hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光増幅機能素子の高性能化開発研究

本素子の応答時間に関しては、従来の研究において、素子直径を1/10したがって面積で1/100にすることにより、応答時間も約1/100に改善された。しかし立ち下り時間は、立ち上り時間に比べて改善度が少ない。これは応答時間は単に接合容量によって支配されるものではなく、応答時間が短くなれば、ベースに閉じ込められた正孔の寿命に依存することが、重要になってくることが分かった。本光増幅機能素子の新しい領域への展開として、可視域波長で動作する素子を試作した。n-AlxGa_1-xAs/p-Al_<0.2>Ga_<0.8>As/n-Al_<0.2>Ga_<0.8>Asの異種接合光トランジスタ(HPT)とAl_<0.3>Ga_<0.7>As/GaAs/p-Al_<0.3>Ga_<0.7>Asの発光ダイオード(LED)を直接集積するデバイスの作製を試みた。HPTにおいてx=0.3の場合は、赤色帯に感度をもつもの、x=0.7の場合は、緑色帯に感度をもつ増幅素子を得ることになる。可視域に感度をもつ素子で、これらをマトリクス状に配列することにより、画像を直接増倍し得る"固体イメージ増倍デバイス"が実現することになる。実験の第一段階として、x=0.2の赤色帯の素子を作製し、増幅度約2倍のものを得た。次に緑色用のデバイス実現のために、その波長帯域で感度をもつHPTを作製しなければならない。x=0.7のHPTの作製を行った。不純物添加されたAl組成の高い材料との界面に良好な特性を得ることは非常に困難である。界面に無添加層のAl_<0.7>Ga_<0.3>Asのスペーサ層を挿入し、波長0.52μmの入力光で約500の変換利得を得た。今後このHPTとLEDの集積化により緑色用増幅素子を実現して行く。なお気相による作製を実現するために、猛毒のAsH_3、PH_3を用いることの無い新しい有機金属気相エピタキシアル方法で、良好な結晶層を得る所まで研究を進め得た。
溶接継手に存在する疲労表面き裂の発生・成長評価法に関する研究

船舶・海洋構造物等の大型溶接構造物で生じる主な疲労破壊は,溶接止端や溶接金属内に残存する欠陥を起点とする表面・埋没き裂であり,既報損傷については構造様式の改良等によりある程度克服できたが,材料の進歩や船殻設計思想の変化等に伴い,予期し難い疲労損傷を生じる可能性が残されているため,表面・埋没き裂の成長挙動を精度良く推定する手法を確立する事は極めて重要である。上述の問題を解決する一環として,今年度は以下に述べる一連の研究を遂行した。1.Slice SynthesisMethodologyを用いた表面・埋没疲労き裂の応力拡大係数推定法及び結合力モデルの構築:表面・埋没き裂問題を半解析的に解く手法として,き裂最深部を含む断面を採りだした貫通き裂問題を考え,このき裂面にき裂幅(埋没き裂の場合は長軸に平行な断面)方向のリガメント領域の影響を考慮したバネを配置したLine Springモデルの一種として知られているSlice Synthesis Methodologyを活用して,表面・埋没き裂最深部の応力拡大係数を精度良く与える手法の改良を進め,応力拡大係数の推定精度向上を図ると共に,弾塑性き裂問題に関するき裂結合力モデルの構築を行った。2.疲労表面き裂成長時のき裂前縁形状変化に関する検討:疲労表面き裂の成長に伴うき裂前縁の応力拡大係数分布を調査してその傾向を把握すると共に,き裂前縁の形状変化を追跡する手法の定式化を行った。3.き裂結合力モデルに用いられる塑性拘束係数に関する検討:塑性拘束係数に及ぼす幾何形状,板厚及び加工硬化特性に関して実測結果と比較しっっ,数値検討を行い,弾塑仁き裂開口変位推定の精度向上を達成した。また,疲労き裂進展シミュレーションに入力するための,適切な塑性拘束係数の設定方法ついて検討した。研究初年度である今年度は以下の項目について研究を実施した。1.き裂発生領域が大きい場合の仮想単独表面き裂の成長(形状変化)予測手法:比較的広幅の試験片の幅方向に深さ一定の切欠を導入し、この切欠底の多点から発生して合体を繰り返しながら成長するする疲労き裂の形状(アスペクト比)を計測した。この結果と研究代表者らの過去の研究結果を勘案し、疲労き裂発生領域の幅が広い場合でも適用可能な、多点表面き裂の(疲労寿命予測という観点からの)取り扱い手法を構築した。ただし、き裂幅方向の応力勾配は一定である場合に限られる手法のため、き裂幅方向に応力勾配がある場合への拡張が課題である。2.Line Spring Modelを用いた表面・埋没疲労き裂の応力拡大係数推定法:表面・埋没き裂問題を半解析的に解く手法として、き裂最深部を含む断面を採りだした貫通き裂問題を考え、このき裂面にき裂幅(埋没き裂の場合は長軸に平行な断面)方向のリガメント領域の影響を考慮したバネを配置したLine Springモデルを活用して、表面・埋没き裂最深部の応力拡大係数を精度良く与える手法を検討したが、き裂形状及びき裂最深部から部材背面までの距離次第で、推定精度が劣ることが判明した。これに対する改善手法を検討し,新手法の妥当性を検証している段階である。
同一ゲノムから生じる２種類の生物社会の進化機構

今年度は、これまで得られていなかったセンニンソウワタムシのゴールの人為的誘導に成功した。得られたゴール世代および開放コロニー世代、計7種類のモルフからRNAを抽出し、cDNAライブラリーを調製し、配列解析を行った。これにより、Colophina属計5種の配列および遺伝子発現データを得ることが出来た。1次・2次宿主世代についてのデータが得られたColophina属の4種(センニンソウワタムシ・ボタンヅルワタムシ・クサボタンワタムシ・オバケワタムシ)について、遺伝子発現量の比較を行った。まず、それぞれの宿主世代において、兵隊で発現変動する遺伝子(DEG)を統計解析により抽出した結果、Colophina属の4種全てで、1次宿主と2次宿主の兵隊におけるDEGは、ランダムに期待されるよりも有意に高い共通性を示し、両者の発生プログラムに共通の遺伝子セットが関与していることが示唆された。また、興味深いことに、祖先的な兵隊を持つとされるセンニンソウワタムシにおいては、生活環境が全く異なるにもかかわらず、2種類の兵隊の遺伝子発現が高い類似性を示した。この結果は、2種類の兵隊がその起源において、外部形態だけでなく、遺伝子発現においても酷似していたことを示唆している。次に、4種全てに共通するオルソログ遺伝子を抽出し、遺伝子発現量の種間比較をクラスター解析により行った。全オルソログの発現量を用いた場合は、それぞれの種ごとにクラスターを形成するが、不妊兵隊のDEGのみの発現量を用いた場合は、1次宿主世代・2次宿主世代のモルフごとにクラスターが形成され、2次宿主の不妊兵隊の発現パターンは1次宿主のグループに属することがわかった。上記の結果は、「1次宿主世代の発生プログラムが2次宿主世代で発現することにより不妊兵隊が進化した」という仮説を支持している。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は日本・台湾に分布するワタムシ族のColophina属、および独立に社会性を進化させているツノアブラムシ族の数種についての調査・採集をおこなった。4月に台湾で行った調査で、これまで記載されていなかったオバケワタムシ(Colophina monstrifica)のゴールを作る1次宿主世代を発見し、捕食者導入実験の結果、攻撃行動を示すことが明らかになった。さらに、台湾・苗栗で見つかったボタンヅルワタムシと思われるゴール内の個体についてミトコンドリアDNAのCOI領域の塩基配列を読み、分子系統解析を行ったところ、日本のボタンヅルワタムシと形態は酷似しているものの遺伝的に分化した別種であることが示唆された。採集したツノアブラムシ族・Colophina属のサンプルについてプレパラート標本を作製し、その後、脚・口吻などの形態形質について測定し、系統を考慮した種間比較を行った。その結果、Colophina属において1次宿主世代の1齢幼虫と2次宿主世代の不妊兵隊の間に相関進化パターンを検出した。また、Colophina属のボタンヅルワタムシ・オバケワタムシ・台湾のボタンヅルワタムシの近縁種について、RNA-seq解析を行った。採集した1次宿主世代・2次宿主世代について、1次宿主世代は1齢幼虫・2齢幼虫・3齢または4齢の翅芽幼虫・無翅成虫から、2次宿主世代は兵隊1齢幼虫・普通1齢幼虫・3齢または4齢の翅芽幼虫・無翅成虫からtotalRNAを抽出し、cDNAライブラリーを調整し、基礎生物学研究所の次世代シーケンサー(illumina Hiseq 2000)によってcDNA配列の解析をおこなった。第2年度はワタムシ族・Colophina属のクサボタンワタムシColophina armaの1次宿主世代を6月・7月に新たに採集することができたため、RNA抽出および遺伝子発現解析を行った。未だに1次宿主世代が発見できていないセンニンソウワタムシColophina clematicolaについては、雄虫と雌虫を人為的に交配させた後、卵から孵化した幹母からゴール誘導を試みたが、ゴール形成には至らなかった。遺伝子発現解析に関しては、今年度新たに採集したクサボタンワタムシの1次宿主世代・2次宿主について、1次宿主世代は1齢幼虫・2齢幼虫・3齢または4齢の翅芽幼虫・無翅成虫から、2次宿主世代は兵隊1齢幼虫・普通1齢幼虫・3齢または4齢の翅芽幼虫・無翅成虫からtotalRNAを抽出し、cDNAライブラリーを調製し、基礎生物学研究所の次世代シーケンサーillumina Hiseqによって配列を明らかにした。その後、統計ソフトRを用いて、モルフごとの発現量の違いについて解析を行った。結果、複数種で共通して発現量を種内の各モルフで比較した結果、クサボタンワタムシ・ボタンヅルワタムシ・オバケワタムシいずれの種においても「1次宿主において、1齢幼虫が他モルフと有意に発現が異なる」遺伝子と「2次宿主において、1齢兵隊幼虫が他モルフと有意に発現が異なる」遺伝子は、ランダムに期待されるよりもはるかに高い共通性を示したことから、両者が共通の発生プログラムを持つことが示唆された。今年度に完了する予定だったColophina属のRNA-seq解析について、クサボタンワタムシについては採集を完了したが、センニンソウワタムシのゴール世代がまだ得られていないため、遺伝子発現の種間比較のデータがまだ不完全である。

1次・2次宿主世代についてのデータが得られたColophina属の4種(センニンソウワタムシ・ボタンヅルワタムシ・クサボタンワタムシ・オバケワタムシ)について、遺伝子発現量の比較を行った。まず、それぞれの宿主世代において、兵隊で発現変動する遺伝子(DEG)を統計解析により抽出した結果、Colophina属の4種全てで、1次宿主と2次宿主の兵隊におけるDEGは、ランダムに期待されるよりも有意に高い共通性を示し、両者の発生プログラムに共通の遺伝子セットが関与していることが示唆された。また、興味深いことに、祖先的な兵隊を持つとされるセンニンソウワタムシにおいては、生活環境が全く異なるにもかかわらず、2種類の兵隊の遺伝子発現が高い類似性を示した。この結果は、2種類の兵隊がその起源において、外部形態だけでなく、遺伝子発現においても酷似していたことを示唆している。次に、4種全てに共通するオルソログ遺伝子を抽出し、遺伝子発現量の種間比較をクラスター解析により行った。全オルソログの発現量を用いた場合は、それぞれの種ごとにクラスターを形成するが、不妊兵隊のDEGのみの発現量を用いた場合は、1次宿主世代・2次宿主世代のモルフごとにクラスターが形成され、2次宿主の不妊兵隊の発現パターンは1次宿主のグループに属することがわかった。上記の結果は、「1次宿主世代の発生プログラムが2次宿主世代で発現することにより不妊兵隊が進化した」という仮説を支持している。台湾での調査にてオバケワタムシの1次宿主世代を発見、およびボタンヅルワタムシに近縁な別種の存在を明らかにしたことで今後の遺伝子発現のデータ数が豊富になるため、研究の発展につながると考えられる。またColophina属の2種はまだ遺伝解析が進んでいないが、RNAサンプルの抽出を一部終えており、次年度以降の解析に向け準備が進んでいる。今後は、センニンソウワタムシについても、1次宿主世代を入手次第、次世代シーケンサーによるcDNA配列決定と遺伝子発現の比較解析を行う予定である。モルフごとの遺伝子発現量を種間で比較し、1次宿主の1齢幼虫と2次宿主の兵隊幼虫における遺伝子発現量が外部形態の結果と相関した進化パターンを示すかどうか明らかにする。同時に、それらの遺伝子に起こった自然選択について分子進化解析を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。Colophina属の2種(クサボタンワタムシ・センニンソウワタムシ)の1次宿主世代および台湾のボタンヅルワタムシ近縁種について野外調査による採集・その後RNA抽出を行い、RNA-seqを行う。また、すでにRNA-seqにより遺伝子発現データを得ている種については、今後モルフ間・宿主世代間・種間での遺伝子発現の類似性・特異性、および遺伝子発現パターンの違いと分子進化速度との関係など、データの解析により明らかにする。外部形態の種間比較については、まだ形態データの解析が終了していないツノアブラムシ族について、データの追加後に系統種間比較を行う。
社会教育におけるろう者への情報保障～研究会等における手話通訳の課題分析～

日本手話を第一言語とするろう者は、公教育において第一言語による十分な教育を受けられなかった状況のもと、手話通訳付き講演会での学習に期待を寄せる。しかしながら、学術的講演会において手話通訳が十分に機能しない現実がある。手話通訳者の技量もさることながら、学術的講演会という特殊な状況により手話通訳者の能力が十分に発揮できていない可能性もある。本研究では、手話通訳付き学術的講演会を基に3名の手話通訳分析者を中心に手話通訳に関する課題分析を行った。課題分析に関する討議では、手話通訳者個々の翻訳技術以外に、学術的な側面からくる専門性や講演会という特徴からくる公共性といった学術的講演会という特性から生じる手話通訳行為全体の課題も多く挙げられた。それらは、(1)通訳環境の整備の課題(2)複数の人々の前に立つということからの課題(3)手話通訳者自身からの情報発信の課題(4)パワーポイント等を使用するといった特殊な環境からくる課題(5)専門用語についての対応の課題という5つに整理することができた。日本語の語彙に対応する手話語彙を創作する活動が行われている現状の中、ともすれば、学術的講演会における手話通訳についても、手話の専門用語に対する手話通訳者の知識や技量についての検証や議論に陥りやすい。本研究では、学術的講演会という環境の特性をふまえた分析を行うことで、手話通訳者のみの課題から主催者や講師も含めた手話通訳の活用に携わる全ての者が解決すべき課題へと、分析の視点を広げている。課題を整理することは、今後、学術的な手話通訳に携わる通訳者の養成にとどまらず、手話通訳を活用する主催者や講師側が何を留意すれば、手話通訳を十分に活用できるのかということへの指針ともなるであろう。日本手話を第一言語とするろう者が、手話通訳を用いて多くの知識を得ることができる社会の実現の一助となれば幸いである。
ゴジャール・ワヒー語の調査研究-基礎語彙および民俗・民族誌資料の収集と分析

平成18年度は,秋期と春期計2回の現地調査を実施し,一昨年度・昨年度に引き続き,ゴジャール・ワヒー語に関する基礎語彙収集と民俗・民族誌資料の収集・分析作業を行った。調査地は,ゴジャール・ワヒー語圏の中心地域であるゴジャール地方,また藩主国の中心であった,フンザ地方の両地点である。まず,秋期調査は2006年11月12月の約3週間にわたって実施した。調査内容は,おもに,前年度からの継続調査である基礎語彙収集・確認作業,および民話・民族譚等の当該言語テキストの採集,農閑期の秋冬期に集中する婚礼行事の参与観察とその関連事項および単語の収集であった。成果は帰国後分析ととりまとめを行い,その一部は,東京外国語大学語学研究所論集にて出版予定である(以下11を参照)。春期調査は,2007年3月に実施し,前年度に引き続き,地域の最大の農事祭礼である播種祭に関する調査を行った。これに平行して,民俗誌・民族誌資料の採録と,夏営地名や現地通称を含めた地名を中心に基礎語彙収集を実施し,既に収集済みの語彙確認作業を,インフォーマント調査により併せて行った。なお,今年度は,秋期調査に研究協力者の同行を依頼したため,当初予定していた上記二回の現地調査にかかわるインフォーマント謝金は私費より支出した。一昨年度今年度の調査により,特に基礎語彙に関して,約8000語超の語彙を採集することができたため,平成19年度に出版を行うべく.現在最終確認作業を継続中である。平成16年度は,夏期と冬期計2回の現地調査を実施し,ゴジャール・ワヒー語に関する基礎語彙収集と民俗・民族誌資料の収集作業を行った。まず,夏期調査は2004年8月9月の約2ヶ月にわたって実施した。この調査では,インフォーマント調査により,服部語彙集と東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所編の基礎語彙レベルを用いた基礎語彙収集に加え,調査対象地域の夏営地への実踏調査等を行い,家畜関連用語や対象地域の栽培品種の農事サイクルに関連する用語,また,小麦栽培に基づいた祭礼用語などの,現地特有語彙の補足作業を行った。これにより,2000語(基礎語彙1500語,補足語彙500語)の語彙が得られた。また,この基礎語彙作業の録音と補足語彙収集の継続調査を,冬期(2004年12月)に実施した。ここでは,収集済みである基礎語彙の表記と発音に関する再確認,および録音作業を行った。今年度得られた成果は,東京外国語大学21世紀COEプログラム「言語運用を基盤とする言語情報学拠点」の助成を得て,録音済の基礎語彙部分をディスクおよび同プログラムのウェブサイト上で公開し,同言語の音韻分析部分を同COEプロジェクトの平成16年度報告書で出版する予定である。平成17年度は,夏期,春期計2回の現地調査を実施し,ゴジャール・ワヒー語に関する基礎語彙収集と,民族誌資料収集の継続作業を行った。夏期調査は2005年8月9月の約2ヶ月にわたって実施した。作業内容は主に,昨年度の基礎語彙収集の継続作業である。特にこの調査では,これまでの主な調査対象である,Gulmit,Sisuni二村での基礎語彙収集に加え,2004年のジープ道開通までほぼ孤立村落であったため古い,言語・文化形態を残していると予想される,ゴジャール地域北東部のシムシャール村およびその夏営地への実踏調査を行い,家畜関連用語,同村落特有語彙の収集等を行った。春期調査は,2006年2月末3月に実施した。ここでは,ゴジャール地域最大の祭礼行事である,taghm祭(春祭・種まき祭)の調査が目的であった。本祭は,近年のカラコルム・ハイウェイ開通後の換金作物ジャガイモの導入により,小麦栽培および小麦栽培関連行事が減退する中で,その記録の緊急性が指摘される。本調査では,撮影,録画を中心とした記録,および,関係者を対象とした聞き取り調査による,同行事関連語彙補充作業等を行った。この他,2005年6月には,ロンドン大学SOAS図書館において,同言語調査には必見であるが現在日本国内では入手不可能な,同図書館所蔵のD.N.R.Lorimerによるワヒー語に関する報告書の閲覧および,パミール諸語に関する資料収集を行った。

なお,今年度は,秋期調査に研究協力者の同行を依頼したため,当初予定していた上記二回の現地調査にかかわるインフォーマント謝金は私費より支出した。一昨年度今年度の調査により,特に基礎語彙に関して,約8000語超の語彙を採集することができたため,平成19年度に出版を行うべく.現在最終確認作業を継続中である。
輪作作物根の滲出する抗菌物質の同定

無菌的に栽培できる装置を製作し、栄養液を通液しながら、とうもろこし、ソルガム、トマト、大豆を無菌的に栽培した。栽培終了後、ポット下部に装着したXAD-4樹脂に吸着された疎水性物質はメタノールで脱着し、通過した液は、イオン交換樹脂で、塩基性、中性、酸性画分に分離した。根は、70%エタノールで抽出後酢酸エチル可溶物と水可溶物に分離した。また、Fusarium oxysporumとVerticillium dahliaeを接種して同様の操作を行った。各試料のF.oxysporumとV.dahliaeに対する抗菌活性をTLCbioautographyで調べた。XAD-4吸着物では、Fusariumに対し無菌のとうもろこし、ソルガム、トマト、大豆に各1個、Verticilliumに対し各々1、1、0、1個の異なる抗菌スポットが見いだされ、菌接種によりそれらは2から4個に増加した。塩基性画分では、Fusariumに対して無菌のソルガム、菌接種したトマトと大豆に、Verticilliumに対して無菌のトマト、菌接種したトマト、ソルガム、大豆に抗菌活性が見られた。中性画分では、Fusariumに対して、全ての無菌作物、菌接種したソルガム、トマト、大豆に、Verticilliumに対して全ての無菌作物、菌接種したトマトと大豆に抗菌活性が見られた。酸性画分では、Fusariumに対して無菌のとうもろこし、ソルガム、トマト、菌接種したトマト、ソルガム、大豆に、Verticilliumに対して全ての無菌作物、全ての菌接種した作物に抗菌活性が見られた。根の酢酸エチル可溶物では、Fusariumに対して無菌のとうもろこしとトマト、菌接種したソルガム、とうもろこしに、Verticilliumに対して無菌及び菌接種したとうもろこしに各々1個の抗菌スポットが見いだされた。根の水可溶物では、両方の菌に対して無菌及び菌接種したソルガムに1個の抗菌スポットが見いだされた。しかし、各試料はいずれも微量で抗菌物質の同定まで至らず、栽培期間や栽培量等の改善が望まれた。
実環境試料からの新規プラスミドの探索

プラスミドは,異なる細菌細胞どうしの接触(=接合)によって,プラスミドを持つ細菌(供与菌)から持たない細菌(受容菌)へと,接合伝達によって移動し,宿主に新たな能力を与える遺伝因子である.このような能力から,プラスミドは微生物の高い多様性を生み出し,我々は有用な微生物の出現にも寄与する一方,薬剤耐性遺伝子や,病原性遺伝子もプラスミドによって伝播することが知られている.そこで本研究では,我々の身の回りの環境に,どのようなプラスミドが,どの程度存在するのかを調べるとともに,その分布についても明らかにし,プラスミドの普遍性や重要性について理解することを目的とした.まず実環境中で遺伝子の伝播を担うプラスミドを探索するために,緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する受容菌(Pseudomonas属細菌)と,自己伝達性のプラスミドの介在によって伝達する可動性プラスミド(抗生物質耐性遺伝子を有する)をもつ菌株を準備し,静岡大学浜松キャンパス構内の土壌由来の微生物集団と混合し,蛍光と抗生物質耐性を指標として,環境由来のプラスミドを獲得した受容菌の探索を行った.本手法では,環境由来のプラスミドが,別の薬剤耐性遺伝子などのマーカー遺伝子を持たなくても,受容菌に伝達させて獲得することができる点にメリットがある.この手法によって,現在までに177サンプルのプラスミドを持つと推定される菌株を得ることに成功した.さらに,既存のプラスミドの複製を担う遺伝子配列より,特異的なプライマーを設計し, PCRによる増幅の成否を調べたところ,既知のプラスミドグループに属するプラスミドの他にも,新たなグループに属するプラスミドが含まれることが示唆された.現在,これらのうち15サンプルを選抜してプラスミドを抽出し,全塩基配列を決定している. 2本についてはプラスミドの全塩基配列を決定することに成功した.今後は各プラスミドの塩基配列に基づく比較を行う.プラスミドは,異なる細菌細胞どうしの接触(=接合)によって,プラスミドを持つ細菌(供与菌)から持たない細菌(受容菌)へと,接合伝達によって移動し,宿主に新たな能力を与える遺伝因子である.このような能力から,プラスミドは微生物の高い多様性を生み出し,我々は有用な微生物の出現にも寄与する一方,薬剤耐性遺伝子や,病原性遺伝子もプラスミドによって伝播することが知られている.そこで本研究では,我々の身の回りの環境に,どのようなプラスミドが,どの程度存在するのかを調べるとともに,その分布についても明らかにし,プラスミドの普遍性や重要性について理解することを目的とした.まず実環境中で遺伝子の伝播を担うプラスミドを探索するために,緑色蛍光タンパク質(GFP)を発現する受容菌(Pseudomonas属細菌)と,自己伝達性のプラスミドの介在によって伝達する可動性プラスミド(抗生物質耐性遺伝子を有する)をもつ菌株を準備し,静岡大学浜松キャンパス構内の土壌由来の微生物集団と混合し,蛍光と抗生物質耐性を指標として,環境由来のプラスミドを獲得した受容菌の探索を行った.本手法では,環境由来のプラスミドが,別の薬剤耐性遺伝子などのマーカー遺伝子を持たなくても,受容菌に伝達させて獲得することができる点にメリットがある.この手法によって,現在までに177サンプルのプラスミドを持つと推定される菌株を得ることに成功した.さらに,既存のプラスミドの複製を担う遺伝子配列より,特異的なプライマーを設計し, PCRによる増幅の成否を調べたところ,既知のプラスミドグループに属するプラスミドの他にも,新たなグループに属するプラスミドが含まれることが示唆された.現在,これらのうち15サンプルを選抜してプラスミドを抽出し,全塩基配列を決定している. 2本についてはプラスミドの全塩基配列を決定することに成功した.今後は各プラスミドの塩基配列に基づく比較を行う.
PI アンカー修飾は mRNA の局在によって制御されているか

蛋白質が正しい機能を発現するために、蛋白質の翻訳後修飾が必要である。本研究では蛋白質の翻訳後修飾が、その蛋白質のmRNAの局在によって制御されているかどうか検討した。ショウジョウバエのDally-like蛋白質(Dlp)は正しく細胞膜に局在して機能するために、翻訳後修飾の一つであるGPIアンカー修飾が必要である。そしてdlpmRNAは核近傍に存在する。dlpmRNAを遺伝子改変によって核近傍でない領域に発現させた結果、そこから翻訳された蛋白質は正しい機能を示さなかった。また細胞内に蓄積しており、正しくGPIアンカー修飾されていないことを示唆する結果が得られた。本研究は、蛋白質が正しく翻訳後修飾を受けるために必要なメカニズムとして、その蛋白質のmRNAの局在が重要な役割を果たしているのではないかという仮説を検証することを目的としている。そのために、翻訳後修飾としてGlycophosphoinositol (GPI)アンカーに着目し、GPIアンカーを受ける蛋白質、dally-like protein (dlp)のmRNAの局在を変化させたとき、その翻訳産物が正常な機能を有するかどうか、検討を行った。DlpのmRNAは、ショウジョウバエ幼虫羽原基の細胞において、核近傍に局在しているが、我々は前年度までに、dlp mRNAの3'-non codingregionを改変することによって、本来のdlp mRNAの局在とは異なって、細胞のアピカル側にdlp mRNAが局在するトランスジェニックハエの創出に成功した。そして正常な局在を示すdlp mRNAから翻訳されたDlp蛋白質と比較して、異常な局在を示すdlp mRNAから翻訳されたDlp蛋白質は、本来の機能を持たないという結果を得ることができている。本年度は、異常な局在を示すdlp mRNAから翻訳されたDlp蛋白質がなぜ本来の機能を持たないのか明らかにするために、特に蛋白質の局在について検討を行った。正常な局在を示すdlp mRNAを強制発現させたとき、そこから翻訳されたDlp蛋白質は、内在性のDlp蛋白質と同様に、細胞のラテラル側に局在していた。しかし局在異常を示すdlp mRNAを強制発現させた場合、翻訳されたDlp蛋白質は、細胞のアピカル側に蓄積していることを見出した。すなわち、mRNAの局在が、その翻訳産物の局在を制御している可能性を示すことができた。本研究は、たんぱく質が正しく翻訳後修飾を受けるために必要なメカニズムとして、そのたんぱく質のmRNAの局在が重要な役割を果たしているのではないかという仮説を検証することを目的としている。そのために、翻訳後修飾としてGlycophosphoinositol (GPI)アンカーに着目し、GPIアンカーを受けるたんぱく質、dally-like protein (dlp)のmRNAの局在を変化させたとき、その翻訳産物が正常な機能を有するかどうか、検討を行った。私たちはDlpのmRNAは、ショウジョウバエ幼虫羽原基の細胞において核近傍に局在していることを見出した。そこでまずdlp mRNAの局在を変化させるために、3'-non codingregionを改変し、その遺伝子をもつトランスジェニックショウジョウバエを作成した。それらの遺伝子から転写されたmRNAの局在を調べたところ、本来の核膜近傍とは異なって、細胞のアピカル側、ベーサル側に変化させることに成功した。次に、局在を変化させたmRNAから翻訳されたDlpたんぱく質が正常な機能を有しているかどうか、検討を行った。正常な局在を示すmRNAから翻訳されるDlpたんぱく質を強制発現させると、ショウジョウバエの発生が異常になることが知られている。しかしmRNAの局在を変化させたDlpたんぱく質の強制発現では、正常なDlpと比較するとその異常の程度が弱いことが明らかになった。このことは、細胞内で正しく局在していないmRNAから翻訳されたたんぱく質は、本来の機能を持たないことを示唆しており、mRNAの局在がその翻訳産物の機能発現に重要な役割を果たしていることを示す予備的な結果が得られた。本研究の目的は、mRNAの局在がたんぱく質の翻訳後修飾を制御して、正しいタンパク質の機能発現に必要であることを示すことにある。そのうち現在までに予備的ではあるが、mRNAの局在が正しいたんぱく質の機能発現に必要であることを明らかにすることができた。異常な局在を示すmRNAから翻訳されたDlpたんぱく質が正常な機能を示さないことを、強制発現系だけではなく、dlp変異体のrescue実験で確認する。そして局在異常mRNAから翻訳されたたんぱく質が正常な機能を示さない原因を明らかにする。具体的には発現量や局在の変化、そして翻訳後修飾(GPIアンカー修飾、プロテオグリカン糖鎖修飾)の異常が生じているかどうか、検討を行う。

翻訳後修飾の異常が認められれば、dlpの3'非翻訳領域内に存在する翻訳後修飾に必要な配列を決定し、そこに結合するたんぱく質の同定を行う。そしてどのようにしてmRNAの段階で翻訳後修飾が制御されているのか、メカニズムを明らかにする。そのメカニズムに鑑みて、dlp mRNAが核膜近傍に局在する生理学的意義にせまる。上で同定した翻訳後修飾に必要なmRNA配列に結合するたんぱく質が、核膜近傍にのみ局在する、あるいは、翻訳後修飾に関わる酵素そのものが核膜近傍の小胞体に存在するなど、が考えられるので、これらの可能性について検討を行う。dlp変異体を用いての実験、dlpの3'非翻訳領域内に存在する翻訳後修飾に必要な配列を決定するために、ショウジョウバエの系統購入、維持、トランスジェニックハエを作成するための費用が必要である。Dlpたんぱく質の翻訳後修飾を調べたり、mRNAに結合するたんぱく質を同定するために、精製や解析のための生化学実験用の消耗品費用が必要である。また特にGPIアンカー修飾の有無については培養細胞を用いての実験も行う予定で、細胞培養に必要な培地、試薬の購入を行う。翻訳後修飾に関わる酵素の局在を検討するため、また新たに同定したmRNAに結合するたんぱく質の局在を検討するために、抗体の作成または購入をはじめ、細胞生物学用の消耗品を購入する予定である。成果を発表するために、論文校正費用、掲載料、学会発表のための旅費、参加費が必要である。
ヒッタイト語のヴォイスにかかわる形態統語的研究

採用期間の半年は、まず昨年度提出した修士論文の内容を発表した。修士論文では結合価を増やすヴォイスである-nu-接辞の研究を網羅的な用例を用いて進め、-nu-派生形が一度しか使われていない場合のジャンルとの関係やフリ語との接触の可能性を整理した。さらに、辞書などには掲載されているが、楔形文字の読み間違いなどから実際には存在しない語形もまとめ、あらたな-nu-派生動詞の一覧を作成した。そして論文として英語でまとめたものがthe 10th International Congress of HittitologyのProceedingsとして出版されることになった。また、同様の内容についてシュメール研究会で口頭発表を行った。古期ヒッタイト語のヴォイスの研究に関しては、まずコーパスを作成するための文献を収集し、テキスト処理のためのプログラミングの環境を整えた。また、類型論など理論に関する文献もさらに収集を進めた。8月には二週間トルコのカマンカレホユック遺跡で中近東文化センターアナトリア考古学研究所主催の元開催された考古学フィールドコースに参加し、ヒッタイト時代の建築遺構の発掘を行った。粘土板文書の年代決定には共伴する遺物や層序についての知識が不可欠であるため、本研究にとって非常に大きな収穫があった。同じ発掘に参加している各国の研究者との交流を深めたほか、アンカラのアナトリア文明博物館やハットウシャ遺跡、アラジャホユック遺跡も訪れ、粘土板の収蔵状況や発掘状況などを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
12世紀後半のプランタジネット朝美術に関する研究

本研究は11世紀後半から13世紀初頭に英仏両国で制作されたロマネスクの大型聖書本挿絵と詩篇序章挿絵の作例等を広く渉猟、検討することで、12世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国で共有された美術の特質の一端を明らかにするものである。この時期、当該地域の図像数は増加傾向にあったが、その選択には一貫性が認められず、発展の道筋を捉えることはきわめて困難であった。しかし、仏カペー朝に婚姻という形式で深く分け入った英プランタジネット朝の妃たちのサークルに注目すると、いくつかの作例に共通する図像、プログラム、スタイルを見出すことができ、これらの作例が1200年様式生成への道筋も示していることが理解される。平成25年度は本研究の初年度にあたる。研究実施計画に基づき、11世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国で制作された詩篇本の序章挿絵について調査を進めた。これらの詩篇本の序章挿絵は旧約・新約図像を備えたピクチャー・ブックの様相を呈しているが、本年度はその中から特に「十字架降下」図像を有する作例の図版収集および分析を行った。「十字架降下」図像は11世紀までのビザンティン世界において活発に形成されたが、西ヨーロッパにおいても北フランスを中心に古くからこの図像の伝統は存在した。今回収集した英仏詩篇本の図像にもこの双方の伝統が見出された。しかしこの図像を含む英仏詩篇本の作例数自体はこの時期はまだ比較的少ない。そこで同時代同地域の他媒体の作例(シャルトル、ル・マン、サント・シャペルのステンドグラス、ウィンチェスターの壁画など)も考察に加えてみたところ、そこには図像の形だけではなく、この図像を含む『キリスト受難伝』のプログラム全体に、ある一定の共通する特徴を見出すことができるように思われた。さらにこれらの英仏にまたがる作例の制作背景を調べてみたところ、何れの作例にも12世紀後半から13世紀にかけて英仏両国で活躍したプランタジネット朝の妃たち、およびその近親者のサークルが関わっていることが明らかとなった。これらのことを考えあわせると、当該時期のプランタジネット朝の領土内においては『キリスト受難伝』のある一定の視覚イメージが英仏両国にまたがって共有されていた可能性が高いと考えられた。現在はこのことを裏付ける同時代テキストの有無を調査中である。平成26年度は本研究の2年目である。前年度に明らかとなった11世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国で制作された詩篇本序章挿絵の分析結果の並行事例を求めて、今年度は当該時期の英仏両国で制作された『黙示録』作品を取り上げた。具体的にはフランス西南地方のアキテーヌ公国ポワティエ伯領に伝統的に属し、12世紀後半にはプランタジネット朝領土内に位置することになるサン=サヴァン教会堂の『黙示録』図像を取り上げ、ここに見られる伝統と13世紀半ばに英仏両国で集中的に制作されたアングロ=ノルマン黙示録の作品群との繋がりについて検討した。その結果、例えばサン=サヴァンの「蝗の禍」は、アングロ=ノルマン黙示録では《トリニティ黙示録》との繋がりが強く、図像の細部を通じては《道徳聖書》にも繋がっていることが明らかとなった。これは作例の背景からも前年度の並行事例であると考えられた。一方、「再臨のキリスト(最後の審判)」は、《トリニティ黙示録》に繋がりを見出したものの、他のアングロ=ノルマン黙示録には後継を見出せなかった。そこで「両手を広げるキリスト像に十字架を重ねる」という図像の組み合わせに着目し、アングロ=ノルマン黙示録以外の作例にも目を向けると、夥しい数の作品群を見出すこととなった。それらは例えば、コンク、ボーリュー、サン=ドニ、パリ、ポワティエなどの大聖堂入口のタンパン彫刻であり、イングランドの《ベリー福音書》、《ウィンチェスター詩篇》、《ウィンチェスター聖書》などの写本挿絵である。何れも12世紀前半から13世紀初頭にかけてアキテーヌ公国、イングランド・プランタジネット朝、フランス・カペー朝の領土内において一斉に制作されたものであり、アキテーヌ公国のアリエノール・ダキテーヌを起点とする3世代あまりの英仏両国の美術にはやはり看過できない一体性が保持されていたものと考えられる。平成27年度は本調査の最終年度にあたる。研究実施計画に基づき、これまでの成果を論文・著作の形式に取りまとめる作業に着手する一方で、前々年度から継続中の調査を引き続き進めた。論文については平成26年度の成果を「サン・サヴァン・シュル・ガルタンプ修道院付属教会堂の黙示録図像再考ー「蝗の禍」「女と竜」「再臨のキリスト」をめぐってー」として発表した。特にサン・サヴァンの黙示録図像の後代への伝播は、12世紀後半の英仏プランタジネット朝の血縁と領土の広がりの中で捉えることができ、本研究の方向性が間違っていないことを示す重要な並行事例となった。継続中の調査については、11世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国で制作された一群の詩篇本序章挿絵について、さらなる検討を続けたところ、ここには『キリスト受難伝』だけではなく、『キリスト幼児伝(特に降誕)』についてもある一定のプログラムが共有されていることが考えられ、それはルーアンに残る「降誕の典礼劇」のテキストを最もよく反映したものであることが明らかとなった。

またそれを例証する新たな作例もルーアン近郊のプテ=ケヴィイー、サン・ジュリアン教会堂壁画に見出すこととなった。一方、同時期に英仏プランタジネット朝領土内で制作された大型聖書本の挿絵についても、詩篇本挿絵ほどは明確ではないものの、やはり12世紀末に制作されたいくつかの作品について英仏プランタジネット朝の影響を想定することとなった。これらの作品はいずれも1200年様式とよばれるスタイルを示しており、12世紀後半のプランタジネット朝美術の発展と1200年様式の成立にはやはり深い関わりがあったことが明らかとなった。このプロセスにおいても典礼劇の果たした役割は看過できないものがあると考えられ、これらの点を成果として現在まとめている。本研究は11世紀後半から13世紀初頭に英仏両国で制作されたロマネスクの大型聖書本挿絵と詩篇序章挿絵の作例等を広く渉猟、検討することで、12世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国で共有された美術の特質の一端を明らかにするものである。この時期、当該地域の図像数は増加傾向にあったが、その選択には一貫性が認められず、発展の道筋を捉えることはきわめて困難であった。しかし、仏カペー朝に婚姻という形式で深く分け入った英プランタジネット朝の妃たちのサークルに注目すると、いくつかの作例に共通する図像、プログラム、スタイルを見出すことができ、これらの作例が1200年様式生成への道筋も示していることが理解される。研究結果を裏付ける同時代テキストの調査が予想より難航しているため。西洋美術史最終年度はこれまでの成果を裏付ける同時代テキスト(註釈書、典礼劇、文学)の調査に鋭意努力する。この部分が予想より難航しているため、英仏大型聖書本と詩篇本序章挿絵に共通する図像をさらに取り上げ(「地獄の口」を予定)、12世紀後半から13世紀初頭にかけて英仏両国にまたがって展開したと考えられるプランタジネット朝美術の諸相と広がりを具体的に示す事象を積み上げていきたい。研究計画策定時における本年度調査分の仮説がほぼ正しかったため。来年度は当該時期の英仏大型聖書本と詩篇本に共通する図像を取り上げ、今年度の並行事例を見出していく。取り上げる図像としては『黙示録』テキストに関わる「最後の審判」等を想定している。これらの作業を通じてこれまで等閑に付されてきた12世紀後半の英仏両国にまたがって展開したプランタジネット朝美術の諸相をさらに明らかにしていきたい。
神経障害性疼痛時の鎮痛薬の薬理学的可塑性-脊髄モノアミンの変動を指標にして-

抗うつ薬やガバペンチンのような神経障害性疼痛に用いられる薬剤の鎮痛機序を、ラットの疼痛モデルを用いて検討した。また薬剤投与後の脊髄のノルアドレナリンとセロトニンの変化をマイクロダイアライシス法で検討した。研究結果から、神経障害性疼痛に有効な薬剤は、脊髄でノルアドレナリンを増加させ、この増加が神経障害性疼痛抑制作用に強く関与していることが明らかになった。研究計画に沿ってまずミルナシブラン(トレドミン)の鎮痛作用に関する実験を行った。II)行動実験正常ラットまたは手術後2WのSNLラットに、トレドミン(3,10,30mg/kg)を腹腔内投与し、逃避閾値を投与後15、30、60、120分に測定した。トレドミンをSNLラットに投与したとき、投与量依存性に逃避閾値が上昇し、感覚過敏を抑制した。一方、正常ラットに投与した場合には逃避閾値は変化がなかった。次にトレドミンの鎮痛作用は、脊髄のNA/5-HTの放出を介したものであるか検討した。髄腔内にα2受容体拮抗薬idazoxan(30μg)、5-HT受容体拮抗薬methysergide(30μg)を投与し、上記薬剤の鎮痛作用を拮抗できるか検討する。髄腔内カテーテルはYakshらの方法によって行動実験の5日前に留置した。あらかじめidazoxan(30μg)を投与しておくと、トレドミン(30mg/kg)の腹腔内投与による鎮痛作用は抑制されたが、methysergide(30μg)では抑制されなかった。III)マイクロダイアリシス法による測定(図5)ラットの脊髄後角からマイクロダイアリシス法によってトレドミン投与後のNA/5-HTの濃度を測定した。トレドミンは30mg/kg腹腔内投与した。生食投与群と比較してNA/5-HTとも有意に増加した。研究計画に沿ってトラマドールの鎮痛作用に関する実験を行った。I)モデル動物II)行動実験正常ラットまたは手術後2WのSNLラットに、トラマドール(10,20,40mg/kg)を腹腔内投与し、逃避閾値を投与後15、30、60、120分に測定した。トラマドールをSNLラットに投与したとき、投与量依存性に逃避閾値が上昇し、感覚過敏を抑制した。一方、正常ラシトに投与した場合には逃避閾値は変化がなかった。次にトラマドールの鎮痛作用は、脊髄のNA/5-HTの放出を介したものであるか検討した。あらかじめidazoxan(30μg)もしくはmethysergide(30μg)を投与しておくと、トラマドール(20mg/kg)の腹腔内投与による鎮痛作用は抑制された。III)マイクロダイアリシス法による測定ラットの脊髄後角からマイクロダイアリシス法によってトレドミン投与後のNA/5-HTの濃度を測定した。トラマドールは20mg/kg腹腔内投与した。本年度は研究期間の最終年度に当たるため、いくつか並行して進めてきた研究の最終的なまとめの研究を行った。一つ目は抗うつ薬serotonin noradrenaline reuptake inhibitor(SNRI)であるミルナシプランに関する研究である。本薬剤をラット術後痛モデルの脊髄に投与すると鎮痛作用が発現する。この作用は脊髄にNAの拮抗薬を投与すると減弱することができるが、5-HTの拮抗薬では減弱できない。よって脊髄のNAの増加が重要な役割を果たしていることが分かった(Obata et al.)。同様の実験をラットの神経障害性疼痛モデルspinal nerve ligation(SNL)を用いて行った。ミルナシプランをSNLラットに全身(腹腔内)投与すると、投与量依存性にSNLモデルの痛覚過敏を抑制した。脊髄にNAの拮抗薬を投与すると、腹腔内投与したミルナシプランの作用は減弱されることから、はやりこの作用は脊髄でのNAが増加していることによるものと考えられた。脊髄後角からのマイクロダイアライシスによる実験では、やはりミルナシプランの投与量依存性にNAが増加し、その増加量は正常なラットよりもSNLラットでより多かった。脊髄の5-HTはやはりミルナシプランによって増加するが、増加は一時的であり、SNLラットと正常ラットを比較すると差はなかった。よってSNRIの鎮痛作用、特に神経障害性疼痛に対する作用は、脊髄におけるNAの増加が重要であることが明らかとなった。同様の実験をトラマドールを用いて行った。トラマドールの全身投与は鎮痛作用を発揮し、脊髄にNAまたは5-HTの拮抗薬を投与すると減弱される。

脊髄後角からのマイクロダイアライシスによる実験では、トラマドールの投与によってNAと5-HTともに増加していた。以上より、脊髄でNA/5-HTを増加させる薬剤は鎮痛作用を発揮するが、特にNAは重要な働きを果たしていることが明らかになった。
シルクロードの他民族社会における幼児コミュニケーションと言語発達

シルクロードの多民族社会における幼児コミュニケーションと言語発達すなわち、典型的な多言語社会である、中国領シルクロードのオアシスにおける代表的な3つの民族、漢民族、ウイグル族、カザフ族の、乳幼児期における喃語と、ほぼ単一民族単一言語に近い日本の乳幼児の喃語との、音声学的な比較研究、とすることにした。しかるに、昨年2月、当地において、少数民族の動揺による事件が発生、引き続き治安状況にも懸念が生じるとともに、中国政府当局が、この地方での、外国との共同研究を制限する態度を表明したので、本研究のように、少数民族をも対象に、社会調査を必要とする場合には、中央政府はもとより、自治区政府、自治区教育委員会等に、何重にも許可や了解を得ねばならず、研究実施は、大巾に遅延を余儀なくさせられたのである。従って本年度中には、目標とした喃語の音声学的比較は、予備実験程度にならざるを得ず、まとめ得る成果としては、当対象地域における言語社会的背景および、当面している言語教育政策の反応分析が主なものとなった。(1).音声の測定方法としては"スピーチラボ"という機械を使う。これは音声を周波数成分に分析して縦軸に示し、周波数成分ごとのエネルギーの強弱の時間的推移を、濃淡の変化として横軸に示す。(2).被験者としては、新彊の代表的な3民族、漢民族、ウイグル族、カザフ族から各3人と、日本からも3人で、計12人を予定。なおウイグル語とカザフ語は同じチュルク語系で親縁関係にあるために、のちにモンゴル族を追加。(3).時間的推移を見るために、各人月齢で3か月、6、9、12、15、18か月の6ポイントで録音をする。(4).喃語だけではなく、母親や友だちとの応答をも併せて録音し、それらの間に音声的な同調関係があるか否かも調べたい。
福島第一原子力発電所廃炉作業における危険動作の画像認識判定手法の確立

「手」と「全身」の動作の画像認識技術を適用し、物体認識などの画像情報も組み合わせ、廃炉作業中の危険動作の自動判定及び表示手法を確立する。申請者が開発した手法では、5秒間の動画データを約1/70,000の画像ラベルおよび関節座標(=1.5kB)に圧縮しているため、市販のGPU計算機で十分にリアルタイムの画像認識計算が可能である。取得した画像情報に自然言語処理を適用することで、行為の危険度をリアルタイム判定するアルゴリズムを確立する。また、危険行為の定義のため、東京電力ホールディングスおよび協力会社に聞き取り調査を行い、想定される危険動作を分類しデータベースを構築する。
浸潤性肺腺癌の腫瘍内多様性とリンパ節転移機構の解明

浸潤性肺腺癌は小型でも高い局所浸潤能や転移能を有することが多く、根治術後も局所や遠隔再発を起こすことが多い。腫瘍内多様性とリンパ節転移能獲得機構の解明するために、複数の組織亜型が混在する浸潤性肺腺癌の外科切除検体を用いて、各組織亜型を構成する腫瘍細胞集団の遺伝子変異を個別に解析した。また、同時に、同一症例のリンパ節転移巣の遺伝子変異も解析した。結果として、各組織亜型やリンパ節転移巣には共通して認める遺伝子変異が多く存在しており、原発巣のみ、転移巣のみで認める遺伝子変異は少なかった。今後さらに症例数を増やし、腫瘍内多様性を解明するための検討を深めていく必要がある。近年、固形がんにおける原発巣と転移巣をブロックに分割してそれぞれのゲノム変異を検索し、遺伝子変異の腫瘍内多様性を解析するという新しいアプローチがなされている。この手法によりこれまで原発巣の1数カ所のみで議論がなされていたゲノム変異の多様性について、複数領域の包括的数理解析によりそれを明らかにする報告がなされている。Epidermal growth factor receptor(EGFR)遺伝子変異に代表される肺腺癌のdriver oncogeneは、腫瘍発生の最も初期の段階に変異をきたす遺伝子である。腫瘍が複数の組織亜型を伴いながら増大する中で、driver mutationを有する腫瘍細胞の集団は、腫瘍内で不均一な分布をすることは少ない、即ち腫瘍内多様性は極めて稀であると報告されている。肺腺癌はその発育段階においてdriver mutationとは別に、様々な遺伝子異常が過剰に蓄積され、形態的にも複雑な腫瘍内多様性を有する腫瘍へと進化していくと考えられる。こうした背景の中、複数の組織亜型が混在する浸潤性肺腺癌の外科切除検体を用いて、各組織亜型を構成する腫瘍細胞集団の遺伝子変異を個別に解析し、加えて同一症例のリンパ節転移巣の腫瘍細胞集団の遺伝子変異も同時に解析することにより、腫瘍が特にリンパ行性の転移能を獲得する上で重要な遺伝子変異を推定することができると考え、本研究計画を立案した。対象とする浸潤性肺腺癌の腫瘍細胞のみをレーザーキャプチャーマイクロダイセクションしDNAを抽出した。各組織亜型、リンパ節転移巣などそれぞれから腫瘍細胞由来のDNAを抽出後に、次世代シーケンサーMiSeqを用いて、TruSeq Amplicon-Cancer Panelでリストアップされている癌関連遺伝子の48遺伝子の変異検索を行う。今後さらに詳細な解析を進める予定である。初年度の実験計画として、根治的切除がなされたリンパ節転移陽性肺腺癌の症例について、各組織亜型別に腫瘍細胞のみをレーザーマイクロダイセクションし、その腫瘍細胞からDNA抽出キットでTotal genomic DNAを抽出する計画であった。。腫瘍全体をマクロダイセクションする方法に比べ、線維化巣などを除外しながら腫瘍細胞のみをマイクロダイセクションする方法は、回収できる腫瘍細胞量が相対的に少なく、必然的に抽出できるDNA量も少なくなるため、DNAサンプルが計画通りに収集できなかった。根治的切除がなされたリンパ節転移陽性肺腺癌の症例について、各組織亜型別に腫瘍細胞のみをレーザーマイクロダイセクションし、腫瘍細胞からDNA抽出キットでTotal genomic DNAを抽出する計画であった。しかし、回収できる腫瘍細胞量は少なく、必然的に抽出できるDNA量も少なくなるため、DNAサンプルが計画通りに収集できなかった。Epidermal growth factor receptor(EGFR)遺伝子変異に代表される肺腺癌のdriver oncogeneは、腫瘍発生の最も初期の段階に変異をきたす遺伝子とされている。

腫瘍が複数の組織亜型を伴って増大する中、driver mutationを有する腫瘍細胞の集団は、腫瘍内で不均一な分布をすることは少ない、即ち腫瘍内多様性は極めて稀であると報告されている。肺腺癌はその発育段階においてdriver mutationとは別に、様々な遺伝子異常が過剰に蓄積され、形態的にも複雑な腫瘍内多様性を有する腫瘍へと進化していくと考えられる。複数の組織亜型が混在する浸潤性肺腺癌の外科切除検体を用いて、各組織亜型を構成する腫瘍細胞集団の遺伝子変異を個別に解析し、加えて同一症例のリンパ節転移巣の腫瘍細胞集団の遺伝子変異も同時に解析することにより、腫瘍が特にリンパ行性の転移能を獲得する上で重要な遺伝子変異を推定することができると考え、本研究計画を立案した。対象とする浸潤性肺腺癌の原発巣とリンパ節転移巣から腫瘍細胞のみをレーザーキャプチャーマイクロダイセクションしDNAを抽出した。次世代シーケンサーを用いてIon AmpliSeq Comprehensive Cancer Panel target gene listにある癌関連遺伝子の約400遺伝子の変異検索を現在行っている。ライブラリー化に若干の時間を要しているが、変異結果を基に解析を行う予定である。浸潤性肺腺癌は小型でも高い局所浸潤能や転移能を有することが多く、根治術後も局所や遠隔再発を起こすことが多い。腫瘍内多様性とリンパ節転移能獲得機構の解明するために、複数の組織亜型が混在する浸潤性肺腺癌の外科切除検体を用いて、各組織亜型を構成する腫瘍細胞集団の遺伝子変異を個別に解析した。また、同時に、同一症例のリンパ節転移巣の遺伝子変異も解析した。結果として、各組織亜型やリンパ節転移巣には共通して認める遺伝子変異が多く存在しており、原発巣のみ、転移巣のみで認める遺伝子変異は少なかった。今後さらに症例数を増やし、腫瘍内多様性を解明するための検討を深めていく必要がある。当初用いていたDNA抽出キット(Takara MightyAmp for FFPE)では十分量のDNAが確保できないため、次世代シーケンサー用のDNA精製キット(QIAGEN GeneRead DNA FFPE Kit)を用いてDNA抽出を行うこととする。これにより組織固定時に用いるホルマリンで起きる人工的なC>U変異DNAを除去できる。次世代シーケンサー用のDNA精製キット(QIAGEN GeneRead DNA FFPE Kit)を用いてDNA抽出を行うこととする。呼吸器外科腫瘍組織からのDNA抽出を予定通り進めることができなかったため。腫瘍組織からのDNA抽出を予定通り進めることができなかったため。