hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
妊娠高血圧症候群の病態解明をめざして

まず、プロテオミクス法による血管内EVTマーカーの抽出であるが、昨年計画したとおりパラフィン切片を変更し凍結切片を用いて試みたが、包埋剤によるアーチファクトと標本の経年変化と考えられる発現プロファイルの変動を認めた。これに対して、入手が容易な人工妊娠中絶の絨毛組織検体を用いた包埋剤によるアーチファクトの抽出、および経年変化については新しい標本の数を増やして対応しているところである。次に、絨毛組織の器官培養から分離したEVTを用いて、新たなEVT細胞株を樹立する試みであるが、マウスのトロホブラスト幹細胞に必須とされるfibroblast growth factor 4など様々なサイトカイン/成長因子を添加して分離EVTを培養したが、細胞株の樹立には至らなかった。この間に東北大学の研究グループよりヒトのトロホブラストの幹細胞が樹立された。今後はこの細胞の供与をうけ、EVT特性を維持したまま増殖するEVT幹細胞の樹立を行い、さらに血管内EVTへの分化を促す因子について検討しようと考えている。さらに、上記の研究に並行して、血管内EVTにおけるCD59(補体制御因子)の検討も進めている。昨年度は、器官培養から分離したEVTにおけるCD59発現を制御する因子について検討したところ、TGF-βがCD59発現を増強させる主要な因子であることがわかった。以上の結果より、血管内EVTは母体血液内で血小板由来のTGF-βを利用することでCD59を獲得し母体の補体免疫機構を回避している可能性を提唱し、論文投稿し、acceptされた。まず、プロテオミクス法による血管内EVT(eEVT)マーカーの抽出であるが、予定通りホルマリン固定されたパラフィン切片を用いて試みたが、固定時間の長短により抽出されるタンパク質プロファイルに変動があり、うまくいかなかった。今後は凍結切片を用いて行う予定である。次に、絨毛組織の器官培養から分離したEVTから新しいEVT細胞株を樹立する試みであるが、当初予定していたhTERT遺伝子を導入するだけでは、既存のEVT細胞株と同様、線維芽細胞の性格をあわせもった細胞しか得られない可能性が高いと考えた。通常の分離EVTにはほとんど増殖能がなく1週間以内でそのすべてが細胞死に至るが、絨毛組織と共培養することでその生存期間が1ヶ月以上に延長することが、その後の検討で明らかとなった。マウスでは胚盤胞をfibroblast growth factor 4 (FGF4)の存在に培養することによりトロホブラスト幹細胞を分離することに成功しており(Tanaka S et al. Science 1998)、FGF4などの絨毛間質由来因子には分離EVTの分化を抑制する作用があると推察している。この性質を応用してEVT細胞株の樹立を試みることを予定している。また、上記の研究に並行して、以前に行った血小板と共培養した分離EVTを用いたマイクロアレイ解析で抽出された分子の一つであるCD59(補体活性化の抑制因子)についても検討を行った。妊娠初期の着床部切片を用いた免疫染色の結果、CD59が血管内EVTに特異的に強発現していることが分かった。さらに、既存のEVT細胞株であるSwan71細胞においてCD59をノックダウンしたところ、補体添加による細胞死が増加した。以上の結果より、血管内EVTはCD59を発現することで、母体血中の補体活性化による排除を免れている可能性を考え、現在論文を作成している。上記のように、当研究の律速段階であるプロテオミクス法を用いたタンパク質解析は、当初予定していたホルマリン固定されたパラフィン切片では成功しなかった。そのため、凍結切片に変更して行うことを予定している。しかし、分離EVTより新たなEVT細胞株を樹立するという目的に向けては、分離EVTを絨毛組織と共培養することで、1カ月をこえて生存させることに成功しており、ある程度進展したと考えてよいだろう。これら寿命の延長した分離EVT細胞にhTERT遺伝子を導入して不死化させ、これを既知のEVT特異的細胞表面マーカーであるHLA-Gやleaverinで標識し、セルソーターにより分取することでEVT細胞株の樹立ができると考えている。現在、プロテオミクスによりeEVTマーカーが抽出された後に速やかに機能実験に移れるように、新しいEVT細胞株の樹立を急いている。以上を総合して、我々の研究の評価区分を「やや遅れている」とした。

今年度は、器官培養から分離したEVTにおけるCD59発現を制御する因子について検討したところ、TGF-βがCD59発現を増強させる主要な因子であることがわかった。以上の結果より、血管内EVTは母体血液内で血小板由来のTGF-βを利用することでCD59を獲得し母体の補体免疫機構を回避している可能性を提唱し、現在論文を投稿中である。上記のように、プロテオミクス法を用いたタンパク質解析は、凍結切片を用いて行っているところである。問題点に関しては、現在対応策を立案し解決する方向に向かっている。さらに、新たなEVT細胞株を樹立するという目的においては、種々の因子を添加することで分離EVTを長期的に培養することは可能であったが、EVT細胞株の樹立までには至っておらず、この点では遅れていると判断できる。しかしながら、東北大学より樹立されたトロホブラスト幹細胞が、特定の培養方法でHLA-Gを発現するEVT様細胞に分化するところまではわかっており、この細胞を様々な環境下で培養することで新たなEVT細胞株の樹立ができると考えている。また、EVTが増殖する分化の初期段階であるcell columnにおいて、EVTは表面抗原であるintegrin alpha 5やfibroblast growth factor receptor 2 (FGFR2)などを特異的に発現しており、これらをマーカーとして増殖能を有するEVT細胞株であることを担保する予定である。加えて、併行して研究しているCD59は血管内EVT(eEVT)の一つのマーカーであると考えている。EVT細胞株においてCD59発現が増強した状態を血管内EVTモデルとし、今後の実験に使用できるか検討することも考えている。プロテオミクス法により血管内EVTマーカーが抽出された後に、これらの細胞や実験モデルを用いて機能実験が行えるよう、併行して実験を行う予定である。以上を総合して、我々の研究の評価区分を「やや遅れている」とした。まず、プロテオミクス法による血管内EVTマーカーの抽出であるが、昨年計画したとおりパラフィン切片を変更し凍結切片を用いて試みたが、包埋剤によるアーチファクトと標本の経年変化と考えられる発現プロファイルの変動を認めた。これに対して、入手が容易な人工妊娠中絶の絨毛組織検体を用いた包埋剤によるアーチファクトの抽出、および経年変化については新しい標本の数を増やして対応しているところである。次に、絨毛組織の器官培養から分離したEVTを用いて、新たなEVT細胞株を樹立する試みであるが、マウスのトロホブラスト幹細胞に必須とされるfibroblast growth factor 4など様々なサイトカイン/成長因子を添加して分離EVTを培養したが、細胞株の樹立には至らなかった。この間に東北大学の研究グループよりヒトのトロホブラストの幹細胞が樹立された。今後はこの細胞の供与をうけ、EVT特性を維持したまま増殖するEVT幹細胞の樹立を行い、さらに血管内EVTへの分化を促す因子について検討しようと考えている。さらに、上記の研究に並行して、血管内EVTにおけるCD59(補体制御因子)の検討も進めている。
解糖系亢進に基づく乳癌新規治療法の探索と事前効果予測に関する研究

本研究の目的は、乳癌における解糖系亢進の意義とそれを標的とした阻害薬の治療効果の検討、PET検査を用いた治療効果予測因子としての有用性の検討である。解糖系亢進は癌組織の特徴の一つであるが、乳癌ではサブタイプ別に糖代謝活性の意義が異なり、増殖能の低いLuminalタイプで悪性度に関与することを解明し、治療効果予測因子となる可能性が示唆された。癌組織の特徴として解糖系亢進があり申請者らは遺伝子解析により解糖系の律速酵素であるHexokinaseII(HKII)の発現と乳癌の増殖能、悪性度が相関し、高発現で予後不良、癌の先進部(腫瘍の辺縁)においてHKII高発現群は極めて予後不良であることを解明した(Cancer Sci. 2013)。一方で近年の乳癌診療において、バイオロジー(サブタイプ分類)は早期乳癌治療、再発乳癌治療において非常に重要であり治療法決定の指標となっている。サブタイプ別ではHKII陽性率はTNBC(トリプルネガティブ乳癌)で最も高かった。TNBCは乳癌の約10%を占め、最も再発リスクが高く予後不良といわれる。TNBC 89例の病理学的解析、予後解析を行ったところHKIIが予後予測因子とはならず、サブタイプ別に発現意義が異なることを解明し学会報告した。1.PETによる検討:乳癌のひろがり(手術標本)とs-PEM(specimen-PEM;乳房専用PET検査装置)で得られた広がり診断の相関性は偽陽性はあるもののおおむね良好であった。HKII以外の他の解糖系関連因子の検討:癌の糖代謝亢進メカニズムを利用した18F-FDG-PET/CTで検出されない癌では、嫌気性解糖の最終産物である乳酸が癌の増殖に関与している可能性がある。乳酸トランスポーターMCT1の発現が強く見られる群で、SUVmaxが低い傾向があり、MCT1の発現が強い細胞株HCC38は、解糖系阻害剤2DG(2-Deoxy-D-glucose)の添加による増殖の抑制がみられず、乳酸を利用した代謝が癌治療の標的となる可能性が示唆された。2.HKIIの治療効果予測因子としての検討:HKII発現が術前化学療法の治療効果判定因子となりえるかを検討した。術前化学療法施行した症例108例で、Ki-67とHKIIは針生検(CNB)標本では相関していた(P=0.019)が手術標本では相関性がなかった(P=0.84)。HKII(CNB)と化学療法治療効果は治療効果が高いもの(Grade3+2)はHKIIの発現率が低い傾向にあったが有意な相関はなかった。以上より、従来の予測因子に加えてさらなる層別化の可能性があることが判明した。今後症例数を増やし、薬剤抵抗性を確認するため細胞株を使用した検討を予定している。3.モデルマウスでの検討:東北大学サイクロトロンセンターと協力して施行した担癌マウスのPET/CT検査では腫瘍の画像描出が可能であった。今後担癌マウスでHKIIinhibitor(3-bromopyruvate)の抗腫瘍効果と画像の相関関係を検討する。4.原発巣と転移巣を用いた新規代謝因子の解明:9症例のPPPE組織標本(再発癌発巣、転移巣、無再発癌発巣)をもちいて、RNAシーケンスを行うためにRNAの抽出を行ったが品質チェック(QC)にて断片化したRNA (200nt)のみしか得られす、ライブラリ調整まで進行できなかった。今後凍結標本を蓄積して再検討する予定である。免疫組織学染色による検討は予定通り進行している。一方で動物実験やPET画像とHKIIの免疫染色による検討は現在準備段階である。腫瘍外科1PETによる検討:申請者の研究室で現在乳癌手術可能症例の切除標本とPEM(乳房専用PET検査装置)画像での乳癌の広がり診断を検討しており学会報告している。平成27年では、切除標本のHKIIの染色性とPEMの相関性、更に術前化学療法の治療効果とPEM、HKIIの染色性の関係を解析し、PETによる治療効果予測可能かを検討。2モデルマウスによるHKIIinhibitor(3-bromopyruvate)抗腫瘍効果の検討:モデルマウスを用いてサブタイプ別の乳癌腫瘍を作成しHKIIinhibitorが有効かなどについて検討。平成26年度は主に免疫組織化学染色による検討が中心であったため、抗体など消耗品はすでに購入済みの物品を使用したため。平成27年度前半では、PET解析を予定:PEM(乳房専用PET検査装置)画像と切除標本のHKIIの染色性の関係、更に術前化学療法の治療効果とPEM、HKIIの染色性の関係を解析し、PETによる治療効果予測可能かを検討平成27年度後半では、モデルマウスによる検討を予定:サブタイプ別腫瘍作成モデルマウスによるHKIIinhibitor(3-bromopyruvate)抗腫瘍効果を検討
室内環境微生物の発育速度・化学物質放散のモデリングと空気質予測手法の開発

微生物汚染問題の1種である真菌を対象として、微生物由来の揮発性有機化合物(MVOC)放散のメカニズムを解明し、定量的な放散量データに加え、数学的な放散モデルを提供することを目的とし、微生物増殖モデルならびにMVOC放散モデルを実験的手法を用にてモデル化を行い、その結果からCFDを使用し、実現象に近い詳細な予測手法の開発を目指す。H19年は研究計画に従い以下の結果を得た。(1)微生物増殖速度の測定詳細な予測手法の開発を行う為、ミクロレベル(菌糸)での測定が必要不可欠であり、菌糸の成長速度を測定し、モデル化を行う。また真菌は胞子状態から発芽、菌糸伸長、コロニー形成、胞子生成と成長を行う事からミクロレベルのみではなく目視可能なマクロレベルでの成長速度の測定を行う事で、真菌の一連の増殖過程が予測可能であると推測し実験を行った。真菌の菌糸伸長の測定方法を確立し、様々な環境下での測定を行う事によりデータベース化を行っている。微生物の増殖をモデル化するにあたり、前年度のロジスティック方程式の他、数種類のモデルを作成し、最適なモデルの検討を行った。室内環境において真菌が成長した後、微量化学物質の放散が確認され微生物由来の化学物質過敏症・シックハウス問題も懸念される。そこで真菌胞子飛散現象の解析にMVOC放散現象を加える事で人体に有害な胞子・化学物質双方の予測を行う事が可能となり有益な予測手法の開発を目的とし、実験を行った。成長段階中のMVOC放散に関しては時間経過と共にMVOC種の変化、MVOC放散量の変化が確認され、今後はデータベース化が重要であり、実験ケースを増加している。(2)解析的手法19年度では解析手法の開発までは進まなかったが、モデル化が可能になった事より、解析を開始する状態までは研究が進み、今後の課題として取り組む予定である。解析を行う為、解析対象空間のメッシュの作成を行った。今後実験により求めたモデルならびに胞子飛散現象を組み込んだ解析を行う予定である。微生物汚染問題の1種である真菌を対象として、微生物由来の揮発性有機化合物(MVOC)放散のメカニズムを解明し、定量的な放散量データに加え、数学的な放散モデルを提供することを目的とし、微生物増殖モデルならびにMVOC放散モデルを実験的手法を用いてモデル化を行い、その結果からCFDを使用し、実現象に近い詳細な予測手法の開発を目指す。H18年は研究計画に従い以下の結果を得た。微生物の増殖をモデル化するにあたり、既往研究より個体群変化の初期段階の性状を比較的精度良く再現すると言われているロジスティック成長式を用いる事で真菌の菌糸成長ならびにコロニーの増殖速度の数値解析に使用する為のモデル化を可能とした。真菌成長が十分に行われている状態での測定において、MVOC成分ならび放散量の測定を行い、各実験ケースにおいて測定結果を得た。しかしMVOC放散には初期段階(第1次成長段階)においてはMVOC種ならび放散量が異なる可能性があることから、MVOC測定に関して成長段階での測定が必要であり、現在随時進行中である。(2)解析的手法解析を行う為、解析対象空間のメッシュの作成を行った。そこで真菌胞子飛散現象の解析にMVOC

放散現象を加える事で人体に有害な胞子・化学物質双方の予測を行う事が可能となり有益な予測手法の開発を目的とし、実験を行った。成長段階中のMVOC放散に関しては時間経過と共にMVOC種の変化、MVOC放散量の変化が確認され、今後はデータベース化が重要であり、実験ケースを増加している。(2)解析的手法19年度では解析手法の開発までは進まなかったが、モデル化が可能になった事より、解析を開始する状態までは研究が進み、今後の課題として取り組む予定である。解析を行う為、解析対象空間のメッシュの作成を行った。今後実験により求めたモデルならびに胞子飛散現象を組み込んだ解析を行う予定である。
個体発生に重要な初期胚発生制御機構の解明:園芸作物の遠縁交雑育種法の開発に向けて

高等植物の受精では2つの精細胞がそれぞれ卵細胞、中央細胞と融合する重複受精が行われる。受精後の接合子が正常な個体発生を行うためには、先だって正常な雄性および雌性配偶子の形成が必須となる。本研究では、高等植物の雄性配偶子形成時に機能する遺伝子の単離と発現解析を試みた。植物材料には、花卉園芸植物として需要の高いアルストロメリアを用いた。ユリの雄原細胞で発現するLIGIsA遺伝子オーソログのクローニングに着手し、昨年度までにその詳細な発現解析を行い、高等植物のglsAが花粉発生におけるpollen mitosis Iの後に著しく発現し、不均等分裂そのものよりも、分裂後の細胞の形態形成に関与することを示唆した。本年度はコード領域の5'上流をクローニングして、デリーション解析によりプロモーター領域を決定した。glsAのプロモーター領域を報告した例は真核生物では初めてである。現在これまでの研究成果をまとめ、現在学術論文として投稿し、査読中である。高等植物では卵装置が厚い胚珠組織で覆われているため、従来受精機構の解析が困難であった。しかし近年、単離した卵細胞と精細胞を直接融合させる試験管内受精技術がトウモロコシで開発され、高等植物でも接合子からの発生を生きたまま直接観察することが可能になった。本研究ではこの技術の汎用性の拡大と、高等植物受精機構の分子生物学的解明を目的とした。アルストロメリアの成熟花粉は2核性で、花粉発芽後に精細胞が形成され、卵細胞と融合して受精が成立する。開葯後1日以内の花粉を人工発芽培地中で発芽させると、培養から7-8時間で雄原細胞が有糸分裂を開始し、9-10時間後には精細胞が形成されることが明らかになった。しかしながらこれら精細胞の視覚的識別にはDAPIによる染色を必要とし、そのため単離して受精に利用しても、染色剤がその後の発生にネガティブな影響を及ぼすことが懸念される。そこで精細胞で発現する遺伝子にgfp遺伝子を融合させ、GFPによる視覚的識別を試みることにした。まず、ユリの雄原細胞で発現する遺伝子であるLlGlsA遺伝子オーソログの単離に着手した。アルストロメリア成熟花粉より抽出したtotal RNAよりcDNAを合成し、ディジェネレートプライマーを用いてRT-PCRを行った結果、glsAのオーソログと考えられるサブクローンの取得に成功した。現在この配列を元に特異的プライマーを構築し、RACE法による全長配列のクローニングを試みている。本研究では、高等植物の雄性配偶子形成時に機能する遺伝子の単離と発現解析を試みている。ユリの雄原細胞で発現するLlGlsA遺伝子のオーソログのクローニングに着手した昨年度に引き続き、本年度はRACE法によって全長配列を決定し、AaGlsA遺伝子とした。LlGlsAと比較して、アミノ酸の相同性が72%と高く、さらにGlsAが機能するために必要と考えられているJドメインも保存されていたことから、AaGlsAの機能も保存されていると考えられる。サザン解析の結果、AaGlsA遺伝子はアルストロメリアゲノム上に1コピーしか存在していないことが明らかになった。また、蕾の生長過程において、各生殖器官(雄蕊、雌蕊、花弁)における発現の変化を調査したところ、ある特定の生長ステージ以降の雄蕊組織で、顕著に発現が上昇することが示された。この発現が上昇するステージと、花粉内での雄原細胞の形態が変化する時期がほぼ同時であることから、AaGlsAは雄原細胞の形態形成に何らかの役割を担っていると推察された。現在は、さらに詳細な発現解析を目的として、AaGlsAのプロモーター領域のクローニングを試みている。
脊髄における５ＨＴレセプターの疼痛修飾機能の役割を明らかにする

脊髄における5HTレセプターの疼痛修飾機能の役割を明らかにするため、5HT1B/1D/1Fに関する実験を行った。5HT1B/1D/1Fのアゴニストであるスマトリプタンのくも膜下投与が炎症性モデルに効果があったことより、マウス・ホルマリン試験においてスマトリプタンの抗侵害受容作用がそれぞれのアンタゴニストにより抑制されるか、またアゴニストが抗侵害受容作用を示すか実験を行った。単独では効果がないが、コンビネーションにおいて抗侵害効果が発揮することを見出した。また癌性疼痛モデルにおいてはスマトリプタンは抗侵害受容作用はなく、またシナプス後の作用ではないことが明らかとなった。昨年度に引き続き5HT1レセプターのサブタイプである1B・1D・1Fの脊髄における抗侵害受容にかかわる役割をマウスを用いたホルマリンテストにおける動物行動学実験において解明した。臨床使用されている1B・1D・1Fのアゴニストであるスマトリプタンのくも膜下投与により発揮される抗侵害受容作用ははそれぞれのアンタゴニストにおいて部分的に拮抗されるが同時投与により完全に拮抗される。また選択的1Bアゴニスト(CGS12066)の抗侵害受容作用は選択的1Bアンタゴニスト(SB224289)には拮抗されるが選択的1Dアンタゴニスト(BRL15572)では拮抗されない。選択的1Dアゴニスト(PNU142633)の抗侵害受容作用もまた1Dアンタゴニストでは拮抗されるが1Bアンタゴニストでは拮抗されなかった。また選択的1Fアゴニスと(LY344864)を投与した場合も容量依存性に抗侵害受容作用を発揮される。またこれらの1B・1D・1Fのアゴニストを同時投与した場合はそれら単独より抗侵害受容作用は増強した。これらの結果を2012年8月にイタリア・ミラノで開催された国際疼痛学会において成果を発表し、現在論文投稿を行っている。また現在はスマトリプタンの片頭痛以外の臨床使用拡大にむけて実験を行うため、骨癌性モデルを作成しその疼痛関連の動物行動を詳細に検討している。マウスの大腿骨に骨肉腫の細胞を注入し癌性モデルを作成した。これらのモデル作成後2週間目よりvon Freyフィラメントを用いた機械刺激によるアロディニアの確認および自発痛(flinching, weight bearing distribution test)また情動に与える影響としてopenfield testを実施した。またモルヒネをこれらのモデル、行動学実験において使用し疼痛行動に改善することを確認した。5HT1B/1Dアゴニストであるスマトリプタンを癌性疼痛モデル、および皮膚切開モデルに用いた。スマトリプタンは炎症モデルにおいて効果のあった0,06および0.6μgのくも膜下投与を行った。生食群と比較しモノフィラメントによる機械的閾値には変化なくアロディニアの抑制を認めなかった。癌性モデルにおいては骨肉腫細胞を大腿骨に移植し痛みを誘発した。本実験ではモノフィラメントや熱など誘発閾値の変化を見る以外に、侵害刺激だけでなく疼痛行動の評価を行った。自発痛の評価としてflinching、下肢にかかる体重差の測定(weight distribution test),また疼痛関連行動としてopen field test,明暗試験により不安行動、行動量の変化、またwheelに乗せ運動量の測定を行った。スマトリプタンの効果を見るための対象に、明らかに効果のあると予想されるモルヒネ1,3,10mg/kgの全身投与を行った。癌性疼痛モデル作成2週間後、モノフィラメントによる機械的閾値の低下、下肢のflinching,体重差に有意な変化をもたらした。またopenfieldtestでは不安行動の増加、行動量の減少を認めた。wheel試験においては運動量は低下した。一方モルヒネはモノフィラメントによる機械閾値に有意に改善を認めた以外に、運動量や行動量の改善を認めたが、自発痛や体重差、不安行動などの自発行動には変化はなかった。これらの成果については2013年サンフランシスコで開催された米国麻酔学会にて発表を行った。スマトリプタンに関しては機械的閾値とflinchingの試験を行ったが有意な変化はなかった。現在他の試験についても進行している。またスマトリプタンがシナプス後の機序を介さないことを確認するため、スマトリプタン投与後NMDAを脊髄に注入し、疼痛行動を観察したが効果は認めなかった。H23年度は予定を変え、H24年度に行う予定であった5HT1レセプターのサブタイプである5HT1B,1D,1Fが脊髄における抗侵害受容作用にどのような影響を与えるか実験を行った。アゴニスト、アンタゴニストを用いた薬理学的実験を行った。C57BL6/Jマウスにおけるホルマリンテストを用い疼痛行動の観察を行った。

薬剤には選択性の高い5HT1Dアゴニスト(PNU142633), 5HT1Bアゴニスト(CGS12066), 5HT1Fアゴニスト(LY344864), 5HT1Dアンタゴニスト(BRL15572), 5HT1Bアンタゴニスト(SB224289)を使用した。まずがスマトリプタンと各アンタゴニストを同時投与し、1Bおよび1Dがそれぞれスマトリプタンの効果を減弱することを発見した。引き続き、1Bおよび1Dのアンタゴニストを混合投与することでほぼ完全にスマトリプタンの抗侵害受容作用がブロックされることを見出した。また1Dのアゴニストは濃度依存性にホルマリンテストの疼痛行動を抑制しそのアンタゴニストでリバースされることを、また1Bレセプターにおいても同様に濃度依存性に疼痛行動を抑制しアンタゴニストでリバースされることを発見した。1Fレセプターについてはアンタゴニストはないためアゴニストだけを用いたが、高濃度の使用で抗侵害受容作用があることが判明した。更に、5HT1Bおよび1Dの混合投与はホルマリンテストにおける、さらに強い疼痛行動の抑制を認め、抗侵害作用が増強することが判明した。5HT1レセプターのサブタイプが脊髄における抗侵害受容作用にどのように影響を与えるか一定の結果を得ることができたと考えている。H26年度においては追加実験としてマウス癌性疼痛モデルにおける動物行動学実験を行った。昨年度より動物実験における疼痛評価として、熱や機械的、または化学的刺激を与え侵害受容作用を測定しそれを疼痛行動としてきたことでは不十分と考え、自動運動や不安などの疼痛関連行動を観察することが重要と考え、行動をバイアスなく観察できるよう自動測定装置を用い実験を繰り返してきた。これまで明らかにしてきた。本結果については第61回日本麻酔科学会学術集会にて報告を行った。本年度はマウス癌性疼痛モデルを骨肉腫細胞を使用し作成し、自動運動(rota-rod test)、特に不安(明暗試験)やsocial interactionの変化をとらえるための実験を行い、癌性疼痛における不安行動や社交性の変化をとらえることができた。予想した通り、癌性モデルにおいては不安行動、自発行動、社交性は低下することが明らかになった。本実験を元に現在5HT1B/1Dレセプターのアゴニストであるトリプタンの効果についても実験を進行している。トリプタン単独ではマウス骨癌性モデルでは効果を認めなかったこと、しかし一方ではモルヒネを投与することでは不安行動、自発行動、社交性に変化を認めること、トリプタンは5HT1B/1Dに選択的に作用することより不安など情動にも変化を及ぼす可能性もあり、今後はコンビネーションを行い効果を確認していくことが必要と考えている。情報収集のため2014年日本疼痛学会に参加、また本年度の米国麻酔学会の年次集会に骨癌性モデルにおける不安や社交性の変化についての成果を発表するため演題を提出している。医歯薬学予定していた術後痛モデルのスマトリプタンの効果を見る実験ややシナプス前後での効果を見る実験の進行が遅れている。
腱・靭帯形成におけるmicroRNAの機能解析

腱に発現する転写因子であるMkxのVenusノックインマウスを用いて、E14.5組織からVenus陽性細胞をソーティングにより分離した細胞のtaqman array解析を行った。この中から骨格筋と比較してアキレス腱で発現の高い3つのmiRNAを同定した。約5000遺伝子の全長cDNA配列をルシフェラーゼ遺伝子の3'UTRに挿入したレポーターライブラリーを用いてmiRNAの標的遺伝子のスクリーニングを行い、3つの標的遺伝子を同定した。ゲノム編集技術を用いたノックアウトマウス作製法を開発し、腱で発現が高かったmiRNAのノックアウトマウスを作製・解析を行った。腱特異的なmiRNAを同定する為に、腱に発現する転写因子であるMkxのVenusノックインマウスを用いて、E14.5から頭部、内蔵を取り除いた組織からVenus陽性細胞をソーティングにより分離した細胞のtaqman array解析により同定したmiRNAについて、その発現を調査した。pri-miRNAのアンチセンスプローブを用いたwhole-mount in situ hybridization (WISH)により、腱特異的な発現パターンと思われたmiRNAについて、切片でのより詳細な発現解析を行った結果、当該miRNAは筋肉での発現であることが分かり、当該miRNAについての調査は終了した。また、その他のmiRNAについて、成体マウスから採取したアキレス腱、尾腱とその他の組織から採取したRNAサンプルを用いたtaqman probeによるリアルタイムPCRにより、腱特異的に発現する4つのmiRNA候補を同定した。これらmiRNAはpri-miRNAのプローブでは検出が不可能であったため、LNAプローブを用いたin situによる発現解析を現在遂行している。また、個体レベルでの解析の為に必須のノックアウトマウスの作製法について、CRISPRやTALENを用いたゲノム編集技術を用いた、より簡便かつ短期間で作製可能な方法を確立し、miR-146aおよびmiR-146bのノックアウトマウス作製に成功した。本法は、ES細胞による常法に比べ、大幅に作製期間を短縮することが可能である。さらに、miRNAの標的遺伝子同定の為のルシフェラーゼ遺伝子の3'UTRに約5000遺伝子のcDNAを導入したレポーターライブラリーを用いたスクリーニングシステムの有用性を評価する為に、miR-34aの標的遺伝子スクリーニングを実施した結果、既知の標的遺伝子と共に新規の標的遺伝子の同定に成功した(投稿準備中)。腱・靭帯での特異性が高い発現を示す転写因子MkxのVenusノックインマウス胚を用いて、Venus陽性細胞をソーティングし、taqman arrayにより網羅的に腱・靭帯で発現するmicroRNA (miRNA)をスクリーニングした。その結果、腱および軟骨で発現が高いmiRNAを同定した。本miRNAのノックアウトマウスをCRISPR/Cas9システムによるゲノム編集技術を用いて作製した。本ノックアウトマウスは、正常に繁殖可能で、発生においても見かけ上正常で、体重差も野生型と変化はなかった。2ヶ月齢のノックアウトマウスの腱における表現型は、大きな変化は見られなかった。今後は老齢マウスについても詳細に調査する予定である。また、前年度に行った、約5000遺伝子のUTR, coding領域を含む全長cDNA配列をルシフェラーゼ遺伝子の3'UTR領域に挿入したレポーターライブラリーを用いて行った、miRNAの標的遺伝子のスクリーニングにより3つの標的遺伝子を同定していたが、これら3遺伝子について、過剰発現による内在性の当該遺伝子の発現抑制の確認、さらに各種変異を導入したレポーターベクターによる標的配列の同定を行い、これら3遺伝子が直接の標的遺伝子であることを確認した。興味深いことに、この内の1つはcoding領域を標的としており、coding領域を含むcDNAを挿入したレポーターライブラリーを用いたスクリーニングでなければ同定が難しい標的遺伝子であり、このスクリーニングシステムの有用性が示された。分子生物学腱特異的miRNAの候補を取得し、また常法に比べ作製期間を大幅に短縮できるノックアウトマウス作製法を確立し、当初の計画よりマウス作製の短縮が可能となった。さらに次年度予定のスクリーニングシステムを前倒しでその有用性について検討し、良好の結果を得ることができた。以上のことから進行状況は概ね順調であると考える。腱特異的な発現を示す可能性があるmiRNAを同定した。これらについてsection in situ等を行い、より詳細にその発現を観察する。得られたmiRNAについては、CRISPRシステムを用いたノックアウトマウスを作製し、その表現型を解析する。さらに標的遺伝子についてのスクリーニングを、開発したレポーターベクターを用いたスクリニーングシステムにより実施し、そのmiRNAの標的遺伝子を同定し、腱における機能について解析していく。
回転非同期振れ10nmレベルの転がり軸受開発

転がり軸受においては,回転精度は要求性能のひとつではあったが,第1条件となることは少なく,研究分野としてはこれまであまり注目されていなかった分野である.しかし,ハードディスクスピンドルモータのように,転がり軸受にも10nmレベルの回転非同期振れ(NRRO)が要求されるようになってきた.ここまで要求精度が高くなると,転がり軸受各部の幾何学的形状誤差を向上させるだけでは実現が難しく,他の影響要因を解明する必要がある.また,十分な精度で振れを測定できる装置も必要となる.本研究では,1.nmの精度が保証できる回転非同期振れ+軸受の内部観察が可能な装置の開発,2.この装置を用いた回転非同期振れの影響要因の解明を行った.軸受内部観察機能を付加した回転精度測定装置は,申請者がこれまでに行ってきた研究をベースに完成させることができた.また,この装置を用いた振れに影響を与える要因解明については,次のことが明らかになった.(1)外部から潤滑油を加えることにより潤滑変動を誘起させた状態で回転非同期振れを測定したところ,潤滑変動が起きた瞬間に保持器回転周期振れが増大する現象が観察された.nmレベルの振れにおいては,潤滑剤が影響することを明らかにすることができた.(2)転動体は基本的には保持器によって等角度間隔に分けられているが,保持器ポケットにはすきまがあり,厳密には等間隔ではない.転動体の間隔を変えた実験を行うことにより,不等配置があると保持器回転周期振れの倍周期の振れが出現することを明らかにした.(3)1つの軸受に組み込まれている転動体の直径は,サブμmレベルでは異なっている.組み込まれている転動体の直径差が原因で保持器回転周期振れが発生するが,同じ直径差の転動体においても,その配置によって保持器回転周期振れの大きさが異なることを理論解析と実験によって明らかにした.転がり軸受においては,回転精度は要求性能のひとつではあったが,第1条件となることは少なく,研究分野としてはこれまであまり注目されていなかった分野である.しかし,ハードディスクスピンドルモータのように,転がり軸受にも10nmレベルの回転非同期振れ(NRRO)が要求されるようになってきた.ここまで要求精度が高くなると,転がり軸受各部の幾何学的形状誤差を向上させるだけでは実現が難しく,他の影響要因を解明する必要がある.また,十分な精度で振れを測定できる装置も必要となる.本研究では,1.nmの精度が保証できる回転非同期振れ+軸受の内部観察が可能な装置の開発,2.この装置を用いた回転非同期振れの影響要因の解明を行った.軸受内部観察機能を付加した回転精度測定装置は,申請者がこれまでに行ってきた研究をベースに完成させることができた.また,この装置を用いた振れに影響を与える要因解明については,次のことが明らかになった.(1)外部から潤滑油を加えることにより潤滑変動を誘起させた状態で回転非同期振れを測定したところ,潤滑変動が起きた瞬間に保持器回転周期振れが増大する現象が観察された.nmレベルの振れにおいては,潤滑剤が影響することを明らかにすることができた.(2)転動体は基本的には保持器によって等角度間隔に分けられているが,保持器ポケットにはすきまがあり,厳密には等間隔ではない.転動体の間隔を変えた実験を行うことにより,不等配置があると保持器回転周期振れの倍周期の振れが出現することを明らかにした.(3)1つの軸受に組み込まれている転動体の直径は,サブμmレベルでは異なっている.組み込まれている転動体の直径差が原因で保持器回転周期振れが発生するが,同じ直径差の転動体においても,その配置によって保持器回転周期振れの大きさが異なることを理論解析と実験によって明らかにした.転がり軸受の回転非同期振れを10nmレベルにするためには,軸受各部の幾何学的形状誤差を小さくする以外に潤滑剤や保持器の挙動を把握する必要がある.本年度の研究実績としては,軸受内部観察とNRRO,動トルクが同時に測定できる装置を開発した.これまでに開発した装置の特徴である(1)振れ測定位置が軸受位置と同じであり,高さ補正の必要がない(測定位置が軸受位置より高いと過大,低いと過小評価となるので補正が必要)(2)回転基準となる静圧エアスピンドルと測定軸受の偏心が無視できる(偏心があってもエアスピンドルからのラジアル反力は発生しない)(3)軸受の振れに対する抵抗力を極力減らしている(軸受が振れようとする力を妨害しないように、非接触で回転を止めて、且つアキシアル荷重(予圧に相当)を負荷できる機構を搭載)(4)NRROと軸受トルクを同時に測定できるを引継ぎ,かつ軸受の内部観察を行えるような装置とする.これまでの装置は,軸受が軸受カバーに覆われており,外側から見ることはできない.既存測定装置に以下のような改良,機能追加を行った.(1)アキシアル荷重を下側から負荷し,軸受上面をフリーにする軸受の振れを妨げないようするには,アキシアル荷重を非接触で負荷することが必要である.内輪を回転軸に固定し,下側から静圧スラストパッドを用いて非接触でアキシアル荷重を負荷する.(2)高速度カメラで軸受内部を観察・記録する(本申請で購入済み)

軸受上部に高速度カメラを設置し,軸受の内部挙動を観察・記録する.NRROや動トルクの変動と内部挙動の関係を解明するためには,不可欠の改良である.コンピュータ処理を行い,保持器の変動やグリース巻き込み等の高速現象を観察するためには,通常のVTRではなく専用の高速度カメラが必要である.装置は平成16年1月に完成し,回転条件や潤滑条件等をパラメータとして、軸受内部挙動とNRROの関係解明についての実験を進めている.軸受上部から潤滑油を滴下し,内部の潤滑状態を変化させた瞬間に保持器公転周期振れが急増する現象が観察されており,nmレベルの振れが問題となる用途においては,転がり軸受に不可欠とされていた潤滑剤が悪影響を及ぼす可能性があることを明らかにすることができた.転がり軸受においては,回転精度は要求性能のひとつではあったが,第1条件となることは少なく,研究分野としてはこれまであまり注目されていなかった分野である.しかし,ハードディスクスピンドルモータのように,転がり軸受にも10nmレベルの回転非同期振れ(NRRO)が要求されるようになってきた.ここまで要求精度が高くなると,転がり軸受各部の幾何学的形状誤差を向上させるだけでは実現が難しく,他の影響要因を解明する必要がある.また,十分な精度で振れを測定できる装置も必要となる.本研究では,1.nmの精度が保証できる回転非同期振れ+軸受の内部観察が可能な装置の開発,2.この装置を用いた回転非同期振れの影響要因の解明を行った.軸受内部観察機能を付加した回転精度測定装置は,申請者がこれまでに行ってきた研究をベースに完成させることができた.また,この装置を用いた振れに影響を与える要因解明については,次のことが明らかになった.(1)外部から潤滑油を加えることにより潤滑変動を誘起させた状態で回転非同期振れを測定したところ,潤滑変動が起きた瞬間に保持器回転周期振れが増大する現象が観察された.nmレベルの振れにおいては,潤滑剤が影響することを明らかにすることができた.(2)転動体は基本的には保持器によって等角度間隔に分けられているが,保持器ポケットにはすきまがあり,厳密には等間隔ではない.転動体の間隔を変えた実験を行うことにより,不等配置があると保持器回転周期振れの倍周期の振れが出現することを明らかにした.(3)1つの軸受に組み込まれている転動体の直径は,サブμmレベルでは異なっている.組み込まれている転動体の直径差が原因で保持器回転周期振れが発生するが,同じ直径差の転動体においても,その配置によって保持器回転周期振れの大きさが異なることを理論解析と実験によって明らかにした.
凝集系における荷電分子種・常磁活性分子・電子加錯体の分光および動力学的研究

研究代表者および分担研究者ごとにそれぞれお代表的な研究の実績概要を記す.1.(志田)(1)ポリエンのラジカルイオンのケイ光検出に成功しラジカルイオンの電子励起状態の緩和過程について知見を得た.(2)ベンゼンカチオンとエチレンとの間で「ベテロダイマーカチオン」が形成されることを見出し,これを光励起すると最終的にオクタテトラエンカチオンになる事実とその素過程を明らかにした.2.(広田)(1)分子内水素結合をもつ分子の三重頃状態のESRを研究しプロトン移動の機構を検討した.(2)アルコール中のアセトンの光水素引抜き反応を時間分解ESR法で調べ,ラジカル対の検出とその低温におけるESRスペクトルの線形解析を行った.3.(籏野)(1)パルスラジオリシス・マイクロ波空洞法により高密度ガス中での電子の熱平衡化速度を調べVander Waols分子の関与を明らかにした.(2)電子・イオン再結合過程の速度を測定し, CH4などの系でDebye-Onsager理論が破綻することを見出しその原因の解明を試みた.4.(鷲田)(1)CD_3OHのクラスターを光イオン化したときの分子間プロトン移動反応を研究し,プロトン付加アルコールクラスターの生成においていわゆるマジックナンバーが存在することを見出しその意味について考察した.(2)上記(1)の系において分子間を移動するプロトンがC-H結合由来か, O-H結合由来かについて検討し,両者の寄与がクラスターのサイズによって変化することを見出した.本研究課題は本年度は分担研究者,広田に重点的に研究費を配分したがその内容は主として時間分解ESR用エキシマー色素レーザーの装置で次年度以降この装置を用いて研究推進をはかる.研究代表者および分担研究者ごとにそれぞれお代表的な研究の実績概要を記す.1.(志田)(1)ポリエンのラジカルイオンのケイ光検出に成功しラジカルイオンの電子励起状態の緩和過程について知見を得た.(2)ベンゼンカチオンとエチレンとの間で「ベテロダイマーカチオン」が形成されることを見出し,これを光励起すると最終的にオクタテトラエンカチオンになる事実とその素過程を明らかにした.2.(広田)(1)分子内水素結合をもつ分子の三重頃状態のESRを研究しプロトン移動の機構を検討した.(2)アルコール中のアセトンの光水素引抜き反応を時間分解ESR法で調べ,ラジカル対の検出とその低温におけるESRスペクトルの線形解析を行った.3.(籏野)(1)パルスラジオリシス・マイクロ波空洞法により高密度ガス中での電子の熱平衡化速度を調べVander Waols分子の関与を明らかにした.(2)電子・イオン再結合過程の速度を測定し, CH4などの系でDebye-Onsager理論が破綻することを見出しその原因の解明を試みた.4.(鷲田)(1)CD_3OHのクラスターを光イオン化したときの分子間プロトン移動反応を研究し,プロトン付加アルコールクラスターの生成においていわゆるマジックナンバーが存在することを見出しその意味について考察した.(2)上記(1)の系において分子間を移動するプロトンがC-H結合由来か, O-H結合由来かについて検討し,両者の寄与がクラスターのサイズによって変化することを見出した.本研究課題は本年度は分担研究者,広田に重点的に研究費を配分したがその内容は主として時間分解ESR用エキシマー色素レーザーの装置で次年度以降この装置を用いて研究推進をはかる.
トリメチルシリルアイオダイドによるリグニン中のエ-テル結合の選択的開裂

前年度までのリグニンモデル化合物および摩砕リグニンを用いた検討の結果、アセチル化摩砕リグニンを試料とした場合、そのほぼ全量がクロロホルム可溶の状態にまで低分子化されることが明かとなった。リグニン中のエ-テル結合が極めて効率的に開裂したことを示している。このようなトリメチルヨ-ドシランによるエ-テル結合の開裂反応を用い、アルカリ蒸解過程におけるリグニン化学構造の変化について検討した。その結果、パルプ中のリグニン化学構造の変化を縮合反応にともなう新たな炭素一炭素結合の形成についてみた場合、蒸解の終期になっても顕著な変質は認められなかった。一方、溶出リグニンについては、一様に変質が進んでいることが明かとなった。すなわち、リグニンの変質は蒸解初期に溶出したリグニンも、終期の段階で溶出しているリグニンと著しい相違がなく、リグニンの変質が溶出後、比較的早い段階で完結しているといえる。これらの結果は、蒸解過程におけるリグニンの挙動を明らかにするうえで、極めて重要な知見であると考える。なお、未処理木粉あるいは蒸解初期の木粉に対しトリメチルシリルアイオダイド処理を行なう場合には、反応を均一に進行させるため、予め試料を摩砕することが望ましい。現在、木粉および摩砕リグニンのトリメチルシリルアイオダイド処理によって生成する低分子リグニンフラグメントの単離とその構造決定を試みている。これによって処理過程におけるリグニン中のエ-テル結合の開裂反応が、リグニンモデル化合物について筆者らが明かにした機構と同様の機構によっているのか否かについて明らかにすることができよう。リグニン構成単位間の結合は、エ-テル結合および炭素-炭素結合からなっている。リグニン化学構造の均一性に関する従来の研究によれば、細胞壁中におけるリグニンの存在部位によって、これらの結合の存在量に相違があること、すなわちエ-テル結合に富むリグニン部分および炭素-炭素結合に富む部分が存在することが知られている。しかし、炭素-炭素結合の連続した、いわゆる縮合型リグニン区分が、実際にどの程度の拡がりをもつかについてはほとんど知られていない。筆者等は従来からトリメチルシリルアイオダイド(TMSiI)がリグニン中のエ-テル結合を、極めて温和な条件で選択的に開裂することに注目し、この反応を用いたリグニン化学構造の検討を行っている。本年度の研究においては、本試薬により木粉あるいは単離リグニンを処理する際の処理条件の最適化を計るとともに、得られた条件においてエゾマツ木粉および各種磨砕リグニンの処理を行い、処理リグニン性状を検討した。その結果、木粉中のリグニンおよび磨砕リグニンのいずれについても、そのほぼ全量が分子量500以下の低分子量物質となった。また、この処理におけるフェノ-ル性水酸基量の増加から、本試薬によるエ-テル結合の開裂はほぼ完全に進行していることが確認された。以上の結果から、天然リグニン中における炭素-炭素結合の連続的な存在は、主としてリグニン構成単位3ユニット以内であると結論した。前年度までのリグニンモデル化合物および摩砕リグニンを用いた検討の結果、アセチル化摩砕リグニンを試料ととした場合、そのほぼ全量がクロロホルム可溶の状態にまで低分子化されることが明らかとなった。その結果、パルプ中のリグニン化学構造の変化を縮合反応にともなう新たな炭素ー炭素結合の形成についてみた場合、蒸解の終期になっても顕著な変質は認められなかった。

すなわち、リグニンの変質は蒸解初期に溶出したリグニンも、終期の段階で溶出しているリグニンと著しい相違いがなく、リグニンの変質が溶出後、比較的早い段階で完結しているといえる。これらの結果は、蒸解過程におけるリグニンの挙動を明らかにするうえで、極めて重要な知見であると考える。なお、未処理木粉あるいは蒸解初期の木粉に対しトリメチルシリルアイオダイド処理を行なう場合には、反応を均一に進行させるため、予め試料を摩砕することが望ましい。現在、木粉および摩砕リグニンのとリメチルシリルアイオダイド処理によって生成する低分子リグニンフラグメントの単離とその構造決定を試みている。これによって処理過程におけるリグニン中のエ-テル結合の開裂反応が、リグニンモデル化合物について筆者らが明らかにした機構と同様の機構によっているか否かについて明らかにすることができよう。
小型高速観測システムが太陽系外縁部のベールをはがす

本研究では太陽系の外縁部に存在する半径1-10 km程度のサイズ(キロメートルサイズ)を持つ太陽系外縁天体(TNO)を検出する手法を開発した。こうしたキロメートルサイズのTNOは超大型の望遠鏡でも直接観測することが不可能であるが、本研究ではキロメートルサイズのTNOを検出するためにこうしたTNOが恒星の手前を通過する『掩蔽』と呼ばれる現象を小型の観測システムを用いて観測した。本研究では小型観測システムを用いた計2年間にわたる観測により、こうしたキロメートルサイズTNOの個数密度を推定することに成功した。本研究では直接観測では検出不可能なキロメートルサイズの太陽系外縁天体(TNO)の個数密度に観測的制約を与えることを目指して、小型で広視野な高速可視観測システムを計2台作成し、2台の観測システムを用いた掩蔽同時モニタ観測を沖縄県宮古島市にて実施した。キロメートルサイズのTNOによる恒星掩蔽は予想される発生頻度が極めて低く(1年間で1恒星あたり0.01回未満)、継続時間が1秒未満と短い現象である。こうした短い時間スケールで発生する稀な恒星変光現象を検出するために、本研究では有効口径約30 cmのRowe-Ackermann Schmidt Astrograph光学系の主焦点に民生品の短縮光学系と可視ラージフォーマットCMOSカメラを組み合わせたモニタ観測システムを計2台開発した。この観測システムは、小型でありながら極めて広い視野を高時間分解能で観測でき、しかも先行研究と比較しても低予算で作成できることから、将来的に量産が容易であることが特徴である。作成した観測システム2台は沖縄県宮古島市に配置し、2016年6月から9月にかけて、同一視野を同時観測して掩蔽現象の同時検出を目的としたモニタ観測を断続的に実施した。さらに本研究ではモニタ観測で得られた膨大な同時観測データからサブ秒スケールでの恒星光度変化を検出することに特化した解析プログラムを開発した。開発したプログラムを用いて、観測データ内の約4000個の恒星に対して開口測光を実施し、光度曲線を得ることに成功した。得られた高度曲線のシグナル値に対するノイズの大きさを測定し、測光した約4000個の恒星の高度曲線から、カイパーベルト領域に存在するキロメートルサイズ以上のTNOによる恒星掩蔽が検出可能であることを推定した。以上の研究成果をまとめた論文を作成した。現在、作成した論文は投稿手続きを完了し、査読中である。当初の研究計画通り、TNOによる恒星掩蔽現象を検出することを目的とした広視野高速観測システムの作成が完了し、モニタ観測の実施も達成できた。予算の都合上、観測時間は当初の計画より少ないものの、データ特性の評価の結果、得られたデータは恒星掩蔽の検出が十分に期待されるものであり、観測装置が当初の計画どおりに作動していることを示している。また、莫大なデータ量の高時間分解データから既知の恒星の光度曲線を作成する解析プログラムも作成することに成功した。以上の結果から、本研究は概ね順調に進展していると評価できる。平成28年度に引き続き、平成29年度には直接観測では検出不可能なキロメートルサイズ(半径1ー10 km)の太陽系外縁天体(TNO)の個数密度に観測的制約を与えることを目指して、小型で広視野な高速可視観測システム計2台を用いた掩蔽同時モニタ観測を沖縄県宮古島市にて実施した。平成28年度に開発した広視野高速観測システム2台を研究協力施設である『沖縄県立宮古青少年の家』(沖縄県宮古島市)の施設屋上に配置し、平成29年6月から8月にかけて恒星掩蔽現象の同時検出を目的としたモニタ観測を断続的に実施した。さらに本研究では平成28年度までに開発した解析プログラムを用いて、観測データ内の恒星に対して開口測光を実施し、カイパーベルト領域に存在するキロメートルサイズ以上のTNOによる恒星掩蔽現象を捜索した。現在までに2台同時観測によって得られた観測データのうち、約40時間分のデータの解析が終了している。さらに回折理論を用いてカイパーベルト天体による恒星掩蔽で予想されるモデル光度曲線の作成プログラムを開発し、得られた光度曲線データに埋め込んだ上で検出プログラムを実行することで、観測によって得られたデータ内から掩蔽現象を検出できる確率に相当する検出効率の算出を実施した。以上の観測およびデータ解析の結果、キロメートルサイズのカイパーベルト天体の天球上での個数密度について前例のない観測的制約を得ることに成功した。現在、作成した論文は投稿準備中である。平成29年度は作成した観測システムを用いたモニタ観測を継続して実施する。また、作成したデータ解析システムにも改良を加え、TNOによる恒星掩蔽現象の検出を目指す。太陽系天文学