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リジッド幾何学の代数幾何学への多角的応用の研究

研究成果は主に次の2つに大別される:(1)リジッド幾何学による高次元軌道体の構成:これは主にテキサス大学オースティン校のDaniel Allcockとの行動研究により進められた。過去の研究を踏まえて、我々は具体的かつ代数幾何学的に極めて興味深い代数曲面を非アルキメデス的2進一意化によって構成することができた。(2)リジッド幾何学の確固たる基礎付け:これは今般の研究申請において、主に2および3年目に行うこととして記述されていた。この成果は藤原一宏(名古屋)との共著でヨーロッパ数学会から出版予定の『Foundations of Rigid Geometry』(700頁以上)に結実した。「付値環上の幾何学」という視点からのリジッド幾何学の応用の可能性を探る第一歩として,主に非アルキメデス的高次元軌道体の理論への応用について研究を進めた.前年度がリーマン面やその軌道体一般化という一次元の幾何学現象を(その一意化,一意化微分方程式,アクセサリー・パラメーター問題という観点から)考察したのに対して,高次元では既知であることが極めて僅少であるため,その基本的な現象を調べることに費やされることになった.高次元における非アルキメデス的軌道体の現象として,以前より申請者の研究を通して知られていた,いわゆる「偽射影平面」にまつわる幾何学的現象に対象を絞り,これに関連した研究を行うことでリジッド幾何学の数論・代数幾何学的応用の可能性を探ることとした.結論として,これに関する数論・代数幾何学的知見として新しいものを多数得ることができた.また,この研究の方向性から,非アルキメデス的一意化として従来知られていたものを一般化・拡張し,新しい種類の一意化現象を捉えることにも成功した.これらの研究はテキサス大学オースティン校教授のDaniel Allcock氏との共同研究という形で発表することを予定している.また,一次元の現象についても引き続き研究を継続し,正標数の数論的代数曲線のgonality数について,非アルキメデス的な視点から新たな結果を得ることもできた.これはユトレヒト大学のGunther Cornelissen教授らとの共同研究という形で,すでに発表しており,現在査読中である.最終年度は主に(1)リジッド幾何学全般の基礎付けを完了させること、および(2)リジッド幾何学を応用した高次元軌道体理論を将来的に主導する具体例の制作について取り組んだ。後者の高次元軌道体については、昨年度に引き続きテキサス大学オースティン校教授のDaniel Allcock氏との共同研究を進めた。2次元軌道体の具体例として新たな偽射影平面(Fake Projective Plane)を構築し、その基本的な性質や他の具体例との関連など、興味ある幾何学的事実を確認することはできたが、これを代数的な視角から把捉するまでには至ることができなかった。これは今後の研究課題の一つとなる。また、前者の基礎付け仕事の完了については、今年度も名古屋大学の藤原一宏との共同研究を推進し、これまでのすべての成果をまとめて発表することができた。その基礎付けにおいては、リジッド幾何学の構築の際に必要となる形式幾何学(formal geometry)の、今までにない極めて一般的な枠組みを構成することも含まれている。第一回目の発表は8月にarXiv上で行われ、多くの反響を得た。この発表以降も改良・修正を重ね、今年度中(2014年2月)に最終版にこぎ着けた。また、これと平行して出版のための手続きも進み、すでにヨーロッパ数学会のモノグラフシリーズから出版が正式に受理された。最終的なページ数は700ページ強となった。この研究成果は今後の続刊(第II巻、第III巻)も予定している。「付値環上の幾何学」という視点に照らして,リジッド幾何学に現れるザリスキー・リーマン空間が,リジッド幾何学のみならず,一般的な非アルキメデス的現象を捉える上で有効なものであることを見出すことを,最初の目標とした.その中で,特にリーマン面やそれを一般化した軌道体に付随した一意化,特にショットキー一意化との関わりに焦点をあて,その代数的・解析的記述に現れるアクセサリー・パラメーターの極限値の研究にリジッド幾何学を応用することを目指した.具体的な現象としては,ある種の興味深い代数曲線の退化族の具体的な記述から,その構造を調べることから始めた.

これらについて調査・研究を進める中で,その極限の存在のために,対数的幾何学とリジッド幾何学を組み合わせることで,有効な知見が得られた.複素数体上の古典的なショットキー一意化と,リジッド幾何学で現れる非アルキメデス的一意化を比較することで,軌道体の退化(分岐点の合流)の形式モデルを考察,その存在と,それに付随したフックス型微分方程式を対数的幾何学の枠組みで自然に構成することにより,アクセサリー・パラメーターの極限の存在の「数論幾何学的証明」が得られたことになる.この研究は未だ発展途上にあるが,その際に開発した数々の幾何的インフラは,本研究の目的であるモジュライ理論への応用に大いに役立つものと期待できる.これらの成果について,すでに熊本大学で行われた『アクセサリー・パラメーター研究会』で報告している.「付値環上の幾何学」という視点からのリジッド幾何学の基礎付けとその数論・代数幾何学への応用という観点から,現実的な結果を多数得ている.基礎付けという観点からは,その最終的な著作を企画しており,現在進行中である.その意味で,到達度は当初の予想の範囲内であると言える.上述の通り,「付値環上の幾何学」という視点からのリジッド幾何学のあり方が,具体的な数学的現象の文脈のなかで確認され,当初予定していた平成23年度の目標を達成できた.「付値環上の幾何学」という視点からのリジッド幾何学の基礎付けおよび応用という視点に鑑み,次年度は特にその「基礎付け」の方を充実させるための研究を行う.そのため,前年度および今年度の研究を踏まえて,これらを整理・一般化する方向を模索する.●上記の研究成果を踏まえて,ザリスキー・リーマン空間のより進んだ性質の研究,その応用の可能性について,さらに追求する.●特にモジュライ理論への応用に焦点をあて,より現代的な枠組みの構築に力を注ぐ.該当なし●調査・研究、及び研究連絡等のための旅費を国内,国外あわせて850千円計上する.その目的:本研究の「学術的な特色・独創的な点」の中核をなしている、いわゆるZariski- Riemann空間を調べることは、本研究がその究極の目標として掲げるところの、より一般的で整合的なリジッド幾何学の枠組みの構築のために不可欠であると判断されるが、その構造について深く研究を遂行することが重要である。このため、研究の第2年目である平成24年度は、多くの分野の専門家との交流を計り、多角的な知見の獲得に努力する。
痴呆性高齢者グループホーム入居が利用者とその家族に与える影響に関する研究

[背景]認知症高齢者グループホーム(以下,グループホーム)では,利用者家族は利用者の背景と捉える傾向があるが,居宅サービスに位置づけられている以上,利用者本人のみならず,家族をも含めた支援のあり方を検討する必要があろう.そこで,本研究の目的は,グループホームの新規入居者の家族が在宅介護終止をどのように決断し、入居後にどのような心理的プロセスを経過するのか明らかにすることを目的として二ヵ年計画で実施することとした.初年度は,特に近年急増する自己選択により介護役割を担うことが多く、介護にまつわる抑圧の不可視化を招きやすい娘介護者に注目し,娘介護者の担う役割から明らかにすることにより,グループホーム入居前後の家族支援を考察した.本年度は、前年度の結果を踏まえ、さまざまな続柄の要介護者の経験を明らかにすることとした.[方法]本研究の対象はグループホーム入居者のうち,要介護者の介護が必要となった段階から継続して1人の介護者が介護を担当してきた8事例である.介護者に対し,認知症発症からグループホーム入居決定に至るまでの要介護者との関係に関してインタビューを実施した.なお,インタビュー内容は介護者の同意のもと録音し,逐語録を作成・分析した.[結果]認知症症状の発症から入居に至るまで,「I認知症患者の段階的受容」「IIあらゆる資源の利用による介護継続」「III入居後の新たな関係構築」の三段階のプロセスに分けられた.さらに介護者はその基盤に「認知症も病気のひとつ」という認識をもち,介護規範として「在宅介護に対する強い希望」を抱くことが抽出された.本研究は東京大学医学部研究倫理審査を経て実施した.[背景]認知症高齢者グループホーム(以下,グループホーム)では,利用者家族は利用者の背景と捉える傾向があるが,居宅サービスに位置づけられている以上,利用者本人のみならず,家族をも含めた支援のあり方を検討する必要があろう.そこで,本研究の目的は,グループホームの新規入居者の家族が在宅介護終止をどのように決断し、入居後にどのような心理的プロセスを経過するのか明らかにすることを目的として二ヵ年計画で実施することとした.初年度は,特に近年急増する自己選択により介護役割を担うことが多く、介護にまつわる抑圧の不可視化を招きやすい娘介護者に注目し,娘介護者の担う役割から明らかにすることにより,グループホーム入居前後の家族支援を考察することとした.[方法]本研究の対象はグループホーム入居者のうち,主たる介護者が娘であり、介護役割の代替者が想定しにくい状況にあったで4事例である.介護者に対し,認知症発症からグループホーム入居決定に至るまでの母親との関係に関してインタビューを実施した.なお,インタビュー内容は介護者の同意のもと録音し,逐語録を作成・分析した.[結果]認知症症状の発症から入居に至るまで,「I母親像の崩壊に対する段階的受容」「II多重役割の調整による介護継続」「III入居後の新たな関係構築」の三段階のプロセスに分けられた.さらに介護者はその基盤に「認知症も病気のひとつ」という認識をもち,介護規範として「在宅介護に対する強い希望」を抱くことが抽出された.[まとめ]在宅介護終止を決断・受容したプロセスの違いを踏まえた家族支援の実施の必要性が示唆された.[背景]認知症高齢者グループホーム(以下,グループホーム)では,利用者家族は利用者の背景と捉える傾向があるが,居宅サービスに位置づけられている以上,利用者本人のみならず,家族をも含めた支援のあり方を検討する必要があろう.そこで,本研究の目的は,グループホームの新規入居者の家族が在宅介護終止をどのように決断し、入居後にどのような心理的プロセスを経過するのか明らかにすることを目的として二ヵ年計画で実施することとした.初年度は,特に近年急増する自己選択により介護役割を担うことが多く、介護にまつわる抑圧の不可視化を招きやすい娘介護者に注目し,娘介護者の担う役割から明らかにすることにより,グループホーム入居前後の家族支援を考察した.本年度は、前年度の結果を踏まえ、さまざまな続柄の要介護者の経験を明らかにすることとした.[方法]本研究の対象はグループホーム入居者のうち,要介護者の介護が必要となった段階から継続して1人の介護者が介護を担当してきた8事例である.介護者に対し,認知症発症からグループホーム入居決定に至るまでの要介護者との関係に関してインタビューを実施した.なお,インタビュー内容は介護者の同意のもと録音し,逐語録を作成・分析した.[結果]認知症症状の発症から入居に至るまで,「I認知症患者の段階的受容」「IIあらゆる資源の利用による介護継続」「III入居後の新たな関係構築」の三段階のプロセスに分けられた.さらに介護者はその基盤に「認知症も病気のひとつ」という認識をもち,介護規範として「在宅介護に対する強い希望」を抱くことが抽出された.本研究は東京大学医学部研究倫理審査を経て実施した.
乾癬表皮細胞による補体成分C3の産生異常

本研究の対象となる乾癬は遺伝と環境因子が主たる要因となって発症する、免疫遺伝的病の一つとして考えられるようになってきたが、その発症機序の詳細はいまだに明らかにされていない。この疾患はT細胞の表皮内湿潤とともに表皮が増殖し、炎症の強い部位では好中球が角層下へ集積し、典型的な病変を形成する。しかし、初期病変は湿疹反応と鑑別できず、乾癬病変がどのようにして表皮増殖と好中球集積を伴って親展して行くのか、病理組織学的な検索だけでは明らかにするのは困難であり、病因解明には今までと異なる着想が必要である。私はこれまで乾癬およびその類縁疾患に特徴的な無菌性膿疱がどのようにして形成され、どのような生物学的意義を持つのか補体の活性化を中心として明らかにしてきた。つまり、表皮角層細胞は補体の傍経路を活性化して、好中球遊走活性を有するC5aの産生を促進すること、また、補体を活性化した角層はiC3bで覆われ、CR3を介して好中球と接着し、接着好中球は活性酸素を放出し、病変形成に関与することを明らかにした。今回の研究の結果、種々のサイトカインの中でIFNγとTNFαを培養表皮細胞に加えると補体の活性化に中心的な役割を果たすC3の産生が著しく増強されることが分かった。また、IFNγとTNFαはC3の産生を相乗的に増強することが分かった。C3産生にいたるsignal transductional pathwayを解析するため、各種PKCおよびPTKのagonistとantagonistを使用して検討した結果、IFNγとTNFαによるC3産生は異なるsignal transductional pathwayを介することが分かった。補体は単に外来および体の成分の異物を排除するのに役立つばかりでなく、補体の活性化が細胞性免疫の促進することが示されている。これらの事実から補体の活性化の異常が乾癬の病態や病因に関与していることが示唆された。
極地氷床氷の結晶組織変遷プロセスの解明

当初の計画では1.低応力下での結晶粒成長を含めた再結晶のプロセスと集合組織発達のメカニズムの解明、2.氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化、3.グリーンランドで採取されたNEEM氷のフィルン圧密過程における固体微粒子の影響を目的とした。1.低応力下での結晶粒成長を含めた再結晶のプロセスと集合組織発達のメカニズムの解明では、純粋せん断変形と単純せん断変形に対して、定常歪速度で大変形できる装置を開発し、人工多結晶氷および単結晶氷を用いて実験を行った。この結果集合組織発達のメカニズムについて新たな知見を得ることができ、国内学会で発表した、また国際誌に投稿中である。2.氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化では,シリカ粒子や硫酸および塩酸を含有した多結晶氷を作成し,変形による動的再結晶の実験を行った.そして,粒界移動による不純物の移動について予備的な結果を得た.3.グリーンランドで採取されたNEEM氷のフィルン圧密過程における固体微粒子の影響では、フィルンクリープ装置を設計製作した。氷床試料を用いる前に人工のフィルン氷を製作し、温度-20°C、-15°C、-10°C、-5°C、応力0.1、0.2、0.3MPaでワイヤー荷重クリープ実験を行い、ワイヤー下の歪速度、結晶粒径、密度の空間的および時間的変化を調べた。そして、これらの結果と歪み速度の変化の検討を行った。クリープ初期には氷粒子の焼結圧密が進み硬化が進行していくこと、また後半は転位クリープによる塑性変形が進行していくことによりワイヤー降下がうまく説明できることが明らかになった。(抄録なし)本研究は低応力下での結晶粒成長を含めた再結晶のプロセスと集合組織発達のメカニズムを明らかにすることを目的とする。このために定常歪速度で大変形できる装置および低応力下でクリープ変形できる装置を用い、人工氷および極地氷床氷(NEEMコアサンプル)を用いて実験を行う。再結晶に対する不純物の効果についても調べる。本年度は人工氷を用い,低応力クリープ下で転位密度が飽和に達しない状態での氷結晶粒成長を調べる実験を行った。温度-20°C、応力0.02、0.1、0.2、0.5MPaで無気泡多結晶結晶氷と気泡含有多結晶氷の一軸圧縮クリープ実験を行い、平均結晶粒径、亜結晶粒界、結晶粒形状の時間変化を調べた。実験は、一軸圧縮クリープ環境下にある試料を一定時間毎に取り出してバルク試料から薄片試料を切り出し、結晶粒界および亜粒界の光学顕微鏡観察を行い、写真撮影した。顕微鏡画像から結晶組織に関する各種解析を行った。実験結果から,無気泡多結晶氷では、実験初期は応力による結晶粒成長速度の差は存在しないが、歪が増加すると応力毎に異なった結晶粒成長速度が得られた。1.低応力下での結晶粒成長を含めた再結晶のプロセスと集合組織発達のメカニズムを明らかにすることを目的とした。このために低応力で一軸圧縮できるクリープ装置および定常歪速度で大変形できる装置を用い、人工氷を用いて実験を行う計画とした。24年度はクリープ装置の製作が完了し,予備実験を行った.また定常歪速度で大変形できる装置を用いて氷の再結晶実験を行い,再結晶方位形成メカニズムについて貴重な知見を得ることが出来た.この成果は国内学会で発表した.2.氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化を目的として,未解明な問題として残っている再結晶・粒界拡散プロセスを明らかにし、環境・気候指標物質(微量不純物)の氷床内部での再分布を調べるのが当初の計画であった。24年度はシリカ粒子や硫酸および塩酸を含有した多結晶氷を作成し,変形による動的再結晶の実験を行った.そして,粒界移動による不純物の移動について予備的な結果を得た.現在継続中である.3.グリーンランドで採取されたNEEM氷のフィルン圧密過程における固体微粒子の影響を明らかにする目的で、フィルンクリープ装置を設計製作した。今後は固体微粒子を含有した人工フィルン氷およびNEEMフィルン氷を用いて実験を行い、初期の目的を明らかにする。

1.低応力下での結晶粒成長を含めた再結晶のプロセスと集合組織発達のメカニズムの解明では、純粋せん断変形と単純せん断変形に対して、定常歪速度で大変形できる装置を開発し、人工多結晶氷および単結晶氷を用いて実験を行った。この結果集合組織発達のメカニズムについて新たな知見を得ることができ、国内学会で発表した、また国際誌に投稿中である。2.氷床中での同位体や不純物の粒界拡散を考慮した古気候・古環境情報解読の高精度化では,シリカ粒子や硫酸および塩酸を含有した多結晶氷を作成し,変形による動的再結晶の実験を行った.そして,粒界移動による不純物の移動について予備的な結果を得た.3.グリーンランドで採取されたNEEM氷のフィルン圧密過程における固体微粒子の影響では、フィルンクリープ装置を設計製作した。氷床試料を用いる前に人工のフィルン氷を製作し、温度-20°C、-15°C、-10°C、-5°C、応力0.1、0.2、0.3MPaでワイヤー荷重クリープ実験を行い、ワイヤー下の歪速度、結晶粒径、密度の空間的および時間的変化を調べた。そして、これらの結果と歪み速度の変化の検討を行った。クリープ初期には氷粒子の焼結圧密が進み硬化が進行していくこと、また後半は転位クリープによる塑性変形が進行していくことによりワイヤー降下がうまく説明できることが明らかになった。外国人研究員のDenis Samynの来日が半年遅れ,当初4月からの予定が10月からの研究開始となったことによる.Denis Samynは日本での物品購入や旅行の事務手続きの違い,さらには実験環境に慣れるのに時間を要していたが,学生に助けられながら研究を進めることが出来るようになった.現在育児休暇を取っており実験は中断しているが再開後に後れを取り戻すように期待する。今後は研究試料にグリーンランドで採取されたコア氷を用いて行う.装置の改良などは完成したので遅れは取り戻せると考えられ,問題は解決される.今後は大学院生の協力を強化し本研究課題を推進する。研究計画に変更は無い。(抄録なし)
タンパク質構造形成の高次構造依存性の解明と高次構造依存型分子力場の開発

タンパク質は、それぞれの特異な機能に適した三次元構造を形成している。αヘリックスやβシートなどの二次構造はそのような三次元構造を構成する重要な基本ブロックであり、その形成には水素結合などの相互作用が強く関わっている。このような相互作用を定量的に見積もることはタンパク質の三次元構造形成原理の理解を深めるのに加えて、タンパク質のふるまいを正確に記述する分子力場の開発にも役立つと考えられる。本年度は、タンパク質の二次構造中の水素結合エネルギーを定量的に見積もることでタンパク質の立体構造形成原理の理解することを目的として,αヘリックスにおける主鎖原子間の相互作用を量子化学計算により詳細に評価した.αヘリックスについて3つのモデル、1α-helical structure(AH)モデル・2Single turn(ST)モデル・3Minimal hydrogen bond(MH)モデル、を用いた。その結果、AHモデル、STモデル、MMともにMHモデルの水素結合エネルギーとよく相関していた。AHモデルとSTモデルで水素結合がMHモデルより弱いのは、隣接する残基との相互作用の影響と考えられる。MMの値はMHモデルに近く、分子力場は水素結合エネルギーを過大評価することが示唆された。またSE値もMHモデルの値とよく相関しており、N末端を除いてそれらの差は一定であった。つまり、分子力場では水素結合エネルギーが過大評価されることが示され、その原因は隣接残基との相互作用による分極の影響が考慮されないためであることが示唆された。αヘリックスは、蛋白質の三次元構造形成に重要な二次構造であり、主鎖のペプチド結合同士が水素結合を形成することにより安定に存在している。我々はαヘリックス内の水素結合に注目し、その特徴を捉え、将来的には古典分子動力学シミュレーションの新規力場開発につなげることを目指している。当研究室の先行研究において、水素結合の強度の指標となるαヘリックス構造と伸びた構造のエネルギー差(相対エネルギー)は、量子化学と古典力場の手法間で大きな開きがあったと報告されている。本研究ではMolecular Tailoring Approach (MTA)法を用い、αヘリックス中の個々の水素結合を量子化学計算により定量的に解析した。まず、水素結合エネルギーが結合距離・角度に依存することが確かめられたことに加え、αヘリックス中では水素結合が不安定であることがわかった。この傾向を良い精度で点電荷モデルを用いて再現できた。これらから、αヘリックス自身のつくる静電相互作用が水素結合の強度に影響することが明らかとなった。一方、広く用いられている古典分子力場AMBERff99SBの静電・ファンデルワールス相互作用の和で定義した水素結合エネルギーは、αヘリックス中ではなくすなわちαヘリックスによる静電場がない状態での水素結合エネルギーと良く一致した。この結果は、αヘリックスの新規古典分子力場の開発において、周囲の静電場の効果が入った水素結合に関する項の必要性を示唆するものである。二次構造と水素結合の関係を明らかにし、新しい分子力場設計の指針がたったため。蛋白質は、それぞれの特異な機能に適した三次元構造を形成している。本研究では分子をフラグメントに分割することで行うMolecular Tailoring Approach (MTA)法を用い、αヘリックス中の個々の水素結合エネルギーの計算を行い、そのデータをもとに定量的にαヘリックス中の水素結合を解析していく。本年度は、フラグメントのみの水素結合エネルギーのサイズの影響を調べるために、フラグメントのサイズを変えたものでMTAの結果と比較したところ、これまでの最少のペプチドフラグメントではフラグメント間の水素結合が過大評価されるが、フラグメントのサイズをジペプチド、トリペプチドと大きくしていくと、MTA法で計算したαヘリックスの水素結合エネルギーをよく再現することが明らかとなった。これはヘリックスの最小ペプチド対が近似として不十分であり、サイズが大きくなることでフラグメント分子なの電荷の再配置がうまくいくことが原因と考えられる。また、二次構造は主査の二面角により決定され、また水素結合はその多くが静電相互作用によって決まることから、二面角と水素結合に強く関わる原子電荷の間になんらかの関係があることが示唆される。二次構造と水素結合に関するデータを精査することで、二次構造を支配する主鎖の二面角と水素結合を支配する原子電荷との関係を分子力場の設計指針として立てることができたため。

その結果、AHモデル、STモデル、MMともにMHモデルの水素結合エネルギーとよく相関していた。AHモデルとSTモデルで水素結合がMHモデルより弱いのは、隣接する残基との相互作用の影響と考えられる。MMの値はMHモデルに近く、分子力場は水素結合エネルギーを過大評価することが示唆された。またSE値もMHモデルの値とよく相関しており、N末端を除いてそれらの差は一定であった。つまり、分子力場では水素結合エネルギーが過大評価されることが示され、その原因は隣接残基との相互作用による分極の影響が考慮されないためであることが示唆された。新しい分子力場設計に向けて、必要なパラメータの計算などを進めていく。Molecular Tailoring Approach法での水素結合エネルギーをよく再現するジペプチドモデルを用いて、二次構造を支配する二面角と水素結合に強く関わる原子電荷との関係を明らかにし、分子力場の改良・実装につなげる。合見積もりをとり、当初予定していた研究用ワークステーションと同等の性能で価格が安いものの調達ができたため。論文校閲用に経費を計上していたが、当初より興味深い結果が生じたためよりよい論文誌への投稿を目指し、論文投稿を遅らせることにしたため。(理由)学会発表および論文校閲用として経費を計上していたが、当初よりも興味深い結果が生じたため、さらに詳しい解析に集中し、よりよい論文誌への投稿を目指すために、発表を控え論文投稿を遅らせたため。(計画)論文への英文校閲への使用、論文投稿料への使用、結果をより広く公表するため、オープンアクセス代としての使用、カバーの掲載が許された場合にはその掲載費への使用、成果報告のための国際学会への旅費への使用を予定する。今年度投稿予定の論文の英文校閲への使用、また論文誌の投稿料への使用、カバーの掲載が許された場合にはその掲載費への使用を予定する。
臨床看護職者を対象とした統計リテラシー教育のためのポータルサイト構築

看護職を対象とした統計リテラシー教育のためのポータルサイトを作成するために2つの調査を行った.一つは看護系大学の統計教育担当者を対象とした調査であり,もう一つは看護職が勤務する施設の看護職代表者と看護職個人を対象とした調査である.それら調査の結果から,次の点を重視したサイト設計を行った。(1)統計学に限定せず幅広く看護研究に関する基礎的な内容を学習できること。(2)相談や質問ができること。(3)スマートホンでのアクセスに配慮すること,(4)一単元の学習時間を短く設定すること。作成したサイトはwww.kango-stat.jpとして運用を開始した.ポータルサイトの基本設計を行い,ハードウェアおよび基本ソフトウェアについて仕様を確定した。決定した仕様に基づき,webサーバ一式を導入し,コンテンツ管理のための環境を構築した。動作検証やサイトテンプレートのデザイン検討を経て,2013年12月にサイトwww.kango-stat.jpとして仮公開を開始した。平成25年度内では,サイト上のコンテンツとして,相談と回答を行うQ&Aのシステムの公開,過去に撮影された研究者代表者自身の講義録画を利用した自習コースの配信を開始した。また,利用者向けのプライバシーポリシーを整備するとともに,個人情報の不適切な書き込みやスパムに対応でき,管理者はコンテンツの追加・更新が容易となるコンテンツマネジメントシステムを整備できた。並行して,地元看護協会の教育担当者やいくつかの病院の看護部長・教育担当者から,ポータルサイトによる統計リテラシー教育に関して,特にサイトのコンテンツの作成についての意見聴取を行うとともに,サイト構築の基礎情報とするための臨床看護職者を対象としたアンケートの計画について,主にサンプリング方法と調査項目について意見交換を行った。臨床看護職を対象とした「統計リテラシーおよび看護研究経験と支援ニーズ等に関する郵送調査」については,当初計画のサンプリング方法では,介護老人保健施設や社会福祉施設,小規模な医療施設等に勤務する看護職をほとんどカバーできないことが判明した。そのため,県が把握する看護職が勤務するすべての施設のリストを利用して,施設単位での層化無作為抽出を行うこととし,修正した計画を確定した。作成したサイトはwww.kango-stat.jpとして運用を開始した.看護系大学協議会加盟209校の統計教育の担当者(専任教員不在の場合は看護教育課程の長など)を対象に,2012年1011月に郵送法による無記名自記式アンケート調査を実施した.調査内容は,学部および大学院における統計教育の現状及び学外への統計・研究法に関わる臨床看護研究支援活動の状況である.また,回答者個人の研究支援活動の実体やあり方についての意見・感想を求めた.回収数は87(回収率41.6%)であり,すべてが有効回答であった.回答者のうち77%が各大学で統計学教育を担当する教員であった.学部における統計学に関する科目の状況は,必修の講義科目が平均で15.2コマ(一部演習を含むとの回答あり),必修の演習科目が平均で6.6コマであった.選択科目を設置しているのは,講義科目で20校,演習科目で11校であった.また大学院修士課程において90%は統計学に関する講義を開講していたが,履修者の到達水準として修士課程修了者が臨床において統計学の指導を十分に行えるとは認識されていない結果であった.「臨床の看護職者の研究を支援(統計学に限定しない)する組織」が設置されているとの回答は30%であった.また,統計教育担当教員に限定して集計すると,臨床看護職者からの統計に関する相談への対応を年1回上実施しているものは,75.4%であった.その相談の傾向として,高度な内容が多いと答えた者は22.2%に過ぎず,統計学の手法以前の研究上の問題が多いという回答が42.6%であった.臨床看護職者への統計学に関する研究支援の必要性については,低い・大学で養成した看護職には低い,との回答は9.5%であり,全体として必要性は高いという認識であった.統計学に関するサイト構築については,69.7%が「うまく作成すれば有効なものになる可能性がある」と回答した.また,自由回答では忌憚ない意見をいただくことができた.平成26年度45月にA県の看護職が勤務する施設(老人保健施設・福祉施設等を含む)を層化無作為抽出し郵送調査を実施した。看護研究への取組みや支援ニーズについて,施設の看護職代表者への調査票と看護職個人への調査票を用いた。施設対象は配付344,回収105(回収率30.5%),個人対象は配付1510,回収523(34.6%)であった。主要な結果は次の通り。1)施設の研究への取組み状況は規模と関連し,小規模施設では組織的取組は少ない,2)その理由で「必要を感じない」は少数で「行いたいがスタッフや時間の制約で行えていない/

研究の進め方が分からない」が7割を占め,適切な支援により看護研究を推進できる可能性が示され,個人では,3)7割が養成機関在学中に看護研究を経験したが,4)8割は事例(症例)報告・質的研究,5)研究に関する外部支援は現状では少ないがネットを利用した支援のニーズも確認され,6)スマートホン保有状況も合わせると9割の臨床看護職は日常的にインターネット利用が可能であった。調査結果等を検討,反映の上,サイトwww.kango-stat.jpの公開を開始した。特に,1)直接質問・相談するための掲示板システム設置,2)既存の専門的な統計学や研究法に関するサイトへのリンク集を解説付きで整備する,3)スマートホン利用者を考慮し,最適化した表示で閲覧できる,という点に配慮している。以上から,本研究で構築したサイトを利用し臨床看護研究支援が推進できると考える。しかし,臨床看護職の研究に関する「横の情報交換・交流」については今後の課題である。また,「看護研究」という言葉に縛られず,EBM・EBN実践に必要な基礎的な統計リテラシーや研究に関する知識を身につけられるコンテンツも必要と考えられ,今後整備することを予定している。最終年度が終了したが,サイトの運用は今後も継続しコンテンツの充実や機能の改善を継続する。疫学・生物統計学Webサーバの導入は計画通りに進行し,平成26年度に予定していたプロトタイプ公開を平成25年度末に前倒しで実施することができた点は順調であった。しかし,臨床看護職を対象とした郵送調査が,主にサンプリング計画の変更のため,平成25年度内に実施できず,平成26年4月に調査を開始することになった点で,予定よりやや遅れていると評価する。調査対象数は当初の予定から増やして,一般の看護職約1,500名,管理者約300名とすることができたが,調査結果の集計と評価およびサイトコンテンツへの反映が,67月となる見込みとなってしまった。回収率は40%強と十分に高いとは言えないが,無記名郵送方式としては標準的な水準である.看護系大学における統計学教育の現状と課題が,統計教育担当者の意見も含めて把握できたことは平成24年度の目的を達成していると考える.また,次年度の看護職者への調査に関して,医療施設の看護部長や師長数名から看護研究支援に関する意見の聴取を行うとともに,地元の県看護協会への打診を行っており,準備も進行している.遅れて開始した郵送調査について,6月には分析と集計を完了し,得られた情報をサイト構築へ反映させるとともに,学会発表を行う。また,平成24年度の調査結果については,学術論文として投稿する。秋より,ポータルサイトのコンテンツやデザイン,システムの使い勝手などに関して利用者からの意見をオンラインアンケートで収集することを開始する。今年度末に,研究のまとめを整理し,構築したサイト上などで公開する。また,3年間の科研費による支援期間終了後も,サイトのコンテンツの充実や広報は継続的に実施し,長期的にサイトを運用できる様,webサーバやコンテンツの管理運用について調整を行う。本年度は,臨床看護職者を対象とした統計リテラシーおよび統計教育・研究支援のニーズ調査を行うとともに,サイト構築のためのサーバ導入を行う.臨床看護職者を対象とした調査は,大分県看護協会会員からのランダムサンプルを対象に無記名郵送式で1,000名を予定している.
平成30年度には、南北戦争期および再建期における黒人エリート表象と、それらを扱った文学作品についての調査と整理を開始した。具体的には、まず(1)黒人の再植民計画の推進に係わったFreedmen's Bureauのアーカイヴ調査を行うことで、Harriet Beecher Stoweの作品に描かれた同計画の政治性や作家の人種観などを検証した。この調査は、8月末から9月初旬に行ったアメリカ南部出張の折に、マイアミ大学アメリカ高等研究所、フロリダ歴史協会、ニューオーリンズ歴史協会において行ったが、アーカイヴ資料に関しては、解放黒人一般に対する施策の成果が淡々と記されている傾向が強く、あらかじめ想定していた民主党(=旧南部側)への特殊な感情のようなものは特に見出せなかった。次に(2)Charles ChesnuttとAlbion Tourgeeの作品を集中的に読み進めるとともに、奴隷ではあったものの、その特殊な境遇から一種のエリート意識をもって体験記を刊行した女性逃亡奴隷Harriet Jacobsの故事をまとめ、そこにおける黒人像を、現在手に入る黒人エリートに関する歴史的二次文献を手がかりに整理した。その他、成果公開としては、先に予備研究として着手していたJean Toomerのエリート意識の南部文学総体における位置づけを追究し、それをWilliam Faulknerの創作意識と比較した単著論文としてまとめあげた。同時に、本研究テーマに間接的に係わるサブテーマ(黒人における階層と家族の問題)をもつ現代文化に関する雑誌論文、同じく本研究の概念装置である人種とジェンダー、さらには人間の生存戦略に関する論文を日本と台湾で刊行した。研究初年度であったため、当初は調査成果物の検証を地道に進めることを専一に考えていたが、本研究にとって肝要な概念面に関する単著論文を執筆し、文献の解釈や思索に活かすことができた。これは間接的に、当初想定していなかった方向(=思想史の確認、人種意識の研究史の確認)で役立ったと思われる。本研究の時代背景とは必ずしも合致しない作品についての論文や発表の依頼をうけ、それに取り組むこともあったが、それらについても、すべて本研究を遂行する際に得たリサーチ・クエスチョンと結びつけて進めることができたため、本研究を、将来的に単著として出版する際のヴィジョンなどを明確化することができた。当初立てていたリサーチ計画に特段の無理がなかったことが、1年間の取り組みで明らかになった。よって次年度も予定通り、第三期文献調査(ハーレムルネサンス期の文書を対象とする)を推進するとともに、可能なところからその成果公開に進んでいきたい。すでに6月には、日本英文学会関東支部会におけるシンポジウムでZora Neale Hurstonについての口頭発表を行うことが決まっている。Hurstonに関しては、2018年に_Barracoon_というこれまで91年間未刊行であった元奴隷の聞き取り調査の記録が出版された。こうした書物などに彼女の階級意識がどう表象されているかを重点的に考察したい。さらに黒人エリートというテーマと様々な局面でつながる主題を展開する同時代のモダニズム作品(FaulknerやErnest Hemingwayのものなど)も、研究の射程に含めたい。
Hurstonに関しては、2018年に_Barracoon_というこれまで91年間未刊行であった元奴隷の聞き取り調査の記録が出版された。こうした書物などに彼女の階級意識がどう表象されているかを重点的に考察したい。さらに黒人エリートというテーマと様々な局面でつながる主題を展開する同時代のモダニズム作品(FaulknerやErnest Hemingwayのものなど)も、研究の射程に含めたい。校務の都合で、当初計画したほどの海外研究調査日程が取れなかった。その結果、約9万円の余剰が生じた。これは次年度以降に繰り越して、史料調査のために使用する予定である。
時系列データの機械学習による結晶成長の非再現性の追求

結晶成長では、同一の条件(装置、試料、成長レシピなど)で実験を行なったにもかかわらず、核形成タイミング、成長速度、結晶品質といった結晶成長の結果が異なることがある。今日、様々な結晶で成長条件・プロセスは複雑化・極限化する傾向にあり、よりシビアな条件では非再現性の問題はますます深刻となる。このような将来を見据え、本研究では、「マルチセンシング」、「時系列データの機械学習」、「結晶成長その場観察×大量データ」によって、非再現性の具体的な要因を特定することを第一の目的とした。さらに、非再現性に影響を与える「条件の差異」を準備過程で高感度・高精度に検出し、主過程のプロセス条件に反映させるための基本原理を獲得することを第二の目的とした。平成30年度では、以下の研究実績を得た。「マルチセンシング」では、現有の結晶成長その場観察装置に対して改造を施し、炉内温度、ガス流量、気温、湿度などの炉内状況に関する情報を多様なセンサ類によって取得する機構を設計・設置した。さらに、これらの観測情報と、ヒータ出力、ヒータ設定温度などの装置情報および結晶成長のその場観察動画を時間同期させ、時系列データとして一元管理する結晶成長データ収集システムを設計・構築した。「時系列データの機械学習」では、実データを用いた機械学習の初期検討として、上記システムで収集した結晶成長データから機械学習用データを抽出する方法を検討し、さらにヒータ出力の時系列データから将来の炉内温度を予測する機械学習モデルを作成した。「結晶成長その場観察×大量データ」では、多様な条件での結晶成長データを収集し、約100回の結晶成長実験結果を蓄積することができた。以上の成果に基づき令和元年度では、結晶成長の非再現性の要因特定および結晶成長の将来予測に基づいてプロセスを制御するための基本原理獲得を行う。研究実績の概要に示すように、本研究では、機械学習を活用して結晶成長における非再現性の要因を明らかにすることを目的とし、第一に、「マルチセンシング」、「時系列データの機械学習」、「結晶成長その場観察×大量データ」によって、非再現性の具体的な要因を特定する、第二に、非再現性に影響を与える「条件の差異」を準備過程で高感度・高精度に検出し、主過程のプロセス条件に反映させるための基本原理を獲得することを行う。研究計画に従い平成30年度では、以下の研究を実施した。「マルチセンシング」では、現有の結晶成長その場観察装置に対して、炉内温度、ガス流量、気温、湿度などのセンサを追加設置し、炉内状況に関する多様な情報を収集する機構を備えた。これによって、結晶成長の再現性に影響を及ぼす様々な要因候補を得ることが可能となった。さらに、センサからの観測情報と、ヒータ出力、ヒータ設定温度などの装置情報および結晶成長のその場観察動画を時間同期させ、時系列データとして一元管理する結晶成長データ収集システムを設計・構築した。「時系列データの機械学習」では、まず機械学習用のワークステーションを導入した。さらに、実データを用いた機械学習に向けて、結晶成長データから機械学習用データを抽出する方法を検討した。また初期検討として、ヒータ出力の時系列データから将来の炉内温度を予測する機械学習モデルを作成した。「結晶成長その場観察×大量データ」では、多様な条件での結晶成長データを収集し、約100回の結晶成長実験結果を蓄積した。以上の成果は、次年度に行う結晶成長の非再現性の要因特定および結晶成長の将来予測に基づいてプロセスを制御するための基本原理獲得において重要な基盤となる。本研究の最大の特徴は、測定温度などの観測データや設定温度などの装置データのみならず、結晶成長のその場観察結果を機械学習に用いることである。そこで平成31年度ではまず、その場観察動画から機械学習に用いるデータを自動抽出するアルゴリズムを開発する。従来、その場観察動画の解析は、画像解析ソフトを人が操作することで行われてきたが、本研究では数百の結晶成長結果をデータとして用いるため、自動解析が必須である。具体的には、結晶成長動画から固液界面位置を検出し、核形成タイミングと結晶成長速度を自動的にかつ定量的に求める動画解析アルゴリズムを開発する。次に、平成30年度での成果に基づき、マルチセンシングデータおよび結晶成長その場観察データを機械学習することによって、結晶成長中にそれまでの時系列データから将来の炉内状況および結晶成長を予測するモデルを構築する。機械学習手法としては、ニューラルネットワークおよびリカレントニューラルネットワークを検討する。さらに得られたネットワークを活用し、実際の装置操作に対応して、将来の状況をその場で実験者に表示する機構を構築する。これによって、現在は実験者の経験と勘によって行っているパラメータ調整において、より正確かつ迅速に良好な結晶成長環境を実現するためのサポートを行うことが可能となる。最終的には、様々な条件での結晶成長データをもとに構築された機械学習モデルから、結晶成長の再現性に影響を与える要因を明らかにし、さらにその影響をフィードバックしたプロセス提案を行う方法論を確立する。

さらに、非再現性に影響を与える「条件の差異」を準備過程で高感度・高精度に検出し、主過程のプロセス条件に反映させるための基本原理を獲得することを第二の目的とした。平成30年度では、以下の研究実績を得た。「マルチセンシング」では、現有の結晶成長その場観察装置に対して改造を施し、炉内温度、ガス流量、気温、湿度などの炉内状況に関する情報を多様なセンサ類によって取得する機構を設計・設置した。さらに、これらの観測情報と、ヒータ出力、ヒータ設定温度などの装置情報および結晶成長のその場観察動画を時間同期させ、時系列データとして一元管理する結晶成長データ収集システムを設計・構築した。「時系列データの機械学習」では、実データを用いた機械学習の初期検討として、上記システムで収集した結晶成長データから機械学習用データを抽出する方法を検討し、さらにヒータ出力の時系列データから将来の炉内温度を予測する機械学習モデルを作成した。「結晶成長その場観察×大量データ」では、多様な条件での結晶成長データを収集し、約100回の結晶成長実験結果を蓄積することができた。以上の成果に基づき令和元年度では、結晶成長の非再現性の要因特定および結晶成長の将来予測に基づいてプロセスを制御するための基本原理獲得を行う。研究実績の概要に示すように、本研究では、機械学習を活用して結晶成長における非再現性の要因を明らかにすることを目的とし、第一に、「マルチセンシング」、「時系列データの機械学習」、「結晶成長その場観察×大量データ」によって、非再現性の具体的な要因を特定する、第二に、非再現性に影響を与える「条件の差異」を準備過程で高感度・高精度に検出し、主過程のプロセス条件に反映させるための基本原理を獲得することを行う。研究計画に従い平成30年度では、以下の研究を実施した。「マルチセンシング」では、現有の結晶成長その場観察装置に対して、炉内温度、ガス流量、気温、湿度などのセンサを追加設置し、炉内状況に関する多様な情報を収集する機構を備えた。これによって、結晶成長の再現性に影響を及ぼす様々な要因候補を得ることが可能となった。さらに、センサからの観測情報と、ヒータ出力、ヒータ設定温度などの装置情報および結晶成長のその場観察動画を時間同期させ、時系列データとして一元管理する結晶成長データ収集システムを設計・構築した。「時系列データの機械学習」では、まず機械学習用のワークステーションを導入した。さらに、実データを用いた機械学習に向けて、結晶成長データから機械学習用データを抽出する方法を検討した。また初期検討として、ヒータ出力の時系列データから将来の炉内温度を予測する機械学習モデルを作成した。「結晶成長その場観察×大量データ」では、多様な条件での結晶成長データを収集し、約100回の結晶成長実験結果を蓄積した。以上の成果は、次年度に行う結晶成長の非再現性の要因特定および結晶成長の将来予測に基づいてプロセスを制御するための基本原理獲得において重要な基盤となる。本研究の最大の特徴は、測定温度などの観測データや設定温度などの装置データのみならず、結晶成長のその場観察結果を機械学習に用いることである。
リン酸化制御因子による細胞壁構築ダイナミクスの解明

1AtAUR1/2の比較プロテオーム解析から得られた候補基質の解析シロイヌナズナから抽出したタンパク質から、HAMMOC法によりリン酸化ペプチドを精製濃縮した。LTQ Orbitrap XLで分析しリン酸化ペプチドを同定した。野生型とAtAUR変異体(ataur1/ataur2)を比較して、ataur1/ataur2二重変異体で有意にリン酸化が下がるペプチドを同定した。この有意にリン酸化が下がるタンパク質をα型AURの基質候補として考えた。候補の中には、クロマチン相互作用因子に加えて、セルロース合成酵素や、微小管関連因子などの細胞骨格の形成に関わる因子が含まれていた。そこで、細胞壁合成酵素をPichia酵母で発現させるために、コドンをシロイヌナズナからPichia酵母に変換した人工遺伝子を合成した。合成遺伝子の組換えタンパク質をPichia酵母で発現させて精製を進めた。ataur1/ataur2二重変異体は地上部が矮小化する表現型を示す。この表現型を利用して、サプレッサー単離を試みた。サプレッサーの中には、AtAURによるリン酸化カスケードに含まれる因子があることが期待される。EMS処理したataur1/ataur2を用いて、草丈が回復する個体を選抜した。2次スクリーニングまで行い、有望なサプレッサーとして、約100系統が得られた。そのうち2系統については、既に遺伝学解析及び次世代シークエンス解析によち、原因遺伝子の同定を進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。植物AURは、紡錘体や細胞板に局在するα型と動原体に局在するβ型に分けることができる。α型のシロイヌナズナAURであるAtAUR1/2が細胞質分裂に関与することから、細胞質分裂の最終過程である細胞壁構築を植物のα型AURが制御する可能性が高い。そこで本研究課題は、細胞壁構築におけるAURによるリン酸化情報処理システムを明らかにすることを目的とした。1. AUR自己リン酸化モノクローナル抗体の作成構造予測とAURのキナーゼアッセイの結果からα型AURの自己リン酸化部位はAtAUR1:T185、AtAUR2:T173と予想された。そこでリン酸化修飾ペプチドを中央にして周囲5アミノ酸からなる11残基のペプチドを合成した。抗体の特異性評価のために、リン酸化ペプチドと非リン酸化ペプチドの二つを作製した。HPLC精製後、マウスに免疫しハイブリドーマを得た。ハイブリドーマ上清から、分子間相互作用検出装置Biacoreにより計測したKd値を基に、非リン酸化ペプチドには結合せず、リン酸化ペプチドに結合するもっとも特異性の高い抗体を選抜した。リガンドチオールカップリングでセンサーチップにペプチドを固定し、ハイブリドーマ上清を流路に流し、結合と解離をBiacore解析した。2. AURのリン酸化プロテオーム解析とキナーゼアッセイAUR変異体の細胞抽出液を用いて、フーリエ変換リニアイオントラップによるハイブリッド質量分析計LTQ Orbitrap XLで分析しリン酸化ペプチドを同定した。放射性同位元素32Pを使用せず、ATPγSにより形成されるチオリン酸エステルを抗体で検出するNon-RIキナーゼアッセイにより、リン酸化修飾されるセリン/スレオニン残基を特定した。AURのリン酸化プロテオーム解析とキナーゼアッセイ解析により多数の基質が同定された上に、転写因子のアルファスクリーニング解析によっても多数の基質が同定された。その中の因子はリン酸化アッセイにより実際に基質となっていることを確認した上に、具体的にリン酸化されるアミノ酸部位まで同定できた。これは細胞壁構築メカニズムを知る上で、当初の計画以上に進展している研究成果と言える。前年度、同定した基質と相互作用因子を蛍光タンパク質に連結してイメージングラインを作製する。このラインをライブイメージングで解析すると共に、タンパク質動態をFRAP解析する。

FRAP解析にはAURリン酸化部位をアラニンに置換した非リン酸化変異体や、アスパラギン酸に置換したリン酸化ミミック変異体も作成し解析する。さらに、新学術領域の計画班と連携を続け、細胞壁構築におけるオーロラキナーゼのリン酸化ネットワークの解明を目指す。
抗癌剤誘発末梢神経障害の発現メカニズム解明と支持療法への展開

オキサリプラチン(L-OHP)の特徴的な副作用である末梢神経障害は、患者のQOL低下、有効な治療の変更・中止につながるため臨床上大きな問題となっている。感覚神経の伝達を担う脊髄後根神経節(DRG)にL-OHPが蓄積することで神経毒性を示すこと、細胞内輸送にトランスポーターが関与することが報告されているが、L-OHP蓄積や毒性発現への寄与は明らかになっていない。本研究では、L-OHPによる神経毒性とトランスポーターの関連を明らかにすることを目的に実験を行った。プラチナ輸送との関連が報告されている薬物トランスポーターの内、ラットDRG細胞においてmRNAの発現が確認された12種を解析対象とした。各トランスポーターをヒト胎児腎由来細胞(HEK293細胞)に一過性に過剰発現させ、L-OHP曝露による細胞内Pt蓄積量を誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)を用いて測定した。その中で蓄積量に変化が見られたトランスポーターについて安定発現株を作成し、L-OHP曝露後の細胞生存率をWST-8法で測定した。また、安定発現株における細胞内Pt蓄積量の時間推移、および濃度依存性をICP-MSを用いて明らかにした。ラットを用いた検討ではDRGにおける各トランスポーターをノックダウンした後、オキサリプラチンを静脈内投与し、末梢神経障害の発現を評価した。解析の結果、Mate1, Octn1, Octn2などの薬物トランスポーター過剰発現細胞において有意なPt蓄積量の増加、L-OHP曝露による細胞生存率の低下を認めた。DRGにおけるMate1のノックダウンによって末梢神経障害の重症度に差がみられた。また、DRG内Pt蓄積量を測定したところsiRNA投与群において組織内Pt量の増加が確認された。以上より、オキサリプラチン誘発末梢神経障害におけるMate1の寄与が明らかとなった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
小腸放射線障害治療に向けて上皮細胞の分化と再生に関与する遺伝子の研究

主に腸で発現する転写調節因子Cdx2に着目し、Cdx2の標的遺伝子を明らかにしていくことによって、腸上皮細胞の細胞増殖、分化制御、さらには細胞死制御機構の解明と分化マーカーの同定を目指した。Cdx2の発現制御が可能なラット胎児由来未分化腸上皮細胞株IEC-6 Tet-Off/Cdx2を用いて、Cdx2の発現誘導に伴い転写促進もしくは転写抑制される遺伝子をオリゴヌクレオチド・マイクロアレイ(CodeLink UniSet Rat I Bioarray, Amersham)を用いて9,906種の遺伝子について調べた。現在23種類の遺伝子がCdx2によって発現上昇してくることをRT-PCRによって確認している。これらの内、ゲノム情報がわかっているものに関しては、プロモーター領域と予想される上流域においてCdx2結合部位配列(TTTAC/T)の検索を行った。この結果をもとに、ルシフェラーゼを用いたプロモーターアッセイ、ゲルシフトアッセイ、クロマチン沈降法を行い、Cdx2によって直接転写調節されることを確認した。これにより、転写調節因子E2F3、17β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2、TM4SF4などがCdx2の標的遺伝子であることが示された。また、免疫組織化学的手法やin situ hybridizationにより、腸における発現分布を解析しているが、多くの遺伝子は、crypt上皮細胞で発現していることが明らかになってきた。本研究により同定されてきた遺伝子群の情報から、Cdx2の下流のシグナル伝達経路やcrypt上皮組織の新たな生理的役割が明らかになってきたので、さらなる解析を行いたい。また、TM4SF4は膜タンパクであり、crypt-villus部位から絨毛先端にかけて発現していることから、分化マーカーとして有用である可能性が高い。
グラフト共重合体のミクロ相分離構造と界面

グラフト共重合体は、その分岐点で異種高分子鎖が1:2に分岐しているため、ミクロ相分離界面ではそれらが非対称に配列されることが最大の特徴である。この特徴が表わす性質を明らかにするため、報告者はグラフト共重合体のうち最も単純なモデルとして一点よりA鎖1本とB鎖2本が分岐したABB型の星型共重合体を取り上げ、前年度に科学研究費一般研究(C)の援助を受けてその合成方法を確立した。本年度は、その手法を用いて試料を調製し、そのミクロ相分離構造を調べてブロック共重合体と比較した。共重合体の構成成分は、ポリスチレン(S)とポリ(2-ビニルピリジン)(P)である。アニオン重合を基本とした合成、精製を繰り返すことにより、分子構造の明確なSPP型グラフト共重合体をSとPの比率を変えて調製した。Sの体積分率は0.24から0.58までの4種類である。これらの試料のフィルムを溶媒キャスト法により作成し、熱処理後そのミクロ相分離構造を透過型電子顕微鏡写真撮影とX線小角散乱実験により詳しく観察した。モルフォロジー観察の結果、スチレンの体積分率が0.24、0.34の場合にはSのシリンダーがPのマトリックス中に六方状に配列されたシリンダー構造が、0.40、0.58の場合には交互ラメラ構造が見られた。これらの結果をブロック共重合体と比較すると、I)シリンダー構造からラメラ構造に転移する組成比をスチレンの体積分率で表わすとグラフト共重合体の方が大きい、II)ラメラ構造の繰り返し周期はグラフト共重合体の方が小さい、ことが明らかとなった。