hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
絶滅危惧植物オオイシソウ科藻類の生育調査と培養の試み

目的:1999年8月、合宿先付近を流れる青野川河口で絶滅危惧IA類に指定されるインドオオイシソウを偶然発見した。以来、毎年夏に観察会を実施してきた。今回の研究は、(1)年間を通しての青野川の水質調査および季節さとの藻体の消長を観察すること、(2)実験室内での藻体の培養方法の確立である。方法:(1)については、毎月一度の水質調査、観察、藻体の測定および標本の作製を行った。(3)については、(1)での調査結果をもとに藻体の生育条件を再現して培養を試みた。結果:(1)青野川の水質は、pH6.0付近、水温は7°C27°C(真夏には、一時的に30°Cを超える)、塩分濃度変動するが約0.1%であった。藻体の状態は、4月の約5cm程度から夏に向かっての水温の上昇に伴って、最長10cm程度まで生育していった。11月に入ると水温が低下したものの5cm程度の長さをを維持していた。年が明けると予想外に寒さが厳しく藻体は姿を消した。その後も3月の下旬まで藻体の確認はできていないが、今後水温が上昇すれば再度藻体の生育を確認できるものと思われる。(3)については、青野川の弱酸性に近づけるため、水草栽培専用の培養土を用いて良好な結果を得た。塩分の調整には人工海水を用いた。生育地付近の水質は、潮の干満により塩分濃度が変動するが、基礎実験によると塩分濃度が0.1%程度で最も発芽率が高く、その後の生育も良好であった。他に、CO_2の添加などについても試みたが、藻体の生育にさほど差は生じなかった。さらに、丸形水槽内に緩やかな水流を設けることで、ケイ藻の付着などをある程度防ぐことができた。培養した藻体は、4cm弱まで生育し数ヶ月間にわたり状態を維持できた。また、培養した藻体の1部を現地に戻したが、低水温の時期であったため、結果を得るにまでは至っていない。気温が十分上昇する初夏に再度試みる予定である。
百GeV領域の高解像度スペクトル観測によるガンマ線パルサーの粒子加速機構の解明

昨年度末、CANGAROO-III大気チェレンコフ望遠鏡を用いたステレオ観測によって、ガンマ線パルサーPSR B1509-58/MSH15-52から広がったTeVガンマ線放射を検出した。放射が広がっていることから、TeVガンマ線源は点源であるパルサーからではなく、X線など多波長で存在が確認されているパルサー星雲であることを示唆する。近年、銀河系内のTeVガンマ線天体の多数派を占めるパルサー星雲は、宇宙線供給源候補として注目されている。MSH15-52での陽子起源TeVガンマ線放射モデルでは、パルサーのスピンダウンエネルギーでは十分なエネルギーが供給できないことを示した。また電波からTeVガンマ線に渡る多波長のデータを用いて電子起源モデルを検証し、説明可能なモデルパラメータ(磁場、'電子のべき、電子の最大エネルギー)を示した。これらをまとめてAstrophysical Journal誌に投稿し、受理された。また、博士論文では以上の内容に加えてパルサーの回転エネルギーからパルサー星雲からの放射へのエネルギー分配率を波長ごとに計算し、他の代表的なパルサー星雲であるかに星雲・帆座パルサー星雲と比較した。星雲の磁場の強さや周囲の超新星残骸との相互作用を反映した特徴が見られたが、統一的な傾向を見出すためにはさらにサンプルを増やして調査する必要性を指摘し、継続して調べている。オーストラリアの砂漠地帯ウーメラに設置された、解像型大気チェレンコフ望遠鏡であるCANGAR00-III望遠鏡におけるステレオ解析プログラムを、グループ内に2つ存在する独立解析グループのうちの一方の中心として開発・整備を行った。2005年8月にインドで行われたInternational Cosmic-Ray Conferenceにおいて、大天頂角のステレオ観測と2003年に行われたかにパルサー/星雲の解析結果について口頭発表をおこない、また他のチェレンコフ望遠鏡グループの人々と積極的に情報交換を行った。2005年5月には1ヶ月現地に滞在して、ガンマ線パルサーPSR B1509-58を観測を行った。2004年度に取得したデータと合わせて現在も解析を進めている。また11月から12月にかけて1ヶ月現地に滞し、Flash ADCの組み込みと作動試験、データ収集を行ったのち、かにパルサー/星雲の観測を行い、グループ内では初となる現地でのクイック解析を開発したプログラムを用いて行い、有意なガンマ線信号を捕らえていることを確認した。2006年3月の日本物理学会年次大会ではCANGAROO-IIIのステレオ解析手法およびその結果について口頭発表を行った。データ解析の高速化を図るため、次世代型高速プロセッサであるCell Broadband Engineの導入を検討し、その第一歩としてパルサーの周期解析プログラムを移植し、従来のCPUと比較して10100倍の高速化を実現した。またその結果について2006年3月の日本天文学会年会においてポスター発表を行い、大きな反響を得た。オーストラリアの砂漠地帯ウーメラに設置されたCANGAROO-III大気チェレンコフ望遠鏡を用いて、2006年4月から6月にかけてガンマ線パルサーPSR B1509-58を実効時間で約48時間の観測を行い、データ解析によって7σを超える有意度でガンマ線信号を捕らえることに成功した。ガンマ線放射は我々の望遠鏡のpoint spread function (PSF)よりも広がった形状を示しており、同じ南天に設置されたH.E.S.S.望遠鏡による報告を確認することができた。その広がりの大きさは彼らとのPSFの違いを考慮に入れて同程度であり、方向に関してもX線の観測で見つかっているパルサーから伸びたジェットに沿った向きであることを確認した。また同時に890GeVから5TeVに渡るエネルギーバンドで微分フラックスを求め、べき型関数をフィットしたところphoton indexが2.3±0.5と決まった。これら結果を論文としてまとめ、現在投稿準備中である。2006年11月から約1ヶ月現地に滞在し小マゼラン星雲の観測を行った。望遠鏡は荒野の野外に設置されているため、反射鏡の汚れによる劣化が起こる。その回復を図るため観測期間終了後に大量の水を用いて主鏡の洗浄作業を行った。また観測の合間に、パターントリガーモジュールと呼ばれる夜光によるトリガーを押さえることを目的として開発されたボードの性能評価のための試験データを取得し、現地でデータ解析を行って正常に動作していることを確認し、定量的な評価を現在行っているところである。

また、博士論文では以上の内容に加えてパルサーの回転エネルギーからパルサー星雲からの放射へのエネルギー分配率を波長ごとに計算し、他の代表的なパルサー星雲であるかに星雲・帆座パルサー星雲と比較した。星雲の磁場の強さや周囲の超新星残骸との相互作用を反映した特徴が見られたが、統一的な傾向を見出すためにはさらにサンプルを増やして調査する必要性を指摘し、継続して調べている。
大規模コホートに基づく個別化されたリスク予測ツール、バイオマーカーの有用性の研究

冠動脈疾患発症の10年間発症危険度を予測する日本人を対象とした初めてのリスクスコアである吹田スコアを開発した。発症に関する前向き研究データから、古典的サポートベクターマシンおよびランダムフォレストの複数モデルの組み合わせにより、日常診療上よく使用される約40項目のルーチン検査から、MIDAS研究の総数1920症例に基づき、アンサンブル学習を用いた複数モデルの組み合わせによMACE(Major Adverse Cardiac Event)予測モデルを構築し、約40モデルの識別距離の組み合わせから偽陽性5%程度、偽陰性立5%程度で予測するモデルを構築し、既存予測モデルの成績より良好な成績を得た本年度は当初目標の新規バイオマーカーの測定準備を行うとともに以下の2つの新規のリスク予測モデルを検討した1)吹田研究による脳卒中発症リスクスコアの研究吹田研究のベースラインデータをもとに吹田スコア(冠動脈スコア)と同様に一次予防を目的とした脳卒中の10年発症リスクスコアを作成した。平均15.3年の追跡期間で257件の脳卒中発症を認めた。年齢、性別、心房細動、CKD、冠動脈疾患の履歴、LVH,収縮期血圧、降圧薬内服、糖尿病、喫煙が有意な予測因子であり、新しいスコアはフラミンガム研究のリスクスコアよりc-statsisticsなどが有意に高く、日本人の脳卒中のリスク予測により有効であることが示された。2)循環器疾患を有する糖尿病患者におけるMACE発症リスクスコアの作成国立循環器病研究センターを中心に前向き観察研究として、循環器疾患(虚血性心疾患、心不全、脳卒中、Afなど)を有する患者群におけるHbA1Cの至適カットオフを検討するMIDAS研究の登録者の1年観察データをもとに、HbA1Cの至適カットオフを検討した際に、7.0以下でもMACE発症が上昇するU字型分布ととることとCKD合併が一因であることを見出し、2015年の循環器学会のLate breaking abstractで報告した。同集団におけるMACE発症について、国立循環器病研究センター内の786症例のAMI症例について期間中の全検査データを記録したデータベースの作成を行い、これをもとにサポートベクターマシンによるデータマインニングにより、一年後のMACE予測を行った。従来の古典的リスク以外の約20項目の検査データを加えることで従来リスクによるモデルより約15-20%高い正確性での予測が可能であった。今後、他の疾患患者やでのデータも加え、より広範な患者でのテーラーメイド化されたリスクスコアを作成予定である本研究では、予測モデルの構築のためにMIDAS研究(UMIN000010039)に登録された、後ろ向き+前向きの計3800症例動脈硬化性疾患を有する患者群のデータを解析した。機械学習の手法としてよく使われるSupport Vector Machine (SVM)とrandom forest (RF)による1年後のMACE(心臓死/ MI / HF/stroke/PCI)の予測精度の検討を行った。検査等の項目は、入院30日以内の測定値を抽出した。複数モデルの組み合わせにより精度向上をはかるために、本研究における学習データの選択を、1感度を大きくする、2偽陽性率を小さくする、という2つの評価関数による多目的最適化問題として、遺伝的アルゴリズムを用い、上記データベースより日常診療上よく使用される約40項目のルーチン検査から、サポートベクターマシンを用いて、複数モデルの組み合わせによる予測モデルを構築し、MACE発症症例の偽陽性5%程度、偽陰性立5%程度で予測するモデルを構築した。この成績はGRACR研究などからの既存のMACE予測モデルの成績より感度、特異度ともに約20%程度向上している。また本院野口らとJ Am Coll Cardiol. 2015などで冠動脈の不安定プラークのMRI像(PMR)の効果について報告したが、JAT2014で報告したMIの予測モデルに上記のPMRを組み合わせた場合有意に693人の患者におけるMACE予測での診断能向上を認めた。また従来手法による脳梗塞のリスクモデルに関しては、フラミンガムタイプのリスクスコアを作成し、ヨーロッパ公衆衛生学会で発表を行った。ミドカインなどのAKI関連マーカー、エリスロポエチンと心不全などに関するリスク分析を行っている上記機械学習モデルに関しては、従来法にくらべ大幅な診断能向上を認めており、現在特許出願に向けての準備を行っている。上記手法に関しては、広く応用可能であり、現在AMIにおけるさらなる長期予後予測、未破裂動脈瘤における破裂リスク、大動脈解離および大動脈瘤の破裂リスク(Circulation in revision)、CKDに対するomega3脂肪酸に対する前向き試験≪OKEHAMA研究)などの登録データなどで広く応用可能であると考えられるまた当院ではPINNACLEなど欧米の大規模レジストリーに準じたデータベースを電子カルテ上から自動抽出するシステムを開発しており、こちらのデータもモデル予測の性能向上に資すると考えられる。更に客員教授として研究している藤田保健衛生大学でも病院全体で同様のDWHを作成しているため応用可能性は大きいと思われる発症に関する前向き研究データから、古典的サポートベクターマシンおよびランダムフォレストの複数モデルの組み合わせにより、日常診療上よく使用される約40項目のルーチン検査から、MIDAS研究の総数1920症例に基づき、アンサンブル学習を用いた複数モデルの組み合わせによMACE(Major Adverse Cardiac Event)予測モデルを構築し、約40モデルの識別距離の組み合わせから偽陽性5%程度、偽陰性立5%程度で予測するモデルを構築し、既存予測モデルの成績より良好な成績を得た.この成績はGRACR研究などからの既存のMACE予測モデルの成績より感度、特異度ともに約20%程度向上しおり、現在特許出願中である。

またMRIを用いた不安定プラークの画像上の特徴に関する研究を世界に先駆けて行い、冠動脈高輝度プラーク(冠動脈high-intensity plaque:HIP)の予測精度に関して検討を行った。更に、同群に対して、人工知能応用による自然言語処理を行い、胸痛、夜間発作性呼吸困難当の症候を電子カルテの記述から抽出を行うロジックを構築した。GRACEなど既存の予測ツールに患者の症候をプラスした場合はより予測精度が向上した(AUC 0.82vs 0.74)本研究の成果をもとに、複合的なリスクを有数患者群に対して機械学習を行い、個人個人のリスクにより個別化された高血圧治療戦略を採用することにより医療費削減に成功している例(Ann Intern Med. 2011)などのように、医療費削減につながる個別化医療推進を行うことも今後可能と思われる冠動脈疾患発症の10年間発症危険度を予測する日本人を対象とした初めてのリスクスコアである吹田スコアを開発した。発症に関する前向き研究データから、古典的サポートベクターマシンおよびランダムフォレストの複数モデルの組み合わせにより、日常診療上よく使用される約40項目のルーチン検査から、MIDAS研究の総数1920症例に基づき、アンサンブル学習を用いた複数モデルの組み合わせによMACE(Major Adverse Cardiac Event)予測モデルを構築し、約40モデルの識別距離の組み合わせから偽陽性5%程度、偽陰性立5%程度で予測するモデルを構築し、既存予測モデルの成績より良好な成績を得た従来のリスク予測に加えて、新たにに2つの疾患領域、すなわち脳卒中のリスクスコア、さらに循環器病疾患における2次予防のリスクスコアの開発が可能になった。更にサポートベクターなど機械学習によるデータマインニングを用いて、従来のリスクスコア作成に用いられる生存解析による線形モデル予測を超える予測精度を達成する可能性が示唆され、吹田スコアに対する改良の可能性がより明らかになった。またMPO/PON-1比については研究協力者杜らとともに他の新規マーカーより優れることをatherosclerosis誌に発表しており、今後吹田研究における保存検体などでの測定を通じより広範な応用可能性が高いことを確かめている。
vHOE符号器を用いた複数視野像の一括取得による小型高速ギガピクセルカメラの創出

ホログラム光学素子を用いた提案撮像系について,実験に基づく原理確認を行った.ホログラフィックグレーティングを複数枚露光し,それらを組み合わせることでフィルタ型ビームスプリッタを構成した.入射光の角度に応じてビーム分割の大きさや方向を変化させることで,角度独立な画像の符号化を行う瞳面変調光学素子を実装した.文字などのスパースネスが十分大きい物体に対しては,レーザー光照射により波長域を十分狭くした場合少なくとも三視野程度で予想していた結果が達成されることが分かった.一方で,対象物の構造や階調が複雑であるようなスパースネスの小さい物体や,照明光の波長域が広い場合,画像再構成を含めた撮像結果が十分でなく,手法面と素子実装面でさらなる工夫が必要であることが明らかになった.また,当該手法の広角化に有効な,イメージセンサの穴あけ加工を利用した撮像系設計手法について着想が有り,シミュレーション及び基礎実験により原理の妥当性を実証した.次年度以降は当初の提案内容に当該手法を融合させ,広角と高解像度の同時実現を目指す.概ね計画どおりに進行している.より実際的な撮像状況で画質において十分な性能が得られるように,手法面と素子実装面についてさらに検討を進める.広角化のための撮像素子開発も並行して進める.ホログラム光学素子を用いた提案撮像系について,実験に基づく原理確認を行った.ホログラフィックグレーティングを複数枚露光し,それらを組み合わせることでフィルタ型ビームスプリッタを構成した.入射光の角度に応じてビーム分割の大きさや方向を変化させることで,角度独立な画像の符号化を行う瞳面変調光学素子を実装した.文字などのスパースネスが十分大きい物体に対しては,レーザー光照射により波長域を十分狭くした場合少なくとも三視野程度で予想していた結果が達成されることが分かった.一方で,対象物の構造や階調が複雑であるようなスパースネスの小さい物体や,照明光の波長域が広い場合,画像再構成を含めた撮像結果が十分でなく,手法面と素子実装面でさらなる工夫が必要であることが明らかになった.また,当該手法の広角化に有効な,イメージセンサの穴あけ加工を利用した撮像系設計手法について着想が有り,シミュレーション及び基礎実験により原理の妥当性を実証した.次年度以降は当初の提案内容に当該手法を融合させ,広角と高解像度の同時実現を目指す.概ね計画どおりに進行している.より実際的な撮像状況で画質において十分な性能が得られるように,手法面と素子実装面についてさらに検討を進める.広角化のための撮像素子開発も並行して進める.
ラット虹彩縮瞳筋におけるpharmaco-mechanical ccupling-その機序ならびに除神経効果との関連

1)単離虹彩平滑筋の電気生理学的をパッチクランプ用を用い検討した.2)単離した平滑筋は高カリウムあるいはアセチルコリンの適用により収縮した.これらの細胞は約-50mVの静止膜電位を持ち,脱分極性電流により活動電位は発生せず,電気緊張電位は外向き整流を示した.3)膜電位固定下において,膜電位の脱分極によってみられる電流は外向き電流のみで,内向き電流は殆ど認められなかった. (正常栄養液中)4)外向き電流は,低濃度のテトラエチルアンモニウム(TEA, 1mM)及び, 4-アミノピリジン(4-AP, 2mM)のそれぞれで抑制され,また両薬物の存在下では大部分が抑制された.5)単一Kチャネル電流を検討した結果,少なくとも3種類の異なったKチャネルの存在が確認された.その1つは,細胞内のCa濃度に依存性があり細胞外のTEAによって阻害された.従って,外向き電流にはTEAに非常に感受性の高いCa依存性K電流と, 4-APで抑制されるK電流などの成分が,主要なものとして存在する事が分かった.6)外向き電流を50mMTEAと5mM4-APで抑制すると20pA以下の内向き電流が確認できた.これは,外液のCaをBaに置換すると, Ba濃度に比例して増大した.これは低濃度のCaの添加により抑制され, 1mMカドミウムで完全に抑制された.7)虹彩平滑筋の膜の安定化機構には,非常に小さい内向き電流と,それと比較して大きな外向き電流が寄与している事が明確となった.1)単離虹彩平滑筋の電気生理学的をパッチクランプ用を用い検討した.2)単離した平滑筋は高カリウムあるいはアセチルコリンの適用により収縮した.これらの細胞は約-50mVの静止膜電位を持ち,脱分極性電流により活動電位は発生せず,電気緊張電位は外向き整流を示した.3)膜電位固定下において,膜電位の脱分極によってみられる電流は外向き電流のみで,内向き電流は殆ど認められなかった. (正常栄養液中)4)外向き電流は,低濃度のテトラエチルアンモニウム(TEA, 1mM)及び, 4-アミノピリジン(4-AP, 2mM)のそれぞれで抑制され,また両薬物の存在下では大部分が抑制された.5)単一Kチャネル電流を検討した結果,少なくとも3種類の異なったKチャネルの存在が確認された.その1つは,細胞内のCa濃度に依存性があり細胞外のTEAによって阻害された.従って,外向き電流にはTEAに非常に感受性の高いCa依存性K電流と, 4-APで抑制されるK電流などの成分が,主要なものとして存在する事が分かった.6)外向き電流を50mMTEAと5mM4-APで抑制すると20pA以下の内向き電流が確認できた.これは,外液のCaをBaに置換すると, Ba濃度に比例して増大した.これは低濃度のCaの添加により抑制され, 1mMカドミウムで完全に抑制された.7)虹彩平滑筋の膜の安定化機構には,非常に小さい内向き電流と,それと比較して大きな外向き電流が寄与している事が明確となった.1.ラット虹彩縮瞳筋は、正常栄養液中では伝達物質であるAch及びP物質は膜電位変化を介さずに収縮を引きおこす。ところが外液のCaを全てBaに置換した栄養液中では活動電位が自発的に発生し律動性収縮を起こし得る。この事は、ラット虹彩縮瞳筋には、電気的興奮性の高い他の平滑筋と同様に、電位依存性のCaチャネル等は存在するが何らかの要因により強く抑制されている事を示唆している。その要因の1つは外液のCaイオンである事はすでに報告した。そこで、Caを全てSrに置換した栄養液中での虹彩筋の挙動を検討した。Baによる置換の場合と異なり、自発的な収縮は観察されず、TEA等のK透過性遮断薬を与えても同様であった。ところが、Ach及びP物質は、この特殊な環境下においては律動性収縮を引き起こす事が判明した。これはTEAによって著明に増強され、Ca拮抗薬によって消失する事から、膜電位変化を伴っていると思われる。また、この現象は虹彩筋を外科的に除神経する事により増強された。(投稿準備中)2.ウサギ虹彩筋を酵素処理する事によって得た単一平滑筋細胞を用い、パッチクランプ法により単一Ca依存性Kチャネルの性質を検討した。単位面積あたりのチャネルの密度及びその性質(Ca依存性及び電位依存性)は電気的興奮性の高い(自動能を有する)結腸ヒモでのそれと著明な差はなかった。3.whole-cell clampを行ない単一細胞の性質を検討した。Ach(10μM)は単一細胞を収縮させたが、静止膜電位及び膜電位固定下での保持電流を変化させなかった事から、単一細胞レベルにおいてもagonistに対する基本的性質は変化していないと思われる。ところが、正常栄養液中において電位依存性の内向き電流及び外向き電流が、結腸ヒモと同様に活性化される事が明らかとなった。さらに詳細な膜電流の解析が今後の研究課題である。
エアロゾルの直接的地球冷却化効果

本研究では、日本各地の地上サイトおよび船上でのリモートセンシングおよび現場観測により東アジアにおける対流圏エアロゾルの光学特性を調べ、直接効果による気候影響を評価することを目的としている。そのため、気候影響を評価する上で重要なパラメタであるエアロゾルの屈折率や単散乱アルベド(single scattering albedo ; SSA)を光学観測に基づいて決定する方法を開発し(Yabuki et al., 2003)、現場観測に応用した(Shiobara et al., 2005)。同時に行われたエアロゾル粒子採取とその化学分析により、次のような研究成果を得た。1.小笠原・父島での長期連続地上観測(2002.92005.6)により、単散乱アルベド(SSA)が海洋性気団に覆われた小笠原の代表的な気象条件下では0.981.0であるが、春季(4月)には0.960.98、冬季(1月)には0.9前後の低い値となることがわかった。2.一方、2002年2005年の間、毎年9月に実施された南極観測船「しらせ」による船上観測では、異なる気団を持つ気象条件下で異なる光学特性を示す3つの類型に大別される観測結果を得た。(1)清澄な海洋性気団のもとでは海塩粒子が豊富に見られ、その時のSSA=0.981.0、(2)土壌性粒子や人為起源の硫酸性エアロゾルを含む大陸性気団のもとではSSA=0.940.98、(3)大陸起源ながら日本上空を通過中に人間活動の影響を受けたと考えられる汚染大気のもとではSSA=0.850.94の値を示した。3.父島の観測結果としらせの観測結果は整合している。すなわち、共に清澄な海洋性気団のもとでは光吸収性の低い海塩粒子が支配的であるが、春季の大陸性気団が黄砂に代表される土壌性粒子を含むようになるとSSAはやや低い値をとるようになり、さらに、冬季モンスーンの強い吹き出し時に日本列島の風下に位置する父島では、日本上空を通過中に燃焼性物質を含む汚染の影響によりさらに低いSSAを示すようになる、と結論付けることができる。エアロゾルの直接効果を調べるために計画された地上観測サイト(父島、福江島、奄美大島、乗鞍岳)に観測機器を配備し(一部既設機器使用)、観測を開始した。また、2002年9月には南極観測船「しらせ」により日本周辺海域での洋上観測を実施した。これらの地上サイトおよび船上で行った主な観測は、(1)サンフォトメータ/スカイラジオメータによるエアロゾルの光学的厚さと粒径分布(気柱総量)の測定、(2)パーティクルカウンターによる粒径分布の測定、(3)積分型ネフェロメータによるエアロゾル散乱係数の測定、(4)サンプリング光度計/吸収光度計によるエアロゾルのサンプリングと吸収係数の測定、である。その結果、次のような成果が得られた。

1)しらせ国内訓練航海においては、日本列島をほぼ一周する海洋境界層中のエアロゾルの光学観測とサンプリングが行われ、その時の流跡線解析結果と併せて、日本の東側沿岸では海洋性大気中のエアロゾルについて、西側沿岸では大陸・朝鮮半島起源のエアロゾルについて、それぞれ特徴的な光学特性が得られ、対応する複素屈折率の導出に成功した。2)しらせ航海中に得られたエアロゾル試料の化学分析および非水溶性粒子分析の結果、太平洋側で観測された海洋性エアロゾルは相対的に低濃度で海塩粒子の特徴を示し、日本海・東シナ海側で観測された大陸・朝鮮半島起源エアロゾルは相対的に高濃度で人為汚染粒子や土壌粒子の特徴を示した。3)小笠原父島観測では、海洋性気団に覆われる夏季には吸収性が小さく、大陸起源気塊の輸送シーズンにあたる冬春には吸収性が大きくなるような季節変化が得られた。1)エアロゾルの直接効果に関する実験観測のために機器整備を行った父島、福江島および乗鞍岳においてエアロゾルの光学観測を継続しデータを収集した。特に、福江島ではグレーティング・サンフォトメータ観測により、春季の黄砂到来に対応したエアロゾル光学的厚さの増大が観測された。また、冬季の父島観測では、寒冷前線の通過とともに大陸性気団に含まれた汚染物質が長距離輸送により父島に到達する様子が観測された。2)昨年度と同様、日本列島周辺海上でのエアロゾル観測を南極観測船「しらせ」の国内訓練航海期間中(9月4日10月4日)に実施した。観測項目は前年度と同様で、エアロゾルの光学特性、化学成分、非水溶性粒子濃度の測定が行われた。今回の洋上観測期間中の特徴的な現象として、九州北西部沿岸海域で非常に濃いヘイズに遭遇した。その時のエアロゾル粒子は微小粒子が卓越し、消散係数も増大した。また、この現象は福江島での地上観測でも検知され、比較的広域で長時間持続していたことがわかった。化学成分やガス成分の分析結果と総合すると、大陸起源の人間活動に起因する人為汚染の影響を受けたエアロゾルであることが示唆された。トラジェクトリ解析によれば、今年度の観測では主に大陸性気団の到来が卓越しており、昨年度の観測と比較して、太平洋起源と大陸起源のエアロゾル特性の相違は明瞭ではなかったが、特に西日本海域の航行中に、非水溶性粒子が多く観測された。3)A01班との共同により実施された非水溶性エアロゾルの広域地上観測(長崎、岡山、甲府、東京)では、春季の黄砂到来に対応して、非水溶性粒子濃度と粒子サイズが時間的空間的に移動し変化する様子が検出された。4)スカイラジオメータ観測によるエアロゾルの光学特性(光学的厚さ、粒径分布、複素屈折率)の導出について、地上観測および船舶観測のデータの予備解析を行い、次年度からの本解析の準備が整った。本研究では、日本各地の地上サイトおよび船上でのリモートセンシングおよび現場観測により東アジアにおける対流圏エアロゾルの光学特性を調べ、直接効果による気候影響を評価することを目的としている。平成16年度の主な成果は以下のとおりである。1)南極観測船しらせの日本周回訓練航海(2004年9月)において洋上エアロゾル光学観測を実施した。この船上観測には、光学式粒子数濃度計測器(OPC)、積分型ネフェロメータ(IN)、および吸収光度計(PSAP)を用いた。Yabuki et al.(JMSJ,2003)の方法により、これらの観測データを組み合わせて解析した結果、濃厚なヘイズ現象が観測された鳥取山口沖(9月20日)では、エアロゾルの複素屈折率について実数部1.481.54、虚数部0.0020.004という値が得られた。2)2004年4月に実施した甲府での黄砂観測(A01P21計画研究班との共同)では、2004年4月1718日に到来した黄砂粒子の粒径分布をコールターマルチサイザーにより測定することができた。その結果、この時の黄砂粒子は幾何平均半径2.8μmを持つ粒径分布を示した。
肺コラーゲン架橋酵素のカドミウムによる誘導合成機序の生化学的解明に関する研究

体重300g前後の雄ラットを麻酔し、0.015%のCdCl_2、ZnCl_2、CuCl_2溶液の0.5mlを気管内に注入した。対照動物には生食水を注入した。2日後に深麻酔下で動物肺の潅流を、生食水の右心室からの注入で行い、屠殺した。Cd投与動物肺は出血性肺炎と浮腫を示し、肺重量は約2倍に増加した。ZnやCd投与群は対照群同様、肺の肉眼的変化はなかった。肺のリジルオキシダーゼ(L.O)活性はCd投与動物でのみ有意に増加した。ZnやCu投与動物では、肺L.O活性は対照動物と同様に増加なく、差なかった。肺のメタロチオネイン(MT)については、Cd投与動物群では対照群と比べ、約10倍の増加を示した。だが強力なMT合成誘導金属であるZnやCuを投与した群の肺MTは対照動物群の肺MT量に比べ増加を示さなかった。このようにCdの気管内注入によってのみ、肺L.O活性と肺MT量が増加した。したがって肺L.O活性と肺MT量の増加は調べた金属のうちCdに特異的であった。また肺L.O活性増加は肺MT量増加を伴うことが判明した。このことはL.O合成を調節するといわれている組織中のCuがMTによって、その組織中での代謝を調節されることを示唆する所見である。MTはヘムオキシゲナーゼ(HO)とともにストレス蛋白である。またHOはL.Oと分子量が同じである。Cd投与動物群の肺L.O抽出液に抗HO兎血清を加えると、L.O活性は正常兎血清を加えたものに比べ抑制され、抗HO血清量に比例する抑制傾向を認めた。そこでCd投与動物の肺から抽出された粗L.O液からSDS電気泳動法でL.Oを分離、この分離されたL.Oをウェスタンブロッティング法で抗HO血清と反応させ、L.Oの抗原性がHOと共通か否か目下検討中である。この結異から、肺L.OがMTやHO同様、ストレス蛋白、とりわけHOと近縁の蛋白か否かが明らかとなる。
ジエンポリマー/脂肪酸及び脂肪酸エルテルブレンドの結晶性

天然ゴムの力学的性質や材料物性が合成ゴムよりも優れている要因の一つとして天然ゴムが他のゴムよりも低温結晶化しやすいことに着眼し、非ゴム成分として含まれている脂肪酸及び脂肪酸エステルがcis-1,4ポリイソプレンの結晶性にどのような影響を及ぼしているのかをDSC及びディラトメトリーで検討した。天然ゴムのモデルとして合成シスポリイソプレンを用い、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、オレイン酸メチル、リノール酸メチルを添加してそれぞれ混和性を調べた。リノール酸、オレイン酸メチル、リノール酸メチルはシスポリイソプレンのガラス転移温度(T_g)を下げて可塑化効果を示したが、他の飽和及び不飽和脂肪酸との混合系ではT_gには変化がなくゴムマトリックス中に脂肪酸の島相が分散した相分離構造が示唆された。この相溶系と相分離系の中からリノール酸メチルとステアリン酸をそれぞれ合成シスポリイソプレンに混ぜて-25°Cで結晶化したところ、相溶系であるリノール酸メチルとの混合物では少量のリノール酸メチルの添加で結晶化は遅くなったが添加量を増やすことにより結晶化が速くなることを見いだした。一方、相分離系のステアリン酸との混合物では少量の添加でシスポリイソプレンの結晶化速度は大きくなり、ステアリン酸含有率が増えるのにともない順次大きくなった。ガラス転移点と融点の測定から、前者は結晶化に不利な表面自由エネルギーと可塑化による分子運動性の増大の兼ね合により、後者は結晶化に有利な表面自由エネルギーにより結晶化速度が変化するものと推察した。天然ゴムにはリノール酸とステアリン酸、及びこれらのエステルが混合物として最も多く含まれており、本研究によってシスポリイソプレンの結晶化に対する混在している脂肪酸のそれぞれの役割を明かにした。今後、新たに見いだされた天然ゴムに結合している脂肪酸の役割を検討する。
トポロジカル量子磁性相の実験的開拓

パイロクロアIr酸化物R2Ir2O7 (R =希土類)はRサイトの幾何学的フラストレーションとスピン軌道相互作用の強いIrにより金属絶縁体転移から量子スピンアイスまで多彩な現象を示す。特にPr2Ir2O7は金属量子スピンアイスであり、ゼロ磁場・ゼロ磁化での自発的異常ホール効果を示し注目を集めている。光電子分光ではQuadratic band touchingが観測され、磁場や一軸圧力などにより強相関ワイル半金属になると考えられているが実験的な理解は進んでいない。そこで本研究ではパイロクロアIr酸化物をはじめとする様々な強相関トポロジカル物質を作成し、新規物性探索を行うことが目的であった。本研究ではPr2Ir2O7やNd2Ir2O7などのパイロクロアIr酸化物、その他新規Ir酸化物の単結晶合成を行い、電気抵抗率を始めとする諸低温物性測定を行った。それに加えて、新規強相関ワイル磁性体の探索を行い、鉄を含むワイル磁性体候補物質の単結晶育成を多数行った。そのうち幾つかはワイル点起源と思われる大きな異常ホール効果及び異常ネルンスト効果を示した。これらの成果は現在論文として執筆中である。パイロクロアIr酸化物の合成については前任者から引き継ぎを行い、単結晶育成を一人で行えるようになった。加えて、仕込み組成の調整からアニール条件の見直しまで様々なファインチューニングを試し、さらなる純良化を試みた。電気抵抗率を始めとする低温物性測定からは高品質な試料が得られていることがわかった。今後これらの試料を用いて、熱膨張や磁歪測定を行う予定である。鉄を含むワイル磁性体についてはフラックス法や化学輸送法など様々な合成方法を試した結果、数mm角の単結晶が得られるようになった。これらの幾つかは大きな異常ホール効果と異常ネルンスト効果を示すことがわかった。この成果について現在論文を執筆中である。
抗体を利用した大腸癌の遺伝子標的治療の基礎的検討

平成5年度にはc-myc遺伝子のアンチセンスDNAを直接抗体で修飾することで、選択的遺伝子治療を試みたが効率が極めて不良であったため、今年度はc-myc遺伝子のアンチセンスDNAをneo遺伝子とともに、抗体でコートしたレトロウイルスをベクターとして導入した。G418で選択した後、大腸癌におけるc-mycの選択的発現抑制を蛋白レベルで免疫組織化学的に検討した。抗体とウイルスの結合はSPDPあるいはAvidin-Biotinの系を用いた。培養大腸癌細胞に添加してc-mycの発現が阻止されるか検討したが、その効率は極めて低く、実用化には更に検討を要するものと考えられた。抗体認識抗原をもたない腎癌の培養系では、c-mycの発現は完全には抑制できなかった。また、抗体の分子サイズによる違いを検討したところ、wholeの抗体あるいはF(ab)'_2では特に差は認められなかったが、Fab fragmentを利用した場合、大腸癌細胞におけるc-myc遺伝子の発現抑制作用は弱かった。このように抗体のサイズで差が認められた原因は、主に抗体としてのaffinityの差によるものと考えられた。以上の様にウイルスに導入したc-myc遺伝子アンチセンスDNAの、c-myc遺伝子発現抑制作用は期待したより効率が悪く、このままの状態では実用化できないことが明らかになった。しかし、効率は悪いとはいえ抗体をキャリアーとした選択的遺伝子導入が可能なことが示されたので、今後はウイルスベクターの改良に重点をおいて研究を進めるべきと考えられた。平成5年度には、c-myc遺伝子のアンチセンスDNAを抗体に結合し、培養大腸癌細胞に添加してc-mycの発現が阻止されるか検討したが、その効率は極めて低く、実用化には更に検討を要するものと考えられた。抗体認識抗原をもたない胃癌の培養系では、抗体結合アンチセンスDNAによりc-mycの発現は完全には抑制できなかった。また、抗体の分子サイズによる違いを検討したところ、wholeの抗体あるいはF(ab)′_2では特に差は認められなかったが、Fab fragmentに結合したアンチセンスDNAの大腸癌細胞におけるc-myc遺伝子の発現抑制作用は弱かった。このように抗体のサイズで差が認められた原因の一つは、単に分子量や抗体としてのaffinityの差によるものばかりでなく、細胞膜に結合した後のinternalizationが関与しているものと考えられる。以上の様に抗体に単独結合したc-myc遺伝子アンチセンスDNAの、c-myc遺伝子発現抑制作用は期待したより効率が悪く、このままの状態では実用化できないことが明らかになった。しかし、効率は悪いとはいえ抗体をキャリアーとした選択的遺伝子導入が可能なことが示されたので、今後はウイルスベクターを利用した方法に重点をおいて研究を進めたい。平成5年度にはc-myc遺伝子のアンチセンスDNAを直接抗体で修飾することで、選択的遺伝子治療を試みたが効率が極めて不良であったため、今年度はc-myc遺伝子のアンチセンスDNAをneo遺伝子とともに、抗体でコートしたレトロウイウルスをベクターとして導入した。以上の様にウイルスに導入したc-myc遺伝子アンチセンスDNAの、c-myc遺伝子発現抑制作用は期待したより効率が悪く、このままの状態では実用化ができないことが明らかになった。
国立大学と附属学校との連携・協働による初任者研修システムの構築

本研究目的は、教職専門性向上と教員支援体制を模索し、効果的な教員支援システム構築を推進することにある。つまり、国立大学と附属学校との連携・協働による研修システムを検討するものである。近年の国立大学附属学校では、法人化後の人件費削減、労働時間増加、中間世代教員の減少等から、教員採用人事において困難な状況が継続し、初任者教員採用を余儀なくされる実情を耳にする。本研究が目指す初任者研修システムは、従来型の職場内徒弟制研修やトップダウン型伝達研修ではなく、国内外の人的・知的資源を活用した機能的・融合的なシステムを目指すものである。平成29年度は、平成25年度からの継続研究を踏まえて、下記に示す全国的な基礎調査を実施した。1.研究目的:国立大学附属学校における教員採用人事、教員組織・環境、教員研修体制、等を調査し、初任者教員採用と初任者研修の実際、現職教員環境の実情等を検討。2.研究方法:全国国立大学附属学校へのアンケート調査と事例調査を実施。(1)アンケート調査...平成28年度実施の附属幼稚園調査を基に、小学校・中学校・高等学校・特別支援学校など209校(今年度は幼稚園51園舎を除く)を対象に、自記式記述回答調査を実施。(2)事例調査...実地調査として全国より数校を抽出。教育改革事例・教育活動の特色等を現地調査。3.研究成果:アンケート調査より計量的傾向を、事例調査より質的特徴を検討。(1)基礎調査...平成29年度附属学校209校対象の調査回答率は、平成30年度末約43%。アンケート集計結果による計量分析、及び、知見等を総括して研究発表予定。(2)事例調査...調査対象抽出校は、岩手大学附属小学校・同中学校、茨城大学附属幼稚園、奈良教育大学附属中学校、神戸大学附属幼稚園・同中等教育学校、大分大学附属幼稚園・同小学校、以上8校。(3)研究発表...平成29年6月:日本教育経営学会茨城大会にて、これまでの調査結果等の知見を研究発表。
グリオーマの共通母細胞の同定とそれを分化誘導する因子の解析

1.脳腫瘍の症例収集および臨床病理学的解析を行い、症例ライブラリーを作成するとともに、学会発表および論文発表を行った。(Saito,et al.2008;金城他,2008;田中他,2008;大石他,2008;佐々木他,2008)4.膠芽腫培養細胞に対する炭素粒子線線照射効果について検索し、膠芽腫細胞の老化と細胞死をもたらすことを明らかにした(Ohishi,et al.2008)。1.研究室内に収集した脳腫瘍ライブラリーの中から、検索症例の選択とその臨床病理学的解析を行った。一部の形態情報の病理学的解析には独自に開発した画像解析ソフトウエアも用いた。症例の病理学的特性について、学会発表または論文発表を行った。(Ohishi T, et al.,2006;Sasaki A, et al.,2006;中里ら,2007;Kinjyo S, et al.,in press)。2.Pilocytic astrocytoma (PA)の構成細胞に関する解析を行ない、PAではdiffuse astrocytomaとは異なり、GFAP陽性細胞のみならず、0lig2やIba-1抗原を発現する細胞が腫瘍を構成していることを示した。しかも増殖能を保持している細胞は、0lig2やIba-1抗原を発現する細胞に多いことを明らかにし、これらの成果を学会発表(田中ら,2006)するとともに、論文発表準備中である。1.脳腫瘍の症例収集をすすめ,研究室内にライブラリーとデータベースを作成した.これらの症例を選択し,臨床病理学的解析を行った.形態情報の病理学的解析には独自に開発した画像解析ソフトウエアも用いた.症例の臨床病理学的特性について,学会発表および論文発表を行った.(Kinjyo S, et. al.2007;松田他,2007;望月他,2007;田中他,2007).4.脳腫瘍におけるOlig2陽性の小型円形細胞について病理形態学的検索を行ったところ,Olig2陽性の小型円形細胞は神経外胚葉性腫瘍のなかで,oligodendroglioma,pilocytic astrocytomaをはじめ多くの腫瘍で出現していた.一方,ependymoma,central neurocytomaなどにはこの細胞は出現しない.Olig2陽性細胞は共通して,小型円形の核と狭いあるいは淡明な細胞質をもち,免疫組織化学的にはGFAP,NFP,nestinとの共発現はみられず,電顕的には細胞小器官の乏しい狭い細胞質を持っていた.この小型細胞がグリオーマの共通母細胞である可能性が示唆される.この結果について学会発表準備中である(中里他,2008).1.脳腫瘍の症例収集および臨床病理学的解析を行い、症例ライブラリーを作成するとともに、学会発表および論文発表を行った。
椎間板内培養髄核細胞挿入術に関する基礎的実験-椎間板変性変化の抑制効果について-

(結果)椎間板高はいずれの週令においても、培養髄核挿入椎間板の方が挿入しなかった椎間板に比べ椎間が保たれていた。挿入4週後までは椎間板高は比較的保たれていたが、8週後では椎間板高の低下が認められた。また各種染色法において線維輪、終板軟骨の変性変化(線維輪の蛇行、断裂や軟骨帯の希薄化、染色性低下)は培養髄核を挿入することにより、線維輪の断裂、終板軟骨の染色性低下が培養髄核を挿入しなかった椎間板と比較し軽度であり、病理組織学検索において変性変化の抑制が認められた。^3H-thymidineを用いDNA合成能は培養髄核の挿入の有無による大きな差は認められなかった。^<35>S-sulfateを用いプロテオグリカン合成能は培養髄核の挿入椎間板においてより多くの合成能が認められ、培養髄核挿入によりプロテオグリカン合成能が促進した事が考えられた。(考察)今回の結果は以前我々が行った新鮮髄核を挿入した実験と同様な結果がでた。本法は椎間板変性の進行を抑制することを目的としている。よって今回の結果により、臨床的応用の可能性が出てきたと思われた。培養髄核の再挿入によりプロテオグリカン合成は促進され、その結果、線維輪、終板軟骨の変性変化が抑制され、椎間板高が保たれたと思われるが、プロテオグリカン合成促進のメカニズムははっきりとしておらず、今後その解明が必要と思われる。また臨床応用においてアレルギー反応、長期経過観察例の検討が必要と思われる。
ヒト胎児期における“量的および質的"な形態指標による発生段階の設定

ヒト胎児期における解剖学的発育基準の設定を行うために、前年度に引き続き胎児の軟レ線撮影後、体重と頂殿長(RL)、各部の外表計測を行った上、頭頚部、胸部、腹部、腹膜後隙および骨盤部の解剖を行い、各器官の外景発生と組織発生の観察および重量と計測を行った。外形正常ヒト胎児903例(胎齢:310カ月;CRL:29310mm)を用い、外表の各形態発生事象(口唇隆起の有無、副乳数など7項目)および外表の各部位の計測(頭長ほか63項目、本年度はnasion-tragion距離を追加)による基準値を設定した。これはCRLと胎令に対しての基準である。なお、cervical flexureのCRLに対する角度の平均は、CRL39ー47mm:23°、52ー58mm:15°、67ー74mm:10°であり、CRL85mm以上ではほゞ0°となり、初期胎児の発育の一つの指標になるのではないかと考えられる。化骨中心は発育段階に従って、順を追って出現してくることから、胎児の発育を示す有用な指標の一つである。その発現時期の基準を設定した(その概略は、頭蓋底のほとんどの化骨中心:CRL40ー149mm;舌骨:160ー257mm;顔面頭蓋および頭蓋冠:30ー68mm;頚椎1:137ー165mm、仙椎5:138ー257mm、他の椎体:40ー148mm、仙椎を除く椎弓:38ー74mm;胸骨:117ー310mm;第5中節骨:112mm、他の上肢骨:29ー81mm;腸骨:32ー43mm、坐骨:108ー135mm、恥骨:160ー182mm、中節骨:115ー259mm、他の下肢骨:29ー146mm、距骨:295ー310mm、腫骨:135ー260mm)。脳を含む24器官の重量測定によりCRLと体重による基準値を得た。各器官の各部位の組織発生の検索により、CRLと月経齢、体重による各組織の成熟度との関係を求め、質的な形態発生の基準を得た。橋を例にとれば、三叉神経、顔面神経、外転神経はCRL130mm、内側縦束は160mm、内側毛帯は230mmにおいてmyelinationが認められた。成長に関する基準、形態発生の進行に関する基準を得た。ヒト胎児期における解剖学的発育基準の設定を試みるために,計370例の外形正常ヒト胎児〔妊娠4ヵ月9ヵ月,頂殿長(CRL)3,5cm30cm〕を用い,外表各部位の計測を行ない,各形態発生事象を調べた後,剖検を行ない各内部臓器の重量および大さの測定をした上,各器官の外形発生を検索した.その経過と主な知見として.(1)外表計測:legth(l),breadth(b),height(h)とする. Head(l,b,h),Face(h),Eye(b),Ear(b,h),Manaibular(b,h),Corpus(l),Shoulder(b),Upper arm(l),Forearm(l),Hand(l),Hip(b),Thigh(l),Knee(l),Foot(l),Anogenital distance,Navol(h)の各部位長はCRLとの間に一定の関係があることを認めた.(2)外表発生事象:今年度のこの例数より現在認め得た資料としては,頭部血管静脈叢の消失CRL3.54.5cm,眼瞼初同閉鎖4.55.5cm,まゆ毛線の出現5.06.5cm,頭毛の渦の出現1013cm,上唇結節の出現4.055cm,〓幹の毛の出現1315.5cm,外生殖器による性差の判定4.56.0cm,殿溝の出現7.09.5cm,指紋の出現115140cm,第1指の爪が指頭に達する2024cm,趾紋の出現1214.5cmなどであった.(3)器官重量:脳重量については,固定不良のため測定不可能例が若干あった.甲状腺,肺,胸腺,心,肝,膵,腎,副腎,脾,性腺の重量値と各体重との器官比を求め,一定の基準の設定の検討資料を得た.(4)器官の外景:(3)の臓器の外景の写真撮影(種々の方向より)を行ない,各外景の形態発生の検討を行ない,腎臓の小葉の消退の経緯を含む種々の所見を得た.(5)心臓の計測:今年度は特に心臓の胎生期発生を詳しく検索した.全例において,外景(縦径,横径,前後径,周囲長)および内景(大動脈外内径,肺動脈外,内径,中隔の高さ,厚さ,左右心室壁の厚さ,左右心房壁の厚さ)の計測,優位動脈の検索などを行ない,詳細な基準となり得るデータを多数得られた.ヒト胎児期における解剖学的基準の設定を行なうために、前年度と同様な方法を用いて行なった。すなわち、計300例の外形正常ヒト胎児〔妊娠410ケ月、頂殿長(CRL):3.834cm〕につき、軟レ線撮影後、体重とCRLの測定した上、頭囲、頭長、胸囲、腹囲、上下肢長、肛門一生殖長の測定を行なった。

また、本年度は、特により祥細な部位すなわち、頭幅、底幅、頭高、矢状頭弧、横頭弧、顔幅、全顔幅、上顔高、下顎角間距離、鼻高、鼻幅、人中長、人中幅、口唇隆起、口幅、唇の厚さ、口蓋、上顎突起、下顎、歯部、舌幅、眉間長、生毛状態、内および外眼幅、眼瞼、耳高、耳幅、肩幅、肩高、胸幅、胸厚、乳頭高および幅、臍高、腸骨幅、腸骨棘高腸稜高、殿幅、足甲の高さ、足長、足幅を加えて外表計測を行なって、CRLに対する一定の基準値を得た。胸部臓器の解剖および計測についても前年度と同様な方法で行ない、種々のデーターを追加した。なお、本年度は、特に腹部および骨盤臓器の解剖および各器官の計測を行なった。腹部としては、胃底、胃体、幽門の各周囲径、小湾および大湾径、十二指腸および空回長の長、小腸径、上行、横行、下行の結腸の長、大腸径、直腸、肛門部の各長さと径、肝臓の横および縦径、前後径、肝臓左および右葉体積、胆のうの最大長、最大幅、胆道長と径、膵臓の全長、脾臓の長、横、幅径およびその体積の計測値を得た。骨盤部としては、腎臓の縦、横径、体積、皮質と髄質の厚さ、骨盤の幅、腎小葉数、尿管の長さ、副腎の縦、横径、厚さ、体積、皮質と髄質の厚さ、膀胱三角の大きさ、前および後壁の厚さについて各計測値を得た。この他、精巣、精巣上体、会陰、子宮、腟、卵管、卵巣、陰核、処女膜についての詳しい計測および発生現象の検索を行なった。以上のCRL、体重、胎令を基準にした、発生段階の指標を求めるための資料を得た。ヒト胎児期における解剖学的発育基準の設定を行うために、前年度に引き続き胎児の軟レ線撮影後、体重と頂殿長(RL)、各部の外表計測を行った上、頭頚部、胸部、腹部、腹膜後隙および骨盤部の解剖を行い、各器官の外景発生と組織発生の観察および重量と計測を行った。外形正常ヒト胎児903例(胎齢:310カ月;CRL:29310mm)を用い、外表の各形態発生事象(口唇隆起の有無、副乳数など7項目)および外表の各部位の計測(頭長ほか63項目、本年度はnasion-tragion距離を追加)による基準値を設定した。これはCRLと胎令に対しての基準である。なお、cervical flexureのCRLに対する角度の平均は、CRL39ー47mm:23°、52ー58mm:15°、67ー74mm:10°であり、CRL85mm以上ではほゞ0°となり、初期胎児の発育の一つの指標になるのではないかと考えられる。化骨中心は発育段階に従って、順を追って出現してくることから、胎児の発育を示す有用な指標の一つである。その発現時期の基準を設定した(その概略は、頭蓋底のほとんどの化骨中心:CRL40ー149mm;舌骨:160ー257mm;顔面頭蓋および頭蓋冠:30ー68mm;頚椎1:137ー165mm、仙椎5:138ー257mm、他の椎体:40ー148mm、仙椎を除く椎弓:38ー74mm;胸骨:117ー310mm;第5中節骨:112mm、他の上肢骨:29ー81mm;腸骨:32ー43mm、坐骨:108ー135mm、恥骨:160ー182mm、中節骨:115ー259mm、他の下肢骨:29ー146mm、距骨:295ー310mm、腫骨:135ー260mm)。脳を含む24器官の重量測定によりCRLと体重による基準値を得た。各器官の各部位の組織発生の検索により、CRLと月経齢、体重による各組織の成熟度との関係を求め、質的な形態発生の基準を得た。橋を例にとれば、三叉神経、顔面神経、外転神経はCRL130mm、内側縦束は160mm、内側毛帯は230mmにおいてmyelinationが認められた。成長に関する基準、形態発生の進行に関する基準を得た。
分化と増殖の転換の分子機構の解明

本年度の研究の結果、以下の成果を得た。1 EID-2類縁分子として新たにEID-2-1ike inhibitor of differentiation-3(EID-3)をクローニングした。これによってEID-1,-2,-3からなる新しい分子ファミリーという概念を提唱することができた。2 EID-3はEID-2と同様に、過剰発現系において細胞分化を阻害することを明らかにした。特にマウス筋芽細胞株C2C12を用いた系では、発現レベルの高いものでは細胞死を来すこともわかった。3 EID-3はEID-2と同様に、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)と結合し、分化に関わる転写因子(MyoDなど)の転写活性を抑制することを明らかにした。HDACファミリーの中でも特にクラス1HDAC(HDAC1,2)と結合することもわかった。4 EID-3は核内に局在し、この機能はHDACとの結合および転写阻害機能と共通のドメインを利用していることを明らかにした。5 EID-2およびEID-3がEID-1と同様に、癌抑制遺伝子産物pRBと細胞内で複合体を形成するすることを証明した。6 EID-2およびEID-3遺伝子は同一染色体上の近傍に位置し、この両方を含むアンプリコンがある種の癌細胞株で増幅していることがわかった。以上をまとめると、1から5の結果によって、EID-2およびEID-3の生化学的・生物学的機能をよりいっそう明らかにすることができた。また5,6の結果から、EID-2およびEID-3の発がんにおける役割が推測された。