hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粗視化タンパク質モデルの数値実験による細胞機能の再現と定量的統計理論の構築

F_1-ATPaseとDNAヘアピンの実験に関し、データをより深く理解するためにシミュレーションを用いて実験結果を再現することができ、これらの結果は現在、論文にまとめている。一分子実験で非平衡統計力学の関係式を適用する研究によって、生体高分子の統計性質を定量的に理解することが可能になった。
クロマグロの資源増殖に関する生物・生化学的研究

クロマグロの資源増強に不可欠な種苗の量産には、1)成熟・産卵促進制御技術の開発、2)初期発育期間における多量減耗の防止、そして、3)仔稚魚の栄養要求を満たす配合飼料の開発が是非にも必要である。そこで本研究では、クロマグロの成熟・産卵に係る外部環境(水温、照度など)、初期発育期間(仔稚魚期)における外部形態と内分泌の変化、さらにマグロ類に特徴的な突発的遊泳の原因と発生機序、発育に伴う栄養素代謝の変化と実用配合飼料の開発などに的を絞り、成熟・産卵促進、初期発育・種苗生産および栄養素代謝・飼料開発の3つのセクションに分けて研究を進め、最終的にクロマグロの種苗量産につながる養成技術の確立を目指した。その結果、成熟・産卵促進セクションでは、クロマグロの成熟は長日化と水温上昇で促進され、産卵には安定した水温環境が必要であり、産卵盛期の昼時間・水温は約14時間・27°Cであることを明らかにするとともに、成熟精子の保存方法と雌性ホルモンのアロマターゼが卵巣発達に係わることを示した。また、初期発育・種苗生産セクションでは、核酸(DNAおよびRNA)含量、甲状腺ホルモンレベル、消化酵素活性などの発育に伴う生化学・内分泌系変化から、本種の成長や変態過程を特徴付けるとともに、種苗生産に適した塩分・水温域と光環境などの物理条件を提示できた。さらに、栄養素代謝・飼料1開発セクションでは、本種に対する摂餌刺激物質をバイオアッセイおよび電気生理学的手法から明らかにするとともに、タンパク質、脂質およびビタミンC要求量を決定して、生餌に匹敵する成長が得られる稚魚用配合飼料を開発した。そして、これらの研究結果を基礎に、平成14年には世界で初めてクロマグロの完全養殖に成功し、平成16年には完全養殖マグロを市場へ出荷した。さらに、最終年の平成18年には10000尾を超える稚魚を生産して海面生簀への沖出しに成功した。本年度の特筆すべき業績は,本学水産研究所で種苗生産・養成したクロマグロ親魚が6月下旬に産卵し,その受精卵をふ化させてから稚魚にまで飼育する完全養殖に成功したことである。これは世界ではじめての快挙で,今後のクロマグロ資源の増強のみならず,養殖産業の発展に大きな福音になる。他の業績についてみると,成熟・産卵促進セクションでは,まず,環境条件による影響を検討するために,多項目水質計測機を大島(串本)および奄美大島実験場に設置し,精度の確認と問題点の解決に努めた。次いで,定期的な生殖腺の調査から,高水温の奄美実験場では♀3歳魚で産卵する可能性と,♂2歳魚における精巣精子の高い運動率を確認し,人工受精と精子の凍結保存の技術開発に不可欠で重要な知見を得た。初期発育・種苗生産セクションでは,完全養殖に成'功した仔稚魚を用いて検討し,ふ化後10日までの仔魚の飼育適水温は2428°Cで,ふ化後2023日の仔魚稚魚への変態期には,RNA/DNA比が著増し低酸素ストレス耐性が低下すること,一方,稚魚期ではRNA/DNA比を高く維持するとともに,コルチゾル-ストレス反応が発現することなどを明らかにした。また,鰾形成と皮膚粘液細胞の発達に関する貴重な知見も得た。

栄養素代謝・飼料開発セクションでは,稚魚期の麻酔に200ppmフェノキシエタノールが適しており,代謝エネルギーは34.1cal/g BW/dayと高く,連続して4日間以上の絶食は致命的で,柔らかい物性の飼料やアワビエキスを好み,全長30cmまでは体長の伸び,筋肉合成,代謝酵素活性の上昇を,その後は肥満度と筋線維直径の増大,脂質蓄積を優先させることなどを明らかにした。また,味覚器は特定のアミノ酸核酸関連物質などに応答し,それらの閾値は比較的高いことも分かった。以上の業績は国内外の学術雑誌に投稿する予定で,現在,準備を進めている。2002年完全養殖に成功したクロマグロは体重12kgにまで達し,成長は2001年種苗生産したものより優れていた。成熟・産卵に関しては,奄美大島における3歳魚の♀および♂生殖腺指数は,それぞれ7月および5月に高い個体が出現したが,排卵の痕跡はなく成熟精子は年間を通して存在すること,奄美大島の5歳魚の自然産卵は串本の12・13歳魚より1ヶ月程度早く,放流・養殖種苗の量産には奄美大島における飼育・採卵が有利であることなどが分かった。また,精子の凍結保存に今回開発したマサバ・サワラの方法が応用できるとともに,前期仔魚の沈降死はその比重変化から水温23°C・塩分濃度34.5pptの飼育で防止できる可能性も示唆された。初期発育・種苗生産に関しては,ふ化仔魚の卵黄白濁・破裂を引き起こす寄生虫はSyndinids属の鞭毛虫であり,仔稚魚期の腸内細菌相は既報の海産魚と同様にVibrio属細菌が優占していた。また,仔稚魚期では水温2426°C・塩分濃度30pptで高い生残率の得られること,ふ化後50日頃から多発する衝突死の一因として,光刺激によるストレス応答とエネルギー出力機能の亢進することなどが示唆された。一方,体長と耳石径の成長は二次曲線で回帰したが,耳石輪紋の形成は不明瞭で飼育条件に影響されることも伺えた。栄養素代謝・飼料開発に関しては,クロマグロ稚魚に対するマアジ肉エキスの摂餌刺激効果は,アラニン,グルタミン酸,リジン,タウリン,ヒスチジンなどのアミノ酸とイノシン酸によるが,味覚の電気生理学的応答からイノシン酸が中心的な役割を持つことが示唆された。また,魚粉に対するクロマグロ稚魚の消化能は低く,配合飼料の消化吸収に長時間を要して摂餌量や成長は低下するが,肝臓・幽門垂を含む腸組織を肥大させるなど適応して,各種効率を高く維持することが示唆された。2002年完全養殖に初成功したクロマグロは体重30kg以上に達し市場出荷した。この水産研究所の業績が認められ,平成16年度民間部門農林水産研究開発功績者として農林水産大臣賞を受賞した。また,平成16年度には初期発育に関する多くの貴重な知見を集積し,本研究の目的である資源増殖のための種苗量産技術の確立に向けて大きく前進できた。成熟・産卵に関しては,水温20°C以上で日内変化の小さな奄美漁場が,低水温で変化の大きい串本漁場より成熟に適しているが,成熟には水温とともに長日化の影響も大きく,冬至から4,000°C・日程度で完了することが示唆された。また,4年魚で成熟個体の出現する可能性も示された。その他,ふ化仔魚活性を評価する無給餌生残率の簡便測定法を開発した。初期発育・種苗生産においては,ふ化仔魚の浮上・沈降死の原因と考えられる仔魚の比重について検討し,日中は夜間に比べて有意に高く,8日齢から鰾による比重調節が可能になること,浮上・沈降死の防止策として渦創流機で乱水流を発生させると,生残率が有意に改善されることなどを明らかにした。その他,発育に伴う粘液細胞の分布と変態関連ホルモン,消化酵素活性,核酸含量,消化管ホルモンなどの変動,若魚における視軸と色覚,衝突死の防除方法などについて多くの知見を得た。
日本における解剖学的諸変異に関する総合的研究

日本における解剖学的人体変異の総合的資料としては,脈管系に関する足立博士とその門下の業績が特筆すべきものであるが,それ以来大規模な調査研究はおこなわれていない.これらの資料は国内外の学会における研究動向に今も大きな影響を与えると同時に,臨床的な応用の場面でも多用されている.近年の臨床医学における診断治療技術の確信に伴い,医療技術の基礎となる解剖学的人体変異の総合的資料の編纂は、臨床家他各方面の待ち望むところである.そのためには一つの器官系に偏らない総合的な,日本における解剖学的人体変異の資料作成が必要である.本年度は,日本における解剖学的人体諸変異の研究の詳細な調査項目の検討と,研究分担者が企画した全国調査を行った.研究分担者は,各々の分担に応じて解析すべき形態の基本形と変異の項目を整理し,過去の研究記載,関係諸大学における所見および自家所見などを検討した.各分担項目は次の通りである.1)主要リンパ路の形態と位置関係,2)骨形象の基本型とその変異,3)体幹筋の神経支配と変異の解析,4)四肢筋の神経支配と変異の解析,5)内臓の諸変異と臓器内解剖,6)動脈の分枝形態と変異の解析,7)静脈の合流形態および主要リンパ路の形態と位置関係,8)脳,脊髄の肉眼的形態と諸構造,9)脳神経の起始形態と走行の解析,10)脊髄神経の起始形態と走行の解析.以上についての調査結果,文献的解釈について公開シンポジウムにて報告し,現在資料集編纂を目指して各セクションごとの研究協力者とともに原稿の取りまとめを行っているところである.日本における解剖学的人体変異の総合的資料としては,脈管系に関する足立博士とその門下の業績が特筆すべきものであるが,それ以来大規模な調査研究はおこなわれていない.これらの資料は国内外の学会における研究動向に今も大きな影響を与えると同時に,臨床的な応用の場面でも多用されている.近年の臨床医学における診断治療技術の確信に伴い,医療技術の基礎となる解剖学的人体変異の総合的資料の編纂は、臨床家他各方面の待ち望むところである.そのためには一つの器官系に偏らない総合的な,日本における解剖学的人体変異の資料作成が必要である.本年度は,日本における解剖学的人体諸変異の研究の詳細な調査項目の検討と,研究分担者が企画した全国調査を行った.研究分担者は,各々の分担に応じて解析すべき形態の基本形と変異の項目を整理し,過去の研究記載,関係諸大学における所見および自家所見などを検討した.各分担項目は次の通りである.1)主要リンパ路の形態と位置関係,2)骨形象の基本型とその変異,3)体幹筋の神経支配と変異の解析,4)四肢筋の神経支配と変異の解析,5)内臓の諸変異と臓器内解剖,6)動脈の分枝形態と変異の解析,7)静脈の合流形態および主要リンパ路の形態と位置関係,8)脳,脊髄の肉眼的形態と諸構造,9)脳神経の起始形態と走行の解析,10)脊髄神経の起始形態と走行の解析.以上についての調査結果,文献的解釈について公開シンポジウムにて報告し,現在資料集編纂を目指して各セクションごとの研究協力者とともに原稿の取りまとめを行っているところである.日本における解剖学的人体変異の総合的資料としては、脈管系に関する足立博士とその門下の業績(Adachi,1928;Kihara,1953)が特筆すべきものであるが、それ以来大規模な調査研究は行われていない。これらの資料は国内外の学会における研究動向に今も大きな影響を与えると同時に、臨床的な応用の場面でも多用されている。近年の臨床医学における診断治療技術の革新に伴い、医療技術の基礎となる解剖学的人体変異の総合的資料の編纂は、臨床家他各方面の待ち望むところである。そのためには一つの器官系に偏らない総合的な、日本における解剖学的人体変異の資料作成が必要である。本年度は、日本における解剖学的人体諸変異の研究の詳細な調査項目の検討と研究分担者の決定を行った。研究分担者は、各々の分担に応じて解析すべき形態の基本型と変異の項目を整理し、過去の研究記載、関係諸大学における所見および自家所見等を検討した。各分野の重複する調査項目について研究分担者は相互に調整を行い、また新たに調査項目(交感神経幹、顔面等)を加え、全国調査のための準備研究調査の資料を作成するとともに、調査項目が膨大な分野においては12名の研究協力者の参加協力を仰ぐことになった。各項目の検討結果は下記の通りである。a.内臓諸器官:基礎的・形態学的事項の中でも応用に役立つ情報を多く盛り込むことになった(肺区域、肝区域など)。重量や容積等も収録する方向で検討した。b.骨:主として四肢骨の計測を行うことになり、計測項目が提示された。c.体幹筋:過去の研究をもとにして、各筋の起始停止など基本的事項も収録する。d.四肢筋と肢帯筋:解剖学的に興味深い項目を選定した。データが不足している筋の検討をすることになった。e.動脈および心臓:多様な動脈変異を系統的に理解するために、変異の背景となる形態的意義を検討することになった。金沢大学解剖学実習資料集(1980)を基本データにして、最近の自家所見を追加することになった。f.静脈および主要リンパ路:静脈の変異の定義づけを明確にするため文献的な総括を行う。四肢の皮静脈は全国調査を行う。リンパについては各臨床科のリンパ節取扱い規約との整合性を検討する。

g.脳神経:調査項目の整理が終了し、特に鰓弓神経の形態的な意義を検討する。h.脊髄神経:神経の起始・走行・分布及び計量的データについて文献を整理する。i.脳、脊髄:中枢神経の諸変異について自家所見をもとに調査項目の整理を行った。さらに内容を充実させるために、全国の解剖学教室にマクロ関係の文献収集について協力を依頼した。また、資料集の具体的な1ページを想定して、そこに盛り込みうる内容や全体の構成について討論し、このための雛形となる資料集部分粗稿案を数項目について作成した。このように日本の肉眼解剖学の十分な蓄積を踏まえて、我が国の肉眼解剖学者が一致して一つの資料集の作成をめざすことによって、海外における業績に優とも劣らない資料集が編纂されるものと確信している。日本における解剖学的人体変異の総合的資料としては、脈管系に関する足立博士とその門下の業績が特筆すべきものであるが、それ以来大規模な調査研究はおこなわれていない.これらの資料は国内外の学会における研究動向に今も大きな影響を与えると同時に、臨床的な応用の場面でも多用されている.近年の臨床医学における診断治療技術の確信に伴い、医療技術の基礎となる解剖学的人体変異の総合的資料の編纂は、臨床家他各方面の待ち望むところである.そのためには一つの器官系に偏らない総合的な,日本における解剖学的人体変異の資料作成が必要である.本年度は,日本における解剖学的人体諸変異の研究の詳細な調査項目の検討と、研究分担者が企画した全国調査を行った.研究分担者は,各々の分担に応じて解析すべき形態の基本形と変異の項目を整理し,過去の研究記載,関係諸大学における所見および自家所見などを検討した.各分担項目は次の通りである.1)主要リンパ路の形態と位置関係,2)骨形象の基本型とその変異,3)体幹筋の神経支配と変異の解析,4)四肢筋の神経支配と変異の解析,5)内蔵の諸変異と臓器内解剖,6)動脈の分枝形態と変異の解析,7)静脈の合流形態および主要リンパ路の形態と位置関係,8)脳,脊髄の肉眼的形態と諸構造,9)脳神経の起始形態と走行の解析,10)脊髄神経の起始形態と走行の解析.以上についての調査結果,文献的解釈について公開シンポジウムにて報告し,現在資料集編纂を目指して各セクションごとの研究協力者とともに原稿の取りまとめを行っているところである.
農業条件不利地域の環境管理と直接所得補償政策の研究;EUと日本の比較分析

EUの政策は、産業政策としての農業振興は平坦な優等地で行い、山岳地域などの条件不利地域への政策は地域社会の最低限人口を維持し、自然環境や農村景観を保全するための地域社会政策および環境政策として、非市場経済的なデカップリング政策の一環としてあり、山岳地域に集約的な畜産や施設園芸などを奨励するような農業産業政策がないことである。しかし、現在このような直接所得補償による財政圧迫が問題になっており、農村開発計画による条件不利地域問題の解決方法が課題となっている。日本の場合は、従来から山村における農林業の産業振興政策が基本であり、現在においても農林業・農山村の活性化政策がとられている。その活性化政策の中核に都市市民と農山村住民との交流を目的とするグリーンツーリズム事業が行われ、そのための地域の自然環境や歴史的景観の保全整備が重視されている。また地域資源に付加価値をつけた農産加工品の開発と産直などのあたらしい流通システムなどを進めている。これらの産業政策は一定の成果を実現しているが、人口の過疎化と高齢化の進行をくい止めることにはなっていないことが全国的な状況である。そのためEUを参考にした直接所得補償政策の導入が農業関係者から出されているが、国の政策姿勢は消極的であり、都市部の市民からの意識的運動は未だ一般的になっていない。しかし、市町村の段階ではその抱える現実問題の緊急性もあって、すでに何らかの一定期間の直接所得補償をともなう定住政策をとっているところが多くなっている。また、市民が産直運動や自然保護運動のためのナショナルトラストを創設するなど、都市市民の山村の農林業と自然環境への関与が強まりつつある。同時に地元の観光企業のなかには自然環境の保護、環境教育ガイドなどを経営事業化する動きもでており、ニッチ産業の一分野として注目される。本研究でそのような直接的所得補償政策の導入とあたらしい市場経済主体の萌芽という二つのことなる手法による不利地域の環境管理主体の育成方策の可能性を明らかにした。過疎地域及び特定農山村地域の指定基準の整理と、それら地域のマップを作成し、EUの指定実態との比較をおこなった。また、90年センサス区分の「都市的地域」「平地農業地域」「中間農業地域」「山間農業地域」別の統計分析により、地域農業構造の比較を行った。本年度は実態調査対象市町村において、集落別の分析を行い、過疎地域の構造と問題点を把握して、自治体の果たすべき政策課題を検討することが必要となった。政策理論的研究に於いては、日本の新農政のもとでの「特定農山村法」と具体的事業の分析を行い、EUのLFA政策との比較をおこなった。直接的所得保障政策のわが国への導入は中央政府レベルでは未だ否定的であり、今後の検討課題となっている。しかし、北海道、東北の実態調査で過疎市町村の新規就農者への直接的に住宅無料貸与、諸経営資金補助、役場や農協の臨時的雇用対策による所得補助方式など、地方自治体の新しい政策が把握された。そして、それら自治体の直接的所得保障政策の実行において財政問題を研究する課題が生じた。また、住民のその政策にたいする意識を把握して、自治体の果たせる限界を評価し、今後の国政レベルでの直接所得政策導入の可能性を検討する計画である。平成7年度科学研究費補助金実績報告書(研究実績報告書)政策理論研究については、1965年以降の過疎法体系と山村振興法体系、および93年の新農政に対応した特定農山村法体系との比較分析を行い、またEUのLFA政策との基本的相違を明らかにした。

これらの研究成果は農林省東北農業試験場、農業研究センター、日蘭学会のシンポジウムでオランダの研究者と共同で発表し、共同執筆論文「EUと日本の条件不利地域政府の比較研究」(日蘭学会会誌第2巻第1号1995年10月)として公刊した。事例研究では、熊本県阿蘇群地域での消費者、生産者、行政、自然保護団体などが阿蘇山外輪山地域の草原と水源、褐毛和牛の放牧を保全するためのトラスト運動の新しい役割を評価した。また、山村の担い手として林業請負事業体の再編と第三セクターの設立動向を四国の愛知県、高知県を事例として分析し、その全国公募の職員採用方式と公務員並み就業条件の整備の意義を高く評価した。市町村単独の新規農業参入者に対する助成事業の情報収集を、実態調査とともにパソコン通信によって行い、多数の情報を分析した。今後自治体の助成事業の特色を類型化し、望ましい政策の方向を検討することが課題となった。過疎、高齢化社会の農山村を救援するためには、地域住民や自治体だけでなく都市市民のボランディア活動やトラスト組織などとともに、消費者全体による産直事業などの日常的な経済的結合が不可欠と考えられるので、その現状の実態調査が次の課題となった。EUの政策は、産業政策としての農業振興は平担な優等地で行い、山岳地域などの条件不利地域への政策は地域社会の最低限人口を維持し、自然環境や農村景観を保全するための地域社会政策および環境政策として、非市場経済的なデカップリング政策の一環としてあり、山岳地域に集約的な畜産や施設園芸などを奨励するような農業産業政策がないことである。しかし、現在このような直接所得補償による財政圧迫が問題になっており、農村開発計画による条件不利地域問題の解決方法が課題となっている。日本の場合は、従来から山村における農林業の産業振興政策が基本であり、現在においても農林業・農山村の活性化政策がとられている。その活性化政策の中核に都市市民と農山村住民との交流を目的とするグリーンツーリズム事業が行われ、そのための地域の自然環境や歴史的景観の保全整備が重視されている。また地域資源に付加価値をつけた農産加工品の開発と産直などのあたらしい流通システムなどを進めている。これらの産業政策は一定の成果を実現しているが、人口の過疎化と高齢化の進行をくい止めることにはなっていないことが全国的な状況である。そのためEUを参考にした直接所得補償政策の導入が農業関係者から出されているが、国の政策姿勢は消極的であり、都市部の市民からの意識的運動は未だ一般的になっていない。しかし、市町村の段階ではその抱える現実問題の緊急性もあって、すでに何らかの一定期間の直接所得補償をともなう定住政策をとっているところが多くなっている。また、市民が産直運動や自然保護運動のためのナショナルトラストを創設するなど、都市市民の山村の農林業と自然環境への関与が強まりつつある。同時に地元の観光企業のなかには自然環境の保護、環境教育ガイドなどを経営事業化する動きもでており、ニッチ産業の一分野として注目される。本研究でそのような直接的所得補償政策の導入とあたらしい市場経済主体の萌芽という二つのことなる手法による不利地域の環境管理主体の育成方策の可能性を明らかにした。
ヒストンメチル化酵素Ｅｓｅｔによる造血幹細胞制御機構の解明

幹細胞は自身が枯渇することなく長期間維持するためには、分化関連遺伝子の転写を抑制し、未分化性を保つ必要がある。これまでに転写抑制性のマークとして知られるヒストンH3K27me3とH2AK119Ubは、どちらも幹細胞の未分化性維持に重要な働きを持つことが報告されてきた。一方、同じく転写抑制性のマークとして知られるH3K9me3は、その修飾酵素Eset (別名Setdb1)のノックアウトマウスが胎生致死であることから、幹細胞における詳細な役割は不明であった。今回、Esetを薬剤誘導的に欠損可能なノックアウトマウスを作成し、造血幹細胞における機能を検証した。生体においてEsetを欠損させたマウスは、造血幹細胞から骨髄球系前駆細胞にかけて未分化な造血細胞が著減し、速やかに死亡することが明らかとなった。また、Esetを欠損させた造血幹細胞を検証したところ、細胞周期の遅延とアポトーシスの頻度が有意に亢進し、骨髄再構築能が失われていたことが明らかとなった。Esetを欠損させた造血幹前駆細胞を用いて、RNA-sequence解析とH3K9me3抗体を用いたChIP-sequence解析を行ったところ、糖新生酵素Fbp2が脱抑制し、造血細胞において解糖系が阻害され、ATP産生量が減少していることが明らかとなった。本研究成果は、造血幹細胞におけるH3K9me3の働きを初めて報告したものであり、血液専門誌Bloodに掲載された。28年度が最終年度であるため、記入しない。ヒストンメチル化酵素Eset、別名Setdb1の造血幹細胞における役割について、ノックアウトマウスを用いて解析を進め、Eset欠損時に認められる造血幹細胞破綻の責任遺伝子と考えられる糖新生酵素Fbp2に着目し、レスキュー実験を行った。MLL-AF9融合タンパク質を発現させ、白血病化させたEsetコンディショナルノックアウトマウスの骨髄前駆細胞に対して、外来的にEset、またはメチル化活性を持つドメインを欠損させた変異体Delta-Setを発現させ、細胞の増殖回復が認められるかを検証した。その結果、内在性のEsetを欠損させた白血病細胞では細胞の増殖が認められないものの、外来的にEsetを強制発現させた細胞では部分的ながら細胞増殖能が回復し、Fbp2の発現抑制が維持され、ATP産生量も正常値であった。一方、Delta-Setを強制発現させたEset欠損白血病細胞では、完全長のEsetほどではないが、一部の細胞増殖の回復が認められたことから、Eset欠損白血病細胞におけるEsetの役割は、メチル化酵素活性ドメイン以外にも起因する可能性が示唆された。また、マウスの造血幹細胞、及び白血病幹細胞維持に重要な役割を示すことから、ヒト白血病細胞における役割を検証した。複数種類のヒト白血病細胞に対して、human ESETのshRNAを用いて細胞の増殖能を測定したところ、増殖抑制が生じることが明らかとなり、Esetの発現制御は癌細胞治療へとに繋がる可能性が示唆された。以上の実験結果をまとめ、現在血液専門誌BLOODに論文投稿を終え、Reviewerからの指摘された点を改訂中である。予定通り正常造血幹細胞、並びに白血病細胞におけるEsetの機能解析について研究を進めることができ、さらに論文の投稿まで進めることができたことから、当初の予定以上の進捗具合であると考えられる。これまでにEsetを欠損させた造血幹細胞、前駆細胞では造血幹細胞が維持できず、急速に枯渇することが明らかとなっている。この強力な表現型はEsetのヘテロノックアウトマウスを解析することで、完全に欠損しているときに認められる表現型なのか、半減しただけでも認められる表現型なのかを明らかにしたい、また、網羅的解析から、表現型の責任遺伝子の一つである糖新生酵素Fbp2の同定に成功している。今後、Fbp2がどの程度表現型に関与しているのか、in vitro, in vivoの両面で検証を進めたい。
重力による超冷中性子の量子効果の測定のための分解能数十ナノメートルの検出器の開発

重力の逆二乗則および等価原理の検証に向け、地球重力場中で量子化した超冷中性子の位置分布の測定のための極めて高い位置分解能を持つ中性子検出器の開発を行って来た。LiNO3を微粒子原子核乳剤中に添加した検出器を試作し、熱・冷中性子を照射し、6Liによる中性子吸収反応を実際に確認できた。位置分解能は既存の検出器よりも一桁近く良い約0.5μmと判明した。そして期待した検出効率が得られた。次に10nmの10B膜に微粒子原子核乳剤を塗布した検出器を試作した。この検出器では原理的に数10nmの位置分解能が得られる。試作した検出器に冷中性子を照射し、実際に吸収反応を確認した。現在10B膜の安定化を行っている。重力による超冷中性子の量子効果の精密測定および他の中性子の精密実験に使用可能な高分解能の中性子検出器を制作するため、超微粒子原子核乳剤(直径40nmのハロゲン化銀結晶をゼラチン中に分散したもの)とリチウム6やホウ素10等の、中性子を吸収して電離損失の大きな荷電粒子を放出する核種を用いた新しい検出器の開発を進めている。超微粒子原子核乳剤中にリチウム化合物を添加した検出器およびホウ素化合物を添加した検出器、ホウ素10を蒸着したガラス板に超微粒子原子核乳剤を塗布した検出器を試作し、KURおよびJーPARC・MLFのBL05において冷中性子を照射した。これにより、予測した反応の発生を確認し、検出原理の確認ができた。また、増感した乳剤を用いた検出器や、検出器の現像段階で現像時間を長くしたものを試験した。これらの方法で飛跡の銀粒子数の線密度(GD)を上昇させることができ、飛跡の認識が容易になる一方、上昇させ過ぎると電離損失の違いによる粒子識別が困難になることが判明した。実験時の条件でのGDからはリチウム6による中性子吸収点の位置決定精度がサブミクロンであることを確認した。今後、処理条件を最適化する。現在、位置分解能および検出効率の評価を進めている。蒸着したホウ素を用いた方式では、予想よりも少ない反応数が得られた。今後、蒸着層の安定性等に着目し、原因を調べる。また、乳剤のゼラチン中に数%含まれる窒素14が中性子を吸収して陽子を放出する。この陽子も検出された。この陽子のバックグラウンドへの寄与を調べる必要がある。窒素を含まないバインダーを用いた原子核乳剤の開発も有効である。また、この窒素14の中性子吸収反応自体、中性子検出法として利用できる。乳剤層の暗視野光学顕微鏡像の断層画像を取得して画像処理を施し、中性子吸収反応由来の飛跡の認識のためのアルゴリズムの製作を開始した。本研究では、数百nmから数十nmという極めて高い位置分解能を持つ超冷中性子検出器を開発してきた。目的は、地球重力場中での量子化状態にある超冷中性子の位置分布の精密測定である。これまで、LiNO3を微粒子原子核乳剤中に添加した検出器と、ガラス又はSi板上にスパッターした10B薄膜上に微粒子原子核乳剤を塗布した検出器を試作してきた。LiNO3添加型では、6Liが中性子を吸収し、α粒子と三重水素が発生し、それらの飛跡が乳剤層中に検出される。10B薄膜型では、10Bが中性子を吸収し、α粒子と7Liが発生し、いずれかが10B薄膜から出発する飛跡として検出される。これらを試作し、京大原子炉、JーPARC・MLF・BL05、京大KUANSにおいて熱・冷中性子の照射実験を行った。2014年、乳剤層中に6Liを1.2×10ー3mol/cm3含むLiNO3添加型検出器を試作し、熱・冷中性子を照射したところ、期待通りの反応数を検出し、飛跡の銀粒子の線密度の実測および飛程のストラグリングから、吸収点の分解能が約500nmと判明した。検出効率は、5m/sの超冷中性子に換算して8.6%である。10B薄膜型では、吸収点の分解能は10B膜の厚みにより決まる。10nmの厚みの試料を試作しており、原理的に数10nmの分解能を持つ。2014年の試作で10B薄膜の純度と安定性の問題により、低い検出効率を得たが、以来改良を行ってきた。10B膜の不安定性については2016年の試験により、膜中の10Bの乳剤層中への拡散が原因であると解明した。2015年より10B膜の安定化のため、10B膜上にバリアーとなる薄膜の形成を試みて来た。NiC膜のバリアー効果を確認することができ、想定に近い検出効率を得た。しかし、NiC膜は、乳剤中に化学的なノイズを作り易く、また、乳剤層が剥がれやすいという性質があり、更なる改良が必要である。

この検出器では原理的に数10nmの位置分解能が得られる。試作した検出器に冷中性子を照射し、実際に吸収反応を確認した。現在10B膜の安定化を行っている。中性子吸収材料の選定をし、複数の方式の検出器を試作し、冷中性子を照射して原理の確認とともに個々の方式の特性および問題点を把握した。個別の最適化、問題点の解決を進める段階に入った。素粒子物理学ホウ素の蒸着層を利用した方式で、検出した反応数が予想より少ない原因を蒸着層の安定性等に着目して調べる。窒素14による中性子吸収反応について、バックグラウンドへの寄与の仕方を調べる。増感条件、現像条件を最適化する。位置分解能および検出効率を導出する。その後、超冷中性子を照射して試験する。並行して飛跡の認識アルゴリズムを完成させる。
近代中国農村社会における共同体の解体とその残滓に関する史的考察

本研究の目的は、戦前期に日本の南満州鉄道等が実施した中国華北地方の農村調査を分析して、一般に近代社会の成立において解体されたと理解される「共同体」、特に「農村共同体」に焦点をあわせ、中国近代史において「共同体」の解体過程とその残滓について歴史的考察を加えようとするものである。本研究がそのような目的を設定する背景には、近年の中国において「人民公社」が解体し、農業生産責任制に移行するなかで、「共同体」的な農業慣行が復活しているという事実に起因する。なお本年度は、前述の農村調査に一つである『中国農村慣行調査』および『冀東地区農村実態調査』で取り上げられた河北省・山東省の農村を都市近郊型農村・商品作物生産を中心とする農村・伝統的社会構成を強固に維持する農村に類型分けし、各農村が1930年代および40年代にいかなる経済構造のもとに、いかなる社会運動を展開し、解放に至ったか整理分類し、さらに農業慣行の実態を明らかにし、新中国成立後の段階でいかなる役割をもって農業集団化に至ったか検討し、改めて中国農村における「共同体」の解体の意味を考察するという研究計画を立てた。そこで台湾より復刊された『民国二十年代中国大陸土地問題資料』等の中国近代経済史関係図書購入し、『中国農村慣行調査』および『冀東地区農村実態調査』等で取り上げられた地域または近隣の農村を中心とした歴史的変容過程を、最近中国華北地方で実施された実態調査に基づく研究成果との比較検討作業をも含めて、農業慣行の変化を中心に再構成してみた。その結果伝統的な農業慣行を中心に同族的結合に基づく共同労働が村落の運営に重要な役割を持っていたこと、さらに農業慣行の一部は新中国において集団化に至るなかでも生産隊を核とした村落結合において重要な役割を持っていたことが明らかになった。
キラル敏感な新規時間分解分光法の開発による分子キラリティーのダイナミクスの解明

本年度では、ヘテロダイン検出のキラル振動和周波発生分光装置のさらなる高感度化および生体試料水溶液への応用を試みた。検出感度の向上という点で、代表的なキラリティーを有する有機液体のであるリモネンの純液体を、サブ秒の時間分解能で取得することが可能となった。これは、入射光および信号光の偏光純度が向上し、さらに局所発振器電場の強度を最適化し、信号光との干渉を適切に行えるようになったからである。この装置を用いて、さまざまな厚みの液体試料を測定し、1 mmから1 cmの厚みの試料について、位相がずれることなく、同様の信号が得られることを確認した。一方、ICCD検出器を用いて、110 ms程度の露光時間での信号取得を可能にするため、さらなる高感度化をはかったが、検出器に由来するノイズおよび干渉信号が発生し、信号を明瞭に観測することができなかった。また、生体試料への応用を行った。測定したのはキラリティーを持つアミノ酸であるフェニルアラニンおよびロイシンの水溶液である。数100 mMの濃度をもつ濃厚溶液を測定したにもかかわらず、CH伸縮およびNH伸縮振動に由来するキラルVSFG信号を測定することができなかった。サブ秒でリモネンの信号が得られ、数分10分の取得時間でこれらのアミノ酸溶液の信号が得られなかったことから、透過配置においてバルク相のキラルVSFGを与える反対称ラマンテンソルが、これらの分子について著しく小さいことが示唆された。時間分解分光を可能にする短時間での露光時間を十分に達成しているといえる。そのため、適切な励起光パルスを試料へと入射することで、時間分解キラル分光が行える可能性が十分にあるといえる。一方、生体試料からの信号が非常に微弱であることが示唆された。この問題を解決するためには、電子共鳴条件を用いた、振動電子二重共鳴キラルSFG分光による測定の可能性を考える必要性がある。研究代表者が研究機関を異動したため、研究環境が大きく変わったことから、研究計画を変更する必要がある。キラリティーに敏感な新規時間分解分光を開発するという点では変わらないが、振動和周波発生分光法ではなく、第二次高調波発生および電子和周波発生によるキラリティーの高感度検出を検討する。それによって、電子状態のキラリティーを高感度に検出し、電子励起に伴うキラリティーの変化を過渡的にとらえる分光法を開発することを目指す。本年度では、新規に透過型のヘテロダイン検出キラル振動和周波発生装置を構築した。従来の反射型の分光装置と異なり、フレネル係数などを考慮することにより、透過信号を高効率で取得可能な装置を構築した。代表的なキラルな有機溶媒であるリモネンの純液体について、CH伸縮振動領域について測定を行った。局所発信器からの電場と、リモネンからのキラル振動和周波信号の良好な干渉をスペクトル領域で測定できた。さらに、R体とS体のエナンチオマー同士から、位相が反転した信号を得ることができた。本年度に構築した透過型のヘテロダイン検出キラル振動和周波発生装置の開発は世界で初めてであり、極めて高感度にキラリティーを検出できる分光装置が開発できたといえる。また、反射配置でのキラル振動和周波信号について、その偏光依存性を測定することにより、信号光がバルク相に由来するのか、界面相に由来するのかを容易に判断できる手法を見出した(現在論文投稿中)。キラル振動和周波信号はキラルなバルク相からも、キラルな界面相からも信号が発生可能であり、信号の由来を区別することはこれまで困難であった。バルク相から信号が発生するリモネン純液体と、界面から信号が発生するらせん構造を持つポリマーの薄膜について、全く異なる偏光依存性を示すことを実験的に示した。これとあわせて、バルク相と界面相について、キラル振動和周波信号の偏光依存性を定式化し、実験とよく一致することを示した。さらに、らせん構造を持つポリマーの薄膜から発生したキラル振動和周波信号は、電子非共鳴条件下で発生し、対称ラマンテンソルに由来することが強く示唆された。当初の予定通り透過型のヘテロダイン検出キラル振動和周波発生分光装置の構築に成功した。局所発信器からの電場と試料からの振動和周波信号の干渉を、分光器によって干渉縞として得ることができた。このように新奇な装置開発に成功し、順調に進捗している。

数100 mMの濃度をもつ濃厚溶液を測定したにもかかわらず、CH伸縮およびNH伸縮振動に由来するキラルVSFG信号を測定することができなかった。サブ秒でリモネンの信号が得られ、数分10分の取得時間でこれらのアミノ酸溶液の信号が得られなかったことから、透過配置においてバルク相のキラルVSFGを与える反対称ラマンテンソルが、これらの分子について著しく小さいことが示唆された。時間分解分光を可能にする短時間での露光時間を十分に達成しているといえる。そのため、適切な励起光パルスを試料へと入射することで、時間分解キラル分光が行える可能性が十分にあるといえる。一方、生体試料からの信号が非常に微弱であることが示唆された。この問題を解決するためには、電子共鳴条件を用いた、振動電子二重共鳴キラルSFG分光による測定の可能性を考える必要性がある。当初の予定通り、平成29年度に構築した装置にポンプ光を導入することにより、時間分解測定を実現する。また、従来の反射型ヘテロダイン検出キラル振動和周波発生分光装置に対してもポンプ光を導入することを試みる。研究代表者が研究機関を異動したため、研究環境が大きく変わったことから、研究計画を変更する必要がある。キラリティーに敏感な新規時間分解分光を開発するという点では変わらないが、振動和周波発生分光法ではなく、第二次高調波発生および電子和周波発生によるキラリティーの高感度検出を検討する。それによって、電子状態のキラリティーを高感度に検出し、電子励起に伴うキラリティーの変化を過渡的にとらえる分光法を開発することを目指す。
胎生期ストレスが成長後の脳における細胞新生と薬物感受性に及ぼす影響

本研究では、胎生期ストレスを与えられたラットの依存性薬物に対する感受性の変化を、脳内における生化学的・形態学的変化と関連することを目的とした。そこで本年度は、胎生期ストレスが仔に及ぼす影響のうち、脳形成に及ぼす影響と、成長後のストレスに対するコルチコステロン反応およびコカイン報酬効果に及ぼす影響を検討した。胎生期ストレスとして、妊娠13日目から17日目まで、1日3回母親を強い光の下で拘束した。生後10日で仔を灌流し、ストレス期間中の細胞新生の様子をBrdU免疫組織化学染色により観察した。また、同じくストレスを受けた母親から生まれた仔について、成長後のコカイン報酬効果に違いがあるかをコカイン誘発性条件性場所選好法を用いて測定した。加えて、ベースラインレベル、30分の拘束ストレス終了直後、1時間後、2時間後における血漿中コルチコステロン放出量を測定した。その結果、胎生期ストレスを受けた群は、受けなかった群に比べて側坐核、海馬で著しい細胞新生の減少を示したが、扁桃体では大きな違いを示さなかった。成長後、胎生期ストレス群のラットは、ベースラインレベルとストレス終了2時間後において、非胎生期ストレス群よりも高いコルチコステロン放出量を示した。しかしながらコカイン誘発性条件性場所選好の成立に両群間の違いは見られなかった。以上の結果より、胎生期ストレスは成長中の脳形成と成長後のコルチコステロン反応に影響を及ぼすが、コカイン誘発性条件性場所選好には影響を及ぼさないことが示唆された。
ザリガニ優劣個体間地位成立による回避行動応答パターン切り替えの神経行動学的解析

アメリカザリガニは尾扇肢への接触刺激に対し回避行動をしめすが、その応答パターンは齢依存的に小型ザリガニのダート応答から大型ザリガニのターン応答に切り替わる。またザリガニは縄張り社会性を持ち、しばらく単独飼育していた二匹のザリガニをペアにすると、すぐに闘争を始め、そのうち優劣個体間地位が成立する。その社会的履歴を含め、ザリガニの社会的地位が回避行動の応答パターンに及ぼす影響を神経行動学的に解析した結果、(1)ペアリング前にはダート応答を示していた小型ザリガニのうち、ペアリングにより優位地位をしめると、すぐに大型ザリガニが行うようなターン応答を示すように応答パターンが切り替わった。劣位となった個体はペアリング前同様ダート応答を示した。(2)ペアリングの維持により、優位個体はターンで応答し続けた。優劣成立後すぐに劣位個体を隔離し、単独飼育に戻した優位個体は少なくとも48時間以上はターンで応答し、その後徐々にダート応答を示す確率が増え始め、一週間後には逆転しダート応答するペアリング前の状態に戻った。(3)優位個体は次の社会的地位形成において劣位個体よりもより攻撃的で、別のグループの劣位ザリガニと二回目のペアリングをした場合、必ず縄張り争いに勝利した。(4)優位個体同±の組み合わせでペアリングを行った場合、負ければすぐにダート応答を行うように行動が切り替わった。劣位個体間のペアリングでの勝者はターン応答を行うようになった。(5)優位個体同土のペアリングは単独飼育個体間よりも高い頻度で闘争を行うが、より短い時間で勝負がついた。劣位個体同土のペアリングでは約半数のペアでしか優劣関係が成立せず、闘争一回あたりの時間も短かった。ザリガニは尾部への接触刺激に対して回避行動を示すが、その応答パターンはザリガニの成長に伴って逃避型のダート応答から防御型のターン応答へと変化する。またザリガニは縄張り社会性を持ち、優劣個体間地位が成立する。優劣個体間地位がザリガニの回避行動の応答パターンへ及ぼす影響を神経行動学的に解析した結果、(1)1ヶ月以上単独隔離しておいた二匹のザリガニを一緒にすると、すぐに闘争をはじめ20分以内に優劣個体間地位が確立し、その後はほとんど闘争が起こらなくなった。(2)ペアリング前には尾部への接触刺激に対し、90%以上の確率でダート応答を示していた小型ザリガニは、闘争の結果優位地位を占めることで、すぐに接触刺激に対し、大型ザリガニが示すようなターン応答を90%以上の確率で示すようになった。(3)ペアリングの結果、劣位になったザリガニは、ほぼ100%ダート応答を示し続けた。また尾部への少し強いプレス刺激に対し、テイルフリップで応答する確率が顕著に増加した。(4)優劣成立後ペアリングを維持している間、優位個体は主にターン応答で応答し続けたのに対し、優劣成立後すぐにそれぞれの個体を再隔離した場合では、優位個体は三日後までは主にターン応答を示し、その後徐々にダート応答を示す発現確率が増加し、一週間後には90%以上の確率でダート応答を示すペアリング前の状態に戻った。(5)細胞内記録法を用いダート・ターン応答切り替えの神経回路の解析を進め、多くの生理学的データが集まってきている段階である。アメリカザリガニは静止状態にあるとき、尾扇肢への軽い接触刺激に対して回避行動をしめすが、その応答パターンは齢依存的に切り替わり、小型アメリカザリガニは両側の尾扇肢を閉じながら、腹部を弱く伸展させ、歩脚を用いて前方へ歩行し、刺激源から遠ざかる逃避型のダート応答をしめす。

一方、成長して大型のザリガニになると、尾扇肢を左右非対称的に開閉し、主に腹部を屈曲させながら刺激源に向かって体を一回転させながら定位し、ハサミを持ち上げ威嚇姿勢をとる防御型のターン応答をしめす。ザリガニは縄張り社会性を持ち、二匹のアメリカザリガニが出会うと、お互いに接近し、ハサミを持ち上げ闘争を始め、30分以内に優位個体、劣位個体という社会的地位が成立する。たとえ小型のアメリカザリガニであろうと一度優位な地位になると、尾扇肢への接触刺激に対し、ダートではなくターン応答するようにこの行動の発現パターンが可塑的に変化する。社会的地位が一度決定したアメリカザリガニを、別の相手とベアリングしたならば、この社会的地位の再形成がすぐに起こるのか、そしてその時の回避行動の応答パターンはどうなるのか、また過去の社会的地位の履歴は、社会的地位再形成の過程にどのような影響を及ぼしているか、主に神経行動学的に解析した。(1)優位個体は次の社会的地位形成において劣位個体よりもより攻撃的であり、別のグループの劣位ザリガニと二回目のペアリングをした場合、必ず縄張り争いに勝利した。(2)優位個体同士の組み合わせでペアリングを行った場合、負ければすぐにダート応答を行うようになった。また劣位個体間のペアリングでの勝者はターン応答を行うようになる。(3)優位個体同士のペアリングは単独飼育個体間よりも高い頻度で闘争を行うが、より短い時間で勝負がつく。劣位個体同士のペアリングでは約半数のペアでしか優劣関係が成立せず、闘争一回あたりの時間も短かった。
前立腺肥大症の発症病理ならびに薬物的治療に関する基礎的研究

前立腺は上皮と間質からなるheterogeneousな組織であり、それぞれのコンポーネントが機能的に異なる役割を果たしている。こうしたepithelial-stromal interactionの理解はヒト前立腺肥大症(BPH)の発症病理の解明に必須である。我々はこうしたheterogenousな成分をレーザーキャプチャーマイクロダイセクション(LCM)を使用して上皮と間質を別々に採取しそれぞれの成分における遺伝子発現を検討した。アンドロゲンレセプター(AR)、エストロゲンレセプター(ER)、5α-reductase(5aR)、プロゲステロンレセプター(PR)の発現をRT-PCRにてみると両成分ですべての遺伝子発現を認めた。さらに、ARは比較的発現が多いため、定量的real-time PCRにて定量可能であった。ヒト前立腺組織においては上皮および間質においてそれぞれ異なったcopy数のARトランスクリプトを認めた。さらに、我々は、包括的な遺伝子発現の把握のため、DNAマクロアレーにより上皮と同質で発現している遺伝子のプロフィールを検討した。上皮では、E-cadherin、serine protease inhibitor、CD9antigen、anit-oxidant protien、adisintegrin and methalloproteinase 9、famesyl diphosphatefarnesyltransferaseなどの発現が有意に亢進していた。一方、間質ではimmunogloburin lambda locus、connective tissue growth facor、collagen type I、laminine alpha 4、integrin alpha 7などの発現が亢進していた。こうした遺伝子発現と組織学的コンポーネントとの解析により新しいBPHの病態生理の解明につながるものと考えられた。前立腺肥大症はアンドロゲン(A)のみならずエストロゲン(E2)が深く関与している。肥大腺腫の組織像は70%以上を間質細胞(主に平滑筋)が占めている。我々はラット実験モデル、ヒト培養細胞を用いて間質-上皮細胞の相互作用に焦点をあてて発症メカニズム解析を進めてきた。当該年度はイヌ肥大症モデルも加えて検討した。1)ラット肥大症モデル(精嚢)での検討:オリゴプロープを作製しRapidInsitu hybridization法を用いて、エストロジュンレセプター(ER)αmRNA、ERβmRNA発現の検討をした。ERαmRNAは去勢で有意に発現があり、E2投与により上皮特に間質領域に顕著に発現し投与後48時間をピークとした。ERβmRNAは去勢では全くないがE2投与後3日、上皮細胞に顕著に発現し7日には消失した。この結果はreal-time PCR法による定量分析にほぼ一致し、免疫組織学的検討によるERα、ERβ蛋白の組織分布に十分相関する結果であった。2)ヒト前立腺肥大腺腫由来の上皮培養細胞での検討:10^<-8>M・E2を12時間曝露した培養細胞のARmRNA,ERβmRNAの発現をreal-time PCR法で定量した。ARmRNAの発現はコントロールの7倍であった。ERβmRNAも発現した。ARmRNAの発現がE2によりup-regulateされた。この結果から肥大腺腫においてAR-ERクロス・トークが示唆された。3)イヌ前立腺肥大モデルでの検討:下部尿路平滑筋に存在すると思われる生理活性ペプチド・エンドセリンは排尿障害の一因と考えられている。A、E2を徐放剤にして投与作製したイヌ前立腺肥大モデルを用いて検討した。エンドセリンレセプター拮抗薬が肥大症による尿道閉塞に伴う排尿障害に対し有効であることが確認された。この結果からエンドセリンレセプター拮抗薬の薬剤開発の有用性が示唆された。前立腺肥大症はアンドロゲン(A)のみならずエストロゲン(E2)が深く関与しており、肥大腺腫の70%以上は間質細胞(主に平滑筋)が占めている。当該年度ではラット、イヌ肥大症モデルおよびヒト肥大症を用いて検討した。

2)ラット実験モデルでの検討:オリゴプローブを用いたRapid In-situ hybridization法(ISH)で精嚢の上皮・間質におけるTGFβmRNA発現を検討し、immunohistochemical method(IHC)と比較した。去勢では上皮・間質の両領域にTGFβmRNA発現を確認し、E2投与(7日)では間質に発現を認めた。この結果はタンパク発現に類似した。対照とした前立腺腹葉のTGFβmRNAの発現は、去勢では精嚢同様に両領域で発現を確認したがE2投与では上皮・間質ともほとんど発現を認めなかった。この結果はIHC法によるタンパク発現に類似した。前立腺は上皮と間質からなるheterogeneousな組織であり、それぞれのコンポーネントが機能的に異なる役割を果たしている。こうしたepithelial-stromal interactionの理解はヒト前立腺肥大症(BPH)の発症病理の解明に必須である。我々はこうしたheterogenousな成分をレーザーキャプチャーマイクロダイセクション(LCM)を使用して上皮と間質を別々に採取しそれぞれの成分における遺伝子発現を検討した。アンドロゲンレセプター(AR)、エストロゲンレセプター(ER)、5α-reductase(5aR)、プロゲステロンレセプター(PR)の発現をRT-PCRにてみると両成分ですべての遺伝子発現を認めた。さらに、ARは比較的発現が多いため、定量的real-time PCRにて定量可能であった。ヒト前立腺組織においては上皮および間質においてそれぞれ異なったcopy数のARトランスクリプトを認めた。さらに、我々は、包括的な遺伝子発現の把握のため、DNAマクロアレーにより上皮と間質で発現している遺伝子のプロフィールを検討した。上皮では、E-cadherin、serine protease inhibitor、CD9antigen、anit-oxidant protien、a disintegrin and methalloproteinase 9、farnesyl diphosphatefarnesyltransferaseなどの発現が有意に亢進していた。一方、間質ではimmunogloburin lambda locus、connective tissue growthfactor、collagen type I、laminine alpha 4、integrin alpha 7などの発現が亢進していた。
大脳皮質-大脳基底核ループの認知的機能と意思決定

本研究では、大脳基底核線条体における認知的な機能を調べるために、意思決定の認知的側面と運動的側面の両方を伴う課題を開発し、大脳基底核線条体から単一細胞記録をおこなった。意思決定の瞬間を明示的にするために、試行毎に与えられる視覚刺激情報に基づいて認知的に意思決定を行い、ついで運動を行うことを決定する認知-運動意思決定課題をマカクサルに訓練した。この課題では、サルは2つの図形(Cue刺激)から1つを選択する。Cue刺激提示後遅延期間の後に、提示された2つの図形のうち一方が提示される(target刺激)。この時点でボタンから手を離すとその図形に対応した量の報酬が与えられる。もし押し続ければもう一方の図形が提示され、この時点で手を離すと2つ目の図形に対応した量の報酬が与えられる。選択した図形と4段階の報酬量の関係はブロックごとにランダムに切り替えられ、動物は試行錯誤を通じてその関係を学習する。実際、サルは図形と報酬量の関係を学習し、報酬を最大化する意思決定が適切におこなえた。この課題中の線条体神経活動を記録したところ、課題開始時、Cue提示期、Target提示前後、報酬予告刺激提示期、報酬期のそれぞれで神経活動が記録された。本年度はこれらの神経細胞活動の解析を進め、Cue提示期から遅延期間にかけての認知的意思決定が行われる期間の細胞活動が、課題関連活動のなかで主要な割合を占めること、そしてそれらの活動のうち約半数が提示されたCue刺激の色のみ、形のみによって活動を変化させること、さらには後に選択される図形の色や形、すなわち意思を決定した後の行動準備活動が自ら選択した場合にのみ見られること、などを明らかにした。これらの大脳基底核における神経コードは、運動を決定する場合のみならず認知的意思決定に大脳基底核が関わることを示唆する。本研究では、大脳基底核線条体における認知的な機能を調べるために,意思決定の認知的側面と運動的側面の両方を伴う課題を開発し,大脳基底核線条体から単一細胞記録をおこなった.意思決定の瞬間を明示的にするために,試行毎に与えられる視覚刺激情報に基づいて,認知的に意思決定を行い,ついで運動を行うことを決定する認知-運動意思決定課題をマカクサルに訓練した.この課題では,サルはディスプレイの前に座り,ボタンを押すとタスクが開始する.タスク開始後に多数の図形から2つの図形がランダムに提示される(Cue刺激).遅延期間の後, Cue刺激で示された2つの図形のうち一方が提示される(target刺激).この時点でボタンから手を離すと提示された図形に対応した量の報酬が与えられる.もし押し続ければもう一方の図形が提示され,この時点で手を離すと2つ目の図形に対応した量の報酬が与えられる.選択した図形と4段階の報酬量の関係はセッションごとにランダムに切り替えられ、動物は試行錯誤を通じてその関係を学習する.より多くの報酬を得るためには, Cue刺激提示期により多くの報酬を予期する適切な図形を2つの図形から選択する認知意思決定を適切に行う必要がある.実際,サルは図形と報酬量の関係を学習し,報酬を最大化する意思決定が適切におこなえた。この課題中の線条体神経活動を記録したところ,課題開始時, Cue提示期, Target提示前後,報酬予告刺激提示期,報酬期のそれぞれで神経活動が記録され, Cue提示期やTarget提示直後に報酬を予期する神経活動が少数見つかった.このことは,線条体が運動の決定のみならず、目標とする図形を認知的に記憶する認知的な意思決定の場合にも報酬予測を比較によって意思決定に関わることを示唆している.本研究では、大脳基底核線条体における認知的な機能を調べるために、意思決定の認知的側面と運動的側面の両方を伴う課題を開発し、大脳基底核線条体から単一細胞記録をおこなった。