hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水平性骨吸収の再生を可能とするハイブリッド型歯周組織再生治療の開発

2017年度に関しては、主に歯槽骨に対する歯槽骨の垂直性の増大に関して検討を行い、rhFGF-2を用いた顎堤増大についての報告を行った(Fukuba S, Akizuki T et al. J Periodontal Res 2018.)。本研究結果では、rhFGF-2が垂直的に顎堤ぞ増大する効果を有し、それがスキャフォールドの荷電状態に影響を受けることを報告した。そのほか、使用する骨補填材の検討を行いそれらの実験的歯周炎に対する抵抗性を比較した研究について学会発表を行った(野原、秋月ら、日本歯周病学会秋季大会2018)。本発表においては、種々の骨補填材の歯周組織再生に対する影響、また再生後の細菌感染に対する影響についても報告した。また、これまで得られた研究成果についてまとめて報告することとして、シンポジウムでの発表も行い、シンポジストの発表者らと再生治療における材料についての情報交換を行うことができた(日本歯周病学会秋季大会2018)。現在、垂直性骨欠損に対して再生を行うための材料として、3Dプリンターを用いたスキャフォールドの開発を行っている。3Dプリンターのシステムとしては、情報収集の結果、生物毒性の少ない材料を用いて作成することができる、FDM方式を採用することとして、現在までに、生体分解性のある高分子を用いてCTデータからの歯周組織欠損モデルの作製が可能となった。現在は、3Dモデリングを用いた、スキャフォールドの作成について検討を行ったいるところである。本年度は、上記のように途中経過で得られたデータに関して発表、国際誌への発表をすることができた。3Dプリンタに関して、精細なモデルを作成できるものに関しては費用が高く、購入、貸与を受けることは難しかった。結果として、今後の普及についても考慮した結果、特許が切れて比較的安価に造形が行えるFDM方式とすることになったが、この検討期間に時間が長くとられた。また、生体に対して為害性のない新規高分子材料についても検討したが、これについても、開発コストを考えると今回の研究では行えないこととなった。最終的に、現在市販されている生分解性高分子を用いて行うこととした。これまでの検討により、スキャフォールドの作製については3Dプリンティングを用いて行うことが適当であることが分かった.また、欠損の3Dデータの採取については、CTにより術前に得る方法に加えて、光学印象により術中に得る方法が可能性として考えられることが実際におこないわかった.今後は、in vivoの実験において実際に作製した骨欠損に対し、スキャフォールド及び成長因子を用いてその方法の妥当性・効果について検討を行いたい.使用する成長因子については、rhFGF-2を使用する予定であり、本成長因子を使用したデータについてまとめ、発表を行い使用する準備をすでに行っている.また、実際にヒトに応用するにあたって、CTで得られたデータと術中に光学印象によって得られたデータの比較検討を行い、その差について検討を行う予定である.現在は、実験の進捗状況がやや遅れているため、早めに動物実験を行えるように、期間のかかる大型動物実験を行う計画としている。
レーザ溶接性の優れたアルミニウム合金の開発

1.各種市販アルミニウム合金および試作合金のレーザ溶接を行った結果、主なレーザ溶接欠陥として、ポロシティおよび割れが認められた。2.Al-Mg-SiおよびAl-Zn-Mg合金の割れ発生に及ぼす板厚と溶接速度の影響について検討した結果、いずれも板厚が厚く、かつ、溶接速度が速い場合に割れが発生することを明らかにした。板厚が2mm以下では高速度で割れのない溶接部の作製が可能であることがわかった。3.窒素シールドガスは、同一条件で不活性ガスを用いる場合より、溶込みの増加と割れの低減に有利であることを明らかにした。4.アルミニウム合金は、ZnとMg含有量の増加により非常に硬化できることが判明したが、含有量が多すぎると、スポット溶融部やビ-ト表面が不良となり、良好な溶接部の作製の観点から適量が存在した。5.7XXX系合金は、レーザ溶接入熱が少ない場合、熱影響部の硬度が室温時効で完全に回復することがわかった。一方、溶接金属部の硬度の回復は不十分であった。これは、ZnおよびMgの蒸発損失と凝固時のミクロ偏析によりセル中央部のZnおよびMgが低下していたためであることを明示した。6.溶接金属部の硬度・強度回復にNiまたは奇土類元素(REM)の添加が有効であることを発見した。ただし、Niを添加した場合は耐食性が低下するが、奇土類元素(REM)の添加では耐食性がほとんど低下しないことが確認された。7.REM、Zn、Mgの添加した合金を利用することにより、レーザ溶融性が優れ、割れの発生がなく、機械的特性と化学的特性が優れたレーザ溶接部の作製が可能であることが判明した。
美術教育における性差の研究-男女の特性を活かす教育の構築に向けて-

多くの美術教育者にとって大きな影響力を持つ、ローウェンフェルドやチゼックなどの大著には、男女のデータを合算し平均化することで、その特徴が見えない例や、女児の特徴である色面による表現(塗り絵など)を批判する記述があった。研究の礎となる性差研究のデータベース化は、今後も継続する。HP上には信頼のおけるデータを随時掲載し一般に広く意見を求めており、学習指導等の改善につなげていきたい。22年度は、8回の例会を開催し分担者と協力者で意見交換をしながら研究をすすめた。1美術教育分野の大著を見直すローウェンフェルド著「美術による人間形成」などの大著には、男女それぞれの特徴が明記されていない。むしろ女児の表現を良しとしない記述が複数見られた。22年度は、0歳から6歳までの乳幼児606名の自由画を新たに収集・分析した。これまでの大著にみられない性の特徴を盛り込んだテキスト作成のために研究をすすめている。1)色面で表現する傾向のある女児画について、大著では否定する箇所があり訂正されねばならない。2)生理色から概念色への移行時期については、男児より女児が早かったが、色彩の発達を扱う文献は少ない。3)様式美を大切にする女児画と比較して、男児の図式期の表現が様式(図式)であるか否かなどを検証中である。2研究者・教師の意識研究者・教師は、子どもの表現には男女それぞれに特徴があることを知っているが、評価や教材選択に自分の性(興味関心の持ち方)が影響をしていることを認めたがらないことが分かった。これは本研究の成果が教育の場に貢献するうえで大きな壁になるだろう。そこで、美術教育系の学会誌などを対象に、研究テーマのキーワードを男女別に集計し、無自覚に選択されたテーマ(興味)の違いについて数値化することをすすめている。3性差を考慮した学習方法について1)利用者の多い代表的な描画指導法、酒井式・きみ子式の見直しをしたところ、酒井式は動きや構図など、きみ子式は色彩(色面)を重視する女性の特徴が反映されており、これらの描画方法を実践する場合、教師が性差を理解して指導する必要があることが分かった。2)鑑賞教育については、女流作家の作品がどのように評価されてきたか、同じ作品を男女の評論家がどのように論じているかなどを調査中。また、小中学生対象の美術館授業での記録を収集している。3)一般社会で広く流通し、影響力を持っと考えられる美術(史)検定などや、未来の美術(教育)界を担う若者たちの価値観を左右する画塾などの指導方法に、性による偏りがないか調査中。22年度は例会などを通して意見交換し、性差研究に関するデータを共有してきた。23年度は、それらを元に各自が研究をすすめた。1美術教育分野の大著を見直すなど1)22年度におこなったローウェンフェルドに引き続き、チゼックの『チゼックの美術教育』について見直した。十章の123「男女では違いがない」、126「少女ではいわゆる悪い色を使う」、219「きちんとしていること」、269「ユーモラスでないのは、おとなしいから」や、白黒や模様に対する考え方などに、偏った記述がみられた。2)22年度に収集した606枚の自由画の分析をさらにすすめている。20年前のデータと比較し、男女児の色彩傾向は類似していたが、男女児ともに頭足人の発達段階に変化がみられた。2研究者・教師の意識1)美術科教育学会と日本保育学会の研究テーマから、研究者の興味の所在を探った。キーワードは女性よりのテーマとして「色」、男性よりとして「形」、塗り絵とともに創造的でないとされている「まね・模倣」の3種類のキーワードである。この調査は範囲を拡大し継続する。2)児童画のコンクールで入選した絵についての書評から、審査員の評価基準に偏りがないか探った。3性差を考慮した学習方法について1)小学校の研究授業で男女混合のグループワークのぎこちなさに注日した。共学での学習効果、男女別での学習効果についての先行研究を元に、男女混合のグループワークについて検討している。2)上村松園は女性特有の美意識を極めるとともに男性的で大胆な構図も併せ持つ。一流とされる女流作家の作風から共学における学びの在り方を探っている。3)美術大学・画塾の指導で男女の特性が活かされているかについて聞き取りを行っているが、専門性が高いほど分析が困難である。4性差研究のデータベース化資料の収集・整理を継続している。現時点では国内のデータが主である。24年度は、本研究の基盤である性差研究のデータべース化、そして研究成果の発信、三か年の研究成果をまとめた記録の作成に力を注いだ。1性差研究のデータベース化・・・美術教育領域の性差に関する研究を収集し、その概要と偏った記述を抜粋するとともに、色彩や構図などのキーワードによる分類を行った。

データの収集と分析は今後も継続する。2研究成果の発信・・・男女の表現特徴を明確にしようとする研究に対し相容れない意識が研究者・教師の意識の中に少なからずあることが分かっている。そこで研究成果の発信方法としてHPを開設し、性差研究とはいかなるものか、そして研究の重要性を説くために、広く一般に公開することとした。ここでは、医学・科学など他分野からのご意見、学校関係者からの問題提起などを期待している。このサイトでは2013年3月現在、性差研究者皆本二三江の業績一覧を掲載し、主たる論文は全文が閲覧可能である。今後も、信頼できる研究や課題について公開し、意見を求めていく。また、HP開設には新たな研究・研究者発掘をし、データベースの充実を図る目的もある。3三ヶ年の研究記録・・・記録は、24年度内に完成しなかった。内容は、分担者・協力者による論文「愛された『女絵』たち-幼児から成人まで-」「男女混合のグループワークは結果として何を求めているのか」「チェコ共和国の子どもの描画表現にみられる性差の特徴」「古代ギリシャの女性芸術家」。そして、研究会で話題になりながら積み残してきた様々な課題を記している。この課題は、性による表現等の特徴が正当に評価されていない事例、研究者・教育者の視点が偏っている事例など、多岐にわたっている。これら論文として形を成すまでたどり着けなかった課題についても、今後HPに掲載し発信することでも、解決の道筋を探っていく。1)美術教育における性差研究の収集、データベース化が遅れている。性差研究は大脳生理学分野や心理学分野に多いことが分かったため周辺データとしては活用できる。しかし、教育分野では皆本をはじめ今回の研究チームのメンバー以外なかなか見つけることができない。予想はされていたものの、先行研究が探し出せないのか、あるいはほとんど無いのかの判断がつかないでいる。2)性差による偏りは多方面で見受けられるため、課題の絞り込みが難しい。24年度が最終年度であるため、記入しない。1)性差に関する講演や論文発表の場で行われる質疑応答で新しい研究に出会うことがある。さらに広く発信する場を設けることで、先行研究の発掘に努めたい。2)報告書は、3年間の成果をまとめた「性差に関するテキスト(仮)執筆」を目標としてきたが、課題の広さ多さから、この3年間では完成が難しいことが予想される。今後は、現在掲げている課題に取り組みつつ、性差に関する問題点を一つでも多く明記し、事例を掲載した報告書を作成する方向ですすめていくこととした。
ペドメトリックスを用いた農地からの環境窒素負荷量の4次元的評価

農地からの環境窒素負荷量の予測は農業面あるいは環境面からも急務であるが、空間的および時間的変異が一般に大きいことから信頼性の高い予測に至っていない。本研究では、環境窒素負荷量として亜酸化窒素に注目し、空間的・時間的変異を考慮した4次元的評価を行うことを目的とした。北海道に設定した1haの調査圃場において、1999年8月にガスおよび土壌試料を多点数(100点)採取し、亜酸化窒素フラックスとともに土壌の物理・化学・生物的特性値を評価した上でそれらの空間変動解析を行った結果、フラックスは圃場内で大きなばらつきを示すものの、依存距離約50mの空間依存性を持ち、圃場の相対的に低い場所で高い傾向を示した。従って、1地点だけのデータに基づく発生量予測は誤差が大きく、約50m間隔で測定を行った上で発生量の面的評価を行うほうが合理的であると考えられた。また、フラックスは土壌の有機物因子得点が高いほど多い傾向があり、発生量の抑制のためには土壌有機物を適切に管理することが有効であると思われた。一方、1995年から1999年の5年間にわたり圃場の1地点で亜酸化窒素フラックスを経時的に測定した結果、施肥直後の春先よりも夏から秋の方がフラックスは高くなる傾向がいずれの年も見られ、時間的変異も大きかった。その発生機構としては、全放出量の20%程度を占める施肥直後から6月下旬までの期間は主に硝化過程により、全放出量の80%以上を占める7月から10月の期間は、硝酸に対する粒団のソースシンク効果に基づいた溶脱硝酸の一部の粒団内への拡散とそれに伴う粒団内の嫌気的部位における脱窒過程によると考えられた。最後に、以上の結果に基づいた団粒内還元領域変動モデルにより亜酸化窒素発生量の予測を試みたところ、亜酸化窒素フラックスの対数値は団粒内還元領域と高い正の相関を示し、モデルの有効性が示された。本年度は、次年度に予定されている圃場試験のために、以下の点について基礎的研究手法の検討を行なった。まず、1)多試料の分析を迅速かつ高精度で実施する手法を開発した。すなわち、土壌窒素の形態別定量法を検討するとともに、土壌の微生物バイオマス窒素量の迅速測定法の開発、亜酸化窒素発生量測定のためのチャンバーの小型化などを行った。その結果、従来法と比較して、分析時間の短縮と、必要とする試料や装置の少量化・小型化を実現することができた。また、2)圃場内の空間変異の解析とその結果の図示法について、ペドメトリックス解析ソフトウェア(GS+)の機能を検証した。予備試験の結果、圃場内変異を評価するためには数mから数十mの間隔での土壌試料のサンプリングが望ましいことが示され、またその条件の下で特性値の空間依存性を理論的に数値化し、地図化できることが確認された。さらに、3)北海道大学に近接する畑圃場を調査圃場に設定し、亜酸化窒素発生量をはじめとする環境窒素負荷量の基礎データの収集を行なった。その結果、年間を通じての環境窒素負荷量の発現には季節性があること、すなわち亜酸化窒素の場合、主に7月頃と10月頃に二度ピークがあり、この時期を確実に評価することが全量の把握のために重要であることが明らかとなった。またこの結果に基づいて亜酸化窒素発生の機構の検討を行ない、次年度に測定するべきパラメータを決定した。

本年度は、昨年度に確立した基礎的研究手法に基づき、以下の点について研究を行った。まず、1)北海道大学に近接する畑圃場を調査圃場に設定し、1999年8月17日に、圃場内での土壌特性値および亜酸化窒素発生量の空間変動解析を調べるためのサンプリングを行った。具体的には、1haの圃場を10m四方の100区画に分け、それぞれの中心点から土壌およびガス試料を採取した。そして、土壌試料はその物理、化学および生物的特性値について、ガス試料については亜酸化窒素発生量をそれぞれ分析して求めた。2)1)で得られた結果をペドメトリックス解析ソフトウエア(GS+)を用いて解析し、空間依存性の評価とそれに基づく圃場内での等値線図の作成を行った。その結果、土壌特性値は項目により空間依存性が異なり、その依存距離も20m以下から60m以上と様々であった。また亜酸化窒素発生量は圃場内で変動係数が200%以上と大きくばらつくとともに、その対数値は依存距離50mで中程度の空間依存性を持っていた。従って、亜酸化窒素発生量を4次元的に評価するためには、今回のような面的評価がきわめて重要であると考えられた。3)さらに、土壌特性値をもちいて亜酸化窒素発生量の規定要因を解析したところ、土壌の有機物含量が高く比較的水分含量の高い、圃場の比高が低い部分で発生量の高いことが明らかとなった。4)以上得られた情報を全て考慮に入れた上で、亜酸化窒素発生量の4次元的予測を行うための機能的モデルの確立を試みた。その結果、土壌特性値などに基づいたモデルにより発生量をある程度予測することが検証され、1次近似モデルとして利用可能であると判断された。
マイクロ波アシストデシカント空調システムの開発

本研究は、次世代の排熱利用型空調システムとして注目されるデシカント空調機の課題点である1)吸着材再生温度(=排熱温度)の低下、高温・高湿度外気条件下における除湿能力の大幅な低下、2)除湿ローター後流域における水蒸気濃度低下に伴う吸着効率の低下の解決に向け、吸着材の再生過程に水の直接・選択加熱効果を有するマイクロ波照射を組み込んだ「マイクロ波アシストデシカント空調システム」を提案し、その基礎検討を行うものである。平成19年度は、前年度得た知見に基づきつつ検討をさらに一歩進めて、デシカントシステムで実際に用いられているハニカムローターを実験対象とし、マイクロ波照射によるローターからの吸着水の脱着挙動を明らかにするとともに、脱着挙動に及ぼすマイクロ波出力、ローター長の影響を、脱着速度・脱着率を指標として実験的に検討した。具体的には、シリカゲルおよびゼオライトが塗布された直径100mm、長さ60180mmのハニカムローターを設置したマイクロ波照射型吸・脱着装置を製作し、温度30°C、相対湿度60%の湿潤空気流通下において、マイクロ波加熱(出力:200-800W)ならびに温風加熱(温風温度:80120°C)による脱着実験を行った。この結果、デシカントローターにおいてもマイクロ波(MW)照射による吸着水の脱着が実証されるとともに、MW出力の増大に伴う平衡脱着率、脱着速度の向上を確認した。さらに温風脱着との比較において、実デシカント空調システムにおける吸・脱着切換のサイクル時間である3分以内では、マイクロ波加熱は温風加熱に比べてローター平均温度の上昇を抑制しつつ、温風脱着と遜色ない脱着速度を達成できることが確認された。これらにより、実サイクル運転における除湿量の増大に対するマイクロ波照射の有効性が示唆されるとともに、提案システムの実現に向けた基礎データの取得がなされた。本研究は、次世代の排熱利用型空調システムとして注目されるデシカント空調機の課題点である1)吸着材再生温度(≒排熱温度)の低下、高温・高湿度外気条件下における除湿能力の大幅な低下、2)除湿ローター内後流部分における水蒸気濃度低下に伴う吸着効率の低下の解決に向け、吸着材の再生過程に水の直接・選択加熱効果を有するマイクロ波照射を組み込んだ「マイクロ波アシストデシカント空調システム」を提案し、その基礎検討を行うものである。平成18年度は、水蒸気脱着に対してマイクロ波照射の適用が最適な吸着材の選定を目指して、シリカゲル粒子にマイクロ波照射を行い、脱着速度・脱着率を指標とした実験的検討を実施した。具体的には、シリカゲル(粒子径0.50-1.0mm)0.5gを充填したマイクロ波照射型吸・脱着装置を使用し、温度30°C、相対湿度40%の窒素ガス流通下においてマイクロ波加熱(出力:200-800W)ならびに温風加熱(温風温度:47°C)による脱着実験を行った。この結果、マイクロ波加熱により、シリカゲル層の温度上昇に伴い生じる水分の脱着平衡量以上の過剰脱着が生じることが確認された。しかし、過剰脱着効果は実験開始13min以前では生じないことが明らかとなった。また、マイクロ波加熱の場合、温風加熱に比べて最大で約3倍の脱着速度を持つことが明らかとなった。さらに、脱着速度・脱着率いずれもマイクロ波出力の上昇に伴い増大することが確認された。以上得られた結果とゼオライトの実験結果を比較・検討したところ、吸・脱着の切換サイクルが数分以内のデシカント空調システムにおいては、脱着開始直後から過剰脱着が生じるゼオライトの方がマイクロ波照射に適した材料であるとの結論に至った。
エピゲノム改変を基点としたブタ有用形質発現とヒト生活習慣病病態の総合理解

骨格筋、脂肪細胞分化および個体の成長に重要なホルモンの産生組織である脳下垂体でのアリルごとのDNAメチル化状態に着目したDNAメチル化解析法を確立し、組織または培養細胞中での特定細胞の存在非を推定できるようになった。さらに、組織特異的なエピジェネティック制御に関係する長鎖非コードRNAの探索法を確立した。これらによりエピゲノム改変によるブタでの有用形質発現およびヒト生活習慣病態研究のための基盤構築を行った。平成25年度は、ブタ個体より摘出した骨格筋、脂肪組織および脂肪前駆細胞について、バイサルファイト変換したゲノムDNAからのPCR産物を用いて、次世代シーケンサーMiSeqでのウルトラディープシーケンスによるDNAメチル化解析を行った。これらの組織に加えて個体の成長、筋肉・脂肪量の増減および生活習慣病の発症にも重要な働きをする脳下垂体、肝臓で発現する転写因子、ホルモン、脂質代謝因子などの重要遺伝子についても同様にMiSeqを用いたDNAメチル化解析を行った。これにより、筋肉・脂肪への分化、個体の成長および筋肉・脂肪量を制御する200遺伝子程度のDNAメチル化解析を終了した。また組織特異的に非メチル化状態となるプロモーター領域を探索するために、CpGアイランド近傍のCpGショアに注目し、GCリッチな認識配列を持つ制限酵素による切断断片長を指標とした濃縮を試みた。これにより、ゲノム上の遺伝子プロモーター領域でDNAメチル化制御を受けやすい領域のみに焦点を当て、解析する総配列長を限定したプロモーターDNAメチル化解析を行うことで、DNAメチル化解析後のインフォーマティクス解析を容易にし、簡易型次世代シーケンサーでほ乳類のDNAメチル化解析を行うための基盤を構築した。さらにブタおよびヒト、マウスのゲノム、転写物データベースからDNAメチル化解析を行った200遺伝子を中心として、プロモーター領域に内在性アンチセンス非コード(ASnc)RNAを持つものを抽出した。平成26年度は、前年度に終了したブタでの骨格筋、脂肪組織、脂肪前駆細胞、脳下垂体、肝臓について食肉形質、生活習慣病関連遺伝子の次世代シーケンサーによるウルトラディープバイサルファイトシーケンスの結果から、各組織の特定細胞のみから発現する遺伝子に注目し、アリル毎のメチル化状態をもとに組織中の特定細胞の存在比を推定する方法を確立した。これにより、脂肪前駆細胞から分化した脂肪細胞および脂肪組織での脂肪細胞の存在比を推定し、メチル化改変による脂肪細胞分化誘導効率の評価が可能になった。また食肉形質に重要な脳下垂体や肝臓からの成長因子発現細胞である成長ホルモン産生細胞や肝実質細胞について、脳下垂体、肝臓組織中での存在割合を推定することも可能になった。さらに上記組織中で細胞種特異的DNAメチル化パターンを示す遺伝子について、プロモーター領域に存在する内在性アンチセンス非コード(ASnc)RNAを同定することが出来た。以上の結果からプロモーターASncRNAによるDNAメチル化改変の基盤となる細胞種特異的DNAメチル化パターンおよび内在性ASncRNA同定の基盤構築が終了した。平成27年度は、前年度に確立したアリルごとのDNAメチル化状態に着目したウルトラディープバイサルファイトシーケンスについて、バイオインフォマティクス解析および有用性の検証を脳下垂体組織について行い、原著論文として発表した。また、筋細胞の増殖、分化に重要なMstn遺伝子について、前年度までに発見した組織特異的メチル化状態およびmRNAの発現パターンと相関または逆相関する長鎖遺伝子間非コード(linc)RNAを発見し、lincRNAの詳細な発現パターンを検討した。さらに、Mstn遺伝子座のlincRNAの機能を解析するために、lincRNA発現ベクターおよびlincRNAノックダウン用のshRNA発現ベクターの作製を終了した。これをもとにブタ胎仔線維芽細胞や脂肪前駆細胞に導入し、DNAメチル化状態およびmRNA発現状態を検討するための基礎を構築した。以上より、骨格筋、脂肪細胞分化および個体の成長に重要なホルモンの産生組織である脳下垂体でのDNAメチル化解析法の確立およびエピジェネティック制御に関するncRNAの探索系を確立し、エピゲノム改変によるブタ有用形質発現およびそれに類似した現象と考えられるヒト生活習慣病態研究のための基盤構築を終了した。脂肪細胞特異的DNAメチル化パターンを示す遺伝子を同定し、それらのアリル毎のDNAメチル化状態から、食肉形質に直結し、ヒト生活習慣病でも重要と考えられる脂肪細胞について、脂肪組織での存在割合や脂肪前駆細胞からの分化効率を評価することが可能になった。さらに、DNAメチル化状態とASncRNA発現状態が逆相関することが示された遺伝子については、ASncRNAの分解や強制発現によるDNAメチル化改変の基盤構築が完了した。また、本研究で確立した組織中での特定細胞の存在割合推定法を用いて、食肉形質につながる骨格筋の成長に重要な成長因子の主な供給源である脳下垂体や肝臓において、成長因子の発現細胞である成長ホルモン産生細胞や肝実質細胞の組織中での存在割合を推定することにも成功した。エピジェネティクス骨格筋細胞、脂肪細胞の増殖、分化に重要な遺伝子について、DNAメチル化状態と内在性ASncRNA

発現状態が逆相関していることを同定したものについて、内在性ASncRNAのshRNA導入による分解や、ASncRNA強制発現などにより、脂肪前駆細胞や胎仔繊維芽細胞でのDNAメチル化改変を試み、骨格筋細胞や脂肪細胞の分化誘導効率化を検討する。食肉形質および生活習慣病態に関連する筋肉・脂肪および脳下垂体・肝臓の主要遺伝子を中心とした次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析系を構築するとともに、それらの遺伝子でプロモーター領域に存在する内在性ASncRNAを同定し、ASncRNAを標的としたエピゲノム改変により食肉形質改善や生活習慣病態発症機序の解明につながる基盤を構築することが出来た。平成26年度は、非コードRNAの同定に関して当初計画より開始時期が遅れたため次年度使用額が生じた。平成26年度以降は、脂肪前駆細胞から脂肪細胞への再分化、筋肉細胞への分化転換を行った細胞について前年度に構築した次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析を行い、脂肪・筋肉への分化に重要な遺伝子のDNAメチル化状態の変化を明らかにする。また、内在性ASncRNA発現パターンおよびタンパク質のmRNA発現パターンをRT-PCR法により解析し、組織・細胞種特異的なDNAメチル化パターンとの相関を考慮したエピゲノム改変を行ってゆく予定である。平成26年度に引き続き行っている非コードRNAの同定に使用する予定である。今年度は研究開始にあたって次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析法の確立を行ったため、解析する組織数が当初計画より少なくなったため、次年度使用額が生じた。平成25年度に解析を行わなかった組織・細胞について次世代シーケンサーによるDNAメチル化解析を行うために使用する予定である。
鹿児島県における慢性関節リウマチの免疫、遺伝学的調査

鹿児島県における慢性関節リウマチ(RA)の血清疫学調査として昭和61年度に県北部の吉松町と県南部離島の南種子町にてRA患者有病率の調査と当科にて加療中のRA患者の発症年齢との比較検討を行った。吉松町(総人口4791人)では3200人を直接検診し得、そのうちRA患者14人(有病率0.29%)であり、一方南種子町(総人口8720人)の住民の約800人(10%)に直接検診を行い、39人のRA患者(有病率0.49%)を認めた。また、吉松町の住民3200人に対し血清IgMRA因子の測定を行った結果、男性53人(3.4%)、女性75人(4.5%)であり、女性に出現頻度が高いが男女間の有意差は認めなかった。各年齢層では男女とも有意に加齢とともに陽性率が増加した。RA患者の発病年齢と一般健康集団を比較したところ、RA因子にはRAの発病に直接が結びつくものと単なる加齢現象の1つとして認められるものとが存在した。昭和62年度には肝属地区(根占町、大根占町)で得られた住民血清2095(男性695、女性1400)についてRAテスト、RAHAテストを行いその出現頻を調査した。RAテスト陽性率は4.2%(男性3.7%、女性4.5%)、RAHAテスト陽性率は4.4%(男性3.7%、女性5.1%)と吉松町の結果と同様男女間にはその出現頻度に有意差は認めなかった。また、RAテストは年齢依存性が認められたが、RAHAテストには年齢依存性は認められなかった。さらに昭和63年度は同地区でいづれかのテストが陽性を示した住民119人を対象にアンケート調査を行い、68人中4人のRA患者を見出した。残りの64人のうち16人に対しHLA分析を行った。HLA抗原A、B、C、DR群とも日本人一般集団の出現頻度と大きな差異は認められなかった。したがって、健常者におけるRA因子陽性の臨床的意義はRAにおけるものと異質のものである可能性が強い。鹿児島県における慢性関節リウマチ(RAと略す)の血清疫学的調査の第一段階として、初年度は県北部の吉松町と県南部離島の南種子町の2地区にて、両町のRA患者有病率の予備的調査及び、吉松町の住民いわゆる一般健康人集団における血清RA因子出現様式と当科にて加療中のRA患者の発病年令との比較検討を試みた。吉松町は総人口4798人で現在までに直接検診し得た住民は3200人である。definite RAと診断された住民は14人有病率は0.29%であった。南種子町の総人口は8320人で住民の10%を直接検診し39人のRA患者が見い出され有病率は0.47%となった。また、吉松町の住民3200人の血清IgMRA因子の測定を行った結果その陽性者数は、男性53人(3.4%)女性75人(4.5%)であり女性にやや出現頻度は高いが、両者の間に有意差は認められなかった。これを各年令層毎にその出現頻度を求めると、男女とも有意に加令とともにその出現頻度は増加した。

今年度のRA有病率の調査では、両地区間には大差はなく、また本邦におけるRAの有病率は0.3%と言われ、当県と北部他県における調査結果と有意差は認められなかった。しかし、RAを否定し得ぬものに対し次年度以降調査を続行し、新規発病者や軽症患者の発見につとめる予定である。また、吉松町における3200人のいわゆる一般健康人のRA因子出現様式は加令とともにその陽性率は増加する。一方、われわれが現在加療中のRA患者の発病年令を調査した結果、中年令層に患者は集中していた。以上のことより、RA因子の出現がすべてRAの発症に直接結びつくならば、RA患者の発病も当然高年令層に多いと予想されるが、両者間に相関々係は認められなかった。すなわちRA因子にはRAの発病に直接結びつくものと、単なる加令現象のひとつと認められるものとが存在するのではないかと推察された。昭和61年度より慢性関節リウマチ(以下RAと略す)の血清疫学的調査として,鹿児島県北部の吉松町と県南部離島の南種子町の2地区におけるRAの有病率及び一般健康人集団としての血清リウマトイド因子(以下RA因子)出現様式を調査検討して来た.今年度は県南部肝属地区の住民検診及び老人検診で得られた血清のRA因子を測定検討した.前年度研究経過で報告した様,肝属地区3416人の住民血清にてはRAテスト陽性者数は156人(4.6%), RAHAテスト陽性者数は160人(4.7%)であった. RA因子陽性者における臨床及びX線所見の検討と高抗体価血清の家系調査とを今後行う目的で今回は特に肝属地区の近接占町(根占町,大根占町)について測定結果をまとめた.対象は男性695人,女性1400人の計2095人で年令は40才90才であった. RAテスト陽性者は男性26人(3.7%),女性63人(4.5%)で女性にやや出現頻度は高いが両者間に有意差は認められなかった.各年令層毎にその出現頻度を求めると男女とも有意に加令とともに増加した.RAHAテスト陽性者数は男性26人(3.7%),女性72人(5.1%)と有意に女性に高かったが年令層における出現頻度には一定の傾向は認められなかった. RAテスト及びRAHAテストと共に陽性を示した者は68人(3.2%)存在した.RAHAテスト陽性者98人中57人(61%)はその抗体価は80倍であった.RAHAテスト陽性者の85%は抗体価が80倍及び160倍の者で占められていたが,中には1280倍と高値を示した者も散見された.一般にRA因子検査にて70%程RAの診断がつくといわれているが,今後同地区においてRA因子陽性者の臨床所見を検索することで,両検査のスクリーニングテストとしての有用性をRetrospectiveに検討し又高抗体価例の家系調査を行いHLA等の免疫遺伝学的解析を行う予定である.鹿児島県肝属地区の根占町および大根占町の住民2095人(男性695人、女性1400人)に対し昭和62年度に行った調査で、RAテスト陽性者は89人(4.2%)、RAHAテスト陽性者は98人(4.7%)の結果を得た。PAテスト陽性或はRAHAテスト陽性の計119人に対し慢性関節リウマチを発症しているか否かのアンケート調査を行った結果、68人中4人が慢性関節リウマチであり、残りは全て健常者であることが判明した。健常者64人のうち16人に対して採血を行い、HLA抗原分析を行った。HLAの抗原分析はA,B,C,DRの4群について行った。文献的には慢性関節リウマチにはDR4が特異的に多いとされている(relative risk白人にて5.8%)。
リン酸化制御因子による細胞壁構築メカニズムの解明

植物の細胞壁構築の最初のステップは、微小管によるフラグモプラスト形成→フラグモプラスト赤道面への小胞の集積→小胞の融合→細胞板の表層方向への拡大と順を追って進んで行く。そのステップはタンパク質修飾の制御を受けると予想されるが、MAPKカスケード以外のリン酸化制御系は不明なままである。その不明なキナーゼこそがAURであり、微小管動態制御・小胞動態制御に関与していると推測した。そこで、本新学術領域で実施したリン酸化プロテオーム解析で明らかにしたAURの基質候補であるに焦点を絞り解析した。細胞壁構築ダイナミクスにおけるAUR制御機構を明らかにすることを目的とした。ataur1/2二重変異体と野生株のリン酸化・比較プロテオーム解析から2種類のCesAが基質候補とて同定されたことから、CesAのリン酸化はセルロース合成を制御する可能性が出てきた。そこで、この可能性を検証するために、シロイヌナズナCesAタンパク質を精製して、in vitroリン酸化アッセイによりリン酸化部位の確認を行った。これは、リン酸化プロテオームで同定されたリン酸化アミノ酸部位は、間接的にリン酸化される可能性も排除できないからである。CesAタンパク質は大腸菌では精製できないことから、Pichia酵母で発現させるために、Pichiaのコドン使用頻度に従い、塩基配列を変換した遺伝子を合成した。この合成遺伝子をPichiaに導入して発現・精製・AURリン酸化アッセイを行った。AtAUR1/2をベイトとしてDual Hunterシステムにより網羅的に相互作用因子を同定した。その中から、微小管関連因子やセルロース合成に関係する因子を見つけ、相互作用部位の同定、in vitroリン酸化アッセイによるAURリン酸化の有無を解析した。27年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋構造物に働く非線形波力について

将来の実用化が期待される超大型や超薄型の柔軟浮体構造物や、超大水深係留浮体構造物の場合は、既存の浮体構造物以上に非線形応答が安全設計のうえで重要になる。非線形の扱いとして本研究では摂動法を取り上げた。すなわち波傾斜に対して二次の微小量であり、前進速度に対して一次の微小量の非線形波力である波漂流減衰力と、二倍周波数、三倍周波数の非線形波力の問題を摂動法により定式化して、外部解に固有関数展開を用いる計算法を開発した。本研究では準解析解として、浮遊直立円柱の固有関数展開による解を、ラディエーション問題を含む形で示した。そこでは半無限積分は、指数減衰する項を除いて、すべて解析積分され、解の収束も充分に確かめられた。つぎに、一本の円柱の解を複数本の配列の場合に拡張する方法を示し、四本柱のプラットフォーム模型を用いた水槽実験を行い、準解析解が、実用上重要な高周波域では、砕波限界に近い波高まで良く実験値と対応することを示した。当然渦放出を伴う、前進する円柱に働く二次波力の問題に、ポテンシャル理論が予想よりはるかに良い推定値を与えた。ポテンシャル理論が、この問題に良い推定を与えることが確認されたので、さらに任意形状浮体に適用できる方法としてハイブリッド法を示した。すなわち浮遊直立円柱の外部解をそのまま外部解として、円筒と任意形状浮体にかこまれる領域に高次要素による境界要素法を適用した。ここでは半無限積分の問題は前問と全く同様に解析的に処理され、数値的に解かれるのは、狭い閉じた領域である。二次要素を用いていることと、領域が狭いことにより、きわめて少数の分割で高精度の解が得られることが確かめられた。この方法により、浮体幅、浮体吃水の波漂流衰力への影響を示した。つぎにスプリンギング現象の起振力である二倍周波数波力と、リンギング現象との関連で注目されている三倍周波数波力の問題を扱った。従来の多数の研究により線形波力及びその応答についてはほぼ満足のいく理論推定が可能となっているが、今後重要性が増すと考えられる超大型や超薄型柔軟そして超大水深の海洋構造物の場合、非線形波力の推定がより必要となる可能性がある。和・差周波数成分の二次波力や潮流と波との干渉波力等の非線形波力を統一的に扱うため、本研究では摂動法を取り上げた。摂動法で非線形流体力を計算する場合、線形計算が基礎となるが、線形流体力を求める場合に比べて格段の精度工場が要求され、計算コードの精度確認が重要となる。そこで本研究では比較の基準となる準解析解を固有関数展開法で求める。本年度は潮流と波の鉛直浮体群に働く干渉波力を微笑潮流速、微笑波傾斜の仮定の基にデイフラクション問題のみならず、ラディエーション問題についても解析し、6自由度の運動を許した浮体に働く波漂流力を求めた。精度のチェックは浮体の表面圧力積分による内部解と運動量保存則による外部解との比較によった。ラディエーション流体力については相反定理も満足する。水槽模型試験を行い前後方向のみならず横方向、回転方向の流体力を理論値と比較し良い一致を得た。任意形状物体に適用できる手法としてハイブリッド法による理論計算も行った。

すなわち内部領域には高次要素による境界要素法を、外部領域には先に述べた固有関数展開法を用い、鉛直円柱について準解析解と比較し良い一致を得た。今後重要性が増すと考えられる超大型や超薄型柔軟そして超大水深の海洋構造物の場合、非線形波力の推定がより必要となる。和・差周波数成分の二次波力や潮流と波との干渉波力等の非線形波力を統一的に扱うため、本研究では摂動法を取り上げた。昨年度は潮流と波の鉛直浮体群に働く干渉波力を微小潮流速、微小波傾斜の仮定の基にディフラクション問題のみならず、ラディエーション問題についても解析し、6自由度の運動を許した浮体に働く波漂流力を求め、水槽模型試験結果と比較したが、回転方向の流体力の一致度が前後方向、横方向に比べて良くなかった。本年度は計算法に改良を加え、再実験を行った結果、より良い一致が得られた。任意形状物体に適用できる手法としてハイブリッド法による理論計算も行った。すなわち内部領域には高次要素による境界要素法を、外部領域には固有関数展開法を用いた方法で、浮体幅と浮体吃水の長周期運動に対する影響を調べ、細長浅吃水浮体が大振幅運動を起こし易い事を示した。将来の実用化が期待される超大型や超薄型の柔軟浮体構造物や、超大水深係留浮体構造物の場合は、既存の浮体構造物以上に非線形応答か安全設計のうえで重要になる。その場合には非線形波力の推定か不可欠となるが、非線形の扱いとして本研究では摂動法を取り上けた。すなわち波傾斜に対して二次の微小量であり、前進速度に対して一次の微小量の非線形波力である波漂流減衰力と、二倍周波数、三倍周波数の非線形波力の問題を摂動法により定式化して、外部解に固有関数展開を用いる計算法を開発した。本研究では準解析解として、浮遊直立円柱の固有関数展開による解を、ラディエーション問題を含む形で示した。そこでは半無限積分は、指数減衰する項を除いて、すべて解析積分され、解の収束も充分に確かめられた。つぎに、一本の円柱の解を複数本の配列の場合に拡張する方法を示し、四本柱のプラットフォーム模型を用いた水槽実験を行い、準解析解が、実用上重要な高周波域では、砕波限界に近い波高まで良く実験値と対応することを示した。当然渦放出を伴う、前進する円柱に働く二次波力の問題に、ポテンシャル理論が予想よりはるかに良い推定値を与えた。ポテンシャル理論が、この問題に良い推定を与えることが確認されたので、さらに任意形状浮体に適用できる方法としてハイブリッド法を示した。すなわち浮遊直立円柱の外部解をそのまま外部解として、円筒と任意形状浮体にかこまれる領域に高次要素による境界要素法を適用した。ここでは半無限積分の問題は前問と全く同様に解析的に処理され、数値的に解かれるのは、狭い閉じた領域である。二次要素を用いていることと、領域が狭いことにより、きわめて少数の分割で高精度の解が得られる事が、先の浮遊直立円柱の準解析解と比較することにより得られた。この方法により、浮体幅、浮体吃水の波漂流減衰力への影響を示した。つぎにスプリンギング現象の起振力である二倍周波数波力と、リンギング現象との関連で注自されている三倍周波数波力の問題を扱った。海底より直立する円柱の場合の固有関数展開による解を浮遊直立円柱の場合に拡張し、水深と吃水の影響を示した。
被服着装による負荷が生体に及ぼす影響 若年との比較に基づく高年の快適被服設計

被服に要求される快適さの程度は、着装する人の身体機能により相違する。被服着装の負荷が生体に及ぼす影響に着目し、若年と比較して中・高年特性をとらえ、快適被服設計要件を明らかにしたい。実験はいづれも室温27°C28°Cで行った。1.若年・中年各10名を対象とした、ヒール高(裸足・低・中・高)の実験では、ハイヒール装着時の重心動揺面積は中年が若年の1.7倍と不安定である。3分間立位時の心電図を解析中であるが、若年では、ヒールが高くなるほど自律神経活動レベルは、交感神経活動の増加傾向がとらえられた。2.若年を対象に収縮率の相違する4種(30.25.20.15%)のスパッツが立位・しゃがみ動作に与える影響を重心動揺でみると、15%は動作しにくく、20%がもっとも未着用に近く負担が少ない。3.高年23名を対象に、上衣服の脱ぎ着・腕抜き腕入れしやすいゆとり量の着用実験を椅座位で行った。関節可動域が狭まると、背渡りゆとり量がかなり必要で詳細に今後検討する予定である。4.血圧・心拍変動で、立位時とスクワット動作時の無負荷・ウエスト加圧・ヒール装着条件について経時変化を若年・中年を対象にとらえた。若年は回復が速やかで血圧・心拍が安定するが、中年の生体負担は大きく、中・高年の実験にはスクワット動作は適切でないことが明らかになった。5.高年・中年各10名を対象にウエスト加圧前・加圧中・加圧後の血圧・心拍変動を椅座位でとらえた。加圧の影響は若年より中年、中年より高年と大きくなる傾向がみられるが詳細については解析中で、今後検討する。着装する人の身体機能と関わり、被服に要求される快適さの程度は相違する。高齢者に着心地の良い被服を提供するには、被服着装の負荷が生体に及ぼす影響を健康な若年と比較して検討し、高年特性を明確にする必要がある。また、被験者の生体負担が少ない測定評価法を確立する必要がある。重心動揺、心電図のR-R間隔、血圧、血流、被服圧、事象関連電位、皮膚表面電位などに着目し、被服圧・被服重量・ヒール高の高さなどの負荷が生体に及ぼす影響について、まず健康な若年女子を対象にとらえようと試みた。1.重心動揺被験者の腰部形状を横方向で70、75、80、85%に収縮した4種製作スパッツが、立位・スクワット動作時に生体に及ぼす影響を、重心移動距離・平均速度、重心動揺面積などから検討した。重心動揺面積については、しゃがみ動作時では85%のものが広くゆるめのためと考えられるが、収縮率が高くなるほど自然の動きが束縛され増加する傾向にある。2.心電図裸足及びヒール高3種の4条件について、立位時の3分間の心電図のR-R間隔変動をとらえた。低・高周波帯域から、交感・副交感神経の活動をみると、ヒールが高くなるほど、リラックス状態の指標である副交感神経は減少傾向を、活動レベルの高まる指標となる交感神経は増加傾向がみられるようである。3.血圧変動測定にはフィナプレス血圧計(2300)を用い、立位時とスクワット動作時の血圧・心拍変動の経時変化を無負荷時・ウエスト加圧時・ヒール靴着装時についてみる。被験者は半袖Tシャツとショートパンツを着用し、実験は室温2527度で行った。

若年ではしゃがみ動作後の回復が速やかで、血圧・心拍数はほぼ安定傾向にあるのに対し、中年では回復が鈍く、血圧・心拍数は次第に増加し生体負荷は大きい。4.今年度はいずれも女子2名について実験を試みただけなので、今後実験条件・例数を増やし、測定・解析法を明確にし詳細に検討したい。着装する人の身体機能と関わり、被服に要求される快適さの程度は相違する。高齢者に着心地の良い被服を提供するには、被服着装の負荷が生体に及ぼす影響を健康な若年と比較して検討し、高年特性を明確にする必要がある。また、被験者の生体負担が少ない測定評価法を確立する必要がある。重心動揺、心電図のR-R間隔、血圧、血流、被服圧、事象関連電位、皮膚表面電位などに着目し、被服圧・被服重量・ヒール高の高さなどの負荷が生体に及ぼす影響について、本年度は主として若年女子を対象にとらえ、次年度の高年実験の方法を確立する。1.重心動揺・被服圧被験者6名の腰部形状を横方向で70、75、80、85%に収縮した4種の製作スパッツが、立位・スクワット動作時に生体に及ぼす影響を、重心移動距離・平均速度、重心動揺面積などから検討し、現在解析中である。2.心電図裸足及びヒール高3種の4条件で被験者10名について、立位時の3分間の心電図のR-R間隔変動をとらえた。低・高周波帯域から、交感・副交感神経の活動について現在解析中である。3.血圧変動測定にはフィナプレス血圧計(2300)を用い、立位時とスクワット動作時の血圧・心拍変動の経時変化を無負荷時・ウエスト加圧時・ヒール靴着装時についてまた、事象関連電位、皮膚表面電位などについても若年を主として検討したが、中・高年では実験内容がこのままではハードなため、実験条件設定に再考が早急に必要となっている。中・高年の被験者が大変得にくく難航しているのが現状である。4.次年度は高年の実験を予定しているので、今後実験条件や測定を詳細に検討し、解析法を明確にしたい。被服に要求される快適さの程度は着装する人の身体機能により相違する。健康な若年と比較しながら、被服着装の負荷が生体に及ぼす影響に着目し、中年・高年特性を明確にし、その対応を考える必要がある。重心動揺、心拍・血圧変動、被服圧などに着目し、ウエスト部の被服圧・肩部にかかる被服重量・ヒール高の高さ・被服のゆとり量の大小などの負荷が生体に及ぼす影響について検討する。1.重心動揺中年10名については立位、高年については椅座位で、生体に及ぼす影響を、左右・前後方向の重心動揺、重心移動距離、平均速度、重心動揺面積について、若年10名と比較しながら検討する。高年については実験中である。若年・中年のヒール高の実験では、若年が中年より安定し、ハイヒール装着時の重心動揺面積は高年は若年のそれの1.7倍と生体負担が大きい。2.心電図裸足及びヒール高3種の4条件で、立位時の3分間の心電図のR-R間隔変動をとらえる。高年は実験不可能なので、若年と中年各10名の比較を、交感・副交感神経の活動レベルから解析中で、若年ではヒールが高くなるほどリラックス状態の指標である副交感神経は減少傾向を、活動レベルの高まる指標としての交惑神経は増加傾向を示している。3.血圧変動測定にはフィナプレス血圧計(2300)を用い、椅座位時の血圧・心拍変動・被服圧の経時変化を無負荷時と加圧時について検討する。高年の被験者を得るのに苦慮している。4.まとめの年度に当たるのでデータ整理を急ぎたい。
リサージェンス理論と数理物理学

1)本年度は非線形常微分方程式の特異点における形式解のストークス現象の解析を目標に研究を行った。既にこのような形式解のrooted treeを用いた展開は得られているが、このrooted treeから定まるリサージェント函数のalien微分の計算を行ったが、合成積に現れるリサージェント函数の特異点での留数の処理に苦労しており、この留数を上手く扱う手法に関して考察を行っている。本研究の目標の一つである、ストークス係数の明示的な公式が得られるまでには至っていないが、この非線形常微分方程式のリサージェンス理論に関連して、平成30年9月にポーランドのバナッハセンターで連続講演を行い、平成31年3月にも日本数学会年会函数方程式論分科会で特別講演を行った。2)J. Jimenez-Garrido氏(ヴァヤドリッド大学)、A. Lastra氏(アルカラ大学)、J. Sanz氏(ヴァヤドリッド大学)との共同研究として、強正則列に関する多重総和可能性の研究に関しても行い、論文を執筆し発表した。強正則列に関する総和法に関しては、既にJ. Sanz氏などにより基本的な結果が示されているが、それらの結果を踏まえて2つの強正則列の商に付随した積分変換の核の性質を調べた。また、通常の多重総和可能性に関して、J. Ecalle氏による逐次的な積分変換を用いた定式化、W. Balser氏による総和可能な級数への分解を用いた定式化、B. Malgrange氏とJ.-P. Ramis氏による層を用いた定式化が知られているが、強正則列に関する多重総和可能性に関しても、これらの定式化が同値となることを示した。本年度の研究目標の一つであった、非線形常微分方程式の特異点における形式解のストークス現象の解明に関して、明示的な研究成果は得られなかった。しかし、計算を通してリサージェント函数のボレル変換像の合成積の持つ特異点の構造や、密接な関係があるEcalle氏によるmould解析に関する理解が深まったことの意義は大きいと感じている。今年度は非線形常微分方程式の形式級数解を直接解析しようと試みてきたが、今後はEcalle氏によるmould解析の手法を参考にしながら解析を行なっていく。mould解析では、alien微分との親和性の高いリサージェント函数を用いて展開を行うが、このようなmould展開では解の解析的情報が捉えきれないと考えており、ストークス現象の厳密な解析の為には、rooted treeにより展開し直したarbomould展開が必要となると考えている。mouldに比べてarbomouldはalien微分との親和性が良くないため、このarbomouldのalien微分の解析が当面の目標となる。また、arbomould達のalien微分からStokes係数を再構成する手法も必要だと考えており、この点に関しても考察を行っていきたい。
オンサイト分析可能な尿中セレン量の新規定量手法の開発

尿中のセレン代謝物がセレン糖であることに着眼し、それを検出するため、レクチンを利用した検出系の構築を試みた。LC-ICP-MSおよび表面プラズモン共鳴装置によりレクチンとセレン糖との相互作用を検討したが、双方の機器で検出できるほどの相互作用は検出されなかった。研究の過程で生体試料中に未知のセレン代謝物の存在が確認できたため、その同定も併せて実施した。当初企図したレクチンによるセレン糖の検出は、予想通りチャレンジングな課題であったが、その過程でセレノシアン酸という新たな代謝物の同定に結び付いた。本研究の成果の一部は、研究代表者が実施した「ひらめき☆ときめきサイエンス」に取り入れた。尿中のセレン糖を検出するため、セレン糖が1ß-methylseleno-N-acetyl-D-galactosamineという構造であることから、その構造内の糖骨格に着目し、ダイズレクチン(SBA)、ドリコスマメレクチン(DBL)および小麦胚レクチン(WGA)を利用した検出系の構築を試みた。最初にHPLCと誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)を組み合わせたLC-ICP-MSにより、これらレクチンとセレン糖との相互作用を検討した。しかし、LC-ICP-MSで測定可能な相互作用は検出されなかった。そこで、レクチンを表面プラズモン共鳴装置(SPR)のセンサーチップに固定し、セレン糖やその類縁化合物であるNーアセチルガラクトサミンやNーアセチルグルコサミンとの相互作用を測定した。SBAを固定したセンサーチップを用いたところ、セレン糖にわずかに反応したものの、定量的な検出には至ることができなかった。しかし、レクチンを用いてセレン糖を検出するという評価系の構築には成功したものと考えている。また研究の過程で生体試料中に未知のセレン代謝物の存在が確認できたため、その同定も併せて実施したところ、セレノシアン酸という新たなセレン代謝物の同定に成功したことは望外の成果であった。当初企図したレクチンによるセレン糖の検出は、予想通りチャレンジングな課題であり、必ずしも想定した結論を得るには至らなかったが挑戦的萌芽研究の成果としては意義のあるものであったと自己評価している。今後可能であれば、より多くのレクチンを本研究で構築した評価系を用いてスクリーニングし、セレン糖の定量的分析に供することが可能なレクチンを探索したい。また、それを用いた簡便なオンサイト分析法開発への挑戦も継続して行きたいと考えている。セレンは生体必須微量元素であるが、その要求量は極めて微量で、また毒性量と欠乏量が近接しているため適正所要量が狭いという特徴を有している。生体内のセレンの栄養状態は、セレンが尿中に排泄されることから、尿中のセレン量に反映されている。現在のところ、尿中に排泄される極微量のセレンを定量するためには、大掛かりな分析装置が必要である。申請者らのこれまでの成果から、適正所要量以下では、尿中に排泄されるセレンは、セレン含有糖という化学形態であることが示されている。そこで本研究では、レクチンを用いた機器分析に匹敵する高感度なセレン含有糖の分析手法を考案し、セレンの栄養状態を臨床現場等で、簡便にオンサイト分析できるような手段を開発することを目指している。天然には数多くの特異性の異なるレクチンが存在しているが、当然のことながらセレン糖に特異性を示すレクチンは報告されていない。そこでまず24年度は、表面プラズモン共鳴装置(SPR)および誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS)といった機器分析を利用して、セレン糖に特異性を示すレクチンの探索を行った。まずは、セレン糖と構造上の類似性の高い糖を認識可能であるダイズレクチンについて解析を行った。SPRあるいはHPLC-ICP-MSを用いた方法により、このレクチンのセレン糖に対する反応性を定量的かつ定性的に分析を行ったが、残念ながら、反応性を確認するに至らなかった。一方本研究では、純度の高いセレン糖、安定同位体標識したセレン糖あるいは分析上の対照物質としてテルル含有アミノ酸が利用できると効率的に研究が進行するため、これら化合物の合成も初年度に行った。合成については、期待した純度および収率で目的とした化合物を得ることができた。文献調査に基づき選択したレクチンについて、2つの異なる機器分析法を用いて、その反応性を定性的かつ定量的に評価することができた。残念ながら、期待した反応性を確認することはできなかった。分析上必要となる特殊な化合物の合成は、予定通りに実施することができた。次年度の実施計画として、ひとつは網羅的に可能性のあるレクチンについて、初年度に開発した評価法で虱潰しに探索していく方法も考えられるが、経済的あるいは時間的な効率性を考えると、適切ではないと判断している。