hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インドネシアにおける思春期前期小児の身体発育に関する研究

(目的)本研究の目的は、インドネシア共和国西ジャワ州タンジュンサリ県において1988年-89年に出生した小児コホートを利用して、インドネシア小児の発育値および成熟度調査を行い、インドネシア標準成長曲線の開発を行うことにある。(方法)本年度は、研究代表者は、研究協力者の渡辺洋子(国際協力事業団・インドネシア母と子の健康手帳プロジェクト・チーフアドバイザー)、Anna Alisjahbana(パジャジャラン大学医学部・教授)とともに現地保健所医師およびヘルスワーカーを指導し、主に現地事情に詳しい保健所医師およびヘルスワーカーの手により体重測定および身長測定、思春期前期の性発達などのアンケート調査を行った。また、得られだデータを、出生時および乳幼児期の疾病歴や発育歴と比較検討した。(結果)コホート集団の12歳での身長と体重の平均は、日本人12歳の身体測定値、ならびにNCHS/WHOの身体基準値と比べて、男女ともかなり小柄であり、特に身長の低さが目立つstuntingの状態であった。本コホートの発育曲線を、日本人ならびにNCHS/WHOの発育曲線と比較してみると、本コホートは日本人の1920年の、またNCHS/WHOは日本人の1980年の曲線とほぼ一致する事がわかった。すなわち本コホートと日本で80年の差が認められた。また、性成熟の発現度合いに出生時の体重は関係がみられなかった女子の生理は身長の成長速度がピークに達した後鈍化し始めた頃に起こるとされているが、このことから、身長や体重の有意な差(LBW群のほうが小さい)は成人期になっても同様である事が示唆された。。また貧血の割合にも差はみられなかった。(考察)本コホートは今後も経年的に身体測定の調査を継続する計画である。自国民族の成長曲線基礎データを持つのが難しい途上国において、インドネシア国における正常小児における身体発育基準値のひとつとなることが期待される。。また、得られたデータを、出生時および乳幼児期の疾病歴や発育歴と比較検討した。(結果)タンジュンサリ県における小児コホートは、1988年-89年に出生した4700名の新生児を毎年継続してフォローしている東南アジアでも最大級の小児コホート集団であり、乳幼児期の死亡や転居などにかかわらず、現時点でも約3000名以上がタンジュンサリ県に居住し、発育調査に協力できる態勢が整っている。2001年度に身体計測とインタビュー調査を行った対象小児(11歳)は、3217名であり、そのうち出生時の体重が2500g未満の低出生体重児は210名であった。平均体重26.4kg(SD=4.34)、平均身長130.6cm(SD=6.22)、頭囲51.3cm(SD=1.48)、上腕周囲計(MUAC)18.26cm(SD=1.57)であった。

また、インタビュー調査を行った1151名の女子のうち、11歳時点で初経をみたものは、わずか35名(3.0%)であり、日本の小児と比べると思春期の成熟の遅延が見られた。(目的)本研究の目的は、インドネシア共和国西ジャワ州タンジュンサリ県において1988年-89年に出生した小児コホートを利用して、インドネシア小児の発育値および成熟度調査を行い、インドネシア標準成長曲線の開発を行うことにある。(方法)本年度は、研究代表者は、研究協力者の渡辺洋子、Anna Alisjahbana(パジャジャラン大学医学部・教授)とともに現地保健所医師およびヘルスワーカーを指導し、主に現地事情に詳しい保健所医師およびヘルスワーカーの手により体重測定および身長測定、コレステロール測定、思春期前期の性発達などのアンケート調査を行った。また、今年度に得られたデータを、出生時および乳幼児期の疾病歴や昨年度の発育歴と比較検討する。(結果)タンジュンサリ県における小児コホートは、1988年-89年に出生した4700名の新生児を毎年継続してフォローしている東南アジアでも最大級の小児コホート集団であり、乳幼児期の死亡や転居などにかかわらず、現時点でも約3000名以上がタンジュンサリ県に居住し、発育調査に協力できる態勢が整っている。2001年度に身体計測とインタビュー調査を行った対象小児(11歳)は、3217名であり、そのうち出生時の体重が2500g未満の低出生体重児は210名であった。平均体重26.4kg(SD=4.34)、平均身長130.6cm(SD=6.22)、頭囲51.3cm(SD=1.48)、上腕周囲計(MUAC)18.26cm(SD=1.57)であった。2001年度と2002年度の個人データの比較検討に関しては、現在、最終データを整理しているところであるが、成長のスパート時期が遅い傾向が認められた。
イネ穎果の登熟における植物ホルモンと炭水化物の役割

遮光や剪葉などsource/sink比が低い条件下では,イネの穂の下部に着生する弱勢な穎果の初期生長が遅延し易いこと,そしてこの遅延は穎果の胚乳細胞数や最終粒重の低下を伴うことが知られている.本研究ではイネの弱勢な穎果の登熟における植物ホルモンと炭水化物の役割を明らかにしようとした.1.穎果の初期生長および乾物蓄積における光の役割出穂後の遮光は弱勢な穎果の初期生長を減少させた.出穂期の茎・葉鞘の貯蔵炭水化物含量を減少させる出穂前の遮光や光合成を増大させる出穂後の二酸化炭素増加は初期生長には影響しなかったが,乾物重増加速度を高めた.したがって,穎果の初期生長(細胞分裂・伸長)はホルモーナルな要因により,一方穎果におけるデンプン蓄積は炭水化物栄養により制御を受けていることが示唆された.2.穎果の初期生長の日変化における植物ホルモンと炭水化物の役割光に対する最も基本的な反応である穎果の初期生長の日変化を調べた.穎果の伸長と母性組織(果皮,珠心表皮)の分裂は,主に日中に行われていた.穎果におけるアブシジン酸は日中明らかに高レベルとなること,サイトカイニンは反対に夜間に高レベルになること,また遊離糖は明確な日変化を示さないことが示された.したがって,光はアブシジン酸を通じて穎果の初期生長を制御していること,アブシジン酸は穎果の生長促進要因として働いていると考えられた.3.穎果の初期生長,胚乳細胞数および登熟特性の品種間差十数の品種を用い,source/sink比が低い条件下での弱勢な穎果の初期生長の遅延程度の違いや,それらと登熟特性の関係を調べた.その結果,穎果の初期生長の遅延程度には品種間差があること,遅延しにくい品種ほど胚乳細胞数が減少しにくく,最終粒重,そして一穂収量も減少しにくいことが明らかとなったが,このような品種間差を生理的に明らかにするまでには至らなかった.遮光や剪葉などsource/sink比が低い条件下では,イネの穂の下部に着生する弱勢な穎果の初期生長が遅延し易いこと,そしてこの遅延は穎果の胚乳細胞数や最終粒重の低下を伴うことが知られている.本研究ではイネの弱勢な穎果の登熟における植物ホルモンと炭水化物の役割を明らかにしようとした.1.穎果の初期生長および乾物蓄積における光の役割出穂後の遮光は弱勢な穎果の初期生長を減少させた.出穂期の茎・葉鞘の貯蔵炭水化物含量を減少させる出穂前の遮光や光合成を増大させる出穂後の二酸化炭素増加は初期生長には影響しなかったが,乾物重増加速度を高めた.したがって,穎果の初期生長(細胞分裂・伸長)はホルモーナルな要因により,一方穎果におけるデンプン蓄積は炭水化物栄養により制御を受けていることが示唆された.2.穎果の初期生長の日変化における植物ホルモンと炭水化物の役割光に対する最も基本的な反応である穎果の初期生長の日変化を調べた.穎果の伸長と母性組織(果皮,珠心表皮)の分裂は,主に日中に行われていた.穎果におけるアブシジン酸は日中明らかに高レベルとなること,サイトカイニンは反対に夜間に高レベルになること,また遊離糖は明確な日変化を示さないことが示された.したがって,光はアブシジン酸を通じて穎果の初期生長を制御していること,アブシジン酸は穎果の生長促進要因として働いていると考えられた.3.穎果の初期生長,胚乳細胞数および登熟特性の品種間差十数の品種を用い,source/sink比が低い条件下での弱勢な穎果の初期生長の遅延程度の違いや,それらと登熟特性の関係を調べた.その結果,穎果の初期生長の遅延程度には品種間差があること,遅延しにくい品種ほど胚乳細胞数が減少しにくく,最終粒重,そして一穂収量も減少しにくいことが明らかとなったが,このような品種間差を生理的に明らかにするまでには至らなかった.実験はすべてササニシキを用いて行った.二酸化炭素施与や遮光により,穎果の利用可能な炭水化物供給量を増減させ,穂の下部に着生する弱勢な穎果の初期生長や登熟に及ぼす影響を調査した.その結果,初期生長は,光の強さに影響されるが,それは光合成以外の要因を通じた影響であることが示された.一方,デンプン蓄積期における粒重の増加は,利用可能な炭水化物量の影響を受けることが示された.出穂期に,遮光処理を行い葉身のアブシジン酸(ABA)レベルを測定した結果,遮光はそのレベルを大幅に低下させることが明らかとなった.

ABA処理は弱勢な穎果の初期生長を促進すること,またその内生レベルは生長の遅い弱勢な穎果よりも生長の速い強勢な穎果で高いこと,また穎果間引き処理により残された弱勢な穎果のABAレベルが増加するという既知の事実と合わせて考えると,登熟初期の穎果におけるABAの起源は葉である可能性が示され,とくに日射不足など葉でのABAの生産量が少なくなる条件下で,強勢な穎果と弱勢な穎果との間にABAレベルの差が生じ,両穎果の初期生長に差が生じると考えられた.次に,24°C,日長12時間の条件下で穎果の初期生長および細胞分裂の日変化を調べた結果,穎果の伸長は,日中行われること,胚乳の細胞分裂は明期もしくは暗期に移った直後に行われ,ほぼ12時間周期であることが示された.よって,胚乳の細胞分裂は穎果の初期生長に直接貢献するのではなく,それらが日中に伸長することにより穎果の初期生長に貢献すること,さらに伸長は日中行われる事実から,光合成産物の関与が示唆された.しかし,生長の速い強勢な穎果よりも弱勢な穎果の方が日中の糖プールが大きいことがすでに明らかになっているので,強勢な穎果と弱勢な穎果の初期生長の違いはおそらく細胞分裂速度の違いであると考えられた.今後,細胞分裂と日長や光の強さ,さらにはABAなどホルモンとの関係を調べる必要があると思われた.野生稲を含めた十数品種を用い,24/19(昼/夜)°Cのファイトトロン内でポット栽培した.出穂期直前に50%の剪葉処理を行い,穎果の初期生長を透視法により開花日から連日観察した.また,主に出穂10週後に穂のサンプリングを行い登熟め各形質を調査した.剪葉により,ほとんどの品種の弱勢な穎果の開花から穎果の幅が籾殻の半分に達するまでの初期生長が遅延したことから,この時期における生長の遅延は,イネに見られる一般的現象であることが明らかとなった.しかし,その程度は品種により異なり,概して多収性として育成された品種の方が遅延程度が少ない傾向が見られた.品種間の粒重の差が小さいこともあって,一穂当たりの収量は,一穂穎花数が大きい品種ほど多く,剪葉により減少したが,その減少程度は弱勢な穎果の初期生長の遅延が大きいほど大であった.また,弱勢な穎果の剪葉による初期生長の遅延程度と登熟歩合の間には強い負の相関関係が認められた.さらに,剪葉による登熟歩合の悪化程度が大きかっための,主に穂の下部に着生する弱勢な穎果であった.また,弱勢な穎果の初期生長の遅延は炭水化物供給が減少して起こるのではないこと,弱勢な穎果の登熟の悪化は胚乳細胞数すなわちsinkサイズの減少によることが明らかとなった.以上より、剪勇葉などのsource/sink比が低いような条件下でも弱勢な穎果が速い初期生長を示す品種,すなわち不良環境下でも一穂内の穎果が一斉に登熟する(登熟の速い)品種の方が,収量の減少が少なく安定していること.さらに穎果の初期生長の品種間差にはホルモーナルな要因(今までの研究結果からはおそらくアブシジン酸)が関係することが示唆された.イネの穂の下部に着生する弱勢な穎果では,光不足の条件下でその初期生長が遅延し,登熟が悪化する.そこで,前年度には最も基本的な光の影響と考えられる初期生長の日変化を調べた結果,穎果の伸長生長は日中に限られていた.今年度は,イネ穎果の初期生長が日中に行われる生理的機構を解明することを目的とした.まず,開花後3日目の6:00から同4日目の18:00までの間,4時間ごとに穎果内の各組織における細胞分裂について調べた.その結果,胚乳の分裂は主に10:00と22:00に観察され,明期もしくは暗期に移った直後に行われていた.母性組織(果皮および珠心表皮)では分裂頻度は胚乳よりも低いが,日中に高く夜間は低い傾向が見られた.したがって穎果の伸長は母性組織の細胞分裂と同調しており,それらは日中に起こること,胚乳の分裂期間は短いが分裂頻度を高めることで母性組織の分裂とバランスを取っていることが分かった.さらに胚乳の分裂周期は12時間であることから,胚乳の分裂にも光が関与している可能性が示唆された.次に,初期生長期における穎果の主な炭水化物である糖の濃度や植物ホルモンであるアブシジン酸(ABA)およびサイトカイニン濃度を調べた.糖濃度は夜間に増加が停滞する傾向を見せたものの,明確な日変化ではなかった.一方,植物ホルモンは光に対して非常に敏感な反応を示し,ABA濃度は日中に高レベルを維持し,夜間にはいると急激に減少し,穎果の伸長生長と完全な同調性を示していた.
「単元を貫く言語活動」を支える言語観と授業づくりに関する研究

本研究は、研究開始時点で文部科学省が唱導していた「単元を貫く言語活動」の重要性を認識しながらも、単元のゴールが予め定められた中では、結局教師の考えている一つの方向に「言語活動」が収斂されていくことの問題性を明らかにし、さらに、「言語活動」という営みは、考えを「まとめる」のではなく、むしろそれは新しい「言語活動」のためのトリガーとなり、「広げていく」ものだということを、理論的、実践的に明らかにしようとした。結果、「中動態」という概念に示唆を得ながら、「アート」と「言語活動」を接続した理論や思想を考究することにたどり着いた。最終年度は、「哲学対話」や、学校での芸術活動における対話などをケースとしながら、学校現場の課題に切り込むことに力を注いだ。具体的には、渡辺、山名、柴山は、2018年秋の教育哲学会において「言葉とアートをつなぐ教育思想」と題したラウンドテーブルを企画した。渡辺は、「詩的な言葉」が求められる時代状況と、映画を用いた具体的な事例の考察、山名は、被爆体験者による記憶が語られ、それを聞いた生徒が絵画を制作する一連の過程(広島基町高校の「原爆の絵」プロジェクト)を観察しての考察、柴山は、バウハウス教師時代のパウル・クレーがアートをいかように語ったかに関する考察をそれぞれ行った。また、近年日本倫理学会においても、倫理学と教育実践のつながりを検討するワークグループができており、これに参加する勢力が、「考え、議論する道徳」に関する批判的な考察を行った。いずれも、研究メンバーの従来の研究では行っていない新しい試みである。以上の学会報告を修正、発展させた内容、また、以前に研究会で講演をお願いした森田亜紀氏、田中久文氏による論文を収録して、『言葉とアートをつなぐ教育思想』(晃洋書房、2019年4月)を本研究の成果として刊行することができた。「言語活動」を考察する際には、図画工作科の「造形遊び」のように、表現をしてみて初めて自分の考えていることが(暫定的に)分かったり、自分の表現を他者が解釈することにより、自分の表現しようとしていたことがよりクリアになったりする、という視点をもつべきである。従来の国語科教育の実践では、どうしても完結したメッセージを発することに拘ってしまっているところがあるので、他領域との交感が必要である。今年度は倫理学、美学の研究者を講演会のゲストとしてお招きし、最新の研究成果を伺う機会を得た。2016年7月には古田徹也氏をお迎えし、表現する中でふたつの要素をレトリカルに結んで重ねていくことは、本質に接近したと捉えるべきか、問いを拡張していくと捉えるべきか、に関して、ヴィトゲンシュタインとゲーテを比較しながら論じていただいた。また、同年12月には、伊藤亜紗氏をお迎えし、障害を抱える人々によるコミュニケーション、ヴァレリーの詩論の問題などが議論された。これらの議論をもとにさらに研究メンバーで議論を重ねた結果、私たちは「中動態」概念に着眼するに至った。能動態でも受動態でもない、第3の態については、近年注目を集めているところであるが、この概念を「教育」という場で考察するとき、どのような知見が得られるか。次年度以降は、「中動態」概念について、集中的に議論を重ねていく予定である。「言語活動」が教科横断的に重視されるに至ったのは、アクティブラーニングが一時盛んに論じられたことにも明らかなように、次期学習指導要領においても、「主体的、探究的な学び」が重視されているからである。とはいえ、「教育」の場に、ゼロからの主体性は存在し得ない。能動でも受動でも語れないレヴェルでの学習者の「言語活動」を考察することは、今日的状況においても、重要な課題であるように思われる。「中動態」への着眼という、研究開始時には想定していなかった新たな視点を得られ、その着眼が非常に有効であるという確証を得られたため。平成29年度も、平成28年度に続き、要所で本科研主催による講演会を重ねて、他領域の研究者との研究交流が行われ、彼らからの刺激を受けながら研究を発展させることができた。また、平成30年度末に本研究の成果を書籍として刊行することも決定した。平成28年度は、本研究の進展のためには「中動態」概念を咀嚼することが重要だと認識した。平成29年度は『芸術の中動態』の著者である森田亜紀氏を講師にお招きすることができ、また、その後森田氏が同書で引用した京都学派の三木清の言語哲学を学ぶべく、この領域に知悉した田中久文氏をお招きすることができた。このお二人には、先の研究書の執筆にも参加頂けることとなり、平成30年度はさらなる研究交流が期待される。また、平成29年度末には「弱いロボット」で知られる岡田美智男氏をお招きし、不完結性、不完全性を抱えたコミュニケーションの意義を講じていただいた。本科研では、「言語活動」を検討する上で、「詩的な言葉」あるいは「詩人的な言葉」が重要なキーワードとなっているが、岡田氏の論じるコミュニケーション観は、本科研メンバーの言語観と重なり合うところがあり、研究の進展に大きな刺激を受けることとなった。こうした研究交流を踏まえながら、平成29年度は、「偶然性」や「記憶」などといった新しい研究上のキーワードを得ることができた。お互いの考えを深めあう「対話」が重視されているが、そうではなく、「偶然」に生み出される、不完全性の高い(一見、「考えを深め合う」ようにはみえない)

「詩的な会話」の意義、「ヒロシマ」の記憶を語り、聴く実践から見出される問題、あるいは、「教科化」されることで注目される「道徳」の授業で、問いを持ち続ける授業をどのように展開するか、といった、言語による表現によって思考を深めるということの意義を幅広いテーマから探究した。言語を含むあらゆる表現活動の考察に大きく関わる「中動態」概念を、平成28年度以上に掘り下げることができ、また、研究メンバーが、本研究を進展させる業績を発表することができたため。本研究は、研究開始時点で文部科学省が唱導していた「単元を貫く言語活動」の重要性を認識しながらも、単元のゴールが予め定められた中では、結局教師の考えている一つの方向に「言語活動」が収斂されていくことの問題性を明らかにし、さらに、「言語活動」という営みは、考えを「まとめる」のではなく、むしろそれは新しい「言語活動」のためのトリガーとなり、「広げていく」ものだということを、理論的、実践的に明らかにしようとした。結果、「中動態」という概念に示唆を得ながら、「アート」と「言語活動」を接続した理論や思想を考究することにたどり着いた。最終年度は、「哲学対話」や、学校での芸術活動における対話などをケースとしながら、学校現場の課題に切り込むことに力を注いだ。具体的には、渡辺、山名、柴山は、2018年秋の教育哲学会において「言葉とアートをつなぐ教育思想」と題したラウンドテーブルを企画した。渡辺は、「詩的な言葉」が求められる時代状況と、映画を用いた具体的な事例の考察、山名は、被爆体験者による記憶が語られ、それを聞いた生徒が絵画を制作する一連の過程(広島基町高校の「原爆の絵」プロジェクト)を観察しての考察、柴山は、バウハウス教師時代のパウル・クレーがアートをいかように語ったかに関する考察をそれぞれ行った。また、近年日本倫理学会においても、倫理学と教育実践のつながりを検討するワークグループができており、これに参加する勢力が、「考え、議論する道徳」に関する批判的な考察を行った。いずれも、研究メンバーの従来の研究では行っていない新しい試みである。以上の学会報告を修正、発展させた内容、また、以前に研究会で講演をお願いした森田亜紀氏、田中久文氏による論文を収録して、『言葉とアートをつなぐ教育思想』(晃洋書房、2019年4月)を本研究の成果として刊行することができた。「教育の中動態」に関するさらなる理論的研究が必要である。また、「詩人的な言葉」による学習者の「言語活動」に関しても、洋の東西を問わずに理論的な研究を深めなければならない。「中動態」については、美学者や哲学者による著作が相次いで刊行されており、これらの研究に学んでいきたい。また、「詩人的な言葉」「言語活動」については、研究代表者が従来研究してきた西田哲学や京都学派の哲学者における詩論に注目していきたいと考えている。平成30年度に刊行することが決定した、本研究の成果を収録した研究書の刊行に向けて、研究メンバーがそれぞれ研究の総仕上げをすることになる。大きくまとめれば、「言語活動」と「アート」を接続する研究を行うことになると思われるが、同時に、本科研に残された課題である、学校現場の授業づくりへの寄与が行えるように、学校現場における「言語活動」を、多様な角度から考察する必要がある。
唾液腺腺様嚢胞癌における遺伝子学的異常とその臨床病理学的意義

これまで唾液腺腺様嚢胞癌の特異的な遺伝子転座(MYB-NFIB, MYBL1-NFIB融合遺伝子)の持つ臨床病理学的意義やその他の遺伝子変異は不明である.申請者は33例の唾液腺腺様嚢胞癌をFISH法や免疫化学染色を用いて研究を行った.その結果, (1)鑑別困難な症例の診断では, FISH法による遺伝子解析が有用であること(2)本腫瘍は遺伝子学的に6種類に分類できること(3)MYB/MYBL1遺伝子分離症例は予後不良因子となり得ることが示唆された(Fujii (Tsuda) K, etal. Histopathology, 2017).上記の遺伝子異常以外に,腺様農法癌におけるEGFR, RAS family, PIK3CA, BRAF, AKT1の遺伝子異常の有無を高感度な特異解析法であるSNaPshotを用いて検討した.その結果, EGFR経路の変異やRAS遺伝子変異陽性症例は,陰性症例と比較して,より短い無病生存期間および全生存期間を示すことが明らかとなった(Saida K, et al.Oncotarget, 2018).2017年度では研究を進めていたが、2018年度は出産育児休暇を取得し、研究を中断していましたため、遅れています。2018年度の間に腺様嚢胞癌の症例を全国の施設から約150例蒐集したため、今後予定されていた研究を進めていく。これまでに唾液腺腺様嚢胞癌の特異的な遺伝子転座として, MYB-NFIB, MYBL1-NFIB融合遺伝子が報告されているが,これらの持つ臨床病理学的意義や詳細な遺伝子変異は不明である.申請者は33例の唾液腺腺様嚢胞癌をFISH法によって解析した.その結果, 29例(88%)の唾液腺腺様嚢胞癌は, MYB, MYBL1, NFIBのいずれかの遺伝子分離を認めた.その後の遺伝子融合検索により,唾液腺腺様嚢胞癌はMYB-NFIB, MYB-X, MYBL1-NFIB, MYBL1-X, NFIB-X,遺伝子異常陰性の6つのグループに分類できることが明らかとなった. MYB/MYBL1遺伝子分離陽性を示す腺様嚢胞癌とその他の症例を比較したところ,前者は顕微鏡的断端陽性とMYC蛋白陽性と有意な相関関係を示した.MYC蛋白陽性は,予後解析において不良無病生存と有意な相関関係を示した.これらのことから, (1)鑑別困難な症例の診断では, FISH法による遺伝子解析が有用であること(2)本腫瘍は遺伝子学的に6種類に分類できること(3)MYB/MYBL1遺伝子分離症例は予後不良因子となり得ることが示唆された(Fujii (Tsuda) K, et al. Histopathology, 2017).上記の遺伝子異常以外に, EGFR, RAS family, PIK3CA, BRAF, AKT1の遺伝子異常の有無を高感度な特異解析法であるSNaPshotを用いて検討した.その結果, EGFR経路の変異やRAS遺伝子変異陽性症例は,陰性症例と比較して,より短い無病生存期間および全生存期間を示すことが明らかとなった(Saida K, et al. Oncotarget, 2018).当初計画していた研究が論文化された.研究をさらに進めるため,現在より多くの症例を蒐集している.これまで唾液腺腺様嚢胞癌の特異的な遺伝子転座(MYB-NFIB, MYBL1-NFIB融合遺伝子)の持つ臨床病理学的意義やその他の遺伝子変異は不明である.申請者は33例の唾液腺腺様嚢胞癌をFISH法や免疫化学染色を用いて研究を行った.その結果, (1)鑑別困難な症例の診断では, FISH法による遺伝子解析が有用であること(2)本腫瘍は遺伝子学的に6種類に分類できること(3)MYB/MYBL1遺伝子分離症例は予後不良因子となり得ることが示唆された(Fujii (Tsuda) K, etal. Histopathology, 2017).上記の遺伝子異常以外に,腺様農法癌におけるEGFR, RAS family, PIK3CA, BRAF, AKT1の遺伝子異常の有無を高感度な特異解析法であるSNaPshotを用いて検討した.その結果, EGFR経路の変異やRAS遺伝子変異陽性症例は,陰性症例と比較して,より短い無病生存期間および全生存期間を示すことが明らかとなった(Saida K, et al.Oncotarget, 2018).2017年度では研究を進めていたが、2018年度は出産育児休暇を取得し、研究を中断していましたため、遅れています。今後もさらに多くの唾液腺腺様嚢胞癌症例を蒐集する予定である.本腫瘍におけるMYB, MYBL1, NFIB, EGFR, RAS, PIK3CA, BRAF< AKT1などの遺伝子異常の解析を行っていき,関連学会での発表や論文化を目指していく.2018年度の間に腺様嚢胞癌の症例を全国の施設から約150例蒐集したため、今後予定されていた研究を進めていく。必要なプローブ注文後の納品に時間を要したことや,学会発表の機会がやや少なかったことなどが考えられる.次年度は積極的に学会発表を行い,使用していきたいと考えている.産前産後休暇および育児休暇を取得したため,中断していました.今後は予定していた研究を進めていくために,これまで蒐集した多くの腺様嚢胞癌の症例の遺伝子学的検討を進めていく.
MRI用造影剤の姉妹染色分体交換を用いたDNAへの作用機序の解明

MRI用造影剤とあらかじめDNAに作用することの知られている抗癌剤との相互作用から姉妹染色分体交換(SCE)を用いて、MRI用造影剤が細胞内に入り核との作用があるのか否かを推定しようとして実験を行なった。結果としてMRI用造影剤と抗癌剤の両者を用いて培養した群は、個々に培養した群に比べ有意にSCEの頻度が高く、造影剤の濃度に依存して頻度が高くなっていた。このことは双方の相互作用のあることを考えさせる。このことからMRI用造影剤も抗癌剤と同じ様に末梢静脈血のリンパ球のDNAに直接作用したか、あるいは細胞膜を通して何らかの作用があったものと考えられる。尚、DNA合成阻害剤のMMCと、DNA修複阻害剤のAra-Cとの間の差異は認められなかった。従来MRI用の造影剤は細胞外液に存在し細胞内に取り込まれないので安全性が高いと考えられてきたが、本実験より細胞内の核、更に核内のDNAと作用していると推測され、より詳細な安全性の検討が必要と考えられる。
極低温イオンビームの新奇秩序化状態の解明とクリスタルビームの生成に関する研究

蓄積リングを周回するイオンビームを強くレーザー冷却することで形成可能な“秩序化ビーム"の特性を分子動力学シミュレーションにより調べた。規則的に配置した構成粒子の位相空間分布や運動の様子およびこれらのリングやビーム条件に対する依存性等、様々なビーム力学的特性を明らかにした。また、秩序化ビームの規則的な断面構造を計測する手法の可能性を探るため、ラジオクロミックフィルムを用いる手法を検討した。マイクロビーム照射実験により、フィルムは数μmの空間分解能を有することが分かった。原理的には、断面構造として数百μmの直径で数十μmの間隙を持つ秩序化ビームの測定は可能と考えられる。蓄積リングにおいて強く冷却されたイオンビームが呈する秩序化状態の特性を明らかにするため、理論的及び実験的研究を行った。理論的研究では、京都大学の蓄積リング"S-LSR"の電磁石配置を想定して、系統的な分子動力学シミュレーションを実施した。リングの運転条件やビーム線密度等の様々な条件において、40keVの24Mg+ビームをテーパー冷却と共鳴結合を組み合わせた3次元レーザー冷却法によって冷却し、冷却後ビームの状態やその特性を詳しく調べた。その結果、これまでに知られていた1次元の紐状クリスタルビームが形成される線密度よりも数倍高い線密度において、レーザーの照射位置や周波数等の冷却パラメータによって、イオンの配置が3次元的に整列する秩序化構造が形成されるのを見出した。このとき、個々のイオンがビームの進行方向に垂直な断面において規則的に回転することや、その回転数が空間電荷効果によって抑制されたベータトロン振動数に一致するとともにリングの運転条件に依存すること等を明らかにした。また、電磁石による集束・発散に伴う、秩序化したビームの横方向半径の変動がエンベロープ方程式の解とよく一致することを確かめた。実験的研究では、秩序化あるいは結晶化した微細なビームの断面構造を計測する手法の可能性を探るため、その予備実験としてラジオクロミックフィルムへのイオン照射を原子力機構高崎研のイオン照射研究施設TIARAにおいて行った。keVMeV級エネルギーの12Cビームをラジオクロミックフィルムに均一に照射し、その着色応答特性を調べた。照射したフィルムは、汎用スキャナで読み取り、着色の度合いを吸光度の変化として定量化し、解析した。吸光度変化のビームエネルギー及びフルエンスに対する依存性を明らかにした。蓄積リングにおいて強く冷却されたイオンビームに見られる秩序化状態の特性を明らかにするため、理論的及び実験的研究を引き続き行った。理論的研究では、リングの動作点(ベータトロンチューン)の影響等に着目し、イオンビームのレーザー冷却による秩序化状態の形成に関する分子動力学シミュレーションを実施した。冷却ビームの共鳴不安定化を避ける条件(1周期あたりのチューンが0.354未満)が成立する複数の動作点において、1E4ions/m台の線密度を有するMgイオンビームがレーザー冷却の完了後に3次元的な構造を呈することが分かった。いずれも、断面構造はシェル状であり、ビーム中心軸の周りで個々のイオンが規則的に回転するものであった。そのようなビームの相状態を評価するため、形成された秩序化状態についてクーロン結合定数を求めた。縦方向の運動は強く抑制されており、結合定数は100程度と大きく、状態は液体相にあることが示唆された。一方、横方向については、回転運動のためチューンが有限であり、縦方向に比べて2桁以上小さな値に留まった。ビームは平衡状態にあることから、結合定数は回転運動の寄与を差し引いて評価することにより、縦横で同程度の値となると考えられる。実験的研究では、秩序化したビームの断面構造を簡便に計測する手法の原理検証実験を原子力機構高崎研のイオン照射研究施設TIARAにおいて行った。1μm程度に集束された3MeV陽子ビームを走査してラジオクロミックフィルムに照射することで、秩序化ビームの断面構造を模擬した。直径約40、80、120μmの同心円等を描画し、照射済みフィルムを数1000dpiの設定解像度を有するスキャナで読み取った。円の輪郭を観測することができたが、複数の同心円を分離するには至っておらず、フルエンスの最適化や読み取り方法の検討が必要である。理論的研究では、分子動力学シミュレーションにより明らかにした秩序化ビームの特性について国際会議で発表するとともに論文化した。実験的研究では、ラジオクロミックフィルムへのマイクロビーム照射実験に着手した。シミュレーション結果の解析及び実験データの評価法に課題が見つかったものの、実施計画におおむね沿ったものであり、ほぼ順調に進められていると考えている。本年度は、冷却イオンビームの秩序化状態に関する分子動力学シミュレーションおよび秩序化ビームの計測手法に関するイオン照射実験を実施した。シミュレーション研究では、レーザー冷却によって形成された3次元的に秩序化したビームの特性を調べた。秩序化ビームを構成する個々のイオンが示すビーム軸周りの規則的な回転運動のために、水平(鉛直)方向位置と鉛直(水平)方向角度で張られるx-y'(y-x')位相空間でビームを見ると、イオンは常にほぼ直線状に分布し、この位相空間でのエミッタンスは通常のx-x'(y-y')位相空間のエミッタンスに比べて、数分の一程度に小さくなることが分かった。理想的には、秩序化ビームのエミッタンスはx-y'、y-x'位相空間においてゼロになると期待される。

また、ビーム冷却力の制御によって秩序化状態の回転運動を抑制し、x-x'(y-y')エミッタンスがゼロである結晶化ビームを形成することを試みた。その結果、構造がわずかに変化する場合が見られたものの、多くの場合、冷却力の変化に伴って規則的な粒子運動や構造は消失しエミッタンスは増大した。秩序化状態は擾乱に敏感であり、冷却力の制御による回転運動の抑制は困難であると考えられる。ビーム計測手法については、秩序化したビームの断面構造を、ラジオクロミックフィルムを用いて実測する可能性を明らかにするため、量研機構高崎研の軽イオンマイクロビーム照射装置を利用してフィルムの空間分解能を調べた。直径1μmに集束された3MeV陽子マイクロビームを走査することにより、フィルムに間隔の異なる直線や同心円等のパターンを描画し、生じた着色痕を光学顕微鏡で観察した。解析の結果、フィルムは数μmの空間分解能を有することが分かった。したがって、ラジオクロミックフィルムは、直径数100μm程度で数10μmの間隙を有する秩序化あるいは結晶化ビームの断面構造の測定に十分利用可能であると考えられる。蓄積リングを周回するイオンビームを強くレーザー冷却することで形成可能な“秩序化ビーム"の特性を分子動力学シミュレーションにより調べた。規則的に配置した構成粒子の位相空間分布や運動の様子およびこれらのリングやビーム条件に対する依存性等、様々なビーム力学的特性を明らかにした。また、秩序化ビームの規則的な断面構造を計測する手法の可能性を探るため、ラジオクロミックフィルムを用いる手法を検討した。マイクロビーム照射実験により、フィルムは数μmの空間分解能を有することが分かった。原理的には、断面構造として数百μmの直径で数十μmの間隙を持つ秩序化ビームの測定は可能と考えられる。理論的研究では、シミュレーションにより秩序化ビームの特性を明らかにするとともにビーム軌道理論との比較を行い、成果として発表した。実験では、ラジオクロミックフィルムのイオン照射応答特性を明らかにした。これらは実施計画におおむね沿ったものであり、ほぼ順調に進められたと考えている。理論的研究では、ビームの相状態を正しく評価する解析方法を考案するとともに、シミュレーションにより秩序化状態から結晶化状態へと遷移させる手法を検討する。また、ラジオクロミックフィルムを用いた秩序化ビーム構造の計測手法については、スキャナによらない別の観測手法を試みる計画である。ビーム物理シミュレーションでは、ビームの秩序化状態の特性をさらに詳細に調べるとともに、秩序化状態から結晶化状態への遷移の可能性を探る。実験では、結晶化あるいは秩序化したビームの構造を測定するための模擬実験として、ラジオクロミックフィルムへのマイクロビーム照射を実施する計画である。計画していた成果発表のための出張を都合により取り止めたため。必要な性能を有するワークステーションが当初想定していたよりも安価に購入できたため。また、計画していた成果発表のための出張を都合により取り止めたため。シミュレーションや実験のための備品や消耗品を購入するとともに、国内外の会議等においてこれまでに得られた研究成果を発表する計画である。
腎不全患者におけるガドリニウム造影剤の安全性及び、透析による除去能に関する研究

MRIに用いられるガドリニウム造影剤の透析患者における安全性と、透析による除去能について基礎的実験と臨床症例による検討を行った。基礎的実験として、ガドリニウム造影剤溶液を血液透析器を用いて潅流した。透析膜には古典的なセルロース膜(AM-SD)・新しい高性能膜であるPMMA膜・陰性の膜電化を持つ高性能膜(AN69)の3種類を用い、イオン性(Gd-DTPA)と非イオン性(Gd-D03A)の2種類の造影剤溶液を潅流した。潅流液のガドリニウム濃度を経時的に定量して除去率を調べた。これらの実験を20回施行して統計学的な検討を行った。Gd-DTPAとGd-DO3Aの各々でAM-SDは他の2種の膜よりも透析効率が有意に劣っていた。Gd-DO3AではAN69とPMMAの差が少なかったが、Gd-DTPAではAN69がPMMAより優れていた。同一膜で比較すると、AN69を用いた場合のみGd-DO3AがGd-DTPAよりも有意に優れていた。他の膜では、Gd-DO3AよりGd-DTPAが若干優れていた。2コンパートモデルによるコンピュータ解析による生体でのシミュレーションにより、97%の造影剤を排泄するためには、1015時間が必要と考えられた。次に、臨床的検討として透析患者10症例にガドリニウム造影剤を投与し、透析前後のガドリニウム濃度を調べた。最初の4時間で約75%が排泄され、97%の排泄には約16時間が必要であった。これらの結果は基礎的検討とよく一致した。副作用については造影剤を投与された50症例で検討したが、特に副作用は認められなかった。以上の検討により、ガドリニウム造影剤は透析により良好に除去され、透析膜としては高性能膜が古典的膜よりも優れいることが判明した。また膜電荷を持つ膜の場合のみイオン性造影剤と非イオン性造影剤との間に透析効率の差が存在することが判明した。また、臨床的に副作用を認めなかったことから、これらの造影剤は透析患者においても安全に造影剤を使用できると考えられた。MRIに用いられるガドリニウム造影剤の透析患者における安全性と、透析による除去能について検討するため、基礎的検討と臨床的検討を行った。基礎的検討として、ガドリニウム造影剤15mlを生理食塩水5リットルで希釈した潅流液を作製し、血液透析器を用いて潅流した。ガドリニウム造影剤としてはイオン性造影剤のGD-DTPAと非イオン性造影剤のGD-D03Aを用いた。透析膜には古典的なセルロース膜・新しい高性能膜であるPMMA膜・陰性の膜電化を持つ膜(AN69)の3種類を用いた。経時的に潅流液からサンプルを採取して、ガドリニウム濃度を定量した。同一の造影剤では各々の膜による透析能の差は少なかったが、GD-DTPAとGD-D03Aを比較すると、GD-D03Aのほうが若干良好だった。特に、膜電荷を持つ膜ではこの差が明瞭で、このような特殊膜ではイオン性造影剤と非イオン性造影剤の透析能の違いが示された。

2コンパートモデルによるコンピュータ解析による生体でのシミュレーションにより、97%の造影剤を排泄するためには、約15時間が必要と考えられた。次に、臨床的検討として、透析患者にガドリニウム造影剤を投与し、透析前後のガドリニウム濃度を調べた。各々の膜による差は少なく、最初の4時間で約75%が排泄され、97%の排泄には約16時間が必要であった。また、副作用は認めなかった。これらの検討から、各々の造影剤が通常の透析方法で良好に排泄されることが確認された。副作用もみられなかったため、これらの造影剤は透析患者においても安全に使用できると考えられた。MRIに用いられるガドリニウム造影剤の透析患者における安全性と、透析による除去能について基礎的実験と臨床症例による検討を行った。基礎的実験として、ガドリニウム造影剤溶液を血液透析器を用いて潅流した。透析膜には古典的なセルロース膜(AM-SD)・新しい高性能膜であるPMMA膜・陰性の膜電化を持つ高性能膜(AN69)の3種類を用い、イオン性(Gd-DTPA)と非イオン性(Gd-D03A)の2種類の造影剤溶液を潅流した。潅流液のガドリニウム濃度を経時的に定量して除去率を調べた。これらの実験を20回施行して統計学的な検討を行った。Gd-DTPAとGd-DO3Aの各々でAM-SDは他の2種の膜よりも透析効率が有意に劣っていた。Gd-DO3AではAN69とPMMAの差が少なかったが、Gd-DTPAではAN69がPMMAより優れていた。同一膜で比較すると、AN69を用いた場合のみGd-DO3AがGd-DTPAよりも有意に優れていた。他の膜では、Gd-DO3AよりGd-DTPAが若干優れていた。2コンパートモデルによるコンピュータ解析による生体でのシミュレーションにより、97%の造影剤を排泄するためには、1015時間が必要と考えられた。次に、臨床的検討として透析患者10症例にガドリニウム造影剤を投与し、透析前後のガドリニウム濃度を調べた。最初の4時間で約75%が排泄され、97%の排泄には約16時間が必要であった。これらの結果は基礎的検討とよく一致した。副作用については造影剤を投与された50症例で検討したが、特に副作用は認められなかった。以上の検討により、ガドリニウム造影剤は透析により良好に除去され、透析膜としては高性能膜が古典的膜よりも優れいることが判明した。また膜電荷を持つ膜の場合のみイオン性造影剤と非イオン性造影剤との間に透析効率の差が存在することが判明した。また、臨床的に副作用を認めなかったことから、これらの造影剤は透析患者においても安全に造影剤を使用できると考えられた。
行動の構造：比較認知神経科学によるアプローチ

これまで心理学では、数秒から数分の時間認識について研究が行われ、時間に関する仮説が積み重ねられてきた(Buhusi & Meck, 2005)。しかしながら、動物の時間認識を検証するために用いられてきた従来のオペラント条件づけ手続きは、訓練に長期間を要し、動物が課題中に自由に行動できるために時間認識と行動表出の側面が混同されるといった問題点を包含していた(Machado & Keen, 1999)。この問題を解決するため、申請者は近年、動物の時間認識を効果的に調べる画期的な手法を開発した。頭部固定されたマウスを用い、リッキング(舐める行為)を反応として利用することで、身体運動の要因をできる限り排除し、試行ごとの動物の主観的な時間認識の開始と終了のタイミングを計算理論によって切り出すことに成功した。数ヶ月以上の訓練を要した従来のオペラント課題に比べ、本課題では、1-2週間の訓練によって、マウスの時間認識を検出することができる。今回の研究計画においては、新しい行動実験系を主軸に据えて、行動の出力として直接的な運動制御を担っている皮質下の領域から、認知機能を担っていると考えられる大脳皮質へと投射元を辿っていくことによって、「運動」と、「時間」の認知情報を処理している神経生物学的基盤を分離し、時間情報が生成される過程について明らかにすることを目的としている。本年度は、頭部固定と自由行動下の両方における古典的条件づけ課題の装置を整備し、実験を軌道に乗せた。これまでに、画像解析を用いた自由行動下での動物の行動の自動分類に成功している。また、オプトジェネティクス、ケモジェネティクス、カルシウムイメージングといった神経活動の操作と計測を可能とするオプシンを、標的の神経細胞に発現させることにも成功した。現在までに、頭部固定と自由行動下の両方における古典的条件づけ課題の装置を整備し、実験を軌道に乗せている。今年度の特筆すべき成果としては、画像解析を用いた自由行動下でのラットの行動の自動分類に成功しており、その成果は、2019年度の日本動物心理学会にて発表予定である。オプトジェネティクスやケモジェネティクス、カルシウムイメージングといった技術に関しては、動物倫理委員会および遺伝子組換え実験委員会の承認を受け、入手したAAVウイルスを用いて、標的部位に遺伝子改変を引き起こすことに成功している。アメリカ・デューク大学との国際共同研究としての成果は、現在、Cell誌に共著論文を投稿中であり、他の論文も執筆中である。また、国内の共同研究については、神戸大学の橘吉寿博士、筑波大学の櫻井勝康博士と連携して、研究代表者からは行動実験のノウハウや分析技術を提供しながら、橘博士からは脳定位固定手術についての情報提供を、櫻井博士からはウイルスや分子生物学に関する情報提供を受けており、相補的な関係で研究を進めている。こうした進捗状況から、本研究課題の進捗状況に関しては、おおむね順調に進展していると考えている。今後は、画像解析による行動の自動分類技術を、実験心理学的な課題、および神経生物学的な操作・計測技術と融合させていくことによって、行動の心理学的・神経生物学的なメカニズムについての解明を進めていくだけではなく、心理学・神経科学の新しい地平線を切り開いていくことができると考えている。特定の神経細胞にCreを発現したマウスやラットを新しく導入していくことで、細胞種とその入出力経路を選択的に同定し、行動と特定の細胞種・経路の関係について明らかにしていく予定である。解剖や組織染色に関しては、顕微鏡周りの整備が必要であり、次年度以降はそうした解剖・免疫組織科学方面の整備も研究と並行して進めていく。アメリカ・デューク大学との国際共同研究としての成果は、現在、Cell誌に投稿中であり、他に準備中の数本の論文も準備している。また、国内の共同研究については、神戸大学の橘吉寿博士、筑波大学の櫻井勝康博士と連携して研究を進めている。行動の分析技術などを提供しながら、橘博士からは脳定位固定手術技術についての情報提供を、櫻井博士からはウイルスや分子生物学に関する情報提供を受けており、相補的な関係で研究を進めており、今後は、こうした共同研究としての成果も期待できると考えている。

これまでに、画像解析を用いた自由行動下での動物の行動の自動分類に成功している。また、オプトジェネティクス、ケモジェネティクス、カルシウムイメージングといった神経活動の操作と計測を可能とするオプシンを、標的の神経細胞に発現させることにも成功した。現在までに、頭部固定と自由行動下の両方における古典的条件づけ課題の装置を整備し、実験を軌道に乗せている。今年度の特筆すべき成果としては、画像解析を用いた自由行動下でのラットの行動の自動分類に成功しており、その成果は、2019年度の日本動物心理学会にて発表予定である。オプトジェネティクスやケモジェネティクス、カルシウムイメージングといった技術に関しては、動物倫理委員会および遺伝子組換え実験委員会の承認を受け、入手したAAVウイルスを用いて、標的部位に遺伝子改変を引き起こすことに成功している。アメリカ・デューク大学との国際共同研究としての成果は、現在、Cell誌に共著論文を投稿中であり、他の論文も執筆中である。また、国内の共同研究については、神戸大学の橘吉寿博士、筑波大学の櫻井勝康博士と連携して、研究代表者からは行動実験のノウハウや分析技術を提供しながら、橘博士からは脳定位固定手術についての情報提供を、櫻井博士からはウイルスや分子生物学に関する情報提供を受けており、相補的な関係で研究を進めている。こうした進捗状況から、本研究課題の進捗状況に関しては、おおむね順調に進展していると考えている。今後は、画像解析による行動の自動分類技術を、実験心理学的な課題、および神経生物学的な操作・計測技術と融合させていくことによって、行動の心理学的・神経生物学的なメカニズムについての解明を進めていくだけではなく、心理学・神経科学の新しい地平線を切り開いていくことができると考えている。特定の神経細胞にCreを発現したマウスやラットを新しく導入していくことで、細胞種とその入出力経路を選択的に同定し、行動と特定の細胞種・経路の関係について明らかにしていく予定である。解剖や組織染色に関しては、顕微鏡周りの整備が必要であり、次年度以降はそうした解剖・免疫組織科学方面の整備も研究と並行して進めていく。アメリカ・デューク大学との国際共同研究としての成果は、現在、Cell誌に投稿中であり、他に準備中の数本の論文も準備している。また、国内の共同研究については、神戸大学の橘吉寿博士、筑波大学の櫻井勝康博士と連携して研究を進めている。行動の分析技術などを提供しながら、橘博士からは脳定位固定手術技術についての情報提供を、櫻井博士からはウイルスや分子生物学に関する情報提供を受けており、相補的な関係で研究を進めており、今後は、こうした共同研究としての成果も期待できると考えている。共同研究者の年度の合間の発注事情により、次年度使用額が生じた。本報告書執筆時点において、すでに、前年度に使用予定だった金額は使用済みであり、微妙なタイミングの問題であった。
立木の幹内部を可視化する手法を用いた樹幹師部―木部の放射方向の物質移動機構の解明

樹木は根から吸収したミネラルや葉で合成された光合成産物を樹木の縦=樹軸方向と横=放射・接線方向の連続した移動により樹体の各器官へ配分し成長する。これらの移動のうち、樹幹放射方向(師部ー形成層ー辺材ー心材)の物質移動機構の解明のために、本課題では、立木の幹内部で起こる樹幹放射方向の物質移動の実態を細胞レベルの可視化手法により明らかにすることを目的としている。【課題1】安定同位体セシウムをトレーサーとして用いる。安定同位体セシウムを樹幹に注入し、樹幹を立木凍結固定してから伐採する方法により試料を採取した。この凍結試料についてクライオSEM/EDXでセシウムの移動した部位を組織レベルで明らかにした。また、クライオTEM/EDXを用いた解析法を検討し、注入したセシウム分布をクライオSEM/EDXより高解像度で解析可能なことを明らかにした。一方で、可視化技術の確立のために試料作製方法の改良等の今後の課題も明らかになった。さらに、ヨーロッパシンクロトロンのシンクロトロンマイクロ蛍光X線分析装置を用いた凍結試料のセシウム分布解析を行い、元素マッピング像を得ることが出来た。樹幹辺材に注入したセシウムが辺材ではカリウムと極めて似た分布を示すこと等、これまでの分析では得られなかった成果を得ることが出来た。【課題2】蛍光試薬をトレーサーとして用いる。生きている樹木組織内の物質移動の実態を明らかにするために、スギやケヤキの枝に蛍光試薬を注入し光学・蛍光顕微鏡を用いて解析した。スルホローダミンBが道管などのアポプラスト(細胞壁を含む細胞外空間)を、5,6-カルボキシフルオレセインジアセテートが柔細胞などのシンプラスト(細胞内空間)を強く染色することが分かり、輸送部位を区別した物質移動部位の解析が可能なことを示した。以上の成果を論文や学会発表により公表した。立木凍結固定伐採法とクライオSEM/EDX法により、樹幹に注入したセシウムの移動部位の解析を計画通り行うことが出来、成果の一部を論文および学会発表として公表した。新しい可視化手法として計画したクライオTEM/EDXによる解析は、当初予定していた国内機関の装置が使用できなくなったが、国際共同研究としてフィンランドのアールト大学の装置を使用することができた。幸運なことに、アールト大学の担当者は凍結植物試料の準超薄切片作成の高い技術と経験があり、限られた時間の中でも計画通りに進展した。さらに、シンクロトロンマイクロ蛍光X線分析装置を用いた凍結試料のセシウム分布解析では、クライオSEM/EDXで困難な元素マッピングのデータを得ることが出来た。また、蛍光物質の移動をライブで可視化するための注入と観察方法について、既報で提案されている手法を元に針葉樹と広葉樹枝を用いた解析方法の適用に成功し、学会発表として公表した。以上のように1年目に計画した内容をほぼ達成できていることから、本課題は順調に進展しているものと判断した。本課題で重要なことは、立木(生きている樹木)の内部で起きている現象をできるだけ再現する工夫をして、樹幹放射方向の物質移動機構を解明することである。課題1については、安定同位体セシウムを樹幹に注入し、樹幹を立木凍結固定により採取した試料を用いて、クライオSEM/EDX解析をメインの手法として継続するとともに、クライオTEM/EDX等の新規手法の開発・改良や新しい試料作製方法の導入等により、ミネラルの放射方向移動の解析を推進させる。課題2についてはアポプラストとシンプラストを区別した解析を高度化させ、ライブ可視化手法を確立し、蛍光物質移動の解析を推進させる。また、枝等を用いたライブ手法と樹幹の立木凍結固定試料を用いた可視化手法を直接的に比較するための試料解析方法の検討も行う。

スルホローダミンBが道管などのアポプラスト(細胞壁を含む細胞外空間)を、5,6-カルボキシフルオレセインジアセテートが柔細胞などのシンプラスト(細胞内空間)を強く染色することが分かり、輸送部位を区別した物質移動部位の解析が可能なことを示した。以上の成果を論文や学会発表により公表した。立木凍結固定伐採法とクライオSEM/EDX法により、樹幹に注入したセシウムの移動部位の解析を計画通り行うことが出来、成果の一部を論文および学会発表として公表した。新しい可視化手法として計画したクライオTEM/EDXによる解析は、当初予定していた国内機関の装置が使用できなくなったが、国際共同研究としてフィンランドのアールト大学の装置を使用することができた。幸運なことに、アールト大学の担当者は凍結植物試料の準超薄切片作成の高い技術と経験があり、限られた時間の中でも計画通りに進展した。さらに、シンクロトロンマイクロ蛍光X線分析装置を用いた凍結試料のセシウム分布解析では、クライオSEM/EDXで困難な元素マッピングのデータを得ることが出来た。また、蛍光物質の移動をライブで可視化するための注入と観察方法について、既報で提案されている手法を元に針葉樹と広葉樹枝を用いた解析方法の適用に成功し、学会発表として公表した。以上のように1年目に計画した内容をほぼ達成できていることから、本課題は順調に進展しているものと判断した。本課題で重要なことは、立木(生きている樹木)の内部で起きている現象をできるだけ再現する工夫をして、樹幹放射方向の物質移動機構を解明することである。課題1については、安定同位体セシウムを樹幹に注入し、樹幹を立木凍結固定により採取した試料を用いて、クライオSEM/EDX解析をメインの手法として継続するとともに、クライオTEM/EDX等の新規手法の開発・改良や新しい試料作製方法の導入等により、ミネラルの放射方向移動の解析を推進させる。課題2についてはアポプラストとシンプラストを区別した解析を高度化させ、ライブ可視化手法を確立し、蛍光物質移動の解析を推進させる。また、枝等を用いたライブ手法と樹幹の立木凍結固定試料を用いた可視化手法を直接的に比較するための試料解析方法の検討も行う。