hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨埋入炭酸アパタイトによる新生骨誘起メカニズム

骨埋入後1カ月で炭酸アパタイト(CA)の表面は線維芽細胞様細胞、骨芽細胞様細胞、あるいは多核巨細胞で被覆された。その後CAの一部は多核巨細胞やマクロファージ様細胞で吸収されるが、残存したCA表面に接して中程度の電子密度を有するほぼ均質な帯状構造がみられ、新生骨はこの部位に好んで形成された。この均質帯状構造には硫酸化複合糖質もしくは硫酸化糖タンパクを示す微細なHID-TCH-SP陽性顆粒が検出された。炭酸含有アパタイト(CA)吸収細胞の微細構造:我々は先にCAの優れたbiocompatibilityおよびosteoconductivityについて報告してきたが、CAの吸収過程や骨誘起機構の詳細は不明であった。本研究ではCAの吸収に関わる多核巨細胞に関しCA埋入後2週間後と6ケ月後における細胞形態ならびに吸収過程の微細構造に差異を認めた。すなわち、CA埋入後2週間の試料で見られる多核巨細胞は、生理的骨吸収にみられる破骨細胞に類似し波状縁を有しているものが多くみられた。さらに波状縁に隣接するCAの形態は三日月状のものがみられ細胞外で脱灰されていることが示唆された。しかし6か月後では、偽足様細胞質突起を伸張させintactなCAを直接貪食する多核巨細胞が多く認められた。さらに、細胞内に取り込まれた後CAが脱灰されていることを示す組織像も観察された。光学顕微鏡によるTRAP陽性多核巨細胞の分布密度も術後2週間に比較し術後6か月では低くかった。同じCA塊に接して、CAを吸収する多核巨細胞に加えその表面に新たな骨を形成する骨芽細胞がみられた。CAを吸収する細胞には、これら多核巨細胞の他にマクロファージ様細胞や線維芽細胞様細胞も確認された。CAと新生骨境界面の微細構造:骨芽細胞はCAに隣接し、類骨基質を分泌し、直接CA上に骨が沈着した。しかしながら、CAと石灰化した新生骨の境界に幅100200nmほどの高電子密度帯が観察された。現在のところこの高電子密度帯の組織化学的性質は同定していないが、CAと骨の接着に関係した構造ではないかと類推している。前年度の研究の中で我々は、炭酸含有アパタイト(CA)の代用骨としての有用性を光学および電子顕微鏡レベルで示してきた。その中でCA上に新生骨が形成される際、幅100200nmの高電子密度帯が形成されることを明らかにした。この構造は新生骨形成の足場になることから、CAのもつbiocompatibilityやosteoconductivityに密接に関係することが示唆される。今回この帯状構造の由来と組織化学的性質をHID-TCH-SP染色法を用いて検索した。CAに隣接してみられる細胞は、(1)多核巨細胞、(2)扁平な線維芽細胞様細胞、そして(3)r-ERが比較的発達した立方形細胞が観察されたが、高電子密度帯を形成するのは(3)の細胞であることを示唆する所見が得られた。この高電子密度帯は電子顕微鏡的にほぼ均質無構造を呈した。骨を構成する細胞外マトリックスには種々の糖タンパクに加え硫酸化グリコサミノグリカンがある。我々はまず後者の存在を確かめるため、硫酸基を有する物質に特異的に反応し硫酸基の数に比例して顆粒の大きさも大きくなるHID-TCH-SP染色法で高電子密度帯を検索した。その結果この高電子密度帯には硫酸化複合糖質(コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヘパリン等)が含まれていないことが示された。従って現在接着性物質として知られるRGD糖タンパク(フィブロネクチン等)の存在を免疫組織化学的に検索中である。骨埋入後1ヶ月で炭酸含有アパタイトの表面は線維芽細胞様細胞、骨芽細胞様細胞、あるいは多核巨細胞で被覆された。その後炭酸含有アパタイトの一部は多核巨細胞やマクロファージ様細胞で吸収されるが、残存した炭酸含有アパタイト表面に接して中程度の電子密度を有するほぼ均質な帯状構造が形成され、新生骨はこの部位に好んで形成された。この帯状構造の組織化学的性質についてHID-TCH-SP染色法で検索した。本染色法は免疫組織化学染色法とは異なりコンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、硫酸化糖タンパク等すべての硫酸化物質が検出可能である。通常本法では、硫酸化グリコサミノグリカンは大型高電子密度穎粒として検出されるが、硫酸化糖タンパクはより微細な顆粒として検出される。炭酸含有アパタイト上に集積した骨芽細胞によって形成された類骨内には大型のHID-TCH-SP染色顆粒が観察され、睾丸ヒアルロニダーゼ処理で消失することから大部分はコンドロイチン硫酸であることが確認された。

また、骨細胞様細胞の周縁基質内にも多量の大型HID-TCH-SP染色穎粒が検出された。一方、炭酸含有アパタイト表層に形成される中程度の電子密度を有する幅50100nmの均質状帯構造には大型のHID-TCH-SP染色顆粒は検出されず、小型の染色顆粒の存在が確認できた。このことはこの帯状構造は硫酸基を有する糖タンパクであることが示唆された。従来この帯状構造について、材料と生体組織を接着する役目が想定されていたが、加えて負に荷電する硫酸基が炭酸アパタイトから溶出してくるCaイオンを捕捉し新生骨形成に貢献している可能性が考えられた。
細胞内膜融合をつかさどる分子をとらえる新しいアプローチ

生体膜を構成する脂質二重層はエネルギー的に安定な構造であり、2つの生体膜が接近しても容易に融合することはない。しかし、細胞内では盛んに膜の融合が生じている。膜融合をコントロールするタンパク性の分子装置の実体を明らかにするため、分子顆粒膜に存在しているはずの膜融合装置の一部を認識するモノクローナル抗体を調製し検討するアプローチを行なった。(1)分泌顆粒のサイトソル側に面した膜上に存在するタンパク質群に対するモノクローナル抗体の作成:ラット膵臓から高度に精製されたチモ-ゲン顆粒を希薄なグルタルアルデヒドで固定化したものを第一次抗原として使用した。さらに第二次抗原(ブ-スター)として精製チモ-ゲン顆粒をこわして内容物(消化酵素群)を洗い出し、膜だけを超遠心で精製しなおしたものを使用した。これによって一次、二次両方に共通の抗原(サイトソル側の膜抗原)に対する抗体を特異的に取得した。(2)モノクローナル抗体のスクリーニング:まず最初に目的とする分泌顆粒のサイトソル側の膜抗原に対する抗体を選びだす。多数のサンプルを処理するため96穴プレートを2セットづつ用意し、一方にチモ-ゲン顆粒膜標品(M)を、他方に顆粒内容物(C)を塗布し、抗体試料を用いて酵素免疫アッセイ(EIA)を行なう。EIAのM/C比から、膜分子特異的抗体を選別した。つぎにウエスタン解析を行ないそれぞれの抗体に反応する抗原の分子サイズを調べた。この結果、約20種の特異抗体を得た。
多重反射型飛行時間測定式質量測定器を用いた質量測定による元素合成過程の研究

短寿命原子核の精密質量測定の為、多重反射型飛行時間測定式質量分析器(MRTOF-MS)を開発した。平成24年度には、短寿命原子核Li8(半減期0.8秒}の質量測定を実行し、オンラインでの実証試験に成功した。理化学研究所の入射核破砕片分離器で生成された〓1GeVのLi8は、高周波イオンガイドガスセルによって減速・冷却され、テーパ型RFトラップを経てMRTOF-MSにバンチ入射され飛行時間が測定された。8msに約880回の往復した後MCP検出器で総飛行時間(7996960.8(1.3)ns)が測定され、同時に校正用に測定されたCl2の飛行時間の比からLi8の質量を6.6x10-7の精度で決定した。一般に飛行時間測定式の質量測定では2種類の校正イオンを用いて、その内挿によって未知質量を導出する。しかし、MRTOF法では、飛行開始時刻の決定精度に比べて総飛行時間が遥かに長いため、たとえ10nsの開始時刻の系統誤差があっても十分飛行時間の絶対値のみで質量を決定することが可能である。実際に質量比が8:12もの違いでも飛行時間比で質量が決定可能なことを確かめた。この飛行開始時間決定の系統誤差は質量比が近い程小さくなる為、同重体による校正が最適である。そこで、最終的な目的である超重元素の質量校正用に、静電スプレーイオン源を用いた分子イオン源の開発を行った。生成された分子イオンは高周波カーペットによって高効率で捕集され、MRTOF-MSに導かれた。メタノールと蟻酸水溶液から、質量数200-300の間の殆どの質量数において複数の分子イオンが生成でき、しかもそれらの元素組成は質量測定から一意に決定できることを確認した。これは、質量測定のための校正としてだけでなく、MRTOF-MSが化学・生物における分析にも勝れた特徴を持つことを意味し、将来の応用研究が多いに期待される成果である。短寿命原子核の精密質量測定をめざして、多重反射型飛行時間測定式質量分析器(MRTOF-MS)を開発している。平成22年度には、オフライン試験において最高分解能を得る条件を極めること、オンライン測定のためのビーム輸送装置の設計を行った。ルジビウムの1価イオンをイオン源で生成し、イオントラップに捕集・冷却した後、MRTOF-MSに入射し、8.5msの飛行時間において、半値幅で33nsのスペクトルを得ることに成功した。これは質量分解能Rm=140,000に相当し、1000個のイオンを観測すれば、質量を3x10-7の相対精度で決定できることになる。このような分解能を従来のペニングトラップ型質量分析器において同時間で得るには、実存しない90Tもの磁石が必要となる。さらに、カリウム40という自然に存在する放射性同位体の質量を、K39,K41の二つの安定同位体の質量を参照にして、実際に決定したところ、既知の値と40keVの極めて小さい誤差で一致することを確認した。近日中に計画しているオンラインでの短寿命核の測定に向けて、テーパー型冷却用高周波4重極ビームガイドの設計を行い、数値シミュレーションの結果、効率良くMRTOFのイオントラップに入射・蓄積できることを確かめた。平成23年度には、理化学研究所のRIビームファクトリのプロトタイプ低速RIビーム生成施設において、比較的軽い放射性同位体のオンライン質量測定を行う予定である。短寿命原子核の精密質量測定のために多重反射型飛行時間測定式質量分析器(MRTOF-MS)の開発研究を進めている。オフラインイオン源を用いた調整の結果Rbイオンの質量分解として140,000(8.5msの飛行時間において)を達成している。この性能を一般的なペニングトラップ質量分析器(PT-MS)で得ようとすると実存しない90Tもの磁石が必要になる。とりわけ重い短寿命核イオンの質量測定においてMRTOF-MSが精度においてもPT-MSを凌駕することが実証できた。最初のオンライン試験は2011年3/12に予定されていたが震災の為中止となりその後も電力事情等の影響で平成23年末まで実験を行う事ができなかった。最近の短時間のオンライン試験で上流のガスセル装置とビーム輸送系の動作を再確認できて質量測定器の直前まで8Li(半減期0.8秒)の輸送まで達成できた。平成24年度には実際の測定が開始できる見込みである。飛行時間測定式の質量測定器では必ず参照となる既知のイオンを用いて校正をする必要がある。しかも同じ質量数に2つ以上の参照イオンがあることが望ましい。そのためのイオン源として静電スプレーによる分子イオン源と低存在比同位体を含んだ分子を高効率で集めるためのRFカーペットを用いた参照イオン源を開発した。この参照イオン源はMRTOF-MSを適用を計画している超重元素の質量測定において極めて重要である。その質量数250300の領域には安定な原子イオンは存在しないからである。実際にメタノール水溶液に蟻酸を付加した液体から目的の領域のほぼ全ての質量数のイオンが生成できる事が確認できた。さらにそれをMRTOF-MSで測定するとその質量だけから分子の組成を一意に決定できることが解った。これは参照イオンとしてだけでなく、化学・生物分子イオンの組成決定への応用も期待させる成果である。

短寿命原子核の精密質量測定の為、多重反射型飛行時間測定式質量分析器(MRTOF-MS)を開発した。平成24年度には、短寿命原子核Li8(半減期0.8秒}の質量測定を実行し、オンラインでの実証試験に成功した。理化学研究所の入射核破砕片分離器で生成された〓1GeVのLi8は、高周波イオンガイドガスセルによって減速・冷却され、テーパ型RFトラップを経てMRTOF-MSにバンチ入射され飛行時間が測定された。8msに約880回の往復した後MCP検出器で総飛行時間(7996960.8(1.3)ns)が測定され、同時に校正用に測定されたCl2の飛行時間の比からLi8の質量を6.6x10-7の精度で決定した。一般に飛行時間測定式の質量測定では2種類の校正イオンを用いて、その内挿によって未知質量を導出する。しかし、MRTOF法では、飛行開始時刻の決定精度に比べて総飛行時間が遥かに長いため、たとえ10nsの開始時刻の系統誤差があっても十分飛行時間の絶対値のみで質量を決定することが可能である。実際に質量比が8:12もの違いでも飛行時間比で質量が決定可能なことを確かめた。この飛行開始時間決定の系統誤差は質量比が近い程小さくなる為、同重体による校正が最適である。そこで、最終的な目的である超重元素の質量校正用に、静電スプレーイオン源を用いた分子イオン源の開発を行った。生成された分子イオンは高周波カーペットによって高効率で捕集され、MRTOF-MSに導かれた。メタノールと蟻酸水溶液から、質量数200-300の間の殆どの質量数において複数の分子イオンが生成でき、しかもそれらの元素組成は質量測定から一意に決定できることを確認した。これは、質量測定のための校正としてだけでなく、MRTOF-MSが化学・生物における分析にも勝れた特徴を持つことを意味し、将来の応用研究が多いに期待される成果である。質量測定装置の開発は順調に進行しており、質量校正の為の参照イオン源として静電スプレーイオン源を用いて広範囲の質量数の校正ができることを示せた事は重要な里標塚である。一方震災の影響でオンライン試験は予定より遅れていることは否めない。平成24年度には加速器のビームタイムが予定されているので既存のガスセル装置で提供できる比較的軽いイオンの短寿命核の質量測定を実行できる予定である。いっぽう、本格的応用が最も期待される超重元素の直接質量測定に向けてガス充填型分離器(GARIS)とのインターフェースを開発していく計画である。
補強した礫材料の大型三軸試験

高分子材料を補強材として用いる補強土工法は、その高い耐震性が立証された事例もあったことから、近年では実工事における採用が増加しているが、盛土建設時の適用例がその大半を占めている。そこで本研究においては、同材料を用いた網状のシート等を用いて鉄道のバラスト軌道とその下部地盤を補強する工法に着目し、その効果を明らかにすることを目的とした。礫材料を締固めて大型の矩形供試体(断面寸法23×23cm、高さ58cm)を作成し、比較的低い拘束圧下で鉛直方向の載荷を行う三軸試験を系統的に行った。バラスト軌道に許容される変位量は一般に小さく、これを満足するうえでは礫材料のひずみレベルも小さく抑える必要があるが、そのような小さいひずみレベルでの変形挙動は弾性的となるので、局所変形計測等によりヤング率やボアソン比を精度良く測定することで、補強材料や補強方法の違いの影響を検討した点に研究上の特色がある。合計で16ケースの大型三軸圧縮試験を実施したが、そのうち10ケースでは補強した礫材料の試験を行い、5種類の補強材と2通りの載荷条件(単調載荷および多数回の繰返し載荷)を用いた。これらの成果として、以下の点を明らかにした。a)比較的低い拘束圧(25kPa)における礫材料の強度変形特性b)小中ひずみレベルにおける補強した礫材料の変形特性c)ジオグリッドを用いてランダムな方向に補強した礫材料の変形特性d)補強した礫材料の変形特性に及ぼす多数回繰返し載荷の影響高分子材料を用いた網状のシート等を用いて鉄道のバラスト軌道とその下部地盤を補強する工法の効果を明らかにすることを目的として、補強した礫材料の大型三軸試験を実施した。鉄道車両荷重が載荷されると、礫材料で構成されるバラストとその下部地盤内では主応力方向の回転が生じるため、三軸試験に際してもそのような応力状態の変化を模擬することに研究上の特色がある。また、バラスト軌道に許容される変位量は一般に小さく、これを満足するうえでは礫材料のひずみレベルも小さく抑える必要があるが、そのような小さいひずみレベルでの変形挙動は弾性的となるので、局所変形計測によりヤング率やポアソン比を精度良く測定することで、補強材料や補強方法の違いの影響を検討する点にも研究上の特色がある。バラスト材料やその下部地盤に用いられる材料は粒径が比較的大きいため、これらの試験の実施には大型の供試体を用いる必要があるが、本研究では水平断面約25×25cm、高さ約50cmの直方体供試体を用いることを計画している。本年度は、三軸試験の試験条件を設定するために、鉄道車両からの活荷重と常時の死荷重を考慮した地盤内応力の計算を行った。また、試験に用いる測定器のキャリブレーションと予備的な試験を実施して、供試体の作成方法や計測条件を決定した。さらに、最適な補強材料と補強方法の選定のために既往の関連研究を調査し、入手可能ないくつかの材料を対象としてその適用性の検討を行った。a)比較的低い拘束圧(25kPa)における礫材料の強度変形特性b)小中ひずみレベルにおける補強した礫材料の変形特性c)ジオグリッドを用いてランダムな方向に補強した礫材料の変形特性d)補強した礫材料の変形特性に及ぼす多数回繰返し載荷の影響
熱帯アジア・アフリカのイネ品種改良に向けた籾数増加に関する遺伝子解析と育種的利用

世界の人口増加に伴い、米の消費量も年々増加し続けており、生産量を増加する必要がある。アジア・アフリカなど熱帯地域の栽培イネ品種の生産量増加には、収量構成要素(穂数、籾重、1穂当たり籾数)に関する遺伝子の育種的改良が不可欠である。本研究では、熱帯地域で栽培されているインド型品種において籾数を増加する遺伝子め特定とその育種的利用を目指している。期間内に行う研究内容は、大きく区分すると以下の3つの内容である。(1)高精度連鎖解析を行い、籾数が増加する遺伝子(qTSN>4)の分子機構を検証する。(2)次に、qTSN4を識別するDNAマーカーを作出する。(3)さらに、熱帯アジア・アフリカ地域で普及品種へqTSN4を導入する。(1)の研究内容に関しては、昨年度の研究成果において、qTSN4の候補遺伝子を導入した形質転換体を作出し、導入した遺伝子の籾数への効果を確認した。本年度は、qTSN4の候補遣伝子を過剰発現した形質転換体の後代系統において、籾数増加・止め葉幅の増大・維管束数の増加の効果を確認した。(2)の研究内容に関しては、在来品種70系統を栽培しDNAを抽出し、候補遺伝子の塩基配列を解読・比較した。その結果、日印間では対立遺伝子座が明らかに異なる傾向がみられた。配列情報を基に、日印間の対立遺伝子座を識別するマーカーを作出した。(3)の研究内容に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang、ラオスの普及品種TDK1、フィリピンの普及品種PSBRc18、バングラデッシュの普及品種BR11、インドの普及品種SwarnaにqTSN4を導入するマーカー選抜育種を行い、固定系統を選抜評価した。BC_2F_3集団において、籾数の増加と止め葉幅の増大を確認した。また、東アフリカの普及品種SUPAにqTSN4を導入しており、BC_3F_1種子を作出した。(抄録なし)世界の人口増加に伴い、米の消費量も年々増加し続けており、生産量を増加する必要がある。アジア・アフリカなど熱帯地域の栽培イネ品種の生産性向上には、収量構成要素(穂数、籾重、1穂当たり籾数)に関する遺伝子の育種的改良が不可欠である。本研究では、熱帯地域で栽培されているインド型品種において籾数を増加する遺伝子の特定とその育種的利用を目指している。期間内に行う研究内容は、大きく区分すると以下の3つになる。(1)高精度連鎖解析を行い、籾数が増加する遺伝子(qTSN4)の分子機構を検証する。(3)さらに、熱帯アジア・アフリカ地域の普及品種へqTSN4を導入する。(1)に関しては、7996個体の分離集団を用いて、qTSN4の高精度連鎖地図を作出し、STSマーカーind8M17-4とind8M17-12の間、約18kbpの領域にqTSN4が座乗することを明らかにした。また、日本晴の塩基配列においてqTSN4の候補領域内に3つの遺伝子が予測されていた。候補遺伝子が絞れたことにより、形質転換体の作出を進めることが可能となった。(2)に関しては、在来品種150系統を栽培し、各系統のDNAを抽出するため、葉をサンプリングし、凍結乾燥した。qTSN4は、葉身幅にも関与していることから、籾数よりも遺伝率が高い形質である葉身幅を測定する予定である。(3)に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang,ラオスのTDK1,フィリピンのPSBRc18,バングラデッシュのBR11,インドのSwarnaにqTSN4を導入する交雑をしBC1F1を作出した。BC1F1集団において、qTSN4と密接に連鎖するSSRマーカーを用いて、目的のQTL領域を持つ個体を選抜した。東アフリカの普及品種SUPAに関しては、種子の入手が遅れた為、現在F1個体を栽培している。(1)の研究内容に関しては、昨年度の研究成果において、作出した高精度連鎖地図において、qTSN4の候補領域内に3つの遺伝子が予測されていた。発現解析の結果、3つの遺伝子のうち1つがイネの幼穂において発現しており、この遺伝子がqTSN4の候補遺伝子として考えられた。この候補遺伝子を過剰発現した形質転換体を作出し、籾数が増加する効果を確認した。

また、microRNAにより遺伝子発現を抑制した形質転換体を作成し表現型を調査したところ、qTSN4を保有する系統(NIL-qTSN4)に比べて、明らかに籾数が減少し止葉幅が狭くなった。(2)の研究内容に関しては、在来品種130系統を栽培しDNAを抽出し、作成したDNAマーカーを用いて遺伝子型の調査を行った。(3)の研究内容に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang、ラオスの普及品種TDK1、フィリピンの普及品種PSBRc18、バングラデッシュの普及品種BR11、インドの普及品種SwamaにqTSN4を導入するマーカー選抜育種を行っている。これらの品種とqTSN4の準同質遺伝子系統を交雑し、BC3F1集団を育成した。各世代において、DNAマーカーにより、qTSN4の領域が導入された個体を選抜した。世界の人口増加に伴い、米の消費量も年々増加し続けており、生産量を増加する必要がある。アジア・アフリカなど熱帯地域の栽培イネ品種の生産量増加には、収量構成要素(穂数、籾重、1穂当たり籾数)に関する遺伝子の育種的改良が不可欠である。本研究では、熱帯地域で栽培されているインド型品種において籾数を増加する遺伝子め特定とその育種的利用を目指している。期間内に行う研究内容は、大きく区分すると以下の3つの内容である。(1)高精度連鎖解析を行い、籾数が増加する遺伝子(qTSN>4)の分子機構を検証する。(2)次に、qTSN4を識別するDNAマーカーを作出する。(3)さらに、熱帯アジア・アフリカ地域で普及品種へqTSN4を導入する。(1)の研究内容に関しては、昨年度の研究成果において、qTSN4の候補遺伝子を導入した形質転換体を作出し、導入した遺伝子の籾数への効果を確認した。本年度は、qTSN4の候補遣伝子を過剰発現した形質転換体の後代系統において、籾数増加・止め葉幅の増大・維管束数の増加の効果を確認した。(2)の研究内容に関しては、在来品種70系統を栽培しDNAを抽出し、候補遺伝子の塩基配列を解読・比較した。その結果、日印間では対立遺伝子座が明らかに異なる傾向がみられた。配列情報を基に、日印間の対立遺伝子座を識別するマーカーを作出した。(3)の研究内容に関しては、インドネシアの普及品種Ciherang、ラオスの普及品種TDK1、フィリピンの普及品種PSBRc18、バングラデッシュの普及品種BR11、インドの普及品種SwarnaにqTSN4を導入するマーカー選抜育種を行い、固定系統を選抜評価した。BC_2F_3集団において、籾数の増加と止め葉幅の増大を確認した。また、東アフリカの普及品種SUPAにqTSN4を導入しており、BC_3F_1種子を作出した。本年度の計画において重要な点は、高精度連鎖解析による籾数に関する遺伝子(qTSN4)の特定とアジア・アフリカ地域の普及品種へqTSN4を導入する交配である。籾数に関する遺伝子の特定は、今後の発現解析・形質転換の実験の進捗に関わってくる。また、材料育成の為の交配が失敗した場合は、半年ほど育成が遅れてしまう可能性もあった。これらの研究内容が、ほぼ計画どおりに進んだことから、「おおむね順調に進展している」と評価した。本年度の計画において重要な点は、候補遺伝子を導入した形質転換体作出・評価とアジア・アフリカ地域の普及品種へqTSV4を導入する交配であった。籾数に関する遺伝子の特定・検証は、その後の全体的な実験の進捗に関わる。また、材料育成の為の交配が失敗した場合は、半年ほど育成が遅れてしまう可能性があった。
分極構造誘起セラミックス表面におけるバイオミメティック制御

アパタイトを中心としたリン酸カルシウムの特異的な表面特性に着目し、各種の生体関連物質との吸着特性について構造化学的な観点から検討を行ってきた。さらに、この結果を踏まえ生体組織との親和性を物理化学的、生化学的並びに培養細胞系による生物学的な方法により、定量あるいは半定量的に評価してきた。一方、アパタイトの特異的な電気分極特性を見出し、この特性が生体硬組織の成長機構に関与していることを示した。本研究では、分極処理したハイドロキシアパタイト上に各種のセラミックス膜をゾル・ゲル法でコーティングし、その表面特性を変化させることにより、バイオミメティック膜形成をコントロールすることを目的としている。まず、分極ハイドロキシアパタイトの作製とその基礎物性の検討として、自家合成したハイドロキシアパタイトにより焼結体の作製し、これに分極化処理を施し、これの材料化学的な分析、分極特性の測定を行った。得られた分極ハイドロキシアパタイトは表面に電荷を誘起していることがコロイド吸着実験より実証できた。残留電荷量は時間経過とともに漸減したが、6ヶ月経過してもわずかに減少しただけであった。この分極処理ハイドロキシアパタイト表面にゾル・ゲル法によりハイドロキシアパタイト、チタニア及び部分安定化ジルコニアのコーティングを行った。得られた薄膜のキャラクタリゼーションをX線回折法、赤外吸収スペクトル分光法、X線光電子分光法で行った。この膜に対してバイオミメティック法による生体活性評価を行った。その結果、骨類似アパタイトが最も形成されやすいのは、負電荷を誘起したハイドロキシアパタイト表面であることがわかった。さらに培養細胞系による検討を行い、生物学的に評価した。本年度(平成11年度)は分極ハイドロキシアパタイトの作製とその基礎物性の検討として、自家合成したハイドロキシアパタイトにより焼結体の作製し、これに分極化処理を施し、これの材料化学的な分析、分極特性の測定を行った。得られた薄膜のキャラクタリゼーションをX線回折法、赤外吸収スペクトル分光法、X線電子分光法で行った。さらに、培養細胞系による検討を行うための予備実験として、細胞の接着性に影響を及ぼすコーティング膜の表面荒さを測定した。その結果、試料相互間に表面荒さの大きな相違は存在せず、細胞培養実験に適当であることがわかった。

まず、分極ハイドロキシアパタイトの作製とその基礎物性の検討として、自家合成したハイドロキシアパタイトにより焼結体の作製し、これに分極化処理を施し、これの材料化学的な分析、分極特性の測定を行った。得られた分極ハイドロキシアパタイトは表面に電荷を誘起していることがコロイド吸着実験より実証できた。この分極処理ハイドロキシアパタイト表面にゾル・ゲル法によりハイドロキシアパタイト、チタニア及び部分安定化ジルコニアのコーティングを行った。得られた薄膜のキャラクタリゼーションをX線回折法、赤外吸収スペクトル分光法、X線光電子分光法で行った。この膜に対してバイオミメティック法による生体活性評価を行った。その結果、骨類似アパタイトが最も形成されやすいのは、負電荷を誘起したハイドロキシアパタイト表面であることがわかった。さらに培養細胞系による検討を行い、生物学的に評価した結果、負電荷を誘起したハイドロキシアパタイト表面で最も細胞が活性化されることがわかった。
行動動物脳深部神経回路の可視化技術の開発と神経回路の生理・病理下での安定性の研究

海馬は陳述記憶形成に重要である。しかし記憶がどのように表現され、いつまで海馬で保持されているか、想起時に再現されているのか不明である。これは海馬の神経細胞を長期に観察する事ができないためである。我々は海馬の約1000個の細胞の活動を仮想現実空間内で二光子顕微鏡Ca2+イメージングを用い長期観察した。行動学習の後に約2%の細胞が一連の行動の特定の時点で発火することが明らかになり、それは観察後2週間以上安定していた。更に全体の約20%の細胞がその日毎に表現に加わった。この表現は行動パタンに非常に特有で、行動パタンを変化させると再構成された。また記憶想起が起こっている時に必ずしも発火していなかった。脳深部シナプス回路の活動を可視化する為、カルシウムセンサー蛋白質であるGCaMPをThy-1プロモーター下流で発現するトランスジェニックマウスを作成した。この動物では、海馬CA1領域錐体細胞にてGCaMPが発現していた。スライスを作成し、全細胞記録をしつつ、脱分極させて活動電位を発生させた所、およそ、5-10個以上の活動電位で、有為な蛍光量の変化が認められた。このトランスジェニックマウスの海馬から二光子顕微鏡記録を行なう為、背側海馬上部の大脳皮質(頭頂葉の一部)に約2mmの穴をあけ、底にカバーガラスを貼った、金属製の筒を挿入した。それを頭蓋骨に埋め込んだ、金属板に固定した。金属板をさらに、金属柱にネジ止めする事により、二光子顕微鏡対物レンズ下に頭部を固定した。一方、マウスの体は、空気圧で浮かせた発泡スチロール球上におき、その上を自由に歩くことが出来る様にした。そして、周囲のスクリーンに仮想現実を投影した。現在のところ、麻酔下の動物で自発活動電位をカルシウム反応として記録出来る事が確認出来た。確認出来る領域は、500μm×500μmの領域であり、約500個のニューロンが含まれていた。これを解析した所、同時発火するニューロン群が認められた。今後、画像解析により自動的に発火しているニューロンを検出するプログラムを開発していく他、無麻酔下、空間学習を行ないつつある動物で、海馬ニューロンの活動を解析していく。空間記憶課題を遂行するマウスの海馬神経回路活動イメージングと、得られたデータの解析を行った。この課題では、マウスは1次元の直線路を1方向にのみ走行するタスクを行う。走行路の特定の場所をreward areaとして設定し、目印として近傍の壁と床の模様を変えておく。マウスは走行路の一端から歩き出し、reward areaで報酬をもらう。走行路の反対端に到着すると、自動的に開始端にteleportされる。これを繰り返す事で学習を促す。最初はreward areaを通過したときに直ちに報酬が与えられるが、この非遅延課題で10回程度の訓練した後、reward areaで一定時間(通常1ー2秒)停止したときのみ報酬が得られる遅延課題に切り替える。

遅延課題である程度学習が成立した後は、reward areaの場所を変更し新たなreward areaの学習を促す。蛍光カルシウムセンサータンパク質G-CaMP7を海馬錐体細胞に発現するトランスジェニックマウスをこのタスクの訓練に用い、空間記憶を形成する過程の海馬神経回路活動のイメージングを行った。得られた画像データから、個々の細胞の活動を抽出し、それらのパターンの解析を行った。得られた個々の細胞の「場所受容野」を、イメージング画像の上に重ね合わせると、海馬の神経回路内においてそれぞれの場所情報をコードする細胞がどのように分布しているかを示す「場所細胞地図」が得るれた。マウスがreward areaに滞在している時間中に、ある一定の経過時間で活動する細胞がイメージングデータに含まれているか検討したところ、マウスがreward areaに入った時間から一定時間後に活動する細胞と、reward areaから出る一定時間前に活動する細胞の2種類の細胞活動を検索したところ、両方のタイプの細胞活動が見つかった。脳深部シナプス回路の活動を可視化する為、カルシウムセンサー蛋白質であるGCaMPをThy-1プロモーター下流で発現するトランスジェニックマウスを作成した。このトランスジェニックマウス動物では、海馬CA1領域錐体細胞にてGCaMPが発現していた。スライスを作成し、全細胞記録をしつつ、脱分極させて活動電位を発生させた所、およそ、5-10個以上の活動電位で、有為な蛍光量の変化が認められた。このトランスジェニックマウスの海馬から二光子顕微鏡記録を行なう為、背側海馬上部の大脳皮質(頭頂葉の一部)に約2mmの穴をあけ、底にカバーガラスを貼った、金属製の筒を挿入した。それを頭蓋骨に埋め込んだ、金属板に固定した。金属板をさらに、金属柱にネジ止めする事により、二光子顕微鏡対物レンズ下に頭部を固定した。一方、マウスの体は、空気圧で浮かせた発泡スチロール球上におき、その上を自由に歩くことが出来る様にした。そして、周囲のスクリーンに仮想現実を投影した。現在のところ、麻酔下の動物で自発活動電位をカルシウム反応として記録出来る事が確認出来た。確認出来る領域は、500μm×500μmの領域であり、約500個のニューロンが含まれていた。これを解析した所、同時発火するニューロン群が認められた。今後、画像解析により自動的に発火しているニューロンを検出するプログラムを開発していく他、無麻酔下、空間学習を行ないつつある動物で、海馬ニューロンの活動を解析していく。海馬の神経細胞は、動物がある場所にいるときにのみ活動する「場所細胞」としての活動を示すことで知られる。我々は、ナビゲーション行動中のマウスの海馬の多数の神経細胞の活動を、高分解能の二光子レーザー顕微鏡により画像化する技術を開発し、こうした「場所」のような複雑な情報が、脳内で海馬の神経回路活動の時空間的パターン情報として貯蔵・表現される過程を明らかにする。本年度は、空間上の特定の場所を記憶する際の海馬場所細胞活動を観察する目的で、VR上で空間学習をさせる事を試みた。これまでの経験から、トラックボール上で二次元平面での行動課題は、マウスが馴れるのに時間がかかる事が判ったので、この点を簡略化するために、1次元の直線路を1方向にのみ走行するタスクとした。走行路の周囲には、distal cueを置き、また特定の場所をreward areaとして設定し、壁と床の模様を変えた。
分子シミュレーションによる有機無機界面の親和性評価とコンポジット材料設計への展開

機能性高分子と無機ナノ粒子からなる高分子ナノコンポジット材料の創製においては,ナノ粒子の分散・凝集制御技術,なかでもナノ粒子表面の有機分子修飾によるナノ粒子/高分子界面の親和性制御技術が鍵となる。本研究では,有機分子修飾ナノ粒子/高分子界面の親和性の定量的指標として付着仕事を設定し,これを分子シミュレーションにより求めるとともに,実験(超臨界水熱法によるナノ粒子合成・高分子とのコンポジット化・ナノ粒子構造解析)結果と有機的にリンクすることにより,高分子に対する最適な有機修飾分子の探索等,高分子ナノコンポジット材料の効率的な最適化法を確立する。
ドイツ・アメリカ等における持続可能性のための環境教育の新展開と成果の国際比較研究

本研究プロジェクトは、日本、ドイツ、イギリス、アメリカ等のESD(持続可能性のための教育)としての環境教育の展開を探り、実践、効果の一端を探った。具体的には、ドイツの環境教育の40年間の展開を探り、持続可能性を標榜するドイツの環境教育の動向を解明した。また、ESDとしての環境教育政策やその一般的特質、意義と課題を解明した。さらに、12の事例に基づきイギリスや日本の環境教育の広範な取り組みの特質を解明した。わが国の学校における環境教育・学習において、ESD(Education for Sustainable Development)としての環境教育をどのように系統的体系的に行うかについての明確なプログラムの整備と効果的な実践方法の確立はいまだに不十分であるといわざるをえない。また、すでにESDとしての環境教育を展開している諸国の子どもと比較して、わが国の子どもとの環境意識・態度・知識・行動様式等の現状はいかなるものか、等についても解明されていない。そこで本研究は次の三点を目的としているが、その内本年度は、研究資料・情報の収集に努めるとともに、先行研究を整理・分析した。1)ESDとしての環境教育の先進国において、環境教育がいかなるシステム・カリキュラム・実践方法で展開されているのかを探るとともに、環境学習モデル校の実践事例に即して実証的に解明するために、関係資料・情報を収集した。2)そうした国々の子どもたちと日本の子どもたちの環境意識・態度・知識・行動様式等を比較調査し、わが国の子どもの現状を国際的に位置づけるために、過去の同種研究を精査するとともに最近の研究を収集分析した。また、調査問題の検討を行った。特に、統計的な吟味を慎重に実施すべく質問紙の基礎的検討を進めた。3)上記の知見を踏まえて、わが国の学校におけるESDとしての環境教育のシステム、カリキュラム、モデルプログラム及び効果的な指導方略を開発するために、イギリスのSalters Advanced Chemistry(高等学校化学教育)を中心にし関係資料・情報を収集した。そこで本年度は、研究資料・情報の収集に努め、先行研究を整理・分析し、その成果を学会発表するとともに論文として公表した。1)ESDとしての環境教育の先進国において、環境教育がいかなるシステム・カリキュラム・実践方法で展開されているのかを探るとともに、環境学習モデル校の実践事例に即して実証的に解明するために、ドイツ及びアメリカを中心にして関係資料・情報を収集した。2)環境教育政策の背景にある環境思想の動向に関する資料・情報を後半に収集するとともに、環境教育における特に環境倫理的視点の意義について検討した。3)上記の知見を踏まえて、わが国の学校のにおけるESDとしての環境教育のシステム、カリキュラム、モデルポログラム及び効果的指導方略を開発ために、現行の環境教育の現状と課題を探るとともにESD-Jの報告書・取組み、国立教育政策所教育課程センター編『環境教育指導資料[小学校編]』、「国連持続可能な開発のための教育の10年」関係省庁連絡会議編『わが国における「国連持続可能な開発のための教育の10年」実施計画、等々の関係資料を分析して、これまでの環境教育とESDとしての環境教育との相違について分析を進めた。ESDとしての環境教育の一般的方向については、「国連持続可能な開発のための教育の10年」関係省庁連絡会議編『わが国における「国連持続可能な開発のための教育の10年」実施計画、等々の関係資料を分析して、これまでの環境教育とESDとしての環境教育との相違について分析を進め、従来の環境教育の課題と新たな環境教育の方向性を解明した(「環境教育の新たな展開と課題」、教育実践学会、『教育実践学研究』)。諸外国の環境教育の動向については、まずドイツの環境教育に関して1970年代からESDとしての環境教育に至る40年間の歩みを分析しその特質を解明した(「ドイツの環境教育の40年」)。また、生徒の環境にかかわる意識・認識については、環境倫理の観点から実態調査を行った。これらに基づき、新たな環境教育の授業を構想し実践した(「高校生の環境倫理意識・態度の実態」、「環境的行動の形成要因に関する一考察-T.Tannerの所論に着目して-」)。イギリスについては、特にフィールドワークを重視した環境学習の取り組みについてMalham Tarn野外実習センターを事例にして、その特質を解明した。(「イギリスにおけるPGCEの学生を対象とした野外実習指導-Malham Tarn野外実習センターでの取り組みを事例として-」)。

日本の環境教育については、幼少期、中学校、高等学校の理科を中心に、環境教育・学習のカリキュラム・プログラムの開発と実践、その課題等を解明するとともに、学外の環境教育・学習資源を活用したさまざまな環境教育・学習の実態を分析し、その特質を解明した(「中学校におけるエネルギー・環境教育の実践と課題-谷田部中学校を事例にして-」、「環境倫理の涵養をテーマに据えた環境教育の実践報告-北海道の自然をフィールドとした高等学校の野外学習から-」、「高校地学で取り組む環境教育-環境的視点を活かした授業実践を中心にして-」等)。
近代日本語=言文一致テキストにおける「植民地体験」の表象をめぐる

金史良、金鍾漢、牧洋、時枝誠記、保科孝一、柳田国男のテキストを具体例として、これらの著者が、個別の著作モチーフの展開と、植民地をめぐる同時代状況との関わりから、各自の表現や論説の機構を模索し確立したプロセスを論じた。それらは、近代日本語=言文一致体という表象システムが、植民地がもつ異質な言語と歴史に関与した際に露呈するシステムの限界をふまえ、上記の各人が新たな表現を開拓した痕跡としての意義を持つ。本年度は、植民地支配にまつわる経験を記述した植民地出身者の日本語作品を中心的に検討した。その中でも特に、1930年代の「皇民化政策」の実施下における朝鮮出身者とアイヌ民族出身者のテキストに注目した。朝鮮出身者としては、この時期に日本文壇で活躍した金史良と、朝鮮文壇で活動した李石薫(牧洋)、および金鍾漢のテキストを特に検討した。金史良については、当時の「内鮮一体」をめぐる言説との関わりから紡ぎ出された、朝鮮の独自性を保持するための語りの戦略を、1941年前半期を画期とする二通りの様態において明らかとし、その成果の一端を『比較文学』に発表した。また李石薫(牧洋)と金鍾漢については、1942年を画期とする半島における「国民文学論」の言説を背景としながら、小説と詩という異なるジャンルにおいて、複層的な日本語表現を構築・展開していくプロセスを跡づけることができた。またアイヌ出身者としては、知里幸恵とバチェラー八重子のテキストの検討に着手した。共通する着眼点としては、1930年代にかけて「一国民俗学」の構築を果たす柳田国男の言説との関連に注目した。そして、柳田の口頭伝承論や言語研究の言説から排除された要素を、知里やバチェラーのテキストを理解するための切り口とする視点を確立することができた。これらの分析については、次年度、および次々年度に予定している研究内容と直接の関連性を保つものでもあるため、継続的な検討課題としたい。また、そのような具体的な検討の一方で、日本の内地出身者が植民地をめぐる体験を表象した日本語テキスト群の包括的検討にも着手し、そこに認められる形式面と内容面での特質の類型化を進めた。この作業についても、次年度以降継続していく。本年度は、193040年代における植民地向けの言語政策と、その論者の検討に主眼をおき、特に時枝誠記と保科孝一の検討について、大きな成果を得た。時枝に関しては、194041年という、『国語学史』および『国語学原論』をまとめていく時期に時枝が考案した論理装置の性格とその意義を、単行本収録以前の初出論文を追跡することで明らかにした。その要点は、国語研究者の国語への向きあい方を「主体的立場」を包含した「分析的立場」として規定し、そのような視点から捉えれらえる「国語」を分析の対象として措定した点と、国語研究者と国語の話し手とが均質な「主体」性を共有するという前提を確立した点に求められた。そして1941年までに確立されたそのような理論体系が194243年にかけて発表される「朝鮮」の教育政策に関するエッセイに引き継がれ、応用されていく旨を明らかにし、それを同時代に発表された朝鮮人作家における日本語文学の表現傾向と対照することまでを果たした。また保科孝一に関しては、1910年代におけるヨーロッパ留学の成果として確立した彼の言語政策論と、1940年代にさかんとなった大東亜共栄圏をめぐる言語教育論との関係性に注目した。そして、保科の独自性が、191020年代にかけて(大正期に相当する時期)の日本国内における一般的な思想傾向(大正的な言説傾向)と異質な、「他者」認識とそれに対する危機意識に貫かれたものであった点に求められることを明らかにした。そのような保科の傾向は、上記の時枝誠記や、次年度の検討対象である柳田国男の場合と対比することで、よりその独自性を理解できるものと考えられる。また、それらの作業と並行して、継続的な検討課題である、小説を中心とする日本語テキストにおける表象傾向の類型化をと、日本語文学者の表象傾向の特質に関する検討も継続し、その成果を論文として公表することができた。まず第のに、『後狩詞記』『遠野物語』『石神問答』に共通する構成面の特色を検討した。そして、冒頭に用意された「序」や「題目」「概要」が、後続する資料紹介的な部分の内容を十全に紹介・要約していない点に注目し、それが読み手におけるテキストの新たな解釈や意味づけを可能にする工夫となっていると同時に、明治後期に転換期を迎えた「海外移民」をめぐる動向への関心と接点を保つ通路となっていることを明らかにした。

続けて第二には、大正期における「山人論」、及び国連委任統治委員期における体験に関わる文章群、更には帰国後「日本民俗学」の確立までに発表したテキスト群を特に方言論を中心として検討した。そして、人間をある土地と基本的な習慣(=言語)に属する存在とすることで、その土地と言語を基礎とする同一性を、犯すべからざる「民族」の核心として抽出しようとする視点と方法が確立されていくプロセスを明らかにした。如上の検討成果を柳田における著述傾向の展開として総合すると、第一次大戦後のヴェルサイユ体制において実現される植民地主義の転換への潮流と呼応しつつ、あるべき「日本」の国際的な立ち位置を確立しようとした柳田の軌跡が浮き彫りとなる。それは、国際的な状況の変化に対応した「日本語表現」の試みという点で価値をもつと同時に、そのような展開において、逆説的に論述の対象が「内地」の歴史的事象に限定され、その展開において介在していた国際関係が検討の視野から排除されていくという問題点をも伴うものであった。そのような本年度の検討成果は、本研究全体の中において、言文一致体、及びそれにより構築される表象システムから、記述の言語(明治後期の三部作)と検討対象の言語(昭和初期の方言論)の双方にわたって距離を保つ表現の試みが、明治後期から終戦期までを通じた日本の拡張的な植民地進出への批評的な関与とともになされた事例の発見という点で、大きな意義をもつ。
小型霊長類を用いたヒト疾患治療モデルシステムの開発

当該研究期間に以下の結果を得た。(1)小型霊長類・コモンマーモセットの免疫・血液学的所見のヒトとの比較:交差性の認められた抗ヒトリンパ球抗体を用いたMACS磁気ビーズ法によりTリンパ球画分を分離し、90%以上の濃縮ができた。濃縮後にmitogen刺激試験を実験した結果、PHAによる刺激によりCD4,CD8陽性細胞は高い放射活性を示した。しかしB細胞系リンパ球は60%の濃縮に止まった。(2)コモンマーモセット多機能性造血幹細胞の解析:造血幹細胞の単離に必要なマーモセットCD34ならびにc-kit cDNAはヒトのCD34ならびにc-kit cDNAとそれぞれ89%ならびに95%の相同性を有していた。現在マーモセットCD34ならびにc-kit単クローン抗体を作製中である。(3)コモンマーモセットの主要組織適合遺伝子複合体(MHC)の解析:コモンマーモセットのMHCクラスIIDRB1DNA多型性解析より新たな7種類の第2エクソンアリルを発見し、DNAタイピングにより、骨髄キメラ性を証明した。さらにMHCクラスIの解析も検討し、現在まで染色体マッピングを行い、第4番染色体長腕上のセントロメア近傍に存在することを明らかにした。(4)コモンマーモセットでのヒト疾患モデルの作製:コラーゲン関節炎マーモセットモデルにLacZおよびヒトIl-13遺伝子をアデノウイルスベクターに組み込み、遺伝子導入を行った結果、LacZ遺伝子ではX-gal染色により滑膜細胞への導入が確認され、IL-13遺伝子導入では抗コラーゲン抗体価の減少、および血清中のIL-13濃度の上昇が認められた。ヒト白血病の責任融合遺伝子BCR/ABLをレトロウイルスベクターに組み込みマーモセットの末梢血または骨髄単核球に感染後、自家移植をし、白血病マーモセットモデルを作製中である。ヒトの造血・免疫系とより近似する動物系での検討が遺伝子治療用ベクター開発の上で重要であるとの観点から、小型真猿類のコモンマーモセット(CM)を用いる系を確立することを主目的とした前臨床試験研究を行ってきている。特に骨髄細胞を標的とした遺伝子治療開発は重要であり、基礎となるCMの造血機構の解析、末梢血幹細胞(PBSC)移植系の確立を行った後、レトロウイルスベクターを用いた多剤耐性遺伝子(MDR1)導入PBSCによるCM造血の再構築、さらには抗癌剤・タキソテ-ルを用いた末梢血の変動についても検討した。すなわち、CMにヒトG-CSF及びSCFを投与し、末梢血へのPBSCの動員と遺伝子導入が可能であることを確認後、移植に必要な数のPBPCを採取・MDR1遺伝子導入後、PBSC移植を全身照射後のマ-モセットに対し行った。計7頭(コントロール1頭)にPBSC移植を行い、血液学的な回復が移植後約30日目までに確認された4頭についての解析を行っているが、現在CM血球中でヒトMDR1遺伝子の存在が最高第480日目まで確認されている。また3頭にタキソテ-ルを静脈内投与したところ好中球減少を認めたが、遺伝子導入細胞移植個体ではコントロールに比べその減少度は軽微であった。また3回のタキソテ-ル投与により、好中球における導入遺伝子のコピー数は約3倍に増加した。なおPG4細胞を用いたS_+L_-アッセイ法を当研究室で確立し、PBSC移植後7頭のCM末梢血中に複製可能レトロウイルスが産生されていないことを確認した。

以上の結果から、CMのPBPC移植モデルは、造血幹細胞を標的としたヒト遺伝子治療のin vivo霊長類モデルとして有用であることが示された。当該研究期間に以下の結果を得た。(1)コモンマーモセットの免疫・血液学的所見のヒトとの比較:入手可能な抗ヒト各種血球細胞抗体を用いて、FACS法にてコモンマーモセットの末梢血細胞への交差性を検討したところ約半分の抗体に交差性を認めた。(2)コモンマーモセット・多能性造血幹細胞の自己複製・分化制御機構の解析:コモンマーモセットc-kit、ならびにCD34cDNAの全長をクローン化した。現在これらcDNAより合成した蛋白質を認識する単クローン抗体を作製中である。(3)コモンマーモセットの主要組織適合遺伝子複合体(MHC)の解析:コモンマーモセット末梢白血球細胞核酸成分のPCR増幅産物を用い、PCR-SSCP(Single Strand Conformation Polymorphism)法により、コモンマーモセットMHCクラスII抗原分子遺伝子の多型性検索をほぼ終了し、一部のクラスI抗原の検索を実施中である。(4)コモンマーモセットでの各種ヒト疾患モデルの作製:ヒト白血病の責任融合遺伝子BCR/ABLレトロウイルス発現ベクターを作製し、コモンマーモセット造血幹細胞に責任遺伝子を導入し、幹細胞移植した。現在白血病発生の有無の長期観察中である。またウシII型コラーゲンの皮内接種によりリウマチ様関節炎を発症させることに成功した。現在アデノウイルスベクターを用いて関節内にマーカー遺伝子や治療用サイトカイン遺伝子を導入中である。(5)コモンマーモセットの内因性レトロウイルスの検索、ならびに新規遺伝子治療用ベクターのin vivo動態の分析:複製可能レトロウイルス(RCR)の出現の有無を多剤耐性遺伝子導入末梢血造血幹細胞移植コモンマーモセットの末梢血単核球を用いて、Mus Dunni増幅試験後のS+L-アッセイ法で検討した。末梢血造血幹細胞移植後約3年間にわたり、どのサンプルにもRCRの出現は認められていない。(1)小型霊長類・コモンマーモセットの免疫・血液学的所見のヒトとの比較:交差性の認められた抗ヒトリンパ球抗体を用いたMACS磁気ビーズ法によりTリンパ球画分を分離し、90%以上の濃縮ができた。濃縮後にmitogen刺激試験を実施した結果、PHAによる刺激によりCD4,CD8陽性細胞は高い放射活性を示した。しかしB細胞系リンパ球は60%の濃縮に止まった。(2)コモンマーモセット多能性造血幹細胞の解析:造血幹細胞の単離に必要なマーモセットCD34ならびにc-kit cDNAはヒトのCD34ならびにc-kit cDNAとそれぞれ89%ならびに95%の相同性を有していた。現在マーモセットCD34ならびにc-kit単クローン抗体を作製中である。(3)コモンマーモセットの主要組織適合遺伝子複合体(MHC)の解析:コモンマーモセットのMHCクラスIIDRB1 DNA多型性解析より新たな7種類の第2エクソンアリルを発見し、DNAタイピングにより、骨髄キメラ性を証明した。さらにMHCクラスIの解析も検討し、現在まで染色体マッピングを行い、第4番染色体長腕上のセントロメア近傍に存在することを明らかにした。