hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳内アミロイド蛋白に着目した臨床神経病理学的研究

アルツハイマー型認知症(Alzheimer's disease : AD)に次いで2番目に頻度が高い変性性認知症であるレビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies : DLB)における臨床亜型の決定に、アミロイド蛋白の脳内沈着の程度が関与していることを明らかにした。この結果は、今後の脳機能画像所見の解釈に役立つ知見であり、更なる臨床像との関係を明らかにする必要が示唆された。認知症性高齢者に対する根治的な治療方法であるアミロイドワクチン療法の開発が進行中であり、治療の適応を判断するに当たり、正確な臨床診断が必要となる。しかし、脳機能画像であるアミロイドイメージングによる画像結果の解釈が既に問題となっているが、アルツハイマー型認知症(Alzheimer's disease : AD)に次いで頻度の高い神経変性認知症疾患であるレビー小体型認知症(Dementia with Lewy bodies : DLB)におけるアミロイド蛋白の蓄積についての研究は数少ない。21年度では、アミロイド蛋白について、脳機能画像と対応させるため、前頭葉、側頭葉、頭頂葉、後頭葉、黒質、小脳の各領域において、アミロイド蛋白の半定量評価をそれぞれ行った結果、DLBにおける後頭葉・小脳領域の老人斑、後頭葉領域のアミロイドアンギオパチーが、アルツハイマー病理を反映し、臨床像に影響を与えていることが明らかとなった。第3回の病理診断基準に示されているように、アミロイド病変においてもDLBの臨床症状に影響を与えることが明らかとなり、アミロイドイメージングの結果の解釈の上で臨床的に役立つ知見であると考えられた。また、レビー小体病のスペクトラムで臨床経過を比較した場合、大脳にアミロイド沈着が限局する場合は、錐体外路症状が認知機能障害に先行することが多く、大脳に加えて脳幹・小脳にアミロイドが沈着する場合は認知機能障害で発症することがほとんどであることを明らかにした。アミロイドイメージングの画像結果の解釈のみならず、今後の病態機序の解明に役立つ知見であると考えられた。アルツハイマー型認知症(Alzheimer's disease : AD)に対する根治的な治療方法であるアミロイドワクチン療法が実施されている。しかし、脳機能画像であるアミロイドイメージングによって、ADのみならず、2番目に頻度の高い神経変性認知症疾患であるレビー小体型認知症(Dementia with Lewy bodies : DLB)においてもアミロイド蛋白の蓄積が認められることが明らかになっており、その臨床的意義は不明である。また、関連疾患であるパーキンソン病認知症(Parkinson's disease dementia : PDD)とDLBの異同についても明らかとなっていない。平成22年度では、アミロイド蛋白の脳内沈着について、標準化されたBrain-Net Europeの評価方法を用いて、PDD13例、DLB17例の剖検脳を、AD病変である神経原線維変化(NFT Braak stage 0-VI)とアミロイド沈着(Amyloid phase 0-V)とレビー関連病理について半定量を行い、初発症状の相違に注目をして属性・病理学的所見について比較検討した。DLBとPDDの2群間では、脳重量、年齢、性別に有意差がなく、NFT、レビー病理に相違を認めなかった。しかし、Amyloid phaseにおいてのみ、DLBがPDDに比較して有意に高いphaseを示した。また、Amyloid phaseごとの初発症状(認知症あるいはパーキンソン症状)についての頻度を比較したところ、Amyloid phase 0-Iでは、パーキンソン症状の頻度が多かったが、徐々に認知症の頻度が高くなり、Amyloid phase Vでは、すべての症例で認知症が初発症状であった。以上の結果より、DLBとPDDの臨床病型の決定において、アミロイド沈着の関与が示唆され、DLBにおいてアミロイドが治療の対象となる可能性が示唆された。アルツハイマー型認知症(Alzheimer's disease:AD>に対する根治的な治療方法であるアミロイドワクチン療法が実施されている。しかし、脳機能画像であるアミロイドイメージングによって、ADのみならず、2番目に頻度の高い神経変性認知症疾患であるレビー小体型認知症(Dementia with Lewy bodies:DLB)においてもアミロイド蛋白の蓄積が認められることが明らかになっており、その臨床的意義は不明である。また、関連疾患であるパーキンソン病認知症(Parkinson's disease dementia:PDD)とDLBの異同についても明らかとなっていない。1、アミロイド蛋白の脳内沈着について、標準化されたBrain-Net Europeの評価方法を用いて、PDD13例、DLB17例の剖検脳を用いて、AD病変である神経原線維変化(NFT Braak stage 0-VI)とアミロイド沈着(Amyloid phase 0-V)とレビー関連病理について、臨床病理学的検討を行い、DLBとPDDの臨床病型の決定において、アミロイド沈着が関与していることを明らかにした。2、ADと比較して、DLBの^<18>F-FDG PET画像では、側頭・頭頂連合野に加え後頭葉にも糖代謝低下を認める症例が多い。

各領域について、神経病理学的にAD病理とレビー関連病理について定量的にイメージ解析を用いて評価し、神経細胞数との関係を明らかにした。その結果、DLBでは、レビー関連病理のみならず、AD病理も脳機能画像で認められる糖代謝低下の所見を反映していると考えられた。
患者体内で簡便かつ安全に作成できる 『心血管組織補填用自家結合組織シート』の開発

アクリル製板状基材をビーグル皮下に8週間埋入して周囲組織ごと摘出し、そこから基材を取り除くことで、自家結合組織のみからなるシートを得た。次に人工心肺非使用下での移植モデルとして、ビーグル犬心耳を部分遮断して切開した部位にシートを縫合して、切開部を補填閉鎖することに成功した。このモデルによる移植実験の早期成績は、5頭でいずれも無事終了し、術後1週の心エコーで明らかな血栓形成や瘤化を認めず、摘出組織もわずかな血栓を認めるのみであった。本研究は、自家組織とマトリックス成分を用いて自己の体内において自らの移植臓器を自在に設計・誘導・再生するという、新しい着想に基づく移植医療技術を応用し、心臓・血管などの管腔壁の欠損補填に用いることが出来て、生体適合性の高い自家結合組織シートの開発を目的としている。平成23年度はBiosheetの安定した作成に向けて、鋳型の設計を行った。12×2cm、厚さ2mmのアクリル製板状基材をビーグル皮下に8週間埋入した。予備実験でも認められたように、同形状の基材ではやはり均一な組織を作製することは困難であった。比較的均一に作製できたBiosheetを、後述のパッチ移植実験に用いた。一方、これまでに用いているシリコーン製チューブ状基材により作製したBiotubeは組織が均一であり、これを切開してシートとして用いるのが、現時点では最も安定した方法という結論に達した。220mm, 30mm, 50mm径のチューブ状鋳型で作成された組織を評価。径が増すとともに組織の厚みは増し、耐圧性は向上するという結果を得て、対象となる臓器に応じて鋳型のサイズを変化させることで、補填物質として対処可能となる可能性が示唆された。3人工心肺を用いて大血管に移植する実験モデルが最終目標であるが、これは安定した結果を得られるまでにコストと時間がかかり過ぎるため、人工心肺非使用下での移植モデルを考案した。ビーグル犬を左開胸し、左心耳を部分遮断して切開を加えた上で、同部位にBiosheetをパッチとして縫合して切開部を補填閉鎖することに成功した。平成24年度は作製したモデルによる移植実験を行い、早期成績を評価した。移植実験は計5頭に行い、いずれも無事終了している。術後経過は良好で、術後1週後の心エコーで右房内の明らかな血栓形成や壁の瘤化を認めていない。摘出組織もわずかな血栓を認めるのみであった。体内に埋入した人工物周囲に、生体防衛機構の働きによって繊維芽細胞とそれが産出するコラーゲン線維によって構成されるカプセル状組織体を組織補填用シートに応用するための技術開発を行っている。組織形成に体外の特殊施設を必要としないため、幅広い施設で応用可能であり、安全性も高いと考えられる。A. Biodheetの安定した作成に向けての、鋳型改良を行った。B.シート状の鋳型で均一な組織を作ることはやはり困難であり。チューブ状の鋳型で作成されたBiotubeを切開し、シートとして用いるのが現時点では最も安定した方法であるという結論に達した。C. 20mm, 30mm, 50mm径のチューブ状鋳型で作成された組織を評価。径が増すとともに組織の厚みが増し、耐圧性が向上するという結果を得た。D.人工心肺を用いて大血管に移植する実験モデルでは、安定した結果を得られるまでにコストと時間がかかりすぎるので、人工心肺非使用下に心耳を部分遮断し、切開を加えた上で同部位にBiosheetをパッチとして補填する実験モデルを開発した。E.ビーグル犬を用い、左心耳へのBiosheetパッチ移植実験モデルを開発した。安定したBiosheetの作成を確立。ビーグル犬の左心耳へのBiosheetパッチ移植実験モデルを作成した。移植動物個体数を増やし、経時的な変化(退縮や血栓形成の有無の評価)。一定期間移植後に摘出し、組織学的な変化(内皮化や血管新生の有無等)の評価を行う。これまではビーグル犬で行っているが、他動物での実験を検討。安定した成績が得られるならば、他の低圧系(大静脈・肺静脈など)への移植モデルを作成する。学会報告の際の参加費・出張旅費。実験動物の購入。実験機材の購入。
超高速面発光レーザと超並列光リンク技術の新展開

スーパーコンピューター,データセンター等の産業用情報機器の処理速度の爆発的な伸びや並列度の拡大により,大容量かつ低消費電力の光インターコネクト技術の開拓が急務になっている.本研究では,我が国発の独創的発光デバイスである面発光レーザ技術を基に,現在の直接変調半導体レーザの高速化の限界を超える超高速面発光レーザを実現するための基盤技術開拓を目指した.具体的なアプローチとしては,面発光レーザと同一面内に集積された光の一部を結合・帰還させる新構造導波路を設計・製作して,光の帰還により面発光レーザの直接変調動作の高速化を図り, 40Gbps級の直接変調技術の基盤確立を進め,以下の成果を得た.1)酸化狭窄幅を変化させた新しい横方向結合構造を提案して,面発光レーザと光変調器集積光源を試作し,変調帯域の素子長依存性などを明らかにするとともに, 1V以下の低い変調電圧で変調帯域20GHz以上を実現した.同時に25Gbpsの低電圧大信号変調を実現した.2)上記構造で,変調器の長さを制御することで,多モード干渉効果により,光変調器から面発光レーザへの戻り光を10dB以上低減できることを示し,実験的にも戻り光に起因した強度雑音の低減に成功した.3)上記の構造を用い,かつ光変調器の共振効果を併用することで広域側の変調感度を増大し,小信号変調帯域を30GHzまで拡大することに成功した.以上,面発光レーザとスローライト伝搬を利用した超小型吸収光変調器をモノリシックに集積することで,低消費電力動作と高速化の両立する集積光源の可能性を示した.本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究では,我が国発の独創的発光デバイスである面発光レーザ技術を基に,現在の直接変調半導体レーザの高速化の限界を超える超高速面発光レーザを実現するための基盤技術開拓を目指し,面発光レーザと同一面内に集積された光の一部を結合・帰還させる新構造導波路を設計・製作して,光の帰還により面発光レーザの直接変調動作の高速化を図り,40Gbps級の直接変調技術基盤を確立することを目的に研究を進めた.平成24年度は面発光レーザの高速化技術について,光帰還回路の構成法とその製作技術の確立と,直接変調の高速化の効果を検討することを重点的に行い,以下の成果を得た.1)光帰還を用いた高速化のための光帰還回路の構成法の設計・直接変調特性のモデリング光帰還を用いた面発光レーザの新しい高速化手法の開拓では,面発光レーザと同一面内集積された光の一部を結合・帰還させる新構造導波路(Bow-tie構造)を提案して,光の帰還により面発光レーザの高速化を図る共振器設計を行った.レート方程式による変調特性の解析を行い,通常構造に比べて約30%程度の変調帯域の増大が期待できることを明らかにした.2)スローライト導波路集積と光結合のための結合手法の構造検討上述した光帰還を実現するための面発光レーザと光帰還用スローライト導波路との横方向集積の基本構造の製作技術を確立した.新規な酸化狭窄構造の導入より,面発光レーザ共振器から,スローライト導波路へ直接高効率に結合するBow-Tie酸化構造の製作プロセスを確立した.3)光帰還面発光レーザの製作と評価上記プロセスを用いてBow Tie酸化構造の結合光帰還面発光レーザを製作し,レーザ発振に成功し,精特性を評価するとともに,小信号特性の初期評価を行った.スーパーコンピューター,データセンター等の産業用情報機器の処理速度の爆発的な伸びや並列度の拡大により,大容量かつ低消費電力の光インターコネクト技術の開拓が急務になっている.本研究では,我が国発の独創的発光デバイスである面発光レーザ技術を基に,現在の直接変調半導体レーザの高速化の限界を超える超高速面発光レーザを実現するための基盤技術開拓を目指した.具体的なアプローチとしては,面発光レーザと同一面内に集積された光の一部を結合・帰還させる新構造導波路を設計・製作して,光の帰還により面発光レーザの直接変調動作の高速化を図り, 40Gbps級の直接変調技術の基盤確立を進め,以下の成果を得た.1)横方向結合共振器の構造としてくびれ酸化狭窄構造を提案し,レート方程式解析により,結合共振器により小信号変調帯域が倍以上に拡大できることを示した.また実際にデバイス製作を行い,小信号変調帯域として, 980nm帯面発光レーザとしては,世界最速の29GHz以上の高速化を実現して,大信号変調特性としては36Gbpsの変調に成功するとともに,その動作温度やバイアス電流に対する良好な安定性を実証した.2)横方向結合共振器面発光レーザにおいて,各共振器へ注入する電流波形の位相を反転した差動変調方式による高速化の手法を提案し,くびれ酸化狭窄構造を有する面発光レーザを用いて,差動変調方式を導入し, 40Gbpsの大信号変調に成功した.3)横方向結合共振

器面発光レーザの一方の共振器に逆バイアス電圧を印可する変調器集積光源を製作し,変調電圧200mV以下で消光比5dB以上の低電圧動作を実証するとともに, 25Gbpsまでの高速変調動作を実現し,低消費電力動作と高速化の両立の可能性を示した.スーパーコンピューター,データセンター等の産業用情報機器の処理速度の爆発的な伸びや並列度の拡大により,大容量かつ低消費電力の光インターコネクト技術の開拓が急務になっている.本研究では,我が国発の独創的発光デバイスである面発光レーザ技術を基に,現在の直接変調半導体レーザの高速化の限界を超える超高速面発光レーザを実現するための基盤技術開拓を目指した.具体的なアプローチとしては,面発光レーザと同一面内に集積された光の一部を結合・帰還させる新構造導波路を設計・製作して,光の帰還により面発光レーザの直接変調動作の高速化を図り, 40Gbps級の直接変調技術の基盤確立を進め,以下の成果を得た.1)酸化狭窄幅を変化させた新しい横方向結合構造を提案して,面発光レーザと光変調器集積光源を試作し,変調帯域の素子長依存性などを明らかにするとともに, 1V以下の低い変調電圧で変調帯域20GHz以上を実現した.同時に25Gbpsの低電圧大信号変調を実現した.2)上記構造で,変調器の長さを制御することで,多モード干渉効果により,光変調器から面発光レーザへの戻り光を10dB以上低減できることを示し,実験的にも戻り光に起因した強度雑音の低減に成功した.3)上記の構造を用い,かつ光変調器の共振効果を併用することで広域側の変調感度を増大し,小信号変調帯域を30GHzまで拡大することに成功した.以上,面発光レーザとスローライト伝搬を利用した超小型吸収光変調器をモノリシックに集積することで,低消費電力動作と高速化の両立する集積光源の可能性を示した.本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。面発光レーザ共振器からスローライト導波路へ直接高効率に結合するBow-Tie酸化構造を有する面発光レーザの製作に成功し,高速変調の特性評価にも既に着手している.横方向結合共振器の構造として,新規なくびれ酸化狭窄構造を提案し,小信号変調帯域として, 980nm帯面発光レーザとしては,世界最速の29GHz以上の高速化を実現するなど,顕著な成果を達成した.平成25年度以降は,24年度での成果を踏まえて,以下の研究を推進する.1)光帰還を用いた高速化のための光帰還構造面発光レーザのモデリングレート方程式による変調特性の解析を行い,40Gbpsを越える直接変調帯域の極限性能を明らかにする.2)光帰還を用いた高速化のための光帰還構造面発光レーザの製作と評価Bow Tie酸化狭窄構造面発光レーザを製作し,電気的アイソレーションをプロトンイオン打ち込みなどで改善し,その変調特性を明らかにするとともに,小信号変調特性,大信号変調特性の動特性評価を行う.3)差動変調方式の面発光レーザのモデリングと製作・評価上述した微小酸化構造を用いて,完全対象構造の結合共振器を製作し,その動特性のモデリングを行うとともに,実験的にその動特性評価を行い,差動変調方式の帯域拡大効果を検証する。今年度の研究成果を基盤として,さらに次の方針で研究を推進する.1)横方向結合共振器であるくびれ酸化狭窄構造の構造最適化をさらに進めて, 40Gbps以上の高速変調を実現するとともに,その高速化の限界性能を明らかにする.2)差動変調方式の導入により,複合共振器効果との協調により,高速化の限界に挑戦するとともに,低消費電力化の極限性能を明らかにする.3)変調器集積光源におけるフォトキャリア効果などを明らかに, 40Gbps以上の高速化を進める.
人工関節置換術支援ロボットにおける骨切除現象解明とCAD/CAMシステムの研究

(1)骨切削用最適工具の設計と試作および性能評価人工関節置換術において、切除される骨の切削抵抗による力学的負担と切削熱による熱的損傷を軽減し、加工精度と加工効率の高い加工方法を実現するためには、近い将来、骨再生効果を最大にするような生体組織のナノマシニング加工を実現する必要があり、そのためには今後骨の材質や組織構造に応じた加工方法を検討しなければならない。そこで、現在用いられているボーンソーやエンドミルなどに代わる新しい加工方法を開発するための基礎検討として、骨組織構造からみた加工メカニズムを明らかにした。具体的には、生体組織や細胞への損傷回避、生体に対する低侵襲加工、といった点に着目し、「骨の組織構造と微小切削現象」「実用的骨加工に関連したフライス加工特性」「切削温度測定と骨細胞の熱損傷回避」の3つの観点から、人工関節置換術に関わる骨加工の挙動を明らかにした。(2)骨切除断面決定および最適工具経路生成可能なCAD/CAMシステムの構築最小侵襲手術に適応するためには、狭い開創部から工具を進入させ、計画された骨領域を切除する必要がある。この時、安全性を保ちながら骨切除を遂行するためには、正確に骨と工具の位置関係を把握すること、温存すべき組織と工具が干渉しないこと、つまり所定の切除領域のみ切除することが必要とされる。そのために、骨切除ロボットに冗長制御軸を実装し、骨切除の姿勢を確定した後、この冗長軸を用いて工具姿勢を制御することで、最小侵襲機能を実現する。開発した医用CAD/CAMソフトウェアでは、術前に人工関節の設置位置および切除領域を計画する。次に、術中ソフトウェアにおいて、レジストレーション作業で骨位置を認識するとともに、皮切位置を指定することで最小侵襲手術に対応させた工具経路を生成する。(1)知能化マシニングセンタ上におけるエンドミル加工現象のデータ収集。切削抵抗および切削温度を測定可能としたマシニングセンタ、および、開発した人工膝関節置換術支援骨切除装置の実働機能評価と加工機能評価に基づいて、骨材質と加工の関係、切削挙動の解明、エンドミル切削とそこから得られる最適加工条件、骨の切削温度測定と切削熱損傷の回避について、最適条件のデータベースを構築した。(2)骨を模擬したモデルボーンおよび豚骨を用いた加工現象のメカニズム解析。骨切除装置でとくに加工が困難とみられる皮質骨がどのように削られるのかを可視化2次元切削装置でモデル切削を行うとともに、微小切削域での切削機構を比切削抵抗と切削せん断応力から明らかにした。また、骨切除装置と同様の骨エンドミル加工を実験室的に行い,そこで骨のエンドミル加工特性を明らかにするとともに、切削条件や工具形状の観点から適切な加工条件を提案し、実際の手術における骨切除時間の短縮を試みた。さらに、骨の切削温度測定に際して、サーモグラフィーで切削直後の工具切れ刃温度を測定するとともに、被削材内部に埋めた熱電対で内部の温度分布を測定し、骨の切削温度の実態を明らかにするとともに、骨および工具の冷却による切削熱の低減方法を提案した。(3)切削現象に及ぼす骨材質や骨構造の影響。骨は工業材料とは異なりかなり特殊な材質と組織構造を有しているため、組織構造を明らかにし、その組織構造によって骨切除装置に適している加工方法の検討を行った結果、下向き切削でオステオン束に対して平行に切除することで、低切削抵抗、良好な表面粗さを得ることが可能であった。
液体キセノンシンチレータの屈折率の精密測定

本研究では,独自開発した実験装置により,液体キセノンシンチレータのシンチレーション光に対する屈折率を誤差0.01以下という高い精度で測定する研究を行った。本研究の主な成果は次の通りである:・真空紫外可視の広い波長域で,圧力が10^5Paの気液平衡状態で液体キセノンの屈折率を誤差0.007という高い精度で測定することに成功し,波長の関数として1.381.71の値を求めた。可視光における測定では,過去に行われた精度の良い屈折率の測定結果を再び得た。波長依存性は,良く知られたSellmeierの分散式に従うことを示した。・真空紫外域では,圧力が0.9×10^5Pa,1.2×10^5Paの気液平衡状態でも屈折率を測定し,液体キセノンの密度の違いによる屈折率の僅かな変化を測定した。これがLorentz-Lorenzの関係式に従うことを示した。・真空紫外域での屈折率は,以前に報告された値と有意に差異があることを明らかにした。その理由の考察を行った結果,以前の研究で用いられた実験手法には誤差の入り込む要因があることを見い出した。これに対し,我々の用いた実験手法は誤差が小さいことを追加の校正実験により確かめた。・研究の進展と結果は,各種の学会や修士論文で発表した。その一部は,希ガス検出器に関する国際的な図書に引用された。屈折率の値は,まだ高い精度で知られていないシンチレーションの発光スペクトルと共に,キセノン液体中のレイリー散乱長の計算で重要な量であることを指摘した。その他,我々はキセノンの相変化に関する問題を副次的に明らかにした。本研究の結果は,キセノンの沸点が一般に知られている値と比べて,同じ圧力において約1K高いかもしれないことを示した。この違いは屈折率の研究では無視できるほど小さいが,液体キセノンを様々に応用する上で,今後の研究で解決すべき重要な課題である。本研究は,従来に独自開発した実験装置を発展させ,液体キセノンのシンチレーションの紫外線に対する屈折率を誤差0.01以下という実用上十分な精度で決定することを目的として開始した。平成17年度は,実験装置の改良と徹底した校正を行ない,初期のデータを取得した。実験装置の改良は,主に次のことを行った。・新しい真空紫外分光器の導入(本研究費で購入)・高精度な白金温度センサの導入また,装置の徹底した校正を次のように行った。・低圧Hg光源の輝線を用いた分光器の設定波長の校正・デジタル圧力計の校正・三次元形状測定装置による光学系構成部品の形状の測定・NaのD線で屈折率が1.361.74である種々の有機液体の屈折率の測定による系全体の校正これらに基づき,真空紫外域から可視光域までの種々の光源(複数のエキシマ光源(Xe, KrCl, XeCl),殺菌灯,ブラックライト,Naランプ等)を用いて,圧力が10^5Paの気液平衡状態で液体キセノンの屈折率を測定した。また,シンチレーションの発光波長域内では,圧力が0.9×10^5Pa,1.2×10^5Paの気液平衡状態でも屈折率を測定した。

結果として,シンチレーションの真空紫外域から可視光域までの広い範囲で液体キセノンの屈折率を誤差0.007という当初の目標を上回る高い精度で測定し,波長の関数として1.381.71の範囲で変化していることを確認した。また,液体キセノンの状態の違いによる屈折率の変化も確認し,密度の変化で説明できることを示した。本課題は,液体キセノンの屈折率を誤差0.01以下という実用上十分な精度で決定することを目的とし,今年度は次の研究を行なった。1.前年度の実験における液体キセノンの状態の決定精度の確認前年度の実験では,気相とほぼ平衡状態だった液体キセノンの白金抵抗体による実測値は,圧力の実測値から蒸気圧曲線に基づいて推定される温度よりも1K高い温度を示した。この原因として外部からの輻射による温度上昇を考えたが,数値計算の結果否定された。さらに,輻射のシールドの有無で温度を比較する実験を行ない,温度に差が出ないことを確かめた。したがって,この温度差の問題は基本的かつ重要な課題として未解決のまま残った。2.他グループの実験結果との比較液体キセノンの真空紫外域の屈折率について我々が得た値は,他グループの実験で報告された値とは有意に異なった。分析の結果,これが当該の実験の手法に問題があることが明らかになった。なお,最近にSubtilによる報告が見つかったが,本研究の結果と辻褄が合うか慎重に検討中である。3.真空紫外光の測定技術の開発真空紫外域における屈折率の測定で必須な真空紫外光の測定に関し,真空紫外光を可視光に変換するサリチル酸ナトリウムを蛍光被膜に加工する技術を超音波霧化器を用いて開発した。さらに,実際に蛍光板を製作しキセノンエキシマランプの発光スペクトルの測定に用いて性能を確かめた。本研究で得られた以上の成果は,平成18年度の低温工学・超電導学会,応用物理学会,日本物理学会,および早稲田大学主催のシンポジウムで報告するとともに,指導した大学院生と卒研生により,大学院の修士論文と学部の卒業論文として発表した。また,我々の得た屈折率の値は2006年に出版された国際的な書籍「Noble Gas Detectors」で速報値として引用された。
電子タグの破壊による革新的な構造物診断センサ

本研究では疲労損傷を記憶する新しい無線センサタグを提案した。基本的なセンサ原理としては、疲労損傷の累積に伴い電子タグのメモリ部分が順々に破壊されることにより、記録データが変化し、それをRFIDの技術で読み出すことで疲労損傷度を計測するものである。これにより無配線で簡便に設置でき、電源交換などのメンテナンスも不要であるという全く新しい特徴を有する疲労センシング手法を提案することができた。このような手法は、経済性・利便性に優れており、従来の非破壊検査手法に代わる手段のひとつとして、非常に有望であると考えられる。急増するインフラの老朽化問題に対するひとつの解決手法となり得ると期待する。本研究の目的は、社会基盤構造物の安全監視を実現するために、疲労損傷を記憶する新しい無線センサタグを提案することである。これまでに様々な疲労監視技術が提案されているが、新規の計測システムへの置換には莫大な予算が必要となるため、適用できる範囲が限られる。そこで本研究では、最近の無線タグ技術を応用することで、実際の現場で簡便に使用でき、非常に経済的な疲労センシング技術の構築を目指す。本年度は、タグの構成や形状、基板に用いる材料について検討し、センサタグ単体に疲労荷重を与えることで、考案した原理に基づき疲労損傷の検出が可能であるか検討した。粒径の小さな電着銅や、パルス電着によって作製したニッケル箔を用いることで、基板の疲労き裂進展におけるばらつきを小さくできることが示された。また、基板のき裂進展量を無線で送受信するための仕組みとして、電気抵抗膜を用いる方法を提案した。有限要素法による電位場解析によって、き裂長さと電気抵抗変化率を計算し、最適な膜形状を導出することに成功した。H26年度は、多数の無線センサタグから構成されるワイヤレスセンサネットワークの構築を行った。ZigBee等の低消費電力の無線通信規格を用いて、アクティブ型電子タグを作製し、長期間の連続使用可能なセンサネットワークの構築を試みた。さらに3G等の広域無線通信手法を用いて、作成したセンサネットワークをインターネットに接続した。これにより、遠隔地モニタリングを可能とする監視システムの構築行った。上記のワイヤレスセンサネットワークを実際に供用中の橋梁等へ適用し、実用化への指針を立てた。また腐食環境下など多様な条件における寿命予測にも対応できるように、ACM型腐食センサや別の原理に基づく疲労センサなど、他のセンシング手法と組み合わせて使用することを試みた。26年度が最終年度であるため、記入しない。信頼性材料工学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究計画に従い次の4項目について、研究を進めた。(1)疲労センサタグの設計・作製、(2)損傷記憶の理論的考察、(3)構造材料への貼付と疲労寿命の予測、(4)センサタグの接着方法に関する検討、の4項目である。(1)については、疲労センサタグの基板材料について検討を行い、実験的・数値解析的手法によって、電着銅や電着ニッケルが適していることが示された。(2)については、有限要素法による電位場解析によって、き裂長さと電気抵抗変化率を計算し、最適な膜形状を導出することに成功した。また疲労き裂進展則として、Paris則の代わりに、Klesnil-Lukasの関係式やKohoutの式を用いることで、評価可能な応力範囲を拡大できることを示した。(3)については、主に溶接部の疲労損傷に対して、検討を進めた。センサタグによって計測される応力振幅・疲労負荷回数と、累積損傷則における等価応力振幅の関係について評価した。(4)については、スポット溶接による固定と接着剤による固定について検討し、それぞれの方法でセンサを固定した鋼材に対して疲労試験を行った。スポット溶接による固定では変位制御試験と同様の結果が得られ、接着剤による固定ではひずみ伝達率を考慮することで、疲労負荷回数の推定に成功した。

また、当初の計画では来年度に行う予定であったが、無線計測部分についても研究開発を進め、低消費電力のバッテリー付きタグを用いて、き裂長さを精度良く検出できることが示された。以上のように、おおむね当初の研究計画通り、順調に進展している。今後は、センサタグの高精度化、無線センサネットワークの構築、構造物の劣化損傷度の直接的評価を行う。センサタグは、カバーを除いて、すべてフォトリソグラフィ等の微細パターン技術によって作製可能である。そこで前年度の結果をもとに、形状の最適化を行い、さらにタグ全体の寸法を5 mm×5 mm程度にまで小さくし、利便性を高めることを検討する。また、多数のセンサタグから構成される無線センサネットワークの構築を行う。電子タグのネットワーク構築が計画通りに進まない場合には、ZigBee等の低消費電力の無線通信規格を用いて、アクティブ型電子タグを作製し、長期間の連続使用可能なセンサネットワークの構築を試みる。さらに3Gでインターネット等に接続することで遠隔地モニタリングを可能とする監視システムを構築する。上記のセンサネットワークを実際に供用中の橋梁等へ適用し、実用化への指針を立てる。また腐食環境下など多様な条件における寿命予測にも対応できるように、ACM型腐食センサや電気抵抗式腐食センサなど、他のセンシング手法と組み合わせて使用する。それらの計測結果を材料の腐食疲労データベースに照会することで、構造物の劣化損傷の直接的評価を試みる。さらに点検・補修など履歴管理のための電子タグと組み合わせて使用することで、より効率的な寿命管理システムの構築を検討する。
体節構造からみたポドコピーダ目介形虫類の系統分類

海水および汽水域に生息するPodocopida介形虫類試料を各地の海岸での採集調査によって約50試料を得た。得られた試料は、ホルマリン固定後、アルコールで液浸試料とし、今後永く利用できるよう整理・保管された。つづいて、液浸試料より、実体顕微鏡下で介形虫標本が抽出された。体節構造を精密に観察するため、抽出された標本はt-ブタノールを溶媒とする凍結乾燥装置を用いて生体時の形態を再現するよう努めた。凍結乾燥処理が施された標本は走査型電子顕微鏡で観察された。観察された標本数は約220個体。15科に23属31種について体節構造の有無をについて観察した。その結果、4科6属11種において、かなり明瞭な腹節を認める事ができた。これは従来、Podcopida介形虫類では著しい体節構造の癒合の結果退化し、観察不可能とされていた認識を大きく改めるものである。また、今回観察できなかった分類群についても、今後標本の作成法を改善する事によって腹節を発見できる可能性を含んでいる。観察された腹節の数は科ごとにほぼ一定しており、高次分類群間の系統関係を考える上で全く新しい情報を提供する事が出来るであろう。ただし、腹節の有無と化石記録による各分類群の地史的な新旧との間には、現在までのところ注目すべき関係は見られなかった。本研究を終えて新たな問題点として、次の2点を挙げることができる。1)軟体部、特に腹部、尾部についての比較形態学的・解剖学的知見を増大させ、同時にTerminologyを再検討する(介形虫類は微小でかつ発達した背甲で覆われているため、軟体部は他の分類群に比べて形態観察が著しく立ち後れている)。2)腹節の持つ機能形態学的意味、特に運動性(匍匐、遊泳)、生殖行動(交尾姿勢、生殖器官の大きさ)との関連性をさぐる。これらについては、今後の課題となった。
PD-1抗体による腫瘍応答の統合型PET/MRを用いた多角的機能画像による検討

2PD-1抗体治療後早期に増大が見られた場合、診断の目的で再生検を行い、治療前後の検体においてPD-1及びPD-L1の発現の程度やCD8+T細胞や制御性T細胞の腫瘍内密度を評価し、腫瘍内部の免疫反応の差を評価し画像変化の意味付けする。
人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古代の人間観の展開に関する実証研究

本研究の目的は、人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古典古代の人間観の展開とその特質を、古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして、文献学的な視点に立って実証しようというものである。おもに、ヒッポクラテス(c.460-375 BC)の時代にあたる紀元前5世紀からヘレニズム期にいたる論争史の文脈において、人体の中枢器官の位置、構造および機能の解明という重要なテーマをめぐって、ギリシア医学と同時代の哲学がはたした役割を明確化することによって、両者の影響関係の内実を明らかにすることが、本研究の主眼とするところである。本研究の目的は,人体の中枢器官をめぐる論争をとおしてみた西洋古典古代の人間観の展開を,同時代の古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして文献学的に実証しようというものであった.おもに,ヒッポクラテスが登場した紀元前5世紀からヘレニズム期にいたる論争史の文脈にそって,人体の中枢器官の位置,構造および機能の解明という重要なテーマをめぐって,医学と同時代の哲学がはたした役割を明確化すると同時に,両者の影響関係の内実を明らかにすることが,本研究の主眼であった.研究期間の第一年目にあたる平成25年度においては,「ヒッポクラテス医学文書」の中に伝えられているコス医学派系の主著『神聖病論』と『環境医学論』(原題:『空気,水,場所について』)の内容分析をとおして,両篇の成立にかかわる諸問題(両篇の作者および成立時期)に重点をおいた考察をすすめるとともに,古典期ギリシアの医学者たちがギリシア思想における「魂」(プシューケー)という概念の成立・展開に多大な貢献をはたしたということを明らかにした.それと同時に,人体の中枢器官をめぐる論争史の最初期の段階において,ヘロピロスやエラシストラトスに代表されるヘレニズム初期の医学者たちに多大な影響を与えたとされる「脳中心主義」(encephalocentrism)の伝統が,ヒッポクラテスの主導するコス医学派内部において,どのようにして形成されたかということの一端を明らかにした.以上の成果とともに,研究期間第二年目につながる考察の前段階にあたるものとして,ヘレニズム期を代表するストア派の哲学者たちによる,人体の中枢器官をめぐる論争への関与を,ヒッポクラテスの「脳中心主義」の伝統に立ったヘレニズム初期の医学者たちとの間の影響関係に焦点をあてることをとおして明らかにした.本研究の目的は,人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古典古代の人間観の展開を同時代の古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして実証的に解明しようというものであった.ヒッポクラテスが登場した紀元前5世紀からヘレニズム期の論争史の文脈にそって,人体の中枢器官の位置・構造・機能の解明という重要な論点をめぐって,医学と同時代の哲学がそれぞれはたした役割を明確化するとともに,医学と哲学との間の相互的影響関係について,その内実を明らかにすることが,本研究の主眼であった.上記の目的に基づく研究の第2年目にあたる平成26年度においては,研究の基本的視座をヒッポクラテスの時代からヘレニズム期へと移行させた.とくにヘロピロスとともに,ヘレニズム期の医学の進展に大きな貢献をなしたとされるエラシストラトスの医学思想とその特長に焦点をあてた.エラシストラトスは,トリプロキア(「三重撚糸体」=理論存在としての静脈・動脈・神経が三重に撚り合わさって構成されるもの)を人体の原理的な構成要素にあたるものとして導入するとともに,生命プネウマと心的プネウマを区別したうえで,前者は動脈に含まれる一方で,後者は神経内を流れて,人間の知覚や随意運動をつかさどるという新しい人体モデルを提示したとされている.本研究においては,これらの「説明原理」に基づく人体モデルが,脳中心主義に立ったヒッポクラテスの医学的伝統に依拠しており,エラシストラトスの医学思想は,多くの点においてギリシア古典期の医学思想の伝統に理論的起源をもっているという事実を明らかにした.同時に,心臓中心主義に立ったストア派の「魂」(プシューケー)論との思想的関係についても,その一端を明確にした.本研究は,人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古代の人間観の展開を古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして,実証的に解明しようというものである.おもにヒッポクラテスが登場した前5世紀からヘレニズム初期にいたる論争史の文脈において,人体の中枢器官の位置,構造および機能の解明という重要なテーマをめぐって,医学と同時代の哲学がはたしたと思われる役割を明確化することによって,両者の間の影響関係の内実を明らかにすることが,この研究の主眼である。平成27年度においては,おもにヒッポクラテス以後の前4世紀後半からヘレニズム初期の論争史において,ヒッポクラテスの「脳中心主義」の影響下にあったコス医学派内において,これと対立する「心臓中心主義」にもとづく人体モデルが医師プラクサゴラスによって導入された背景に着目することによって,この論争史の重要な側面に光をあてた。同時に,前3世紀以降の論争史の文脈において,ゼノン,クリュシッポスらに代表される初期ストア派の哲学者たちがこの論争史においてどのような役割を担ったかという点に着目し,とくにクリュシッポスに関しては,アリストテレスの「心臓中心主義」の影響を受けたとされるプラクサゴラスの人体モデルに理論的に依拠しながらも,いわゆる「神経の発見」に象徴される初期アレクサンドリアの医学者たちの学問的功績にも重文に留意しつつ,かれ自身の視点に立って「脳中心主義」もとづく

人体モデルに対する批判を展開しているという事実を明らかにした。これらの研究諸成果については,現在,英文の論考等にまとめてて刊行するための作業を進めているところであり,本研究の実質的な最終年度にあたる平成28年度中には,これらの論考を欧文雑誌等に投稿するための作業を完了する予定である。当初,本研究は平成25年度から平成27年度までの3年間で完了する計画を立てていたが,主要な研究資料図書等の遅着等,予期し得なかった事情等によって研究成果のとりまとめ作業が当初の計画より半年から1年遅れているという状況である。このような状況に対応する必要から「研究期間延長申請」を行ったところ,申請が承認されたというところである。実質的には,研究の諸成果を英文の論考にまとめて刊行するための作業が残されているのみであって,現在,この作業を急ピッチで進めているところである。見通しとしては,非常にタイトなタイムスケジュールでの作業ではあるが,当該研究の実質的な最終年度にあたる平成28年度中には,この作業についても完了する見通しである。本研究の目的は,人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古典古代の人間観の展開を,古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして文献学的に実証しようというものであった.おもに,ヒッポクラテス(c.460-375 BC)の時代にあたる紀元前5世紀からヘレニズム期にいたる論争史の文脈において,人体の中枢器官の位置,構造および機能の解明という重要なテーマをめぐって,医学と同時代の哲学がはたした役割を明確化することによって,両者の影響関係の内実を明らかにすることが,本研究の主眼であった.本研究は,当初の計画では,平成25年度から平成27年度にいたる3年間を予定していたが,諸般の事情により当初の研究計画もとづく期間を1年間延長するにいたった。以上のような状況の中,平成28年度においては,考察の視点を古典期ギリシアからヘレニズム期へと移行させることによって,ヘレニズム期の医学者たちと同時代の哲学者たちが古典期からの論争に対して,どのように参画していったかという点に焦点をあてて考察をすすめた。とくに,ヘレニズム期の哲学思想に対して大きな影響を与えたとされる医学者プラクサゴラスとかれの医学理論・方法論をめぐって,先行研究史を批判的に概観しつつ,心臓中心主義に立つこの医学者がヒッポクラテスの脳中心主義の伝統に対して,どのようなスタンスをとっているかという点に着目した英文の論考を,本研究の主要な成果としてまとえあげることができた。この論考は,日本科学史学会の欧文雑誌Historia Scientiarumに発表される予定である。本研究におけるもう一つの主要な研究成果としては,ストア派の心臓中心主義に立った「魂」論に関する新知見を提示することができたということである.この考察は,英文の論考として,日本西洋古典学会の欧文雑誌JASCAに掲載される予定である。本研究の目的は、人体の中枢器官をめぐる論争史をとおしてみた西洋古典古代の人間観の展開とその特質を、古典ギリシア語・ラテン語の原典資料等の内容分析をとおして、文献学的な視点に立って実証しようというものである。おもに、ヒッポクラテス(c.460-375 BC)の時代にあたる紀元前
2つの情報処理教室を結んだ証券の発行市場と流通市場の体験学習システムの作成

マネジメントゲームは経営学教育で学生に経営の仮想体験をさせるために利用される。ゲームに参加した学生の評価基準にはROE(自己資本利益率)やROA(総資本利益率)、等の財務比率が通常、使用される。本研究では、こうした指標に加えて、現実の企業においても経営者の業績を表す指標として利用される「株価」を評価基準の一つとして加えたマネジメントゲームを作成した。株価を評価基準とするために、企業業績の報告とそれに基づいた株式の売買を行うバーチャルな株式市場がゲームに付け加えられている。この株式市場は現実の株式市場と同様に発行市場と流通市場を備えている。マネジメントゲームを株式売買ゲームと連携させることで、より現実の経営に近い評価基準がゲームに採り入れられたシステムとなっている。このことは、マネジメントゲームに参加した学生がROEやROAという指標で教師に評価されるのみでなく、株式売買ゲームに参加した学生によっても株価という指標で評価されることを意味している。マネジメントゲームと株式売買ゲームを融合させたシステムにより、惰報処理教室はバーチャルな株式市場として機能するが、本研究で作成したのは株式売買ゲームとそれをマネジメントゲームに融合させる部分のみである。全体としてこのシステムは以下の4つのプログラムから構成されている。括弧内は参加できる最大人数である。(1)マネジメントゲームの管理、(2)マネジメントゲームの経営者(5人)、(3)株式売買ゲームの管理、(4)株式売買ゲームの投資家(45人)。以上の4つのプログラムがゲーム内で相互にデータを通信し合うことで現実の株式市場に近い機能を実現している。プログラム間のデータ通信はTCP/lPにより行われているので、現時点ではほとんどの情報処理教室で実施できるゲームとなっている。実際にテスト運用した結果は、利益が低下した企業の株式売買が成立しないところから、株価が低下しないという問題点が発生した。これは、現実の株式市場では企業の評価がほぼ無期限の世界を仮定して行われるのに対して、ゲームではそれが有期限の世界で実施されていることに起因している。回避する手段として、ある機能をもたせた仮想投資家(具体的にはコンピュータプログラム)を45人の投資家の一人として参加させることや投資家として参加した学生の評価基準に売買利益以外の基準を導入すること、等が考えられる。現時点では以上の問題点を含んでいるが、システムに関しては一応、完成しているため、興味をもたれた方は、稼動環境等についてgotou@kobe-u.ac.jpまで御連絡いただければ幸いです。
FABP5によるクロマチン構造制御を介した遺伝子発現調節機構の解析

脂質は細胞における重要なエネルギー物質であると同時に細胞膜成分の構成要素でもある。脂肪酸結合タンパク(FABP)分子ファミリーは、水に不溶な脂肪酸と結合することで可溶化し、細胞内での脂肪酸局在を決定すると考えられているキャリア分子であり、また脂肪酸情報伝達系に関与し、標的遺伝子の転写を制御するする重要な分子でもある。一般的に、遺伝子の転写制御は情報伝達系のみならず、HMGNタンパク分子ファミリーをはじめ多くの分子による染色体の立体構造制御によっても調節されていることが知られている。これまでに行ったFABP5-ノックアウトマウスにおけるHmgn1遺伝子発現の再解析結果と、ルシフェラーゼレポーター実験によるHmgn1遺伝子の発現制御領域の検索結果から、Hmgn1遺伝子はFABP5を介した脂肪酸情報伝達系により調節されている可能性が示唆されており、Hmgn1遺伝子上流に少なくとも3箇所のPPAR結合配列(PPRE)とレチノイン酸受容体結合配列(RARE)を見出した。これら4箇所の脂肪酸をリガンドとするタンパク分子結合配列に変異を導入したdeletion cloneを作製し、同様にルシフェラーゼレポーター実験を行ったところ、Hmgn1遺伝子の転写開始部位に最も近かったPPREではレポーター活性の変化は見られなかったが、より上流に存在する2箇所のPPREとRAREにそれぞれ変異導入したクローンにおいてレポーター活性の顕著な増加が見られた。この結果から、Hmgn1遺伝子の転写はFABP5が関与する情報伝達系により負に制御されている可能性が示唆された。脂肪酸結合タンパク(FABP)は、水に不溶な脂肪酸と結合することで可溶化するキャリア分子であり、また重要な情報伝達分子でもある。一般的に、遺伝子の転写は細胞内情報伝達系のみならず、HMGN分子ファミリーをはじめ多くの分子による染色体の立体構造制御を介して調節され得ることが知られている。これまでにFABP5の発現が報告されている臓器においてはFABP5-KOによりHmgn1遺伝子発現が消失していた。この結果から、Hmgn1遺伝子発現はFABP5が関与する情報伝達系の下流に位置し、正に制御されている可能性が示唆された。一方、FABP5を発現していない細胞系ではHmgn1は構成的に発現すると考えられたため、対照実験としてFABP5を発現していない肝細胞で発現を比較したところ、予想に反しHmgn1発現は消失していた。文献では肝細胞でのHmgn1発現が報告されていることから、KO個体におけるHmgn1発現消失は全身性、即ち遺伝子変異の結果である可能性が示唆された。加えて、野生型との交配により再選別したFABP5-KO個体ではHmgn1発現が検出されたこと、大まかにではあるがKO個体のHmgn1遺伝子座の解析を行ったところ、5'及び3'側に異常がある可能性が示唆されたことから、現段階では、このHmgn1発現消失は遺伝子変異によるものであると結論づけた。次に、再選別したFABP5-KO個体でHmgn1遺伝子発現が変動している可能性を検討した結果、当初の結果とは逆に野生型個体に比して約2倍に増加していることが判明した。この結果は、Hmgn1遺伝子はFABP5が関与する情報伝達系の下流に位置する新たな標的遺伝子である可能性を示唆するものである。上記の通り、先に得られていたデータの検証と再解析に時間を要したこと、また長期間に渡る実験動物飼養施設の工事で発生した騒音・振動が原因と思われる産仔数の減少と喰殺の多発により、実験に必要なKOマウスの確保が困難であったため。生体において、脂質は重要なエネルギー源であると同時に皮脂やホルモン等の生体成分の構成要素でもある。脂肪酸結合タンパク(FABP)は、水に不溶な脂肪酸と結合することで可溶化し、細胞内での脂肪酸局在を決定し得るキャリア分子であり、また脂肪酸情報伝達系に関与し、標的遺伝子の転写を制御するする重要な分子でもある。一般的に、遺伝子の転写制御は情報伝達系のみならず、HMGNタンパク分子ファミリーをはじめ多くの分子による染色体の立体構造制御により調節されていることが知られている。前年度に行ったFABP5-ノックアウトマウスにおけるHmgn1遺伝子発現の再解析結果から、Hmgn1遺伝子の発現はFABP5を介した脂肪酸情報伝達系により調節されている可能性が示唆されている。この分子メカニズムの検証するため、Hmgn1遺伝子の転写制御領域の解析を行った。マウスの16番染色体上に位置するHmgn1遺伝子の転写開始点より上流2000塩基を対象としてdeletion cloneを作製し、上皮細胞株を用いたルシフェラーゼレポーター実験を行ったところ、転写を調節していると思われる複数の領域を見出した。これら転写調節(候補)領域の塩基配列に対して結合可能な転写調節因子の検索を行った結果、脂肪酸をリガンドとする核内受容体の結合配列が複数存在する可能性が示された。これらの結果は、Hmgn1遺伝子の転写は、FABP5を介した脂肪酸情報伝達系による調節を受けている可能性をより強く示唆するものである。レポーター実験で使用したdeletion cloneの作製で予想外に時間を要したため、クロマチン免疫沈降実験に着手したところである。また、前年度からマウスの繁殖不良が続いているため、表皮細胞の初代培養系の構築が困難であることから、マウスケラチノサイト細胞株の導入を検討している。

脂肪酸結合タンパク(FABP)分子ファミリーは、水に不溶な脂肪酸と結合することで可溶化し、細胞内での脂肪酸局在を決定すると考えられているキャリア分子であり、また脂肪酸情報伝達系に関与し、標的遺伝子の転写を制御するする重要な分子でもある。一般的に、遺伝子の転写制御は情報伝達系のみならず、HMGNタンパク分子ファミリーをはじめ多くの分子による染色体の立体構造制御によっても調節されていることが知られている。これまでに行ったFABP5-ノックアウトマウスにおけるHmgn1遺伝子発現の再解析結果と、ルシフェラーゼレポーター実験によるHmgn1遺伝子の発現制御領域の検索結果から、Hmgn1遺伝子はFABP5を介した脂肪酸情報伝達系により調節されている可能性が示唆されており、Hmgn1遺伝子上流に少なくとも3箇所のPPAR結合配列(PPRE)とレチノイン酸受容体結合配列(RARE)を見出した。これら4箇所の脂肪酸をリガンドとするタンパク分子結合配列に変異を導入したdeletion cloneを作製し、同様にルシフェラーゼレポーター実験を行ったところ、Hmgn1遺伝子の転写開始部位に最も近かったPPREではレポーター活性の変化は見られなかったが、より上流に存在する2箇所のPPREとRAREにそれぞれ変異導入したクローンにおいてレポーター活性の顕著な増加が見られた。この結果から、Hmgn1遺伝子の転写はFABP5が関与する情報伝達系により負に制御されている可能性が示唆された。データ再解析により当初得ていた結果と内容が逆転したが、検討する項目・内容はほぼ変わらないため、計画内容に沿う形でレポーター実験、クロマチン免疫沈降実験、ゲルシフト実験等を実施し、Hmgn1遺伝子の発現制御メカニズムの解析を行うこととする。これらの実験は再現性が重要であるため、初代培養細胞に加えて細胞株の使用も考慮する。基本的には、計画に沿った形でクロマチン免疫沈降実験、ゲルシフトアッセイ等を行い、転写調節領域の解析を進める。同時に表皮細胞の機能に関わる部分について組織学的・細胞学的な検討を加えていく予定である。本実験計画申請時に取得していたデータの確認・再解析に時間を要したことと、実験動物飼養施設の長期間に渡る工事で生じた騒音・振動によると考えられる産仔数の低下と喰殺が多発したことにより、実験に最低限必要な数の遺伝子改変マウスを得ることが困難であったため、計画遂行に遅れが生じた。このため、予定していたクロマチン免疫沈降実験に着手できておらず、購入・使用予定であった超音波破砕装置一式は未導入であり、多額の次年度使用額が発生した。前年度から野生型およびFABP5ノックアウトマウスの繁殖が思わしくなく、計画通りに初代培養系の構築とそれを用いた実験ができなかったため、購入予定であった培養基材や試薬・抗体分が次年度使用額となった。初代培養系に代えて(或いは加える形で)細胞株による実験を検討しているので、今回の次年度使用額分はそれらの必要器材購入に使用される見込みである。データ再解析によって当初得ていた結果と内容が逆転したが、検討する項目・内容はほぼ変わらないため、計画内容に沿う形で組織学的解析、レポーター実験、クロマチン免疫沈降実験、ゲルシフト実験等を実施し、Hmgn1遺伝子の発現制御メカニズムの解析を行うこととする。