hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
赤外線イメージング用室温動作小型撮像素子の開発

素子出力の画素間のバラツキはグリセリンを用いた場合と比べてかなり小さく撮像に適すると考えられる。しかし、焦電部を分極処理する時動作点が大幅にずれてしまい、撮像素子としてうまく動作しなかった。そこで、バラツキの小さい特長を生かすため、VDFーTrFEを誘電的結合剤とし、密着性の良い多孔質PZT板を焦電体として用いた。SiO_2ーSi構造上の試料は良好な赤外線応答を示し、SiCCDと結合した撮像素子も出力のバラツキは比較的少なかったが、出力の値は少し小さかった。今後、感度を上げるために構造と材料の両面からさらに改良していきたい。またSiモノリシック形素子実現のためのPbTiO_3薄膜成長の低温化については、現在イオンビームスパッタリング装置を設置し、稼動させ始めており、次年度より本格的実験を開始する予定である。焦電体とSiMOSスイッチアレイを組合せた室温動作可能な小型赤外線撮像素子の開発に関する研究を行った。検知原理は、赤外線が焦電体を温度上昇させると電荷が誘起され、この電荷をSiMOSスイッチにより順に読出して赤外画像とするものである。この電荷出力を熱伝導および回路解析により理論的にもとめた。焦電材料の厚さをパラメ-タ-にして出力電荷の周波数依存性を計算した結果から、最適構造の決定を行った。この最適設計に基いて赤外線撮像素子が作製された。具体的には、分極処理された80μm厚のLiTaO_3板を64×64画集のSiMOSスイッチアレイ素子に接合した。SiNOSFETのソ-ス部にはInバンプが形成されており、接合時に素子を150°Cに昇温することにより、Inバンプを溶かしLiTaO_3とInを接着する。この素子に垂直走査および水平走査用の6種類のパルスを印可し駆動させた。駆動の様子は両走査のモニタ端子を監視することにより行った。出力は電流増幅と電圧増幅のどちらでも得られたが、前者の方は出力は小さいが電荷のとり残しがなく、信号としては優れていた。この信号をAD変換してマイクロコンピュ-タに取込み画像処理を行うことによってスポット像を得ることができた。まだ感度は十分ではないので今後の研究で高感度化をはかる。さらに、高速撮像Siモノリシック撮像素子用の焦電体PbTiO_3薄膜の低温化について研究した。まずイオンビ-ムスパッタリングを試みたが明確なデ-タは得られなかった。そこでPbとTiを2元蒸発させ、O_2を吹きつけた基板の上にPbTiO_3薄膜として成膜することを試みた。PbとTiの蒸発量は質量分析計で制御して化学量論的組成を得、吹き付けるO_2をイオン化加速して反応を促進した。その結果、400°Cで(101)配向の少し優先されたPbTiO_3膜を得た。以上をさらに進めて、赤外線撮像素子の改良を行なっていく。
筋の長さの変更に対する骨格筋線維の順応に関する実験的研究

1.筋節長の生体内測定法の開発筋線維に可視光を当てて生じる回折稿の間隔から筋節長を算出する光回折法を,血行,神経支配のある生体内の筋に応用した.光源としてはヘリウムーネオンレ-ザ-光を用いた.2.生体内における静止筋の筋長と筋節長との関係マウスの長趾伸筋に上述の生体内光回折法を行い,生理的な関節可動域内での筋節長と筋長との関係を観察した.筋節長は関節の肢位によって2.4μmから3.2μmの間を変動し,筋長との間には正の相関があった.3.筋の持続的伸長にともなう筋節長の経日的変化ギプス固定により伸長位を保ったマウス長趾伸筋の筋節長を1,3,5,7,14日後に測定した.伸長直後に3.0μmであった平均筋節長は次第に減少してほぼ7日後に平衡状態と思われる2.8μmとなった.4.脚延長モデルにおける筋節長の経日的変化家兎の一側の前腕骨を骨切りし,創外固定器によって前腕を一期的に3.5mm延長した.2,5,9,14日後に創外固定器を装着したまま全身麻酔下に生体内で指伸筋の筋節長を測定したところ,延長直後3.5μmであった筋節長が9日後には非延長側と同じ3.1μmとなっていた.5.以上の結果は,筋が伸長されることによって一時的に伸ばされた筋節が,比較的速やかに,非伸長筋とほぼ同じ筋節長に戻ることを示している.これは筋線維の長軸方向の筋節数の増加によって説明できる.このような筋線維内の構造的な変化が筋長変化に対する筋の順応の本態と考えられた.1.筋節長の生体内測定法の開発筋線維に可視光を当てて生じる回折稿の間隔から筋節長を算出する光回折法を,血行,神経支配のある生体内の筋に応用した.光源としてはヘリウムーネオンレ-ザ-光を用いた.2.生体内における静止筋の筋長と筋節長との関係マウスの長趾伸筋に上述の生体内光回折法を行い,生理的な関節可動域内での筋節長と筋長との関係を観察した.筋節長は関節の肢位によって2.4μmから3.2μmの間を変動し,筋長との間には正の相関があった.3.筋の持続的伸長にともなう筋節長の経日的変化ギプス固定により伸長位を保ったマウス長趾伸筋の筋節長を1,3,5,7,14日後に測定した.伸長直後に3.0μmであった平均筋節長は次第に減少してほぼ7日後に平衡状態と思われる2.8μmとなった.4.脚延長モデルにおける筋節長の経日的変化家兎の一側の前腕骨を骨切りし,創外固定器によって前腕を一期的に3.5mm延長した.2,5,9,14日後に創外固定器を装着したまま全身麻酔下に生体内で指伸筋の筋節長を測定したところ,延長直後3.5μmであった筋節長が9日後には非延長側と同じ3.1μmとなっていた.5.以上の結果は,筋が伸長されることによって一時的に伸ばされた筋節が,比較的速やかに,非伸長筋とほぼ同じ筋節長に戻ることを示している.これは筋線維の長軸方向の筋節数の増加によって説明できる.このような筋線維内の構造的な変化が筋長変化に対する筋の順応の本態と考えられた.1.筋節長と筋の長さとを生体内で測定する方法の開発筋の長さの変更に対する筋腺維の順応を観察する手段として,生体内での筋節長測定法を工夫した。すなわちマウス後肢をギプス固定し,ギプス下腿部を開窓して長趾伸筋を露出した。ヘリウム-ネオンレーザー光を筋に照射することによって生じる回折縞の間隔から回折式にもとづいて筋節長を算出した。筋節長測定終了後,固定肢位を変えないで長趾伸筋の筋の長さ(筋性部分の長さ)を実測した。2.生体内における静止筋の長さと筋節長との関係(急性実験)8周令マウスの生理的関節可動域内での筋節長と筋長を観察した。すなわちマウス後肢を種々の位置にギプス固定し,上述の方法により筋節長と筋長を測定した。この結果筋節長は2.4μmから3.2μmの間に,筋長は9.5mmから12.2mmの間にあり,両者の間には相関係数0.805(P<0.01)の正の相関があった。3.伸張を持続した筋の生体内筋節長の測定(慢性実験)長さ変更の一つのモデルとして最大伸張位を保持した場合をとり上げ,このような筋の内部構築の変化を筋節長の変化を指標として観察した。

すなわち8週令マウスの長趾伸筋を最大伸張位にギプス固定して0,1,3,5,7,14日間固定を続けた後,上述の方法で筋節長を測定したところ,筋節長(平均,単位μm)は,0日(固定直後)で2.98(n=9)であったものが,1日後,2.94(n=8),3日後,2.86(n=10),5日後,2.83(n=10),7日後,2.77(n=10),14日後,2.78(n=7)と次第に短かくなり,5日以降は対照に比して有意の短縮がみられた。またこの短縮は約7日で停止するものと思われた。筋が伸張されることによって伸ばされた筋節長は一定日数で生理的関節可動域のほぼ中間に対応する長さまでもどるものと考えられる。1.脚延長肢における筋節長順応の研究昭和63年度に研究開発した、生体内での筋節長測定法、およびこれを利用して観察した伸長位保持筋における筋節長の経日的短縮をさらに発展させ、自由運動を許した肢において、筋節がいかに筋長に順応するかを観察した。成熟白色家兎の小指指伸筋を用い、一側の前腕骨骨幹部を骨切りして創外固定器(Orthofix M-100)を尺骨に装着、前腕を3.5mm延長した。前肢の各関節の自動運動は束縛しなかった。術直後および2、5、9、14日後に創外固定器を装着したまま、全身麻酔下に指伸筋を露出し、ヘリウム-ネオンレ-ザ-光を筋辺縁に入射して得られた回折縞から筋節長を算出した。この結果、延長前の筋節長平均値が2.9μmであったのに対し、延長直後は3.4μmum、2日後3.3μm、5日後3.1μm、9日後2.9μm、14日後2.9μmであった。すなわち脚延長操作によってひきのばされた筋節は経日的に短縮し9日後にほぼ伸長前の長さにもどっていた。関節の自由運動を許した場合でも、伸長位を保持した時と同様に、筋節長が新しい筋長に順応することが明らかとなった。2.伸長位固定筋の電顕的形態学8週齢マウスの長趾伸筋を用いた。一側後肢を趾および足関節最大屈曲位にギプス固定し、0、7、14日間後に灌流固定の後、長趾伸筋を摘出し、筋腹および近位、遠位の筋腱移行部より電顕用標本を採取、オスミウム後固定を行なって透過型電子顕微鏡で観察した。少数例のため結論を出せない点があるが、従来言われていた筋腱移行部での筋節の新生のほか、筋腹でも筋節の配列の変化などがみられ、筋伸長の影響は筋の全長に及んでいると考えられた。1.脚延長にともなう骨格筋筋節長の経日的変化前年度に引き続いて臨床的な脚延長術に近い動物モデルで観察を行なった。成熟白色家兎の一側の前腕骨骨幹部を骨切りし、創外固定器(orthofixMー100)を橈尺骨に装着とて、前腕を3.5mm延長した。肘関節,手関節,指の運動は自由とした。術直後および2、5、9、14日後に創外固定器を装着したまま全身麻酔下に指伸筋を露出し、一定の肢位で光回析法を利用して筋節長を算出した。この結果、対照側の筋節長(単位μm)が平均3.09(N=10)であったのに対し、延長肢之筋節長は延長直後3.51(N=5),2日後には3.45(N=4)、5日後3.30(N=4)、9日後3.10(N=4)、14日後3.03(N=3)となっていた。すなわち骨の延長により引き伸ばされた筋節はほぼ9日後に延長前の長さにもどり、骨格筋の内部構築が新しい脚長に適応したと考えられた。以上の結果は第5回日本整形外科学会基礎学術集会(1990.10.3)にて報告した。2.伸長位固定筋の電子顕微鏡的観察前年度に引き続いて8週齢マウスの後肢を用い、長趾伸筋が生理的最大伸長位になるようにギプス固定した。伸長直後,5日後,14日後に潅流固定の後,長趾伸筋を摘出し,筋の各部位の電顕標本を作成して観察した。非伸長筋にくらべて伸長後5日目の筋では星状細胞(SATELLITE CELL)が多い印象があった。
溶液法による酸化物半導体多層膜のpn接触界面の電気物性

チタンテトライソプロポキシド、酢酸亜鉛、酢酸ニッケルを原料とし、エタノールアミンを添加してこれらをイソプロパノールに溶解・安定化させた。この溶液を用いて、ガラス基板上にディップ法でコーティングを行った。さらにこれを乾燥・熱処理することで、酸化物膜として得た。得られた薄膜は酸化ニッケル薄膜を除いて無色、透明であった。酸化ニッケル薄膜は若干着色していたが、透明であった。基板としてITOをスパッタしてある耐熱ガラス上に酸化チタン、酸化ニッケルをこの順で積層して作製し、酸化ニッケル上に金電極を蒸着して電流電圧特性を測定すると、順方向で電流値が増加する整流特性が得られた。この整流特性は測定温度を300°Cまで上げても得られ、ワイドバンドギャップ酸化物半導体の透明性、高温特性に優れたp-n接触多層薄膜を得ることができた。エタノールアミンより低い沸点を有するα-ヒドロキシケトン類であるアセトール(CH_3-CO-CH_2OH)およびアセトイン(CH_3-CO-CHOH-CH_3)を用いることでチタン,亜鉛ともそれぞれアルコキシド,酢酸塩から溶液が調整できた。特にチタンイソプロポキシドを原料とし,これらとモノエタノールアミンを同時に用いることで水溶液のチタン酸水溶液も調整できた。これらの溶液を用い,それぞれ二酸化チタン(アナターゼ),酸化亜鉛薄膜がコーティングできた。モノエタノールアミンを添加したイソプロパノール溶液からはc面に配向したZnO薄膜が得られること,さらにアセトインとモノエタノールアミンを同時に添加することで非常に強くc面配向したZnO薄膜が得られることを明かにした。c面配向した酸化亜鉛薄膜は他の方法で作成した無配向薄膜に比べて電気伝導度が二桁程度高いこと,熱酸化シリカ層を有するシリコンウェハー上に作製したボトムゲートタイプの薄膜トランジスタはスイッチング比が無配向膜より優れていること,また200°C程度の温度までトランジスタ特性が得られることが明かとなった。チタンテトライソプロポキシド、酢酸亜鉛、酢酸ニッケル、酢酸コバルトを原料とし、エタノールアミンを添加してこれらをイソプロパノールに溶解・安定化させた。X線回折、透過電子顕微鏡観察から、作製した多層膜は各々100nm以下の酸化チタン、酸化ニッケル層からなり、界面にはこれらが反応して生成したチタン酸ニッケル相が確認できた。酸化物半導体薄膜の特性を評価する手段の一つとして、酸化スズ薄膜を同様に作製し、ガスセンサ特性を評価した。また、この薄膜上に絶縁体多孔質膜である酸化ジルコニウム薄膜をコーティングすることで、可燃性ガスに対する感度を著しく増加させることに成功した。基板を熱酸化シリカ相を有するシリコンウェハーとして、この上に酸化亜鉛薄膜をコーティングした。

これを最適化した条件で900°C熱処理することで、ボトムゲート型の薄膜トランジスタとして動作することを確認した。酸化物半導体として前年度までに薄膜トランジスタ特性が得られた酸化亜鉛および二酸化チタンに注目し,溶液法による新しい製膜方法を開発することによって高度に配向した薄膜を得るための実験を行った。これまでは亜鉛やチタンの溶液を調製する場合にエタノールアミン類のみを用いてきた。エタノールアミンは窒素による強力な配位力と比較的高い沸点に特徴がある。そこで酸素を通してのより弱い配位とエタノールアミンより低い沸点を有するα-ヒドロキシケトン類を用いた溶液調整を行った。用いたα-ヒドロキシケトンはアセトール(CH_3-CO-CH_2OH)およびアセトイン(CH_3-CO-CHOH-CH_3)等である。これらの試薬を用いることでチタン,亜鉛ともそれぞれアルコキシド,酢酸塩から溶液が調整できた。特にチタンイソプロポキシドを原料とし,これらとモノエタノールアミンを同時に用いることで水溶液のチタン酸水溶液も調整できた。これらの溶液を用い,それぞれ二酸化チタン(アナターゼ),酸化亜鉛薄膜がコーティングできた。酸化亜鉛薄膜に関しては,モノエタノールアミンを添加したイソプロパノール溶液からはc面に配向した薄膜が得られること,さらにアセトインとモノエタノールアミンを同時に添加することで非常に強くc面配向した薄膜が得られることを明かにした。この薄膜についてAFM,TEM等で構造を観察した。c面配向した酸化亜鉛薄膜は他の方法で作成した無配向薄膜に比べて電気伝導度が二桁程度高いこと,熱酸化シリカ層を有するシリコンウェハー上に作製したボトムゲートタイプの薄膜トランジスタはスイッチング比が無配向膜より優れていること,また200°C程度の温度までトランジスタ特性が得られることが明かとなった。
A群レンサ球菌による炎症惹起メカニズムとオートファジーの調節機構の解析

咽頭や口腔粘膜での病原性細菌の病原性の発揮には,宿主組織への付着により生体組織に定着することから開始する.そのため,生体を広く覆う上皮や粘膜といった組織は,これらの菌の侵入を感知する最前線の組織であり,かつ最大の防御組織となっている.近年,多くの細菌種がこのような上皮組織の細胞内に侵入することが知られているが,その動態はほとんど明らかとされていない.特に,貪食系の細胞ではない上皮細胞内に取り込まれた菌が,エンドソーム・リソソームの融合システムでのみ効率的に分解されるのか否かについてはほとんど明らかとされていなかった.申請者は,宿主細胞が細胞内の菌体成分認識分子であるNalpのある分子が、細胞質内に侵入した菌の認識に重要で、かつ炎症反応の惹起の切り替えにこのシステムが機能していることを見いだした.通常の菌体成分の認識機構であるNod2は炎症反応の惹起に重要であるが、Nod1, Nod2そのものはオートファジーの誘導には必須ではなく、炎症反応を惹起しないNalp4, Nalp10がオートファジーの誘導に必須であることを明らかとした.咽頭や口腔粘膜での病原性細菌の病原性の発揮には,宿主組織への付着により生体組織に定着することから開始する.そのため,生体を広く覆う上皮や粘膜といった組織は,これらの菌の侵入を感知する最前線の組織であり,かつ最大の防御組織となっている.近年,多くの細菌種がこのような上皮組織の細胞内に侵入することが知られているが,その動態はほとんど明らかとされていない.特に,貪食系の細胞ではない上皮細胞内に取り込まれた菌が,エンドソーム・リソソームの融合システムでのみ効率的に分解されるのか否かについてはほとんど明らかとされていなかった.申請者は,宿主細胞が細胞内の菌体成分認識分子であるNalpのある分子が、細胞質内に侵入した菌の認識に重要で、かつ炎症反応の惹起の切り替えにこのシステムが機能していることを見いだした.通常の菌体成分の認識機構であるNod2は炎症反応の惹起に重要であるが、Nod1, Nod2そのものはオートファジーの誘導には必須ではなく、炎症反応を惹起しないNalp4, Nalp10がオートファジーの誘導に必須であることを明らかとした.上皮細胞に感染したA群レンサ球菌のオートファジーの調節メカニズムを解析するため,細胞内レセプターであるNod-Like receptorであるNLRPの網羅的なノックダウン系を構築して,それらのオートファジーの誘導に対する影響を解析した。その結果,ヒトに約20種類あると考えられているNLRP群のうち,NRLP4とNRLP10の2種が,A群レンサ球菌感染上皮細胞におけるオートファジーの誘導に関与する可能性が示唆された。そこで,これらの分子の部分的欠失体を作成して,上皮細胞内で強発現させることにより,これらの分子の機能部位の特定を行った。Nodファミリーに属するタンパク質は,N末端側に他分子との相互作用を引き起こすPAADドメイン(PYRINドメイン),その後方に相同な分子同士との相互作用を引き起こすNACHTドメイン,C末端側に菌体成分などの認識に関わるLRRドメインといった機能ドメインが存在するが,このうちNACHTドメインを欠失させた変異体では,A群レンサ球菌の感染によって誘導されるオートファジーが有意に減少し,細胞内に侵入した菌の分解が著しく抑制されることが明らかとなった。細胞内で菌体成分を認識して炎症反応を惹起する分子としては,Nod1,Nod2が主要な機能を果たしていることが明らかとなっているが,このうちグラム陽性菌の菌体成分を認識する分子としてはNod2が菌体表層のペプチドグリカンを認識してNF-kBの活性化を誘導することが知られているが,NRLP4,NRLP10の変異体ではNod2による炎症反応の惹起が著しく更新することからこれらの分子は,細胞内で炎症反応とオートファジーによる異物の除去を相互に制御していることが明らかとなった。咽頭や口腔粘膜での病原性細菌の病原性の発揮には,宿主組織への付着により生体組織に定着することから開始する.そのため,生体を広く覆う上皮や粘膜といった組織は,これらの菌の侵入を感知する最前線の組織であり,かつ最大の防御組織となっている.近年,多くの細菌種がこのような上皮組織の細胞内に侵入することが知られているが,その動態はほとんど明らかとされていない.特に,貪食系の細胞ではない上皮細胞内に取り込まれた菌が,エンドソーム・リソソームの融合システムでのみ効率的に分解されるのか否かについてはほとんど明らかとされていなかった.申請者は,宿主細胞が細胞内の菌体成分認識分子であるNalpのある分子が、細胞質内に侵入した菌の認識に重要で、かつ炎症反応の惹起の切り替えにこのシステムが機能していることを見いだした.通常の菌体成分の認識機構であるNod2は炎症反応の惹起に重要であるが、Nod1, Nod2そのものはオートファジーの誘導には必須ではなく、炎症反応を惹起しないNalp4,Nalpl0がオートファジーの誘導に必須であることを明らかとした.
比較ゲノム解析に基づくヒトMHC領域の進化形成過程の解明

本研究課題では、ヒトと比較的近縁である霊長類サルならびに非ほ乳類のMHC領域のゲノム配列を決定すること、得られたゲノム配列と既知のゲノム配列情報を含めて、比較ゲノム解析に必要な情報を抽出することにより、現在のヒトのMHC領域に至るまでの進化形成の過程を明確にすることを目的とした。本年度における成果を以下に記す。1、4.2MbのマーモセットMHC(Caja)領域を網羅するBACコンティグマップを作成し、HLA領域とのゲノム構造を比較した結果、その構造はHLA領域とよく類似したが、CajaクラスI領域には遺伝子重複により生成された数多くのMHVCクラスI遺伝子が位置した。それらのうち、HLLA-BやHLA-Cの直系遺伝子である10個のCaja-Bは、いずれとも遺伝子発現が認められなかった。2、オキゴンドウクジラMHC領域2.2Mbのゲノム配列を決定した。この領域に相当するヒトゲノム配列の長さは4.3Mbであることから、オキゴンドウのMHC領域は極めてコンパクトなゲノム構造を有していた。さらに、ほ乳類間の比較ゲノム地図の概要版を完成させた。次の段階として、MHC領域に位置する約140個の遺伝子それぞれにおける機能的モチーフの保存性や進化速度の種間差などを明らかにし、ほ乳類MHC領域の進化形成過程ならびにほ乳類におけるヒトの位置づけを進めている。3、獲得免疫の起源の解明に最適な動物を特定するために、進化した形態を有するネズミザメ上目20種に、より原始的な形態を有するツノザメ上目10種を含めてシトクロームb遺伝子における系統関係を調べた結果、生きている化石に指定されているラブカ(ツノザメ上目カグラザメ目)は板鰓類の中で最も古くに種分岐した証拠を得た。本年度にMHCを含む獲得免疫の起源やその進化過程を理解するための良質なサンプルを入手したことから、ラブカの遺伝子ライブラリーを作成するための予備実験を進めている。本研究課題では、ヒトと比較的近縁である霊長類サル(カニクイザル、マーモセット、キツネザル)ならびに非ほ乳類のMHC領域のゲノム配列を決定すること、得られたゲノム配列と既知のゲノム配列情報を含めて、比較ゲノム解析に必要な情報を抽出することにより、現在のヒトのMHC領域に至るまでの進化形成の過程を明確にすることを目的とした。1、ヒトの祖先と4.4億年前に種分岐し、MHC抗原の発現が確認されている最も古い有顎動物である軟骨魚類のMHC領域には、ヒトをはじめその他の生物種ではMHC領域と連鎖しないMHCクラス1抗原と結合するB2M(β2ミクログロブリン)が位置することを明らかにした。2、MHC領域のゲノム配列が完全あるいはほぼ決定されており、かつ公的データベースに登録されているほ乳類11種の比較ゲノム地図を作成した。この地図における顕著な特徴の一つとして、オポッサムを除く10種ではMHCクラスII領域の構造はよく保存されているのに対して、MHCクラスI領域は種に特有な構造を有していた。また、ブタ、ウシ、イヌ、ネコのMHC-A/-G/-F領域には発現クラスI遺伝子は認められなかったことから、元々この領域にはクラスI遺伝子は存在せずに、後にマウス、ラットや霊長類にクラスI遺伝子が誕生したと推定された。3、カニクイザル、マーモセットのMHC領域のBACコンティグをほぼ完成させ、現在、それぞれのゲノム配列決定を進めている。カニクイザルとアカゲザルやヒトとのMHC領域の比較から、クラスI遺伝子の数に違いがあるものの、概ねゲノム構造は保存されていた。また、アカゲザルのMHC-B/C領域は約70kbを1ユニットとした19回の縦列重複により形成されているが、マーモセットにおいても数十kbの重複ユニットが数回認められた。

3、獲得免疫の起源の解明に最適な動物を特定するために、進化した形態を有するネズミザメ上目20種に、より原始的な形態を有するツノザメ上目10種を含めてシトクロームb遺伝子における系統関係を調べた結果、生きている化石に指定されているラブカ(ツノザメ上目カグラザメ目)は板鰓類の中で最も古くに種分岐した証拠を得た。本年度にMHCを含む獲得免疫の起源やその進化過程を理解するための良質なサンプルを入手したことから、ラブカの遺伝子ライブラリーを作成するための予備実験を進めている。
胸腺型自血病の進展過程の分子的機序

発生過程の胸腺リンパ腫は胸腺微小環境依存性増殖を示す段階を経て進展するが、この過程は正常胸腺リンパ球の胸腺内分化と対応して理解することが重要である。胸腺間質細胞との共生培養により樹立したAKR自然発生胸腺リンパ腫株25系統について、胸腺リンパ球分化抗原(Thy-1,Tpre,Tthy,Tind,Tsu),TdT,1L-2Rの表現をFACSを用い分析し、リンパ腫の表現型にはT細胞の分化のあらゆる段階に相当するものがあること、培養経過を通じ安定したものが多いが、株によってはTPA等により表現型・量の変動を誘導出来るものがあった。またT細胞レセプター遺伝子を分析したところ、大部分の株では、α,β,γ鎖遺伝子は再構成を示した。しかし各遺伝子のmRNAの分析ではα鎖mRNAは9/10に陽性であったが、β鎖は0/10,γ鎖2/10にしか検出されなかった。またThy-1遺伝子の表現では正常T細胞にはみられない異常なmRNAが検出された。生物学的意義については検討中である。一方、胸腺微小環境構成細胞をモノクローナル抗体により同定し、正常胸腺および白血病発生過程における変化を検索した。これまで得られたラット抗マウス胸腺間質細胞特異的モノクローナル抗体のひとつB6TS-1は胸腺の被膜下層,皮髄境界部,髄質の細血管に随伴する形態的にユニークな上皮細胞と特異的に反応し、胸腺保育細胞とも反応を示した。胎児胸腺原基ではこの抗原陽性細胞は胎齢16日まではびまん性に分布しているが、17日齢以降は被膜下層と髄質に分布域が解離する。ところが胸腺リンパ腫発生過程ではふたたび増殖しびまん性の分布を示すに至るという特徴的な変化を見出した。この所見は発生期の胸腺リンパ腫は胸腺上皮細胞と共生複合体を形成しそれに依存して増殖・進展するとする我々の仮説にみあうものと思われる。更にリンパ腫発生期の胸腺微小環境の変貌の形態的・機能的特性を明らかにすることによりリンパ腫の進展機構を解明したい。
経済活動の地理的集中が一国の経済の効率性に及ぼす影響の研究-東京-極集中の理論的、実証的分析-

本年度は、経済活動の地理的集中に関して、いくつかのテーマを理論的に研究した。1)都市は、一度ある程度の大きさまで成長してしまえば、あとはさまざまな種類の規模の経済が働くために、与えられた条件が恵まれたものでなくてもさらにある上限まで自律的に成長を続ける可能性がある。この仮説(都市の「テイク・オフ」仮説)に拠れば、都市が成長して大都市になるかどうかは、それがほんの一時であってもある水準以上に大きくなることがあるかどうかにかかっている。これらを説明するために、簡単な経済理論モデルを構築し、都市がテイク・オフするのを可能にするような与件の変化について論じた。さらに、19世紀前半のシカゴと17世紀前半の江戸がこの仮説によく当てはまることを明らかにした。2)地理的集中が経済の効率性に及ぼす影響の研究の一環として、都市システムのありかたがその後の産業化にどのような影響を与えるかを研究した。具体的には、ヨーロッパの都市人口の時系列データを用いて、実証分析を行った。その結果、都市化の進展が産業化にどちらかと言えばマイナスの影響をもつことが示された。また、産業化をうまく成し遂げた国では、産業化以前に大都市ではなく中小の都市が発達していたことが明らかになった。3)近年見られる東京への一極集中の加速化は、製造業の海外移転およびそれと連動している産業空洞化、さらに、並行して生じる経済のサービス化抜きにしては語れない。その点を明らかにするための第一歩として、そういった現象が生じる根本的な理由は何なのか、どのような条件の下でそれは生じるのか、といった問題を理論的に分析した。
メゾスコピック領域における量子熱輸送の輸送特性や熱流揺らぎに関する理論的研究

メゾスコピック系での熱伝導現象の熱流揺らぎの特性を明らかにし、その研究過程で得られた技術を電気伝導にも応用し実験につながる話に持っていった。またカーボンナノチューブの熱伝導を意識した、ランダムポテンシャルによる熱の局在現象の考察も行った。平衡系ではカノニカル分布などの普遍的な測度分布があり、それを利用して様々なマクロな物理量を計算することができる。しかし非平衡の領域では普遍的な測度分布があるのかどうか分からない。一方で揺らぎの定理などに代表される最近の非平衡統計力学の進歩により、平衡から遠い領域でも成り立つ関係式がいくつか見つかっている。これらの流れから、非平衡系で非平衡を特徴づける物理量の分布そのものがどうなるかを見ることは、大変意義があることである。我々は非平衡系の非平衡定常状態の典型的な系として、熱伝導現象を考察した。特に熱流の分布関数の厳密な解析を行った。メゾスコピック系の電気伝導の解析でこれまで研究されてきた完全計数統計の技術を熱伝導系に応用し、量子熱伝導現象における、キュミュラント生成汎関数を導出した。それにより計算される分布関数の特徴的な性質として、分布のテールが両側の熱浴の温度で支配されていることがあげられる。キュミュラント生成汎関数は揺らぎの定理を反映する対称性を満たし、また、熱流に関する輸送係数を定義すると輸送係数間にある関係式を導く。この研究は、そのまま電気伝導の問題にも応用することが可能である。メゾスコピック電気伝導の分野では電流の高次キュミュラントが実験で測定されている。そのため、この研究で見出された対称性や非線形輸送関係式などを電気伝導の問題で考えると実験で測定可能な議論ができる可能性がある。熱伝導現象の研究として、典型的なモデルであるフェルミ・ウラム・パスタ(FPU)モデルを考え、局在現象と非線形効果の競合に関する研究を行った。よく知られているように質量がランダムである完全調和格子では局在現象が起こり、熱力学極限で熱流が消えてしまう。非線形格子を考えたときでも、ナイーブに考えれば非線形項は低温ではきかず、高温だけできいてくる可能性がある。局在効果と非線形項の効果の競合にどのような特徴があるかを考えることは、興味深い。大規模な数値計算により、どのような温度領域でも熱力学極限では非線形項が無視できず、局在がとけることが見出された。また、前年度に量子熱伝導において行った研究をメゾスコピック系の電気伝導の研究に結び付ける研究も行った。「完全計数統計」と統計力学の「揺らぎの定理」を結び付け、実験で観測できるオンサーガー関係を超えた輸送係数間の関係式を見出した。非線形輸送係数とは、温度一定のもとで、2つの粒子浴(リード線)の間に伝導体を介して電流が流れる場合を考え、電流の任意のキュミュラントを電位差で展開した時の係数として定義される。時間反転対称性を考慮すると、これらの係数間に普遍的な関係式が成立することが見出される。電気伝導現象では実験が進んでおり、最近では高次のキュミュラントが測定されている。このことから、この関係式は実験で測定可能であると期待され、例えば、メゾスコピック系でアハラノフ・ボーム干渉系を使えば観測できると思われる。
動物のメチル基転移酵素のアデノシルメチオニン結合領域の検索とその構造比較

哺乳動物のメチル基転移酵素(mMT)のS-アデノシルメチオニン(AdoMet)結合部位の構造に関する情報を得るため、主に2種の組換体酵素を用いた解析を行なった結果、以下のような知見が得られた。1.グアニジノ酢酸メチン基転移酵素:(1)AdoMetによって親和性標識されたTyr^<136>の近傍に存在し、かつ他のmMTにも共通なAsp残基を含む領域への変異導入による解析を行ない、Asp^<134>が本酵素の活性発現、特にAdoMet結合に重要な残基であることが明らかになった。(2)配列比較により、ほとんどのmMTが共有し、更にヌクレオシド結合タンパク質一般にも共通すると考えられる構造がアミノ末端側に存在することを見出した。この領域への変異導入を行なったところ、その重要性が示唆されたので更に解析を進めている。2.グリシンメチル基転移酵素:(1)ラット肝酵素はAdoMet結合に関して正の協同性を示すのに対し、ウサギ肝酵素はこれを示さないと報告されていた。ウサギ、ブタ、ヒトの各肝酵素をクローン化し、ラット肝酵素も含めて比較解析したところ、種間で一次構造上の差は少ないことが明らかになった。肝の抽出液を用いた初速度解析では、いずれの酵素もAdoMetに関して正の協同性を示すことが示された。(2)ウサギ肝酵素の組換体酵素は通常の条件下ではこの協同性を示さなかった。天然の酵素のN末端残基はアセチル化されているのに対し、組換体酵素では遊離である点だけが構造の違いであることが明らかになり、アセチル化が協同性の発現に関与することが示唆され、pH依存性の解析により、N末端の正電荷の消去が重要であるという可能性が示唆された。(3)専門家との共同研究によってラット肝の組換体酵素を結晶化し、本結晶はサブユニット2つを単位とし、単位格子a=86.4,b=175.7,c=45.5Åの斜方晶系P2_12_12空間群に属するという予備データが得られた。1.S-アデノシルメチオニン(AdoMet)をメチル基供与体とするメチル基転移酵素(MT)のうち、特に哺乳動物の酵素のAdoMet結合部位に関する情報を得るため、組換体ラット肝グアニジノ酢酸メチル基転移酵素を用い、AdoMetによる親和性標識部位近傍に存在し、かつ他の酵素にも共通な残基であるAsp^<134>とその周辺残基への変異導入による解析を行ない、Asp^<134>は本酵素の活性発現、特にAdoMet結合に重要な残基であることを明らかにした。この共通領域はAdoMet結合ドメインの一部を形成するものと考えられる。(J.B.C.1994)2.グリシンメチル基転移酵素(GMT)においては、ラット肝酵素はAdoMet結合に関して正の協同性を示すことが藤岡等によって示されているが、ウサギ肝酵素は協同性を示さないと報告されており、動物種間で構造上の違いが存在することが予想されたので、ヒト、ウサギ、ブタの各肝酵素をクローン化し、既に得られているラット肝酵素も含めてその一次構造比較を行なったところ、種間の差は少なく、ラット肝酵素のみが中央部で2残基を欠くというやや特異的な構造を持っていた。

肝の粗抽出液での初速度解析により、いずれの酵素もAdoMetに関して正の協同性を示すことが明らかになった。(Comp.Biochem.Physiol.1993)3.ウサギ肝GMTを大腸菌で発現させたところ、組換体酵素はAdoMetに関して正の協同性を示さなかった。天然の肝酵素との構造の違いは、天然の酵素のアミノ末端Val残基はアセチル化されているのに対し、組換体酵素では遊離であることだけであり、アセチル化が協同性の発現に重要な役割を担っていることが示唆された。この結果は、翻訳後修飾の一つであるアセチル化の役割に関して新しい視点を与えるものと考えられる。(第66回日本生化学会大会発表,1993)哺乳動物のメチル基転移酵素(mMT)のS-アデノシルメチオニン(AdoMet)結合部位の構造に関する情報を得るため、主に2種の組換体酵素を用いた解析を行なった結果、以下のような知見が見られた。1.グアニジノ酢酸メチル基転移酵素:(1)AdoMetによって親和性標識されたTry^<136>の近傍に存在し、かつ他のmMTにも共通なAsp残基を含む領域へ変異導入による解析を行ない、Asp^<134>が本酵素の活性発現、特にadoMet結合に重要な残基であることが明らかになった。(2)配列比較により、ほとんどのmMTが共有し、更にヌクレオシド結合タンパク質一般にも共通すると考えられる構造がアミノ端末側に存在することを見出した。この領域への変異導入を行なったところ、その重要性が示唆されたので更に解析を進めている。2.グリシンメチル基転移酵素:(1)ラット肝酵素はAdoMet結合に関して正の協同性を示すのに対し、ウサギ肝酵素はこれを示さないと報告されていた。ウサギ、ブタ、ヒトの各肝酵素をクローン化し、ラット肝酵素も含めて比較解析したところ、種間で一時構造上の差は少ないことが明らかになった。肝の抽出液を用いた初速度解析では、いずれの酵素もAdoMetに関して正の協同正を示すことが示された。(2)ウサギ肝酵素の組換体酵素は通常の条件下ではこの協同性を示さなかった。天然の酵素のN末端残基はアセチル化されているのに対し、組換体酵素では遊離である点だけが構造の違いであることが明らかになり、アセチル化が協同性の発現に関与することが示唆され、pH依存性の解析により、N末端の正電荷の消去が重要であるという可能性が示唆された。3.専門家との共同研究によってラット肝の組換体酵素を結晶化し、本結晶はサブユニット2つを単位とし、単位格子a=86.4,b=175.7,c=45.5Åの斜方晶系P2_122_122空間群に属するという予備データが得られた。
中高生の食行動の乱れとその要因

本研究では,中高生の食行動を規定する要因を解明することを目的とした。主な結論は以下のとおりである。1)性別や学年などの「個人属性」,「生活習慣・自立性」,「食卓環境・雰囲気」,「家族関係(親との関係)」,「居住地」が中高生の欠食・偏食頻度に影響を及ぼしている。また学年進行に伴って,欠食頻度は増加する一方で偏食傾向は是正される。2)女子高校生の食行動の乱れを助長している背景要因として,生活習慣の乱れ,友人関係の不安定性,親子関係の不安定性,食卓の雰囲気の悪さが指摘できる。これら4要因の中でも,とくに生活習慣の乱れと友人関係の不安定性が女子高校生の食行動に及ぼす負の影響は大きい。1)ベネッセが2004年に実施した「第1回子ども生活実態基本調査2004」の個票データを用いて,高校生の携帯電話依存が食行動に及ぼす影響を分析した。共分散構造分析を用いた定量分析の結果は次のとおりである。第1に,男女ともに友人関係での不安感が携帯の使用頻度を高め,そのことが携帯への心理的依存を強めるという悪循環に陥っている可能性がある。第2に,携帯電話への依存傾向がみられる者は心理的ストレスも高まり,問題食行動に走る。第3に,男女ともに,家族関係は生活習慣に一定の影響を与えるものの,携帯使用や心理的ストレス,食行動への影響は女子のみ認められた。第4に,家族関係と食行動との関連性が認められた女子の場合でも,家族関係よりも友人関係が携帯使用を通じた食行動への影響が大きいことを踏まえると,今日の高校生にとって,家族関係よりも友人関係の影響がより大きい可能性がある。2)内閣府「食育の現状と意識に関する調査」の個票データを用いて,成人の食行動を規定する要因(特に先行研究では検討されていない,子ども時代の食習慣の影響)を解明することを目的とした。その結果,概して食行動が乱れているのは,若年者,未婚者,労働時間が多いまたは不規則な者,子ども時代の食習慣が乱れていた者,生活水準意識が低い者(男性のみ該当),家庭での食卓の雰囲気が悪い者(女性のみ該当),職場の人たちが栄養バランスの良い食事への関心が低い者(男性のみ該当),食の栄養面や安全面に対する人々の関心が低い地域に居住する者(女性のみ該当)であった。特に,子ども時代の食習慣が成人後の食行動に影響を及ぼすという分析結果を踏まえると,成人の朝食欠食の増加傾向に歯止めをかけるには,子ども時代から良好な食習慣形成を促すような施策ー例えば学校教育における児童を対象とした食育教育や母親に対する啓発活動ーなどをより積極的に推進していく必要があろう。女子高校生412名を対象に実施したアンケート調査の個票データを用いて,小学校高学年から高校時代までの食行動の変化とその規定要因を定量的に検討することにより,女子高校生の食行動の乱れを規定する要因を各学齢段階別に明らかにすることを目的とした。具体的な研究成果は,つぎのとおりである。1)高校生期における食行動の規定要因抽出:共分散構造分析を用いた分析結果を要約すると,第1に,朝食摂取行動は生活習慣によって強く規定されている。第2に,間食・夜食行動は,生活習慣,友人関係,親子関係,食卓の雰囲気によって規定されているが,とくに生活習慣と友人関係からより大きな影響を受けている。第3に,過食・早食い行動は,友人関係,親子関係,食卓の雰囲気によって規定されているが,とくに友人関係から最も大きな影響を受けている。最後に,女子高校生の食行動の乱れを助長している背景要因として,生活習慣の乱れ,友人関係の不安定性,親子関係の不安定性,食卓の雰囲気の悪さが指摘できる。2)高校生期における痩身志向と小学生高学年期から高校生期にかけての食行動・食意識:多変量解析を行った結果,痩身志向の強い女子高校生は,小学生期と比較して中学校に進学以降に食行動の乱れが顕著となり,さらに高校進学以降により乱れる傾向が認められた。同時に,女子高校生の食行動規定要因を考察する際に,小学生・中学生期まで遡って考察する必要性が示唆された。3)親子・友人関係,食卓環境・雰囲気,生活習慣の変化が食行動に及ぼす影響(小中高の比較):潜在成長モデルによる分析結果から,小学生期の親子・友人関係および食卓環境・雰囲気が食行動に大きな影響を及ぼすこと,とくに小学生期における良好な食卓環境・雰囲気は学齢の上昇に伴う食行動の乱れを抑制すること,友人関係の不安定性が食行動に及ぼす負の影響は学齢の上昇とともに小さくなること,を明らかにした。近年,食習慣が大きく変化してきたわが国では,とくに中高生の食行動の乱れ(朝食欠食,偏食,不規則な食事など)が指摘されている。

しかし意外なことに,中高生の食行動にかかわる複数の背景要因を同時にかつ定量的に分析した研究は極めて限られている。さらに,数少ない先行研究によって指摘されている食行動の規定要因はおもに家庭環境要因と本人の生活習慣要因のみであり,中学校進学以降に一般的にみられる行動様式の変化(例えば,交友関係や行動範囲の拡大など)に伴う家庭外要因の影響についてはほとんど検討されていない。そこで研究初年度である平成23年度は,Benesse教育研究開発センターが2004年に実施した「第1回子ども生活実態基本調査2004」の大規模個票データを用いて,中高生の食行動を規定する要因を解明することを目的とした。必要な情報がすべて得られた9,079人の個票データに順序ロジットモデルを適用して分析した結果,欠食・偏食傾向にある中高生の特徴として次の諸点が明らかとなった。1)女子である,2)欠食傾向にあるのは高学年生である(学年進行に伴って欠食傾向が高まる),3)偏食傾向にあるのは低学年生である(偏食については学年進行とともに是正される),4)起床時間が遅い,5)放課後にゲームセンターやカラオケによく行く,6)決まりやルールを守らない,7)夕食を1人で食べるなど孤食頻度が高い,8)スーパーやコンビニの弁当を食べることが多い(出来あいものを食べる頻度が高い),9)友だちと話が合わないと不安に感じる,10)自分の外見が気になる,11)中都市・郡部に居住している。こうした分析結果の中でとくに5),9),10)に着目すると,交友関係や学年進行に伴う行動範囲の拡大が食行動の乱れに影響していると考察できる。平成23年度に引き続き平成24年度における主たる研究目標は,1)中高生の食行動にかかわる複数の拝啓要因を同時にかつ定量的に分析すること,2)とくに,食行動の背景要因の中でも,既存研究においてほとんど検討されていない要因(中学進学以降に一般的にみられる行動様式の変化に伴う家庭外要因)や家族関係が中高生の食行動に及ぼす影響を解明すること,3)中高生の食行動の規定要因に関する性差,子ども時代(とくに中高生時代)における食体験や食習慣あるいは家庭・学校等からの食に関する働きかけが成人後の食行動に及ぼす影響などについて解明すること,の以上3点であった。「研究実績の概要」でも述べたとおり,全国規模の大規模個別票データを用いて,おおむねこれら3点に対応する分析結果を得ることができたことから,研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。平成23年度(研究初年度)における主たる研究目標は,1)中高生の食行動にかかわる複数の背景要因を同時にかつ定量的に分析すること,2)とくに食行動の背景要因の中でも,既存研究において殆ど検討されていない要因(中学進学以降に一般的にみられる行動様式の変化に伴う家庭外要因が中高生の食行動に及ぼす影響を解明すること,3)欠食と比較して検討されることが少ない偏食についても背景要因を検討すること,の以上3点であった。「研究実績の概要」でも述べたとおり,全国規模の大規模個票データを用いて,これら3点に対応する分析結果をえることができたことから,研究は「おおむね順調に進展している」と判断した。近年,食習慣が大きく変化してきたわが国では,特に中高生の食行動の乱れが指摘されている。しかしながら,中高生の食行動にかかわる複数の背景要因を同時にかつ定量的に分析した研究は限られている。
シナプス伝達の長期促進と一酸化窒素との関係

ウシガエルの交感神経節では、節前線維に頻回刺激を与えると興奮性後シナプス電位(fast EPSP)が長時間に渡り増大し、シナプス伝達の効率が長時間促進(LTP)される。このLTPは、伝達物質(アセチルコリン)の放出量が持続的に増大して生じたものであり、その発現と維持には、神経終末内のCa^<2+>濃度の持続的増大が必要である。更にLTPの発現に関わる細胞内情報伝達系を検索した結果、カルモジュリンに依存した代謝経路の活性化が、このLTPの発現に必要である事、しかし、A-キナーゼやC-キナーゼ、またアラキドン酸カスケード系の関わりは無い事などを明らかにして既に報告した。一酸化窒素のLTPへの関与の有無は本実験の結果のみでは判定できない。何故ならL-No-Argの作用は一酸化窒素の関与を支持し、hemoglobinの作用はその関与を否定するからである。よって今後、更に使用した薬物の作用機序について詳細な検討を行うと共に、他の関連薬物の作用等を追加実験し最終的な結論を導く予定である。
慢性活動性胃炎におけるEBウイルス感染と発がん

研究者は、EBウィルスは慢性萎縮性胃炎の経過において胃底腺領域の萎縮が中等度に進展した段階で萎縮境界近傍で胃上皮細胞の不死化に関与するものと、推定している。しかし、従来いくつかの検出法では各々感度や特異性などに限界があり、胃癌発生母地である慢性萎縮性胃粘膜におけるEBウイルス感染の定量や胃内分布の詳細な検討は困難である。本研究において、研究者らは、EBウィルスが慢性胃炎の進展経過においてどの段階で胃内のどの部位にどのような量(コピー数)と感染状態で出現するのかを検索し、胃癌の発生へ至る寄与について研究した。まず、EBウイルス胃癌の発生母地を調べる目的で、腫瘍の粘液形質について、胃型・腸型の粘液に対する免疫染色を行った。山口大学で経験、治療された胃癌120症例についてEBウイルスの検出と、粘液形質(human gastric mucin, muc2;CD10)の免疫染色とPAS alcian blue染色をおこなった。手術の必要な進行したEBウイルス関連胃癌の粘液形質は胃型であった。EBウイルスは残胃癌の30%に検出されるため、EBウイルス陽性の残胃癌について、その背景胃粘膜を検討した。EBウイルス陽性残胃癌は、Billroth-2法で再建された断端吻合部に多く、陥凹を主体とした進行癌であった。背景胃粘膜は腸上皮化生を認めるものが多かったが、gastric cystica polyposa(CCP)の合併は低頻度であった。H.pyloriと胃癌の関連が注目されているので、EBウイルスとH.pyloriとの間のクロストークについてEBV感染培養細胞を用いてサイトカイン産生について検討した。EBV感染培養細胞は、H.pyloriの刺激によりIL-8産生能の亢進が認められた。平成15年度の研究により、以下の成績を得た。慢性胃炎・胃癌症例において、胃内視鏡検査時に被検者への十分な説明と承諾のもとに、通常の診断目的の生検に加えてシドニーシステムによる胃粘膜5点生検を行い、EBウイルスDNAのBamHI-W断片をリアルタイム定量PCR法にて検出し、ウイルス感染の有無、胃内分布と感染コピー数、の検討を行った。その結果、65.7%の症例において、胃生検切片からEBV DNAが検出された。胃粘膜よりのEBV DNA検出は、中等度の萎縮性胃炎例の萎縮中間帯に有意に高頻度であった(Hirano A, Yanai H, et al., International Journal of Gastrointestinal Cancer, in press)。また、EBウイルス関連胃癌自体も、胃粘膜萎縮境界近傍の中間帯に好発しており、胃型の粘液形質と関連を有していた(Nakamura Y, Yanai H, etal. Hepato-Gastroenterology, in press.)。これらの結果から、EBウイルスは、慢性萎縮性胃炎の経過において、中等度の萎縮の進展に伴い胃粘膜萎縮境界近傍に感染し、発がんに関与するものと推定している(柳井秀雄・他.消化器内視鏡2003)。このような成績は、研究者らが編集・出版した、画期的な邦文教科書「EBウイルス」に記載し、他の各分野の論文とともに、研究者の便に供した。

本研究において、研究者らは、EBウィルスが慢性胃炎の進展経過においてどの段階で胃内のどの部位にどのような量(コピー数)と感染状態で出現するのかを検索し、胃癌の発生へ至る寄与について研究した。まず、EBウイルス胃癌の発生母地を調べる目的で、腫瘍の粘液形質について、胃型・腸型の粘液に対する免疫染色を行った。山口大学で経験、治療された胃癌120症例についてEBウイルスの検出と、粘液形質(human gastric mucin, muc2, CD10)の免疫染色とPAS alcian blue染色をおこなった。手術の必要な進行したEBウイルス関連胃癌の粘液形質は胃型であった。EBウイルスは残胃癌の30%に検出されるため、EBウイルス陽性の残胃癌について、その背景胃粘膜を検討した。EBウイルス陽性残胃癌は、Billroth-2法で再建された断端吻合部に多く、陥凹を主体とした進行癌であった。背景胃粘膜は腸上皮化生を認めるものが多かったが、gastric cystica polyposa (CCP)の合併は低頻度であった。H.pyloriと胃癌の関連が注目されているので、EBウイルスとH.pyloriとの間のクロストークについてEBV感染培養細胞を用いてサイトカイン産生について検討した。EBV感染培養細胞は、H.pyloriの刺激によりIL-8産生能の亢進が認められた。
藻食魚と藻類との栽培共生:水域における植物-植食者相互作用系の種レベルでの解明

サンゴ礁に生息する藻食性スズメダイは、なわばり内に藻類の畑を維持する。琉球列島では、クロソラスズメダイは不要な藻類を除藻することで、餌に適した一種類のイトグサ種を繁茂させている。このスズメダイはインド-太平洋に広く分布するため、その地理的変異を調べたところ、この広い分布域で、スズメダイとイトグサとの間に高い特異性が保たれていた。同時に、海域によってはスズメダイが利用するイトグサ種が異なることもあった。これにより、水域でも、陸上に見られるように、一次生産者(藻類)と、その消費者(藻食魚)との間に高い種特異性があることが分かった。この特異性は、水域においても生物多様性の形成や維持に重要な役割を果たしていると考えられる。サンゴ礁の藻食性魚類の一種クロソラスズメダイは、藻食者の排除や除藻など集約的ななわばり管理を行い、糸状紅藻イトグサ属の1種の単作藻園を持つ。そのイトグサは極めて消化されやすく、スズメダイの主要な餌となる。一方イトグサは、このスズメダイの防衛がなければ藻食者に食べ尽くされ、除藻がなければ他の藻類との競争に敗れ消失してしまう。この、食う者と食われる者との間に芽生えた共生関係は栽培共生と呼ばれ、他にヒトと栽培植物、菌類を栽培する昆虫類にのみ知られる希な関係である。本研究では、インド-西太平洋のサンゴ礁域のスズメダイ類とイトグサとの栽培共生系の実態を明らかにするため、この海域に亘る8地点において、18種のスズメダイ類のなわばり内外から採取した藻類の分析を行った。形態観察と18S遺伝子に基づいてイトグサ類の分類を行った結果、沖縄と同一のイトグサ種が、モーリシャスとオーストラリアのいずれもクロソラスズメダイの藻園に見られたが、そこでは必ずしも優占していなかった。エジプト、ケニヤ、モルディブでは、近縁のそれぞれ別のイトグサ種がその藻園で優占していた。このように、クロソラスズメダイとイトグサとの栽培共生は、互いの依存度が多様で、かつパートナーシフトがありながらも、インド-西太平洋を通して維持されていることが明らかとなった。この結果について第11回国際サンゴ礁学会で発表した。また、アフリカタンガニイカ湖は、シクリッド科魚類の適応放散で知られるが、その岩礁域では多種の藻食性シクリッドがなわばりを張り巡らせている。ここではシアノバクテリア類が一つの主要な餌となっている。7種のシクリッドのなわばり内外から採取した藻類群落を、16S遺伝子をマーカーとして分析した結果、藍色植物門の多岐にわたる種が見出された。そしてシクリッド種とシアノバクテリア種との間に種特異性が検出されつつある。サンゴ礁で、餌となる藻類をなわばり内で栽培する、まるで農業をするスズメダイが発見された。これらの魚は、餌となる藻類をなわばり内で守り繁茂させ、雑藻の除藻までも行う。一方餌となる糸状紅藻のイトグサも、なわばり外では食べ尽くされ、また他の藻類に被覆され、なわばり内のみで生育している。このような両者は、互いに利益を与え合う栽培共生にあると言える。本研究は、そのようななわばり性スズメダイ計18種を対象に、インド-太平洋各地のサンゴ礁で、スズメダイと藻類との種特異性の有無と地理的変異について明らかにした。なお、これら藻類の分類には遺伝子情報も合わせ用いて正確な分類を試みた。琉球列島では、クロソラスズメダイがイトグサ1種の単作をもつことが知られており、またこのイトグサは今まで、琉球列島のこの魚種のなわばり以外からは全く知られていなかった。本研究で、このイトグサがモーリシャスとオーストラリアでも、同じ魚のなわばりから見付かった。一方、エジプトやケニヤ、モルディブのこの魚のなわばりからは、互いに極めて近縁であるがそれぞれ別種のイトグサが見られた。これらはいずれもこの魚のなわばりのみに見られるものであった。しかし沖縄以外の海域では、このスズメダイのなわばりは必ずしもこれらのイトグサの単作とならず、様々な藻類も混ざったものとなっていた。これらのことから、このスズメダイとイトグサとの栽培共生は、インド-太平洋で広く維持されているものの、栽培種や栽培システムは多様であることが分かった。他方、他のスズメダイ種は、遍在するイトグサ種を共有し、かっ様々な藻類が入り混じった群落を維持し、特定の藻類種と特異的な関係性を持つのではなく、多様な藻類種を利用していた。

こうして、広い海域を対象とし、かつ遺伝子情報を用いて藻類を種レベルで分類することで、藻食性スズメダイには、大きな地理的スケールで食藻と種特異性を維持している種もあれば、様々な藻類種を利用する種もあることが明らかとなった。