hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内核酸イメージングによる細胞機能発現の解明と調節

NAやRNAなどの細胞内の核酸をイメージングする手法の実現は、生体内に多種多様に存在する細胞の機能発現を理解するために有用である。また、それらを標的とした医薬により、細胞機能の調節も可能となる。RNA分解活性を持つ核酸酵素(DNAzyme)の遺伝子発現制御や遺伝子解析への応用が期待されている。我々はこれまでに核酸間ハイブリダイゼーションを促す高分子材料、カチオン性くし形共重合体を実現した。さらにくし形共重合体によりDNAzymeの活性を高められる事を明らかにした。本年度は、DNAzymeを核酸検出目的に改変したmulticomponent nucleotide enzyme (MNAzyme)に対する共重合体の効果を検討した。基質および標的核酸濃度をそれぞれ200 nM、2 nMと一定にし、MNAzyme濃度を変化させたときの反応の経時変化を調べた結果、共重合体が不在下、[MNAzyme] = 200 nMの時60分の反応で基質の約3割しか分解されないのに対し、共重合体存在下では20分以内に5割の基質が分解された。これは、共重合体がハイブリッド形成を促し、基質、MNAzymeおよび標的からなる核酸複合体の生成が進んだためと考えられる。さらに、共重合体がMNAzymeの核酸検出感度を顕著に高めることを明らかにした。共重合体不在下では、ターゲット濃度が2 nM以上で検出可能であったに対し、PLL-g-Dex存在下では20 pMのターゲットが検出できることがわかった。つまり、共重合体はMNAzymeの核酸検出感度を100倍以上向上することが見いだされた。本課題では、生体に優しくかつ高い時空間分解能で細胞内イメージングする核酸ナノセンシング法と核酸を標的とする細胞機能調節法の基盤を構築することを目的とした。両親媒性酸性ペプチド(E5)とカチオン性ペプチドシャペロン材料(PAA-g-Dex)を組み合わせることで、細胞膜の透過性を向上し、細胞外から細胞質への直接的な分子導入を可能となることが示唆された。人工核酸シャペロン(PLL-g-Dex)の添加によって、DNA酵素型核酸センサーのシグナル増幅活性を高め、ターゲット核酸検出感度を1000倍向上させることができた。また、検出条件が緩和できることも見いだされた。本課題では、細胞内において、DNAおよびRNAのイメージングを可能とする核酸ナノセンシング法の構築とそれによる細胞機能発現の解明と制御を目的とする。これには、1)核酸プローブの塩基配列選択性の向上、2)核酸検出感度の向上および3)プローブ核酸を細胞内に効率よく送達する手法が求められる。本年度は以下の成果を得た。1,細胞内へのプローブ核酸あるいは遺伝子制御核酸などのデリバリーを念頭に、エンドソーム内のpH変化(pH7.4→5.0)に応答する塩基性基を有するポリカチオンの設計を行っきたが。特に、アミノ酸のα-アミノ基が低いpKaを有することに着目し、新しいエンドソームpH応答性高分子の合成とその細胞内送達キャリアとしての評価を引き続き行った。
周波安定化参照共振器用光学素子のレーザ損傷の研究

干渉計用光源としての周波数安定化レーザーでは、参照共振器の周波数幅が10KH_Zまたはそれ以下で、高フィネス(10000以上)共振器が必要になる。また、高フィネス共振器では、共振器内部の電界強度が極めて高くなるため、ミラーのレーザーによる損傷がレーザー出力の限界を与えるようになる。このように、高フィネスでしかも高い電界強度を考慮したミラーを製作するには、ミラー基板面の超平滑加工,高度な洗浄,パッキング密度が1となるような蒸着法が必要となる。本研究では、ミラー基板を光学研磨した後の洗浄法、あるいは蒸着までの基板の保管法によって発生する基板ガラスのヤケの防止法について調べた。また、発生したヤケの程度が軽い場合は、イオンビームエッチング法によって基板表面の粗さを変化させる事なくヤケを徐去できることを見つけた。先づ、ヤケの発生実験では、りん酸塩レーザーガラスを用い、ガラス表面上を指紋,クリーニング溶剤による拭き残り,クリーンな部分の3ヶ所に分割した。このサンプルガラス表面に各種の保護膜をつけ、ヤケの発生実験を行った。その結果、市販のOpti-Clean Polymerが保護膜として最も優れているのを見つけた。また、ガラス表面が、僅かにヤケている場合は、イオンビームエッチングによってガラスの表面粗さに殆んど影響を与える事なくヤケを除去できた。
組織文化と業績の関連プロセスに関する研究

組織文化がこのようなプロセスを介して企業業績に影響を及ぼすか、という点を明らかにすることが本研究の目的である。そこで、業績についてより明確なデータが得られる営業部門(主力製品・サービス担当部門)に調査対象を限定した上で、営業部門の文化と業績の関連プロセスを、顧客満足および組織変革の度合いという点から検討した。質問紙調査(平成8年、12月に実施:上場企業882社対象:有効回答数238社)で得られたデータを分析した結果、営業部門文化は、協力志向、イノベーション志向、競争志向の3つの次元に分類された。まず、これら3つの部門文化を独立変数に、組織変革の実体に関する項目を従属変数にとったところ、イノベーション志向、協力志向が高まるほど、営業活動内容、および営業に対する考え方が変化している傾向にあった。また、3つの部門文化、および品位優位性、価格優位性を独立変数に、顧客満足を従属変数に重回帰分析を行ったところ、競争志向、協力志向、イノベーション志向の順で顧客満足に影響を与えたいた。上記の結果をさらに検討するために、クラスター分析によって抽出された3つの営業部門文化タイプ(競争・協力型、非協力・イノベーション型、非競争・協力型)を独立変数に、組織変革に対する項目、および顧客満足を従属変数に分散分析を行ったところ、競争・協力型、非競争・協力型の部門において営業活動内容および営業に対する考え方が変化している点、および、競争・協力型の部門文化が顧客満足を高めている点が明らかになった。これらの結果は、組織変革を促進するためには協力志向が不可欠であること、顧客満足を高める上では競争志向の両方が必要であることを示唆している。本研究によって、協力志向と競争志向の部門文化が、組織変革や顧客満足に影響を与えることで、企業業績を規定しているというプロセスが解明されたと考えられる。
擬スカラーチャーモニウムへの輻射崩壊による新ハドロンの探索

X(3872)なる、異常に崩壊幅が狭いエキゾチックハドロンは、Dメソン・反D*メソンからなるメソン・メソン分子がスピン=1、パリティ=+1、Cパリティ=+1の状態にあるものと、同じ量子数を持つチャーモニウムの混合状態と解釈できる。これに関連してC-oddパートナーと呼ばれるCパリティ=-1の状態が存在することが予想され、これがηcメソンと光子、またはηc(2S)メソンと光子に輻射崩壊する過程をBメソンの多体崩壊中に探索する。
高校生の学校の組織アイデンティティの認識と組織アイデンティフィケーションとの関連

本年度は、前年度に引き続き質問紙調査の分析を行なった。主に、自由記述における生徒の学校に対する意識を分析した。自由記述の分析結果から、自ら通う学校の特性を学校行事や部活動といった授業以外の活動によって認識していることが明らかとなった。なお、自由記述の分析にあたっては、従来教育学研究ではあまり用いられてこなかったテキスト・マイニングという分析手法を用いた。テキスト・マイニングはマーケティングなどにおいて用いられる分析手法であるが、文章を数量的に分析することができるものである。今年度は、テキスト・マイニングと選択式の項目を組み合わせて分析する手法を試行した。その結果、次のような知見が得られた。第一に、3つの学校間比較を行うことにより、学校によって組織アイデンティティとして描かれる要因が異なっていること、しかしながらそれらの要因が必ずしも客観的に根拠付けられるものでないこと。第二に、組織アイデンティフィケーションの高い生徒の方が、そうでない生徒と比較して、組織アイデンティティとして表現される形容詞にポジティブな単語を使用する傾向があること。第三に、組織に典型的な成員として描かれる生徒像は、学校を越えて共通の傾向がみられ、それも組織アイデンティティと同様に客観的に根拠付けられるものでないこと。こうした調査結果を、日本教育経営学会第46回大会において、「学校の独自性の認識に関する研究-テキスト・マイニングによる質問紙の分析から-」、日本子ども社会学会第13回大会において「高校生の学校組織に対する認識-学校特性についての自由回答分析を中心に-」、日本学校教育学会第21回大会において「学校組織における典型的な成員性の認識-3つの高校の自由記述の分析から-」、中国四国教育学会第58回大会において「学校組織に対する評価と成員性の認識-高校生の調査結果から-」といった学会において発表した。本年度は、まず組織アイデンティティ/アイデンティフィケーションに関する組織論や社会心理学における先行研究を検討した。個人が組織に対してもつ認識のあり方や組織との同一化のあり方をとらえ、特に、子どもや学校組織を対象にする場合と一般企業を対象とする場合とを比較検討し、学校を対象とする場合のポイントを明確にしたうえで、調査票を開発した。調査票の作成においては、これまで研究してきた教育経営・学校経営ならびに組織論、学習心理学・社会心理学研究の成果を参考にして、本研究の中核となる調査票の開発・作成を行った。具体的な調査内容は、(1)基本的属性(学年、性別、高校の選択理由等)、(2)学習意欲に関する調査項目(学校での勉強の好き嫌い、教科等の好き嫌い、授業のわかりやすさ等)、(3)生徒から見た学校組織(学校の特色の認識、学校への他者評価の認識、学校観等)、(4)学校への同一化(学校に通うことへの意識、教師や友人との人間関係、在校生としての意識等)などとなった。自由記述についても、学校の特色の認識や、同一化等に関した項目を設定した。調査手法は、四国内の公立高校すべてを対象に(定時制・通信制・分校を除く)、普通科・専門学科・総合学科を問わず調査の依頼を行なった。そのうえで承諾の得られた高校の生徒を対象として、質問紙調査を行った。配布・回収は郵送をもって行った。分析については、調査の承諾が得られた高校が予想を超え、8000サンプルを超えた調査となったため、アンケート入力に多大な時間がかかり、次年度へ持ち越すこととした。本年度は、前年度行なった質問紙調査の分析を行なった。主に、徳島県の高校のデータを中心に分析し、個人が組織に対してもつ認識のあり方や組織との同一化のあり方について、高校生の現状を明らかにした。量的調査の結果から、一般的な傾向として高校生の学校に対する肯定的な認識には教科の授業以外の特別活動や学校行事、部活動といったものが強く関連していることが明らかとなった。また、いずれの要素においても、学外との比較の視点を含んでおり、高校生が自ら通う学校以外の学校と比較することにより、学校組織を評価しているということも明らかとなった。さらに、自由記述の分析結果からも、自ら通う学校の特性を学校行事や部活動といった授業以外の活動によって認識していることが明らかとなった。新たな分析手法に取り組むことにより、量的研究の不十分さを補うことができたと考える。こうした調査結果を、日本学校教育学会第20回研究大会においては「高校生の高校に対するイメージ-徳島県の高校生への調査をもとに-」として、中国四国教育学会第57回大会においては「高校生の組織アイデンティティの認識」として口頭発表した。

第二に、組織アイデンティフィケーションの高い生徒の方が、そうでない生徒と比較して、組織アイデンティティとして表現される形容詞にポジティブな単語を使用する傾向があること。第三に、組織に典型的な成員として描かれる生徒像は、学校を越えて共通の傾向がみられ、それも組織アイデンティティと同様に客観的に根拠付けられるものでないこと。こうした調査結果を、日本教育経営学会第46回大会において、「学校の独自性の認識に関する研究-テキスト・マイニングによる質問紙の分析から-」、日本子ども社会学会第13回大会において「高校生の学校組織に対する認識-学校特性についての自由回答分析を中心に-」、日本学校教育学会第21回大会において「学校組織における典型的な成員性の認識-3つの高校の自由記述の分析から-」、中国四国教育学会第58回大会において「学校組織に対する評価と成員性の認識-高校生の調査結果から-」といった学会において発表した。
中国における農業経営の大規模化とその効率性に関する実証研究

農地権利保護の強化と非農業就業の増大、労賃上昇による農業機械化の普及を背景に中国では近年、農地流動化が急速に進展し、大規模経営を展開する新しい農業経営体も出現してきた。本研究では、農業経営の大規模化が著しい穀物生産に焦点をあて、中国の農業先進地域で穀物生産に従事する多様な経営体を対象に農業経営に関するアンケート調査を実施する。この調査データに基づき、異なる農業経営体間での生産効率性の格差に関する実証分析を行うとともに、経営規模や経営形態に応じて支給される補助政策の効果を費用便益の観点から検討することで、大規模化を促進する政策介入の効率性を検証していく。
rhbFGFを組み込んだ機能的足場における組織再構築と人工臓器・生体材料への応用

創傷治癒には、細胞、増殖因子、環境である足場が重要な因子となる。治癒不全はいずれかあるいは全ての因子が欠けている、あるいは足りないことが多い。宿主の治癒力を最大限に利用できる環境を整えることにより、創傷治癒にかかる時間を短縮させることが可能であると考えた。家兎耳介に観察窓(Rabbit ear chamber ; REC)を作成する古典的創傷治癒モデルを今回はネジを用いた可開閉式の装置を開発した。中に留置した試料及び形成された組織を破壊することなく採取することを可能にした。足場の材料としてエポキシ架橋綿状アテロコラーゲン、卵殻膜、β-tricalcium phosphate (TCP)、等を検討した。卵殻膜は細胞接着が弱く、周囲に結合組織が形成されても、膜上に固着しなかった(人工臓器、2006)。今後、処理方法を工夫することにより癒着防止膜への応用が考えられた。β-TCPは骨組織の再生医療にすでに臨床において用いられているが、細胞親和性が良く、周囲に、また小片を乗り越えて血管が伸展することをRECモデルにて観察した。今回リコンビナント(r)、ヒューマン(h)、basicfibroblast growthfactor (bFGF)を増殖因子として組み込むことにより、あるいは内因性のbFGFを足場の徐放に利用することにより血管新生を伴う治癒を促進を試みた。材料の評価は臨床からの摘出標本の観察も重要である。植え込まれた材料は体内で再構築することが求められている。機能的な足場として働くためには種々の条件を満たさねばならないことが明らかになった。早朝治癒における治癒不全を治療するためには、宿主の治癒力を最大限に利用できる環境を整えなければならない。適切な環境のためには、足場、細胞、サイトカインの各条件が整っていることが必要である。家兎耳介に観察窓(Rabbit ear chamber ; REC)を作成する創傷治癒モデルを用いて実験した。使用するサイトカインとして市販のrhbFGFをまず使用したところ創傷治癒にともなった血管新生が促進し、局所使用量により治癒の速度に違いが観察された(KomoriM, Anesth Analg, 2005)。足場に市販のコラーゲン製止血材の利用を試みてpreliminaly実験をおこなったところ、細胞親和性に差があることが示唆された。そこで、コラーゲンは止血材料として多く臨床で使用されており、種々の評価がなされているためreviewとしてまとめた(Tomizawa Y, J Artif Organs, 2005)。さらに、現在、心臓血管外科領域で多用されている材料の細胞毒性と組織親和性をin vitroおよびin vivoで評価した(冨澤他、日心血外会誌、2004)ところ、細胞が接着しない、あるいは試料に向かって血管が先細りするコラーゲン製品があることが明らかになった。さらに綿状コラーゲンを足場として用いると血管新生が速やかで、異物反応がなく本研究に適することが明らかになった。家兎耳介に観察窓(Rabbit ear chamber ; REC)を作成する古典的創傷治癒モデルが使用されてきたが、今回はネジを用いた可開閉式の装置を開発し(呼吸と循環、2006)、中に留置した試料及び形成された組織を破壊することなく採取することを可能にした。足場の材料として組織親和性が良好であると言われている、エポキシ架橋綿状アテロコラーゲン、卵殻膜、β-tricalcium phosphate (TCP)、等を検討した。

卵殻膜は細胞接着が弱く、周囲に結合組織が形成されても、膜上に固着しなかった(人工臓器、2006)。今後、処理方法を工夫することにより癒着防止膜への応用が考えられた。β-TCPは骨組織の再生医療にすでに臨床において用いられているが、細胞親和性が良く、周囲に、また小片を乗り越えて血管が伸展することをRECモデルにて観察した。材料の評価は臨床からの摘出標本の観察が重要である。機能的足場とはなり得ないが、体内に長期間(10-31年)、植え込まれていた金属の表面を観察した(J Artif Organs,2006)。金属は植え込み後31年経過しても、残留し、生体との親和性に問題がある事が多い。植え込まれた材料は体内で再構築することが求められている。機能的な足場として働くためには種々の条件を満たさねばならないことが明らかになった。
ゲージ不変なヒッグス機構と物質場の存在する非可換ゲージ理論におけるカラー閉じ込め

ゲージ不変なBrout-Englert-Higgs(BEH)機構と伝播関数の複素構造に基づいて閉じ込めの描像を調べる。(i)グルーオン伝播関数の特異点が複素極の場合には,グルーオン質量に虚部が存在し,グルーオンは極めて短い寿命を持つ不安定粒子となり,漸近状態から消え去るため観測されない。(ii)極が全く存在しない場合は,グルーオンの1粒子状態が存在せず観測されない。もし,(iii)実数の極が存在する場合は,Higgs相に相当し観測可能と考えられる。伝播関数を再現するために,極と同時にスペクトル関数の振る舞いを同時に調べる。同様の考察をゴースト,軽いクォークの閉じ込めにも拡張する。
生物指向型生産システム実用化のためのインタラクティブ環境の開発

本研究課題においては,設計・制御対象である現実世界と設計・制御の主体となる人間との間に,現実世界では実現困難な状況を実現可能となる仮想空間内に構築し,仮想空間を通じて人間がシステムと直接的に相互作用を行えるようなインタラクティブ環境の開発を行うことによる生物型生産システムの実用化を目指し,以下に示す研究を行った.平成10年度インタラクティブ環境の理論構築(上田・大倉):生物指向型生産システムの実用化を図る上で,現在の人工物システムが抱える問題点の困難さを,システム理論を用いて3つのクラスに分類し,最も困難なクラス3の問題を解決するためにインタラクティブ環境を利用することの有用性を確認した.人工現実感を用いた生物指向型生産システムの構築(ワーリオ・藤井):現在まで研究を進めてきた生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合し,購入設備である計算機上に初期的なインタラクティブ生産システムの構築を行い,システムに参入した人とシステムの間の相互作用過程を確認した.また,既存の場的理論に基づく自己組織化理論の一般化を図り,手法の拡張を図った.自律移動ロボットの学習教示に対するインタラクティブ環境の適用(シビニン):インタラクティブ環境における学習理論構築の基礎研究として,拡張型強化学習機能を有した四足歩行ロボットを作成し,提案した学習アルゴリズムの有効性を示した.平成11年度構築システムの理論的性能評価(上田・大倉):人工物間の相互作用場を仮想空間を用いて実現するするインタラクティブ環境の理論構築を継続し,構築,拡張されたインタラクティブ環境の理論的評価を行ない,提案理論の妥当性と性能の評価を行った.インタラクティブ環境の拡張(ワーリオ・シビニン・藤井):前年度までに構築した生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合して構築したシステムの拡張を行なった.また,自己組織化理論の一般化を引続き行なった(ワーリオ・藤井).前年度に構築した拡張型強化学習機能を備えた四足歩行ロボットを拡張し,インタラクティブ環境における学習理論の構築を行った(シビニン).研究の総括(全員):仮想空間を用いたインタラクティブ環境を利用することによって現実空間で実現困難な事象を実現し,生物指向型生産システムを実用化する可能性について検討した.本研究課題においては,設計・制御対象である現実世界と設計・制御の主体となる人間との間に,現実世界では実現困難な状況を実現可能となる仮想空間内に構築し,仮想空間を通じて人間がシステムと直接的に相互作用を行えるようなインタラクティブ環境の開発を行うことによる生物型生産システムの実用化を目指し,以下に示す研究を行った.平成10年度インタラクティブ環境の理論構築(上田・大倉):生物指向型生産システムの実用化を図る上で,現在の人工物システムが抱える問題点の困難さを,システム理論を用いて3つのクラスに分類し,最も困難なクラス3の問題を解決するためにインタラクティブ環境を利用することの有用性を確認した.人工現実感を用いた生物指向型生産システムの構築(ワーリオ・藤井):現在まで研究を進めてきた生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合し,購入設備である計算機上に初期的なインタラクティブ生産システムの構築を行い,システムに参入した人とシステムの間の相互作用過程を確認した.また,既存の場的理論に基づく自己組織化理論の一般化を図り,手法の拡張を図った.自律移動ロボットの学習教示に対するインタラクティブ環境の適用(シビニン):インタラクティブ環境における学習理論構築の基礎研究として,拡張型強化学習機能を有した四足歩行ロボットを作成し,提案した学習アルゴリズムの有効性を示した.平成11年度構築システムの理論的性能評価(上田・大倉):人工物間の相互作用場を仮想空間を用いて実現するするインタラクティブ環境の理論構築を継続し,構築,拡張されたインタラクティブ環境の理論的評価を行ない,提案理論の妥当性と性能の評価を行った.インタラクティブ環境の拡張(ワーリオ・シビニン・藤井):前年度までに構築した生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合して構築したシステムの拡張を行なった.また,自己組織化理論の一般化を引続き行なった(ワーリオ・藤井).前年度に構築した拡張型強化学習機能を備えた四足歩行ロボットを拡張し,インタラクティブ環境における学習理論の構築を行った(シビニン).研究の総括(全員):仮想空間を用いたインタラクティブ環境を利用することによって現実空間で実現困難な事象を実現し,生物指向型生産システムを実用化する可能性について検討した.近年の人工物生産システムを取り巻く生産環境の予測できない変動に対して,生物の優れた環境適応性を取り込む事により柔軟に適応可能となる生物指向型生産システムを提唱し,理論的検討を進めてきた.本研究課題においては,生物指向型生産システムの実用化を目指し,設計・制御対象である現実世界と設計・制御の主体となる人間との間に,現実世界では実現困難な状況を実現可能となる仮想空間内に構築し,仮想空間を通じて人間がシステムと直接的に相互作用を行えるようなインタラクティブ環境の開発を進めてきた.研究課題初年度となる本年度は,以下の3つに分類して研究を推進した.1.インタラクティブ環境の理論構築(上田・大倉):生物指向型生産システムの実用化を図る上で,現在の人工物システムが抱える問題点の困難さを,システム理論を用いて3つのクラスに分類し,最も困難なクラス3の問題を解決するためにインタラクティブ環境を利用することの有用性を確認した.2.人工現実感を用いた生物指向型生産システムの構築(ワーリオ・藤井):現在まで研究を進めてきた生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合し,購入設備である計算機上に初期的なインタラクティブ生産システムの構築を行い,システムに参入した人とシステムの間の相互作用過程を確認した.また,既存の場的理論に基づく自己組織化理論の一般化を図り,手法の拡張を図った.

3.自律移動ロボットの学習教示に対するインタラクティブ環境の適用(シビニン):インタラクティブ環境における学習理論構築の基礎研究として,拡張型強化学習機能を有した四足歩行ロボットを作成し,提案した学習アルゴリズムの有効性を示した.近年の人工物生産システムを取り巻く生産環境の予測できない変動に対して,生物の優れた環境適応性を取り込む事により柔軟に適応可能となる生物指向型生産システムを提唱し,理論的検討を進めてきた.本研究課題においては,生物指向型生産システムの実用化を目指し,設計・制御対象である現実世界と設計・制御の主体となる人間との間に,現実世界では実現困難な状況を実現可能となる仮想空間内に構築し,仮想空間を通じて人間がシステムと直接的に相互作用を行えるようなインタラクティブ環境の開発を進めてきた.研究課題最終年度となる本年度は,以下の3つに分類して研究を推進した.1.構築システムの理論的性能評価(上田・大倉)人工物間の相互作用場を仮想空間を用いて実現するするインタラクティブ環境の理論構築を継続し,構築,拡張されたインタラクティブ環境の理論的評価を行ない,提案理論の妥当性と性能の評価を行った.2.インタラクティブ環境の拡張(ワーリオ・シビニン・藤井)前年度までに構築した生産システムにおける自己組織化理論と人工現実感を結合して構築したシステムの拡張を行なった.また,自己組織化理論の一般化を引続き行なった(ワーリオ・藤井).前年度に構築した拡張型強化学習機能を備えた四足歩行ロボットを拡張し,インタラクティブ環境における学習理論の構築を行った.(シビニン).3.研究の総括(全員)仮想空間を用いたインタラクティブ環境を利用することによって現実空間で実現困難な事象を実現し,生物指向型生産システムを実用化する可能性について検討した.
高分解能衛星データと複数デジタルカメラを用いた森林動態の３次元モニタリング

研究期間の3年間,6月から10月まで毎月1回,森林調査のために東京大学北海道演習林を訪問し,カラマツハラアカハバチによる食害が発生しているカラマツ林において,画角180度の魚眼レンズ付きの可視及び近赤外カメラを使って,毎回同じ位置・同じ姿勢で全天360度の範囲の林冠の状況を記録した。一つのカラマツ林において直線上の5地点で撮影を行い,季節変動スペクトルデータの取得,ステレオマッチングによる3次元計測手法および多時期データの画素レベルでの重ね合わせ最適化手法を考案し,実画像に適用して手法の有効性を確認した。本年度は,昨年度に引き続き,連携研究者と共に6月から10月まで継続的に計5回,森林調査のために東京大学北海道演習林を訪問し,数年前からカラマツハラアカハバチによる食害が発生している8カ所のカラマツ林において,画角180度の円周魚眼レンズ付きの可視及び近赤外カメラを使って林冠を撮影した。2次元水準器を利用してカメラの光軸を鉛直上向きに,コンパスを利用して北の方位が円周魚眼画像の上になるようにカメラ座標系を調整して,毎回同じ位置・同じ方位で全天360度の範囲の林冠の状況を記録した。一つのカラマツ林において多地点で撮影を行った。また,5ヶ月間を通して林冠の季節変化を記録するために,インターバルカメラを8カ所のカラマツ林の各林床に設置した。魚眼カメラによる林冠の可視画像と近赤外画像を組み合わせた樹冠画素抽出処理を考案し,抽出した樹冠の植生指数を算出することにより,カラマツ樹冠のスペクトル季節変動データを取得した。また,多時期の林冠全天画像から枝・葉レベルでの季節変化を取得するために,画素レベルで重ね合わせる必要があり,魚眼カメラ座標系の回転パラメータを校正する手法を考案した。これらの成果は国内外の学会で発表した。本年度の研究成果は,カラマツハラアカハバチの食害におけるカラマツ林の季節変動データとして,さらには森林動態の3次元モニタリング手法および単木レベルの地理情報システム構築の基礎技術として意義あるものである。本年度は,昨年度に引き続き,連携研究者と共に6月から10月まで継続的に計5回,森林調査のために東京大学北海道演習林を訪問し,数年前からカラマツハラアカハバチによる食害が発生しているカラマツ林の内の8カ所において,画角180度の円周魚眼レンズ付きの可視及び近赤外カメラを使って林冠を撮影した。一つのカラマツ林において直線上の5地点で撮影を行った。魚眼カメラによる林冠の可視画像と近赤外画像を組み合わせて,カラマツ樹冠のスペクトル季節変動データを取得した。また,多時期の林冠全天画像から枝・葉レベルでの詳細な季節変化を取得するために,画素レベルで重ね合わせる必要があり,魚眼カメラ座標系の3軸回転パラメータを校正する最適化手法を考案した。まず、人工的に3軸回転させて撮影し、考案手法で校正できることを確認した後、実際の画像に適用した。これらの成果は国内学会で発表した。本年度の研究成果は,カラマツハラアカハバチの食害におけるカラマツ林の季節変動データとして,さらには森林動態の地上3次元モニタリング手法および単木レベルの地理情報システム構築の基礎技術として意義あるものである。本年度は,連携研究者と共に6月から10月まで継続的に計5回,森林調査のために東京大学北海道演習林を訪問し,数年前からカラマツハラアカハバチによる食害が発生している8カ所のカラマツ林において,インターバルカメラと魚眼レンズ付き可視及び近赤外カメラを使って林冠を撮影した。使用した魚眼レンズは画角180度の円周魚眼レンズであり,2次元水準器を使ってカメラの光軸を正確に鉛直上向きに調整して,1回の撮影で全天360度の範囲の林冠の状況を取得した。また,測量機を使って各樹木の位置と高さを計測した。林床の多地点で鉛直上向きに撮影した林冠魚眼画像を使って,単木レベルの森林の3次元計測手法の開発に取り組み,樹冠ステレオマッチング手法を考案した。また,魚眼カメラによる林冠の可視画像と近赤外画像を組み合わせた樹冠画素抽出処理を考案し,抽出した樹冠の植生指数を算出することにより,カラマツ樹冠のスペクトル季節変動データを取得した。さらに,樹木の測量データと林冠の魚眼画像を組み合わせたコンピュータグラフィックス手法を考案し,単木レベルの森林データを立体的に可視化するシステムを構築した。これらの成果は学会で発表した。

本年度の研究成果は,カラマツハラアカハバチの食害におけるカラマツ林の季節変動データとして,さらには森林動態の3次元モニタリング手法および単木レベルの地理情報システム構築の基礎技術として意義あるものである。森林動態の3次元モニタリングの目的に対して,魚眼カメラによる多時期の林冠全天画像から樹冠のスペクトル季節変動データを取得した。単木レベルの森林GISを構築する目的に対して,魚眼カメラ座標系の回転パラメータを校正する手法を考案し,単木の枝・葉レベルでの多時期画像の重ね合わせに取り組んだ。以上の通り,本研究の目的をおおむね達している。森林動態の3次元モニタリングの目的に対して,魚眼カメラによる林冠全天画像の樹冠ステレオマッチング手法を考案し,樹冠のスペクトル季節変動データを取得した。単木レベルの森林GISを構築する目的に対して,樹木の測量データと林冠の魚眼画像を組み合わせた森林可視化システムを構築した。平成24年度の調査およびデータ解析の改良点を連携研究者と共に検討する。それを踏まえて,調査地の森林を単木レベルで継続的に調査し,季節変動および年々変動データを取得する。取得した時系列データを3次元的に可視化するシステムを構築する。対象地域の衛星データを購入し,林冠全天画像と統合した森林GISを構築する。平成23年度の調査およびデータ解析の改良点を連携研究者と共に検討する。対象地域の衛星データを購入し,地上スペクトルデータと比較する。該当なし研究費は,東京大学北海道演習林のカラマツ林の調査およびデータ解析,研究成果の発表および関連研究の調査のために使用する。
ヒト好中球由来抗菌タンパク質BPIを介した大腸菌上での補体系活性化機構について

本年度は,以下の事項について研究を行った.(1)BPIが補体系活性化を亢進させる他の細菌の検索グラム陰性菌である大腸菌ATCC 25900株とDH5α株,およびグラム陽性菌である肺炎双球菌を用いて各種菌株上における組換えヒトBPIによる補体系活性化亢進を調べたところ,ATCC 25900株とDH5α株上ではBPIの効果が観察されたのに対して,肺炎双球菌上では補体系活性化亢進が観察されなかった.この結果より,BPIは補体系活性化亢進においてもグラム陰性菌特異的であることが示唆された.(2)補体系活性化亢進におけるBPIの機能領域の同定まずBPIのC末端領域を欠失させた変異体をHEK293細胞で産生させることを試みたが,組換えタンパク質の産生は確認できなかった.Cys-132をAlaに置換した変異体のCHO細胞における産生とその抗菌活性が報告されているので,現在,この変異体の産生を試みている.一方,グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)とBPIのC末端領域の融合タンパク質を大腸菌で産生させることに成功した.今後は,この融合タンパク質が対照のGSTと比較してBPIによる補体系活性化亢進作用に対する阻害効果をもつかどうかを検討する予定である.これまでに研究代表者は,ヒト好中球由来抗菌タンパク質Bactericidal/permeability-increasing protein(BPI)が大腸菌上における補体系の活性化を劇的に亢進させ,好中球による細菌の貪食を促すことを見出した.本年度は,1.補体系の活性化におけるBPIのC末端領域の影響,2.補体系の活性化を亢進させる他の抗菌タンパク質・ペプチドの探索,について研究を行った.まず,1については,BPIのC末端領域を欠失させた変異体の作成を試みたが,培養細胞における変異体の産生は確認できなかった.現在,大腸菌によるBPIのC末端領域の発現を試みている段階であり,発現が確認出来次第,その組換えタンパク質の阻害効果等を調べる予定である.2については,BPIと同じファミリーであるヒトLPS-binding protein(LBP)やカブトガニ由来の抗菌ペプチドタキプレシンについて補体系の活性化亢進作用があるかどうかを調べた.その結果,タキプレシンには有意な活性は見出されなかったが,LBPには補体系活性化亢進作用があることが判明した.BPIおよびLBP,タキプレシンのN末端領域(LPS結合部位)の相同性が高いことを考えると,この現象はLBPファミリーのC末端領域に特有なものである可能性が考えられた.平成13年度は,研究計画に加え,これらの研究をさらに推し進めていく予定である.本年度は,以下の事項について研究を行った.(1)BPIが補体系活性化を亢進させる他の細菌の検索グラム陰性菌である大腸菌ATCC 25900株とDH5α株,およびグラム陽性菌である肺炎双球菌を用いて各種菌株上における組換えヒトBPIによる補体系活性化亢進を調べたところ,ATCC 25900株とDH5α株上ではBPIの効果が観察されたのに対して,肺炎双球菌上では補体系活性化亢進が観察されなかった.この結果より,BPIは補体系活性化亢進においてもグラム陰性菌特異的であることが示唆された.(2)補体系活性化亢進におけるBPIの機能領域の同定まずBPIのC末端領域を欠失させた変異体をHEK293細胞で産生させることを試みたが,組換えタンパク質の産生は確認できなかった.Cys-132をAlaに置換した変異体のCHO細胞における産生とその抗菌活性が報告されているので,現在,この変異体の産生を試みている.一方,グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)とBPIのC末端領域の融合タンパク質を大腸菌で産生させることに成功した.今後は,この融合タンパク質が対照のGSTと比較してBPIによる補体系活性化亢進作用に対する阻害効果をもつかどうかを検討する予定である.
RFQによる微粒子加速の試験的研究

(1)RFQライナック構造の計算上射速度500m/s200m/s(0.1μm直径のNi微粒子を100KV200KVで加速したときに相当)に対し、RFQライナックの構造計画を行なった。入射速度が変っても3m程度加速すると、何れも3km/s位の等しい速度になってしまうことが数値計算によって明らかになった。このことは今後の種々の設計計算上非常に有用な制限である。(2)モデルRFQの電場測定小型ダイオードをRFQ電極間に置いて整流電流を測定することにより電場分布を求めようとしたが、閉回路を横切る磁束変化による電流のバックグラウンドが大きすぎて測定できなかった。この周波数帯での電場分布測定法が確立されていないので、今後便に各種の方法を検討して行く予定。(3)高周波増巾器の製作40KHz,20KVp-pの高周波増巾器で一番の問題点は、懸念した通り、放電による絶縁破壊であった。直流電圧なら1.5倍近くも耐圧のある絶縁碍子が簡単に破壊されてしまったが、大型碍子を用いて放電を逃げることができた。今後この周波数帯での絶縁破壊を折にふれて試験して行く予定(4)マクロンイオン源電源の小型化マクロンイオン源の必要電力は非常に小さいため、電源はすべてモジュールされたものを用い、高電圧端での電力供給は自動車用蓄電池を用いてコンパクトにした。(5)加速管システムの製作イオン源偏向系真空加速系の全システムの製作を完了し、組立の段階に入った。次年度早々にマクロン加速テストを行なう予定。
ブローホール型波力発電における変動追従型制御とタービン発電機の開発

波力発電システムは、国内外で信頼できるエネルギー変換システムとして有望視されており、重要な研究対象となっている。本研究では、世界初の方式であるブローホール波力発電システムにおける制御ならびにタービン発電機の研究開発を行った。本年度は昨年度課題となっていたシミュレーションソフトウェアの検証不足について、実証試験とソフトウェアの高度化による改善を行った。さらに本研究の目的である大型機におけるタービン発電機システムの提案を行った。解析精度向上においては利用するタービンの空力特性を実証試験に基づき補正することで、出力変動の再現精度を向上した。さらに慣性モーメントの異なるタービンを利用した実海域試験との比較検証によって、慣性の影響が適切に再現できることを確認した。また、タービンの流入条件となる一次変換部モデルについても、不規則波中の応答を再現できることを確認した。以上のモデルを用いた翼型の開発ならびにシステム性能評価を通じて、既存翼型を用いて、理論効率の9割以上を期待できる定格出力30kWの発電システムの提案を行った。提案したモデルに対して実海域により計測された、有義波高0.5から4m、有義波周期4秒から12秒の波浪条件による解析を行った結果、波高1m,波周期5秒以上の条件では理論最大効率の9割以上のタービン効率を示すことが確認された。これは、年間の発電条件のほとんどにおいて、タービンを高効率に維持できることを示唆している。そして、以上により提案する高効率タービン発電機システムに対して、相似則に基づく大型機への適用性検討を行った。その結果、500kWの大型機に対しても本研究において提案したシステムが適用可能であることが示された。以上により、当初計画目標であった大型ブローホールシステムのタービン発電機設計に寄与する結果を得ることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。ブローホール型波力発電は各種波力発電方式の中でも信頼性,寿命に優れる方式として提案されている.本研究ではブローホール型波力発電の大型化を視野に入れた設計のために,ブローホール波力発電用タービン発電機の動的シミュレーション手法を確立し,大型機におけるタービン発電機構成を検討する.本年度は既往の手法を元に機械的応答性,制御特性,翼特性の3要素をモデル化した動的応答シミュレーション手法を確立した.その上で,直径0.8m,30kWのタービンに相当する機械系およびコントローラを利用したハードウェアインザループシミュレーション(HILS)実験を行った.その結果,HILS実験と解析モデルの回転数平均値,標準偏差はともに5%以内の高精度で一致することを確認し,制御および機械系のモデル化は妥当であることを明らかにした.さらに,慣性モーメント変化の影響を解析によって評価した結果,制御方法によって適用可能な慣性モーメントの範囲が異なることが明らかになった.このことから,大型機検討の際に慣性の影響を加味する必要性が確認できた.加えて,空力モデルの妥当性評価として,実海域実験との比較を行った.実海域において計測された圧力変動を解析条件とした場合,シミュレーションは実海域実験に対して平均回転数10%の精度,相関係数は0.96の結果を示した.この結果から,空力変動中の平均出力を目標の精度で評価できたと判断できる.以上によって,制御および機械系の応答モデルを確立することができた.さらに次年度の検討における流入条件決定のため,ブローホール一次変換部のモデルを開発し,水槽試験との比較検証を行った.具体的には既往のモデルを傾斜および長大管路のために拡張した解析手法を開発し,波周期3秒の条件における水槽実験と水位変動が良く一致することを確認し,空気出力の圧力振幅が実験と一致する範囲を明らかにした.波力発電システムは、国内外で信頼できるエネルギー変換システムとして有望視されており、重要な研究対象となっている。本年度は当初予定していた30kW規模のタービン発電機に関する検討内容について順調に遂行した.

タービン空力特性・慣性モーメント・タービン負荷制御の影響を含む動的解析シミュレーションコードの開発および検証を実施し,変動流・可変速制御時のタービン性能評価手法を確立できた.それらに加えて次年度以降の検討に用いるブローホール波力発電一次変換部の基礎的モデルを確立することができた.一方でシミュレーションにより実施した慣性モーメントの出力に対する感度評価の実験的検証,一次変換部モデルの周波数応答についての議論は不十分な面もあり,今後の課題である.27年度が最終年度であるため、記入しない。シミュレーションによる慣性モーメントの感度評価の実験的検証については,HILS実験装置を利用した検証データを積み重ねることが必要と考えている.また,一次変換部については,減衰係数など,周波数依存性のパラメータを加味した検討が必要と考えている.当初の予定である大型機を対象とした解析および高効率運転の検討を行う上では,翼型・制御の改善が必要となることが予想される.その際には近年提案されている補助翼付タービンや複合材料による慣性の低減などが解決策として考えられるため,それらを視野に入れて大型機において最適なタービン発電機の検討を進める.27年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢者における結核再燃の実態調査及び再燃予防対策の検討

ヒトは結核菌に感染しても必ずしも発病せず、生体内の状態が結核発病に直接関与していることを示している。言い換えれば、何らかの介入を行うことにより、発病を阻止できるものと考えられる。結核菌は、生体内では単球/マクロファージ(MΦ)内で増殖する。この単球/MΦ内の結核菌増殖を阻止するメカニズムを明らかにすることを目的とした。ヘパリン末梢血よりRosetteSep^<TM>を用いて精製分離した単球にBCG菌(東京型)を食菌させたところ、健康成人の単球の食菌量には個人差があることがわかり、食菌効率は100%から10%以下と食菌量の低い単球も見られた。女性の単球は男性に比べて食菌量が低い傾向にあった。単球をGM-CSFと共に5日以上培養することにより分化させた肺胞型マクロファージに於いてもBCG菌の食菌量は、単球ほどではないが個人差がみられた。更に、健康人由来の単球及びMΦに取り込まれたBCG菌へのIl-10の影響を調べた。食菌させた日から5日後に細胞内に生残したBCG菌数を測定したろころ、IL-10を加えるとBCG菌は細胞内で増殖が促進することが分かった。次に、食菌の前にIL-10をかけた単球/MΦについて追跡した。IL-10で前処理した細胞にBCG菌を食菌させたところ、食菌効率が減少し、その後にIFN-γで細胞を活性化させてもBCG菌を殺菌できなかった。以上のことから、IL-10処理された単球及びMΦは、非常に結核患者由来のものに反応性が似ていることが分かった。IL-10処理によって、何故、単球/MΦがIFN-γに対する応答性を失うのか現在のところ不明であるが、このIFN-γに対する応答性を回復させることが結核発病を阻止する鍵であろうと考えられた。結核菌は、単球/MΦを増殖の場としている。結核が発病するか否かは単球/MΦの殺菌能力、叉は、結核菌増殖阻止能力が直接関係していると考えられる。そこで、活動性肺結核症患者の末梢血単球の殺菌能を測定し、結核発病予防への知見を得ることを目的とした。肺結核症にて入院中の患者と同年代の健康成人を対象とした。単球は、末梢血より、RosettSep^<TM>試薬により分画精製した。単球の殺菌能は、活性窒素(NO)産生量、BCG菌(東京型)増殖阻止能の測定により行った。NOの測定は、NO2-/NO3-を蛍光発光法により測定した。単球の活性化には-γを用いた。単球内生残BCG菌数の測定は、単球にBCG菌を食菌させ、食菌されなかったBCG菌をkanamycinにより殺菌し5日後にサポニンで単球を破壊し、単球内生残BCG菌を、alamarBlueによる還元酵素の測定を基本とする蛍光発光法こより測定した。更に、単球に発現するIFN-γreseptorのmRNAをRT-PCRにより検出した。その結果、結核患者の単球は、IFN-γで活性化して産生するNO量が健康成人のそれと比較し有意に低いことが明らかとなった。また、単球にBCG菌を食菌させ、細胞内生残数を測定したところ、健康成人の単球はIFN-γを加え活性化させることで単球内のBCG菌の増殖を阻止したが、肺結核患者の単球は、IFN-γを添加しても菌の減少はほとんどなく、増殖阻止がみられなかった。更に、IFN-γreceptorのmRNAを検出したところ、健康成人の単球のみならず、結核患者の単球にもその存在が確認された。以上より、活動性肺結核患者の単球/MΦは、IFN-γに対する応答性が低下しているため活性化が起こらず、その結果NO産生量が低く、単球内に存在する結核菌の殺菌能力を下げ、結核菌の増殖を許し、結核発病に至らしめている可能性が示唆された。

IL-10で前処理した細胞にBCG菌を食菌させたところ、食菌効率が減少し、その後にIFN-γで細胞を活性化させてもBCG菌を殺菌できなかった。以上のことから、IL-10処理された単球及びMΦは、非常に結核患者由来のものに反応性が似ていることが分かった。IL-10処理によって、何故、単球/MΦがIFN-γに対する応答性を失うのか現在のところ不明であるが、このIFN-γに対する応答性を回復させることが結核発病を阻止する鍵であろうと考えられた。
組織的制約が従業員の創造性に与える影響の研究

創造性研究には、従業員の創造性を促すために組織的制約を取り除けば取り除くほど、かえって創造性が阻害されてしまうという制約のパラドックスが存在する。本研究では、このパラドックスを紐解くために、次の3点を明らかにする。まず、従業員はいかにして優れたアイディアを生み出すのか確認する。次に、組織的制約は創造性のプロセスに対して、どのような影響を与えるのか検討する。最後に、上司行動は組織的制約と創造性のプロセスの関係を、どのように調整するのか検証する。以上より、本研究では組織的制約と創造性の関係を理解することで、制約のパラドックスを紐解くとともに、具体的な組織的制約のマネジメントを提示する。
都市-地球サブスケールのふく射伝熱機構の実態解明

本研究では,都市-地球サブスケールにおけるふく射伝熱機構の実態解明を目指して,ふく射熱流束センサを搭載したGPSラジオゾンデを新たに開発した.ゾンデの特性評価試験等を行った後,都市域においてゾンデ飛揚観測を実施し,高度約15kmまでの赤外ふく射収支プロファイルを計測できた.本ラジオゾンデは従来より低コストであり今後も継続的に観測を実施することが可能である.また,実測データを「解」とする逆問題ふく射伝熱解析から,大気の実質的なふく射物性値(吸収率・放射率など)を導く手法を構築することができた.本研究では,都市-地球サブスケールにおけるふく射伝熱機構の実態解明を目指して,ふく射熱流束センサを搭載したGPSラジオゾンデを新たに開発した.ゾンデの特性評価試験等を行った後,都市域においてゾンデ飛揚観測を実施し,高度約15kmまでの赤外ふく射収支プロファイルを計測できた.本ラジオゾンデは従来より低コストであり今後も継続的に観測を実施することが可能である.また,実測データを「解」とする逆問題ふく射伝熱解析から,大気の実質的なふく射物性値(吸収率・放射率など)を導く手法を構築することができた.本研究の目的は,都市-地球サブスケールにおけるふく射伝熱機構の実態解明である.ふく射伝熱はスケールの異なる地球温暖化および都市温暖化の2つの温暖化現象において重要な役割を演じていると考えられているが詳細は明らかになっていない。そこで本研究では、まず,GPSラジオゾンデに搭載したふく射熱流束センサーにより,高度約30kmまでのふく射収支を計測する.また,予算が許す範囲で小型航空機に搭載したふく射熱流束センサーにより,高度5km未満の高度別,且つ面的なふく射収支を計測する.これら実測データを整理・統合し,ふく射伝熱の実相を浮き彫りにする.さらに,実測データを「解」とする逆問題ふく射伝熱解析を行い,大気の実質的なふく射物性値(吸収率・放射率など)を導くことを狙っている。初年度(H22年度)はGPSラジオゾンデによる観測手法の確立を目指して、ふく射センサーをカップリングした新規GPSラジオゾンデを開発し、試作と基本性能評価を行うことができた。小型航空機による測定についても航空業者と協議を進めた結果、予算的にゾンデ観測に重点を置いた方が効果的に観測が行えるとの結論が得られた。2011年4月に新規GPSラジオゾンデを仙台市内から複数打ち上げ、上昇→気球破裂→降下→太平洋着水までの過程においてGPS情報と気温、湿度、ふく射センサー出力などを受信することでふく射熱流束の鉛直プロファイルが得られる計画であったが、東日本大震災が発生したため、計画を断念した。現在、他の都市を候補として再計画を行っている段階である。ふく射伝熱解析モデルについては当初の予定通りに開発が進んでいる。本研究の目的は,都市-地球サブスケールにおけるふく射伝熱機構の実態解明である.ふく射伝熱はスケールの異なる地球温暖化および都市温暖化の2つの温暖化現象において重要な役割を演じていると考えられているが詳細は明らかになっていない。初年度(H22年度)は、GPSラジオゾンデによる観測手法の確立を目指して、ふく射センサーをカップリングした新規GPSラジオゾンデを開発し、試作と基本性能評価を行うことができた。当該年度の2011年4月5月の期間に新規GPSラジオゾンデを仙台市内から複数台打ち上げ、上昇→気球破裂→降下→太平洋着水までの過程においてGPS情報と気温、湿度、ふく射センサー出力などを受信することでふく射熱流束の鉛直プロファイルが得られる計画であったが、東日本大震災が発生したため観測をやむなく延期した(本観測は都市域からゾンデを打ち上げ、偏西風を利用して太平洋に必ず着水させなければならず、仙台市が最適地であった).その後、再び偏西風が卓越する2012年冬期から春先にかけて仙台市において複数ゾンデの飛揚を実施し、貴重な観測値を得ることができた.これにより当初目標としていた都市域下層から成層圏下層におけるふく射収支プロファイルを得ることができた。さらに、観測データに対応するふく射伝熱解析を実施し、ふく射物性値の導出方法を検討することができた。
複数の受容体シグナル伝達系のクロストーク機構におけるG蛋白質サブユニットの役割

G蛋白質関連型受容体は細胞膜7回貫通部分を有し、三量体G蛋白質(αβγ)を介して種々のエフェクター系を刺激する。生体中では個々の受容体がG蛋白質を介しそれぞれ異なるエフェクターを制御するという並列的な制御の他に、複数の受容体系の共同作用によって一種類のエフェクター系を制御している場合(クロストーク)もしばしば観察される。我々は甲状腺細胞または甲状腺刺激ホルモン(TSH)受容体とアデノシン(A1)受容体を発現させたCOS7細胞にアデノシンを作用させると単独ではほとんどアデニル酸シクラーゼ(AC)系,ホスホリパーゼC(PLC)系活性を変化させないにもかかわらずTSHによるAC活性化を抑制し、逆にTSHによるPLC活性化を増強することを見出した。またこのアデノシン作用は百日咳菌毒素で遮断されることからGi/Goの関与が推定された。本研究では、これらの知見に基づき、A1受容体とTSH受容体とのクロストークにおける三量体G蛋白質の役割を解析した。結果は以下のとうりである。1,A1受容体とTSH受容体を発現させたCOS7にさらにG蛋白質β1,γ2サブユニット遺伝子を導入し、βγサブユニットを過剰発現させたところ、TSHによるPLC活性化が顕著に増強された。すなわち、βγを過剰発現した細胞ではTSHのPLC活性化が増強しており、もはやアデノシンの増強作用は観察されない。2,A1受容体とTSH受容体を発現させたCOS7に恒常的に活性化されたGi2αQ205Lを導入した細胞ではTSHによるAC活性化が減弱しており、この場合もアデノシンがさらに抑制作用を発揮することはない。以上の結果より、A1受容体刺激時に解離したβγが主にTSHのPLC活性化を増強し、一方、αがTSHのAC活性化を抑制することが示された。
リンパ濾胞破壊脾組織骨格への肝幹細胞・サイトカイン産生細胞移植による異所性肝作製

免疫・分子生物学的手法により脾臓を補助肝臓およびサイトカイン・増殖因子産生工場として作り変えることを目指し研究を行なっている。移殖肝細胞はC57/BL/6マウスをドナーとし肝臓よりコラゲナーゼ灌流法にて肝細胞を分離し、上記前処置を行ったレシピエントマウスを小開腹し脾臓を露出、肝細胞1-4×10^6個を下極より26ゲージ針を用い注入し移殖した。肝細胞移殖後1週間目にレシピエント脾臓を摘出し肝細胞の生着を評価した。PAS染色においてレシピエント脾臓内にわずかではあるがPAS陽性の肝細胞の存在を確認し生着を確認することができた。移殖後1週間の時点で移殖肝細胞が生着していることを確認できたが、今後更に工夫を重ね生着率を高め長期間での肝細胞の生着の評価、肝細胞機能評価を行い、薬剤誘導性障害肝モデルへの移殖へ移行する予定である。免疫・分子生物学的手法により脾臓を補助肝臓およびサイトカイン・増殖因子産生工場として作り変えることを目指す。本年度は脾リンパ組織を破壊することを目的として、C57/BL/6マウスに抗CD20抗体20μgを腹腔内投与しBcell zoneであるLynphoid follicleを破壊する群、抗CD4抗体25μgを腹腔内投与しTcell zoneであるPeriarteriolar lymphoid shathを破壊する群、抗CD20抗体20μgおよび、抗CD4抗体25μgを同時に腹腔内投与する群、非投与群を作成し4日後に脾臓を摘出し移植細胞が生着する環境が作成できているか検討をおこなった。CD4PE抗体、CD19PE抗体、B220PE抗体によるFACS解析において、抗CD4抗体投与群では抗CD4PE抗体陽性脾細胞1.9×10^6/ml(コントロール236×10^6/ml)抗CD20抗体投与群では抗CD19PE抗体陽性脾細胞11.5×10^6/ml(コントロール群49.6×10^6/ml)、抗B220PE抗体陽性脾細胞32.7×10^6/ml(コントロール群103.5×10^6/ml)と著明に減少しており、抗CD4抗体、抗CD20抗体同時投与群においても同様に減少していた。これらより同投与方法にて抗CD4抗体、抗CD20抗体投与によって脾臓B cell zoneおよびT cell zoneの破壊が可能と考えられたが、抗CD20抗体投与量についてはさらなる検討が必要と考えられた。