hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
BRCA関連遺伝子の変異による乳がんの発がん機構の解明

エストロゲン受容体陽性乳がん細胞、MCF-7細胞を使いBRCA1欠損細胞を作製した。この細胞では、エストロゲン曝露によってできるDNA切断修復に欠損があることを明らかにした。エストロゲン曝露によってできるDNA切断は、トポイソメラーゼ2(Top2)が原因であることを、Top2欠損細胞を作製して証明した。これらのことから、エストロゲンの細胞増殖促進作用に加え、BRCA1欠損によってエストロゲンがDNA毒性を持つことを2018年11月に米国科学アカデミー紀要に発表した。エストロゲン曝露により細胞増殖が促進されるが、Top2によるDNA切断との関係は不明である。本研究目的である、「エストロゲン曝露による転写変動」と「Top2によるDNA切断」との関係を明らかにすることを現在行なっている。エストロゲン曝露による「Top2によるDNA切断」部位を同定する実験手法の最適化を行なった。Top2によって切断されたDNA末端には、Top2が共有結合している。ゲノムDNAを超音波破砕によって断片化したのち、DNAに共有結合したTop2を免疫沈降によって精製する。エストロゲン曝露したBRCA1欠損MCF-7細胞を溶解、超音波破砕したのち、抗Top2抗体によってTop2-DNA複合体の精製を行なった。精製した複合体からTop2をタンパク質分解酵素によって消化後、DNAを次世代シークエンサーで解析したところ、エストロゲンに応答したシグナルが見られなかった。その理由として、細胞抽出液中に大量に存在するDNAに共有結合していないTop2が、Top2-DNA複合体の免疫沈降効率を低下させた理由が考えられる。免疫沈降前に、大量に存在するDNAに共有結合していないTop2を超遠心によって除去することによって、「Top2によるDNA切断」部位を同定する実験手法の最適化を完了させる。エストロゲン曝露による「Top2によるDNA切断」部位を同定する実験手法の確立を目的に、Top2によって切断されたDNA末端には、Top2が共有結合している。ゲノムDNAを超音波破砕によって断片化したのち、DNAに共有結合したTop2を2回の免疫沈降によって精製することを計画した。2回免疫沈降を行う理由は、精製度を上げるためである。この精製したDNA断片を次世代シークエンサーによって解析したところ、エストロゲンに応答したDNA切断部位のピークが観察されなかった。その理由は、2つある。一つは、細胞抽出液中に大量に存在するTop2が、Top2と共有結合しているDNA断片の免疫沈降効率を大きく低下させたこと、もう一つは、1度目の免疫沈降時にTop2と共有結合しているDNA断片を溶出する目的に使用したSDSが、2度目の免疫沈降時の抗原抗体反応を阻害した可能性である。我々の使用しているTop2抗体は、溶液中のSDSに感受性であること確認した。そのため、免疫沈降を行う前に、細胞抽出液中に大量に存在するTop2を除去する手法を考えている。現在までの進捗状況で記載した問題点を解決する目的で、次の実験を計画している。1、細胞抽出液中に大量に存在するTop2を除去するために、細胞抽出液を作ったのち、塩化セシウム溶液を使った超遠心を行う。ペプチド分子は、密度が軽いため塩化セシウム層に入らないが、Top2が共有結合したゲノムDNAは塩化セシウム層を通過し超遠心によって沈殿する。予備実験を行ったところ、この超遠心を行うことで、Top2が共有結合したゲノムDNAだけを精製できることを確認した。Top2が共有結合したゲノムDNAを超音波破砕によって断片化する。断片化したゲノムDNAから抗Top2抗体を使い、Top2-DNA複合体を精製する。Top2-DNA複合体が精製できたかどうかは、次の方法で調べる。免疫沈降物に対しDNA分解酵素処理によってTop2-DNA複合体のDNAを分解する。SDS-PAGEによってTop2のバンドが検出できれば、精製ができたことになる。DNAシークエンス解析は、引き続き共同研究先であるアメリカスローンケタリング癌研究所のScott Keeney博士と共同研究で行う。Keeney博士は、減数分裂期に機能するTop2(Spo11)-DNA複合体の精製に成功した実績があるため、実験手技の最適化に関して適宜議論を行いながら、研究を推進できる。

精製した複合体からTop2をタンパク質分解酵素によって消化後、DNAを次世代シークエンサーで解析したところ、エストロゲンに応答したシグナルが見られなかった。その理由として、細胞抽出液中に大量に存在するDNAに共有結合していないTop2が、Top2-DNA複合体の免疫沈降効率を低下させた理由が考えられる。免疫沈降前に、大量に存在するDNAに共有結合していないTop2を超遠心によって除去することによって、「Top2によるDNA切断」部位を同定する実験手法の最適化を完了させる。エストロゲン曝露による「Top2によるDNA切断」部位を同定する実験手法の確立を目的に、Top2によって切断されたDNA末端には、Top2が共有結合している。ゲノムDNAを超音波破砕によって断片化したのち、DNAに共有結合したTop2を2回の免疫沈降によって精製することを計画した。2回免疫沈降を行う理由は、精製度を上げるためである。この精製したDNA断片を次世代シークエンサーによって解析したところ、エストロゲンに応答したDNA切断部位のピークが観察されなかった。その理由は、2つある。一つは、細胞抽出液中に大量に存在するTop2が、Top2と共有結合しているDNA断片の免疫沈降効率を大きく低下させたこと、もう一つは、1度目の免疫沈降時にTop2と共有結合しているDNA断片を溶出する目的に使用したSDSが、2度目の免疫沈降時の抗原抗体反応を阻害した可能性である。我々の使用しているTop2抗体は、溶液中のSDSに感受性であること確認した。そのため、免疫沈降を行う前に、細胞抽出液中に大量に存在するTop2を除去する手法を考えている。現在までの進捗状況で記載した問題点を解決する目的で、次の実験を計画している。1、細胞抽出液中に大量に存在するTop2を除去するために、細胞抽出液を作ったのち、塩化セシウム溶液を使った超遠心を行う。ペプチド分子は、密度が軽いため塩化セシウム層に入らないが、Top2が共有結合したゲノムDNAは塩化セシウム層を通過し超遠心によって沈殿する。予備実験を行ったところ、この超遠心を行うことで、Top2が共有結合したゲノムDNAだけを精製できることを確認した。Top2が共有結合したゲノムDNAを超音波破砕によって断片化する。断片化したゲノムDNAから抗Top2抗体を使い、Top2-DNA複合体を精製する。Top2-DNA複合体が精製できたかどうかは、次の方法で調べる。免疫沈降物に対しDNA分解酵素処理によってTop2-DNA複合体のDNAを分解する。SDS-PAGEによってTop2のバンドが検出できれば、精製ができたことになる。DNAシークエンス解析は、引き続き共同研究先であるアメリカスローンケタリング癌研究所のScott Keeney博士と共同研究で行う。Keeney博士は、減数分裂期に機能するTop2(Spo11)-DNA複合体の精製に成功した実績があるため、実験手技の最適化に関して適宜議論を行いながら、研究を推進できる。
サーモスペルミンによる植物遺伝子翻訳促進機構の解明

サーモスペルミンは,植物と一部の細菌が持つポリアミンの一つで,高等植物では維管束木部分化の抑制に関わる。シロイヌナズナの変異体を用いた解析から,サーモスペルミンが転写因子遺伝子の翻訳促進に働くことを突き止めたが,その分子機構は明らかでない。また,外的なサーモスペルミンは木部分化を抑制するが,その取り込み,輸送機構は不明である。本研究では,シロイヌナズナのサーモスペルミン非感受性変異,およびサーモスペルミンが翻訳促進する遺伝子群の応答解析から,サーモスペルミンが細胞内に輸送される過程,直接相互作用する標的分子の同定,特定mRNAを翻訳促進する分子機構の解明を目指す。
運動が認知機能を高める機序の解明：PETを用いたドーパミンの神経伝達からの検証

一過性の運動によりヒト認知パフォーマンスが向上することは広く知られている.しかし,なぜ一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するのかについては依然として明らかになっていない.そこで本研究では,陽電子放射断層撮像法(PET)を用いて,運動による認知パフォーマンスの向上にドーパミンを介した神経伝達が関わるという仮説を検証することとした.被験者は運動条件と対照条件(安静)の2条件で実験を行った.運動条件では,事前に行った体力テストで決定した最高酸素摂取量の35%の強度で運動を行った.運動は自転車エルゴメーターを用いて仰臥位で行った.対照条件では,実験を通して仰臥位で安静を保った.本研究では,PET薬剤として[11C]ラクロプライドを用いた.運動条件では,運動時間は40分間とし,PETによる撮影は90分間行った.対照条件では,安静状態で90分間撮影を行った.認知課題は運動前および運動開始の25分後から開始した.認知課題は実行機能が要求されるGo/No-Go課題を用いた.本研究では,内因性ドーパミンの遊離を定量化するために,ドーパミンD2受容体の結合能(Binding potential)を線条体で測定した.ドーパミンの結合能については,Logan法により小脳を参照領域とした.本研究の結果,運動中に安静時と比較して認知パフォーマンスの向上がみられた.また,運動により線条体での内因性ドーパミンが遊離がみられた.これらの結果は,一過性の運動による認知パフォーマンスの向上に内因性のドーパミンの遊離が関与する可能性を示唆するものである.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,陽電子放射断層撮像法(PET)を用いて脳内ドーパミンが一過性の運動による認知機能の向上に関与しているかを明らかにすることである.本研究から得られる知見から,一過性の運動がなぜ認知機能を向上させるのかを明らかにすることが期待できる.初年度である平成28年度は,運動強度,運動時間を決定し,本研究の目的にかなう最適な実験プロトコールの探索から開始した.さらに,認知課題に関する予備的検討を行った.また,PETの測定にあたり使用する薬剤の決定([11C]Raclopride)を決定するだけでなく,薬剤の投与タイミング,実験を行うにあたっての実験体制の確立などの準備を進めてきた.さらに,データ解析にあたり,考えられる様々な問題点について事前に検討することができた.以上の準備を行った後に,最終的に数名の被験者からデータをとることができた.ここまでに得られたデータの解析と,被験者数を増やすことで次年度以降にデータの定量的な評価ができると考えられる.平成28年度は共同研究の体制を整えるだけでなく,実際のデータ測定まで行うことができた.したがって,本研究は順調に進んでいると言える.一過性の運動によりヒト認知パフォーマンスが向上することは広く知られている.しかし,なぜ一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するのかについては依然として明らかになっていない.そこで本研究では,陽電子放射断層撮像法(PET)を用いて,運動による認知パフォーマンスの向上にドーパミンを介した神経伝達が関わるという仮説を検証することとした.被験者は運動条件と対照条件(安静)の2条件で実験を行った.運動条件では,事前に行った体力テストで決定した最高酸素摂取量の35%の強度で運動を行った.運動は自転車エルゴメーターを用いて仰臥位で行った.対照条件では,実験を通して仰臥位で安静を保った.本研究では,PET薬剤として[11C]ラクロプライドを用いた.運動条件では,運動時間は40分間とし,PETによる撮影は90分間行った.対照条件では,安静状態で90分間撮影を行った.認知課題は運動前および運動開始の25分後から開始した.認知課題は実行機能が要求されるGo/No-Go課題を用いた.本研究では,内因性ドーパミンの遊離を定量化するために,ドーパミンD2受容体の結合能(Binding potential)を線条体で測定した.ドーパミンの結合能については,Logan法により小脳を参照領域とした.本研究の結果,運動中に安静時と比較して認知パフォーマンスの向上がみられた.また,運動により線条体での内因性ドーパミンが遊離がみられた.これらの結果は,一過性の運動による認知パフォーマンスの向上に内因性のドーパミンの遊離が関与する可能性を示唆するものである.一過性の運動によりヒトの認知パフォーマンスが向上することは広く知られている.しかし,なぜ一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するのかについては依然として明らかになっていない.そこで本研究では,陽電子放射断層撮像法(PET)を用いて,運動による認知パフォーマンスの向上にドーパミンを介した神経伝達が関わるという仮説を検証することとした.運動は自転車エルゴメーターを用いて仰臥位で行った.対照条件では,実験を通して仰臥位で安静を保った.本研究では,PET薬剤として[11C]ラクロプライドを用いた.運動条件では,運動時間は40分間とし,PETによる撮影は90分間行った.対照条件では,安静状態で90分間撮影を行った.認知課題は運動前および運動開始の25分後から開始した.認知課題は実行機能が要求されるGo/No-Go課題を用いた.

本研究では,内因性ドーパミンの遊離を定量化するために,ドーパミンD2受容体の結合能(Binding potential)を線条体で測定した.ドーパミンの結合能については,Logan法により小脳を参照領域とした.本研究の結果から,一過性の運動により認知パフォーマンスが向上するという結果みられた.そこで,今後は内因性ドーパミンの遊離について検討する必要がある.これにより,本研究で提唱する仮説を検証することが可能になると考えられる.平成30年度までにある程度の被験者数を確保することができた.今後は,得られたデータに対して最適な解析方法を検討する段階にあると言える.したがって,本研究はおおむね順調に進展していると言える.平成29年度以降もデータ測定を継続し,データ解析に着手する計画である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,データ解析の精度を高めるためにデータ解析ソフト等を用いて,最適な解析方法を検討し,データ解析を進めていきたい.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
δオピオイドの情動回路における機能解析と慢性疼痛治療への応用

慢性疼痛は、体性感覚野だけでなく、痛みの情動面を司ると言われている島皮質等が症状の発現に関わっていると推察されているが、その機能は不明である。また、情動回路にδオピオイド受容体が多く存在することは古くから知られているが、δオピオイドアゴニストの痛みに関する役割はほとんど分かっていない。そこで、δオピオイドアゴニスト投与で痛みの情動回路の神経活動を抑制し、それにより痛み閾値が改善するかを確認する。本研究により、δオピオイド受容体の慢性疼痛における機能が明らかになれば、より副作用の少ない治療薬の開発につながる可能性がある。
直接的な交流から考察する日本知識人における「相互扶助」思想の受容について

西洋の「ユマニテ」に裏付けられた「相互扶助」思想は、多くの日本知識人達がそれぞれの解釈に基づいて受容し、日本社会に浸透させようとしてきた。このような国内における状況や試みをまとめた先行研究は、複数の領域において散見されるが、「相互扶助」、「ユマニテ」と言われる思想の現地における先導者達と渡欧した日本の知識人達との直接の交流と影響関係を系譜的にまとめた研究は皆無である。クロポトキンと面会した有島武郎、ルクリュ家と交流があった石川三四郎、芹沢光治良等、20世紀前半の日本知識人のフランスを中心とした欧州滞在に伴う現地の人々との直接的な交流を、遺された書簡や聞き取り調査から系譜的に明らかにする。
中枢パターン発生器を中核とした筋神経系-呼吸循環器系反応の相互関係の解明

足底への圧力は、ヒトの歩行の基本的な神経機構である中枢パターン発生器の駆動に重要な役割を担う。本研究では、仰臥位姿勢にて下肢に外力を加えて歩かせる歩行(仰臥位他動歩行)時において、足底への圧力の大きさが呼吸循環反応に影響を与えるか否かについて検討した。仰臥位他動歩行を用いることにより、呼吸循環反応に与える立位姿勢の影響や、高位中枢からの運動指令の影響を除去することができる。健康な若年健常者を対象に仰臥位他動歩行を行わせたところ、毎分換気量と平均血圧については有意に上昇したが、この上昇は足底への圧力とは関係が無かった。下肢に外力を与えて「他動歩行」させると、脊髄に存在する中枢パターン発生器(CPG:central pattern generator)が駆動して、通常歩行時に見られる筋活動に即した下肢筋活動が発現する。一方、他動歩行中には、換気量増加や血圧上昇などの呼吸循環反応も生じる。このため、CPGの駆動と合わせて呼吸循環反応が生じている可能性があるが、この可能性は未だ立証されていない。そこで、「CPGを中核とする筋活動-呼吸循環反応のリンクが存在する」ことの検証を本研究の目的とした。ところで、従来の他動歩行は立位姿勢を取ることから、重力の影響による呼吸循環反応(起立性の呼吸循環反応)が生じ、他動歩行そのものに由来した呼吸循環反応を抽出することが困難であった。そこで、平成27年度は、仰臥位でも他動歩行を実施できる器具を開発し、この器具を使用した際の筋活動を計測することを目的とした。CPGの駆動には足底に加わる荷重が重要な刺激となるため、足底への加圧の有無による筋活動を検討した。対象は若年健常者10名として、5分間の仰臥位他動歩行を実施し、全身の筋活動レベルを反映する酸素摂取量を測定した。酸素摂取量は足底への加圧の有無に関わらず、運動開始初期に一過性に上昇した。この上昇度合いについて、2つの試技の間で差は認められなかった。一方、本年度は、他動歩行中の脚の筋電図波形の計測も試みたが、他動歩行器具のモーターから発生するノイズの混入で測定が困難であった。また、開発した運動器具は、股関節の伸展時に足部へ加わる圧力が極端に弱くなるという問題点があった。これらの技術的な点により、生理指標の測定が不十分であった。本年度は足圧の有無による脚部筋電図波形への影響を記録する予定であったが、歩行器具のモーターから発生するノイズの混入や、足圧負荷が不十分であったことなどから、十分な検討ができなかった。しかし、足圧負荷の改良は年度末にかけて完了した。また、筋電図測定の代替として、酸素摂取量測定を行った。本年度は、仰臥位姿勢における他動的な歩行様運動(S-PWM)中の呼吸循環反応について検討した。健康な成人男子10名を対象とした。年齢、身長、体重はそれぞれ、20.8±1.5歳、170.2±3.2cm、66.0±6.7kgであった。S-PWMは、股関節を左右交互に屈曲・伸展する運動であるが、この時、1足裏への加圧が無い条件(nfp試技)、2体重の約38%に相当する圧力を足底から加える条件(fpL試技)、3体重の約66%に相当する圧力を足底から加える条件(fpH試技)の3種類を実施した。これは、中枢歩行パターン発生器は、足底からの圧力が加えられる条件下で駆動するとされているためである。S-PWMの継続時間は3分間とした。S-PWM開始前、S-PWMの3分目、S-PWM終了後3分目の酸素摂取量、毎分換気量、心拍数、平均血圧の値を比較したところ、酸素摂取量と換気量については、3種類の試技の間に交互作用が認められた。多重比較の結果、毎分換気量についてはnfp試技とfpH試技において、S-PWM開始前の値よりもS-PWM中の値の方が有意に高値であった。酸素摂取量はどの試技においても、S-PWM開始前の値とS-PWM中の値の間に有意差は認められなかった。心拍数と平均血圧は時間の主効果のみが認められた。ただし、多重比較の結果では、心拍数についてはS-PWM開始前の値とS-PWM中の値の間に有意差は認められなかった。平均血圧は、S-PWM開始前の値よりも、S-PWM中の値の方が有意に高値を示した。以上より、S-PWMにおける呼吸循環系応答の生起と足底からの圧力の有無との対応関係は認められなかった。本年度は、研究に必要な仰臥位他動運動器具の改良を行い、仰臥位他動歩行中に生ずる呼吸循環反応の特徴を解明することができた。しかし、この呼吸循環反応と下肢筋活動との対応は解明できておらず、次年度以降の検討課題として残された。立位姿勢において下肢に外力を与えて「他動歩行」させると、脊髄に存在する中枢パターン発生器(CPG:central pattern generator)が駆動して、通常歩行時に見られる筋活動に即した下肢筋活動が発現することが知られている。一方、立位他動歩行中には、換気量増加や血圧上昇などの呼吸循環反応も生じる。

このため、CPGの駆動と合わせて呼吸循環反応が生じている可能性があるが、この可能性は未だ立証されていないため、本研究では「CPGを中核とする筋活動-呼吸循環反応のリンクが存在する」ことの検証を最終目的とした。呼吸循環反応と下肢筋活動反応の対応を見るために、本研究では、起立性の呼吸循環応答が生じない仰臥位姿勢にて歩行様の他動動作を実施した。GPGの駆動には足底への圧力が重要な要素となることから、はじめに仰臥位他動歩行様動作中において、足裏への圧力が加えられる場合において、動作と一致した筋活動が下肢に発現するか否かについて検討した。健常な若年男子8名を対象にして、0.25Hzの動作頻度(通常歩行の約4分の1の動作頻度)の他動動作を2回実施した。1回は足裏への圧力が無い場合(NFP)と、もう1回は体重の約25%の圧力を片足ずつに加える試技(FP)であった。筋電図は右脚腓腹筋および前脛骨筋から導出した。3名の被験者において、腓腹筋に動作と一致した筋活動がFP試技のみで観察された。これらの被験者について、呼吸循環反応に密接に関わる交感神経活動を心拍変動解析により求めた。しかしながら、特にFP試技における顕著な交感神経活動の亢進は認められなかった。足底への圧力は、ヒトの歩行の基本的な神経機構である中枢パターン発生器の駆動に重要な役割を担う。本研究では、仰臥位姿勢にて下肢に外力を加えて歩かせる歩行(仰臥位他動歩行)時において、足底への圧力の大きさが呼吸循環反応に影響を与えるか否かについて検討した。仰臥位他動歩行を用いることにより、呼吸循環反応に与える立位姿勢の影響や、高位中枢からの運動指令の影響を除去することができる。健康な若年健常者を対象に仰臥位他動歩行を行わせたところ、毎分換気量と平均血圧については有意に上昇したが、この上昇は足底への圧力とは関係が無かった。平成27年度末までに仰臥位他動歩行器具の改良がほぼ着手しており、平成28年度は未検討項目について検討できる状況になっている。改良した他動歩行器具を用いて、足圧の有無による筋活動応答、呼吸循環反応の差異を検討していく。仰臥位他動歩行中の下肢筋活動応答の特徴を解明する。これと、本年度実施した呼吸循環応答とを比較することにより、他動歩行中に中枢パターン発生器を中核とした呼吸循環反応が生ずるか否かを解明する。運動生理学仰臥位で他動歩行を実現する市販の器具はないため、本研究では、仰臥位他動歩行器具を自作した。実験進行において生じる不具合の調整や、改良の必要性がたびたび生じたため、その都度、経費を必要とした。歩行器具整備費として研究経費を常に使用できるようにするため、翌年度分の繰越金が発生した。本研究で使用する仰臥位他動歩行装置は、市販のものが無いため自作している。実験の進行とともに改良を行ったり、メンテナンス等に費用が掛かる。このための予備費として当該助成金が発生した。2年目以降も仰臥位他動歩行器具の整備費が必要になる可能性があるため、これに充てる。次年度も仰臥位他動歩行装置の改良費及びメンテナンス費として使用する。また、不測の事態に備えて、実験に頻繁に使用するセンサー等を購入する予定である。
現象の数値解析と応用解析

1.研究代表者らによって開発された高レイノルズ数流れのための3次精度風上有限要素スキームを、3次元問題に拡張した。このスキームは混合型有限要素法の理論に基づいて導いてあり、有限要素法の特長である幾何学的柔軟性を維持し、かつ移流項を3次精度で近似できる能力を持ち合わせている。高レイノルズ数流れで必要となる境界層の細分を自由に行うことができ、少ない自由度で精度良い解を得ることが出来る。軸方向に周期条件を課して3次元円柱周り流れの計算を行い、レイノルズ数1,000では流れの3次元性が成長することを確認した。2.自動搬送車周りの気流解析を2次元問題3次精度風上有限要素スキームを使って行った。移動座標系を用いて簡潔な計算を行い、搬送車停止時の気流の巻き上がりの様子を数値的に捉えることができた。
マウス、ヒト食道のｉｎ　ｖｉｔｒｏ長期臓器培養法の確立

本研究ではOotaniらが報告したマウス小腸管幹細胞培養の手法が食道扁平上皮でも応用可能かを検証することが目的であった。その結果、1本研究で用いた培養手技によりマウス食道をin vitroで長期間培養することが可能であった、2ヒト食道はマウスと同様の培養メディウムでは培養できなかったが、メディウムをES細胞培養メディウムに変更することで30日間、増殖能を保った状態で培養が可能であり、形態学的に食道扁平上皮粘膜層、ケラチンをin vitroで形成していた。現時点で得られたマウス、ヒト食道in vitro培養手技の確立に関する論文を作成し現在、国際英文雑誌に投稿中である。これまで正常腸上皮の成長と分化を模倣する培養システム構築のため多くの試みがなされていたが非常に困難なことと考えられていた。そのもっとも大きな原因は間質(ニッチ)から取り除かれた腸細胞(幹細胞)は数時間以内にアポトーシスが誘導されることであったが、2009年にマウス腸管から採取した腸管上皮の長期培養法が報告された(Nature2009, Nature medicine2009)。この報告では摘出されたマウス腸管細胞をin vitroで300日以上培養可能であり、しかも培養腸管粘膜は腸管上皮、パネート細胞、杯細胞、神経内分泌細胞など腸管粘膜を構成する細胞へ分化していることも確認している。現在、内視鏡的治療の発達により早期食道癌に対しては内視鏡的切除術が積極的におこなわれている。しかし腫瘍切除後の食道粘膜欠損部の治癒過程における食道狭窄が臨床において大きな問題となっている。仮に、欠損した食道粘膜を再生食道粘膜で置換することが可能となれば、入院期間の短縮、患者QOLの改善などの成果が期待される。本研究の目的はマウスで確立された腸管上皮培養法の有用性を検証し、臨床応用に向けてヒト腸管、特に食道粘膜の長期培養法を確立することである。本研究ではまずOotaniらによって報告されたマウス小腸培養法を追試した(Nature medicine2009)。具体的には生後2日以内のマウスより小腸を採取して細断し、その腸管細胞をマトリゲルに包埋して培養した。次にマウス食道を採取し、マウス小腸培養と同様の手技にてマウス食道培養が可能かを検証した。最後に食道癌手術患者の原発巣から十分距離を離した正常食道粘膜を採取しヒト食道粘膜がin vitroで培養可能かを検証した。本研究ではOotaniらが報告したマウス小腸管幹細胞の増殖能、多分化能をin vitroで維持することが可能な画期的な手法が、食道扁平上皮でも応用可能かを検証することが目的であった。そのため1Ootaniらの手法がマウスの小腸・大腸以外のマウス食道に応用可能か、2その手法がヒト食道にも応用可能か、以上の2点を研究目標とした。培養細胞の増殖能、タンパク発現検証するために切片を作成しKi67、腸管幹細胞マーカーLGR5、ケラチン染色を行った。培養食道の基底層に当たる部位の細胞はKi67を発現しており増殖能は保たれていた。LGR5発現は特異的な染色を認めなかったが、ケラチンは染色され上皮の性質は保っていることが確認できた。本研究の応用として培養食道をマウスへ移植する手技を検討しており、一部の細胞の生着を確認できた。しかし、追試をおこなったが移植食道の切片作成手技、顕微鏡観察が比較的困難であり現在その手技を検討している。今後、再現性を検証するために追試を行っていく方針であるが、現時点で得られたマウス、ヒト食道in vitro培養手技の確立に関する論文を作成し現在、国際英文雑誌に投稿中である。

本研究ではマウス食道を採取し、マウス小腸培養と同様の手技にてマウス食道培養が可能かを検証した。最後に食道癌手術患者の原発巣から十分距離を離した正常食道粘膜を採取しヒト食道粘膜がin vitroで培養可能かを検証した。マウス食道でも同様の手技で長期培養は可能であり、その形態はケラチンの充満した特徴的な形態を示した。マウス小腸培養と同様の手技で施行したヒト食道培養ではオルガノドが形成されたが、その後2-3週間で退縮し長期間の増殖能は維持されなかった。そこで培養mediumを一部修正することで今回、1カ月以上培養可能であることが確認できた。in vitro消化管培養法の確立は疾患モデル、発癌モデル、治療モデル、再生メカニズム解明など有望な研究ツールとなることが期待されている。本研究ではOotaniらによって確立された腸管培養法は汎用性の高い手法であることが確認できた。本手法を応用することでマウスだけでなくヒトでの腸管再生、疾患モデル研究がin vitroにおいて飛躍的に進歩することが期待される。現在培養食道の移植手技の確立に向けて研究を進めている。昨年、Ootaniらの手法を応用することでマウス、ヒト食道培養が可能であることが検証できた。本年度はヒト培養食道の形態、増殖能を顕微鏡的に観察し、そのヒト移植食道をヌードマウスに移植する実験を行った。しかしヌードマウスの前胃(扁平上皮細胞より構成)に培養食道を移植するも生着は確認できなかった。短期間(30日)ではあるがヒト食道培養技術を確立することができた。現在長期間培養法の確立にむけ研究が進行中である。これまでのところ培養食道のマウスへの移植実験は有意な結果を出すことができていない。今後の検討項目、改善項目を以下に提示する。1移植食道を細胞塊として移植するか、機械的に培養食道を単細胞へ分離し移植するかを検討。2ヒト培養食道をヌードマウスに移植する際に、ヌードマウスにわずかに残っている免疫機構が関与していると予想された。現在より免疫機構が抑制されているNOD-SCIDマウス、NOGマウスでの移植実験を予定している。長期間ヒト食道培養法の確立培養食道のin vivo移植実験法の確立ヒト食道培養実験を行うために必要な培養メディウム、ウシ血清、各種growth factorの購入に研究費を使用する予定である。また移植実験に使用するNOD-SCIDマウス、NOGマウスの購入も予定している。食道培養実験を行う予定で、そのために必要な培養メディウム、C57BL6マウス、ウシ血清、各種growth factor、移植実験用ヌードマウスなどの購入に使用する。
DiGeorge症候群におけるDNA異常の検討

DiGeorge症候群(DGS)や円錐動脈幹異常顔貌の遺伝子座位は染色体の共通欠失領域から22q11と考えられている。我々はこれら疾患群の原因遺伝子単離を目的として、まずヒト22番染色体全長を含む雑種細胞よりコスミドライブラリーを作製した。それらを種々の染色体転座によるヒト22番染色体の一部分を含む雑種細胞を利用してマッピングした後、DGS患者におけるdosage解析を行い、DGS共通欠失領域に位置するクローンを選別した。さらに効率よく欠失クローンを得るために、マイクロディセクション法によりヒト染色体22q11を切断し、PCR法により増幅したゲノムライブラリーを作製した。そしてDGS患者におけるdosage解析にて、DGS共通欠失領域に位置するクローンを選別した。これらを用いてヒトゲノムコスミドライブラリーのスクリーニングを行い、2種類のコスミドコンティグを構築した。FISH法によりこれらのコスミドコンティグの位置関係を決定した。こうして単離したDGS共通欠失領域に位置するコスミドクローンからダイレクトセレクション法を用いて、ヒト胎児脳cDNAライブラリーより、全長4.3kbのcDNAを得た。この遺伝子は胎児心臓、脳、肺、肝臓、腎臓にて発現を認めた。このcDNAの全塩基配列を決定したところ、ホメオボックス遺伝子の抑制遺伝子と相同性がある未知の遺伝子であった。この遺伝子のコードしている蛋白は塩基性ドメインとロイシンジッパー様ドメインを持ち、転写因子として作用する蛋白と考えられ、LZTR-1と命名した。この遺伝子は、大部分の患者で欠失していたが、最小共通欠失領域を決定している細胞株では欠失していなかった。これらの事実から、この疾患群が隣接遺伝子症候群と仮定すれば、LZTR-1の欠失は、これら疾患群の表現型に一部関与しているものと思われた。DiGeorge症候群(DGS)の原因遺伝子の座位は、染色体の共通欠失領域から22q11と考えられている。我々は、DGSの原因遺伝子単離を目的として、まずヒト22番染色体を含むヒト/チャイニーズハムスター雑種細胞よりコスミドライブラリーを作製し、ヒト特異反復配列を指標にして、ヒト22番染色体由来のコスミドを選別した。それらのコスミドを種々の染色体転座によるヒト22番染色体の一部分を含む雑種細胞とのサザンハイブリダイゼーションにより、マッピングを行なった。その結果、DGSの共通欠失領域を含む領域にマップされたコスミドを、順次DGS患者由来の細胞株DNAとサザンハイブリダイゼーションを行ない、シグナルの定量解析により、欠失領域に位置すると思われるコスミド1個を得た。次に顕微鏡下にDGS共通欠失領域を含めたヒト染色体22q11を切断し、PCR法にて増幅してマイクロクローンライブラリーを作製した。任意に選別したマイクロクローンをプローブとして、DGS患者細胞株DNAとサザンハイブリダイゼーションを行ない、欠失領域に位置すると思われるクローン3個を得た。このうち2個のクローンは、この領域に特異的な反復配列を含むものであった。これらをプローブにしてヒトゲノムコスミドライブラリーをスクリーニングすることにより、2種のコスミドコンティグを得た。最後にこれらコスミドコンティグを用いてヒト胎児脳由来cDNAライブラリーをスクリーニングした結果、一方のコンディグからDGSの原因遺伝子の一候補と考えられる全長4.3kbのcDNAを得たので現在その塩基配列を解析している。また、DGS関連疾患の患者でこれらコスミドを用いたサザンハイブリダイゼーションを行ない、2人の円錐動脈幹異常顔貌の患者でこの2つの領域は欠失していた。この部位の欠失による表現型には多様性があると考えられた。DiGeorge症候群(DGS)の原因遺伝子の座位は染色体の共通欠失領域から22q11と考えられている。

我々はこの共通欠失領域内に位置するゲノムクローンを単離し、それらを用いて、2種のコスミドコンティグを構築し、FISH法でこれらの位置関係を決定した。また、これらゲノムクローンを用いてヒト胎児脳由来cDNAライブラリーより全長4.3kbの遺伝子を単離した。この遺伝子はノザンブロット解析では、ヒト胎児脳、肺、心臓、肝臓、腎臓などの主要臓器で発現していた。また、この遺伝子の塩基配列を決定したところ、552アミノ酸よりなる62kDaの未知の蛋白をコードしていると推定された。そのアミノ酸配列はショウジョウバエのホメオボックス遺伝子の抑制遺伝子トラムトラック遺伝子と部分的に相同性を有していた。また、塩基性ドメインとそれに続くロイシンイジッパー様モチーフを含んでいたためLZTR-1と命名した。その他の性質からも、この遺伝子は転写因子として作用するDNA結合蛋白をコードしていると考えられた。DGSならびに円錐動脈幹異常顔貌の患者でLZTR-1の欠失の有無を調べると、9例中8例の患者でLZTR-1は欠失していた。欠失を認めなかった1例は、DGS共通欠失領域内のどのDNAマーカーを用いても欠失が認められない症例であった。ただし、DGSの最小共通欠失領域を限定していると考えられている細胞株では欠失が認められなかった。LZTR-1はDGS最小欠失領域には位置していなかったが、大部分の患者で欠失していて、胎児諸臓器で発現している転写因子をコードしていた。これらの疾患群が隣接遺伝子症候群をなすと仮定すれば、この遺伝子の欠失はDGSとその近縁疾患の表現型の一部分に関与していると考えられた。
Tabletを用いた革新的な協調学習の開発

本研究では,知識構成型ジグソー法において,教材の電子化を試み,tabletを用いて学習,共有させることで新たな学習効果を導き出す授業のデザイン研究を行った.高等学校の理科(生物)とコミュニケーション英語を題材に,tabletを用いた知識構成型ジグソー法の授業設計と,その実践,評価を行った結果,次のような知見が得られた.第一に,これまで通りの通常の環境で利用してきた紙ベース資料と,tabletを有機的につなげることによってその成果が見られた.第二に,知識構成型ジグソー法の場合,各活動の最初に個人で意見をまとめる時間を設定することで,協調学習に向けた自己調整活動を活性化できることがわかった.平成26年度計画では,エキスパートグループの活動においてTabletを用いて教材を電子化することの有効性を検討した.知識構成型ジグソー法の中で,同じ部分的教材を学習するエキスパートグループの活動は,学習者の関心や動機付けの違いによって理解度に差が生じやすい.また,学習が個人ベースに陥りやすいという問題点がある.そこで,次の2点の設計指針に基づき,エキスパートグループの教材をTabletで提供できるように電子化した.第一の設計指針は,Dual Coding Theoryに基づくマルチメディア教材の開発指針で,例えば高校生物では,人体の複雑なメカニズムについて理解する必要があり,その内容を紙ベースの教科書で適切に提供するには限界がある.電子教材では,メカニズムの動画によるダイナミックな表現や,特定の内容への意図的な注意喚起,そして随伴性の高い音声情報等による有益情報を構成して学習者に提供することができる.第二の設計指針は,社会共有的調整学習(Socially shared regulation of learning)から得られる示唆で,協調学習中のメタ認知t系な制御のメカニズムを利用した.エキスパートグループでは,課題構造は個人の学習目標を達成するために協調学習を展開するという共同調整学習(Co-regulated learning)が適切に機能する必要がある.これを実現するためには,個人空間における自己調整学習(Self-regulated learning)と,共同空間における共同調整学習の両者において学習者を適切に支援する必要がある.上述した2点の設計指針に基づいて知識構成型ジグソー法のエキスパートグループの電子教材とワークシートを作成した上で,学習活動を設計し協力校の生物担当教諭に実践を実施してもらい,生徒の学習活動データを収集し,事前事後の内容理解を測定した結果,統制群の学習者と比較してより適切な協調学習での対話に学習者が参加できることがわかった.第一年度の実践研究の分析を踏まえて,今年度は,コミュニケーション英語におけるTabletを用いたアクティブラーニング実践を設計し検討した.その際,内容言語統合型学習(Content Language Integrated Learning: CLIL)の授業設計を採用した.高校二年生の普通科生徒37名は,教科書の「Nature Technology」のLessonを学習した後に,その内容を拡張したプレゼンテーションをペアで創作していった.テーマは,教授者側から4つ提示し,そのうちの一つを担当した.最終的なプレゼンテーションをPowerPointで作成するにあたり,その途中経過の振り返りやグループ間の意見交流の手段としてKnowledge ForumとGoogle Slidesのアプリケーションを統合した環境をデザインし利用させた.各グループの最終プレゼンテーションのスライドは大学の外国人教員による評価を受け,また,学習のプロセスについてはお互いのコメント活動による社会ネットワーク分析を行った.その結果:(1)生徒のプレゼンテーションの内容は外国人教員に高く評価されたものと,そうでないものとに分かれ,その基準は具体的なevidenceの提示方法にあった.(2)生徒同士のコメントは,社会ネットワーク分析の結果から,同じテーマを担当する異なるペア間で頻繁に行われ,テーマを超えたコミュニケーションが少なかった.このことは,より内容に対して一般的なaudienceとしてのコメントが入る機会が少なかったことを意味している.第一年度の実践の分析を踏まえて,さらに新たな教科への適用が想定通りに展開している.過去2年度の分析結果を踏まえて,最終年度はさらに高校英語のpresentationのスライド作成,および意見交換をHTML5化したKnowledge Forumという協調学習支援システムを,二つの高校の間での交流活動を追加して実施した.高校Aの理系クラスの生徒のグループ研究の結果を,英語のプレゼンテーションに変換していく授業活動の中で,そのdraftを高校Bの生徒たちが閲覧しコメントするという授業設計を展開した.その際,各グループの生徒が作成するスライドは,Microsoft PowerPointで作成したものを画像として抽出し,各スライドで話すreading notesをその株に位置付けることで,Knowledge Forumのノートとして実現した.その内容について,高校Bの生徒たちは,部分的引用をしつつ具体的なコメントを加え,ノート自身にそのテーマ自体への一般的なコメントを追加することができた.そのコメントを元に,高校Aの生徒たちは,さらにスライドの内容を改善し,最終プレゼンテーションを地方国立大学の留学生をaudienceに英語で行った.この授業を通して,1.高校Bの生徒のコメントは授業時間外にも拡張し,また内容に特化した適切なものであり,2.高校Bの生徒のコメントを受けて,改善が行われた高校Aの生徒のpresentation slidesとそのtalkは,事前のdraftから大きな改善が見られ,交流の効果がみられたことがわかった.本研究では,知識構成型ジグソー法において,教材の電子化を試み,tabletを用いて学習,共有させることで新たな学習効果を導き出す授業のデザイン研究を行った.高等学校の理科(生物)とコミュニケーション英語を題材に,tabletを用いた知識構成型ジグソー法の授業設計と,その実践,評価を行った結果,次のような知見が得られた.第一に,これまで通りの通常の環境で利用してきた紙ベース資料と,tabletを有機的につなげることによってその成果が見られた.

第二に,知識構成型ジグソー法の場合,各活動の最初に個人で意見をまとめる時間を設定することで,協調学習に向けた自己調整活動を活性化できることがわかった.当該年度に計画した実践は順調に実施でき,その分析も事例分析を含めて適切に行われている.社会ネットワーク分析を用いた対話分析によって,統制群と実験群の学習中の対話を量的に分析することでその違いをより客観的に比較可能となった.理系科目,文系科目,それぞれにおける21世紀型のアクティブラーニングの授業をTabletを用いて設計する方法論はある程度確立できた.これを用いて,さらに生徒の学習レベルの違いに合わせた調整が可能となる研究を展開する.学習科学H26年度の分析結果に基づいて,エキスパートグループにおける教材の電子化とそれを用いた学習活動の設計の改善と,さらにジグソーグループにおいて知識統合活動を支援するワークシートの電子化とその学習活動の設計を展開し,同様に学習内容の理解の事前から事後テストへの変化,学習活動中の生徒の言語活動と非言語的な行為のビデオ記録とTablet上の電子記録のデータをもとに分析し,最終年度の実践への知見を導き出す.当該研究に関連する自治体からの委託研究費が採択され,単年度決算であるそちらの予算を優先して研究を遂行したために,本研究基金の予算に残が出た.本年度実践計画を遂行するにあたり,本研究に配分可能な運営交付金の額が十分にあり,また,連絡調整や実践の教材作成などにかかわる費用を自助努力で削減できたこと,さらに成果発表の予定学会の時期が翌年度に移行したことなどによる.最終年度は国際学会における成果発表等,多く予定しており,その旅費として適切に支出される.本報告書に記載の通り,本年度国際学会も含めて発表の予定があり,そこで支出するものである.
食道癌に対する放射線化学療法感受性における遺伝子多型の役割

[目的]「食道癌に対する放射線化学療法への感受性は,DNA修復や薬剤代謝遺伝子のsingle nucleotide polymorphism(SNP)によって差があるのか?」という疑問を明らかにすることである.2年間で約40例の食道癌手術症例を対象とし,癌組織及び正常組織よりgenomic DNAを抽出する.そのDNAをGeneChip Human Mapping 10K array(Affymetrix)にapplyし,DNA修復や薬剤代謝遺伝子上のSNPを検出する.SNP解析結果を放射線化学療法への反応性,あるいは抗悪性腫瘍薬による副作用出現といった臨床情報との相関性について検討し,食道癌における治療感受性規定遺伝子SNPの同定を行う.[対象]StageI,II:放射線化学療法前の内視鏡的生検検体StageIII,IV:手術検体癌病変からの検体摘出[方法]腫瘍組織よりDNA(250ng<)を抽出し、既に設置してある-80度冷凍庫に保存。その後抽出DNAを処理し、GeneChip Human Mapping 10K array(Affymetrix)にhybridizationする。(1)XbaI処理、(2)アダプターにライゲーションする、(3)PCRによる増幅、(4)断片化しterminaldeoxynucleotidyl transferaseを用いてビオチン化する、(4)チップにハイブリダイズする。(5)チップをstreptavidin-phycoerythrin処理,MAS 5.0 softwareにて蛍光量の測定[結果]進行食道がん12例に対して、放射線化学療法(Chemo-radio therapy: CRT)して(1)著効(CRTでCRかつCRT後1年以上再発なし)6例と2(2)無効(CRTでPRかつCRT後1年以内に再発し死亡した)6例に上記遺伝子検索を行った。現在、データの解析は進行中である。
インフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオにおける超弦理論的効果の検証

本研究では、超弦理論特有の効果として主にDブレインと重いスカラー場がインフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオに与える影響を調べた。Dブレインを含むモデルに対しては、その予言する原始非ガウス性に対する宇宙背景輻射、構造形成からの制限を明らかにした。重い場を含むモデルについては、運動項の非線形性が大きくなれば共鳴効果によって生じるスペクトルの微細構造が将来的に検知可能であることを示した。その他に、ガリレオンを拡張したスカラー・テンソル重力理論、重力的微分結合項が宇宙進化に興味深い痕跡を残すことを指摘した。本研究では、超弦理論特有の効果としてDブレインと重いスカラー場がインフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオに与える影響を調べることに焦点を当てており、特に平成26年度は「偏光成分の情報を含んだ宇宙背景輻射の観測結果からのDBIインフレーション、DBIガリレオンインフレーションへの制限(A-1)」と「現象論的モデルにおける重い場を含むインフレーションモデルにおける共鳴効果の定量的評価(B-1)」を行なうことを目的としていた。(A-1)の研究方法として、私が過去に求めていたDBIインフレーション、DBIインフレーションで生成される原始密度揺らぎを初期条件として輻射のボルツマン方程式を、私が以前所属していたポーツマス大学の研究者の開発した数値コードSecond-Order Non-Gaussianity(SONG)を用いて計算した。(B-1)の研究方法としては、パリ大学の齊藤博士等が以前に得ていた、共鳴期における重い場の励起と原始密度揺らぎのスペクトラムとの関係式に対し、私が前に定量的に評価していたインフラトンの軌道が急激に変化による重い場の励起の評価を適用して行なった。その結果、(A-1)においては、現在提案されているコンパクト化に基づくDBIインフレーションは既に除外されること、DBIガリレオンインフレーションも誘導重力の係数が大幅に制限されることを示した。(B-1)においては通常の運動項をもつ重い場の励起の寄与は原始密度揺らぎのスペクトルに影響を与えないものの、微分結合をもつ運動項が存在しているときは原始密度揺らぎに微細構造が現れ、将来の観測によって検知できる可能性のあることを示した。本研究では、超弦理論特有の効果としてDブレインと重いスカラー場がインフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオに与える影響を調べることに焦点を当てており、特に平成27年度は前年度からの継続として「構造形成からのDBIインフレーション、DBIガリレオンインフレーションへの制限(A-2)」と「偏光成分の情報を含んだ宇宙背景輻射からの重い場を含むインフレーションへの制限(B-2)」を行なうことを目的としていたが、昨年度に議論の結果重力的微分結合項がインフレーション後の再加熱に及ぼす影響を調べるのも興味深いという考えのもと、そちらの研究も進めた。(A-2)の研究方法としては、Dブレインによるインフレーションで生じるようなequilateral型の非ガウス性の影響は、ハロー・銀河のパワースペクトルには現れないのであるが、我々はそのバイスペクトルに影響が出るかを調べた。そして、物質の密度揺らぎと銀河の分布との関係を決めているバイアスに関しては最近名古屋大学の松原准教授らによって提案されたintegrated perturbation theoryを適用した。その結果、ダウスケールにおいてequilateral型の原始非ガウス性の効果がハロー・銀河のバイスペクトルの観測を通じて制限が可能であることが示された。また、重力的微分結合項が再加熱に及ぼす影響として、インフレーション期にわずかでも非等方性が生成されれば、われわれの物質の起源となっているバリオン数の生成もより効果的に起こることが示された。本研究では、超弦理論特有の効果としてDブレインと重いスカラー場がインフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオに与える影響を調べることに焦点を当てている。Dブレインの効果を調べる研究としては平成26年度にCMBからの制限を明らかにし、平成27年度に大規模構造からの制限を明らかにすること、重いスカラー場の効果としては平成26年度に原始密度揺らぎに対する予言を得て、平成27年度にCMBからの制限を明らかにするという予定であった。Dブレインの効果に関する研究は、既に大規模構造からの制限の研究に関する途中経過を3月の日本物理学会で発表するなど順調にすすんでいる。それに対し、重いスカラー場の効果に関する研究は、原始密度揺らぎに対する予言を得るところは完了しているものの、共鳴の効果がスペクトルに有意に現れるモデルは運動項のかたちを微調整しなければならず、自然な運動項を持つモデルではCMBからの制限を計算するまでもなくその効果が観測的には検知できないという結果が得られた。もちろん、このような違いを明らかにしたのは平成26年度の研究の成果ではあるが、当初は平成27年度の研究計画としてこの理論的予言を用いてCMBの計算を行なうという手順のみを行なう予定だったのに対して、少し理論的予言に対する解釈や超弦理論との関係性といった、理論的研究についてまだ時間をかける必要が生じてきたぶん、やはり当初の研究の目的達成には期間中はかかるものと予想される。

27年度が最終年度であるため、記入しない。素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理本研究では、超弦理論特有の効果としてDブレインと重いスカラー場がインフレーション期の原始密度揺らぎ生成シナリオに与える影響を調べることに焦点を当てている。Dブレインの効果を調べる研究としては当初の予定通り、平成27年度には大規模構造からの制限の研究に取り組む。その際、これまで注目されていたハロー・銀河のパワースペクトルにはDブレインによるインフレーションで生じるようなequilateral型の非ガウス性の影響は現れないのであるが、我々がハロー・銀河のバイスペクトルに注目する。また、密度揺らぎの分布と銀河の分布との関係を決めているバイアスに対しては最近名古屋大の松原隆彦准教授の提案したintegrated perturbation theoryを適用する。重い場の効果に関する研究については、CMBの計算に取りかかる前に、平成26年度の理論的な研究によって得られた共鳴の効果がスペクトルに有意に現れるモデルは運動項のかたちを微調整しなければならず、自然な運動項を持つモデルでは効果が検知できないという結果の解釈に少し時間をかけたいと考えている。我々は上記の結果を得るのに場の量子論のin-in formalismを用いているのであるが、その適用領域を吟味することや、仮に将来観測可能なスペクトルの変更を得るためには運動項に微分結合が不可欠、というのが確定したとしたら、どのような状況でそのような結合が超弦理論から導出されるかを考える必要がある。そして、超弦理論的にもっともらしいモデルからそのような効果が期待できる状況になったら、その理論モデルの妥当性の判断のためのCMBの計算を行ないたい。