hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
品質機能展開を利用した工学系教育コースの総合支援

本研究で基本環境としているLINUXシステムでは動作しない高価格のソフトウェアであるため,Microsoft社OSの高性能計算システムと伴に導入する予定である。当初計画ではMicrosoft社製OSとそして有償のDBMSと開発環境ソフトウェアを搭載する高性能サーバ機一台を導入する予定だったが,研究サーベイの結果,LINUX上で稼動するオープンソースシステムを基に,処理を複数のサーバで分担する形態の方が適していると判断した.そこで,平成24年度には開発スタート用に当初の予定よりも小型のLINUXサーバに無償のDBMSと開発環境ソフトウェアを搭載したサーバを一台導入してオープンソースシステムによるe-portfolioとe-learningシステムの調査と改良を実施した.このため,当初計画との差額による次年度使用額が発生した.平成25年度は,教育コースの設計と運用とを総合支援するシステムの開発とデータ分析を行うため,複数サーバによる作業分担でサービスとデータ処理の効率的に実施するシステムの研究を実施する.発生した次年度使用額は,設計と実装の研究の進行に従い,平成24年度に導入したものと同程度のサーバを段階的に追加するために使用する.
間葉系幹細胞による脳内環境の維持および破綻からの回復メカニズムの解明

脊髄小脳変性症(SCA)は、根治療法が見つかっていない難病である。これまでの研究で、SCA1型(SCA1)モデルマウスの小脳に4種類の幹細胞や単球を投与したところ、間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell; MSC)を投与したときのみ有意に運動失調の進行が抑えられ、小脳病態の進行も抑えられることを明らかにした。本研究ではSCA1マウスを用いて、MSCが脳環境の維持と破綻からの回復に果たす役割を解明することを目的とした。生後4週のSCA1ノックイン(KI)マウスの下位運動ニューロンを経時的に観察したところ、生後1ヶ月で運動ニューロン軸索が変性し、その後二次的に髄鞘が傷害されることが明らかとなった。生後4週のSCA-KIマウスの髄腔内に3000個のMSCを投与したところ、進行性の運動ニューロン及び髄鞘変性が有意に抑制された。MSCから分泌される何らかの因子が、運動ニューロンに対して変性抑制作用をもつのか調べるために、MSC培養液を生後4週のSCA-KIマウスの髄腔内に投与し、その後2週ごとに10回静注した。その結果、運動ニューロン変性が有意に抑制された。同様の作用は1回の髄注でも5回の静注のみでも観察され、さらに進行性の運動失調も有意に抑制された。以上より、MSCから分泌される因子によりSCA1の運動ニューロン変性と進行性の運動失調が抑制されることが明らかとなり、細胞を使わないSCA1の治療への道を開いた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell: MSC)を用いてSCA1型(SCA1)が治療可能であることを証明し、その機序を明らかにすることを目的とする。MSCをSCA1モデルマウスの小脳皮質表面に投与すると、実質内を遊走してプルキンエ細胞と融合すること、この現象はMSCのプルキンエ細胞へのtransdifferentiationや、MSCからプルキンエ細胞へのGFPタンパク質の移動ではないことを、テトラサイクリン誘導遺伝子発現システムとCre-loxPシステムを組み合わせて明らかにした。次にMSCとプルキンエ細胞の融合はどのような条件で起こるのかを検討した。小脳の細胞と融合するとGFPを発現するように操作したMSC5万個を、生後4週の12匹のSCA1モデルマウス小脳に投与し、4匹は投与後4週(8週齢)で、残り8匹は投与後10週(14週齢)で小脳切片を作成して調べた。しかしGFPを発現する細胞は1つも観察されなかった。そこで、同様の実験を生後2432週のSCA1モデルマウス7匹を用いて行った。SCA1モデルマウスは生後24週齢以降になると、樹状突起は著明に萎縮し、1層のプルキンエ細胞層も崩れはじめる。移植2週後の2匹のマウスから得られた39枚の小脳切片中、32個のGFP陽性細胞が観察された。またプルキンエ細胞だけでなく、星状細胞、バスケット細胞やゴルジ細胞などの介在ニューロンやバーグマングリアもGFPが陽性であった。以上より、MSCは変性が進んではじめて融合が起こること、移植後2週間以内に起こること、またプルキンエ細胞に限定せず他の細胞にも融合すること、が明らかとなった。当該年度は、MSC培養上清の静脈内投与でSCA1マウスの進行性脳内環境破綻が抑制できるのかについて調べることを目的としていた。これについても実験を進めており、一定の成果を得ているがまだ確信を得る段階には至っていない。一方、次年度にはMSCとプルキンエ細胞の融合はどのような条件で起こるのかを解明することを目的としていたが、当該年度中に結果が得られた。

また当該年度に行う予定のMSCの培養上澄が脊髄病変におよぼす影響についても、形態的および電気生理学的解析を行い成果を得ている。以上より順調に実験が進んでいると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。1.MSCとプルキンエ細胞の融合の生理学的意義の解明これまでの研究で、GFPラベルしたMSCをSCA1マウスの小脳皮質へ直接投与し、3ヶ月後に観察したところ、GFPで光るプルキンエ細胞が観察され、これがMSCとプルキンエ細胞の融合によることを明らかにした。そこでMSCとプルキンエ細胞の融合の生理学的意義を明らかにする。GFPトランスジェニックマウスの骨髄から間葉系幹細胞を分離・培養する。GFPでラベルされた間葉系幹細胞を、生後24週以降のSCA1マウス小脳に注射し2週間後に小脳切片を作成してプルキンエ細胞との融合を観察する。融合したプルキンエ細胞の変性が抑制されているか、形態学的及び可能であればパッチクランプ法で調べる。2.融合後のMSCの核が機能しているのかを明らかにする。プルキンエ細胞特異的な抗カルビンディン抗体と抗ヒト核抗体で2重染色して、ヒトMSC由来の核をもつプルキンエ細胞が存在することを確認する。ヒト由来のMSCの核がプルキンエ細胞内に存在している場合は、プルキンエ細胞内でプルキンエ細胞の核に分化して機能しているのかを調べる。ヒト胎児由来MSCをSCA1マウス小脳に注射し4週間後に小脳切片を作成する。GFP陽性プルキンエ細胞の細胞質を採取し、ヒト特異的タンパク質(GluN2等を想定)のプライマー等を用いて逆転写PCRを行い、ヒトのタンパク質が産生されているかどうかを調べる。
自然と芸術をめぐる「象徴」の詩学－Adalbert Stifterの『晩夏』研究

・研究内容本研究の対象であるアーダルベルト・シュティフター(Adalbert Stifter1805-1868)は文学作品の創作とともに非常に多くの文芸論的エッセイや書簡を残したことで知られる。2000年以降のシュティフター研究において、作品と平行してこれらのサブテキストの役割やその歴史的背景に新たな光を当てる試みが行われてきた。それは現在まで刊行が続く、アーダルベルト・シュティフターの新全集の事業と機を一にした動向とも言える。なぜならこれら新全集においてはシュティフターの手書き原稿の綿密な校正と注解をこれまで以上に歴史的なコンテキストに忠実に徹底することを意図したものであり、必然的に作品内在的な解釈のみでは明らかにならかなったシュティフター作品の広大な文化史的コンテキストと作品との関係が問われるようになったからである。・研究意義・重要性本研究はこうした動向を踏まえた上で、シュティフターの創作論を一つのフレームワークとし代表作『晩夏』に内包された広大な博物学誌的体系性の性格を分析するものである。とりわけ自然と芸術の経験における象徴的理解の生成という問題を、シュティフターの美の思想との関わりから明らかにせんとするものである。このような関心にしたがって、広島芸術学会における査読論文においては「崇高」というテーマから、シュティフターの自然観と美学を、日本独文学会秋季例会、および美学会西部会におい『晩夏』における中心的な主題である「愛」の理想化と美の観念との機能連関をそれぞれ異なる観点から明らかにした。・研究実績の概要本研究は、文学作品研究が可能とする美学と文学の綜合という分野横断型の研究を通して、関心を共有する国際学会において自身の研究成果を世界へと発信し、人文学研究の分野においてドイツ語圏・英語圏・日本を中心とした新たな研究プログラムを発足・発展させるための研究者間の国際的なネットワーク形成を目指すものである。・具体的内容こうした目的実現のため平成23年度はロンドン大学のインゲボルグ・バッハマン・オーストリア文学研究所主催の第8回オーストリア文学国際学会の招待に応じて、すでに英国とオーストリアを中心に国際的な研究サークルが存在する19世紀ドイツ語文学を代表する作家アーダルベルト・シュティフター(Adalbert Stifter,1805-1868)の理論的著作と、代表作『晩夏』において表現された美学思想について研究発表を行った。さらにこの研究成果は国内の美学研究の主要学会、「美学会」の国際版、Aestheticsにおいて査読付き論文を独語で刊行し高い評価を得た。・研究意義本研究の課題であった文学研究と美学研究の横断型研究の推進という上記の発表において期待以上の成果を上げることができた。その研究アプローチの重要性は、文学研究と美学という学科の自律化に伴って専門化・分化された研究領域を文化史研究というより広範なフォーカスを用いて本来の歴史的な関連を実証することで、これまで集積されてきた個別研究を統合するモデルを提案する。このようにして人文学研究における新たな研究方法の呈示を試みることにある。研究目的の内容をすでに海外の学術発表、国内の主要学会誌において発表し高い評価を得ているため、当初の計画以上に進展していると思われる。現在、準備中の研究について美学会、ドイツ文学会において研究発表の予定。併せて昨年12月に行った研究発表についても、掲載を計画中。さらに昨年度と同様、海外での研究発表についても主に英文にて成果発表を行っていく予定である。また昨年の学会発表において交流を深めた美学・ドイツ文学の専門家たちとも引き続き活発な意見交換を行っていきたい。
免疫チェックポイント阻害薬の効果予測のための新たな画像診断法の確立

Programmed cell death-1(PD-1)およびprogrammed cell death- ligand-1(PD-L1)シグナリングパスウェイは、がん細胞が宿主の自己免疫による腫瘍制御を回避するために利用する強力なT細胞阻害経路である1)。抗体を用いてこの経路を遮断する免疫チェックポイント阻害薬は一部のがんにおいて強力な抗腫瘍効果がもたらすことが分かっている2,3)。我が国においてはニボルマブ(オプジーボ)が根治切除不能悪性黒色腫に対して承認されたのち、腎細胞がん、再発非小細胞がん、ホジキンリンパ腫、胃がんに対して順次適応が拡大され、今後他のがん種に対しても急速に適応が拡大される可能性が高い。しかしながら本薬剤は薬価が極めて高価であるだけでなく、一定の頻度で治療効果が不良な例があること、また重篤な副作用が発生することが知られており、治療効果が期待される症例の適切な選別法の確立が必要不可欠である。腫瘍におけるPD-L1発現は、抗PD-1 /抗PD-L1療法に対する反応を予測するバイオマーカーであるため、腫瘍におけるPD-L1の発現レベルの正確な評価法の確立が重要である。PD-L1の発現を評価する方法は従来直接biopsyによる免疫染色法しかなかったが、全病変に対し生検を行う事は特に多発転移を伴う患者の場合現実的ではない。さらにPD-L1の発現は同一個人内の複数の病変で不均一である可能性、また治療に伴い動的に変化する可能性が指摘されており、非侵襲的な評価法の確立が望まれる。近年ポジトロントレーサーを用いてPDL1の発現を画像化する方法が報告されつつある。本研究ではPD-L1を18Fで標識した18F-PD-L1を作成し、動物実験を経て臨床応用を行うまでを目的とする。新しいトレーサーであるため、臨床研究の報告は少なく、臨床有用性はまだ確認されておらす、早期の臨床研究の成果が待たれる状況である。本年度は抗体標識に適した放射性核種合成のための設備体制の構築と合成準備を行った。ポジトロン核種であるC標識のPD-L1抗体を用いたPET検査がすでに肺がんや黒色腫の症例にて報告されている。64Cuや89Zrは従来からPETに使用されている核種と比較して半減期が長く抗体標識に適している反面、これらの金属核種を生成できる施設は全国でも限られており、普及が難しい。我々は18Fに加えて89Zrおよび64Cuの核種を合成できる体制をとっており、初年度においておおよそ体制確立ができた。従来しられている89Zrあるいは64Cuによる標識にくわえRalphらの報告によるとPD-L1の抗体ライブラリーのなかのBMS-986192を18Fで標識することによりPD-L1発現をPETにて画像化できる事を報告している。今後交代を入手し、各種へのラベリングを行い、早い段階で動物実感に移行する予定である。

従来しられている89Zrあるいは64Cuによる標識にくわえRalphらの報告によるとPD-L1の抗体ライブラリーのなかのBMS-986192を18Fで標識することによりPD-L1発現をPETにて画像化できる事を報告している。今後交代を入手し、各種へのラベリングを行い、早い段階で動物実感に移行する予定である。今年度は成果発表のための旅費の発生がなかったため、次年度以降に使用額が生じた。
π共役系アニオン応答素子を基盤としたイオン駆動型超分子ナノ材料の機能創発

π電子系アニオンレセプターおよびそのアニオン会合体を基盤とした集合体を創製し、電荷輸送特性やキラル光学特性の発現に成功した。たとえば、湾曲型π共役系縮環型アニオンレセプターは、湾曲π平面間での選択的な相互作用を基軸とした次元制御型組織体(液晶、超分子ゲルなど)や、平面状カチオンとのイオンペア形成や、電荷移動度の増大(0.9×10 <-5>5cm 2/V・s)を見いだした(Chem. Asian J. 2013)。一方、π共役系スペーサーで架橋したレセプターダイマーは、アニオン会合によりらせん構造形成が可能である。とくに点不斉を有するキラルアニオンとの会合により、π電子系らせんキラリティー(巻き方向)制御や、キラル光学特性(円偏光発光)の発現に成功した(Org. Lett. 2013)。また、レセプター側鎖に点不斉を導入することでレセプター集合体へのキラリティー誘起に成功し、平面状カチオン塩とのイオンペア形成によりコットン効果が反転し、キラル構造の制御に成功した(Chem. Eur. J. 2013)。対イオン会合体とは対照的に、電荷を有するπ電子系イオンの合成、および集合体形成、積層構造の制御を行った。たとえば、積層可能なπ電子系カチオンであるビスベンゾジチオリウムカチオンのメゾ位への芳香環導入により、カチオン性π平面の積層構造を基盤とした組織体(液晶、超分子ゲルなど)形成に成功した。また、電子求引性基を導入したシクロペンタジエニルアニオンは取り扱いが容易であり、6π電子系カチオンやアンモニウムカチオンとのイオンペア形成、および中間相の発現に成功し、温度により集合化形態を制御できることが示唆された(論文投稿準備中)。(抄録なし)1.湾曲型π共役系縮環型アニオンレセプターから形成される集合体フラーレンの部分骨格であるコラニュレンの誘導体は、結晶や中間相での湾曲構造を利用したカラム構造形成やフラーレンとの共結晶が報告されているものの、その例は少ない。そこで、周辺置換基や対カチオンに応じて積層構造の制御が可能な平面状π共役系アニオンレセプターであるジピロリルジケトンホウ素錯体に、コラニュレン部位を組み込むことで、湾曲π平面間での相互作用を機軸とした一次元状組織体(液晶、超分子ゲルなど)の形成や、電子輸送特性などの検証を行った。実際に、長鎖アルキル置換誘導体は数百nm幅のファイバー構造を基盤として超分子ゲルを形成し、バルク状態において、多様な中間相(カラムナー構造)を形成し、集合構造に対するアニオン応答性も観測された。コラニュレン導入によってπ共役系アニオンレセプターの集合化能の向上、さらに電荷輸送能の上昇(0.9×10^<-5>cm^2/V・s)を明らかにした。2.シリル導入されたアニオンレセプターの合成とシリカ基板への修飾レセプターにナノ粒子複合化ユニット(シリル基など)を導入することによって、レセプターを表面被覆した基板形成が可能となる。さらに、電荷種(アニオン・カチオン)との会合により、表面の極性変換や、イオンペア(塩)を修飾した基板とレセプター複合体との問でのアニオン移動による機能かが期待できる。末端オレフィンを起点としてシリル基導入することで、レセプターで修飾されたガラス基板の調整に成功した。レセプターが会合可能なアニオンであるCl^-溶液を添加したところ、吸収極大の長波長シフトが観測され、一方で嵩高いアニオンであるPF_6^-(TBA塩)では変化は観測されなかった。さらに、基板上でのCl^-との会合後、基板をジクロロメタンで洗浄することで、添加前の状態へと可逆的に変換が可能であることを見いだした。

また、電子求引性基を導入したシクロペンタジエニルアニオンは取り扱いが容易であり、6π電子系カチオンやアンモニウムカチオンとのイオンペア形成、および中間相の発現に成功し、温度により集合化形態を制御できることが示唆された(論文投稿準備中)。分子設計から分子間相互作用・電荷種間相互作用を適切に予測することは難しく、今回、湾曲したπ面を導入した縮環型レセプターと平面状カチオン塩との組み合わせにおいては、次元性の低い集合体を与えることが示唆され、フラーレン等との複合化も顕著には見られず、構造の精査が必要であることが分かった。またシリル基を起点とした複合化に関しては、シリル導入の方法を確立するために種々の置換基の精査が必要であったため。本研究では、外部刺激応答性・電荷種間の配列制御による機能創発を目的として、π共役系アニオンレセプターを基盤としたイオン性素材の周辺修飾および機能性材料との複合化を行っている。電荷種間の配列制御において、イオン性素材の構造や組み合わせの精査が必要不可欠であり、積層可能な新規π共役系カチオン種(ジチオリウムカチオンなど)を導入することで、電荷種配列制御を試みる。また、π共役系アニオンレセプターの環化やキラル側鎖導入による集合体の構造制御や、キラル光学特性などを明らかにしていく。これら新規のπ共役系レセプター分子および電荷種ユニットの基礎物性を明らかにすることで、機能性材料と複合化した際に既存にはない電荷種を基盤とした材料の創製し発展させていく。(抄録なし)
電磁波の動的可視化による次世代ミリ波・テラヘルツ波デバイスの研究

29年度が最終年度であるため、記入しない。
一次元鎖状構造を有する新規光触媒および発光材料の開発

構造規則性を有する新規光触媒材料を探索したところ,K_3Ta_3Si_2O_<13>が,助触媒の担持無しに,それのみで純水から水素と酸素を2:1で生成できる光触媒であることを初めて見出した。さらに,タンタル酸アルカリやアルカリ土類が純水の完全光分解反応に活性を示すことを見いだした。その中でも,タンタル酸ナトリウムに酸化ニッケルを担持した触媒が非常に高い活性を示し,その量子効率は約30%にまで達した。一方,Ga_2O_3とIn_2O_3の固溶体酸化物の光触媒活性を測定したところ,犠牲試薬存在下で水から水素も酸素も生成できることがわかった。また,新規可視光応答性光触媒材料を探索した結果,BiVO_4が硝酸銀水溶液からの酸素生成反応に活性を示すことを初めて見出した。さらに,Zn_<0.957>Cu_<0.043>Sを用いると,亜硫酸水溶液から水素が効率良く生成することを見いだした。この触媒では,白金のような助触媒を担持しなくても,このような高活性を示したことは特筆すべきである。このように,ZnS光触媒にCu^<2+>を固溶化させることにより,ZnSの水素生成能を維持したまま,可視光応答性を有するようになることを初めて見いだした。一方,超格子のような積層構造を有するIn_2O_3(ZnO)_mの吸収,発光,光電気化学特性,光触媒活性を調べた。その結果,可視光照射下でアノード光電流が観測された。さらは,可視光照射下でメタノール水溶液からの光触媒的水素生成と硝酸銀水溶液からの酸素生成に活性を示した。このように,積層構造を持つIn_2O_3(ZnO)_mが新規な光機能性材料群であることを初めて明らかにした。構造規則性を有する新規光触媒材料を探索したところ,タンタル系複合酸化物(K_3Ta_3Si_2O_<13>)が,助触媒の担持無しに,それのみで純水から水素と酸素を2:1で生成できる光触媒であることを初めて見出した。また,この化合物は紫外光励起により発光を示した。この化合物は,TaO_6が一次元状につながった柱状酸化物と見なすことができる。さらに,ゼオライトに見られるような三次元的な細孔構造が拡がっている。このように,本研究で見い出されたK_3Ta_3Si_2O_<13>は今までにない新しいタイプの光触媒および発光材料である。さらに,光物性および光電気化学測定により,固溶体のバンドギャップや伝導帯の位置が,Ga_2O_3とIn_2O_3の間で自由に変化できることを明らかにしてきた。すなわち,酸化物光触媒において,組成を自由に変化させることができる固溶体を用いることにより,バンド構造(ここではバンドギャップと伝導帯レベル)を連続的に変化させることができ,それにより発光特性,光電気化学特性,光触媒活性が変化することを明らかにしてきた。さらに,新規可視光応答性光触媒材料を探索した結果,ビスマス系複合酸化物が硝酸銀水溶液からの酸素生成反応に活性を示すことを初めて見出した。いままでに可視照射下で効率よく水溶液から酸素を効率よく生成できる触媒としてはWO_3のみであった。

WO_3のバンドギャップは2.8eVであるのに対して,このビスマス系複合酸化物のそれは2.3eVであることから,可視光をより有効に利用できるところに特徴がある。Zn_<0.957>Cu_<0.043>Sが,可視光照射下,亜硫酸水溶液から450μmol/hの速度で水素が生成することを見いだした。この活性は,よく知られたPt/CdS光触媒の活性に比べても見劣りしなかった。白金のような助触媒を担持しなくても,このような高活性を示したことは特筆すべきである。Zn_<0.957>Cu_<0.043>Sの光触媒活性に対する420nmでの量子収率は3.7%であった。活性の波長応答性が拡散反射スペクトルによく対応していることから,光触媒的に反応が進行していることが示された。このように,ZnS光触媒にCuを固溶化させることにより,ZnSの水素生成能を維持したまま,可視光応答性を有するようになることを初めて見いだした。一方,In_2O_3(ZnO)_mは超格子のような積層構造を有するため,その光物性や光触媒特性に興味が持たれる。そこで,In_2O_3(ZnO)_mの吸収,発光,光電気化学特性,光触媒活性を調べた。In_2O_3(ZnO)_mのバンドギャップは,原料のIn_2O_3やZnOのそれらよりも小さな値をとるという興味深い結果が得られた。そして,m=3で最小のバンドギャップ(2.6eV)をとった。これからわかるように,この化合物は黄色に着色していた。In_2O_3(ZnO)_m電極を用いて,可視光照射(λ>480nm)するとアノード光電流が観測された。さらは,その粉末は,可視光照射下(λ>420nm)でメタノール水溶液からの光触媒的水素生成と硝酸銀水溶液からの酸素生成に活性を示した。このように,積層構造を持つIn_2O_3(ZnO)_mが新規な光機能性材料群であることを初めて明らかにした。
キラルフリーなホタル生物発光を実現する細胞株の作製とバイオイメージングへの展開

本研究の目的は、基質のラセミ化を気にすることなく、発光追跡期間が長期間にわたる場合でも定量的かつ再現性の高い測定が可能なホタル生物発光バイオイメージングシステムを構築することである。ホタル生物発光バイオイメージングは、発光基質D-ルシフェリンを血中投与するだけでほぼ全身に行きわたらせることが可能という手軽さがある一方、生体内で基質が簡単にラセミ化してしまうため、イメージング測定時のルシフェリンの光学純度維持が困難となり、発光の定量性や再現性が担保されないという問題がある。そこで申請者は、ホタル生物発光イメージングにおいて、基質のラセミ化を気にすることなく信頼性の高い発光測定が可能なシステムの構築を目的とした研究を計画した。目標達成のために外来性チオエステラーゼ遺伝子を導入し、標的細胞内に、ホタル体内におけるD-ルシフェリン合成経路を模倣したデラセミ化反応経路を再現することを目指す。平成30年度はまず、ヒト由来細胞に存在する多くの内在性チオエステラーゼについて酵素学的な特徴づけを行い、デラセミ化反応の進行を阻害する可能性があるか確認を行った。その結果、チオエステラーゼ(ACOT13)遺伝子産物が、L-ルシフェリル-CoA体を非常に高い立体選択性にて特異的に加水分解を行い、デラセミ化反応を阻害していることを確認した。また、ホタルゲノム解析も同時に進めており、アノテーション結果より5種類チオエステラーゼ候補遺伝子を得、大腸菌等でのタンパク質発現を試みた。計画当初はホタルゲノム解析より得られたチオエステラーゼ遺伝子産物の機能解析を想定していたが、これらのタンパク質が大腸菌や昆虫細胞、ヒト無細胞翻訳系等の発現システムでは可溶化タンパク質として得られなかったため、培養細胞への導入時期が遅れているため。今年度は、まずデラセミ化に悪影響を与えるACOT遺伝子のノックダウンを試み、細胞機能がどのように変化するのかを検討する予定である。本申請課題では、ルシフェリン基質の不斉に関係なくD-体L-体いずれからでも効率よく発光するキラルフリー発光細胞を作製すると共に、それをin vivoイメージングに適用可能な基盤技術へと展開することを目指す。平成31年度の具体的な研究計画は以下の通りである。ゲノム編集技術を用いた内在性チオエステラーゼのノックダウン---ヒト由来細胞には多くの内在性チオエステラーゼが存在しており、その中にデラセミ化反応の進行を阻害するものがあることを初年度の検討で明らかにしている。そこでまず第一に、悪影響を与えるチオエステラーゼ(ACOT13)遺伝子をRNAi技術によってノックダウンした細胞株を作製する。検討に用いる培養細胞は、各種ヒトがん細胞由来のホタルルシフェラーゼ恒常発現細胞株を利用する。その中でも第一候補として、生体深部に位置しエコーなどを用いた検診でも発見されにくく、5年生存率約5%という特に予後および治療成績が悪い膵臓がん細胞を選択する予定である。

その中でも第一候補として、生体深部に位置しエコーなどを用いた検診でも発見されにくく、5年生存率約5%という特に予後および治療成績が悪い膵臓がん細胞を選択する予定である。ホタルゲノム中より見出したチオエステラーゼ遺伝子産物の特徴づけが難航し、当初実験計画にて実施する予定であった、ヒト細胞培養に対するノックダウン実験を進めることができなかったため、それらの経費を次年度に繰り越させていただきました。平成31年度は本実験を行う予定であり、本経費を利用する計画です。
習得困難度と中心特性の観点からの小学生英語発音向上マルチメディア教材開発

次世代を担う真に使える英語を身に付けたグローバル人材育成のために、小学生を対象として、『習得困難度』と『中心特性』の2つの視点を取り入れた英語発音習得マルチメアイア教材の開発した。まず、先行文献を整理し、現在、小学校英語活動で使用されている『Hi, Friends 1 & 2』のテキスト分析を行い、単語及び文章の頻度を調べ、付属CDから音声特徴を分節音、超分節音で洗い出した。その項目と、『習得困難度』と『中心特性』の観点を取り入れ、学習優先順位を確定した。その優先順位に基づき、英語母語話者の発音動画と、選定した単語の絵・文字、文章の文字と音声の入ったマルチメディア教材を制作した。本研究の目的は、次世代を担う真に使える英語を身に付けたグローバル人材育成のために、小学校の早い段階で、習得困難度(発音が困難である音声特徴)と中心特性(コミュニケーションの阻害要因となる音声特徴)の2つの視点を取り入れた英語発音習得マルチメディア教材の開発とその効果の検証である。今までの音声やマルチメディア教材の分析整理を行い、小学校の英語活動の実態調査の先行研究をまとめる。次に、そのデータを基に、特に音声指導についての小学校実態調査を行い、実験用とマルチメディア教材用の単語文章選びの基礎データとする。小学1年6年生の発音を採取し、習得困難度と中心特性の観点から評価し、学習優先順位を確定する。1.小学校実態調査公立及び私立小学校での発音指導と問題点について小学校教員にアンケート調査をおこなった。これは、発音実験の単語・文章選びとマルチメディア教材作成の参考にするためである。2.発音実験(1)小学1年生から6年生まで単語・文章などの英語発音を採取した。(2)採取した音声から発音困難な音声特徴を洗い出し(習得困難度)、次に、(3)コミュニケーションの障害となる音声特徴を明らかにする(中心特性)。(4)(2)と(3)の結果から、[l]・[r]などの子音や母音、ストレス、リズム、イントネーションなどの学習優先順位を決める。その中で、H27年度は、まず、小学生の英語活動で、どのようなインプットがあるかを、小学校英語活動の教科書、Hi, Friends 1 & 2(文部科学省・指導編)のテキストに準じたオーディオCDのLet's Play、Let's Listen、Activityの音声を聞き、分節音と超分節音の特徴を記述し、頻度を調査した。分節音に関しては、あらゆる分節音が入っていることがわかった。母音では、bed-bad、eat-it、but-batなどの対立する母音の頻度が高い。子音では、強音節頭の無声破裂音(/p/, /t/, /k/)、摩擦音(/s/, /f/)、強音節頭の接近音(/r/, /l/, /w/)が多い。語強勢に関しては、第2音節語・3音節語において、第一強勢の頻度が高い。リズムに関しては、リズムユニットが3個までが98%を占めている。文アクセントに関しては、末尾焦点のものが大半である。イントネーションに関しては、平叙文、疑問詞疑問文、命令文の下降調イントネーションである。連結・同化に関しては、連結・同化とも出現頻度は913センテンスに対して、それぞれ約2%、1%と非常に低い。以上ように、頻度の高い音声は習得しやすいと考えられ、次に、それらの頻度の高い音声と低い音声それぞれが、習得困難である音声であるか、コミュニケーションを阻害する音声であるかを検証する材料とする。小学校英語活動の実態調査と英語活動で使われている教科書の頻度調査に予想以上に多くの時間を必要とした。しかしながら、それを行ったことで、より現状に照らし合わせた研究を進めることができると考えている。本研究の目的は、次世代を担う真に使える英語を身に付けたグローバル人材育成のために、小学校の早い段階で、習得困難度(発音が困難である音声特徴)と中心特性(コミュニケーションの阻害要因となる音声特徴)の2つの視点を取り入れた英語発音習得マルチメディア教材の開発を行った。(1)現在小学5年生、6年生が使用している英語活動教科書『Hi, Friends 1・2』のテキスト分析を行い、どのような分節音及び超分節音がインプットされているか、テキストと付属されているCD音源を分析し、種類と頻度を確定した。その情報と、先行研究から、習得困難度と中心特性となる音声特徴を明らかにし、それらの最重要学習項目の優先順位を付けた。(2)優先順位の高い音声特徴項目から学習する英語発音向上マルチメディア教材を開発した。本マルチメディア教材の特徴は、文字、音声、発音者の顔と提示し、頻度の高い単語や文を基本語として、ネイティブの映像を見ながら練習する。音声の発音の特徴などの記述も確認できる。ネイティブの発音映像と学習者の発音が同時に並列して並べられたり、オーバーラップされ、学習者自身が口や舌の動きなどを確認しながら学習できる。さらに、学習者の音声は、録音され、Googleの音声認識のソフトを使い、発音認識されているかどうか、テキスト情報となる。それらの教材は、インターネット上で学習できる。本研究では、学習効果を測定する予定であったが、その点はまだ不十分であるため、今後、さらに、多くの小学生に使用してもらい、教材の効果測定さらに改良を加えていく予定である。

次世代を担う真に使える英語を身に付けたグローバル人材育成のために、小学生を対象として、『習得困難度』と『中心特性』の2つの視点を取り入れた英語発音習得マルチメアイア教材の開発した。まず、先行文献を整理し、現在、小学校英語活動で使用されている『Hi, Friends 1 & 2』のテキスト分析を行い、単語及び文章の頻度を調べ、付属CDから音声特徴を分節音、超分節音で洗い出した。その項目と、『習得困難度』と『中心特性』の観点を取り入れ、学習優先順位を確定した。その優先順位に基づき、英語母語話者の発音動画と、選定した単語の絵・文字、文章の文字と音声の入ったマルチメディア教材を制作した。先行文献研究に時間が予定より時間を要したため、アンケート項目の選定と発音の選定に時間を要した。発音をとる前の前提条件として、聞き取り調査を当初行う予定ではなかったが、その必要性を感じ、先行文献研究を合わせて行った。よって、アンケートの数と発音分析サンプルの数がまだ十分でなく、引き続いて行う必要がある。H27年度では、小学校英語活動教科書において、頻度の高い音声と低い音声を調べた。今年度は、それぞれ頻度別に、そのような音声が、習得困難である音声であるか、コミュニケーションを阻害する音声であるかを検証していく。小学1年生から6年生の英語音声を採取し、困難度と中心特性となる音声特徴を明らかにし、それらの最重要学習項目の優先順位を付ける。優先順位の高い音声特徴項目から学習する英語発音向上マルチメディア教材を開発する。その教材の効果を検証する。その教材の普及のため、小学校教員向けのワークショップを実施する。外国語教育まず、平成27年度前半では、小学校の実態調査と発音サンプルの数を増やし、それぞれの分析を進める。習得困難度と中心特性に基づき、学習優先順位を確定する。平成27年度後半では、その学習優先順位に基づき、マルチメディア教材を制作する。パイロット実験を行い、修正改良を加える。その後完成したマルチメディア教材を授業で小学生に使ってもらい、プレテスト及びポストテスト、聞き取り分析、音響分析、及びアンケートから検証を行う。分担者に分担したH27年度の研究費にH28年度の研究費を合計し、音声分析や映像分析に使用するハイスペックなコンピュータ購入のため、次年度に研究費を使用することとなった。それに伴い、研究代表者が購入する音声ソフトをH28年度に購入することとした。研究計画にあった小学校教員に対するアンケートと小学生の音声分析等において、データ分析のために、謝金を予定していたが、今年度の計画の遅れのため、支出が生じなかったため。H27年度は、小学生の音声を収録し、H28年度購入予定のコンピュータを使用し、分析を進める予定である。次年度繰越した助成金に対しては、小学校教員に対するアンケートと小学生の音声採取の数を増やし、音声分析のため、データ等の処理と英語母語話者の分析者へと謝金として使用する。
精巣癌における染色体、遺伝子異常の解析に基づく新規予後因子の検討

(目的)精巣がんにおける染色体、遺伝子異常の解析に基づく新規予後因子の検討を目的に精巣胚細胞腫瘍における染色体7番と8番の数的異常を解析し臨床像との関連について検討した。(対象)精巣胚細胞腫瘍20症例とコントロールとして正常精巣組織3検体を対象とした。(方法)精巣胚細胞腫瘍20検体と正常精巣組織3検体の単離核標本を作成し、染色体7番、8番のαsatellite DNAprobeを用いてdual labelingFISH法を施行した。(結果)seminomaでは11例中10例,91%に染色体7番、8番の増加を認めた。nonseminomaまたはmixesgerm cell tumorでは染色体7番は9例中6例、67%、染色体8番では9例中7例、78%に増加を認めた。seminoma、nonseminomaまたはmixed germ cell tumorにおいて病期や予後と染色体の増加に相関は認めなかった。seminomaとnonseminomaまたはmixesgerm cell tumorと、染色体数の間にも相関は認めなかった。anaplastic seminomaは染色体7番、8番ともに6個以上と多く認められた。immature teratomaは染色体7、番8番ともに正常範囲内であった。(結語)染色体7番、8番は精巣胚細胞腫瘍の進展というより発生に関与している可能性が示唆された。(結果)seminomaでは11例中10例、91%に染色体7番、8番の増加を認めた。nonseminomaまたはmixed germ cell tumorでは染色体7番は9例中6例、67%、染色体8番では9例中7例、78%に増加を認めた。seminomaとnonseminomaまたはmixed germ cell tumorと、染色体数の間に相関は認めなかった。今後、さらに精巣がんにおける染色体、遺伝子異常の解析をすすめて腫瘍悪性度や病期、予後との相関について検討する予定である。
マレーシアにおける家畜・家禽の生産阻害要因とその除去方策に関する基礎的研究

第1回:7月7日、参加者10名:過去数年間、マレーシア側と同国畜産の問題点について共同研究を行うことについて、部門別研究課題と研究員の選定について討論してきた経過を説明、さらに、具体的な実施方法について総括的説明を行った(清水)、その後、用意してもらった研究分担者ごとの研究計画と、全体としての総合性を図りながら打合せを行った。第2回:9月3日、参加者9名:62年度に学振・国際共同研究費(京大山田行雄)を受ける見通しがついたので、このことを念頭においてさらに具体化するための議論を行った。この他、清水は学振のマレーシアとの拠点大学方式の中、畜産部門での人物交流計画(General Exchange System)のプログラム・リーダを務めているので、これをも考慮に入れた全体計画を考えることを提案した。第3回:12月6日、参加者10名:62年度学振・国際共同研究で、来年度初期にチームでマレーシアを訪問し、現地視察を含めて、上記研究をさらに進めるために、個別・全体的内容調整を行った。その他:金井は、自己の研究上、さらにマレーシアからの研究のための人物交流に備えて、感度の高い血中ホルモン測定法(RIA)と最近開発された新方法(EIA)の有効性について比較試験を実施するため、農工大.森裕司の所へ出張した(2月25日-28日)。清水はマレーシアとの人物交流について打合せのために学振と、個別の受入について了解を得るために東大・医科研(獣医部門)豊田裕(家畜でのバイオ・テク専攻)を訪問した(3月4日-6日)。また清水は、やはり人物交流について打合せのため、京大.(山田)と広大・生物生産学部(山本禎紀)を訪問した(3月7日-11日)。
クロムフリー硬質膜作成を目的としたすず電析多層膜の熱的過程による合金化

クロム、カドミウムなどは環境負荷性の高い元素として、21世紀においてはその使用が規制されていく運命にある。クロムめっきは硬質皮膜、耐食性皮膜、装飾性皮膜として、カドミウムめっきは耐食性皮膜として高い機能性を示してきたが、今後は環境負荷性とのバランスで、使用は規制されていくことになるであろう。そこで代替材料が必要となる。本研究者はクロムめっき代替としてニッケル-すず系に着目し、ニッケル、すずを単層状態で鉄鋼材料上に10μm程度析出させ、炉中で加熱することにより、ニッケルとすずの金属間化合物皮膜を析出させることに成功した。加熱方法をレーザー照射に変えることにより、短時間で同様の金属間化合物皮膜を得ることができることが明らかとなった。このプロセスをカドミウムめっきの代替としての合金めっき、すず-亜鉛系に適用した。すず、亜鉛、あるいは亜鉛、すずの順に鉄鋼材料上に単層状態で積層させ、これを炉中にて350°Cから550°Cの温度にて数時間加熱した。X線回折の結果から、未処理の試料の場合は、すずと亜鉛の回折ピークが認められ、すず、亜鉛の単層が明確に存在することが示され、SEM-EDXによってもこれが確認されたが、加熱処理をすると、処理が進行するにつれ、亜鉛、すずのピーク強度が次第に低下し、ブロードになるのが観察された。これは炉中加熱によりまずより低融点のすずが溶融し始め、液相のすずが固相の亜鉛と反応し合金化が起こるため、すずと亜鉛の共晶組成の皮膜、未反応ののわずかなすず単層、亜鉛層は熱処理が進行するにつれ、その量は減少したため、それに対応してX線の回折ピークも低くなったものといえる。加熱プロセスをレーザー照射に変えて同様の検討を行ったところ、合金化の傾向は同じであるが、それに要する時間は大きく短縮された。環境付加の低いめっきが模索される昨今、硬質クロムめっきも近い将来限定的な使用を余儀なくされることが予測され、代替材料としてすずニッケル系が検討されている。従来この系は水溶液からの合金めっきにより形成されるが、その皮膜は例外なく平衡状態図には認められないNiSnであり、その他の多彩な化合物層を形成できないために、代替材料としての可能性が限定されている。そこで本研究では、すず、ニッケルの多層膜を二段階の電析により材料表面に形成させ、その後熱処理を行い、熱処理条件による合金皮膜の可能性を検討した。基板としては銅板(板厚2mm)を用いた。これを1×2cmの小片に切り出し、片側にリード線を接続しエポキシ樹脂で前面を被覆して、反対側の一面のみを電極とした。フルオロホウ酸-ほうフッ化すず浴(常温)において所定の電流密度によりすずを電析させた後、323Kのワット浴中において所定の電流密度でニッケルを電析させ、すず-ニッケル多層めっき膜を形成させた。これらの試料を413K、473Kのシリコンオイル中において各種時間等温熱処理し、切断・水洗・乾燥させた後、X線回折(XRD)、蛍光X線、SEM-EDXにより分析した。二段階の電析により、すず、ニッケルの膜が形成されていることがXRD,SEMにより示された。

しかしその後のシリコンオイル中における熱処理により、XRDスペクトルにおける表面電析膜のニッケル、基板の銅のピークは未処理の場合と同様に現れていたが、熱処理時間を増大させると、864ks熱処理後の試料においては、すずのピークは、蛍光X線においてはその存在が明確であるにもかかわらず、XRDにおいては認められなくなった。SEM-EDXを用いた元素分析により、熱処理後のすずは表面皮膜層全体に認められた。すずが熱処理によりニッケル中を拡散して、分散していることが推定される。残念ながら合金層の生成をXRDあるいはSEMで確認することができなかった。これはニッケル皮膜形成のためにワット浴中へ試料を浸漬した際に、あらかじめ電析していたすず層が溶解して量が減少するためであると考えられる。それにもかかわらず、分散したすずは局部的にニッケルと合金層を生成している可能性があると考えている。各種試料の硬さを測定すると、473Kにて864ks熱処理後の試料は硬さが400ビッカース硬さに到達するのが認められた。クロムは耐食性,耐磨耗性,耐食性という観点からきわめて機能性に優れた金属であるが,発がん物質として,その環境負荷性はきわめて高く,世界中でその使用が限定される可能性が高い金属である。そこで,本研究ではクロムめっきの代替材料として,すず-ニッケル系に着目した。これまでの合金電析による非平衡相NiSn皮膜の生成ではなく,熱的により安定な各種平衡相生成を目的とし,すず,ニッケルの単層積層膜を加熱により合金化させるプロセスを検討した。初年度(平成11年度)においては,銅基板上にすず,ニッケルの順にそれぞれテトラフルオロホウ酸浴,ワット浴からそれぞれ単層膜を積層させ加熱して合金化を試みたが,金属間化合物相は得られなかった。本年度は鉄基板上にすず,ニッケル,あるいはその積層順序を逆転させた単相積層膜を炉中において長時間加熱した。その結果,すず,ニッケルの順に積層させた場合は,ニッケルの電析時にあらかじめ析出したすずが溶解してしまい,その後の熱過程において十分な金属間化合物皮膜が得られなかったが,一方ニッケル,すずの順に析相させた場合は,それぞれ10μmから30μm程度の単層膜が生成し,その後の熱過程において金属間化合物が生成した。すずの融点以下における加熱では,一週間程度の加熱で,NiSnの非平衡相が出現するようになり,さらに10日間程度加熱する事により,Ni_3Snなどの平衡相が得られることがわかった。さらに加熱温度をすずの融点以上に上げたり,レーザー照射することによりこれらの合金化プロセスに要する時間が短縮することがわかった。これらの結果は本報告書末尾にあげられている研究論文のみでなく,"すず-ニッケル合金膜の製造方法"として二つの特許出願につながっている。(特願2000-323631,特願2000-377157筆頭発明人兼松秀行出願人勝山正嗣平成12年10月24日,同年11月24日出願)クロム、カドミウムなどは環境負荷性の高い元素として、21世紀においてはその使用が規制されていく運命にある。クロムめっきは硬質皮膜、耐食性皮膜、装飾性皮膜として、カドミウムめっきは耐食性皮膜として高い機能性を示してきたが、今後は環境負荷性とのバランスで、使用は規制されていくことになるであろう。そこで代替材料が必要となる。本研究者はクロムめっき代替としてニッケル-すず系に着目し、ニッケル、すずを単層状態で鉄鋼材料上に10μm程度析世させ、炉中で加熱することにより、ニッケルとすずの金属間化合物皮膜を析出させることに成功した。加熱方法をレーザー照射に変えることにより、短時間で同様の金属間化合物皮膜を得ることができることが明らかとなった。このプロセスをカドミウムめっきの代替としての合金めっき、すず-亜鉛系に適用した。
多剤エクスポーターと脂質フロッパーゼを区別する立体構造基盤の解明

生体膜を貫通しているトランスポーターには、基質を脂質二重層の内層から外層へ移動させるフロッパーゼ活性と、基質を細胞外へ直接排出するエクスポーター活性が知られている。これらはいずれもATPをエネルギー源として働いており、立体構造もよく似ている。そのため、両者は、はたして同じ分子メカニズムを異なる実験から命名したものなのか、本質的に別の分子なのか、不明の状態が今日まで続いている。そこで、エクスポーターをフロッパーゼ型へと改変し、その構造と機能を調べることにより、2つの膜タンパク質が異なる構造に基づく別の作用メカニズムで作用することの実証を目指す。
DNA四重鎖構造を利用した分子認識システムに関する研究

本研究の目的は、DM四本鎖構造(G-カルテット構造)を利用した新しい配列認識手段を開発することにある。平成13年度では、この目的に従って、DNA四本鎖を容易かつ安定に構造を制御することができる分子系を設計、合成し、アッセイを目指した。種々の実験を行った結果、以下に示す知見が得られた。1)高いスタッキング能を有する新規人エプリン塩基の開発DNA四本鎖構造を捕捉するための分子の合成過程において、新規修飾核酸塩基ペンゾデアザグアニンが得られた。私は、この塩基がその高いスタッキング能によってB型DNA二本鎖を安定化することを見いだした。同時に、DNA内ホール移動における効果的なホール輸送媒体として利用できる可能性があることがわかった。2)新規縮重塩基の開発1)と同様に、DNA四本鎖構造捕捉分子の合成過程において、新規修飾核酸塩基2-アミノ-7-デアザアデニンが得られた。私は、この塩基がチミンだけでなくシトシンとも安定な塩基対形成可能な縮重塩基であることを見いだした。この分子で観察されたような強い結合力を有する縮重塩基の例はこれまで知られていない。また、この塩基に対して、核酸合成酵素を用いることによりチミンを選択的かつ効率的に導入することができた。本塩基は、分子生物学の分野において極めて実用性が高い核酸塩基であると思われる。私は、以上のように、DNA四本鎖の構造制御の研究において、種々の高機能性核酸塩基を見いだすことができた。いずれの成果も高い実用性が期待され、本科学研究費は、大変有効に役立てることができたと考えている。本研究の目的は、DNA四本鎖構造(G-カルテット構造)を利用した新しい配列認識手段を開発することにある。平成12年度では、この目的に従って、DNA四本鎖を容易かつ安定に構造を制御することができる分子系を設計、合成し、アッセイを目指した。1)高いスタッキング能を有するプリン塩基の開発DNA四本鎖構造を捕捉するための分子の合成過程において、新規修飾核酸塩基7-ビニル-7-デアザグアニンが得られた。私は、この塩基がその高いスタッキング能によってB型DNA二本鎖を強く安定化することを見いだした。同時に、この塩基の酸化電位は著しく小さく、DNA内ホール移動の捕捉に利用できる可能性があることがわかった。この内容は、既に論文にて報告された。この分子で観察されたような強い結合力を有する縮重塩基はこれまで知られておらず、分子生物学の分野において極めて実用性が高い核酸塩基であると思われる。3)ランタノイド金属塩によるDNA高次構造の制御DNA四本鎖構造の形成を制御する方法として、G-rich DNA溶液ヘユーロピウム塩の添加を行った。少量の添加の時、DNA高次構造の形成が観察された。さらに添加を続けていくと、DNA高次構造は解消され、強い蛍光が観察されるようになった。この結果は、ユーロピウム塩によってDNA高次構造の形成を制御することができると同時に、DNAの構造変化を容易に視覚化できたことを示している。私は、以上のように、本来の目的であるDNA四本鎖の構造制御の研究において成果が得られただけでなく、それに付随して種々の高機能性核酸塩基もまた見いだすことができた。
洪水被害の影響評価における脆弱性軽減因子の統合化

28年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は、水害脆弱性を低減する傾向がみられる要素に焦点を当てて、アジア諸国での現在及び将来の洪水被害の増加について検討した。文献調査からの知見を出発点として、ベトナムと日本において現地調査を実施した。また、日本では、実施可能な水害脆弱性軽減策の評価を軸に据え、様々な解決策の中で、特にグリーンソリューション(ソフト、生態系ベース)に重きを置き、谷戸流域での調査を実施した。世田谷区役所、国士舘大学関係者、同地域で活動するNPOの代表とのインタビューを実施したほか、予備的な実地調査を行い状況把握に努めた。また、同地域における過去の研究資料を収集した。世田谷区は積極的に雨水浸透施設の設置に取り組んでいるが、住民の意識の欠如、設置コスト、洪水問題への無理解といった問題が明らかになった。それらの問題に対して、同調査結果を出発点として、将来的に洪水被害モデルにグリーンソリューションを統合するためにはどのようなアプローチが望ましいか議論、検討を行った。従来の工学的アプローチに生態系ベースのソリューションを組み合わせることに高い関心を示す、社団法人雨水貯留浸透技術協会(ARSIT)と、今後も意見交換を行う予定である。ベトナムにおける研究調査からは、予想以上の成果を上げることができた。これは、データの利用可能性という、途上国での典型的な問題を予測して対処していたためであるが、実際はメコン川のデルタ地域は研究が非常に進んでおり、文献やデータは数多く存在していることが分かった。問題はどちらかというと、これらの膨大なデータを統合することにあると言える。日本における調査は非常に良いスタートを切っており、当初より本研究に関する研究者や専門家の人的ネットワークが確立されている。唯一、研究の進展を妨げる可能性があるものとして、日本語の膨大な文書の翻訳が挙げられる。一般的な洪水被害モデルの開発を試みていることから、東南アジアの他の地域での調査も実施する必要がある。また、日本のように、従来より洪水問題に対するグリーンソリューションを取り入れているオランダやドイツも調査対象となり得る。これらの国々の経験や教訓は、谷戸流域のケースに汎用可能であると考える。
心筋虚血再潅流モデルにおけるCCケモカイン受容体欠損と再潅流障害抑制効果

前年度から、CCR2欠損マウスにおける心筋虚血再灌流障害抑制効果を検討している。再灌流後6時間、1、3、7日の時点で心筋梗塞形成度、梗塞巣内の炎症細胞浸潤度と梗塞組織リモデリングを比較検討した。心筋虚血領域における炎症細胞浸潤度を比較検討したところ、マクロファージの梗塞内浸潤度は、CCR2欠損マウスにて有意に抑制されていた。TTC染色により心筋虚血に曝された領域における心筋梗塞領域の割合(Infarct/AAR)を算出したところ、虚血再灌流3日後のInfarct/AARはwild-typeマウスでは37.3±2.2%であったのに対し、CCR2欠損マウスでは22.4±2.4%と梗塞領域が有意に軽減していた。また、再灌流7日目の線維化の程度をハイドロキシプロリン定量により検討すると、CCR2^<-/->マウス(0.54±0.1μg/mg)ではwild-typeマウス(0.92±0.1μg/mg)に対し有意に減少していた。細胞外マトリックスの分解酵素であるMatrix Metalloproteinasesの活性をin situ zymographyを用いて検討し、ゼラチン分解活性が生じた領域の面積を算出したところ、梗塞領域に対するゼラチン分解活性陽性面積は、CCR2欠損マウスにて有意に抑制されていた。虚血再灌流後の酸化ストレスの増加におけるCCR2欠損の影響を検討したところ、NADPHoxidase活性、免疫染色におけるnitrotyrosineの染色強度、inducible NOS、およびチオレドキシン1の遺伝子発現はwild-typeマウスと比較してCCR2欠損マウスにて有意に減少していた。以上の結果より、MCP-1/CCR2のシグナルを遮断することにより虚血再灌流後のMMP活性および酸化ストレスが軽減し、心筋虚血再灌流傷害を軽減できる可能性が示唆された。本研究では、心筋虚血再灌流モデルを作成後、6時間、1、3、7日の観察期間の後、両者における心筋梗塞形成度、梗塞巣内における炎症細胞浸潤度と梗塞組織の線維化を比較検討した。まず、好中球、マクロファージの各モノクローナル抗体を用いた免疫染色により、梗塞巣における炎症細胞数をカウントし、両群における心筋虚血領域の炎症細胞浸潤度を比較検討した。好中球浸潤度にはwild-type、CCR2欠損マウス両群に差はみられなかった。一方、マクロファージの梗塞巣内浸潤度は両群とも3日目にピークとなり、wild-typeマウスに比し、CCR2欠損マウスでは1日目、3日目の梗塞内浸潤が有意に抑制されていた。Triphenyltetrazoliumchloride染色により残存心筋組織(赤色)と梗塞心筋組織(白色)とを肉眼的に識別し、さらにevansblue染色液により非結紮部位を青に染色することにより、心筋虚血に曝された領域における心筋梗塞形成領域の割合(Infarct/AAR)を算出した。虚血再灌流3日後のInfarct/AARはwild-typeマウスでは37.3±2.2%であったのに対し、CCR2欠損マウスでは22.4±2.4%と梗塞領域が有意に軽減していた。さらに、細胞外マトリックスの分解酵素であるMatrix Metalloproteinases(MMPs)の活性を検討するため、組織中のゼラチン分解活性をin situ zymographyを用いて検討し、ゼラチン分解活性が生じた領域の面積を算出した。