hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイトカインシステムにおけるシグナル伝達と遺伝子発現機構の解析

IL-2シグナル伝達機構の解析から、IL-2受容体(IL-2R)β鎖とp59^<fyn>が共役し、この会合がp59^<fyn>及びp53/56^<lyn>のチロシンキナーゼ(PTK)活性化に関与することを明かとし、IL-2によるsrc型PTK分子の活性化カスケードの存在を示した。更にNIH 3T3細胞に再構成したIL-2R(IL-2Rαβγ鎖)は高親和性IL-2結合能及びIL-2の細胞内への取り込みがみられ、IL-2刺激に応答してMAPキナーゼのチロシンリン酸化の亢進及びc-jun,c-fos,c-myc遺伝子の発現誘導がおこるが、IL-2依存的な細胞増殖能を示さず、IL-2Rの再構成だけではIL-2依存的な細胞増殖の誘導に不十分であることを明かとした。一方、インターフェロン(IFN)系の転写制御因子IRF-1,IRF-2のDNA認識配列が、多くのIFN誘導遺伝子、細胞増殖関連遺伝子に存在することを見いだし、更にIRFを中心とした遺伝子制御ネットワークが存在することをヒトIRF-1,IRF-2遺伝子発現の解析からを明かにした。また、IRF-1ないしIRF-2遺伝子欠損マウスの作製に成功し、IRF-1欠損マウスの胎児線維芽細胞で二重鎖RNA刺激でのIFN-α,-βの発現が低下することを見いだした。しかし、ウイルス感染時では変化はなく、IFN-β処理によるIFN誘導遺伝子(PKR,1-8,2'-5'オリゴA合成酵素遺伝子)の発現にも変化が見られなかった。一方、IRF-1欠損マウスのマクロファージでのIFN-γによる一酸化窒素(NO)の産生、誘導型NO合成酵素(iNOS)遺伝子の発現誘導がみられず、iNOS遺伝子の発現は特にIRF-1に依存している事を見いだした。これらの事から、IFNシステムにおけるIRFの重要性と共にredundancyが存在することを明かにした。サイトカイン系におけるシグナル伝達機構の解明を目的とし、インターロイキン2(IL-2)系をモデルシステムとして用い、IL-2受容体β鎖を介する細胞内情報伝達機構の解析を行なった。昨年度には、srcファミリーチロシンキナーゼp56^<lck>が、β鎖の“acidic"領域を介して会合しててること、更にIL-2刺激に伴い活性化されることを報告した。本年度は更に、p56^<lck>の活性化には、β鎖との会合が必須であること、加えてもう1つの領域“serinerich"領域も必要であることを明らかにした。またp56^<lck>を発現していないBAF/BO3細胞においては、他のsrcファミリーチロシンキナーゼp59^<fyn>がβ鎖と会合しうること、又IL-2刺激に伴いP59^<fyn>及びp53/56^<lyn>が活性化されることを示した。さらにsrcファミリーチロシンキナーゼの活性化は、p21rasの活性化を介して核内プロトオンコジーンc-fos,c-jun遺伝子の発現を誘導すること、一方細胞増殖に必須な“serine-rich"領域を介してc-myc遺伝子の発現が誘導されることが明らかとなった。サイトカイン遺伝子の発現機構の解明を目的とし、インターフェロン系においてその解析を行なった。本年度は転写調節因子IRF-1及びIRF-2の細胞増殖制御における役割について検討する目的で、IRF-2発現ベクターを遺伝子導入しIRF-2高発現NIH3T3細胞株を樹立した。得られた細胞株は、ヌードマウスにおいて腫瘍形成が認められ、IRF-2が、oncogeicpotentialを有することが明かになった。更にこれらの細胞株はIRF-1ゲノム遺伝子導入によるIRF-1高発現によって野生型に復帰することから、IRF-1がanti-oncogenic potentialを有することが示された。さらにヒトIRF-1遺伝子が白血病やMDS患者細胞で欠損の見られる染色体5q31.1に位置することを明かにした。そこで5qに異常の見られた白血病及びMDS患者13例のサンプルでのIL-4,IL-5,IRF-1,CDC25C,GM-CSF遺伝子の欠損の有無を検討した結果、IRF-1遺伝子のみがすベての症例に一致して欠損していることを見い出した。

一方、インターフェロン(IFN)系の転写制御因子IRF-1,IRF-2のDNA認識配列が、多くのIFN誘導遺伝子、細胞増殖関連遺伝子に存在することを見いだし、更にIRFを中心とした遺伝子制御ネットワークが存在することをヒトIRF-1,IRF-2遺伝子発現の解析からを明かにした。また、IRF-1ないしIRF-2遺伝子欠損マウスの作製に成功し、IRF-1欠損マウスの胎児線維芽細胞で二重鎖RNA刺激でのIFN-α,-βの発現が低下することを見いだした。しかし、ウイルス感染時では変化はなく、IFN-β処理によるIFN誘導遺伝子(PKR,1-8,2'-5'オリゴA合成酵素遺伝子)の発現にも変化が見られなかった。一方、IRF-1欠損マウスのマクロファージでのIFN-γによる一酸化窒素(NO)の産生、誘導型NO合成酵素(iNOS)遺伝子の発現誘導がみられず、iNOS遺伝子の発現は特にIRF-1に依存している事を見いだした。これらの事から、IFNシステムにおけるIRFの重要性と共にredundancyが存在することを明かにした。
技術リスクへの未然防止と事後対策の両面での技術の方向づけにみる日本的特徴

日本における高度技術に由来する環境および健康リスクのマネ-ジメントについて,歴史的な概観をおこない,米国と比較した場合の特徴をまとめた。すなわち,日本のリスク・アセスメントの公的な仕組みの形成が遅れていること,コンセンサス重視の内部向けの行政指導が顕著であること,リスク見積りおよび評価に伝統的な閾値つき個別評価方式が定着していること,さらにアセスメントの結果が生産プロセスにフィ-ド・バックされる公的な効果が薄いことなどの特徴が明確となった。7つの事例をとりあげ,リスク評価から科学技術開発に誘導的効果があったかどうかについて検討をおこなった。その結果,農薬いついて非閾値型影響への政策科学の未成熟,食品添加物に対する審査の国際的共通化の遅れ,深刻な社会事象になって始めて洗剤の無リン化のように技術開発を促す傾向,ガソリンの無鉛化にみられる強力な行政指導,有害廃棄物処分にみられる施設構造基準の強調,シ-トベルトの効用でもリスク便益分析が十分に活かされず,リスク・コミュニケ-ションにおいて技術官僚の判断に大きな信頼をおく傾向などの特徴が明らかとなった。米国での有害産業廃棄物の投棄場のクリ-ン・アップを事後リスク回避の例として比較・評価した。リスク同定の技法の明示,対策優先づけにおけるリスク・ランキング,情報公開と学習支援プログラムの設定,リスク便益分析の採用など,リスク政策科学として成熟しつつある。国内におけるPCB焼却を事後対策の例として比較・評価した。本年度は5年間の経過を7つのフェイズに分割し,関係者の社会的コミュニケ-ションを整理した。7つの高度技術施設に対する人びとのリスク観とともに,PCB焼却時の環境保全対策に対する支持・評価を問うことによって,人びとの高度技術リスクに対する受容の程度を予備的に検討した。
赤色蛍光発光HIVとその感染細胞の生体内播種・感染拡大の分子イメージング動態解析

我々はこれ迄、ヒト末梢血単核球(hPBM)移植NOD/Scid/Jak3-/-(hNOJ)マウスに赤色蛍光蛋白(mCherry)を標識したHIV-1(HIV_mC)を経腹腔的に接種、HIV-1感染初期における感染細胞の生体内播種のダイナミックスを検討し、in vivo imaging法、免疫染色法を用いて腹腔の大網やリンパ節にHIV-1p24産生を伴ったmCherry蛍光を検出した。2010年度は観察されたHIV初期感染動態が、抗HIV薬であるraltegravir (RAL;インテグラーゼ阻害剤)の投与下でどのように変化するか検討した。hNOJマウスに経腹腔的にHIV_mCを感染させ、24時間後からRAL(40mg/kg/day,bid,ip)を投与、7、14日後にHIV_mC感染hNOJにおけるウイルス学的、蛍光分析的、組織学的、免疫学的解析を行った。RAL投与群と非投与群を比較すると、前者でHIV RNAコピー数の減少などを認めたが、いくつかの個体ではウイルス血症が完全に抑制されなかった。HIVのpossible sanctuaryを仔細に検討したところ、大網に有意のmCherry蛍光シグナルを、またそれに一致してHIV-1 p24産生が観察され、これら細胞の主たる分画は単球系であった。これらの知見から、早期に感染が確立した細胞はRAL投与に拘らずそのエリアに留まり、HIV-1持続産生細胞となる可能性が示唆された。本研究はHIV-1感染細胞の視覚化がhNOJマウスにおけるHIV-1感染初期ダイナミクスの解析に有用な手法であることを示し、また治療によって抑制できないウイルス播種の機構と持続感染細胞の動態を検討する有効な手段になると示した。今後は人で見られる経静脈・経直腸など他の感染経路での播種の態様を検討する予定である。
コミュニティの再構築を可能とするトラストとしての関係資産の可視化・運用システム

本研究課題の目的は,住民が日常生活を営むなかで自然に生み出すヒト・モノ・コトとの関わりを一人ひとりが獲得する関係資産として定量化・可視化し,関わりへの気づきを喚起するとともに,関係資産を住民自らが増やすべく関わりそのものに投資することを通じて関係資産を維持・運用する持続的な仕組みを構築することである.2018年度の研究実績の概要は次の通りである;1地域社会で人々が日常的に生み出すヒト・モノ・コトとの関わりの資産性(関係資産)モデル:Gift & Circulation Modelを新たに提案した.従来の投資型:Give & Take Modelとは異なり,贈与することが間接的に再分配を効率化するモデルである.新規提案モデルの地域社会への影響を明らかにするため,マルチエージェント・システムを用いたシミュレーション・モデルを構築し,シミュレーションにより実証実験時のパラメータ値を明らかにした.2コミュニティ・デザインに関し,これまでのフィールド実験で得られたデータ分析へ人工知能を応用する検討を開始した.地域の危険箇所に関する住民らの投稿写真からの危険個所や物体を認識し,コミュニティで共有化するシステムを構築し,住民の方々との意見交換を通じて一部その有効性を検証した.合わせて,改善すべき課題を明らかにした.これらの成果を論文にまとめ,国際学会ならびに国内学会で報告し,講演論文集および学会論文誌に掲載された.研究課題;「ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産としての定量化と可視化」,「ヒト・モノ・コトの関わりに関する人々の行動分析シミュレーション」,および「ヒト・モノ・コトの関わりのネットワーク分析モデル化と分析」について,上記研究実績概要で述べたように,おおむね順調に進展している.ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産に関するモデルの新規提案により関係資産に関する人々の行動分析シミュレーションとデータ分析への人工知能の適用に関して,大きな進展があった.一方,それらの進展を踏まえたフィールド実験を実施するため,実験システムの開発は少し遅れ気味となったが,2019年5月下旬にはフィールド実験を開始する予定である.2019年度は5月下旬より前期フィールド実験を行う予定である.そこでは住民の地域活動への自主的な参加を促すために導入したトピックに応じた情報共有の仕組み,さらには情報共有による行動変容への影響について活動量計データやネットワーク分析および住民の意識調査により明らかにする.フィールド実験と並行して,関係資産の資産性に関わる新規提案モデルに関し,マルチエージェント・シミュレーション・モデルの精緻化を図り,後期フィールド実験での検証仮説を明らかにする.その上で関係資産の資産性ならびにトラスト形成への効果を検証する.研究の推進・管理については,2018年度と同様に,原則週1回の電子会議システムを利用したミーティングを行い,堅実な研究進捗を図る.本研究課題の目的は,住民が日常生活を営むなかで自然に生み出すヒト・モノ・コトとの関わりを一人ひとりが獲得する関係資産として定量化・可視化し,関わりへの気づきを喚起するとともに,関係資産を住民自らが増やすべく関わりそのものに投資することを通じて関係資産を維持・運用する持続的な仕組みを構築することである.2017年度の研究実績の概要は次の通りである;1ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産としての定量化ならびに人々の行動分析シミュレーションに関しては,関わりの定量化とその資産性(投資と配当)の基本モデルを提案した.特に関わりの資産性の地域社会への影響を明らかにするため,マルチエージェント・システムを用いたシミュレーション・モデルを構築した.シミュレーションを通じて,資産性がヒト・モノ・コトの関わりの形成促進に効果があることを確認した.2地域住民が日常的にコミュニケーションを行う場であり,かつヒト・モノ・コトとの関わりを媒介する場所の概念としてメディア・スポットを提案し,フィールド実験で収集したデータのネットワーク分析を通じてメディア・スポットを推定する手法を検討した.住民へのヒアリング調査と照合し,推定手法の有効性を確認した.これらの成果を論文にまとめ,国際学会ならびに国内学会で報告し,講演論文集および学会論文誌に掲載された.研究課題;「ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産としての定量化と可視化」,「ヒト・モノ・コトの関わりに関する人々の行動分析シミュレーション」,および「ヒト・モノ・コトの関わりのネットワーク分析モデル化と分析」について,上記研究実績概要で述べたように,おおむね順調に進展している.関係資産の可視化および地域住民へのフィードバックについては,遅れ気味であったが,電子会議システムを利用して2017年度後半より週1回の進捗報告とミーティングを行い,基本設計を完了し,2018年5月からのフィールド実験に向けてシステム開発を進めている.本研究課題の目的は,住民が日常生活を営むなかで自然に生み出すヒト・モノ・コトとの関わりを一人ひとりが獲得する関係資産として定量化・可視化し,関わりへの気づきを喚起するとともに,関係資産を住民自らが増やすべく関わりそのものに投資することを通じて関係資産を維持・運用する持続的な仕組みを構築することである.2018年度の研究実績の概要は次の通りである;1地域社会で人々が日常的に生み出すヒト・モノ・コトとの関わりの資産性(関係資産)モデル:Gift & Circulation Modelを新たに提案した.従来の投資型:Give & Take Modelとは異なり,贈与することが間接的に再分配を効率化するモデルである.新規提案モデルの地域社会への影響を明らかにするため,マルチエージェント・システムを用いたシミュレーション・モデルを構築し,シミュレーションにより実証実験時のパラメータ値を明らかにした.

2コミュニティ・デザインに関し,これまでのフィールド実験で得られたデータ分析へ人工知能を応用する検討を開始した.地域の危険箇所に関する住民らの投稿写真からの危険個所や物体を認識し,コミュニティで共有化するシステムを構築し,住民の方々との意見交換を通じて一部その有効性を検証した.合わせて,改善すべき課題を明らかにした.これらの成果を論文にまとめ,国際学会ならびに国内学会で報告し,講演論文集および学会論文誌に掲載された.研究課題;「ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産としての定量化と可視化」,「ヒト・モノ・コトの関わりに関する人々の行動分析シミュレーション」,および「ヒト・モノ・コトの関わりのネットワーク分析モデル化と分析」について,上記研究実績概要で述べたように,おおむね順調に進展している.ヒト・モノ・コトの関わりの関係資産に関するモデルの新規提案により関係資産に関する人々の行動分析シミュレーションとデータ分析への人工知能の適用に関して,大きな進展があった.一方,それらの進展を踏まえたフィールド実験を実施するため,実験システムの開発は少し遅れ気味となったが,2019年5月下旬にはフィールド実験を開始する予定である.2018年度は5月よりフィールド実験を行う予定である.そこでは,主にヒト・モノ・コトの関わりを地域住民にフィードバックするための可視化に重点を置き,関わりの定量化と可視化を通じて,関わりへの気づきを喚起し,その結果として住民の地域活動への自主的な参画への効果をネットワーク分析等を通じて検証する.フィールド実験と並行して,関係資産の資産性に関わるマルチエージェント・シミュレーション・モデルの精緻化を図り,次期フィールド実験での検証仮説を明らかにする.その結果を踏まえ,2018年度後半は関係資産の資産性ならびにトラスト形成への効果を検証するための次期実験システムの構築を進める.研究の推進・管理については,2017年度と同様に,原則週1回の電子会議システムを利用したミーティングを行い,堅実な研究進捗を図る.2019年度は5月下旬より前期フィールド実験を行う予定である.そこでは住民の地域活動への自主的な参加を促すために導入したトピックに応じた情報共有の仕組み,さらには情報共有による行動変容への影響について活動量計データやネットワーク分析および住民の意識調査により明らかにする.フィールド実験と並行して,関係資産の資産性に関わる新規提案モデルに関し,マルチエージェント・シミュレーション・モデルの精緻化を図り,後期フィールド実験での検証仮説を明らかにする.その上で関係資産の資産性ならびにトラスト形成への効果を検証する.研究の推進・管理については,2018年度と同様に,原則週1回の電子会議システムを利用したミーティングを行い,堅実な研究進捗を図る.関係資産の可視化および地域住民へのフィードバックに向けたフィールド実験システムの基本設計に多少遅れが出たため,実験で使用する機器の購入およびシステム開発費の使用が次年度へずれ込む結果となった.
創薬を目指したセレンおよびテルル原子を含む新規な複素環の創製とその機能性の解明

分子内に三重結合を持つ化合物(セレノール,テルロールおよび関連化合物)の環化付加反応を利用して,簡便かつ効率的にセレンおよびテルル原子などを含む新規な複素環化合物の創製を行い,得られた化合物の構造・反応性など,その化学の解明を行った。併せて,一部の生成物については,その生物活性などの機能性を検討し,創薬化学への足掛かりとした。1)セレン,テルルなどの「カルコゲノール類の分子内三重結合への付加反応」を基盤とする複素環合成によりこれまでに種々の含セレン・テルル複素環が合成できている。また,これらより様々な新規な複素環への誘導を検討しており,1-Benzoselenopyrylium Salts,1-Benzotelluropyrylium Saltsの一般合成法を確立し,その反応性を併せて検討した。これまでに得られている成果などを加え,総説にまとめた。3)上記の「カルコゲノール類の・・・・」をさらに発展させ,セレノール,三重結合を反応系中に二次的に誘起させることにより,新規な含セレン中員複素環の合成に成功した。すなわち,セレノラクトンにエチニルリチウムを作用させて生成するイノールの互変異性体(イノン部位を有するセレノール類)の分子内三重結合への環化付加を利用して,これまで合成例がほとんどない含セレンα,β-不飽和中員複素環の一般合成法を確立した。この成果は,第37回複素環化学討論会(長野市,2007.10.17-19)において,口頭発表した。4)「カルコゲノール類の分子内三重結合への付加反応」をタンデム型に展開させた。すなわち,三重結合を共有するジベンジルカルコゲノール(-SH,-She,-TeH)のタンデム環化反応を検討し,カルコゲン原子による環化の様式に違いがあることを見い出し,これらのカルコゲン原子を含む新規ないくつかの縮合多環性複素環を合成した。この成果は,日本薬学会第128年会(横浜市,横浜パシフィコ,2008.3.26-28)において大学院生が発表した。先の交付申請書実施計画の(1)については,分子内に三重結合を有する種々のベンジルカルコゲノール類の環化反応を検討し,種々の含カルコゲン縮合複素環を得るとともに,化学計算(共同研究者担当)により,その環化反応に理論的考察を加えた。これらの成果は,下に示すように複数の学会発表を行うとともに現在,論文を投稿中である。(2)の4環性ジカチオンピリリウム塩については,最終段階の手前まで来ており,現在その詰めを行っている。当初予想したより,その合成は難航したが,目的物合成に向け,検討を続けている。(3)モノカルコゲニド類の新電子的環化反応については,ほぼその実験は終了にちかく,現在論文を執筆・投稿準備中である。(4)新たな含カルコゲン複素環化合物の合成法の開発については,カルコゲン(セレン)・ソースにイソセレノシアネートを用いる分子内に三重結合への環化反応を開発できた。この成果については,下に示すように複数(5報)の学会発表を行った。さらにデータの集積を目指し,今秋の国際学会に発表を予定している。また,その生物活性を検討した結果,かなり強い抗菌活性が認められ,現在特許申請に向け,弁理士と協議中である。これらの含カルコゲン複素環化合物の研究を遂行する中で,種々の酸化剤の検討中に四酸化ルテニウム酸化による複素環化合物に対する新知見を見出し,3編の論文を公表した。また,反応系中に二次的にセレノールを誘起させ,その分子内三重結合への環化を利用する含セレン中員環α,β-不飽和ケトンの簡便で効率的合法を確立でき,論文(Synthesis)を公表した。1)本研究課題であるセレン,テルルを含む種々の複素環化合物の合成の一端として,「1-ベンゾテルロピリリウム塩の化学」を総説として有機合成化学協会誌にまとめた。2)セレン,テルルを含む複素環化合物の合成法である「カルコゲノール類の分子内三重結合への環化付加反応」を発展させ,1分子内に2つのカルコゲノール類および三重結合を有する化合物を設計することにより,ダブル環化を誘起させた。その結果を22^<th> International Congress on Heterocyclic Chemistry(St.John's, Canada)および13^<th>Blue Danube Symposium on Heterocyclic Chemistry(Bled, Slovenia)の2つの国際学会で口頭およびポスターにて発表した。結果の一部はTetrahedronに投稿され,印刷中である。3)これまでカルコゲノール類のカルコゲン源として,カルコゲンおよびその塩(主としてNa塩)を用いてきたが,今年度は新たにイソセレノシアナートを使用した。その結果,2次的にセレノールを生成させ,その分子内三重結合への付加・環化を利用することにより,主として含セレン6員複素環化合物の新たな効率的な合成法の開拓に成功した。

得られた一部の化合物群には,抗ウィルス活性が認められ,特許を取得するとともに,日本薬学会北陸支部第120例会ならびに第39回複素環化学討論会で口頭発表した。結果の一部はSynthesisに投稿され,印刷中である。4)当研究代表者が新たに創出したテルル原子を含む6員複素環化合物であるイソテルロクロメン類の機能性を検討した。その結果,m-クロロ過安息香酸酸化により開環し,ジスチリルジテルリド類が生成するまったく新たな反応を見出した(Moleculesに公表)。5)さらにイソテルロクロメン類のハロゲン化,アルキル化およびアリール化を検討し,その生成物の構造を単結晶X線構造解析により言及した。その結果,ハロゲン化物は4価のテルランであり,アルキル,アリール化物はテルロニウム塩であることが明らかとなった(Heterocyclesに公表)。以上,先に提出した交付申請書の「研究実施計画」に記した(1)(4)のすべての項目が計画通りに実施され,期待通りの結果が得られた。
ヒト肝癌細胞株を用いた転移形式と低酸素状況下制癌剤の効果増強に関する基礎的研究

経カテーテル的動脈塞栓術(TAE)は進行した原発性肝細胞癌(肝癌)に対し有効な治療手段である。TAEにより肝癌は低酸素状態に陥いるが、その際、癌細胞に如何なる影響が生じるのであろうか。この点を解明する目的でヒト肝癌細胞株を用い、(1)制癌剤の効果への影響、(2)転移能の変化、について検討した。実験I:ヒト肝癌細胞株PLC/PRF/5,HuH-7の2種を用い、有酸素状態(95%空気、5%炭酸ガス)と低酸素状態(95%チッ素、5%炭酸ガス)の2条件下で培養し、各種制癌剤を加え、低酸素状態で有効な薬剤の選択を図った。その結果、PLC/PRF/5株では低酸素状態で有意に抗腫瘍効果増強がみられたのはマイトマイシンC(MMC)、カルボコン(CQ)であった。アドリアマイシン(ADM)、シスプラチン(CDDP)では有酸素状態での効果と差がなかった。一方、HuH-7株ではMMCのみが低酸素状態で抗腫瘍効果が有意に増強したが、ADM、CDDP、CQでは効果増強はなかった。実験II:PLC/PRF/5株を用い、有酸素状態(I群)、ADMのみ(II群)、低酸素状態(III群)、低酸素状態とADM(IV群)に分け培養し、その後全群有酸素状態に戻して培養した後、Byden c-hamberにMatrigelで被覆したフィルターを置き、各群でフィルターを通過する癌細胞数を算出して遊走能を調べた。その結果、I群に比べ、III、IV群で有意に癌細胞の遊走能の亢進を認めた。以上の結果から、肝癌細胞が低酸素状態におかれた場合、通常の条件下と異なった性質を示すことがわかった。すなわち、TAEと化学療法を併用する場合、その条件にあった薬剤の選択は重要である。また、TAEを行う場合、癌細胞が死滅せず生き残ると、却って転移能を増す可能性があり、可及的完全壊死を図ることが肝要と思われた。臨床において肝癌に対しては経カテ-テル的塞栓療法(TAE)が施行され有効な治療法と認知されている。この際,制癌剤を塞栓物質に混じて使用されることがある。この場合,栄養動脈の塞栓より腫瘍は低酸素状態になることが考えられる。一方,癌化学療法においても,近年,制癌剤の選択に感受性試験が広く応用されはじめた。我々も、感受性試験成績に基づいて,肝癌の化学療法を行ってきたが,TAEと併用する薬剤の選択には,低酸素状態で有効な薬剤を見出すことが必要と思われる。そこで,今回,ヒト肝癌細胞株を有酸素状態(95%空気,5%炭酸ガス)と低酸素状態(95%チッ素,5%炭酸ガス)の2条件下に培養し,各種制癌剤を加え,低酸素状態で有効な制癌剤を選ぶことを目的として実験を行った。培養細胞はヒト肝癌細胞株PLC/PRF/5,HuHー7の2種を用いた。これらを1×10^4固培養し,上記の2条件下で,マイトマイシン(MMC),アドリアマイシン(ADM),シスプヲチン(CDDP),カルボコン(CQ)を添加し,殺細胞効果を検討した。その結果,PLC/PRF/5株については,MMCとCQでは低酸素状態で抗腫瘍効果が有意(P<0.01)に増強した。ADM,CDDPは,有酸素,低酸素で効果に差はなかった。一方,HuHー7株では,MMCのみ低酸素状態で効果増強が有意(P<0.01)に認められたが,ADM,CDDPに加え,HuHー7株に関してはCQでも効果増強は認めなかった。以上の如く,2種のヒト肝癌細胞株で低酸素状態で効果が高まる制癌剤としてはMMCあるいはCQが挙げられた。癌化学療法においては感受性試験結果をもとに個々の症例に適した薬剤を選択することが肝要であるが,条件によっては感受性が異なる可能性があり,この試験実施にあたっては,腫瘍のおかれた環境を加味して行うことが大切である。

実験II:PLC/PRF/5株を用い、有酸素状態(I群)、ADMのみ(II群)、低酸素状態(III群)、低酸素状態とADM(IV群)に分け培養し、その後全群有酸素状態に戻して培養した後、Byden c-hamberにMatrigelで被覆したフィルターを置き、各群でフィルターを通過する癌細胞数を算出して遊走能を調べた。その結果、I群に比べ、III、IV群で有意に癌細胞の遊走能の亢進を認めた。以上の結果から、肝癌細胞が低酸素状態におかれた場合、通常の条件下と異なった性質を示すことがわかった。すなわち、TAEと化学療法を併用する場合、その条件にあった薬剤の選択は重要である。また、TAEを行う場合、癌細胞が死滅せず生き残ると、却って転移能を増す可能性があり、可及的完全壊死を図ることが肝要と思われた。進行肝細胞癌(肝癌)に対し、経カテーテル的動脈塞栓術(TAE)が施行されることが多い。この治療法の有効性は広く認められているが、腫瘍細胞の全滅に至るのはごく限られた症例にすぎず、一部癌細胞はたとえ血流量の減少から低酸素状態が誘起されたとしても生き残る場合がある。このような低酸素状況下におかれた癌細胞はどのように変化するのかを調べる目的で、癌転移に関連する遊走能に着目し検討した。方法はヒト肝癌細胞株PLC/PRF5を用い、細胞外基質Matrigel上の遊走能を判定した。Boyden chamberの下漕に3T3細胞のconditioned mediumを入れ、上漕にPLC/PRF5細胞を1×10^5個まき、その中Matrigelで被覆したフィルターを通過する細胞の個数を算定した。上記細胞を上漕に加えた後、12時間後に低酸素状態あるいは通常酸素状態下で3時間保温した。そして、制癌剤アドリアマイシン(ADM)4×10^<-3>μg/mlを加え、同様の酸素状態のままでさらに1時間保温した。細胞洗浄後、通常の酸素条件として48時間保温した。通常酸素条件下における通過細胞数を100%として低酸素条件下の通過細胞数を表した。その結果、通常酸素条件下でADMを加えた場合(I群)では122.5±34.6%、低酸素条件のみの場合(II群)では170.4±20.8%、低酸素条件下でADMを加えた場合(III群)では189.0±20.3%であり、対照群に対し、II、III両群において有意差(P<0.01)を認めた。以上より、低酸素状態におかれた細胞が死滅することなく生き残った場合、その遊走能は亢進し、加えて制癌剤の作用が働けば遊走能の亢進はさらに助長することが示された。したがって、肝癌に対しTAEを行う場合には可及的完全に癌細胞の死滅を図ることが肝要である。
環境・運動適応能に関する循環調節系・神経系の解析への光学複合バイオセンサーの応用

初年度(平成16年度)は、形態性を持ったデータコネクタの作成と光学複合バイオセンサーの機械設計を行うことであった。そして、計測部であるデータロガーを導入したコネクタを完成させた。また、工学部にてセンサの作成を行いその完成に準じて、能力検証を行った。平成17年度は、初年度作成したデータコネクタの検証を行うために安静時のデータを収集した。そして、近赤外線センサを用いたデータの解析では、780nmの波長でプローブ出力を2mWattとして行った。この波長による測定は、これまで皮膚血流の測定に用いられていたものである。そして、この出力波形を血流波と脈派とに分離することを試み、その結果分離することが可能となった。さらにピーク値を検出することにより、検出波形からHF波;High frequencyおよびLF波;Low frequencyを算出することにより、自律神経系の評価を行うことの可能性が示唆された。これにより、ひとつの波形を分離することにより血流波と脈波を検出することができた。平成18年度は、光学皮膚血流センサを用いて熱および運動、精神性ストレスに対する生体適応能について、循環系機能の指標である皮膚血流量および脈波の連続同時計測により調べた.実験結果から得られた容積脈波よりピーク間隔であるR-R間隔を求め、高速フーリエ変換スペクトル解析をすることで、生体適応能の働きの一部である交感神経活動の指標を得ることができた。また、計測された容積脈波を処理した速度脈波の波高からも、交感神経活動の指標を得ることができた。そこ結果を以下にまとめる。・実験条件の場合、熱、運動ストレス負荷によって皮膚血流量は、こめかみ、耳、前腕各部位でも増大することが計測された。・本研究での計測では、皮膚血流にノイズとして含まれる容積脈波の波高を最も安定して計測できる部位はこめかみ、耳、前腕のなかで耳であった。・容積脈波を抽出することで、自律神経系の交感神経活動の指標を得ることができた。計測された容積脈波のピークを検出することにより、通常心電図波形から得られたR-R間隔を求めることができた。求められたR-R間隔の直線補間して作成された等間隔の時系列データを高速フーリエ変換して得られるパワースペクトルの分布から、交感神経活動に影響するLF成分を確認できた。しかし、0.1Hzより大きな周波数帯の分布をみることは非常に困難であり、副交感神経活動の影響するHF成分を確認することはできなかった。本研究は、光学複合バイオセンサーを作成し、非侵襲、非観血的に生体の複数の循環情報を同一部位で連続測定しようとするものであり、これを用いて運動時および特殊環境下である水中(真水、海水)での測定を確立しようとするものである。初年度である本年度は、光学複合バイオセンサー筺体の機械設計を行うことと、携帯性を持ったデータコレクタの作成が主な目的であった。

そこで、一次試作を完成させるために光学複合センサーの発光部である発光ダイオードを評価するとともに計測部であるデータロガーを導入した。そのため、導入したデータロガーは、8chの入力を持ち最高サンプリング周波数1kHz、アンプ増幅率、LowPass・HighPassフィルタを任意に選択できるものを試作した。測定データは内蔵のコンパクトフラッシュメモリーに収納されパソコンへダウンロードするものである。解析ソフトウエアは、測定電圧データの任意演算を実行可能とするものであり、光学複合センサーの出力電圧を任意キャリブレーション可能なものである。光学複合バイオセンサーの試作機によるデータの取り込みに関する能力の検証をおこなっているところである。これと同時に解析ソフトウエアについては、心電図、血圧などの解析結果についての検証を行っており、随時学会等での研究成果の発表を進めていく予定である。初年度(平成16年度)は、形態性を持ったデータコネクタの作成と光学複合バイオセンサーの機械設計を行うことであった。そして、計測部であるデータロガーを導入したコネクタを完成させた。また、工学部にてセンサの作成を行いその完成に準じて、能力検証を行った。本年度は、初年度作成したデータコネクタの検証を行うために安静時のデータを収集した。データの収集は、作成したセンサより、安静時の測定を行い、そのデータの解析を行った。今回の測定では、近赤外線センサを用い、780nmの波長でプローブ出力を2mWattとして行った。この波長による測定は、これまで皮膚血流の測定に用いられていたものである。今回は、この出力波形を血流波と脈派とに分離することを試み、その結果分離することが可能となった。さらにピーク値を検出することにより、検出波形からHF波;High frequencyおよびLF波;Low frequencyを算出することにより、自律神経系の評価を行うことの可能性が示唆された。今回はひとつの波形を分離することにより血流波と脈波を検出することができた。さらに、これらの波形の解析より、皮膚交感神経および心性に関する自律神経系の評価を可能とするための波形解析能の向上を図ることを引き続き行う。また、センサの透過式および反射式の特性を明確化し、運動時における測定を可能とするための測定部位についての検討を加えるものとする。平成17年度は、初年度作成したデータコネクタの検証を行うために安静時のデータを収集した。そして、近赤外線センサを用いたデータの解析では、780nmの波長でプローブ出力を2mWattとして行った。そして、この出力波形を血流波と脈派とに分離することを試み、その結果分離することが可能となった。
腎症候性出血熱ウイルスの感染様式に関する研究

実験動物、特にラットにおける腎症候性出血熱(HFRS)の原因Virusの伝播様式を解明する目的で実験を行った。1、56週齢雌ラットにHantavirus B-1株を接種し高抗体価を保有していることを確認後交配、その新生仔と非免疫雌の新生仔を産仔交換し胎内における移行抗体及び経乳汁移行抗体のVirus感染防御能に与える影響について調べた。胎内で受け取った移行抗体は生後遂次低下し約60日で陰性となる。一方乳汁移行抗体は約120日で陰性となるが、両移行抗体とも新生仔におけるVirus感染による死亡を防御することが明かとなった。しかし、新生仔へのVirus感染は接種Virus量の増大や哺乳による抗体移行が遅れた場合には成立し得る事が明らかとなった。2、免疫不全ラットにおける高頻度実験室内感染系の確立。Rowett系Nude ratはヘテロ個体では健常ラットと変わり無いがホモ個体では免疫機能不全症となる。Virus接種したホモ個体と同一ケージ内飼育をしたラットは全て4週目より抗体価の上昇がみられケージ内感染が成立した。一方Virus接種したヘテロ個体と同一ケージ内飼育したヘテロは抗体価の上昇はみられず感染は成立しなかったが、ホモ個体では飼育10週後に抗体価が上昇し感染が成立した。Rowett系Nude ratホモ個体は、virus接種により、同一ケージ内飼育による感染源となり得る。一方、virus接種ヘテロ個体は健常個体には感染源となり得ないが長期に渡りVirusを排出しておりホモ個体に対しては感染源となり得る。この様にホモ個体はHFRS virusに対し高い感受性を示し且つ強い感染源となり得る。これらの実験動物はHFRS Virusの伝播様式解明のモデル動物として有用である。動物実験に伴う腎症候性出血熱(HFRS)の要因である汚染動物、特にラットにおけるウイルス伝播様式を明らかにする目的で実験を行った。68週齢ラットにHFRS VirusBー1株を接種し、高抗体価を保有した雌を交配後、その新生仔を産仔交換し、胎盤移行抗体及び乳汁移行抗体のvirus感染防御能に与える影響について調べた。その結果両移行抗体とも新生仔に対し感染防御能を与えた。胎盤移行抗体は生後より逐次低下し60日で抗体価陰性となる。一方乳汁移行抗体は免疫母体からの移行により一次的に抗体価は上昇するが順次低下し120日で抗体価陰性となり胎盤移行抗体、乳汁移行抗体とも新生仔の死亡及びvirus感染を防御することがめかとなった。更に、新生仔への接種条件を変え両移行抗体のvirus感染防御能を見た。胎盤移行抗体は新生仔へのvirus接種量を100倍として時、また乳汁移行抗体はvirus接種一定時間後に免疫母体に哺育させたところ両移行抗体とも新生仔の死亡は防御したがvirus感染は防御し得なかった。野生げっ歯動物A.agrariusについても、産仔交配による胎盤移行抗体、乳汁移行抗体は新生仔のvirus感染防御能をもつことが明かになりつつある。実験動物に伴う腎症候性出血熱(HFRS)の要因である汚染動物、特にラットにおけるウイルス伝播様式を明らかにする目的で実験を行った。68週齢雌ラットにHFRS Virus B-1株を接種し、高抗体価を保有したものを交配後、その新生仔と非免疫雌の新生仔を産仔交換し、胎盤移行抗体及び乳汁移行抗体のVirus感染防御能に与える影響について調べた。その結果両移行抗体とも新生仔に対して感染防御能を与えた。胎盤移行抗体は生後より遂次低下し60日で抗体価陰性となる。

一方乳汁移行抗体は免疫母体からの移行により一時的に抗体価は上昇するが順次低下し120日で抗体価陰性となり、胎盤移行抗体、乳汁移行抗体とも新生仔の死亡及びVirus感染を防御する事が明かとなった。再移行抗体ともIgG,IgAを含みIgMは見られなかった。さらに、新生仔への接種条件を変え両移行抗体のvirus感染防御能を見た。胎盤移行抗体は新生仔へのvirus接種量を100倍とした時、また乳汁移行抗体についてはvirus接種前ではなく、一定時間後に免疫母体に哺育させたところ、両移行抗体とも新生仔の死亡は防御したがvirus感染は防御し得なかった。このことから両移行抗体とも完全な感染の防御には、より早期且つより高抗体価を必要とする事が窺われる。野生げっし動物A.agrariusについても、産仔交換による胎盤移行抗体、乳汁移行抗体は新生仔にvirus感染防御能をもつ事が明らかになった。実験動物、特にラットにおける腎症候性出血熱(HFRS)の原因Virusの伝播様式を解明する目的で実験を行った。1、56週齢雌ラットにHantavirus B-1株を接種し高抗体価を保有していることを確認後交配、その新生仔と非免疫雌の新生仔を産仔交換し胎内における移行抗体及び経乳汁移行抗体のVirus感染防御能に与える影響について調べた。胎内で受け取った移行抗体は生後逐次低下し約60日で陰性となる。一方乳汁移行抗体は約120日で陰性となるが、両移行抗体とも新生仔におけるVirus感染による死亡を防御することが明らかとなった。しかし、新生仔へのVirus感染は接種Virus量の増大や哺乳による抗体移行が遅れた場合には成立し得る事が明らかとなった。2、免疫不全ラットにおける高頻度実験室内感染系の確立。Rowett系Nude ratはヘテロ個体では健常ラットと変わり無いがホモ個体では免疫機能不全症となる。Virus接種したホモ個体と同一ケージ内飼育をしたラットは全て4週目より抗体価の上昇がみられケージ内感染が成立した。一方Virus接種したヘテロ個体と同一ケージ内飼育したヘテロは抗体価の上昇はみられず感染は成立しなかったが、ホモ個体では飼育10週後に抗体価が上昇し感染が成立した。Rowett系Nude ratホモ個体は、virus接種により、同一ケージ内飼育による感染源となり得る。一方、virus接種ヘテロ個体は健常個体には感染源となり得ないが長期に渡りVirusを排出しておりホモ個体に対しては感染源となり得る。この様にホモ個体はHFRS virusに対し高い感受性を示し且つ強い感染源となり得る。これらの実験動物はHFRS Virusの伝播様式解明のモデル動物として有用である。
プロトン駆動力による光化学系II電子伝達反応における制御機構の解明

本研究課題は、光合成において光エネルギー変換を担う光化学系IIの電子伝達反応につき、プロトン駆動力による制御機構の解明を目的とするものである。光化学系IIでは、プロトン濃度が低下すると第二キノンQBの酸化還元電位Emが低下することが考えられる。その結果、第一キノンQAとの電子授受平衡がQA側にシフトして反応が抑制され、電荷再結合が起こりやすくなることが想定される。本研究はこのことを検証すべく、2年目にあたる平成30年度には、QBおよびQAのEmのpH依存性とその要因究明に向けた研究を展開した。これまで、QAの酸化還元電位の計測では、Em(QA-/QA)の値は通常-100 mV程度とされてきているが、その手法としてQAの酸化還元状態を間接的に調べる蛍光法が用いられており、QAの酸化還元状態のみを必ずしも反映しているとはいえず、QAのEmが正確に得られていない可能性がある。そこで、直接的にキノンの酸化還元状態が観測可能であるFTIR分光法によってEm(QA-/QA)を計測する手法を確立した。本手法により、Em(QA-/QA)は-138 mVと決定され、また従来の結果とは異なり、FTIR法ではMn除去をしてもEm(QA-/QA)はほとんど変化しないことが示された。この結果から、従来の蛍光法によるEm(QA-/QA)計測は、未処理のPSIIに対しては問題がないと考えられるが、Mn除去したPSIIに対して行うと、EmEm(QA-/QA)がシフトしたような結果を導いてしまう問題があることが明らかとなった。さらに、この手法を用いてpH依存性の実態を引き続き追及している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はこのことを検証すべく、申請者らが確立してきた光誘起FTIR差スペクトル法とFTIR分光電気化学法を用いて、次の課題2点に取り組んでいる:(i)電荷再結合速度のpH依存性(ii)QBおよびQAのEmのpH依存性とその要因究明。初年度は、まず(i)を検討したところ、pH 5.0-7.5の範囲で1閃光照射によるS2QB-/S1QBFTIR差スペクトルを測定し、QBに特徴的な1745 cm-1のピークの時間挙動から、QB-の緩和を観測した。その結果、pHが高い程、QB-の緩和速度が速くなることが示された。二重指数関数によるフィッティングの結果、時定数が速い成分と200秒以上の遅い成分があり、pH上昇により速い緩和成分の量比が上がること、そしてpKaがおよそ6.3に存在することが明らかとなった。これは、QBにはpKa 6.3付近で酸化還元電位が変化する2つの状態があり、高いpHにおいて低電位状態に移行することにより、QA・QB間の一電子平衡がQA側に片寄り、電荷再結合が促されたことを意味している。このように、PSIIには、反応が過剰に進行して還元側のpHが上昇すると、逆電子移動により電荷再結合を促進し、正方向の電子移動反応を抑制する機構が存在すると考えられる。初年度の課題として掲げた、光化学系IIにおける電荷再結合速度のpH依存性をほぼ明らかとすることができ、当初の予定を達成できたといえる。また、第一キノンQAの酸化還元電位を、直接的な観測法であるFTIR法を用いて初めて計測することに成功し、翌年度の課題に向けた研究を遂行しつつある本研究課題は、光合成において光エネルギー変換を担う光化学系IIの電子伝達反応につき、プロトン駆動力による制御機構の解明を目的とするものである。

この結果から、従来の蛍光法によるEm(QA-/QA)計測は、未処理のPSIIに対しては問題がないと考えられるが、Mn除去したPSIIに対して行うと、EmEm(QA-/QA)がシフトしたような結果を導いてしまう問題があることが明らかとなった。さらに、この手法を用いてpH依存性の実態を引き続き追及している。QAおよびQBの酸化還元電位のpH依存性を実測することで、初年度に明らかにした電荷再結合速度のpH依存性の要因解明に取り組む。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
渦鞭毛藻の麻痺性貝素性合成遺伝子解明をめざした分子生物学的基盤技術の開発

1.一細胞からのPCRによる多型解析A.tamarense有毒株から一細胞ずつを収穫しcytochromebの5'変異領域の配列に基づいた変異検出PCRによって得られた遺伝子配列を解析したところ、クローン培養株でありながら増幅断片長及び塩基配列が異なり株内に多様性があることが明らかになった。2.一細胞からの毒量分析蛍光化HPLC分析法での酸化反応条件の最適化により、A.tamarense有毒株の主成分であるC2の検出感度が6倍向上した。通常の分析法での回収率が34%と低かったため、遠心分離法を検討し標品による回収率が120%と良好なサンプル調製法を確立した。検出限界(S/N比=2)は11fmolと通常分析法で調べた有毒株の一細胞C2量を上回り、細胞を含まない培地の分析では培地由来夾雑物ピークとの分離も良好であった。無毒株の一細胞分析でもC1/C2の溶出時間にピークが検出されなかった。有毒株一細胞を47個分析したところ、通常分析での分析値付近のものが多かったものの検出限界以下のものや700fmolものもあり、クローン培養株内の毒生産能にも多様性が示唆された。A.tamarense OF935-AT6由来有毒株及び無毒株の全RNAから発現量に差のある遺伝子をサブトラクティブハイブリダイゼーションにより選択的に増幅し、差次的発現遺伝子断片cDNAライブラリーを構築した。得られた差次的発現遺伝子断片の発現量の差及び多型の有無をRT-PCRあるいはディファレンシャルスクリーニングで確認した。有毒株で高発現の遺伝子断片2種はいずれも未知の配列であった。無毒株で高シグナルを与えた6クローンのうち、4種はcytochrome bと、2種はcytochrome coxidase polypeptide IIIと相同な領域を有していた。これらの配列を基に両株間での変異検出条件を決定し、由来の等しい有毒、無毒サブクローン91株に適用したところ、変異の検出が可能であった。得られたAFLPパターンは多様であり、毒性との明瞭な相関はみられなかった。(2)代謝阻害剤による毒生産及び細胞周期の制御条件の確立培養細胞の分裂や代謝系に影響を与える薬物をA.tamarense有毒株の培養液に添加し、致死性がなく分裂を抑制する薬物を探索した。用いた18種の薬物中マイトマイシンC及びコルヒチンにおいて増殖抑制濃度をそれぞれ2μM及び2mMと決定した。これらの薬物添加系を1細胞周期またはそれ以上の期間培養し、経時的に収穫した細胞についてフローサイトメーターにより細胞周期を、蛍光化HPLCにより毒量を分析した。その結果2μMマイトマイシンC添加でA.tamarenseは通常の動物培養細胞と同様にS期にとどまり、細胞内麻痺性貝毒量は増加し続けることがわかった。一方2mMコルヒチンではG_1期にとどまり、毒量はコントロールより低いまま一定であった。コルヒチンの影響により細胞周期が停止したG_1期には毒が生産されないか、細胞周期とは無関係な何らかの機構で毒生産が阻害された可能性が示唆された。既にサブクローン間で多型を見出しているCytochrome bの5'隣接領域の配列に基づいて設計したプライマー及び直接PCR用試薬Extract-N-Amp^Rを用いて、多型が検出できる条件を検討した。実体顕微鏡下でマイクロピペットにより単離したA.tamarenseの細胞をそのまま抽出試薬に添加してもPCR産物が得られなかった。そこで1細胞ずつを1辺が約1mmのNylon membraneに収穫し、凍結させた後抽出試薬に添加したところ、40検体中11検体のPCR産物が電気泳動で明瞭なバンドを与えた。これらの塩基配列解析によりいずれもCytochrome bの5'隣接領域の配列と一致もしくは類似していることを確認した。2.代謝阻害剤による毒生産及び細胞周期の制御条件5-fluoro-2'-deoxyuridine (FUdR)添加系の条件を確立し、昨年度と同様の手法を用いて細胞周期と毒生産への影響とその可逆性を調べた。30μM以上では完全に増殖が抑制された。細胞周期と毒量を同時に解析するため、200μM FudRを含む培地中で7日間培養したところ、完全に増殖が抑制された状態で95%が4日目にS期に停止したことがわかった。細胞内毒量は2日後に約2倍まで上昇し、その後はほぼ一定であった。MC添加系ではS期停止後も細胞内毒量が増加しており、FudRが麻痺性貝毒生産に抑制的に作用したものと推定された。FUdR除去後は細胞内毒量が増加し、細胞密度も上昇したことから毒生産抑制作用及び増殖抑制作用ともに可逆的であることがわかった。

通常の分析法での回収率が34%と低かったため、遠心分離法を検討し標品による回収率が120%と良好なサンプル調製法を確立した。検出限界(S/N比=2)は11fmolと通常分析法で調べた有毒株の一細胞C2量を上回り、細胞を含まない培地の分析では培地由来夾雑物ピークとの分離も良好であった。無毒株の一細胞分析でもC1/C2の溶出時間にピークが検出されなかった。有毒株一細胞を47個分析したところ、通常分析での分析値付近のものが多かったものの検出限界以下のものや700fmolものもあり、クローン培養株内の毒生産能にも多様性が示唆された。
多様体上の幾何構造およびその積分可能性に関する研究

本研究では、4次元多様体上の計量構造・共形構造と他の幾何構造(概複素構造等)の関わりおよびその積分可能性を扱った。1. (2,2)型超Kahler構造(2,2)型超Kahler構造は、ある代数的関係を満たす三つのシンプレクティック形式により特徴付けられ、対応する概超Hermite構造の積分可能性はこれらが閉形式であることから従う(プレプリント(1997))。この構造を許容するコンパクト複素曲面は、複素トーラスと第一種小平曲面に限られ、全て平坦な(2,2)型超Kahler構造をもつ。また、平坦でない(2,2)型超Kahler構造の例もある。上記を踏まえて、コンパクト複素曲面上の(2,2)型超Kahler構造の特徴付けと平坦性に関して次の結果を得た(プレプリント(1998)、Tsukuba J.Math.掲載予定):定理1.1.コンパクト複素曲面上の(2,2)型超Kahler構造は、非線形超双曲型方程式をみたす一つの関数(以下、ポテンシャル関数と呼ぶ)によって決定される。定理1.2.コンパクト複素曲面上の(2,2)型超Kahler構造が平坦であるためには、ポテンシャル関数が定数であることが必要十分である。本研究では、4次元多様体上の計量構造(Riemann構造・(2,2)型計量構造)と他の幾何構造(複素構造・symplectic構造・Kahler構造)との関係を調べ、特に、(2,2)型共形構造の自己双対性に関連して最も重要と思われる、(2,2)型超Kahler構造を扱った。正定値の超Kahler構造の場合と同様に、(2,2)型超Kahler構造についても、計量の自己双対性およびRicci平坦性が示される。また、(2,2)型超Kahler構造の基本形式は、3つのsymplectic構造を定めることが容易に分かるが、逆に、次の結果を得た:命題.(Ω_1,Ω_2,Ω_3)を、4次元多様体上の次の条件を満たすsymplectic構造の組とする:このとき、これらを基本形式とするような(2,2)型超Kahler構造が一意的に定まる。空間がコンパクトの場合には、上記命題およびT.Draghiciの結果を用いると次が分かる:コンパクト(2,2)型超Kahler曲面は、複素トーラスまたは第一種小平曲面のいずれかに限る。特に、K3曲面は、(2,2)型(超)Kahler構造を許容しない。これらの空間上の(2,2)型超Kahler構造の存在について次の結果を得た:定理.全ての複素トーラスおよび全ての第一種小平曲面上に平坦な(2,2)型超Kahler構造が存在する。さらに、楕円曲面の場合には、平坦でない(2,2)型超Kahler構造も存在する。特に、全ての第一種小平曲面は、平坦でない(2,2)型超Kahler構造を許容する。