hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳・脊髄の部分破壊による運動障害と適応的可塑性

ネコを用いた急性および慢性実験により下記の成果を得た.1.頸の指向運動の解析:頚運動は眼球,体幹,四肢の運動と協同した指向運動において重要な位置を占めている.頸筋運動ニューロンは,反射性,随意性指向運動のそれぞれの中枢と考えられる上丘,大脳皮質から,橋・延髄内側網様体(PPMRF)の網様体脊髄路細胞(RSN)を介して2シナプス性EPSPを受けた.PPMRFの指向運動における機能を調べるため,慢性ネコを用いて実験した.視野の正中の光点を注視させ,この光が消え視野周辺の光点が点灯するとこの方向へ眼球と頭を急速に指向するようにネコを訓練した.このようなネコで一側のPPMRFの細胞のみをカイニン酸で選択的に破壊すると,破壊と対側への指向運動は正常とほとんど変わらなかったが,破壊側へ向う眼球,頭の速い指向運動はほぼ完全に消失した.この指向運動の障害は水平面での眼球,頸運動に限られたことにより, PPMRFは水平面での指向運動の制御に関与することが分った.2.前足操作運動の脊髄ニューロン機構の解析:前肢指伸筋運動ニューロンに対する中央肉趾および各指の肉趾からの皮膚反射は高い部位特異性性を示した.これらの皮膚反射の経路のニューロン機構を電気生理学的,形態学的に検索して下記の成果を得た.(1)後角フィールド電位および単一介在ニューロン活動の記録により,内側の指からの反射は吻側,外側からの反射は尾側のニューロンによって中継されることが示された.(2)指の運動核に注入したHRPにより逆行性に標識された介在ニューロンは主にC6-C8のV-VII層,一部IVに存在した.(3)これらの介在ニューロンの少なくとも一部は運動核内から低い閾値で逆行性に興奮し,実際に運動核に終止することが確かめられた.(4)皮質脊髄路および赤核脊髄路の刺激は皮膚反射を介在ニューロンのレベルで促通した.この介在ニューロン促通の機構は二つの下行路で相違した.ネコを用いた急性および慢性実験により下記の成果を得た.1.頸の指向運動の解析:頚運動は眼球,体幹,四肢の運動と協同した指向運動において重要な位置を占めている.頸筋運動ニューロンは,反射性,随意性指向運動のそれぞれの中枢と考えられる上丘,大脳皮質から,橋・延髄内側網様体(PPMRF)の網様体脊髄路細胞(RSN)を介して2シナプス性EPSPを受けた.PPMRFの指向運動における機能を調べるため,慢性ネコを用いて実験した.視野の正中の光点を注視させ,この光が消え視野周辺の光点が点灯するとこの方向へ眼球と頭を急速に指向するようにネコを訓練した.このようなネコで一側のPPMRFの細胞のみをカイニン酸で選択的に破壊すると,破壊と対側への指向運動は正常とほとんど変わらなかったが,破壊側へ向う眼球,頭の速い指向運動はほぼ完全に消失した.この指向運動の障害は水平面での眼球,頸運動に限られたことにより, PPMRFは水平面での指向運動の制御に関与することが分った.2.前足操作運動の脊髄ニューロン機構の解析:前肢指伸筋運動ニューロンに対する中央肉趾および各指の肉趾からの皮膚反射は高い部位特異性性を示した.これらの皮膚反射の経路のニューロン機構を電気生理学的,形態学的に検索して下記の成果を得た.(1)後角フィールド電位および単一介在ニューロン活動の記録により,内側の指からの反射は吻側,外側からの反射は尾側のニューロンによって中継されることが示された.(2)指の運動核に注入したHRPにより逆行性に標識された介在ニューロンは主にC6-C8のV-VII層,一部IVに存在した.(3)これらの介在ニューロンの少なくとも一部は運動核内から低い閾値で逆行性に興奮し,実際に運動核に終止することが確かめられた.(4)皮質脊髄路および赤核脊髄路の刺激は皮膚反射を介在ニューロンのレベルで促通した.この介在ニューロン促通の機構は二つの下行路で相違した.
副腎球状層細胞過剰増殖の分子機構の解明

これまでの研究において、CYP11B2遺伝子座にGFPを組み込んだBACを組み込んだTgマウス(CYP11B2-GFP Tgマウス)を4系統作出した。その内の1系統は、内在性CYP11B2 mRNAと同様に、副腎においてのみGFP mRNAの発現が見いだされた。本研究では、このTgマウスの副腎から球状層細胞の単離を目指したが、抗GFP抗体を用いた免疫蛍光染色法を用いても球状層細胞特異的なGFPシグナルは得られなかった。そこで、CYP11B2-GFP発現量を上昇させる条件を模索し、CYP11B2-GFPつくば高血圧マウスの作出を目指した。つくば高血圧マウスは雌レニンTgマウスと雄アンジオテンシノーゲンTgマウスを掛け合わせたダブルTgマウスであるが、本研究では、CYP11B2-GFPつくば高血圧マウス(CYP11B2-GFP+/-,レニン+/-,アンジオテンシノーゲン+/-)を作出し、コントロール群(CYP11B2-GFP+/-,レニン-/-,アンジオテンシノーゲン-/-)との副腎におけるGFP mRNA発現量の比較を行った結果、予想に反し、GFP mRNAの発現量に変化は見られなかった。これらの結果から、上述のBACに含まれる領域はCYP11B2遺伝子の副腎特異性を規定するには十分であるが、アンジオテンシンII応答には不十分であることを示唆している。これまでCYP11B2のアンジオテンシンII応答性に関する研究は、培養細胞を用いた実験から転写開始点近傍のプロモーター領域が主要な役割を担っていることが報告されてきた。しかしながら、今回の研究結果から、マウス個体レベルでのCYP11B2遺伝子の発現制御はより広範な制御領域を必要とする可能性が新たに考えられた。今回の進捗より、個体レベルで新たなCYP11B2発現制御機構の可能性を示唆することができた。しかしながら、本研究の目的である副腎球状層細胞の単離法を樹立し、副腎球状層細胞の過剰増殖メカニズムを解明するには未だ多くの課題が存在する。そこで、新たな研究指針として、副腎球状層細胞の増殖に関与する可能性のある転写因子に着目し、副腎由来H295R細胞を用いてその生理的意義と分子機構の解明を目指した。副腎選択的に発現する転写因子cAMP response element modulator (CREM)はCREBファミリーに属する因子であり、増殖因子刺激などに起因するシグナル伝達経路を介してリン酸化・活性化され、CRE配列に結合することで標的遺伝子の転写を活性化することが知られている。CREMには様々なスプライシングアイソフォームの存在が知られているが、始めに、H295R細胞をアンジオテンシンIIで刺激した際のCREMバリアントの発現変化を解析した。興味深いことに、種々のCREMバリアントの内、転写抑制型アイソフォームの一つであるInducible cAMP early repressor (ICER)の発現が顕著に増加することが明らかとなった。さらに、H295R細胞にICERを過剰発現させると、CRE配列をプロモーターに持つアンジオテンシンII応答遺伝子(cFosやNurr1遺伝子)の発現が有意に低下することが明らかになった。これらの結果から、アンジオテンシンII刺激直後はリン酸化シグナル伝達を介してCREMが活性化し、細胞増殖に正に働く応答遺伝子の転写を活性化するのに対し、ICERが発現後その転写活性化を抑制するといったネガティブフィードバック機構が副腎のアンジオテンシンII刺激応答時に存在することを示唆することができた。副腎球状層における細胞増殖機構を解明するため、副腎選択的に発現し、かつ、細胞増殖に影響を与えることが報告されている因子として、cAMP response element modulator (CREM)の機能解析を試みた。CREMには多様なスプライシングアイソフォームの存在が知られているが、副腎球状層増殖刺激であるアンジオテンシンIIで副腎細胞を刺激すると、転写抑制型アイソフォームであるInducible cAMP early repressor (ICER)の発現が顕著に増加することが明らかとなった。アンジオテンシンIIはリン酸化シグナル伝達を介してcAMP response element (CRE)活性を上昇させることで下流遺伝子の発現を増加させるが、ICERを過剰発現させた細胞ではアンジオテンシンII刺激に対するCRE活性化が抑制された。これらの結果から副腎細胞におけるアンジオテンシンII刺激に対するICERを介したネガティブフィードバック機構が示唆された。より詳細なICERによる転写調節機構を明らかにするため、副腎細胞におけるICERの相互作用因子の網羅的な探索を行った。その結果、Adenosylhomocysteinase Like 1 (AHCYL1)及びAHCYL2をICER結合因子として同定した。これらのタンパク質はCREMアイソフォームの内、ICERだけでなく、CREMaやCREMt2とも相互作用することを明らかにした。また、AHCYL1およびAHCYL2は副腎細胞に過剰発現させるとアンジオテンシンIIによるCRE活性を亢進させ、ICERはその活性化を抑制することが明らかになった。これまでの研究で、CREMバリアントの内ICERの発現がアンジオテンシンII刺激に顕著に応答し、CRE活性化を抑制することを明らかにした。また、多様なCREMバリアントの内、副腎由来H295R細胞においては転写抑制型のCREMα、転写活性化型のCREMτ2が発現することを確認している。しかしながら、ICERを含むこれらCREMバリアントの転写調節機構は未だ解明されていない。

そこでCREMによる転写制御機構を明らかにするため、ICER複合体の精製と構成因子の同定を試みた。これまでの解析において、FLAGタグ融合ICERを発現するH295R細胞を用いてFLAG-ICER複合体を精製し、ゲル濾過クロマトグラフィー解析を行ったところ、ICERは分子量150kDa以上の複合体を形成していることを見出した。しかしながら、質量分析に供したところ、交雑物が多くICER複合体構成因子を同定するには至らなかった。そこで、今後の方策として、他のアフィニティタグ、たとえばStrepタグなどとFLAGタグを組み合わせたタンデムタグを融合したICERを発現する細胞を作製し、複合体の精製、並びに構成因子の同定を試みる。さらに、同定した因子がICERをはじめとしたCREMによる転写調節にどのように関係するかを明らかにすることを目指す。分子生物学
個室化する病棟の看護管理と環境的変化に関する研究

本研究は、病棟個室率が病床管理や療養環境へ与える影響を調べることを目的とした。多床室主体の病棟から全個室病棟へ移転新築した病院事例において、移転前後とも約1か月に亘り、患者転床、見舞の滞在、転倒転落件数等を調査した。転床調査では患者を転床させるたびに、病床位置、看護必要度、転床理由等を記録した。全個室病棟になっても治療上の患者の転床は変わらず行われていたが、患者の希望や運営上の理由による転床など、治療に関係のない転床行為は激減した。我が国の医療においては高齢化がますます進むにつれ、社会的入院の増加や医療費の高騰など様々な問題が深刻化している。国はこうした現状の解決に向けて医療福祉施設の機能分化を進めており、急性期病院では、平均在院日数の短縮、患者の重度化、ケアの集中といった変化が起きている。このような状況において、療養環境への意識の向上もあり、新築病院の個室率は増加傾向にある。しかしながら病棟個室化の利点や不安に対するエビデンス研究は、国内ではほとんど行われていない。本研究は病棟の個室化が運営や環境へ与える諸々の影響を検証することを目的とする。平成23年7月に多床室主体病棟から全個室病棟へと移転新築する栃木県の病院を対象事例とし、移転前後において、病床運営および療養環境の2つの観点から(1)患者の転床記録(2)家族の見舞い時間(3)環境意識アンケート調査を行う。平成22年度の研究実績としては、移転前の多床室主体病棟で調査が終了している。特に患者の転床記録調査については、平成23年3月28日から4月28目(震災のため平成22年度から繰越)の計32日間に亘って、内科と外科の各1病棟で患者のベッドを動かす都度、看護師にその配置と根拠を記録してもらった。調査期間中の各転床回数は、外科で入院71回/退院85回/棟内転床112回、内科で入院51回/退院63回/棟内転床28回であり、外科の棟内転床は内科の4倍もある。棟内転床の実態を見ると、外科病棟は手術患者が多いため、治療上の理由により患者をステーションの近くに配置していた。いっぽう内科病棟は病床の回転が遅く、終末期や、患者の希望による転床が多く挙げられていた。また他の患者のベッド調整を理由に転床する例が、外科で13回、内科で6回発生している点も無視できない。少なくとも多床室病棟では、本来移動不要な患者が玉突きで病床を移動している事例が比較的高い割合で存在することが確認できた。医療費高騰や社:会的入院といった問題の解決策の一端として、国は医療福祉施設の機能分化を進めており、病院では平均在院日数の短縮やケアの集中といった変化が起きている。このような背景にあわせて新築病院の個室率は増加傾向にあるが、その利点や不安に対するエビデンス研究は、国内ではほとんど行われていない。平成23年7,月に多床室主体病棟から全個室病棟へと移転新築した対象病院で、移転前後において.病床運営および療養環境の2つの観点から(1)患者の転床記録(2)家族の見舞い時閤(3)環境意識アンケート調査を行った。平成23年度は移転後の全個室病棟で調査が終了し、移転前後の調査結果の比較分析を行った。特に移転後の患者の転床記録調査については、平成23年11月7日から12,月11目の計35日間に亘って、-内科と外科の各2病棟で患者のベッドを動かす都度、看護師にその配置と根拠を記録してもらった。新病院では病床回転率が上がったため1床あたりの入退院回数は増加したが、棟内転床に関しては旧病院と比較してもむしろ減少の傾向にあった。全個室病棟においてステーションからの距離と看護度の相関を分析したところ、特に外科でステーションまわりの患者に対して相関が見られたが、病棟ウイングでは外科内科とも相関は見られなかった。棟内転床の実態を見ると、外科病棟は依然として手術など治療上の理由により患者をステーションの近くに配置している。いっぽう内科病棟の終末期や、患者からの環境への希望による転床は解消され、他の患者のベッド調整のために病床を動かす例もなくなった。かわりに全個室病棟では有料から無料個室への頻回な転床が発生しており、適切な差額の設定が重要である。病床管理に関して言えば、全個室病棟では、治療上必要な転床は残るものの、その他の転床を減らす効果が明らかになった。
らせん多糖を足場としたDNAモノマーの自己配列と複製

β1,3グルカンが作る2重螺旋には、ピッチ1.8nmの61螺旋の溝ができる。この溝の大きさは核酸塩基を取り込むのに最適の大きさがあり、溝の奥には水素結合サイトが存在することが分かった。事実、コンピューター上で、核酸塩基をその溝に入れてみると極めて容易に包摂される。従って、核酸塩基の親水と疎水性のバランスを化学的に調整さえすれば、GMP、GDPが再構成した多糖の3重螺旋内に内包されると考える。しかし、現在、かなり苦戦をしている。そこで、今年度は、アプローチを変えて、最も疎水性の高いと考えられる、カーボンナノナノチューブの内包に挑戦した。β1,3グルカンがカーボンナノチューブ、特に、単層ナノチューブの優れた可溶化剤になることを見出した。興味深いことに、グルカンがナノチューブ表面をらせん状に被覆し、グルカン特有の周期構造をナノチューブ表面でも再生していることがAFMによる観察の結果から明らかとなった。カーボンナノチューブ表面に規則的なパターンを形成することはナノチューブへの機能付与を考える上でも極めて重要であることは言うまでもない。今後、本系がナノチューブの機能化とバイオテクノロジーへの展開において、重要な役割を果たすものと期待されるβ1,3グルカンが作る2重螺旋には、ピッチ1.8nmの61螺旋の溝ができる。今後、本系がナノチューブの機能化とバイオテクノロジーへの展開において、重要な役割を果たすものと期待される。この様に多糖内に内包された核酸を酵素反応を用いて重合すれば、極めて興味深い。上記目的で研究を開始したが、現在、かなり苦戦をしている。そこで、今年度は、多糖に取り込まれる低分子化合物の必要条件の洗い出しをおこなった。その結果、ANSやポリアニリンのようにアミノ基があるものが容易に取り込まれることが判明した。特に興味深いのは、溶液中ではキラル炭素が無いために円偏光2色性をしめさない蛍光物質ANSが、SPGと複合体を形成して、強い円偏光2色性を示すことである。この複合体の構造を計算化学から推定したところ、多糖の2位の水酸基とANSのアミノ基が水素結合を形成していることが判明した。この結果は核酸の多糖上での重合に希望をつなぐものである。有機ゲル化剤と呼ばれる一連の化合物は、自己組織化して繊維状の集合体を形成する。我々はその集合体の高次構造をX線小角散乱にて明らかにしている。この研究も、多糖内に自己組織化した核酸の構造解析に役にたつと考えている
日本鐘の成立展開定型化過程における東アジア文化交流の研究

本共同研究において713世紀の日本鐘・中国鐘・朝鮮鐘の実物の調査によって、日本鐘は、中国鐘の様式、および現存しない中国鐘あるいは朝鮮鐘の技術の影響のもとに7世紀に成立し、それ以降も中国鐘や朝鮮鐘の影響を絶えず受けながら、様式と技術の変化をとげてきたことが判明した。また、中国における鋳鐘民俗技術には、中国国内でも地域差があり、日本鐘に類似する様式の鐘が分布する江南地域には、日本鐘鋳造の民俗技術に類似する造形技術が存続している。このほか、日本鐘の銘文も、朝鮮鐘と中国鐘の影響によって変遷したと考えられる。これらは、東アジアにおける文化交流と呼ぶべきものである。前年度に引きつづき、研究代表者の五十川は、日本と中国の梵鐘の実物資料の調査、日本の梵鐘鋳造遺跡の調査をおこなった。また研究分担者の王衛明は、中国鐘の銘文の調査を主体的におこなった。このほか、平成23年度研究分担者および平成24年度研究協力者を担当した吉田晶子は、中国に所在する鋳鐘技術の民俗例調査を実施した。そして、研究協力者の湯川紅美は、平安時代を代表する日本鐘の実物調査をおこない、銘文の内容と書式に関する研究をおこなった。その結果、以下のような研究成果を生み出すことができた。まず、五十川は、現存する18口の中国唐鐘資料の集成をおこない、その様式(形態・袈裟襷のような装飾・銘文)と技術(材料・造型法・鋳造技術)の両面から詳しく検討した。そして、現存する中国唐鐘と日本鐘を比較すると、様式技術ともに大きな違いが認められるため、日本鐘は7世紀の古い段階で中国鐘から枝別れし、複雑な経緯を経て日本鐘へと展開したと考えた。次に、吉田は、安徽省の蕪湖新聯造船有限公司鋳造分廠や遼寧省の瀋陽銭銅工程有限公司を訪ね、鋳鐘技術の聞き取り調査をおこない、江南地域の鋳鐘技術との比較研究をおこなった。その結果、南方の揚州周家の鋳鐘技術を継承する外型横分割法の技術と北方の伝統的な造型技術である縦横分割法の両者の技術的特徴を解明し、日本鐘の淵源を江南の地にもとめる考えを提示した。このほか、湯川紅美は、日本鐘のもととなった唐時代の祖型鐘の銘文の書式には、序銘の区別がなく叙述をもつ型式や叙述をもたず項目を列挙し寄進願文の型式が多く、項目を列挙した型式が多い日本の奈良時代鐘と異なること、また、唐鐘銘文は陰刻を基本であるのに対して、日本の奈良時代鐘の銘文が陽鋳であることから、日本鐘の銘文の成立には、韓国鐘の影響も考慮すべきではないかという説を提示した。前年度に引きつづいて、研究代表者の五十川、分担者の王衛明、協力者の湯川紅美は、協力して日本・中国・韓国に所在する梵鐘の実物資料の観察をおこない、それらを様式(形態・装飾・銘文)と技術(材料・造型法・湯口系)の両面から検討した。その結果、唐代以降の北宋・南宋を経て元代に到る時代の中国鐘は、独自の様式や技術要素をもちつつも、銘文のあり方や鋳型分割法において、同時代の日本鐘と比較して、ほぼ平行する変化を示していることを確認した。また、朝鮮鐘は、袈裟襷を主体とする中国鐘や日本鐘と比較して、様式がかなり異なっているが、湯口系において日本鐘と類似するものがあることが判明した。前年度の研究では、唐鐘の様式には、日本鐘に引き継がれた装飾などの様式要素も存在するが、技術要素には日本鐘と異質なものが含まれており、日本鐘の成立には複雑な経緯があったと想定したが、本年度の研究により、日本鐘の成立・展開において、朝鮮鐘の鋳鐘技術が関連していることが明らかになった。また、五十川は古代中世の日本鐘を鋳造した鋳造土坑の調査例の集成をおこなって、ジョウ(底型)への内型と外型の設置方法において、中世のある時点で大きな技術的変化が生じたことを明らかにした。現代に残る日本の鋳鐘民俗の技術は、この変化の後のものであり、古代から中世初期にはさかのぼるものではないことも確認できた。以上のように、日本・中国・朝鮮半島の梵鐘の様式と技術の歴史的変遷を明らかにするとともに、梵鐘をめぐる東アジアの国際的な文化交流が、日本鐘の成立展開定型化の時代に生成発展していたことを、様々な観点から検討することとなった。まず、研究代表者五十川は、中国に現存する古鐘の調査を実施した。

そして、北京大鐘寺古鐘博物館所蔵の古鐘、遼寧省沈陽市故宮所蔵鐘、重慶特別市黔江区民族博物館所蔵鐘、広西省融水苗族自治県民族博物館所蔵鐘などを見学し、形態・装飾などの様式と造型・鋳造などの製作技術を肉眼で観察し、実測図の作成と写真撮影をおこない資料化する作業をすすめた。これらの調査研究には、研究分担者王衛明も協力した。また、大鐘寺古鐘博物館のYuHua学芸員、北京芸術博物館韓戦明学芸員とは、恒常的にe-mailによって情報交換をおこなってきたが、平成24年2月27日には、大鐘寺古鐘博物館主催、北京孔廟国子監博物館でおこなわれた講演会で、五十川は「日本鐘的鋳造技術」と題して、日本鐘の鋳造技術を紹介するとともに、中国鐘の鋳造技術と比較検討をおこない、日本鐘の淵源について論じた。これは日中の古鐘研究者の学術交流の第一歩となった。中国における鋳鐘民俗例の調査は、研究分担者吉田晶子が五十川とともに、中国安徽省蕪湖造船所における鐘の製作現場を訪れ、鋳鐘作業を担当する工人から聞き取りをおこなった。その結果、ここでは日本鐘と類似した鋳型横分割法によって梵鐘が製作されており、長江周辺の地域が、日本鐘の故郷であるという確信をもった。銘文研究については、王衛明が中国陝西省西安碑林博物館の景龍観鐘の調査をおこない、銘文の書式と内容および陰刻文字の検討を実施し、その研究をおこなった。このほか、研究協力者湯川紅美は、日本国内の古鐘のうち、銘文に序と銘を完備した著名な平安時代鐘である、京都市北区神護寺鐘と奈良県五條市栄山寺鐘の二鐘を調査した。これらの調査研究の成果の一部については、論文や講演会を通じて公表をおこった。平成24年度末に、本研究の中間成果報告として『中国鐘の様式と技術ー平成2324年度科学研究助成事業学術研究助成基金助成金基盤研究(C)日本鐘の成立展開定型化過程における東アジア文化交流の研究ー』(平成25年3月31日発行・総頁64)を刊行し、過去2年間の調査経過を詳しく報告するとともに、研究代表者と研究協力者の計3名の研究成果の一部を、論文形式で公表した。それらの研究上の意義は以下のようなものである。五十川は、現存する唐鐘の集成的研究をおこない、中国の唐鐘の様式と技術を詳しく調査し、それを日本の奈良時代の梵鐘と比較検討して、日本鐘の成立時期や成立事情に関して新しい見解を提示した。これは、唐鐘の様式と技術に関する初めての総合的な研究であり、今後、日本鐘の淵源を解明するための基礎研究となるものである。また、吉田晶子は、これまで詳細が不明であった梵鐘外型縦横分割法という中国独自の造型法を解明することによって、中国における造型法の地域差についての新しい見解を提示した。そして、この地域性によって、日本鐘の源流を推定する手かがりが得られることを指摘した。これは、民俗例をもとにした梵鐘の歴史研究の好例といえる。このほか、湯川紅美は、現存する唐鐘の銘文の書式や梵鐘上の銘文形態について詳しい検討をおこなった。中国の唐鐘の銘文の内容に関する個別研究は多くあるが、その書式や形態を比較検討して、時代の特徴や時代的変化を探ろうとする研究は、これまで皆無であり、本論の意義がそこに認められる。また、本論は、日本古代の梵鐘の銘文が、唐鐘の銘文にのっとったものだとする、これまでの漠然とした考えに対して、大きな修正を要求するものである。このように本研究は、従来の研究にはみられなかった新しい斬新な見解を、次々と提示しており、平成24年度において、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。平成23年度の古鐘の実物観察による調査の結果、中国の古鐘の外型分割のうち、日本鐘と同様の横分割法をとるものを観察すると、唐代をすぎて宋元代にいたると、分割位置に変化が生じている可能性が判明した。そして、日本鐘でも平安時代の後半に同様な変化がみとめられるので、こうした変化は、日本独自の変化ではなく、東アジアにみられる普遍的なものであったことがわかってきた。この事実は、本年度の大きな成果であり、論文として報告した。
ステロイド系薬物の抗腫瘍効果発現機構に関する研究

ステロイド系薬物の抗腫瘍効果発現機構について子宮内膜癌にたいするプロゲストーゲン療法を中心に研究をすすめた.高分子型腺癌はホルモン療法に反応しやすいが,低分子型腺癌では反応しにくいことや,高分子型のものにプロゲステロンレセプターの存在率の高いことも知られている.我々もこれを確かめたがPRの認められないものでも抗腫瘍効果のみられるものがあった.そこで,この効果がホルモン効果によるものかそれとは別の薬物効果によるものかを知るため,まず癌細胞に正常内膜細胞にみられるようなホルモン反応性が残されているのかどうかを調べてみた.その結果,正常内膜ペルオキシダーゼはエストロゲンにより誘導されるが癌ではこのような誘導が認められないこと,また正常内膜ではプロゲストーゲンによりestradiol-17βdehydrogenaseが誘導されるが癌ではこの効果がきわめて弱くなるなど,癌組織ではホルモンに対する反応性の低下が認められた.他方human tumor clonogenicassayで内膜癌細胞の各種ステロイドに対する感受性をしらべてみるとこの細胞は全般的に黄体ホルモン剤に反応するが,黄体ホルモン活性と抗癌作用の強さは平行せず,例えば黄体ホルモン剤であるmedroxyprogesterone acetateやmegestrol acetateは高い濃度で抗癌効果を示すが,おなじ黄体ホルモン活性の強いchlormadione acetateやnorethindroneでは高濃度でも抗癌効果がみられないことが明らかになった.すなわち抗癌作用はいわゆるhigh affinity, low capacityのプロゲステロンレセプターを介するものではなく, low affinity, high capacityのレセプターを介して生ずることが明らかになった.ステロイド系薬物の抗腫瘍効果発現機構について子宮内膜癌にたいするプロゲストーゲン療法を中心に研究をすすめた.高分子型腺癌はホルモン療法に反応しやすいが,低分子型腺癌では反応しにくいことや,高分子型のものにプロゲステロンレセプターの存在率の高いことも知られている.我々もこれを確かめたがPRの認められないものでも抗腫瘍効果のみられるものがあった.そこで,この効果がホルモン効果によるものかそれとは別の薬物効果によるものかを知るため,まず癌細胞に正常内膜細胞にみられるようなホルモン反応性が残されているのかどうかを調べてみた.その結果,正常内膜ペルオキシダーゼはエストロゲンにより誘導されるが癌ではこのような誘導が認められないこと,また正常内膜ではプロゲストーゲンによりestradiol-17βdehydrogenaseが誘導されるが癌ではこの効果がきわめて弱くなるなど,癌組織ではホルモンに対する反応性の低下が認められた.他方human tumor clonogenicassayで内膜癌細胞の各種ステロイドに対する感受性をしらべてみるとこの細胞は全般的に黄体ホルモン剤に反応するが,黄体ホルモン活性と抗癌作用の強さは平行せず,例えば黄体ホルモン剤であるmedroxyprogesterone acetateやmegestrol acetateは高い濃度で抗癌効果を示すが,おなじ黄体ホルモン活性の強いchlormadione acetateやnorethindroneでは高濃度でも抗癌効果がみられないことが明らかになった.すなわち抗癌作用はいわゆるhigh affinity, low capacityのプロゲステロンレセプターを介するものではなく, low affinity, high capacityのレセプターを介して生ずることが明らかになった.ステロイド剤の抗腫瘍効果発現機構の解明にin vitroの実験系の必要性について前年度指適した。前年度はflow cytometryを利用した方法に主力をおいて研究したが、本年度は主としてcolony forming assayにより検討を進めた。方法はHamberger&Salmon法を改良し、細胞の回収を可能にした。そしてauto-matic particle counterの導入により測定を自動化し精度を高めた。コロニーを形成した内膜癌細胞はステロイドホルモンレセプターをよく保持していることがたしかめられた(文献1)。黄体ホルモン剤のうちmedroxyprogesteroneacetate,17α-hydroxyprogesterone Caproate,megestrol acetateなど臨床応用で有効なものはin vitroでも抗腫瘍効果がみられた。しかし黄体ホルモン剤のうちでもnorethindroneやnorgestrelなどはその抗腫瘍効果が認められず黄体ホルモン活性と抗腫瘍効果との間に解離が認められた。このことから黄体ホルモンレセプターと抗腫瘍効果を発現するレセプターとが別のレセプターである可能性が示された(文献2)。他方内膜癌の治療に抗エストロゲン剤の利用が試みられるようになった。tamoxyfenはその代表例であるが、その効果はcolony forming assayでは黄体ホルモン剤に及ばなかった。(文献3)。他方エストロゲンの生合成を阻害する目的でエストロゲン生合成酵素であるアロマターゼの抑制剤が検討されているが、内膜癌の発生生長に関連しているとされる脂肪組織アロマターゼは肝に存在するいわゆる19-ノルステロイドのアロマターゼとは異なるものであると考えられた(文献4、5)。この分野の研究は今後にのこされた問題が多い。
分散液体B_2O_3粒子を含むCu双結晶の高温変形と破壊挙動

本研究は、高温域において分散粒子であるB_2O_3粒子が液体となるCu-B_2O_3合金を用いて、[001]ねじれ粒界を持つ双結晶体の高温変形破壊挙動を調査し、個体粒子を含むCu-Sio_2合金のそれとの比較による、分散強化型合金の高温における延性低下現象、特に粒界脆化に及ぼす分散粒子の影響について検討した。これより以下のことが明かとなった。1)粒界上の液体B_2O_3粒子も個体粒子と同様に動的再結晶を阻止する役割を果たした。2)加工硬化率及び降伏応力に及ぼすB_2O_3粒子の粘性率の変化の影響は認められず、液体B_2O_3粒子は個体SiO_2粒子と同様に有効な材料強化の役割を果たした。3)液体B_2O_3粒子周囲の緩和速度は固体粒子周囲のそれより遅く、ひずみ速度が大きいほど加工硬化率が上昇した。4)B_2O_3粒子の粘性率の低下にともない、粒界すべり、粒界移動が活発に生じ、延性は急激に低下した。すなわち、液体粒子の粒界すべり抑制効果は小さい。5)延性に及ぼすひずみ速度の影響は、粒界すべりによる応力集中の度合い、及びその粒界すべりの起こり易さを考える事により説明できた。
レント・シーキング抑制と懲罰に関する実験研究

市場経済社会において,その構成員である個人や集団が互いに競争することが,資源の効率的配分を促し,無駄を抑制することはよく知られている.しかし,その競争がレント・シーキングのために行われるとかえって資源は浪費され,社会的余剰は小さくなってしまう.したがって,レント・シーキングを抑制する方策を検討することは,経済学にとって興味深い対象であるだけではなく,社会的に大きな意味を持つと思われる.本研究の目的は,非生産的なレント・シーキングを抑制する方策を,実験的に検討することにある.平成28年に実施したプレ実験(Tullock contestをベースにして,プレイヤーは外生的に決定されたレント獲得のための努力量を決定し,個人の努力量と全体の努力量との兼ね合いで利得が決定される,実験デザイン)をふまえて,29年度は11月に本実験を行った.ステーキの獲得に運が介在する余地が多い場合には競争が激烈になって社会的効率性が下がり,運が介在する余地が少ない場合には競争が緩和され社会的効率性は保たれる.加えて,ある条件下においては,小集団のほうが大集団よりもコンテストにおいて有利になるという,オルソンが指摘したgroup size paradoxも理論予測通り観察された.しかしながら、この2日間にわたる実験において十分な人数が得られなかったので30年度に追加実験を行い、データ収集・分析・論文執筆を行い、現在、当該論文を英文査読付き国際雑誌に投稿中である。平成27年にプレ実験,28年30に本実験と予定通り進み,実験結果も予測通りである.その結果をもとに論文は執筆済みであり、現在、英文査読付き国際雑誌に投稿中である。現在投稿中の論文が査読から戻されるのを待って、次の段階に進む。英文校正、投稿料、追加実験などの費用が掛かる場合、その費用のファンドもすでに獲得済みである。市場経済社会において,その構成員である個人や集団が互いに競争することが,資源の効率的配分を促し,無駄を抑制することはよく知られている.しかし,その競争がレント・シーキングのために行われるとかえって資源は浪費され,社会的余剰は小さくなってしまう.したがって,レント・シーキングを抑制する方策を検討することは,経済学にとって興味深い対象であるだけではなく,社会的に大きな意味を持つと思われる.本研究の目的は,非生産的なレント・シーキングを抑制する方策を,実験的に検討することにある.平成28年度は,この研究の基礎となるTullock contestの理論分析を進めると同時に,実験デザインについて詳細に検討し,実験マテリアルの作成を行い,春と秋に下記の【実験1】を行った.【実験1】Tullock contestでは,プレイヤーは外生的に決定されたレント獲得のための努力量を決定し,個人の努力量と全体の努力量との兼ね合いで利得が決定される.本実験においては,まずこのTullock contestの理論的内容を実験環境として具体化し,個人の努力量を観察する.そして,この結果をベースラインとし,ここに懲罰機会を追加した.個人の努力量・利得などの情報をフィードバックされたプレイヤーがどのような懲罰行動をとるのか,また,懲罰されたプレイヤー(あるいは懲罰を予想するプレイヤー)がレント・シーキングを控えるのかが,主たる検討対象となった.【実験1】の実施によって、29年度実施予定の本実験に関する有効な知見が蓄積できた。29年度に向けて、実験プログラムの改善、インストラクションの修正、謝金設定の微調整など、修正すべき点が明確にできた意義は大きいと考える。加えて、この実験の副産物として興味深い現象が観察され、それに基づいた考察を英文論文としてまとめ、現在、英文査読付き雑誌に投稿中である。昨年度、実験1を実施することができ、29年度実施予定の本実験に関する有効な知見が蓄積できた。加えて、今年度の実験の副産物として興味深い現象が観察され、それに基づいた考察を英文論文としてまとめ、現在、英文査読付き雑誌に投稿できた。市場経済社会において,その構成員である個人や集団が互いに競争することが,資源の効率的配分を促し,無駄を抑制することはよく知られている.しかし,その競争がレント・シーキングのために行われるとかえって資源は浪費され,社会的余剰は小さくなってしまう.したがって,レント・シーキングを抑制する方策を検討することは,経済学にとって興味深い対象であるだけではなく,社会的に大きな意味を持つと思われる.本研究の目的は,非生産的なレント・シーキングを抑制する方策を,実験的に検討することにある.平成28年に実施したプレ実験(Tullock contestをベースにして,プレイヤーは外生的に決定されたレント獲得のための努力量を決定し,個人の努力量と全体の努力量との兼ね合いで利得が決定される,実験デザイン)をふまえて,今年度は11月に本実験を行った.ステーキの獲得に運が介在する余地が多い場合には競争が激烈になって社会的効率性が下がり,運が介在する余地が少ない場合には競争が緩和され社会的効率性は保たれる.加えて,ある条件下においては,小集団のほうが大集団よりもコンテストにおいて有利になるという,オルソンが指摘したgroup size paradoxも理論予測通り観察された.2日間にわたる実験において十分な人数が得られなかったので,あとは再度実験を行い,データを増やすことさえできれば論文執筆にとりかかることができる。また,本研究の結果発表を日本人間行動進化学会(12月9日10日,名古屋工業大学)において発表した.平成27年にプレ実験,28年に本実験と予定通り進み,実験結果も予測通りである.

あとはデータ数を増やし,その結果もふまえて論文執筆をするだけの段階に到達している.また,27年度の実験において得られた知見を当該分野上位10%に入るScientific reportに投稿し,受理された.くわえて,28年度の本実験でも面白い副産物が得られたので,それを材料に現在投稿論文を執筆中である.市場経済社会において,その構成員である個人や集団が互いに競争することが,資源の効率的配分を促し,無駄を抑制することはよく知られている.しかし,その競争がレント・シーキングのために行われるとかえって資源は浪費され,社会的余剰は小さくなってしまう.したがって,レント・シーキングを抑制する方策を検討することは,経済学にとって興味深い対象であるだけではなく,社会的に大きな意味を持つと思われる.本研究の目的は,非生産的なレント・シーキングを抑制する方策を,実験的に検討することにある.平成28年に実施したプレ実験(Tullock contestをベースにして,プレイヤーは外生的に決定されたレント獲得のための努力量を決定し,個人の努力量と全体の努力量との兼ね合いで利得が決定される,実験デザイン)をふまえて,29年度は11月に本実験を行った.ステーキの獲得に運が介在する余地が多い場合には競争が激烈になって社会的効率性が下がり,運が介在する余地が少ない場合には競争が緩和され社会的効率性は保たれる.加えて,ある条件下においては,小集団のほうが大集団よりもコンテストにおいて有利になるという,オルソンが指摘したgroup size paradoxも理論予測通り観察された.しかしながら、この2日間にわたる実験において十分な人数が得られなかったので30年度に追加実験を行い、データ収集・分析・論文執筆を行い、現在、当該論文を英文査読付き国際雑誌に投稿中である。平成27年にプレ実験,28年30に本実験と予定通り進み,実験結果も予測通りである.その結果をもとに論文は執筆済みであり、現在、英文査読付き国際雑誌に投稿中である。本年度は、以下の2つの実験を実施する予定である。【実験2】実験1と実験2の本質的な違いは,実験2においてはレントが内生的に決定される点である(コンテスト理論におけるendogenous prizesに基づいた設定である).ここでは,各プレイヤーの努力がレント自体の増大に貢献するとともに,自らがレントを獲得できる確率も高めることができる.つまり,ここではプレイヤー間の懲罰によって個々の努力量が減少すると,社会的効率性を阻害することになる.実験1において懲罰がレント・シーキングを抑制したとしても,実験2において懲罰が頻発し社会的効率が落ちるのであれば,私的懲罰の適用範囲を注意深く設定する必要があることが示唆される.【実験3】ここでは,実験1と実験2を組み合わせる.すなわち,各プレイヤーは自己資源を「レント・シーキング」と「レントの生産」へどのように配分するのかを決めなくてはならない.各プレイヤーの配分の決定は「どちらへ配分したほうがより多くのレントを得ることができるのか」という予想だけではなく,「どちらへ配分したほうがより懲罰されないか」という予想にも影響されるだろう.
慢性呼吸不全患者に対する呼吸リハビリテーションと栄養指導に関する研究

慢性呼吸不全患者は呼吸筋疲労と食欲低下のため栄養状態が低下し、低栄養状態になると易感染性となり、入院回数や期間が増加して患者のQOLが低下するといわれている。呼吸不全患者の栄養指導の指標とするため、今回、入院時における動脈血酸素分圧と各種栄養評価との関連を検討した。対象は、慢性呼吸不全患者80名(男63名、女17名)、平均年齢70.0±7.8歳(4687歳)で、主な疾患は肺気腫、結核後遺症、間質性肺炎である。入院時室内呼吸における動脈血酸素分圧により、60mmHg以下のI群(n=24)、6170mmHgのII群(n=20)、71mmHg以上のIII群(n=36)に分けて検討した。なお呼吸機能は、VC、%VC、FEV1.0、FEV1.0%とも低下し、I群<II群<III群の順であったが、3群間に有意差はなかった。肥満度の指標である%標準体重(%IBW)はI群88.5±15.3、II群89.0±19.6、III群88.2±13.5、BMIはI群19.4±3.3、II群19.6±4.3、III群19.4±2.9と軽度低下していたが、3群間には有意差はなかった。体脂肪率(近赤外線、インピーダンス法)も軽度低下し、3群ともやせの傾向にあったが、有意差はなかった。また、上腕背部と肩甲骨下部の皮下脂肪厚も低値を示したが、有意差はなかった。このように身体測定による栄養評価はいずれも低下傾向を示すものの動脈血酸素分圧との相関は認められなかった。血液検査では、血清総蛋白とアルブミンは3群間とも正常範囲にあり、有意差はなかった。一方、予後栄養指標(PNI)はI群43.2±10.7、II群32.0±15.2、III群33.9±16.4とI群で高かった。今回の調査では、慢性呼吸不全患者では消化器疾患や悪性疾患患者と異なり、肥満度、体脂肪率、アルブミン値などよりも予後栄養指標が呼吸不全と相関することが示唆された。今後さらに、患者の長期予後とADL、栄養指導や呼吸リハビリテーションの効果についても検討していきたい。
洪水時における河川堤防の安全性と水防技術の評価に関する研究

本研究では、洪水による被災堤防の要因分析、水防技術の変遷と現状分析ならびに浸透・越流・洗掘による破堤機構と破堤部の拡大過程およびそれらの防止軽減法に関する基礎研究を行うとともに、河川堤防の安全性と水防技術の評価の観点から総括的な考察を行った。堤防災害の要因分析では、被災形態別に河道と堤体の諸条件の影響を検討し、被害軽微な堤防は粘土質で堤体漏水がなく、越流深・越水高がある限度以下で天端舖装のものに多いことが分った。つぎに、水防技術の分析では、明治以降の水防法制の整備・治水技術の進展等に伴って水防組織の縮少・弱体化が進行しており、地域間協力下の水防体制の必要性を指摘した。また、水防演習と洪水時の水防工法の累討から、破堤防止工の基本型と締切工法の工程の要点を明らかにした。一方、破堤機構と防止工の研究では、まず浸透・漏水破堤について堤防の浸透解析、動態観測システムによる実測及び堤体の弾塑性変形のFEM解析から堤防の変形と安全性を説明するとともに、一次元・二次元のパイピング実験より進行性破壊の機構と月の輪工等の防止工の効果を明らかにした。次に、越流破堤については、越流浸食に対する法面勾配・土質・流量の影響と浸食速度の予測法を明らかにし、粘性土および薬剤注入による浸食防止工の適用性を示した。さらに、洗掘破堤については、側岸侵食と堤脚近傍の洗掘機構を水理学的解析から究明し、それに基づいて破堤危險度の評価指標と洗掘防止工の要点を提示した。一方、破堤部の拡大過程については、決壊口の形状と周辺水理を現地資料と実験から考察し、拡大過程と流入流量の予測法及び破堤部の拡大防止軽減法を提案した。最後に、河川堤防の安全性について、その定義ならびに非集計行動モデルによる堤防の安定性の評価法を提示するとともに、水防技術について、今日の役割と内水排除調整による水防施策及び水防工法の評価の視点を明らかにした。
超音波キャビテーション気泡の動的挙動解析とバイオ系新材料創製への展開

前年度に引き続き、「基礎的研究」と「応用的研究」を、行った。「基礎的研究」では、(1)イオン性界面活性剤や電解質の存在による多数気泡ソノルミネッセンス強度の空間構造の変化を明らかにした。純水中では、ソノルミネッセンスは液面付近にのみ見られるが、1mM SDS(イオン性界面活性剤)水溶液中では、溶液全体で見られる。さらに濃度を増加させて10mMにすると、再び液面付近でのみ見られるようになる。超音波なしでは、10mMの濃度においても気泡の合体は阻害される為、この振る舞いは、超音波に特有な現象であることが分かった。また、(2)ソノルミネッセンス気泡の空間分布に与える超音波の周波数と液温の影響を明らかにした。周波数が168kHzよりも高くなると、ソノルミネッセンスの強度が低下することを明らかにした。また、液温を高くするとソノルミネッセンス共同の空間分布が変化する。さらに、(3)超音波照射下で帯電した気泡間に働く相互作用に対して、様々な電解質の及ぼす影響を明らかにした。界面活性剤が負に帯電している場合、プラスイオンの性質によって、ソノルミネッセンスの強度が変化することを、明らかにした。次に、「応用的研究」では、たんぱく質マイクロバブルの製法を研究した。強力な超音波ホーンを用いると、他のホモジナイザーを用いる時よりも効率良くたんぱく質マイクロバブルが生成できる。そして、付加的な化学結合を起こす事で、殻を強固にする事が出来た。さらに、超音波照射による殻の破壊に与える気泡間相互作用の影響を、数値シミュレーションによって調べた。気泡からの音響放射の数値シミュレーションも行った。ソノケミストリーにおいてはキャビテーション気泡の集団的挙動の理解が重要である。本年度は、微弱光測定装置などを用いることによって、反応槽内における活性気泡の空間分布を解析した。すなわち、活性気泡から発生する微弱光(ソノルミネッセンス、SL)の強度や空間分布が超音波照射方法や界面活性剤添加、溶存ガス量によりどのように変化するかを確認した。超音波の周波数としては50kHz、200kHz、450kHz、750kHz、2MHzにおいて実験を行い、200から450kHzにおいてもっとも明るいSLが観測された。溶存ガス種としてはアルゴン、酸素、窒素、水素、二酸化炭素について検討し、記載の順序でSL強度が低下した。また、界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムはSL強度を大きく変化させた。溶存ガス量を飽和濃度の半分にすること、1mM程度のドデシル硫酸ナトリウムの添加、あるいはパルスモードでの超音波照射により反応容器内のSL空間分布が均一化することを見出した。これらは微細気泡の合一が阻害される条件と一致しており、キャビテーション気泡の空間分布が気泡間の相互作用により大きく影響されていることを示している。ハイドロホンによる音圧測定からは、気泡の合一により生じた大きな脱気気泡により音波が減衰散乱していることが示唆され、気泡の合一・分裂が気泡空間構造の形成に影響すると同時に、音場分布自体も変化させており、気泡分布と音場が互いに影響することによって空間構造が形成されていることが理解された。一方、応用的研究においては、アルブミンやリゾチームなどのタンパク質水溶液を加熱しながら超音波照射することにより数ミクロンの大きさのマイクロバブルを作製することが可能であることを確認した。さらに、本合成手法において界面活性剤や尿素などを添加することによりマイクロバブルの大きさを制御することが可能であることを見出した。キャビテーション気泡集団のダイナミックスを理解することはソノプロセッシングなどの超音波産業用応用に重要である。超音波キャビテーション気泡は音場や気泡間での複雑な相互作用により、反応槽内で特異な空間分布を形成する。そこで、ハイドロホンによる音圧分布やソノルミネッセンスの空間分布を測定し、気泡群の構造形成には、音場が定在波型であるか、進行波型であるかが重要であることを実験的に明らかにした。例えば飽和水において、表面近傍に気泡群が局在化することが観察されるが、これは気泡が音波の強い吸収・散乱体であることから、気泡の存在によって音場は定在波型から進行波型へと変化し、気泡が放射圧によって水面近くに運ばれて行くことが原因であることを明らかにした。また、界面活性剤の添加はキャビテーション気泡の性質を大きく変化させるが、気泡間の合体、分裂などのミクロスコピックなメカニズムが系全体の気泡構造にどのように発展していくのかを議論した。一方、医用マイクロバブルに関する応用的研究においては、アルブミンやリゾチームなどのタンパク質を殻としたマイクロバブルの調製プロセスを発展させ、超音波の照射時間や温度、グルデアルデヒドによる表面修飾、あるいはパーフルオロカーボンなどの内包気体の種類とマイクロバブルの強度との関係を明らかにした。さらに、作成したマイクロバブルの超音波による振動や破壊の様子を観察し、超音波造影剤などの応用への基礎となる超音波とマイクロバブルの相互作用について検討した。

超音波なしでは、10mMの濃度においても気泡の合体は阻害される為、この振る舞いは、超音波に特有な現象であることが分かった。また、(2)ソノルミネッセンス気泡の空間分布に与える超音波の周波数と液温の影響を明らかにした。周波数が168kHzよりも高くなると、ソノルミネッセンスの強度が低下することを明らかにした。また、液温を高くするとソノルミネッセンス共同の空間分布が変化する。さらに、(3)超音波照射下で帯電した気泡間に働く相互作用に対して、様々な電解質の及ぼす影響を明らかにした。界面活性剤が負に帯電している場合、プラスイオンの性質によって、ソノルミネッセンスの強度が変化することを、明らかにした。次に、「応用的研究」では、たんぱく質マイクロバブルの製法を研究した。強力な超音波ホーンを用いると、他のホモジナイザーを用いる時よりも効率良くたんぱく質マイクロバブルが生成できる。そして、付加的な化学結合を起こす事で、殻を強固にする事が出来た。さらに、超音波照射による殻の破壊に与える気泡間相互作用の影響を、数値シミュレーションによって調べた。気泡からの音響放射の数値シミュレーションも行った。
チタン酸化物の軟X線共鳴逆光電子分光

軟X線領域における共鳴逆光電子分光の測定を行った。軟X線領域の逆光電子分光は、その極めて弱い強度の為に、その測定は、これまでほとんど行われていなかった。逆光電子分光には、幾つかの測定モードが有るが、ここでは発光スペクトルを分光するモードで行った。共鳴スペクトルは、励起電子のエネルギーを内殻準位のエネルギー付近で変化させる事によって測定している。測定は、東大物性研の軟X線分光器に、エネルギー可変の電子銃を組み合わせて行った。光検出器には、位置検出(フォトンカウンティング)型のマルチチャンネル光検出器を用いており、極微弱な蛍光を観測可能にしている。測定物質は、本検出の目であるチタン酸化物(TiO_2)に加えて、幾つかのCe化合物(CeGa_2、CePd_7)について行われた。チタン酸化物では、Ti2p(役450eV)とTi3p(約47eV)共鳴を行った。いずれの場合も、励起エネルギーの変化と共に、逆光電子スペクトルが変化しており、共鳴効果が観測されている。特に、Ti2p共鳴のエネルギー領域は、これまで測定できなかった領域であり、この測定の価値は高いと考えられる。一方、Ce化合物は、Ce4d共鳴(約120eV)を行ったが、既に報告があるCe3d共鳴同様に、非常に強い共鳴が観測されている。Ce化合物中のCeの価数に対応した複数のピークが観測されており、貴重な知見が得られている。いずれの測定も、数十cpsから数百cpsで観測されており、この測定装置の有効性を示している。また、分解能は再考0.6eV(60eV励起時)程度得られおり、現時点ではかなり良いと考えているが、よりいっそうの高分解能化が望まれる。
ガーナの在来家畜家禽の遺伝的特性の評価

今日、家畜家禽市場の大半が少数の高能力品種で占められている。その一方で、地方の様々な気候風土に適合させて改良が進められてきた多様な在来家畜家禽は、減少しつつある。本研究では、ガーナの在来家畜家禽が有する貴重な遺伝資源を保全し有効活用する方策の確立を目指す。これまでに抽出したガーナ由来DNAは、ニワトリ207、イヌ85、ホロホロチョウ199、ダチョウ76の計567にのぼる。ガーナの試料と比較するため、日本の79個体のダチョウ試料からもDNAを抽出した。これらのうち、昨年度のニワトリとイヌに次いで、本年度はホロホロチョウとダチョウについて、それぞれマイクロサテライト6座位の型判定を行い、集団間の遺伝的距離に基づく系統関係を比較した。ホロホロチョウでは、計66アリルが観察され、座位あたりの平均アリル数は11であった。ガーナおよびベニンの集団は、日本の試料よりも多様性が高かったが、遺伝的分化の程度は低かった。ダチョウでは、計73アリルが観察され、座位あたりの平均アリル数は12.2であった。ガーナの2集団はよく類似しており、この集団間での交配は多様性を増す目的では意味がないと考えられる。アフリカ原産のホロホロチョウやダチョウは、アジア原産のニワトリに代わる有用な家禽として注目されており、本研究で得られた情報は、持続的利用に向けた選抜や改良に有用であると考えられる。本研究では、ガーナの在来家畜家禽の遺伝的多様性を評価し、その結果に基づく育種や保全を目指している。19年度は、まずガーナの在来鶏について、特性(体色・体型や生産形質)を、個体の写真撮影と飼育者へのアーンケートによって調査した。さらに羽毛からDNAを抽出して、多型マーカーの型判定を行い、集団の遺伝的多様性を調査した。ガーナの3地域の在来種、日本の在来種(名古屋、岐阜、三河)、品種鶏の代表として白色レグホーン、および原種のセキショクヤケイの、計300個体以上について、25領域のマイクロサテライトの型判定を行った。アリル頻度にもとづき、GENEPOP version 3,4b.を用いて、F^<IS>、F^<IT>、F^<ST>を算出した。また、品種および内種間の遺伝距離を、PHYLIPを用いて、NEIの遺伝距離(D)により求め、Neighbor-joining(NJ)法により系統樹を作成した。その結果、ガーナの3地域のうち、遺伝距離はGhanian savannaとfbrestが近く、coastal savannaは他の2地域と離れていた。日本在来の3種は、ガーナの在来種とは遺伝距離が遠かった。今後は、試料数を増やして解析し、他の品種鶏や在来種についても比較する。他の家畜家禽では、イヌ70個体、ホロホロチョウ80個体、ダチョウ60個体の試料採取を行い、DNAを抽出した。今後、これらの動物種についても多型解析を行い、他の品種や在来種と比較する。20年度には、日本国内のダチョウ農場の協力で、ガーナの試料と比較するため、新たに79個体のダチョウ試料からDNAを抽出した。これらのうち、ニワトリとイヌについて、外国品種や日本の在来家畜家禽を加えてマイクロサテライトの型判定を行い、集団間の遺伝的距離に基づく系統関係を比較した。またガーナ原産のホロホロチョウの有用形質解析のため、マイクロサテライトマーカーの単離を開始した。さらに、白色ホロホロチョウの原因遺伝子の候補として、ニワトリの優性白の遺伝子PEML17を解析した結果、相同領域に変異が存存しないことがわかった。

ダチョウでは、計73アリルが観察され、座位あたりの平均アリル数は12.2であった。ガーナの2集団はよく類似しており、この集団間での交配は多様性を増す目的では意味がないと考えられる。アフリカ原産のホロホロチョウやダチョウは、アジア原産のニワトリに代わる有用な家禽として注目されており、本研究で得られた情報は、持続的利用に向けた選抜や改良に有用であると考えられる。