hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本海の海洋底玄武岩類の磁気的性質-複雑な地磁気縞模様の原因を探る-

海洋底玄武岩の岩石磁気学的研究の例は必ずしも少なくはないが、磁気異常が明瞭に観測されない地域を意識的にターゲットに選んで行った研究の例はこれまでなかった。本研究では、ODP127/128航海(日本海)と135航海(北部ファンデフカ海嶺)で採取された玄武岩類の詳細な岩石磁気学的研究を行った。また、火成岩類より移動した鉄元素の挙動を知るために、同時に採取された堆積物の岩石磁気学的研究も並行して行った。大和海盆Site794で得られた苦鉄質岩試料の含まれる代表的な磁性鉱物は、よく発達したクラックのある数10ミクロンメータの大きさのチタノマグヘマイトであった。これらは飽和磁化や帯磁率では標準的な大洋底玄武岩と差はないが、飽和残留磁化/飽和磁化比や保磁力は小さい。これらの事実から磁性粒子のサイズが大きいことが判明した。このためケーニヒスベルガー比が下がるなど安定な残留磁化の保持者になりえないことが推察された。さらに、ユニット毎に自然残留磁化の極性が異なることも分かり、大和海盆の地殻が総体として明瞭な磁気異常のソースにならない理由が理解された。火成岩類の直上の堆積物では磁鉄鉱の生成が普遍的に観察され、これに必要な鉄元素が火成岩中の磁鉄鉱のマグヘマイト化にともなう鉄の溶脱に関係してるかどうか、今後の興味深いテーマとなることも分かった。ファンデフカ海嶺では、磁性鉱物はほとんどすベて純粋な磁鉄鉱である。ただし、その量は標準的な大洋底玄武岩と比ベて1桁ほど小さいことが岩石磁気学的手法によって推定された。ここでは盛んな熱水活動により、本来火成岩中に存在したチタノマグネタイトは激しく酸化され、さらに溶脱を受けたものと推定される。このため磁性鉱物の含有量の極端な減少が起こり、さらに2次的に生成された磁鉄鉱が最近の地球磁場による弱いが安定な残留磁化を獲得したものと思われる。このためこの地域の海底は周囲に比ベて相対的に磁化強度が下がり、それによるエッジ効果で見かけ上の負の磁気異常が生じているものと考えられる。このような熱水活動が激しい海底で鉄鉱物がどのような挙動を示すのかという興味深いテーマの一端が、岩石磁気学的手法の応用によって明かにされたものと考えている。
IDH変異型神経膠腫における2HGによるミトコンドリア機能異常と新規治療展開

近年の網羅的遺伝子解析により、悪性脳腫瘍の神経膠腫においてイソクエン酸デヒドロゲナーゼ(IDH)遺伝子に変異を有する群が存在することが明らかとなった。この群は野生型の群に比較して明らかに予後良好であるが、その原因は未だ明らかとなっていない。IDH遺伝子変異型の腫瘍細胞においては、変異型IDHによって代謝産物の2-Hydroxyglutarate1(2-HG)が異常に産生・蓄積されるが、細胞の腫瘍化との関連が疑われ、一般的には治療のtargetとして注目されている。我々はこの分子がミトコンドリアに異常蓄積し、ミトコンドリアの肥大化と機能異常を引き起こし、腫瘍細胞の弱体化を招いていると仮説している。IDH遺伝子変異細胞におけるミトコンドリア機能異常を証明すべく、IDH遺伝子変異型の神経膠腫細胞株(BT142, MGG152)とIDH遺伝子野生型の神経膠腫細胞株(U87, T98)において、ミトコンドリア内膜タンパク質Tim23とミトコンドリア外膜タンパク質Tom20に対する抗体を用いて蛍光免疫染色を行い、ミトコンドリアの量的、形態的違いを調査した。また、手術標本において同抗体を用いたDAB染色を行い、IDH変異型の腫瘍と野生型腫瘍でのミトコンドリアの量的違いを評価した。結果、両者の違いは明らかとならず、この手法においてミトコンドリアの違いを評価することは困難と思われた。予定通り、ミトコンドリアタンパク質に対する抗体を用いた免疫染色を行うことで、IDH遺伝子変異型と野生型の腫瘍細胞におけるミトコンドリアの量的・形態的違いの評価を行ったが、両者の違いを見出すことはできなかった。これは古い電顕の報告と矛盾はなく、ミトコンドリアの大きさを規定する因子はIDH変異のみならず、他の因子も関わっていることが想定された。IDH遺伝子変異型の腫瘍細胞においては、変異型IDHによって代謝産物の2-Hydroxyglutarate (2-HG)が異常に産生・蓄積されるが、細胞の腫瘍化との関連が疑われ、一般的には治療のtargetとして注目されている。我々はこの分子がミトコンドリアに異常蓄積し、ミトコンドリアの肥大化と機能異常を引き起こし、腫瘍細胞の弱体化を招いていると仮設している。この仮設を実証し、新規治療法の開発に繋げることを目的とする。;平成29年度はIDH遺伝子変異細胞におけるミトコンドリア機能異常を証明すべく、IDH遺伝子変異型の神経膠腫細胞株(BT142, MGG152)とIDH遺伝子野生型の神経膠腫細胞株(U87, T98)において、ミトコンドリア内膜タンパク質Tim23とミトコンドリア外膜タンパク質Tom20に対する抗体を用いて蛍光免疫染色を行い、ミトコンドリアの量的、形態的違いを調査した。ミトコンドリアの形態や量的な違いを評価するためには電子顕微鏡による観察が必要と思われた。また、ミトコンドリアの機能の違いを評価するために、質量分析法などを用いた評価を今後行う予定である。予定通り、ミトコンドリアタンパク質に対する抗体を用いた免疫染色を行うことで、IDH遺伝子変異型と野生型の腫瘍細胞におけるミトコンドリアの量的・形態的違いの評価を行ったが、両者の違いを明らかとすることはできなかった。

これは古い電顕の報告と矛盾はなく、ミトコンドリアの大きさを規定する因子はIDH変異のみならず、他の因子も関わっていることが想定された。IDH遺伝子変異型と野生型の腫瘍細胞におけるミトコンドリアの量的・形態的違いを明らかとするため、電子顕微鏡を用いた評価を行う。また、機能的な違いを明らかとするため、MitoCheck Complex Activity Assay Kit等を用いてミトコンドリア機能評価を行う。(同Kitでは、ミトコンドリアにおいて酸化されるNADHの減光量を測定することで、電子伝達系の機能を評価する。)また、質量分析法を用いてミトコンドリアにおける代謝産物の質的・量的違いを比較することでミトコンドリア機能の違いを評価する。両者の違いを明らかにできたならば、IDH遺伝子変異型細胞と野生型細胞双方で、ミトコンドリアにおける2-HGの代謝酵素である2-HGデヒドロゲナーゼ(2-HGDH)の遺伝子ノックダウンを行い、2-HGの蓄積によってミトコンドリアの形態異常、機能異常が出現することを確認する。若干の繰り越し金が残ったが、次年度に使い切る予定である。
熱帯における野生および栽培稲の伝播および集団の動態に関する研究

本研究は,熱帯アジア地域における野生稲および栽培稲の集団動態および遺伝構造の経時変化の調査により,稲の起源と伝播の様式を明らかにすることを目的に1994年(平成6年)度から3年間行ったものである.得られた結果の概要を以下に示す.1.メコンデルタ一帯には野生稲の存在が知られていたが,その遺伝構造や動態にかんするデータはなかった.前回のプロジェクト(国際学術研究:熱帯における稲遺伝資源の生態・遺伝学的調査(第4次),代表者:佐藤洋一郎)では1992年に同地域の野生稲の予備的調査を行っており,その時の調査データとの比較から,集団動態を明らかにした.また,DNA分析の技術を応用して遺伝構造の詳細を検討した.メコンデルタ一帯では,他の地域同様,遺伝資源の急速な喪失が進行しており,とくに多年生の系統でその傾向が著しいことがわかった.この傾向は他地域における傾向とは異なっている.また,同地域の野生稲は多年生でかつジャポニカ型の遺伝子型を有することがわかった.これは従来にはまったく知られていなかった事実である.なお前回の調査で行ったカンボディア調査では,1年生集団が多く観察されている.これらの事実を総合すると,熱帯アジアでは,多年生集団が全域に「広く薄く」分布し,1年生集団はインドシナ半島の雨季・乾季のはっきりした地域に高密度で分布することがわかった.2.ラオス一帯(メコン中流域)の野生稲についても詳細な検討を加えた.従来までの知見に加えて明かになったことは以下のようである.ア)ラオスにおける野生稲はビエンチャン付近が北限とされていたが,96年の調査によって北西部ホウエイサイ周辺(北緯20度)でもその存在が確認された.イ)ラオスの野生稲もまた,急速な喪失に見舞われている.当初われわれはそれが都市近郊の都市化によるものと考えてきたが,それがラオスにも及んでいることを考えると,それだけではなく地球全体の環境変動を考慮に入れる必要があるかもしれない.ウ)ラオス北部,ルアンナムタ周辺では,1年生の属すると思われる野生稲の存在を,複数の農民や関係者から聞き取った.しかし現地ではその集団を確認することができなかった.同地域に,真に野生稲が存在するか否かはきわめて興味深い問題であり,今後機会をみて調査したい.3.中国ではここ2,3年の間に発掘調査が急ピッチで進行し,今までに知られていなかった事実が次々と発見されている.中でも数千年前の野生稲種子発見の報告は稲の起源に関する知見を書き換える可能性すらある.そこで中国における最近の稲作遺跡からの出土遺物の検討と研究連絡のため,今年度緊急に中国調査を行った.中国研究者との情報交換および遺物の検討の結果,約8000年前に長江の中流域で稲の最初の栽培化が始まった可能性が示唆された.今後,中国および熱帯アジア地区を総合して,出土遺体のDNA分析などを加えた総合調査が必要と考えられる.4.タイおよびラオスの4つの集団について,その自生地の保全の試みを行った.4集団とも多年生集団で1年生集団はなかったが,面積はどの集団とも1haを超えており,自生地としては十分な条件を備えていた.これらの集団については,まず現地研究者および関係当局と協議を行い,自生地として保全することについて合意を得た.ついで,本調査の範囲内で(年1ないし2回の調査を行った),集団の遺伝構造および動態の調査を行った.遺伝構造については,葉および種子から抽出したDNAを用いて調査した.継続調査の結果,集団の動態としてはどの集団にも目立った変化は現われず,この4集団については深刻な遺伝資源喪失の現象は起きていないと思われた.ただし,遺伝構造の面から見ると,特定の遺伝子の遺伝子頻度には変化がみられた.ただしこの変化は,いわゆる機会的浮動にすぎないか,または定方向的変化であるかは明らかではない.本研究は,熱帯アジア地域における野生稲および栽培稲の集団動態および遺伝構造の経時変化の調査により,稲の起源と伝播の様式を明らかにすることを目的に1994年(平成6年)度から3年間行ったものである.得られた結果の概要を以下に示す.1.メコンデルタ一帯には野生稲の存在が知られていたが,その遺伝構造や動態にかんするデータはなかった.前回のプロジェクト(国際学術研究:熱帯における稲遺伝資源の生態・遺伝学的調査(第4次),代表者:佐藤洋一郎)では1992年に同地域の野生稲の予備的調査を行っており,その時の調査データとの比較から,集団動態を明らかにした.また,DNA分析の技術を応用して遺伝構造の詳細を検討した.メコンデルタ一帯では,他の地域同様,遺伝資源の急速な喪失が進行しており,とくに多年生の系統でその傾向が著しいことがわかった.この傾向は他地域における傾向とは異なっている.また,同地域の野生稲は多年生でかつジャポニカ型の遺伝子型を有することがわかった.これは従来にはまったく知られていなかった事実である.なお前回の調査で行ったカンボディア調査では,1年生集団が多く観察されている.これらの事実を総合すると,熱帯アジアでは,多年生集団が全域に「広く薄く」分布し,1年生集団はインドシナ半島の雨季・乾季のはっきりした地域に高密度で分布することがわかった.2.ラオス一帯(メコン中流域)の野生稲についても詳細な検討を加えた.従来までの知見に加えて明かになったことは以下のようである.

ア)ラオスにおける野生稲はビエンチャン付近が北限とされていたが,96年の調査によって北西部ホウエイサイ周辺(北緯20度)でもその存在が確認された.イ)ラオスの野生稲もまた,急速な喪失に見舞われている.当初われわれはそれが都市近郊の都市化によるものと考えてきたが,それがラオスにも及んでいることを考えると,それだけではなく地球全体の環境変動を考慮に入れる必要があるかもしれない.ウ)ラオス北部,ルアンナムタ周辺では,1年生の属すると思われる野生稲の存在を,複数の農民や関係者から聞き取った.しかし現地ではその集団を確認することができなかった.同地域に,真に野生稲が存在するか否かはきわめて興味深い問題であり,今後機会をみて調査したい.3.中国ではここ2,3年の間に発掘調査が急ピッチで進行し,今までに知られていなかった事実が次々と発見されている.中でも数千年前の野生稲種子発見の報告は稲の起源に関する知見を書き換える可能性すらある.そこで中国における最近の稲作遺跡からの出土遺物の検討と研究連絡のため,今年度緊急に中国調査を行った.中国研究者との情報交換および遺物の検討の結果,約8000年前に長江の中流域で稲の最初の栽培化が始まった可能性が示唆された.今後,中国および熱帯アジア地区を総合して,出土遺体のDNA分析などを加えた総合調査が必要と考えられる.4.タイおよびラオスの4つの集団について,その自生地の保全の試みを行った.4集団とも多年生集団で1年生集団はなかったが,面積はどの集団とも1haを超えており,自生地としては十分な条件を備えていた.これらの集団については,まず現地研究者および関係当局と協議を行い,自生地として保全することについて合意を得た.ついで,本調査の範囲内で(年1ないし2回の調査を行った),集団の遺伝構造および動態の調査を行った.遺伝構造については,葉および種子から抽出したDNAを用いて調査した.継続調査の結果,集団の動態としてはどの集団にも目立った変化は現われず,この4集団については深刻な遺伝資源喪失の現象は起きていないと思われた.ただし,遺伝構造の面から見ると,特定の遺伝子の遺伝子頻度には変化がみられた.ただしこの変化は,いわゆる機会的浮動にすぎないか,または定方向的変化であるかは明らかではない.本年度は、バングラデシュに1回、タイおよびラオスに1回,ならびにタイに1回の計3回の調査と1回(1人)の招へいを行った。バングラデシュではタッカおよび南部地域において,野生稲が長期に定着している場所を探索し定点観察の可能性を検討した。調査の結果同国の野生稲は移動性に富み、したがって定点観察には向かないことが示唆された。ラオス北部では,ビエンチャン付近の野生稲と中国国境近くのルアンナムタ周辺の哉培・野生稲を調査した。ビエンチャン周辺の野生稲は前回調査(1991-93年)時にも調査しており比較ができた。その結果ビエンチャン付近の野生稲がよく伴存されていることがわかった。ただし今後急速な発展が続くと、タイのように集団が急速に減少する可能性もある。ルアンナムタでは在来の陸稲品種の調査を行った。同地域は中国雲南に接し、かつ雲南以上に照葉樹材文化の要素を強く残す地域である。稲の品種も当然、在来性の強いものが残されており、今後の研究素材として有用である。なお、複数の農民から、同地に野生稲があるとの聞き込みを得たが現認することはできなかった。タイの調査は12月と3月の2回に分けて行った。
ベンゾジアゼピン系薬剤の母乳中濃度測定系の確立と母乳移行性の解析

[目的]女性は男性に比べ2倍程度うつ病の罹患率が高く、特に妊娠中や出産後に発症しやすいことが知られる。現在では軽度・中等症のうつ病の場合、選択的セロトニン再取り込み阻害薬またはセロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬が第一選択薬として使用される。しかしながら不安・焦燥感が強い場合は抗不安薬を、不眠が強い場合は睡眠剤を併用することが多く、最も使用頻度の高い抗不安薬・睡眠薬はベンゾジアゼピン系薬物である。しかしベンゾジアゼピン系薬物のうち母乳移行性情報があるのはアルプラゾラム、ロラゼパム、ジアゼパム、クロラゼプ酸のみで、日本で販売される多くのベンゾジアゼピン系薬物は、ヒトにおける母乳移行性データがないという理由で、乳児への危険性という観点から投与を避けることが望ましいとされている。そこで、授乳婦と児にとって安全かつ有効なベンゾジアゼピン系薬物の適正使用を目的として、母乳中薬物濃度測定系を確立し、ベンゾジアゼピン系薬物の母乳移行性情報の収集と評価を目指すこととした。[方法]母乳移行率の指標であるMilk/Plasma(M/P)およびRelative Infant Dose(RID)を算出するため、ベンゾジアゼピン系薬剤の血中濃度及び母乳中濃度測定系の構築を検討するとともに、臨床試験プロトコルの立案を行った。〔結果と今後の展望〕ベンゾジアゼピン系薬剤の濃度測定系の構築について難渋しており、現在外注も含めて検討中である。プロトコルについては、母体のエジンバラ産後うつ病質問診の得点、乳児の回帰等の情報を収集し、血中濃度との関連について検討するプロトコルを立案し、倫理委員会に本研究計画を提出する予定である。
原始形式と周期写像

(1)楕円特異点及び楕円ルート系にかかわる場合。i)楕円ワイル群の表示[1]:楕円ルートの鏡映で生成される楕円ワイル群とその中心拡大をCoxeter系を一般化して、楕円ダイアグラムから生成系と基本関係を決定した。ii)楕円リー環の表示[2],[3]:楕円ルート束のボゾン表現から生成されるLie代数、楕円ダイアグラムに対するChevalley基底及びSerre関係式の一般化により定まる代数、そして、アフィンリー環とHeisenberg代数の合成により定まる代数、の三つのリー環が同型であることを示し、楕円リー環と呼ぶ。iii)楕円L-函数の決定[4]。楕円コセクター元の特性多項式に対応するη-積のMellin変換としてL-函数を定める。それ等はArtinL-函数、又は、その差で表示できることを示した。特にGalois群がアーベル群になる場合D^^_4,E^^_6,E^^_7,E^^_8型)にはFourier Dirichlet係数が非負となる。iv)楕円アルティン群の導入[5]:Van der Lekによる楕円discriminant lociの余集合の基本群の表示が楕円ダイアグラムを用いた表示を得る(山田)。それ等の関係式を修正して上記i)の楕円コセクター系表示の被覆になる正の関係式で定義された楕円アルティン群を定義できる。v)楕円曲線上の非安定主束の分類(Helmke,Slodowy):複素解析的なループ群を用いることにより、上記の分類が楕円ルート系の分類との関連でできた。(2)一般weight系の双対性はアーノルドのstrange dualityや物理における双対性ともかかわるが、対象をweightに限定する事により、算術的な理論を構築した。当研究で提起されたL-函数に関する予想の特別な場合は上記(1)iii)により解かれた。(3)有限ルート系の場合。i)Coxeter鏡映面族に双対な多面体[9]:これは有限鏡映群のdiscriminantの実代数幾何的研究である。多面体は二つの分野a)位相幾何(組みひも群、K(π,1)性)とb)平坦構造、を結びつけている。ii)有限鏡映群の幾何[10],[11]:有限鏡映群の平坦構造について新たな計算を含む講義ノートをまとめる一方、奇数次元ファイバーの周期写像について先べんをつけた。周期写像に対する逆写像との関連で、楕円ルート系に関する研究が大きく進展した。以下に列挙する。1)楕円diagramを用いて、楕円Weyl群、楕円Artin群楕円Hecke環を生成系及び関係系により記述する事(斎藤-竹林[1]、山田(preprint))。2)楕円リー環をChevalley基底とSerre関係により決定し、頂点作用素代数との関係を明らかにする事(斎藤-吉井[2])。

3)楕円エータ積及び楕円L-函数を導入し、そのFourier-Dirichlet係数が非負になる事とエータ積がカスプ形式にならない事との同値性を証明した事(更に、この事が起きるのはD^<(1,1)>_4,E^<(1,1)>_6,E^<(1,1)>_7又はE^<(1,1)>_8のいずれかのタイプの楕円ルートの時である。)(斎藤[3])なお、これ等の仕事に関連して、楕円リー環の表現とその指標を計算する試みが庵原、脇本、斎藤等により始められている一方、楕円不変式環のθ-函数による再度の基礎付けが佐竹により進められている。楕円ルート系の場合を越えた一般的なルート系を構成する際の代数的な予備研究を行ったのが[4]である。[5]ではRiemann面の一意化の立場から構成されるTeichmuller空間に入るZ-shemeの構造を論じている。Weight系の双対性とそれに付随するエータ積の研究が進展した。又、それ等と或る無限次元リー環のボゾン表現との関連も発見され、改めて、鏡像対称性やMcKay対応との関連が注目される。以下その内容を証明する。1) ADE型ルート系の自己双対性及びArnoldのStrange dualityを統一的証明をあたえるものとしてweight系の双対性なる概念が導入され(文献[1])、その内容は一部公表されていた。平成10年度には、その判別式の整性、weight系のsignatureの導入、双対階数の公式等完全な証明を含む体系ができ上り、文献[5]に公表の予定である。2)前年度行った、楕円ルート系に対するエータ積の非負性の証明を、Artin L-函数のEuler積の或る特別の構造より導くという証明が出来上り、文献[4]に公表予定である。更に、そのエータ積はボゾンのhighest weight表現空間上に作用するCoxeter変換の跡となる事を示した。この結果は上記1)で研究したweight系に付随するボゾン表現空間が存在する事を示唆しており、以下の3)に述べる無限次元リー環が一般のweight系に対しても存在する事を示唆している。3)前年度に引続き楕円エータ系に対する楕円リー環の研究を行った(文献[3])。主な進展は同リー環は、アフィン環とハイゼルベルク環との合成により表示出来る事を示して、その記述に必要な関係をリストアップした。それ等の関係が楕円リー環を確定するのに充分であるか否かは未定である。他方、楕円リー環はボゾン表現を持ちその上のCoxeter変換の跡が上記の2)のエータ積となる事が分った。4)文献の[2]において、当研究代表者の1985年日本数学会における講演「一般weight系とその周辺」の英語版が刊行された。1.過去2年余り研究してきた楕円リー環の研究及び楕円エータ積の研究がまとまり公表するに至った(文献[1],[2],[3])。i)[1][2]において、吉井氏との研究で、楕円リー環のChevalley基底を与え、その基底に対する基本関係式(Serre関係式の一般化)を決定した。更に、同リー環をアフィン・リー環とハイゼンベルク・リー環との合成表示を与える事により、ルートの重複度も決定した。ii)
スポーツにおけるルーティーンの集中度の定性的解析とトレーニングツールの設計

本研究の目的は,生的体センサーを利用して,スポーツにおけるルーティーンの集中度の解析を行い,それに基づくルーティーンのトレーニングツールの設計と評価である.これまでに,簡易的な脳波センサーを利用して,普段は上下に激しく変動する集中度がルーティーンによって一定化するといった「集中度一定化現象」の発見に成功している.本研究では,その研究成果を発展させ,より多様な被験者での実験やタスクにおいて,眼球運動測定装置や心拍センサーなどによる多角的な解析を行うことでルーティーンの機能や効果を明らかにし,そして,それらを反映させたトレーニングツールの設計を行う.本年度の目的は,昨年度に開発した解析ツールQCAMを利用して,実際のダーツやドライビングのデータを解析し,脳波,心拍,眼球運動に関して,ルーティーンの機能や本質的な特性や,ドライビングにおける運転操作や道路状況,また,認知的な状態との関係を表す定性モデルを構築することであった.ダーツにおける解析では,眼球運動測定装置と心拍センサーを利用した解析を行なった.眼球運動の解析では,ルーティーンによって,投球前の視線の動きが小さくなり,さらに,投球後の視線の動きも同様に抑えられるといった結果が得られた.また,投球前の瞳孔の大きさがより大きくなるといった結果も得ることができた.また,心拍センサーを利用した解析では,投球前に心拍数が上昇する傾向がみられ,さらに,心拍周期に着目して解析を行なった結果,ルーティーンを行なった場合には,心拍拍動直後にダーツを投球している割合が高く,心拍拍動直後に投球する場合の成績が良くなることがわかった.ドライビングにおいては脳波の解析を行い,例えば加速するといった同じ操作であっても,運転経験や道路状況に応じて,リラックスを感じたり,ストレスを感じたりといった定性モデルを構築することに成功した.本年度の目的は,昨年度に開発した解析ツールQCAMを利用して,実際のダーツやドライビングのデータを解析し,脳波,心拍,眼球運動に関して,ルーティーンの機能や本質的な特性や,ドライビングにおける運転操作や道路状況,また認知的な状態との関係を表す定性モデルを構築することであった.ダーツにおける解析では,眼球運動測定装置と心拍センサーを利用した解析を行なった.眼球運動の解析では,ルーティーンによって,投球前の視線の動きが小さくなり,さらに,投球後の視線の動きも同様に抑えられるといった結果を得ることができた.また,投球前の瞳孔の大きさがより大きくなるといった結果を得ることができた.また,心拍センサーを利用した解析では,投球前に心拍数が上昇する傾向がみられ,さらに,心拍周期に着目して解析した結果,ルーティーンを行なった場合には,心拍拍動直後にダーツを投球している割合が高く,心拍拍動直後に投球する場合の成績が良くなることがわかった.ドライビングにおいては脳波の解析を行い,例えば加速するといった同じ操作であっても,運転経験や道路状況に応じて,リラックスを感じたり,ストレスを感じるといった定性モデルを構築することに成功した.これまでの結果を利用してルーティーンのトレーニングツールの設計と評価を行う.これまでの結果から,簡易的な脳波センサーを利用した場合に,普段は上下に激しく変動する集中度がルーティーンによって一定化するといった「集中度一定化現象」の発見に成功している.この結果を元に,利用者に自分の集中度の状態を表示し,集中度が一定化するタイミングを利用者に提示できるツールの評価を実施する.また,心拍センサーを利用した解析結果から,心拍拍動直後に投球する場合の成績が良くなることがわかった.そのためスマートウォッチに搭載された心拍センサーを利用して,利用者の心拍拍動のリズムを提示することで,利用者に投球のタイミングを知らせるツールを設計し,その効果についての評価も実施する.ドライビングにおいては,同じ操作でも運転経験などによって運転者がうける認知的な状態が異なるモデルが得られたため,経験の異なる運転者において,どのような違いがあるかを解析する.本研究の目的は,生的体センサーを利用して,スポーツにおけるルーティーンの集中度の解析を行い,それに基づくルーティーンのトレーニングツールの設計と評価である.これまでに,簡易的な脳波センサーを利用して,普段は上下に激しく変動する集中度がルーティーンによって一定化するといった「集中度一定化現象」の発見に成功している.本研究では,その研究成果を発展させ,より多様な被験者での実験やタスクにおいて,眼球運動測定装置や心拍センサーなどによる多角的な解析を行うことでルーティーンの機能や効果を明らかにし,そして,それらを反映させたトレーニングツールの設計を行う.本年度の目的は,簡易型脳波センサー以外にも,いくつかの生体センサーを利用して多角的な解析を行うことであった.そのため,眼球運動測定装置と心拍センサー装置を利用した測定実験を実施した.眼球運動測定装置によって利用者の視線移動の状態や瞳孔の大きさを測定することが可能であり,心拍センサーによって心拍波形や心拍数,また,交感神経機能の指標となるL/Hのデータを計測できることを確認した.また,タスクとして,これまで行なっていたダーツに加えて,ドライビングにおけるルーティーンの解析として運転操作の解析を行った.これは,運転操作における潜在的なルーティーンや癖のようなものの発見につながる.座圧センサによる搭乗者の状態の解析や,脳波による集中度と運転動作の関係を解析した.そして,本年度の最大の実績は,定性的,かつ認知的解析とモデル化を実行できる解析ツールQCAMの開発に成功したことである.

これは,実験におけるセンサーデータと実験状況を撮影した動画データを入力し,実験状況におけるデータの変化の状態を定量的かつ定性的に解析が可能であり,さらに,定性的なルールやモデルの作成をサポートすることが可能である.本年度の目的は,簡易型脳波センサー以外にも,いくつかの生体センサーを利用して多角的な解析を行うことであった.そのため,眼球運動測定装置や心拍センサー装置を利用し,測定実験を実施した.また,タスクとして,これまで行なっていたダーツに加えて,ドライビングにおけるルーティーンの解析を実施した.そして,本年度における最大の進捗は,定性的,かつ認知的解析とモデル化を実行できる解析ツールQCAMの開発に成功したことである.ルーティーンの解析を行うためには,センサーからのセンサーデータはもちろんであるが,得られたデータがどのような状況で発生したのかを理解するために,カメラによる映像データも同時に記録する.そのため,得られたセンサーデータと記録された映像データを,同時に確認しながら解析する必要がある.QCAMは,それらの解析をサポーツするツールである.解析の時間や手間を大幅に軽減するツールとなっており,今後の解析における大きな進捗である.本研究の目的は,生的体センサーを利用して,スポーツにおけるルーティーンの集中度の解析を行い,それに基づくルーティーンのトレーニングツールの設計と評価である.これまでに,簡易的な脳波センサーを利用して,普段は上下に激しく変動する集中度がルーティーンによって一定化するといった「集中度一定化現象」の発見に成功している.本研究では,その研究成果を発展させ,より多様な被験者での実験やタスクにおいて,眼球運動測定装置や心拍センサーなどによる多角的な解析を行うことでルーティーンの機能や効果を明らかにし,そして,それらを反映させたトレーニングツールの設計を行う.本年度の目的は,昨年度に開発した解析ツールQCAMを利用して,実際のダーツやドライビングのデータを解析し,脳波,心拍,眼球運動に関して,ルーティーンの機能や本質的な特性や,ドライビングにおける運転操作や道路状況,また,認知的な状態との関係を表す定性モデルを構築することであった.ダーツにおける解析では,眼球運動測定装置と心拍センサーを利用した解析を行なった.眼球運動の解析では,ルーティーンによって,投球前の視線の動きが小さくなり,さらに,投球後の視線の動きも同様に抑えられるといった結果が得られた.また,投球前の瞳孔の大きさがより大きくなるといった結果も得ることができた.また,心拍センサーを利用した解析では,投球前に心拍数が上昇する傾向がみられ,さらに,心拍周期に着目して解析を行なった結果,ルーティーンを行なった場合には,心拍拍動直後にダーツを投球している割合が高く,心拍拍動直後に投球する場合の成績が良くなることがわかった.ドライビングにおいては脳波の解析を行い,例えば加速するといった同じ操作であっても,運転経験や道路状況に応じて,リラックスを感じたり,ストレスを感じたりといった定性モデルを構築することに成功した.本年度の目的は,昨年度に開発した解析ツールQCAMを利用して,実際のダーツやドライビングのデータを解析し,脳波,心拍,眼球運動に関して,ルーティーンの機能や本質的な特性や,ドライビングにおける運転操作や道路状況,また認知的な状態との関係を表す定性モデルを構築することであった.
イオン液体を新規抽出媒体としたアクチノイド分離システムの構築

本研究の目的は、安全で特異的な溶媒特性を有するイオン液体を用いて新規抽出分離システムを構築することである。抽出剤として窒素ドナー型六座配位子TPENおよびジグリコールアミド型三座配位子TODGAを用い、イオン液体へのランタノイドの抽出を検討した結果、両者共にランタノイドに対する抽出能力が従来の有機溶媒を用いた系と比べて劇的に向上することを見出した。また、イオン液体と有機溶媒との間で抽出メカニズムおよび金属イオンに対する選択性が大きく変化することを明らかにした。使用済み核燃料には長寿命核種であるマイナーアクチノイド(5f元素)が含まれているが、これを短寿命核種に変換する際に、大量に共存するランタノイド(4f元素)が阻害となる。そこで、両者の分離(4f/5f分離)が必要となるが、両者は極めて化学的性質が類似するため、未だその解決には至っていない。そこで本研究は、一般有機溶媒とは大きく特性が異なるイオン液体を溶媒抽出法における抽出媒体として応用し、4f/5fの高度分離を可能にする新規分離システムの構築を目的としている。初年度は、まず4f/5f元素のイオン液体への抽出挙動の基礎データを得るため、非放射性核種であるランタノイドをモデル金属として抽出実験を行った。抽出剤として、窒素ドナー型六座配位子TPENおよびジグリコールアミド型三座配位子TODGAを用いた。その結果、両者共にランタノイドに対する抽出能力が、従来の有機溶媒を用いた系と比べて劇的に向上することを見出した。また、有機溶媒を用いた系で、ランタノイドはアニオンとイオン対を形成して有機相へ抽出されるが、一方、イオン液体の場合は抽出挙動が大きく異なり、ランタノイドがイオン液体とカチオン交換を起こして抽出が進行していることが示唆された。さらに、ランタノイドの対する選択性もイオン液体と有機溶媒との間で大きく変化することが明らかとなった。以上の研究成果は、核燃料サイクルの技術に新たな可能性を示すものであり、来年度は今回得られた基礎データをもとに、実際に放射性核種を用いて4f/5f分離を検討する予定である。本研究の目的はイオン液体を溶媒抽出法における新規媒体として利用し、使用済み核燃料からマイナーアクチノイドを抽出分離するシステムを構築することである。特に長寿命核種であるマイナーアクチノイド(5f元素)を短寿命核種に変換する際に、共存するランタノイド(4f元素)が阻害となるため、両者の分離(4f/5f分離)が必要となる。本研究では、安全でグリーンな溶媒であり、さらに高いイオン性を保持したまま、高い疎水性を有するイオン液体を抽出媒体とし、一般有機溶媒を用いた系との比較を行った。前年度までに、窒素ドナー型六座配位子TPENおよびジグリコールアミド型三座配位子TODGAを抽出剤に用い、イオン液体へのランタノイドの抽出を検討した結果、両者共にランタノイドに対する抽出能力が従来の有機溶媒を用いた系と比べて劇的に向上することを見出した。本年度は、実際に放射性核種であるAm-241とEu-152を用いてイオン液体における抽出挙動を検討したところ、TPENに関しては、両者の分離係数が30以上と商い値を示した。また、イオン液体系では困難とされる逆抽出を、pHという外部刺激を与えることで達成し、さらに抽出相の繰り返し使用が可能であることを明らかにした。一方、TODGAにおいて、アクチノイドに対する抽出能が、一般有機溶媒系と比べ数百倍も向上することを発見した。以上の研究成果は核燃料サイク片の技術に新たな可能性を示すものであり、より最適な条件を確立することで、さらなる飛躍が期待できる。
多階層レベルのウイルス進化動態を解明する定量的研究

分子-細胞-個体という多階層レベルでウイルス進化を定量的に理解し、臨床現場に還元できるような全く新しいウイルスダイナミクス研究を展開する。具体的には、分子-細胞-個体という多階層レベルの進化を再現するシミュレーターを開発する。また、ウイルス準種の進化動態を制御する理論(準種理論)の開発とその実験的検証を行うことを予定している。
ブラジル北東部における農牧的土地利用の強度と地生態系の地域的変化

ブラジル北東部(Nordeste)は、一般に3つの生態ゾーン:熱帯季節林帯(ゾナダマタ)、半乾燥有刺低木林地帯(セルトン)、両者の漸移地帯(アグレステ)に区分されるが、本研究の目的は、人間活動、とくに家畜の放牧や農耕的土地利用の強度の違いが各生態ゾーンにおいて植生や土壌のような地生態系にどのような影響を与えてきたかを解明することにである。本年度は、過去2ヶ年にわたるセアラ州の乾燥地域イコ(lco)市周辺、内陸部半湿潤地域ブレジョス(クラト-)およびフォルタレーザ周辺のピンガやカシューナッツ地帯の調査を総括する意味で、海岸部サトウキビ地帯の製糖工場ウジ-ナの調査とブレジョスを含めてサトウキビ栽培地帯の土壌劣化について調査した。その結果、サトウキビ地帯では砂糖価格の低迷によりサトウキビ畑がゴム園や竹林、牧場に変化していることが判明した。また、ボルボレマ山地ではグラバタのような別荘団地(Prive)からなる週末避暑地が形成され、種馬牧場(Haras)も立地していることが判明した。さらに、ノルデステの余剰労働力を使った縫製工業で町興しをはかる地域もある。一方、古い火成岩からなるセルトンでは土壌の保水力が弱く、サトウキビ地帯でも白砂現象をはじめ土壌の劣化が進んでいることが判明した。生産力の低下までも砂漠化とするならば、ノルデステでも静かな砂漠化が進行しているといえよう。なお、本研究の成果刊行費を申請してあるので、次年度はこれまでま研究成果を「ノルデステ-その風土と土地利用」としてまとめるつもりである。ブラジル北東部には、湿潤熱帯の結晶質岩丘陵(マ-ルデモロス)地域、同堆積層台地(タブレ-ロス)地域、半乾燥熱帯の結晶質岩丘陵(ペディプレーン)地域の3つの地生態系(geo-ecosystem)が主要なものと認められている。本研究の目的は、人間活動とくに家畜の放牧や農耕的土地利用の強度の違いが各地生態系にどのような影響を与えてきたかを解明することである。本年度は、ブラジル北東部でもっとも乾燥しているセアラ州イコ市付近に定点観測地を設けて共同調査を実施し、ここを以後2ヶ年にわたる一次資料収集拠点にすることにした。ここは、結晶質岩の小起伏丘陵地(ペル-ディプレーン)とそれに囲まれた堆積岩質の盆地からなっている。丘陵地では粗放的牧畜が支配的であるので、家畜の放牧状態と放牧強度を測定するとともに、それが植生・土壌の劣化に与える影響を調査した。同時に、堆積岩質の盆地底における潅漑農業とそれに伴う土壌塩類化の可能性について検討した。また、セアラ州南部の堆積岩性のアラリペ台地における降水量と湧水量の関係、および湧水を利用したサトウキビ栽培とラパドゥ-ラのエンジェーニョを調査した。さらに、次年度以降の調査の準備のため、半乾燥気候下の堆積岩地域であるモソロ市付近のアポジ台地とジョアンペソア市付近のタブレ-ロス地域において、農業活動が植生・土壌に与えるインパクトの調査を実施した。前者では大規模なカジュー栽培が進展し、また台地の地下水を利用した潅漑農業が発展していた。後者では、長年にわたるサトウキビ栽培によって土層中に不透水性のハードパンが生成され、その上に白砂層が形成される可能性が明らかになった。本年度の調査の結果、ブラジル北東部には、従来指摘された3つに地生態系のほかに、第4の地生態系として、熱帯半乾燥気候下の堆積岩台地(シャパ-ダ)地域を付け加える必要性が判明した。本研究は、標記の課題を解明するために3ケ年にわたり計画されたプロジェクトである。2年目にあたる平成8年度はブラジル北東部セアラ州を対象として以下の調査を実施した。

1セアラ州中部・イコの中規模灌漑地域におけるカ-チンガの植生調査・土壌への水の浸透度実験および土地利用・集落調査2セアラ州南部アラリッペ台地下のカリリ地域におけるサトウキビ栽培とその加工業エンジェーニョの調査3バツリテ山地におけるサトウキビ酒造業の調査4海岸部におけるカシュープランテーションおよび地下水揚水灌漑によるメロン栽培の調査5海岸部マルデモロスにおける土壌調査1の調査から,段丘性の沖積地では灌漑によって透水性の悪い層ができ,部分的に土地利用が荒地化すること,灌漑事業の進展により,カ-チンガ卓越地域でも水稲作が可能となり,生活水準が上昇したことが明らかになった。しかし土壌条件によってはフェジョンマメ・バナナなど他の作物が選択されることも明らかになった。2の調査から,サトウキビ生産は標高400m以下の平野部とアラリッペ台地中腹の湧水地域でなされること,ラッパドゥ-ラ・バチ-ダなど伝統的なサトウキビ加工が経営者の更新によって継続していることが判明した。3の調査から,バツリテ山地ではピンガ生産がカリリ地方などでの桶買いによって大手資本に集約されつつあることが判明した。4の調査から,輸出用カシュー生産においては国内地域資本と国外多国籍企業の協力・競合関係が併存すること,プランテーションの大規模化が進展していることが判明した。5の調査においては,海岸部のタブレイロス台地およびそれが侵食された半円丘陵地において白砂、浅層ハードパンの形成について調査した。ブラジル北東部(Nordeste)は、一般に3つの生態ゾーン:熱帯季節林帯(ゾナダマタ)、半乾燥有刺低木林地帯(セルトン)、両者の漸移地帯(アグレステ)に区分されるが、本研究の目的は、人間活動、とくに家畜の放牧や農耕的土地利用の強度の違いが各生態ゾーンにおいて植生や土壌のような地生態系にどのような影響を与えてきたかを解明することにである。本年度は、過去2ヶ年にわたるセアラ州の乾燥地帯イコ(Ico)市周辺、内陸部半湿潤地域ブレジョス(クラト-)およびフォルタレーザ周辺のピンガやカシューナッツ地帯の調査を統括する意味で、海岸部サトウキビ地帯の製糖工場ウジ-ナの調査とブレジョスを含めてサトウキビ栽培地帯の土壌劣化について調査した。その結果、サトウキビ地帯では砂糖価格の低迷によりサトウキビ畑がゴム園や竹林、牧場に変化していることが判明した。また、ボルボレマ山地ではグラバタのような別荘団地(Prive)からなる週末避暑地が形成され、種馬牧場(Haras)も立地していることが判明した。さらに、ノルデステの余剰労働力を使った縫製工業で町興しをはかる地域もある。一方、古い火成岩からなるセルトンでは土壌の保水力が弱く、サトウキビ地帯でも白砂現象をはじめ土壌の劣化が進んでいることが判明した。生産力の低下までも砂漠化とするならば、ノルデステでも静かな砂漠化が進行しているといえよう。なお、本研究の成果刊行費を申請してあるので、次年度はこれまでま研究成果を「ノルデステ-その風土と土地利用」としてまとめるつもりである。
遺伝子導入可能な膜融合性ポリエチレングリコール修飾リポソームの開発

トランスフェリン(TF)を結合したりリポソーム(TF-PEGリポソーム)の固形癌への集積性を担癌マウス(マウス大腸癌Co1on26を移植)に尾静脈投与して検討したところ、高い血中滞留性を示し効率よく固形癌に集積した。蛍光色素を内封し蛍光顕微鏡で、また金粒子を内封し電子顕微鏡で観察したところ、細胞表面への結合が確認された。TF-PEGリポソームは、エンドサイトーシスによる細胞内への取り込みが観察された。ポリエチレングリコール関連誘導体のひとつであるポリグリシドールのコハク酸誘導体(PG)について、その酸性水溶液中でリポソーム同志が融合することに注目し、PGに直鎖のアルキル基を導入してリポソーム膜に組み込み可能な誘導体を合成した(以下sucPGという)。SucPGリポソームにTFを結合させ、標的細胞への結合と細胞内への取り込みを調べた。SucPGリポソームは、卵黄PC:sucPG=4:1(w/w)で作成し、蛍光色素を内封した。TFのレセプターが豊富な癌細胞colon26細胞を用いた。sucPGリポソームは、酸性条件下で別のリポソームと融合することが確認された。Colon26との相互作用の結果は、TF-sucPGリポソームは、細胞に結合し、エンドサイトーシスで細胞内に取り込まれ、エンドゾーム内の低いpHでエンドゾーム膜と融合し、内封した蛍光物質を細胞質に放出したことを示した。これらの結果より、ターゲティング可能で、細胞内に取り込まれ細胞質内にまで内封物を送達可能なリポソームを開発することが出来た。TF-sucPGリポソームは、遺伝子治療において、ウイルスベクターに代わる、非ウイルスベクターとしての有用性が非常に高い。リポソーム表面にPEGを配位し、その先端に付与したリガンドがレセプターと結合し、リポソームと細胞を密に密着させ、リポソームと細胞間に遊離のPEGを局所に高密度に存在させることによって膜融合を誘起させるというのが目的である。そこで、先端にリガンドと反応可能な反応基を持った両親媒性PEG誘導体を新規に合成した。PEG bis(succinimidyl succinate)にphophatidyl ethanolamine(PE)を反応させ加水分解することにより、N-(3-carboxypropionoyl PEG succingyl)PEを合成し、また、カルボキシル基の代わりにマレイミド基を導入した誘導体も合成した。これらを6mol%付与したリポソームは、いずれもマウスにおいて血中滞留性を示した。また、balb/cマウスの肺内皮細胞表面を特異的に認識するモノクロナール抗体34Aを付与した場合、高いターゲティング特性が得られた。金コロイドを封入した34A-PEGイムノリポソームをbalb/cに静注し、肺内皮細胞周辺を電子顕微鏡で観察したところ、このリポソームがエンドサイトーシスで取り込まれる様子が観察できた。興味あることに、リガンドのエンドサイトーシスによる取り込みと異なり、細胞表面にリポソームを包み込むような突起が迫り出し、ライソゾームがその近傍に移動して近寄ってくる様子が観察された。リポソームのような微粒子の取り込みメカニズムが解明できるかもしれない。34Aと異なり、血管外に位置する固形癌の表面を認識するモノクロナール抗体21B2をPEGの先端に付与した場合、血中滞留性が低下し、肝臓への取り込み量が著しく増加した。そこで、Fcを取り除いたFab'を付与すると、血中滞留性が損なわれず、固形癌への高い移行量を得ることが出来た。

PEG-リポソームを固形癌組織に集積させた後,癌細胞と結合させ細胞膜と融合させること目的として,抗体またはトランスフェリンを結合したPEG-リポソームを調製し担癌マウスで検討した.既に合成したPEGの先端がカルボキシル基のPEG-COOHまたは同じくマレイミド基のPEG-Malを用いて,PEG-リポゾームを調製した.これに,癌細胞表面のCEAを認識する抗CEA抗体21B2またはそのフラグメントFab'を修飾した.また,抗体の代わりにトランスフェリン(TF)を結合したリポソームも調製した.これらリポソームの固形癌への集積性を担癌マウス(マウス大腸癌Colon26を移植)に尾静脈投与して検討したところ,抗体をそのまま修飾した21B2-PEG-リポソームでは,肝臓への集積が多く,固形癌への集積は不可能であることがわかった.一方,Fab'-PEG-リポソームとTF-PEG-リポソームは高い血中滞留性を示し効率よく固形癌に集積した.蛍光色素を内封し蛍光顕微鏡で,また金粒子を内封し電子顕微鏡で観察したところ,細胞表面への結合が確認された.特に,TF-PEG-リポソームでは,エンドサイトーシスによる細胞内への取り込みも観察された.本研究により,TF-PEG-リポソームを用いれば,担癌マウスへの全身投与で癌細胞内までリポソーム自身を送達させることが可能となった.TF-PEG-リポソームに遺伝子を封入すれば,このままでも遺伝子発現の可能性が期待できるので、検討する予定である。TF-PEG-リポソームによる遺伝子導入実験に向けて,レポータ遺伝子つまりルシフェラーゼとβ-ガラクトシダーゼを発現するプラスミドの大量生成を行った.市販のカチオニックリポソームを用いた基礎実験から,これらプラスミドが正常に遺伝子を発現することを確認した.ただ今,これらのプラスミドをTF-PEG-リポソームに封入し,担癌マウスに静注して、癌細胞内でのこれら酵素の発現を検討中である.ポリグリシドールのコハク酸誘導体(PG)の酸性水溶液中でリポソーム同志が融合することに注目し、PGに直鎖のアルキル基を導入してリポソーム膜に組み込めば、低いpHで融合性を持ったリポソームが作成できると考え、研究を進めた。PGにn-decylamineを反応させ、リポソーム膜に組み込まれる誘導体を合成した(以下sucPGという)。前回までに、トランスフェリン(TF)を付与したPEG-リポソームによって標的組織や細胞にターゲティング可能であることを報告したが、sucPGリポソームにTFを結合させ、標的細胞への結合と細胞内への取り込みを調べた。sucPGリポソームは、卵黄PC:sucPG=4:1(w/w)で作成し、蛍光色素を内封した。TFのレセプターが豊富な癌細胞colon26細胞を用いた。sucPGリポソームは、酸性条件下で別のリポソームと融合することが確認された。Colon26との相互作用の結果は、TF-sucPGリポソームは、細胞に結合し、エンドサイトーシスで細胞内に取り込まれ、エンドゾーム内の低いpHでエンドゾーム膜と融合し、内封した蛍光物質を細胞質に放出したことを示した。これらの結果より、ターゲティング可能で、細胞内に取り込まれ細胞質内にまで内封物を送達可能なリポソームを開発することが出来た。TF-sucPG
ラミニン^α鎖G領域の脂肪内在幹細胞保育因子としての機能

脂肪組織は、間葉系、内皮、肝、膵、視神経に分化できる幹細胞を多量に含んでいる。これを移植すると、頭蓋欠損が再建され、虚血心臓や骨格筋の症状が改善する。では、「何故、脂肪に幹細胞が集まるのでろうか?」また、「何故、脂肪の幹細胞は暴走しないのであろうか?我々は、i」成熟脂肪細胞の天井培養系をコマ撮りビデオ撮影して、幹細胞が成熟脂肪細胞に引き寄せられて表面を遊走している顕微鏡像を捉えた.ii」3T3-L1脂肪細胞が分化に伴って分泌するラミニン-8(α4β1γ1)の構成鎖のα4鎖のG領域が生体内で切断されることを確認した。iii」可溶化基底膜(Matrigel)とFGF-2をマウスに皮下注射して脂肪新生を誘発する系にα4鎖G領域断片を添加すると脂肪新生が抑制されることも発見した。iv」α4鎖G領域が強いヘパリン結合活性を持ち、細胞表面のシンデカンを介して細胞接着力を生み出すことも示した。これらの知見を総合し、体内随所にあるラミニンのα鎖G領域が切断され、これが幹細胞表面のシンデカンに結合してFGF-2等のヘパリン結合性増殖因子のシグナルを遮断して幹細胞の増殖・分化を抑制している可能性を以下の解析で検討した。1)脂肪組織から分離した幹細胞は、フィブロネクチン被覆した培養皿上で、2%のウシ胎児血清とFGF-2を含む培地中で増殖する。しかし、ラミニンα4鎖G領域断片で被覆すると増殖は抑制された。すなわち、FGf-2の増殖シグナルがシンデカンに結合するα4鎖のG領域で遮断されることが示された。2)脂肪組織から採取したばかりの幹細胞は血球系幹細胞や内皮幹細胞マーカーであるCD34陽性であるが、成熟脂肪細胞から離れて増殖をはじめるとCD34陰性になる。ところが、このCD34陽性形質は脂肪細胞上で重層培養すると維持されるた。すなわち、成熟脂肪細胞表面に幹細胞の分化を抑制する因子があることが示唆された。この因子がラミニンであることを特異抗体添加実験などで確かめようとしたが、今のところ結論を得るには至っていない。
気道上皮細胞単一イオンチャンネル電流に対する神経ペプチドの影響と情報伝達系の関与

大気管培養上皮細胞を用い、パッチクランプ法およびウッシング法を用い、それぞれ細胞の電気的特性(短絡電流,細胞間電位差,コンダクタンス)と単一イオンチャンネル電流を測定し得た。パッチクランプでは,wholeーcell法とInsideーout法により、粘膜側のClチャンネル電流の他、コンダクタンスが約45pSの陽イオンチャンネル(非選択性)と、よりコンダクタンスの低いKチャンネルの存在を同定した。上記のKチャンネルの生理学的意義は不明であるが、本チャンネルの活性化は細胞の過分極を惹起せしめ,これは粘膜側のClチャンネルの開口現象を維持するための電気的な駆動力の役割を果たす可能性が示唆された。気道上皮細胞の短絡電流は、サブスタンスPの他、エンドセリン,血小板活性化因などの投与により用量依存性に増加し、また細胞間電位差,コンダクタンスも増加した。以上の反応は、Naチャンネル阻害薬により影響を受けなかったが、Clトランスポ-ト阻害薬であるフロセミドやClチャンネルブロッカ-のジフェニラミンカルボキシレ-トあるいはClをイオダイドにより置換したメディウムで抑制された。したがって、これらのメディエ-タ-は,上皮細胞のCl分泌を選択的に亢進せしめ、気道粘膜上の水分量の増加をきたすものと考えられた。さらに、以上の反応過程には、細胞内情報伝達系のうち、サイクリックAMPとCa^<2+>が重要な役割を果たすことが明らかとなった。サブスタンスPによる短絡電流の増加は、エンケファリナ-ゼ阻害薬のフォスフォラミドにより著明に増強した。よって、以上の作用に対する内因性エンケファリナ-ゼの調節作用の存在も推測された。犬気道上皮細胞は,コラ-ゲン付着プレ-ト上で7日間培養することにより、超微形態学上、tight junctionおよびlateral intercellular digitationなどの構築が保持されており、その電気的特性においても摘出直後の粘膜組織に近似する値が得られた。よって、培養気管上皮細胞をmicropore polycarbonate filterとともにUssing's chamberにマウントし、電位固定法を用いて短絡電流を測定し、さらに細胞間電位差とコンダクタンスについても評価を行った。サブスタンスPの漿膜側投与では反応は得られなかったが、粘膜側に投与した際には短絡電流は用量依存性に増加し、それに伴い細胞間電位差およびコンダクタンスの上昇が認められた。以上の反応は、Clトランスポ-ト阻害剤あるいはメディウム中のClをグルコネ-トに置換することにより消失した。したがって、サブスタンスPは気道上皮細胞におけるapical membraneからのCl分泌を促進させるものと考えられた。さらに、サブスタンスPによる短絡電流の増加は、エンケファリナ-ゼ阻害剤であるフォスフォラミドンの前投与により著明に増強したことから、タキカイニンの作用に対し、内因性エンケファリナ-ゼによる制御機構が存在するものと推察された。上記の細胞を用い,パッチクランプ法による単一イオンチャンネル電流の測定を試みた。CellーattachあるいはInsideーout法により、細胞膜の粘膜側に約45pSの陽イオンチャンネルと、よりコンダクタンスの低いカリウムチャンネルの存在を同定し得た。前者は、非選択的陽イオンチャンネルであり、本チャンネルの活性化は細胞の過分極をきたし、Cl分泌およびNa吸収の機能に影響を及ぼすものと考えられた。