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１８世紀後半フランスにおけるアメリカ論の展開 - 比較政治思想の観点から

本研究の目的は、18世紀後半のフランス社会における知的変容の複雑な諸相の一端を、フランスにおける同時代アメリカに関する政治的言説の分析を通じて明らかにすることにある。具体的には、コンドルセのアメリカ論の展開を、同時代の思想史的・歴史的・社会的文脈に位置づけながら、当時のフランスの知識人によるアメリカをめぐる言説空間の再構成を行った。さらに、フランス革命期のアメリカをめぐる議論の展開についての検討を行った。本研究は、18世紀後半のフランスにおいて同時代のアメリカがいかに論じられたか、比較政治思想史の観点から研究を行うことを目的としている。本年度は、思想家コンドルセの1780年代のアメリカ論の分析を中心に進めた。コンドルセは同時代アメリカの知識人と親交をもち、当時のフランスにおける親米派を代表する人物の一人だが、それでも彼の議論は単純なアメリカ賛美などではなく、アメリカの連邦国家建設については批判的な視線も向けており、その理由や背景を探ることは、当時のフランスにおけるアメリカに対する両義的な視点を明らかにする点で非常に重要だからである。またこの問題は、王政末期のフランスの改革構想とも連動していることを常に意識することも重要となる。作業としては、1.コンドルセの議論の背景となる文脈や議論の空間を整理し、再構成すること、2.コンドルセとは異なる視点からのアメリカ論について比較検討すること、の二つを軸に据えた。具体的には、1に関しては、テュルゴやマッツェとの関係を整理し、さらにコンドルセがデュポン・ド・ヌムールらと共に残しているジョン・スティーヴンスなる同時代アメリカ人の文書、アメリカ連邦憲法の注釈の分析にも着手した。2に関しては、マブリのアメリカ論を分析した。本年度後半の1月2月にかけては各種研究会においてコンドルセに関するこれまでの研究を報告する機会に恵まれ、コンドルセのアメリカ論についても同時代アメリカの研究者から貴重な示唆を与えられ、今後研究を進展させるにあたっての新たな視点を得るなど収穫を得られた。また3月にはフランスに滞在し、国立図書館において関連文献、資料の収集を行った。本年度は、資料の収集や情報の整理などに追われ、議論の大きな枠組みは掴めたものの、それぞれのテキストの精査、比較検討という点では、まだ不十分な段階にあるため。平成30年度は、平成29年度からの作業に引き続き取り組んだ。すなわち、コンドルセのアメリカ論について一区切りをつけるために、まとめる作業を進めた。その成果の一部は、2017年9月末に開催された日本政治学会で報告した。一方で、コンドルセを取り巻くより広い思想的文脈(アメリカ連邦憲法制定期の論争、同論争のフランスでの受容、コンドルセの同時代フランス人によるアメリカ論など)を再構成する作業に関しては、これまで収集した資料の読み込み、分析という作業を中心に行った。また2018年2月後半にはフランスに滞在し、国立図書館において関連文献、資料の収集などを行った。引き続きコンドルセのアメリカ論を中心に据えて、今後は資料の分析と比較検討、考察に重点をおいて、研究を進めていきたい。その際「研究実績の概要」でも触れたが、アメリカ連邦憲法制定期の論争状況、とりわけ反連邦憲法派(アンチ・フェデラリスト)の議論などを参照することも視野にいれていく。コンドルセの視点に近い部分があり、おそらくコンドルセもなんらかの形でこうした議論に間接的に触れていた可能性が考えられるからである。なお、9月には政治学会においてこれまでの研究の中間報告を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。西洋政治思想史29年度が最終年度であるため、記入しない。
生後の歯胚細胞による歯周組織を備えた歯(歯根)の再生法

3年間の研究期間において,以下の事を明らかとした。初年度においては,ブタ/ヒト歯小嚢細胞,ヒト歯根膜間葉系幹細胞,ヒト歯髄間葉系幹細胞の単離と効率的な培養方法の開発。次年度においては,歯髄細胞から象牙質塊を作製するための適した担体の模索。最終年度はブタの歯胚から採取したエナメル上皮細胞,歯髄細胞および培養歯小嚢細胞による疑似歯胚を作製し,人工的に作製した疑似歯槽陥凹モデルに疑似歯胚を移植することで歯周組織様構造を持つ歯根の再生技術の確立を試みた。初年度では歯小嚢幹細胞の効率的な培養法を確立した。ブタの歯冠形成期歯胚から歯小嚢組織を容易に獲得することができ,かつ,この培養した歯小嚢細胞を頭蓋骨に移植すると骨形成を促進することがわかった(Connective Tissue Res)。一方で,臨床応用を視野に入れるとヒトの歯小嚢細胞の解析も必要であると考え,抜去歯より,歯小嚢組織を単離し,ヒト歯小嚢細胞を培養・増殖させた。歯小嚢組織は異種の細胞の集団であることは既知のことであり,マウスの歯小嚢組織には3種類の特性が異なる細胞が存在することが報告されていた。われわれは,ヒトの歯小嚢組織においても,培養下において,形態の異なる3種類の細胞が存在し,培養増殖できることを確認した。そして,これらの3種類の細胞は骨形成を促進することを明らかとした(投稿中)。また,骨芽細胞への分化誘導においてのBMPの効果も検討した(J.Cell Physiol)。次に,象牙質塊の作製において,ヒト歯髄組織から歯髄幹細胞を間葉系幹細胞の表面抗原を用いてFACSにて単離した。この単離したヒト歯髄幹細胞が骨芽細胞および脂肪細胞に分化することを確認した。また,歯髄細胞の分化誘導にバクテリアの凍結破砕画分が歯髄細胞を硬組織形成細胞に分化させることを発見した(Oral Surg, Oral Med)。現在は,象牙質塊の再生は歯髄幹細胞と担体を用いて行うが,その担体の選定を行っている。PLGAを主体として,ハイドロキシアパタイトを含有したものと含有しないもの,かつ,孔経の異なる4種類の担体を準備し,象牙質形成能を評価している。今年度は,歯髄細胞から象牙質塊を作製するために適した担体を探索した。使用した担体は,孔径の異なる2種類のポリグリコール酸のブロックとそれらのブロックにハイドロキシアパタイトを添加した4種類の担体を用意した。移植に用いた細胞は,矯正治療にて抜歯となった歯から無菌的に歯髄組織を採取し,培養増殖させた。これらの歯髄細胞は,FACSにおいて,CD10,CD44,CD73,CD90が陽性であることを確認した。次に,これらの歯髄幹細胞を4種類の担体に播種して,スキッドマウスの背部皮下に移植した。移植後16週にて,マウスから試料を取り出し,その直後に,マイクロCT撮影を行ったところ,ハイドロキシアパタイトを添加した担体にのみ硬組織の形成を確認した。そこで,現在,マイクロCT画像から,硬組織形成率を検討している。一方で,移植した細胞が,移植後の硬組織形成に関与していることを確認するために,ヒトミトコンドリア抗体を用いて免疫組織化学的解析を行った。担体に再生した組織中の細胞の約30-50%の割合でミトコンドリア抗体陽性の細胞が確認できた。また,免疫組織化学的に硬組織形成を確認するためにオステオカルシン抗体を用いて観察したところ,担体に再生した組織中にオステオカルシン陽性の細胞が観察できた。これらの今年度の結果から,移植した歯髄幹細胞が移植後16週後に担体中に維持されていること,硬組織形成には,担体の材料としてハイドロキシアパタイトが必須であることが確認できた。現在,再生した組織が象牙質であることを,形態学的に検討している。23年度は歯周組織を再生させるための実験モデルを構築し,細胞移植することで歯根膜組織用の構造物を確認することができた。歯周組織を再生させるための実験モデルとして,この研究ではブタ組織の歯胚細胞を用いているために,ブタの歯槽陥凹(2)細胞を移植することが理想的ではあるが,移植実験用にミニブタを用いることは,施設を借りることになり,実験の遂行が不可能になることから,購入可能なブタ顎から骨をトリミングすることで疑似歯槽陥凹を作製し,細胞を移植しても,移植した細胞が長期間生存することを確認した。次に,鐘状期後期のブタ歯胚組織から,歯胚上皮組織,歯髄組織および歯小嚢組織を採取し,上皮組織と歯髄組織からは,酵素処理にて細胞を単離し,保存した。

歯小嚢組織中の細胞は,歯髄組織と比較して,極度に少ないことから,歯小嚢細胞は培養を用いることで,移植に必要な細胞数を獲得した。上皮細胞,歯髄細胞,培養歯小嚢細胞を準備後,エッペンドルフ内にて,疑似歯胚の再構築を行った。初めに,培養歯小嚢細胞をエッペンドルフの底部に播種後,歯髄細胞,そして上皮細胞を株の細胞を覆うように播種し,上皮細胞を覆うように,培養歯小嚢細胞を播種することで,疑似歯胚の作製に成功した。このエッペンドルフ内の疑似歯胚をトリミングした顎骨内に,壊れないように移動させて,コラーゲンゲルを覆うことで骨から疑似歯胚が落下しないように工夫した。この疑似歯胚付き骨をヌードラットの大網内に移植することで,象牙質周囲にセメント質用構造を持つ歯根葉組織の再生に成功し,再構築されたセメント質とトリミングされた骨との間には,結合組織が観察され,主線維用の構造物が観察された。しかし,この主線維がシャーピー線維としてセメント質および骨に埋入されていることまでは明らかにできなかった.
新しい原料分子を用いたハイドライド気相成長法による高品質ＩｎＧａＮ厚膜の成長

発光効率が100%かつ信頼性の高い発光ダイオードやレーザーダイオードを実現するためには、高品質なInxGa1-xN厚膜の実現が必要不可欠である。本研究では従来不可能であったInGaN厚膜実現のため、新規成長手法を用いてInGaN厚膜成長を行った。平成26年度はIn組成を025%まで制御することに成功したことに加え、step grade法による高品質な高In組成InGaNの成長の可能性を見出してきた。最終年度である平成27年度はこれまでに得られた知見を元に、1全In組成にわたって組成制御されたInGaN成長、2InGaN厚膜成長に関して検討を行った。全In組成にわたって組成制御されたInGaN成長の検討においては、熱力学解析によって得られた知見を元に成長条件の最適化を行った。その結果、ほぼ全In組成においてInGaNを成長することに成功した。熱力学解析の結果が示唆するように、NH3供給分圧を増加させることで高温成長時においても、よりIn組成の大きなInGaNが成長できることを明らかにした。またNH3供給分圧が大きな条件で成長したInGaNの光学特性は、一般に窒化物結晶のフォトルミネッセンス(PL)測定時に見られる深い順位に由来するブロードな発光が現れないことを明らかにした。厚膜成長においては、10μmを越えるIn組成5%のInGaN厚膜の成長に成功した。従来法によって成長したInGaNの膜厚は最大でも2μm程度であり、10μmを超えるような膜厚を持つInGaNを実現した例はこれまでにない。X線構造解析やPL測定を用いて得られたInGaN厚膜の評価を行った所、結晶品質や光学特性を維持したままInGaNの厚膜成長を達成していることが明らかとなった。この結果から、本成長手法はInGaN厚膜の成長手法として有用であることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は省・創エネルギーデバイス用材料のキーマテリアルであるInxGa1-xNを新しい気相成長手法によって成長し、従来不可能であった高品質な厚膜結晶作製を目的としている。InxGa1-xNはIn組成(x)を変化させることで紫外(365nm)から近赤外(1900nm)までバンドギャップエネルギーを変化させることが可能であるため、高効率な発光素子や太陽電池としての利用が期待されている。しかしながらその結晶成長の難しさから、従来の成長手法で成長したInGaNで現在実用化されているのは青色発光に対応するIn組成17%程度かつ膜厚23nmのInGaN薄膜に限られているのが現状である。そのため、我々は熱力学的手法によって見出した新しい手法によってInGaNの成長を行い、全組成でIn組成が制御された高品質なInGaN厚膜を実現する。平成26年度は新規手法を用いて1成長条件が成長したInGaNのIn組成や成長速度、結晶品質に与える影響2In組成の異なる多段のInGaN中間層を用いた高品質な高In組成InGaN厚膜の実現(step grade法)についての検討を行った。成長条件を変化させることでIn組成を025%まで制御でき、さらに高In組成のInGaNを得るための知見が得られつつある。またいずれの条件においても成長速度1.5 μm/h以上と、従来法と比較して10倍以上速い速度でInGaNエピタキシャル層の成長が可能であることが明らかになった。step grade法を用いたInGaN成長においてはIn組成を約5%ずつ増加させたInGaN中間層を3段成長した後、組成20%程度のInGaNの成長を行った。InGaNをGaN自立基板上に直接成長した時と比較して、表面形態の優れたInGaNを得ることに成功し、step grade法が高品質なInGaN厚膜成長に有益な手法であることを示唆する結果を得た。

X線構造解析やPL測定を用いて得られたInGaN厚膜の評価を行った所、結晶品質や光学特性を維持したままInGaNの厚膜成長を達成していることが明らかとなった。この結果から、本成長手法はInGaN厚膜の成長手法として有用であることが示唆された。In組成025%と、本成長手法によって高In組成域のInGaNの成長ができることを確認した。またさらに高In組成のInGaN成長のための知見も得られつつあり、全組成のInGaN成長に向けて大きく前進している。Step grade法によるInGaNの成長においてはさらなる成長条件の最適化が必要ではあるものの、高品質な結晶が得られつつある。以上より研究はおおむね順調に進展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度までの研究において、新規成長手法によって高In組成のInGaN成長が可能であることや、上述したstep grade法が高品質なInGaN成長に有用であることがわかっている。そこで平成27年度は1さらなる高In組成(x>0.3)のInxGa1-xN成長のための成長条件の最適化、2step grade法を用いた高品質InGaN厚膜の実現を目的に研究を推進する。平成26年度までに得られた基礎的な実験データと熱力学解析の協調研究によって、高品質なInGaN厚膜成長を進める予定である。
心不全に対する新たな治療法の開発

小胞体機能が虚血、再灌流、低栄養、低酸素、スーパーオキシド、毒物などの外界からの侵襲や遺伝子変異によって阻害されると、小胞体内に折り畳み構造の異常な蛋白質が蓄積し、分子シャペロンの産生増加、蛋白合成の抑制、異常蛋白質の分解、細胞死といった小胞体ストレス反応が起こる。近年こうした小胞体ストレス反応が神経変性疾患や躁鬱病、糖尿病を始めとする種々の疾患に関与している事が示唆されている。我々は、KDEL受容体による逆行性輸送が小胞体ストレス反応に重要であり、それが障害されると細胞は侵襲に弱くなる事を培養細胞で示して来たが、最近変異KDEL受容体を発現するトランスジェニックマウスを作製し、実際にin vivoでもKDEL受容体が小胞体ストレス反応、小胞体qualitycontrolに重要であり、KDEL受容体によるゴルジ体から小胞体への逆行輸送の障害によって、心筋細胞に異常蛋白が蓄積し、小胞体ストレス反応、細胞死が誘発され、心筋症が発症する事を報告した(MCB24,P8007-17,2004、医学のあゆみ216、P886-889,2006)。我々はKDEL受容体の機能を強化する事で、小胞体quality controlの能力が高まり異常蛋白の心筋細胞への蓄積が減少し、心筋のストレスに対する抵抗性を高める事になる、即ち、心不全に対する治療になるのではないかと考えた。そこで正常KDEL受容体発現マウスの心筋細胞を形態学的に、また生化学的に解析した。正常KDEL受容体発現マウスの心筋細胞では老化に伴うユビキテン化異常タンパク質の蓄積が少なく、電子顕微鏡所見でも微細構造が若年マウスと同様に良く保存されていた。また、正常KDEL受容体あるいは輸送変異KDEL受容体が発現するトランスジェニックマウスの腹部大動脈を縮窄し心臓に圧負荷を加えたところ、正常KDEL受容体トランスジェニックマウスの方が圧負荷に抵抗性がある傾向が見られた。現在正常KDEL受容体遺伝子アデノウイルスベクターを作製途上であり、今後、正常マウス正常KDEL受容体を過剰発現させ圧負荷を加えた場合の心筋細胞障害が緩和されるかどうか検討する。分泌蛋白や膜蛋白は小胞体に挿入されて、小胞体に局在する分子シャペロンであるBiP/GRP78、carleticulin等との相互作用によって、折り畳み構造が形成され、糖鎖付加、複合体形成がなされ、機能的にも成熟して小胞体から分泌される。こうした過程が虚血、再灌流、低栄養、低酸素、スーパーオキシド、毒物などの外界からの侵襲や遺伝子変異によって阻害されると、小胞体内に折り畳み構造の異常な蛋白質が蓄積し、分子シャペロンの産生増加、蛋白合成の抑制、異常蛋白質の分解、細胞死といった小胞体ストレス反応が起こる。我々は、KDEL受容体による逆行性輸送が小胞体ストレス反応に重要であり、それが障害されると細胞は侵襲に弱くなる事を培養細胞で示して来たが、最近変異KDEL受容体を発現するトランスジェニックマウスを作製し、実際にin vivoでもKDEL受容体が小胞体ストレス反応、小胞体quality controlに重要であり、KDEL受容体によるゴルジ体から小胞体への逆行輸送の障害によって、心筋細胞に異常蛋白が蓄積し、小胞体ストレス反応、細胞死が誘発され、心筋症が発症する事を報告した(MCB 24, p8007-17, 2004)。そこで正常KDEL受容休あるいは輸送変異KDEL受容体が発現するトランスジェニックマウスの腹部大動脈を縮窄し心臓に圧負荷を加えたところ、正常KDEL受容体トランスジェニックマウスの方が圧負荷に抵抗性がある様な傾向が見られた。次に正常KDEL受容体遺伝子アデノウイルスベクターを作製し、今後、正常マウスに圧負荷を加えた場合の心筋細胞障害が緩和されるかどうか検討する。

我々はKDEL受容体の機能を強化する事で、小胞体quality controlの能力が高まり異常蛋白の心筋細胞への蓄積が減少し、心筋のストレスに対する抵抗性を高める事になる、即ち、心不全に対する治療になるのではないかと考えた。そこで正常KDEL受容体発現マウスの心筋細胞を形態学的に、また生化学的に解析した。正常KDEL受容体発現マウスの心筋細胞では老化に伴うユビキテン化異常タンパク質の蓄積が少なく、電子顕微鏡所見でも微細構造が若年マウスと同様に良く保存されていた。また、正常KDEL受容体あるいは輸送変異KDEL受容体が発現するトランスジェニックマウスの腹部大動脈を縮窄し心臓に圧負荷を加えたところ、正常KDEL受容体トランスジェニックマウスの方が圧負荷に抵抗性がある傾向が見られた。現在正常KDEL受容体遺伝子アデノウイルスベクターを作製途上であり、今後、正常マウス正常KDEL受容体を過剰発現させ圧負荷を加えた場合の心筋細胞障害が緩和されるかどうか検討する。
Clifford-Klein形とDolbeaultコホモロジー

群作用・固有性・コホモロジーに関わる幾何学を探究する。具体的には以下の研究に取り組む予定である。
ピラガス法による希薄予混合燃焼における不安定性の制御

希薄予混合燃焼は燃焼温度が通常の予混合燃焼と比較すると低いため、NOx排出量を減少させることができる高効率な燃焼形態であることが知られている。しかし、希薄予混合燃焼は理論混合比より高い比率で空気を導入するために混合気中の燃料割合が高い部分と低い部分が混在し不安定燃焼を起こしやすい。この不安定燃焼をカオスと捉えカオス制御法を適用することで希薄予混合燃焼器の効率を飛躍的に高めるための基礎実験を行い、浮き上がり火炎の安定化制御に成功した。光学センサーシステムとスピーカー型シンセティックジェットアクチュエータを供試燃焼器に取り付け制御実験を行った。光学センサーは高速度CCDカメラにより火炎全体を計測するシステムと、フォトダイオードアレイを使って燃焼ガスが放出する特定周波数の光を光学フィルターでとり出すスペクトロスコピー(分光計)を用いた。また、フォトダイオードアレイシステムより更に高速な単一フォトダイオードと光学ナローバンドフィルターを使ったシステムも開発した。アクチュエータはボイススピーカーを使ったシンセティックジェットを使用したが、プラズマシンセティックジェットアクチュエータ(PSJA)も開発を進めた。後者は燃焼制御アクチュエータとして有望であるが、動作特性等に未知な部分が多いため熱線風速計での詳細な実験により基礎データを収集した。また、数値実験によりPSJAによるピラガス制御の最適化に関して、翼後流などの基本的な流れ場での特性を調べ、PSJAの動作原理に関する重要な知見をえた。センサーからアクチュエータまでの能動制御系を構築し、ピラガス制御(ディレードフィードバック制御)により、不安定な浮き上がり火炎の安定化制御が可能であることを実証した。今後、より実用的な制御手法の開発を目指して研究を続ける。希薄予混合燃焼は燃焼温度が通常の予混合燃焼と比較すると低いため、NQ_X排出量を減少させることができる高効率な燃焼形態であることが知られている。本研究の目的は、この不安定燃焼をカオスと捉えカオス制御法を適用することで希薄予混合燃焼器の効率を飛躍的に高めることある。実時間制御に必要な光学的あるいは音響学的計測技術を確立するとともに、導入空気量を変えないで火炎の安定化を図るアクチュエータを開発し、これまでにない制御系の基礎を確立することを目的とする。15年度は希薄予混合燃焼器動作特性を計測するシステムを作製するとともに、供試実験装置において不安定燃焼を起こす条件を見出した。本研究費で購入した高速度カラーカメラにより燃焼状態を可視化するとともに、予混合燃焼部の特徴である青色火炎の抽出に成功した。また、フォトダイオードアレイ分光計によりリフト火炎が不安定化する過程により発光スペクトルが異なり、特定の波長成分の観測により火炎リフト量を定量化できることを確認した。制御アクチュエータとしてはボイススピーカーを用いたシンセティックジェット発生装置を作製した。アクチュエータの特性を同定するため、入力周波数・入力電力による噴流の流体力学的特性を熱線流速計により計測した。その結果、作製したアクチュエータは火炎制御に十分有効であることが確認された。燃焼制御に必要なセンサーとアクチュエータを供試燃焼器に取り付けオープンループの制御実験を行った。センサはフォトダイオードアレイ分光計と高速度カメラの双方を使った。その結果、本システムはリフト火炎のリフト量を計測およて陶脚可能であることが確認できた。次年度は、ピラガス制御により鰍暁制御が可能か否かを調べる。

本研究の目的は、この不安定燃焼をカオスと捉えカオス制御法を適用することで希薄予混合燃焼器の効率を飛躍的に高めることある。15年度に完成させた光学センサーシステムとスピーカー型シンセティックジェットアクチュエータを供試燃焼器に取り付け制御実験を行った。光学センサーは高速度CCDカメラにより火炎全体を計測するシステムと、フォトダイオードアレイを使って燃焼ガスが放出する特定周波数の光を光学フィルターでとり出すスペクトロスコピー(分光計)を用いた。また、フォトダイオードアレイシステムより更に高速な単一フォトダイオードと光学ナローバンドフィルターを使ったシステムも開発した。アクチュエータはボイススピーカーを使ったシンセティックジェットを使用したが、プラズマシンセティックジェットアクチュエータ(PSJA)も開発を進めた。後者は燃焼制御アクチュエータとして有望であるが、動作特性等に未知な部分が多いため熱線風速計で詳細な実験を行い基礎データを収集した。また、数値実験によりPSJAによるピラガス制御の最適化に関して、翼後流などの基本的な流れ場での特性を調べ、PSJAの動作原理に関する重要な知見をえた。最終的にセンサーからアクチュエータまでの能動制御系を構築し、ピラガス制御(ディレードフィードバック制御)により、不安定な浮き上がり火炎の安定化制御が可能であることを実証した。
細胞間・細胞内ネットワークに注目した環境汚染物質によるアレルギー増悪機構の解明

本研究では、環境汚染物質(ベンゾ[a]ピレンやフタル酸エステル等)がアレルギーを増悪する作用機序の解明を目的とし、種々の免疫担当細胞の活性化および細胞間・細胞内ネットワークに及ぼす影響とその役割について検討した。当該環境汚染物質は脾細胞中のT細胞と抗原提示細胞(マクロファージ、樹状細胞、B細胞)を活性化したが、T細胞に対する直接的な作用は認められず、抗原提示細胞とT細胞の相互作用が重要であることが示された。特に、T細胞上のCD3/CD28を介した細胞間ネットワーク、その後の細胞内シグナル伝達(細胞内ネットワーク)とTh2サイトカイン産生の増加等が、アレルギー増悪作用に重要であることが示された。本研究では、疫学や動物モデルを用いたこれまでの研究によりアレルギー疾患を増悪することが既に明らかにされている環境汚染物質を主たる対象とし、アレルギー増悪影響においてkey roleを担っている免疫担当細胞および細胞内分子とそのネットワークを明らかにすることを目的としている。本年度は、ディーゼル排気微粒子の有機抽出成分(DEP-OC)とベンゾ[a]ピレン(BaP)を対象とし、アトピー素因を有するマウスの免疫担当細胞を用いて影響を評価した。これまでに、これらの化学物質の曝露は、脾細胞のTCRやCD69、MHC class II、CD86等の発現を増強し、T細胞と抗原提示細胞いずれも活性化することを明らかにしている。そこで、脾細胞からT細胞や抗原提示細胞(B細胞、マクロファージ、樹状細胞)を単離または除去した後、これらにDEP-OCとBaPを曝露し、細胞表面分子の発現の変化を検討した。その結果、DEP-OCは、T細胞およびB細胞、マクロファージを直接的に活性化するが、樹状細胞には直接的に影響を及ぼさないことを明らかにした。BaPは、T細胞およびB細胞、マクロファージ、樹状細胞を直接的に活性化したが、単離したT細胞に対してはその活性化作用が弱まったことから、抗原提示細胞とT細胞の相互作用による影響増強効果の存在が示唆された。本研究では、疫学や動物モデルを用いたこれまでの研究によりアレルギー疾患を増悪することが明らかにされている環境汚染物質を主対象とし、アレルギー増悪影響においてkey roleを担っている免疫担当細胞および細胞内分子とそのネットワークを明らかにすることを目的としている。複数の免疫担当細胞が存在するマウスの脾細胞を使用し、MACS Microbeadsを用いた細胞分離法により、特定のT細胞や抗原提示細胞(B細胞、マクロファージ、樹状細胞)を単離または除去した後、実験に使用した。これまでに、大気中微小粒子等に含有されるベンゾ[a]ピレン(BaP)の影響について検討し、分離前の脾細胞に対するT細胞活性化作用に比べて、B細胞やマクロファージを除去した細胞群や単離T細胞ではその作用が弱まったことから、抗原提示細胞とT細胞の相互作用による影響の増強効果の存在を見出している。本年度は、プラスチックの可塑剤であるフタル酸エステル(フタル酸ジエチルヘキシルとフタル酸ジイソノニル)を評価対象とした。T細胞および抗原提示細胞(B細胞、マクロファージ、樹状細胞)を単離または除去した各細胞群を、フタル酸エステルに曝露した後、T細胞の活性化マーカー分子(TCR,CD3,CD69)、抗原提示細胞の活性化マーカー分子(MHC class II, CD86)の発現の変化を検討した。その結果、フタル酸エステル曝露による脾細胞中のTCRやCD69陽性細胞率の増加は、B細胞またはマクロファージの除去によりあるいは単離T細胞では低減されたが、樹状細胞の除去による低減は認められなかった。一方、フタル酸エステル曝露による脾細胞中のCD86陽性細胞率の増加は、T細胞を除去しても観察され、単離したB細胞、マクロファージ、樹状細胞においても増加が認められた。これより、BaPと同様に、フタル酸エステル曝露によるT細胞の活性化にはB細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞を介した相互作用が重要であり、抗原提示細胞の活性化には直接的な作用が大きい可能性が示唆された。本研究では、疫学や動物モデルを用いたこれまでの研究によりアレルギー疾患を増悪することが明らかにされている環境汚染物質を主対象とし、アレルギー増悪影響においてkey roleを担う免疫担当細胞および細胞内分子とそのネットワークを明らかにすることを目的としている。細胞は、複数の免疫担当細胞より構成される脾細胞を使用し、MACSを用いた磁気細胞分離法により、特定のT細胞や抗原提示細胞(B細胞、マクロファージ、樹状細胞)を単離または除去した後、実験に使用した。

これまで、ベンゾ[a]ピレン(BaP)やフタル酸エステル(フタル酸ジエチルへキシルとフタル酸ジイソノニル)の影響について検討し、当該化学物質によるT細胞の活性化にはB細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞を介した相互作用が重要である可能性を見出している。本年度は、脾細胞の活性化分子の増加に寄与するシグナル伝達系について検討したが、当該化学物質による影響は軽微であった。一方、作用機序として、これまでに、抗原提示細胞の活性化を介したT細胞の活性化亢進の可能性を見出していることから、それを詳細に検証するため、脾細胞からT細胞のみを単離し、抗CD3/CD28抗体を用いて、抗原提示細胞からの一定の刺激を模擬した条件下で、化学物質の影響を検討した。その結果、BaP等の化学物質は、抗CD3/CD28抗体の非存在下では影響を及ぼさなかったが、抗CD3/CD28抗体の刺激下ではT細胞のCD69の発現やサイトカイン(IL-2, IL-4等)の産生、細胞増殖を顕著に促進した。これより、当該化学物質は、T細胞上のCD3/CD28を介した抗原提示細胞からのシグナルを増強することにより、T細胞を活性化する可能性が示唆された。また、これには、抗原提示細胞由来の液性因子やCD40Lなど他の分子を介した抗原提示細胞との相互作用は必須ではなかったが、抗原提示細胞の存在によって、よりT細胞の活性化が促されることも示された。本研究では、疫学や動物モデルを用いたこれまでの研究によりアレルギー疾患を増悪することが明らかにされている環境汚染物質を主対象とし、アレルギー増悪影響においてkey roleを担っている免疫担当細胞および細胞内分子とそのネットワークを明らかにすることを目的とした。細胞は、複数の免疫担当細胞が存在するマウス脾細胞を使用し、MACS Microbeadsを用いた細胞分離法により特定のT細胞や抗原提示細胞(B細胞、マクロファージ、樹状細胞)を単離または除去した後実験に使用した。これまで、ベンゾ[a]ピレン(BaP)やプラスチックの可塑剤であるフタル酸エステル(フタル酸ジエチルへキシルとフタル酸ジイソノニル)の影響について検討し、当該化学物質によるT細胞の活性化にはB細胞やマクロファージなどの抗原提示細胞を介した相互作用が重要である可能性を見出している。本年度は、脾細胞に対する当該化学物質の作用点・機序におけるタンパクリン酸化酵素や転写因子、ホルモンレセプターの関与を明らかにするため、それらの阻害剤で処理し、BaPに曝露した。その結果、脾細胞の一部の活性化分子の増加が、p38 MAPKやNFAT等の阻害剤や甲状腺ホルモンレセプターの拮抗剤で軽減される傾向がみられたが、その効果は軽微であったことから、影響に関わる複数の経路の存在が示唆された。また、これまでの検討では、脾細胞中の樹状細胞の活性にはあまり影響が認められなかったが、骨髄細胞から分化誘導した樹状細胞に及ぼす影響について検討した結果、BaP等の曝露により、少数細胞群ではあるが形質細胞様樹状細胞の増加もみられ、化学物質が樹状細胞のサブセット構成に影響を与える可能性が示唆された。樹状細胞は、免疫-炎症反応の調節に重要な役割を担っていることから、化学物質によるそのサブセット構成の変化は、その後の生体影響に関係する要因と考えられる。本研究は、「『疫学や動物モデルを用いたこれまでの研究によりアレルギー疾患を増悪することが既に明らかにされている環境汚染物質』を主たる対象とし、アレルギー増悪作用のメカニズムをアトピー動物とその免疫担当細胞を用いて解明する。
Superfluorescence, free-induction decay, and four-wave mixing: experimental and numerical studies of the propagation of free-electron laser pulses through dense atomic/ionic media

本研究の目的は、可視光領域のレーザー技術開発によって可能となった様々な量子光学手法を、より短い波長(極端紫外線や軟X線)への応用です。成功すれば、原子や分子の電子状態と光との相互作用を制御する鍵になります。又、適切の原子系を選ぶことによって、逆に光の性質(波長、パルス長、コヒーレンス性)の制御にも繋がります。具体的に、最初の目的は自由電子レーザーの極端紫外パルスを用いて、高密度ヘリウムイオン試料における超蛍光、四波混合を研究対象とします。
多層ディラック電子系における新奇な磁気伝導現象の開拓とバンド構造制御

昨年度から引き続き,磁性ディラック電子系EuMnBi2における,ディラック電子の量子輸送現象と磁気秩序の結合に関する研究を行なった.EuMnBi2はディラック電子をもつBiの正方格子シートと,磁性を持つEuとMnを含む絶縁層からなる層状化合物である.申請者は前年度までに,外部磁場により絶縁層の磁気構造を変化させることで,ディラック電子の量子伝導を制御できることを示した.また,この系の磁気構造を,ゼロ磁場,磁場中を含む全ての相について詳細に明らかにした.本年度はこのEuMnBi2の微視的な電子状態に対する磁気構造の影響を調べることで,この系の特異な磁気輸送現象の起源を明らかにすることを目的として研究を行なった.EuMnBi2の電子状態を調べるため,量子振動現象の解析をゼロ磁場反強磁性相,磁場中スピンフロップ相の両方について行なった.磁場方位を傾けたときの振る舞いから,ディラック電子が形成するランダウ準位におけるゼーマン分裂を見出し,さらにゼーマン分裂の大きさが反強磁性相とスピンフロップ相で変化するという特異な振る舞いを明らかにした.第一原理計算との比較を行なった結果,スピンフロップ相ではEuスピンとディラック電子の間で働く交換相互作用がディラック電子バンドのスピン分裂をもたらし,これがゼーマン効果に繰り込まれることによってゼーマン分裂の大きさが変化していることが示唆された.この結果については原著論文として投稿した(H. Masuda et al., PRB98, 161108 (2018)).平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,申請者が過去に見いだした希少な磁性ディラック電子系のモデル物質であるEuMnBi2について,詳細な磁気構造と電子構造の解明,ならびに周辺物質における新奇な輸送特性の開拓を目的として研究を進めた.EuMnBi2はディラック電子をもつBiの正方格子シートと,磁性を持つEuとMnを含む絶縁層からなる層状化合物である.申請者は前年度までに,外部磁場により絶縁層の磁気構造を変化させることで,ディラック電子の量子伝導を制御できることを示した.本年度はまず,この現象について微視的な電子構造の観点から精査した.EuMnBi2における異なる磁気構造に対して,電子構造を分析する強力な手段である量子振動現象の詳細な測定・解析を行い,ディラック電子状態が磁気構造の変化から受ける影響を定量的に明らかにした.さらに磁場方位を傾けたときの振る舞いから,強磁場下においてディラック電子が形成するランダウ準位に大きなゼーマン分裂が生じることを示した.これは重元素であるBiに由来する強いスピン軌道相互作用を反映していると考えられる.また,ゼーマン分裂の大きさが磁気構造によって変化するという予想外の結果も得られた.これらの結果は,現在申請者が論文にまとめている.さらに,EuMnBi2の周辺物質の開拓を行った結果,BiサイトをSbで置換したEuMnSb2の純良単結晶の育成に成功し,基礎物性の測定を進めた.その結果,この物質では正方格子シートがわずかに歪んでおり,また絶縁層の磁気構造がEuMnBi2とは大きく異なることが分かった.さらに固溶系EuMn(Sb,Bi)2の単結晶育成を行い,組成のわずかな変化によって正方格子シートの歪みが解消すること,またその場合にはEuMnBi2と類似した磁気構造が実現することが分かり,正方格子シートの歪みと磁気構造が強くカップルしていることを示した.主要な研究目的であったEuMnBi2の電子構造の精査について,異なる磁気構造に対して量子振動現象の詳細な測定・解析を行い,ディラック電子状態が磁気構造の変化から受ける影響を定量的に示すことができた.さらに強磁場下において,ディラック電子が形成するランダウ順位に大きなゼーマン分裂が生じること,その分裂の大きさが磁気構造に依存することなど,当初は予想していなかった結果も得られている.これらの結果は,現在申請者が論文にまとめている.また周辺物質の開拓についても新物質EuMnSb2ならびに固溶系の単結晶育成に成功し,正方格子シートの歪みと磁気構造の相関を新たに見いだした.以上の理由から,当初計画していた以上の進捗が得られたと判断した.本年度は,申請者が過去に発見した磁性ディラック電子系化合物EuMnBi2について,前年度に引き続き詳細な磁気構造の解明,並びに周辺化合物の開拓を目的として研究を進めた.EuMnBi2はディラック電子を持つBiの正方格子シートと,磁性元素であるEu/Mnを含む絶縁層からなる,層状構造を持つディラック電子系である.申請者はこれまでの研究において,外部磁場により絶縁層の磁気構造を変化させることで,ディラック電子の量子伝導を制御できることを示した.本年度はこの現象について微視的な理解を目的として,まず磁気構造について詳しく調べた.具体的にはEu, Mnの反強磁性秩序の解明を目指してゼロ磁場,磁場中での単結晶中性子回折の測定を行なった.フラックス法によって育成した大型の単結晶と,J-PARC, MLFの高効率な単結晶中性子回折用ビームラインSENJUを用いることにより,Euによる強い中性子吸収にもかかわらず明瞭な回折シグナルを得ることができ,EuMnBi2の磁気構造について詳細な情報を得ることができた.

この結果は,今後EuMnBi2の磁気輸送特性を理解する上で重要な情報を与えると期待され,現在申請者が論文にまとめている段階である.また,EuMnBi2の微視的な電子状態について,これまでの量子振動現象による解析に加え,ARPESと第一原理計算による解明を進めている.これらの実験・計算は外部の研究者と共同で行なった.特にゼロ磁場,磁場中での第一原理計算と量子振動を比較することにより,Euの反強磁性秩序がディラック電子状態に及ぼす影響について一定の理解を得ることができた.この結果については,現在論文を投稿する準備を進めている段階である.主要な研究目的の一つであったEuMnBi2の磁気構造の精査について,単結晶中性子回折を用いてゼロ磁場,磁場中における詳細な反強磁性磁気構造を明らかにすることができた.またディラック電子状態がEu反強磁性秩序から受ける影響についても,これまで量子振動現象の解析によって明らかになった微視的な電子状態の変化について,第一原理計算との比較により一定の理解を得ることができた.これらの結果は,現在申請者がそれぞれ論文にまとめている.今後これらの結果をもとに,EuMnBi2の磁気輸送現象についての理解が進むと期待される.以上の理由から,研究は概ね順調に進展していると判断した.昨年度から引き続き,磁性ディラック電子系EuMnBi2における,ディラック電子の量子輸送現象と磁気秩序の結合に関する研究を行なった.EuMnBi2はディラック電子をもつBiの正方格子シートと,磁性を持つEuとMnを含む絶縁層からなる層状化合物である.申請者は前年度までに,外部磁場により絶縁層の磁気構造を変化させることで,ディラック電子の量子伝導を制御できることを示した.また,この系の磁気構造を,ゼロ磁場,磁場中を含む全ての相について詳細に明らかにした.本年度はこのEuMnBi2の微視的な電子状態に対する磁気構造の影響を調べることで,この系の特異な磁気輸送現象の起源を明らかにすることを目的として研究を行なった.EuMnBi2の電子状態を調べるため,量子振動現象の解析をゼロ磁場反強磁性相,磁場中スピンフロップ相の両方について行なった.磁場方位を傾けたときの振る舞いから,ディラック電子が形成するランダウ準位におけるゼーマン分裂を見出し,さらにゼーマン分裂の大きさが反強磁性相とスピンフロップ相で変化するという特異な振る舞いを明らかにした.第一原理計算との比較を行なった結果,スピンフロップ相ではEuスピンとディラック電子の間で働く交換相互作用がディラック電子バンドのスピン分裂をもたらし,これがゼーマン効果に繰り込まれることによってゼーマン分裂の大きさが変化していることが示唆された.この結果については原著論文として投稿した(H. Masuda et al., PRB98, 161108 (2018)).当初の計画通り,引き続きEuMnBi2の詳細な電子構造,磁気構造の解明を進める.現在磁場下での中性子散乱,X線共鳴磁気散乱の実験が進行中であり,詳細な磁気構造の解明を試みる予定である.また電子構造についても量子振動に加えてARPESによる電子状態の観測を試みる.EuMn(Sb,Bi)
高レベル言語で記述されたソフトウェアの時相的・関係的仕様の検証

本研究では、研究代表者がこれまでに研究・開発を行ってきた高レベル言語のための検証理論であるリファインメント型システムおよびホーン節制約解消法、関数型言語OCamlのための全自動・高精度検証ツールであるRCamlを発展させ、実用上重要であるにも関わらず既存手法では十分に扱えなかった言語機能(再帰データ構造・参照セル・オブジェクト・モジュール機構・例外処理機構・マルチスレッド機構)および仕様(時相的仕様・関係的仕様)の全自動・高精度検証法の確立を目指している。前年度までの成果である、依存リファインメント型・エフェクトシステムによる依存時相仕様検証問題から不動点論理式の妥当性判定問題への帰着法と妥当性判定のための演繹体系だけでは、全自動で高レベルプログラムの検証を行うことができなかった。そこで、本年度は依存時相仕様および関係的仕様の自動検証の実現を目指して研究を行い、以下の成果を得た。(1)不動点論理の妥当性判定問題の自動解消法を提案した。提案手法は妥当性判定問題を、ホーン節制約解消問題を一般化した述語制約解消問題に帰着した上で、反例駆動帰納的合成法と決定木学習、テンプレートに基づく解探索法を組み合わせて解くものである。(2)述語制約解消問題を解くための別の手法として、機械学習分野で研究されてきた因子グラフおよびマルコフ確率場のための確率伝搬法とシステム検証分野で研究されてきた反例駆動帰納的合成法、述語抽象、SATソルバを組み合わせたものを提案した。(3)不動点論理式の妥当性判定を関係的仕様検証に応用できるようにするため、一階不動点論理の循環証明体系を提案し、前年度までの成果である不動点論理の妥当性判定のための演繹体系との関係を調査した。研究実績の概要で述べたとおり、ホーン節制約解消問題を一般化した述語充足可能性判定問題の解消法、不動点論理の妥当性判定の述語充足可能性判定への帰着法、不動点論理の妥当性判定のための循環証明体系といった先駆的な成果を得ている。これらの成果の一部は、ホーン節制約解消に関する国際ワークショップであるHCVS'18の招待講演で発表した。また、HCVS'19併設のCHC競技会に提案手法を実装したツールであるPCSatを提出し、類似ソルバとの比較評価を行うなど、理論面だけでなく実装・評価においても大きな進展があった。今後も計画通り研究を推進する。2019年度には、これまでに得られた依存リファインメント型・エフェクトシステムに関する研究成果に基づき、OCaml言語用検証ツールRCamlを拡張することによって、高階・再帰データ構造、参照セル、オブジェクト、モジュール機構、例外処理機構、マルチスレッド機構といった高度な言語機能を扱うOCamlやJavaで記述された高レベルプログラムを対象とし、その依存時相仕様検証問題を不動点論理の妥当性判定問題に帰着するツールを完成させる。それと今年度までの成果である不動点論理の妥当性判定のためのソルバを組み合わせることによって、高レベルプログラムの時相的仕様検証および関係的仕様検証、それらを包含する仕様クラスであるHyperpropertiesの全自動検証が実現する。さらに、検証法の評価のために、情報セキュリティ(機密性・完全性・可用性)への応用を行う。本年度は以下の成果を得た。1.再帰データ構造を扱うプログラムを高精度に検証できるようリファインメント型システムを拡張した上で、再帰データ構造によるオブジェクトのエンコード法を考案・実装することによって、オブジェクトを扱うプログラムの高精度検証を実現した。さらに、ホーン節制約解消法を代数データ構造を扱えるよう拡張することによって、拡張された型システムのための型推論を実現し、全自動・高精度検証を可能とした。2.無交代様相μ計算の論理式として記述された時相的仕様の検証のために、論理式と検証対象の高レベルプログラムの積をとることによって得られる無限状態Buechiゲームを、RCamlが扱える停止性・非停止性検証問題に帰着して解く手法を考案・実装した。3.高レベルプログラムの関係的仕様検証のため、帰納的定理証明に基づくホーン節制約解消法を拡張して、ヒープ制約の解消、関係的プログラム合成、余帰納法の自動化を実現した。研究実績の概要で述べたとおり、リファインメント型システムおよびホーン節制約解消法の拡張の柱となる部分については順調に進展している。一方、本年度中の実施を予定していた、例外処理機構・マルチスレッド機構の再帰データ構造を用いたエンコード法の確立や、一般の様相μ計算の論理式として記述された時相的仕様の検証といった発展的な研究については当初の計画より遅れている。その理由は平成29年度以降に実施を予定していた関係的仕様検証のための拡張を前倒しして実施したためであり、そちらに関してはシステム検証に関するトップ会議であるCAVに論文が採択されるなど顕著な成果が得られている。

本研究では、研究代表者がこれまでに研究・開発を行ってきた高レベル言語のための検証理論であるリファインメント型システムおよびホーン節制約解消法、関数型言語OCamlのための全自動・高精度検証ツールであるRCamlを発展させ、実用上重要であるにも関わらず既存手法では十分に扱えなかった言語機能(再帰データ構造・参照セル・オブジェクト・モジュール機構・例外処理機構・マルチスレッド機構)および仕様(時相的仕様・関係的仕様)の全自動・高精度検証法の確立を目指している。本年度は以下の成果を得た。(1)分岐仕様の検証のためのリファインメント型システムを提案し、そのメタ理論を整備した。(2)依存時相仕様の検証のためのリファインメント型システムを提案し、型検査問題が不動点述語論理の妥当性判定問題に帰着されることを示した。さらに、妥当性判定のための演繹体系を提案した。また、型システムおよび演繹体系のメタ理論を整備した。(3)高階プログラムの時相仕様記述のための動的命題論理HOT-PDLを提案し、そのセキュリティおよびリファインメント型検査への応用を示した。さらに、高階プログラムに対するHOT-PDLモデル検査問題の決定可能性を示した。(4)昨年度までに得られた成果である帰納的定理証明に基づくホーン節制約解消法を拡張し、余帰納的述語を扱えるようにし、プログラムの双模倣性自動検証への道筋をたてた。(5)帰納的定理証明に基づくホーン節制約解消法を拡張し、関係的仕様からのプログラム合成を可能とした。(6)リファインメント型システムと分離論理およびホーア型理論を融合することによって、破壊的変更が可能なデータ構造を扱うプログラムの検証をヒープの理論H上のホーン節制約解消に帰着する手法を考案した。さらに、帰納的定理証明に基づくホーン節制約解消法を拡張することによって、ヒープの理論H上のホーン節制約解消を可能にした。研究実績の概要で述べたとおり、リファインメント型システム、ホーン節制約解消、および時相仕様記述のための論理に関する研究で大きな成果を得ている。特に研究実績の概要で述べた成果1,2,3については、それぞれプログラミング言語のトップ会議POPL、計算機科学における論理のトップ会議LICS、システム検証のトップ会議CAVに論文が採択されている。さらに4,5については国内の研究大会(日本ソフトウェア科学会第34回大会)において学生がそれぞれ学生奨励賞と優秀発表賞を受賞している。前年度までの成果である、依存リファインメント型・エフェクトシステムによる依存時相仕様検証問題から不動点論理式の妥当性判定問題への帰着法と妥当性判定のための演繹体系だけでは、全自動で高レベルプログラムの検証を行うことができなかった。そこで、本年度は依存時相仕様および関係的仕様の自動検証の実現を目指して研究を行い、以下の成果を得た。(1)不動点論理の妥当性判定問題の自動解消法を提案した。
レジリエンスの神経回路基盤：プロラクチン放出ペプチド神経回路の役割

レジリエンスとはストレスを負荷された状態から、正常な状態に戻ろうとする復元力や回復力を示す。このレジリエンスが不充分だとうつ病や心的外傷後ストレス障害といったストレス関連精神神経障害を発症するという概念がある。臨床的にはこの妥当性は認知されているが、その分子基盤は判っていない。申請者はレジリエンスを担う候補因子としてプロラクチン放出ペプチド(PrRP)を見出した。PrRPは脳の延髄孤束核、延髄腹外側部、視床下部背内側核の3カ所に限局して発現する神経ペプチドである。またPrRPの受容体としてGPR10が同定されている。脳内におけるGPR10発現領域はよく判っていない。申請者はこれまでに、1社会的敗北ストレス負荷により延髄孤束核、延髄腹外側部、視床下部背内側核の3カ所のPrRP産生ニューロンが活性化されること(未発表データ)、2PrRP遺伝子欠損マウスに慢性の社会的ストレスを負荷すると、うつ様行動の一つである同種マウスに対する社会的探索意欲の減弱が起こること(未発表データ)、3PrRP遺伝子欠損マウスは条件恐怖学習における恐怖記憶が増強すること(YoshidaらEndocrinoogy 2014)、4PrRPを視床下部背内側核に局所投与すると不安行動が減弱すること(未発表データ)を見出した。これらの結果はPrRPがストレス負荷状態からの回復を促進するレジリエンス亢進因子であることを示唆している。本研究ではPrRP/GPR10システムにはレジリエンス作用があるという仮説を検証する実験を行っている。1独自に作製したPrRP産生細胞レポーターラットとアデノ随伴ウイルス(AAV)を用いてPrRP産生ニューロンの軸索投射を明らかにする実験系の開発を行った。PrRPプロモーター制御下で緑色蛍光タンパク質を発現するBACトランスジェニックラットにおいて、蛍光タンパク質がPrRP産生細胞において特異的に発現することを確認した。AAV/Cre-DOGシステムを用いて、脳において緑色蛍光タンパク質依存的にCre活性が誘導される実験系を構築した。また、軸索に局在する赤色蛍光タンパク質を作成した。2CRISPR/Cas9システムを用いて独自に作製したPrRP受容体遺伝子欠損マウスのゲノムシークエンスを行い、フレームシフト変異が起こる2種類の遺伝子欠損ラインを構築した。3CRISPR/Cas9システムを用いて独自に作製したPrRP受容体発現細胞レポーターマウスにおいて目的の遺伝子が正しく挿入されているかの確認作業を行った。作製した1ラインにおいて、レポーターとして挿入したVenus遺伝子がPrRP遺伝子座に1コピー挿入されていることを確認した。1PrRP産生細胞レポーター動物、AAV/Cre-DOGシステム、軸索局在型赤色蛍光タンパク質を組み合わせ、延髄孤束核、延髄腹外側部、視床下部背内側核に存在するPrRP産生ニューロンの軸索投射を明らかにする。2CRISPR/Cas9システムを用いて独自に作製したPrRP受容体遺伝子欠損マウスの脳切片に対するリガンド結合実験を用いて機能的なPrRP受容体タンパク質が欠失していることを確認する。慢性の社会的ストレスを負荷すると、PrRP遺伝子欠損マウスと同様に、社会的探索意欲の減弱が起こるかを解析する。3樹立中のPrRP受容体発現細胞レポーターマウスにおいてVenus遺伝子が正しく挿入されているかをゲノムシークエンスによって確認する。このレポーターマウスを用いて、これまでに明らかになっていないPrRP受容体の脳内発現とその特性を明らかにする。また、社会敗北ストレス時に活性化するPrRP受容体ニューロンを特定する。4CRISPR/Cas9システムを用いて、時間・空間的にPrRP受容体遺伝子を欠損できる動物の開発を行っている。現在、目的のDNA配列が正しく挿入されているかを確認している。ストレスを負荷された状態から、正常な状態に戻ろうとする復元力・回復力(レジリエンス)が不充分だとうつ病や心的外傷後ストレス障害といったストレス関連精神神経障害を発症するとされている。PrRPは延髄孤束核、延髄腹外側部、視床下部背内側核の3カ所に限局して発現する神経ペプチドである。申請者はこれまで、1社会的ストレス負荷により上記3カ所のPrRP産生ニューロン全てが活性化されること、2PrRP遺伝子欠損マウスに慢性の社会的ストレスを負荷すると、うつ様行動の一つである同種マウスに対する社会的探索意欲の減弱が起こること(以上、未発表データ)、3PrRP遺伝子欠損マウスは条件恐怖学習における恐怖記憶が増強すること(YoshidaらEndocrinol.2014)、4PrRPを視床下部背内側核に局所投与すると不安行動が減弱すること(未発表データ)を見出した。本研究ではPrRPにはレジリエンス作用があるという仮説を検証する。PrRP産生ニューロンを時間・空間的に選択破壊できる動物、PrRP受容体遺伝子欠損動物、PrRP受容体発現細胞レポーター動物、時間・空間的にPrRP受容体遺伝子を欠損できる動物の開発を行った。1プロラクチン放出ペプチド(PrRP)産生ニューロンを時間・空間的に選択破壊する実験系の開発を行った。すなわち、独自で開発したPrRP産生ニューロン特異的にヒトIL-2受容体αサブユニットを発現するBAC