hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古代湖琵琶湖に陸封された海浜植物の種内分化機構の解明

これまでの研究で、海浜植物ハマエンドウの琵琶湖集団は、海浜集団とは遺伝的・形態的・生理的に異なることが明らかになった。そのため、本種における2つの生態型(湖岸型・海浜型)は、異なる生育地に適応していると考えられた。しかし、地域適応の有無については検証されておらず、湖岸と海浜環境における生態型間の生存率や成長パターンの違いについては不明であった。生育環境への適応にともなう種内分化は種分化の前段階と考えられ、生物の多様性形成機構を理解するうえで重要である。本研究は、遺伝学・生理生態学的なデータをもとに、種内分化機構について総合的に検証することを目的とする。本年度は前年度から引き続き、相互移植実験を行うとともに、生態型における初期成長パターンの違いを明らかにした。さらに、淡水と塩分環境で生育した生態型を用いて発現遺伝子を網羅的に検出するRNA-seqを行い、湖岸・海浜環境で特異的に発現している遺伝子の探索を試みた。湖岸型を海浜に移植すると、海浜型と比べて生存率は大きく減少した。また、湖岸型は塩や乾燥に対するストレス耐性が海浜型よりも低下していることが判明した。さらに湖岸と海浜では、各生態型は自生地において成長量が大きいことから、湖岸型は湖岸環境に適応した生態型であると結論づけた。RNA-seqのデータは現在解析中であるが、湖岸型と海浜型のシュートにおいて、塩ストレス条件下で発現パターンの異なる遺伝子がいくつか検出された。26年度が最終年度であるため、記入しない。琵琶湖は胸400万年に形成された淡水湖であり、多くの海浜植物が生育する独自の生物相を形成している.それらの複数の海浜植物では、海岸集団との闇に遺伝的・形態的・生理的な分化が報告されているため、この実験系は陸封された植物における種内分化機構の解明に適したものであると考えられる。このように強封され異なる塩分環境下で生育する海浜植物は、地域適応が促進されていると考えられる.そのため、本研究では交配・耐塩性・相互移植実験により分化を促進する生殖的・生態的要因を検証し、塩分環境の有無で応答が異なる形質を明らかにする。さらに、分子遺伝学的手法により生態的な分化に寄与する遺伝的背景を明らかにすることで、陸封された海浜植物の種内分化機構について総合的に検証することを目的とする。ハマエンドウ(Latbyrus japonicus)は日本全国の海浜と琵琶湖湖岸に生育するマメ科レンリソウ属の多年生海浜植物である。この植物でも前述同様の分化が報告されており、湖岸・海浜集団は各々の生育地へ順応していることが示唆される。その中でも光合成の特性は、植物が生育環境に順応して生きるうえで最も重要な要素であるが、これまで未解明であった。、本年度はハマエンドウを湖岸・海浜の問で相互移植して、ガス交換光合成測定装置LI6400を用いて光合成特性(光合成曲線・クロロフィル蛍光)を比較した.湖岸に移植したものは、湖岸・海浜の集団問に違いがみられなかった.一方、海浜に移植した湖岸集団は、梅浜集団に比べて光合成遠度が有意に小さかりた.気孔コンダククンス(気孔の開閉度を示す)も同様の傾向を示すことから、湖岸集団は海浜環境においては気孔が開きにくくなっていることが示唆された。よって、湖岸集団は海浜環境において、光合成特性に違いがあることが明らかになった.一方、クロロフィル蛍光には違いが見られなかったことから、光合成特性の違いは主に気孔の開閉に依存していることが考えられる。琵琶湖は約400万年に形成された淡水湖であり、多くの海浜植物が生育する独自の生物相を形成している。それらは海岸集団との間に遺伝的・生理的な分化が報告されているため、陸封され異なる塩分環境下で生育する植物は地域に適応していることが期待される。このようにEcogeograhic isolation (Schemske 2000)をともなう種内分化は「種分化の初期」に起こる現象を解明するのに適した実験系である。そのため、本研究では交配・耐塩性・相互移植実験により分化を促進する生殖的・生態的要因を検証し、塩分環境の有無で応答が異なる形質を明らかにする。ハマエンドウ(Lathyrus japonicus)は日本全国の海浜と琵琶湖湖岸に生育するマメ科レンリソウ属の多年生海浜植物である。昨年度申請者は湖岸・海浜ともに、自生地でないものの光合成速度が有意に小さくなることを明らかにした。引き続き本年度は、湖岸由来における耐塩性の低下がどのような仕組みで起こっているかを明らかにすべく、相互移植実験と耐塩性実験の結果をを合わせて解析した。その結果、海浜由来と比べ海浜環境下で、(1) Na^+を多く吸収してしまい(2) ABA濃度が上昇していること(3)気孔コンダクタンスが減少し、光合成速度が低下してしまったこと(4)成長量が低下してしまったことを明らかにできた。

しかし、地域適応の有無については検証されておらず、湖岸と海浜環境における生態型間の生存率や成長パターンの違いについては不明であった。生育環境への適応にともなう種内分化は種分化の前段階と考えられ、生物の多様性形成機構を理解するうえで重要である。本研究は、遺伝学・生理生態学的なデータをもとに、種内分化機構について総合的に検証することを目的とする。本年度は前年度から引き続き、相互移植実験を行うとともに、生態型における初期成長パターンの違いを明らかにした。さらに、淡水と塩分環境で生育した生態型を用いて発現遺伝子を網羅的に検出するRNA-seqを行い、湖岸・海浜環境で特異的に発現している遺伝子の探索を試みた。湖岸型を海浜に移植すると、海浜型と比べて生存率は大きく減少した。また、湖岸型は塩や乾燥に対するストレス耐性が海浜型よりも低下していることが判明した。さらに湖岸と海浜では、各生態型は自生地において成長量が大きいことから、湖岸型は湖岸環境に適応した生態型であると結論づけた。RNA-seqのデータは現在解析中であるが、湖岸型と海浜型のシュートにおいて、塩ストレス条件下で発現パターンの異なる遺伝子がいくつか検出された。26年度が最終年度であるため、記入しない。まず、当初の予定通りに集団遺伝学的解析が終了し、論文を投稿している(計画通り)。相互移植実験が終了し、論文執筆の段階に至った(計画以上に進展している)。サブトラクション解析よりも高度で解像度の高い解析(RNA-seq)を来年度から行うことが出来るようになり、淡水と塩水環境における海浜植物体内で発現する遺伝子の詳細を明らかにすることが期待できる(今後の研究に大きな発展が期待される)。まず、当初の予定以上の3本の論文をacceptした。相互移植実験が終了し、論文を投稿する段階である(予定通り)。RNA-seqのデータがそろそろ揃うので、淡水と塩水環境における海浜植物体内で発現する遺伝子の詳細を明らかにすることが期待できる(今後の研究に大きな発展が期待される)。現在のところ、当初の計画以上に進展しているため、今後も計画通りに研究を遂行する必要がある。
深海熱水環境からの超好熱古細菌ゲノム資源の大規模収集とその産業技術への応用

(1)沖縄トラフに位置する伊平屋北深海熱水孔(深度1000m, 310°C)における微生物の分布・生態調査をDNAクローン解析法と分離法を用いて行なった。とりわけこれまで存在が推測されていたが分離培養が不可能であった微生物について、水素と二酸化炭素を気相に用いた独立栄養性の培地を用いて多くの新規微生物群を分離した。その結果、本深海熱水孔においては一次生産者が光エネルギーに依存しない独立栄養性で微好気性の水素細菌ε-Proteobactreriaであることを発見し、多くの多様な新属種を分離してその性状を明らかにした。(2)超好熱古細菌Thermoproteales目に属する新種株のrRNA遺伝子上に、複数の新型のホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子をコードするイントロンを見出し、発現後新規酵素の機能・耐熱性・基質認識性を詳細に検討した。本酵素群は、およそ20塩基対長の偽回文様配列を認識切断し、遺伝子組み換えやレアカッターとしての応用が期待された。(3)深海熱水孔から分離された超好熱古細菌Aeropyrumcaminiを好気的に大量培養して得られた菌体から、各種カラムクロマトグラフィーを用いて耐熱性かつ耐酸素性のヒドロゲナーゼを精製した。本酵素の活性特性を明らかにし、水素ガスの発生を確認した。長崎県橘湾にて分離されたA.pernixTB株はA. caminiの5倍以上ものH2ase総活性を有していることを発見し、それは成熟化機構あるいはそのアミノ酸配列に拠るものであることを明らかにした。1.中部沖縄トラフ伊平屋北の海底熱水口(水深約1000m)から「しんかい2000」により採取された試料に対して、希釈培養法による各微生物種の生息量および生理機能解析,分子生物学的手法による微生物群集構造解析を行った.その結果,熱水口を極大としてε-prpteobacteriaによる活発な一次生産の場が広がっていること等を明らかにした.また,ε-prpteobacteriaのほとんどが熱水中の水素ガスを主要なエネルギー源とし多様な代謝系を有する細菌であることをつきとめた.同時にこれらの試料から多数の新規超好熱菌を分離し,新種登録をした.2.深海熱水口から分離された好気性超好熱古細菌Aeropyrumcaminiから酸素耐性が著しく高い超好熱性ヒドロゲナーゼ活性を発見し,精製し性質を調べた.このヒドロゲナーゼ(H_2ase)は分子量97kDaであり,85°C,pH8.5の条件下で最大の水素酸化活性14.8U/mg(ただし,1U=1分間に1μmolの酸化型メチルビオロゲンを還元する活性)を示した.また,この酵素は酸素への曝露168時間後も75%の残存活性を有しており,水素エネルギー触媒に応用可能な特性を示した.3.超好熱古細菌ゲノムから新規な認識配列をもつLAGLIDADG型ホーミングエンドヌクレアーゼを19種同定し,I-ApeI, I-ApeII, I-PogI, I-Tsp061I等と名づけた.いずれも1422bpの長さの偽回文配列または非回文配列を認識するレアカッター酵素であり,それらの基質特異性を詳細に検討した.I-Tsp061Iの結晶については分解能2.7Åの精密立体構造を解明することに成功し,その原子座標をPDBに登録した(PDB番号:1VAW). I-ApeII遺伝子にランダム変異を導入することにより,その基質特異性が野生型とは異なる人工レアカッター酵素の創製に成功した.これらの酵素はゲノム地図作製,メガbp規模のDNA断片のクローニング(メガクローニング)等,ゲノム工学やバイオ産業への応用が期待される.

(1)沖縄トラフに位置する伊平屋北深海熱水孔(深度1000m,310°C)における微生物の分布・生態調査をDNAクローン解析法と分離法を用いて行なった。とりわけこれまで存在が推測されていたが分離培養が不可能であった微生物について、水素と二酸化炭素を気相に用いた独立栄養性の培地を用いて多くの新規微生物群を分離した。その結果、本深海熱水孔においては一次生産者が光エネルギーに依存しない独立栄養性で微好気性の水素細菌ε-Proteobactreriaであることを発見し、多くの多様な新属種を分離してその性状を明らかにした。(2)上記熱水孔から分離された好熱性水素細菌の培養株から、水素を生産するヒドロゲナーゼを活性染色を用いた電気泳動法により検索し産業的に利用可能な本酵素を有する株の検討を行なった。その結果耐熱性でかつこれまで本酵素の弱点であった酸素で容易に失活する特性について、極めて強い酸素耐性を有する株が認められた。(3)Thermoproteales目に属する超好熱古細菌34株のrRNA遺伝子に、新規ホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子をコードする可動性イントロンを見出し大腸菌を用いて発現させて本酵素の構造と機能を解析した。いずれの酵素も90°C前後で最大活性を示し、レアカッターとしての特徴を有するLAGLIDADG型酵素で、14-22塩基対長の偽回文様配列を認識切断した。(1)海洋研究開発機構の深海調査船を用いて、小笠原トラフに位置する水曜海山および明神海丘の深海熱水孔(深度1300m,300°C)における微生物の分布・生態を調査した。rRNA遺伝子解析を用いたDNAクローン法と実際の分離培養法を用いて、本環境に特徴的な好熱微生物の分布調査を行った。その結果、独立栄養性の多様な新規水素細菌群が見出されまた多くの新種を分離した。また新規鉄呼吸細菌の存在を明らかにした。(2)深海熱水孔から分離された超好熱古細菌Aeropyrumcaminiを好気的に大量培養して得られた菌体から、各種カラムクロマトグラフィーを用いて耐熱性のヒドロゲナーゼを精製した。本酵素(H2ase)の固定化を詳細に検討し交互積層法により電極に固定化して80°C、1.5Vの通電をしたところ、10・molの水素ガスを発生した。長崎県橘湾にて分離されたA.pernixTB株はA.caminiの5倍以上ものH2ase総活性を有していることを発見し、それは成熟化機構あるいはそのアミノ酸配列に拠るものであることを明らかにした。(3)超好熱古細菌Thermoproteales目に属する新種株のrRNA遺伝子に、複数の新型のホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子をコードするイントロンを見出し、発現後新規酵素の機能・耐熱性・基質認識性を詳細に検討した。本酵素群は、およそ20塩基対長の偽回文様配列を認識切断し、遺伝子組み換えやレアカッターとしての応用が期待された。(1)深海熱水孔は極めて鉄が豊富な環境であるため、海洋研究開発機構の深海調査船により、沖縄トラフの伊平屋北深海熱水環境からチムニー由来の鉄還元能を有する微生物群のクローン解析と培養による分離を行った。その結果、深海熱水孔において優先する微生物群であるPseudoalteromonas属、ε-Proteobacteria等が鉄還元能を有する可能性が強く示唆された。すなわち深海熱水孔環境には極めて多様な鉄還元菌が生息し、鉄還元が重要な微生物反応である可能性が示唆された。
2次元電気泳動法による特定遺伝子欠失変異株の遺伝子産物のマッピングと構造決定

2)胞子形成期のステージT_2の全蛋白質を2D-PAGE後、メンブレンにエレクトロブロットし、約500個のスポットが検出された。この中で、かなりのスポットは、T_2特異的な蛋白質と思われる。3)グルコース添加の条件下で大量の蛋白質を調製し、2D-PAGE後、エレクトロブロットし、染色した。コントロールと比較して、新たに出現した18個のスポットのアミノ酸配列を解析した結果、グルコースによるカタボライト・レプレッションを受ける既知遺伝子の確認が出来ると共に、異なる代謝経路に関与する幾つかの新たな遺伝子(群)がグルコースでのカタボライト・レプレッションを受けることが明らかになった。4)2成分制御の1つのレギュレーター蛋白質の過剰生産株、アミノ酸置換株の全蛋白質を野生株のそれと比較し、新たに出現した約30個のスポットのアミノ酸配列決定を行なった。これらのほとんどは、レギュレーター蛋白質で制御されることがわかった。
フィードバック制御特性に基づいた身体活動量の測定方法の開発

2007年現在,厚生労働省は,健康の維持増進のための身体活動量として,1週間当たり23METs・時という具体的数:値を示している.そのため,多くの人々が日常の身体活動量を測定できる簡易な方法が求められている.一般性に優れた加速度センサ法による身体活動量の測定が頻繁に行われている.加速度センサによる身体活動の測定は,対象者がセンサを装着するだけで,身体活動量を継続的・客観的に測定することができる.一方で,加速度センサ法は測定精度が低く,改良が必要であることも明らかであった.加速度センサ法の改良点には,1)加速度センサ自体の測定精度の向上,2)加速度センサ測定値から身体活動量に変換する方程式モデルの向上,の2点が挙げられる.本研究では,方程式モデルの向上を最終目的として,フィードバックコントロールシステム(FCS)法を日常生活(歩・走行運動)に適用することを目的とし,【課題1】日常生活における物理的強度の測定精度,【課題2】フィードバック制御特性を考慮した方法による身体活動量の測定,を検討し,以下の成果を得た.・成果1:1軸加速度センサは歩行では高い測定精度(92%)を示すものの,走行および立位作業時では測定精度は低下する(61%).精度低下の原因は,身体活動パターンの変化に伴うエネルギー効率の変化を1軸加速度センサが反映しないことが考えられた.・成果2:ジャイロセンサ搭載式1軸加速度センサは歩行,走行,立位作業時の身体活動量を比較的高精度(89%)に測定する.・成果3:FSC法は,従来の線形予測法(回帰法)より身体活動量測定の妥当性を飛躍的に向上させる.現在,身体活動量(METs)の評価方法として多くの加速度計が利用されている.加速度計による測定には,1)ジャンプや走行などの活動時における系統的測定誤差,2)加速度データからMETsを推定する方程式モデルが生体応答の非線形的特性を考慮していない,という問題がある.多様な活動時において正確に身体活動量を測定する機器および推定方法が必要とされている.筆者はこれまでに,実験室的研究(自転車運動)において,生体応答のフィードバック制御特性を考慮したMETsの推定方法(FCS法)を開発し,その測定精度を報告している.本研究では,FCS法を日常生活(歩・走行運動)に適用することを目的とし,【課題1】日常生活における物理的強度の測定精度,【課題2】フィードバック制御特性を考慮した方法による身体活動量の測定,を検討している.本年度は,FCS法の実用性拡大に必要不可欠である物理的強度測定器の妥当性および測定精度を検討した.代表的な加速度計である1軸加速度計(A sensor)と近年開発された加速度と角速度を同時測定可能なジャイロセンサ搭載型加速度計(G-A sensor)の妥当性および測定精度をトレッドミルによる歩行・走行テストとフィールドテスト(ストレッチ,ジャンプ運動など)により比較した.その結果,妥当基準(METs)に対するG-A sensorの相関係数(r=0.89以上)は,A sensor (r=0.86以上)と同程度に高い妥当性を示した.一方,測定精度では,A sensorが走行運動,ストレッチにおいて系統的誤差(平均誤差3.0METs)を示したのに対して,G-A sensorの誤差(平均誤差1.9METs)に系統性は認められなかった.以上の結果より,多様な活動時おける身体活動量測定機器として,G-A sensorはA sensorより良好な測定精度を有することが確認された.2007年現在,厚生労働省は,健康の維持増進のための身体活動量として,1週間当たり23METs・時という具体的数:値を示している.そのため,多くの人々が日常の身体活動量を測定できる簡易な方法が求められている.一般性に優れた加速度センサ法による身体活動量の測定が頻繁に行われている.加速度センサによる身体活動の測定は,対象者がセンサを装着するだけで,身体活動量を継続的・客観的に測定することができる.一方で,加速度センサ法は測定精度が低く,改良が必要であることも明らかであった.加速度センサ法の改良点には,1)加速度センサ自体の測定精度の向上,2)加速度センサ測定値から身体活動量に変換する方程式モデルの向上,の2点が挙げられる.本研究では,方程式モデルの向上を最終目的として,フィードバックコントロールシステム(FCS)法を日常生活(歩・走行運動)に適用することを目的とし,【課題1】日常生活における物理的強度の測定精度,【課題2】フィードバック制御特性を考慮した方法による身体活動量の測定,を検討し,以下の成果を得た.・成果1:1軸加速度センサは歩行では高い測定精度(92%)を示すものの,走行および立位作業時では測定精度は低下する(61%).精度低下の原因は,身体活動パターンの変化に伴うエネルギー効率の変化を1軸加速度センサが反映しないことが考えられた.・成果2:ジャイロセンサ搭載式1軸加速度センサは歩行,走行,立位作業時の身体活動量を比較的高精度(89%)に測定する.・成果3:FSC法は,従来の線形予測法(回帰法)より身体活動量測定の妥当性を飛躍的に向上させる.
認知行動療法が心身症患者の自己評価機能に及ぼす効果の脳画像による検証

2018年度は健常女性2名、健常男性13名、神経性やせ症患者1名、神経性過食症患者1名の新規撮像を行った。また、1年後フォローアップとして健常女性4名、健常男性1名、神経性やせ症患者10名、神経性過食症患者2名の撮像を行っている。これで本研究開始からの累計撮像数は初回で患者39名、健常女性23名、健常男性24名であり、フォローアップ撮像は患者25名、健常女性16名、健常男性8名となっている。神経性やせ症患者29名と健常女性23名を対象に行った試験的解析では、下側頭回、外側後頭回、眼窩前頭回など広範な領域にわたって患者群で優位に皮質厚が低下していることが確認できた。年齢とBMIを交絡因子として加えた解析でも下側頭回と外側後頭回で患者群の皮質厚低下を認めた。また自尊感情尺度のスコアと皮質厚の相関を群間比較すると、左楔部と右下頭頂小葉において患者群が正の相関を示したのに対して、健常群は負の相関を示した。年齢とBMIを交絡員として加えると左上頭頂小葉で患者群が正の相関、健常者が負の相関を示した。患者群と健常群で債を示した領域は自己評価ネットワークに関連する領域であり、興味深い結果と言える。予備実験の結果に基づき自己評価課題を作成した。同課題をfMRI環境下で試行可能なように調整した。無作為割り付けによる摂食障害用および過敏性腸症候群用認知行動療法の効果検証プロジェクトが多施設共同研究として具体化し、無作為割り付けのシステムなどが完成、次年度より患者の登録を開始できる状況になった。2019年11月沖縄で開催された摂食障害学会において「摂食障害ーここまでわかった脳科学のエビデンス」と題して教育講演を行い、摂食障害患者を対象とした脳画像研究の成果を広く解説した。課題の作成が当初予想より困難で、かつ被験者確保に難渋したため自己評価課題が施行できなかった。次年度は速やかに自己評価課題を施行して、fMRI課題を開始できるようにする。摂食障害患者と健常者のT1強調構造画像、拡散テンソル調画像、安静時fMRI画像を撮像している。平成29年度には神経性やせ症患者10名(制限型6名、過食排出型4名)、神経性過食症患者2名、健常者6名(うち女性3名、男性3名)、総計18名の新規撮像を行った。また前年度撮像した者の1年後再撮像は神経性やせ症患者9名(制限型6名、過食排出型3名)、神経性過食症患者4名、健常者18名(うち女性12名、男性6名)計31名であった。患者はすべて女性だった。計画開始以降の通算では1回目撮像が61名(健常者32名、神経性やせ症患者22名、神経性過食症患者7名、過食症のうち1名のみ男性)、2回目が33名となった。平成29年度には解析用ワークステーションUNI-I7XWを購入した。これに解析用ソフトウエアとしてDIGITS、CAFE、CUDA、FSL、MATLAB、SPM、Freesurferをインストールして解析システムの構築を行った。この結果基本的な脳画像データ解析を多面的に実行し、さらに機械学習を用いた集団解析が可能となった。自己評価課題作成を目的とした予備実験2つのうち実験1を完了し、自己評価関連短文を選別した。これに基づいて実験2の自己評価課題を作成した。また、実験2の課題をfMRI装置内で施行するためのテストも同時に行い、成功している。摂食障害と過敏性腸症候群の認知行動療法効果検証を行う多施設共同研究が、今年度計画立案が行われ、一部の施設で倫理申請が行われた。東北大学では倫理申請準備中である。被験者確保が困難だったため、自己評価課題予備実験2つのうち1つを終了するに留まった。過敏性腸症候群と摂食障害に関する認知行動療法の効果検証を行う多施設共同研究計画が行われたが、開始には至らず計画立案と倫理申請準備までの段階となったため、課題作成と撮像体制構築に着手するのが遅れた。

患者群と健常群で債を示した領域は自己評価ネットワークに関連する領域であり、興味深い結果と言える。予備実験の結果に基づき自己評価課題を作成した。同課題をfMRI環境下で試行可能なように調整した。無作為割り付けによる摂食障害用および過敏性腸症候群用認知行動療法の効果検証プロジェクトが多施設共同研究として具体化し、無作為割り付けのシステムなどが完成、次年度より患者の登録を開始できる状況になった。2019年11月沖縄で開催された摂食障害学会において「摂食障害ーここまでわかった脳科学のエビデンス」と題して教育講演を行い、摂食障害患者を対象とした脳画像研究の成果を広く解説した。課題の作成が当初予想より困難で、かつ被験者確保に難渋したため自己評価課題が施行できなかった。健常被験者確保について学内メールを利用した方法を採用したところ、順調に被験者を確保できるようになった。予備実験2の課題は作成したので、予備実験2を至急完遂、同時並行的にMRI課題への移植も進める。摂食障害と過敏性腸症候群の認知行動療法効果検証多施設共同研究開始と同時にMRI課題、撮像を開始する。次年度は速やかに自己評価課題を施行して、fMRI課題を開始できるようにする。高速に大量の解析を行うため、当初計画より高額のワークステーションを購入し、また順調に撮像を行って被験者謝金を当初計画より多く要したたため次年度使用額が生じた。しかしながら次年度使用額は少額にとどまったため次年度の使用計画に変更はない。撮像を行っている加齢医学研究所のMRI更新のため2019年度は撮像できなくなる可能性があるので、撮像数を増やした。来年度は撮像数が減少する見込みなので、計画に支障はないと考えられる。
主体的な学びの促進と項目プールの構築を目指す次世代作問学習支援システムの研究

作問学習における思考力・判断力・表現力を評価するための自己評価用ルーブリック(評価基準)と他者評価用ルーブリックを開発した.また,学習者がこのルーブリックから作問学習で達成したい基準を選択・登録できる機能(ルーブリック登録モジュール)や,学習者が登録したルーブリックに基づいて思考力・判断力・表現力を自己評価できる機能(自己評価モジュール),グループメンバーに対して思考力・判断力・表現力を評価できる機能(他者評価モジュール)を設計・開発した.さらに,自己評価の結果や他者評価の結果から思考力・判断力・表現力を定量化し,レーダーチャート等で表示する機能(可視化モジュール)を設計・開発した.これら開発した機能は,思考力・判断力・表現力の向上を目的として,大学の授業(情報基礎数学)で実施された作問学習で継続的に利用された.毎回の作問学習後に自己評価を行った結果から,作問学習を継続的に行うことで思考力・判断力・表現力の値が向上したことが確認された.また,自己評価が変化(低下,向上)した際に,その理由を記述させることによって,学習者の認知と振り返りを促進していたことが確認された.一方,他者評価では評価が高い基準に偏っており,自己評価結果との差が大きい傾向にあった.アンケートの結果からは,自己評価活動が作問学習で働いている思考力・判断力・表現力について考察する機会になっていることが確認された.以上の結果より,作問学習が思考力・判断力・表現力の育成に有効的な学習方法であることが確認された.学習者が可視化された自身の思考力・判断力・表現力を意識しながら自発的フィードバックループを回すための足場かけ手法については引き続き検討が必要があるが,当初計画していた作問学習の記録・可視化機能群(ルーブリック登録モジュール,学習記録登録モジュール,可視化モジュール,良問精選モジュール等)の開発は遂行することができ,おおむね順調に研究を進めることができている.作問学習における思考力・判断力・表現力を評価するための自己評価用ルーブリック(評価基準)と他者評価用ルーブリックを開発した.また,学習者がこのルーブリックから作問学習で達成したい基準を選択・登録できる機能(ルーブリック登録モジュール)や,学習者が登録したルーブリックに基づいて思考力・判断力・表現力を自己評価できる機能(自己評価モジュール),グループメンバーに対して思考力・判断力・表現力を評価できる機能(他者評価モジュール)を設計・開発した.さらに,自己評価の結果や他者評価の結果から思考力・判断力・表現力を定量化し,レーダーチャート等で表示する機能(可視化モジュール)を設計・開発した.これら開発した機能は,思考力・判断力・表現力の向上を目的として,大学の授業(情報基礎数学)で実施された作問学習で継続的に利用された.毎回の作問学習後に自己評価を行った結果から,作問学習を継続的に行うことで思考力・判断力・表現力の値が向上したことが確認された.また,自己評価が変化(低下,向上)した際に,その理由を記述させることによって,学習者の認知と振り返りを促進していたことが確認された.一方,他者評価では評価が高い基準に偏っており,自己評価結果との差が大きい傾向にあった.アンケートの結果からは,自己評価活動が作問学習で働いている思考力・判断力・表現力について考察する機会になっていることが確認された.以上の結果より,作問学習が思考力・判断力・表現力の育成に有効的な学習方法であることが確認された.学習者が可視化された自身の思考力・判断力・表現力を意識しながら自発的フィードバックループを回すための足場かけ手法については引き続き検討が必要があるが,当初計画していた作問学習の記録・可視化機能群(ルーブリック登録モジュール,学習記録登録モジュール,可視化モジュール,良問精選モジュール等)の開発は遂行することができ,おおむね順調に研究を進めることができている.当初予定していたシステム開発への人件費・謝金について,指導学生が開発の大部分を担当することができ,大幅に支出を削減できた.削減した費用は研究成果の発表旅費として活用したが,約8万円の繰越金が発生した.この繰越金については次年度のシステム開発への人件費・謝金に上乗せして活用することとし,当初の計画よりも早くシステム開発を遂行し,実験等を前倒しして研究を進められるようにする.
高次統計量による信号分離を用いたロボットアームの接触検出とコンプライアンス制御

本研究では次の2点を目的としていた。1.高次統計量による信号分離を用いた制御システムの解析手法を完成させること。統計学習の新しい手法である独立成分分析では尖度(Kurtosis)などの高次統計量に基づいて解析し、混合された信号から独立成分を分離して源信号を復元する。この手法を修正し、制御システムの解析・設計に応用する。2.ロボットアームが障害物に接触したときの検知機構(アルゴリズム)を開発すること。リアルタイム検知によりアームの動作を停止あるいは緩和する。さらに、接触物の動きに応じて柔軟に追従する機構(コンプライアンス制御)を開発する。まず1については制御システムの解析・設計の手法として完成させ、複数の論文にまとめて発表した。さらに、逆システムによって信号を分離するという発想を逆転し、前置したフィードフォワード制御器を学習により高精度化するというフィードバック誤差学習(FEL)の多変数化に取り組んだ。前者については計測自動制御学会(SICE)の論文賞を受賞し、また後者(FEL)も、口頭発表に対してSICEのシステムインテグレーション部門の優秀講演賞を受賞するなど、高い評価をいただいた。一方、これらの発展研究に専念したため、2については直接の成果を挙げるに至っていないが、FELをロボットアームの一筆書きに応用する実験に成功した。これは2から派生した成果である。本来のコンプライアンス制御については継続して取り組んでいる。本研究では次の2点を目的としている。多変量解析の新しい手法である独立成分分析では尖度(Kurtosis)などの高次統計量によって解析し、混合された信号から独立成分を分離して源信号を復元する。18年度は、これらのうち1)について大きな成果が得られた。2)についてはまだ進行中である。具体的には、(1-a)セミ・ブラインド同定手法の開発と外乱抑制への応用本研究の前段階で開発したブラインド同定手法とその機械振動への応用実験をまとめ、この知見に基づいて手法のセミ・ブラインド化に取り組んだ。また、これを外乱抑制に応用した。これらについては幾つかの口頭発表ならびに学会誌への掲載を果たした。(1-b)正方でない系、厳密にプロパな系、非最小位相系への拡張厳密にプロパな系への拡張は成功した。正方でない系については、上記のセミ・ブラインド化の一環として既知入力からの伝達行列が非正方の場合は成功した。完全ブラインドでの非正方系への拡張、および非最小位相への拡張にはまだ成功していない。(2)ロボットアームの接触検知予備的な装置を作成し動作確認まで行ったので、次年度に実験を行う予定である。今年度(2年目)は研究の集大成に取り組んだ。

前者については昨年度に発表した論文が本年、計測自動制御学会(SICE)の論文賞を受賞し、また後者(FEL)の研究も口頭発表がSICEのシステムインテグレーション部門の優秀講演賞を受賞するなど、高い評価をいただいた。一方、上記の発展研究に専念したため、2については直接の成果を挙げるに至っていない。しかし、FELをロボットアームの一筆書きに応用する実験には成功したので、これは2から派生した成果であると考えている。本来のコンプライアンス制御については継続して取り組んでいる。
多項式計画問題に対する大域的最適解法とその並列計算

本研究の目的は「研究代表者小島等が提案した凸緩和法の枠組みを凸錐上での多項式計画問題に拡充、強化し、実社会かち生ずる複雑で規模の大きい最適化問題に対する数値解法を構築する」ことにあった。この目的に沿って研究を行い、以下のような成果を得た。(1)大規模な多項式計画問題に対する凸緩和において、データの疎性を有効利用する技法を考案した。(2)より一般的な最適化問題である多項式半正定値最適化問題に対して凸緩和法の枠組みを拡張した。(3)半正定値計画問題を解くソフトウエアSDPAを改良し、高速化、数値安定化した。(4)SDPAの並列版SDPARAを開発し、その有効性を計算実験により検証した。SDPARAをPCクラスタ上で実行することによって、量子化学から生ずる線形制約条件の個数が数万の大規模な半正定値計画問題を解くことに成功した。(5)逐次凸緩和を組み込んだ非凸型2次計画問題に対する並列分枝限定法をPCクラスタ上に実装し、計算実験によりその有効性を検証した。(6)変数多項式方程式系の全ての孤立解を求めるソフトウエアPHoMを改良し、その数値的な安定性を向上させた。PHoMのいくつかのフェイズを並列化し、それらについて計算実験を行ってその有効性を検証した。以上により、当初計画した研究課題に関してほぼ満足出来る研究成果が得られ、来年度以降の研究への知見も十分に得られた。
治療用放射性１B族核種の探索

現在、臨床67Cuを製造する方法として、加速器を使う複数のルート68Zn(p, 2n)67Cu, 68Zn(γ, p)67Cuがあるが、いずれも大量のZn(数g数10g)をターゲットとし、その分離精製過程も複雑(陽イオン交換樹脂→キレート樹脂→陰イオン交換樹脂)である。今回、研究では、数gオーダーのZnターゲットからAgを共沈剤として67Cuを簡便に分離精製する方法を開発した。具体的には、酸溶解させたZn内の67Cuを、Agを共沈剤として用いて沈殿ろ過することで、ターゲットから大部分のZn(と放射Ga)を、簡便に取り除くことができた。ろ過フィルターからの67Cuの再回収は、回収溶液(混酸)や抽出時間を調整することで98%以上の回収率を実現できた。同様のろ過、回収をもう一度繰り返すことで、ZnとGaを十分量(Gaは検出限界以下)まで低減することに成功した。共沈剤として加えた銀はその後、グラスフィルターを通すことで投与量の0.5%以下まで取り除くことができた。実際に、natZnをターゲットとして製造実験を行い従来法(イオン交換樹脂法)と比較したところ、両者はほぼ同等の品質であった(現在論文を投稿中)。今回開発した共沈分離法はイオン交換樹脂を一切使用しないことから、分離精製時間や手順を大幅に短縮でき、製造の高効率化が見込まれる他、ZnやGa以外に、Ni, Coも共沈で取り除くことが示されたことから、他の核種分離精製(例えば64Ni→64Cu)にも適用の可能性が示された。また、これと並行して、製造過程の自動化を考えており、それに関し汎用自動分離装置を開発し、その成果を論文誌(Applied radiation isotopes 2019)に報告した。なお、Ag核種のPdからの分離については、陽イオン交換樹脂を用いることで効率よく分離されることが示された。現在、放射性Rh, Pdを用いて溶離の最適条件を調べている。また、ターゲットとして使用したPdの回収方法についても検討している。ZnからCuの分離方法の開発を優先的に研究し、Znターゲットから二回共沈による67Cuの分離法(ターゲットリサイクルも含む)を確立した。また、Ag核種のPdからの分離に関しては、陽イオン交換樹脂の溶離条件を一部変更することで効率よく分離されることが示された。ターゲットに使用したPdのリサイクルについては、Pd触媒のリサイクルとして報告されている手法をもとに試験を行ったが、回収率が70%程度と低かったため引き続き改良を続けて行く。なお、Agのキレート候補として予定したATSMは不調であったため現在、別候補を探索中である。67Cu分離精製のリモート化に関しては、それに適したより単純な形にしてから、可能なところより進めて行く予定である。ZnからCuの共沈を用いた分離方法については、リモート化しやすい部分より自動化の検討を行ってゆく。Ag核種の製造に関しては、放射性PdやRhを用いた方法が有効であることが分かったため、それらを用いて分離の最適化条件を模索し、natPdターゲットを用いてdeuteron照射による製造試験を行ってゆく。また、Pdのリサイクルについては還元溶液の濃度、温度条件をパラメータとして最適化条件を探し、洗浄法等も考慮して回収率を上げて行く予定である。ろ過フィルターからの67Cuの再回収は、回収溶液(混酸)を調整することで95%以上の回収率を実現できた。なお、当初予定していた二段階共沈分離法だが、共沈法では製品から共沈剤を取り除くことが不可欠なことや、一回の共沈で製品のZn濃度が数ppmまで低下し、精製に使用する樹脂への負荷が大幅に軽減されることから、共沈を一次精製として行い、その後、樹脂を用いて共沈剤のAgと同時に残存Znを除去した方が現実的であると結論付けた。AgとZnの除去についてはAg,Znの放射核種を用いて条件検討した結果、陽イオン交換樹脂の使用が妥当との結果を得た。今回開発した共沈分離法は分離精製時間や手順を大幅に短縮できることから、製造の高効率化が見込まれる。分離方法の開発について途中経過は国際学会(ISRS2017)にて発表した。また、これと並行して、前臨床用として小規模な67Cu製造方法について、成果を論文誌(NMB 2018 )に報告した。なお、研究課題として挙げたAg核種のPdからの分離については、陽イオン交換樹脂を用いることで効率よく分離されることが示された。現在、分離精製後の他の金属元素濃度の同定や、回収率の計測法を検討している。

nat-Znを原料とした場合、70Zn(d,x)67Cuの励起関数測定が困難であったため、大量のZnターゲットから67Cuを分離精製する方法の研究を優先的に進めた。Znターゲットから共沈による67Cuの分離法については、共沈条件、沈殿物ろ過後のフィルターからの回収法、Agの除去方法について概ねその方法を確立した。また、Ag核種のPdからの分離については、沈殿・ろ過以外に各種イオン交換樹脂を試験したところ、報告にあった陽イオン交換樹脂の溶離条件を一部変更することで効率よく分離されることが示された。現在、臨床67Cuを製造する方法として、加速器を使う複数のルート68Zn(p, 2n)67Cu, 68Zn(γ, p)67Cuがあるが、いずれも大量のZn(数g数10g)をターゲットとし、その分離精製過程も複雑(陽イオン交換樹脂→キレート樹脂→陰イオン交換樹脂)である。今回、研究では、数gオーダーのZnターゲットからAgを共沈剤として67Cuを簡便に分離精製する方法を開発した。具体的には、酸溶解させたZn内の67Cuを、Agを共沈剤として用いて沈殿ろ過することで、ターゲットから大部分のZn(と放射Ga)を、簡便に取り除くことができた。ろ過フィルターからの67Cuの再回収は、回収溶液(混酸)や抽出時間を調整することで98%以上の回収率を実現できた。同様のろ過、回収をもう一度繰り返すことで、ZnとGaを十分量(Gaは検出限界以下)まで低減することに成功した。共沈剤として加えた銀はその後、グラスフィルターを通すことで投与量の0.5%以下まで取り除くことができた。実際に、natZnをターゲットとして製造実験を行い従来法(イオン交換樹脂法)と比較したところ、両者はほぼ同等の品質であった(現在論文を投稿中)。今回開発した共沈分離法はイオン交換樹脂を一切使用しないことから、分離精製時間や手順を大幅に短縮でき、製造の高効率化が見込まれる他、ZnやGa以外に、Ni, Coも共沈で取り除くことが示されたことから、他の核種分離精製(例えば64Ni→64Cu)にも適用の可能性が示された。また、これと並行して、製造過程の自動化を考えており、それに関し汎用自動分離装置を開発し、その成果を論文誌(Applied radiation isotopes 2019)に報告した。なお、Ag核種のPdからの分離については、陽イオン交換樹脂を用いることで効率よく分離されることが示された。現在、放射性Rh, Pdを用いて溶離の最適条件を調べている。また、ターゲットとして使用したPdの回収方法についても検討している。ZnからCuの分離方法の開発を優先的に研究し、Znターゲットから二回共沈による67Cuの分離法(ターゲットリサイクルも含む)を確立した。また、Ag核種のPdからの分離に関しては、陽イオン交換樹脂の溶離条件を一部変更することで効率よく分離されることが示された。ターゲットに使用したPdのリサイクルについては、Pd触媒のリサイクルとして報告されている手法をもとに試験を行ったが、回収率が70%程度と低かったため引き続き改良を続けて行く。なお、Agのキレート候補として予定したATSMは不調であったため現在、別候補を探索中である。67Cu分離精製のリモート化に関しては、それに適したより単純な形にしてから、可能なところより進めて行く予定である。ZnからCuの共沈を用いた分離方法について、既存の分離方法(陽イオン、陰イオン交換樹脂+キレート樹脂)も実際に行い、回収率を含めた比較を行う予定である。また、natZn(可能であれば68Zn)を用いた定量的な67Cuの製造試験を行う予定である。
がん遺伝子に特異的に結合できるペプチド核酸を用いる新しいがん治療法

まず、従来のペプチド核酸(PNA)分子が一重鎖mRNAに結合できにくい欠点を理論的に理解するため、MOPACの半経験的分子軌道法であるPM3プログラムを用いてPNAとmRNA間の水素結合対形成の生成熱DHを算出してその安定性を調べた。その結果、より強い電子吸引性の置換基がウラシルの5位に導入するとより強い水素結合対が形成できることがわかった。そこで、さらに計算の精度を向上させるため、非経験的分子軌道法であるHF/6-31G^<++>の基底関数を用い、生成熱ΔHがどう変化するか調べた。その結果。我々はウラシルの5位にニトロ基を導入すると対合するアデニン塩基との水素結合形成能が約5Kca1/mo1著しく高まることを見いだすことができた。理論的に裏付けされた5-ニトロウラシルとアデニン間の水素結合を実証するために、5-ニトロウラシルを組み込んだPNAを合成するため、5-ニトロウラシルを含むPNAの合成ユニットの合成を検討した。その結果、Nielsenらが報告しているチミジンのPNAの合成ユニットの合成法をそのまま適用しても目的のユニットは得られないことが明らかになった。そこで、種々検討した結果、PNAのアミノ基の保護基にモノメトキシトリチルを導入し、ショッテンバウマン法によって、PNAのバックボーンであるペプチド結合上にクロロアセチル基を導入して、5-ニトロウラシルをNaH存在下反応させることによって、初めて合成ユニットの骨格を構築することができた。現在このユニットを用いて種々のPNA分子の構築を検討している。その結果。
日本の学校教育における男女同一カリキュラムの成立要因に関する実証的研究

男女同一カリキュラムの成立には、別学のカリキュラムに疑問を感じた家庭科教師達の取り組みから始まっており、京都府の場合はそれを京都府政が、長野県の場合は、教職員組合が組織する長野県教育文化会議が支えていたことによる。これらの二つの組織はいずれも高校3原則を堅持しており、男女共学の理念にたっていた。また、この取り組みの過程でふたつの県の教師達は、ともに生活の現実をとらえることを基礎にした教科論を研究していた。日本の学校のカリキュラムは、戦前・戦後を通して、基本的には男女別カリキュラムであったと言える。本研究は、教師達が、家庭科の男女共修という形で男女同一のカリキュラムの教育実践にとりくんだその意図とそれを可能にした背景について、直接それに関与した元教師達にインタビューすることにより解明を試みることを目的とする。また、学校のカリキュラム編成に市民が関与した理由とその関わり方、それらがリンクして文部行政を動かした過程を解明しようとするものである。平成19年度は、以下について行った。1.京都府の元家庭科教師達へのインタビュー調査・京都府教育史の資料収集2.家庭科の男女共修に関係した部署および関係諸団体(国会衆参文教委委員会、日本教職員組合『日本の教育』日本教職員組合『日教組女性部50年史』3部署)資料収集3.収集した資料のおよび諸文献の考察に基づく分析と考察京都府で男女同一教育課程が成立したのは1974年であり、それは、文部省が男女別学教育課程の完全に実施した時期と重なる。その要因は、蜷川京都府行政によるものというよりは、戦後家庭科の教科内容に疑問を持つ教師達が自主的な学習会を定期的に重ねたことが大きい。そこには、理想の家庭を伝えるのではなく、現実の生活を認識し現実の諸課題を解決していく学習の構想があった。教師達の取り組みには、日教組の教育研究集会家庭科部会での討論も影響していた。この成果は、2008年6月の日本家庭科教育学会で「家庭科の男女共修に着手した教師のライフヒストリー研究」「男女共修家庭科の教科論とその成立過程」と題して発表する予定である。日本の学校のカリキュラムは、戦前・戦後を通して、基本的には男女別カリキュラムであった。具体的には、女子のみの家庭科履修を実施した文部行政に抗して、自主的に男女共修の家庭科をいち早く実施した京都府と長野県に焦点をあてて行うものである。平成20年度は、以下について行った。1.長野県の元家庭科教師達へのインタビュー調査・長野県教育史の資料収集2.家庭科の男女共修に関係した部署および関係諸団体の資料収集3.収集した資料のおよび諸文献の考察に基づく分析と考察長野県で男女同一教育課程が成立したのは京都府とほぼ同時期の1974年であり、それは、文部省が男女別学教育課程を完全に実施した時期と重なる。その要因は、長野県における「教育文化会議」の存在が大きい。これは、教職員組合と並列的に、且つ、それから自立的な自主的な教育研究団体としての性格をもち長野県のほぼ全ての教員がここでの研究・研修に参加している。また、京都府との相違は、家庭科の女子のみ履修という男女別教育課程の問題に、家庭科教師以外の男性教師が、積極的に関与した点がある。当時の長野県の高等学校教師達には、学究的な理論派の教師達が多く、家庭科の男女共修の理論的研究で家庭科教師を支えていた。また、実際、家庭科の男女共修に取り組んだ教師達は、戦前および戦後の混乱期の中で、人権を尊重することの意義を十分に感じ取っていた教師達であった。本研究は、教師達が、家庭科の男女共修という形で男女同一のカリキュラムの教育実践にとりくんだその意図と、それを可能にした背景について、それに関与した元教師達にインタビューすることにより解明を試みることを目的とする。具体的には、自主的に男女共修の家庭科をいち早く実施した京都府と長野県に焦点をあてて行うものである21年度は前2年間の研究をもとに2本の学会発表とその投稿、また、他1本の論文投稿の作業を中心におこなった。そのために、泉都府と長野県の元家庭科教師達との再度の意見交換を行い、論文作成のための研究会を行った。(1)学会発表「家庭科の男女共学に取り組んだ教師のライフヒストリー研究-1970年代の長野において-」では、男女共修家庭科の実現に取り組んだ長野県の元家庭科教師達は、戦前および戦後の混乱期の中で、人権を尊重することの意義を十分に感じ取っていた教師達であった点が共通していた。また、それらの教師達が自主的な学習会を開いて男女共修の家庭科の理論と授業研究を行った点は京都府の場合と類似していた。(2)学会発表

「男女共修家庭科の実現要因とその教科論-1970年代の長野県-」では、長野県高等学校教職員組合の「長野県教育文化会議」という独特の組織が、家庭科の男女共修の実現に大きく関与していたこと、さらに家庭科を技術科と結合させて、「総合技術」という新たな科目を構想していたことが分かった。(3)投稿論文「高等学校家庭科の男女共修実現までの議論-19741989-」では、『家庭科の男女共修をすすめる会』の会報をもとに、当時の政府側の見解を分析し二分していたことを明らかにした。(1)(2)は投稿準備中であり、(3)と論文「男女共修家庭科成立要因とその教科論-19601970年代の京都府において-」は投稿中である。
RNA結合タンパク質による抗線維化・抗炎症性miRNAの新たな産生阻害機構の解明

機能性小分子RNAであるマイクロRNA(miRNA)の中には抗線維化・抗炎症作用を持つものが存在し、当該miRNAの産生低下は非アルコール性脂肪肝炎(NASH)等の線維化・炎症を伴う疾患の発症および増悪化を引き起こす。一方、我々はNASHモデルマウスの肝臓においてmiRNAの生合成を抑制するRNA結合タンパク質複合体「NF90-NF45」の発現が顕著に増加していることを見出している。本研究では肝臓特異的NF90-NF45欠損マウスおよび培養細胞系を用いて、NF90-NF45の発現増加が抗線維化・抗炎症性miRNAの産生阻害を介してNASHの発症・増悪化に寄与するか否かを検証する。
脳腸相関に着目した消化管グリアの動態と病態生理の解明

消化管の発達した神経システムは全身の恒常性の維持に貢献しており、その破綻は消化管疾患のみならず動脈硬化や糖尿病・認知症等の様々な病態に関与していることが示唆されている。特に中枢神経病態と消化管との両方向性の相互作用、いわゆる脳腸相関が近年注目されている。しかしながら脳疾患や老化に伴うヒトEGCの動態については殆どわかっていない。本研究では、EGCが疾患特異的な形質と役割を有しているという仮説の検証を目的に、申請者がこれまでに得ている知見をもとにヒトEGCの変化についての詳細な解析を行う。同時に、疾患動物モデルを用いた検討を連関させることで、病態下におけるEGCの動態とその診断・治療等への応用の可能性を探索することを目的とする。2018年度にはマウスモデルで得られた解析情報をもとに、ヒトEGCにおけるマーカー分子発現解析を進めた。マウスと共通の分布・発現を示すマーカー分子と異なる分布・発現を示すマーカー分子がみられ、EGCの種特異性が示唆された。またヒトEGCの形態に着目し、その評価に適したマーカー分子の選別を進めた。将来的なflow cytometryへの応用なども含めて、ある種の細胞表面抗原マーカーの有用性について解析を行っている。さらに3次元構築の解析を目的に、whole mount染色・透明化標本の作製等の至適条件の検討を行った。ヒト検体使用のための倫理審査ならびにヒト検体の収集・選別に想定以上の時間を要したため、多数例解析は進捗に遅れがみられる。初年度に検討したマーカー分子発現の多数例解析を進め、ヒトEGCの動態におけるモデル構築を行い、その仮説に基づいた動物モデルの作製・解析への発展を試みる。多数例解析を目的とした臨床研究の倫理審査・症例の収集・選別に想定より予定より遅れが生じたため、次年度使用額が生じた。次年度にこれを併せて進め、至適モデルの選定・作成へと発展させる予定である。
宇宙における生物学・農学の展開

宇宙輸送技術の進歩は有人宇宙基地やプラットフォームの建設を可能とし、探査の対象である宇宙から利用の対象としての宇宙へと、宇宙と人間のかかわりに一つの飛躍をもたらしている。本研究では新宇宙時代における生物学農学の研究展開を示した。物質-宇宙-生命史の解明は諸学の目的とするところである。宇宙に生れた生命はその内部に宇宙を具現している。地球上の生命の発生と進化を明らかにし、生命現象とそれを取巻く環境の相互作用をさぐるうえで、宇宙を視程に収めた学の展開や宇宙実験室での生命科学研究の進展は重要である。そして工学は人間がその持てる知識により人間の世界を作り上げていく営為である。確固たる潮流として形成されてきている宇宙への人間社会の拡大のなかで、宇宙における人間の生活環境の合成という目的を達成しようとする宇宙農学は宇宙社会建設の基盤となるものである。宇宙生物学、宇宙農学における学的興味の所在は、分子から細胞器官、細胞、器官、個体、生態系、社会にいたる生命の構造の階層性や、生化学過程、生理現象、生活環、種の進化、生命史といった生命のダイナミズムの多層性によって多岐にわたる。また農学が総合的な学であるのにまして宇宙農学は多くの分野を内包し統合することが求められている。宇宙実験の機会はいまだ限定されたものではあるが、体系的な取組みが要求される。個々の実験提案や学的な興味を組織化し体系的な学の興味としてまとめ、長期的な研究戦略を指し示すことが求められる。本研究はこれについて一つの枠組を提示した。さらに宇宙生物学、宇宙農学の展開において形成すべき研究組織とその活動当面する実験計画や国際的協力体制の樹立についてこれらの重要性を明らかにした。