hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原爆被爆者乳癌におけるHER-2遺伝子異常と遺伝子不安定性についての特徴解析

被爆者には乳癌リスクの上昇に加え、HER-2とC-MYCがん遺伝子増幅が高頻度であることが判明した。様々な腫瘍でがん遺伝子増幅が知られていてゲノム不安定性が関与している。放射線は線量依存性にDNA二重鎖切断を引き起こし、切断されたDNAは修復機構により再結合するが、修復メカニズムはエラーも起こす。そのため遺伝子の再配列や増幅が生じると考えられる。1.被爆者乳癌組織の収集:1968年から1999年の間に長崎大学附属病院で病理診断された浸潤性乳癌、近距離被曝群(1.5km以内)35例、遠距離被曝群(1.5km以遠)32例、年齢および切除年代を一致させた非被爆者対照群30例の保存パラフィンブロックを収集し、FISH、免疫組織化学、核酸抽出に供するための切片を作製した。2.乳癌の病理組織学的再検討と被爆との関連:組織学的異型度は近距離群、遠距離群、対照群の順に有意に(p=0.0022)高く、被爆距離との有意な関連がみられた。一方、腫瘍の大きさまたはリンパ節転移と被爆距離との間に優位な関連は認めなかった。3. HER-2遺伝子増幅のFISH解析と被爆および臨床病理学的事項との関連:HER2遺伝子増幅頻度は近距離群、遠距離群、対照群の順に有意に高率(50.0%/31.6%/29.4%,p=0.0238)であった。組織学的高異型度はHER2増幅(OR:1.78,95%CI:1.06-3.37)の有意な危険因子であることが判明した。一方、遺伝子増幅と腫瘍径や被爆時年齢との有意な関連は認めなかった。1968年から1999年の間に593例の直爆被爆者が乳癌組織登録され、被爆距離1km減少毎のハザード比は1.47(95%CI : 1.30-1.66)であった。67例の乳癌組織検体を解析した結果、C-MYC増幅頻度は近距離被爆者群56.5%、遠距離被爆者群18.5%、非被爆者群14.3%であり、近距離群で有意に(p=0.0128)高率であった。HER-2/C-MYC共増幅率は近距離群42.1%、遠距離群6.3%、非被爆者群4.8%であり、近距離群で有意に(p=0.0214)高率であった。多変量解析では、近距離被爆はC-MYC増幅[オッズ比(OR) : 0.59, 95%CI : 0.28-0.99]および共増幅(OR :0.17, 95%CI : 0.01-0.63)の有意な危険因子であった。同様に若年発症はC-MYC増幅(OR : 0.89, 95%CI : 0.78-0.99)および共増幅(OR : 0.79, 95%CI : 0.58-0.96)の、組織学的高異型度はHER2増幅(OR : 1.78, 95%CI : 1.06-3.37)、C-MYC増幅(OR : 1.99, 95%CI : 1.07-4.01)および共増幅(OR : 8.63, 95%CI : 1.77-147)の有意な危険因子であることが判明した。さらに、遺伝子増幅とホルモン受容体発現との間には有意な負の相関を認めた。被爆者には乳癌リスクの上昇に加え、HER-2とC-MYCがん遺伝子の共増幅率が高頻度であることが判明した。乳癌は放射線の関与の知られる固形がんである。
光刺激を用いた入力線維の選択的活性化による運動ニューロン序列動員神経機構の解明

Frequency-dependentfacilitationを示すというIa線維から閉口筋支配α運動ニューロン(MN)へのシナプス入力の特性を利用した通常の電気刺激法により序列動員が生じることをパッチクランプ同時記録法や膜電位測光法を用いて明らかにした。また、閉口筋運動神経核(JCMN)では、αMNの細胞体径の分布は二峰性を示し、γMNと同程度の小径のものが存在した。次に、電気生理学的膜特性に基づく分類を行った結果、αMNはA型K電流を示す大型と低閾値型Caスパイク(LTS)を示す小型の二種類に分けられ、γMNは特徴的なパルス後脱分極電位及び持続活性化型Na電流を示すことを見出した。食物を噛みしめる時には閉口筋の長さが殆ど変化しない等尺性収縮が生じているが、それを制御する神経機構は未だ明らかではない。等尺性筋収縮は、運動ニューロンとその支配筋からなる運動単位が収縮力の小さいもの或いは運動ニューロンの軸索径の小さいものから順に序列動員されることにより実現される。こうした序列動員を引き起こす神経機構には、運動ニューロンに対する上位中枢からの入力及び筋紡錘感覚神経からの入力が関与すると想定されているが、その詳細は不明である。こうした二種類の入力系を活性化することにより三叉神経運動核咬筋領域にどの様な神経活動が生じるかを明らかにする必要があるが、入力系の選択的活性化は、刺激電極を用いた電気刺激の場合には周辺の通過線維やニューロンが無差別に活性化されるため神経線維や細胞が混在する脳においてはこれまで困難を極めてきた。そこで、本研究では分子生物学的手法により、三叉神経運動ニューロンに対し興奮性シナプスを形成する三叉神経中脳路核ニューロン軸索中枢枝等にチャネルロドプシン-2[ChR2;青色光(473nm)刺激に応答してNa(+)電流を生じ膜を脱分極させることが可能]を特異的に発現させた上で、光刺激によりその軸索に選択的に活動電位を発生させ、その結果運動ニューロンへ入力するシナプス電位を観察することを目指した。ChR2の遺伝子を発現ベクターに組み込み、子宮内穿孔法を用いてマウス大脳皮質第2/3層錐体細胞に発現させること、蛍光タンパクを共発現させることで蛍光顕微鏡下で視覚的にChR2発現細胞を識別可能としたこと、そして青色光刺激により膜の脱分極を誘発することはできたが、三叉神経中脳路核ニューロン軸索中枢枝等の三叉神経運動核への入力線維にChR2を発現するまでに至らなかった。そこで、現在はChR2を発現するマウスの系統を理研から導入し、記録実験を開始したところである。食物噛み締め時に行われる閉口筋等尺性収縮の神経機構は未だ明らかではない。等尺性収縮は、運動ニューロン(MN)の軸索が細く発揮収縮力が小さい運動単位から大きなものへと序列的に動員されることにより実現されている。閉口筋における運動単位序列動員の神経機構には、運動ニューロンに対する上位中枢からの入力と筋紡錘からの感覚入力が関与することが想定されているが、その詳細は不明である。そこで、閉口筋筋紡錘を支配する三叉神経中脳路核ニューロン(MTN)の軸索に特異的に光感受性のチャネルロドプシン-2(ChR2)を発現させることで、選択的に当該神経線維を光学的に刺激して、三叉神経運動核(TMN)閉口筋領域内のαMNがどの様に活性化されるかを明らかにすることで、閉口筋等尺性収縮時の運動単位序列動員における筋紡錘感覚入力の役割を明らかにする。本年度は、TMNにおけるMTNの神経終末の分布を、当該終末のマーカーであるVGLUT1に対する免疫組織染色を用いて解析した。VGLUT1陽性の神経終末はTMNの背外側部に認められ、腹内側部には認められなかった。閉口筋及び開口筋MNはそれぞれTMNの背外側部、腹内側部に分布しており、開口筋MNが筋紡錘感覚の入力を直接受けることはないという報告と合致していた。現時点では、こうしたVGLUT1を発現するIa群入力にChR2-YFPを選択的に発現させることには成功していないが、子宮内電気穿孔法により、大脳皮質第2/3層錐体細胞にChR2と蛍光タグYFPを発現させることには成功している。また、光刺激により第2/3層錐体細胞が活動電位を発生することを観察し、光刺激実験装置が実際に作動することまでを確認することができた。しかしながら、子宮内電気穿孔法では、目的とする三叉神経運動核へのIa入力系に選択的にChR2と蛍光タグを発現させることには未だ成功していない。筋張力制御の基本機構として、Henneman(1985)により確立された「サイズの原理」として知られる運動ニューロンの序列動員が挙げられる。

筋の等尺性収縮運動時には、運動ニューロンのサイズの小さいものから順に動員されると想定されている。これは、一定の興奮性シナプス電流に対し、入力抵抗の大きい小型運動ニューロンにはより大きなシナプス後電位が生じ、活動電位の閾膜電位により到達し易いためであると理解されている。しかし、どの入力により等尺性収縮が引き起こされるかは明らかではない。咀嚼運動においても、Ia感覚神経入力が、中枢パタン生成器からの入力とともに重要視されている。しかし、これまで、それらの入力系を選択的に活性化し、α運動ニューロンの序列動員を直接観察することに成功したという報告はない。マウス坐骨神経運動ニューロンにチャネルロドプシン-2を発現させた標本に光刺激を与えて序列動員を観察した報告がなされた(Michael et al., Nature Medicine, 2010)。そこで、本研究におて、チャネルロドプシン-2を運動ニューロンへのシナプス入力系に発現させて、Ia感覚神経入力と中枢パタン生成器からの入力のいずれが序列動員により寄与するかを明らかにすることを企画した。しかし、チャネルロドプシン-2の選択的発現を誘導する有力なプロモーターを見出すことができず、光刺激法によるデータを得ることはできなかった。その一方で、電気刺激法によるデータの蓄積が進み、Ia入力により序列動員が効率的に生じることをほぼ確定することができた。また、我々はTASK1が一酸化窒素により活性化されることを初めて報告したが、それとは対照的に、TASK3チャネルは一酸化窒素により抑制を受けることを明らかにした。この結果、序列動員のスピードが一酸化窒素の働きにより調節される可能性が明らかになった。神経生理学・口腔生理学子宮内穿孔法を用いて、大脳皮質錐体細胞にチャネルロドプシン-2を発現させ、光刺激により興奮を誘発することはできたが、三叉神経運動核への入力線維にチャネルロドプシン-2を発現することには成功しなかった。北米神経科学会に参加し調査した結果、チャネルロドプシン-2発現マウスを理研より導入することが妥当であるとの結論に達した。しかし、その手続きを完了するのに数か月を要し、実際の実験に着手するのが遅れた。現時点ではマウスの導入が完了し、記録実験を開始している。光刺激実験装置の動作を確認するため、簡便な子宮内電気穿孔法により、既存のChR2-YFPを大脳皮質第2/3層錐体細胞に発現させて、光刺激により第2/3層錐体細胞が活動電位を発生することを観察することを試みたが、予想外に多くの時間を要した。また、目的とする三叉神経運動核へのIa入力系に選択的にChR2と蛍光タグを発現させることには未だ成功していない。等尺性収縮時に見られるα運動ニューロンの序列動員の明確な神経機構は依然未解決である。極めて厳密な等尺性収縮を行うことが出来る咀嚼運動系は、この問題を解明するのに最も適した神経回路である。光刺激によって、入力系を選択的に活性化することが可能になれば、運動ニューロン動員の空間的拡がりを光学的に直接測定し、序列動員の時空間パターンを明確に記録できると期待される。また、サイズの原理の根幹をなす入力抵抗を決定する漏洩K(+)チャネルについての分子生物学的知見が近年急峻に蓄積されてきた現状で、運動ニューロン序列動員の神経機構を漏洩K(+)チャネルの働きの観点から明らかにする研究の学術的意義は極めて高く、その研究成果は、サイズの原理に従わない一部の運動系の一見矛盾する所見を統一的に解釈することを可能にし得る。
ボスニア系イスラム知識人の文芸活動(1878-1918)-「民族」の創出と相克-

2010年度はまず、前年度取り組んだイスラム知識人層に関する課題に関して、国際学会発表の準備作業として、2010年9月大阪市立大学において開かれたインターナショナルスクールにおいて英語での口頭発表を実施した。この発表内容については、2011年3月頃に報告集が刊行される予定である。第二に研究課題について、前年度にオーストリア王室・宮廷および国立文書館で収集した未刊行史料の分析・考察を進めた。具体的には、レイス・ウル・ウレマーと呼ばれる新たな宗教指導職を頂点としたイスラームの宗教制度の設置過程とその役割に焦点を当て、ハプスブルク帝国がボスニアで実施した宗教政策とそれに対するイスラーム教徒側の反応を明らかにした。従来の研究では、帝国によるイスラーム統治の在り方が十分に考察されてこなかったゆえ、イスラーム教徒側の反応についても他民族と同様の民族主義的な抵抗活動の一部として理解されてきた。これに対して本研究では、帝国の宗教政策の政治的意図や元来のボスニア支配国であるオスマン帝国の政治動向も視野に入れることで、イスラーム教徒が、オスマン国家への従属を前提とした宗教的な紐帯にもとづき、ハプスブルク帝国による宗教政策に反対していたことを明らかにした。なおその成果は、拙稿「ハプスブルク帝国下ボスニアにおけるイスラーム統治とその反応-レイス・ウル・ウレマー職をめぐって-」としてまとめられた。最後に本年度は、ボスニアの国立文書館でも史料調査を実施した。そこで収集された史料に関しては、オーストリアで収集した先述の未刊行史料に合わせて分析・考察を進めたうえで、イスラム知識人と教育問題をテーマとした研究成果を発表する準備を進めている。初年度の2009年度は研究課題に関して第一に、ボスニアで収集してきたイスラム知識人の文芸誌の考察につとめてきた。従来、彼らの文芸誌はボスニア人の民族性を確立しようとする「ボスニア民族史」の枠組みの中で分析されてきた。これに対して本研究では、(1)ハプスブルク帝国の統治体制、(2)オスマン帝国の体制変動、(3)ボスニアの他民族との関係性、といった3つの背景を軸に、同時代的な国際情勢のなかで彼らの活動を位置づけなおすことを試みた。その成果は、拙稿「ボスニア系ムスリム知識人の『民族』論-ハプスブルク帝国統治期を中心に-」『西洋史学』235号、2009年、38-57頁としてまとめられた。第二に、イスラム知識人の活動の社会的背景を明らかにすべく、ハプスブルク帝国によるイスラム諸制度への統治政策の考察も進めた。その際、これまでの史料調査の継続として、2010年2月から3月にかけてウィーンに滞在し、オーストリア国立文書館において史料収集を実施した。その結果、ハプスブルク帝国によるボスニアでのイスラム統治に関する行政文書や1908年10月のボスニア併合をめぐるオスマン帝国との外交交渉に関する文書を入手することができた。次年度はこれらの史料の精読を進めると同時に、引き続きボスニア国立文書館での史料収集を実施する予定である。こちらの課題の部分的成果については、2009年6月に専修大学で開催された第59回日本西洋史学会の自由論題報告において、「レイス・ウル・ウレマーの任命権をめぐる攻防-ハプスブルク帝国統治とボスニアのイスラーム」という題目で公表した。なお研究実施者は、以上の成果を博士論文「ハプスブルク帝国領ボスニア・ヘルツェゴヴィナにおけるムスリム知識人の『民族』形成」として提出した結果、2010年3月に文学博士の学位を取得した。
リッチ曲率に関わるリーマン多様体の崩壊の研究

Ricci曲率が下に有界なRiemann多様体のGromov-Hausdorff極限空間の研究を関数解析的な手法により行った.具体的にはGromov-Hausdorff収束に関わるLp収束の概念などを導入し,それを用いて極限空間のある種の正則性を示したり,それらのRiemann幾何学への応用を与えた.当該年度では前年度までの研究で得られた,Gromov-Hausdorff収束の枠組みにおけるLp収束の理論を用いて,Cheeger等周定数とp-LaplacianとGromov-Hausdorff収束の間の関係を与える論文「Cheeger constant, $p$-Laplacian, and Gromov-Hausdorff convergence」をarXiv上に発表した(arXiv:1310.0304,現在投稿中).その主結果は粗く言って,p-Laplacianの第一固有値の1/p乗を考えたとき,pを1に近づけると,Cheeger等周定数が現れ,pを大きくすると直径の逆数の2倍が空間の変動も許して現れる,というものである.その系として,新しいp-Laplacianの第一固有値の評価が得られた.その評価は指数pによらない点が本質的であり,従来のp-Laplacianの固有値評価の研究の方針とは大きく異なり,直接p-Laplacianの方程式を扱うPDE的な難しさをGromovのコンパクト性定理と特異空間上の幾何解析を用いてかわしている点がアピールポイントの一つである.別の応用として,古典的によく知られている直径球面定理,固有値に関する球面定理,等周不等式に関する球面定理の間の関係を,p-Laplacianの第一固有値を用いて連続的に与え,かつそれをGromov-Hausdorff極限空間にまで拡張した.その系として,それらの球面定理のquantitative版を示し,Cheeger-Coldingによる懸垂構造定理の非線形版を与えた.当該年度において,Gromov-Hausdorff位相に関するテンソル場のLp位相の定義とその基本的な性質を与えた.応用として,目標の一つであった,Bochner型不等式を得ることができた.また,Ricci limit space上でDirichlet Laplacianの明示公式を得ることができた.これはAlexandrov空間上における,Kuwae-Machigashira-Shioyaの仕事のRicci limit spaceバージョンと考えることができ,実際にDirichlet Laplacianを座標を使って計算できることを意味し,重要である.またLpエネルギーのコンパクト性定理を得ることができた.これはKuwae-Shioyaの仕事の一般化に対応し,例えば系としてCheeger-Coldingによる深谷予想の証明の簡潔なものを与えることができる.ほかの系としてp-Laplacianの第一固有値のGromov-Hausdorff位相に関する連続性を示すことができ,このことの系としてそのような固有値の上下からのboundを与えることができた.そのようなboundを与えることは,これまで種々の方法で様々な研究者が行っているが,収束理論を用いて与えたのはこれが初めてである.また,Gromov-Hausdorff位相に伴う,リーマン計量のLp弱収束性を示した.これにより,崩壊,非崩壊をリーマン計量の言葉で述べることが出来るようになり,このことは崩壊理論の新しい観点を与えている.その系として,次元の下半連続性を得ることができた.特に,任意のRicci limit space上の任意のtangent coneの次元は,もとの空間の次元を超えないことが従う.これも新しくわかった事実である.本結果はarXivにて,arXiv:1212.2052として公開されている.本論文では,Poisson方程式,Schrodinger方程式,山辺型方程式,Hodge Laplacian等のGromov-Hausdorff収束に関する振る舞いを考察した.主結果は粗く言って,そのような方程式の解がGromov-Hausdorff位相に関して連続的に振る舞うというものである.これらは例えばLaplacianの固有値がGromov-Hausdorff位相に関して連続的に振る舞うという,深谷予想(これはCheeger-Coldingによって2000年に解かれた)の一般化となっている.その応用として特に,以前書いた論文で与えたGromov-Hausdorff極限空間上の二階微分可能構造がcanonicalに定まるということ,またそれと最近Gigliによって別の方向から与えられた二階微分可能構造との適合性,そして調和微分形式のGromov-Hausdorff位相に関する(弱い)連続性を示した.本研究の大きな目標は,第一ベッチ数に関するGromovの予想(これもCheeger-Coldingによって解かれている)の別証明を与えることであった.それは大きく分けて二つのパートからなっており,その一つがこの調和微分形式の連続性の箇所である.大きな目標の半分は少なくとも達成できた年度である.最終年度に行った研究は二つである.一つはRicci曲率が下に有界なKahler多様体の極限空間の研究についてである.特にFano多様体のときにその重み付きラプラシアンのスペクトラムの連続性を示し,Bochner型の不等式を極限空間でえることができた.その系として,正則ベクトル場の極限がまた極限空間上で正則ベクトル場を与えることが示せ,それを用いて,正則ベクトル場のなす線形空間の次元の上界を,次元,Ricci曲率の下からの評価,体積の下からの評価,直径の上からの評価,Ricci potentialの下からの評価だけで与えた.またそれらを用いて,二木不変量のGH収束での振舞いや,Kahler-Ricci solitonとの関係も明らかにし,論文arXiv150903862に二木昭人氏,斎藤俊輔氏と共著でまとめ,雑誌に投稿した.

また,Ricci曲率が上下から有界な状況でHodge Laplacianのスペクトル収束について研究を行った.答えは1形式ならスペクトル収束は正しく,2形式以上では一般にはそれは期待できないというものとなった.ところが接続Laplacianについては全てのk形式に対してスペクトル収束がなりたつことを証明した.また,そのような極限空間で曲率テンソルを定義した.それは通常の方法では定義できないことがわかっていることには注意しておきたい.それを使って,Ricciテンソル,スカラー曲率を定義しその性質を調べることで10年ほど前にLottが提出した問題に肯定的な解決を与えた.以上をまとめた論文をarXiv:151005349として発表し,雑誌に投稿した.Ricci曲率が下に有界なRiemann多様体のGromov-Hausdorff極限空間の研究を関数解析的な手法により行った.具体的にはGromov-Hausdorff収束に関わるLp収束の概念などを導入し,それを用いて極限空間のある種の正則性を示したり,それらのRiemann幾何学への応用を与えた.Gromovの予想の別証明を与えるためにいくつかの概念や定式化が必要であったが,それが全部そろい,おおむね別証明のための半分ができ,それがリーマン多様体の研究自身への応用にも広がったため.リーマン幾何学研究計画通りこれからも研究を進めていく.具体的にはリーマン多様体のGromov-Hausdorff極限空間上でBochner型の定理を導出することが今の目標であり,それが本研究の大きな目標であるGromov予想の別証明の残りの山である.前年度までで得られたGromov-Hausdorff収束に伴うLp収束の枠組みの応用として,初めの計画にはなかったCheeger等周定数,p-Laplacianの新たな関係が見えてきたため.当該年度の大きな目標はRicci limit space上でBochner不等式を示すことであった.実際にはその不等式が自明に見えるくらいまでの枠組み(Gromov-Hausdorff位相に関するLp収束)を準備することで,実際にBochner不等式を示すことができた.その枠組みの副産物として,Dirichlet Laplacianの明示公式,Gromov-Hausdorff位相に関するリーマン計量のLp弱収束性,次元の下半連続性,Lpエネルギーのコンパクト性,p-Laplacianの連続性等を得ることができたため,当初の計画以上の発見があった.この枠組みの応用は今後さらに発展していく可能性が高いと考えている.2週間ほどの海外出張の際,滞在費が先方負担だったため.前年度までで得られたGromov-Hausdorff収束のLp収束の枠組みを用いた他の応用を探す.
ゼオライト膜を用いる浸透気化及び蒸気透過法による有機液体分離プロセスの開発

優れた耐久性、耐熱性が期待される膜素材として無機膜を浸透気化分離へ適用する目的でゼオライトに着目し、水熱合成合成法によるゼオライト膜の設計指針を詳細に検討しチューブラー型の膜モジュールを設計製作した結果、以下の成果を得た。1.水熱合成法で、管状の多孔質支持体上にA型、Y型およびZSM-5ゼオライト膜を製膜する最適条件を確立した。2.A型膜は水/有機液体混合物に対して優れた水選択透過性(例えば75°C、エタノール90wt%水溶液に対して透過流束2.2kg/m^2h、分離係数10000以上)を示すことを確認し、直径1.2cm、長さ80cmの管状の多孔質支持体上に製膜したA型ゼオライト膜を17本装着した膜モジュールを作製した。3.Y型ゼオライト膜は、メタノール/メチル-t-ブチルエーテル、エタノール/エチル-t-ブチルエーテル、やメタノール/ベンゼン等の浸透気化分離において優れたアルコール選択透過性を示した。さらにZSM-5ゼオライト膜は既報の通り、水/アルコール系でアルコール選択性を示すことを確認した。4.全長80cmのA型ゼオライト膜からなるチューブラー型の膜モジュール(膜面積0.5m^2)は、同一円筒シェル内へのチューブラー膜の充填密度を上げかつ膜面上の線速を一定値以上に保持するため、膜を相互に差し入れるタイプを採用した。試作したNaA型ゼオライト膜モジュールは、従来の有機高分子膜を採用したプレート&フレーム型の脱水用膜モジュールと比べ、非常に遅い液流速でもモジュール性能は高く単管での性能を保持でき、高い浸透気化分離性能を示した小型膜(全長1020cm)と同様、優れた水選択透過性を示し、実用化膜モジュールを試作することができた。ケイ酸ナトリウム水溶液と水酸化ナトリウム/水酸化アルミニウム混合液から水熱合成法で、管状の多孔質支持体上にA型ゼオライト膜を製膜し、水ガラスとアルミン酸ナトリウム/水酸化ナトリウム混合溶液からA型と同様の管状多孔質アルミナ支持体上にY型ゼオライト膜を製膜した。さらにゼオライトの結晶化調製剤として臭化テトラプロピルアンモニウム溶液用いてシリカゾルと水酸化ナトリウムから管状多孔質アルミナ支持体上にZSM-5型ゼオライト膜を製膜した製膜したゼオライト膜の構造を、走査型電子顕微鏡、X線回折装置、細孔径分布測定装置で解析し、ゼオライト膜の浸透気化分離性能の評価を行った結果、A型膜は水/有機液体混合物に対して優れた水選択透過性(75°C、エタノール90wt%水溶液に対して透過流束2.2kg/m^2h、分離係数10000以上)を示すことを確認し、実用化に向けて膜モジュールの構造設計と製作に取りかかり、直径1.2cm、長さ80cmの管状の多孔質支持体上に製膜したA型ゼオライト膜を17本装着した膜モジュールを作製した。一方、A型ゼオライト膜と同様にして作製したY型ゼオライト膜は、水選択透過性はA型膜に比べて劣るものの、メタノール/メチル-t-ブチルエーテルの浸透気化分離において優れたメタノール選択透過性を示した。次年度以降、A型膜モジュールの性能試験と合わせて、他の膜のモジュール化についても検討する予定である。

NaA型ゼオライト膜を、原料組成比がNa_2O/SiO_2=1、SiO_2/Al_2O_3=2、H_2O/Na_2O=60で、100°Cで3時間水熱合成して、全長80cm、外径1.2cm、内径0.9cmの多孔質セラミックスチューブの表面に製膜できた。このゼオライト膜は、前年度からの検討で優れた水選択性の浸透気化分離性能を示した小型膜(全長1020cm)と同様、優れた水選択透過性を示した。SEM観察から多孔質セラミックスチューブ表面にA型ゼオライト結晶が緻密に析出していることを確認した。これまでに水/エタノール系の分離については数多くの報告例があるが、それらの水選択透過膜に比較してA型ゼオライト膜は高透過・高選択性である。さらに、高性能な分離膜の報告例がほとんどない水/メタノール系においても高い水選択透過性を示し、同様に水/アセトン、ジオキサンおよびDMF系でも膜は安定で高い選択性を示した。ついで、全長80cmのA型ゼオライト膜からなるチューブラ-型の膜モジュール(膜面積0.5m^2)を試作した。チューブラ-型の膜モジュールは、同一円筒シェル内へのチューブラ-膜の充填密度を上げかつ膜面上の線速を一定値以上に保持するため、膜を相互に差し入れるタイプを採用した。従来の有機高分子膜を採用したプレート&フレーム型の脱水用膜モジュールと比べ、非常に遅い液流速でもモジュール性能は高く単管での性能を保持できることが明らかとなった。NaA型ゼオライト膜を、原料組成比がNa_2O/SiO_2=1、SiO_2/Al_2O_2=2、H_2O/Na_2O=60で、100°Cで3時間水熱合成して、全長80cm、外径1.2cm、内径0.9cmの多孔質セラミックスチューブの表面に製膜したチューブラー型のA型ゼオライト膜モジュール(膜面積0.5m^2)の浸透気化分離性能を詳細に検討した。このゼオライト膜モジュールは、前年度からの検討で優れた水選択性の浸透気化分離性能を示した小型膜(全長1020cm)と同様、優れた水選択透過性を示した。特に、高性能な分離膜の報告例がほとんどない水/メタノール系においても高い水選択透過性を示し、同様に水/アセトン、ジオキサンおよびDMF系のような従来の有機高分子膜では膜の膨潤のために適用できなかった分離系でも膜は安定で高い選択性を示した。さらに、この膜モジュールは長期間の使用に対しても安定であることが明らかになり、有機液体の脱水用の実用化膜モジュールが完成した。ついで、Y型ゼオライトおよびZSM-5ゼオライトについても製膜条件を検討し、多孔質セラミックス表面にA型と同様の手順で製膜したY型ゼオライトはアルコール/有機液体系で優れたアルコール選択透過性を示すこと、テンプレートを用いて製膜したZSM-5膜はアルコール/水系で優れたアルコール選択透過性を示すことを明らかにした。さらにこれらのゼオライト膜の全長80cmの多孔質支持体への製膜法を検討し、A型ゼオライト膜と同様にチューブラー型の膜モジュールの設計製作が可能になった。
ナノメータ分極制御の基礎研究と新しいデバイス応用

優れた光学材料であるLiNb0_3やLiTaO_3結晶は、大きな自発分極と180度ドメイン構造を有しており、分極反転を極限まで制御することができれば、超大容量メモリなどの新しい光デバイス開発の可能性がある。本研究では、LiTaO_3結晶に電子ビームを照射することにより、ナノメートル分極制御の基礎研究を行い、その応用として大容量メモリの検討を行った。まず、改造した電子ビーム描画装置を用いて2μm以下の微小パターンを描画し、直径140μm以下の反転形状を得た。理論解析から(1)クーロン相互作用が強く作用し、電荷分布は頂角一定の砂時計型モデルで説明できること、(2)分極反転には「核形成しきい値と反転領域拡張しきい値」の2つが存在することを明らかにした。また、厚さ500μmの結晶中に最小670nmφの微小分極反転ドメインをはじめて形成した。つぎに、圧電性に基づくコヒーレント検出法を提案し、改造した.AFM装置を用いて非破壊で微小パターンの観測に成功した。さらに、P-Eヒステリシスカーブを測定し(1)Psは±51μC/cm^2と大きく、理想的な角形特性を有すること、(2)反転しきい値は、核形成204[kV/cm]、領域拡張120[kV/cm]に対応すること、(3)LiTaO_3結晶はメモリ応用に適していることなどを明らかにした。これらの成果はナノメートル分極制御および応用デバイスの開発に有益な知見を与えるものである。本年度は、試作した電子ビーム描画装置により微小反転ドットを作成した。選択エッチングにより反転形状を観察した結果、厚さ500μmの試料で最小直径670Aの反転形状を得た。ドース量を増加して描画するとドット径は大きくなり、やがて連続した直線分極ラインが形成されることがわかった。さらに、電子照射量と分極反転部分の面積は必ずしも比例していない。分極反転の「核形成しきい値」と「広がりしきい値」を新たに導入して、この実験結果をよく説明するモデルを提案した。電界印加によりLiTaO_3上の分極反転ドットのP-Eヒステリシスカーブを測定した結果、元々の結晶の分極を反転する場合と、いったん反転させた分極をもう一度反転させる場合では、反転しきい値電界が異なることを示した。これは、上記の「核形成しきい値」と「広がりしきい値」に対応している。AFM(原子間力顕微鏡)の探針に電圧を印加し、ピエゾ効果によって生じる振動の位相、振幅から分極像を画像化する、コヒーレントディクション法を提案した。分極反転したLiNbO_3資料を用いて、分極構造を明確に観察することができた。なお、振幅の情報を活用すれば、分極の深さ方向の様相(完全性)を調べられることが分かった。ナノメータサイズの分極反転を実現するために、東北大学金属材料研究所との共同研究(変調構造材料)によってMBE(分子線エピタキシ)およびイオン打ち込み法を用い、AFMを用いたナノメータ分極構造の実現に向けて研究を進めている。優れた光学材料であるLINbO_3やLiTaO_3結晶は、大きな自発分極と180度ドメイン構造を有しており、分極反転を極限まで制御することができれば、超大容量メモリなどの新しい光デバイス開発の可能性がある。本研究では、LITaO_3結晶に電子ビームを照射することにより、ナノメートル分極制御の基礎研究を行い、その応用として大容量メモリの検討を行った。

理論解析から(1)クーロン相互作用が強く作用し、電荷分布は頂角一定の砂時計型モデルで説明できること、(2)分極反転には「核形成しきい値と反転領域拡張しきい値」の2つが存在することを明らかにした。また、厚さ500μmの結晶中に最小670nmφの微小分極反転ドメインをはじめて形成した。つぎに、圧電性に基づくコヒーレント検出法を提案し、改造したAFM装置を用いて非破壊で微小パターンの観測に成功した。さらに、P-Eヒステリシスカーブを測定し(1)Psは±51μC/cm^2と大きく、理想的な角形特性を有すること、(2)反転しきい値は、核形成204[kV/cm]、領域拡張120[kV/cm]に対応すること、(3)LiTaO_3結晶はメモリ応用に適していることなどを明らかにした。これらの成果はナノメートル分極制御および応用デバイスの開発に有益な知見を与えるものである。
遺伝子量依存的遺伝子による白質ジストロフィーの分子基盤の解明

遺伝子量依存的な遺伝子の異常に基づく疾患の分子基盤を明らかにし治療法の手掛かりを得ることを目的として研究を行い以下の成果を得た。PLP1重複によるPelizaeus-Merzbacher病(PMD)6例およびPLP1欠失によるPMD1例についてゲノム構造変化を塩基レベルまで明らかにした。重複領域の大きさや切断点は家系ごとに異なり、PLP1遺伝子だけでなく複数の遺伝子を含む0.3-1Mbにおよぶ大きなゲノム領域がhead-to-tailで重複していることが明らかになった。近位あるいは遠位の切断点のいずれかはAluまたはL1反復配列内に存在し、AT-richな配列が多く見られた。PLP1欠失例では欠失領域は重複と比較して小さく近位の切断点はLTR内に、また遠位の切断点はL1反復配列内に存在していた。PLP1遺伝子の遠位部にはX-染色体特異的なlow-copyrepeat(LCR)の密集した領域が存在していたが、近位部には見られなかった。以上よりPLP1の重複・欠失は他のゲノムの重複あるいは欠失でよく見られるLCRを介した相同組換えとは異なっておりゲノム構造変化のメカニズムの多様性が示唆された。次にPLP1のエピジェネティックな発現制御の観点からPMDの新たな病因を探る目的で、PLP1の5'上流域におけるDNAメチル化状態を調べ、不活性化X染色体の指標となりうるCpGサイトを見出した。また将来の治療を見据えて、時空間的制御が可能な人工microRNA前駆体(AMPM)による発現抑制系を開発した。AMPMは標的遺伝子の発現を強力に抑制したことから個体レベルへの応用が期待された。さらにITPR1のハプロ不全による脊髄小脳失調症16型(SCA16)を見出し、ITPR1を新たな遺伝子量依存的遺伝子として位置付けた。近年ハプロ不全や遺伝子重複、エピジェネティクスの破綻など遺伝子量の変化により引き起こされる疾患が次々と明らかになり注目を浴びている。このように遺伝子量や遺伝子産物の絶対量の厳密な制御が重要であり、その破綻により表現型に著しく影響を与える遺伝子を遺伝子量依存的遺伝子(dosage-sensitive gene)と呼んでいる。本研究では中枢ミエリンの主要膜蛋白質であるproteolipid protein遺伝子(PLP 1)の異常(点変異・完全重複・完全欠失)によるPelizaeus-Merzbacher病(PMD)をモデルとして遺伝子量依存的な遺伝子の異常に基づく疾患の分子機構を明らかにし治療法の手掛かりを得ることを目的としている。今年度は主にPMDにおける重複のメカニズムを解明するために重複領域を調べ切断点の解析を行った。重複家系20例のうちさらに協力が得られた6例についてXq22領域のPACプローブを用いたinterphase FISH法やSTS primerを用いた定量的PCRにより重複範囲の絞り込みを行い、次にinverse PCRにより組換え点付近を増幅し配列を決定した。その結果、重複領域の大きさや切断点は家系ごとに異なり、PLP 1遺伝子だけでなく複数の遺伝子を含む0.3-1Mbにおよぶ大きなゲノム領域がhead-to-tailで重複していることが明らかになった。PLP 1遺伝子の遠位部にはX-染色体特異的なlow-copyrepeat(LCR)の密集した領域が存在していたが、近位部には見られなかった。これはゲノムの重複・欠失による疾患でよく見られるLCRを介した相同組換えとは異なっており、重複のメカニズムの多様性が示唆された。

本研究では中枢ミエリンの主要膜蛋白質であるproteolipid protein遺伝子(PLP1)の異常(点変異・完全重複・完全欠失)によるPelizaeus-Merzbacher病(PMD)をモデルとして遺伝子量依存的な遺伝子の異常に基づく疾患の分子機構を明らかにすることを目的としている。今年度は主にPLP1完全欠失の症例の解析を行った。患児のゲノムDNAからXq22領域内に存在するSTSプライマーを用いてPCRを行い欠失領域の絞り込みを行った。次に切断点を含むことが予想された領域を増幅しその塩基配列と既知のゲノム配列と比較することにより切断点を決定した。その結果欠失領域は75kbであり近位の切断点はLTR内に、また遠位の切断点はL1反復配列内に存在していることを明らかにした。昨年度にすでに報告したPLP1重複家系における重複の切断点とその周辺付近の配列と比較すると、重複の場合は0.3-1Mbにおよぶ大きなゲノム領域がhead-to-tailで重複しておりPLP1の遠位部にあるX-染色体特異的なlow-copyrepeat(LCR)の密集したゲノム領域内に遠位の切断点があるケースが多かったが、欠失の切断点はその領域内に存在せず、欠失領域も比較的小さくその中に存在するPLP1以外の遺伝子は1つのみであった。重複の場合は近位あるいは遠位の切断点のいずれかはAluまたはL1反復配列内に存在していたが、欠失でも同様の傾向が見られた。以上よりPLP1の重複・欠失は他のゲノムの重複・欠失による疾患でよく見られるLCRを介した相同組換えとは異なっており、重複のメカニズムの多様性が示唆された。さらに新たな患者数名についてのPLP1重複の解析を行った。これまで重複の検出に使用していたリアルタイムPCRに加えて、新たにMLPA法を導入し良好な成績が得られた。本研究では遺伝子量依存的な遺伝子の異常に基づく疾患の分子基盤を明らかにし治療法の手掛かりを得ることを目的としている。本年度の成果は以下の通りである。(1)Pelizaeus-Merzbacher病(PMD)が疑われた症例でPLP1遺伝子の重複やコード領域に変異が見られない患者について、発現調節に関与する5'上流域4kbに渡り塩基配列を決定し複数の変異を同定した。さらに細胞培養系を使ってその機能解析を行った。また、PLP1のエピジェネティックな発現制御の観点からPMDの新たな病因を探る目的で、PLP1の5'上流域におけるDNAメチル化状態を調べ、不活性化X染色体の指標となりうるCpGサイトを見出した。(2)将来の治療を見据えてRNAiによる発現抑制系を開発した。これはmicroRNA(miRNA)の前駆体を時空間的制御が可能なRNA polymerase II系プロモーターの下で発現させるもので、artificial miRNAprecursor motif(AMPM)と命名した。AMPMは標的遺伝子の発現を強力に抑制した。また、AMPMを選別マーカー遺伝子のイントロン内に配置することにより、選別マーカー遺伝子の発現と標的遺伝子の発現抑制を一致させることができた。
膵臓癌間質相互作用における間葉系幹細胞(MSC)の関与の解明と新規治療法の開発

本研究は、近年提唱されている間葉系幹細胞(MSC)が膵癌の増殖・浸潤に関与しているという報告がなされたことより、膵間質に存在する膵星細胞を特異的に誘導するMSCが膵癌細胞浸潤の先導役として働き、原発巣でのDeSmoplasia形成に関与するのではないかと考え、これを研究課題とした、昨年度は癌問質相互作用を主導する間質細胞の表面抗原の同定を試み、CD271という表面抗原発現膵星細胞は、癌細胞の一定時間影響により一旦増加しその後減少するという現象を見出した。本年度は昨年度報告した新しい細胞分取法を用いて、膵星維胞の分取を行った後マイクロアレイに提出し、癌細胞によって遊走された膵星細胞においてNPAS1という転写因子が増加していることを見出した.このNPASLの解析において、癌細胞との共培養および上清との培養は膵星細胞中のNPAS1 mRNAを増加させた.また、NPAS1の抑制によってHGFおよびc-Metの変動がみられ、これらは癌間質相互作用に強くかかわる因子であることよりNPAS1の癌間質相互作用への関与が改めて確認された、本研究の主目的ではなかったが、癌細胞の一部に発現がみられたことより癌細胞におけるCD105とCD166の解析を同時に進めた。CD105陽性膵癌細胞が癌問質相互作用の影響を受けやすいことを突き止め、同内容の論文は英文雑誌Pancreasに掲載となった。またCD166の癌細胞における発現を解析し、CD166陽性細胞および陰性細胞は著しく機能が異なっていた。本研究では癌細胞に強く影響する/影響される間質細胞の同定を試み、1つの表面抗原の同定、そして1つの転写因子の同定を行えた。またそれに派生し癌細胞の特徴的な細胞集団を同定できえた。残念ながら目標としていた膵星細胞の純化にまでは至れなかったが、依然として予後不良であり有効な補助療法に乏しい膵癌において、新しい治療の切り口として注目される癌間質相互作用の研究に貢献できたものと考えている。当初目的とした膵星細胞の純化にまでは至らず、新規治療法の開発はできていないため、やや遅れているとした。今回の研究課程において、間質細胞のheterogeneityは確実に存在し、かつ膵癌細胞の影響下で発現が増強・減弱するなど、より複誰なシステムを形成していることが強く示唆された。desmoplasiaを特徴とする膵癌微小環境において、間質細胞内の小細胞集団と代表的な膵癌内の小細胞集団である癌幹細胞が影響しあっているのではないかと着想を得ている.今後は膵癌細胞および間質細胞それぞれにおいて小細胞集団を純化し、その相互作用を検証することで精密な標的治療を目指す。膵臓癌は間質細胞が多くを占めるDesmplasiaを病理学的特徴とする。近年、癌細胞と間質の細胞が相互に作用しその悪性度を増す癌間質相互作用が報告され、申請者の研究室より膵間質に存在する膵星細胞の一部の集団が癌間質相互作用を通じて癌細胞の悪性度を特異的に促進することを発表した。また、近年提唱されている新しい概念として間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cells:MSC)と呼ばれる細胞があり、この細胞は骨髄に存在し間葉系組織への分化能を有する細胞であるとされる。申請者は膵間質に存在する膵星細胞を特異的に誘導するMSCが膵癌細胞浸潤の先導役として働き、原発巣でのDesmoplasia形成と遠隔臓器での微小転移巣形成にも関与するのではないかと考え、これを研究課題とした。本年度は癌間質相互作用を主導する間質細胞の表面抗原の同定を試みた。当研究室で膵癌切除組織より樹立した膵星細胞15種類ほどを用い、rt-PCRとフローサイトメトリーを用いることで膵星細胞における発現状況をほぼ把握しえた。次に免疫組織化学染色を用いて複数種有望な表面抗原の解析を行った。これはin vitroのデータと、in vivoのデータを関連付けることにより、より実際の疾患における意義を追及するためである。この中で膵星細胞におけるCD271発現が、予後良好因子であるとする特徴的な結果がみられた。また、膵癌細胞の一部にCD105とCD166が発現していた。まずCD271に関しては癌細胞と膵星細胞の共培養を行うことにより、癌細胞の一定時間影響により一旦膵星細胞中にCD271は増加し、そしてその後減少するという現象を見出した。この結果を国際膵癌シンポジウムにおいて報告した。また、同内容を英文雑誌PLOSOneに投稿し、掲載の運びとなった。癌細胞におけるCD105とCD166の解析を進めた。この過程においてCD105陽性膵癌細胞が癌間質相互作用の影響を受けやすいことを突き止め、英文雑誌Pancreasに投稿し採用となった。CD166に関してはアジア太平洋肝胆膵学会で報告を行った。

本年度は昨年度報告した新しい細胞分取法を用いて、膵星維胞の分取を行った後マイクロアレイに提出し、癌細胞によって遊走された膵星細胞においてNPAS1という転写因子が増加していることを見出した.このNPASLの解析において、癌細胞との共培養および上清との培養は膵星細胞中のNPAS1 mRNAを増加させた.また、NPAS1の抑制によってHGFおよびc-Metの変動がみられ、これらは癌間質相互作用に強くかかわる因子であることよりNPAS1の癌間質相互作用への関与が改めて確認された、本研究の主目的ではなかったが、癌細胞の一部に発現がみられたことより癌細胞におけるCD105とCD166の解析を同時に進めた。CD105陽性膵癌細胞が癌問質相互作用の影響を受けやすいことを突き止め、同内容の論文は英文雑誌Pancreasに掲載となった。またCD166の癌細胞における発現を解析し、CD166陽性細胞および陰性細胞は著しく機能が異なっていた。本研究では癌細胞に強く影響する/影響される間質細胞の同定を試み、1つの表面抗原の同定、そして1つの転写因子の同定を行えた。またそれに派生し癌細胞の特徴的な細胞集団を同定できえた。残念ながら目標としていた膵星細胞の純化にまでは至れなかったが、依然として予後不良であり有効な補助療法に乏しい膵癌において、新しい治療の切り口として注目される癌間質相互作用の研究に貢献できたものと考えている。当初予定していた膵星細胞における表面抗原解析を終了し、また浸潤能に特化した新しい分取法として、Invasion assayの技術を応用し浸潤細胞・非浸潤細胞で分離を行い、RNAを抽出しMicroarrayを行ったところNPAS1という蛋白が癌細胞に向けて浸潤した膵星細胞内で高値であることを発見した。当初目的とした膵星細胞の純化にまでは至らず、新規治療法の開発はできていないため、やや遅れているとした。来年度は本来の目的である癌細胞に強く影響する間質細胞({MSCないし特定の膵星細胞}の同定および機能解析を行うため、本年度見出したCD271の過剰発現による詳細な機能解析、そしてNPAS1の解析をすすめる。そして、当初目標としていた膵癌細胞と純化した膵星細胞の直接共培養を行い、そこから更に両者を選択的にソートし培養前後での網羅的発現解析をおこない、癌間質相互作用関連分子の同定を試みる。今回の研究課程において、間質細胞のheterogeneityは確実に存在し、かつ膵癌細胞の影響下で発現が増強・減弱するなど、より複誰なシステムを形成していることが強く示唆された。desmoplasiaを特徴とする膵癌微小環境において、間質細胞内の小細胞集団と代表的な膵癌内の小細胞集団である癌幹細胞が影響しあっているのではないかと着想を得ている.今後は膵癌細胞および間質細胞それぞれにおいて小細胞集団を純化し、その相互作用を検証することで精密な標的治療を目指す。
超音速自由噴流中のアセトアルデヒド分子の光解離反応に対する外部磁場効果

本研究の目的は、気相中の電子励起分子の光解離反応に対する磁場効果を解明することである。本年度は第一に発光検出装置の強化を行い、更に、この装置と平成12年度に製作した実験装置及び予備実験の結果を用いて、解離生成物の収量に対する磁場効果を実験的に明らかにすることを試みた。本研究では、ポンプレーザー励起によりアセトアルデヒドの解離反応を引き起こし、その後、解離生成物であるホルミルラジカルの収量測定にプローブレーザーによるレーザー誘起蛍光法を用いている。ポンプレーザーの波長が解離限界近傍の場合、解離生成物の収量は非常に小さいのでレーザー誘起蛍光も非常に弱く、解離生成物のレーザー誘起蛍光の検出がアセトアルデヒドの非常に強い蛍光に妨害される。そこで、プローブレーザーの繰返し周波数をポンプレーザーの半分にし、プローブレーザーが照射された時と照射されない時の信号の差をとることによりこの問題に対処することにした。このため、ゲーテッド・インテグレーターとアナログ・プロセッサー(二つの信号の差をとる装置)を購入し、それに伴い測定プログラムの改良を行った。このような発光検出装置の強化により解離生成物の収量を検出することに成功したが、現在のところ解離生成物の収量に対する磁場効果は確認されていない。今後、ポンプレーザー及びプローブレーザーの波長を広範にスキャンして解離生成物の収量に対する磁場効果の有無を確認する予定である。また、ロックイン法による検出感度の向上を予定している。本年度は研究遂行に必要な実験装置の製作と予備実験を行った。本研究では、アセトアルデヒドをレーザー励起して解離を引き起こし、更にレーザー誘起蛍光法を用いて解離生成物の収量を測定する予定である。よって、アセトアルデヒドと解離生成物の吸収スペクトルが重なり、それらを分離観測するのが困難になるような事態を避けねばならない。そこで、超音速自由噴流を用いて分子を十分に冷却する必要がある。超音速自由噴流を生成するためには通常電磁バルブを使用するが、磁場の影響を受けるため好ましくない。そこで原理的に磁場の影響を受けないピエゾ素子を使ったパルス・バルブを製作した。また、それを動作させる高圧パルス電源及びバルブとレーザーの同期回路を内蔵したパルス・ドライバーを製作した。アセトアルデヒドの光解離による解離生成物はいずれも二重項分子なので、解離生成物の発光スペクトルにゼーマン効果が現れることが予想される。そこで予備実験として、解離生成物であるホルミルラジカルの蛍光励起スペクトルを磁場中で測定した。なお、ホルミルラジカルはアセトアルデヒドをエキシマーレーザー(308nm)で励起することにより生成した。ホルミルラジカルの蛍光励起スペクトルは磁場が0100ガウスでは変化しなかった。よって、100ガウス以下の磁場を用いれば純粋な磁場効果を測定できることが分かった。
老年性骨粗鬆症原因遺伝子を含むゲノム領域をもつコンジェニックマウス作製

これまでに、我々はSAMP6のlow peak bone massに連鎖するQTLが第11、13、X各染色体に存在することを示した。今回、polygene系の遺伝形式であるSAMのシステムをsingle gene系の遺伝形式に変換するために、各々の染色体について変異のあるQTLを一つずつ持つcongenic mouse各系統の作製を試みた。SAMP2とSAMP6を、QTL領域の3つのマーカー(約20cMのinterval)による選択を行いながら、連続7回戻し交配して、第11、13、X各染色体で一つのQTLを含むSAMP2のbackgroundをもつ系統、SAMP6のback groundをもつ系統の2系統、合計6系統を作製する予定で実験を開始した。現在、全6系統でヘテロになっているN7同士を交配させ、マーカーの対立遺伝子がホモであるN7F1が完成した。更に兄妹交配を行って最も進んだものはN7F3に達した。なお、N7を用いて、全染色体に1染色体当たり2個、計40個のマーカーを設定し、backgroundにcontaminationのないことを確認している。特に、第13染色体のQTLがSAMP2のalleleでSAMP6のbackgroundをもつ系統は、MD、DEXA、pQCTの各骨量測定方法全てにおいて、大腿骨骨量がSAMP6より有意に大であり、原因遺伝子の一つが第13染色体のQTL上に存在することを証明した。他の系統は数が揃い次第、骨量測定を開始する。長期的には、20回以上の兄妹交配を行って近交系化する予定である。更に各系統について、骨形態計測、骨力学的強度測定を含むin vivo study、及び骨芽細胞、脂肪細胞、破骨細胞各系の培養を含むin vitro studyを行い表現型を決定し、各々のQTLの機能を調べる予定である。