hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数百年～数千年スケールの東アジアモンスーン変動の出現時期、時代変化とその制御要因

更に、両地点におけるガンマ線減衰強度から乾燥かさ密度の推定を試み、U1424、U1425地点について過去300万年間に渡る質量堆積速度の時代変化の復元を行った。また、U1423, 1425地点のコアから選び出した約100試料について、ICP-AES, ICP-MSを用いて酸化還元鋭敏元素の分析を行った。以上のように、一部に計画の遅延が出ているものの、全体として、計画は順調に進んでいる。H30年度には、昨年度やり残したU1426地点コアのXRFコアスキャナーによる元素分析を村山(分担者)が行ない、関、三武(協力者)がピーク強度補正を行う事で定量的データに編集した。更に、U1424, 1425, 1426地点の過去300万年間の元素ピーク強度データを昨年度確立したHole間対比と年代モデルに基づいて1000年毎の連続時系列データに編集し、地点毎の元素埋没フラックス変動の復元を可能にした。また、U1424地点試料のTOC, C/N, d13Corgの分析結果から海成有機物含有量を推定してXRFコアスキャナーのBr countと比較し、それが海成有機物含有量を反映する事を国際誌に発表した(Seki et al., 2019)。この結果を基に3地点での海成有機物の埋没フラックスを比較したところ、浅い地点での海成有機物埋没フラックスに対する深い地点でのフラックスの割合が大きく変動する事が示された。高橋(分担者)による底層水酸化還元度の変化との比較から、この変化は深層水の溶存酸素レベル変化を通じて冬季モンスーン強度変動を反映している可能性が高い。この影響を差し引く事により日本海表層における生物生産性の変動(夏季モンスーン指標)の復元を行い、夏季モンスーン強度の千年スケール変動が1.31 Maに開始した事を示した。入野(分担者)はU1425地点の>4 um画分についてその鉱物組成の時代変化を検討し、9.5、8.3、7.9、4.5 Maに石英/曹長石比が高く、タクラマカン砂漠起源風成塵の寄与率が増加した事を示唆した。一方、王(協力者)は同地点における風成塵供給源変動の復元を37MaについてESRを用いて行い、5.54.5Ma頃にタクラマカン砂漠起源の風成塵の寄与率が一時的に増えた事を示した。両者の変動は調和的で、鉱物組成による風成塵供給源変動復元の妥当性を示す。H29年度には、前年度までに詳細な対比と年代モデルの確立が完了したIODP Exp. 346日本海掘削7地点について、各地点の完全連続層序の確立ならびに地点間対比を過去150万年間ないし300万年間について整理し、日本海第四紀堆積物の基礎的層序に関する4編の論文Irino et al., Tada et al., Sagawa et al., Kurokawa et al.として投稿した。これらの結果に基づき、各地点において堆積速度を高解像度で推定する事が可能となった。また入野は、船上計測のガンマ線減衰強度から堆積物の乾燥かさ比重を推定する換算式、堆積物の色から総有機物含有量を推定する換算式を導出した。これにより、日本海各掘削地点について、過去100万年間に渡り、1000年間隔で全堆積物フラックス、有機物埋没フラックスの復元が可能になった。入野はまた、U1425地点における>4 &micro;mおよび<4 &micro;m画分それぞれのXRDによる鉱物組成分析も行い、過去1000万年間のダスト供給源の変化の検討を行なった。王はU1425地点におけるESRを用いた風成塵供給源変動の復元を過去300万年間について行い、風成塵の供給源が40万年周期で変化している事、1.45Ma以降タクラマカン砂漠起源の風成塵の寄与率が増えた事を示した。
複数交通情報リソース下における動的な情報獲得・参照行動モデルに関する研究

従来の合理的な行動仮説の枠組みは,情報獲得過程を考慮していないため,情報サービスの評価を行うには不十分であると考えられる.Simonは従来のこうした合理的な意思決定モデルの問題点を指摘した上で,限定合理的意思決定モデルの枠組みを示し,選択肢の選別とその属性に関する情報の獲得の過程を考慮することの重要性を指摘している,.こうした観点にたてば,複数の交通情報リソースが混在する都市の道路ネットワークにおいて,ドライバーがどのような情報リソースを利用し,選択肢の選別を行い,経路選択の意識がどのように変化しているのかをより実証的に分析した上で,限定合理的行動フレームワークに基づいたモデルを構築することの必要性が高いといえよう.本研究では,こうした問題意識のもとに,第一に,ドライバーの情報獲得過程と選択肢選別過程及び,これを包含した情報提供下の経路選択の意思決定過程の分析が可能な実行動データを整備した.自己記入型と外部観測型の調査を組み合わせることで,ドライバーの見た情報の表示内容と,走行環境及び,ドライバーの選択肢選別過程,情報獲得過程,経路選択結果を1対1で対応させたデータベースを作成することとした.対象路線は,ドライバーが実際に複数の交通情報リソースを利用して経路を選択している東京都市圏の首都高速道路ネットワークとした次にこのデータベースを用いてドライバーの選択肢選別過程と情報獲得過程の実証的分析を試みた.その結果,第一に,情報の呈示の仕方によって情報へのアクセス率や参考率が異なると共に,代替経路間の距離差や,走行経験が情報獲得過程に影響を与えていることを明らかにした.第二に,複数の交通情報リソース下では,能動的な情報獲得過程の下,逐次的に経路選別が行われているという知見を得た.従来の合理的な行動仮説の枠組みは,情報獲得過程を考慮していないため,情報サービスの評価を行うには不十分であると考えられる.Simonは従来のこうした合理的な意思決定モデルの問題点を指摘した上で,限定合理的意思決定モデルの枠組みを示し,選択肢の選別とその属性に関する情報の獲得の過程を考慮することの重要性を指摘している,.こうした観点にたてば,複数の交通情報リソースが混在する都市の道路ネットワークにおいて,ドライバーがどのような情報リソースを利用し,選択肢の選別を行い,経路選択の意識がどのように変化しているのかをより実証的に分析した上で,限定合理的行動フレームワークに基づいたモデルを構築することの必要性が高いといえよう.本研究では,こうした問題意識のもとに,第一に,ドライバーの情報獲得過程と選択肢選別過程及び,これを包含した情報提供下の経路選択の意思決定過程の分析が可能な実行動データを整備した.自己記入型と外部観測型の調査を組み合わせることで,ドライバーの見た情報の表示内容と,走行環境及び,ドライバーの選択肢選別過程,情報獲得過程,経路選択結果を1対1で対応させたデータベースを作成することとした.対象路線は,ドライバーが実際に複数の交通情報リソースを利用して経路を選択している東京都市圏の首都高速道路ネットワークとした次にこのデータベースを用いてドライバーの選択肢選別過程と情報獲得過程の実証的分析を試みた.その結果,第一に,情報の呈示の仕方によって情報へのアクセス率や参考率が異なると共に,代替経路間の距離差や,走行経験が情報獲得過程に影響を与えていることを明らかにした.第二に,複数の交通情報リソース下では,能動的な情報獲得過程の下,逐次的に経路選別が行われているという知見を得た.
熱水溶液と固相間の化学反応及び同位体交換反応のカイネティクス

本研究の初期主目的は、鉱物と溶液間の反応カイネティックスの研究に有効な研究方法と装置を開発することであった。本研究では初期の目標を上まわり、従来の方法と比較し格段に優れている3種の新しい実験方法及び装置の開発を行うことができた。第一の実験方法はその場観察法を応用するもので,微分干渉顕微鏡を用い、また滴定方法をも応用し高温高圧の領域まで実験が可能となった。新しく開発した装置を用いて,溶液中における結晶の溶解と成長を支配する種々のカイネティクスのパラメ-タ-(反応速度,反応メカニズム等)を,石膏,硝酸バリウム,KーAlum,CdICC2DD等について25゚Cで求め、さらに重晶石については25200゚Cの温度条件で求めた。第二の新実験方法は、高温において固相と反応する溶液中の溶在種と濃度を、分光装置を用いその場で決源する方法である。この方法を用い,PbSーNaClーHCC2DDO系について,25ー350゚C間の研究に成功した。新しく開発された第三の実験装方法は、酸化・還元反応を伴う鉱物と溶液の研究に重要な,高温溶液の酸化・還元状態のコントロ-ルを硫黄の加水分解を応用し行う手法である。この方法を用いて、金及び黄鉄鉱の水溶液の中での溶解度と溶解速度を250ー350゚C間で求めた。さらに上記の実験で得られた生成物の硫黄の同位体比を測定することにより、高温熱水溶液中における溶存種間の酸化還元反応のカイネティックスについての情報を得た。上記の研究結果及び本研究下で行なわれたその他の研究結果は、地殻及び水圏における種々有用元素の集散を支配する法則を確立するための重要な貢献と言える。その場観察法を用いての溶液中における結晶の成長や溶解についての、従来の研究は、約1モル/kgH_2Oより高い溶解度を持つ化合物に限られていた。本研究においては溶解度が通常10^<-2>10^<-5>モル/kgH_2Oと非常に低い天然の鉱物について、その場観察法を用いて、溶解度及び溶解・沈澱速度を正確かつ尽速の求めるためには、結晶と水溶液の量比等の実験条件はどうすべきか、また結晶と溶液のどのような変化を測定するべきかなどの実験方法を確立することを本年度の主目標とした。種々の予備実験の結果、水溶液と結晶の量比は1000倍以上と高くとり、水溶液の組成を除々に規則的に変化させた状態で、結晶表面の形態の時間的変化を測定することにより、溶解度及び溶解速度を±2%以下の高い精度で求められることがわかった。この精度は従来の実験方法と比べ、一桁以上高い。観察すべき結晶表面の形態変化は石膏など10^<-2>モル/kgH_2O程度の高い溶解度をもつ鉱物については、劈開面のステップの前進・後退であり、重晶石など10^<-5>モル/kgH_2O程度の非常に溶解度の低い鉱物については劈開面にできるエッチピットの数と形態であることが解った。上記の実験方法を用いて、石膏については純水における溶解度及び溶解速度と不飽和度の関係を1560°Cの温度間について求めることができた。重晶石については25°Cにおいて4種類の水溶液(純水、3mNaCl、0.1mHCl、0.01mHCl)中における溶解度及び溶解速度と不飽和度の関係を求めることができた。さらに300°C、200気圧まで耐える高温高圧用のその場観察用の装置の設計及び発注をおこなった。

装置(大島高会製)は最近納入された。次年度からの実験は、この装置を用いて熱水溶液と天然鉱物の反応のカイネテックスのデータを求めることに主眼がおかれる。本研究の主要目的は、(イ)固体の溶解度と固相ー液相間に化学反応速度の測定のために新しい実験方法を開発し、(ロ)その方法を応用し、主要鉱物と熱水溶液の反応の基礎デ-タ(溶解度等)を求め、(ハ)さらにその資料を天然の鉱床に応用し、主要鉱床の生成プロセスを解明することである。このために本年度は次のような研究を行った。1.その場観察法による鉱物の水溶液中への溶解度及び溶解速度の測定を以下のように溶解様式の異なる4つの系で実験した。(1)主として2種のイオンとして水溶液に溶解する鉱物(石膏及び重晶石、25°Cにおいて実験)。(2)イオン及びCO_2ガスとして溶解する鉱物(方解石、20°Cにおいて実験)。(3)イオン及びH_2Sガスとして溶解する鉱物(閃亜鉛鉱及びウルツ鉱、2575°Cで実験)。(4)固相と似た形態の水加合物として溶解する鉱物(石英、2075°Cで実験)。これら一連の実験により、その場観察を応用する実験手法は天然に産出する主要鉱物のほとんど総てについて適用が可能であることがわかった。2.硫黄の加水分解を応用した鉱物溶解度の測定をFeS_2ーS°ーNaclーH_2O系(150350°C)及びAuーS°ーNaClーH_2O系(250ー350°C)で行った。鉄を含む鉱物また金の溶解度は、温度及び水溶液中のCl濃度のみならず、pH、酸素フュガシティー(fo_2)及び硫化水素ガスフュガシティ-(fH_2S)に支配される。pH、fo_2及びfH_2Sの実験条件下での制御は従来困難とされていたが、硫黄の加水反応を利用することが有効であることを明らかとし、各種鉄鉱物(黄鉄鉱、白鉄鉱、磁鉄鉱及び赤鉄鉱)及び金について350°Cまでの熱水条件下での溶解定数を求めることができた。今回の実験結果では鉄鉱物は従来考えられていたよりも高い溶解度を有している。また金はpHの低い条件でもH_2Sの錯体として溶存していることが確認された。本研究の主要目的は,(イ)固相の溶解度と固相ー溶液間の化学反応速度の測定のために新しい実験方法を開発し,(ロ)その方法を応用し,主要鉱物と熱水溶液の反応の基礎デ-タ(溶解度及び溶解速度等)を求め,(ハ)さらにその資料を応用し,主要鉱床の生成プロセスの解明すなわち有用元素の集散を支配する法則を確立することである。1.本研究で開発した高温高圧熱水反応その場観察装置により,25200°C間で重晶石の溶解度を精密測定し,さらに溶解速度が溶液組成に伴いどの様に変化するかというカイネティクスのデ-タを得た。2.試作の高温高圧セルを用い,分光学的手法によりPbS(方鉛鉱)と共存するNaCl水溶液中の鉛溶存種と濃度を25°-350°Cの温度範囲で可視光領域の吸収から測定した。3.昨年度に引き続き,硫黄の加水分解反応により溶液中のH_2S及びO_2がスフュガシティ-,PHがコントロ-ルされることを利用し,NaCl溶液中で金及び黄鉄鉱の溶解度を250°-350°C間で求めた。溶解度デ-タより,金ー硫化物錯体及び鉄ー塩化物錯体の安定度定数を上記温度範囲で決定した。これらの値を用いることにより,天然の熱水鉱床において金及び鉄鉱物の沈澱機構を正確に議論することが可能となった。4.上記硫黄加水分解反応の生成物であるH_2S及びSO^<2->_4ペアの硫黄同位体比を測定することにより,高温熱水溶液中における溶存種間の酸化還元反応及び同位体交換反応のカイネティックスについての情報を得た。5.研究を総括した。
肩腱板修復における骨髄由来細胞の分化の解明

本研究では,腱板修復における腱骨接合部での骨髄由来細胞の動態について検討した.その結果,腱板修復の際に線維軟骨を温存し母床に骨穿孔を行った群では,腱骨接合部でより多くの間葉系細胞と軟骨組織を認めた.これらの結果から,腱板修復において,線維軟骨の温存と母床への骨穿孔は修復を促進させる可能性があると考えた.本研究の目的は、骨髄・血液由来および腱板由来間葉系細胞を容易に追跡可能なGFP骨髄キメララットの肩腱板修復モデルを用いて、肩腱-骨接合部に骨髄由来細胞を誘導し、腱-骨接合部での骨髄由来細胞の動態および分化過程を明らかにすることである。平成25年度は、はじめにGFPラットを用いた腱-骨接合部の正常構造の組織学的検証を行った。次にSDラットを用いて、肩腱板修復モデルを作製した。術式は棘上筋腱を大結節付着部から尖刃で鋭利に切除し、Mason-Allen法に準じて解剖学的な付着部に再縫着する方法であり、その手術手技を獲得した。肩腱板修復モデルが確立したSDラットの肩を用いて、腱板修復のみ行った群、上腕骨大結節に穿孔を加えた群および上腕骨大結節に軟骨掻爬を加えた群の3群を作成し、腱板修復後4週の腱-骨接合部についてHE染色で組織学的評価を行った。上腕骨に穿孔を加えた群では他の群と比較して腱-骨接合部で線維芽細胞と軟骨様細胞が増加していることを確認した。続いて、GFP骨髄キメララットモデルの作製手技に関しては現在も習得中であるが、予備実験としてGFP骨髄キメラモデルとして確立したラットを用いて、肩腱板修復を行った(N=2-3)。SDラットの際と同様に3群を作成し、腱板修復後2、4、8週で腱-骨接合部をHEおよびサフラニンO染色により組織学的に評価した。腱板修復後4、8週において、上腕骨に穿孔を加えた群では他の群と比較し、腱-骨接合部においてGFP陽性細胞および軟骨細胞が増加していることを確認した。このことは、腱-骨接合部において、骨髄由来細胞が腱板修復術後の腱-骨接合部の修復に関与している可能性を示している。今後、N数を増やし、さらに詳細な組織学的検討を予定している。腱板断裂は代表的な肩関節疾患の一つであり、疼痛や可動域制限により日常生活動作に支障をきたすことが多い。保存療法で症状が改善しない場合には手術療法である腱板修復術が行われるが再断裂による成績不良例が散見される。再断裂はしばしば腱骨接合部で生じるため、成績不良例を減らすには、腱骨接合部の良好な再生が重要であり、その再生メカニズムを解明する必要がある。腱板修復過程では肩峰下滑液包由来細胞と骨髄由来細胞が重要な役割を果たしていると考えられ、母床を海綿骨化させることは骨髄から間葉系細胞や成長因子の放出を促し、腱骨接合部の修復を促進する可能性がある。本研究の目的は、骨髄・血液由来および腱板由来間葉系細胞を容易に追跡可能なGFP骨髄キメララットの肩腱板修復モデルを用いて、肩腱-骨接合部に骨髄由来細胞を誘導し、腱-骨接合部での骨髄由来細胞の動態および分化過程を明らかにすることである。平成27年度は,G、P骨髄キメララットに対して腱板修復のみ行った群、上腕骨大結節に穿孔を加えた群および上腕骨大結節に軟骨掻爬を加えた群の3群の検体数を追加し共焦点レーザー顕微鏡で再度組織学的な検討を行った。上腕骨大結節に穿孔を加えた群と上腕骨大結節に軟骨層を加えた群では腱骨接合部においてGFP陽性細胞を認めたが腱板修復のみを行った群ではGFP陽性細胞をほとんど認めなかった.穿孔を加えた群では隣接切片をサフラニンO染色でメタクロマジーを認めた場所と一致してGFP陽性細胞を認めた。本研究では,腱板修復における腱骨接合部での骨髄由来細胞の動態について検討した.その結果,腱板修復の際に線維軟骨を温存し母床に骨穿孔を行った群では,腱骨接合部でより多くの間葉系細胞と軟骨組織を認めた.これらの結果から,腱板修復において,線維軟骨の温存と母床への骨穿孔は修復を促進させる可能性があると考えた.整形外科予備実験で上腕骨大結節に穿孔を加えた群において腱-骨接合部の良好な修復を確認できた。GFP骨髄キメララット作製の手技を安定させ、各群の検体数を増やし組織学的評価を行う。その後、定量化したデータを解析する予定である。
ＴＮＦ－αによる歯髄細胞の幹細胞化に着目した象牙質再生機序の解明

本研究はヒト歯髄組織から得られた歯髄細胞に炎症性サイトカインのひとつであるTNF-αを作用させ,そのリプログラミング効果ならびにそのメカニズムを解析することにより,象牙質再生機序を明らかにするものである.本研究により,短期間のTNF-α刺激により歯髄細胞がより未分化な状態に誘導されることが示された.また,この作用は,TNF-α特異的なものであり,NF-κB以外のシグナル経路も関与していることが推測された.1,TNF-αの歯髄細胞のアポトーシスに対する効果の検討TNF-α10 ng/mlを添加して2日間培養したヒト歯髄細胞に核の凝集や断片化は観察されず,カスパーゼ活性はTNF-α添加によりわずかに上昇するものの未処理群との大きな差は認められなかった.以上から,10 ng/mlのTNF-αは,歯髄細胞においてアポトーシスを誘導しないと推測された.2,歯髄細胞の保持する幹細胞特性に対するTNF-αの効果の検討TNF-αを添加し2日間培養した後,継代培養を行ったヒト歯髄細胞(以下,TNF-α前処理群)を用い細胞免疫染色を行なった結果,TNF-α前処理群はcontrol群と比較して,間葉系幹細胞のマーカーであるSTRO-1,SSEA4陽性細胞数が増加した.FACSによる表面抗原動態解析では,TNF-α前処理群において間葉系幹細胞マーカーのSSEA4およびCD146の陽性率が上昇した.また,幹細胞の持つ特性であるコロニー形成能およびテロメラーゼ活性は,それぞれTNF-α前処理により上昇した.さらに,TNF-α前処理により歯髄細胞は脂肪細胞や軟骨細胞,骨芽細胞への分化が促進されることを,形態学的および遺伝子学的に確認した.以上よりTNF-α刺激により歯髄細胞がより未分化な状態に誘導されると考えられた.3,他の炎症性サイトカインによる効果の検証およびシグナル経路の探索IL-1βやIL-6にはTNF-αが持ち合わせるリプログラミング効果は確認できなかった.また,TNF-αによる幹細胞化作用のメカニズムを明らかにするために,TNF-αの主要なカスケードであるNF-κBのシグナル経路を阻害したが,TNF-αによるリプログラミング効果は完全には阻害されなかった.以上から,このリプログラミング作用は,TNF-α特異的なものであり,NF-κB以外のシグナル経路も関与していると考えられる.本研究はヒト歯髄組織から得られた歯髄細胞に炎症性サイトカインのひとつであるTNF-αを作用させ,そのリプログラミング効果ならびにそのメカニズムを解析することにより,象牙質再生機序を明らかにするものである.本研究により,短期間のTNF-α刺激により歯髄細胞がより未分化な状態に誘導されることが示された.また,この作用は,TNF-α特異的なものであり,NF-κB以外のシグナル経路も関与していることが推測された.我々はこれまでにTNF-α刺激が歯髄細胞を未分化な細胞へと誘導するというリプログラミング機能を有している可能性を報告してきたが,未だそのメカニズムは明らかではない。今年度は,そのメカニズムを明らかにするため,1,TNF-αの歯髄細胞のアポトーシスに対する効果,2,歯髄細胞の保持する幹細胞特性に対するTNF-αの効果を検討した。1,TNF-αの歯髄細胞のアポトーシスに対する効果の検討TNF-α(10 ng/ml)を添加して2日間培養したヒト歯髄細胞(TNF-α添加群)の核を染色したところアポトーシス細胞に見られるような核の凝集や断片化は観察されなかった。また,カスパーゼ活性はTNF-α添加によりわずかに上昇するものの未処理群と比較すると大きな差は認められなかった。以上から,TNF-α10 ng/mlの濃度は,歯髄細胞においてアポトーシスを誘導しないものと推測された。2,歯髄細胞の保持する幹細胞特性に対するTNF-αの効果の検討TNF-αを10 ng/mlの濃度で添加し2日間培養した後,継代培養を行ったヒト歯髄細胞(以下TNF-α前処理群)を用い以下の実験を行った。初めに,間葉系幹細胞のマーカーであるSTRO-1,SSEA4の細胞免疫染色を行なった結果,TNF-α前処理群はコントロール群と比較してSTRO-1,SSEA4陽性細胞数が増加した。次に,FACSによる表面抗原動態解析を行なった結果,TNF-α前処理群において間葉系幹細胞マーカーのSSEA4,CD146の陽性率が上昇した。最後に,TNF-α前処理が幹細胞特性に与える影響を検討した結果,幹細胞の持つ特性であるコロニー形成能およびテロメラーゼ活性は,それぞれTNF-α前処理により上昇した。以上の結果より,TNF-α刺激により歯髄細胞がより未分化な状態に誘導された,すなわち幹細胞様の性質を新たに獲得したことが推測される。今年度は,ヒト歯髄細胞に対するTNF-αの幹細胞化作用について,FACSや細胞免疫染色といった表面抗原解析,コロニー形成能,テロメラーゼ活性などを指標に評価し,TNF-α刺激により歯髄細胞がより未分化な状態に誘導されることを多面的に確認した。また,現在,そのメカニズムを明らかにするため, Si-RNAや中和抗体,各種シグナル経路のインヒビターを用いた阻害実験を行なっており,良好な結果を得ている。さらに,この研究の一部は,2012年6月の国際歯科医学会や,2012年9月の日本再生歯科医学会などで発表を行なった。

歯髄細胞の幹細胞化はTNF-α特異的な作用なのか,その作用は歯髄細胞特異的であるのかについて解明するために,種々の炎症性サイトカインを歯髄細胞に作用させ,検討する予定である。また,他の細胞種,例えば骨髄由来間葉系細胞や歯根膜細胞,歯肉線維芽細胞などにTNF-αを作用させ,それぞれの幹細胞化効果について,FACSおよび細胞免疫染色にて検討する。また,TNF-α前処理を行った歯髄細胞を免疫不全マウス背部皮下にハイドロキシアパタイトとともに移植し,象牙質様硬組織形成能に対する効果を組織学的に検討する。リプログラミングのカスケードの同定に関しても前年度から引き続いて実験を行い,作用機序解明を進める。培養細胞を用いた分子生物学実験のために,培養関連の試薬,消耗品およびリコンビナントタンパクを購入する。また,同定された因子の動物への効果を検討するため,免疫不全マウスの購入も予定している。加えて,国内の学会に参加し最新の知見を得るとともに積極的な成果発表を行うための旅費としても使用する。なお、発注していた培養関連試薬の納品が遅れたため、1,999円の残高が生じ、これを次年度に繰り越す。
肺悪性腫瘍におけるEBウイルスの関与とその分子機構の研究

肺癌、各年齢の正常肺、前癌状態を分子病理学的に検索し、EBVの感染の程度や広がり、EBV感染の標的細胞や感染時期、EBV関連肺腫瘍の臨床病理学的特徴について検索し、EBV感染肺腫瘍の癌遺伝子、癌抑制遺伝子の発現や遺伝子異常について検討した。成績(1)正常肺、炎症性肺疾患、肺異型上皮のEBV感染検索:17例の胎児、10例の新生児、10例の小児、30例の成人の肺組織をIn situ hybridization(ISH)法で検索したが、EBV陽性例はみられなかった。30例間質性肺炎、20例の気管支肺炎をISH法にて、EBVのEBER1の発現を検索したが、8例の間質性肺炎(膠原病5例、特発性3例)の症例で過形成性の末梢細気管支上皮に限局して、少数のEBER1陽性細胞が散見された。10例の気管支上皮異形成、6例の肺胞上皮腺腫様増生をISH法にて、EBVのEBER1の発現を検索したが、EBV陽性所見はこれらの異型上皮にはみられなかった。また、EBV遺伝子産物発現(LMP1,EBNA2)、EBVレセプターのCD21は正常肺及び炎症性肺疾患、肺異型上皮すべて陰性であった。(2)肺悪性腫瘍のEBV感染検索とEBV感染肺癌の特徴:現在まで新たに87例の肺癌や1例の肺原発悪性リンパ腫についてEBVのEBER1の発現を検索したが、新たに1例のlymphoepithelioma-like carcinoma(LE-like carcinoma)がみつかった。Polymerase chainreaction(PCR)法ではこの一例のEBER1陽性LE-like carcinomaにEBV-DNA反復塩基配列を検出したが、他には検出されなかった。(3)癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常の検索:ホルマリン固定パラフィンブロックよりDNAが抽出可能であった3例のEBV感染肺腫瘍についてKi-ras遺伝子及びHa-ras遺伝子のコドン12、コドン61の点突然変異を検索したが、ras遺伝子点突然変異は検出されなかった。同様にこの3例について、p53遺伝子異常のエクソン2から9までにかんし、PCR法やSSCP-PCR法で検索したが、3例のEBV感染肺腫瘍にはp53遺伝子異常は検出されなかった。考案:今回の検索で初めて間質性肺炎の症例で過形成性の末梢細気管支上皮にEBV核酸(RNA)が検出され、間質性肺炎の末梢細気管支上皮がEBV感染の標的細胞である可能性が明かとなった。その間質に浸潤するリンパ球の少数にもEBV-RNA陽性細胞がみられることから考えて、肺局所における免疫学的異常とEBV感染が関連している可能性が示唆される。EBVは異型上皮にはみられなかったが、高癌化状態とされる間質性肺炎の末梢細気管支上皮のEBV感染は特記すべきであり、そのEBV遺伝子産物発現や癌遺伝子、癌抑制遺伝子の発現や異常についても今後十分に検索する必要があると思われた。癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常はEBV感染肺腫瘍にはみつからなかった。これには通常の非肺小細胞癌の辿る発癌過程を経ないで発生する可能性も示唆されるが、症例数の制約に加え、検索した癌遺伝子、癌抑制遺伝子の種類も少ないので、今後更に検討を加える必要があると思われた。また、肺原発のLE-like carcinomaに関しては、肺の大細胞癌から低分化扁平上皮癌に分類される腫瘍と考えられた。(3)癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常の検索:

ホルマリン固定パラフィンブロックよりDNAが抽出可能であった3例のEBV感染肺腫瘍についてKi-ras遺伝子及びHa-ras遺伝子のコドン12、コドン61の点突然変異を検索したが、ras遺伝子点突然変異は検出されなかった。同様にこの3例について、p53遺伝子異常のエクソン2から9までにかんし、PCR法やSSCP-PCR法で検索したが、3例のEBV感染肺腫瘍にはp53遺伝子異常は検出されなかった。考案:今回の検索で初めて間質性肺炎の症例で過形成性の末梢細気管支上皮にEBV核酸(RNA)が検出され、間質性肺炎の末梢細気管支上皮がEBV感染の標的細胞である可能性が明かとなった。その間質に浸潤するリンパ球の少数にもEBV-RNA陽性細胞がみられることから考えて、肺局所における免疫学的異常とEBV感染が関連している可能性が示唆される。EBVは異型上皮にはみられなかったが、高癌化状態とされる間質性肺炎の末梢細気管支上皮のEBV感染は特記すべきであり、そのEBV遺伝子産物発現や癌遺伝子、癌抑制遺伝子の発現や異常についても今後十分に検索する必要があると思われた。癌遺伝子、癌抑制遺伝子の異常はEBV感染肺腫瘍にはみつからなかった。これには通常の非肺小細胞癌の辿る発癌過程を経ないで発生する可能性も示唆されるが、症例数の制約に加え、検索した癌遺伝子、癌抑制遺伝子の種類も少ないので、今後更に検討を加える必要があると思われた。また、肺原発のLE-like carcinomaに関しては、肺の大細胞癌から低分化扁平上皮癌に分類される腫瘍と考えられた。平成7年度の研究実績1)20例間質性肺炎、20例の気管支肺炎の肺組織の生検材料、剖検材料のホルマリン固定パラフィン切片を用いて、ISH法にて、EBVのEBER1の発現を検索したが、一部の間質性肺炎の症例で過形成性の末梢細気管支上皮に限局してEBER1陽性所見がみられた。また、一部の間質性肺炎の症例では間質に浸潤するリンパ球の少数にEBV-RNA陽性細胞をみた。2)現在まで新たに30例の肺癌や1例の肺原発悪性リンパ腫の肺組織の手術材料、剖検材料のホルマリン固定パラフィン包埋ブロックを用いてEBVのEBER1の発現を高感度In situ hybridization(ISH)法にて検索したが、EBER1陽性例はみられなかった。現在、更により多数の症例を検索予定である。3)現在までに3例の気管支上皮異形成、4例の肺胞上皮腺腫様増生をISH法にて、EBVのEBER1の発現を検索したが、EBV陽性所見はこれらの異型上皮にはみられなかった。現在、更に症例を集め、検索準備中である。4)10例の胎児、5例の新生児、3例の小児、10例の成人の非腫瘍性で非炎症性の肺組織をISH法で検索したが、EBV陽性例はみられなかった。5)宿主細胞のトランスフォームに関連するEBV遺伝子産物であるLMP1,EBNA2に反応する抗体を用いて、ABC法にて上記の2)の肺癌、3)の異型上皮のホルマリン固定パラフィン切片を免疫染色したが、LMP1,EBNA2は陰性であった。6)Polymerase chain reaction(PCR)法にて上記の2)の肺癌10例、3)の異型上皮3例のホルマリン固定パラフィンブロックより抽出したDNAのEBVゲノムのBam HI W断片反復塩基配列を検索したが、EBV-DNAは検出されなかった。7)今年度新たに検索した範囲では肺癌や異形上皮、腺腫様増生ではEBVは検出されなかったが、間質性肺炎の症例で過形成性の末梢細気管支上皮にEBV-RNAが検出された。
脊椎動物・ポリコーム遺伝子産物による前後軸形成のコントロール

我々は,ショウジョウバエ・ポリコーム遺伝子群のひとつであるPosterior sex combs(Psc)の哺乳類ホモログmel-18を,癌抑制遺伝子のひとつとして単離した.Mel-18とそのホモログBmi-1遺伝子産物の機能を分子レべルで明確にしていくことが、本研究の目的であり、平成10年度は、(1)Mel-18遺伝子産物はどのようにHoxクラスターに作用するのか?(2)Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,どのように作用するのか?(3)細胞分化のプロセスにおけるMel-18の機能に焦点を絞った解析を行った.(1) Mel-18遺伝子産物はどのようにHoxクラスターに作用するのか?昨年度までの解析から,Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,ホメオボックス遺伝子群の発現コントロールを含む初期の前後軸形成の過程には必須ではないが、ホメオボックス遺伝子群の限局された発現ドメインを維持していくために必要であることが示された.Mel-18とBmi-1が、作用するホメオボックスクラスター上のシスエレメントを明らかにする目的で、mel-18またはbmi-1欠失アリルを各種のHoxb8 promotor/LacZトランスジェニックマウスへ導入した.驚いたことに、mel-18欠失マウスでは、いずれのトランスジェニックマウスにおいても、レポーター遣伝子の発現は強く抑制され、LacZmRNAの発現量は野生型の20%まで低下していることが明らかになった.しかし、bmi-1欠失マウスではそのような抑制は観察されなかったことから、Mel-18とBmi-1は異なる機序を介してホメオボックスの転写制御に寄与する可能性が示された.そして、このような転写の抑制は、トランスジーンのメチル化の亢進に基づくこが示唆された.(2) Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,どのように作用するのか?mel-18とbmi-1遺伝子座の間に見られた遺伝的相互作用の分子基盤を明らかにしていくために、Mel-18遺伝子産物に結合するタンパクの系統的な同定を試みた。Yeast Two Hybridシステムを用いたスクリーニングにより、Rae-28(Mph1)、Mph2、Ring1Bなどのショウジョウバエ・ポリコームに関連したタンパクの他、多くのMel-18結合タンパクを同定した.Rae-28(Mph1)、Mph2,Ring1Bは、いずれも哺乳類培養細胞においても、Mel-18と結合しうる.現在、これらのタンパクに対するモノクロナル抗体の作製に成功しており、これらを用いて胎児組織におけるこれらのタンパクの結合の有無、親和性、頻度を検定する.我々は,ショウジョウバエ・ポリコーム遺伝子群のひとつであるPosterior sex combs(Psc)の哺乳類ホモログmel-18を,癌抑制遺伝子のひとつとして単離した.Mel-18とそのホモログBmi-1遺伝子産物の機能を分子レべルで明確にしていくことが、本研究の目的であり、平成10年度は、(1)Mel-18遺伝子産物はどのようにHoxクラスターに作用するのか?(2)Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,どのように作用するのか?(3)細胞分化のプロセスにおけるMel-18の機能に焦点を絞った解析を行った.(1) Mel-18遺伝子産物はどのようにHoxクラスターに作用するのか?昨年度までの解析から,Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,ホメオボックス遺伝子群の発現コントロールを含む初期の前後軸形成の過程には必須ではないが、ホメオボックス遺伝子群の限局された発現ドメインを維持していくために必要であることが示された.Mel-18とBmi-1が、作用するホメオボックスクラスター上のシスエレメントを明らかにする目的で、mel-18またはbmi-1欠失アリルを各種のHoxb8 promotor/LacZトランスジェニックマウスへ導入した.驚いたことに、mel-18欠失マウスでは、いずれのトランスジェニックマウスにおいても、レポーター遣伝子の発現は強く抑制され、LacZmRNAの発現量は野生型の20%まで低下していることが明らかになった.しかし、bmi-1欠失マウスではそのような抑制は観察されなかったことから、Mel-18とBmi-1は異なる機序を介してホメオボックスの転写制御に寄与する可能性が示された.そして、このような転写の抑制は、トランスジーンのメチル化の亢進に基づくこが示唆された.(2) Mel-18とBmi-1遺伝子産物は,どのように作用するのか?mel-18とbmi-1遺伝子座の間に見られた遺伝的相互作用の分子基盤を明らかにしていくために、Mel-18遺伝子産物に結合するタンパクの系統的な同定を試みた。Yeast Two Hybridシステムを用いたスクリーニングにより、Rae-28(Mph1)、Mph2、Ring1Bなどのショウジョウバエ・ポリコームに関連したタンパクの他、多くのMel-18結合タンパクを同定した.Rae-28(Mph1)、Mph2,Ring1Bは、いずれも哺乳類培養細胞においても、Mel-18と結合しうる.現在、これらのタンパクに対するモノクロナル抗体の作製に成功しており、これらを用いて胎児組織におけるこれらのタンパクの結合の有無、親和性、頻度を検定する.
非蛍光分子のための輻射場制御型光吸収単一分子分光法の開拓

本研究は、ナノ光導波路による輻射場制御効果を用いて単一分子の吸収断面積を飛躍的に増大させ、非蛍光分子のための「光吸収検出型単一分子分光法」を開拓する事を目的とする。本研究の主要な成果として、(1)ナノ光ファイバ表面に配置された量子ドットとナノ光ファイバの導波モードが7.4%の結合効率を有する事を示した。これは、室温でも0.1%程度の単一分子吸収が期待される値である。(2)ナノ光ファイバと他のナノ構造体が結合した系において、分子の遷移双極子と導波モードの結合効率を数値計算によって詳細に研究した。(3)そして、これらの知見を元に、窒化シリコンを用いた中空型導波路デバイスの試作に成功した。本研究は、導波路による輻射場制御効果を用いて単一分子の吸収断面積を飛躍的に増大させ、非蛍光分子のための「光吸収検出型単一分子分光法」を開拓する事を目的とする。具体的には、ナノ光ファイバ結合ポリマー導波路デバイスを開発し、導波路内の輻射場制御効果によって分子の光吸収量を増大する。これにより実用レベルの信号強度を持つ1分子光吸収観測技術を確立し、非蛍光分子の一分子観察へ展開する。本年度は、(1)デバイスの試作と(2)単一分子光吸収検出技術の構築を行った。デバイス試作に関しては、昨年度実現したSiN膜の加工が当初の予想以上に精密に行える事が分かったために、それを踏まえた上でデバイス構造の再設計に取り組んだ。そのために、有限差分時間領域法を用いたデバイス内での分子と輻射場の結合効率計算手法の確立と構造最適化を行った。その結果、より実験に即しかつ高効率な結合効率が実現可能なデバイス構造を決定した。現在、このデバイス構造の試作を行っている。また、単一分子光吸収検出技術の構築に関しては、必要な透過型共焦点顕微鏡の構築を行った。透過型では、一分子を発光・吸収どちらでも検出可能となる。顕微鏡の構築を終え、発光による一量子ドットの検出にまで成功している。しかしながら、光吸収検出におけるノイズ除去が当初の予測以上に複雑である事が分かり、より詳細にノイズ原因を突き止めた上でノイズ除去を行う必要が分かった。これらに加えて、単一分子(二準位系)と輻射場の結合を極限まで高める技術構築も行った。具体的には、極低温下でのナノ光ファイバ結合微小球共振器デバイスの実現や、そのデバイスに導入可能な、超狭線幅ダイヤモンド窒素欠陥中心の光学特性評価を行った。これらの研究は、輻射場制御によってどれだけ単一二準位系の吸収が高められるかを示すモデルとなると期待される。具体的には、ナノ光ファイバ結合導波路デバイスを開発し、導波路内の輻射場制御効果によって分子の光吸収量を増大する。本研究によって得られた主な成果として下記の3つがあげられる。(1)ナノ光ファイバ表面に配置された単一量子ドットとナノ光ファイバ導波モードが、蛍光検出において7.4%の結合効率を有している事を示した。これは、室温においても0.1%程度の単一分子吸収という、通常の1000倍の光吸収増強が期待される結果で有り、結果はナノテク分野の権威であるNanoLetters誌に掲載された。(2)ナノ光ファイバと導波路を初めとするナノ構造体が結合した系において、分子の遷移双極子モーメントと導波モードの結合効率を数値計算によって詳細に研究した。この成果は現在論文投稿中である。(3)そして、これらの知見を元に、実現可能な窒化シリコンを用いた中空導波路デバイスの試作に成功した点があげられる。窒化シリコン膜を用いた中空導波路は厚さ100nm程度と非常に薄いため、実現が疑問視されたが、それを実際に実証した事は大きな価値のある事である。これらの成果は、輻射場制御効果を用いて単一分子の吸収断面積を飛躍的に増大させるというアイデアが実際に室温で実現可能である事を示唆する結果である。窒化シリコン中空デバイスの光学特性を改善していく事で、光吸収による単一分子分光に新たな展開がもたらされると期待される。

本研究は、導波路による輻射場制御効果を用いて単一分子の吸収断面積を飛躍的に増大させ、非蛍光分子のための「光吸収検出型単一分子分光法」を開拓する事を目的とする。具体的には、ナノ光ファイバ結合ポリマー導波路デバイスを開発し、導波路内の輻射場制御効果によって分子の光吸収量を増大する。これにより実用レベルの信号強度を持つ1分子光吸収観測技術を確立し、非蛍光分子の一分子観察へ展開する。本年度はデバイスの設計・試作・特性評価に注力した。ナノ光ファイバ結合ポリマー導波路デバイスにおける1分子光吸収量の定量評価は、1分子からの発光と導波モードの結合効率を評価する事で可能であるので、ナノファイバ表面の単一量子ドットとナノ光ファイバ導波モードとの結合効率を実験的に決定した。その結果、単一量子ドットからの総発光量の7.4%もの発光が導波モードに結合している事を明らかにした。この値は、最大級倍率の対物レンズによる値に匹敵するものであり、量子情報処理や1分子センシングなどの単一発光体からの発光を効率よく検出する必要がある分野で特に大きな意義がある。事実、本研究は、ナノテク分野の権威であるNanoLetters誌に掲載された。そして7.4%の結合効率の場合、室温においても0.1%程度の単一分子吸収という、通常の1000倍の光吸収増強が期待される事も明らかとなった。さらに、ナノ光ファイバとポリマー導波路を結合させた場合のデバイス特性を電磁場解析による数値シミュレーションにより評価し、最適なデバイス形状を探索した。またデバイスの試作にも取り組み、微細加工技術を用いて、中空に浮いた厚さ200nmの窒化シリコン(SiN)膜を作製する事に成功した。このSiN膜上にポリマー導波路を積層し、ナノ光ファイバを結合させることで、本研究の目標とするデバイスが実現可能であり、重要な技術的進展である。本年度は、昨年度試作で成功したSiNを基板とするナノ光ファイバ結合ポリマー導波路デバイスを、より目的に最適化する事を目標とした。上述のように、FDTD(有限差分時間領域)法を用いたデバイス内での分子と輻射場の結合効率計算手法の確立と構造最適化を行い、より実験に即し、かつ高効率な結合効率が実現可能なデバイス構造の決定を行った。このデバイスはプロセスにより十分実現可能であり、ナノ光ファイバとの結合が可能である。この段階まで、研究を発展させられた事は非常に有意義であり、来年度にナノ光ファイバとの結合が十分期待される。また、デバイス最適化の過程で、分子と輻射場の高効率結合が実現可能な新たな導波路構造を発見した。この導波路構造提案は論文として投稿予定である。デバイス構造の試作に関しては、研究計画通り順調に進展していると言える。一方、単一分子光吸収検出技術の構築に関しては、透過型共焦点顕微鏡における、発光検出を用いた一量子ドットの観測に成功したが、光吸収検出におけるノイズ除去が当初の予測以上に複雑である事が分かり、より詳細にノイズ原因を突き止めた上でノイズ除去を行う必要が生じた。そのため、ノイズ原因特定とその除去に関する実験を次年度引き続き行う必要がり、研究期間の延長申請を行った。次年度には、量子ドット及びβカロテンの吸収イメージング測定を実現する予定である。本年度は、SiNを基板とするナノ光ファイバ結合ポリマー導波路デバイスの設計と試作を行う事を目標とした。SiNはシリコン基板上に厚さ300nm程度の極薄膜として形成されているため、その下のSi基板をエッチングすることによって中空構造を形成する事自体が技術的な課題であった。これを最適なエッチング条件を見つける事で、厚さ200nm程度のSiN膜の中空構造をSi基板上に形成することに成功した。
コンパクトディスク型電気化学発光イムノアッセイ装置の開発

電気化学発光(ECL)を用いる分析法は、発光種を電気化学的に生成させるバックグラウンド信号が極めて小さい高感度な分析法の一つである。ECLをイムノアッセイ法と組み合わせることにより高選択的な分析法となる。本研究ではECLイムノアッセイ法による農薬代謝物の高感度で選択的な分析法の開発を目的として、抗原固定化電極を用いる方法を検討した。農薬代謝物の一種である3-Phenoxycarboxylic acid(PBA)を分析対象とした。チオール化合物を介して金電極表面にPhenoxyaniline(PAL)を固定化した。一定濃度のルテニウム錯体ラベル化抗体を含むPBA溶液を試料溶液とし、これにPAL固定化金電極を浸漬し、抗原・抗体反応を行った。電極の洗浄後、共反応体であるトリプロピルアミン(TPrA)を含むリン酸緩衝液中で、電極への印加電圧を掃引しながら発光強度を光電子増倍管により測定した。PBA濃度が0及び1.0 μg/mLの試料溶液に対して得られたECL応答とサイクリックボルタモグラムから分かるように、ECL強度は順掃引の約1.2 V付近で最大となり、折り返し後の掃引では発光は見られなかった。このECLは約0.8 Vより高電位域における電流増加に対応して生成するルテニウム錯体のカチオンラジカルとTPrAのラジカルの反応によって起こる。PBA 1.0 μg/mLを含む場合のECL強度は、PBAを含まない場合のそれよりも低いことが分かった。これはPBAを含む試料溶液の場合には、ラベル化抗体の一部が試料溶液のPBAと結合するためである。さらに、PBA濃度を変化させて同様に測定を行い、PBAに対する検量線を作成した。これに加えて、近赤外付近での発光するBODIPY類の電気化学および電気化学特性の解明を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。フロー分析法は、試料の定量分析を簡便かつ迅速に行うことができる化学分析法であり、環境分析をはじめ様々な分野に応用されている。近年、コンパクトディスク(CD)型流体基板を用いて、その回転により生じる遠心力を駆動力とするフロー分析法が注目されている。この分析法では、送液のためのポンプやチューブが不要であり、分析の更なる迅速化と簡便化が可能である。本研究ではCD型流体基盤上での遠心駆動によるフローインジェクションECLイムノアッセイ法の開発を目的とした。測定対象物は、ジフェニルエーテル系の除草剤の代謝物(3-Phenoxycarboxylic acid、3-PBA)とした。この代謝物に対する抗体は、タイのチェンマイ大学のグループが開発したものを譲り受けて使用した。ECLイムノアッセイを行うため、ルテニウム錯体を抗原あるいは抗体に標識した。CD基盤作製では、フォトリソグラフィにより、シリコン基板上に螺旋状流路を形成したテンプレートを用いて、ポリジメチルシロキサン(PDMS)製ディスクを作製した。送液試験を行い、ディスクを回転させることによって、蛍光性のレゾルフィンの溶液を流したところ、010μMの濃度範囲においてレゾルフィン濃度と光強度との間に直線関係が得られた。これによって遠心力による送液が可能であることを示した。加えて、抗原抗体反応を行い、ECLKイムノアッセイが可能であることを示した。また深赤色の蛍光を発し、高い蛍光量子収率を持つBODIPY誘導体のECL特性を検討した。これに加えて、近赤外付近での発光するBODIPY

類の電気化学および電気化学特性の解明を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
パルス電磁場刺激がヒト骨髄間葉性幹細胞の骨形成に与える研究

本研究は整形外科領域の難治性骨折に対してすでに臨床応用されているパルス電磁場刺激装置を用い、骨形成の始まりを担う骨髄間葉性幹細胞への影響を調べた。細胞外基質の90%を占めるコラーゲンと創傷部位(骨折したところの傷口)に多く認められるTGF-βという増殖因子の存在により骨形成に関わるBMPという遺伝子の発現が上昇し、パルス電磁場の骨形成への関与が示唆された。近年研究者は骨形成を促進するため整形外科領域の難治性骨折に対し骨癒合効果のあるパルス電磁場刺激の応用を考え、細胞培養を用いた実験的研究を行っている。これまでにヒト骨髄間葉性幹細胞にパルス電磁場刺激、(PEMFs)を行い骨形成性蛋白のosteopontin(OPN)、osteonectin(ON)、osteocalcin(OCN)遺伝子発現の経時的な変化(PEMFs後12、24、48、72、92時間後にRNA抽出)を観察した。ONとOCN遺伝子発現は経時的な変化がなかった。OPNは他と比較して遺伝子発現は微量であり経時的な変化もなかった。PEMFsによる影響も同様に遺伝子発現た変化は認められなかった。他にTGF-βファミリーに属し骨芽細胞の分化マーカーでもあるBMP-2遺伝子発現においても検討した。結果、TGF-βの存在により濃度依存的に遺伝子発現の上昇を認めた。また、骨組織の基質蛋白の主たるものとしてあげられるTyp I collagenの存在によりBMP-2遺伝子発現の上昇を認めた。さらにPEMFsによりBMP-2遺伝子発現が抑制された。これはTypeI collagenが存在しない条件でも同様の効果を認めた。これまでに研究者は骨形成を促進する目的で整形外科領域の難治性骨折に対し骨癒合促進効果のあるパルス電磁場刺激(PEMFs)の応用を考え、細胞培養を用いた実験的研究を行ってきた。ヒト骨髄間葉性幹細胞にパルス電磁場刺激(PEMFs)を行い骨形成性蛋白のoateopontin (OPN)、osteonectin (ON)、osteocalcin (OCN)遺伝子発現の経時的な変化(PEMFs後12、24、48、72、92時間後にRNA抽出)を観察した。PEMFsによる影響も同様に遺伝子発現に変化を認めなかった。また、骨組織の基質蛋白の主たるものであるtypeI collagenの存在によりBMP-2遺伝子発現の上昇を認めた。これはtype I collagenが存在しない条件でも同様の効果を認めた。これらによりパルス電磁場刺激のin vitroでの造血系細胞への影響は分化の程度、type I collagenの存在やその量などにより変化し、骨髄間葉性幹細胞に関わるパルス電磁場刺激の骨形成促進機序にはBMP-2の遺伝子発現上昇に関与していることが示唆された。
保育者の職業意識の発達とアイデンティティに関する研究

保育者養成あるいは初任期にあたる青年期後期は,アイデンティティ(自我同一性)獲得という発達上の大きな課題に直面する時期でもある。流動的かつ不安定な社会の中にあって子どもの養護・教育にあたるこれからの保育者には,専門的知識・技能の修得のみならず,「保育者自身の自我の成長・発達」,「人間的成長」を志向した養成・研修が不可欠と考える。このような観点から,(1)志望学生及び現職者の職業意識とアイデンティティとの関連の検討:養成期から初任期にかけての「保育職業意識の発達」と「アイデンティティ形成」との関係を明らかにする。(2)保育者のアイデンティティやその他の心理的要因を捉える具体的な方法の提案:評価・測定法を提案し,アイデンティティに関連する諸要因の関係を明らかにすることを本研究の目的とした。さらにこれらを踏まえて,志望学生及び現職者のアイデンティティ形成・変容過程を検討し,包括的なモデルや養成のあり方を提案することを目指すものである。本研究の目的に即して本年度は,調査を依頼している養成校を中心に継続してデータを収集するとともに分析を進め,その一部を学会誌に投稿した。具体的には,保育者志望学生らを中心に質問紙調査を実施し,保育職業意識,保育者効力感,アイデンティティ地位,アイデンティティ形成状態の程度,自我態度等の基礎的データを収集し,分析を進めた。また,現職保育者に対して郵送による質問紙調査を実施し,保育者のアイデンティティと職業意識保育者効力感等との深い関連を確認することができた。さらに,アイデンティティとその他の心理的側面を捉えるための具体的な尺度構成について作業を進めた。これらと並行して内外の関連文献の収集・整理を研究補助員の協力のもと進めるとともに,専門性の高い研究者,保育者から指導助言を受けることもできた。また,保育者の自我成長と保育内容の指導力量との関係など,今後の発展的研究に向けて,具体的な方向性や課題を明確にすることができた。流動的かつ不安定な社会の中にあって子どもの養護・教育にあたるこれからの保育者には,専門的知識・技能の修得のみならず,「保育者自身の自我の成長・発達」,「人間的成長」を志向した養成・研修が不可欠と考える・このような観点から,1)志望学生及び現職者の職業意識とアィデンティティとの関連の検討:養成期から初任期にかけての「保育職業意識の発達」と「アイデンティティ形成」との関係を明らかにする・2)保育者のアイデンティティの変容を捉える具体的な方法の提案:評価・測定法を提案し,アイデンティティ変容に関連する心理的要因,その他諸要因との関係を明らかにすることを本研究の目的とした。本研究の目的に即して本年度は,調査を依頼している養成校を中心にデータを収集するとともに,関連文献の収集・整理を行った。具体的には,保育者志望学生らを中心に質問紙調査を実施し,保育職業意識,効力感,アイデンティティ地位,アイデンティティ形成状態の程度,自我態度等の基礎的データを収集し分析を進めた。また,質的検討をねらいとした面接調査,実習の観察・記録(録音・録画)を適宜試行した。さらに,アイデンティティの新しい側面を捉えるための具体的な測定法の検討を進めた。このような観点から,1)志望学生及び現職者の職業意識とアイデンティティとの関連の検討:養成期から初任期にかけての「保育職業意識の発達」と「アイデンティティ形成」との関係を明らかにする。2)保育者のアイデンティティの変容を捉える具体的な方法の提案:評価・測定法を提案し,アイデンティティ変容に関連する心理的要因,その他諸要因との関係を明らかにすることを本研究の目的とした。本研究の目的に即して本年度は,調査を依頼している養成校を中心に昨年から継続してデータを収集するとともに,一部を予備的分析として学会誌等において公表した。具体的には,保育者志望学生らを中心に質問紙調査を実施し,保育職業意識,効力感,アイデンティティ地位,アイデンティティ形成状態の程度,自我態度等の基礎的データを収集し,本年度は入学期を中心に分析を進めた。また,質的検討をねらいとした面接調査,実習の観察・記録(録音・録画)を適宜行った。さらに,アイデンティティの新しい側面を捉えるための具体的な尺度構成法についての検討を進めた。