hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
皮膚悪性リンパ種早期診断法に関する研究

皮膚リンパ種はいわゆる節性リンパ種と異なり、独特の生物学的・臨床的特徴を持つ。皮膚炎症性疾患のうち一部のものは慢性に経過する過程で、悪性リパ腫(皮膚型)へと移行することが知られているが、これらは長期間かけて移行するので、移行の時期を正確に把握するのは困難である。これまで皮膚生検組織の病理学的検討が最も重要視されてきたが、リンパ種様丘疹症など既成の概念にあてはまらぬものや、病理学的所見が得られてからの治療開始では遅すぎるとの考え方もある。いずれにせよ、臨床的に悪性リンパ種を早期に診断することは治療上非常に重要で、患者の予後を決定する第一の因子といっても過言ではない。本研究において、リンパ種の研究面で頻用されていた免疫組織学および分子生物学を、非常に幅広く客観的に捕らえにくい皮膚慢性炎症性疾患の臨床に応用し、成果の一部は報告済である(Kikuchi A,J Am Acad Dermatol 29:419-22,1993.)。斑状類乾癬、毛包性ムチン沈着症、リンパ種様丘疹症など、皮膚炎症性疾患のうち特に悪性リンパ種への移行頻度の高い疾患群において、それぞれ臨床所見、治療に対する反応性および経過、病理所見、免疫組織学的所見、分子生物学的所見につき詳細な検討を行った結果、慢性炎症疾患から皮膚リンパ種への移行は長期間を経て連続的に起こるので、臨床所見、病理所見、分子生物学的所見などの総合的判断によってなされるべきであると考えられた(菊池新,慶應医学72:1-7,1995)。また前リンパ種状態において、浸潤細胞のモノクロナリティが検出される症例があり、この場合臨床所見、病理所見のみからこれらを皮膚リンパ種と鑑別することは困難であり、注意深い経過観察と、頻回に皮膚生検により診断を確定することが重要と結論した(Kikuchi A,Dermatology 190:124-127,1995.)皮膚リンパ種はいわゆる節性リンパ種と異なり、独特の生物学的・臨床的特徴を持つ。また前リンパ種状態において、浸潤細胞のモノクロナリティが検出される症例があり、この場合臨床所見、病理所見のみからこれらを皮膚リンパ種と鑑別することは困難であり、注意深い経過観察と、頻回に皮膚生検により診断を確定することが重要と結論した(Kikuchi A,Dermatology 190:124-127,1995.)
ショウジョウバエ味覚器形成と機能分化に関する網羅的遺伝子解析

味覚受容の一つの特徴は、糖、苦味、塩、酸、アミノ酸、といった各種刺激物質ごとに、独自のシグナル伝達メカニズムを持つことである。本研究の目的は、ショウジョウバエの味覚受容器に発現する遺伝子群を、GAL4/UAS-GFPを利用したエンハンサートラップ法により単離し、個々の味細胞を遺伝子発現により識別した上で、糖受容、塩受容などに関わる遺伝子群を網羅的に解析することである。本年度の研究の結果、約2000系統の新規P因子挿入個体の解析を終了した。その中から、66系統(3.3%)を脚およ翅の味覚器にレポーターを発現する系統として単離した。66系統の内訳は、ほぼ全ての神経系でレポーターを発現するもの(30系統)、全ての味覚細胞で発現(18系統)するもの、一部の味覚細胞に限定して発現(18系統)するものであった。現在これらのエンハンサートラップ系統を利用した、味細胞の識別および味細胞特異的に発現する遺伝子の単離解析を進めている。これらのなかで、defective proboscis extention response(dpr)と名付けた変異体を用いた解析がひとまず終了した。dprはNaCl°に対する応答が低下した変異体である。dprの発現は末梢感覚器においては味覚神経細胞に特異的である。特に味覚神経クラスターのうち、2つの神経で主に発現している。我々の研究の結果dprの原因遺伝子が新規イムノグロブリンドメインタンパク質であることが証明された。また、Dpr蛋白はホモフィリックな細胞接着因子として働いていることも明らかとなった。ショウジョウバエのゲノム中には19種類のdpr相同遺伝子(dpr2-dpr19)が存在することから、dpr関連遺伝子の機能解析もショウジョウバエの味覚や神経系の機能を知る上で重要な課題となるもと思われる。Dprに関する研究はJoumal of Neuroscience誌に掲載予定である。
中空フォトニック結晶ファイバを用いた、光子の量子位相ゲートに関する研究

光子の量子位相ゲートとは、制御光の光子数に応じて、信号光(信号光子)の位相が変化する素子である。その実現は、光子を用いた量子コンピュータや、量子暗号の高機能化にとり大変重要である。我々は当初、中空フォトニック結晶ファイバに導入された二準位系(アルカリ原子や量子ドット)を系として想定した。しかし、H18年度に、数百ナノメートルオーダーにまで引き延ばしたナノ光ファイバによってもフォトニック結晶ファイバと同程度のエバネッセント光強度が得られることが分かった。ナノ光ファイバは、強いエバネッセント場が外部に露出しているため、二順位系の導入が極めて容易になる。今年度、我々は直径400nmのナノ光ファイバの実現に取り組んだ。結果として、高い透過率(90%以上)と、偏光解消がない、直径480nmのナノ光ファイバを実現した。さらに、実現したナノ光ファイバと微小球共振器を結合させ、ストークスパラメータスペクトルを取得、それより、微小球とナノ光ファイバの共鳴による位相シフトスペクトルの取得に成功した。また、そのスペクトルから、ナノ光ファイバと微小球共振器がオーバーカップリング条件下にあることを実験的に確認、外側への光しみだしが大きいことを実証した。また光子の位相シフト評価技術に関し、非常に安定な2光子量子干渉計を構築し、それを用いた回折限界以下の量子干渉縞の観測に初めて成功(0pt. Exp., 2007)、さらに4光子量子干渉計により、標準量子限界を超えた位相測定感度を実現(Science, 2007)した。また、ナノ光ファイバと結合した微小球共振器中にドープしたエルビウムイオンの位置を制御することで、光結合係数の制御に成功(Appl. Phys. Lett., 2008)した。最後に、若手研究Aによる、3年間の支援に心より感謝申し上げます。本課題では、光子の量子位相ゲートの実現を目指し、本研究期間内に、中空フォトニック結晶ファイバ中に閉じこめたアルカリ原子の微弱光、単一光子に対する応答を研究する。今年度は、(1)量子位相ゲートに関する理論解析(2)デバイス構造設計(3)実験装置の設計・構築の各項目について次のような研究を行った。(1)量子位相ゲートに関する理論解析1次元FDTD法とブロッホ方程式を組み合わせ、キャビティ中に閉じこめられた原子の微弱コヒーレント光に対する応答を解析した。その結果、Q値が小さい場合には、非線形位相シフトの大きさは原子位置に強く依存するが、Q値が大きい場合には原子位置依存性が小さくなることが明らかになった(投稿準備中)。この結果から、中空フォトニック結晶ファイバに関しても、その閉じこめQ値の影響を調べる必要が考えられる。また、量子位相ゲートの評価方法について検討を進め、その結果を線形光学素子を用いた量子位相ゲート素子について適用し、妥当性を確認した。(2)デバイス構造設計中空フォトニック結晶内部での電場強度や、光閉じこめの方向依存性について計算するための準備を行った。当初、FDTD法による解析を中心に検討したが、解析領域の制限などから、数値的なモード解析法を併用することにし、必要なソフトウェアについて選定、購入を行った。(3)実験装置の設計・構築実験装置の基本的な設計を行った。また、フォトニック結晶ファイバとシングルモード光ファイバ間の反射損失等を検討するためのビームプロファイラを購入した。真空チャンバの設計についても検討を進めた。来年度は、項目(2)、(3)について引き続き検討を進めると共に、真空チャンバの構築を行いたい。本課題では、フォトニック結晶ファイバを用いた光子の量子位相ゲートに関する研究をおこなっている。今年度は、●デバイス構造設計●実験装置の設計・構築の各項目について次のような研究を行った。●デバイス構造設計昨年度、選定、購入した数値的なモード解析ソフトウェアを利用し、モード解析を行った。その結果、中空フォトニック結晶ファイバと同程度の光電場強度を、400nm程度の直径をもつシリカガラスファイバ(ナノ光ファイバ)によって達成できることが明らかになった。中空フォトニック結晶ファイバに比較して、テーパファイバは、原子と光電場を容易に相互作用させることが可能である。今後、フォトニック結晶ファイバと平行して、ナノ光ファイバの検討を進めることにした。●実験装置の設計・構築今年度は、光ファイバを導入可能な真空チャンバの設計および構築を行った。計6本の光ファイバ入出力を備え、内部にフォトニック結晶ファイバ、ナノ光ファイバを設置可能である。上記の研究の進展に対応し、来年度は位相シフト量の検出系の構築等をすすめたい。

結果として、高い透過率(90%以上)と、偏光解消がない、直径480nmのナノ光ファイバを実現した。さらに、実現したナノ光ファイバと微小球共振器を結合させ、ストークスパラメータスペクトルを取得、それより、微小球とナノ光ファイバの共鳴による位相シフトスペクトルの取得に成功した。また、そのスペクトルから、ナノ光ファイバと微小球共振器がオーバーカップリング条件下にあることを実験的に確認、外側への光しみだしが大きいことを実証した。また光子の位相シフト評価技術に関し、非常に安定な2光子量子干渉計を構築し、それを用いた回折限界以下の量子干渉縞の観測に初めて成功(0pt. Exp., 2007)、さらに4光子量子干渉計により、標準量子限界を超えた位相測定感度を実現(Science, 2007)した。また、ナノ光ファイバと結合した微小球共振器中にドープしたエルビウムイオンの位置を制御することで、光結合係数の制御に成功(Appl. Phys. Lett., 2008)した。最後に、若手研究Aによる、3年間の支援に心より感謝申し上げます。
日本及びアジア途上国における廃棄物処分場の広域環境モニタリング手法の開発

わが国における現行の廃棄物処分場モニタリング調査には、いくつかの解決すべき問題点が存在する。例えば、産業廃棄物最終処分場における表面温度観測、発生ガスの検出等は、処分場内の限られた地点においてなされるものであり、処分場全体を把握するものではない。廃棄物はその性格上均一な性状を有するものではないことから、調査測定地点によって観測結果が全く異なる場合がある。この問題を解決するためには、処分場内の環境状況を面的に捉え、その結果を定量的に計測するモニタリング手法が必要となる。そこで、本研究では、衛星リモートセンシングおよび地上リモートセンシングを廃棄物処分場のモニタリングに適用するための手法について技術的な検討を行った。具体的には、衛星リモートセンシングにより、(1)埋立地の地表面被覆分類手法の提案、(2)NDVI(正規化植生指標)を利用した埋立地表層におけるガス組成の推計手法の提案、(3)廃棄物の不法投棄現場の検出手法の提案を行った。また、現地(廃棄物処分場)における地上リモートセンシング(熱赤外画像装置による地表面温度分布の観測)により、産業廃棄物最終処分場における不適正処分の監視手法の提案等を行った。今年度は、以下に示す2つの項目について研究を進めた。(1)熱赤外リモートセンシングによる発熱性廃棄物の検出に関する検討熱赤外リモートセンシングにより、廃棄物処分場内の発熱性廃棄物を検出する場合にまず問題となるのが、廃棄物上に敷設された覆土の厚さである。地中の廃棄物が発熱していたとしても、覆土が厚い場合、検知することは難しい。そのため、廃棄物上の覆土の厚さと、地表面温度との関係を把握しておく必要がある。また、廃棄物の発熱により地表面温度が上昇していたとしても、日射により周囲の温度も上昇している場合、廃棄物の発熱による温度変化を検出することは難しくなる。以上を考慮し、地中の廃棄物の発熱、覆土の厚さ、日射の3要素が地表面温度に与える影響を定量的に評価するため、2次元円筒座標系の熱伝導方程式に基づく伝熱モデル作成し、シミュレーション分析を行なった。これにより、覆土厚による廃棄物の検出限界や、日射を考慮した観測条件等について考察した。さらに、実際に廃棄物の発熱が確認された処分場(2箇所)において現地調査を行い、熱赤外リモートセンシングの有効性について検討した。(2)衛星センサによる廃棄物の識別に関する検討中・高分解能光学センサを有する衛星のデータを用い、衛星センサによる廃棄物の識別能力について評価した。具体的には、廃棄物処分場あるいは廃棄物の不法投棄現場において、廃棄物(混合廃棄物、廃プラ、廃タイヤ、廃コンクリート等)の反射スペクトルデータを測定した。得られた反射スペクトルデータから、人工衛星のセンサが観測可能な波長帯(バンド)における反射率の値を抽出した。本研究では、ASTER(9バンド)、SPOT5(4バンド)、Quickbird(4パンド)の3種類の衛星のバンド値を用いた。次に、抽出したバンドごとの反射率データを用いて、スペクトルパターン分析を行い、廃棄物と裸地・コンクリート床・植生とのスペクトル分離度を評価した。この結果を衛星データに適用し、廃棄物の検出シミュレーションを行い、検出精度について考察した。
内リンパ水腫発生における内耳水代謝障害の作用

ヒト内リンパ嚢は、内耳発生の観点から見ると蝸牛や半規管発生よりも非常に早期に出現する部位である。また内リンパ嚢は、内耳の一部でありながら他の内耳と異なる様々な点を下記のように挙げることができる。(1)他の内耳が骨迷路に硬く囲まれているのに内リンパ嚢は後頭蓋窩に突出した器官である。(2)内耳血管は無窓性であるが内リンパ嚢の血管は有窓性である(Lundquist 1976)。(3)他の内耳では観察されない免疫担当細胞が内リンパ嚢では観察される(Rask-Andersen 1980)。(4)他の内耳は胎生期20週頃にほぼ完成するが、内リンパ嚢は生後3才頃まで発育を続ける(Sando 1982)。これらの特徴を考えると内リンパ嚢は内耳の中でも外界の刺激、例えばウィルス感染等を受けやすい器官であることが推測される。さらに我々の報告してきた臨床所見として以下の所見も認められる。(5)メニエル病の内リンパ嚢は光顕・電顕的観察で線維化が強い(Yazawa 1981)。(6)メニエル病の内リンパ嚢周囲の骨組織の発育障害がCT上で観察される(Yazawa 1994)。(7)メニエル病の内リンパ嚢の発育障害が手術所見として認められる(Yazawa 1998)。これらの背景を考察すると、内リンパ嚢はその成長期である3才以前の幼児期に何らかのウィルス感染などによる炎症を起こし、光顕・電顕的所見、手術所見やCT所見で観察されるような内リンパ嚢の発育障害や内リンパ嚢周囲の骨組織の発育障害をきたすと考えられる。機能的には、これらの結果として内リンパ嚢の潜在的機能障害、すなわち内リンパ液の吸収障害の傾向をきたし、メニエル病発祥の基盤をこの時期に形成してしまっている可能性がえられる。多くの研究者はこれらの所見のうち(7)のようなCT所見は、先天性、また時には遣伝性であると唱えているが、このプロセスは後天性のものであるというのが我々の独自の考えである。現在までにヒトメニエル病の内リンパ嚢標本10例とヒト剖検例の内リンパ嚢7例についてウィルス検索をPCR法とIn Situ Hybridization法を用いて行った。単純ヘルペスウィルスとサイトメガロウィルスに有意所見は認めなかったが、帯状庖疹ウィルスとEBウィルスについて陽性所見を認め、統計学的にはメニエル病の内リンパ嚢で有意に帯状疹ウィルスが陽性であることが判明し、EBウィルスについては傾向があることが判明した。ヒト内リンパ嚢は,内耳の発生上は蝸牛や半規管発生よりも非常に早期に出現する部位である.

また内リンパ嚢は,内耳の一部でありながら他の内耳と異なる様々な点がある.列挙すると以下のようになる.(1)他の内耳は胎生期20週頃にほぼ完成するが,内リンパ嚢は生後3才頃まで発育する(Sando 1982),(2)内耳血管は無窓性であるが内リンパ嚢の血管は有窓性である(Lundquist 1976),(3)他の内耳が骨迷路に固く囲まれているのに内リンパ嚢は後頭蓋窩に突出した器官である,(4)他の内耳では観察されない免疫担当細胞が内リンパ嚢では観察される(Rask-Andersen 1980).これらの特徴を考えると内リンパ嚢はウイルス感染等を受けやすい器官であることが推測される.さらに臨床所見として以下の所見も認めら報告してきた.これらの背景を考察すると,内リンパ嚢はその成長期である3歳以前の幼児期に何らかの感染などによるマイルドな炎症を起こし,光顕・電顕所見,手術所見やCT所見で観察されるような内リンパ嚢の発育障害や内リンパ嚢周辺の骨組織の発育障害を来すと考えられる.機能的には,これらの結果として内リンパ嚢の潜在的機能障害,すなわちマイルドな内リンパ液吸収障害の傾向を来たし,メニエール病発症の基盤をこの時期に形成してしまっている可能性が考えられる.多くの研究者はこれら所見の内の(C)のようなCT所見は,先天性であり,また時には遺伝性であると唱えているが,このプロセスは後天性のものであると言うのが私の独自の考えである.それを証明するためには,ヒトメニエール病内リンパ嚢での炎症所見の痕跡を検索する必要がある.現在までにヒトメニエール病内リンパ嚢標本8例とヒト剖検例内リンパ嚢7例についてウイルス検索をPCRとIn situ hybridizationで行い,帯状疱疹ウイルスとE-Bウイルスにおいて陽性所見を認め,統計的にみてもヒトメニエール病内リンパ嚢でその傾向が強いことが判明してきている.ヒト内リンパ嚢は,内耳の発生の観点から見ると蝸牛や半規管発生よりも非常に早期に出現する部位である.また内リンパ嚢は,内耳の一部でありながら他の内耳と異なる様々な点を下記のように挙げることができる。(1)他の内耳が骨迷路に固く囲まれているのに内リンパ嚢は後頭蓋窩に突出した器官である。(2)内耳血管は無窓性であるが内リンパ嚢の血管は有窓性である(Lundquist 1976),(3)他の内耳では観察されない免疫担当細胞が内リンパ嚢では観察される(Rask-Andersen 1980).(4)他の内耳は胎生期20週頃にほぼ完成するが,内リンパ嚢は生後3才頃まで発育する(Sando 1982),これらの特徴を考えると内リンパ嚢は内耳の中でも外界の刺激,例えばウイルス感染等を受けやすい器官であることが推測される。さらに我々の報告してきた臨床所見として以下の所見も認めらる。(a)メニエール病内リンパ嚢は光顕・電顕的観察で線維化が強い(Yazawa Y, 1981)(b)メニエール病内リンパ嚢周囲の骨組織の発育障害がCT上で観察される.(Yazawa Y, 1994)(c)メニエール病内リンパ嚢の発育障害が手術所見として認められる(Yazawa Y, 1998)これらの背景を考察すると,内リンパ嚢はその成長期である3歳以前の幼児期に何らかのウイルス感染などによるマイルドな炎症を起こし,光顕・電顕所見,手術所見やCT所見で観察されるような内リンパ嚢の発育障害や内リンパ嚢周辺の骨組織の発育障害を来すと考えられる。機能的には,これらの結果として内リンパ嚢の潜在的機能障害,すなわちマイルドな内
HIV感染の発症にかかわるヒトヘルペスウイルス6の活性化の役割

HIV感染後、エイズ発症に至るまでの体内での動態についてはよくわかってはいない。in vitroでみると、HIVと突発性発疹の病原体であるヒトヘルペスウイルス6(HHV6)は、CD4陽性Tリンパ球を標的とする。エイズ発症初期の全身リンパ節の系統的腫脹(PGL)の特徴は異常なリンパ濾胞の過形成と樹状突起細胞の腫大であり、B細胞の増生である。悪性リンパ腫として疑われて生検されたPGL初期のリンパ節で抗原の分布を免疫蛍光法、ABC法でみると、HIVは主として胚中心を中心として濾胞内に大量に存在するのに対し、HHV6は濾胞周辺領域に大量に検出された。両ウイルスは、23例でみるとエイズの症状の進行と共に、萎縮期の全身リンパ節における検出率が減少した。HIV抗原は樹状突起細胞を中心にその周辺に網状に、HHV6抗原はマクロファ-ジおよびリンパ球にみられ、両者の分布域と細胞は明らかに異なっている。今回の事実から、HHV6は、HIVがリンパ節内において活性化されると共に、異なった領域で活性化され相互に作用しながらCD4陽性細胞を破壊するものと推定される。他のウイルスが日和見感染としてエイズの後期において活性化されるのに対し、この2つのウイルスはPGL期において重要な役割を担っていることが明らかになった。AC患者の末血20名をみると、両抗原が検出されることはないが4ー7日の培養で、6名でHIV、7名でHHV6が検出されてきた。この時期においては両ウイルスは活性化されているとはいえず、ACからPGLへの進展の要因が何であり、それがどのようにHIVとHHV6動かすかについての検討が次の課題である。
LDH結合性免疫グロブリン(M-蛋白例)の構造解析と結合メカニズムに関する研究

乳酸脱水素酵素(LDH,E.C.1.1.1.27)と結合する免疫グロブリン(M-蛋白例)について,その構造と結合メカニズムを探るため種々の実験を行い,以下の点を明らかにした。1.精製LDHとの再結合実験を行ったところ,患者精製BJPはmonomer,dimerともLDH3,4,5に対し明らかに強い親和性を示したが,患者精製IgG型M-蛋白では明確な再結合が証明されなかった。2.患者BJPを用いてWestern blotting分析を行ったところ,2-mercaptoethanol(2-ME)存在下では,分子量約28,000のバンドが1本のみであったが,2-ME非存在下では,分子量約44,00060,000までの間に明瞭なバンドが3本出現し構造異常の存在が強く示唆された。3.患者BJP結合affinityカラムを作製し,LDHとの親和性を確認したところ,NADH添加前では,LDHとの親和性が観察されたが,精製LDHにNADHを加えたものでは,いずれのアイソザイムもBJPに再結合できなくなることが確認され,BJPとの結合にLDH分子のNAD^+結合領域が深く関与していることが示唆された。4患者精製BJPのアミノ酸配列をProtein Sequencerにて分析したところ,N-末端側からのアミノ酸残基はSer-Tyr-Glu-Leu-という配列であり,既報(Clin Chim Acta 264:163,1997)のLDH結合性を示すBJP例と同様,N-末端側の2番目にはLDH分子のNAD^+結合領域に存在するアミノ酸残基と結合しやすい芳香族アミノ酸の一種のTyrが位置していることが確認された。これらの結果から,BJPのLDHとの結合は抗原抗体反応による結合とは考え難く,BJPの構造異常に起因し,その結合部位はLDH分子のNAD^+結合領域である可能性が高い。乳酸脱水素酵素(LDH,E.C.1.1.1.27)と結合する免疫グロブリン(M-蛋白例)について,その構造と結合メカニズムを明らかにするため,今年度は以下の実験を行った。1.患者尿を透析濃縮後,Cibacron Blue 3GA affinity chromatography, DEAE-Sephacelイオン交換クロマトグラフィー,Sephacryl S-300 superfineカラムゲル濾過法により,λ型Bence Jones蛋白(BJP)を精製した。さらに,赤血球溶血液と肝ホモジネート混合試料から5'AMP affinitychromatography, DEAE-Sephacelイオン交換クロマトグラフィーによりLDH15までの各アイソザイムを精製し再結合実験を行った。その結果,患者BJPはmonomer, dimerともLDH3,4,5に対し明らかに強い親和性を示すことが確認された。しかしながら,同時に精製を試みた患者IgG型M-蛋白では明確な再結合が証明されなかったため,他の方法による再結合実験を行い明らかにする予定である。2.患者精製BJPを用いてWestern blotting分析を行い,分子量からの構造異常の推測を行った。その結果,2-mercaptoethanol(2-ME)存在下では,分子量約28,000のバンドが1本のみであったが,2-ME非存在下では,分子量約44,00060,000までの間に明瞭なバンドが3本出現し構造異常の存在が強く示唆された。

通常,免疫グロブリンのH鎖とL鎖のvariable domainは抗体分子の抗原結合特異性に深く関与しているが,L鎖単独では抗原結合活性はないか,非常に低いといわれており,本例のBJP結合例では抗原抗体反応による結合とは到底考え難く,今後さらに2年間にわたり一次構造,二次構造を含めた構造解析などにより,その結合メカニズムを明らかにしたい。今年度は,乳酸脱水素酵素(LDH, E.C.1.1.1.27)と結合するλ型Bence Jones蛋白(BJP)について,結合にLDH分子のNAD^+結合領域が関与しているかどうか確認するため,以下のような実験を行った。1.精製した患者BJPをNHS-activated Superose 4Bにカップリングさせaffinityカラムを作製した。このカラムに精製LDH,およびその精製LDHにNADHを2.0mol/Lの濃度になるよう混合したものをそれぞれ添加し,添加前と,添加後の未吸着画分で溶出されたLDHアイソザイムの濃度比を比較し,その回収率から親和性の有無を判定した。その結果,NADH添加前では,LDH3,4,5との強い親和性が観察され,LDH2も弱いながら結合していることが判明した。しかし,精製LDHにNADHをしたものでは,いずれのアイソザイムもBJPに再結合できなくなることが確認されたことから,LDH分子のNAD^+結合領域がNADHによりブロックされているため結合できない可能性が示唆された。2.NAD+のfragmentである5'-AMP Sepharose 4BカラムにBJP-LDH複合体を添加し,未吸着分画を溶出させた後,1mmol/LNADHにて吸着分画を溶出させ,各分画のLDH活性およびアイソザイム分析を行い,複合体の解離の有無を確認した。その結果,未吸着分画にはLDH活性のないBJPのみが,また吸着分画には正常のLDHアイソザイムが溶出され,5'-AMPカラムを通過させることにより,BJP-DH複合体が解離することが確認された。5'-AMPが結合する部分はLDH分子のNAD^+結合領域であることから,患者BJPは5'-AMPと競合して解離した可能性が考えられた。3.精製したLDHを5'-AMPカラムにカップリングさせ,精製患者BJPを添加後,未吸着分画,吸着分画をそれぞれ溶出させLDH活性およびアイソザイム分析を行い,5'-AMPに結合したLDH分子は患者BJPと再結合ができるかどうか確認した。その結果,未吸着分画にはLDH活性のないBJPのみが,また吸着分画には正常のLDHアイソザイムが溶出され,5'-AMPに結合したLDHとは再結合できないことが確認された。また,対照として,LDH-IgA複合体例についても実験を行ったが,同様な結果であり,結合にはLDH分子のNAD^+結合領域が深く関与している可能性が示唆された。今年度は,乳酸脱水素酵素(LDH, E.C.1.1.1.27)と結合するλ型Bence Jones蛋白(BJP)について,結合に関与するアミノ酸残基を確認するため,以下のような実験を行った。2.患者BJPの一次構造解析から得られたアミノ酸配列に従ってN-末端側15残基のペプチドを合成した。合成ペプチドの純度は96.7%であり,その主な特性値は分子量1583.71,等電点3.00,疎水性度33.3%であった。現在,合成ペプチドとLDHとの結合親和性をCounter親和電気泳動法にて行ったところ,明らかにLDHとの親和性が確認された。3.患者BJPのN-末端側15残基の合成ペプチドをKLH-MBS法にてコンジュゲート後,ウサギに免疫し,polyclonal抗体を作製した。
新規バゾプレシン/アンジオテンシン・デュアル受容体のクローニングと機能解析

アンジオテンシン・バソプレシンデュアル受容体(AT/VPR)はアンジオテンシンII(AII)とバソレシン(VP)の両ペプチドをリガソドとするユニークな受容体としてラットよりクローニングさた。しかしその遺伝子構造や機能に関しては、未だ詳細は不明のままである。今回我々はマウスにおける同受容体遺伝子をクローニングし、その遺伝子構造ならびに発現臓器に関する検討を行った。その結果、ラットゲノムDNAより全長約6.5Kbの遺伝子を見出した。予想外にも、ラットにおける翻訳開始部位のメチオニンはマウスではロイシンに置換しており、実際の翻訳開始点はアミノ酸192個上流に存在し、結果的にmouse ATAVPRはratのそれと比較して179個長いアミノ酸を有していた。またcDNAとの比較検討により、ATAVPR遺伝子は少なくとも5個のエクソンから成ることが明らかとなった。また興味深いことに、遺伝子の一部はPathogen-recognition receptor蛋白であるNACTH/Nalp6遺伝子とcoding regionを共有していた。本遺伝子のmRNAは下垂体、視床、大脳皮質、海馬、小脳、肝臓、胆嚢、腎臓、副腎、大腸、精巣、白色脂肪細胞など、諸臓器に広汎に発現していた。一方、心臓での発現は弱く、骨格筋、皮膚、脾臓では発現を認めなかった。この受容体のcDNAを発現ベクターに組み込んで血管平滑筋細胞に発現させたところ、AIIに対する反応は認めなかったが、VPに対しては細胞内カルシウム反応性およびcAMP/PKA応答性レポーターの反心を増強させる一方、炎症関連レポーターの反応を強力に抑制した。以上の結果より、1)マウスT/VPR遺伝子は他の受容体蛋白遺伝子とゲノムを共有するユニークな遺伝子であること、2)VPに対する細胞内シグナル伝達系の反応を修飾する作用を有することが明らかとなった。本受容体の広汎な発現分布を考慮すると、AT/VPRは内分泌系としてのホルモンに対する特異的な受容体というよりは、リガンドに対する細胞の反応性のモディファイヤーとして機能している可能性が推察される。1.アンジオテンシン・バゾプレシンデュアル受容体(ATAVPR)の遺伝子構造我々のクローンしたmouse ATAVPRは、chromosome 7に位置していた。また当初クローンした断片で欠けていた部分を補うと、予想外にも翻訳開始部位のメチオニンはマウスではロイシンに置換しており、実際の翻訳開始点はアミノ酸192個上流に存在していた。最終的にmouse ATAVPRは、ratのそれと比較して179個長いアミノ酸を有していた。またゲノムDNAとの比較検討により、ATAVPR遺伝子は少なくとも5個のエクソンから成ることが明らかとなった。さらにヒトにも相同遺伝子が存在することを見出した(NM_138329)。2.ATAVPR遺伝子は他の産物もコードしている。Mouse ATAVPRのゲノム上の塩基配列をさらに詳細に解析し、また既知のcDNAデータベースと比較検討したところ、ATAVPR遺伝子のゲノムはいくつかの他の遺伝子も同時にコードしていることが明らかとなった。すなわち、より上流に転写開始点を持つNalp6,およびATAVP遺伝子転写開始点より下流に転写開始点を持つNACHTである。従って、同じゲノムの領域から異なった3つの遺伝子産物が発現していることになる。3.ATAVPR遺伝子の発現分布マウスの各臓器より、total RNAを抽出し、RT-PCRによりATAVPR mRNAの発現を検討した。その結果、ATAVPRは下垂体、視床、大脳皮質、海馬、小脳、肝臓、胆嚢、腎臓、副腎、大腸、精巣、白色脂肪細胞など、諸臓器に広汎に発現していた。

一方、心臓での発現は弱く、骨格筋、皮膚、脾臓では発現を認めなかった。4.ATAVPRの受容体としての機能解析受容体としてのATAVPRの機能を解析する目的で、cDNA全長をクローニングし、発現ベクターを作成した。現在各種細胞に導入し、リガンド(バゾプレシン、アンジオテンシンII)による効果を検討中である。アンジオテンシン・バソプレシンデュアル受容体(AT/VPR)はアンジオテンシンIIとバソプレシンの両ペプチドをリガンドとするユニークな受容体としてラットよりクローニングされた。しかしその遺伝子構造や機能に関しては、未だ詳細は不明のままである。今回我々はマウスにおける同受容体遺伝子をクローニングし、その遺伝子構造ならびに発現臓器に関する検討を行った。その結果、ラットゲノムDNAより全長約6.5Kbの遺伝子を見出した。予想外にも、ラットにおける翻訳開始部位のメチオニンはマウスではロイシンに置換しており、実際の翻訳開始点はアミノ酸192個上流に存在し、結果的にmouse ATAVPRはratのそれと比較して179個長いアミノ酸を有していた。またcDNAとの比較検討により、ATAVPR遺伝子は少なくとも5個のエクソンから成ることが明らかとなった。また興味深いことに、遺伝子の一部はPathogen-recognition receptor蛋白であるNACTH/Nalp6遺伝子とcoding regionを共有していた。本遺伝子のmRNAは下垂体、視床、大脳皮質、海馬、小脳、肝臓、胆嚢、腎臓、副腎、大腸、精巣、白色脂肪細胞など、諸臓器に広汎に発現していた。以上の結果より、マウスAT/VPR遺伝子は他の受容体蛋白遺伝子とゲノムを共有するユニークな遺伝子であることが明らかとなった。バソプレシンおよぴアンジオテンシンIIの両者をリガンドとする許容性、ならびに広汎な発現分布を考慮すると、本受容体は内分泌系としてのホルモンに対する特異的な受容体というよりは、各種の細胞外情報を受容するセンサー蛋白である可能性がある。現在リガンド特異性や細胞内シグナル伝達系に関する検討を行っている。
琉球文学における中国思想の伝播と受容に関する研究

沖縄の古典『おもろさうし』は16世紀から17世紀にかけて約100年の歳月をかけて編纂された。日本文学でいえば『古事記』に相当するもので、沖縄の創世神話、神概念、他界観の解明はもとより、琉球王国形成期の歴史や王権思想を明らかにするうえでこれ以上の資料はない。筆者は20年近くこの歌謡集の解明に精力を注いできたが、研究方法、研究姿勢において従来の研究に物足りなさを感じてきた。要因のひとつを示〓すれば、これまでのおもろ研究が「日本古代の鏡」という日本民俗学初期の沖縄観に依存していたからである。沖縄は中国に明王朝の成立後、招諭をうけて中国を中心とする開封体制の中に組み込まれた。それを契機に、沖縄には中国文化だけでなく遠く東南アジア諸国の文化も流入した。これは必然的に沖縄文化に東支那海沿岸諸国、特に中国の文化が大きな影響を及ぼしたのである。しかし、琉球諸島のおかれた政治的立場から、これらの地域との文化的関係を捨象し、沖縄文化を日本文化とのみ比較するという研究姿勢が長い間とられたのである。私はこのような研究上の欠を補なうため、中国の〓祖信仰と沖縄のおなり神信仰の共通性を論じ、また、瑞鳥である鳳凰文様の沖縄における受容を朝鮮、日本のそれと比較して検討した。その後、琉球の王権思想に中国における王朝始祖伝承説話としての日光感精説話が大きな影響を与えていることを解明した。また、琉球諸島の現行の民族および祭式歌謡にあらわれた異形の神の分析を通して、中国的習俗の石敢当、ヒンプン、シーサー等が沖縄で受容された精神的背景を明らかにした。以上の研究成果により沖縄の祭式、文学、神概念に中国の思想が多面的に影響を与えていることが明らかにされたと考える。16世紀から17世紀の約100年にわたる長期の編集を経て沖縄最古の歌謡集『おもろさうし』は完成した。本土の『古事記』に相当するもので、沖縄の創世神話・神観念、他界観の解明はもとより、王国形成期の歴史や王権思想を明らかにするうえでこれ以上の文書はない。筆者は20年近くこの歌謡集の解明に精力を注いできた。しかし、研究方法、姿勢において従来の研究にもの足りなさを感じてきた。それはこれまでの『おもろさうし』研究が「日本古代の鏡という日本民俗学的な古い沖縄観に基づいていたからであった。沖縄は中国に明朝が成立してあと、中国の〓封体制の中に組み込まれた。それを契機に中国文化だけでなく、遠く東南アジア諸国の文化が沖縄に流入してきた。そのことは必然的に沖縄の文化に中国や東南アジアの文化が影響を与えたはずである。しかし、従来の研究は、これらの地域との文化関係を捨象して、沖縄の文化を日本文化とのみ比較するという姿勢に終始した。私はこのような研究上の欠を補なうために、中国の媽祖信仰と沖縄のヲナリ神を比較研究した。又瑞島である鳳凰文様が沖縄に受容される過程を朝鮮、日本のそれと比較、論及した。又、琉球の王権思想として、王を太陽の末裔と論理化することが、中国における王朝始祖伝承説話としての日光感性説話の影響下にあることを解明し、『球陽論業』に発表した。石敢當、ヒンブン、獅子像など中国道教の塞えの神々が琉球で受容される時に、沖縄土着の塞えの神と習合したことがある程度理解できてきた。今後このことを明らかにしていくつもりである。
超高エネルギー宇宙線のエネルギースペクトル

チャカルタヤ山宇宙線観測所において100TeV以上の空気シャワーを観測している既存の空気シャワーアレイの一部を10TeV以上の空気シャワーを観測できるように改良した。この10TeV以上の空気シャワーを精度良く観測するためには空気シャワー中の粒子数密度の横分布を精度良く測定する必要があるので、空気シャワーの中心から距離1030mのところに21台の検出器を今回増設した。これにより空気シャワーの中心から距離1030mでの空気シャワー中の粒子数密度の横分布が精度良く求められるようになった。このため、この空気シャワーのコアの位置が2mの精度で決まり、親粒子である一次宇宙線のエネルギーが10TeVで30%の精度で決まる。また、その宇宙線の到来方向も100TeVで1度で決まることが確かめられた。このようなエネルギーの高い宇宙線は我々の地球に等方向から入射している。したがって、頻度の同じ現象は同じエネルギーの宇宙線を観ていることになる。一方、大きい天頂角で入射した空気シャワーは厚い空気の層を通過しているので、その天頂角で入射したシャワーの観測される総荷電粒子数はその空気の厚さに対応して減少している。しかし、その宇宙線の到来頻度はこの天頂角に依存しないので、天頂角毎のエネルギースペクトルにおける等頻度での総荷電粒子数を求めれば、その頻度に対応する宇宙線のエネルギーでの縦方向発達曲線が得られる。この原理を使って、観測されたデータ解析から得られた情報を使って空気シャワーの縦方向発達曲線を求め、いろいろな一次宇宙線の核組成を仮定した空気シャワーの縦方向発達のシミュレーションで得られる曲線と比較する。そして、仮定したどの曲線が、観測結果を良く表しているかが求められる。このようにして、平均の核組成を求めることができる。今回の観測では約50TeVのシャワーの平均核組成を求めることができ、JACEEグループ等の結果と比較することにより、空気シャワー観測の有効性が実証できる。チャカルタヤ山宇宙線観測所において100TeV以上の空気シャワーを観測している既存の空気シャワーアレイの一部を改良して5TeV以上の空気シャワーを観測する。この5TeV以上の空気シャワーを精度良く観測するためには空気シャワー中の粒子数密度の横分布を精度良く測定する必要があるので、空気シャワーの中心から距離1030mのところに21台の検出器を増設する。これにより空気シャワー中の総粒子数が精度良く測定でき、この空気シャワーの親粒子である一次宇宙線のエネルギーが精度良く求められる。また、その宇宙線の到来方向も精度良く求められる。今年度はこの増設検出器用に使われる高速の光電子増倍管を購入し、これに使われる回路系の製作を行っている。また、検出器を配置するため架台の設営を完了した。これらの装置の調整を現在行っておりできるだけ早い時期に観測を開始する。この観測における有効面積や観測精度の計算を行っており、5TeV以上の空気シャワーの総粒子数や入射方向の測定精度がほぼ期待される結果であることが解った。8月に南アフリカ共和国のダ-ラム市で宇宙線国際学会が開かれ、吉井が出席していままでに得られているエネルギースペクトルの結果についての報告をした。その結果は他の研究グループからも大変注目され、今後の成果が期待された。来年度は増設後の観測を開始して、当初の観測精度が得られているか検討して、データの解析を開始する。チャカルタヤ山宇宙線観測所において100TeV以上の空気シャワーを観測している既存の空気

シャワーアレイの一部を改良して5TeV以上の空気シャワーを観測する。この5TeV以上の空気シャワーを精度良く観測するためには空気シャワー中の粒子数密度の横分布を精度良く測定する必要があるので、空気シャワーの中心から距離1030mのところに21台の検出器を増設する。これにより空気シャワー中の総粒子数が精度良く測定でき、この空気シャワーの親粒子である一次宇宙線のエネルギーが精度良く求められる。また、その宇宙線の到来方向も精度良く求められる。今年度はこの増設検出器の設営を完了し、装置の調整も完了したので、観測を開始しデータを収集中である。このデータ収集をDAT装置で記録するように設営したので大量のデータが高頻度で収集できるようになった。そのデータを解析して、装置の調整等の監視をしており、その観測装置のデータ収集状況を春の日本物理学会で報告する予定である。吉井が東京天文台の水本のところに出張して、今後のデータ解析方針と方法について検討した。この観測における有効面積や観測精度の計算結果と観測結果とを比較したところ、空気シャワーの総粒子数や入射方向の測定精度がほぼ期待される結果であることが解った。1999年8月にはアメリカのユタ大学で宇宙線国際学会が開かれるので、吉井が出席してそれまでに得られているエネルギースペクトルや到来方向の異常性の結果についての報告をする予定である。来年度も観測を続行し、データ解析を行って、5TeV以上の一次宇宙線のエネルギースペクトルや到来方向の異常性を調べる。この研究には日本-ボリビア空気シャワー共同研究グループのメンバーも共同研究者として参加している。チャカルタヤ山宇宙線観測所において100TeV以上の空気シャワーを観測している既存の空気シャワーアレイに加えて、空気シャワーの中心から距離1030mのところに21台の検出器を増設して、5TeV以上の空気シャワーを精度良く観測するように改良した。今年度はこの増設検出器の設営も完了し装置の調整も完了したので観測を開始しデータを収集中であったが、データを解析した結果、使っている回路に問題が発生したので、その対策を検討し、現地で処置をした。これらの処置が9月に修了したので10月から再度データ収集を開始した。これらの回路の検討などのため吉井が東京天文台の水本のところに出張した。2000年3月には日本物理学会が開かれるので、吉井が出席してそれまでに得られているエネルギースペクトルや到来方向の異常性の結果についての報告をする予定である。チャカルタヤ山宇宙線観測所において100TeV以上の空気シャワーを観測している既存の空気シャワーアレイの一部を改良して5TeV以上の空気シャワーを観測する。
難治疾患である特発性肺へモジデローシスの病態解明と治療への発展

小児特有の肺疾患の中には遺伝子変異から発生し予後不良の疾患が多く存在する。特発性肺へモジデローシスは肺末梢に出血を繰り返し、肺胞および肺の間質にヘモジデリンが沈着する疾患である。乳児小児期に発症し、急性あるいは慢性肺出血から呼吸不全にいたり予後不良である。環境因子よりもgeneticな背景が考えられるが、明らかな原因は不明である。ステロイドがある程度有効であるが、離脱困難でありステロイド長期使用は小児において成長障害など重篤な副作用を発症しQOLは低い。我々は患児と両親のエキソーム解析を行い、特定された疾患関連遺伝子の細胞株およびiPS細胞を作成し、原因不明な本疾患の原因と病態を究明する。
界面に誘起される分子組織体 表面分子マクロクラスターの構造と物性の研究

研究代表者らはこれまでに、表面力測定、ATR-FTIR、吸着等温線測定を組み合わせた新規方法論を用い、2成分液体中のシリカ表面に吸着したアルコール,カルボン酸などの、水素結合による厚み数10nmの規則構造形成を見いだしている(界面分子マクロクラスター)。本研究課題では、分子マクロクラスター吸着層の接触・橋かけにより生じる長距離引力とクラスターのダイナミクスとの相関を分子レベルで理解し、微粒子の分散制御などへの応用指針を示すことを目的とした。前年度に、金表面上に調製した末端にOH基をもつアルカンチオール誘導体の自己組織化膜表面を用いた表面増強全反射赤外吸収スペクトル測定を開始し、界面の近傍(10nm以下)の評価が可能となった。本年度は、表面増強全反射赤外吸収分光法により、エタノールーシクロヘキサン2成分液体中でOH基修飾表面に吸着し、クラスターを形成したエタノールのダイナミクスの評価を行った。エタノール濃度0.10.3mol%では、吸着エタノールのOH伸縮振動(νOH)ピークは、結晶状態のピーク波数である3200cm^<-1>付近に観測され、安定な鎖状クラスター形成が示された。エタノール濃度0.53.0mol%では濃度上昇に伴いνOHピークは高波数シフトし、液体状態のピーク波数に近づいたことから、エタノールの分子運動性の増大が示された。これは、吸着層接触による引力の減少・消失は、エタノール分子の運動性の増大に伴う吸着層-バルク界面エネルギー減少によるという説明に対する明確な実験的根拠である。これは、従来数多く行われていたマクロな測定では知られていなかった吸着液体のダイナミクスを明らかにしたものであり、微粒子間相互作用、分散安定性、集積制御に対して実験に基づいた指針を与えるものである。これまでに、表面力測定、ATR-FTIR、吸着等温線測定を組み合わせた新規方法論を用い、2成分液体中のシリカ表面に吸着したアルコール,カルボン酸などが、水素結合により厚み数10 nmの規則構造を形成することを見いだしている(表面分子マクロクラスター)。本研究課題では、この分子マクロクラスターの形成により発現する長距離引力、クラスターの構造およびダイナミクスとの相関を分子レベルで理解し、微粒子の分散制御、微粒子集積・配列への応用指針を示すことを目指している。昨年度までに、界面分子マクロクラスター形成により発現する長距離引力の理論解析により、界面分子マクロクラスター-バルク溶液界面のエネルギーの評価を行い、完全混合する2成分液体に対しても、バルクの液一液界面のエネルギーの一桁以上大きい界面エネルギーが発現することが分かってきた従来、全反射赤外吸収分光法の偏光解析に基づき、表面の水酸基から水素結合によりつながった鎖状のクラスター形成を予測しており、この構造では界面に非会合の水素結合性官能基が存在するため、高い界面エネルギーが発現すると考えられる。また昨年度は金蒸着表面上に調製した末端にOH基(或いはCOOH基)をもつアルカンチオール誘導体の自己組織化膜表面を用いた表面増強全反射赤外吸収スペクトルの条件検討を行い、界面の極近傍(10nm以下)の評価が可能となった。
鳥類卵における呼吸・循環機能の比較研究

孵卵前記における鶏胚心拍数と環境酸素濃度変化に対する応答:2心房2心室の心臓が形成される孵卵前記の鶏胚心拍数を卵殻のガス交換を阻害せずに計測した。心拍数成長パターン、10%酸素に対する胚心拍数応答及び各日令胚の耐性、100%酸素環境に対する胚心拍数応答を明らかにした。ダチョウ卵の心拍数成長パターン:アコーストカ-ディオグラム法により、卵殻ガスコンダクタンス(G)と卵質量をパラメータとして、心拍数を無侵襲計測。Gと卵質量と心拍数成長パターンとの関連を明らかにした。ダチョウ卵における孵卵器湿度の胚成長に及ぼす影響評価:孵卵場では、Gの大きい卵を湿度の高い孵卵器で別に孵卵して、胚の成長が阻害されないよう対策がとられている。しかし、最初の実験ではGの大きい卵群の心拍数成長パターンは、他群との比較で統計的有意の差がみられた。そこで、次年度において、Gと水分蒸発量、心拍数成長パターンの関係を求めて初年度の結果と比較検討し孵卵器湿度の胚成長に及ぼす影響を明らかにした。エミュー卵の心拍数成長パターン:エミューは卵質量約600gで、孵卵期間は約50日余とよく解っていない。このエミュー卵について、心拍数成長パターンを計測し新たな知見を得た。早成種及び晩成種の心拍数アロメトリー特性:最大の鳥類ダチョウとエミュー及び早成種のうちで最小のヒメウズラを合む9種の早成種鳥類について胚心拍数のアロメトリー特性式を決定した。晩成種についても、テルアビブ大学で心拍数成長パターンを計測したハヤブサ、アメサギ及びメンフクロウの比較的大型の卵を含む20種の鳥類卵について、アロメトリー特性式を計算し、比較考察した。動物の心拍リズム国際シンポジウム組織開催:バーグレンとア-両教授を招へいし共同研究を総括すると共に、海外から22名の研究者を呼んで、動物の心拍リズム国際シンポジウムを開催して今後の国際的な研究発展を計った。新たなBCG法の開発とダチョウ卵の心拍数無侵襲計測実験: BCG(心弾動)計測は完全に非侵襲法で行え、これまで各種の測定システムを開発した。生体計測の立場から新たな方法として、電磁誘導コイルをセンサーとするシステムを数値実験に基づいて設計し、新たなBCG信号計測システムを開発、鶏卵において測定に成功した。それに基づきイスラエルのキブツにあるダチョウ牧場で各種のBCG法とマイクロフォンを用いるACG(アコーストカ-デイオグラム)法によりダチョウ卵について心拍数計測を行った。その結果、ACG法は計測実験環境が良いとは言えないダチョウ牧場の孵卵場内においても心拍数計測に用いることができ、卵質量と卵殻ガスコンダクタンスの異なる卵を含めた12個を1群として、孵卵日数の異なる3群について心拍数成長パターンの詳細な計測実験を行った。更に、テルアビブ大学の実験動物園で飼育繁殖されているシロエリハゲワシ(卵質量、約240g)、タカハヤブサ(卵質量、約55g)及びワシミミズク(卵質量、約35g)について心拍数計測の予備実験を行い、全ての計測結果を解析している。イスラエルにおける鳥類の繁殖は主に2月から5月にかけて行われるので、年度末に、イスラエルで鳥類卵を採集して、心拍数無侵襲計画を行った。

ダチョウ卵孵卵期間は約41日間である。昨年は孵卵後半22日から38日まで、アコーストカ-デイオグラム(ACG)法により、卵殻コンダクタンス(G)の大、中、小及び卵質量の大、小の各グループについて、ACGを無侵襲計測し、本年度にはそれらのデータ解析を行い、Gと卵質量の心拍数成長パターンとの関連を明らかにした。その成果は、British Poultry Scienceに投稿論文として発表予定である。本年度は昨年に続き、ダチョウ園で特に卵殻膜及び卵殻の嘴打(それぞれ、internal pipping(IP)及びexternal pipping(EP)という)時における心拍数計測を試み、それに成功して、データを計測収集した。エミュー卵キブツから孵卵中の卵を借り、テルアビブ大学の研究室に運び、孵卵を続けてACG計測を試みた。5個の卵については孵化するまで、毎日(15日間)ACGが計測できた。ACGは孵卵末期に記録が困難になることもあったが、丹念に大きい振幅の信号が検出される場所を選らべば、胚の体動で卵全体が動くほどであっても検出は可能であった。卵殻が濃緑色をしているため検卵によるIPの確認は不可能であったが、ACG計測結果からIPを推定、孵化間際に空気室上の卵殻をハンマーで割って、孵化の介助を行った。心拍数成長パターンは、ダチョウ卵のようにIP前に大きく低下することなく、高い値を維持して孵化へと推移すると思われるが、現在、詳細なデータ解析を行っている。各種野鳥卵テルアビブ大学付属動物園から、ハゲワシ2種、ハヤブサ、イシチドリ、メンフクロウ、アメサキ及びシラコバトの卵を借り、研究室で孵卵しながらACGを計測、特に後者の3種についてはEP中の測定も行えた。孵卵前期における鶏胚心拍数と環境酸素濃度変化に対する応答:一本の管から2心房2心室の心臓が形成される孵卵前期の鶏胚心拍数を卵殻のガス交換を阻害せずにインピーダンスカ-ディオグラム法により計測した。日令39日の心拍数成長パターン、10%酸素に対する胚心拍数の多様な応答及び各日令胚の耐性、100%酸素環境に対する胚心拍数応答の犠牲を明らかにした。ダチョウ卵における孵卵器湿度の胚成長に及ぼす影響評価」:イスラエルのダチョウ孵卵場では、卵殻ガスコンダクタンス(G)の大きい卵を湿度の高い孵卵器で別に孵卵して、卵内からの過剰な水分蒸発を防ぎ、胚の成長が阻害されないよう対策がとられている。しかし、初年度の実験ではGの大きい卵群の心拍数成長パターンは、他群の卵のそれと統計的有意の差がみられた。そこで、次年度において実験を繰り返し、Gと水分蒸発量、心拍数成長パターンの関係を初年度の結果と比較検討して孵卵器湿度の胚成長に及ぼす影響を明らかにした。エミュー卵の心拍数成長パターン:ダチョウ卵は卵質量が平均約1,400gで孵卵期間は約41日であり、それに対してエミューは卵質量約600gで、孵卵期間は約50日余とよく解っていない。孵卵に関するデータも少ない。このエミュー卵について、心拍数成長パターンを初めて計測し、卵殻嘴打を介助して新たな知見を得た。早成種及び晩成種の心拍数アロメトリー特性:最大の鳥類ダチョウと次に大きいエミュー及び早成種のうちで最小のヒメウズラを含む9種の早成種鳥類について胚心拍数と卵質量との相関、アロメトリー特性式を決定した。晩成種についても、テルアビブ大学で心拍数成長パターンを計測したハヤブサ(卵質量40g)、アメサギ(卵質量28g)及びメンフクロウ(卵質量20g)の比較的大型の卵を含む20種の鳥類卵について、アロメトリー特性式を計算し、比較考察した。