hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
火山ガス観測による活火山噴火ポテンシャル診断

2015年5月にこれらの比は群発地震の発生と同期して顕著な上昇を示している.2015年の群発地震の57ヶ月ほど前に噴気に含まれるH2の同位体比が通常のレベルから低下した.この変化は,大涌谷と上湯場両方の噴気で生じていた.H2OとH2の間で水素同位体交換反応平衡を仮定した場合の見かけ平衡温度(AET)を計算すると,両噴気で群発地震前は,100°C前後であったが,群発地震後は120°C程度まで上昇した.2017年の45月から年末に向けて,CO2/H2S比とHe/CH4比が上昇したが,それよりも少し先行する2017年13月にH2の同位体比がわずかに低下している.H2の同位体比低下が2つの噴気で同時に発生しているので,この変化は熱水系の比較的深部で発生していると考えられる.H2の同位体比低下の際のAETが噴気の出口温度よりも低いことから,この変化は温度低下に伴うH2Oとの同位体交換平衡では説明できない.噴気に含まれるCO2は主にマグマ起源成分であり,H2SやCH4は熱水系成分と考えられる.よってCO2/H2S比やCO2/CH4比の上昇は,群発地震と同期してマグマ起源成分が増加したことを示している.H2については,マグマ起源成分と熱水系成分の両方に含まれている可能性があり,前者の同位体比が後者の同位体比よりも高ければ,群発地震に先行して発生した同位体比の低下はマグマ起源成分の寄与率低下として解釈できる.本研究は主に水蒸気噴火を起こす火山の噴火ポテンシャル評価を目的として実施した.火山噴火は複雑な自然現象であり,噴火を引き起こす原動力となるマグマ性ガスの放出流量が大きければ噴火の可能性は高まるが,噴火につながらない場合も多い.本研究では,箱根山,草津白根山,霧島硫黄山で繰り返し火山ガスの採取分析を行い,地震活動等との比較により,水蒸気噴火の必要条件としてマグマから脱ガスする成分(マグマ成分)が熱水系で発生する成分(熱水成分)に対し増加すると,噴火ポテンシャルの上昇につながるとする結論に到達した.平成27年と同様に,箱根山,草津白根山,那須岳,霧島硫黄山で火山ガスの採取・分析を実施する.特に霧島硫黄山では興味深い時間変動が見られるので,観測の回数を増やす.箱根山については,昨年度と同様に,毎月一回の観測頻度を維持し,噴気の化学組成および安定同板庇のモニタリングを継続する.箱根山以外では,草津白根山,霧島硫黄山,那須岳において火山ガスの採取・分析を実施し,噴火ポテンシャルの評価を試みる.火山化学物品費に関し,想定していたよりも価格が低いものがあり,若干の経費余剰が生じた.火山ガスの化学分析に必要な試薬等への支出について,他の予算の利用が可能となり,結果として次年度使用額が生じた.次年度において火山ガスの分析に必要な消耗品の購入に利用する.発生した次年度使用額は,活火山における調査の回数を増やすために必要な旅費に充てる.
ストレスの脳ニューラルネットワークへの作用とベンゾジアゼピン系薬と笑気の修飾-高次脳機能からの検討-

脳内神経系の細胞体部位と神経終末の双方に同時にマイクロダイアリシスプロープを稙入するデュアルプローブマイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際の脳内ノルアドレナリン(以下NA)ニューラルネットワーク活動の変動を検討した.実験動物にはWistarラットを用い,マイクロダイアリシスプローブを青斑核(以下LC)と,神経終末部位の大脳皮質前頭前野(以下PFC)を稙入した.LCは,NA神経の細胞体が存在し,その神経投射は全脳から脊髄に及び,機能的に最も集約した脳部位の一つとして知られている部位であり,PFCは,不安,恐怖などの情動発現,認知などに重要な役割をもつことが報告され,向精神薬の作用発現部位の一つとしても注目されている脳部位である.稙入24時間以降にLC側のprobeから,α_2,GABA_A,GABA_B,acetylcholin,CRF,NMDA,non-NMDA agonistを持続灌流投与して,ハンドリングストレスを負荷し,PFC側のprobeから回収した灌流液から,PFCのNA細胞外(シナプス間隙)量を計測した.その結果,ストレス負荷により,PFCのNA細胞外量は負荷前の約170%にまで増加した.α_2 antagonistは,ストレスによるNA増加をさらに亢進し,GABA_A,GABA_Bl,NMDA,antogonistは影響せず,CRFとnon-NMDA antagonistは制御した.さらにベンゾジアゼピン系薬としてミダゾラムをLCへ持続灌流したのは,PFCのNA増加は抑制された.以上から,LC細胞体上に存在するこれらの受容体を介した,ストレス時のLC-PFCノルアドレナリン神経活動の制御機構の存在が示唆され,ベンゾジアゼピン系薬の作用発現の一つの機構が明らかとなった。脳内神経系の細胞体部位と神経終末の双方に同時にマイクロダイアリシスプローブを稙入するデュアルプローブマイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際の脳内ノルアドレナリン活動の変動を検討した.実験動物にWistarラットを用い,ニューラルネットワークの観点からノルアドレナリンニューロンの投射経路を吟味,検討した結果,マイクロダイアリシスプローブを青斑核(以下LC)と神経終末部位の大脳皮質前頭前野(以下PFC)に稙入した.LCは,ノルアドレナリン神経の細胞体が存在し,その神経投射は全脳から脊髄に及び,機能的に最も集約した脳部位の一つとして知られている部位であり,PFCは,不安,恐怖などの情動発現,認知などに重要な役割をもつことが報告され,向精神薬の作用発現部位の一つとしても注目されている脳部位である.稙入24時間以降にLC側のprobeから各種agonist,antagonistとベンゾジアゼピン系薬を持続灌流投与して,ハンドリングストレスを負荷し,PFC側のprobeから回収した灌流液から,PFCノルアドレナリン細胞外(シナプス間隙)量を計測した.その結果,ストレス負荷により,PFCノルアドレナリン細胞外量は負荷前の約170%にまで増加した.α_2antagonistは,ストレスによるPFCノルアドレナリン細胞外量増加をさらに亢進し,GABA_Aagonistは増加を抑制した.べンゾジアゼピン系薬としてミダゾラムをLCへ持続灌流した場合も,GABAAagonistと同様にPFCノルアドレナリン細胞外量の増加は抑制された.以上から,LC細胞体上に存在するこれらの受容体を介した,ストレス時のLC-PFCノルアドレナリン神経活動の制御機構の存在が示唆され,べンゾジアゼピン系薬の作用発現の-の機構が明らかとなった.

脳内神経系の細胞体部位と神経終末の双方に同時にマイクロダイアリシスプローブを稙入するデュアルプローブマイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際の脳内ノルアドレナリン(以下NA)ニューラルネットワーク活動の変動を検討した.実験動物にはWistarラットを用い,マイクロダイアリシスプローブを青斑核(以下LC)と,神経終末部位の大脳皮質前頭前野(以下PFC)に稙入した.LCは,NA神経の細胞体が存在し,その神経投射は全脳から脊髄に及び,機能的に最も集約した脳部位の一つとして知られている部位であり,PFCは,不安,恐怖などの情動発現,認知などに重要な役割をもつことが報告され,向精神薬の作用発現部位の一つとしても注目されている脳部位である.稙入24時間以降にLC側のprobeから,α_2,GABA_A,GABA_B,acetylcholin,CRF,NMDA,non-NMDA agonistを持続灌流投与して,ハンドリングストレスを負荷し,PFC側のprobeから回収した灌流液から,PFCのNA細胞外(シナプス間隙)量を計測した.その結果,ストレス負荷により,PFCのNA細胞外量は負荷前の約170%にまで増加した.α_2antagonistは,ストレスによるNA増加をさらに亢進し,GABA_A,GABA_B,NMDA,antgonistは影響せず,CRFとnon-NMDAantagonistは抑制した.さらにベンゾジアゼピン系薬としてミダゾラムをLCへ持続灌流したは,PFCのNA増加は抑制された.以上から,LC細胞体上に存在するこれらの受容体を介した,ストレス時のLC-PFCノルアドレナリン神経活動の制御機構の存在が示唆され,ベンゾジアゼピン系薬の作用発現の一の機構が明らかとなった.
シナプスにおける顆粒と細胞膜の融合遇程のリアルタイム観察とその開始機構

本研究では、シナプスにおける伝達物質放出の活動を光顕によって直接捉えることを目指し、シナプス仮説を最終的に実証し、顆粒融合の動的な特性を調べて、膜融合の謎を解くことを最終目標とする。このために、培養クロマフィン細胞が形態学的にシナプスと類似の構造を形成した終末においてエキソサイト-シスの超高倍率光学顕微鏡観察をし、次のようなことがわかった。分泌顆粒は終末内で常に揺動しており、頻繁に細胞膜に接着しては離れることを繰り返している。この揺動の程度は電気刺激の有無によって変化しない。したがって、顆粒は放出可能群と予備群とに部位によって分けられる様なものではない。刺激後に分泌頻粒が細胞膜に接着するか、もしくは、接着中に刺激が加わると融合過程が起動しエキソサイト-シスが起こる。刺激によって顆粒が急速に細胞膜に衝突することはない。顆粒同士は細胞内で融合しない。顆粒は、融合開始前に膨らむことはないが、融合開始直後には膨らむことがあり、Ω形の顆粒膜は大きな陥没孔に成長することがある。このような陥没孔には顆粒がよく融合する。その融合にいたる過程は、化学反応に似て、分子同士の衝突だけでは反応は起きにくいが酵素の働きがあれば反応に至るという状況にある。陥没孔に顆粒がよく融合する事実は、細胞膜が細胞内に進入して顆粒を迎えに行く過程であると考えられる。顆粒膜は細胞膜と融合する以前は他の顆粒膜と融合せず、細胞膜になると初めて他の顆粒膜と融合できるようになる事実は、細胞膜側に融合開始を担う酵素が存在することを示唆している。また、長期増強の一因として、エンドサイト-シス過程の疲労が考えられる。エンドサイト-シスが少ないと陥没孔は成長し、細胞膜面積が増大して、深部に在る顆粒の融合が容易になるのでエキソサイト-シス数は増加する。以上、本研究で初めて分かったことや示唆されたことは多数である。
新しいホモトピーを用いたトポロジカル励起の分類

本研究課題「新しいホモトピーを用いたトポロジカル励起の分類」では、トポロジカル励起と呼ばれる物性物理から宇宙論にかけて普遍的に存在する励起状態をホモトピー理論を用いて分類し、トポロジカル励起に内在する普遍的性質を明らかにすることを目的とする。特にトポロジカル励起の中でも量子渦は、超流動状態の実現を意味し、実験的にも興味を持たれている現象である。本年度の研究では、私は以下の2つのことを明らかにした。1つは、(1)複数のトポロジカル励起(量子渦やスカーミオンなど)が共存した系におけるトポロジカル不変量の遷移についての研究である。この研究以前は、トポロジカル不変量を変えてしまう物理現象が古くから知られていたにもかかわらず、トポロジカル不変量の保存則が存在するか否かがこれまで解明されていなかった。これに対し我々は、「量子渦糸の捻じれ」を考慮することにより、保存則が成立することを明らかにした。さらにこの研究は、不変量が点欠陥から線欠陥へ遷移することを意味し、新奇なトポロジカル現象を予言している。もう一つは、(2)スピン軌道相互作用を持つスピノルボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の基底状態に存在する量子渦を、Zhi-Fang Xuさんとの共同研究において、対称性を用いて分類を行った。対称性による量子渦の分類は、先行研究においては境界を固定した特別な渦にしか適用できなかった。それに対し、我々は任意の境界の場合に理論を拡張し、スピン軌道相互作用を持つスピノルBECへ適用した。その結果、先行研究とは異なり、境界において複雑なスピンのテクスチャーを持つ量子渦が出現していることを明らかにした。研究の目的としていた新しいトポロジカル現象の提案を今年度の研究で行うことができた。しかし、今回の研究は、まだ知られていないトポロジカル現象の氷山の一角に過ぎず、今後さらなる発展が期待される。また、スピン軌道相互作用を持つスピノルBEC中の量子渦については、分類の手法開発と新奇な量子渦の予言を行うことができた。この研究が行えたのは、Zhi-Fang Xuさんという素晴らしい共同研究者に出会えたお蔭である。今年度研究を行ったトポロジカル不変量の遷移は、様々な新奇物理現象を予言している。その一つが、非可換量子渦の非可換統計性である。近年の固体物理において、量子渦に束縛された準粒子の非可換統計性が注目を集めている。なぜならば、この非可換統計性を用いれば、量子計算に必要な量子ゲートを構成できるからである。これに対し、非可換量子渦の統計性は、異なる視点から非可換統計性を与える。即ち、この場合は「トポロジカル不変量」自身が非可換統計性に従う。よって、準粒子の存在の有無にかかわらず、非可換統計性が実現できる。このトポロジカル不変量自身が持つ非可換統計性を用いて量子計算を行えるかどうか、今後の課題として考えていきたい。本研究では、新しい代数を用いてトポロジカル励起を分類することにより、トポロジカル励起の性質をより深く理解することを目的とする。トポロジカル励起とは、量子渦やモノポール、スカーミオンなどを指し、物理現象において非常に重要な役割を果たしている。これらトポロジカル励起は、先行研究により、数学のホモトピー理論を用いて分類できることが知られている。その結果、トポロジカル励起は整数や群などの代数を用いて表現でき、トポロジカル励起の合体や分裂などの現象を予測することが可能となる。我々の研究では、従来のホモトピー群に変わり、Abeホモトピー群と言う物理において着目されていなかった代数を用いて分類することを提案した。この代数を用いる理由は、Abeホモトピー群が量子渦とモノポールやスカーミオンなどの他のトポロジカル励起とを同時に分類することが可能だからである。すなわち、従来の分類は、一種類のトポロジカル励起の分類のみであったのに対し、我々の行った分類では、量子渦と共存下にあるトポロジカル励起を分類することができる。量子渦と共存下にあるトポロジカル励起は、量子渦からの影響を受ける場合がある。量子渦から影響を受ける場合、分類の指標は書き換える必要がある。トポロジカル励起とコンシステントな指標は、Abeホモトピー群の共役類により与えられる。この指摘が本研究の主な結果である。我々はこのAbeホモトピー群を液晶や内部自由度を持ったボース-アインシュタイン凝縮体、超流動ヘリウム3などの系に適用した。その結果、液晶の2軸対称を持つ相、ボース-アインシュタイン凝縮体の反強磁性相(ポーラー相)、超流動ヘリウム3のA相において量子渦とモノポールとの間に影響が存在することがわかり、モノポールの指標は、0と1のみしか存在しないことが分かった。これはそれぞれの相でモノポールは存在できても高々1つのみあることを意味する。本研究課題「新しいホモトピーを用いたトポロジカル励起の分類」では、トポロジカル励起と呼ばれる物性物理から宇宙論にかけて普遍的に存在する励起状態をホモトピーと呼ばれる数学的手法を用いて分類し、トポロジカル励起に内在する普遍的性質を明らかにすることを目的とする。また、トポロジカル励起の代表例である量子渦は、超流動において突出した現象であり、近年冷却原子気体系などで直接観測されている。

よって、私はホモトピーを用いて新奇な現象を明らかにするに留めず、数値シミュレーションにより実験に対して具体的な提案を行うことも目的としている。今年度の研究では私は以下のことを示した。従来の量子渦の分類方法を拡張し、渦芯構造まで網羅した量子渦の分類方法を確立することに成功した。ここで渦芯構造とは、渦の中心の状態のことを意味する。この方法には次の利点がある。系の持つトポロジーから量子渦の存在を予言できるだけではなく、渦芯の状態までも予言することが可能になる。すなわち、数値計算無しに我々は、出現する渦芯の状態を予測でき、さらには、数値計算で見落としてしまっている状態も含め全ての渦心の状態を網羅することが可能である。私はこの手法を冷却原子気体系に適用し、渦が持っている巻き付き数とは独立に渦芯構造に局在した巻き付き数が存在することを発見した。この局在した巻き付き数は、渦芯構造を分類する新たな量子数として定義される。さらには、量子数に従い、様々な渦心の励起状態が存在することも初めて示した。ここまでの研究は「Topological classification of vortex-core structures of spin-l BECs」というタイトルでPhysical Review Aに投稿中である。本研究課題「新しいホモトピーを用いたトポロジカル励起の分類」では、トポロジカル励起と呼ばれる物性物理から宇宙論にかけて普遍的に存在する励起状態をホモトピー理論を用いて分類し、トポロジカル励起に内在する普遍的性質を明らかにすることを目的とする。特にトポロジカル励起の中でも量子渦は、超流動状態の実現を意味し、実験的にも興味を持たれている現象である。本年度の研究では、私は以下の2つのことを明らかにした。1つは、(1)複数のトポロジカル励起(量子渦やスカーミオンなど)が共存した系におけるトポロジカル不変量の遷移についての研究である。この研究以前は、トポロジカル不変量を変えてしまう物理現象が古くから知られていたにもかかわらず、トポロジカル不変量の保存則が存在するか否かがこれまで解明されていなかった。これに対し我々は、「量子渦糸の捻じれ」を考慮することにより、保存則が成立することを明らかにした。さらにこの研究は、不変量が点欠陥から線欠陥へ遷移することを意味し、新奇なトポロジカル現象を予言している。もう一つは、(2)スピン軌道相互作用を持つスピノルボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の基底状態に存在する量子渦を、Zhi-Fang Xuさんとの共同研究において、対称性を用いて分類を行った。対称性による量子渦の分類は、先行研究においては境界を固定した特別な渦にしか適用できなかった。それに対し、我々は任意の境界の場合に理論を拡張し、スピン軌道相互作用を持つスピノルBECへ適用した。その結果、先行研究とは異なり、境界において複雑なスピンのテクスチャーを持つ量子渦が出現していることを明らかにした。私は今年度2つの進展があった。1つは1年目から引き続き研究していた「Abeホモトピー群を用いたトポロジカル励起の分類」が2011年の10月にNuclear Physics Bに受理されたことである。2つ目は研究実績に記述した「量子渦コアの分類」の研究が3月に実を結び投稿出来たことである。2つの研究はそれぞれトポロジカル励起の分類の理論の基盤となる研究であり、今後の進展も多様である。
行列分解・非線形行列分解の統計力学とオートエンコーダの理論解析

一般の行列分解に対してアルゴリズムを構成し、カーネル関数を含むよう拡張する方法を提案した。これにより、低ランク近似やオートエンコーダを含む、行列分解として表せる問題に対してのアルゴリズムを開発することに成功した。いくつかの例題においては、既存手法より良い結果を示すことを明らかにした。また圧縮センシングにおけるL0, L1再構成条件を与える制限等長定数の新しい評価方法を提案した。レプリカ対称性と呼ばれる統計力学的仮定の下で制限等長定数を評価した結果、既存の研究よりも精度のよいバウンドを与えた。さらにレプリカ対称性の破れの考慮により精度が改善されることを示した。平成26年度の研究では、一般の行列分解に対してbelief propagationアルゴリズムを構成した。さらにカーネル辞書学習と呼ばれる問題を扱い、belief propagationアルゴリズムを、カーネル関数を含む場合に拡張する方法を提案した。これにより、低ランク近似やオートエンコーダを含む、行列分解として表せる問題に対してのアルゴリズムを提案することに成功した。カーネル法を組み合わせることで、より複雑な構造を持つデータに対しても適用可能なアルゴリズムを提案することができたと考える。この結果は、いくつかの学会において発表した。またスパース性を利用した情報処理の枠組みである圧縮センシングについての研究を開始した。圧縮センシングにおいて完全再構成条件を与える制限等長定数評価について、統計力学的な手法により評価が可能であるという点に着目し、新しい評価方法を提案した。まずはガウシアンランダム行列において制限等長定数を評価した。その結果、レプリカ対称性と呼ばれる仮定下でも、既存研究よりも精度の良い評価を得ることに成功した。また交換モンテカルロ法を用いることで、数値的にも制限等長定数の評価が可能であるということを示した。物理的な考察から、レプリカ対称性の破れを考慮することで、さらに制度の良い制限等長定数の評価が可能であるということも示した。平成27年度の研究では、レプリカ対称性の破れを考慮したより高い精度の制限等長定数の評価を実現し、物理的な描像を得ることを目標とする。本研究は、行列分解問題について統計力学的アプローチにより統一的理論を構成し、物理的描像を明らかにすることを目標としている。そして行列分解とカーネル法を組み合わせた非線形行列分解を提案し、オートエンコーダの性能解析に応用することを目指している。平成26年度に研究した、行列分解に非線形性を取り込むためのbelief propagationアルゴリズムの開発については、当初の予定通りに進展した。テストデータに対して応用した結果、既存の方法よりも高い性能を示す例が存在した。様々な行列分解問題に適用可能なアルゴリズムを開発したことで、情報科学における様々な問題群の統一的な理解につながると考える。以上の結果はいくつかの研究会で発表を行い、国内外の研究者に対して周知した。また当初の予定では想定していなかった、制限等長定数評価に関する研究が大きく進展した。この研究は、上記の行列分解に関する研究発表のために参加した国際会議において仕入れた情報が元となっており、当初の研究計画をさらに発展させることができたと考えている。平成26年度に行った解析の範囲内でも、既存の研究結果を大きく改善する結果が得られており、研究はおおむね順調に進展していると考えられる。本年度は昨年度に引き続き、レプリカ法による制限等長定数の評価に関する研究を行った。制限等長定数とは、圧縮センシングにおけるL0, L1再構成の十分条件を与えるものである。昨年度は、レプリカ対称性と呼ばれる仮定の下で解析を行い、既存の研究よりも精度のよいバウンドを与えた。ここまでの研究結果をまとめた論文は、本年度開催された国際会議「IEEE International Symposium on Information Theory」に採択され、香港にて発表を行った。本年度はこの研究を発展させ、レプリカ対称性の破れ(RSB)を考慮した解析を行った。一般的に、RSBを考慮することで、バウンド評価がより精密になると考えられる。制限等長定数を評価するためには、ランダム行列から生成した小行列の最小・最大固有値を評価することが必要である。RSBには、主に「1 step RSB」と「Full step RSB」と呼ばれるものが存在するが、ガウス型ランダム行列については、最小固有値評価においては1 step RSBが、最大固有値評価においてはFull step RSBが起こることが明らかとなった。1 step RSB、Full step RSBは異なる物理的描像に基づく相転移であり、本研究は最小・最大固有値の評価がそれぞれ異なる相転移描像を持つことを指摘し、その違いを考慮したうえで制限等長定数を評価することが重要であることを示した。以上の研究成果は、論文として執筆中である。また圧縮センシングのように、スパース性を利用した統計的モデリングにおいて重要な問題の一つである、情報量規準の研究を開始した。これは今後の研究として展開していく予定である。

平成26年度の研究成果について、まずはbelief propagationアルゴリズムについての結果を論文化し、周知を図る必要がある。これにより、国内外の研究者との共同研究が進展すると考えられる。また制限等長定数評価については、レプリカ対称性の破れを考慮した解析を行う必要がある。そのためには、平成26年度の解析結果を含むように、理論を拡張しなければならない。一般にレプリカ対称性の破れ(replica symmetry breaking, RSB)には、「1 step RSB (1RSB)」と「Full step RSB (FRSB)」が存在すると考えられている。レプリカ対称領域から1RSB, FRSBへの転移はそれぞれ異なる物理的描像を持つが、制限等長定数評価においてはどちらの転移が起こるのかを明らかにすることを目指す。また、RSBを考慮した解析を通して、平成26年度に導出したレプリカ対称性仮定下の制限等長定数が、バウンドとしての意味を持つのかどうかを明らかにすることも重要である。いくつかの系では、RS, 1RSB, FRSB仮定下の自由エネルギーについての不等式が成立することが示されている。同様の性質が制限等長定数についても成立するのかどうかを示すことは、理論物理としてだけではなく、実用上も大きな意味を持つことである。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報科学、統計力学27年度が最終年度であるため、記入しない。
高度技術社会における医療技術の総合的評価に関する研究

わが国では,先進諸国の中でもとくに多量の高度技術が急速に導入されているが,これらの医療技術の臨床的有効性と経済的効率についてほとんど検討が行われていない。そこで,わが国において,医療技術の普及および評価,それに対応する医療政策の特徴を,国際比較の中で明らかにすることを目的として研究を行った。具体的には,高度医療技術であるMRI(核磁気共鳴映像装置)および低侵襲性治療技術(内視鏡的治療ほか)を事例として用い,1)医療技術の総合的評価の体系化,2)日本における医療技術に対する評価と医療政策の特徴の解明,3)日本における医療技術の総合的評価の基準の設定について検討を行った。その結果,わが国では,こうした医療技術が,経済的効率だけでなく臨床的有効性も不明確なまま,臨床の場に普及していることが認められた。とくに,検査技術については,人口当りの普及率は世界最高であった。また,医療政策は,医療技術に対する総合的な評価と適正な利用に対する,科学的な政策決定を実施していなかった。その意味では,自由放任主義的な対応が,わが国の特徴であることが認められた。一方,欧米では,すでに公的な研究機関を中心として,各種の専門的な学会,民間財団,医療企業などさまざまな団体が,医療技術の総合的な評価を実施し,政策の決定にも影響を及ぼしていた。わが国でも、今後は,「評価なくして医療技術なし」の原則の下に,医療技術をテクノロジー・アセスメントの枠組みにより総合的に評価し,その結果を統合して具体的な医療政策を作り上げる社会的枠組みが必要とされていることが指摘された。
ヒトES細胞からの骨格筋細胞の分化誘導とその内分泌臓器としての分化過程の解明 に関する研究

申請者は、これまでにヒトES細胞から誘導されたFlk1陽性細胞より平滑筋細胞を分化誘導することに成功している。また、共同研究者らは、同じくFlk1陽性細胞より心筋細胞の分化誘導に成功している。そこで、本研究では、同じFlk1陽性細胞から骨格筋細胞の分化誘導を試み、Flk1陽性細胞が3種の筋肉すべてに分化する能力を持つか検討を行ったが、一般的な骨格筋分化条件では成熟した骨格筋細胞へは分化しなかった。これまで、我々は、マウス・サルおよびヒトES細胞由来F1k1陽性細胞から内皮細胞および平滑筋細胞が分化することを明らかにしてきた。また、我々のグループの山下らは、同じマウスES細胞由来F1k1陽性細胞から心筋細胞も分化誘導されることを報告している。一方、F1k1陽性細胞にCreリコンビナーゼが発現される遺伝子改変マウスとCreリコンビナーゼによりLacZが発現する遺伝子改変マウスを掛け合わせることにより骨格筋および心筋に広くLacZが発現したという報告があり、骨格筋・心筋の両方がその発生分化の過程でF1k1陽性の時期を経ることが示唆されている。本研究では、ヒトES細胞由来F1k1陽性細胞からもう一つの筋細胞である骨格筋細胞の分化誘導を目指している。平成19年度は、まずマウスES細胞を用い、マウスES細胞由来F1k1陽性細胞からの骨格筋の分化誘導を試みた。マウスES細胞を分離しコラーゲンIVコートディッシュ上で10%血清存在下で分化誘導を行うと、分化誘導4日目にF1k1陽性細胞が約10%出現した。これらのF1k1陽性細胞をフローサイトメトリーにてソーティングし、10%血清下で分化誘導を行ったところ、これまでの検討と同様に平滑筋細胞が出現した。これらF1k1陽性細胞を低血清条件下・2%馬血清存在下などの骨格筋分化誘導条件下で分化誘導を試みたが、これらの条件下ではF1k1陽性細胞は十分に生育せず、骨格筋系細胞の出現は認められなかった。そこで、筋衛星細胞のセルラインと考えられているC2C12細胞の培養上清を用いて分化誘導を行ったところ、F1k1陽性細胞は良好に生育し、筋芽細胞と同様の形態的特徴を示す細胞群が出現した。まずマウスES細胞を用い、Flk1陽性細胞からの骨格筋の分化誘導を試みた。マウスES細胞を分離しコラーゲンIVコートディッシュ上で10%血清存在下で分化誘導を行うと、分化誘導4日目にFlk1陽性細胞が約10%出現した。これらのFlk1陽性細胞をフローサイトメトリーにてソーティングし、10%血清下で分化誘導を行ったところ、これまでの検討と同様に平滑筋細胞が出現した。これらFlk1陽性細胞を低血清条件下・2%馬血清存在下などの既報にある骨格筋分化誘導条件下で分化誘導を試みたが、これらの条件下ではFlk1陽性細胞は十分に生育せず、骨格筋系細胞の出現は認められなかった。そこで、筋衛星細胞のセルラインと考えられているC2C12細胞の培養上清を用いて培養を行ったところ、Flk1陽性細胞は良好に生育した。そこで、平成20年度は、その条件において、筋幹細胞マーカーであるPax7、骨格筋芽細胞で発現するMyoD、筋管細胞で発現するmyogeninの遺伝子発現をRT-PCR法にてソーティング後20日間観察したところ、Pax7の発現は認めたが、MyoD、myogeninの有意な発現は認めなかった。また、明らかな多核の細胞や免疫染色にて骨格筋ミオシン陽性細胞も出現しなかった。次に、ヒトES細胞を用いて、OP9フィーダー細胞との共培養下で分化誘導後8-10日目に出現するFlk1陽性・未分化ESマーカーTRA1-60陰性細胞をソーティングし、ソーティング後28日目まで同様の検討を行ったが、MyoD、myogeninの有意な出現は認めなかった。低血清・PDGF-BB添加条件下で細胞密度の低い状態で培養すると、多核の巨大な細胞が一部に出現したが、それらは紡錐形ではなく円形で、骨格筋ミオシンは発現しておらず、形態的に破骨細胞の出現が疑われた。これらの結果から、現段階ではマウスおよびヒトES細胞由来Flk1陽性細胞からの骨格筋細胞の分化誘導には成功していない。
葉断面からの再生をモデルとした種子植物の栄養繁殖の分子メカニズムの研究

本研究は、葉の断面から再生により栄養繁殖するアブラナ科植物のR. aquaticaを用いて、栄養繁殖の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。これまでの研究で、再生過程のトランスクリプトーム解析をおこない、根の再生にはオーキシン応答、シュートの再生にはサイトカイニン応答が重要であることを明らかにしている。今年度は加えて、ジベレリンが根の再生に重要であることを明らかにすることができた。現在、再生に関わると考えられる遺伝子について、機能解析を進める準備をしている。R. aquaticaがなぜ葉の断面から再生できるのかを明らかにするため、シロイヌナズナとの比較解析をおこなった。R. aquaticaとシロイヌナズナの葉を切断して湿った状態においておくと、シロイヌナズナの葉はすぐに褐変していくのに対して、R. aquaticaの葉は長期間褐変が抑えられ、緑色に保たれていた。また、葉片の光合成活性を測定すると、シロイヌナズナも葉片の活性はすぐに低下するのに対して、R. aquaticaの場合は活性の低下が抑えられていた。葉の横断雪片を観察すると、R. aquaticaの葉は、海綿状組織がほとんど見られず、維管束周りの柔組織も含めて、葉の全体的に細胞が密に詰まっていた。以上の結果から、R. aquaticaが葉の断面から再生できるのは、葉の構造により切断後も組織が長持ちし、また、細胞が密であるので根の再生に必要なオーキシンが十分量供給されるからではないからかと考えられた。植物の繁殖様式の中でも、葉、茎、根のような栄養器官から次の世代の植物個体が生じることで繁殖する方法を栄養繁殖という。北米原産の半水生のアブラナ科植物R. aquaticaは、自然界において、水の流れなどでちぎれた葉の断面から新しい個体を再生することで栄養繁殖をしている。本研究は、この葉の断面からの栄養繁殖(再生)のメカニズムを遺伝子レベルで明らかにすることを目的としている。R. aquaticaの栄養繁殖は、葉片の先端部側の断面からは再生せず、基部側の断面からのみ再生するという特徴がある。そのため、先端部側と基部側を別々に解析、比較することで、再生に必要な遺伝子を絞り込むこととした。トランスクリプトーム解析のためのmRNA-seqは、R. aquaticaの葉を切ってから0、1、3、6、9、12、15、18、21時間後および1、2、3、4、6、8、10、12日後の、計17点について実施した。先端部側の断面と基部側と断面で発現が有意に異なる遺伝子群をGO enrichment解析を行った結果、葉を切ってから19時間後に、植物ホルモンの一種であるオーキシンの応答シグナルに差がみられた。また、9時間1日後は細胞分裂に関与する遺伝子群、18日後は器官形成に関与する遺伝子群、そして、812日後では細胞分化に関与する遺伝子群に、発現の差がみられた。さらに、モデル植物のシロイヌナズナをin vitroで再生させる際にはたらくことが知られている遺伝子群の発現をR. aquaticaの葉片で調べたところ、シロイヌナズナの再生と同様の遺伝子ネットワークが、基部側の断面のみではたらいていることがわかった。また、オーキシンやオーキシン極性輸送阻害剤の添加実験から、オーキシン極性輸送が基部側からのみの再生に関わっていることが明らかとなった。当初計画では2年目に完了する予定であったトランスクリプトーム解析について、初期的なデータ解析まで今年度に終わらすことができた。また、再生にオーキシンの極性輸送が重要であることもあきらかにすることができた。現在、シロイヌナズナとの比較を詳細におこなうため、当初計画になかったシロイヌナズナの葉断片を用いたトランスクリプトーム解析に着手している。計画が予定より早く進行している点に加え、当初計画には含まれていたかった先の内容の研究に着手できているという点で、当初計画よりも進展していると考えている。これまでの研究で、再生のメカニズムを分子レベルで明らかにするために経時的なトランスクリプトーム解析をすすめてきた。当該年度については、別プロジェクトにおいて、R. aquaticaのゲノム解読をおこなったので、ドラフトゲノム配列を参照配列とした網羅的解析を実施した。そこで、基部側と先端部側で比較トランスクリプトーム解析をおこなったところ、基部側でのみ再生に関わる遺伝子群の発現が誘導されていることがわかった。また、切断後初期の段階ではオーキシン応答性の遺伝子の発現が顕著に上昇していた。オーキシンの内生量を測定したところ、R. aquaticaでは、葉の切断後に基部側でIAA-Aspなどの蓄積がみられた。シロイヌナズナでは同様の蓄積は観察されなかった。これらの結果から、R. aquaticaでは、葉の切断後に極性輸送で基部側にオーキシンが輸送されて蓄積することが再生のトリガーになっていると考えられた。

R. aquaticaのゲノム配列情報を整備することができたことから、より精密な発現解析ができるようになった。また、当初予定にはなかったオーキシンの定量解析をおこなうことで、オーキシンの極性輸送が再生に関与していることを明らかにすることができた。また、成熟葉の断面からは再生することがないシロイヌナズナとのトランスクリプトーム解析も行い、現在データの解析をすすめている。さらに、再生過程におけるDNAのメチル化の変動を解析するために、バイサルファイトシークエンスを実施している。計画が予定より早く進行している点に加え、当初計画には含まれていなかった先の内容の研究に着手できているという点で、当初計画よりも進展していると考えている。本研究は、葉の断面から再生により栄養繁殖するアブラナ科植物のR. aquaticaを用いて、栄養繁殖の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。これまでの研究で、再生過程のトランスクリプトーム解析をおこない、根の再生にはオーキシン応答、シュートの再生にはサイトカイニン応答が重要であることを明らかにしている。今年度は加えて、ジベレリンが根の再生に重要であることを明らかにすることができた。現在、再生に関わると考えられる遺伝子について、機能解析を進める準備をしている。R. aquaticaがなぜ葉の断面から再生できるのかを明らかにするため、シロイヌナズナとの比較解析をおこなった。R. aquaticaとシロイヌナズナの葉を切断して湿った状態においておくと、シロイヌナズナの葉はすぐに褐変していくのに対して、R. aquaticaの葉は長期間褐変が抑えられ、緑色に保たれていた。また、葉片の光合成活性を測定すると、シロイヌナズナも葉片の活性はすぐに低下するのに対して、R. aquaticaの場合は活性の低下が抑えられていた。葉の横断雪片を観察すると、R. aquaticaの葉は、海綿状組織がほとんど見られず、維管束周りの柔組織も含めて、葉の全体的に細胞が密に詰まっていた。以上の結果から、R. aquaticaが葉の断面から再生できるのは、葉の構造により切断後も組織が長持ちし、また、細胞が密であるので根の再生に必要なオーキシンが十分量供給されるからではないからかと考えられた。当初予定にはなかったが、R. aquaticaのゲノム解読を別プロジェクトで完了することができたので、このゲノム配列情報を参照配列として利用することで、現在すでに終了しているRNA-seqのデータを用いて、より精度の高い遺伝子発現解析をおこなう。また、オーキシンの極性輸送が再生過程に重要であることが示唆されたので、植物ホルモンの定量を経時的に実施する。また、シロイヌナズナの葉の断片からは再生しないことを利用し、R.aquaticaと比較することで再生に必要な遺伝子ネットワークを明らかにしたい。そのため、シロイヌナズナの葉断片を用いた経時的なトランスクリプトーム解析を実施する。これまでに実施した大規模なトランスクリプトーム解析により栄養繁殖に関わる遺伝子ネットワークが明らかになりつつある。今後は、同定された遺伝子の機能解析をすすめる。葉片からの再生の過程については、現在、経時的な全ゲノムバイサルファイトシークエンス解析を勧めている。
糖鎖識別機能を有する分子鋳型センサーの開発

水中において高度な糖鎖識別機能を有する分子鋳型センサーの開発を目的として,フェニルボロン酸型比色・蛍光プローブのカチオン性ポリマーやシクロデキストリン(CyD)ゲルへの導入,両親媒性型プローブの開発,および糖を鋳型とした界面認識反応で新しい会合形成を行う新規な分子鋳型センサーの開発を行った。その結果,デンドリマー界面での糖を鋳型としたプローブ/デンドリマー複合体の自己集積によって,新規な応答原理の分子鋳型センサーの開発に成功した。複数の分子が弱く結合した分子複合体では,個々の構成分子の機能の和を超えた超分子応答機能が期待できる。本研究では,水中において高度な糖鎖識別機能を有する分子鋳型センサーの開発を目的とした。本年度は,フェニルボロン酸を修飾したシクロデキストリン(CyD)誘導体や様々なフェニルボロン酸誘導体と複雑な糖鎖をあらかじめ水中でエステル結合を形成させ,これにアミン官能基を有する水溶性ポリマーを加え,CyD錯体の固定化・架橋反応を全て水中で行うことによって,糖鎖の分子認識空間を持ったCyD/アミンポリマー複合体およびフェニルボロン酸/アミンポリマー複合体を設計するための詳細な条件検討を行った。同時に,糖応答機能を有するフェニルボロン酸型アゾプローブ/CyD複合体センサーについても研究を進めた。一般にフェニルボロン酸は,単糖類の中ではフラクトース選択性を示す。一方,生体内で重要な役割を果たしているグルコースは,ボロン酸が二点で結合できれば,その選択性が発現することが知られている。そこで,γ-CyD内でボロン酸型アゾプローブが二量体を形成する.ことで,糖に対しての二点認識機能発現を狙ったボロン酸型アゾプローブ(1,2)/CyD複合体センサーの設計を行った。異なるスペーサーを有するボロン酸型アゾプローブ1,2は,単独系では,糖に対して全く応答を示さない。また,1/γ-CyD複合体でも糖に対する応答は得られなかった。一方,2/γ-CyD複合体では,誘起円二色性(ICD)スペクトルにおいて,γ-CyDの包接構造変化によるスプリット型のスペクトルが,また,紫外・可視吸収スペクトルにおいても,ピーク極大波長の短波長シフトがグルコース存在下で観測された。これは,アゾプローブ2がγ-CyD空洞中でグルコースに選択的な二量体を形成したことを示している。1と比較して2は,アゾ基とフェニルボロン酸の間にスペーサーを導入したことによって,γ-CyD空洞内での二量体構造が安定になったためと考えられる。その結果,2/γ-CyD複合体は,動的包接能変化に基づいて,優れたグルコース応答選択性を示すことを明らかにした。複数の労子が弱く結合した分子複合体では,個々の構成分子の機能の和を超えた超命子応答機能が期待できる。本年度は,昨年度に続き糖応答機能を有するフェニルボロン酸型蛍光プローブ/シクロデキストリン(CyD)複合体セシサーについて研究を進めた。生体内で重要な役割を果たしているグルコースは,ボロン酸が二点で結合できれば,その選択性が発現することが知られている。そこで,アントラセンを官能基として有するボロン酸型蛍光プローブがγ-CyD内で二量体を形成することで,糖に対しての二点認識機能発現を狙った。その結果、ボロン酸型蛍光プローブ/γ-CyD複合体は,pH10以上において、動的包接能変化に基づいて,優れたグルコース応答選択性を示すことを明らかにした。また本年度はく、様々なアゾ骨格を有するボロン酸アゾプコーブを分子設計し、その糖認識機能の評価を行うとともに、ボロン酸アゾプローブをポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM_32)界面に自己集積させることで、界面の鋳型で糖認識を行うような新規なタイプの糖認識センサーの開発を行った。その結果、アゾ骨格の違いで糖認識に伴う応答挙動に大きな違いが現れることが明らかとなった。スルホン酸基を導入したいくつがのボロン酸型アゾプローブが、PAMAM_32界面に集積したことで新たな糖応答の発現を確認した。特にジスルホン酸型プローブでは、PAMAM_32界面での多点認識と考えられる特異的なラクトース応答を見出すことができた。これはデンドリマ曳界面でのプローブの自己集積に基づく新規な界面鋳型センサーと言える。糖鎖は生体内の細胞間の接着,分化や炎症,癌化に深く関わっており,水中において糖鎖を簡易,迅速かつ選択的に識別できる人工センサーの開発は重要な課題である。昨年度に引き続き,優れたグルコース認識機能を示したフェニルボロン酸型比色・蛍光プローブのカチオン性ポリマーやシクロデキストリン(CyD)ゲルへの導入について研究を進めた。

その結果,アゾ型比色プローブにおいては,そのスペーサー構造のグルコース認識機能に及ぼす効果の検討から,最適なアゾプローブ構造を明らかにした。またアントラセン型蛍光プローブにおいても,最適スペーサー構造があり,カチオン性ポリマーやCyDゲル内との複合化でも優れた糖認識機能が得られることを示した。アゾ型プローブに両親媒性骨格を導入した自己会合型の新規プローブも同時に開発し,グルコース認識において,新たな会合体形成に基づく新規なスペクトル応答が得られることを示した。また,ボロン酸型アゾプローブを世代の異なるポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM_n;n=32,64,128)界面に自己集積させることで、界面の鋳型で糖鎖認識を行うような新規な分子鋳型センサーの開発を行った。その結果、デンドリマー世代の違いで糖認識に伴う応答挙動に大きな違いが現れることが明らかとなった。特にジスルホン酸型のアゾプローブでは、PAMAM_<64>界面での多点認識に基づく特異的なラクトース応答,PAMAM_<128>界面ではガラクトースに特異的な応答が得られることを見出した。これはデンドリマー界面でのプローブの自己集積に基づく新規な界面鋳型センサーとして機能することを明らかにしたものである。
海洋シアノバクテリア由来新規マクロリド化合物の機能と応用

海洋シアノバクテリアLyngbya sp.からビセリングビアサイドの新規類縁体であるビセリングビオライドB、CとビセリングビアサイドE、Fを単離し構造を決定した。特に強力な細胞増殖阻害活性を示したビセリングビオライドB、Cについて詳細な解析を試み、それらの小胞体ストレス誘導剤としての特性を明らかにした。また、ビセリングビアサイド類と同じく海洋シアノバクテリアLyngbya sp.より単離した新規ペプチド、クラハインについても小胞体ストレス誘導活性を見出した。クラハインの蛍光基及びビオチン導入プローブを用いた解析から、小胞体への局在と小胞体Ca2+ポンプが標的分子であることを示す結果が得られた。沖縄県石垣島で採集した海洋シアノバクテリアLyngbya sp.から、biselyngbyasideの新規類縁体であるbiselyngbyolide Bを単離し、構造を決定した。biselyngbyolide Bはbiselyngbyasideのアグリコンに対応する分子であり、biselyngbyolide Bが示したがん細胞に対する細胞増殖抑制活性はbiselyngbyasideの30-100倍強力な値であった。また、本化合物はがん細胞に対してアポトーシス誘導活性を示し、同濃度域において小胞体貯蔵のカルシウムイオンを放出するとともに小胞体ストレスマーカーの発現を誘導したことから小胞体ストレス誘導剤としての特性が明らかとなった。また、biselyngbyasideのビオチン導入プローブを用いたアフィニティー精製により、小胞体膜上カルシウムATPaseであるSERCAがbiselyngbyasideの標的分子の候補であることが示す結果が得られた。さらに、biselyngbyaside及びbiselyngbyolide Bはウサギ筋小胞体膜上SERCAのATPase活性を阻害することを見出した。沖縄県石垣島で採集した海洋シアノバクテリアLyngbya sp.より単離した新規チアゾール含有ポリケチド化合物tomurulineの合成誘導体を用いた解析で、分子内のアクリルアミド部以外が活性発現に重要であることが判明した。また、細胞応答の観察結果より、tomurulineはがん細胞に血清飢餓選択的な細胞死を誘導することが判明した。このことから、tomurulineは低栄養状態に陥りやすいがん細胞に選択的に作用する薬剤として応用の可能性が示唆された。沖縄県石垣島で採集した海洋シアノバクテリアLyngbya sp.から昨年度単離したbiselyngbyasideの新規類縁体biselyngbyolide Bに加え、新たに3種の新規類縁体biselyngbyolide Cとbiselyngbyaside E, Fを単離し、構造を決定した。既に得られている類縁体も含めてそれらの活性の比較を行うことで構造活性相関に関する新たな知見を得ることができた。すなわち、分子内の糖の存在は活性低下に寄与すること、側鎖部の3置換オレフィンの幾何異性が活性に大きく影響すること、C4-C5位の構造は活性に寄与しないことを明らかにすることができた。また、類縁体の中で最も強力な活性を示したbiselyngbyolide Cについて詳細な解析を試み、本化合物ががん細胞に対して小胞体ストレスとアポトーシス誘導活性を同濃度域で示すことを明らかにし、その小胞体ストレス誘導物質としての活性を見出した。また、biselyngbyaside類と同じく海洋シアノバクテリア由来の新規ペプチドkurahyneについても、小胞体ストレス誘導物質としての活性を見出した。また、kurahyneの蛍光基導入プローブを用いた解析によりkurahyneが小胞体に局在することを示す結果を得た。ビオチン導入プローブを用いたアフィニティー精製により、小胞体膜上カルシウムATPaseであるSERCAがbiselyngbyasideの標的分子の候補であることを示す結果が得られた。さらに、kurahyneがウサギ筋小胞体膜上SERCAのATPase活性を阻害することを見出した。以上のように海洋シアノバクテリアより単離したbiselyngbyaside類、biselyngbyolide類、kurahyneについて新たな小胞体ストレス誘導剤としての特性を明らかにした。生物分子科学biselyngbyaside類の細胞内シグナル伝達経路への作用の解析については、新たに単離したbiselyngbyolide Bとbiselyngbyasideについて解析を行い、小胞体ストレスマーカーの発現を明らかにできた。また、それらの化合物が、その上流の小胞体カルシウムATPaseであるSERCAへの阻害活性を有することも見出し、解明に近づきつつある。biselyngbyasideのプローブ合成についても順調に進行し、目標としていた蛍光プローブとビオチンプローブの合成を完了させた。さらにビオチンプローブを活用し、アフィニティー精製を試みることにより、biselyngbyasideの標的分子の一つが上記のSERCAであることを示す結果を得るに至った。

プローブの活用は26年度の計画内容であったので、この点については予定した以上の進展があった。さらに、シアノバクテリアからの新たな物質探索で得たtomurulineについても機能解析を進めて活性発現に関わる部位の推定を試みた。さらに本化合物が血清飢餓選択的な細胞死誘導活性を有することも明らかにした。血清飢餓選択的な細胞死誘導活性には小胞体ストレスが関与することも報告されており、本知見はbiselyngbyaside類の機能解明とも関連する成果であると考えている。biselyngbyaside類の細胞内シグナル伝達経路への作用の解析については、破骨細胞における評価を試みていく。特に、biselyngbyaside以外の小胞体ストレス誘導剤についても破骨細胞分化阻害活性が報告されているものがあるため、両活性を関連付けるシグナル伝達経路を明らかにする。biselyngbyasideの合成プローブの活用については、蛍光プローブを活用して細胞内局在を明らかにする。25年度も試みたが信頼できるデータの取得には至らなかったため、再度検討を試み局在部位を明らかにする。特に小胞体への局在を証明するデータを得る。ビオチンプローブを活用した解析についても、SERCAがターゲットであることを支持しうるデータを収集する予定である。さらに既存のSERCA阻害剤との共存実験等を通じて結合部位を明らかにする。tomurulineについては、小胞体ストレス誘導活性の有無を明らかにする予定である。小胞体ストレス誘導活性を有している場合は、biselyngbyaside類と同様にプローブ化の検討を行い標的分子を明らかにする。また、既に検討を試みているがbiselyngbyaside生産シアノバクテリアの培養法の確立を目指す。これまでに、採集したbiselyngbyaside生産シアノバクテリアの混合体から単一のシアノバクテリアの培養は成功している。今後、培養できたシアノバクテリアのbiselyngbyaside生産能を検討し、生産が確認できればその生産条件を精査する予定である。設備備品として購入予定であった、ゲル撮影装置・リポニクスImage Capture G3について、代替品を別予算で購入できたため、その分の費用を他の物品費、旅費、その他の経費にまわしたが、余剰分が生じたため次年度への繰り越すことにした。前年度の余剰分は物品費に使用する予定である。翌年度分として請求した助成金は予定通り、物品費、旅費、その他の経費に使用する予定である。