hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超強力永久磁石によるリニアコライダー用最終集束レンズ

とくに、ローテーションコイルの素材がガラスエポキシであるため、これの吸湿による膨潤なども懸念されたが、これらの問題もSLAC側と検討を重ねることにより、解決されつつある。ビームオプティクスからの要請として強度を可変させる必要があるが、これは全体を複数の小さな四極磁石に分けておき、お互いを90度ステップで回すことにより、全体のレンズとしての強度を可変することで実現できる。この原理を用いて、強度可変型の超強力永久磁石四極レンズを今年度新たに製作した。単純に輪切りにする構造だと各回転磁石の機械的誤差が直接磁場中心などの変位となるため、さらに内輪と外輪に分け、内輪を固定し、外輪を回転することとした。これにより、影響の大きい部分が固定されるため、機械的誤差の影響を減らすことができる。また、これにははじめから温度補償回路を導入した。これの性能評価は16年度にSLACに持ち込み、行う予定である。測定に関してはこれまで測定場所などの確保の問題からSLACとの共同で測定を行っているが、営繕要求が認められ今年度新しく、空調の付いた独自の測定室が用意できた。今後、自前の測定器を用意し、手元で様々な測定を行う準備をしている。この原理を用いて、強度可変型の超強力永久磁石四極レンズを昨年度製作した。単純に輪切りにする構造だと各回転磁石の機械的誤差が直接磁場中心などの変位に反映されるため、さらに内輪と外輪に分け、内輪を固定し、外輪のみを回転する。また、これにははじめから温度補償回路を導入してある。これの性能評価をSLACに持ち込み行った。これにより、強度を変化させたときの軸ずれや、極性の微少回転のデータが得られた。軸ずれに関しては外輪へのシムでの位置調整により、減少できることが実証できた。さらに、再現性に関しては悪くても数μm以下、良いところではサブμm以下という極めて良いデータが得られた。角度方向の誤差に対しても各外輪に二つずつ付いている計8個の回転ストッパーを調整することによりある程度押さえ込めることがわかった。測定に関してはこれまで測定場所などの確保の問題からSLACとの共同で測定を行っているが、営繕要求が認められ昨年度、空調の付いた独自の測定室が用意できた。今年度はさらに照明の改善や、下界との窓の二重窓化工事が完了し、室温のさらなる恒温化が期待できる。これたより、影響の大きい部分が固定されるため、機械的誤差の影響を減らすことができる。
磁気変態を利用したスマート誘導過熱材料の開発

インテリジェント誘導加熱材料として,キュリー温度が100°C300°C程度の範囲となる耐食性の良い強磁性合金の開発研究を行った。磁気変態点より低い温度では高い透磁率をもち,変態点以上では常磁性または低い透磁率をもつので,変態点以下の温度ではインダクタンスが大きくかつ磁束の結合係数が大きく高い加熱効率を得ることができる。加熱温度が磁気変態点を超えると透磁率が低下して過熱対象には電力が供給されず、温度の上昇が押えられる。さらに温度が低下するとこんどは透磁率が上昇して電力が供給されるため加熱温度を一定に保つことが可能となる。すなわち双方向の自己修復機能が実現できる。著者らは,強磁性のFe-Siに耐腐食性のCrを加え、キュリー点制御のためMnの添加を検討してきたが,さらに耐腐食性のよいステンレスSUS430(Fe_<80.06>-Cr_<18>-Mn_1-Si_<0.75>-C_<0.12>-P_<0.04>-S_<0.03>:キュリー温度680°C)にMnを添加して変態点の制御を検討した。Mnの添加量を増していくとキュリー温度はほぼMn添加量に比例して低下した。飽和磁化も同様に低下するが,Mnが40%以上ではその割合が大きくなった。実用化のためにはキュリー温度が100°C300°C程度の範囲となるものが好ましいが,開発した材料では磁化が減少する欠点がある。より高透磁率となるものを目標としてステンレスSUS430に対するいくつかの添加元素の影響を検討した(Al, Cr, Cu, Ti, Si)。結果としてAlの添加により270°Cのキュリー温度を実現できたが,添加量が12[Wt%]と多く飽和磁化の減少は避けられなかった。ステンレスと類似の特性を保ちながら微量の添加でキュリー温度の制御ができることが必要であり,伸びや硬さなどの機械的性質並びに生産性の観点での問題がまだ残されている。電磁誘導加熱による電磁調理器では,インピーダンスマッチングのため高透磁率材料の使用が不可欠である。また,温度制御にはセンサ等を用いた制御回路を付加するのが一般的であるが,センサの故障による事故は避けられない。もし設定温度まで加熱したら非磁性となる被加熱材料があれば,センサ等を用いた温度制御回路を付加する必要がなく電源は保護されるので,被過熱対象に電力は供給されず温度を一定に保つことが可能となる。すなわち温度が低下するとこんどは比透磁率が上昇して電力が供給されるからである。この温度調節アルゴリズムと自己温度調節材料は,電磁調理器に限らず一定温度に加熱対象を保温したいものには応用可能であり,新しい磁性材料の応用が展開できる。本研究では,特性の優れた自己温度調節材料を開発することを目的として,耐腐食性のよいSUS304(Fe-72.7,Cr-18,Ni-8,Mn-0.79,Si-0.44,C-0.04,P-0.03)をベースとして,より高透磁率でキュリー温度が100°C300°C程度の範囲となるものを目指して検討を行った。当初の計画でSiを変態点の制御のために添加したが,磁気特性はわずかに向上するが,Siを5%程度まで添加してもキュリー温度は550°C程度にしか減少せず,また脆くなる。このためAlとCuを添加してキュリー温度を下げることを試みた。Cuは10[wt%]まで添加してもキュリー温度や飽和磁化への影響は少なかった。Alを12[wt%]まで添加した試料のキュリー温度は270°Cに低下できたが,飽和磁化も半減した。今後はCuの添加に対するより詳細な特性把握と他の添抑元素での検討を行いながら,開発した材料を用いて自己温度調節実験を行い温度調節機構の有効性を実証する。

より高透磁率となるものを目標としてステンレスSUS430に対するいくつかの添加元素の影響を検討した(Al, Cr, Cu, Ti, Si)。結果としてAlの添加により270°Cのキュリー温度を実現できたが,添加量が12[Wt%]と多く飽和磁化の減少は避けられなかった。ステンレスと類似の特性を保ちながら微量の添加でキュリー温度の制御ができることが必要であり,伸びや硬さなどの機械的性質並びに生産性の観点での問題がまだ残されている。
ケプストラム嗄声評価法の基準化

代表的喉頭疾患患者ならびに健常成人につき喉頭ストロボスコピーを施行し、発声時の喉頭画像をビデオ録画した。その際、音声を同時記録した。一方、同一被験者につき同一発声条件下に通気孔付きニューモタコグラフによって発声時呼気流率を検知し、音声と共にデータレコーダに記録した。得られた喉頭画像をディジタルデータに変換し、20コマ/秒の静止画像系列を作り、その各コマ毎に発声時声門面積を計測した。また、呼気流率のデータをディジタルデータに変換し、平均呼気流量を算出した。さらに、同時記録された音声信号からケプストラム係数値(Cepstral Peak Amplitude:CPA)を求めた。得られた発声時声門面積と平均呼気流量の関係を検討し、また、CPAと声門面積ならびに呼気量の関係を検討した。さらにCPAと他の音響指標値との関係を検討した。とくに中等度以上の嗄声におけるCPAのふるまいを検討し、中等度以上の嗄声においてケプストラムによる嗄声評価法の基準となり得る情報を追求した。検討の結果、発声時声門面積と発声時平均呼気量の間には、明瞭な比例関係があることがわかった。CPAと呼気量の間には逆比例関係があるが、その関係は直線的でなく、喉頭疾患の種類によって異なっていた。CPAは喉頭疾患の種類や程度に応じて、広範囲な値をとった。中程度以上の嗄声でもCPAが異常な値をとることはなかったが、CPAの値は小さな値に収斂する傾向があり、CPAのみによって高度嗄声を評価するのは不適当であると思われた。この際、基準となり得るのは発声時声門間隙の大きさ(声門面積)であるが、声門面積は計測がが容易ではない。従って臨床的には、声門面積と比例関係にある発声時呼気量をケプストラムによる嗄声評価法の補完情報として利用するのが妥当であると思われた。喉頭癌、一側反回神経麻痺、喉頭ポリ-プ・結節等、代表的喉頭疾患患者ならびに正常被験者につき喉頭ストロボスコピーを施行し、発声時における喉頭画像をビデオ録画した。また、音声を同時記録した。一方、同一患者ならびに被験者につき、通気孔付ニューモタコグラフにより発声時呼気流率を検出し、音声と共にデータレコーダに記録した。得られた喉頭画像をディジタルデータに変換し、20コマ/秒の静止画像系列を作り、その各コマ毎に声門面積を求めた。また一方、発声時呼気流率をディジタルデータに変換し、平均呼気流量を求めた。さらに他方で、同時記録された音声信号から、ソフトウエアILSを用いてケプストラム係数を求めた。得られた発声時声門面積(最大面積と最小面積の平均)と、平均呼気流量との関係を検討した。また、ケプストラム係数値と、発声時声門面積ならびに発声時平均呼気流量との関係を検討した。また一部の被験者については、予め同時記録しておいた声門上下圧差と上記の平均呼気流量から、発声時声門抵抗値を計算し、ケプストラム諸特徴と比較検討した。検討の結果、発声時声門面積と発声時平均呼気流量との間に、明瞭な逆比例関係をみとめた。この逆比例は、一側反回神経麻痺症例ならびに正常被験者において特に著明であった。

またケプストラム係数値と平均呼気流量との間にも逆相関がみられたが、その関係は直線的ではなく、喉頭疾患の種類や程度によって差がみられた。これは、喉頭における音声勵起のあり方が、喉頭疾患の種類や性質によって異なるためであろうと思われた。一方、声門抵抗値に関しては、正常者に比し喉頭疾患患者で、変動の範囲が狹小化する傾向がみられた。代表的喉頭疾患患者につき喉頭ストロボスコピーを施行し、発声時における喉頭画像をビデオ録画した。その際、患者音声を同時記録した。一方、同一患者につき同一発声条件下に、通気孔付ニューモタコグラフによって発声時呼気流率を検知し、データレコーダに収録した。得られた喉頭画像をディジタルデー夕に変換し、20コマ/秒の静止画像系列を作り、その各コマ毎に発声時声門間隙の面積を求めた。また一方、発声時呼気流率をディジタル信号に変換した後、発声時平均呼気量を求めた。さらに、同時記録された音声信号からケプストラム係数を求めた。得られた発声時声門面積と、発声時平均呼気量とを対比検討し、さらに、ケプストラム係数値と発声時声門面積ならびに発声時呼気量との関係を検討した。とくに、中等度以上の嗄声において、ケプストラム係数に対応する声門面積、発声時呼気量を検討した。検討の結果、ケプストラム係数値(Ceptral Peak Amplitude:CPA)は喉頭疾患患者において広範囲な値をとるが、中等度以上の嗄声では比較的小さな値に収斂する傾向があり、高度嗄声の評価においては、発声時声門間隙面積をケプストラムに組み合わせることが妥当であると思われた。ただ、声門間隙の面積測定が容易ではないので、臨床的には、発声時呼気量を声門面積の代わりに利用するのが有用であろうと思われた。
ボン教範疇論の研究：仏教アビダルマ思想との比較を通じて

本研究課題では、14世紀のボン教徒テトゥン・ギェルツェンペルの作成した宗義書Bon sgo gsal byedの、アビダルマに関する箇所を精読し、ボン教アビダルマの根本テキストであるSrid pa'i mdzod phugの11章(十二処)の全文を精読した。加えて、10章(五蘊)のうち、色蘊、受蘊、想蘊の節を精読した。結果、仏教とボン教の五蘊や十二処と比較考察した。結果結果、ボン教の五蘊説および十二処が、ヴァスバンドゥ著『五蘊論』や『倶舎論』、アサンガ著『大乗阿毘達磨集論』など、仏教思想から大きな影響を受けていることが判明した。これらの成果は、国内外の学会で発表し、英文論文として公表した。チベットには7世紀頃に仏教が伝来し、13世紀のインド仏教衰滅後も独自の発展を遂げてきた。チベットには仏教伝来以前よりボン教という土着宗教が存在していたが、このボン教は、仏教伝来以降、多くの仏教思想を自らの教義に取り込んでいったとされる。本研究課題では、ボン教という宗教が、仏教という他宗教の思想をどのように受容してきたのか、またそこにいかなる類似性と相違性が存在するのか、他宗教の思想受容の過程とその意義について理解を深めることを目標に、チベット古典宗教哲学文献を実際に精読・分析してきた。1年次(平成26年度)には、14世紀のボン教徒Tre ston rGyal mtshan dpalの作成した宗義書Bon sgo gsal byedの、アビダルマ認識論に関する箇所を精読し、仏教のアビダルマ認識論と比較考察することで、ボン教の「こころ観」の特徴を探り出した。その後、ボン教アビダルマの根本テキストであるSrid pa'i mdzod phugの11章(十二処)の全文を精読した。チベットには7世紀頃に仏教が伝来し、13世紀のインド仏教衰滅後にも独自の発展を遂げてきた。本研究課題では、ボン教という宗教が、仏教という他宗教の思想をどのように受容してきたのか、またそこにいかなる類似性と相違性が存在するのか、他宗教の思想需要の過程とその意義について理解を深めることを目標に、チベット古典宗教哲学文献を実際に精読・分析してきた。2年次(平成27年度)には、ボン教アビダルマの根本テキストであるSrid pa'i mdzod phugの10章(五蘊)のうち、行蘊の節を精読を行った。加えて、ヴァスバンドゥ著『五蘊論』のサンスクリット原典を精読し、ボン教の五蘊説との比較を行った。結果、ボン教の五蘊説および十二処が、ヴァスバンドゥ著『五蘊論』や『倶舎論』、およびアサンガ著『大乗阿毘達磨集論』など、仏教思想から大きな影響を受けていることが判明した。その中でも、五蘊に関してはヴァスバンドゥ著『五蘊論』からの影響が強いことが判明した。その考察結果は、日本印度学仏教学会第66回学術大会(2015年9月19日、高野山大学)にて「ボン教アビダルマに影響を与えるインド仏教思想:五蘊説を中心に」という題目にて口頭発表した。また、英文単著論文“Bonpo Abhidharma Theory of Five Aggregates" (Journal of Indian and Buddhist Studies, Vol. 64-3, pp. 150-157)を出版した。2年次(平成27年度)には、インド仏教文献およびボン教文献の精読、テキスト校訂、試訳の作成のいずれも、当初の予定通り順調に進めることができた。また、その研究成果については、上述の日本印度学仏教学会第66回学術大会で口頭発表し、さらに英文論文として公表できたのは、大きな進展であった。初年度となる平成26年度には、14世紀のボン教徒Tre ston rGyal mtshan dpalの作成した宗義書Bon sgo gsal byedの、アビダルマ認識論に関する箇所を精読し、仏教のアビダルマ認識論と比較考察することで、ボン教の「こころ観」の特徴を探り出した。

その結果、ボン教の五蘊説および十二処が、ヴァスバンドゥ著『倶舎論』や『五蘊論』、およびアサンガ著『大乗阿毘達磨集論』など、仏教思想から大きな影響を受けていることが判明した。その中でも、五蘊に関しては、特にヴァスバンドゥの『五蘊論』からの影響が強いことが判明した。研究成果のうち、想蘊について仏教想蘊論との比較考察結果を「The Bonpo Abhidharma Theory of Perception (Sanjna)」という英文論文として公表した。本研究課題では、14世紀のボン教徒テトゥン・ギェルツェンペルの作成した宗義書Bon sgo gsal byedの、アビダルマに関する箇所を精読し、ボン教アビダルマの根本テキストであるSrid pa'i mdzod phugの11章(十二処)の全文を精読した。加えて、10章(五蘊)のうち、色蘊、受蘊、想蘊の節を精読した。結果、仏教とボン教の五蘊や十二処と比較考察した。結果結果、ボン教の五蘊説および十二処が、ヴァスバンドゥ著『五蘊論』や『倶舎論』、アサンガ著『大乗阿毘達磨集論』など、仏教思想から大きな影響を受けていることが判明した。これらの成果は、国内外の学会で発表し、英文論文として公表した。1年次(平成26年度)には、インド仏教文献およびボン教文献の精読、テキスト校訂、試訳の作成のいずれも、当初の予定通り順調に進めることができた。さらに、ボン教文献に見られる思想を、インド仏教文献、特にヴァスバンドゥ著『倶舎論』・『五蘊論』およびアサンガ著『阿毘達磨集論』に見られる思想と比較考察した。その考察結果については、上述の第17回国際仏教学会にて発表した。当初、2年次に行う予定であった学会報告を、1年次に行うことができたのは大きな進展であった。3年次(平成28年度)には、インド仏教文献として『倶舎論』を精読した上で、ボン教文献Srid pa'i mdzod phugならびにその注釈の精読、テキスト校訂、試訳の作成をさらに進め、五蘊説を中心に、仏教とボン教の存在論を比較研究する。その考察結果は、平成28年度中に学会や研究会にて発表し、論文にまとめる予定である。仏教学2年次(平成27年度)には、インド仏教文献およびボン教文献の精読、テキスト校訂、試訳の作成をさらに進めていく予定である。Srid pa'i mdzod phug(11世紀)については、五蘊に関する第10章全体の校訂テキストならびに試訳を作成する。また、ニャンメー・シェーラプギェルツェン(14世紀)による注釈書Srid pa'i mdzod phug kyi `grel ba `phrul gyisgron meの第10章の全訳を完成させ、Srid pa'i mdzod phugおよびその注釈書の思想体系を整理する。その上で、テトゥン・ギェルツェンペル(14世紀)著『ボン門明示』における解釈との比較を行う。その上で再度、ボン教文献と、インド仏教の学僧ヴァスバンドゥ著『倶舎論』・『五蘊論』およびアサンガ著『阿毘達磨集論』の思想との比較対照を行う。その考察結果については、平成27年度中に学会や研究会にて発表し、論文にまとめる予定である。平成27年度に招へいを予定していた外国人研究者の渡航が平成28年度に延期となったため。テキスト入力や資料整理が当初の予定より効率よく進んだため、人件費を抑制することができ、次年度使用額が生じた。平成27年度に招へい予定でありながら渡航延期となった外国人研究者の招へいに使用する。新たな1次資料、2次資料の情報を入手したため、それらのテキスト入力および資料整理作業に充当する。
口腔扁平上皮癌における予後因子の遺伝子学的、免疫組織学的検討と抗腫瘍効果について

1.抗cytokeratin抗体を用いた免疫組織学的検索を行い、微少転移が確定できるかどうかを41症例の転移陰性とされたリンパ節において検討し、予後との関係があるかを検討した。本研究にて、H-E切片上で転移陰性と診断されたリンパ節に、免疫染色にてcytokeratin陽性細胞を認めた症例では有意に予後が不良であり、これらのcytokeratin陽性細胞は微少転移腫瘍細胞と考えられたが、cytokeratin陽性細胞が腫瘍細胞であるかどうかは今後さらなる検索が必要である。より感度を高めるため、術中の凍結切片上での免疫染色やRT-PCR法などによる遺伝子での検索を行う予定である。2.Sentinel node navigation surgeryに用いられている、スズコロイドのリンパ節内の局在を透過型電子顕微鏡を用いて観察した。スズコロイドは輸入リンパ管より辺縁洞にかけて局在しており、輸出リンパ管内には観察されなかった。以上の所見より、スズコロイドの流れたリンパ節は一次リンパ節であり、本コロイドの流れたリンパ節はsentinel nodeである可能性が高まった。
膜工学に立脚した生体適合性マイクロカプセルの薬物放出制御と自己分解性の概念の創出

生体適合性ポリマーであるアルギン酸とキトサンを利用して、膜乳化法を用いてマイクロカプセルを調製した。マイクロカプセル調製法を詳細に検討した結果、粒径と単分散性、さらには中空構造も制御できる手法の開発に成功した。さらにマイクロカプセル内部に、マイクロカプセルを分解可能な酵素を封入することで、自己分解性を有するマイクロカプセルを開発することにも成功した。平成22年3月終了時点で,アルギン酸カルシウム粒子をコアとし,キトサンをシェルとしたコアシェル型ミクロスフィアを調製し,その後コアを溶出するという手法により,粒径が数ミクロン程度の中空構造を有するキトサンマイクロカプセルが合成されることを示したが,同時に,特定の実験条件で合成したところ,粒径が100nm程度の中空キトサンナノカプセルが合成されることを明らかにした.さらに詳細な検討をするため,種々の実験条件を系統的に変化させながら合成を行ったところ,コアとなるアルギン酸カルシウム粒子の原料であるアルギン酸ナトリウムを事前に加水分解により低分子量化し,さらに物理的な弱い静電相互作用によりキトサンを架橋したときのみ,100nm程度の中空ナノカプセルを得ることができることが明らかとなった.この粒径収縮メカニズムを詳細に追跡したところ,加水分解したアルギン酸ナトリウムを用いると,アルギン酸カルシウム粒子のBET表面積が増加し,これは粒子が多孔構造を有するためであることが分かった.この高い表面積のためアルギン酸溶出のための反応面積が大きくなり,これによりアルギン酸溶出速度が速くなることが明らかとなった.これに加えて,物理的な弱いキトサン架橋を利用しているため,キトサンの粒径も自在に変化し,アルギン酸溶出のためキトサンは固定足場を失い,粒径が急激に収縮する,ということが分かった.また加水分解したアルギン酸ナトリウムを原料としたアルギン酸カルシウム粒子が多孔構造を有するのは,加水分解により生じたマンヌロン酸リッチな分解物が開孔剤として作用する可能性が高いことが強く示唆された.本年度は,SPG膜乳化法を用いたキトサンマイクロカプセルへの酵素封入手法を確立し,マイクロカプセルが自己分解する現象を創製した.昨年度,SPG膜乳化法を用いたキトサンマイクロカプセルの粒径制御および中空構造制御手法を確立したが,この手法をベースとし,あらかじめキトサンと酵素を混合してからマイクロカプセルを調製する手法により,酵素を効率よく封入できることを明らかにした.また,あらかじめ混合するキトサンと酵素の比により,マイクロカプセル内のキトサンと酵素の比を自在に制御できることを明らかにした.マイクロカプセル内では酵素は偏在しておらず,均一に分布している.さらに,昨年度確立した粒径予測モデルを発展させることで,得られる酵素封入キトサンマイクロカプセルの粒径を,フィッティングパラメーターを用いることなく予測することが可能となった.また封入された酵素の活性試験を行ったところ,活性低下はほとんど認められないことが分かった.ただし,基質のマイクロカプセル内部への拡散が律速となるケースも認められた.このようにして得られた酵素封入キトサンマイクロカプセルの分解実験を行ったところ,経時的にマイクロカプセルが分解され,カプセル形状を崩していく様子を観察することに初めて成功した.同時に,キトサンマイクロカプセル内に封入されているキトサン分解酵素も,キトサンの架橋剤によって架橋されている可能性が強く示唆される結果を得た.
プロテインキナーゼCの神経可塑性制御における役割-GFP標識PKCを用いた研究-

1)リン酸化酵素PDK-1のPKCに対するトランスロケーションに対する影響Phosphoinositide-dependent kinase 1(PDK-1)は、PKCのactivation loopをリン酸化してPKCの成熟を引き起こす役割を持つリン酸化酵素である。このPDK-1がPKCの機能にどのような影響を与えるかを検討した。その結果、PDK-1によるPKC activation loopのリン酸化は、PKCの活性に必要不可欠であり、この部位がリン酸化されないPKCは、活性を持たず、また細胞膜にトランスロケーションしても細胞膜に長くとどまることが明らかになった。2)脳部位特異的γPKC-GFP,εPKC-GFPトランスジェニックマウスの解析γPKC-GFP発現小脳プルキンエ細胞において、2光子励起レーザー顕微鏡や高感度CCDカメラを用いて、γPKCのトランスロケーションの観察を試みた。各種グルタミン酸受容体作用薬、あるいは電気刺激により、γPKCのトランスロケーションが観察可能で刺激に応じてPKC-GFPのトランスロケーションが伝播していくライブイメージをとらえることが可能になった。本年度は、このPKC-GFPのトランスロケーションの伝播の注目し解析した。トランスロケーションの伝搬は、イオンの拡散による伝導よりは遅く軸索輸送よりは速いスピードを持ち、平行繊維の入力シナプスからプルキンエ細胞の細胞体の方に伝播した。この伝播には、代謝型グルタミン酸受容体の刺激が必須であった。また、一度伝播すると30分間の不応期が在ることが明らかになった。このように、我々の作成したマウスはターゲティングを指標にPKCの神経系での機能を解析するツールとなるだけでなく、神経の興奮の伝播を蛋白質レベルで明瞭にイメージングすることが出来る新しい神経機能解析のための遺伝子操作動物であると考えられた。3)小脳変性疾患原因遺伝子としてのγPKCの解析最近、γPKCが小脳変性疾患の原因遺伝子の一つであることが明らかになった。変異の見つかっている領域は脂質との結合に重要なC1領域であり、遺伝性小脳変性症で見つかった変異を人為的に加えたγPKCの機能解析を行ったところ、フォルボールエステルとの親和性の違いや、トランスロケーションの際の細胞膜からの解離が早いこと、あるいは、細胞内局在の違いがあることが明らかになった。(1)初代培養神経細胞あるいは、器官培養(スライスカルチャー)神経細胞に、PKC-GFP発現ウイルスベクターを用いて、各種PKC-GFPを遺伝子導入しPKCターゲティング、PKCの神経特異的な働きを解析する。PKC-GFP発現ウイルスベクターを用いて、培養神経細胞にPKC-GFPを発現させトランスロケーションを観察する手法を確立した。ζPKCは、刺激依存性に軸索の分岐部に集まる傾向が見られた。また、ラットのパーキンソン症候群の原因と予想されるtruncated γPKCを神経細胞に発現させたところ、斑点状の局在を示し、発現した細胞は脆弱性を示し、あるいは、突起が多数になる傾向が見られた。neuron specific enolase promoterの下流にtTAを発現するマウス(NSE-tTA)、calcium calmodulin kinasell promoterの支配下にtTAを発現するマウス(CamKll-tTA)と掛け合わした際のPKC-GFPの発現部位の特徴について解析した。

また、作成したトランスジェニックマウスにおいて、Tet制御システムは正常に働くことを確認した。現在、NSE-tTA xγPKC-GFPバイトランスジェニックマウスから小脳生スライスを作製し、γPKC-GFP発現小脳プルキンエ細胞において、2光子励起レーザー顕微鏡や高感度CCDカメラを用いて、γPKCのトランスロケーションの観察を試みた。各種グルタミン酸受容体作用薬、あるいは電気刺激により、γPKCのトランスロケーションが観察可能で刺激に応じてPKC-GFPのトランスロケーションが伝播していくライブイメージをとらえることが可能になった。また、CamKll-tTAマウスとγPKC-GFPマウスを掛け合わせ、海馬を含む前脳全体にγPKC-GFPが発現するマウスにおいてもγPKCのトランスロケーションの観察を試みを行っている。このように、我々の作成したマウスはターゲティングを指標にPKCの神経系での機能を解析するツールとなるだけでなく、神経の興奮の伝播を蛋白質レベルで明瞭にイメージングすることが出来る新しい神経機能解析のための遺伝子操作動物であると考えられた。1)リン酸化酵素PDK-1のPKCに対するトランスロケーションに対する影響Phosphoinositide-dependent kinase 1(PDK-1)は、PKCのactivation loopをリン酸化してPKCの成熟を引き起こす役割を持つリン酸化酵素である。このPDK-1がPKCの機能にどのような影響を与えるかを検討した。その結果、PDK-1によるPKC activation loopのリン酸化は、PKCの活性に必要不可欠であり、この部位がリン酸化されないPKCは、活性を持たず、また細胞膜にトランスロケーションしても細胞膜に長くとどまることが明らかになった。2)脳部位特異的γPKC-GFP,εPKC-GFPトランスジェニックマウスの解析γPKC-GFP発現小脳プルキンエ細胞において、2光子励起レーザー顕微鏡や高感度CCDカメラを用いて、γPKCのトランスロケーションの観察を試みた。本年度は、このPKC-GFPのトランスロケーションの伝播の注目し解析した。トランスロケーションの伝搬は、イオンの拡散による伝導よりは遅く軸索輸送よりは速いスピードを持ち、平行繊維の入力シナプスからプルキンエ細胞の細胞体の方に伝播した。この伝播には、代謝型グルタミン酸受容体の刺激が必須であった。また、一度伝播すると30分間の不応期が在ることが明らかになった。
RT-PCR法を用いたERmRNA検出法と乳癌患者への応用

研究実績は以下のごとくである。ER陽性ヒト乳癌細胞株MCF-7及びマウス大腸癌細胞株COLON-26に対し本法を施行し、2%Agarosegel電気泳動にてPCR産物を確認した。その結果MCF-7のみにBandを認め、この産物を制限酵素Pvu IIで消化しERmRNA由来であることを確認した。次にER陰性ヒト乳癌細胞株BT-20,MDA-MB-231,453およびSK-BR-3に対し本法を施行した。その結果BT-20,MDA-MB-231,SK-BR-3にBandを認め、MDA-MB-453には認めなかった。またNormal Controlとして健常成人男性4名、女性4名の計8名の末梢血に本法を施行しERmRNAの存在を検討したところ全8検体でBandを認めた。この結果から末梢血中有核細胞はERmRNAを発現していると考えられた。以上の結果からER陰性ヒト乳癌細胞株においてもERmRNAの発現が認められるが正常末梢血中有核細胞にもその発現を認めると考えられ、本法による骨髄あるいは末梢血中乳癌細胞の検出は不可能と考えられた。尚、現在同様な方法論にてCytokeratin19mRNAに対する検討を行っている。
古墳や洞窟遺跡の保存対策に関する研究

本年度も、古墳墳丘部の水分移動に関するシミュレーション解析を行うために必要な、墳丘土や多孔質体の水分特性測定に関する実験を行った。試験試料として、高松塚古墳の石室に使われている石材と同じ奈良県二上山の凝灰角礫岩を用いた。水分特性は、水分飽和領域では、ハンギングコラム法、乾燥領域では、加圧盤法などで行った。測定により得られた水分特性曲線から体積含水率が10%以上の時は、これと平衡する相対湿度は、ほぼ100%になることが分かった。石室解体時に測定した側壁の重量から壁石の湿潤密度を測定し、今回試験に用いた凝灰角礫岩の乾燥密度の平均値を用いて計算すると、体積含水率は、ほぼ20%となった。これと平衡する相対湿度は、100%となる。この結果は、石室内の相対湿度の測定値が、ほぼ100%であることと対応している。これらの結果は、平成20年3月に出版された保存科学47号で報告した。本年度は、古墳墳丘部の水分移動に関するシミュレーション解析を行うために必要な、墳丘土や多孔質体の水分特性測定に関する実験を行った。また、多孔質体の水分特性測定に関して、X線を用いた新しい方法に関して、ドイツ、ドレスデン工科大学のプラーゲ博士と共同実験を行った。墳丘土の熱的性質に関しては、サーマルプローブ法により、異なる含水率での値を求め、体積含水率と熱伝導率の関係を求め札幌で開催された平成17年度土壌物理学会で研究成果報告を行った。次年度以降は、これらの物性値を用いて、古墳内や洞窟遺跡内の環境変化に関するシミュレーション解析を進めていく予定である。水分特性は、水分飽和領域ではハンギングコラム法、乾燥領域では加圧盤法、飽和塩法で行った。これらの結果から、古墳墳丘部の石室内は墳丘部の体積含水率が30%程度でも相対湿度が100%になることが分かった。これは石室内の湿度の測定値と良く対応している。この結果は、古墳内のカビが生えやすい環境がなぜ長い間維持されるかについての物理的な説明を与える。これらの結果は、平成19年3月に出版された「保存科学」46号で報告した。また、米国土壌物理学会(SSSA)でも、Measurement of Moisture properties of Takamatsuzuka Tumulus Soilというテーマで研究発表を行い、土壌物理の専門家との情報交換を行った。
新奇牛肉生産システムの構築:初期成長期の代謝生理的インプリンティング効果の解明

平成15年度より牛群を幼少期(初期成長期)のみ(2カ月齢1Oカ月齢まで)濃厚飼料(穀類)区と粗飼料(乾草)区の極端に異なる飼養環境で飼育して、その後は両区とも粗飼料(乾草)のみ給与するという方法で、初期成長期の代謝生理的インプリンティングの効果について実験を行った。10カ月齢までの発育割合はC区でR区より・も著しく高かったが、10カ月齢以降は、両区の間で同様であった。体重はC区でR区の1.3倍になった。体測値よりC区でR区よりも、特に胸幅の発育が著しく高かった。血中IGF-Iの値は、522カ月齢まで、つねにC区でR区よりも有意に高かった。屠殺時の体重は、C区で471.9±42.3kg、R区で357.4±25.5kg(P<0.05)だった。胸最長筋の筋線維型構成は、両区の間でI型、IIA型およびIIB型で差異は認められなかった。筋分化制御因子及びIGF-IのmRNA発現は10カ月齢時までに有意な差異が認められたが、それ以降有意な差異は認められなかった。MyostatinのmRNA発現は,10カ月齢時にC区でR区よりも有意に高く、17カ月齢で有意差は消失し、22カ月齢時には、逆にC区で有意に低くなった。mRNA発現は,多くの因子で、インプリンティング処理期間中および処理後においてC区でR区よりも有意に高い発現を示した.C/EBPα及び脂肪酸合成酵素群では、10カ月齢時までに認められた処理区間の差異は、その後認められなくなるが、22カ月齢時に再び認められるようになった。理化学特性では、粗脂肪含量は試験区(10.3%)が対照区(6.2%)に比べ有意に高く、水分含量で低い結果となった。脂肪酸組成のうちC18:1、C18:2は試験区が対照区より有意に高く、C18:0は低い傾向を示した。SFAは対照区が高く、MUEA、US/Sは試験区が高い結果となった。官能特性では、全ての評価項目で試験区が高い平均値を示したが、両区間で有意な差は見られなかった。以上のことから、初期成長期の体質制御が粗飼料肥育における筋内の肉質に関わる遺伝子群の発現、ならびに生産された牛肉の粗脂肪含量、脂肪酸組成に影響を及ぼすことが示された。また、耕作放棄地の肉用牛放牧飼養実験も一部行った。平成15年度に牛群を幼少期(初期成長期)のみ濃厚飼料(穀類)区(Group C)と粗飼料(乾草)区(Group R)の極端に異なる飼養環境で飼育して、ウシ骨格筋内における産肉関連遺伝子群の発現をバイオプシーサンプルにより経時的にモニターした。

体重は10カ月齢時には濃厚飼料区で粗飼料区の約2倍となった。5ヵ月時における骨格筋内の産内関連遺伝子群の発現に関して脂肪分化制御因子のperoxisome proliferator activated receptors γ(PPARγ)は濃厚飼料区で粗飼料区よりも有意に高い発現を示した。また、筋成長抑制因子のマイオスタチンmyostatinの発現に差異は認められなかったが、筋成長因子のInsulin-like growthfactor-I(IGF-I)の血中濃度は濃厚飼料区で粗飼料区の13倍と著しく高い値を示した。また、脂肪前駆細胞で発現するpreadipocyte factor-I(pref-I)の骨格筋内結合組織での発現をin situ hybridizationにより確認した。今後、形態学的解析およびゲノムレベルでの解析も詳細に行っていく予定である。以上のことから肉質に重要な骨格筋内の脂肪分化制御因子および骨格筋成長に重要な筋成長因子は5ヵ月齢までの幼少期の栄養環境により著しく異なることが明らかとなった。10ヵ月齢まで異なる栄養環境で飼養した後、同様の粗飼料(乾草)で飼養して、現在、これらの遺伝子群の発現の差異が今後も残存していくかどうかについて、すなわち"初期成長期の代謝生理的インプリンティング効果"について検討中である。平成15年度に牛群を幼少期(初期成長期)のみ濃厚飼料(穀類)を多給して肥満処理を加えた区(濃厚飼料区)と粗飼料(乾草)のみを給与するという(粗飼料区)、極端に異なる飼養環境で飼育した牛群の、骨格筋内における肉質関連遺伝子群の発現を平成16年度もバイオプシーサンプルにより経時的にモニターした。10カ月齢時における骨格筋内の産肉関連遺伝子群の発現に関して脂肪分化制御因子のperoxisome proliferator activated receptorsγ(PPARγ)は濃厚飼料区で粗飼料区よりも有意に高い発現を示した。その後、両区とも同様の粗飼料のみの飼養にして、17ヵ月齢時に比較するとその差異は維持されており、初期成長期の肥満処理は代謝生理的インプリンティング効果として維持されている可能性が示された。また骨格筋内の脂肪細胞のサイズを比較すると処理直後の10ヵ月時も同様の粗飼料のみの給与になった17ヵ月齢時も濃厚飼区で粗飼料区よりも有意に大きかった。また、酵素組織化学的方法により筋線維型を分類して両区の骨格筋を比較すると濃厚飼料区で赤色筋線維(I+IIA型筋線維)が多くなっていることが明らかとなった。現在、相互作用するとされる他の脂肪分化制御因子群や産肉性に関連した因子群についても解析を進め、代謝生理的インプリンティングの詳細なメカニズムの解明を進めている。以上、遺伝子発現に関する研究と骨格筋の組織化学的な研究から10ヵ月齢まで肥満処理を加えることにより、その後、同様の粗飼料(乾草)で飼養しても、初期成長期の体質(脂肪蓄積能力)は維持される可能性が示され、いわゆる"初期成長期の代謝生理的インプリンティング効果"の有効性が示すものと考えられる。平成15年度より牛群を幼少期(初期成長期)のみ(2ヵ月齢10ヵ月齢まで)濃厚飼料(穀類)区と粗飼料(乾草)区の極端に異なる飼養環境で飼育して、その後は両区とも粗飼料(乾草)のみ給与するという方法で、初期成長期の代謝生理的インプリンティングの効果について実験を行った。10ヵ月齢の時点でウシ骨格筋中に発現する脂肪細胞分化に関わる遺伝子発現が濃厚飼料区で著しく異なることが明らかとなった。処理直後の10ヵ月齢、およびその後粗飼料給与のみにした17か月齢でも濃厚飼料区で脂肪分化制御因子の発現が高くなり、初期成長期の体質形成の影響と示唆された。これは組織化学的に調査した脂肪細胞のサイズ、最終的に生産された牛肉に含まれる脂肪含量でも同様の結果が得られた。
学生実験への教材化を目指した薬剤カプセルと生体物質との分子間相互作用の解明

1.研究目的本研究では学生実験への教材化を目指し、Span系界面活性剤およびTween系界面活性剤という構造が類似する2種類の非イオン性界面活性剤により構成される自己集合体の表面特性の検討と自己集合体分子の運動性の評価を行い、自己集合体の特性評価法について検討した。2.研究方法Span/Tween系界面活性剤自己集合体の調製では、Span 20、Span 40とTween 20、Tween 40を各割合で混合し、クロロホルム:メタノールに溶解した。有機溶媒を除去し、一昼夜減圧乾燥後、リン酸緩衝生理食塩水を加え、凍結融解を繰り返した。エクストルーダーを用いて自己集合体の粒径を100nmに調整した。自己集合体の表面特性の検討では、Tween 20およびTween 40を超純水に溶解し、0100 wt%の濃度におけるIRスペクトルをFT-IRを用いて測定した。3400 cm^<-1>付近に観察される0-H伸縮振動に対応する吸収スペクトルを測定することにより、Tween系界面活性剤の有するPEG構造と水分子の相互作用を評価した。水相として重水を用いて調製した自己集合体に対する20°Cおよび50°Cにおけるアシル鎖の運動性評価を1^HNMRを用いて行った。3.研究結果水に起因するOH伸縮振動は3355cm^<-1>付近にピークが観察されたが、Tween系界面活性剤を添加することによりピークシフトが観察された。このピークシフトは5060wt%まで直線的に変化したことから、1分子のエチレンオキシドに対して水分子は2.33.6分子が相互作用していると考えられる。^1HNMR測定による半値幅を用いた評価では、ペシクルとミセルではミセルの方が自己集合体構成分子の運動性が高いことが明らかとなった。また20°Cにおいて、液晶相構造を有するSpan 20/Tween 20ペシクルの場合はNMRスペクトルが観察されたが、ゲル相構造を有するSpan 40/Tween 40ベシクルの場合では正確な測定が困難であった。原因としてベシクルの相状態の違いが起因していると考えられる。分子の運動性はアシル鎖長の違いにより大きく異なることが明らかとなった。学生実験への教材化のため、使用した機器FT-IRとNMR、データ解析で使用したOriginのマニュアルを作成した。今後は学生実験で測定するデータの選別等の検討を行う。
半凝固金属加工条件最適化のための流動・凝固シミュレーション技術の確立

AC4Cアルミ合金について、半凝固スラリー特性を考慮した流動解析モデルについて検討した。計算を安定に実行できるアルゴリズムを考案し、自作の凝固流動解析プログラムに実装した。次に、半凝固スラリーの流動性を評価するための実験方法について検討した。ステンレス製のパイプにスラリーを圧入する方法で流動・凝固させたところ、従来から知られている数十ミクロンの球状初晶Alに加えて、数ミクロン程度の超微細な球状初晶Alが晶出することを見いだした。最終的には、ダイカストのスリーブ内で半凝固スラリーを作るスリーブ法を開発し流動性を評価したところ、スラリー固相率が高いほど流動性が向上することを見いだした。Al-Si-Mg系の実用合金であるAC4Cについて、半凝固スラリー特性を考慮した流動解析モデルについて検討した。まず、基本となる温度、固相率、粘性の間に成立するレオロジー特性について、Carman-Kozenyモデルを用いたダルシー則により考慮する際の数値解析上の問題点について検討した。すなわち、流れ場の解析において時間積分は陽的に行うのが一般的であるが、ダルシー項の存在により高粘性になるに従い時間増分が小さくなるため、ダルシー項の寄与を陰的に考慮するように工夫して、場所により粘性のオーダーが大きく違う流れ場においても、安定に高速に数値解析できるアルゴリズムとする数値積分する手法を検討した。次に、これらの検討結果を具体的な数値解析プログラムに実装するために、既存の独自開発プログラムである有限体積法を用いた湯流れ・凝固解析プログラムStefan2Dに実装した。計算に必要な熱物性値はThermoCalcを利用して設定した。自作したコードの有用性を評価するために、CupCast法により、AC4C合金を用いた金属スラリーを作成し、鋳込み温度、金属容器の直径、肉厚を変化させたときの流動特性について実験的に評価した。実験で作成したスラリー条件に対応した数値シミュレーションをStefan2Dにより実行したところ、数値不安定が発生すること無く、導入したワークステーションにより一晩程度の解析時間で流動解析を実行することができることを確認した。今回は安定性を重視したアルゴリズムとしたが、原理的に時間増分の最適化により、より高速に数値解析できる可能性あるので、検討を開始した。H26年度の研究計画に従い、東北大式垂直吸引流動性試験法を改良し、「吸引式」ではなく「加圧式」にて、半凝固金属スラリーの流動性を評価する技術について検討した。半凝固金属スラリーの流動性は、初晶が微細な球状結晶として晶出することで向上することが判っていることから、「加圧式」で用いるパイプの熱特性とパイプ中に流入し凝固した組織の関係を調査しすることとした。まず、半凝固金属スラリーにパイプを挿入する方法について検討したところ、スラリーの上方からパイプを挿入する方法では、実験のばらつきが大きく安定した実験結果を得ることができなかった。試行錯誤の結果、スラリーの下部にパイプをセットし、半凝固金属スラリーを上部から加圧することで、円筒形状の半凝固金属スラリーの中央部をパイプに流入させる方法により安定した条件で実験が可能であることを見いだした。次に、パイプ内に流入した半凝固金属スラリーの流動停止機構を評価するために、パイプの表面に複数に穴をあけて熱電対を挿入し、流動中の半凝固金属スラリーの温度変化を測定した。また、パイプ内で凝固したAl合金をパイプから取り出し切断し、各部位の組織を調査した。パイプ壁面近傍とパイプ中央部に相当する部位の組織を詳しく調べたところ、金属スラリーの初期固相率、パイプの内径、肉厚、初期温度等の条件の違いによって観察される初晶の形状が大きく変化することを見いだした。観察された組織の特徴は、従来から知られている数十ミクロンの微細な球状初晶だけでなく、数ミクロン程度の超微細な球状初晶が出現することである。実験結果を整理したところ、パイプに流入した半凝固金属スラリーに対する冷却速度がある適当な範囲にあるときにのみ、超微細な球状初晶が出現することを見いだした。H27年度は、まず、圧入荷重を一定にできるプレス機を用い、アルミシリコン合金の半凝固スラリーの初期固相率を変化させて、砂型にスラリーを圧入成形することで、半凝固スラリーの流動性および成形性について評価する方法について検討した。その結果、高固相率になるほど、流動長は長くなるという、チクソトロピー性が発現することを確認することができた。ただし、成形体の組織を調べたところ、初晶の球状アルミの分布が、加圧条件や設定する初期固相率および成形体の形状によって変化することが分かった。各種パラメータを変化させて、得られる成形体の組織について調査した。その結果、採用した砂型への圧入試験法は、次のような特徴があることが分かった。(1)砂型においても、低固相率から高固相率まで、良好な成形性を得ることができる。(2)成形体に観察された花弁状組織は表面積が大きく、互いにネットワークを形成し粒子が粗大になりやすいため、組織分布の不均一を引き起こしやすい。(3)初晶アルミの形状や鋳型肉厚を変化させることにより、成形体に観察されるα初晶の不均一分布を改善することができる。(4)初晶形状や圧入条件によりα初晶が流動できる鋳型厚さの閾値が存在する可能性がある。次に、別途、導入した小型のダイカスト機を用いた流動性実験を行った。

射出スリーブ内で半凝固スラリーを生成するスリーブ法を開発し、半凝固鋳造実験を行ったところ、この場合でも初期固相率が高いほど流動長が長くなることを確認した。最終的に、これらの実験結果から、鋳造CAEシステムADSTEFANを用いて、流動・凝固挙動をコンピュータシミュレーションする際に必要な各種パラメータをサーベイし、データベース化した。AC4Cアルミ合金について、半凝固スラリー特性を考慮した流動解析モデルについて検討した。計算を安定に実行できるアルゴリズムを考案し、自作の凝固流動解析プログラムに実装した。次に、半凝固スラリーの流動性を評価するための実験方法について検討した。ステンレス製のパイプにスラリーを圧入する方法で流動・凝固させたところ、従来から知られている数十ミクロンの球状初晶Alに加えて、数ミクロン程度の超微細な球状初晶Alが晶出することを見いだした。最終的には、ダイカストのスリーブ内で半凝固スラリーを作るスリーブ法を開発し流動性を評価したところ、スラリー固相率が高いほど流動性が向上することを見いだした。当初の計画通りに、半凝固金属スラリーの流動性を安定して評価できる「加圧式」の実験手法を確立することができた。また、開発した実験手法を用いてAl合金スラリーの流動性試験を実施したところ、従来から知られていた数十ミクロン程度の球状初晶ばかりではなく、数ミクロン程度の超微細球状初晶が晶出する条件を見いだした。鋳造工学H27年度は、当初の計画通りに、H26年度に確立した実験手法、実験装置を活用して、各種合金の半凝固スラリーの流動特性に関するデータベースを構築する。H25年度の目標は、AC4C合金を対象に、CupCast法で作成した金属スラリーの流動変形モデルを探索する。新規にワークステーションを導入し、計算モデル評価の高速化を図る、と設定した。これらの当初目標に対し、具体的な計算モデルの検討と具体的な計算プログラムとしての実装が完了している。また、AC4C合金を用いた実験結果と計算結果を比較検討を行い、数値的に安定に流動解析が実行できることを確認できたことから、おおむね順調に進展している。計算全体の高速化のためのアルゴリズム探索を実施する。また、三次元形状が扱える湯流れ解析コードStefan3Dに実装し、より実用的な問題が解析できるようにする。また、H26年度の計画である東北大式垂直吸引流動性試験法を用いた実験を行い、CupCast法によって作成された金属スラリーの流動特性について、定量的に評価できるようにする。
FALS及びモデル動物における遺伝子発現の網羅的解析

AceGene社のDNAtip30Kを用い、Microarrayを行った。変異SOD1(126TTdel)遺伝子を導入したALSモデルの発症後マウス脊髄および同日齢の正常マウス脊髄からRNAを抽出し、Cy3/Cy5およびCy5/Cy3でラベルし競合的アレイを行い、解析対象とした。2以上の高発現、0.5以下の低発現を有意とし、4ペアで同様の発現パターンを認める分子を検索した。また、同時に発症前98日齢のマウスも同様にmicroarrayを行った。結果、発症後では高発現パターン54分子、低発現パターン4分子がピックアップされた。このうち、発現量、神経系との関連性などを考慮し、10分子を選択し、Real Time PCRの解析対象とした。結果、HSP、Cathepsinなど6分子で同様のパターンを得ることが出来、有意な変化であることを確認した。3.免疫染色による蛋白発現解析2.で得られた結果のうち解析可能な4分子(HSP27、CathepsinH(Ctsh)、Paip1、μ-crystallin(Crym))のマウス腰髄の免疫染色を行った。4分子すべて病期進行に伴い発現が認められ、特にPaip1は発症前からの発現が認められ、病態に対する深い関与が推察された。いずれの分子もグリア細胞に発現しており、HSP27、Ctshは反応性アストロサイト、Crym、Ctsh、Paip1はミクログリアに発現していた。いずれも細胞保護的に発現している可能性が考えられ、今後の治療戦略に対して参考となる結果であった。AceGene社のDNAtip30Kを用い、Micro Arrayを行った。Cy3/Cy5およびCy5/Cy3でラベルし競合的アレイを2ペアで行い、4ペアの結果を解析対象とした。また、同時に発症前98日齢のマウスも同様にmicro arrayを行った。結果、高発現パターン48分子、低発現パターン2分子がピックアップされた。この57分子のうち、発現量、神経系との関連性などを考慮し、10分子を選択し、Real Time PCRの解析対象とした。次年度は今年度の結果をもとに、WesternBlot、免疫組織染色などで蛋白発現解析を行い、病態と関連性をさらに検討していく。
栽培植物との自然交雑による野生植物の遺伝的汚染に関する研究

ラオスの首都ヴィエンチャン郊外に存在する野生イネ(Oryza rufipogon)の半他殖性多年生生態型の集団4つと自殖性一年生生態型の集団4つについて、構成個体の形態変異や遺伝子型変異をもとに、集団構造の調査を行った。そして、それぞれの自然集団の集団構造に対する、栽培イネとの自然交雑がもたらす遺伝的汚染の影響について解析を行った。なお、多年生生態型、および一年生生態型とも、それぞれ調査を行った4集団のうち1集団は栽培イネの水田から離れて存在し、残る3集団は栽培イネの水田に隣接していた。水田から離れて存在する集団の野生イネ個体は、頴が黒褐色である、有芒である、脱粒性が高い、胚乳がウルチ性である、などの特徴を持っていた。これに対し、水田に隣接する集団には、上記に同様な野生イネ個体に混じり、頴が黄褐色である、無芒である、脱粒性が低い、胚乳がモチ性である、など栽培イネに類似した特性を持つ個体が多数存在した。SSRマーカーを用いて野生イネの遺伝子型を調べると、水田に隣接する集団には栽培イネと共通の対立遺伝子を持つ個体が多数存在した。これら栽培イネに類似した個体は、栽培イネと野生イネの自然交雑によって生まれた雑種であると考えられる。一年生生態型集団では雑種と思われる個体が集団内に散在していたのに対し、多年生生態型集団では雑種と思われる個体が水田との隣接域に集中して存在した。自殖性の一年生生態型は栽培イネとの自然交雑の機会が少ない。しかし、種子繁殖により毎年世代交代が行われるため、ひとたび交雑が行われると、雑種がすぐに集団に参入し拡散する。一方、半他殖性の多年生生態型は栽培イネとの自然交雑の機会が多い。しかし、世代交代が頻繁でないため、雑種の参入は比較的攪乱が強い水田近傍に限られる。一年生生態型集団と多年生生態型集団では、生活史特性の違いにより遺伝的汚染の影響にも差が生じている。当初の研究計画では、タイ国内に存在する野生イネ(Oryza rufipogon)集団を対象として調査を行う予定であった。しかしながら、タイ国の野生イネ自生地では、環境破壊があまりに顕著であり研究を遂行するのに十分な数の野生イネ集団を見つけることができなかった。そのため、研究対象を隣国であるラオスの野生イネ自然集団へと変更した。本年度12月にラオスの首都ヴィエンチャン郊外に存在する4つの多年生野生イネ集団と3つの一年生野生イネ集団を訪れ、生態的撹乱状況、および遺伝的汚染の状況について調査を行った。調査を行ったすべての野生イネ集団の近傍には水田が造成されており、耕作による人的撹乱を受けていた。また、集団に隣接して車道が造られており、粉塵による大気の汚染や自生地の破壊が進行していた。いくつかの集団は野放飼育されている水牛による食害も受けていた。野生イネ集団と水田が隣接している場所では、野生イネと栽培イネとの間に遺伝子流動が生じていると考えられる。一般に、この地域の多年生野生イネは開帳した形態の穂を持つ。しかし、今回調査を行った多年生野生イネ集団の中には、栽培イネに類似した枝梗が閉じた形態の穂を持つ個体が多数存在した。また、野生イネの頴は本来黒紫色をしている。しかしながら、多年生野生イネ、一年生野生イネともに調査を行った集団内には、栽培イネ同様黄褐色の頴を持つ個体が多数存在していた。これらの集団では栽培イネの遺伝子による野生イネの遺伝的汚染が進行しており、野生イネ本来の形質が失われつつあると考えられる。現在、現地調査の際に採集されたサンプルをもとに、DNAマーカーを用いた集団の遺伝構造の解析を行っている。

しかし、種子繁殖により毎年世代交代が行われるため、ひとたび交雑が行われると、雑種がすぐに集団に参入し拡散する。一方、半他殖性の多年生生態型は栽培イネとの自然交雑の機会が多い。しかし、世代交代が頻繁でないため、雑種の参入は比較的攪乱が強い水田近傍に限られる。一年生生態型集団と多年生生態型集団では、生活史特性の違いにより遺伝的汚染の影響にも差が生じている。