hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
長期培養可能な機能細胞スフェロイドアレイの開発と代替動物実験への展開

本研究では、材料表面に親水性高分子の周密ブラシ構造を構築した後に、微細加工技術を用いたナノ加工を行うことによってパターン化スフェロイドを作成する技術について詳細な検討を行った。第一に、細胞非接着性領域を効率的に形成させる手法として、従来より研究してきた親水性連鎖にポリエチレングリコール(PEG)を有するブロック共重合体の物理吸着法ではなく、化学的に安定なPEG表面を構築するため、片末端にメルカプト基を有するPEGを金表面上に固定化した。このような表面に微細加工を施すことによって細胞の接着性領域をマイクロオーダーでアレイ状に形成し、スフェロイドアレイを安定に培養できる最適条件を決定した。第二に、スフェロイドパターニングの長期安定培養を目的とした場合、メルカプト基による単点型の金修飾では大気中室温下、高分子修飾表面の劣化によって細胞パターンの長期維持が不可能であることが問題となった。そこで、ピリジンユニットの多点吸着によって長期安定な基板修飾を可能とするPEG-ポリピリジングラフト共重合体を合成した。本目的を達成するためのグラフト共重合体の必要条件は、金・銀などの金属表面や半導体表面との多点結合によって、安定に表面固定化できるピリジン連鎖をバランス良く有することである。この要求を効率良く達成するため、methacryloyl-PEGマクロモノマーとメタクリロイルピリジンモノマーとの共重合比を任意に変化させた共重合体を合成し、PEGブラシ界面の長期間安定化を達成した。第三に、より優れた細胞接着抑制能を有すると期待される新規光反応性高分子材料について、このポリマーの製膜特性、細胞接着抑制能、スフェロイドパターンの維持性、などに関して評価を行った。こうして作成したスフェロイドアレイ培養基盤は、機能性細胞の一つとして、肝細胞や軟骨細胞を選択するとスフェロイド形態と分化機能を長期に維持できることが判明した。このようなスフェロイドの生化学的機能を遺伝子レベルで詳細に解析する方法論を確立した。細胞シート工学を用い、異なった細胞集団を2層化する培養システムで異種細胞間の相互作用を遺伝子レベルで解析するシステムを構築した。これにより、スフェロイド内遺伝子発現を効率的に解析することに成功した。安定界面のさらなる追求とバイオセンサーへの展開として、窒化シリコン基板表面にDNA、ペプチド、蛋白質などの生体分子を固定化する方法の最適化を行い、x線光電子分光(XPS)などを用いて分子配向性に関する研究を推進した。アミノシラン、チオールを末端に有する界面分子を用いて生体分子を固定化し、同時角度分解XPSにより表面からの深さ方向の情報を取得することにより、機能性界面分子の配向性を評価することができた。本研究では、材料表面に親水性高分子の周密ブラシ構造を構築した後に、プラズマエッチングを用いたナノ加工を行うことによってパターン化スフェロイドを作成した。

従来の研究では、細胞スフェロイドを培養中に、スピンコートした高分子層(PEG/PLAプロックコポリマー)が不安定になり剥離するため、長期の培養が難しかった。これは高分子層が物理的吸着によって構築されていることが原因として考えられた。そのため、本研究では、新たに安定でよりポリエチレングリコール(PEG)密度の高い基盤の構築、また、汎用性の高い基盤の構築を目指し、研究を行った。まず、従来の物理吸着法ではなく、化学的にPEG表面を構築するため、片末端にメルカプト基を有するPEGを金表面上に固定化した。PEGの分子量を大きいものと小さいものを混合することで、PEGをより高密度に固定化することに成功した。QCM、SPR、接触角測定などを用い、固定化方法によるPEG密度の相違、さらに構築されたPEG表面上への非特異的なタンパク吸着の様子を物理化学的にその詳細を検討した。その結果、従来の方法よりも、より安定で、タンパク吸着抑制の高い表面の構築に成功した。また一方で、より大量生産性のある基盤作製法として、フォトリソグラフィーによる基盤作製の可能性を模索した。この方法では、ポリビニルアルコール(PVA)にアジド感光基が結合したものを市販のカバーグラス上にスピンコートし、ネガ型マスクを介し露光することで、パターン化基盤の作製を試みた。ポリマー濃度、露光時間、アッシングなど詳細の検討を行った結果、細胞スフェロイドアレイを作製するのに最適な基盤作製に成功した。この基盤を用いて作製した細胞スフェロイドアレイの長期安定性については現在検討中である。また、現在、機能性細胞の一つとして、肝細胞スフェロイド以外に、軟骨細胞スフェロイドの作製を試みており、その機能発現を評価するための遺伝子解析に着手した。一方、生体分子の固定化強度の向上、及び配向性の制御のため、基材と3点で固定化される界面機能性分子を合成した。炭素原子の正四面体構造の4つの結合手のうちの3つにチオール基を配置し基材と固定化するとともに、他の一つにカルボキシル基を配置して、ペプチドなどの機能分子を固定化する。モデル表面上で温度負荷による固定化強度の安定性を調べた結果、1点固定化より3点固定化の結合強度の方が向上することを確認した。本研究では、材料表面に親水性高分子の周密ブラシ構造を構築した後に、微細加工技術を用いたナノ加工を行うことによってパターン化スフェロイドを作成する技術について詳細な検討を行った。前年度までの研究では、まず、細胞非接着性領域を効率的に形成させる手法として、従来より研究してきた親水性連鎖にポリエチレングリコール(PEG)を有するブロック共重合体の物理吸着法ではなく、化学的に安定なPEG表面を構築するため、片末端にメルカプト基を有するPEGを金表面上に固定化した。このような表面に微細加工を施すことによって細胞の接着性領域をマイクロオーダーでアレイ状に形成し、スフェロイドアレイを安定に培養できる最適条件を決定した。一方、スフェロイドパターニングの長期安定培養を目的とした場合、メルカプト基による単点型の金修飾では大気中室温下、高分子修飾表面の劣化によって細胞パターンの長期維持が不可能であることが問題となった。
学習障害者と中途失明者の受験を可能にする大学入試センター試験用音声問題の開発

通常の文字認知に障害を有する学習障害者及び中途失明者の大学入試センター試験の受験を可能にするため、図の出題を可能にすると共に問題の文書構造を把握しながら解答できるタブレットPC方式のデジタル音声問題出題システムを開発した。平成15年度までに開発した視覚障害者のための音声機器の世界標準規格であるDAISY(Digital Audio Information System)方式の音声問題は文章題の出題は可能である。しかし、問題の文書構造や図の把握が困難であった。このため、学習障害者に対しては、問題は問題の文書構造だけをタブレットPCの液晶タブレット画面上に記号で表示する。受験生が当該文書構造の要素を電子ペンのペン先でタッチするとその箇所からデジタル音声で読み上げる。また、電子ペンのペン先の反対側のテール・スイッチで解答番号と選択肢番号をタッチすれば解答することができる。一方、中途失明者に対しては、タブレットPCに外付けのタブレットとテンキーボードを接続して出題システムを構築した。問題の文書構造を点字印刷し、図も点字触読図として点字印刷し、タブレット上に提示する。テスト・データ収集実験により開発したDAISY方式とタブレットPC方式のデジタル音声問題を評価した。テスト・メディアの要因は、点字問題・DAISY方式の音声問題・タブレットPC方式の音声問題・点字問題とタブレットPC方式の音声問題のマルチモーダル方式の4水準である。被験者は視覚障害者が12名、健常者が29名であった。分析の結果、タブレットPC方式のデジタル音声問題は、学習障害者及び中途失明者に対するテスト・メディアとして点字問題と同等のテスト・メディアであることが見出された。また、DAISY方式のデジタル音声問題は点字及びタブレットPC方式のテスト・メディアと比較して若干問題があることが見出された。デジタル音声問題においても模式図やグラフ等、図を含む問題も文章題と同様、出題可能にするためタブレット・コンピュータ方式の音声問題出題システムを試作している。中途失明者には図は点字プリンタ・プロッタで解読図を印刷し、タブレット・コンピュータ上に提示する。図の各部の名称等、図中の文字情報は、被験者がその箇所を電子ペンでタッチすれば音声で表示するように設計した。一方、学習障害者には図はタブレット・コンピュータの液晶画面上に表示する。図中の文字情報はその箇所を電子ペンでタッチすれば音声で表示する。文章は視覚障害者用デジタル音声機器の世界標準であるDAISY(Digital Audio Information System)で出題する。通常の問題からデジタル音声問題作成の手順を組織化した。まず同音異義語や読みが複数ある語、および音声では理解しがたい語には適切な注を加筆して音声原稿を作成する。また、DAISY方式の特徴を最大限活用して試験問題をその文章構造に基づいてスムーズに読めるようにした。段落や文および音節単位に読み返しや読み飛ばしを可能にしたり、設問から当該下線部や空欄箇所に即座に飛んだりできるようにするため、問題文にインデックスを付け、試験問題をデジタル編集した。デジタル音声問題と点字問題及び通常の文字問題とを比較するため、視覚障害受験生8名及び健常受験生20名を被験者としてテスト・データ収集実験を実施した。現在、収集されたテスト・データの分析を進めている。通常の文字認知に障害を有する学習障害者及び中途失明者の大学入試センター試験の受験を可能にするため、図の出題を可能にすると共に問題の文書構造を把握しながら解答できるタブレット・コンピュータ方式のデジタル音声問題出題システムを開発した。昨年度までに開発した視覚障害者のための音声機器の世界標準規格であるDAISY方式の音声問題は文章題しか出題できない。模式図やグラフ等、図を文章化して音声で表示することは極めて困難である。また、問題文や設問文等、問題の文書構造を把握することが困難である。学習障害者に対しては、問題の文書構造だけをタブレット・コンピュータの液晶画面上に記号で表示する。

画面の上部には段落番号と文や下線のマーク及び空欄番号を並べて配列する。また、画面下部には問番号と解答番号及び選択肢番号を配列する。受験生が当該文書構造の要素を電子ペンのペン先でタッチするとその箇所からデジタル音声で読み上げる。また、電子ペンのペン先の反対側の消しゴムの部分で解答番号と選択肢番号をタッチすれば解答することができる。図は液晶画面上に表示し、図のタイトルや図の各部の名称等、図中の文字情報は電子ペンでタッチすれば音声で応答する。一方、中途失明者に対しては、コンピュータにタブレットとテンキーボードを接続して出題システムを構築した。問題の文書構造を点字印刷し、図も点字触読図として点字印刷し、タブレット上に提示する。現在、開発システムを評価するためテスト・データ収集実験を実施し、データの分析中である。実験計画は、点字問題、DAISY方式の音声問題、タブレット・コンピュータ方式の音声問題及び点字問題とタブレット・コンピュータ方式の音声問題のマルチモーダル問題の4要因である。被験者は視覚障害者が12名、健常者が29名である。健常者に対しては視覚障害者と同一の問題を通常の文字問題として出題した。
カラビ・ヤウ特異点の解消とその代数的構造

近年超弦理論(物理)で弦の双対性という考え方が主流になっている。ここに登場するDブレーンという対象は数学の連接層の言葉で説明できるようである。実際3次元のカラビ・ヤウ特異点の解消をヒルベルト・スキームを用いて構成した。Ito-Nakajimaの論文の結果の1つである。3次元のMcKay対応も物理ではT双対性と見なせるようだ。そこでその2つの概念を関連づけて物理の方で知られている事実を数学の言葉に翻訳することによって。数学で説明できていなかった。3次元McKay対応の幾何学的な図式を用いた証明も考えられるようになった。本年度の研究ではその関連について調べ、京大数理研での研究集会で講演し、そのまとめを数理研の講究録に書いた。また商特異点に関する数学的な研究として1月のドイツ訪問によりグレブナー基底という今まで扱わなかった理論との接点を見つけた。これによりヒルベルト・スキームを用いた特異点解消が完全に組み合わせ論的な計算として。コンピュータで求めることが可能になりそうであり。更に分類論への応用も考えている。平成11年度の研究実績として次の3点が主なものとして挙げられる。(1)SL(2,C)及びSL(3,C)に関する様々な結果について、9月にイギリスウォーリック大学で行われた研究集会に参加し、自分自身の研究成果の発表と商特異点のみならず作用素環論や物理での最近の結果を知ることができた。特にイギリスエジンバラ大学のBridgeland氏の結果は3次元McKay対応に関する新しい見方によるもので、氏との議論は有意義であった。(2)SL(3,C)の有限非可換部分群による商特異点のクレパントな特異点解消の構成について、関連することを研究している物理学者と交流し、互いに数学、物理学で知られている結果を情報交換した。これにより、物理では認められている結果の中に数学では未解決な問題を発見することができ、私自身の研究の方向性をはっきりさせるのに役立った。(3)ヒルベルトスキームを用いた商特異点の解消とMcKay対応についての集中セミナーを行った。1月末に北海道大学の木藤理恵氏、京都大学の中島啓氏、石井亮氏を東京都立大学に招へいし、SL(2,C)よりも一般的なGL(2,C)の有限部分群による商特異点に対する、SL(2,C)やSL(3,C)のときと同様な、ヒルベルトスキームを用いた極小特異点解消の構成やMcKay対応の可能性について議論した。また同時に公開セミナーも行い、多くの人から特異点に関する情報を得ることもできた。
沿道型大規模店舗への自動車入出挙道および道路交通阻害プロセスに関する研究

本研究は、地方都市の幹線道路沿道に立地する大規模店舗の自動車の入出挙動とその要因および周辺交通に与える影響を交通障害発生プロセスとして明らかにするとともに、交通安全性と円滑な交通流の確保をめざした周辺道路や入出路施設の整備方策を提示することを目的とした。平成6年度においては、実測調査を行って左折入庫挙動を中心に定性的な状況把握と挙動のモデル化を行うとともに、交通流シミュレーションの作成までを行った。平成7年度においては、これに引き続き、実測調査で右折入庫に関して明らかにしモデル化するとともに、交通流シミュレーションモデルの精緻化と汎用化、およびグラフィック表示といった改良を行った。これらの結果、左折入庫に関しては、入庫車の後続車が減速、停止、あるいは車線変更を行う確率を本線の交通量と車線利用率、および入庫交通量で表現できることが明らかになり、これらの要因の影響を定量的に把握した。また、右折入庫に関しては、入庫車の対向車線のギャップ選択挙動と、対向車線の減速行動が重要であり、これらの実態および速度の影響について把握した。シミュレーションモデルは、これらの実測調査で解明されたプロセスを直接表現できるように、個々の車両の動きをミクロモデルとして構築し、様々な交通場面に対応するサブモデルにおいて前途の定量化されたモデルを直接用いることにより計算するものとした。これを用いて、いくつかの状況における本線交通の阻害の実態の評価を行った。本研究の目的は、地方都市の幹線道路沿道に立地する大規模店舗の自動車の入出挙動とその要因及び周辺交通に与える影響を交通障害発生プロセスとして明らかにするとともに、交通安全性と円滑な交通流の確保を目指した周辺道路や入出路施設の整備方策を提示することである。今年度は、(1)沿道施設出入交通に関わる交通現象の構造把握(2)主要要因の交通流への影響把握(3)道路交通量や駐車場内配置施設計画の影響を含めた現象の一般解明のための基本シミュレーションモデルの作成を行った。まず、ビデオカメラを用いて入出挙動のデータ収集を行った。観測された錯綜を「ブレーキ」、「車線変更」、「停止」の3種類に分け、ビデオから分析データを作成し、挙動特性や要因に関して定量的な分析を行った。その結果、交通量や入庫台数の増加に伴って錯綜が増えており、特に錯綜に直接結びつく入庫車両の影響が大きいこと、また駐車場の入り口において入庫車が出庫車や歩行者と交錯することによって生じる混雑も錯綜の規模に大きな影響を与えていること等がわかった。また錯綜別に見ると、「ブレーキ」が最も多く発生しており、「車線変更」や「停止」については、900台/h以上になると発生の規模が大きくなり始めていることがわかった。次に、入庫挙動を再現する基本シミュレーションモデルを構築し、モデルの有効性を検証によって示した。構築したシミュレーションモデルの特徴は、個々の車両の動きを再現することにより交通流を表現する微視的モデルであり、各車両の位置は道路上の座標値として取り扱われる。平成7年度は、本基本シミュレーションモデルを拡張した上で、より詳細な挙動現象の解明と施設整備方策の代替案評価を行う予定である。平成7年度のねらいは、平成6年度で開発した交通流シミュレーションモデルの精緻化と汎用化をめざした改良を行うことにある。そこで、以下に述べるような、基礎データを得るための実測調査を実施し分析するとともに、シミュレーションモデルの改良を行った。実測調査においては、前面道路の条件、すなわち幅員および交通量が入出庫におよぼす影響を広く得るため、これまで収集したデータとは異なる条件において実施することとした。また、これまでモデルの中で考慮しなかった右折入庫についてその挙動を分析することとした。この結果、車線変更が容易でないことが入庫車の後続車阻害へどのように影響するのかが明らかにされた。

さらに、右折入庫については影響要因を網羅的に提示するとともに、入庫車が後続車に及ぼす影響だけでなく、対向直進車の避譲挙動および衝突回避挙動が、右折入庫車の待ち時間と直進車の後続車阻害の2つの面で有意な影響を持っていることが明らかにされた。シミュレーションモデルの改良に当たっては、これらの実測調査で解明されたプロセスを取り入れるとともに、シミュレーション結果のグラフィック表示を充実させ、代替案評価のための実用性を高めることができた。
塩類風化に伴う岩屑の生産速度と岩盤壁面の形状変化

石材や岩盤などの壁面劣化に関与する風化機構の解明と、削剥部分の形態の定量化、岩屑生産量の定量把握を目的として研究を行った。凝灰岩体を掘削した素掘りの吉見百穴坑道跡では、入り口から奥に向かい、風化削剥量の増加、湿度低下に伴う岩屑生産量の増加、主要な析出塩は石膏、などが判明した。また、「乾燥化指数」を考案し、塩類風化程度、塩溶液の供給量、および乾燥化度の関係を定量化した。ベルギーのオーバル修道院でも吉見百穴と同様の調査を行った。また、風化箇所の面積と深さを、TLSとSfM-MVSの計測データよりDEMを作成して削剥体積を求めたところ、3年の研究期間中で数ミリ以上の変化が検出された。本課題では、フランスおよび国内における風化状況を石造建造物ないし石造の考古学遺跡を通じて検討している。2014年度における研究実績は以下の通りである。フランスには11月に赴き、現地調査を行った。ランス大の共同研究者とともに、オーバル修道院(ベルギー)の調査に行き、継続して観測中の温度・湿度データを収集した。近代の建造物壁面をTLS(Terrestrial Laser Scanning)により計測し、壁面の劣化状況を把握した。また、ランス市内でも新たな対象壁面を設置し、TLS計測を行うとともに析出塩類を採取した。これらの塩類はXRD(X線粉末回折)分析の結果、石膏とテナルダイト(Na2SO4)であることが判明した。吉見百穴については、2ヶ月に1度のペースで調査を行った。計測対象としての新たな観測壁面を設置し、温湿度自動測定センサーも追加設置して今後の観測体制を整えた。また、剥落岩屑量と壁面後退量を定期的に把握できるよう、岩屑収集シートとMEM(Micro Erosion Meter)を設置した。調査のたびにこれらのデータを収集するとともに、壁面のエコーチップ硬度を測定している。観測壁面とは別に、坑道奥の複数の地点からも塩類を含む表面変質物と岩石試料を採取して実験室に持ち帰り、XRD分析、SEM観察、および水-岩石反応実験を行った。その結果、場所により変質物の主体は異なり、おもに、塩(石膏)による白色変質物、鉄酸化による黄色褐色の変質物、微生物(蘚苔類)黒色および紫色の変質物(バイオマット)として分布していることが判明した。なお、坑道内の空間放射線量についても測定したところ、線量値が坑道外部よりも高いという結果が得られた。これは、吉見丘陵を浸透した水の影響を受け、放射性物質の濃縮が起こったためと考えられる。本課題は、早川裕弌博士(東大)および青木久博士(東京学芸大)を研究分担者とし、フランス・ランス大学の研究者らを研究協力者として、主として吉見百穴(埼玉県)とフランスランス大学との共同調査地(オーバル修道院、ランス酒造所壁面など)を対象として、考古学遺跡や石造建造物の風化程度を調査している。2015年度は、それぞれ、以下のように調査を行った。吉見百穴については、毎月、現地に赴き、壁面近傍の温度と湿度の測定、風化生成物である岩屑の採取、析出塩の種類の特定を行った。また、数ヶ月に1度、壁面の形状をTLS測定し、崩落箇所およびその部分の地形変化量を求めた。これらの調査の結果、環境条件が岩屑生産量に与える影響について定式化した。これらの成果は、論文7編(掲載予定を含む)、発表13件として公表した。フランスの調査対象地については、9月にオーバル修道院の現地調査を行った。吉見百穴と同様に壁面近傍の温湿度測定を行い、風化による崩落箇所の推移をTLS測定した。また新たにランス市内の酒造所においても劣化壁面の調査を行った。これら双方の調査から得られたデータについては、現在、分析・解析作業を行い、論文としてまとめる予定である。吉見百穴については、風化量(岩屑生産量)と環境条件との定式化ができた。これらの成果をもとに、延べ7回の研究発表を行っている。フランスにおける調査についても、成果を公表するだけの結果は既に入手しており、論文を執筆中である。本課題では、石材や岩盤などの壁面劣化に関与する風化機構の解明と、削剥部分の形態の定量化、岩屑生産量の定量把握を目的として研究を行った。主たる調査地点は、埼玉県吉見町に所在の史跡・吉見百穴の地下軍需工場と、ベルギー国オーバル町に所在の修道院である。吉見百穴は、凝灰岩体を掘削した素掘りの坑道跡を対象として、坑道入り口付近から奥方に向かい地点AEを設定し、1年超にわたり定期観測を行った。その結果、以下のことが示された。1)地点A、B、Cの全てで下部が削剥されノッチ状を示し、そのくぼみの上限高さは地点A、B、Cの順に高くなっていたが、地点D・Eではノッチはみられなかった。2)各地点の含水比には大きな変動はなかったものの、壁面の侵食量が大きい地点ほど地温(気温からの換算値)が上昇し、湿度が低下しやすい環境である。3)塩類風化によって生産される岩屑量は地温が上昇する時期と湿度が低下する時期に多い。4)岩屑に含まれる主要な析出塩は石膏であり、その析出は夏場に多い。

これらの結果より、最高地温TWmaxと最低湿度RHminを用いた乾燥化指数α=TWmax/RHminを考案し、塩溶液の供給量と乾燥しやすさのバランスに規定されて塩類風化が起こっていることを定量化した。また、岩石強度(UCS)と乾燥化指数αとの比で示されたパラメータα/UCSと比例関係をもつこともわかった。ベルギーのオーバル修道院も、主として塩類風化によりその壁面が風化し、剥落している。吉見百穴と同様、風化箇所の空間的分布および風化に伴う剥落の速度は、温湿度環境に影響していることが示された。その風化箇所の面積と深さを、TLSとSfM-MVSにより測定し、得られたデータから点群とデジタル標高を含むDEMを作成して削剥体積を求めた。その結果、3年の研究期間中にミリメートルないしセンチメートルオーダーの変化が検出された。石材や岩盤などの壁面劣化に関与する風化機構の解明と、削剥部分の形態の定量化、岩屑生産量の定量把握を目的として研究を行った。凝灰岩体を掘削した素掘りの吉見百穴坑道跡では、入り口から奥に向かい、風化削剥量の増加、湿度低下に伴う岩屑生産量の増加、主要な析出塩は石膏、などが判明した。また、「乾燥化指数」を考案し、塩類風化程度、塩溶液の供給量、および乾燥化度の関係を定量化した。ベルギーのオーバル修道院でも吉見百穴と同様の調査を行った。また、風化箇所の面積と深さを、TLSとSfM-MVSの計測データよりDEMを作成して削剥体積を求めたところ、3年の研究期間中で数ミリ以上の変化が検出された。本課題の初年度の実施計画として最重要の位置づけにあるTLS計測を、フランスおよび日本国内の双方の調査対象で行うことができた。吉見百穴においても、新たな対象壁面を設け、環境データのみならず、エコーチップ高度や水分状態などの岩盤物性、岩盤の剥離量、MEMを用いた形状に関する詳細な計測を行う準備が完了した。現時点では、TLS計測結果や、吉見百穴の新データが集まりつつある段階である。また、採取試料の分析や室内実験も行い、新知見につながる予備的な成果を得ることができた。吉見百穴の坑内にて測定した空間放射線量の値は予想外に高い値となり、別の視点からの研究としても発展し得る可能性がある。以上の点を考慮し、「おおむね順調に進展している」と判断した。2015年度は、これら様々なデータを継続して収集し、詳細に解析・検討し、研究内容を深めていく予定である。データ収集作業については、概ね順調に進んでおり、既に学会発表等は多く行っている。今後はこれらの成果から複数の論文を執筆し、海外学術誌への公表を目指す。吉見百穴においては、ほぼ一連の調査が終了したので、今後は論文執筆を主に進める。環境データと塩析出、岩屑生産との経験的な関係式が導出できたので、そのメカニズムについても併せて検討する。フランスでの調査についても、環境測定はほぼ終えており、今後は、これまでに取得したTLS結果を詳細に解析する。並行して行ってきた室内実験の結果についても、論文執筆をする。岩石風化論、地形材料学、自然地理学、地盤工学、石造文化財科学岩盤および石材壁面の風化に伴う剥離は、観測壁面全体に進行することは稀であり、どこで生じるか予測しにくい現象であるため、定期的な観察が欠かせない。2015年度は、2014年度に準備して計測し始めた様々なデータを継続して収集するとともに、詳細に解析することに重点をおく。以下の調査を予定している。【フランスにおける調査】1)オーバル修道院については、ランス大の研究者らから提供されている写真を詳細に分析するとともに、9月にTLS計測を行う予定である。
植物系炭素資源を精密変換するための循環性反応剤の開発に関する研究

植物系炭素資源を有用有機化合物に有効に変換するための、適正な循環性反応剤を開発することを目的として、次の2項目について基礎研究を行なった。1.デヒドロアビエチン酸の電解酸化デヒドロアビエチン酸(【I】)をAcOH-AcONa系で定電流電解をすると、(【I】)の7-位にアセトキシル基を導入できた。THF-【H_2】O-KOH系では(【I】)の7-ケト体を収率50%で得た。一方、2酸化ルテニウムを電解により循環し、四塩化炭素-水2相系電解では、7-ケト体を50%で得た。さらに、(【I】)の非コルベ型電解脱炭酸では相当するオレフィン体を70%で得た。以上の如く、(【I】)を原料とするキラル合成ブロックの電解合成の糸口が開かれた。2.2価スズとアルミニウムの組み合せによる炭素一炭素結合反応の開発塩化第一スズをアルミニウムで環元すると活性なゼロ価スズを調製できる。従って、反応終了後に、高原子価スズをアルミニウムで環元すれば、再び活性ゼロ価スズを再生できる。本方法を応用して、塩化アリル、アルデヒドより高収率で相当するホモアリルアルコールを得る方法を見い出した。本反応を含水溶媒中で行うことができるので、水酸基,カルボキシル基を有する基質をも簡便にアリル化することができる。同様に、塩化シンナミルとアルデヒドとの反応ではトレオ選択的に相当するホモアリルアルコールを合成できる。さらに、α-ブロモメチルアクリル酸から種々のα-エキソメチレン-γ-ブチロラクトンを一段階で合成する方法を見い出した。Sn【Cl_2】-Al系をα-ブロモケトンに作用させると系内でスズエノレートを調製できるのでアルデヒドとの反応によりエリトロ選択的に相当するアルドールを合成する方法を開発した。
MAXタンパク質の減数分裂抑制因子としての役割とその分子作用機序

核における染色体の数を半分に減らす減数分裂は、生殖細胞特異的な現象であり、配偶子形成における最も重要なステップの一つである。しかし、その減数分裂を制御する分子基盤については不明な部分が多く、特に、哺乳類の生殖細胞が減数分裂を開始する機構についはほとんどわかっていない。私は、以前、専らがん原遺伝子産物であり、転写因子であるc-MYCのパートナー因子として知られているMAXタンパク質がc-MYCとは無関係に、減数分裂に対する強力な抑制因子であることを見出し、報告した。また、そのMAXタンパク質の減数分裂抑制機能は6種類存在が知られているPRC1複合体の中の1つのサブタイプであるPRC1.6複合体の中のサブユニットの一つとしての機能を反映していることをも明らかにした。なお、その研究は培養細胞のみ用いた実験からの研究成果であったので、本研究では、マウス個体でのMAXの減数分裂に対する役割を明らかにすることを主なテーマとして研究を行った。その結果、雄の始原生殖細胞は通常、減数分裂を起こさないが、コンディショナルにMax遺伝子をノックアウトしたところ、雄でも通常より減数分裂遺伝子の発現が上昇することが確認された。但し、その発現上昇は、シナプトネマ複合体形成といった細胞生物学的な変化には至っていなかった。なお、MAXタンパク質のPRC1.6複合体の中でのパートナーはMGAタンパク質であるが、私は、減数分裂の開始に伴てMAXとは相互作用に必須なドメインであるhelix-loop-helix leucinezipperドメインを欠いたMGAタンパク質が作られることを発見した。すなわち、減数分裂開始の為のPRC1.6複合体の破壊の為には、少なくともMAXとMGAとう2つのタンパク質がターゲットとなっていることがわかった。29年度が最終年度であるため、記入しない。配偶子形成は子孫を維持するする為に極めて重要であることは言うまでもなく、またその配偶子形成の為には極めて複雑で、かつ、多数のステップを経る必要がある。それら配偶子形成の為の様々なステップは一般的に進化の過程でよく保存されている。減数分裂は、配偶子形成過程における極めて重要なステップの一つであり、この減数分裂を司る分子機構に関しても種を超えて保存されているという点においては例外ではない。但し、減数分裂の開始機構、すなわち、生殖細胞における体細胞分裂からの減数分裂への切り替えを司る分子機構に関しては種間であまり保存性が認められず、それ故、哺乳動物における減数分裂開始機構に関しては、現状では、そこにレチノイン酸が関わっているであろうことを除いてほとんどわかっていない。但し、私たちは、偶然、c-MYC転写因子が機能する上で必須なパートナー因子として専ら認知されているMAXタンパク質が減数分裂の開始に対する強力な抑制因子であり、生殖細胞が減数分裂を開始するためにはMAXタンパク質の量が減ることが必要であり、かつ、そのMAXタンパク質の量の低下による減数分裂の惹起は、c-MYC転写因子の機能低下とは直接的には関係がなく、MAXタンパク質をサブユニットの一つとして持つ非典型的PRC1(PRC1.6)複合体の機能低下の結果を反映していることを明らかにした。そして、本研究プロジェクトでは、雄雌の始原生殖細胞における減数分裂の有無の違いがMAXタンパク質の量の差で説明できるか否かをMax遺伝子のコンディショナルノックアウト及びトランスジェーニックマウスを用いて検討する。現在までに、MAXタンパク質をサブユニットの一つとして持つPRC1.6の機能破綻が減数分裂の開始に必要であり、かつ、MAXタンパク質の消失に伴ったMycの活性の喪失も、間接的ではあるが、減数分裂の効率を上げることに大いに貢献していることを明らかにした。かつ、胎生中期の雌の始原生殖細胞や、雄の精巣の中の精母細胞における生理的な減数分裂において、MAXタンパク質の量が顕著に低下していることを見出した。かつ、Max遺伝子の発現は、やはり減数分裂に先立って低下するものの、タンパク質でみられる顕著な現象を全て説明できるほどのものではなく、約50%程度の減少であり、それ故、MAXタンパク質の減数分裂とカップルした翻訳後の制御機構の存在が示唆された。また、遺伝子改変技術を用いて、本来減数分裂を起こさない雄の始原生殖細胞で特異的にMax遺伝子をノックアウトしたり、逆に、生理的に減数分裂を起こす雌の始原生殖細胞で特異的にMax遺伝子を過剰発現させるためのマウスの準備を整えた。

その結果、雄の始原生殖細胞は通常、減数分裂を起こさないが、コンディショナルにMax遺伝子をノックアウトしたところ、雄でも通常より減数分裂遺伝子の発現が上昇することが確認された。但し、その発現上昇は、シナプトネマ複合体形成といった細胞生物学的な変化には至っていなかった。なお、MAXタンパク質のPRC1.6複合体の中でのパートナーはMGAタンパク質であるが、私は、減数分裂の開始に伴てMAXとは相互作用に必須なドメインであるhelix-loop-helix leucinezipperドメインを欠いたMGAタンパク質が作られることを発見した。すなわち、減数分裂開始の為のPRC1.6複合体の破壊の為には、少なくともMAXとMGAとう2つのタンパク質がターゲットとなっていることがわかった。哺乳動物では雄雌の違いで、減数分裂の場が異なり、発生中期の雌の始原生殖細胞では減数分裂が起きるが、雄の始原生殖細胞では起こらず、生後、精巣で始まるが、その違いがMAXタンパク質の量の差で説明できるか否かを、まず、雄のマウスの始原生殖細胞において、MaxコンディショナルノックアウトマウスとOct3/4のdistal enhancerの制御下にあるCreER融合遺伝子を有するトランスジェーニックマウスとの掛け合わせにより、雄の始原生殖細胞においてMax遺伝子をノックアウトし、その結果、減数分裂が惹起されるか否か、免疫染色、RNA解析等で検討する。逆に、Rosa26遺伝子座においてCreリコンビナーゼが作用すると、GFP遺伝子の代わりにMax遺伝子が発現するようになるマウスと、上記と同じOct-3/4-CreERトランスジェーニックマウスを掛け合わせることにより、雌の始原生殖細胞においてMax遺伝子を過剰発現した場合、減数分裂が起こらないようになるか否かを検討する。また、MAXタンパク質の翻訳後における制御に関して、生殖細胞で発現しているE3リガーゼの関与の可能性について検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
沖合津波観測記録を用いた非地震性津波の自動検知と津波波源即時推定手法の開発

本研究課題では,簡易的な手法と詳細な手法の2通りの検討を実施することとし、本研究の目的を確実に達成させるようアプローチすることにしている.さらに、S-net実データを用いたシステムを試作し,内閣府の「総合防災情報システム」を想定して性能検証を行う計画である.(1)簡易手法については,高性能津波計算コードであるJAGURSの使用方法等を習得し,津波波源を海面上の要素波源で表現するための修正方法を検討した.JAGURSはガウシアン波源のみがサポートされているため,他の関数でも要素波源を表現することが出来るようにする.また,非地震性津波はしばしば地震性津波に比べて短波長であることが知られているため,短波長津波の計算方法,特に海底圧力計でどのように観測されるかの検討を行った.短波長津波がどのように海底圧力計で観測されるかについて,過去の観測記録に基づいて評価した結果を論文1編にまとめ,投稿した.(2)検証については,JAGURSの使用方法の習得と同時に進める方が効率的に研究を進めることが出来ると判断し,平成31年度以降に予定していた検証データの作成に着手した.具体的には,本研究課題で開発した手法を検証するための非地震性津波の極端な例題としての隕石衝突によって生じる海面変動を模するシミュレータの開発に着手した.このとき,隕石衝突の計算にはSALE (Simplified Arbitrary Lagrangian Eulerian) codeを惑星科学衝突研究用に改良されたiSALEを用いている.予定していた簡易手法の検討を進めた.予定外に検証を今年度開始したが,研究課題全体として計画以上に進展しているという程ではない.(1)簡易手法については,当初計画通り2年度目である平成31年度に完成させるよう検討を継続する.(2)詳細手法については,当初計画通り2年度目である平成31年度に検討を開始する.(2)検証については,先行して検討を始めた隕石津波のシミュレータを完成させ,(1)の簡易手法の検証を実施する.本研究課題では,簡易的な手法と詳細な手法の2通りの検討を実施することとし、本研究の目的を確実に達成させるようアプローチすることにしている.さらに、S-net実データを用いたシステムを試作し,内閣府の「総合防災情報システム」を想定して性能検証を行う計画である.(1)簡易手法については,高性能津波計算コードであるJAGURSの使用方法等を習得し,津波波源を海面上の要素波源で表現するための修正方法を検討した.JAGURSはガウシアン波源のみがサポートされているため,他の関数でも要素波源を表現することが出来るようにする.また,非地震性津波はしばしば地震性津波に比べて短波長であることが知られているため,短波長津波の計算方法,特に海底圧力計でどのように観測されるかの検討を行った.短波長津波がどのように海底圧力計で観測されるかについて,過去の観測記録に基づいて評価した結果を論文1編にまとめ,投稿した.(2)検証については,JAGURSの使用方法の習得と同時に進める方が効率的に研究を進めることが出来ると判断し,平成31年度以降に予定していた検証データの作成に着手した.具体的には,本研究課題で開発した手法を検証するための非地震性津波の極端な例題としての隕石衝突によって生じる海面変動を模するシミュレータの開発に着手した.このとき,隕石衝突の計算にはSALE (Simplified Arbitrary Lagrangian Eulerian) codeを惑星科学衝突研究用に改良されたiSALEを用いている.予定していた簡易手法の検討を進めた.予定外に検証を今年度開始したが,研究課題全体として計画以上に進展しているという程ではない.(1)簡易手法については,当初計画通り2年度目である平成31年度に完成させるよう検討を継続する.(2)詳細手法については,当初計画通り2年度目である平成31年度に検討を開始する.(2)検証については,先行して検討を始めた隕石津波のシミュレータを完成させ,(1)の簡易手法の検証を実施する.外注仕様の見直しを行い,翌年度に実施する方が効率的であると見込まれたため.
光学活性高分子を用いるキラル分離に関する研究

本研究では、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)用のキラル充填剤として、すぐれた不斉識別能を有する新規な多糖誘導体の合成を行い、その不斉識別能を評価するとともに、NMRによる不斉識別機構の解明を行った。1.フェニル基上の様々な位置に、メチル基とクロロ基を同時に有する多糖の二置換フェニルカルバメート誘導体を合成した。セルロース誘導体では、メタおよびパラ位に置換基を有する誘導体が極めて高い分割能を示したのに対し、アミロース誘導体では、オルト位に置換基を有する誘導体が最も高い光学分割能を示した。2.側鎖の2、3位および6位を位置特異的にフェニルカルバメートおよびベンゾエート基で修飾した多糖誘導体を合成し、その光学分割能を調べたところ、セルロース誘導体では、側鎖の置換基の位置と種類により光学分割能は変化した。一方、アミロース誘導体では、側鎖を位置特異的に変換した誘導体より、ランダムに変換した誘導体が高い不斉識別能を示し、実用性の高いカラムとなることが明かになった。3.多糖フェニルカルバメート誘導体を少量のジイソシアナートを用いてシリカゲルに位置特異的に化学結合したところ、優れた耐久性と多くのラセミ体に対して、従来の吸着型充填剤と変わらない高い光学分割能を有することが明らかになった。4.セルローストリス(4-トリメチルシリルフェニルカルバメート)(CTMSC)は、高い不斉識別能を示し、かつクロロホルムに溶解することを見い出したので、多糖誘導体としては初めて、NMRによる不斉識別に関する研究が可能になった。トランス-スチルベンオキシド、2-ブタノールなどの光学異性体が、CTMSC存在下、それぞれの異性体に相当するピークに分裂し、CTMSCが溶液中でも不斉識別を示すことが明らかになり、CTMSCが高分子キラルシフト試薬としても有効であることがわかった。
中性子ハロー核"Beの励起状態のスピン・パリティ

入射粒子分解反応により多くの不安定核の研究が可能となったなかで、^<11>Beは興味ある原子核の1つである。それは大変大きな相互作用半径を持ち、1個の中性子からなるハローを持つと考えられている。しかし、実験的な情報は少なく、多様な方法で知見を得るための努力が続けられている。本研究では^<10>Be(d,p)^<11>Be反応を用いて1核子移行反応により移行角運動量と終状態のスピン・パリティを決定することを試みた。^<10>Beターゲットについてはプラチナ箔にBeOを電着したものを用いた。(d,p)反応により生成された不安定核が放出されるγ線とβ線の測定から、励起エネルギーと寿命を調べて^<11>Beの生成を確認した。また後方陽子散乱を用いてプラチナ箔表面に電着された酸化物の不純物を調べ、C,OがBeに比べて2桁程度多いことが分かった。従ってこのターゲットを用いて(d,p)の放出陽子の偏極分解能等を調べることは困難であることが分かった。偏極重陽子ビームの加速には京大タンデム加速器に設置されている原子線型偏極負イオン源を用いる。ターゲットの開発と平行して偏極イオン源の開発改良を行った、解離器ノズルの冷却、弱磁場RF遷移部の改良、ECRイオン化部及び荷電変換部の改造等により数十nAの偏極陽子ビームを安定に生成できた。ウィーンフィルター等のスピンを制御する装置の設置により重陽子ビームについても偏極測定が可能となる。セルフサポート又はサポート箔が極薄い^<10>Beターゲットの開発が今後の課題である。1京大タンデムの編極イオン源は原子線型と呼ばれる方式であり、磁石を用いて電子スピンを揃える。この磁石に六極永久磁石を用いていてその強さは一定であるので、イオン光学を最適化するには原子線の温度を変えることが有効である。今年度はこれまでの液体窒素による冷却(77K)から、冷凍機を用いて温度制御する方式(約30K以上可変)に変更し、温度を最適化してS/N比の向上を図った。また昨年度の測定で偏極度が小さかったので、電子サイクロン共鳴(ECR)を用いたイオン化部と荷電変換部を改造し、水素のバックグラウンドを約半分に減らした。荷電変換部のアルカリ金属のオ-ブン及びカナ-ルを循環型に変更して消費を減らし、長時間の連続運転を可能にした。またECRが残留ガス圧等の変化に非常に敏感であるので、微量の流量制御を行うために流量制御器を取り付けて再現性を良くした。これまでに負イオンのテストを終了し、平成10年度早々の偏極度測定を準備している。RF遷移の追加の前に既存の弱磁場(WF)でのテストを行う。2現有の^<10>Beのターゲットは厚いプラチナ板に電着されている。この^<10>Beの領域は小さく均一とは言えない。そこで断面積や偏極分解能を測定するために、小さな重陽子ビームを^<10>Beに当て、偏極度のモニターとターゲットのモニターをする必要がある。今年度はプラチナ板側から重陽子を入射し、Ge半導体検出器でγ線を観測してで^<11>Beの生成を確認した。反跳された^<11>Beの確認は出来なかった。今年度購入したSi半導体検出器による散乱陽子の測定も平成10年度に持ち越された。1京大理タンデム加速器を用いた(偏極d,p)の測定昨年度に引き続き京大タンデムの原子線型偏極負イオン源の改良を重点的に行った。今年度は、特に電子スピンの揃った原子を原子核のスピンの揃った原子に遷移させるRF遷移部の問題が明らかとなり、その傾斜磁場用電磁石のヨークの改造とパーマロイを用いた磁気シールドを行った。

その結果電子サイクロトロン共鳴(ECR)を用いたイオン化部からの漏れ磁場を無視できる程度に小さくできた。水素原子を用いてシステムのチェックでは、再現性の良い偏極陽子ビームが得られた。またこの間、安定化運転のための改良を行い、冷却水系での放電やECR部ソレノイド電源のトリップを押さえることができた。また、この偏極イオン源はタンデム入射系の0°の位置に置かれているが、入射系の途中に偏向電磁石を設置し、分析することにより、バックグラウンドの少ない再現性の良いトランスポートが可能となった。現在重水素を用いた測定を準備している。上記イオン源の開発と平行して、非偏極重陽子を用いて@@S110@@E1Be(d、p)@@S111@@E1Be反応で生成される@@S111@@E1Beを調べた。そのために高純度Ge検出器を用いて反跳された@@S111@@E1Beから放出されるガンマ線を測定した。今後は散乱陽子の測定を行う。2ターゲットの開発現有の@@S110@@E1Beのターゲットは厚いプラチナ板に電着されているため(d、p)反応ではプラチナからの散乱が多量にあり解析に必要な前方角度ではバックグラウンドが多い。そこで薄い@@S110@@E1Beターゲットが理想であるが、この開発は当初の予想を超えて困難であった。現在はバックグラウンドの影響を小さくすることに重点をおいている。
単一高分子鎖の光物理過程-走査フォトン顕微鏡によるナノ空間の分光研究

本研究では、近年開発された走査フォトン顕微技術を単一高分子鎖の蛍光分光研究に適用することにより、固体中における高分子鎖の形態と光物理過程を調べ、高分子鎖固有のナノ構造やその空間分布をもとめることを目標とした。平成10年度の基礎研究によって走査フォトン顕微鏡の改良とその性能評価は完了し、ファイバー励起による蛍光分光を行うための装置整備ができた。これにより、11年度は次のような2種の高分子を選択し研究を行った。1、剛直高分子鎖の一次元ならびに二次元単分子膜における会合状態の評価2、柔軟鎖高分子の単一分子直接観察剛直鎖としてはセルロース系高分子鎖を蛍光ラベル化し、単一分子鎖の形態や2次元単分子膜における分子間会合形態を観測した。また、柔軟鎖高分子としてポリイソブチルメタクリレートを採用し、これにペリレンを蛍光基としてラベルしを施し、顕微鏡観測を行った。その結果、分子量100万程度の高分子では、単一分子鎖を十分なS/Nで捕らえることができた。特に柔軟鎖であるポリイソブチルメタクリレートの場合は観測された分子数から数平均分子量をカウントでき、さらにこれらの分子鎖が分子内で膜内で凝集し他の分子鎖から分離した形態をとることが示された。以上のことより、走査フォトン顕微鏡がナノレベルで単一高分子鎖を観測する能力をもつことが実証され、固体内の素形態や素光過程の観測に有力な手法となることが示された。本研究ではこの数年で可能になってきた走査フォトン顕微技術を高分子科学に適用することにより、高分子固体中における一分子鎖の光物理過程を調べ、これまで知られている高分子のマクロな光物理・化学との違いを明かにするとともに、得られた光特性をプローブとして、高分子一分子の固有のナノ構造やその分布と密接に関連する光物理過程を明らかにすることを目的としている。本年度は研究を行うための主要機器である走査フォトン顕微鏡の改良とその性能評価を行い、上述の研究の基盤整備をした。通常の走査フォトン顕微鏡では光子計数検出器により蛍光強度をモニターしながら試料をビエゾにより面内移動させて形態観察をしているが、本研究の目的に合うようにこの装置に分光機能を付加するための分光器を設置した。また光励起を効率よく行うため、紫外線透過ができる純石英製光ファイバーを先鋭化する技術を確立することにより数10nmの開口径をもつ光ファイバープローブを作製できるようになった。これらの技術的改善により、ヘリウム-カドミウム紫外線レーザーの325nmの波長を用いて励起でき、かつ光回折限界を超える100nm以下の空間分解能をもつ走査フォトン顕微鏡が実現することができた。この装置のさらなる改良を重ねて光収集効率を分解能を高めるとともに、単一高分子鎖の光過程について1)高分子鎖の分子内エネルギー移動速度の評価、2)高分子内での励起2量体(エキシマー)形成確率の直接測定など、一本の高分子鎖の分子情報を取り出す研究を継続して行う。
パーキンソン病発症モデルとしてのMPTP少量投与マーモゼットの検討

実験動物として小型の猿(コモン・マーモセット、体重280-350g)を用いた。8頭を用意しMPTP(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropytidine)2mg/kgを2回皮下投与した。投与直後にはakinesiaを呈するが次第に回復し、1ヵ月後にはakinesiaは消失しcheckingbehaviour止まり木間の移動動作床での動作巧緻運動動作は正常となり振戦もみられなくなった。投与3ヵ月後には4頭についてHPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いて脳内アミンを測定した。残り4頭は観察を続け2年8ヶ月後に脳内アミンを測定した。なお動物の行動の観察にはビデオ装置による記録と赤外線装置を用いた運動量記録装置を用いた。運動量はMPTP投与後一時的に減少するが、投与3ヵ月後には回復した。しかし投与前に比較すると低下していた。その後の運動量は個体差はあるものの観察し得た期間内での時間的な経過では有意な変化はみられなかった。脳内アミンの量は投与によりdopamine,DOPAC,HVAが1/2以下に減少していた。長期飼育群でも脳内アミンは低下していたが、短期飼育群との間に著明な変化はみられなかった。病理学的検索ではMPTP投与により黒質の細胞数は減少していたが、脳幹部の切片部位により細胞数に差がみられるため、短期飼育群と長期飼育群の間では有意の差はみられなかった。霊長類で飼育にスペ-スをあまりとらない小型の猿であるコモンマ-モセットを用いた。マ-モセット8頭にMPTPを投与した。投与量は2mg/kgを2回投与した。投与後明らかなakinesiaを呈していたが、その後徐々に回復し、一か月後にはakinesiaは完全に消失した。投与3カ月後にはMPTPを投与した8頭のうち4頭について脳内のDA,DOPAC,HVAを線条体、側坐核、大脳皮質で測定した。測定は、HPLCを用いた。現在残りの4頭のコモンマ-モセットを経時的に観察している。今後はマ-モセットの飼育を続け、akinesia,tremorなどの異常な行動の出現の有無を経時的に観察するとともにをビデオ装置を用いて記録し、評価する。最終年度(平成4年度)には現存飼育観察している4頭のマ-モセットの脳内DA,DOPAC,HVAを測定するとともに組織学的に脳幹、特に黒質の神経細胞の変性の程度を検討する。その後、今年度検討したマ-モセットのデ-タと比較し、同じ処置を行った後、時間経過により神経の変性が進むか否か、あるいは行動に変化が起こるかどうかを比較検討し、神経変性疾患の機序における加齢の影響を研究する。霊長類で飼育にスペ-スを節約できるコモンマ-モセットと選択的な黒質の細胞死を起こす神経毒MPTPを用いて、神経毒と加齢がパ-キンソニズムの発症に関与する可能性について検討している。実験は少量のMPTPで黒質を軽度変性させた上で長期間飼育し、加齢に伴うパ-キンソニズムの発症の有無を検討している。平成2年度にMPTPを投与したマ-モセット8頭のうち4頭は同年度に黒質および線条体の病理学的、生化学的測定を行い最終年度の検討に備えた。平成3年度はMPTPを投与した4頭を引き続き飼育し、ビデオに記録し神経学的症状の有無を観察した。その結果前肢にわずかな振戦を認めるようになった。また、長期の運動量を検討するため、赤外線を用いた運動量測定器を2台設計制作し連続3日間の行動量を測定した。MPTP投与群では軽度の行動量の低下がみられたが有意ではなかった。なお連続3日間の行動量の検討では、測定装置に移って1日目は少なく3日目に最も多くなりマウス、ラットでみられる探索行動により1日目が増加するパタ-ンは認められなかった。パ-キンソニズムではヒトでも動物でもその行動量が低下する。

この測定装置により行動量の経年的変化を観察できるためパ-キンソニズムの発症についてはより詳細な検討が可能となった。今後は引き続き飼育を続け、その行動量、神経学的症状の有無程度を観察し、最終年度における経年的変化についての検討に備える。平成2年度に準備してMPTP(1-methy1-4-pheny1-1,2,3.6-tetrahydropyridine)を投与した小型の猿(コモン・マーモセット、体重280-350g)のうち4頭について長期間の行動を観察し、その生化学所見と病理学的所見を検討した。運動量はMPTP投与前に比べて減少したが、著明なakinesiaは消失しcheckingbehaviourは正常となった。MPTP投与後約2年経過して、3頭の動物では餌を取るときなどに前肢の動作時の微細な振戦がみられるようになった。MPTP投与2年8ヶ月後に尾状核、被核、側坐核、前頭葉大脳皮質などの脳内アミンを測定した。脳内アミンの測定にはHPLC(高速液体クロマトグラフィー)を用いた。なお動物の観察には観察者の存在により動物の行動が変化するためビデオ装置による記録お行いその観察を行った。また行動量は赤外線装置による運動量記録装置を用いて24時間の運動量を記録した。運動量はMPTP投与後一時的に著明に減少するが、投与3カ月後には回復した。しかし投与前に比較すると低下していた。その後の運動量は個体差はあるものの有意な変化はみられなかった。脳内アミンの量は長期飼育群でも脳内dopamine,DOPAC,HVAは低下していたが、短期飼育群との間に著明な変化はみられなかった。病理学的検索がはMPTP投与により黒質の細胞数は減少していたが、脳幹部の切片部位により細胞数に差がみられるため、短期飼育群と長期飼育群の間では有意の差はみられなかった。このことは長期の観察時に出現する微細な振戦はドパミン細胞の低下のみでなく、加齢や他の神経系の関与を推測させる。