hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリコバクターハイルマニ菌の病原性遺伝子を基にした感染診断方法の確立

ヘリコバクターハイルマニ菌はマウスモデルならびにヒトにおいて胃マルト型リンパ腫との関連性が示唆されているが、感染診断法は確立されていない。そこで本研究ではハイルマニ菌の病原性遺伝子をピロリ菌と比較解析することにより、胃粘膜組織を用いた遺伝子診断法を確立した。さらに病原性遺伝子を基にした組み換えタンパク質を作成し、それを基にした抗体を作成することに成功した。これを基に血清を用いた感染診断を試みたが、ピロリ菌との交差反応を呈したため、さらなる病原性遺伝子を基に研究を継続している。ブタの顆粒状変化を伴う胃粘膜において、形態学的にヘリコバクターハイルマニ菌と考えられる細菌を確認し、胃粘膜ホモジネート液として抽出した。既報のヘリコバクター・ハイルマニ菌の16SrRNA、ウレアーゼ遺伝子配列を基に特異的PCRプライマーを作成したところ、PCRで明確にバンドが確認された。このことより、食肉用として流通しているブタの胃粘膜には、ヘリコバクターハイルマニ菌が存在することが確認され、ヒトにおける感染の既報と考え併せ、日本においても人畜共通感染症になり得ることを支持する結果であった。次に保有しているヘリコバクター・ハイルマニ菌のウレアーゼ遺伝子のゲノムシークエンスを行い、ウレアーゼ遺伝子A/Bを基に、ヘリコバクター属細菌との比較解析を行ったところ、H.pyloriとは70%、H.felisと86%、H.bizzozeroniiと86%、H.salomonisと85%、H.suisとは995%以上の相同性を認め、ブタより抽出した保有細菌は、ヘリコバクター・ハイルマニ菌タイプ1とされてきたH.suisと考えられた。この細菌を胃粘膜ホモジネート液として経口投与することによってマウス感染モデルを作成し、感染診断の精度を確認したところ、菌液を経口投与したマウスでのみPCRによるバンドが確認され、非感染マウスとの鑑別が可能であった。さらにウレアーゼ遺伝子のクローニング結果を基に、組み換えタンパクの作成を行い、PCR結果をゴールデンスタンダードとして、血清を用いたbcterial antigen based ELISAを構築し検討したところ、感染診断に有効であると考えられた。ヘリコバクターハイルマニのウレアーゼ遺伝子A/Bをクローニングし、それを基に組み換えタンパク質を作成した。精製した組み換えタンパクを抗原としてラットに免疫し、リンパ節からリンパ球を採取することによって、ハイブリドーマを作成し、モノクローナル抗体の作成を試みた。ハイブリドーマから得られた抗体を用いて、感染診断ができるのかどうかをスクリーニングしたところ、ヘリコバクターピロリ陽性者では、すべて陽性判定となることが判明し、交差反応を示すことが示唆された。また、ヘリコバクターピロリ陰性者では、検索した範囲ではすべてヘリコバクターハイルマニも陰性と判定され、今回作成したモノクローナル抗体を用いての血清による感染診断の限界が推定された。このことは、予備実験として行ったマウスにおけるヘリコバクターハイルマニならびにヘリコバクターピロリの感染動物血清を用いての検討でも同様の結果であった。さらに、ヘリコバクターハイルマニのウレアーゼ遺伝子に対する特異的プライマーを用いて、感染、非感染マウスの胃粘膜組織を用いてのPCR診断を試みたところ、その有用性が示唆された。当初はヒトにおける胃粘膜を用いてではなく、血清を用いての感染診断を目標にしていたため、ヒトでの確認を行うことは今後の課題である。また、ヘリコバクターピロリの遺伝子と相同性が高い遺伝子配列の存在を推測し、新たな遺伝子配列を基にした組み換えタンパクの作成に取り組んだ。その結果、ヘリコバクターハイルマニにおいても、ヘリコバクターピロリのvirB10遺伝子をはじめとするいくつかの遺伝子に相当する遺伝子のクローニングに成功しており、組み換えタンパクの作成、モノクローナル抗体の作成を継続中であり、これらによって、血清を用いた感染診断の可能性を検討中である。
分子及び分子錯体の反応と物性に関する共同研究及び研究動向調査

分子計算化学に関する5+5ミーティング、放射光利用化学に関する5+5ミーティング及び分子科学5分野合同のミーティングをそれぞれ、岡崎の分子科学研究所、英国ダ-ズベリ-研究所及び英国アビントンのSERC会議所において下記の通り開催した。学術研究上の情報交換・討議が大変有意義な中に実施され、将来計画についても忌憚のない意見交換が行われた。詳細は別途冊子にまとめられる。(1)分子計算化学5+5ミーティング英国における計算分子科学の現状、非断熱遷移と多次元トンネル、光異性化反応、水素結合多様性、クラスターの光解離、クラスターの構造、光解離反応、量子波束動力学、溶液のダイナミックス、反応における共鳴現象等々広範囲に亘る有益な討論が行われた。最後に、共同研究実施の問題点、将来への改良点を検討した。若手研究者の交流を深める事、出来れば1996年英国で会合を開く事で合意した。(2)放射光利用化学5+5ミーティング平成5年10月21-22日英国ダ-ズベリ-研において同分野のミーティングを開催した。出席者は日本側から伊藤光男分子研所長、井口洋夫岡崎機構機構長、宇理須恒雄、小杉信博、鎌田雅夫、見附孝一朗、西尾光弘(分子研)及び岩田末廣(慶大)の8名、英国側はA.J.Leadbetterダ-ズベリ-研所長、Munro、West、Hasnain、Jones、Eastham(ダ-ズベリ-)、Comer(マンチェスター)及びWeightman(リバプール大)の8名であった。会議はダ-ズベリ-研の研究プログラムの紹介、分子研SORにおける日英交流の成果報告にはじまり、13件の学術報告がなされた。原子分子の高励起状態、タンパク質分子、固体電子状態、反応素過程、固体表面反応、電励起電子状態理論及び有機材料の光電子分光などについて有益な討議が行われた。最後に、原子分子、固体表面、光表面反応等に関する将来の共同研究の可能性及び1995年に次回ミーティングを開催する可能性について議論した。(3)5分野合同ミーティング平成5年10月17日-20日、英国アビントンのSERC会議所において、5分野合同のミーティングを開催し、学問的議論を行うと共に、今後の日英協力のあり方について討議を行った。学問的討議内容及びその他の詳細については別途に作成される冊子にまとめられる。将来計画等についての議論の概要は次の通りである。(1)英国側科学行政一般についての説明(2)日英協力事業の日本側での運用方法についての説明(3)他機関・財団等に関する情報交換(4)本事業の将来計画について今迄の本協力事業の実績をお互いに振り返り、将来計画を討議した。少ない予算の中でも、大変有意義に進められてきた事を確認しあった。特に、5+5ミーティングは両国間の研究活動情報の交換と共同研究育成の為に大変有益に作用している。今後は、若手研究者の相互長期滞在による共同研究の奨励を一層推進していくべきであるという点で合意した。これには上記(3)の活用が不可欠となろう。来年度以後の具体的計画についても話し合い、その大筋を認めあった。各分野のキーパーソン同志の連絡を一層緊密にする事とした。因みに、平成6年度には、高分解能分光のミーティングを英国で、電子構造のミーティングを日本で開催し、予算の許す範囲で日本人若手研究者を34名派遣する事とした。(3)5分野合同ミーティング

平成5年10月17日-20日、英国アビントンのSERC会議所において、5分野合同のミーティングを開催し、学問的議論を行うと共に、今後の日英協力のあり方について討議を行った。学問的討議内容及びその他の詳細については別途に作成される冊子にまとめられる。将来計画等についての議論の概要は次の通りである。(1)英国側科学行政一般についての説明(2)日英協力事業の日本側での運用方法についての説明(3)他機関・財団等に関する情報交換(4)本事業の将来計画について今迄の本協力事業の実績をお互いに振り返り、将来計画を討議した。少ない予算の中でも、大変有意義に進められてきた事を確認しあった。特に、5+5ミーティングは両国間の研究活動情報の交換と共同研究育成の為に大変有益に作用している。今後は、若手研究者の相互長期滞在による共同研究の奨励を一層推進していくべきであるという点で合意した。これには上記(3)の活用が不可欠となろう。来年度以後の具体的計画についても話し合い、その大筋を認めあった。各分野のキーパーソン同志の連絡を一層緊密にする事とした。因みに、平成6年度には、高分解能分光のミーティングを英国で、電子構造のミーティングを日本で開催し、予算の許す範囲で日本人若手研究者を34名派遣する事とした。詳しくは日英科学協力事業「分子科学」事業報告書にまとめた。1)5+5ミ-ティング及び研究動向調査。「電子構造と分子の励起状態の動的挙動」研究会はラザフォ-ド・アップルトン研究所において平成3年9月17ー18日に開催された。英国側は表面、固相、気相の各分野の現役トップクラスと新進気鋭をそろえ、しかも第1回(1988年)ミィ-ティング英国側代表全員と新メンバ-、ラサフォ-ド・アップルトン研究所の代表者、大学院学生等総勢20名を越えた。発表者は1名を除き全員新メンバ-であり、交流を一層広げるための配慮がなされていた。個々の講演内容は事業報告書に詳しいが、要約すると研究対象、現象、研究手法共に、本研究分野の最近の中心課題をほぼ網羅するものであり、討論とコメントは極めて盛んであった。双方の研究者は発表・討論時間外でも極めて活発に意見を交換し、有意義であり、具体的に多数の共同研究の提案があった(事業報告書動向調査表参照)。最終結論として本会を2年後に、日本で開催することに双方で努力することとした。英国側代表者にはフィリップス教授がなることに合意した。また議長のドノバン教授から本研究分野の一層の発展を計るため予算増の希望が出された。5名の研究者は手分けして13の大学及び研究機関を訪問しそれぞれの研究機関における研究動向を調査した(事業報告書参照)。2)若手派遣事業。福井一俊は7月ー10月にダ-スベリ-研究所に於て放射光を用いた化合物半導体の光吸収と光電子分光測定を行い成果を得た。阿波賀邦夫は10月ー12月にノ-スウェ-ルズ大学において金属錯体におけるdーπ相互作用を通じた新規分子物性の開発研究を行い遷移金属元素をπ電子系の近傍に導入した物質系の研究を行って成果を挙げた。共同研究及び合同討論会の実施において下記の通りの実績が上げられた。詳細は冊子は、又成果は近い将来論文にまとめられる。
HIF-1α阻害剤マナサンチンBのバイオプローブ化

日本人の死因の第一位を占めるだけでなく、世界的にも増加の一途を辿っているがんの克服を目指す研究は、極めて重要である。我々は、興味深い構造を有する生理活性天然物をモチーフとして利用する有機化学的アプローチによって、がん克服に資するべく研究を行い、平成19年度に以下の成果を得た。1.がんの増殖を促進するといわれる転写因子Hypoxia Inducible Factor-1α(HIF-1α)の強力な阻害作用をもつTHFリグナン類の基本合成法の確立、並びに、そのプローブ化を目指した研究を展開し、コアとなる2,5-ジアリールTHF骨格の立体選択的合成に成功した。2.チロシンキナーゼ阻害活性を有する10員環クラビラクトンDの全合成研究を行い、Nozaki-Hiyama-Kishi反応を鍵反応として基本骨格となるflavidulol骨格を構築することに成功した。3.興味深い抗腫瘍活性を有するアセトゲニン類をリードとする新規抗がん剤の開発研究として、例を見ない含フッ素アセトゲニン類の合成に着手し、既存のアセトゲニン類の2級水酸基をフッ素に置換した新規含フッ素アセトゲニンの合成に成功した。また,合成した含フッ素アセトゲニン類のがん細胞パネル試験による評価を行ったところ,リードとした天然物に比べて特定のがん細胞に対する活性が選択的に増強されるという興味深い結果を得た.日本人の死因の第一位を占めるだけでなく、世界的にも増加の一途を辿っているがんの克服を目指す研究は、極めて重要である。我々は、興味深い構造を有する生理活性天然物をモチーフとして利用する有機化学的アプローチによって、がん克服に資するべく研究を行い、平成18年度に以下の成果を得た。1)がんの増殖を促進するといわれる転写因子Hypoxia Inducible Factor-1α(HIF-1α)の強力な阻害作用をもつTHFリグナン類、マナサチンBとその類縁体の基本合成法の確立、並びに、そのプローブ化を目指した研究を展開し、コアとなる2,5-ジアリールTHF骨格の構築法に関する知見を得た。2)チロシンキナーゼ阻害活性を有する10員環クラビラクトンDの全合成研究を行い、Nozaki-Hiyama-Kishi反応を鍵反応として基本骨格となるflavidulol骨格を構築することに成功した。3)興味深い抗腫瘍活性を有するアセトゲニン類をリードとする新規抗がん剤の開発研究として、例を見ない含フッ素アセトゲニン類の合成に着手し、既存のアセトゲニン類の2級水酸基をフッ素に置換した新規含フッ素アセトゲニンの合成に必要となる含フッ素フラグメントのエナンチオ選択的な合成に成功した。4)アセトゲニン類の細胞内動態研究に有用な蛍光標識化プローブの新規な収束的合成法の開発に着手し、THF環部とγ-ラクトン部の不斉アルキニル化反応によるカップリングに成功した。また,合成した含フッ素アセトゲニン類のがん細胞パネル試験による評価を行ったところ,リードとした天然物に比べて特定のがん細胞に対する活性が選択的に増強されるという興味深い結果を得た.
がん患者の治療選択に関わる意思決定プロセスの構造

本研究は,がん患者が治療法を選択する際にどのような事項を重要とするのか検討することを目的とした。1.アンケート調査結果対象は,卵巣がんまたは子宮体がんと診断され,A病院で手術と術後補助化学療法を受けて,現在は経過観察中の患者である。調査期間は,平成19年12月平成20年4月である。調査の実施にあたって,所属施設の倫理審査委員会の審査を受け,承認を得た。33部配布し,31名から回答を得たが,AHPの設問について整合度の基準を満たした17名を有効回答とした。17名の内訳は,卵巣がん8名、子宮がん9名で,年齢は,49歳以下2名,50歳代8名,60歳代6名,70歳以上1名であった。2.分析・考察「再発、転移の不安」「副作用のつらさ」「家族のすすめ」「医療者のすすめ」「経済的負担」という5っの評価基準について一対比較を行い,全体では「再発、転移の不安」「医療者のすすめ」「副作用のっらさ」の順に重要度が高かった。年齢グループ別の分析では,検定の結果,有意差はみられなかったが,各個人を比較すると,評価基準の重要度の数値はそれぞれ異なっており,個人の価値観の違いを数量化して把握することができた。がんの治療法選択では,がんの場所や広がりのほか,患者の年齢や体力,家庭状況などを考慮すると,多様な選択肢がある。また初回治療だけでなく,補助療法,再発・転移時の治療というように,意思決定の機会は増加している。患者の意思決定に関わる評価基準とその重要度を目に見える形にすることは,患者・家族と医療者のコミュニケーションを促進し,患者が自分自身にとって最良の治療を決定する一助になると考える。1.要因モデルの構築意思決定に関する先行研究の多くは、乳がんの初期治療である術式選択(乳房温存療法か乳房切除術)に関するものであった。治療選択に影響する要因としては、「再発の恐れ」「生存率」「治療方法の変化と治療成績に関すること」「治療の適応、利点・欠点に関すること」「年齢」「治療に伴うつらさ」「家族への気遣い」「周囲の人の勧めや体験」「価値観」、「がんの不確かさ」などが挙げられていた。分析をすすめるうえで、モデルには各要因の独立性が保たれていることが重要であり、要因(評価基準)の数が多くなるにつれ、人間の判断の整合度は悪くなる。これらを考慮して、がんの治療法を選択する際の意思決定の心理構造モデルの要因(評価基準)を、「再発の不安」「副作用のつらさ」「家族の意見」「医療者の意見」「経済的負担」の5つとした。「治療法選択」の課題における代替案は、「提示された治療法を選択する」「提示された治療を選択しない(経過観察)」とした。2。アンケート調査票の作成要因モデルを基に、一対比較による評価尺度を用いた調査票を作成した。7段階のリッカート法(左の項目がかなり重要、左の項目が重要、左の項目がやや重要、同等・・・右の項目がかなり重要)で求め、回答者は設問ごとに自分の考えに近いものを選択する。基礎情報として、がんの部位、年齢、治療経験を設問に加えた。今後、調査票の妥当性を高めるために関係者に意見を求めて、問題があれば修正後、対象者に実施する予定である。
レーザーアブレーションによるエナメル質の再石灰化

表層約200μmを除去した抜去永久歯を通法に従って研磨処理後,0.1M乳酸緩衝液(0.3mMHAp,pH4.5)中で4時間脱灰したものをエナメル質片とした。同一歯から2個のエナメル質片を準備し,一片は同時作用群としてスラリーあるいはシートの上からレーザ照射を施し,他片は対照群としてスラリー,シートのみを施した。同時作用群と対照群の一部は,さらに人工唾液に浸漬(4週間)し,再石灰化への影響について観察した。スラリーの調製は,平均粒径が0.41μmのTCPを精製水で1020%にした。シートの作成は,10%TCPスラリー,寒天末,バレイショデンプンに精製水を加え,85°Cで加温・溶解し,これをプラスチックシャーレに適量流し込み(厚さが3060μm),熟成・乾燥を行って,約5mm角に裁断した。TCPシートの密着剤として,5%CMC,0.3mMHAp溶液,75%HApスラリーを用いた。レーザ照射は,エキシマレーザ(LUMONICS)の248nm(KrF),QスイッチYAGレーザ(YAGMASTER YM-1200,LUMONICS)の基本波長1,064nmから第3高調波発生で355nmのそれぞれを70150mJ/cm^2で2,000shots,CO_2レーザ(OPELASER-0.3S,YOSHIDA)の10,600nmを0.81.0Wで1sec.とした。エナメル質片上のスラリーあるいはシートにレーザ照射を行うと,エキシマレーザとYAGレーザは70100mJ/cm^2,CO_2レーザは0.8W,1sec.でレーザアブレーションの発生が認められた。スラリーあるいはシートのTCPの脱灰エナメル質表層への固着性は,レーザアブレーションによってが促進された。さらに,CO_2レーザ照射では,スラリーあるいはシートのいずれもレーザアブレーションによると考えられるレーザアブレーションプルームの形成を認めた。固着したスラリーあるいはシートは,その後の人工唾液浸漬で再石灰化促進に寄与した。第三リン酸カルシウム(TCP)で調製したスラリーを人工的に脱灰したエナメル質片に作用させ,さらにYAGレーザー光を照射することによって生ずるレーザーアブレーションがエナメル質の再石灰化にどのような影響を及ぼすかを観察した。抜去永久歯の表層を約200μm除去してから,通法に従って研磨処理後,0.1M乳酸緩衝液(0.30mM-HAp,pH4.5)中で4時間脱灰したものをエナメル質片とした。エナメル質片は2分割して,一片をスラリー作用とレーザー光照射の実験用に,他方を対照用とした。平均粒径が0.41μmのTCPで調製した10%スラリーの1μlをエナメル質片に塗布し,種々の条件下でレーザ光照射を行った。レーザの波長域は,QスイッチYAGレーザの第2高調波,第3高調波および第4高調波の532nm, 355nmおよび266nmとした。

照射条件は, 532nmが160mJ(2000shots)と300mJ(2000shots), 355nmが70mJ(2000shots)と150mJ(2000shots), 266nmが70mJ(2000shots)とした。実験用のエナメル質片は,さらに人工唾液に浸漬(4週間)した場合の影響についても観察した。再石灰化実験が終了したエナメル質片は,精製水で十分に洗浄してから,SEM,EPMAおよび微小部X-ray解析に用いた。それぞれの波長のレーザ光照射で,エナメル質表層は粗像な堆積物によって覆われることが,SEM像から明瞭に観察された。さらに,人工唾液の浸漬操作を加えることによって,堆積物の固着性が増し,かつ堆積物表層の平滑化がみられた。この傾向は,355nmおよび266nmのUV域で強く認められた。堆積形を微小部X-ray回折で同定したところ,HydroxyapatiteCa_<10>(PO_4)_6 (OH)_2とCalcium Phosphate Hydrate Ca_3(PO_4)_2・xH_2Oの結晶を認めた。第三リン酸カルシウム(TCP)で調製したシートを人工脱灰を施したエナメル質に密着剤を介して貼付け,レーザー照射によるアブレーションがエナメル質への再石灰化に及ぼす影響を観察した。抜去ヒト大臼歯の近・遠心側面を約200μm除去してから,通法に従って研磨後,0.1M乳酸緩衝液(0.3mMHAP,pH4.5)で4時間脱灰処理しエナメル質片とした。同一歯片の1面は,TCPシートを介してレーザー照射,他面は対照用に供試した。TCPシートの作製は,寒天末とデンプンに平均粒径が0.41μmのTCPスラリーおよび精製水を加え,85°Cで溶解して,その適量をプラスチックシャーレに流し込み,37°Cで18時間,乾燥と熟成を行って,厚径を30μmと60μmのシートにした。また,シートの密着剤として,精製水,0.3mM HAp溶液,5%TCPスラリーおよびAPFジェルを用いた。レーザー光は,QスイッチYAGレーザーの第3高調波(355nm)とし,その照射条件は150mJ/cm^2(2,000shots)350mJ/cm^2(1,000shots)とした。各群を6検体とし,その半数はレーザー照射後1M-KOHで洗浄,残りはさらに人工唾液に浸漬してから,KOH洗浄後に形態観察を行った。エナメル質に直接レーザーを照射すると,約100mJ/cm^2のエネルギーでアブレーションが生ずる。しかし,TCPシートのアブレーションには100mJ/cm^2以上のエネルギーが必要であり,かつシートが厚くなればより高いエネルギーが必要であった。密着剤に精製水を用いると,エナメル質表層の堆積物は極めて少なかったが,HAp溶液とTCPスラリーおよびジェルでは明確な堆積物が認められた。シートの厚さが30μmでは200mJ/cm^2,60μmでは300mJ/cm^2の照射エネルギーで,アブレーションによると考えられる堆積物がエナメル質表層に観察された。さらに人工唾液による浸漬操作を加えると,堆積物の固着性と平滑化が増した。サブミクロン粒子の第三リン酸カルシウム(TCP)から20%TCPスラリーを調製し,さらに同スラリーを用いて厚さ数十μmのTCPシートを作成した。スラリーおよびシートを脱灰エナメル質に塗布または貼付けて,同時にQスイッチYAGレーザーまたはCO_2レーザーから得られる各種波長のレーザー照射を行って,レーザーアブレーションのエナメル質再石灰化に及ぼす影響を観察した。抜去永久歯の表層を約200μm除去してから,通法に従って研磨処理後,0.1M乳酸緩衝液中で4時間脱灰したものを本実験のエナメル質として用いた。エナメル質試験片の一方は,TCPスラリーを塗布あるいはTCPシートを貼付けレーザー照射を行った同時作用群,他方は塗布あるいは貼付けのみの対照群とした。
粘土フロック懸濁液の界面沈降特性

凝集フロック懸濁液の沈降速度は、固体体積濃度に比例したフロック(個々の粘土粒子が無数に結合した凝集体)の有効体積濃度によって決定されると考えられてきた。しかしながら、フロックは非常に脆弱で、その有効体積は容易に変化し、懸濁液中で広がりを持った構造を示す。そこで、新たに沈降体積から有効体積を決定する手法を提案し、固体体積濃度に比例して有効体積が増加していかないことを見出した。さらに、測定された有効体積を用いることで、有効体積濃度が0.250.30の範囲で個々のフロックが結びついてネットワークが形成されることを明らかにした。さらに、沈降速度の解析においてフロック構造の自己相似特性が導入され、有効体積濃度と沈降速度の関係からフラクタル次元が決定され、その値は2.35であった。一方、高い体積濃度で数多くの鉛直流路が形成され、それによって沈降速度が急激に増加した。流路内の流速は計算された粘性流速度の最大値と比較された。カオリナイトを試料に用いて、凝集粘土フロック懸濁液の界面沈降速度を高い精度で測定し、沈降様式の試料濃度依存性を詳細に調べた。その結果、試料濃度の希薄な領域では、最初に急速な界面沈降が起こった後、圧密沈降へと移行する。試料濃度が増加して中程度の濃度領域になると、最初にゆっくりとした界面沈降が生じた後に急速沈降が起こり、さらに圧密沈降へと移行する。この濃度領域では、試料濃度が増加するにつれて急速沈降が起こりにくくなっていくが、さらに濃厚な試料濃度領域になると逆に沈降が促進されることがわかった。そこで、フロック構造に自己相似則を導入し、薄いところから中程度の濃度領域までの急速沈降過程が現れる範囲に適用できる界面沈降速度式を導き、試料濃度と沈降速度との関係からフロック構造を決定した。その際、沈降過程におけるフロックの有効体積が必要であることから、自重によるフロックの圧縮の影響を取り除いた圧密沈降が始まる初期の段階における沈降体積(初期沈降体積)を用いてフロックの有効体積を求めた。フロック構造を決定するパラメータであるフラクタル次元は2.35となり、妥当な値が得られたことから、提案された界面沈降速度式は有用であることがわかった。これによって、薄いところから中程度の試料濃度における界面沈降速度は、フロックの自己相似構造を導入することによって定量的に求めることができるとともに、界面沈降速度式に物理的意味を与えることができた。さらに、高濃度領域における異常な沈降現象を明らかにするため、気泡によってできた流路の実態と沈降との関係を詳細に調べた。その結果、流路が発生した場合の界面沈降速度は、気泡を除去し流路を発生させなかった場合の沈降速度に比べかなり速くなった。また、定性的ではあるが、試料濃度の増加にともなって流路数が急激に減少し、流路径は大きくなることがわかった。pHや塩濃度などの物理化学的条件によって自己相似フロックの界面沈降速度がどのように変化するかを詳細に調べ、新たに提案した透水理論に基づいて解析を行い、フロック体積と沈降速度との関係について重要な知見を得た。試料として有機物処理を行ったカオリナイト(入来カオリン)を用い、塩濃度・pHを変化させた懸濁液を作製した。高さ300mmの沈降管を用い、懸濁液の初期高さを120300mmの間で5段階に変化させて、読取顕微鏡によって1/100mmの精度で界面沈降速度を測定した。得られた結果は、以下の通りである。懸濁液の初期高さと界面沈降速度との関係を解析し、透水係数kと圧縮降伏応力σ_yを算定した。得られたkとσ_yは、測定されたフロック体積分率φ_fと関連付けられた。すなわち、圧縮降伏応力の発生するのはフロックの体積分率φ_fが02以上であり、ここでネットワークが発生する。一方、φ_fが0.2以下の時、自己相似構造を持つフロック懸濁液の透水係数kは、フロックがフラクタル次元Dの自己相似構造を持つと仮定して、フロック内部を水が通らないとしたKozeny-Carmanの透水理論で表わされる。

しかしながら、フロックの体積分率φ_fが0.2を越えると、透水係数の急激な増加が見られることから、ネットワーク構造が形成されると、従来の界面沈降速度式が使えないことがわかった1.ネットワーク転位領域の界面沈降初期沈降高さを変えてカオリナイトフロック懸濁液の界面沈降速度を精密に測定することによって、ネットワーク形成によって生じる圧縮降伏応力を除去した界面沈降速度と初期沈降高さ無限大のフロック膨潤比を求めた。次に、Richard-Zakiによって提唱された剛体球の沈降速度式を透水速度式に変換し、さらに剛体球を自己相似構造を考慮したフロックと仮定して、新たな界面沈降速度式を提唱した。ついで、ネットワークが発生する前後の体積濃度領域における界面沈降速度を提案された面沈降速度式に基づいて解析した。その結果、フロック体積濃度φfが低い領域では構造次元D(フラクタル次元に対応)が一定であるが、固体濃度φが増加しネットワークが形成される領域ではφfが一定でDが増加し、さらにφが増加するとDが大きくて(フロックがつぶれた構造)一定の領域が存在することが分かった。特に、フロック体積濃度が一定の領域では、ネットワーク化が進みその粘性でフロック膨潤比αが小さくなった。2,高濃度領域における異常沈降界面沈降現象は力学的に自重によって引き起されるが、沈降過程において沈降容器壁面との摩擦によって生じる抵抗力が沈降を阻止するように作用する。そこで、流路の発生していない状態における界面沈降の壁面抵抗と管径の関係を詳細に調べ、壁面抵抗力の影響を無視できる管径を決定した。ついで、この条件を満たす管径の沈降管を用いて高い試料濃度での沈降実験を行い、粘性流の流れの理論を適用して鉛直流路の形成による界面沈降速度の異常な増加について解析した。その結果、高い試料濃度領域における異常な界面沈降速度の上昇は、鉛直流路を流れる水量に起因することが分かった。
行列・作用素不等式と量子情報理論・自由確率論への応用

本研究では,行列・作用素解析,量子情報,自由確率論の3つの分野の研究を行い,多方面にわたって成果を得た.行列・作用素解析の分野では,作用素単調・凸関数の高階への拡張であるk-調関数について研究した.作用素単調関数と対称反ノルムを含む行列・作用素のトレースおよびノルム関数に対する凹性と優加法性について研究した.行列に対する対数マジョリゼーションを異なる観点から拡張する研究も行った.量子情報の分野では,量子f-ダイバージェンスや単調計量などに関する量子情報路の縮小度数を研究した.自由確率論の分野では,変分原理の観点から,軌道型の自由エントロピーと自由フィッシャー情報量に関する研究を行った.行列・作用素の不等式の研究と量子情報への応用的研究と自由エントロピーの研究を同時並行して行い,所定の成果を得た.J.-C. Bourin(仏)との共同研究により,行列と作用素に対する対称反ノルムとそのイエンゼン-ミンコフスキー型の凹性と優加法性の不等式について,作用素平均やスペクトルのマジョリゼーションと関連させて研究した.この研究では,従来行列に対して得られていたものより強い不等式を有限フォン・ノイマン環に付随する一般の可測作用素に対して証明することに成功した.M. B. Ruskai(米)との共同研究により,密度行列に対する量子ダイバージェンスや単調リーマン計量に関して,量子情報路の下での縮小性を測る縮小度数について,各種の縮小度数の間の関係を研究し,キュービット情報路の具体例で計算を行った.目標の結果が得られたので,現在論文を作成中である.自由確率論と自由エントロピーについて以前から共同研究していた植田好道(九大)と,統計物理的な変分原理の観点から軌道型の自由圧力関数とそれのルジャンドル変換として導入される自由エントロピー(相互自由情報量の一種),さらにルジャンドル変換の等号条件を満たす軌道的平衡トレース状態について共同研究を行い,十分な成果が得られた.他に,量子情報の分野で最近発展している新しいタイプの量子レ二ィ相対エントロピーの問題から派生したリー-トロッターの積公式を逆向きに補完する行列の極限公式について,K. M. R. Audenaert(英)と共同研究を開始した.行列のマジョリゼーション理論や幾何平均と関係して興味深い方向に議論が発展している.行列・作用素の不等式の研究と量子情報への応用的研究を行い,所定の成果を得た.M.B. Ruskai(米)との共同研究により,密度行列に対する量子ダイバージェンスや単調リーマン計量に関して,量子情報路の下での縮小性を測る縮小度数について,各種の縮小度数の間の関係を考察し,キュービット情報路の場合で具体計算を行った.十分な成果が得られ,成功裡のうちに論文を出版した.J.C. Bourin(仏)との共同研究により,対称反ノルムとそのイエンゼン-ミンコフスキー型の凹性と優加法性の不等式について,行列に対する以前の議論を有限ファン・ノイマン環に付随する一般の可測作用素に拡張することに成功した.2変数の行列のトレース・ノルム関数の凹凸性についての以前からの継続研究を行い,結果を大幅に改良することができた.K.M.R. Audenaert(英)との共同研究により,量子情報で最近発展している新しいタイプの量子レニイ相対エントロピーの問題から派生したリー-トロッターの積公式を逆向きに補完する行列の極限公式について研究し,目標の結果を得た.量子ダイバージェンスと量子情報路のリバーシビリティについて以前から共同研究していたM. Mosonyi(独)と,いくつかの異なるタイプの量子ダイバージェンスについて,量子情報路の下での単調性における等号条件からリバーシビリティが成立するかどうかという問題を系統的に研究した.期待した以上の成果が得られたので,現在論文を作成中である.他に,行列のマジョリゼーション理論において重要な荒木の対数マジョリゼーションと安藤-日合の対数マジョリゼーションを拡張する研究を行った.また,以前に研究した作用素k-調関数と作用素の解析的関数カルキュラスとの関連について考察した論文を発表した.量子情報路の縮小度数の研究(M.B. Ruskaiとの共同研究)は時間をかけて大変しっかりした論文に纏まり,数理物理の一流紙J. Math. Phys.に出版された.対称反ノルムの研究(J.C. Bourinとの共同研究)を有限フォン・ノイマン環に付随する可測作用素にまで拡張することは当初からの計画であったが,論文の内容は計画以上の出来であった.行列論の専門誌Linear and Multilinear Algebraに発表したリー-トロッター積公式の逆向き極限公式の研究(K.M.R. Audenaertとの共同研究)は,行列解析の分野に新しい話題を提供するもので,今後の関連研究が期待できる.行列のトレース・ノルム関数の凹凸性の研究は2001年からの長年の研究テーマであるが,2013年に行列論の代表誌Linear Algebra Appl.発表した論文を大幅に改良した継続論文を同じ雑誌に発表した.ここで扱っているトレース関数は,量子情報の分野で最近発展が著しい新しいタイプの量子レニイ相対エントロピーを含んでいるので,量子情報への応用の面からも重要な意味がある.当初の計画になかった研究として,行列の対数マジョリゼーションについての論文が既にLinear Algebra Appl.に掲載受理されている.さらに,量子情報の分野で,M. Mosonyiとの新しい共同研究が進み,量子ダイバージェンスと量子情報路のリバーシビリティに関するたくさんの結果が得られている.

現在論文作成の最終段階である.行列・作用素の不等式と平均に関する研究と量子情報への応用的研究を行い,所定の成果を得た.量子ダイバージェンスと量子情報路のリバーシビリティについて以前から共同研究していたM. Mosonyi(ハンガリー)と,いくつかの異なるタイプの量子ダイバージェンスについて,量子情報路の単調性における等号条件からリバーシビリティが成立するかどうかという問題を系統的に研究した.論文は投稿中である.2変数の行列のトレース・ノルム関数の凹凸性についての以前からの継続研究を行い,以前の結果を大幅に改良することができた.また,行列のマジョリゼーション理論において重要な荒木の対数マジョリゼーションと安藤-日合の対数マジョリゼーションを拡張する論文を発表した.さらに,M. Lin(中国)との共同研究により,行列のアダマール積と幾何平均の固有値・特異値に対して知られていた対数マジョリゼーション型の不等式について,幾何平均を重み付き幾何平均の場合に拡張することに成功した.Y. Lim(韓国)との最近の共同研究で,正定値行列の作るリーマン多様体上の確率測度に対するカルタン重心(多変数の幾何平均を一般化したもの)に対して,対数マジョリゼーションとリー-トロッター積公式を研究し目標の結果を得た.最初の共著論文は印刷中であり,現在続きの論文を作成中である.R. Konig(独), M. Tomamichel(オーストラリア)との共同研究により,行列の特異値に対する(対数)マジョリゼーションの概念を対数積分の平均を含む形に拡張して,以前の荒木-Lieb-ThirringによるGolden-Thompson型の対数マジョリゼーションとユニタリ不変ノルム不等式を多変数の行列の場合に拡張することに成功した.論文は印刷中である.本研究では,行列・作用素解析,量子情報,自由確率論の3つの分野の研究を行い,多方面にわたって成果を得た.行列・作用素解析の分野では,作用素単調・凸関数の高階への拡張であるk-調関数について研究した.作用素単調関数と対称反ノルムを含む行列・作用素のトレースおよびノルム関数に対する凹性と優加法性について研究した.行列に対する対数マジョリゼーションを異なる観点から拡張する研究も行った.量子情報の分野では,量子f-ダイバージェンスや単調計量などに関する量子情報路の縮小度数を研究した.自由確率論の分野では,変分原理の観点から,軌道型の自由エントロピーと自由フィッシャー情報量に関する研究を行った.行列と作用素に対する対称反ノルムとミンコフスキー型の不等式の研究では,行列の場合の以前からの研究を纏めて,行列論の代表的な専門誌Linear Algebra Appl.に発表した.フォン・ノイマン環に付随する可測作用素への拡張は当初の計画以上に発展し,既に論文がPubl. RIMSに掲載受理されている.量子情報理論への応用的研究である量子情報路の縮小度数に関する研究では,ほぼ予定通りの成果を得られた.共著者の都合もあって最終的な論文には至っていないが,論文の草稿は既にできている.自由エントロピーの研究の一環として行ったユニタリ行列をマイクロ状態とする軌道的な自由圧力関数とそのルジャンドル変換の研究でも,予想した通りの成果を上げることができ,数理物理分野で有名な専門誌Comm. Math. Phys.に発表した.
原位置パ-フォレーション用ウォータージェットシステムの開発

水溶性天然ガスの増産技術,ガス分離後の水の還元能の増強技術などとして,塩化ビニルケーシングパイプに対する原位置パ-フォレーション用ウォータージェットシステムの開発研究を行った結果,以下の成果を得た。1.ストレートノズルとホーン型キャビジェットノズルを用いて,地下原位置環境水圧を模擬できる圧力容器内で穿孔試験を行ない,従来の常識にない半角が15°のホーンノズルが穿孔面積および限界環境水圧の両方で最も性能がよいことなどを明らかにした。2.圧力容器内の高圧水環境中でウォータージェットの衝突力や圧力容器外部の騒音などを測定し,ウォータージェットの穿孔性能が衝突力の変動成分に直接関連することを明らかにするとともに,高い穿孔性能が得られる条件では,環境圧力とともに高周波側に移動するパワースペクトル密度関数の第2ピークが重要な役割を果たしていることならびにこの衝突力の振動特性を圧力容器外部の騒音により推定できることなどを見出した。3.超音波振動子を用いて塩化ビニルなどのキャビテーション壊食試験を行い,塩化ビニル内部の温度がキャビテーションに起因する振動により著しく上昇することを明らかにし,水中ウォータージェットによる塩化ビニルパイプの壊食には,この温度上昇に伴う塩化ビニルの軟化が重要な役割を果たしていることを示した。4.原位置用パ-フォレーション用ウォータージェットシステムを設計・製作し、還元能力が低下した還元井に適用して十分な性能が得られることを実証するとともに,今後の改善点を明らかにした。高圧水中におけるウォータージェット切削技術のさらなる向上のためには,ウォータージェットの高圧水中における挙動のさらなる流体力学的解明が不可欠であり,今後の研究課題としたい。本年度は,現有の大型圧力容器と高圧ポンプ(100MPa,80リットル毎分)を用い,実際に現場で用いられている塩化ビニル製ケーシングパイプに対し,環境水圧が10MPaまでの高圧水中でのパ-フォレーション試験を行い,その性能をまず調べ,次にキャビテーションの測定システムを構築した。その結果これまでに得られた主な研究成果は次の通りである。1.従来のストレートノズルに比べてホーン型キャビジェットノズルは次の点で格段に大きな性能を有する。(1)同じノズル径で最大10倍程度の孔面積が得られる。(2)穿孔が不可能になる限界の環境水圧が著しく大きくなる。(3)適切なホーン角度を選択すればホーン型ノズルがスタンドオフディスタンスにかかわらず大きな穿孔面積を与える。2.最も効率のよいホーン角度は半角で1530度であり,特に半角が15度のものが優れている。この角度は,従来のホーン型ノズルの常識を破るものである。3.パ-フォレーションに有効なキャビテーション領域は環境水圧に依存し,環境水圧が小さい場合には幅が狭いかわりに遠くまで及ぶが,環境水圧が大きくなると幅が広くなるかわりにある程度の距離で減衰して有効距離が短くなる。水溶性天然ガスの増産技術,ガス分離後の水の還元能の増強技術などとして,塩化ビニルケーシングパイプに対する原位置プ-フォレーション用ウォータージェットシステムの開発研究を行った結果,以下の成果を得た。1.ストレートノズルとホーン型キャビジェットノズルを用いて,地下原位置の環境水圧を模擬できる圧力容器内で穿孔試験を行ない,従来の常識にない半角が15°のホーンノズルが穿孔面積および限界環境水圧の両方で最も性能がよいことなどを明らかにした。

3.超音波振動子を用いて塩化ビニルなどのキャビテーション壊食試験を行い,塩化ビニル内部の温度がキャビテーションに起因する振動により著しく上昇することを明らかにし,水中ウォータージェットによる塩化ビニルパイプの壊食には,この温度上昇に伴う塩化ビニルの軟化が重要な役割を果たしていることを示した。4.原位置用パ-フォレーション用ウォータージェットシステムを設計・製作し,還元能力が低下した還元井に適用して十分な性能が得られることを実証するとともに,今後の改善点を明らかにした。高圧水中におけるウォータージェット切削技術のさらなる向上のためには,ウォータージェットの高圧水中における挙動のさらなる流体力学的解明が不可欠であり,今後の研究課題としたい。
膣発生を制御する新規分子Cxxc5の機能解明

先天性膣欠損症は不妊の原因であり、症例が多く報告されているが、先天性膣欠損症の病態解析や膣発生機構に関する知見は少ない。本研究は、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全がどのようなメカニズムで発症するのかを解析することで、Cxxc5が関与する新たな膣発生分子機構を明らかにすることを目的とした。平成28、29年度の研究で、Cxxc5は雌性生殖管原基である中腎傍管と、雄性生殖管原基である中腎管で発現しているが、中腎管特異的Cxxc5欠損雌マウスは正常に膣が形成され、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウスは膣形成不全になることが分かっていた。平成30年度は、新たに、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雄マウスも不妊になること判明し、その原因は中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウスと同様の中腎傍管伸長停止である可能性が示唆された。中腎傍管で発現するCxxc5がどのような分子機構で中腎傍管伸長を制御しているのか、Cxxc5の標的分子の同定に取り組んだ。CXXC5はWnt/β-Cateninシグナルを負に制御することが報告されているので、Wnt/β-Cateninシグナルを正常マウスと比較したが、差が無かった。そこで、網羅的にCxxc5の標的分子を探索するために、Cxxc5欠損雄マウス胚、Cxxc5欠損雌マウス胚、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雄マウス胚、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウス胚について、レーザーマイクロダイセクションで中腎傍管先端部を切り出し、RNA-シークエンスによる全転写産物の定量に取り組んだ。RNA抽出まで完了しており、今後、シークエンスによりCxxc5の標的分子を抽出する。本研究により、中腎傍管に発現するCxxc5が中腎傍管の下端の伸長に貢献し、膣形成に必要であることを明らかにした。中腎傍管の下端伸長に関与するCxxc5の標的分子の同定は今後の課題となった。先天性膣欠損症は不妊の原因であり、症例が数多く報告されている。しかしながら、先天性膣欠損症の病態解析や膣発生機構に関する知見は非常に少ない。本研究は、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全がどのような細胞、分子メカニズムで発症するのかを解析することで、Cxxc5が関与する新たな膣発生分子機構を明らかにすることを目的とした。平成28年度は、1.膣発生過程におけるCxxc5の発現解析、2.Cxxc5欠損マウスの膣形成不全発症過程の解析を実施した。1.膣発生過程におけるCxxc5の発現について、正常マウス胎児を解析し、膣原基である中腎傍管と、中腎管においてCxxc5のタンパクレベルでの強い発現が確認された。2.Cxxc5欠損マウスの膣形成不全発症過程について、膣原基である中腎傍管が下方に伸長する途中で、下端到達寸前に伸長停止することがわかった。Cxxc5欠損マウスでは、中腎傍管の先端付近には本来消失するはずの中腎管と尿管の下部共通管が残存していることが明らかとなった。これらの異常は雌雄共通に観察された。Cxxc5は中腎管と中腎傍管の両方に発現しており、Cxxc5欠損マウスの形態異常も膣原基である中腎傍管だけではなく中腎管にも異常が認められることから、中腎管と中腎傍管各々におけるCxxc5の機能を明らかにしていく必要があることが明らかとなった。そこで、中腎管特異的Cxxc5欠損マウスの作成と中腎傍管特異的Cxxc5欠損マウスの作成に着手した。今後は、Cxxc5を基軸とした中腎傍管と中腎管の相互作用について解析を進める。当初の計画通りに、膣発生過程におけるCxxc5の発現解析と、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全発症過程の解析を実施できたため。また、組織特異的Cxxc5欠損マウスの作成にも着手できたため。先天性膣欠損症は不妊の原因になる。本研究は、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全がどのような細胞、分子メカニズムで発症するのかを解析することで、Cxxc5が関与する膣発生分子機構を明らかにすることを目的とした。平成28年度に実施した解析により、Cxxc5は膣原基である中腎傍管と、中腎傍管より先に形成され中腎傍管形成に関わる中腎管で発現していることが分かった。よってCxxc5欠損マウスの膣形成不全の発症機構は、膣原基である中腎傍管そのものにおけるCxxc5機能欠損が原因である可能性と、中腎管におけるCxxc5機能欠損が原因である可能性が考えられた。そこで、平成29年度は、中腎傍管特異的Cxxc5欠損マウスと中腎管特異的Cxxc5欠損マウスを作成し、それらの表現型をCxxc5欠損マウスの表現型と比較した。中腎傍管特異的Cxxc5欠損マウスは、雌雄ともに中腎傍管の伸長が下端到達寸前に停止し、雌は膣形成不全を示すことがわかった。一方、中腎管特異的Cxxc5欠損マウスは、雌雄ともに中腎管と尿管の下部共通管が残存するが、雌は正常に膣が形成され生殖可能であることがわかった。以上の結果から、中腎傍管で発現するCxxc5が膣形成に必要であることが明らかとなった。

今後は、中腎傍管で発現するCxxc5がどのような分子機構で中腎傍管伸長を制御しているのか、Cxxc5の標的分子を明らかにする。レーザーマイクロダイセクションによる組織の正確な切り出しや、RNA-シークエンスによる全転写物の定量について、条件検討を開始している。当初の計画通りに、組織特異的Cxxc5欠損マウスの解析を進め、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全の原因が、中腎傍管におけるCxxc5機能欠損であることを明らかにすることができたため。先天性膣欠損症は不妊の原因であり、症例が多く報告されているが、先天性膣欠損症の病態解析や膣発生機構に関する知見は少ない。本研究は、Cxxc5欠損マウスの膣形成不全がどのようなメカニズムで発症するのかを解析することで、Cxxc5が関与する新たな膣発生分子機構を明らかにすることを目的とした。平成28、29年度の研究で、Cxxc5は雌性生殖管原基である中腎傍管と、雄性生殖管原基である中腎管で発現しているが、中腎管特異的Cxxc5欠損雌マウスは正常に膣が形成され、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウスは膣形成不全になることが分かっていた。平成30年度は、新たに、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雄マウスも不妊になること判明し、その原因は中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウスと同様の中腎傍管伸長停止である可能性が示唆された。中腎傍管で発現するCxxc5がどのような分子機構で中腎傍管伸長を制御しているのか、Cxxc5の標的分子の同定に取り組んだ。CXXC5はWnt/β-Cateninシグナルを負に制御することが報告されているので、Wnt/β-Cateninシグナルを正常マウスと比較したが、差が無かった。そこで、網羅的にCxxc5の標的分子を探索するために、Cxxc5欠損雄マウス胚、Cxxc5欠損雌マウス胚、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雄マウス胚、中腎傍管特異的Cxxc5欠損雌マウス胚について、レーザーマイクロダイセクションで中腎傍管先端部を切り出し、RNA-シークエンスによる全転写産物の定量に取り組んだ。RNA抽出まで完了しており、今後、シークエンスによりCxxc5の標的分子を抽出する。本研究により、中腎傍管に発現するCxxc5が中腎傍管の下端の伸長に貢献し、膣形成に必要であることを明らかにした。中腎傍管の下端伸長に関与するCxxc5の標的分子の同定は今後の課題となった。今後は、中腎傍管特異的Cxxc5欠損マウスと中腎管特異的Cxxc5欠損マウスを作成し、膣形成に異常がないか確認する。それらの表現型をCxxc5欠損マウスの表現型と比較する。Cxxc5を基軸とした、中腎傍管と中腎管の相互作用について解析を進める。正常マウスとCxxc5欠損マウスの中腎傍管先端部組織を切り出し、発現する全転写物を定量するRNA -シークエンス解析を実施する。
自閉症関連分子TAO2キナーゼによるスパイン形成制御

1)TAO2b遺伝子欠損マウス(TAO2bノックアウト(KO)マウス)の作製:TAO2b調節ドメインをコードするエクソン17-19をloxP配列で挟み、camkII-Creマウスと交配することにより、TAO2bのみ(TAO2aには影響しない)を欠損したマウスを作製した。2)TAO2bノックアウトニューロン(KO)の形態学的解析:TAO2b KOマウスの脳を薄切後、HE染色し、脳の各部位の形態学的異常を調べたが、明らかな異常は認められなかった。また、DiIをコートした金粒子を遺伝子銃で脳切片へ撃ち込むことにより、海馬ニューロンを標識した。標識された錐体細胞の樹状突起を撮影し、Metamorphを用いてスパインの形態計測を行った。その結果、TAO2b KOニューロンの樹状突起スパインはcamkII-Creのスパインに比べて有意に細く長いことがわかった。3)電気生理学的解析:TAO2b KOの仔マウス海馬を分散培養し、アストロサイト上でオータプスを作らせた。シナプス形成後、パッチクランプによりEPSC、シナプス小胞数、遊離確率、mEPSCなどを計測し、camkII-Creニューロンと比較したところ、興奮性のシナプス伝達が低下していることがわかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。1)TAO2遺伝子の微小欠失や一塩基変異の樹状突起スパイン形態に及ぼす影響自閉症患者において、TAO2遺伝子を含む染色体の一部が微小欠失していることが知られている。そこで、TAO2遺伝子の微小欠失が樹状突起スパイン形態に及ぼす影響を検討した。培養海馬ニューロンのTAO2bをsiRNAによりノックダウンし、樹状突起スパインの形態変化を定量的に解析した。TAO2bノックダウンニューロンは、scrambledに比べてスパインの長さが長く、幅は狭いというthin spine形態を示した。vGlut1抗体を用いた免疫染色により、これらのthin spineは興奮性シナプスを形成していることが分かった。2)分子メカニズムの解析次に、その分子メカニズムを解析した。既に報告しているように、arcadlinが同種結合することにより、TAO2b-MEK3-p38 MAPKが活性化され、arcadlin-N-cadherin複合体が細胞内移行する。そこで、N-cadherinの細胞外領域に対する抗体を用いて細胞表面のN-cadherinを染色したところ、TAO2bノックダウンニューロンではN-cadherinの内在化が抑制されていることが分かった。1)TAO2b遺伝子欠損するマウス(TAO2bノックアウト(KO)マウス)の作成TAO2bノックアウトマウスを作製する。調節ドメインをコードする17-19エクソンをloxP配列で挟み、camkII-Creマウスと交配することにより、TAO2bのみ(TAO2aには影響しない)を欠損させる。2)TAO2bノックアウトマウス(KO)の形態学的解析TAO2b KOマウスの神経系における形態学的異常を検討する。まず、脳を薄切後、各切片をHE染色し、脳の各部位の形態学的異常の有無を調べる。明らかな異常が認められれば、その詳細な解析を行う。また、遺伝子銃を用いたin vivoニューロンのDiIラべリング:DiIをコートした金粒子を遺伝子銃で脳切片へ撃ち込むことにより、海馬ニューロンを可視化する。標識された神経細胞の樹状突起を撮影し、Metamorphを用いてスパイン計測を行う。樹状突起スパインの巾・長さ・体積などを野生型とTAO2b KO間で比較する。3)行動学的解析
国文学言語地図作成のための国文学研究語彙電子化辞書形成の研究

国文学研究に固有な研究語彙(研究用語)のうちの一般語彙を網羅的に収集し、その同義語や連想語を階層化させて搭載し、電子化辞書として形成することを目的として行われた本研究の実績として、基準語にして約41,000件のデータが得られた。各レコードは、1.基準かな2.基準漢字3.異表記かな4.ローマ字5.英語6.時代7.同義語1〔異表記漢字列〕8.同義語2〔通常同義語とみなされるもの〕9.連想1〔使用ジャンル〕10.連想2〔連想される具体例〕11.連想3〔通常の連想概念〕の11項目からなる。同義語、連想語等を含めたのべ総語彙数は、概数60万語である。(すべての項目に当該語があるとは限らず、また、連想語列には平均7から8近くの語彙が登録されている)。これをA4版の用紙にプリントアウトした場合、4,000ページ弱に達した。これらは現在CD-ROM版に電子化辞書として搭載している。ただし、上記約41,000件には、対象とした基準語彙が当初6万件という膨大なものであったことや、研究経費や時間等の物理的な制約があって、残念ながら最終的な点検や監修をくぐらせることができずに未整備のまま終わったものが1万近く含まれている。公開までには、そのような傷をなくすとともに、さらに全体にわたって、各時代、各分野の専門の研究者による総監修の手を経なければならない。本研究によって、(1)英語化が必ずしもすべて可能ではないこと。(2)同義語列もすべての語彙に対してあり得るとは限らず、何を同義語と認めるかは、研究者によって区々であること。(3)連想1列の使用ジャンルは、日本語全体の分類概念を体系化した上でなければ、厳密には決められないこと。(4)連想3の収集範囲は多様であり、固有名も入るなど、精粗はまちまちであることなどの知見が得られた。