hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
英語の語強勢の音響特性の知覚:日本語母語英語学習者と英語母語話者の比較

英語の語強勢の発話実験と知覚実験を行なった。発話実験(英語母語話者を対象では),第1強勢と第2強勢が,ピッチでは区別されない環境でも,長さで区別されているという結果が出た。知覚実験では,ピッチ情報の質と有無が,第1強勢,第2強勢,無強勢の判別に,どのような影響を及ぼすのかを,日本語母語英語学習者(普通,上級),バイリンガル話者,そして英語母語話者とで比較した。結果は以下の研究成果の欄を参照のこと。当研究は、(1)英語の第一強勢・第二強勢音節の音饗的違いは何か、(2)その違いを英語母語話者と日本語母語英語学習者がどう知覚しているか、を解明することを目的としている。平成18年度は、(1)に焦点を当てた。夏季に、MIT主任研究員Shattuck-Hufnagel氏の下で、英語の語強勢の音響的特徴に関しての情報収集を行った。そこで明らかになったのは、先行研究や最新のMITの研究でも、第一強勢・第二強勢母音の質の違いに関して深く研究がなされていないという点であった。年末には、英語の母語話者の発話実験を行った。文脈で旧情報として解釈されて焦点となる語に後続する環境下、即ちピッチアクセントによる第一・第二強勢の区別が出来ない環境下で、果たして第一・第二強勢母音間に、質の違い(=第一・第二フォルマントの値の違い)があるのかを検証するものであった。先行研究で、第二強勢母音の方が第一強勢母音よりも、焦点に後続する環境下でも短い、ということが明らかになっているので(Okobi,2006)、そのような短い第二強勢母音ではtarget undershoot、即ち目標となるフォルマント値に到達する前に、後続の子音に向けてそのフォルマント周波数が変化していく、ということが予測される。3人の被験者のうち、イントネーションに問題のあった1人を除き、分析を行った。結果としては、予想通り、第一強勢音節のフォルマント値の方が、より極端な値をとっていた。言い換えれば、第二強勢音節のフォルマント値にtarget undershootが起こっていた。平成19年4月現在、より多くの被験者で、上記と同じ結果を再現できるか確認している最中である。さらに、この研究に付属することとして、英語の無強勢音節に現れる「フラップ化現象」が、どのようなときに阻止されるのかに関しての論文も執筆し、『同志社大学英語英文学研究』に投稿し、この論文のフォローアップの実験も、上記のマサチューセッツ州立大学での録音実験に盛り込んだ。さらに、英語の語彙強勢と密接に関係のある韻脚構造と音節の長さについての研究も、上記の録音実験に盛り込んだ。本年度は、(1)英語の語強勢の付与を決定づける韻律的な構成素である韻脚(Foot)に関連する論文の執筆と、(2)英語の語強勢に関する発話実験と知覚実験を行った。(1)韻脚(Foot)に関連する論文『Durational correlates of English sub-lexical constituent structure』では、音韻理論で提案されているFootが本当に実在するのかを、その音響的特徴を探ることで、明らかにしようと試みた。この論文は、国際ジャーナルphonologyに受理され、009年度に刊行される号に掲載される予定である。(2)英語の語強勢の音響特性を調べるための発話実験は、2008年10月に、AKPの留学生3名を対象に、知覚実験は、2009年1月から3月にかけて、日本語母語英語学習者(普通レベル30人程度と上級レベル10人程度)の学生、日英バイリンガルの学生(15人程度)、そして英語母語話者の学生(AKP留学生が10人程度)を対象に行い、現在もさらに多くの被験者を対象に知覚実験を遂行中である。この知覚実験は、名詞と動詞が、語強勢の位置を変えるだけで区別される2音節語を用い、ピッチ情報が欠如した環境でも、語の語強勢の位地が正しく判断されるかを確かめ、さらに語強勢が完全に欠如した弱化母音の情報を、日本語母語話者も英語話者と同じように、語強勢パターンを認識するために、用いることができるかを確かめることが目的である。この実験はまだ終了はしていないが、今まで得られた日本語母語英語学習者と日英バイリンガルの学生から得られたデータを分析した限りでは、英語レベルが上がるにつれて、ピッチの型や元の語のストレスパターンに関わらず、語頭に語強勢があると判断される割合が上がることが確認された。また、弱化母音がストレスパターン認識に及ぼす影響は、異なる英語レベル間で、あまり差がない、という暫定的な結果も得られている。今後もさらなるデータを分析していく予定である。また、上記の発話実験および前年度の発話実験のデータを用いて、現在、論文を執筆中である。
高分子相分離系のメソスコピック構造と動力学

高分子混合系およびブロック共重合体を含む系のメソスケールでの相分離構造の形成過程と運動の動力学を研究するための手法としては、従来は平均場近似と粗視化の方法を用いた現象論的なモデルに立脚した解析が行われてきた。本研究では、この粗視化モデルと同様に平均場近似の範囲内ではあるが、高分子鎖の統計的な性質を、よりミクロなスケールで正確に計算することのできる「経路積分表示」を用いたモデル化を行った。具体的には、相分離の各瞬間における高分子セグメントの空間分布関数を外的拘束条件とみなし、局所平衡の条件を仮定して高分子鎖の配位の統計を経路積分表示し、この経路積分を用いてセグメント濃度分布関数の従うメソスケールの時間発展方程式(偏微分方程式)の係数をミクロに決定するという方法を用いて、メソスケールの発展方程式にミクロな情報を導入する方法を定式化した。さらに、このモデルの有効性は、計算機シミュレーションによって確かめられた。我々の方法を用いれば、従来の現象論のモデルに比べて、より少数のミクロなパラメタを用いて系の状態を第一原理的に計算する事が可能となり、高分子材料の構造予測などに応用が可能であると予想される。
「満洲国」時代を中心とする「満蒙」関係刊行物の研究

本研究は、(1)「満洲国」時代のモンゴル研究を体系づけるために必要となる研究基盤の形成に資するため「出版文化」の観点から当該時期の「満蒙」の学を書誌学的に研究すること、(2)そうした研究のケーススタディーとしてモンゴル学の基本史料である『元朝秘史』の研究状況を書誌学的に整理すること、という2方向から研究をすすめている。斯様な視点から平成13年度には研究成果中間報告書として、『「満洲国」時代を中心とする「満蒙」関係刊行物の研究』(総103頁)を発表、戦中存在した善隣協会の機関誌『善隣協会調査月報』(のち『蒙古』と改題)所載の時局短信欄記事の総目次を作製したほか、平成14年度には本概要に記入したように、福島安正のシベリア単騎旅行にかかわる出版文化上の成果についての研究を行い、標記報告書を作ったほか、桃山学院大学で一般に公開する展示会を開催した。この研究は、標記研究課題のもと、日本の中国・「満蒙」への侵略過程における学問研究のありかたについて、出版物を多角的に検討することによって窺おうとするものである。平成13年度には、その成果の一部として医科の2点を発表した。(1)日本の傀儡政権「蒙古連合自治政府」に係わる国策団体である善隣協会の刊行していた『善隣協会調査月報』(のち『蒙古』と改題)に掲載された時局短信「蒙古雑報」(「雑報」その他の標題も見られる)の内容総目次を作成した。同欄にとりあげられるトピックの変遷を見ることによって、日本の「蒙彊」への介入がどのように構想され、実施されて行ったか、またそれをどのように宣伝しようとしていたのかなどが浮彫りになるものと考える。また同欄には多種のソースからは捕捉しえない該地の世相俗情に関する興味深いトピックも多く収められている。この成果報告書には、1980年に発表した雑誌『辺彊支那』の総目次の補訂版も併載した。大きな遺漏があったためだが、また、同誌にも「辺彊ニュース」と題する時局短信が毎号掲載されているので、上記目的にも添うと考えたからである。(2)本研究課題のケーススタディーとして『元朝秘史』の書誌学的研究を行っているが、その一環として「『成吉思汗実録』雑記」を発表した(『桃山学院大学総合研究所紀要』27-3,2002年3月)。那珂通世の最初の学問的訳注とも称すべき業績にかかわる研究である。この研究は、標記研究課題のもと,日本の中国「満蒙」への侵略過程における学問研究のありかたについて,当時の出版物を多角的に探求しようとするものである。平成14年度における研究実績は以下の通りである。1892-93(明治25-26)年、ドイツのベルリンからシベリアを単騎横断した日本陸軍福島安正中佐の事績について、この一件にかかる多種大量の出版物を分析して、マスメディアという観点からする出版文化史上の意義と、日本人の「満蒙」イメージ形成に果たした役割を考察した。その成果は以下のようである。(1)2002年5月30日-6月1日、桃山学院大学展示室において、特別小展示「福島中佐の単騎シベリア横断はどう宣伝されたか-媒体と言説-」を開催した。同展示用の解説パンフレットを作製配布し、初日と最終日に展示解説を行った。社会人をふくむ百名余が参観した。(2)2002年9月28日富山県富山国際会議場で開催の第2回東アジア出版文化に関する国際会議において「福島安正のシベリア旅行に関する大衆向けメディアに見られる『満蒙』認識」と題する研究発表を行った。(3)上記研究のまとめを研究成果報告書の形で刊行する(平成15年3月)
摘出単一粘膜下腺を用いた気道分泌機序の解明

気道分泌に主要な役割をはたす粘膜下腺を私共が開発した方法(J Appl Physiol 60,1986)により単離して検索し次の成績を得た。1)単離粘膜下腺からのラジオラベルされた粘液糖蛋白質の分泌反応は気道上皮の存在下で抑制されて気道上皮由来分泌抑制因子が見い出された。この因子はアラキドン酸代謝産物と異なるものでその活性は短時間に消失する性質を有する(J Appl Physiol 66 1989)。4)単離粘膜下腺からの^<22>Naの流い出し曲線から分泌細胞膜のNa/Kポンプ活性を検出し、これがコリナージック及びα-アドレナージックな刺激でその活性が増加した。更に電場刺激を用いた神経刺激による検索から、このNa/Kポンプ活性は副交感神経及びα-受容体を介した交感神経支配を受けていることが判明した。(Am J Physil submitled)。2)及び3)の所見と考え合わせて気道粘膜下腺を通してイオン輸送(Cl分泌)及び水分分泌が行なわれていることが示された。5)しかしながら、単離した導管及び導管を有る粘膜下腺とほとんど有しないものとの対比から、現在のところ、導管部にNa-再吸収能を示す成績は得られていない。気道分泌機序の解明の為に,私共の開発した気道分泌のin vilroのモデルである摘出粘膜下腺を用いた検索で,今回,次のような成績を得た.1気道上段の存在が,単離粘膜下腺からのI^3HJでラベルされたMucsGlycaoroteins分泌を抑制したが,この抑制硬化はインドメサシンFPL55712, BW755Cのいずれによっても影響を受けないことから考えて,本抑制因子はアラキドン酸代謝産物でないことが判明した.実に気道上段の培養上清の検索から,この分泌抑制因子はShrt-ailingを物質であることが推察されている.2 Vasoactis eIntesliual peutise(DIP)がそれ地震では分泌亢進をもたらさない低濃度でメサナリンによるI^3JGlycaproteinの分泌を有意に増強させた.この増強硬化は,抗VIP血清及びアトロピンで消失し,更にd-p-アドレナージック刺激剤及びdbcAMPによる分泌には何ら影響を与えなかった.以上から, VIPとムスカリン受容体のintarationが考えられた.3サーファクタントが濃度依存性に気道上〓間のpotentinl diffrence及びShort ciruit currentを増加させたが,その際の増加は粘膜下腺の数の容度に相関する傾向であった.この実験には本〓研究で購入したボルテージクラング装置を用いたが,レコーダーは現存のものを代用した.4摘出した粘膜下腺を酵素処理して腺房単位に分散さぜ,これを用いてpatch clurp法により腺房細胞にCa^<tt>濃度依存性のsmall及びlarge K^+chavnelを見い出している.5摘出粘膜下腺を用いて細胞内^<22>Naの洗い出し曲線から細胞膜のNa^+-K^+ATP ase活性を測定し,フリナージック, d-アドレナジック刺激剤, nEUROPIPTIDES及び電〓刺激によりそのNa^+-K^+ATpaseが活性化されることが判明した.気道分泌の主要な役割をはたす粘膜下腺を私共が従来報告している方法(J Appl Physiol GO,1986)に従い単離し次の検索を行った。1)単離粘膜下腺からの〔3H〕でラベルされた粘液糖蛋白質の分泌反応は気道上皮の存在下で抑制され気道上皮由来分泌抑制因子が見い出された。この因子はアラキドン酸代謝産物とは異なるものでその活性は短時間に消失する性質を有する(J Appl Physiol 66,1989)。4)単離粘膜下腺からの^<22>Naの流い出し曲線から分泌細胞膜のNa/K pump活性を測定し、これがフリナージック及びα-アドレナージックな刺激でその活性が増加した。

また、神経刺激によってもその活性は上昇し、副交感神経及びα-受容体を介した交感神経支配を受けているが判明した(Am J Physiol,submited)。2)及び3)の所見と合わせて粘膜下腺を通してActive Ion Transport及び水分分泌が行われていることが示された。5)しかし、単離した導管及び導管を有する粘膜下腺とほとんど有しないものとの対比から、現在のところ、導管部にNa.再吸収能がある所見は得られていない。
炎症・ウイルス感染環境下での肝構成細胞の免疫・代謝応答の解析

肝実質細胞による炎症応答が肝炎の病態に与える影響を明らかにするため、in vitro擬似肝炎環境下での肝癌細胞株の炎症応答について解析した。用いた3種の肝癌細胞株のいずれにおいても、炎症刺激後の炎症性サイトカイン/ケモカイン発現は増強していた。肝実質細胞の肝炎の病態形成への関与は明らかであり、その役割の解明のため、in vitro肝炎モデルは有用と考えられた。肝細胞を始めとする肝構成細胞が、炎症・免疫応答にどのように反応し、その後の炎症・免疫、代謝などの生体応答にどのような影響を与えるかを解析する目的で、それぞれの肝構成細胞をin vitroでの炎症刺激による擬似肝炎環境下におき、ケモカイン/サイトカイン、自然免疫関連分子群、細胞内蛋白・脂質代謝への影響を解析することを計画した。これにより、これまで個体レベルで総和としてみていた肝炎という現象を、細胞レベルで詳細に解析することを目的とした。まずは、肝癌細胞株における炎症刺激に対する免疫応答の解析と至適刺激条件の決定を行うために、3種の肝癌細胞株(HepG2、Huh7、Hep3B)を用い、炎症性サイトカイン刺激下での、ケモカイン/サイトカイン発現に及ぼす影響を解析した。HepG2、Huh7、Hep3Bとも、IL-1α刺激によるIL-8、IP-10発現の増強、IFN-γ刺激によるMig発現の増強、TNF-α刺激によるIL-8、IP-10、RANTES発現の増強など、共通の反応パターンが確認された。一方、IL-1α刺激によるMDC、TARCの発現増強がHuh7でのみ認められるなど、細胞間の反応パターンの違いも確認された。また、無刺激状態では、Hep3Bがサイトカイン/ケモカインを高発現しているのに対し、HepG2は発現量が低く、Huh-7はその中間のパターンを呈していた。Hep3Bにおいては、種々のサイトカイン刺激に対する反応性が低い傾向にあり、これは定常状態(無刺激)におけるサイトカイン/ケモカインの高発現が影響していることが示唆された。現在、不死化ヒト肝細胞株を用いた比較実験を実施中である。肝細胞を始めとする肝構成細胞の、炎症・免疫応答への反応、その後の生体応答に与える影響を明らかにするため、肝構成細胞をin vitroでの炎症刺激による擬似肝炎環境下におき、主にケモカイン/サイトカイン(Ch/Cy)応答について解析した。これにより、これまで個体レベルでみていた肝炎という現象を、細胞レベルで詳細に解析することを目的とした。いずれの肝癌細胞株でも、IL-1α刺激によるIL-8、IP-10発現の増強など、共通の反応パターンが確認された。一方、IL-1α刺激によるMDC、TARCの発現増強がHuh7でのみ認められるなど、細胞間の反応パターンの違いも認めた。また、無刺激状態では、Hep3BがCh/Cyを高発現しているのに対し、HepG2では発現量が低く、Huh7はその中間のパターンを呈していた。HepG2ではp53遺伝子が保たれているが、Huh7、Hep3Bでは変異・欠損している。炎症性Ch/Cy発現に関わる転写因子NFκBはp53の制御を受けるため、Huh7、Hep3BでのCh/Cyの高発現は、NFκBの活性化に対しp53による制御が機能していない結果と考えられた。また、Hep3BはHBs抗原を産生し、HBVの持続感染と類似した状態を呈するため、これが無刺激時のCh/Cy高発現、刺激に対する反応性の低さと関連していると考えられた。肝炎環境のin vitroでの再現のためには、肝細胞の性質がより保存された細胞の使用、他の肝構成細胞との共培養、実際のウイルス感染実験などが必要と考えられ、引き続き、これらの検討を継続している。細胞刺激にはIL-1a、TNF-a、IFN-g、IL-4、IL-10、TGF-bを単独あるいは組み合わせて用い、IP-10、Mig、TARC、MDC、IL-8、MCP-1、RANTES、TNF-a、IL-6、IFN-g発現をRT-PCRあるいはreal-time PCRで解析した。

事前のHepG2を用いた検討では、IL-1a刺激によるIL-8、IP-10、MCP-1の発現増強、IFN-g刺激によるIP-10、Mig、RANTESの発現増強、IL-1a、IFN-gとIL-4との拮抗作用などが明らかとなっていたが、今回用いた肝癌細胞株の間では非刺激時、刺激時ともケモカイン/サイトカイン発現のパターンがやや異なっていた。一方で、IFN-g刺激時のIP-10、Mig発現増強など、ある程度、細胞株間で共通してみられる反応パターンもあったため、これらについて、刺激条件(サイトカイン濃度、刺激時間)などを変えて再確認を行うとともに、シグナル伝達経路の解析を新たに計画し実施中である。肝癌細胞株間でのサイトカイン/ケモカイン発現パターンの差異、各種炎症刺激に対する反応の差異が確認されたことより、新たに不死化ヒト肝細胞株を用いた実験を実施している。これにより当初予定した計画から遅れが生じた。実施が遅れている研究内容は、1自然免疫関連分子群の発現の解析、2培養上清中のケモカイン/サイトカインの蛋白量の解析、3被刺激肝細胞における蛋白・脂質代謝に関する解析、4ヒト初代肝細胞、類洞内皮細胞、星細胞を用いた解析などである。現状での達成度は当初の計画の6割程度と考えられるが、3、4について、より生理的な状態に近い不死化ヒト肝細胞株を中心に解析することにより、研究のスピードアップを図ることができると考えている。既に解析用サンプルを作成済みのものもあるため、平成25年度の研究計画に組み入れての実施を計画している。各種炎症刺激に対する肝癌細胞株間での反応の差異が明らかとなり、各刺激条件を変更しての再確認、至適刺激条件の決定などの検討が必要となったため、当初の予定した計画から遅れが生じた。実施が遅れている研究内容は、(1)自然免疫関連分子群の発現の解析、(2)培養上清中のケモカイン/サイトカインの蛋白量の解析、(3)被刺激肝癌細胞における蛋白・脂質代謝に関する解析などであるが、(1)については既に作成した試料の利用が可能であり、(2)、(3)も各細胞のサイトカインによる至適刺激条件が決定すれば比較的早期に実施可能となる見込みである。現状での達成度は当初の計画の7割程度と考えられ、各種細胞株間の差異についてはさらに詳細に解析する必要性があると考えられるため、平成24年度に計画する研究実施内容は、当初予定より増加する。これらを含めて、平成24年度の計画に組み入れての実施を考えている。研究計画の遅れもあり、平成2324年度に計画されていた1自然免疫関連分子群の発現の解析、2培養上清中のケモカイン/サイトカインの蛋白量の解析、3被刺激肝細胞における蛋白・脂質代謝に関する解析、4ヒト初代肝細胞、類洞内皮細胞、星細胞を用いた解析については、主目的である肝細胞による免疫応答の修飾についての解析、つまり1、2を先行して実施することとする。また、特に3、4については、ヒト不死化肝細胞株を中心に実験を計画するが、解析内容については大きな変更は考えていない。平成25年度の研究計画となっている5HBV・HCV遺伝子導入肝癌細胞株における解析については、既に細胞株は入手済みであり、親株となるHuh-7、HepG2の解析もある程度進んでいるため、予定通りの実施を計画する。6ケモカイン標的siRNAが細胞の炎症刺激への反応に与える影響の解析については、5の結果を勘案し、若干、予定を変更する場合もある。
慢性関節リウマチにおける炎症性細胞浸潤機構の研究

慢性関節リウマチの白血球浸潤機構解明のため、患者の滑膜組織と関節液の白血球遊走活性と同抑制活性を調べた。(1)単核球遊走因子について滑膜組織抽出液の単球遊走活性を、ボイデン・チャンバー法とポラリゼーションを法にて測定すると、強い活性があり、HPLCにて分子量約6万と、1.2万(MCF-12)の部に2分画された。後者は抗MCP-1抗体で活性が吸収され、サイトカインMCP-1であることが判明した。前者は単球特異的で多核球には遊走活性を持たず、SDS電気泳動で分子量4.5万(MCF-45)で、C5と共通抗原性があり、血清中に存在しトランスグルタミナーゼによりクロスリンクされて作られるものと一致した。(2)単球遊走抑制因子について、関節液中に補体C4由来の単球に特異的な遊走抑制因子を見いだし、その分子量及び免疫学的特性から、C4aと考えた。しかし1×10^<-14>Mという低濃度でも抑制活性を示すことから、この測定系中に活性の増幅機構があると推定し、ヒト末梢血単球、U937細胞、THP-1細胞をそれぞれC4a温置すると、上清に強力な単球遊走抑制活性が遊離された。この因子はゲル濾過法で分子量2万(MCIF-20)で、抗C4抗体を用いた吸着実験から、C4aと異なる分子であることを見いだした。(3)Tリンパ球遊走因子について、関節組織抽出液中に見いだされたTリンパ球遊走活性は、カラムで2分画され、分子量6.7万相当部分の活性はケモカイネシス活性を示し、分子量1.2万相当分画の活性(TCF-12)は、RAに特異的で、その殆どが抗IL-8抗体カラムで吸収された。この因子のT細胞subset特異性は見いだせなかった。これらの成績は、難解な慢性関節リウマチの発祥機構解明に新しい方向性を示したものと考えられる。慢性関節リウマチの白血球浸潤機構を明らかにするために、慢性関節リウマチ患者の絨毛組織と関節液の白血球遊走活性と同抑制活性について調べた。1.単核球遊走因子について。絨毛組織より種々のプロテアーゼ抑制因子の存在下で抽出液を得て、ボイデンチャンバー法とポラリゼイション法にて単球遊走活性を測定すると、強い活性を見出した。HPLCにて分画すると分子量約7万と1.3万のところに分画された。現在その性格を追求中である。2.単球遊走抑制因子について。関節液中に補体C4由来の単球に特異的な遊走抑制因子を見出し、その分子量及び免疫学的特性から、この因子はC4aではないかと考えた。そこでヒト血漿C4よりC4aを精製し、ヒト単球遊走性への影響を見ると、C4aは確かに単球に特異的な遊走抑制能を有し、C4a desArgに変換すると抑制活性は消失した。しかもC4aは1×10^<-16>Mという低濃度でも抑制活性を示すことから、この測定系自体の中に単球遊走抑制を増幅する機構の存在を推定した。そこでヒト

末梢血単球並びにU937細胞、またはTHP-1細胞をC4aと37°Cにて5分間温置すると、上清に強力な単球遊走抑制活性が新たに遊離された。この因子はゲル濾過法で分子量約2万と推定され、トリプシン・キモトリプシン処理により失活するので蛋白であろうと考え、また抗C4抗体を用いた吸着実験から、C4aと異なる分子であることを見出した。3.Tリンパ球遊走因子について。絨毛組織抽出液中に見出されたTリンパ球遊走活性は、HW55Sカラムで分画すると2ピークに分離され、分子量7万相当部分の活性はケモカイネシス活性を示し、分子量1.3万相当分画の活性は、そのほとんどが抗IL-8抗体カラムで吸収されたのでIL-8と同定した。慢性関節リウマチの白血球浸潤機構を明らかにするために、同患者の滑膜組織と関節液の白血球遊走活性と同抑制活性について調べた。1.単核球遊走因子について滑膜組織抽出液の単球遊走活性を、ボイデン・チャンバー法とポラリゼーション法にて測定すると、強い活性を見いだした。それはHPLCにて分子量約6万(MCF-60)と、1.2万(MCF-12)の部に2分画された。後者は抗MCP-1抗体で活性が吸収されたので、サイトカインMCP-1であることが判明した。前者は単球特異的で多核球には遊走活性を持ず、SDS電気泳動で分子量4.5万(MCF-45)で、C5と共通抗原性があり、血清中に存在しトランスグルタミナーゼによりクロスリンクされて作られるものと一致した。2.単球遊走抑制因子について関節液中に補体C4由来の単球に特異的な遊走抑制因子を見いだし、その分子量及び免疫学的特性から、この因子はC4aと考えた。しかしC4aは1×10^<-14>Mという低濃度でも抑制活性を示すことから、この測定系自体の中に単球遊走活性の増幅機構があると推定した。そこでヒト末梢血単球並びにU937細胞、またはTHP-1細胞をC4aと37Cにて5分間温置すると、上清に強力な単球遊走抑制活性が新たに遊離された。この因子はゲル濾過法で分子量2万(MCIF-20)と推定され、蛋白であろうと考え、又抗C4抗体を用いた吸着実験から、C4aと異なる分子であることを見いだした。3.Tリンパ球遊走因子について関節組織抽出液中に見いだされたTリンパ球遊走活性は、HW55Sカラムで2分画され、分子量6.7万相当部分の活性はケモカイネシス活性を示し、分子量1.2万相当分画の活性(TCF-12)は、RAに特異的で、そのほとんどが抗IL-8抗体カラムで吸収されたた。この因子は、OKT4^+、OKT8^+、CD45RA^+、CD45RO_+T細胞いずれにも遊走活性を持ち、T細胞subset特異性は見いだせなかった。
飲水と経口陰性造影剤を併用した磁気共鳴尿路造影の臨床的有用性の検討

磁気共鳴尿路造影(MRU)に経口陰性造影剤(ボースデル内用液10:塩化マンガン四水和物)と尿量を増加させるための飲水を併用することでMRUの画質、尿路描出、診断能を向上させるかどうかを検討した。尿路疾患が疑われる20歳以上の患者20名を対象とした。通常のMR尿路造影を撮像後、400mlの飲水と経口陰性造影剤250mlを投与後30分にMR尿路造影を撮像し、陰性造影剤投与前後のMRUにおける腸管信号の除去、画質の改善、尿管描出、病変の診断能を比較検討した。経口陰性造影剤と飲水を併用したMRUは通常のMRUと比較し、これらの検討項目が有意に優れており、臨床的な有用性があると考えられた。平成23年6月に当院泌尿器科に本研究「飲水と経口陰性造影剤を併用した磁気共鳴尿路造影の臨床的有用性の検討」に関して、内容の説明を行い、本研究への協力体制に関して同意を得た。平成23年7月26日の昭和大学医学部医の倫理委員会に本研究は申請され、研究目的、方法、安全性などには問題がないとされ、承認された(承認番号1099号平成23年8月15日)。平成23年10月11日に本研究による第1例目のMR尿路造影検査を行い、平成23年度に4症例、平成24年度に9症例の検査を行っている。安全性に関しては問題なく、有害事象は1例もなかった。経口陰性造影剤と飲水を併用する前後でMR尿路造影における腸管信号除去、画質、尿管描出の程度、病変の存在診断及び広がり診断について比較した。経口陰性造影剤と飲水を併用後のMR尿路造影が腸管信号の除去に関しては全例で明らかに優れていた。画質の改善に関しては1例で呼吸同期併用のMR尿路造影で画質が劣っていたが、これは検査時間が長かったため、患者さんが疲れ、呼吸同期がかかりにくくなったためと推察された。今回の研究では経口陰性造影剤と飲水の前後でMR尿路造影を撮像するので、約1時間の検査となるが、比較試験でなければ実際の検査は約2030分で終了するので患者さんへの負担にはならないと思われる。また、尿管描出の程度、病変の存在診断及び広がり診断は両者ともに併用後のMR尿路造影で優っていた。今後さらに研究を進め、飲水と経口陰性造影剤を併用した磁気共鳴尿路造影の臨床的有用性を証明し、平成25年度には論文発表を行う予定である。磁気共鳴尿路造影(MRU)は経静脈性造影剤を使用せず、X線被曝もない侵襲の低い尿路画像診断法である。しかし、消化管内に存在する消化液などの液体からの信号が、アーチファクト、画質低下を生じ、尿路の評価が困難になるという欠点がある。MRIで消化管内の液体の信号を消す方法として陰性経口造影剤(ボースデル内用液10:Bothdel Oral Solution10:製造販売元は株式会社明治、販売元は協和発酵キリン株式会社)を服用する方法があり、これはMRCP(核磁気共鳴膵胆管造影)では既に日常診療で使用されている。この経口造影剤と飲水を併用したMRUが画質、尿路描出を向上させ、尿路病変の診断を向上させるかどうかを検討する。方法:尿路疾患が疑われるか尿路疾患の存在する20歳以上の患者でMRI検査の適応があると考えられる症例に、前処置なしでHASTE法、RARE法でMRUを撮像後、400mlの飲水と経口陰性造影剤250mlを投与し、30分後にMR尿路造影を同じ撮像条件で撮像した(同一患者)この陰性造影剤投与前後のMRUにおいて腸管信号が除去された程度の評価、画質が改善された程度の評価、尿管描出の程度の評価、病変の存在診断及び広がり診断を行った。結果:患者の内訳は35歳から75歳で平均年齢は65歳(男女比:11:10)。水腎症6例、膀胱癌術後3例、尿管癌術後1例、尿管癌2例、尿路奇形2例、尿路腫瘍疑い6例、尿路結石1例であった。腸管信号の除去、病変の診断については4段階評価、画質については信号強度比、尿管描出は尿路を6つのセグメントに分け評価を行った。陰性経口造影剤と飲水を併用したMRUは併用しないMRUよりもすべての項目において有意差を持って優れていた。この方法は尿路を評価するMRUの診断能を高めるものであり、臨床的に有用性があると考えられた。

平成23年6月に当院泌尿器科に本研究「飲水と経口陰性造影剤を併用した磁気共鳴尿路造影の臨床的有用性の検討」に関して、内容の説明を行い、本研究への協力体制に関して同意を得た。「磁気共鳴尿路造影(MR尿路造影)は経静脈性造影剤を使用せず、X線被曝もない侵襲の低い尿路画像診断法である。しかし、消化管内に存在する消化液などの液体からの信号が、アーチファクト、画質低下を生じ、尿路の評価が困難になるという大きな欠点がある。MRI用の経口陰性造影剤と飲水併用したMR尿路造影撮像時がMR尿路造影における画質、尿路描出を向上させ、尿路病変の診断を向上させることを証明する。」が主な研究の説明内容であった。平成23年7月26日の昭和大学医学部医の倫理委員会に本研究は申請され、研究目的、方法、安全性などには問題がないとされ、承認された(承認番号1099号平成23年8月15日)。平成23年10月11日に本研究による第1例目のMR尿路造影検査を行い、現在まで4症例の検査を行っている。安全性に関しては問題なく、有害事象は1例もなかった。限られた症例ではあるが、経口陰性造影剤と飲水併用する前のMR尿路造影に比較し、併用後のMR尿路造影では腸管信号の除去された程度、画質の改善された程度、尿管描出の程度、病変の存在診断及び広がり診断ともに併用後のMR尿路造影で優っている傾向があったが、現時点では有意差が得られる程の症例数には達していない。今後さらに研究を進め、飲水と経口陰性造影剤を併用した磁気共鳴尿路造影の臨床的有用性を証明したい。本研究は飲水と経口陰性造影剤を投与前にMR尿路造影を撮像し、投与後30分からMR尿路造影を再び撮像して両者を比較し、飲水と経口陰性造影剤を併用したMR尿路造影が有用であるという研究である。このため、この研究によるMRI装置の占有時間が長くなる。23年度は日中の診療時間内のMRI検査終了後に、本研究の検査を行っていたが、夕方以降という限定された時間帯で症例が集まりにくかったが、24年度からは日中の診療時間帯に本研究の検査を行っている。症例はまだ当初の目標には達してはいないが、25年度中には有意差の得られる症例数に達すると思われる。日常臨床への影響を避けるために、23年度は日中の診療時間内のMRI検査終了後に、本研究の検査を行っていた。しかし、夕方以降という限定された時間帯では患者さんの都合がつかないことも多く、症例が集まりにくかった。24年度から、日中の診療時間内でもこの研究ができるように、MRIの検査枠を調整した。これにより患者さんの検査希望日時に柔軟に対応することが可能となった。25年度中には有意差の得られる症例数に達すると思われるので、英文誌に論文提出を行う予定である。これにより本研究における検査希望日時が限定されなくなったので、患者さんの検査希望日時に柔軟に対応することが可能となった。24年4月に入ってから泌尿器科医師からの研究参加希望者紹介が増えつつある。研究費の使用計画に関しては、当初の計画と変更点はない。主にヨーロッパ泌尿生殖器放射線学会での研究発表及び論文執筆のために使用する予定である。
ゲノムワイドSNPアレイによる転移性前立腺癌治療の個別化医療の確立と最適化

本邦で行われている転移性前立腺癌に対するホルモン療法の効果について検討する前向き臨床試験(KYUCOG-1401試験)を行っている。その付随研究(KYUCOG-1401-A試験)として、本臨床試験に参加頂く約200例の患者様から同意を取得後、ゲノムDNAの採取を予定している。現時点で、約120例の患者から血液を採取し、ゲノムDNAの抽出を行い、55例でゲノムワイドSNP解析を行った。平成31年度に残りの症例の集積と解析を行う。また、既に転移性前立腺癌に対するホルモン療法を行った104症例について、個別遺伝子の遺伝子多型とホルモン療法の予後の関係についての解析も行い、いくつかの遺伝子多型が予後と相関することを見出した。具体的には、CYP19A1やミネラルコルチコイド受容体(mineralocorticoid receptor, MR)の遺伝子多型やsex hormone-binding globulin(SHBG)およびHSD3B1のミスセンス変異を生じる遺伝子多型において、遺伝子多型がホルモン療法の予後と相関することが分かった。また、アビラテロン治療における治療効果や予後に、HSD3B1の遺伝子多型がホルモン療法と逆の影響を示すことが明らかになった。また、SRD5A2の遺伝子多型もアビラテロン治療の治療効果と関与することが明らかになった。さらに、ホルモン療法に抵抗性となった前立腺癌組織においては、同様な体細胞遺伝子変異が生じており、HSD3B1のミスセンス変異がホルモン療法抵抗性の獲得に大きく関与していることが示唆された。現在までに予定している研究について順調に進捗している。研究の進展度としては、おおむね予定していた研究計画の通りに進んでおり、今後も引き続き、当初の予定通り本研究を推進予定である。引き続き、KYUCOG-1401試験に参加頂いた症例からゲノムDNAの採取を進め、ゲノムワイドなSNP解析を行うと同時に、ホルモン療法の予後の経過観察を行う。また、ホルモン療法の再発症例の後治療の内容およびその治療経過についても調査を行い、ホルモン療法抵抗性前立腺癌治療の予後と相関するSNPの同定についても併せて行っていく予定である。現時点で、105例の患者から血液を採取し、ゲノムDNAの抽出を行った。ただ、解析に適した検体数の関係上、今年度のゲノムワイドSNP解析は次年度に繰り越すことにした。具体的には、HSD3B1のミスセンス変異を生じる遺伝子多型において、変異型の多型を有する症例では、ホルモン療法の予後が不良であることが分かった。また、ミネラルコルチコイド受容体(MR)の遺伝子多型についてもホルモン療法の予後との相関が明らかになった。そのため、現在ミネラルコルチコイド受容体のホルモン療法抵抗性における役割について解析を行い、ミネラルコルチコイド受容体がホルモン療法抵抗性に関与していることが明らかになった。

引き続き、KYUCOG-1401試験に参加頂いた症例からゲノムDNAの採取を進め、ゲノムワイドなSNP解析を行うと同時に、ホルモン療法の予後の経過観察を行う。また、ホルモン療法の再発症例の後治療の内容およびその治療経過についても調査を行い、ホルモン療法抵抗性前立腺癌治療の予後と相関するSNPの同定についても併せて行っていく予定である。ゲノムワイド解析を50例程度程度行う予定としていたが、解析に適した検体数の関係上、今年度のゲノムワイドSNP解析は次年度に繰り越すことにした。研究に必要な物品を次年度購入予定です。
ニワトリ胚心臓に発現する新しい骨形成因子(BMP)遺伝子のクローニング

申請者は、ニワトリ胚心臓よりBMPファミリー遺伝子を単離し、6種類のクローンを得た。これらの遺伝子配列を決定したところ、BMP2、5、6、7、dorsalin-1、新規BMPであることが明らかになった。これらはニワトリ胚心臓で明らかになった、はじめてのBMPファミリーである。なかでもBMP2 mRNAは、outflow tract(OT)、atrioventricular canal(AV)の心筋細胞層に局在することを、in situハイブリダイゼーション法によって明らかにした。これらの領域におけるBMP2 mRNAは、St14より発現しはじめ、St23では最も強くなった。St30でもその発現は観察された。AVおよびOTでは心内皮細胞が間葉に分化する。この発現パターンは、BMP2が心内皮細胞の間葉細胞への形質転換に強く関与している可能性を示唆した。そこで器官培養の系においてAntisense oligo DNAを使ってBMP2の活性を特異的に抑制することを試みた。BMP2の5'領域の塩基配列が明らかにされていなかったことから、開始コドンを含む塩基配列を明らかにし、その領域に対してAntisense oligo DNAを作製した。その結果、心内皮細胞の形質転換は抑制され、BMP2がこの現象にかかわっていることが明らかになった。さらにBMP2が心内皮細胞に直接作用しているのかを明らかにするため、AV領域の心内皮細胞だけを培養し、組み換え型BMP2を作用させてみた。しかし、BMP2による心内細胞の形質転換は観察されなかった。このことは、BMP2の心内皮細胞への作用は、間接的であるか、または他の因子との共同作用である可能性を示している。この作用機構を明らかにするため、BMP2を認識する抗体などを用いて、タンパク質レベルでの機能解析を進めている。
工業用動物細胞を用いた統合バイオプロセスに関する基盤的研究

チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞は、構築されてから50年以上、生体外にて増殖しており、科学的研究のみならず、産業においても多用されている工業用動物細胞である。特に、バイオ医薬品生産においては実際に上市されている抗体医薬の6割以上の品目の生産宿主として、生産基盤を支えている。現在、CHO細胞は10g/Lを超える生産も可能であり、培養コストもg数ドルが達成可能である。ところがCHO細胞自身の科学的解明については、未だ十分になされていない。これまで代表者は世界初の遺伝子増幅CHO細胞BACライブラリー構築により、染色体の再編成や不安定解析を通し、生産細胞の科学的解明を行っている。本基盤研究Sでは、これまで行ってきた工業用動物細胞としてのCHO細胞の科学的解明を出発点として、細胞工学的手法ならびにバイオプロセス構築、統合バイオプロセスの基盤を構築することを目的としている。平成30年度は、2年目に入り、継続して、本研究計画を3つのサブテーマに分けて実施した。具体的には、1「セルエンジニアリング開発」:特異染色体の科学的解明に基づいた高度ゲノム編集技術等を活用したゲノム育種プラットフォームを用いたセルエンジニアリングを構築・利用。2「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。3「統合化エンジニアリング」これらの組み合わせによる科学的基盤の確立である。採択時のコメントとして、連続培養プロセスにおける課題の絞込みに懸念が示されており、今年度は昨年度に引き続き、1については染色体再構築に関する研究を中心に進め、2については、連続操作プロセスにおける絞り込んだ課題として細胞安定性・染色体安定性を中心に課題設定し、その科学的解明を主体として研究を行った。設定したサブテーマに沿って、おおむね順調に進展している。H31(R1)年度においては、計画通り、3つのサブテーマに分けて実施する具体的には、1「セルエンジニアリング開発」:ゲノム育種基盤プラットフォームを用いたセルエンジニアリング手法の構築:2「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。本基盤研究Sでは、基盤Aにおいて行ってきた工業用動物細胞としてのCHO細胞の科学的解明を出発点として、細胞工学的手法ならびにバイオプロセス構築、統合バイオプロセスの基盤を構築することを目的としている。平成29年度は、年度の途中にて基盤Aを引き継ぐ形で出発をしており、本研究計画を3つのサブテーマに分けて実施した。採択時のコメントとして、連続培養プロセスにおける課題の絞込みに懸念が示されており、今年度は1についてはこれまでに構築した染色体再構築に関する研究を中心に進め、2については、連続操作プロセスにおける課題として細胞安定性をまずは中心に課題設定し、その科学的解明を主体として研究を行った。採択時のコメントに対応して、少し研究計画を練り直した関係と開始時期が年度当初からではないため、すこし遅れているが、想定された範囲内であり、問題ない。

設定したサブテーマに沿って、おおむね順調に進展している。H30年度においては、計画通り、3つのサブテーマに分けて実施する具体的には、1「セルエンジニアリング開発」:特異染色体の科学的解明に基づいた高度ゲノム編集技術等を活用したゲノム育種プラットフォームを用いたセルエンジニアリングを構築・利用。2「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。3「統合化エンジニアリング」これらの組み合わせによる科学的基盤の確立である。H31(R1)年度においては、計画通り、3つのサブテーマに分けて実施する具体的には、1「セルエンジニアリング開発」:ゲノム育種基盤プラットフォームを用いたセルエンジニアリング手法の構築:2「バイオプロセス開発」:連続生産を見据えた工業用動物細胞によるバイオプロセス構築の確立。
アデノシンデアミナーゼ欠損重症複合免疫不全症の遺伝子分析と遺伝子治療の研究

アデノシンデアミナーゼ(ADA)欠損重症複合免疫不全症(SCID)の本邦1症例は、ADA対立遺伝子の一方にイントロンの7の5'側第一塩基の突然変異があり、これに原因したスプライシング異常によるエキソン7欠失mRNAを発現している。昨年度報告したこの症例の不死化Bリンパ芽球様細胞(BLC)の異常遺伝子を相同組み替えにより修復実験をするために、導入遺伝子の調製をし、電気穿孔法での移入条件の検討を行ったが、期待した結果がまだ得られていない。研究を継続する予定である。一方、ADA欠損SCIDの遺伝子治療において再構築すべき細胞量を知る手掛かりを得るために、ADA欠損BLCとADA陽性線推穿細胞を混合培養して、後者が前者の代謝異常を補正して増殖を促進する機構の解析を行った。ADA欠損BLCは無血清培地で増殖するが、100μMデオキシアデノシン(dAR)を添加した培地では培養4日後に死滅する。ADA欠損BLC細胞数に対する線維芽細胞数の比(細胞混合比)が1:20以下ではBLCは増殖しなかった。1:10以上でBLCは増殖した。混合培養4時間後の培地dAR濃度は線維芽細胞数の増加に応じて低下し、細胞混合比1:10で約88%に低下し、1:2で半減した。一方、培養4時間後のBLC内dATP量は細胞混合比1:10で急に減少し、約半減した。細胞混合比が1:10以上では、LBC細胞内dARは細胞外に出て、綿維芽細胞に取り込まれて代謝される。細胞混合比が1:20以下では線維芽細胞によりdARの代謝が不十分であるために、BLC細胞内にdARが蓄積し、デオキシアデノシンキナーゼ活性の関与によりdATPが異常に蓄積して細胞増殖を阻害する。これには本酵素の基質親和性が重要な要因となっていることが推測された。
植物糖タンパク質分解酵素から紐解く成人腸内ビフィズス菌の共生関係

成人の腸内細菌は、宿主の食事成分由来の様々な植物性多糖類を含む栄養環境下で生存しており、多種多様な糖質分解酵素を介して糖源の獲得を行っている。我々は、植物性多糖類の1つであるアラビノガラクタンプロテイン(AGP)の成人型ビフィズス菌による分解メカニズムの解明を目指している。特に、アラビアガムAGPはプレバイオティクス効果があるものの、分解酵素を介した増殖メカニズムは不明であった。これまでにアラビアガム資化性菌から資化性の鍵を握る分解酵素を発見し、そのクローニングに成功している。本研究では、さらなる詳細な機能解析を行い、腸管内でAGPをめぐるビフィズス菌間の共生関係を紐解くことを目的とした。
矮性形質発現機構における細胞壁と水ポテンシャルの役割に関する研究

細胞の吸水力を探るため,前年度開発した遠心法により,矮性オオムギ品種渦赤神力と正常品種並赤神力の子葉鞘から細胞壁外と細胞内溶液を別々にとり,その浸透圧を蒸気圧浸透圧計で測定した.並,渦赤神力とも播種後3日目に最大生長速度に達っし, 4日目以後で最終生長量に達っするが,渦は並のいずれも約1/2である.細胞内,細胞外溶液の浸透圧は,並,渦でそれぞれ差があったが,細胞の吸水力に直接関与すると考えられる細胞内外の浸透圧差には,いずれの生長段階でも両者に差がなかった.このことから,細胞内外の浸透圧差で渦赤神力の矮性形質が説明できないことを示している.並,渦子葉鞘の細胞壁の力学的性質を応力緩和法で測定したが,生長速度に最も差のでる播種後3日目で両者に顕著な差が表われなかった.子葉鞘切片から遠心力をかけ細胞外溶液をとり出す時,渦,並赤神力で溶液の出てくる遠心力(限界遠心力)に差のあることが認められた.細胞外溶液は,かける遠心力を増大させると,ほぼ直線的に増加した.並,渦の生長速度に最も差のある播種後3日目で,限界遠心力は並の方が渦よりも低く,生長速度の大きい正常品種では,細胞壁に貯えられている水が,矮性品種よりも容易に移動する可能性が示された.細胞壁に貯えられている水が毛管内に存在すると仮定すれば,細胞壁の水ポテンシャル(マトリックポテンシャル)は, P=l・ρ・z・980αyn/cm^2で計算できる(l,切片長;ρ,溶液密度;z,限界遠心力).この値は並で5.22.9bar,渦で7.13.9barにものぼり,ほぼ細胞内外の浸透圧差に匹敵することがわかった.マトリックポテンシャルの正確な測定法はまだ開発されておらず,本研究で開発された遠心法が,この測定法の有力な候補として考えられ,渦赤神力のマトリックポテンシャルの低いことが,その矮性形質の一因となっている可能性が示された.細胞の吸水力を探るため,前年度開発した遠心法により,矮性オオムギ品種渦赤神力と正常品種並赤神力の子葉鞘から細胞壁外と細胞内溶液を別々にとり,その浸透圧を蒸気圧浸透圧計で測定した.並,渦赤神力とも播種後3日目に最大生長速度に達っし, 4日目以後で最終生長量に達っするが,渦は並のいずれも約1/2である.細胞内,細胞外溶液の浸透圧は,並,渦でそれぞれ差があったが,細胞の吸水力に直接関与すると考えられる細胞内外の浸透圧差には,いずれの生長段階でも両者に差がなかった.このことから,細胞内外の浸透圧差で渦赤神力の矮性形質が説明できないことを示している.並,渦子葉鞘の細胞壁の力学的性質を応力緩和法で測定したが,生長速度に最も差のでる播種後3日目で両者に顕著な差が表われなかった.子葉鞘切片から遠心力をかけ細胞外溶液をとり出す時,渦,並赤神力で溶液の出てくる遠心力(限界遠心力)に差のあることが認められた.細胞外溶液は,かける遠心力を増大させると,ほぼ直線的に増加した.並,渦の生長速度に最も差のある播種後3日目で,限界遠心力は並の方が渦よりも低く,生長速度の大きい正常品種では,細胞壁に貯えられている水が,矮性品種よりも容易に移動する可能性が示された.細胞壁に貯えられている水が毛管内に存在すると仮定すれば,細胞壁の水ポテンシャル(マトリックポテンシャル)は, P=l・ρ・z・980αyn/cm^2で計算できる(l,切片長;ρ,溶液密度;z,限界遠心力).この値は並で5.22.9bar,渦で7.13.9barにものぼり,ほぼ細胞内外の浸透圧差に匹敵することがわかった.マトリックポテンシャルの正確な測定法はまだ開発されておらず,本研究で開発された遠心法が,この測定法の有力な候補として考えられ,渦赤神力のマトリックポテンシャルの低いことが,その矮性形質の一因となっている可能性が示された.
耐熱性酵素を用いたアミノ酸センサーの高機能化

アミノ酸と健康との関わりは深く、生体内アミノ酸濃度が肝炎などの指標として利用されている。酵素を電極上に固定化した酵素電極は小型かつ簡易に選択的な分析が可能である。酵素固定電極は高価な酵素を繰り返し利用可能であり、基質を添加するのみで分析できる。しかし、一般的に常温菌由来の酵素は環境変化に弱く、電極作製過程、長期使用時などの酵素の失活が問題となる。近年では酵素電極の耐久性の向上を目的とした研究が行われており、極限環境微生物(超好熱菌、超好酸菌、超好アルカリ菌など)由来の酵素を識別素子として酵素電極に適用する試みが行われている。これらの極限環境微生物由来の酵素は環境の変化に対して耐性があり、センサの利用可能環境の拡張が可能となるため、非常に注目されている。そこで、耐熱性酵素を用いたD-アミノ酸の高選択性を有する長期安定な酵素センサーの構築を行った。Pyrobaculum islandicum由来のD-プロリン脱水素酵素(D-Proline dehydogenase ; D-Pro DH)を寒天で固定した電極を作製した。その結果、尿中のD-アミノ酸の定量に成功した。さらに、感度向上を目指して、電極固定剤にカーボンナノチューブゲルを利用したセンサを試作した。その結果、感度が10倍向上した。Pyrobaculum islandicum由来のD-プロリン脱水素酵素(D-Proline dehydogenase;D-Pro DH)を寒天で固定した電極を作製した。
多重AGNの統合研究で紐解く超巨大ブラックホールの起源

本研究では,最先端の理論と観測を統合したアプローチにより多重AGNを徹底的に調べ,超巨大ブラックホールの起源を明らかにする。理論では,一般相対論的輻射磁気流体コードを用いたブラックホール降着円盤の精密なモデル構築,AGNと銀河の共進化ならびに超巨大ブラックホール合体のシミュレーションを行う。観測では狭帯域フィルターを製作し,Lya, CIV, HeII輝線のコンビネーション観測を実現するとともに,連結NBフィルターによる線幅の広い1型AGNの観測を行うことで,赤方偏移23における多重AGNのカタログを作成する。そして,理論と観測を突き合わせることで,多重AGNと銀河の共進化過程を探究する。巨大ブラックホールの起源という銀河進化における本質的な問題に、理論と観測を融合して多重AGNの研究から迫ろうとする提案である。理論では相対論や輻射輸送を含むシミュレーション計算から多重AGNの性質やそこでのブラックホール合体の詳細を明らかにし、観測では多重AGN探査とその物理量測定を行い、最終的には両者の比較から巨大ブラックホールの起源の解明を目指す。多重AGNに関するカタログやスペクトルなどの観測データが蓄積されるとともに、詳しいシミュレーション計算により多重銀河の物理状態や巨大ブラックホールの合体プロセスに関する理解が進むと期待される。また、最終的には多重AGNの観測と理論を組み合わせることで、巨大ブラックホールがどのように形成されたか、という大きな問題の解決につながる可能性がある。
農耕文化の伝播と復元水田における実験考古学的研究

本研究は,弥生時代の稲作農耕の実態および農耕社会の変化を解明しようとするものであった。研究の方法としては,考古資料(集落,遺跡立地,水田遺構など)の分析のほか,実際に復元水田で赤米を栽培しおこなう実験考古学的手法,実験成果の比較資料を得るための民俗調査をおこなった。成果として,まず赤米の栽培実験では,継続的な収量調査から,無肥料・無農薬,直播きおよび密植など弥生時代当時の状況として想定される条件下での収量データを得た。3カ年分のデータから,具体的には直播きで反あたり玄米4064kg,坪あたり100株の田植えで74114kg,坪あたり400株の田植えで77144kgという収量推定値を導き出すことができた。これによれば,先学による推定値は低すぎたことになり,米の生産性について再検討が必要となった。また現在でも昔ながらの方法で赤米が栽培されている鹿児島県種子島の宝満神社,長崎県対馬の多久頭魂神社,岡山県総社の国司神社でも収量調査をおこない,実験田での収量構成要素と比較した。これらの民俗例ではいずれも実験田の収量を上回り,実験田から導いた収量推定値の妥当性を裏付けるものとなった。弥生時代の米の生産性と米食への依存度については,米は充分であったとする説と米の割合は少なかったとする説がある。実験および民俗例から,これまでの弥生時代の米収量はもっと高い想定が可能と考えられたが,弥生時代の集落に居住した人口全体を充分に支えきるだけの量であったかとの試算をおこなった結果,米が充分であったとは考えにくいことが示された。