hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域で生活する重度知的障害者の性に関する問題とその関連要因

本研究の目的は、重度知的障害者の性に関する問題とその関連要因を明らかにすることである。本研究では、性に関する問題を、「知的障害者施設の指導員が認識する、対処を要する性に関連した問題」と定義した。今年度は、昨年度に引き続き、重度知的障害者の性の問題と対処の実態についてのデータ収集を行い、昨年度のデータとの比較、分析を実施した。データ収集は、札幌市内の知的障害者施設2箇所と、旭川市内の重度心身障害者施設1箇所に勤務する指導員を対象に、(1)利用者の性に関する問題、普段感じていること、意見(2)性の問題への対応・支援の経験、の2点を中心に、対象者の経験をもとに自由に話していただく形式をとった。面接内容は、対象者の許可を得て録音、逐語記録として起こし、面接時の対象者の様子(表情、声の抑揚、会話の問など)を付記して基本データを作成後、知的障害者の性の問題、問題に関連する事項、問題への対応・支援の実際と知的障害者の反応、対応・支援に関連する事項を示していると思われる部分を抽出し、コード化、カテゴリー化を行った。これらの分析は、昨年度のデータの分析結果と比較しながら行った。その結果、施設の指導員は、「不適切な場面における性的行動」、「性行為の結果妊娠すること」、「性行為への執着」、「性被害にあうこと」などを、知的障害者の性の問題として捉えていることが明らかとなった。そして、指導員の捉えている性の問題は、知的障害の有無と関連が深い事項と知的障害の有無に関わらず問題と考えられることに分けられた。また、指導員が何を性の問題と捉えるか、に関連する事項として、「知的障害者の障害の程度」、「指導員自身の性に対する考え方」、「施設の方針」などがあげられた。以上より、知的障害者の性支援を行う場合は、知的障害者の特徴を理解すると共に、日常的に知的障害者に関わる指導員の性に対する考え方や施設の方針を知ることが重要と考えられた。今年度は、研究計画の検証、充実に重点を置き、平成13年度に収集した知的障害者の性行動に関するデータの再分析と検討を行った。その結果、知的障害者の性行動のうち、「公共の場での自慰行為」、「公共の場での性器の露出」、「相手の同意を得ない身体接触」については、障害の程度によりその具体的内容に差が見られた。さらに、重度知的障害者の場合、これらの性行動は、「イライラしている時」や「注目してもらいたい時」に、表出していることが明らかになった。この結果を基に、今年度のテーマである重度知的障害者の性に関する問題とその対処の実態を調査するための面接ガイドを作成し、専門知識提供者より助言をうけた。現在、調査協力施設の施設長および専門職員への研究概要の説明と面接日程について調整中である。次年度は、承諾の得られた専門職員に対する面接とデータ分析を行い、重度知的障害者の性の問題と対処の実態を整理、分類する予定である。本研究では性に関する問題を、「知的障害者施設の指導員が認識する、対処を要する性に関連した問題」と定義した。今年度は、札幌市内およびその近郊にある知的障害者施設5カ所に勤務する指導員を対象に、半構成的面接法を用いてデータ収集を行った。面接内容は、(1)知的障害者の性に関する問題、(2)その間題への対処の2点を中心とし、対象者の経験を元をに自由に話していただいた。面接内容は、対象者の許可を得て録音、逐語記録として起こし、面接時の対象者の様子を付記して基本データを作成後、知的障害者の性の問題、問題と思った理由、問題への対処と知的障害者の反応、対処の判断基準を示していると思われる部分を抽出し、コード化、カテゴリー化を行った。対象者は、男性2名、女性3名の計5名で、勤務年数は1020年であった。対象者が捉えた性に関する問題としては、「交際相手に触るという行為そのもの」「性行為に至ること」「不適切な場面での自慰行為」「無防備さ」などがあげられた。問題と捉えた理由としては、「性行為を行う準備が不十分」、「一般常識に反する」、「本人にとって不利益となる可能性」などがあげられた。問題への対処としては、「情報収集する」、「様子を見る」、「工夫しながら本人と関わる」などがあげられた。また、上記の問題および対処には、知的障害者の個別性(障害の程度、家族関係など)、対象者と知的障害者の関係性、性そのものの持つ多様性などが関連していることが伺えた。次年度は、対象者数を増やし、重度知的障害者の性の問題と対処の実態について、データを蓄積するとともに、関連因子の分析を行う予定である。

データ収集は、札幌市内の知的障害者施設2箇所と、旭川市内の重度心身障害者施設1箇所に勤務する指導員を対象に、(1)利用者の性に関する問題、普段感じていること、意見(2)性の問題への対応・支援の経験、の2点を中心に、対象者の経験をもとに自由に話していただく形式をとった。面接内容は、対象者の許可を得て録音、逐語記録として起こし、面接時の対象者の様子(表情、声の抑揚、会話の問など)を付記して基本データを作成後、知的障害者の性の問題、問題に関連する事項、問題への対応・支援の実際と知的障害者の反応、対応・支援に関連する事項を示していると思われる部分を抽出し、コード化、カテゴリー化を行った。これらの分析は、昨年度のデータの分析結果と比較しながら行った。その結果、施設の指導員は、「不適切な場面における性的行動」、「性行為の結果妊娠すること」、「性行為への執着」、「性被害にあうこと」などを、知的障害者の性の問題として捉えていることが明らかとなった。そして、指導員の捉えている性の問題は、知的障害の有無と関連が深い事項と知的障害の有無に関わらず問題と考えられることに分けられた。また、指導員が何を性の問題と捉えるか、に関連する事項として、「知的障害者の障害の程度」、「指導員自身の性に対する考え方」、「施設の方針」などがあげられた。以上より、知的障害者の性支援を行う場合は、知的障害者の特徴を理解すると共に、日常的に知的障害者に関わる指導員の性に対する考え方や施設の方針を知ることが重要と考えられた。
完新世における東アジア水循環変動とグローバルモンスーン

揚子江河口、東シナ海北部、水月湖、日本海から得られたコア試料分析を基に、東アジア夏季モンスーン[EASM]降水帯位置、揚子江夏季流出量、西南日本夏季豪雨の規模と頻度、日本海上での偏西風軸の位置、の変動を過去6000年間以上に渡って復元してEASM降水フロント位置やストームトラックの千年スケールの変動が偏西風軸の南北振動に規定されて来たことを明らかにし、その全球気候システムにおける位置づけを論じた。H23年度は、南京大(当時)Zheng教授の協力を得て、揚子江全流域の堆積物、懸濁物、水試料収集調査を計4回、延べ8週間余り行ない、黄河下流部の試料を含む計90個の堆積物試料、計57個の懸濁物試料、計65個の水試料を採取した。堆積物試料は、粒度分画の後ESR、鉱物分析を行い、流域毎に砕屑物の特徴づけを完了した。水試料も同位体分析を行い、流域ごとの特徴把握が完了している。懸濁物試料については回収量が少なかったため、分析法を検討中である。水の微量元素分析は、中国側と共同研究を進行中である。揚子江デルタ掘削については地点選定を終え、H24年秋に掘削を行う予定だったが、日中関係悪化に伴い、H25年6月に延期された。H23年には、これらの試料の分析のためにESR測定装置および粒度分析器の立ち上げを行ない、測定を開始した。掘削試料年代測定の為のOSL測定装置導入と試料準備の為の実験室整備については、その担当を予定していた杉崎彩子(PD)の着任が遅れたため、着任直後のH24年10月から詳細な検討に入った。しかし、1装置導入が早くてもH25年3月以降になる事、2導入後の装置の立ち上げに1年以上かかる為、測定開始が大幅に遅れる事、3東大で前処理まで完了した試料を杉崎がデンマークのOSL製造会社(Riso)に持って行き、そこで測定を行った方がすぐに測定を開始でき、能率も良く、コストも2ー3割安くなる事、からOSL測定装置の購入を中止し、試料前処理の為の実験室整備のみを行ない、デンマークで測定する事とした。そして、H25年1月から試料前処理を開始し、3月には杉崎がデンマークに出張してOSL分析を行った。H23年夏に2回の沖縄トラフの調査航海が行われたが、両航海ともに悪天候に見舞われ、希望したコアは1か所でしか採取できなかったため、H24年秋に再度調査航海を行ない、希望したコアの採取を完了した。H24年度は、7月5日8月10日にかけて、水月湖湖心の近接した4地点で深度40mまでの掘削を行うと共に、湖畔にプレハブの作業小屋を建て、掘削されたコア試料の記載、色測定、分割作業を行った。記載分割されたコアは東大に輸送され、冷蔵保管された。掘削後約半年かけて、今回掘削されたコア試料と2006年に中川らにより掘削されたコア試料の詳細な対比が行われ、超高精度、高解像度な年代モデルを確立した。現在、ESR、光ルミネッセンス(OSL)、鉱物・化学分析が進行中である。また、日本海コア試料についても、ESRおよび鉱物分析を行って完新世における風成塵の供給源変動を復元して偏西風ジェット軸位置の動きを議論し、その結果を国際誌に公表した。揚子江掘削は、度重なる延期の後、調査船KAN 407(約930t)を用いてH25年7月10日13日に行われ、揚子江河口沖合約100km、水深36mの近接する2地点で埋没深度40mまで達する掘削が行われた。掘削されたコアの分割と試料採取は、同年7月下旬及び10月中旬に南京師範大で行われた。採取された試料のESR、鉱物分析、14C分析、OSL分析、軟X線分析などが進行中である。また、揚子江河口から南西に伸びるmud beltにおいて以前に採取されたピストンコアMD06-3040の試料の提供を中国側から受け、ESR、CI、粒度分析を行った。その結果は国際誌に投稿中である。また、揚子江河川流出量及び黒潮の変動を復元するため、東シナ海北部から採取されたコアを用いてその浮遊性有孔虫殻の酸素同位体比およびMg/Ca比を測定し、当時の海水の酸素同位体比から塩分を推定した。そしてその結果を基に、揚子江流量変化の復元を行い、完新世の揚子江流量が、過去50年間の平均値と比較して百年千年の周期で±10%の振幅で変動していたことを明らかにし、その結果を国際誌に公表した。本研究は3つのサブプロジェクト(SP)からなり,各々完新世後期における東アジア夏季モンスーン(EASM)フロント位置の変動,揚子江淡水流出量および黒潮強度変動,偏西風経路および日本海側降水量変動の復元を目的としている.平成25年度に、各SPは以下の様な成果を上げている.揚子江SPでは,H25年7月に揚子江河口沖YD13地点で深さ40mの掘削孔(H)を2本掘り,計80mのコア試料とグラビティー・コア(G)3本を採取した.このうちH1およびG3コアの解析を進め,14C年代測定から上部10mは過去六千年間のほぼ連続的な堆積記録を保持している事が示された.

一方,石英のOSL年代からは約六千年前および二千年前に,どちらかと言えば不連続的に急激な堆積が起こった可能性が示唆された.また,石英のESR測定に基づき,揚子江流域内の粒子供給源が千年スケールで変動すること,降水量の多いときに上流域からの粒子供給が多いことが示唆された.東シナ海SPでは,揚子江からの淡水流出量変動をとらえるため,東シナ海北部から得たコア試料を用いて浮遊性有孔虫のMg/Caと酸素同位体比分析から表層水の塩分変動を約30-60年の時間解像度で復元し,揚子江流出量変動が過去七千年間に数百年千年のスケールで3.55×10-2 Svの幅で変動していたことを示した.また,黒潮変動復元のため,底生有孔虫殻のMg/Caと現場観測水温との換算式を作成した.水月湖SPでは,水月湖表層堆積物の過去約百年部分について.23年の解像度で鉱物組成,石英のESR, CIを分析し,水月湖堆積物に含まれる風成塵の沈積フラックスを推定する方法を確立した.更に砕屑物フラックスの過去百年の変動を復元し,その変動が主に台風によって引き起こされる大雨の強度・頻度変動を反映していることを明らかにした.本研究は、3つのサブプロジェクト(SP)からなり、1完新世後期における東アジア夏季モンスーン(EASM)フロント位置変動(揚子江SP)、2揚子江淡水流出量および黒潮強度変動(東シナ海SP)、3偏西風経路及び日本海側降水量変動(水月湖SP)、の復元を目的としている。平成26年度に各SPは、以下の成果を挙げた。1揚子江SPでは、揚子江河口域YD-13地点で採取されたコアの上部10m部分の年代に関する貝化石の14C年代と石英のOSL年代の食い違いを解決する目的で有機炭素の14C分析を行い、年代モデルを確定した。そして、この年代モデルに基づいて石英の供給源変動を復元し、35002000年前にかけて、砕屑物の供給源が上流にシフトし、この時期にEASMフロントが北上した事が示唆された。より沖合のMD06-3040コアについても、石英のESR分析を行い、YD-13と同様な結果が得られた。これにより、結果の信頼性が確認された。平成27年3月には、揚子江下流域の砂洲でも掘削を行ない、過去500年間をカバーする堆積物コア(YD-15)を採取した。このコアの有機炭素14Cおよび石英OSL信号強度に基づく年代モデルを構築中である。2東シナ海SPでは、底生有孔虫殻のMg/Caを測定し、完新世後期における黒潮強度変動を200年の時間解像度で復元し、誤差評価も行った。また、揚子江河口により近い東シナ海陸だな上(韓国済州島南方)のコア試料を中国側から貰い受け、その年代モデルを構築した。3水月SPでは、過去100年間のダストフラックスを復元し、その変動がアリューシャン低気圧の強さやそれに伴って変動する偏西風の経路と関係している事を示し、論文化した。また、過去100年間について、観測記録を基に洪水層の厚さと短期間降水量の関係を調べ、洪水層の厚さから集中豪雨の強さを推定する方法を開発し、論文化した。揚子江SPについては、貝化石の14C年代と石英のOSL年代が大きく異なるという問題があったが、有機炭素の14Cを追加分析することで、再堆積の影響を評価できる可能性が示され問題はほぼ解決した。これにより、YD-13およびMD06-3040において、過去6000年以上に渡る揚子江起源細粒砕屑物の供給源変動復元が完了し、50年の高時間解像度で論じる事が出来るようになった。また、副産物として、河道内あるいは河口部で一時滞留した後再堆積した砕屑粒子の存在が明らかになり、その寄与率評価法のヒントも見えてきた。また、YD-13の最上部数百年が回収できなかった可能性が高いため、観測記録と比較することを目的として、揚子江下流中洲において、約10mの長さのコア(YD-15)の採取を行った。
個人の乳房構成に基づいた乳がん検診法の確立

マンモグラフィは非常に繊細な画像である為、デジタル化が最も遅れている分野であった。しかしながら近年の技術開発によりデジタルマンモグラフィが実用化されはじめている。我々はデジタルマンモグラフィをソフトコピー診断する際の条件として、モニターの解像度の影響に着目し、デジタルマンモグラフィのハードコピーと3メガピクセルと5メガピクセルの液晶モニターの比較読影実験を施行した。その結果、液晶モニターによるソフトコピー診断は、従来より施行されているハードコピー診断と比較して、乳癌の検出能力に関しては、3メガ、5メガの両モニターともに、ハ一ドコピー診断と同等の診断精度が得られる事が明らかとなった。また、3メガ、5メガの解像度の差による診断精度の変化も有意差を認めなかった。さらに、異常所見の無い画像がほとんどを占める乳癌検診において、従来から使用していたデジタルマンモグラフィのハードコピー診断を、ソフトコピー診断に切り替える際の要精検率に与える影響を調査した。その結果、全体としての要精検率に差は見られなが、所見別に検討を加えると、腫瘤は両者の要精検率に変化は無く、石灰化ではソフトコピー診断で要精検率が減少し、局所的非対称陰影ではソフトコピー診断で要精検率が増加する事が示唆された。現在はマンモグラフィの完全デジタル化への過渡期であり、デジタルマンモグラフィのソフトコピー診断の標準的な診断方法を検討し、診断機器の精度管理の条件を明らかにする本研究は、将来に於ける最適な乳癌検診法の確立に重要な意味を持つと考える。宮城県対がん協会で平成7年から14年までの間にマンモグラフィ併用乳がん検診を受診した11万6214名(実人数)と、宮城県地域がん登録に同時期に登録された7701名を照らし合わせ、マンモグラフィ検診の詳細な感度を推定した。次回の検診までの間に自覚症状を持って医療機関を受診し発見された癌を中間期がんと定義し、これを検診時には診断できなかったがん、すなわち偽陰性症例と考え検診感度を算定した。地域がん登録との照合前は、マンモグラフィ併用検診による発見がん数は295症例でがん発見率は0.25%、中間期がんとして対がん協会で把握していた症例が23例有り、検診の感度は92.8%と算定されていた。しかしながら、今回我々が、地域がん登録と検診受診者の名簿とを照合し精査した所、新たに60例の中間期癌が見つかり、これを加えて検診感度を計算すると、マンモグラフィ併用検診であっても感度は83.1%となった。同時期に施行された視触診単独検診における、地域がん登録との照合後の検診感度は62.6%であり、マンモグラフィ併用検診の有効性が示唆された。年代別では50歳代、60歳代ではマンモグラフィ併用検診の地域がん登録照合後の感度がそれぞれ85.8%、87.2%であるのに対し、40歳代では感度が71.4%と低い傾向を示し、若年者の乳がん検診での精度向上の必要性が浮き彫りとなった。以上の研究成果は、平成18年日本乳癌検診学会総会で報告した。数ある医療画像の中でマンモグラフィは、その繊細さ故にデジタル化が最も遅れている分野であったが、近年の技術開発によりデジタルマンモグラフィが実用化されはじめている。その結果、液晶モニターによるソフトコピー診断は、従来より施行されているハードコピー診断と比較して、乳癌の検出能力に関しては、3メガ、5メガの両モニターともに、ハードコピー診断と同等の診断精度が得られる事が明らかとなった。さらに、異常所見の無い画像がほとんどを占める乳癌検診において、従来より使用していたデジタルマンモグラフィのハードコピー診断を、ソフトコピー診断に切り替える際の要精検率に与える影響を調査した。

その結果、全体としての要精検率に差は見られないが、所見別に検討を加えると、腫瘤は両者の要精検率に変化は無く、石灰化ではソフトコピー診断で要精検率が減少し、局所的非対称陰影ではソフトコピー診断で要精検率が増加する事が示唆された。現在はマンモグラフィの完全デジタル化への過渡期であり、デジタルマンモグラフィのソフトコピー診断の標準的な診断方法を検討し、診断機器の精度管理の条件を明らかにする本研究は、将来に於ける最適な乳癌検診法の確立に重要な意味を持つと考える。
室温動作赤外半導体レーザの長波長化に関する研究

本研究は波長2-5μmに相当するバンドギャップをもつGaSbを基盤とするInAs/InGaSb/InAs Type II超格子を活性層とする赤外レーザの室温発振波長を長波長化するための基礎研究であり、研究期間は平成10,11年度の2年間にわたる。超格子の作製には水冷式分子線成長法を用いた。この方式が半導体レーザに適用できるかについて,室温における変調ドープ構造によるGaAs成長層の移動度,InGaAs/GaAs歪量子井戸のフォトルミネッセンス測定により従来のものと遜色のない特性が得られることを実証した。素子設計に関する基礎検討により,クラッド層として(Al_<0.3>Ga_<0.7>)(As_<0.02>Sb_<0.98>)の成長を行った。TeとBeを用いてn型およびp型のクラッド層のドーピング条件,GaSbへのオーミック接触形成の高濃度不純物のドーピング条件を決定した。超格子の設計では,発振しきい電流密度を低滅するため、(In_xGa_<1-x>)Sb量子井戸層とInAs量子井戸層との間の圧縮歪を利用して価電子帯の軽い正孔帯と重い正孔帯の縮退を解いて正孔の状態密度を低滅する構造を計算機シミュレーションにより設計した。In組成xを、構成元素が一様に混ざらない"miscibility gap"の生じない範囲で、超格子活性層を構成するInAs量子井戸、(In_xGa_<1-x>)Sb量子井戸の厚さを決定する必要があり、(Al_<0.3>Ga_<0.7>)(As_<0.02>Sb_<0.98>)をクラッド層と超格子活性層の間に挿入する構造を設計した。InAs(In_xGa_<1-x>)Sb/InAs超格子活性層および歪補償層の成長と評価を行った。フォトルミネッセンス評価により3.1μmの波長を実現し、赤外域の室温発振波長を長波長化するための素子作製の基礎となる結果が得られた。現在は素子の実用化とレーザ分光への適用に向けての研究を推進している。真空度改善のために試みたAl蒸発により、,残留不純物ガスであるO_2、H_2OおよびN_2が選択的に除去できた。変調ドープ構造によるノンドープGaAs層のホール測定からキャリヤ面密度4.5×10^<11>[cm^<-2>]に対し移動度5,000cm^2/Vs,背景不純物濃度が2.5×10^<16>[cm^<-3>]程度と他の報告例と比肩できる結果が得られた。In_<0.2>Ga_<0.8>As/GaAs歪量子井戸を作製し,室温において井戸幅に対応する波長のPL発光が得られた。これらは、水冷式MBE装置が半導体レーザのような高キャリア注入密度で動作するデバイスに使用できることを示す。TypeII(InGaSb/InAs)_<4.5>/AlGaSb超格子の発振波長と波動函数の井戸幅による変化について理論計算を行なった.この設計に基き各層の作製条件をRHEEDパターンの観察から決定し,PLピーク波長として3.0μmを得た.この値は理論検討による比較から伝導帯の第1準位と価電子帯の第3準位による遷移が主であると考えられる。

InAs/InGaSb/InAsTypeII超格子赤外レーザの室温発振波長の長波長化のための基礎研究を行った,超格子の作製には水冷式分子線成長法を用いた.GaSbと格子整合するクラッド層、超格子活性層の成長条件の決定にX線回折による格子定数の測定とEPMAによる評価によりフィードバックした,素子設計に関する基礎検討により,クラッド層として(Al_<0.3>Ga_<0.7>)(As_<0.02>Sb_<0.98>)の成長を行った.TeとBeを用いてn型およびp型のクラッド層のドーピング条件,GaSbへのオーミック接触のための高濃度不純物のドーピング条件を決定した.次にInAs/(In_xGa_<1-x>)Sb/InAs超格子活性層の設計と成長、評価に関する研究を行った.超格子の設計では,発振しきい電流密度を低減するため、(In_xGa_<1-x>)Sb量子井戸層とInAs量子井戸層との間の圧縮歪を利用して価電子帯の軽い正孔帯と重い正孔帯の縮退を解いて正孔の状態密度を低減する構造を計算機シミュレーションにより設計した.In組成xを、miscibility gapの生じない範囲で、室温発振波長を3μmに対する超格子活性層を構成するInAs量子井戸、(In_xGa_<1-x>)Sb量子井戸の厚さを決定する必要があり、(Al_<0.3>Ga_<0.7>)(As_<0.02>Sb_<0.98>)をクラッド層と超格子活性層の間に挿入する構造を設計し,発振しきい電流密度、発振波長、歪補償のための理論検討に関する計算機シミュレーションによる方法を確立した.上記の設計に基づくInAs(In_xGa_<1-x>)Sb/InAs超格子活性層および歪補償層の成長と評価を行った.フォトルミネッセンス評価により3.1μmの波長を実現し,は赤外波長の室温発振波長の長波長化のための素子作製の基礎となる結果が得られた.
シクロブタジエンジアニオンを活用した新しい四員環の合成化学の開拓

平成18年度は、四員環6π電子系化合物であるシクロブタジエンジアニオンの合成化学について引き続き研究するとともに、含ケイ素五員環化合物であるシロール(シラシクロペンタジエン)のジアニオン種に関する研究を行った。1,1-ジメチル-2,5-ジフェニルシロールを1,2-ジメトキシエタン中、金属リチウムと反応させることにより、対応するシロールジアニオンジリチウム錯体を赤色結晶として合成・単離することに成功した。結晶構造では2つのリチウムカチオンがシロール環の上下に位置しており、しかもケイ素とリチウムとの距離は大変短い。リチウムはシロール環とη5型に近い配位構造であることを明らかにした。また、リチウムNMRの研究から、ケイ素-炭素(メチル基)結合のσ*軌道を経由した6π電子系環電流の存在が示唆された。シロールは電子受容性が高く、低いLUMOを有している。LUMOの軌道に2電子充填されたシロールジアニオンでは、6π電子系σ*芳香属性が発現することを見いだした。また平成18年度は、平成17年度に引き続き、嵩高いアリールオキシド配位子を有する前周期遷移金属錯体の萌芽的研究を行った。オルト位にアダマンチル基を2つ有するアリールオキシド配位子を用いて、4族ジルコニウム錯体に関する研究を行った。ジクロロ錯体の還元反応では、2つのジルコニウム金属がベンゼン環を挟んだ逆サンドイッチ型構造の2核錯体が生成することを見いだした。分子構造を解明するとともに小分子との反応性について調査した。平成16年度は、四員環の合成化学を開拓する上で鍵化合物である四員環6π電子系シクロブタジエンジアニオンの合成法を確立した。ケイ素置換シクロブタジエンを金属リチウム、ナトリウム、カリウムを用いて二電子還元することにより、シクロブタジエンジアニオンをジアルカリ金属塩として定量的に合成することに成功した。還元反応には、テトラヒドロフランやジメトキシエタンなどの極性溶媒を用いて行った。溶媒やアルカリ金属の種類によって反応時間は異なり、概ねリチウムが数時間以内に反応が完結するのに対し、ナトリウム、カリウムは半日から1日程度要した。対カチオンが異なるシクロブタジエンジアニオンを安定に合成・単離出来たことは、シクロブタジエンジアニオンを合成試剤として活用していく上で大変重要な知見である。また、ケイ素置換シクロブタジエンの大量合成法を開発することが今後の課題である。合成したシクロブタジエンジアニオンジアルカリ金属塩の構造学的特徴と磁気的性質を核磁気共鳴スペクトルなどの分光学的手法を用いて研究した。四員環6π電子系に由来する芳香族性について明らかにした。アルカリ金属が高周期になるにつれてイオン性が増大するのに起因して、金属イオンと四員環のアニオン炭素との分極の程度が増大した。また、置換基であるケイ素とアニオン炭素との分極の程度も増大した。ケイ素置換シクロブタジエンジアニオンジリチウム錯体と遷移金属ハロゲン化物との反応性について検討したところ、いずれも反応の進行が認められた。しかし、生成物の単離・同定には至っていない。今後は、反応溶媒や反応時間等の反応条件を最適化するとともに、対カチオンが異なるシクロブタジエンジアニオンを合成原料に用いて検討する予定である。平成17年度は、平成16年度に引き続いて、四員環の合成化学を開拓する上で鍵化合物である四員環6π電子系シクロブタジエンジアニオンの大量合成法について調査した。ケイ素置換4π電子系シクロブタジエンをアルカリ金属によって二電子還元し、シクロブタジエンジアニオンをジアルカリ金属錯体として高収率で合成した。このうち、ジカリウム錯体ついては、分子構造を単結晶X線構造解析により解明した。対カチオンが異なるシクロブタジエンジアニオンの分子構造について詳細に比較した。四員環6π電子系に由来する芳香族性に関する基礎的知見を得るとともに、シクロブタジエンジアニオンを合成試剤として活用する上での有用な知見を得た。ケイ素基が置換したシクロブタジエンジアニオンと前周期遷移金属の塩化物との反応を検討した。しかし、生成物の単離は困難であり、同定・帰属するには未だ至っていない。今後は、反応条件についてさらに詳細に検討する。また平成17年度は、四員環の合成化学とは異なるが、シクロブタジエンと同様に新しいポストメタロセン錯体の開発が期待できるフェノキシド単座配位子に関する萌芽的研究を遂行した。オルト位にアダマンチル基を2つ有するフェノキシド配位子を新たに設計・開発し、4族チタン・ジルコニウム錯体と8族鉄錯体を合成した。また、合成した金属錯体の分子構造を明らかにした。非常に嵩高い単座配位子の立体効果について具体的な実験データを得ることに成功し、金属周りの構造学的特徴と金属上での反応性との関連性について調査した。

リチウムはシロール環とη5型に近い配位構造であることを明らかにした。また、リチウムNMRの研究から、ケイ素-炭素(メチル基)結合のσ*軌道を経由した6π電子系環電流の存在が示唆された。シロールは電子受容性が高く、低いLUMOを有している。LUMOの軌道に2電子充填されたシロールジアニオンでは、6π電子系σ*芳香属性が発現することを見いだした。また平成18年度は、平成17年度に引き続き、嵩高いアリールオキシド配位子を有する前周期遷移金属錯体の萌芽的研究を行った。オルト位にアダマンチル基を2つ有するアリールオキシド配位子を用いて、4族ジルコニウム錯体に関する研究を行った。ジクロロ錯体の還元反応では、2つのジルコニウム金属がベンゼン環を挟んだ逆サンドイッチ型構造の2核錯体が生成することを見いだした。分子構造を解明するとともに小分子との反応性について調査した。
特異機能を保持するヒト及びラット肝細胞を用いた毒物応答の種間差異に関する研究

培養系については,膜上サンッドイッチコラーゲンゲル培養は,増殖性の低いラット初代培養肝細胞については非常に効果的で,ホルモン無添加でも1ヶ月程度は機能が保持されることが示された(Biotechnol.Techniques誌に掲載).ラット肝臓ガン由来細胞は検討した培養条件下では,長期培養が不可能であった.ヒト肝臓ガン由来細胞株は,通常の単層培養で増殖飽和のまま安定に保持されが,コラーゲンゲル培養では増殖が激しく細胞死を招いた.以上共通に使用できる培養系は残念ながら設定できなかったため,初代培養ラット肝細胞については膜上サンドイッチコラーゲンゲル培養を,ヒト肝臓ガン由来細胞については単層培養を用いることとした.これに先立ち,取り扱いの容易なチャイニーズハムスター細胞株CHO-K1を用いて,重金属蓄積と毒性の発現を速度論的に検討した.急性毒性については,培養1-2日目の初期平衡蓄積量とその後の増殖挙動が高い相関を持つことが判明した(ヨーロッパ動物細胞工学会/日本動物細胞工学会合同大会にて発表,プロシ-ディングズ印刷中).実際に細胞内に取り込まれた毒物量に着目することにより,多成分系での毒性予測がある程度可能となるとの見通しを得た.実際に,ラット初代培養肝細胞とヒト肝臓ガン細胞について,単成分重金属を4週間にわたり投与すると,短期間に影響の出る重金属添加濃度より最大一桁小さな投与濃度で,4週間後には細胞維持・アルブミン分泌能でみた毒性が発現した.この間,細胞内重金属蓄積量は徐々に増加したが,単純に蓄積量あたりの毒性発現だけでは長期毒性は評価できないことが示された.またラットとヒトの肝細胞の間には,顕著な応答の違いは残念ながら見られなかった.今後,暴露時間の経過に伴い,細胞側の防御機構が発現することを考慮する必要があるであろう.培養系については,膜上サンッドイッチコラーゲンゲル培養は,増殖性の低いラット初代培養肝細胞については非常に効果的で,ホルモン無添加でも1ヶ月程度は機能が保持されることが示された(Biotechnol.Techniques誌に掲載).ラット肝臓ガン由来細胞は検討した培養条件下では,長期培養が不可能であった.ヒト肝臓ガン由来細胞株は,通常の単層培養で増殖飽和のまま安定に保持されが,コラーゲンゲル培養では増殖が激しく細胞死を招いた.以上共通に使用できる培養系は残念ながら設定できなかったため,初代培養ラット肝細胞については膜上サンドイッチコラーゲンゲル培養を,ヒト肝臓ガン由来細胞については単層培養を用いることとした.これに先立ち,取り扱いの容易なチャイニーズハムスター細胞株CHO-K1を用いて,重金属蓄積と毒性の発現を速度論的に検討した.急性毒性については,培養1-2日目の初期平衡蓄積量とその後の増殖挙動が高い相関を持つことが判明した(ヨーロッパ動物細胞工学会/日本動物細胞工学会合同大会にて発表,プロシ-ディングズ印刷中).実際に細胞内に取り込まれた毒物量に着目することにより,多成分系での毒性予測がある程度可能となるとの見通しを得た.実際に,ラット初代培養肝細胞とヒト肝臓ガン細胞について,単成分重金属を4週間にわたり投与すると,短期間に影響の出る重金属添加濃度より最大一桁小さな投与濃度で,4週間後には細胞維持・アルブミン分泌能でみた毒性が発現した.この間,細胞内重金属蓄積量は徐々に増加したが,単純に蓄積量あたりの毒性発現だけでは長期毒性は評価できないことが示された.またラットとヒトの肝細胞の間には,顕著な応答の違いは残念ながら見られなかった.今後,暴露時間の経過に伴い,細胞側の防御機構が発現することを考慮する必要があるであろう.
キャスティングを用いた故障人工衛星の衝撃カスラストによる姿勢制御に関する研究

本研究は,テザーに連結された球を母船搭載マニピュレータで投げるキャスティング法を用いて,球を故障人工衛星に衝突させることにより姿勢制御を行う手法を,ソフトウエアシミュレーションにより評価することを目的としている.まず,母船搭載マニピュレータ・故障人工衛星・テザー連結球のモデリングを,汎用機構解析ソフトウエアADAMSを用いて行った.基本的にADAMSは,剛体要素の拘束・作用力関係を用いて連結するモデリングである.ここではテザーを無質量と仮定し,伸縮・たわみを無視することとし,母船搭載マニピュレータ手先と球の間に張力のみ作用するモデルとした.また,故障人工衛星とテザー連結球は衝突が発生するモデリングを行った.次に,キャスティングにおけるテザー連結機器の移動軌道修正制御法を,ADAMSに設定した.一方で,テザーの質量・伸縮・たわみを考慮した基礎的な伸展・回収シミュレーションを,ADAMSを用いて行った.このシミュレーションでは,テザーを要素分割した剛体により表現し,伸展・回収は鉛直方向のある高さの一点において,テザーを横方向に拘束することにより表現した.また,テザー先端球は多剛体系とし,球の姿勢制御を行うことにより伸展・回収中にテザーが絡まるなどの危険性を回避する制御を用いている.ところで,テザーの剛体による要素分割表現は,機械力学的観点から問題が多く,正確に連続体を表現しているとは言えない.そこで有限要素法を用いてモデル化し,伸展回収時に大変位・大変形を伴う場合の運動解析手法について検討した.そして,この運動解析のために適用する非線形有限要素を用いた運動解析法,ならびにこの妥当性を検討するために行われた基礎実験との比較検討を行った.本研究は,テザーに連結された球を母船搭載マニピュレータで投げるキャスティング法を用いて,球を故障人工衛星に衝突させることにより姿勢制御を行う手法を,ソフトウエアシミュレーションにより評価することを目的としている.具体的には,汎用機構解析ソフトウエアADAMSを用いた挙動解析・制御手法評価を行う.まず,母船搭載マニピュレータ・故障人工衛星・テザー連結球のモデリングを行った.基本的にADAMSは,剛体要素の拘束・作用力関係を用いて連結するモデリングである.ここではテザーを無質量と仮定し,伸縮・たわみを無視することとし,母船搭載マニピュレータ手先と球の間に張力のみ作用するモデルとした.また,故障人工衛星とテザー連結球は衝突が発生するモデリングを行った.次に,キャスティングにおけるテザー連結機器の移動軌道修正制御法を,ADAMSに設定した.とくに,テザー連結球の故障衛星衝突時の状態(位置・速度)を目標状態とできるように改良してある.そして,シミュレーションを実施し,キャスティングの有効性を検証・評価した.一方で,テザーの質量・伸縮・たわみを考慮した基礎的な伸展・回収シミュレーションを,ADAMSを用いて行った.このシミュレーションでは,ザーを要素分割した剛体により表現し,伸展・回収は鉛直方向のある高さの一点において,テザーを横方向に拘束することにより表現した.また,テザー先端球は多剛体系とし,球の姿勢制御を行うことにより伸展・回収中にテザーが絡まるなどの危険性を回避する制御を用いている.シミュレーション結果より,テザー先端球の姿勢制御が有効であること,重力の影響が小さくなるにつれて(微小重力環境),テザーの振り子モード以外の振動成分が現れることが確認された.これは,重力による安定性が低下するためである.本研究は,テザーに連結された球を母船搭載マニピュレータで投げるキャスティング法を用いて,球を故障人工衛星に衝突させることにより姿勢制御を行う手法を,ソフトウエアシミュレーションにより評価することを目的としている.まず,母船搭載マニピュレータ・故障人工衛星・テザー連結球のモデリングを,汎用機構解析ソフトウエアADAMSを用いて行った.基本的にADAMSは,剛体要素の拘束・作用力関係を用いて連結するモデリングである.ここではテザーを無質量と仮定し,伸縮・たわみを無視することとし,母船搭載マニピュレータ手先と球の間に張力のみ作用するモデルとした.また,故障人工衛星とテザー連結球は衝突が発生するモデリングを行った.次に,キャスティングにおけるテザー連結機器の移動軌道修正制御法を,ADAMSに設定した.一方で,テザーの質量・伸縮・たわみを考慮した基礎的な伸展・回収シミュレーションを,ADAMSを用いて行った.このシミュレーションでは,テザーを要素分割した剛体により表現し,伸展・回収は鉛直方向のある高さの一点において,テザーを横方向に拘束することにより表現した.また,テザー先端球は多剛体系とし,球の姿勢制御を行うことにより伸展・回収中にテザーが絡まるなどの危険性を回避する制御を用いている.ところで,テザーの剛体による要素分割表現は,機械力学的観点から問題が多く,正確に連続体を表現しているとは言えない.そこで有限要素法を用いてモデル化し,伸展回収時に大変位・大変形を伴う場合の運動解析手法について検討した.そして,この運動解析のために適用する非線形有限要素を用いた運動解析法,ならびにこの妥当性を検討するために行われた基礎実験との比較検討を行った.
核とミトコンドリアDNAのリボゾームDNA領域の多型に基づく白癬菌の同定

ヒト白癬の主要病原菌の菌種の同定に利用する目的でmtDNAのrDNA領域のRFLP法、核のrDNA領域のITS1の塩基配列決定による同定法、ならびに核のrDNA領域のRFLP法についてその有用性を検討した。mtDNAのrDNA領域のRFLP法は検出しうるパターンの差は大きくはなかった。したがって菌種が全く不明な菌への適応は困難であろうが、T.rubrumとT.mentagrophytesの鑑別に際しては利用可能と考えられた。核のrDNA領域のITS1の塩基配列決定法は鋭敏であり、実際に形態学的に菌種同定ができなかった分離株に応用し、データベースと比較することで多くの菌への適応が可能であると考えられた。しかし経費、労力、時間の点で、全ての菌株に適応することは不可能であろう。核のrDNA領域のITS1またはITS1+2のRFLPをT.rubrum、T.mentagrophytesに含まれる数種、ならびにE.floccosumについて検討した。特にITS1+2を制限酵素Hfnf IならびにMva Iで消化した際は、感度を保ちつつ、迅速、簡便に種レベルまで同定することができた。また、再現性も良く、経済性も満足できるもので、多数の菌株の処理に適する。これらのマーカーを実際にヒトから分離される菌種の同定に用いる際には、まず核のrDNA領域のITS1+2をHfnf IならびにMva Iで消化し、パターンを観察する。これで不十分、あるいは疑念がある際にはITS1の塩基配列決定を行い、データベースと比較するのが現実的と考えられた。好ヒト性白癖菌の同定は従来の形態学的方法ではしばしば困難であった。このため、これを正確かつ迅速に行うことを目的として各種分子生物学的マーカーの導入が図られている。本年度私は同定に有用と考えられる核内ribosomal DNAのITS l領域(ITS l)について検討を行ない、以下の知見を得た。白癬菌の同定を正確かつ迅速に行うことを目的に、核、ミトコンドリアのribosomal(r)DNA領域の分子多型の検出法とその有用性について検討した。一昨年度は同定に疑問のあった臨床分離株の核内rDNAのITS1の塩基配列を決定することでT.rubrumとT.m.var.interdigitaleが鑑別できることを示した。昨年度はITS1とITS2を含む領域のPCR産物の制限酵素パターンを検討するPCR-RFLPを試み、Arthroderma(A.)vanbreuseghemii,A.simii,A.benhamiae,Trichophyton(T.)rubrum,T.mentagrophytes(T.m.)var.interdigitale等の主要菌種の典型株において種特異的なパターンが認められることを確認した。本年度は他施設から同定のあった白癬菌42株について検討を行った。その結果、この中にA.benhamiae7株、A.vanbreuseghemii24株、T.tonsurans2株を見い出した。また培養開始から7日、コロニーからは24時間でパターンの解析が終了した。前2者は従来同定に2ヶ月程度要する交配試験が必要であり、後者は形態学的に特徴に乏しく、本邦ではほとんど報告のなかった菌である。T.tonsurans2株についてはITS1とITS2の塩基配列を決定し、データベースと照合した結果、2株ともT.tonsuransのそれと100%一致した。このように、本法は白癬菌の同定に極めて有用であった。またミトコンドリアrDNAのPCR-RFLPをT.rubrum,A.vanbreuseghemiiの3株で検討し、両者に差を認めた。さらに検討が必要であろうが、これも同定に有用であると予測された。
炎症性腸疾患におけるDysbiosisと腸内細菌代謝産物が発癌に与える影響の解析

Colitis-Associated Cancer(CAC)は,IBD患者の死因の約15%を占める最も重要な予後規定因子であり,CACの発癌予防がIBD患者の予後改善のための喫緊の課題である.CAC発癌は強い炎症を背景とするため様々なメカニズムが提唱されているものの,その詳細は未だ十分に解明されておらず,予防戦略も確立されていない.これまでの報告から,IBDの病態形成にはDysbiosisから起因する特異的な腸内細菌とその代謝産物が強く関与することが示唆されている.そこで本研究では,IBD切除症例のFFPEサンプルを用いて,NGSによる16SrRNAのメタゲノム解析を行い,腸内細菌叢を構成する細菌種の同定,構成比率の違いを明らかにする.癌を伴わないIBD症例とCAC症例の腸内細菌叢の構成成分の違いを潰瘍性大腸炎症例とクローン病それぞれで解析することにより,CAC症例にみられる特異的な細菌種の同定,および構成比率の変化を明らかにすることを目的として研究を行っている.本年度は,昨年度に引き続き,臨床検体を用いたNGSによる16SrRNAの解析を試みている.当科において1990年以降に切除された潰瘍性大腸炎症例(約120例),クローン病症例(約200例),およびCAC症例(約20例)のFFPE標本からDNAを抽出し,高速シークエンス解析用アダプター配列を付加した16SrRNA領域特異的プライマー(V3-V4領域)を用いてPCR増幅,精製を行い,次世代シークエンサーに供するライブラリーを作製.高速シーケンス解析用アダプター配列を付加しPCR産物を用いて,次世代シーケンサーによる配列取得,および16SrRNAデータベースに対する相同性検索および系統分類解析を行っている.さらに,上記次世代シークエンサーで得られた解析結果から,CAC症例に特異的にみられる細菌種の同定,および菌種組成の違いを明らかにすることを試みた.過去の手術症例で当時の切除検体保存状態が悪い標本においてはDNAのクオリティが悪く,解析に時間がかかっており,目標症例数にまで達していない.また,途中経過での次世代シークエンサーのデータからは,癌を伴わないIBD症例とCAC症例の腸内細菌叢の構成成分の有意な相違が明らかとなっておらず,CAC症例に特異的にみられる細菌種が同定されていない.DNA抽出方法は本年度より改良を行い,古いサンプルからもDNA採取が可能となってきている.次世代シークエンサーによるメタゲノム解析では,現在のところ細菌叢に明らかな違いがみられていないが,まだ目標症例数に達していないためと考えている.十分な症例数での解析を行うことにより目的の細菌種の同定と原因メタボライトの同定が可能となる見込みである.Colitis-Associated Cancer (CAC)は,IBD患者の死因の約15%を占める最も重要な予後規定因子であり,CACの発癌予防がIBD患者の予後改善のための喫緊の課題である.CAC発癌は強い炎症を背景とするため,様々なメカニズムが提唱されているものの,その詳細は未だ十分に解明されておらず,予防戦略も確立されていない.これまでの報告から,IBDの病態形成にはDysbiosisから起因する特異的な腸内細菌とその代謝産物が強く関与することが示唆されている.そこで本研究では,IBD切除症例のFFPEサンプルを用いて,NGSによる16S rRNAのメタゲノム解析を行い,腸内細菌叢を構成する細菌種の同定,構成比率の違いを明らかにする.癌を伴わないIBD症例とCAC症例の腸内細菌叢の構成成分の違いを潰瘍性大腸炎症例とクローン病それぞれで解析することにより,CAC症例にみられる特異的な細菌種の同定,および構成比率の変化を明らかにすることを目的として研究を行っている.本年度は,臨床検体を用いたNGSによる16S rRNAの解析を試みた.当科において1990年以降に切除された潰瘍性大腸炎症例(約120例),クローン病症例(約200例),およびCAC症例(約20例)のFFPE標本からDNAを抽出し,高速シークエンス解析用アダプター配列を付加した16S rRNA領域特異的プライマー(V3-V4領域)を用いてPCR増幅,精製を行い,次世代シークエンサーに供するライブラリーを作製.高速シーケンス解析用アダプター配列を付加しPCR産物を用いて,次世代シーケンサーによる配列取得,および16S rRNAデータベースに対する相同性検索および系統分類解析を行っている.平性29年度は,臨床検体を用いた解析を行ったが,過去の手術症例で当時の切除検体保存状態が悪い標本においてはDNAのクオリティが悪く,解析に時間がかかっている.Colitis-Associated Cancer(CAC)は,IBD患者の死因の約15%を占める最も重要な予後規定因子であり,CACの発癌予防がIBD患者の予後改善のための喫緊の課題である.CAC発癌は強い炎症を背景とするため様々なメカニズムが提唱されているものの,その詳細は未だ十分に解明されておらず,予防戦略も確立されていない.これまでの報告から,IBDの病態形成にはDysbiosisから起因する特異的な腸内細菌とその代謝産物が強く関与することが示唆されている.

そこで本研究では,IBD切除症例のFFPEサンプルを用いて,NGSによる16SrRNAのメタゲノム解析を行い,腸内細菌叢を構成する細菌種の同定,構成比率の違いを明らかにする.癌を伴わないIBD症例とCAC症例の腸内細菌叢の構成成分の違いを潰瘍性大腸炎症例とクローン病それぞれで解析することにより,CAC症例にみられる特異的な細菌種の同定,および構成比率の変化を明らかにすることを目的として研究を行っている.本年度は,昨年度に引き続き,臨床検体を用いたNGSによる16SrRNAの解析を試みている.当科において1990年以降に切除された潰瘍性大腸炎症例(約120例),クローン病症例(約200例),およびCAC症例(約20例)のFFPE標本からDNAを抽出し,高速シークエンス解析用アダプター配列を付加した16SrRNA領域特異的プライマー(V3-V4領域)を用いてPCR増幅,精製を行い,次世代シークエンサーに供するライブラリーを作製.高速シーケンス解析用アダプター配列を付加しPCR産物を用いて,次世代シーケンサーによる配列取得,および16SrRNAデータベースに対する相同性検索および系統分類解析を行っている.さらに,上記次世代シークエンサーで得られた解析結果から,CAC症例に特異的にみられる細菌種の同定,および菌種組成の違いを明らかにすることを試みた.過去の手術症例で当時の切除検体保存状態が悪い標本においてはDNAのクオリティが悪く,解析に時間がかかっており,目標症例数にまで達していない.また,途中経過での次世代シークエンサーのデータからは,癌を伴わないIBD症例とCAC症例の腸内細菌叢の構成成分の有意な相違が明らかとなっておらず,CAC症例に特異的にみられる細菌種が同定されていない.やや進捗に遅れがみられるが,DNA抽出方法を工夫することにより予定通りの研究継続が可能と判断している.平成30年度には,マススペクトロメトリー法を用いた各細菌種における特異的代謝産物の同定を行う予定であり,また平成31年度にはCACモデルマウスを用いたCAC発癌予防実験を施行する予定となっている.DNA抽出方法は本年度より改良を行い,古いサンプルからもDNA採取が可能となってきている.次世代シークエンサーによるメタゲノム解析では,現在のところ細菌叢に明らかな違いがみられていないが,まだ目標症例数に達していないためと考えている.十分な症例数での解析を行うことにより目的の細菌種の同定と原因メタボライトの同定が可能となる見込みである.
ヘテロポリマーの物性とprotein foldingへの応用

ヘテロポリマーの物性は、タンパク質のfoldingの問題とも関連しており、興味深い。ここではstickerを持つポリマーに関してマルチカノニカル・モンテカルロ法を用いて平衡状態のconfigurationについて研究した。モデルとしては、2次元正方格子上にポリマーを配置する。引力が働くstickerがポリマー上に等間隔にあるとする。モノマーを動かすアルゴリズムには、bond fluctuation methodを採用する。sticker間の相互作用は、最近接の時に-u(u>0),次近接の場合に-u/2,それ以外の場合はゼロとする。2つstickerが結合した場合にそれ以上結合できないモデルもあるが、ここでは複数個のstickerの結合を許すモデルを考える。sticker間の結合エネルギーに比べて、温度が同程度または低い場合、普通のメトロポリス法では位相空間の局所安定な所に状態が捕まってしまって、抜け出すのに時間がかかる。この問題を回避するために、Bergらのマルチカノニカル・モンテカルロ法を用いた。慣性半径のスケーリング指数に関しては、相互作用の影響で、中性ポリマーに比べて小さい値が得られた。また、慣性半径の分布については、低温では、全部のstickerが集まった状態で小さい半径の所に鋭いピークを持っており、高温では大きい半径の所に広いピークになっている。中間の温度で、両者の共存状態になっており、モンテカルロステップが進むにつれて、両方の状態を行ったり来たりしている。またこのモデルでモノマー数が多くなると、転移温度は低くなる傾向がみられた。半径分布の2つのピークは、DNAの実験でも確認されている。DNAの場合は、クーロン力など長距離相互作用もあり、鎖も長いが、今回のような短距離相互作用のモデルでも同様の現象が見られることは興味深い。
加齢に伴うマウス肝細胞核の核マトリクス環境の変化に関わる包括的解析

短期間に盛んに増殖するマウス生体の肝細胞と、成熟して安定期に入った成獣の機能的肝細胞では、肝細胞自体の遺伝子発現パターンとそれを支える核内環境の質的変化が予想される。このような比較的長期間維持される細胞の核マトリクス環境が、最終分化過程で如何に変化するのかを観察することは肝細胞での遺伝子発現調節を理解し、生体内での細胞の機能分化を考える上で非常に興味深い。本研究において肝細胞での核マトリクス結合配列を中心に細胞分化に伴う核マトリクス環境の変化を解明することを主たる目的とした。出生後、7日及び30日後のC57BL/6マウス肝臓細胞から核マトリクス画分を単離し、この画分から核マトリクス結合領域(Matrix-associated region, MAR)DNAを抽出し、pBSにクローニングしたプラスミドライブラリーを構築した。ライブラリーが含むMAR配列のサイズはPCRにより、約0.5k1.3kbであった。各ライブラリーのクローンをランダムに選び、試みに50クローンずつ塩基配列決定を行い、マウスゲノム情報と照合した結果、各ライブラリー間での共通性及び特定の遺伝子との関連性については、有意な傾向を見出せなかった。そこで、探索の方向性を見直し、MAR活性によるスクリーニングに変更した。生後30日のマウス肝由来の核マトリクスDNAを、ハイグロマイシン耐性遺伝子発現カセットの上流に挿入する形でのプラスミドライブラリーを新たに作成し直し、上記と同様に塩基配列を決定した後、マウス肝由来細胞株・Hepa1-6細胞に導入し、トランスフェクション後3週間でのコロニーの出現数をカウントするアッセイに切換えた。因みに陰性対照としては、ハイグロマイシンカセットのみのプラスミドを用い、陽性対象としては、ニワトリβグロビン遺伝子のHS4のコアインスレーター配列を用いている。現在、解析を継続中である。核マトリクスは核の物理的構造を支持する核骨格であると考えられてきた。しかし、近年、核内で起こる遺伝子発現制御においても重要な機能を発揮する可能性が指摘されている。生体内において皮膚細胞や腸上皮細胞など多くの細胞系列では、常に幹細胞からの機能細胞への分化と分化した機能細胞の異化のバランスによりその組織機能が維持されているが、肝臓では肝切除など特殊な場合を除いては、機能細胞の代謝は見られない。出生後、短期間に盛んに増殖するマウス肝細胞と、成熟して安定期に入った成獣の機能的肝細胞では、肝細胞自体の遺伝子の発現パターン及びそれを支える核内環境の質的変化が予想される。このような生涯を通じて比較的長期間維持される細胞の核マトリクス環境が、最終機能分化過程でどのように変化していくのかを観察することは、肝細胞での遺伝子発現調節を理解し、生体内での細胞の機能分化を考える上でも非常に興味深い。本研究において肝細胞での核マトリクス結合配列(MAR)も含めた細胞分化に伴う核マトリクス環境の変化にアプローチすることを主たる目的とした。本年度は、主として、MARプラスミドライブラリーの構築・評価の検討を行った。出生後7日及び2ヶ月のC57BL/6マウスの脱血した肝臓から単離した核マトリクス画分から抽出したゲノムDNA断片(MAR画分とした)に由来するMARプラスミドライブラリーの構築及びその評価としての塩基配列の同定及びマウスゲノム上へのマッピングを試みている。