hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
セネガル・ムリッド教団における「労働の教義」の解釈：言説と実践の分析から

本研究の目的は、セネガル共和国に存在するイスラーム神秘主義教団であるムリッド教団の「労働の教義」が、都市や農村で生活する信徒らによっていかに解釈され、実践されているかを明らかにすることである。平成30年度は、12018年7月から10月、22019年2月から3月に、セネガル共和国ダカール州を中心にフィールド調査を実施した。12018年7月から10月にかけての調査では、ダカール州各地で開かれる儀礼に参加し、路上で行われる托鉢実践を観察した。また、教団の設立者であるアマドゥ・バンバの聖者祭に参加し、そこで歌われるズィクル、また語られる歴史の伝承などを録音し、文字起こしをした。その結果、次の2つのことが明らかになった。1点目には、儀礼や祭で消費する食品や物品が、托鉢で集めた金に加え、信徒間のネットワークを通じて集められた金によって賄っていること、そして集められた金がいくつもの信徒に分散して保管され、それぞれが帳簿をつけていること、その使用用途について携帯電話で連絡を逐一とっていることがわかった。2点目に、儀礼などで歌われたズィクルや語られる歴史には共通して定型句が用いられており、それが広く認識されているいくつかの詩をもとにしていることがわかった。さらに、歴史伝承は語り手によってかなり変化の強いものであることがわかった。22019年2月から3月にかけて、セネガルのシェーフ・アンタ・ジョップ大学に設置された黒アフリカ基礎研究所(IFAN)において、文献調査を行った。本調査は西アフリカの歴史書『スーダーン年代記』の翻訳作業において関連文献を参照するという重要な調査であり、ニジェール川中流域の歴史を明らかにするためにどういった資料にアクセスできるかの情報収集と整理、そして文献収集をおこなった。セネガル・ダカールでの調査は、これまでの現地調査よりも長期で滞在することができたため、いかにムスリムたちが人的ネットワークを駆使しながら宗教実践を行い、その金銭的援助を行いあっているかといったことを、調査対象者との信頼関係を築きながら行うことができた。計4ヶ月の現地滞在のうちで、調査対象の祭や儀礼に参加し、ウォロフ語の詩や歌の内容を録音し、文字起こしするという作業ができたことは、今後の研究を進めるうえでも貴重な機会となった。本研究は、セネガルの民衆レベルの宗教実践を観察し、人々の生活と宗教的なつながりについて明らかにするものであるが、今回の渡航では広範囲に信徒たちと信頼関係を築くことができ、聞き取り調査も順調に実施できた。また、黒アフリカ基礎研究所(IFAN)における文献調査では、紀要論集や、機関誌、その他出版された書籍や論文集などを参照し、人類学や社会学だけでなく、西アフリカにおける歴史学、考古学などの文献も網羅的に確認することができた。調査結果に関しては、東京外国語大学のアジア・アフリカ言語文化研究所で開かれたシンポジウム「西アフリカ・イスラーム研究の新展開」で口頭発表した。その成果として、平成31年度に雑誌論文にて投稿を予定している。さらに平成28年度から西アフリカ最古の歴史書『スーダーン年代記』の翻訳作業も、共著で作業を続けており、今年度には投稿に向けた準備を進め、平成31年度に投稿を予定している。また、『アジア・アフリカ地域研究』に書評を載せたほか、『大学生・社会人のためのイスラーム講座』にコラムを寄稿した。今後も引き続き、セネガルへ渡航して現地調査に従事することで、平成30年度に集めた情報を補足するための資料の収集に努める。今後は信徒らが行う宗教実践を観察し、祭や儀礼の場で行われる口承のパフォーマンスについて調査する。特に、口承の詩を用いて議論をする場において、歴史、歌、詩といった一次資料を収集し、分析する。聞き取り調査は、ダカールで主に宗教実践の中心にいる人物を対象とするが、他にもいくつかの都市や農村をまわり、共同体の形成についての歴史や伝承を収集し、宗教実践の様子も観察するなど、実践空間に着目して調査を行っていく。

22019年2月から3月にかけて、セネガルのシェーフ・アンタ・ジョップ大学に設置された黒アフリカ基礎研究所(IFAN)において、文献調査を行った。本調査は西アフリカの歴史書『スーダーン年代記』の翻訳作業において関連文献を参照するという重要な調査であり、ニジェール川中流域の歴史を明らかにするためにどういった資料にアクセスできるかの情報収集と整理、そして文献収集をおこなった。セネガル・ダカールでの調査は、これまでの現地調査よりも長期で滞在することができたため、いかにムスリムたちが人的ネットワークを駆使しながら宗教実践を行い、その金銭的援助を行いあっているかといったことを、調査対象者との信頼関係を築きながら行うことができた。計4ヶ月の現地滞在のうちで、調査対象の祭や儀礼に参加し、ウォロフ語の詩や歌の内容を録音し、文字起こしするという作業ができたことは、今後の研究を進めるうえでも貴重な機会となった。本研究は、セネガルの民衆レベルの宗教実践を観察し、人々の生活と宗教的なつながりについて明らかにするものであるが、今回の渡航では広範囲に信徒たちと信頼関係を築くことができ、聞き取り調査も順調に実施できた。また、黒アフリカ基礎研究所(IFAN)における文献調査では、紀要論集や、機関誌、その他出版された書籍や論文集などを参照し、人類学や社会学だけでなく、西アフリカにおける歴史学、考古学などの文献も網羅的に確認することができた。調査結果に関しては、東京外国語大学のアジア・アフリカ言語文化研究所で開かれたシンポジウム「西アフリカ・イスラーム研究の新展開」で口頭発表した。その成果として、平成31年度に雑誌論文にて投稿を予定している。さらに平成28年度から西アフリカ最古の歴史書『スーダーン年代記』の翻訳作業も、共著で作業を続けており、今年度には投稿に向けた準備を進め、平成31年度に投稿を予定している。また、『アジア・アフリカ地域研究』に書評を載せたほか、『大学生・社会人のためのイスラーム講座』にコラムを寄稿した。今後も引き続き、セネガルへ渡航して現地調査に従事することで、平成30年度に集めた情報を補足するための資料の収集に努める。今後は信徒らが行う宗教実践を観察し、祭や儀礼の場で行われる口承のパフォーマンスについて調査する。特に、口承の詩を用いて議論をする場において、歴史、歌、詩といった一次資料を収集し、分析する。聞き取り調査は、ダカールで主に宗教実践の中心にいる人物を対象とするが、他にもいくつかの都市や農村をまわり、共同体の形成についての歴史や伝承を収集し、宗教実践の様子も観察するなど、実践空間に着目して調査を行っていく。
ハイブリッド脳マシンインターフェイスのための多次元配列信号処理の研究とその実現

本研究の目的は,様々な脳マシンインターフェイス(BMI ; Brain Machine Interface)を組み合わせたハイブリットBMI (HBMI)のための信号処理の開発である.BMIは,脳と機械を繋ぐインターフェイスである. BMIは,脳波計などで観測される脳活動を利用するため,従来のインターフェイスと異なり,その使用に筋肉運動は必要ない.そのため,身体障害者のためのインターフェイスやリハビリテーションでの利用が期待されている.BMIのユーザはあるタスクを課される.BMIは,そのタスクによって誘発される脳活動を解析する.タスクによって脳信号に観測される特徴が異なる.そのため,それぞれのタスクに関する信号処理は,これまで独立に研究されてきた.しかし, HBMIを効率的に実現するには,統一的な信号処理の枠組みが必要である.本研究では,複数のインデックスを持つデータを扱う多次元配列信号処理を用いることで,脳波処理のための枠組みを提案する.提案手法では,複数インデックスにおける特徴(周波数分布・空間分布・発生時間)を,それぞれ有限インパルス応答フィルタ・空間重み・時間ウィンドウのパラメータとして定式化する.観測データを用いて,これらのパラメータを最適に求めることで,個人差や環境差に頑健なパラメータを設計する.運動想起タスクを用いたBMIにおいて性能評価し,提案手法の有効性を示した.また,周波数エネルギー分布や波形の変化を解析する必要がある,定常的視覚誘発電位やP300と呼ばれる脳活動を利用するBMIにおいても,提案手法を用いることができる.(抄録なし)本研究の目的は,様々なメンタルタスクを組み合わせた脳マシンインターフェイス(BMI;Brain Machine Interface)であるハイブリットBMIのための信号処理の開発である.BMIは,あるメンタルタスクにコマンドを割り当てる.ユーザがそのタスクを行ったときに,その割り当てたコマンドを入力する.例えば,代表的なタスクの一つに運動想起がある.このタスクの場合,ユーザは,左手・右手・足などを動かす想像をする(実際には動かさない).運動想起を使ったBMIでは,ユーザが左手の運動想起を行ったときに,マウスカーソルを左に動かすといったインターフェイスを実現することができる.ユーザがどのメンタルタスクを行ったかを知るために,脳波計,脳磁計,機能的核磁気共鳴装置,近赤外分光測定装置といった装置で観測された脳信号を用いる.本研究では脳波を扱う.本研究では,観測信号をもとに特徴抽出に必要なパラメータを推定する方法を提案する.あるタスクを行ったときの脳波をあらかじめ測定し,その中で最も特徴的な成分を見つけることで,タスクによって誘発される脳活動に対する特徴成分を推定することができる.今年度では,特に,運動想起時の脳波に着目した.運動想起時に脳波で観測される特徴成分の周波数帯域・空間分布・発生時間を,それぞれ,FIR(finite impulse responses)フィルタ・空間重み・時間ウィンドウのパラメータとして推定する.提案法では,観測信号の抽出信号の分散の比を評価する評価関数を定義する.そして,その評価関数の最大化問題を解くことで,パラメータを決定する.ここで,多次元配列として観測信号を扱うことで,多次元配列信号処理に用いられる順序最適化,交互最適化による解法を提案した.運動想起を用いたBMIの識別実験で,提案手法を用いた特徴抽出を行うことで,従来手法を上回る識別精度を達成した.本研究の目的は,様々な脳マシンインターフェイス(BMI ; Brain Machine Interface)を組み合わせたハイブリットBMI (HBMI)のための信号処理の開発である.BMIは,脳と機械を繋ぐインターフェイスである. BMIは,脳波計などで観測される脳活動を利用するため,従来のインターフェイスと異なり,その使用に筋肉運動は必要ない.そのため,身体障害者のためのインターフェイスやリハビリテーションでの利用が期待されている.BMIのユーザはあるタスクを課される.BMIは,そのタスクによって誘発される脳活動を解析する.タスクによって脳信号に観測される特徴が異なる.そのため,それぞれのタスクに関する信号処理は,これまで独立に研究されてきた.しかし, HBMIを効率的に実現するには,統一的な信号処理の枠組みが必要である.本研究では,複数のインデックスを持つデータを扱う多次元配列信号処理を用いることで,脳波処理のための枠組みを提案する.提案手法では,複数インデックスにおける特徴(周波数分布・空間分布・発生時間)を,それぞれ有限インパルス応答フィルタ・空間重み・時間ウィンドウのパラメータとして定式化する.観測データを用いて,これらのパラメータを最適に求めることで,個人差や環境差に頑健なパラメータを設計する.運動想起タスクを用いたBMIにおいて性能評価し,提案手法の有効性を示した.また,周波数エネルギー分布や波形の変化を解析する必要がある,定常的視覚誘発電位やP300と呼ばれる脳活動を利用するBMIにおいても,提案手法を用いることができる.平成24年度では,多次元配列を用いた信号処理を開発することが目的だったため,当初の経過通り目的を達成している.開発した多次元配列信号処理を用いて,様々なメンタルタスクや外部刺激に対する脳活動を解析する予定である.開発の信号処理の方法で,統一的に解析が可能であれば,それをもとに脳マシンインターフェイスのためのメンタルタスク識別手法の開発を行い,実際にリアルタイムシステムを構築し,その性能を評価する.信号処理の段階で,統一的な解析が難しい場合は,正則化などを導入し,より頑健な信号処理法を開発し,ハイブリッド脳マシンインターフェイスを実現する.(抄録なし)
教育開発における東南アジアモデルの構築－南南教育協力への適用－

東南アジアにおける教育開発の特質を調べ、東南アジアモデルとなり得るものを探求した。共通の教育としては、宗教教育、多文化教育、ASEAN市民の教育などがみられる。また、主要国でハブモデルと考えられるのは、タイのボーイスカウト活動、平和センターの教育活動、タイ・ラオスの学校と寺院の協力、フィリピンの国立理数教育研究所およびマレーシアRECSAMの理数教育の研究と研修、フィリピンのサイエンス・ハイスクール、インドネシアの教員研修制度、マレーシアの女子・女性の平等教育などである。これらの教育は、先進型モデルとも呼べるもので、他の開発途上国に対する南南教育協力のモデルにもなり得るものと考察した。2013年7月初めに研究代表者、研究分担者が集まって打合わせ会を持ち研究計画を検討した。村田氏、内海氏、野津氏は2014年の3月にタイで調査を行い、タイの教育省、国家教育審議会事務局、スリン県地域総合大学、SEAMEO(東南アジア文部大臣機構)の本部、カセサート大学付属学校などを訪問調査した。また、研究協力者としてタイ研究者であるワライポーン博士、パイブーン博士も参加した。畑中氏は2013年12月にフィリピンで調査をに行った.SEAMEOのINNOTECHでは,開発途上国に共通する課題である地方での教育改善のアプローチについて情報を得た。従来とは異なる教育の地方普及のモデルとして,E-IMPACT(Enhanced Instructional Management by Parents, Community and Teachers)という事業が行われていた。その事業では,小学校で,複数の学年の児童を一緒のクラスとし,選ばれた生徒がピアティーチャーとして教え合い,学習モジュールを用い,地域の人材も活用されていた。従来の研究により東南アジア教育の特色として、1宗教教育の重視、2英語教育の普及、国民統合のための教育重視が明らかになっている。今回の調査により、東南アジアにおける教育開発の新たな共通点として次の点が指摘された。(1)教育格差の是正に努める。地方への教育普及に工夫する。(2)外国人留学生の受け入れや新たな外国語(日本語、中国語、マレー語・ベトナム語などの東南アジア言語等)教育に力を入れ多文化対応教育を実施する。(3)ASEAN共同体の確立に向けてASEAN共通の教育を実践する。例えば、ASEANの知識、ASEANアイデンティティ、ASEAN諸国の言語教育などを導入する。研究代表者の村田と研究分担者の野津がタイを訪問して調査した。また、研究協力者のパイブーン博士がタイにおける有機農業教育の実態を調査し、「持続可能な開発のための教育(ESD)」のあり方に関する考察を行った。研究分担者の内海がアメリカのプリンストン大学アジア研究センターを訪問し、スタッフ等と開発途上国への国際教育協力、東南アジアモデルに関し意見交換を行った。村田と野津は、南タイのヤラー市に設立されている「平和センター」を観察するとともに面接調査を行った。南タイ地域では、従来、イスラーム教徒と仏教徒の間の葛藤・対立が続き、過激派のテロも起きている。「平和センター」では、両教徒の成人や青年の対話、職業訓練の促進とともに、山羊・牛の共同飼育、パームオイルの共同栽培による協働作業を通して異文化理解、相互信頼を高めつつ新しい共同体の構築を試みていた。このプロジェクトは、東南アジア的な多文化共生のモデルを提供するものとしても注目される。東南アジア各国の社会的、経済的、教育的特質(人口、宗教別信者数、一人当たりGDP,学齢児童生徒数の変化、就学率、留年・退学率など)を収集整理して表作成の準備を行った。それは東南アジアモデルの基礎資料となるものである。また、インターネットを通して研究者が調査担当してる東南アジア諸国(タイ、フィリピン、マレーシア、インドネシア等)における教育モデルのアイデアに関し情報交換を行った。研究目的:東南アジアにおける教育の特質を検討しつつ、教育開発のための東南アジアモデルの解明を目的とする。そのモデルは、他の開発途上地域の教育開発に対するモデルとして南南教育協力に資するものである。・研究方法:主に東南アジア諸国における実態調査(視察、インタビュー、アンケート等)によったが、日本語、英語、東南アジアの現地語の文献・資料の分析も行った。また、研究分担者、研究協力者との情報交換や検討会も実施した。今年度(平成27年度)は、特に、フィリピン、タイにおいて実態調査を行った。・研究成果:収集した情報をもとに東南なアジア共通の教育像を探るとともに、各研究分担者、研究協力者が研究した分野・テーマを中心に「教育開発におけるハブ・モデル」の構築を試みた。前者は第I部、後者は第II部として最終報告書にまとめた。共通の教育として、国民統合のための教育、英語教育、宗教教育、多文化教育、男女平等の教育機会、ASEAN市民の教育などを挙げた。ハブ・モデルの中身としては、ボーイスカウト活動、学校と寺院の教育協力、サイエンス・ハイスクール、有機農業教育、女子・女性の平等な教育、理数教育研究所の研究と研修、RECSAMによる理数教育の国際教育協力、教員研修制度、地方大学による国際教育協力、平和センターの構築と異文化交流教育などを取り上げて検討した。全体的には、東南アジアモデルは、その特質を考慮して「教育開発の先進型モデル」と名付けた。

これらの教育は、先進型モデルとも呼べるもので、他の開発途上国に対する南南教育協力のモデルにもなり得るものと考察した。予定していたフィリピン、マレーシア、太平洋諸国(フィジー、バヌアツ)における調査が研究分担者の家庭事情、育児休暇や日程の不調整により実現できなかった。比較国際教育いまだ実現していないフィリピン、マレーシアにおける調査を実施する。調査結果に基づき東南アジア各国の教育の主な特質を比較しつつ、各国における教育間の相違性と類似性を明らかにする。それらの教育の主な分野は、英語教育、多文化教育、教育機会(男女、地域別)、環境教育、ASEAN教育、南南教育協力などである。その上で、10月頃に研究打ち合わせ会を開きつつ東南アジア諸国に共通にみられる教育モデルを究明する。当初、研究対象として東南アジア諸国の中で主にタイ、マレーシア、インドネシア、フィリピンを取り上げて調査する計画であった。しかし、平成25年度には中田英雄氏が急に高等学校校長となりインドネシア調査ができなくなった。またマレーシア担当の鴨川明子氏が出産のため海外調査が困難となった。そのためマレーシア、インドネシアの調査研究が進められなかった。フィリピン、マレーシアへ調査旅行ができなきなった。今年度(平成26年度)にはマレーシア、インドネシアの調査を実施するとともに、当初の計画であるフィリピン、ラオス、ベトナム、ならびにバヌアツ、フィジーにおける調査を行う。そして、前述の東南アジア教育の特色が適用できるのか、また南南教育協力の観点からバヌアツ、フィジーの太平洋地域に東南アジアの共通教育がモデルとして適用可能かを探りたい。来年度(平成27年度)には、調査結果を踏まえ、また日本モデルや西欧モデル(特にEUモデル)を考慮しつつ教育開発における東南アジアモデルの構築を試みる。そして、同モデルが、域外の太平洋地域、西南アジア地域、アフリカ地域、中南米地域に対しても南南教育協力として適用可能となるよう工夫する計画である。フィリピン、マレーシアへの調査旅行を計画する。当初、研究計画に参加予定であった中田英雄が、転職で高校長となり研究会に参加できなくなった。今年度には、研究会の費用として使用する。
車軸藻ミオシンATP加水分解活性の詳細な解析

車軸藻ミオシンは毎秒70μm以上の速度でアクチンフィラメント上を滑り運動する世界一速いモータータンパク質である。我々は動物より速い滑り運動をおこなうこの車軸藻ミオシンの性質に興味を持ち,世界に先駆けてクローニングに成功した(2000年)。アミノ酸配列から予想される車軸藻ミオシンの首にあたる部分(レバーアーム)の長さは筋肉ミオシンより3倍も長かった。速さの理由の一端はこの首振りストロークの大きさにあることがわかったが,それだけではまだ10倍にはならない。ATP加水分解活性に違いがあるはずだが,車軸藻からミオシンを精製することは非常に難しく,生化学的な測定をおこなえる量のミオシンを得ることは実際不可能であった。しかし,ごく最近我々はこの車軸藻ミオシンを高い運動活性を保ったまま昆虫培養細胞内で発現させることに成功し,ミリグラム単位の車軸藻ミオシンを短時間で得ることが可能になった。そこで本研究ではこうして発現させた車軸藻ミオシンを用い,ATP加水分解やアクチンとの結合・解離の速度定数をストップトフローなどの生化学的手法を使って詳細に調べた。車軸藻ミオシンの速さの秘密は強い結合の時間、すなわち、首振り後まだADPを結合しているアクトミオシン状態(AM・ADP)とそこからADPが解離した後の状態(AM)での滞在時間が短く、すぐに次のサイクルに入れることであることを明らかにした。それらの状態の滞在時間が短いことの理由を知るためにアクチン非存在下でミオシンに結合したADPの解離速度定数や、活性部位に結合したATPがミオシンに構造変化を起こさせる速度を調べた。その結果、車軸藻ミオシンは、それ自身のADP解離速度はあまり速くないが(骨格筋ミオシン並み)、アクチンが結合するとその解離速度が非常に高くなることがわかった。また、ATP結合による分子構造変化速度はこれまで知られているものの中で一番速かった。これらの結果から、車軸藻ミオシンはヌクレオチド結合部位とアクチン結合部位の連絡が非常に良く、一方に伝わった情報が非常に速やかに他方へ伝わるということが明らかになった。この伝達の速さが車軸藻ミオシンの高い運動性の本質的理由と言える。車軸藻は淡水産の藻類で、その中では非常に早い原形質流動が起こっている。その流動は、細胞内に固定されたアクチンケーブル上をミオシンというモータータンパク質が高速で動き回ることにより引き起こされている。このミオシンの運動速度は動物ミオシンより10倍以上高いことが知られている。動かない植物中にあるミオシンのほうが動くことによって世界を支配してきた動物のミオシンより速いというのは非常におもしろいことである。このミオシンの速さの秘密を解明するために、私たちは車軸藻ミオシンをクローニングし、細胞性粘菌あるいは昆虫培養細胞中で発現させ、ストップトフロー法によってATP加水分解活性のキネティックスを詳細に解析した。その結果、以下のことが明らかになった。1)このミオシンのATP加水分解活性は非常に高い。30度において、このミオシンのATP加水分解速度はミオシンの活性部位あたり約500であった。この値は筋肉ミオシンの10倍ほどである。2)アクチンと強く結合して首振り運動を起こす時間が非常に短い。ミオシンはATPを加水分解してADPとリン酸にしたときからアクチンと弱く結合し始める。

この後、リン酸を放出するとアクチンとの結合が強くなり、ADPを放出するときに首振り運動しアクチンを動かす。ADP結合状態の時間とADPを放出して首を振った後までの時間をストップトフロー法で計測したところ、両者を併せても0.5ミリ秒以下であった。このことから、車軸藻ミオシンが速く動けるのは、ごく短い時間だけアクチンと相互作用し、そのあと速やかに離れるためであると考えた。車軸藻ミオシンの速さの秘密は強い結合の時間、すなわち、首振り後まだADPを結合しているアクトミオシン状態(AM・ADP)とそこからADPが解離した後の状態(AM)での滞在時間が短く、すぐに次のサイクルに入れることであることを昨年度の研究で明らかにした。今年度はそれらの状態の滞在時間が短いことの理由を知るためにアクチン非存在下でミオシンに結合したADPの解離速度定数や、活性部位に結合したATPがミオシンに構造変化を起こさせる速度を調べた。ADPの解離はMantADPの解離に伴う蛍光変化をストップトフローによって測定した。ミオシンにATPが結合した後の構造変化速度は分子内のトリプトファン蛍光の増加を測定した。その結果、車軸藻ミオシンは、それ自身のADP解離速度はあまり速くないが(骨格筋ミオシン並み)、アクチンが結合するとその解離速度が非常に高くなることがわかった。また、ATP結合による分子構造変化速度はこれまで知られているものの中で一番速かった。これらの結果から、車軸藻ミオシンはヌクレオチド結合部位とアクチン結合部位の連絡が非常に良く、一方に伝わった情報が非常に速やかに他方へ伝わるということが明らかになった。この伝達の速さが車軸藻ミオシンの高い運動性の本質的理由と言える。
線維芽細胞をベクターとする消化器癌再発抑制に関する遺伝子治療法の開発

癌を外科的に切除した場合、再発高危険部位は癌病巣周囲の剥離創部がその一つである。また、視点を変えれば、同部位には創傷の治癒機転が当然ながら働くものと想像され、そのときには線維芽細胞が集積しこれが創傷の治癒に関与する。本研究ではこの事実に着目して、ラットにおいて1)腹腔内の創傷モデルの作成、2)腹腔内に投与された線維芽細胞(自己及び同種)の創部への集積性の確認、3)創傷部での腫瘍増殖モデルの作成、4)抗腫瘍能を有することが期待される遺伝子を線維芽細胞にin vitroにて導入し、これを用いて創部への特異的遺伝子治療の可能性の検討を行った。結果1)後腹腔膜に約1cmx1cmの範囲で創を作る方法とした。2)腹腔内に投与された自己及び同種の線維芽細胞は創部に特異的に集積することがFGPによる蛍光標識にて確認された。さらに、線維芽細胞が採取された部位によらずこの特異的集積能認められた。すなわち、採取の容易な皮膚由来の線維芽細胞でもこれに用いることが可能であった。3)ラット可移植性腫瘍細胞株を腹腔内の創部に注入することにより作製した。4)抗腫瘍作用が期待される遺伝子として、vascular endothelial growthfactor(VEGF,血管内皮増殖因子)が腫瘍増殖に重要であり、その受容体であるFlt-1の可溶性型がVEGFをブロックして腫瘍増殖を抑えるという我々の最近の研究結果にもとずいて、可溶性受容体sFLT-1の遺伝子を用いた。その結果、本遺伝子を導入した線維芽細胞により3)のモデルによる腹腔内の腫瘍増殖が抑制されることが示された。以上の知見は本方法が癌の再発制御に対する新しい遺伝子治療になりうることを示したものであり、現在、論文投稿中である。
リーマンヒルベルト問題とホモロジー方程式系からみる複素漸近解析

本年度の研究目的に、沿った結果として次を得た。1.多変数フックス型方程式のフロベニウスの定理を証明した。そこで、リーマンヒルベルト問題が、本質的に重要な役割を果たすことを示した。これは、共鳴を持つベクトル場の標準型に応用できる。これに関連して、ベクトル場の標準形理論でよく知られたHartmanの定理に対応する特異偏微分作用素の立場からの結果を、多変数フックス方程式に対して証明した。この定理は、特異ベクトル場の標準型の研究に応用すると、上の定理の別証明を与える。2.なめらかな関数で可積分であるが、解析関数のクラスで可積分でないハミルトン系の存在と、関係するモノドロミー現象について明らかにした。これは、発散現象とモノドロミーが、可積分性を決めてくる新しい興味ある現象であり、今後の研究が期待される。これ以外に、次の結果を得た。3.完全WKB法を、ベクトル場の標準型の問題に適用して、古典的なポアンカレの定理を、ボレル総和法の立場から、再証明した。これは、さらにストークス幾何学との関係も示唆しており、標準型理論の新しい見方をあたえる。この方法を小分母の問題に適用して、完全漸近解析の立場から、解析接続とボレル総和法を用いて、この問題のあたらしい解き方を提示した。とくに、Diophantine条件を用いないで、解を構成する方法を提示した。4.3に関係して、特異偏微分作用素で、小分母の問題が現れるときに、Diophantine条件を用いることなく、正則解が存在するための、非線形項の十分条件と必要条件を研究した。5.可換なベクトル場の系の標準型に関して、線形部分がnilpotent partを持つ場合に、現れる発散のGevrey指数は、Diophantine条件で決まることを証明し、Sternbergの定理を可換な系に対して、拡張した。本年度では、特異ベクトル場の標準形と複素漸近解析の関係を特に、リーマンヒルベルト問題との関連で研究した。得られた成果は以下のとおりである。1.特異ベクトル場を標準形に変換する古典的なポアンカレ級数が、実は標準形への変換と同値なホモロジー方程式のWKB解とただ一通りに好応することがわかった。この対応はいわゆるボレル総和法で与えられる。したがって、複素漸近解析がこの問題の本質を与えることがわかる。2.上の研究と関連した成果として、多変数フックス型方程式の実領域での古典解の存在が示された。これは有名なHartmanの定理の別証明を与えたことになり、のみならずもっと一般の偏微分方程式の解に対して成り立つ性質であることがわかる。この結果はMath.Nachrに出版予定である。3.この研究の途中で特異ベクトル場あるいは写像の標準形に関するMoserの問題、これは簡単に言えば超越ベクトルの同時近似の問題とそれらのベクトルの成分から作られる超越数の近似の問題との関連を問う問題であるが、を解いた。ここでは上の研究で得られた知見が、用いられている。この結果は、Tsukuba J.Math..に出版された。4.2とも関連するが、共鳴があるような特異ベクトル場の線形化がどのような状況下で可能であるかを研究した。この問題は通常は形式変換の枠組みで研究されているが、われわれは多変数対数特異性を持つ変換で考察した。このような特異性を持つ変換で、特異ベクトル場を標準形に変換することとはたとえば、実領域では上のHartmanの定理に対応する変換を与えるという点で、複素漸近解析の視点を変換論に導入することになる。結果として、リーマンヒルベルト問題がこのような対数特異性を持つ変換の構成に深くかかわっていることが示された。本年度は複素漸近解析とホモロジー方程式系を中心にして、研究をおこなった。特に、完全WKB解のresummationと解析接続に関して、興味ある結果を得た。また、フックス型方程式の特異解の構成とリーマンヒルベルト問題についても、興味ある結果を得た。(これらの結果は現在2つの論文が投稿中であり、その他1つは掲載予定である。)研究集会の開催に関しては、京都大学数理解析研究所でのシンポジウムの主催(Workshop on New Trends and Applications of Complex Asymptotic Analysis)(2005.5.30-6.3)をして、イタリア・ピサ大のS.Marmi教授、フランス天体力学研究所のDavid Sauzin教授を招聘して、その他国内から50余名の参加者を得て、研究会を主催した。これは完全漸近解析とリーマンヒルベルト問題の微分方程式への応用がひとつの重要なテーマになっており、本研究と密接に関連している。Marmi教授は本研究からの援助を得た。また、2006.1.13-14には広島大学で研究集会、「理論と応用からみた微分方程式の最近の話題」を主催した。これは内容的には特異微分作用素の研究で本研究と密接に関連している。講演に関しては、国際会議での講演として、2005年7月14日に国際会議「Algebraic Analysis of Differential Equations(京都)」で講演題目「WKB analysis and small denominators for vector fields」で講演をした。また、2005年12月16日に日本数学会関数方程式分科会で講演題目「WKB解析とリーマンヒルベルト問題のベクトル場の標準形理論への応用」で講演をおこなった。

これ以外に日本数学会での一般講演が3件、「特異非線形偏微分方程式系に対するフロベニウスの方法とRiemann-Hilbert問題について」「ベクトル場の標準形とexact WKB analysis」「共鳴ベクトル場の標準形と完全WKB解の特異性」をおこなった。研究集会では、主に2006年2月2日東北大学(仙台)での研究集会で「完全漸近解の特異性と標準形理論」2006年2月18日につくば大学での研究集会で「Normal form theory of vector fields and exact asymptotic analysis」の題目で講演をおこなった。本年度の研究目的に、沿った結果として次を得た。1.多変数フックス型方程式のフロベニウスの定理を証明した。そこで、リーマンヒルベルト問題が、本質的に重要な役割を果たすことを示した。これは、共鳴を持つベクトル場の標準型に応用できる。これに関連して、ベクトル場の標準形理論でよく知られたHartmanの定理に対応する特異偏微分作用素の立場からの結果を、多変数フックス方程式に対して証明した。この定理は、特異ベクトル場の標準型の研究に応用すると、上の定理の別証明を与える。2.なめらかな関数で可積分であるが、解析関数のクラスで可積分でないハミルトン系の存在と、関係するモノドロミー現象について明らかにした。これは、発散現象とモノドロミーが、可積分性を決めてくる新しい興味ある現象であり、今後の研究が期待される。これ以外に、次の結果を得た。3.完全WKB法を、ベクトル場の標準型の問題に適用して、古典的なポアンカレの定理を、ボレル総和法の立場から、再証明した。これは、さらにストークス幾何学との関係も示唆しており、標準型理論の新しい見方をあたえる。この方法を小分母の問題に適用して、完全漸近解析の立場から、解析接続とボレル総和法を用いて、この問題のあたらしい解き方を提示した。とくに、Diophantine条件を用いないで、解を構成する方法を提示した。4.3に関係して、特異偏微分作用素で、小分母の問題が現れるときに、Diophantine条件を用いることなく、正則解が存在するための、非線形項の十分条件と必要条件を研究した。5.可換なベクトル場の系の標準型に関して、線形部分がnilpotent partを持つ場合に、現れる発散のGevrey指数は、Diophantine条件で決まることを証明し、Sternbergの定理を可換な系に対して、拡張した。
テラヘルツ領域での先駆的な円二色性・光学活性計測手法の構築と検出への挑戦

本課題はテラヘルツ領域における光学活性もしくは円二色性の計測システムの構築とその検出を最終目標とした。まずその基礎となる円偏光の発生・制御システムと偏光度解析システムの開発を行い、加速器光源からのテラヘルツ光の水平直線偏光状態、右円偏光状態の制御と確認に成功した。これを基として発振器光源を用いてテラヘルツ領域の光学活性計測システムを構築し、水晶を試料として端緒の光学活性計測を波長0.1THzで行った。本研究課題は近年飛躍的に進展するテラヘルツ領域における分光技術分野において、いまだ開発が進んでいない光学活性や円二色性のような円偏光を用いた分光手法の先駆的な構築を目的とした。上記計測手法の確立によって、特にセキュリティや医療・バイオテクノロジーなどの分野の発展に大きく寄与できると期待される。本年度は前年度に構築した偏光制御システムを基にして、テラヘルツ領域での光学活性計測装置をまず構築した。光学活性は左円偏光と右円偏光間での屈折率の差であるが、直線偏光が試料を透過した際の偏光面の回転角度によって計測されるのが一般的である。本年度は光学活性計測試料として水晶(長さ47mm)を選択した。直線偏光子を回転させて、光源からのテラヘルツ光強度の回転角度変化を計測することで、偏光面の回転角度、すなわち光学活性を計測した。その結果約3°(約0.06°/mm)の偏光面の回転を観測した。現在再現性等の実験を進めている。この値は可視光領域の約20°/mmの値と比べて1/300程度であり、テラヘルツ領域での光学活性は可視光領域と比較して非常に弱いことが確認された。なお本実験で光源として用いた発振器は約0.1THzのテラヘルツ光を高強度で発生させるものである。本実験から計測精度をより向上させるためには、より高性能な直線偏光子などの光学素子が必須であると考えられる。また今後の光学活性・円二色性スペクトル計測のための、広帯域のテラヘルツ領域に対応した位相子の設計も行った。今後、本課題で得られた端緒の光学活性計測結果とシステム開発の知見を更に発展させて、より高精度の計測手法として確立させていく。本研究課題は近年飛躍的に進展するテラヘルツ領域における分光技術分野において、いまだ開発が進んでいない円二色性・光学活性のような円偏光を用いた分光手法の先駆的な構築を目的とするものである。上記計測手法の確立によって、特にセキュリティや医療・バイオテクノロジーなどの分野の発展に大きく寄与できる。本課題では加速器や発振器などの強力な光源、分光装置、回転位相子などの偏光素子、ロックインアンプなどの計測器から成る円二色性・光学活性の計測システムを構築する。これを用いて、強い強度を示す螺旋構造を持つ物質や重要性の高い模擬麻薬物質などを試料として世界初の計測に挑戦する。本年度は前述の目的を達成するために、まずテラヘルツ領域において円偏光を制御させるシステムならびにその偏光度を計測するシステムの構築を行った。このシステムはテラヘルツ領域に対応した面内回転機構を有する直線偏光子、位相子で主に構成される。これらシステムは次年度に開発する円二色性・光学活性計測システムとほぼ類似の光学配置を有している。本年度は上記システムの開発とともに、検出システムとしてショットキーダイオードならびにボックスカー積分器による高精度なパルス光強度計測システムを構築した。このシステムを用いて、直線偏光および円偏光の発生・制御とその偏光度の観測に成功した。なお上記実験では当所で整備しているSバンド小型加速器を光源として、コヒーレント遷移放射から発生される高強度テラヘルツ光を利用して研究を遂行した。また端緒の円二色性・光学活性計測試料の選定を進め、左巻・右巻水晶がその予測される強度の強さや取扱いの容易さから最も適していると決定した。以上のように当初の研究実施計画に即した研究成果を得ることに成功した。本研究計画の基礎となるテラヘルツ領域における偏光制御・偏光計測システムの開発とそれによる直線・円偏光の発生と偏光度計測に成功しており、概ね順調に研究目的を達成しているといえる。次年度は本年度の成果を基とした円二色性・光学活性計測システムの開発と、水晶等の標準的な試料を用いた世界初のテラヘルツ領域における円二色性・光学活性を検出する。これらより本研究目的を達成させる。24年度は試料選定など本研究の綿密な詳細設計を中心とした研究を行い、25年度には計測システム開発と実際の計測に集中的に予算を投資することで効率的な研究開発、及び成果発表を行うように努めた状況において次年度の研究費は生じたものである。次年度の研究費は計測試料の購入と当該試料に最適な波長のバンドパスフィルタ、位相子およびその高速回転機構の開発等に利用する。
水中計測を実現するロタキサン型イオン・糖認識プローブの開発

水中でのイオンや糖の量を簡便に計測するためのシステムを開発することを主眼とし,水溶液の中で自己集合的に形成される超分子分子が一定の秩序を持ち,集合したもの)型プローブを開発した.イオンについてはカリウムイオンに選択性を示すものを,また糖についてはグルコースやガラクトースに対する選択性を示すものを得ることができ,それらの量を蛍光の変化で計測することに成功した.さらに,超分子の形成と蛍光の信号変化が生じる機構を解明した.水中でのイオンや糖の量を簡便に計測するためのシステムを開発することを主眼とし,水溶液の中で自己集合的に形成される超分子分子が一定の秩序を持ち,集合したもの)型プローブを開発した.イオンについてはカリウムイオンに選択性を示すものを,また糖についてはグルコースやガラクトースに対する選択性を示すものを得ることができ,それらの量を蛍光の変化で計測することに成功した.さらに,超分子の形成と蛍光の信号変化が生じる機構を解明した.アルキル鎖を導入したベンゾ-18-クラウン-6-エーテル誘導体をロタキサンの「軸」に,ピレン修飾α-シクロデキストリンを擬ロタキサンの「珠」とした超分子化合物は,水中でカリウムイオンに対し,発蛍光型の応答を伴う三元錯体を形成することを見いだした.この三元錯体中では,軸のベンゾクラウン環と珠のピレン環との間のπ-π相互作用の他に,ベンゾクラウン環に捕捉されたカリウムイオンとピレン環との間のカチオン-π相互作用の存在を明らかにした.さらに,軸の他端にエチニル基を導入し,デオキシアジ化グルコースとの反応に附したところ,低収率ながら真ロタキサンの形成が確認された.一方,β-シクロデキストリンにフェニルボロン酸を導入した化合物を「珠」,アルキル基の両端にスチリルピリジニウム残基を導入した色素を「軸」とする擬ロタキサンは,水中でガラクトースやグルコースに対して発蛍光型の応答を行う超分子プローブとなることを見いだした.糖に対する選択性はアルキル鎖の長さで有る程度の制御も可能であることを見いだした.また,このフェニルボロン酸修飾シクロデキストリン-スチリルピリジニウム色素系の蛍光応答機構を解明した.さらに,超分子型糖プローブの基礎的な検討を行うために,TICT蛍光を発するN,N-ジメチルアミノフェニルボロン酸と各種シクロデキストリンとの相互作用を詳細に検討し,その発光機構と糖に対する応答を明らかにした.ピレン修飾シクロデキストリンを「珠」,ベンゾ-18-クラウン-6-エーテル誘導体を「珠」とする擬ロタキサン型蛍光性プローブについて,「珠」と「軸」の最適な組み合わせを詳細に検討し,「珠」の空孔サイズと「軸」の長さがカリウムイオンに対する蛍光応答に大きな影響を与えることを明らかにした.この擬ロタキサン型プローブを,化学平衡に依存しないロタキサン型プローブにするためにストッパー導入の反応条件検討を精査した.その結果,水中でのアミド形成を利用するストッパー導入よりも,アルキンとアジド化合物とのカップリング反応を利用するのが良い結果を与えた.しかしながら収率は極めて低く,単離後の機能評価には至らなかった.フェニルボロン酸修飾シクロデキストリンを「珠」,スチリルピリジニウム色素を「軸」とする擬ロタキサン型蛍光プローブでは,「軸」を二官能性とすることで,ガラクトースに対する高い応答を実現した.この系では二官能性の「軸」と「珠」が強蛍光性の1 : 2の擬ロタキサンを,ガラクトー素共存下で極めて形成し易くなるため,ガラクトースに対する高い応答が実現できた.ボロン酸誘導体でガラクトースに高い応答を示すものは,この超分子系が唯一のものである.この超分子系は,さらにボロン酸誘導体ではほとんど認識が不可能なグリコシドに対する応答も実現できた.糖を対象とした電気化学検出型の擬ロタキサン型プローブについても検討を行い,糖共存下で著しい(0.2V)電子シフトが得られ,電気化学検出系への応用も可能であった.
電磁ホーン型ESRイメージング装置による高次脳機能障害の画像評価

生体におけるフリーラジカルの分布、発生量の画像化は、酸化ストレスが関与する疾患の病態、状態評価、抗酸化能評価において有用と考えられる。本研究では、高次脳機能障害にターゲットを定め、フリーラジカルの関与に対し、電磁ホーン型ESRイメージング装置による非侵襲的測定を確立させ、病態、進行度、治療に対する反応などに応用すべく基礎研究を行う。マウス脳虚血モデル(中大脳動脈一過性閉塞虚血ー再灌流モデル、両側内頚動脈閉塞モデルマウス)を作成。Q-band電磁ホーン型ESR装置に冷却装置付き3次元MRIコイルを組み込み、スピンラベル剤(MC-PROXYL)を用いマウス脳虚血モデルの生体イメージングを虚血時間の長短、再灌流から評価までの時間による変化により計測を試みたが、信号取得、画像化が困難であった。今後、スピンラベル剤の変更、装置の改良によるイメージングを試みる。また、アルツハイマー病モデルマウス(streptozotocin投与による)を作成。これらモデルについて各種テストによる高次脳機能評価、酸化ストレスマーカー(NO,MDA.GSH,SOD)のin vitro測定、ESRイメージング装置によるin vitro、in vivoのフリーラジカルイメージングを行い、治療的介入による変化についても検討を行う。in vivoにおけるフリーラジカルイメージングについては、当研究室でL-bandループギャップ共振器を用い、マウス悪性脳腫瘍モデルにスピンラベル剤を投与し、ESR計測に成功している。同様の手法を用いマウス脳虚血モデルの生体ESR計測を試みたが、これも信号取得、画像化が困難であった。原因として、フリーラジカルの発生量が少ないこと、装置の感度不足などが考えられた。そのため、新規にTMモード式共振器をESR装置に使用し、感度の向上を企図した。この装置では、人工物によるフリーラジカルのイメージングが可能となっているため、それを用いマウスの虚血モデルでのフリーラジカルイメージングを試みたが、信号取得、画像化は困難な状況であった。現状での電磁ホーン型ESR装置によるフリーラジカルイメージングでは、条件を変化させても画像化が困難であり、感度の不足が考えられた。既存の電磁ホーン型ESR装置の改良による感度向上を図っており、これにより、イメージングの向上が期待出来る。また、TMモード式共振器を用いたESR装置でのイメージングについても、スピンラベル剤の変更、同剤の投与方法の変更、計測機器の感度向上、によりイメージングの改善を図る。Q-band電磁ホーン型ESR装置に冷却装置付き3次元MRIコイルを組み込み、スピンラベル剤(MC-PROXYL)を用いマウス脳虚血モデルの生体イメージングを行ったが、信号取得、画像化が困難であった。今後、虚血時間の長短、再灌流から評価までの時間による各種パラメーターの変化を計測する。これらモデルについて各種テストによる高次脳機能評価、酸化ストレスマーカ(NO,MDA.GSH,SOD)のin vitro測定、ESRイメージング装置によるin vitro、in vivoのフリーラジカルイメージングを行い、治療的介入による変化についても検討を行う。電磁ホーン型ESR装置によるイメージングでは、感度の不足が考えられた。同様の手法を用いマウス脳虚血モデルの生体ESR計測を試みたが、信号取得、画像化が困難であった。今後、スピンラベル剤の変更によるイメージングを試み、また、アルツハイマー病モデルマウス(streptozotocin投与による)を作成。電磁ホーン型ESR装置によるイメージングでは、条件を変化させても画像化が困難であり、感度の不足が考えられた。

同様の手法を用いマウス脳虚血モデルの生体ESR計測を試みたが、これも信号取得、画像化が困難であった。原因として、フリーラジカルの発生量が少ないこと、装置の感度不足などが考えられた。生体におけるフリーラジカルの分布、発生量の画像化は、酸化ストレスが関与する疾患の病態、状態評価、抗酸化能評価において有用と考えられる。本研究では、高次脳機能障害にターゲットを定め、フリーラジカルの関与に対し、電磁ホーン型ESRイメージング装置による非侵襲的測定を確立させ、病態、進行度、治療に対する反応などに応用すべく基礎研究を行う。マウス脳虚血モデル(中大脳動脈一過性閉塞虚血ー再灌流モデル、両側内頚動脈閉塞モデルマウス)を作成。Q-band電磁ホーン型ESR装置に冷却装置付き3次元MRIコイルを組み込み、スピンラベル剤(MC-PROXYL)を用いマウス脳虚血モデルの生体イメージングを虚血時間の長短、再灌流から評価までの時間による変化により計測を試みたが、信号取得、画像化が困難であった。今後、スピンラベル剤の変更、装置の改良によるイメージングを試みる。また、アルツハイマー病モデルマウス(streptozotocin投与による)を作成。これらモデルについて各種テストによる高次脳機能評価、酸化ストレスマーカー(NO,MDA.GSH,SOD)のin vitro測定、ESRイメージング装置によるin vitro、in vivoのフリーラジカルイメージングを行い、治療的介入による変化についても検討を行う。in vivoにおけるフリーラジカルイメージングについては、当研究室でL-bandループギャップ共振器を用い、マウス悪性脳腫瘍モデルにスピンラベル剤を投与し、ESR計測に成功している。そのため、新規にTMモード式共振器をESR装置に使用し、感度の向上を企図した。この装置では、人工物によるフリーラジカルのイメージングが可能となっているため、それを用いマウスの虚血モデルでのフリーラジカルイメージングを試みたが、信号取得、画像化は困難な状況であった。新規にTMモード式共振器をESR装置に使用し、感度の向上を図り、フリーラジカルのイメージングを行う予定である。また、酸化ストレスマーカーとの比較検討を行う。新規にTMモード式共振器をESR装置に使用し、感度の向上を図りフリーラジカルのイメージングを行い、人工物によるイメージングが可能となっているため、それを用いマウスの虚血モデルin vitro, in vivoでのイメージングを行い、また、酸化ストレスマーカーとの比較検討を行う。
大腸発がんにおいて、低酸素・低栄養環境とゲノム不安定性とが作る負のスパイラル

上皮の発がん過程における、代謝異常とゲノム不安定性との間の相互作用について検証することを目的に研究を行った。ワールブルグ効果との関連が深い解糖系酵素、ピルビン酸キナーゼM(PKM)のアイソザイム変換を不可能とした遺伝子改変マウスから上皮細胞を単離した。3次元培養により継代・純化した上記細胞を、SV40ラージT抗原・活性化型Kras・活性化型EGFR等にて形質転換した。薬剤選択を行い、それら細胞における上皮マーカー発現を確認したのち、免疫不全マウスに皮下移植をした。Pkmによる糖代謝の制御が、腫瘍原生に大きく影響することが明らかになった。本課題では、大腸上皮の多段階発がんにおける、「低酸素・低栄養といった特有の微小環境における代謝特性」と、「ゲノム不安定性」との間の相互作用について検討することを目的に、研究をすすめた。その結果、平成24年度は、以下のような結果が得られている;1)がんに特徴的な代謝異常である“ワールブルグ効果"との関連が深い、解糖系の律速酵素の一つ、ピルビン酸キナーゼM(PKM)のアイソザイム変換を不可能とした遺伝子改変マウス(PKM1ノックインマウス、およびPKM2ノックインマウス)から上皮細胞を単離し、解析を行った。マトリゲル上での3次元培養により、これら細胞を長期にわたって増殖維持することができた。長期培養後も、それら細胞では、EGF依存性が保たれていた。そこで、それら細胞に、SV40 T抗原、活性化型Kras、活性化型EGFRをコードするcDNAを、ウイルスベクターを用いて導入した。感染陽性細胞の選択と保存が完了したところであり、今後、それら細胞の表現型解析を行う。2)DNA修復に関与する6型プロテインホスファターゼ(PPP6C)遺伝子ノックアウトマウスに関しては、薬剤投与によってPP6欠損を誘導できる細胞を作製したものの誘導効率に問題があったが、ウイルスベクターを用いてCreリコンビナーゼを発現させることにより、PP6欠損を効率よく誘導できるようになった。現在、DNA損傷修復系解析のための条件最適化(UV・放射線照射量、抗がん剤量等)を行っている。上皮の多段階発がんにおける、「低酸素・低栄養といった特有の微小環境における代謝特性」と、「ゲノム不安定性」との間の相互作用について検討することを目的に、研究をすすめた。その結果、平成27年度は、以下のような結果が得られている;がんに特徴的な代謝異常である“ワールブルグ効果"との関連が深い、解糖系の律速酵素の一つ、ピルビン酸キナーゼM(PKM)のアイソザイム変換を不可能とした遺伝子改変マウス(PKM1ノックインマウス、およびPKM2ノックインマウス)から上皮細胞を単離し、解析を行った。マトリゲル上での3次元培養により継代・純化した上記細胞に、SV40ラージT抗原、活性化型Kras(KrasG12D)、活性化型EGFR(EGFRex19del)をコードするcDNAを、ウイルスベクターを用いて導入して形質転換した。移植に際しては、必要に応じて、マトリゲル細胞外マトリックスを使用した。Pkmによる糖代謝の制御が、腫瘍の生着率や生着後の腫瘍増大速度に差をおよぼすことが明らかになった。興味深いことに、上記のPkmの腫瘍原生への影響は、KrasG12D形質転換上皮細胞よりも、EGFRex19del形質転換上皮細胞において、強く表れた。DNA損傷への影響を調べるため、形質転換したPKMノックイン上皮細胞におけるリン酸化H2AXのレベルを検討したが、これまでのところ、明確な違いはみとめられなかった。しかし、活性酸素レベルには違いがみられることから、今後、実験条件のさらなる最適化が重要と思われた。染色体モード等についても、今後検討する。変異マウス同士の交配が十分に行えなかった点や、解析機器の導入遅れが生じた点があるものの、その他の点で当初の計画以上に進展した箇所もあり、区分「2」とする。大腸外科学おおむね当初計画に沿って研究を推進する。消耗品費が、予想よりも少額で済んだため。研究をより円滑に推進するため、消耗品費を計画よりも増額する。