hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
断層運動時の間隙水圧上昇に伴う元素の移動機構の理解

1999年に台湾にてマグニチュード7.6の地震(集集地震)をひき起こした、台湾中部のチェルンプ断層の掘削コア試料について、微量元素に着目した鉱物相の断層中央部での変化について放射光X線を用いて考察した。ストロンチウム(Sr)は断層中央部では曹長石に多く含まれており、このことは、流体側に溶けていたSrが、高温下で新たに晶出した曹長石に取り込まれたことを意味しており、その温度は少なくとも250度以上と推定された。つまり、高温の水が断層破砕帯を通過した履歴を示しており、これは断層運動と同期したものと推定された。1999年に台湾にてマグニチュード7.6の地震(集集地震)をひき起こした、台湾中部のチェルンプ断層の掘削コア試料について、ヒ素に注目してその濃度と化学形態を分析した。化学形態分析には高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の放射光X線(BL-12C)を利用し、ヒ素のK殻吸収端近傍の微細構造(XANES)を測定し、解析した。台湾地震断層掘削プロジェクト(Taiwan Chelungpu-fault Drilling Project : TCDP)では、地下1136m,1194m,1236mから3つの断層帯が採取されているが、各断層破砕帯の周辺部では主に硫黄を置換して存在するヒ素が、破砕帯中央部ではほとんど消失していることがわかった。同時にヒ素の濃度について、対象試料をふっ酸で分解し溶液化したのち、蒸発乾固し薄い硝酸で希釈し、海洋研究開発機構高知コア研究所が運用・管理する四重極誘導結合プラズマ質量分析装置(Quadrupole ICP-MS ; Perkin Elmer社ELAN-DRCII)で定量し、断層破砕帯中心部ではヒ素濃度が減少していることを確かめた。以上のことから、断層を浸透していく流体と岩石との化学反応により、硫化物相に含まれるヒ素が選択的に流体側に溶出した結果と考えられた。ヒ素は高温の流体と反応して流体相に動きやすい元素であり、断層摩擦運動と同期した、流体の関与した化学反応である可能性が高い。1999年に起こった台湾Chi-Chi地震で滑った台湾チェルンプ断層から掘削されたコア試料では、顕微鏡下での鉱物観察から断層中央部で硫化物鉱物の消失が認められた。これを化学的に確認するために、硫黄の濃度および同位体比を筑波大学の協力研究者のもとで分析した。その結果、断層中央部では硫黄の濃度の系統的な減少は認められなかった。これに対して硫黄同位体比は断層中央部で明らかに重い値を示していた。このことは、断層中の硫黄と、断層を流れる流体中の硫黄の間で物質の出入りがあり、流体中の硫黄が海水起源の硫酸イオンのような重い同位体比をもつものであれば、総量としては濃度は断層全域で一定となるが、断層中央部の流体起源の物質の寄与が大きい部分は重い同位体比となり、測定結果を説明することが可能である。高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所での放射光X線を用いた硫黄のX線吸収端構造(XANES)の分析では、断層中央部では硫化物の消失が確認され、硫酸イオンに起因するスペクトルが観測された。つまり、硫黄は硫化物としてではなく、硫酸塩の形態で断層内に存在していることが明らかになった。この結果は、日本地球惑星科学連合2010年大会と日本地球化学会2010年度年会において発表した。この種の研究では、岩石-流体間の元素の分配を把握することが重要である。特に粘土鉱物と溶液の間の元素の分配に関する知見が重要となるが、アンチモンの挙動について常温での河川水と鉄水酸化物(フェリハイドライト)の間の元素と同位体の分別の程度と存在化学種についての研究が論文として査読付英文誌に掲載された。台湾チェルンプ断層から掘削されたコア試料では、微量元素の断層中央部での濃度の増減変化のパターンから、断層運動時に250度以上の高温になったことを我々のグループは2008年に明らかにしたが、このような高温環境下でおこると予想される鉱物相の変化については確認されていなかった。そこで、放射光X線を用いたストロンチウム(Sr)のX線吸収端構造(XANES)を利用して、鉱物相の変化について考察した。ここでターゲットとなるのは、曹長石の晶出が確認されるかどうかである。過去の水熱実験による岩石-流体相互作用の研究では、高温では流体側からナトリウムやSrが減少するため、岩石側に曹長石の晶出が予想されているが、それを実際に確認した例はない。これは、長石が岩石には普遍的な鉱物であり、若干の量の増加はXRDでは検出できないことに起因している。本研究で用いるXANESは、鉱物相ではなく元素に着目し、元素周囲の配位環境の変化から、鉱物相を推定しようとするものであり、このような場合非常に強力な手法となりうる。

XANESの測定のためには、最適な標準試料を作成することが重要である。一般に曹長石は花こう岩に多く含まれるが、これらの岩石はSrをあまり含まないため、良質なXANESスペクトルが取得できない。本研究では高圧変成岩から曹長石を分離することにより、Sr濃度の高い曹長石試料を確保した。曹長石に加えて、チェルンプ断層での元素濃度変化から、Srのホスト鉱物相として考えられる、石膏・方解石・灰長石を標準試料として断層試料のスペクトル測定を行った。その結果、曹長石のスペクトルと断層中央部から得られたスペクトルは非常によく一致し、Srに富む曹長石の晶出を確認した。つまり、鉱物学的に見ても、この断層は250度以上の高温の履歴があることが確認された。この結果は、日本地球化学会2011年度年会において発表した。
異常環境と薬物が体内時計に及ぼす影響の解明と法医診断への応用

本研究は、視交叉上核に存在する中枢時計に影響を及ぼす熱中症や低体温症および薬物等が抹消の体内時計に及ぼす影響を解析し、法医実務に還元することを目指したものである。当初の計画では熱中症と低体温症のマウスモデルでの解析を行う予定であったが、安定した結果を得ることが出来なかった。そこで、確実で再現性良く脳浮腫を誘起出来る水中毒モデルとアセトアミノフェン急性中毒モデルに切り替えて心臓や腎臓の時計遺伝子の変調について解析を行い、水中毒および肝性脳症による脳浮腫が、心臓における時計遺伝子の発現に強く影響を及ぼす事を明らかにした。更に敗血症においても心臓および腎臓の体内時計が強く変調する事を見出した。研究代表者らは体内時計に基づく死亡時刻推定法を開発し、法医実務に応用可能な有用な方法であることを既に報告したが、本法を実際に実務に用いるには様々な問題があることが分かってきた。すなわち、死亡に至る環境や薬毒物等が体内時計に様々な変調を引き起ことが考えられ、死亡時刻で停止した体内時計と実際の死亡時刻にずれが生じる可能性がある。本研究では研究代表者らが実際に経験した熱中症事例における死亡時刻と体内時計が示す時刻のずれを分子生物学的に説明することを目指して熱中症モデルマウスの作製を検討したが、当初計画したような深部高体温を安定して得ることが困難であり、熱中症モデルを得るには至らなかった。現在もケージおよびチャンバーに改良を加え鋭意検討中であり、27年度中には熱中症モデルを確立できるものと考えている。実験計画では、当初27年度に行う予定であった低体温症モデルマウス作製の予備的検討を26年度に前倒しで行い、マウスを除毛クリームにより全身を除毛した後、低温チャンバーに置くことで確実に低体温症モデルを作製出来ることが確認出来ている。更に、マウス個体からの臓器の採取および、各臓器からのRNAやタンパクの抽出手技は確立しているので、27年度は熱中症モデルと低体温症モデルを並行して行うことで、26年度の実験計画の遅れは解消できるものと考えている。本研究により体内時計に基づく死亡時刻推定法の適用限界が明らかになれば、体内時計に基づく死亡時刻推定法がより実用に近づくもと考えている。また、実験計画には記載していないが、皮膚創傷の治癒過程における体内時計の変化について検討を行い、皮膚組織におけるオートファジーの概日振動が抑制される事を明らかにし、法医損傷検査への応用の有用性を示す結果を得た。研究代表者らは体内時計に基づく死亡時刻推定法を開発し、法医実務に応用可能で有用な方法であることを既に報告したが、実務への応用を進める過程で、本法による死亡時刻推定に影響を及ぼす種々の要因が見出されてきた。熱中症、低体温症および薬物中毒で実際の死亡時刻と体内時計による推定死亡時刻に乖離を認める事例を経験している。そこで、本研究では、これらの要因が体内時計に影響を及ぼす機構の解明を目指して研究を行ってきた。昨年度に引き続き、本年度もマウスを用いて熱中症モデルおよび低体温症モデルの確立を試み、ほぼ安定した深部体温を維持できる実験手法を確立できた。よって、28年度には確立した手法により当初の目的を達成できるものと思われる。熱中症および低体温症の何れも中枢神経系に強く影響を及ぼすものであるため、当初の実験計画には記載されていないが、容易な実験で強い低酸素脳症を引き起こす水中毒モデルについて時計遺伝子の解析を行った。即ち、マウスにバソプレッシン投与下で体重の19%の蒸留水を腹腔内投与し、死亡時あるいは生存の場合は12時間後に臓器を採取して各時計遺伝子の発現をreal-time RT-PCRで解析した。各マウスは死亡、生存に関わらず、強い中枢神経症状を呈したが、時計遺伝子の発現に有意な変化を見出すことは出来なかった。このことは中枢神経に影響を及ぼす手段により体内時計が受ける影響が異なる可能性を示唆する。次年度は、薬物中毒の体内時計への影響を含めて更なる検討を進めるつもりである。熱中症モデルと低体温症モデルの条件設定に手間取り、目的とした時計遺伝子の解析に到達していないため。熱中症モデルおよび低体温モデルマウスにおける抹消体内時計の変調を時計遺伝子、Bmal1とPer2の遺伝子発現に基づいて解析したが、有意な変調を見出すことが出来なかった。更に、ペントバルビタールをもちいて薬物中毒の抹消体内時計に対する影響の検討を試みたが、こちらも有意な変化を見出すことが出来なかった。そこで、より強く中枢体内時計に影響を及ぼす事が予想される脳浮腫モデルについて二つのマウスモデルを用いて検討を行った。一つは水中毒モデルで、バソプレッシンを含む蒸留水を体重の19%投与し12時間後に心臓を採取して、時計遺伝子の発現を解析したが、遺伝子発現に有意な変化を見出せなかった。しかし、蒸留水投与2時間後の心臓では時計遺伝子の発現が有意に変化している事を見出した。蒸留水投与2時間後では著明な神経症状を伴って強い脳浮腫を呈しており、脳浮腫が抹消体内時計に強く影響する可能性が示唆された。もう一つのモデルは急性アセトアミノフェン中毒による肝不全とそれに起因する肝性脳症のモデルであり、致死量のアセトアミノフェンを腹腔に投与して死亡時、生存の場合は24時間後に心臓を採取して時計遺伝子の発現を解析した。アセトアミノフェンを投与したマウスでは血清ALT,ASTが著しく上昇し、病理組織学的変化も著明であり、肝不全による死亡が明らかであった。

脳浮腫や血清アンモニアについては解析していないが、昏睡状態が認められたことから肝性脳症により強い脳浮腫が誘起されていた可能性が高い。アセトアミノフェン中毒マウスの心臓における時計遺伝子の発現変調は、水中毒モデルのそれに比較してより高度であり、脳浮腫に加えて血清アンモニア濃度も体内時計に影響している可能性が示唆された。熱中症モデルおよび低体温モデルマウスにおける抹消体内時計の変調を時計遺伝子、Bmal1とPer2の遺伝子発現に基づいて解析したが、有意な変調を見出すことが出来なかった。更に、ペントバルビタールを用いて薬物中毒の抹消体内時計に対する影響の検討を試みたが、こちらも有意な変化を見出すことが出来なっかた。しかし、より強く中枢体内時計に影響を及ぼす事が予想される脳浮腫モデル(水中毒モデル、アセトアミノフェン肝不全モデル)について検討を行い、脳浮腫が心臓の体内時計に強く影響を与えることを見出した。よって、29年度は脳浮腫の体内時計への影響に焦点を絞り当初の目的を達成する。マウス急性アセトアミノフェン中毒モデルおよび水中毒モデルを用いて、高度肝障害による肝性脳症と水中毒による脳浮腫が心臓の体内時計に及ぼす影響を解析した。雄性8ー10週齢のC57BL6に600 mg/kgのアセトアミノフェンを腹腔内投与すると24時間以内に90%のマウスが死亡した。死亡したマウスでは血清ALTおよびASTが著明に上昇し、強い肝蔵の組織障害を認めた。更に投与後8時間以降は昏睡状態となり、著明な脳浮腫を呈しており、肝性脳症が誘起されている事が確認された。18時前後で死亡したマウスの心臓における時計遺伝子の発現をreal-time RT-PCRで解析すると、対照マウスと比較してBmal1は有意に発現が上昇し、一方Per2は有意に発現が低下していた。これにより死亡時刻推定の指標となるPer2/Bmal1が対照マウスと比較して著しく低い値を示し、死亡時刻推定を誤る可能性があることが分かった。一方、体重の19%の水をバソプレッシンと共に腹腔内投与する水中毒モデルでは強い昏睡や痙攣を認めると共にアセトアミノフェン中毒と比較してより高度な脳浮腫を呈したが、心臓におけるBmal1の発現に変化は見られず、一方Per2の発現は著しく低下していた。これにより、アセトアミノフェン中毒と同様にPer2/Bmal1が対照マウスと比較して著しく低い値を示し、死亡時刻推定を誤る可能性があることが分かった。更に、アゾキシメタンを用いた急性肝障害による肝性脳症モデルでは、アセトアミノフェンと同様に著明な肝障害と脳浮腫を呈して死亡し,心臓においてBmal1とPer2両方の遺伝子発現が対照マウスに比較して抑制されていた。現在、以上の結果を取り纏めた論文を作成中である。本研究は、視交叉上核に存在する中枢時計に影響を及ぼす熱中症や低体温症および薬物等が抹消の体内時計に及ぼす影響を解析し、法医実務に還元することを目指したものである。当初の計画では熱中症と低体温症のマウスモデルでの解析を行う予定であったが、安定した結果を得ることが出来なかった。
ユーザ認証付きパケットフィルタリングに基づいたファイヤウォールの開発

ユーザ認証付きパケットフィルタリングに基づいたファイヤウォールの設計、実装、および、評価を行なった。開発基盤としてはBSD/OS2.0を選択し、カーネル空間のパケット転送部においてパケットのフィルタリングを行う機構を実装した。パケット制御表のパラメータとしては、始点・終点IPアドレス、始点・終点ポート、トランスポートプロトコル、ユーザ名を指定できるようにした。また、ユーザ空間からカーネル内のフィルタリングのためのパケット制御表を動的に変更する仕組を構築した。これは、カーネル空間とユーザ空間に新たな通信ドメインを実装することで達成した。そして、ある通信において最初のパケットからユーザを認証する機構の雛型としてIdentを採用し実装した。SYNフラグの立ったTCPプロトコルの最初のパケットは、カーネル空間からユーザ空間に送られ、これをユーザ認証プロセスが受け取る。そして、ユーザ認証プロセスは、Identを通じて始点ホストに問い合わせユーザ名を得ると同時に、最初のパケットをカーネル空間に戻して転送するよう実装した。このユーザ空間で動くユーザ認証プロセスは、ユーザ名が適切であると判断したとき、パケット制御表を動的に変更する機構を通じて、カーネル内のフィルタリングパラメータを制御可能である。開発したファイヤウォールを実際に学内ネットワークに接続してテストを行なった。適切であるユーザが内部から外部へ直接通信できるかを実験し、確かに条件を満たすユーザのみが通信できることを確認した。これによって、このファイヤウォールの利便性とユーザ認証システムが適切に動いていることを検証できた。内部から外部への直接の通信実験は、既存のアプリケーションで通信を試みたため、同時に汎用性を達成したことも確認できた。
継続的な教育啓蒙プログラム「医薬品の正しい使い方」プロジェクトの構築

新学習指導要領により平成24年度から中学校保健体育科で「医薬品の授業」が開始された。これまでの研究から中学校で「医薬品の授業」を実施していない学校があること、「医薬品の授業」を受講したことがないと思っている生徒が多いことを明らかにした。中学校保健体育科の授業だけでは、生徒は「医薬品の正しい使い方」に関する知識を習得し、実際の行動につなげることは難しいと考える。本研究は「医薬品の正しい使い方」を定着させセルフメディケーションを推進することを目的とする。【H28】1.継続的な教育啓蒙プログラムの開発・評価手段の開発:学校・保護者及び地域住民に対する教育啓発普及キャンペーンのための「医薬品の正しい使い方」ステッカーを作成した。3.「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査(全国の高校1年生対象):質問紙原案を作成し、高校1年生を対象とした調査の準備として、全国から無作為に抽出した高等学校約100校に対して校長の同意を得るところまで実施した。【H29】2.定点追跡調査(岐阜市の小・中・高等学校の児童生徒及び指導者対象):岐阜市における小・中・高等学校の児童生徒の「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識について調査した。3.校長の同意を得た高校1年生約4万人を対象に「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査をした。4.継続的な教育啓蒙プログラムの実施と短期的評価としては、小金田中学校を対象にプログラムを実施し生徒及び保護者に対して教育啓発普及キャンペーンを行った。【H30】5.継続的な教育啓蒙プログラムの改良:4.の短期的評価からプログラムを改良した。6.「医薬品の正しい使い方」プロジェクトの公開:研究室のホームページ上で「医薬品の正しい使い方」プロジェクトを公開し、報告書も作成した。また、成果についてまとめて学会で発表し、論文として公表した。申請者は、これまでの研究から中学校で「医薬品の授業」を実施していない学校があること、「医薬品の授業」を受講したことがないと思っている生徒が多いことを明らかにした。本研究は、「医薬品の正しい使い方」を定着させ、セルフメディケーションを推進することを目的とする。本年度は、1.継続的な教育啓蒙プログラムの開発・評価手段の開発では、学校・保護者及び地域住民に対する教育啓発普及キャンペーンのための「医薬品の正しい使い方」ステッカーを作成した。3.「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査(全国の高校1年生対象)としては、3-1)質問紙原案を作成し、高校1年生を対象とした調査の準備として、全国から無作為に抽出した高等学校の校長の同意を得るところまで実施した(まだ終了はしていないので、29年度も引き続いて実施する予定である)。2.定点追跡調査(岐阜市の小・中・高等学校の児童生徒および指導者対象)については、岐阜市の希望により次年度以降に実施することとなった。H29年度は、2.定点追跡調査(岐阜市の小・中・高等学校の児童生徒および指導者対象)として、岐阜市における小・中・高等学校の児童生徒の「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識について調査した。3.「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査(全国の高校1年生対象)としては、3-2)全国から無作為に抽出した高等学校約100校に対して、校長の同意を得てから、高校1年生約4万人を対象に「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査をした。4.継続的な教育啓蒙プログラムの実施と短期的評価としては、小金田中学校を対象にプログラムを実施し、生徒および保護者に対して教育啓発普及キャンペーンを行った。ほぼ順調に展開している。

3.校長の同意を得た高校1年生約4万人を対象に「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査をした。4.継続的な教育啓蒙プログラムの実施と短期的評価としては、小金田中学校を対象にプログラムを実施し生徒及び保護者に対して教育啓発普及キャンペーンを行った。【H30】5.継続的な教育啓蒙プログラムの改良:4.の短期的評価からプログラムを改良した。6.「医薬品の正しい使い方」プロジェクトの公開:研究室のホームページ上で「医薬品の正しい使い方」プロジェクトを公開し、報告書も作成した。また、成果についてまとめて学会で発表し、論文として公表した。本年度は、以下のプログラムを展開していく。(1)継続的な教育啓蒙プログラムの開発・評価手段の開発および短期的評価(2)定点追跡調査(岐阜市の小・中・高等学校の児童生徒および指導者対象)(3)全国の高校1年生約4万人を対象に「医薬品の正しい使い方」に関する知識・意識の現状調査H30年度は、以下のプログラムを展開していく。(1)継続的な教育啓蒙プログラムの実施と短期的評価ならびに改良(2)「医薬品の正しい使い方」プロジェクトの公開ホームページ上で「医薬品の正しい使い方」プロジェクトを公開する。成果についてまとめて学会で発表し、論文として公表する。全国の高校生のアンケート調査では、当初すべて、委託業者に依頼する予定ではあったが、平成28年度では、調査に協力してもらえる高校の確定のみとしたため、委託しなかった。(理由)全国の高校生のアンケート調査では、当初すべて、委託業者に依頼する予定であったが、入力についてはアルバイトで完了した。(使用計画)平成30年度では、成果発表をオーストラリアの学会で公開するので、その旅費の一部に使用する予定である。平成29年度には、全国の高校生を対象にした調査を実施するため、その調査に使用する予定である。
ヒト白血病ウイルスの遺伝子発現と成人T細胞白血病の発症機構

ヒト癌について、癌化のメカニズムを研究することは癌の治療や予防を考える上で重要なことである。この立場からATLの原因ウイルスであるヒトレトロウイルス(HTLV-1)について研究を進めて来た。今年度はHTLV-1の遺伝子で白血病発症にも関与するとされるtaxとrexについてその作用機構を研究した。1.taxは分子量4万の蛋白コ-ドしウイルスのLTRや細胞の1L-2Rα鎖遺伝子の転写を活性化しそれらの発現を増大させる。これらの活性化には各々特異なエンハンサ-が必要であるが、tax蛋白はエンハンサ-に結合しない。このtaxによる転写活性化機構を理解する目的で、HTLV-1感染細胞よりcDNAライブラリ-を作製し、LTRのエンハンサ-に結合する蛋白のcDNAクロ-ンを分離した。得られた11個のクロ-ンは4種に分類され1種は既に報告のあるCREBであり残りの3種は新規のクロ-ンであった。いづれのクロ-ンも共通の構造としてロイシンジッパ-構造とそれに隣合う塩基性ドメインを持っており、LTR中の21塩基エンハンサ-に結合した。これらの特徴的構造はFOS,JUN等の-群の転写調節因子に保存されており、同種あるいは異種2量体の形成に関与しエンハンサ-DNAに結合する役割を果すことが知られている。従ってここで得られた21塩基結合蛋白も同様に作用するものと推定される。これらがtaxによる活性化にどのように関与するかを検討中である。2.第2の調節因子rexは分子量2万7千の蛋白をコ-ドし、RNA上の特異配列RXEに依存して非スプライス型mRNA,つまりgag及びenu mRNAの発現を可能にする。RXEは3′LTRから転写されるU3とRの配列より成るが、このRXEは安定な2次構造を形成することを示し、またこの2次構造がrexの調節に重要な意味を持つことを明らかにした。
認知症高齢者グループホームにおけるフィジカルアセスメントを用いた看護と介護の協働

本研究は、認知症高齢者グループホームの管理者及び介護職、看護職を対象に、入居者のフィジカルアセスメント及びBPSDの観察における情報共有の現状と課題を明らかにしたうえで、情報共有ツールを開発することを目的としている。平成30年度は、情報共有ツールの開発の基盤となる認知症高齢者グループホームの現状、協働の困難感、処置やケアの実施状況及びBPSDの頻度、看護職・介護職の情報共有の実態、入居者の健康状態等の関連を再検討する目的で、過年度実施した認知症高齢者グループホームにおける介護・看護の協働に関する調査結果の再分析を行った。これらを研究報告書としてとりまとめ、送付を希望した124事業所の管理者宛に配布・周知を行った。これと並行し、認知症高齢者グループホームにおけるフィジカルアセスメントの実施状況及びBPSDの頻度、看護職・介護職の情報共有の実態等に焦点をあて、複数の施設を対象としたインタビュー調査の準備を行った。現在、協力施設との調整及び倫理審査の手続きを早急に進めており、年度内の調査実施を予定している。また、収集したデータの再分析及び国内外における文献検討の結果、認知症高齢者グループホームの個別性の高さが明らかとなり、一方で認知症高齢者の健康状態に関する情報共有方法として、情報共有シートの有効性とその活用方法に関する課題も推察された。これらの結果から、認知症高齢者グループホームの多様性に対応した情報共有ツール開発のため、インタビュー調査によって得た知見をさらに分析検討し、次段階として質問紙調査も計画に組み入れる必要性が生じた。本年度実施した文献検討の結果は、今後学会発表及び学術雑誌への投稿を行ってゆく予定である。平成30年度中にインタビュー調査を計画していたが、過年度収集したデータの再分析と文献検討の結果、研究計画の再検討の必要性が生じた。また、研究報告書の取りまとめと送付に時間を要し、調査対象施設及び調査対象者の選定、調査準備等に遅れが生じた。令和元年度内に、現在手続きを進めているインタビュー調査を実施する。インタビュー調査によって得た知見を分析・検討し、その結果を元に調査項目を精選し、自記式質問紙調査票を作成する。また、質問紙調査を研究期間に組み入れることによる計画のズレを調整し、年度内での調査実施を目指す。本年度内は、主に収集済みのデータの再分析と文献検討、調査準備に取り組んでいたため、支出額が少額となったが、令和元年度以降は研究計画に沿って支出が生じる予定である。
W.G.アストンの基礎的研究―日本における活動について―

1平成14年度に引き続き、英国のパブリック・レコード・オフィスにおいて、Satow Papersを調査し、アストンの生涯の友人であったアーネスト・サトウがアストンに宛てた多数の書簡判読を行った。また、今年度新たに膨大なサトウの日記の判読にもとりかかり、アストンがサトウと長年にわたり日本学をめぐって交流を続けたことはもとより、チェンバレン、ディッキンズといった他の英国人日本学者とのネットワーク的な交流関係が日本アジア協会の内外に存在したととも明らかにした。アストンの日本学関係の著作はサトウを始めとするこのような英国人ネットワークによって支えられていたことが確認された。また、精神的な支えとして、幕末・明治初期に日本に滞在した英国人医師ウイリスの存在も無視できないことを、鹿児島県歴史資料センター黎明館所蔵のウイリス文書によって確認しつつある。2平成14年度に引き続き、日本アジア協会のアストン存命中の紀要を入手して。アストン執筆の論文およびこれらの彙報に掲載されたアストンの会員としての活動を追求した。3ケンブリッジ大学図書館所蔵のCatalogue of W.G.Aston's Collection of Japanese Books(『アストン和書目録』)の翻訳を開始し、アストンが膨大な日本の書物を収集しただけではなく、その多くに目を通し、個々の書物の内容を的確に把握していたことが明らかになった。現在、本書の翻訳と注釈を鹿児島大学法文学部紀要『人支学科論集』に「ケンブリッジ大学図書館所蔵『アストン和書目録』翻訳稿」と題して発表する準備を進めている。1英国のパブリック・レコード・オフィスにおいてイギリス外務省文書を調査し、主としてFO46、FO97、FO263、FO344、FO655、FO908等から駐日外交官としてのアストンの公的活動資料を収集した。その結果、1880年代前期の兵庫領事代理としてのアストンの執務状況が部分的にではあるが、明らかになった。2また、同オフィスにおいてSatow Papersを調査し、アストンの最も親しい友人であったアーネスト・サトウがアストンに宛てた多数の書簡の判読を行い、アストンとサトウが長年にわたり日本学をめぐって交流を続けたことを明らかにした。アストンが日本学関係の著作を進める当たっては、サトウの助力と影響が大きいことが確認された。3日本アジア協会のアストン存命期間中の紀要を入手して、アストン執筆の論文およびこれらの彙報に掲載されたアストンの会員としての活動を追求した。
神経成長円錐運動と経路選択:ミオシン-Vの役割を探る

最近、ガイダンス分子がCa^<2+>を介して成長円錐運動を制御している可能性が高まってきた。ミオシンVはフィロポディアに局在するCa^<2+>受性Motor蛋白質、ファシンはやはりフィロポディアに局在するアクチン束化蛋白質で、突起伸長期に特異的に発現することから、成長円錐の運動性に深く関わっていると想像される。そこでこれらの蛋白質が突起伸長のダイナミクスで果たしている役割を、Ca^<2+>との関連を中心に、生化学的に解析した。ファシンのアクチン線維束の方向性は、HMM修飾後ネガティブ染色により電子顕微鏡で決定した。アクチン・ミオシン相互作用は、アクチンを蛍光標識し、ファシンで束化後、ミオシンVをコートしたカバーグラス上で滑り運動させて調べた。その結果、(1)ファシンはアクチン線維を1方向性に揃えて束化し、フィロポディアと極めて似通った線維束を形成した。(2)このファシン/アクチン線維束は、ミオシンV上を、1本のアクチン線維と同じスピードで滑らかに滑走した。この運動はCa^<2+>によって阻害された。(3)ミオシンV濃度を高くすると、ファシン/アクチン線維束はマイナス端方向からバラバラに解けていった。この様子は、実際のフィロポディアが基部から解けていく様子に酷似していた。この運動もCa^<2+>によって阻害された。以上の結果から、ガイダンス分子によってCa^<2+>濃度が上昇すると、ミオシンVの活性が抑制され、退行性の「流れ」及びアクチン束の解離がストップし、フィロポディア伸長が起こるという可能性が出てきた。今後ミオシンV、ファシン等の強制発現、ノックアウト等の手法で検証していきたい。また(1)の発見により、フィロポディアのアクチン線維の方向性がどうして一方向性に揃っているかという問題に関し、ファシンが重要な役割をしている可能性を示唆できた。
見通し外（ＮＬＯＳ）環境におけるＵＷＢ信号による位置推定法の研究

反射波を用いることにより、見通し外(NLOS)環境におけるUWB信号による位置推定を、少数基地局(最少は1基地局)で実現できることを実証し、その推定精度、誤差要因をを明らかにした。まず、既存の障害物による反射波を利用し、TOA法及びTDOA法により位置推定できることを、実験室内の2次元の実験により実証し、推定誤差を評価した。次に、計算機シミュレーションにより、時間測定誤差と位置推定精度の関係を明らかにした。次に、既存の障害物からの反射波だけではなく、精密に設計した反射体を配置することにより、位置推定エリア内のほとんどの領域で高精度の位置推定を可能とする位置推定法を開発した。前年度に、UWB信号の反射波を用いて、TOA位置推定法により、基地局-移動局間の見通しが無い(NLOS: Non Line Of Sight)環境であっても、少ない基地局(最少は1基地局)で位置推定が可能であることを示した。また、本位置推定法は、TDOA法にも適用可能であることを原理的に示した。今年度は、実際に本位置推定法をTDOA法に適用し、位置推定できることを、計算機シミュレーション及び室内実験により実証し、推定誤差の検証を行った。典型的な実験では、NLOS環境で、1基地局により、位置推定誤差6.1 cmを実現できることを示した。本成果は、IEEE VTC 2013-Fall(2013年2月投稿締切、9月開催)に投稿した。また、本位置推定法では、各遅延波の伝搬路を特定できないが、可能性のある全ての伝搬路の組合せの推定誤差の評価により、ほぼ正確に正しい伝搬路の組合せを決定できること、伝搬路を誤った場合も極端な位置推定誤差は生じないことを確認した。更に、基地局数を1個から10個まで変化させると、基地局数を増やせば推定精度は向上するが、5基地局以上ではその効果は小さいこと、障害物の位置及び角度情報に誤差があると、推定精度が劣化するが、精度は移動局の位置に依存し、移動局が、基地局と鏡像基地局の間にあるとき、最も誤差が大きくなることを計算機シミュレーション及び室内2次元モデル実験により確認した。また、本TOA位置推定アルゴリズムを実装したUWB位置推定装置の仕様を決定した。更に、設計した反射板を設置することにより、見通し外エリアを効率的に見通しエリアに変える反射板設置方法を検討し、平面反射板では反射板サイズが極めて大きくなるが、円筒反射板を用いれば小型化が可能なことを確認し、反射板の形状及び設置位置の設計法を示した。昨年度までに、既存の障害物による反射波を利用した少数基地局による位置推定法を開発し、計算機シミュレーションと、UWB無線機を用いた実験によりその有効性を示し、誤差評価を行った。本研究は、簡易な位置推定システムの実現を目的としており、最終的に一基地局による位置推定を目指したが、3次元位置推定を実現するためには、基地局で3波以上の到来波(直接波と2波以上のの反射波、又は3波以上の反射波)を受信する必要があった。既存の障害物(壁、床、天井、什器等)からの反射波だけでは、この条件を満たすエリアは、位置推定エリア内の限られた領域であった。最終年度は、既存の障害物からの反射波だけではなく、精密に設計した反射体を配置することににより、位置推定エリア内のほとんどの領域で位置推定を可能とする位置推定方法を開発した。まず、平面反射体を用いる方法を開発し、必要な反射体のサイズ、推定精度を計算機シミュレーションと実験により評価した。反射体の配置(場所、向き)を正確に把握できれば、高い推定精度は実現できるが、見通しの得られないエリア全体をカバーするためには、一般に大型の反射体が必要になることが分かった。次に精度よく設計した曲面反射体を用いれば小型の反射体で高精度の位置推定が可能なことを理論検討により示した。現在、計算機シミュレーション、及び実験により検証し、本成果を論文化している。本研究では、反射波を用いることにより、見通し外(Non Line Of Sight: NLOS)環境におけるUWB信号による位置推定を少数基地局(最小は一基地局)で実現できることを実証し、その推定精度を明らかにすることができた。UWB信号の反射波による遅延プロファイルを用いたTDOA位置推定アルゴリズム(線形最小2乗法を使用)を開発し,2次元正方形モデル(2面は金属反射板,他の2面は電波吸収体)における計算機シミュレーションと実験により位置推定できることを実証した。また,本アルゴリズムは見通しのない(NLOS: Non Line Of Sight)環境においても適用できることを示した。本成果は,電子情報通信学会ソサイエティ大会(2011年9月)において発表した。反射波を用いたTOA位置推定アルゴリズム(線形最小2情報を使用)を開発し,2次元モデルにおける計算機シミュレーション及び実験により位置推定できることを実証した。

また,測定値にAWGN(Additive White Gaussian Noise)を付加した計算機シミュレーションにより,利用する反射波の数と推定誤差の関係を評価し,利用する反射波の数を増やすほど精度が高くなるがその効果は漸減し,また,各反射波がどの反射面からの反射波かを特定できないことによる推定誤差もあるため,46波程度を利用することが現実的であることを示した。本成果は,IEEE VTC 2012-Spring(2011年10月投稿締切,2012年5月開催)に投稿し,採択された。この線形最小2乗法TOA位置推定アルゴリズムを3次元に拡張した位置推定法を開発し,UWB位置推定実験装置に実装した。現在,基本特性を測定中。小型レスキューロボットに移動局を装着し,障害物がなければその移動をトレースできること,移動局のアンテナをロボット前面に外向きに設置すれば,ロボット筐体からの反射波の影響は無視できることを確認した。平成24年度の研究目標は、「遅延プロファイルを用いたNLOS位置推定アルゴリズム評価」、「位置推定装置改造」、「障害物特定基礎アルゴリズム開発」であった。「遅延プロファイルを用いたNLOS位置推定アルゴリズム評価」の目標は、基地局数を変化し、提案アルゴリズムの誤差を評価すること、及び障害物の位置、形状の情報に誤差があるときの推定誤差への影響について評価し、アルゴリズムを改良することであった。研究実績の概要にも記した通り、基地局数を1個から10個まで変化させた計算機シミュレーションにより、基地局数を増やせば推定精度は向上するが、5基地局以上ではその効果は小さいことを確認した。また、障害物の位置及び角度情報に誤差があると、位置推定精度が劣化するが、精度は、移動局と障害物、基地局の相対位置関係に依存することを確認した。しかし、本推定アルゴリズムの最大の問題は、各遅延波の伝搬路を特定できない点であった。そこで、可能性のある全ての伝搬路の組合せの推定誤差の評価により、各遅延波の伝搬路を決定するアルゴリズムを考案し、ほぼ正確に正しい伝搬路を決定できること、伝搬路を誤った場合も極端な位置推定誤差は生じないことを確認した。更に、設計した反射板を設置することにより、見通し外エリアを効率的に見通しエリアに変える反射板設計法を確立した。「位置推定装置改造」の目標は、UWB位置推定実験装置を改造し、NLOS位置推定が任意の基地局数で実現できることを確認することであった。改造を完了することはできなかったが、本TOA位置推定アルゴリズムを実装したUWB位置推定装置の仕様を決定した。「障害物特定基礎アルゴリズム開発」については、成果を得られなかったが、遅延プロファイルを用いたNLOS位置推定アルゴリズムの検討は予定外の成果もあり、総合的にはおおむね順調に進展していると言える。平成23年度の研究目標は,「遅延プロファイルを用いたNLOS位置推定アルゴリズム開発」と,「3次元位置推定実験」である。「遅延プロファイルを用いたNLOS位置推定あるごり図も開発」の目標は,「反射波による遅延プロファイルを用いたNLOS環境TOA/TDOA位置推定アルゴリズムを開発し,様々なモデルケースについて,計算機シミュレーションにより検証しデバッグする。
造血細胞の生存と分化制御機構の統合的解析

活性型チロシンキナーゼによる造血細胞の腫瘍化機構を明らかにするために、好酸球性白血病の原因遺伝子FIP1L1/PDGFRαを造血幹細胞、骨髄系共通前駆細胞、リンパ系共通前駆細胞、骨髄単球系前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞などに導入した。その結果、FIP1L1/PDGFRαは、いずれの細胞に導入された場合もサイトカイン非依存性の増殖を可能にするが、造血幹細胞に対してのみ永続的な細胞増殖をもたらした。また、リンパ系共通前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞に導入すると好酸球系への系統転換がもたらされた。これらの結果から、FIP1L1/PDGFRαの異常は造血幹細胞レベルでおこり、好酸球系細胞への分化を選択的に誘導することが明らかとなった(論文投稿中)。新規抗アポトーシス分子Anamorisnのトランスジェニックマウスを作製した。本マウスでは、腫瘍の自然発生は見られなかったが、脾臓において白脾髄が拡大し、B細胞の増加が認められた(論文作成中)。また、約800例の悪性リンパ腫症例においてAnamorsinの発現を免疫組織染色で解析した結果、Anamorisnがびまん性大細胞型B細胞性リンパ腫やろほう性リンパ腫の一部の病型で予後不良因子となることを明らかとした(Leukemia Lymphoma49:113-121,2008)。また、Anamorsin結合分子として、Picot(thioredoxin-like2)を同定した(論文作成中)。造血幹細胞からのBリンパ球の分化誘導を試み、完全にヒト成分のみで構成されるヒトリンパ球培養系を確立した。この系では、ヒトAB血清3%存在下、SCF,Flt3-ligand,IL-15を添加し2-3週間培養することにより2000個のヒトCD34陽性細胞から約1×10^5個のCD56陽性細胞を産生される(Exp Hematol,in press)。活性型チロシンキナーゼによる造血細胞の腫瘍化機構を明らかにするために、特発性好酸球増加症/好酸球性白血病の原因遺伝子FIP1L1/PDGFRα及びその変異体を造血幹細胞、骨髄系共通前駆細胞、リンパ系共通前駆細胞、骨髄単球系前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞などに導入し、これらの細胞の系統決定、増殖、生存、腫瘍化に及ぼす影響を検討した。その結果、FIP1L1/FDGFRαは、いずれの細胞に導入された場合もサイトカイン非依存性の増殖を可能にするが、造血幹細胞に導入された場合のみ永続的な細胞増殖を伴う腫瘍化をもたらし、前駆細胞レベルに導入した場合には腫瘍化をもたらさないことが明らかとなった。また、リンパ系共通前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞などに導入した場合、通常の造血発生の機構では起こらない好酸球への分化が誘導された。これらの結果から、FIP1L1/PDGFRαの異常は造血幹細胞レベルでおこり、好酸球系細胞への分化を選択的に誘導することが明らかとなった。また、造血幹細胞の自己複製の制御因子であるHOXB

4の機能を増強しうるペプチドを考案し、ヒト臍帯血由来CD34陽性の造血幹細胞にサイトカイン存在下でペプチド導入した場合、通常のサイトカイン単独と比較すると、CD34陽性細胞が約2倍に増えること、ペプチド処理した細胞をNOD/SCIDマウスに移植した場合、サイトカイン単独で増幅した細胞より、より早期から、より効率よく造血を再構築することを明らかにした(Tanaka H, et al. Stem Cells 24:2592-2602, 2006)。更に、抗アポトーシス分子Anamorsinの発現を免疫染色法を用いて各種悪性リンパ腫症例において検討し、その予後との相関を解析した。活性型チロシンキナーゼによる造血細胞の腫瘍化機構を明らかにするために、好酸球性白血病の原因遺伝子FIP1L1/PDGFRαを造血幹細胞、骨髄系共通前駆細胞、リンパ系共通前駆細胞、骨髄単球系前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞などに導入した。その結果、FIP1L1/PDGFRαは、いずれの細胞に導入された場合もサイトカイン非依存性の増殖を可能にするが、造血幹細胞に対してのみ永続的な細胞増殖をもたらした。また、リンパ系共通前駆細胞、赤巨核球系前駆細胞に導入すると好酸球系への系統転換がもたらされた。これらの結果から、FIP1L1/PDGFRαの異常は造血幹細胞レベルでおこり、好酸球系細胞への分化を選択的に誘導することが明らかとなった(論文投稿中)。新規抗アポトーシス分子Anamorisnのトランスジェニックマウスを作製した。本マウスでは、腫瘍の自然発生は見られなかったが、脾臓において白脾髄が拡大し、B細胞の増加が認められた(論文作成中)。また、約800例の悪性リンパ腫症例においてAnamorsinの発現を免疫組織染色で解析した結果、Anamorisnがびまん性大細胞型B細胞性リンパ腫やろほう性リンパ腫の一部の病型で予後不良因子となることを明らかとした(Leukemia Lymphoma 49:113-121,2008)。また、Anamorsin結合分子として、Picot(thioredoxin-like 2)を同定した(論文作成中)。造血幹細胞からのBリンパ球の分化誘導を試み、完全にヒト成分のみで構成されるヒトリンパ球培養系を確立した。この系では、ヒトAB血清3%存在下、SCF,Flt3-ligand,IL-15を添加し2-3週間培養することにより2000個のヒトCD34陽性細胞から約1×10^5個のCD56陽性細胞を産生される(Exp Hematol, in press)。
19世紀のドイツ語文献に見られる体育の基本術語、運動記述、用例の基礎的研究

本研究で明らかにされたことは、ドイツ語の体育用語が19世紀初頭に大きく変ったということである。ヤ-ンのトゥルネンがドイツ語の運動記述に大きな転期を与えていた。スポ-ツはドイツ語の中に1828年から現われるが、体育用語としては19世紀の間ほとんど機能していない。これらのことをふまえて以下の内容の報告書を作成した。I.本研究の理論的背景ドイツにおいては18世紀末から体育的文献が数多く出版されるようになり、身体運動が記述(言語化)された。このことにより体育用語が確立しはじめ、用語の確立が「体育」という学問領域を成立させた。II.研究成果の概略1.収集し得た資料、情報の概要本研究で収集し得た文献を、今後の研究の進展を期待して、用語検討用原典と研究論文に分けて列挙した。研究論文には学位論文^2O多く含まれ、ドイツにおける体育用語研究の深さがしのばれる。2.19世紀初頭ドイツにおける体育用語ドイツにおける体育用語の転換期であった19世紀初頭に注目し、その前後の用語の具体的な動向を明らかにし、あわせてその時期に大きな役割を果たしたヤ-ンの運動用語論をまとめた。この部分の叙述には収集した学位論文を参考にした。III.公表された関連論文本研究を進めながら、これまでの研究も生かしつつまとめた小論4編をそえた。タイトルは必ずしも本研究との関連を示していないが、内面的には深くかかわりを持っている。用語研究を進めることによって、ともすれば表面的な現象を追うにとどまっていた体育科学も少しづつ深みへせまっていける実例になれば幸いである。本研究は, 19世紀におけるドイツの体育・スポーツ史研究の基礎作業として18世紀後半から19世紀末までのドイツ語の体育・スポーツ関連文献より基本術語や運動記述を抽出し,その用例を分析して基礎的データを作成することを目的とし, 3年計画ではじめられた.初年度である今年は,科研費補助金でマイクロリーダーを購入したことにより,マイクロフィルムにおさめられた文献の解読と整理を中心に作業が進められた.その作業を通して本研究を進めていくのに更に必要な文献も明らかになり,その入手の手続きを進めている.文献の調査は日本体育大学,筑波大学,神戸外国語大学,大阪外国語大学の附属図書館でおこなった.前二校では体育関係のドイツ語文献を調べ,後二校では古いドイツ語関係の辞典類の所蔵状況が確認され,今後の研究に益することと思う.直接購入した文献の中には大変貴重な資料となるものも含まれており,本研究だけでなく,広く今後の体育・スポーツ史研究の深化に役立つことと思われる.また長崎大学附属図書館に大型図書として備えつけられていたコレクションの中にも本研究に必要な文献を見出し,とりあえずその一部をコピーしていただき,目下解読中である.まだ基礎作業の段階であるが,作業を進めているうちに,例えばGuts muthsの主著の第1版(1793年)と第2版(1804年)の間に,動詞形で説明されていたものの多くが名詞化されている事実に気づくなど,新らしい知見も得られ,今後の作業の中で深めていきたい課題も見出している.今年度の成果は,まだ論文等で公表するまでには到っていないが, 12月に筑波大学の体育史研究下位で中間報告的発表をし,来る5月には,日本体育学会体育史専門分科会の研究会でGuts muthsの感覚運動に関する研究」(仮)を発表する予定である.これは従来からおこなっていた研究に,本研究で進めている作業から得られた成果を加味してなされるものである.本年度の研究は、ほとんどが昨年度からの継続のものである。マイクロリーダーを用いてマイクロフィルム版の文献資料を解読し、カードを利用した整理などを進めている。また本年度には、この研究における利用価値の極めて高い、貴重なドイツ体育古典文献シリーズの古書が入手できたので、この資料の分析もはじめ、その作業は来年度へも引きつがれる。

具体的に資料の解読、整理という研究作業を進める中で、新たに考えられてきたことは、ドイツの体育(具体的にはトゥルネンも含み、スポーツといってもいい)の領域でUbungの語が用いられるようになったのは余り古いことではなく、大体18世紀末から19世紀はじめの頃だったということである。Ubungは「運動」とも訳されるが、この語は常に「訓練」的色彩をおびて用いられているように思える。古くから用いられてきたGymnastik系の用語がほとんど訓練的色彩をおびていなかったのに対して、Ubungがこの時期に使われはじめているという事実は、今後更に検討されるにふさわしい興味深い問題だと思う。またトゥルネン(ドイツ体育・スポーツ)の父ともいわれるヤーンの主著(1816)の英訳版(1828)を入手することができ、ドイツ語術語の英訳語との比較が可能になりつつある。トゥルネンの国際化を検討することは、それがスポーツの国際化が進行するより約一世紀近く前のことであるだけに、体育やスポーツの国際化を検討するうえで貴重な視点が提供されると思う。筑波大学への出張(9月)では資料収集作業だけでなく、そこでおこなわれた国際比較体育・スポーツ学会にも参加し、ドイツ諸圏諸国の研究者との情報交換ができ、極めて有益であった。また長崎大学附属図書館所蔵のドイツ教育史関係文献コレクションを直接調査した(1月)。昨年はその一部をコピーして送ってもらうにとどまったが、この調査でその全体像がわかり、今後の利用を容易にしてくれると思う。本年度の研究活動は前年度から継続していた作業と、研究成果の一応のまとめへ向けての検討ということであった。幸いなことに8月20日から文部省の在外研究員として2ケ月間欧米で研究することができた。日本に居ては充分収集できなかった文献資料にも直接あたることが出来、資料は予想以上のものが収集できた。従って今回の研究計画の中ですべてを調べることは出来ず、今後も継続して整理せねばならない。研究成果のまとめとしてはZeidlerの学位論文をベ-スにして、収集された術語や用例を表にして示してみた。ドイツ体育の古典といわれる著書の英訳書、仏訳語版も入手したので、ドイツ体育の国際化の問題を、それぞれの訳語を通して検討することも試みた。5月におこなわれた日本体育学会体育史専門分科会の定例研究会で、これらの研究にもとづいて「グ-ツム-ツ研究の再検討」と題する研究を発表し、またヤ-ンの文献(1816)の英訳書(1828)を原典と対比させながら検討し、「〃A Treatise on Gymnasticks〃(1828)の研究」というテ-マで論文化し、日本体育学会体育史専門分科会編「体育史研究」第7号(1990年3月末日刊行予定)に登載されることになっている。本研究を通して明らかになったことは、近代ドイツ体育が成立したといわれる18世紀末から19世紀にかけて、ドイツ語の体育専門用語が確立したということである。逆に用語のこの確立によってひとつの権威、ひとつの領域、つまり体育学が設定されはじめたとも云えよう。このような見解を示しつつ、これまでの作業にひと区切りを与え、研究成果報告書を作成した。これは、今年5月におこなわれる日本体育学会体育史専門分科会で公表される予定である。
小型化抗体を活用した高性能Eastern blottingの開発研究

本年度は、Eastern blottingの更なる高機能化を目指し、モノクローナル抗体に代わる新規プローブの開発を行った。新規プローブとしては、抗体の可変領域をフレキシブルなペプチドリンカーで結合した小型化抗体を採用した。薬用人参の成分であるジンセノシドを認識するモノクローナル抗体産生ハイブリドーマからm-RNAを抽出した後、相補的なDNAを合成した。抗体の可変領域の遺伝子(VH, VL)を増幅するための特異的なプライマーをデザインし、各々の遺伝子を続いて増幅した。増幅した遺伝子のシークエンスを行った結果、マウスのIgGの可変領域に相当する配列を有することを確認し、その配列を基にリンカープライマーを設計した。次に、overlap extension PCRを行い、VH, VL遺伝子を連結することで小型化抗体(scFV)遺伝子を作製した。作製した抗ジンセノシドscFV遺伝子を発現用ベクターpET28(a)に導入した後、これを用いて大腸菌BL21を形質転換した。形質転換したBL21についてIPTG添加によりscFvの発現を確認した結果、分子量30kDaのタンパク質の発現を確認することができた。発現したscFvの活性を確認するために、封入体に発現したscFvの巻き戻しを行った後、ジンセノシドータンパク質コンジュゲートを固相化抗原としたELISAを行った。その結果、抗ジンノセノシドscFVはモノクローナル抗体と同等の反応性を示すことを確認した。続いて、作製した抗ジンノセノシドscFVをプローブとしてEastern blottingを行った結果、ジンセノシド類を検出することに成功した。本研究課題で日的としたメンブレンクロマトグラフィーと新規プローブを採用した高機能化Eastern blottingに世界で初めて成功した。本年度は、従来のEastern blottingの改良に取り組んだ。即ち、従来の方法ではTLC板で植物エキスを分離したのち、TLC板から各種成分をPVDF膜に転写する操作が必要であった。そこで、Eastern blottingの簡略化と定量分析における信頼性の向上を目的として、membrane chromatographyを採用することで簡略化し、測定時間の短縮を図った。加えて、新手法では膜への転写を伴わないため定量値に対する転写効率の影響を排除でき、定量分析法としての信頼性の向上が期待できると考えた。ポリエーテルスルホン(PES)膜に一定量のジンセノシド並びに薬用人参エキスを塗布した後、TLCと同様に移動層を用いてジンセノシドを膜上に展開した。膜を乾燥した後、膜をNaIO_4溶液で処理しジンセノシドの糖部を開環し、その後膜をBSA溶液で処理することでジンセノシド-BSAコンジュゲートを膜上で作製した。続いて、従来のEastern blottingの手法により、一次抗体反応、酵素標識、基質との反応を行うことでジンセノシドを検出し、定量的な解析を試みた。染色した膜をスキャンし、続いてNIH Imageソフトを用いて、各スポットの面積を算出した結果、塗布したジンセノシド(0.06254.0μg)と面積との間に良好な直線関係が得られた。今回開発した手法について、intraassay, interassayを行いその信頼性を精査した結果、ジンセノシドRb1,Rc, Rd何れのアッセイ系でも高い信頼性を確認することができた。実際に薬用人参エキス中の各種ジンセノシド含量を算出し、得られた値をHPLC法による定量値と比較した結果、高い相関関係が確認された。
血管内皮細胞に対するサイトカイン作用の臓器特異性

手術などの外科的侵襲が加えられた生体には急性相反応と呼ばれる物が惹起される。この急性相反応において、IL-1、IL-6、およびTNF等のサイトカインが血中に遊離され、これと術中、術後の臓器機能不全との関係が示唆されている。このサイトカインはラットの大動脈平滑筋において、NO synthaseの誘導によりNO産生の増加を来たし血管拡張を引き起こすことが知られている。今回、諸臓器の摘出血管においてサイトカインのNO synthase誘導に臓器血管特異性があるか否かを明らかにすることにより、術中、術後の臓器血流異常におけるサイトカインの役割を検討した。1.摘出家兎脳底、大腿、腎および上腸間膜動脈の輪状標本を95%O2、5%CO2混合ガスを通気したKreb ́s Ringer液中に至適張力を負荷して懸垂し、その等尺性張力を測定した。各標本において、アゴニスト収縮(脳底動脈:KCl(30mM)、ヒスタミン(10^<-8>3×10^<-4>M)、脳底動脈以外:KCl(30mM)、フェニレフリン(10^<-8>3×10^<-5>M)の及ぼすIL-1beta(20ng/ml)5時間暴露の影響を求めた。2.IL-1beta暴露による収縮抑制効果は内膜の有無で差はなかった。IL-1beta5時間暴露により全ての標本においてアゴニスト収縮の抑制が見られた。収縮抑制の程度は脳底、大腿、および腎動脈に比して、上腸間膜動脈が有意に大きく、脳底、大腿、および腎動脈の間には有意な差はなかった。3.以上の結果より、IL-1betaはラットの大動脈平滑筋と同様に家兎の脳底、大腿、腎および上腸間膜動脈の平滑筋においてもNO synthaseの誘導が行われることが示された。また、上腸間膜動脈における収縮抑制作用が他の部位の抑制作用よりも強いことから、術中、術後の臓器血流異常においてIL-1betaが何らかの役割を担っていることが示唆される。