hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳梗塞に対する幹細胞移植後の機能回復の内在性修復メカニズムの解明

移植されたヒト神経幹細胞がホストの内在性修復機構を促進するという仮説を基に機能回復の内在性修復メカニズムを検証した。ヌードラットに中大脳動脈脳梗塞モデルを作成し, 1週間後にヒト神経幹細胞を同側皮質に定位移植した。機能回復は移植4週間後でみられた。独自に開発した高解像度イメージングを駆使したarray tomographyにて,シナプスの定量化を行い,皮質第5層に興奮性シナプスが増加することが明らかとなった。神経幹細胞移植に伴うシナプスの変化をin vivoで捉え, synaptogenesisが機能回復に一致して起こることが明らかとなった。現時点では脳虚血後のシナプスの変化について明らかにした。脳梗塞近傍領域においてGABAシナプスが脳梗塞1週間後に特定の層において増加し、梗塞1ヵ月後に元のレベルに戻った。これらシナプスの変化はBehavior testでの機能障害の変化と一致して見られた。つまり機能障害を考える上でシナプスの変化を同定することが重要であることが明らかとなった。次にヌードラットに中大脳動脈脳梗塞モデルを作成し, 7日後にヒト神経幹細胞を同側皮質に定位移植した。高解像度イメージングを駆使したArray tomographyにて,個々のsynapseを三次元的に構築し, synapseの定量化を行った。結果はfunctional recoveryは移植3-4週間後でみられ, synaptogenesisはfunctional recoveryに一致して起こり、特定の興奮性synapseが増加することが明らかとなった。これらについて下記発表を行った。機能回復は移植4週間後でみられ,脳梗塞後のangiogenesis, axonal sprouting, dendritic branchingについては,移植細胞により修飾亢進されることが確認された。脳神経外科学1.モデルの確立:ラット脳梗塞モデル、ヒト神経幹細胞脳実質内投与での手法を確立2.治療効果:脳梗塞7日後によるfunctional recovery、梗塞サイズ、幹細胞の生存率の評価以上については初年度にて明らかとなり計画通り進展している。モデルは確立したため継続して行う。1.治療効果の評価治療:投与時期(脳梗塞3日後、7日後、30日後)によるfunctional recovery、梗塞サイズ、幹細胞の生存率の比較検討2.メカニズムの解明:ホストの梗塞部周囲peri-infarct area、contralateral cortexの環境変化:BBBの変化、シナプスの変化についての検討以上を今後は検討する。順調に研究を進めることができたが、次年度さらに研究を発展させるため次年度使用額が生じた。今後物品費、学会への出張費に充てさらに研究を発展し完結する。
無限次元調和解析

1.廣い意味の調和解析学の発展はめざましく,最近は無限次元的な対象を取り扱おうとする萌芽的研究が生まれている.こうした「無限次元調和解析」を目指す気運は国際的な広がりを見せている.これに呼応して,共同研究の企画を試み,研究協力を強化発展させた。最近の,無限次元調和解析学の研究に関し,重要な四つの柱を選び,その方面の中心的研究者に参加して貰い,共同の研究会を持って,新しい共同研究を企画・開拓した.さらに,日独の国際共同研究を学振に申請した.2.上記の四つの柱とは,(1)無限次元群,例えば多様体上の微分同相写像のなす群,loop群,超リー代数,Kac-Moody環の表現論,及びそれに対応する幾何学的対象の研究.また,半単純リー群の無限次元表現の新しい方向の研究.(2)局所コンパクト群上の函数の変換に関する研究,双対性及び測度環の研究.(3)群やそれを一般化したhyper group,その他の代数的構造の上の酔歩の理論.(4)ホワイトノイズ解析,無限次元リー群やloop空間上の確率解析と無限次元群の表現の応用.3.「無限次元調和解析」の共同研究の企画調査をした.共同研究の姿としては,(1)上の4つの重要な柱の間の有機的関連が図られ,相互に影響し合いながら,それぞれの発展を計る,(2)無限次元群などの表現論とloop空間上の確率解析や群上の測度環の研究との間に相互の応用.(3)位相群上の調和解析は群のアーベル性,非アーベル性に関係のない,統一的理論の確立.(4)無限次元空間,とくにガウス空間の変換群は,場の量子論や確率場の理論において,しばしば興味深い役割を演じている.そのような変換群の表現論を通じて,ホワイトノイズ解析,量子的(非可換)ホワイトノイズを基礎とした量子確率解析にまで,応用を拡げる.1.廣い意味の調和解析学の発展はめざましく,最近は無限次元的な対象を取り扱おうとする萌芽的研究が生まれている.こうした「無限次元調和解析」を目指す気運は国際的な広がりを見せている.これに呼応して,共同研究の企画を試み,研究協力を強化発展させた。最近の,無限次元調和解析学の研究に関し,重要な四つの柱を選び,その方面の中心的研究者に参加して貰い,共同の研究会を持って,新しい共同研究を企画・開拓した.さらに,日独の国際共同研究を学振に申請した.2.上記の四つの柱とは,(1)無限次元群,例えば多様体上の微分同相写像のなす群,loop群,超リー代数,Kac-Moody環の表現論,及びそれに対応する幾何学的対象の研究.また,半単純リー群の無限次元表現の新しい方向の研究.(2)局所コンパクト群上の函数の変換に関する研究,双対性及び測度環の研究.(3)群やそれを一般化したhyper group,その他の代数的構造の上の酔歩の理論.(4)ホワイトノイズ解析,無限次元リー群やloop空間上の確率解析と無限次元群の表現の応用.3.「無限次元調和解析」の共同研究の企画調査をした.共同研究の姿としては,(1)上の4つの重要な柱の間の有機的関連が図られ,相互に影響し合いながら,それぞれの発展を計る,(2)無限次元群などの表現論とloop空間上の確率解析や群上の測度環の研究との間に相互の応用.(3)位相群上の調和解析は群のアーベル性,非アーベル性に関係のない,統一的理論の確立.(4)無限次元空間,とくにガウス空間の変換群は,場の量子論や確率場の理論において,しばしば興味深い役割を演じている.そのような変換群の表現論を通じて,ホワイトノイズ解析,量子的(非可換)ホワイトノイズを基礎とした量子確率解析にまで,応用を拡げる.
新規光制御素子に向けた磁場応答性アニソトロピック複合粒子の創製とその配列構造制御

非球形粒子として雪だるま型あるいはダンベル型の異方性複合粒子を合成した。本複合粒子は、粒子を形作る有機ポリマーと、そのポリマー内部に埋め込まれた球無機成分に外場応答性を与えれば、外場に応答する異方性複合粒子も合成できる。このような特徴を有する異形複合粒子に対して磁場、電場等の外場を適切に印加すると、異方性粒子が向きを揃えた状態で集積することを顕微鏡観察により実証した。カチオン性を有するマグネタイトナノ粒子と、アニオン性を有するシリカ粒子間の静電相互作用を利用することで、単分散な磁性シリカ複合粒子を合成した。カチオン性のマグネタイトナノ粒子は、4級アンモニウム基を有するシランカップリング剤で同ナノ粒子を表面修飾することにより調製した。一方、単分散なシリカ粒子は、シリコンアルコキシド重合により合成した。極性の異なるマグネタイトナノ粒子とシリカ粒子をヘテロ凝集させることで、飽和磁化6.7emu/gの単分散な磁性シリカ複合粒子を合成することに成功した。さらに、静電ヘテロ凝集の過程では、アニオン性シリカ粒子の表面積を調整することで、磁性シリカ複合粒子の粒径を100nm程度まで微小化できることを明らかにした。引き続き、ソープフリー乳化重合により磁性シリカ粒子をポリメタクリル酸メチル(PMMAA)で被覆することを検討した。このPMMAA被覆するための重合では、重合性シランカップリング剤メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを重合系に共存させ、被覆するPMMA層に架橋点を導入した。この重合により、磁性シリカ粒子の単分散性を損なうことなく、磁性シリカ粒子を架橋PMMA層で被覆したコアーシェル型磁性シリカーPMMA粒子を合成した。さらに、この磁性シリカーPMMA粒子存在下での2段階目のソープフリー乳化重合により、コアーシェル型粒子からポリスチレン相を異方的に突出させ、磁気応答性雪だるま粒子を合成することに成功した。重合系に生成するポリマーの荷電状態を制御できる弱電解質の重合開始剤を用いて、コアとなる複合粒子から異種ポリマーを異方的に成長させることによって雪だるま型の異方性複合粒子を合成することを試みた。その結果、強電解質の重合開始剤を用いたときに従来発生していた2次粒子が弱電解質の重合開始剤の使用により大幅に抑制され、コア粒子を効率的に異方成長させることができた。これらの知見をもとに、磁場や電場に応答する雪だるま型の異方性複合粒子を合成した。異方性複合粒子の合成ではコア粒子として、磁性マグネタイトナノ粒子とシリカ粒子をヘテロ凝集により均一に複合化した単分散粒子を用いた。この単分散コア粒子を二段階の析出重合により、磁場に応答する雪だるま型の異方性複合粒子を合成した。さらに、外場作用下での集積状態を観察できるようにミクロンサイズの複合粒子を合成した。雪だるま複合粒子に磁場を印加し、その集積状態を光学顕微鏡で観察したところ、磁性成分を含む雪だるまの頭部が印加磁場方向に対して並んだ構造を示した。一方、電場作用下での雪だるま複合粒子は、印加方向に対して粒子長軸を平行に向けた鎖状構造を形成した。さらに、磁場と電場の両者を同一方向に印加した場合は、雪だるま粒子の頭部を一方向に向けて配列した構造も観察することができた。これらの結果から、電場および磁場を複合的に利用することで、異方性粒子の配向性も制御できる粒子規則配列化が可能であることを示した。特定周波数の交流電場と静磁場の併用印加が、磁場応答性雪だるま型複合粒子の配向制御に有効であることを実証した前年度の結果を拡張するため、多元的な外場印加を使わずとも異方性複合粒子の配向を制御できる手法を本年度は検討した。単一外場印加による異方性複合粒子の配向制御では、光学顕微鏡でも観察可能な大きさのチタニア球を局所的に埋め込んだ異方性複合粒子を交流電場のみの印加で配向させることを試みた。同複合粒子は、重合性シランカップリング剤共存下でのソープフリー乳化重合を利用した2段階重合で合成した。一段階目の重合で、チタニア球を架橋ポリマーで均一に被覆し、二段階目の重合で架橋ポリマーシェルから異種ポリマーを突出させた。ポリマー突出の度合を変えることでダンベル型複合粒子と、雪だるま型複合粒子を作り分けた。このように合成した複合粒子に対して、1kHz数MHz程度の幅広い周波数帯域の交流電場を作用させたところ、チタニア球を局所的に内包したダンベル型複合粒子は高い周波数帯域で電場と平行にPerl-Chain構造を形成する一方で、低周波数では電場と垂直な状態で複合粒子が集積することがわかった。このような傾向は、誘電分散が小さいシリカ粒子を内包したダンベル型複合粒子では観察できなかった。

さらには、チタニア球を内包した雪だるま型でも確認できなかったことから、交流電場による異方性複合粒子の配向制御では、ビルディングブロックとなる複合粒子の構成材料を適切に選定するとともに、複合粒子の形状を精密に制御することが重要であることを示した。
光が誘起する量子ダイナミクスとその本質－化学ドーピング・熱励起との違いを探る－

本研究では,ハロゲン架橋白金錯体と光磁性体CuMo錯体を中心とし,量子多体系における光キャリア注入の効果を理論面から詳細に調べた。前者に関しては,光誘起相転移の方向性の発見,およびそれを応用した電子相の光純化の可能性を見出した。また後者に関しては,現れ得る電子状態の網羅,光磁性現象の微視的描像の確立,光誘起状態の特異性の発見を成した。特にCuMo錯体では,光照射が“隠れた(平衡状態では実現しない)電子相"を誘起し得ることを示した。本成果は,平衡・非平衡状態と光励起の基礎物理学的関連および物質の光機能について新たな知見を与える。1)シアノ架橋銅モリブデン化合物における磁化の双方向光スウィチング:表題物質は,波長の違う可視光を照射することにより,オン・オフ可逆の誘起磁化を示すことが知られている。まず我々は,結晶構造を正確に反映するハミルトニアンを構築し,基底状態相図の精査を行い,常磁性と強磁性の競合を明らかにした。続いて,時間依存シュレディンガー方程式を経路積分的に解くことで,常磁性状態への光照射効果を解析した。その結果,光照射による磁化の発現および減退を再現することができた。磁化発現時では2段階の光吸収が起こる一方,磁化減退時には光放出が起こることを確認した。また,時間分解一粒子スペクトル関数を計算し,バンド構造の変化を追跡した。光照射前の非磁化状態と光誘起強磁性状態を経た非磁化状態では,それらのバンド構造が質的に異なっていることが明らかとなった。平衡状態では実現しない電子構造を,光照射が誘起している可能性を見出した。2) 4角柱状ハロゲン架橋白金錯体の光誘起相転移:本物質では基底状態において,タイプの異なる2つの電荷密度波(CDW)状態(CDW1,CDW2とする)が共存していることが知られている。このCDW1とCDW2は互いに異なる共鳴吸収エネルギーを示す。我々は,時間依存シュレディンガー方程式を数値的に解くことで,各CDW状態への光照射効果を調べた。その結果,これらのCDW状態間の光誘起相転移現象を見出した。また,この相転移は方向性を有しており,光誘起ソリトンが鎖間で調和的に発生するか非調和的に発生するか,が鍵となっている。この相転移の方向性を利用して,光照射により混合CDW基底状態を純化することが可能である。また,本系における光誘起ダイナミクスは,照射光の偏向方向に強く依存しており,主軸に対して垂直方向の光照射の場合,CDW状態は金属化してしまう。本研究は光がもたらす量子ダイナミクスの本質を明らかにするものである。光誘起ダイナミクスに関して特筆すべき研究結果を下記にまとめる。1)四方逆プリズム型モリブデン錯化合物に発現する多彩な磁性と光誘起磁化:シアノ架橋銅モリブデン化合物は,波長の違う可視光を照射することにより,オン・オフ可逆の誘起磁化を示すことが知られているが,その増幅・減衰機構について,微視的解釈は得られていなかった。我々は,配位子場理論に基づき,I4/m結晶構造内での有効軌道を見極め,3次元有効ハミルトニアンを構築した。我々はまず,群論に基づく対称性に関する議論と数値計算により,基底状態において,常磁性状態,強磁性秩序状態及び2種類の反強磁性秩序状態が強く競合していることを明らかにした。その後,時間依存シュレディンガー方程式を経路積分的に解き,常磁性状態への光照射効果を解析した。電子励起の質的な変化を経た2段階の光吸収が起こり,その2段目で磁化が誘起されることを明らかにした。2)コバルト酸化物における光誘起スピン状態転移:表題物質では結晶場とフント結合の競合により,コバルト上の電子配置が,低温で低スピン状態(非磁性状態),高温で高スピン状態(磁性状態)を取ることが知られている。近年,レーザー照射による磁気転移が報告されており,電荷・スピン状態自由度・格子の光誘起複合ダイナミクスが注目されている。我々は,拡張ハバード模型に基づき,厳密対角化法・時間依存ハートリー・フォック法を用いて,低スピン絶縁状態への光照射効果を解析した。光照射によって形成された電子と正孔が対消滅する際に高スピン・低スピン対が発生し,高スピン・サイトと正孔サイト間に引力相互作用が働くことで,光誘起磁気モーメントが安定化することを発見した。1)シアノ架橋銅

モリブデン化合物に観る光可逆磁性:これまで,本物質の光スウィッチング磁性に関し,“磁化発現時のバンド構造変化と磁化減退時の誘導放出現象",“光照射後の磁化が消失した最終定常状態と光照射前の非磁性状態の差異"などを明らかにしてきた。本年度は,光誘起状態の詳細を調べた。光学伝導度スペクトルに関して,磁化の発現と同時にDrude成分の増大が観られ,光誘起強磁性状態が金属状態でもあることが分かった。平衡状態においては,初期状態として想定した非磁化状態(非磁化状態I)と,それとは電子分布の異なる非磁化状態(非磁化状態II)が存在しているが,バンド構造などの解析から,最終定常状態は後者と酷似していることが分かった。非磁化状態IIは,平衡状態において,電子充填率や温度を変えても現実的な相互作用領域では安定化せず,ほぼ実現不可能だが,光励起状態つまり非平衡状態として実現している。以上,本研究は光誘起可逆磁性の微視的な描像を明らかにし,さらに光照射が電子ドーピングや温度励起では到達できない“隠れた(平衡状態では実現しない)電子相"を誘起し得ることを示した。2)コロネン分子の外場応答:コロネン分子は,周状に配列する6つのベンゼン環を有しており,点群D6hで特徴づけられる。我々は格子構造の対称性を正確に反映するハミルトニアンを用い,群論的解析を通して電子状態を導出し,基底状態相図を作成した。非中性状態において電子相関と電子・格子相互作用の増大が,電気分極状態を誘起することを見出した。光学伝導度スペクトルの異方性の有無により電気分極相を識別することが可能であり,観測実験が望まれる。また磁場を印加することにより,複数種類の環電流相が誘起されることも明らかにした。そのループ・パターンは電子・格子相互作用に強く依存しており,非一様な電流ループも現れ得ることが分かった。物性理論シアノ架橋銅モリブデン化合物の光誘起磁化現象について,その観測結果を定性的に再現することができた。その中で,磁化の光スイッチング機構の微視的描像も明らかになってきた。常磁性状態への光照射効果を数値シミュレーションすることにより,磁化発現時では2段階の光吸収が起こる一方,磁化減退時には光放出が起こることを確認した。さらに各原子上の電子密度の時間変化を追跡したところ,磁化発生時・減退時でともに,モリブデンから銅への電子移動が起こっていることを明らかにした。このことから,“磁化の発生・減退過程では電子移動の方向が逆転している"という現象論的解釈では,この光誘起磁化現象を完全に理解できない。我々は,バンド構造の変化を追うことで,最終定常状態が初期状態とまったく異なる電子状態であることを見出した。この状態は,熱平衡状態で実現するいずれの状態とも異なっており,本研究の主題である“光でのみ到達できる量子状態"と言える。今後,最終定常状態における電子分布を詳しく調べることで,光励起と熱励起の違いを明らかにしてゆく。もう1つの舞台として挙げている4角柱状ハロゲン架橋白金錯体においては,2つの異なる電荷密度波状態間の光誘起相転移現象を見出した。この相転移は一方通行という特徴を持っており,光照射が基底状態制御にも有用であることを示した。また,光照射に対する応答は,上述したように光の偏向方向に強く依存しており,格子の幾何学性が光反応ダイナミクスを多様化させることを確認した。現在,梯子状ハロゲン架橋白金錯体における光反応ダイナミクスの解析に着手しており,柱状錯体と同様な方向性を持った光誘起相転移を確認した。鎖状,梯子状,柱状錯体の比較研究が可能となり,電子・格子結合系における光反応ダイナミクスの一般的性質を抽出する足掛かりを得た。
郊外ニュータウンの熟成に関する研究-居住者による住環境への働きかけの実践的研究-

平成16年度,17年度に行った調査・研究を踏まえ,以下の通り追加調査及びまとめを行った.(1)全国ニュータウンの街路形態と家屋配置の概況調査(追加調査)追加調査として,ニュータウンの街路形態と家屋配置を全国規模で概数的に把握し,街路形態及び家屋配置と街路景観の相関を明らかにすることを試みた.調査の対象としたのは,都市再生機構(旧日本住宅公団)が手がけたニュータウンのうち,建造時期が把握できる98カ所で,航空写真を用いて街路形態を調査分類し,街路形態の建造時期毎の傾向と,その街路形態が生み出す典型的街路景観を明らかにすると共に,街路タイプ毎に分譲後の環境への働きかけが,元々の街路形態にどの様に影響を受けるのか考察した.また,分譲時のネーミングやキャッチフレーズを用いて,分譲時期毎の居住環境の志向を探り,それが街路形態などニュータウンの構成にどの様な影響を与えているのか考察した.(2)まとめ16年度,17年度及び,本年度の追加調査を踏まえ,ニュータウンの街路景観を構成している要素(街路形態,駐車空間,建物配置,外構計画)を整理し,居住者による環境への働きかけが良好かつ持続的に行われ,郊外居住環境がより良い環境として醸成する手法について考察した.新潟市近郊の郊外ニュータウンを選定し以下の調査を行った.1.ガーデニング,DIY等の普及度の実態調査新潟市内近郊のニュータウン10箇所1125戸を対象に,街路から住居玄関にいたるアプローチ部分の居住者による作り込みに関して調査を行った.アプローチ空間を対象としたのは,住居の顔として,特に居住者による作り込みが顕著であるためである.調査の結果,居住者による作り込みには,入居当初は和風,メルヘン風,カントリー風などいくつかの参照されるテーマがあるが,入居年月が長くなるほど,一貫性がなくなることや,近隣の影響や入居時期による流行があることが明らかになった.今後はこうした流行や近隣の影響がどのように生まれたのかについても調査を進め,緩やかに町並みを揃えていく手法を検討していきたい.また,ニュータウン内にはログハウス風住宅など,居住者の住居に対する思い入れが全面に表出した個性派住宅が散見された.こうした住宅は住宅地の町並みという観点では異質な存在ではあるが,外構に関して積極的な作り込みが行われている場合も多く,来年度以降も注目して調査を進める.2.航空写真による街区の経年変化調査航空写真や住宅地図の分析により,街区割りや,建物の配置方法,分譲面積,駐車スペースの位置などが,ニュータウン(とくに小規模開発)の開発時期によって異なることが明らかになった.今後はこうした違いが居住者による作り込みや街路景観にどのような影響を与えているのか分析を進めていく.昨年度の調査を踏まえ,以下の調査を行った(1)郊外ニュータウン特有の住宅形式「むき出し住宅」の詳細調査特に郊外住宅地で顕著に見られ,郊外住宅地の街路景観を形成する上でカギになると思われる「むき出し住宅」(駐車空間を優先し,住宅敷地の道路に面した部分が全て駐車場になっており,その後背に建つ建物が,あたかも街路に直接面して建っているようになっている住宅)に注目し調査を進めた.新潟市近郊のニュータウンで,住戸数が200戸以上で,建造年代がそれぞれ異なる6カ所を選定し,実踏調査によりむき出し住宅の全戸に占める割合を調査した.むき出し住宅は,宅地の接道幅が狭い住宅や,駐車車両数が多い住宅で多く,敷地が狭小化し,車の依存度が増し所有車両が多い最近の住宅地ほど頻出頻度が高いことが分かった.また,接道が北側の宅地ほどむき出し住宅の比率が高く,これは庭が南側に確保され家屋が街路側に片寄っていることが原因と推察される.(2)居住者の働きかけと街路景観の相関街路の撮影調査より,むき出し住宅における居住者の働きかけ(ガーデニングやDIYなど)による街路空間への影響を調査した.むき出し住宅では,街路に面した空間が,駐車場と兼用されるため,溢れ出しは隅に追いやられ,タイヤなどが置かれるなどサービスヤードが露出するような状態になっている.また,建物と街路の問に視覚的な緩衝要素が無いことから,開口もカーテン等で目隠しされているなど,街路に対して良好な状態が形成されていないことが分かった.しかし,駐車スペース分だけセットバックするため,結果的に建物壁面線が揃うなど,調和的な街並みを作り出せる可能性も指摘された.また,ニュータウン居住者に対して,街路環境への働きかけ(植栽やDIY)についてヒアリングを行った.今後は,こうした典型的郊外住宅をモデルに居住者の働きかけによる街路景観形成の可能性を探っていく.平成16年度,17年度に行った調査・研究を踏まえ,以下の通り追加調査及びまとめを行った.(1)全国ニュータウンの街路形態と家屋配置の概況調査(追加調査)追加調査として,ニュータウンの街路形態と家屋配置を全国規模で概数的に把握し,街路形態及び家屋配置と街路景観の相関を明らかにすることを試みた.調査の対象としたのは,都市再生機構(旧日本住宅公団)が手がけたニュータウンのうち,建造時期が把握できる98カ所で,航空写真を用いて街路形態を調査分類し,街路形態の建造時期毎の傾向と,その街路形態が生み出す典型的街路景観を明らかにすると共に,街路タイプ毎に分譲後の環境への働きかけが,元々の街路形態にどの様に影響を受けるのか考察した.また,分譲時のネーミングやキャッチフレーズを用いて,分譲時期毎の居住環境の志向を探り,それが街路形態などニュータウンの構成にどの様な影響を与えているのか考察した.

(2)まとめ16年度,17年度及び,本年度の追加調査を踏まえ,ニュータウンの街路景観を構成している要素(街路形態,駐車空間,建物配置,外構計画)を整理し,居住者による環境への働きかけが良好かつ持続的に行われ,郊外居住環境がより良い環境として醸成する手法について考察した.
乾燥地緑化への応用を目指した耐乾・耐塩性植物の浸透調整能の解明とその向上

乾燥地緑化への応用を目指し、耐乾・耐塩性植物の浸透調整能の解明とその向上に関わる研究を行った。中国内陸乾燥地域に生育する耐乾・耐塩性植物を主な対象として浸透調整物質の分析を行った結果、葉に蓄積される浸透調整物質の種類は植物種によって大きく異なることが明らかとなった。さらに、生理的実験から、浸透圧ストレスを2日間与えることにより、浸透調整物質の蓄積を促進し、耐塩性を向上させることができた。本年度は2つの課題について4つの調査・実験を行い、以下の成果を得た。課題1:中国内陸部に生育する耐乾・耐塩性樹木の生理特性解明と浸透調整能に関わる適合溶質の同定中国の新彊ウイグル自治区と黄土高原に生育する植物を対象として、適合溶質のベタイン類蓄積の有無を検討した。結果として、植物種により、ベタイン類蓄積が全く見られないものや、ベタイン類を蓄積するグループでも、植物種により、蓄積するベタインの違いがみられた。植物の種により耐乾、耐塩に関わる浸透調整物質が異なることが明らかとなった。また、中国黄土高原に生育する樹種を用いて、葉中ベタイン類の季節的変化を解析した。結果として、葉中に含まれるベタイン類には明瞭な時系列変化が認められ、特に乾燥が続く時期にはベタイン類蓄積が多くなり、雨が多い時期にはベタイン類が少なくなる傾向がみられ、ベタイン類が乾燥耐性に寄与していることが明らかとなった。課題2:適合溶質の誘導による苗木の耐乾・耐塩性向上と植裁モデル実験耐塩性樹種の苗木を異なる塩濃度で育成させ、苗木の生存や生理特性及び、葉中の適合溶質を分析した実験を行ったグミ科のElaeagunus oxycarpaやギョリュウ科のタマリスク類では、高塩分環境下でプロリンの量が増大し、耐塩性に関わる浸透調性物質として、プロリンが重要であることが明らかになった。また、中国黄土高原産の樹木苗木にアブシジン酸投与実験を行ったところ、気孔閉鎖に伴う蒸散量の低下が観察されたが、適合溶質の増加には顕著な傾向は見られなかった。適合溶質の誘導による耐乾・耐塩性向上のためには、種に特異的な適合溶質を明らかにし、それを用いたさらなる実験が必要であることが示唆された。課題1:中国内陸部に生育する耐乾・耐塩性樹木の生理特性解明と浸透調整能に関わる適合溶質の同定新彊ウイグル自治区およびウズベキスタンの極乾燥地で現地調査および試料の収集を行い、植物に含まれる適合溶質のスクリーニングを行った。顕著な結果として、新彊ウイグル自治区、ウズベキスタンともに、塩類集積地に生育するアカザ科の塩生植物(Halostachys caspica, Kalidium foliatum, Kalidium cuspidatum, Haloxylon persicum等)で高濃度のグリシンベタイン蓄積が認められた。またこれらの種ではグリシンベタイン以外のベタイン類蓄積は多くなく、グリシンベタインに依存した浸透調整を行っているものと推定された。同じく塩類集積地に生育するタマリスク科の植物ではグリシンベタインは検出されずアラニンベタンやガンマブチロベタインが少量検出され、同じ環境に生育する植物でも蓄積するベタイン類が系統により異なることが明らかとなった。課題2:適合溶質の誘導による苗木の耐乾・耐塩性向上と植裁モデル実験本年度は乾燥地に生育するヤナギ(Salix psammophila, Salix matsudana)の苗木を用いた塩ストレス実験を行い、塩ストレス環境下で、Salix matsudanaの葉内にグリシンベタインが誘導されることが明らかになった。しかし、Salix psammophilaでは、グリシンベタインの誘導は認められず、同属の種間でも反応に違いが認められた。今後、他樹種での実験例を蓄積してゆく必要があるものと考えられた。課題2:適合溶質の誘導による苗木の耐乾・耐塩性向上と植裁モデル実験課題1:中国内陸部に生育する耐乾・耐塩性樹木の生理特性解明と浸透調整能に関わる適合溶質の同定・中国新疆ウイグル自治区等の中国内陸部や中央アジアのウズベキスタンで、これまでに得られた結果について取りまとめ、学会発表や論文の作成を行った。さらには耐塩性樹木であるマングローブ調査では、沖縄県の西表島に生育するマングローブ4種について、浸透調節に関わる主要な適合溶質が異なることを明らかになった。また、これらの適合溶質の濃度は一部の種で日中と夜間での変化が認められた。海水域に生育するマングローブで得られた適合溶質に関する知見は、塩分濃度の濃い沿岸域での緑化を行う上で重要であり、乾燥地の塩類集積地での緑化にも適応可能なものであると考えられた。課題2:適合溶質の誘導による苗木の耐乾・耐塩性向上と植裁モデル実験・これまで行ってきた、塩ストレスによる適合溶質の誘導と耐塩性向上、及びアブシジン酸や適合溶質の投与による耐乾・耐塩性向上に関して行った実験結果について、得られた結果を取りまとめ、学会発表や論文作成を行った。

これに加え、中国内蒙古自治区での乾燥地緑化に用いられる沙柳や旱柳を用いて塩ストレス実験を行った。結果として、沙柳は旱柳より耐性が強く、両樹種で適合溶質としてのグリシンべタインが検出された。さらに、両種に対し耐乾・耐塩性向上を目的としたジャスモン酸メチルの葉面散布を行ったが、有意な効果は認められなかった。緑化の実戦のための苗木育成と現地植栽に関しては、中国の乾燥地での現地植栽が困難であったことから、沖縄に生育する耐塩性樹木であるマングローブ類を用いた植栽モデル実験に特化して行った。ガラス室での塩ストレス耐性実験と同時に、ストレス前歴を与えて生育させた苗木の沖縄の沿岸で現地植栽も行ったが、ストレス前歴が植栽直後の苗木の生存、成長に及ぼす影響については顕著な効果はみられなかった(1)国内陸部に生育する耐乾・耐塩性樹木の生理特性解明と浸透調整能に関わる適合溶質の同定に関しては、中国内陸部やウズベキスタンに生育する植物、さらには沖縄のマングローブ等について、多くの樹種で適合溶質の同定を行うことができ、種による生理特性の違いや耐乾・耐塩性に関わる適合溶質の違いを明らかにできた。また(2)適合溶質の誘導による苗木の耐乾・耐塩性向上と植裁モデル実験に関しても、ガラス室内での実験によりストレス前歴による適合溶質の誘導が認められ、おおむね順調に進展していると考える。ただ現地植栽実験に関しては、中国新彊ウイグル自治区の治安状況が良好でないため中国現地での植栽を断念し、日本国内でマングローブを用いた現地植栽実験に切り替えて進めている。この点についても現在おおむね順調に進行している。24年度が最終年度であるため、記入しない。緑化の実戦のための苗木育成と現地植栽に関しては、中国新彊ウイグル自治区の治安状況が良好でなかったため、他の地域で代替地を探していたが、適当な場所が見つからず、中国の内陸乾燥地での現地植栽実験を断念した。対応策として、中国で予定していたものと同様の実験を、沖縄に生育する耐塩性樹木であるマングローブ類を用いて行うこととした。ストレス前歴を与えて生育させ、耐塩性を向上させたマングローブ樹種の苗木を海岸部に植栽するモデル実験を行い、ストレス前歴が植栽直後の苗木の生存、成長に及ぼす影響について調査を行う。
感情-社会的基盤と生物的基礎-

感情-社会的基礎と生物的基礎本企画調査研究は、「感情」の科学的理解を目指す特定領域研究を申請するための準備段階と位置づけ、昨年度の申請書を詳細に再検討し、特に3分野((日)感情の社会的構成、(月)感情の生物・個体内基礎、(火)感情の発達的プロセス)を特定し、以下のような(1)欧米における最先端の感情研究機関の視察と研究者との情報交換、(2)内外の研究者を招いて研究代表者および分担者が参加するシンポジウム、(3)関連する文献研究、によって「感情」研究の理論的枠組みの明確化、より生産的な研究組織作りの可能性を探った。そしてこれらの成果をもとに特定領域研究「感情-社会的起源と生物的基礎」を申請した。まず、(1)については、北山が社会・文化・情報処理関連の分野についてScherer、Parkinson、Ellsworth、Cacippo、Camposのそれぞれの研究室を訪問し、高橋は発達の分野においてattachmentの最新研究について知るためにローマでの研究集会に参加して情報を収集した。(2)では日本心理学会でのシンポジウムと内外の研究者を招待した4つの研究集会をもった。シンポジウムでは感情の社会的構成と生物、個体内基礎との関連について検討した。また、研究集会は(a)Rogoffを招き慶応大学および京都大学霊長類研究所で松沢哲郎教授と研究スタッフを交えて感情の社会的および生物学的基礎、(b)京都大学においてチンパンジーの表情の研究者を招いて感情的コミュニケーション、(c)京都大学において不安と抑うつの病理からみる感情病理の神経的基盤と文化的要因、(d)慶応大学言語文化研究所の西山佑司教授を招いて言語による感情のコミュニケーションの可能性と問題について、行った。また(3)については慶応大学大学院波多野ゼミ生による感情に係わる文献研究を行った。
新規ヒストン脱メチル化酵素の同定及び機能解析によるヒストンメチル化修飾の機能解析

遺伝情報の発現は、"エピジェネティクス"と呼ばれるDNAとヒストンなどのタンパク質から構成されるクロマチンの化学的、構造的な修飾による制御を受けており、これは発生の過程で確立され、その後細胞の記憶として働く。本研究では、このエピジェネティクスの主要な制御因子であるクロマチンの化学修飾を制御する新規のヒストン脱メチル化酵素の同定に成功した。そして、この酵素の機能解析により、遺伝子のサイレンシングに関与する複数のメチル基からの脱メチル化を触媒するという基質特異性を持つこと及び脊椎動物において発生過程における脳形成に関与していることを明らかにした。エピジェネティックな遺伝子発現の制御因子にヒストンの翻訳後修飾がある。ヒストンの翻訳後修飾の機能を理解する上で、その可逆性を知ることは大変重要であるが、メチル化は他の修飾と異なり可逆性が不明であり、最近まで不可逆的で永続的な修飾であると考えられてきた。そこで、研究代表者らは脱メチル化酵素の同定を試み、進化的に保存された新規のヒストン脱メチル化酵素ファミリーとしてJmjcドメイン含有タンパク質ファミリーを同定した。本研究では、可逆性の不明であるヒストンのメチル化部位に対する脱メチル化酵素の同定及びその細胞レベル・個体レベルでの機能解析により、ヒストンのメチル化の機能及び制御機構の解明を目的としている。当該年度は、可逆性が不明のメチル化部位に対するヒストン脱メチル化酵素の同定の試みを生化学的アプローチにより実施した。(1)脱メチル化酵素の基質作成:HeLaS3細胞を30リットル培養し、ヌクレオソームを精製した。可逆性が不明のメチル化部位に対するメチル化を触媒するメチル基転移酵素の遺伝子クローニング、タンパク質調整を行った。これらを用いて、基質としてアイソトープラベルされたメチル化ヒストンを作成した。(2)タンパク質画分の調整(小規模):アフリカツメガエルの卵母細胞のタンパク質画分を小規模(3匹分)で調整した。(3)脱メチル化酵素活性の検出:反応条件に種々の電子受容体を補酵素として用いて、調整したタンパク質画分中の活性を調べた結果、特定のメチル化部位に対する活性を検出した。(4)タンパク質画分の調整(大規模):アフリカツメガエルの卵母細胞のタンパク質画分を大規模(150匹分)調整した。当該年度に検出した脱メチル化活性は可逆性が不明のメチル化部位であり、引き続き行うこの活性を有するタンパク質の同定・機能解析は、ヒストンのメチル化の機能及び制御機構の解明において大変重要であると考えられる。ヒストンの翻訳後修飾の中でもメチル化は他の修飾と異なり可逆性が不明であり、最近まで不可逆的で永続的な修飾であると考えられてきた。本研究では、新規ヒストン脱メチル化酵素の同定及びその細胞レベル・個体レベルでの機能解析により、ヒストンのメチル化の機能及び制御機構の解明を目的としている。当該年度は、ヒストン脱メチル化酵素候補タンパク質からの脱メチル化活性の検出及びその機能解析を実施した。1研究代表者らがヒストン脱メチル化酵素の特徴的モチーフとして同定したJmjCドメインを有するタンパク質ファミリーの内、脱メチル化活性の検出が報告されていないものについてリコンビナントタンパク質を作製し、これらがヒストン脱メチル化活性を有するかを、研究代表者らが構築した活性検出系を用いて解析した。その結果、解析に用いたタンパク質の1つから脱メチル化活性を検出することに成功した。2活性の検出に成功したヒストン脱メチル化酵素の個体レベルでの機能解析をモデル生物としてゼブラフィッシュを用いて行った。その結果、脳・神経系特異的な遺伝子発現パターンを示し、この酵素を欠損させると脳の一部が形成異常を起こすことが分かった。3活性の検出に成功したヒストン脱メチル化酵素の細胞レベルでの機能解析を行った。培養細胞においてこの酵素を欠損させると、複数の遺伝子が、その発現に影響を受けることが分かった。本研究成果である新規ヒストン脱メチル化酵素の同定・機能解析は、エピジェネティックな遺伝子発現の制御因子であるヒストンメチル化の機能及び制御機構を解明する上で大変重要であると考える。
エビガラスズメAgrius convolvuliのフィブロインと下唇腺の進化

昨年度の結果を踏まえ、今年度は下唇腺ルーメン内タンパク質成分についてさらに追究した。まず、5齢期の成分とワンダリング期の成分の比較をさらに行った。ワンダリング期から主要成分である180kタンパク質と220kタンパク質を、5齢期からは70kタンパク質を精製し、V8プロテイナーゼでそれぞれ消化して、ペプチドマップを作成し、比較した。その結果、同じワンダリング期の成分である180kと220kはほぼ同じパターンを示した。この結果は、両者が極めて近い関係にあることを示唆する。ところが、一方5齢期の成分である70kはまったく異なるパターンを示した。さらに180kと70kのアミノ酸組成を調査したところ、大きく異なっていた。さらに35Sでラベルしたメチオニンを用い、5齢期とワンダリング期における下唇腺のタンパク質合成を調べた結果、5齢期には70kを含む5齢期の成分をワンダリング期にはワンダリング期の成分をそれぞれ合成・分泌することが明らかになった。今回得られた結果とこれまでの結果から、エビガラスズメ下唇腺では、カイコなどの絹糸腺とは異なり5齢期とワンダリング期で合成・分泌する成分が切り換わることが分かった。そこで、切り換わりのステージを特定するため、5齢終期から3時間ごとに下唇腺ルーメンの成分を採取し、分析した。すると、ルーメン内成分はワンダリングから蛹室形成に至る一連の行動変化とよく対応して変化することが明らかになった。すなわち5齢期の成分からワンダリング期の成分への切り替わりは一時的な移り変わりのステージを経て、蛹室形成のステージに完全に切り換わることが示された。これは、ワンダリング機の成分が(繊維状タンパク質)が蛹室形成に何らかの役割を果たしているという予想とも一致する。今後はさらにそのメカニズムや制御機構について解明する予定である。本年度は、まず下唇腺細胞の電顕観察をおこなった。その際、下唇腺は外部形態が絹糸腺と似ていることから、組織を3つに区別し、それぞれ別々に観察した。その結果、全ての部位の基底部には厚い基底膜と顕著な細胞膜の陥入が認められ、内縁部にはよく発達したミクロビリーが観察された。部位Iは粗面小胞体が発達しておらず、またゴルジ体や細胞内顆粒(分泌顆粒)もほとんど認められなかった。よって前部絹糸腺と同じく主に導管部として働くと予想される。部位IIと部位IIIは共に発達した粗面小胞体と多数のゴルジ体、さらに分泌顆粒も多数認められた。さらに部位IIと部位IIIの腺腔内には繊維状の物質が観察された。よって両部位は物質生産部位であると考えられる。しかしながら、両部位の物質は形態が異なり、部位IIと部位IIIは異なる物質を生産・分泌している可能性がある。幼虫期の下唇腺の腺腔内に存在する物質についても調査した。エビガラスズメ下唇腺では腺腔内物質が幼虫期と蛹室形成期で異なる。そこで、両ステージの代表的成分を単離し、性質を調べた。蛹室形成期からは2つの比較的高分子タンパク質を単離した。分子量はそれぞれ220kと180kで、両タンパク質とも糖成分を含んでいた。一方、5齢期の成分から分子量70kおよび76kの2成分を単離した。これらのN末端アミノ酸配列を調べたところ、両者に一致する部分は認められなかった。また、5齢期の成分はいずれも抗180k抗血清に反応せず、5齢期と蛹室形成期の成分の関係は遠いと考えられる。
遺伝性血液疾患の病因解析

初年度に引き続いて遺伝性血液疾患の中でも主として赤血球系の疾患に焦点をしぼったが、白血球系、凝固系の異常についても研究を進めた。(1)ヘモグロビンの異常に関しては超不安定ヘモグロビンの1例でペプチドの重複挿入によること、αβサラセミア様症候を呈する不安定変異種でβグロビン鎖の塩基置換によることを明らかにした。さらに構造異常の判明している異常ヘモグロビンおよびHb M症のモデルヘモグロビンを調整して、その構造と機能の関係を明らかにした。(2)酵素異常に関しては解糖系の酵素異常症の中で最も頻度の高いピルビン酸キナーゼについて、ラットの全てのアイソザイムcDNAのクローン化と塩基配例の決定と、ヒトL型cDNAのクローン化を行った。アルドラーゼ異常症の1例では単一塩基置換によることを明らかにした。アデニレートキナーゼは既にcDNAのクローン化を行っているが、今年度はcDNAの発現プラスミドの作製と簡易精製法を確立した。さらに遺伝性メトヘモグロビン血症の病因解明の目的で赤血球NADH-cyto-chrome b5 reductase cDNAのクローン化と塩基配例の決定も行った。(3)膜異常については遺伝性楕円赤血球症の溶血型と非溶血型のスペクトリンを中心とする細胞骨格について検討した。さらに細胞骨格の機能を検討するために、裏打ち網状構造を解離し、更に、再構生する方法も確立した。(4)白血球系に関しては慢性肉芽腫症の病態解明と治療法を開発する第1歩として好中球における活性酸素の生成機構について検討した。(5)凝固系については本邦で発見されたインヒビター陽性血友病B7例中4例に第【IX】因子遺伝子の欠損を証明した。以上の様にヘモグロビンの異常、酵素異常,血友病に関しては着実に遺伝子レベルでの病因解明が進んでいる。
心筋SPECTを用いた虚血性心疾患の正診率向上に関する研究-呼吸同期SPECT装置の開発-

心筋血流SPECT像における放射性光子の横隔膜減衰は下後壁の集積低下の原因となり,右冠動脈支配領域の虚血性心疾患の無病検出率を低下させる。横隔膜による減衰は横隔膜が低位にある吸気時には軽減されていると予想され,呼吸周期によりSPECTデータを収集し,吸気時データによるSPECT像を再構成することで偽欠損が軽減し,心筋血流SPECTによる虚血性心疾患の正診率の向上に結びつくことが期待される。そこで,呼吸同期SPECTを開発し,その有用性を検証した。市販の呼吸モニターから呼吸カーブを検出し,一定の呼吸周期にトリガーを発生する増幅装置を開発した。呼吸カーブはトリガー発生装置において増幅後呼気相ピークの直後にトリガー信号を発生する。呼吸周期ごとのトリガー信号はSPECT装置の心拍同期用の接続端子より入力され,心筋SPECTデータの呼吸周期ごとの分割が可能となる。7名の健常男性ボランティアに呼吸同期SPECTを施行し、収集時間に影響する呼吸周期トリガー設定条件(平均呼吸周期±20%以内)から外れるトリガーの頻度を測定したところ15%以内留まった。得られた呼吸同期SPECTデータを16分割し、胆嚢集積直下に関心領域を設定した。胆嚢の上下動に伴う関心領域内集積の増域を呼吸フレームごとにプロットすることで呼吸カーブを得、呼気・吸気のピークフレームを決定した。呼気・吸気のピークフレームのprojection dataをそれぞれ処理した呼気・吸気SPECT像の心筋集積を比較したところ、吸気相では下壁は呼気相と比べ有意な高集積を示し、左室集積の均一性も有意に改善された。また、腹部集積からの散乱腺を呼吸と吸気相で比較すると、散乱腺は吸気相で有意に低値に留まった。呼吸同期SPECTによる下壁欠損の正診率向上の可能性が示唆されたが、今後臨床例への応用と検証が必要と考えられた。市販の呼吸モニター、独自のトリガー発生装置、SPECT装置からなる呼吸同期SPECTシステムを開発し、健常男性ボランティア7名を対象に本システムの呼吸同期精度を検証し、吸気相と呼気相の左室下後壁集積を比較することで呼吸同期法による下後壁偽欠損の改善を検討した。SPECTデータ収集ステップ前の5呼吸の平均呼吸周期±20%の範囲を外れる呼吸周期ではデータ収集を中止するように設定した。この収集条件下では、データ収集中止となったトリガー数は全トリガー中012%と低頻度であった。プロジェクションデータ上の胆嚢集積直上に関心領域を設定し、呼吸による横隔膜の動きに伴い胆嚢集積が上下動することで変化する関心領域内カウントをプロットすることでSPECTデータ上の呼吸周期カーブを得た。7全例で良好な呼吸周期カーブが得られ、吸気・呼気のピークを示すフレームを容易に検出可能であった。吸気・呼気のピークを示すフレームのプロジェクションデータを用いて吸気相・呼気相それぞれの短軸横断像から極座標に展開後、左室を9分割し左室内最大カウントに対するカウント比(%Uptake)として各セグメント毎に算出した。下後壁の偽欠損改善の指標として、下後壁の%Uptake、下後壁と側壁の%Uptake比、%Uptakeの9セグメント内変動係数を吸気相と呼気相で比較した。また、下後壁集積と左上腹部集積とが分離するカットオフ閾値を腹部集積からの散乱線量の指標とし、吸気相と呼気相で比較した。下後壁の%Uptake、下後壁と側壁の%Uptake比、%Uptakeの9セグメント内変動係数は吸気相でいずれも有意な改善がみられた。また、カットオフ閾値も吸気相では有意に低値で下後壁集積と腹部集積を分離でき、吸気相における散乱線の軽減が示唆された。呼吸同期SPECTシステムにより吸気相をターゲットにしたデータ収集をすることで、心筋SPECT像下後壁カウントの横隔膜減衰、腹部散乱線の軽減が可能で、今後虚血性心疾患に本システムを応用することで下後壁病変の正診率の向上が期待された。

呼気・吸気のピークフレームのprojection dataをそれぞれ処理した呼気・吸気SPECT像の心筋集積を比較したところ、吸気相では下壁は呼気相と比べ有意な高集積を示し、左室集積の均一性も有意に改善された。また、腹部集積からの散乱腺を呼吸と吸気相で比較すると、散乱腺は吸気相で有意に低値に留まった。呼吸同期SPECTによる下壁欠損の正診率向上の可能性が示唆されたが、今後臨床例への応用と検証が必要と考えられた。
好中球に着目した、腎細胞癌特異的エクソソームによる癌微小環境制御メカニズムの解明

「腎細胞癌はエクソソームを介して好中球を癌関連好中球(TAN)に誘導しているのか?」を明らかにするために、まず腎癌手術検体より癌組織と正常組織をそれぞれ採取し、それらを培養液中で培養し、分泌されたエクソソームを超遠心法により分離・回収した。組織培養液から得られた癌組織由来エクソソーム中のmiRNAに着目して解析を行ったところ、腎癌組織由来、正常組織由来での発現に有意差のあるmiRNAは少なかった。実際この方法を用いて、回収した癌組織由来エクソソームおよび正常組織由来エクソソームを末梢血より抽出したナイーブな好中球に作用させ、その遺伝子発現変化の解析を行ったところ、有意に変動する遺伝子が同定されたものの、TAN関連マーカーとして報告されていた遺伝子とは違っていた。以上のことから、好中球以外にも免疫細胞としてT細胞に腎細胞癌特異的エクソソームによる制御機構の解明に方針転換をした。現在まずin vitroでの検討では、腎癌細胞株由来エクソソームを同様の超遠心法により回収・精製し、末梢血より抽出したT細胞に作用させ、検討したところ、T細胞のexpansionを抑制する傾向まで確認できた。実際蛍光色素PKH26でラベルをした腎癌細胞株由来エクソソームがT細胞に取り込まれることを既に確認してある。われわれが開発した方法を用いて、手術で得られた臨床検体から腎癌組織および正常腎組織由来エクソソームを抽出、精製して、これらを、抽出した末梢血好中球に作用させ、その遺伝子発現変化の解析を行うことによってTANへと誘導されていることを証明する予定であったが、TANへの誘導は直接証明できなかったためである。今後T細胞に着目し、腎細胞癌特異的エクソソームによるT細胞に対する作用機序を解明する方針とした。具体的に腎細胞癌組織および正常腎組織由来エクソソームをT細胞に作用させ、T細胞の遺伝子発現プロファイルを解析し、発現変化している遺伝子を探索する。癌由来エクソソームに内包するmiRNA、タンパクを同定し、それら小分子による免疫制御メカニズムの解明を試みる。研究を進めていくうえで必要に応じて研究費を執行した為、当初の見込み額と執行金額が異なった。
フーリェ積分作用素による偏微分方程式の研究

C°の意味での準楕円性は持つが,解析的準楕円でない退化した楕円型方程式が存在することが知られている.そこで退化楕円型作用素については,解析的準楕円性とC^∞ー準楕円性をつなぐものとして,ジェブレの意味での準楕円性を調べることが興味ある問題となる.ある標準的な退化した楕円型作用素(□bを含む)のジェブレ準楕円性を調べるのにふさわしい擬微分作用素の族の決定と研究ー例えば積の公式等についての考察を行った.その結果ジェブレ族G^<(2)>のクラスでの準楕円性の結果を得た.さらにここでのジェブレ族の擬微分作用素の積の表象の解析を応用することにより, C^∞の擬微分作用素の積の表象に対して,従来より鋭い評価も得ることができた.これについては現在論文作成中.今後は,退化した放物型方程式の基本解の表象を正確に記述できたことの応用として,退化した楕円型境界値問題の典型である〓ーノイマン問題に対する固有値分布についての結果を得ることを見ざす.C°の意味での準楕円性は持つが,解析的準楕円でない退化した楕円型方程式が存在することが知られている.そこで退化楕円型作用素については,解析的準楕円性とC^∞ー準楕円性をつなぐものとして,ジェブレの意味での準楕円性を調べることが興味ある問題となる.ある標準的な退化した楕円型作用素(□bを含む)のジェブレ準楕円性を調べるのにふさわしい擬微分作用素の族の決定と研究ー例えば積の公式等についての考察を行った.その結果ジェブレ族G^<(2)>のクラスでの準楕円性の結果を得た.さらにここでのジェブレ族の擬微分作用素の積の表象の解析を応用することにより, C^∞の擬微分作用素の積の表象に対して,従来より鋭い評価も得ることができた.これについては現在論文作成中.今後は,退化した放物型方程式の基本解の表象を正確に記述できたことの応用として,退化した楕円型境界値問題の典型である〓ーノイマン問題に対する固有値分布についての結果を得ることを見ざす.
ブタモデルを用いた経カテーテル的大動脈瘤モデル作成法の研究

大動脈瘤に対する新たな治療法の確立や病態の解明のため、実験動物における大動脈瘤モデルの作成は重要な役割を担うと考えられています。開腹処置を必要としないカテーテルと呼ばれる細い管を用いて大動脈瘤モデルを作成することで、従来のモデルよりも有用かつ実験動物の苦痛を最少限に抑えた大動脈瘤モデルの作製法の確立を目的として実験を行いました。結果として動脈瘤を作成することができましたが、作成成功頻度が低く、また、作成された大動脈瘤のサイズ・形態に関しても不整な形態のものが多く、モデルとして有用なものではありませんでした。大動脈瘤における新たな治療法の確立や病態の解明のため、実験動物における大動脈瘤モデルの作成は重要な位置を占めている。開腹操作を必要とせず経カテーテル的に大動脈瘤モデルを作成することで、従来モデルより有用かつ実験動物の苦痛を最小限に抑えた大動脈瘤モデルの作成法の確立を目的として実験を行いました。ブタを全身麻酔で鎮静させた後、頸動脈・大腿動脈よりシースを挿入、それぞれよりバルーンカテーテルを挿入しました。腹部大動脈にてこれら両方のバルーンを拡張し、血流の遮断を試みました。さらにマイクロカテーテルをバルーンカテーテル内に挿入し、遮断された血管内でエラスターゼを注入しました。注入後は血流遮断を解除し、カテーテル・シースなどを抜去し、4週間後に再度全身麻酔下に血管造影を行って血管形態を確認しました。現時点での結果では、大動脈瘤作成の成功率は想定よりも低かった。その理由として、エラスターゼ薬剤量の不足やバルーンカテーテルでの血流遮断効果が不十分で、必要とされる薬効が得られなかった可能性を考えています。薬剤量の調節の他、より広径バルーンの使用が必要と判断し、追加実験を開始している。また、薬剤投与後に脆弱となった血管壁事態へのバルーン拡張やワイヤーによる内膜損傷など薬剤以外による血管傷害の追加も試みる必要があると考えている。大動脈瘤に対する新たな治療法の確立や病態の解明のため、実験動物における大動脈瘤モデルの作成は重要な役割を担うと考えられている。開腹処置を必要としない経カテーテル的に大動脈瘤モデルを作成することで、従来のモデルよりも有用かつ実験動物の苦痛を最少限に抑えた大動脈瘤モデルの作製法の確立を目的として実験を行いました。ブタを全身麻酔で鎮静した後、頸動脈・大腿動脈よりシースを挿入し、それぞれよりバルーンカテーテルを挿入しました。腹部大動脈にてこれら両方のバルーンを拡張し、血流の遮断を行いました。その際に、遮断する腔内にマイクロカテーテルを残しておき、そのマイクロカテーテルよりエラスターゼを注入しました。注入後に血流遮断を解除し、4週間後に再度全身麻酔下に血管造影を施行し、血管の形態を評価しました。結果として動脈瘤を作成することができましたが、大きな問題が2点ありました。まずは作成成功頻度であり、実際には10%程度と当初の想定(50%程度)よりも大幅に下回っていました。また、作成された大動脈瘤のサイズ・形態に関しても不整な形態のものが多く、モデルとして有用なものではありませんでした。薬剤投与後に脆弱となった壁に対するバルーン拡張やワイヤーによる内膜損傷なども試行しましたが、大動脈に解離を生じるのみであり、大動脈瘤モデルの作成頻度を上昇させることはできませんでした。以上より、大動脈瘤モデルの作成実験は当初の予定通り終了することができませんでした。大動脈瘤モデルの成功率がやや低く、作成方法に修正が必要と思われる。現時点で研究成果が思うように出ていないため、学会での発表や論文作成には至っていない。よって、学会出張費用や論文作成に関わる人件費・謝金の使用も必然的に少なくなっている。研究成果を出すため、予定よりも多くの実験を必要とする。器具や薬剤も当初使用よりも増加すると思われる。また、結果が出た後に広く学会発表や論文作成を行う予定で、この際の旅費や人件費等も増加すると考えている。