hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習フィードバック付きのフィジカルアセスメント用ＰＣ教材の開発と学習効果の検証

音が変化した波形の数字をクリックすることで音の変化が正しく聞き分けられているか正答が示されるものである。24について、日頃フィジカルアセスメントの教育を担当している看護教員5名による教材評価を受け、改良点を明らかにした。研究の目的は、看護学生の看護実践能力を高めることを目指し、自己学習に活用できるシミュレーション機能を備えたフィジカルアセスメント用のコンピュータ教材を開発することである。平成27年度は主に平成26年度に作成した教材の改良に取り組んだ。また改良を加えた教材を、日頃フィジカルアセスメントの教育を担当している看護教員3名に実際に体験してもらい、教材評価をしてもらい更なる改良点を明らかにした。1打診技術を学ぶ教材:教材の初期画面を修正することで、学習者が希望する学習項目を選択しやすいように改良した。2肺葉区分を学ぶ教材:画面上の肺野をクリックしながら境界を選択していく方法がわかりにくかったことから、身体の4側面(前面・背面・右側面・左側面)それぞれ肺葉区分(上葉・中葉・下葉)別に色分けした1枚の正解を含む4パターンのイラストを提示し、〇か×かを選択するクイズ形式で学べる内容に改良した。3胸部指標線を学ぶ教材:指標線のラインが見にくかったことから、線を太くしたり、正解画面が自ら回答した画面に半透明に重なるようにすることで、正誤を判断しやすいよう改良した。4打診音の種類や特徴を学ぶ教材:これまでのイラストは人体のリアル感が乏しかったことから肌に色を付けたり、打診音の種類別に色付けする配色をパステルカラーから、明暗のはっきりした色に改良した。5打診音の特徴を学ぶ教材:学習画面のレイアウトを整えたり、クイズの最終画面には自分の回答内容と共に、正答数・誤答数・得点の一覧が表示されるよう改良した。触診を学習するシステムの試作をしているが、改良を必要とする部分が多く、どのようにしたらその課題が解決できるのかいろいろ模索しており時間を要している。研究目的は、看護学生が自己学習に活用できるシミュレーション機能を備えた胸腹部のフィジカルアセスメント用のコンピュータ教材を開発することである。平成28年度は、打診技術に焦点を絞って教材を改良した。その上で看護教員に教材の評価をしてもらい、学習効果に繋がると考えられる内容と、改良が必要だと考えられる内容を抽出した。改良した教材は、以下の学習機能を持つ。1肺葉区分の学習(上葉・中葉・下葉別に色分けをした肺葉区分を4パターン提示し、正しい区分をクイズ形式で回答する。)2胸部指標線の学習(色分けした各指標線をクリックで選択し、前胸部の写真上の正しい位置にドラッグして回答する。)3打診音の種類や特徴の学習(色分けた打診音の凡例を選択し、白抜きになっている臓器のイラストをクリックしながら正しい色で塗り分けて回答する。/4種類の打診音を聴き、その音の特徴を示す4択クイズに回答する)4打診技術のコツを学習(学習者の打診を録音し、適切な音を出せているのか自律・比較・総合の3側面から評価する。)5打診音の変化
キャビティを用いて同期化した大規模ジョセフソン接合アレーによるテラヘルツ光の発振

ヘリウム・クライオスタットに準光学系共振器を装着した。電流印加およびマイクロ波照射下での(照射マイクロ波電力・周波数を一定)、固有ジョセフソン接合列(IJJs)の測定結果は、共鳴条件に調整すると顕著な変化を見せ、共振器が正常に動作していることを示した。接合面積が数百μm×数十μmと巨大なIJJsから、テラヘルツ帯の放射を観測した。検出には、IJJs受信器、およびそれを用いたミキサーを用いた。巨大な試料から、テラヘルツ放射を観測したが、他のグループの報告とは異なり、ほとんどの場合コヒーレンスが取れていなかった。以上のように、本研究課題の成果として、IJJsからのテラヘルツ放射の観測に成功した。そのメカニズムの解明を通じて、固体テラヘルツ光源の開発を継続して行う。この研究課題の主要な目的は、集積された高温超伝導ジョセフソン接合および高周波キャビティを用いて、全く新しい固体CWテラヘルツ発振器の実現を目指すことであり、素子内でのテラヘルツ波の発振および外部からの検出を目標としている。この目標に向けて、H18は下記の研究を行った。1)Bi-2212銅酸化物系高温超伝導体の単結晶にサイズがサブミクロン領域の固有ジョセフソン接合を加工した。サブミクロンに加工した素子幅と垂直に面内磁場を印加して電流-電圧特性を測定したところ、電圧間隔最大1mVで電流ステップが等間隔に出現した。これは、接合内にテラヘルツ領域の電流振動が励起されたことを意味する。各接合が同じ共鳴周波数で発振状態に遷移することは、固有ジョセフソン接合をテラヘルツ領域の連続波発振アレイ素子として利用できることを意味する。2)円形の固有ジョセフソン接合に、電流を走引するだけで、磁束量子を導入する方法を発見した。このジョセフソン磁束は接合中に保持されるため、接合はマイクロ波照射に対して高感度の応答を示し、明瞭なシャピロ・ステップが観測された。この素子は、1)のテラヘルツ発振素子のオンチップ検出器として有望である。3)1)の発振素子に共振器を組み合わせる研究を進めている。
超耐放射線電磁石の開発

本研究の最終目的は、完全に無機物にのみよって構成される超耐放射線電磁石を開発、完成する事である。この目標を達成するために、(1)電磁石の励磁コイル用線材として、完全に血機物のみによって電気絶縁され、かつ数千アンペア以上の電流を取り扱えるものを開発する。(2)新開発された線材を用い、電磁石コイルを試作する。(3)コィルを既存鉄芯に組み付け、電磁石全体として完全無機絶縁のものを完成させ、長時間試運転を行う。というステップで開発をおこなった。本超耐放射線電磁石の開発は三年度にまたがる研究計画である。初年度はまず(1)の目標を達成すべく、「長尺MICの製造技術を確立し、ホローコンダクタ2500A級MICを1本試作する。」事を実施し、次年度には引き続き、「試作品で確立した製造技術を、量産技術として確立する。」事を行った。いくつかの技術的架台を克服するために多少の時間を要したが、量産試作品の全長は、最終的にはコイル形成に必要な60mを十分に達成した。また量産品全体でも、電気的、機械的な検査に十分に合格した。これらの結果を受け、最終年度である三年目にはステップ(2)、(3)を達成するために、「量産された線材を用い、電磁石コイルを試作し、そのコイルを現有鉄芯に組み付け、電磁石全体として完全無機絶縁のものを完成させ、長時間試運転を行う。」事を実施した。試作された電磁石は既存電源によって励磁され、長時間試運転を重大なトラブル無く完了した。試運転は現在も断続的に続行中である。我々は、今回得られた成果を2003年度秋に盛岡市において開催される「第18回電磁石技術国際会議」で発表する予定である。」事を行った。」事を実施した。この目標を達成するために、(1)電磁石の励磁コイル用線材として、完全に無機物のみによって電気絶縁され、かつ数千アンペア以上の電流を取り扱えるものを開発する。(3)コイルを既存鉄芯に組み付け、電磁石全体として完全無機絶縁のものを完成させ、長時間試運転を行う。というステップで三年計画で開発をおこなう。初年度である本年度は長尺MICの製造技術を確立し、ホローコンダクタ2500A級MICの60m長のものを1本試作する事を目標においた。試作は短尺ものでまず大口径母材の試作を行った後、長尺用の母材を3本分用意して実施した。最初の一本は引き抜き途中で破断が生じたが、残りの二本分に関しては成功裏に引き抜きが行われた。現在二本分の線材で上下一対のコイルを試作中である。というステップで開発をおこなう。本超耐放射線電磁石の開発は三年度にまたがる研究計画となる。そのうち、初年度の目標である*長尺MICの製造技術を確立し、ホローコンダクタ2500A級MICを1本試作する。は

順調に完了した。試作品の全長は予定していた60mに達した。試作品は電気的、機械的な検査に十分に合格した。二年目の本年は、*試作品の確立した製造技術を量産技術として確立する、事を目標とし、上記長尺MICの量産をおこなった。初期においていくつか品質管理上の問題に起因する絶縁不良が発生したが、その原因は初期引き抜き材料への金属粉の混入であることが判明し、初期材料を加工、成形する場所を、工場内から空調付きの簡易テントで隔離する処置をとった。その後量産は順調で、絶縁不良などは発生していない。この結果、来年度はコイルとして試作し、大型電磁石鉄芯と組み合わせた連続試運転を実施する予定である。この研究の途中経過は第17回電磁石技術国際会議で発表された。また、米国電気電子通信学会誌への掲載が決定している。本研究の最終目的は、完全に無機物にのみよって構成される超耐放射線電磁石を開発、完成する事である。この目標を達成するために、(1)電磁石の励磁コイル用線材として、完全に無機物のみによって電気絶縁され、かつ数千アンペア以上の電流を取り扱えるものを開発する。(2)新開発された線材を用い、電磁石コイルを試作する。(3)コイルを既存鉄芯に組み付け、電磁石全体として完全無機絶縁のものを完成させ、長時間試運転を行う。というステップで開発をおこなってきた。本超耐放射線電磁石の開発は三年度にまたがる研究計画であり、本年度は最終年度である。これまで、まず(1)の目標を達成すべく実施した、初年度・二年度の研究計画、すなわち*長尺MICの製造技術を確立し、ホローコンダクタ2500A級MICを1本試作する。*試作品で確立した製造技術を、量産技術として確立する。は順調に完了している。量産試作品の全長は、コイル形成に必要な60mを十分に達成した。また量産品全体でも、電気的、機械的な検査に十分に合格した。これらの結果を受け、最終年度である本年度は、*量産された線材を用い、電磁石コイルを試作し、そのコイルを現有鉄芯に組み付け、電磁石全体として完全無機絶縁のものを完成させ、長時間試運転を行う。事を実施した。試作された電磁石は既存電源によって励磁され、長時間試運転を重大なトラブル無く完了した。現在はコイル温度上昇、冷却水による除熱ならびに大気への熱放散のデータを整理中である。なを本年度は、磁石全体設計にビームライン設計の専門家二名を追加し、単に磁石として完成させるばかりではなく、「ビームライン要素としても使いがっての良い」磁石を完成させたる事をも目標とした。全体の研究成果は2003年度に開催される国際電磁石技術会議で報告される予定である。
味覚受容体T1Rに作用する機能性抗体の作製とその機能発現メカニズムの精密解析

本研究では,味覚認知を担う味覚受容体タンパク質の動作メカニズムの解明を見据えて,味覚受容体に対する機能性抗体の作製と,それらの性状解析行うことを目的とした。味覚受容体の細胞外領域断片を抗原として得たマウスモノクローナル抗体より,高品質で高純度なFab断片を調製する方法を確立した。また,調製したFab断片は,味覚受容体の細胞外領域断片に高い親和性で結合することを,物理化学的手法を用いて明らかにした。本研究では、味覚受容体T1Rファミリータンパク質の動作メカニズムの解明を見据えて、味覚受容体の細胞外領域に対する機能性抗体の取得と、その性状解析を行うことを目的とする。味覚受容体と抗体の双方について、高品質の精製サンプルを調製し、それらの物理化学的性質と抗体の持つ分子機能とを丹念に調べあげることが、本研究の特色である。平成25年度では、味覚受容体の細胞外領域の組換えタンパク質の調製および抗体の分子機能を測定する実験系の確立を実施項目として計画していた。以下の研究を実施し、成果をあげることができた。(1)所属研究室で取得されていた味覚受容体に対するモノクローナル抗体から、Fab断片を調製する方法を確立した。精製の最終段階にイオン交換クロマトグラフィーを適用することで、高い純度で試料を得ることができた。(2)調製したFab断片をゲルろ過クロマトグラフィーで分析し、良好な単分散状態であることを確認した。(3) Fab断片と昆虫細胞培養系で発現した味覚受容体細胞外領域の組換えタンパク質を用いて、両者の相互作用をゲルろ過クロマトグラフィーを用いて解析した。両者が1:1のモル比で、安定な複合体を形成することを確認した。(4)抗体の味覚受容体に対する機能を調べるために、所属研究室において確立されていた蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)に基づいた味覚受容体のリガンド結合実験系にFab断片を供した。Fab断片の濃度に依存して、FRETシグナルが減少することを観察した。本研究では,味覚受容体タンパク質の動作メカニズムの解明を見据えて,味覚受容体細胞外領域に対する機能性抗体の取得と,それらの性状解析を目的とする。味覚受容体と抗体の双方について,高品質のサンプルを調製し,それらの物理化学的性質と抗体の持つ分子機能とを丹念に調べ上げることが,本研究の特徴である。前年度において,(1)モノクローナル抗体からのFab断片の調製と各種クロマトグラフィー法を用いた精製,(2)ゲルろ過クロマトグラフィーによるFab断片と味覚受容体細胞外領域の相互作用解析,を行った。今年度は,前年度に確立した精製法を用いて,より大きなスケールで高い純度の精製Fab断片を調製した。結晶化を行うに十分な量のサンプルが得られ,味覚受容体細胞外断片との共結晶化を行った。また,前年度に引き続き,Fab断片と味覚受容体細胞外領域の相互作用を,ゲルろ過クロマトグラフィーにより解析した。エピトープのオーバーラップの有無を明らかにすることを目的に,同時に複数種類のFab断片を,味覚受容体細胞外断片と混合して解析した。合計5種類のFab断片について解析した結果,3種類のFab断片で,エピトープ領域が共通している可能性が考えられた。得られた情報は,今後,Fab断片の性状解析を進展させる上で有用である。26年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質化学,タンパク質工学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度における実施項目として掲げた、昆虫細胞を用いた味覚受容体の組換えタンパク質の生産と、高純度でのサンプルの調製に一定の目処をつけることができた。抗体側に関しても、抗体分子からのFab断片の作製方法と、各種クロマトグラフィーを用いた精製方法を確立した。複数種の抗体について、調製した精製サンプルを用いた相互作用の確認実験を実施している。培養細胞を用いた解析など実施できていない項目はあるものの、抗体の分子機能を評価する実験系の構築とその利用にも着手している。以上のことから、おおむね順調に進展しているものと自己評価した。Fab断片と味覚受容体の精製サンプルの調製方法は確立したので、今後は、主としてFab断片を用いて、味覚受容体との相互作用を物理化学的手法を用いて解析する。具体的には、表面プラズモン共鳴測定法により、Fab断片と味覚受容体細胞外領域間の相互作用の親和性を決定する。抗体による味覚受容体の分子機能(リガンド結合)への影響を調べるために、前年度で実施したFRETに基づいた実験系の確立とその利用を行う。さらに、等温滴定型熱量測定(ITC)を実施できる環境となった。ITCを用いて、味覚受容体細胞外領域のリガンド結合活性に対するFab断片の作用を解析できる系の構築にも取り組む。上述の物理化学的な解析に加えて、前年度には実施できなかった培養細胞を用いた解析にも着手する予定である。この実験の実施に当たっては、必要に応じて、専門家の助言を仰ぐことにする。
森林域からの溶存有機炭素移動モデルの構築と他流域域への適用検討

本研究は,森林流域から流出する溶存有機炭素量の推定を行うための,数値計算モデルの作成,および他の調査地への適用可能性を検討した。その特徴として,既存にある水文モデルに改良を加えたことと,土壌中の溶存有機炭素の移動過程を水文モデルと組み合わせたことにある。その結果,100ha程度であれば,適用モデルの精度は高いことも明らかになった。また,愛知県足助町にて新たな調査地を立ち上げ,そこで気象・水文観測,御内の水質調査も開始した。その結果,出水時にDOC濃度が上昇する同じ現象が観測されたことから,本研究で開発した溶存有機炭素流出モデルの適用が高いことが示唆された。流域水質管理に欠かせない溶存態有機炭素(DOC)の年間移動量を算定する重要性は高いが,現状としては国内の限られた地域のみでしか継続な知見が得られていない。そこで,本研究は小流域レベルにおいて,森林域から流出するDOC量の算出モデルを構築すると共に,モデルの汎用性を確認するために他流域での実測結果と比較,検証することを目的としている。研究目的を達成するため,3段階のステップ,1)水文と土壌のサブモデルの統合により,汎用性を有した新たなモデルを構築,2)モデル計算結果と実測値との比較により,モデルの信頼性の検証,3)モデルの他流域への適用検討を考えている。平成25年度では,主に1)を主としながらも2),3)についても準備を進めた。1)については,水文モデルの構築を8割程度完了することができた。また,そのモデルを用いて,土壌サブモデルと統合し,結果を得ることができた。2)については,水文と土壌サブモデルと統合した結果が,従来よりも高い精度でDOC濃度を算定することができた。ただし,まだ完全な統合モデルを作成しているわけではないので,土壌モデルに水文モデルの時間ステップを組み込んだモデルへとしたい。3)については,愛知県豊田市足助町の,人為的汚染のない山地に新たな調査流域を設置した。そこで,気象観測と水文観測,連続水質観測を開始した。今年度は,研究代表者が国内に不在であったこともあり,大きな研究成果および業績を上げることができなかった。以下に,本研究目的を達成するための3段階ステップ,1)水文と土壌のサブモデルの統合により,汎用性を有した新たなモデルを構築,2)モデル計算結果と実測値との比較により,モデルの信頼性の検証,3)モデルの他流域への適用検討について記す。1)については,水文モデルおよび土壌モデルの統合前に,それぞれのモデルの精度を検討する作業を行った。具体的には,土壌モデルについては,2009年の土壌DOC濃度を用いて精度の検討を行った。その結果,実測値と計算値のRMSEは5.55となり推定精度は良好であった。流出サブモデルについては,修正型TOPMODELを構築し,実測値と計算値の比較を行った。その結果,ハイドログラフ逓減部に誤差が大きくなることがわかり,その部分の修正の必要性が確認された。2)については,修正型水文モデルと土壌モデルとでえられた結果からDOC負荷量を算出し,その結果と実測結果との比較検討を行った。水文モデルでも誤差が指摘されたハイドログラフの逓減部について,DOC負荷量でも誤差が大きくなり,修正の必要性がある。また,流量ピーク時についても改良前に比べ誤差が大きくなった。3)については,1)および2)でモデルの検討を行っている山梨県瑞牆山流域に加え,愛知県豊田市足助地区に新たに設置した調査地において,水文および気象観測(降水量,水深,日射,気温,湿度,風向,風速など)および水質観測(pH, ECなど)の連続観測を行い,結果をえた。本研究の目的である「物理プロセスをベースとして流域の炭素移動モデルを構築すること」を達成するための3段階ステップ,1)水文と土壌のサブモデルの統合により,汎用性を有した新たなモデルを構築,2)モデル計算結果と実測値との比較により,モデルの信頼性の検証,3)モデルの他流域への適用検討の進捗状況について以下に記す。1)土壌サブモデルについては,土壌の乾燥,湿潤状態のサイクルを考慮した物理プロセスベースのモデルを構築することができた。水文モデルについてはTOPMODELを用いて,base flow, subsruface flow, overland flowの3成分で流出量を算出することができた。2)流出寄与域が拡大することで陸域からのDOCが水域へ流出する現象を表現した本モデルにおいて,水文モデルの中のoverland flowとsubsurface flowの両者がこの現象をになう流出経路とした。また,流出イベント毎にパラメータを調整することにより,1年前のモデルで懸念とされていた流量逓減部の精度向上を行った結果,実測値とモデル計算値との差を埋めることができた。3)愛知県豊田市足助地区に設置した御内調査地にて,水文及び気象観測を継続している。またその調査地においてはDOCを測定するために毎日採水を行っており,流出イベント時にDOC濃度が上昇する現象を確認している。また,陸域のDOC hotspotと考えられる場所でも採水を行い,流域におけるDOC流出寄与域の検討を行った。

平成26年度に研究代表者が,国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学,豊橋技術科学大学,国立高等専門学校機構)が連携・共同した教育改革世界で活躍し,イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の,「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し,国外に滞在し,プログラム業務を行ったため,当初の予定よりもほぼ1年の遅れが出ている。今年度は当初の予定の2年目の課題に取り組み,予定していた作業についてはほぼ完了することができた。そのため,研究機関の延長により当初予定していた研究目的の達成を目指す。本研究の目的である「物理プロセスをベースとして,森林流域の炭素移動モデルを構築すること」を達成するための3段階ステップについて以下に記す。1「水文と土壌のサブモデルの統合により,汎用性を有した新たなモデルを構築」については,昨年度,新たなモデルを構築している。2「モデル計算結果と実測値との比較により,モデルの信頼性の検証」については,昨年度,修正TOPMODELを開発し,出水時の流出寄与域の拡張過程を考慮したモデルを構築し,TOPMODEL中のoverland flowに統合サブモデルを加えることで,出水時における本川のDOC濃度変化をあらわすことが可能となった。このモデルを,98haと1800haの森林流域に適用し,年間流出量の算出を行った結果,98haでは,実測した値とほぼ同じ値となり,このモデルの有効性が確認できた。1800haにおいては,シミュレーション結果の方が2割程度大きな値となり,モデルの適用範囲が確認できた。3「モデルの他流域への適用検討」については,愛知県豊田市足助町御内にて,気象・水文観測,DOC分析用の毎日採水を継続している。2015年は,流出率が42%であり,1年間の全流出量のうち,42%を降雨日が占めることが明らかとなった。年間のDOC濃度平均値は0.8 (mg/L)であり,観測された最大DOC濃度は3.0(mg/L)であった。降雨日には,流量の増加と共にDOC濃度が増加する場合が見られたが,逆に減少する場合があることが確認され,モデルを構築した山梨県北杜市の瑞牆山調査地で観測された結果と同様の結果が得られた。その理由として,各流出経路の流出量の違いと,DOC発生源からのDOC成分の流出が原因と考えられ,このことも瑞牆山調査地と同じDOC生成過程が考えられ,瑞牆山調査地で構築したモデルが,御内調査地でも適用できる可能性が示唆された。本研究は,森林流域から流出する溶存有機炭素量の推定を行うための,数値計算モデルの作成,および他の調査地への適用可能性を検討した。その特徴として,既存にある水文モデルに改良を加えたことと,土壌中の溶存有機炭素の移動過程を水文モデルと組み合わせたことにある。その結果,100ha程度であれば,適用モデルの精度は高いことも明らかになった。また,愛知県足助町にて新たな調査地を立ち上げ,そこで気象・水文観測,御内の水質調査も開始した。その結果,出水時にDOC濃度が上昇する同じ現象が観測されたことから,本研究で開発した溶存有機炭素流出モデルの適用が高いことが示唆された。平成26年度は研究代表者が,国立大学改革強化推進事業「三機関(長岡技術科学大学、豊橋技術科学大学、国立高等専門学校機構)が;連携・協働した教育改革世界で活躍し、イノベーションを起こす実践的技術者の育成」の,「国立大学改革強化推進補助事業による国立高等専門学校教員グローバル人材育成力強化プログラム」に参加し,国外に滞在し,プログラム業務を行っていたため,本研究業務に携わる時間を持つことがほとんどできなかった。
レドックスによる情報伝達と病態制御に関する総合的研究

生命の誕生と進化の歴史において、生体物質の酸化・還元反応の制御は、エネルギー代謝のみならず、細胞の生と死、細胞内諸器官の機能、細胞内および細胞間のシグナルないし情報伝達などに深く関係した基礎的制御機構である。酸化還元の関与する化学反応を包括的に意味するレドックス【REDOX ; reduction and oxidation】という概念を共通項にした新領域を設定し、レドックスをめぐる多様な生命現象の基礎を統一的に解明し、関連諸分野の研究促進とその応用の可能性を探ることが、生物の科学一般で切実に求められている。放射性化学物質の処理問題、オゾンホールに象徴される排気ガス・フロンガスなどによる地球環境の破壊は、まさしく地球上の生物・生命を産みだし、かつ原初のストレスでもあった酸化ストレス(de Duveの仮説)による侵襲である。そのため、酸化ストレスの生物作用のレドックス制御によるコントロールは、次世紀のグローバルな問題となっている。また成人T細胞白血病・エイズなどのウイルス感染症や循環器・免疫・神経系疾患の成因におけるレドックス制御異常と酸化ストレスの問題も認識され、生命科学諸領域で世界的にレドックスのバイオロジーに対する関心が高まっている。本総合研究によって、レドックスの情報伝達・病態制御に関する先進的な研究について、おのおのの研究分担者の間で横断的交流、研究促進を十分に行うことができた。その結果、平成7年9月には、全体会議を開催し、それぞれの研究成果の発表と活発な討論を行い、この分野における現在の問題点と今後の展望について討議した。また年度末にあたっては、この討議と成果とふまえて、1)レドックス制御の標的となる遺伝子群2)細胞死のレドックス制御3)レドックスによる疾患発症機構・病態との関連という3つの領域にわたって研究報告書を作成し、関係施設に配布して情報の交換を図った。これまでは生化学、分子生物学、細胞生物学、免疫学、臨床医学などの分野でそれぞれ独自に行ってきたレドックスの情報伝達・病態制御に関する研究を、本総合研究によって総括し得たことは大変意義深く、今後本研究を重点領域として発展させるための組織化と企画調査が十分に達成された。
分割鉄筋供試体を使用した凍結防止剤含有漏水による鉄筋腐食機構の解明

橋脚あるいは橋台に凍結防止剤を含む漏水が発生するケースを想定した塩害劣化による鉄筋腐食の進行について検討することを目的とした実験的検討である.漏水部と非漏水部の境界に着目して,その部分で想定される塩分濃度に調整したコンクリート供試体を作製した.このとき,境界部分に分割鉄筋を配置し,漏水部に相当する範囲に塩水を流下する実験を行い,鉄筋腐食の進行を評価した.その結果,漏水境界部では,湿潤側より乾燥側の内部組織が粗くなり,毛細管浸透現象により塩分が浸透する.境界部でマクロセル腐食による劣化が顕著化するというより,境界部分の高濃度塩分による劣化が顕著化していることを示唆するデータが得られた.凍結防止剤を含む路面排水が漏水するケースを想定して,供試体暴露面の半分に塩水を流下させる実験を実施した.塩水流下部と非流下部の境界にて高濃度の塩化物イオンが蓄積されることが確認された.この原因を検討するため,SEM-BEIによる内部組織の評価および円柱供試体による塩水吸水実験を行った.その結果,塩水流下部と比較して,非流下部は粗大毛細管空隙構造が粗くなっており,流下部から非流下部への水分の移動が容易になることが推察された.また,塩水吸水実験では,供試体中に塩分が存在している状況で吸水実験を行うと,吸水量が少なくなることが分かり,漏水範囲の境界で局所的に高濃度の塩分が蓄積される要因の一つと考えられる.分割鉄筋を使用して塩水流下実験を実施する計画であったが,鉄筋の腐食まで時間が必要である.凍結防止剤を含む路面排水が橋脚等に漏水するケースを想定した鉄筋コンクリートの塩害に関する実験的研究である.コンクリート壁面の一部に漏水することにより発生する漏水部と非漏水部の境界に着目し,この境界部分に分割鉄筋を配置した実験供試体を作製した.分割鉄筋の腐食電流を無抵抗電流計にて測定し,腐食速度について評価を実施した.分割鉄筋をかぶり10mmに配筋した供試体について,分割鉄筋上で漏水の境界になるように供試体の半分に濃度3.5%の塩水を1日流下および6日室内乾燥を繰り返す塩水流下実験を実施した.分割鉄筋の電流は,同一鉄筋要素のミクロセル電流と鉄筋要素間のマクロセル電流を測定し,鉄筋要素の表面積で除することにより腐食電流密度を算出した.ミクロセル電流密度とマクロセル電流密度を合計して総腐食電流密度を求め,腐食速度の評価を行った.実験は,普通コンクリート供試体とある程度塩分浸透が進行した塩分混入コンクリート供試体の2醜類を作製して実施した.普通コンクリート供試体の実験では,試験期間3ヶ月段階では腐食の発生が確認されていない.一方,塩分混入コンクリートでは塩分濃度が高い部分で腐食速度が速いことが確認され,試験期間3ヶ月で鉄筋の腐食が確認された.塩分濃度が高い部分ではミクロセル腐食が,塩分濃度差がある鉄筋要素間ではマクロセル腐食が卓越している.どちらの腐食が卓越するかは,普通コンクリート供試体による結果が必要である.次年度も継続実験を実施し,漏水境界付近の鉄筋腐食状況について検討をしていく.分割鉄筋の電流を測定する無抵抗電流計の装置を購入するのに資金的問題から2年かかり,実験の開始が遅れたことが最大の原因である.塩分浸透と鉄筋腐食の時間的見積もりが不十分で想定より腐食開始が遅いことがわかり,研究計画の修正が必要となった.橋脚・橋台に凍結防止剤を含む漏水が発生するケースを想定した塩害劣化による鉄筋腐食の進行について検討することを目的とた研究である.漏水部と非漏水部の境界に着目して,境界部分にかぶり深さ10mmで分割鉄筋を設置して,漏水部に相当する範囲に塩水を流下する実験を行い,鉄筋腐食の進行を評価した.供試体は初期に塩分を混入しない標準実験用のものと,促進実験用として漏水境界部分で想定される塩分濃度に調整したコンクリート供試体を作製した.1日の塩水流下と6日間の気中乾燥を繰り返す実験を行った.標準実験では,のべ20回の塩水流下実験を実施したが,現在のところ腐食が発生していることを示す電流は観測できなかった.一方,促進実験では,初期から腐食電流が確認され,特に境界部の高濃度塩分を含む範囲の電流が大きかった.のべ10回程度の塩水流下実験で鉄筋の腐食が確認され,鉄筋腐食によるひび割れも確認された.促進実験供試体の分割鉄筋に腐食が確認されたため,解体調査を実施した.解体調査を実施するために,境界部分の数カ所でドリル法による試料採取を実施して,深さ方向の塩化物イオン濃度を評価した.漏水部分に相当する範囲に初期に塩分を混入したが,非漏水部においても毛細管浸透現象により塩分浸透が広がっており,高濃度の塩分を検出した.この高濃度塩分が確認された部分の分割鉄筋が腐食していることを確認した.さらに外側の乾燥側においては,あまり塩分浸透が確認されておらず,目視では腐食を確認することができなかった.

しかし,この部分でも腐食電流を確認しており,マクロセル腐食が進行する可能性があることを示した.本研究の結果として,マクロセル腐食による劣化が顕著化せず,境界部分の高濃度塩分による劣化が顕著化していることを示唆するデータが得られた.橋脚あるいは橋台に凍結防止剤を含む漏水が発生するケースを想定した塩害劣化による鉄筋腐食の進行について検討することを目的とした実験的検討である.漏水部と非漏水部の境界に着目して,その部分で想定される塩分濃度に調整したコンクリート供試体を作製した.このとき,境界部分に分割鉄筋を配置し,漏水部に相当する範囲に塩水を流下する実験を行い,鉄筋腐食の進行を評価した.その結果,漏水境界部では,湿潤側より乾燥側の内部組織が粗くなり,毛細管浸透現象により塩分が浸透する.境界部でマクロセル腐食による劣化が顕著化するというより,境界部分の高濃度塩分による劣化が顕著化していることを示唆するデータが得られた.腐食を促進するため,塩分を混入したコンクリート供試体を作製し,早期に鉄筋腐食が開始するように実験手法を見直す.当初の計画では普通コンクリート供試体による実験を行う予定であったが,腐食進行を早めるため,既往の研究で明らかになった漏水境界部の塩分浸透状況を反映した塩分混入コンクリート供試体による実験を並列的に実施した.塩分を混入したコンクリートでは既に鉄筋の腐食が進行しており,最終年度の計画にある腐食鉄筋近傍のコンクリート組織の評価は,この供試体にて実施する.また,普通コンクリート供試体では,分割鉄筋の電流測定を継続して実施し,漏水境界部の腐食速度の相違について明らかにしていく.コンクリート差額は2千円未満であり,ほぼ計画通り執行した.次年度に実施される学会の参加登録費として年度末に支出予定であったが,校務の都合で出席できないことがわかり,支出しなかったため.一部予定機器の購入ができていないため,不足機器の購入を行う.成果報告を別の学会で発表することを検討している.
高度技術社会における自然と人間との間の倫理〈環境倫理〉の構築

今年度は主に以下の点について研究を行った。(1)欧米における環境倫理の系譜(昨年度からの継続)(2)環境倫理の具体的発現の場としての環境保護団体の活動(3)宗教と環境倫理とのかかわり(4)環境倫理を定着させる活動としての環境教育特に、(2)の環境保護団体の活動については、世界的に著名な米国のシェラ・クラブと全米オ-デュボン協会の2つについて、その歴史と現況について詳細な研究を行った。また、日本、英国、米国でいずれも野鳥保護団体として発展してきた「日本野鳥の会」、「王立鳥類保護協会」、「全米オ-デュボン協会」を例に、日本と欧米の環境保護団体の成立過程にみられる環境倫理思想の発現について調べた。その結果を述べると、「日本野鳥の会」は、一種の道楽としての探鳥会から始まったものであるが、英米の団体は、人道的見地から鳥を守る活動として発足したことがわかった。すなわち、キリスト教でいうスチュワ-ドシップの発現として保護団体をつくったのである。欧米でのこのような形での環境倫理思想の具体化は、日本では最近までなかった。この意味で、宗教特にキリスト教と環境倫理とのかかわりについての考察をおこなった。また、環境教育については、その今日的役割を明確にするとともに、環境教育システムが確立しており、最も進んでいる米国ででの取組について調査・研究を行った。
受容体ダイナミクスとカルシウムシグナルによる神経制御機構あるいは病態の解明

シナプス伝達の強さを決めるファクターとして,近年,細胞膜上における受容体の側方拡散が注目されている.本研究では,細胞外からのカルシウム流入とカルシニュリンの活性化により誘導されるGABA_A受容体の側方拡散の促進が,抑制性シナプス可塑性の開始点であることを示した.また,細胞内カルシウム貯蔵庫からのカルシウム放出も,タンパク質リン酸化によりGABA_A受容体の側方拡散を抑制している可能性を提示した.シナプス伝達の強さを決めるファクターとして,近年,細胞膜上におけるシナプス内外の受容体のやり取り,すなわち「受容体のダイナミクス」が注目されている.申請者は,GABA_A受容体のダイナミクスがカルシウムシグナルによって制御されていることを発見した.この現象はシナプス可塑性の誘導や,てんかんの発症に関わる可能性がある.本研究では,GABA_A受容体ダイナミクス制御に関わる分子とシグナルカスケードを明らかにすることを目的とする.最終的には,神経制御や脳神経疾患を,受容体ダイナミクスという視点から統一的に理解することを目指している.本研究では,以下の3点を行う.(2)IP_3R1欠損マウスのてんかん発症がシナプス内GABA_ARの不安定化に由来するかを検証(3)カルシウムシグナル依存的にGABA_ARダイナミクスを制御するタンパク質の同定シナプス伝達の強さを決めるファクターとして,近年,細胞膜上における受容体の側方拡散が注目されている.本研究では,細胞外からのカルシウム流入とカルシニュリンの活性化により誘導されるGABA_A受容体の側方拡散の促進が,抑制性シナプス可塑性の開始点であることを示した.また,細胞内カルシウム貯蔵庫からのカルシウム放出も,タンパク質リン酸化によりGABA_A受容体の側方拡散を抑制している可能性を提示した.神経伝達物質受容体は,細胞膜上を側方拡散することによりダイナミックにシナプス内外を行き来している.このシナプス内外の受容体のやり取り及びシナプスにおける受容体の安定化は,シナプス伝達効率を決定する重要ファクターの1つであり,記憶学習の細胞レベル基礎過程である「シナプス可塑性」の分子基盤であると考えられている.「量子ドット1分子イメージング」は,細胞膜上の分子動態を解析するための強力なツールである.我々はこの手法を利用して,中枢神経系において抑制性神経伝達を担うGABA_A受容体の細胞膜上のダイナミクスを解析した.本研究では,海馬初代培養ニューロンのGABA_A受容体ダイナミクスが神経活動状態により変化することを明らかにした.量子ドットで標識されたGABA_A受容体γ2サブユニットの動態を解析したところ,興奮性神経活動の増加に伴いGABA_A受容体のシナプスでの滞在時間が減少することがわかった.また,シナプスにおけるGABA_A受容体の拡散係数と,受容体が拡散できる領域の大きさも,神経活動依存的に増加することが明らかになった.上記の結果は,興奮性神経活動の増加がシナプスのGABA_A受容体を不安定化することを示している.神経活動依存的なGABA_A受容体ダイナミクス制御は,GABA作動性シナプズ可塑性と同じく,カルシウム流入とcalcineurin活性を必要とした.本研究の結果は,GABA_A受容体ダイナミクス制御が,速やかで可塑的な抑制性シナプス伝達効率の調節に直接関与している可能性を示唆している.神経伝達物質受容体は,細胞膜上を側方拡散することによりダイナミックにシナプス内外を出入りしている.受容体の側方拡散はシナプス伝達効率を決定する重要ファクターの1つであり,記憶学習の細胞レベル基礎過程である「シナプス可塑性」の分子基盤であると予想されているが,この仮説は実際に証明されてはいなかった.我々は,抑制性神経伝達をつかさどるGABA_A受容体に注目して,GABA作動性シナプス伝達効率を制御する分子機構の解明に取り組んできた。量子ドット1分子イメージング法を用いて細胞膜上のGABA_A受容体の動きを1分子レベルで追跡したところ,興奮性神経活動の増加に伴って受容体の側方拡散が増加し,シナプス後膜における受容体の安定性が著しく減少していた.このときシナプス内のGABA_A受容体数は減少するのに対し,細胞膜上のGABA_A受容体の総数は変化していなかった.この結果は,神経の興奮が高まると細胞膜上側方拡散が元進しGABA_A受容体がシナプス内に留まることができなくなったことにより,シナプス後膜の受容体数が減少することを示唆している。さらに,細胞内カルシウム濃度の上昇によるカルシニュリンの活性化が,受容体の側方拡散を増加させることも証明した.これまで,シナプス伝達効率を決める鍵となっているシナプス内の受容体数は,細胞膜上の受容体総数に比例して増減すると考えられてきた.今回の発見は,シナプス伝達効率決定機構に対し,「側方拡散制御による受容体数の増減」という新しい分子機構を提唱するものである.また,ノックアウトマウスと特異的な阻害剤を用いた実験から,細胞内小胞体カルシウムチャネルIP_3受容体からのカルシウム放出がシナプスのGABA_A受容体を安定化させていることを証明した.神経伝達物質受容体は,細胞膜上を側方拡散することによりダイナミックにシナプス内外を出入りしている.受容体の側方拡散はシナプス伝達効率を決定する重要ファクターの1つであり,記憶学習の細胞レベル基礎過程である「シナプス可塑性」の分子基盤とである.我々は,抑制性神経伝達をつかさどるGABA_A受容体に注目して,その側方拡散制御機構の解明を目指している.昨年度までの研究により,(1)GABA_A

受容体の側方拡散は複数の細胞内カルシウム信号により制御されていること,(2)細胞外からのカルシウム流入と細胞内カルシウム放出では真逆の効果を持つことがわかっている.今年度は,カルシウム信号を受容体の側方拡散へと変換する分子の探索を行った.1分子イメージング,定量的免疫染色法を用いて抑制性シナプス足場タンパク質の関与を検討したところ,このタンパク質はカルシウム信号を最初に感知する役割はなく,逆に受容体の側方拡散変化に応じて安定性を変化させていることが分かった.この結果は,これまで受容体を安定化すると信じられてきた足場タンパク質には,積極的にGABA_A受容体の側方拡散を制御する能力がないということを示唆する驚くべき結果であり,未同定のカルシウム感受性のGABA_A受容体安定化因子が存在することを意味している.さらに1分子イメージング実験により,カルシウム信号依存的なGABA_A受容体の側方拡散制御を行うリン酸化/脱リン酸化酵素の候補を発見することができた.これにより,複数のカルシウム信号によるGABA_A受容体の拡散制御機構を統合的に理解する見通しがたった.シナプス伝達の強さを決めるファクターとして,近年,細胞膜上におけるシナプス内外の受容体のやり取り,すなわち「受容体のダイナミクス」が注目されている.申請者は,GABA_A受容体のダイナミクスがカルシウムシグナルによって制御されていることを発見した.この現象はシナプス可塑性の誘導や,てんかんの発症に関わる可能性がある.本研究では,GABA_A受容体ダイナミクス制御に関わる分子とシグナルカスケードを明らかにすることを目的とする.最終的には,神経制御や脳神経疾患を,受容体ダイナミクスという視点から統一的に理解することを目指している.昨年度までの研究により,GABA_A受容体の側方拡散は複数の細胞内カルシウム信号により制御されていること,細胞外からのカルシウム流入と細胞内カルシウム放出では真逆の効果を持つこと,カルシウム信号は抑制性シナプス足場タンパク質を介さずにGABA_A受容体の側方拡散を直接制御していることがわかっていた.本年度は,(1)一見真逆の効果を持つカルシウム流入経路と細胞内カルシウム放出経路の最終標的がGABA_A受容体内の同じアミノ酸である可能性,また(2)calcineurinによるタンパク質脱リン酸化と,カルシウム放出経路の下流でおこるタンパク質リン酸化のバランスによりGABA_A受容体の側方拡散が制御されている可能性をつきとめた.また,(3)タンパク質のリン酸化にかかわる酵素も特定した.これにより,同じカルシウムというシグナル分子がGABA_ARのダイナミクスに関して正反対の効果を及ぼす分子機構のモデルを確立する見通しが立った
登熟優先度調節系からのアプローチによるイネ穎果のデンプン蓄積および品質向上

イネには1穂内穎果の登熟優先度調節系があり、その強さには遺伝的差異がある。本実験では登熟優先度調節の強さ(SCFP)が異なるいくつかの品種・系統を用いた。低source/sink比下で、穂の下部の弱勢な穎果の初期成長が遅延しにくく、一穂内の穎果が一斉に登熟する、すなわちSCFPが弱い品種・系統の方が、弱勢な穎果の初期成長が遅延しやすく、一穂内の穎果がバラバラに登熟する、すなわちSCFPが強い品種・系統よりも登熟と品質が低下しにくく良好であった。この理由は、穎果の初期成長の遅延が、後の乾物重蓄積期におけるデンプン合成系関連酵素の活性低下を通じてデンプン合成の能力そのものを低下させるためである。前年度の研究では,低source/sink比によりとくに弱勢な穎果の初期成長が遅れ易く,この初期成長の遅延に伴い,後の乾物蓄積期における穎果のデンプン合成・蓄積能力が低下し,登熟・品質も悪化すること,またこの能力低下には乾物蓄積期における穎果の内生ABAレベルは関係しないことが示された.そこで本年度はこの能力低下の原因を穎果の炭水化物代謝関連酵素活性の面から検討した.穎果の直線的乾物重増加期におけるsucrose synthase,ADP-glucose pyrophosphorylase,starch synthaseの活性は,強勢な穎果よりも弱勢な穎果で低く,初期成長期の低source/sink比によりとくに弱勢な穎果の初期成長が遅れた場合にこれらの活性が低下し,それぞれの活性は直線的乾物重増加速度と正の相関を示した.以上より,低source/sink比による弱勢な穎果の初期成長の遅延は,後の乾物蓄積期における炭水化物代謝関連酵素活性を低下させる,つまり穎果のデンプン合成・蓄積能力を低下させことにより,米の登熟・品質の悪化を引き起こすという機構が示された.また,穎果の短距離輸送経路における原形質膜ATPaseの分布および活性を細胞化学的に検出した結果,乾物蓄積期には糊粉層および周辺部数層のデンプン貯蔵細胞はapoplastに放出された同化物をプロトン駆動力によ取り込む能動輸送が行われているが,成長初期では能動輸送はまだ確立されておらず,受動輸送が行われていることが示され,このことが,とくに低source/sink比条件下で弱勢な穎果の初期成長が遅延し易い原因のひとつであると考えられた.イネには穎果の登熟優先度調節系が存在し,低source/sink比によりとくに弱勢な穎果の初期成長が遅延し易い.前年度の研究では,弱勢な穎果の初期成長の遅延は,後の乾物蓄積期における穎果のsucrose synthase,ADP-glucose pyrophosphorylase,starch synthaseなどの炭水化物代謝関連酵素活性の低下を通じて,穎果のデンプン合成・蓄積能力を低下させ,登熟・品質の悪化を引き起こすという機構が明らかとなった.したがって,イネが本来持っていると考えられる登熟優先度調節系が米の登熟・品質に大きく関わっていると考えられた.そこで本年度は低source/sink比条件下でも弱勢な穎果の初期成長が遅延しにくい,すなわち登熟優先度調節系が弱い品種と,弱勢な穎果の初期成長が遅延しやすい,すなわち登熟優先度調節系が強い品種を用い,登熟優先度調節系の弱い品種は強い品種よりも,品質の点で優れるか実証することを試みた.出穂期の穎果間引き(高source/sink比)ではほとんどの品種の弱勢な穎果において,開花から穎果の幅が籾殻の半分に達するまでの初期成長は速まったが,出穂期の剪葉(低source/sink比)では反対に初期成長が遅延した.しかし,その遅延程度,すなわち登熟優先度調節系の強さは品種により異なった.また,剪葉により特に弱勢な穎果の登熟が低下し,さらに白未熟粒発生によりそれらの品質が低下したために穂全体でも登熟と品質が低下したが,その低下程度は弱勢な穎果の初期成長の遅延が大きい品種ほど大きかった.以上より,剪葉などのsource/sink比が低い条件下でも弱勢な穎果の初期成長の遅延が少ない品種,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優先度調節が弱い品種が強い品種よりも登熟や品質が低下しにくく,優れていることが明らかとなった.イネには1穂内穎果の登熟優先度調節系があり、その強さには遺伝的差異がある。

イネには登熟優先度調節系があり,穂の下部に着生する弱勢な穎果は,とくに低source/sink比下でその初期成長が遅延すること,そしてこの遅延は乾物蓄積期におけるデンプン合成・蓄積能力の低下を伴うことにより最終粒重や品質が低下をもたらすこと、さらに弱勢な穎果の初期成長の遅延はアブシジン酸(ABA)レベルの低下によることが明らかにされている.しかし,穎果の乾物(デンプン)蓄積とABAとの直接的関係は明確にはされていない.本年度は穂上位置を異にする穎果の乾物重増加速度と内生ABAを精査し,両者の関係を明らかにすることを試みた.品種ササニシキを用い,強勢な穎果と弱勢な穎果における初期成長期と乾物蓄積期のsource/sink比を変化させ,穎果の初期成長,直線的乾物重増加期におけるその速度と内生ABAレベル,最終粒重・品質等を調査した.初期成長期の低source/sink比により,とくに弱勢な穎果の初期成長が遅延し,穎果の乾物重増加速度も低下した.しかし,この乾物重増加速度の低下をその時の穎果の内生ABAレベルで説明することはできなかった.また,乾物重増加速度が低下したこれらの弱勢な穎果では,最終粒重が低下し,白未熟粒発生が増加,すなわち登熟が悪化した.以上の結果と,穎果の初期成長がABAにより制御されているという以前の結果から,ABAは穎果の乾物蓄積を直接高めるのではなく,穎果の初期成長の促進を通して間接的に高めることにより登熟を促進していることが明らかとなった.イネには穎果の登熟優先度調節系が存在し,低source/sink比によりとくに弱勢な穎果の初期成長が遅延し易い.前年度は,低source/sink比条件下でも弱勢な穎果の初期成長が遅延しにくい,すなわち登熟優先度調節系が弱い品種と,弱勢な穎果の初期成長が遅延しやすい,すなわち登熟優先度調節系が強い品種を用い,登熟優先度調節系の弱い品種は強い品種よりも,登熟・品質が優れることを実証した.登熟優先度の弱い品種の方が一穂内の穂が一斉に登熟するために同化物の競合が生じ,品質は悪化するとも考えられるが,それとは反対の結果であった.前前年度で示したように,穎果の初期成長の遅延は後のデンプン蓄積期におけるデンプン合成関連酵素の活性の低下により,穎果自身のデンプン合成・蓄積能力が低下するためと考えられる.この考察は,本研究の根幹となるために,前年度,前前年度と同様の実験を行った.その結果,再現性が確認され,穎果の初期成長の遅延は,後に起こるデンプン合成能の低下を引き起こすために,登熟優先度調節が弱く穂内の穎果が一斉に登熟する特性が,登熟・品質にとって有利であることが明らかとなった.また,アブシジン酸(ABA)を土中に施与し,登熟優先度調節の強さを人為的に弱くすることを前年度に引き続き試みたが,はっきりとした処理の効果を得ることができなかった.なお,茎葉散布では,登熟優先度調節の強さをわずかではあるが弱める効果が再確認できた.また,登熟段階の異なる穂を撮影し,その画像から強勢な穎果と弱勢な穎果の緑色度の差を求めて,登熟優先度調節の強さの品種間差を簡単に判定する方法を確立することを試みたが,撮影したときの光の色温度の違いなど,難しい問題が生じ,期間内に判定法を確立するには至らなかった.作物学イネにはアブシジン酸(ABA)を介した登熟優先度調節系があり,とくに弱勢な穎果では低source/sink比下で内生ABAレベルが低下することによりその初期成長が遅延すること,この遅延は後の乾物蓄積期におけるデンプン合成・蓄積能力の低下を通じて登熟・品質を悪化させることが示されている.
スキルス胃癌の病態と治療抵抗性の克服－癌幹細胞を標的として－

スキルス胃癌は、高頻度に腹膜転移をきたす。癌幹細胞は、転移と関連している。本研究は、スキルス胃癌の病態を癌幹細胞の観点から解明し新規治療法を開発することを目的とした。スキルス胃癌幹細胞の転移能の解析、抗癌剤耐性能の解析、およびスキルス胃癌幹細胞とニッチ線維芽細胞との相互作用を解析した。その結果、スキルス胃癌には癌幹細胞が存在し、腹膜播種形成に重要で、CD44、integrinの関与が示唆された。胃癌幹細胞はUGT1A1が亢進することで抗癌剤耐性に関与していた。c-Met阻害剤は胃癌治療に有効であることが示唆された。さらに、ニッチ線維芽細胞はTGFβによってスキルス胃癌の幹細胞性を維持していた。【研究の目的】スキルス胃癌は、高頻度に腹膜転移をきたすため予後不良であり、その病態解明が重要課題となっている。近年、悪性腫瘍において癌幹細胞が、転移・再発と関連していることで注目されている。そこで本研究では、スキルス胃癌の病態を癌幹細胞の観点から解明することを目的とし、スキルス胃癌の癌幹細胞Side Population (SP)細胞の分離・同定・特性解析を行った。【材料と方法】癌幹細胞はHoechst33342染色によるフローサイトメトリー(FACS)で同定されるSP細胞分画に多く含まれるとされている。親株スキルス胃癌細胞株OCUM-2Mを用い、SP細胞含有率をFACSにて解析し、OCUM-2MのSP細胞をFACSでソーティングの後、癌幹細胞様SP細胞OCUM-2M/SPを収集した。これら2種類の細胞を用い腹膜成分に対する接着能をadhesion assayにて比較した。また2種類の細胞をマウス腹腔内投与し腹膜転移能を比較した。それぞれの細胞よりRNAを抽出しRT-PCRにて接着分子CD44H、integrinの発現を比較検討した。自己複製能と多分化能を合わせ持つ癌幹細胞はFACSにて同定されるSide Population(SP)細胞分画に多く存在する。また、癌幹細胞の周囲微小環境にはニッチ細胞が存在し、癌幹細胞性の維持や転移・再発に関係すると考えられている。今回我々は、胃癌細胞株から癌幹細胞様SP細胞を分離し、ニッチ線維芽細胞がSP細胞およびその腫瘍形成能に与える影響を検討した。スキルス胃癌細胞株OCUM-12、OCUM-2MD3および胃癌由来線維芽細胞株CaF-37を用いた。OCUM-12およびOCUM-2MD3から、Hoechest33342を用いてSP細胞OCUM-12/SPおよびOCUM-2MD3/SPをそれぞれソーティングした。これらのSP細胞にCaF-37培養上清を添加しSP分画率や幹細胞関連遺伝子発現におよぼす影響を検討した。さらに抗TGFβ1中和抗体、TGFβR阻害剤、FGFR阻害剤、c-Met阻害剤を添加し、SP分画率におよぼす影響を検討した。マウス皮下にOCUM-12/SP単独接種群とCaF-37との混合接種群を作成し、ニッチ線維芽細胞が癌幹細胞の造腫瘍能におよぼす影響を検討した。その結果、ニッチ線維芽細胞CaF-37は癌細胞のSP分画を増加させた。また癌幹細胞のTGFβR1、TGFβR2及びsmad2発現を亢進させた。CaF-37のSP細胞増加促進作用は、抗TGFβ1中和抗体およびTGFβR阻害剤により抑制された。一方、FGFR阻害剤およびc-Met阻害剤は抑制しなかった。CaF-37とSP細胞の混合接種によりSP細胞の腫瘍形成能が亢進した。以上の結果から、ニッチ線維芽細胞はTGFβによって胃癌幹細胞の幹細胞性を維持していることが示唆された。がん幹細胞は転移・抗癌剤耐性などの癌難治性に関与すると考えられており、新規癌治療法開発にはがん幹細胞の特性解明が重要である。スキルス胃癌は腹膜播種性の転移再発が高頻度で、極めて難治性の癌である。今回、スキルス胃癌幹細胞の転移能や抗癌剤耐性能について検討した。1がん幹細胞性の解析:スキルス胃癌細胞株および胃線維芽細を用いた。FACScanにより癌幹細胞を多く含むSP分画をソーティングした。SP細胞は親株に比し腫瘍形成能が極めて高くがん幹細胞性を有していた。2腹膜転移能の解析:スキルス胃癌