hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規キメラ型抗原受容体遺伝子を用いる成人T細胞白血病に対する免疫療法

前年度から引き続き、治療抵抗性成人T細胞白血病(ATL)に対する新規キメラ型抗原受容体遺伝子を用いる細胞免疫療法の開発を進めている。これまでに報告した臨床的に利用可能な全ての癌治療用モノクローナル抗体を抗原認識部位に利用できる万能型CAR-T細胞がATL治療に応用できることを論文報告した。現在はATL細胞にその発現しているがん・精巣抗原であるNY-ESO-1をHLA-A2拘束性に認識する一本鎖のNY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体を開発し、その抗体の遺伝子導入を行うことで、NY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的CAR-T細胞を作成することに成功した。NY-ESO-1/HLA-A2特異的CAR-T細胞の機能解析は、HLA-A2遺伝子を導入したK562細胞にNY-ESO-1を強制発現させた細胞や、NY-ESO-1とHLA-A2の両方の発現が確認されている骨髄腫の細胞株(U266、KMS18)等を標的細胞として行い、このCAR-T細胞がHLA-A2/NY-ESO-1に特異的な抗腫瘍効果を発現する事を、サイトカイン産生や細胞障害活性等の実験で確認した。さらには、このNY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体をもとに、NY-ESO-1/HLA-A2複合体とT細胞のCD3への二重特異性抗体(BiTE)も開発し、CAR-T細胞での機能解析と同様にNY-ESO-1/HLA-A2遺伝子導入K562細胞、NY-ESO-1/HLA-A2発現骨髄腫細胞株に対する抗腫瘍効果を確認した。CAR-T細胞およびBiTEの抗腫瘍効果の比較検討については、細胞実験とマウスを使った動物実験を現在行っている。ATL細胞に発現が報告されている、がん精巣抗原NY-ESO-1をHLA-A2拘束性に認識するT細胞受容体(TCR)を同定し、TCRを遺伝子導入した細胞を用いて、その細胞障害性の確認実験を行った。併せて、NY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体を用いて、CAR-T細胞の作成も行った。このCAR-T細胞は、in vitroにおいてNY-ESO-1遺伝子とHLA-A2遺伝子を導入した白血病細胞K562を認識して効果的に殺傷した。さらにHLA-A2とNY-ESO-1の発現が確認されている多発性骨髄腫細胞株を用いた機能評価でも、K562細胞を用いた実験と同様に、HLA-A2拘束性に標的細胞を認識し、細胞障害活性を発揮することを確認した。さらには、このNY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体を基にNY-ESO-1/HLA-A2複合体とT細胞の細胞表面のCD3に対するBiTEの作成も行い、同様の標的細胞を用いて機能解析を行い、CAR-T細胞との抗腫瘍効果における作用の比較検討を行った。これまでの実験結果においては、我々の作成したCAR-T細胞とBiTEでは、どちらも同様の抗腫瘍効果が認められることが確認できた。またin vivoの実験としてHLA-A2/NY-ESO-1陽性の骨髄腫細胞株であるU266にルシフェラーゼ遺伝子を導入した細胞株をNOGマウスに接種し、CAR-T細胞およびBiTEによる抗腫瘍効果を確認する実験において、CAR-T細胞、BiTEのいずれも、有意な腫瘍増大抑制効果が認められた。現在我々は、骨髄腫細胞を用いてこのCAR-T細胞、BiTEの詳細な機能評価を行い、in vitro, in vivo実験によりその有効性を確認しているが、ATL患者検体での解析は十分でない。疾患の希少性からHLA-A2陽性かつNY-ESO-1発現が強いATL患者細胞が得難いため、HLA-A2陽性のATL細胞株を用いて、NY-ESO-1遺伝子を導入してモデル細胞株を作製し実験の進行を早めるとともに、平成31年度も引き続きHLA-A2陽性かつNY-ESO-1高発現のATL患者のリクルートを行い、患者検体での検討を中心に研究を進める。加えてCAR-T細胞、BiTEを用いた治療は、いずれもエフェクター細胞として患者のT細胞が必要である。ATL患者におけるエフェクターとしてのT細胞の機能評価も併せて行い、CAR-T細胞に効果的に誘導できる培養条件や、生体内でのBiTEのさらなる効果が得られる至適投与量、投与方法など、有効性をさらに向上させる方法の検討を進める。さらにはATL細胞が発現している免疫チェックポイント分子PD-L1との関連性も検討し、CAR-T細胞、BiTEと免疫チェックポイント阻害剤との併用効果の検討を進める。また、分担研究者等は同種造血幹細胞移植後再発ATLを対象に、健常者ドナーリンパ球にNY-ESO-1/HLA-A2特異的TCR遺伝子を導入したTCR-T細胞を用いる医師主導第1相治験を進めており、我々の作成したCAR-T細胞とBiTEにおける抗ATL効果を検討する際の重要な臨床データが得られると考えている。治療抵抗性成人T細胞白血病(ATL)に対する臨床的に有効な新規キメラ型抗原受容体遺伝子を用いる細胞免疫療法の開発を進めている。第一に、我々は臨床的に利用可能な全ての癌治療用モノクローナル抗体を抗原認識部位に利用できる万能型CAR-T細胞を開発しATL治療に応用できることを論文報告した。

さらに、臨床効果の向上を目的に、輸注後生着期間の延長を目指して細胞内ドメインに改良を加えてCAR-T細胞の細胞分裂活性維持期間の延長に成功した。現在、動物実験を準備中である。一方で、分担研究者等はATLに対する抗CCR4抗体療法の長期予後を検討して報告した他、ATLに対する細胞免疫療法のプロトタイプである同種造血幹細胞移植の臨床的有用性について国内レジストリーデータベースを用いて解析して報告するとともに、ATL細胞の腫瘍免疫抑制機序とされている制御性T細胞様活性に関して検討報告した。また、ATLもその一つである末梢性T細胞リンパ腫(PTCL)の発症に関連する遺伝子変異を同定し、PTCLの抗がん剤治療抵抗性獲得機序の一つを検討して報告した。我々は、ATL治療に用いられている抗CCR4抗体を抗原認識に用いる抗CCR4-CAR-T細胞として、レンチウイルスベクターを用いてFcgRIIIa-CD3zキメラ遺伝子を導入したCD16zeta-CAR-T細胞を開発しているが、細胞内ドメインがCD3z単独の第一世代CAR-T細胞ではATLA細胞移植免疫不全マウスを用いた治療実験において生着期間が十分とは言えなかった。そこで、細胞内ドメインを改良してin vitroでの抗原認識後の細胞分裂維持期間の延長に成功した。現在、ATL細胞移植免疫不全マウス(NOGマウス)を用いた治療実験によるin vivoでの検討を計画している。並行して、ATL細胞にもその発現が報告されているがん精巣抗原NY-ESO-1をT細胞受容体(TCR)同様にHLA-A2拘束性に認識する新たなCAR-T細胞を開発した。レトロウイルスベクターを用いて導入するこのCAR遺伝子は、NY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体(3M4E5)の軽鎖、重鎖の超可変領域遺伝子を利用している。このCAR-T細胞は、in vitroにおいてNY-ESO-1遺伝子とHLA-A2遺伝子を導入した白血病細胞K562を認識して効果的に殺傷した。その希少性からHLA-A2陽性かつNY-ESO-1発現が強いATL患者細胞が得難いため、NY-ESO-1陽性多発性骨髄腫(MM)細胞株を用いて機能評価を行っている。In vitroに加えて、現在、in vivo imagingの系を用いてルシフェラーゼ遺伝子導入MM細胞株を移植したNOGマウスの治療実験を行っている。さらに、患者末梢血中のCD4、CD8+T細胞に生体内で抗原特異的反応性を付与出来るNY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的二重特異性抗体も合わせて作成し、その有効性を検討している。前年度から引き続き、治療抵抗性成人T細胞白血病(ATL)に対する新規キメラ型抗原受容体遺伝子を用いる細胞免疫療法の開発を進めている。これまでに報告した臨床的に利用可能な全ての癌治療用モノクローナル抗体を抗原認識部位に利用できる万能型CAR-T細胞がATL治療に応用できることを論文報告した。現在はATL細胞にその発現しているがん・精巣抗原であるNY-ESO-1をHLA-A2拘束性に認識する一本鎖のNY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的モノクローナル抗体を開発し、その抗体の遺伝子導入を行うことで、NY-ESO-1/HLA-A2複合体特異的CAR-T細胞を作成することに成功した。NY-ESO-1/HLA-A2特異的CAR-T細胞の機能解析は、HLA-A2
重ね合わせ原理に基づく複雑乱流スカラー場の現象解明

本研究の目的は,強制対流の乱流場中で輸送される熱や物質の挙動を,スカラー場の重ね合わせに着目して実験的に明らかにすることである。具体的には,浮力が生じない程度の低加熱時での気流温度変化や,空気とほぼ等しい密度のエチレンを対象として,これらの熱や物質濃度の分布特性におよぼす境界条件の影響を風洞実験により詳細に計測した。また,乱流中で変動する温度と物質濃度の計測技術を改良し信頼性の高い実験データを得られるようになった。本研究の目的は,はく離・再付着を伴う複雑な強制対流乱流場を,スカラー場の重ね合わせに着目して実験的に明らかにすることである。そのために,温度場や濃度場などのスカラー場が,速度場に対して受動的とみなせる強制対流場を風洞実験によりシミュレーションし,重ね合わせの原理に立脚して素過程を明らかにした。最終年度には,以下の研究を進めた。まず,温度勾配がある流れ場における流体温度測定時の熱伝導誤差の大きさを明らかにし,その補正方法を確立した。次に,応答速度の異なる定電流型熱線流速計を測定データから応答補償する方法を検証し,汎用性の高い多点同時測定法を開発した。また,濃度変動をより正確に測定するために,高速応答FID(水素炎イオン化検出器)の応答特性を改善し,熱線流速計と組み合わせることで,速度と濃度変動の同時計測システムを構築した。これら測定技術の改良により,さらに信頼性の高い実験データを得られるようになった。研究期間全体を通じて次のような実験を継続し,次のような知見が得られた。まず,はく離・再付着を伴う複雑乱流場として乱流境界層内に設置されたビル模型周りの物質拡散過程を詳細に調べた。具体的には,物質が上流から点源供給された場合に観察されるビル模型後方の後流による物質輸送現象から特徴的な濃度分布の発現機構を明らかにした。さらに,受動スカラーの重ね合わせ原理に立脚して現象を解明することを目的として,加熱平板上を発達する乱流温度境界層において,流れ方向に熱的境界条件を急峻に変化させた場合,乱流熱輸送を支配する乱流熱流束が,加熱条件が一様である場合と比較して,どのような特性を持つのかを実験的に調べ,各象限別寄与率や確率密度分布を明らかにした。その結果,異なる境界条件から生じる個々の現象の重ね合わせにより複雑な乱流場が説明できることが実験的に明らかとなった。そのために,温度場や濃度場などのスカラー場が,速度場に対して受動的と見なせる強制対流場を風洞実験によりシミュレーションし,重ね合わせの原理に立脚して素過程を明らかにし,強い乱れを伴うはく離・再付着乱流における熱や物質の移流拡散現象を解明する。本年度は以下の2点について研究を進めた。(1)温度変動と速度変動の同時測定技術の開発はく離・再付着乱流における速度と温度変動の同時測定を実現するために,レーザ流速計(LDV)と温度センサ(細線熱電対または抵抗線温度計)を組合せる必要がある。また,LDV計測のために流体中に混入するシーディング粒子が温度センサの応答を低下させることが問題である。そこで,この温度センサの応答遅れはディジタル信号処理により応答補償し,この温度センサと後方散乱型2成分LDVを組合せた同時測定技術を開発した。本手法の有効性を検討するために加熱平板上を発達する乱流境界層にて乱流熱流束を測定し,既存の実験および数値シミュレーション結果と比較して妥当な結果が得られていることを明らかにした。(2)壁面加熱条件が変化する乱流境界層の温度場特性の解明本研究で開発した速度と温度の同時測定技術を用いて,低乱風洞内で加熱された平板上を発達する乱流境界層の速度場と温度場の相関特性が,壁面加熱条件の変化に対してどのように応答するかを実験的に調べた。壁面が流れ方向にステップ状に加熱される場合は,十分に発達した速度場中を温度場が発達する温度場助走区間となり温度境界層が薄いものの,流れ方向速度と温度変動の相関は通常の負値を保つ。一方,壁面がステップ状に冷却される場合には,この相関は,全面加熱条件での負値とは異なり,壁近傍で正値となることを明らかにした。温度変動や濃度変動などの乱流スカラー量を高い精度で定量的に計測するために,使用する温度および濃度センサの応答を理論的,数値的に解析し,風洞実験により実証する必要がある。現在の所,いずれのセンサにおいても基本的な応答性能の評価はすでに完了しており,これらの応答特性をもとにして,より応答速度の速いセンサを実現するためにディジタル応答補償を適用している。温度センサ(細線熱電対または抵抗線温度計)についてはこの応答補償技術は確立している。

一方,濃度変動測定のために開発した高速FIDについてはより高速な応答特性を得るための検討が途中であり,課題は残されている。なお,乱流熱流束や乱流物質流束を測定するためには,速度センサとの組合せが必要であるが,現時点では,基本的な2次の相関量については測定可能となっている。以上の理由から,研究の目的はおおむね順調に進展しているといえる。測定手法がほぼ確立したので,今後は2次元加熱丘モデルの各種伝熱壁を設計・製作し,熱的境界条件の異なる乱流温度場を重ね合わせ原理にもとづき調査し,はく離・再付着を伴う複雑乱流場の性質を定量的に明らかにする。また,濃度場における重ね合わせについて検討するために,様々なシュミット数を有する拡散物質の乱流諸量を測定する。(1) 2次元加熱丘モデルの伝熱壁の設計と製作:2次元丘モデルを構成する伝熱壁として,等温壁,等熱流束壁,断熱壁を使用する。伝熱壁の熱的応答は流体運動と連成して複雑な特性を示すことから,理論的な検討と性能予測を含めて,設計・試作を繰り返して所望の伝熱壁を実現する。(2) 2次元加熱丘モデルの実験(速度場,温度場の測定とデータ解析):速度場,温度場の乱流諸量を収集する。まず等温の伝熱壁に限定して実験を進め,これ以外の伝熱壁(等熱流束と断熱条件)については,模型が完成しだい順次進める。(3) 2次元丘モデルの実験(濃度場の測定とデータ解析):2次元丘モデルの上流でエチレンなどの物質を点源供給し,濃度場を計測する。種々の拡散物質を個別に拡散した場合,混合気体を拡散した場合について,温度場と同様に重ねあわせ原理を適用する。上述の系統的な実験により,温度場および濃度場の重ね合わせ原理を鍵として,2次元丘モデル周りの熱物質輸送現象の支配要因を特定し,スカラー場の特性を制御するための方策を見いだす。(4)実験データベースの構築:本研究の成果が伝熱制御や乱流予測の研究開発の参考資料として利用できるようにデータベースを構築するとともに,成果を積極的に公表する。2次元加熱丘モデルの製作とこれを風洞内に設置するための実験装置材料費,加工・製作費に研究費を使用する.また,温度センサを製作するための素線(極細熱電対および抵抗線)の材料費,画像処理流速計による速度ベクトル算出に必要となるPIV処理ソフトウェア,物質拡散実験のための各種ガス(エチレン,水素など)が必要である.その他の経費として,国内での成果発表と,学術誌に投稿するための英文校閲費,掲載費などが必要である.
時期特異的ＩＬー７Ｒ欠損マウスを用いた末梢Ｔ細胞の機能的分化の解析

インターロイキン7(IL-7)の末梢T細胞の機能における役割を調べるため、時期特異的IL-7レセプター(IL-7R)欠損マウスやIL-7R発現制御領域の変異マウスを用いて、末梢ナイーブT細胞のTCR刺激に対する応答性を解析した。その結果、ナイーブT細胞におけるIL-7シグナルはTCR刺激による増殖を高めるのに必要であり、さらに、ナイーブT細胞上のIL-7R発現レベルとTCR刺激に対する反応性には正の相関関係がある可能性が示唆された。また、IL-7Rを欠損する制御性T細胞(Treg)の増殖抑制活性は、in vitroにおいては野性型マウスのTregより弱いという結果を得た。これまでに我々の研究室では、IL-7R遺伝子座に直接結合してIL-7Rの発現量を調節する可能性がある転写因子を2つ同定し、この転写因子結合サイトに点変異を導入した2種類のノックインマウス(Mut1マウス、Mut2マウス)を作製してきた。野性型マウスのナイーブT細胞に比べて、Mut1マウスではIL-7R発現が低下し、Mut2マウスではIL-7R発現がわずかに上昇する。昨年度、IL-7Rを胸腺分化後期から欠損させたマウスのナイーブT細胞は、in vitroでのTCR刺激による増殖が弱いことを報告したが、上記2種のIL-7R点変異導入マウスを用いて、同様の現象がみとめられるかを検証した。点変異導入マウスからナイーブT細胞を分離し、in vitroで様々な濃度の抗CD3抗体+抗CD28抗体によるTCR刺激を行った。その結果、ナイーブCD4、CD8 T細胞ともに、IL-7R発現が低いMut1マウスではTCR刺激に対する応答性が低下しており、IL-7R発現が高いMut2マウスでは亢進していることが分かった。以上の結果から、ナイーブT細胞のIL-7R発現レベルとin vitroでのTCR刺激に対する応答性には正の相関関係が存在しており、IL-7Rが末梢ナイーブT細胞の抗原に対する応答性の調節を担っている可能性が示唆された。IL-7Rからのシグナルが末梢T細胞の機能に与える影響を調べるため、IL-7R-floxマウスとCD4-Creトランスジェニックマウスを交配した。得られたマウス(IL-7RcKO x CD4-CreTgマウス)と野性型マウスのリンパ節からナイーブCD4 T細胞とナイーブCD8 T細胞をセルソーターで分取し、抗CD3抗体+抗CD28抗体で刺激した時の応答を調べた。その結果、IL-7RcKO x CD4-CreTgマウスの末梢T細胞は、野性型T細胞に比べて、TCR刺激で誘導される活性化マーカーCD69の発現には変化がないが、増殖が減少していた。次に、IL-7Rが制御性T細胞(Treg)の機能に与える影響を調べた。IL-7RcKO x CD4-CreTgマウスの胸腺内Tregの数は、野性型マウスに比べて20-30%減少していたが、Tregの機能に重要な分子であるCTLA-4やGITRの発現は野性型と差がなかった。また、IL-7RcKO x CD4-CreTgマウスの末梢リンパ組織のTregの数は、野性型マウスより40%減少していたが、胸腺と同様、GITRなどの発現は野性型と差がなかった。さらに、野性型マウスとIL-7RcKO x CD4-CreTgマウスのリンパ節からTregをセルソーターで分取し、in vitroで、野性型マウス由来ナイーブCD4 T細胞の増殖を抑制する活性を比較した。野性型マウスのナイーブCD4 T細胞をanti-CD3抗体と抗原提示細胞で活性化した時の増殖抑制活性は、IL-7RcKO x CD4-CreTgマウス由来Tregで野性型に比べて弱い傾向があることが分かった。この結果から、in vitroにおいては、IL-7RシグナルがTregの機能を増強する可能性が示唆された。課題のひとつであった「制御性T細胞の機能におけるIL-7シグナルの役割」のin vitroでの解析を終了し、論文として報告した。また、この課題をin vivoでも解析するために、IL-7R-floxマウスをタモキシフェン誘導性にCreリコンビナーゼを発現するUbc-ERCreT2トランスジェニックマウスと交配した。得られたマウス(IL-7RcKO x ERCreTgマウス)のTregをRag2欠損マウスに移植し、タモキシフェン投与によってin vivoでIL-7R欠損を誘導する予備実験も完了している。生体内での制御性T細胞(Treg)の機能発揮におけるIL-

7シグナルの役割をより正確に把握するため、IL-7R-floxマウスとUbc-ERCreT2トランスジェニックマウスを交配する。得られたマウス(IL-7RcKO x ERCreTgマウス)と野性型マウスの末梢リンパ節からTregを分取し、Rag2欠損マウスに移植する。さらに、このマウスにOVA特異的TCRを発現するOT-1、もしくは、OT-2 TCRトランスジェニックマウスの末梢T細胞を移植し、OVAとタモキシフェンを同時に投与する。数日後、リンパ節のOT-1、もしくは、OT-2 T細胞の数と、それらのT細胞が産生するサイトカインの量を比較する。これにより、野性型マウスのTregと、IL-7Rを欠損するIL-7RcKO x ERCreTgマウスのTregの間で、T細胞の増殖やサイトカイン産生を抑制する活性に違いがあるかをin vivoで評価する。サイトカイン産生をフローサイトメトリーで測定するために、蛍光ラベルした抗サイトカイン抗体(anti-IL-2、anti-IFNgamma、anti-IL-10など)を購入する。
作業筋虚血閾値の測度を加味した運動処方の分子生物学研究と運動導出性適応機構の解明

本研究の目的は、有酸素性トレーニングにおける筋収縮力と収縮速度の組合せの選択が、急性と慢性運動適応機構に及ぶ影響を呼吸・循環器系、骨格筋量とその分子生物学的測度の面から制御の可能性を検証することである。結果乳酸閾値(LT)相当の仕事率が高トルクの運動では、急性適応において高い呼吸効率を誘発することがわかった。慢性適応機構では、高トルクの運動トレーニングが、LTwatts/Wtを早く増加させ、しかも初期値から飽和水準までのLT強度の増加率が大きく、脂質動員に優れた運動の条件であることが示唆された。本年度は,乳酸閾値に相当する運動強度において,作業筋虚血閾値(以下,WMIT Tを基準として発揮筋力を3段階群にわけ,相対的な発揮筋力の違いによる一過性の運動適応機構呼吸、循環器系への影響を検証することを目的とした。【方法】健常な男子学生を対象に乳酸閾値に相当する運動強度に決定した上で,同一仕事率のうえWMITを基準にスムースな回転が可能な3段階の回転数に分け,それぞれ高%WMITと中%WMITと低%WMITとした。回転数はそれぞれ38.9±5,0rpm,51.5±7.6rpm,70.9±6.4rpmであった。【結果】分時換気量では低%WMITが高%WMITに対して有意に高値を示した(p<0.05)。酸素摂取率では,低%WMITが高%WMITに対して高値の傾向を示した(p<0.1)。また,心拍数において低%WMITが中、高%WMITに対して有意に高値を示した(p<0.05)。さらに,呼吸交換率,酸素脈,血中乳酸濃度,酸素換気当量,肺分画の比較を行ったが有意差を認めなかった。【考察】同程度の運動強度であっても,高%WMITの運動では呼吸器系に対して抑制作用があり,循環器系に対しては促進作用がある可能性が示唆された。相対的同一運動強度でさえも,WMITを基準とした発揮筋力により呼吸、循環器系へ運動適応が異なる可能性を示唆した。この報告は,これまで特に全身持久力の向上のために処方されてきた運動適応の差異を理論的に説明できることになるかもしれない。つまり,対象者の特性、目的に沿ったテーラーメードの運動処方の基礎的研究となりえる。我々は,作業筋虚血閾値(WMIT)の概念を加味した有酸素性トレーニングの効果と適応機構について研究を進めている.これまで我々が提案する運動負荷試験は,その研究内容から比較的体力水準の高い若年者を対象に行ってきたが,運動処方の適応範囲を探るため中高齢者を対象に%WMITを考慮した運動負荷試験のため自転車エルゴメーターを用いて,DPBP強度で50回転と70回転を行い比較したところ,酸素摂取量には有意な差を認めず,換気量・心拍数・血中乳酸値で有意な差を認めた.このことから,中高齢者であっても%WMITを考慮することにより,運動導出性適応機構の細やかな導出の可能性が示唆された.また,相対的な作業筋虚血閾値(%WMIT)を考慮した運動処方の展開に向けて,日常生活で導入しやすいように重量負荷靴を考案しその成果を検証した.その結果,中高齢者が重量負荷靴を装着し日常生活におけるDPBP強度に相当する運動強度の占有時間を延伸することで,有酸素性作業能だけでなく大腰筋断面積(筋力)も増加することが示唆された.我々が提案する運動処方はより低体力な肺気腫に代表されるCOPD患者にも適応できる可能性がある.肺換気能が極端に低下しているCOPD患者は本運動処方の恩恵を受ける具体的な例である.つまり,COPD患者を対象には,肺換気能に負担をかけずトーレナリビティの高い末梢筋組織や毛細血管への刺激を効率的に行うことが出来るようになる.また,健康の維持増進のために実施されている有酸素性運動に重量負荷靴などを用い%WMITを加味することで,これまで期待できなかったトレーニング効果を導出できる可能性を示唆した.大腿伸展筋の発揮した筋力によつて、筋血流が虚血する筋力の閾値(作業筋虚血閾値と命名:Work MuscularIschemic threshold, WMIT)には、最大随意筋力の2060%の個人差が認められた。また、LTとOBLA強度込みのトレーニング結果は、WMITの高さに比例した毛細血管数の増加が認められた。

そこで、遺伝子レベルの適応機構をコントロールできる運動条件とその適応機構を解明するために、運動強度の基準に(1)WMITの尺度を採用し、(2)自転車エルゴメーターのペダル運動の機械的効率に差を生じない35rpmと50rpm、75rpmの3つの運動条件で、LT強度での固定運動負荷試験を行い、筋酸素化レベルを近赤外線分光法にて測定し、安静時の値を100%、動脈阻血による定常時を0%として酸化ヘモグロビン量を標準化して評価した。その結果、35rpmの運動条件は、他条件に比して筋酸素化レベルが有意に低値を示した。また、%WMITと筋酸素化レベルとの間に有意な負の相関関係を示した。すなわち、同一個人内で%WMITが高い運動条件は、筋血流が制限されることを示唆した。次に、LT強度における「高%WMIT(35rpm)」「低%WMIT(75rpm)」の有酸素性運動における慢性適応機構について検討した。この2つの運動条件のトレーニングを、"5回/週""300分/週"施行した。トレーニングの進行とともに有酸素能が高まるので、厳密なLT強度になるように毎週負荷を修正した。介入期間は、LT強度が飽和水準に至り定常化するまでトレーニングをさせた。また、筋生検は、介入前後に実施した。その結果、LT強度は、高%WMIT群が7週間で90,130wattsに、低%WMIT群が9週間で84,90wattsに飽和水準に到達した(各n=2)。現在、まだ実験は進行中ですので、提出期限の延期をお願いいたします。
運動による代謝改善効果を模倣する新規代謝調節経路の分子機構解析

1. AMPK活性化によるPPARγmRNA安定化メカニズムの解析これまでの研究より、骨格筋において運動により活性化するタンパク質AMPKは、核内受容体PPARγのmRNAを安定化する事で発現量を増加させ、これにより脂質代謝において重要な役割を担うLPLの発現を上昇させる事を明らかにしている。そこで今年度は、AMPKによるPPARγmRNA安定化メカニズムの解明を試みた。一般に半減期の短いmRNAはAUBPと呼ばれるタンパク質により安定性を規定される事が知られている。これまでにAUBPは20種類ほど報告されているが、特にAMPKにより活性調節を受けるAUBPについて解析を行った。しかし現在のところPPARγmRNAの安定化に関与するAUBPの同定には至っておらず、今後のさらなる研究が必要である。2.運動による代謝改善効果を担う新たな因子の探索近年、運動後の骨格筋には小胞体ストレス応答(UPR)が生じる事が報告され、これが骨格筋の運動への適応応答に重要である事が示されている。本研究では、UPRの活性化により、あるGタンパク質共役型受容体(GPCR)の発現が上昇する事が明らかにし、運動後の骨格筋でも同様の現象が確認された。また当該GPCRを骨格筋特異的に過剰発現したトランスジェニックマウスを作出したところ、骨格筋における筋肥大関連遺伝子の発現上昇とそれに伴う筋肥大、そして高脂肪食負荷によるインスリン抵抗性の改善が認められた。興味深い事に、これらの変化は運動後に骨格筋に起こる変化とよく一致するものである。さらに当該GPCRのノックアウトマウスでは、骨格筋重量の低下が確認された。したがって本研究で見出したGPCRは運動による代謝改善効果を担う新たな因子であり、生活習慣病やサルコペニアの予防に効果的であると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。運動は生活習慣病予防に効果的である事はよく知られているが、そのメカニズムには不明な点が多く残されている。本研究では、運動時に起こる遺伝子発現変動を解析し、運動による代謝改善効果を担う新規経路を明らかにする事で、新たな生活習慣病予防法を示す事を目的とし、以下の2点について研究を遂行した。1. AMPKによるPPARγmRNA安定化機構の解析運動時に骨格筋において強く活性化するAMPKは、PPARγのmRNAを安定化する事でその発現量を増大させ、LPLの発現を調節する事を明らかにしているが、そのメカニズムは不明である。そこでAMPKによりリン酸化を受け、様々なmRNAの安定性に関わるHuRに着目して研究を進めたが、HuRがPPARγmRNAの安定化に関わるという証拠は得られなかった。今後は他のmRNA安定化因子に対象を拡張し、さらなる検証を行う予定である。2.運動により骨格筋で発現亢進するGタンパク質共役型受容体の発見と機能解析トレッドミル走行運動を負荷したマウス骨格筋に解析により、運動後に発現が亢進するGタンパク質共役型受容体(GPCR)を発見した。更にこのGPCRのプロモーター領域を解析する事により、発現に関わる転写因子の同定に成功した。また当該GPCRを骨格筋特異的に過剰発現するトランスジェニックマウスを作出したところ、骨格筋の肥大化と高脂肪食負荷に伴うインスリン抵抗性の改善が認められた。今回発見したGPCRは、運動による代謝改善効果を担う因子のひとつと予想され、生活習慣病の予防および治療に貢献する因子として応用が期待される。AMPKの活性化によるPPARγmRNA安定化機構の解析は難航している。本年はHuRに着目して研究を進めたが、HuRとPPARγmRNA安定化の関連は見いだせなかった。

しかしPPARγmRNAの安定化に寄与する可能性のある因子ついて着実に検証を進めており、一定の進展が認められている。一方、運動による代謝改善効果を担い得るGPCRを発見し、その機能に関して新たな知見が得られた点において、当初の予想を超える大きな進展が認められた。本年度の基礎研究データは、翌年度以降の研究の支柱になるものと考えている。総じて、本研究課題はおおむね順調に進展しているものと評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。1. PPARγmRNA安定化機構の解析PPARγmRNAの安定化機構に関しては、本年度検討したHuR以外の因子も視野に入れて引き続き検討を行う。主にsiRNAを利用した、mRNA安定化因子のノックダウン実験を想定している。AMPKの活性化によるPPARγmRNAの安定化は脂肪細胞等では確認できなかったため、筋細胞に多く発現する因子を重点的に解析することにより、効率的に探索が可能であると考えている。2.運動により骨格筋で発現亢進するGタンパク質共役型受容体の発見と機能解析新たに運動機能を模倣し得る因子として同定したGPCRに関しては、興味深いデータが多く得られているため、今後更に力を入れて研究を進める予定である。過去に筋肥大に関与するGPCRはいくつか報告されているが、筋肥大に至るメカニズムはGPCRによりさまざまであるため、分子レベルで詳細を明らかにしていきたい。また、これまで行ってきた分子生物学的基礎研究に加えて、応用的な研究も進めていきたいと考えている。具体的には、本GPCRの活性化により廃用性筋萎縮や加齢による筋萎縮を抑えられるか、という点を遺伝子改変マウスなどを用いて明らかにしたいと考えている。
教育の情報化の進展にともなって顕在化する問題とその解決方法に関する研究

本研究の成果は次のとおりである。(1)情報モラル教育について情報モラル教育に全校体制で取り組むための手法の一つとして、三層構造アプローチ法を開発した。また、Androidスマートフォンユーザー用のワンクリック詐欺の体験学習教材を開発した。(2)ネットいじめについてX県Y市で発生したネットいじめの事件に対する学校と教育委員会の対応を、法的側面と教育的側面の両面から分析した。問題が発生した学校の生徒達には、再発防止のための教育がなされており、適切であったと判断した。(3)個人情報保護について個人情報保護と情報セキュリティポリシーの関連について検討し、学校の情報セキュリティポリシーへの対応は、6つのパターンに分けられることを明らかにした。本研究の目的は、教育の情報化の進展にともなって顕在化する問題に焦点を当て,問題の原因の解明やその問題の解決方法の研究をすることである。2010年度は,「情報モラル教育を学校の教育課程全体の中で行う際に問題となる点や指導方法や教員研修の在り方」,「ネットいじめ等,児童生徒がネットやケータイを利用することで発生する問題とそれへの指導方法」,「コンピュータを各教科の中で活用し授業の中で問題となる点」や「校務の情報化の進展にともない問題となる点」など,教育の情報化全般に関する問題を対象に検討を行った。現時点では,「子供の実態に合わせ,情報モラルの指導内容を選択し,教育課程に位置づけた指導計画例」,「アンケート調査による子供実態調査結果」,「教育の情報化に関する手引きに例示されている情報モラル教育を実施できるようになるための教員研修会の内容と方法の検討結果」,「情報セキュリティ実施手順を遵守しながら,校務の情報化を行うための注意点の検討結果」などの成果が得られている。これらの成果は,教育現場における実践のために有益な知見であり,本研究の協力者の学校において,研究成果を実践に適用し,その結果をフィードバックしていただくことで,さらに研究を進めていく予定である。また,それを一般化することで,広く教育現場に役立ててもらえる成果を得られると考えている。2011年度も前年度に引き続き,「情報モラル教育を学校の教育課程全体の中で行う際に問題となる点や指導方法や教員研修の在り方」,「ネットいじめ等,児童生徒がネットやケータイを利用することで発生する問題とそれへの指導方法」,「コンピュータを各教科の中で活用し授業の中で問題となる点」や「校務の情報化の進展にともない問題となる点」など,教育の情報化全般に関する問題を対象に検討を行った。現在、「三層構造による情報モラル教育の指導計画を立てることの有効性に関する分析」、「情報モラル教育に全校体制で取り組んでいる中学校の事例研究」を進めている。具体的には,本研究に協力してくださっている学校が学校全体で組織的に取り組む情報モラル教育の実践事例を完成させつつあり,それを成功させている要因の調査や,その取り組みが生徒の行動に与えている影響などについて,調査を行っている。また,組織的な情報モラル教育を行っていない他校と比較するために,調査を実施する学校を増やして調査を行っている。また、スマートフォンを安全に利用する方法を学習できる体験教材の開発を行った。今後、研究授業を行って有効性の実証を行う予定である。加えて,昨年12月末から総務省フィーチャースクール推進事業,文部科学省の学びのイノベーション事業の実証校に係わるきっかけを得たため,平成24年度は生徒が一人一台のネットワーク端末を持つ環境になった場合の活用方法とともに,情報モラル教育の側面からの指導についても研究する予定である。2010年度からの3年間の研究期間中における子どもの情報機器の利用環境の大きな変化として、スマートフォンの普及、ゲームのSNS化の2つがあげられる。本研究のスタート時点より、情報モラル教育を行う必要性がより増した状況になっている。また、校務の情報化も進み、教育現場における情報セキュリティの確保の問題もより重要となっている。本研究の成果は、大きく「ゲーム機も含めた小中学生のネット利用に関する実態」、「生徒の実態を踏まえて実践する三層構造情報モラル教育アプローチ法」、「スマートフォン対応ワンクリック詐欺疑似体験アプリの開発」、「中学校技術・家庭科の教科書における情報モラル教育の指導内容の特徴」の4つとなる。ゲーム機を含めた小中学生のネット利用に関する実態調査から、携帯電話を使用していない児童生徒もネット上のコミュニケーションを行っている実態が明らかになった。三層構造情報モラル教育アプローチ法は、児童生徒のネット利用実態を踏まえた情報モラル教育を学校全体で実践するための手法であり、予防効果、問題拡大抑止効果、再発防止効果の3つが期待できる。

また、Android OSを搭載したスマートフォンのユーザーを狙った詐欺アプリの被害を防止するための体験型教材を開発し、教員研修会に参加した教員から授業で利用できる教材として評価された。さらに、中学校技術・家庭科の教科書における情報モラル教育の指導内容の特徴から、情報技術と情報モラルを関連づけた指導の在り方に関する課題を見出すことができた。昨年8月に行う予定であった調査を除いて、予定していた調査が順調に進んだ。24年度が最終年度であるため、記入しない。情報モラル教育に関する調査とデータの分析を進め、知見をまとめる予定である。また、スマートフォンを安全に利用するための体験教材の有効性について、実証実験を行う予定である。また、教員研修会の手法の開発についても、事後アンケートを分析し、知見をまとめる予定である。さらに,昨年末からかかわることになった総務省フィーチャースクール推進事業,文部科学省の学びのイノベーション事業の実証校で,生徒一人一台のネットワーク端末を使う環境における問題等について調査,研究を行う予定である。
三角波制御振幅変調フロー分析法の開発と高濃度試料の非希釈分析への応用

三角波制御振幅変調フロー分析法のシステム構築とVisual BASICによる自動化プログラムの作成を行った。システムはコンピュータ,信号発生器,3台のペリスタポンプ,自作の石英フローセルを導入した紫外可視検出器およびテフロン配管等によって構成される。総流量一定のもと,試料流量を三角波制御信号で周期的に変動させつつ定流量の呈色試薬溶液と合流させ(総流量との差分は第3の流路から緩衝液を導入することで調整),流れの中で反応させた後,下流に設置した紫外可視検出器で測定した。検出信号を高速フーリエ変換し,各周波数成分の振幅の和ΣAと試料濃度Cとの関係(検出信号が飽和しない低濃度領域ではΣAはCに比例,飽和する高濃度領域ではCΣAがCに比例)より目的成分の濃度を求めた。Fe(II)イオンのフェナントロリン吸光光度法に応用し,信号が飽和する高濃度試料でも希釈することなく測定可能であることを確認した。さらに,高濃度試料を分析する際に起こりうる光学セル窓への呈色物質の沈着の問題を解消するため,光学セルを要しない検出法として液滴検出法の開発を行った。再現性のよい液滴の生成など課題は多いが,ファイバー出力LED光源とフォトセンサアンプを用いた透過光強度の測定およびデジタルマイクロスコープによる画像検出(画像データよりRGB値を求める)の2つの方法について研究が進展中である。研究遂行の過程で,本研究で提案する三角波制御振幅変調フロー分析法は,分析機器の測定レンジを超えるために信号が飽和する高濃度試料よりも,むしろ試薬の不足によって信号が頭打ちする中濃度試料の分析に長所を発揮することが明らかとなった(高濃度試料では分散による振幅減衰により,理想的な検出信号の形状からの隔たりが大きくなる)。このことにより,試薬消費量の削減が可能なフロー分析法という新たな意義が見えてきた。フローシステムの構築,Visual BASICによるプログラムの作成,フェナントロリン吸光光度法を用いた基本的分析条件の検討,フローインジェクション分析法との比較など,当初の研究計画に記した事項は概ね遂行でき,国内学会および国際学会(PACCON 2019)でもその成果を発表することができた。研究の進行とともに,提案する「三角波制御振幅変調フロー分析法」は,検出器の測定レンジの限界のために信号が飽和する高濃度試料への応用よりも,試薬濃度が不足するために信号が頭打ちになる中濃度試料への応用に発展性があるように見受けられた。このことは,意図的に試薬濃度を低くしても分析が可能であることを示しており,試薬の節約が可能なフロー分析法の創成という新たな可能性が見いだせた。さらに,高濃度のリン酸イオンの定量(呈色反応の際,生成したモリブデンブルーが光学セル窓に沈着しやすい)を想定し,光学セル窓のない検出法として液滴検出法にも取り組んだ。1)細管の末端に次々と液滴を生成させ,光ファイバーを介して発光ダイオードからの光を入射させ,透過光を光ファイバーでフォトダイオードに導いて検出する方法,2)液滴をデジタルマイクロスコープで動画撮影し,画像解析することによりRGB値を算出し,その値より目的成分濃度を求める方法,の2つのアプローチに取り組んでいる。これらは当初の計画では考え及ばなかったもので,今後の発展が期待できるものと考えている。原著論文の公表にはまだ至っていないものの,想定していた以上に研究の展望が広がっていることから「当初の計画以上に進展している」と判断した。三角波制御振幅変調フロー分析法が試薬量削減に有効であることが明かになったので,フェナントロリン吸光光度法によるFe(II)イオン定量を用いて,どの程度まで試薬量を削減することが可能かを検討する。その結果を,最も一般的なフロー分析法であるフローインジェクション分析法による結果と比較し,本研究の長所を明瞭にする。また,分散による振幅減衰の影響を補正する方法についても検討する。これまでの研究で,高速フーリエ変換によって求めた直流成分DCと振幅和ΣAの差を振幅減衰による影響とみなし,各検出信号からこの差を引いてから解析すると理論と比較的よく合致するという結果が得られた。そこで,この補正法を自動化でするようプログラムを改良する。高濃度試料測定のための液滴検出法については,まずは再現性のよい液滴生成を目的として検討を続ける。細管材質(現在はテフロン細管を用いているが,その柔軟性が短所になっているのでステンレス管の使用を検討),液滴生成側(流路末端)の管と,落下した液滴を受け止め吸引除去する下側の管との間隔,液滴に対する照射側と受光側の光ファイバーの位置などを最適化する。液滴に映った背景目盛りも誤差の一因になっているので,この点も改良する。色素を用いて基礎的検討を行ったのち,モリブデンブルー吸光光度法によるリン酸イオンの定量に応用する。

検出信号を高速フーリエ変換し,各周波数成分の振幅の和ΣAと試料濃度Cとの関係(検出信号が飽和しない低濃度領域ではΣAはCに比例,飽和する高濃度領域ではCΣAがCに比例)より目的成分の濃度を求めた。Fe(II)イオンのフェナントロリン吸光光度法に応用し,信号が飽和する高濃度試料でも希釈することなく測定可能であることを確認した。さらに,高濃度試料を分析する際に起こりうる光学セル窓への呈色物質の沈着の問題を解消するため,光学セルを要しない検出法として液滴検出法の開発を行った。再現性のよい液滴の生成など課題は多いが,ファイバー出力LED光源とフォトセンサアンプを用いた透過光強度の測定およびデジタルマイクロスコープによる画像検出(画像データよりRGB値を求める)の2つの方法について研究が進展中である。研究遂行の過程で,本研究で提案する三角波制御振幅変調フロー分析法は,分析機器の測定レンジを超えるために信号が飽和する高濃度試料よりも,むしろ試薬の不足によって信号が頭打ちする中濃度試料の分析に長所を発揮することが明らかとなった(高濃度試料では分散による振幅減衰により,理想的な検出信号の形状からの隔たりが大きくなる)。このことにより,試薬消費量の削減が可能なフロー分析法という新たな意義が見えてきた。フローシステムの構築,Visual BASICによるプログラムの作成,フェナントロリン吸光光度法を用いた基本的分析条件の検討,フローインジェクション分析法との比較など,当初の研究計画に記した事項は概ね遂行でき,国内学会および国際学会(PACCON 2019)でもその成果を発表することができた。研究の進行とともに,提案する「三角波制御振幅変調フロー分析法」は,検出器の測定レンジの限界のために信号が飽和する高濃度試料への応用よりも,試薬濃度が不足するために信号が頭打ちになる中濃度試料への応用に発展性があるように見受けられた。このことは,意図的に試薬濃度を低くしても分析が可能であることを示しており,試薬の節約が可能なフロー分析法の創成という新たな可能性が見いだせた。さらに,高濃度のリン酸イオンの定量(呈色反応の際,生成したモリブデンブルーが光学セル窓に沈着しやすい)を想定し,光学セル窓のない検出法として液滴検出法にも取り組んだ。1)細管の末端に次々と液滴を生成させ,光ファイバーを介して発光ダイオードからの光を入射させ,透過光を光ファイバーでフォトダイオードに導いて検出する方法,2)液滴をデジタルマイクロスコープで動画撮影し,画像解析することによりRGB値を算出し,その値より目的成分濃度を求める方法,の2つのアプローチに取り組んでいる。これらは当初の計画では考え及ばなかったもので,今後の発展が期待できるものと考えている。原著論文の公表にはまだ至っていないものの,想定していた以上に研究の展望が広がっていることから「当初の計画以上に進展している」と判断した。三角波制御振幅変調フロー分析法が試薬量削減に有効であることが明かになったので,フェナントロリン吸光光度法によるFe(II)イオン定量を用いて,どの程度まで試薬量を削減することが可能かを検討する。その結果を,最も一般的なフロー分析法であるフローインジェクション分析法による結果と比較し,本研究の長所を明瞭にする。また,分散による振幅減衰の影響を補正する方法についても検討する。
浅海養殖域における不稔性アオサの複合養殖とその生態効能に関する基礎研究

【実験1:海面生簀での養殖実験】マダイとアナアオサ変異種を同一生簀内で複合養殖を試みたところ、その実験区における溶存酸素量は、対照区より9%も高い値を示した。一方、その実験区における遊離二酸化炭素量は対照区より4%減少した。それはアナアオサの炭酸同化作用によるものであるが、その原理を海面生簀養殖で実用化したのが本研究の大きな成果である。本研究ではそのような生理・生態効能のみならずマダイの成長は対照区より1.5%増加したこと、実験区の斃死個体は対照区より半減したこと、マダイの体色は赤みを帯び、天然色に近づいたこと、肥満度は対照区より高く、肉部に厚みが生じたこと、などのメリットが見出だされた。特に、最終的効果として、実験区の市場価格が対照区のそれよりも15%も高い値で取引された。市場関係者の判断では、そうした高値の原因は「無投薬養魚」であったからだ、とのことである。投薬養魚が養魚離れの一因ともいわれているが、本実験でアナアオサの還元給餌法は養魚の健康を守ることもできたので、本研究の成果は、今後の養魚法改善に役立つものと思われる。【実験2:実験室内での解析実験】マダイとアナアオサ変異種を複合養殖し、そこで栽培したアナアオサをマダイに還元添加給餌すると、以上のように多岐に及んだ生理・生態的効能が観察されたが、そのように添加給餌した場合、糞の物質循環能にどのような効果があるかを、パンライト水槽で解析実験してみた。その結果、アナアオサを還元給餌すると糞の物質循環能が高まることが分かった。【総括】このように現状の養魚の弱点は飼育老廃物による海底汚染であるが、本研究から、動物と植物の複合養殖によって水質の保全が図られ、そこで栽培された植物を動物に還元給餌することによって、底質の浄化にも寄与することが分かった。本研究の目的は、不稔性アナアオサによる環境浄化と還元給餌による健康魚の育成をはかることである。本年度は以下のような成果が得られた。1これまで野菜籠やカニ籠を利用して本種の栽培を試みていたが、量産化の面では改良が必要であった。それで本研究ではモジアミによる専用網の試作を行ったが、海面でテストした結果、57m/sの強台風にも耐えることが分かり、量産化のめどが立った。2ヒラメのアンモニア態窒素の排泄率は3.79.1ml/kg/hであった。アオサのアンモニア態窒素の吸収率は1.31.9mg/kg/hであった。したがって、単位重さ当たりのヒラメのN排泄率はアオサのN吸収率の約35倍も高いことが分かった。3 90日間のヒラメとアオサの複合飼育における各成長量を比較してみると、植物/動物生産比は2.44.0と算出された。つまり、ヒラメ生産1に対してアオサ生産は2.44.0倍も生産されたことを意味している。4基礎研究として、アオサの栽培条件の差による一般化学組織や脂肪酸組成の違いを調べた結果、高照度・高温度下の方が低照度・低温度下より蛋白質や脂肪が多く含まれていることが分かった。5応用研究として、海面生簀によるマダイとアオサの複合養殖を行った。

この実験は目下継続中であるが、今まで解明した点は(1)実験区は対照区に比べてCO_2は4%減少し、O_2は9%増になった。(2)実験区のマダイの成長は対照区より23.3%も良い結果が得られた。(3)脂肪酸組成および体色素の面では有為な差は見られなかった。マダイを7m角の生け簀に1750尾ずつA,Bの2面に収容し,A面にはアナアオサ変異種を表面にポリカルチャー(複合飼育)し,B面には従来通り,そのポリカルチャーを行わず,それら両者のpCO_2(二酸化炭素分圧)とpO_2(酸素分圧)の相対収支を比較した。その結果,アナアオサ変異種とマダイを同生け簀で飼育した場合は,pO_2値が対照区のB面より9%も高い値を示した。一方,pCO_2値は逆にA面はB面よりも4%平均,低い値を示した。以上の結果,マダイと不稔性アナアオサを複合養殖することによって,環境条件が,好転することが明白となった。また,ヒラメとアナアオサ変異種のポリカルチャーを室内で試みた結果,ヒラメだけを単独飼育した対照区に比べて,複合飼育区では,アナアオサ変異種によるNH_4-Nの吸収が顕著であり,さらに,溶存酸素の増加,二酸化炭素の減少も明白にあらわれた。このような結果から,不稔性アナアオサのポリカルチャーにおける生態効能の高いことが明らかになった。現行の水産養殖は、動物なら動物のみを、また、植物なら植物のみを養殖の対象として営まれている。そのような偏重型養殖は、自家汚染型養殖であり、20年も30年も継続すると、養殖漁場における生態系の崩壊は必至である。本研究は、そのような事態を招かないようにするため、魚類養殖域における不稔性アナアオサ(以下、本種と略)の複合養殖を図り、その生態効能に関する基礎知見を得るために行ったものである。その実施時間は1993年度・1994年度・1995年度の3か年である。その間における本研究成果の公表数は、学会等の口頭発表に12回、学会誌等の印刷発表に8編である。以下にその概要をまとめる。浅海養殖域における本種と魚類の複合養殖を行った場合、その生態効能をどのように把握するかが先決課題である。それに関して本研究では物質循環能を究明する手法として、藻類生長潜在能(Algal Growth Potential : AGP)の調査法の改善し、その適応を図った。これまでのAGP研究は赤潮生物を指標生物になっていたが、本研究ではその指標生物として入手しやすく、かつ保存管理の容易なNannochloropsis oculateおよびUlva pertusaを用いて検討した。その結果、AGPの測定はNannochloropsis oculateやUlva pertusaでも十分利用できることが分かった。また、本一連の実験で、AGPの測定は物質循環能を知る指標になることも分かった。このような手法はこれまで皆無だったので、環境調和型養殖の開発研究にも支障をきたしていたが、本研究で開発したAGP測定法は、今後、浅海養殖域における物質循環能の把握に寄与するものと期待される。一方、応用研究として7×7×7mの小割生簀2面を用い、実用規模でマダイとアナアオサの複合養殖を試みた。その結果、複合養殖区は在来法区より生残率では有意な差はみられなかったが、(1)成長が1.5%増、(2)酸素が9%増、(3)炭酸ガスが4%減、(4)餌料効率が12%増、そして(5)出荷価格が15%増であった。出荷価格が15%も増になったのは、本実験区は無投薬による有機養殖法であったので、イメージアップによる効果であった。以上、本研究は生態系的手法を導入した新たな養殖技法の開発に寄与したものといえる。