hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本ナシにおける果実発育および貯蔵中の果肉細胞壁の生理・生化学的変化

ニホンサシ'秋栄'は成熟果実にみつ症発生がみられるが、その発生機構は不明なままである。本研究では'秋栄'と同様にみつ症の発生する'豊水'を用い、これらの果肉のみつ症の程度と膜機の能並びに細胞壁組成との関係を調査した。'秋栄'果実の硬度はみつ症の程度が進行するほど低く、その傾向は果肉切片でより明確であり、発生程度5の果肉切片は正常部位の60%の値を示した。一方、果肉切片からの電解質漏出は両品種ともみつ症の程度が進行するほど高くなった。また溶液中へ漏出した糖の主なものは'秋栄'でスクロース、'豊水'ではスクロースとフラクトースであった。両品種とも総脂質含量はみつ症の程度が進むほど低くなったが、この傾向は'秋栄'で顕著であった。両品種の細胞壁成分(EIS)を比較すると、'秋栄'ではみつ症の進行に伴い顕著に低下したのに対し、'豊水'では変化が少なかった。全ペクチン含量について、両品種において健全部位とみつ症発生部位組織の間に有意差はなかった。ヘミセルロース(4%及び24%KOH可溶性分画)は'秋栄'においては'豊水'より高い含量を示した.両品種とも重度のみつ症発生果実では高分子CDTA可溶性ペクチンの脱重合化が起こったが、Na_2CO_3可溶性分画には明らかな分子量の変化はみられなかった。4%KOH可溶性ヘミセルロース分画をSepharose CL-6B-100により分子量分画を行ったところ、両品種とも全糖検出で測定される多糖類には一部低分子化がみられたが、'豊水'の場合キシログルカンには分子量の変化は検出されなかった。両品種の24%KOH可溶性分画についてみると、全糖、キシログルカンとも480kDのデキストランのマーカー付近に一つの広いピークとして溶出され、分子量の変化はごくわずかか、あるいは検出されない程度であった。全般的に見て、'秋栄'は'豊水'より細胞壁結合型のポリガラクツロナーゼとグリニシダーゼ活性が高く、また'秋栄'ではみつ症の進行に伴いβ-ガラクトシダーゼ及びβ-グルコシダーゼ活性が高まった。両品極ともCMCによるセルラーゼ活性に組織間の違いはみられなかった。しかしながら、'秋栄'ではキシログルカンを基質とした活性はみつ症の進行に伴い活性の増加がみられた。両品種とも健全部位とみつ症発生部位には細胞壁構造の違いが観察された.ニホンサシ'秋栄'は成熟果実にみつ症発生がみられるが、その発生機構は不明なままである。両品種とも健全部位とみつ症発生部位には細胞壁構造の違いが観察された.
癌幹細胞を育む微小環境の解析　―癌幹細胞ニッチ制御機構を解明する―

本研究では、癌幹細胞化を促進・維持する微小環境(ニッチ)の制御機構を解析する。これまでに、癌幹細胞(Cancer stem cell, CSC)が通常の癌細胞からStat3, p53などのストレス応答シグナルを介してエピジェネティックに誘導されることを確認した。病理組織検体を用いた観察研究から、CSCは特に、in vivoにおいて腫瘍壊死部周辺など、特異的な微小環境に存在することが示唆され、実際にこうした環境下において上記シグナル関連分子の発現を確認している。本研究では、「化学療法や低酸素などのストレスによってCSCニッチが形成される」との仮説を検証した。グリオブラストーマ(GBM)の幹細胞性獲得条件、メカニズムの解析を実施した結果、ヒトグリオーマ・GBM系培養細胞であるU87MG, U373MG, T98Gを用いて、低酸素、抗癌剤処理、酸性液処理など各種細胞ストレスを加えた際に幹細胞マーカー(OCT4, CD133, SSE A-1)の発現が増加した。この際に、STAT3/STAT5同時ノックダウンシステムを用いると、Stat3遺伝子の機能を抑制すると幹細胞マーカーの発現が抑制されること、Stat5遺伝子も同時にノックダウンするとさらに強く幹細胞マーカーの発現が抑制されることを確認した。単球・マクロファージ系細胞および血管との共培養系では、ニッチの細胞から放出されるサイトカイン類がSTAT3およびSTAT5を活性化させることによりGBM細胞がCSC化することが示唆された。これまでに、癌幹細胞(Cancer stem cell, CSC)が通常の癌細胞からStat3, p53などのストレス関連シグナルを介してエピジェネティックに誘導され、特にin vivoでは腫瘍壊死部周辺など、特異的な微小環境に存在するという知見を得た。本研究では、「化学療法や低酸素などのストレスによってCSCニッチが形成される」との仮説を検証する。本年度は、グリオブラストーマ(GBM)の幹細胞性獲得条件、メカニズムの解析を目的とした研究を展開した。具体的には、ヒトGBM由来培養細胞を用いて、各種細胞ストレスを加えた際に幹細胞性が誘導されるシステムの構築と、GBM幹細胞にて重要な機能を有するSTAT3分子に注目し、STAT3関連経路に遺伝子操作を加えることにより、幹細胞性獲得にどのような影響を及ぼすかを解析した。これまでの検討で、細胞ストレスとしては低酸素、抗癌剤処理、酸性液処理などによって幹細胞関連遺伝子の発現が誘導されることが明らかとなったが、GBM幹細胞濃縮に利用できるCD133, SSEA-1によるソーティングが効率的に行えていない。幹細胞性獲得メカニズムの解析では、STAT3とそのファミリー遺伝子を同時にノックダウンする系を立ち上げ、シグナル伝達経路の詳細を検討中である。本年度は1. GBM幹細胞化系の確率、2. GBM幹細胞化メカニズムの解析(STAT3活性化に注目して)という2項目の検討を実施した。具体的には、GBM幹細胞化系として、GBM細胞株U87MGおよびA172細胞を用い、低酸素ストレス、紫外線照射、抗癌剤処理、酸性液処理などのストレスを加えることによって幹細胞性が獲得されるかを検討した。OCT4, SOX2, NANOGなど幹細胞遺伝子の発現はPCRによって確認できたが、CD133とSSEA-1を利用したソーティングの条件検討に予想以上の時間がかかっている。幹細胞化メカニズムの解析に関しては、microRNAを利用して、STAT3および各種のSTATfamily分子を同時にノックダウンするシステムを構築した。このシステムで、STAT3とフィードバックループを形成しているmiR-20, miR-181, miR-21, let-7などの機能も阻害することが可能であり、今後の実験に活用できる状況である。本年度は、初年度に引き続き、グリオブラストーマ(GBM)の幹細胞性獲得条件、メカニズムの解析を実施した。具体的には、ヒトグリオーマ・GBM系培養細胞であるU87MG, U373MG, T98Gを用いて、各種細胞ストレスを加えた際に幹細胞マーカー(OCT4, CD133, SSEA-1)の発現が増加するというシステムを構築した。GBM幹細胞にて重要な機能を有するStat3および、Stat3とEGFRと共同して機能すると報告されたStat5の機能を阻害するために、miRを用いた複数遺伝子同時ノックダウン系を構築した。また、単一遺伝子を完全にノックアウトするために、CRISPR/CAS9システムを用いたレンチウイルスによるノックアウトシステムも構築した。これまでの検討で、細胞ストレスとしては低酸素、抗癌剤処理、酸性液処理などによって幹細胞マーカーの発現が誘導されることを確認した。また、上記ノックダウンシステムおよびノックアウトシステムを用いて、Stat3遺伝子の機能を抑制すると幹細胞マーカーの発現が抑制されること、Stat5遺伝子も同時にノックダウンするとさらに強く幹細胞マーカーの発現が抑制されることを確認した。

本年度は、さらにニッチを形成する単球・マクロファージ系の細胞および血管との共培養系によりさらに詳細に幹細胞ニッチの解析を実施する。これまでに、目標としてきた幹細胞マーカーの検出、細胞パターニング技術の開発に難渋してきた。幹細胞マーカーに関しては検出することが可能となってきたため、研究の遅れを取り戻しつつある。Stat3とStat5の機能に関しては重要性が再確認されたため、複数遺伝子同時ノックダウンシステムやレンチウイルスを用いたin vivoでも使用可能なノックダウン・ノックアウトシステムを構築した。本研究では、癌幹細胞化を促進・維持する微小環境(ニッチ)の制御機構を解析する。これまでに、癌幹細胞(Cancer stem cell, CS C)が通常の癌細胞からStat3, p53などのストレス関連シグナルを介してエピジェェネティックに誘導され、特にin vivoでは腫瘍壊死部周辺など、特異的な微小環境に存在するという知見を得た。本研究では、「化学療法や低酸素などのストレスによってCSCニッチが形成される」との仮説を検証する。本年度も引き続き、グリオブラストーマ(GBM)の幹細胞性獲得条件、メカニズムの解析を目的とした研究を展開した。具体的には、ヒトGBM由来培養細胞を用いて、各種細胞ストレスを加えた際に幹細胞性が誘導されるシステムの構築と、GBM幹細胞にて重要な機能を有するSTAT3分子に注目し、STAT3関連経路に遺伝子操作を加えることにより、幹細胞性獲得にどのような影響を及ぼすかを解析した。これまでの検討で、細胞ストレスとしては低酸素、抗癌剤処理、酸性液処理などによって幹細胞関連遺伝子の発現が誘導されることが明らかとなったが、GBM幹細胞濃縮に利用できるCD133, SSEA-1によるソーティング系の構築が困難であった。幹細胞性獲得メカニズムの解析では、STAT3とそのファミリー遺伝子を同時にノックダウンする系を立ち上げ、シグナル伝達経路の詳細を検討した結果、STAT3およびSTAT5の同時ノックダウンが幹細胞性獲得を著明に抑制することが明らかとなった。1. GBM幹細胞化系の確立、2. GBM幹細胞化メカニズムの解析(STAT3活性化に注目して)という2項目に関しては、概ね計画通りに研究が進捗した。具体的には、GBM幹細胞化系として、GBM細胞株U87MGおよびA172細胞を用い、低酸素ストレス、紫外線照射、抗癌剤処理、酸性液処理などのストレスを加えることによって幹細胞性が獲得されることを確認した。CD133とSSEA-1を利用したソーティングの条件検討に予想以上の時間がかかったことで、全体の計画がやや遅れている。これまでに、癌幹細胞(Cancer stem cell, CSC)が通常の癌細胞からStat3, p53などのストレス応答シグナルを介してエピジェネティックに誘導されることを確認した。
食道癌の浸潤・転移におけるCXCR4の役割

ヒト食道癌組織の先進部におけるCXCR4の発現を免疫染色法で検討した結果,膜蛋白であるCXCR4が食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することを見出した.実際,T.Tn食道癌細胞より核蛋白を抽出し,CXCR4発現をwestern法で確認した結果,食道癌細胞の核に認めるCXCR4発現は特異的なものであることが示唆された.さらには,33名の食道癌患者を対象とし,CXCR4の発現パターンと臨床病理組織学的因子の関連を解析した結果,CXCR4核陽性像を示す群は,示さない群に比べて有意に予後が悪いことが示唆された.同様の結果は大腸癌でも認められ,その研究成果は学術雑誌Br J Cancerに発表した.以上の検討に加えて,CXCR4のリガンドであるSDF-1αと,CXCR4シグナルとクロストークするEGF受容体の発現を食道癌組織において免疫組織化学的に検討した.その結果,食道癌先進部においてCXCR4が核発現する食道癌ではSDF-lαが高頻度に発現した.興味深いことに,リン酸化EGF受容体発現もCXCR4と同様に,細胞膜のみならず核に陽性像を示す食道癌が存在し,CXCR4核陽性癌とリン酸化EGFR核陽癌に正の関連が認められた.これらの結果から,SDF-1αやEGF受容体シグナルがCXCR4の核発現に関与している可能性が考えられ,この研究成果の一部は学術雑誌Pathobiologyに発表した.次に我々は,CXCR4の核発現を規定する因子を明らかにするために,T.Tn食道癌細胞を低酸素刺激したところ,細胞膜のCXCR4発現は増強した.しかしながら一方で,核のCXCR4発現は低酸素刺激で減弱すること見出した.現在,食道癌細胞細胞におけるCXCR4発現局在の変化が癌細胞の接着能および浸潤能に関与するのではないかと考え,T.Tn細胞から樹立された接着能の強いT.Tn-AT細胞と浸潤・遊走能の強いT.Tn-Mgr細胞を用い,低酸素刺激によるCXCR4細胞内発現局在の変化と細胞機能の関係について解析中である.ヒト食道癌組織の先進部におけるCXCR4の発現を免疫染色法で検討した結果,膜蛋白であるCXCR4が食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することを見出した.実際,T.Tn食道癌細胞より核蛋白を抽出し,CXCR4発現をwestern法で確認した結果,食道癌細胞の核に認めるCXCR4発現は特異的なものであることが示唆された.さらには,33名の食道癌患者を対象とし,CXCR4の発現パターンと臨床病理組織学的因子の関連を解析した結果,CXCR4核陽性像を示す群は,示さない群に比べて有意に予後が悪いことが示唆された.同様の結果は大腸癌でも認められ,その研究成果は学術雑誌Br J Cancerに発表した.以上の検討に加えて,CXCR4のリガンドであるSDF-1αと,CXCR4シグナルとクロストークするEGF受容体の発現を食道癌組織において免疫組織化学的に検討した.その結果,食道癌先進部においてCXCR4が核発現する食道癌ではSDF-lαが高頻度に発現した.興味深いことに,リン酸化EGF受容体発現もCXCR4と同様に,細胞膜のみならず核に陽性像を示す食道癌が存在し,CXCR4核陽性癌とリン酸化EGFR核陽癌に正の関連が認められた.これらの結果から,SDF-1αやEGF受容体シグナルがCXCR4の核発現に関与している可能性が考えられ,この研究成果の一部は学術雑誌Pathobiologyに発表した.次に我々は,CXCR4の核発現を規定する因子を明らかにするために,T.Tn食道癌細胞を低酸素刺激したところ,細胞膜のCXCR4発現は増強した.しかしながら一方で,核のCXCR4発現は低酸素刺激で減弱すること見出した.現在,食道癌細胞細胞におけるCXCR4発現局在の変化が癌細胞の接着能および浸潤能に関与するのではないかと考え,T.Tn細胞から樹立された接着能の強いT.Tn-AT細胞と浸潤・遊走能の強いT.Tn-Mgr細胞を用い,低酸素刺激によるCXCR4細胞内発現局在の変化と細胞機能の関係について解析中である.ヒト食道癌組織の先進部におけるCXCR4の発現を免疫染色法で検討した結果,興味深いことに,膜蛋白であるCXCR4が食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することを見出した.そこでCXCR4核発現の真偽を確かめるためにT,Tn食道癌細胞より核蛋白を抽出し,CXCR4発現をwestern法で確認した.その結果,食道癌細胞の核に認めるCXCR4発現は特異的なものであることが示唆された.さらに我々は,外科的切除をされた食道癌患者で予後追跡が可能であった33患者を対象とし,CXCR4の発現パターンと臨床病理組織学的因子との関連を解析した.その結果,CXCR4核陽性像は分化度の低い癌で高頻度に認められ,核陽性像を示す群は,示さない群に比べて有意に予後が悪いことが示唆された.しかしながら,CXCR4が癌細胞の核に発現することの意義は不明である.そこで我々は,低酸素刺激がCXCR4の核発現を規定する因子になっているのではないかと考え,低酸素刺激によるCXCR4細胞内発現局在の変化と細胞機能の関係について解析中である.

一方我々は,以上の検討に加えて,CXCR4シグナルとクロストークするEGF受容体シグナルの発現を食道癌組織において免疫組織化学的に検討した.その結果,EGF受容体についても食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することを見出した.近年,核発現するEGF受容体蛋白は転写因子として細胞増殖促進に関与するとの報告がある.興味深いことに,我々の検討では,先進部においてEGF受容体核陽性像を示す食道癌は有意にリンパ節転移を生じ,予後が不良である結果を得た.この研究成果は学術雑誌Pathobiologyに発表した.我々は前年度において,膜蛋白であるCXCR4が食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することCXCR4核陽性像を示す食道癌患者群は,示さない群に比べて有意に予後が悪いことを示した.また,CXCR4シグナルとクロストークするEGF受容体も食道癌細胞の細胞膜のみならず核にも発現することを見出し,EGF受容体核陽性像を示す食道癌は有意にリンパ節転移を生じ,予後が不良である結果も示した.そこで本年度は,CXCR4の核発現を規定する因子の検討を行った.これまでの知見では,CXCR4の細胞膜における発現が低酸素刺激によって増強することが報告されている.実際我々もT.Tn食道癌細胞を低酸素刺激したところ,細胞膜のCXCR4発現は増強した.しかしながら一方で,核のCXCR4発現は低酸素刺激で減弱すること見出した.現在,食道癌細胞細胞におけるCXCR4発現局在の変化が癌細胞の接着能および浸潤能に関与するのではないかと考え,T.Tn細胞から樹立された接着能の強いT.Tn-AT細胞と浸潤・遊走能の強いT.Tn-Mgr細胞を用い,低酸素刺激によるCXCR4細胞内発現局在の変化と細胞機能の関係について解析中である.我々は以上の検討に加えて,CXCR4のリガンドであるSDF-1aの発現を食道癌組織において免疫組織化学的に検討したところ,食道癌先進部においてCXCR4が核発現する食道癌ではSDF-1aが高頻度に発現した.この結果から,SDF-1αがCXCR4の核発現に関与している可能性も考えられた.この研究成果は現在投稿準備中である.
フィリピン海の深層西岸境界流と深層水の海盆への流入

フィリピン海における深層西岸境界流の測流を目的とした測流係留系(以下係留系)の回収と設置を行い,一部得れた資料の解析を行った,研究航海は鹿児島大学水産学部練習船敬天丸により昭和62年10月29火から11月11日の間に実施した.係留系の回収と設置を行った地点は次のとおりである.1)バシー海峡,琉球海溝最南端の東側斜面,水深3,2004,800mの地点,ここでは本重点領域研究に先き立って昭和62年2月,東大海洋研白鳳丸により係留系3系が設置された.先ずこれらの係留系を回収し,引き続いて新たに3系を設置した.2)沖縄本島南,琉球海溝南向き斜面,水深3,6504,650mの地点に3系設置した.3)都井岬南東方,九州パラオ海領北端,水深4,400mの地点に2系設置した.回収と設置を行った係留系にはいずれも海底より400mと1400mの2層の流れを測定できるように流速計が装着してある.バシー海峡で回収された係留系の資料取得期間は190245日であった,この資料より深層西岸境界流の検出という点に絞り時間スケールの長い現象についてみる中,深層,特に3,000m以深に設置された測流点では海底地形の等深線に沿う方向(北北西-南南東)の流れが卓越すると同時に,流速変動成分の長軸もほぼ南南東を指し,流れが海底地形の影響を受けていることがうかがえる.しかし,流れはあまり安定していない,従って,ここでの流れが深層循環に付随する境界流であるかどうかの判定は,現在測定中の琉球海溝南向き斜面等での資料が得れた後検討が必要である.また,竹末正樹は深層流の基本適性質に対する十分な理解を得るため室内実験を行った,その結果,南北両極において沈降した水は, β-効果がなくとも海領に沿う西岸低層境界流となって赤道へ向う等のことを示した.フィリピン海における深層西岸境界流の測流を目的とした測流係留系(以下係留系)の回収と設置を行い,一部得れた資料の解析を行った,研究航海は鹿児島大学水産学部練習船敬天丸により昭和62年10月29火から11月11日の間に実施した.係留系の回収と設置を行った地点は次のとおりである.1)バシー海峡,琉球海溝最南端の東側斜面,水深3,2004,800mの地点,ここでは本重点領域研究に先き立って昭和62年2月,東大海洋研白鳳丸により係留系3系が設置された.先ずこれらの係留系を回収し,引き続いて新たに3系を設置した.2)沖縄本島南,琉球海溝南向き斜面,水深3,6504,650mの地点に3系設置した.3)都井岬南東方,九州パラオ海領北端,水深4,400mの地点に2系設置した.回収と設置を行った係留系にはいずれも海底より400mと1400mの2層の流れを測定できるように流速計が装着してある.バシー海峡で回収された係留系の資料取得期間は190245日であった,この資料より深層西岸境界流の検出という点に絞り時間スケールの長い現象についてみる中,深層,特に3,000m以深に設置された測流点では海底地形の等深線に沿う方向(北北西-南南東)の流れが卓越すると同時に,流速変動成分の長軸もほぼ南南東を指し,流れが海底地形の影響を受けていることがうかがえる.しかし,流れはあまり安定していない,従って,ここでの流れが深層循環に付随する境界流であるかどうかの判定は,現在測定中の琉球海溝南向き斜面等での資料が得れた後検討が必要である.また,竹末正樹は深層流の基本適性質に対する十分な理解を得るため室内実験を行った,その結果,南北両極において沈降した水は, β-効果がなくとも海領に沿う西岸低層境界流となって赤道へ向う等のことを示した.
口腔組織幹細胞の有用性と限界を探る挑戦的基礎研究：各幹細胞に適した再生医学の開発

再生医療において複雑な幹細胞分離法は臨床応用には不向きである。neurosphere培養法は、幹細胞の分離法の1つである。現在までにヒト口腔粘膜細胞に本手法を応用し、評価した報告はない。ヒト口腔粘膜由来細胞を本法により、スフェアー形成した細胞(OMSFCs)を幹細胞生物学的に検討した。OMSFCsは自己複製能を保持し、ある種の神経堤関連遺伝子の発現上昇を認めた。OMSFCsは神経堤細胞系統へと分化能力を保持し、in vivo硬組織再生実験において骨形成能を保持していることを見出した。本研究より、OMSFCsは神経堤組織および骨再生医療において重要な細胞供給源となる可能性が示唆された。口腔組織幹細胞の有用性と限界を探る目的において、ヒト根未完成歯根尖部歯髄由来細胞(Apical papilla-derived cells;APDCs)とヒト口腔粘膜由来間葉組織(Oral mucosa stromal cells; OMSCs)を用いた研究を行っている。APDCsに関しては過去の報告より、神経堤幹細胞様細胞の単離と正常解析に成功しており、十分なデータの蓄積がなされている。一方で、OMSCsに関しては、昨年度までの実験によりプレリミナリーな結果を得ることができたが、再現性と採取する組織間での違いの検討などを目的に実験を遂行した。その結果、神経堤幹細胞マーカーが上皮直下の粘膜固有層の乳頭層に認められ、同部位がNicheになっている可能性が高いことが示唆された。過去の報告でも、口腔粘膜固有層が幹細胞Nicheであることが示唆されている。口腔粘膜組織由来の間質細胞(h-OMSCs)は、組織間の違いなくNeurosphere法により効率よくsphere形成され、sphere形成細胞(h-OMSFCs)は、自己複製能を保持していた。h-OMSFCsは、神経堤細胞関連マーカー(Nestin, CD44, Slug, Snail)を発現しており、神経堤細胞系統への分化能を保持してた。h-OMSFCs/OPLAcompositeは、免疫不全マウスの皮下組織への移植により、硬組織の再生を認めたが、その再生組織量は少なく、課題が残る。今後さらなる検討が必要であるが、ユニークな細胞供給源となりうることが示唆された。近年、生体内の多くの正常組織には、自己複製能と多分化能を保持した幹細胞とよばれる未熟な細胞集団が存在し、組織の発生や損傷修復において極めて重要な役割を果たしている。顎口腔領域においても、現在までに多くの幹細胞分離とその性状解析に関する報告が相次いでおり、その分野に関する国民の関心も高い。現在までに、多くの顎口腔領域の組織幹細胞が同定され報告されている。申請者も一貫して歯髄、歯根膜、口腔粘膜上皮ならびに口腔粘膜間葉系の幹細胞の分離・同定と再生医療への応用を視野に研究を行っている。そのうち、口腔粘膜は抜歯の必要もなく、最も簡単に採取が可能である。従来、口腔粘膜においては、硬組織ではないために免疫不全マウスの皮下組織での硬組織再生は非常に難しい。そこで、本研究では、口腔粘膜幹細胞を個体差なく単離し、硬組織ではない口腔粘膜細胞からのin vivoでの骨再生を可能にすることを目的としたヒト口腔粘膜間質細胞を単離し、Neurosphere法にて、口腔粘膜固有層に存在する幹細胞様の細胞集団を同定・単離した。NeurosphereにてSphere形成した細胞集団は、神経堤幹細胞マーカーならびに神経堤関連マーカーの発現上昇を認めた。これらの細胞集団は、適切な環境下で、硬組織形成細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、平滑筋細胞、神経細胞系統への分化が可能であった。さらに、ポリ乳酸系スキャホールドに播種し、免疫不全マウスの皮下組織へ移植しても、硬組織再生が可能であった。ヒト口腔粘膜は、簡便に採取できる有用な細胞供給源であり、硬組織再生を含めた神経堤細胞系統への再生医療における重要な役割を果たす可能性がある。neurosphere培養法は、神経幹細胞および神経堤幹細胞の分離法の1つである。口腔粘膜間質細胞は神経堤由来であり、神経堤幹細胞が存在していることが示唆される。現在までにヒト口腔粘膜間質細胞に同手法を応用し、詳細に分子生物学的に評価した報告はない。そこで、ヒト口腔粘膜由来細胞をneurosphere法により、sphere形成したOral mucosa sphere-forming cells(OMSFCs)を幹細胞生物学的に検討した。OMSFCsは自己複製能を保持して、神経堤関連遺伝子であるnestin、CD44、slug、snailおよびMSX1の発現を認めた。さらにマイクロアレイ解析の結果、単層培養に比較し、神経堤関連遺伝子(EDNRA、Hes1およびSox9)の発現上昇を認め、OMSFCsは神経堤由来細胞が単層培養に比べ多く存在していることが示唆された。さらに興味深いことに、OMSFCsではα2-integrin (CD49b)の発現パターンが異なっており、OMSFCsで上昇していた。OMSFCsは神経堤細胞系統である骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨細胞、平滑筋細胞および神経細胞へと分化能力を保持していた。In vivo硬組織再生実験において免疫不全マウスの皮下移植でさえも、骨形成能を保持していることを見出した。本研究より、neurosphere法によって単離されたOMSFCsは神経堤組織および骨再生医療において重要な細胞供給源となる可能性が示唆された。本研究成果は、Stem Cells Transl Medに掲載された。

再生医療において複雑な幹細胞分離法は臨床応用には不向きである。neurosphere培養法は、幹細胞の分離法の1つである。現在までにヒト口腔粘膜細胞に本手法を応用し、評価した報告はない。ヒト口腔粘膜由来細胞を本法により、スフェアー形成した細胞(OMSFCs)を幹細胞生物学的に検討した。OMSFCsは自己複製能を保持し、ある種の神経堤関連遺伝子の発現上昇を認めた。OMSFCsは神経堤細胞系統へと分化能力を保持し、in vivo硬組織再生実験において骨形成能を保持していることを見出した。本研究より、OMSFCsは神経堤組織および骨再生医療において重要な細胞供給源となる可能性が示唆された。実験に関しては、実験自体は順調に進んでいたが、個体数を増やして行ったため、サンプル採取の問題で、初代培養から実験可能な細胞数に増殖させるまでに時間を要した。また、遺伝子発現に関しては、マイクロアレイデータの解析等に時間を要した。外科系歯学現時点での実験結果はほぼ整っている。ただちに、研究成果を論文にて投稿予定である。今までの研究で歯髄幹細胞に関しては、安定した細胞数の確保、分化誘導法ならびに移植実験に関する独自のプロトコールを確立化させることに成功している。この手法を改変させ、報告が少ない口腔粘膜からの幹細胞分離に関するプロトコール化に成功し、年齢や部位が異なれど安定した細胞培養を可能となった。さらに、口腔粘膜幹細胞マーカーの候補の同定、神経堤細胞系統(骨、脂肪、軟骨、神経)への分化誘導法の確立、移植実験での骨再生能に関して、複数のサンプルで再現性が得られている。実験に関しては個体数を増やして、実験を遂行したため、個体数の確保と必要な細胞数まで増殖させるための初代培養・継代培養に時間を要してしまった。遺伝子発現に関しては、マイクロアレイを行い、その解析に時間を要してしまった。以上の理由で、論文作成、投稿、受理まで完了するに至らなかった。現時点でのデータをまとめ、論文投稿準備中である。したがって、次年度予算は、英文校正、論文掲載料ならびにリバイス実験費用に用いる予定である。実験に関しては、与えられた予算内で十分考慮し、使用を行った。実際にわずかな残が生じたが次年度への繰り越しという形をとることで、来年度の研究計画に沿ったより有効な活用ができると判断した。PCRのプライマー作成に用いる計画である。
ハワイ日本人移民女性の社会史-移民体験によるジェンダー観の変容過程を中心に

昨年度行ったハワイへの調査で収集した1920年のオアフ島第二次ストライキに関する史料を用いて、これまで労働史研究では、「女性も存在した」と付属的で、労働運動においてもスープキッチン運営や罷工労働者の受入れなど補助的な役割しかしていなかったように捉えられてきたが、女性労働者も男性と同様積極的に労働運動に参加したこと、そして参加を求められてもいたことを明らかにした。1900年頃から女性も労働運動にかかわってきたが、それまでは女性労働者の明確な要求賃金すら言及されていなかったのに対して、1920年の増給運動では、男性同様女性の要求賃金も明記され、産前産後の有給休暇も含まれていた。これは、日本人移民社会全体が女性労働者の存在及び砂糖黍産業発展に貢献したことを認めていたことと、アメリカ化運動が浸透するに連れ、女性は賃金労働者として家計に貢献するよりも、家事や育児に専念するべきというアメリカ的価値観に基づいた家庭像が日本人移民社会にも浸透しつつあったことも影響していた。労働運動に積極的にかかわっていた女性たちの姿は、ただ家族のために働いたのではなく、労働を通して、また労働運動を通して自らの行動範囲を広げ、ハワイ砂糖黍産業の発展に貢献した一労働者であることの自覚へと繋がったと考えている。また、昨年度の調査時に、ハワイ日本人移民研究家であるカワカミ氏が行ったオーラル・ヒストリー・インタビューのテープをコピーさせて頂いたものを書き起こした。これらテープは、カワカミ氏が1980年代に一世女性を対象に行ったもので、必ずしもジェンダー観の変容に焦点を当てたものではないが、これまでは従順・受動的と捉えられてきた彼女たちの語りから、語り手と家族及びコミュニティとの関係、様々な問題に対する葛藤や抵抗、戦略、限られた選択肢の中で問題を解決しようとするたくましさや積極的な適応性について考察した。日本人移民女性のジェンダー観の変容過程をより明確に把握するため、明治中期頃から出版されていた渡米出版物を主な資料として、移民前に女性たちがアメリカに対して抱いていたイメージに関する考察を行った。渡米奨励者側は、在米日本人移民社会発展のために必要な存在としてビクトリア的女性像を理想とする女性の渡米を奨励すると同時に、男性同様大学に進出し、また様々な職業についている女性たちの姿や、女性を大事にするレディ・ファーストの国としてのアメリカを紹介していた。女性も、男性同様アメリカへの憧れを抱き、渡米熱が男性の間だけでなく、女性の間にも広まっていたことを明らかにすることができた。ハワイでの現地調査では、ハワイ日本人移民史研究家であるバーバラ・カワカミ氏から、彼女が20年程前に行った日本人移民女性とのインタビュー・テープを聞かせてもらい、またその一部をコピーさせてもらうことができた。今では直接聞くことのできない一世女性たちの声をオウディオ・テープとはいえ聞けたことは、女性たちに関する様々な史実を再確認できただけでなく、自分自身の研究課題に対する姿勢に大きな影響を与えてくれた。又、1918年に日本人によって訴訟された離婚裁判記録を収集し、ハワイ日本人移民が定住傾向にあった時代にも日本人離婚率は高く、訴訟は女性のみならず男性からも行われていたことが判明した。これら史料を読むと、夫の暴力が原因である場合は、離婚後夫は妻及び未成年の子供に対して扶助料を支払う義務があったことや夫の家族扶養義務が厳格に定められていたことが、日本人移民女性に離婚を決意させたことに繋がっていると考えられる。
バイオテクノロジーを活用した人為的浄化における微生物の増殖制御に関する研究

活性汚泥法、生物膜法などの汚水の人為的浄化過程に出現する微生物の中で、特に浄化と密接に関係する原生動物繊毛虫類、後生動物輪虫類、貧毛類、ミジンコ類などを増殖制御する上で必要とされる環境条件の解明と、バイオテクノロジーを活用した人為的浄化法として着目されている流動床法、限外ろ過膜法などにおける微小動物の役割および定着化法を確立する上で、必要とされる種々の処理実験を行った。活性汚泥法の最大の問題点といわれている糸状微生物の異常増殖に起因するバルキングを制御する方法として、分離培養に成功した糸状微生物を摂食するのに適した細胞咽頭ろうという小器官を有する繊毛虫類Trithigmostoma cucullulusの捕食作用を活用することが優れていることを明らかにした。本種は増殖するために生育因子としての活性汚泥抽出液が存在すれば、バルキングの原因生物であるType 021N,Sphaerotilus natans等をpHが中性付近、水温が20°Cの条件下1秒間10μm前後の速度で捕食して、糸状性バルキングを制御する能力を有していることがわかった。生物膜法において浄化が極度に進行すると大型動物ミジンコが異常増殖して激しい運動で生物膜を剥離させ処理水を悪化させることが知られているが、ミジンコの増殖特性を調べた結果嫌気時間を処理工程内に組み込むか、あるいはディプレテックスという有機リンを極微量添加することにより増殖を制御できることがわかった。流動床という小さな担体の充填された反応槽および限外ろ過膜という微生物凝集体と浄化液とを分離する槽内は、通常の生物処理法に比べかなりの流速を有しているが、このような場でも輪虫類Philodina、繊毛虫類Vorticella等は増殖し定着することの可能なことがわかった。汚水の人為的浄化過程に出現する微生物(微小動物)の中で,特に浄化と密接に関連する絨毛虫類,輪虫類,貧毛類などを優占的に増殖させる条件を見い出すこと,およびバイオテクノロジーで活用されている微生物固定化法(包括固定化法)において特定微小動物を定着させる方法を確立するための研究を実施した.生物膜法および長時間曝気活性汚泥法において,しばしば優占種になるAeolosoma hemprichi(貧毛類)とPhilodina roseola(輪虫類)とを純粋分離し,増殖速度と水温, pH,塩濃度などとの関係を調べた.またこれらの微小動物の食性,収率について実験を行った.これらの培養実験を通して,貧毛類は凝集体摂食者,輪虫類はろ過摂食者であり,両者の共存が必要であることを証明した.これらの微小動物が排水浄化に果す役割を解明する実験として,細菌(B)のみのB系,細菌と貧毛類(A)のBA系,細菌と輪虫類(P)のBP系,細菌・貧毛類・輪虫類のBPA系を比較した結果,上澄液の濁度はB系>BA系>BP系>BAP系となり, BAP系が最も清澄であった.また汚泥の固液分離能は, BP系, BAP系で高く,汚泥発生量もこの二つの系で著しく低かった.ついで,包括法では細菌が分散して処理水が白濁するので,これを防止するためのカプセル表面に絨毛虫類を定着させる法,および2段目に生物膜法を付加させて原生動物を増殖させる方法を検討し,嫌気性条件を組みこむこと, BOD負荷を低下させることによって達成されることを証明した.水のカビ臭は,糸状性の藍藻類によって生産されるが,この糸状体を好んで捕食するIrithigmostoma cucullulusの純水分離に成功した.活性汚泥法、生物膜法などの汚水の人為的浄化過程に出現する微生物の中で、特に浄化と密接に関係する原生動物繊毛虫類、後生動物輪虫類、貧毛類、ミジンコ類などを増殖制御する上で必要とされる環境条件の解明と、バイオテクノロジーを活用した人為的浄化法として着目されている流動床法、限外ろ過膜法などにおける微小動物の役割および定着化法を確立する上で、必要とされる種々の処理実験を行った。
肥効調節型コーティング肥料の残留被膜生分解に関与する土壌微生物群の動態

ポリオレフィン系樹脂被覆肥料LPコートの被覆材には光分解性ポリエチレンが用いられている。本研究では,2種類の畑土壌における光分解性ポリエチレンの光分解生成物に対する生分解性をBOD法によって調査した。21日間の生分解性試験の結果,光分解生成物が高分子の状態ではほとんど生分解が認められなかった。しかし,光分解生成物からヘキサンによって抽出した低分子量画分については,21日間で8%から18%の生分解度が得られた。また,2種の土壌間では,その生分解性のパターンが異なっていた。これは,光分解生成物を資化する微生物の種類や菌数が両土壌間で異なることを示している。以上の結果から,供試した畑土壌中には,低分子量化した光分解性ポリエチレンの光分解生成物(長鎖n-alkane)を分解・資化する微生物の存在が示唆された。Alkaneを分解して利用する微生物は自然界に広く分布しており,さなざまな場所からAlkane分解菌が分離されている。しかし,酸性土壌において長鎖n-alkaneを資化する微生物は,これまでに報告されていない。そこで,強酸性を示す茶園土壌(pH3.2)を供試土壌として用いて,酸性土壌中において長鎖n-alkaneを資化する微生物の探索・同定を行った。集積培養を行った結果,長鎖n-alkaneを資化する細菌は検出されなかったが,長鎖n-alkane資化能を持った糸状菌(菌類)が得られた。これらの糸状菌は,SSU rDNA配列による系統解析によりCordyceps sp.およびMortierella sp.であることが推定された。肥効調節型コーテイング肥料のポリオレフィン系被膜が,土壌に残留する問題が指摘されている。そこで,本研究では残留被膜の土壌中での変化,特に微生物による生分解過程の解明および被膜成分が土壌微生物群集に及ぼす影響解析を目的とし、被覆材の生分解に関与する長鎖n-アルカン資化細菌の様々な土壌での菌数や菌種の分布を調べた。まず,被覆肥料LPコートの施用歴をもつ畑土壌や水田土壌について,最確値法により,各土壌中に生息する長鎖n-アルカン資化細菌の菌数を調べた。長鎖n-アルカン(n-triacontane ; C_<30>)を唯一の炭素源として用いた液体培地に土壌希釈液を接種し,マイクロタイタープレート中で2週間培養後,Iodonitro tetrazorium violet(INT)を添加し,その反応により資化菌数を計数した。その結果,供試した各土壌1g中に2.6×10^32.7×10^1の長鎖n-アルカン資化細菌が存在することがわかった。次に,長鎖n-アルカン資化細菌の種を特定するため,これらの土壌から長鎖n-アルカン資化細菌を分離し,16SrDNA解析による同定を行った。その結果,Nocardioides属,Pseudomonas属,Ralstonia属,Storeptomyces属などの多様な菌種が長鎖n-アルカン資化能を有していた。しかし,存在する細菌種は各土壌間で異なっており,土壌ごとに優占する長鎖n-アルカン資化細菌の菌種は異なることが示唆された。近年,追肥作業の省力化や肥料による環境汚染の軽減が可能な資材として被覆肥料の利用が進んでいる。しかし,肥料成分溶出後に農地へ残留する被膜が問題視され,その解決が課題となっている。本研究では,光分解性ポリエチレン分解産物の土壌微生物による分解を明らかにするために,畑土壌での生分解性を試験し,さらにn-alkaneを用いて,分解に関与する細菌群集構造や,分離菌株の分解遺伝子の解析を行った。

(1)光分解性ポリエチレンの生分解性光分解性ポリエチレンの土壌微生物による分解を見るため,BOD(Biochemical Oxygen Demand)法を用いた。その結果,光分解産物ヘキサン抽出物は21日間で8%から18%の生分解度が得られ,光分解産物を資化する微生物が存在することが示唆された。(2)生分解に関与する細菌群集構造の解析強酸性茶園土壌中における長鎖n-アルカン(C_<30>)の分解を測定した結果,培養3週間目からC_<30>の減少が生じ,7週間目には完全に消失した。したがって,このような酸性土壌においてもC_<30>資化微生物が存在しており,長鎖n-アルカンが生分解することが分かった。この土壌からC_<30>資化微生物の探索を行った結果,細菌類は全く検出されなかったが,4種類の糸状菌が分離された。pH3.0での集積培養から1種類(strain AU22),pH5.0での集積培養から1種類(strain AU17),pH7.0での集積培養から2種類(strain AU7,AU8)がそれぞれ分離された。分離菌同定のためSSU rDNA領域を用いた系統解析を行った結果,strain AU7は子嚢菌類に属するCordyceps sp.,strain AU8,AU17,AU22は接合菌類に属するMortierella sp.であることが明らかとなった。AU8,AU17,AU22は互いに高い相同性を示したため,同一の菌種であると考えられた。さらに,分離菌AU7,AU22について,異なるpHの培地条件下における長鎖n-アルカン資化能の解析を行った。その結果AU7はpH5.0,pH7.0の条件下では培養3週間目までに完全にC_<30>を資化していたが,pH3.0の条件下ではC_<30>資化能が阻害された。一方,AU22はpH3.0,pH5.0,およびpH7.0のいずれの条件下でも培養2週間目までに,完全にC_<30>を資化した。また,真核生物SSU rDNAに特異的プライマーによる酸性茶園土壌のPCR-DGGE解析を行った結果,優占的な糸状菌としてMortierella sp.の存在が確認された。以上の結果から供試した酸性茶園土壌では,おもにMortierella sp.が長鎖n-アルカン生分解に寄与していることが推察された。
正常基底膜に含まれる腎炎惹起物質の腎炎発症機序におけるリソゾーム酵素異常の役割

柴田は、メサンジウムを主座とする進行性糸球体障害のモテルとして、基底膜由来の糖タンパクあるいは糖ペプチドによるラット腎炎を提唱した。このタイプの腎炎はメサンジウム内に、myeloid bodyを形成するという特徴をもつ。一方メサンジウム内のmyeloid body形成は、リソソーム酵素ceramide trihexoside α-galactosidase欠損によるFabry病腎炎や、アミノグリコシド抗生物質投与による不可逆的な腎障害の際にしばしば認められる。このタイプの腎炎の発症機構を解明することを最終目的として、リソソーム系の発達しているヒト皮膚繊維芽細胞に、腎炎惹起性糖タンパクあるいはアミノグリコシド抗生物質(ゲンタマイシン)を投与し、そのリソソーム酵素への影響を調べると共に、myeloid bodyの形成を電子顕微鏡で観察した。またメサンジウム細胞を培養し、これを用いてmyeloid body形成を観察した。その結果腎炎惹起性糖タンパクあるいはゲンタマイシンを投与した。ヒト皮膚繊維芽細胞と、ラット系球体より培養したメサンジウム細胞内に、投与後1日から3日で多数のmyeloid bodyが観察された。この時リソソーム酵素のうち6種のグリコシダーゼ活性には大きな変動は認められなかった。しかし、りん脂質代謝系のリソソーム酵素である酸性スフィンゴミエリナーゼの著しい低下と、酸性ホスホリパーゼ活性上昇が認められた。また、酸性エステラーゼおよびリパーゼのの低下が認められた。りん脂質の分析により、スフィンゴミエリンの蓄積は認められなかったが、ビスホスファチジン酸の蓄積とエステル型りん脂質の量的変動が認められた。従って、腎炎惹起性糖タンパクやゲンタマイシンを投与すると、リソソームの脂質代謝系に変動が起る事が判明した。この変化は、繊維芽細胞にとっては、致死的ではないが、メサンジウム細胞にとっては不可逆的な障害であり、進行性の系球体障害の原因となりうると推察された。
陽子線治療施設の開発研究

本研究では、がん治療を主たる目的とする陽子線照射施設を病院に近接して建設するにおいて、可及的コンパクトで効率の良い施設とするために、加速器、ビームライン、照射制御、建屋および放射線安全管理の各面につき、必要最小限の施設・設備はいかなるものであるかを総合的に検討した。本研究による主要な提案は次の二点である。1.高磁場コンパクト・サイクロトロンの採用一様に磁化した鉄中に回転楕円形の空隙を作ると、そこに一様な高磁場が形成され、磁場の強さは楕円の長軸/短軸の比に依存する。この現象を利用して、ヒルギャップを楕円形状として、最外周まで一様なヒル磁場を実現させる。また上記楕円形状の磁場により、ポール外部の漏洩磁場を急激に減少させ、ビーム引き出しを容易にする。このような磁石を用いることにより、直径4.3m、高さ2.1mのサイクロトロンにより陽子を230MeVに加速可能となった。すなわちこの高磁場コンパクト・サイクロトロンの開発によって、治療用陽子加速器に要求される小形化、コストの低減、運転の省力化が達成できる。2.回転ガントリの導入患者の病巣を中心に回転するいわゆるアイソセントリック・ガントリを陽子線照射系に導入することとした。この方式の問題点はその回転半径が大きくなることであるが、陽子線束を均一な大照射野に拡大するために二重散乱体法が考察されて、約5mの半径に抑えることができた。なお、本研究においては、陽子線治療の評価、加速器施設の所要の性能、最適な加速器機種を検討し、これらにもとづいて陽子線治療のコスト・ベネフィットを算定した。1.陽子線治療に適応するがん症例の検討深部臓器がんについて、従来の放射線治療適応性の低かったものとして肝、食道、泌尿器(膀胱、腎、前立腺)、小児腫瘍など、手術不適症例として、頭頸部、肺、胃、直腸、子宮など、良性腫瘍として脳下垂体、動静脈奇形などが適応症例である。2.今後我国で必要とされる治療専用陽子線施設数の検討過去の放射線治療例数と前項の陽子線治療適応症例にもとづいて、2000年における陽子線治療適応症例数の予測を行った。これを絶対的適応と相対的適応に分別し、絶対的適応症例数の限っても、今後我国に10以上の陽子線治療施設を必要とすると判断された。3.陽子線治療のコスト・ベネフィットの評価化学療法や外科手術と比較して、陽子線治療に要する費用は安く、さらに入院期間の短縮やQOLの改善をベネフィットに評価する必要がある。4.陽子線治療用サイクロトロンの評価がん治療用陽子線の加速器として、従来第一候補であったシンクロトロンに代わって、新しいサイクロトロンが提案された。特徴は、高い磁場と特殊形状の磁石により加速器を小形化し、重量は従来の20%であり、病院内設置を容易にした。しかし、ビ-ム強度が小さく、エネルギ-は一定であり、ビ-ム取出し効率に改善の必要がある。5.ガントリ-の開発患者病巣を中心として回軽可能な照射系が考えられ、任意の角度からの照射を行う方式を導入することにした。問題は大照射野形成を行うためのビ-ムサイズの拡大に要する距離を短縮しうるかにあり、これを工夫して全システムを半径5mの回転系に収めるよう要求された。本年度は各研究グループにおいて次の成果をえた。加速器・ビームライン常電導高磁場型サイクロトロンにより上記の条件を満足する陽子線を発生しうることを確認した。とくに(1)等時性磁場については省電力化とビーム調整を容易にする目的でトリムコイルを省略して、磁極形状のみで所要の磁場分布を実現する。

(2)収束力を確保するためにフラッタを増大させることと、磁場精度が収束力に敏感に効くので磁極面加工法の提案(3)ビーム引出効率を50%以上とするために、ポール断面を楕円形状にして漏洩磁場を減少させ、またターンセパレーションが狭いことに対応して、デフレクタのセプタム電極を極力薄くする設計とした。照射制御照禅野形成のために2重散乱体方式が開発され、また所要の照射野サイズを直径20cmの円内のものとすることで、相対回転方式ではなくアイソセントリックガントリについても回転半径5m以内に納めることが可能となった。これに伴い、患者の固定・位置確認などの手順や方式の簡素化が行われた。診療設備これまでの各陽子線治療施設における治療成績を括め、陽子線治療適応症例として、食道、肺、肝、頭頸部、膀胱、前立腺、胸、脊髄の良性疾患が挙げられた。我国におけるこれら症例の発生件数、それに対する陽子線治療症例数および治療成績を予測した。またこれら適応症例についての所要の陽子線条件、治療設備などを検討した。建屋・安全管理サイクロトロンのビーム取出効率を考慮して、50%のビーム損失がサイクロトロンビーム取出口で発生することに対応した遮蔽設計が行われた。サイクロトロン本体近傍でその90%以上を遮蔽する特殊ブロックを設置し、10%はサイクロトロン室の厚壁遮蔽となる。照射室とくにガントリ室の遮蔽には、カウンタ・バランスを遮蔽体を兼ねて使用する方式で所要の放射線レベルに抑えうると結論された。本年度は次の各項について検討を行った。1.高磁場コンパクト・サイクロトロンの基本仕様2.磁場設計と軌道解析a.磁場設計,b.加速領域軌道解析,c.引き出し領域軌道解析,d.中心領域軌道解析,e.電磁石の機械精度3.電磁石系a.主電磁石の構造,b.メインコイルの仕様,c.入射ハーモニックコイルの仕様4.高周波加速系a.MAFIAによる3次元電磁場計算,b.モデルキャビティテスト,c.実機キャビティの構造,d.アンプ、ローレベル系,e.スパーク条件の検討5.引出機器a.デフレクタ,b.グラディエントコレクター6.真空排気系a.必要真空度,b.排気系の構成,c.放出ガスおよび到達真空度7.入射系a.イオン源,b.入射ビーム輸送系8.ビーム輸送系a.各コース別ビーム軌道,b.電磁石および電源,c.真空機器,d.ビームモニタ,e.エネルギーデグレーダー9.照射系a.アイソセントリック・ガントリ,b.照射野形成系10.建屋設計11.放射線遮蔽以上の各項に関する検討結果を括めて研究成果報告書を作成した。
鶏二分脊椎における神経回路に関する研究

本研究「鶏二分脊椎における神経回路に関する研究」において最重要な課題は鶏胚で二分脊椎をいかに正確に手術により作成するかが重要である。この1年間でモデル動物の作成成功率は格段に上がったので、今後の研究は加速されることが確実である。トレーサーによる解析は時間が掛かるので業績を着実に出す為に障害を受けた脊髄の免疫組織化学を行い、各神経伝達物質の変化を解析した。特に興奮性のグルタミン酸、アセチルコリンと、抑制性のGABAの増減に注目して解析した。さらにγ-aminobutyric acid (GABA)作動性ニューロンのサブグループであるparvalbumin (PV), calbindin-D28K (CB) , calretinin (CR)についても検討し、二分脊椎の脊髄内でこれらの抑制伝達物質が上昇していることを明らかにした。これらの物質はカルシウム結合タンパクであり、神経組織の障害時に増加することが報告されており、二分脊椎症における脊髄神経障害と大きな関係があることが想像される。26年度が最終年度であるため、記入しない。
CAIにおける効率的な三次元操作のための表示方式おゆびポインティング機構の研究

以下のような点について検討を行なった。・初年度に検討・作成を行なったプログラムの総合的な評価検討を行ない問題のある部分や、プログラムのデバッグを行ない、システムをより信頼性のあるものとした、マウスカ-ソルや3次元空間把握のためのバックグラウンドの表示についても前年度に引続き検討・改良を行なった。・3次元のポインティングを効果的に行なうための、3次元ポインティング装置のハードウェアとソフトウェアの作成を行なった。ポインティング装置は従来の2次元のマウスを改良して作成し、2種類の異なった方式について試作を行なった。・ポインティング装置の制御と、画面上のオブジェクトおよびカ-ソルの動作を総合的に取り扱うためのオブジェクト環境をC++言語によって作成した。これによってシステムを他のアプリケーションから使用するための枠組が完成した。さらにこの環境は、我々が従来より開発しているオブジェクト指向環境MIP(Media Interface Prolog)に統合され、より汎用的なシステムとして構築された。本システムの具体的な応用として電磁気学の学習支援システムを構成し、学習者が効果的に電磁気学の3次元空間の理解を行なうためのシステムを構築した。・学習者がより的確に3次元空間の物体を把握できるように立体視のシステムを付加し、基本的な表示部分の作成を行なった。これについては、インプリメントは現時点ではまだ完全ではなく今後の検討および改良が必要である。現在本システムを具体的な学習者に使用させることによる評価を検討している。本年度は以下のような点について検討を行なった.・ユーザが自然に三次元操作を行なうことができるための環境・条件等について現状と照らし合わせた調査検討を行ない,現在の問題を解決できるような方式について検討した.・2次元のディスプレイにおいて学習者が分かりやすいように3次元のオブジェクトを表示するための方法について調査・研究を行なった.・上記の検討結果を元にグラフィックソフトウェアを用いて3次元オブジェクトの3次元での表示を行なうプログラムを開発を開始した.プログラムはオブジェクト指向言語(C++を予定)を用いて,種々のメソッドおよび内部に含まれるインスタンス変数を検討している.また,知識ベースとの通信を行なうためのインターフェースの作成も併せておこなった.・3次元空間において奥行き方向が学習者に容易に認識できるようなポインタ(カーソル)の表示方法について検討を行なった。現在,調査結果や議論等を基にそれらを実現するためのソフトウェアの実現を行なっているところである.現時点では,3次元表示の基本的な部分の作成は出来上がりつつあるが,表示に関しては必ずしも全ての人にとって見やすいものであるとはいい難い.これらについては,第三者の意見も採り入れ実際の被験者による試験結果も加味しながら改良していく予定である.ポインタの表示方式については様々な調査・検討によって幾つかの方法を提案しているが,上記の表示方法と関連してまだ,実現されていない.したがって,今年度の残された期間で実現していく予定である.これらの表示およびポインティング方式は使用するユーザによって使用感が大きく変わることが予想されるため,ユーザの意見を聞きながらの改良が必要であろう.さらに,これらの研究結果については研究会等で発表を行ない,広く意見を求めている.本年度は以下のような点について検討を行なった。・本システム

具体的な応用として電磁気学の学習支援システムを構成し、学習者が効果的に電磁気学の3次元空間の理解を行なうためのシステムを構築した。・学習者がより的確に3次元空間の物体を把握できるように立体視のシステムを付加し、基本的な表示部分の作成を行なった。これについては、インプリメントは現時点ではまだ完全ではなく今後の検討および改良が必要である。・現在システムを具体的な学習者に使用させることによる評価を検討している。