hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障がい児者の防災対応能力向上に寄与するバリアフリーデザインの開発

本研究は、特別支援学校の施設整備における実態や課題とその要因を分析し、障がい児者の防災対応能力向上に寄与するバリアフリーデザインに関する知見の提供を目的に、アンケート・聞き取り・実測・行動観察の各調査を実施した。その結果、施設での課題として、バリアフリー化やEV等の早期設置、便所の車椅子対応。ハード面の設計段階での整備が挙げられる。また、空間デザインでの課題として、わかりやすいランドマーク、視覚的な教育環境、用途制限のない空間の確保、車椅子でも使いやすい施設・整備が挙げられることが明らかになった。本研究は、障がい児者の防災対応能力の向上を図るため、災害時・緊急時に対応した建築物の設計法・バリアフリーデザイン等に係る検討を進め、その成果をガイドラインとして公開し、全国の特別支援学校の避難対策の一助とするものである。平成27年度は当初計画どおり下記のように研究を遂行した。■ステップ1.文献調査:障がい児者の避難時における課題と対策について検討するとともに、参考となる整備事例について、各種機関・政府資料および主要文献等を整理した。■ステップ2.現状把握:香川県内の被災時・避難時での障がい者の困難に関する調査:香川県立盲学校(標高1m)は浸水や津波の危険地域に位置することから、外部情報が得にくい視覚障がい者にとって地域住民の協力が極めて重要であると考える。そこで、災害発生時に視覚障がい者が地域コミュニティと連携してできる具体的方策を探るため防災合宿を実施し、避難所設営に関する課題について分析・検討した結果、視覚障がい者の災害対応能力育成のあり方や避難所での居住のあり方についての一端を把握することができた。加えて、バリアフリー新法では誘導ブロックの設置がうたわれているが、施設内に敷設されていない場合が多く、災害時の避難所生活では視覚障がい者にとって動線を示すものがない。そこで、香川県立盲学校と地域住民の協力を得て、緊急時の移動用具としてのガイドロープのデザインとその敷設方法を探ることを目的とした研究を実施した。■ステップ3.現状把握:全国の施設整備と平常時での障がい者の災害対策に関する調査:ステップ2の結果を受けて、災害時対策を実施している特別支援学校を抽出し、現在、現地調査に向けた協議を進めている。本研究を含めた一連の防災教育の取り組みによって、優れた防災教育の取り組みを支援・表彰する事業「防災教育チャレンジプラン」(内閣府主催)の2015年度全国13実践団体の中から、香川県立盲学校が最優秀である大賞を受賞した。地域のさまざまな機関・団体と連携している点、および、視覚障がい者に対する防災教育の前例が少ないなか試行錯誤を繰り返しながら丁寧に取り組んでいる姿勢が高く評価されての受賞であった。香川県立盲学校は海岸線から200m余りに位置することから、南海トラフ地震発生の際には浸水するとされるとともに、一部の生徒は校内で寄宿舎生活を送っていることから、学校では自分の命を守るために自分で判断・行動ができる児童・生徒を育てようと、地域のコミュニティー組織、香川大学危機管理研究センター、および、多数の企業と連携して、音・匂いや手足の感触などを使った体験的な学習を実践しており、本研究もその一端を担った。盲学校との相互協力による研究を遂行したことによって、調査・研究での時間的制約はもとより、多様な視点からのアプローチや情報の共有が可能となり、課題の発見・解決や研究の深まりが促され研究の成果につながったものと考える。また、2015年10月の日本インテリア学会において研究成果をまとめた下記の梗概原稿を発表した。■学会論文1)亀井千菜津,藤井容子:火災煙がロービジョン者と晴眼者の避難に及ぼす影響に関する実験的研究,日本インテリア学会第27回大会研究発表概要集,pp. 91-92,2015.102)岡本航輝,藤井容子:歩行実験による誘導用具としての「ガイドロープ」の可能性,日本インテリア学会第27回大会研究発表概要集,pp.93-94,2015.10平成28年度は当初計画どおり下記のように研究を遂行した。■ステップ4.現状把握【全国の被災時・避難時での障がい者の困難と求められる対応策に関する調査】香川県の特別支援学校9校を対象に、防災教育の手法や防災・避難の環境整備についてのヒアリング調査と教室環境の実測調査を実施し、各校の防災対策や避難対応の現状を把握したうえで、防災・避難環境整備の課題を抽出した。加えて、先進的な災害時対策を実施している特別支援学校において、現地調査に向けての協議を進めている。■ステップ5.提案【災害時・緊急時に対応するバリアフリー化方策の検討等】上記調査結果をまとめたうえで、防災・避難環境整備の課題を抽出し、今後の改善に繋がる知見を提供した。防災教育の課題として、1避難訓練は一般的な防災マニュアルに沿ったシナリオに基づいて実施されているが、災害対処能力の向上には児童・生徒と教員の判断力や意思決定能力を高めるための訓練手法の導入が求められること、2防災教育の授業時間確保が困難なうえに防災教育の手法や教材が不足しており、学級担任の力量に委ねられていること、3実際の災害体験から、日常的・継続的な避難対応が必要であること、等が挙げられる。そこで、1実体験として身につく教材の開発と、五感を活かした防災教育の継続が必要であること、2防災学習を学習指導計画の中に位置付けるとともに、災害時のレジリエントな対応行動に向けた対応策の開発が求められる。避難環境整備の課題として、1教室内における防災環境の未整備、2避難時障害物への対応不足、3空き室の用途および収納庫不足等が挙げられる。

教員による改善には限界があり、予算措置の必要な課題があることからも、防災・避難計画に向けた財源の確保が求められる。なお、これらの内容を、日本建築学会大会オーガナイズドセッション概要としてとりまとめた。2016年9月より、大阪教育大学附属特別支援学校をフィールドに教育学・心理学・建築学の各分野が連携して教育環境改善の実践研究を行う人間・環境学会「特別支援教育の環境デザイン研究委員会」委員を務め、現地調査に向けての協議を進めている。昨年度は、応用行動分析による授業への介入を行い,授業中の逸脱行動の減少という一定の効果が得られたが,抜本的な環境改善が行われていないため次第に効果が薄れたことから、授業のソフトと教室等のハードが一体となって整備されることで効果が高まると考える。即ち、環境デザインによるソフト・ハードが一体になった教育環境の改善に取り組むことで,ソフト中心のこれまでの特別支援教育に1視座を提供できるものと考える.当研究委員会での共同研究を遂行したことで、調査・研究における時間的節約はもとより、多様な視点からのアプローチと情報の共有が可能となり、課題の発見・解決とともに研究の深まりが促され、本研究の成果につながったと考える。特別支援学校における課題として,バリアフリー化やEV等の早期設置,便所の車椅子対応,ハード面の設計段階での整備が挙げられる.空間デザインでの課題として,わかりやすいランドマーク,視覚的な教育環境,用途制限のない空間の確保,可動式の共有設備,短くわかりやすい動線,車椅子でも使いやすい施設・設備が挙げられる.今後は,人的態勢や施設条件の違いによる各校の特徴や学校間の差異についても詳細な分析が求められる。障害種別毎に必要な対応としては、【視覚障がい児生】視覚障がい児生が生活上で困る事柄は情報の収集であることから,わかりやすいランドマークによる情報提供が求められるとともに,全盲と弱視児生の両者への配慮や障害の重複化による車椅子利用者への配慮も求められる。【聴覚障がい児生】聴覚障害を有する児童・生徒は音や声による情報が得られない為,視覚的に情報収集できる環境が求められる.また,補聴システムの整備等による聴覚的な教育環境の整備とともにICT機器など視覚的な教育のための環境整備も求められる。【知的障がい児生】知的障がい児生への配慮として,児童生徒数の変化や障害特性などのニーズへの対応として柔軟性のある空間および用途の制限がない空間の確保,さりげない防犯・防災デザイン,作業学習空間の充実が求められる。【肢体不自由・病弱児生】小学部の空間では動線空間に配慮が必要であり,また教室・トイレ間の動線が短い必要があることがわかる.車椅子やバギー等の支援器具を利用する児童・生徒への配慮として,広い空間,車椅子でも利用可能な設備,適切な動線計画が求められる.肢体不自由児生の身体的学習のための教材・教具用空間の確保,プールの通年利用,病弱児生への配慮として空気清浄機や全館冷暖房の設置が求められる。
セルオートマトンを利用した地球温暖化防止のためのCO_2深部岩盤貯留技術の研究

本研究における研究実績は次の通り要約される.1.格子ガスオートマトン法による浸透流・地下水移行問題解析のためのプログラム開発2.上記手法の亀裂ネットワークモデルへの適用による浸透流・地下水移行問題解析プログラムの開発具体的には次の通り.(1)セルオートマトン法は,自然の複雑性を人の手を介せずに再現させる手法であり,その際,必ずしも複雑な現象のレベルにおける情報や知識を必要としない.従って,セルオートマトン法は既に複雑系の中でも生命現象の解明にすぐれた業績を残しているが,岩盤中の浸透流の解析への適用例は無いので,単一亀裂中の水理挙動のシミュレーション結果の評価により,開発手法の妥当性を検証した.(2)格子ガスオートマトン法は,対象を正多角形で敷き詰めた格子に分割し,単位質量の粒子を格子線上に移動させていく手法である.その後,粒子の移動,衝突および散乱を表現するために,隣り合う格子点の粒子の衝突過程を,質量と運動量を保存するように単純に繰り返していく.この手法の応用によって,亀裂ネットワーク中の水理挙動のシミュレーション技術を構築した.なお,本研究では岩盤の亀裂ネットワークモデルも自己組織化の原理によって構成することを試み,次にその亀裂を流れる流体を不連続な集まりで捉え,単純なレベルの衝突で時系列的に追跡していく格子ガスオートマトン法を用いて浸透流と物質移行を解析するという手法によって解析する手法を開発した.本研究によって,岩盤中の帯水層に溶解したCO_2の水理挙動の時間・空間的なパターンにおける不規則性を,不規則なままで解析するという新たな解析法を構築することを実現した.本研究は,地球温暖化防止のためのCO_2の深部岩盤への貯留技術を実現させることを目的とし,そのサイト選定および貯留性能評価のシミュレーション技術を構築するものである.より具体的には,対象とする岩盤が貯留に適しているものかどうかを評価するための,長期的な帯水層の挙動をシミュレーションする手法を確立させることを目的とする.そのために,流体を粒子の集まりとして取り扱い,隣り合う粒子の衝突を繰り返す流れの自己組織化過程を実現させる手法(格子ボルッマン法)によって,高温・高圧下でのCO_2の溶解した帯水層の挙動の予測を定量的に評価するものである.本年度は,次の現象のシミュレーションを可能にする格子ボルツマン(LB)法の基本プログラムを構築した.・CO_2の溶解により密度と粘性が異なる部分が発生した場合の地下水流動過程(液・液2相流)・2流体間の相互作用をモデル化し,気液2相流の相変化のシミュレーション技術.このために,衝突する粒子の運動量を粒子の分布関数が一定の速度で平衡状態に近づきながら再配分されるという時間緩和法で表現し,さらに対象を正多角形で敷き詰めた格子に分割し,単位質量の粒子を格子線上に移動させていく手法を構築した.さらに本年度は,岩盤の亀裂モデルの不連続面が形成する水みち形状を自己組織化によって表現し,濡れ性を考慮した多相流の流れをシミュレーションする技術を確立させた.以上の結果,次のような特徴を有するシミュレーション技術の構築が確認された.・隣り合う格子点の粒子の衝突過程を計算するだけの単純な過程で複雑な現象がシミュレーション可能である.・系全体の格子点で同時に計算することより,並列処理が可能である.・静的,動的な境界が自己組織化により形成されるため,複雑な境界条件も簡単に表現することが可能である.本研究における研究実績は次の通り要約される.1.格子ガスオートマトン法による浸透流・地下水移行問題解析のためのプログラム開発2.上記手法の亀裂ネットワークモデルへの適用による浸透流・地下水移行問題解析プログラムの開発具体的には次の通り.(1)セルオートマトン法は,自然の複雑性を人の手を介せずに再現させる手法であり,その際,必ずしも複雑な現象のレベルにおける情報や知識を必要としない.従って,セルオートマトン法は既に複雑系の中でも生命現象の解明にすぐれた業績を残しているが,岩盤中の浸透流の解析への適用例は無いので,単一亀裂中の水理挙動のシミュレーション結果の評価により,開発手法の妥当性を検証した.(2)格子ガスオートマトン法は,対象を正多角形で敷き詰めた格子に分割し,単位質量の粒子を格子線上に移動させていく手法である.その後,粒子の移動,衝突および散乱を表現するために,隣り合う格子点の粒子の衝突過程を,質量と運動量を保存するように単純に繰り返していく.この手法の応用によって,亀裂ネットワーク中の水理挙動のシミュレーション技術を構築した.なお,本研究では岩盤の亀裂ネットワークモデルも自己組織化の原理によって構成することを試み,次にその亀裂を流れる流体を不連続な集まりで捉え,単純なレベルの衝突で時系列的に追跡していく格子ガスオートマトン法を用いて浸透流と物質移行を解析するという手法によって解析する手法を開発した.本研究によって,岩盤中の帯水層に溶解したCO_2の水理挙動の時間・空間的なパターンにおける不規則性を,不規則なままで解析するという新たな解析法を構築することを実現した.
生体内酸素代謝がHIF-1を介して細胞間接着装置の機能調節に与える影響の探究

生体内の血管内皮・上皮により構成されるさまざまなバリア機能が周術期に動的に変化する酸素代謝によりいかなる修飾を受けるかを低酸素応答のマスター転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1)の活性化との関連でタイトジャンクションを構成する接着分子に着目して解析した。生体内の血管内皮・上皮により構成されるさまざまなバリア機能が周術期に動的に変化する酸素代謝によりいかなる修飾を受けるかを低酸素応答のマスター転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1, HIF-1)の活性化との関連でタイトジャンクションを構成する接着分子に着目して解析し,さらに分子生物学・細胞生物学的に理解してよりよい周術期管理につなげてくことが本課題の目的であった。初年度は培養細胞を用いて細胞間でバリアを構築する研究計画を策定していた。1培養細胞を用いた実験系において肺胞上皮における水分輸送,肺胞上皮のタイトジャンクション機能へ酸素分圧が与える影響の評価-ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞由来の樹膣細胞株A549細胞を用いてNamiloride-blockable ENaCは現在少なくとも4つのサブタイプと3種類のサブユニット(抗体が得られないものはRT-PCRで解析) / Na+-K+-ATPase/ aquaporinとくにAQP5 /タイトジャンクション蛋白質(ZO-1, occudin, claudin) /転写因子HIF-1、NF-kB活性化の解析/アポトーシス関連遺伝子Caspaseファミリー/HMGB1,RAGEの発現を半定量的RT-PCR法を用いて検討する実験系を樹立した。さらに肺血管内皮細胞においても同様な実験系を確立した。酸素分圧に依存した発現変化が観察されて少なくともその一部は転写因子HIF-1に依存していることを見いだした。2.しかし培養細胞によって生体バリアを再構成する実験系の構築には失敗した。3. In vivo実験系(再拡張性肺水腫)の確立には至らなかった。生体内の血管内皮・上皮により構成されるさまざまなバリア機能が周術期に動的に変化する酸素代謝によりいかなる修飾を受けるかを低酸素応答のマスター転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1)の活性化との関連でタイトジャンクションを構成する接着分子に着目して解析し,さらに分子生物学・細胞生物学的に理解してよりよい周術期管理につなげてくことが本課題の目的であった。研究計画の細目事の実施状況を以下に記載する。#1培養細胞を用いた実験系に置いて肺胞上皮を含む上皮系の細胞において水分輸送、タイトジャンクション機能関連の蛋白質の発現に対して培養環境の酸素分圧が及ぼす影響の検討-ヒト肺胞基底上皮腺癌細胞由来の樹立細胞株A549細胞を用いてENaC,Na+-K+-ATPase, AquaporinとくにAQP5に加えタイトジャンクションの構成蛋白質(Occudin, Claudin, ZO-1のサブタイプ)、HMGB1, RAGEの発現の半定量的RT-PCR法を用いた検出実験系、転写因子HIF-1・NF-kB活性化の解析法を確立して低酸素環境ではHIF-1の活性化に依存した発現上昇が観察されることを確認した。#3.In vivo実験系-マウスを用いてのモデル構築に失敗したがラットを用いて再拡張性肺水腫を再現する実験系の構築には成功した。検討の最中であり最終的な結果の取得には今しばらくの時間が必要である。麻酔科学培養細胞の再構築によりin vitroでの細胞間バリアを構築する段階において研究の遅れが生じている。in vitroでの細胞間バリアの構築に力を割くがこれが不調であればin vivoでの肺再拡張モデルなどの解析を優先して遂行していく計画である。研究機関に配備されている実験機器を利用して研究の遂行が可能であったため当初に予定していた物品の購入を行わなかったため次年度使用額が生じた。次年度使用額は研究計画に沿って主に物品の購入に使用する予定である。
2つのヤン・バクスター方程式の楕円関数解と楕円的量子群

本年度は,昨年度に引き続き,加法定理型の微分方程式であるBruschi-Calogero方程式について,その解の分類に関する研究を行った。Bruschi-Calogero方程式とは次のものである。ここでaとbを未知関数としている。Bruschi-Calogeroは,この微分方程式の一般的な解析的解として楕円関数解を求め,その退化した解として,三角関数解,有理関数解などをも求めている。次に問題となるのは,この微分方程式の解はBruschi-Calogeroによって得られた解のみしかないのかということである。そこで研究代表者は,この微分方程式の,原点近傍で定義された有理型関数解をすべて求めようと試み,これに成功した。すなわち,本研究によって得られた新たな知見等の成果は次の通りである。aとbを原点中心のpunctured disk上定義された正則関数とする。関数aとbが微分方程式(^*)を満たすならば,aはC上定義された有理型関数となる。関数aは指数関数,楕円関数,三角関数,有理関数のいずれかで表される。本研究に関する成果は近い将来,雑誌論文として発表される予定である。また,本研究の成果の口頭発表として,平成11年9月,日本数学会秋季総合分科会無限可積分系セッションにおいて、特別講演を行った。これを記している現在,本研究の成果を用いて,ヤン・バクスター方程式の解であるR作用素の分類を行おうと試みている。Ruijsenaars-Schneiderは,いくつかのdynamicalな可積分系を定義した.これを受けて,Bruschi-Calogeroは,ある微分方程式の解を用いて,この可積分系のLax表示を具体的に求めた.その微分方程式は次のようなものである.ここでαとηを未知関数としている.Bruschi-Calogcroは,この微分方程式の一般的な解析的解として楕円関数解を求め,その退化した解として,三角関数解,有理関数解などをも求めている.研究代表者は,この微分方程式の全ての有理型関数解を求めようと試みている.これを書いている現在,まだ発表する段階ではないが,この試みの一部は成功を治めている.一方,Shibukawa-Uenoにより,BelavinのR行列の一般化である,楕円R作用素が定義された.この楕円R作用素は,ある関数空間上で,ヤン・バクスター方程式を満たす.研究代表者は,楕円R作用素に付随したL作用素が構成されることを示した.これはいわゆるR=LLR関係式を満たすものである.そこで,このL作用素を用いて,可換な差分作用素の族であるRuijsenaars作用素を構成することを試みようとしている.発想は通常の行列と同じでどこにも困難な点はないが,トレースをとる場合,その空間が無限次元となる点で困ってしまう.研究代表者は,この困難を回避するアイデアを得た.次年度にはこれに基き,Ruijsenaars作用素の構成を行う予定にしている.本年度は,昨年度に引き続き,加法定理型の微分方程式であるBruschi-Calogero方程式について,その解の分類に関する研究を行った。
太陽系外惑星直接検出のための高コントラスト撮像装置の開発

太陽系外地球型惑星の直接撮像のためには,明るい恒星を微弱な惑星光レベル(例えば,10^<-10>)に除去するための高コントラスト観測が必要である。本研究では,新たな光波面補正技術(UNI-PAC法)に基づく高コントラスト観測システムの開発を行った。本システムは,非対称ナル干渉計(UNI),振幅位相補正光学(PAC),後置コロナグラフから構成され,惑星検出に必要な10^<-10>のコントラストを得るものである。平成21年度は,UNI部として開発を進めている偏光ナル干渉コロナグラフ(PINC)の性能評価を行った。干渉計部の振動を低減させることにより,安定した干渉出力が得られるようになった。その結果,2波長レーザ光源(λ=671nm,532nm)を用いて,5λ/Dの位置で10^<-6>の安定したコントラストを達成した。これより,後段の補償光学(PAC)の波面補正精度が向上した。本成果は,観測システム全体で10^<-10>のコントラストを達成させるための重要なステップである。さらに,後置コロナグラフとして,8分割位相マスク(EOPM)法の開発も行った。EOPM法は,大きな視直径を持つ恒星に対しても高いコントラストが実現できるという,大きな利点を有している。平成21年度は,強誘電性結晶を利用した波長に依存しないEOPMの開発を行い,人工白色光源用いたコロナグラフ実験を実施した。その結果,惑星検出領域において10^<-6>のコントラストを,広い波長域で達成した。また,光量損失が大きいという本手法の欠点を解決するため,新たに2光路コロナグラフ光学系の開発を行った。これにより,高効率のコロナグラフ観測システムの実現に対する見通しが得られた。本成果は,将来のスペース観測計画のための有望な搭載装置の候補となりうる,という点において極めて重大な意義を持つ。本研究では,系外地球型惑星の直接撮像を可能にするため,超高精度光波面補正法(UNI-PAC法)による高コントラスト観測システムの開発を行っている。UNI-PAC法とは,非対称ナル干渉計(Unbalanced Nulling Interferometer,UNI)による波面誤差拡大,および補償光学系(Phase-Amplitude Correction,PAC)による波面補正,さらに後置コロナグラフによる恒星光除去の3段階によって,惑星検出に必要な10桁のコントラストに到達させる,非常に画期的な発明である。H20年度は,構築中のテストベッドにおいて,光学素子マウントの安定化,および光学系の再設計による波面精度の向上などを実施した。その結果,UNIによる安定な波面誤差拡大と,PACによる振幅・位相補正に成功した。さらに,後置コロナグラフとして3次元Sagnac干渉型コロナグラフを導入し,システム全体のスペックルレベルを評価した。その結果,UKI-PACによるスペックルノイズの抑制が観測された。本成果は,提案する観測システムの原理を実証し,その有効性を実験的に確認した点において,非常に重要な意味を持つ。また,後置コロナグラフとして,8分割位相マスク法の開発も行った。本手法は,従来提案されている4分割マスク法に比べ、大きな視直径を持つ恒星に対しても高いコントラストを実現できる点で,より実用的に優れている。H20年度は,広い波長域で有効なフォトニック結晶8分割マスクを用いて,2色レーザ光によるコロナグラフ実験を実施した。その結果,赤(633nm)と緑(532nm)の2波長において,ピーク強度を10^<-6>レベルに抑制することに成功した。本成果は,波面補正技術を用いない実験としては世界でもトップクラスの性能であり,本マスクの製作精度の高さを実証している点において極めて重要な意義を持つ。
Bartonella henselaeによる血管内皮細胞増殖反応の機序

1.菌と内皮細胞の反応条件および動物種特異性:B.henselae ATCC 49882をヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の培養系に添加し,HUVECの増殖性をMTT法により測定した。その結果,B.henselae生菌10^7CFU/mlとの混合培養によりHUVECの増殖は,培養4日目でコントロールの約3倍に達した。このような増殖促進作用はヒトの血管平滑筋細胞,線維芽細胞,および小腸上皮細胞では認められず,内皮細胞に特異的な作用であると考えられた。同様の内皮細胞増殖促進はウサギおよびイヌの静脈内皮細胞においても認められた。2.作用機序および活性成分の検討:熱または紫外線で不活化したB.henselaeをHUVECと混合培養した場合,増殖促進は全く認められなかった。また,菌体破壊産物の遠沈上清にも増殖促進活性は認められなかった。B.henselaeの親株から線毛を欠如した変異株を分離して上記の増殖促進作用を調べた結果,線毛欠如株においても親株と同程度の増殖促進作用が認められたことから,この反応にはHUVECへの菌の付着や侵入は必要ないものと考えられた。また,菌とHUVECを0.45μmのフィルターで隔絶しても,HUVECの増殖促進がある程度認められたことから(この点については昨年度と若干異なる結果が得られた),増殖促進作用の活性因子は菌の増殖中に培養液中に分泌される物質であると考えられ,現在その物質の分離精製を試みている。3.実験動物における検討:発育鶏卵漿尿膜,マウスおよびモルモットの皮内,皮下,および腹腔内接種を試みたが,血管腫等の病巣形成は認められなかった。現在,角膜接種による実験を継続中である。Bartonella henselaeによる血管内皮細胞の増殖刺激作用をin vitroとin vivoの系で検討し,細菌による血管新生性病変の発生機序を解明することを目的をして実験を行い,平成9年度には下記の結果を得た。1.内皮細胞の培養:ヒト臍帯静脈をコラゲナーゼで処理して内皮細胞を分離し、ゼラチンコートプラスチックシャーレ上で20%胎仔ウシ血清加M199培地により培養細胞を作成することができた。得られた細胞はアセチル化LDLの取り込みを指標とした試験により内皮細胞であることを確認した。2.菌と内皮細胞の相互作用:B.henselae ATCC49882の菌液を培養内皮細胞に添加し,細胞の増殖性をフローサイトメータを用いて測定した。その結果,生菌を直接作用させた場合,培養5日目で内皮細胞は対照群に対し約160%の増殖促進がみられた。しかし,メンブレンフィルターにより菌と内皮細胞の接触を断った場合には細胞の増殖促進はみられなかった。一方,B.henselaeの超音波破砕菌液を内皮細胞に添加した場合にも約130%の増殖促進がみられたが,破砕菌液の濾液(0.22μmフィルター)では増殖促進作用がみられなかった。3.菌体成分の分画と精製:上記の結果より,内皮細胞増殖促進活性はB.henselaeの細胞壁または細胞膜など非可溶性分画に結合して存在していると考えられるので,現在その局在部位について検討中である。4.実験動物における検討:マウスおよびモルモットの皮内,皮下,および腹腔内接種を試みたが,血管腫等の病巣形成は認められなかった。しかし,著明な抗体価の上昇がみられたことから,これら動物において不顕性感染は成立しているものと考えられる。現在,更に長期にわたる観察と,角膜接種による実験を継続中である。

1.菌と内皮細胞の反応条件および動物種特異性:B.henselae ATCC 49882をヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の培養系に添加し,HUVECの増殖性をMTT法により測定した。その結果,B.henselae生菌10^7CFU/mlとの混合培養によりHUVECの増殖は,培養4日目でコントロールの約3倍に達した。このような増殖促進作用はヒトの血管平滑筋細胞,線維芽細胞,および小腸上皮細胞では認められず,内皮細胞に特異的な作用であると考えられた。同様の内皮細胞増殖促進はウサギおよびイヌの静脈内皮細胞においても認められた。2.作用機序および活性成分の検討:熱または紫外線で不活化したB.henselaeをHUVECと混合培養した場合,増殖促進は全く認められなかった。また,菌体破壊産物の遠沈上清にも増殖促進活性は認められなかった。B.henselaeの親株から線毛を欠如した変異株を分離して上記の増殖促進作用を調べた結果,線毛欠如株においても親株と同程度の増殖促進作用が認められたことから,この反応にはHUVECへの菌の付着や侵入は必要ないものと考えられた。また,菌とHUVECを0.45μmのフィルターで隔絶しても,HUVECの増殖促進がある程度認められたことから(この点については昨年度と若干異なる結果が得られた),増殖促進作用の活性因子は菌の増殖中に培養液中に分泌される物質であると考えられ,現在その物質の分離精製を試みている。3.実験動物における検討:発育鶏卵漿尿膜,マウスおよびモルモットの皮内,皮下,および腹腔内接種を試みたが,血管腫等の病巣形成は認められなかった。現在,角膜接種による実験を継続中である。
肝細胞癌及び境界病変の悪性度と結節内血行の関連及びその生物学的性状に関する研究

本研究では経動脈性門脈造影下CT(CT during arterial portography;CTAP)と肝動脈造影下CT(CT during hepatic arteriography;CTA)による結節内血行支配診断と日本肝癌研究会による組織型との関連を検討し、これらの結節の悪性度診断における有用性を明らかにすることを目的とした。その結果の概要については平成9年度の報告書に記載したが以下のごとくである。対象はCTAPあるいはCTAが施行されたのち組織学的に確診された201結節である。CTAP上結節内門脈血流は周辺肝と同等(A)、やや低下(B)、一部欠損(C)、全体が欠損(D)に分類され、腺腫様過形成(AH)はAを、異型AH(AAH)はBを、高分化肝癌(wd-HCC)はCを、中ないし低分化肝癌(mp-HCC)はDを示す割合が他の組織型に比し有意に高かった。CTA上の結節内動脈血流は、周辺肝と同等(I)、低下(II)、一部増加(III)、全体に増加(IV)に分類され、mp-HCCがIVを示す割合が他の組織型に比し有意に高かった。またAHがIを、AAHがIIを、wd-HCCがIIIを示す傾向がみられた。初期の高分化肝癌はCTAP、CTAでいずれもAAHとwd-HCCの中間の血行を示した。また、結節内血行支配と結節の生物学的悪性度を自然経過観察結節で検討した。結節の悪性化を結節がDあるいはIVを示すようになることと定義した。CTAPあるいはCTAを6カ月以上の間隔で繰り返し施行した176結節の非治療結節についてその悪性化率をKaplan-Meier法で検討した。AおよびI型を示す結節では経過観察期間内(約2年)で悪性化したものはなく、BあるいはII型を示すものは約30%が悪性化し、CあるいはIII型を示すものは約90%が悪性化した。すなわち、結節内血行支配診断による結節の悪性度評価は結節の生物学的悪性度とも良好に相関することが示された。以上の結果より結節内血行支配の画像しよる評価は肝硬変における種々の肝細胞性結節の臨床的取り扱いの決定に有用であり、大きな意義があると考えられた。本研究では、CT during arterial portography(CTAP)およびCT during hepatic arteriography(CTA)による結節内血行支配と肝癌取扱い規約よる組織学的悪性度の関連を検討した。対象はCTAPあるいはCTAが施行されたのち組織学的に確診された201結節と6カ月以上経過観察のなされた176結節である。CTAP上結節内門脈血行は、周辺肝と同等(A),やや低下(B),一部欠損(C),全体が欠損(D)に分類され、腺腫様過形成(AH)はAを、異型AH(AAH)はBを、高分化肝癌(wd-HCC)はCを、中ないし低分化肝癌(mp-HCC)はDを示す割合が、他の組織型に比して統計学的に有意に高かった。

CTA上の結節内動脈血行は、周辺肝と同等(I),低下(II),一部増加(III),全体に増加(IV)に分類され、mp-HCCがIVを示す割合が他の組織型に比し有意に高かった。またAHがIを、AAHがIIを、wd-HCCがIIIを示す傾向がみられた。初期の高分化肝癌はCTAP,CTAでいずれもAAHとwd-HCCの中間の血行を示した。A,B,C,DおよびI,II,III,IVの順でSpearmanの順位相関係数で各組織型の悪性度との間に有意の相関が認められた。一方、結節の血行支配型と結節の悪性化(結節の50%以上がDあるいはIVを示すものと定義)率の関係を、Kaplan-Meier法で検討したところ、AあるいはI型を示す結節は経過で悪性化したものはなく、BあるいはIIを示すものは約30%が悪性化し、CあるいはIIIを示すものは約90%が悪性化を示した。以上の結果より、CTAP,CTAによる結節内血行支配診断は肝硬変に伴う種々の肝細胞性結節性病変の悪性度診断に極めて有用であることが示された。この結果は他の非侵襲的な画像診断に応用可能であり、肝癌あるいは境界病変を合併する肝硬変例に対する臨床的対応の決定に重要な意義がある。本研究では経動脈性門脈造影下CT(CT during arterial portography;CTAP)と肝動脈造影下CT(CT during hepatic arteriography;CTA)による結節内血行支配診断と日本肝癌研究会による組織型との関連を検討し、これらの結節の悪性度診断における有用性を明らかにすることを目的とした。その結果の概要については平成9年度の報告書に記載したが以下のごとくである。対象はCTAPあるいはCTAが施行されたのち組織学的に確診された201結節である。CTAP上結節内門脈血流は周辺肝と同等(A),やや低下(B),一部欠損(C),全体が欠損(D)に分類され、腺腫様過形成(AH)はAを、異型AH(AAH)はBを、高分化肝癌(wd-HCC)はCを、中ないし低分化肝癌(mp-HCC)はDを示す割合が他の組織型に比し有意に高かった。CTA上の結節内動脈血流は、周辺肝と同等(I),低下(II),一部増加(III),全体に増加(IV)に分類され、mp-HCCがIVを示す割合が他の組織型に比し有意に高かった。また、結節内血行支配と結節の生物学的悪性度を自然経過観察結節で検討した。結節の悪性化を結節がDあるいはIVを示すようになることと定義した。CTAPあるいはCTAを6ヵ月以上の間隔で繰り返し施行した176結節の非治療結節についてその悪性化率をKaplan-Meier法で検討した。AおよびI型を示す結節では経過観察期間内(約2年)で悪性化したものはなく、BあるいはII型を示すものは約30%が悪性化し、CあるいはIII型を示すものは約90%が悪性化した。すなわち、結節内血行支配診断による結節の悪性度評価は結節の生物学的悪性度とも良好に相関することが示された。以上の結果より結節内血行支配の画像しよる評価は肝硬変における種々の肝細胞性結節の臨床的取り扱いの決定に有用であり、大きな意義があると考えられた。
好酸球前駆細胞ステージ特異的ＩＬ－２５レセプター発現の意義の解明

最近我々は、epithelial cell-derived cytokineに属するIL-25, IL-33の受容体を、好酸球前駆細胞が発現していることを見いだし、その役割の解明を目指した。IL-33の刺激を受けた好酸球前駆細胞は、Th2及びpro-inflammatory cytokineを産生し、好酸球分化における前駆細胞としてのみでなく、アレルギー性炎症におけるeffector細胞としても機能し得る可能性が示された。一方、IL-25及びIL-33をin vivo投与したマウスでは、いずれも好酸球系細胞特異的な増大を認め、両サイトカインは好酸球造血における重要な調整因子であると思われた。我々は昨年度までに、マウス好酸球前駆細胞(Eosinophil progenitor; EoP)が、マウス造血系における唯一のIL-17RB発現細胞であること、またIL-25やIL-17B刺激は、EoPのIL-13mRNA発現を上昇させる一方、EoPの増殖や生存には影響を与えないことを報告した。(結果1) in vitro解析:昨年度までの結果を蛋白レベルで確認した。mRNAレベルで認めたIL-25やIL-17B刺激によるEoPでのIL-13発現誘導は、蛋白レベル(Intracellular staining)では確認できなかった。(結果2) in vivo解析:しかし、i.p.によるIL-25のin vivo投与にて、骨髄でのEoP分画の著明な増大を認めた。同様の作用はIL-17Bには認めなかった。結果1に示す様に、IL-25のEoPに対する直接作用は証明できていない為、骨髄でのIL-25によるEoP分画増大は、EoP以外の集団にIL-25が作用した結果生じた可能性を考えた。(結果4)IL-33刺激を受けたEoP, BaP, MCPは、増殖せずに細胞死の方向に向かった。(結果5)IL-33のin vivo投与は、IL-25と同様に骨髄中EoPを増加させた。この増加は、IL-33反応性ILCからのIL-5産生を介して、生じていた。・我々はこれまでに、マウス好酸球前駆細胞(Eosinophil progenitor; EoP)が、マウス造血系における唯一のIL-17RB発現細胞であることを明らかにしてきた。本研究では、引き続き、IL-17RB発現EoPの生体内での意義の解明を目指す。・まず、IL-25刺激によるEoPからのサイトカイン産生能を解析した。IL-25刺激により、EoPはIL-13を産生し、エフェクター細胞とての機能を示した。一方、IL-25刺激は、EoPのPCNA, Bcl-2, Bcl-XL等の発現に影響を与えず、EoPの生存・増殖に与える影響は乏しいと考えられた。・IL-17RBはIL-17Bの受容体としても機能する為、IL-17BによるEoP刺激も試みたところ、予想に反し、Il-25よりも強いIL-13産生誘導能が認められた。EoPにおけるIL-17RBのnatural ligandは、IL-17Bである可能性が示唆された。IL-25刺激と同様にIL-17B刺激にても、EoPでのPCNA, Bcl-2, Bcl-XL等の発現量には変化なく、IL-17BにもEoPの増殖や生存をサポートする能力は認めないと考えられた。・in vitroで認められたIL-17B刺激によるEoPからのIL-13産生誘導の、in vivoにおける役割の解明を目指した。喘息モデルマウスに、intraperitoneal(i.p.)もしくはintranasal(i.n.)によるIL-17B投与を行ったが、気道炎症、BAL液中の好酸球浸潤などに違いは認めなかった。IL-17Bの中和抗体の腹腔内投与も試みたが、同様に変化は認めなかった。交付申請時の実験計画では、EoPに対するIL-25の作用を中心に研究を進める予定であった。しかし、研究実績の概要に示した様に、解析の中心が、EoPからGMPに移りつつあり、計画とは若干異なってきている。IL-25の作用は、末梢でのアレルギー性炎症惹起作用ではなく、中枢での分化制御作用である可能性が考えられ、大変興味深い。今後は、研究対象細胞を拡大して、更に実験を進めたい。当初の目的通り、Il-17RB発現EoPが、IL-25に反応して生物活性を発揮することを明らかにした。その生物活性は、エフェクター細胞としてのTh2サイトカイン産生能であった。しかし、そのIL-25よりも強いEoP刺激活性を、IL-17Bが発揮することを新たに明らかにした。

今後は、IL-17B / EoPという軸で、解析を進めたいと考えている。これは、当初の予定とは異なる。しかし、IL-17Bは未だ生物活性が不明なサイトカインであり、今後の発展が期待できる。今後は、研究対象細胞に、EoPのみでなくGMPも含め進めていく。(計画2)IL-17RB発現細胞GMPへの系統選択メカニズム:計画1にて、IL-25のIL-17RB発現GMPへの作用が確認されなかった場合でも、GMP stageにおけるIL-17RB発現が好酸球への系統選択を標識していることは変わらない。IL-17RB陽性/陰性GMPの遺伝子profilingを行い、GMP stageにて好酸球への系統選択を決定している因子を探索する。同定した遺伝子の導入実験により、実際に系統選択が制御されているかを検証する。・IL-17B刺激により生物活性を発揮するIL-17RB発現EoPの、生体内での役割の解明を目指す。現在用いている急性期喘息モデルに加え、慢性期喘息モデル、関節リウマチモデル、炎症性腸疾患モデルなどにおけるIL-17B/EoPの機能の解析をすすめたい。これらのモデルマウスは、現在構築中である。これらのマウスに対するIL-17BやIL-17B中和抗体の投与の影響を観察する。・マウスで得られた知見をもとに、ヒトにおけるIL-17B/EoPの役割の解明もすすめたい。上記の様に、当初の実験計画とは方向性がやや異なってきた為、予定の遅延、研究費の繰り越しが生じている。次年度は、解析細胞集団を拡大した上で、予定通りの実験、更にはより発展した実験を遂行したい。(1)当初の実験計画に沿った実験費用として:各種サイトカイン、FACS用抗体、qPCR, ELISA, Intracellular staing用試薬、マウスの購入・維持、各種学会への参加(2)解析細胞の拡大に伴う実験費用として: GMPに対するmicroarray解析、遺伝子導入用コンストラクトの作成・各種サイトカイン、FACS用抗体、その他qPCR、ELISA、intracellular stainingなどに用いる試薬の購入・マウス、モデルマウスの購入・維持・各種学会への参加
腹足類中枢ニューロン培養による特異的、機能的神経回路の再構成

腹足類の中枢ニューロンは中枢神経節群の表層に並んでいるために実体顕微鏡下で同定可能といった特徴を持つ。本研究は実験動物として2種の淡水カタツムリ(LymnaeaとHelisoma)を用いた。カタツムリニューロンの組識培養実験室および生理実験セットをセットアップし、可塑性促進因子、シナプス接続の特異性さらに生体で構成した機能的神経回路の動特性の機序解明のための実験モデル開発を目指した。実体顕微鏡下で動物から中枢神経節リングを取り出し、シリコンゴム底のデイッシュに中枢神経節リングをインセクトピンを用いて張り付け、ピンセットとタングステンナイフを用いて神経節の外膜を切り開いた。先端をファイヤーポリッシュしたガラスマイクロピペットとマイクロメータシリンジを用いて同定したニューロンを単離吸引し、条件処理した培養液(CM)を入れた培養皿に細胞を置いた。培養液は50%L-15倍地ゲンタマイシン20ug/mlを用いた(DM)。CMはDMにカタツムリの「脳」を2個/mlの割合で3日間漬けてニューロンの成長を促すようにした囲現在同定もしくは未同定のニューロンの単離培養に成功しており、同定したニューロンの間のシナプス接続形成がいくつか測定された。しかしまだリズム発生回路の様な機能的神経回路の構成はまだ成功にいたっていない。今回は単電極電位固定法(SEVC)により単離培養ニューロンの電位依存性膜電流測定をおこなった。培養したニューロンのSEVC記録によりナトリュウム電流主体と思われる電位依存性内向き電流とそれに続く外向き電流が記録できた。また培養ニューロンのタイムラプスビデオ記録を行い、1時間で数十um伸張し、また後退するfilopodiaの運動が観測できた。以上実験実施計画に対して一部だけの成果しか得られていないが、今後生体外が構築されたシナプス接続の生理解析を中心としてこれからの進展が期待される。
放射光マイクロビーム微小単結晶構造解析によるシンクロ型ＬＰＳＯ構造の原子配列解明

シンクロ型LPSO構造を持つマグネシウム合金(Mg-TM-RE系合金群)は、適した大きさの単結晶作製が困難なため、その特徴的な構造の詳細な原子配列が決定されていない。本研究はSPring-8を利用した「極微小単結晶X線構造解析法」によってLPSO構造の原子配列解明を目的としており、初年度には18RのLPSO構造を持つMg29Al3Gd4のAl6Gd8クラスタの構造を明らかにした。次に、多結晶試料や単結晶試料を加熱または圧縮・伸張させた際の格子定数やひずみの大きさの変化を測定するため、ピンポイント構造計測装置のω軸に対して45°傾けたφ軸に相当するガンドルフィカメラアダプタを導入し、多結晶性のMg85Zn6Y9鋳造体試料の回折ピーク位置の温度変化を測定した。測定した回折パターンを比較したところ、昇温するにつれて回折ピークが低角にシフトし、格子定数の増大が確認された。熱膨張係数はMg単体に比べて小さな値となっており興味深い結果となっている。また、高温ではピーク強度の減少とピーク幅の増加が観測され、原子の熱振動による影響が見られており、装置の有用性が認められた。25年度が最終年度であるため、記入しない。シンクロ型LPSO構造を持つマグネシウム合金(Mg-TM-RE系合金群)は、その特徴的なシンクロ型LPSO構造に起因する高強度化メカニズムが活発に研究されている機能性材料である。しかし、適した大きさの単結晶作製が困難なため、詳細な原子配列は決定されていない。本研究では、SPring-8放射光の集光マイクロビームX線を利用した「極微小単結晶X線構造解析法」を使い、シンクロ型LPSO構造を持つマグネシウム合金の原子配列や電子密度分布を明らかにすることを目的としている。初年度である本年度は、BL02B1に設置された大型湾曲IPカメラとBL40XUに設置されたピンポイント構造計測装置を利用して単結晶X線回折実験を実施した。今回測定した試料は18RのLPSO構造を持つMg29Al3Gd4であり、鋳造体から5 x 2 x 2μm3の単結晶部分を切り出してガラスピンの先端に取り付けている。BL02B1での実験ではこの試料の大まかな格子定数の決定と単結晶試料であることが確認され、BL40XUにおいてさらに高輝度なX線を使用して全反射の回折イメージを測定した。データ解析からこれまでの報告から推定されている単斜晶系C2/mと三方晶系P3112(P3212)の空間群から結晶構造解析に成功した。得られた構造からはGdとAlの元素濃縮による特徴的なAl6Gd8原子クラスター構造が見られており、現在原子比率の精密化を行っているところである。また、今回得られた構造データは他のチームの研究者による理論計算の入力データとして使用することになっており、そのための入力データの作成を並行して進めている。さらに、BL40XUでの測定ではMgZn5Y7および共通試料であるMgZn6Y9の単結晶回折データも得られており、順次Mg29Al3Gd4と同様の解析を行い、LPSO構造の詳細な原子配置を決定する。本年度は、シンクロ型LPSO構造をもつマグネシウム合金単結晶試料からの構造解析を可能にするため、X線CCD検出器のカメラ長を延長するための架台、および、多結晶試料からも回折像の測定を行うためのガンドルフィカメラアダプタを作成を行うことになっていた。また、SPring-8への課題申請を行い、典型的なシンクロ型LPSO型マグネシウム合金であるMg97ZnY2の単結晶試料を測定し、測定手法の妥当性の確認と、原子配列・電子密度分布の決定を試みることを予定していた。最初の実施項目である、CCD検出器用架台作成については設計と製作を行い、SPring-8を利用した測定からその性能を評価できたため目的を達成している。ガンドルフィカメラアダプタについては部材調達を行ったところまで進んでいる。25年度の実験までは十分時間があるために、25年度前半にガンドルフィカメラアダプタを完成させたいと考えている。

また、SPring-8を利用した測定に関しては、課題申請が受理されBL02B1およびBL40XUビームラインでのX線回折実験を行っている。測定試料は当初予定されたMg97ZnY2の他にMg29Al3Gd4やMgZn6Y9も加えられ、それぞれの試料からのX線回折データも取得することができている。Mg29Al3Gd4については得られたデータから結晶構造解析に成功し、それ以外のデータについても解析が進められており、本年度の目標は達したと考えている。25年度の研究では、多結晶性試料からも構造解析ができるように粉末構造解析用ソフトウェアの購入を予定している。また、多結晶性LPSO型マグネシウム合金の回折データ測定を行うため、24年度に達成できなかったガンドルフィカメラアダプタを完成させてSPring-8で実験を行い、上記ソフトウェアを使用して構造解析する。あわせて、24年度に測定を行ったマグネシウム単結晶の回折データの解析をひきつづき進め、解析データについては理論計算に利用できるようにデータの整理を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。
高原子価金属ポルフィリン誘導体を用いたオレフィツ類の可視光酸素化反応

従来、検討してきたアンチモン(V)テトラフェニルポルフィリン錯体(Sb(V)TPP(OH)_2)以外の高原子価金属ポルフィリン錯体として、中心金属にリン(V)、ゲルマニウム(IV)を有するポルフィリン錯体(P(V)TPP(OH)_2、Ge(IV)TPP(OH)_2)の合成に成功し、そのキャラクタリゼーションをSb(V)TPPと比較検討し、その相違を考察した。さらに、非対称軸配位子を導入した新規アンチモンポルフィリン錯体(Sb(V)TPP(OH)(L)、L=-OMe,-OEt,-OCH_2CF_3)の合成に成功し、そのキャラクタリゼーションを行った。上記で合成した高原子価金属ポルフィリン類を増感剤として用い、従来行ってきたシクロヘキセンの可視光酸素化反応を検討した結果、各錯体間で効率よく反応は進行し、本酸素化反応の一般性を明らかにすることができた。また各錯体間における生成物分布の相違が認められ、軸配位水酸基のプロトンが解離しやすいポルフィリン錯体ほど、二電子酸化過程の鍵中間体である金属オキソ錯体を経由して反応が進行することがわかり、これまでの推定反応機構を支持する結果を得た。さらにレーザーフラッシュフォトリシスによって反応初期の光電子移動過程で生成すると考えられるポルフィリン酸化種(ポルフィリンラジカルカチオン)の観察に成功し、より詳細な本光酸素化反応機構の議論を進めることが可能となり、さらなる高効率化のための指針を得ることができた。
植物根における栄養屈性に影響を与える環境及び遺伝要因の探索

本研究はイネで新規に発見した、植物の根が栄養のある方向に向かって伸びる栄養屈性の解析である。本研究の目的の一つである、栄養屈性に影響を与える内的要因(遺伝子発現)を明らかにするために、栄養屈性変異体を解析し原因遺伝子候補は1つに絞られた。この遺伝子の破壊系統をCISPR/Cas9システムですでに作出した。次年度にT1種子を取得予定であり、T1個体の栄養屈性が欠損していれば、原因遺伝子の同定となる。次に栄養屈性に影響を与える外的要因(栄養環境)を明らかにするために、world rice core collectionの中から見出した、種子根において栄養屈性を示す系統を用いて、まず栄養屈性強度の評価方法を確立した。この評価方法を用いれば、どの栄養が栄養屈性強度に影響を与えるかを評価することが可能になり、これにより栄養屈性の屈性刺激であるアンモニウムに加えて、リンが致命的な影響を与えることを明らかにした。すなわち、リンが栄養源に存在しない場合、屈性刺激があったとしても栄養屈性強度は激減し、リンが存在する場合、濃度に応じた屈性強度を示す。さらに様々なアンモニウム+リン濃度を栄養源を用いて栄養屈性強度を評価した結果、光屈性や生物の様々な感覚系で見られる脱感作現象が栄養屈性にもみられ、栄養屈性を強く刺激する栄養源の条件が、屈性刺激であるアンモニウムとリンの相互作用により変動することが示唆された。次にこの評価系を用いて、栄養屈性強度の異なる系統のF3集団の中から、栄養屈性強度の高い系統と低い系統のスクリーニングにより、それぞれ十数系統取得できた。次年度にはこれらからバルク抽出したゲノムDNAを次世代シーケンシングに供し、アソシエーション解析を行う。概ね計画通りに進捗している。ただし、当初予期しなかった栄養屈性におけるリンの役割が明らかになったため、栄養屈性を強く示す系統とほとんど示さない系統を用いたトランスクリプトーム解析を保留した。リンとアンモニウムのどのような相互作用が栄養屈性の強さを向上しているのか、について詳細に調査したのちに、より有用なトランスクリプトームデータが得られるよう、解析用のサンプリング条件を決定したい。栄養屈性に影響を与える内的要因について、栄養屈性原因遺伝子候補の破壊系統T0からT1種子を採取し、栄養屈性変異体の原因遺伝子同定を目指す。栄養屈性を強く示す系統とほとんど示さない系統の交配F3集団について栄養屈性強度の評価が完了と栄養屈性を強く占めるバルク集団と弱いバルク集団からDNA用の葉サンプルも回収したので、これらからバルクDNAを回収しアソシエーション解析を行い、原因QTLまたは遺伝子の同定を進める。栄養屈性に影響を与える外的要因について、新たに判明した栄養屈性におけるリンの役割を明らかにし、なぜリンがあるとアンモニウムの濃度勾配に反応しやすくなるのか?を追及する。その後、今年度に実施できなかったトランスクリプトーム解析を進める。

栄養屈性を強く示す系統とほとんど示さない系統の交配F3集団について栄養屈性強度の評価が完了と栄養屈性を強く占めるバルク集団と弱いバルク集団からDNA用の葉サンプルも回収したので、これらからバルクDNAを回収しアソシエーション解析を行い、原因QTLまたは遺伝子の同定を進める。栄養屈性に影響を与える外的要因について、新たに判明した栄養屈性におけるリンの役割を明らかにし、なぜリンがあるとアンモニウムの濃度勾配に反応しやすくなるのか?を追及する。その後、今年度に実施できなかったトランスクリプトーム解析を進める。屈性刺激であるアンモニウムを含む複合栄養(MS塩類)を栄養源として栄養濃度勾配に曝した根のトランスクリプトーム解析を当該年度に計画していた。本研究において栄養屈性がアンモニウムの他に、リンが栄養屈性に致命的な影響を与えることを発見したため、トランスクリプトーム解析用のRNAサンプルは、この影響を勘案した実験条件で回収すべきと判断した。したがってトランスクリプトーム解析のためのRNAシーケンシングを次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てる計画である。