hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
短期大学教育の自律的改善に資するエビデンスに基づくガイドラインの開発

全米コミュニティーカレッジ協会への訪問調査から、学生調査の活用とガイドライン開発に係る示唆を得るだけでなく、先進的な活用事例や、データの活用や運用に関する問題点や課題についても明らかにすることが出来た。特に、当該分野において先進的な地域にあるアメリカにおいても、データ解析や情報の活用に関する人的資源の乏しさは課題となっており、小規模なコミュニティーカレッジではその傾向はより顕著である指摘があった。これらの知見は、本研究の目的である短期大学生調査を用いたガイドラインを開発し、実際に定着させるうえで、現場の担当者が活用可能なシステムの構築までを対象とする必要性を示すものであり、本研究課題の今後の遂行、さらには研究期間終了後の発展可能性を示唆するものであった。本研究課題の現在までの進捗状況は概ね順調である。その理由は、国内の幅広い学会や研究会への参加を通じ、本研究課題に関する研究動向を把握することに加え、多角的なアプローチから考察を進めることが出来たことが挙げられる。所属学会だけでなく、関連する領域の学会に参加することによって、より幅広い研究者から新しい知見を得ることが出来た。アメリカにおける学生調査を用いた教育改善事例においては、当初の予定と異なる機関への訪問調査になったが、全米のコミュニティーカレッジを統括する全米コミュニティーカレッジ協会を対象に調査を遂行し、研究部門のディレクターと研究員、国際部門のディレクター、さらには情報公開を行うシステム部門を担うエンジニアの4名に対して研究に関するインタビューやディスカッションを行うに至った。これにより、本研究において遂行している学生調査の活用とガイドラインの開発に加え、開発後の運用にまで視野を広げるに至った。また、2019年度に実施予定である日本の短期大学における学生調査を用いた教育改善事例の探索についても、これまで実施されてきた全ての短期大学生調査に参加し、意欲的に短期大学生調査を活用する一つの短期大学の訪問調査を実施した。当該機関の学長と事務部門の統括者に対し、短期大学生調査の分析結果を示しつつインタビューを行った。これにより、短期大学生調査で得られた特徴的な結果が、短期大学関係者の持つ実感と極めて近い形で示されていることが明らかになり、得られた結果と教育活動や経験を結び付けられる可能性を示唆する成果が得られた。先の現在までの進捗状況において示したように、本研究はすでに計画書の想定以上の成果が得られており、一部の研究活動については前倒しして行うに至っている。この1年間の研究活動は概ね順調であり、2019年度以降も、引き続き継続して研究を進めていきたい。
ナノ粒子キャリアによる口腔癌センチネルリンパ節転移イメージングの基礎的研究

最近,小型のガンマカメラを用いるセンチネルリンパ節生検の手法が試みられている。しかし,手術室でセンチネルリンパ節へのRI集積を画像として確認できる反面,ガンマカメラが術野を被ってしまう。色素を用いた方法では解剖学的構造の中でセンチネルリンパ節を確認できるがタイミングの問題や深部の判定に難がある。私たちは複合イメージングプローブを用いてセンチネルリンパ節のマッピングを小型半導体ガンマカメラで行い,リンパ節生検は近赤外蛍光によって解剖学的構造を確認しながら検出をするという新しい手法の可能性を検討した。この目的で基礎的および動物実験を行った。PAMAM修飾シリカナノ粒子表面に^<99m> TcとICGを結合させたナノ粒子(粒子径分布30nm)の複合イメージングプローブを作製した。TLC, thinlayerchromatographyとイメージングプレート(IP, FLA-2000, FujiFilmCo. Tokyo)を用いて近赤外蛍光とRIを検討した。近赤外蛍光はPDEシステム(HamamatsuPhotonicsCo, Japan)を使用して画像を検討した。本ナノ粒子キャリア溶解液100-500ppbの0.1ml(約7.4MBq)をラット6匹の舌粘膜下に注射して頸部リンパ節を検索した。ガンマカメラ撮像後に頸部を開創して蛍光イメージングで描出した。TLCにおいてシリカナノ粒子溶解液のスポットをIPと蛍光で確認できた。ラットのリンパ節にRI集積と蛍光が認められた。集積と蛍光の程度,ウェルカウンターによる放射線測定結果は関連していた。透過型電顕によりシリカナノ粒子がリンパ節内に存在することを認めた。ナノ粒子によるRIと近赤外蛍光の複合プローブを用いた新しいセンチネルリンパ節生検の可能性が示唆された。また,本ナノ粒子キャリアを用いて転移細胞へのターゲットとイメージングへの方向性が示された。私たちはシリカナノ粒子を利用した複合イメージングを目指している。ナノ粒子表面にデンドリマーのポリアミドアミン(PAMAM)を付与して、Tc-99mと近赤外蛍光のICGとによるイメージングを可能にした。使用した粒子はレーザ回折式粒度分布測定により30nm径をピークとする50nm以下の分布を示した。走査型電顕および透過型電顕によりその粒子を観察してほぼ同大の粒子であることを確認した。また使用した粒子濃度は100から500ppbであった。粒子へのRI付着の確認はTLC展開後のcontact radiography(radioluminography)と、近赤外蛍光の付与は浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器およびLAS4000により確認した。複合イメージング粒子を用いた6匹のラット舌部のセンチネルリンパ節イメージングを試みた。RI量は約0.33mCi/100μlを舌に注入し、シンチレーションカメラと小型半導体γカメラにて集積を認めた。その後頸部を解剖して浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器等でリンパ節の近赤外蛍光を認めた。摘出リンパ節の重さは1.5mgから25mgであり、imaging plateと浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器およびLAS4000により同一リンパ節がRIと近赤外蛍光を示すことが確認できた。また、well counterにて放射能測定を実施した。これらの結果からICG近赤外蛍光とTc-99mによる複合イメージングが実現できたことが明らかになった。このような複合イメージングを成功している研究グループは非常に少ない。今後臨床に直結できる可能性が示された。本結果の詳細は国際学会および国際誌にて発表予定である。

ナノ粒子表面にデンドリマーのポリアミドアミン(PAMAM)を付与して、Tc-99mと近赤外蛍光のICGとによるイメージングを可能にした。使用した粒子はレーザ回折式粒度分布測定により30nm径をピークとする50nm以下の分布を示した。走査型電顕および透過型電顕によりその粒子を観察してほぼ同大の粒子であることを確認した。また使用した粒子濃度は100から500ppbであった。粒子へのRI付着の確認はTLC展開後のcontact radiography(radioluminography)と、近赤外蛍光の付与は浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器およびLAS4000により確認した。複合イメージング粒子を用いた6匹のラット舌部のセンチネルリンパ節イメージングを試みた。RI量は約0.33mCi/100μlを舌に注入し、シンチレーションカメラと小型半導体γカメラにて集積を認めた。その後頸部を解剖して浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器等でリンパ節の近赤外蛍光を認めた。摘出リンパ節の重さは1.5mgから25mgであり、imaging plateと浜松フォトニクス近赤外蛍光検出器およびLAS4000により同一リンパ節がRIと近赤外蛍光を示すことが確認できた。また、well counterにて放射能測定を実施した。集積と蛍光の程度、ウェルカウンターによる放射線測定結果は関連していた。比較的低放射線量とナノ粒子キャリアの濃度で近赤外蛍光とRIのセンチネルリンパ節画像化が達成できた。両イメージングによる検出感度を一致させるには濃度設定などのより詳細な検討が必要と考えられた。センチネルリンパ節生検においてナノ粒子を用いたRIと近赤外蛍光のdualイメージングの可能性が示唆された。シリカナノ粒子表面に外表がアミノ基からなるポリアミドアミン(PAMAM)を付与して、Tc-99mと近赤外蛍光のICGとによる複合イメージングを可能にした。ラットの舌に、このナノ粒子プローブを注入してセンチネルリンパ節の核医学画像と近赤外蛍光イメージングを確認出来た。これらプローブの局在はH&E染色および透過型電顕で検討した。ナノ粒子はリンパ節内のマクロファージに局在しており透過型電顕でその胞体内に散在性に認めることが出来た。確認はEnergy dispersive spectroscopy(EDS)で行い、それがSiであることを認めた。前年度の結果と本年度の結果は2011年9月に米国サンジェゴで開催された世界分子イメージング会議においてその成果を発表し、ポスター賞の候補に選ばれた。832のポスター演題中の256演題がポスター賞の候補となった。日本からは10演題が候補に上がった(東京大学1、京都大学1、北海道大学1、大阪大学1、浜松医科大学2、滋賀医科大学1、放医研2)。残念ながら私たちの発表は賞に選ばれなかったが世界の上位レベルであることが確認された。成果は国際誌に投稿準備中である。
リコンビナントBad蛋白のグリオーマ細胞内導入によるアポトーシス誘導

Bad蛋白は、アポトーシス抑制蛋白であるBcl-xLと細胞内でinteractionすることによりアポトーシスを誘導し、リン酸化によって不活化されることが知られている。今回、マウスBad遺伝子をテンプレートに、2箇所のリン酸化部位、つまり、コドン112および136のセリンをアラニンに置換するようにPCR法を用いたmutagenesisを行い、変異Badを作成した。この変異Bad遺伝子と、ジフテリアトキシンのトランスポートドメイン(DTTR)とのgeneticfusionを行い、大腸菌を用いた蛋白発現系にて融合蛋白Bad-DTTRを精製した。この精製融合蛋白Bad-DTTRをグリオーマ細胞の培養液中に加えると、濃度依存性に殺細胞効果およびアポトーシス誘導能を観察することができた。そのIC50は変異Bad-DTTR蛋白で、5×10^<-8>Mであった。Bad蛋白のみでは殺細胞効果を示さないこと、またこの融合蛋白は細胞内のBcl-xLの分布を変化させたことから、この融合蛋白が細胞内に取り込まれ、Bcl-xLとのinteractionにより、アポトーシスを誘導していることが考えられた。また、長期的な細胞増殖抑制効果を見るために、clonogenic assayを行い、この変異Bad-DTTR蛋白は自然体Bad-DTTR蛋白に比較して強い増殖抑制効果を示した。さらにコドン155を含む3箇所のリン酸化部位を変異させたBad-DTTRは、2箇所の変異のものと殺細胞効果に違いは見られず、コドン112および136のリン酸化部位が不活化には重要であると考えられた。
コンビナート連携型風力発電方式の提案とその優位性の定量的評価

ドップラーソーダを小型ボートに搭載して洋上風況観測を行うためのドップラーソーダ水平保持装置を開発した.水平保持装置は2軸振り子で構成され,ボートの揺動に対してドップラーソーダを常に水平に維持し,振動を抑えるための免振および減衰装置を開発した.免振化は付加質量を振り子回転軸より高い位置に設置することにより振り子振動数を低下させ,ボート固有振動数との共振を避けることで実現した.減衰装置は,スポンジ状の材料を振り子下部に取り付け,床面との摩擦により減衰させる摩擦ダンパーを用いた.この装置を用いて洋上風況観測を行ったところ,対数則やべき乗則に従う風速鉛直分布を捉えることができた.また,地上のプロペラ型風速計と比較したところ,高い相関性が示され,観測データの妥当性が実証された.さらに,洋上観測から得られる点状の風況データに対して,面的な風況特性を把握するための風況数値シミュレーションを実施した.メソ気象モデルMM5を用いた解析を行い,風速計観測値などと比較した.概略的な風況特性は得られたが,解析対象領域を小さく取りすぎたため,観測値との整合性について今後に課題を残している.以上の洋上風況観測や広域的な風況数値シミュレーションの組み合わせにより,今後,瀬戸内海沿岸のコンビナート沖合の洋上における風況精査および風力発電賦存量などを明らかにしていく予定である.瀬戸内海洋上を対象として,風況の他に水深,自然公園,航路などの制約条件を考慮したGIS解析を行い,瀬戸内海洋上における風力発電可能量を試算した.1500kW級の風車を520m間隔で対象地域に設置すると仮定したところ,風速,水深,自然公園,航路の制約条件を課さない場合は年間発電量247TWh,風速6m/s以上,水深20m以下,自然公園全体と航路を除外の制約条件の下でも年間発電量32TWhという膨大な風力エネルギーが得られることが明らかとなった.海域では,関門海峡付近の周防灘,四国佐田岬,淡路島・鳴門付近が特に有望であることが判明した.また,瀬戸内海沿岸の代表的なコンビナートである宇部,周南,水島の3地域について,風況数値シミュレーションを行うとともに,GIS解析を援用して,風力発電可能量や水素製造可能量の試算を行った.宇部は風況が良く,沖合には水深の浅い海域が広がっており,コンビナートと連携した洋上発電に有望であること,周南はコンビナート周辺を高い山で囲まれており,それらの山頂付近では高い発電量が期待できるものの,沖合は水深が急激に深くなるため,洋上発電には向いていないこと,水島は風速は弱いものの,水深が浅く島も多いので洋上発電には適した条件を備えていることなどが明らかとなった.さらに,宇部において,風向風速計およびドップラーソーダを用いた風況予備調査を行い,概略的な風況を把握した.山口県の宇部,小野田,周南の3つのコンビナートに風速計を設置し,風況の定点観測を開始した.同時に風速計設置地点周辺において,小型ドップラーソーダを用いた短期観測を行った.風速計による長期観測データと小型ドップラーソーダによる短期観測データの相関関係を求めることにより,小型ドップラーソーダ地点の風況を予測する手法について検討した.さらに,その予測精度を向上させるため,風速計と小型ドップラーソーダの相関関係に加え,風の発生要因である気温や気圧傾度の情報を考慮した重回帰分析により予測した.その結果,風速データ単独で予測するのに比べ,気温や気圧の情報も加えて予測することにより,予測精度を飛躍的に高めることに成功した.気温や気圧のデータは,近隣のアメダスなどの気象官署のデータを用いているが,風速データもアメダスのデータを用いて予測したところ,われわれが設置した風速計のデータを用いた場合と同等の精度で予測可能であることも明らかとなった.このような予測手法を用いれば,小型ドップラーソーダの機動性を活用したさまざまな地点での短期観測により,広範囲における風況を高精度に求めることが可能である.通常であれば風速計設置地点の1カ所の風況しか得られないが,小型ドップラーソーダとの連携により多地点での風況を明らかにできる.この予測手法を応用すれば,小型ボートなどを用いたドップラーソーダ観測により,コンビナート沖の洋上の風況も高い精度で明らかにできる可能性がある.ドップラーソーダを小型ボートに搭載して洋上風況観測を行うためのドップラーソーダ水平保持装置を開発した.水平保持装置は2軸振り子で構成され,ボートの揺動に対してドップラーソーダを常に水平に維持し,振動を抑えるための免振および減衰装置を開発した.免振化は付加質量を振り子回転軸より高い位置に設置することにより振り子振動数を低下させ,ボート固有振動数との共振を避けることで実現した.減衰装置は,スポンジ状の材料を振り子下部に取り付け,床面との摩擦により減衰させる摩擦ダンパーを用いた.この装置を用いて洋上風況観測を行ったところ,対数則やべき乗則に従う風速鉛直分布を捉えることができた.また,地上のプロペラ型風速計と比較したところ,高い相関性が示され,観測データの妥当性が実証された.さらに,洋上観測から得られる点状の風況データに対して,面的な風況特性を把握するための風況数値シミュレーションを実施した.メソ気象モデルMM5を用いた解析を行い,風速計観測値などと比較した.概略的な風況特性は得られたが,解析対象領域を小さく取りすぎたため,観測値との整合性について今後に課題を残している.以上の洋上風況観測や広域的な風況数値シミュレーションの組み合わせにより,今後,瀬戸内海沿岸のコンビナート沖合の洋上における風況精査および風力発電賦存量などを明らかにしていく予定である.
東南アジア大陸部宗教研究の新パラダイムの構築

本年度は、東南アジア大陸部における広義の仏教徒社会における僧俗関係に関する考察を集中的に行った。そこでの討論からは大きく二つの発展可能性が提示された。ひとつは、出家者への関心と在家者への関心に二分されてきた東南アジア仏教論に代え、僧俗の別に過度にとらわれることなく仏教というシステムをトータルにとらえ直す試みである。この試みにあたっては、出家と在家をまたいで伝承される経典朗誦の伝統や、やはり出家と在家をまたいで行われるアピダルマ学習会といった現象への着目も出発点の問いとして友好であることが明らかになった。もうひとつは、それとは逆に、東南アジアの多様な宗教的現実を一個のシステムとして記述するために、仏教そのものを相対化するという方向である。本年度の討論からは、華僑系住民が主に拝む神々や廟、あるいはバラモン教の伝統に属すべき諸実践が上座仏教の在家部門に包摂されているという視点(タイ国)、中国系とタイ系の神々の相互乗り入れを記述する上で漢化やシンクレティズムといった概念を再検討する必要性(中国雲南西南部)、同一の神が華僑とクメール人とベトナム人から異なった名称で呼ばれながらひとつの多民族的な儀礼空間を構成している点(メコンデルタ)、制度仏教のジャーゴンぬきにいかに人々のレベルで神聖なるものが神聖なるものとして立ち現れているかを考察することの重要性(ミャンマー、カンボジア)などが明らかになった。当初の申請時に比べ、予算規模全体が圧縮されているため、それに応じて班編成などを柔軟に行うことで対応し、結果的に当初予定されていた今年度の課題についてじゅうぶんな議論を行い、またじゅうぶんな成果を生みだすことができた。最終年度である今年度は成果集約と公表を集中的に行う。まずは7月にオランダで行われる国際学会ICASに有志が参加し研究発表を行うほか、12月には台湾で行われる国際学会SEASIAに本科研メンバーによる選抜チームを編成して分科会発表を行う。そのほか今年度後半の国内学会での個人発表/分科会発表の形式で研究成果の公表を行うとともに、国際学会の分科会発表成果を英文で活字化する作業にも着手する。本共同研究の研究代表者および研究分担者による平成28年度の研究業績は、学術誌論文5(うち査読あり4)、学会発表12(うち国際学会4)、書籍5(うち国際共著書1)である。共同研究の初年度の成果としては満足しうるものと考える。このうち、慶應義塾大学出版会による「シリーズ東南アジア地域研究」(全三冊)の第二巻『社会』、およびパーリ学仏教学会編『上座仏教事典』に、本共同研究からそれぞれ2名、6名が執筆に参加している点が特筆される。前者は大学(院)生向けの教科書を意図した出版物であり、また後者は南伝仏教上座仏教研究の現時点での到達点というべき出版物である。そうした出版事業に本共同研究会メンバーの複数が参加していることは、本共同研究の発信力を高め、知識の社会還元推進する上で寄与するところが大きい。メンバーによる執筆/発表の分野としては、文化人類学、東南アジア地域研究、宗教学にまたがっている。これらの研究業績の大部分は、メンバーの単著(書籍の場合共著論集の一章ないし一項目)または単独発表によるものであり、特に初年度の成果でもあるため、本共同研究の開始以前からの個人的な蓄積を反映している部分が大きい。平成29年度以降は、本共同研究の成果をより直截に反映した研究業績が多くなることが期待される。また論文に比べ学会発表の数が大幅に上回っているが、これは今後活字化予定の研究内容が多く含まれていることを意味しており、平成29年度以降に雑誌論文数や書籍数が増加することが見込まれる。またそうした活字化作業にあたっては、本共同研究での討論や本共同研究から得られたデータがフィードバックされていく予定である。平成28年度は、当初の予定通り、メンバー全体による共同研究会を2回行った。ただし、メンバーがみな多忙であり、日程調整が困難を極めたことから、共同研究会に全員が同時に顔を揃えることができなかった。この点については、共同研究会メンバーによるメーリングリストを作り、そこで情報を共有することで、対面的コミュニケーションの不足を補った。その結果として、個々のメンバーが順調に研究業績を積み上げ、また問題意識を共有することが可能になっている。以上が、自己評価を(2)とした理由である。平成29年度は東南アジア宗教論における宗教別分業の相対化作業に着手した。具体的には、上座仏教、民間信仰、中国宗教、キリスト教に関する先行研究の問題点をより具体的に明らかにした上で、それを克服する方法について論点を共有する作業を行った。上記の作業からは、大きく分けて三つの知見が明らかになった。第一に、東南アジア大陸部の多数派を占める仏教徒社会について、従来は非正統的要素と見なされ仏教研究の対象から除外されてきた要素を含めて考察しようとすると、日本民俗学による日本宗教論の知見と争点が大きく重なってくる。非正統的な宗教要素を、仏教徒の僧俗関係における「世俗」として位置づけることで、全体を一個の仏教システムとして提示し直すことが、日本においても東南アジアにおいても重要であることが明らかになった。第二に、制度としての仏教やキリスト教の自明性を疑う必要がある一方で、しかしながら仏教やキリスト教を正面からとらえた民族誌の試みがこれまで不十分であったことも明らかになった。仏教徒やキリスト教徒の世界を記述する際に、当該宗教自体を直視することなく、それらを他の社会的次元の問題に還元して理解してきたことの弊害といいかえることもできる。

第三に、以上とは正反対に、当事者の視点に則して宗教現象を理解する上で、宗教という言葉そのものが、あるいは「○○教」「××教」といった既成宗教を切り分ける用語そのものが障害となりうる場合があることが明らかになった。ここからは制度としての宗教からではなく、神や霊そのものの属性から人々の宗教的観念に接近する視座が開けるとともに、アニミズム論の再検討の必要性も生じてくる。平成29年度は4年計画の2年目である。当初の二年間は、既存の研究における問題点の洗い出しに注力することを重視してきたので、そうした問題を明確に言語化し、さらにそれをいくつかのクラスターに分類することができた。その点からはおおむね順調ということができると考えている。本年度は、東南アジア大陸部における広義の仏教徒社会における僧俗関係に関する考察を集中的に行った。そこでの討論からは大きく二つの発展可能性が提示された。ひとつは、出家者への関心と在家者への関心に二分されてきた東南アジア仏教論に代え、僧俗の別に過度にとらわれることなく仏教というシステムをトータルにとらえ直す試みである。この試みにあたっては、出家と在家をまたいで伝承される経典朗誦の伝統や、やはり出家と在家をまたいで行われるアピダルマ学習会といった現象への着目も出発点の問いとして友好であることが明らかになった。もうひとつは、それとは逆に、東南アジアの多様な宗教的現実を一個のシステムとして記述するために、仏教そのものを相対化するという方向である。本年度の討論からは、華僑系住民が主に拝む神々や廟、あるいはバラモン教の伝統に属すべき諸実践が上座仏教の在家部門に包摂されているという視点(タイ国)、中国系とタイ系の神々の相互乗り入れを記述する上で漢化やシンクレティズムといった概念を再検討する必要性(中国雲南西南部)、同一の神が華僑とクメール人とベトナム人から異なった名称で呼ばれながらひとつの多民族的な儀礼空間を構成している点(メコンデルタ)、制度仏教のジャーゴンぬきにいかに人々のレベルで神聖なるものが神聖なるものとして立ち現れているかを考察することの重要性(ミャンマー、カンボジア)などが明らかになった。当初の申請時に比べ、予算規模全体が圧縮されているため、それに応じて班編成などを柔軟に行うことで対応し、結果的に当初予定されていた今年度の課題についてじゅうぶんな議論を行い、またじゅうぶんな成果を生みだすことができた。昨年度の経験に鑑み、今年度についても、共同研究会を当初予定通り開催しつつ、参加がかなわないメンバーとの意思疎通のためにメーリングリストを併用して、メンバー相互の討論の活性化を進めていく予定である。上記の概要にあるように、先行研究の問題をおおきく三点抽出した。実はこの三つの課題はそれぞれが互いに矛盾する論点を含んでいる。そのため今後は、メンバーを複数の小班に分け、それぞれの論点をさらに発展させるべく討論を行っていく予定である。最終年度である今年度は成果集約と公表を集中的に行う。まずは7月にオランダで行われる国際学会ICASに有志が参加し研究発表を行うほか、12月には台湾で行われる国際学会SEASIAに本科研メンバーによる選抜チームを編成して分科会発表を行う。
光周波数絶対値測定のための広範囲光周波数コム発生に関する研究

多重共振器型光周波数コム発生器により、高出力光周波数コムを発生させ、さらに3次の光非線形性の効果(自己位相変調)により、光周波数コム発生の高範囲発生の可能性を検討した。まず昨年度実現させた光周波数モノリシック型の光周波数コム発生器に対し、入射端側にもう一枚鏡を挿入し、ビルドアップ共振器を構成し、光を効率に光周波数コム発生器に入射させることの可能な多重共振器型光周波数コム発生器を構成した。これを安定に動作させるために新たに考案した制御システムにより、安定に高効率に光周波数コムを発生させることを成功した。その結果、1.5μm帯において、ビルドアップ共振器によるパワー増大度は100倍に達した。このようなコム発生器を用い2台の半導体レーザ間のビ-トを測定したところ、コムに入射するパワーが2mW程度の時という比較的低パワーであったにもかかわらず差周波数5THzにおいてビ-トの観測を実現した。次に非線形波長変換、自己位相変調によるコムスパンの広域化の可能性を検討するために、同様の系を1.32μm帯において実現させ、360mWの固体レーザを用い、コムを発生させた。この結果、1.32μmのコムが発生したと同時に内部第二次高調波の発生も観測した。二次高調波はスパン3THzのコムとなった。さらに1.32μmのコムを長さ5kmのシングルモード光ファイバーを伝搬させたところ自己位相変調による効果と思われる現象を確認した。これにより、より一層のコム発生器の高出力化、または高い非線形定数のをもつ物質をドープした非線形ファイバーの使用により、十分にコムの発生範囲の増大の可能性が示された。
膜分離活性汚泥法における未知油分解微生物群の高感度同定と微生物制御法の開発

油含有廃水の活性汚泥処理において律速段階の一つである長鎖脂肪酸分解に焦点を当て、RNA-stable isotopeprobingと次世代シークエンサーの融合による新しい実験手法を用い、パルミチン酸分解に関与する未知の活性汚泥微生物群の高感度同定を行い、パルミチン酸分解に関与している稀少微生物群を検出した。新しい実験手法は、環境中における未知微生物機能を高感度に同定できることを実証した。また、微生物学的知見に基づくMBRの高活性管理技術の確立に向けて、小型MBR装置とオリーブ油を使用した油含有廃水を用いた試験運転を行い、MBRのファウリングや機能低下に関与する微生物を明らかにした。H26年度に実施した研究では、有機系廃水の活性汚泥処理において律速段階の一つである長鎖脂肪酸分解に焦点を当て、RNA-SIPと16S deep sequencingの融合によりパルミチン酸分解に関与する未知の活性汚泥微生物群の同定を行った。具体的には、活性汚泥をバイアル瓶に封入し、13C-パルミチン酸(1,2,3,4標識)を添加した後、25°Cで振とう培養を行った。なお、対照区として12C-パルミチン酸による培養系を用意した。培養経過に伴い、パルミチン酸とTOCの減少が観察された。またリン脂質脂肪酸(PLFA)の13C標識をGC-MS SIMで解析したところ、培養初期において微生物によるパルミチン酸-13Cの取り込みが活発であることが明らかになった。培養2日後の活性汚泥よりRNAを抽出し、超遠心による密度分離を行った後、各RNA密度画分を16S rRNAを標的としたMiseq(illumina)によるdeep sequencingに供した。その結果、各密度画分において微生物群集の全体像に大きな違いは見られなかったものの、13C培養系の高密度画分で12C培養系と比べ相対存在量が顕著に増加している新規な稀少微生物が14種検出され、新規な微生物群がパルミチン酸分解に関与していることが明らかとなった。本年度の研究結果から、次世代シークエンサーのRNA-SIPへの適用により、環境中における未知微生物機能を高感度に同定できることを実証した。H27年度は、微生物学的知見に基づくMBRの高活性維持管理技術の確立に向けて、小型MBR装置とオリーブ油を使用したモデル油含有廃水を用い、試験運転を行った。運転条件において油濃度を段階的に上げることで処理機能低下とファウリングを誘引させ、温度、pH、DO、MLSS、TOC、CODーCr、TN、アンモニア濃度、膜間差圧を分析した。また、小型MBRの機能低下過程、膜間差圧上昇時の汚泥中の微生物群を16S rRNA遺伝子をターゲットとした次世代シークエンサー解析によって明らかにした。油添加濃度が600 ppmを超えると処理能力が低下し、油添加後に微生物群衆構造が劇的に変化することが明らかとなった。また、膜間差圧の上昇時において顕著に増加する微生物を同定した。これら微生物群は、油含有廃水処理中のMBRのファウリングや機能低下に関与することが強く示唆され、MBR運転時の膜ファウリングの指標微生物としてMBR診断に有効であることが示唆された。H26年度においてRNAーSIP(Stable Isotope Probing)と次世代シークエンサーの融合による高感度機能微生物同定法により明らかとなったパルミチン酸分解関与微生物群、H27年度において明らかとなった油含有廃水処理における機能低下、膜のファウリングに関与する微生物群は、微生物学的知見に基づくMBRの高活性維持管理技術の確立に有用であり、重要な制御因子となりえる。平成26年度は、廃水処理の油を分解する中核微生物群の同定を研究計画としており、当初の計画通り、RNAーSIPと次世代シークエンスを組み合わせる新しい実験手法を用いることによって油分解の律速になる脂肪酸(パルミチン酸)分解菌を明らかにすることができた。また、小型のMBRでの油分解に関する実証試験も行い、現在油分解菌の解析を進めている。応用微生物学微生物による長鎖脂肪酸分解の活性化因子の推定を行う。H26年度で同定された未知微生物群の生理学的性質を機能遺伝学的特徴づけによって見出し、廃水中の油脂(長鎖脂肪酸)を分解促進させるキーファクターを推測する。H26年度で得られた油含有廃水処理中核微生物の生理学的知見から、長鎖分解微生物を活性化させるキーファクター(油の濃度、窒素やリンなどの必須栄養源、ミネラルなどの補助生育因子)を推定する。次に油含有廃水のMBRでの分子評価と高性能廃水システムの制御法の確立を行う。連続培養試験が可能な小型MBR装置を用い、上記で得られた油分解微生物やその機能性分離膜との調和性に関する知見を統合して、油含有廃水処理の試運転を実施する。

1初めに滞留時間や流入量の変動などに対する安全率や、実際に近いような廃水の供給方法、合理的なデータ収集方法などを検討する。2装置を利用して試運転を行い、油分解微生物の失活や機能低下微生物のコンタミネーション等の次のステップ(実廃水処理の実証試験)で問題になりそうな事柄の抽出と改善に努め、3上記実験で明らかにした活性因子の検証を行い、操作が安易で高性能廃水システムの制御法の確立を目指す。
液々2重界面を利用した新規物質分離マイクロカプセルの調製

希薄金属水溶液からの金属回収プロセスとして、近年、物質分離樹脂を用いたカラム操作が注目を浴びている。しかし、これまで開発されてきた分離樹脂は、選択性が低い或いは高価であるため、安価な高い物質選択性を有した分離樹脂の開発が望まれている。本研究では、水溶液を内包し多孔性疎水性膜を有するマイクロカプセルを調製した後、その細孔内に抽出試薬を含浸させることで疑似液膜型抽出マイクロカプセルとし、その物質分離特性を評価することを目的に実施した。溶媒抽出で使用されている抽出試薬は物質分離特性に優れ、高価ではあるが、細孔内に含浸させるだけなので少量で済み、安価な物質分離樹脂となる。本研究で調製した疑似液膜型抽出マイクロカプセルの概念図を右図に示す。調製条件を種々変化させ検討した結果、界面重合法によるナイロン膜および液中乾燥法によるポリスチレン膜の2重膜からなる直径1mm程度のマイクロカプセルを調製することに成功した。このマイクロカプセルを抽出試薬(TOA,D2EHPA)を溶解させたヘキサン溶液に分散させることで、その細孔に抽出試薬を含浸させ、疑似液膜型抽出マイクロカプセルを調製した。液温303Kで、TOAを含浸させた疑似液膜型抽出マイクロカプセルによる塩酸抽出を検討した結果、膜表面で塩酸正抽出、膜裏面で塩酸逆抽出が進行していることが確認できた。金属抽出・分離の例として、Zn(II)およびCu(II)の抽出特性を検討した結果(金属イオン濃度:100ppm)、外部水相中の塩酸濃度が高いほど抽出率は増加し、細孔に含浸した抽出試薬(TOA)の性質を反映していた。また、1.0M塩酸水溶液中では少量の抽出試薬でZn(II)を全て回収することができた。しかし、Cu(II)はさほど抽出しなかった。一方、D2EHPAを含浸させた疑似液膜型抽出マイクロカプセルによるTi(IV)の抽出を検討した結果、0.1M塩酸水溶液中で100%の抽出率を得ることができた。
任意の流量変化を伴う脈動流における波状流路内の物質移動促進の研究

脈動流による移動促進に対する流量変動法の影響を数値シミュレーションで調べた。本研究ではくぼみ付き流路を用いて次のような変動法を検討した。a)平均流に対して正弦波状に変化させる場合。b)平均流に対して正弦波状に増大する半周期間のみを用いた場合。c)平均流に対して正弦波状に減少する半周期間のみを用いた場合。くぼみ付き流路に対する過去の研究は、系の自律振動流に近い振動数で流量を正弦波状に変化させたときに低レイノルズ数の条件でも著しい熱・物質移動促進が得られる"共鳴促進現象"の存在を示しており、流量変化の波形を変化させたときにこれがどのように変化するかは興味深いことである。そこで、a)c)について、(1)共鳴現象が現れるかどうか、(2)圧力損失はどのように変化するか、(3)くぼみ一流路間の流体交換速度はどのように変化するか、の3点を検討した。(1)については、両方の場合でa)の場合と同様、自律振動数付近の振動数で流量変化させたときに主渦強度にピークが現れることを見いだした。昨年度用いた、5次関数に従う流量変化の場合にも共鳴現象が発生したことを合わせると、共鳴現象は流量変動法と関係なく発生するといえる。(2)については、圧力損失の時間平均値は、b)のケースではa)のケースに対して約一割ほど大きくなり、一方、c)のケースでは反対に約一割ほど小さくなった。また、自律振動数の付近で圧力損失が急激に増大する傾向は、a)c)の3者で共通であった。(3)は、移動促進評価の一助として行ったものであり、b)およびc)の場合、検討した振動数の範囲で完全な正弦波状変化の場合に比べて交換速度が減少すること、また自律振動数付近ではb)のケースはc)のケースよりも交換速度が大きいことが判明した。しかし、自律振動数以下の圧力損失が急増しない振動数では、c)の方がb)の場合よりもかえって交換速度が大きいという結果になった。以上の結果より、移動速度の増大のみを目的とするならば、自律振動数付近の振動数を用いて流量増大の方法を工夫することが有効であり、一方、所要動力の低減も考慮した効果的な移動促進法を探索するためには、流量減少の方法を工夫することが有効であることが示唆された。脈動流の振動流量波形による移動促進を調べるために、現行の実験装置がそのまま使用可能なくぼみ付き流路を用いることにした。過去の研究において、くぼみ付き流路においては比較的低いレイノルズ数の条件で、系の自律振動数に近い振動数を持つ強制振動流を加えた時に熱・物質移動が著しく促進される"共鳴促進現象"の存在が報告されている。強制振動の波形を変えた時にこの現象がどのようなに変化するかということは移動促進法を考える上で重要であるので、まずこれについて検討した。既往の研究は、自律振動数はストローハル数表示で2付近であり、正弦波状変化の場合はこの値付近で主渦強度にピークが見られることを示している。本研究では非定常成分として5次関数を用いて正弦波の場合よりも急激な流量の増減を与えたが、この場合にもストローハル数が2付近で主渦強度の急激な増大がみられ、共鳴現象の出現が確認された。また、圧力損失に対する検討は、振動波形を変えても圧力降下の値はそれほど増大しないことを示している。この結果は波形を変えることで、所要動力を増大することなく熱・物質移動や流体交換を促進できる可能性を示唆している。また、可視化実験においては、LDV計測装置やPIV解析ソフトウェアの導入により、実際の流路における速度ベクトルを画像処理によって得ることが可能になった。今後は、画像処理や圧力変換器を用いて流路内流れの定量的計測を行ない、強制振動流の振動波形による変化を調査する。さらに、振動波形が熱・物質移動や流体混合にあたえる効果を検討する。

(3)は、移動促進評価の一助として行ったものであり、b)およびc)の場合、検討した振動数の範囲で完全な正弦波状変化の場合に比べて交換速度が減少すること、また自律振動数付近ではb)のケースはc)のケースよりも交換速度が大きいことが判明した。しかし、自律振動数以下の圧力損失が急増しない振動数では、c)の方がb)の場合よりもかえって交換速度が大きいという結果になった。以上の結果より、移動速度の増大のみを目的とするならば、自律振動数付近の振動数を用いて流量増大の方法を工夫することが有効であり、一方、所要動力の低減も考慮した効果的な移動促進法を探索するためには、流量減少の方法を工夫することが有効であることが示唆された。
サブミリ波偏光観測による星形成領域の磁場の研究

星形成において磁場が重要な役割を果たすことは多くの理論的考察から予測されているが、その観測は星間吸収などのために、可視光・近赤外線によるアプローチでは限界があった。本研究の目的は、星形成領域においてとりわけ情報が少なかった、生まれたばかりの若い星(原始星やTタウリ型星)のまわりのガスとダストからなる星周構造、とりわけ、ディスクとエンベロープ領域の磁場構造を精密に測定することによって決定し、磁場が若い星の星周構造の形成・進化に及ぼす影響を考察することにあった。今年度は、英国と共同開発を進めていたサブミリ波検出器(SCUBA)のための偏光器を完成させ、さらに、英国のサブミリ波専用望遠鏡であるジェームズクラークマックスウエル望遠鏡(JCMT)に実際に装置を取り付けて観測を行った。完成したサブミリ波偏光器は、波長350μm-1300μmの長い波長範囲にわたって高い偏光効率(95%以上)を持ち、装置の固有の偏光が非常に小さい(0.2%未満)、優れた偏光器である。その結果、従来の装置では感度が足りず観測が難しかった、微弱な天体(Tタウリ型星)を数例観測し、有意な偏光を検出することができた。その偏光の方向から、これらのTタウリ型星ではディスク面に沿った、いわゆる、トロイダルな磁場が卓越していることがわかった。このデータはTタウリ型星のディスクの磁場構造に関する初めての情報であり、Astrophysical Journal誌に投稿した。なお、完成した偏光器は現在、JCMTの共同利用観測装置の一つになり、世界中の天文学者が利用可能になっている。本研究の目的は、星形成領域においてとりわけ情報が少なかった、生まれたばかりの若い星(原子星やTタウリ型星)のまわりのガスとダストからなる星周構造、とりわけ、ディスクとエンベローブ領域の磁場構造を精密に測定することによって決定し、磁場が若い星の星周構造の形成・進化に及ぼす影響を考察することにあった。今年度は、英国と共同開発したサブミリ波検出器(SCUBA)のための偏光器を完成させ、さらに、英国のサブミリ波専用望遠鏡JCMTに実際に取り付けて、いわゆるcommissioning runを行った。その結果、完成したサブミリ波偏光器は、波長350μm1300μmの長い波長範囲にわたって高い偏光効率(95%以上)を持ち、装置の固有の偏光が非常に小さい(0.2%未満)、優れた偏光器であることが確かめられた。その結果、装置は公開装置としてJCMTを利用する観測者に共同利用可能なものとなった。また、装置を完成させたのみならず、この観測期間中に、従来の装置では観測が難しかった、微弱な天体(Tタウリ型星)を数個観測し、有意な偏光を検出することができた。このデータはTタウリ型星のディスクの磁場構造に関する初めての情報であり、現在解析を鋭意進めている。今後は、その解析の終了と、より多くのTタウリ型星および原始星の観測の推進を目指してゆく。
遺伝性不整脈の新規原因遺伝子検索およびゼブラフィッシュを用いた不整脈重症度評価

これまでサンガーシークエンスで遺伝子変異が認められなかった遺伝性不整脈症例に対して次世代シークエンサーを行い、遺伝子変異を検出した。検出した遺伝子変異のうち、イオンチャネル遺伝子変異についてパッチクランプ法による電気生理学的検討を行った。また、KCNH2遺伝子変異に対してゼブラフィッシュ初期胚を用いた疾患原因遺伝子の分子ノックダウン/レスキュー実験を行なった。さらに、家族性徐脈症例で見出されたLMNA遺伝子変異について、Crispr/Cas9システムを用いて遺伝子改変ゼブラフィッシュを作成し、その機能評価を行った。本研究の目的は、(1)家族歴が明白な遺伝性不整脈家系に対し次世代シーケンサーによる全エクソーム解析を行い、新規原因遺伝子を検索する。(2)ゼブラフィッシュ初期胚を用いた変異遺伝子のノックダウン/レスキュー実験、トランスジェニックフィッシュの作成・機能評価を行い、遺伝子変異の病的意義を解明する、というものであった。(1)については、家族歴が明白な心房細動1家系、先天性QT延長症候群4家系に対して全エクソーム解析を開始した。現在解析中であり、H27年度前半には結果を得られると思われる。(2)については、先天性QT延長症候群Type 2の責任遺伝子であるKCNH2遺伝子変異の病的意義について、ゼブラフィッシュ初期胚にKCNH2のアンチセンスモルフォリノ単独、あるいは遺伝子変異を導入したヒトKCNH2 cRNAを同時に注入し48時間後に不整脈評価を行った。アンチセンスモルフォリノ単独の場合、90%以上で房室ブロックあるいは心停止が生じ、モルフォリノと野生型ヒトKCNH2 mRNAを同時に注入すると60%以上が正常を示すことを確認した。また、変異による電気生理学的変化について、ゼブラフィッシュ心筋の活動電位の測定、および体表面心電図の測定を行い得た。(1)については、今年度新たに先天性QT延長症候群3家系、Type 1 Brugada症候群9症例、家族性徐脈もしくは若年性ペースメーカー植え込み21症例、不整脈原性右室心筋症1家系、家族性心房中隔欠損症1家系に対して次世代シークエンサーを用いて遺伝子解析を行った。現時点で、先天性QT延長症候群より1例のKCNQ1遺伝子変異、3例のKCNH2遺伝子変異を、不整脈原性右室心筋症よりPKP2遺伝子変異を見出した。(2)については、Type2先天性QT延長症候群で見出されたKCNH2遺伝子変異の病的意義について、ゼブラフィッシュ初期胚の心電図を用いて評価を行った。繰り返す失神を認めた2例を含む家系より見出されたKCNH2 E637K変異のゼブラフィッシュ心電図のQTcは、コントロールと比較して有意な延長が認められた。なお、心電図測定の際、測定温度を27度に一定に保つことにより、測定値のばらつきが少なくなり、精度を高めることができた。H27年度の研究目標は、(1)遺伝性不整脈家系の収集と候補遺伝子解析、(2)次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析、(3)遺伝性不整脈の発生機序の解明、重症度評価、適切な治療法の確立であり、すべての研究をすすめ、一定の成果を得ることができたため。(1)については、今年度新たに先天性QT延長症候群31症例、Type 1 Brugada症候群20症例、特発性心室細動7症例対して次世代シークエンサーを用いて遺伝子解析を行った。LQTS 31症例のうち、17例に遺伝子変異を見出した。(2)若年で徐脈を発症し、ペースメーカー移植術が行なわれた2症例よりLMNA遺伝子の2種類のprotein truncating variant (PTV)を見出した。LMNA遺伝子は非イオンチャネル遺伝子であり、ゼブラフィッシュによる機能解析を試みた。Crispr/Cas9システムを用いてヒトLMNA遺伝子のホモログであるゼブラフィッシュlmna遺伝子に変異を導入し、心拍数、心機能、光学マッピングによる刺激伝導速度の評価を行なった。lmna遺伝子変異をもつゼブラフィッシュでは心拍数の有意な低下および心室内伝導速度の有意な低下を認めた。また、心機能評価を行なったところ、変異を有するゼブラフィッシュにおいて左室駆出率および心拍出量の有意な低下を認めた。このようにLMNA遺伝子改変ゼブラフィッシュは、症例の臨床的特徴を忠実に再現していた。また、若年発症徐脈1例より、未知のgene XのPTVを見出した。本遺伝子の病的意義を評価するため、gene Xのホモログをモルフォリノを用いてノックダウンしたところ、モルフォリノの用量依存的にゼブラフィッシュ胚の心拍数の低下を認めた。

また、KCNH2遺伝子変異に対してゼブラフィッシュ初期胚を用いた疾患原因遺伝子の分子ノックダウン/レスキュー実験を行なった。さらに、家族性徐脈症例で見出されたLMNA遺伝子変異について、Crispr/Cas9システムを用いて遺伝子改変ゼブラフィッシュを作成し、その機能評価を行った。平成26年度の研究計画である、(1)遺伝性不整脈家系の収集と候補遺伝子解析、(2)次世代シーケンサーを用いたエクソーム解析、(3)遺伝性不整脈の発生機序の解明、重症度評価、適切な治療法の確立、の3点に対し、すべての研究に着手することができ、一定の成果を得ることができたため。次世代シーケンサーの遺伝子解析をすすめること、遺伝子解析で見出された新規の原因遺伝子変異の意義をゼブラフィッシュで確認すること、Crispr/Cas9を用いてKCNH2遺伝子およびそれ以外のノックダウン/レスキュー実験に行うこと、ゼブラフィッシュの心電図と活動電位の計測法をさらに確立すること、トランスジェニックフィッシュ作成と機能評価を行うこと、などを目指して研究を推進する。循環器内科次世代シーケンサ-の解析症例をさらに蓄積すること、KCNH2遺伝子のノックダウン/レスキュー実験をさらにすすめること、KCNH2以外の遺伝子のノックダウン/レスキュー実験を行うこと、ゼブラフィッシュの心電図と活動電位の計測法を確立すること、トランスジェニックフィッシュ作成と機能評価を行うこと、などを目指して研究を推進する。効率的な執行で端数が生じた。効率的な予算執行により端数が生じたため。次年度の研究費とあわせて消耗品を購入する予定である。
遷移金属錯体-ポリマー修飾シリカ粒子の三次元配列固定体のフォトニックバンド特性

1.色素/ポリマー修飾シリカの調製とコロイド結晶形成蛍光色素の7-ニトロベンゾフラザンをグラフトしたポリ(メタクリル酸メチル)で表面修飾したコロイダルシリカがアセトニトリル中でコロイド結晶が形成することを見出した。しかし、そのコロイド結晶をゲル中へ固定化することはできなかった。2.遷移金属錯体/ポリマー修飾シリカの調製とコロイド結晶形成ビニルフェロセンとN,N-ジメチルアクリルアミドなどの高極性ビニルモノマーの共重合体をグラフトしたシリカを調製し、その粒子の有機溶媒中でのコロイド結晶化を調べたところ、N,N-ジメチルホルムアミドやエタノールなどの極性溶媒中でコロイド結晶が形成することが見出された。また、ジエン鉄(O)カルボニル錯体をエステル部位にもつアクリレートまたはメタクリレートとメタクリル酸メチルの共重合体の合成に成功した。このポリマーをグラフトしたコロイダルシリカは、アセトンまたはN,N-ジメチルホルムアミド中で比較的安定なコロイド結晶を形成することが観測された。3.コロイド結晶のゲル中への固定化ポリ(ビニルフェロセン-N-イソプロピルアクリルアミド)修飾シリカのコロイド結晶をエタノール中で形成させ、その後N-イソプロピルアクリルアミドの光ラジカル重合によって、ゲル中へのコロイド結晶の固定化に成功した。その粒子配列状態は現在調査中である。4.光学特性有機溶媒中でのビニルフェロセン部位を含むポリマーをグラフトしたシリカのコロイド結晶の透過スペクトルにおいて、フォトニックバンドギャップと思われる吸収バンドが観測されたが、固定化ゲルのスペクトルでは観測されなかった。1.遷移金属錯体/ポリマー修飾シリカのコロイド結晶形成金属錯体に、Mn^<2+>-テトラフェニルポルフィン、Cr(CO)_3、Cu^<2+>-フタロシアニンおよび[Ru(2,2'-ビピリジル)]Cl_2をポリ(メタクリル酸メチル)またはポリスチレン-シランカップリング剤を合成し、粒子径120nmのコロイダルシリカへグラフトしたが、有機溶媒中でのコロイド結晶の形成は観測されなかった。しかしながら、ビニルフェロセンとメタクリル酸メチルの共重合体をグラフトしたシリカのコロイド結晶がアセトニトリル中において、不安定ながら形成がみられた。現在、この結晶の安定化を調べている。2.色素/ポリマー修飾シリカの調製とコロイド結晶形成蛍光色素のFluoresceinあるいは7-nitrobenzofurazanをグラフトしたポリ(メタルリル酸メチル)をコロイダルシリカへグラフトし、有機溶媒中でのコロイド結晶形成を調べたところ、いずれの粒子もアセトニトリル中にてコロイド結晶形成が観測された。しかしながら、不安定であったために、固定化には至ってない。3.単粒子薄膜の試作上述したように、安定なコロイド結晶が形成しなかったために、ポリマー修飾シリカの単粒子膜の作製をLangmuir-Blodgett法によって行った。その結果、粒子が二次元配列した薄膜の生成が確認された。現在、その累積膜による三次元粒子配列体の作製を検討している。
糖鎖による分子認識と接着

糖鎖遺伝子の産物の細胞認識における機能や制御機構を明らかにすることを通して、生物学的な重要問題の解決をはかることを目的としている。神経ネットワークの形成や神経細胞死と再生、治療や予防の困難な感染症の克服、細胞交通、アレルギー、腫瘍免疫などの免疫学的な諸問題の解決、癌転移メカニズムの解明、初期発生や形態形成の解明などである。入村は糖鎖を介した癌細胞認識、特に転移のメカニズムの解明を目指し、ヒト大腸癌の進行に伴って発現することが明らかになっているシリアルルイスX抗原はE-セレクチンのリガンドではないことを明らかにした。また、実験モデルではFuc-Tだけでヒト大腸癌の肝移転性が規定されうることを証明した。一方、マクロファージC型レクチンがムチン型腫瘍抗原を認識すること、またこれが卵巣癌の転移性を左右することを実験的に証明した。鈴木は微生物感染における接着分子の糖鎖生物学的研究を対象に、インフルエンザウイルスの宿主間伝播の分子機構の解明特に受容体であるシアル酸含有糖鎖の結合位置の変化に対応して、受容体の構造変化が起こることを発見した。安藤は、シナプス機能とシアロ糖鎖の研究を目標に、コリン性ガングリオシドの構造を決定し、またこの分子がシナプスにおいて、高親和性コリン取込み機構の一部を構成していることを明らかにした。川嵜は神経系接着分子における糖鎖の役割解明を目標に、HNK-1抗原の生合成にかかわるグルクロン酸転移酵素の精製とcDNAクローニングに成功した。木全は形態形成における細胞認識と接着を目標に、間充織の軟骨凝集の起こる部位には、4種のPG-Mのスプライシングバリアントのうちコンドロイチン硫酸鎖の最も多いフォームが発現して、抗接着活性を発揮すすることを示した。また、PG-Mの細胞表面レセプターを、精製、クローニングし同定した。さらに、PG-Mのレセプターの一つであるヒアルロン酸の合成酸素のcDNAクローニングに成功した。平井は、新しいガレクチンを線虫に発見した。神奈木は、免疫系細胞の糖鎖認識と接着を目指し、FucTVIIのアンチセンスベクターのトランスフェクションによって、リンパ性白血病細胞のシリアルルイスXが消失すること、すなわちFuc-TVIIの重要性を明らかにした。また、リンパ球でのFuc-TVIIの転写が、TAXによって誘導されることを示した。反町はCD44による分子認識と細胞認識を解明すべく、コンドロイチン硫酸型セルグリシンが臓器特異的な分布を示すことを明らかにした。菅野は、ヘリコバクターピロリの胃粘膜への付着に、胃粘膜のスルファチドが関与することを発見した。楠は、フコシルGM1の神経生物学的意義の解明を目指し、(アルファ1,2)フコース転移酸素cDNAをトランスフェクトしたNeuro2a細胞に、GM1を添加して培養するとアクソンの伸長がみられず、デンドライト様の分化を示すことを明らかにした。水落は、糖鎖認識性抗生物質の作用機作解明をゴールとし、プラディマイシンAがHIVのGP120の糖鎖に結合して感染を阻害することを証明した。生物学的に重要な細胞接着に関係する認識反応における糖鎖の位置づけを明確にすることが本班の主要な目標である。動物胚における軟骨形成のメカニズムの解明をめざして、繊維芽細胞とマトリクスとの相互作用とが試験管内で検討されている。本年度は、繊維芽細胞の凝集反応がコンドロイチン硫酸糖鎖によって特異的に阻害されるというメカニズムの認識機構の解析を行なっている。また、本年度の研究では、精子と卵の透明体との接着に介在している糖蛋白(オビダクチン)の接着の相手となるリガンドの検索がおこなわれた。接着にオビダクチンの糖鎖がどのように関与しているのかが解明されつつある。神経細胞表面の領域特異的な発現パターンを示す糖鎖抗原であるHNK-1糖鎖抗原の機能と生合成調節メカニズムの解析裳本研究班の重要な研究課題であり、この抗原形成に与るグルクロン酸転移酵素が精製され蛋白化学的な性質が調べられている。既に糖脂質性と糖蛋白性のHNK-1糖鎖抗原の生合成に異なるグルクロン酸転移酵素が関与することが発見された。また、コリン作動性シナプス形成にともなって発現されるガングリオシドの化学構造もこれまでに研究されてきた。本年度は培養神経細胞を用いて、この糖鎖に対するモノクロナル抗体の結合性、抗体のシナプス形成への影響等の解析をはじめている。ヒト白血病細胞を用いて、炎症細胞におけるガングリオシドの発現変化が詳細に解析された。インフルエンザウイルスやエイズウイルス、さらに細菌や寄生体の特異的受容体としてガングリオシドや糖蛋白糖鎖の重要性も明かにされつつある。特に本年度には、インフルエンザB型ウイルスのヘムアグルチニンの分子進化と糖鎖との相互作用の関連性が明かになった。ヒト大腸癌のsLeX糖鎖が血管内皮細胞と癌細胞との接着が癌の転移性を決定していることが既に見いだされている。この糖鎖抗原の生合成調節機構、及びこの糖鎖と血管内皮細胞に発現する糖結合性接着分子との相互作用が解明されつつある。コリン作動性シナプス形成にともなって発現されるガングリオシドの化学構造がこれまでに解明されたが、本年度は培養神経細胞を用いてこの糖鎖に対するモノクロナル抗体がアセチルコリン生合成を阻害するメカニズムが明らかになった。