hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
食道癌の発生と進展のメカニズムの解明

多発食道癌および表層拡大型表在食道癌においての発生、進展様式に関しての検討を行う。食道癌の発生、進展様式を解明するためにメチル化および蛋白発現の解析を行った。RASSF1A遺伝子の解析を行った。この遺伝子は肺癌、特に非小細胞型肺癌、また卵巣癌・腎細胞癌・胃癌・膀胱癌にてメチル化による失活が報告されている。多発食道癌および表層拡大型表在食道癌を含んだ食道癌手術検体においてMethylation specific PCR法を用いて23.6%のメチル化異常を検出した。RASSF1A遺伝子のメチル化と腫瘍の組織学的分化度の有意な関連性が示唆された。RASSF1A遺伝子のメチル化が食道癌の脱分化能と関連している可能性が考えられた。メチル化と患者予後とは相関しなかった(Diseases of the Esophagus誌に掲載)。Tissue Inhibitor of Metalloproteinases(Timp)-3はマトリックス分解酵素の内因性インヒビターである。これまで大腸癌、腎癌、脳腫瘍で腫瘍部分におけるメチル化による失活が報告されている。この遺伝子が食道癌の発生・進展に関与しているか否かを解明するために遺伝子産物の発現に関して免疫組織化学的検討を行った。多発食道癌および表層拡大型表在食道癌を含んだ食道癌手術症例を対象とし、手術摘出標本のパラフィン包埋切片を材料とした。抗Timp-3抗体を用いて蛋白発現を検討した。正常細胞、腫瘍細胞ともに細胞質に局在していた。壁深達度や進行度、リンパ節転移と発現強度との関連を検討した。また発現量と予後との関連を検討した。Timp-3の発現と食道癌の進展・予後の関連性が示唆され、Timp-3が食道癌の発生と進展に関与している可能性が考えられた(British Journal of Cancer誌に掲載)。ミトコンドリアDNAの遺伝子変異の検索、DNAのメチル化検索の二つの手法を用いて、食道癌の発生、進展様式の解明するために、今年度は主に当院ゲノム倫理審査委員会の指針に基づき、DNAの収集を行った。他癌にてメチル化による失活が報告されているRASSF1A遺伝子の解析に関しては、すでに食道癌手術検体を用いて25%のメチル化異常を検出している。また、組織学的分化度やリンパ節転移との関連性が考えられるため、来年度、症例を蓄積する。当科で大腸癌において解析系が確立しているアポトーシス関連分子であるDeath associated protein kinase遺伝子の解析を準備している。マトリックス分解酵素の内因性インヒビターであるTissue Inhibitor of Metalloproteinases(Timp)-3は大腸癌、腎癌、脳腫瘍で癌部におけるメチル化による失活が報告されている。この遺伝子が食道癌の発生・進展に関与しているか否かを解明するために既存の食道癌検体を用いて、Methylation Specific PCR(MSP)法による解析を行った。現在、PCRの条件設定を行っている。Timp-3の発現解析において、MSPを用いた実験系の確立が遅れたため、遺伝子産物の免疫組織化学的検討を先行して行った。食道癌手術症例を対象とし、手術摘出標本のパラフィン包埋切片を材料とした。

また発現量と予後との関連を検討した。Timp-3の発現と癌の進展・予後の関連性が示唆され、Timp-3が食道癌の発生と進展に関与している可能性が考えられた。来年度はさらにMSPを用いた解析を追加する。多発食道癌および表層拡大型表在食道癌においての発生、進展様式に関しての検討を行う。ミトコンドリアDNAの遺伝子変異の検索、DNAのメチル化検索の二つの手法を用いて、食道癌の発生、進展様式の解明するために、今年度は主に当院ゲノム倫理審査委員会の指針に基づき、DNAの収集を継続して行った。他癌にてメチル化による失活が報告されているRASSF1A遺伝子の解析を行った。食道癌手術検体を用いて25%のメチル化異常が検出されている。また、プロモーターメチル化と組織学的分化度との関連性が示唆され、RASSF1Aのメチル化が食道癌の脱分化能と関連している可能性が示唆された。マトリックス分解酵素の内因性インヒビターであるTissue Inhibitor of Metalloproteinases (Timp) -3は他の癌で癌部におけるメチル化による失活が報告されている。この遺伝子が食道癌の発生・進展に関与しているか否かを解明するために食道癌検体を用いて、遺伝子産物の免疫組織化学的検討を先行して行った。食道癌手術症例を対象とし、手術摘出標本のパラフィン包埋切片を材料とした。抗Timp-3抗体を用いて蛋白発現を検討した。正常細胞、腫瘍細胞ともに細胞質に局在しており、その発現強度と壁深達度や進行度リンパ節転移との関連を検討した。食道扁平上皮癌におけるTimp-3の発現減弱は腫瘍の進展に関与しており、予後に大きな影響を与えていたTimp-3発現異常と食道癌の浸潤能に基づいた悪性度の評価は食道癌治療において悪性度診断に貢献するものと考えられた(British J Cancer誌に掲載)。ミトコンドリアDNAの遺伝子変異の検索、DNAのメチル化検索の二つの手法を用いて、食道癌の発生、進展様式を解明するために、今年度は主にRASSF1A遺伝子のメチル化解析を行った。他癌にてメチル化による失活が報告されているRASSF1A遺伝子の解析を継続して行い、食道癌手術検体においてMethylation specific PCR法を用いて23.6%のメチル化異常を検出した。RASSF1A遺伝子のメチル化と腫瘍の組織学的分化度の有意な関連性が示唆された。RASSF1A遺伝子のメチル化が食道癌の脱分化能と関連している可能性が考えられた。メチル化と患者予後とは相関しなかった(Diseases of the Esophagus誌に掲載)。マトリックス分解酵素の内因性インヒビターであるTissue Inhibitor of Metalloproteinases(Timp)-3は大腸癌、腎癌、脳腫瘍で腫瘍部分におけるメチル化による失活が報告されている。
加速度分布を決定できる動的塑性理論の構築に関する基礎的研究

申請者が鳥取県西部地震についての調査・研究の過程で気付いた、「基岩深部から伝播した地震動がすべり面を越える際に、すべり面に垂直な加速度成分がすべり面の両側で連続である」という条件を、Kotter式で代表される静的塑性理論と連立させて、場所的な加速度分布を導入した動的塑性理論を確立した。具体的には以下の通りである。1.Kotter式に加速度を導入して運動問題に拡張するとともに加速度の連続条件を導入することで動的塑性理論の定式化を行った。2.この動的塑性理論の数値解析法として、既に提案している「一般化極限平衡法(GLEM)」に加速度を導入した「動的一般化極限平衡法(DGLEM)」を開発した。3.このDGLEMを用いて各種の土圧・支持力・斜面問題を解析した。4.解析結果と振動台を用いた室内実験結果を比較して、動的塑性理論の限界を明らかにした。5.このような動的塑性理論が、外乱として地震動の与えられる地震問題だけでなく、外乱として衝撃力や起振力の与えられる、動的な杭打ちや締固めなどの施工問題にも適用できることを示した。6.これらに付随して、土の強度定数の速度・加速度依存性を調べ、間隙水圧の関係しない問題ではこれらの依存性が無視できることを示した。また、本研究により、土構造物の耐震設計に最もよく用いられている、地震動を慣性力として評価する震度法は、塑性破壊時の土構造物の設計としては正しいが、破壊後の挙動を評価する上では加速度を過大評価していることが明らかになった。また、本研究の過程で、震度法は斜面崩壊や主動土圧などの「主動問題」に対しては弾性変位が小さいので適用可能であるが、支持力や受動土圧などの「受動問題」に対しては弾性変位が卓越するので適用は難しいことが明確にされた。本年度の研究実績は以下の通りである。1.理論的研究:静的塑性理論の基礎式であるK tter式に、場所的加速度分布を導入した動的塑性理論の基礎を構築した。また、K tter式の近似数値解法である一般化極限平衡法(GLEM)のプログラムに場所的な加速度分布を導入できるように改良を加えた。2.実験的研究:地震時の無限斜面表層土の挙動について、振動台を用いた模型実験を行い、実験結果を理論値と比較した。表層土の加速度や変移は理論による推定値と比較的よく一致したが、理論では説明できない、「斜面が長いほど塑性変移を生じるまでに多数の地震波を必要とする」という現象が発見された。また、来年度からの研究の準備として、地震時の擁壁の挙動と基礎の挙動に関する、振動台上の模型を用いた基礎実験を行った。この結果、受動土圧問題や支持力問題では、塑性挙動が現れるにはかなり大きな加速度を与える必要があり、この過程で弾性挙動が支配的に生じてしまうことが観察された。次年度以降、理論を改良して弾性挙動を導入するか、実験に工夫を加えて塑性挙動の卓越した実験を行うかの、選択を迫られている。1.理論的研究:平成14年度までに、静的塑性理論の基礎式であるK tter式に場所的加速度分布を導入した動的塑性理論の基礎を構築し、実際の解析プログラムとして、K tter式の近似数値解法である一般化極限平衡法(GLEM)に場所的な加速度分布を導入したDGLEMを開発した。

平成15年度は、擁壁や基礎の回転運動を取り扱うことを目的として、極限平衡法で得られる土圧や支持力に微分操作を行うことによって土圧分布や支持力分布を求め、回転の運動方程式を刻々解く解法を開発した。さらに、動的杭打ちなどの施工間題にも動的塑性理論を適用した。2.実験的研究:地震時の擁壁や基礎の挙動に関して、並進運動とともに回転運動について調べるため、振動台上の模型を用いた実験を行い、解析結果とよく一致する実験結果を得た。また、動的杭打ちに関する基礎実験として、下部にスライダーを設けた模型杭に衝撃を加える実験を行い、理論値に近い実験結果を得た。申請者が鳥取県西部地震についての調査・研究の過程で気付いた、「基岩深部から伝播した地震動がすべり面を越える際に、すべり面に垂直な加速度成分がすべり面の両側で連続である」という条件を、K tter式で代表される静的塑性理論と連立させて、場所的な加速度分布を導入した動的塑性理論を確立した。具体的には以下の通りである。(2)この動的塑性理論の数値解析法として、既に提案している「一般化極限平衡法(GLEM)」に加速度を導入した「動的一般化極限平衡法(DGLEM)」を開発した。(3)このDGLEMを用いて各種の土圧・支持力・斜面問題を解析した。(4)解析結果と振動台を用いた室内実験結果を比較して、動的塑性理論の限界を明らかにした。(5)このような動的塑性理論が、外乱として地震動の与えられる地震問題だけでなく、外乱として衝撃力や起振力の与えられる、動的な杭打ちや締固めなどの施工問題にも適用できることを示した。
日本人女子の骨格成熟並に身体成長に関する縦断的研究

1969年から1984年の間に,10年以上にわたって毎年1回左手および手根部をX線撮影することのできた東京都内の5歳から18歳までの女子65名について,TW2骨成熟と成長を調べた.1.骨成熟(1)イギリス基準との比較:RUS成熟は全般により速く進行し,1年早い15歳で完熟する.Carpal成熟はイギリス基準とかなりよく一致して進行し,13歳で完熟する.(2)日本人標準との比較:RUS成熟は全般により速く進行するが、完熟に達するのは同じ15歳である.Carpal成熟の完熟は1年早く,13歳である.20-Bone成熟は同じ15歳で完熟する.2.思春期成長42名の初経年月日,身長,体重,胸囲が毎年記録されている者の成長と骨成熟のスプライン平滑化速度を解析した.(1)成長速度の解析:平均して,身長増加のピークは11.1歳に出現し,その8か月後に体重と胸囲のピークが現われた.初経年齢は身長ピークの1年4か月後,12.4歳である.初経時は身長150.3cm,体重41.8kg,胸囲73.6cmであった.また最終身長は157.9cmであった.(2)骨成熟速度の解析:Carpal成熟のピークの出現は最も早く,9歳である.RUS成熟のピークは初経年齢に最も近く,11歳10-11か月に出現する.(3)成長と骨成熟の関連:1)平均初経年齢は12歳3,4か月,身長のピークは初経の1年3か月前,RUS成熟のピークは初経の4,5か月前である.2)初経の早い少女では,身長とRUS成熟のピーク年齢が低く,ピークの強さ(量)が大きい.そして初経時の身長とRUSスコアは低い.3)最終身長が高い少女はピーク時の身長と初経時の身長も高い.また最終身長は思春期の身長成長およびTUS成熟とは無相関である.1969年から1984年の間に,10年以上にわたって毎年1回左手および手根部をX線撮影することのできた東京都内の5歳から18歳までの女子65名について,TW2骨成熟と成長を調べた.1.骨成熟(1)イギリス基準との比較:RUS成熟は全般により速く進行し,1年早い15歳で完熟する.Carpal成熟はイギリス基準とかなりよく一致して進行し,13歳で完熟する.(2)日本人標準との比較:RUS成熟は全般により速く進行するが、完熟に達するのは同じ15歳である.Carpal成熟の完熟は1年早く,13歳である.20-Bone成熟は同じ15歳で完熟する.2.思春期成長42名の初経年月日,身長,体重,胸囲が毎年記録されている者の成長と骨成熟のスプライン平滑化速度を解析した.(1)成長速度の解析:平均して,身長増加のピークは11.1歳に出現し,その8か月後に体重と胸囲のピークが現われた.初経年齢は身長ピークの1年4か月後,12.4歳である.初経時は身長150.3cm,体重41.8kg,胸囲73.6cmであった.また最終身長は157.9cmであった.(2)骨成熟速度の解析:Carpal成熟のピークの出現は最も早く,9歳である.RUS成熟のピークは初経年齢に最も近く,11歳10-11か月に出現する.(3)成長と骨成熟の関連:1)平均初経年齢は12歳3,4か月,身長のピークは初経の1年3か月前,RUS成熟のピークは初経の4,5か月前である.2)初経の早い少女では,身長とRUS成熟のピーク年齢が低く,ピークの強さ(量)が大きい.そして初経時の身長とRUSスコアは低い.3)最終身長が高い少女はピーク時の身長と初経時の身長も高い.また最終身長は思春期の身長成長およびTUS成熟とは無相関である.1969年より1984年までの間、江藤によって撮影された手のレントゲン写真のうちから、身長,体重,胸囲の身体発育記録、および初潮年齢の記録されている、延べ1,172枚のフィルムを用い、各写真からTW2法によって、各骨の骨成熟段階を評価した(芦沢)。(1)まず、成熟段階評価値に基づく、骨年齢計算のためのプログラムを作成し、全被験者(5歳から18歳まで。各年齢群30から120名)の、各暦年齢における骨年齢を求めた。(2)予備的に半縦断的に被験者集団の各暦年齢ごとの骨年齢平均値を求めた。(3)各被験者ごとに、各暦年齢ごとの身長,体重,胸囲から、半縦断的に、それぞれの平均値を求めた。(4)スプライン関数への成長曲線あてはめのためのプログラム作成に着手した。(5)各被験者群の半縦断的平均値は、1964年生まれの東京都女子ならびに日本全国女子の半縦断的平均値と比較すると、後2者のいづれとも有意差を示さず、身長,体重,胸囲ともに平均的日本人女子の体位を示す。(6)(2)の結果得られた被験者

群の骨成熟度を、ほぼ同じ年代に生まれた九州、沖縄の資料のそれと比較すると、若年層では被験者群の骨成熟度は、後2者より進んでいるが、思春期以後は成熟が緩慢になり、成熟完了は、約2年遅い。(7)1977年調査の東京都女子(社会経済的に裕福な階層、ただし横断的調査)のそれと比較すると、9歳までは両者はほぼ等しいが、10歳以後本研究女子(中産階級子女)の速度が緩慢となり、約1年遅れて成熟完了に達する。日本人集団での地域差、社会経済環境などの要因は無視できないと思われる。1960ー64年の間に生まれた東京都内在住女子124名の、6歳から18歳までの12年間、毎年1回撮影された右手手根部のX線写真フイルムを資料として、TannerーWhitehouse II法(TW2法と略す)によって骨年齢を求め、暦年齢、身体成長、初潮年齢との相関を調べることを目的とし、基礎的計算は平成2年度までに終わっている。本年度はこれらを踏まえ各被検者ごとに身体成長記録、初潮年齢、および骨年齢を整理・解析し、10枚以上のフイルムがある者(65名)について、X線図譜を添えて「東京の女子の身体成長と骨成熟の縦断的観察ー手のX線図譜とTW2法による評価」を、和英両文により出版した(642頁、601図)。類書は世界に未だその例を見ない。一方、数値解析により被検者集団の暦年齢と骨年齢の関係を追及した。東京女児の骨成熟は、英国の女児のそれと比較すると、暦年齢5ー7歳はほぼ一致するが、7歳を過ぎると長骨の成熟速度は英国標準より早くなり、10歳以後次第に早さを増し、約1年早く成熟に達する。短骨の成熟度は各年齢ともほぼ英国標準に対応している。さらにすべての項目が揃っている45名について、身体成長解析のためにスプライン関数を用い、成長析線を平滑化して分析し、初潮年齢と身体諸計測値との間の相関関係を調ベ、1.身長のピ-ク年齢が早いほど、その時点での身長は低いが、ピ-ク時増加量は大きい。また体重と胸囲のピ-ク年齢も早く出現し、初潮年齢も早い。2.身長のピ-ク時増加量が大きいほど、胸囲のピ-ク時増加量も大きい。などの所見が得られている。骨年齢成長折線の平滑化は未完である。本年度は次の2点を目的に解析を行なった。すなわち、1.日本人標準集団女子の骨成熟プロセスと比較し、東京の女子の特性を明らかにすること。2.思春期の成長と骨成熟の縦断研究を行なうこと。その結果以下の成果が得られた。1.日本人標準に比較し東京の女子のRUS成熟は速く進行するが、完熟するのは同じ15歳である。Carpal成熟は8歳以後標準とほぼ一致しているが、完熟は1年早く、13歳である。20-Bone成熟は8歳以後標準より速く進行し、とくに11-12歳間で加速する。その後はスピードが緩んで、標準と同じ15歳で完熟する。2.成長と骨成熟のスプライン平滑化速度を算出し、初経年齢、最終身長との関連を解析した。1)成長速度の解析:身長増加のピークは11.1歳、体重、胸囲、RUSのそれは11.8歳である。初経年齢は12.4歳で、その時の身長は150.3cm、体重は41.8kg、胸囲は73.6cmである。また最終身長は157.9cmである。2)骨成熟速度の解析:Carpal成熟のピークの出現は最も早く、9歳である。RUS成熟のピークは初経年齢に最も近く、11歳10-11か月に出現する。3)成長と骨成熟の関連:身長のピークは初経の1年3か月前、RUS成熟のピークは4,5か月前である。初経の早い少女では、身長とRUS成熟のピーク年齢が低く、ピークの強さ(量)が大きく、初経時の身長とRUSスコアは低い。さらに、最終身長が高い少女はピーク時の身長と初経時の身長も高い。しかし最終身長は思春期の身長成長およびRUS成熟とは無相関である。
コンピュータ画像処理装置つき人体内放射能分布高精度計測装置の開発

(1)自然界にはバックグラウンド放射線が存在し、キャリブレーションファントムの測定においてはバックグラウンド放射線の安定化を図ることが、精度の良いホールボディカウンタ測定のためには極めて重要である。このため、自然放射線のうち変動幅が大きいと考えられるラドン(気中放射能)をとりあげ、ラドン濃度の変化がホールボディカウンタ測定値に及ぼす影響、気象条件や測定室・鉄室の換気条件とラドン濃度の関係を検討した。この結果、大地からの影響を受けにくい建屋屋上に呼気口を設け、高性能Hepaフィルターを通す形で十分換気を行うことにより、安定したバックグラウンド測定条件を得ることができることが判明した。(2)体内被曝線量評価システムは、昨年度、開発したデータ処理プログラムのアウトプットとして得られる核種、体内負荷量の情報に加え、体内動態モデルとして国際放射線防護委員会(ICRP)が刊行物No.30で提示したモデルを採用し、そこから得られる初期負荷量、線量換算係数を組み合わせて構築した。(3)本計測システムの実用条件への適用性の評価のため、点線源、人体模擬ファントム(K-40,Cs-137)および人体についてそれぞれ測定し、放射性物質の位置・分布状態の違いによる16本の光電子増倍管を通して得られるエネルギースペクトルへの影響について検討を行った。その結果、点線源の測定結果から得られたスペクトル形状の変化、人体模擬ファントムと人体の測定結果の比較から、広く低濃度で分布する人体内の放射性物質の定量が可能であり、詳細な位置情報もある程度推定できることが明らかとなった。本年度については以下の3点において成果を得た。1.人体内放射能計測装置の開発東京大学原子力研究総合センター内に設置されている鉄室遮蔽体内に、16系統のプラスチックシンチレータ(50×50×15cm^3)、フォトマルチプライヤー、プリアンプリファイヤー、ADCを用意し、人体内放射能位置測定センサー部を整備した。シンチレータからの高速信号処理に工夫を加え、大容量メモリーを装備し高速動作を可能にしたADCが装置開発上のポイントである。2.コンピュータへの接続と計測機器との整合化データ収集システムはCAMACシステムを用いた。2キロチャンネル、16系統の大容量データを、カマッククレートコントローラおよびクレートを経て、コンピュータに取り込むための、インタフェースの作成と計測機器との整合化を行なった。コンピュータは日本電気製のNEC-PCシリーズを用いた。3.データ処理プログラムの開発コンピュータに取り込まれたデータを、人体内各部位毎に放射能の位置表示が出来る形の、BASIC言語によるソフトウエアを開発した。このシステムでは2kch×16系統の大容量データが高速で処理できる点に特色がある。また、本ソフトでは、バックグラウンドの差引以外に、若干の演算機能を持たせたほか、エネルギー情報を同時に処理し、取り込まれた核種情報が処理できる形にもなっている。この結果、大地からの影響を受けにくい建屋屋上に吸気口を設け、高性能Hepaフィルターを通す形で十分換気を行うことにより、安定したバックグラウンド測定条件を得ることができることが判明した。

その結果、点線源の測定結果から得られたスペクトル形状の変化、人体模擬ファントムと人体の測定結果の比較から、広く低濃度で分布する人体内の放射性物質の定量が可能であり、詳細な位置情報もある程度推定できることが明らかとなった。
炭酸脱水酵素関連蛋白が癌細胞の進展を増強する分子メカニズムの解明

(1)CA-RP VIII/XIのcDNAをpCIneoにサブクローニングし、大腸癌培養細胞LoVoと消化管間葉系腫瘍培養細胞GIST-T1に各々transfectした。Transfectantとwild-typeの細胞のcDNAをNHS-Cy3とNHS-Cy5で標識後、マイクロアレイ(2万遺伝子)にハイブリダイズし、CA-RPVIII/XIにより共通して発現が変化する遺伝子を比較検討した。その結果、Keratinocyte growth factor receptgr (KGFR)の発現が約1/4(CA-RP VIIIにより0.27倍、CA-RP XIにより0.25倍)に低下していた。KGFR(=Fibroblast growthfactorreceptor2-IIIb)はチロシンキナーゼ受容体であり、リガンドであるFGF-7(=KGF)は上皮細胞の分化やアポトーシスに関与するとされる。以上よりCA-RPが癌細胞の増殖・浸潤能を増強する細胞内メカニズムのひとつと考えられた。(2)内在性CA-RPの細胞内局在の検討:消化管間葉系培養細胞GIST-T1および神経系培養細胞TGWを用い、3種類のCA-RPに対するモノクローナル抗体を用いた免疫蛍光抗体染色を行い、蛍光顕微鏡で観察した。GIST-T1細胞においてCA-RP VIIIは細胞質内、特に核周囲に局在が見られた。また、TGW細胞におけるCA-RP XIの発現は神経突起にはほとんど見られず、核周囲に発現が見られた。3種類のCA-RPはいずれも核周囲に多く存在することより、CA-RPは粗面小胞体においてEEF1A1と結合しKGFRなどの蛋白合成を抑制する可能性が示され、その結果、上皮細胞の分化やアポトーシス誘導が低下し、癌細胞の進展が増強される分子メカニズムが想定された。
オーロヴィル(南インド)における環境社会システムと多元的共生性に関する研究

南インドに1968年より建設されているエコビレッジである「オーロヴィル(Auroville)」の特徴は、(1)哲学・思想・信条の共有化,(2)ワールド・コミュニティ,(3)非管理システム,(4)実験成長主義,(5)環境技術の必然性,(6)周辺村落との共生関係,(7)徹底的な情報交流・発信システムである。エージェントモデルをAurovilleに当てはめて分析を試みた。明確なルールがあるわけでもなく、といって組織が全く無いわけでもない。緩い社会システムの中にありながら、そこには創始者らの思想が共有化され、バラバラにはならずに個が有機的につながった自律的な社会を見ることができる。多くの構成要素が全体との調和を保つことで、結果的には自然的に機能しあうシステムとして解釈できる。スーパーエージェントのモデルでは、いわば個が先にあって全体が個によって後から構成されるということに特徴があり、デジタルエコノミーが現出したバーチャルフロンティアを捉えた挑戦的なシステムモデルとしてAurovilleも解釈できよう。つまり、エージェントの形成する場では、インプロビゼーションパワーが多分にはたらき、場で発生する即興の繰り返しが、主体者、客体者の融通無得な触発を促し、ある意味予想もしなかったアイデアを生み出す。スーパーエージェントは、相反する世界を融合させるパワーをもつと同時に、多彩な人物や多様な情報を交流させることでインプロビゼーションパワーによる価値創造の基盤を形成するのであり、Aurovilleの特徴も、むしろこの先進的なシステム形態を備え持っていたと言えよう。Aurovilleの持つ「自由・信頼・実験型システム」とエージェント概念からみた分析とを加味すると、多元的共生コミュニティとしてのAurovilleは、各個というものを尊重しつつ、といって全体の統一性が無いわけでもない「相互浸透の協創経営システム」を持つと言える。それを可能にしたエージェント機能としては、「思想・哲学」と「積極的なコミュニケーション」である。
ジェンアセタールを利用する生物活性化合物の実用的合成

研究課題であるジエンアセタールを利用する生物活性化合物の実用的合成に関連して、鎖状ジエンケタールに対する分子内ハロエーテル化反応とその利用について検討し、以下の成果を得た。(1)C2対称性光学活性ヒドロベンゾインを不斉源とした鎖状ジエンケタールのドミノ型分子内ハロエーテル化反応を開発した。(2)光学補助剤由来のヒドロキシエチルユニットをceriumammonium nitrate(CAN)を用いて除去することに成功した。さらに、ヒドロキシエチルユニットはヒドロベンゾイン由来のものに限定されないことも見出した。(3)2)の除去法が2-ヒドロキシエチルアミンにも適用できることを明らかにし、収率よく、アミノ化合物を得ることに成功した。(4)不斉補助基を除去することにより、収率良く[5.5]及び[5.6]スピロケタール構造を構築することに成功した。また分子内ハロエーテル化反応の立体化学を明らかにした。(5)C2対称性光学活性ヒドロベンゾインでなく、非対称の光学活性1-フェニル-1,3-プロパンジオールを不斉補助基とした鎖状ジエンケタールに対する分子内ハロエーテル化反応が立体選択的に進行することを明らかにした。またその不斉補助基を効率よく除去し、スピロケタール構造を構築することに成功した。(6)胃がんの原因菌であるピロリ菌に有効なスピロラキシンのスピロケタール部分構築の足がかりを得た。(7)ウンデカ-1,10-ジエン-6-オンモノアセタールの分子内ハロエーテル化反応はヒドロベンゾイン由来の5員環アセタールでは進行しないが、ジエン部が対称である事に着目し、光学活性ジオールとして入手容易な非対称な1-フェニル-1,3-プロパンジオール由来の6員環アセタールを用い、立体選択的ドミノ型分子内ハロエーテル化反応を起こさせる事に成功した。研究課題であるジエンアセタールを利用する生物活性化合物の実用的合成に関連して、シクロヘキサジエンアセタールに対する分子内ハロエーテル化反応を利用して、(+)-Sch 642305の不斉全合成研究を行い、以下の成果を得た。1)分子内ハロエーテル化反応性生物から、多くの含多置換シクロヘキサン生物活性天然物の不斉合成の有用なキラルシントンとなるエノンアセタールの効率的合成に成功した。2)含水エタノール中で進行する緩和なラジカル還元反応条件を見出し、非常にエピメリ化しやすい化合物を本ラジカル反応に付し、効率的2級水酸基還元に成功した。また本反応条件をより単純な構造の化合物に応用し、その一般性を明らかにした。3)効率的マクロラクトン化法を見出し、(+)-Sch 642305の主要パートである10員環マクロライドの形成に成功した。4)最後に不斉補助基を除去することにより、(+)-Sch 642305の効率的不斉合成に成功した。本不斉合成において、不斉源のユニットは最初から最後まで立体選択的な変換反応、および水酸基の保護基として働いている。すなわち本合成を通じて、このように不斉源のユニットを立体選択的な変換反応、および保護基として高次に利用する手法(Chiral Auxiliary Multi-Use Methodology)が、光学活性化合物の効率的不斉合成に有用であることを実証した。さらに、本研究過程で見出したエノンアセタールの興味ある反応性についても検討し、新たな研究展開の足がかりを得た。また我々の開発したマクロラクトン化の有用性を多くの化合物で実証した。(7)ウンデカ-1,10-ジエン-6-オンモノアセタールの分子内ハロエーテル化反応はヒドロベンゾイン由来の5員環アセタールでは進行しないが、ジエン部が対称である事に着目し、

光学活性ジオールとして入手容易な非対称な1-フェニル-1,3-プロパンジオール由来の6員環アセタールを用い、立体選択的ドミノ型分子内ハロエーテル化反応を起こさせる事に成功した。
培養ラット脊髄後根神経節細胞の成長円錐部の化学受容性

今回の研究では、培養ラット脊髄後根神経節(dorsal root ganglion ; DRG)の成長円錐部(growth cone)に局所的に化学物質の投与による刺激を行い、その時に生じる電気的応答をホールセルパッチクランプ法を用いて解析することにより、成長円錐部に末梢神経自由終末に相当する特殊な化学受容性の機構が存在する可能性、すなわち成長円錐部が皮膚における痒み・痛みなどの発生のモデルになる可能性について検討することを行った。生後0-7日齢のウイスターラットの脊髄後根神経節を摘出し、酵素処理後に個々の神経節細胞を分離し、DMEM液中でカバーガラス上に培養を行った。多くの細胞で培養開始後1日以内に細胞体より神経突起が伸長し、その先端に成長円錐(growth cone)が形成された。DRG細胞の細胞体よりホールセルパッチクランプ法による膜電流測定を行いながら、成長円錐部および細胞体に、種々の化学物質をpuff法(微細ガラス管に詰めた化学物質を空気圧で噴射し投与する方法)を用いて投与した。また、一般に知覚伝達に重要とされる直径が小型(16-20μm)のDRG細胞を選択し、実験を行った。一般に痒みの原因物質とされるヒスタミン(0.1%w/v)を成長円錐部及び細胞体に10例ずつ投与したが、電気的な応答は全く見られなかった。このことより培養ラットDRG細胞にヒスタミンH1受容体の存在する可能性は低いと考えた。次に、痛みの発生と関連づけられているカプサイシンという物質(30μM)を投与したところ、細胞体で4例中4例(100%)、成長円錐部で3例中2例(67%)において内向き電流の発生が観察され、少なくとも一部の成長円錐部には細胞体と同様にカプサイシン受容体が発現している可能性が高いと考えた。このことは、成長円錐部の一部は末梢神経自由終末に相当する化学受容性の機構を有する可能性を示唆するものと考えられた。
ゲノムプロファイリング法及びラマン分光法による年齢推定法の開発

平成30年度は,引き続き法医解剖体のサンプルを利用して,ゲノムプロファイリング法によるバイサルファイト処理したDNAのメチル化解析を行った.結果は良好であり,非常に高い相関を認めた.本年度はさらに検体を増やして行い,結果を解析して公表する予定である.皮膚画像解析を用いた年齢推定については,年齢のほかに死後経過時間や部位別情報,年齢などを含めて多変量解析を行った.非露光部の肌理と肌荒れ,露光部の赤みに関して年齢との良好な結果が得られ,死後経過時間や性別などに相関しないことから法医学実務上利用できると判断した.これを日本法科学技術学会で報告し,さらに国際誌に論文を公表した.また,現在同結果を用いた携帯画像アプリを開発しており,本年度に完成し,実際の検視現場でアプリを用いて年齢推定を行い,評価を行う予定である.バイオマーカーに関しては,テストステロンや,PSAと年齢の関係に有意差を認めており,現在結果をまとめているところであり,本年度論文発表の予定である.また,肝臓のスペルミンオキシダーゼとポリアミンにも年齢との相関が疑われており,本年度は多数の検体を用いて評価する予定である.臓器の計測値に関しては,陰茎の計測値と精巣重量に関して年齢との有意差を認めており,現在論文投稿中である.また,歯牙の喪失歯数などの所見が年齢との有意な相関を認めており,今年度中にまとめて論文を投稿する予定である.骨密度と年齢に関しては,論文として,現在投稿中である.バイオマーカー及び骨密度,皮膚画像解析,ラマン分光法による皮膚解析において良好な結果が出ており,皮膚画像解析に関して,論文を国際誌に発表した.また,現在,臓器の計測値と年齢に関して,および歯牙の喪失歯数と年齢に関して国際誌に論文を投稿中である.本年度は,皮膚画像解析による年齢推定アプリの完成,ゲノムプロファイリング法を用いたエピゲノム解析による年齢推定に関する症例数を増加し,結果を解析した論文を投稿する.また,ラマン分光法による皮膚年齢解析に関する論文投稿を行う.これらを中心とし,さらにバイオマーカーであるテストステロンやPSAと年齢に関する論文の公表,肝臓のスペルミンオキシダーゼやポリアミンと年齢との相関の検討.臓器計測値(骨密度,陰茎計測値や精巣重量,歯牙の喪失歯数など)と年齢との相関に関する論文の公表を目指す.平成29年度は,初めに倫理審査委員会に本研究に関する倫理審査を申請し,審査の結果無事に承認された.当初の計画では,動物実験をまず行う予定であったが,動物舎の運用状況から本年度動物の長期飼育が難しかったことから,すでにある司法解剖に付された死体の残余サンプル及び司法解剖を行った死体を用いて解析することとした.初めに各年代毎に10例ほどの司法解剖時の血液検査の残余サンプルからDNAを抽出し,ゲノムプロファイリング法によって加齢変化がゲノムの違いに影響しているかを確認した.その結果として同一人物ではないことからか,年齢とゲノムプロファイリングの結果に有意な相関は認められなかった.また,残余血液を用いて同時に様々な年齢が関係するバイオマーカー(PSA,T3,T4,DHEA-S,teststeroneなど)の値や,前立腺や甲状腺の臓器重量,司法解剖体の皮膚撮影画像の解析,並びに骨密度の解析を行った.それらの数値や解析結果が年齢と相関しているのかどうかを調べた.本年度中に全ての解析を行うことはできなかったが,これらの数値の中で,1T3,T4と甲状腺の重量が年齢と有意に相関していることが分かった.また,2骨密度が死体の年齢と有意に相関していることが分かった.しかし残念ながら,これら各々の値もしくは解析結果のみで正確に年齢が推定できるほどの精度ではないと考えられた.これらの結果を,法医学関係の英文雑誌に投稿した.その他の値及び解析結果と年齢との相関及び推定に関する検討や今年調べた項目の組み合わせによって年齢との相関が高まるかに関しては次年度に行うこととした.動物実験が動物舎の運用状況から困難であったことからヒト検体に変更して実施しているが,ゲノムプロファイリング法に加えて,各種バイオマーカー及び骨密度,皮膚画像解析,ラマンによる皮膚解析等も行っており,データが出だしている.その一部であるT3,T4,甲状腺重量と骨密度に関しては論文を作成し,投稿もできたことから全体として順調に進展していると判断した.平成30年度は,引き続き法医解剖体のサンプルを利用して,ゲノムプロファイリング法によるバイサルファイト処理したDNAのメチル化解析を行った.結果は良好であり,非常に高い相関を認めた.本年度はさらに検体を増やして行い,結果を解析して公表する予定である.皮膚画像解析を用いた年齢推定については,年齢のほかに死後経過時間や部位別情報,年齢などを含めて多変量解析を行った.非露光部の肌理と肌荒れ,露光部の赤みに関して年齢との良好な結果が得られ,死後経過時間や性別などに相関しないことから法医学実務上利用できると判断した.これを日本法科学技術学会で報告し,さらに国際誌に論文を公表した.また,現在同結果を用いた携帯画像アプリを開発しており,本年度に完成し,実際の検視現場でアプリを用いて年齢推定を行い,評価を行う予定である.バイオマーカーに関しては,テストステロンや,PSAと年齢の関係に有意差を認めており,現在結果をまとめているところであり,本年度論文発表の予定である.

また,肝臓のスペルミンオキシダーゼとポリアミンにも年齢との相関が疑われており,本年度は多数の検体を用いて評価する予定である.臓器の計測値に関しては,陰茎の計測値と精巣重量に関して年齢との有意差を認めており,現在論文投稿中である.また,歯牙の喪失歯数などの所見が年齢との有意な相関を認めており,今年度中にまとめて論文を投稿する予定である.骨密度と年齢に関しては,論文として,現在投稿中である.バイオマーカー及び骨密度,皮膚画像解析,ラマン分光法による皮膚解析において良好な結果が出ており,皮膚画像解析に関して,論文を国際誌に発表した.また,現在,臓器の計測値と年齢に関して,および歯牙の喪失歯数と年齢に関して国際誌に論文を投稿中である.来年度も動物実験が困難であることから,ヒトサンプルの解析を継続することとした.具体的には,各年代のヒトのDNAを用いたエピゲノム解析をゲノムプロファイリング法を用いて行う予定である.また,皮膚画像の解析を行い,その相関から,皮膚を用いた年齢推定法を検討する.皮膚のラマン解析に関してはデータをそろえられる予定である.さらに,骨密度や甲状腺ホルモンなどの前年度年齢と相関することが分かったマーカー相互を組み合わせることによって,推定精度が高まるかどうかを検討する.甲状腺ホルモンと年齢との関係に関しては頚部圧迫による窒息死との関連を含めて北欧の国際法医学会で発表する予定である.本年度は,皮膚画像解析による年齢推定アプリの完成,ゲノムプロファイリング法を用いたエピゲノム解析による年齢推定に関する症例数を増加し,結果を解析した論文を投稿する.また,ラマン分光法による皮膚年齢解析に関する論文投稿を行う.これらを中心とし,さらにバイオマーカーであるテストステロンやPSAと年齢に関する論文の公表,肝臓のスペルミンオキシダーゼやポリアミンと年齢との相関の検討.臓器計測値(骨密度,陰茎計測値や精巣重量,歯牙の喪失歯数など)と年齢との相関に関する論文の公表を目指す.動物舎が運用状況から動物実験が困難であったため,動物を購入しなかったこと.また,一部のバイオマーカーなどの測定に外部の検査会社へ依頼したために試薬の購入費が減少したことが理由である.昨年度に動物実験ができなかった分の費用を本年度に繰り越したため,繰越金が生じた.また,昨年度の解剖数が少なく,採取できたサンプル数が予定したサンプル数よりも少なかったため,本年度解析するサンプル数が少なく,残余金額が生じた.しかし,本年度は解剖数が非常に多かったため,次年度解析するサンプル数は予定よりも大幅に超過することから,消耗品の購入費も増加する予定であり,研究計画が順調進行すれば研究期間内に予算をすべて使用する見込みである.
COX2の尿細管糸球体フィードバック機構におよぼす影響

血管拡張、腎血流増加を有するプロスタグランジンE2(PGE2)産生の最初のカスケードに働くシクロキシギナーゼ2(COX2)は、尿細管糸球体フィードバック機構(TGF)を介して腎保護に働く可能性があるが明らかではない。腎不全状態においてNSAIDによりCOX2を抑制すると腎機能の急速な低下を認めることから、腎不全状態で特にCOX2の腎保護作用が増強している可能性が考えられる。本研究の目的は、腎不全状態においてCOX2が腎微小循環および、これを調節するTGFにどの程度関与しているかを検討することである。昨年度は、COX2の慢性腎不全での微小循環作用を調べるために、まず慢性腎不全ラットの作成およびそのラットでの腎微小循環を検討した。Na-K ATP ase阻害薬であるウワバイン30μg/kg/dayを浸透圧ポンプにより皮下投与して慢性腎不全ラットを作成し、その腎微小循環作用を検討した。高食塩下におけるウワバインの慢性投与では、vehicle群と比較して尿量、糸球体濾過値、ナトリウム排泄率は明らかに低値を示した。さらに、腎微小穿刺実験では輸入細動脈の拡張と同時に輸出細動脈のより強い収縮を認めた。本年度はこの慢性腎不全ラットにおいてCOX2選択的阻害薬を投与することにより、腎不全状態下でのCOX2の役割を調べた。COX2選択的阻害薬投与下において、尿量、糸球体濾過量、ナトリウム排泄量は減少傾向を示した。しかし、ラットにおける各個体差が大きく、そのばらつきが何に起因するか現在検索中である。腎微小穿刺実験では、COX2選択的阻害薬投与下で輸入細動脈の収縮の傾向を認めたが、個体差を認めた。本年度は、COX2の慢性腎不全での微小循環作用を調べるための慢性腎不全ラットを作成し、その腎微小循環作用を検討した。慢性腎不全ラットは、8%の高食塩飼育下のSDラットにNa-K ATP ase阻害薬であるウワバイン30μg/kg/dayを浸透圧ポンプにより皮下投与した。腎微小循環作用は、腎クリアランスと腎微小穿刺実験を施行した。腎微小循環は、人工尿細管液を用いて、40nl/minでヘンレ係蹄を順行性に微小灌流しつつ、同一ネフロンの近位尿細管起始部の液流量(EPFR)を測定した。係蹄非灌流時に対する灌流時のEPFRの減少率により尿細管糸球体フィードバック機構の反応性を評価した。非灌流時のEPFRはウワバイン群、vehicle群でそれぞれ23.5%,22.5%と明らかな差を認めなかった。今後は、この慢性腎不全ラットを用いて、COX2の腎微小循環作用およびTGFに及ぼす影響を検討する。
日本人英語学習者の調音運動学習 －必要練習量と促進条件－

本研究は,日本人英語学習者が,母国語にはない音素の調音を学習する際に必要な練習量と,調音運動学習をより促進する要因を明らかにすることを目的としている。これまでに練習語および非練習語での一定水準以上の正構音率を達成するのに必要な練習量の調査と,そのプログラムに改編を加えた,より短期間で練習者が取り組みやすい学習スケジュールでの効果を検証した。その結果,4日間というコンパクトで取り組みやすく,その結果としてドロップアウトしにくい練習スケジュールにおいても着実な効果が得られる可能性が示唆された。今年度は,練習効果を促進する条件の検討をすすめた。具体的には,主に,練習者の注意の焦点を外的(external focus)あるいは内的要因(internal focus)に向ける場合の効果の違いについて検討を開始した。これまでの身体運動に関する先行研究においては,externalな側面に注意を向けて練習するほうが,学習の転移により効果的という知見が報告されているが,構音運動における実証研究はほとんどない。本研究においては,/v/音の構音運動学習におけるexternal focusとしては,運動の「効果」を音響学的に視覚提示すること,そしてinternal focusとしては,従来の身体運動学習における知見を参考に,構音運動すなわち/v/の構音動作そのものに注意を向ける実験条件を設定して検証を進めている。研究代表者の所属大学における管理職業務が予期した以上に多忙であったこと,ならびに家族2名の病気療養のため,実験の遂行が予定どおり進まなかった。管理職任期満了および家族に次第に回復がみられ始めたため,現在は実験を再開している。研究期間の延長を申請し,了承いただいたため,今年度はデータ収集を完了させ,分析,考察,全体総括を行う。日本人英語学習者が、英語音素の調音動作を学習する際に必要な練習量および調音運動学習を促進する要因を検討している。本研究は、その第一段階として、大学生被験者を対象に、練習条件を統制した調音運動学習プログラムを実施し、一定の習得目標を達成するために必要な練習量の目安を明らかにする。28年度は大学生を被験者とした実験を行い、特定音素(/v/)について、単語から文章レベルで一定以上の正調音率を習得するのに必要な練習量を調査した。被験者は、日本語を母語とし、国内の中学、高校における標準的な英語学習を経験した大学生(留学および長期の海外生活経験のない)とした。練習期間前後および練習期間中にテストを実施し、正調音率を調査した。練習開始に先立ち、ネイティブ・スピーカーが目標音素の調音点、調音方法を解説・実演し、各被験者が意識すれば正確な調音動作が可能であることを確認した。被験者への指導には、口頭説明だけでなく、ビデオ録画や音響分析ソフトによる音声の視覚表示(サウンド・スペクトログラム等)も活用した。練習期間中、被験者は、ネイティブ・スピーカーによる手本音声に沿って、毎日一定回数の練習を行った。その結果、9日間程度の練習では正調音率の明らかな向上がみられない被験者がいたが、18日間の練習後には全員の被験者において正調音率の向上が認められた。さらに、練習期間を延長し、30日間(5週間)行ったところ、文レベルでも成績の向上が認められた。日本人大学生においては、合計1500回程度の練習を延べ5週間(週に6日間)にわたり継続することで、一定の練習効果がみられることが示唆された。連携研究者の急遽の異動により、ネイティブスピーカーによる練習前後の構音状態の評価作業に遅れを生じたが、後任者の確保により、再開が可能な状態となっている。本研究では,日本人英語学習者が、英語音素の調音動作を学習する際に必要な練習量および調音運動学習を促進する要因を検討している。これまでの研究で示された必要な練習量の目安をもとに,学習者の負担を軽減可能で,効率的な練習条件を調べる目的で,このたびは,延べ学習期間の短縮による効果の差を検討した。具体的には,前年度までの研究で効果が認められた練習量と同程度の練習量を,学習者が練習により参加,取り組みやすいように,より短期間(4日間)で達成できるよう,練習スケジュールを改編し,その効果を検証した。被験者は引き続き,国内の中学、高校における標準的な英語学習を経験した大学生(留学および長期の海外生活経験のない)とした。練習開始に先立ち、ネイティブ・スピーカーが目標音素の調音点、調音方法を解説し、各被験者が意識すれば正確な調音動作が可能であることを確認した。被験者への指導には、口頭説明だけでなく、音響分析による音声の視覚表示(サウンド・スペクトログラム等)も活用した。日本人が習得に困難を示すことが多い子音/v/について,単語レベルで連続4日間1800回の練習を行った結果,練習終了後4日から5日後の検査において練習前と比較して,非練習語と文レベルにおける正調音率が有意に上昇し,うち多くが90%以上の正調音率を達成した。また1ヶ月後においても正調音率は保持されていた。単語レベルで1800回レベルの集中的調音練習をすることで,非練習単語および文レベルへの転移効果および,少なくとも1ヶ月後までの保持効果が認められた。4日間というコンパクトで比較的取り組みやすい練習期間であっても,一定の練習量を確保することで,着実な効果が得られる可能性が示唆された。順調に進展しており,調音運動学習において必要な練習量について検証を継続しつつ,学習促進条件について検討している。

本研究は,日本人英語学習者が,母国語にはない音素の調音を学習する際に必要な練習量と,調音運動学習をより促進する要因を明らかにすることを目的としている。これまでに練習語および非練習語での一定水準以上の正構音率を達成するのに必要な練習量の調査と,そのプログラムに改編を加えた,より短期間で練習者が取り組みやすい学習スケジュールでの効果を検証した。その結果,4日間というコンパクトで取り組みやすく,その結果としてドロップアウトしにくい練習スケジュールにおいても着実な効果が得られる可能性が示唆された。今年度は,練習効果を促進する条件の検討をすすめた。具体的には,主に,練習者の注意の焦点を外的(external focus)あるいは内的要因(internal focus)に向ける場合の効果の違いについて検討を開始した。これまでの身体運動に関する先行研究においては,externalな側面に注意を向けて練習するほうが,学習の転移により効果的という知見が報告されているが,構音運動における実証研究はほとんどない。本研究においては,/v/音の構音運動学習におけるexternal focusとしては,運動の「効果」を音響学的に視覚提示すること,そしてinternal focusとしては,従来の身体運動学習における知見を参考に,構音運動すなわち/v/の構音動作そのものに注意を向ける実験条件を設定して検証を進めている。研究代表者の所属大学における管理職業務が予期した以上に多忙であったこと,ならびに家族2名の病気療養のため,実験の遂行が予定どおり進まなかった。管理職任期満了および家族に次第に回復がみられ始めたため,現在は実験を再開している。構音運動学習に必要な練習量に関してこれまで得られた知見を基盤として、今後は身体運動において明らかにされている運動学習の促進条件のうち、集中練習と分散練習の比較実験等を実施し、練習条件の違いが練習成果にどのような影響を及ぼすかを構音運動において検証していく。調音運動学習に必要な練習量につき検証するため,引き続きデータを蓄積する。また,上肢・下肢など身体運動において運動学習を促進するとされる練習条件が,調音のような発声発語器官においても有効かを検討する。研究期間の延長を申請し,了承いただいたため,今年度はデータ収集を完了させ,分析,考察,全体総括を行う。当初、音響分析ソフトウェアを購入予定であったが、信頼性の高いフリーウェアの活用により十分代替できることが判明した。消耗品に関しては、所属機関の在庫品を利用したので、翌年度分予算と合わせて補充購入していく予定。調査旅行は、今年度は、本研究テーマに関連する発表を含む学会が見当たらなかったため、実施しなかった。データ処理にかかる謝金において,研究者ら自身により処理作業を行ったため,予定よりも支出額が少なくなった。また情報収集用の旅費は,当該年度に関連するテーマを扱った学会,研究会等が見当たらなかったため,使用しなかった。研究実施状況に若干の遅れが生じたため,研究期間延長を申請した。今年度を最終年度として研究を継続,終了させる予定である。消耗品について所属機関の在庫品を利用した分は、翌年度に補充購入していく予定である。
高等学校物理における電磁気分野の生徒実験教材のモジュール化と教育実践

高等学校の理科(物理)において,電磁気学分野は,力学分野・波動分野と並び,1つの大きな学習分野である。授業では,様々な実験を生徒実験として扱ったり,教員が演示したりしているが,いくつかの課題を感じていた。例えば,実験時に生徒がデータの収集に集中し,意義の理解や現象の把握が十分にできていない点や,教員の示した回路図から生徒が実際に回路を組み立てるまでに時間がとられ,授業時間内に実験結果の解析やまとめに時間を大きくとれない点である。本研究では,扱う実験教材を,ユニバーサル基盤やブレッドボードを用いてモジュール化し,実験の際には生徒が簡単な配線を行うことで実験準備が完結するような教材を開発し,活用したいと考えた。また,現象の理解に集中させるため,デジタルオシロスコープを活用したいと考え,研究を行った。モジュールとして制作したものは,電球やダイオードの電圧-電流特性,電池の内部抵抗測定などの実験で使用可能な簡単な電源回路,コンデンサーの充電・放電の過渡現象のためのモジュール,交流回路における位相のずれを観察するためのモジュール,電気振動(LC共振)現象のためのモジュールなどである。これらのモジュールを活用し,授業の中で実践を行った。実験回路の組み立てがスムーズにできることや,回路図と実験部品(回路)の対応が見やすいことなどから,授業の中での実験の解析やまとめの時間を十分にとることができ,本研究の目的を達成したと考える。また,デジタルオシロスコープの活用により,画面上にグラフとして表示されることや,データや表示画面を保存し,後にコンピュータでデータ解析ができるので,現象の理解や実験の解析手法を生徒に身につけさせることにつながり,教育効果があるものとなった。
小胞体に局在するsyntaxin18の細胞内機能に関する研究

真核細胞内には、それぞれ異なる機能を持つ膜で囲まれたオルガネラが多数存在し、それぞれ特有のタンパク質が局在している。小胞輸送は、タンパク質を細胞外へ分泌したり、リソソームなどのオルガネラに輸送するための手段である。syntaxinは小胞と目的膜との融合に関与するタンパク質であり、少しずつ構造の異なる分子種がそれぞれ異なったオルガネラに分布している。syntaxin18(syn18)は小胞体に局在し、小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送に関与するタンパク質である。我々はsyn18モノクローナル抗体を用いたsyn18結合タンパク質の検索を行い、新規タンパク質p31およびRINT-1、ZW10をsyntaxin18結合タンパク質として同定した。RINT-1はRad50(遺伝子の修復に関与)と結合するタンパク質で、G2/M期のチェックポイントに関与するタンパク質であり、ZW10は動原体結合タンパク質で、ダイニンの動原体への結合を助け、紡錘体形成のチェックポイント機能を持つタンパク質であった。酵母を使ったtwo-hybridアッセイの結果から、RINT-1とZW10およびp31とsyn18が直接相互作用していることが判明した。またP31、RINT-1, ZW10はsyn18複合体中でサブコンプレックスを形成しいて、ATPaseであるNSFの加水分解依存的にこのサブコンプレックスはsyn18から解離した。さらに培養細胞内でのZW10の過剰発現および、RNAi法によるZW10のノックダウンの実験からZW10が間期においては小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送に関与することが示唆された。以上の結果、細胞周期のチェックポイントタンパク質として機能しているZW10とRINT-1が間期においては複合体を形成し、p31を介してsyn18と結合し小胞輸送に関与するが、細胞周期に依存した何らかの調節によってRINT-1とZW10はチェックポイントタンパク質として機能するのではないかと考えられる。チェックポイントに関与するタンパク質が小胞輸送に関与しているということは今まで報告されておらず、新しい知見である。これらの結果は小胞輸送と細胞周期の間に何らかのクロストークが存在する可能性を示唆する。