hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カゴメ金属における新規物質探索と機能性発現

カゴメ格子上の電子系は、分散をもたない平坦バンド構造を持つことが知られている。本研究では、カゴメ格子を持つ新物質探索と機能性発現を目的とし、YCr6Ge6の超伝導化を試みた。様々な元素置換を行ったYCr6Ge6多結晶および単結晶を作製し、物性評価と透過型電子顕微鏡観察を行った。超伝導の発現は見られていないが、YCr6Ge6単結晶においてc' = c/2の長周期構造が局所的に形成されていることが明らかになった。また高分解能電子顕微鏡観察の結果、この長周期構造の他に10数nm間隔という高密度で反位相ドメインが形成されていることがわかった。この長周期構造を利用した超伝導化を現在進めている。三角格子やパイロクロア格子、カゴメ格子のように正三角形の基本構造を格子に持つ物質は、フラストレート化合物と呼ばれる。これらの格子上に、反強磁性的相互作用を持つ局在スピンが存在すると、全ての原子上のスピンの向きが一意に決まらないという幾何学的フラストレーションが生じる。同様のフラストレーション効果は、結晶格子を形成する原子の平均価数が非整数となる混合原子価状態においても生じる。最近、系が金属の場合には、このスピンのフラストレーションが伝導電子に影響を与え、電子の有効質量(m*)が通常金属の約40倍に増大する、という特異な現象がLiV2O4というスピネル化合物において見出された。そこで本研究では、超伝導を始めとする「カゴメ金属」状態等の新奇物性の発現を目的とし、スピンや電荷のフラストレーション効果が期待されるカゴメ格子等の結晶格子を有する新しいフラストレート化合物の探索を行った。現在までに、Crがカゴメ格子を形成するYCr6Ge6金属間化合物について第一原理計算と単結晶育成を行った結果、カゴメ格子上の電子系に特有の「平坦バンド」という特殊な電子構造が、フェルミエネルギー近傍に現れていること、またこの平坦バンドの影響を受けて、電子の有効質量がバンド計算値の2倍に増強されていることを明らかにしている。本結果は、これまで理論中心だった平坦バンド研究に対する初めての物質科学的アプローチであり、今後の平坦バンド研究の足がかりとなるものと考えている。さらに、Mnがカゴメ格子を形成するマンガン酸化物に対し、化学的手法を用いてLiドープを行い、Mn価数の減少に伴う電荷フラストレーション状態の実現も試みた。現在詳細な解析を行っているところである。本研究では、超伝導を始めとする「カゴメ金属」状態等の新奇物性の発現を目的とし、スピンや電荷のフラストレーション効果が期待されるカゴメ格子等の結晶格子を有する新しいフラストレート化合物の探索を行った。しかしながら、この平坦バンドにフェルミエネルギーが一致する化合物の合成例はこれまで報告されていなかった。一方で、平坦バンドにフェルミエネルギーが一致すると、平坦バンド強磁性、分数量子ホール効果、重い電子状態、エキゾチック超伝導といった新規物性の発現が理論的に予想されている。そこで本研究では、平坦バンドがフェルミエネルギー近傍に存在する可能性が指摘されたYCr6Ge6カゴメ金属の超伝導化を目的とした。超伝導は見られていないが、YCr6Ge6単結晶においてc' = c/2の長周期構造が局所的に形成されていることが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。固体化学26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度において、研究活動に必要な装置の修理や設置、必要な消耗品の購入など研究環境の整備を行い、研究活動を開始した。前年度までに得られた知見をもとに、本年度は遷移金属がカゴメ格子を形成する物質だけでなく、SbやBiなどの価数スキップ元素がカゴメ格子を形成する物質についても物質探索の幅を広げた。

YCr6Ge6はRT6X6の一般式で表される結晶構造を有し、多彩な元素選択性を有すが、4d, 5d元素がカゴメ格子を形成する同構造の物質は知られていない。そこで、R、T、X元素の組み合わせを工夫することにより4d, 5d元素がTサイトを占有するRT6X6の合成を試み、物性評価を行う。またPb, Biなどの価数スキップ元素が電子物性において主体的な役割を演じる物質に着目し、新規物性の発現を目指す。
アビダルマ以後における仏教的存在論と恒常的存在の存在論証との論争の系統的研究

H30年度に予定していた3項目、すなわち、第一の『アビダルマコーシャ・バーシュヤ』(AKBh)の分析については、特にその第9章破我品を中心に分析し、その結果と概要を『オーストリアアカデミー・アジア部門元所長・故クラッサー博士追悼記念論集』(仮称)(オーストリアアカデミーから出版予定)に論文としてまとめ、投稿した。この論文では、特に『シャスティタントラ』との関係で、サーンキャ思想やヴァイシェーシカ思想につながる問題について分析し、アートマン、あるいはプルシャといった主体の存在の論証が2つの方向からなされていることをAKBh第9章の記述の分析を通して指摘した。第二の『タットヴァ・サングラハ』『同・パンジカー』「イーシュヴァラ・パリークシャー」のテキスト作成については、サンスクリットテキスト作成をほぼ終了し、チベット語テキストとの対照段階にはいっている。ただし、写本との関係、チベット語訳と写本、刊本との関係など、多くの課題が見えてきている。これらの点については、他の章と同様、『タットヴァ・サングラハ』校訂の基本的問題であるので、他の章の研究者と協力の上で、検討することとする。第三の、『ニヤーヤ・マンジャリー』写本については、三月にインドを訪問し、これまで入手していない写本を調査し、一部のコピーを入手した。これにより、『ニヤーヤ・マンジャリー』主宰神論部分については、一部を除いて現在知られている写本の多くを入手することができた。当初予定していた、3つの課題の中で、2つの課題についてはほぼ達成した。また、第3の課題についても、その達成のめどが立っていることから、計画はおおむね順調であると評価している。2019(令和元年)の計画については、2018(平成30年度)から引き続きの課題である『タットヴァ・サングラハ』『同・パンジカー』「イーシュヴァラ・パリークシャー」のテキスト作成を完成すること、さらには、当初、2019(令和元年)に計画していた、同テキストの英訳、『ニヤーヤ・ブーシャナ』の試訳を遂行することを計画している。後者については、まず日本語試訳を完成させたのち、英訳作業にはいることとする。これらの計画については、特に新たな課題が生じることは想定していないが、英訳にあたって、前年度(2018)のように、アメリカの研究者の協力を得る時期が確保できるかどうかが問題となろう。現在日程を調整中である。2018年度夏休みに予定していた、アメリカにおける研究者との共同研究(英訳についての協力を得る)が、同研究者の都合により不可能となったので、その準備及び研究旅費が未使用となった。この共同研究を、当初の計画にはなかったが、2019年度に実施する予定である。さらには、6月にドイツ、ライプチヒ大学で、本研究テーマと深くかかわるプラジュニャーカラグプタの著作『プラマーナ・ヴァールッティカ・アランカーラ』及び同書の注釈であるヤマーリ作『同・ティーカー』に関するワークショップが行われる。
科学教育としての家庭科教育の国際的動向-フランスの事例を通して-

1975年のアビ改革では、自分の回りのテクノロジー的環境を理解させ、その結果将来の実生活や職業訓練の準備をさせる、という目的で「手工技術教育」(EMT:Educationmanuelettecknique)が導入され、家庭科的内容としては、第三学年に(1)住居と生活、(2)被服、第四学年で(1)生活衛生と食物を配置し、いずれも製作や実習などを主たる内容としていた。それに対して1985年のシュベヌマン改革では、教科:テクノロジー(Technologie)が新設され、コレージュ第一から第二学年までは「家事や手職といったタイプの作業の占める割合を減少させることが、学習指導要領において指摘され、第三から第四学年においては、アビ改革時のEMTの家庭科的内容は廃止された。その理由は、アビ改革における主婦準備としての職業指導的なEMT教育が、結果的にシュベヌマン改革の目的である現代社会の科学・技術の要請に対応できるテクノロジー教育という視点には合致しなかったからである。以上から、フランスの家庭科教育の科学化の過程では、家事技能習得的教育内容が衰退することになった。今後は、生活技術に関する科学を教育内容とし、科学的概念の習得を中心とした知(識教)育instructionや科目教育enseignementの「科学の論理」からの構想と展開が必要になろう。
出血リスクを増大しない抗血栓療法に向けて：スタチンによる新たな血栓阻止機構の解明

【背景】本研究では、HMG-CoA還元酵素阻害剤(スタチン)のもつ抗血栓作用のメカニズムを明らかにし、スタチンの新規抗血栓薬としての有効性について検討する。平成30年度はスタチンがa disintegrin and metalloproteinase witha thrombospondin type1 motif, member13 (ADAMTS13)発現を誘導する際に関与するシグナル伝達経路を検討した。【方法および結果】ヒト肝臓星細胞由来LX2細胞をフルバスタチンの存在下で培養すると、ADAMTS13 mRNA発現量はスタチンの濃度に依存して増加した。フルバスタチンに代えて、P38MAPキナーゼ阻害剤であるSB203580、MEK阻害剤であるU0126、JNK阻害剤であるSP600125、PKC阻害剤であるGF109203X、PI3K阻害剤であるLY294002を添加して同様に培養したところ、SB203580、U0126、SP600125、LY294002を添加した場合にADAMTS13発現の増加が認められた。GF109203Xを添加した場合には変化がなかった。【考察】フルバスタチンは肝星細胞によるADAMTS13発現を増加させ、その作用は、シグナル伝達経路におけるP38MAPK、MEK、JNK、PIK経路の阻害によるものであることが示された。このことは、以前、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用いて同様の検討を行った際の結果とは異なるものであった。今回使用したスタチンは、肝臓よりも、血管内皮への作用が強いフルバスタチンであったため、今後、他の種類のスタチンを用いてさらなる検討をすること、スタチンによるシグナル伝達経路の活性化の動態など、さらなる検討が必要である。【背景】コレステロール低下薬として広く用いられているHMG-CoA還元酵素阻害剤(スタチン)には、血栓抑制効果もあることが知られているが、そのメカニズムは解明されていない。本研究では、スタチンのもつ抗血栓作用のメカニズムを明らかにし、スタチンの新規抗血栓薬としての有効性について検討する。平成27年度は、スタチンが外因系凝固経路の主要な阻止因子である組織因子経路インヒビター(TFPI)発現に与える影響について検討し、その機序とともに明らかにした。【方法および結果】ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)をフルバスタチンの存在下で培養すると、TFPI mRNA発現量および蛋白量はスタチンの濃度に依存して増加した。この効果はメバロン酸経路の中間代謝産物であるメバロン酸およびゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)の共存下では打ち消された。GGPPの下位に存在する低分子量GTP結合蛋白であるRac1およびRhoキナーゼの阻害剤はTFPI発現に影響を与えなかった。p38MAPK、PKCおよびPI3Kシグナル伝達経路の阻害によりフルバスタチンの効果は打ち消された。ルシフェラーゼレポーターアッセイの結果、フルバスタチンはTFPIのプロモーター活性に影響を与えなかった。アクチノマイシンD(AD)添加によるTFPI mRNA安定性の検討では、AD添加後、細胞内のTFPI mRNA量は、フルバスタチン非存在下では経時的に減少したが、フルバスタチン存在下では維持された。【考察】フルバスタチンはTFPI mRNAを安定化し、その半減期を延長させることにより、TFPI産生を増加させる可能性が示された。この効果は、メバロン酸経路のGGPP以降の阻害を介するが、Rac1およびRhoキナーゼ阻害の関与は否定され、Cdc42以降の経路の阻害が、TFPI増加をもたらすと考えられた。また、p38MAPK、PKCおよびPI3Kシグナル伝達経路の活性化がTFPI増加をもたらすと考えられた。スタチンのもつ抗血栓作用のひとつの側面として、フルバスタチンが血管内皮におけるTFPIの産生を増加させることを、その機序とともに明らかにした。このことにより、スタチンの抗血栓薬としての有望性がさらに強まったといえる。平成28年度は、スタチンによるa disintegrin and metalloproteinase witha thrombospondin type1 motif, member13 (ADAMTS13)発現誘導機構について検討した。【方法および結果】ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)をフルバスタチンの存在下で培養すると、ADAMTS13 mRNA発現量はフルバスタチンの濃度に依存して増加した。この効果はメバロン酸経路の中間代謝産物であるメバロン酸、ファルネシルピロリン酸(FPP)、ゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)の共存下で部分的に打ち消された。低分子量GTP結合蛋白に関する検討では、FPPの下位に存在するRasの阻害剤、GGPPの下位に存在するRac1およびRhoキナーゼの阻害剤はADAMTS13 mRNA発現量を増加させた。シグナル伝達経路の検討において、PKCおよびPI3K経路の阻害によりフルバスタチンの効果が打ち消された。また、MEKおよびJNKを阻害すると、フルバスタチン非存在でもADAMTS13 mRNA発現量が増加した。【考察】

フルバスタチンによるADAMTS13 mRNA発現誘導には、メバロン酸経路の下位に存在する複数のシグナル伝達経路が関与していると考えられた。これらの反応経路は一方向ではなく、相互に影響し合っている可能性もあり、今後さらに詳細な検討が必要であると考えられた。スタチンのもつ抗血栓作用のひとつの側面として、フルバスタチンが血管内皮におけるADAMTS13の産生を増加させることを、その機序とともに明らかにした。このことにより、スタチンの抗血栓薬としての有望性がさらに強まったといえる。【背景】本研究では、HMG-CoA還元酵素阻害剤(スタチン)のもつ抗血栓作用のメカニズムを明らかにし、スタチンの新規抗血栓薬としての有効性について検討する。平成29年度は、前年度にひき続き、スタチンによるa disintegrin and metalloproteinase witha thrombospondin type1 motif, member13 (ADAMTS13)発現誘導機構について検討した。【方法および結果】ヒト肝臓星細胞由来LX2細胞をフルバスタチンの存在下で培養すると、ADAMTS13 mRNA発現量はスタチンの濃度に依存して増加した。この効果はメバロン酸経路の中間代謝産物であるメバロン酸の共存下でほぼ完全に打ち消され、ファルネシルピロリン酸(FPP)の共存下でも部分的に打ち消された。しかし、ゲラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)の共存下では打ち消されなかった。低分子量GTP結合蛋白の阻害剤をスタチンの代わりに添加する実験では、FPPの下位に存在するRasの阻害剤、GGPPの下位に存在するRac1およびRhoキナーゼの阻害剤はADAMTS13 mRNA発現量に優位な影響を与えなかった。【考察】フルバスタチンは肝星細胞によるADAMTS13発現を増加させ、その作用は、FPPを介した経路の阻害によるものであると考えられる。しかしながら、FPP以下に存在する、低分子量GTP結合タンパク質の関与については特定できなかった。このことは、以前、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を用いて同様の検討を行った際の結果とは異なるものであった。今回使用したスタチンは、肝臓よりも、血管内皮への作用が強いフルバスタチンであったため、今後、他の種類のスタチンを用いてさらなる検討をすること、スタチンによるシグナル伝達経路の活性化の動態など、さらなる検討が必要である。スタチンのもつ抗血栓作用のひとつの側面として、フルバスタチンが肝星細胞におけるADAMTS13の産生を増加させることを示したが、その機序まで明らかにすることはできなかった。所属機関の施設老朽化に伴う改修工事のため、研究実施場所を使用できない期間があり、研究計画に遅れが生じてしまったため、研究補助期間を1年間延長した。
流域の蒸発散量の変化が陸地水体の水収支に及ぼす影響

研究対象とした陸地水体は、三重県の中里貯水池、北海道の駒止湖および洞爺湖である。中里貯水池では寒候期約6ケ月間の湖面蒸発量を測定し、駒止湖では暖候期約5ケ月間の蒸発量、降水量、水位変動を測定し、水収支を検討した。また洞爺湖では暖候期約6ケ月の水温垂直分布、および湖面蒸発量を測定し、その結果から年間蒸発量を推定した。また、流域の蒸発散量を見積もる基礎として、裸地、茶畑、笹地、水田を対象にそれぞれの蒸発散量を測定し、その違いを検討した。最後にこれらの結果を総合し、流域の蒸発散量の変化が陸地水体の水収支に及ぼす影響について考察した。得られた結果を要約すると、次のようになる。(1)中里貯水池の蒸発量は-1.73mm/dayから5.48mm/dayの範囲の値であり、また、1日の蒸発量の最大値は純放射量の最大値出現から数時間遅れて現れ、その熱は水体の熱量が使われていた。(2)駒止湖の蒸発量は2mm/dayから6mm/dayであった。これに降水量、水位変動のデータを加えて水収支を計算した結果、駒止湖の水位は流域からの流入量と湖からの地下水流出量のバランスによって決定されていることがわかった。(3)洞爺湖の暖候期約6ケ月の日平均蒸発量は2.6mm/dayであり、冬期に向かって増加する傾向がみられた。蒸発量と純放射量および水体貯熱量の関係から、蒸発量の季節変化と年間蒸発量を推定した結果、蒸発量は夏に少なく冬に多いこと、また年間蒸発量は約820mmという結果が得られた。(4)流域の蒸発散量は植被の違いで大きく異なり、湛水された水田の蒸発散量は5.3mm/dayで最も大きく、この値は水体の平均蒸発量より大きいことが分かった。(5)以上のことから、もし流域の蒸発散量が変化すると、陸地水体の水収支バランスが変化し、その結果水体の平均水位が変化することが推察された。研究対象の流域として、三重県員弁郡の中里貯水池(水資源開発公団所有)とその流域を仮候補として選定し、貯水池の水温、蒸発散量等を測定した。またそれと併行して、流域の植被の違いによる蒸発散量の違いを見積る基礎として、三重大学附属農場に於て、裸地,ソルボ畑,茶畑の3地点で蒸発散量の観測を行なった。さらに、北海道十勝支庁の駒止湖に於て、湖水の蒸発量を熱収支ボーエン比法とソーンスウェイト・ボルツマン法で長期間(約5ヵ月)観測し、蒸発量の測定方法について検討した。以上の観測の結果、次のような知見を得た。まず中里貯水池と農場の観測では、測定日の中から晴天の日を抽出しその日の純放射量の時間最大値に対する各熱収支項の比をとり、それらの24時間変動を比較した結果、晴天日の一般的傾向として次のような結果が得られた。(1)地中または水中への熱移動量は、貯水池でその変動が最も大きく、畑地では、ソルボ畑,裸地,茶畑の順で変動が小さくなる。(2)貯水池では、午前中は純放射量が貯水への貯熱(水温上昇)に使われるため、蒸発量のピークが午後に現われる。

(3)裸地では蒸発量のピークが最も早く現われ、そのピーク時は純放射量のピーク時に一致している。(4)蒸発量または蒸発散量は、貯水池が最も大きく、畑地では茶畑,ソルボ畑,裸地の順で相対的な順位付けができる。一方、駒止湖の観測結果からは、ボーエン比法では時間単位の短期変動では誤差が大きいが、日平均値をとると精度が高まり、ソーンスウェイト・ボルツマン法の結果とよく一致することが明らかになった。なお、駒止湖の6月半ばから11月初旬までの平均蒸発量は、約3.5mm/dayであった。昨年に引き続いて、三重県員弁郡の中里貯水池および北海道の駒止湖で湖面蒸発量、水収支の観測を行った。中里貯水池については、寒候期の蒸発量を計算し、その結果をまとめて三重大学生物資源学部紀要に発表した。また駒止湖については、湖面蒸発量と水収支を計算し、検討した。さらに、北海道の洞爺湖に新たに測器を設置して、流域からの流出量と湖面蒸発量の観測を開始すると共に、それと平行して、流域の蒸発散量を見積もる基礎として、三重大学附属農場において植生空間の貯熱量変化が地表面熱収支に及ぼす影響についての観測を行った。以上の観測の結果、次のような知見を得た。まず中里貯水池では、寒候期175日間の蒸発量は-1.73mm/dayから5.48mm/dayの範囲の値であった。また、1日の蒸発量の最大値は純放射量の最大値出現から2時間から3時間遅れて現れ、その熱は湖水の熱量が使われていた。このことから蒸発量の1日の時間変化は水体の貯熱量の変化に強く影響されていることがわかった。駒止湖の観測では、暖候期5か月間の蒸発量は2mm/dayから6mm/dayであった。蒸発量と水位変動および降水量から水収支を計算した結果、蒸発量の変動は、流入出量および水位の変動と比較すると安定しており、その値も相対的に極めて小さかった。また水位の変動は降水量とはほとんど相関がなく、したがって駒止湖の水位は流域からの流入量と湖からの地下水流出量のバランスによって決定されていることがわかった。また8月から開始した洞爺湖の観測では、100日間のデータを整理して湖面熱収支について検討した結果、湖面からの顕熱伝達量と潜熱伝達量は純放射量よりむしろ水体の貯熱変化量に強く影響されていることがわかった。なおこの観測は現在継続中であり、水収支についてはまだ結果が出ていない。最後に9月から11月にかけて行った農場の観測では、植生空間の貯熱変化量が蒸発散量の1日の変動パターンに少なからず影響していることが明らかになった。北海道の洞爺湖で暖候期約6ケ月間の蒸発量を観測し、純放射量と水温のデータから年間蒸発量を推定した。蒸発量の計算は水体の貯熱変化量を考慮した修正ペンマン法で行った。また流域の蒸発散量を見積もる基礎として、湛水された水田で熱収支ボ-エン比法による蒸発散量の測定を行った。その結果、以下のような知見が得られた。(1)蒸発量は、6月、7月に少なく、8月から9月にかけては2mm/dayから4mm/dayの間で増減を繰り返し、その後冬に向かって徐々に増加する傾向にあることがわかった。(2)水面の熱収支を計算し、潜熱伝達量QEと他の熱収支項の関係を調べた結果、QEは顕熱伝達量QHよりむしろ純放射量QNと水体の貯熱変化量QGの和QT(=QN+QG)と高い相関があることがわかった。その相関係数は0.948で、回帰式はQE=0.643・QT+48.9(単位:KJ/m_2・day)であった。(3)この回帰式を基に、過去1年間の純放射量のデータと過去に月1回の割合で1年間測定された水温垂直分布のデータから年間の蒸発量を推定した結果、年間蒸発量は約820mm/yearで、季節的見ると4月から7月にかけて小さく、10月から2月にかけて大きいことが分かった。(4)湛水された水田における40日間の蒸発散量は211mmで、その日平均値は5.3mm/dayであった。
正倉院文書訓読による古代言語生活の解明

正倉院文書の訓読と注釈という基礎研究を通して、古代日本語の実用世界における言語生活の解明を行った。原本の観察に基づいて、文字の形と語の関係・言葉と事柄との関連を検証し、8世紀の役人たちが、どのような言葉や表現を生み出していったのかということを具体的に示した。このことによって、これまで国語資料として評価されなかった正倉院文書を、古代の生きた言語生活を解明する国語資料として位置づけることができた。本研究「正倉院文書訓読による古代言語生活の解明」の全体構想は、正倉院文書を国語資料として位置づけることである。そのために、8世紀の古代日本語の実用世界における言語生活を解明することをその目的とした。この目的のために、正倉院文書中の請暇不参解グループについて、既に刊行した『正倉院文書の訓読と注釈-請暇不参解編』(一・二(桑原祐子編集)を基礎資料として、写経生桑内真公の言語生活の記述を行った。漢文として定型化された提出文書であっても、書き手の心理・立場が要因となり、漢語ではない、日本語特有の表現(待遇表現としての「侍」等)が表出すること、明言することを回避し、曖昧な表現が表出すること等を明らかにした。請暇不参解に代表される文書類の文面には、独立した一人称代名詞(ア・アレ、ワ・ワレ)は殆ど使用されず、差出人の個人名が一人称代名詞の変わりに使用されること、親族名の表記にも、差出人の個人名が冠される表記パターンが定着していることを明らかにした。正倉院文書は変体漢文で書かれた記録であるから、これまで所謂和語の資料としては評価されていなかった。しかし、本研究による同類文書のグルーピングの結果、病気の回復・治療に関する表現を帰納してみると、平安時代以降の表現とされていた語彙を奈良時代の正倉院文書中に確認することができた。加えて、奈良時代の病気の回復・治療に関する表現について、文章語と口語の違いを具体的に示すことができた。以上の具体的な事例を通して、実用世界における古代言語生活の一端を明らかにすることができた。また、平成20年度の刊行を目指して、「啓・書状」(担当は黒田洋子)「造石山寺解移牒符案」の訓読と注釈の作業を進めた。本研究の全体構想は、正倉院文書を国語資料として位置づけることである。そのために8世紀の実用世界における言語生活を解明することをその目的とした。具体的な研究は以下3点に纏めることができる。(1)既に刊行した「正倉院文書の訓読と注釈-請暇不参解編」(執筆桑原祐子)を基礎資料として、正倉院文書の病気回復表現について、他の古代文献では得られない表現を抽出し、国語史の上での位置づけを試みた。古代の官人等が文字言語生活の場面でどのような表現を志向していたのかということも、具体的に明らかにした。(2) 19年度から作成の準備を進めていた「正倉院文書の訓読と注釈-啓・書状編(1)」(執筆黒田洋子)を刊行した。古代の啓・書状の研究は様式論が中心であったが、本研究は書状の中身に踏み込み、そこから書状の機能と古代言語生活の実態を解明するという新しい視点での試みである。(3)中川ゆかり(連携研究者)によって纏められる予定の「正倉院文書からたどる言葉の世界」のための研究が進められ、その成果が「『セ(女偏に夫)』字考(萬葉203 2009年1月)「古事記と正倉院文書-「乞徴」「随在」「上件・右件」を手がかりに-」(記紀・風土記論究2009年3月)として発表された。ともに編纂された古代文献では解明できない古代の言語の実態を、正倉院文書を資料とすることで解明し得た研究として位置づけられるものである。さらに、韓国釜山大学主催の日本学講演会の招聘を受け、正倉院文書から明らかにされる古代官人の言語生活の実態について研究報告を行った。従来の国語研究の資料である編纂された文献の基底には、日常の言葉の世界が存在している。役所で役人たちが日々書き記し、読み慣わしている言葉の世界である。これを知る手掛かりは、生資料である正倉院文書にある。1つまり、正倉院文書から抽出される言語の諸相を明らかにすることは、古代日本語の言語生活を具体的に解明することになるのである。本年度は、本研究の最終年度であるので、以下の報告書3冊を刊行した。『正倉院文書の訓読と注釈-造石山寺所解移牒符案(一)-』(研究代表者桑原祐子執筆)『正倉院文書の訓読と注釈-

啓・書状-』(研究分担者黒田洋子執筆)『正倉院文書からたどる言葉の世界(一)』(連携研究者中川ゆかり執筆)正倉院文書の一次資料としての特色を生かし、原本の写真を観察することを中心におき、文字の形と語の関係・重層的な文書の成立過程を確認することに重きを置きながら、訓読と注釈を行った。個々の文書を、表現目的別・表現内容別・事業内容別にグルーピングし、関連資料を検討することで、各グループ内での語彙・語法・表現の特色を明らかにし、事柄と言葉との関連性を具体的に明らかにし、当時の役人たちがどのような言葉や表現を生み出していったのかという言語生活を明らかにできた。また、正倉院文書の言葉や語法が、他の上代文献とどのような点で共通し、どのような点で異なるのかという観点からの考察も加えることができた。
中高年者の自律神経機能の概日リズムに及ぼす交替制勤務の影響

交替制勤務に従事する中高年者の血圧,心拍変動特性などの生体情報の連続モニタリングを行い,中高年者の自律神経機能の概日リズムの特性および交替制勤務が自律神経機能の概日リズムに及ぼす影響を明らかにすることを目的に本研究を行った.菓子製造会社にて三交替制勤務に従事する55歳から65歳(平均年齢60.2歳)の中高年男性6名を対象とした.対象に対し,A&D社製TM2425を用いて,日勤(7:3017:00),準夜勤(16:301:00),深夜勤(0.308:00)の各交替勤務日について,30分毎の血圧,心電図PR間隔を36時間にわたり測定した.心電図RR間隔は30分毎に,180秒間にわたる心拍数,RR間隔変動係数,心拍変動スペクトルの0.150.50Hzのパワーの積分値(HF)を算出した.コサイナ-法を用いて,血圧,心拍数,心拍変動特性の各測定値のmesor,amplitude,acrophaseを算出した.心拍数,収縮期血圧は,どの勤務日においても有意な概日リズムを認めた.心拍数のacrophaseは日勤の16:12に対し,準夜勤が18:47,深夜勤が21:09と夜勤日で後退したが,その日勤との差は勤務開始時間帯のずれより小さく,深夜勤のacrophaseは勤務時間帯以前に到来した.収縮期血圧のacrophaseは,日勤が17:58,準夜勤が19:36,深夜勤が19:43であり,準夜勤,深夜勤は日勤より頂点位相が約1時間40分後退した.心拍数,収縮期血圧,拡張期血圧のmesorには交替日による差を認めなかった.RR間隔変動係数,HFは深夜勤のみに有意な概日リズムを認め,RR間隔変動係数のacrophaseは1:54,HFのacrophaseは1:16であった.HFのmesorは日勤,準夜勤,深夜勤の順に増大する傾向にあった.特に深夜勤日には循環器系の生理機能の概日リズムと生体活動のずれが生じること,副交感神経機能の亢進がみられることが明らかになった.交替制勤務に従事する中高年者の血圧,心拍変動特性などの生体情報の連続モニタリングを行い,中高年者の自律神経機能の概日リズムの特性および交替制勤務が自律神経機能の概日リズムに及ぼす影響を明らかにすることを目的に本研究を行った.菓子製造会社にて三交替制勤務に従事する55歳から65歳(平均年齢60.2歳)の中高年男性6名を対象とした.対象に対し,A&D社製TM2425を用いて,日勤(7:3017:00),準夜勤(16:301:00),深夜勤(0.308:00)の各交替勤務日について,30分毎の血圧,心電図PR間隔を36時間にわたり測定した.心電図RR間隔は30分毎に,180秒間にわたる心拍数,RR間隔変動係数,心拍変動スペクトルの0.150.50Hzのパワーの積分値(HF)を算出した.コサイナ-法を用いて,血圧,心拍数,心拍変動特性の各測定値のmesor,amplitude,acrophaseを算出した.心拍数,収縮期血圧は,どの勤務日においても有意な概日リズムを認めた.心拍数のacrophaseは日勤の16:12に対し,準夜勤が18:47,深夜勤が21:09と夜勤日で後退したが,その日勤との差は勤務開始時間帯のずれより小さく,深夜勤のacrophaseは勤務時間帯以前に到来した.収縮期血圧のacrophaseは,日勤が17:58,準夜勤が19:36,深夜勤が19:43であり,準夜勤,深夜勤は日勤より頂点位相が約1時間40分後退した.心拍数,収縮期血圧,拡張期血圧のmesorには交替日による差を認めなかった.RR間隔変動係数,HFは深夜勤のみに有意な概日リズムを認め,RR間隔変動係数のacrophaseは1:54,HFのacrophaseは1:16であった.HFのmesorは日勤,準夜勤,深夜勤の順に増大する傾向にあった.特に深夜勤日には循環器系の生理機能の概日リズムと生体活動のずれが生じること,副交感神経機能の亢進がみられることが明らかになった.
姉妹染色体分体の分配を支配するPKU-β/TLK1の機能解析

RNA干渉によるPKU-beta/TLK1ノックダウン細胞を用いた実験から、プロテインキナーゼPKU-beta /TLK1はミオシンII調節軽鎖(MRLC)のリン酸化を介して細胞分裂期の中心体移動、染色体の均等分裂、収縮環の形成を制御していることを見出した。単離したPKUは直接MRLCを基質にできないことから、PKU-beta/TLK1はMRLCキナーゼの活性調節を行っていることが示唆された。1. siRNA依存性のPKU-βの枯渇細胞(MCF7)では、これまで中心体の移動抑制のみを観察していたが、一見中心体が正常に動いたと思われるM期の細胞について、さらに検討すすめた結果、高い頻度で染色体の不均等分裂が誘発されていることが明らかにされた。2. PKU-β枯渇細胞のMRLCのリン酸化をウェスタンで調べると、正常細胞に比べ50%近く減少していた。蛍光抗体を用いた顕微鏡で観察するとさらに顕著で、M期前期から中期細胞のシグナルはほとんど観察されなかった。3. M期中期以前の細胞における内在性のMRLCのリン酸化局在場所をリン酸化抗体で調べたところ、M期前期において中心体内で強いシグナルが観察された。4.ミオシンの軽鎖MRLCのT19D,S20Dの変異遺伝子(偽リン酸化体)をPKU-β枯渇細胞に導入したところ、中心体不分離の細胞はほとんど観察されなかった。さらに中心体が正常に動いたと思われるM期終期の細胞をピックアップしその染色体を調べてみたところ、染色体は均等に分配されていた。5.以上のことから、PKU-βはM期前期で中心体においてMRLCのT19とS20のリン酸化を誘導し、それにより染色体の移動と均等分裂を支配していることが示唆された。PKU-beta/TLK1の機能は細胞周期のS期だけでなくM期にも重要な働きをしていることをRNA干渉によるPKU-beta/TLK1ノックダウン細胞を用いて明らかにした。1.TLK-beta/TLK1のノックダウンはmyosin II regulatorylight chain (MRLC)のThr18/Ser19のリン酸化を低下させる.M期前期の正常細胞ではリン酸化MRLCは中心体に局在するがノックダウン細胞ではこれが見られず、中心体移動を妨げる原因と考えられた。2.しかし、PKU-beta/TLK1のノックダウン細胞の半数以上はM期前期から後期に移行している。これらの細胞の分離した染色体分体の量は、DAPIの蛍光強度で比較してみると不均等であった。二つの染色分体のDNA比は、正常細胞で5%(45:55比)以内であるのに対し、ノックダウンのそれは5%以上、2:3比以上も多数見られた。3.さらに、コントール細胞では細胞質分裂の収縮環にリン酸化MRLCが集積するが、ノックダウン細胞のミオシンは縮環に集積せず、収縮環形成不全を示した。4.MRLCのリン酸化擬似体でThr18/Ser19をアスパラギン酸に置換したDD-MRLC発現プラスミドをノックダウン細胞へ導入すると、染色体不分離、不均等分裂のM期の障害が解消された。このことは、PKU-beta/TLK1がMRLCのリン酸化を制御しM期全体にわたり支配していることを示唆する。
オリゴデンドロサイト前駆細胞からアプローチするうつ病態解明と治療法開発

現在使用されているうつ病治療薬は、効果が出るまでに時間がかかり、再燃する可能性も高いことから、より迅速に寛解に至る新たな治療薬が求められている。これまでの治療薬は、神経細胞をターゲットにしたモノアミン仮説に基づいて開発されてきたので、新たな治療を開発するためには、これまでとは異なるアプローチが必要である。本課題は、グリア細胞の一種であるオリゴデンドロサイト前駆細胞に注目し、その性質の変化が、新たな作用機序を持つ治療薬の開発に繋がる可能性を見出した。グリア細胞であるオリゴデンドロサイトの関連遺伝子や細胞密度の低下がうつ病死後脳において報告されている。オリゴデンドロサイトは、オリゴデンドロサイト前駆細胞(oligodendrocyte progenitor cells (OPCs))が分化して供給される。OPCsは脳内全般に存在し、生涯に渡って増殖してオリゴデンドロサイトを産生することが知られている。我々はスタンレーブレインバンクから提供を受けて健常人群とうつ病患者群の死後脳を調べ、OPCs、オリゴデンドロサイトの細胞密度がうつ病脳内部位特異的に低下していることを見出した。このことは死亡時の病態が寛解期または憎悪期に係わらず、うつ病脳内において持続的にOPCs、オリゴデンドロサイトの細胞密度が低下していることを示している。これまでに抗うつ薬は神経細胞を対象に脳内モノアミン濃度を上昇させることを目的として使用され一定の効果を上げてきたが、寛解率が低い、再発率が高いなどの問題点が残っている。よって、うつ病発症に至る過程あるいはうつ病態における脳内OPCs、オリゴデンドロサイトの変化を明らかにすることは、現在の抗うつ薬の問題点を明らかにし、新規作用機序を持つ薬の開発に繋がる意義がある。本研究は、増殖能を持ちオリゴデンドロサイトに分化するOPCsに注目し、モデル動物とOPCs培養細胞を用いて病態の解明と治療法を開発することを目的としている。うつ病脳内におけるOPCsの増殖、分化を検討するために適切なモデル動物の作製を行い、現在行動実験を進行している。メカニズムを解析するためのOPCs培養細胞系は、成獣ラット海馬の他脳各部位から得られ、OPCsの特徴であるNG2コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの発現が認められた。OPCs培養細胞系を用いてうつ病関連ホルモンによる影響について検討し、増殖・分化との関連を調べる。本研究の目的は、うつ病態に至るオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs)の変化を明らかにし、病態解明とうつ病治療法の開発を進めることである。二年目にあたる本年度は、増殖関連因子と成体OPCsの関連について培養細胞系を主に用いて研究を行った。塩基性線維芽細胞成長因子(FGF2)は、うつ病ヒト死後脳内において変化していること、また、ラットの社会敗北ストレスにより海馬において低下していることが報告されている。FGF2変化が成体OPCsに与える影響について、我々が開発した成獣由来OPCs培養細胞(A-OPCs培養細胞)を用いて検討を行った。A-OPCs培養細胞はFGF2存在下で増殖し継代可能である。FGF2濃度増加に伴い、A-OPCs培養細胞のNotch発現量とNotch signalの活性化が認められた。これまで、Notchシグナルは発達期由来OPCsがオリゴデンドロサイト(OLs)へ分化するのを阻害し、OPCsの性質を維持すると考えられてきた。しかし、FGF2低濃度時において、A-OPCs培養細胞のNotchシグナルは顕著な活性化が認められなかったが、NG2、PDGFalpha受容体のタンパク発現は完全に抑制されなかった。また、OLsのマーカーであるMBPの増加は穏やかな変化であり、A-OPCs培養細胞はOPCsの性質を維持していた。このことから、うつ病脳内におけるFGF2変化は、OPCsのNotchシグナルに影響を与えるが、OLs分化の制御よりむしろ細胞数変化に影響を与えている可能性を示唆していた。発達期由来OPCs培養細胞は、培養条件として血小板由来成長因子PDGFが必要であると報告されているが、A-OPCs培養細胞に対してPDGFにはその効果が認められなかった。発達期由来のOPCsとは異なり、成体におけるOPCsの維持にはFGF2が関連していると考えられる。ヒト死後脳、動物研究から、FGF2はうつ病脳内で変動していることが報告され、病態への関連が注目されているが、OPCsに関する研究はまだ十分ではない。OPCsの生体内における機能は、胎児期あるいは新生期由来の細胞を使用して研究されているのがほとんどであるが、成獣に由来する報告はまだない。ヒト死後脳は、成体を用いて研究しているにもかかわらず、メカニズムを検討可能な系が胎児期あるいは新生期などの発達期由来の細胞を使用していることは大きな問題点であると考えられる。本年度は、既に報告されている発達期

由来細胞と成獣由来のOPCsは異なる性質を持つことを明らかにし、FGF2の変動がうつ病脳内におけるOPCsの減少に関連する可能性を見出した。また、本年度は、うつ病がリスクファクターと考えられる神経変性疾患とOPCsが関連している新規機能を明らかにしたことことから、特許申請の準備を行った(2015年度申請予定)。培養細胞を用いたメカニズムに関しては概ね良好であるが、ストレス動物の作製には時間と場所の制約が大きいことから、実験に十分な匹数を得られていない。精神医学A-OPCs培養細胞を使用した研究と、動物実験を並行して行う。A-OPCs培養細胞については、近年注目されている炎症関連物質、従来から研究されてきたコルチコステロン、T3増強療法に関連してT3等を添加したときの変動をマイクロアレイによる遺伝子発現変化を調べ、メカニズムを明らかにし、うつ病脳内におけるOPCsの変化について検討する。また、A-OPCs培養細胞の増殖・分化を検出するためのハイスループットシステムを構築し、明らかになったメカニズムに関連する薬剤を投与して、うつ病の予防・治療効果について検討する。うつ病モデルの動物実験については、引き続きOPCs、OLsの変化を調べる。進捗状況によっては、コルチコステロンを投与したうつ病様モデル動物に切り替える。平成24年度はモデル動物とOPCs培養系を確立し、今後の研究を遂行するための基盤ができたと考える。OPCs培養系に関して現在論文投稿準備中である。マイクロアレイチップは非常に高額であり、購入を予定していたが、当該年度予算執行期間中に注文が間に合わなかった。海外の国際学会へ出席する予定であったが、特許出願するデータが得られた為、発表をすることが出来なくなった。研究計画に従い、順次研究を遂行する。具体的には、OPCs培養系を用いて脳内環境による脆弱性とモデル動物のOPCsに係わる変化を検討する。マイクロアレイチップを購入する。次年度は、特許出願を終えて海外の国際学会へ参加する。国際学会あるいは国内学会に出席するため、モバイルPCを購入する。該当年度に行う予定の研究計画に基づいて、必要な試薬・消耗品を購入する。初年度に遠心機を購入する予定だったが、研究所内の他プロジェクトから遠心機を借りることが出来たため、購入の必要がなくなった。OPCsに関連する抗体を購入または作製(一部外注も検討)し、FACS、免疫組織染色、ウェスタンブロット等の解析を行う。また、本研究の遂行に必須である培養関連の消耗品、分子生物学的解析に必要な試薬・消耗品、以上に関連する備品に使用する。
酸化物への不純物添加による物性の制御と材料設計への指針

半導体デバイスや光触媒などへの応用が注目されている酸化物材料の特性を改善する際に異種材料との接触や不純物添加が有効である事を理論的に明らかにした。特に物質間の酸素の流れを制御することで欠陥密度を低減する手法の提案は材料設計に新たな指針を与える重要な成果であると考える。1.酸化膜/酸化膜のスタック構造に、ドーパント材料を積載することで酸素の拡散を意図的に誘起し、界面構造を改変できることを理論的に予測しました。実際、HfO_2/SiO_2/SiスタックにTa_2O_<5-x>を積載し、TaをHfO_2中に意図的にドープすることで、SiO_2層の酸素がHfO_2に吸収されて膜厚が薄くなることが実験的に確かめられました。本発明によって、半導体デバイスや酸化物エレクトロニクスに不可欠な、酸化物/半導体界面の構造を容易に制御することが可能となるため、応用上重要な成果であると考えます。2.半導体デバイスの誘電膜として使われるHfO_2は欠陥密度が大きく、信頼性の劣化が深刻な問題となっております。本研究では、多価元素酸化物をHfO_2に積載することで欠陥密度を低減する方法について検討しました。多価元素酸化物中には化学量論比の異なる2つの相が共存しているために、熱平衡状態においては固有の酸素化学ポテンシャルを定義することができます。この事を利用し、適切な多価元素酸化物をHfO_2に積載することで、欠陥密度を最小に留めることができることを理論的に予測しました。この手法は、あらゆる酸化物に応用が可能であるため、欠陥密度を制御するための新しい手法として期待される。3.密度汎関数法に基づく第一原理計算では、固体のバンドギャプが過小評価されるために、欠陥のエネルギー準位を見積もる事が難しくなります。そこで、酸化物中の欠陥準位を高精度で見積もる事を可能とする計算手法の開発に取り組みました。電子相関を担う関数で電子系のハミルトニアンを相似変換することによって、新しい相関汎関数を作成しその性能を調べました。本成果を発展させる事で、未知の固体の欠陥特性を計算科学的に予測する事が可能となります。1.最近発見されたリン酸銀(Ag_3PO_4)の高い光触媒活性の起源を理論的に解き明かした。第一原理計算の結果から、リン酸銀の伝導帯は底の分散が大きく、電子移動に有利な形をしていることが判明した。また、波動関数の等高面から、この状態が遍歴的に広がっていることが明らかとなった。これは、電子がどの方向に対しても移動しやすいことを意味しており、高い光触媒効率に寄与していると考えられる。他の銀系光触媒と比べて電子の有効質量が小さく等方的であることが、リン酸銀の高い光触媒活性の起源であると結論づけた。2.CdSナノ微粒子間の表面接触を増やすことで可視光吸収が増幅するという実験結果に理論的解釈を与えた。表面接触によってCd-Cd結合が形成され、その結合-反結合軌道がバンドギャップ中に現れるために、ギャップが実効的に狭くなり、可視光吸収が増幅するというメカニズムを提案しました。ナノ微粒子間の表面接触をモデル化し、電子状態計算を実行したのは世界初。3.SiはHfO_2よりもLa 2O_3と固溶しやすく、HfO_2/Si界面ではSiO_2が形成されるが、La_2O_3/Si界面ではシリケートが形成される事が実験的に知られていた。しかしその理由は解明されておらず、トランジスタゲート絶縁膜開発の障害となっていた。そこで本研究では、おのおのの酸化物中でのSiの安定性を理論的に調べた。La_2O_3中ではSiは酸素4配位の4面体構造を形成して安定化するが、HfO_2中では6配位となるために不安定化することがわかった。また、La_2O_3中でSiは正に帯電するために酸素を引き込みやすくなることが判明した。4.Transcorrelated法と呼ばれる電子状態計算手法と密度汎関数法を組み合わせる事によって、新しい相関汎関数の作成を試みた。
胎盤を介した分子シグナルリレーによる血液脳関門形成制御機構の解明

胎盤を情報インターフェイスとした母胎間-白血病抑制因子(LIF)シグナルリレーは,胎児大脳皮質の発達を促進するが,このリレーが発生期の血液脳関門(BBB)形成にどのように関与しているかを検証した。ウィルス感染モデルで,このリレーを抑制したところ,BBBに関与する細胞間接着が促進され,母体の炎症性サイトカインであるインターロイキン-6の胎児脳脊髄液への移行が抑制された。よって,LIFシグナルリレーはBBB形成に関与していることが明らかとなった。我々は母胎間-白血病抑制因子(LIF)/副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)シグナルリレー(母体LIF→胎盤ACTH→胎児有核赤血球LIF)が胎児大脳皮質のニューロン形成を促進することを明らかにしてきた。そして,このリレーが血液脳関門(BBB)形成も促進するという作業仮説をたて,以下の研究をおこなった。BBB形成を時系列で明らかにするには,組織を透明化して免疫染色等で解析していくことが大変有効である。また,脳と他の臓器との比較も重要である。我々がこれまでに独自に開発してきた透明化技術に改良を加え,着色臓器においてもマイルドで操作も簡便な透明化試薬を開発した。また,既製の共焦点レーザー観察装置に改良を加え,より広範囲な撮影ができるようにした。これらを用いることにより,マウス胎仔の心臓を5001000μmの深さまで観察できた(第121回日本解剖学会発表)。この方法により,胎仔脳を丸ごと観察し,他の臓器と比較することが可能となった。我々はこれまでに母体感染時の免疫亢進状態がLIF/ACTHリレーを抑制することを明らかにしている。このリレーの発動する胎齢1214日にpoly:ICを投与したマウス感染モデルを用いてBBB形成におよぼす感染の影響を調べた。母マウスにビオチン化インターロイキン6(B-IL-6)を腹腔投与し,胎仔脳室より脳脊髄液(CSF)を回収して脳室への移行量を測定した。同時に胎仔脳でBBB構成蛋白質Claudin 5の免疫染色を行なった。CSF中のB-IL-6濃度はPoly(I:C)投与群の方が対照群に比して低い傾向にあった。また,投与群の方が血管内皮細胞間にClaudin 5の強い染色像がみられた。これらのことから免疫亢進が持続するとIL-6の移行に何らかの防御機構が働く可能性が示唆された(第4回日本DOHaD研究会,第55回日本先天異常学会学術集会発表)。当初の計画では正常な発生期のBBB形成過程を,BBB構成蛋白質および構成する細胞を免疫染色して形態学的に解析する予定であったが,共焦点レーザー観察装置の改良に時間がかかり,BBB構成蛋白質の一部しか形態解析できていない。また,BBB形成過程の解析にあたり,計画では人為的なLIF投与でLIF/ACTHリレーの発動を12日前へずらして対照群と比較する予定であったが,形成過程に必須の要素をより明確にするため,28年度に予定していた母体感染モデルによる解析を前倒しして行なった。さらに,人為的にLIF/ACTHリレー発動をずらした胎仔脳切片からレーザーマイクロダイセクションによって神経血管ユニットを摘出し,RNAを抽出してRNAアレイをおこない発現蛋白質を対照群と比較する計画であったが,上記の免疫染色が遅れたことから,まだおこなっていない。現在,この計画を進めている。胎児大脳皮質のニューロン形成を促進する母胎間-白血病抑制因子(LIF)/副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)シグナルリレーが,同時に胎児脳の血液脳関門(BBB)形成も促進するという作業仮説のもと以下の研究を行った。胎仔脳のBBB形成を脳全体で時系列に比較するため,平成27年度までに開発した透明化液で処理し,BBB構成蛋白質のwhole mount免疫染色をおこなった。改良型共焦点レーザー観察装置(平成27年度報告)で観察したところ,血管内の赤血球のヘモグロビンの自家蛍光により詳細な観察が困難であった。ヘムをさらに除去するため長時間処理をおこなったところ,組織の破壊がみられた。そこで,マイルドでありながら,より色素を除去できる透明化法を検討した。その結果,本研究に適した透明化法を開発した(特許出願準備中)。また,それをさらに改良し,発生研究で有用な素材であるゼブラフィッシュのメラニン色素を組織破壊せず脱色・固定する方法を開発した(第122回日本解剖学会学術集会発表)。LIF/ACTHリレー発動の前にLIFを投与することにより,リレー発動時期を人為的に移動させてBBB形成過程を解析することを試みたが,個体によるばらつきがみられた。これまで発動の有無は胎仔摘出時に胎盤のリン酸化STAT3 (p-STAT3)の変化をWestern blot法で確認することによっておこなっていた。しかし,この方法では発動されたか否かが解析時までわからず,時間と試料が無駄となる場合がある。特に動物試料をなるべく有効に使用しなければならず,LIF投与時に発動の有無をモニタリングすることが必要となった。そこでより簡便にLIF投与時にモニタリングする方法を検討した。その結果,LIF投与1時間後に採血を行い,AlphaScreen法によりp-STAT3を測定することでモニタリングできることがわかった(第122回日本解剖学会学術集会発表)。

当初の計画では正常発生過程のBBB形成を,BBB構成蛋白質のwhole mount免疫染色でおこなう予定であったが,透明化法の改良に時間がかかり,まだ,一部しか形態解析できていない。また,LIF投与による人為的LIF/ACTHリレー発動をおこなって形態解析および遺伝子解析をおこなう予定であったが,一部しかおこなっていない。現在,これらの解析を進めている。我々は母胎間-白血病抑制因子(LIF)/副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)シグナルリレー(母体LIF→胎盤ACTH→胎児有核赤血球LIF)が胎児大脳皮質のニューロン形成を促進することを明らかにしてきた。そして,このリレーが血液脳関門(BBB)形成も促進するという作業仮説のもと以下の研究をおこなった。BBB形成を脳全体で時系列に比較するためには,透明化処理を行い,BBB構成蛋白質のwhole mount免疫染色する必要がある。これまで,血管内のヘモグロビンの自家蛍光により詳細な観察が困難であったが,組織破壊をせず,より色素を除去できる透明化法を平成28年度に引き続き開発した(Sakata-Hagaら,2018)。BBB形成過程をより詳細に解析するため,母体にpoly:ICを投与したウィルス感染モデルにより,LIF/ACTHリレーを抑制してBBB形成過程を正常と比較した。改良型透明化法を用いて脳全体を透明化し,tight junction構成蛋白質であるClaudin 5, ZO-1およびBBB蛋白質であるSMI 71を免疫染色した。現在,平成27年度に報告した改良型共焦点レーザー顕微鏡観察装置で観察を行っている。また,このLIF/ACTHリレー抑制の発端となる胎盤における初期応答部位と応答する細胞腫を明らかとするため,poly:IC投与したEGFPトランスジェニックマウス胎盤を用い,各種免疫細胞マーカーを用いて免疫染色を行ったところ,Toll-like receptor 3シグナルの亢進が,脱落膜の母体由来間葉系細胞で生じることが明らかとなった(第123回日本解剖学会総会・学術集会発表)。胎盤を情報インターフェイスとした母胎間-白血病抑制因子(LIF)シグナルリレーは,胎児大脳皮質の発達を促進するが,このリレーが発生期の血液脳関門(BBB)形成にどのように関与しているかを検証した。ウィルス感染モデルで,このリレーを抑制したところ,BBBに関与する細胞間接着が促進され,母体の炎症性サイトカインであるインターロイキン-6の胎児脳脊髄液への移行が抑制された。よって,LIFシグナルリレーはBBB形成に関与していることが明らかとなった。1.BBB形成過程の形態学的解析:正常発生過程でのBBB形成を構成蛋白質および構成細胞の免疫染色によって解析する。また,当初の計画通り母体感染時のものと比較する。2.LIFシグナルによるBBB形成過程の変動解析:人為的LIF投与によってLIF/ACTHリレーの発動をずらしたマイクロダイセクション試料のRNAアレイ解析をおこなう。また,母体感染モデルによる変化もアレイ解析でおこなう。また,poly(I;C)投与による母体感染モデルと比較をおこなう。2.LIFシグナルによるBBB形成過程の変動解析:人為的LIF投与によってLIF/ACTHリレーの発動をずらした