hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲージ/重力対応と行列模型の関係に基づく量子重力の非摂動的定式化

本年度はまず、前年度の研究に引き続き、ラージN縮約における随伴表現フェルミオンの効果を詳細に解析した。近年の数値計算において、この効果を考慮するとラージN縮約を実現する上で必要な中心対称性が回復するとの指摘があり、特にフェルミオン質量が予想以上重い場合でも回復することが確認されている。そこで我々は、この結果に対する固有値ダイナミクスに基づく解析的説明を与えるとともに、有限温度への拡張を議論し、中心対称性の回復を数値的に確認した。ラージN縮約は量子重力の非摂動的定式化に向けた行列模型においても重要であり、本研究はその本質的理解を深めるうえで有用である。また、ゲージ/重力対応の立場から、Kerr/CFT対応と呼ばれるブラックホールの微視的状態を記述する手法の拡張を議論した。有限温度ブラックホールへの拡張と整合性の観点から、漸近対称性として非カイラルなビラソロ対称性を同定する必要があるものの、未だ満足のいく形で実現されていない。しかし、本年度秋、高次元零温度Kerr-Newmanブラックホールの特別な極限では局所的AdS3構造が事象の地平面近傍に現れ、対応する漸近対称性として非カイラルなビラソロ対称性が同定できる可能性が指摘された。そこで我々は、同構造が現れるために本質的なのが零エントロピー極限であることを指摘し、より一般の零温度ブラックホールに対しても同様に局所AdS3構造が現れることを示した。また、自然な正則化を導入することで、中心拡大した非カイラルなビラソロ対称性を漸近対称性として実際に同定することにも成功した。この研究はブラックホールの微視的性質を理解するとともに、ホログラフィーという量子重力特有の性質を理解するうえでも重要である。今年度は行列模型とケージ/重力対応に関する理解を深めるために、その両方について活発な研究を行った。まず行列模型については、ボゾン的IIB行列模型を用いて4次元非可換的時空上のボゾン的ゲージ理論を定式化することが困難であることを示した。この研究は場の理論的観点のみならず、行列模型の性質を理解する上でもきわめて重要と考えられる。一方で、ゲージ/重力対応の観点では、2007年に川合-須山により提唱された弦の世界面の立場に基づく解析を拡張し、より低次元のD-braneの場合にも同様な方法でゲージ/重力対応を理解できることを示すとともに、有限温度の場合にも拡張し、ブラックホールのエントロピーとゲージ理論側のエントロピーが一致することも比較的自明に理解できることを示した。これはゲージ/重力対応を本質的に理解するために極めて重要な結果である。また、ブラックホールのエントロピーに関しては、昨年秋にStromingerらにより提唱された事象の地平線の(極)近傍での漸近対称群を調べることでブラックホールのエントロピーを微視的に導出するという方法を用い、Kaluza-KleinブラックホールやD1-D5-P系として記述されるブラックホールのエントロピーを微視的に導出した。またゲージ/重力対応に基づいて一次元ラージNゲージ理論を数値的に解析し、ブラックホール/ブラックストリング相転移が起きる様子をゲージ理論側から視覚的に示すことに成功した。ブラックホールに対する微視的な立場からの理解は、量子重力の非摂動的定式化を実現するために最も本質的で重要な事項であり、それに関して理解を深めることができたことは来年度以降の研究につながる価値のある研究結果と考えられる。本年度はまずゲージ/重力対応がどの程度成り立つかを理解する目的で、非相対論的な対称性を持つ場の理論の重力双対として期待される重力解を調べた。特に未だ超弦理論に埋め込むことが実現されていない、(空間方向に)非等方的なスケール不変性を持つ場の理論の重力双対を、時空の計量部分については超弦理論に埋め込むことが可能であることを示し、その解の安定性といった諸性質を解析すると同時に、その重力側の解析を手掛かりに双対な場の理論に対する理解も試みた。完全な埋め込みは現時点でも実現しておらず、この方向性への研究はゲージ/重力対応をより一般的に理解するうえで重要であると考えられる。また、この非相対論的な対称性に着目してしてある種の重力理論が昨年提案されたが、そこで用いられた葉層構造を保つ微分同相変換を応用し、粘弾性体の普遍的な記述方法を提案した。これは重力理論において最も重要な役割を果たす微分同相変換の普遍性を理解するうえで有意義な成果である。これらの研究に加え、行列模型を用いた量子重力の非摂動的定式化を実現する際に重要な役割を果たすと期待されるラージN縮約に関しての基礎的な研究も行った。特に、80年代に提案されたラージN縮約模型のいくつかが近年の研究の結果機能しないことが明らかになり、その改善策として随伴表現のフェルミオンを加えた模型が昨年提案されたため、この模型でラージN縮約が成立することの解析的説明を与えるとともに、有限温度の場合への拡張およびその数値的解析を行った。有限温度の場合には、現時点では格子サイズは小さいものの、閉じ込め相転移がラージN縮約模型でも起こることを確認した。現在もその数値的解析を引き続き行っている。

そこで我々は、この結果に対する固有値ダイナミクスに基づく解析的説明を与えるとともに、有限温度への拡張を議論し、中心対称性の回復を数値的に確認した。ラージN縮約は量子重力の非摂動的定式化に向けた行列模型においても重要であり、本研究はその本質的理解を深めるうえで有用である。また、ゲージ/重力対応の立場から、Kerr/CFT対応と呼ばれるブラックホールの微視的状態を記述する手法の拡張を議論した。有限温度ブラックホールへの拡張と整合性の観点から、漸近対称性として非カイラルなビラソロ対称性を同定する必要があるものの、未だ満足のいく形で実現されていない。しかし、本年度秋、高次元零温度Kerr-Newmanブラックホールの特別な極限では局所的AdS3構造が事象の地平面近傍に現れ、対応する漸近対称性として非カイラルなビラソロ対称性が同定できる可能性が指摘された。そこで我々は、同構造が現れるために本質的なのが零エントロピー極限であることを指摘し、より一般の零温度ブラックホールに対しても同様に局所AdS3構造が現れることを示した。また、自然な正則化を導入することで、中心拡大した非カイラルなビラソロ対称性を漸近対称性として実際に同定することにも成功した。この研究はブラックホールの微視的性質を理解するとともに、ホログラフィーという量子重力特有の性質を理解するうえでも重要である。
石器、玉類の原材産地分析から考察する石器、玉類の分布圏の研究

石器原材の産地分析から北海道白滝、十勝産黒曜石がロシア、サハリリンのルスツ、ソコルに、また神奈川県内遺跡に伝播していたことが判明し、石器原材の伝播に伴って文化とか生活情報が伝わると考えると、神奈川県の古代人がサハリンの情報を入手していたとも推測できる。信州霧ケ峰産黒曜石が約580Km離れた三内丸山遺跡に伝播していた。また、香川県金山産サヌカイトは静岡県・大分県の、二上山産サヌカイトでは静岡県、高知県の遺跡使用が確認された。ヒスイ製玉類の産地分析では88遺跡から出土した424個の産地分析を行っている。これらの多くには糸魚川産ヒスイが使用されていた。伝播の北限は北海道余市町の大川遺跡で、南限は宮崎県高岡町の学頭遺跡で使用が確認された。ヒスイ製玉類は糸魚川産との固定観念があるが、本研究で糸魚川産ヒスイ以外では、北海道日高産ヒスイが北海道の大川、美々4、青森市の朝日山遺跡で、また、飛騨産ヒスイが岐阜県丹生川村の西田遺跡で使用されていることが明らかになっている。また、原石産地不明であるが九州南部で多用されている玉の原材料と同じ成分組成の丸玉が岐阜県西田遺跡に伝播していることが産地分析で明らかになった。佐渡猿八産碧玉は佐渡島以北で主に使用され、兵庫県玉谷産碧玉の使用圏は100Km以内で、遺物で作った女代南B群は、使用圏からみて日本海を交易ルートとし遠距離に伝播したと推測され北海道余市町、佐賀県の遺跡から見つかった。また、宇木汲田遺跡出土の管玉で作った未定C群は、韓国などで作られ西北九州地方および瀬戸内海沿岸の遺跡のみに流入したと推測しても産地分析の結果と矛盾しない。島根県花仙山産碧玉は古墳時代に北海道、宮崎県の遺跡で使用されていた。原石群の確立と産地分析結果:新たに調査したサヌカイト様原石産地は、北海道旭川市に位置する旭山原産地で、原石産地には多数の剥片が散布し、これら剥片と産出原石の組成は一致し、原石搬出のための一次加工跡の様相で、産地分析において重要な原産地であった。旭山産原石で作った旭山群が確立されたことにより北海道芦別市滝里、富良野市頭無川の両遺跡で旭山原石が使用されていることが明らかになり、知床地域で使用されているサヌカイト様石器には旭山産原石が使用されていないことが判明した。また、黒曜石では、浅間山大窪沢産原石群を確立し産地分析の原石群に追加した。新たに得られた黒曜石製石器の産地分析結果は旧石器時代から弥生時代で、北海道、青森県、新潟県、群馬県、長野県、神奈川県、岐阜県、愛知県、滋賀県、大阪府、兵庫県、島根県、愛媛県の各地からの57遺跡でサヌカイトと黒曜石製遺物合計1443個の産地分析を行った。今回、原石産地が判定された玉類遺物は、千歳市キウス遺跡の勾玉に糸魚川産ヒスイが、青森県下の3遺跡の48個の玉類の中で28個に糸魚川産、2個に日高産のヒスイが、島根県の3遺跡にも糸魚川産原石使用玉類が産地同定された。

また、岐阜県西田遺跡では、飛騨産軟玉が使用されていることが、また北海道の美々4遺跡の約90個の玉類の殆どに糸魚川産ヒスイが使用されているが、数点に日高産軟玉が使用されていることが判明し、ヒスイ製玉類に糸魚川産以外のヒスイ使用例が確認されたことで考古学に新たに貴重な資料が提供できた。また碧玉製では、北海道江別市で佐渡産、余市町にも続縄文に佐渡産が、七世紀の管玉に島根県の花仙山産碧玉がそれぞれ使用されていることが明らかになった。ヒスイ製玉類の分布圏:新たに研究した玉類は千歳市美々4遺跡出土の玉類で糸魚川産原石使用が83個で、日高産軟玉製が2個使用されていることが明らかになり、乙部町小茂内遺跡のヒスイ製勾玉2個、苫小牧市柏原5遺跡出土の勾玉と垂飾の2個が糸魚川産原石と新たに推定された。また、新潟県朝日村元屋敷遺跡出土の棗様玉および小玉の2個、神戸市玉津田中遺跡出土の丸玉が糸魚川産と特定されたが、勾玉については糸魚川産の可能性が非常に高いと推測され、大分県安心院町飯田二反田遺跡出土の丸玉1個および、国東町羽田遺跡出土の石斧の破壊片1個でそれぞれに糸魚川産ヒスイが使用され、石斧に硬玉使用を明らかにしたのは本研究が最初である。碧玉製碧玉製玉類の分布圏:北海道余市町入舟遺跡の遺溝外出土の管玉に、七飯町大中山13遺跡の管玉1個にも佐渡、猿八産原石が使用され、神戸市玉津田中遺跡出土の原石片、管玉各1個に女代(B)群の使用が確認され、管玉1個には玉谷産原石が、また、鳥取県羽合町長瀬高浜遺跡出土の6個の管玉の中で5個に女代(B)群の原石がそれぞれ使用されていることが明らかになった。坂出市龍川五条遺跡出土の管玉2個には今治市持田町3丁目遺跡出土の管玉と同じ原石が使用され、この原石の産地は特定できていないが、未定C群と仮称し分布圏を調べた結果、佐賀県吉野ヶ里遺跡で、宇木汲田遺跡では女代(B)群と共に多用されていることが判明した。原石群の確立と産地分析結果:新たに調査したサヌカイト様原石産地は、善通寺市の大麻山南から出土するガラス質安山岩で細石器時代に使用された可能性が推測されていたが、予想に反して今年度の研究で使用されていないことが判明した。石器原材の産地分析から北海道白滝、十勝産黒曜石がロシア、サハリリンのルスツ、ソコルに、また神奈川県内遺跡に伝播していたことが判明し、石器原材の伝播に伴って分化とか生活情報が伝わると考えると、神奈川県の古代人がサハリンの情報を入手したいたとも推測できる。信州霧ケ峰産黒曜石が約580Km離れた三内丸山遺跡に伝播していた。また、香川県金山産サヌカイトは静岡県、大分県の、二上山産サヌカイトでは静岡県、高知県の遺跡使用が確認された。ヒスイ製玉類の産地分析では88遺跡から出土した424個の産地分析を行っている。これらの多くには糸魚川産ヒスイが使用されていた。伝播の北限は北海道余市町の大川遺跡で、南限は宮崎県高岡町の学頭遺跡で使用が確認された。ヒスイ製玉類は糸魚川産との固定観念があるが、本研究で糸魚川産ヒスイ以外では、北海道日高産ヒスイが北海道の大川、美々4、青森市の朝日山遺跡で、また、飛騨産ヒスイが岐阜県丹生川村の西田遺跡で使用されていることが明らかになっている。また、原石産地不明であるが九州南部で多用されている玉の原材料と同じ成分組成の丸玉が岐阜県西田遺跡に伝播していることが産地分析で明らかになった。佐渡猿八産碧玉は佐渡島以北で主に使用され、兵庫県玉谷産碧玉の使用圏は100Km以内で、遺物で作った女代南B群は、使用圏からみて日本海を交易ルートとし遠距離に伝播したと推測され北海道余市町、佐賀県の遺跡から見つかった。また、宇木汲田遺跡出土の管玉で作った未定のC群は、韓国などで作られた西北九州地方および瀬戸内海沿岸の遺跡のみに流入したと推測しても産地分析の結果と矛盾しない。島根県花仙山産碧玉は古墳時代に北海道、宮崎県の遺跡で使用されていた。
アデノウイルスを発現ベクターに用いたB型肝炎ウイルスの研究

B型肝炎ウイルス(HBV)の宿主はヒト・チンパンジーに限られている。培養細胞での増殖は1986年Sureau等がヒト肝癌細胞にHBVーDNAをトランスフェクトして始めてHBV粒子の産生を得て以来ヒト肝由来細胞に限られており、又その効率は非常にわるい。この狭い感染減はHBV遺伝子の発現が種や組織に特異的であるためと考えられる。1985年Saito等により作成されたHBV(サブタイプadr)のBglII断片(2.8kb)を組換えたアデノ5型ウイルス(Ad5ーHBL)は感染域が広く、感染後HBVーDNAの高コピー数を効率よく得られる、導入されたHBV本来のプロモーターから読まれている等の理由により遺伝子発現の特異性を比較検討するのに適当な道具であると考えた。既にAd5ーHBLをHeLa細胞に感染し8種のHBVmRNAの発現が示されており、このうち主なる種は大型HBV表面抗原(HBs抗原)遺伝子、小型HBs抗原遺伝子及びX遺伝子に由来する2.4,2.0,0.7kbのRNAである。今回12種の細胞株(ヒト由来細胞、サル由来細胞、マウス由来細胞、ラット由細胞)にAd5ーHBLを感染し発現するHBVmRNAをヌクレアーゼS1法で検討した。大型HBs抗原遺伝子及びX遺伝子はヒト・サルの細胞では発現するが、げっ歯類細胞ではほとんど発現しないという種特異性がみられた。発現するHBs抗原をRIAで定量すると、ヒト・サルの細胞では細胞質内に蓄積される大型HBs抗原発現型であるのに対し、マウス・ラットの細胞では培養液中に分泌されやすい小型HBs抗原発現型であり、mRNAの発現と相関していた。又ヒト肝癌由来細胞とマウス由来細胞の発現するHBs蛋白を抗血清と反応後SDSーポリアクリルアミドゲル電気泳動で解析し、ヒト肝癌由来細胞では大型HBs抗原が発現し、マウス由来細胞では発現していないことが確認された。B型肝炎ウイルス(HBV)は培養細胞では全く増殖しないのでHBVに関する研究を試験管内実験に移すことができない。そこでHBVの研究には遺伝子工学の技術が取り入れられてきた。我々はアデノ5型ウイルスのヘルパーのいらないベクターの右端にサブタイプadrのHBVDNAの87%を入れた組み換え体(Ad5-HBL)を作った。この組み換えウイルスはアデノ5型の野生株と同じ効率でヘルパーなしにHeLa細胞でふえることが出来、又クレアーゼS1マップ法により8種のHBVRNAが発現されていることがわかった。このうち主な3種のRNAはプレサーフェスとサーフェス抗原,サーフェス抗原(HBs抗原)のみ、そしてX抗原をコードする2.4,2.0,0.7キロベースのRNAであるが、RNAの発現にもかかわらず組み換えウイルスの感染HeLa細胞の抽出液や培養上清中にはHBs抗原は検出されなかった。(J.Virol,1985,斎藤等)。この後Ad5-HBLをKB細胞に感染させると24時間から48時間後にHBs抗原が検出されることがわかり、又KB細胞感染のRNAをHeLa細胞感染のRNAと比較してみると同種のものが発現されていることがわかった。本研究目的のために最も適した実験系を得るためにHeLa,KB細胞以外のいくつかの培養細胞にAd5-HBLを感染し発現されるRNA,HBs抗原を比較した。細胞の種類により発現されるRNA及びHBs抗原の性質が異ることが確認された。

B型肝炎ウイルス(HBV)の培養細胞での増殖は限られており効率がわるい. HBV(サブタイプadr)の87%(2.8kb, Bgl II断片)を組み込んだアデノウイルス5型(Ad5-HBL)が作成され,このウイルスを用いてHeLa細胞で8種類のHBVmRNAが発現することが明らかにされている.このうち主な3種類のRNAはHBV表面抗原(HBs抗原)のPreS1とS領域をコードするラージHBs抗原遺伝子, S領域をコードするメジャーHBs抗原遺伝子及びX遺伝子に由来する2.4kb, 2.0kb及び0.7kbのRNAである(J.Virol, 1985.Saito).この組み換えウイルスは感染域が広い,感染後HBVDNAの高いコピー数を効率よく得られる.又導入されたHBVDNAの上流には外来のプロモーターがないために転写されるmRNAはHBV本来のプロモーターから読まれている等の理由により抗原発現の特異性を比較検討するのに適当な系と考えられるので12種の細胞株〔(ヒト細胞)HeLa, KB, Hul-1(肝細胞株), JHH-4(肝癌由来), WI-38,(サル由来細胞)CV-1, Vero, (マウス由来細胞)3T3, L細胞, C127, (ラット由来)3Y-I, RLC-10(ラット肝細胞由来)〕に感染し発現するHBVmRNAをS1法で検討した.ラージHBs抗原遺伝子及びX遺伝子を含む5種類の遺伝子群はヒト・サルの細胞では発現するが,げっ菌類細胞ではほどんど発現しないという種特異性がみられた.RIAで定量したHBs抗原はヒト・サルの細胞では細胞内蓄積の割合がたかかったが,マウス・ラットの細胞では培地中に分泌される割合がたかかった.このことは近年明らかにされたラージHBs抗原がHBs抗原の細胞外分泌を阻止するという事実と一致している.B型肝炎ウイルス(HBV)の培養細胞での増殖は宿主が限られておりその効率は非常にわるい。そこでHBV(サブタイプadr)の87%(BglII断片)を組込んだアデノ5型ウイルス(Ad5-HBL)組換えウイルスが作成された。この組換えウイルスはヘルパーなしにHeLa細胞に感染し8種のHBVmRNAを発現することが示されている。このうち主な3種のmRNAはHBV表面抗原(HBs抗原)のうちPreS1とS領域をコードする大型HBs抗原遺伝子、S領域をコードする小型HBs抗原遺伝子及びX遺伝子に由来する2.4Kb、2.0Kb及び0.7KbのRNAである(J.Virol.1985,Saito)。このAd5-HBLウイルスを種の異なった12の細胞株に感染して発現するHBVmRNAを調べ、大型HBs抗原遺伝子及びX遺伝子を含む5種の遺伝子群はヒト・サルの細胞では発現するが、げっ歯類細胞ではほとんど発現しないという種特異性がみられることを明らかにした。本年度は産生される蛋白をHBs抗原に対する抗血清と反応させSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動で解析した。大型HBs抗原遺伝子のコードするmRNAを効率よく発現したJHH-4(ヒト肝癌由来)細胞ではラージ蛋白(大型HBs抗原遺伝子由来)の高い産生がみられ、発現のわるい3T3(マウス由来)細胞ではラージ蛋白が産生されていないことがわかった。この結果はラージ蛋白に特異的なモノクローナル抗体を用いて確認された。
Ｐｈｄ／ＶＨＬ／ＨＩＦ－１制御系を介した白血病幹細胞の代謝特性解明と標的療法開発

代謝解析から造血幹細胞ニッチの新たな制御機構としてピルビン酸脱水素酵素リン酸化酵素を、白血病幹細胞ニッチの新規シグナルとしてIL-2/CD25シグナルを見出した。前者からは、代謝制御を標的とした感染制御や造血系抗老化技術につながることが期待され、後者からは未だ根絶が難しい慢性骨髄性白血病幹細胞に対する新しい治療法が開発されることが期待される。本研究では、白血病幹細胞の維持におけるPhd/VHL/HIF-1α制御系の機能を手がかりとして、低酸素環境にある白血病幹細胞のエネルギー代謝特性と微小環境(ニッチ)を明らかにし、これらを制御する標的療法開発を目的とする。この目的のためにPhd/VHL/HIF-1α制御系の多彩なノックアウトマウス由来の白血病in vivo誘導モデルと、新規の白血病幹細胞のマーカーを見出してそれを指標とすることで、HIF-1α経路の白血病幹細胞システムへの寄与の解明と、その活性を指標にした白血病幹細胞の純化法の開発を行う。さらに骨髄内でHIF-1α陽性の白血病幹細胞が局在するニッチの構成細胞と構成分子を明らかにする。これらの知見を基に、低酸素ニッチからのシグナルを標的とすることで、未だ根絶が難しい各種白血病幹細胞の根絶法の端緒をつかむ。本年度はまずマウス慢性骨髄性白血病(CML)を白血病幹細胞のモデル系として検討を行い、CMLIの白血病幹細胞分画は、より分化した白血病前駆細胞や分化マーカー陽性の白血病細胞に比べて低酸素状態にあり、HIF-1αを発現していることを見いだした。興味深いことに低酸素マーカー陽性度は正常の造血幹細胞よりも白血病幹細胞分画ではるかに高かった。すなわち、白血病幹細胞は正常幹細胞よりも低酸素応答シグナルについて強い依存をしていることが示唆され、しかも極度の低酸素状態に耐えるための特殊なエネルギー代謝を行っていると考えられる。また、HIF-1αノックアウトマウス由来の造血幹細胞からBCR-ABLによって誘導されるCMLをモデルとして白血病幹細胞を作成したところ、HIF-1αを欠損すると白血病幹細胞の形成が阻害され、マウスの生存期間が延長することが確認された。従って本制御系を治療標的とする妥当性が支持された。さらにCML,白血病幹細胞抗原のスクリーニングを行い、候補分子を得た。昨年度までのスクリーニングで見出したCD25を発現するCML幹細胞亜分画の治療標的としての妥当性についての解析と、CD25のリガンドであるIL-2発現細胞の探索を行った。その結果、CD25ノックアウトマウス由来の細胞からCMLを作成したところ、生存期間の延長と病勢進展の遅延を認めた。特に、白血病幹細胞分画の減少だけでなく、CD25陽性CML幹細胞から産生されるマスト細胞様分画も著減しており、各種のサイトカイン産生も低下していた。一方、CD25に対する抗体をマウスCMLモデルに投与したところ、生存期間の延長と病勢進展の遅延、そしてCML幹細胞分画の減少を確認した。また、抗IL-2中和抗体をCMLモデルマウスに投与したところCMLの病勢進展が遅延して生存期間が延長した。IL-2を産生する細胞を免疫染色とFACSで検討した結果、血球細胞の一部がIL-2を産生していることを見出した。以上の結果はIL-2/CD25シグナルが骨髄低酸素ニッチでCML幹細胞を支持して、CML病態に重要な役割を果たすことを示している。また、治療標的としても同シグナル軸は有用であることが示唆された。本研究では、白血病幹細胞の維持におけるPhd/VHL/HIF-1alpha制御系の機能を手がかりとして、低酸素環境にある白血病幹細胞のエネルギー代謝特性と微小環境(ニッチ)を明らかにし、これらを制御する標的療法開発を目的とする。この目的のためにPhd/VHL/HIF-1alpha制御系の多彩なノックアウトマウス由来の白血病in vivo誘導モデルと、新規の白血病幹細胞のマーカーを見出してそれを指標とすることで、HIF-1alpha経路の白血病幹細胞システムへの寄与の解明と、その活性を指標にした白血病幹細胞の純化法の開発を行う。さらに骨髄内でHIF-1alpha陽性の白血病幹細胞が局在するニッチの構成細胞と構成分子を明らかにする。本年度は前年度同様マウス慢性骨髄性白血病(CML)を白血病幹細胞のモデル系として検討を行い、CMLの白血病幹細胞分画で発現しているCML白血病幹細胞抗原のスクリーニングを行い、候補分子を得た。候補分子に対する抗体を用いてさらに白血病幹細胞分画を細分化したところ、分画ごとにサイトカインや白血病幹細胞を維持するニッチ因子の発現が異なっていることを見出した。さらに、連続移植システムによって白血病幹細胞活性の検討を行った。本研究では、白血病幹細胞の維持における低酸素制御系の機能を手がかりとして、低酸素環境にある白血病幹細胞のエネルギー代謝特性と微小環境(ニッチ)を明らかにし、これらを制御する標的療法開発を目的とする。

この目的のために白血病in vivo誘導モデルと、新規の白血病幹細胞のマーカーを見出してそれを指標とすることで、低酸素環境の白血病幹細胞システムへの寄与の解明と、その活性を指標にした白血病幹細胞の純化法の開発を行った。具体的には微小環境由来のIL-2が、慢性骨髄性白血病幹細胞のうちCD25陽性分画を維持していることを見出した。CD25陽性慢性骨髄性白血病幹細胞は高い白血病誘導能と、マスト細胞への異常な分化能を保持していた。CD25陽性慢性骨髄性白血病幹細胞や異常マスト細胞はTh2サイトカイン等を高発現しており、慢性骨髄性白血病幹細胞を維持するのに好適なニッチを形成していることが見出された。抗IL-2抗体や抗CD25抗体はマウスモデルの慢性骨髄性白血病幹細胞分画を減少させた。さらに、ヒト慢性骨髄性白血病幹細胞分画にCD25を発現している症例も見出されたことから、ヒト病態においても病態を修飾し、標的療法の対象となる分画であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。血液学26年度が最終年度であるため、記入しない。CML白血病幹細胞が極度の低酸素状態にあることから分子状酸素がニッチ因子となることを見出した。その分子基盤候補としてHIF-1αを同定し、CML白血病幹細胞の形成に必要であることを分子遺伝学的に明らかにすることができた。さらにCML白血病幹細胞抗原のスクリーニングの結果有望な候補分子を得ており、当初の計画以上の進展をみている。昨年度スクリーニングで見出した白血病幹細胞特異的抗原が実験的な治療標的となり得て、しかも既存治療に上乗せした効果を発揮することが明らかになったため。予定通りスクリーニングで白血病幹細胞特異的抗原を発見し、さらに当初予想しなかった白血病幹細胞分画が複数存在する知見を見出しつつあるため。HIF-1αに加えてその制御系分子がCML幹細胞の形成と維持においていかなる役割を果たすかについての解析をノックアウトマウス中心に進める。また、新規CML、幹細胞抗原のさらなる選別と制御系による維持への寄与の有無を検討する。さらにヒト患者検体でのこれら制御系およびCML幹細胞抗原の発現と病態との相関を解析する。今後はさらにCMLにおけるIL-2/CD25シグナルの重要性とその下流シグナルの検討を進め、他の造血器腫瘍におけるCD25発現の意義の検討も行う。低酸素応答系や新規白血病幹細胞抗原がCML幹細胞の形成と維持においていかなる役割を果たすかについての解析をノックアウトマウス中心に進める。また、新規CML幹細胞抗原のさらなる選別と制御系による維持への寄与の有無を検討する。
ジュニアサッカー選手における知覚運動スキル特性とその発達的変化の解明

本研究課題では,状況が時々刻々と変化する中で状況の判断を強いられる場面において,ジュニアサッカー選手はどのように視線を動かし,情報を捉えているのかという問題について検討した.また,ジュニアサッカー選手の視覚探索方略における発達的変化を検討した.さらに,視覚探索方略における成人サッカー選手との類似点や相違点について検討することを目的とした.ジュニアサッカー選手48名(U-8: 24名,Uー10: 18名,U-12: 6名)および成人サッカー選手20名を対象に,サッカーにおける意思決定テストを行い,意志決定スキルおよび視覚探索方略における発達的変化や,ジュニア年代とシニア年代ではいかなる違いがあるのかについて検討した.その結果,意志決定スキルにおいては,U-8から,Uー10,U-12,成人と年齢が上がるにつれて,意志決定の正確性も向上するという結果に加えて,U-12の段階において,成人サッカー選手との間に統計的な差が見られないことがわかった.本研究の結果から,小学生高学年は,成人と同じような意思決定をすることが出来る可能性があることから,状況判断能力の獲得を促すトレーニングを取り入れる時期の一つであることが考えられる.また,意志決定時の眼球運動について検討した.その結果,ジュニアサッカー選手は,学年を問わず,成人サッカー選手よりもボール保持者に対して長く視線を向けていることが示された.一方,成人サッカー選手は,ジュニアサッカー選手よりも相手選手に対して長く視線を向けていることが観察された.本研究の結果から,ジュニアサッカー選手と成人サッカー選手では視線を向ける対象が異なっていることから,相手選手に注意を向けて情報を収集することが,より正確な意思決定につながる可能性が示唆された.本年度(平成28年度)の研究目標は,神経心理学的検査を用いて,思考の柔軟性や創造性といった認知能力を評価すること,さらに,サッカーの状況判断場面における知覚運動スキルを評価するためのシミュレーション環境を実験室内に構築し,熟練度の異なるジュニアサッカー選手の眼球運動および身体運動を計測し,知覚運動スキルの熟練差について検討することであった(課題1).主な実績は以下の通りである.「課題1:サッカーの状況判断場面におけるジュニアサッカー選手の視覚探索および身体運動の包括的評価実験」まず,本年度の実験参加者はジュニアサッカー選手を対象と考えていたが,実験参加者との調整が難航したため,実験対象者を平成30年度(3年目)に予定していた成人サッカー選手に切り替え実験を実施した.サッカーの状況判断場面における実験環境の構築に関しては,大型のライフサイズスクリーンを用いて運動遂行中の眼球運動計測のできる計測環境を構築した.熟練パフォーマンスアプローチから特定した熟練サッカー選手と,その比較対象としての準熟練サッカー選手を選抜し,身体運動中の眼球運動計測を行った.詳細な解析については今後の課題とした.今後は,年齢や熟練度のジュニアサッカー選手を対象に,知覚運動スキルについて実験を進めていくとともに,ジュニアサッカー選手における知覚運動スキルの発達パターンや成人選手との相違性や類似性について検証していくことを予定している.実運動中の眼球運動を計測するための実験環境の構築ができた.計測に関しては,実験対象者が変更となったものの,必要なデータは得ることができ,実験全体の計画に大きな支障はきたしていない.本年度(平成29年度)の研究目標は,8歳および12歳のジュニアサッカー選手を対象に,神経心理学的検査および意思決定テストを行い,思考の柔軟性,創造性といった認知能力とサッカー特有の知覚運動スキルについて,技能レベルや年齢などの観点から検討することであった(課題2).主な実績は以下の通りである.「課題2:ジュニアサッカー選手の視覚探索および身体運動の発達パターンの解明」まず,研究1年度目に実験できなかったジュニアサッカー選手を対象と実験を行った.実験対象者は,小学2年生3年生の43名(小学1年生:13名,小学2年生:13名,小学3年生:17名)であった.また,成人サッカー選手32名を対象に,同様の実験を行った.現在,収集データの解析中ではあるが,成人サッカー選手における技能レベルによる比較では,競技水準の高いサッカー選手は,競技水準の低い選手と比較して,意思決定が正確であることや創造性に優れていることが示された.また,こうした特徴を示したサッカー選手は,意思決定において守備者に対してより長く視線を向けていた.今後は,小学4年生6年生のジュニアサッカー選手を対象に,知覚運動スキルについて実験を進めていくとともに,データの解析も行い,ジュニアサッカー選手における知覚運動スキルの発達パターンや成人選手との相違性や類似性について検証していくことを予定している.実験に関して,予定していたジュニアサッカー選手への実験が実施できたことに加えて,成人サッカー選手を対象とした実験は,予定していた対象者分の全てが終了した.本研究課題では,状況が時々刻々と変化する中で状況の判断を強いられる場面において,ジュニアサッカー選手はどのように視線を動かし,情報を捉えているのかという問題について検討した.また,ジュニアサッカー選手の視覚探索方略における発達的変化を検討した.さらに,視覚探索方略における成人サッカー選手との類似点や相違点について検討することを目的とした.ジュニアサッカー選手48名(U-8: 24名,Uー10: 18名,U-12: 6名)および成人サッカー選手20名を対象に,サッカーにおける意思決定テストを行い,意志決定スキルおよび視覚探索方略における発達的変化や,ジュニア年代とシニア年代ではいかなる違いがあるのかについて検討した.その結果,意志決定スキルにおいては,U-8から,Uー10,U-12,成人と年齢が上がるにつれて,意志決定の正確性も向上するという結果に加えて,U-12の段階において,成人サッカー選手との間に統計的な差が見られないことがわかった.

本研究の結果から,小学生高学年は,成人と同じような意思決定をすることが出来る可能性があることから,状況判断能力の獲得を促すトレーニングを取り入れる時期の一つであることが考えられる.また,意志決定時の眼球運動について検討した.その結果,ジュニアサッカー選手は,学年を問わず,成人サッカー選手よりもボール保持者に対して長く視線を向けていることが示された.一方,成人サッカー選手は,ジュニアサッカー選手よりも相手選手に対して長く視線を向けていることが観察された.本研究の結果から,ジュニアサッカー選手と成人サッカー選手では視線を向ける対象が異なっていることから,相手選手に注意を向けて情報を収集することが,より正確な意思決定につながる可能性が示唆された.今後は実験対象者をジュニアサッカー選手とし,異なる年齢,熟練度の実験参加者に対して実験を行い,さらなるデータの充実を図る.今後は,小学4年生小学6年生のジュニアサッカー選手を対象に実験を行い,さらなるデータの充実を図る.加えて,年齢や熟練度の観点からデータ分析を行い,知覚認知スキルの発達的変化に関する考察を進める.必要な物品等を共同研究者より借用できたことにより,次年度に使用する研究費が生じた.実験に必要な物品等を新たに調達する必要ななかったために,次年度に使用する研究費が生じた.次年度は,ジュニアサッカー選手を対象として実験を遂行していくうえで必要な物品調達を中心に使用していく予定である.加えて,これまでに得られた成果を発表するための経費に使用する予定である.次年度は,ジュニアサッカー選手を対象として課題を遂行していくうえで必要な物品調達を中心に使用していく予定である.加えて,これまで得られた成果を発表するための経費に使用する予定である。.
パルスCVI による耐熱複合材料の開発

1.外熱式パルスCVI装置の製作ガス出入口を共通とする中規模パルスCVI装置を試作した。10万パルスを40時間程度で達成出来ることを目標としたため、0.8秒以内で1 Torr以下に減圧可能な大型排気系を付した。2.仮成型体の作製法2次元及び3次元炭素繊維織プリフォ-ムの作製法を検討した。ト-レTー300及びMー40を使って2次元及び3次元織プリフォ-ムを作製するとき、プライオ-フェン(大日本インク;5900番)エタノ-ル溶液の20,40,60%について比較した。パルスCVIでは細孔への充填を得意とするので、むしろ細孔の最も多い20%エタノ-ル溶液を使用することとにした。3.パルスcvi条件の検討2次元織プリフォ-ムと4μm炭化ケイ素粉を超音波発振のもとで原プリフォ-ムに充填した試料について主として実験した。メチルトリクロロシラン濃度4.5%7%、温度8001300°Cの条件で1万パルスまでの予備実験の結果、900°C以下がよく、ガス充填後の保持時間は0.30.6秒が適当と考えられた。炭化ケイ素粉の充填は後述の曲げ強度に大きな効果をもち、逆に剛性が大きくなるためにマイクロクラックの発生に注意を要することがわかった。炭化ケイ素粉の充填は60%程度であったので、これの改善が重要因子である。4.曲げ強度試験炭化ケイ素マトリックスを充填した炭素繊維プリフォ-ムの二点曲げ強度は炭化ケイ素粉を充填したか、否かによって大きく影響を受け、10万パルス後で70 MPaと160 MPaの差異を生じた。5.SEM及びEPMAによる断面分析Tー300部分は繊維間の空隙が大きいため、ほぼ完全な充填が確認されたが、Nー40部分は繊維間に空隙が少ない割にかなり埋めていることが確認された。強化は直線的でありパルス数の増加でさらに強度向上が可能と考えられた。1.外熱式パルスCVI中規模装置の製作ガスの予熱を抑制するため倒立型加熱炉を組み、50x5x5mmの炭素繊維プリフォ-ム4個を収容できる反応器を製作し、その内容積に見合うガス調整系および排気系を装備した。減圧はポンプ二段で行い、2秒以下で1Torr以下とした。2.仮成形体の検討ト-レT-800の三次元織(空孔率58%)を購入し、40%フェノ-ル含侵、焼成してプリフォ-ムとした。三次元織は大型空孔を持つため、そのままSiC充填を行っても曲げ強度は向上しないことがわかり、平均粒径4μmのSiC粉を懸させた液中で超音波含侵させたのちパルスCVIを行ったところ170MPaの強度を得たが、なお粉末充填法の検討を要する。多孔質炭素(CZR-1)のSiC充填は9001000°Cにおいて良好な結果を得た。3.パルスCVI条件の検討CH_3SiCl_346%のガスから100000パルスまでのCVIを約40時間で行ったが、繊維プリフォ-ム、粉末プリフォ-ムを問わず、850°C程度の析出下限温度を選ぶことが肝要であった。

また、TiC粉またはSiC粉のプリフォ-ムへのTiCl_4-N_2-H_2系からのTiNのパルスCVIにおいても900°C以上では20000パルス以上でプリフォ-ム表面上での析出が主体となり充填効果が得られないため、850°C付近を選ぶ必要がある。1パルス当たりのガスの保持時間は0.61秒が適当で、それ以上の保持では表面への推積を助長させることが分かった。4.断面解析炭素繊維の三次元織へパルスCVIを行ったものでは、約5000本で束ねられたト-の内部へのSiCの充填がしばしば極めて不十分になるこが認められ、ト-に使用されるバインダ-の炭化物がガス通路を遮断しているものと考えられた。5.強度および耐酸化試験後者は今後に繰り越されている。1.外熱式パルスCVI装置の製作ガス出入口を共通とする中規模パルスCVI装置を試作した。10万パルスを40時間程度で達成出来ることを目標としたため、0.8秒以内で1Torr以下に減圧可能な大型排気系を付した。2.仮成型体の作製法2次元及び3次元炭素繊維織プリフォ-ムの作製法を検討した。ト-レTー300及びMー40を使って2次元及び3次元織プリフォ-ムを作製するとき、プライオ-フェン(大日本インク;5900番)エタノ-ル溶液の20,40,60%について比較した。パルスCVIでは細孔への充填を得意とするので、むしろ細孔の最も多い20%エタノ-ル溶液を使用することとした。3.パルスcvi条件の検討2次元織プリフォ-ムと4μm炭化ケイ素粉を超音波発振のもとで原プリフォ-ムに充填した試料について主として実験した。メチルトリクロロシラン濃度4.5%7%、温度8001300°Cの条件で1万パルスまでの予備実験の結果、900°C以下がよく、ガス充填後の保持時間は0.30.6秒が適当と考えられた。炭化ケイ素粉の充填は後述の曲げ強度に大きな効果をもち、逆に剛性が大きくなるためにマイクロクラックの発生に注意を要することがわかった。炭化ケイ素粉の充填は60%程度であったので、これの改善が重要因子である。4.曲げ強度試験炭化ケイ素マトリックス充填した炭素繊維プリフォ-ムの二点曲げ強度は炭化ケイ素紛を充填したか、否かによって大きく影響を受け、10万パルス後で70MPaと160MPaの差異を生じた。5.SEM及びEPMAによる断面分析Tー300部分は繊維間の空隙が大きいため、ほぼ完全な充填が確認されたが、Nー40部分は繊維間に空隙が少ない割にかなり埋めていることが確認された。強化は直線的でありパルス数の増加でさらに強度向上が可能と考えられた。
家族性てんかんモデル犬におけるてんかん発生メカニズムの分子病理学的研究

本研究では家族性てんかん家系犬のてんかん発生メカニズムの解明を最終目的とし、これまで以下の結論を得た.1.本家系犬6例に対して国際式10-20誘導法による脳波検査を幼齢時より経時的に実施した結果、発作初期にはspikeおよびsharp waveが前頭葉優位に確認され、発作を長期間反復した症例では、程度に差はあるもののそれらが頭頂葉および後頭葉にも検出された.よって、てんかんの焦点は最初は前頭葉にあり、てんかん発作を反復するうちに発作の焦点が広汎性になることが示唆された.病理学的検索の結果、急性神経細胞壊死およびグリオーシスが前頭葉皮質に高頻度に認められた.2.興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を処理する働きのある、アストロサイト独自の酵素であるグルタミン合成酵素(gultamine synthetase、以下、GS)の発現状態を免疫組織学的に検索した結果、本家系犬の大脳のアストロサイトのGS発現は、対照例に比し明らかに低下していた。よって、本家系犬ではアストロサイトのGSの合成機能が低下しており、それによってグルタミン酸が過剰になることによりてんかんが惹起される可能性が示唆された.3.アストロサイトにおけるアポトーシスを確認する目的でIn situ Apoptosis Detection Kitを用いた組織学的検索(TUNEL去)を実施した結果、本家系犬の大脳の一部のアストロサイトがTUNEL陽性(アポトーシス)を示した。しかしながら、本例の大脳のアポトーシスを示すアストロサイトの数が対照例のそれに比し、明らかに多いという結論は得られなかった。今後はマイクロダイアリーシス法などにより、in vivoにおける神経伝達物質(興奮性および抑制性)の異常の有無を検討し、本例のグルタミン酸などの代謝異常を詳細に検討する必要がある。てんかん家系犬における脳波測定により、てんかん波(spike&wave)が明らかにされ、また本家系犬は夜から朝方に全身性発作を発症することが多いから、ヒトのいわゆる夜型てんかん例のモデルになる可能性が高い。抗glutamine synthetase抗体を用いた免疫組織学的検索により、正常脳では神経細胞の動きを支えるアストロサイトがglutamine synthetase(GS)を強く発現するが、本家系犬の大脳のそれは発現が弱かった。さらに正常脳のオリゴデンドロサイトはGSの発現が弱いか無いかであるが、本家系犬の大脳のそれは強く発現していた。このことから本家系の大脳のアストロサイトはGSの合成に以上があり,代償性にオリゴデンドロサイト、がGSを合成していることが推察された。GSは興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸を分解・処理する働きがある脳内不可欠の酵素である。よって、アストロサイトのGS発現の低下は、直接てんかん発作発生に関連してくると思われた。今後、てんかん家系の発症犬,未発症犬および対象例の脳内料を用いたDifferential Display法による遺伝子の異常の検索を行う予定である。現在,各々のtotalRNAの抽出およびmRNAの精製はできており、実際にRT-PCR法によりcDNAを増幅し、各々の材料における差を見る段階にきている。
TES型精密X線分光器を用いた「はやぶさ2」帰還試料の微小水和物探査に向けた研究

今日の地球の有機物や水の由来を解明するためには太陽系形成過程の解明が重要な手がかりとなる。太陽系形成過程の解明には太陽系形成当時(原始太陽系)の情報が必要不可欠であり、原始太陽系で生成され、惑星に取り込まれることなく星間空間に存在する地球外物質のみが、原始太陽系の状態や進化の過程を直接分析することを可能にする。近年、「はやぶさ」に代表される地球外物質のサンプルリターンミッションにより、こうした重要な地球外物質の分析が可能となってきた。本研究では、これらの地球外物質のミクロスケールでの超精密X線分光分析を目指したTESカロリメータの開発を行う。
臨床的応用に視点を置いたリンパ行性微小癌転移機構解明の体系的研究

乳癌や悪性黒色腫の治療として、その臨床的意義が確立されてきているセンチネルリンパ節理論であるが、生理学的視点から考え直してみると、癌の原発巣から最も多量のリンパ液が流れ込んでいるリンパ節と言い換えることができる、との仮説を提唱してきた。その証明のために、多角的かつ網羅的に解析を行った。本研究課題の遂行により、リンパの流れ自体が刺激となり、リンパ節の微小環境変化を惹起する機構の一部が解明でき、生体内でのセンチネルリンパ節内に癌転移巣を形成する過程が明らかとなった。本研究結果をもとに、センチネルリンパ節内癌転移を抑制あるいは治療するような臨床応用に向けた基盤作りができたと考える。私共のこれまで35年間におけるリンパ学の循環器病学、自然免疫学、腫瘍学に関連した研究成果を統合し、分子生物学、分子遺伝学、生理学、薬理学、組織学等の研究手法を多視点より活用し、従来の報告とは異なり、リンパ節のリンパ管内皮細胞を受け皿として、リンパ行性微小癌転移機構の形成に関与するセンチネルリンパ節の微小環塊要因の変化を体系的に解明し、その基礎実験結果を踏まえて微小癌転移診断・治療法を新しく開発し、臨床応用を目指すために本年度は下記の研究を行った。[1]樹立したヒトリンパ管内皮細胞を用いて、リンパ管内皮細胞における流れ刺激が及ぼす遺伝子および蛋白発現の変化について、分子生物学、免疫組織化学的手法を用いて解析し、ecNOS発現が変化することを解明した。[2]ヒト乳癌センチネルリンパ節を用いて、微小癌転移の有無によってリンパ節内皮細胞に発現する接着因子の違いを免疫組織化学ならびに分子生物学的手法を用いて解析した。[3]ラット・マウスのリンパ節内リンパ管のin vivoならびにin situ灌流標本を用いて、腫瘍細胞および周辺細胞から分泌されると考えられるATPやPDGF-BBにて刺激を行い、生体顕微鏡システム(現有設備)または分子生物学、免疫組織化学的手法を用いて解析した。[4]ラット等を用い、超音波診断装置を用いたセンチネルリンパ節の可視化のための基礎研究を行い、超音波造影剤ソナゾイドを用いたリンパ節描出のための解析を行った。私共のこれまで35年間におけるリンパ学の循環器病学、自然免疫学、腫瘍学に関連した研究成果を統合し、分子生物学、分子遺伝学、生理学、薬理学、組織学等の研究手法を多視点より活用し、従来の報告とは異なり、リンパ節のリンパ管内皮細胞を受け皿として、リンパ行性微小癌転移機構の形成に関与するセンチネルリンパ節の微小環境要因の変化を体系的に解明し、その基礎実験結果を踏まえて微小癌転移診断・治療法を新しく開発し、臨床応用を目指すために本年度は下記の研究を行った。[1]循環器学的視点よりみた研究リンパ液の流れにより細胞接着分子の発現が変化するか否かにつき、ヒトリンパ管内皮細胞を用いてshear stress刺激実験を行った。その結果、流れ刺激によりICAM-1の発現が亢進することが確認できた。また、リンパ流の動態を解析するために、ラット等を用いて超音波造影剤ソナゾイドを粘膜下に注入し、リンパ液およびリンパ節内の可視化に対する基礎研究を行った。[2]免疫学的視点よりみた研究リンパ節内のリンパ管潅流標本をin-situ標本として作製し、生体顕微鏡下でこの標本を用いてPDGF-BBがリンパ管の自発運動に対する影響を解析した。また、SIPがリンパ管の自発運動にどのように関与するかに関して解析を行った。[3]腫瘍学的視点から見た研究計画腫瘍細胞株の培養上清や腫瘍から分泌される様々なサイトカインやATP等でヒトリンパ管内皮細胞を刺激し、特異的に発現する接着分子を同定し、超音波解析装置での可視化に応用するための基礎研究を行った。その証明のために、ヒト集合リンパ管由来リンパ管内皮細胞を用いたin vitro実験、ラット・マウスの小動物からミニブタの大動物を用いたin vivo実験を行い、多角的かつ網羅的に解析を行った。すなわち、(1)培養ヒトリンパ管内皮細胞およびヒト乳癌細胞株に流れ刺激を負荷して、培養上清のATP濃度、炭酸ガス分圧変化を測定し、その特性を解析した。(2)ラット尾部に、流れ刺激によってリンパ管内皮細胞から分泌されるのと同濃度のATPを外因的に投与し、リンパ節内の微小環境変化について免疫組織染色法を用いて解析した。

(3)ミニブタの胃の粘膜下に超音波造影剤を投与してリンパ管・リンパ節の可視化技術を確立し、流れ刺激が生体内のリンパ節にどのような生物学的変化を惹起するかについて解析した。本研究課題の遂行により、リンパの流れ自体が刺激となり、リンパ節の微小環境変化を惹起する機構の一部が解明でき、生体内でのセンチネルリンパ節内に癌転移巣を形成する過程が明らかとなった。本研究結果をもとに、センチネルリンパ節内癌転移を抑制あるいは治療するような臨床応用に向けた基盤作りができたと考える。センチネルリンパ節を生理学的視点から読み直してみると、癌原発巣から最も多量のリンパ液が流れ込んでいるリンパ節と言い換えることができるとの作業仮説の下、ラット・マウスの小動物からミニブタの大動物を用いて実験を行った。すなわち(1)ラットの尾部に流れ刺激によってリンパ管内皮細胞から分泌されると同濃度のATPを外因的に投与し、24時間後に所属リンパ節内の微小環境の変化を、接着因子ICAM-1の発現を指標として検討した。(2)培養したヒト乳癌細胞株に流れ刺激を負荷してその微小環境のATP濃度、炭酸ガス分圧変化を測定し、その特性を解析した。最後に(3)ミニブタの胃のセンチネルリンパ節を超音波を用いて可視化する方法を開発し、超音波感受性の分子マーカーを用いてその微小環境の形成の仕組みを解明した。以上により、リンパの流れがセンチネルリンパ節の微小環境変化にどのような変化を及ぼし、それがリンパ行性癌転移にどのような影響を及ぼすのか検討した。その結果、(1)センチネルリンパ節の直近の輸入リンパ管内皮細胞は流れ刺激に応じて細胞表面にあるF1/F0 ATPsynthaseを活性化し、ATPと水素イオンを共分泌し、高炭酸ガスでしかも酸性化した微小環境を形成していることを見出した。(2)分泌されたATPは同時に細胞表面膜に分布するPurinergie P2Y受容体を刺激して、表面に分布するATPase活性を高め、分泌されたATPを迅速に分解していることも発見した。さらに(3)高炭酸ガス環境はリンパ液を流れるマクロファージや樹状細胞の活性を変化させる可能性についても解析した。循環器学視点および腫瘍学視点からみた研究は、流れ刺激によるリンパ管内皮細胞と癌細胞の接着能亢進が確認できたこと等、当初の計画以上に進展していると考えられるが、免疫学視点からのマクロファージや樹状細胞との関連はやや遅れているため、総合的に判断しておおむね順調と考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。センチネルリンパ節の内部環境の変化様式と微小癌転移を制御する因子群の基礎的研究を今年度までにほぼ終了し、リンパ行性癌転移の早期診断や特異的なDDSを用いた治療方針を立てるのに十分な対象物質の絞り込みを成し得た。来年度はそれらの絞り込んだ物質を用いて臨床応用に結びつけるための臨床前研究を実施できる状態を確立した。In vivo、in situ、in vitro等、様々な手法を用いて多角的にリンパ管およびリンパ系の研究を進めていくことが今後の研究の推進方策である。また、リンパ流が及ぼす自然免疫能への影響については、基礎実験は終了しているが今後、最先端の免疫学者と連携してリンパ節からのリンパ球の動員と流れ刺激の関連性についても研究計画を立案していく必要があると考えられる。[1]
地中コンクリ-ト構造物のせん断設計法に関する研究

地中コンクリ-ト構造物は従来から多く作られているが、その設計は地上の構造物を対象に研究された成果がそのまま応用されているのが実状である。しかし、土圧は分布荷重として作用するので、集中荷重による研究により導かれた耐力算定式によるよりは有利な性状が期待されること、地中構造物は一般に面部材からなるので、せん断補強をせずに所定の耐力と靭性を得ることが期待されていること、地中では構造物の大変位に対し地盤による拘束作用が期待できることなど、地中構造物に固有の問題が存在する。本研究は地中コンクリ-ト構造物の合理的な終局限界状態設計法を確立するためのもので、まず、反曲点をもつ断面力分布における鉄筋コンクリ-ト部材のせん断耐力について実験により検討するとともに、分布荷重を多点荷重に模似してせん断耐力算定法の検討を行った。また、面部材の隅角部附近に集中荷重が作用するときのせん断耐力について実験を行い検討した。その結果、反曲点を有する部材のせん断破壊形式には(a)1本の斜ひびわれによるせん断破壊、(b)2本の斜ひびわれによるせん断破壊、(c)載荷点と支点を結ぶ方向の斜圧縮破壊、の3つに分類することができること、(a)の場合には当該のせん断スパンに対する斜引張破壊耐力として、(b)の場合には反曲点を挟む両方のせん断スパンに対する斜引張破壊耐力の大きい方として、耐力の計算を行うことができること、(c)の場合には耐力に対する反曲点の影響を考慮する必要がないこと、多点荷重を受け反曲点がある部材のせん断耐力は各せん断力成分による累積損傷に基づいて計算することができること、面部材におけるせん断補強鉄筋の効果は、補強位置によって異なり、補強効果を期待できない場合があること、などが明らかになった。地中コンクリ-ト構造物は従来から多数作られているが、その設計は地上の構造物を対象に研究された成果がそのまま応用されているのが実状である。本研究は地中構造物の合理的な終局限界状態設計法を確立するためのもので、本年度は分布荷重を受ける部材を想定し、部材中に反曲点が存在するときのせん断耐荷性状、および部材隅角部の強度および変形性状の問題を中心に主として実験的な研究を行った。その結果、反曲点を有する部材においては、反曲点を境に二分される両側のせん断スパンの比によって破壊様式が異なり、短かい方と長い方のせん断スパン比が0.3以上の場合には、両側のせん断スパンに独立して斜ひびわれが発生し、せん断耐力はそれぞれのせん断スパンに対して単純ばりと同様にみなして算定した耐力の平均値にほぼ一致すること、せん断スパン比が0.3以下の場合には長い方のせん断スパンに生じた斜ひびわれが支配的となり、そのせん断スパンに対して算定されたせん断耐力を用いればよいこと、反曲点を有する部材がせん断圧縮破壊を起こすときには、載荷点から支点に向かって圧縮ストラットが形成され、そのときのせん断耐力は載荷点と支点の距離をせん断スパンとみなして算定すればよいこと、などが明らかになった。