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日本の伝統性と一九三〇年代モダニズムの相互交渉に関する学際的文学研究

1、日本の伝統性と一九三〇年代モダニズムの相互交渉に関する研究として、以下の3点の研究成果を発表した。(1)学位論文「日本近代文学における伝統性とモダニズム」(2006年7月に「博士(国文学)(同志社大学)」を取得)で、これまでの研究をまとめ、同論文の「資料編」として日本の伝統とモダニズムの相互交渉に関するデータベースを作成した。(2)日本近代文学会秋季大会のパネル発表「伝統と近代-1930年代の詩における葛藤の諸相」にディスカッサントとして参加し、「伝統と近代について」と題して1930年代の詩・小説・評論に関する口頭発表を行った(2006年10月)。(3)共著『わび・さび・幽玄--「日本的なるもの」の誕生』(白水社、2006年9月)に「伝統・抽象・モダン」を執筆し、モダニズムと茶室建築の融合を試みた建築家、堀口捨己についての論文を発表した。2、日本の都市モダニズムの展開について、以下の3点の研究成果を発表した。(1)編著『コレクション・モダン都市文化第II期第21巻モダン都市の電飾』(ゆまに書房、2006年12月)で、電力会社と文学者・文化人との関連を論じた。(2)共編著『言語都市・ベルリン1861-1945』(藤原書店、2006年10月)で、日本人の異文化体験や、ドイツの文化が日本の近代化に与えた影響を論じた。(3)『彷書月刊』(2007年2月)に、1930年代のモダニズムを代表する批評家、板垣鷹穂についての論文を発表した。3、その他の研究として、以下の2点の論文を発表した。(1)『<外地>日本語文学論』(世界思想社、2007年3月)に「「満洲文学」からアヴァンギャルドまで」を執筆した。(2)『昭和文学研究』(2007年3月)に「研究動向保田與重郎」を執筆した。日本近代文学会秋季大会で中河與一「ゴルフ」を取り上げ、古典性と近代性が混交する小説言語について発表した。具体的には、ギリシャ神話や日本の古典を前面に押し出す小説の表現に、192030年代のガラス建築の概念が反映していることを報告した(ガラス建築はドイツの著述家パウル・シェーアバルトが提唱したものである)。それに加えて、この小説とナショナリスト保田與重郎との関連を探り、国際性と国粋性とが雑居する1930年代の状況についても報告を行った。この内容は、2005年5月に発行される学会誌『日本近代文学』(第72集)に掲載されることが決定している。また、『コレクション・モダン都市文化第5巻モダン都市景観』(ゆまに書房、2004年)の編集を担当し、同書に収録された論文・解題・関連年譜・参考文献一覧を執筆した(619668頁)。同書収録の拙稿「モダン都市景観」では、日本の様々な分野の文化人が集まり、1930年代の都市景観について取り組もうとしたcollaborativeな活動や、その活動の現代的な意義について論及した。加えて、上記の活動を、1930年代に発生した「グラフモンタージュ」という写真技巧と関連付け、同時代の状況を論じた。同志社大学の紀要に発表した拙稿「大連の詩人たち」では、1920年代の植民地、大連で日本のアヴァンギャルドが実践した詩の方法を論じた。そこでは短詩運動という名の下に、日本の俳句をフランスのハイカイ運動と連動させ、世界的な視野で詩の実験が行われていた。その他にも彼らは「詩の展覧会」などの前衛的な活動を行っていた。この拙稿は、2005年度以降に予定している、海外のハイカイ運動と日本のモダニズム詩人との関係を探る前段階の基礎的研究である。またこの他に、戦前のナショナリズム研究の一環として、批評家本多秋五について拙稿を発表した。学会誌『日本近代文学』(第72集、2005年5月)に、拙稿「浪漫派の「ゴルフ」--『日本浪曼派』創刊前夜」を発表した。これは日本のナショナリズムとインターナショナリズムの癒着関係や、日本の古典文学と近代的空間性との混淆状況を論じたものである。また、2005年5月に国際日本文化研究センターのシンポジウム「ワビ・サビ・幽玄--「日本的なるもの」の誕生」に参加し、「堀口捨己の建築理念」と題して日本の伝統建築とモダニズムの関係についての口頭発表を行った(この内容については既に論文を執筆しており、2006年度中に共著として刊行される予定である)。この他に、昨年度から参加していた共同研究「日本の近代化過程における技術と身体の思想」の一環として、2005年7月に、花道・モダニズム・文学の関係についての口頭発表を行った。これについては、『技術と身体--日本「近代化」の思想』(ミネルヴァ書房、2006年3月)の、第11章「近代<風流>の思想圏--西川一草亭と漱石山房の身体感覚」として論文を発表した。その他にも個別の研究会に参加し、その成果を、『大衆文学の領域』(共著、大衆文学研究会、2005年6月)、『日本のアヴァンギャルド』(共著、世界思想社、2005年5月)のなかで公表した。

1、日本の伝統性と一九三〇年代モダニズムの相互交渉に関する研究として、以下の3点の研究成果を発表した。(1)学位論文「日本近代文学における伝統性とモダニズム」(2006年7月に「博士(国文学)(同志社大学)」を取得)で、これまでの研究をまとめ、同論文の「資料編」として日本の伝統とモダニズムの相互交渉に関するデータベースを作成した。(2)日本近代文学会秋季大会のパネル発表「伝統と近代-1930年代の詩における葛藤の諸相」にディスカッサントとして参加し、「伝統と近代について」と題して1930年代の詩・小説・評論に関する口頭発表を行った(2006年10月)。(3)共著『わび・さび・幽玄--「日本的なるもの」の誕生』(白水社、2006年9月)に「伝統・抽象・モダン」を執筆し、モダニズムと茶室建築の融合を試みた建築家、堀口捨己についての論文を発表した。2、日本の都市モダニズムの展開について、以下の3点の研究成果を発表した。(1)編著『コレクション・モダン都市文化第II期第21巻モダン都市の電飾』(ゆまに書房、2006年12月)で、電力会社と文学者・文化人との関連を論じた。(2)共編著『言語都市・ベルリン1861-1945』(藤原書店、2006年10月)で、日本人の異文化体験や、ドイツの文化が日本の近代化に与えた影響を論じた。(3)『彷書月刊』(2007年2月)に、1930年代のモダニズムを代表する批評家、板垣鷹穂についての論文を発表した。3、その他の研究として、以下の2点の論文を発表した。(1)『<外地>日本語文学論』(世界思想社、2007年3月)に「「満洲文学」からアヴァンギャルドまで」を執筆した。(2)『昭和文学研究』(2007年3月)に「研究動向保田與重郎」を執筆した。
基底膜を標的とした新しいバイオターゲティング技術の開発と応用

1)前年度に作成したラミニン1、2/4結合型HGF-Ntをマトリゲルに包埋し、マウスの皮下に移植した。HGF-Ntは市販HGFとほぼ同様な血管新生誘導活性を有することが分かった。2)HGFのアンタゴニストであるNK4は癌の浸潤転移を抑制する。NtとNK4との融合蛋白質を293F細胞で発現精製した。しかし、この融合蛋白質はラミニン結合活性を持たないため、マウスに移植した腫瘍の増殖転移に対する抑制効果を検証する実験が中断した。3)血管新生に関与する細胞増殖因子HGF、bFGF、VEGFがラミニンとの相互作用を調べた。HGFは血管基底膜に存在するラミニン8、10/11のみと強く結合した。この結合がヘパリンに阻害され、ヘパラン分解酵素処理によって弱められた。ラミニンに結合したHGFは細胞増殖促進活性を示した。bFGFはHGFと同様なラミニン親和性を示したが、その結合能をヘパラン分解酵素処理によって完全に失った。VEGFのラミニン8、10/11の結合能がHGFとbFGFより低かった。低pH条件下(低酸素)でHGFとラミニン10/11との相互作用が低下したが、bFGFが変化しなかった。以上の結果は、血管新生に関与する細胞増殖増殖因子HGF、bFGF、VEGFが間質細胞外マトリックスのみならず血管内皮細胞直下に位置する基底膜にも蓄積され、細胞外環境変化(蛋白質糖鎖修飾やpH変化)に対応して血管新生を制御することを示唆した。細胞外マトリックスは、細胞や組織・器官を物理的に支持し、細胞表面のレセプターとの結合を介して細胞死を回避し、増殖・分化等細胞機能を制御する。また、この細胞外マトリックスには、様々な増殖因子やその他の液性因子が結合し、マトリックス蛋白質と協調して、細胞の増殖・分化や組織の再構築を制御していることが知られている。我々は、この細胞外マトリックスと増殖因子の協調作用に注目し、積極的に増殖因子等の液性因子を細胞外マトリックスに不溶化することにより、より効率的に細胞機能を制御する人工マトリックス構築法の開発を進めている。本研究では、強い線維化抑制と組織再生の活性を持つ肝細胞増殖因子HGFに着目し、HGFを組織・器官の基底膜に選択的に不溶化する方法の検討を行った。具体的には、アグリンのN末端ドメインがラミニンと特異的に結合することを利用し、HGFとのキメラ蛋白質を遺伝子工学的に作製した。このキメラ蛋白質は、HGFがもつ生物活性を保持している一方で、アグリンのN末端ドメインを介してラミニンと結合し、基底膜に不溶化されることが確認された。さらに、このキメラHGFは、培地に添加するだけで、選択的に細胞周囲の基底膜成分に固相化され、そのような活性を持たないHGFに比べて活性がより持続的に発現することが示された。このような基底膜組込型HGFは、活性持続型の高機能HGFとして、現在臨床治検が始まっているHGFにとってかわって再生医療や組織工学に利用される可能性を秘めている。

HGFは血管基底膜に存在するラミニン8、10/11のみと強く結合した。この結合がヘパリンに阻害され、ヘパラン分解酵素処理によって弱められた。ラミニンに結合したHGFは細胞増殖促進活性を示した。bFGFはHGFと同様なラミニン親和性を示したが、その結合能をヘパラン分解酵素処理によって完全に失った。VEGFのラミニン8,10/11の結合能がHGFとbFGFより低かった。低pH条件下(低酸素)でHGFとラミニン10/11との相互作用が低下したが、bFGFが変化しなかった。以上の結果は、血管新生に関与する細胞増殖増殖因子HGF、bFGF、VEGFが間質細胞外マトリックスのみならず血管内皮細胞直下に位置する基底膜にも蓄積され、細胞外環境変化(蛋白質糖鎖修飾やpH変化)に対応して血管新生を制御することを示唆した。
産業間競争度の測定-シカゴ学派的アプローチ-

本研究ではシカゴ学派的視点より我が国の高位集中産業が獲得している高利潤率を動態的競争の成果であるとみなす。そして、超過利潤率が存在する状況というのは、市場が長期均衡へ向かう一時的な「不均衡」の表われに過ぎない。というBrozen,Yの「不均衡仮説」を我が国の寡占産業に適用した。「不均衡状態」の継続性を示す指標として、本研究では各集中度クラス間の利潤率格差の相対分散値、変動係数を測定し、その時系列推移から超過利潤には均等化する傾向があるのかどうかを判断した。1)分析期間は1970年から1984年までとした。1970-77年を第1期(t_1)、1978-84年を第2期(t_2)とした。2)分析対象として、ハーフィインダール指数(H.I.)ごとに代表的寡占(20)産業を特定化し、各期間ごとの平均自己資本利潤率を算出した。3)全製造業の平均利潤率を長期均衡利潤率とみなし、この利潤率と各集中度クラスの平均利潤率との格差を「不均衡状態」の表われと考え、その相対分散値、変動、係数を計測し、上記仮定の検証とその有意性を測定した。4)20産業全体の平均利潤率を長期均衡利潤率とみなし、この利潤率と各集中度クラスとの格差を求め、同様の検証と有意性を測定した。5)同様の検証と測定を上位3社集中度についても試み、業界内(H.I.)と上位3社間(CR_3)の競争関係についても調した。利潤率と集中度にかんする以上の検証と測定から20産業の均衡化プロセスを判断すると、超過利潤率にも競争的性格がみられ、高位集中産業も業界外からの競争圧力にさらされていることが解明された。こうした、分析結果は市場成果(利潤率)から産業間競争をとらえようとする試みであり、従来の産業組織分析のパラダイム(構造→行動→成果)に変革を迫るものである。
電子機器用解析技術のシステムバイオロジーへの応用

本研究では、従来からハードウェアの設計支援や設計検証に用いられてきた手法によって、近年注日を集めているシステムバイオロジーにおけるシミュレーションや解析を効率的に行い、実験室で行う実験では観測が困難な現象の観測や生化学反応における内部状態の推定を実現することを目的としている。今年度は、まず、昨年度の一般的な調査の続きとして、ハードウェア実装による生化学システムのシミュレーションの高速実行に着目し、特に詳細な調査を行った。その結果として、既存研究lこよりNext Reaction Method(NRM)までの手法は高速なハードウェア実装が既に提案されており、それらにおいては浮動小数点演算処理の最適化が重要であることが分かった。次に、上記の調査結果を踏まえて、NRMよりも高速なシミュレーション手法であるTau Leaping(TL)に着目し、その高速なハードウェア実装について検討した。反応を一つずつ逐次処理しているNRMに対して、TLでは複数の反応が一つの時間区間で起こり得ることを前提としてそれらをまとめて処理している点に特徴がある。したがって、複数の反応を並列に処理することが可能であり、よりハードウェア実装に適していると考えられる。さらに、一つの反応あたりの除算処理数もNRMより少ない点も、ハードウェア実装に有利である。ただし、TLにはNRMには無い微分処理が含まれているが、差分式に近似して処理を行うことにより高速に実行可能である。比較実験として、実際のソフトウェアの生化学シミュレータであるStockSimによるシミュレーションと、FPGAであるVertex5によるハードウェア実行との比較を考えており、現在までにその環境構築が完了している。今後は、実際にシミュレーション速度を比較することにより、提案するハードウェア実装による高速化できていることを確認する予定である。本研究では、従来からハードウェアの設計支援や設計検証に用いられてきた手法によって、近年注目を集めているシステムバイオロジーにおけるシミュレーションや解析を効率的に行い、実験室で行う実験では観測が困難な現象の観測や生化学反応における内部状態の推定を実現することを目的としている。今年度は、特に、従来のシステムバイオロジー分野におけるハードウェア設計支援技術の応用に関する調査と、システムバイオロジーの高速なシミュレーション実現を目的として研究を行った。調査においては、ハードウェア検証に広く用いられているモデル検査などの形式的手法は、システムバイオロジー分野での応用が研究されているものの、現状では扱えるシステムの複雑さや規模に大きな制約があることが分かった。また、実際の生化学的なシステムを常微分方程式でモデリングすることが多く、それらはソフトウェアとしてシミュレーション可能であることが分かった。しかし、複雑な生化学システムの常微分方程式モデルでは、ソフトウェアとしてシミュレーションする場合、その速度が十分でなく、シミュレーション可能なサイクル数が限られてしまう。そこで、本研究では、FPGAなどのプログラム可能なハードウェアを用いたシミュレーションを高速化を進めている。今年度は、対象とする生化学システムとハードウェア・ソフトウェア最適分割のための性能見積もり手法の研究を行った。提案した見積もり手法では、フォールスパスを考慮した静的な解析により、設計対象全体の実行時間の見積もりが可能である。この手法を用いることにより、上位設計において正確な見積もりができるため、ハードウェア化する部分の特定を行うことができる。今後は、実際に解析する生化学システムを表す常微分方程式をC言語ベースのハードウェア設計記述言語で記述し、ハードウェア・ソフトウェア分割を行っていく予定である。
C型肝炎ウイルスの母子感染に関する調査研究

広島県内の17病院、愛媛県内17病・医院、合計34病・医院の協力により1990年12月14日から1993年5月31日まで間に妊婦16,714例を対象として第2世代のHCV関連抗体測定系(HCVPHA法)のにHCV抗体の測定を終了した。妊婦検診時の血清を用いた調査により見いだされたHCV抗体陽性妊婦は163例であり、これは、スクリーニング対象の妊婦の0.98%に相当した。このうちすでに分娩を終了した133例の妊婦の出産前後の血清についてHCV RNAの有無の検索を行ったところ、100例(75.2%)にHCV RNAが検出され、HCVキャリアであることが確認された。これらのHCVキャリアの母親から出生した児を現在follow up中であるが、生後6カ月以上を経過した96例の児、生後12カ月以上を経過した66例について血清中のHCV RNAの検索を行ったところ、1例の児の出生後6カ月目および生後12カ月目の時点における血清中にHCV RNAが検出され、HCV母児感染の成立が確認された。本調査研究は引き続き進行中であり、最終的にはHCVキャリアの母親から生まれた全ての児が生後12カ月目を迎える約1年後に結論を得る予定であるが、これまでに得られた成績から、結論に至るものではないが、わが国のHCVキャリアの母親から出生した児におけるHCV母児感染成立の頻度は最大限見積っても数パーセント以内に止まるものとの中間的な成績を得ている。
STMによる導電性高分子のトンネル物性と描画に関する研究

探針を分子や原子に直接アクセスできることから、走査型探針顕微鏡(SPM)は超高密度メモリ素子などの微細加工装置として注目されている。さらに、この微細加工は真空中はもとより、大気中、液中や電解駅中など多様な環境下でも可能である。導電性高分子は金属並みの高い電導度を有する直鎖状分子として、エレクトロニクス素子の材料として盛んに研究されている。今までに、導電性高分子ポリピロールを高配向グラファイト(HOPG)の基板上に選択的に電解重合できることを示してきた。今年度はポリピロールの重合過程を走査型トンネル顕微鏡(STM)を用いて直接観測、および、電解液中で探針を対向電極としてポリアニリンの局微小電解重合について研究を行った。ポリアニリンの電解重合では、対向電極で水素イオンが還元されて水素ガスを発生するので、探針を対向電極とし局所微細電解重合できる。0.1M HBF_4水溶液にアニリン溶解し、パラフィンでコートした探針、作用電極にITOを用いて、探針先端の形状、および重合時間とポリアニリンの形状について関連性を調べた。その結果、探針先端の曲率半径あるいは裸の先端の大きさが小さい程、重合時間が短い程重合されたポリピロールの粒系が小さくなることが分かった。
過剰歯由来iPS細胞によるバイオリサイクル研究システムの研究

本研究は過剰歯歯髄からiPS細胞を樹立することを目的に、平成22年度に遺伝子導入のためのプラスミドの増幅を行った。続いて患者から採取した過剰埋伏歯の歯髄細胞を、コラゲナーゼを用いて初代培養し、30日間培養維持した。また、iPS細胞樹立に必要不可欠なFeeder細胞に関し、複数の異なる薬物耐性を持つFeeder細胞の樹立を試みた。CMVプロモータ下にHygromycin、Puromycin、NeomycinのいずれかとBleomycinの2種類の薬剤耐性遺伝子を持つプラスミドを作成しこれら3つのプラスミドを、それぞれSTO細胞へリポフェクション法にて遺伝子導入を行った。遺伝子導入後より2種類の薬剤にて遺伝子導入細胞の選択を行い、2か月間薬剤投与を続けた。樹立した細胞のES細胞未分化維持能を評価するため、Mitomycin C処理した樹立細胞上にて、muse ES細胞を播種・培養し、継代後のES細胞の形態学的変化について評価を行った。薬剤投与にて選別された、Hygromycin/Bleomycin耐性STO細胞(SHB細胞)、Puromycin/Bleomycin耐性STO細胞(SPB細胞)、Neomycin/Bleomycin耐性STO細胞(SNB細胞)を樹立した。いずれの細胞もSTO細胞とほぼ同じ細胞形態をしており、長期間培養維持が可能(18継代まで確認)であった。また、樹立細胞上に播種されたES細胞については、形態学的には変化は認められず、良好な継代維持が可能であった。平成23年度には上記の手法を組み合わせ、過剰歯歯髄からiPS細胞を樹立するための直接的な実験を開始したが、本研究をベースとした研究が若手研究(B)に採用となり、本研究の廃止申請に至った。本研究は過剰歯歯髄からiPS細胞を樹立することを目的に、まず、遺伝子導入のためのプラスミドの増幅を行った。ヒト由来のOCT3/4, SOX2, KLF4, C-MYCについて、E.coli内に導入してLB Brothで1214時間培養後、バクテリアを回収しプラスミドを精製し、制限酵素にて永動確認を行い、DNAシーケンスにて確認を行った。また、iPS細胞樹立に必要不可欠なFeeder細胞に関し、iPS細胞選択に使用されている薬物耐性遺伝子に着目し、複数の異なる薬物耐性を持つFeeder細胞の樹立を試みた。遺伝子導入3日後より2種類の薬剤にて遺伝子導入細胞の選択を行い、2か月間薬剤投与を続けた。樹立した細胞のES細胞未分化維持能を評価するため、3時間のMitomycin C処理した樹立細胞上にて、mouse ES細胞を播種・培養し、継代後のES細胞の形態学的変化について評価を行った。本研究にて樹立された薬剤耐性feeder細胞はiPS細胞樹立効率の向上に寄与すると考えらる。
果実成熟におけるエチレン合成系遺伝子の転写調節機構の解明

トマトやメロンはエチレンによって成熟が制御されるクライマクテリック型果実に分類される。メロンの変異品種'ハネデュ'ではエチレンが合成されず、長期の貯蔵が可能である。この'ハネデュ'の解析を足がかりとして、本研究ではエチレン合成酵素遺伝子の転写制御因子の特定とエチレン信号伝達や遺伝子発現制御のメカニズムの解明を試みた。現在のところ2つのタイプの候補遺伝子を単離している。それらは、予備的な段階の実験であるが、遺伝子発現を操作すると果実成熟を抑制する傾向が見られている。メロンは一般にはエチレンによって成熟か誘導されるクライマクテリック型果実に分類される。しかし、実際には様々な成熟様相を示す品種が属しており、成熟の遺伝的プログラムは非常に多様であると言える。代表者はこれまでにメロン品種'ハネデュ'は、エチレンは感受できるが合成できない変異が起きており、それはEIN3より下流のエチレン信号伝達系の一部に変異があるためであると言うことを明らかにしてきた。平成19年度は、'ハネデュ'果実における転写制御因子の解析と、ゲルシフトアッセイ、また、ACO遺伝子のゲノムクローンを単離、解析を行った。○転写制御因子の解析GeneBankやメロンESTデータベースに登録されている転写制御因子についてプライマーを作成し、リアルタイムPCRに供試した。典型的なクライマクテリック型果実の成熟様相を示す品種とハネデュの間で、発現パターンを比較したところ、10程度の遣伝子で異なる発現パターンを示すものが存在した。その内、数個の遣伝子についてはトマトなどのESTにも高い相同性を示すものが存在した。これらの遺伝子については、形質転換実験の容易なトマトにおいて解析を行う予定である。○ゲルシフトアッセイACO1遺伝子については既知のプロモター配列が1kbp程度あったので、それらについてプローブを作成して、ゲルシフトに供試した。'ハネデュ'や他の品種から核タンパク質を単離しプローブと結合(シフト)するか否かを調べたが、少なくとも解析した領域には、cis-elementの候補になりそうな配列は存在しなかった。これに関しては、後述のゲノム配列をさらに解析に用いる予定である。AC01遺伝子ゲノムクローンの単離'ハネデュ'ではエチレン合成遣伝子のうちACS1.AC01ともに発現が大幅に減少している。2つの遺伝子のうち、AC01は非常に発現量が多く解析に適していると考えられる。しかし、少なくともゲルシフトアッセイの解析の結果、解析を行った範囲にはcis-elementの候補になりそうな遺伝子は存在しない。そこで、メロンのフォスミドライブラリーを作成し、AC01遺伝子を含むゲノム断片をクローニングした。10kp程度の範囲をショットガンシークエンスで解析したが、現在のところ既知のエチレン関連のcis-elementと相同性のある配列は見つかっておらず、未知の制御系によって転写のコントロールを受けているものと考えられる。メロンは一般にはエチレンによって成熟が誘導されるクライマクテリック型果実に分類される。代表者はこれまでにメロ品種`ハネデュ'は、エチレンは感受できるが合成できない変異が起きており、それはEIN3より下流のエチレン信号伝達系の一部に変異があるためであると言うことを明らかにしてきた。前年度は、`ハネデュ'で発現に変化が見られる同定した。本年度は、形質転換など逆遺伝学的アプローチがトマトにおいてホモログの探索をおこなった。6つの転写制御因子についてトマトのSOLデータベースとアラビドプシスのTAIRデータベースから相同性を示す遺伝子/unigeneを単離した。それらを元に系統樹解析を行い、同じクラスターを形成する遺伝子(ホモログ)の有無を検証した。その結果、DREB2A転写制御因子をのぞく5つの転写制御因子についてホモログが得られた。それらについて、果実成熟過程における発現パターンを解析したところ、多くの遺伝子がメロン転写制御因子の場合とは異なる発現パターンとなっていた。そのため、今回得られたトマト転写制御因子ホモログはメロン転写制御因子とは単純なオーソログの関係にあるとは思われなかった。しかし、NACとHD-ZIPの2つのトマト転写制御因子ホモログについては、トマト成熟不全変異体で発現が変化しており、成熟に何らかの形で関与しているものと考えられた。現在、これら転写制御因子についてIirus-Induced Gene Silencing法やアグロバクテリウムによる形質転換を試みているところである。

これまで発現解析や系統樹解析、変異体の解析などから、DOF-Zn、NAC、HD-ZIP、HSFといった4種類のメロン由来の転写制御因子について成熟との関連が示唆されている。NAC、HD-ZIP、HSFに関してはトマトホモログも単離されているので、実際に果実成熟に関与しているかどうかを調べるために、まずウィルスベクターを利用した遺伝子サイレンシング技術(VIGS)を用いて、機能解析を行った。そうしたところ、NACやHD-ZIPに関しては、成熟の遅延が認められた。HSFに関しては、何ら変化は認められず、HSFは果実成熟に対して大きな影響を与えてはいないと考えられた。VIGSは一過的なサイレンシング技術なので、詳細な解析を行うためには形質転換体の作出が必要であると考えられた。そこで、VIGSに用いたトマトNACやHD-ZIPと、メロンNAC,HD-ZIP、さらにメロンDOF-Znについて形質転換体を作出した。とくに、トマトとメロンNAC、メロンのHD-ZIPに関しては発現パターンから、成熟を促進する可能性があったので、転写活性を抑制するSRDXドメインを結合させたCRES-T法を用いて成熟抑制を試みることにした。その結果、多くの形質転換体で成熟の遅延が認められた。現在はTO世代の観察のみであり、今後はT1、T2での解析が必要であると考えられる。
マイクロダイアリシスシステムを用いた薬物のin vivo経皮吸収に関する研究

本研究の目的は,免疫抑制薬シクロスポリン(CYA)を経皮適用した場合の皮膚内でのCYA吸収動態を,皮膚内CYA濃度を直接測定することができるマイクロダイアリシス法によってin vivoで検討することである.難治性乾癬治療薬としてのCYAの経皮吸収製剤の臨床的有用性が示唆されているが,CYAの経皮吸収動態が明かとなれば,経皮吸収製剤の処方設計のため有益な知見が得られるものと期待される.実験には,透析膜の長さが10mmの透析プローブを用い,リンゲル液を潅流液として流速2.5μl/minで微小潅流した.まず,in vitroでマイクロダイアリシスを行った場合の透析プローブからのCYA回収率を求めたところ,2002000ng/mlの濃度範囲では20%と一定した値を示した.次に,動物用体温コントロール装置によりラットの体温を37°Cに保ちながら動物実験を行った.まず,CYAの経皮吸収性を0.58%CYA溶液を用いて検討したところ,皮膚透析液中のCYA濃度の上昇は,経皮適用したCYA溶液の濃度に比例する濃度依存性を示した.そこで,0.58%CYA溶液において,吸収促進剤HPE-101の併用効果を3%以下のHPE-101添加濃度で検討したところ,いずれの場合も有意なCYAの経皮吸収改善効果は認められなかった.しかし,HPE-101の添加濃度を10%まで上昇させるとCYAの経皮吸収改善効果が認められた.また,真皮層を上,中,下層と区別したカニュレーションを行う計画に関しては,実験手技上困難で実現できなかった.今回,CYAの経皮吸収動態を吸収促進剤HPE-101の適当な濃度の併用では十分に制御することができなかった.今後は,他の吸収促進剤の併用,エタノールの併用等,実用可能な処方を工夫し,最も効率的なCYAの経皮吸収製剤の処方設計について,本法を用いて検討していく予定である.本研究の目的は,免疫抑制薬シクロスポリン(CYA)を経皮適用した場合の皮膚内でのCYA吸収動態を,皮膚内CYA濃度を直接測定することができるマイクロダイアリシス法によってin vivoで検討することである.難治性乾癬治療薬としてのCYAの経皮吸収製剤の臨床的有用性が示唆されているが,CYAの経皮吸収動態が明かとなれば,経皮吸収製剤の処方設計のため有益な知見が得られるものと期待される.実験には,透析膜の長さが10mmの透析プローブを用い,リンゲル液を潅流液として流速2.5μl/minで微小潅流した.まず,in vitroでマイクロダイアリシスを行った場合の透析プローブからのCYA回収率を求めたところ,2002000ng/mlの濃度範囲では20%と一定した値を示した.次に,動物用体温コントロール装置によりラットの体温を37°Cに保ちながら動物実験を行った.まず,CYAの経皮吸収性を0.58%CYA溶液を用いて検討したところ,皮膚透析液中のCYA濃度の上昇は,経皮適用したCYA溶液の濃度に比例する濃度依存性を示した.そこで,0.58%CYA溶液において,吸収促進剤HPE-101の併用効果を3%以下のHPE-101添加濃度で検討したところ,いずれの場合も有意なCYAの経皮吸収改善効果は認められなかった.しかし,HPE-101の添加濃度を10%まで上昇させるとCYAの経皮吸収改善効果が認められた.また,真皮層を上,中,下層と区別したカニュレーションを行う計画に関しては,実験手技上困難で実現できなかった.今回,CYAの経皮吸収動態を吸収促進剤HPE-101の適当な濃度の併用では十分に制御することができなかった.今後は,他の吸収促進剤の併用,エタノールの併用等,実用可能な処方を工夫し,最も効率的なCYAの経皮吸収製剤の処方設計について,本法を用いて検討していく予定である.
膵癌関連抗原(PCAA)膵組織抗原(PaA)に対する単クローン抗体の臨床応用

膵癌由来PCAA(PCAAp)に対するモノクローナル抗体を作製した.その内2株は大腸粘膜との反応性がよわく,膵癌に特異性が高いと考えられた.これらは免疫組織学的に膵の高分化腺癌の細胞質ならびに腺腔内の粘液との反応が見られた.酵素免疫測定法による血中PCAApの測定法をあらたに開発した.健常人32例の測定結果より正常上限値を2.06μg/mlと定め,種々の癌,非癌疾患患者の測定を行った.その結果,膵癌患者の72%(23/32),胆道癌の65%(13/20),肝癌の60%(21/35)に血中PCAApの上昇が見られた.また,肝,胆道系良性疾患患者では10%(6/60)が陽性であった.更に,癌患者60例について血中PCAAp, CA19-9とCEAの同時測定を行ったが,これらの間に相関関係は全く見られなかった.ヒト胎児膵に対するモノクローナル抗体EP-1, FP-2とFP-3はそれぞれ導管,腺房,島細胞に特異的に反応する抗体である. FP-1は膵癌組織と23例中16例(69.6%)と高率に反応し,そのエピトープはペプタイドと考えられた. FP-2は分子量5万の膵液中に存在する物質の糖鎖に認識していた.FP-3はAPUD系腫瘍(甲状腺髄様癌,カルチノイド,副腎褐色細胞腫など)と幅広く反応を示したが,その染色パターンから22種類の既知のホルモンや糖蛋白とは異なる物質であると考えられた.膵癌由来PCAA(PCAAp)に対するモノクローナル抗体を作製した.その内2株は大腸粘膜との反応性がよわく,膵癌に特異性が高いと考えられた.これらは免疫組織学的に膵の高分化腺癌の細胞質ならびに腺腔内の粘液との反応が見られた.酵素免疫測定法による血中PCAApの測定法をあらたに開発した.健常人32例の測定結果より正常上限値を2.06μg/mlと定め,種々の癌,非癌疾患患者の測定を行った.その結果,膵癌患者の72%(23/32),胆道癌の65%(13/20),肝癌の60%(21/35)に血中PCAApの上昇が見られた.また,肝,胆道系良性疾患患者では10%(6/60)が陽性であった.更に,癌患者60例について血中PCAAp, CA19-9とCEAの同時測定を行ったが,これらの間に相関関係は全く見られなかった.ヒト胎児膵に対するモノクローナル抗体EP-1, FP-2とFP-3はそれぞれ導管,腺房,島細胞に特異的に反応する抗体である. FP-1は膵癌組織と23例中16例(69.6%)と高率に反応し,そのエピトープはペプタイドと考えられた. FP-2は分子量5万の膵液中に存在する物質の糖鎖に認識していた.FP-3はAPUD系腫瘍(甲状腺髄様癌,カルチノイド,副腎褐色細胞腫など)と幅広く反応を示したが,その染色パターンから22種類の既知のホルモンや糖蛋白とは異なる物質であると考えられた.1.膵癌関連抗原(PCAA)に対するモノクローナル抗体膵癌患者腹水より抽出、精製した膵癌由来PCAA(PCAAp)を免疫原としてモノクローナル抗体を作製した。96穴マイクロプレートにPCAAを固相化した酵素免疫測定法(EIA)にてスクリーニングし、さらに免疫組織学的に膵癌組織と強く反応する2株を選び、モノクローナル抗体3B6と3F1を作製樹立した。対照としてPCAAc(大腸粘膜由来PCAA)に対するモノクローナル抗体8-15を使用し、免疫組織学的検討を行った。膵癌に対する反応性を見ると3種類の抗体は共に69%(9/13)と高い陽性率をしめしたが、非癌組織において、8-15は小腸、大腸および胃の化生腸上皮における杯細胞と強く反応するのに比べ、3B6,3F1はごく少数の杯細胞に弱い反応を認めたのみで、全く陰性の症例も存在した。現在、抗原の性状と臨床的意義を検討している。2.膵組織抗原(PaA)について膵癌肝転移巣よりPaAを抽出精製した。精製PaAの分子量は50万であり、30%の糖部分と70%の蛋白質よりなる糖蛋白質である。PaAに対する特異抗血清はゲル沈降反応にて正常血清や正常膵、肝、肺、小腸、大腸の抽出液とは反応しなかったが膵癌と脾臓の抽出液に反応をしめした。さらにニトロセルロース膜を用いたドットブロッティング法により患者血清中PaAの定量を行った。正常人27例は全例陰性で膵癌患者は16/18例(89%)が陽性であった。炎症性疾患患者(白血球1万以上の胆嚢炎、肺炎、虫垂炎等)は17/25例(68%)が陰性で8例が弱陽性であった。現在、酵素免疫測定法を開発中である。3.胎児膵に対するモノクローナル抗体ヒト胎児膵細胞に対するモノクローナル抗体、FP-1,FP-2,FP-3はそれぞれ導管、腺房、島細胞に特異的に反応する抗体である。

FP-1は膵癌組織に16/23例(70%)と高率に反応しそのエピトープはペプタイドと考えられた。FP-2は分子量5万の物質の糖鎖を認識していた。FP-3はAPUD系腫瘍と幅広く反応しその染色像から既知の22種類のホルモンや糖蛋白と異なる物質を認識していると考えられた。
日本における地図学の現状と2010年を目標とした将来展望

本研究は、地図学のおかれている今日的状況を把握し今後当該分野が目指すべき方向性について検討することを目的としている。研究成果は大きく,国の基本図作成,地図のデジタル化,地図利用,国際的位置づけの四つのテーマで構成される。国の基本図作成においては,陸域および海域の両面からベースマップ整備に係る事業がどのように行われてきたかを明らかにし,近年の電子化を踏まえ,今後のあるべき将来像を展望した(谷岡、大木、2005)。地図のデジタル化については,紙地図と対比させながら地理情報システムとしてシステム化された地図の特徴と可能性,および紙地図の電子化も含むデジタル地図の収集・提供上の可能性と課題を明らかにした(碓井、2005;鈴木、2005)。地図利用については,人文地理学や地域研究などの固有の専門分野における研究道具としての主題図作成・利用がどのように行われているのかについて書誌学的調査によりその実態を明らかにし考察を行った(戸祭・宮崎、2005;小林、2005)。国際的位置づけについては,ICAにおける地図学の研究分野の流れを研究発表論文のテーマの分類を通して明らかにし,併せて戦略計画を参照しながら我が国の現状を位置づけ将来展望を行った(森田、2005)。今回の成果は,従来の地図作成技術に加えて、特に利用面での諸課題を取り込む視点が共通にみられることである。地図作成・利用といった上から下へ流れるような順序関係が柔軟化し,地図情報の利用者がまず存在し,その人が必要な情報を如何に表現し、そのために必要な情報を如何に取得するかを考えるというパラダイムシフトが生じている。今後、この方向性に基づく研究および技術開発が進展するであろうが、更に分野として求心力を向上させるには,社会が抱えている課題に対して地図学として分かりやすい形で貢献するための戦略立案が必要となっている事が併せて確認された。地図は、ITと結合することによって新たな力を獲得しつつある。国際地図学協会(ICA : International Cartographic Association)では、2003年夏に南ア連邦で開催される国際地図学会議・総会において2012年を目標とする「戦略計画」を提案することになっている。これは、近年の地図学をめぐる環境の激変に伴う混乱を整理し、地図学の向かうべき方向性を明らかにするためである。ICA加盟の地図学先進諸国では、ITがらみの環境変化にいち早く適応し、「物としての地図(MAP)」から「システムとしての地図(MAPPING)」研究へと脱皮し、作成・利用上の体系化・理論化も進展しつつある。一方、わが国においては、例えば電子地図を媒介として情報表現が行われるカーナビゲーションやケータイにみられるように、地図の身近で双方向性のある動的な利用(UBIQUITOUS MAPPING)では世界の先端を走っているにもかかわらず、その体系的な理論化の研究は遅れているなど、研究動向に歪みが生じてきている。今後、バランスの取れた地図学の発展を期するには、わが国における地図界の現在を俯瞰し、「地図」の持つポテンシャルを再確認し、今後優先的に取り組むべき主要課題を明らかにすることが肝要であると考えられる。これは、新しいITを考慮しつつ更に人々が本来「地図」に何を期待しているのかを明らかにしていくことでもある。このような観点から文献調査、ヒアリング、シンポジウムにおける報告と討議を通じて知識の集約に努めた。一次結果を、シンポジウム「地図のルネッサンス」の予稿集(78頁)としてまとめた。本研究は、わが国における地図学研究の特徴を俯瞰し、今後取り組むべき重要な研究課題を具体的に提案するために、地図学分野の今日的な定義、および今後の研究課題の優先順位を明かにすること研究目的とした。

このために、地図学研連のメンバーを中心に地図学、自然地理学、人文地理学、地域研究、地理情報科学の各専門分野の研究者により研究組織を構成し、また教育、地図作成・利用、写真測量・リモートセンシング、空間IT・モバイルなどに関係する研究協力者の参加を得て分野別に地図学の位置づけについて現状把握を行った。この結果、地図学は地図の存在を前提とするが、地図は伝統的な紙媒体、および空間情報を必要に応じて目的に応じてデジタルメディアを通して提供する柔軟なシステムとが併存している。また、これまで主要な研究対象であった地図の作成に加えて近年では地図の利用についての研究も求められている。更には、地理情報科学と地図学の関係について、地図学は地図という本質的な固有の対象を有しており独自の立場を主張できること、などが明らかとなった。この結果、地図学は、地図作成から地図利用までを含む「空間表現の科学」と位置づけられるべき事とした。次に、これらの結果明らかになった地図学分野にとって2010年までに解決することが期待される重要な研究課題について、各分野ごとにリスト化を行い優先順位を明らかにすることを行った。これらにより全体としては、地図に対するニーズは頭の中の地図を出発点とすれば無限に存在しており、紙や電子媒体など新旧メディアを問わず、ユビキタスマッピング社会への移行を準備する課題として位置づけられるとした。
光架橋性グアニン四重鎖リガンドを用いたメチローム構成蛋白質解析技術の開発

本研究は、多数の遺伝子の転写制御を行うメチローム(ゲノム全体でのDNAメチル化パターン)で重要な役割を担う蛋白質を同定・解析する技術を開発することを最終的な目標とする。メチロームで形成されているグアニン四重鎖(G4)構造に結合し、光架橋性の官能基を有するG4リガンドを作製し、G4構造に結合する蛋白質と光架橋により共有結合を形成させて、その蛋白質を回収し、質量分析計で同定する新規技術を開発する事を目的とする。
誘電体ー磁性体界面の微細構造構築と新規情報記憶機能の創成

本研究は、誘電体と磁性体をハイブリッドさせ、界面の力学特性に起因した新規磁気記憶機能を発現させる基礎研究である。フェライトベース、希土類-遷移金属化合物ベースの磁歪材料と、ニオブ酸リチウムや高分子の圧電材料を用いて、有限要素法による材料界面の力学特性のシミュレーションをした上で、材料を設計、合成し、可視光や放射光X線を用いた光学実験によって検討した。これまでに、ゾル-ゲル法による磁性酸化物の合成、電気化学的な手法よる化合物膜や高分子膜合成を検討し、電気化学、電気光学、磁気光学の計測技術を構築し、これを用いて評価することで、所期の材料機能性を発現させるための基礎的な知見が得られた。酸化物誘電体と磁性体分子を組み合わせたハイブリット型の情報記憶方式の提案に関わる基礎研究を行った。誘電分極と磁歪効果の相互作用に起因し、微小磁性体ナノドット、アレイという周期構造の強磁性転移を微小電力で誘起するという機構および磁気的な交換力による磁化配列情報の伝搬機構を技術に応用しようとするアイデアに関わる基礎研究である。高エネルギー加速器機構、PF実験施設において、周期構造を有する試料のX線共鳴磁気散乱実験を行い、スパッタ法で作成したCo/Cu多層膜という試料の厚み方向の周期構造に起因した散乱の磁気散乱成分を抽出するという実験を試みた。偏光子を用いたX線磁気カー効果によって、二重極子の磁気散乱に加え、磁気吸収測定では検出できないとされると四重極の磁気散乱因子を検出することに成功した。この内容は、日本応用物理学会にて、学会発表した。秋田高専において、磁気カー効果や磁歪効果を検出する光学計測装置の構築を行った。偏光解析法および反射率計測法により、光の強度を自動計測するシステムのハードウエアとソフトウエアを整備した。この方法で、圧電性誘電体(LiNbO_3)基板に酸化物磁性体(CoFe_2O_4)をゾルゲル法でスピンコートした試料を用いて、磁性体に磁場を印加するかわりに、誘電体に電場を印加することで、磁歪効果によって誘起される磁性体の磁化配列の情報を検出することを試みた。秋田高専に構築した反射光学計測装置を用いて、酸化物誘電体基板上に磁性体薄膜をゾル-ゲル法で塗布して作製した試料の光学的特性を測定した。基板に電場を印加した際の、試料の旋光角の変化は、基板の誘電分極による電気光学効果と磁性層の磁化配列による磁気光学効果とが寄与していることを明らかにした。秋田高専には、試料に磁場を印加した際の磁気光学効果を計測するシステムも別に構築し、これらの計測システムと短パルスレーザーを組み合わせた時間分解計測システムの拡張への準備を開始した。電気化学的なCV(分極曲線)計測およびやQCM(水晶振動微小質量)計測を行うシステムを構築し、溶液中で、金属イオンから酸化物を電気化学的に合成するための予備的な実験を行った。この結果をもとに、EC-STMでの電極反応へ移行する準備ができた。高エネルギー加速器機構のPF実験施設において、周期構造を有する試料のX線共鳴磁気散乱実験を行い、スパッタ法で作成したCo/Cu多層膜という試料の厚み方向の周期構造に起因した散乱の磁気散乱成分を抽出するという実験を試みた。この測定は入射光の偏光方向、磁場の印加方向、アナライザー結晶の方位角などの実験条件で、通常の双極子の磁気散乱に加え、四重極子の磁気散乱因子が検出される可能性を見出した。以上のように、これまでに、誘電体と磁性体を組み合わせた材料を情報記憶素子として活用できるという基礎データを収集できた。秋田高専に構築した磁場印加型と電場印加型の2種類の反射光学計測系を用いて、NbLiO_3ウエ基板およびに同基板上に磁性体薄膜をゾル-ゲル法で作製した試料に、電場や磁場を印加した際の反射率ならびに旋光角の変化を計測した。これらの物理量には、入射偏光、磁場や電場の印加方向、入射角に依存した電気光学効果と磁気光学効果との寄与が重畳し、区別することは容易でないことが分かった。産業総合技術研究所(つくば市)のNPF実験施設にある、超高真空スパッタ成膜装置により、Siウエハ基板上にNbLiO_3層を形成の製膜条件を精査し、この膜の光学特性を明らかにするとともに、GdCo_2磁歪層との多層膜作成の準備を行った。誘電層と磁歪層の2層膜、あるいは、誘電基板の表面層にアレイ状に磁性ナノ構造を埋め込んだ形状の試料における力学特性を、有限要素法による解析を行った。

誘電層に電場を印加した場合あるいは、磁性ナノ構造近傍に導電性探針から電場を印加した場合の誘電ひずみを解析し、これに接する異種材料の界面に誘起される応力の分布を明らかにした。反射光学計測系を短パルスレーザーを用いた時間分解計測システムへ拡張する準備を開始し、ディレイ回路による方法で、誘電層を薄くしたスパッタ膜での計測を開始している。これにより、主に磁気光学効果だけを検出でき、スピン配列の時間分解挙動を検討できる可能性が示された。また、電気化学的なCV(分極曲線)計測およびやQCM(水晶振動微小質量)計測を行うシステムを構築し、溶液中で、金属イオンから酸化物合成の予備的な実験を行った。この実験で得られた知見をもとに、EC-STMの探針を電極とした磁性酸化物のナノ構造の制御を検討中である。
ランドスケープデザインを視点とし地域への参画を目指す図工科鑑賞教材の開発

●研究目的図工科学習において,ギャラリートーク及び,多様な価値観を引き出せる可能性のある素材による造形活動を通して,地域に関わる素材・教材を扱った鑑賞教材と単元を開発した。●研究方法地域の景観づくりに関わるNPO団体,地域に関わる美術館と情報交換及び,普及活動に参加しつつ,ギャラリートークに適した素材を抽出し,それらを用いた地域発見教材を単元化するとともに,その単元の試案を作成・試行・評価した。●研究成果小学校図工科の授業「石ころアート」「本御影石のジグソーアート」において,導入時に御影石でつくられた地域の景観画像を扱い,対話を主とするギャラリートークを行った。従来の造形活動では,既にあるモデル作品を提示し,制作への意欲を高めることに期待するケースが多いが,今回の試行では,地域の文化の象徴であり,阪神間のモダニズムにも関わる景観の画像を扱うことによって,ただ,石を造形的に扱うだけでは獲得できない文化的・歴史的背景に気づき,居住する地域の成り立ちへの疑問や関心が子どもたちに強く表れた。その上で地域で発見され,NPO団体によってリサイクルされている本御影石を実際に自分たちの手で触れることによって,鑑賞だけでは辿り着けない,それらの価値にも言及するふりかえりが,子どもたちに見られた。また,これらの学習の経過を神戸市立小磯記念美術館,教育普及担当者と交流することによって,対話を主とするギャラリートークの可能性や鑑賞教材としての御影石やそれらによって形づくられた地域の景観画像の素材性を検討,検証し,その可能性を発見,確認できた。これらの成果は,書籍「図工科ニューヒット教材集5造形遊び・総合学習・鑑賞編」に掲載するとともに,神戸市小学校教育研究会図工部,鑑賞領域研修会及び,平成22年度神戸大学附属住吉小学校教育研究発表会の図工科分科会において実践交流した。
可視発光性シリコンナノ粒子の細胞と動物における安全性評価および排出機構の検討

シリコンナノ粒子表面にOH基を修飾することで、分散性の高い溶液を生成した。この分散溶液に光を照射することで、粒子サイズに依存した青色から赤色までの高輝度の可視発光を得た。また、シリコンナノ粒子は、細胞内に高濃度貪食させても生存率の低下がみられず、細胞レベルでの安全性を確認した。さらに、生体内にシリコンナノ粒子を投与することで、血流の状況を可視化計測することができた。本年度行った内容は、2項目ある。以下に、それぞれの研究で得られた知見を記述する。(1)表面修飾したシリコンナノ粒子分散溶液の製造および発光特性評価シリコンナノ粒子の表面に水酸基を修飾することで、粒子分散性の高い溶液(生理食塩水溶液)を生成することができた。この分散溶液に光を照射することで、粒子サイズに依存した青色から赤色にかけての可視発光を高輝度、長寿命で得ることに成功した。また、各発光色を示すナノ粒子は、生体内を十分に循環できるサイズ(3nm以下)での製造技術を確立できた。(2)シリコンナノ粒子の細胞と動物における毒性試験(1)で製造した分散溶液を用いて、HeLa細胞による毒性試験を行った。280μg/mlまでのシリコンナノ粒子濃度に対して、細胞の生存率の低下は認められておらず、細胞レベルでの安全性を確認した。また、ナノ粒子が貪食されたHeLa細胞に光を照射することで、粒子サイズに依存した可視発光が肉眼にて十分に認識来できた。来年度は、本年度確立した細胞レベルにて安全性の高い可視発光性シリコンナノ粒子分散溶液を用いて、動物レベルでの安全性検証を行う。また、生体内に取り込まれたナノ粒子の排出機構について検討する計画である。(1)シリコンナノ粒子の生体内での挙動および発光観察前年度に明確にした毒性評価を基に、毒性を示さない濃度でシリコンナノ粒子を生体内のリンパ管内に直接投与したところ、シリコンナノ粒子の流動状態を可視化計測することに成功した。また、シリコンナノ粒子から発せられる発光輝度は、十分肉眼で目視できるものであった。本実験から、生体内投与による発光輝度の最適な条件設定を確立することができた。(2)シリコンナノ粒子の排出機構評価生体内を流動していたシリコンナノ粒子の一部が、静脈や生体組織に付着しており、生体外への排出に問題を抱えていることが分かった。これは、シリコンナノ粒子への表面修飾の不均一さや修飾濃度に関係していた。本年度の実験結果より、生体内での可視化計測を実現したことから、シリコンナノ粒子の生体内イメージングへの応用性が示唆された。しかし、シリコンナノ粒子が生体内の各部位に付着するなどの問題が生じており、今後は、この成果を基に、表面修飾技術の確立を目指していく。
メラピ型火砕流の本体および噴煙部のコンピュータ・シミュレーションの研究

雲仙普賢岳のメラピ型火砕流のコンピュータシミュレーションを行うためのプログラムを開発した。プログラムの概略は次のとおりである。岩塊を表わす球が急崖から落下し、以後この岩塊は時間とともに斜面上を跳躍またはすべりモードをもって転落する。球はある閾値を越える速度で斜面または岩塊同志が衝突すると2個に割れる。割れた岩塊(岩片)に相当する2個の球の運動も第1の球と同様のやり方で計算される。2個のそれぞれが上の条件が満たされるとき2個ずつに割れる。こうして割れた岩片のそれぞれは割れる前に持っていた運動量を保存するほかに、衝突のエネルギーの一部を使って互いに離れるように運動する。こうして各岩片の運動が次々に計算され、それらの大きさまたは速度が仮定された閾値を下回ったとき計算は停止され、その岩片はそこに止まったものとされる。噴煙を引き起こすエネルギーは割れた岩片のサイズに比例すると仮定され、Morton et al.(1956)の式により噴煙の上昇高さが計算され、雲仙普賢岳で観測された噴煙の上昇高さと比較される。一連の試みの結果、岩塊同士の衝突による割れは仮定しない方がよいことがわかり、この仮定を取り除き、岩塊が斜面と衝突したときのみ割れるように改めた。すべりの摩擦係数、衝突時の反発係数など、計算に必要な定数を試行錯誤的に決めることにより、雲仙普賢岳で観察された火砕流の到達距離、所要時間などの観察結果をほぼ満足する計算結果が得られるようになった。
悪性リンパ腫における糖鎖とイムノグロブリンシグナル伝達との関連

当教室で樹立された培養細胞株HBL-2を用いて、糖鎖のシアル化をneuraminidase処理にて改変し、ガレクチン-3,-1への細胞接着が増強することを確認した。さらに、抗IgM抗体の投与により、細胞接着能がより亢進する現象をとらえた。また、抗IgM抗体によるがレクチンへの細胞接着亢進効果は、PI3Kの阻害剤である、wortmanninにて抑制され、IgM細胞内シグナル伝達にPI3Kが関与していることが明らかとなった。さらに、MAPK阻害剤である、PD98059にては阻害されなかった。HBL-2において、neuraminidase処理では、IgM分子量の低下があり、IgM上にシアル化型糖鎖の存在が浮き彫りになった。これらの結果は、令和元年5月10日の日本病理学会で発表した。シアル酸のガレクチンへの接着調節機構にIgMシグナルが影響していることが判明し、日本病理学会にて発表できたため。シアル酸が悪性リンパ腫において、細胞接着機構を調節することが明らかとなったので、糖鎖がどのような蛋白、たとえば、IgMなどの分子上にあるのか、また、糖鎖のシアル化がIgMの細胞内シグナル伝達をどのように変化させるのかについて、さらなる実験を推進する予定である。