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幕末から明治維新期の日仏両国関係からみた男子服意匠の経緯と実態

我が国の洋装文化形成の最も初期の段階に果たした日仏間の交流の実態が明らかになった。AICP校に発注したと思われる明治天皇の絵型は、AICP校の初代校長F.ラドベスの残した雑誌から収集・分析をした。男子服の製作技術の導入を明らかにする貴重な資料であった。F.ラドベスの雑誌からは、AICP校1830年創設にもかかわらず、商業年鑑の年号と合わないことに気付いた。今後は、初代校長F.ラドベスの歴史的背景の調査が必要である。さらには、F.ラドベスの雑誌から男子服意匠や被服構成の視点から分析する。今年度の研究成果は、次の研究発表1件であった。研究代表者徳山孝子「幕末から明治期における金モール刺繍」、一般社団法人日本家政学会第67回大会、2015年5月15日発表。我が国の洋装文化形成の最初期において、礼服・軍服などの男子服意匠の導入に大きな影響を与えた幕末から明治維新期にかけての日仏間の交流の経緯と実態を明らかにすることを目的とした。ナポレオン3世から徳川慶喜へ贈呈されたとされる軍装品(軍服、軍帽等)は、写真の現存する徳川慶喜が着用した軍服については当時の将軍の礼服、通常服であり、パリの軍事博物館に展示される軍服とほぼ同じ意匠であった。また現存する軍帽(久能山東照宮博物館所蔵)の意匠から、将軍が通常時に着用する"Kepi"であることが確認できた。日本の男子服技法書は、1873年から1888年までに発行された男子服の技法書14冊を取り上げた。その中の一冊である原田新次郎訳『西洋裁縫教授書』は出版元を変えて二回出版されており、それはThe Tailor's guideの訳本とされていた。The Tailor's guideにGuillaume Compaing、Charles Compaing、Louis Devereらが関わっていることがわかった。フランス、イギリス、アメリカをはじめとする欧米各国では、紳士服製作の専門的な技法を示した雑誌や技法書がテーラーやプロフェッサーにより刊行され、システム化されたテーラー技法が発展していたことが読み取れた。日本政府(当時の宮内省)がフランスAICP校に発注したと思われる明治天皇の絵型や注文書について検証した。AICP校の初代校長は、テーラー職人「フランソワ・ラドヴェーズ」であった。ラドヴェーズは、自らテーラーの割出法を開発し既製服に着手した。ラドヴェーズの人物像が明らかになった。日本政府(当時の宮内省)がフランスAICP校に発注したと思われる注文書について検証した。国民の新時代を印象づけた明治天皇の御正服(軍服)を取り上げ、その歴史的経緯と意匠を調査収集とその分析により明らかにした。特にAICP校の初代校長フランソワ・ラドヴェーズの残した雑誌からラドベーズのテイラー職人としての経歴や生い立ちがわかった。ナポレオン3世から徳川慶喜へ贈呈されたとされる軍服、軍帽、鎧兜等の軍装品の意匠、技術、制作者などに関してフランスにおける調査から判明した。当時の男子服意匠の導入における技術的側面を担っていたと考えられる紳士服技法書について、フランスと日本で刊行されたそれらの特徴と技法の差異を示し、日本における製図の解釈と独自性を明らかにした。今年度の研究成果は、研究発表3件であった。今年度は研究成果をまとめ発表した。
剥離泡構造をもつ非圧縮性流れの分岐とパターン形成

固定壁、自由壁を問わず急拡大する境界の後方には剥離渦を生じる。その安定性や分岐を理解するためになるべく単純な縮約モデルを構築したいというのが本研究のテーマである。このために、Sobey & Drazinの論文で実験的・数値的に調べられた、拡大が比較的緩やかな対称壁面の間の2次元層流パターンの分岐をまず説明できるモデルを目指した。これはレイノルズ数Reが増すにつれて、剥離渦なしの流れから、対称な渦の対が生まれ、そして非対称な定常渦対のパターンや非定常な流れへと次第に分岐していくものである。初年度は,流れ関数表記のナビエストークス(NS)方程式を境界層近似した後に、流れに交差する方向にKarman-Pohlhausen流の方法で平均化し、2つの未知関数が連成した偏微分方程式系で表されるモデルを導いた。この未知関数は時刻と壁面に沿う方向の空間座標の関数であり、速度分布の形状を表している。定常解を数値的に求めてみると、非対称な渦対が生まれるまでの分岐を表すことができた。厳密に境界層近似を使うと剥離点で解が発散することが知られている。境界層近似の次のオーダーの項は多数表れるが、モデルの導出の際にその中から物理的に重要と思われる項をとりこんだので非現実的な発散が抑えられた。本年度はこの縮約モデルによる近似解をNS方程式の数値解と定量的に比較し、Sobey & Drazinと同じ系では、中程度のReまで良い近似を得られることがわかった。即ち、流量と動粘度を用いて定義されるRe=60では剥離渦の長さを10%程度、Re=180では22%程度の誤差で近似できた。流れがそれほど速くなく単純な場合に限られる近似法であり、系統的に高次の近似へ進める方法ではない限界をもつが、直観的で簡易な式でありながら、慣性と粘性の両効果を残したまま剥離点を越えられるものとして、他の場面への応用ができると思われる。以上をまとめた論文を現在準備している。このために、Sobey&Drazinの論文で実験的・数値的に調べられた、拡大が比較的緩やかな対称壁面の間の2次元層流パターンの分岐をまず説明できるモデルを目指している。これはレイノルズ数が増すにつれて、剥離渦なしの流れから、対称な渦の対が生まれ、そして非対称な定常渦対のパターンや非定常な流れへと次第に分岐していくものである。本年度は,流れ関数表記のナビエストークス方程式を境界層近似した後に、流れに交差する方向にKarman-Pohlhausen流の方法で平均化し、2つの未知関数が連成した偏微分方程式系で表されるモデルを導いた。来年度はこの縮約モデルの分岐の様子を完全なナビエストークス方程式の数値解と定量的に比較し、また非定常パターンを計算することにより、モデルが現象を再現するレイノルズ数の範囲を調べる。また、モデルに含まれる定数係数は速度分布形状の仮定の置き方より変わるので、この影響を調ベ、妥当な仮定を探す。モデルの定常解を探すことは常微分方程式系の境界値問題になるので、この構造を理解し、物理的直観を与えられる洞察や解析的な結果を引き出したい。

即ち、流量と動粘度を用いて定義されるRe=60では剥離渦の長さを10%程度、Re=180では22%程度の誤差で近似できた。流れがそれほど速くなく単純な場合に限られる近似法であり、系統的に高次の近似へ進める方法ではない限界をもつが、直観的で簡易な式でありながら、慣性と粘性の両効果を残したまま剥離点を越えられるものとして、他の場面への応用ができると思われる。以上をまとめた論文を現在準備している。
細胞外マトリックス代謝に制御される去勢抵抗性前立腺癌への進展機構

本年度は、前立腺間質における線維芽細胞の多様性が前立腺癌細胞の三次元的な細胞形態に与える影響を検討する目的で、前立腺癌患者の針生検組織から初代培養して得られた線維芽細胞pcPrFsとアンドロゲン感受性ヒト前立腺癌LNCaP細胞との培養基質上でのin vitro共培養実験を施行した。実験には市販されている正常ヒト前立腺間質細胞PrSCを比較対照細胞として使用した。培養基質マトリゲル上におけるin vitro共培養実験では、LNCaP細胞に対してPrSCおよびpcPrF-M7 (M7)それぞれを組み合わせて、24時間および48時間の共培養を行った後に、三次元的な細胞形態や細胞増殖性の差異を比較検討した。その結果、PrSCもしくはM7との共培養によりLNCaP細胞の三次元的な細胞形態が観察された。PrSCもくはM7の単独培養群でも細胞集塊を形成することができたものの、LNCaP細胞単独培養群では細胞集塊を形成しなかった。PrSCとの共培養群ではLNCaP細胞層とPrSC層が明瞭に分かれたものの、M7との共培養群ではLNCaP細胞がM7層へ浸潤した。PrSCに比較して、M7との共培養群ではLNCaP細胞におけるKi-67陽性率が有意に高かった。以上の結果より、癌患者由来線維芽細胞pcPrFsが産生・分泌するパラクライン因子もしくは癌細胞とpcPrFsの接触による刺激がLNCaP細胞の走化性を亢進させる可能性が示唆された。さらに、培養基質を用いてLNCaP細胞の三次元的な細胞形態の差異を観察することで、activeな線維芽細胞を判別できる新規スクリーニング法の開発へと発展できることが期待された。培養基質(マトリゲル)を使用することで、ヒト前立腺癌細胞と線維芽細胞が構築する三次元的な細胞形態の観察に成功した。これまで、培養液中に浮遊させる等で作製可能なスフェロイド塊では観察できなかった、間質層に癌細胞が含まれるヒト前立腺癌組織に近似した組織像を得ている。本年度は前立腺癌患者の針生検組織から初代培養して得られた線維芽細胞を1つしか使用していないため、次年度は複数の線維芽細胞を用いて、線維芽細胞の性質によって実験産物の三次元的な細胞形態に差異があるか否かを検討する。
再生医科学を応用した重症肝不全に対する戦略的治療法の開発 Msi-1をマーカーとした肝肝細胞の同定・分離と移植療法

私どもは肝幹細胞を移植することにより、重症肝不全に対する抜本白勺活療渋.の開発を目指している。具体的にはMusashi遺伝子(Msi-1)をマーカーとして文字通りの肝幹細胞の単離を実現させ、病態に応じた戦略的治療洗を開発しようとしている。平成13年度において、ラット肝幹細胞であるoval cell lineを樹立し、この細胞が肝細胞と胆管上皮細胞の両方の形質を併せ持つことを確認した。さらに、この幹細胞がMsi-1遺伝子を発現しており、スフェロイド化により肝細胞に向けて分化させると、Msi-1遺伝子の発現が抑制されることを見出した。さらにヒト肝がん由来細胞株7株のうち、3株にMsi-1遺伝子が発現していることを見出した。このことはMsi-1が肝幹細胞の分化や肝発がんに係わっていることを示唆している(Biochem Biophys Res Commun 293:150-154,2002)。平成14年度において、oval cellsにおけるMsi-1遺伝子発現はNmb遺伝子発現抑制を介してノッチシグナルを制御していることを明らかにした。また、Msi-1遺伝子ノックアウトマウスを用いて、肝発生に関するMsi-1の役割について検索中である。私どもは肝幹細胞を移植することにより、重症肝不全に対する抜本的治療法を開発することを目指している。具体的には文字通りの肝幹細胞の単離をMusashi遺伝子(Msi-1)をマーカーとして実現させ、病態に応じた戦略的治療法を開発しようとしている。平成13年度において、ラット肝幹細胞であるoval cell lineを樹立し、この細胞が肝細胞の形質と胆管上皮細胞の形質の両方を併せ持つことを確認した。さらに、この肝幹細胞がMsi-1遺伝子を発現しており、spheroid化により肝細胞のほうに分化させると、Msi-1の発現は著減することを見出した。さらに、検討したヒト肝癌由来細胞株7株のうち、Msi-1が3株で発現していることを見出した。これらのことは、Msi-1遺伝子が肝幹細胞の分化や肝発癌に係わっていることを示唆している(Biochem Biophys Res Commun,in press)。私どもは肝幹細胞を移植することにより、重症肝不全に対する抜本的治療法の開発を目指している。具体的にはMusashi遺伝子(Msi-1)をマーカーとして文字通りの肝幹細胞の単離を実現させ、病態に応じた戦略的治療法を開発レようとレている。
光学活性アルミニウム錯体を触媒に用いる連続不斉炭素-炭素結合生成反応の開発

LiAlH_4と(R)-BINOLから容易に調製できるAl-Li-(R)-bis(binaphthoxide)錯体(ALB)を開発し、室温下においても99%の不斉収率で目的物を与える触媒的不斉マイケル反応の開発に成功した。また、本反応系にアルデヒドを共存させることにより、中間体として生じているものと考えられる光学活性アルミニウムエノラートを補足することにも成功した。これは、触媒的不斉マイケル-アルドール反応の初めての成功例である。さらに、本錯体の触媒活性は、塩基性アルカリ金属試材の添加により向上し、不斉収率の低下を招くことなく、反応速度を増大させ触媒量を軽減できることを見出した。不斉源を有さない塩基性試材は触媒量で速やかにマイケル反応を進行させることから、本結果は塩基性アルカリ金属試材とALBの間に自己集合の作用が存在し、ALBが塩基性アルカリ金属試材を取り込むことでより高活性な触媒に変化しているものと考えられる。触媒的不斉マイケル反応に適して触媒としては、中心金属をアルミニウムからガリウムに変えた錯体も有効であった。初の連続触媒的不斉マイケル-アルドール反応の開発に成功したことにより、現在本反応を鍵行程とするプロスタグランジン類縁体の触媒的不斉合成を検討中である。また、付随的な成果として、本ALB錯体がアルデヒドの触媒的不斉ハイドロホスホニレーション等にも有用な不斉触媒にもなることも見いだした。
深屈曲を可能とする人工膝関節置換術-手術法の検討-

我々は、人工膝関節置換術の手術手技の改良として、Posterior Clearanceの作成が術後屈曲可動域を改善させることを報告してきたが、今回の研究では、よい可動域のまま、より安定した膝関節にするための手術手技の開発を目的としている。テンションメータを作成し、開発した手技で手術を行った。現在まで行ってきた症例の術後の軟部組織バランスを評価するため、11関節のストレスレントゲン撮影(オリジナルの撮影法)を行った。平均値は以下に示すとおりである。80度近辺でやや外側がゆるく,45度屈曲と最大屈曲では内側のゆるみが観察されたが、平均2mm以下と小さなものであった。なお、この症例群の術後平均屈曲角度は、133度であり、5関節は140度を超える可動域を獲得していた。手術手技について、津村が2002年ヨーロッパリウマチ関節外科学会(ERASS)に、津村と古代が、第33回日本人工関節学会(2003年2月)にて、それぞれ発表した。【臨床応用と限界】2003年1月より12月までの1年間で、この手術法を用いて27関節の人工膝関節置換術を行った。縫合不全などの軽微なものを除いて合併症はなく、また、歩行能力の改善はすべての症例で得られていた。しかし、この手術法が適応できなかった症例として、関節リウマチによる外反膝変形がある。これは軟部組織の弛緩のため、屈曲GAPが大き過ぎ骨切りでの対応が不可能なためである。0度45度80度最大屈曲80度近辺でやや外側がゆるく、45度屈曲と最大屈曲では内側のゆるみが観察されたが、平均2mm以下と小さなものであった。手術手技について、津村が2002年ヨーロッパリウマチ関節外科学会(ERASS)に、ストレスレントゲンの結果を含め、津村と古代が、第33回日本人工関節学会(2003年2月)にて、それぞれ発表した。次のステップとして、NITTA圧力分布測定システムのセンサーシートをうまく挟めるような測定用脛骨プレート(サイズ2から6)を人工関節メーカーに依頼し作成を完了した。また、大腿骨と脛骨の前後左右のトランスレーションを行いながら、Gapを測定できるインストルメントを設計中である。従来、人工膝関節置換術の術後屈曲可動域は、平均115度から120度程度であったが、平均で約15度の改善を獲得し、かつ安定した膝関節の再建を行う手技を確立した。屈曲可動域の改善には、Posterior Clearanceの作成:1)手術中後十字靱帯の充分な切除と、大腿骨顆間部の後方関節包の剥離を行うこと、2)大腿骨後方(特に内側)の骨棘と余剰骨を切除すること、が重要である。しかし、これを従来のAnterior Referenceによる手術法に適応すると伸展GAPに比べて、屈曲GAPの開大が著しく(平均で56mmの増加)なり、屈曲位で不安定となるため、大腿骨コンポーネントのAP方向のサイジングと回旋およびAP方向の設置位置の決定を伸展GAP作成の後に行うように骨切り順序を変更した。この際、屈曲GAPと伸展GAPの大きさを厳密に調整するため、トルクレンチとスプレッダーを組み合わせて40Lb.mのトルクを掛けた時のGAPが等しくなるように大腿骨の後面を骨切りする。

研究期間中、スプレッダーは、2個試作した。【臨床応用と限界】2003年1月より12月までの1年間で、この手術法を用いて27関節の人工膝関節置換術を行った。縫合不全などの軽微なものを除いて合併症はなく、また、歩行能力の改善はすべての症例で得られていた。しかし、この手術法が適応できなかった症例として、関節リウマチによる外反膝変形がある。これは軟部組織の弛緩のため、屈曲GAPが大き過ぎ骨切りでの対応が不可能なためである。
垂直磁気異方性を有するハーフメタル・フルホイスラー合金の形成とそのデバイス応用

まず,対抗ターゲットスパッタ法を用いて,厚さ100nmのCFS薄膜をMgO基板/非磁性Pdバッファ層上に形成し,詳細なX線回折パターンと磁化特性から,結晶性の良いL21型Co2FeSi薄膜の作製条件を確立した.次にCFS薄膜を0.6nm2nmに極薄層化し,さらにその上にMgO層を2nmを堆積したCFS/MgO積層構造を作製した.CFS膜厚が0.6nm1nmと非常に薄い場合で,CFS/MgO積層構造は垂直磁気異方性を示した.一方,CFS薄膜が2nmの場合では,面内磁気異方性が観測された.また,CFS膜厚が1nmの試料でもMgO層を形成しなかった場合では,面内磁気異方性が観測された.これらは,得られた垂直磁気異方性がCFS/MgO界面に起因することを示している.以上より,ハーフメタルと期待されるフルホイスラー合金Co2FeSiとMgO界面を形成することで,CFS薄膜に垂直磁気異方性を付与することに成功し,さらにその起源がCFS/MgO界面によるものだと確認した.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
豚の経口投与葉酸の生体内利用率が低い理由の解明

豚に酸化型葉酸(FA)を経口投与しても、血漿中還元型葉酸濃度は上昇しないが、還元型葉酸を経口投与すると上昇する。一方ラットにおいては、酸化型、還元型のどちらのタイプの葉酸を経口投与も、血漿中還元型葉酸濃度を上昇する。本研究ではこの原因を豚の葉酸還元能力と、消化管からのFA吸収能力の2つの面から検討した。ラットを対照動物とした。体内でFAを還元する能力(in vivo試験):循環系に入った葉酸は肝臓で還元され活性型になる。活性型は一部は肝静脈に、一部は胆管から腸腔内に出る。腸管腔内に出た葉酸は吸収され腸肝循環を形成する。従ってFAを投与してから胆汁内に分泌する活性型葉酸を測定すれば、葉酸のin vivoでの還元能力を知ることが出来る。そこで豚とラットにFAを静脈内投与し、胆汁中に排出される還元型葉酸を測定した。胆汁中への各還元型葉酸の分泌量は、豚はラットに比べ数百から数千倍少なかった。葉酸還元酵素の活性(in vitro試験):葉酸還元酵素を豚とラットの肝臓から抽出し、その酸素のFAをTHFに還元する能力を調べた。豚とラットの還元酵素はKm値は大差なかったが、豚のVmaxはラットの約50分の1であった。経口投与FAの消化管吸収:豚にFAを経口投与し、末梢血に出現する酸化型葉酸濃度をbioassay法で測定し、吸収の程度を調べた。その結果、FAは消化管からかなり吸収されることが分かった。結論:豚は消化管からFAを吸収できるが、肝臓での還元能力が低いためFAが還元(活性)型に変換されず、生体内利用率が悪い。本研究費申請の前年に,我々は豚ではラットなどとは異なり,ビタミン葉酸(ゼロ水素葉酸:以下VF)を経口投与しても,体内の活性葉酸(四水素葉酸:以下AF)が上昇しないことを発見した。本研究テーマはその機序を解明することである。研究開始に当たって我々は,豚ではVFが体内に入っても二水素葉酸還元酵素(DFR)の働きが弱いためAFに変換出来ないのではないかと考え,ラットを対照動物として以下の実験を行った。実験1.VFの静注試験:経口投与したVFの腸管吸収速度に模して,VFを豚とラットに静注した。[結果]豚では血漿中AF濃度は低下し,ラットでは上昇した。[考察]豚ではVFをAFに変換する酵素の活性が無いか,少なくともラットより低い。実験2.二水素葉酸(DF)静注試験:VFの代わりにDFを静注した。[結果]豚の血漿中にはラットと同程度にAFが上昇した。[考察]豚の二水素葉酸還元酵素はVFへの親和性は弱いが,DFへの親和性は高い。実験3.二水素葉酸還元酵素の抽出・精製:アフィニティークロマトグラフ(AC)の手法に従い,豚とラットの肝臓中の二水素葉酸還元酵素(DFR)の抽出・精製を行った。いずれの動物種からも,結晶標準DFRと同じ分子サイズの蛋白を抽出できた。実験4.酵素活性測定試験:3の実験操作では,ACのリガンドとしてVFを使ったが,収穫蛋白とVFが結合しており,この結合を剥がさないと抽出蛋白の酵素活性が測定できない。現在剥がす作業に手間取っている。見通し:平成8年度の早い時期に,豚とラットの二水素葉酸還元酵素の,基質親和特異性についての結論が出ると思う。その結果と既に行った実験1.と2.の結論から,論文が書けると考えている。

一方ラットにおいては、酸化型、還元型のどちらのタイプの葉酸を経口投与も、血漿中還元型葉酸濃度は上昇する。本研究ではこの原因を豚の葉酸還元能力と、消化管からのFA吸収能力の2つの面から検討した。ラットを対照動物とした。体内でFAを還元する能力(in vivo試験):循環系に入った葉酸は肝臓で還元され活性型になる。活性型は一部は肝静脈に、一部は胆管から腸腔内に出る。腸管腔内に出た葉酸は吸収され腸肝循環を形成する。従ってFAを投与してから胆汁内に分泌する活性型葉酸を測定すれば、葉酸のin vivoでの還元能力を知ることが出来る。そこで豚とラットにFAを静脈内投与し、胆汁中に排出される還元型葉酸を測定した。胆汁中への各還元型葉酸の分泌量は、豚はラットに比べ数百から数千倍少なかった。葉酸還元酵素の活性(in vitro試験):葉酸還元酵素を豚とラットの肝臓から抽出し、その酵素のFAをTHFに還元する能力を調べた。豚とラットの還元酵素はKm値は大差なかったが、豚のVmaxはラットの約50分の1であった。経口投与FAの消化管吸収:豚にFAを経口投与し、末梢血に出現する酸化型葉酸濃度をbioassay法で測定し、吸収の程度を調べた。その結果、FAは消化管からかなり吸収されることが分かった。結論:豚は消化管からFAを吸収できるが、肝臓での還元能力が低いためFAが還元(活性)型に変換されず、生体内利用率が悪い。
地震波動解析における超大型境界値問題の数値解法に関する研究

平成10年度は静弾性クラック問題の定式化,及び数値解析を行い,Galerkinを用いた多重極法により数十万元規模の問題がPC1台で解析出来ることを示した.しかし,動弾性問題においては,当初予定していた対角形式の利用が,精度上好ましくないことが明らかとなり,対角形式を用いない手法の開発の必要性が示された.平成11年度は,先ず,動弾性問題の解析に先立って,3次元Helmholtz方程式のクラック問題における多重極法を定式化した.特に,Wigner 3-j symbolを用いた定式化を検討した.次に,2,3次元動弾性問題において,高速多重極展開法の定式化を行った.従来行われてきたGalerkinベクトルに基づく定式化は2次元で4個,3次元で6個のモーメントを使用するのに対して,新しい定式化ではモーメントは2次元で2個,3次元で4個となる.このため,既存の解法より効率の高い定式化を得ることが出来た.さらに,2,3次元動弾性波動問題における高速多重極展開法のコード開発を行い,パーソナルコンピュータ1台で数十万元規模の問題を解くことが出来るコードを得た.次に,静的な2次元クラック問題の多重極法のコードをMPIを用いてパラレル化し,パーソナルコンピュータクラスタによってスケーラビリティを確認した.さらに得られた並列化技術を動弾性問題に拡張した.最後に,今後の発展に繁げるために3次元Laplace方程式のクラック問題について指数形式による多重極法をコード化し,従来の多重極法よりさらに高速な解析が可能であることを確かめた.平成10年度は静弾性クラック問題の定式化,及び数値解析を行い,Galerkinを用いた多重極法により数十万元規模の問題がPC1台で解析出来ることを示した.しかし,動弾性問題においては,当初予定していた対角形式の利用が,精度上好ましくないことが明らかとなり,対角形式を用いない手法の開発の必要性が示された.平成11年度は,先ず,動弾性問題の解析に先立って,3次元Helmholtz方程式のクラック問題における多重極法を定式化した.特に,Wigner 3-j symbolを用いた定式化を検討した.次に,2,3次元動弾性問題において,高速多重極展開法の定式化を行った.従来行われてきたGalerkinベクトルに基づく定式化は2次元で4個,3次元で6個のモーメントを使用するのに対して,新しい定式化ではモーメントは2次元で2個,3次元で4個となる.このため,既存の解法より効率の高い定式化を得ることが出来た.さらに,2,3次元動弾性波動問題における高速多重極展開法のコード開発を行い,パーソナルコンピュータ1台で数十万元規模の問題を解くことが出来るコードを得た.次に,静的な2次元クラック問題の多重極法のコードをMPIを用いてパラレル化し,パーソナルコンピュータクラスタによってスケーラビリティを確認した.さらに得られた並列化技術を動弾性問題に拡張した.最後に,今後の発展に繁げるために3次元Laplace方程式のクラック問題について指数形式による多重極法をコード化し,従来の多重極法よりさらに高速な解析が可能であることを確かめた.●弾性波動問題における高速多重極展開法の定式化2,3次元問題弾性波動問題に取り掛かる手始めとして2次元面外問題を取り扱った。特にいわゆる対角形の多重極展開法について理論的考察を行なった。まず多重極展開とは、円周上におけるDiracのdelta関数のFourier級数展開に他ならないことを見出した。このため、一般にGraffの展開定理を有限項で打ち切って計算を行なうと、解を時間域に戻した時に因果律が崩れることを示した。しかし、因果律の精度は項数を増やすに従って向上するが、波動到達以後の挙動は非常に悪いものになることがわかった。すなわちGraffの展開定理を有限項で打ち切ったものは、時間方向に多項式的な挙動を示すことになり、これを打ち消させて有限で押える操作を有限桁数の計算で行なうことは大変困難であることがわかった。以上の理由によって、当初予定していた方法による動弾性問題の多重極解析は容易でないことが結論された。このため、より数値的に安定な多重極解法を模索し、パネルクラスタリングの見直しや、対角形でないの多重極展開法について展開係数を書き下し、それをコーディングするなどの研究を行なった。●弾性波動問題における高速多重極展開法のプログラミング上記の事情により研究方向を若干修正した。本研究は断層問題を取り扱うことを目的としていることと、静弾性問題を特殊ケースとして含むことにより、本年は亀裂群の静力学解析を行ない、不連続性を含む超大型問題の解析技術を研究した。特に超大型問題では選点法よりGalerkin法の方が有利であることを見出し、数百個の3次元クラックの相互作用をパーソナルコンピュータ1台で解析できることを示した。本年度の研究成果は次のようである.先ず,動弾性問題の解析に先立って,3次元Helmholtz方程式のクラック問題における多重極法を定式化した.特に,Wigner 3-j symbolを用いた定式化を検討した.次に,弾性波動問題における高速多重極展開法の定式化として,2,3次元動弾性問題において,高速多重極展開法の定式化を行った.従来行われてきたGalerkinベクトルに基づく定式化は2次元で4個,3次元で6個のモーメントを使用するのに対して,新しい定式化ではモーメントの個数は2次元で2個,3次元で4個となる.

さらにM2M,M2L,L2Lの諸式はすべてHelmholtz方程式のものと同じになる.このため,既存の解法より効率の高い定式化を得ることが出来た.さらに,弾性波動問題における高速多重極展開法のプログラミングとしては,2,3次元動弾性問題においてコード開発を行い,パーソナルコンピュータ1台で数十万元規模の問題を解くことが出来るコードを得た.次に,静的な2次元クラック問題の多重極法のコードをMPIを用いてパラレル化し,パーソナルコンピュータクラスタによってスケーラビリティを確認することができた.さらに得られた並列化技術を動弾性問題に拡張することができた.最後に,今後の発展に繋げるために3次元Laplace方程式のクラック問題についてGreengardとRokhlinの新しい多重極法をコード化し,従来の多重極法よりさらに高速な解析が可能であることを確かめた.
学習コンテンツの世界的共有再利用を促進する情報システムと学習コミュニティの形成

限られた人的・財政的資源の下で学習コンテンツを共有再利用するために、どのような情報システムと学習コミュニティが必要か、グローバルな視点から研究を実施した。高度な検索を実現するリポジトリ連携とその国際標準化、学習コンテンツ流通サービスの質保証、有償無償コンテンツ共通プラットフォーム、学習コンテンツ地域対応化、利用者コミュニティとOER開発モデルについて、研究成果を得た。こうした成果を統合する形で、ある学術領域において学習コンテンツ検索システムのプロトタイプの開発し検証した。学習コンテンツの国際的な共有再利用流通を高度化するための最新要素技術と、その持続可能なサービスを実現するビジネスモデルを明らかにするため、4つのサブグループ、即ち、「高度な検索を実現するレポジトリ連携とその国際標準化(高度検索)」研究グループ、「学習コンテンツ流通サービスの質保証(質保証)」研究グループ、「有償無償コンテンツ共通プラットフォーム(高度権利処理)研究グループ、「学習コンテンツ地域対応化(多文化多言語化対応)」研究グループごとに研究を進めた。本年度の共通課題は、各国における先行研究・事例の収集とニーズ調査、国際標準化の最新動向調査、プロトタイプシステムの仕様の検討(一部のグループ)である。高度検索研究グループでは、次世代検索サービスについて、GLOBEや関連学協会を中心に、各国の先行研究・事例を収集した。また、レポジトリ連携や横断的検索に関する国際標準化の最新動向について、IMS-GLC、SCORM、ISOなど国際標準化団体の動向を分析した。質保証研究グループでは、コンテンツやメタデータの品質保証について、GLOBEやOCWCなどを中心に、各国における先行研究・事例を収集した。LORNETのQ4Rプロジェクトなど、先進的機関の研究成果を収集分析した。こうした調査結果を発展させ、情報システムの利用・評価履歴等による集合知を活用した推薦手法を中心として取り組んだ。高度権利処理研究グループでは、有償学習オブジェクトやアクセスコントロールを必要とする学習コンテンツの共有流通に関して、各国における先行研究・事例を収集した。米国のDigital Marketplace、欧州のELIGの動向について分析した。多文化多言語化対応研究グループでは、モデル領域として国際ボランティア論、外国語教育を選び予備調査を実施した。国際ボランティア学会との連携のもと、当該分野における学習コンテンツの特性および地域対応化の要件を明らかにし、実証研究のためのコンテンツレポジトリの構築に着手した。本年度は、従来の4サブグループ、「高度な検索を実現するレポジトリ連携とその国際標準化(高度検索)」研究グループ、「学習コンテンツ流通サービスの質保証(質保証)」研究グループ、「有償無償コンテンツ共通プラットフォーム(高度権利処理)研究グループ、「学習コンテンツ地域対応化(多文化多言語化対応)」研究グループにくわえ、「利用者コミュニティとOERモデル(コミュニティ)」研究グループを設けた。前年度までの研究を深化させるため、各国における先行研究・事例の収集(継続)、各国におけるニーズ調査(継続)、国際標準化の最新動向調査(継続)、プロトタイプシステムの開発と実証実験、標準化や普及に向けた国際的な研究者ネットワークの形成を行った。高度検索:(1)GLOBEメンバー機関や関連学協会を中心に、各国における先行研究・事例、(2)発展途上国や国際機関のうちレポジトリやレファラトリを有する機関を対象として、ニーズや将来計画、(3)IMS-GLC、AI)L-SCORM、ISOなど国際標準化団体において、国際標準化の最新動向について調査した。質保証:国内外の先行研究に関し調査を実施し、学習コンテンツ流通システムの高品質性の条件を明らかにした。eポートフォリオ実践例を収集分析するとともに、協調フィルタリングの手法を応用した情報推薦手法の開発を行った。高度権利処理:国内外の先行研究・事例に関して調査を実施し、無償/有償コンテンツ共通の検索プラットフォームの要件を分析、既存の著作権処理サブシステム(カリフォルニア州立大学の例など)を比較検証した。多文化多言語化対応:モデル領域として国際ボランティア論を選定し、関係学会との連携の下にメタデータとコンテンツを収集、実験レポジトリを構築、実証実験を通して、学習コンテンツの地域対応化の要件と、多文化化対応支援のためのサブシステムの仕様を検討した。実験レポジトリおよび蓄積するコンテンツ、メタデータについては翌年度に繰り越したが、2011年2月時点で評価研究を完了し、研究機関終了後公開する。コミュニティ:学習コンテンツ共有再利用を促進する際の、利用者(教員・学習者)コミュニティの果たす役割を分析するため、OER(Open Educational Resources)運動の文脈で調査を実施した。また、Web空間における学習コミュニティ形成の情報システム学的研究を行った。最終年度にあたり、サブグループの研究成果(国内外における先行研究・事例・ニーズの調査、国際標準化の最新動向の分析等)について総括を行った。開発したプロトタイプシステムは、特定領域におけるコンテンツ情報サイトとして統合型検索システムに集約した。成果の普及は、海外共同研究者を招聘、研究会・公開セミナーを実施したほか、研究成果報告書を作成した。今後、ホームページを利用して研究成果を広く公開する。【高度検索研究グループ】著作権や教育情報など、新たな付加価値サービスを実現する項目を付加したメタデータセットを作成・評価した。クラウド環境における分散型教材共有に関する研究を実施した。【質保証研究グループ】eラーニングの高品質性と質保証、eポートフォリオに関する国内外の実践例を収集した。

利用履歴情報のような多次元で複雑な構造を持つ情報の推薦技術の確立を図り、同時にわかりやすく利用者に提示する手法の研究をとりまとめた。情報推薦における質低下原因となる、spam等攻撃に対する反応の分析を進めた。【高度権利処理研究グループ】海外共同研究者の運営するDigital Marketplaceシステム(カリフォルニア州立大学機構)を参考に、無償/有償コンテンツ共通の検索プラットフォームの要件を明らかにした。【多文化多言語化対応研究グループ】関連学会(国際ボランティア学会)との連携の下にメタデータとコンテンツを収集、実験レポジトリを構築した(総合型検索システムのベース)。大学授業において、DVDコンテンツ、シミュレーションソフト、デジタルコンテンツを活用し、学生からの評価に基づき、有効性の検討し課題を整理した。【利用者コミュニティとOERモデル研究グループ】学習コンテンツ共有再利用を促進する際の利用者コミュニティの果たす役割を分析するため、OER運動の文脈での調査を実施した。インターネット空間での協調的コンテンツ共有と改善を目的とした推薦システムの開発し、その学習活動をベースとした学習コミュニティ形成の技術の検討を行った。
分裂病型人格障害における情報処理機能と脳酸素濃度

分裂症型人格障害は精神分裂病近縁疾患の一つと考えられ、何らかの共通の生物学的基盤を有すると考えられているが、不明な点も多い。近赤外線分光法(f-NIRS:functional-Near Infrared Spectroscopy)、事象関連電位を用い検討を行った。Wisconsin Card Sorting Test施行中の精神分裂病者と健常者の前頭葉の脳血流変化をF-NIRSを用い測定した。対象は10人の健常者(平均年齢28±4歳)と10人の精神分裂病者(平均年齢34.5±9歳)であった。被験者は全員男性で右利きであった。精神分裂病者の下位分類(DSM-IV)はそれぞれ妄想型6名、分類不能型3名解体型1名であった。血流の反応パターンについて、I型:血流変化の反応性が良い。II型:反応性が緩徐。III型:血流が減少。IV型:反応がないの計4型に分類した。更に、左右差についても左側型、右側型、両側型の分類を加えた。その結果健常者ではI型が4人と最も多く、精神分裂病者ではIV型が4人、II型が3人で精神分裂病者では全体に血流変化の反応性に乏しかった。分裂病型人格障害1例(31歳、男性)についてf-NIRSを施行したが、I型の反応パターンであった。今後も更に症例数を増やしながら検討を行っていく予定である。琉球大学の新入生にGeneral Health Questionnaire(GHQ)、Schizotypal Personality Questionnaire(SPQ)、Structured Clinical Interview for DSM-III-R(SCID)を総計1693人に施行し、これらの検査で高得点を示したものを分裂病型人格障害とし、同意の得られた9名と性年齢を対応させた健常者から視覚odd-ball課題を用い、事象関連電位測定を行った。その結果、P200、N200、P300潜時については、差を認めなかったが、P200とP300振幅は分裂病型人格障害群で健常者群に比して低下を認めた。またN200振幅は逆に分裂病型人格障害群で健常者群に比して低下を認めた。以上の結果は分裂病型人格障害における精神分裂病と類似の認知機能障害の存在、およびP300振幅の潜在的な精神分裂病リスクマーカーとしての有用性を示していると考えられた。P300と近赤外線分光法は、それぞれ異なった認知機能を反映した指標と考えられるが、相互の関連についてさらなる検討.が必要と思われる。分裂病型人格障害は精神分裂病近縁疾患の一つと考えられ、精神分裂病と何らかの共通の生物学的基盤を有すると考えられている。我々は琉球大学の1493人の新入生にGeneral Health Questionnaire(GHQ)、Schizotypal Personality Questionnaire(SPQ)、Structured Clinical Interview for DSM-III-R(SCID)を施行した。これらの検査で高得点を示したものを分裂病型人格障害とし、同意の得られた7名と性年令を対応させた健常者から聴覚odd-ball課題を用い、事象関連電位測定を行った。その結果、N100,P200,N200は振幅、潜時とも群間の差を認めず、P300潜時についても差を認めなかった。P300振幅は分裂病型人格障害群で健常者群に比して低下を認めた。更に近赤外線分光法(f-NIRS:functional-Near Infrared Spectroscopy)を用いWisconsin Card Sorting Test施行中の精神分裂病者と健常者の前頭葉の脳血流変化を測定し検討した。現在、分裂病型人格障害においても同様な所見が得られないか検討中である。

精神分裂病者の下位分類(DSM-IV)はそれぞれ妄想型6名、分類不能型3名解体型1名であった。血流の反応パターンについて、I型:血流変化の反応性が良い。II型:反応性が緩徐。III型:血流が減少。IV型:反応がないの計4型に分類した。更に、左右差についても左側型、右側型、両側型の分類を加えた。その結果健常者ではI型が4人と最も多く、精神分裂病者ではIV型が4人、II型が3人で精神分裂病者では全体に血流変化の反応性に乏しかった。分裂病型人格障害1例(31歳、男性)についてf-NIRSを施行したが、I型の反応パターンであった。今後も更に症例数を増やしながら検討を行っていく予定である。琉球大学の新入生にGeneral Health Questionnaire(GHQ)、Schizotypal Personality Questionnaire(SPQ)、Structured Clinical Interview for DSM-III-R(SCID)を総計1693人に施行し、これらの検査で高得点を示したものを分裂病型人格障害とし、同意の得られた9名と性年齢を対応させた健常者から視覚odd-ball課題を用い、事象関連電位測定を行った。その結果、P200、N200、P300潜時については、差を認めなかったが、P200とP300振幅は分裂病型人格障害群で健常者群に比して低下を認めた。またN200振幅は逆に分裂病型人格障害群で健常者群に比して低下を認めた。以上の結果は分裂病型人格障害における精神分裂病と類似の認知機能障害の存在、およびP300振幅の潜在的な精神分裂病リスクマーカーとしての有用性を示していると考えられた。P300と近赤外線分光法は、それぞれ異なった認知機能を反映した指標と考えられるが、相互の関連についてさらなる検討.が必要と思われる。分裂病型人格障害は精神分裂病近縁疾患の一つと考えられ、何らかの共通の生物学的基盤を有すると考えられているが、不明な点も多い。前年度に引き続き、近赤外線分光法(f-NIRS: functional-Near Infrared Spectroscopy)、事象関連電位を用い検討を行った。Wisconsin Card Sorting Test施行中の精神分裂病者と健常者の前頭葉の脳血流変化をf-NIRSを用い測定した。対象は10人の健常者(平均年齢28±4歳)と10人の精神分裂病者(平均年齢34.5±9歳)であった。被験者は全員男性で右利きであった。
ミトコンドリア春化センサー仮説の検証

春化は、冬の低温にあうことにより花成(栄養成長から生殖成長への移行)が促進される現象で、秋に発芽し越冬するムギ類などが示す形質である。ムギ類では、春化によって花成促進遺伝子VRN1のエピジェネティック発現抑制が解除され、花成が進行する。本研究では、近縁野生種Aegilops geniculata細胞質を導入した細胞質置換系統の花成が遅延する現象を解析することにより、ミトコンドリアが春化センサーであり、ミトコンドリア・ゲノムに春化センサー遺伝子が存在する可能性を示した。1)細胞質置換系統CSおよび正常細胞質系統(gen)-CSにおけるVRN1遺伝子のメチル化解析コムギ品種「Chinese Spring」(CS)および近縁野性種Aegilops geniculata細胞質を導入した細胞質置換コムギ系統((gen)-CS)の低温処理前(NV)と低温処理後(V)の植物体の葉からDNAを単離し、バイサルファイト・シークエンス法により、VRN1の開始コドン上流のプロモーター領域と、開始コドンと第一エキソンの一部を含む2つの領域のメチル化レベルの解析を行った。低温処理によって多くのメチル化が解除されていたが、(gen)-CSではCSと比べ低温処理によってもメチル化レベルの低下が小さい領域があることが判明した。2)ミトコンドリア「春化センサー遺伝子」の同定CSおよび(gen)-CSのRNAを用い、RNA-seq解析により、両系統から網羅的に発現遺伝子断片のリードを得た。まず、得られたリードをパンコムギ完全長cDNA配列データにあてた。cDNA配列にヒットしないリードはミトコンドリアゲノム由来の遺伝子断片であるとし、そのリードをCSのミトコンドリアゲノム配列およびAe. geniculataミトコンドリアゲノム配列をリファレンスとしてあてることにより、春化によって発現するそれぞれのミトコンドリアゲノム領域を推定した。その結果、キメラ構造かつ塩基配列の一部が重複するorf11(CSミトコンドリアゲノム由来)及びorf11'((gen)-CSミトコンドリアゲノム由来)が存在することを見出した。モチーフ検索及び膜タンパク質判別から、orf11及びorf11'共にPhotosystem IpsaA/psaBタンパク質のモチーフをもち、かつ膜タンパク質をコードする新規遺伝子であることが予測された。予定通り、順調に進んでいる。ただし、候補遺伝子が確かなものであるか、いまだ確証は得られていない。また、Ae.geniculata細胞質は多くのコムギ品種に雄性不稔を誘発するため、同様に花成遅延の効果のあるAe. mutica細胞質置換系統の解析も視野に入れる。1)細胞質置換系統CSおよび正常細胞質系統(gen)-CSにおけるVRN1遺伝子領域のヒストンのメチル化パターン変化と春化との関係の解析春化処理した正常細胞質系統CSおよび細胞質置換系統(gen)-CSと、春化処理をしていないCSおよび(gen)-CSの第3葉期の葉を用いて、免疫クロマチン沈降(ChIP)-qPCR解析を行い、ヒストンのメチル化修飾程度を比較した。ChIP-qPCR解析の結果、春化したCSおよび(gen)-CSの第1エキソンでは、CSでは3つの同祖遺伝子(vrn-A1、vrn-B1、VRN-D1)のすべてにおいて、春化によるH3K4me3のメチル化レベルが上昇した。上昇の程度は優性対立遺伝子であるVRN-D1で顕著であった。一方、(gen)-CSは、BゲノムとDゲノムでは春化の効果は現れず、Aゲノムでは、春化することによってvrn-A1におけるH3K4me3のメチル化レベルが逆に減少した。遺伝子発現の抑制指標であるH3K27me3のメチル化レベルは、CSも(gen)-CSも変わらず、春化により3つの同祖遺伝子のすべての領域で減少した。以上より、VRN1の第1エキソンにおけるヒストンのメチル化は、同祖遺伝子ごとに異なったパターンであることが示された。また、細胞質置換系統を用いた解析より、VRN1の発現減少および花成遅延は、春化による第1エキソンにおけるH3K4me3のメチル化修飾によるエピジェネティック制御が関係することが示された。そして、このメチル化修飾は細胞質を置換することによって変化するため、ミトコンドリア由来の何らかのシグナルが関与している可能性が示唆された。2)「春化センサー遺伝子」の発現パターン解析昨年度に同定した「春化センサー遺伝子」候補のミトコンドリア遺伝子(新規orf)について、春化による発現上昇を確認した。花成促進遺伝子VRN1の同祖遺伝子ごとのヒストンのメチル化パターンが、異種細胞質ミトコンドリアゲノムの効果によってどのように影響を受けるかについて、詳細に明らかにすることができた。1)細胞質置換系統CSおよび正常細胞質系統(gen)-CSにおけるVRN1遺伝子のエピジェネティック制御機構の解明コムギ品種「Chinese Spring」(CS)および近縁野性種Aegilops geniculata細胞質を導入した細胞質置換コムギ系統((gen)-CS)(花成遅延を誘発)を材料に用いた。免疫クロマチン沈降(ChIP)-qPCR解析の結果、第1エキソンで、CSでは3つの同祖遺伝子すべてにおいて、春化によりH3K4me3の程度が上昇したが、(gen)-CSでは減少した。一方、遺伝子発現の抑制指標であるH3K27me3の程度は、両系統ともに春化によりの3つの同祖遺伝子のすべての領域で減少した。

以上より、VRN1の発現減少及び花成遅延には、春化による第1エキソンにおけるH3K4のメチル化修飾程度が重要であることが明らかとなった。このメチル化修飾の変化は細胞質を置換することによって影響をうけることから、ミトコンドリア由来の何らかのシグナルが関与している可能性が示唆された。2)ミトコンドリア「春化センサー遺伝子」の同定CSおよび(gen)-CSのRNAを用い、RNA-seq解析により、両系統から網羅的に発現遺伝子断片のリードを得た。コムギEST配列にヒットしないリードはミトコンドリアゲノム由来の転写産物であると考えられた。RNA-seq解析と発現解析により、キメラ構造かつ塩基配列の一部が重複するORF165(CSミトコンドリアゲノム由来)及びORF550((gen)-CSミトコンドリアゲノム由来)が存在することを見出した。モチーフ検索及び膜タンパク質判別から、ORF165及びORF550共にPhotosystem IpsaA/psaBタンパク質のモチーフをもち、かつ膜タンパク質をコードする新規遺伝子であることが予測された。春化は、冬の低温にあうことにより花成(栄養成長から生殖成長への移行)が促進される現象で、秋に発芽し越冬するムギ類などが示す形質である。ムギ類では、春化によって花成促進遺伝子VRN1のエピジェネティック発現抑制が解除され、花成が進行する。本研究では、近縁野生種Aegilops geniculata細胞質を導入した細胞質置換系統の花成が遅延する現象を解析することにより、ミトコンドリアが春化センサーであり、ミトコンドリア・ゲノムに春化センサー遺伝子が存在する可能性を示した。「春化センサー遺伝子」候補遺伝子の発現解析を行い、「春化センサー遺伝子」が確かなものであることを確認するとともにその機能を推定する。また、細胞質置換系統および正常細胞質系統のVRN1遺伝子のヒストンのメチル化程度をChIP解析により明らかにし、ミトコンドリア「春化センサー遺伝子」の何らかの作用により,VRN1遺伝子のエピジェネティック状態の春化による解除が阻止されることを明らかにする。「春化センサー遺伝子」の機能を推定する。これまでの研究により候補orfの遺伝子産物は膜タンパク質であると考えられる。この膜タンパク質の作用により、ミトコンドリアから何らかのシグナル(ペプチドあるいはsmall RNA)が放出されているのではないかと推定している。このミトコンドリア由来のシグナル(ミトコンドリア・レトログレード・シグナル)の何らかの作用により,VRN1遺伝子のエピジェネティック状態の春化による解除が阻止されると思われる。今後、細胞質置換系統で特異的にミトコンドリアから放出されるペプチド・シグナルをHPLCにより同定したい。形質転換による証明はいまだ困難であるため、作用機作の解明は変異体を使用する方向にシフトさせる。植物遺伝育種学
ファージディスプレイ法によるモノクローナル自己抗体の作成と、その病態生理的機能

ファージディスプレイ法の信頼性を確認するため、抗DNA抗体産生細胞株NE-1より、この方法で、もとのモノクローナル抗体と同様の機能、構造のリコンビナント抗体が作成出来るかを調べた。NE-1より、mRNAを抽出し、抗体遺伝子を増幅して、ファージ表面にリコンビナントFabを発現させるシステムで、DNAに対する結合活性をもとのモノクローナル抗体と比較検討した。その結果、二本鎖(ds)DNAより一本鎖(ss)DNAにより高い特異性を示すこと、もとのモノクローナル抗体と同様のイディオタイプを発現していること、抗体可変部分の塩基配列の解析でNE-1と同一の配列が確認できたことより、もとのモノクローナル抗体とほぼ同一のリコンビナント抗体が作成できたことが確認された。次に、ファージディスプレイ法でSLE患者末梢血リンパ球よりモノクローナル抗DNA抗体(リコンビナントFab;rFab)を作成を試みた。その結果、固相化DNAに結合する8個のrFabクローンが得られた。8個のうち6個のクローンはdsDNAに結合することがクリチジアアッセイにより確認できた。8個のFabクローンの塩基配列の決定により興味ある結果が得られた。軽鎖(κ鎖)は様々なgermline遺伝子由来だったが、H鎖はすべて、VH26由来でCDR3部分も非常によく似ていた。この結果は8つのクローンのH鎖がいずれも遺伝子再構成を経た1個のB細胞に由来していることを示唆している。塩基配列の類似性からクローン間の系統樹を推測すると、3つのグループに別れることが推測された。同じグループ、Bグループ、Cグループでは系統樹の先のほう、すなわち、より突然変異を繰り返したクローンがよりdsDNAに高親和性の傾向があることが示された。このことは、抗原刺激によりB細胞の抗体遺伝子に体細胞突然変異が起こり、抗体としての特異性、親和性が高まるという考えに一致する。今回の研究からファージディスプレイ法は自己免疫疾患患者の末梢リンパ組織から、特異性の高いリコンビナントモノクローナル自己抗体の作成に極めて有用であり、自己抗体遺伝子の解析にも威力を発揮することが判明した。抗SS-A/Ro抗体高値のシェ-グレン症候群患者の小唾液腺生検組織リンパ球よりファージ抗体ライブラリーを作成し、60-kd Ro蛋白に対するパンニングを4回繰り返し、クローン化して可溶性リコンビナントFabを作成し、免疫学的検討を行った。数十クローンを調べたうち数クローンに60kd Ro蛋白に対する結合が証明できた。うち、一人の患者から得られた3つのFabクローンは非常に低濃度(0.1-.02μg/ml)でRo蛋白に対する結合が証明され、1-2μg/mlでプラトーに達した。また、この3つのクローンの結合の特異性について調べたところ、DNAやβ2-グリコプロテインlなどの自己抗原、その他の蛋白抗原と反応せず、結合の特異性も確認された。以上、抗SS-A抗体高値の患者の末梢リンパ球よりファージディスプレイ法で高親和性の抗SS-A/Ro抗体Fabが作成できた。この3クローンの抗体V領域遺伝子の解析を次に行った。その結果、重鎖V領域(VH)、軽鎖V領域(VL)ともgermline遺伝子から10個以上のアミノ酸の置換が認められ、体細胞突然変異の結果と推定され、抗原刺激による抗体産生の結果であることが推測された。しかも、3クローン中2クローンのVHはDP73由来であり、CDR3部分を含めきわめて相同性が高いことがわかった。