hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞の形態変化に伴う細胞膜新生に関する研究

以上の内容を日本細胞生物学会第47(長崎)、48回(仙台)大会運動班班会議(大阪)等で報告した。(1)免疫電子顕微鏡によって細胞膜の前駆体の微細構造を同定した。本研究の準備段階で私は細胞膜の前駆体が蛍光脂質ロ-ダミンフォスファチジルエタノールアミン(Rh-PE)と結合することを見いだしていた。抗Rh抗体を用いて電子顕微鏡レベルでRh-PEによって染色される構造を同定した。(2)前駆体が細胞膜と融合することを確認した。上記のRh-PEによって染色される小胞は細胞質中を原形質流動に乗って移動し、細胞の前端部で仮足領域に侵入した。仮足内で小胞は消失した。消失の直後、仮足の一部が突出した。電子顕微鏡観察によって小胞と細胞膜が融合していることを確認した。(3)スライムを精製し、抗スライム抗体を作製した。問題の前駆体は直径が約3ミクロンであり、内部にはスライムと呼ばれる粘液質の細胞外基質が含まれていた。これらの前駆体はゴルジ小胞や膜蛋白質のリサイクリングに関わる小胞構造とは異なっていた。細胞内でのダイナミックスを解析するために、スライムを精製し抗血清を作製した。(4)突出部にはアクチン繊維が含まれていた。突出部は光学顕微鏡と電子顕微鏡によってアクチン繊維を含むことが分かった。突出部は細胞外にあるスライムを押し出すように突出した。細胞膜の新生過程にアクチンの重合反応が含まれている可能性がある。微細構造的に同定した細胞膜の前駆体は、光学顕微鏡でも観察可能なほど大きいため生きた細胞での膜融合や細胞膜拡大のダイナミックスの解析に適しており、系として将来性があると思われる。内容物が細胞外基質であったことも興味深い。以上の内容を日本細胞生物学会第47回大会(長崎)ならびに運動班班会議(大阪)で報告した。細胞の仮足の伸長に伴う細胞膜の表面積拡大の機構に関しては諸説ある。拡大は細胞膜の前駆体の開口放出によるものであると考えられているが、前駆体の構造的実体はこれまで示されていない。開口放出する部位についても仮足そのものであるという説と、その他の部位であるという説がある。私は粘菌変形体に含まれる直径約5ミクロンの小胞(SV)の開口放出と細胞膜の突出が共役に詳細な検討を加えた。まず個々のSVの開口放出が仮足の微小な突出領域のそれぞれと対応していることを確認した。移動運動するアメーバの仮足の先端部には多くの種類の小胞構造が存在するが、SVのみが透明層に入り込む。そこでSVは細胞の縁に向かって移動し、消失する。消失に続いて突出が起こる。新たに突出した部分は閉じた細胞膜を持ち透明層の他の部域と同様の原形質を含んでいた。近傍の細胞表層は微小な突出領域と開口放出していないSVが多く見られた。精製したECMに対して作製する抗ECM抗体はSVを染色した。細胞外に分泌されたECMも抗体によって認識された。SVは移動する変形体の前端部にきわめて強く局在化している。高倍率での観察ではSVが細胞膜近傍で高密度に存在し、電子顕微鏡の観察とよく一致した。SVの数は細胞をGTP-γSで処理する事により半減した。同時に細胞表面積の増加速度も約50%減少した。SVの形態に変化が見られた。
岩石のAEカイザ-効果の発現異方性に関する研究

岩盤内の初期応力を推定する方法の一つであるアコ-スティック・エミッション(AE)法は,岩石のAEカイザ-効果に立脚した推定法ある。AEカイザ-効果は後載荷に伴う先行微細亀裂再活性化に相当する現象であるため,AE法による先行応力推定には先行載荷と類似な載荷を行うことが必要であるとされて来た。地圧の履歴が不明である初期応力推定問題においては,原位置岩盤から抽出した岩石試験片に対して先行載荷と類似な載荷を再現することが出来ないと言うことで,AE法の適用性を疑問視する意見もある。そこで本研究は,先行載荷と後載荷時の載荷方向が食い違いがAEのカイザ-効果の発現に及ぼす影響をモデル実験を行って調べ,AE法が拠り所とするカイザ-効果の発現異方性について検討した。得られた知見と課題を以下に列挙する。1.AEカイザ-効果の標定精度は設定するAEの敷居値に深く関係するが,試験片の破壊進行度(試験片に与えている応力度と試験片の一軸圧縮強度の相対的大きさ)を考慮することで,AEカイザ-効果の発現点の標定精度を改善することができる。2.AEカイザ-効果は試験片のサンプリング方向の先行直応力の大きさに対応して発現する。したがって,現行試験法はサンプリング方向の地圧成分を推定するものと考えられる。3.観察されたAE波形に,載荷方向の食い違いによる顕著な相違を見出せなかった。4.サンプリング方向に直角な変向の先行応力履歴がサンプリング方向のAEカイザ-効果の発現及ぼす影響についての検討を行う必要がある。AE法による地圧推定の信頼性を保証するには,本件に関する検討が不可欠である。
胎児・新生児脳組織バンキングによる脳障害の分子発生病理学的研究

1.発達期脳組織バンキングのシステム化。承諾を得た胎児・新生児・小児の剖検に際し、脳検索例は1,200例をこし、脳および主要臓器の一部の新鮮生組織の凍結保存例は、その約4分の1と増加した。各施設の剖検例は減少しているために、本システムは長期継続したい。生化学的、分子生物学的ならびに組織化学的な協同研究への利用も増加しつつある。2.発達期脳の生化学的、分子生物学的ならびに免疫組織化学的研究。周産期の低酸素性虚血性脳障害の発生に関与する因子は多く、血管、フリーラジカル、グルタミン・ドーパミン酸受容体、一酸化窒素、アポトーシス関連因子を発達的免疫組織化学的にみて、周産期の脳の特徴を明らかにした。これに基づいて、低酸素性虚血性脳障害例の病変を経時的に調べ、小脳で特有のグルタミン酸トランスポータ(EAAT4,GKLST)が細胞障害の早期から作用していること、基底核壊死ではドーパミンD2受容体が神経細胞の変性と可塑性に関与していること、脳室周囲白質軟化では血管内皮成長因子が壊死巣修復に作用していることが分かった。また、乳幼児突然死症候群の脳が集積され、検索され、延髄呼吸調節中枢のカテコラミンやセロトニン神経細胞の異常が発見され、更に上位中枢の異常があることが分かった。最近、遺伝性の小児神経疾患の遺伝子が発見され、病態を分子病理学的に検討し、滑脳症(Miller-Dieker症候群など)、神経皮膚症候群(結節性硬化症、Recklinghausen病)、ataxiateleangiectasiaや皮質形成異常の特異性が明らかになってきた。このように、脳組織バンキングの資料は有効に活用されており、今後の病態研究にも活用したい。
海洋の溶存酸素量の変化に対する魚類の生理、生態的な応答

2014年の6月末から7月上旬にかけて、岩手県大槌町にて、マンボウのフィールドワークを実施した。岩手県水産技術センターに水温を変えられる水槽をセットし、そこに入れるためのマンボウを捕獲するため、毎朝船越湾(あるいは大槌湾)の定置網漁船に乗船した。しかし残念ながら、捕獲されたマンボウはすべて水槽実験には大きすぎ、いつもなら捕獲できるはずの小さなマンボウが一匹も捕獲できなかった。2014年の8月末から9月上旬にかけて、オーストラリアの南部、ネプチューン島の周辺海域にて、ホホジロザメのフィールドワークを実施した。エサをまいてボートの近くにホホジロザメをおびき寄せ、特殊なクランプを使って背びれに行動記録計を取り付けた。行動記録計はタイマーで切り離して海面に浮かべ、電波を頼りに回収した。このようにして、全部で5個体のサメから貴重なデータを得ることができた。いっぽうで、いままでに取得していたデータを次々と論文にしていった。そのなかでも、巨大な流水水槽を使って、従来は計測できなかったサメなどの大型魚類の酸素消費量を測る手法を記述した論文は、『Methods in Ecology & Evolution』というインパクトの高い科学誌に受理された。26年度が最終年度であるため、記入しない。2014年2月に広島湾において、クロダイの調査の下見をした。湾内に設置されているカキの養殖棚を訪れ、そのすぐ下にクロダイが群れていることを目視に確認した。さらにまわりの地形を視察し、記録計の装着、回収作業が可能であることを確かめた。3月にはハワイのカネオヘ湾において、魚類の生態調査を実施した。湾内に延縄をしかけ、計7個体のアカエイを捕獲し、記録計を取り付けて放流した。そのうちの1個体には、記録計に加えてビデオカメラを装着した。記録計は2、3日後にタイマーで魚体から切り離し、海面に浮かんだところを電波信号を頼りに回収した。また、同じく延縄によってカマストガリザメを一匹捕獲し、記録計とビデオカメラとを取り付けて放流した。こちらもタイマーで機器を切り離し、電波を頼りに回収した。得られた記録からはアカエイの行動パターンを詳細に読み取ることができた。アカエイは能動的に上に向かって泳いでは、受動的に海底まで下降するという、独特の遊泳パターンを繰り返していた。そしてその動きは、ビデオカメラの映像からも視覚的に確かめることができた。海底近くには溶存酸素量の薄い層ができていて、それを避けるためにアカエイは繰り返し上下に泳いでいると考えられた。また、上下の動きは夜の方が多く、アカエイは夜行性であることがわかった。一個体だけはあるが、カマストガリザメの行動パターンも明らかになった。このサメは、1020メートルほどの深さと海面との間を、ひっきりなしに往復していた。ビデオカメラの映像から、ときには背びれが海面に出るくらいまで浮上していることが確認された。このような動きは、効率よくエサを探すための動きだと考えられた。データを集めることができたうえに、解析もすすんでいるため。アカエイとカマストガリザメの行動データの解析を進める。とりわけ、貧酸素が魚類の行動に与える影響について、生理学的な知見をともに解析を進めていく。いっぽうで、新しい魚種のデータも積極的に集めていく。
新しい地理教育フレームワークに基づく地誌授業モデルの開発・検証

本研究では,今日の様々な地誌学習の実践課題を踏まえ,地誌学習を類型化している従来の枠組みを検討し,新たな地理教育フレームワークを考察,提案し,その枠組みに基づいて地誌学習の授業モデルを開発・検証しようとした。文献調査などにより,新たに地誌学習を4つに類型化し,より社会認識形成において有効な地誌学習の授業構成論を明らかにすることができた。さらに,中学校・高等学校教員への聞き取り調査などを踏まえ,より社会認識形成に資する地誌学習の授業モデルを開発・提案することができた。本年度は,新しい地理教育フレームワークの構築に向けた地誌学習の類型化とそれを踏まえた授業モデルの開発を行った。前者については,草原和博の地理教育の「社会化」論の類型をもとに,今日みられる地誌学習を「認識対象」と「視点」という2点から類型化し,より社会認識形成において有効な地誌学習の授業構成の論理を明らかにした。その成果については,「社会認識形成のための地誌学習ー『地理で教える』の再検討ー」全国社会科教育学会第61回研究発表大会(課題研究II),(岐阜大学,2012年10月21日)において口頭発表した。後者については,前者を踏まえて,具体的な授業モデルを,単元「アメリカ」を取り上げて開発した。その成果については,「中等地理・単元『アメリカ』の教育内容開発ー社会認識形成のための地誌学習ー」社会系教科教育学会第24回研究発表大会自由研究発表(第6分科会),(兵庫教育大学,2013年2月9日)において口頭発表した。また,これらの成果を踏まえて,中学校教員によって組織された任意の教育研究団体(授業のネタ研研究会)においても口頭発表を行い(「様々な地誌学習とその射程」授業のネタ研究会IN関西第30回記念大会(弁天町市民学習センター,2013年3月24日)),実際の学校現場における実現可能性などについて批判・検討を行い,概ね満足のいく結果が得られた。また,開発した授業モデルの実践・検証にむけ,新学習指導要領における地理的分野の現状や課題についての中学校教員への聞き取りや検証授業実施についての依頼などを行い,実践上の課題などの情報を収集することができた本年度は,昨年度開発し,「社会認識形成のための地誌学習ー『地理で教える』の再検討ー」全国社会科教育学会第61回研究発表大会(課題研究II),(岐阜大学,2012年10月21日),「中等地理・単元『アメリカ』の教育内容開発ー社会認識形成のための地誌学習ー」社会系教科教育学会第24回研究発表大会自由研究発表(第6分科会),(兵庫教育大学,2013年2月9日)において口頭発表した,社会認識形成のための地誌学習の授業モデルの精緻化と学習材の開発を試みた。その際,開発した授業モデルの実践・検証にむけ,新学習指導要領における地理的分野の現状や課題についての中学校・高等学校教員等への聞き取りを行い,実践上の課題などの情報を収集し,精緻化と学習材の開発に活かした。本来の計画では,開発した授業モデルの検証授業を中学校・高等学校教員に依頼し,実施する予定であったが,4月,協力者5名のうち4名が教育センター,教育委員会等を含む異動となり,実践不可能,あるいは再調整が必要となったため,実践不可能,再調整が必要となった。そのため,新たな協力者への依頼を行い,計画を変更し,新たな協力者・異動した協力者と調整を図り,来年度,検証授業,分析を行うこととした。また,地理教育,社会系教育の内容編成に大きなインパクトを与えているESDについて,その実践を類型化し,「ESD導入にみるゲートキーピングの諸相」日本教科教育学会第39回全国大会(シンポジウム2),(岡山大学,2014年11月24日)として提示した。その成果は,「ゲートキーピング論からみた学校現場におけるESDの諸相ーESD実践の類型化が教科教育に示唆するものー」日本教科教育学会『日本教科教育学会誌』第36号,第4号,2014年,pp.121-124にまとめた。本年度は,新しい地理教育フレームワークの構築と地理授業の類型化のため,二つの側面から研究を行った。一つは,理論的・方法論的情報の収集を行った。具体的には,8月に「特別セミナー:社会科教育研究の方法論の国際化プロジェクト」(広島大学)に参加し,学力論,評価論,PCK論等の知見を,1月に,ブルース・バンスレッドライト氏(ノースカロライナ大学シャーロット校教授)による講演会,シンポジウム(広島大学,大阪大学中之島センター)に参加し,授業分析についての知見を,さらに,3月に,スティーブン・ソントン氏(南フロリダ大学教授)による講演会,シンポジウム(広島大学,立命館大学)に参加し,ゲートキーパー論,カリキュラムと教師との関係についての知見を得た。二つは,従来の地理教育の課題の解決や新たな地理教育の可能性を授業レベルで探求した。

本成果は,「Development of a virtual survey of a familiar region todevelop students'content and method wisdom: "Why is theshopping center located wherea factory used to be?"」を『The journal of Social Studies Education』Vol.1,pp.29-44(2012)に発表し,地域調査の学習における今日的な課題の解決方法を提示した。また,「エネルギー・環境問題をめぐる不易と流行」を第23回社会系教科教育学会研究大会(兵庫教育大学,2.19)で口頭発表し,社会問題を中心とする授業モデルを提案した。さらに「地理教育の可能性を拡げる中等地理授業の開発」を地理教育懇話会(地理科学学会地理教育・ESD研究グループ)(広島大学附属中・高等学校,3.24)で口頭発表した。今年度は,まず,地誌学習の類型化とそれを踏まえて開発した授業モデルについて,学会等の参加によって情報を収集し,精緻化を図った。次いで,開発した授業モデルをもとに,学習材の開発を行った。前者については,日本学術学会シンポジウム「高校地理歴史教育に関するシンポジウム」(東京大学,2014年6月14日)に参加し,検討されている新科目「地理基礎」,「歴史基礎」の現状など,歴史教育,地理教育両面から広く知見を得ることができた。また,日本地理教育学会6月例会(早稲田大学,2014年6月28日)に参加し,中・高等学校の地誌学習の現状について知見を得ることができた。これらを踏まえながら,地誌学習の類型化と授業モデルの精緻化を図り,「中等地理・単元『アメリカ』の教育内容開発ー科学的社会認識形成のための地誌学習ー」2014年度日本地理学会秋季学術大会シンポジウム「学校における地誌学習の現状・課題・展望」(富山大学,2014年9月21日)にてシンポジストとして口頭発表した。その成果の一部については,『E-journal GEO』Vol. 9(2),p.221,2014年(日本地理学会)に掲載されている。提案した授業モデルを通して,地理教育,とりわけ地誌学習の今日的課題を乗り越える科学的な社会認識形成のための地誌学習を具体的に提案することができた。後者については,授業モデルをもとに,中・高等学校の現場教員の意見なども踏まえながら,実践可能性などについて批判・検討を行い,学習材『アメリカっていったいどんなところ?』を完成させることができた。これによって,授業モデルの提案あるいは開発者による検証授業の実施にとどまっていた従来の教育内容開発研究を,開発者以外の現場の教員が実践可能な形へと研究を漸進させることができた。なお,実際の本学習材を用いた検証授業の実施・分析は,今後の継続課題としたい。教科教育学新しい地理教育フレームワークの構築に向けた地誌学習の類型化とそれを踏まえた授業モデルの開発を行うことができた。また,学会,任意の教育研究団体等への参加・発表によって,地誌教育に携わる研究者,実践者との意見交換・情報収集,授業モデルについての批判・検討を行うことができた。新しい地理教育フレームワークを踏まえた地誌学習の授業モデルの精緻化と学習材の開発を行うことができた。
ロボティクス・メカトロニクスにおける先端非線形制御技術

本研究の目的は,従来の手法では扱うことが困難であった複雑な非線形機械システムに対する制御手法を確立することである.近年,生体組織などをはじめとする超柔軟物のマニピュレーションに対する要求が高まっており,このような制御対象は非常に複雑な非線形機械システムとして捉えることができる.本研究では,超柔軟物体のあるクラスを特徴付けるロープ,紐のような1次元超柔軟物体を具体的な制御対象とし,そのモデリング,システム解析,制御手法の確立を目指した.まず,1次元超柔軟物体に関する研究調査を行った.ロボティクスの分野においては,1次元超柔軟物体に関連する研究として蛇ロボットの移動制御がある.この研究では,自由度全体に亘ってアクチュエーションが可能であることを前提としているため,パッシブな柔軟物を操作する場合には,利用できない.他の関連研究として,キャスティングマニピュレーションがある.これは1次元超柔軟物体を積極的に利用したマニピュレーションの好例であり,本研究と関わりが深い.しかし,1次元超柔軟物体システムの動的な本質を捉えた使い方までには到達していない.これらの調査を踏まえて,1次元超柔軟物体のロボットマニピュレーションの研究に着手した.紐のような物体は,厳密な無限次元非線形システムとしてモデル化できる.このモデルに対するダンピング制御則の検討を行い,位置決めも同時に行うダンピング制御則を導出し,シミュレーションによりその有効性を確認した。これと並行して,限られたアクチュエータとセンサーの中でどこまで器用に柔軟物体をマニピュレーションできるかを明らかにするために,リニアスライダをアクチュエータとし,その先にロープを取り付けた,1次元超柔軟物体制御実験装置の製作を行った.研究員の採用期間内には実験が完了しなかったものの,その後すぐに実験により,ダンピング制御則の有効性が確認された.採用期間中には,国内で行われた学会において研究発表を行った.本研究の目的は,従来の手法では扱うことが困難であった複雑な非線形機械システムに対する制御手法を確立することである.近年,生体組織などをはじめとする超柔軟物のマニピュレーションに対する要求が高まっており,このような制御対象は非常に複雑な非線形機械システムとして捉えることができる.本研究では,超柔軟物体のあるクラスを特徴付けるロープ,紐のような1次元超柔軟物体を具体的な制御対象とし,そのモデリング,システム解析,制御手法の確立を目指す.本年度は,まず,紐のような1次元超柔軟物体に対するマニピュレーション手法の検討を行った.このような複雑なシステムに対しては,線形化,有限次元近似を行うのが通常であるが,本研究では,線形近似・有限次元近似を施さない独自の無限次元非線形モデルを用い,超柔軟物体の一端の位置を制御できるアクチュエーションと,一端の角度のみが得られるという局所的なセンシングという現実的な条件下のもとで,制御問題を定式化した.システム解析の結果,このような非常に制御の困難な状況下においても,紐のような1次元超柔軟物体の制振制御が可能であることを見出した.この結果は,今年の夏の学会で発表予定である.また,この手法を検証するために,リニアスライダをアクチュエータとし,その先にロープを取り付け,ロープ一端の角度情報をロータリエンコーダで取得する,1次元超柔軟物体制御実験装置を考え,現在製作中である.今後,検証実験を行っていく.本研究の目的は,従来の手法では扱うことが困難であった複雑な非線形機械システムに対する制御手法を確立することである.近年,生体組織などをはじめとする超柔軟物のマニピュレーションに対する要求が高まっており,このような制御対象は非常に複雑な非線形機械システムとして捉えることができる.本研究では,超柔軟物体のあるクラスを特徴付けるロープ,紐のような1次元超柔軟物体を具体的な制御対象とし,そのモデリング,システム解析,制御手法の確立を目指した.まず,1次元超柔軟物体に関する研究調査を行った.ロボティクスの分野においては,1次元超柔軟物体に関連する研究として蛇ロボットの移動制御がある.この研究では,自由度全体に亘ってアクチュエーションが可能であることを前提としているため,パッシブな柔軟物を操作する場合には,利用できない.他の関連研究として,キャスティングマニピュレーションがある.これは1次元超柔軟物体を積極的に利用したマニピュレーションの好例であり,本研究と関わりが深い.しかし,1次元超柔軟物体システムの動的な本質を捉えた使い方までには到達していない.これらの調査を踏まえて,1次元超柔軟物体のロボットマニピュレーションの研究に着手した.紐のような物体は,厳密な無限次元非線形システムとしてモデル化できる.このモデルに対するダンピング制御則の検討を行い,位置決めも同時に行うダンピング制御則を導出し,シミュレーションによりその有効性を確認した。これと並行して,限られたアクチュエータとセンサーの中でどこまで器用に柔軟物体をマニピュレーションできるかを明らかにするために,リニアスライダをアクチュエータとし,その先にロープを取り付けた,1次元超柔軟物体制御実験装置の製作を行った.研究員の採用期間内には実験が完了しなかったものの,その後すぐに実験により,ダンピング制御則の有効性が確認された.採用期間中には,国内で行われた学会において研究発表を行った.
津波避難時の危険予知意識向上と避難手法の選択に資するKYTシート・アプリの開発

本研究は,防災教育の一手法として,南海トラフ巨大地震発生を想定した津波警報発令直後の避難時における危険予知意識向上と行動の改善に資するKYT(Kiken Yochi Training)シート・アプリケーションの開発と評価を目的とする.ARコンテンツおよびドライビングシミュレータによる避難訓練実施と危険予知意識の計量を通してKYTシートアプリを開発し,実際にKYTシートの運用により教育効果を検証する.本研究は,防災教育の一手法として,南海トラフ巨大地震発生を想定した津波警報発令直後の避難時における危険予知意識向上と行動の改善に資するKYT(Kiken Yochi Training)シート・アプリケーションの開発と評価を目的とする.ARコンテンツおよびドライビングシミュレータによる避難訓練実施と危険予知意識の計量を通してKYTシートアプリを開発し,実際にKYTシートの運用により教育効果を検証する.
遺伝子プローブと磁気ビーズを用いた環境中標的遺伝子の網羅的捕捉

遺伝子プローブと磁気ビーズを用いた反応により、環境中に存在する標的遺伝子を選択的に、かつその遺伝子内配列多様性を幅広く捕捉し、集積するための手法の開発を行った。種々の反応条件が集積度および回収後の標的遺伝子内の配列構成の変化(配列バイアス)に及ぼす影響について検討した。オリゴヌクレオチドプローブを用いた場合、いずれの条件においても集積度と配列バイアスには明確なトレードオフが存在した。一方、長鎖の一本鎖DNAプローブを用いることで、配列バイアスを低く抑えつつ、1万倍以上の高い集積度を達成可能であることが示された。本年度は方法の確立を目的とし、試料の準備や操作手順の最適化を進め、人工遺伝子プールに対して適用し、評価した。1)人工遺伝子プールの準備:操作手順の確立を進めるために、評価用サンプルの準備を進めた。標的遺伝子にはアンモニア酸化遺伝子(amoA)を選んだ。活性汚泥試料より抽出したゲノムDNAからamoAを標的としたPCR、クローニングを経て得られたクローン配列から、既知のamoA遺伝子の多様性を広くカバーするクローン配列10個を選出した。また、バックグラウンドDNAとして大腸菌ゲノムDNA断片を調整した。標的遺伝子およびバックグラウンド遺伝子に異なるアダプター配列を接合し、組成、濃度が既知の遺伝子プールを作成した。2)遺伝子プローブの設計:遺伝子データベースよりアンモニア酸化細菌として報告のある分離株由来のamoA遺伝子配列を入手し、その中で配列保存性の高い領域を探索し、遺伝子捕捉プローブ配列とした。3)遺伝子捕捉反応:1)と2)で調整した試料を用いて、遺伝子捕捉反応を行った。標的遺伝子の集積度および集積バイアスの評価には、定量PCRおよびTerminal Restriction Fragment Polymorphism(TRFLP)法を用いた。変性剤濃度によって集積度や集積バイアスの程度が異なる結果が得られた。今回試験した範囲では、最大1000倍程度の集積度が得られること、変性剤濃度が高い場合には大きな集積バイアスが存在するが、変性剤濃度を低くすることで集積バイアスを低く抑えられることが明らかとなった。今年度は、昨年度までに作成した10種類のamoAクローン配列から構成されるモデルコミュニティを用いて、遺伝子捕捉反応条件の検討を進めるとともに、短鎖オリゴヌクレオチドプローブと長鎖1本鎖DNAプローブによる捕捉性能の違いについて検討を行った。また、環境試料に対して手法の適用を試みた。オリゴヌクレオチドプローブを用いた検討では、捕捉反応における温度、時間、プローブ量、全ターゲットDNA中の標的遺伝子の存在割合等を変えて検討を進めた。いずれの場合においても、集積度と捕捉した標的遺伝子内の配列構成の変化(回収バイアス)には明確なトレードオフが存在し、回収する標的遺伝子内の配列多様性を担保した上で達成可能な集積度は数百倍程度と考えられた。一方、クローン配列から作成した長鎖1本鎖DNAプローブを用いて捕捉反応を行った検討では、数万倍程度の高い集積度が得られ、かつオリゴヌクレオチドプローブと比べて回収バイアスが小さく、長鎖1本鎖DNAプローブは捕捉プローブとして優れた特性を有することが確認された。活性汚泥試料から抽出したDNAに対し、amoA遺伝子を標的とするオリゴヌクレオチドプローブを用いて手法を適用した。約100万リード中に数百リードのamoA遺伝子と相同性を有する配列が得られたものの、遺伝子捕捉反応の前後で明確な集積効果は観察されなかった。オリゴヌクレオチドプローブで達成可能な集積度が十分でなかったこと、技術的な問題により解読した塩基配列データのクオリティが低かったことが原因と考えられる。環境試料への適用成功例を示すことはできなかったものの、手法における一連の操作の条件を十分に検証し、特に長鎖1本鎖DNAプローブの有用性を明確に見出すことができたことから、本研究課題で提案し開発を進めた手法の限界と可能性に関して有用な知見を得ることができた。環境微生物工学今年度は基礎的検討を目的としており、基本操作手順の確立や最適化等、細かな部分の検討が必要であった。考えられる全ての条件を広く試験することは時間的に不可能であったが、人工遺伝子プールに対して捕捉反応を行い、集積度や集積バイアスを確認することができた。当初の計画に沿っておおむね順調に進展しているといえる。次年度は、実際の環境試料に対して適用する。今年度までに得られた知見をベースとして進めるが、基礎的な部分、特にプローブ配列設計や選定部分でまだ工夫する余地がある。プローブ設計・選定が適用結果に大きな影響を与えるため、当初の計画通り環境試料への適用準備を進めると同時に、可能な限り並行して基礎的部分を詰めていく予定である。また、適用対象は当初予定していた遺伝子配列にこだわらず、発展性の高い対象があれば柔軟に変更する。

当初は人工遺伝子プールの準備に、多数の環境遺伝子クローンを調整し、その中から選出するプロセスに費用がかかると考えていたが、配列選定手順に工夫を行うことで予想より少ないクローン数から目的とする配列を得ることができた。また、従来法によるDNA配列解析を低価格で受託する企業が現れたことにより、費用を予想以上に節約できた。また、操作手順上、一度に行う遺伝子捕捉試験数に予想よりも制限があることが分かり、条件数を当初設定していたほど増やせなかったため、必要な消耗品費が抑えられた。以上が主な理由である。次年度では高速シーケンサーを用いた受託解析を予定しており、1回の解析で数十万円程度の費用が発生する。次年度に繰り越せた分により解析可能な試料数が増えるため、適用対象数の増加や反応条件の違いによる影響の評価等、より研究の自由度を増すために活用する。
ヒトT細胞白血病ウイルスの遺伝子産物によるプライシングの調節機構

ヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV-1)の遺伝子発現は2つのウイルスタンパクによって制御されている。その内の一つのRexタンパクはスプライシングによって生ずるウイルスRNAの量比を調節することによってウイルスの産生を制御している。具体的にはGag,Envタンパクをコ-ドするイントロンを持つRNAは細胞質での蓄積がRexによって促進される。逆にRexをコ-ドする完全にスプライスしたRNAの蓄積は抑制される。これまでにRexによるmRNAの制御にはウイルスRNAが3′側に持つ260bpのLTRに由来する配列が必要であることを明らかにしている。Rexによる制御に必要なシスエレメントについて、癌研究所吉田部長のグル-プとの共同研究により以下のことを明らかにした。1、3′LTRの260bpは一部のU3とRの大部分を含む。Rの部分は5 LTRにも含まれているがそれだけではRexに対するシグナルにはならず、3 LTRを持つことがRexによる調節を受けるために必要である。2、しかし、5′LTRのU5領域を欠失させるとRexに対する反応性が減少した。3、このときのRNAをノ-ザンブロットで調べるとRexの非存在下にも拘わらずイントロンを持つRNAの細胞質への蓄積が増加していた。以上のことから、5′LTRのR領域はそれ自身でRexタンパクと同様の効果を持つ。しかし、通常にはU5領域が存在することによってウイルスRNAがRexによって制御可能となることが明らかとなった。
環境低負荷型染色:概念・方法・機構

環境低負荷型の染色技術の確立を目指し、以下に記すようないくつかの観点から検討を行った。第1は繊維基質を物理化学的に改質し、染料との相互作用を高めることによって、染色時の染料の繊維基質への吸着性を高め、廃水へ流出する染料の量を減らすことを目指した研究である。セルロース繊維を対象に、種々の改質方法を検討した結果、反応性の種々の改質剤や電磁波あるいは放電を利用する改質方法がこの目的に極めて有効であることを見出した。第2の検討は、染色に用いる溶媒を削減するかあるいは水以外の溶媒に転換し、完全回収再利用を目指した新規な染色法の開発である。通常の染色工程では繊維基質重量の数倍から数十倍量の水を溶媒として用いるが、この廃水量が直接環境への負荷となっている。使用する水の量を減らすことは非常に効果的であるのみならず、水の使用量を減らすことが間接的に用いる染料の利用率の向上にもつながり、資源の有効利用にも大きく寄与する。検討では通常の浸染をパッドバッチ法に転換する方法や、水以外の溶媒を染料溶解媒体と利用することなどを目指した。水以外の溶媒を利用する方法としては、有機溶媒を利用し、親水性の染料をその溶媒に可溶化させるために、界面活性剤逆ミセルを形成させることを検討した。有機溶媒逆ミセルには通常の染料が効果的に溶解できるので、従来の染色機を用いて高能率で染色が行えることを見出した。第3の検討として、活性汚泥法などの通常の廃水処理方法で効果的に廃水中の染料を除去するための、染料の分子構造と除去能率との構造相関を調べた。染料の活性汚泥法による除去能率は染料の分子構造と非常に大きな相関があり、除去能率の高い構造の染料を選択して使用すれば、環境負荷が大きく低減できることを見出した。染色工業からの環境への負荷を低減させるために,染色工程における染料利用率のさらなる向上をはかり,利用されずに環境へ排出される染料の量を極力おさえるための基本的となる概念について考察した。また同時に,水を使った染色や加工が環境へ悪影響を与えている主要な要因と位置づけ,非水系での染色や加工法についても考察した。この考察から得られた環境低負荷型染色に対する考え方を基盤に,セルロース系およびナイロン系繊維について,それぞれの繊維基質を化学的に修飾することによって,染料との親和性を高める試みを行った。たとえば,紫外線照射法を用いることにより,水を使用することなくセルロース系繊維を化学的に改質する方法について提案した。さらに,この方法は染料との親和性も向上させることを見出し,結果的に使用する水の量を軽減できる可能性があることもわかった。今後は,その方法について最適条件等の研究やメカニズムを解析する研究を行っていく必要がある。また,これとは別に,染料合成の立場から,金属を含まないナイロン用染料の開発や新規な反応性染料の分子設計についても考察し,実際にセルロース系およびナイロン系繊維に適用できる染料の開発を行い,その染料の染色性について検討した。またさらに,実際に上記の方法によって染色された繊維の色彩と堅牢性が実用的に十分価値があるかどうかを検討するためには,それらの評価について客観的に評価する方法を確立する必要があると考え,染色のための表色系をどのように開発し色彩や堅牢度評価へ応用するべきかについても検討した。本年度は、前年度の考察した環境低負荷型染色に対する考え方を基盤に、セルロース系およびナイロン系繊維について、それぞれの繊維基質を化学的に修飾することによって染料との親和性を高める方法の最適条件を探る研究やメカニズムを解析する研究を行った。

セルロース系繊維の化学改質については、従前より経験の深いリーズ大学のグループが中心になって検討し、一方、ナイロン系繊維の改質については京都工芸繊維大学のグループが中心になって検討した。また、セルロース系繊維とナイロン系繊維の化学改質についての2つの研究をより強く連携するために、連合王国への派遣および連合王国からの招聘を実施し、お互いの研究成果を交換しつつ研究の進展をはかった。また、一般のナイロン用染料は金属を含むため環境に負荷を与えるので、新規の染料合成については、環境にやさしい金属を含まないナイロン用染料の開発や新規な反応性染料の分子設計を具体化させて、セルロース系繊維およびナイロン系繊維を実際に染色していくため方法の開発を試みた。染料合成については、リーズ大学のグループを中心に行い、試作した染料の各種物性および化学改質繊維への染色性・堅牢性などの評価については、京都工芸繊維大学の研究グループが中心になって検討を加えた。前年度に引き続き、今年度もセルロース繊維を基本として、ナイロンなどの合成繊維を含めて、繊維基質の化学的および物理的改質に関して検討を行った。これらの繊維基質を染色するための染料は主としてアニオン系であるため、染料と繊維基質との相互作用を高めるには、繊維基質表面をカチオン性に修飾するとよい。その目的には、化学反応性のカチオン性物質を用いる方法や、光エネルギーなどで反応を開始するカチオン性物質を利用する方法などが考えられる。本研究では、独創的な数種の修飾剤を見出し、熱あるいは光を開始エネルギーとして、繊維基質を修飾し、その後の染料との相互作用を検討した。その結果、修飾した繊維基質の染料との相互作用は顕著に増加し、染色に用いる染料はほとんど繊維基質に吸着され、廃水への残留染料はほぼゼロになることがわかった。染色後の繊維基質の染色堅牢度などを調べたが、従来の染色法によるものと遜色無いことも判明した。また、環境低負荷型の新規な染色法として、非水溶媒から染色するというアイデアが古くから出されているが、染料がイオン性のものが多く、非水溶媒に溶解しないという問題があり、実用化には至っていないのが現状である。そこで、セルロースやナイロンなどの繊維基質を従来からの染色機で非水溶媒から染色するためには、染料を非水溶媒に溶解させる必要がある。そのために、界面活性剤の共存のもと、逆ミセルを形成させ、そのミセル内部にイオン性の染料を溶解させる方法を検討した。その結果、非水溶媒逆ミセルからセルロースやナイロンなどが高能率で染色できることが判明し、非水系クローズド染色システムへの実用化の道を開拓することができた。
簡便かつ高品質な全身照射技法の開発に関する放射線物理学的研究

平成29年度にパッチVMAT法の治療計画装置上でのシミュレーションと人体模擬ファントムの作製を行った。平成30年度は立案したパッチVMAT法のシミュレーションが正確であることを検証するために、人体模擬ファントムを用いて線量精度の検証を行った。人体模擬ファントムに対して照射を行い、領域ごとの絶対線量や線量分布を評価し、シミュレーション通りの照射が行われていることを確認した。とくに、照射野のつなぎ目の部分や肺線量を重点的に評価し、問題ないことを確認した。また、動き(ズレ)を想定した治療計画の堅牢性の評価を行った。治療計画装置上のシミュレーションでは治療中の患者の動きによる影響を予測することに限界があり、とくにつなぎ目部分の線量は治療中の患者の動きにより大きく変化することが懸念される。そのため、治療中の患者の動きがつなぎ目部分の線量に与える影響に関しても照射実験により検証を行った。臨床応用の際にはシェルや吸引式バッグにより患者を固定し治療中の患者の動きを抑制するとともに、治療寝台上で位置情報を収集し位置のズレを補正する画像誘導放射線治療を併用することにより、位置誤差を3 mm以内に抑えることが可能であると想定している。人体模擬ファントムを臨床応用の際と同じ方法で固定し、治療装置に付属している位置照合システムを用いて3次元的に意図的なズレを生じさせた状態でつなぎ目部分の線量分布の変化を評価し、許容範囲内であることを確認した。研究計画書に沿った研究実施ができている。当初の予定通り、平成31年度は臨床導入可否の最終判断を行う。複数患者パターンの治療計画を作成し、CT撮像、治療計画、線量分布検証、照射の順で人体模擬ファントムに対し通し試験を行い、時間的・技術的に臨床導入可能な治療法であることを確認する。研究計画書の記載通り、初年度はパッチVMAT(Volumetric Modulated Radiation Therapy)法による全身照射の有効性を立証するため、汎用の放射線治療装置および治療計画装置を用いて患者体内に均一な線量を照射するための治療計画を立案した。また、人体模擬ファントムを作製した。汎用の治療計画装置上で最適な3次元治療計画を立案した。治療計画装置上でCT画像に標的、リスク臓器(肺)を描きこみ、目標とする線量(処方線量、肺の平均線量、許容する全身の最大線量など)を決定した。治療計画装置は、本方法の普及性を考え、日本国内で最も多く普及している汎用治療計画装置であるEclips (バリアンメディカルシステムズ社、米国)を用いた。また、治療装置は汎用機であるTrueBeam(バリアンメディカルシステムズ社、米国)を用いた。CT画像は治療計画装置会社から無償で提供されるダミー患者の全身CT画像を用いた。これを受けてビーム配置、照射野形状、線量強度を調整し線量分布を作成した。分担研究者と協議し、全身の線量の均一性は許容可能であり、かつ肺などのリスク臓器の線量も良好に低減できていることを確認し、臨床導入可能な治療計画であると判断した。また、立案した治療計画が患者体内に正確に照射されるかを検証するために、人体模擬ファントムに対し模擬的な照射を行って線量を測定する作業は不可欠である。今年度は人体模擬ファントムの材料を購入し、人体ファントムを作製した。おおむね研究計画書とおりに進捗している。次年度以降は、作製した人体ファントムを用いて模擬照射を行い、照射精度を検証する。また、研究成果を学会発表や論文にて発表する予定である。本年度は人体ファントムの材料を購入することを優先し、残額が足りないため当初予定していたPCと統計解析ソフトウェアは購入しなかった。PCと統計解析ソフトウェアは来年度に購入予定である。本年度はフィルムなどの消耗品の購入が当初の予定よりも少なく済んだこともあり、次年度使用額が生じた。
虚血性脳血管障害における再発前血栓準備状態の臨床的定量評価の試み-若年発症脳梗塞例による解析-

2.慢性期脳梗塞82例(45歳以下の若年発症例24例、46歳以上の非若年発症例58例)および非虚血性疾患33例について、activated protein C (APC) ratio(APC添加時APTT/非添加時APTT)の測定および血液凝固第V因子の遺伝子異常(Factor V Leiden)の有無につき検討した。計3回の反復測定でAPC ratioが2.0未満、すなわちAPC resistanceを呈した例は見られず、さらにPCR法を用いた遺伝子解析によりFactor V Leidenの有無を確認したがやはり本異常は1例においても見られなかった。よってこれらの異常の虚血性脳血管障害の血栓素因としての意義は人種差が存在することを明かとした。
ナノ半導体アナログ回路の自己校正・テスト・診断修復技術の研究

ナノCMOSシステムLSIでのアナログ/ミックストシグナル回路の自己校正,自己テスト,自己診断・修復技術のいくつかの技術を開発した.とくにパイプラインADC,サイクリックADC,逐次比較近似ADC,インターリーブADC,時間デジタイザ回路に対して個別にこれらの技術を開発し有効性の検証を行った.ナノCMOSシステムLSIでのアナログ/ミックストシグナル回路の自己校正,自己テスト,自己診断・修復技術のいくつかの技術を開発した.とくにパイプラインADC,サイクリックADC,逐次比較近似ADC,インターリーブADC,時間デジタイザ回路に対して個別にこれらの技術を開発し有効性の検証を行った.(1)ナノCMOSシステムLSIでのキーコンポーネントである、逐次比較近似AD変換器、パイプラインAD変換器、タイムデジタイザ回路に関して、自己校正、ディジタル誤差補正、自己テストのアルゴリズム・回路実現を検討し,シミュレーションでの動作・有効性の確認を行った。(2)特にパイプラインAD変換器に対して、新規性・有効性の高い短時間の自己校正収束のアルゴリズムを開発した。(3)タイムデジタイザ回路に関しては、180nm CMOSプロセスでフルカスタムのチップ設計・試作を行った。現在そのチップの測定評価を行いながら有効性を確認しつつある。(4)ディジタル誤差補正技術・自己校正アルゴリズムの既に提案されている個別技術を体系づけるための統一理論を考察し、学会発表を行った。冗長構成でディジタル誤差補正技術を用いると、各構成要素回路への要求が緩和され、全体として高速・低消費電力化が実現できることを示した。また、内部回路を用いて他の回路の非理想要因を測定し補正する自己校正方式は回路を分割してその特性変化のダイナミックレンジを小さくすること、および分割した回路を合成する際の誤差も測定することにより(divide & conquerの考え方を使用することで)成立するということを示した。(5)ディジタル誤差補正技術・自己校正アルゴリズムを用いるLSIの量産時テストについて考察し、その問題点を抽出・整理し、一部対策を検討し、学会発表を行った。補正・校正技術のみに頼ると量産時で不具合が生じるので、アナログ的にできるだけ特性ばらつきを抑えた後にこれらの技術を併用するのがよい。(1)ナノCMOSシステムLSIでのキーコンポーネントである、タイムデジタイザ回路の高精度化のためにマルチビット構成とその非線形性の自己校正法を考案し、特許出願、学会発表を行った。また、タイムデジタイザ回路のディジタル信号間のタイミングの短時間・高精度テストへの応用を検討した。(2)連続時間アナログフィルタのディジタル自己調整法を考案し、シミュレーションによる原理確認を行い、学会発表を行った。(3)パイプラインADCの精度を向上させる自己校正アルゴリズムを考案し、シミュレーションにより有効性を確認し、学会発表を行った。(4)サイクリックADCの精度を向上させ低消費電力化を実現する自己校正アルゴリズムを考案しシミュレーションにより有効性を確認し、学会発表を行った。(5)ADCのテスト信号をディジタル信号処理により高線形化する技術を開発し実測で有効性を確認した。(6)完全ディジタルPLL回路の短時間での自己校正アルゴリズムの実機検証を行った。H24年度の成果は以下の通り。1ナノCMOSシステムLSIでのキーコンポーネントである、タイムデジタイザ回路の高線形化のためのデジタル自己校正法をアルゴリズムを発展させた。(開発アルゴリズムが基本タイムデジタイザ回路だけでなく、確率的バーニア型にも適用できることを検証した。)2ΔΣタイムデジタイザ回路が位相ノイズ測定に適用できることを理論解析・シミュレーションで示した。高価な計測器を用いずに高精度の位相ノイズ測定が可能になる。3ΔΣタイムデジタイザ回路をアナログFPGAで実現し線形性自己校正アルゴリズムを検証した。4動微細CMOS適した通信用AD変換器のテスト用信号(2トーン信号、I/Q信号)発生アルゴリズムを開発した。開発した手法はデジタル技術を多用するので、微細CMOSでの実現に適している。また、そこで要求されるアナログフィルタの性能を明確にした。5サイクリックADCの精度を向上させる自己校正アルゴリズムを考案し、シミュレーションにより有効性を確認した。6サイクリックADCの後段に連続時間ΔΣ変調器を設けて高精度化する構成を考案し有効性を検証した。7微細CMOSチップ内の微小信号を測定できるオンチップ回路を考案しシミュレーションで動作を確認した。8インターリーブADCのタイミングスキューをデジタル的に検出・補正する方式を考案しシミュレーションで効果を確認した。9高周波波形計測のためのサンプリング回路の非理想要因の理論解析を行い、いくつかの知見を得た。上記の結果はすべて学会発表を行った。着実に研究成果がでており、学会発表、論文発表にもつながっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。半導体メモリの回路・システム構成、テスト方法にヒントを得て、アナログ回路にもその考え方が援用する方式を新たに着想したので、その着想の検討も含めて研究を推進していく。
射精の神経回路の比較形態学ならびに機能的解析

骨盤内臓器を支配する自律神経には交感神経系の下腹神経と副交感神経系の骨盤(内臓)神経が区別され,ヒトではさらに仙骨部から起始する仙骨内臓神経が約半数の頻度で存在する。この神経は比較解剖学的には高等霊長類の段階で出現する神経で,イヌでは存在しない。犬の自律神経の電気刺激実験では下腹神経はemission(精液の後部尿道までの射出)と内尿道口閉鎖を行うが,この神経を切断した犬では交感神経幹と骨盤神経の刺激ではemissionは代償されるが,内尿道口閉鎖は代償するに至らない。これは骨盤神経に交感神経系の線維が混在することを示し,ヒトの仙骨内臓神経の働きと考える。この原理は下腹神経切断時の逆行性射精のメカニズムの証明であり,新知見である。下腸間膜動脈神経節を構成する線維群は大内臓神経由来の中央線維群と腰部交感神経由来の側方線維群に区別され,前者はemissionに後者は内尿道口閉鎖に関係するとされてきたが,両機能はいずれも側方線維である第35交感神経幹神経節から起こる腰内臓神経によって営まれ,その起始髄節は第24腰髄である。この成分の大半は下腹神経に,一部は交感神経幹-骨盤神経に含まれ代償機能を有する。射精を支配する腰内臓神経は腰部交感神経幹を出たのち,中枢側では下腸間膜神経節,末梢では前立腺神経叢で左右の神経線維群の交叉を営み,片側の腰内臓神経が対側の精路を支配するという同側優位,両側支配の2重交叉現象が観察され,自律神経の対側支配という新知見を得た。これは視神経交叉に対比する重要な所見である。交感神経節後線維に対するテロシンヒドロキシラーゼ(TH)を用いた免疫組織化学検索では交感神経幹神経節,下腸間膜神経節,膀胱頸部の被膜下に神経節細胞が陽性に染色され,3つの異なる神経節でニューロンを代えることが観察された。また,骨盤神経にもTH陽性線維が観察され,骨盤神経が交感神経線維を含むのが確認された。1)骨盤部の自律神経は大動脈前面を下行してくる交感神経系の下腹神経と仙骨部から起始する副交感神経系の骨盤内臓神経に区別される。ヒトではさらに仙骨部から起始する仙骨内臓神経が約半数の例で存在する。仙骨内臓神経は比較解剖学的に高等霊長類になって初めて出現する神経である。犬を用いた急性電気刺激実験では下腹神経はemissionと内尿道口の閉鎖を行うが,下腹神経を地断した1ケ月後の慢性犬で腰部交感神経幹ならびに骨盤神経の刺激実験ではemission機能は充分に、内尿道口閉鎖は微弱に観察された。これらは骨盤神経に含まれる交感神経成分すなわち仙骨内臓神経の機能の一部と考えられる。すなわち,emission機能は骨盤神経を介して代償できるが内尿道口の閉鎖は代償できない。これが下腹神経地断後の逆行性射精のメカニズムであり,この結果は新知見である。2)左右の下腹神経が起こる下腸間膜動脈神経巌を構成する線維群として木村らは大動脈前面を下行して来る上腸間膜動脈神経巌由来の中央線維群と側方から由来する側方線維群に2区分したのち,中央線維群はemissionに,側方線維群は内尿道口の閉鎖に関係するとしている。

われわれの所見ではこれらの機能に関係するのはいずれも側方線維群を構成する腰内臓神経であり,いずれも第24腰部交感神経節から起始する同一神経である。これはこれまでの教科書の記載と異なり,新知見である。3)自律神経機能に関する臨床ならびに生理学の成書では下腹神経は下腸間膜動脈神経巌から起始するとしている。しかし,ヒトでは腸管を支配する下腸間膜動脈神経巌と骨盤内臓を支配する上下腹神経巌は明確に区別され,下腹神経は後者から起こっている。一方,犬は両者が合一した下腸間膜動脈神経巌として観察される。これらの分離過程を形態学的ならびに生理機能学的見地から再検討することが新たな問題点となってきている。1)下腸間膜動脈神経節を構成する線維群は大内臓神経から腹腔神経叢を経由してきた中央線維と腰部交感神経幹由来の側方線維に区別され、木村らは前者emissionに、後者は内尿道口閉鎖に関係するとし、教科書にも記載されてきたが、両機能はいずれも側方線維である腰内臓神経から由来するものである。この内臓神経は第3-5交感神経幹神経節から由来する第3-5腰内臓神経によって営まれるものである。その起始髄節は第2-4腰髄からであって、胸髄ではないことが確認された。これは新知見である。この成分の大半は下腸間膜動脈神経節を介したのち下復神経に移行する。一部は交感神経幹-骨盤神経の神経回路に移行し、下腹神経が切断された状態ではその代償機能を営むと考えられる。2)犬では下腸間膜動脈神経節であるがヒトでは下腸間膜動脈神経叢と上下腹神経叢が区別され、前者は同名動脈に沿って左半結腸を、後者は仙骨前面で左右の下腹神経に分岐し、骨盤内臓器を支配する。したがって、犬の下腸間膜動脈神経節はヒトの下腹腸間膜動脈神経叢と上下神経叢が合わさったものと見なされる。3)射精を支配する腰内臓神経は腰部交感神経幹を出たのち、中枢側では下腸間膜動脈神経節、末梢側ではいわゆる前立腺神経叢で左右の神経線維群の交叉を営み、片側の腰内臓神経が対側の精路を支配するという同側優位・両側支配の2重交叉現象が観察され、自律神経の対側支配という新知見を得た。この発見は視神経交叉に匹敵する現象と考えられ重要な所見である。4)交感神経節後線維に対するチロシンヒドロキシラーゼ(TH)を用いた免疫組織化学検索では交感神経幹神経節、下腸間膜動脈神経節、膀胱頚部の被膜下に神経節細胞が陽性に染色され、少なくとも3つの異なる神経節でニューロンを代えることが観察され、これも新知見である。また、骨盤神経にもTH陽性細胞が観察され、骨盤神経が交感神経系の代償となり得る所見も観察された。
アミノ酸イメージングの拡大を目指した18F標識アミノ酸の新規合成法の確立

18F-FPheおよび18F-FAMTはアミノ酸トレーサーとして脳組織および種々の腫瘍などのアミノ酸輸送過程を、定量的あるいは定性的に診断する薬剤として使用される。現在、18F-FPheおよび18F-FAMTは18F-F2ガスから合成されているが、この方法では1回の合成で得られる放射能量や比放射能が著しく低い。18Fアニオン(18F-)から18F-FPheと18F-FAMTの合成することができれば、この課題は克服できる。