富士山悪高山帯の無植生地を含む森林限界附近の各種の植生地域と,長野県軽井沢町の浅間山溶岩の影響を強く受けている二次遷移初期の裸地から夏緑林,カラマツ実験團場の二地域で主に行われた.この結果,一次遷移初期の裸岩に先駆的に出現する蘚類のシモフリゴケは,厳しい水分条件下で水分の利用にあたって有利な光合成特性を持ち,また遷移のいろいろな段階で出現する蘚類3種の光合成・呼吸特性もまたそれぞれの遷移過程の水分・光条件によく適合していることが明らかになった.森林限界から裸地への木本の芽ばえの進出や定着は,森林からの距離や水分・栄養条件との間に動的な関係があり,先駆植生である蘚類や地衣類の木本稚樹のための発芽床としての役割が推察された.浅間山溶岩地の裸地やススキ草地には,次植生と予相されるカラマツや夏緑林の稚樹の多くがすでに用意されており, 6年間では個体数も増加し木本化へと進行している傾向が認められた.カラマツ実験林における塩類収支は,降水によって供給されるわずかな窒素を有効にとり込んでいることが明らかとなった.またカラマツの成長にともない大形土壌動物は量的に増加し多様化した.土壌動物の多様化と土壌有機物の諸条件との間には相関関係が見出された.遷移初期の塩類や有機物の少ない環境下でカラマツ林は塩類の流れや土壌形成のための初めのターミナルとして重要な役割を果たしていることが明らかにされた.今後はこの課題をさらに体系化するとともに,それぞれの問題をさらにくわしく深く解析してゆく所存である.研究目的はほぼ達成された.研究は富士山および長野県追分で行われている。また、地表面植生成立に関する基礎的知見を得るために南極昭和基地周辺の土壌と蘚類群落試料も使用した。富士山五合目御庭は森林限界にあたる。溶岩上には倭性のカラマツ,ハンノキ,ダケカンバが点在し、これらの実生も多い。地表面にはシモフリゴケの群落が凹部に成立している。木本植生の実生のほとんどは枯死するものと予想され、それは微地形によるものと考えられる。35【m^2】と25【m^2】の調査区を3個設定し、そこに存在する木本実生のすべてを記録し、その生死と微地形との関係を解析した。裸地の蘚2種と近くのシラビソ,ダケカンバの優占する森林の蘚5種を用いて、それらの生育にかかわる光合成活性と含水率との関係,乾燥しやすさについて比較検討した。その結果、裸地の蘚群落は実生の生育場としては適していないことが明らかになった。裸地のシモフリゴケ群落では昨年度にひきつづき、チッ素集積作用について一連の測定を行っている。浅間山のふもとの追分の火山礫地につくられたカラマツ,ヤマハギの純および混合群落で土壌形成過程が有機物蓄積と土壌動物相,量の面から昨年度にひきつづき行われている。また、ススキ群落2カ所での侵入木本実生の調達が行われた。

南極のような高等植物が生育しえない環境下で蘚の生育は低温よりも水によって支配されていることが明らかになりつつある。この知見は高山に木本が侵入することを考える上に重要である。これらの結果は第33回日本生態学会大会(京都)1986年4月,第51回日本植物学会大会(鹿児島)1986年10月,第34回日本生態学会大会(沖縄)1987年4月で発表された。交付申請書に記載しなかったD/Aコンバーター付電子上皿天秤を購入した。これは研究の進行によって蘚類の乾燥を連続測定する必要を生じ、そのために使用した。
日欧シュルレアリスムの交流と共同制作の展開：瀧口修造とジュアン・ミロの書簡研究

本研究ではジュアン・ミロと瀧口修造による共同制作を考究する。瀧口は戦前に世界で初めてミロの研究書『ミロ』(アトリヱ社、1940年)を著した。戦後のミロの来日(1966年)を機に始まる交流が、晩年の詩画集の共同制作へと発展したことを踏まえれば、ミロは瀧口の戦前と戦後を繋ぐ重要な作家と見なしうる。具体的には1970年以降に瀧口がミロと共同制作した2冊の詩画集『手づくり諺』『ミロの星とともに』を主な調査対象とし、その成立過程を往復書簡から検証し、成果として「往復書簡資料集」の刊行を目指す。
高等植物を用いた教育用遺伝子組換え実験用教材の開発

当初計画では、植物体の大きさ、知名度などからタバコを材料とし、抗生物質(Km)耐性遺伝子とクラゲ由来の緑色蛍光タンパク質遺伝子を導入した教材の開発を計画し、作業に取り掛かった。一方、昨年8月に第1回「生物系教員のための組換えDNA実験教育研修会」を開催し、米国製実習キットを使用すると共に、本研究計画を紹介し討論を行った。その結果、教育現場としてタバコという材料は適当でない、時間制限の大きい生物実習より、総合学科や理数科などでの少人数で1年を通じて行う課題研究のための教材も開発してほしい、そのためには単なる観察で終わらず、テーマとして複数のオプションが選べて、生徒が独自の考えで実験を進めることができる発展性のある教材を、といった要望が強く出された。そこで、材料に全ゲノムの解読が終了し、最近の生物教科書にも載っているシロイヌナズナを、また導入遺伝子として酵素反応によってその働きを検出するβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子を加えることにした。タバコについてはこれまでに以下のものを作製した。(1)遺伝子の分離比を観察するため、カナマイシン(Km)耐性遺伝子とGUS遺伝子を片方の親から受け継いだ個体(ヘテロ個体)の種子(F1世代)と、それが更に自家受精して得られた種子(F2世代)、(2)根の組織でGUS遺伝子を発現する個体(種子)。(3)組織に傷をつけると、その傷の周辺でGUS遺伝子を発現する個体(種子)。GUS遺伝子は芽生え全体や葉、根などの組織を反応液中で37°C保温すると、発現場所のみ鮮青色に染まる。この青色反応は酵素反応なので、酵素の性質を調べるのにも利用できる。また、組織をすり潰して反応を行い、青色を比色計で測定すれば定量もできる。更に(3)の個体で、GUS遺伝子は傷以外の外的なストレスによっても発現する可能性がある。このようにGUS遺伝子導入植物が生徒にとって色々な研究テーマを設定できる教材となることが期待できる。今後はシロイヌナズナについて同様の形質転換植物を作成し、実用的な教材を開発する予定である。
その場観測核磁気共鳴法によるカーボンナノチューブ内ガスハイドレート形成機構の研究

単層カーボンナノチューブ(SWNT)内部でのガスハイドレート形成を明らかにするために,その基礎実験として核磁気共鳴(NMR),X線回折,電気抵抗測定,および古典分子動力学(MD)シミュレーションの手法を用いてSWNTの内部ナノ空間でのメタン分子,水分子等の挙動を調べた。また,昨年度に見出されたSWNT内部の吸着水分子が雰囲気ガス分子に交換される"内包分子の交換転移"についても調べた。実験にはレーザー蒸発法で作製された平均直径1.34nm,2.0nmの高品質SWNTバンドル試料を用いた。メタンCH_4及びCD_4の^1H,^2H核のNMR測定を行った結果,SWNT内部に吸着したメタンは35Kで相転移を起こし気体から液体に変化し,さらに低温では固体状態にあることが明らかになった。また,固体状態のメタンは20Kでメタン分子の配向状態に関する相転移を起こし,分子の運動状態が自由回転運動からジャンピング的束縛回転運動に変わることを明らかにした。これらSWNT内部のメタン分子の挙動はMDシミュレーションによっても調べられ,その結果低温でのメタン固体の構造はSWNT内壁に沿って2次元三角格子を構成するようにメタン分子が配置された最密構造であることがわかった。また,平均直径2.0nmのSWNTに吸着した水の挙動を調べた結果,SWNT内部の水は220Kで液体固体相転移を起こすことが明らかとなった。さらに低温構造は平均直径1.34nmのSWNT内部で形成されるようなアイスナノチューブ構造ではなく,アモルファス状態にあることがわかった。また平均直径2.0nmのSWNTでもメタン分子と水分子の交換転移が確認された。単層カーボンナノチューブ(SWNT)内部空間でのガスハイドレート形成を実験的に検証するために、SWNTバンドルに吸着した水分子とメタン分子の挙動を、核磁気共鳴(NMR)、X線回折、電気抵抗測定を実験手段として調べる研究を行った。実験にはレーザー蒸発法で作製された平均直径1.34nmの高品質SWNTバンドル試料を用いた。また、ハイドレート形成のその場観測NMRを可能にするために、ガス圧制御バルブ,高精度デジタル圧力計を組み込んだ雰囲気ガス圧制御システムの製作を行った。製作した雰囲気ガス制御システムを用い、SWNTに水を吸着させたのちに雰囲気ガス圧と試料温度を系統的に変化させながら水分子とメタン分子の^1H,^2H核のNMR測定を行った。その結果、現時点ではガスハイドレートが形成されたことを示す結果を得るにいたっていないが、SWNT内部に吸着した水分子がガス分子に交換される"内包分子の交換転移"が起こることを見出した。すなわち、水分子を内包したSWNTを1気圧のメタンガス雰囲気下で冷却すると、転移温度T_c=240Kにおいてメタン分子がSWNT内部に侵入し内包水分子が追い出される。この内包分子の交換は、温度変化に対して可逆的に起こることも確認した。さらに転移温度は雰囲気ガス圧に依存し、雰囲気ガス圧が低いほど転移温度も低下することが分かった。またSWNTフィルム試料で電気抵抗を行った結果、この内包分子の交換転移によって抵抗値が大きく変化することを見出した。この電気抵抗の振る舞いの起源は明らかになっていないが、水分子の内包によりナノチューブ自体の電子状態が変化している可能性がある。
超高速動圧気体軸受の知能化に関する研究

動圧気体軸受はタービン、圧縮機などの回転機械で広く応用されている。回転機械の高速化により、高速回転速度で良好な安定性を有する気体軸受を開発することが必要になっている。さらに良好な安定性を有する軸受は回転速度、アンバランスによる同期振動と不安定による非同期の振幅、加重、気体温度などの変化に知的に応答する能力が不可欠である。本研究では、超高速タービンで使われるティルティングパッド気体軸受を対象として軸受の動特性及びピボットの摩擦やプリロードの制御によって安定性を増すことについて下記の研究を行った。(1)有限要素法とニュートンラフソン法を用いてティルティングパッド気体軸受の動特性の数値解析プログラムを作成した。そして、剛性係数と減衰係数の軸の回転数による変化に対するピボット摩擦とプリロードによる影響を調べ、その傾向性を明らかにした。また、軸の回転数と最大振幅を計算し、実験データとよく合う結果を得た。さらに、同期振動の共振するモードを解析した。(2)ティルティングパッド型気体軸受の高速回転における軸の軌道を計算した。ピボット摩擦を適切に加えると安定が増すことや、プリロードを変化させることによって軸を安定化できることを数値計算で示した。このようにティルティングパッドを制御し、インテリジェント化することにより、高速回転可能な気体軸受ができることを明らかにした。
同一地区被災者の生活再建と地域変容：東日本大震災後10年間の質的縦断調査

津波被災世帯の住宅再建はどんな要因でそれぞれ異なるのか。また、時間の経過とともに変化する要素は各世帯の判断と地域社会をどう変化させるか。地理的に同一の条件にあった住民が、短期的・長期的な資金力、ライフコースの展望、世代間の協調行動・住宅継承・居住地選択、地域社会での役割等の社会的条件と、復興事業の状況により、どのように異なる生活再建行動をとるかを明らかにするため、東日本大震災時釜石市A町内会員の同じ40数世帯に、震災1年半後の時点から住宅再建完了予定の震災10年目まで、聞き取り縦断調査(パネル調査)を毎年繰り返し行う。単発の被災地調査の課題を乗り越え、普遍的な生活課題にも接続しうる研究である。
準線形放物型方程式の線形化安定性について

準線形放物型編微分方程式の安定性を調べる問題を,適当な関数空間における時間変数についての準線形常微分方程式の安定性を調べる問題と定式化し,次にこの常微分方程式に定常解が存在したとしてそのまわりで方程式を線形化してそれに放物型抽象方程式の理論を適用することにより定常解の漸近安定性結果を示した.すなわち,関数空間において解析半群の生成作用素A(u)を係数作用素とし,u=u(t)を未知関数とする準線形常微分方程式du/dt+Au(u)u=f(u),0<t<∞,を考え,それの一つの定常解A(u_0)u_0=f(u_0)を考えた.次に,方程式をu_0のまわりで線形化dv/dt+A(u_0)v+A(u_0)(v,u_0)-f_u(u_0)v=g(t),0<t<∞,し,このときに現れる線形化作用素A_0=A(u_0)+A_u(u_0)(・,u_0)-f_u(u_0)に着目してこの作用素がスペクトル条件{λ∈C;Reλ【greater than or equal】8}⊃σ(A_0),δ>0,をみたせば線形化方程式の基本解V(t,s),0【less than or equal】s【less than or equal】t<∞,は指数関数を用いて評価できることを示した.さらに,公式v(t)=V(t,0)v_0+∫_0^tV(t,s)g(s)dsを用いてu_0の近傍からでる解はすべて時間t→∞と共にu_0に漸近することを示した,併せてその差は時間と共に指数関数的に減衰することも示した.本研究の以上の成果により,準線形放物型方程式に対する定常解の安定性問題はその定常解の線形化作用素がスペクトル条件をみたすかどうかを調べる問題に帰着されることが一般的な枠組みの中で示されたことになる.本研究結果の応用に際しては,具体的な方程式に対してスペクトル条件がいつ成り立つかを調べる問題が生ずる.これを確かめるための一般的な判定条件は,本研究では得ることができなかった.そこで,いくつかの例について数値的にこれを確かめる試みを行い計算データを集めた.このデータから,便利な判定条件を探すのが今後の課題である.準線形放物型編微分方程式の安定性を調べる問題を,適当な関数空間における時間変数についての準線形常微分方程式の安定性を調べる問題と定式化し,次にこの常微分方程式に定常解が存在したとしてそのまわりで方程式を線形化してそれに放物型抽象方程式の理論を適用することにより定常解の漸近安定性結果を示した.すなわち,関数空間において解析半群の生成作用素A(u)を係数作用素とし,u=u(t)を未知関数とする準線形常微分方程式du/dt+Au(u)u=f(u),0<t<∞,を考え,それの一つの定常解A(u_0)u_0=f(u_0)を考えた.次に,方程式をu_0のまわりで線形化dv/dt+A(u_0)v+A(u_0)(v,u_0)-f_u(u_0)v=g(t),0<t<∞,し,このときに現れる線形化作用素A_0=A(u_0)+A_u(u_0)(・,u_0)-f_u(u_0)に着目してこの作用素がスペクトル条件{λ∈C;Reλ【greater than or equal】8}⊃σ(A_0),δ>0,をみたせば線形化方程式の基本解V(t,s),0【less than or equal】s【less than or equal】t<∞,は指数関数を用いて評価できることを示した.さらに,公式v(t)=V(t,0)v_0+∫_0^tV(t,s)g(s)dsを用いてu_0の近傍からでる解はすべて時間t→∞と共にu_0に漸近することを示した,併せてその差は時間と共に指数関数的に減衰することも示した.本研究の以上の成果により,準線形放物型方程式に対する定常解の安定性問題はその定常解の線形化作用素がスペクトル条件をみたすかどうかを調べる問題に帰着されることが一般的な枠組みの中で示されたことになる.本研究結果の応用に際しては,具体的な方程式に対してスペクトル条件がいつ成り立つかを調べる問題が生ずる.これを確かめるための一般的な判定条件は,本研究では得ることができなかった.そこで,いくつかの例について数値的にこれを確かめる試みを行い計算データを集めた.このデータから,便利な判定条件を探すのが今後の課題である.
膜結合型プロスタグランジンE合成酵素の解析-癌の発生、進展、浸潤・転移への関与-

1.宿主側mPGES-1の癌の発生に着目した研究実績:mPGES-1の発癌への影響を検討する目的で、化学発がん剤azoxymethane(AOM)によるマウス発がんモデルを樹立し、mPGES-1遺伝子欠損(KO)マウスを用いて解析を行った。AOMは8週連続投与し、実験開始後24週における大腸癌の発生を比較検討した。その結果、mPGES-1KOマウス群では、野生型(WT)マウス群と比較して、大腸に発生する腫瘍の数(2mm以上)が、有意に抑制されることを見いだした。病理学的な解析の結果、WTマウス群では、大腸癌の陽性像が85.7%であるのに対し、mPGES-1 KOマウス群では、37.8%と顕著な発生率の低下が認められた。これらの結果は、宿主のmPGES-1が大腸癌の発生促進に寄与している可能性を強く示唆している。2.細胞側mPGES-1の癌の進展、浸潤・転移への関与に着目した研究実績:siRNA発現ベクターを用いて、mPGES-1発現抑制(KD)LLC細胞株を作製し、細胞-細胞外マトリックス(ECM)接着能を検討した。その結果、mPGES-1 KD細胞株では、対照細胞株と比較して、Fibronectinへの接着性の顕著な亢進が認められた。一方、Lamininへの接着は、両細胞群で違いは観察されなかった。なお、このECMへの接着性の亢進は、PGE2安定体(dmPGE2)の添加により、コントロールレベルまで抑制された。次に、細胞-細胞間接着能を検討したところ、mPGES-1KD細胞株では、対照細胞株と比較して、細胞-細胞間接着の有意な亢進が認められた。これらの結果は、mPGES-1発現抑制によるPGE2産生低下が、癌細胞の原発巣からの遊離を困難にし、癌細胞の転移能を抑制させるという新たなメカニズムの存在を示唆している。(1)宿主側mPGES-1の癌の進展への関与に着目した研究実績mPGES-1遺伝子欠損(KO)マウスまたは野生型(WT)マウスの背部皮下にLewis Lung carcinoma(LLC)細胞を移植し、日数経過に伴う腫瘍増殖を比較検討したところ、mPGES-1 KOマウスでは、WTマウスと比較して、移植後の腫瘍増殖速度の有意な低下が観察された。また腫瘍組織内のPGE_2含有量の顕著な低下とVEGF発現量及びヘモグロビン含有量の減少が認められた。以上の結果、宿主側のmPGES-1が、癌の増殖亢進に寄与していることが明らかとなった。いまのところmPGES-1により合成されたPGE_2が、VEGFの発現調節を介し腫瘍組織内での血管新生を増加させることで、腫瘍増殖が亢進される可能性を想定している。(2)宿主側mPGES-1の血行性転移への関与に着目した研究実績mPGES-1 KOまたはWTマウスにLLC細胞を尾静注し、血行性転移能を比較検討したところ、mPGES-1 KOマウスでは、WTマウスと比較して、肺組織表面の癌性結節数と転移肺重量の低下、さらに肺組織内のPGE_2含有の低下が認められた。これらの結果は、宿主側のmPGES-1が、血行性転移能の亢進に寄与している可能性を示唆している。(3)mPGES-1の炎症性腸疾患への関与に着目した研究実績組織保護に関わるPGE_2の合成に携わるPGE合成酵素(PGES)に着目し解析を行った。mPGES-1 KOまたはWTマウスにデキストラン硫酸(DSS)含有飲料水を自由飲水させることで、炎症性大腸炎を惹起させ、各種解析をおこなったところ、KOマウスではWTマウスと比較して、血便症状と貧血の増悪傾向が観察され、結腸下部においてPGE_2含有量の有意な低値が認められた。これらの結果は、mPGES-1が大腸粘膜保護に寄与している可能性を示唆している。申請者はPGE_2合成系において、COX-2の下流で選択的に機能連関している膜結合型PGE合成酵素-1(mPGES-1)に着目し、本酵素の遺伝子欠損マウスを用いた解析を中心に、癌疾患における発生、進展、浸潤・転移の各々のフェーズに対するmPGES-1の関与を総括的に解明することを目的としている。1.宿主側mPGES-1の癌の浸潤・転移への関与に着目した研究実績昨年度、Lewis lung carcinoma (LLC)細胞をマウスに尾静注する血行性転移モデルにおいて、mPGES-1遺伝子欠損(KO)マウスでは、野生型(WT)マウスと比較して、肺への血行性転移能が抑制されることを見いだした。そこで本現象の分子機構を明らかにするため、転移・浸潤に関わる因子について、より詳細な解析を行ったところ、mPGES-1 KOマウスの転移肺では、WTマウスの転移肺と比較して、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-9活性、及びVEGF発現の顕著な抑制が認められた。これらの結果は、宿主側のmPGES-1を介して合成されたPGE_2が、MMP-9活性及びVEGF発現調節を介して肺への血行性転移の亢進に寄与している可能性を示唆している。2.細胞側mPGES-1の癌の進展、浸潤・転移への関与に着目した研究実績siRNA発現ベクターを用いて、mPGES-

1発現抑制(KD)LLC細胞株を作製し、細胞増殖能及び浸潤能をMTTアッセイ法と再構成基底膜をコートしたインベージョンチャンバーアッセイ法により解析を行った。その結果、mPGES-1 KD細胞株では、対照細胞株と比較して、細胞増殖速度及び浸潤能の有意な抑制が認められた。これらの結果は、癌細胞内のmPGES-1を介して合成されたPGE_2が、オートクリンまたはパラクリン的に機能し、癌細胞の増殖や浸潤能の亢進に寄与している可能性を示唆している。1.宿主側mPGES-1の癌の発生に着目した研究実績:mPGES-1の発癌への影響を検討する目的で、化学発がん剤azoxymethane(AOM)によるマウス発がんモデルを樹立し、mPGES-1遺伝子欠損(KO)マウスを用いて解析を行った。AOMは8週連続投与し、実験開始後24週における大腸癌の発生を比較検討した。その結果、mPGES-1KOマウス群では、野生型(WT)マウス群と比較して、大腸に発生する腫瘍の数(2mm以上)が、有意に抑制されることを見いだした。病理学的な解析の結果、WTマウス群では、大腸癌の陽性像が85.7%であるのに対し、mPGES-1 KOマウス群では、37.8%と顕著な発生率の低下が認められた。これらの結果は、宿主のmPGES-1が大腸癌の発生促進に寄与している可能性を強く示唆している。2.細胞側mPGES-1の癌の進展、浸潤・転移への関与に着目した研究実績:siRNA発現ベクターを用いて、mPGES-1発現抑制(KD)LLC細胞株を作製し、細胞-細胞外マトリックス(ECM)接着能を検討した。その結果、mPGES-1 KD細胞株では、対照細胞株と比較して、Fibronectinへの接着性の顕著な亢進が認められた。一方、Lamininへの接着は、両細胞群で違いは観察されなかった。なお、このECMへの接着性の亢進は、PGE2安定体(dmPGE2)の添加により、コントロールレベルまで抑制された。次に、細胞-細胞間接着能を検討したところ、mPGES-1KD細胞株では、対照細胞株と比較して、細胞-細胞間接着の有意な亢進が認められた。これらの結果は、mPGES-1発現抑制によるPGE2産生低下が、癌細胞の原発巣からの遊離を困難にし、癌細胞の転移能を抑制させるという新たなメカニズムの存在を示唆している。
顕微鏡画像入力を応用した樹種検索システムの開発

当該年度の目的は顕微鏡画像を用いた樹種検索システムを完成させることにある。そのために準備段階と完成段階に分けて作業を進めた。まず、準備段階としては以下の通りである。過去の樹種別解剖学的記載に関する文献の主要なものを参考にして独自の『樹種検索カード』を作成した。次に、過去の樹種別解剖学的記載に関する文献を参考にするとともに標準プレパラートを詳細に観察して樹種ごとの顕微鏡的特徴の記載をし、『標準樹種検索カード』を作成した。さらに、標準樹種検索カードとは別に樹種の三断面の顕微鏡画像をスキャナーによりコンピュータに取り込んだ。以上の準備をして次の工程に移った。完成段階として、顕微鏡画像による樹種同定を実行できるように以下の作業をテストした。すなわち、未知の木片から顕微鏡プレパラートを作成し、顕微鏡により一つ一つの樹種の特徴を観察してその特徴を『樹種検索カード』に記入し、この未知のカードと一致する特徴を有するカードを『標準樹種検索カード』から検索して探し出す。一般的にはよほど特徴のない限り一つの樹種に絞り込まれることはなく、むしろ5樹種あるいは10樹種以上の複数の樹種が選び出されることが予想される。次に、探し出された樹種な中から未知の樹種と同一のものがあるのか否かをこれらの複数樹種について、標準顕微鏡画像を呼び出して一つ一つ細部にわたり照合して選び出す。こうして、選び出された樹種につき再度同一の標準プレパラートと比較照合する。以上のような顕微鏡画像を用いた樹種検索システムを作成した。平成6年度の研究で得られた成果および進捗状況をまとめると以下の通り。1スキャナー付きで、大容量のハードディスクを備えたパワーマッキントッシュ8100を設置し、システムを組んで作動させ、スキャナーで木材の顕微鏡写真を取り込んだところ、予想していたよりも鮮明な画像がモニター上で観察できた。したがって、CCDカメラにより、顕微鏡から直接に画像を取り込む必要性がないことが明らかとなった。2顕微鏡による樹種同定のデータベース化の基本となる樹種別記載についてはすでに400種類ほど入力してきている。今後、これをキーワード化して整理し、各樹種ごとの識別用のカードを作成すればよい。3樹種の顕微鏡的特徴となる性質のキーワードを針葉樹材および広葉樹材について作成した。4スキャナーで入力すべき顕微鏡写真も400種類ほど撮影し、画像入力の準備が整っている。5ファイルメーカーを使った樹種同定の具体的作業手順を検討中である。6ファイル一つにキーワード表と顕微鏡画像の両方を入力するかあるいはキーワード表のみを入力し、これとは別に顕微鏡画像を一括して入力しておき、必要に応じて画像を引き出す方式にするかについて検討した結果、後者のようにそれぞれ別々に入力しておくほうが呼び出しに時間がかからないと結論した。すなわち、未知の木片から顕微鏡プレパラートを作成し、顕微鏡により一つ一つの樹種の特徴を観察してその特徴を『樹種検索カード』に記入し、この未知のカードと一致する特徴のない限り一つの樹種に絞り込まれることはなく、むしろ5樹種あるいは10樹種以上の複数の樹種が選び出されることが予想される。

次に、探し出された樹種な中から未知の樹種と同一のものがあるのか否かをこれらの複数樹種について、標準顕微鏡画像を呼び出して一つ一つ細部にわたり照合して選び出す。こうして、選び出された樹種につき再度同一の標準プレパラートと比較照合する。以上のような顕微鏡画像を用いた樹種検索システムを作成した。
壁ずり応力により生ずる自家静脈グラフト内膜肥厚の分子生物学的メカニズム

イヌの壁ずり応力の異なる自家静脈グラフトモデルを作成した。4頭のイヌで長さ5cmの自家大腿静脈を採取して大腿動脈に端々吻合し、これをコントロール群とした低血流・低ずり応力モデルは、膝下動脈の分枝を残して本館を結紮し、2週後の再手術で長さ5cmの自家大腿静脈を採取して大腿動脈に端々吻合した(低血流・低ずり応力群、n=4)。術中、血流速度、血圧、グラフト経などを測定して壁ずり応力を測定した。両群で4週後に、自家静脈グラフトを摘出し、内膜肥厚について検討した。コントロール群と比較して低血流・低ずり応力群で内膜が有意に厚くなっていた。免疫染色で細胞増殖、アポトーシスについて調べたところ、低血流・低ずり応力群で増殖細胞及びアポトーシス細胞が有意にコントロール群と比較して多かった。現在凍結標本を使用してRT-PCRを行う段階にいる。炎症性サイトカインのTNF-α、接着分子のP-セレクチン、内膜肥厚に関与しているNO、angiotensin、cndothelin、adrenomedullinなどをGene Works, OLIGO^<TM>などを使用してprimer pair設計、最適温度、サイクル数の設定を行っている。今までイヌを使用したこのような実験は数が少なく、免疫染色を行うためのイヌに対する抗体やPCRを行う際に必要ないろいろな物質に対する報告済みのcDNAやprimerなどがなく最適なprimer検索、調整などが困難であった。設定が終わりしだいRT-PCRを行う。定量的PCRも行い両群間で発現量に差がないかを調べる。Wister系ラットを使用して手術顕微鏡下に頚静脈を腎動脈下大動脈に移植した。当初は両腸骨静脈を両大腿動脈に移植する予定であったが、手技的に困難であるため途中から変更した。標本を術後1日、3日、1週、4週で摘出し、免疫染色を行った。免疫染色によりマクロファージの存在が確認され、炎症性サイトカインであるIL-1βやOncostatin M(OSM)などが検出された。しかし、接着分子は染色されず、今後技術的なものか実際に発現していないのかRT-PCRなどを通して検証していきたい。また、当初の予定にはなかったが、ビーグル犬を使用して、頚静脈を頚動脈に移植した。イヌを使用したのは、イヌは内膜肥厚動物モデルとして最もヒトに似ているとされており、さらに内膜肥厚に関与していると注目されているヒトと同様のRenin-Angiotensin-Kininを有することが明らかになってきたからである。術後1週、4週で摘出したが、明らかな内膜肥厚が認められた。免疫染色により、IL-1βやOncostatin M(OSM)、Angiotensin Converting Enzyme(ACE)が血管平滑筋細胞やマクロファージに検出された。しかし、接着分子は染色されず、これも技術的なものか実際に発現していないのかRT-PCRなどを通して検証していきたい。なお、高ずり応力モデル(末梢動静脈瘻併設)と低ずり応力モデル(末梢血管結紮)を作成しており、これらの比較検討を試みたい。前年度の報告にあるように、ラットでは壁ずり応力の異なる自家静脈グラフトモデルの作成は困難であるため、イヌを使用してモデルの作成を行った。低血流・低ずり応力モデルは、イヌの大腿動脈の分枝を残して本幹を結紮することにより作成した(低血流・低ずり応力群)。高血流・高ずり応力モデルは大腿動脈と大腿静脈を側々吻合することにより作成した(高血流・高ずり応力群)。モデル作成の2週後に、自家頚静脈を腸骨動脈に置換した。また、対照として付加的処置を行わず、自家頚静脈を腸骨動脈に置換を行った(対照群)。

4週後に、自家静脈グラフトを摘出して、内膜肥厚について検討した。移植前の自家静脈と比較して、対照群においても内膜肥厚が観察された。一方、低血流・低ずり応力群では内膜はさらに厚く、高血流・高ずり応力群では逆に薄くなっていた。侵入または増殖細胞として血管平滑筋細胞、線維芽細胞、マクロファージが形態学的に同定された。また、抗炎症性サイトカインとしてIL-1βやTNF-α、OSMの免疫染色を行ったが、内膜に増殖した血管平滑筋細胞にそれらが染色された。現在、各種の抗P-セレクチン抗体、抗VCAM-1抗体、抗ICAM-1抗体を使用して免疫染色を行っている。また、標本の一部を凍結して、total RNAの抽出を試みた。条件の調整は完了し、十分量のtotal RNAを抽出できるようになった。現在、各種接着分子と炎症性サイトカインのRT-PCRを計画している。イヌの壁ずり応力の異なる自家静脈グラフトモデルを作成した。4頭のイヌで長さ5cmの自家大腿静脈を採取して大腿動脈に端々吻合し、これをコントロール群とした。低血流・低ずり応力モデルは、膝下動脈の分枝を残して本館を結紮し、2週後の再手術で長さ5cmの自家大腿静脈を採取して大腿動脈に端々吻合した(低血流・低ずり応力群、n=4)、術中、血流速度、血圧、グラフト経などを測定して壁ずり応力を測定した。両群で4週後に、自家静脈グラフトを摘出し、内膜肥厚について検討した。コントロール群と比較して低血流・低ずり応力群で細内膜が有意に厚くなっていた。免疫染色で細胞増殖、アポトーシスについて調べたところ、低血流・低ずり応力群で増殖細胞及びアポトーシス細胞が有意にコントロール群と比較して多かった。現在凍結標本を使用してPT-PCRを行う段階にいる。炎症性サイトカインのTNF-α、接着分子のP-セレクチン、内膜肥厚に関与しているNO、angiotensin、endthelin、adrenomedullinなどをGene Works, OLIGO^<TM>などを使用してprimer pair設計、最適温度、サイクル数の設定を行っている。今までイヌを使用したことのような実験は数が少なく、免疫染色を行うためのイヌに対する抗体やPCRを行う際に必要ないろいろな物質に対する報告済みのcDNAやPrimerなどがなく最適なprimer検索、調整などが困難であった。設定が終わりしだいRT-PCRを行う。定量的PCRも行い両群間で発現量に差がないかを調べる。