hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スマートフォンで潜在的なメンタルヘルスを評価するアプリケーションの開発

本研究課題は,日常のメンタルヘルスの評価方法として潜在連合テスト(Implicit Association Test;IAT)に着目し,スマートフォン上で潜在連合テストを実施するウェブアプリケーションを開発し,その測定の妥当性を検証することを目指すものである。平成30年度はスマートフォン上で潜在連合テストを実施するためのウェブアプリケーションの開発を行った。開発したウェブアプリケーションの仕様は,以下の通りである。(A)画面中央に表示される刺激語を左右のいずれかに分類する課題であり,左右いずれかのエリアをタッチすることで課題を進める。刺激呈示からタッチまでの反応時間を測定する。画面は縦向きでも横向きでも実施可能である。(B)2つのメインブロックの平均反応時間,標準的なスコアリング法であるDスコアを自動で出力する,(C)カテゴリ名,刺激語(およびその数)を自由にカスタマイズ可能であり,メンタルヘルスだけでなくさまざまな潜在的測定法に利用可能である。(D)潜在連合テストと共に,ウェブアンケート(カスタマイズ可能)による自己報告測度も利用可能である。(E)個人のメンタルヘルス評価に利用することを想定し,IDとパスワードにより個人ごとのデータ管理が可能である。ただし,現状のウェブアプリケーションでは「画像刺激が利用できないこと」,「single-blocked IATが実施できないこと」,「自動出力される数値の検算ができていないこと」といった課題が残されている。当初計画では,平成30年度はスマートフォンで潜在連合テストを実施可能なウェブアプリケーションの開発を目的としていた。未だ開発途中の部分はあるものの,次年度に実験を行うための最低限の環境は整った。したがって,現在までの進捗状況としては,「(2)おおむね順調に進展している」という評価が妥当と考える。平成30年度に開発したウェブアプリケーションについて,不十分な部分を引き続き開発していく予定である。それと並行して,当初計画の通り,開発したウェブアプリケーションを用いて,個人ごとの潜在的なメンタルヘルスを適切に評価できるかどうかを検証するための実験室実験を実施する予定である。
統合型解析顕微鏡を用いた線虫Ｃ．ｅｌｅｇａｎｓの感覚応答行動制御メカニズムの解明

本研究では、「感覚入力に基づいて運動出力を制御する神経回路活動を、細胞レベルで理解すること」を目的とし、極めてシンプルな神経系を持つ線虫C. elegansをモデルとして、匂い物質ノナノンに対する濃度勾配に沿った効率的な忌避行動を可能にする神経メカニズムを明らかにする。これまでに我々は、独自に開発した統合型顕微鏡システムを用いて、ノナノンの増加と減少に反応する異なる二種類の感覚神経細胞を同定した。一種類の感覚細胞は濃度増加に対して微分的に活動し素早く方向転換を引き起こす一方、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に積分的に反応し慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。さらに、この積分的な神経活動のパターンは、一種類の電位依存性カルシウムチャネルが持続的なカルシウム流入を引き起こすことで生成されることも明らかになった。今年度は、濃度増加に反応する細胞において、微分的活動が引き起こされるメカニズムを解明した。変異体や阻害剤を用いた解析と神経活動パターンの数理モデル化を組み合わせることで、この微分的活動は一過的な早い成分と積分的な遅い成分の和として表せられること、さらに、それぞれの成分を介する複数のカルシウムチャネルを同定した。以上から、細胞の種類依存的なカルシウムチャネルの関与が、神経細胞の応答性の速さを決定づけていることを明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、「感覚入力に基づいて運動出力を制御する神経回路活動を、細胞レベルで理解すること」を目的とし、極めてシンプルな神経系を持つ線虫C. elegansをモデルとして、匂い勾配に沿った効率的な匂い応答行動を可能にする神経活動を明らかにする。これまでに我々は、独自に開発した統合型顕微鏡システムを用いて、C. elegansは匂い物質ノナノンに対して効率よい忌避を行うために、ノナノンの増加と減少を異なる2種類の感覚神経細胞により感知し、それぞれの感覚神経細胞の活動が方向転換と直進という拮抗した応答行動を引き起こすことを明らかにした。今年度は、これら感覚細胞の活動を数理モデルによって記述し、またこのモデルに対応した遺伝子を同定した。一種類の感覚細胞は濃度増加に微分的に反応し、すばやく方向転換を引き起こしていた。これとは対照的に、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に積分的に反応し、感覚情報をしばらく蓄積することで、慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。また、この積分的反応には、GPCR下流の3量体Gタンパク質が関与する事も明らかにした。また、複数の神経細胞を同時にイメージングする際に得られる蛍光画像を効率よく解析するために、東北大学システム情報科学専攻橋本浩一教授との共同研究として、複数の神経細胞の自動追跡を行い、その輝度の変化を自動で抽出するソフトウェアの開発を行った。さらに、このソフトウェアの性能評価をドーパミン作動性細胞を用いて行った。私は自ら共同研究として開発した統合型顕微鏡システムを用いて、極めてシンプルな神経系を持つモデル動物・線虫C. elegansの匂い忌避行動における神経活動と行動制御との関連を解明する事に取り組んでいる。初年度(平成26年度)は、忌避匂いを感知する2種類の感覚神経細胞に関して、それぞれの神経細胞のカルシウム濃度は、匂い濃度の時間微分およびその時間積分を極めて正確に反映している事などを明らかにした。高等動物において、神経細胞の時間積分的な応答活動は作業記憶や意思決定に重要な役割を果たすと考えられていたがその分子実体は明らかになっていない。遺伝学的解析が容易なC. elegansにおいて積分的応答を見出した事によって、「積分遺伝子」の同定が可能になったと考えられ、その意義は極めて大きい。また、共同研究により、複数の神経細胞を同時に自動追跡できる画像処理ソフトウェアも開発し、その性能評価のため複数のドーパミン作動性ニューロン活動の同時イメージングにも成功し、投稿準備を進めている。一種類の感覚細胞は濃度増加に微分的に反応し、すばやく方向転換を引き起こす一方、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に対して積分的に活動し、感覚情報をしばらく蓄積することで、慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。今年度は、変異体を用いた解析により、感覚情報を蓄積する積分的活動が生じるメカニズムを解明した。まず神経伝達がほとんど生じなくなっている変異体でも積分的活動は通常通り見られたことから、この積分的活動は神経回路ではなく1細胞により引き起こされていることが明らかになった。さらに、種々のカルシウムチャネルの変異体を用いた解析により、積分的活動はたった一種類の電位依存性カルシウムチャネルからのカルシウム流入によって引き起こされることが明らかになった。また、複数の神経細胞を同時にイメージングする際に得られる蛍光画像を効率よく解析するために、東北大学システム情報科学専攻橋本浩一教授との共同研究として、複数の神経細胞の自動追跡するソフトウェアの開発を行った。さらに、このソフトウェアの性能評価をドーパミン作動性細胞を用いて行ったところ、C. elegansのドーパミン細胞の機能的非対称性を見出し、その成果を国際学術誌に投稿した。平成26年度には、忌避匂いを感知する2種類の感覚

神経細胞に関して、それぞれの神経細胞のカルシウム濃度は、匂い濃度の時間微分およびその時間積分を極めて正確に反映している事などを明らかにした。平成27年度は、変異体を用いた解析により、この時間積分的なカルシウム濃度上昇は、1細胞内において特定の電位依存性カルシウムチャネルが引き起こしていることを明らかにした。高等動物において、意思決定に関与する神経細胞の時間積分的な活動は、理論的研究から再帰的神経回路によって引き起こされていると考えられているが、1細胞による積分の可能性も示唆されていた。本研究成果は、動物の行動選択に関わる積分的神経活動が1細胞によって引き起こされていることを示した初めての例であり、さらにその分子的実体まで明らかになった。さらに、複数の神経細胞の神経活動を同時解析するための実験系の構築し、これまで知られていなかったC. elegansのドーパミン細胞の機能的非対称性を明らかにするとともに、ノナノン刺激に対して明確な応答を示す介在神経細胞の同定にも成功した。本研究では、「感覚入力に基づいて運動出力を制御する神経回路活動を、細胞レベルで理解すること」を目的とし、極めてシンプルな神経系を持つ線虫C. elegansをモデルとして、匂い物質ノナノンに対する濃度勾配に沿った効率的な忌避行動を可能にする神経メカニズムを明らかにする。これまでに我々は、独自に開発した統合型顕微鏡システムを用いて、ノナノンの増加と減少に反応する異なる二種類の感覚神経細胞を同定した。一種類の感覚細胞は濃度増加に対して微分的に活動し素早く方向転換を引き起こす一方、もう一種類の感覚細胞は濃度減少に積分的に反応し慎重に正しい方向への直進を引き起こしていた。さらに、この積分的な神経活動のパターンは、一種類の電位依存性カルシウムチャネルが持続的なカルシウム流入を引き起こすことで生成されることも明らかになった。今年度は、濃度増加に反応する細胞において、微分的活動が引き起こされるメカニズムを解明した。変異体や阻害剤を用いた解析と神経活動パターンの数理モデル化を組み合わせることで、この微分的活動は一過的な早い成分と積分的な遅い成分の和として表せられること、さらに、それぞれの成分を介する複数のカルシウムチャネルを同定した。以上から、細胞の種類依存的なカルシウムチャネルの関与が、神経細胞の応答性の速さを決定づけていることを明らかにした。感覚神経細胞からの神経活動を統合してから、効率よい忌避行動に至るまでの神経回路活動を解明する。平成26年までに明らかにした拮抗する行動を引き起こす感覚神経細胞から、さらに下流の神経回路において忌避行動がどのように制御されているかを明らかにするため、候補となる神経細胞においてカルシウムイメージングを行う。全神経回路構造を参考にすると、AIZにおいて拮抗する感覚入力の統合が見られた場合は、その下流の神経細胞AVEやSMB、AIBにおいて統合が見られた場合は、AVBやRIM、RICにおいて統合が見られた場合は、AVAやSMDなどが候補となる。
鋳造応力による鋳造体の変形とこれを防ぐための対策に関する研究

歯科鋳造において,鋳型の影響による鋳造体内の応力の発生は,鋳造体の変形をともない,無視できない問題である。ところで,我々は鋳造体の応力をなくすためには,鋳型の強度は可能な限り弱くすること,また鋳型の収縮が鋳込んだ合金の収縮と同じか,もしくは早いことが必要ではないか,と考えている。今回の研究の目的は,まずこの考え方の是非を確かめることである。鋳造体に応力が残っているかどうかの確認,ならびに,定量的手段は西村による方法を採用した。すなわち,リング型の鋳造体を鋳造後切断することによっておこる変形の度合を測定する方法である。実験は次の2点を主眼に行なった。鋳型の強さに関しては,りん酸塩系埋没材と石こう系埋没材との比較,結合材量の多少による残留応力の比較検討を行なった。鋳込み後の収縮傾向に関しては,石英埋没材とクリストバライト埋没材とが比較検討された。これまでの実験結果を要約すると, 1.鋳造体に残留する応力は,りん酸塩系埋没材を使用した場合が,石こう系埋没材を使用した場合より大きい。特に結合材量が25%のりん酸塩系埋没材による残留応力は著しく大きい。2.石こう系埋没材使用時の残留応力は実験にもちいたリング状鋳造体の巾によって異なる。すなわち,巾の狭い場合には切断後リングは閉じる傾向を示し,広い場合には開く傾向を示す。おそらく,スプルーの影響が加わるためだと考えられ,今後の課題としたい。3.石英埋没材をもちい,結合材量を15%までおとしても,残留応力をなくすことはできなかった。今後さらなる検討を続ける予定である。
粘性流体の数学的理論

非線形偏微分方程式論の最重要課題は弱解の正則性の問題であろう.特に弱解の一意性が得られていない方程式に関しては,正則である解のクラスを確定することが問題となる.微分作用素は変数について局所的に定義されるものであるから,関数uが考える領域のある点の周りで微分方程式を満たしていれば,その点のごく小さい近傍でuの正則性が得られることが期待される.微分方程式の解がこのような性質をもつとき,内部正則性が成り立つという.例えば,Laplace方程式,より一般には係数が有界である線形楕円型方程式に関しては,任意の弱解について内部正則性が成り立つ.Navier-Stokes方程式の弱解に関しては内部正則性の問題は極めて難解である.実際,方程式が非線形連立系であることに加えて,ひとつの未知関数である圧力が主要な未知関数である速度場の自乗について領域全体の積分で表示されることが大きな障害となっている.従って,たとえ弱解の特異点近傍の挙動を制御しても,その特異点が除去可能かどうかは,方程式を満たす領域の大域的性質をも考慮しなくてならない複雑な問題となる.本研究では,2/s+3/r=1,3【less than or equal】r<∞を満たすs,rに対して,正定数ε_0が存在して,任意の領域Ω×(0,T)におけるNavier-Stokes方程式の弱解uが条件‖u‖_<L^s_W(t_0,t_1;L^r_W(D))>【less than or equal】ε_0を満すならば,uはD×(t_0,t_1)において正則であることを証明した.ただし,D⊂⊂Ω⊂R^3,0<t_0<t_1<T,L^r_Wは弱L^r-空間を表す.ここで,弱解uに対しては,いかなる境界条件も課す必要がないことに注意されたい.この結果により,既存の除去可能特異点定理を一般化することに成功した.証明方法は領域Ωの近傍に台を持つ切り落とし関数を用いて,問題を全空間R^3における方程式に帰着させる.その際,低階の摂動項をもつ熱伝導方程式の解に対する最大正則性定理が重要な役割を演ずる.非線形偏微分方程式論の最重要課題は弱解の正則性の問題であろう.特に弱解の一意性が得られていない方程式に関しては,正則である解のクラスを確定することが問題となる.微分作用素は変数について局所的に定義されるものであるから,関数uが考える領域のある点の周りで微分方程式を満たしていれば,その点のごく小さい近傍でuの正則性が得られることが期待される.微分方程式の解がこのような性質をもつとき,内部正則性が成り立つという.例えば,Laplace方程式,より一般には係数が有界である線形楕円型方程式に関しては,任意の弱解について内部正則性が成り立つ.Navier-Stokes方程式の弱解に関しては内部正則性の問題は極めて難解である.実際,方程式が非線形連立系であることに加えて,ひとつの未知関数である圧力が主要な未知関数である速度場の自乗について領域全体の積分で表示されることが大きな障害となっている.従って,たとえ弱解の特異点近傍の挙動を制御しても,その特異点が除去可能かどうかは,方程式を満たす領域の大域的性質をも考慮しなくてならない複雑な問題となる.本研究では,2/s+3/r=1,3【less than or equal】r<∞を満たすs,rに対して,正定数ε_0が存在して,任意の領域Ω×(0,T)におけるNavier-Stokes方程式の弱解uが条件‖u‖_<L^s_W(t_0,t_1;L^r_W(D))>【less than or equal】ε_0を満すならば,uはD×(t_0,t_1)において正則であることを証明した.ただし,D⊂⊂Ω⊂R^3,0<t_0<t_1<T,L^r_Wは弱L^r-空間を表す.ここで,弱解uに対しては,いかなる境界条件も課す必要がないことに注意されたい.この結果により,既存の除去可能特異点定理を一般化することに成功した.証明方法は領域Ωの近傍に台を持つ切り落とし関数を用いて,問題を全空間R^3における方程式に帰着させる.その際,低階の摂動項をもつ熱伝導方程式の解に対する最大正則性定理が重要な役割を演ずる.
精巣に高発現する新規タンパク質WDC146の発現様式解析と機能の解明

1)WDC146は、精巣特異的に高発現している146kDaのヒト新規タンパク質である。構造的には3つのドメインから成っており、N端側にWD40リピート、中央にコラーゲン様モチーフ、C端側にグリシン、プロリン、アルギニンの豊富なリピートドメインがある。2)WDC146の精巣高発現はヒト及びマウスで確認され、両者のアミノ酸配列は、高い相同性(96%)を示した。特に、N端側のWD40リピートを含む領域は100%一致した。また、配列の一部はショウジョウバエ、酵母のレベルでも保存が確認された。3)精巣における発現時期は、精子細胞のパキテン期において顕著であり、細胞内における発現場所は、核および核周辺であった。4)精巣組織のきれいな固定にはブアン固定が最適であったが、hybridization液の浸透がやや不均一な傾向がみられた。逆にIn situ hybridizationに適した他の固定法では、細胞の変形や精細管内部の精子細胞の脱落が避けられなかった。3)の結果を踏まえた上でのより詳細な発現解析のためには、精妙な精巣固定条件の確立が必須と考えられる。5)WD40リピートは、しばしばタンパク質複合体形成におけるプラットフォームとして機能していると考えられている。我々は酵母two-hybrid法を用いてWDC146と相互作用するタンパク質を探索した。数種類の候補タンパク質が得られたが、確実な同定には至らなかった。6)精巣特異的な発現は、がん関連遺伝子にもその例が見られることがあるため、がんの細胞株およびがん組織においてWDC146の発現を調べた。調べたすべてのがん細胞株において中程度の発現が見られたが、がん組織においては、特に発現上昇はみられなかった。このことから、WDC146は癌-精巣遺伝子に分類される可能性がある。7)WDC146遺伝子は染色体2q14-21領域に位置し、22のエクソンから成る。完全長約4kbのmRNAの他に、ミススプライスによる約1kbの短いmRNAが同時発現している。8)プロモーター領域は、エクソン1の上流0.5kb以内にあることが、ルシフェラーゼアッセイによって同定された。WDリピートファミリーは、複数の他のタンパク質と協同して働き、シグナル伝達、発生、細胞周期、細胞骨格、アポトーシスなど、多岐にわたる領域で重要な役割を担っているタンパク質群である。本研究では、精巣特異的に高発現するWDリピートタンパク質(WDC146)について、精子成熟過程におけるその役割を研究している。平成12年度ラット、マウスに加え、ヒトにおいても、WDC146が精巣特異的に高発現であることを確認した。ラット精細管を材料として、精子形成周期のより正確なステージ同定をおこない、WDC146のメッセンジャーRNA発現時期を、パキテン期の精子細胞に特定することができた。また、精巣以外での発現は、脾臓では白脾髄、胸腺では皮質に特徴的であった。これらはいずれも細胞の分化、成熟が活発におこなわれている領域であり、WDC146の機能の方向性を強く示唆するものである。

我々はWDC146が細胞内で核に局在することも確認したが、これもDNA組換えなどへの関与を窺わせる知見のひとつといえる。これは、コラーゲン様ドメインを持ちながら核内で発現しているという意味においても、面白いタンパク質といえる。WDC146遺伝子の主要プロモーター活性は、上流約400塩基対の領域内に存在し、さらにその上流にはサイレンサー領域が存在するようである。発現実験の結果はIto-II(睾丸胚細胞腫瘍由来細胞)、Saos2(骨肉腫由来細胞)の両者で差がなく、従って精巣特異的プロモーターとは特定できなかった。ただし、WDC146は、調べた20種以上の各種腫瘍由来細胞株のほとんどで発現しており、いわゆる「がん・精巣遺伝子」(精巣特異的遺伝子で、がんと腫瘍由来細胞株で発現が高い)に分類されるべきなのかもしれない。WDC146の全配列を含め、これまでの知見を第一報として報告した(Ito et al.,2001)。1)WDC146は、精巣特異的に高発現している146kDaのヒト新規タンパク質である。構造的には3つのドメインから成っており、N端側にWD40リピート、中央にコラーゲン様モチーフ、C端側にグリシン、プロリン、アルギニンの豊富なリピートドメインがある。2)WDC146の精巣高発現はヒト及びマウスで確認され、両者のアミノ酸配列は、高い相同性(96%)を示した。特に、N端側のWD40リピートを含む領域は100%一致した。また、配列の一部はショウジョウバエ、酵母のレベルでも保存が確認された。3)精巣における発現時期は、精子細胞のパキテン期において顕著であり、細胞内における発現場所は、核および核周辺であった。4)精巣組織のきれいな固定にはブアン固定が最適であったが、hybridization液の浸透がやや不均一な傾向がみられた。逆にIn situ hybridizationに適した他の固定法では、細胞の変形や精細管内部の精子細胞の脱落が避けられなかった。3)の結果を踏まえた上でのより詳細な発現解析のためには、精妙な精巣固定条件の確立が必須と考えられる。5)WD40リピートは、しばしばタンパク質複合体形成におけるプラットフォームとして機能していると考えられている。我々は酵母two-hybrid法を用いてWDC146と相互作用するタンパク質を探索した。数種類の候補タンパク質が得られたが、確実な同定には至らなかった。6)精巣特異的な発現は、がん関連遺伝子にもその例が見られることがあるため、がんの細胞株およびがん組織においてWDC146の発現を調べた。調べたすべてのがん細胞株において中程度の発現が見られたが、がん組織においては、特に発現上昇はみられなかった。このことから、WDC146は癌-精巣遺伝子に分類される可能生がある。7)WDC146遺伝子は染色体2q14-21領域に位置し、22のエクソンから成る。完全長約4kbのmRNAの他に、ミススプライスによる約1kbの短いmRNAが同時発現している。8)プロモーター領域は、エクソン1の上流0.5kb以内にあることが、ルシフェラーゼアッセイによって同定された。
動脈血行再建術における晩期閉塞の発生機序の本態の解明に関する研究

雑種成犬後肢に血流抵抗の高い異常流れを作成し、大腿動脈自家静脈バイパス移植(末梢側端側吻合)を行い、移植片ならびに末梢側端側吻合部における内膜肥厚の病態を抗I、III、IV型コラーゲン抗体および抗フィブロネクチン抗体を用いて免疫組織化学的に検索した。1)移植自家静脈片肥厚内膜移植1週後には移植片内膜は再生内皮細胞様細胞で被覆された。内皮細胞様細胞は抗I、III、IV型コラーゲン抗体および抗フィブロネクチン抗体で陽性に染色された。2週以降では内皮下2-3層まで強く陽性に染色された。その染色性は動脈の内膜層の染色性とほぼ同様の強さであった。2)末梢側端側吻合部肥厚内膜末梢側端側吻合部では、3ヵ月以降で著しい内膜肥厚が形成された。肥厚内膜は全層にわたって抗I、IV型コラーゲン抗体およびフィブロネクチン抗体で陽性に染色された。しかし、移植片肥厚内膜に認められたような内皮細胞様細胞下の染色性の強い帯状層は認められなかった。抗フィブロネクチ抗体では、細胞の形態や線維の形態が不明瞭で、全体にびまん性に染色される傾向がみられた。III型コラーゲンについては、吻合部肥厚内膜表層部で弱く染色される傾向がみられた。以上の結果より、移植片内膜においては内腔側の数層は動脈の内膜に類似するコラーゲンの分布を持つ層が形成され、これは生理的「動脈化」の現象とも考えられた。一方、末梢側端側吻合部での肥厚内膜では動脈の内膜に類似するコラーゲンの分布を持つ層を持たず、内皮細胞下の平滑筋細胞あるいは筋線維芽細胞は増殖制御因子を欠如している可能性が示唆された。しかし、コラーゲン、フィブロネクチンの分布には不明な点があり今後、更に検索を重ねる必要がある。下肢動脈自家静脈バイパス移植術後の晩期閉塞の本態について検索した。犬後肢に末梢抵抗の高い異常流れを作成し,大腿動脈自家静脈バイパス移植を行ない,移植片ならびに吻合部の治癒経過を観察した。1.移植片では、移植後3日以内にvasa vasorum切離による虚血を来し,内皮細胞、内膜が剥脱した。移植後2週以内では、フイブリノ-ゲン,血漿の移植片壁内浸み込みが認められ,10ー14日目では、移植片の中膜平滑筋細胞は幼弱化して線維芽細胞の性質を帯びるようになり、平滑筋細胞Aーアクチン染色に対する染色性が低下した。外膜には、平滑筋細胞の性質を持つ線維芽細胞由来の細胞が認められた。1カ月以降では、内膜は平滑筋細胞の増殖により著しく肥厚し、6カ月以降では500μm以上に肥厚した。肥厚内膜はAーアクチン染色で濃染された。すなわち、移植静脈片の内膜肥厚の本態は、平滑筋細胞の異常増殖である。2.末梢側端側吻合部では、吻合部のtoe,heel,floorで内膜肥厚がみられ,特にtoe部の肥厚が著明であった。移植後早期に吻合部に壁在性血栓が付着し、これに向って外→内へ、縫合糸に沿う裂隙を通って線維芽細胞の侵入が認められた。

2週目には、壁在性血栓は膠原線維の増生によりほぼ器質化されたが,その過程で縫合糸に接して、血管内腔に直接開口し、肥厚内膜内に樹枝状に分布する新生血管が多数認められた。1カ月以降では、吻合部内膜肥厚は増強し、6カ月以降では著しい吻合部狭窄が形成された。吻合部肥厚内膜はAーアクチン染色で染色されなかった。すなわち、吻合部肥厚内膜の本態は,壁在性血栓が線維芽細胞の浸潤と膠原線維の増生によって器質化され、血管内腔に開口する栄養血管の新生を伴なうパンヌス組織であって、その形成機序は、移植片肥厚内膜の形成機序とは本質的に異るものであると考えられた。下肢動脈自家靜脈移植術後の晩期閉塞の本態について検索した。犬膝窩動脈を結紮して異常流れを作成し、大腿動脈自家靜脈バイパス移植を行い、移植片ならびに吻合部治癒経過を観察した。1)移植3日以内に移植片は類壊死に陥り、5ー14日では、中膜平滑筋細胞は平滑筋細胞アルファアクチン(Aーsmアクチン)染色に対する染色性が減弱した。同時期の外膜ではAーsmアクチンに弱く染色される細胞が多数出現した。電顕的観察では、中膜、外膜に多数の筋原線維芽細胞がみられ、前者は平滑筋細胞由来、後者は線維芽細胞由来の細胞と考えられた。これらの細胞ブロモデオキシウリジン(BrdU)注入試験でBrdUの強い取り込みがみられ、細胞増殖の活動期にあり、内膜肥厚ならびに類壊死変性した外膜の修復に関与すると考えられた。2)末梢側端側吻合部では,吻合のtoe,heel,floorでパンヌス過形成が認められたが、移植後5ー14日目に、吻合物組織内にBrdUを取り込む細胞が多数出現した。線維芽細胞由来の筋原線維芽細胞と考えられ、吻合部の修復に関与すると考えられた。3)吻合部パンヌスにおける多数の細血管新生過程をマイクロフィル(Mf)血管内腔注入により検索した。移植5日目,移植片、宿主動脈共にMfの壁内流入はみられないが、縫合系に沿う組織裂隙を介してMfの内→外への流入がみられた。14日目では,縫合系に沿って内腔由来で外側に向って樹枝状に分枝しながら、中、外膜の栄養血管と連結する新生細血管が多数認められた。走査電顕による観察でも、吻合部に沿って並ぶ内腔由来の新生細血管が多数認められた。1カ月以降では、内腔由来の新生細血管は中、外膜栄養血管と連結するばかりでなく、吻合部パンヌス内に縦走、輪走して密に分布する所見がみられた。雑種成犬後肢に血流抵抗の高い異常流れを作成し、大腿動脈自家靜脈バイパス移植(末梢側端側吻合)を行い、移植片ならびに末梢側端側吻合部における内膜肥厚の病態を抗I,II,III,IV型コラーゲン抗体および抗フィブロネクチン抗体を用いて免疫組織化学的に検索した。1)移植自家静脈片肥厚内膜移植1週後には移植片内膜は再生内皮細胞様細胞で被覆された。内皮細胞様細胞は抗I,III,IV型コラーゲン抗体および抗フィブロネクチン抗体で陽性に染色された。2週以降では内皮下2-3層まで強く陽性に染色された。その染色性は動脈の内膜層の染色性とほぼ同様の強さであった。2)末梢側端側吻合部肥厚内膜末梢側端側吻合部では、3カ月以降で著しい内膜肥厚が形成された。肥厚内膜は全層にわたって抗1,4型コラーゲン抗体およびフィブロネクチン抗体で陽性に染色された。しかし、移植片肥厚内膜に認められたような内皮細胞様細胞下の染色性の強い帯状層は認められなかった。抗フィブロネクチ抗体では、細胞の形態や線維の形態が不明瞭で、全体にびまん性に染色される傾向がみられた。III型コラーゲンについては、吻合部肥厚内膜表層部で弱く染色される傾向がみられた。以上の結果より、移植片内膜においては内腔側の数層は動脈の内膜に類似するコラーゲンの分布を持つ層が形成され、これは生理的「動脈化」の現象とも考えられた。
ナノ秒電気パルスを利用した低侵襲な癌治療法の開発

ナノ秒電気パルスは、ナノ秒単位の短時間に限局して強い電気的作用をもたらす新技術である。本研究ではナノ秒電気パルスの癌治療への利用のための基礎的研究を行った。まずナノ秒電気パルスがヒト固形癌由来細胞株にカルシウム依存的なネクローシスを誘発することを示した。続いて、パルス幅可変の電気パルス発生装置を組み、細胞死をもたらすパルス幅とエレクトロポレーションとの違いを示した。さらにナノ秒電気パルスが癌細胞の腫瘍形成能と遊走能を抑制することを明らかにした。以上の新知見は癌治療における新しい手段としてのナノ秒電気パルスの有効性を示しており、今後のさらなる発展的研究の基盤となるものである。近年の電気工学の進展により、ナノ秒というきわめて短い時間に限局して強い電気的な力をかけることが可能となり、ナノ秒電気パルスと呼ばれている。本研究は、局所にナノ秒電気パルスを作用させることで癌治療を行うための基盤を確立することを目的とする。平成26年度は、まずヒト癌由来培養細胞をナノ秒電気パルス処理するための実験システムの設置を行った。ナノ秒電気パルスは通常電源(AC 100V)からパルスパワーモジュレーターを介して生成し、高電圧プローブとオシロスコープでその波形をモニターした。電極については、この分野で汎用されるキュベット型電極に加え、さらに針型電極を用いた。エレクトロポレーションなどに用いられる白金針はナノ秒電気パルスには不適であることが判明したため、タングステンカーバイド製の針を使用することとした。続いて、これらの実験システムを用いて、ヒト癌由来培養細胞にナノ秒電気パルスを作用させ、細胞死誘導について解析を行ったところ、ナノ秒電気パルスがアポトーシスもしくはネクローシスを誘発することを明らかにした。どちらが起こるかは細胞株依存的であり、多くの接着性細胞株ではネクローシスがカルシウム依存的に誘発された。さらにカルシウムイオノフォアを作用させるとナノ秒電気パルスに対する細胞の感受性が高まること、カルシウム不含培地を用いると細胞がナノ秒電気パルスに耐性になることを見出し、ナノ秒電気パルスが誘発するカルシウム流入が細胞死誘導の重要な要因であることを示した。次にナノ秒電気パルスの生体作用を時系列的に理解するためのライブイメージング解析のための実験システムを設置し、これを用いてナノ秒電気パルスの生体作用解析の予備実験を開始した。ナノ秒単位の極短時間に強い電気的な作用を与える手法であるナノ秒電気パルスは、人体に痛みとして感知されにくく、局所に作用させることができるという特徴を持つ新手法である。本研究はナノ秒電気パルスによる新しい低侵襲な癌治療法の可能性を検証し実用化へとつなげることを目的とする。昨年度は針型の新しい電極を作製し、それを組み込んだシステムを設置した。本年度はこれを用いてナノ秒電気パルスの細胞への作用を解析した。電気パルスは作用時間(パルス幅)に応じて細胞に異なる作用を示すことが知られている。ミリ秒からマイクロ秒の電気パルスは高分子化合物の細胞への導入(エレクトロポレーション)に利用され、ナノ秒電気パルスは微小孔(ナノポア)形成を介したイオン流入と細胞死を誘発する。しかしこれまでは単一機材でパルス幅を大きく変えることができる装置は国内外に存在せず、パルス幅と生体作用の関連性を同一実験条件下で解析することは不可能であった。本研究では5マイクロ秒から250ナノ秒にかけてパルス幅が連続的に可変なパルス発生システムを製作することに成功し、このパルス幅の間での細胞への影響をライブイメージング法により検証した。エレクトロポレーションの有無は細胞膜非透過性色素の取込で判定し、ナノポア形成は細胞のイオンバランス異常に基づく膜構造の変化(ブレッビング)とカルシウム指示薬によって解析した。その結果、エレクトロポレーションは1マイクロ秒を切ると顕著に減少し、ナノポア形成に基づく細胞応答のみが生じるようになった。このことは物質導入のための電気パルスと癌治療のための電気パルスのパルス幅の明瞭な境界を見つけたものであり、ナノ秒電気パルスの低侵襲癌治療への利用における重要な基礎的情報と言える。さらに本年度はナノ秒電気パルスの細胞死誘導メカニズムについても生化学的・分子生物学的手法で解析を継続している。前年度に作製した電極を組み込んだ実験システムを使用して、パルス幅可変の電気パルス処理による細胞応答解析を実現することができたのは顕著な成果といえる。また前年度より継続中の細胞死誘導のメカニズム解析についてもさらに発展中で、これまでに報告されていない新たな細胞応答を見つけており、次年度のさらなる研究発展に期待が持てる。ナノ秒電気パルスは、強い電気的刺激をナノ秒単位の短時間に限って作用させる手法である。ナノ秒電気パルスを人体の局所で作用させた場合、そのきわめて短い作用時間のため、高電圧ながら安全性が高いという特徴を持つことから、新しい医療手段としての利用が期待されている。本研究はナノ秒電気パルスを局所に作用させることで低侵襲な癌治療を行うための基盤を確立することを目的としている。本年度は癌細胞が持つ腫瘍形成能ならびに転移能に対するナノ秒電気パルスの効果を解析した。ヒト癌由来細胞であるHeLaならびにHCT116は低吸着培養器で培養することで、腫瘍に類似した構造を持つ細胞塊(スフェロイド)を形成させることができる。これらの細胞をナノ秒電気パルス処理した上で低吸着培養器中で培養したところ、スフェロイド形成能の著しい低下が観察され、ナノ秒電気パルスによって癌細胞の腫瘍形成能が抑制されることが明らかになった。続いて癌細胞の転移能に対するナノ秒電気パルスの効果を解析した。

HT-1080は高い遊走能を持つヒト癌由来培養細胞として知られており、培養条件下における癌細胞の浸潤・転移のモデル研究に汎用されている。このHT-1080細胞をナノ秒電気パルス処理し、Boyden chamber法により遊走能を解析したところ、ナノ秒電気パルスによって遊走能が著しく低下することが判明した。以上、本年度の研究により、癌細胞が持つ腫瘍形成能ならびに遊走能に対してナノ秒電気パルスは抑制作用を示すことが示され、新しい癌治療法としての有望性がさらに明確化された。ナノ秒電気パルスは、ナノ秒単位の短時間に限局して強い電気的作用をもたらす新技術である。本研究ではナノ秒電気パルスの癌治療への利用のための基礎的研究を行った。まずナノ秒電気パルスがヒト固形癌由来細胞株にカルシウム依存的なネクローシスを誘発することを示した。続いて、パルス幅可変の電気パルス発生装置を組み、細胞死をもたらすパルス幅とエレクトロポレーションとの違いを示した。さらにナノ秒電気パルスが癌細胞の腫瘍形成能と遊走能を抑制することを明らかにした。以上の新知見は癌治療における新しい手段としてのナノ秒電気パルスの有効性を示しており、今後のさらなる発展的研究の基盤となるものである。本年度は従来から使用されているキュベット型電極に加えて、針型電極を使用することができる実験システムを設置した。これを用いて実際に細胞死を誘発させ、そのメカニズムを解析することで新しい知見を得ることができた。本研究にライブイメージング法を適用するための実験システムも稼働状態となり、平成27年度に予定されているナノ秒電気パルスに対する生体応答のライブイメージング解析が実施可能な状態となっている。当初の計画に基づき、腫瘍モデルを使用してナノ秒電気パルスの癌治療効果を検証する。初年度から継続中の細胞死誘導メカニズム解析についても実施する。医工学当初の計画に基づき、本年度に設置した実験システムを用いてヒト癌由来培養細胞へ様々な条件のナノ秒電気パルスを作用させ、増殖や細胞死の経時変化を定量的に解析する。細胞死のメカニズムなど、ナノ秒電気パルスの生体作用機構についても理解を深める。さらにライブイメージング法によるナノ秒電気パルス応答反応のリアルタイム解析を実施する。経費の節減と効率的使用に努めた結果、15万円余の研究費を平成28年度に繰り越すこととなった。経費の効率的な使用に努めた結果、9万円余の研究費を平成27年度へ繰り越すこととなった。最終年度である平成28年度は腫瘍モデルを使用した解析に経費を要するため、これに充当する。平成27年度は培養細胞を用いた実験を多数実施する予定であり、それに必要な細胞培養関連試薬や各種解析のための試薬に充当する。
界面分子エピタキシャルによる近赤外光電変換デバイスの創成

本プロジェクトでは、申請者らがこれまでに報告してきた可視光に吸収をもつ界面分子エピタキシャルデバイスの構築技術を基盤として、研究開発の進んでいない近赤外に吸収をもつ分子デバイス構築のための分子技術を確立することを目的として研究を遂行した。本研究では、可視光領域に強い吸収をもち、かつ積層の観点から平面構造を有するフタロシアニン誘導体に着目した。平面性のフタロシアニンは基板上で相互作用を発現しながら積層するため、集積により吸収波長を自由に制御できるのではないかと考えた。フタロシアニンの中心にシラノール部位を有する誘導体を合成し、電極上での集積挙動を検討した。その結果、フタロシアニン誘導体の積層度合いに応じて、近赤外領域に吸収帯が連続的に大きく動くことを見出した。吸収帯は1200ナノメートルまで及ぶこともわかった。このようにして作製したデバイスの光電流測定を、硫酸ナトリウムを電解質とする水溶液中で行ったところ、可視域での電流発生はほとんど観測されなかった。一方で、近赤外領域である800ナノメートルよりも長波長側で大きな電流を発生することが明らかとなった。これらの結果から、本プロジェクトでは、申請者らがこれまでに報告してきた可視光に吸収をもつ界面分子エピタキシャルデバイスの構築技術を基盤として、フタロシアニン誘導体を用いることにより未開拓であった近赤外領域に強い吸収をもつ分子デバイス構築のための分子技術を確立することに至った。また、構築したデバイスは近赤外領域において効率よく光電流発生することを明らかとした。そのため、従来のように蒸着などの大掛かりな装置や無駄なエネルギーを利用することなく,簡便な方法でシースルー太陽電池の構築が実現できるため,30年後のクリーンエネルギー供給の1プランとなることが期待できる。サステイナブル社会の実現には,枯渇資源利用からの脱却,すなわち再生可能エネルギー安定供給システムの創出が重要な課題である.再生可能エネルギーの創出はすでに様々な角度からプロジェクトが展開されており,太陽光発電(蓄電),燃料電池,熱電,バイオエタノールなどが挙げられる.その中で無尽蔵に降り注ぐエネルギー利用の観点から,申請者は太陽光利用に着目した研究を遂行している.これまでの研究では,分子や無機化合物はHOMO-LUMOやバンドギャップに相当する波長のエネルギーを吸収するため,紫外から可視光領域の光が利用されてきた.今回は,分子の相互作用を利用することで,吸収帯を近赤外領域まで拡張させ,透明な光電変換デバイスを作製することを考えた.本研究では,界面分子エピタキシャルによる近赤外光電変換デバイスを構築するするために,π共役系が拡張したナフタロシアニン誘導体やナフタロシアニン誘導体を用いて,透明電極上に分子を固定化する実験を行った.電極上での分子固定の確認は、原子間力顕微鏡、吸収スペクトル測定により行った.その結果,分子固定前後で表面モルフォロジーが大きく変化しており,また,分子に由来するQバンドが顕著に観測されたことから,ナフタロシアニン誘導体とナフタロシアニン誘導体を透明電極上に固定できていることが示唆された.なお,原子間力顕微鏡による表面観察では,凹凸は10ナノメートル程度であり,分子が集まってドメインを形成していることがわかった.吸収スペクトル測定では,分子を有機溶媒に溶解させて測定したスペクトルよりも電極上に固定したスペクトルの方が長波長側に大きくシフトしていることがわかった.これは分子と分子が電子的な相互作用をすることによるものと考えられる.当初予定した計画通りに研究が進んでいる.特に,π共役系が拡張したナフタロシアニン誘導体やナフタロシアニン誘導体の薄膜を電極上に構築でき,近赤外領域に吸収が見られた.サステイナブル社会の実現には、枯渇資源利用からの脱却=再生可能エネルギー安定供給システムの創出が重要な課題である。再生可能エネルギーの創出はすでに様々な角度からプロジェクトが展開されており、太陽光発電(蓄電)、燃料電池、熱電、バイオエタノールなどが挙げられる。その中で無尽蔵に降り注ぐエネルギー利用の観点から、申請者は太陽光利用に着目した研究を遂行している。本プロジェクトの研究目的は、これまで申請者が報告してきた、可視光に吸収をもつ界面分子エピタキシャルデバイスの構築技術を基盤として、研究開発の進んでいない近赤外に吸収をもつデバイス構築のための分子技術を確立することである。本研究では、界面分子エピタキシャルによる近赤外光電変換デバイスの創成を実現するために、π共役系が拡張したフタロシアニン誘導体、およびナフタロシアニン誘導体を用いて,配向を制御しながら電極上で集積構造を構築する。まずはフタロシアニンに着目して、中心にシラノール基を導入した誘導体を合成した。フタロシアニンは溶解度が低いという欠点が挙げられるが、アキシャル位にブタノールを導入すると、溶解度が向上することがわかった。そのため、溶解性のあるこの分子を用いて、基板上への集積化を試みた。反応温度や時間を制御しながら、この誘導体を透明電極上で逐次連結させることで、フタロシアニン骨格に特徴的なSoret帯とQ帯がエネルギーシフトしていくことがわかった。この集積体修飾電極は700nmより長波長側まで光吸収することがわかった。また、3電極系電気化学セルを構築し、光照射したところ安定したカソード電流の発生が確認された。申請書で提案した研究計画書に沿って実験を進めたところ、予想に近い結果が得られた。その成果はすでに論文として学術誌に受理された。

本プロジェクトでは、申請者らがこれまでに報告してきた可視光に吸収をもつ界面分子エピタキシャルデバイスの構築技術を基盤として、研究開発の進んでいない近赤外に吸収をもつ分子デバイス構築のための分子技術を確立することを目的として研究を遂行した。本研究では、可視光領域に強い吸収をもち、かつ積層の観点から平面構造を有するフタロシアニン誘導体に着目した。平面性のフタロシアニンは基板上で相互作用を発現しながら積層するため、集積により吸収波長を自由に制御できるのではないかと考えた。フタロシアニンの中心にシラノール部位を有する誘導体を合成し、電極上での集積挙動を検討した。その結果、フタロシアニン誘導体の積層度合いに応じて、近赤外領域に吸収帯が連続的に大きく動くことを見出した。吸収帯は1200ナノメートルまで及ぶこともわかった。このようにして作製したデバイスの光電流測定を、硫酸ナトリウムを電解質とする水溶液中で行ったところ、可視域での電流発生はほとんど観測されなかった。一方で、近赤外領域である800ナノメートルよりも長波長側で大きな電流を発生することが明らかとなった。これらの結果から、本プロジェクトでは、申請者らがこれまでに報告してきた可視光に吸収をもつ界面分子エピタキシャルデバイスの構築技術を基盤として、フタロシアニン誘導体を用いることにより未開拓であった近赤外領域に強い吸収をもつ分子デバイス構築のための分子技術を確立することに至った。また、構築したデバイスは近赤外領域において効率よく光電流発生することを明らかとした。そのため、従来のように蒸着などの大掛かりな装置や無駄なエネルギーを利用することなく,簡便な方法でシースルー太陽電池の構築が実現できるため,30年後のクリーンエネルギー供給の1プランとなることが期待できる。界面分子エピタキシャルによる近赤外光電変換デバイスを構築するするために,初年度は,π共役系が拡張したナフタロシアニン誘導体やナフタロシアニン誘導体を用いて,透明電極上に分子を固定化する実験を行った.2年目は近赤外領域に吸収を持つナフタロシアニン誘導体担持電極の光電流発生について研究を進める.特に,研究計画で記載したように,近赤外用モノクロメータと光源となるハロゲンランプならびに光ファイバーを連結させ,単色光を透明電極に照射した際の光量確認を行う.また,この単色光を透明電極に照射し,電気化学装置を組み合わせることで得られる電流量の測定を行う.本研究では、界面分子エピタキシャルによる近赤外光電変換デバイスの創成を実現するために、π共役系が拡張したフタロシアニン誘導体、およびナフタロシアニン誘導体を用いて,配向を制御しながら電極上で集積構造を構築する。すでにフタロシアニン誘導体を利用した研究は想定どおりの成果が得られており、最終年度では、より吸収エネルギーの低いナフタロシアニン誘導体を用いて界面集積体を構築する。また、光電流測定を行い、その成果を論文に纏める。当初の計画との差は主に旅費によるものである.参加を予定していた学会が学内業務のためスケジュールが合わず残予算が発生した.前年度の差額は学会等による成果発表または情報収集のための旅費に充てる.
体組織中薬毒物の検出と法医学上の意味づけ

臨床医学では痛風発作の緩解に,また農学領域では染色体倍加剤として用いられるコルヒチンの体組織からの分析法について,法医中毒学の立場から考察を加えた。今回、生体由来試料から液体クロマトグラフィー・質量分析法を用いて、コルヒチンを選択的に定性・定量する方法を開発した。まず、体試料からコルヒチンを効率よく抽出する方法を検討した。その結果、体試料1mlを蒸留水希釈後、固層抽出カラムに導入し、カラムを蒸留水で洗浄し、クロロホルム-メタノール混液で溶出。溶出液を加温し加温し、窒素流下で溶媒を除去。残渣を水に溶解して試料とする抽出法が簡便性や抽出効率に優れていた。次に、液体クロマトグラフィー・質量分析法の諸条件を検討した。質量分析の手段には動的高速原子衝撃法(ダイナミックFAB)が、他のインターフェースを用いた液体クロマトグラフィー・質量分析法よりも適していた。また、液体クロマトグラフィー溶離液に水とアセトニトリルの混合液を用い、この溶離液にFABのマトリックスとしてグリセロールを前もって添加し、逆層カラムを分離に用いれば夾雑ピークなしにコルヒチンを分析可能であることが明らかとなった。この抽出法ならびに分析法を用いて、病歴からコルヒチン中毒が疑われた症例について、患者の胃内容を検査したところ、コルヒチンに相当するマススペクトルが得られ、コルヒチン中毒と診断することができた。本法は、体試料中コルヒチンの分析法として有用であることが認められた。今後、内部標準物質を用いた定量性の向上について検討を加える計画である。
細胞増殖と細胞分裂のカップリング機構

動物細胞のMybファミリー転写因子は、c-Myb, A-Myb, B-Mybを含み、細胞増殖と分化に重要な役割を果たしている。c-Mybは、細胞周期のG1/S期の移行に必要な遺伝子や、アポトーシスを防ぐ遺伝子の転写を誘導し、細胞増殖を促進する。一方、B-Mybは紡錘体形成を介して、細胞分裂を制御する機能も有することを、私達は明らかにした。この動物細胞でのMybファミリー転写因子の2つの機能は、細胞増殖と細胞分裂をカップリングさせて進行させる役割を果たしていると、私達は推定している。私達は、Mybを1つしか持たないショウジョウバエでも、Mybが転写制御を介して細胞増殖を正に調節する機能と、紡錘体形成を介して細胞分裂を制御する機能を有するかどうかを検討した。新たに分離したショウジョウバエMyb(dMyb)変異体の1つが、標的遺伝子の転写を誘導する能力は正常であるにも拘らず、幼虫時期に致死となり、細胞分裂装置の異常を示すことを明らかにした。さらに動物細胞のB-Mybと同様に、dMybがクラスリンやフィラミンと結合して、紡錘体形成に関与することを明らかにした。さらに、B-MybやdMybが、転写制御を介して細胞増殖を正に調節する機能と、紡錘体形成介して細胞分裂を制御する機能とをどのようにして使い分け、カプッリングさせているかを理解するため、B-Mybに結合する因子を探索した。その結果、リン酸化酵素を見出し、このリン酸化酵素が直接B-Mybをリン酸化することを明らかにした。動物細胞のMybファミリー転写因子は、c-Myb,A-Myb,B-Mybを含み、細胞増殖と分化に重要な役割を果たしている。c-Mybは、未分化造血細胞で発現が高く、細胞周期のGl/S期の移行に必要な遺伝子や、アポトーシスを防ぐ遺伝子の転写を誘導し、細胞増殖を促進する。一方、B-Mybはほとんどすべてのタイプの細胞で発現しており、細胞周期のG2/MS期の移行に必要な遺伝子の転写を誘導する。このように、Mybファミリー転写因子は、転写因子として細胞周期進行に必要な遺伝子の転写を誘導し、細胞増殖を正に調節する。私達は、B-Mybのさらに詳細な作用メカニズムを理解するため、B-Mybを含む複合体を精製し、その中にクラスリンとフィラミンを含むことを見出した。そして、この複合体がクラスリンを紡錘体に運搬し、紡錘体形成を介して、細胞分裂を制御することを明らかにした。また、この複合体の機能を阻害すると、多倍体形成や染色体異常が誘導されることも見出した。このように、B-MybはG2/MS期の移行に必要な遺伝子の転写を誘導すると共に、紡錘体形成を介して、細胞分裂を制御する機能も有することが初めて示された。このMybの2つの異なる機能は、細胞増殖と細胞分裂をカップリングさせて進行させる役割を果たしていると、私達は推定している。さらにB-Myb複合体の精製過程で検出された特異的なリン酸化酵素が、B-Mybに結合し、B-Mybをリン酸化することを見出した。このキナーゼによるB-Myb機能の制御の解析が、今後重要である。
縄文時代土偶を例とした考古学学術デ-タベ-スとその支援システムの開発

本研究は縄文時代土偶を素材として考古学学術デ-タベ-ス形成の方法を具体的に行い、かつそのデ-タ支援のためのシステムを実証的に示す開発について、昭和62年から平成元年にかけて行ったものである。この活動を実行し、その成果と今後の方向性、問題の概要を以下に示す。1)本研究の最も基本となるのは地下から発掘され、現在まで累積されてきている全国的な土偶情報の掘り起こしとそのデ-タ化・収集である。全国的協力組織が必要であり、デ-タ化とそのベ-スの必要性、研究の展開を共通認識するため研究会集会をおこなった。この組織(全国45人(年度により変動する)による研究集会を計6回行い、約60件の研究調査報告がなされ、考古学学術デ-タベ-ス形成の必要性の共通認と各種討議により多くの発展的方向性が得られた。考古学学術デ-タベ-ス形成の一つの合理的方法論を実証した。2)図版、写真等図像情報を含めて土偶デ-タは全国的に累積9、500件以上収集され、この中で6、500以上の索引デ-タを作成、1,400件の画像デ-タを作成した。本研究を通して、未整理・未デ-タ作成分を残したが、極めて高密度にデ-タが収集された。3)これらデ-タをもとに支援システムの開発研究を行い、実用システムにはまだいたらなかったが、画像デ-タベ-スの実験開発をおこない、問題が明らかとなり、利用支援の基本モデルを得た。4)研究会において、本デ-タは縄文文化研究に極めて重要であることが解り、かつ未整理・未作成デ-タのデ-タ作成、研究会報告の刊行、デ-タの公開利用にむけた内容の全体的検証・修正、利用支援システムの実用化等、1)3)の成果を学術社会に発展的に貢献するため、本研究と組織の継続を途切れなしに続ける必要がある。これらの具体的内容を研究成果報告書としてまとめた。(1)土偶調査研究については、11月と3月の二度の研究集会で九州、新潟の出土状況報告があり、主要地域は済み、残りは来年度で終了する。また、土偶と文化との関係研究視点は各種視点から論議が進み、次第に論点の焦点が絞られてきた。データ台帳以外にもこれら出土状況、研究論の貴重な研究資料がさらに集成蓄積された。これらの刊行等の検討は来年度から本格開始する。(2)土偶データは台帳の回収が今年度急速に進み、すでに累積7000件近くなり、入力対象となるものは約6000件である。データ台帳の回収が進むにつれて、予期しなかった記述上の問題、さらに内容精度のバラツキ、データの調査漏れ、その他多くの問題が出てき、再調査や台帳整理が大変になった。これらは今後の考古学のみならず、人文系学術資料データ形成の本質的問題に関わることであり、問題を整理し、限界と可能性を明らかにしてゆく必要がある。さらに新規出土土偶や追跡調査、内容精製の必要なデータが現時点で大量にあり、データ精度を向上するため、来年度以降も組織的な研究継続は必至である。(3)システムの開発は、研究集会とデータ収集が最重点にあり、少し遅れている。しかし、部分的ではあるが画像検索も可能となり、TVビデオ簡易画像検索システムは完成した。

来年度さらに継続するが、しかし、基本はデータにあり、台帳の整理と入力は文字データについては来年度中累積6000ー7000件は可能であるが、画像は山梨県(1400)までが限度であることが明白となった。来年度は索引データによる全体の時期と地域的分布までは結果として出しとりあえずまとめたい。しかし、(2)の問題や全体的な完成と公開可能なデータの内容、方法(特に画像データについて)の問題など、何等かの方法で本研究の来年度以降の継続は必至の状況である。(1)土偶研究と調査の研究集会は11月24、25日に福島県柳津町で行った。全年度で土偶出土の地域的状況の概要情報把握の主要部分はほぼ掌握でき、今回研究は土偶研究視点の可能性について行ったものである。今後広域的考古学学術情報が形成された後の方向性と発展の可能性を探るものである。(2)土偶デ-タ収集については、孝古学の現状から途中で全体の約半数近く(67、000件)が収集されたら大成功である確信するにいたっていた。しかし、本年度さらに3、000件以上収集され累計9、000件以上である。来年度中は10、000件を超える。図像情報も含めてあり、考古学情報の現状において画期的な学術情報量である。本研究組織の分担・協力者各位の極めて熱心な協力のおかげであり、今後とも発展的に組織研究を継続してゆく必要性がある。(3)支援システムの問題は画像情報デ-タベ-ス等各種実験をおこない問題点が明らかとなり、モデルが得られた。(4)全体を「研究成果報告書」にまとめ、4月中に出版予定である。今後、貴重な研究集会報告の出版も含め、公開学術デ-タに向け、作成デ-タ内容の全体的検証、また地域的にデ-タ収集補完の必要性、多くの未整理・入力残デ-タ(3、000近く)の入力等これらを組織共同で行う。支援システムとして、本研究モデルから各種レベルと規模のものを具体化してゆく必要がある。本デ-タを通じて、縄文文化資料デ-タ集成、発展的研究、デ-タ利用・流通・形成方法の実証化と普及。さらに研究成果を学術社会に還元貢献するため組織的に継続研究してゆく必要がある。