hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不死化細胞を用いたFLCN機能不全の解析および多彩な腎病変の病理学的研究

BHD症候群遺伝子検査を行い、1年間で日本人20家系を新たにBHD症候群と診断した。FLCN胚細胞病的バリアントは計48となり、日本には少なくとも50近い創始家系があることが明らかとなった。1例の病理解剖症例について肺嚢胞病理像を3次元的に解析し、CT画像と病理組織像との対比から、他の嚢胞性肺疾患との違いを検討した(Furuya M, Nakatani Y, Pathol Int. 2019;69:1-12)。BHD症候群との鑑別問題になる異時性多発腎癌やAYA世代の腎癌解析から、遺伝性平滑筋症腎細胞症候群、Xp11転座腎癌、腕内逆位腎癌などを同定し、報告を行った。遺伝性平滑筋症腎細胞症候群では10家系が遺伝子検査で確定できたが、発端者のほとんどは死亡あるいは多発転移に陥っており、家族のケアもされていなかった。腕内逆位腎癌はXp11転座腎癌のようなFISHによるスプリットが起こらないため、診断保留や乳頭状腎細胞癌と診断されていた症例が少なからずあった。それらの中からRBM10-TFE3融合に絞って解析を行い、新規で10例を診断し、報告した(Kato I, Furuya M et al.Histopathology. 2019, in press)。興味深いことに、RBM10-TFE3融合腎癌の中には慢性腎不全を背景に発癌する症例が半数近くあり、それらのなかに両側腎癌が2例含まれていた。透析腎癌には乳頭状構造や淡明細胞型をとる腎細胞癌が含まれているが、TFE3の性状については検討されずに透析関連腎癌と診断されている例が多数あることが示唆される。今後それらのなかに含まれる若年発症例や高悪性度腫瘍例のTFE3腕内逆位の有無を明らかにする必要が出てきた。2019年3月からBHD症候群遺伝子検査の先進医療が開始されるにあたり、必要な会議や事務手続きを行った。今後は先進医療だけで新規200例の遺伝子診断と、確定患者予後について正確な疫学調査を行う必要がある。BHD症候群との鑑別困難な家族性腎癌や若年発症タイプの腎癌などの解析例が増えてきたため、特に治療法に難渋する遺伝性平滑筋腫症腎細胞癌症候群の解析に力を入れた。当初の予定から少しズレたが社会的ニーズが高い領域である。BHD症候群腎癌発症は40代から上では35%に上ることが明らかになった。今後の調査で手術後のde novo発癌や両側腎癌発症に関する更なる情報を付加していくことが求められている。BHD症候群以外の家族性腫瘍や希少型、特に遺伝性平滑筋腫症腎細胞癌症候群とTFE3融合を持つ腎腫瘍についても、本邦での疫学は皆無であり確定診断がついていない症例が多数あることが示唆された。AYA世代の腎癌死を減らすためにも、症例を集積して確定診断例を増加させて、診断と治療に有用な情報を発信していく予定である。Birt-Hogg-Dube (BHD)症候群における腎腫瘍を中心にBHD症候群の疫学、臨床、病理、分子発現解析などを精力的に進め発表してきた。遺伝学的検査で確定した発端者は累計180名、BHD症候群関連疾患の既往がある家系内血縁者計400名となった。それらの疫学集計を行った。本邦におけるFLCN変異はこれまでで40の異なるパターンからなり、うち新規と考えられる変異が10パターン含まれていた。これまでイントロンスプライス部位の変異はエクソンスキップを生じることが報告されていたが、今回我々は肺手術検体からRNAとタンパク質を抽出し、イントロ領域が100塩基以上ミスリードされている症例を同定し報告した。日本人家系における腎腫瘍罹患率は全体では19.2%だったが、40歳以上の中高年層のみでは34.8%であった。次世代シーケンサー(NGS)を用いBHD腎がんのゲノム解析を行った。FLCN以外に共通する遺伝子変異は見つからず、FLCN単独で強力なドライバー遺伝子としての発がんを促進していると示唆された。BHD症候群が疑われながら肺嚢胞を起こさない予後不良家族性腎癌が3家系見つかった。いずれもType2乳頭状腎細胞癌で、高度核異型を有する特徴がみられ、FH(フマル酸ヒドラターゼ)が免疫染色で欠損していることが示唆される共通点があった。いわゆるFH欠損腎癌で、遺伝性平滑筋腫症ー腎細胞癌症候群(hereditary leiomyomatosis renal cell carcinoma; HLRCC)であることが示唆された。遺伝カウンセリングと疾患説明を行い同意を得て遺伝学的検査をしたところ、3家系とも病的変異を有することが判明した。これら3つの変異はいずれも過去に報告のない新規と考えられ、未だ日本人では殆ど情報がない新規遺伝病の疫学研究をスタートさせることになった。FLCNの機能解析を行っているが、一方BHD症候群との鑑別が難しいHLRCC情報が少しずつ集まりはじめ、いずれも確定診断に対する強い要望があったためHLRCC検査を優先させてきた。まだ世界的にもホットスポットは見つからず日本人情報も皆無に近いため、胚細胞および体細胞レベルでのFH状態の検討やシグナル異常についての基礎研究を並行して行っている。FLCN胚細胞病的

バリアントは計48となり、日本には少なくとも50近い創始家系があることが明らかとなった。1例の病理解剖症例について肺嚢胞病理像を3次元的に解析し、CT画像と病理組織像との対比から、他の嚢胞性肺疾患との違いを検討した(Furuya M, Nakatani Y, Pathol Int. 2019;69:1-12)。BHD症候群との鑑別問題になる異時性多発腎癌やAYA世代の腎癌解析から、遺伝性平滑筋症腎細胞症候群、Xp11転座腎癌、腕内逆位腎癌などを同定し、報告を行った。遺伝性平滑筋症腎細胞症候群では10家系が遺伝子検査で確定できたが、発端者のほとんどは死亡あるいは多発転移に陥っており、家族のケアもされていなかった。腕内逆位腎癌はXp11転座腎癌のようなFISHによるスプリットが起こらないため、診断保留や乳頭状腎細胞癌と診断されていた症例が少なからずあった。それらの中からRBM10-TFE3融合に絞って解析を行い、新規で10例を診断し、報告した(Kato I, Furuya M et al.Histopathology. 2019, in press)。興味深いことに、RBM10-TFE3融合腎癌の中には慢性腎不全を背景に発癌する症例が半数近くあり、それらのなかに両側腎癌が2例含まれていた。透析腎癌には乳頭状構造や淡明細胞型をとる腎細胞癌が含まれているが、TFE3の性状については検討されずに透析関連腎癌と診断されている例が多数あることが示唆される。今後それらのなかに含まれる若年発症例や高悪性度腫瘍例のTFE3腕内逆位の有無を明らかにする必要が出てきた。2019年3月からBHD症候群遺伝子検査の先進医療が開始されるにあたり、必要な会議や事務手続きを行った。今後は先進医療だけで新規200例の遺伝子診断と、確定患者予後について正確な疫学調査を行う必要がある。BHD症候群との鑑別困難な家族性腎癌や若年発症タイプの腎癌などの解析例が増えてきたため、特に治療法に難渋する遺伝性平滑筋腫症腎細胞癌症候群の解析に力を入れた。当初の予定から少しズレたが社会的ニーズが高い領域である。NGS解析からFLCN変異腎がんにはメタボローム異常やクロマチンリモデリング異常が起こりやすいことが明らかになった。特にTCA回路における酵素発現に差異が生じやすいことをヒントに予防や治療につながるkey moleculeを検討する。HLRCCや、同じく若年発症しやすく進行がんも多いXp11.2転座腎がんの確定診断に対する要望が今後さらに増加する可能性が高いことから、当初の計画を一部変更し、BHD腎がんと並行してHLRCCなどの希少腎がん解析を全国から広く受けつけ、診療に貢献する体制を整えることとする。BHD症候群腎癌発症は40代から上では35%に上ることが明らかになった。今後の調査で手術後のde novo発癌や両側腎癌発症に関する更なる情報を付加していくことが求められている。BHD症候群以外の家族性腫瘍や希少型、特に遺伝性平滑筋腫症腎細胞癌症候群とTFE3融合を持つ腎腫瘍についても、本邦での疫学は皆無であり確定診断がついていない症例が多数あることが示唆された。AYA世代の腎癌死を減らすためにも、症例を集積して確定診断例を増加させて、診断と治療に有用な情報を発信していく予定である。
HIVインテグラーゼ阻害剤の開発

HIV-1インテグラーゼの阻害剤を開発するため、酵素の活性部位に結合しその近傍の、酵素のDNAとの結合に重要なリジン残基を修飾するヌクレオチド誘導体を設計、合成し、阻害剤としての活性を検討した。ヌクレオチド部分が活性中心に結合した際、リジン残基修飾に適した位置に修飾基(2,5-dihydroxy-2,5-dihydrofurfuryl基)を配置した。5'末端をリン酸化した、2'-デオキシアデノシン、2'-デオキシシチジン、2'-デオキシアデニルデオキシシチジンの3'末端にリジン残基修飾基を導入した化合物(A)、(C)、(AC)また2'-デオキシグアノシルチミジン誘導体の5'末端にリジン残基修飾基を導入した化合物(GT)を合成した。HIV-1インテグラーゼが触媒する3'-プロセッシング反応、およびストランドトランスファー反応を検討し、高い酵素阻害活性を持つジヌクレオチドpApCと比較したところ、いずれの化合物もpApCと同等またはそれ以上に両反応を阻害した。これらの化合物の対応するメチルエーテル体は活性中心への結合能力は同等と考えられるが、リジン残基修飾能はない。メチルエーテル体は高い阻害活性が見られなかったことから、リジン残基修飾により効率良く酵素を阻害したと推測される。一方、活性中心に結合しないチミジンの3'末端にリジン残基修飾を導入したTは酵素阻害能が低かった。また2'-デオキシグアノシンの3'末端にリジン残基修飾基を導入したGはリジン残基修飾能のない対応するメチルエーテル体とともに高い酵素阻害活性を示し、A等と違う機構で酵素を阻害している可能性がある。今回用いた化合物による酵素との共有結合の生成、その位置を確認する予定であり、より良い阻害剤設計の指標とする。
PTHおよびTNFa抗体徐放性ハニカム構造スキャフォールドによる骨再生の研究

骨髄間葉系幹細胞(BMSC)をPTH/TNFa徐放性ハニカム構造スキャフォールド(PTH/TNFa-37H)とともに培養したところ、骨芽細胞分化およびマトリックス様構造物の形成と石灰化が観察された。また、骨欠損部埋入実験では優位に新生骨がインプラント表面の広い範囲で直接に接していた。BMSCとPTH/TNFa-37Hを用いたハイブリッド型人工骨は骨欠損補填材として有用と考えられた。骨成長因子の徐放性スキャフォールドについてはこれまでに多くの研究がなされてきたが、スキャフォールドの強度、生体親和性、徐放の速度や利便性等の問題から適当なものがないのが現状である。研究者は、担体としてPTH、TNFaを吸着させたハニカム構造のbTCP-コラーゲン複合体を作成した。これを骨粗髪症モデルマウスの顎堤欠損部に骨髄細胞由来の未分化問葉系幹細胞とともに自家移植した。その結果、骨髄細胞の担体への付着性や分化は良好で、PTH/TNFa抗体徐放性ハニカム構造bTCP-コラーゲン複合体では対照と比較して骨造成に差はないが、骨陵形成が緻密であることが観察された。今後は、PTH/TNFa抗体徐放性ハニカム構造bTCP-コラーゲン複合体の骨造成部位に対するインプラント埋入のオステオ・インテグレーションに関する検討を行う予定である。[目的]研究者は、自己の骨芽細胞と新規のハニカムβTCP吸収性スキャフォールドとを組み合わせた細胞ハイブリッド型人工骨の開発を試み、平成19年度に、担体としてPTH、TNFaを吸着させたハニカム構造のbTCP-コラーゲン複合体を作成した。そして、骨粗鬆症モデルマウスの顎堤欠損部に未分化問葉系幹細胞と移植し、PTH/TNFa抗体徐放性ハニカム構造bTCP-コラーゲン複合体では、骨陵形成が緻密であることが観察された。そこで平成20年度は、インプラント埋入部位の骨造成の検討を行った。[材料および方法]骨髄細胞は、ビーグル犬の大腿骨より全身麻酔下に還流法にて採取した。初期付着細胞のみ回収し、軟骨分化培地、骨芽細胞分化培地および脂肪分化培地で培養して多分化能を確認した後、間葉系幹細胞(BMSC)として使用した。PTH/TNFa抗体徐放性ハニカム構造bTCP-コラーゲン複合体にBMSCを2×105個/mlの濃度で骨分化培地(+/-rhBMP-2)において高密度旋回培養を行い、骨型の遺伝子発現、酵素活性およびSEMにて組織の構築状態を評価した。また、細胞ハイブリッド型人工骨としてイヌの下顎骨に骨欠損を形成し、歯科用インプラントとともに移植した。3ヵ月後、安楽死させて顎骨を摘出し、樹脂包埋して非脱灰研磨片を作製し光顕的に観察した。[結果および考察]高密度培養にて間葉系幹細胞37Hとともに培養したところ、骨芽細胞分化培地により骨芽細胞分化が見られた。SEMにて37Hの構内を観察したところ、マトリックス様構造物の形成と石灰化が観察された。また、骨欠損部埋入実験では術後84日目に新生骨がインプラント表面の広い範囲で直接に接していた。以上のことより、37Hと自己間葉系幹細胞を用いたハイブリッド型人工骨は骨欠損補填材として有用と考えられた。
表面分析法を利用したケイ酸塩鉱物の化学的風化メカニズムの解明

本研究では、黒雲母と酸及びアルカリ水溶液との反応を、ケイ酸塩鉱物の化学的風化のモデルとして、溶解による雲母表面の変化を二次イオン質量分析法、X線光電子分光法、走査電子顕微鏡法により調べ、鉱物溶解のメカニズムを明らかにすることを目的とした。酸による溶解実験は、黒雲母の薄片試料を0.05mol/l硫酸中(酸性雨による風化反応を再現するため)で1時間10日攪拌することにより行った。また、アルカリによる溶解実験は黒雲母の薄片試料を0.1mol/l水酸化ナトリウム溶液中で1時間15日攪拌することにより行った。酸による溶解反応では、黒雲母表面に、SiO2・nH20の組成を持つ表面溶脱層の形成が確認され、硫酸と1週間反応した黒雲母では、表面溶脱層の厚さが約100nmと見積もられた。また、硫酸と反応した黒雲母表面には割れ目や表面層の剥離があり、酸による黒雲母の溶解は不均一に進行することが示された。酸による溶解と対照的に、アルカリ溶液との反応では、Siに富む表面溶脱層は形成されず、黒雲母は均一に溶解することが分かった。今回の実験からケイ酸塩鉱物の化学的風化、溶解反応メカニズムに関する基礎的知見が得られた。ケイ酸塩鉱物の酸による溶解反応では、溶解の初期段階でSi以外の陽イオンの溶脱(Hとのイオン交換反応)が進み、鉱物表面にSiO2・nH2Oの組成を持つ表面溶脱層が形成される。さらに内部の変質していない鉱物層からこの表面溶脱層を拡散して陽イオンが溶液内に溶け出し、また最表面層からSiが溶出することにより、ケイ酸塩鉱物全体の溶解が進行して行くものと推定される。一方、アルカリ溶液中では、ケイ酸塩鉱物の溶解は最表面から均一に進行して行き、もとの鉱物組成と異なる表面層は形成されないと考えられ、ケイ酸塩鉱物の化学的風化のメカニズムは、溶液のpHに依存して変化する。本年度は、黒雲母と硫酸酸性の水との反応(黒雲母薄片試料を0.05mol/l硫酸中で1時間10日撹拌)をケイ酸塩鉱物の化学的風化のモデルとし、黒雲母表面の変化を調べた。X線光電子分光分析(XPS)から得られた黒雲母表面のK、Fe、AlのSiに対する相対濃度は、硫酸との反応により減少し、黒雲母表面からK、Fe、Alが選択的に失われ、Si濃度の高くなった表面溶脱層の形成が示唆された。また、黒雲母のSi2s、O1s光電子結合エネルギー(未反応黒雲母:Si2s=153.3eV、O1s=531.3eV)は硫酸との反応により高結合エネルギー側へシフトし、10日間反応後の値(Si2s=154.6eV、O1s=533.1eV)は石英やシリカゲルの値に近かった。従って、酸によるK、Fe、Alの溶脱の進行とともに、黒雲母表面には、SiO2・nH2Oの組成を持つ表面溶脱層が形成されるものと考えられる。表面溶脱層の生成は、二次イオン質量分析法(SIMS)による分析でも確認された。二次陽イオン強度の時間変化による深さ方向分析では、硫酸と反応した黒雲母の表面からFe、Mg、Alが失われていることが示された。

さらに、雲母結晶中で同じ位置を占めるFeとMgの硫酸と反応後の深さ方向分布パターンは互いに似ているのに対し、AlではFeやMgより表面からの溶脱深さが浅かった。以上の結果から、Alは、FeやMgより酸による溶脱を受けにくいことが分かる。SIMSによる深さ方向分析から、硫酸と1週間反応した黒雲母では、表面溶脱層の厚さが約100nmと見積もられた。走査電子顕微鏡法(SEM)による表面観察では、硫酸と反応した黒雲母表面には割れ目や表面層の剥離が認められ、酸による黒雲母の溶解は不均一に進行することが示された。本年度は、黒雲母とアルカリ水溶液との反応(黒雲母薄片試料を0.1mol/1水酸化ナトリウム水溶液中で1時間15日攪拌)による黒雲母表面の変化をX線光電子分光分析(XPS)により調べ、昨年度行った酸(0.05mol/l硫酸)との反応による表面変化との比較により、ケイ酸塩鉱物の化学的風化のメカニズムのpH依存性について検討を行った。水酸化ナトリウム溶液中での溶解では、反応の初期段階に黒雲母層間のKが溶出し、代わりに溶液中のNaが表面に吸着することが、X線光電子スペクトル測定から分かった。しかしながら、酸による溶解と対照的に、アルカリ溶液との反応では、X線光電子スペクトル強度から計算された黒雲母表面のAl、Fe、0のSiに対する相対濃度に大きな変化は見られなかった。さらに、黒雲母を構成する元素の光電子結合エネルギー値も溶解反応により変化しなかった。従って、Kの溶脱とNaの吸着を除いては、黒雲母の表面では反応前の層状ケイ酸塩構造が保たれており、酸との溶解反応で形成されたSiに富む表面溶脱層は、アルカリとの反応では形成されないことが明らかとなった。走査電子顕微鏡法(SEM)による表面観察では、水酸化ナトリウムと反応した黒雲母表面は全体として均一に溶解しており、酸による溶解で観察された割れ目や表面層の部分的な剥離は認められず、アルカリ溶液中での溶解の進行に劈開面上の位置による違いは見られなかった。以上の実験結果より、ケイ酸塩鉱物の化学的風化のメカニズムは、溶解して行く溶液のpHに依存して大きく変化することが明らかとなった。
トランス脂肪酸によるインスリン抵抗性発症機序の解析と臨床栄養学的応用

トランス脂肪酸の摂取によりインスリン抵抗性が増加することが知られているが、その詳細な生化学的解析は行われていない。今回の研究ではYMB-1-E細胞その他の細胞を用いて、エライジン酸によるインスリン受容体および同基質-1の量的変動、チロシン残基リン酸化の阻害、またこれら2つのタンパク質でセリン残基リン酸化阻害、TNF-αの産生亢進が起こることを明らかにした。EPAがこれらの反応について抑制的に働くことも明らかにした。これらの結果はトランス脂肪酸摂取を見直すことよりインスリン抵抗性が改善する可能性を示したものである。トランス脂肪酸の摂取によりインスリン抵抗性のリスクが増加することが知られているが、その詳細な生化学的解析は行われていない。本研究ではいくつかの系を用いてトランス脂肪酸の影響を検討し、その機構を明らかにすることにより、臨床栄養学的にインスリン抵抗性に対する予防措置を具体化することを目的とする。平成27年度では主に以下の2点を行った。1.エライジン酸のTLR4を介したIR、IRSのリン酸化への影響エライジン酸が細胞膜に存在するTLR4を介してYMB細胞でIL-6、TNF-αの発現・分泌を促し、細胞内情報伝達系を駆動していることを報告した。STAT3あるいはJNKはIRSのセリンリン酸化を亢進することが報告されている。IR、IRSのリン酸化を指標としてTLR4、STAT3、JUNKそれぞれの阻害剤、TAK-242、HO-3867、SP600125の効果を解析した結果、これら阻害剤はいずれもエライジン酸によるIRSのセリンリン酸化を阻害した。このことはエライジン酸がTLR4を駆動してインスリン抵抗性を惹起していることが今回の研究で明らかとなった。これらの結果は、TLR4情報伝達系を阻害することによりエライジン酸によるインスリン抵抗性発症を制御できる可能性を示すものである。2.揚げ物料理によるトランス脂肪酸の生成揚げ物料理に用いられるステンレス鍋には不飽和脂肪酸の部分水素化において触媒として用いられてニッケルを多量に含むものがある。今年度の実験ではトランス脂肪酸の生成原因と考えられているニッケルを40%含む鍋と殆ど含まない鍋を用いてトランス脂肪酸が生成するか、オレイン酸を多量に含むオリーブ油を用いて検討した。いずれの鍋でも180°C以下ではトランス脂肪酸の生成は認められなかったが、ニッケルを含む鍋では200°Cでの調理ではわずかではあるがトランス脂肪酸の生成が認められた。現在、詳しく解析中である。現在までに研究はおおむね順調であるが、いくつか問題が生じている。一つはYMB細胞の性質に変化が起こりエライジン酸によるアディポネクチン発現抑制あるいはTNF-α発現の低下が生じてきた。またGLUT4の発現にも変化が起き始めている。そこでヒト単球由来白血病細胞U937とマウス胎児繊維芽細胞3T3-L1を代替導入して実験を継続している。前者を用いた研究ではエライジン酸によるTNF-α発現の減少などを認めており、平成28年度計画に記したエライジン酸の情報伝達経路についての解析が可能であると考えている。現在までにエライジン酸によりTNF-α、IL-6、接着分子ICAM-1、さらに好酸球遊走因子エオタキシンなどの発現が亢進することが確かめている。現在いくつかの阻害剤を用いてエライジン酸のTLR4を介した情報伝達系の解析を進めている。後者の細胞の培養液に3種類の薬剤、IBMX、インスリン、デキサメタゾンを添加すると、Adipocyte-like細胞へと分化することが知られている。Adipocyte-like細胞ではGLUT4の発現・細胞膜移行が認められることが報告されている。申請時の平成28年度の計画にも記したようにリアルタイムPCR、たんぱく質二次元電気泳動、ウェスタンブロッティングなどの手法を用いて、エライジン酸によるGLUT4の発現・細胞膜移行への影響について解析を開始している。以上のように細胞の変更は行ったが、全体として進捗状況に大きな変更は無い。GLUT4の細胞膜移行の解析には共焦点顕微鏡を用いた解析も予定している。申請者は平成27年度までの実験で、エライジン酸が細胞膜に存在するTLR4を介してYMB細胞でIL-6、TNF-αの発現・分泌を促し、細胞内情報伝達系を駆動していることを報告した。この分野ではTNF-αあるいはJNKによるIRSのセリンリン酸化の亢進が報告されている。平成28年度では、申請者はTLR4の阻害剤、TAK-242がエライジン酸によるIRSのセリンリン酸化を阻害することを初めて明らかにした。このことはエライジン酸がTLR4シグナル伝達系を介してインスリン抵抗性を惹起していることを示唆するものである。さらに、近年TLR4アゴニストであるLPS投与で、野生型マウスの単離筋でセラミドが増加し、糖取り込みが減少することが報告された。セラミドは、IRS-1チロシンリン酸化とPI3-キナーゼ活性を低下させ、GLUT4を介するインスリンのグルコースの細胞内取り込み作用を抑制すること、さらにセラミドの増加が肥満、糖尿病、動脈硬化と密接に関連していることが報告されている。申請者はこれらのことを踏まえて、U937細胞、TLR4導入HEK-293細胞その他の細胞を用いてエライジン酸添加によるセラミド産生の変動についてセラミド合成酵素3と4の動向を解析することにより明らかにすることを試みた。現在までのところ、セラミド合成酵素4についてほぼ解析が終了し、エライジン酸投与によりほとんどの細胞でセラミド合成酵素4発現量が増加することが明らかとなった。

しかしながら細胞中のセラミド量の測定が現在までには結果が出ていないので、実際に細胞中でのセラミドの量的変化は不明である。揚げ物料理におけるトランス脂肪酸の生成についての実験では、200°Cを超えた時点でわずかであるがエライジン酸の生成が認められた。現在他のトランス脂肪酸について分析中である。現在までに研究はおおむね順調であるが、いくつか問題が生じていた。一つは前年度から生じたYMB細胞の性質の変化、エライジン酸によるアディポネクチン発現抑制あるいはTNF-α発現の低下が回復しないことである。これに関してはヒト単球由来白血病細胞U937とTLR4導入HEK-293細胞を導入して実験を継続している。これらの細胞を用いた実験を行い、エライジン酸のTLR4を介したセラミド産生増加に関連する情報伝達系の解析を進めている。28年度の実績報告にも記したが、インスリン抵抗性を生じる要因としてTLR4シグナル伝達系を介したセラミドの増加が、いくつかの報告によると直接的にはIRSのチロシンリン酸化を阻害するとの報告、肥満、糖尿病、動脈硬化とも関連していると報告があるが、トランス脂肪酸によりセラミド合成量の変動についての報告はなく、これを明らかにすることは非常に重要であると考えられる。現在セラミド合成酵素のPCRプライマーの設計、LC/MSによるセラミドの定量法などについて検討を行っている。これまでの研究でエライジン酸によるアディポネクチン、TNF-αの変動がTLR4のリガンドとされるLPSと比べてやや遅いことが観察されていた。28年度の実験でも同様のことが観察された。この結果はTLR4とエライジン酸の結合にまだ知られていない因子が介在している可能性を示唆していると思われる。そこでU937、LR4導入HEK-293その他の細胞を用いてこの因子の解析を試みている。実験方法としてはクロスリンカーを持いたタンパク質の抽出と2次元電気泳動を予定し、試薬などの準備をしている。トランス脂肪酸の摂取によりインスリン抵抗性が増加するとの報告があるが、その詳細な生化学的解析は行われていない。申請者らはエライジン酸その他の脂肪酸による1インスリン受容体と同基質のリン酸化、2TLR4を介して生成したサイトカインによる炎症性マクロファージ増加、3膵β細胞を減少させるとされるミトコンドリア誘発性のアポトーシスについて検討を行った。1についてはヒト乳がん由来YMB-1-E細胞でエライジン酸添加によりインスリン受容体、インスリン受容体基質-1の発現量の異常が起こることを見出した。またインスリン受容体基質のチロシンおよびセリンリン酸化の変動が起こることも明らかにした。2についてはヒト単球由来U937細胞でエライジン酸がU937細胞のマクロファージへの分化、食作用の発現を促進すること、この作用はエライジン酸添加により産生されるTNFαの関与が重要であることを示した。3ではミトコンドリアが関与するとされるタモキシフェンおよびTNFα誘発性のアポトーシスについてU937細胞を用いて検証を行った。
複数ゲノムの統合による植物ゲノムの成立に関する研究

平成12年度は、C.merolaeのcDNAライブラリーを作動し、この中に含まれる遺伝子の塩基配列を決定した。C.merolaeの培養は、申請者らが確立した方法(Ohta et al.1992)を改変した方法で行った。Allen培地に10%CO_2を通気し、16時間明期、8時間暗期の周期で7日間培養を行い、対数増殖期の細胞を採集した。細胞からのmRNAは、Qiagen社のPlant・RNA extraction kitを用いて200bp以上の長さのものだけを調製し、さらに、Pharmacia社のポリA-mRNA抽出カラムを2度通すことにより、95%以上のポリ-Aテールを持つRNAを得ることができた。このポリ-Aテールを持つRNAに対し、逆転写酵素を用いてcDNAを合成した。このcDNAに、リンカーDNA、アダプターDNAを付加し、ファージミドベクターであるλZAPIIに挿入し、E.coli XL-1 Blue MRF'株を宿主としてクローン化を行った。次に、クローン化した挿入断片の塩基配列を決定した。得られたプラスミドDNAをダイターミネーター法でラベルし、ABI社のDNAシークエンサー377を用いて、サンガー法で塩基配列を決定した。挿入断片の5'側および3'側の両側から塩基配列の決定を行い、得られた断片が細胞核からのmRNA由来であることを確認した。平成12年度中に300個、600シークエンスの塩基配列を決定したところ、255のnon-redundantの塩基配列が得られた。得られたcDNAの平均長は1.6kbpであった。相同性検索の結果、58%のクローンがC.merolaeに特有のものであった。また、Arabidopsisと相同性の高い未知の配列も約15%含まれていた。光合成関連の遺伝子は、ほとんどのものがラン藻と高い相同性を示し、植物の光合成の起源は、原真核生物に寄生した共生体の藍藻であることがわかった。
肝臓星細胞におけるレチノイドシグナルの役割

肝臓星細胞はビタミンA貯蔵細胞であり、肝障害の時に活性化してコラーゲンを分泌することから、肝線維化の責任細胞であると考えられている。我々はこれまでに、肝臓星細胞の活性化に伴ってレチノイン酸受容体(RAR)α蛋白質が転写後レベルで増加し、細胞質にドット状に局在することを明らかにしてきたが、本研究では、このRARα蛋白質の性状解析を行い、ドット状RARα蛋白質が星細胞の新規活性化マーカーになる可能性を提案した。肝臓星細胞はビタミンA貯蔵細胞であり、肝障害の時に活性化して細胞外マトリックスの成分であるコラーゲンを分泌するようになることから、肝線維化の責任細胞であるともいわれている。これまでの研究で、肝臓星細胞の活性化に伴ってレチノイン酸受容体(RARs)のmRNAの発現は減少する一方、RARαとβの蛋白質の発現が増加することを明らかにしてきた。また、このとき発現するRARα蛋白質は細胞質にドット状に局在した。このような特殊な局在を示すRARα蛋白質の報告はこれまでに無いことから、このドット状のRARα蛋白質が既存の細胞小器官と共局在するかどうかを確認したところ、ミトコンドリア、エンドソーム、リソソームなどの細胞質にドット状に局在する既知の細胞小器官とは共局在しなかった。さらに活性化した肝臓星細胞を細胞質蛋白質・膜蛋白質・核蛋白質・細胞骨格蛋白質に分画してRARα蛋白質の存在分画を確認したところ、細胞骨格蛋白質と共分画されたが、細胞骨格蛋白質のうち、アクチンフィラメント蛋白質との相互作用は否定された。また、活性化星細胞におけるRARα蛋白質の生化学的性状を解析したところ、非イオン性界面活性剤に完全に不溶であり、イオン性界面活性剤に対しても65%が不溶であることが明らかとなった。これらの特徴から、細胞質にドット状に存在するRARα蛋白質が星細胞の新規活性化マーカーになる可能性を検討した(J. Histochem. Cytochem. in press)。今後活性化した肝臓星細胞においてRARα蛋白質がドット状に局在する理由を明らかにするため、不溶性RARα蛋白質の相互作用因子を生化学的に精製し、同定を試みる予定である。四塩化炭素は古くからラットの肝臓に実験的に線維化を誘導する試薬として用いられてきた。線維化とは正常組織の機能維持に必要な量を超えた細胞外マトリックスが合成・蓄積されたものであるが、この細胞外マトリックスの合成にTGFβと呼ばれるサイトカインが関与することが知られている。TGFβにはTGFβ1,2,3の3種類のアイソフォームが報告されている。本研究では四塩化炭素をラットに週2回8週間投与し、肝臓におけるTGFβ1,2,3mRNAの発現量をリアルタイムPCRにより測定し、タンパク質の発現と局在を免疫組織化学により観察した。その結果、四塩化炭素投与によりTGFβ1とTGFβ3 mRNAの発現が誘導されることが明らかとなった。四塩化炭素投与前後でTGFβ2 mRNAの発現量に変化はなかった。四塩化炭素投与により、レチノールをエステル化する酵素であるレシチン:レチノールアシルトランスフェラーゼ(LRAT)mRNAや、レチノイン酸水酸化酵素であるCYP26A1 mRNAの発現も上昇することが明らかとなった。さらに、免疫組織化学によりTGFβ3タンパク質は肝臓実質細胞の細胞質に存在すると考えられた。これらの結果は、四塩化炭素投与により肝臓内でのレチノイドめ動態が変動することと、TGFβ1/3による細胞外マトリックスの合成誘導が起こることを示唆している。きらに肝実質細胞のcell lineを用いてTGFβ3遺伝子発現制御領域のレチノイド応答性を調査したところ、第3、第4エキソンの間のイントロンにレチノイン酸応答配列が存在することが明らかとなった。
葉内葉緑体における光合成機能の共焦点レーザ顕微解析法の開発

葉内葉緑体における光合成機能の共焦点レーザ顕微解析法を開発した。顕微鏡システムに使用したEM-CCDカメラのA/D変換値は、500から14, 500のレンジで蛍光強度と正の線形関係があった。また、レーザ強度と測定された光強度(PPF)の間にも線形関係があった。このシステムを用いて、タマシダ葉の葉緑体の3D-F、3D-Fm'および3D-ΦPSII画像が計測された。さらに、農薬処理に伴うKautsky効果が調べられた。開発した顕微鏡システムは、非破壊で葉内葉緑体のクロロフィル蛍光強度やΦPSII、NPQを計測できるので、葉緑体レベルでの光合成機能の研究のために有効的に使用できる。葉の3次元構造を破壊することなく、細胞・葉緑体レベルでのクロロフィル蛍光パラメータを解析することを目的として、コンピュータ制御が可能なリアルタイム3次元共焦点顕微鏡システムを構築した。具体的には、現有のニポウ型共焦点顕微鏡を、ニポウディスクの回転数やレーザパワーの微調整が可能なシステムに改良した。そして、回転数変化やレーザパワーの変化に伴うレーザ光の離散照射の特性を調べ、また、離散照射がクロロフィル蛍光に及ぼす影響を検討した。さらに、対物レンズを通して照射される微小領域(直径数十μm)の光量子密度の測定法を確立した。また、照射レーザ光強度を瞬時変化させるフィルターシステムを構築し、飽和パルスや環境光の時系列的な光量子密度制御を可能にした。この顕微鏡システムを用いて、環境光照射に対して、クロロフィル蛍光誘導期現象が正常に現れることを確認した。また、約1500μmolm^<-2>s^<-1>以上で光飽和をすることを示した。その際、環境光強度の違いにより、飽和パルス光照射に対するクロロフィル蛍光強度の立ち上がりに違いが見られたが、立ち上がり時間は0.15s以内で、その後、2秒以上、飽和蛍光強度を維持した。このため、飽和光照射開始から0.2s約2sの間に、64枚の焦点位置が異なる画像を得ることが可能になり、蛍光誘導期現象の解析だけでなく、光化学系IIを通る電子伝達の量子収率Φ_<PSII>やNPQ(Non-photochemical Quenching)などのクロロフィル蛍光パラメータの3次元解析が可能になった。環境光強度が異なる条件下で、葉の3次元構造を破壊することなく、細胞・葉緑体レベルでのクロロフィル蛍光パラメータを解析することを目的として、前年度に構築したコンピュータ制御が可能なリアルタイム3次元共焦点顕微鏡システムの特性を検討し、改良を加えた。特に、レーザパワーの調整やニポウディスクの回転数、カメラ感度の調整、フィルター特性などに重点を置いた改良を伽えた。また、高画質のクロロフィル蛍光画像を取得するための設定条件について検討した。さらに、タマシダとソラマメ葉を対象として、12250μmolm^<-2>s^<-1>の環境光強度下で、実際に、葉の構造を破壊することなく、飽和光照射開始から0.2s約2sの間に、.数十枚の焦点位置が異なる画像を取得し、葉内のクロロフィル蛍光の3次元構築を行った。そして、表皮や気孔、葉肉細胞などの違いによる光化学系IIを通る電子伝達の量子収率Φ_<PSII>やNPQ(Non-photochemical Quenching)などのクロロフィル蛍光パラメータの3次元解析を行い、光強度や細胞の種類との関係についで検討した。その結果、タマシダ、ソラマメ葉共に、光強度の増加に伴って、Φ_<PSII>は減少し、NPQは増加した。しかしながら、ソラマメの方がタマシダに比べて、全体的に、Φ_<PSII>が大きく、NPQが小さかった。また、ソラマメでは孔辺細胞の方が、周辺の葉肉細胞よりもΦ_<PSII>が大きく、NPQが小さかった。タマシダのΦ_<PSII>は、葉肉細胞、表皮細胞、孔辺細胞の順に大きかったが、NPQでは、孔辺細胞、葉肉細胞、表皮細胞と、大きさの順番に違いがあった。さらに、下層の葉肉細胞の方が、表層よりもΦ_<PSII>が大きく、光利用効率がいいことが明らかになった。
超大規模並列システムを指向した相互結合網の大域的最適化基盤技術の確立

100万ノード規模の超並列計算機の構築を目指し,鍵となる相互結合網の基盤技術を確立した.具体的には, (1)動作挙動を相互結合網とプロセッサの2つの観点から解明した.(2)後者についてはエントロピー概念を基にした指標を,前者については数値的に表現するための手法と指標をそれぞれ導出した.(3)相互結合網を大域的最適化の概念により効率的に制御するための新たなルーティング手法を創出し有効性を確認した.100万ノード規模の超並列計算機の構築を目指し,鍵となる相互結合網の基盤技術を確立した.具体的には, (1)動作挙動を相互結合網とプロセッサの2つの観点から解明した.(2)後者についてはエントロピー概念を基にした指標を,前者については数値的に表現するための手法と指標をそれぞれ導出した.(3)相互結合網を大域的最適化の概念により効率的に制御するための新たなルーティング手法を創出し有効性を確認した.本研究は,効果的な100万台規模の超大規模並列システムの構築を行うため,相互結合網を中心とした有機的かつ自律的な制御基盤の構築を目指している.その目的のため,演算系(ノード内部:プロセッサ)および通信系(相互結合網)の両面から検討および評価を実施した。まず,各計算ノード(プロセッサ)でのプログラム実行挙動を明確化しエントロピーとして数値的に表現する手法を提案,その有効性を示した.これは先行研究で実施した相互結合網挙動のエントロピー表現に密接に関連する概念である.これにより計算機アーキテクチャで多く用いられる「局所性」や「規則性」を統一的に定量化できる.分岐予測やキャッシュ性能の議論に応用できることを示した.また,実行挙動の把握のためのハードウェア・プロファイラの検討を進め,基礎的な評価を行った.さらに,より高度な並列処理を可能にするためのプログラムの分割・並列化技術の検討・評価も行った.通信系の研究では,先行の耐故障性を有する相互結合網の研究をまとめるとともに,非最短経路ルーティングによる性能向上方式を新たに考案し,その初期的な評価を行った.また,セルオートマトン・モデルに基づいた簡素な相互結合網シミュレータを拡充するとともに並列化を行い,超大規模網の評価実験を高速に行える実験環境を整備した.先行研究の段階では単方向の通信に制約された,現実とは距離のあるモデルであったが,本年度の成果により現実に近いモデルを扱えるようになった.これらの成果は,論文誌1件,国際会議4件,研究会3件,口頭発表11件として公表している.本研究は,効果的な100万台規模の超大規模並列処理システムの構築を行うため,相互結合網を中心とした有機的かつ自律的な制御基盤の構築を目指している.その目的のために,演算系(ノード内部:プロセッサ)および通信系(相互結合網)の両面から検討および評価を実施した。まず演算系に関しては,プログラム実行に伴い表出する「規則性」ないし「局所性」をエントロピー概念のもとに定量化する手法をメモリアクセスとキャッシュ性能に適用し,一定の成果を得た.またプログラムの挙動に関し,実行頻度の分布の知見を得るとともに,プロファイル情報を得るための機構の具体的な検討を進めた.その実際的な応用として2パス限定投機システムの開発を進めた。さらに,より高度な並列化を行うために必要なプログラムの分割・並列化技術の検討・評価も進めた。通信系の研究では,前年度に提案した非最短経路によるルーティング手法をさらに深化させた.また,一般的な相互結合網の評価に関し,グラフの性能曲線による比較を行っていた従来手法から脱するための定量的な手法を新たに提案した.これは,負荷率を連続的に変化させる評価手法と,結合網の性能を定量的に表現する2つの指標からなる.さらに,前年度に機能の拡充と並列化を施したシミュレータを,本補助金により導入した並列計算サーバ上で動作させ,大規模網の初期的なシミュレーション評価結果を得た。これにより結合網のスケール性に関し一定の知見を得た。これらの成果は,論文誌件,国際会議件,国内研究会件,口頭発表件として公表している。
接着機能性分子による歯科用合金とレジンとの接着強度の向上

従来金属表面を接着機能性分子で処理する場合には、それらの分子を金属表面に化学吸着させて単分子層を形成させることが、レジンとの接着に有利であるという考え方が主流であった。現在までに報告されている接着強さを調べた研究では、金属表面を接着機能性分子で処理した後、十分な量の溶媒を用いて洗浄し、非特異的に吸着している余剰の分子を除去している。しかし、今回の研究により金属と強い相互作用を有する接着機能性分子の場合、必ずしも化学吸着した分子のみならず、金属と化合物を生成して形成した多分子層に含まれる分子も、レジンとの接着に重要な役割を果たすことを明らかにした。以下今回の研究結果を下記にまとめる。(1)0.1mM接着機能性分子溶液中では、純Au試料の表面に接着機能性分子の単分子層が速やかに形成した。しかし、浸漬時間を長くしてもこれらの分子が多分子層を形成することはなかった。(2)(1)と同様の溶液中で純Cu試料を用いた場合はその表面に接着機能性分子とCuの化合物から構成される多分子層が形成された。これらの多分子層は、浸漬時間の増大と共に成長し、厚くなった。(3)純Au試料に化学吸着した接着機能性分子は、単分子層ではレジンとの接着に効果的ではなく、耐水性に優れた接着界面を形成することはできなかった。(4)純Cu表面に形成した接着機能性分子の多分子層は、レジンとの接着に有効に働き、耐水性の高い接着界面の構築に効果的であった。(5)接着に用いるMMA-PMMA/TBBO系レジンの粉液比(g/ml)は、金属試料とPMMA板の接着に影響を与えた。粉液比が小さいほど接着に有効であった(0.09と0.14で比較)。(6)金属表面に化学吸着した接着機能性分子がレジンと共重合するためには、2重結合を有するモノマー(接着機能性分子を含む)が金属表面に高い密度で存在することが重要である。従来、金属表面を接着機能性モノマーで処理する場合には、それらの分子を金属表面に化学吸着させて単分子層を形成させることが、レジンとの接着に有利であるという考え方が主流であった。現在までに報告されている接着強さを調べた研究では、金属表面を接着機能性モノマーで処理した後、十分な量の溶媒を用いて洗浄し、非特異的に吸着している余剰の分子を除去している。本研究では金属と強い相互作用を有する接着機能性モノマーの場合、必ずしも化学吸着した分子のみならず、金属と化合物を生成して形成した多分子層に含まれる分子も、レジンとの接着に重要な役割を果たすと考えた。そこで歯科用金属の成分の一つである純金板と純銅板を接着機能性モノマーの溶液に所定時間浸漬し、それらの処理された金属板にPMMA板を接着させ、サーマルサイクル(-196°C40°C)による剥離試験をおこなった。また、接着機能性モノマーで処理された金属表面をX線光電子分析装置で分析をした。剥離試験では純銅が純金よりもはるかに強い接着性を示し、接着機能性モノマーに15分間以上浸漬したものではPMMA板が剥離することはなかった。それに対し純金では3時間以上浸漬させたものでもPMMA板は完全に剥離していた。この結果をもとに接着機能性モノマーで処理された金属表面をX線光電子分析装置で分析すると、純銅には接着機能性モノマーの分子と銅の化合物から構成される多分子層が形成されていることがわかった。また、その多分子層は浸漬時間の増大とともに成長し、厚くなると考えられる。しかし、純金ではそのような多分子層の形成はみられなかった。このことから、金属の表面に形成した接着機能性モノマーと金属の化合物からなる多分子層は、レジンとの接着に有効であることがわかった。

(5)接着に用いるMMA-PMMA/TBBO系レジンの粉液比(g/ml)は、金属試料とPMMA板の接着に影響を与えた。粉液比が小さいほど接着に有効であった(0.09と0.14で比較)。(6)金属表面に化学吸着した接着機能性分子がレジンと共重合するためには、2重結合を有するモノマー(接着機能性分子を含む)が金属表面に高い密度で存在することが重要である。
イギリス学校体育の組織的ゲームとゲーム活動教材に関するスポーツ史的研究

本研究では20世紀初頭イギリスの初等学校における課外ゲーム活動の実施と体育授業におけるゲーム教材の選定の事情を明らかにした。体育授業のゲーム教材や課外ゲーム活動で児童の倫理的資質の育成が期待された。地方教育当局によってゲーム活動を促進していく取り組みが1910年代後半から顕著にみられた。体育授業と課外ゲーム活動の存在意義を再確認し相互に関連づけながら実施すべきことがこうした歴史的研究から示唆される。20世紀初頭の英国初等・中等学校における課外活動としての組織的ゲーム(以下、課外ゲーム活動という)の実施と体育授業におけるゲーム教材の選定の事情を明らかにすることを平成18年度の重点的な研究課題とした。本研究の主要資料の1つであるSyllabus of Physical Training for Schools,1919(以下,1919年のシラバスと略す)は,それ以前の1909年版から一挙にゲーム活動教材を充実させて配列している。1919年のシラバスにおいては,体育授業では形式的な性格はできる限りなくし,楽しいレクリエーション的な性格が強調された。1919年のシラバスにみるゲーム重視の背景は,体育授業におけるゲーム活動教材の採択が課外活動としての組織的ゲームに関連していたということであった。ゲーム活動教材の取扱いはシラバスの文言では教師による選択の余地が残されていたが,毎回授業時間の半分以上の時間をゲーム活動に充当することが一般的な現状であり,それらは一部でevening play centresなどでも活用されていた。ゲーム活動の教材化の基本的な考え方は,フットボールやクリケットなどを簡略化したゲーム活動内容であって,その活動が個人ではなくチームが競争の単位としてみなされていた。それぞれの児童は,あらゆることでゲーム活動で公正にふるまうのかどうか,つまり跳躍や競走においてそれぞれ個人の役割を果しているかどうか,あるいは個人のためのみではなくチームの名誉のために活動しているかどうかが問われていた。以上が18年度の研究で得られた知見である。本研究は、20世紀初頭イギリスの初等学校における課外活動としての組織的ゲーム(以下、課外ゲーム活動という)の実施と体育授業におけるゲーム教材の選定の事情を明らかにすることを研究目的とした。その際、第1に研究の視座として重視するのは、1902年、1904年、1909年、1919年、及び1933年の5回にわたる体育の指導要目(シラバス)の改訂の歴史的経緯を政策的に跡づけること、第2に、20世紀初頭に至る時代にイギリスのスポーツやゲーム(民族的・伝統的ゲーム活動)が学校体育に与えた影響を考察することを主眼とした。第1の主眼については、Inter-Departmental Committee on Physical Deterioration(1904)における体力低下問題とその後の政策策定の経緯から、20世紀初頭イギリスにおける学校体育政策の特徴を明らかにした。ボーア戦争時の志願兵の体格が劣悪であったという軍関係者の指摘から急きょその対策が求められていた。労働者階級も教育要求綱領の中で体力低下問題への対処を求めていた。学齢期児童の健康や体力の向上の課題は、学校給食や身体検査の実施と共に、体育授業の実施をも包括した学校医療事業の一環として位置づけられ、教育院医務局(Medical Department、Board of Education)の所掌となった。体育授業の内容の改善(ゲーム教材への着目)、体育授業担当の教師の養成と資格付与、学校運動場の設置基準の策定(課外ゲーム活動実施場所確保の模索)などは学校体育政策として国家関与の徴候とみることができた。第2の主眼については、民族的・伝統的ゲーム活動の一端として重視されるGrasmere Sports Competitionの20世紀初頭までの経緯を主として、陸上競技種目やその他の民族的運動を中心に考察した。本研究は,20世紀初頭の英国初等学校における課外活動としての組織的ゲーム(以下,課外ゲーム活動という)の実施と体育授業におけるゲーム教材の選定の事情を明らかにすることを研究目的とした。組織的ゲームやゲーム教材のスポーツ史的研究には,イギリスに固有な文化的・民族的な娯楽内容が教材化された意味を問うことも含んで研究対象とした。平成20年度の研究は,研究を総括を行うと共に,第1に近代イギリススポーツ史研究として最初の合法的スポーツ宣言をなしたDeclaration Sports for Lancashire,1617をまず研究対象とした。その研究成果について,スポーツ史学会第22回大会で発表した。第2に,20世紀初頭に至る時代にイギリスのスポーツやゲーム(民俗的・伝統的ゲーム活動)が学校体育に与えた影響を考察した。そして,中等学校女子校における体育授業と課外ゲーム活動の様相を1898年刊の『教育問題特別報告』所収の資料の分析を中心に研究を進め,(社)日本体育学会第59回大会でその研究成果を発表した。体育授業の内容の改善(ゲーム教材への着目),体育授業担当の教師の養成と資格付与,学校運動場の設置基準の策定(課外ゲーム活動実施場所確保の模索)などは学校体育政策として国家関与の徴候とみることができた。それらは,研究成果報告書に内容を盛り込むこととする。

さらに,1910年代に課外ゲーム活動振興方策が策定され,体育授業へのゲーム教材の採用が促進されることを福岡教育大学体育研究センター紀要に掲載の原著論文で公表した。それによって,3年間の研究の総括も行った。
走査型ESR顕微鏡による非破壊コア分析法の開発

ボーリング掘削コア試料を非破壊計測できる走査型ESR(電子スピン共鳴)顕微鏡を作成し,断層摩擦熱や磁化率強度を一次元的および二次元的に計測する手法を開発した。また,作成した走査型ESR顕微鏡を野島断層岩試料や台湾・チェルンプ断層掘削計画(TCDP)深部掘削コア試料に実際に適用し,断層摩擦熱により生成するフェリ磁性共鳴(FMR)信号や常磁性有機ラジカル信号(g=2. 004)の二次元分布から過去の地震による摩擦発熱の状態を可視化することに成功した。掘削コア試料の表面を遠隔計測できる走査型ESR(電子スピン共鳴)顕微鏡を作成し,熱履歴の検出や磁化率強度計測,断層活動年代測定等を一次元あるいは二次元的に非破壊計測する手法を開発することを研究目的とする。作成した走査型ESR顕微鏡を台湾・チェルンプ断層掘削計画等で採取された深部掘削コア試料に実際に適用して,断層摩擦熱により生成するフェリ磁性共鳴(FMR)信号を元に断層摩擦熱分布図及び磁化率強度分布図を作成する。また,断層ガウジ中の常磁性ESR信号を利用して二次元年代測定を実施し,磁化率強度分布図と組み合わせて最新の地震発生時における最大活動変位而を特定する方法を確立する。さらに,ビトリナイト反射率から見積もられた断層摩擦熱温度との比較検討を行い,断層摩擦熱温度の推定方法を確立する。平成20年度は,コア試料計測用の走査型ESR顕微鏡を作成することを主な目的とし,変調磁場コイル内蔵型ピンホール共振器とコア試料を移動させるための三角レール式試料移動台を作成した。ハーフカットしたコア試料表面のESR計測を連続的に行う場合,これまでの外付け型変調磁場コイルでは試料表面からの距離が離れすぎるために機能せず,変調磁場コイルを内蔵したピンホール共振器を作成する必要があった。今回新たに作成した変調磁場コイル内蔵型ピンホール共振器では,当初懸念された変調磁場の強度不足は認められず,また試料表面からピンホールを12mm離した状態でもESR信号を検出できることが判明した。これにより,ハーフカットコア試料表面を遠隔操作でもESR計測ができることになる。また,走査型ESR顕微鏡を用いて,野島断層沿いに分布するシュードタキライトの二次元磁化率計測を実施し,磁力計による測定データと比較検討した結果,両者は非常に良く一致することが確認でき,走査型ESR顕微鏡による二次元磁化率精密計測が実用可能となった。一方,台湾チェルンプ断層掘削コア試料の粒状試料によるESR計測の結果,1999年集集地震時に活動したと推定される1136m黒色ガウジ帯全体でスメクタイト起源の四重信号が消滅あるいは減衰していることが判明した。この信号を用いて年代測定を実施した結果,数万年以内に消滅あるいは減衰した可能性があることが明らかになった。また,1136m黒色ガウジ帯ではマグヘマイトが減衰してヘマタイトが生成している可能性が示唆され,1136m黒色ガウジ帯は1999年の地震時には摩擦熱はそれ程上昇せず,高温熱水が通過した可能性が指摘される。平成21年度は,走査型ESR顕微鏡の改良を行い,ピンホールの位置を円筒状共振器の底面に変更した変調磁場コイル内蔵型共振器を新たに作成した。これにより,ボーリングコアのような長い試料の連続測定が可能になった。なお,コア試料の移動及びESR装置制御のためのコンピュータプログラムに関しては,これまでに作成した計測用プログラムでも十分対応可能であった。次に,連続ESR計測データから一次元及び二次元磁化率分布図を作成するための手法の検討を行った。特に,標準試料に関しては, Niなどの強磁性体は地質試料との磁化率の差が大き過ぎるので向かず,地質試料に近い磁化率を持つ常磁性体(A1等)や磁化率が既知の地質試料を標準試料として用いることが望ましいとの結論に至った。また,台湾・チェルンプ断層掘削コア試料をマルチセンサーコアロガー(MSCL)で計測した時に得られる磁化率データとバルク試料を用いた磁力計による磁化率データが一致しなかった原因は, MSCLの印可磁場強度が約80A/mと極端に小さいことにあり,弱い保磁力を有する超常磁性的な試料からは極低磁場で大きな磁化率が得られてしまうことが明らかになった。今後, MSCLにおいて弱い保磁力を有する試料の磁化率計測を行う場合には,細心の注意が必要である。さらに21年度には,コア試料の微小領域を加熱するためのレーザー加熱及び温度計測システムの作成が完了した他,チェルンプ断層掘削コア試料の二次元ESR及びビトリナイト反射率計測のための研磨試料の作成が終了した。