hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
感染症媒介性マダニの中腸蛋白分解酵素と抗微生物蛋白の機能解明及び応用に関する研究

マダニ体内におけるマダニ媒介性病原体とマダニ中腸の分子間相互作用を明らかにするため、中腸で発現するガレクチンの分子性状を検討した。1.性状の異なるガレクチン2種の遺伝子単離とその分子性状を解明フタトゲチマダニcDNAライブラリーから2つのガレクチン分子(HlGalec-1、HlGalec-2)を分離し、それぞれの組換え体を大腸菌及び酵母で作製した。はじめに、HlGalec-1の分子性状及び糖結合能について解析した。酵母発現のHlGalec-1はガレクチンファミリーで確認されている特徴を備え、特にバベシアを媒介しないヒメダニのガレクチンでは確認されていないpoly-Galβ1-3 chainsに対する親和性が高かった。おそらく、媒介者であるフタトゲチマダニが独自に獲得した制御分子であることが示唆された。現在、バベシア原虫への関与を明らかにするためのRNA干渉を実施中である。この成績はマダニステージにおけるバベシア原虫伝搬阻止法の確立に向けた有益な情報を提供するものである。2.ヒメダニから分離したガレクチンの分子性状ガレクチン遺伝子及び内在性蛋白の発現は全てのヒメダニ発育ステージで確認された。大腸菌発現の組換えヒメダニガレクチンは赤血球凝集とラクトース結合能を保持が確認された。また、オリゴ糖結合能はヒメダニガレクチンがガレクチンファミリーに属することを示唆するものである。一方、ヒメダニガレクチンではpoly-Galβ1-3 chainsの結合能は確認されず、フタトゲチマダニガレクチンとはことなることが示唆された。これらの違いは媒介マダニ及び非媒介マダニの起源を探る上で有益な情報を提供するものと考えられた。人・動物バベシア症の媒介者(ベクター)であるフタトゲチマダニの中腸内における吸血生理、とりわけ宿主血液成分の半数を占める赤血球の処理機構に重要な役割を果たしているカテプシンと殺バベシア原虫活性が確認されている中腸内抗微生物蛋白について機能解析を実施した。1.中腸で発現するカテプシン(ロンギパイン)の性状アミノ酸341残基で構成されるシステインプロテアーゼ様分子ロンギパインの機能解析を実施するため、酵母で組換え蛋白を作製し、バベシア原虫に与える影響について検討した。宿主赤血球(RBC)膜の主要構成分子であるスペクトリンの加水分解作用に加えて、ロンギパインはRBC寄生原虫であるバベシア原虫に直接接着して殺虫効果をもたらすことが確認された。このことは中腸上皮からで分泌されたロンギパインは中腸内腔で吸血により取り込まれたバベシア原虫数の伝搬制御に関与していると思われる。2.殺バベシア原虫活性を有するマダニ抗微生物蛋白の性状昨年度、フタトゲチマダニが媒介するバベシア原虫に対して殺滅作用を有するロンギシン分子を単離した。本年度はin vitro及びin vivoでの効果について検討した。完全長のロンギシンをもとに作製したC末側38残基の合成ペプチドは濃度依存的に馬バベシア原虫(Babesia equi)に対する殺原虫活性を示した。共焦点レーザー顕微鏡の成績からロンギシンは赤血球とは結合せず、バベシア原虫表面に特異的接着することが分かった。マウスバベシア原虫-マウス感染系を用いてin vivoでの有効性を検討したところ無処置群に比べ、投与群では顕著な寄生率の低下が確認されin vivoでの有効性が確認されて。投与群の血液塗末像では寄生原虫の過剰増殖、ピクノーシスを起こして死滅した原虫さらに、赤血球外に出たフリーの原虫が多数認められた。
宿主自然免疫ゲノム情報の発現制御に基づく革新的インフルエンザ予防・治療薬の開発

タンパク質非コード性RNAが示す遺伝子発現制御機能を利用して次世代核酸医薬を開発する目的で、その制御ドメイン塩基配列からなるオリゴ核酸を作製し、生体における遺伝子発現制御効果を検証した。具体的には、抗ウイルス性自然免疫エフェクター分子をコードするインターフェロン(IFN)-α1遺伝子mRNAの発現を転写後性に制御するIFN-α1アンチセンスRNA (AS)に着目し、その制御ドメイン塩基配列から設計したantisense oligoribonuclotideが、新たに作製したインフルエンザウイルス感染モデル動物体内で示す自然免疫制御反応とその結果示されたウイルス力価の減衰を検証した。1.平成27年度には、動物モデルで示したIFN-α1 asRNAによる同mRNAの転写後性安定性制御とその抗ウイルス効果を、形質細胞様樹状細胞(pDC)を用いて検証しヒトにおけるPOCに代えることを計画した。しかしpDC採取数はCD304陽性粗分画が3x10の4乗3x10の5乗/末梢血120mlと少なく、予定実験に必要なRNA量を確保できなかった。そこで当初28年度以降に計画した「RNA-seq法による、ゲノムレベルでのasORNのoff-target効果の検討」を前倒し実施することにした。この目的で、ヒトBリンパ芽球細胞Namalwaを用い、ウイルス感染がトランスクリプトーム発現に及ぼす影響を検証する系を検討した;即ち、RNA-seq法を用い、ウイルス感染前後のトランスクリプトームを比較解析した。しかし、得られたリード結果の大部分はHouse-keeping遺伝子由来であった。また残りのリードにおいても、目的のmRNA:asRNAリード比は小さく、これまでのPCR結果と矛盾することから、非特異的なBackgroundが読み込まれていると判断した。この結果を基に、ヒトAgo2抗体を用いたRNA免疫沈降法を予め行い、RISCと複合体を形成するmRNAやasRNAを特異的に回収することで、シグナル選択性の改善を図った。3.上述のceRNA networkを介する遺伝子発現制御系が、新たな核酸医薬開発の標的となる可能性を考え、これを文献的に考証した。1.平成27年度実施研究計画:ヒト末梢血由来pDC初代培養系の確立に関しては、必要数のpDCを得ることができなかったため、今後は末梢血単核球で代用を予定する。次いで、次年度計画を前倒し、今後の研究に必要なRNA-seq法によるトランスクリプトーム解析系の確立を図った。その目的で、GENEWIZ社にNGSを外注し、rRNA除去済みの総RNAに対しpaired end reading, 2x100 bases, 4 Gb/sampleの条件下にトランスクリプトーム解析をした。しかし、House-keeping遺伝子mRNA由来のリード数が全体の2550%を占めるのに加え、残りのリードRNAは我々がceRNAとして報告したCAPRIN1 mRNA等、相対的に発現が高いmRNA群に限られていた。そこで、これらのceRNAとIFN-α1 mRNA/asRNAを共に認識するmiRに着目し、Ago2に対する抗体を用いてRNA共免疫沈降による目的mRNA群の特異的濃縮を図った。現時点で、RIP実施に必要な諸条件の至適化を済ませ、EF, CAPRIN1各mRNAの特異的PCR増幅に成功した。2.IFN-α1 asRNAによる同mRNAの安定性制御機構の検討について: IFN-α1 mRNA上の標的二次構造BSLを認識しない変異asRNAとmiR標的MRE配列を変異させceRNA能を欠失させた変異asRNAを作製し、これまでにこれら制御能の欠損を導入細胞で確認した。今後、感染後の時間経過に応じた両安定性制御機序の協働を検討し、該当mRNAの安定性制御機構に関し解析を進める。3.論文発表について: ceRNAネットワークに関して、新たな核酸医薬創薬のための分子ターゲットとなることを総説として発表した。1.平成28年度は、前年度に引き続き「RNA-seq法によるゲノムレベルでのasORNのoff-target効果の検討」を継続した。これまでの実験より細胞総RNAを出発材料とした場合、確認できるRNA種は発現頻度が高いHouse keeping mRNA群に限られたことから、発現頻度が低い制御性RNAを個別に検討するには、対象RNA集団の濃縮が必要と考えた。そこで、解析対象とする制御性アンチセンス(as)RNAはmicroRNAにより認識されることを報告していることから、Ago2に対する抗体を用いてRNA immunoprecipitation (RIP)を行い、目的RNA集団の濃縮を図った。陽性対象としてmRNA 3'非翻訳領域に結合し、mRNAの安定化、核外輸送を制御するHuRを採用した。2.これまで、インターフェロン(IFN)-α1 asRNAが示す遺伝子発現制御機能として、IFN-α1 mRNAの転写後性の安定化作用を報告した。また、この安定化に当たっては同mRNA標的二次構造に対する直接効果と分子囮としてmicroRNAを吸着するcompeting endogenous (ce)RNA効果が作用することを示している。今年度は、IFN-α1 mRNAの安定性制御機構の発現プロファイルの動的解析を目的として、IFN-α1 asRNAが示す二種類の安定化作用を識別し、両作用を定量評価した。加えて、IFN-αスパーファミリーには属さないceRNAとして、本安定性制御機構に関与することを報告した他の細胞mRNAも検討し、本制御機構に果たすceRNAネットワークを定量評価した。3.ceRNAやmicroRNAの発現異常が細胞がん化の誘因として注目されることから、がん原性ウイルスや細菌の感染により誘導される病原体由来の制御性RNAが感染性発がんに果たす役割について考証した。

1.1)当初計画にあげた「ヒト末梢血形質細胞様樹状細胞(pDC)を用いた薬効薬理試験」は、細胞数不足から解析可能なRNA量を確保できず、IFN-α1 mRNAシグナル検出の報告があるヒト末梢血単核球(PBMC)に代えた。しかしPBMCが多種細胞集団から成るためか、検出感度でRNAseqを上回るRT-PCRを用いても、解析対象とする制御性asRNAシグナルを検知することが出来なかった。2)従って、抗Ago2抗体、抗HuR抗体によるRIP実験にはヒトNamalwa細胞を用い、これ迄に有効抗体の選定、至適細胞数の決定、RNA免疫沈降条件の至適化を終えた。得たRNAサンプルに対し、CAPRIN1とEF mRNAs(前者はceRNAとしてmicroRNAの標的となり、Ago2と複合体を形成する)を相対定量した。その結果、サンプル中のこれらmRNA含有量はRIPにより3-5倍増大したので、混入するrRNAを除去し、RNAseq用RNA検体(最終収量は各抗体由来サンプルあたり100-200ng)準備を完了した。2.IFN-α1 asRNAが示す直接安定化効果とceRNA効果の定量的識別を可能にした。その結果、IFN-α1 mRNA安定化効果は後者が前者を2-3倍上回り、その作用は後者が長時間持続することを示した。また、IFN-α1 asRNAとCAPRIN1 mRNAのceRNA効果を比較した場合、後者はasRNAの100倍以上発現するにも関わらず、安定化能は10%程度にすぎないことが明らかとなり、ceRNA分子間でmicroRNAの吸着能に大きな相違が存在することが示された。タンパク質非コード性RNAが示す遺伝子発現制御機能を利用して次世代核酸医薬を開発する目的で、その制御ドメイン塩基配列からなるオリゴ核酸を作製し、生体における遺伝子発現制御効果を検証した。具体的には、抗ウイルス性自然免疫エフェクター分子をコードするインターフェロン(IFN)-α1遺伝子mRNAの発現を転写後性に制御するIFN-α1アンチセンスRNA (AS)に着目し、その制御ドメイン塩基配列から設計したantisense oligoribonuclotideが、新たに作製したインフルエンザウイルス感染モデル動物体内で示す自然免疫制御反応とその結果示されたウイルス力価の減衰を検証した。1.「ヒト末梢血由来pDC初代培養系の確立」に関して1サンプルあたり2 x 10の6乗個のNamalwa細胞を用いてRIPを行なった場合、Ago2と複合体を形成し共沈するRNAから、EF mRNAとCAPRIN1 mRNAシグナルの検出に成功している。
発展途上国における林野管理の分権化・民営化をめぐる国際比較研究

本研究は,近年発展途上国において推進されている林野管理の分権化に関して,制度と実態の相互作用が森林資源に対しどのような影響を及ぼしているのかを明らかにしようと試みたものである。事例として,(1)中央集権体制により天然林の保護と植林を推進している中国,(2)中央政府と地方政府の連携のもと,林野管理における住民参加を展開しているインド,および(3)分権化の過渡期にあるインドネシアとガーナを選んだ。最終的には,それぞれの事例を並列に比較するのではなく,1997年の経済危機を発端に,民主化・分権化がすすめられる中,却って違法伐採や森林火災の問題が拡大しているインドネシアの状況を相対化するために,中国およびインドを対比させるという方法をとった。研究手法としては,制度にかかわる文献研究と実態にかかわる社会調査,さらに森林資源をめぐる動態を把握するために衛星画像解析も加えたため,まだ解析の終わっていない課題も含まれるが,現段階では以下の点が明らかになった。1)中国における天然林保護政策と退耕還林政策にかかわる成果は,経済成長にともなう中央政府予算の増加と非農林業部門における就労機会の増加に裏打ちされたものである。2)インドにおける共同森林管理の進展は,森林を地域社会や社会的弱者に対する福祉の手段として位置づけた中央政府の決定に負っており,その実施を担っているのは19世紀後半から培われた国有林の管理システムならびに森林官とNGOの連携である。3)インドネシアにおける分権化は,地方政府のガバナンス能力の有無を考慮せずに推進された結果,一部の成功例を除き,森林は資金力や余剰労働力を有する人々の短期的収奪の場となっている。一方,天然林資源の枯渇にともない,農地や荒蕪地における住民植林の成功例も一部には認められ,そこでは補助金と仲介者としてのNGOが重要な役割を果たしている。今年度は,14・15年度の本調査に向けた予備調査との位置づけのもと,山田およびリリックはインドネシアの西ジャワ州および西カリマンタン州において,地方分権化の推進にともない,地域に根差した森林経営の確立を目指して活動している現地NGOの現状について聞き取り調査をおこなった.その中で,財政基盤の貧弱な地方政府に対して森林開発をめぐる許認可権限を委譲した結果,伐採許可が無秩序に発給される一方, NGOは地域住民の伝統的土地利用体系にもとづく持続的林業経営の確立と,非木材林産物のマーケティング支援を主体とする活動をおこなっていることが明らかになった.一方及川はコビナとともに,インドネシアとほぼ時期を同じくして分権化を掲げた森林法が施行されたガーナにおいて,その実態を明らかにすべく調査をおこなった.そこでは政府レベルでの取り組みは南部森林地帯に限られ,相対的に経済的価値の低い北部サヴァンナ帯の森林に対しては,まだ保全に向けた具体的な取り組みがみられないことが明らかになった.林はナイジェリアにおける調査に対する準備に着手したが,治安の問題から,来年度以降も実施できるかどうか予断をゆるさない状況であることがわかった.上條はマレイシアにおける調査の準備をおこなった.上條はマレイシアにおける森林管理の調査に向けた準備をおこなった.ナイジェリアの動向を受け,増田はナイジェリアの代替地としてインドにおける調査の可能性を探ることとなった.山田は、インドネシア国西カリマンタン州において、森林保全と持続的森林経営、植林やアグロフォレストリー普及活動に携わるNGO 5団体の訪問調査を行った。現地駐在のJICA地域開発専門家から地方分権化に伴う森林の荒廃状況を、NGOによる持続的開発プロジェクト実施地域の共同体リーダーからその必要性や課題の聞き取りを行った。

また、分権化過程で森林が乱伐され砂金採取により荒廃地と化した森林保護区に隣接した営林業会社がエンリッチメント方式で荒廃林再生を試みている事例を見出し、現地の責任者からその技術的展望及び限界について聞き取りをした。昨年に続き西カリマンタン州を調査し、全般的に森林破壊が進む中NGOによる持続的開発イニシアチブも成長しつつあることがわかった。及川および増田は、林野管理における分権化および民営化の動向を比較する上で、先駆的役割を果たしている南アジアを調査地として欠かすわけにはいかないとの考えのもと、インドのケララ州およびカルナータカ州を訪れた。その結果、1988年の国家森林政策とともに、インドの森林政策の目的は生産から全面的な保全へと大幅に転換し、地域住民の福祉のためにのみ、限定的な生産活動が認められていることがわかった。またその活動も、住民自らが担うべく、制度上の整備がすすめられていることが明らかになった。林は、インドネシア共和国西ジャワ・バンドン県・クルタサリ郡チハウク村の二つの部落周辺山地森林部について林野管理と森林利用の実態調査および森林隣接農村における環境調査を実施した。その結果当地の森林(植林地を含む)はバンドン県森林局の管理下にあるものの、実質的には近隣農民による自主管理に委ねられていることがわかった。植林地の林床の大部分は温帯野菜などが栽培されているが、これは森林局から植林活動への代償として林床利用が黙認されていると、農民たちは認識している。植林の際には、森林局から苗木が無償提供される場合と、部落単位で種子から育苗する場合の2通りがある。一方、林内の技木や枯木は薪として採集されているため、林木数の減少傾向が見られる。これが、乾季における湧水の枯渇を引き起こしている原因のひとつと考えられる。餅田は、中華人民共和国において天然林保護政策が実施された後の木生産の担い手における変化を、特に国有林企業および集体企業について調査した今年度は,SARS問題のため中国の調査を延期し,インドネシア,ガーナ,およびインドで現地調査をおこなうとともに,昨年度の成果を一部公表した。性急な分権化をめぐり,さまざまな問題の噴出しているインドネシアでは,西ジャワ,中ジャワ,西カリマンタン,および東カリマンタン州を地域として選んだ。その中で事例調査を行ったが,西ジャワおよび東カリマンタンは住民による森林保全のとり組みに関する事前情報をもとに選定し,中ジャワと西カリマンタンは逆に国有林および自然保護区の管区を選び,そこで住民との間にどのような関係がみられるのかを明らかにしたというちがいがある。その結果,西ジャワでは農民が自主的に森林保全にとりくみはじめた背景に,林内開墾や薪炭材採集による土壌劣化が農業生産にも影響を与えていることに対する危機感があることが明らかになった。また東カリマンタンでは,森林開墾後の耕作放棄地に対し,造林補助金がうまく活用されている例として位置づけられた。一方中ジャワおよび西カリマンタンでは依然として不法伐採や開墾が収束せず,保全に向けた住民の組織化にはまだ時間を要することが窺えた。以上の一般論としての現象と成功例とを,どのような提言に結びつけるかは次年度の課題として残されている。ガーナでは,国有林の境界およびその中の植生が今日なお維持されている背景を,植民地期に遡って文献調査した。
外国人留学生のコミュニケーション能力を高める自学自習用マルチメディア教材の開発

現在、わが国に学ぶ外国人留学生の数は、約5万1千人(1997年文部省調べ)にのぼり、その中でアジア諸国の出身者が約9割を占めている。(以下「外国人留学生」を「留学生」と称す。)しかし、わが国の大学などにおける受け入れ体制の整備は留学生の急速な増加に十分に追いついておらず、留学生数についても、近年伸び悩みの状況が続いている。留学生受け入れに関する問題点としては、制度、情報提供、学業、日本の社会への適応に関する問題などが考えられるが、筆者らは、留学生を対象とした教育内容、方法・技術に関する課題のうち、情報活用能力の育成をめざす情報教育の内容・方法・技術の改善を目的とした実証研究を進めてきた。中でも、言語、非言語、メディア利用などによる留学生のコミュニケーション能力の育成に重点を置き、(1)留学生への情報提供、(2)情報活用能力の育成、(3)教材開発、(4)留学生を対象とした授業における「授業設計と評価」及び「教授者の教育技術」の4つの観点から研究を進めてきた。中間報告では、留学生を対象とした教育実践事例、および情報教育に関する意識調査結果より、自学自習用マルチメディア教材の必要性および必要とする教材内台の概要について述べた。本報告書では主に、開発されたテキスト教材およびマルチメディア教材の開発を行い、実証による教育効果について報告した。また、全国の大学など高等機関で開設されている留学生関連のホームページを調査し、それぞれについて考察した。これらの調査・実践を通して得られた成果より、さまざまな個人的背景やレディネスを持つ留学生を対象とした教育現場において、個に応じた指導を充実させること、および日本人学生を対象とした場合にも共通する教育方法、技術を改善することの重要性について述べ、今後の留学生指導において必要な取り組みおよびカリキュラムについて提案した。本研究は,わが国の大学などに在籍する外国人留学生(主にアジア)を対象としたコンピュータなどメディア利用によるコミュニケーション能力(情報活用能力)の育成を目的とした。初年度(1997年)は,京都教育大学などの外国人留学生(98名)を対象に,コンピュータのレディネス,要望,問題点を質問紙により調査した。結果より,(1)留学生の多くがコンピュータの基本的知識や操作技術の習得に積極的で,コンピュータ関連授業を受講する機会を要望している,(2)研究・研修に役立つコンピュータ授業や,わかりやすい指導方法・技術を切望している,(3)調査対象の大学生のほとんどが,独学によりコンピュータの知識・技能を習得している,(4)コンピュータの機器操作の習得にあたり,言語など留学生独自の悩み(コミュニケーション)があることなどが判明した。これら結果より,指導改善の一策としてマルチメディア教材の活用に着目し,「コンピュータ学習の導入用CAI教材」を開発した。さらに大学院生,学部生各1名を対象に,本教材を活用した試行授業を行い,教授・学習過程における学習者と指導者,マルチメディア教材,印刷教材について,コミュニケーションの向上に寄与する点について分析した。結果より本教材の有用性として,(1)パソコンに対するアレルギーが軽減される,(2)コンピュータに関する基本的な知識・技能を従来より容易に習得できる,(3)学習者個々のレディネスや関心に応じて学習できる,(4)本教材の利用により既存の印刷教材やソフトウェア教材による学習への意欲付けに貢献したことが示唆された。これら成果については,日本教育情報学会や日本教育工学会の全国大会にて発表し,広く公表した。次年度(1998年)は,これら成果をもとに留学生を対象とした教授・学習過程におけるコミュニケーションの改善を図るべくマルチメディア教材の開発・改良を行い,広く活用されるようにしたい。)

しかし、わが国の大学などにおける受け入れ体制の整備は留学生の急速な増加に十分に追いついておらず、留学生数についても、近年伸び悩みの状況が続いている。留学生受け入れに関する問題点としては、制度、情報提供、学業、日本の社会への適応に関する問題などが考えられるが、筆者らは、留学生を対象とした教育内容、方法・技術に関する課題のうち、情報活用能力の育成をめざす情報教育の内容・方法・技術の改善を目的とした実証研究を進めてきた。中でも、言語、非言語、メディア利用などによる留学生のコミュニケーション能力の育成に重点を置き、(1)留学生への情報提供、(2)情報活用能力の育成、(3)教材開発、(4)留学生を対象とした授業における「授業設計と評価」及び「教授者の教育技術」の4つの観点から研究を進めてきた。中間報告では、留学生を対象とした教育実践事例、および情報教育に関する意識調査結果より、自学自習用マルチメディア教材の必要性および必要とする教材内容の概要について述べた。本報告書では主に、開発されたテキスト教材およびマルチメディア教材の開発を行い、実証による教育効果について報告した。また、全国の大学など高等機関で開設されている留学生関連のホームページを調査し、それぞれについて考察した。これらの調査・実践を通して得られた成果より、さまざまな個人的背景やレディネスを持つ留学生を対象とした教育現場において、個に応じた指導を充実させること、および日本人学生を対象とした場合にも共通する教育方法、技術を改善することの重要性について述べ、今後の留学生指導において必要な取り組みおよびカリキュラムについて提案した。
食道癌の治療効果修飾因子の解析と新規治療薬剤の臨床応用に関する基礎的検討

ヒト由来食道扁平上皮癌細胞株(TE-1)およびヒト由来頭頸部癌細胞株(LMF-4)でのX線照射後の細胞生残率を熱ショックタンパク90(Hsp90)シャペロンコンプレックス阻害剤である17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin(17-AAG)を併用し検討した,照射に17-AAGを併用すると細胞生残率は有意に低下し相加的な殺細胞効果が認められた.これは本薬剤によるG2/M期の遷延が一因であると思われた.本薬剤による放射線増感効果が得られたが,今後の臨床応用にはさらに検討が必要と思われた.ヒト由来食道扁平上皮癌細胞株(TE-1)およびヒト由来頭頸部癌細胞株(LMF-4)でのX線照射後の細胞生残率を熱ショックタンパク90(Hsp90)シャペロンコンプレックス阻害剤である17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin(17-AAG)を併用し検討した,照射に17-AAGを併用すると細胞生残率は有意に低下し相加的な殺細胞効果が認められた.これは本薬剤によるG2/M期の遷延が一因であると思われた.本薬剤による放射線増感効果が得られたが,今後の臨床応用にはさらに検討が必要と思われた.[目的]進行期食道癌の治療成績は外科手術あるいは放射線療法でも満足する結果は得られていないのが現状である.これまでの臨床的検討から患者背景によって進行食道癌の治療成績に差があることは明らかになりつつあるが,個々の症例による放射線治療あるいは化学療法に対する感受性の違い,また治療後の予後の予測は現地点では困難であると思われる.本研究はヒト由来の食道癌細胞株を用いて放射線照射に対する感受性について熱ショックタンパク(Hsp)に注目し,分子生物学的なアプローチから進行期食道癌の治療成績向上に貢献しうる可能性について検討する.[方法]細胞はヒト由来食道扁平上皮癌細胞株(TE-1)を用いた.X線照射後の細胞生残率はコロニー形成法で検討し,熱ショックタンパク90(Hsp90)シヤペロンコンプレックス阻害剤には17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin(17-AAG)を用いた.17-AAGはDMSOに溶解後,薬剤単独による細胞毒性を評価し至適濃度を決定した.本薬剤による照射効果の修飾を検討するため薬剤を細胞に接触させるタイミングを照射前6時間の接触(接触後照射)と照射と同時に6時間接触(同時照射)することとし,照射単独による細胞生残率と対比した.[結果]17-AAGによる細胞毒性は時間および濃度依存性であったが,照射に併用する濃度は6時間の接触で細胞生残率が80%以上あった100nMとした.照射に17-AAGを併用すると細胞生残率は有意に低下し,薬剤を接触させるタイミング別にみると接触後照射の方がより強く照射効果を修飾していた.[結語]照射による二重鎖切断に対する修復機構が働いている際にHsp90 inhibitorを接触することによって,X線に対する感受性が増強されたとの報告もあるが,今回のわれわれの検討では照射前に接触させたほうが刹細胞効果は高かった.今後,X線照射後のDNA損傷やapoptosisの出現を検討し,さらに17-AAGを併用し照射後のDNA修復タンパクの発現の変化や生存シグナル伝達へのHspの関与について解析したいと考えている.【目的】進行期食道癌の治療成績は外科手術あるいは放射線療法でも満足する結果は得られていないのが現状である.これまでの臨床的検討から患者背景によって進行食道癌の治療成績に差があることは明らかになりつつあるが,個々の症例による放射線治療あるいは化学療法に対する感受性の違い,また治療後の予後の予測は現時点では困難であると思われる.本研究はヒト由来の食道癌細胞株を用いて放射線照射に対する感受性について熱ショックタンパク(Hsp)に注目し分子生物学的なアプローチから進行期食道癌の治療成績向上に貢献しうる可能性について検討する.【方法】細胞はヒト由来食道扁平上皮癌細胞株(TE-1)を用いたが,今回はヒト由来頭頸部癌細胞株(LMF-4)についても検討を行った.X線照射後の細胞生残率はコロニー形成法で検討し,熱ショックタンパク90(Hsp90)シャペロンコンプレックス阻害剤には17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG)を用いた.17-AAGはDMSOに溶解後,至適濃度に希釈し照射の24時間前から細胞に接触させた.処理後の細胞周期はフローサイトメトリーで検討した.【結果】17-AAGによる細胞毒性は時間および濃度依存性であったが,照射に併用する濃度は6時間の接触で細胞生残率が80%以上あった100nMとした.照射に17-AAGを併用すると細胞生残率は有意に低下し相加的な殺細胞効果が認められた.今回用いた細胞株は照射後G2/M期に分布したが(G2ブロック),その割合は照射線量依存性に増加した.放射線照射に17-AAGを併用すると照射線量依存的なG2/M期の割合は増加しなかったが,TE-1, LMF-4ともにG2/M期が有意に遷延していた.【結語】放射線照射に17-AAGを加えると相加的な生残率低下を認めた.これは本薬剤によるG2/M期の遷延が一因であると思われた.
半数体プロトプラストの細胞融合による遺伝子導入と有用形質の選抜

1.ヒゴシャクヤクNR-培養細胞系S82から赤色色素を生産する細胞系S82Rを分離した.この色素のTLCによる分離・同定の結果, peonin.前駆体chrysantheminじあろうと推察された.2.蘇苔類9種1亜種でカルスを誘導し,それぞれから懸濁培養細胞を確立した.このうちの7系統で薬剤耐性について調べ,格系統間で種々の薬剤に対する耐性度に差のあることがわかった.この性質と分化能の差を利用して,プロトプラストの細胞融合による体細胞雑種の選抜に成功した.3.ヒゴシャクヤクS82Rと野性株Kp20との細胞融合において,赤色色素産生性とNR-の性質を利用した雑種細胞選抜の方法を見いだし,両者の雑種細胞と思われるものの細胞分裂を観察した.4.蘇苔類の植物や培養細胞のスーパーオキシドテイスターゼ(SOD)について電機泳動的に調べた結果, SODバンドパターンは種によって安定しており,体細胞雑種の遺伝的分析に有効であることがわかった.5.ゼニゴケ培養細胞A18系の細胞壁中にペルオキシダーゼの局在を観察した.細胞壁標品による観察の結果,ぺルオキシダーゼは細胞壁に結合した状態で生存し,過酸化水素の発生がフェノール類によって促進されることから,高等植物細胞壁の木化と同様な反応に関与していること,およびこの酵素がプロトプラスト再生の高率化に役立っことであろうことが示唆された.1.ヒゴシャクヤクNR-培養細胞系S82から赤色色素を生産する細胞系S82Rを分離した.この色素のTLCによる分離・同定の結果, peonin.前駆体chrysantheminじあろうと推察された.2.蘇苔類9種1亜種でカルスを誘導し,それぞれから懸濁培養細胞を確立した.このうちの7系統で薬剤耐性について調べ,格系統間で種々の薬剤に対する耐性度に差のあることがわかった.この性質と分化能の差を利用して,プロトプラストの細胞融合による体細胞雑種の選抜に成功した.3.ヒゴシャクヤクS82Rと野性株Kp20との細胞融合において,赤色色素産生性とNR-の性質を利用した雑種細胞選抜の方法を見いだし,両者の雑種細胞と思われるものの細胞分裂を観察した.4.蘇苔類の植物や培養細胞のスーパーオキシドテイスターゼ(SOD)について電機泳動的に調べた結果, SODバンドパターンは種によって安定しており,体細胞雑種の遺伝的分析に有効であることがわかった.5.ゼニゴケ培養細胞A18系の細胞壁中にペルオキシダーゼの局在を観察した.細胞壁標品による観察の結果,ぺルオキシダーゼは細胞壁に結合した状態で生存し,過酸化水素の発生がフェノール類によって促進されることから,高等植物細胞壁の木化と同様な反応に関与していること,およびこの酵素がプロトプラスト再生の高率化に役立っことであろうことが示唆された.1.(1)ヒゴシャクヤクN【R^-】株(S82)からほとんど赤色細胞からなるS82R培養細胞系を確立した。(2)S82Rの細胞が生産する色素はTLCによりシアニジン系アントシアニンのクリサンテミンと同定された。培養の過程でこれ以外の色素は見出されなかった。色素生産量は培地へのK【NO_3】の添加、適当な濃度のNAAとKinetinの添加、ショ糖と光量の増加により高まった。(3)細胞学的観察では、S82Rは2倍性にピークを持つ異数性になっていた。(4)S82Rの細胞からプロトプラストを単離し培養を試みたが十分な分裂が見られなかった。今後、培地や培養条件の検討が必要である。また細胞融合法による形質導入から高生長高アントシアニン生産株の確立を試みる予定である。2.(1)蘚苔類培養細胞6系統を用いて、カナマイシン,A2C,パラコートに対する耐性試験をした結果、それぞれの系統間で耐性度に差があった。(2)蘚類タチゴケのカルスから継代可能な培養細胞系を確立した。この系はプロトプラストの単離が容易であり、今後すぐれた実験系となる可能性がある。(3)薬剤耐性度の差と分化能の差を利用して細胞融合実験で雑種細胞のみを選抜できる4通りの組合せを見つけた。その中で、タチゴケとフタバネゼニゴケの細胞融合では、両者の雑種細胞が得られた。(4)ゼニゴケ(A18)の細胞壁を精製し、その中に高度のペルオキシダーゼを見出した。これは、今後雑種細胞の形質を細胞壁成分から分析する研究への手掛りとなるものである。
大動脈モデル管内における脈動流れ

大動脈内血液流れは、単一の正弦曲線とは異なった高調波成分を有する複雑な周期的流れである。この大動脈においては循環障害が発生し易く、その解明は社会的にも最重要課題となっており、大動脈内血液流れに対する流体力学的アプローチが強く求められている。そこで本研究では、まず最も基本的にモデル化した正弦状振動流れ、次いで動脈流れの曲がり入口付近(助走流れ)について、可視化およびLDV流速計による速度測定を行った。その結果、速度分布に関して次のような基礎的知見を得た。(振動流れについて)速度分布はウォマスリィ数αによって異なる複雑な形状を示して管軸方向に推移する。また、低・中α数の流れでは、管軸方向の流れを一周期にわたってみたとき、曲がり部入口付近において定常的な流れが形成される。曲がり管部および直管部において速度分布が位相によらず管軸方向に変化しなくなる曲がり開始点からの助走長さは、α数を増すにつれて短くなり、高α数では曲がり開始点付近でそれぞれ発達した流れとなる。(動脈流れについて)速度分布は曲がりの転向角Ω=1535°付近で大きく変化し、管軸に沿う流れの発達過程は中程度のα数(α=10)の流れが最も複雑である。最小流量時の逆流は、曲がり部流入後(Ω≧15°)内側断面で生じる。また速度分布のくぼみ現象は、加速中期中α数のΩ=90°下流の曲がり部で出現する。脈動流の助走長さは中α数の流れが最も長いが、断面平均流速の最大値を有する定常流のそれより短い。そこで本研究では、大動脈弓をモデル化した管内において生理学的流量波形で変動する脈動流れを取り上げて流動特性を明らかにし、これらを生体医工学や生理学の分野に広く供することを目的としている。本年度(初年度)は、生理学的流量波形を有する流れが曲がり部に流入した場合(次年度)と比較するために、正弦状振動流れと脈動流れの曲がり入口付近(助走流れ)について可視化およびレーザドップラー流速計による速度測定を行った。振動流れに関する速度測定の結果から曲がり入口付近における速度分布について、次のような基礎的知見を得た。1.速度分布はウォマスリィ数によって異なる複雑な形状を示して管軸方向に推移する。2.低・中ウォマスリィ数の流れでは、管軸方向の流れを一周期にわたってみたとき、曲がり部入口付近において曲がり角の方向に前進する流れと直管部へ後進する流れからなる定常的な流れが形成される。3.曲がり管部および直管部において速度分布が位相によらず管軸方向に変化しなくなる曲がり開始点からの助走長さは、ウォマスリィ数を増すにつれて短くなり、高ウォマスリィ数では曲がり開始点付近でそれぞれ発達した流れとなる。さらに助走長さは、同じディーン数を有する定常流のそれよりも短い。大動脈は分岐を含む複雑な曲がり流路で、その血液流れは高調波成分を有したスタート、ストップを繰り返す周期的流れである。この大動脈においては湾曲部において動脈硬化をはじめとする循環障害が発生し易い。その解明は社会的にも最重要課題となっており、大動脈内血液流れに対する流体力学的アプローチが強く求められている。そこで本研究では、大動脈弓をモデル化した管内において生理学的流量波形で変動する脈動流れを取り上げてその流動特性を明らかにし、これを生体医工学や生理学の分野に広く供することを目的としている。

本年度は、前年度(正弦状の振動流れが曲がり部に流入した場合)に続いて、正弦状脈動流れが流入する曲がり入口付近(助走流れ)について可視化およびレーザドップラー流速計による速度測定を行った。これらの結果から、曲がり入口付近における脈動流れの速度分布について、次のような基礎的知見を得た。1.速度分布は曲がりの転向角Ω=1535°付近で大きく変化し、管軸に沿う流れの発達過程は中程度のウォマスリィ数(α=10)の流れが最も複雑である。2.最小流量時の逆流は、曲がり部流入後(Ω≧15°)内側断面で生じる。また速度分布のくぼみ現象は、加速中期中α数のΩ=90°下流の曲がり部で出現する。3.脈動流の助走長さは中心α数の流れが最も長いが、断面平均流速の最大値を有する定常流のそれより短い。
地域生態系保全のための休耕田の人工湿地としての利用

金沢市における休耕田転換実験湿地でのデータを1994年度より蓄積し、物質動態解析を行った。具体的には人工湿地における植物種及びバイオマスの経時変化(月単位)、土壌中の炭素、窒素量の変化、水流に伴う物質移動量を調べ、マスバランスの解析をし、植物、土壌の役割、及びそれらに影響を及ぼす因子を調査した。難分解性の硝酸態窒素に関しては94年度からほぼ一定値78%(年平均)を示しており、窒素のバイオマス量は植物の成長とともに内部に因着され、夏季に著しくなり、湿地帯における植物の成長は重要な因子となる。また窒素の土壌への蓄積が確認できるが、さらに微生物による脱窒を促進するため、人工湿地の地下部(土壌部)の改良が必要であろう。即ち本実験場の浸透水量は他の湿地に比べて多いが、さらに浸透流れ方式の採用について検討することも必要であろう。硫酸態硫黄については除去率が94年度17%であったものが96年度約35%と上昇しているが硫酸態硫黄の除去が湿地で確認されたとは言い難い。この点に関してはさらに検討を要する。一方、リンの除去量に関しては全く成果が得られず、本実験場に自生するセリ、ガマ、ミゾソバ等の植物にはリンを吸収能力がほとんどないといえる。既往の報告にはヨシフィルターによりリンが93%除去されたとの報告があり、リンを吸収する水生植物に関してさらに検討を要する。以上の結果より今後は好気性菌、嫌気性菌の両者を同時に作用させる人工湿地の改善、ならびにリンの除去能の高い水生植物の育苗ならびに移植について総合的に検討する必要がある。
生分解性プラスチックの非弾性変形・強度に関する研究

環境に優しい生分解性プラスチック材料の、まだほとんど解明されていないけれども利用上不可欠なその変形・強度特性を温度依存性などを考慮して系統的かつ正確な実験によって調べ、明らかにした。すなわち、本年度は、昨年度の研究成果を踏まえ、繊維強化複合材料としての利用が可能と考えられる脂肪族ポリエステル(ビオノーレ)の室温70°C近辺までの中温度下での衝撃強度について実験的に調べた。まず、プラスチック用の低負荷衝撃引張試験機の試作を行った。本装置は試料温度のコントロールおよび衝撃荷重測定が可能な仕様となっている。(1)実験条件:試験温度30,40,50°C、最大衝撃エネルギ:23.9J(2)試験片形状:板状(15×48×3(mm)、U,V切り欠き(深さ2,3,4,5mm)(得られた結果)(1)40°C近辺以下ではほぼ脆性破壊を示し、衝撃値も温度によらずほぼ一定である。しかし、ノッチ深さ(試験片の破断面積)依存性が顕著であり、ノッチ深さが大きい(小断面積の試料)ほど単位面積当たりの衝撃エネルギは大きい。(2)50°C近辺では延性を示すようになり、ノッチ形状依存性が見られるようになる。一方、ノッチ深さ依存性は低下し、前項の脆性的破壊の場合とは逆に断面積の大なる試料ほど単位面積当たりの衝撃エネルギは大きくなる。(今後の課題)今回の実験ではロードセル設置位置に問題があり、有意な負荷荷重測定ができなかった。この点を改良すると共に、石油系高分子材料との比較および繊維強化複合材料とした場合の検討を行う必要がある。すなわち、本年度は、室温70°C近辺までの中温度下でPCL/でんぷん系(商品名マタービー)・脂肪族ポリエステル(ビオノーレ)・脂肪族ポリカーボネート(ユーペック)・微生物ポリエステル(バイオポール)・ポリ乳酸系(ラクティ)および酢酸セルロース系(セルグリーン)の各生分解性プラスチックの変形・強度特性の温度および速度依存性を単軸応力下で調べた。(1)単軸引張り下での塑性変形特性と応力緩和特性に及ぼす温度と速度効果を実験的に調べ、過応力モデルに基づく非弾性構成式を構築した。(2)実験温度及びひずみ速度範囲:室温70°C、10^<-2>10^<-4>/s(3)引張りひずみ範囲:最大10%(破断した場合を除く)(4)実験では板状単軸試験片を作製し、コンピュータ制御の島津製作所社製単軸疲労試験システム(サーボパルサー)を用いた。(得られた結果)ラクティが弾性率、強度共に際立って優れ、温度や速度依存性が小さい。しかし、変形挙動は脆性的で伸び1%で破断した。ユーペック、セルグリーン、ビオノーレも速度依存性が小さいが温度依存性は大きく70度近辺でかなり柔らかい挙動。バイオポールとマタービーは温度および速度依存性が共に明確でポリプロピレン(PP)などと同様の過応力モデルによる定式化が可能である。しかし、マタービーは70度では半溶融状態となる。結果としてバイオポールがPPと比肩するバランスの良い変形強度特性を持っていることが分かった。
希少種ホシガレイの栽培化による資源再生へ向けた初期生態解明

高級魚であるホシガレイは、栽培化による資源の再生が望まれている。本研究では、科学的知見が先行した栽培漁業を展開する上で基礎となる、天然海域における本種の生態を解明し(有明海)、その知見を基に稚魚の適正な放流技術の開発を行った(宮古湾)。天然生態の解明では、仔魚の加入機構,稚魚の分布と成長,形態的特徴,摂餌生態の解明など、希少種である本種の生活史全般を始めて明らかにした。放流技術開発では、大量種苗放流試験に実験生態学的手法(ケージ実験、飼育試験等)を取り入れて、稚魚の適切な放流方法を解明し、さらに、放流魚の漁獲加入による本種資源の増大を確認した。以上のように、本研究は、天然生態の解明、大量種苗放流試験と実験生態学的試験を有機的に結びつけ、稚魚の放流技術開発に応用したモデル的な研究であり、希少資源再生型の栽培漁業の進展に大いに役立つものと考えられる。なお、天然海域におけるホシガレイの成育場は、近年減少傾向が顕著な干潟域であった。従って、本種資源を根本的に回復させるためには、従来の種苗放流事業にとどまらず、沿岸環境の保全や再生を考慮した新たな栽培漁業の展開が今後必要であると考えられた。ホシガレイは、近年資源水準が著しく低下しているが、魚価が非常に高いため、新たな栽培漁業対象種として注目されている。本年度は、本種の栽培化を進める上で土台となる、(1)天然稚魚の生態解明および(2)放流稚魚の生態解明に関する研究を行い、それぞれ平成17年度日本水産学会大会において発表した。また、天然稚魚の分布と成長に関する論文をFisheries Science誌に発表した。それらの結果概要は、以下のようである。(1);採集が困難であると考えられてきたホシガレイ稚魚-2歳魚(合計計478尾;全長15.2-447mm)を1年6ヶ月(03年3月-04年6月)にわたり有明海島原半島沿岸域で連続的に採集し、稚魚の分布、食性、成長および産卵親魚への漁獲加入過程について解明した。採集結果より、主に3月に浅海干潟域の成育場に加入した稚魚(全長約16mm)は翌4-6月には300mm前後まで高成長し、沿岸成育場から移出するものと考えられた。稚魚は着底直後から80mmではヨコエビ類を、それ以降ではアミ類、コツブムシ・ヘラムシ類、ヤドカリ類、エビ類、カニ類などを摂餌するが、成長に伴いより大型の甲殻類へと摂餌内容が変化した。(2);04年7月9日に岩手県宮古湾において耳石標識を施したホシガレイ種苗19000尾(全長81.2±9.7mm)を放流し、放流後1,3,8,15,31,45日に幅2mの桁網を小型船により曳網して放流魚を再捕した。採集個体数は、調査日毎に、25,51,23,14,3,0尾となり、密度(n/100m2)は3日後に19.4を示した後、急激に低下した。平均全長は15日まで78.1mmと停滞したが、31日では99.6mmと有意に大きくなった。摂餌個体率は、8日以降は100%となり、胃内容物重量も、8日以降は体重の2.1%を超え優位差がなかった。稚魚の主要な餌生物はヨコエビ、クーマ類であり、各38,52%Nを占めた。これらのことから、放流魚は少なくとも8日後には本海域に馴致するが、大型個体から比較的速やかに逸散していくことが推察された。以上のように、本研究によって、希少種であるホシガレイ稚魚(天然魚・放流魚)の生態が解明されつつある。今後は、ケージ実験を用いた成育場(放流場所)の評価や、定置網や桁網採集による捕食者および競合者の探索を岩手県宮古湾をモデルフィールドとして行い、ホシガレイの至適放流技術開発に関する研究をさらに進める予定である。
部分頂点代数上の加群の研究

頂点代数の弱加群に関する研究を行った.ハイゼンベルグ頂点代数の位数が2の自己同型に対する不変部分代数に対して,ホイッタカーベクトルを持つ既約弱加群を分類した.それらの既約弱加群は,もとのハイゼンベルグ頂点代数の弱加群,またはtwisted弱加群になることが確かめられた.また,ハイゼンベルグ頂点代数の別の部分代数であるsinglet頂点代数に対して,ホイッタカーベクトルを持つ既約弱加群を分類した.頂点作用素代数において,通常の加群に対して定義されていたintertwining operatorを,次数付き弱加群に対して拡張した.通常の加群においては,各斉次空間にヴィラソロ元が半単純に作用していることから,intertwining operatorは作用素係数の複素べき級数として定義されていた.しかし,ヴィラソロ元の作用が必ずしも半単純でない次数付き加群においては,複素べき級数という条件は強すぎるため,条件を適切に緩める必要がある.そこで筆者は,複素べきではなくヴィラソロ元の作用をべきとするような作用素係数の級数としてintertwining operatorを定義した.拡張されたintertwining operatorを次数付きintertwining operatorと呼んでいる.これは,次数付き弱加群の特別な場合である対数的加群に対して定義されていた,対数的intertwining operatorの拡張にもなっている.さらにヅー代数の両側加群を用いた,次数付きintertwining operatorの次元公式を与えた.この公式はフレンケル-ズー,およびリーが通常の加群に対して与えていたintertwining operatorの次元公式の拡張になっている.ハイゼンベルグ代数やヴィラソロ代数において,特別な次数付き加群に対しては,この公式を用いて次数付きintertwining operatorの次元を計算できる.頂点作用素代数の弱加群の性質が,少し解明出来たため.頂点作用素代数のホイッタカー加群について研究した.ホイッタカー加群はもともと三角分解をもつリー環に対して定義されているものであるため,リー環に付随する頂点作用素代数の場合を除いて,一般の頂点作用素代数にどう定義すべきなのかは分かっていなかった.筆者は,ホイッタカー加群ではなくホイッタカーベクトルに注目することにより,ヴィラソロ代数に対するホイッタカーベクトルをもつ頂点作用素代数の弱加群を考察した.まず,ランクが1のハイゼンベルグ頂点作用素代数の,位数2の自己同型に関する不変部分代数に対して,そのような既約弱加群を分類した.この分類結果から,ホイッタカーベクトルをもつ既約弱加群は,もとのハイゼンベルグ頂点作用素代数の既約弱加群,またはtwisted既約弱加群に同型になることが分かった.これは,一般の頂点作用素代数において,通常の加群に対しては成立していると予想される性質であるが,弱加群というもともとの予想の範囲を超えて,予想が検証された初めての例になっている.さらに,ホイッタカーベクトルをもつという条件付きではあるが,既約弱加群が分類された初めての例にもなっている.次に,カウシュやアドモビッツ等によって表現が研究されてきた,singlet頂点代数に対して,同様にホイッタカーベクトルをもつ既約弱加群の分類を行った.これらの弱加群もやはり,ハイゼンベルグ頂点作用素代数の既約弱加群に同型になることが分かった.ホイッタカーベクトルを含む弱加群の理解が進んだため.非退化偶格子に付随する頂点代数の部分代数上の弱加群について研究を進めた.格子が正定値である場合には,付随する頂点代数が頂点作用素代数となる.この場合には小さな位数の自己同型に対する不変部分代数の表現はヅーの理論を用いてこれまで詳しく調べられてきた.正定値以外の場合にも,付随する頂点代数はヴィラソロ元の作用によって各整数を固有値とする固有空間に分解される.しかし,各整数に対して付随する固有空間は無限次元になっており,頂点作用素代数になっていない.格子頂点代数自体は簡明な構造をもっているため,その既約弱加群はドンによって分類されているが,その部分代数の表現は,ヅーの理論が使えないため,これまでどうやってその表現を調べればよいのか分からなかった.筆者はランクが1の負定置偶格子の場合を考察した.格子の各元の符号を反転させる位数2の自己同型から得られる頂点代数の自己同型を考え,その自己同型による不変部分代数の弱加群について調べた.特に既約弱加群を分類した.この分類結果から,既約弱加群は,もとの格子に付随する頂点代数の既約弱加群,またはtwisted既約弱加群の部分加群に同型になることが分かった.一般の頂点作用素代数において,通常の加群に対しては成立していると予想される性質が,弱加群というもともとの予想の範囲を超えて,予想が検証された数少ない例の一つになっている.また,これの結果は,頂点作用素代数,または格子頂点代数の場合を除いて,頂点代数の既約弱加群が完全に分類できた初めての例になっている.頂点代数の弱加群に関する研究を行った.ハイゼンベルグ頂点代数の位数が2の自己同型に対する不変部分代数に対して,ホイッタカーベクトルを持つ既約弱加群を分類した.それらの既約弱加群は,もとのハイゼンベルグ頂点代数の弱加群,またはtwisted弱加群になることが確かめられた.また,ハイゼンベルグ頂点代数の別の部分代数であるsinglet頂点代数に対して,ホイッタカーベクトルを持つ既約弱加群を分類した.

頂点代数の加群のテンソル積の構成を試みる他の頂点作用素代数に対して,ホイッタカーベクトルを含む既約弱加群の分類をおこない,そのテンソル積を考察する.代数学台湾の研究集会に出張した際の航空券の料金が,想定していた額より安かったため.研究集会への出張を,予定があわずに取りやめたため.表現論関連の書籍を購入予定表現論関連の図書購入
腎虚血再灌流障害におけるギャップ結合を介した細胞間コミュニケーションの役割

本研究は、虚血による尿細管障害におけるギャップ結合の役割を解明することを目的とした。虚血性腎障害マウスモデルにおいて、Cx43の発現レベルは、細胞傷害の程度と深く関わることを明らかにした。虚血性及び酸化ストレス刺激状況下、腎尿細管細胞のCx43ヘミチャネルを開放し、ATPが細胞外へ放出することを見い出した。ヘミチャネル由来のATPは、プリン受容体/AKT/mTORシグナル伝達経路を介して、AMPKを制御することを初めて明らかにした。ヘミチャネルを阻害することで、AMPKを活性し、虚血性細胞傷害を抑えた。以上の結果から、Cx43ヘミチャネルは細胞傷害に深く関わっていることを示唆されている。虚血障害に続発する急性腎不全は、医学療法が飛躍的に進歩したにもかかわらず、死亡率および罹病率があいかわらず高いままであり、臨床上の大きな問題となっている。腎虚血再灌流障害の病態には、様々なメディエーターや接着分子を介した複雑な細胞間相互作用が寄与することが知られている。しかし、隣接する細胞間においてシグナル分子の直接的な遣り取りを司るギャップ結合の腎組織障害における役割は、まだ十分に解明されていない。本研究の目的は、腎虚血再灌流による急性尿細管懐死発症におけるギャップ結合の役割を解析する事である。今年度は、近位尿細管上皮細胞由来NRK-52EとLLC-PK1細胞株を用いて、細胞虚血障害モデルにおけるギャップ結合の作用機構を解析した。その結果:1、虚血刺激によって、尿細管上皮細胞のコネクシンhemiチャネルが活性化され、細胞内ATPが細胞外へ流失することを観察した;2、細胞外放出されたATPは、purinergic receptorを介してPI3K/AKT/mTOR情報伝達経路を惹起し、AMPK kinaseの活性化を抑制することを初めて明らかにした;3、ギャップ結合hemichannelの機能を阻害することで、ATP流失を阻止し、AMPKの活性を高め、虚血による細胞障害が抑えられた。以上の結果から、ギャップ結合hemichannelは虚血による尿細管細胞傷害に深く関与していることが示唆された。Connexin構成チャネルは、細胞機能及び傷害の調節に重要な役割を果たしている。しかし、その調節メカニズムについて、まだ十分に解明されていない。我々は、虚血性細胞及び腎傷害モデルを用いて、Connexin43 (Cx43)構成チャネルの細胞傷害への影響及び分子機構を検討した。得られた結果は以下の通りである。1、再灌流腎障害モデルにおいて、Cx43野生型(Cx43+/+)1とCx43ヘテロ(Cx43+/-)マウスを比べると、Cx43+/+マウスの方が、酸化ストレス及び腎機能障害の程度が重く、マウスの死亡率も高かった。In vitro細胞傷害モデルにおいて、Cx43構成チャネルを抑えることで、細胞傷害も抑えた。2、ラット培養腎尿細管細胞を用いたin vitro虚血モデルとして培養メディウム中のグルコースを除去することでCx43ヘミチャネルを開くことが、細胞膜内外の小分子量物質の流動を測定する実験で明らかになった。ヘミチャネルを阻害することで、抗酸化作用を有するAMPKを活性化させ、細胞傷害を抑制することを初めて発見した。更に、ヘミチャネルを介したAMPKの調節機構は、チャネルから放出されたATPがプリン受容体に結合し、PLC/AKT/mTORシグナル伝達経路を活性化することも明らかになった。3、プリン受容体阻害剤であるsuraminは、Cx43ヘミチャネルを阻害することを初めて発見した。Suraminがプリン受容体及びヘミチャネルを両方阻害することで、虚血性細胞傷害の治療薬として有望であることが示唆された。以上の結果から、Cx43ヘミチャネル由来のATPがPLC/AKT/mTOR経路を介して、AMPKの活性化を抑制し、虚血性細胞傷害を促進することが明らかになった。しかし、隣接する細胞間でシグナル分子の直接的な遣り取りを司るギャップ結合の腎組織障害における役割は、まだ十分に解明されていない。本研究の目的は腎虚血再灌流による急性尿細管懐死発症におけるギャップ結合の役割を解析する事である。そのために、Cx43野生型(Cx43+/+)とCx43ヘテロマウス(Cx43+/ー)を用いて虚血再潅流モデルを作製し、腎機能と酸化的障害に関する検討を行った。