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分子導体における電荷密度ゆらぎの研究

一分子あたり平均0.5+の電荷をもつ有機固体においては、分子の配列の仕方により、分子のもつ電荷が0.5±Δのように平均値からΔだけ偏る場合がある。この偏りは静的であったり動的であったり、あるいはゆらぎとして存在する。この偏りの起源を実験的に明らかにした。また、いくつかの物質で、この偏りが新型の強誘電性を引き起こすことを明らかにした。強誘電体は電子デバイスや光学デバイスの素材として欠かすことのできない物質であるが、新型の強誘電体は従来の強誘電体と異なり、高速光応答デバイスとしての応用が期待される。α'-(BEDT-TTF)_2IBr_2はα型BEDT-TTF塩と類似のヘリングボーン構造をとる物質であるが、金属的な性質をもつα-(BEDT-TTF)_2I_3やα-(BEDT-TTF)_2INH_4Hg(SCN)_4など比べて、バンド幅が極端に狭い物質である。この事を反映して、この物質は局在型の光学伝導度をもち、電気抵抗は全温度領域で半導体的な挙動を示す。この物質は210K付近で電気抵抗の急激な上昇を示すが、この温度付近で電荷の秩序・無秩序転移をおこす事が知られている。ところが、この物質はさらに160Kでもエントロピー変化を伴う比熱の異常を示し、30Kでも磁気的な相転移を起こして非磁性状態へ移行することを見出した。この逐次相転移の機構については現在様々な角度から研究を進めている。平成22年度は210Kの相転移に注目し、BEDT-TTFの中央のC=Cを^<13>Cで置換した電荷移動塩と全ての水素を重水素で置換した塩の電気抵抗を調べた。その結果、重水素置換物質で210Kの相転移温度が約4K上昇する事を見出した。これは、重水素による化学圧による効果とは逆の方向であって、電子格子相互作用に帰せられる結果である。この事は、210Kで秩序状態から融解した伝導電子がクーロン力と電子格子相互作用によって各分子に強く束縛されて、スモールポーラロンを形成していることを強く示唆している。BEDT-TTF分子の全対称振動との振電相互作用を解析したが、寄与は限定的であり、むしろ、格子振動特に回転的振動(libration)の寄与が大きい。この結果は、分子導体における電子格子相互作用の重要性を示す初めての実験結果であり、狭いバンド幅の物質を研究対象としたために初めて得られた結果である。(1)BEDT-TTF塩における分子の価数とC=C伸縮振動の振動数との関係従来、BEDT-TTF塩の価数とC=C伸縮振動数との間には直線関係が成立すると考えられてきた。しかた、価数0.5の付近の振動数は直線から有意にずれている。また、温度によっても3-6cm^<-1>程度シフトする。このような状況を踏まえ、価数0.5付近の分子の価数を正確に見積もるための温度依存性を含めた経験式を提唱し、α型BEDT-TTF塩の金属相の各サイトの分子の価数を見積もり、第一原理計算と比較した。この経験式を高圧力下のα-(BEDT-TTF)_2I_3に適用し、ゼロギャップ状態における電荷分布を見積もることができた。その結果、ゼロギャップ状態においてはフェルミ準位付近を除いて、常圧のバンド構造が保持されていることが分かった。上の4つの同型の化合物の内、常圧で超伝導転移を示すのはM=NH_4のみである。これらの物質の赤外、ラマン活性なC=C伸縮振動を調べた結果、電荷秩序ゆらぎに特有なバイブロニックバンドをM=NH_4のラマンスペクトルにおいて観測した。一方、中心対称性の破れをM=K,Rb,Tlの赤外活性モードに見出した。前者は超伝導、後者は電荷密度波(CDW)に関係している点が重要である。上記物質におけるBEDT-TTFのC=C伸縮振動は100Kを境にして、高温側で2本に分裂し、低温側で、一本に融合する。低温相は電荷分布の均一なuniform metalと考えることができる。高温相は2本に分裂しているが、電気抵抗は金属的であり、構造的にも均一な構造に近い。このような状況を考慮して、理論的にその存在が指摘されていた、charge-order edmetalであると考えた。温度が高いので、金属である事を証明するのは難しいが、可能性は大きい。代表的な分子導体であるBEDT-TTFの電荷移動塩(以下ET塩)の中には、二量体を構成単位とする物質があり、絶縁性のものはダイマーモット絶縁体とよばれている。

これらの物質で、κ-(ET)2Cu2(CN)3は20 mKまでスピンの秩序化が起こらないため、スピン液体の候補物質として注目されている。同時に、この物質では60K以下でリラクサー強誘電体的な誘電異常が報告されている。誘電異常の起源として、ET(0.5+Δ)ET(0.5-Δ)のように平均価数0.5からの偏りが提案されている。この仮説を検証するために、ラマン分光法による研究を行った。二量体内で価数の大きな偏り(不均化)が発生すると、価数に敏感な分子振動モードは二つに分裂する。この物質の価数敏感モードは室温から5 Kの全温度領域で分裂はしなかったが、誘電異常が発生する温度領域で線幅が増大した。これは僅かな電荷の偏りを示唆する結果である。この物質は高圧下で金属化するが、価数敏感モードの線幅も圧力とともに狭くなった。この結果は誘電異常と線幅の増大が密接に関係していること意味している。誘電測定における分極ゆらぎのダイナミクスが分子振動に比べてはるかに遅いことを考慮に入れると、広い線幅は不均一な価数分布を示唆する。二量体内の価数の偏りは二量体に電気双極子を誘起するので、不均一な価数は不均一な電気双極子の分布を意味する。この結果はガウス分布に従う不均一な分極クラスターをもつリラクサーと共通する性質である。価数の偏りによってリラクサー的な強誘電性が発現しているとすると、電子分極による強誘電体(電子強誘電体)を裏付ける結果となる。電子強誘電体は従来のイオン分極による強誘電体と異なる新しい型の強誘電体であり、電子の質量がイオンに比べて軽いことから高速の光応答性が期待される物質である。代表的な分子導体であるBEDT-TTFの電荷移動塩(以下ET塩)の中には、二量体を構成単位とする物質が知られている。0.5+の平均価数を有するこれらの物質で絶縁性のものはダイマーモット絶縁体と呼ばれている。これらの物質で最近誘電異常が報告されている。例えば、κ-(ET)2Cu2(CN)3においては60K以下で、κ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clでは40K以下で誘電率の増大が報告され、強誘電体への相転移と考えられている。強誘電体における電気分極は結晶の反転対称性を破ることによって発生するので、二量体中の二つの分子を結ぶ対称心が破れて、(0.5+Δ)(0.5-Δ)のように平均価数0.5からの偏りが発生する可能性がある。二量体内で価数の偏り(不均化)が発生すると、価数に敏感な分子振動モードは二つに分裂するはずである。上記物質の価数に敏感なC=C伸縮振動モードは室温から5Kの全温度領域で分裂しなかった。しかし、両物質とも誘電率異常が発生する温度領域で線幅が増大することが認められた。ラマンスペクトルの線形を分光器の分解能を考慮に入れた2準位ジャンプ模型を用いて解析した結果、κ-(ET)2Cu[N(CN)2]Clにおける不均化の振幅として2Δ=0.04±0.005という結果を得た。κ-(ET)2Cu2(CN)3においては、もっと大きな偏りが示唆されるが、線幅の再現性が悪いために、その原因を追究している。二量体中の価数の偏りによって強誘電性が発現しているとすると、電子分極による強誘電体(電子強誘電体)を裏付ける結果となる。電子強誘電体は従来のイオン分極による強誘電体と異なる新しい型の強誘電体であり、電子の質量がイオンに比べて軽いことから高速の光応答性などが期待されている。
病原真菌のPAMPsセンシングによる細胞壁多糖構造変化と病原性との関連の解明

真菌細胞壁主要構成多糖成分であるβ-グルカンは,真菌培養上清中に放出されてくることが知られており,炎症性メディエーター産生など様々な生物活性を有することが報告されている.しかし,β-グルカンの真菌菌体そのものに対する作用を検討したものは少ない.本研究では,β-グルカン添加培養が真菌細胞に対してどのような影響を及ぼすのか検討した.完全合成培地C-limiting mediumを用い,β-グルカンを添加し,Aspergillus fumigates NBRC30870を液体培養した.菌糸成長の形態的変化を顕微鏡観察したところ,グルコース,デキストランを添加した培地と比較し,β-グルカンを添加した培地においては,分岐頻度が少なく,分岐部からの発育菌糸成長が促進された.次に寒天固形培地における増殖を検討した.グルコース添加培地と比較し,ラミナリン添加培地においては,ジャイアントコロニーの増殖が促進されていた.固形培養においても増殖が促進されていることが示された.β-グルカン添加,非添加培養により,得られた脱脂乾燥菌体をNaClO-DMSO法を用い,細胞壁グルカンを部分的に精製した.それらの構造について,^<13>C-NMRにて解析した.非添加培養においては,α-1,3-グルカンが主要構成成分であったが,β-グルカン添加群においては,β-1,3-グルカンのピークが上昇した.β-グルカン添加により,細胞壁のβ-グルカン含量比が変化することが示唆された.β-グルカンは環境中に広く存在している.本研究により,β-グルカンがAspergillusの成長を変化させ,細胞壁グルカンへ影響を与えていることが示唆された.真菌細胞から放出されたβ-グルカンがAspergillusの変化を起こし,感染症やアレルギー等の宿主応答などに影響している可能性が考えられた真菌細胞壁主要構成多糖成分であるβ-グルカンは,真菌培養上清中に放出されてくることが知られており,炎症性メディエーター産生など様々な生物活性を有することが報告されている.しかし,β-グルカンの真菌菌体そのものに対する作用を検討したものは少ない.本研究では,β-グルカン添加培養が真菌細胞に対してどのような影響を及ぼすのか検討した.完全合成培地C-limiting mediumを用い,β-グルカンを添加し,Aspergillus fumigates NBRC30870を液体培養した.菌糸成長の形態的変化を顕微鏡観察したところ,グルコース,デキストランを添加した培地と比較し,β-グルカンを添加した培地においては,分岐頻度が少なく,分岐部からの発育菌糸成長が促進された.次に寒天固形培地における増殖を検討した.グルコース添加培地と比較し,ラミナリン添加培地においては,ジャイアントコロニーの増殖が促進されていた.固形培養においても増殖が促進されていることが示された.β-グルカン添加,非添加培養により,得られた脱脂乾燥菌体をNaClO-DMSO法を用い,細胞壁グルカンを部分的に精製した.それらの構造について,^<13>C-NMRにて解析した.非添加培養においては,α-1,3-グルカンが主要構成成分であったが,β-グルカン添加群においては,β-1,3-グルカンのピークが上昇した.β-グルカン添加により,細胞壁のβ-グルカン含量比が変化することが示唆された.β-グルカンは環境中に広く存在している.本研究により,β-グルカンがAspergillusの成長を変化させ,細胞壁グルカンへ影響を与えていることが示唆された.真菌細胞から放出されたβ-グルカンがAspergillusの変化を起こし,感染症やアレルギー等の宿主応答などに影響している可能性が考えられた
腐食連鎖を中心とした生態系生態学の確立

モンゴル草原食物網の解析、北海道の2河川(幌内川と標津川)、さらに今年度は琵琶湖流入河川を中心に、水生生物の炭素・窒素安定同位体分析を行い、水系での腐食連鎖、生食連鎖を含む食物網構造の解析を行った。その結果、以下のような新たな知見が得られた。1)幌内川のbackwater pool(流路の蛇行部に形成される落ち葉だまり)やhyporheic zone(伏流水)を生息場所とする水生昆虫の一部で非常に炭素安定同位体比の低い幼虫が見つかった。このことから、一見好気的に思われてきた渓流生態系にはメタンガスを取り込む特異な腐食食物連鎖の存在することが明らかになった。現在、DNA解析も並行して行い、メタンガスの取込み機構に関する研究を行っている。2)標津川では'60-'70年代の直線河道工事に伴い、多くの河跡湖が出現した。その一つの河跡湖の水生生物(魚類、水生昆虫、無脊椎動物、藻類、落葉)の同位体特性と本川のそれを比較した結果、河跡湖では生態系外からの侵入魚類個体が見られないのに対し、本川ではさまざまな魚種の侵入個体を同位体比から識別できた(応用生態工学会誌、特集号)。3)琵琶湖流入河川調査では琵琶湖流入口に近い地点で、貧栄養から富栄養な河川を含む32河川で、カワニナ、アメリカザリガニ、トウヨシノボリ、堆積泥、懸濁粒子、付着藻類などを採集、分析し、河川の汚濁状況と同位体比との関連性を明らかにした。一部の都市河川で食物連鎖の長さが短縮する現象が見られたこと、農業排水の影響の強い河川では付着藻類の炭素同位体比が低くなることから濁水の影響の指標になりうることが明らかになった(平成16年度生態学会発表予定)。昨年度のモンゴル草原食物網の会席に加えて、今年度は北海道の2河川(幌内川と標津川)を中心に、水棲生物の炭素・窒素安定同位体分析を行い、水系での腐食連鎖、生食連鎖を含む食物網構造の解析を行った。以下のような新たな知見が得られた。現在、東京薬科大学でのDNA解析も並行して行い、メタンガスの取込み機構に関する研究を行っている。その一つの河跡湖の水棲生物(魚類、水生昆虫、無脊椎動物、藻類、落葉)の同位体特性と本川のそれを比較した結果、河跡湖では生態系外からの侵入魚類固体が見られないのに対し、本川ではさまさまざまな魚種の侵入個体を同位体比から識別できた。この結果は、平成15年度の応用生態工学会で発表予定である。昨年度に引き続き行ってきた低レベルトレーサー植物(δ^<13>C=600-800‰、δ^<15>=800-1,000‰のヤナギ2種(Salix spp.)とアベマキ(Quercus variabilis)を気密性の人工気象機内で育成することに成功し、トレーサーヤナギは乾重で5.0kg得られた。今後は、上記の2種類の水系(河跡湖と渓流のbackwater pool)を中心に、これらトレーサーヤナギを施与し、生態系レベルの物質循環における腐食連鎖の重要性を炭素・窒素という生元素に関して解析していく予定である。

一部の都市河川で食物連鎖の長さが短縮する現象が見られたこと、農業排水の影響の強い河川では付着藻類の炭素同位体比が低くなることから濁水の影響の指標になりうることが明らかになった(平成16年度生態学会発表予定)。
血漿タクロリムス濃度が免疫抑制効果に及ぼす影響

臓器移植や自己免疫疾患に用いられる免疫抑制剤のタクロリムスは治療血中濃度域が狭く、生物学的利用能の個体差が大きいことから、投与設計のために全血を用いたTherapeutic drug monitoringが必要とされている。近年、全血濃度を高値に維持した症例でも拒絶反応が抑制できず、逆に、高血糖などの副作用が発症してしまう問題が明らかにされた。そこで、本研究では、血漿タクロリムス濃度が免疫抑制効果に及ぼす影響を検討した。まず、血漿濃度の測定法を検討した。健常人からヘパリン採取した血液を対象とし、ヘマトクリット(Ht)値を実験的に20、40、60%に調製後、タクロリムスを添加して全血濃度を10、20、40、60ng/mLに調整した。調製した血液の血漿濃度を4種類の免疫測定法で実測した結果、酵素標識免疫測定法でのみ血漿濃度が測定できることを明らかにした。次に、interleukin 2のmessenger RNA(mRNA)量を定量する方法を検討した。本研究では、白血球を分離せず、全血から直接、mRNAを抽出する方法を確立した。また、real-time逆転写PCR法に関連する実験の条件を設定した。今後、研究対象とする血液検体の数を増やし、詳細な解析をおこなう予定である。また、小児肝移植症例の拒絶反応を予防するには血漿濃度が重要であり、移植初期には1ng/mL以上に維持する必要があること、さらに、拒絶反応を発症しなかった症例のHt値は発症した症例よりも有意に低かったことを明らかにしている。血漿濃度は薬物の活性を直接に反映する値である。よって、本研究で検討した血漿濃度モニタリングは、臨床上、より有用な方法であると考えられる。全血濃度に加え、血漿濃度のモニタリング法を確立することで、移植における拒絶反応をより確実に防ぎ、臓器生着率の向上に貢献できるのではないかと期待している。
翻訳後修飾によるシグナル伝達制御の分子基盤と疾患発症におけるその破綻

本領域実施期間である平成22年度から平成26年度までの研究成果を国内ばかりでなく海外にも広く発信するため成果を英文記載した本を「Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling」と題してSpringerから出版した。領域代表井上と総括班員の武川が編集し計51名の計画班員及び公募班員は執筆した。シグナル伝達の新たな解析技術、シグナル伝達の数理シミュレーション、シグナル伝達の構造的解析、翻訳後修飾によるシグナル伝達の制御と疾患発症の4つのセクションで構成され全20章からなる。さらに、中高校生を始め一般国民へ研究成果を周知するために「中高校生・専門外の皆さんへの研究成果報告細胞の営みと病気との関係を明らかにしようとした研究グループの5年間」と題する冊子を総括班員で作成しスーパーサイエンスハイスクールを中心に211の中高校に配布した。できるだけ平易な説明に心がけ、配布の際には生徒が気軽に目を通せる機会を設けて欲しい旨の教師宛の手紙を同封した。また、中高校生向けの冊子は、領域ホームページからPDFファイルをダウンロードできるようにしてあり、広く一般国民が閲覧可能な状態にある。この冊子を読んだ中高校生の一人でも多くが研究者を目指すことを期待している。成果公表に加えて、本領域のコンセプトである異分野連携をさらに発展させる戦略について平成28年1月23日に最終総括班会議を開催し議論した。27年度が最終年度であるため、記入しない。異分野連携、若手育成、成果公表を目的に以下の活動を総括班として実施した。(1)総括班員で領域運営に関して審議する総括班会議の開催、(2)公募班員を含めた全班員で研究内容等を討論する領域推進会議の開催、(3)合宿形式で討論する若手ワークショップの開催、(4)領域外へ成果を公表するためのワークショップ、国内シンポジウム、国際シンポジウムの開催、ニュースレターの発行(5)領域ホームページを用いた班員交流の促進(6)一般国民に成果を公表するための公開講座、出前授等のアウトリーチ活動の実施、(7)領域アドバイザーによる運営評価の反映。総括班として領域運営に関する以下の活動を実施した。1)総括班員で領域の運営に関して審議するため領域推進会議を兼ねた総括班会議を下記日程で3回開催した。第1回総括班会議(H22.8.20)東大医科研、第2回総括班会議(H22.9.8)東京ステーションコンファレンス、第3回総括班会議(H22.12.8)神戸ポートピアホテル。2)領域内の研究を領域外の研究者に広く周知するため、H22.12.8第33回日本分子生物学会年会・第83回日本生化学会大会合同大会・第9会場にて、本領域のワークショップ「翻訳後修飾によるシグナル伝達制御と疾患」(オーガナイザー:井上純一郎、徳永文稔)を開催した。聴衆は約300名であった。さらに第1回公開シンポジウム"「修飾シグナル病」学術領域の創出"をH23.1.29東大医科研で開催、その後ポスター発表を含む研究交流会を実施した。聴衆は約100名で活発な質疑応答が行われた。3)領域アドバイザーの3名の先生方にはH22.7.16,H22.7.30,H23.1.29に運営方針、研究の進捗状況に関する意見を伺い、領域運営に反映させた。4)H22.9.15に領域ホームページを公開し、組織、研究内容を含む領域の概要を掲載した。また、H23.3.12に班員専用ページを立ち上げ、タンパク質結晶構造解析、細胞シミュレーションの基礎、質量分析計を用いたプロテオミクス解析の3項目を設け異分野連携を促進するための情報を掲載した。来年度からの公募班員の参加に備えより充実した情報を今後追加して行く予定である。5)ホームページにより領域の研究内容を周知する広報活動に加えて「修飾シグナル病」ニュースレター第1号をH22.12の発行し、約400名可の領域外関連研究者に配布するとともにPDFを領域ホームページにダウンロード可能な形式で掲載した。1)領域運営に関して審議するため第4回(H23.7.1)、第5回総括班会議(H24.1.28)東大医科研で開催した。H23.7.12に第1回領域推進会議を開催し、公募班員を含めた全班員の研究内容について討論した。7.1には若手研究者によるポスター発表を含む研究交流会を実施した。3)領域アドバイザー3名の先生方には随時領域運営に関してご意見をいただいた。4)領域ホームページには、総括班の活動状況や班員の研究成果を随時掲載し、領域内外に周知した。Web討論・情報交換をするためのページを総括班員内で試験的に使用した。5)ニュースレター第2号をH24.1に発行し、約1400名の領域外関連研究者に配布した。アウトリーチ活動として市民公開講座「癌の新たな治療戦略」を、名大・環境医学研究所と共同で開催した(H23.10.15)また、札幌紀伊国屋書店でサイエンスカフェ「がん研究最前線」を開催した(H23.11.5)1)領域活動の促進及び成果公表のため第65回日本細胞生物学会大会(H25.6.16)、第86回日本生化学会(H25.9.12)、日本薬学会第134年会(H26.3.30)で領域が企画するシンポジウムを開催した。

2)若手研究者の育成のため第2回若手ワークショップを合宿形式で開催し、班員研究室の若手33名全員が口頭で発表し議論を交わした(H25.10.2123)。市川(数理モデル)、石谷(構造生物学)、尾山(プロテオミクス)による講習会も開催した。3)第3回公開シンポジウム「シグナル伝達解析技術と数理モデルの最先端」を領域外から3名の特別講演者を招聘し東大医科研講堂において開催した(H26.1.25)。活発な質疑応答が行われた。4)第6回総括班会議(H25.7.6)、第7回総括班会議(H26.1.25)を開催し領域運営に関して意見交換をした。5)第3回領域推進会議及び第4回研究交流若手ポスター発表会を東大医科研講堂と白金ホールにおいて開催し、班員間の共同研究を促進するとともに若手の育成に務めた(H25.7.56 )。6)領域アドバイザー3名の先生方には随時領域運営に関してご意見をいただいた。7)領域ホームページには、総括班の活動状況や班員の研究成果を随時掲載し、領域内外に周知した。論文紹介・評論サイトにより班員間の情報交換・意見交換を促進させた。8)ニュースレター第4号をH26.1に発行し、約1400名の領域外関連研究者に配布した。9)アウトリーチ活動として市民フォーラム(H25.6.8)、群馬ちびっこ大学(H25.8.9)及び前橋まちなかキャンパス(H25.9.6)での講演、茨城県立緑岡高校での出前授業(H25.10.25)を行った。また、筑波大学附属駒場中学校(H25.5.23)及び都立日比谷高校(H25.7.19)の研究室見学での研究説明を行った。1)領域活動の促進及び成果公表のため第73回日本癌学会学術総会(H26.9.25)、第87回日本生化学会(H26.10.16)、第37回日本分子生物学会年会(H26.11.25)で領域が企画するシンポジウムおよびワークショップを開催した。2)若手研究者の育成のため第3回若手ワークショップを合宿形式で開催し、班員研究室の若手28名全員が口頭で発表し議論を交わした(H26.9.3010.2)。プロテオミクス及び数理分野に関するテクニカルセミナーを開催し、がん研究会がん化学療法センター所長の吉田光昭先生には特別講演をお願いした。3)第2回国際シンポジウム「2nd International Symposium on Protein Modifications in Pathogenic Dysregulation of Signaling」を海外から4名の特別講演者を招聘し東大医科研講堂において開催した(H27.1.23-24)。4)第4回領域推進会議及び第5回研究交流会若手ポスター発表会を東大医科研講堂と近隣ホテルにおいて開催し、班員間の共同研究を促進するとともに若手の育成に務めた(H27.1.23)。5)領域アドバイザー3名の先生方には随時領域運営に関してご意見をいただいた。6)領域ホームページには、総括班の活動状況や班員の研究成果を随時掲載し、領域内外に周知した。7)ニュースレター第5号をH27.1に発行し、約1400名の領域外関連研究者に配布した。
大規模災害と復興パラダイムの形成・変容ー旧ユーゴ圏の近現代を対象にー

本研究課題は旧ユーゴの近現代において発生した3つの地震災害を対象とし、どのような復興を実現し、その体験を通じてどのような復興関連の社会制度を構築し、改良したかを明らかにし、日本における今後の災害復興のあり方を見直すための示唆を得ることを目的とした。災害の規模や発生した土地のおかれた状況が異なるため、単純な比較は困難であるが、調査を通じてプレハブ住宅を大量かつ迅速に供給する復興から歴史的街並を復原する復興へと復興の姿勢が変化していたことが明らかになった。自らのおかれた時代を支配するパラダイムが成立した経緯を整理し、そのパラダイムの合理性を常に確認しつつ行動することが必要と考える。5月下旬および11月下旬に現地調査を実施し、1)セルビア国立図書館およびモンテネグロ国立図書館において旧ユーゴの災害関連法制と、スコピエ地震・ソチャ渓谷地震・コトル湾地震でのユーゴ連邦および連邦内の各共和国の行動記録に関する文献を収集した。また、2)前年度の補足としてスコピエ市の応急仮設市街地の踏査を実施した。3)ソチャ渓谷(トルミン市、コバリド市、ボヴェツ市、ブレギン町)およびコトル湾(コトル市)のかつての被災地を踏査し、現地文献を収集後、関係者(現在も残る復興事務所、測量局、地震被害に関する展示施設の管理者など)にコンタクトをとり、今後の調査計画をたてた。前年度、収集した図書・公文書における文献調査にもとづき、1)『1963年スコピエ地震後の復興計画コンペと復興後の市街地-復興後の空間にみるコンペ案の影響に着目して-』と題した論文を日本都市計画学会に投稿し(5月→審査の結果、不採択)、2)スコピエ地震後に供給された応急仮設住宅の供給計画および供給後に生じた各種問題をまとめたTemporary Housing Supply and its International Cooperative Background after the 1963 Skopje Earthquake(『1963年スコピエ地震後の国際協力の背景』)と題した論文をヨーロッパ都市計画教育協会AESOP2013年ダブリン年次大会で(7月)、また3)『スコピエ計画の実施にみる地域文脈の影響』と題した論文を2013年度日本建築学会大会(北海道)都市計画部門パネルディスカッション「成長時代のコンテクスチャリズムから人口減少・大災害時代の地域文脈論へ」(資料集)で(8月)、それぞれ発表した。[研究の成果の具体的内容]スコピエ市文書館所蔵の震災関連文書の内容に基づいて地震発生後の国や自治体の行動を時系列で把握したほか、同市都市計画・建築局の協力により、震災後のプレファブ仮設住宅の建設状況の詳細を把握した。プレファブ仮設住宅が震災後50年のあいだにどのように変容し、利用され続けているか踏査した。[研究の成果の意義]わが国では応急仮設住宅への入居期間は2年間と決められているが、スコピエ市では当初こそ仮設(入居期限は明記されてない)と位置付けられていたプレファブ住宅が現在まで50年間利用され、各世帯の生活が安定するに従ってライフステージや好みに応じた増改築がなされてきていた。同市の復興は当局による復興計画が中断した点では失敗であるが、仮設居住を結果的に長期間にわたって許容した点で被災者の生活を安定化させたと評価することもできる。[研究の成果の重要性]応急仮設住宅の入居期限はこれまでの2年間から東日本大震災後に3年間、そして4年間と延長されてきた。今後、復興公営住宅を建設する代わりに応急仮設住宅の長寿命化や連棟ユニットハウスの部分的な改築などがなされる可能性が高まっており、スコピエ市での経験を日本の事情に則して解釈し直し、発信することで、日本の災害復興のあり方を再検討する視座を提供できるものと考えている。[その他]スコピエ市博物館のMs. Namicheva氏より、震災復興計画に関わる資料整理への協力を打診された。今後、現地研究機関と共同で「二国間交流事業」などへ応募し、本研究課題を契機とした都市計画・建築分野でのマケドニア(旧ユーゴスラヴィア)との交流をさらに発展させたい。【6月下旬に現地調査を実施】1)ソチャ渓谷地震後の災害対応の実態に関する資料をノヴァ・ゴリツァ市にあるノヴァ・ゴリツァ地方文書館Pokrajinski arhiv v Novi Gorici、トルミン市チリル・コスマチュ図書館Knjiznica Cirila kosmaca Tolminおよびボヴェツ市図書館Knjiznica

Bovecにおいて収集し、2)前年度5月の調査時に訪問したボヴェツ・コバリド国立環境・空間計画技術局Ministrstvo za okolje in prostor Ministrstvo za okolje in prostor Drzavna Tehnicna Pisarna Bovec-Kobaridのアンディ・フロヴァティン氏Mr. Andy Hrovatinを再訪問し、トルミン市およびボヴェツ市において建築家・都市計画家マックス・ファビアニMaks Fabianiによって1920年代に策定された第一次大戦後の復興計画案とそれら計画案の市街地改造への影響、ソチャ渓谷地震後の計画進捗の有無などをヒアリングした。また、旧ユーゴの後継国のひとつボスニア・ヘルツェゴヴィナ共和国において3)現地調査の1ヶ月前(5月中旬)に発生した水害によって甚大な被害を受けたドボイ市Dobojの被災状況を踏査し、4) 90年代の内戦とその後の復興期のサラエヴォ市Sarajevoにおける被災者生活に関する資料を収集した。【収集した情報の整理】セルボ・クロアチア語の専門家の助力を借りながら整理を行った。今後、分析を進める予定である。【研究成果の一部発表】今年度の研究を進める一方、昨年度までの調査にもとづいて日本建築学会危機に際しての都市の衰退と再生に関する国際比較【若手奨励】特別研究委員会報告書に『スコピエ地震の復興にみる「危機」とその対応』と題する論考を寄せた。都市計画史1)2度の現地調査にもとづき、多くの文献の収集に成功した。その後、研究協力者(大阪大学・アレクサンドラ・クルスティチAlexandra Krstik氏)の協力を得ながら内容の読解を進めている。2)研究成果を3本の論文(うち1本は審査の結果、不採択)にまとめ、発表した。3)ソチャ渓谷地震のかつての被災地であったトルミン市を訪問した際、70年代の地震被害からの復興が一段落した90年代に再び被災したために現在も事業継続中の復興事務所においてアンディ・フロヴァティンAndy Hrovatin氏と知り合い、氏の紹介でトルミン郡測量局を訪問し、紙およびデジタル(GIS)ベースの地籍図・地籍台帳の利用可能性を確認するなど、最終年度の調査活動の準備も進められた4)ただし、収集した文献が大量であり、内容把握が完了していない。新年度はその把握を早期に実施する必要がある。スコピエ市で収集した同市の復興計画と仮設住宅の実態に関する情報をマケドニア人の協力により整理中であり、その成果は日本建築学会の大会梗概(投稿済み)のほか、3つの学会に投稿予定である。スコピエ市の研究作業に予想以上の時間を配分したため、申請書に記したコトル湾地震に関する研究が後回しとなっており、本年度はコトル湾地震の作業を本格化させたいと考えている。1)前年度の調査で関連資料の存在状況が把握できたソチャ渓谷の被災地における地籍図・地籍台帳の複写(トルミン郡測量局)、ソチャ渓谷地震に関する公文書の調査・複写(ノヴァ・ゴリツァ市・州文書館)を実施し、ソチャ渓谷地震の復興計画と復興事業の成果を把握する。2)前年度の調査でコトル市の近隣に「バラカ(バラック、応急仮設住宅の意味)」と呼ばれるかつての応急仮設市街地が現存していることを聞き及んだ。コトル市の復興状況は把握できたが、応急仮設住宅地の状況は未踏査なため、同地を調査する。3)前年度に収集した文献の内容把握を進める。
非線型常微分方程式の漸近解析とその応用

実領域上での非線型常微分方程式の漸近理論について研究成果を上げることができた.例えば,準線型2階方程式の正値解の漸近形を導出できた.また,高階常微分方程式の解の振動性の特徴付けや解の零点の分布状況を調べた.応用として,比較定理等を用いて楕円型偏微分方程式の種々の漸近的性質を持つ解の存在証明や解の振動性の特徴付け等ができた.実領域上での非線型常微分方程式の漸近理論について研究成果を上げることができた.例えば,準線型2階方程式の正値解の漸近形を導出できた.また,高階常微分方程式の解の振動性の特徴付けや解の零点の分布状況を調べた.応用として,比較定理等を用いて楕円型偏微分方程式の種々の漸近的性質を持つ解の存在証明や解の振動性の特徴付け等ができた.1.準線型2階常微分方程式の正値解の漸近形の決定・・・一般化されたEmden-Fowler型方程式で特に非線型項が特異なものを考え,その全ての正値解の漸近形を方程式に含まれるパラメータにより分類し決定した.2.準線型2階楕円型偏微分方程式の解の振動性の解明・・・いわゆる退化ラプラシアンを主要項に持つ楕円型方程式の外部領域における解の振動性を考察した.この種の研究は方程式の非線型項に単調性や増大度・減衰度を予め仮定しておいて考察される事が殆どであった.本研究ではそのような仮定を置くことなく考察した.特に,自励系方程式に対しては解が全て振動的であるための必要十分条件を得る事が出来た.3.高階常微分方程式の解の漸近挙動の解明・・・(1)高階準線形常微分方程式に対して、正値解の漸近挙動・正値解の存在性などの問題を考察した.特に、あるクラスの方程式に対して正値解が存在するための必要十分条件を積分条件の形で与えた.(2)偶数階パラメータ付き非線形常微分方程式の有界な非振動解の零点の個数について考察し,その帰結として、偶数階非線形特異固有値問題の場合でも、部分的に、2階線形正則固有値問題と類似の結果を得ることができることを明らかにした.4.微分方程式におけるKaramata関数解の挙動・・・1970年にセルビアのKaramataによって導入された正則変動関数(いわゆるKaramata関数)をさらに一般化したKaramata型関数の枠組みの中で,2階非線形Sturm-Liouville微分作用素を含む微分方程式の非振動解の漸近挙動を解析した.5.楕円型偏微分方程式系の解の漸近的性質の解明・・・(退化)ラプラシアンを主要項に持つ非線型楕円型方程式系を扱った.強い増大度を持つ解の存在証明や解が全て振動的になるための(必要)十分条件を与えた.本年度は主に常微分方程式と球対称な楕円型方程式の球対称解の解析,およびシミュレーションを行った.具体的な成果は以下のとおりであった:1.高階準線型常微分方程式の解析:高階準線形常微分方程式に対して、正値解の漸近挙動・正値解の存在性などの問題を考察した.特に、あるクラスの方程式に対して正値解が存在するための必要十分条件を積分条件の形で求めた.また,偶数高階パラメータ付き非線型常微分方程式の有界な非振動解の零点の個数について考察し、その帰結として、偶数高階非線型特異境界値問題の場合でも,部分的に,2階線型正則固有値問題と類似の結果を得ることができることを明らかにした.2.2階準線型常微分方程式のいわゆる中間オーダー解の解析:球対称性を持つ退化ラプラス方程式を典型例とする2階準線型常微分方程式の中間オーダー解を考察した.この解は係数関数やベキ指数の関係によって様々なオーダーのものが存在する事が理論的に証明できた.理論的にオーダーの求まらない方程式については、数値実験により解の性質を調べる試みも行った.3.2階半線型楕円型方程式系の球対称な正値全域解の存在・非存在について:これまで、ある積分条件の下で正値全域解の存在が知られていたが、この条件が成立しない場合について研究を行なった.結果として、新たな存在定理を得ることができた.4.特異な非線型項を持つ2階準線型常微分方程式の正値解の解析:正値解をその漸近挙動によりクラス分けし,各クラスの解が存在するための必要/十分条件を導いた.また,各クラスの解の漸近形をも導出した.1.ある種の2階半分線形関数微分方程式の解をカラマタ(Karamata)関数(正則変動関数)の枠組みで解析することを試み,緩変動関数解と指数1の正則変動関数解の存在性を特徴付けることに成功した.2.2階半線形楕円型偏微分方程式系の解の存在性を特徴付けるために,まず係数関数が球対称性を持つ場合で球対称解を考察した.このような方程式系が正値解を持たないための十分条件は知られていたが,その十分条件が成立しないときにはごく僅かな場合を除いてlarge solutionと呼ばれる正値解が存在する事を示した.3.高階準線型常微分方程式の全ての解が右に大局的に存在するための必要十分条件を導出し従来の結果を拡張した.4.2階準線型常微分方程式の正値

解全体をその増大(減衰)度により分類を行い,各クラスの解のより精密な漸近形を導出した.また,ある種のクラスの解には一意性が成り立つ事も示した.5.2階準線型楕円型偏微分方程式が正値解を持たないための(必要)十分条件を導出した.それは半線型方程式に対する既存結果の拡張,および改良になっている.実領域上での非線型常微分方程式の解の漸近論について研究した。またそれの応用として楕円型方程式の解の漸近的性質も解明した.具体的成果は次である:1.種々のタイプの2階準線型常微分方程式の全ての正値解の漸近表現公式を導出した.それらはエムデン(Emden)の方程式やトーマス=フェルミ(Thomas-Fermi)の方程式に対する古典的結果の自然な拡張である.2.特に特異な非線型項をもっ準線型方程式の場合には正値減衰解の存在性やその一意性をも確立できた.3.1の結果と比較原理等を用いて準線型楕円型方程式の外部境界値問題に種々のタイプの正値解が存在することを示した.4.1の結果とある種のエネルギー積分に対するリッカチ型微分不等式の解の解析とをもちいて準線型楕円型方程式(不等式)の正値解に対する種々のリュービユ(Liouville)型定理を確立した.単純化した状況下ではそれらは古典的なリュービユの定理の別証明とみなせる.(しかし,手法は周知のものと異なっている.)5.高階(一般階数)の準線型常微分方程式に対して上記の1,2と同じテーマに取り組んだ.部分的には2階方程式と平行した結果が得られた.6.時間遅れを持っ方程式で,解のクラスをカラマタ(Karamata)関数に限定して上記の1,2と同じテーマに取り組み,やはり同様の結果を得た.
ウィトゲンシュタイン哲学の教育学的意義

本研究の目的は、ウィトゲンシュタイン哲学における「言語ゲーム」が変容する理路を究明することによって、その教育学的意義を読み解くことにある。その読解のためには、昨年度に解明したウィトゲンシュタインの規則論や「私的言語」論に加えて、彼の「規準」論や「意図」などの志向性概念を解明する必要がある。したがって本年度は、「規準」概念や「意図」などの志向性概念を研究し、博士論文を完成した。「規準」概念の分析は、中国四国教育学会第61回大会の発表を通じて、志向性概念の分析は教育哲学会第52回大会での発表を通じて行った。そして、これらの研究発表の場を通じて、新しい解釈を得た。ウィトゲンシュタインは、後期哲学を代表する著作『哲学探究』第1部において、「規則」、「私的言語」、「規準」そして「意図」などの志向性をめぐる考察を展開しており、そこで「言語ゲーム」の変容可能性を示している。すなわち「言語ゲーム」の学習者が既存の「言語ゲーム」を揺るがし、それによって新たな「言語ゲーム」を産み出し得るダイナミズムが存在するのである。この解釈は、従来のウィトゲンシュタイン研究が十分に解明することのできなかった、教育的営為の孕み持つダイナミズムを描き出している。道徳教育や高等教育といった研究領域においても、このウィトゲンシュタイン解釈が有効であることも同時に示した。この目的を達成するためには、ウィトゲンシュタイン哲学の鍵概念である、(1)「規則」、(2)「私的言語」の両者を精緻に読み解くと同時に、オリジナルの視点を打ち出す必要がある。本年度は、この作業を国内外の発表の場を利用して進めた。まず、博士論文完成にむけて必要不可欠な資料の収集・整理を行なった。日本語文献・外国語文献の資料の収集、それらの資料を通じて、ウィトゲンシュタインの「規則」概念の再検討、および「私的言語」概念の新しい解釈を試みた。(1)「規則」については、これまでの研究成果の検討も含め、拙論「ウィトゲンシュタイン規則論の学習論的意義--「ウィトゲンシュタインのパラドックス」の検討を通じて--」の一部分を英文に書き直し、国際学会である「教育哲学者国際ネットワーク」にて、異なる視点からの発表を2回行った。(2)「私的言語」については、「中国四国教育学会」での発表を行った。「言語ゲーム」の「規則」の変容可能性は「私的言語」概念に内在しており、さらにウィトゲンシュタインの「規則」や「私的言語」のみならず、「基(規)準」「意図」をも含めて、広範に考察を行う必要性を確認した。ルイーゼ・マッカーティー氏との共同研究発表を通じて、ウィトゲンシュタイン哲学の特質を集中的に議論した。これも、研究課題を遂行するための大きな示唆となった。
好酸球の分化におけるアセチル化の役割に関する研究

慢性気管支喘息、アトピー性皮膚炎あるいはアレルギー性鼻炎などのアレルギー性疾患は、その難治性と近年の環境の変化に伴う患者数の増加によって社会的な問題になっている。このようなアレルギー性疾患において、好酸球は骨髄、末梢血および炎症部位で増加しており、近年、好酸球の炎症局所への浸潤が病態の悪化に深く関与していると考えられるようになった。好酸球に関する研究で特に遅れている分野は、血液幹細胞から好酸球への分化機序である。IL-5がその分化を選択的に行うことは広く知られているが、好酸球性白血病細胞株HL-60clone15細胞やEoL-1細胞もまたn-butyrateにより好酸球に分化する細胞として1985年に報告され好酸球への分化モデルとして世界中で広く利用されてきた。しかし、その機序は約20年もの間明らかにされていなかったので、本研究ではその機序を解析し、n-butyrateがヒストン脱アセチル化酵素を持続的に抑制してヒストンをアセチル化状態に保つためであることを明らかにした。また、EoL-1細胞は好酸球性白血病の原因遺伝子であるFIP1L1-PDGFRA融合遺伝子を持ち、ヒストン脱アセチル化酵素を阻害するとEoL-1細胞内のFIP1L1-PDGFRA融合遺伝子産物であるFIP1L1-PDGFRα蛋白質が減少することを明らかにした。本研究成果は、今後、幹細胞がIL-5により好酸球に分化する機序に貢献するだけでなく、好酸球性白血病の治療の方法論構築にも寄与できると考えられる。好酸球性白血病細胞株EoL-1細胞は、FIP1L1遺伝子とPDGFRA遺伝子の融合が起こっている。その結果、融合したFIP1L1-PDGFRA遺伝子から産生される蛋白質FIP1L1-PDGFRαが細胞内で恒常的に活性化されて細胞の増殖を誘導するシグナルを伝達するため、幹細胞から成熟好酸球に分化する途中で細胞の異常増殖が起こり白血病細胞として認識されている。EoL-1細胞は、古くからn-butyrateによって成熟好酸球に分化することが報告されているが、その機序が明らかになっていなかったため、本研究では、好酸球性白血病治療薬の標的分子を探索する目的でEoL-1細胞がπ-butyrateによって好酸球に分化する機序と、FIP1L1-PDGFRA遺伝子との関連性について解析した。その結果、n-butyrateはEoL-1細胞のヒストン脱アセチル化酵素を持続的に阻害することにより、ヒストンアセチル化酵素によってアセチル化された蛋白質のアセチル化状態を持続させることで成熟好酸球への分化を誘導することが明らかになった。しかし、n-butyrateはFIP1L1-PDGFRA mRNAの発現量を変化させなかったことから、FIP1L1-PDGFRα蛋白質から伝達されるシグナルを減弱させて成熟好酸球に分化させているのではないことが明らかになった。
生物形状・行動の3次元自動計測システムの開発

3方向からの同時ビデオ画像を用いて、対象の3次元形状を多面体形式のソッリドモデルとして再構成するシステムを開発した。画像入力に関しては、ほぼ鉛直下向きに設置したカメラを含む合計3台のカメラを、互いにほぼ直交して配置し、レーザビデオディスクレコーダを用いて、30Hzのビデオレートでそれぞれのカメラから入力するシステムを開発した。本開発で使用したレンズではカメラと対象までの距離は約1mである。各カメラのカメラパラメータは、対象の位置に、表面に複数の円形模様を付した一辺50mmの立方体を置き、その入力画像から自動的に計算する方法を開発した。入力画像において、対象を濃度のしきい値を用いて検出し、その境界を40本までのベクトルで表わした。その際、ベクトルの長さは、検出された対象外形形状の曲率半径に比例させている。これにより、対象の輪郭線を上記ベクトルで構成する閉多角形でほぼ忠実に近似できた。更に、各カメラのレンズ中心を頂点とし、対象領域を近似した閉多角形を1つの断面とする半無限の錐体を作成した。そして、これら3錐体の共通領域として形成される形状近似の多面体を、ソッリドモデルとして再構成し、経時的にそのデータを蓄積すシステムを構成した。再構成の精度は、長さおよび体積のそれぞれについて0.5%程度で、いちごや巻き貝など不規則で複雑な生物体の形状再構成が可能になった。次に、このシステムを用いて、水槽中を3次元的に遊泳する魚の形状再構成を行なった。そして各時刻における近似多面体の重心位置および体軸線と両端点の位置を求めた。供試の魚の形状特性から重心に近い端点が頭部(口)で遠い端点が尾部として認識されることが確認された。これにより、経時的な運動特性、特に、運動の方向特性、速度および運動エネルギー特性などが得られ、定量的な行動計量が可能になった。
川崎病患者抹消血中に出現するCD4^+CD8^+T細胞の増加機序の解析

川崎病患者末梢血に出現するCD4^+CD8^+T細胞について解析し、以下の成績が得られた。(1)CD4^+CD8^+T細胞が末梢血中に出現する患者のT細胞サイトカイン産生プロフィールを検討するとIFN-γ、IL-2産生が同年齢健康小児のそれより少なく、IL-4の産生はコントロールと同等かやや高値だった。従って、IL-4産生とIFN-γ或いはIL-2産生の比をとると、この比は患者群ではコントロール群に比べて著明な高値を示した。即ち、患者T細胞はTh2優位の状態であることが判明した。(2)CD4^+CD8^+T細胞が多数出現する患者の末梢血を培養し、この培養系に坑ヒトIL-4抗体を添加すると濃度依存症にCD4陽性T細胞上のCD8抗原が減少し、ついには消失した。この効果はヒトIL-4添加により阻止された。さらに、コントロールとして用いた坑ヒトIL-2抗体ではこのような効果は発現しないことより、CD4陽性T細胞上のCD8抗原の消失効果は、坑ヒトIL-4抗体の特異的作用と判断された。(3)CD4^+CD8^+T細胞が多数出現する患者の末梢血を培養し、この培養系にIFN-γ或いはIL-2を加えることにより(1)で示したTh2優位条体の条件からTh1優位条体の環境に変化させ、CD4陽性T細胞上のCD8抗原が減少するか否かを検討した。結果は、いかなる濃度のIFN-γ或いはIL-2においてCD8抗原を減少させる作用は認められなかった。以上の結果から川崎病患者に出現する末梢血中のCD4^+CD8^+T細胞の存在にはautocrine或いはparacrineに作用するIL-4が重要であることが判明した。1.川崎病患者に出現するCD^<4+>CD^<8+>T細胞のcytokine産生様式の特徴の解析(2)同年齢対照のT細胞に比べて,CD^<4+>CD^<8+>T細胞はIFN-γ,IL-2の産生が少なく,一方でIL-4は大量-中等量の産生量だった。即ち,本細胞はIL-4産生が優位のTh2typeと考えられた。(1)方法はCD^<4+>CD^<8+>T細胞が含まれる末梢血をMcCoy培地で2倍に希釈し,炭酸ガス培養器で培養した。培養開始時に,各濃度の抗IL-4抗体を加えた。対照として抗IL-2抗体を加えた。培養終了時に,CD^<4+>CD^<8+>T細胞の比率をFACScanで解析した。(2) 1-50μg/mlの抗IL-4抗体の添加でCD^<4+>CD^<8+>+T細胞は消失し,この細胞群はCD^<4+>T細胞となった。即ち,抗IL-4抗体はCD^<4+>CD^<8+>T細胞上のCD8抗原の発現を抑制することが判明した。この作用は対照として用いた抗IL-2抗体にはみられなかった。3.川崎病患者の末梢単核球にIL-4を添加することにより,CD^<4+>CD^<8+>T細胞の量が増加する可能性についての検討では,現在のところCD^<4+>CD^<8+>

T細胞の量が増加するという成績は得られていない。(1)方法はCD4^+CD8^+T細胞が含まれる未梢血を炭酸ガス培養器で培養した。培養開始時に,各濃度の抗IL-4抗体を加えた。対照として抗IL-2抗体を加えた。培養終了時に,CD4^+CD8^+T細胞の比率をFACScanで解析した。(2)0.1μg/mlの抗IL-4抗体の添加ではCD4^+CD8^+T細胞の比率はコントロールと差がなかったが,0.5μg/mlの抗IL-4抗体の添加で,CD4^+CD8^+T細胞の比率は激減し,1μg/mlの抗IL-4抗体の添加でCD4^+CD8^+T細胞は完全に消失した。この間CD8^+T細胞の比率には変化はなく,総CD4^+T細胞にも変化はなかった。即ち,抗IL-4抗体はCD4^+CD8^+T細胞上のCD8抗原の発現を抑制することが判明した。この作用は対照として用いた抗IL-2抗体にはなく,培養開始時にrIL-4を同時に添加すると抗IL-4抗体の効果は阻止された。(l)方法はCD4^+CD8^+T細胞が含まれる未梢血を培養した。培養開始時に,各濃度のIFN-γ,IL-2を加え,培養終了時に,CD4^+CD8^+T細胞の比率をFACScanで解析した。(2)IFN-γ,IL-2の添加では,CD4^+CD8^+T細胞の比率は変化せず,上記の抗IL-4抗体による抑制効果はTh1,Th2のバランスの変化により発現しているのではないことか判明した。
カイコ食道下体の分泌機能動態の解析

食道下体には食道下体細胞と脂肪体細胞の2種類の細胞が混在していて,食道下体細胞だけを材料として用いることは困難である。そこで,食道下体と脂肪体の水溶性タンパク質をそれぞれ回収し,トリシンSDS-電気泳動とHPLCを用いて解析した。タンパク質の泳動パターンおよび溶離パターンをそれぞれ比較した。トリシンSDS-電気泳動の結果,14.8kDaと27kDaの移動度に、食道下体にのみ存在するバンドを確認した。この結果から,14.8kDaと27kDaの移動度のバンドに相当するタンパク質をそれぞれ食道下体に特異的タンパク質p14.8、p27として同定した。また、このp14.8とp27は4眠期に比較的多く蓄積することが示された。HPLCの結果,脂肪体では検出されず食道下体で高く検出されるピークを得た。このピークのタンパク質構成をトリシンSDS-電気泳動で分析したところ,14.8kDaの移動度に主要なバンドを確認した。p14.8のタンパク質のN末端アミノ酸部分配列をシークエンサーで分析した結果、p14.8のN末端アミノ酸部分配列は昆虫リゾチームと相同性が高いことがわかった。特にカイコのリゾチームとは90%の相同性があった。p14.8がカイコのリゾチームと同一の物質の場合、食道下体は脂肪体よりもリゾチームを高濃度に蓄積している器官だと推測される。今後昆虫リゾチーム様物質がなぜ食道下体に蓄積するのか,様々な分子・細胞生物学的方法を用いて解析する。
hTERT-RMRP複合体による幹細胞及びがん幹細胞の機能維持における役割の解析

テロメレース触媒活性サブユニットであるテロメレース逆転写酵素(TERT)の新規結合パートナーを同定しその新規複合体の機能および生理学的意義を検討することを目的として「幹細胞の機能維持に重要なテロメレース逆転写酵素と結合する新規RNAの同定と解析」を研究とした。本研究課題の研究過程でテロメレース逆転写酵素に結合する新規RNAとしてTERCと類縁のsmall nucleolar RNA(snoRNA)に分類されるRNase mitochondrial RNAprocessingendoribonuclease(RMRP)を同定した。hTERTとRMRPによる複合体はRdRP活性を有することを示した。hTERTとRMRPによるRdRP複合体によりできた長い2重鎖RNAはDicer依存的に22塩基のRNAにプロセスされることを確認した。さらに、Dicer依存的に合成される22塩基の短いRNAは5'端は1リン酸化、3'端は2-OHの修飾を受けていることから内在性siRNAであることを示した。さらに、これらの短い2本鎖RNAはAgoに取り込まれsfRNAとして機能していることがわかった(Nature, Maida et al, 2009)。RMRPは小人症、毛髪軟骨低形成を主症候とする遺伝性疾患であるCartilage Hair Hypoplasia(CHH)の原因遺伝子であることが知られている。その他にも、免疫不全、リンパ腫の発生、易がん性などの多様な症候を呈することが知られている。本疾患の主症候が、末梢血幹細胞移植により著明に改善することから、本疾患の病態の本態はRMRP遺伝子異常に伴う間葉系幹細胞の異常であることが示唆されている。RMRPとTERT複合体は、幹細胞やがん幹細胞機能維持において疾患成立過程における重要な意義を有することが示唆された。テロメレース触媒活性サブユニットであるテロメレース逆転写酵素(TERT)の新規結合パートナーを同定しその新規複合体の機能および生理学的意義を検討することを目的として、幹細胞の機能維持に重要なテロメレース逆転写酵素と結合する新規RNAの同定と解析を行った。本研究課題の研究過程でテロメレース逆転写酵素に結合する新規RNAとしてTERCと類縁のsmall nucleolar RNA(snoRNA)に分類されるRNase mitochondrial RNAprocessingendoribonuclease(RMRP)を同定した(Nature 2009, Maida et al.)。RMRPとTERT複合体形成にはnucleosteminとBrg1も内在することが確認された。レトロウイルスを用いてTERT-NS-Brg1複合体を導入したところがん幹細胞形質である極めて高い造腫瘍能と転移能、ES細胞用の遺伝子発現パターンおよび放射線感受性の低下を認めたことから人為的にがん幹細胞を作製することが可能となったと判断した。今後は、人工がん幹細胞モデルはがん幹細胞を標的とした治療薬のスクリーニング資するtoolとして活用できることが示唆される。テロメレース逆転写酵素と結合する新規因子群は幹細胞やがん幹細胞機能維持において疾患成立過程における重要な意義を有することが示唆された。