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東南アジアにおける肺吸虫属の種分化に関する研究

我が国はじめアジアに広く分布する肺吸虫症の病原虫,ウェステルマン肺吸虫を中心に肺吸虫属に属する種の類縁関係や系統分類,遺伝的変異や種分化の過程を解明する.そのため従来の研究方法に加えて,アイソザイム,染色体Cバンドなどの新しい方法を導入して,これらを解明しようとするものである.特に日本産ウェステルアン肺吸虫3培体の起源となったと考えられる近縁種又は亜種を見出すこと,およびウェステルマン肺吸虫の原記載に用いられた虫の系統分類上の位置を明確にすることが中心的な目的である.中華人民共和国,タイおよび台湾において,肺吸虫中間宿主カニ類の採集をおこない肺吸虫幼虫(メタセルカリア)を多数得た.すなわち,中華人民共和国においては,主としてSinapotamon fukienense,Sinapotamon chekiangenseのサワガニ類やCambaroides dauricusザリガニから多数の幼虫を得た.これらは幼虫の形態から殆んどがウェステルマン肺吸虫と同定された.タイにおいてはLarnaudia larnaudii,L.beusekomae,Somanniathelphusa germaini,Ranguna smithianaなどのサワガニ類から肺吸虫幼虫を得た.これら幼虫は,形態から4型に分類でき,最も多いものはParagonimus heterotremus次いでP.siamensis,P.bangkokensis,P.harinasutaiと同定された.台湾においては,数種のサワガニ(未同定)からウェステルマン肺吸虫幼虫を得た.これらは各種,各集団毎にイヌ,ネコ,ラット,一部サルへ経口投与で感染させた.一部の実験動物は既に解剖し,その肺および他の部位から多数の肺吸虫成虫を得た.成虫の形態からも上記肺吸虫の同定を確定することができた.細胞遺伝学的,集団遺伝学的,研究は昭和63年度にまたがりおこなわれるが,これまで一部のもつ観察からは次の事が判明した.中国産ウェステルマン肺吸虫は円東地区産のものに2倍体3倍体を認めたが他のものは総て2倍体であった.アイソザイム・パターンの研究成績からは,調べたどの集団でも集団内での変異が大きく認められるし日本産のものでは変異を認めず, 3倍体の起源を中国東北部に求めることができるかも知れないが,尚,広範な地域の材料を用いての研究が必要であろう.我が国はじめアジアに広く分布する肺吸虫症の病原虫,ウェステルマン肺吸虫を中心に肺吸虫属に属する種の類縁関係や系統分類,遺伝的変異や種分化の過程を解明する.そのため従来の研究方法に加えて,アイソザイム,染色体Cバンドなどの新しい方法を導入して,これらを解明しようとするものである.特に日本産ウェステルアン肺吸虫3培体の起源となったと考えられる近縁種又は亜種を見出すこと,およびウェステルマン肺吸虫の原記載に用いられた虫の系統分類上の位置を明確にすることが中心的な目的である.中華人民共和国,タイおよび台湾において,肺吸虫中間宿主カニ類の採集をおこない肺吸虫幼虫(メタセルカリア)を多数得た.すなわち,中華人民共和国においては,主としてSinapotamon fukienense,Sinapotamon chekiangenseのサワガニ類やCambaroides dauricusザリガニから多数の幼虫を得た.これらは幼虫の形態から殆んどがウェステルマン肺吸虫と同定された.タイにおいてはLarnaudia larnaudii,L.beusekomae,Somanniathelphusa germaini,Ranguna smithianaなどのサワガニ類から肺吸虫幼虫を得た.これら幼虫は,形態から4型に分類でき,最も多いものはParagonimus heterotremus次いでP.siamensis,P.bangkokensis,P.harinasutaiと同定された.台湾においては,数種のサワガニ(未同定)からウェステルマン肺吸虫幼虫を得た.これらは各種,各集団毎にイヌ,ネコ,ラット,一部サルへ経口投与で感染させた.一部の実験動物は既に解剖し,その肺および他の部位から多数の肺吸虫成虫を得た.成虫の形態からも上記肺吸虫の同定を確定することができた.細胞遺伝学的,集団遺伝学的,研究は昭和63年度にまたがりおこなわれるが,これまで一部のもつ観察からは次の事が判明した.中国産ウェステルマン肺吸虫は円東地区産のものに2倍体3倍体を認めたが他のものは総て2倍体であった.アイソザイム・パターンの研究成績からは,調べたどの集団でも集団内での変異が大きく認められるし日本産のものでは変異を認めず, 3倍体の起源を中国東北部に求めることができるかも知れないが,尚,広範な地域の材料を用いての研究が必要であろう.
強誘電相転移と磁気相転移が同時に起こるRMn2O5の相転移の起源

1.本研究期間中に以下のような研究を行い発表した。(2)いくつかのRMn_2O_5の中性子回折実験と誘電率(ε)と電気分極(D-Eヒステリシス)の同時測定の技術を開発し測定した。(3)RMn_2O_5の誘電率の再測定を行い、相図を統一的に解釈した。(5)HoMn_2O_5の偏極中性子回折実験を行い、スピンカイラリティの測定を行った。(6)TbMn_2O_5とYMn_2O_5の低温磁場下での中性子回折実験を行った。2.概要RMn_2O_5の磁気秩序と誘電秩序は完全に同じ温度で同時に起こること、さらに、最初の強誘電相の出現の様相は希土類原子に依らず統一的に分類できることを中性子と誘電率の測定から示した。一方、最低温近くで現れる巨大な電気磁気効果は、外部磁場により生ずる磁気秩序の変化に起源を持って電気分極が誘起されていることを示した。この発表論文は日本物理学会英文誌JPSJの注目論文賞を受賞した。q_Mベクトル測定の中性子回折実験と誘電率(ε)と電気分極(D-Eヒステリシス)の同時測定により、最初考えていたシナリオから少しはずれていることも分かってきて、微小な分極が一次元不整合相から出現することも分かったので、ディスコメンシュレーションという概念で理論的に言われていた誘電体相転移と同様の機構が磁気的にも起こっている物と想像される。放射光を使用した強誘電秩序パラメータの測定により、YMn_2O_5の強誘電相の空間群が確定した。axbx2cの単位胞でPb2_1mであった。基本反射より8桁も弱い新たに見つかったBragg反射を使用して、強誘電相の構造解析を実施しているところであり、超精密構造解析の結果が出るにはもう少し時間がかかる予定である。1.平成16年度には以下のような実験を行い発表した。(4)上記(1)と(2)の結果に関して物理学会で招待講演を行った。(5)上記(1)と(2)の結果を物理学会と中性子科学会で発表した。(6)上記(1)と(2)の結果をoriginal論文3報で報告した。(8)上記(7)の結果を物理学会と放射光学会で発表した。以上の実験により、強誘電異常と磁気相転移の関係が非常に明確となった。結晶構造と自発分極の関係はさらなる実験が必要である。2.装置を購入しテストを行った。(1)低温X線実験のためのクライオスタットを購入し、低温のテストとX線回折計への取り付けテストを行った。2軸回折計のためのクライオスタットでは4K、4軸回折計用のクライオスタットでは7Kを実現した。(2)分極測定装置を組み立てるために、ファンクションジェネレータ、高圧電源、コンピュータ、インタフェースを購入してテストした。装置の立ち上げとして、標準試料でその能力をテストしている段階である。1.平成17年度には以下のような実験を行い発表した。(4)上記(1)-(3)の結果を国際会議で20分講演として発表した。(5)上記(4)のプロシーディングスはPhysica Bにすでに通り印刷中である。(6)上記(1)の結果に関してoriginal論文として投稿中である。(7)類似物質TbMnO_3の中性子磁気構造解析を行い、磁気秩序に誘起された強誘電分極の起源を明らかにした。

すでに、PRLにoriginal論文として公開された。2.概要HoMn_2O_5の磁場下中性子回折実験の結果より、磁場により誘起される強誘電相領域では、磁気伝搬ベクトルは不整合相から整合相に相転移していた。つまり、磁場誘起強誘電相転移の起源は、磁気秩序側にあることが明確となった。磁気秩序と関係して局所的な歪みが磁歪として発生し、磁気伝搬ベクトルが不整合であるときはこの磁歪も格子変調として発生することが、放射光での実験により明確となった。この格子変調は、強誘電相では(1 0 1/2)の整合相となる。この格子変調構造では、測定される超格子反射強度が基本反射の78桁弱いことが分かった。この弱い超格子反射を使用した構造解析により、酸素原子の変位よりもMn原子のc軸方向への変位が重要であることが判明した。ここで得られた原子変位と、強誘電相での自発分極の起源となっているb軸方向への原子変位との関係は未だ不明であり、来年度解明すべき課題である。1.平成18年度には以下のような実験を行い発表した。(1)ErMn_2O_5とTmMn_2O_5でq_Mベクトル測定の中性子回折実験と誘電率(ε)と電気分極(D-Eヒステリシス)の同時測定の技術を開発し測定した。(2)YMn_2O_5の強誘電秩序に対応するBragg反射探索のため、放射光X線回折実験をSPring-8で行った。(3)HoMn_2O_5の偏極中性子回折実験を行い、スピンカイラリティの測定を行った。(4)上記(1)-(2)の結果を国際会議で招待講演及びポスター講演として発表した。(5)上記(4a)のプロシーディングス3編はJ.Korean Phys.Soc.(2007)にすでに通り印刷中である。(6)上記(1)の結果及び昨年度までのまとめに関してoriginal論文として4編投稿中である。2.概要ErMn_2O_5とTmMn_2O_5でq_Mベクトル測定の中性子回折実験と誘電率(ε)と電気分極(D-Eヒステリシス)の同時測定により、強誘電性相転移温度と磁気的な整合相の出現が対応関係にあることが判明した。さらに、微小な分極が一次元不整合相から出現することも分かったので、ディスコメンシュレーションという概念で理論的に言われていた誘電体相転移と同様の機構が磁気的にも起こっている物と想像される。HoMn_2O_5の偏極磁気回折実験から磁気整合相・強誘電相では磁気構造解析で見つかっているスピンカイラリティの存在が再確認された。さらに、不整合相でのスピンカイラリティの存在も議論できる見通しが立った。放射光を使用した強誘電秩序パラメータの測定により、YMn_2O_5の強誘電相の空間群が確定した。axbx2cの単位胞でPb2_1mであった。現在、基本反射より8桁も弱い新たに見つかったBragg反射を使用して、強誘電相の構造の解析を実施しているところである。
ヒトレトロウィルス感染の疫学と病態

1.ガボンより分離したHTLV-Iの遺伝子解析を行ったところ、ザイールより分離された株とともに中央アフリカ型(D型)を形成し、しかもかってガボンのチンパンジーから分離したHTLV-Iも同型に属したことから、同地方において、チンパンジーとヒト間での伝播の可能性が示唆された。2.ケニアの霊長類センターのシロカンムリ、マンガベイから分離されたSIVwcmはSIVagm群に属することが判った。このことはこのサル種とアフリカミドリザルで種間の伝播があったことを示唆する。またアフリカミドリザルの種々の亜種が保有するSTLV-Iの系統樹を作成したところ、各々亜種特異的なウイルスを保有していたが一方、地域性がより特徴的であった。3.ガーナにおけるHIVは、HIV-IとHIV-IIが混在しており、年々HIV-Iが優勢となっていた。共に遺伝子の多様性が高く、HIV-IはA型とO型また従来の分類にみられないHIV-Iも存在していた。特に免疫学的に重要であるV3領域で、今まで報告されていなかったものがみられた。HIV-IIについては従来報告されていたHIV-II群と系統的に異なる群がガーナに存在することが明らかになり、HIV-IIb群と名付けた。ガーナには臨床的にエイズと診断されるものの既知のHIV-I、IIに対する抗体を持たない例が多数存在していた。このことから既知のHIV以外でエイズを発症される未知のウィルスの存在が考えられた。ガーナのHTLV-Iはコートジボアール等とともに、コスモポリタン型の西アフリカ型(C型)を形成することが判った。このC型はカリブ海沿岸にも存在することから、ガーナなどの西アフリカからの奴隷貿易によって、カリブ海沿岸に伝わったと推測できる。ガーナにもHTLV-IIが存在しており、中南米のHTLV-IIがb型であるのに対し、a型であった。このことはHTLV-IIのフォーカスがアフリカにも存在することを示唆している。4.インドでATL1例、HAM/TS3例このHAM/TSP2例の分離白血球よりプロトタイプATKと98-99%のホモロジーを有することが明らかになった。また軟部のケララ州、タ-ミルナド州、アンドラブラデシュ州でキャリアを見いだした。5.タイでは南部ハジャイHTLV-Iキャリアが見いだされた。またマレー半島の先住民族オランアスリの1つであるセマイでも陽性者が見られた。本年度現地調査をガーナ,ガボン,ケニア,オマーン,シンガポール,オーストラリアの8ヶ国で行った。またサンプル調査をモンゴル,韓国,中国,インドネシアの4ヶ国で行った。これらの調査から次のような大きな成果が得られた。まずHIVに関しては,ケニア,ガーナ,ガボンの3ヶ国でエイズの疑われる患者(計112例)の血清学的検索を行い,また分離した白血球からウイルス分離を行い,現在遺伝子解析が行われている。またケニアではアフリカミドリザル12匹,サイクスザル26匹,チンパンジー6匹より採血し,SIVとSTLV-Iのウイルスを分離し,現在このウイルスの遺伝子解析を行っている。

HTLVに関しても,ガーナ,ガボン,ケニア,インドで分離白血球が得られ,これらも現在遺伝子解析が行われ,一部完了した。ATLに関しては,インドで3例のATL様患者が本調査を通じて発見され,ATLの確定した1例の家族の白血球よりウイスル分離が行われている。またオーストラリアの原住民から2例のATLが集計された。HAM/TSPに関しては,インドで3例発見され,このうち2例の分離白血球より遺伝子解析が完了し,プロトタイプATKと9899%のホモロジーを有することが明らかとなった。また,韓国で1例のHAM/TSPが見いだされ,鹿児島大学で治療を行うと同時に家族を含め分離白血球より遺伝子解析が進行中である。オマーン,インドネシア,モンゴル,中国に関しては,これまでのところHTLVは陰性であるが,今後陽性例が出てくる可能性も少なくないため,現在抗HTLV-Iキットを現地に送って検索が継続されている。なお,これまで明らかになったウイルス遺伝子のデータをもとにウイルスの系統樹の検討もさらに充実したものとなった。
初代銀河におけるブラックホール形成とその進化

本年度も引き続き「初代銀河におけるブラックホール形成とその進化」というテーマで研究を行った。本研究の目的は、宇宙に数多く存在する超巨大ブラックホールの起源を探ることである。超巨大ブラックホールはほとんどの銀河の中心に存在し、そのブラックホールの形成・進化の過程は銀河の進化にも大きな影響を及ぼしうる。このため、天文学的にも非常に意義深い研究である。本年度は、この超巨大ブラックホールの種の形成過程に焦点を当てた。具体的に超大質量星と呼ばれる、非常に重たい(10万太陽質量)星が宇宙において形成され得るかを、数値シミュレーションによって探った。この星は寿命を終えたのち、ブラックホールに崩壊し超巨大ブックホールの種になることが期待される。昨年度までの研究では、主に超大質量星を形成し得る候補ガス雲を宇宙論的初期条件より始まる輻射流体シミュレーションを用いて探ってきた。本年度は特に、2つのガス雲に着目してそこで形成される星の質量を調べた。結果として、ガス雲の周囲の環境が星の最終質量に大きく影響することがわかった。具体的には、ガス雲の近傍に重たい銀河等が存在し強い潮汐力を受けている場合はガス雲の多くの星に分裂し、個々の星の質量は小さくなった。一方で、潮汐力の比較的弱いガス雲ではあまり分裂がおこらず非常に重たい星が形成された。10万年間の進化を追った結果、潮汐力の強い環境では数千太陽質量の星団が、潮汐力の弱い環境では数万太陽質量の星が形成されることがわかった。本研究は周囲の環境効果も含めて超大質量星の形成過程を追った初めての計算であり、これまで考慮されてこなかった潮汐力等の環境効果が星の質量を決定するにあたって重要であることを示した。今後は、ここで形成された星が崩壊してブラックホールに進化する過程、また、そのブラックホールの成長過程に着目して研究する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年数多く観測されている超大質量ブラックホール(BH)の起源を探るべく、その種となるBHの形成過程を計算している。具体的に、初期宇宙における星形成過程を詳細に調べることで星が死後残すBHの質量を推定する。初期宇宙において形成される星の質量は、その環境に大きく依存することが知られている。今年度は、以上の星形成過程にあるガス雲の進化を流体計算を用いてより詳細に調べた。これにより、各ガス雲において形成される星の最終質量を見積もる。本年度は主に以下のことを調べた。すなわち、(1)周辺銀河からの電離輻射がガス雲の崩壊に与える影響、(2)このガス雲において形成される星質量の計算、を調べた。(1)に関してはすでに論文になっており、(2)は現在論文にまとめているところである。(1)について、従来まではこのような電離輻射の効果は流体計算において考えられてこなかった。一方で、近年Regan et al.(2016)により電離輻射が崩壊を阻害する効果について真剣に議論されるようになった。そこで我々は、近傍銀河からの電離輻射をRay-tracing法により評価し、その効果を調べた。結果としては、電離輻射がガス雲の崩壊を阻害することは稀であり、多くの場合その影響は小さいことを示した。(2)について、我々はガス雲が崩壊した後に残る原始星への質量降着過程を計算することにより、星の最終質量を見積もった。原始星ができた後は、その周辺にガス円盤が形成される。この円盤は重力的に不安定で、多数の分裂を経験する。今回は2つの雲について計算し、その進化を追った。結果としては、ガス雲の置かれている環境が最終質量の決定に大きくかかわっていることがわかった。具体的に近くに大きな銀河が存在する雲では、多数の分裂が観測され個々の星の質量は小さくなった。初期宇宙においてこのような環境の重要性を指摘したのは本研究が初めてである。本課題では初代銀河において形成されるブラックホール(BH)の質量を統計的に理解する予定であった。現在のところ、最も重たいBHを形成するガス雲の進化の計算が終了した段階である。具体的には初代銀河における始原的ガス雲のうち、最も強い輻射を受けたガス雲の進化を計算し、最終的に形成されるであろう星質量を見積もった。この計算は、BHの質量関数の質量の大きい端での振る舞いを理解する端緒となるであろう。一方で、中間的な質量(100 Msun 10000 Msun)での質量分布については現在計算し結果をまとめているところである。輻射が強ければ強いほど重たいBHが形成されると考えられている。そのため、銀河からのある程度強い輻射を受けた始原的ガス雲を幾つか選定しその崩壊過程を追った。これらのガス雲で形成されるであろうBHの性質について現在解析しているところである。具体的に超大質量星と呼ばれる、非常に重たい(10万太陽質量)

星が宇宙において形成され得るかを、数値シミュレーションによって探った。この星は寿命を終えたのち、ブラックホールに崩壊し超巨大ブックホールの種になることが期待される。昨年度までの研究では、主に超大質量星を形成し得る候補ガス雲を宇宙論的初期条件より始まる輻射流体シミュレーションを用いて探ってきた。本年度は特に、2つのガス雲に着目してそこで形成される星の質量を調べた。結果として、ガス雲の周囲の環境が星の最終質量に大きく影響することがわかった。具体的には、ガス雲の近傍に重たい銀河等が存在し強い潮汐力を受けている場合はガス雲の多くの星に分裂し、個々の星の質量は小さくなった。一方で、潮汐力の比較的弱いガス雲ではあまり分裂がおこらず非常に重たい星が形成された。10万年間の進化を追った結果、潮汐力の強い環境では数千太陽質量の星団が、潮汐力の弱い環境では数万太陽質量の星が形成されることがわかった。本研究は周囲の環境効果も含めて超大質量星の形成過程を追った初めての計算であり、これまで考慮されてこなかった潮汐力等の環境効果が星の質量を決定するにあたって重要であることを示した。今後は、ここで形成された星が崩壊してブラックホールに進化する過程、また、そのブラックホールの成長過程に着目して研究する予定である。本年度はまず、現在計算を行っている初代銀河におけるBH質量分布の計算の結果をまとめる予定である。このためにも、ガス雲の崩壊過程、また、そのガス雲において形成されるであろうBHの質量の解析・推定を行う。加えて、これらのガス雲において形成されたBHの成長についての計算も行う予定である。具体的に、宇宙論的な初期条件から出発していくつかの始原的ガス雲を選定する。選ばれたガス雲においてある質量を持ったBHを置き、そのBHへの質量降着過程を計算する。ここでは、BHをもしたBH粒子を用いて、このBH粒子の周囲100 pcへの質量降着率をもとにして成長過程を計算する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
タイムスケール分解制御によるモータ制御 -軸ねじれを考慮したターンテーブル上の倒立振子の制御実験-

本年度は,主として,本申請で計画していたターンテーブル上の倒立振子実験装置の製作を行った.前年度までに,軸ねじれを有するターンテーブルに対するモデリングや制御系設計において,本申請で提案しているマルチタイムスケール分解制御を適用することの理論的可能性を検証した.本年度はこれをうけて,実験装置の部品の吟味および全体の設計を行った.そこでは当初計画していた実験装置の無駄な部分を切り落とし,また,安全面が不足していることを認識してこれを改善した.一方では実験装置にあわせたシミュレーションを繰り返し,制御系設計の方法を検証した.まず,予備実験においては倒立振子を取り付けない条件で,ターンテーブルの即応性を測定して,軸のねじれを評価した.この予備実験では,ターンテーブルの即応性に関する要求を,SICEベンチマーク問題の1つである多慣性系振動抑制問題に準じて設定し,それを満たすような性能を持たせるコントローラの設計を行った.そしてこの予備実験からこの装置のモデルを建てた.つぎに倒立振子を取り付け,これを事前に決めておいた性能を出すような,タイムスケール分解制御則を設計し,シミュレーションを行った後,実験装置に実装した.結果は良好で,従来からある数種類の設計方法と比較して,同等かそれ以上の結果を得,当初予定していた性能をほぼ達成することができた.この実験によって,本申請で提案しているタイムスケール分解制御の,モデリングから制御則の設計に至るまでの一連の作業を,検証することができた.今後,この検証により得られた知見を,他の対象物に対して利用できるよう,方法論の整備が必要であると考えている.本年度は、主として、計画しているターンテーブル上の倒立振子実験装置の製作に向けて、装置を構成する部品の吟味を行い、実強装瞳の理論的モデリングを進め、さらにこの実験装置に対して用いる制御則の考案に重点を置いた。実験装置のモデリングにおいては、振動系と剛体系からなるマルチ・タイム・スケールシステムを特異摂動システムとして扱うことを提案し、そのプロセスを理論的に検証した。そして、この方法により、このようなマルチ・タイム・スケールシステムが、より低次の簡略化されたシステムからなっていることを明らかにした。従来、このようなシステムの低次元化は提案されているものの、そのプロセスはモデリングという性質上、明確な手順が提案されていなかった。これに対して本申請で計画した実験装置に対してシステムの低次元系への分解のプロセスを示すことができた。さらにこのことは、この実験装置に限らず、より一般的なシステムヘ対象を拡大する必要があり、この課題は次年度に予定している。つぎに実験装置に対する制御則について、まず、軸ねじれがない場合の倒立振子を想定し、設定しておいた制御仕様を満足するように通常の理論を用いて制御則を設計した。つぎにターンテーブルを回転させる軸の振動系だけを取り出し、これに対する振動抑制問題を考え、制御則を設計した。そしてこれら二つの制御則を一定の法則で合成することでできたある制御則を、倒立振子とターンテーブルからなる全体の実験装置のモデルに適用した。その結果、シミュレーション上では良好な結果を売ることができた。なお、計画では実験装置を製作する予定であったが、本年度中にはこれを実施するには至らなかった。この計画の遅れは次年度に取り戻す予定である。本年度は,主として,本申請で計画していたターンテーブル上の倒立振子実験装置の製作を行った.前年度までに,軸ねじれを有するターンテーブルに対するモデリングや制御系設計において,本申請で提案しているマルチタイムスケール分解制御を適用することの理論的可能性を検証した.本年度はこれをうけて,実験装置の部品の吟味および全体の設計を行った.そこでは当初計画していた実験装置の無駄な部分を切り落とし,また,安全面が不足していることを認識してこれを改善した.一方では実験装置にあわせたシミュレーションを繰り返し,制御系設計の方法を検証した.まず,予備実験においては倒立振子を取り付けない条件で,ターンテーブルの即応性を測定して,軸のねじれを評価した.この予備実験では,ターンテーブルの即応性に関する要求を,SICEベンチマーク問題の1つである多慣性系振動抑制問題に準じて設定し,それを満たすような性能を持たせるコントローラの設計を行った.そしてこの予備実験からこの装置のモデルを建てた.つぎに倒立振子を取り付け,これを事前に決めておいた性能を出すような,タイムスケール分解制御則を設計し,シミュレーションを行った後,実験装置に実装した.結果は良好で,従来からある数種類の設計方法と比較して,同等かそれ以上の結果を得,当初予定していた性能をほぼ達成することができた.この実験によって,本申請で提案しているタイムスケール分解制御の,モデリングから制御則の設計に至るまでの一連の作業を,検証することができた.今後,この検証により得られた知見を,他の対象物に対して利用できるよう,方法論の整備が必要であると考えている.
ベトナム人日本語学習者における日本語漢字単語の学習と処理

ベトナム語には,漢語由来の語彙が数多くあり,個々の漢字に対応するベトナム語音(漢越音)が存在する。ベトナム人日本語学習者の母語の漢越音の知識は,日本語漢字単語の学習や処理にどのように影響するのだろうか。この問いを明らかにするために,本研究では,1日本語学習での漢越音知識の利用のされ方,2漢越音知識が日本語漢字単語の処理に及ぼす影響,3心内辞書モデル,の3点の検討及び検証を目的とし,インタビュー調査と心理学実験を行う。
自己の独自性をのばし他者の異質性を受容する社会心理学的能力の発達に及ぼす要因

子どもにおける、皆と同じでという自己の同調性の大きさや、自己と違う相手を認めるという異質性の受容力の少なさなど、現在の少子の問題について、本年度は主に、家庭という場面を取り上げて検討を行った。対象は保育所、幼稚園に通っている3才から5才の子どもとその親であった。方法は質問紙調査と対面調査を用いた。まず、「自分と違う」相手の気持ちを推し量るという共感性の発達について、少子時代の現代、兄弟の有無や親の関わり方によって違いがあるかを検討した。一人っ子、年下の兄弟のいない末っ子、年下の兄弟のいる子などで共感性の高さに違いはなかった。しかし、親が子供に絵本の読み聞かせや会話を通してコミュニケーションをしている場合には、自分の感情とは異なる他人の感情の類推という共感性能力が高かった。次に、他者と同じでありたいという同調行動について調べたところ、すでに、3才から5才の子どもたちにすでにその同調行動が生じていることがわかった。特に、実際に他者(保育所では他の幼児)が存在して行動する場合に同じ行動をとろうとするだけでなく、実際に他者がいなくても、「お友達は......していたよ」という口頭での情報を与えられるのみで、子どもは自分の行動を他者と同じ方向へ変えることが大変多く見られることから、低年齢の幼児における同調性の強さがわかった。さらに、親の影響の中でも、現代の少子家庭は、祖父母等、親に代わる人間の存在も少ないため、父親の育児参加の影響力は大きく、父親が育児に参加してないと認知する母親は、育児に対する認知もネガティブであり、それが、さらに少子の社会心理的発達に影響を及ぼすことが示唆された。
生と貨幣の観点からの児童／モダニズム／新しい女に関する学際的英文学研究

本研究の目的は、人生における貨幣の価値という観点から、20世紀初頭イギリスの生の言説を分野横断的/包括的に分析することにある。具体的には、「新しい女」小説の出現と、20世紀初頭イギリスの児童文学とモダニズム文学作品に見られる生と貨幣についての関係性を結びつけることで、従来の児童文学/「新しい女」小説/モダニズム文学研究における芸術性と政治性の有無による三文/通俗/高尚という分断を乗り越えることにある。当該年度(平成30年度)は研究のための基礎的資料の収集・整理をしつつ、これまでの児童文学/モダニズム文学/「新しい女」小説に関する理論的基盤の見直しと整理を主な計画としていた。これまでの研究に基づき、必要な資料を購入し、三者の文学作品に関する理論基盤の整序を行った。その際に、以下の二点から俯瞰的かつ多角的に検討を行った。1)「児童文学/モダニズム文学/「新しい女」小説に関する研究」に関しては、20世紀初頭を主な対象とした上記の三つの文学作品に関係する書籍を収集し、その時代背景における生の在り方および変容を、性・成長・自由等様々な視点を掲げ、整理、検討した。2)「社会学・歴史学、主体論・心理に関する研究」については、20世紀初頭を扱うための社会学的、歴史学的な最新の研究書、とりわけ植民地主義、帝国主義関連について書籍を収集し、理論基盤を構築した。また、世紀転換期から20世紀初頭にかけて発展した人の精神と肉体との関係を探る学問分野の歴史的背景についての書籍を収集し、当時の主体に関する考え方の基盤を理解した。当該年度(平成30年度)の研究は、「児童文学/モダニズム文学/「新しい女」小説に関する理論基盤の整序」に、その主目的があったが、それに関連した「一次資料の調査・収集」、特に20世紀初頭の「新しい女」小説のテクストを現在出版されているものだけでなく、絶版になっている書籍等を可能な限り収集し、また、いくつかの代表的なテクストを精読することにより、複数の基本的な構成要素を抽出し、その異なる要素の関係性をこれまでの研究と照らし合わせ考察するという当初の予定が、計画通りには行かなかった。次年度は3年計画の中間年にあたる。初年度の基礎的作業を踏まえ、より具体的なテクスト分析を、理論的成果を活かして行い、その作業仮説および成果の一部をまとめ、その成果を、研究会を開催し、客観的、批判的に検討し、最終年度の研究総括への道筋をつくる。次年度は「生の言説に関する研究」を主として行う。具体的には、前年度の研究に基づいて、テクスト分析をより綿密に行うが、とりわけ成長の欲動(衝動)という観点に注目し、以下の二点から分析を行う。1)「移動と成長、想像力と成長」については、新たな理想的な生活空間の獲得のために異なる環境へと移動した人々の実践と理論の変化をたどる。その際、単に、理想の追究・挫折としてではなく、理想の変化、転化に注目する。また、想像力と成長の欲動の関係を探り、これまでの研究における生の概念を閉塞的にではなく、三者の文学作品理解の枠組みを大きく拡大・改変するものとして捉える可能性を探る。2)「中間総括および研究会の開催」に関しては、前年度および上記の1)の成果について中間的な総括を行い、それをもとに二回の研究会を開催することで、客観的、批判的な検討を依頼する。また、同時に、1)についての専門知識の提供も受けることで、理論的・資料的な充実を図る。

当該年度(平成30年度)の研究は、「児童文学/モダニズム文学/「新しい女」小説に関する理論基盤の整序」に、その主目的があったが、それに関連した「一次資料の調査・収集」、特に20世紀初頭の「新しい女」小説のテクストを現在出版されているものだけでなく、絶版になっている書籍等を可能な限り収集し、また、いくつかの代表的なテクストを精読することにより、複数の基本的な構成要素を抽出し、その異なる要素の関係性をこれまでの研究と照らし合わせ考察するという当初の予定が、計画通りには行かなかった。次年度は3年計画の中間年にあたる。初年度の基礎的作業を踏まえ、より具体的なテクスト分析を、理論的成果を活かして行い、その作業仮説および成果の一部をまとめ、その成果を、研究会を開催し、客観的、批判的に検討し、最終年度の研究総括への道筋をつくる。次年度は「生の言説に関する研究」を主として行う。具体的には、前年度の研究に基づいて、テクスト分析をより綿密に行うが、とりわけ成長の欲動(衝動)という観点に注目し、以下の二点から分析を行う。1)「移動と成長、想像力と成長」については、新たな理想的な生活空間の獲得のために異なる環境へと移動した人々の実践と理論の変化をたどる。その際、単に、理想の追究・挫折としてではなく、理想の変化、転化に注目する。また、想像力と成長の欲動の関係を探り、これまでの研究における生の概念を閉塞的にではなく、三者の文学作品理解の枠組みを大きく拡大・改変するものとして捉える可能性を探る。2)「中間総括および研究会の開催」に関しては、前年度および上記の1)の成果について中間的な総括を行い、それをもとに二回の研究会を開催することで、客観的、批判的な検討を依頼する。また、同時に、1)についての専門知識の提供も受けることで、理論的・資料的な充実を図る。当該年度(平成30年度)の研究の主目的は「児童文学/モダニズム文学/「新しい女」小説に関する理論基盤の整序」であったが、それに関連した「一次資料の収集」(特に20世紀初頭の「新しい女」小説のテクスト)という点が選定のレベルにおいて難しく、当初の計画通りには行かなかった。そのため、次年度に、この「一次資料の収集」を行う予定である。
多発性骨髄腫治療薬による副作用にCYP2C19遺伝子多型が与える影響

【研究目的】多発性骨髄腫の治療は、2008年におよそ50年ぶりにサリドマイドの製造の認可・承認がされて以来、新規作用機序をもつボルテゾミブも使用可能となるなど治療選択が広がっている。一方、サリドマイドやボルテゾミブの投与により、間質性肺疾患などの重篤な副作用を発症する患者がおり、治療を中止せざるをえないことがある。サリドマイドやボルテゾミブは、ヒト肝ミクロソーム中のCYP2C19により一部が代謝を受けることが報告されている。CYP2C19は、日本人を含むアジア人でおよそ20%が欠損型(ホモ変異)であることから、多発性骨髄腫治療薬による副作用とCYPの遺伝子多型について解析することは非常に重要と思われる。本研究は、多発性骨髄腫治療薬による副作用発現にCYP2C19遺伝子多型が関与しているか否かについて明らかにすることを目的とした。【研究方法】インフォームドコンセントにより同意が得られた、多発性骨髄腫治療薬による治療を受けている患者を対象に採血を行い、CYP2C19遺伝子多型解析を行った。その上で、CYP2C19遺伝子多型と副作用について相関があるか解析・検討を行った。【研究成果】入院にてサリドマイドによる治療を受けた患者は6名であった。CYP2C19遺伝子型を確認したところ、4名は中間型であるヘテロEM、残り2名はPMであった。患者は全員、便秘や眠気などの副作用を認めたが、1名のPM患者に呼吸困難が出現した。副作用発現後に服用を中止したところ、すぐに呼吸困難の改善を認めた。また、サリドマイド服用後のAUCもPMの患者はヘテロEMと比べておよそ1.5倍上昇していた。以上より、サリドマイドの副作用発現とCYP2C19遺伝子多型の間には関連がある可能性が示唆された。ボルテゾミブ投与患者については、入院にて治療を行った患者が少なかったため、当研究期間内に解析を行うことはできなかった。
妊娠期におけるウイルス感染により規定される子孫自然免疫系維持機構について

マクロファージや樹状細胞において、グラム陰性細菌の細胞壁成分LPSの繰り返し刺激に対して炎症応答が抑制される免疫寛容(LPS寛容)が誘導されることが知られている。我々はこれまでToll-like receptor 3 (TLR3)のリガンドPoly ICを腹腔内投与された妊娠マウスより生まれた仔マウスにおける樹状細胞ではLPS刺激後の炎症性サイトカインが低下していることを見出し、この寛容の成立機構に着目して解析を行ってきた。我々は酸性オルガネラのpH維持に重要な役割を果たす液胞膜H+-ATPase(V型ATPase)のサブユニットの一つATP6V0D2を欠損させたマクロファージ細胞株を樹立し、この細胞ではLPS刺激に対する炎症性サイトカイン産生量が増強しており、興味深いことにLPSの繰り返し刺激に対して野生型細胞では炎症性サイトカインの産生がないものの欠損細胞では産生されることを見出した。さらに、LPS刺激に伴うLPS受容体TLR4の細胞表面からの内在化が欠損細胞では障害されていたことから、これがLPS繰り返し刺激時での不応答性が回避される原因の一つであると考えられた。このように酸性オルガネラのpH維持がLPS寛容に重要な役割を果たすことが示唆された。一方、LPS寛容成立の別機構として、エピジェネティック制御の関与も考えれる為、ヒストン修飾関連分子に着目しそれぞれの欠損マクロファージ細胞の樹立を試みた。その結果、脱メチル化関連酵素TET1を欠損した細胞において、LPS刺激後のIL-6発現が有意に上昇していたことから、この分子がLPS寛容に関連していることが示唆された。現在、TLR4の細胞局在やTET1の発現についてPoly IC投与されたマウスの仔マウスのマクロファージや樹状細胞を用いて詳しい解析を行っている。妊娠12.5日目のC57/BL6マウスに、合成二本鎖RNAアナログでありウイルス感染を模倣するPoly ICを腹腔内投与し、生まれた仔マウスにおける自然免疫応答の解析を行った。その結果、poly IC投与マウスより生まれたマウスの骨髄細胞をGM-CSF存在下で分化させた樹状細胞では、グラム陰性細菌の細胞壁成分であるリポ多糖(LPS)刺激後の炎症性サイトカインinterleukin-6(IL-6)やTumor necrosis factorの産生量が低下していた。このことから、poly ICの刺激を受けた母マウスから生まれた仔マウスでは、自然免疫応答が寛容化していることが示唆された。また、poly IC投与マウスより生まれた仔マウス由来のマクロファージを用いて同様の実験を行ったところ、サイトカイン産生の減少が認められ、このマウスでは広く自然免疫応答が低下していることが示唆された。これらのことから、poly IC刺激により次世代に生じる何らかの寛容機構が自然免疫細胞において誘導されていることが強く示唆された。これまで、免疫寛容の機構として、小分子RNAやエピジェネティック制御に加え、LPS受容体であるToll-like receptor 4の細胞表面発現の低下等が報告されている。そこで、まずエピジェネティック制御の関与を調べる為、ヒストン修飾関連分子7種類に着目した。現在、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L、DNMT1、UHRF-1、TET1、TET2、TET3を欠損する細胞株を樹立中である。予備的ではあるが、脱メチル化関連酵素TET1を欠損した細胞において、LPS刺激後のIL-6の産生量が増大している知見を得たことから、この分子がLPSに対する寛容に関連していることが示唆された。Poly ICを投与した母マウスより生まれた仔マウスでは自然免疫担当細胞においてLPS刺激後の炎症性サイトカインの低下が認められたことから、何らかの免疫寛容が誘導されていることが示唆された。ヒストン修飾関連因子7つに着目し、これら遺伝子を欠損するマクロファージ細胞株の樹立を開始した。その中の一つ、脱メチル化関連酵素TET1を欠損した細胞では、LPS刺激後のIL-6の発現量が亢進していることを示唆するデータを得た。また、他の候補因子の欠損細胞株も着実に樹立が行われ、解析を開始できる段階にある。また、マウス個体において自然免疫細胞がどのように寛容型へと変化しているか、野生型仔マウスとPoly IC投与マウスの仔マウスからマクロファージを調整し、遺伝子発現変化の網羅的解析も開始した。また、腹腔、肺、腸管、脾臓、肝臓などに存在する組織特異的マクロファージの分布についてのFACS解析も行っており、これら解析を通してPoly IC投与が次世代の免疫系に及ぼす効果について解析している段階である。このように、本研究はおおむね当初の計画通りに進んでいると言える。我々は酸性オルガネラのpH維持に重要な役割を果たす液胞膜H+-ATPase(V型ATPase)のサブユニットの一つATP6V0D2を欠損させたマクロファージ細胞株を樹立し、この細胞ではLPS刺激に対する炎症性サイトカイン

産生量が増強しており、興味深いことにLPSの繰り返し刺激に対して野生型細胞では炎症性サイトカインの産生がないものの欠損細胞では産生されることを見出した。さらに、LPS刺激に伴うLPS受容体TLR4の細胞表面からの内在化が欠損細胞では障害されていたことから、これがLPS繰り返し刺激時での不応答性が回避される原因の一つであると考えられた。このように酸性オルガネラのpH維持がLPS寛容に重要な役割を果たすことが示唆された。一方、LPS寛容成立の別機構として、エピジェネティック制御の関与も考えれる為、ヒストン修飾関連分子に着目しそれぞれの欠損マクロファージ細胞の樹立を試みた。その結果、脱メチル化関連酵素TET1を欠損した細胞において、LPS刺激後のIL-6発現が有意に上昇していたことから、この分子がLPS寛容に関連していることが示唆された。現在、TLR4の細胞局在やTET1の発現についてPoly IC投与されたマウスの仔マウスのマクロファージや樹状細胞を用いて詳しい解析を行っている。TET1以外の候補分子の欠損マウスも早急に樹立し、自然免疫応答について詳しく解析を行う。LPSに対する寛容に何らかの影響があることが示唆された分子については、欠損マウスの樹立を行い個体レベルでの解析を行う。まず、妊娠ヘテロマウスにpoly ICを投与を行い、そこから生まれた仔マウスより樹状細胞やマクロファージを取り出し、自然免疫応答についてサイトカイン産生を指標に詳しく解析を行う。また、炎症誘導型として知られるM1型マクロファージと炎症抑制型のM2型マクロファージの分化に影響があることも予想されることから、M1/M2マクロファージの分化や活性化に変化が欠損マウス内で生じているか解析を行う。また、野生型とTET1欠損細胞におけるDNAメチル化の状態を網羅的に解析し、寛容誘導の標的となる炎症関連因子、あるいはマクロファージや樹状細胞の分化に関与する因子の同定を目指す。また、LPSに対する寛容の一つの機構として、LPS受容体TLR4の細胞表面からの内在化が示唆されているが、我々はリソソームやエンドソームの酸性化維持機構が破綻すると、TLR4の内在化が抑制され、この寛容が破れることを示している(Murase et al, J Immunol, 2018)。したがって、poly IC投与により仔マウスのTLR4の細胞内局在が変化している可能性も考えられることから、TLR4の細胞内局在の解析も行う。
単細胞生物から多細胞生物への進化における鍵因子の探索

ヒメツリガネゴケの葉から隣接した2細胞を単離すると、片方の細胞のみ幹細胞化がおこる。本研究により、(1)幹細胞化の初期の過程では両細胞でオーキシンが合成される、(2)幹細胞化のある時点で、片方の細胞のみでオーキシン排出担体が発現し、隣接する細胞に接している細胞膜に局在する、(3)そのオーキシン排出担体により2細胞間でオーキシン濃度勾配形成が引き起こされる、(4)オーキシンレベルが低い細胞は幹細胞に変化し、オーキシンレベルが高い細胞は葉細胞のままに維持される、というモデルが考えられ、オーキシンが幹細胞化抑制因子として機能することが示唆された。(1) (a)オーキシン排出担体PGPにRFPをノックインした形質転換体を用いて、幹細胞化におけるPGP-RFPの時空間的発現を調べた。その結果、切断後8時間目以降で、葉内部の細胞で葉の先端部方向にある細胞膜でその発現が観察された。また同時期に、葉内部の細胞でオーキシン応答性遺伝子GH3プロモーターの活性化が観察されたことから、切断後、オーキシンは葉の切断面から先端部へ向かって輸送されると予想された。(b)オーキシン合成を制御するSHIとYUCCA、オーキシン不活性化を制御するGH3遺伝子について、それぞれGFPノックイン株、遺伝子欠失株を作製した。現在それらの解析を行っている。(c)オーキシンが幹細胞化抑制シグナルとして機能するのであれば、オーキシンシグナルを抑制することで、葉の内部の細胞での幹細胞化を促進するのではないかと考え、オーキシン拮抗阻害剤auxinoleの影響について調べた。切断後12時間目にauxinoleで処理すると、切断面だけでなく葉内部での幹細胞化が観察された。ところが、切断直後にauxinoleで処理すると、切断面に面する葉細胞の幹細胞化が抑制された。これらのことから、幹細胞化の初期の過程ではオーキシンは幹細胞化促進に必須であるが、ある時点から抑制的に機能することが示唆された。(2)トランスクリプトーム解析:オーキシンセンサーであるDIIドメインとGFPとの融合タンパク質(DII-GFP)を用いてトランスクリプトーム解析を行う予定であったが、DII-GFPを一定に発現させるプロモーターが無く、細胞間での蛍光シグナル強度に違いがでるため、新たにオーキシンセンサーラインの検討を行う必要が生じた。(3)幹細胞化抑制因子としてのペプチド探索:幹細胞化抑制因子として機能することが示唆されたので、幹細胞化におけるオーキシンの機能の解明に集中した。ヒメツリガネゴケにおいて、幹細胞化抑制シグナルを特定することを目的として、以下の解析を行った。(1)オーキシンが幹細胞化抑制シグナルとして機能するか:オーキシンによって分解されるAux/IAAのドメインIIにYFPを融合したタンパク質が恒常的に発現する形質転換体を作成して、タイムラプス解析を行い、幹細胞化におけるオーキシンレベルの時空間的変化を調べた。その結果、幹細胞化する細胞ではオーキシンが低いレベルに維持され、幹細胞化しない細胞ではオーキシンレベルが上昇することが推察された。また、このオーキシン濃度勾配は、幹細胞化する細胞から幹細胞化しない細胞へオーキシンが輸送されることによって引き起こされるらしいことも分かった。これらのことは、オーキシンが幹細胞化抑制シグナルとして機能していることを示唆している。次に、オーキシン排出担体PINにRFPをノックインした形質転換体を用いて、PIN-RFPの発現解析を行ったが、そのシグナルはほとんど検出されなかった。そこで、別のオーキシン排出担体であるPGPにRFPをノックインさせた形質転換体を作成した。現在、幹細胞化におけるPGP-RFPの発現解析を行っている。(2)幹細胞化抑制因子としてのペプチド探索:幹細胞化抑制因子としてオーキシンが有力候補になったため、幹細胞化におけるオーキシン分布変化の分子機構の解明に集中した。(3)トランスクリプトーム解析に基づく幹細胞化抑制因子の探索:オーキシンが幹細胞化抑制シグナルとして機能するのであれば、オーキシン応答性の幹細胞化経路が抑制されることが予想されたため、少量の細胞を使ったトランスクリプトーム解析の開発を進めた。1細胞のみから全RNAを含む細胞抽出液を回収するマイクロキャピラリを用いた実験系を構築し、微量mRNAから超並列シークエンサー用のライブラリー作成法についてもほぼ確立した。1幹細胞化抑制因子としてのペプチド探索:オーキシンが幹細胞抑制因子として機能することが示唆されたので、幹細胞化におけるオーキシンの機能、およびオーキシンの濃度勾配を形成する分子機構の解明に集中した。

2トランスクリプトーム解析・オーキシン分布変化のモデル化:2細胞で定量的にオーキシン濃度勾配形成を調べる必要があるため、研究代表者の研究室に所属する共同研究者によって開発が進められている新しいオーキシンセンサーを利用し、高解像度な時空間的解析を試みているところである。3オーキシン関連遺伝子の機能解析:(1)前年度に、オーキシン排出担体PGPが幹細胞化におけるオーキシン分布変化に関与していることが示唆されたので、GH3-CFPオーキシンセンサーラインを用いてPGP特異的阻害剤であるGravacinの影響を調べた。その結果、2細胞での幹細胞化の過程でオーキシン分布変化が見られず、幹細胞化が抑制された。(2)幹細胞化の初期の過程では、オーキシンは促進的に機能することが示唆されたので、2細胞単離後にオーキシン合成が起こるのではないかと考えた。そこで、切断直後に阻害剤を用いてオーキシン合成酵素であるYUCCAとTAAを阻害したところ、幹細胞化が抑制された。一方、オーキシン合成を正に制御するSHI転写因子は、両方の細胞で一様に発現していた。以上のことから、幹細胞化の初期の過程では、両方の細胞で幹細胞化に必須なオーキシンが合成されるが、ある段階になると、片方の細胞のみでPGPが発現、あるいは適切に細胞膜に局在することで、オーキシンの濃度勾配形成が引き起こされ、オーキシンが高濃度に蓄積した細胞では幹細胞化が抑制されるというモデルが考えられた。進化生物学幹細胞化におけるオーキシン分布変化、オーキシン輸送体PGPの時空間的発現解析、およびオーキシン拮抗阻害剤auxinoleによる表現型解析から、オーキシンが側方抑制因子として機能する可能性が示唆された。一方、オーキシンセンサーであるDII-GFPが細胞間での蛍光強度に違いがでるため、新たなオーキシンセンサーについて検討する必要が生じた。そこで、Freiburg大学Klaus Palme教授と共同研究を行い、新たなオーキシンセンサーの開発を進めている。この新しいセンサーラインを確立することで、2細胞および切断葉でのオーキシン濃度勾配形成を高解像度に解析できることが期待でき、次年度のトランスクリプトーム解析、およびペプチド探索を進めることができると考えている。オーキシンが側方抑制因子候補である可能性が強く示唆される実験結果を得ることができ、来年度以降の研究の大枠が決定できた。オーキシンが側方抑制因子の実体かを調べる実験を行う。実験は大学院生Liechi Zhang(研究協力者)と石川が行い、オーキシン分布変化のモデル化はZhangと西山が行う。また長谷部と石川が研究を総括する。(1)新たなオーキシンセンサーの開発を継続する。具体的には、DIIドメインとルシフェラーゼ遺伝子を融合し(DII-LucI)、さらにキャリブレーション用として、DII-LucI遺伝子にmRNA自己切断配列2Aを介して異なる発光波長のルシフェラーゼ遺伝子(LucII)を融合させる。このコンストラクトを導入した形質転換体を作出し、2細胞および切断葉でのオーキシン濃度勾配を定量的に解析することで、オーキシンセンサーラインとしての評価を行う。
電解質異常に伴うcentral pontine myelinolysisの制御

Central pontine myelinolysisは急速な低Na血症の補正に伴って発症し、細胞内浸透圧が十分に調節されずにおこる浸透圧調節障害である考えられてきたが、必ずしも低Na血症を伴わない症例があり、そして多くの症例でthiazide系利尿薬の使用などK欠乏を伴っていることから、本研究ではK欠乏と脳細胞浸透圧調節の関係を検討した。K欠乏状態にしたラットにおいて、経口的にNaClを投与し細胞外液を高浸透圧状態とした条件下に脳を摘出し、大脳皮質部およびCentral pontine myelinolysisに罹患やすいと考えられている橋を含む中脳、延髄(髄質部)に分け細胞内有機浸透圧物質含量を検討した。K欠乏群では血清K濃度の低下を認めた。血清Na濃度はNaCl投与により上昇したが、K欠乏群で有意に高値となった。脳組織Na,K,尿素,水分含量にはK欠乏およびNaCl投与負荷の如何にかかわらずいずれも差を認めなかった。myo-inositol含量は脳皮質および髄質において、NaCl飲水負荷前後いずれにおいてもK欠乏ratに有意な低下を認め、脳のmyo-inositol蓄積にKが重要な働きを担っていることが示唆された。glycine,aspatate含量は、脳髄質でのNaCl飲水負荷後のK欠乏ratでのみ有意に増加しており、myo-inositol蓄積減少を補うように蓄積されていた。taurine,glutamate,GABA,creatine含量は脳細胞浸透圧調節と直接は関連しないか、またはK欠乏による影響を受けなかった。これらの変化が脳細胞浸透圧調節と関連していることが示唆された。今後、脱髄を中心とする脳組織変化と有機浸透圧物質の関連性を検討する必要がある。以上のごとく、慢性高Na血症モデルの完成により当初の計画の一つである高Na血症に反応して脳内に蓄積される主たる有機浸透圧物質を解明することができた。しかし、低Na血症のモデルの作成は、血清Na濃度が127mEq/l以下に低下せず、今後飲水量およびDDAVP量を再検討する必要があることが判明した。また、脳に置けるmyo-inositol輸送担体のmRNA量の検討は、発現量が少ないため定量的に検出できず、PCR法などを用いた検討が必要である。Central pontine myelinolysisは急速な低Na血症の補正に伴って発症し、細胞内浸透圧が十分に調節されずにおこる浸透圧調節障害であると考えられてきたが、必ずしも低Na血症を伴わない症例があり、そして多くの症例でthiazide系利尿薬の使用などK欠乏を伴っていることから、本研究ではK欠乏と脳細胞浸透圧調節の関係を検討した。K欠乏状態にしたラットにおいて、経口的にNaClを投与し細胞外液を高浸透圧状態とした条件下に脳を摘出し、大脳皮質部およびCentral pontine myelinolysisに罹患しやすいと考えられている。橋を含む中脳、延髄(髄質部)に分け細胞内有機浸透圧物質含量を検討した。脳組織Na, K,尿素,水分含量にはK欠乏およびNaCl投与負荷の如何にかかわらずいずれも差を認めなかった。glycine, aspartate含量は、脳髄質でのNaCl飲水負荷後のK欠乏ratでのみ有意に増加しており、myo-inositol蓄積減少を補うように蓄積されていた。

taurine, glutamate, GABA, creatine含量は脳細胞浸透圧調節と直接は関連しないか、またはK欠乏による影響を受けなかった。これらの変化が脳細胞浸透圧調節と関連していることが示唆された。今後、脱髄を中心とする脳組織変化と有機浸透圧物質の関連性を検討する必要がある。