hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチメディア情報通信ネットワークの性能評価モデル

1.マルチメディアトラヒックの特性の研究動画像ビデオをMPEG2方式で可変ビット率符号化圧縮したフレームの列が非同期転送モード(ATM)のセルに分割されるときのトラヒックの特性を,統計的手法であるR/S解析と移動平均の分散の解析により調べた.その結果,自己相似性を表すHurstパラメタの値が極めて1に近いことがわかり,その理由は,MPEG2方式ではIフレームという大きなフレームがほぼ一定時間間隔で生成されているためであることがわかった.また,同様の解析を大学内のイーサネットLANを流れるパケット数の測定データに対して行ない,Hurstパラメタが0.7程度であることを確かめた.Poisson過程のHurstパラメタは0.5であるので,これらは従来の電話網のトラヒックとは特性が大きく異なると言うことができる.2.M/G/1待ち行列の性能指標の自動計算通信システムの性能評価のための数学的モデルとして広く用いられている,Poisson到着過程と一般確率分布に従うサービス時間をもつM/G/1待ち行列システムの解析において,従来のように手計算ではできない複雑な計算を数式処理ソフトウェアMathematicaを用いて自動化する方法を開発した.具体的には,複数の待ち行列の巡回サービスシステム(ポーリングモデル)に対し,待ち時間の分散を初めて計算した.また, M/G/1システムで容量が無限の場合と有限の場合について,過去時間間隔の同時確率分布を逐次的に計算する手続きを考案し,離れた退去時間間隔の相関係数を計算した.1.マルチメディアトラヒックの特性の研究動画像ビデオをMPEG2方式で可変ビット率符号化圧縮したフレームの列が非同期転送モード(ATM)のセルに分割されるときのトラヒックの特性を,統計的手法であるR/S解析と移動平均の分散の解析により調べた.その結果,自己相似性を表すHurstパラメタの値が極めて1に近いことがわかり,その理由は,MPEG2方式ではIフレームという大きなフレームがほぼ一定時間間隔で生成されているためであることがわかった.また,同様の解析を大学内のイーサネットLANを流れるパケット数の測定データに対して行ない,Hurstパラメタが0.7程度であることを確かめた.Poisson過程のHurstパラメタは0.5であるので,これらは従来の電話網のトラヒックとは特性が大きく異なると言うことができる.2.M/G/1待ち行列の性能指標の自動計算通信システムの性能評価のための数学的モデルとして広く用いられている,Poisson到着過程と一般確率分布に従うサービス時間をもつM/G/1待ち行列システムの解析において,従来のように手計算ではできない複雑な計算を数式処理ソフトウェアMathematicaを用いて自動化する方法を開発した.具体的には,複数の待ち行列の巡回サービスシステム(ポーリングモデル)に対し,待ち時間の分散を初めて計算した.また, M/G/1システムで容量が無限の場合と有限の場合について,過去時間間隔の同時確率分布を逐次的に計算する手続きを考案し,離れた退去時間間隔の相関係数を計算した.1.ISDNにおけるDチャネルアクセス競合方式の性能評価狭帯域サービス総合ディジタル通信網(N-ISDN)のユーザ・網間のベーシックインタフェース(ITUT勧告I430)におけるDチャネルの使用に関しては,端末から網への信号およびパケットの送信に際して端末どうしで競合が発生するので,その制御方式が規定されている.本研究では,確率過程と待ち行列の理論および離散事象シミュレーションを用いて,この制御方式の性能特性を調べた.その結果,信号の到着率が低い場合には長いパケットのサービスのために信号の伝送が遅れること,および負荷が端末間で不均衡なときに優先順位が有効に機能しないことがわかった.2.複数種類のメッセージを優先順位にもとづいて処理するシステムの性能比較マルチメディア情報を通信するネットワークでは多種類のトラヒックを優先順位にもとづいて交換処理するので,本研究では,固定優先権の場合、巡回優先権の場合、割り込み処理を許す場合、切替えに時間のかかる場合等を,待ち行列の理論を使って解析し,メッセージの待ち時間の確率的特性を明らかにした.3.M/G/1待ち行列の性能指標の自動計算通信システムの性能評価のための数学的モデルとして広く用いられている,ポアッソン到着と一般確率分布に従うサービス時間をもつM/G/1待ち行列システムにおいて,待ち時間,待ち行列の大きさ,および稼働継続時間の長さは,システムの基本的な性能指標である.本研究では,確率変数であるそれらの量の分布関数のラプラススティルチェス変換から分布の高次モーメントを,数式処理ソフトウェアMathematicaを用いて自動的に計算する方法を開発した.1.マルチメディアトラヒックの特性の研究動画像ビデオをMPEG2方式で可変ビット率符号化圧縮したフレームの列が非同期転送モード(ATM)のセルに分割されるときのトラヒックの特性を,統計的手法であるR/S解析と移動平均の分散の解析により調べた.その結果,自己相似性を表すHurstパラメタの値が極めた1に近いことがわかり,その理由は,MPEG2方式ではIフレームという大きなフレームがほぼ一定時間間隔で生成されているためであることがわかった.また,同様の解析を大学内のイーサネットLANを流れるパケット数の測定データに対して行ない,Hurstパラメタが0.7程度であることを確かめた.Poisson過程のHurstパラメタは0.5であるので,これらは従来の電話網のトラヒックとは特性が大きく異なると言うことができる.2.M/G/1待ち行列の性能指標の自動計算通信システムの性能評価のための数学的モデルとして広く用いられている,Poisson到着過程と一般確率分布に従うサービス時間をもつM/G/1待ち行列システムの解析において,従来のように手計算ではできない複雑な計算を数式処理

ソフトウェアMathematicaを用いて自動化する方法を開発した.具体的には,複数の待ち行列の巡回サービスシステム(ポーリングモデル)に対し,待ち時間の分散を初めて計算した.また,M/G/1システムで要領が無限の場合と有限の場合について,退去時間間隔の同時確率分布を逐次的に計算する手続きを考案し,離れた退去時間間隔の相関係数を計算した.
濃度・安定同位体比測定による沿岸水圏生態系の水質ベースの総生産・呼吸量評価

亜熱帯・熱帯沿岸域を特徴付けるサンゴ礁、アマモ場、マングローブ林において夏期、冬期の水中における呼吸量や総生産量を従来の炭酸系や溶存酸素の濃度測定による手法と三種酸素同位体比を用いた手法とを用いて測定し、比較を行った。得られた結果から、明条件では暗条件よりも有意に高い呼吸(数10%2倍程度)が認められた。この事は、従来の炭酸系や溶存酸素から算出される総生産量、総呼吸量が過小評価だったことを示している。ただし、三種酸素同位体のアノマリーを用いて総生産量を計算する際に使用する「光合成由来のアノマリー値」は不確かな部分があることも判明し、より正確な呼吸量や総生産量測定のために今後の更なる研究が必要であることも明らかとなった。主要な沿岸生態系(亜熱帯のサンゴ礁、アマモ場、マングローブ林および温帯の干潟)において、総生産量と総呼吸量を再評価する事が本研究の目的である。従来の測定法は多くの仮定の下、総生産量や呼吸量を求めているが、近年開発された溶存酸素の三種酸素同位体比測定を用いると今まで困難だった明呼吸量が正確に求められる。この明呼吸量の測定をもとに算出される総生産量や総呼吸量を、従来の炭酸系や酸素を用いる方法から求められる総生産量や総呼吸量と比較し妥当性を検証するとともに、正確に求められた総生産量や総呼吸量を規定する物理的・生物学的要因を解明する。本年度は、本研究の要である三種酸素同位体比試料のサンプリング法や前処理法を研究協力者の名古屋大学・阿部理氏とともに検討し、より効率的なサンプリングができる様工夫した。また亜熱帯のサンゴ礁およびアマモ場(沖縄県石垣島東海岸海域)において夏季と冬季に現地調査を実施し、三種酸素同位体比、炭酸系試料および解析に必要となる化学量(溶存酸素、栄養塩、有機物)、物理量(流向・流速、光量子、水温、塩分)のサンプル取得に成功した。三種酸素同位体比試料以外については分析を終了し、従来法による総生産量や総呼吸量の算出が可能になった。マングローブ林および温帯の干潟については現地観測を実施することはできなかったが、文献調査や過去の観測経験からサイト選定を行い、沖縄県石垣島北西海岸および東京湾盤州干潟を候補として挙げた。当該年度内に、サンゴ礁、アマモ場、マングローブ林において夏期、冬期の試料採取に成功した。また試料の分析に関しては、溶存酸素三種酸素同位体比、炭酸系、栄養塩、有機物に関して概ね終了した。得られた結果から大気-海洋間のガス交換の影響を差し引いて明条件と暗条件での呼吸量を算出したところ、明条件では暗条件よりも有意に高い呼吸が認められた。また呼吸量は夏季の方が冬季よりも大きい傾向が認められた。ただしそれ以外の環境条件(流速や塩分、有機物や栄養塩濃度、底生生物の種類や分布)と呼吸量や総生産量との関連は明確でなく、特に明呼吸を規定する要因までは明らかに出来なかった。今後全ての水質データを揃えて、より詳細な解析を行うことで、サンゴ礁やアマモ場、マングローブ林での総生産量や呼吸量を定量し、発表する予定である。
DOMの光分解特性が生物難分解化に及ぼす影響評価

湖水、流入河川水などを対象に、そこに含まれる溶存態有機物(DOM)の光分解特性を解析した。その結果、湖水中のDOMは光分解性の高いフルボ酸を始めとする疎水性成分の周囲に、光分解されにくい親水性成分等が弱いBindingで結びついた立体構造を形成しているものと推察された。またそうした親水性成分は、TOC検出器付サイズ排除クロマトグラフィーの測定結果から分子量35000Da以上の高分子物質であることが示唆された。(1)太陽光を利用した光分解実験今年度は,太陽光を利用した光分解実験を水環境保全再生研究ステーション臨湖実験施設の屋上で行った。曇天時(約15MJ/m2/day)の実験では,有意なDOM分解が見られなかった。曇天時の太陽光放射照度は,昨年の人工光を用いた光分解実験において約4時間照射に相当するため,放射照度が充分でなかったためと考えられる。晴天時(約25MJ/m2/day)には10%ほどのDOM分解が見られ,分解を進めるためには,ある程度のエネルギーが必要である事が分かった。これは昨年得られた人工光実験での知見が裏付けるものである。(2)光分解によるDOMの分子サイズ及び蛍光特性の変化人工光照射実験では,DOMの分子サイズ及び蛍光特性の変化についてより詳細に解析を行った。分子サイズについては,サイズ排除クロマトグラフィーを用い,吸光度(254nm),蛍光(励起340nm,蛍光430nm),TOC(炭素量)で検出した。DOMの生物分解特性は分子量と関連性が高い事から,以上の解析を通じて,光分解後DOMの生物分解特性を把握する事ができる。TOC検出では,光分解前のDOMには分子量35000Da以上のピーク(Peak I),分子量1000Daのピーク(Peak II),分子量500Daのピーク(Peak III)が確認された。6時間の照射後,Peak Iは完全に消滅,Peak IIは30%の減衰,Peak IIIは50%増大した。すなわち,短時間照射でDOM濃度に変化は見られなかったが,分子量分布では高分子→低分子への変化が起きたと考えられる。なお蛍光で検出した場合は,分子量5001000Da付近に3つのピークが確認されたが,短時間照射でいずれも8090%減衰した。すなわち,短時間照射でDOM中の蛍光物質(フミン様物質)は非蛍光物質へと変化したと考えられる。平成23年度は、霞ヶ浦ろ過試料を対象に光分解の室内実験を行った(放射照度は約1000W/m2)。その結果、短時間照射(6時間照射)で約10%、長時間照射(24時間照射)で約60%と、照射時間の増加に伴う分解率の上昇が確認された。またUV260/DOC ((Abs・L)/(m・mgC))は、短時間照射後においてそれほどの変化が見られなかったのに対し、長時間照射後には著しく変化することが分かった。つまりUV260の発現性が高い構造を有する有機物(不飽和二重結合やベンゼン環を多く有する疎水性有機物)が,短時間照射では対して分解されなかったのに対し,長時間照射では急激に分解された事を意味する。そこで,そうした構造を多く持つと考えられるフルボ酸(霞ヶ浦湖水より抽出)を対象に,同様の光分解実験を施した。その結果、短時間照射でも非常に高い分解率を示す事が分かった。以上の結果から、DOMは光分解性の高いフルボ酸を始めとする疎水性成分の周囲に、光分解されにくい親水性成分等が弱いBindingで結びついた立体構造を形成しているものと推察された。つまり,短時間照射では周囲成分である親水性成分が光分解を阻害した可能性がある。一方,照射が長時間に及ぶと、親水性成分も分解され、疎水性成分の光分解が促進されることによって、分解率が急激に上がったものと考えられた。さらに光分解前後におけるDOMの分子サイズ分布を調べることにより、光分解を阻害するDOM中の周囲成分は、分子量35000Da以上の親水性物質であることが示唆された。平成23年度は,光照射装置による光分解実験における実験条件の設定と,その設定を適用して湖水,河川水,流域発生源水を対象とした,DOMの光分解特性を捉える予定であった。実験条件の設定段階で,照射時間の変化による分解特性の違いに興味深い知見が得られたため,当初の予定を変更して長時間照射と短時間照射による分解実験を並列して行うことになった。特にDOMから抽出した疎水性物質(フルボ酸)を対象にした実験の結果から,DOMの立体構造に関する重要な仮説を立てることができた。これは非常に新規性・独創性の高い知見であり,当初の予定を越えて研究を進めることができたと言える。ただ平成23年度における光分解実験は湖水を対象としたものに留まり,河川水,流域発生源水を対象とした研究については行うことができなかった。

以上の点を考慮して,総合的に鑑みて「(2)おおむね順調に進展している。」と自己評価した。平成24年度は,河川水や流域発生源水を対象として,湖水の場合と同様の光分解実験を前年度に引き続き,行っていく予定である。また,当初の予定通り,光照射前後におけるDOMに対し,生分解実験を進めていく。或いは逆に生分解実験前後におけるDOMに対し,光分解特性の把握も行おうと考えている。これらの実験で得られた成果から,DOMの光分解特性と生物分解特性の相互関係について明らかにしていきたい。特に特異的な結果が得られた事例については,DOM中の糖組成分析,アミノ酸組成分析,脂肪酸組成分析等を実施する予定である。これらの組成を調べることによりDOMの続成状態や生物易分解性/難分解性を明らかにすることができるため,前述の生物分解特性の実験結果を裏付けるものとすることができる。特に脂肪酸組成分析については,未だ分析手法を確立していない。そのため,現在,他用途で使用している測定機器の測定条件を変えて運用することで測定手法を確立する予定である。新規の機器購入ではないため備品が必要となるわけではないが,分析カラム等の消耗品が必要となる。また,糖組成分析,アミノ酸分析においても,実験器具や試薬などの消耗品を購入する予定である。光分解実験においても随時,消耗品を購入予定である。また,成果公表を行うために出張のための旅費(国内を予定)や,論文の英文校閲に係る費用も必要となる。
非対称型ユーロピウム(III)錯体の分子設計と光物理特性

非対称型ユーロピウム錯体、Eu(hfa)3(TPPO)2をポリフェニルシルシスキ,オキサン(polyphenylsilsesqioxane : PPSQ)中にドープすることにより、錯体の非対称構造に基づくレーザー発振特性の向上を明らかにした。さらに、配位子場を非対称化させることにより、Eu(hfa)3(TPPO)2よりも優れたレーザー発振特性を導くことに成功した。これらのユーロピウム錯体の非対称構造はX線構造解析により明らかにし、その非解消構造に基づく電子遷移許容化の程度は量子化学計算(Judd-Ofelt解析)により見積を行なった。これらの解析結果から、ユーロピウム錯体の発光特性向上には非対称構造が極めて重要と結論した。さらに、非対称配位子場を有するユーロピウム4核錯体(クラスター)の合成も行なった。このユーロピウム多核錯体は強発光特性とともに「熱耐久性」にも優れ、300°C以上の加熱においても発光特性を維持できることが明らかとなった。この特異的な「熱耐久性」は4つのユーロピウムイオンからなるネットワーク構造が重要と考えられる。さらに、配位子による「配位部位の非対称構造」が優れた発光特性を可能にしていると結論づけた。本研究は、強発光特性を示す希土類錯体を材料へ展開する上で興味深い成果である。また、以上の考え方を応用することにより、強発光テルビウム錯体の合成にも成功した。このテルビウム錯体は強発光特性の他に「発光強度の高い温度依存特性」を有することも明らかにした。この「発光強度の高い温度依存特性」はテルビウムイオンから非対称型配位子へのエネルギー移動過程に起因することも明らかにした。電子遷移のパリティ許容化を目指して、非対称ユーロピウム(III)錯体を合成した。このユーロピウム錯体は発光量子効率向上のための低振動配位子HFA(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)と非対称配位子場を提供するリン酸配位子TPPO(トリフェニルホスフィンオキサイド)から構成されている。この錯体のX線構造解析の結果、配位構造は非対称型(反転中心対称をもたない)8配位スクエア・アンチプリズム構造を有していることがわかった。このユーロピウム錯体をポリメタクリル酸メチルにドープした系において、その発光は電子双極子遷移が極めて増大していることを明らかにした。その発光量子収率は75%と極めて高く(重水素化アセトン中では99.7%)、発光速度はレーザー発振媒体であるNd:YAGと同程度であることがわかった。錯体構造の非対称性については、理論解析(ジャッド・オーフェルト解析)により本錯体の電子遷移許容化が著しく増加していることがわかった。さらに、この非対称型ユーロピウム(III)錯体を含むポリスチレン薄膜をガラス基板上に作製し、光励起を行うことにより、世界で初めてのユーロピウム(III)錯体からのレーザー発振に成功した。レーザー発振のためのしきい値は0.05mJであり、この値はこれまで報告されているレーザー発振しきい値の中で最も小さい値であることがわかった。錯体構造の非対称性が光物理現象であるレーザー発振の特性に影響を与えていることを世界で初めて明らかにした。Eu(hfa)_3(H_2O)_2の水が配位しているサイトを様々なホスフィンオキシド配位子(P=O間をメチレン鎖で連結した配位子(鎖長=14)、P=Oを芳香環(o位およびm位)で連結した配位子、P=Oをビフェニレンで連結した配位子)で交換することにより、7種類の新規な非対称型ユーロピウム錯体を合成した。さらに、全ての錯体についてX線構造解析した。このx線構造解析から、「P=O間をメチレン鎖で連結したユーロピウム錯体(鎖長=14)」および「P=Oを芳香環(m位)で連結したユーロピウム錯体」は同様な構造配置であることがわかった。一方、「P=Oを芳香環(o位)で連結したユーロピウム錯体」は対称性の高い配位構造、「P=Oをビフェニレンで連結したユーロピウム錯体」は対称性の低い配位構造であることがわかった。得られたユーロピウムの発光スペクトルを測定し、シュタルク分裂解析を行った。「メチレン鎖連結のユーロピウム錯体」は5つの準位に発光スペクトルが分裂(発光半値幅:約7nm)するのに対し、「o位で連結したユーロピウム錯体」は3つにシュタルク分裂(発光半値幅:約3nm)することがわかった。さらに「ビフェニレンで連結したユーロピウム錯体」は5つのシュタルク分裂のうちの1つの準位が強調された発光スペクトル(発光半値幅:約1nm)を与えた。この解析により、配位構造と光物性(シュタルク分裂、半値幅)の関係を明らかにすることができた。次に、発光スペクトルの半値幅が小さいもの程、ユーロピウム錯体の光増幅現象(レーザー発振における誘導放出現象)が大きくなることを計算により導いた。この計算結果を基に、本年度に新規合成されたユーロピウム錯体の光増幅効率(レーザー発振効率)を測定した結果、「ビフェニレンで連結したユーロピウム錯体」において光増幅効率が最大となった(良好なレーザー発振特性が観測された)。以上より、幾何学配位構造、光物性、理論計算、アプリケーションの相互関係について明らかにすることができた。

また、本成果を応用することにより、非対称型の感温性希土類錯体や強発光多核希土類錯体などの成果も上げることができた。非対称型ユーロピウム錯体、Eu(hfa)3(TPPO)2をポリフェニルシルシスキ,オキサン(polyphenylsilsesqioxane : PPSQ)中にドープすることにより、錯体の非対称構造に基づくレーザー発振特性の向上を明らかにした。さらに、配位子場を非対称化させることにより、Eu(hfa)3(TPPO)2よりも優れたレーザー発振特性を導くことに成功した。これらのユーロピウム錯体の非対称構造はX線構造解析により明らかにし、その非解消構造に基づく電子遷移許容化の程度は量子化学計算(Judd-Ofelt解析)により見積を行なった。これらの解析結果から、ユーロピウム錯体の発光特性向上には非対称構造が極めて重要と結論した。さらに、非対称配位子場を有するユーロピウム4核錯体(クラスター)の合成も行なった。このユーロピウム多核錯体は強発光特性とともに「熱耐久性」にも優れ、300°C以上の加熱においても発光特性を維持できることが明らかとなった。この特異的な「熱耐久性」は4つのユーロピウムイオンからなるネットワーク構造が重要と考えられる。さらに、配位子による「配位部位の非対称構造」が優れた発光特性を可能にしていると結論づけた。本研究は、強発光特性を示す希土類錯体を材料へ展開する上で興味深い成果である。また、以上の考え方を応用することにより、強発光テルビウム錯体の合成にも成功した。このテルビウム錯体は強発光特性の他に「発光強度の高い温度依存特性」を有することも明らかにした。この「発光強度の高い温度依存特性」はテルビウムイオンから非対称型配位子へのエネルギー移動過程に起因することも明らかにした。
物の認識と心の認識の関連性-発達認知神経科学研究からの検討-

本年度は,心理現象の理解の発達過程を検討する一環として,(1)幼児を対象とした心拍知覚実験をおこない,さらに,アスペルガー症候群の成人の比較研究として,(2)日常の出来事を認識する能力と,(3)カテゴリー分類を調べる研究を,健常成人を対象に行った.以下,(1)の実験について詳述する.自分の心拍を知覚する能力は,自己の情動の認識に大きな役割を果たすと考えられる.しかし,幼児を対象に心拍の知覚能力を調べた研究は少ない.そこで,4歳から6歳の子どもを対象に,(1)心臓(および心拍)の知識を質問によって問う課題,(2)速さの異なる擬似心音を聞かせることで,自己の心音知覚がどの程度正確かを測る課題を行った.その結果,心拍が自分の意志によって止められないことは4歳程度でも理解できている反面,自分の意識がなくとも心臓の拍動は存在することの理解には欠けることがわかった.6歳になると,自分の意識の有無にかかわらず心拍はあることがほとんどの子どもに理解できた.幼児の心音知覚については,4歳児にはそもそも心拍の認識が困難であり,課題遂行自体が困難であった.6歳になると,心拍の認識は見られ,自己の心音と擬似心音の比較をすること自体は可能であったが,正確さには欠けていた.今回,自閉症児にも上述の課題を行い,うち1人の6歳の男児において完全なデータを得ることができた.多くの6歳児が「寝ているときにも心臓は動いている」と正しく答えられたのに対して,「寝ているときには心臓は止まっている」と答えた点は注意する必要があろう.今後は,本研究をさらに発展させた心拍知覚の研究を継続するとともに,本研究で明らかになった幼児期の心拍知覚の不正確さを踏まえながら,幼児期の情動認識における心拍知覚の影響について,更なる研究を行うことが求められる.本年度は,アスペルガー症候群の患者に対する検討の前段階として,幼児を対象とした発達研究を行った.健常な幼児の心理現象の認識の発達過程を検討するため,心理現象の1つ,意図の認識の発達過程を検討することを目的に実験を行った.幼児の意図の認識に関しては,すでに先行研究によって,幼児の"結果重視主義"が指摘されている.すなわち,"結果的に行為者の目標が達成されたならば,その行為者はそれを意図的に行ったのだ"と,目標と結果との比較によってその行為者の事前の意図を判断する傾向である.そのように,事前に自己が持っていた意図の想起が困難な幼児の場合,活動中の個々の行為や出来事についてはどのような記憶を持っているのか検討するため,新たな課題(ジグソーパズル課題)を作り,自己の持つ過去の意図の再認能力と,自己の過去の行為の記憶についての関連性を検討した.具体的には,3歳児から6歳児を対象に,実験者と被験児が交互にピースを置きながらパズルを完成させようとした時に,偶然当初の意図とは異なるパズルが完成する事態を人工的に設定した.その上で事前の意図を問うテストと,それと合わせて,パズル作成中の記憶を問うテスト(ピースを誰が置いたかを問うソースモニタリングテスト)を行った.結果として,特に4歳児までは,自己の過去の意図を問われると,自分が実際に意図していたパズルではなく,実際に作ったパズルを作ろうと意図していたと答える結果重視主義が見られ,先行研究を追認した.さらに,過去の意図を正しく認識できる子どもは,現在の文脈と関連する行為に選択的に注意を向ける能力が高い点で,意図を保持できない子どもと異なることがわかった.アスペルガー症候群(AS)とは,自他の心的認識能力の障害を主訴とする自閉症の一形態である.その心的認識能力の障害の一部として,情動の認識障害が存在することが先行研究によって指摘されてきた.しかし,先行研究では情動を伴う他者の表情や心的状況の理解など,他者の情動の理解に焦点が当てられており,自己の主体的体験として情動を経験した際にどのような情報処理がされるかに関しては,あまり研究がなされていない.それは健常児に関しても言え,情動を伴う状況下でどのような情報処理がなされるのか,発達的に詳細に検討した研究は多くはない.そこで,まずは(1)自己の情動の認識に関する健常な発達過程を把握してから,それに基づき(2)ASの人の自己の情動認識過程を検討することが求められた.本年度の研究の目的は,(1)の自己の情動の認識に関する健常な発達過程を検討することであり,そのために,健常児を対象に次のような実験研究を施行した.手続きとしてはまず3・4・6歳児を対象に,ぬいぐるみ探し競争を実験者と被験児の間で行った.次いで競争が終わった後に,競争中に生じた行為をそれぞれ取り上げ,その行為を行ったのは被験児自身か,それとも実験者であったかを想起させた.そのようなテストの結果を競争中に生じた情動と合わせて分析することにより,課題途上の被験児に起こった情動(例えば,ぬいぐるみを獲得してうれしい,相手にぬいぐるみを取られ悲しいといった情動)が,後にそのイベントを想起する際にどのような影響を及ぼすか,自己の行為の記憶が情動によって変容することはありうるかを検討した.

その結果,特に4歳児においては結果の良し悪しによって自己の活動の記憶が変容すること,具体的には良い結果を得られた場合には他者が行った行為も「自己が行った」と自己の行為を過大評価する傾向があり,健常者の場合,情動が自他の行為の記憶を左右することが示された.本年度は,アスペルガー症候群の患者を対象に,物の認識と心の認識の関連性の認識の検討をする前段階として,健常成人(N=9)を対象とし,物の認識と心の認識の関連性を調べるための脳機能画像研究を行った.具体的には4種の日常的な物語(心的因果(心の理論)が関係する物語・物理的因果が関係する物語・生理的な因果が関係する物語・文脈がばらばらなコントロールの文章)とそれに関する問いを被験者に読んで答えてもらい,その間の脳の賦活の状態をfMRIを用いて調べた.実験に協力していただく被験者には事前に十分なインフォームドコンセントを行い,協力の意志と被験者の身体の状況を確認した上で施行した.刺激となる物語は視覚的にスクリーン上に提示され,被験者はその物語とそれに関する問いを読んで,声を出さずに頭の中で理解し,答えることを求められた.その間の脳の賦活状況を調べた結果,心的因果を思考している間の脳の主要な賦活部位と,物理的因果・生理的因果を思考している間の賦活部位は異なり,前者ではmedial frontal gyrusと両側のtemporal polesに有意な賦活が見られ,後者ではLeft middle frontal gyrusに共通の賦活が見られた.このような結果が得られたことから,心的認識特有の脳内認識メカニズムが存在する可能性が示唆されたのに対し,物理的認識および生物学的認識においては共通の脳内メカニズムが関与し,かつ領域普遍の認識システムである意味記憶の想起の能力が反映されている可能性が示唆された.本年度は,心理現象の理解の発達過程を検討する一環として,(1)幼児を対象とした心拍知覚実験をおこない,さらに,アスペルガー症候群の成人の比較研究として,(2)日常の出来事を認識する能力と,(3)カテゴリー分類を調べる研究を,健常成人を対象に行った.以下,(1)の実験について詳述する.自分の心拍を知覚する能力は,自己の情動の認識に大きな役割を果たすと考えられる.しかし,幼児を対象に心拍の知覚能力を調べた研究は少ない.そこで,4歳から6歳の子どもを対象に,(1)心臓(および心拍)の知識を質問によって問う課題,(2)速さの異なる擬似心音を聞かせることで,自己の心音知覚がどの程度正確かを測る課題を行った.その結果,心拍が自分の意志によって止められないことは4歳程度でも理解できている反面,自分の意識がなくとも心臓の拍動は存在することの理解には欠けることがわかった.6歳になると,自分の意識の有無にかかわらず心拍はあることがほとんどの子どもに理解できた.幼児の心音知覚については,4歳児にはそもそも心拍の認識が困難であり,課題遂行自体が困難であった.6歳になると,心拍の認識は見られ,自己の心音と擬似心音の比較をすること自体は可能であったが,正確さには欠けていた.今回,自閉症児にも上述の課題を行い,うち1人の6歳の男児において完全なデータを得ることができた.多くの6歳児が「寝ているときにも心臓は動いている」と正しく答えられたのに対して,「寝ているときには心臓は止まっている」と答えた点は注意する必要があろう.今後は,本研究をさらに発展させた心拍知覚の研究を継続するとともに,本研究で明らかになった幼児期の心拍知覚の不正確さを踏まえながら,幼児期の情動認識における心拍知覚の影響について,更なる研究を行うことが求められる.
唾液腺の腫瘍化に関する基礎的,臨床的研究

愛媛大学医学部附属病院において唾液腺腫瘍と診断された70例に対し免疫組織化学的研究を行い以下の結果を得た。Sー100a抗体は唾液腺腫瘍のうち多形性腺腫のみを陽性に染色した。多形性腺腫に存在する導管様構造物は機能分化度に応じたlactoferrinやsecretary componentの産生能を有していることが明らかとなった。これらの結果は、唾液腺腫瘍の発生由来に関し、Re-geriの提唱するbicllulare説を支持する結果を得た。唾液腺腫瘍の発生を知る目的で、低分化型粘表皮腫をヌードマウス皮下に移植し、継代移植片を病理組織学的に検索した。粘表皮腫に存在する粘液産生細胞は扁平上皮細胞や中間型細胞から分化、化生する可能性を示唆する結果を得た。唾液腺の生後の発育分化過程を研究するため、ラット顎下腺を用い、電顕的、形態計測的に観察した。ラット顎下腺の発育過程で唾液腺に存在するterminal tubule cellは徐々に減少し、生後6週でほとんど消失した。これに反しacinarcellは優位に増加した。しかし電顕的観察より、terminal tubule cellが、acinar cellへ分化する可能性は否定された。また離乳を遅らせた場合、新生仔ラット唾液腺の発育は著明に遅延することが解った。唾液腺細胞のなかでも腫瘍発生に重要な役割を演じていると考えられる筋上皮細胞の発生、分化に関し、NBD-phallacidinを用い、ラット舌下腺筋上皮細胞の発育過程を観察した。出生時に未熟な筋上皮細胞と考えられる細胞が終末部辺縁に初めて観察された。生後3、4日頃には、細胞の突起部が形成され、アクチンの集束化が認められた。生後10日目には筋上皮細胞の数も増加し、集束化も著明となり、生後60日で筋上皮細胞は成長、成熟を完了し、腺房細胞を取り巻く星状の形態を呈することが解った。愛媛大学医学部附属病院において唾液腺腫瘍と診断された70例(男性29例、女性41例)について臨床統計を行い、唾液腺腫瘍が耳下腺に多発すること(85%)、および病理学的に多形性腺腫が多いこと(57%)を明らかにした。また、本年度に購入した、生体物質分離グラジェントシステム(高速液体クロマトグラフ)を使用し、抗平滑筋ミオシン抗体、抗プリケラチン抗体を新たに分離精製した。これら抗体を用い、唾液腺の多形性腺腫40例について免疫組織化学的検索を行った。その結果、多形性腺腫においては、固有の筋上皮細胞が腫瘍化するのではなく、発生母地とされる介在部導管上皮細胞が腫瘍化に際し、筋上皮細胞への分化傾向を示すことを示唆する結果を得た。更に、ラット正常唾液腺を用いた実験で、本抗体が唾液腺筋上皮細胞の有力マーカーになり得ることを証明した。同時に酵素と塩酸による結合組織除去法を改良し、ラット耳下腺および涙腺介在部導管筋上皮細胞の立体微細構造を観察し、介在部導管に存在する筋上皮細胞は防錘形を有し、導管の長軸と並行に走行すること、両端より一次突起、二次突起を派生し、隣接する筋上皮細胞とこれら突起で、互いに接合することを明らかにした。介在部導管筋

上皮細胞のmicrofilamentの配列走行の把握ならびに終末部筋上皮細胞の発生分化過程における形態変化を解明することを目的として,成熟ラットの三大唾液腺および生後発生の過程にあるラット舌下腺を, actinと特異的に結合するとされているnitrobenzoxadiazole(NBD)-phallacidinを用いて蛍光顕微鏡下に観察した.この方法により介在部導管筋上皮細胞のactinfilamentは,いずれの腺においても導管の長軸と平行に配列されることが明確に示された.舌下腺筋上皮細胞の形態分化については,出生直後は腺終末部の辺縁に微弱な瀰漫性の蛍光反応を呈する扁平な細胞として現われ,生後3日には蛍光陽性部が線維状構造の上に集束化を開始し,生後10日目には筋上皮細胞特有の星形を呈するものが増加し,生後30日にはほんとどの筋上皮細胞が,ほぼ成熟した形態を呈することが立体構造レべルで明らかとなった.唾液腺腫瘍のマーカーを開発する目的で,表皮細胞よりMatolyの方法に準じ11種類のサイトケラチン単クローン抗体の作製に成功した.本抗体を用いPAP法により正常唾液腺の組織染色を行った結果, 2種類の単クローン抗体はそれぞれ唾液腺導管上皮基底細胞のみを識別し,他の単クローン抗体は導管上皮基底細胞および筋上皮細胞を認識することが解った.これら二種類の抗体を組合せることにより,唾液腺腫瘍の発生由来や,更には細胞内のケラチン分布を知る上で有用なマーカーとなり得る可能性を示した.唾液腺粘表皮腫内に存在する3種類の腫瘍構成細胞の相互関係を明確にすることを目的として、口蓋小唾液腺由来と考えられる同腫瘍をヌードマウス皮下に継代移植した。生着率は100%であり、継代腫瘍は良くその組織型を保持していた。原発腫瘍は粘液産生細胞に富む高分化型粘表皮腫であったが、移植時及び継代5代目の腫瘍は扁平上皮様細胞、中間型細胞を主体とし、粘液成分を有する中間型細胞や空胞変性細胞を認めた。電顕的にも、中間型細胞としてリボゾームに富む細胞、ミトコンドリアに富む細胞、漿液性顆粒を有する細胞等を確認した。加えて、本継代腫瘍中の粘液産生細胞には多くのデスモゾームとトノフィラメント束が存在することを確認した。我々はこの細胞を粘液産生細胞と扁平上皮様細胞の移行像と考え、光顕所見と合わせて粘液産生細胞は扁平上皮様細胞や中間型細胞から分化、化生する可能性を指摘し得た。唾液腺筋上皮細胞の三次元構造および発生分化過程を説明する目的で胎生18日から生後60日にいたるラット舌下腺をNBD-phallacidinを用いて蛍光顕微鏡下に観察した。NBD-phallacidin法は筋上皮細胞の機能的成熟度を表わす指標となり得ることを明らかにすると共に、筋上皮細胞の発生分化過程における三次元構造レベルでの形態変化について以下の所見を得た。生後10日(出生時)に、未熟な筋上皮細胞と思われる扁平な細胞が終末部辺縁に初めて出現した。その後この細胞は、蛍光の強さを増すと共に突起を形成し、生後3、4日頃には蛍光陽性部の束状構造上への限局化すなわちactinfilamentの集束化が認められた。生後10日には、集束化はさらに著明となり、その後もatin filamentの発達は続き、生後60日にいたって成長成熟を完了した。
自己炎症性症候群モデルマウスにおけるマスト細胞活性化機構の解明と分子標的薬開発

自己炎症性症候群は、自己反応性の抗体や細胞などによらず、内的要因によって発症する炎症疾患である。Ali18およびAli14マウスは、ENUミュータジェネシススクリーンにおいて、四肢末端部に炎症を起こす変異系統として単離された。本研究では、交配実験によりこの炎症におけるマスト細胞の寄与を明らかとした。さらに変異マウス骨髄細胞よりマスト細胞を培養して解析したところ、刺激によるカルシウム濃度に異常が認められた。また、変異マウス由来のマスト細胞活性化経路における遺伝子発現をマイクロアレイにより比較解析した。これらにより自己炎症に関与する経路が明らかになり、炎症を抑制する候補遺伝子群が同定された。自己炎症性症候群とは、内的要因によって発症する周期的あるいは慢性的な炎症性疾患である。本研究では、自己炎症性疾患症候群のモデルとしてAli18とAli14と呼ばれる2つの変異マウス系統を用い、それぞれの原因遺伝子間の相互関係を解析するとともに、マスト細胞を中心とした炎症発生の分子メカニズムを明らかにする。そのため、研究計画書にある1)二重変異マウスの表現型解析、2)原因遺伝子タンパク間の相互作用解析、および3)変異マウス骨髄よりのマスト細胞培養実験について実験を開始した。今年度はAli18及びAli14マウス系統とW/Wv系統との二重変異マウスを作製し、その表現型を解析した。Ali18系統とW/Wv系統との交配は、既にパイロット実験も行い、交配規模を拡大して二重変異マウスを複数得ている。それらの個体で関節炎のスコアを計測するとともに、四肢末端部の組織切片を作製してマスト細胞をトルイジンブルーで染色を行っている。Ali14マウス系統においては、パイロット的にW/+あるいはWv/+マウスとの交配を開始した。原因遺伝子タンパク間の相互作用解析では、Ali18の原因遺伝子のコーディング領域を発現ベクターにクローニングして塩基配列の確認を行った。現在、リン酸化の基質となるAli14の原因遺伝子のクローニングを行っている。変異マウス骨髄よりのマスト細胞培養実験については、Ali18とAli14マウスの骨髄よりマスト細胞の培養を行って、マスト細胞の活性化による脱顆粒の指標となるマーカーの計測を行った。その結果、刺激に対する脱顆粒がAli14マウス由来のマスト細胞では有意に上昇していた。しかし、Ali18マウス由来の骨髄では変化が認められなかった。現在、これらの結果をもとにマイクロアレイ解析に用いるサンプルを検討している。本研究では自己炎症性症候群のモデルとして、ENUで誘発されたAli14とAli18の2つの変異マウス系統を用いて、それぞれの原因遺伝子間の相互作用を解析するとともに、自己炎症を引き起こす標的細胞としてマスト細胞を想定して炎症発生の分子メカニズムを解析する。最終的にはそれらの結果を分子標的薬の開発に応用することを目指している。そのため研究計画に沿って、1)各変異系統とW/Wvマウスとの二重変異マウスの解析、2)原因遺伝子産物間の相互作用解析、3)変異マウス骨髄からのマスト細胞培養とその解析を行っている。今年度は、Ali18;W/Wvの二重変異マウスが十分に揃ったので、その表現型解析を行った。予備実験通りに、二重変異マウスでは四肢の炎症が認められなかった。これらの結果は日本実験動物学会総会において口頭発表された。しかし、昨年度に交配開始したAli14;W/Wvの二重変異マウスでは、四肢の自己炎症が発症することが明らかとなった。マスト細胞の炎症への寄与は、各系統で異なることが判明した。Ali14とAli18の原因遺伝子産物間の相互作用を調べるために、それぞれのコーディング領域のクローニングを行った。まず、GSTタグ標識で大腸菌に発現させて、タンパク精製を試みたところ、Ali18のタンパク質は分解してしまうことがわかった。コントロールのリン酸化酵素は問題なく精製されたので、配列に依存した分解であることが予想された。現在、哺乳類培養細胞系での強制発現と精製を試みている。変異マウス骨髄よりマスト細胞を培養するとともに、レトロウィルスベクターによる強制発現系により原因遺伝子をマスト細胞で発現させて解析を行っている。それぞれの細胞群が得られたので、刺激によるマスト細胞活性化の解析を行っている。また、それらよりRNAを抽出する作業を行っている。内的要因により発症する炎症性疾患である自己炎症性症候群のモデルとして、ENUで誘発された変異マウス系統を用いて、マスト細胞の活性化による自己炎症発生機構を解析し分子標的薬開発へ応用することを目指した。そのため研究計画に沿って、マスト細胞欠損による自己炎症発生の解析、原因遺伝子産物間の相互採用解析、変異マウス骨髄からのマスト細胞培養と網羅的発現解析を行った。これらが新たな分子標的薬開発の端緒となると考えられる。マスト細胞の自己炎症への影響を見るために、マスト細胞を欠損するW/WvとAli14およびAli18との交雑を行って自己炎症を観察した。その結果、Ali18;W/Wvマウスでは完全に自己炎症が抑制された。しかし、Ali14;W/Wvマウスでは自己炎症が観察された。このことより、Ali14マウスではマスト細胞以外にも炎症を引き起こす細胞群がある可能性が考えられた。また、Ali18変異を導入した原因遺伝子を強制発現させた培養マスト細胞をW/Wvマウスに移植しが、自己炎症は発生しなかった。これらより、自己炎症発生にはマスト細胞単独でなく、顆粒球や単球、リンパ球などとの相互作用が必要なことが明らかとなった。

しかし、少なくともAli18変異系統においては、マスト細胞が自己炎症発生のトリガーとなることは明らかであるので、網羅的発現解析を行ってどのような遺伝子群が関与しているかの解析を行った。野生型、Ali14、Ali18マウスの骨髄より培養したマスト細胞を、IgE刺激により活性化した状態と刺激なしの状態よりそれぞれRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。その結果、Ali18とAli14で共通に上昇する遺伝子群が検出された。また、それぞれ独自に発現変化する遺伝子群も検出された。自己炎症性症候群は、自己反応性の抗体や細胞などによらず、内的要因によって発症する炎症疾患である。Ali18およびAli14マウスは、ENUミュータジェネシススクリーンにおいて、四肢末端部に炎症を起こす変異系統として単離された。本研究では、交配実験によりこの炎症におけるマスト細胞の寄与を明らかとした。さらに変異マウス骨髄細胞よりマスト細胞を培養して解析したところ、刺激によるカルシウム濃度に異常が認められた。また、変異マウス由来のマスト細胞活性化経路における遺伝子発現をマイクロアレイにより比較解析した。これらにより自己炎症に関与する経路が明らかになり、炎症を抑制する候補遺伝子群が同定された。二重変異マウスの解析において表現型の同定までに3ヶ月程度は要するため、飼育スペースの制限によって研究計画が遅れていたが、今年度はそれらの課題がクリアされて二重変異マウスの表現型に関する解析が進展した。これらの結果を学会で発表することができた。ただ、タンパク質の精製に関しては、原因遺伝子の配列に依存して分解が起こるようなので、いくつかの方法を順次試行する必要がある。27年度が最終年度であるため、記入しない。実験動物学研究実績の概要に挙げた項目に関しては計画に沿って進んでいるが、Ali18はマスト細胞に依存して自己炎症が起こるが、Ali14に関してはマスト細胞に依存しないことが明らかになりつつある。この場合、マスト細胞におけるシグナル伝達経路が異なる可能性が考えられる。その場合、それぞれの経路を個別に解析し、必要ならばそれぞれの経路がクロスするような分子を探索する必要性がある。まずは、発現解析を行って、ある程度のおおまかな情報を得ることが先決であると考えられる。二重変異マウスを作製する交配実験において多数の交配実験が必要であるが、飼育スペースの制約があるために同時進行が不可能であることが判明した。結果を得た交配実験を縮小して、順次、新たな交配実験を開始している。やや予定より遅れてはいるが、現在の飼育スペースで予定期間内に結果が得られることは確実であることから、特に予定の変更は必要ないと考えている。骨髄よりのマスト細胞培養実験についても、同様の飼育スペースの問題で必要とする遺伝子型のマウスが十分に得られなかったことより、現在までパイロット実験の結果を得るに留まっている。しかし、共同実験先との連携等は問題なく行われており実験系に問題はないことが確認された。
三次元ネットワーク型多孔質複合セラミックス膜の創製と新規複合塩多孔質前駆体の合成

本研究の目的は、研究代表者らがCaZrO_3/MgO系を中心に開発してきた、三次元ネットワーク型多孔体の、他の材料系への展開、薄膜への展開、また、多孔体を合成するための新規前駆体の合成を行うことである。本研究の第2年度(最終年度)となる平成17年度では、前年度に行ったAl_2O_3/LaPO_4およびAl_2O_3/CePO_4系複合材料についての解析をさらに進め、^<31>P固体NMRを用いて分散する燐酸塩についての解析を行った(Y.Suzukiら、J.Am.Ceram.Soc.,88[11]3283-3286(2005).)。さらに、薄膜への展開・新規複合塩多孔質前駆体の合成を進めることを目的として、層状チタン酸含水物を水熱法を用いて前駆体として合成し、薄膜化することによって、色素増感太陽電池用の1次元ナノ材料電極を作製することに成功した。熱分解中に生成した水蒸気により、適度な連続気孔が形成されるとともに、TiO_2ナノワイヤーおよびTiO_2ナノ粒子が均一に複合化された組織を得ることができ、従来のナノワイヤー単独、あるいはナノ粒子単独の場合に比べて、高い光電変換効率を得ることができた(Y.Suzukiら、Central Euro.J.Chem.,in press.)。今後のこの分野の進展・実用化に向けて大きな期待が持てるものとなった。本研究の中心となっている「その場プロセス」について、2005年4月10日13日に開催される米国セラミックス学会にて研究代表者が中心となって新規シンポジウムを開催し、そのシンポジウムをもとに、Int.J.Appl.Ceram.Tech.誌Vol.3-No.1に「その場プロセス」特集号を組むことができた。本研究の初年度となる平成16年度では、他の材料系への展開、薄膜への展開の一環として、まずAl_2O_3/LaPO_4およびAl_2O_3/CePO_4系複合材料について、三次元ネットワーク多孔体の合成を行った。Al_2O_3/LaPO_4系は、耐熱性や加工性に優れた構造材料として期待されており、LaPO_4への微量ドーピング等により、光学機能等を付与することも期待できる。また、Ce系については、Ceの価数制御によって機能性付与が期待されることに加え、希土類の中では比較的低コストであるという利点も備えている。原料に、RE_2(CO_3)_2・xH_2O(RE=La, Ce)、Al(H_2PO_4)_3、Al_2O_3および微量のLiFを用い、大気中1100°C、2hで焼成することにより、200nm程度に非常にシャープな気孔径分布を有する複合材料を作製することに成功した。従来の三次元ネットワーク型多孔体では、シャープな気孔径が得られるものの、約1ミクロン程度であり、薄膜への適用は困難であったが、今回得られた研究成果をもとに、薄膜化への対応が可能となると考えられる。また、本研究の中心となっている「その場プロセス」について、2005年4月10日13日に開催される米国セラミックス学会にて、研究代表者が中心となってシンポジウムを開催することが決定された。三次元ネットワーク多孔体の国際的成果普及を行う予定である。
パイ中間子発生反応についての相関測定による核内での中間子存在様式の研究

準自由反応領域において、Exclusive(p,xπ)(x=d,pn,pp,nn)反応によって原子核内でのΔN相互作用、パイ中間子発生反応機構について研究する。これらのうち、(p,dπ)反応についての測定を行っている。本研究では、パイ中間子発生反応と2体反応機構を特定し、反応に関する始状態および終状態についての量子状態を指定する。これにより、原子核内でのパイ中間子の挙動、ΔN相互作用について精密な議論が可能となる。測定は大阪大学核物理研究センターで行っている。重陽子(d)は「GRANDRAIDEN」によって、パイ中間子は「大口径スペクトログラフ」を用いて測定する。「大口径スペクトログラフ」によるパイ中間子測定については、素過程pp→dπ^+反応を用いて基礎的性能についての調査を行い、100MeV/cまでのパイ中間子の測定が可能であることを実証した。現在、超前方での重陽子測定に向けて準備を行っており、来年度4月に本実験を行う予定である。Δ共鳴状態が強調される条件のみならず、パイ中間子が原子核中に停止して生成される状況を作り、広く原子核中でのパイ中間子の挙動について研究を行う。また、(p,ppπ),(p,pnπ)反応の測定についての検討を行っている。関連する研究として、重い原子核に深く束縛されたパイ中間子原子の存在について探索を行い、その存在を実証した。
水晶体の発生過程における転写調節因子Maf−1，Maf−2の役割

水晶体は発生過程において、クリスタリン遺伝子などの発現が巧みに調節を受けることにより、その透明な規則正しい構造を完成する事ができるが、遺伝子発現の調節機構については全くわかっていない。最近、いくつかのクリスタリン遺伝子の上流に、転写調節因子であるMaf蛋白質の結合部位があることが明らかにされ、maf遺伝子ファミリーが水晶体の分化に重要な役割を果たしていることが示唆された。そこで、ラット水晶体の発生過程におけるmaf-1,maf-2遺伝子の発現を組織学的に検討した。胎生期および生後のラット眼球の凍結切片を作成し、maf-1およびmaf-2遺伝子の35S標識アンチセンスRNAプローブを用いたin situ hybridization法を行なうとともに、抗Maf-2抗体を用いた免疫染色を行なった。胎生16日の水晶体において、maf-1遺伝子は水晶体上皮細胞に、maf-2遺伝子は水晶体線維細胞に特異的に発現していた。抗Maf-2抗体陽性像は核に限局しており、胎生12日から生後7日の核では水晶体線維全体に、生後14日では赤道部に局在していたが、生後12週では陽性像は認められなかった。以上の結果からmaf遺伝子の発現を介した転写制御機構が水晶体の発生機構に重要な役割を持つことが示唆された。
大腸鋸歯状腺腫のミスマッチ修復遺伝子のメチル化と,E-cadherin遺伝子異常

大腸鋸歯状腺腫(SA)のAPC、E-cadherin遺伝子の異常とメチル化、ミスマッチ修復遺伝子hMLH1のメチル化、および粘液形質を、管状腺腫(TA)と比較した。3.hMLH1:SAでは、promoter領域のmethylationが88%(30/34)に認められた。4.粘液形質:MUC5AC発現(胃腺窩上皮型)は、SA[93.5%(29/31)]、TA[90.5%(19/21)]間で有意差はなかったが、MUC6発現(胃幽門腺型)は、SA[71%(22/31)]がTA[14.3%(3/21)]に比べ、有意に高頻度であった(P<0.0001)。5.まとめAPC、E-cadherin異常ともにSAの発生には関与していないが、ミスマッチ修復遺伝子異常が関与している可能性が残された。SAはTAに比べ胃幽門腺型粘液形質が特異的であった。SAのE-cadherin mutationは胃型形質を持つ胃癌と同パターンのmutationであり、胃型粘液形質を発現する腫瘍には、臓器を越えて共通した遺伝子異常が存在する可能性が示唆された大腸鋸歯状腺腫(SA)のAPC、E-cadherin遺伝子の異常とメチル化、ミスマッチ修復遺伝子hMLH1のメチル化、および粘液形質を、管状腺腫(TA)と比較した。1.APC異常:exon17のmutationとpromoter領域のmethylationは、SA[3%(1/34),19.2%(5/23)]がTA[40%,(4/10),90%(9/10)]に比べ、有意に低頻度であった(p<0.005)。SAのE-cadherin mutationは胃型形質を持つ胃癌と同パターンのmutationであり、胃型粘液形質を発現する腫瘍には、臓器を越えて共通した遺伝子異常が存在する可能性が示唆されたSAの2/34(5.9%)にexon 9の変異が認められた。2例中1例でsequenceが終了したが、変異パターンはSAと同様の胃型形質を示す分化型胃癌に認められるものと同様のcodon418-423の18-base pairの欠失であった。CA/SAでは変異は認められなかった(0/7)。SAの23/34(67・6%、CA/SAの6/7(85.7%)にmethylationが認められた。APC遺伝子変異は、SAの1/27(3.7%)に見られたが、CA/SAでは癌部、腺腫部ともに認められなかった(0/10)。SAの7/34(20.6%)methylationが認められた。5.まとめSAでは、APC異常は遺伝子、methylationともに通常のTAに比較して低いが、E-cadherin promoter領域のmethylation頻度が高く、APCの代わりにE-cadherin異常がその発生に関与する可能性が示唆される。4.hMLH1: SAでは、ミスマッチ修復遺伝子hMLH1promoter領域のmethylationが30/34(88%)に認められた。6.まとめ