hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
研究倫理コンサルテーションの調査と試行に基づく事例集積モデル構築

研究倫理コンサルテーションの受付ウェブサイトと専用Eメールアドレスの正式公開が、予定より約半年遅れ、2015年4月26日となったため。また、試行期間18か月間で20例の事例集積を予定したが、実際には、専用Eメールアドレスを通じたコンサルテーション依頼は、2015年12月以降に月1例、2016年3月までに計4例と、予定の約1/3にとどまっているため。(なお参考として、本専用Eメールアドレスを用いずに、外部から当研究室メンバーに寄せられた研究倫理コンサルテーションは2015年度に17件あった。)さらに、参考事例の公開も2件(2015年7月17日と、2016年3月7日)にとどまっているため。本年度は研究倫理コンサルテーション(RECS)ウェブサイトを通じて12件の相談依頼を受け、2015年度の4件と合わせると依頼数は16件となった。うち8件について外部協力専門家からも助言を得た。相談依頼者は、大学所属(8名)、倫理審査委員・長(6名)、倫理審査事務局(5名)等であった。相談の種類は、倫理審査(10件)、介入試験・治験(4件)、観察研究(4件)等であった。また、フィードバック調査も14件の回答を得た(回答内容は未集計)。外部協力専門家は、本年度は新たに6名に協力を依頼し、20名の協力を得ている。さらに、RECS参考事例集については、本年度、医学教育研究の倫理的配慮(6月7日)と、診療業務の学会発表の倫理審査(8月17日)の2件を追加し、4事例を公開している。事例閲覧数は、本年度初めは50件弱/月であったのが年度末には200件/月を超えて4倍以上となり、累計1700件に増加している。本RECSのシステムについては第13回国際生命倫理学会においポスター発表を行い、フィンランドや中国の参加者から本システムを参考にしたいとの感想を得た。また、本RECSの実施概況について第2回研究倫理を語る会においてポスター発表を行い、特に企業の参加者から研究倫理研修を受けたり相談をしたいとの声を聞いた。加えて、被験者相談窓口調査についても第37回日本臨床薬理学会にてポスター発表を行い、論文化を進めている。研究倫理コンサルテーションの正式な開始が予定より6か月遅れて2015年4月になったことに加え、18か月間で20例の事例集積を想定したが、2015年12月までの8か月間は相談依頼がなかったため。しかし、その後は16か月間に16件の相談依頼を受けることができた。また、参考事例集の公開も4件に留まったが、閲覧数は50件弱/月から200件超/月と4倍以上に増加し、累計1700件に達した。外部協力専門家も20名に増え、半数の相談依頼について協力を得ることができた。さらに、本研究で構築したシステムと実施概況について海外と国内で学会発表も実施できた。
森里海の連環を基盤とした食料生産機構の解明と地域振興策の検討

豊かな森林に恵まれた国東半島を流域とする桂川では、森林土壌由来の栄養塩が河川に供給され、それらが食物網を通して河口域の生物多様性やスズキ稚魚、ニホンウナギの生産に貢献する可能性が示された。森林には、水圏生態系に有害な微細粒子(<30μm)の河川への供給を抑制する効果も認められた。世界農業遺産に認定された国東半島・宇佐地域では、河川下流域でニホンウナギを漁獲するための石倉漁が行われている。ウナギ石倉は河口域に加入する小型ウナギに好適な生息場を提供し、餌料生物を生産する機能をもつとともに、世界農業遺産において地域の文化的景観を保全し人と自然をつなぐ重要な社会的役割を有することがわかった。FAO世界農業遺産に認定された国東半島・宇佐地域のクヌギ林を含む森林・ため池群が、河川・沿岸域生物生産においてどのような役割を果たしているかを調べるため、森林率が高くため池の多い桂川と両者が少ない伊呂波川を比較研究した。研究の背景となる両流域の地形、森林構造、土地利用、人口分布などをGISにより解析し、その特徴を把握した。3ヶ月に1回、27定点で測定した栄養塩類、溶存態窒素・酸素安定同位体比などの分析から、水系における窒素、リンの起源を推定し、桂川では森林土壌、伊呂波川では人間活動の影響が大きいことがわかった。また、陸上植物、底生微細藻類、淡水性浮遊藻類が懸濁態有機物の起源となり、季節や流域によってそれらの割合が変化することが明らかになった。河口域で採集された魚類の多様度指数は、栄養塩や有機物の濃度が高い河川水が流れ込む桂川河口の方が伊呂波川河口よりも高く、桂川が沿岸域の豊かな生物相を育んでいる可能性を示した。桂川河口で採集した魚類9種の平均炭素安定同位体比は-18.2‰、平均窒素安定同位体比は13.3‰、伊呂波川河口の10種では-16.6‰、12.0‰であり、桂川の方が、炭素安定同位体比が低く窒素安定同位体比が高い傾向が認められた。イシガレイ稚魚、スズキ稚魚などの同一種の比較においても、同様の傾向が見られた。魚類の食物源となりうる底生微細藻、海藻、ヨシ枯死破片、陸上植物枯死破片、淡水性浮遊懸濁物、海洋性浮遊懸濁物、底生無脊椎動物などの炭素,窒素安定同位体比を測定中であり、今後、魚類と食物源を結ぶ食物網構造を明らかにする。また、流域構造と地域社会・文化との関連性を調べるため、各支流の谷ごとにクヌギ林ーため池・用水路ー水田の管理単位を推定し、調査対象地区の絞り込みと、特徴的な景観・環境要素を把握するための調査項目リストを作成した。世界農業遺産に認定された国東半島・宇佐地域のクヌギ林を含む森林・ため池群が、河川・沿岸域生物生産においてどのような役割を果たしているかを調べるため、森林率が高くため池の多い桂川と両者が少なく水田等の割合が高い伊呂波川を比較研究した。桂川水系では森林に囲まれた上流域において硝酸態窒素濃度が高く、下流において減少した。一方、溶存態リンは下流ほど増加する傾向が認められた。伊呂波川の栄養塩動態は桂川とは異なり、硝酸態窒素、溶存態リンともに下流において明瞭に増加した。クヌギ林が豊富な国東半島の全域80地点で水質を調べたところ、桂川と類似した傾向が認められ、森林から硝酸態窒素が河川に供給されていることがわかった。降雨による出水時の栄養塩の動態を調べ、リンは出水と同時に高濃度で河川に流出するが、溶存態窒素は出水後に高濃度となることがわかった。また、出水時には大量の土砂が流出し、出水時の流量あたり微細粒状物質は桂川と比較して伊呂波川において明らかに多く、森林が微細土砂粒子の河川への流出を防止することが示唆された。両河川に生息する動物の安定同位体比を比較すると、桂川において窒素安定同位体比が高く、炭素安定同位体比が低い傾向がみられた。河口域で採集された動物群集は、安定同位体比分析により桂川では7グループ、伊呂波川では5グループから構成され、桂川においてより多様な栄養構造の存在が示唆された。ニホンウナギは両河川で合計284個体採集され、個体密度、成長速度ともに桂川の方が高い傾向が認められた。また、予備的に分析したスズキ稚魚の成長速度も桂川において高かった。農林水産循環による食料生産システムと地域の産業及び社会・文化との関連性については、ため池の管理手法及び多くの河川で行われているウナギ石倉漁に着目して、現地での聞き取り調査を実施し、その歴史と実態が明らかになった。国東半島の森林から高濃度の硝酸態窒素が河川に流出していることがわかった。クヌギのような落葉広葉樹林では、落葉などにより森林から栄養塩が出やすいことが考えられるが、降下窒素による窒素飽和についても考慮に入れる必要がある。また、栄養塩の流出には森林の年齢が重要であり、樹齢の若い成長過程の森は栄養塩を出しにくく、成熟した森では余剰の栄養塩が出やすい。森林から供給される栄養塩については、データの注意深い解釈及びそれに必要な補完的調査を行う必要がある。さらに、森林が微細土砂粒子の河川への流出を防止する可能性が示唆されたことが注目される。

これらについても、粒子の起源(森、水田、耕地、都市)を調べるとともに、水田への湛水など流域利用の季節変化、平水時と降水時の比較等が重要と考えられる。河口域において、物理環境、化学環境と生物の応答の時空間的変動に関する詳細な調査を行ったが、現在標本処理とデータ解析の途中である。河口から沿岸海域に至る動物群集構造と栄養構造に関するデータは得られているので、その結果と環境との関係の解析を進める予定である。農林水産循環による食料生産機構における地域産業・社会・文化との関連性の解明では、世界農業遺産認定を利用した、地域振興のための提言につながる施策を模索している。とくに、地域の農林水産に関する食文化との関連に注目して、聞き取り調査やアンケート調査を進めている。FAO世界農業遺産(GIAHS)に認定された国東半島・宇佐地域のクヌギ林を含む森林や農地が、河川・沿岸域の生物生産においてどのような役割を果たしているかを調べるため、域内に位置し森林率が高く(77%)農地率の低い(18%)桂川と相対的に逆の関係にある伊呂波川(森林率64%、農地率29%)の比較研究を行った。2016年11月に非灌漑期における流域の栄養塩調査を行った。桂川を含む国東半島全域において、溶存無機態窒素濃度(DIN)は源流・上流域で高く下流ほど減少、溶存無機態リン濃度(DIP)は上流で低く下流で増加する傾向が認められた。対照区の伊呂波川のDINは桂川とは異なり、DIPとともに中・下流において増加した。このような傾向は2015年7月(灌漑期)の調査結果とよく似ていたが、両水域ともDINは非灌漑期、DIPは灌漑期に高かった。また、桂川を含む国東半島全域の源流域で、季節にかかわらず80μMを越える高いDINが認められた。渓流水中のNO3-に含まれる大気起源窒素の割合は5%未満であり、森林土壌に起源を持つ窒素が河川へ供給されていることが推察された。本地域で行われているウナギ石倉漁に着目して、地域における生態学的及び社会的役割を検討した。石倉に棲むウナギの胃内容物の約半分が石倉に生息する餌生物で構成されることから、石倉はウナギとその餌生物に生息場を提供する生態学的意義を持つことがわかった。また、石倉内のウナギの多くは小型若齢個体であるが、漁師は大型ウナギのみを採捕することから、適正な漁獲管理により本漁法を持続可能ものにすることができると推察された。石倉漁は地域住民にとって重要な景観と生物多様性を育んできた伝統的な漁法であり、国東半島・宇佐地域GIAHSの基盤を形成する農林水産循環の主要な要素として、ニホンウナギ資源と石倉漁を適正に保全し活用することが重要と考えられた。豊かな森林に恵まれた国東半島を流域とする桂川では、森林土壌由来の栄養塩が河川に供給され、それらが食物網を通して河口域の生物多様性やスズキ稚魚、ニホンウナギの生産に貢献する可能性が示された。森林には、水圏生態系に有害な微細粒子(<30μm)の河川への供給を抑制する効果も認められた。世界農業遺産に認定された国東半島・宇佐地域では、河川下流域でニホンウナギを漁獲するための石倉漁が行われている。ウナギ石倉は河口域に加入する小型ウナギに好適な生息場を提供し、餌料生物を生産する機能をもつとともに、世界農業遺産において地域の文化的景観を保全し人と自然をつなぐ重要な社会的役割を有することがわかった。計画1の栄養物質の起源と循環機構の解明については、フィールドとした両河川で四季にわたり27調査定点で採水と環境測定を行い、DIN、DIP、Si、POC、PON、溶存態窒素・酸素安定同位体比を分析した。また、流域の定量的な利用構造について、GIS及び大分県関係市町村のデータベースを利用して解析し、本研究を遂行するための基礎データがほぼ整備された。
皮疹の形を規定する表皮モザイクと遺伝子メチル化の研究

色素異常症はじめとする皮膚の発疹の分布に遺伝子のメチル化が関係しているのではないのか、との実験仮説を証明するのが本研究の目的である。具体的な研究対象疾患として、遺伝性対側性色素異常症(以下DSHと略す)を取り上げた。本症は幼少児期に両手背、両足背に粟粒大から米粒大の色素斑と白斑が混在する。この分布がどのような因子によって規定されるのか?DSHの病因遺伝子のDNAのメチル化の部位や程度により、胎生期のメラノブラストがメラニン生成の低下した細胞になったり、逆にメラニン生成の亢進した細胞になったりする。そのようなメラノブラストから増殖したメラノサイトが、結果的に肉眼的に認知できる大きさの白斑になったり、色素斑になったりするのであろう。これを証明するためにはDSHの病因遺伝子である2重鎖RNA特異的アデノシンデアミナーゼ(以下DSRADと略す)遺伝子において、メチル化がどのようになっているか検討する必要がある。そこでまずDSH患者のDSRAD遺伝子について、その病因となる変異と臨床症状の相関を検討した。その結果、我々が明らかにしたDSRAD遺伝子の20種の変異(ミスセンス変異p.V906F, p.K1003R, p.G1007R, p.C1036S, p.S1064F, p.R1078C、p.L923P, p.F1165S,ナンセンス変異p.R474X, p.K952X、スプライス部位の変異,IVS2+2T>G, IVS8+2T>A、フレームシフト変異p.H216fs, p.K433fs, p.G507fs, p.P727fs, p.V955fs, p.Q600X)と臨床症状の間には明らかな相関は認められなかった。この結果は、我々の仮説としている病因遺伝子のメチル化の部位と程度によるものという仮説を支持するものである。今後、患者のDSRAD遺伝子のメチル化について検討をすすめる。
πΔの光生成を用いた陽子と中性子の中の反クォーク構造の研究

私達は、SPring-8において1.5-2.95 GeVの直線偏光フォトンと陽子標的を用いて、π中間子生成実験を行った。π-Δ++反応ではuクォーク-反uクォークのペアが生成されて、π+Δ0反応ではdクォーク-反dクォークが生成される。LEPS実験で使用する検出器は、前方角度においてπ-とπ+を同じ検出効率で検出するので、2つのクォークペアの生成を高精度で比較する事ができる。超前方角度にπ中間子が生成されたイベントでは、断面積比σ(π+Δ0)/σ(π-Δ++)がほぼ1/3に成ることがわかった。断面積比1/3はtチャンネルでのπ中間子やρ中間子の交換から予測される値であり、私達のハドロン生成に対する理解が正しい事が確認できた。大きい角度に生成されたイベントでは、断面積比が1に近い値になった。中間状態でΔ*が励起されているとも考えられるが、寄与が無視できる高エネルギー(16 GeV)データでも断面積比は1に近い事から、アイソスピン2のエキゾチックな粒子が交換されているか、陽子の中の反dクォークが反uクォークよりも多い事が影響している可能性が考えられる。2018年10月には、データ解析をしている大学院生と共にCERN研究所の研究者と議論を行い、その後ロシアで開催された国際会議EMIN2018において最新の研究結果の発表を行った。π-Δ++反応データに関しては、フォトンビーム非対称度が負の値をとる通常とは異なる面白い発見をして、私が筆頭著者になり2018年5月に最終結果をPhysical ReviewLetters誌に発表する事ができた。中性子標的のπ-Δ+反応とπ+Δ-反応の断面積比の測定に関しては、ビームタイムの割り当ての問題により、20%程度のデータ収集しか行えなかった。今後1-2年の間にはデータ収集を終了して、その後1年程度で論文として発表する予定である。平成28年の春から実験の準備を進めて、夏前にはSPring-8においてフォトンのエネルギー1.5 GeVから2.9 GeVまでのビームを液体重水素標的にあてて、中性子標的からのπΔ生成反応のデータの収集を開始した。途中で、将来の実験で使用するための偏極HD標的の開発が入り、私がその中心メンバーであったため、データ収集は9月に一度停止したが、その後再開して年末のビームタイム終了まで順調に実験データを収集することができた。研究費で購入した真空ポンプは、水素、重水素、ヘリウムなどの軽い気体に対して十分な排気能力を発揮しており、標的ガスの真空引きを行う時にとても重要な役割を果たしている。必要なπΔ反応の数の約半分しかデータをためる事ができなかったが、本研究の1年目としては十分な結果であった。平成29年になってからは、収集したデータのキャリブレーションを行っており、データの質が問題無いことを確認した。既に取得している陽子標的からのπΔ生成反応のデータ解析は順調に進んでおり、平成28年5月にアメリカ合衆国フロリダ州で開催されたBaryon2016国際会議においてPreliminary結果を発表した。また、平成27年10月にロシアのモスクワで開催されたEMIN2015国際会議において発表したPreliminary結果が、Proceedingsとして出版された。(Physics of Particles and Nuclei, 2017, Vol.48, No.1, pp.63-68. H. Kohri for LEPS collaboration)。最終結果を論文として発表する前に、理論計算をしてもらっている韓国釜慶大学のS.i. Nam先生との議論を結論へ持って行く必要があり、論文の発表は平成29年度になりそうである。必要な重水素標的からのπΔ生成反応の数の半分程度ではあったが、1年目から順調にデータ収集を行うことができており、平成29年度も追加のデータを収集する事が可能なので、おおむね順調にきている。研究費で購入した真空ポンプは実験において良く活躍しており、国外旅費を使って国際会議へ参加して研究発表を行う事もできていて、順調に研究が進められている。2017年8月22日に、アメリカサウスキャロライナ州立大学で行われたNSTAR2017国際会議において、π-Δ++、π+Δ0反応の最終結果の発表を行った。また、2017年9月28日に、スペインサラマンカ大学で行われた、HADRON2017国際会議においても、π-Δ++、π+Δ0反応の最終結果の発表を行った。中性子標的からのπΔ生成反応に関しては、実験データ収集が予定よりも遅れている問題があるが、今年度はそれを補って余りある物理結果を出すことができた。陽子標的の結果に関しては、現在γp->π+Δ0反応のデータ解析の最終段階に来ており、論文発表までは半年程度必要です。また、中性子標的に関しては、偏極フォトンビームと偏極HD標的を用いた実験の準備を最優先して進めているために、実験データ収集がやや遅れている状況です。

超前方角度にπ中間子が生成されたイベントでは、断面積比σ(π+Δ0)/σ(π-Δ++)がほぼ1/3に成ることがわかった。断面積比1/3はtチャンネルでのπ中間子やρ中間子の交換から予測される値であり、私達のハドロン生成に対する理解が正しい事が確認できた。大きい角度に生成されたイベントでは、断面積比が1に近い値になった。中間状態でΔ*が励起されているとも考えられるが、寄与が無視できる高エネルギー(16 GeV)データでも断面積比は1に近い事から、アイソスピン2のエキゾチックな粒子が交換されているか、陽子の中の反dクォークが反uクォークよりも多い事が影響している可能性が考えられる。2018年10月には、データ解析をしている大学院生と共にCERN研究所の研究者と議論を行い、その後ロシアで開催された国際会議EMIN2018において最新の研究結果の発表を行った。π-Δ++反応データに関しては、フォトンビーム非対称度が負の値をとる通常とは異なる面白い発見をして、私が筆頭著者になり2018年5月に最終結果をPhysical ReviewLetters誌に発表する事ができた。中性子標的のπ-Δ+反応とπ+Δ-反応の断面積比の測定に関しては、ビームタイムの割り当ての問題により、20%程度のデータ収集しか行えなかった。今後1-2年の間にはデータ収集を終了して、その後1年程度で論文として発表する予定である。平成29年度には重水素標的からのπΔ生成反応のデータ収集を継続して、実験データのキャリブレーション作業を進めていく。平成29年度内には、Preliminary結果を学会で発表できるようにしたい。平成29年の秋にアメリカ合衆国のサウスキャロライナ州で開催されるNSTAR2017国際会議か、スペインのサラマンカで開催されるHADRON2017国際会議において、陽子標的からのπΔ生成反応の最終結果を発表できるように、理論物理学者との議論を進めて最終的な結論を出したい。偏極フォトンビームと偏極HD標的を用いた実験の準備のために、中性子標的からのπΔ生成反応の実験データ収集がやや遅れているが、できるだけ早く偏極HD標的の実験準備を終了して、両方の実験データが収集できるように進めていきたい。もし、中性子標的からの実験データ収集が不可能になった場合でも、これまで収集したデータを解析して結果を論文として発表できるように、頑張って進めていきたい。
KDM5Aによる骨髄腫細胞増殖制御機構の解明

多発性骨髄腫は、B細胞の最終分化段階である形質細胞の性質を有する血液がんである。多発性骨髄腫細胞の維持にはエピゲノム制御因子が深く関わっていることが示唆されているが、それら因子がいかに骨髄腫細胞生存、増殖に寄与しているか、その詳細な機序については十分に解明されていない。申請者は、エピゲノム制御因子の一つであるヒストン脱メチル化酵素が骨髄腫細胞増殖に寄与することを見出した。本研究では、ヒストン脱メチル化酵素が骨髄腫細胞増殖を制御する分子機序を明らかにし、多発性骨髄腫における新規治療法確立への可能性を提示する。本研究は、KDM5Aが骨髄腫細胞増殖を制御する分子機序を明らかにし、さらにKDM5Aを新規治療標的として提示することを目的とする。その目標に向けて、当該年度は1KDM5Aが骨髄腫細胞増殖を促す分子機序の解明、2多発性骨髄腫における新規KDM5A阻害剤の有効性の検証のため以下の研究を行った。1KDM5Aが骨髄腫細胞増殖を促す分子機序の解明2多発性骨髄腫における新規KDM5A阻害剤の有効性の検証骨髄微小環境は骨髄腫細胞維持に重要な役割を果たしている。本研究では、骨髄微小環境に存在し骨髄腫細胞増殖や薬剤耐性に関わるサイトカインIL6、骨髄間質細胞存在下でも新規KDM5A阻害剤が骨髄腫細胞増殖抑止効果を示すことを見出した。この結果は、KDM5A阻害剤が新規骨髄腫治療薬になり得る可能性を示唆した。計画通りに次世代シークエンサーを走らせ、KDM5A阻害剤の骨髄腫細胞増殖抑止効果の分子機序の一端を明らかにすることができた。また、新規KDM5A阻害剤の効果をin vitroで検証することができた。当該年度でKDM5AがMYC標的遺伝子を制御することが示されたが、その詳細な遺伝子発現制御機構については不明である。今後、KDM5AがMYC標的遺伝子を制御する機序を既存のChIP-seqデータベースも用いながら検証する。
南西諸島北部地域における森林性希少鳥類アカヒゲの個体群動態のモデル化

南西諸島北部でアカヒゲが比較的高密度に生息する鹿児島県十島村中之に設置した調査区約6ヘクタールで,成鳥と巣立った雛のほぼすべてを捕獲して個体識別用の足輪を装着し,繁殖経過の追跡と個体群パラメータ推定のための調査を継続して行った。同時に,個体群の遺伝的構造を明らかにするため,トカラ列島の中之島(n=30),平島(n=15),悪石島(n=14)で採集したアカヒゲのDNAサンプルを用い,ミトコンドリアDNAのコントロール領域を指標として遺伝的構造解析を行った。その結果,島嶼間の遺伝的分化係数(FST)は0.0790.108の値をとり,世代あたりの移住個体数が4.128.1と推定され,この結果からはトカラ列島全体を一つの個体群とするのが妥当と考えられた。また,同様の方法により奄美群島(n=23)の間の世代あたりの移住個体数を推定すると1羽未満で,それぞれ別の個体群と考えるのが妥当と考えられた。このデータから推定されたトカラ列島における長期的な有効個体群サイズは,約9000羽であった(Willson et al. 1985の方法による)。一方,平均さえずり密度と生息地面積から推定される中之島の成鳥の推定生息数は約15000羽と推定された。そこで,トカラ列島を一つの個体群とし,成鳥の初期個体数を10000,15000,20000とした場合(1歳:2歳以上=4:6を過程)のそれぞれについて,個体群動態のシミュレーションソフトRAMASを用いて,アカヒゲ個体群の20年後の擬似絶滅リスク曲線を推定した。このとき,成鳥では1歳から2歳までの生存率を0.5,2歳以上の年生存率0.6,巣立ち雛の生存率は雄雛の帰還率0.15または成鳥の半分の値0.3とし,つがいあたりの巣立ち雛数をイタチの捕食圧が高い状態での2からイタチの捕食圧がない状態で8まで変化させ,人口学的確率性を組み込んだモデルをもちいた。その結果,イタチの捕食圧が高い場合に観察されたつがいあたりの巣立ち雛数2を仮定すると,他の指標をどう変化させても20年後の個体群の存続確率はほぼ0となった。巣立ち雛数が4,巣立ち雛の年生存率が0.3を仮定した場合でも,20年間に1度でも5000羽を下回る確立が1となり,つがいあたりの巣立ち雛数が6羽未満までは減少傾向を示した。南西諸島北部でアカヒゲが比較的高密度に生息する鹿児島県十島村中之島地区に,調査区約6ヘクタールを設定し,巣箱100個を設置した。巣箱は捕食圧軽減型のものを利用し,捕食による影響を除いた個体群パラメータの推定が行えるようにした。これは,この地域には在来の捕食者は生息しないものの,人為的に移入された捕食者による影誓が大きいためである。捕食者による影響については既存のデータを利用し,研究とりまとめ時にモデルに組み入れるものとした。また,年生存率・年繁殖成功などを明らかにするため,調査区内で繁殖する成鳥と巣立つた雛のすべてを捕獲し個体識別用の足輪を装着した。成鳥についてはつがいごとの繁殖成功を記録した。雛は外部形態によつて性を判別することができないが,一部個体からは血液・その他のDNAサンプルを採集する事ができたので,DNAにもとづく性判別が可能であるか検討した。調査区では,アカヒゲは3月下旬から4月初旬に夏鳥として渡来し,繁殖は4月下旬から8月中旬に行われた。調査区内で繁殖・定住・または調査区内になわばりの一部を持つ個体の総数は推定107個体で,このうち101個体を捕獲・標識した。今年度,繁殖期をとおして追跡できたつがいについて,一腹卵数は平均3.2卵,捕食の影響を除いた場合の孵化率は89%,巣立ち率は100%であった。1繁殖期の繁殖回数は13回で,年繁殖成功は7.6雛/つがい(繁殖期をとおして捕食による繁殖失敗のなかった10つがいのみを対象とする)であった。雛から採集したDNAサンプルについては,性染色体上のCHD部位を増幅・電気泳動する事で性判別が可能であった。次年度以降は標識個体を再捕獲・再確認し,齢・性ごとの年生存率や移動・分散についてのデータを収集する。南西諸島北部でアカヒゲが比較的高密度に生息する鹿児島県十島村中之島地区に調査区約6ヘクタールを設置した。そして,調査区内で繁殖する成鳥と巣立った雛のほぼすべてを捕獲して個体識別用の足輪を装着し,繁殖経過の追跡と個体群パラメータ推定のための調査を昨年度から継続して行った。2003年の繁殖期に,調査区内にテリトリーまたはその一部を持つ個体は96個体であった。2002年の標識個体の再捕獲(または視認)データからは,成鳥では営巣地点の年による移動距離が十分小さかったため年生存率の推定が可能であった。しかし,幼鳥では分散距離が大きく,翌年の再捕確率は年生存率だけでなく分散の影響を強く受けていると考えられた。2002年の繁殖期から2003年の繁殖期にかけてのアカヒゲ成鳥の推定年生存率はおよそ50%前後であったが,雄で約15%ほど高かった。幼鳥の再捕確率は約7%であったが,雌雄の再捕獲数に大きな差があることが明らかになった。

この原因としては,幼鳥の分散距離に性差があるか,巣立ち時の性比に偏りがある,などの可能性が考えられ,今後明らかにする必要がある。中之島でおこなった200地点での定点観察では,アカヒゲさえずり個体の密度は2.6±1.7羽/ha(平均±標準偏差)とかなり高密度に生息することが明らかになった。しかし,地形や路網の制約から観察地点の分布には偏りがあっため,中之島における生息密度の分布や生息数推定を行うには,GIS等を利用した環境条件とさえずり個体密度の対応付けが必要と考えられた。南西諸島北部でアカヒゲが比較的高密度に生息する鹿児島県十島村中之に設置した調査区約6ヘクタールで,成鳥と巣立った雛のほぼすべてを捕獲して個体識別用の足輪を装着し,繁殖経過の追跡と個体群パラメータ推定のための調査を継続して行った。同時に,個体群の遺伝的構造を明らかにするため,トカラ列島の中之島(n=30),平島(n=15),悪石島(n=14)で採集したアカヒゲのDNAサンプルを用い,ミトコンドリアDNAのコントロール領域を指標として遺伝的構造解析を行った。その結果,島嶼間の遺伝的分化係数(FST)は0.0790.108の値をとり,世代あたりの移住個体数が4.128.1と推定され,この結果からはトカラ列島全体を一つの個体群とするのが妥当と考えられた。また,同様の方法により奄美群島(n=23)の間の世代あたりの移住個体数を推定すると1羽未満で,それぞれ別の個体群と考えるのが妥当と考えられた。このデータから推定されたトカラ列島における長期的な有効個体群サイズは,約9000羽であった(Willson et al. 1985の方法による)。一方,平均さえずり密度と生息地面積から推定される中之島の成鳥の推定生息数は約15000羽と推定された。そこで,トカラ列島を一つの個体群とし,成鳥の初期個体数を10000,15000,20000とした場合(1歳:2歳以上=4:6を過程)のそれぞれについて,個体群動態のシミュレーションソフトRAMASを用いて,アカヒゲ個体群の20年後の擬似絶滅リスク曲線を推定した。このとき,成鳥では1歳から2歳までの生存率を0.5,2歳以上の年生存率0.6,巣立ち雛の生存率は雄雛の帰還率0.15または成鳥の半分の値0.3とし,つがいあたりの巣立ち雛数をイタチの捕食圧が高い状態での2からイタチの捕食圧がない状態で8まで変化させ,人口学的確率性を組み込んだモデルをもちいた。その結果,イタチの捕食圧が高い場合に観察されたつがいあたりの巣立ち雛数2を仮定すると,他の指標をどう変化させても20年後の個体群の存続確率はほぼ0となった。巣立ち雛数が4,巣立ち雛の年生存率が0.3を仮定した場合でも,20年間に1度でも5000羽を下回る確立が1となり,つがいあたりの巣立ち雛数が6羽未満までは減少傾向を示した。
キャスタブルガラスセラミクス-ポーセレンジャケットクラウンの強度に関する研究

金属を使用しない歯冠修復材料の一つとして、castable glass ceramics(DICOR)がある。この材料は、ロストワックス法を用いるため優れたで適合性を有し、形態の付与が容易であるなどの多くの利点を持つ反面、セラミック材料に特有の脆いという欠点を持つ。またこの材料は、全歯冠形態の一括回復を目的としたもので、色調の表現は表面へのシェイディングに依存するために、審美性に関しては自ずと限界があった。これらの問題点を解決するために、castable glass ceramicsをcopingとして用いることにより良好な適合性を得たうえで、歯科用porcelainを焼成する、独自のcastable glass ceramics-porcelain jacket crownを考案した。当初は、porcelainを唇面から切端部に焼成するベニアタイプとして導入したが、現在では、porcelainを歯冠表面全体に焼成するフルベイクタイプを用いる機会も増えている。今回の研究では、castable glass ceramicsのみで全歯冠形態を再現したクラウンと、ベニアタイプならびにフルベイクタイプのクラウンに関して破壊試験を行なった。その結果、ベニアタイプならびにフルベイクタイプにすることによっても、castable glass ceramicsが本来より持つ物性を損なうことはなく、審美的には有利であることがわかった。ただしこれは焼成するporcelainの種類によって、多少の差異があるように思われた。今後は、種々の荷重部位に付加を加え、荷重部位と破壊パターンの関係を明らかにしたい。また、現在セラミック修復物のなかでも最も強固と言われている、陶材焼付鋳造冠との比較を行ない、これに対してどの程度の強度を持つかを明らかにしたい。
「学校教育のための実践指揮法」テキスト開発

昨年度の研究実績を踏まえ、課題である学校教育の現場での有効性の高い指揮法テキストを作成すべく、小学校、中学校の教科書及び合唱曲集を精査していった。そこで判明してきたことは、指揮法の各技法と教科書に掲載されている歌それぞれが教育内容として求めている事柄は表現活動における身体言語と大変高いレベルでマッチングすることである。指揮という行為が、音楽を手の動作性だけでなく顔の表情や立っている姿勢をも含めた身体的表現によって歌い手や楽器の演奏者伝えていることを考えると、各教材が目的としている曲の情感や身体的躍動感など、指揮の技法はその手助けになることを改めて認識した。このような身体言語と捉える指揮法の視点から単に楽曲のテクスチャーに指揮法を当てはめるだけではなく、さらに深化した意味としての指揮法を理解し実践できるように、楽曲へのアプローチを精査しテキストとしてその意図と内容が伝わるよう検討をしているところである。指揮法の研究は日々の実践のなかで進められ、常に課題への視点を持ち続けることにより、研究課題の成果として高いものが得られると考えている。研究途上の内容を学生との実践の中で確認したり、或いは新たな提案を受けたりしながら、さらに学校現場での有効性を高めている。テキストとしての形が整ってきたら、現職教員の方々を対象とした勉強会を開催し、追加修正を行っていく。音楽の専門性が壁になって指揮法の習得に躊躇しないようにすることが、本研究の主眼とするところであるので、勉強会を通じて音楽の専門性に頼りすぎない理解の仕方について様々な視点を獲得し、テキストへ落とし込んでいくことが必要であると考えている。平成29年度の研究計画の要点として1「楽曲の収集」2「各楽曲に特徴的な音楽の要素の抽出」3「2で抽出した音楽の要素と指揮の技法との対照」の3点を特に重点的な研究課題として挙げていた。1「楽曲の収集」について。各学年の教科書、市販されている合唱曲集などを中心に収集作業を進めた。この研究の目指すのは現職教員の教育現場の実践の中で指揮のリテラシーを身に付けることができるテキストを作りことにあるため、現在の学校教育で好んで取り上げられている曲を知るためにも現職教員の方や学部学生にリサーチをしながら、テキストに取り上げる曲がより実践に近い曲になるよう情報収集を行った。2「各楽曲に特徴的な音楽の要素の抽出」について。楽曲を分析することが足掛かりとなるため、その作業は時間をかけて丁寧に進めている。この作業を通じて改めて認識したことは、学年が進むにつれ楽曲の中にある音楽の要素のあり方が、シンプルな形から並列的、多層的な形へと変わっていくことである。このことは児童生徒の学習内容が高度になっていくことを示し、それに伴い指揮法の教材としても高度な楽曲となる。そのためどの楽曲が指揮法を学ぶ初歩から応用までの各ステージにふさわしい楽曲となるか、という視点を持ちながら作業を進めている。3「2で抽出した音楽の要素と指揮の技法との対照」についても上記の研究計画の要点2と連動させながら進めている。指揮法の理解にはソルフェージュの基礎的な力を必要としているが、教員に音楽の専門性を求めすぎないこともこの研究の重要な要点であるので、そのことに配慮しながら、指揮法の基礎的な内容から応用的な内容までをどのようにしたら効率よく提示できるか試行錯誤している。初年度に計画していた研究は、資料を読み解きこれからの研究の道筋を探ることにその意味の大半があるため、当初想定していた研究成果をおおむね期待通りに認識できている。平成30年度は研究計画の要点として、1「楽曲の評価作業」2「指導実践の記録保存」を挙げている。1「楽曲の評価作業」について。テキストで扱う楽曲の選定と、それらを使用した指導実践の試行の段階へ進んでいくことになる。テキストにふさわしい楽曲かどうかは、その楽曲を使用した指導実践の試行を通じて検証していく。候補曲を使った試行は基礎的な事項を扱う楽曲から応用的内容を含む楽曲へと順をたどりながら行っていく。その過程でテキストのスタイル(指揮の技法の選択順序、内容の提示の仕方、文言の使い方、譜例との関連性の示し方など)が浮き彫りになってくることを狙っている。2「指導実践の記録保存」はテキストの内容の具体性を高めるために必要なことと考える。

加えて、高い音楽の専門性に頼らないテキストのあり方を模索していくためにも重要になる。初めは楽曲のピアノ演奏を、内容が固まってきたら合唱の演奏を指揮しながら行う試行の記録を録音、録画、記録メモなどの方法で行う。これらの記録を有効に活用して、テキストの内容の精査を進める。テキストとしての形が整ってきたら、現職教員の方々を対象とした勉強会を開催し、追加修正を行っていく。音楽の専門性が壁になって指揮法の習得に躊躇しないようにすることが、本研究の主眼とするところであるので、勉強会を通じて音楽の専門性に頼りすぎない理解の仕方について様々な視点を獲得し、テキストへ落とし込んでいくことが必要であると考えている。当該助成金が生じた状況:研究を始めるにあたり予定していた設備機器について、当初予定していたよりも安価に購入できたこと、基礎資料として購入を視野に入れていた資料が所属機関の所有として既に閲覧可能な状態であったことなどにより次年度使用額が生じている。使用計画:翌年度の研究段階からは、研究に関わる人件費等が多く発生することが見込まれる。その内容は、専門技能職に対する謝金、研究成果の試行による検証のための環境整備費用(会場費、謝金等)であり、その予算として使用を計画している。当初計画よりもテキストで使用する楽曲の選定とそれに付随する整理作業を、補助員を使うまでもなく進められたこと、既に所持している楽譜制作ソフトなどを利用して進められたことなどが、差額の生じた理由である。次年度使用額については、これまでの研究を実践の形でその有用性について確認するために、勉強会の開催に必要な諸経費(ピアノ伴奏者への謝金や会場費等)や、テキスト作成に必要となるより精度の高い楽譜制作のためのソフト等の購入経費としての使用を計画している。
半導体超格子によるエネルギーフィルタの設計手法に関する研究

平成19年度は,変調超格子の等価構造による準通過域形成メカニズムの考察,半無限周期モデルによる準通過域の推定,δ形ポテンシャルによる変調超格子の等価表現に関する検討を行い,以下の知見を得た.・隣り合う一組のバリアと井戸を一つの等価ポテンシャルで表現する手法を提案し,それにより複雑な形状の変調超格子を単純な構造で等価表現できることを明らかにした.この等価構造により,準通過域における離散的な鋭い共鳴準位の鋭さと構造の依存関係が明らかとなった.この成果は,フィルタ性能を劣化させる準通過域の除去手法確立へのアプローチとなる.・周期性の異なる二つの半無限周期超格子を接続したモデルにより,準通過域の帯域に関する情報を容易に抽出できることを明らかにした.この成果は,準通過域を考慮した変調超格子のバンド設計手法の確立へのアプローチとなる.・δ形ポテンシャルに内在する幅の要素を等価バリア幅として顕在化させ,それを考慮した変調超格子により準通過域の形成が実現された.δ形ポテンシャルを用いて構造を等価表現することは,パラメータが削減するため,解析や設計に有効となる.平成17年度は,超格子の変調方式および変調超格子のバンド構造,波動関数の分布に関する検討を中心に以下の基礎的検討を行った.1.層幅を変調した超格子は,ポテンシャル包絡を変調した超格子と同様に透過確率がほぼ1の通過域,ほぼ0の阻止域のほかに,離散的な鋭い共鳴準位からなる準通過域の3種類の帯域に分類されるバンド構造をもつことを明らかにした.また,回路理論における影像パラメータの利用により極めて容易に算出される無限周期超格子のバンド構造から,層幅を変調した超格子のバンド構造を直接計算することなしに推定する手法を提案した.2.変調超格子に固有で特異な準通過域の形成メカニズムに関する検討を行った.変調超格子の通過域内および準通過域内の共鳴準位における波動関数の分布を比較した結果,通過域内共鳴準位における波動関数の分布は超格子全体に広がりをもつのに対し,準通過域内共鳴準位における分布は超格子の局所的な構造形状によって定まる固有なモードにしたがって分布していることがわかった.エネルギーフィルタ設計には準通過域の設計は非常に重要であるため,この検討結果は設計手法に有効に反映されることが見込まれる。3.デルタポテンシャルを用いた変調超格子の特性調査を行い,従来の変調超格子と同様に平坦な通過域を形成することを確認した.したがって,デルタポテンシャル変調超格子も優れたエネルギーフィルタとして機能するものと期待される.平成18年度は,変調超格子の構造変調による特性改善メカニズム,半無限周期モデルによる通過域リップル推定,δ形ポテンシャルを用いた変調超格子に関する検討を行い,以下の知見を得た.1.変調超格子の構造変調による特性改善メカニズムについて,共鳴状態における電子の波動関数分布から検討を行った.周期超格子についての波動関数分布との比較から,変調超格子は共鳴状態において構造全体が等価的に対称二重バリア構造を形成することがわかった.その等価バリアの幅がエネルギーの変化に対して連続的に変化するため,変調超格子は通過域で連続的な共鳴状態を維持し,透過特性が大幅に改善することがわかった.2.周期超格子の新たな解析モデルとして,半無限周期モデルを提案した.本モデルによると,非常に少ない計算量で周期超格子の形成する通過域内リップルを正確に推定できることを確認した.本モデルにより,周期超格子に内在すると思われる変調超格子の準通過域に関する情報の抽出が見込まれるため,これを次年度の課題とした.3.δ形ポテンシャルバリアにより表現された変調超格子は,通常の変調超格子よりも構造パラメータが一つ少ないため,特性とパラメータの依存関係の理解に非常に有効である.昨年度,δ形ポテンシャルを用いた変調超格子が通常の変調超格子と同様に平坦な通過域を形成することを確認したが,今年度は特性上の等価性の評価を行った.結果,特性上の等価性がほぼ保たれていることを確認した.一般にパラメータの削減は設計上有効であるため,δ形ポテンシャルの利用はエネルギーフィルタ設計に有効であると考えられる.平成19年度は,変調超格子の等価構造による準通過域形成メカニズムの考察,半無限周期モデルによる準通過域の推定,δ形ポテンシャルによる変調超格子の等価表現に関する検討を行い,以下の知見を得た.・隣り合う一組のバリアと井戸を一つの等価ポテンシャルで表現する手法を提案し,それにより複雑な形状の変調超格子を単純な構造で等価表現できることを明らかにした.この等価構造により,準通過域における離散的な鋭い共鳴準位の鋭さと構造の依存関係が明らかとなった.この成果は,フィルタ性能を劣化させる準通過域の除去手法確立へのアプローチとなる.・周期性の異なる二つの半無限周期超格子を接続したモデルにより,準通過域の帯域に関する情報を容易に抽出できることを明らかにした.この成果は,準通過域を考慮した変調超格子のバンド設計手法の確立へのアプローチとなる.・δ形ポテンシャルに内在する幅の要素を等価バリア幅として顕在化させ,それを考慮した変調超格子により準通過域の形成が実現された.δ形ポテンシャルを用いて構造を等価表現することは,パラメータが削減するため,解析や設計に有効となる.
粒子の沈降にともなうオ-シャンフラックスの変動過程の研究

西部北太平洋の四国海盆(30°N,137°E)、伊豆小笠原海溝北端(34°N,142°E)、日本海溝北端(41°N,146°E)及び赤道太平洋域(0°,175°E)の海域においてセヂメントトラップ実験をし、沈降粒子を採集した。すでに採集されていた南極海に於ける沈降粒子とともに、これらの試料の有機化合物を分析し、以下の結果を得た。1)有機炭素フラックスは各海域によって変動したが、春季及び秋季に極大値を示し、夏季には極小値を示した。しかし、冬季に於ける有機炭素フラックスは海域による変動が大きく、特に沿岸域では2ー3月に有機炭素フラックスの極大値が観測された。また、南極海では12月から翌2月に至る南半球の夏季に有機炭素フラックスの極大値を示し、年間を通してこれが唯一である点は北部北太平洋と違う。2)有機炭素フラックスの季節変動過程を明らかにするため、有機物の炭素安定同位対比の測定を行った。その結果、有機炭素フラックスの極大値を示す場合に、沈降粒子有機物δ^<13>Cは高く、その極小値を示す場合には低い事を見出した。植物プランクトンの増殖が盛んな対数期から停止期かけて有機物のδ^<13>Cは高く、その極小値を示す中規模閉鎖系実験の結果を参考にすると、春季及び秋季の有機炭素フラックスの極大は、植物プランクトンのブル-ム現象によるものと結論出来る。この事はまた、沈降粒子有機物のδ^<13>Cが、海洋表層での植物プランクトンの生長動態の解析に利用できる事を示している。3)沈降粒子脂肪酸分布を決定した。短鎖長不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比を算定した。この値は時間的変動し、その変動は有機炭素フラックス、δ^<13>Cの変動と同調していた。植物プランクトンの培養実験の結果を参考にすると、この変動もまた、海洋表層に於ける植物プランクトンの増殖の指標として重要である事を示唆した。
インドにおける貧困削減のための単位信用農協の立て直しに関する実証的研究

インドにおいて、融資の低返済率により赤字経営に苦しむ多くの単位信用農協を立て直すため、返済率を向上させるためにどのような方法が効果的であるかについての分析を行った。その結果、単位信用農協が他の農協(本研究では製糖協同組合を事例とした)との協同組合間連携を行い、借入から返済までの新たなシステムを構築することで、返済率が飛躍的に向上する効果があるということが明らかになった。インド農村金融の中心的存在である単位信用農協であるが、融資に対する返済率の低さを主な理由として、経営の悪化に苦しんでいるものが多く存在する。そのような中、インド西部・マハラシュトラ州にある単位信用農協において、他の農協(この場合、製糖協同組合)と連携することにより、返済率を向上させようとする取組みを行う事例が見られる。この事例が、返済率向上のために、単位信用農協にとっての新たなモデルになり得るかどうかを実証することが本研究の目的である。平成21年度は、単位信用農協との連携を通して、製糖協同組合が果たしている機能を明らかにするための研究活動を行った。その際、特に重視したのは現地調査で、2009年910月、2010年23月の2度、インド西部マハラシュトラ州のプーネ県、ソラプール県、コラプール県を訪れ、単位信用農協関係者、借入者である組合員、単位信用農協の上位機関(県中央協同組合銀行やインド農協農村開発銀行など)の関係者、製糖協同組合関係者、学識経験者などから聞き取り調査を行った。その結果、単位信用農協が安全な信用取引をしようとする場合、製糖協同組合が借入者の詳細な情報を提供することで、本来なら単位信用農協が負担しなければならないはずの取引費用軽減の効果を生み出しており、またそれが、融資返済率を高める一要因になっているとことが明らかになった。なお、本年度の研究成果の一部が「新経済政策下における農協「地域営農センター」の効果-インド・マハラシュトラ州の製糖協同組合の実態調査から-」(『南アジア研究』第21号、pp.7-29)として掲載された。本研究の課題は、インドの単位信用農協の立て直しのため、単位信用農協と製糖協同組合との連携がどのような効果をもたらすかについて実証的に検証し、新たな単位信用農協モデルを提示することである。このために、インド西部マハラシュトラ州において、複数の単位信用農協や県中央協同組合銀行に加え、信用農協組合員などの関係者から聞き取り調査を行った。昨年度までの成果としては、単位信用農協と製糖協同組合の連携システムの分析から、それは返済率向上のための効果的な方法であることが分かっている。平成22年度においては、その研究蓄積をさらに深めるため、単位信用農協と製糖協同組合の連携に関して、現地調査で得た結果をもとに、単位信用農協組合員の意識等の分析を行った。つまり、連携によるシステムの効果を、貸手側からみるだけでなく、借手側からもみることにより、連携システムの効果を両面から評価しようとしたものである。このような分析による主な成果は以下の通りである。・組合員は、借入先を選択する際、利子などの返済条件よりも、製糖協同組合との連携があるか否かを最重視しており、連携をきわめて重要なものであると意識していることが分かった。・連携を利用した組合員への融資は、貸手である単位信用農協の取引費用を逓減させるだけでなく、借手である組合員が単位信用農協へアクセスする際の取引費用等においても逓減効果をもたらしていることが明らかになった。
大腸癌肝転移に対する金ナノ粒子を用いた早期診断法と新規薬剤送達法の開発

大腸癌の増加に伴い、合併頻度の高い肝転移病変に対する診断および治療法の開発が急務となっている。臨床においてはX線CTが汎用性の高い検査として用いられているものの、解像度や造影剤の限界もあり、早期確定診断が困難なことが多い。大腸癌肝転移病変の治療方針は画像診断に基づいて決定されるため、その精度は非常に重要である。我々は、独自に開発した金ナノ粒子造影法を用い、高分解能X線CT装置を用いることで、動物モデルにおける微小癌の検出を行ってきた。金は既存の造影剤よりも高いX線吸収値を持ち、高感度CT造影剤として期待できる。また、近年注目されているEPR(Enhanced Permiability and retention effect)を応用することで、薬剤送達の検討も行うことが可能である。金を基盤とした造影剤を用い、高分解能X線CT装置で腫瘍イメージングを行うことで、微小癌の検出が可能である。本研究では、1大腸癌肝転移モデルマウスを作成すること。2金ナノ粒子造影剤を投与し、EPR効果を用いて微小な大腸癌肝転移病変を検出すること。3血液流体力学を用いて効率的な薬剤送達法を検討すること。を目的としている。以上の課題を実践により、肝転移に対する、化学療法薬や抗体薬の薬物動態を可視化および定量的に評価することが可能となる。本研究は実臨床へ応用可能な革新的診断・治療法を創出するとともに、新たな造影剤開発に結実するポテンシャルを有している。研究課題であった1安定した大腸癌肝転移モデルマウスの作製を遂行した。大腸癌肝転移モデルマウス作製には、ルシフェラーゼ発光ヒト由来結腸癌細胞(HCT116-luc)を用い、nude miceの脾臓への注入を行った。肝転移病変の検出はルシフェリン発光によるIVISイメージングシステムにより行った。腫瘍細胞数500000個を投与することで4週間程度で肝転移病変が確認できた。また、比較対象として、マウス由来直腸がん細胞(RBRC)を同様にnude miceの脾臓へ注入することで、マウス由来の肝転移病変の検出も行った。実際に500000個の細胞を投与することで、2週間程度で肝転移病変の検出が可能であった。引き続き研究課題である2金ナノ粒子造影剤のEPR効果を利用した腫瘍イメージング、および3血液流体力学を基にした、効率的な薬剤送達法の検討の課題を行う。を目的としている。
異担子菌酵母を宿主とする担子菌キノコ由来リグニン分解酵素の大量生産系の確立

食用担子菌キノコGrifola frondosa(マイタケ)が、種々の合成色素に対する脱色活性や難分解性環境汚染物質であるビスフェノールAの分解活性といった有用性を示すラッカーゼ(リグニン分解酵素の一種)を生産することが明らかとなった。異担子菌酵母Rhodosporidium toruloidesの形質転換系を構築して、本菌を宿主とするラッカーゼの生産を試みたが、ラッカーゼを生産する形質転換株は取得できなかった。しかし、メタノール酵母Pichia pastorisを宿主とする発現系において、組換えラッカーゼの生産に成功した。本研究の目的は、異担子菌酵母Rhodosporidium toruloidesを宿主に用いる遺伝子工学的手法により、担子菌キノコ由来のリグニン分解酵素を大量生産することである。初年度に当たる本年度では、以下の研究成果を得た。1.担子菌キノコ由来のリグニン分解酵素の解析食用担子菌キノコであるGrifola frondosa(マイタケ)がラッカーゼ(リグニン分解酵素の一種)を菌体外に分泌生産することを明らかとした。また、本酵素を均一に精製し、その諸性質の解析を行った。その結果、本酵素は広い基質特異性を示すことや、温度とpHに対する安定性に優れていることなどが明らかとなった。さらに本酵素は種々の合成色素の脱色活性や難分解性環境汚染物質であるビスフェノールAの分解活性を有することが判明した。以上の結果は、本酵素の応用面における高い有用性を示すものであり、次年度以降に行うリグニン分解酵素の遺伝子工学的大量生産実験における対象酵素に定めることとした。2.異担子菌酵母R.toruloidesを対象とする形質転換ベクターの構築と形質転換法の検討R.toruloidesを対象とする組込み型形質転換ベクター(pRS11、マーカー:カルボキシン耐性遺伝子)を構築し、本菌を宿主とする形質転換系の諸条件について検討を行った。その結果、ベクターを直鎖状にして用いる方がより高い形質転換効率が得られることが明らかとなった。また、ベクター導入法としてエレクトロポレーション法とプロトプラスト-PEG法を比較すると、前者の方がより高い形質転換効率が得られ、さらに形質転換株がコロニーとして出現するまでの培養日数が短いことが明らかとなった。この結果は、本菌の形質転換におけるエレクトロポレーション法の優位性を示すものである。1.食用担子菌キノコGrifola frondosa(マイタケ)のラッカーゼをコードするcDNAのクローニングと解析昨年度、G.frondosaが菌体外に分泌生産するラッカーゼ(リグニン分解酵素の一種)に関する解析を行い、その特性から、本酵素を遺伝子工学的大量生産実験における対象酵素に定めることとした。そこで本年度では、本酵素をコードする全長cDNAのクローニングと解析を行って、本cDNAが21アミノ酸残基から構成されるシグナルペプチドを含む520アミノ酸残基をコードするORFを有することなどを明らかとした。2.異担子菌酵母R.toruloidesを対象とする新規形質転換ベクターの構築と形質転換条件の改良昨年度に構築した形質転換ベクターと形質転換方法の組合せでは、低い形質転換効率しか得られなかった。そこで本年度では、新たにハイグロマイシン耐性遺伝子をマーカーとする形質転換ベクターを構築すると共に、形質転換方法としてエレクトロポレーション法の諸条件を種々改良した。その結果、昨年度の結果と比較すると高い形質転換効率が達成された。3.R.toruloidesのグリセルアルデヒド3-リン酸脱水素酵素遺伝子(GPD)のクローニングと解析異種タンパク質の大量生産を可能とするためには、高発現プロモーターを付与したベクター(高発現ベクター)の構築が必須である。GPD遺伝子は一般に構成的高発現が予想され、そのプロモーター領域は多くの宿主を対象とする高発現ベクターの構築に利用されている。そこで、本菌の同遺伝子のクローニング、解析、およびプロモーター領域とターミネーター領域の単離を行った。タイ国チェンマイ大学との共同研究により、タイ国で分離された担子菌、T. polyzona WR710-1株が菌体外に分泌生産するラッカーゼ(リグニン分解酵素の一種)の解析を行った。その結果、本酵素は種々の合成色素の脱色活性や難分解性環境汚染物質であるビスフェノールAの分解活性を有することが判明した。異担子菌酵母Rhodosporidium toruloidesを宿主とするLac1の大量生産を目的として、まず、Lac1発現ベクターの構築を行った。昨年度にクローニングした本酵素の全長cDNA(あるいはシグナル配列コード領域を削除したcDNA)を本菌のグリセルアルデヒド3ーリン酸脱水素酵素(GPD)遺伝子のプロモーターとターミネーターの間に挿入した発現ベクターpRTGlac1(およびpRTGlac2)を構築した。これらの発現ベクターを本菌に導入したところ、多数の形質転換株が得られた。