hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
QOLを考慮した高齢者の家庭内での活動範囲拡張支援システムに関する研究

そして,動作の始点と終点における手先の位置を指定することにより,各関節の曲げ角度を求める問題を非線形計画問題として定式化し,動作の始点と終点の姿勢を求める.動作の始点と終点の間の姿勢は比例配分による補間により求める.本リンクモデルを既に開発している人工現実感装置に組み込み,家庭を中心とする作業域および動作の設計・評価を可能にした.(2)高齢者活動範囲拡張支援システムの開発:高齢者用グループハウス等の福祉施設の設計支援のために,高齢者の機能に基づく生活空間を評価するシミュレーションシステムを開発した.人工現実感装置(VR)を用いて日常生活を仮想体験させることで高齢者の身体機能を連続測定する.測定結果を基に生活に必要な動作をする時の上肢,腰,首の曲げ角度を求め,全身の姿勢をシミュレーションできるヒューマンモデルを作成した.そして,福祉施設の設計図面をVRに取り込み日常生活を行う上で不便となる箇所をLURA,動作経済の原則等の評価基準を基にヒューマンモデルで評価する手法を開発した.
孤独感に注目したBPSDに対する非薬物療法の開発

高齢者の孤独感などの心理的要因は、認知症の行動・心理症状(BPSD)に影響を与えていると考えられるが、十分には解明されていない。そこで、まず60歳以上で発症した精神病症状(幻覚、妄想)を認める患者の特徴を調べたところ、独居は高齢発症の精神病症状には関与していなかった。次に、認知症患者を対象にして、孤独感とBPSDとの関係性を調べたところ、孤独感もBPSDに関与していなかった。これらから独居生活や孤独感はBPSDに関与していないことが示唆された。しかし、症例によっては孤独感がBPSDに関与しており、それに対する介入により症状が改善していたので、さらなる調査が必要である。孤独感によりBPSDが発生するのか、また発生するとしたらどのタイプのBPSDなのかなど、孤独感とBPSDとの関係性を調べるために、以下の対象・方法による研究を立ち上げ、データ収集を開始した。対象:平成25年10月1日平成26年9月30日の期間に京都府立医科大学附属病院精神科・心療内科を受診した外来患者で、認知症を認める患者。方法:外来初診時に以下の項目を評価する。統計学的解析としては、NPIの下位項目とUCLA孤独感尺度との相関を調べ、どのBPSDと孤独感とが関連しているのかを検討する。また、孤独感を認める患者と認めない患者の両群において、患者背景、BPSDなど上記評価項目の比較を行い、孤独感がどの因子に影響を及ぼしているのかを調べる。高齢者において、未婚、独居生活、社会的ネットワークが少ない、他人との活動が少ないなどの社会的孤立が問題となってきており、認知機能低下と関連していることが示されてきている。しかし、社会的に孤立している人が必ずしも孤独感を感じているわけではない。実際に、社会的孤立よりも孤独感の方が認知症のリスクと関連していたという報告がある。そこで、まず60歳以上で発症した精神病症状(幻覚、妄想)を認める患者の特徴を調べ、特に独居との関係性を調べた。京都府立医科大学附属病院精神科・心療内科外来に2009年4月1日2013年3月31日までの間に受診した60歳以上の外来患者1024名を対象とし、後方視的にカルテ調査を行った。60歳以上で精神病症状を発症した患者は157名で、15.3%を占めていた。原因疾患としては認知症が多く、視覚・聴覚障害を認める、女性、高齢であると発症しやすいことが示された。独居は高齢発症の精神病症状には関与していなかった。次に、認知症患者24名を対象にして、孤独感とBPSDとの関係性を調べた。孤独感とBPSDとの間に有意な相関は認めていなかった。独居生活の患者と同居者のいる患者との比較では孤独感、BPSDともに有意差は認めていなかった。独居生活の患者の方が孤独感が高い傾向があったが、不安は同居者がいる患者の方が高い傾向であった。しかし、孤独感の調査においては対象者が少なく予備的な調査になっているため、今後対象者数を増やして調査する必要がある。BPSDの発生には孤独感よりも他の心理的・社会的要素が関与している可能性もあり、その調査も必要である。26年度が最終年度であるため、記入しない。老年精神医学26年度が最終年度であるため、記入しない。上記研究を立ち上げて、データ収集を開始し、おおむね順調にデータを蓄積できている。引き続き上記研究のデータ収集を継続する。また、初診後、外来にて薬物療法、精神療法、介護サービスの導入、疾患教育など一般的な外来治療を行い、外来通院継続している患者を対象に、初診後6ヶ月後に再評価を行う。治療効果として、NPI、UCLA孤独感尺度をプライマリーアウトカムとして、治療前後の比較などを行う。調査結果を元に、孤独感とBPSDを認める認知症患者に対する治療介プログラムの開発を行う。
光合成タンパク質に結合するクロロフィルの構造変換反応解析と光合成代謝研究への展開

本年度は、研究ターゲットに設定している高等植物の光捕集アンテナ色素タンパク質LHCIIと、含まれる色素のひとつであるクロロフィルb、およびそのモデル化合物の物性・反応性に関する研究を推進した。LHCIIに関する研究では、高等植物であるほうれん草からショ糖密度勾配遠心法を用いてLHCIIを単離精製し、その色素組成、タンパク質組成、分光特性を電気泳動法や分光分析で調べるとともに、LHCIIに結合しているクロロフィルaとクロロフィルbの化学反応性を可視吸収分光法、円二色性分光法、定常蛍光分光法、高速液体クロマトグラフィー分析によって解析した。クロロフィルbとそのモデル化合物に関する研究では、クロロフィルbを出発原料としホルミル基を2個保持するクロロフィル誘導体を合成した。また、クロロフィル色素の分解過程で重要である脱金属反応について、合成したジホルミルクロロフィル誘導体とクロロフィルa/b/d誘導体を用いて解析し、構造に依存した脱金属反応特性を解明した。さらに、それら誘導体のFT-IRスペクトルを測定し、3位ホルミル基と7位ホルミル基のクロリン環に対する共役の違いについて考察した。(抄録なし)本年度は、研究ターゲットに設定している高等植物の光捕集アンテナ色素タンパク質LHC2、およびそれらに含まれるクロロフィルbとそれらを誘導体化したホルミル基を有するクロロフィル類に関する研究を精力的に推進した。本研究の目的であるLHC2に結合しているクロロフィルbのホルミル基の反応性の解明とそれに伴うタンパク質の構造・機能変化の動的挙動の解析のため、まず、高等植物からショ糖密度勾配遠心法を用いてLHC2を単離精製しその色素組成、タンパク質組成、分光特性に関する情報をSDS-PAGEやUV-Visスペクトル分析を用いることにより正確に実験的に求めた。さらに酸性条件下に伴う中心金属の脱離反応を誘起することで、LHC2のようなタンパク質との複合体として存在している2種類のクロロフィル色素の化学反応性に関する検討を行った。また、クロロフィル環に直結したホルミル基がクロロフィル類の機能に及ぼす影響やLHC2への再構成に対する影響を調べるために、クロロフィルbを出発原料とし有機合成的にホルミル基を2個導入したクロロフィル誘導体の合成に成功し、その物性を精密に測定した。これらの研究成果は、筆頭著者としての査読付原著論文が現在投稿中であるとともに、共著者として実験・データ解析・論文執筆で大きく寄与した研究成果を査読付原著論文3報で発表した。あわせて、国際会議での口頭発表1件を含む学会発表4件を行った。本研究では高等植物の主要な光捕集タンパク質であるLHC2を研究対象とし、結合しているクロロフィルbのホルミル基の反応性の解明とそれに伴うタンパク質の構造・機能変化の動的挙動の解析を目的としている。この目的の達成に必要な精密な反応系の構築やホルミル基をもつクロロフィルの反応性の解析を行い、次年度の研究をすみやかに推進することが可能なことからおおむね順調に進展していると考えられる。1年目に確立した分析方法を基盤として、再構成LHC2に結合するクロロフィルb誘導体のホルミル基の反応性について解析する。単量体レベルでの反応性を制御した誘導体や、ホルミル基を2つ有するクロロフィルb誘導体を常法にしたがってLHC2アポタンパク質に再構成し、それらのホルミル基の還元反応特性とタンパク質の動的挙動を詳細に解析する。(抄録なし)
感覚から記号、記号体系へ：触知覚語における習得及び喪失過程の実験的検討

H30年度は37歳(平均60.72ヶ月)の男児17名・女児17名を対象とし、触覚調査を実施した。具体的には、中身が見えない箱の中に手を入れてもらい、7種類(人工芝、滑り止め2種類、和紙、スポンジ、発泡スチロール、冷やした銅板)の素材について触り心地を自分の言葉で伝えるよう教示した。この際、箱の中に赤外線カメラを設置し、触行動そのものもデータとして、収集した。なお、この産出課題は、触知覚を子どもがどのように表現しようとするかを確かめるための予備的な位置づけとして行った。この結果、人工芝などの特有のオノマトペ「チクチク」のある素材については、こうした特定のオノマトペが年齢とともに回答されることが分かった。また、スポンジや発泡スチロールについては、引っぱったり・さすったりする触り方と、押して凹ませる触り方との違いによって、素材の表面に関して表現するか内部の弾力について表現するのかが異なることも明らかとなり、素材の特性に沿った表現が産出されることも分かった。さらに、素材の冷温については、他の素材とは大きく異なり、「冷蔵庫の中みたい」「銀色のもの」といった直喩・隠喩を用いた比喩表現が頻出し、素材の材質への言及もみられた。このように、触知覚語の獲得過程は、対象物体のみならず、その物体にどのように幼児が働きかけるのかが重要であることが明らかとなった。翌年度は引き続き、触覚行動と触覚表現の関連について調査を進める。H30年度に予備調査を終え、次年度に本調査を実施する目途がたっており、触行動についてのデータも収集済みである。多言語における触知覚に関するデータも収集中であり、次年度はデータ分析を進める予定である。
光のアンダーソン局在による閉じ込め機能を有するナノ流体およびコンポジットの創製

本研究では、屈折率の異なる各種(ナノ)微粒子の分散・凝集技術を従来技術よりも効率化することで、散乱制御による光制御機能を有する流体や樹脂固形物の作製を目指した。その過程で、従来法よりも驚異的な高効率で無機(ナノ)微粒子表面を、高分子により機能化する技術を発明した。この画期的成果をいち早く社会に還元し、日本の産業競争力向上へ資するため、他に代替材料のない代表的高分子材料であるゴムの補強用フィラーとして試用したところ、大変強靭でエネルギーロスの少ないゴムを作製できることを見出した。多くの実用高分子材料はフィラーを含んでおり、今後、本機能化フィラーによる高分子材料の改善が期待される。平成24年度は、実施計画通りナノ粒子の高濃度分散液作製に重点を置いて研究を行った。その結果、新規に開発した粒子共存逐次リビングラジカル重合法が、ナノ粒子の種類を選ぶことなく、高分子被覆膜を粒子表面に付与できることがわかった。さらに、粒子共存逐次リビングラジカル重合法による処理効率が、これまでの粒子コーティング法に比べ数ケタ高いものとわかり、その高い汎用性からもナノ粒子分散系の科学技術を大幅に進歩させる可能性が示唆された。そのため、ナノ粒子をナノフィラーとして実用化したい産業界からの反響が大変大きく、その状況を考慮し、粒子共存逐次リビングラジカル重合法の確立と応用展開に研究の目標をシフトすることを決断した。粒子共存逐次リビングラジカル重合法の特許申請を済ませ、ゴム材料の力学特性向上を目指した研究に取り掛かっており、翌年度以降にこのゴム材料に関する研究成果を報告できると期待している。また、光閉じ込めデバイスの方も、多重散乱(アンダーソン局在)によるデバイスよりも効率が良いのではないかと期待できる、光カプセル型閉じ込めデバイスの設計を行った。現在は、この設計思想に基づき、プラズモンカップリングによる大変効率の良い光変換法を用い、電磁波カプセルとでも呼べるようなデバイス作製に、より労力を割いて研究(実験)を展開中である。以上のように、実験室の移動という不利な条件が有ったにも関わらず、当初の研究計画を上回る成果を残してきており、今後の研究の更なる発展が期待できる。平成25年度は、実施計画通りゴム材料の力学特性向上に研究の重点を移して研究を行った。粒子共存逐次リビングラジカル重合法により、ゴム(特にタイヤのトレッドゴム用)コンパウンドの力学特性向上に欠かせないシリカ(ホワイトカーボン)を高分子(ブロック共重合体)で被覆し、ゴムと混練し、その力学特性を評価した。その結果、(本来は混和しないゴムとシリカの相溶性向上のために)従来は必要不可欠と考えられていたシランカップリング剤を用いることなく、ゴムとシリカを混練出来るようになったほか、現在までの最適配合のデータと比較しても大幅に力学特性を改善できることがわかった。このゴムの力学特性改善は大変画期的な結果であり、すぐに特許申請を済ませ、粒子共存逐次リビングラジカル重合法により表面を高分子により改質したシリカを用いたゴム強化法が、これまでゴムの科学の中では前例のない日本発画期的ゴム(タイヤ)新技術として、産業界で採用されることを目指すことにした。この結果を踏まえ、多重散乱を用いた光学材料の研究開発は一時休止し、社会的インパクトの大きいゴム材料に関する研究に研究の重点を置くことにした。今後は、粒子共存逐次リビングラジカル重合法による粒子コーティング技術の企業への技術移転による工業生産化ならびに、粒子共存逐次リビングラジカル重合法による機能化シリカフィラーを用いたゴムの実用化へ向けて研究開発を行う。また、高分子業界でもシビアなゴムの加工工程に、粒子共存逐次リビングラジカル重合法による機能化フィラーが耐えうることを示せたことで、より多くの種類の高分子樹脂用フィラーとして利用できる可能性が高まった。そのため、引き続きの粒子共存逐次リビングラジカル重合法の確立と(ゴム以外への)応用展開の研究も進める。平成26年度は、実施計画通り粒子共存逐次リビングラジカル重合法の企業への技術移転による工業生産化、並びに得られた高分子被覆シリカナノフィラーを用いた高性能タイヤトレッド用ゴム作製に取り組んだ。粒子共存逐次リビングラジカル重合法による高分子表面機能化シリカフィラーの製造では、パイロットプラントを使用した中規模試作(1バッチ30kg弱)までを終了した。現在は、中規模試作品が小規模試作品(1バッチ1.5kg)と同様の性能を持つかどうか、ゴムへ混練したコンパウンドの物性を調べることにより評価・確認中である。今後タイヤへの実用の研究開発の進度に合わせて、より大規模での製造へ向けた素地が整いつつある。変性シリカのタイヤトレッドゴムへの応用へ向けても新たな検討を開始した。

従来のシリカ混合技術では効果が薄い天然ゴムに対し、本研究によるシリカ補強技術が有効であることを活かすべく、天然ゴムベースのコンパウンドでないと製作できない大型車両用のトレッドゴムとしての性能チェックを行った。研究期間終了時点で、変性シリカによるリトレッド用補強天然ゴムコンパウンドを作製した。今後、更生タイヤへ貼り付け、走行試験を行う。走行試験で得られたデータをもとに、日本発新タイヤ技術としてプレス発表など行い、実用化へ向けより一層研究開発を加速してゆく。この他、粒子共存重合法による変性フィラー製造の工業化へ向けて、材料費の面で最大の懸案事項であったRAFT剤の低価格化にも取り組んだ。有機硫黄化合物の工業生産に強い大内新興化学工業と共同開発を行い、RAFT剤の価格を3ケタ程度下げる(現行国内価格\10,000/g)ことができた。以上のように、ゴムの革新へ向けた基礎技術の研究開発とともに、現時点で特許申請の関係上詳しくは開示できないが、もう一世代先を見据えた原材料開発技術開発等々多くの検討を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。高分子物理化学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していたフォトニック材料のみならず、フィラーを用いるすべての高分子系材料に適用可能な粒子共存逐次リビングラジカル重合法を開発したため、光学系材料だけでなく、ゴム材料や塗料の性能を大幅に向上できる可能性が出てきており、研究の波及効果等で当初の目的の範囲を大幅に上回る成果になってきていると言える。当初予定していたフォトニック材料とは違う方向での研究の大きな広がりが出てきた。多くの高分子系材料に適用可能な粒子共存逐次リビングラジカル重合法の開発が、ここまでの拡がりを見せている要因である。代替不可能なゴム材料の性能向上を達成し、実用化を目指すことと、更なる応用分野を模索することとで(どちらも特許出願済)、当初の目的の範囲を大幅に上回る成果になってきていると考える。先に述べたように、光学材料だけが研究のターゲットでなくなり、ゴム材料の力学特性向上に研究の重点を移す。ゴム材料はいわば、無機物では代用の絶対に効かない高分子材料の絶対的優位の揺るがない数少ない分野であり、この分野における研究の進歩の重要性が言うまでもない。また、光学材料系も設計段階かの見直しを行った。今後、見直しによる新しいモデルでのデバイス作製に取り組む。先に述べたように、光学材料への応用をはるかに凌駕する高インパクトな応用領域(ゴム)で良い成果を出せたことにより、ゴム材料の力学特性向上に集中して研究を行うこととする。また高分子の世界において、ゴムに使えるという事は、他の高分子材料へのフィラーとしても十分に応用可能であるという事を示唆するものであるので、粒子共存逐次リビングラジカル重合法の幅広い適用範囲と高い生産効率とを活かし、更に多様な用途での高分子材料の性能向上に取り組む。
城下町都市と北海道殖民都市における『山当て』の解析方法に関する研究

我が国の城下町都市等では、道路の正面に山の頂を眺望できる「山当て」と呼ばれる現象が見られるが、これらが意図を持った計画や手法であったことは証明されていない。本研究では、GISとGPSを用いた山当ての精密な計測方法を構築し、城下町都市と殖民都市を対象に、目視で確認されてきた山当ての実態を客観的に解析した。さらに、対象となる道路や山の性格等を把握してその関係を詳細に分析することで、仮説的にその意図を考察した。その結果、例えば城下町都市では、大枠の骨格部、治水事業実施部、鍵型街路、堀の屈曲部、門や枡形、社寺の参道や寺町の軸等において、特定の意図をもった設計手法であることを明らかにした。第一に、目視によって確認されてきた山当てを、GISとGPSを用いて精密に計測する方法を構築した。昨年度に実施した山形県鶴岡市での試行を展開し、今年度はさらに、GPSによる計測の精度の検証、GISの幾何補正機能を活用した都市形成期の道路の復元方法、見かけの山頂の座標の特定方法、等を検討し、より精緻な方法を構築した。第二に、この方法を用いて、城下町都市における山当ての実態分析とその意図を解析した。まず、全国37都市における315の山当てラインの実態分析を行った。次に、事例都市における詳細分析から、村上では、大枠の骨格を構成する対象道路は山頂に対して明確な軸線を持つ、山頂に対して大きなズレを持つ山当てでは山の見え隠れがある、盛岡では、寺院・磐座・周囲の山が街路骨格・外堀の形態・城門の配置等の基点となっている、熊本では、山頂に対して明確な軸線を持つ山当ては城下町の初期段階に形成されている、半数以上が信仰の対象となる山への軸線を持つ、鹿児島県の3つの近世外城麓集落では、見通しの目標物の切り替わり等の手法が用いられている、等を明らかにした。第三に、同様に殖民都市での調査分析を行った。まず、29都市で49の山当てラインを発見し、主にGPSを用いた実測調査からその実態を検証した。次に、北海道の開拓経緯に起因するグリッド市街地の特徴を把握し、山当てが見られる対象道路の性格を分析する方法を構築いた。これに基づいて後志地方の6町村における12の山当てラインの意図を解析した。その結果、農耕グリッドの基準線として2つの山への直行軸として計画されたこと、農耕グリッドに規定されない市街地において市街地グリッドの基準線として計画されたこと、等を明らかにした。以上、目視で確認されてきた山当ての実態を客観データを用いて解析し、これらが意図した計画や手法であったことを推測できる根拠を蓄積することができた。2カ年計画の初年度である平成24年度の研究実績は、以下の通りである。第一に、GISおよびGPSを活用した「山当てライン」の精密な測定方法を構築した。これらは、申請者らが継続的に各種の研究活動を実施してきた山形県鶴岡市を対象に試行したものである。まず、現地での目視調査によって「現象としての山当て」を発見した上で、測定の対象とする道路(以下、対象道路)と眺望の対象となる山(以下、対象山)の、各々の座標を特定する方法を設定した。具体的には、対象道路における「視点場」と「道路中心点」、および対象山の「山頂座標」を決定する方法である。次に、これらの座標を用いて、GISによって山当てラインと対象山の関係を分析できる方法を構築した。一般に公開されている各種の座標付きベースマップデータの精度を確認した上で、「ARK-GIS」を活用することで高い精度が期待できることを確認した。また、本研究で購入したD-GPSを用いた実測を試行し、GISデータとの比較から、その精度を確認した。第二に、上記の方法に基づいて、新潟県村上市、岩手県盛岡市、熊本市などの城下町都市を対象に、主にGISを用いた山当てラインの分析を実施し、その存在を再検証した。第三に、北海道の殖民都市を対象とした調査分析を並行して実施した。まず、明治期に北海道が発行した「殖民公報」を基礎資料として、全道の官設グリッド市街地を網羅的に把握し、殖民地区画図を収集した。次に、これらの資料と、上記の方法を用いて、北海道の三大都市計画と言われる旭川市、帯広市、滝川市を対象とした山当てラインの分析を行い、その存在を確認した。昨年度の研究計画では、(1)城下町都市においては、山当ての精密な測定と事例都市での山当て意図の分析、(2)殖民都市においては、市街地区画図の収集と復元図の作成、を目標としていた。

全体的には、GISおよびGPSを用いた測定方法の確立に時間を要したが、城下町都市と殖民都市の双方において概ね予定通りに進んでいる。(1)の城下町都市については、計測方法の構築を図りつつ、鶴岡市を対象とした「現象としての山当て」に対する精密な再検証が実施できた。また、これを基にして、村上市、盛岡市、熊本市、さらには鹿児島県内の小城下町都市を対象とした調査分析に展開できた。山当て意図の解明については、これら調査の過程で様々な議論が行われ、仮説的にではあるが整理が進んでいる。なお、鶴岡市における調査分析の結果は、『GISを用いた城下町都市における道路中心ラインと山頂の位置関係に関する検証ー山形県鶴岡市を対象としてー』として、今年度の日本都市計画学会学術論文集に投稿した。(2)の殖民都市については、概ね目標を達成できたものと考えている。官設市街地の把握および資料収集も予定通りに進み、上述の3都市の他にも、札幌市、東神楽町、広尾町、真狩村等を対象としたGISデータを用いた山当てラインの測定を実施できた。これらにより新しい山当てラインの発見もあり、研究成果は十分にあったものと考える。最終年度である平成25年度においては、当初の予定に基づいて研究を進める。第一に、城下町都市と殖民都市の両者で、事例都市を対象とした主にGISを用いた山当てラインの計測調査を継続する。対象は、前者では鶴岡市、村上市、盛岡市、熊本市などを予定している。後者では札幌市、帯広市、広尾町、真狩村などを想定しているが、城下町都市に比べて研究の蓄積が少ないため、新たな対象都市も模索する。この中で、精度が高い座標付きベースマップが存在しない小規模都市を対象とした、主にGPSを用いた調査も想定している。第二に、城下町都市と殖民都市の比較分析による山当ての「意図」の読み取りを行う。両都市における山当ての実態を比較分析し、同質性や差異を解明することにより、山当てのデザイン上の意図を明らかにする方法論を開発する。現段階では、山当てラインの精度が高いこと(計測調査より)、複数の山当てラインが存在すること(1つの対象山への複数ライン、など)、他の景観要素と景観軸を形成していること、対象道路や対象山が都市や地域で特別な意味を持った存在であること、等からその意図を明らかにすることを考えている。城下町都市では、一般的に、街路からの仰角が抑えられて正面の山が威圧的にならないように山当てが計画される。しかし、それに該当しない例も散見されることから、城下町建設当時の沿道の土地利用の実態や、現地の気候風土等を加味した考察が必要であると考えられる。殖民都市の場合は、意図の読み取り以前に、意図された山当てか否かの見極めが重要になる。グリッド状の官設市街地は、広域的な農耕グリッドの中に埋め込まれたものが大半であり、当時の道路計画の方向性はその影響下にある。また多くが等間隔であるため、偶然に山当てラインが形成された可能性もある。市街地形成期の文献調査がより重要になると考えている。本研究は現地調査に基づいた分析が中心であり、平成25年度における研究費の使用については、当初の予定通り、主に国内旅費および研究補助に対する旅費・謝金の支出を予定している。国内旅費は、まず、研究代表者による城下町都市の現地調査を予定している。対象は、鶴岡市、村上市、盛岡市、熊本市、鹿児島市周辺などである(60千円×6回=360千円)。同様に、研究分担者による殖民都市への現地調査も5回程度を予定している(30千円×5回=150千円)。対象は、帯広市、広尾町、真狩村などである。いずれも、各2日程度を想定している。
低酸素細胞を指標とした新癌治療法の開発に関する研究 ―[18F]Fluoromisonidazoleを用いたPETによる低酸素細胞画像化、定量化―

この研究によって、2-nitoroimidazoleのmethoxyglycerol誘導体で低酸素細胞増感剤として開発されたRP-170のフッ素化に成功した。この核薬剤[18F]FRP-170は、低酸素細胞分画の異なる2種のマウス腫瘍(扁平上皮癌と線維肉腫)を用いて調べた腫瘍/血液比が1.972.5と極めて高く、腫瘍集積性が高いことが示された。オートラジオグラフィによって、腫瘍内低酸素細胞と思われる部位を画像化することに成功した。また、2重標識オートラジオグラフィ法を用いることによって、マウス腫瘍内における低酸素細胞の存在部位と、腫瘍血流およびブドウ糖代謝分布との関係を調べた。[18F]FRP-170とともに、血流イメージ剤であるIodoantipyrine(1μCi/0.1ml)、ないしPETで腫瘍イメージングとして使われるFDGと同様のブドウ糖代謝イメージとしての[14C]Deoxyglucose(2μCi/0.1ml)とを低酸素細胞分画16%の扁平上皮癌ないし60%の線維肉腫を移値した担癌マウスの尾静脈より投与し、2重標識オートラジオグラフィを行った。両者の腫瘍はともに、その低酸素細包分布と血流分布はミラーイメージとなった。ブドウ糖代謝とはほぼ同様の分布を示したが、ブドウ糖代謝分布の方がやや広めであった。さらに、低酸素細胞の存在部位での[14C]Deoxyglucoseの集積は特に高かった。これらのデータより[18F]FRP-170は、腫瘍血流の低下している部分に集積する事が明らかになり、確かに低酸素細胞を標識していることがわかった。また、プドウ糖代謝で示されるviable ceH分布の一部が低酸素細胞であることと同時に、低酸素細胞の糖代謝が亢進していることが示された。さらに、今年度は腫瘍の画像化以外に、ラットの心筋梗塞モデルを使って、虚血心筋の画像化を試み成功した。心筋の壊死層の周囲に強く[18]FRP-170を取り込む部位を見出し、この部位が生存虚血心筋であることを証明した。この心筋の研究は2000年、2001年欧州核医学会で連続して優秀論文賞、最優秀論文賞を受賞した。東北大学サイクロトロンセンター・核薬学講座に依頼していた2-nitoroimidazolcのmethoxyglycerol誘導体であるPR-170のフッ素化がようやく12月に成功した。RP-170は側鎖に二つの水酸基を有するが、このたび得られたフッ素化化合物はこの一方を[18F]で置換したものである。非担癌マウス(WHT/Ht albino)約20μCiのこのフッ素化化合物([18F]RP-170)を尾静脈より静注し10,30,60,120分後に屠殺し血液、脳、肺、心臓、肝臓、牌臓、小腸、腎臓、筋肉、骨、抗睾丸を摘出し、放射線量をオートエル型ガンマカウンターにより測定し、[18F]RP-170の集積率(%Dose/g tissuc)を調べた。

その結果、骨を除く全ての組織では時間と共に減少し、ほとんどの組織で120分後の集積量が1%以下となり速やかに排泄されることが判った。神経毒性の指標になると思われる脳への集積も0.743%と少なく問題とはならなかった。骨には経時的に増加する集積(120分で5.882%)が認められたが骨自体へのフリーの[18F]によるのか、骨髄への[18F]RP-170の集積か、今後調べていく予定である。担癌マウスで同様の実験を行ったところ、腫瘍/血液比が扁平上皮癌で1.7にもなり、画像化に必要とされる、1.41.5を大きくクリアーした。また、腫瘍/組織比でもほぼ同様の値となり腫瘍がどのような臓器内にあっても画像化が可能であることが期待できる結果であった。低酸素細胞増感剤であるRP-170をフッ素化に成功し、その初期のフッ化化合物を用いて各種臓器による取り込みをしらべたところ、扁平上皮癌においての取り込みの腫瘍/血液比が1.7であったが、骨への集積も時間とともに大きくなることを報告した。この骨へ集積する現象は、その後の研究で初期の合成化合物は不安定で時間とともに、フリーの[18F]が遊離するためであることが判った。3回目より安定した[18F]RP-170が合成されるようになりこれを用いて4回のBiodistributionを調べる実験を行った。投与120分後の%Dose/g tissue(4回の平均)は脳0.186、肺0.473、心0.329、肝1.029、腎1.222、筋0.210、骨0.462、精巣0.320、扁平上皮癌担癌マウスの血液0.299、扁平上皮癌0.520、線維肉腫担癌マウスの血液0.238、線維肉腫0.538であった。腫瘍と各種臓器との取り込み率を比べると、腎、肝以外のすべての臓器での画像化が可能であると思われた。また、低酸素細胞分画が65%の線維肉腫と16%の扁平上皮癌の腫瘍/血液比は4回の実験の平均で、前者2.5、後者1.97であり、非常に高い値が得られた。これらのデータより、この新しく合成された[18F]RP-170の臨床的な有用性は極めて高いことが示唆された。我々は、平成10年に低酸素細胞増感剤であるRP170をポジトロンエミッター核種である[18F]でラベルした[18F]FPR170を合成することに成功し、平成11年にはこの薬剤が腫瘍内に効率良く集積する事を数回のBiodistributionの結果で示し、また、条件設定のためのオートラジオグラフィを開始した。平成12年度では平成11年に引き続き、オートラジオグラフィによって、低酸素細胞分画の違う2種類のマウス腫瘍(20%の扁平上皮癌、70%の線維肉腫)を用い、腫瘍内の[18F]FPR170の分布を詳しく調べた。胆癌マウスの尾静脈より100μCiの[18F]FPR170を投与し、120分後に腫瘍を摘出し凍結切片を作成しImging Plate:IP(BAS5000system)を用いてオートラジオグラムを得た。その結果、低酸素細胞分画の少ない扁平上皮癌では[18F]FPR170の分布は腫瘍全体に粗に散在し、分画の多い線維肉腫ではまとまった塊として壊死層を取り囲むように存在した。次に、それらの低酸素細胞の分布が、血流に対してどのような関係にあるかを調べるために、血液のマーカーである[14C]Iodoantipyrine([14C]IAP)を用いて2重標識オートラジオグラフィを行った。[14C]IAPは屠殺直前に尾静脈静注した。IPへのコンタクト時間は[18F]FPR170が10数時間、その後、IPを一度処理し[18F]
フラストレーションを持つ光格子中のボース原子気体の新奇量子相の解明

光格子ポテンシャルに捕獲された極低温における中性原子気体の系において光格子の回転やフラストレーションによりもたらされる新たな量子相の発見とその動的な現象に関して研究を進めた。回転する光格子中のボースアインシュタイン凝縮体における量子渦に形成に関してオックスフォード大学の実験結果を理論的に解析した。また有限温度における光格子中のボース原子気体の相構造を、フラストレーションをもつ拡張されたXYモデルを用いて解析した。原子気体Bose-Einstein凝縮体(BEC)における新たな量子相の発見とその動的な現象に関して研究を進めているが、本年度は以下の内容を明らかにした。1,相分離した2成分BECの剪断流に対する安定性を調べた。これは古典流体ではKelvin-Helmholtz不安定性として知られる現象と類似のものであるが,BECは粘性をもたない超流動性と渦の循環が量子化されるという特有の性質を持ち,新たな流体現象が期待できる。我々は界面の不安定化により,量子渦の生成を伴った特徴的なパターン形成のダイナミクスを明らかにした。2, 2成分BECでドメインウォールと渦が結合した複合ソリトンの構造を調べた。2成分BECは場の理論で知られる非線形シグマ模型で記述することができ,複合ソリトンの解析解を求める事ができた。渦とウォールの接合部はモノポールで結ばれており,これはBoojumとして知られる界面に存在する点欠陥であることを示した。また,この複合ソリトンは弦理論で「D-brane」として知られる物体に相当し,実験室で実現するD-braneを提唱した。これにより原子気体と弦理論を結びつける新たな研究の方向性を提唱する事ができた。3,有効磁場中の光格子ポテンシャルに閉じ込められたハードコアボソンの基底状態の相図をCP1模型のモンテカルロシミュレーションにより調べた。この模型は各サイトの粒子数の揺らぎを取り入れることができ,以前から解析されているフラストレーションをもつXY模型をより現実的に近づけた模型といえる。冷却原子気体系においてフラストレーションによりもたらされる新たな量子相の発見とその動的な現象に関して研究を進めているが、本年度は以下の内容を明らかにした。1,昨年度に引き続き2成分BECでドメインウォールと渦が結合した複合ソリトンの構造を調べた。この複合ソリトンは弦理論で「D-brane」として知られる物体に相当し,実験室で実現するD-braneを提唱した。現在この研究をさらに発展させており,ブレインと反ブレインの衝突は場の理論におけるタキオン凝縮として理解されることを原子気体の系で展開している。2,相分離した2成分BECの剪断流に対する安定性を調べた。今年度は異成分間の相互作用の制御により層流と専断流のクロスオーバーが起こることを明らかにした。今年度は有限温度における相図の磁場強度依存性を調べた。冷却原子気体系においてフラストレーションによりもたらされる新たな量子相の発見とその動的な現象に関して研究を進めている。本年度は以下の内容を明らかにした。1, 2成分ボースアインシュタイン凝縮体に存在する2つの半量子化渦の間の相互作用に関して,その解析解の漸近形を導出した。通常の1成分の量子渦間に働く力はその相対距離をRとすると,R^<-1>に比例するが,2成分の場合は1n R/R^3のように変化する事を明らかにした。2,回転する光格子によって生じる量子渦の形成のダイナミクスを、Gross-Pitaevskii方程式の数値計算によって明らかにした。これに関して,Oxford大学の実験結果と詳細な比較検討を行った。結果,実験で観測された平衡状態の渦数の回転振動数依存性は,光格子を作るレーザービーム強度のガウス分布が大きな影響を与えている事が明らかになった。また,最初に渦ができる臨界回転振動数は実験と矛盾しており,今後の課題としてこれを説明する新しいモデルを検討する必要がある事が分かった。結果、粒子数揺らぎの効果は小さく、有限温度の相転移の性質は、そのユニバーサリティクラスを含めて位相のみを考慮したXY模型の性質に従う事を明らかにした。

冷却原子気体のボース凝縮系においてフラストレーションによりもたらされる新たな量子相の発見とその動的な現象に関して研究を進めている。本年度は以下の内容を明らかにした。1,2成分ボースアインシュタイン凝縮体にドメイン壁と反ドメイン壁を準備し,その壁間を渦で接続する配置を考えたとき,このドメイン壁と反ドメイン壁の消滅によって「ボルトン」と呼ばれるトポロジカルな励起が生じる事をトポロジーの観点から明らかにし、数値シミュレーションによって実際に生じることを示した。また、ボルトンは3次元スカーミオンと同等のトポロジーを持つことを明らかにした。2,ナノテクノロジーの発展を鑑み,シリコン基盤にあけた光の波長程度の穴を通して漏れるフレネル回折光を用いて,個別の原子をトラップし,そのトラップと1次元光格子を併用することにより,任意の2つの原子間に2量子ビット・ゲートを作用させることが可能であることを提案し,シュレディンガー方程式の数値計算でゲートの動作時間と忠実度を求めた。3,相分離した2成分ボース・アインシュタイン凝縮におけるドメイン壁と反ドメイン壁の対消滅過程が,場の理論で知られるタキオン凝縮と類似の現象として理解できることを理論的に示した。3次元空間における秩序変数場を2次元空間に「射影」することにより,この対消滅過程が2次元空間における自発的対称性の破れを伴う秩序化過程と解釈できることを示した。実際に秩序化過程の構造因子は動的なスケーリング則に従う事を示した。本年度で、有限温度領域における有効磁場下の格子ボソン系の相図が得られ、それを論文として発表した事により、本研究課題の目的としてはおおむね達成できたものと評価している。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は磁場下の格子ボソン系のダイナミクスの問題に取り組みたいと考えている。平均場近似の下では動的なグッツヴィラー近似を用いた解析が取り組みやすいため、これを出発点にして量子効果を取り入れた定式化を考えたい。また相図に関しては量子揺らぎを無視した定式化で議論しており、この効果を取り入れた議論に拡張させたい。
侵襲性肺アスペルギルス症の早期の分子生物学的迅速診断法に関する研究

侵襲性肺アスペルギルス症の非侵襲的な迅速診断法として血清を用いたnested PCR法を開発し、動物実験モデルおよび臨床症例における有用性について検討した。2)動物実験モデルにおける有用性の検討:マウス侵襲性肺アスペルギルス症モデルにおいては、本法は感染24時間後より陽性化し、陽性率は71%であった。これに対してgalactomannan抗原の陽性率は43%であった。さらに、ラットを用いた実験モデルにおいてもPCRの陽性率はgalactomannan抗原および(1→3)-β-D-glucanと同等以上であった。3)患者血清における検討:病理組織学的に侵襲性肺アスペルギルス症と診断された20症例の保存血清を用いた検討では、nested PCRは70%、galactomannan抗原は60%の陽性率であり、nested PCRはgalactomannan抗原と同等以上であり、非侵襲的迅速診断法として臨床的に有用である可能性が示唆された。我々は、日和見感染症として重要な疾患のひとつである侵襲性肺アスペルギルス症において、迅速で非侵襲的な診断法である血清を用いたnested PCR法を開発した。1)プライマー:Aspergillusfumigatusの18s ribosomal RNAのV7からV9領域における遺伝子配列において、アスペルギルス属に特異的な領域からnested PCRが可能な2組を設定した。3)特異性:Candida属、Cryptococcus属、Trichosporon属およびPenicillium属を含む真菌14菌種、さらに一般細菌10菌種において本法は、Aspergillus属5菌種においてのみ陽性となった。4)検出感度:A.fumigatus精製DNA量1pgまで検出可能であった。2、血清からのDNA抽出法3、マウス侵襲性肺アスペルギルス症実験モデルにおける各種診断法との比較検討マウスを用いた実験モデルでは、感染24時間後より本法は陽性となり、陽性率は71%であった。この結果に対して、Galactomannan抗原検出法の陽性率は43%、血液培養はすべて陰性であった。4、患者血清における検討病理組織学的に侵襲性肺アスペルギルス症と診断された20症例における保存血清を用いて本法の有用性を検討した。その結果は、本法の陽性率70%、Galactomannan抗原検出法陽性率60%、血液培養はすべて陽性であった。1)動物実験モデルにおける各種診断法との比較検討:サイクロフォスファミドを用いて免疫抑制した8週齢の雄性SDラットに5×10^6個のAspergillusfumigatusの分生子を経気道的に接種し、経時的にエーテル麻酔下に心血採取を行い、血清を用いてgalactomannan抗原、(1→3)β-D-glucan検出法およびnested PCR法を行った。3種の検査法とも感染24時間後より陽性となったが、感染3日後の陽性率は各々、75%、71%、87%であり、nested PCRの陽性率は他の2つの検査法と同等以上であった。更に組織所見との比較を行ったところ、nested PCRの陽性率は組織における菌糸の侵襲の程度とよく相関していた。2)患者血清における検討:種々の病態のアスペルギルス症と診断された30症例の血清を用いて、nested PCRおよびgalactomannan抗原検出法を行い、侵襲性肺アスペルギルス症の早期診断および肺アスペルギルス症の病態診断における有用性について検討した。侵襲性肺アスペルギルス症における陽性率はnested PCRで83%,galactomannan抗原は50%であった。慢性壊死性肺アスペルギルス症においては各々67%,50%,アスペルギローマでは11%,0%の陽性率であり、nested PCRの陽性率は菌糸の肺実質への侵襲の程度と相関すると考えられた。以上の結果より、我々が開発したPCR法は侵襲性肺アスペルギルス症の迅速診断のみならず非侵襲性の病態から侵襲性の病態への移行を感知する手段のひとつとして有用である可能性が示唆された。
脳の機能的構造の観点から捉えるワーキングメモリの個人差の神経メカニズム

本研究は,脳活動の機能的結合の観点からワーキングメモリ機能の個人差を明らかにすることを目的とするのもである。ヒトで特に発達している知性の基盤には,ワーキングメモリ機能が関係することが指摘されており,その機能を解明することは人間を知る上で非常に重要である。平成30年度は,機能的結合の解析を中心に研究を進めた。従来のやり方では解決できない問題に取り組む際には,ワーキングメモリの実行系機能の役割が必須となるが,この機能は,脳の前頭頭頂ネットワークや前部帯状回の活動が関係することが知られている。そこで,本年度は,前部帯状回に着目し,難易度が高い課題遂行中の活動や機能的結合の解析を進めた。実験では,認知的負荷と情動的負荷を操作し,それぞれの負荷が脳活動に与える影響を計測し分析をおこなった。従来の研究が示すとおり,認知負荷が高い状況では,前頭前野の外側部や後部頭頂皮質,そして前部帯状回の活動の増加が認められた。続く機能的結合の分析では,情動負荷が高い状況では,前部帯状回と後部視覚皮質の結合の強化が示され,これは入力される視覚情報に対するトップダウンの制御を反映していると考えることができる。一方で,認知負荷が高い状況では,前部帯状回と後部頭頂皮質や運動皮質の結合強化は認められたものの,前頭前野外側部との結合は確認できなかった。この結果は,前部帯状回は,課題の遂行に関わる注意機能や運動機能に対しては作用するものの,状況に応じて適切な反応を選択する前頭前野外側部には直接的には作用しないことを示している。一つの可能性として,前頭前野外側部と前部帯状回は,異なる神経経路を介して,実行系の機能を生み出しているという仮説が考えられる。ワーキングメモリ機能が求められる課題遂行中の脳領域間の機能的結合については解析を進めているものの,個人差とのつながりを解明するには至っていない。以上の状況を踏まえると,研究の進捗がやや遅れていると判断できる。前部帯状回に加え,前頭前野外側部についても機能的結合の分析を進め,さらには,個人差の変数も取り入れることで,当初予定していた前頭前皮質の機能的階層構造とワーキングメモリ機能の関係性を明らかにすることを目指す。本研究課題は,我々の高度な知性を支えるワーキングメモリの心理学的・生物学的仕組みを,ワーキングメモリ容量の個人差の観点から解明することを目的としている。本研究は,特に,前頭前野の階層的構造に着目し,その構造の違いがワーキングメモリ容量の個人差の主要な要因であることを特定することを目指している。ワーキングメモリ容量とは,限りある認知資源を効率的に利用する能力を意味し,この能力が高い個人ほど,高度な認知制御を必要とする課題を上手くこなせることが知られている。実験心理学的アプローチによるワーキングメモリ容量の行動的特性に加え,認知神経科学研究により,前頭前野の外側部がワーキングメモリ容量の個人差に関与することが明らかにされている。しかしながら,前頭前野のどのような神経特性が,ワーキングメモリ容量の個人差を説明するのかについては十分な検討がなされていない。本研究では,上述のように,前頭前野の階層的構造に主眼を置き,ワーキングメモリ容量の個人差を生み出す神経メカニズムの解明を進めている。初年度は,脳領域間の結合を評価する手法として知られるDynamic Causal ModelingとPsychophyioligical Interactionを用いて,ワーキングメモリ容量の高い群(高スパン群)と低い群(低スパン群)を対象とし,前頭前野内の機能的結合の差異を検討した。また,これまでの神経科学的知見をレビューすることで,ワーキングメモリ容量の個人差と密接に関わると想定される神経メカニズムの有力候補を提唱し,その論文は,Current Directions in Psychological Science誌にアクセプトされた。共同研究者とともに集積したデータを対象に,多変量解析手法を用いることで,ワーキングメモリ容量の個人差の基盤となる神経メカニズムの特定を順調に進めており,当初の計画通りに研究が進展している。また,心理学分野において強い影響力をもつCurrent Directions in PsychologicalScience誌に,研究代表者らが提唱したワーキングメモリ容量の神経メカニズムのモデルがアクセプトされたことは,当初の計画以上に研究が進んでいることを示していると言える。本研究は,高度な認知機能の基盤とも言えるワーキングメモリの個人差に着目し,前頭葉の仕組みからその全容を解明することを目指している。平成29年度は,前頭葉の脳波に着目し,ワーキングメモリ課題遂行中に見られる脳波の特性を詳しく調べることに力を注いだ。中でも,課題遂行中に麻酔薬を投与し,そのときの前頭葉から現れる脳波の変化の分析をおこなった。課題には,聴覚空間性のワーキングメモリ課題を用い,実験参加者には,左右のスピーカから呈示される音刺激について,音の高さと呈示位置を組み合わせて記憶することを求めた。この課題遂行中に,全身麻酔薬の濃度を調整し,反応消失が認められる濃度の75%,50%,25%,そして麻酔薬投与前の課題成績の測定をおこなった。その結果,最も鎮静レベルの深い75%濃度では,課題の遂行がほぼ不可能であったのに対し,鎮静レベル中程度の50%濃度では,音と位置を組み合わせの記憶に対して選択的に作用し,課題成績を低下させた。このときの脳波を調べてみると,通常のP3成分の上昇が認められたが,その後の電位の低下が,麻酔薬投与前と25%濃度と比べて有意に小さかった。これは,前頭葉領域における活動の脱抑制が,ワーキングメモリの機能を阻害することを示す結果と捉えることができる。

前頭葉のP3成分は,前頭葉と頭頂葉間の協調活動や,前頭葉と視床領域との協調活動を反映していると考えられていることから,麻酔薬下における前頭葉領域の脳波の変化は,これらの領域間の協調的活動の乱れを表しているのかもしれない。脳画像データの領域間結合解析を進めており,ワーキングメモリ機能の全容解明に向けて着実に研究が進んでいる。また,前頭領域から計測された脳波活動をまとめた研究論文は国際意識学会が刊行するNeuroscience of Conscisouness誌に掲載されており,ワーキングメモリや意識に携わる研究者の注目を浴びることが期待できる。本研究は,脳活動の機能的結合の観点からワーキングメモリ機能の個人差を明らかにすることを目的とするのもである。ヒトで特に発達している知性の基盤には,ワーキングメモリ機能が関係することが指摘されており,その機能を解明することは人間を知る上で非常に重要である。平成30年度は,機能的結合の解析を中心に研究を進めた。従来のやり方では解決できない問題に取り組む際には,ワーキングメモリの実行系機能の役割が必須となるが,この機能は,脳の前頭頭頂ネットワークや前部帯状回の活動が関係することが知られている。そこで,本年度は,前部帯状回に着目し,難易度が高い課題遂行中の活動や機能的結合の解析を進めた。実験では,認知的負荷と情動的負荷を操作し,それぞれの負荷が脳活動に与える影響を計測し分析をおこなった。従来の研究が示すとおり,認知負荷が高い状況では,前頭前野の外側部や後部頭頂皮質,そして前部帯状回の活動の増加が認められた。続く機能的結合の分析では,情動負荷が高い状況では,前部帯状回と後部視覚皮質の結合の強化が示され,これは入力される視覚情報に対するトップダウンの制御を反映していると考えることができる。一方で,認知負荷が高い状況では,前部帯状回と後部頭頂皮質や運動皮質の結合強化は認められたものの,前頭前野外側部との結合は確認できなかった。この結果は,前部帯状回は,課題の遂行に関わる注意機能や運動機能に対しては作用するものの,状況に応じて適切な反応を選択する前頭前野外側部には直接的には作用しないことを示している。一つの可能性として,前頭前野外側部と前部帯状回は,異なる神経経路を介して,実行系の機能を生み出しているという仮説が考えられる。ワーキングメモリ機能が求められる課題遂行中の脳領域間の機能的結合については解析を進めているものの,個人差とのつながりを解明するには至っていない。以上の状況を踏まえると,研究の進捗がやや遅れていると判断できる。進行中の神経結合分析を進めることで,ワーキングメモリ容量の階層的構造モデルの検証を進める。また,理論の一般化を図るため,現在の言語性課題に加え,視空間性の課題遂行中の脳画像データを撮像し,同様の結果が得られるかを確かめる。脳波に加え,脳機能画像の分析を進展させることで,前頭葉とワーキングメモリ容量の関係性について未だ明らかにされていない脳神経メカニズムの解明に取り組む。
性分化と性周期発現の遺伝的制御機構-アロマターゼの誘導調節を中心として-

卵巣は主として二種の脳下垂体ホルモンPSHおよびLHによる調節を通して卵胞の成熟・排卵・黄体形成という性周期サイクルを繰り返しており,局所的ホルモン環境の変動に応じて遺伝的制御機構を劇的に変化させている.本研究では特にアロマターゼ(エストロゲン合成酵素)に注目し,性周期に応じたその発現制御を調べている.また性周期形成の本能である脳中枢系のPSH・LH分泌パターンには性差があり,こうした脳中枢系の性分化へのアロマターゼの関与についても脳の組織化学的解析を中心に検討していった.先ず解析の手段ともなるアロマターゼ特異抗体及びcDNAの調製を行った.ヒト胎盤アロマターゼに対する抗体は幾つかの免疫化学的手法よりアロマターゼに対する高い特異性が確認できたので,これを用いてヒト胎盤cDNAライブラリーをスクリーニングした.得られた陽性クローンの中で最長インサートを持つクローンについて制限酵素地図を作成し, DNA塩基配列を決定した.このクローンは3.3kb長のインサートを持ち,ほぼ全長に近い1263b長のオープンリーディングフレーム及び3側にはAATAAAのポリ(A)付加シグナルに続きポリ(A)鎖を持っていた.またそのcDNAのコードする蛋白質を発現させ免疫化学的手法で調べた結果,得られたクローンは間違いなくアロマターゼcDNAであり,本研究の分子プローブとして使えることが分かった.このcDNAをプローブとしてヒト遺伝子ライブラリーよりアロマターゼ遺伝子を単離できたので,その構造について解析している.またアロマターゼの脳中枢内局在に対する組織化学的解析については,ラットを胎児から時間を追って雌雄の脳について組織化学的染色を行ったが,何れにおいても明確な染色像は得られなかった.ラットのアロマターゼとは抗体の免疫交差性にも問題があるかも知れないので,現在免疫学的にヒトに近いサルの脳について調べている.卵巣は主として二種の脳下垂体ホルモンPSHおよびLHによる調節を通して卵胞の成熟・排卵・黄体形成という性周期サイクルを繰り返しており,局所的ホルモン環境の変動に応じて遺伝的制御機構を劇的に変化させている.本研究では特にアロマターゼ(エストロゲン合成酵素)に注目し,性周期に応じたその発現制御を調べている.また性周期形成の本能である脳中枢系のPSH・LH分泌パターンには性差があり,こうした脳中枢系の性分化へのアロマターゼの関与についても脳の組織化学的解析を中心に検討していった.先ず解析の手段ともなるアロマターゼ特異抗体及びcDNAの調製を行った.ヒト胎盤アロマターゼに対する抗体は幾つかの免疫化学的手法よりアロマターゼに対する高い特異性が確認できたので,これを用いてヒト胎盤cDNAライブラリーをスクリーニングした.得られた陽性クローンの中で最長インサートを持つクローンについて制限酵素地図を作成し, DNA塩基配列を決定した.このクローンは3.3kb長のインサートを持ち,ほぼ全長に近い1263b長のオープンリーディングフレーム及び3側にはAATAAAのポリ(A)付加シグナルに続きポリ(A)鎖を持っていた.またそのcDNAのコードする蛋白質を発現させ免疫化学的手法で調べた結果,得られたクローンは間違いなくアロマターゼcDNAであり,本研究の分子プローブとして使えることが分かった.このcDNAをプローブとしてヒト遺伝子ライブラリーよりアロマターゼ遺伝子を単離できたので,その構造について解析している.またアロマターゼの脳中枢内局在に対する組織化学的解析については,ラットを胎児から時間を追って雌雄の脳について組織化学的染色を行ったが,何れにおいても明確な染色像は得られなかった.ラットのアロマターゼとは抗体の免疫交差性にも問題があるかも知れないので,現在免疫学的にヒトに近いサルの脳について調べている.