hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
耕作放棄水田等を利用したワサビ田造成に関する研究

そこで、ワサビ田試験田が漏水を生じぬように、表土を剥いだ上、現地土をトラクターで破砕し、ブルドーザ(もしくはトラクタ)の履帯で転圧した底盤と畦による漏水の極めて少ない構造のワサビ田造成を目指したものである。本工法によるワサビ田造成は、稲作を行うには条件が不利な地域の故に耕作を放棄している中山間地水田に於いて、ワサビを栽培し、農家所得が増大する事を目ざすものである。
救急医療機関を一元的に管理するユビキタス時代における救急医療のIT化戦略

現在の救急医療における救急情報管制システムは、リアルタイム性に欠け、主に電話回線による口頭での情報伝達に頼り、最新の情報・通信技術を十分に生かしているとはいえない。あらゆるモノに、あらゆる場所に、センサーや通信機能を備えたコンピュータを組み込み、世界を情報のネットワークとして構造化することによって、現実世界の「モノ」や「場所」を自動識別した処理を行うことができる。病院にいる医師側と現場にいる救急隊側の状況が互いにリアルタイムに共有して把握することが必要で、本研究では、搬送先をリアルタイムに把握して最速でスムーズに誘導する救急搬送をより適切かつ迅速にサポートする「ユビキタス型救急医療支援システム」により新しい救急医療体制の構築を行った。救急医療においては、「救急車要請後、受け入れ先が決まるまでに多数の病院に照会を必要とし、病院到着までに時間を要する」といったことが社会問題化している。このような問題を解決するためには、総合的に多角的に、異なった視点から新しい要素を導入するような異分野技術を融合する学際的な研究が必要とされる。本研究は、最先端のIT技術(Information Technology:情報技術)であるユビキタスネットワーク技術を駆使して、救急医療機関を一元的に管理する次世代の医療情報システムを開発することを目的とする。本年度は、医療施設内の状況情報を収集するために「ユビキタス空間情報システム」を開発した。このシステムでは、GPSの利用が電波環境的にも位置精度的にも困難な病院内であっても、医療スタッフに保持させた医療用携帯端末から発する電波等を感知することによって、位置を把握し、それらの情報を共有することができる。これらの物理的な位置情報と、他の業務情報を統合し、高抽象度の知識情報処理を行うことで、病院全体の診療状況・業務状況を認識する。医療スタッフの業務状況(救急対応が可能か否か)および医療設備(ベッド、医療機器等)の稼働状況を把握するシステムとした。さらに、個々の医療機関におけるユビキタス空間情報システムを統合し、あらゆる病院の各診療科の医師を常時情報的に連携した状態にするシステムとする予定である。これは、救急隊・救急医療機関が相互に診察可否や空床有無などの救急医療情報を共有するシステムである。このシステムの有用性の評価と、運用方式を確立することを目的として、仮実証実験を行なう予定である。現在の救急医療における救急情報管制システムは,リアルタイム性に欠け,主に電話回線による口頭による情報伝達に頼り,最新の情報・通信技術を十分に生かしているとはいえない。また,救急医療においては,「救急車要請後,受け入れ先が決まるまでに多数の病院に照会を必要とし,病院到着までに時間を要する」といったことが社会問題化している。一方,インターネット,携帯電話,衛星通信,全地球測位システム(GPS)などの情報・通信技術の発展は著しく,このような最新の情報・通信技術を積極的に導入することが,安全管理上の重要な役割を果たすと考えられる。ユビキタスコンピューティングは,あらゆるモノに,あらゆる場所に,センサーや通信機能を備えたコンピュータを組み込み,世界を情報のネットワークとして構造化していくという構想である。その重要な要素技術であるユビキタスID技術は,モノ・空間・概念を等価に識別する固有の番号ucode(ubiquitous code)に基づいた情報流通基盤技術であり,これによって,現実世界の「モノ」や「場所」を自動識別した処理を行うことができる。病院にいる医師側と現場にいる救急隊側の状況が互いにリアルタイムに共有して把握することが必要で,本研究では,搬送先をリアルタイムに把握して最速でスムーズに誘導する救急搬送をより適切かつ迅速にサポートする「ユビキタス型救急医療支援システム」により新しい救急医療体制の構築を行なう。本年度は、受入先医療機関の選定等に必要な患者情報の入力、これら患者情報をエージェントシステムへ送信、及び、エージェントシステムからの医療機関情報(医療機関の位置情報、医療スタッフ情報等)の受信ができ、当該医療機関情報を基に当該医療機関までの最速な経路誘導を可能とする車載型救急医療マイクロプラットフォームを開発した。これにより、病院にいる医師が現場にいるような感覚で患者の状態をリアルタイムに把握できる。現在の救急医療における救急情報管制システムは,リアルタイム性に欠け,主に電話回線による口頭での情報伝達に頼り,最新の情報・通信技術を十分に生かしているとはいえない。一方,インターネット,携帯電話,衛星通信,全地球測位システム(GPS)などの情報・通信技術の発展は著しく,これを積極的に導入することが,安全管理上の重要な役割を果たすと考えられる。

その重要な要素技術であるユビキタスID技術は,モノ・空間・概念を等価に識別する固有の番号ucode(ubiquitous code)に基づいた情報流通基盤技術であり,これによって,現実世界の「モノ」や「場所」を自動識別した処理を行うことができる。病院にいる医師側と現場にいる救急隊側の状況が互いにリアルタイムに共有して把握することが必要で,本研究では,搬送先をリアルタイムに把握して最速でスムーズに誘導する救急搬送をより適切かつ迅速にサポートする「ユビキタス型救急医療支援システム」により新しい救急医療体制の構築を行った。生体モニタの稼働状況を見ることでベッドの利用状況を推定し,病院内に設置されているカメラで得られる画像から人を検知して混雑度合いを認識し,取得した情報をタブレット端末に提示した。研究計画調書の内容と進行状況がほぼ同一のため。24年度が最終年度であるため、記入しない。基本的に研究計画調書の通り、ユビキタスネットワーク救急医療支援システムの実証実験を実施する。具体的には、開発したシステムの完成度を高めるとともに、その有効性等を検証するため、医療機関等における実証実験を行う。システムを統合した上で、医療機関及び救急車両にこれらシステムを設置し、有効性等を検証するための実証実験を行う。また、実証実験に先立ち、適宜仮想環境を設定し事前の確認を行うなど十分な準備を行う。ユビキタスネットワーク救急医療支援システムの有用性を評価する。これには、仮想病院の医師が携帯する医療用ユビキタス・コミュニケータにおいて、現場にいるような感覚で患者の状態をリアルタイムに把握できるか、脈拍・血圧・血中飽和酸素濃度・体温などのデータと映像の伝送により、仮想傷病者のトリアージが可能かどうかを確認することにより医療用ユビキタス・コミュニケータおよび車載型救急医療マイクロプラットフォームの評価をおこなう。また、仮想病院にユビキタス空間情報システムを設置して、手術中や処置中でなく医師が受け入れ可能かどうかの状況を管理可能か確認することによりユビキタス空間情報システムおよびエージェントシステムの評価をおこなう。これらにより、エージェントシステムと車載型救急医療マイクロプラットフォームとを通信で接続する広域ユビキタスネットワークシステムの利便性、問題点の抽出、課題の確認を検証する。
腫瘍血管新生の可視化を可能にする分子イメージング剤の開発

VEGFを構成するアミノ酸配列の中で7993番目の配列を基にして放射性ヨウ素標識を可能にするチロシンを導入したペプチド化合物をドラッグデザインし、化合物のヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)に対する増殖阻害能をMTSアッセイにより検討してきたが、再現性のある結果が得られなかった。また、[methyl-^3H]thymidine集積実験によりHUVECの増殖能評価を行ってきたが、ペプチド負荷による著しい集積低下は確認されなかった。そこで、HUVECと種々の濃度のペプチドを72時間培養した後に、細胞数を測定した。しかしながら、ペプチド負荷による増殖阻害効果は得られなかった。これまで行ってきた増殖阻害実験では、最大ペプチド濃度を100μMとしてきたが、十分な阻害効果を得るためにはさらに高濃度なペプチドが必要と考えられた。また、各種ペプチドを放射性ヨウ素標識した際に、たくさんのUVピークが観察されたことから、本ペプチドは安定性に問題があることが考えられた。5つのアミノ酸からなる環状RGDペプチドは非常に安定性が高いことから、今後VEGF受容体に対する親和性に影響を及ぼさないアミノ酸を除外し、アミノ酸の少ない環状ペプチドにすることにより、安定性の高い化合物になりうることが予想される。血管新生は、腫瘍イメージングにおける強力なターゲットであることから、本研究で得られた知見を参考に、今後更なるイメージング剤開発を行う。血管新生は腫瘍の増殖や転移に密接に関係していることから,血管新生イメージングは腫瘍診断において非常に有用であると考えられている。本研究では,血管内皮細胞に特異的に発現している血管内皮増殖因子受容体(VEGFR)に着目し,VEGFRに特異的に結合する新規イメージング薬剤を開発し,その有用性について検討を行う。VEGFを構成するアミノ酸配列の中で,7993番自の配列を基に,放射性ヨウ素標識を可能にするチロシンを導入した環状ペプチドをドラッグデザインした。ペプチドへの放射性ヨウ素の導入には,臨床人の普及の点を考慮し,容易な操作で短時間に標識カミ可能であるクロラミンT法を用いて放射性ゴウ素標識を行った,しかしながら,HPLCによる分析の結果,クロラミシTによる標識では分解することが明らかとなった。現在,他の酸化剤(IODO-GENやIODO-BEADS)による標識を行っている。また各ペプチドのヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)に対する増殖阻害効果をMTSアッセイにより行ったが,安定した結果を得ることが出来なかった。そこで,[methyl^<-3>H]thymidineを用いて,ペプチドのHUVECに対する増殖阻害効果を検討することにした。今後,優れた増殖阻害効果を示すペプチドを選択し,VEGFRに対する選択性,マウス体内分布による体内動態解析の検討などを行い,血管新生イメージング薬剤としての評価を進めていく予定である。インテグリンは細胞-細胞間及び細胞-細胞外マトリックス間の接着に関与している膜貫通型レセプターである。中でもα_vβ_3は血管新生や腫瘍転移において中心的な役割を担っている。アルギニン(R)、グリシン(G)、アスパラギン酸(D)の3残基からなるRGDはα_vβ_3を特異的に認識するペプチドとして報告された。そこで、本研究では^<111>In標識環状RGDペンタペプチド(^<111>In-DOTA-c(RGDfK))の腫瘍イメージング薬剤としての可能性について基礎的検討を行った。標識は短時間かつ高い標識率で行うことができ、HPLCにより高純度の標識体を得た。SKOV-3(ヒト卵巣癌)を皮下移植したモデルマウスにおける体内分布を検討した。^<111>In-DOTA-c(RGDfK)は投与後早期から腫瘍に高い集積を示し、投与24時間後においても2.34%ID/gと高い集積を維持していた。正常組織への集積は低く、肺と腎臓において投与10分後で高集積を示したが、その後速やかにクリアランスされた。特に、血液クリアランスは著しく早く、投与1時間後では血中の放射能は0.13%ID/gであった。その結果、腫瘍対血液比や腫瘍対筋肉比は非常に良好な値を示した。α_vβ_3に対する選択性を確認するために100μgのDOTA-c(RGDfK)を同時投与し、投与1時間後の体内分布を検討した。^<111>In-DOTA-c(RGDfK)の腫瘍への集積が80%以上阻害されたことから、腫瘍への高集積はα_vβ_3特異的であることが確認できた。動物実験用小型ガンマカメラを用いたイメージングの検討においても、^<111>In-DOTA-c(RGDfKにより腫瘍を明瞭に描出することができた。

これまで行ってきた増殖阻害実験では、最大ペプチド濃度を100μMとしてきたが、十分な阻害効果を得るためにはさらに高濃度なペプチドが必要と考えられた。また、各種ペプチドを放射性ヨウ素標識した際に、たくさんのUVピークが観察されたことから、本ペプチドは安定性に問題があることが考えられた。5つのアミノ酸からなる環状RGDペプチドは非常に安定性が高いことから、今後VEGF受容体に対する親和性に影響を及ぼさないアミノ酸を除外し、アミノ酸の少ない環状ペプチドにすることにより、安定性の高い化合物になりうることが予想される。血管新生は、腫瘍イメージングにおける強力なターゲットであることから、本研究で得られた知見を参考に、今後更なるイメージング剤開発を行う。
インテグリン裏打ち蛋白質の細胞内動態制御と細胞運動の解析

癌細胞の正常を逸脱した増殖性や運動能は個体の生命活動に致命的な障害を起こさせる。細胞が運動する際には、細胞体の前進に伴って細胞前部に新しい接着点が形成される必要があることから、インテグリンの裏打ち蛋白質群の細胞内局在と細胞運動とは連携していると考えられる。しかし、裏打ち蛋白質群の細胞前部に対する輸送や集積の分子的実体は未だ明確になっていない。申請者らはこの課程に関与すると考えられる蛋白質PAG3を単離し、既にARF6GAP活性を有すること、細胞運動やFcγレセプターを介した貧食採用に関与することなどを報告している。本年度は、PAG3とその類似蛋白質PAG2の機能解析をその結合蛋白質を中心に行い、細胞運動制御の分子基盤の一端を明らかにすることを目的とした。1.PAG3と相互作用する蛋白質の機能解析本年度は、PAG3をprobeとしyeast two-hybridsystemを用いた結合蛋白質の単離の結果得られたintersectin-1s(ITSN-1s)に着目した。ITSN-1sはITSN-11のshort isoformである。ITSN-1,-2はエンドサイトーシスに関与する分子であり、近年ITSN-11がN-WASPに直接結合しCdc42の活性調節に関与することによってactin細胞骨格形成にも関与することが報告されている。そこでPAG3との結合を調べた結果、PAG3はプロリンリッチドメインを介してITSN-1sのSH3ドメインに結合することを確認した。また、PAG3および2は共に、ITSN-2の5つのSH3ドメイン(AE)のうち特にSH3AとSH3Cに結合することを確認した。2.PAG2と結合蛋白質の機能解析PAG3類似蛋白質PAG2は、PAG3と殆ど同様の機能ドメインを有しているが、幾つか結合蛋白質に相違がみられたことから、PAG2をprobeにし、yeast two-hybridsystemを用いてPAG2特異的結合蛋白質の単離同定を行った。その結果、得られた数種類の蛋白質のうち一つはF-actin結合蛋白質であった。
局在光場動的制御を用いた次世代微細機能構造のナノ欠陥超解像計測への挑戦

検査面上に照射した集光ビームスポットを,そのスポット分布が重複する形でナノシフト(局在光動的制御)させた際に検出される複数の遠隔場検出光散乱像群に対して,集光ビームスポット強度分布の重みと光学系の点像分布関数を考慮した逆演算を施すことで,通常の遠隔場応用光学的手法では困難な集光ビームスポット内の情報を,回折限界を超越した空間分解能で取得する,といった新しい光学的ナノ欠陥計測法の実現を目指した.理論・実験の両面から解析を行った結果,遠隔場光学系に関わらず回折限界超越を実現するという提案手法の基本コンセプトを実証した.検査面上に照射した集光ビームスポットを,そのスポット分布が重複する形でナノシフト(局在光動的制御)させた際に検出される複数の遠隔場検出光散乱像群に対して,集光ビームスポット強度分布の重みと光学系の点像分布関数を考慮した逆演算を施すことで,通常の遠隔場応用光学的手法では困難な集光ビームスポット内の情報を,回折限界を超越した空間分解能で取得する,といった新しい光学的ナノ欠陥計測法の実現を目指した.理論・実験の両面から解析を行った結果,遠隔場光学系に関わらず回折限界超越を実現するという提案手法の基本コンセプトを実証した.検査面上に照射した集光ビームスポットを,そのスポット分布が重複する形でナノシフト(局在光動的制御)させた際に検出される複数の遠隔場検出光散乱像群に対して,集光ビームスポット強度分布の重みと光学系の点像分布関数を考慮した逆演算を施すことで,通常の遠隔場応用光学的手法では困難な集光ビームスポット内の情報を,回折限界を超越した空間分解能で取得する,といった新しい光学的ナノ欠陥計測法の実現を目指し,理論・実験の両面から提案コンセプトの検証を試みた.具体的な成果は以下となる.1)微細機能構造の光学的物理モデル化と超解像シミュレータの構築:回折限界以下のサイズスケールを有する微細機能構造からの光応答を厳密に理論解析するために,FDTD法および遠隔像算出用フーリエ光学を融合した計算機シミュレータを構築した.結果,意図的に冗長拡大観察を行い,ピクセルサンプリングサイズを,30nm以下に設定することで,レイリー限界313nm条件(NA0.95,波長488nm)において,40nm解像が可能であることを理論的に明らかにした.2)局在光動的制御型超解像基礎実験装置の構築および提案基本コンセプト検証:既開発の構造照明超解像装置に,集光スポットサイズ制御用コリメータを実装し,スポットのナノシフトを実現する精密ステージ機構,無限遠補正拡大顕微機構,および高ダイナミックレンジCCDエリアセンサ画像検出ユニットと融合した検証実験装置を開発した.標準微細試料を用いて提案手法妥当性の検証を試みた結果,レイリー限界541nm条件(NA0.55,波長488nm)の対物レンズによる複数像(24枚)を用いて,上述の逆演算を施すことにより,300nm幅のライン構造の解像した.これにより,遠隔場光学系に関わらず回折限界超越を実現するという提案手法の基本コンセプトを実証した.生産工学・加工学
擬似混晶技術によるp型酸化亜鉛系半導体の作製

p型ワイドギャップ酸化物半導体とZn(Mg)Oとの超格子構造によって、Zn(Mg)Oとコヒーレントに成長しかつp型伝導を示す疑似混晶を実現することを目的に研究を行った。Zn(Mg)0は強い励起子効果による優れた光機能を持ち、紫外領域の発光ダイオード等、光デバイスに向けて期待が高い。しかし、Zn(Mg)Oにおいてp型伝導を得るのが困難なことがその応用を妨げている。本研究は、この問題を独創的な技術によって打破することに意義があるもので、Zn(Mg)0のデバイス応用を進める波及効果につながるところに研究の高い重要性がある。本研究では、Zn(Mg)Oとの超格子構造を作製するp型酸化物半導体として、CuO、Cu_2O、CulnO_2、CuGaO_2、CuAlO_2等のCu系酸化物に着目した。これらは酸化物半導体の中でp型伝導を示す特徴的なものであり、かつc軸配向した六方晶ZnOに対して類似の結晶面を持っている。なかでもCuGaO_2はバンドギャップ3.6eVと大きく、デラフォサイト構造を持ちZnOのc面と結晶形が整合するとともに、格子不整合度は1%以下と小さいことから有力な候補と考えた。結晶成長は分子線成長(MBE)により行った。Cuと0の照射により、主にCuOの層が得られた。CuOは立方晶を取るがZnO上の極薄膜は六方晶を引き継いでコヒーレントに成長した。しかし、CuOではp型伝導は得られなかった。他方、Gaと0の照射により、Ga_20_3の層が得られた。これは5eV近い禁制帯幅を持ち、鋭い吸収端を示した。これらを混合したCuGaO_2では、キャリア密度9×10^<14>cm^<-3>、移動度3.5cm^2/Vsのp型伝導が得られた。この結果を受け、CuGaO_2/ZnO超格子を作製し、キャリア密度10^<14>cm^<-3>台のp型伝導を得ることができた。ZnOの優れた励起子機能を発光デバイスとして活かすには、p型層の実現が必要である。しかし直接p型ZnOやZnMgOを得ることは極めて困難である。本研究では、p型酸化物とZnO、MgOとの超格子構造による擬似混晶を実現し、ZnO光デバイスへの応用を目指すものである。(i)MBEを用い、酸化銅の成長を行った。得られた酸化銅は、成長条件に応じてCuOまたはCu_2Oの組成を持つ。Cu_2Oの組成を持つ酸化銅は正孔密度10^<16>cm^<-3>程度のp型を示した。(ii)Cu_2OとZnO、MgOとの超格子構造によるサブバンド間エネルギーを計算し、Cu_2Oの膜厚が5nm以下の場合に禁制帯幅3.4eV以上の擬似混晶が得られることがわかった。またMBEにより表面平坦性を保ったまま超格子構造が作製できた。Cu_2O/MgO超格子により禁制帯幅3.5eVが得られたが、電気的には高抵抗で、今後p型酸化物であるCu_2Oの正孔密度を高める必要性が明らかになった。

(iii)デラフォサイト型p型酸化物CuXO_2(X=Al、Ga、In)として、CuGaO_2を対象にすることにした。しかし予想以上に結晶成長が困難であったため、まずGa_2O_3の成長条件を調べ、そこにCuを加えるという方針をたてた。C面サファイア基板上に基板温度800°C程度において・型のGa_2O_3が得られたが、多結晶であった。しかし、表面の平坦性が優れており、AFM観察から得られたRMS粗さは0.18nm(膜厚460nm)と小さい。光学測定から求めた禁制帯幅は4.9eV、電気的には高抵抗(>10^6Ωcm)または電子密度10^<14>cm^<-3>程度のn型伝導を示した。(iv)CuGaO_2の成長は1000°Cで行った。成長直後には多結晶を示す傾向が強いが、その後の熱アニールによりc軸配向が得られた。電気的には正孔密度8.7×10^<14>cm^<-3>、移動度3.5cm^2/Vsのp型伝導が得られた。CuGaO_2成長が困難なため超格子構造の作製には至らなかったが、p型CuGaO_2が得られたことで、所期の成果を達成するための見通しを得たといえる。ZnOの優れた励起子機能を発光デバイスとして活かすには、p型層の実現が必要である。しかし直接p型ZnOやZnMgOを得ることは極めて困難である。本研究では、p型酸化物とZnO、MgOとの超格子構造による擬似混晶を実現し、ZnO光デバイスへの応用を目指すものである。(i)MBEを用い、酸化銅の成長を行った。得られた酸化銅は、成長条件に応じてCuOまたはCu_2Oの組成を持つ。Cu_2Oの組成を持つ酸化銅は正孔密度10^<16>cm^<-3>程度のp型を示した。(ii)Cu_2OとZnO、MgOとの超格子構造によるサブバンド間エネルギーを計算し、Cu_2Oの膜厚が5nm以下の場合に禁制帯幅3.4eV以上の擬似混晶が得られることがわかった。またMBEにより表面平坦性を保ったまま超格子構造が作製でき、Cu_2O/MgO超格子の禁制帯幅は3.5eVであった。(iii)酸化ガリウムの成長を行い、基板温度800°C程度においてn型のGa_2O_3結晶が得られた。禁制帯幅は4.9eV、電気的には高抵抗(>10^6Ωcm)から電子密度10^<17>cm^<-3>程度のn型伝導を示した。(iv)CuGaO_2の成長を1000°Cで行った。成長直後には多結晶を示す傾向が強いが、熱アニールによりc軸配向が得られた。電気的には正孔密度8.7x10^<14>cm^<-3>、移動度3.5cm^2/Vsのp型伝導が得られた。(v)本研究の目的であるZnOとCuGaO_2の超格子構造を作製したが、良質な超格子を得られなかった。ZnOの膜厚が非常に薄い場合にp型を示すものもあったが、全般的に評価が困難であった。(vi)擬似混晶によるp型化の実現にはまだ壁が高いことが判明した。しかし本研究の過程において、Ga2O3が深紫外光デバイスとして有望な機能を持つことがわかった。これは本研究の遂行によって得られた大きなセレンディピティと考えている。ZnO系光デバイスを越えて一気に深紫外領域の光デバイスを目指す意義は大きく、本研究の波及効果としてその進展が大いに期待される。
山間地農家における労働負担と健康保持対策に関する研究

年間の農作業時間は1戸当たり約5000時間にもなっており、かなりの労働時間であった。特にタケノコの収穫時である1ヵ月間は労働時間が長時間化しており、血色素量も低下傾向を示した。主要な農作業における経時的な心拍数の変動は、タケノコの収穫作業時や農薬散布作業時に大きかった。そして、休息時や昼休みに比べて心拍数の増加率は最大で約42%にもなっており、労働負担が大きいことが伺われた。それに反して、みかんの収穫作業時やキウイの袋掛け作業時の心拍数の増加率は、せいぜい10%程度であった。しかし、キウイの袋掛け作業においては両上肢を挙上し、頚を後屈した姿勢での作業が長時間続けられるために頚肩腕症状や腰痛などを訴え、静的な筋負担があると考えられた。また、農薬散布作業は、大体3月11月にかけて行なわれるが、特に5月からその散布日数が増加し始めて7月、8月には約10日近くにもなっていた。そして、1月と9月の健康診断受診者について血清ChE値を見ると、男女ともほぼ全員が1月に比べて9月に値が低下しており、農薬散布作業の影響が示唆された。山間地であるために傾斜地での作業が多く、収穫期にはみかん、キウイ、タケノコといった重量のある農作物を始終取り扱うことにより腰部や下肢への負担が大きいと考えられた。そこで、健康診断時における腰部の圧痛検査から腰椎や椎間板への負担,さらには伏臥上体そらしや腰椎可動角度の検査から脊柱起立筋をはじめとする腰部筋の疲労が推察された。健康診断成績からは、1月には肥満、高血圧、境界域高血圧が増加し、9月では農業散布など炎天下での作業のためか肥満が減少し、逆に痩せの人が増加していた。5月は男女とも低コレステロ-ル者が増加していた。以上の事より山間地においては農作業や気候などが健康面にも影響を与えており、これらの時期における食生活のあり方が重要と考えられた。山間地で複合経営を行なっている6農家を対象として年間の労働負担の実態を明らかにするとともに、年間にわたる農作業のあり方から時期を変えて約140名(男70名,女70名)について健康診断を実施し、それぞれの時期における健康状態等を把握することを目的とした。今年度は、健康診断をみかんやキウイの出荷が終わる1月と農薬散布期である9月の2回実施した。1月は寒さの影響か肥満,高血圧,境界域高血圧などが多く認められた。9月は夏期で農薬散布などの炎天下での作業のためか肥満者は減少し、逆に痩せの人が増加し体力の消耗の激しさが伺わせた。この農薬散布時の平均心拍数は約120回/分にもなり、かなりの負担がかかっていることがわかった。また農薬散布と関わりのある血清ChE値の1月と9月の変化を健診受診者全員についてみると、男女ともほぼ全員が1月に比べて9月には値が低下していることが認められた。このことは6農家の年間にわたる毎日の農作業時間調査からも5月から農薬散布日数が4.5日から増加し、7.8月には約10日近くにもなり非常に多くなッていたことからも裏付けられるであろう。

最近は食生活の改善に伴い血中コレステロ-ルの増加が危惧されているが、ここ山間地農家では逆に低コレステロ-ルの者が比較的多く、食生活上の問題が指摘されるようである。農作業の面からは傾斜地でのみかん、キウイ、タケノコといった重量のある農作物を始終取り扱うことにより腰部への負担が大きいと考えられた。そこで腰痛の発症状況では「一度もなし」が10%足らずで、あとの90%近くは「以前」はなしは「現在」腰痛があるとのことであった。発症要因としては「重い物を持つ」,「中腰」,「前かがみ」など作業動作や作業姿勢が大きく関与していることが明らかとなった。農作業による生体負担の季節変化を体重と血色素量の変動からみているが、体重は大体夏期に血色素量は3.4月頃から7.8月にかけてと11.12月頃の低下が認められ、農作業との関連が伺われた。農作業による年間の労働時間を6農家について見ると、平均5455.8±833.3時間(雇用を除くと平均4997.3±654.2時間)となっているが、山間地の農家では手間返え作業や農外作業もあり、実際の総労働時間は5500時間位になることが予想される。次に個々の農家について月別に農作業時間を見ると、タケノコの収穫時期である4月5月が何れの農家においても非常に長くなっている。それに比べて1月、2月および8月、9月には農作業時間が短くなっていた。睡眠時間について見ると特に農作業時間との関連は認められず、年間を通して78時間と大体一定であった。また農作業時間と血色素量の関係では、農作業時間の長さの影響が約1カ月位遅れて血色素量の低下というかたちで現われてきているようである。主要な農作業であるみかんやタケノコの収穫作業時やキウイの袋掛け作業時および農薬散布作業時における経時的な心拍数の変動やフリッカ-値の変化について見た。心拍数の変動は休息時・昼休みに比べて、みかんの収穫作業時には3.2%12.4%、タケノコの収穫作業時には13.2%41.9%、キウイの袋かけ作業時には0.6%10.0%、農薬散布作業時には-2.541.7%の増加率であったが、タケノコの収穫作業や農薬散布作業では休息時・昼休みでもかなりの心拍数を示しており、労働負担の大きいことが伺われた。キウイの袋掛け作業にお、心拍数の変動はあまりないが、両上肢を挙上し頚を後屈した姿勢での作業が続き、自覚症状において足のだるさや頚の痛み、肩のこり、腰の痛みなどを訴えており、静的な筋負担があると考えられた。健康診断については、今年度はタケノコの収穫が終了した直後の5月に前年度と同様の対象者に対して実施したが、1月に比べて男の肥満者の割合が減少し、女の貧血の割合が微増、そして男女とも低コレステロ-ル者が増加していた。
灰分の溶融性を考慮した新しい石炭の高温ガス化反応解析

石炭を高温でガス化する場合の最大の問題点は灰分の溶融である。本研究の目的は灰分の組成及びその構造を解明してその溶融挙動を明らかにし,灰分の溶融が石炭のガス化反応速度にどのように影響しているか,その相関関係の規則性を見出すことであったが,研究前半の灰分の溶融挙動の解明に時間と資金を使い果たし,反応性との相関は必ずしも明確に出来なかった。しかし灰分の溶融挙動,特に灰分の軟化点,溶融点については,従来の見解と異なる明確な結論が得られたので,本報告書では主として灰分の溶融挙動について記述する。研究の手法としては無機化合物,鉱物質を調合した合成灰分をつくり,微小坩堝で溶かしてその模様を顕微鏡で観察するとともに,原料及び溶融灰分のX線分析を行い,結晶状体の変化を観察した。また灰分中に過剰に存在する単体シリカについても同様の実験を行い,結晶状態の変化を調べた。以下これらの結果について要約して述べる。1.石炭の灰分は各種鉱物質と単体シリカの混合物である。このうち単体シリカはN_a等の不純物が存在するとガラス状のアモルハスシリカとなり,流動性を持つようになる。2.灰分中の結晶性シリカは加熱しても容易に溶融せず,結晶構造を変えて変態する。不純物を含まぬアモルハスシリカを加熱すると,その温度に平衡した結晶性シリカになる。灰分の軟化点は12001300°C台に集中しているが,これは石英型シリカがトリジマイト型シリカに変態する温度で,石炭灰分の軟化点とは単体シリカの変態点である。3.灰分中の各種鉱物質間で共晶現象を起こすと結晶性は失われ,各鉱物質の融点より200300°C低い溶融状態の共晶液になる。共晶体組成よりずれた鉱物質は固溶体となり,共晶液中にスラリー状態で存在する。灰分中の鉱物質間の共晶温度は13001400°C台であり,石炭灰分の溶融点とは灰分中に存在する鉱物質間の共晶点である。本年度は石炭灰分の溶融性について重要的に研究を進めた。先ず,石炭灰分中に含まれているシリカ,アルミナ等典型的な化合物8種類を選び,これらの化合物を新しく作成した鉱物組成転換プログラムにかけて8種類の鉱物質を選定した。次にこれら鉱物組成に関する三元状態図を用いて2成分に限定した鉱物組成二元状態図を作成し,各鉱物質間には著しく融点の降下する共晶点の存在することを明らかにした。例えばアノ-サイトゲーレナイト間には1380°Cで溶融する低温の共晶点が存在し,カリ長石とシリカの間には990°Cで溶解する更に低温の共晶点が存在する。従ってこれらの温度になると灰分は予想を越えた低温でも容易に溶解し始める。この共晶点が灰分の溶融試験で決められている軟化点であり,1000°Cを超えると灰分が凝集し始めるのはこのためであると考えられる。そこでこれら2成分系の共晶点と軟化点の相関性を確認するため,各鉱物質を形成する化合物を化学量論比に従って調整し、ヒ-テングステイジを用いて共晶体の形成過程,溶融過程を高温顕微鏡で観察した。

これらの結果を整理すると,現在世界的に使われている灰分融点測定のゼ-ゲルコーン法による灰分の軟化点はこの共晶点と一致しており,軟化点は鉱物組成の共晶体の生成温度であることが明らかになった。これらの結果を総合すると,石灰の溶融灰分即ちスラグとは,液相の共晶体と単一相の鉱物質結晶体或いは単一化合物結晶体の混合し合った,スラリー状態で存在しているものと推定される。石炭を高温でガス化する場合の最大の問題点は灰分の溶融である。本研究の目的は灰分の組成及びその構造を解明してその溶融挙動を明らかにし,灰分の溶融が石炭のガス化反応速度にどのように影響しているか,その相関関係の規則性を見出すことであったが,研究前半の灰分の溶融挙動の解明に時間と資金を使い果たし,反応性との相関は必ずしも明確に出来なかった。しかし灰分の溶融挙動,特に灰分の軟化点,溶融点については,従来の見解と異なる明確な結論が得られたので,本報告書では主として灰分の溶融挙動について記述する。研究の手法としては無機化合物,鉱物質を調合した合成灰分をつくり,微小坩堝で溶かしてその模様を顕微鏡で観察するとともに,原料及び溶融灰分のX線分析を行い,結晶状体の変化を観察した。また灰分中に過剰に存在する単体シリカについても同様の実験を行い,結晶状態の変化を調べた。以下これらの結果について要約して述べる。1.石炭の灰分は各種鉱物質と単体シリカの混合物である。このうち単体シリカN_a等の不純物が存在するとガラス状のアモルハスシリカとなり,流動性を持つようになる。2.灰分中の結晶性シリカは加熱しても容易に溶融せず,結晶構造を変えて変態する。不純物を含まぬアモルハスシリカを加熱すると,その温度に平衡した結晶性シリカになる。灰分の軟化点は12001300°C台に集中しているが,これは石英型シリカがトリジマイト型シリカに変態する温度で石炭灰分の軟化点とは単体シリカの変態点である。3.灰分中の各種鉱物質間で共晶現象を起こすと結晶性は失われ,各鉱物質の融点より200300°C低い溶融状態の共晶液になる。共晶体組成よりずれた鉱物質は固溶体となり,共晶液中にスラリー状態で存在する。灰分中の鉱物質間の共晶温度は13001400°C台であり,石炭灰分の溶融点とは灰分中に存在する鉱物質間の共晶点である。
神経ペプチドを標的とした変形性関節症の新規治療戦略策定に向けた分子機序解明

本研究では、変形性関節症(OA)に対し、神経ペプチドを標的とした新規治療の開発を目的と研究を遂行する。そのためには、神経ペプチドの軟骨下骨、半月板、靭帯での発現異常を示すこと、受容体作動薬や拮抗薬といった神経ペプチドの発現を制御する薬剤を投与してOAの進行を抑制すること、OAの早期診断のための新規診断マーカーを確立することを目標とする。これまで、10週齢C57BL/6マウスの膝内側meniscotibialligamentを切離し、不安定性を惹起するOAマウス(DMMマウス)を作製し、神経ペプチドである血管作動性腸管ペプチド(vasoactive intestinal peptide: VIP)、substance P(SP)の軟骨・軟骨下骨や半月板での発現を調べた。また、老化促進マウスであるSAM-P8を用いても同様にこれら神経ペプチドの発現も解析した。さらにこれら神経ペプチドの受容体作動薬あるいは拮抗薬を腹腔内投与して、OAの進行が抑制できることを示した。SPに関しては、SAM-P8にSP受容体作動薬を腹腔内投与して、軟骨下骨の骨硬化抑制を介して、軟骨変性を遅らせることができることがわかった。In vitroの実験で、VIPの血管新生能やSPの軟骨への保護作用を解析した。早期診断マーカーの確立のために、DMMマウスを作製し、経時的に採血し、この中に含まれるmicroRNAをRNAseqによって解析している。神経ペプチドである血管作動性腸管ペプチド(vasoactive intestinal peptide: VIP)、substance P(SP)の軟骨下骨や軟骨、半月板での発現をDMMマウスを用いて、その経時的な発現パターンを解析した。またVIPに関しては、血管新生能を評価した。HUVEC細胞にVIPを添加することで、VIPに血管新生能があることを示した。SPに関しては、ヒト、マウス軟骨細胞に炎症性サイトカインであるIL-1βを添加し、そこにSPを添加してMMP13やADAMTS5の発現が減少することを示した。DMMマウスにSP受容体作動薬やVIP受容体拮抗薬を投与し、OA進行を抑制できることを示した。現在、早期診断マーカーの確立のために、DMMマウスを作製し、経時的に採血し、この中に含まれるmicroRNAをRNAseqによって解析している。今後は、OAモデルマウスにおける半月板、靭帯での神経ペプチドの発現を詳細に解析する。とくに靭帯細胞を用いて、神経ペプチドの靭帯変性における作用をin vitroの実験により解析していく。現在、OAモデルマウスの血液で発現が変動するmicroRNAの発現を解析しており、RNAseqにてでてきたデータを有効利用し、神経ペプチドのOAにおける役割を解明していく。次年度では、老化促進マウスを用いる実験を中心に行う予定であり、このマウスはC57BL/6より高価であるため、動物の購入費に使用する。
群体ボヤEcteinascidia turbinata体液中の水溶性生理活性物質

カリブ海産のホヤEcteinascidia turbinataは現在米国で臨床試験が行われているエクテナシディン43をはじめとする抗癌性アルカロイドを産生することが知られている。本研究ではこのホヤの水溶性抽出物が強い抗菌性を示すことから、この抗菌性を指標に水溶性の生理活性物質を単離精製することを目的として研究を進めた。E. turbinataの体液を遠心分離で固形分と分離し、水溶性の抽出物を得た。この抽出物に硫酸アンモニウムを加え、タンパク成分を沈殿除去した後上清を限外濾過しその分子量1000以上の画分を逆相シリカゲルを担体としたHPLCにより分離して、4つの活性画分を得た。最も強い活性を示したEt1-131-1は枯草菌に対して39ng/discという強い抗菌活性を示した。この画分の各種癌細胞に対する細胞毒性を調べた。その結果、マウスの白血病細胞L1210, P388に大して細胞毒性はそれぞれIC_<50>1.5、25ng/mLであった。現在、さらに構造的知見を得るために活性化合物の分離精製を行っている。
胸腺における臓器特異的末梢抗原発現の免疫寛容獲得機序における役割の解明

前年度我々は野生型マウス胸腺においてデスモグレイン3(Dsg3)が少数の胸腺上皮細胞に発現していることを示した。今年度さらに以下の結果を得た。野生型マウス胸腺組織切片を抗Dsg3抗体で染色し、組織学的にDsg3陽性細胞の局在を検討したところ、Dsg3陽性細胞は胸腺髄質の皮髄境界部付近に存在するmTECであることがわかった。2.Dsg3を発現するmTECは他のデスモゾーム構成タンパクであるDsg1、desmoplakinも同時に発現する。抗Dsg3抗体および、抗Dsg1抗体、抗desmoplakin抗体を用いた二重染色の結果、Dsg3陽性である同一の細胞が、Dsg1、desmoplakinともに陽性であった。3.Dsg3を発現するmTECはデスモゾームに関連のない他の末梢抗原をも同時に発現する。4.Dsg3を発現するmTECの周囲にはCD4^+8^-細胞が存在する。胸腺は多数の幼弱なリンパ球が自己非自己の教育を受ける場であるが、リンパ球マーカー染色の結果、Dsg3陽性細胞周囲の細胞はCD4^+8^-細胞であることがわかった。以上より胸腺においてDsg3は、通常同一の細胞が発現することのない様々な末梢抗原とともに少数のmTECに発現しており、その周囲のリンパ球は、より成熟したCD4^+8^-細胞であることがわかった。これらの結果から胸腺におけるDsg3は、Dsg3に対する免疫寛容を誘導するために発現している可能性が示唆された。1、デスモグレイン3(Dsg3)が胸腺に存在することを確認した。野生型成人マウスの胸腺を摘出し、凍結切片およびパラフィン切片を作成、既存の抗Dsg3抗体および我々の既に作成した抗Dsg3モノクローナル抗体を反応させ、蛍光抗体法、DAB発色法により観察した結果、胸腺組織内に少数のDsg3陽性細胞を確認した。対照としてDsg3-/-マウスの胸腺では陰性であることを確認した。Dsg3は自己免疫性疾患である天疱瘡の標的となる末梢抗原で、皮膚および粘膜の重層扁平上皮に存在する細胞接着に関わるタンパクであるが、皮膚、粘膜とは構築の異なる胸腺にこれを発現する細胞が少数のみ存在したことで、胸腺のDsg3には細胞接着以外の何らかの存在意義がある可能性が示唆された。2、胸腺においてDsg3を発現する細胞は胸腺上皮細胞のごく一部であることがわかった。抗Dsg3抗体と、リンパ球系マーカーに対する抗体および上皮系細胞のマーカーであるケラチンに対する抗体との二重染色の結果、Dsg3陽性細胞はリンパ球系マーカー陰性、ケラチン陽性であった。また、胸腺内の多数のケラチン陽性細胞のうち、ごく一部の細胞のみがDsg3陽性であった。以上より胸腺上皮細胞のうちのごく一部がDsg3を発現していることがわかった。3、胸腺上皮細胞においてDsg3以外のいくつかの末梢抗原の発現を確認した。野生型成人マウス胸腺パラフィン切片を用い、様々な末梢抗原に対する抗体による免疫染色を行った。Renin, substance P, tubilinなどがDsg3と同様に、少数の胸腺上皮細胞に陽性であった。次年度は胸腺における末梢抗原発現のマウスの週齢による差異を検討する予定である。
母体慢性尿毒症下における胎子腎臓の発達に関する研究:成長因子と遺伝子の発現

本研究では、母体慢性尿毒症下での胎子腎臓における細胞増殖とアポトーシスの発現ならびにそれらをコントロールする分子生物学的現象の変化を解明することを目的とした。はじめに、正常発達時における周生期の腎臓の細胞増殖とアポトーシスの出現の変化を調べた。周生期ラットの腎臓において細胞増殖活性は腎臓の発達とともに低下したがアポトーシスは胎生20日齢で一時的に増加した。次に母体の腎臓が慢性的な機能低下に陥った場合のモデルとして母体片側腎臓摘出時の胎子の腎臓を用い、細胞増殖とアポトーシスの出現の変化を調べるとともにそれらの変化に対する成長因子ならびに発癌および癌抑制遺伝子の関与を調べた。母体片側腎臓摘出によって胎子腎臓における成熟した腎小体の細胞増殖活性の低下、近位尿細管のEGFならびにEGFRの発現の増強および集合管におけるアポトーシスの増加が観察された。成熟した腎小体における細胞増殖活性の低下はVEGFの関与によって未熟な腎小体における細胞増殖が引き起こされた結果であり、近位尿細管におけるEGFおよびEGFRの発現の増強とともに母体腎臓機能低下による胎子腎臓の発達に対する促進作用であった。また、母体片側腎臓摘出によって発癌遺伝子であるc-fos mRNAの発現の減少が胎子腎臓で認められ、細胞増殖活性の低下にc-fosの発現の低下が関与していると考えられた。母体片側腎臓摘出によってアポトーシス誘発遺伝子(WT1およびp53)、アポトーシス抑制遺伝子(bcl-2)の発現の減少が胎子腎臓で認められた。母体腎臓機能の慢性的な低下による胎子腎臓の集合管におけるアポトーシスの増加にはアポトーシス誘発遺伝子が関与しているのではなく、アポトーシス抑制遺伝子の発現の減少が関与していることが示唆された。本研究の目的は母体慢性尿毒症下での胎子の腎臓における細胞増殖とアポトーシスの発現ならびにそれらをコントロールする分子生物学的現象の変化を解明することである。本年度は母体片側腎臓摘出(UNx)時のラット胎子の腎臓の発達に関して以下の成績を得た。1.増殖期の細胞の核に出現するproliferatingcell nuclear antigen(PCNA)の局在を酵素抗体法により調べた。UNx胎子、対照胎子ともに退齢の進行とともにPCNA陽性細胞の出現率は減少した。母体UNxにより胎生22日齢胎子の成熟型腎小体でのPCNA陽性細胞の出現率は減少し、その変化は糸球体毛細血管内皮細胞で著明であった。2.血管内皮細胞に作用するvascular endothelial cell growthfactorとそのレセプター(Flk-1)の局在と発現量の変化を酵素抗体法、半定量的RT-PCR法により調べた。Flk-1mRNAの発現は母体UNxによって減少した。3.TdT-mediated dUTRmick endlabeling(TUNEL)法と電顕観察により母体UNxによるアポトーシスの変化を調べた。TUNEL陽性細胞は未熟な腎小体、間質、集合管に認められ、同じ領域に核濃縮像、DNA断片化細胞、アポトーシス小体が電顕的に観察された。母体UNxにより集合管におけるTUNEL陽性細胞は増加した。4.epidermal growthfactorおよびそのレセプター(EGF-R)の局在を酵素抗体法により調べた。EGF-Rは未熟な腎小体、近位尿細管、集合管に認められ、母体UNxにより胎生22日齢胎子の近位尿細管でのEGF-Rの反応はやや強くなった。5.以上の結果より母体UNxによって胎子腎小体の発達が促進され、それにはVEGFが関連していることが示唆された。母体UNxによってアポトーシスが増加することと近位尿細管でのEGF-Rの反応が強くなることがわかった。今後、母体慢性尿毒症下での胎子腎臓の変化とinsulin-likegrowthfactor-

1、アポトーシスとEGFRとの関連、さらに発癌遺伝子の変化を明らかにする実験を計画している。本研究の目的は母体慢性尿毒症下の胎子腎臓における細胞増殖とアポトーシスの発現ならびにそれらをコントロールする分子生物学的現象の変化を解明することである。本年度は母体片側腎臓摘出(UNx)時の胎子腎臓の発達に関して以下の成績を得た。1.epidermal growthfactorおよびそのレセプター(EGFR)の発現の変化を半定量的RT-PCR法を用いて調べた。胎生22日齢においてUNx胎子のEGFおよびEGFR mRNAの発現は対照胎子に比べて強かった。2.癌抑制遺伝子であり、障害時の細胞のDNA修復に携わるp53の発現の変化を半定量的RT-PCR法を用いて調べた。胎生22日齢においてUNx胎子のp53mRNAの発現は対照胎子に比べて弱かった。3.Wilm's腫瘍抑制遺伝子であり、細胞をアポトーシスに導くWT1の発現の変化を半定量的RT-PCR法を用いて調べた。胎生22日齢においてUNx胎子のWT1 mRNAの発現は対照胎子に比べて弱かった。さらに、平成10年および11年度には母体尿毒症下の胎子腎臓に関して、増殖期の細胞の減少とTUNEL陽性細胞の増加、腎小体と近位尿細管の発達の促進、発癌遺伝子(c-fos)およびアポトーシス抑制遺伝子(bcl-2)の発現の減少、腎小体におけるvascular endothelial growthfactor(VEGF)の発現の変化、近位尿細管におけるEGFおよびEGFRの発現の増加を観察している。以上のことから、母体尿毒症下の胎子の腎臓ではEGFおよびVEGFの関与による発達の促進が認められるとともに細胞増殖活性の低下とアポトーシスの増加が起こることが明らかになった。さらに、細胞増殖活性の低下には発癌遺伝子の減少が、アポトーシスの増加には癌抑制(アポトーシス誘発)遺伝子ではなくアポトーシス抑制遺伝子が関与していることが明らかになった。
新規光遺伝学を用いたオリゴデンドロサイト前駆細胞の分化制御と再生医療への応用

マウスなどの哺乳類の脳において、ミエリンを形成する細胞であるオリゴデンドロサイトは、主として胎児期から新生児期にその前駆細胞が産生され、生後発達期に分化成熟すると考えられている。しかし、オリゴデンドロサイトの前駆細胞(OPC: oligodendrocyte precursor cell)は成体脳にも存在し、第四のグリアとも見なされその機能に着目が集まっている。本申請課題では、光作動性転写因子(hGAVPO)を用いて、OPCの増殖や分化を、光を用いてコントロールする事を試みる。Olig2ノックアウトマウス、あるいは、Olig1/2ダブルノックアウトマウスから樹立された培養神経幹細胞に対して、光作動性転写因子GAVPOを用いたレスキュー実験を行い、Olig1及びOlig2がどのような発現動態を示す事が、オリゴデンドロサイトの分化運命決定・成熟にとって重要なのかを明らかにしようとしている。また、遺伝子発現の光制御と構造化照明を組み合わせることで、オリゴデンドロサイトの分化運命決定・成熟に、周囲のニューロン等の細胞状態や遺伝子発現がどのように影響を及ぼすのか解析するための、新規実験系を構築している。また、成体脳におけるOPCの増殖や分化を、光作動性転写因子を用いて人工的にコントロールするための実験系の構築を試みている。OPC特異的に光作動性転写因子の発現を誘導するための遺伝子改変マウスを準備するとともに、成体脳の細胞に遺伝子発現の光操作系を導入するための実験系の構築を行っている。具体的には、レンチウイルスベクターを用いた遺伝子導入法の検討と、小型LEDを用いた無線の青色光照射デバイスを、マウスの頭部に取り付け、長期間に渡る光照射を可能にするための実験条件の最適化を行っている。27年度が最終年度であるため、記入しない。成体脳におけるオリゴデンドロサイト前駆細胞は、NG2というマーカーたんぱく質を発現している事が知られており、NG2陽性細胞とも呼ばれている。OPC特異的に、photo-activatable GAL4/UASシステムを適応するために、NG2-tTA BACトランスジェニックマウスの作成準備を行った。tTAの結合配列であるTetOの下流にGAVPOを配置し、cHS4 insulatorを挟んで、5xUAS下に種々の遺伝子を配置したようなレンチウイルスを準備した。また、Olig1Olig2欠損マウスから神経幹細胞の培養を樹立した。Olig1Olig2欠損神経幹細胞に遺伝子発現の光操作システムを導入した。今後、成体脳に存在するオリゴデンドロサイト前駆細胞における遺伝子発現の光操作の条件検討と、bHLH型転写因子の遺伝子発現動態を実現するための最適化を行う。申請書に記載の研究計画に沿って進んでる。成体脳に存在するオリゴデンドロサイト前駆細胞における遺伝子発現の光操作の条件検討と、bHLH型転写因子の遺伝子発現動態を実現するための最適化を行う。
代数群のmodular表現

2000年発表の論文では,表現論の基本的な結果であるKempfのcohomology vanishingを量子群について整数係数のLaurent多項式環上において得た。Andersenとの共同研究では,正標数におけるB2型のflag variety上のdifferential operator ringのp-filtrationの初項についてcohomology vanishingを得た。これは,正標数におけるflagvarietyのD-affinityに向けての僅かな一歩のつもりであったが,昨夏,柏原とLauritzenにより,一般には当該のD-affinityは成立しないことが示された。関連して,同じく昨夏,Bezrukavnikov, MirkovicとRumyninは、crystalline differential operator ring Dを導入し,GのLie代数のある有限型加群の圏と,D上の対応するcoherent modulesの圏との間にderived equivalenceがあり,更に後者は,対応するSpringer fiber上のcohent sheavesの圏との間にequivalenceがあることを示した。この方法は,正標数内に留まって幾何学的に議論を展開しており,今後の展開が嘱望される。従って,当科研費を使って,Rumyninを大阪市立大学へ招請し親しく議論が出来たことは,非常に有意義であった。Andersenとのもう一つの共同研究では,G1T加群の圏において,standard加群からprojective加群へのhom space上へfiltrationを構成して,Lusztig予想への関係を調べた。代数解析の表現論への応用は、標数0では目覚ましく、就中、複素単純Lie環の無限次元表現の指標を与えるKazhdan-Lusztig予想の、柏原-Brilinski,Beilinson-Bernsteinによる解決が想起されるが、その証明の第一歩は、flag variety上のD-modulesに関する、Beilinson-Bernsteinのlocal-global原理の成立であった。これは、flag varietyがD-affineであることから従うのであるが、正標数ではどうかというと、Haastertが1987年にflag variety上の任意のD-moduleが既に構造層上に大域切片で生成されていること、また、SL_2、SL_3型の場合は、D-affineであることを示して以来、大きな進展がなかった。"On the D-affinity of the flagvarietyin type B_2"において、当に無限小にしか過ぎない進歩ではあるが、B_2型についての新たな知見を得た。正標数における単純代数群の既約指標の決定は、大方の解決を見たものの、現状では、標数が十分大きい時に分かっているという漠然としたもので、満足の出来る形には尚遠い。従前、standard modules上のJantzen filtrationが、standard modules間のintertwining homomorphismによって保たれれば、上記既約指標を与えるLusztig予想が従うことが分かっており、Jantzen filtrationの解明に興味が持たれる。最近、Andersenが、standard module上ではなくて、standard moduleからtilting moduleへのhom space上へ、同様のfiltrationを構成したが、"Filtrations on G_1T-modules"では、それを当該の単純代数群のmaximal torus Tのinfinitesimal thickening G_1Tにおいて考えた。経験上、単純代数群そのもので考えるよりは、G_1T上で考える方が、話が簡明になるのであるが、ここでも、tilting modulesは、単に、projective/injective modulesとなり様子がよく分かる。特に、量子群の出現を待って構成されたG_1Tにおけるstandard modules上のJantzen filtrationと、新たにAndersenによって導入された上記hom space上のfiltrationの関係を得ることが出来た。ここで開発された方法を使って、元の代数群上での、Jantzen filtrationとAndersen filtrationの間の関係についての情報も得られる。更に、ここで考えられたfiltrationがtranslation functorについて予想通りの挙動をすれば、Lusztig予想が従うことも分かった。夏には、代数群と量子群の表現輪に関する大きな国際集会が上智大学で開かれ、就中、初めて、海外からの正標数の専門家が一挙に来日して、親しく議論出来たことは大きな収獲であった。