hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
都市内運河における市民主体型水質改善システム構築に関する研究

(2)藻類による水質浄化技術開発では,夜間でも藻類による水質浄化を促すことを目的に,LED照明の適用を検討した.現地にて夜間における照射実験を複数回実施し,チャンバー実験および流下状態での生産機能についての計測を実施した.さらに室内実験では,水温と光量子量をパラメータとし基礎生産量の計測を行い,季節ごとの効果と最適光量を明らかにした.この成果については,国内講演会2編および海岸工学論文集に1編を投稿した.(3)ヨシによる浄化技術開発については,現地住民との協働でのヨシの移植を協議したが,地元産のヨシを用いることに対する要望があり,種子の採取等を検討するにとどまった.また,これまでに実施した関連する研究について,海外講演会1編と国内論文1編で公表した.b)「水質改善活動の継続性」に関する研究.尼崎運河周辺の小学校4校への環境学習を実施するともに,地元中学校との協働での海藻の取り上げ活動を行い,その効果を定量化した.さらに,平成24年3月22日に開催された水質浄化施設オープニング・セレモニーにて,講演を行い,これに合わせてアンケート調査を行った.また,10月8日に開催された運河博覧会(うんぱく)においても,アンケート調査を行った.これらの集計は次年度の課題であるが,概ね,尼崎運河再生の動機として「加害者意識」があることが伺える結果であった.本申請の目標は,沿岸域の環境再生の課題を克服するために,市民が主体的に水質改善に関わることができる水質改善システムの構築である.研究内容は二つある.ひとつめのa)水質改善技術の確立については,さらに3つの小項目に分かれているが,二枚貝を用いた技術と海藻を用いた技術開発については,現地実験は計画通りに消化している.ヨシを用いた技術については,市民協働型としたため,最終年度に集中的に進める.ふたつめの課題であるb)水質改善活動の継続性については,ヒアリング調査,アンケート調査などサンプル数は蓄積されているが,現地での市民の主体的な活動の普及が遅れているため,研究もそれに合わせて進捗が遅れている.本申請の目標は,沿岸域の環境再生の課題を克服するために,市民が主体的に水質改善に関わることができる水質改善システムの構築である.研究内容は二つある.ひとつめのa)水質改善技術の確立については,さらに3つの小項目に分かれているが,二枚貝を用いた技術と海藻を用いた技術開発については,現地実験を十分に行い,順調に進んでいる.ヨシを用いた技術については,市民協働型としたため,今後のすすめていく.ふたつめの課題であるb)水質改善活動の継続性については,兵庫県による水質浄化施設が無事に竣工し,運営組織の立ち上げ,活動の広報など下地作りを順調に行なっている.水質浄化研究の取り組みは,神戸新聞の記事として2回取り上げられた.今後は,水質改善活動に協働で取り組みながら,その波及効果や,認知度の向上,障害となる要素などについて,他地域での事例と比較しながら,検討を進めることになる.a)「水質改善技術の確立」に関する研究ついては,干潟へのマクロベントス投入による浄化能向上に関する実験と,海藻による栄養塩除去水路の性能向上の実験,ヨシ植栽の市民活動化とその効果の定量化を目標とする.また水質浄化施設の水質浄化機能のモニタリングを行い,数値モデルの精度確認を行う.
ハエの概日活動リズムを形成するペースメーカーと光受容器の特定

ルリキンバエの歩行活動リズムの特徴を明らかにし、それを駆動するペースメーカーと、リズムを光周期に同調させる光受容器の解剖学的位置を明らかにした。昨年度、歩行活動リズムに対する複眼の"ぬりつぶし"と"切除"の効果が異なり、光受容器の位置についてはっきりとした結論を出すことができなかった。そこで、本年度、様々な光周期と照度を組み合わせた条件を用い、複眼を切除した個体の歩行活動を詳細に調べた。その結果、低照度では複眼のみを用い、比較的高照度では複眼と脳葉内の光受容器の両方を用いてリズムを光周期に同調させることがわかった。次に、ペースメーカーの位置を特定するため、歩行活動における視葉切除の効果を調べた。その結果、視葉切除後も、歩行活動が恒暗条件(DD)で自由継続し、明暗条件(12Ll2D)で光周期に同調する個体が現れた。これらから、ペースメーカーは視葉以外の場所、おそらく脳葉内に存在することがわかった。次に、脳葉内の脳間部を切除し、歩行活動を記録した。その結果、この手術においても、数個体で歩行活動はDDで自由継続し、12Ll2Dで光周期に同調した。これらから、脳葉内のペースメーカーは脳間部以外の場所にあると考えられる。これまで、ハエの光受容器は脳葉にあり、複眼はリズムのための光受容に関与しないと報告されてきた。しかしながら、本研究により、同一種で異なる2つの光受容器がリズムの同調に関与する事が明らかになった。また、脳葉内ペースメーカーの候補として、脳間部を削除することができた。ルリキンバエの歩行活動記録装置を構築し、最初に基本的な歩行活動リズムを調べた。実験はすべて20°Cの一定温度で行った。歩行活動リズムは12時間明期・12時間暗期(12L12D)の光周期に同調し、活動は明期に集中した。光条件を全暗(0lx)・全明(500lx)・全薄明(1lx)と順に変えると、活動リズムはいずれの条件でも自由継続したがその周期は照度によって変化した。これらの結果に雌雄差は見られなかった。次に、ペースメーカーを光周期に同調させるための光受容器を調べるため、複眼のぬりつぶしあるいは切除を行い活動リズムを2種類の連続した光周期12L12D・13L13Dで記録した。実験にはメス成虫を用いた。無処理・コントロール群の活動リズムは両方の光周期に同調したが、複眼を銀塗料で塗りつぶすと光周期にかかわらず活動リズムは自由継続した。一方、複眼を切除すると活動リズムは12L12Dに同調し、13L13Dには同調しなかった。しかしながら、光周期の変化に伴って活動の周期が変化した。以上の結果より、ルリキンバエ成虫は顕著な概日活動リズムを持つこと、また、ペースメーカーを同調させるための光受容器として少なくとも複眼以外の光受容器が関与することが明らかになった。しかしながら、複眼の"ぬりつぶし"と"切除"の効果にどうして差が生じるのか、その解釈がはっきりしない。今後、複眼の関与を再検討するとともに、脳の部分切除によりペースメーカーの所在を明らかにしたい。
神経膠腫におけるp16遺伝子異常と増殖能について-FISH studyによる解析を中心に-

神経膠腫において,パラフィン切片を用いた増殖マーカー及びp16遺伝子産物に対する免疫組織化学的定量解析,およびパラフィンブロックより細胞解離させた裸核標本によるFISHstudyについて,以下のごとく若干の知見を得た.パラフィン切片を用いたモノクローナル抗体MIB-1,cdc2,および抗DNA topoisomerase II α抗体による免疫染色によって、腫瘍の増殖能は組織学的悪性度と強く相関することが確認された.一方,p16免疫染色において,その陽性細胞率は,腫瘍の組織型や上記の増殖細胞率との間には相関関係は明らかでなかった.しかし,増殖能が高いものにおいて,核のp16陽性像は減少する傾向があり,それに伴って細胞質が染色されるものがあった.これにより,蛋白が作られても,核内への移行に障害のある可能性が示唆された.パラフィンブロックから採取した裸核細胞を用いたFISHstudyに関して,第7,10および17番染色体特異的セントロメアプローブを用いてhybridizationを行い得た.hybridization前に50%glycerol液によるunmaskingを行ったものの多くに,良好な結果を得ることができた.これによると,悪性度の増加に伴って第7番染色体数の増加(trisomy以上)と,第10番染色体数の減少(monosomy)が確認された.これに対し,第17番染色体の増減は,症例により認められたが、悪性度との間に一定の相関は見られなかった.一部の症例に,p53に対する座特異的コスミドプローブと第17番染色体セントロメアプローブによる二重染色を行ったところ,p53のdeletionはほとんど検出されなかった.これらのことより,腫瘍の組織学的悪性度と,その増殖能及びFISHによる染色体異常に一定の相関のあることが認められた.しかし,p16陽性細胞率とそれらの関係は必ずしも一定の相関があるとは言えなかった.神経膠腫において,パラフィン切片を用いた増殖マーカー及びp16遺伝子産物に対する免疫組織化学的定量解析,およびパラフィンブロックより細胞解離させた裸核標本によるFISHstudyについて,以下のごとく若干の知見を得た.パラフィン切片を用いたモノクローナル抗体MIB-1,cdc2,および抗DNA topoisomerase II α抗体による免疫染色によって、腫瘍の増殖能は組織学的悪性度と強く相関することが確認された.一方,p16免疫染色において,その陽性細胞率は,腫瘍の組織型や上記の増殖細胞率との間には相関関係は明らかでなかった.しかし,増殖能が高いものにおいて,核のp16陽性像は減少する傾向があり,それに伴って細胞質が染色されるものがあった.これにより,蛋白が作られても,核内への移行に障害のある可能性が示唆された.パラフィンブロックから採取した裸核細胞を用いたFISHstudyに関して,第7,10および17番染色体特異的セントロメアプローブを用いてhybridizationを行い得た.hybridization前に50%glycerol液によるunmaskingを行ったものの多くに,良好な結果を得ることができた.これによると,悪性度の増加に伴って第7番染色体数の増加(trisomy以上)と,第10番染色体数の減少(monosomy)が確認された.これに対し,第17番染色体の増減は,症例により認められたが、悪性度との間に一定の相関は見られなかった.一部の症例に,p53に対する座特異的コスミドプローブと第17番染色体セントロメアプローブによる二重染色を行ったところ,p53のdeletionはほとんど検出されなかった.これらのことより,腫瘍の組織学的悪性度と,その増殖能及びFISHによる染色体異常に一定の相関のあることが認められた.しかし,p16陽性細胞率とそれらの関係は必ずしも一定の相関があるとは言えなかった.初年度は,約30例の神経膠腫において,パラフィン切片を用いた免疫組織化学,およびパラフィンブロックより細胞解離させた裸核標本によるFISH studyについて以下の進展があったので報告する.1.パラフィン切片を用いたモノク-ロ-ナル抗体MIB-1,cdc2,および抗DNAtopoisomeraseII抗体による免疫染色によって,腫瘍の増殖能は組織学的悪性度とほぼ相関することが確認された.一方,p16染色結果は,染色性はやや安定であるものの,増殖能とは逆相関する事が判明した.しかし,一部の症例,特に悪性度が高いものにおいて,核のみが染色されるものがあり,この意味については,さらに検討を要するものと考えられた.2.FISHstudyに関して,まずパラフィンブロックから裸核細胞を採取し,第7,9,10および17番染色体特異的セントロメアプローブを用いてhybridizationを行った.hybridization前にクエン酸水溶液によるunmaskingを行ったもので,良好な結果が得られた.これによると,悪性度の増加に伴って第7番染色体数の増加と,第10番染色体数の減少が確認された.p16の存在する第9番染色体は第17番染色体同様,多くの細胞でほぼ日本の染色体数を呈していた.試験的にp53に対する座特異的コスミドプローブを用いたとこ,その染色態度はやや不安定であったが,多くの検体で測定可能であり,p53のdeletionが少ないことが判明した.現在p16遺伝子座プローブとともに,その至適条件について検討中である.今年度は,神経膠腫において,パラフィン切片を用いた免疫組織化学,およびパラフィンブロックより細胞解離させた裸核標本によるFISH studyについて以下の進展があったので報告する.

パラフィン切片を用いたモノクローナル抗体MIB-1,cdc2,および抗DNA topoisomerase IIα抗体による免疫染色によって,腫瘍の増殖能は組織学的悪性度と強く相関することが確認された.一方,p16免疫染色において,その陽性細胞率は,腫瘍の組織型や上記の増殖細胞率との間に,相関関係は明らかでなかった.しかし,増殖能が高いものにおいて,核のp16陽性像は減少する傾向があり,それに伴って細胞質が染色されるものがあった.パラフィンブロックから採取した裸核細胞を用いたFISHstudyに関して,第7,10および17番染色体特異的セントロメアプローブを用いてhybridizationを行い得た.hybridization前にglyerolクエン酸液によるunmaskingを行ったものの多くに,良好な結果を得ることができた.これによると,悪性度の増加に伴って第7番染色体数の増加(trisomy以上)と,第10番染色体数の減少(monosomy)が確認された.これに対し,第17番染色体数の増減は,症例により認められたが,悪性度との間に一定の相関は見られなかった.これらのことより,腫瘍の組織学的悪性度と,その増殖能及びFISHによる染色体異常に一定の相関のあることが認められた.しかし,p16陽性細胞率とそれらの関係は必ずしも一定の相関があるとは言えず,今後さらに検討する必要があると思われた.
機能性有機ナノコンポジット構造の解明とハイブリット化への戦略的構築

食品添加剤として安全に使用されている、「へスぺリジン、ルチン、ナリンジンおよびステビア」に酵素処理技術の発展により糖鎖を転移させた機能性食品添加剤として、「糖転移ヘスペリジン、糖転移ステビア、糖転移ルチン、糖転移ナリンジン」に着目した研究を展開している。本研究で用いている機能性添加剤に共通する特徴的な現象は、糖が1分子付加されるだけでも、溶解度が1万倍以上にも上昇することである。この現象は機能性食品開発・生産化にとって大変有益であったが、なぜ糖を1つ付加しただけで大幅な溶解度上昇が起きるのかは不明であった。上述の現象が水溶液中での可溶性の有機ナノクラスター構造の形成に起因することを明らかとし、また、このナノクラスター構造中の疎水的環境部位に難水溶性の医薬品や難水溶性の食品中有効成分を封入したコンポジット構造(有機ナノコンポジット)が形成されることも報告してきた。しかし、その詳細構造についてはわかっておらず、その構造解明が大きな課題となっている。申請時に目標として掲げた大きな3つの柱として、[課題I]NMR法による有機ナノコンポジット構造の推定:水中構造の特定、[課題II]有機ナノコンポジットの混合ミセル形成による構造安定化の解明、[課題III]ハイブリット型有機ナノコンポジットによる構造安定化の解明を掲げた。本年は、難水溶性化合物の可溶化効果の実用例の報告に取り組みながら、水中構造の同定を研究しており、その中で本年は課題IIと課題IIIにおいて発展的な成果が得られている。具体的には糖転移ステビアを用いた混合ミセルの設計、糖転移ルチンを用いた粉砕助剤としての有用性、糖転移ステビアと水溶性高分子とのナノコンポジット構造を安定化させるゼリー処方の発展に成功した。複数の計画を立てて申請を行ったため、課題の実現が厳しいことも想定されたが研究計画に掲げた[課題II]有機ナノコンポジットの混合ミセル形成による構造安定化の解明、[課題III]ハイブリット型有機ナノコンポジットによる構造安定化の解明に対して、本年度は3つのプロジェクトに極めて順当な成果が得られた。具体的な成果の得られたプロジェクトのうち3つの内訳として、1.糖転移ステビアを用いた混合ミセル構造の発展研究、2.糖転移ルチンを用いた難溶性化合物のナノ結晶の作成のための粉砕助剤としての有用性の確立、3.糖転移ステビアと水溶性高分子を用いた高次のナノコンポジット構造を安定化させるゼリー処方の成功であり、各プロジェクトにおいてそれぞれ1報ずつの学術論文を投稿することができ、当初の予定を大幅に上回る成果が得られた。最新のプロジェクトでは、申請時に目標として掲げた大きな課題として、[課題I]NMR法による有機ナノコンポジット構造の推定:水中構造の特定に関して重点的に取り組んでおり、本年度は、NMRを用いた水中でのナノコンポジット構造の相互作用様式に関しての成果を出すことを目標としている。これに関しては、測定手法および解析等に関して、簡単には成果が得られないことは容易に予測されるが、現在、ナノコンポジット構造化による、難水溶性ポリフェノールの可溶化機構に関して、良好なデータが得られつつあるため、大きな成果へと発展することを期待している。2年目以降は、水中でのナノコンポジット構造における相互作用様式を精査することが、第一目標であり、千葉大学薬学部との共同研究によりより詳細な相互作用の解明について検討予定である。また、ナノコンポジットの水中構造の形や大きさについても小角X線散乱測定などから精査して、研究を発展させる予定である。

複数の計画を立てて申請を行ったため、課題の実現が厳しいことも想定されたが研究計画に掲げた[課題II]有機ナノコンポジットの混合ミセル形成による構造安定化の解明、[課題III]ハイブリット型有機ナノコンポジットによる構造安定化の解明に対して、本年度は3つのプロジェクトに極めて順当な成果が得られた。具体的な成果の得られたプロジェクトのうち3つの内訳として、1.糖転移ステビアを用いた混合ミセル構造の発展研究、2.糖転移ルチンを用いた難溶性化合物のナノ結晶の作成のための粉砕助剤としての有用性の確立、3.糖転移ステビアと水溶性高分子を用いた高次のナノコンポジット構造を安定化させるゼリー処方の成功であり、各プロジェクトにおいてそれぞれ1報ずつの学術論文を投稿することができ、当初の予定を大幅に上回る成果が得られた。最新のプロジェクトでは、申請時に目標として掲げた大きな課題として、[課題I]NMR法による有機ナノコンポジット構造の推定:水中構造の特定に関して重点的に取り組んでおり、本年度は、NMRを用いた水中でのナノコンポジット構造の相互作用様式に関しての成果を出すことを目標としている。これに関しては、測定手法および解析等に関して、簡単には成果が得られないことは容易に予測されるが、現在、ナノコンポジット構造化による、難水溶性ポリフェノールの可溶化機構に関して、良好なデータが得られつつあるため、大きな成果へと発展することを期待している。2年目以降は、水中でのナノコンポジット構造における相互作用様式を精査することが、第一目標であり、千葉大学薬学部との共同研究によりより詳細な相互作用の解明について検討予定である。また、ナノコンポジットの水中構造の形や大きさについても小角X線散乱測定などから精査して、研究を発展させる予定である。データマイニング統計解析用ソフトのライセンス料の更新費として、30万円ほどを予定していたが、更新が次年度になることが判明したため、次年度にライセンス料の更新を行うこととした。本年は、別会社のソフトフェアを購入するもしくは、現行のソフトウェアのライセンスを更新して研究する予定である。
学校教育による人的資本形成と男女間賃金格差に関する研究

本研究の目的は、労働市場に現れる男女間賃金格差の源泉を、労働市場、学校教育、家計内資源配分の観点から実証的に明らかにすることである。本研究の特色の1つとして、現在までに十分収集および整備されていなかったマイクロデータを用いることを試みている点である。そのため、データ収集・整備・分析のため、研究補助、高性能PC、ソフトウェアを必要とした。上記研究目的に従い、今年度は以下の研究を行った。労働市場の分析:就業形態や他人との相対的地位が、個人の生活満足度に与える効果、その男女間差異について実証的に分析した。短期的には個人的なニュースに反応する、他人との相対的な地位に反応する、若年男性では失業状態が幸福度を引き下げることが明らかとなった。本論文は、大竹文雄氏と共同で、日本労働研究雑誌に掲載された。労働市場と教員市場の分析:教員供給が一定のもとで、労働市場で高い賃金を獲得できるような有能な女性が教職ではなく民間に就業するようになった結果、偏差値で測った教員の平均的な質が低下したかどうかを実証的に検証した。推計結果によると、男女間賃金格差の縮小により、偏差値で測った教師の質を低下させること、その効果は都市部において顕著であることが示された。本論文は、査読付き雑誌に投稿後、レフェリーレポートに従い改訂し、再投稿中である。学校教育の分析:学校教育が人的資本を蓄積される効果を持つのか、シグナリングの効果を持つのかについて実証的に明らかにする。入学時の能力をコントロールした上で、学校のアウトプットに学校の資源がどのような効果を持つのかについて分析する。本研究は現在、データ収集後、分析中である。
水素結合ネットワークを形成する有機酸触媒の開発と不斉合成への応用

有機強酸として知られるスクアリン酸は、2つのカルボニル基と2つの酸性プロトンを対称に有するため、水素結合の受容体あるいは供与体として振る舞うことのできる化合物である。本研究では、スクアリン酸のユニークな構造的特徴を活用したブレンステッド触媒の開発と、その有機合成反応への応用を目的としている。今年度は、触媒合成法の確立と適用可能な有機反応の探索に関して検討を行った。スクアリン酸アミド触媒は、スクアリン酸ジメチルに対し、側鎖に用いるアミンとトリフルオロメタンスルホンアミドを逐次的に導入することで合成できる。トリフルオロメタンスルホンアミドの導入には、1当量のジブチルマグネシウムの添加が必要であることがわかった。得られた触媒をαーベンゾイルラクトンの加水分解反応に用いたところ、目的の反応に続いて脱炭酸が進行し、対応するアルコール生成物が得られた。一方、メタノール中で同様の反応を行うと、対応するメチルエステルが得られることがわかった。他のエステルの加水分解も試みたが、触媒活性は見られなかった。スクアリン酸アミド触媒と金属試薬を組み合わせた不斉反応の検討も行ったところ、ケトン類のボラン還元において不斉誘起が確認された。また、不斉誘起にはヒドロキシ基の酸性プロトンが必須であることがわかった。以上のように、スクアリン酸アミド触媒はエステルの加水分解やケトンの不斉還元などの有機合成反応に一定の効果を持つこと明らかになった。従来のスクアリン酸アミド触媒にはない強酸性プロトンが、カルボニル基の活性化に寄与することが示唆される。(抄録なし)有機強酸として知られるスクアリン酸は、2つのカルボニル基と2つの酸性プロトンを対称に有するため、水素結合の受容体あるいは供与体として振る舞うことのできる化合物である。(抄録なし)
アーベル多様体の整数論

1.代数曲線のヤコビ多様体の等分点の体のガロワ群と定義方程式、代数曲線として,超楕円曲線をとりこの問題を研究した。超楕円曲線のヤコビ多様体の加法公式をリーマン・ロッホの定理より導き,それにより種数3以下の場合に2等分点とその定義方程式を決定した。種数1の場合は楕円曲線論で知られていた。(1)種数2の場合,一般の2次元アーベル多様体は超楕円曲線のヤコビ多様体であることから,2次元アーベル多様体の2等分点は解ったといえる。(2)種数3の場合,ヤコビ多様体の2等分体のガロワ群は,一般の3次元アーベル多様体の2等分体のものよりかなり小さいことが解った。2.超楕円曲線のヤコビ多様体の有理点群の構造について.超楕円曲線の関数体は有理関数体の2次拡大であることより,2次体との類似を考えた.曲線の定義方程式の平方根の連分数展開をうまく定義することにより,有理点の位数が決まることがわかった。種数は任意でよいことより,高次元アーベル多様体の有理点の研究の強力な手段が見つかったことになる.3.数式処理システムの導入.超楕円曲線のヤコビ多様体において,上記の連分数展開により,有理点の整数倍の座標を計算するアルゴリズムが,数式処理システムREDUCEの上で実行可能となった。これにより,様々の曲線についての有理点群の構造の研究が出来るようになった。
分子イメージングを用いた脳発達障害の分子神経メカニズムの解明

中枢神経系の各レベルで、その機能の成熟、シナプス形成に関与しているモノアミン神経系は、その早期の障害が自閉症、注意欠陥多動性障害など脳発達障害の主な原因と考えられながら、その分子神経メカニズムは未だに解明されてない。ドーパミン神経系異常が脳発達に及す影響を明らかにするため、新生仔期ドーパミン神経破壊ラットを用いた研究を進めてきた。1.新生仔期ドーパミン神経破壊モデルラットの作製2.新生仔期ドーパミン神経破壊モデルラットにおけるタンパクと遺伝子発現の変化新生仔期ドーパミン神経破壊-ドーパミン低下モデルラットでは、いろんな脳発達関連分子の遺伝子及びタンパクレベルでの発現に変化があることが想定できる。二次元電気泳動を用いて脳の大脳皮質、線条体、海馬、中脳、脳幹や小脳など各領域のタンパク質の発現の変化を網羅的に調べたところ、幾つかの分子が変化していることがわかってきた。また、二次元電気泳動から得られた分子を質量分析装置で同定を行った結果、新生仔期ドーパミン神経破壊ラットで、小胞体分子シャペロンの一つであるERp57のリン酸化が起きていることを突き止めており、ドーパミン神経死のメカニズムの解明などに新しい手掛かりを提示するものと思われる。中枢神経系の各レベルで、その機能の成熟、シナプス形成に関与しているセロトニン神経系は、その早期の障害が自閉症など脳発達障害の主な原因と考えられながら、その分子神経メカニズムは未だに解明されてない。セロトニン神経系異常が脳発達に及す影響を明らかにするため、新生仔期セロトニン神経破壊ラットを用いた研究を進めてきた。1.新生仔期セロトニン神経破壊モデルラットの作製生後直後のセロトニン神経毒(5,7-Dihydroxytryptamine)投与によって新生仔期セロトニン神経破壊-セロトニン低下モデルを作製し、背側縫線核でのセロトニン神経細胞の顕著な減少及び大脳皮質、線条体や海馬などセロトニン神経投射部位でのセロトニン神経繊維の脱落を確認した。2.新生仔期セロトニン神経破壊モデルラットにおけるタンパクと遺伝子発現の変化新生仔期セロトニン神経破壊-セロトニン低下モデルラットでは、いろんな脳発達関連分子の遺伝子及びタンパクレベルでの発現に変化があることが想定できる。また、セロトニン神経が局在している縫線核を含む脳幹とセロトニン神経の投射先である大脳皮質での発現の変化には違いがあると考えられる。最新の分子生物学ツールであるGeneChipを用いて、モデルラットでの大脳皮質及び脳幹の遺伝子発現の変化を網羅的に調べることにより、いくつかの脳発達に関連する可能性がある分子を抽出した。また二次元電気泳動を用いてタンパク質の発現量を調べたところ、幾つかのスポットが変化していることがわかってきた。
自然言語処理と神経生理計測を融合した言語の神経計算モデルの構築と検証

言語を対象とする人工知能研究である自然言語処理と言語を対象とする脳科学研究である言語神経生物学の間には乖離が指摘されてきた。しかしながら、これら計算・神経基盤は独立して発展してきたにも関わらず、モジュールから成るネットワークを形成しているという点で酷似しており、両者の融合が望まれる。そこで、本研究では、オートマトンおよびニューラルネットワークに基づく神経計算モデルを構築し、「脳磁図」(MEG)および「皮質脳波」(ECoG)を組み合わせた神経活動データで検証することで、言語の計算・神経基盤を解明することを目的とする。
物質フロー分析及び熱力学的解析に基づくレアメタルリサイクル性評価

27年度が最終年度であるため、記入しない。
トーラスプラズマの超新古典輸送と大域的輸送の理論研究

2標準新古典理論の枠を越える超新古典的輸送及び大域的輸送の理論・シミュレーション研究を行った。主な9成果は以下の通りである。(1)0Delta-f法モンテカルロ粒子シミュレーション・コード「FORTEC」を完成させた。「FORTEC」では、(1)新9しい2点重み法を考案しその発展方程式を導いた。これはDelta-f法の根幹をなす。(2)衝突における運動量2・エネルギーの保存を殆ど完全に満たす衝突モデルを考案した。この衝突モデルにより同種粒子による粒子0束が正確に計算できる。また、本来的両極性拡散も保証される。(3)イオン・イオン衝突で生ずる粒子束を正確に計算し、この粒子束がゼロのなるように径電場が発展するアルゴリズムを開発した。これにより、トカマクにおける新古典的径電場及び輸送係数などが正確に決定されるようになった。「FORTEC」では捕捉粒子の軌道有限幅が正確に取り入れられており、大域的輸送を計算できる。標準新古典論の範疇に入らない磁気軸近傍のプラズマ輸送、圧力勾配が大きい領域での輸送、新古典的径電場の決定などで研究成果を得た。(2)粒子軌道が大きく異なる磁気軸近傍では新古典輸送は大きく異なる。粒子軌道が複雑になる領域の半径方向の幅は安全係数に比例する。従って、負磁気シアー配位ではこの幅は大きい。本研究では、シミュレーションのみならず磁気軸近傍の輸送理論を構築した。考察した輸送理論では、運動の恒量を用いて輸送方程式のラグランジュ表示を導いた。得られたラグランジュ表示は局所輸送理論の形をしているが、輸送の非局所性は粒子の軌道有限幅を通して取り入れられている。(3)大域的輸送の問題を、本研究では、磁場が乱れている場合においても研究した。平衡の磁場に摂動部分を加え乱れた磁場を生成し、その中で多数の粒子を運動させ、キュムラント、自己相関を計算した。いくつかの有利面上に磁気島を生成させる。乱れが小さいときは各磁気島は独立であるが、乱れが大きくなると磁気島は重なり合う。殆どの場合、拡散の統計的過程は、非一様、非ガウス過程、非定常、非マルコフ過程で亜拡散的(sub-diffusive)になることが分かった。これはわずかな磁場の乱れがあると拡散現象は非局所的大域的輸送になることを意味している。トカマクやヘリカル系でのHモード(外部輸送障壁形成)や、JT-60の負磁気シアー放電で見られる輸送改善(内部輸送障壁形成)では、急峻な圧力勾配・大きなシアー流(あるいは大きな径電場形成)が観測されている。このような場合、(標準的)新古典輸送理論は成り立たない。また、シアー流が種々の不安定性を押さえているとすると、シアー流の特徴的長さは充分大きいので閉じ込めプラズマを支配しているプラズマ乱流は、径方向に大きな構造を持つに違いない。本研究では、標準的新古典輸送理論を越えた衝突性輸送理論をシミュレーションで明らかにし、また、大域的輸送を様々な方面から解明し、大域的輸送の抑制法について研究することを目的とする。平成10年度は超新古典理論解析のためのシミュレーション・コードの開発を行った。即ち、有限バナナ幅、大きな圧力勾配、速いプラズマ回転などを取り入れることのできる衝突性輸送のためのシミュレーション・コードを開発した。プログラムは、粒子軌道を解くルーチンと衝突を正確に記述するルーチンが主要部分のモンテカルロ・コードである。ただし、粒子追跡からそのまま分布関数を構成すると(通常のfull code)統計誤差が大きいのでδf法を採用する。従って、粒子軌道追跡では粒子の重み(weight)の時間発展も解く。これにより計算の統計性を高めることができる。粒子の重みの付け方には特別の工夫をしている。また、粒子のクーロン衝突は、衝突前後で粒子数が保存され、また、モーメンタムとエネルギーが保存されねばならない。このコードでは、粒子数、モーメンタム、エネルギーが正しく保存される線形化衝突積分法を新たに開発した。これまでに、簡単なトカマクの配位でコードのテストを完了した。特に、モーメンタムとエネルギー保存の保証が重要な同種粒子同士の衝突による粒子流束や熱流束の正しいシミュレーションに成功した。今後、これまで開発してきたシミュレーション・コードをさらに発展させ、球形トカマクの衝突性輸送現象、外部及び内部輸送障壁形成時の輸送現象、非接触ダイバータ・プラズマの輸送現象などを解明していく。トカマクのみならずヘリカル系にもコードを応用していく。

標準新古典論の範疇に入らない磁気軸近傍のプラズマ輸送、圧力勾配が大きい領域での輸送、新古典的径電場の決定などで研究成果を得た。(2)粒子軌道が大きく異なる磁気軸近傍では新古典輸送は大きく異なる。粒子軌道が複雑になる領域の半径方向の幅は安全係数に比例する。従って、負磁気シアー配位ではこの幅は大きい。本研究では、シミュレーションのみならず磁気軸近傍の輸送理論を構築した。考察した輸送理論では、運動の恒量を用いて輸送方程式のラグランジュ表示を導いた。得られたラグランジュ表示は局所輸送理論の形をしているが、輸送の非局所性は粒子の軌道有限幅を通して取り入れられている。(3)大域的輸送の問題を、本研究では、磁場が乱れている場合においても研究した。平衡の磁場に摂動部分を加え乱れた磁場を生成し、その中で多数の粒子を運動させ、キュムラント、自己相関を計算した。いくつかの有利面上に磁気島を生成させる。乱れが小さいときは各磁気島は独立であるが、乱れが大きくなると磁気島は重なり合う。殆どの場合、拡散の統計的過程は、非一様、非ガウス過程、非定常、非マルコフ過程で亜拡散的(sub-diffusive)になることが分かった。これはわずかな磁場の乱れがあると拡散現象は非局所的大域的輸送になることを意味している。急峻な圧力勾配や大きなシアー流が存在する時、標準的新古典輸送理論は成り立た無くなり、衝突性輸送に対して有限のバナナ幅を考慮した非局所的取り扱いが必要になる。本研究では、標準的新古典輸送を越えた衝突性輸送(超新古典的輸送)をシミュレーションで明らかにし、また、大域的輸送を様々な方面から解明する事を目的としている。平成11年度は超新古典輸送解明のために、有限バナナ幅、大きな圧力勾配、速いプラズマ回転などを取り入れることのできる衝突性輸送のシミュレーション・コードを開発した。統計性を高めるため、粒子の重みの時間発展も解くδf法を採用している。粒子の重みの付け方には2点重み法を新たに考案した。この結果、本年度は以下の点を明らかにした。(1)バナナ幅が小さい時は同種粒子衝突による粒子束はゼロであることを確認した。(2)磁気軸近傍にはバナナ粒子は無くポテトと呼ばれる粒子トポロジーに起因して、イオンの熱拡散係数が磁気軸近傍で大幅に減少する。(3)同じ理由で、磁場に平行なプラズマ流は磁気軸近傍で大幅に減少する。(4)密度勾配を大きくするに従って(相対的にバナナ幅が増大)、同種粒子衝突による粒子束が有限の値を持ちその大きさはバナナ幅の増大に比例する。(5)十分大きなバナナ幅(十分大きな密度勾配)に対して同種粒子束は有意な値を持つ。(1)は従来の標準的新古典論の結果の再現であり、(2)と(3)の結果は、シミュレーションで初めて定量的に明らかにしたものである。(4)と(5)は大きな密度勾配のある場合で、新しい結果である。現在、モンテカルロ法の技法として重要な分散低減法に取り組み、統計性を向上させるためのアルゴリズムを開発している。
発作性夜間血色素尿症(PNH)クローンの腫瘍性増殖機構.

PNHは白血病を発生しやすく、臨床的に前白血病状態といえる。また、後天性の造血幹細胞変異、正常細胞を凌駕するクローン性増殖、正常造血の抑制など、PNHクローンの特徴は血液がんを彷彿させ増殖異常を示唆する。実際、我々は重症複合免疫不全(SCID)マウスを用いてPNHクローンの内因性増殖異常を検出した。そこで、この異常の詳細を明らかにすることは白血病の発生機構解明にも通じると考えて、PNHクローンの増殖異常の責任遺伝子の同定を目指している。その一つとしてPNHおよび正常の培養細胞を調整して、両者に発現差を認める遺伝子をDifferential display法にてスクリーニングした。そして発現差を示す遺伝子の3'末端断片構造をまず決め、次に5'RACEを利用して全長cDNAの塩基配列を決定した。塩基配列およびノーザン解析などにより、得られた遺伝子の一つは、PNH細胞にのみ発現する約700bpの遺伝子で、ロイシンジッパーモチーフを有しており転写因子を示唆していた。やはりPNH細胞に高発現する遺伝子を単離したところ、塩基配列はポリミアン代謝関連酵素の一つSpermidine/spermine N1-acetyltransferaseと高いホモロジーを示していた。これらの遺伝子は数症例の末梢血白血球においても培養細胞同様の発現差を呈していた。細胞増殖との関連性に興味が持たれるが詳細は不明である。現在、病的意義を知る目的で、正常細胞およびPNH細胞における遺伝子構造の詳細、発現調節機構、発現亢進による細胞への影響などを調べている。
マーケティングにおけるフロー概念の神経学的メカニズムの解明

本研究は、ニューロサイエンスの実験手法である脳波(Electroencephalography)を用い、実際に人間が行動している間のフロー(flow)状態を測定しリアルタイムで人の心理的プロセスを掴む実験を行った。本来主観的な「現象」を、的確な行動指標や最先端の高密度EEGの計測により、客観化を試み、「フロー」概念の神経学的メカニズムの解明を追求した。被験者24名を対象にしてEEG実験を行い,その結果としては、24 AEPsのなかでAEP-LP, ALPHA-RF,ALPHA-LF, BETA-RF, GAMMA-LFがフローの変数と相関があることが新しく分かった。aphy)を用い、実際に人間が行動している間のフロー(flow)状態を測定しリアルタイムで人の心理的プロセスを掴む実験を行った。被験者24名を対象にして実験を行い、「Call of Duty: Modern warfare2 (First person shooting game)」というビデオゲームを用いて、EGIの128チャネルのEEGキャップを被った被験者達に60分間ゲームをしてもらい、その間に被験者達に聴性誘発電位(AEP)を1分毎に聞かせた。その実験状況を録画し、実験が終わった後、録画した映像を見せながら、プレーヤー自身がフロー度を回顧的に自己評価した。この実験で被験者たちがフローを感じる時の脳の活動が減少している事がはっきり確認できた。その内容としては、24 AEPsのなかでAEP-LP, ALPHA-RF,ALPHA-LF, BETA-RF, GAMMA-LFがFLOWの変数と相関があることが新しく分かった。このことから、時間が過ぎると、脳の誘発電位が減少して脳活動が弱くなってくることでフロー状態が実際に存在することが明らかになった。本研究の成果としては、フロー状態のメカニズムを把握することができ、そのメカニズムの内容をマーケティング分野、教育(eラーニング)、医療、IT産業分野にも応用できることが期待できる。マーケティングにおける「フロー(Flow)」に関する既存の研究は、質問票やインタビューなどの自己報告式(self-report)の調査法を利用してきたが、今回の研究はニューロ・サイエンス実験法を用い、リアルタイムで人々の心理的プロセスを掴むことを目的としたものである。既存研究の主な問題点としては、主観を客観化できないことや、フロー状態のメカニズムが解明できないことである。本研究は、ニューロサイエンスの実験手法である脳波(EEG Electroencephalography)を用い、実際に人間が行動している間のフロー(flow)状態を測定しリアルタイムで人の心理的プロセスを掴む実験を行った。被験者24名を対象にして実験を行い、「Call of Duty: Modern warfare2 (First person shooting game)」というビデオゲームを用いて、EGIの128チャネルのEEGキャップを被らせて被験者達に60分間ゲームをさせ、その間に被験者達に聴性誘発電位(AEP)を1分毎に聞かせた。その実験状況を録画し、実験がおわった後、録画した映像を見せながら、プレーヤー自身がフロー度を回顧的に自己評価する。このことから、時間が過ぎると、脳の誘発電位が減少して脳活動が弱くなってくることが計測できた。fMRIを利用した研究も予定していたが、flow-in, flow-outの時間的状態を計測するための実験にはEEG(Electroencephalography)がよりふさわしいことが実験の結果からわかり、EEG実験に絞って行う。また、行動学的調査データを用い、EEG結果との関係を分析し、ゲーム活動中でのフローの状態を分析する。EEG追加実験を行う。また、EEG分析結果をまとめ、国際学会での発表を予定している。
階層型ニューラルネットワークの大域的収束を保証した高速学習アルゴリズム

ニューラルネットワークの学習アルゴリズムとしては誤差逆伝播アルゴリズムが著名であり,広く使用されている.しかし,誤差逆伝播アルゴリズムによる学習においては,そのスピード(収束速度)ならびに大域的収束が保証されていないという点で問題が残されている.これら2つの問題点は,誤差逆伝播アルゴリズムが最急降下アルゴリズムを基礎としていることに由来し,ネットワーク規模の増大と共に加速的に顕在化する.従って,大規模ニューラルネットワークを構築していく上で,大域的収束性の保証された高速学習アルゴリズムの開発は最も重要な課題の一つである.本研究では,階層型ニューラルネットワークの学習アルゴリズムとして,大域的収束性を保証した新しい高速アルゴリズムを提案し,その効果を実証している.本研究で提案した学習アルゴリズムは,「誤差関数ならびにそのグラジェントに対するリプシッツ条件を用いた探索領域限定学習法」と呼ぶものであり,大域的収束を保証しつつ学習の高速化を実現している.また,最急降下アルゴリズムを併用した簡略型のアルゴリズムも提案しており,従来の最急降下アルゴリズムに比べて格段に優れた特性を得ている.更に,階層型ニューラルネットワークの学習における誤差関数とそのグラジェントに対するリプシッツ定数の評価方法を確立している.以上の方法により,3層のニューラルネットワークにおいて,誤差逆伝播アルゴリズムに比べて,1020倍程度の高速化が可能となることを確認している.ニューラルネットワークの学習アルゴリズムとしては誤差逆伝播アルゴリズムが著名であり,広く使用されている.しかし,誤差逆伝播アルゴリズムによる学習においては,そのスピード(収束速度)ならびに大域的収束が保証されていないという点で問題が残されている.これら2つの問題点は,誤差逆伝播アルゴリズムが最急降下アルゴリズムを基礎としていることに由来し,ネットワーク規模の増大と共に加速的に顕在化する.従って,大規模ニューラルネットワークを構築していく上で,大域的収束性の保証された高速学習アルゴリズムの開発は最も重要な課題の一つである.本研究では,階層型ニューラルネットワークの学習アルゴリズムとして,大域的収束性を保証した新しい高速アルゴリズムを提案し,その効果を実証している.本研究で提案した学習アルゴリズムは,「誤差関数ならびにそのグラジェントに対するリプシッツ条件を用いた探索領域限定学習法」と呼ぶものであり,大域的収束を保証しつつ学習の高速化を実現している.また,最急降下アルゴリズムを併用した簡略型のアルゴリズムも提案しており,従来の最急降下アルゴリズムに比べて格段に優れた特性を得ている.更に,階層型ニューラルネットワークの学習における誤差関数とそのグラジェントに対するリプシッツ定数の評価方法を確立している.以上の方法により,3層のニューラルネットワークにおいて,誤差逆伝播アルゴリズムに比べて,1020倍程度の高速化が可能となることを確認している.
マイクロ波プラズマを用いる低温滅菌技術の開発とその医療応用への展開

本研究では高密度かつ大容積マイクロ波プラズマを用いた新しい低温滅菌技術の研究開発を目的とし、さらに研究成果を医療分野へ応用・展開することを最終目標として研究を実施した。先ず平成16年度ではプラズマ滅菌のメカニズムを実験的に明らかにし、さらに高速かつ低温滅菌の特性向上の可能性を追求するための研究を実施した。また、平成17年度および最終年度の平成18年度では、カテーテルなどの特殊医療器具のプラズマ滅菌に関する特性評価を行うことを目的とし、医療用包装紙でパックされた医療器具の体積波プラズマによる低温滅菌の実証などの実験項目を実施した。以下、本研究で得られた主な研究成果を列記する。(1)酸素プラズマによる滅菌のメカニズムの解明:酸素プラズマでは酸素ラジカルによるエッチング効果が滅菌の主な原因であることが確認された。酸素プラズマでは紫外域の発光は認められなかったが、窒素プラズマでは波長290400nmに強い紫外線が観測されており、これらの紫外線が窒素プラズマにおける主な滅菌機構であることを示した。(2)マイクロ波プラズマの動作時間制御による熱軽減効果:プラスチック樹脂材では熱による問題があるため、マイクロ波プラズマのオン時間を時間制御して熱的問題を回避することが不可欠である。マイクロ波発振動作をパルス化することによって、温度を70°C以下に抑えることに成功した。(3)体積波モードのプラズマ生成実験:通気性樹脂製包装紙にパックされた医療器具の滅菌を行うため、体積波プラズマを用いた滅菌実験を実施した。樹脂容器内部に体積波プラズマが生成できることを実証し、パルス放電プラズマを用いることによりグラシン紙に包装されたバイオロジカルインディケータ(枯草菌)を20分程度で滅菌できることを示した。(4)OHラジカルの効果:空気を模擬したマイクロ波プラズマ滅菌実験における水蒸気添加による滅菌特性への効果を調べた。実験の結果より水蒸気添加により滅菌速度の改善がみられ、プラズマによって生成されたOHラジカルによる菌細胞壁の破壊によるものと考えられる。(5)研究成果のまとめ:学術論文誌に16編、出版物2編、国際会議プロシーディングスに38件、応用物理学会などの国内学会に132件の発表を行った。またマイクロ波プラズマ滅菌方法に関する特許取得1件、プラズマ滅菌に関わる国内および国外特許出願を7件行った。平成16年度ではプラズマ滅菌のメカニズムを実験的に明らかにし、さらに高速かつ低温滅菌の特性向上の可能性を追求するため、以下の実験項目を実施した。プラズマ実験装置の整備:静岡大学工学部において直径約40cmの円筒形マイクロ波プラズマ装置および直径25cmの円筒形マイクロ波プラズマ装置を用い、マイクロ波励起表面波および体積波プラズマの滅菌特性の評価を行った。また質量分析器を購入し、プラズマ装置に整備した。プラズマ滅菌実験:バイオロジカル・インジケータとしてバシラス・サブチリス菌あるいはステアロサーモフィラス菌を用い、酸素ガスの他、水素、アルゴンおよび窒素ガスを用いたプラズマ照射実験を行い、生残曲線の測定を行った。実験結果から酸素および窒素プラズマを用いた場合に高速滅菌特性が得られることが分かった。また滅菌特性におけるマイクロ波パワーおよびマイクロ波パルス変調の効果についても実験を実施し、滅菌保証領域の確認を行った。酸素プラズマによる滅菌のメカニズムの解明

:酸素プラズマでは酸素ラジカルによるエッチング効果が滅菌の主な原因であることが確認された。酸素プラズマにおける紫外線発光も滅菌要因の可能性として考えられるため、可視-紫外域分光器を用いた発光スペクトル測定を実施した。酸素プラズマでは、しかしながら、紫外域の発光は認められなかったが、窒素プラズマでは波長290300nmに強い紫外線が観測されており、これらの紫外線が窒素プラズマにおける主な滅菌機構であることを示した。またオゾンなどの質量分析についても実験を実施中である。医療用機器の滅菌予備試験:カテーテル等の樹脂材料の酸素プラズマ照射による影響などについても調査を行った。プラズマによる材質変化あるいは熱的損傷を回避するため、パルス変調マイクロ波発振器を用いてプラズマ実験を実施し、その有用性を確認した。研究成果のまとめ:本研究の成果は、応用物理学会などの国内学会に20件、国際会議に14件、発表を行い、学術論文誌に6編発表を行った。またPCT国際特許に1件出願を行った。本研究では高密度かつ大容積マイクロ波プラズマを用いた新しい低温滅菌技術の研究開発を目的とし、さらに研究成果を医療分野へ応用・展開することを最終目標としている。平成17年度では、主にカテーテルなどの特殊医療器具のプラズマ滅菌の可能性を調べることを目的として実験を行った。主な研究成果を以下に列記する。(1)酸素プラズマのパルス変調実験:プラスチックなどの樹脂材ではプラズマの熱による熱的問題を回避することが不可欠である。この効果を検証するため、パルス発振動作が可能なマイクロ波発振器を設備備品として配備し、プラズマ滅菌実験を実施した。実験の結果、オン時間とオフ時間の制御により、樹脂材の適用温度上限である75度以下に温度低減できることを確認した。(2)パルス変調酸素プラズマにおけるラジカル生成と制御:前項のパルス変調マイクロ波を用い、酸素プラズマおよび酸素・窒素混合ガス放電プラズマのオン・オフ時間をそれぞれ変化させた場合の滅菌特性を明らかにした。(3)体積波モードのプラズマ生成実験:通気性樹脂製包装紙にパックされた医療器具の滅菌を行うため、体積波プラズマを用いた滅菌実験を実施した。体積波プラズマの生成は平板状マイクロ波ランチャーを用いて実現できることを示し、樹脂容器内部に体積波プラズマが生成できることを実証した。またパルス放電プラズマを用いて、グラシン紙に包装されたバイオロジカルインディケータ(枯草菌)を20分程度で滅菌できることを示した。(4)医療器具材料のプラズマ照射試験:カテーテル等の各種樹脂材の酸素プラズマ照射による材質変化の有無を調べた。実験の結果、引っ張り強度試験ではナイロン系材料以外はほとんど影響が少ないことを確認した。
PTEN/Atg7 DKOマウス前立腺癌におけるオートファジー機能解析の研究

Cre-LoxPのシステムにより開発したPSA-Cre PTENhomo欠失マウスモデルを用いて、Autophagy必須遺伝子ATGを前立腺組織でのみノックアウトさせたPSA-Cre PTEN/Atg-7ダブルノックアウトマウスを作製し、前立腺癌の発癌・進行過程におけるAutophagyの作用について検討した。Autophagyの促進がアポトーシス抑制と相関すること、また、PTEN欠失前立腺癌マウスにおいて、Autophagy欠失により、生存期間が延長することが確認できた。細胞内浄化や栄養素供給作用で知られるAutophagyが起きるのは、一般に細胞が栄養飢餓状態に陥った時であるが、これは生存を維持するために生体に必須なタンパクなどのリサイクルを行うための自食現象である。Autophagyは細胞の生存維持に貢献している一方で、Autophagy細胞死も存在し、ヒトの神経疾患や発癌との関連が明らかになっている(Nature 402:672,1999)。前立腺癌ではAutophagy関連分子Atg6(Beclin 1)の発現量が低下しており、ATGノックアウトマウスでは発癌率が異常に高いことが報告されている(J.Clin.Invest 112:1809, 2003)。これはおそらく、Autophagy細胞死の破綻が発癌に関係しているのではないかと推察される。近年のAutophagyと癌細胞に関する研究は飛躍的に進展しているが、Autophagyの癌細胞における作用は極めて複雑で、時には癌の細胞死に促進的に働くが、時には全く逆の働きをする場合もあり、十分に解明されているわけではない。前立腺組織においてAutophagyを欠失させることによって発癌や癌の増殖進展がどのような影響を受けるのか、組織学的・分子生物学的に検討した。Akt/p-Akt,細胞分裂,アポトーシス, Autophagyのindicatorであるp62についてみたところ、各分子の発現はWild-typeとPTEN不全マウスの間で異なるだけでなく、各time pointにおいて経時的な変化を示した。p62の発現低下はAutophagyの促進を意味し、Autophagyの促進がアポトーシス抑制と相関することが分かった。また、CRPCマウスモデルにおいてはp62, LC3A I/IIの低下が認められ、Autophagyが増進していることを突き止めた。また、PTEN欠失前立腺癌マウスにおいて、Autophagy欠失により、生存期間が延長することが確認できた。泌尿器腫瘍学実際には43万7350円を繰り越した。昨年度はDKO homoマウスモデルの確立に全力を上げていたため、実際にAtg-7/PTEN DKOマウスを用いたCRPCの各種発現解析や、生存期間などの観察研究を施行していない。免疫組織化学研究や治療実験などが施行されず、抗体購入や組織作製費が少なかったため、今年度に持ち越しとなった。昨年度繰越額と今年度の直接経費120万円を加えると、163万7250円が今年度の実質経費となる予定である。使用計画としては、DKOマウスの各Time pointにおける発現解析と生存期間を検証する研究。加えて、Atg-7アンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた治療実験を行う予定で、60-70匹分の組織ブロック作製とそれぞれの免疫組織染色、凍結標本を用いたRT-PCR、タンパク発現量の定量など、昨年度の倍以上の検体数の処理となり、抗体・資料製作費などに使用する予定である。