hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リニアコライダー用スピン偏極電子源の開発

リニアコライダー用偏極電子源の実用化に向けて200keV電子銃システム開発を推進し、つぎに列挙する実験結果が得られた結果、リニアコライダーの要求する高密度・低エミッタンス偏極電子ビームの生成が充分射程圏内に近づいたことを実証することができた。(1)ILCパラメーターによるビームエミッタンスのシミュレーションリニアコライダー(ILC)が要求するビーム性能(バンチ幅<2ns,バンチ電荷量>3.2nC(4x10^<10>e^-))が、我々が開発した200keV電子銃により実現できることを確認するためにビームシミュレーションを行った。その結果、バンチャーシステムに優利な短パルス(0.7ns)ビーム生成条件においても、規格化エミッタンスも15π.mm.mrad以下に抑えられ、電子銃より0.5m下流において電荷量5nC/バンチまでビームロスが無視できる状態で移送可能であることが示された。現在は実際の偏極電子ビームでこのエミッタンスが実現できることを確認する作業を進めている。リニアコライダー実験が要求する偏極電子ビーム生成試験として、GaAs/GaAsP歪み超格子フォトカソードよりシングルバンチ生成試験を行った。パルス幅約20nsのレーザー光をQスイッチYAGレーザ-励起によるTi ; Sapphireレーザーにより生成し、高速ポッケルスセルにより約1ns幅パルスを切出し、光ファイバーを用いて電子銃へ移送した。この結果、レーザーエネルギー3.6μJで超格子フォトカソードからバンチ当り電荷量2.6nC(1.6x10^<10>e^-)の電子ビームが生成できたが、空間電荷制限およびNEA表面電荷制限現象は観測されなかった。このデータは、現在実施中のレーザーシステムの改良およびフォトカソードの高量子効率化により、リニアコライダー電子源が要求する6.4nC/bunchのマルチバンチ生成は充分に可能であることを示唆している。(3)200keV電子銃用スピン偏極度測定装置の開発200keV電子銃で生成したビーム軸方向のスピンの向きをWien-Filterにより散乱平面に対して垂直に立てる方式を採用し、電子銃より引出したビームの直線軌道を変えることなくMott散乱を用いた偏極度測定を可能にした。膜厚を変えた複数の金箔ターゲットを用いて偏極度の自己校正を行った後に、GaAs/GaAsP超格子結晶より引出された電子ビームの偏極度を測定した結果、予想通りに系統誤差5%の範囲内で85%の高いスピン偏極度を得ることができた。
基礎行為に関する相互作用主義的観点からの研究

手を挙げるというような基礎行為は脳と身体と環境の相互作用から形成される。それゆえ、基礎行為は、その詳細が行為の意図によって完全に決定されているのではなく、その都度の身体や環境のあり方に応じて詳細が決まることを明らかにした。また、このような基礎行為の状況依存性の考えを拡張して、手を挙げることによってタクシーを呼びとめるというような生成行為や、基礎行為を組み合わせた複合行為については、多くの場合、行為の意図そのものが状況依存的であり、行為の遂行とともにその内容が次第に明確化してくることを明らかにした。基礎行為に関して、認知科学や脳科学の成果を踏まえて、相互作用主義的観点から考察した結果、以下のような点が明らかになった。(1)基礎行為は、その詳細を心のなかで予め表象して、それに基づいて身体運動を一方向的に制御することによって成立するものではなく、脳と身体と環境のそのときどきの多様な要因の間の複雑な相互作用によって成立する。従って、同じタイプの基礎行為でも、その具体的なあり方は、そのときどきによって微妙に異なる。(2)ふつう身体の動きだけを含むとされるような行為だけではなく、靴ひもを結ぶような対象に働きかける行為や、金槌を打つような道具を用いた行為も、基礎行為に数えられる。というのも、それらもまた、脳と身体と環境の相互作用によって成立するからである。(3)基礎行為の能力は、必ずしも生得的ではなく、むしろその多くは環境との相互作用を繰り返すことによって後天的に習得される。とくに、複合的な行為がそれへの熟練を通じて基礎行為に転化する場合、意識されていた多くの要因が透明化し、ごく少数の鍵となる要因にのみ注意が向けられるという重要な変化が起こる。(4)基礎行為は、それに先行する知覚によって導かれるというよりもむしろ、知覚と不可分である。基礎行為にはそれにふさわしい知覚が必要であり、基礎行為能力の習得とともに、そのような知覚能力が習得される。ある基礎行為を行うことは、ある知覚を形成することにほかならないのである。行為の状況依存性について哲学的に考察し、次の諸点を明らかにした。(1)基礎行為は脳と身体と環境の相互作用の所産であり、それゆえ、基礎行為の遂行に先だってその詳細をあらかじめ明確に規定しておき、それに基づいて基礎行為を遂行するというわけにはいかない。むしろ、基礎行為の遂行とともに、その各時点での身体や環境のあり方に応じて、行為の具体的な詳細が決まっていく。基礎行為は本質的にこのような状況依存的な性格を帯びているのである。(2)このような状況依存性は、基礎行為に限らず、生成行為や複合行為も含めて、行為一般に見られる性格である。というのも、どのような行為も脳と身体と環境の相互作用の所産にほかならないからである。行為が状況依存的であることから、行為の目的や手段も状況依存的であることになる。すなわち、それらも、行為に先だってそれほど明確には決まっておらず、むしろ行為の進行とともに、その成り行きに応じて適当な手段が選択され、行為の目的も次第に明確化される。また、行為の成功・失敗の基準も、行為に先だってではなく、むしろ行為が終了したあとに完全に明確化される。(3)生成行為や複合行為も状況依存的であるのは、有限の知能しかもたない人間にとって、自身の欲求や環境のあり方を行為に先だって完全に把握し、最善の目的とそれを達成する最善の手段を選択することが必ずしも可能ではないからである。人間は、部分的な知識に基づいて、とりあえず行為を開始し、その成り行きに応じて、目的や手段を調整していくしかないのである。行為の状況依存性を発展させて、意図と実践的推論の状況依存性について、次の点を明らかにした。(1)従来の哲学的行為論では、行為はその目的と手段が行為に先だった実践的推論によってあらかじめ明確に定められており、したがって行為の成功・失敗の基準もあらかじめ明確に定まっているとされた。しかし、実際に我々が行う行為の大半は、そのような先行する明確な意図のもとに行われるのではなく、むしろ行為の進行とともに、その成り行きに応じて適当な手段が選択され、行為の目的が次第に明確化されていくこと、従って行為の成功・失敗の基準もむしろ行為が終了したあとに最終的に定められることを明らかにした。このような目的と手段の状況依存性から行為の意図の状況依存性を導いた。(2)我々は多くの場合、自分の欲求と信念のすべてを考慮して最終的な意図を形成するという完全な実践的推論を行為に先だって行うのではなく、とりあえず適当な欲求と信念に基づいて行為を開始してしまい、行為の進行とともに徐々に実践的推論を行っていくことを明らかにし、実践的推論の状況依存性を確立した。(3)あらかじめダンスの内容を決めておくのではなく、その場の状況(舞台装置や観客)に応じて自在にダンスを繰り広げていくダンサーのパフォーマンスを分析することによって、ダンスにおける意図と実践的推論の状況依存性を解明した。

(4)基礎行為および生成・複合行為の状況依存性およびそのような行為における意図と実践的推論の状況依存性は、脳と身体と環境の相互作用から行為が形成されるという相互作用主義的観点からすれば、当然の帰結であることを明らかにした。
内胸動脈周囲組織がグラフト血管内皮機能に与える影響に関する研究

内胸動脈(ITA)グラフトの血管攣縮に対するRhoーkinase inhibitor(Fasudil)の抗攣縮効果に関する基礎的研究に関して臨床試験をしており、分子機序まで明にするために、本年度4月まで期間を延長した。この研究に関しては予定術式が内胸動脈(ITA)を使用する症例の中から選択し、採取したITAを用いてバイパスをした後,不要となり従来であれば廃棄していたITA切片を使用して、収縮実験終了時に使用したITAリングを凍結(アセトン+5%TCA+DTT+ドライアイス)保存しておき,Western Blot法によりp-MLCを定量化する.p-MLCを定量することにより血管の弛緩がFasudilの作用効果によって引き起こされていることを証明することを試みている。現在解析中である。その間、内胸動脈周囲組織がグラフト血管内皮機能に与える影響に関する研究に関する臨床試験審査委員会に書類を作成し、提出中である。また、各学会に参加して、本研究に関連する発表を聴講し、情報を収集した。内胸動脈(ITA)グラフトの血管攣縮に対するRho-kinase inhibitor(Fasudil)の抗攣縮効果の基礎的研究に関して臨床試験を行っているが、期間を延長したため、冠動脈バイパス時に内胸動脈を使用した2つの臨床試験ができないことから、本研究が遅れているが、本年度よりITAを使用した臨床研究は本研究のみとなるため、順調に進行すると思われる。現在解析中である。本研究の進行がおくれているために、次年度に使用額が生じた。
Acanthamoebaの抗原に関する研究

アカントアメーバ角膜炎は、難治性の眼感染症で、患者の大半がコンタクトレンズの装用者であることを特徴としている。本疾患の経過中、実質型の角膜ヘルペスに酷似する時期があるため、ステロイドが投与されて悪化し、予後に視力障害が残る場合が多いことから、早期診断・治療が重量とされる。そのため、より迅速で特異性の高い診断方法を確立することを目的としで本研究を行った。我が国で角膜炎患者より分離されたAcanthamoeba castellaniの培養虫体を抗原としてモノクローナル抗体の作製を行った。得られた抗体について間接蛍光抗体法及びウエスタンイムノブロッティング法を用いて比較検討したところ、反応性により2つのタイプに分けられた。一つのタイプはA.castellani病原株に特異的なモノクローナル抗体で、シスト及び栄養型の両方に反応し、これらの抗体によって認識される抗原の分子量は約17kDaであった。このうち1つの抗体は細胞表面にのみ反応するものであった。もう一方のタイプは、Pussard & Ponsらによる形態分類で、最も角膜炎を起こしやすいグループIIに属する虫体に反応した抗体である。これらの抗体は分子量約30150kDaの抗原を認識していることが確認された。このうち1つの抗体は、本邦にて角膜炎患者より分離された虫体に対しすべてに反応し、より確実で迅速な診断への応用が可能と思われた。次いで、この抗体とスロットブロット法によって採取された各種虫体との反応性について検討した。その結果、間接蛍光抗体法と同様の反応性が確認され、かつ虫体1個の検出も可能であり、その特異性・感度共に優れていることが判明した。また本法では、セルロース膜に検体を吸引・吸着させて反応させるため多量の検体の全量を一度に検査することが可能であり、検査に要する時間も短い。従って本法はコンタクトレンズ保存液中の病原性アカントアメーバの検出など、予防医学的応用にも適していると考えられた。Acanthamoebaはヒトに感染し、角膜炎を引き起こすことが知られている。また、その予後は非常に悪く、失明に至るものも多くみられる。したがって、その早期診断法の開発と予防のための方法が必要とされている。この研究では簡便な診断法と予防のためのコンタクトレンズ保存液からの検出方法の開発を当面の目的とした。先ず、虫体の検出のための特異的モノクローナル抗体を、角膜炎を発症した患者から分離した虫体を抗原として用い作製した。その結果、3種類のモノクローナル抗体が得られ、人に対して病原性のあるグループIIとIIIに属するアメーバにのみ反応性をもつもの、A.castellaniiにのみ反応するもの、Acanthamoeba属に対して反応性をもつモノクローナル抗体などが得られた。このうちグループIIとIIIに対して特異的に反応するモノクローナル抗体を用いて、角膜検体およびコンタクトレンズ保存液中の虫体検出の方法について検討を行った。レンズ保存液などの大量の溶液中から、そこに含まれている少数の虫体を検出する方法として、Slot-blotting法を用いる検討が行われた。検査溶液をスリット上の膜を通過させて、膜に虫体をトラップし、膜をモノクローナル抗体と反応させるイムノブロット法で染色して虫体を検出した。この検出方法の感度は、非常に高く、検体中に1ないし5虫体が存在すれば検出可能であることが判明した。

更に、ヒトに感染し、病害を示す種の分類学上の決定をするための遺伝子ライブラリーを作製し、このモノクローナル抗体を用いて種特異的な遺伝子の解析を行う予定である。Acanthamoeba感染による角膜炎は難治性の疾患であり、その予後は非常に悪く、失明に至るものも多くみられる。したがって、早期診断法の開発と予防のための有効的な手段が必要とされている。前年度は、虫体の検出のための特異的モノクローナル抗体の作製を行った。その結果、最も角膜炎を起こしやすグループIIに属する虫体に反応し、本邦にて角膜炎患者より分離された虫体全てに対し反応する抗体が得られた。今年度は、この抗体を用いてより確実で迅速な診断への応用が検討された。角膜炎患者から得られた検体から虫体の検出を試みることと、コンタクトレンズ保存液中の虫体検出の方法について検討を行った。得られる限りの検体で作成したモノクローナル抗体による検出を試みたが、反応した検体は見出せなかった。次いで、レンズ保存液などの大量の溶液中から、そこに含まれている少数の虫体を検出する方法として、Slot-blotting法による検討が行われた。検査溶液をスリット上の膜を通過させて、膜に虫体をトラップし、膜をモノクローナル抗体と反応させるイムノブロット法で染色して虫体を検出した。検査溶液として虫体浮遊液を希釈して用いた結果、この検出方法の感度は非常に高く、検体中に1ないし5虫体が存在すれば検出可能であることが判明した。コンタクトレンズ装用者からその保存液を収集し、Slot-blotting法による検討を行ったが、これまでに検出が出来ていない。しかしながら検出感度は非常に高い方法であるので応用が可能と思われる。更に、ヒトに感染し、病害を示す種の分類学上の位置決定をするための遺伝子ライブラリーを作製し、このモノクローナル抗体を用いて種特異的な遺伝子の解析を行う予定であった。現在進行中であり、未だ結果は出ていない。
チーズホエーおよび卵白からの健全性タンパク質の新簡便分離法の開発

チーズホエーあるいは卵白を食品加工素材として利用していく上で、それら両試料に含まれているアミノ-カルボニル反応源である還元糖とタンパク質とをいかに分画するか、さらにはアルレギー源としてホエー中に含まれているβ-ラクトグロブリン、および卵白中に含まれているオボムコイドとオボインヒビターを他のタンパク質区分からいかに選択的に分画するかは重要な問題である。本研究においては、両試料により容易にしかも経済的に健全性タンパクを還元糖およびアレルギー源タンパク質から同時に分離するための実用的酸性加熱法の確立を研究目的とし、次のような結果を得た。1.チーズホエーからの健全性タンパク質の調製:ホエー粉末を10%溶液とし、そのpHを2.02.5に調整してFeCl_35mMの存在下で60°C、5分加熱すると、アレルギー源タンパク質であるβ-ラクトグロブリンが特異的に沈澱した。上澄にはβ-ラクトグロブリン以外の生理活性タンパク質と乳糖が残存した。このため、必要に応じて上澄を膜口過してそれらの両者を分離する必要があった。このうようにして、ホエー粉末からβ-ラクトグロブリン区分、乳糖区分および生理活性タンパク質区分とを分画する方法を確立した。2.卵白からの健全性タンパク質の調製:1と同様にして、卵白のpHを2から4とし、70°Cにて3分加熱すると、アレルギー源であるオボムコイド、オボインヒビターおよびグルコースとを特異的に上澄区分に残存させ、健全性タンパク質区分を沈殿物として調製し得た。3.調製品の食品物性:1と2の方法にて準工場レベルにおいて各種区分を調製し、凍結乾燥して乾燥品を得た。これらの試料は貯蔵および熱処理に対してもアミノ-カルボニル反応して褐変化する事もなく、また溶解性、熱安定性およびゲル形成性などの食品物性も良好であった。1.卵白からの健全性タンパク質の分離法について:新鮮な鶏卵より卵白を分離し、これを均質化する。このもののpHを2から9として、食塩の添加を0、1と3%とし、それぞれの試料を25°Cのものを対照にして70、74、78と85°Cにて3分間加熱した。卵白中のオボムコイド以外のタンパク質は、pH2から4の範囲でほぼ全量沈殿したが、この沈殿率は70°C以上で良好であった。この加熱に際して、水溶性のカルボキシメチールセルロースを卵白に対して23%添加して上記と同様の試験を実施したところ、pH4.55.5にて60°C以下の加熱によっても健全性タンパク質の沈殿物が得られた、この物は、タンパク質とセルロースとの複合体であると認めた。以上の結果より、卵白からの健全性タンパク質の調製には、pHを4以下にして70°C、3分間加熱するか、あるいはカルボキシルメチールセルロースを23%添加してpH5.0付近として50°Cに加温すると良いと結論した。この沈殿物には卵白中のグルコースの存在はなく、その沈殿物を加工素材として使用してもアミノーカルボニル反応が生じて劣化する事はないと認めた。これらの処理は、実験室レベル以上の準工場レベルにても実施可能であった。2.乾燥調製品の食品物性試験:1で得た各種試料を凍結乾燥して、それぞれの乾燥調製品を作製した。これらの溶解性、ゲル形成性、凝固性などの食品物性を測定した。酸性下の加熱調製品ではpHの酸性度が低いほど、さらには加熱の温度が低いほど卵白そのものの調製品と似た性質を示したが、過激な条件下では、特に溶解性の低下がみられた。

一方、カルボキシメチールセルロースの添加系では、溶解性の低下も少なく、一般的には酸性加熱下の調製品よりも良好な物性を示した。なお、これらの乾燥調製品を室温貯蔵あるいは加熱しても、アミノーカルボニル反応による褐変化は生じなかった。
人間の顔に対する知覚的鋭敏さを利用したLED警光灯の高視認性点滅パターンの開発

人間の怒り表情に対する知覚優位性を車のリアデザインに応用することで、高視認性を有するリアデザインを設計できる可能性を、以下の3つの指標を用いて多角的かつ段階的に示した。1.感性指標:主観評価実験によって導出した車のリアデザインに対する印象構造、2.行動指標:視覚探索課題時の反応時間、3.視覚探索課題時の事象関連電位におけるN2pc成分当該研究に関する25年度の研究実績として以下の2点が挙げられる。1.本研究では,緊急走行中の緊急車両等に用いられる視認性の高いLED警光灯の配置パターンの開発を目的として,その配置パターンの設計に人間の顔に対する知覚的鋭敏さを応用し,実験,検討を行う.研究実施計画では,感性指標,行動指標,生理指標の3つの観点から検討を行うと記載したが、本年度は行動指標である単純反応時間による検討を行った.単純反応時間計測実験では,車両の後方から見た際のLED警光灯の配置として考えられる3点配置パターン6種類を用い,視認性にどのような影響があるのかを調べた.その結果,通常環境条件では顔配置パターンが最も速く反応した.また劣環境条件下では,反応速度が遅くなることが確認され,顔配置パターンが顔として認知されなかった可能性が示唆された.今後としては,今回はモニタ上に表示させた視覚刺激を実機を用いて表現するとともに,感性指標・生理指標に関しても検討を進めていきたい。2.1の結果をまとめ,電気学会知覚情報/次世代産業システム合同研究会にて発表した.「顔に対する知覚的鋭敏さを利用した視認性の高いLED警光灯配置パターンの検討」飛谷謙介,斎藤拓哉,長田典子,電気学会研究会資料,知覚情報・次世代産業システム合同研究会,IIS-14-56, pp.53-57 (2014).近年,衝突被害軽減ブレーキに代表される乗用車の事故被害を回避・軽減する予防安全技術に対するニーズが高まっている.そこで本研究では,後方からの乗用車の衝突事故を回避・軽減を実現するため,高い視認性を有する乗用車のリアデザインの提案を目的とする.その際,人間が人の顔に対して特異的に反応する性質に着目する.さらに,顔の表情に関しては,怒りを想起させる表情は,幸福を想起させる表情よりも検出が素早く行われるという結果が報告されている.以上を踏まえ,人間の怒り表情に対する知覚優位性を乗用車のリアデザインに,特に近年LED化が進み設計自由度が上がっているテールランプのデザインに応用することで高視認性のリアデザインを設計でき,後方からの衝突事故を未然に防ぐことが可能になると考えられる.今年度は,研究実施計画の内,感性的観点から印象評価実験による自動車のバックショットの印象構造の解明,および行動指標による本研究の妥当性検証のための視覚探索課題を行った.その結果,人間の自動車のリアデザインに対する印象構造は,顔に対する印象構造と類似していることが分かり,また,テールランプのデザインが反応時間に影響していることが確認された.さらにテールランプのデザインが怒り表情を想起させる場合,他の表情を想起させるデザインに比べ有意に反応時間が短くなることが確認された.本結果は乗用車のリアデザインを怒りの情動を喚起させるものにした場合,その視認性が向上することを示唆している.今後の課題としては,視覚探索課題における視覚刺激の仕様に関して.特に,テールランプだけでなく,車のリアデザインを構成する他の形態要素の影響については更なる検討が必要だと考えられる.さらに,今年度行った実験結果に対し,生理的知見からもアプローチを試みる.近年,衝突被害軽減ブレーキに代表される乗用車の事故被害を回避・軽減する予防安全技術に対するニーズが高まっている.そこで,本研究では後方からの乗用車の衝突事故を回避・軽減を実現するため,高い視認性を有する乗用車のリアデザインの提案を目的とする.その際,人間が人の顔に対して特異的に反応する性質に着目する.顔の表情の内,怒りを想起させる表情は,幸福を想起させる表情よりも検出が素早く行われるという結果が報告されている.以上を踏まえ,人間の怒り表情に対する知覚優位性を乗用車のリアデザインに,特に近年LED化が進み背系自由度があ上がっているテールランプのデザインに応用することで高視認性のリアデザインを設計できると考えられる.今年度は,研究実施計画の内,生理指標による本研究の妥当性検証のために昨年度実施した視覚探索課題中の脳波計測実験を行った.その結果,空間的注意が促進された際に確認されるN2PC成分が怒りを想起させるリアデザインの場合,幸福を想起させるリアデザインよりも有意に強く出現したことが確認された.またN2PC成分特有の反対側性が確認されたことからも本研究の仮説を支持する結果が得られた.以上前年度までの結果と併せ,人間の怒り表情に対する知覚優位性を乗用車のリアデザインに応用することで,高視認性の車のリアデザインを設計できる可能性に対する妥当性を感性指標・行動指標・生理指標から多角的かつ段階的に示した.人間の怒り表情に対する知覚優位性を車のリアデザインに応用することで、高視認性を有するリアデザインを設計できる可能性を、以下の3つの指標を用いて多角的かつ段階的に示した。1.感性指標:主観評価実験によって導出した車のリアデザインに対する印象構造、2.行動指標:視覚探索課題時の反応時間、3.視覚探索課題時の事象関連電位におけるN2pc成分今年度は,研究実施計画の内,感性指標,行動指標および生理指標による本研究の妥当性検証を行う予定であったが、生理指標(脳波)を用いた実験を行う事が出来なかった。

当該実験を行う事が出来なかった理由としては、代表者が生理計測の専門家ではなく、また、生理計測の専門家で研究協力者である中島加惠助教(関西学院大学)との連携がうまく行えなかったためと考えられる。感性情報学、コンピュータビジョン今後は,視覚探索課題における視覚刺激の仕様に関して,特に,テールランプだけでなく,車のリアデザインを構成する他の形態要素の影響については更なる検討が必要だと考えられる.さらに,今年度行った実験結果に対し,生理的知見からもアプローチを試みる.以上までに得られた知見をまとめ,対外発表および論文化を進める.当該研究では、視認性の高いLED警光灯の配置パターンの開発を目的としており、その評価を感性指標、行動指標および生理指標の3つの指標から多角的に行う予定である。平成25年度ではこの3つの評価のうち行動指標による検討を行い、本研究の仮説を支持する結果が得られ、平成26年度は予定通り残りの2つの指標による実験が行えるため。今年度,研究代表者が所属している関西学院大学感性価値創造研究センターが拠点となり,「感性に基づく個別化循環型社会の創造」課題が文部科学省革新的イノベーション創出プログラム(COI STREAME)のトライアル課題として採択された.そのため,当該研究課題に対するエフォートが当初の予定通りに配分できず,研究計画の内,生理指標による視認性評価実験を行う事ができなかった.そのため、当該実験にかかわる未使用額が生じた.平成26年度は、今までの実験で得られた知見をもとに、警光灯配置パターンの評価を感性指標によって行い、その際もっとも評価が高かったパターンに対して生理指標による評価を行い、本研究の仮説検証を行う。次年度は,今年度の実験結果をもとに,以下の2点に対し研究費を使用する予定である.・今年度行った実験を精緻化した際の実験費用,および今年度行う予定であった生理指標を用いた車のリアデザインの視認性評価実験にかかる費用.・得られた知見の対外発表ならびに論文化にかかる費用.平成25年度ではLED実機を用いた実験を行うに至らなかったため。平成26年度は、実機による評価実験を行うため、パトライト社製のLEDおよびその組立用機材の購入を行う。
作業関連上肢筋骨格系障害の発痛におけるMMPとPARの役割の解明

手根管症候群・狭窄性屈筋腱腱鞘炎などの作業関連性筋骨格系障害において、病初期に疼痛が強く、長期経過するとともに機能障害は悪化するが疼痛が軽減する傾向にあった。腱滑膜の病理所見では病初期において、PAR2のアゴニストであるmast cellから放出されるtriptaseが血管周囲に主に発現しておりそれと共にTNFα、IL-6などのcytokineも高発現している。疼痛にこれらの因子が関与している可能性が考えられた。経過と共にtriptaseの発現は低下するものの血管や間質の変化とともにVEGFは高値となる傾向を認めた。Mast cell tryptaseは作業関連性筋骨格系障害における滑膜の炎症や疼痛に重要な役割を果たしていると考えている。repeated minortraumaによる筋骨格系障害(手根管症候群・腱鞘炎など)においては多くの医療費が費やされており、また休業など社会経済的損失も多大である。本研究の目的はその炎症や疼痛に関与すると考えられるgelatinase・PARに着目し、その発生メカニズム、とりわけ疼痛発生機序について明らかにすることである。倫理委員会の承認を前提として手根管症候群患者の手術時に得られる滑膜切除標本を採取した。同時に患者情報として年齢、性別、発症期間、手術前後のVAS scale(疼痛)・DASH score(上肢能力評価)・握力・ピンチ力、術前電気生理学的検査を集積した。現在、採取した症例は40例である。病理組織学的解析を行い、HE染色による評価では炎症細胞浸潤は極めてまれで、浮腫と非特異的線維化が見て取れた。その他、血管新生が多くの症例で見られ、内膜肥厚を伴った細動脈壁の肥厚所見も散見された。画像解析による臨床データとの相関では病初期の症例で新生血管や間質の浮腫、血管壁の肥厚が多くみられる傾向があった。MMPの活性レベルは病初期から産生・活性化されておりMMP-2の活性レベルが疼痛の強さに相関していた。上肢能力評価・電気生理学的所見においては明らかな傾向は認められなかった。一般的に、手根管症候群の病初期には疼痛などの症状が慢性期よりも強いことが報告されており、病初期には各種cytokineや炎症メディエーターが関与し新生血管の誘導、組織の浮腫や血管壁の肥厚を惹起し、gelatinaseの発現を活性化することで疼痛の発現に関与しているものと考えている。本研究の目的は筋骨格系障害の炎症や疼痛に関与すると考えられるgelatinase・PARに着目し、疼痛発生機序について明らかにすることである。同時に患者情報として年齢、性別、発症期間、手術前後のVASscale(疼痛)・DASH score(上肢能力評価)・握力・ピンチ力、術前電気生理学的検査を集積した。現在、採取した症例は56例である。手根管症候群患者の滑膜では炎症細胞浸潤を伴わないことが特徴であるが、IL-6やTNFαなどのcytokineほか炎症メディエーターが上昇しておりそこにはPARの関与を考えている。特にPAR-2は内因性アゴニストとして肥満細胞のtryptaseにより活性化される。そこでToluidineblue染色および免疫組織化学的手法によるtryptaseの発現をみることで滑膜組織での肥満細胞の活動性について調べた。Tryptaseが染色される脱顆粒のみられる肥満細胞はおもに新生血管の周囲に認められ、肥厚した細動脈や線維化・浮腫を起こしている部には認められなかった。肥厚した表層滑膜下にも発現がみられた。新生血管の発現は主に症状の強い病初期に主に認められ、同時にgelatinaseの発現も多く認められる。Tryptaseが同部に強く発現していることは新生血管でのcytokine、各種メディエーターの発現が痛みなどの症状惹起に強く関与していることを示唆すると考えている。臨床症状との相関ではtryptaseの発現の強いものでは疼痛が強い傾向にあったが、一方tryptaseの発現が全く見られないものも散見され、そのような場合にも疼痛が強くなる例がみられたため。各種メディエーターとの関連を調べる必要があると考えている。

Mast cell tryptaseは作業関連性筋骨格系障害における滑膜の炎症や疼痛に重要な役割を果たしていると考えている。初代培養を使用したin vitroでの解析が進んでいない。また絞拒性神経障害動物モデルを用いたin vivoでの実験では動物モデルの作成はできているものの実際にMMP-PAR inhibitor/agonistの投与はまだ行っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。同時に患者より摘出された滑膜標本をexplantし、酵素処理により滑膜細胞の初代培養を得ている。今後はin vitroでの解析を進めていく予定である。並行して絞掘神経障害モデルラットを使用したin vivo実験も行っていく予定である。
多元到着流を収容する適応的な待ち行列に関する研究

まず、本研究課題において前年度に得られた研究成果の発表を引き続き進めた。特に、待ち時間に制約のあるM/G/1待ち行列モデルの中で最小の呼損率を達成する条件を証明した結果は理論的に非常に興味深いものであり、2016年1月に日本オペレーションズ・リサーチ学会待ち行列研究部会の研究奨励賞を受賞するなど高い評価を得た。さらに本年度は、待ち時間に制約のあるM/G/1待ち行列モデルに関する数理的解析をさらに発展させ、客の集団到着を許した場合に対する解析を行った。このモデルでは、待ち時間制約の存在によって、同じ集団で到着した客の中で一部の客が途中退去して残りの客だけがサービスを受けるという状況が発生し、これが系内仕事量過程の遷移構造を複雑化させる。このような困難さを含んでいることもあって、待ち時間制約のある集団到着M/G/1待ち行列の解析はこれまでほとんど報告されて来なかった。報告者は、このモデルの系内仕事量過程が一般に、待ち時間に依存してサービス時間が決まる待ち行列モデルにおける系内仕事量過程と等価であることに注目し、前年度に行った研究において得られた知見と組み合わせることによって、集団到着モデルにおける系内仕事量分布を導出した。さらに、系内仕事量に対する解析結果をもとに、それぞれの客の実待ち時間の分布や客の呼損率、ならびに集団内呼損数分布など、さまざまな性能指標を導出した。本研究のアプローチでは、サービス時間分布や待ち時間制約長分布を特別化したモデルを統一的に取り扱うことが可能であり、その結果、このクラスの待ち行列モデルを考える上で非常に良い見通しを与えている。その副産物として、たとえば、待ち時間制約長が固定長である場合に呼損率が満たすことが先行研究で予想されていた関係式に対し、簡潔な証明を与えることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、適応的資源割り当て機構を有するシステムと同様の振る舞いをする数理モデルとして(1)システムが空になると、特別な背後状態遷移が起こる待ち行列モデル(2)客の待ち時間に制約のある待ち行列モデルの二つを考察した。(1)については、左飛び越しのない連続時間マルコフ過程に対する既存の枠組みを拡張し、レベルが正である期間での背後状態遷移構造が可約であっても適用可能な数値計算法を開発した。これによって、Working Vacationをもつ待ち行列モデルや、複数種類の全稼働期間が存在するモデルをはじめとする、(1)のモデルを包括するような枠組みへと、既存の結果を拡張することができた。(2)については、客の到着がポアソン過程に従い、サービス時間と待ち時間制約の長さがそれぞれ一般の非負確率分布に従う、M/G/1+G待ち行列モデルを考察した。このモデルは、システムの輻輳度合いによって客の到着頻度が変化する待ち行列モデルと捉えることができる。まず、先行研究とは異なる解析のアプローチをとることにより、M/G/1+G待ち行列における定常仮待ち時間が、従属する確率変数のランダム和として表現されることを発見した。そこで、この知見と確率順序の理論に基づき、モデルの各種パラメータと呼損率について、いくつかの理論的な関係を明らかにした。さらに、待ち時間制約が相型分布に従う場合の呼損率ついて、数値誤差の見積もりが可能な、数値計算アルゴリズムの開発を行った。これらの成果は、国内ならびに海外の英文学術誌に投稿中である。研究当初は、系内仕事量に複数の離散的な閾値を設けることで輻輳の度合いを表現する枠組みを想定していたが、待ち時間制約のある待ち行列モデルに対する理論的解析や数値計算法の開発が計画以上に進展し、より一般的な枠組みへの道が拓けたため。

今後は、上記(2)の、待ち時間制約のある待ち行列モデルに対する解析をさらに進める。特に、M/G/1+Gにおける系内客数や全稼働期間など、呼損率以外の指標についての数値計算法を考察する。それと同時に、これまで得られた成果を、到着が背後過程をもつモデルへ拡張する方法を検討する。27年度が最終年度であるため、記入しない。
世界初となるIgA腎症における腸内細菌叢の解析を基に『腸腎関連』の解明にせまる

IgA腎症(IgAN)は、その約4割が末期腎不全に至る予後不良の疾患であるが、未だその病因は解明されていない。これまでに多数の報告で、粘膜免疫異常の関与が強く示唆されているが、粘膜免疫に中心的な役割を果たす腸内細菌叢の、IgANにおける解析がほとんどなされていない。今回我々は、世界初となる、ヒトIgAN患者を対象とした腸内細菌の16S rRNA遺伝子を網羅的に解析することにより腸内細菌叢の構成を明らかにしたうえで、T細胞制御異常との関連解明に挑む。この解析は、IgANの『腸腎関連』からの病因解明に重要であるばかりではなく、腸内細菌叢をターゲットとしたワクチン療法など将来的なIgANの根治治療への発展が期待できる。本年度はサンプル収集および検体の解析中である。倫理委員会の申請準備および研究に対する許可を得るためにやや時間を要した。また、研究費削減のため、サンプルをある程度集めてから解析に出すことにしているため、解析結果の報告がやや遅れている。対象の治療前、治療後の糞便を回収する。その後、腸内細菌の16S rRNA遺伝子を網羅的に解析することにより、腸内細菌叢の構成を明らかにする。16S rRNA遺伝子解析および腸内細菌叢の構成についてはタカラバイオ株式会社へ外注する。得られた配列を用いて16S rRNAデータベースに対する相同性検索および系統分類解析を実施し、相同性検索と系統分類解析結果の一覧、系統分類解析結果に基づき菌種組成を集計したグラフを作成する。本年度、倫理委員会の審査し、サンプル収集の準備をした。サンプル数をある程度集めてから解析したほうが安くすむため、サンプル数がまだあまり集まっていない現時点ではまだ解析は行っていない。このため、次年度使用額が生じているが、解析を速やかに行う予定である。
X線粉末回折デ-タより格子定数及び空間群を求めるプログラムの開発

最近、粉末回折パタ-ンに含まれる情報を利用して構造の精密化を行うリ-トベルト法が開発され、更に超伝導材料の構造解析でその威力を示したことにより、粉末回折による構造解析が多くの研究者に注目されるようになった。我々の研究室では1982年以来X線粉末構造解析を行う上の基本問題として1.粉末試料の優先配向による回折線強度の補正についての理論、補正プログラムの開発及び優先配向を減らす実験上のテクニックの開発。2.X線粉末回折デ-タより格子定数及び空間群を求めるプログラムの開発。3.粉末回折デ-タより結晶の近似構造決定。を取り上げ研究を行っている。1.については既に一応の成果を得ている。2.については昭和63年度の科研費により飛躍的に研究が進み、計画の殆どを終了した。3.については現在着手したばかりであるが、我々の開発したプログラムによる格子定数、空間群を求め、結晶の近似構造を決める方法を確立し、そのル-チン化のプログラムを開発する予定である。以下2.について研究成果の概要を述べる。開発したプログラムの主となるのは2.に示したCELLシリ-ズ及び回折線中に不純物からの回折線が含まれていても格子定数と格子型を求めるCELLーQシリ-ズであるが、三斜晶系を除き全ての晶系に適用できる。これらのプログラムを支援するプログラムとして格子定数の近似値が分かっているとき、より信頼度の高い格子定数を求めるCELLーSシリ-ズ等を開発した。これらのプログラムは独自のアルゴリズムによるもので、特に低次回折角に精度を要求しない。又、パ-ソナルコンピュ-タ(使用言語N88ーBASIC)で計算できることより多くの研究者が容易に利用できるという特徴をもっている。本年度の研究実施計画はほぼ順調に進行し、満足な成果を挙げることが出来た。1プログラムの開発:今までに開発してきたX線粉末回析データより格子定数及び可能な空間群を求めるプログラム(立方、正方、六方晶系)の整備・充実を行った(論文1、発表1)。新しく斜方晶系のプログラムを完成し(論文2)、単斜晶系の場合アルゴリズムを発表した(発表1)。更に粉末回析線データに複数の結晶相からの回析線が含まれる場合、目的とする結晶相の格子定数と空間群を求めるプログラムを開発した(論文3)。来年度は、波長の長いX線(FeKα)を用いて回析線の分解能を高める工夫を行いたい。2密度測定による格子体積の推定:我々が開発している格子定数と空間群を同時に求めるプログラムでは、結晶の単位格子の体積がわかっていると、計算時間を大幅に短縮できる。そこで有機結晶の密度(この値から単位格子の体積が求まる)を赤外分光光度計用の錠剤成形器を用いて簡便に測定する方法の検討を行った(論文4)。3 MoKα線によるEnd-loading法:有機物質のX線試料作成においてEnd-loading法を適応すると極めて効果的に試料の優先配向の効果を減らせることを既に確かめている。今年度は線吸収係数が大きい無機試料にMoKα線(線吸収係数はCuKα線の約1/10)を用いて線吸収係数を小さくし、End-loading法を適応したところ効果的に優先配向効果を減らせることを確かめた(発表2)。この問題に関連して、物質の分子式と格子定数及び単位格子中の分子数から、分子量及びX線の線吸収係数を自動的に求めるプログラムを開発し、発表した(論文5)。(発表1):日本化学会第57秋季年会(仙台)(発表2):日本結晶学会昭和63年度年会(大阪)

1.プログラムの開発:測定した粉末回線中に多結晶相からの回折線が含まれている場合に目的とする結晶相のおよその格子定数及び空間群を入力することにより、最も適当な格子定数を求めるプログラム(CELLーSシリ-ズ)を開発した。(論文1,2).2.格子定数と空間群を求めるプログラムのシステム化:(1)X線粉末回折装置で測定したデ-タを直接、CELL、ーSシリ-ズのデ-タに使えるようにし、計算・処理の能率化を計った。(2)今まで個々独立に使用していたプログラムをシステム化し、効率のよい処理システムを構築し、格子定数を用いた新しい同定法の試作を試みた。(3)このシステムに関連して、結晶構造が分かっている物質の結晶学的デ-タと原子座標からX線粉末回折図形を計算表示するプログラムを開発した(発表1)。3.密度測定による体積制限:単位格子の体積の近似値が求められれば、上記のプログラムの計算時間は効果的に短縮することが出来る。今年度は簡便に測定できる装置開発(ハンドプレッサ-、パンチャ-、粉体成形用ダイス等を使用)の基礎実験をし、検討した。4.より多くの低次の回折デ-タの測定:波長の長いX線(Fe等)を用いて、低次の回折線の分解能を向上させる実験を行う予定であったが、計算でそのシュミレ-ションを行うにとどまった。又、粉末回折法におけるペ-スト状試料の乾燥に電子レンジを利用すれば極めて効果的に乾燥時間を短縮出来き、実験の効率化が計れることを報告した(論文3)。5.金属を含む簡単な物質の結晶構造の決定:開発したプログラムを用いて、金属フタロシアニンをフッ素で一次元架橋したポリマ-に四フッ化ホウ酸イオンをド-ブした結晶の格子定数及び空間群を決定し、粉末回折法で結晶構造を解析し、電導性が良いことを説明した(発表2).(発表1)第6回ソフトウェアコンファテンスプロシ-デイングス221ー222(1990)(発表2)日本結晶学会平成元年度講演要旨集11,93(1989)本年度は過去3年間の研究のまとめを行い、今までの研究成果を報告書にまとめた(参考文献)。本年度の具体的な研究成果は以下の通りである。1.プログラムの開発:測定した粉末回線中に複数の結晶相からの回折線が含まれている場合に目的とする結晶相のおよその格子定数及び空間群を入力することにより、その結晶相の最も適当な格子定数を求めるプログラムCELLーSシリ-ズを公表した(論文1)。この方法を更に拡張して、測定回折線中に目的とする結晶からの回折線以外の不純物(他相)からの回折線とかノイズが含まれていても、より多くの回折線を満足し、且つ信頼度の高い格子定数及び空間群を求めるプログラムCELLーQシリ-ズ(立方、正方、六方晶系)を完成した。現在約50の大学、研究所で使用して頂いている。2.プログラムのシステム化、高速化と精度の向上:今までに開発したプログラムをシステム化し、X線粉末回折装置(RADーC)で測定したデ-タを直接、計算・処理が出来るようにした。また計算速度が数倍速いQuickーBASICでこれらのプログラムが処理出来るようにし(変換プログラムを作成)、処理速度の高速化を計ると共に計算の精度も向上させることが出来た。3.重原子を含む簡単な物質の、粉末デ-タによる結晶構造の決定:開発したプログラムを用いて、核融合炉ブランケット材の原料であるLi2Sn(OH)6の格子定数及び空間群を決定した。
肝臓からのサイトカインの発現とT細胞反応性の制御

私たちは、線維芽細胞にてIL-6信号によって生体内のIL-7の発現量が制御されていることを示すことができた。最近、"LPSが肝細胞からIL-7を免疫細胞由来のTRIF=>IFNβを介して誘導してT細胞の反応性を亢進させる"ことを発見し、論文に発表した(Immunity 2009)。今年度は以下の2つの点に関して実験を行った。(i) LPSあるいは他のTLRリガンドの刺激にて肝臓から発現されてT細胞の反応性に大きな影響を与えるIL-7以外の分子を同定することを目的にDNAアレーから自己免疫誘導時に肝臓にて発現する可溶性分子を同定した。これまでに約20個の分子を肝臓にて強制発現させてT細胞の分裂能を指標に解析した。その結果、2つの分子を強制発現させた場合にT細胞の分裂が促進した。現在、それらの分子に関して肝臓特異的にノックダウンさせたときのT細胞依存性自己免疫疾患の発症を解析している。(ii)マウス生体へのTLRリガンド刺激にて肝臓からのIL-7発現は上昇したが、脾臓およびリンパ節からのIL-7の発現は減少した。脾臓あるいはリンパ節では線維芽細胞が主にIL-7を産生している事が知られている。肝臓と線維芽細胞でのIL-7発現制御メカニズムを比較解析して『なぜ、脾臓およびリンパ節にてTLRリガンド刺激後にIL-7の発現が低下する必要が有るのか?』を解析している。各種ノックアウトマウスをLPS刺激してリンパ節からのIL-7発現を解析した。現在までに25種類のノックアウトマウスにて解析を行ったが、その発現がLPS刺激前後に変化しない変異マウスは同定できていない。そのため、現在、SOCS3を線維芽細胞特異的にノックアウトしたマウスを作製してIL-7発現を解析している。マウスにLPSを投与すると血中のIL-7濃度が有意に上昇することがわかった。IL-7がどの臓器に由来するかを調べるためにLPS刺激後に多くの臓器中のIL-7mRNAを調べた。その結果、LPS刺激後にIL-7mRNA産生が増強されるのは肝臓と腎臓のみであった。肝臓は体内の臓器中でも最も大きな臓器なので臓器重量を考えるとLPSによるIL-7分子の血中での増加は肝臓由来であることが予想できた。肝臓を2/3切除するとIL-7分子がほとんど認められなくなる事からLPS依存性に肝臓からIL-7が産生されている事が証明できた。さらに、肝臓の初代培養細胞を用いた実験から肝細胞からのIL-7の発現はLPSでは生じずに1型インターフェロンを通じて起こることがわかった。実際にLPS刺激に続くTRIF経路由来の1型インターフェロンの産生がIL-7を産生する事がノックアウトマウスを用いてマウス生体でも証明された。IL-7に対するshRNAとハイドロダイナミック法を組み合わせて肝臓でのIL-7分子のノックダウンに成功したので、LPS刺激後の肝臓由来のIL-7の役割を解析した。LPS刺激後の肝臓からのIL-7産生によってT細胞数の増加が誘導された。さらに活性化CD8+T細胞の維持にもLPS刺激後の肝臓からのIL-7産生が寄与していることがわかり、生体内でのCD8+T細胞のキラー活性の上昇にも関与していた。さらに、TLRリガンド刺激後の肝臓からのIL-7産生によって実験的脳脊髄炎を誘導するCD4+T細胞の数が維持されていることが明らかとなり、肝臓からのIL-7産生を抑制する事で病気の発症が抑制される事が判った。本研究によってこれまで外来の刺激には反応せずに生体内の発現量が一定と考えられていたIL-7分子が肝臓からTLRリガンド刺激を介する1型インターフェロン発現にて生じる事が証明された。実際に、肝臓由来のIL-7にてT細胞の反応性が増強する事が示されたので、今後、肝臓由来のIL-7の発現制御を通じて効率的なワクチン作成、自己免疫疾患等の治療に大きく貢献できる事が示唆された。肝臓と線維芽細胞でのIL-

7発現制御メカニズムを比較解析して『なぜ、脾臓およびリンパ節にてTLRリガンド刺激後にIL-7の発現が低下する必要が有るのか?』を解析している。各種ノックアウトマウスをLPS刺激してリンパ節からのIL-7発現を解析した。現在までに25種類のノックアウトマウスにて解析を行ったが、その発現がLPS刺激前後に変化しない変異マウスは同定できていない。そのため、現在、SOCS3を線維芽細胞特異的にノックアウトしたマウスを作製してIL-7発現を解析している。
脊椎動物の白血病関連遺伝子に関する研究

Tol2トランスポゾンシステムとGal4-UASシステムにより構築された遺伝子トラップベクターをもとに作製されたトランスジェニックゼブラフィッシュから、血球細胞特異的な遺伝子トラップ系統のスクリーニングを行った。スクリーニングは、UAS下流にGFPを組み込んだトランスジェニックフィッシュとかけ合わせることにより、Gal4発現細胞をEGFPにより視覚化し、蛍光実体顕微鏡による観察で行った。およそ1,000系統からスクリーニングすることで4系統について血球細胞特異的にEGFPの発現を示す系統が得られ、1系統についてT細胞分化が行われる胸腺で特異的にGFPを発現する系統が得られた。今後、これらの系統でGal4発現を制御している遺伝子領域の同定が進むことで、より詳細な血球細胞の種類を特定し、各血球系列特異的にGal4-UASシステムを利用した解析が可能となることが期待される。また、T細胞特異的に遺伝子発現を制御可能なLck,Rag1,2のBACを用いて、大腸菌内で相同組換えを行うことで、プロモーター領域にGal4遺伝子を挿入したベクターBACベクターを作製した。To12トランスポゾンシステムを用いて作製されたGal4遺伝子を組み込んだ遺伝子トラップコンストラクトをもつトランスジェニックゼブラフィッシュから、血球細胞特異的な遺伝子トラップ系統のスクリーニングを行った。スクリーニングは、UAS::EGFPを組み込んだトランスジェニックフィッシュとかけ合わせることにより、Gal4発現細胞をEGFPにより視覚化し、蛍光実体顕微鏡による観察で行った。およそ1,000系統からスクリーニングすることで6系統について血球細胞でEGFPの発現を示す系統が得られた。今後、得られた系統について詳細に解析を行う事で、EGFP発現を示す血球細胞の種類を特定することと、発現をトラップしている遺伝子の同定を行っていく。具体的にはまずEGFPを発現している血球細胞を特異的にcellsorterを用いて純化し、T細胞、B細胞、骨髄球系の各種分化マーカーの表面抗原を解析することで、細胞の同定を行う。また同時にT細胞特異的に遺伝子発現を制御可能なLck, Rag1, 2などのBACを用いて、プロモーター領域にGal4遺伝子を挿入したベクターを構築して、T細胞特異的にGal4-UASシステムが利用可能な系の構築も行っていく。さらに上記Gal4-UASシステムを用いてT細胞特異的にHTLV-1由来Taxを発現させ、T細胞自血病を発症するかどうか検討をおこなう系の構築を行っていく。Tol2トランスポゾンシステムを用いて作製されたGal4遺伝子を組み込んだ遺伝子トラップコンストラクトをもつトランスジェニックゼブラフィッシュから、血球細胞特異的な遺伝子トラップ系統のスクリーニングを行った。具体的にはまずEGFPを発現している血球細胞を特異的にcell sorterを用いて純化し、T細胞、B細胞、骨髄球系の各種分化マーカーの表面抗原を解析することで、細胞の同走を行う。また同時にT細胞特異的に遺伝子発現を制御可能なLck,Rag1,2などのBACを用いて、プロモーター領域にGal4遺伝子を挿入したベクターを構築して、T細胞特異的にGal4-UASシステムが利用可能な系の構築も行っていく。さらに上記Gal4-UASシステムを用いてT細胞特異的にHTLV-1由来Taxを発現させ、T細胞白血病を発症するかどうか検討をおこなう系の構築を行っていく。当研究室にある800系統のGal4発現系統の中から、本研究の解析に必要なT細胞特異的なGal4発現系統をスクリーニングする段階において、有用な系統が得られていない。また、スクリーニング中のT細胞特異的Gal4発現系統について、Tol2トランスポゾンの挿入位置を決めるために、シングルインサーションの系統を作り出す段階に時間がかかっている。T細胞特異的なGal4発現系統を新たな手法で作製することを試みている。Tol

2トランスポゾンシステムを用いるとBAC(Bacterial artitcial chromosome)のような巨大なDNAも挿入可能である技術が確立されているため、T細胞特異的な遺伝子であるLckやRag2のような遺伝子の発現制御部位を含むBACをもちいて、相同組換え法により、Lck、Rag2遺伝子の発現制御に従ってGal4を発現できるようなBAC plasmidを作製したため、このPlasmidをインジェクションしてトランスジェニック系統を作製を行っている。
鉄欠乏時の骨代謝変動とアスコルビン酸摂取量に関する研究

ヒトにおいて鉄摂取量は骨代謝に関係するといういくつかの報告がある。これまでのラットを用いた研究において、鉄欠乏食投与は骨密度や骨強度を低下させることを報告しており、その原因としてビタミンDの活性化やコラーゲン合成に障害が引き起こされていることが考えられた。しかし、これらの生体内代謝には鉄だけでなくアスコルビン酸(AsA)も関与することが知られている。したがって、鉄欠乏時の骨代謝の詳細を検討するためには、AsAの存在を無視することはできない。そこで、ヒトと同じように生体内でAsAを合成することができないODSラットを用い、鉄欠乏時の骨代謝変動とAsAの関係について検討することを本研究課題の大きな目的とした。ODSラットへのAsA投与量を飼料1kgあたり300mg,600mg,1500mg,3000mgと変化させ骨代謝について観察することで、AsA摂取量と骨代謝の関係について検討した。被験動物として、3週齢ODSラット(ODS-/-)を用い、飼料はAIN-93G飼料組成に基づき作成し、4週間の飼育観察を行った。また、AsA合成能のある対照ラット(ODS+/+)と比較した。血清中AsA濃度はODS+/+と比較し、ODS-/-ラット300mg/kgで有意な差はみられなかったが、飼料中AsA濃度の増加により上昇した。大腿骨骨密度はODS+/+と比較し、ODS-/-ラットで有意に低値を示したが、飼料中AsA濃度の増加による影響はみられなかった。以上のことから、ODS+/+とODS-/-ラットの骨代謝は異なることが示唆されたが、ODS-/-ラットの骨密度の結果から、AsA投与量を増加しても骨代謝への影響は少ないものと考えられた。これまでのラットを用いた研究において、鉄欠乏食投与は骨密度や骨強度を低下させることを報告しており、その原因としてビタミンDの活性化やコラーゲンの合成に障害が引き起こされていることが考えられた。平成24年度は、ODSラットへのAsA投与量を飼料1kgあたり300mg,600mg,1500mg,3000mgと変化させ骨代謝について観察することで、AsA摂取量と骨代謝の関係について検討することを目的とした。以上のことから、ODS+/+とODS-/-ラットの骨代謝は異なることが示唆されたが、AsA投与量を増加しても骨代謝への影響は少ないものと考えられた。今後はAsAを合成することができないODS-/-ラットへの鉄欠乏の影響を検討する予定である。

平成24年度は、アスコルビン酸合成能欠如ラット(ODSラット)を用いて、アスコルビン酸摂取量の変化と骨代謝やミネラル代謝の関係について検討することを目的とした。ODSラットのアスコルビン酸適正摂取量は300mg/kg dietと言われているが、その量の10倍量を投与しても悪影響は観察されず、骨代謝に対してもほとんど影響が観察されなかった。また、アスコルビン酸を体内で合成できるラットであるODS+/+ラットと比較すると、さまざまな違いが観察された。以上のことから、このラットの生理学的な特性をある程度観察することができたため、今後、鉄とアスコルビン酸の関係を検討する上で、有意義なデータを得ることができた。海外留学中のため、研究計画を調整しながら行う予定である。海外留学中のため、研究計画を調整しながら執行する。