Ehime University Institutional Repository

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

Sutjaritpan, Boonmee

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：  
Name 
Sutjaritpan Boonmee 
 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
Evaluation of Allelopathic Activity and Identification of 
Allelopathic Active Substances in Thai Medicinal Plants  
(タイ薬用植物におけるアレロパシー活性の評価とアレロ
パシー候補物質の同定 ) 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Heavy agricultural reliance on synthetic herbicides is having serious impacts on 
the environment and some herbicides are being restricted in use. The utilization of 
natural products or the application of natural mechan isms such as allelopathy is 
considered feasible alternative means. Allelopathy is a natural mechanism in which 
plants release allelochemicals or secondary metabolites into the surrounding 
environment which interfere with the growth, development, and reprod uction of other 
organisms nearby. In this direction, taking advantage of the potential allelopathic 
plants and allelochemicals are gaining attention to minimize the effect of synthetic 
herbicides and could be acceptable in sustainable agricultural practice s.  
This research, therefore, has focused to evaluate the potential allelopathic plants 
and to isolate potent allelochemicals from Thai medicinal plants. Four medicinal plants 
were used in this research; Acacia concinna (Willd.) DC. (Fabaceae), Elephantopus 
scaber L. (Asteraceae), Caesalpinia mimosoides  (Fabaceae), and Jatropha podagrica 
Hook. (Euphorbiaceae). The aqueous methanol extracts of the pods of A. concinna, the 
whole plants of E. scaber, the leaves of C. mimosoides, and the leaves of J. podagrica 
showed significant inhibitory effect on the seedling growth of the representative test 
plants (cress, lettuce, alfalfa, rapeseed, barnyard grass, Italian ryegrass, foxtail fescue, 
and timothy). The effectiveness of the inhibition was proportional to each e xtract 
concentration. The susceptibility to the extract of the test plants was varied in tested 
species. Comparing the concentration required for 50% growth inhibition ( I50 values) of 
all the extracts, the extracts of A. concinna, C. mimosoides, and J. podagrica had 
（第３号様式）(Form No. 3) 
stronger inhibitory activity than those of the extracts of E. scaber, with the values in 
the range between 0.02-2.59, 0.5-8.4, 0.05-13.2, and 5.7-57.6 mg dry weight equivalent 
extracts/mL, respectively. The inhibitory activities of those plant e xtracts suggest that 
the plants may have allelopathic potential and may contain allelopathic substances.  
Therefore, aqueous methanol extracts of each medicinal plant were purified 
through a series of chromatography and bioassay-guided fractionations resulted in the 
isolation of two inhibitory substances; methyl gallate from the leaf extracts of C. 
mimosoides and 6,7-dimethoxychromone from the leaf extracts of J. podagrica. In 
addition, three unknown growth inhibitory substances were also isolated from the p od 
extracts of A. concinna (one substance), and the whole plant extracts of E. scaber (two 
substances), which these are required to characterize and may have value in weed 
control in the natural-based system. 
Methyl gallate isolated from the leaf extracts of C. mimosoides had the inhibitory 
activity on the growth of cress and barnyard grass. Methyl gallate at 10 mM completely 
inhibited the cress shoots and inhibited its roots by 4.7% of control growth. At the 
same concentration, the shoots and roots of barnyard grass were inhibited by 84.2 and 
1.7% of control growth, respectively. The I50 values of methyl gallate for the growth of 
cress and barnyard grass ranged from 2.3 to 2.9 mM and 1.5 to 15.1 mM, respectively. 
These results indicate that methyl gallate may be responsible for C. mimosoides 
allelopathic potential .  
6,7-Dimethoxychromone was isolated from the leaf extracts of J. podagrica. 
6,7-Dimethoxychromone significantly inhibited the shoots and roots of cress at 
concentrations greater than 0.3 mM. The growth inhibition was increased with 
increasing substance concentration. The I50 values of 6,7-dimethoxychromone for the 
shoot and root growth of cress were 0.95 and 0.83 mM, respectively. The inhibitory 
activity against the seedling growth of cress indicates that 6,7-dimethoxychromone may 
contribute to the allelopathic effects and may be responsible for the allelopathic 
activity in J. podagrica . 
In this research, four medicinal plants have shown the inhibitory activity against 
the growth of representative test plants, indicating that those medicinal plants may 
contain allelopathic substances. Five potential inhibitory substances were isolated and 
those substances also exhibited inhibitory effects on the growth of test plants. 
Especially, two known substances isolated from C. mimosoides and J. podagrica may be 
the main inhibitory substances contributed to the allelopathic activity of C. mimosoides 
and J. podagrica. The plant residue of these medicinal plants, their plant extracts and/or 
its inhibitory substances could, therefore, be utilized as natural sou rces of bioactive 
substances and may be potential candidates for the development of bioherbicides.  


English

Evaluation of Allelopathic Activity and Identification of Allelopathic Active Substances in Thai Medicinal Plants

Ehime University (愛媛大学)博士(学術)thesi

Ratna, Mondal

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 Ratna Mondal 
審 査 委 員 
      主  査       大西 浩平               
 
      副  査       渡辺  誠也               
 
      副  査       渡邉 彰                 
 
      副  査       加藤  伸一郎             
 
      副  査       村松  久司               
 
         論  文  名 
 
Study on the enzymes involved in the later steps of degradation pathway of ulvan 
extracted from green algae Ulva sp. 
（緑藻ウルバ属から抽出したウルバン分解経路における後期反応をつかさどる酵
素についての研究） 
 
         審査結果の要旨 
緑藻 Ulva 属は細胞壁に硫酸化多糖ウルバンを持つ。Ulva 属はグリーンタイドの原因藻類
であり、いわゆる未利用資源と考えられる。ウルバンを有効に利用することができれば、
Ulva 属の効率的な利用につながると期待される。ウルバンは３位が硫酸化されたラムノー
スにイズロン酸、グルクロン酸、もしくは少量であるがキシロースのいずれが結合した２糖
を基本骨格とする多糖である。ウルバンそのものの利用に加えて、酵素的に分解したオリゴ
糖、単糖も利用可能である。そのために、研究室ではウルバンを唯一の炭素源とするウルバ
ン資化海洋細菌を多数単離している。これら資化菌の保有する酵素を同定し、酵素活性につ
いて研究してきた。ウルバンは巨大であり、細菌細胞内に直接取り込む系は知られていない
ことから、細胞外に分解酵素を分泌してウルバンをオリゴウルバンに分解した後に、取り込
む必要がある。そのための酵素がウルバンリアーゼである。本研究はオリゴウルバンが細菌
細胞内に取り込まれたのち、どのように分解されていくのかについて調べたものである。 
ウルバンは市販されていないため、Ulva 属から抽出・精製する必要がある。２種類の
Ulva 属、ミナミアオサ（Ulva ohnoi）とミナミアオノリ（Ulva meridionalis）抽出ウルバンを
唯一の炭素源として単離したウルバン資化細菌、４種類、７種類についてドラフトゲノム配
列解析を行った。ウルバンなどの多糖分解に関連する酵素群はゲノム上にクラスターを形成
して存在しており polysaccharide utilization locus (PUL)と呼ばれている。ドラフトゲノム解析
からそれぞれの資化細菌ゲノムに３種類のウルバンリアーゼ遺伝子を見出した。
Polysaccharide lyase (PL)24 ファミリーに属する ullA、ullB 遺伝子、PL25 ファミリーに属する
 
 
ullC 遺伝子である。これらウルバンリアーゼ遺伝子の近傍にオリゴウルバンの分解に関与す
る遺伝子を複数見出し、PUL を同定した。 
ドラフトゲノム解析を行ったウルバン資化細菌のうち、ミナミアオノリウルバン資化細菌
KUL106 を選んだ。KUL106 は２種類の ullA 遺伝子と３種類の ullB 遺伝子、１種類の ullC 遺
伝子を持つ。これまでの研究で UllA は菌体外に分泌されるウルバンリアーゼであることが
分かっていたことから、ullB, ullC をクローニングし、大腸菌で異種発現し、精製を行った。
比較のために、UllA1 の精製も行った。精製酵素をウルバンとオリゴウルバン（degree of 
polymerization (DP)6、DP4、DP2）と反応させた。UllA はウルバンに対する反応性は高いが、
オリゴウルバンに対しては反応しなかった。一方、３種類ある UllB のうち、UllB1 の活性が
最も高く、UllB2、UllB3 はウルバンリアーゼ活性は有するものの、非常に低いものであった。
UllB1 はウルバン、オリゴウルバンのいずれにも良好な反応性を示した。また UllC も同様に
ウルバン、オリゴウルバンと良く反応した。KUL106 をウルバンを含む培地で培養し、菌体
外酵素と細胞内可溶性酵素のそれぞれについて、陰イオン交換カラムを用いて粗精製し、ウ
ルバンリアーゼ活性のあるタンパク質を特定した。ペプチドマスフィンガープリント（PMF）
法を用いて、活性のあるタンパク質を同定したところ、菌体外からは UllA1, UllA2 のみが検
出され、菌体内からは UllB1 が検出された。これらの結果を総合すると、UllA は分泌され
てウルバンをオリゴウルバンに分解する一方で、菌体内に取り込まれたオリゴウルバンは
UllB1 によってさらに分解されるという役割分担が強く示唆された。UllC は高い分解活性を
持つものの、菌体内外のいずれからも検出されないことから、その役割については不明であ
る。 
ミナミアオサウルバン資化細菌 KUL10 に着目した。本株は ullA、ullB、ullC をそれぞれ１
種類ずつしか保有していない。オリゴウルバンの非還元末端と硫酸化ラムノースの間を切断
する酵素 unsaturated glucuronyl hydrolase をコードする遺伝子の探索を PUL 内で行った。そ
の結果、候補遺伝子として２種類の glycoside hydrolase (GH)105 遺伝子と１種類の GH88 遺
伝子を見出した。それぞれをクローニングし、大腸菌で異種発現、精製を行った。オリゴウ
ルバンを基質としたところ、GH105 の一つ KUL10_26540 が高い酵素活性を示した。また
KUL10_26770 も活性は有していたが、低いものであった。一方 GH88 は酵素活性を示さ
なかった。この結果はこれまでに知られているオリゴウルバンを基質とする unsaturated 
glucuronyl hydrolase がいずれも GH105 であることとよく一致している。硫酸化ラムノースが
キシロースと結合している場合には、ウルバンリアーゼでは切断することができない。ラム
ノシダーゼが必要である。KUL10 株の PUL に４種類のラムノシダーゼ候補遺伝子を見出し
た。それぞれをクローニングし、大腸菌で異種発現、精製を行った。人工基質を用いた場合
には、弱いながらも活性を示した。一方でウルバンを基質とした際には、全く反応しなかっ
た。ラムノシダーゼは３位に硫酸基が付加された状態では反応性を示さないという報告があ
ることから、今後はスルファターゼを用いて硫酸基を除去したのちに、反応するかどうか調
べる必要がある。 
本論文に関する公開発表会は令和２年２月８日、愛媛大学農学部で開催され、申請者の論
文発表と適切な質疑応答が行われた。引き続いて行われた学位論文審査会で本論文の内容を
慎重に審議し、審査委員全員一致して博士（学術）の学位を授与するに値するものと判定し
た。 


Study on the enzymes involved in the later steps of degradation pathway of ulvan extracted from green algae Ulva sp.

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)thesi

多田, 聡

TADA, Satoshi

 （第３号様式）     
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
            氏   名  多田 聡 
 
 
 
            論 文 名  パーキンソン病患者における MIBG 心筋シンチグラフィと 
睡眠障害との関連 
 
 
 
が、SBR と睡眠障害スケールには相関はみられなかった。  
学位論文要旨     
【背景】 
 パーキンソン病（Parkinson’s disease：PD）患者における非運動症状が近年注目されており
、特に睡眠障害はPD患者のADLを低下させる一因となっている。PD患者の診断に有用な検査であ
るMIBG心筋シンチグラフィと睡眠障害との関連について研究を行った。 
 
【対象および方法】 
2014 年 4 月～2018 年 3 月に愛媛大学医学部附属病院を受診した PD 患者のうち、MIBG 心筋シ
ンチグラフィを施行された患者を対象とした。各患者の年齢、性別、Hoehn and Yahr（HY）分
類、MIBG 心筋シンチグラフィの H/M 比、Epworth Sleepiness Scale（ESS）スコア、PD Sleep S
cale（PDSS）-2 スコア（PDSS-2 スコアの合計点および 3 つの下位項目である運動障害スコア、P
D 夜間症状スコア、睡眠障害スコア）、レボドパの 1 日投与量、Levodopa-equivalent daily do
se (LEDD)、ドパミンアゴニストの LEDD を調査した。またドパミントランスポーターシンチグラ
フィ（DaTSPECT）を施行された患者については SBR 値も調査した。各睡眠障害スケールと SPECT
結果など各項目について検討した。統計解析は Spearmann の順位相関係数を用いて、有意水準は
p<0.05 とした。 
 
【結果】 
31 人の PD 患者について、H/M 比と PDSS-2 の睡眠障害スコアは有意に相関し、MIBG 集積が低
下するほど睡眠障害スコアが高値だった（p=0.040）。H/M 比はその他の睡眠障害スケールと相
関みられなかった。HY 分類は PDSS-2 の PD 夜間症状スコアと相関がみられた（p=0.0244）が、
その他の睡眠障害スケールと相関はみられなかっら。31 人中 21 人が DaTSPECT を施行していた
氏名  　多田　  聡  
【考察】 
  PD 患者の睡眠障害は一般的に重症度に比例して高度となるとされる。しかし本研究では重症
度に関係なく、MIBG 心筋シンチグラフィの H/M 比が低下するほど PDSS-2 の睡眠障害スコアの悪
化がみられた。PD における睡眠障害の原因についての神経病態生理は完全には解明されていな
い。本研究において MIBG 心筋シンチグラフィと相関を認めた PDSS-2 の睡眠障害スコアは、主に
入眠困難、中途覚醒、日中の眠気などの概日睡眠リズムを評価している。PD 患者において、MIB  
G 心筋シンチグラフィの H/M 比が低下するほど髄液中 α-Synuclein が増加すると報告されてい  
る。A53T 変異 α-Synuclein 発現マウスを用いた実験で、α-Synuclein が概日リズム中枢の視交  
叉上核に蓄積し明暗サイクルの同調が障害されていることから、PD 患者においても視交叉上核  
の障害が存在している可能性がある。また MIBG 心筋シンチグラフィは PD 患者の心臓交感神経の
障害を判定しており、MIBG 集積低下の程度と心臓交感神経の脱神経の程度は相関すると報告さ
れている。不眠症患者では覚醒睡眠移行期の心拍数変動が小さいなど、心臓自律神経との関連が
指摘されており、PD においても同様に関与していると考えられた。PD の睡眠障害はドパミン代
謝異常やドパミン作動性ニューロンの変性・脱落などドパミン系の要因について指摘されていた
が、非ドパミン系の要因が概日睡眠リズムの障害に関与している可能性がある。 
 
【結論】 
H/M 比が著明に低下している患者では、疾患の重症度に関係なく睡眠障害の程度が高度であっ
た。MIBG 心筋シンチグラフィはパーキンソン病の診断を目的として、多くの患者で早期に施行
されている。パーキンソン病患者の睡眠障害を早期に把握し、早期に適切な治療介入を行うこと
は、患者の QOL を改善するために重要であり、本研究の結果から MIBG 心筋シンチグラフィがパ
ーキンソン病の睡眠障害スクリーニングとして有用であると考えられた。 
 
倫理的配慮：この研究は愛媛大学医学部の倫理委員会によって承認された（1804009） 
 
 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
パーキンソン病 
MIBG心筋シンチグラフィ 
睡眠障害 
Parkinson’s disease Sleep Scale-2 (PDSS-2) 
 
 


Japanese

パーキンソン病患者におけるMIBG心筋シンチグラフィと睡眠障害との関連

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

渡辺, 隆太

WATANABE, Ryuta

 （第３号様式）     
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
       氏   名 渡辺 隆太 
 
 
 
       論 文 名 SPOPは前立腺癌細胞において DNA-protein クロスリンク修復に必須で 
ある：SPOP依存的な TOP2A -DNA複合体からの TOP2Aの除去 
 
 
 
 
 
 
 
学位論文要旨    
  
 前立腺癌は欧米において男性の癌の中で罹患数は 1位、死亡数は 2位と最も多い癌のひとつであ
り、日本でも罹患率が急速に増加している。進行性前立腺癌に対する治療の中心は現在もアンドロ
ゲン受容体 (AR)を標的としたホルモン療法であるが、ホルモン療法に対して耐性化した去勢抵抗
性前立腺癌への進行が極めて問題である。去勢抵抗性前立腺癌に対する分子標的薬は未開発であ
り、新規 AR阻害剤も効果は限定的であるため、AR以外を標的とした新規な前立腺癌特異的な分
子標的薬の導出が急務である。 
 SPOPは 2012 年頃に前立腺癌の患者の 10-15 %で点変異が Nature で報告された。SPOPは C
UL3型ユビキチン (Ub)リガーゼの基質認識受容体で、SPOPが基質タンパク質と CUL3と複合体
を作る事で、基質を Ub化する。SPOP の基質タンパク質として、現在までに約 30 分子が同定さ
れており、アンドロゲン受容体 (AR)、DEK、DAXX、PTEN など、癌に関与する多数の基質が報
告されている。野生型 SPOPには AR, ERG等の基質が結合し、Ub化が起こり、プロテアソーム
で分解制御されているが、前立腺癌由来 SPOP変異体 (Y87Cや F133V等)には基質が結合でき
ず、ユビキチン化が起こらない結果、プロテアソームでの分解が起こらず蓄積するため癌化が進行
すると考えられている。現在、世界中の研究者が新規基質の同定に力を注いでいる現状である。 
一方で、我々は前立腺癌で報告されている SPOP変異体の一つ F133Vを前立腺癌細胞で過剰発現
させると、核の形態が異常になり、微小核を形成するという事を観察した。そこで我々は、 
氏名  渡辺 隆太   
 
 
今回の研究の中で DNAクロスリンク修復において重要な既知の因子について解析した。その結
果、アンドロゲン受容体陽性前立腺癌において、SPOP 欠失によって核内・DNA 上のトポイソ
メラーゼ 2A (TOP2A)の量が増加することが分かった。SPOP ノックダウンにより、DNA 損傷
を示す γH2AXの量も同様に増加することが分かった。チロシル DNAホスホジエステラーゼ-2 
(TDP2)は TOP2A を TOP2A-DNA 複合体から切り離す酵素であり、このことが DNA 修復過程
に必須である。我々は、SPOP 欠失細胞では TDP2 の量が減少していることを見出した。核内の
γH2AXや TOP2A の蓄積は、前立腺癌にて高頻度に見られる SPOP 変異体のひとつ、F133V変
異の過剰発現細胞でも同様に見られた。これらの結果は、TOP2A cleavage 複合体から TOP2A
を切り離すことを通じて、SPOP が DNA クロスリンク修復過程に関与していることを示唆して
いる。これまでに、外的な DNA損傷に対する修復に SPOP が不可欠であるという報告はあった
が、通常培養下の前立腺癌細胞における DNA修復ストレスに対しても SPOP が極めて重要な働
きをしていることを見出した。前立腺癌関連 SPOP 変異を発現している細胞では、DNAクロス
リンク修復が正常に機能せず、これらの癌細胞のゲノム不安定性を引き起こす可能性が示唆され
る。 
 本研究で行った遺伝子組み換え実験は愛媛大学医学系研究科等遺伝子組換え実験安全委員会で
承認されている (承認番号：27-31)。外科的手術により摘出されたヒト前立腺癌腫瘍組織の使用
にあたっては、愛媛大学臨床研究倫理審査委員会 (IRB)の承認を受けている。 
 
 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
SPOP, TOP2A, DNA crosslink repair, TDP1/TDP2,  
prostate cancer 
 
 
 
 
 


SPOPは前立腺癌細胞においてDNA-protein クロスリンク修復に必須である:SPOP依存的なTOP2A-DNA複合体からのTOP2Aの除去

Ehime University (愛媛大学)博士(工学)doctoral thesi

西川, まどか

NISHIKAWA, Madoka

学 位 論 文 要 旨 
Dissertation Summary 
氏   名 (Name)  西川 まどか  
論 文 名： 瓦磁気記録のための信号処理方式の性能改善に関する研究 
(Dissertation Title) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HDD(hard disk drive)の更なる高密度化を担う垂直磁気記録方式として瓦磁気記録
(SMR : shingled magnetic recording)が注目されている. SMR は, トラックを狭くするこ
とにより高密度化を実現する磁気記録方式であり, 記録時にトラックの一部を瓦のように
部分的に重ねながら記録ヘッドを走査する. しかし, このような重ね書きでは, 記録磁界
が直前に記録したトラックの記録状態へ影響を及ぼす記録滲みや, 記録磁界不足で直前の
トラックの記録状態が残ってしまう消し残りが発生する. 更に, 狭トラック化により再生
ヘッド感度が隣接トラックに及び, 隣接トラックの記録情報を部分的に読み取るため再生
波形の品質が劣化する. このように, SMR の狭トラック化が引き起こすトラック間干渉
(ITI: inter-track interference)が問題となる. また, 磁性粒子の形状により磁化遷移
点がジグザグ状になるジッタ性媒体雑音の存在も無視できない. そのため, SMR のための
信号処理方式として, 強力な誤り訂正として知られている LDPC(low-density 
parity-check)符号と SP(sum-product)復号を融合した LDPC 符号化・復号化方式の性能改
善が, HDD の更なる高密度化実現への鍵であるといえる.  
 
また, 急速なインターネットの普及やコンピュータの処理速度の向上により発生したビ
ッグデータを人工知能により処理するデータサイエンスの時代が到来している. 人工知能
は, コンピュータに知的な操作をさせるもので, 人間の想像をはるかに超える経験値に基
づく処理ができることから, 多分野で研究されている. なお, HDD のための信号処理方式
においては, 人工知能の一種であるニューラルネットワークの導入が非線形性を有するジ
ッタ性媒体雑音や ITI の影響を低減するために有効であることが報告されている.  
 
本論文では, SMR における LDPC 符号化・繰返し復号化方式において, APP(a posteriori 
probability)復号器出力の復号信頼度である対数尤度比 LLR(log-likelihood ratio)のう
ち, 正しく復号された可能性の高い LLR を選択・調整する LLR 調整器を適用した効果的な
繰返し復号について検討し, 計算機シミュレーションによる性能評価についての成果をま
とめている. また, 本論文は以下の 7 章から構成される.  
 
第 1 章では，本研究を執り行うに至った経緯と目的について述べている． 
 
第 2 章では, 瓦磁気記録のための信号処理方式について述べている. まず, 瓦磁気記録
方式について従来の記録方式と比較して述べ, 計算機シミュレーションによる性能評価で
用いた記録再生システムについて述べている. 次いで, 記録再生システムの構成要素であ
る, 記録符号, LDPC 符号, PR(partial response)チャネル, ターボ等化方式について述べ
ている. 
 
第 3 章では, SMR における LDPC 符号化・繰返し復号化方式における APP 復号器により復
号信頼度として算出される対数尤度比 LLR のうち, パリティ検査情報を用いて正しく復号
されている可能性の高い LLR を選択・調整することによる繰返し復号についての性能評価
を行った. その結果, 誤りの飽和を解消し, 効果的な繰返し復号が実現することを明らか
としている. 
 
第 4 章では, SMR における LDPC 符号化・繰返し復号化方式において, ニューラルネット
ワークを用いて APP 復号器出力 LLR を判定し, 正しく復号された可能性の高い LLR を選
択・調整する LLR 調整器を適用し, 性能評価を行った. その結果, ニューラルネットワー
クを用いた LLR 調整器を適用することにより, パリティ検査情報を用いた LLR 調整器を適
用した場合と比べて, より多くの正しい LLR を選択・調整でき, 効果的な繰返し復号が実
現することを明らかとしている.  
 
第 5 章では, SMR における LDPC 符号化・繰返し復号化方式において, ニューラルネット
ワークの入力に復号対象ビットに影響を与えやすい隣接トラックの LLRを考慮した LLR調
整器を適用し, 性能評価を行った. その結果, ニューラルネットワークの入力に復号対象
ビットに影響を与えやすい隣接トラックの LLR を考慮することで, より多くの正しい可能
性の高い LLR が選択・調整され, 効果的な繰返し復号が実現できることを明らかとしてい
る. また, HGA(hybrid genetic algorithm)適用により, 復号対象ビットに影響の小さい
結合が間引かれ, かつ, 結合荷重が最適化されて更なる効果的な繰返し復号が実現できる
ことを明らかとしている.   
 
第 6 章では, SMR における LDPC 符号化・繰返し復号化方式において, ニューラルネット
ワークの入力に APP 復号器出力 LLR の硬判定から算出した磁化遷移情報を考慮した LLR 調
整器を適用し, 性能評価を行った. その結果, 磁化遷移情報を考慮した LLR 調整器を適用
することで, 磁化遷移情報を考慮しない LLR 調整器を適用した場合と比べて調整対象 LLR
の良好な選択に寄与することを明らかとしている.   
 
第7章では, 本研究によって得られた結果を総括して述べるとともに，今後の課題
についても述べている． 


瓦磁気記録のための信号処理方式の性能改善に関する研究

木原, 諒

KIHARA, Ryo

（第３号様式）(Form No. 3) 
学 位 論 文 要 旨 
Dissertation Summary 
氏   名 (Name) 木原諒 
論 文 名： 液中レーザープロセスによる金属フタロシアニンナノ粒子コロイドの作製 
(Dissertation Title) Studies on laser fabrication in liquid for colloidal phthalocyanines nanoparticles 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
有機半導体ナノ粒子は色素増感太陽電池、ガスセンサなどの電子デバイスへの応用について
広く研究されている機能性材料である。これまで主に真空蒸着法や再沈殿法などの化学的手法
によってナノ粒子が作製されてきた。一方、近年有機ナノ粒子をコロイドとして作製する液中レー
ザーアブレーション法が新しい作製手法として注目されている。本手法は貧溶媒中に分散した微
結晶に高強度パルスレーザー照射によって微結晶を粉砕し、ナノ粒子コロイドを1ステップで得る
ことができる。また、レーザー励起による微結晶の過渡的な温度上昇によって微結晶を粉砕する
ため、他の化学薬品を用いることなく純粋なコロイドを作製することができるという利点がある。本
論文では代表的な有機半導体である金属フタロシアニン（MPc）を主な対象化合物として、液中レ
ーザーアブレーション法によるナノ粒子コロイドの作製と応用に関する研究結果をまとめる。ナノ
粒子の生成機構およびレーザー強度、貧溶媒の種類、温度によるサイズ形状と結晶相の制御に
ついて検討し、ガスセンサや光線力学療法の光増感剤への応用について調べた。さらに、液中
レーザープロセッシングの応用として酸化鉄の還元とアパタイトの熱分解についても調べた。以下
に本論文の構成と成果をまとめる。 
第1章では、本研究の意義、目的についてまとめた。 
第2章では、有機化合物は一般的に有機溶媒に可溶であるため貧溶媒として主に水が使用さ
れてきたが、水は電子デバイスの金属素子を腐食することが懸念される。そこで中心金属の異な
るMPc（M = TiO、Fe、Co、Ni、Cu、F16Cu、Zn、Pb、AlCl、free base）を試料として極性の異なる
複数の有機溶媒中でナノ粒子コロイドの作製を検討した。全てのMPcでナノ粒子コロイドが得られ
る有機溶媒との組み合わせを見出した。FE-SEM像観察より、粒径100 nmのナノ粒子が生成し、
中心金属によって形状が異なっていることを明らかにした。また、F16CuPcナノ粒子のレーザー誘
起結晶相転移の機構を明らかにするために時間分解分光測定を行った。ナノ秒、フェムト秒の過
渡吸収分光測定より、ナノ粒子の温度が過渡的に200℃以上上昇することによって、ナノ粒子の
結晶相転移や微細化が起こることを明らかにした。 
第3章では、有機溶媒中で得られたCuPcナノ粒子がマイクロサイズのファイバー状であることを
見出し、生成機構について調べた。始めのナノ粒子作製時のレーザー強度によって結晶相、サ
イズの異なるナノ粒子が生成することを見出した。また、溶媒効果から、粘性率が低い溶媒条件
でアスペクト比が大きく、より長いナノファイバーが生成する傾向を見出した。FE-SEM像、TEM像
観察、単一光散乱顕微分光より、照射直後に生成したブロック状のナノ粒子が分子配列方向に
会合し、結晶相転移を伴うことによってファイバー状に成長する機構を明らかにした。 
第4章では、F16CuPcナノロッドコロイドのガスセンサへの応用を検討した。コロイドをドロップキャ
スト法によって一対の櫛型金電極を有するアルミナ基板上に薄膜を作製し、NO、NH3に対する応
答性を電気抵抗値の変化から評価した。薄膜はナノ粒子が密に堆積した多孔質であった。薄膜
はNOガスに対して選択性を持ち、濃度1 ppmのNOを検知することができた。この応答性は真空
蒸着法で作製されたMPc薄膜よりも高いことがわかった。さらにCuPcナノファイバーで作製した薄
膜のNOガスの応答性と比較し、F16CuPcのナノロッド薄膜のほうが高い応答性を示すことがわかっ
た。 
第5章では、光線力学療法への応用研究に向けた近赤外域に強い吸収を持ち、生体培地に
安定に分散するMPcナノ粒子コロイドの作製を試みた。低毒性の非イオン性界面活性剤Pluronic
ⓇF127を用いて水中でナノ粒子化を行い、波長600-800 nmに強い吸収を持ち、生体培地PBSバ
ッファー中で一週間以上安定に分散するMPcナノ粒子コロイドを作製することに成功した。また、
ナノ粒子コロイドに近赤外光を照射するとAlClPc、ZnPc、TiOPcで一重項酸素発生を確認し、光
線力学療法の光増感剤としての機能を示すことを見出した。 
液中でのレーザー加熱を利用したマテリアルプロセスとしてFe2O3のレーザー還元、ハイドロキ
シアパタイトの熱分解の結果を第6章、第7章にまとめた。第6章ではFe2O3の粉末を試料として水
中でレーザーを照射し、試料の還元を検討した。レーザー照射後、水中でも試料は還元され、サ
ブミクロンサイズのFe2O3/Fe3O4複合粒子が生成することを見出した。これはレーザー加熱によって
粒子が1500℃以上に上昇したことが要因であると考察した。また、得られた複合粒子は市販のFe3
O4粉末よりも高い保磁力を持つことがわかった。第7章ではハイドロキシアパタイトにフェムト秒レ
ーザーを照射し、熱分解を検討した。XRD分析により、得られた粉末はリン酸三カルシウムを含
有し、レーザーの過渡加熱が定温1300℃での加熱と同様の熱分解効果を示すことがわかった。 
第8章では、本論文を総括し、研究の展望について示した。 
 


液中レーザープロセスによる金属フタロシアニンナノ粒子コロイドの作製

高木, 桃子

TAKAGI, Momoko

（様式５）(Style5) 
学位論文全文に代わる要約 
Extended Summary in Lieu of Dissertation 
 
 
氏名： 
Name 
高木 桃子 
 
学位論文題目： 
Title of Dissertation 植物免疫MAPキナーゼ経路欠損変異体における防御反応活性化に関する研究 
 
学位論文要約： 
Dissertation Summary 
 
 
 植物は自然界に存在する糸状菌、卵菌、細菌、ウイルス等の様々な病原体の脅威にさらされてい
る。地球上の同定された微生物である約100,000種のうち植物に感染し病害を引き起こす植物病原菌
は、糸状菌において約10,000種、細菌は約100種、ウイルスは約700種と明らかになっている。そのう
ち、例えばイネに感染可能な病原菌は約70種しか存在せず、その中でも甚大な被害を及ぼす恐れの
ある病原菌に限れば約10種にも満たない1。植物が多くの微生物から身を守り健全に成長可能である
所以は、自然免疫系を巧みに発達させることで病原菌に対する耐病性を獲得しているためである。 
 
 一般的に植物は、病原菌の接近や侵入といった感染に対し、PTI (Pattern-Triggered Immunity) とETI 
(Effector-Triggered Immunity) という二層の免疫システムを持ち抵抗している。まず一層目では、パタ
ーン認識受容体 (PRRs : Pattern Recognition Receptors) によって誘導されるPTIが働く。植物はPRRsを
介して微生物に広く保存される分子パターン (MAMPs: Microbe Associated Molecular Patterns) を認識
し、カロースの蓄積や細胞壁の強化、活性酸素種 (ROS: Reactive Oxygen Species) の生成、MAP 
(Mitogen-Activated Protein) キナーゼ経路の活性化、ファイトアレキシンの生合成等を伴う低レベルな
防御反応を示す2。 
 一方、病原菌は植物のPTIに対し、エフェクターと呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入し、PTI
を抑制することで植物への感染を成立させようとする。しかし、植物はNLR (Nucleotide-binding domain 
Leucine-rich Repeat) タンパク質によって、更に強力な二層目の免疫であるETIを発動する。ETIはエフ
ェクターを直接的または間接的に認識する特異的なNLRタンパク質によって、感染部位での局所的な
細胞の自殺を伴う過敏感反応 (HR: Hypersensitive Response) が誘導される2,3。 
 
 モデル植物であるシロイヌナズナでは、細菌のMAMPsである鞭毛タンパク質の保存アミノ酸配列 
flg22をPRRsである受容体様キナーゼFLS2によって認識し、PTIが誘導される4。その後、FLS2下流へ
のシグナル伝達では、MAPキナーゼ経路であるMEKK1－MKK1/2－MPK4経路が活性化することが知
られている5–10。MEKK1経路は、下流のMKK1/2やMPK4と複合体を形成することで情報伝達を行い、
更なる基質のリン酸化によってPTIの一部を担っている11–14。 
 
 一方、本経路構成因子の欠損変異体 (mekk1, mkk1mkk2, mpk4) は、極端な矮性やROSの高蓄積、細
胞死といった防御反応を構成的に示すことが明らかとなっていた。PTIを担うMEKK1経路が、欠損変
異体においてはETI様の表現型を示す現象の背景には複雑な植物免疫システムが存在すると考え、そ
の機構解明を目的に以降の解析へと着手した。 
 
（様式５）(Style5) 
 
【第１章 NLRタンパク質SMN1/RPS6はMEKK1経路の欠損により活性化する】 
 
 極端な矮性による致死性を回避するため、mekk1変異体様の表現型を示すドミナントネガティブな
MEKK1N末端制御ドメイン形質転換体を作製し、条件的に過剰発現を行った。そして、形質転換体
に変異を導入し、矮性が抑制されるサプレッサー変異体 (smn変異体) を選抜して原因遺伝子を推定
した。原因遺伝子の推定にはMutMap法15を用い、次世代シークエンサーを用いた網羅的な解析によっ
て候補遺伝子を同定した。その結果、第１相補群 (smn1変異体) からはNLRタンパク質をコードする
既知のSMN1/RPS6が同定された。 
 
 また、smn1との二重変異体を作製することで、mekk1およびmpk4が示す、矮性や細胞死、ROSの
蓄積といった一連の防御反応表現型が部分的に抑制されることを明らかとした。これらの結果を受
け、MEKK1の欠損とSMN1の活性化は深く関連があると考えられた。次に、mekk1変異体の既知のサ
プレッサーの一つであるSUMM2とSMN1の関与を解析するため、SMN1によって認識されるエフェク
ターHopA1を持つPst DC3000 (hopA1) への抵抗性をsumm2変異体において解析した。その結果、野生
型と変異体の抵抗性に差は見られなかったことから、SUMM2とSMN1はパラレルに機能し、抵抗性
を誘導する可能性が考えられた。更に、MEKK1経路構成因子とSMN1、HopA1のタンパク質間相互
作用を解析した所、直接的な結合が見られなかった。以上のことから、SMN1はMEKK1経路構成因
子を直接的に監視せず、その下流に存在する未知のタンパク質を監視する可能性が示唆された。 
 
 
【第２章 DEAD-box型RNAヘリカーゼ SMN2/HEN2 は SMN1/RPS6 の正常な発現を制御し、mekk1、
mpk4変異体表現型に関与する】 
 
 第１章と同様の MutMap 解析において、第２相補群 (smn2変異体) からは核 RNA エキソソーム構成因
子であるDEAD-box 型RNA ヘリカーゼをコードする既知の SMN2/HEN2が同定された。核RNA エキソ
ソームは異常なmRNAの分解や代謝、成熟したmRNAへのプロセシングを行うことで細胞内のRNA
レベルや品質の管理を担っている16–18。このことから、smn2/hen2変異体では何らかの遺伝子発現制御
に異常が生じる可能性が考えられた。 
 
 過去の知見19 における tiling array解析を精査し、hen2変異体ではSMN1/RPS6 を含めた18個の防御
関連遺伝子の異常転写産物の過剰蓄積が見られることが明らかとなった。これらの遺伝子のうち、
SMN1/RPS6 やAt1g33600 (LRR family protein)、At1g72920 (TIR protein)、At2g14080 (TNL protein)、受容
体様タンパク質をコードするATRLP27 においては、3’ 末端側の異常な転写産物の蓄積が確認された。
さらに、広範囲な遺伝子への影響を解析するため、RNA-seq結果を用いたGO エンリッチメント解析
を行った。その結果、smn2 変異体では野生型と比較して、ストレス応答や防御関連遺伝子カテゴリ
ーに属する遺伝子の発現が有意に減少していることが明らかとなった。これらのことから、
SMN2/HEN2 は複数のストレス、防御関連遺伝子の発現制御を担う可能性が示唆された。さらに、smn2
変異による病害抵抗性への影響について解析するため、Pst DC3000 (hopA1) を接種し解析した結果、
smn1変異体と同様に smn2変異体においても抵抗性の低下が確認された。したがって、smn2変異体
では SMN1/RPS6 の機能が低下すると予想された。また、mekk1smn2 二重変異体やmpk4smn2 二重変
異体を作製し、矮性や構成的な防御反応活性化について解析した所、部分的に抑制される結果が得ら
れた。このことから、SMN2/HEN2 は mekk1変異体や mpk4変異体の示す表現型にも関与することが
示唆された。 
 
（様式５）(Style5) 
 本研究や過去の知見から、MEKK1 経路欠損変異体ではSMN1/RPS6 や他のNLR タンパク質の活性
化が誘導され、矮性や構成的な防御反応活性化が誘導されると考えられていた。この中でも、
SMN2/HEN2 は SMN1/RPS6 の正常な発現を制御することで MEKK1 経路を取り巻く複雑な免疫機構
に関与することが明らかとなった。さらに、SMN2/HEN2 は SMN1/RPS6 以外にも複数のストレス、
防御関連遺伝子の発現制御を担い、異常転写産物の蓄積を抑制していることが明らかとなった。 
 
 
【参考文献】 
1. 久能均ら. 新編 植物病理学概論 養賢堂. 
2. Chisholm, S. et al., Cell (2006) doi:10.1016/j.cell.2006.02.008. 
3. Nürnberger, T. & Scheel, D. Trends in Plant Science (2001) doi:10.1016/S1360-1385(01)02019-2. 
4. Gómez-Gómez, L. & Boller, T. Mol. Cell (2000) doi:10.1016/s1097-2765(00)80265-8. 
5. Ichimura, K. et al., J. Biol. Chem. (2006) doi:10.1074/jbc.M605319200. 
6. Nakagami, H. et al., J. Biol. Chem. (2006) doi:10.1074/jbc.M605293200. 
7. Suarez-Rodriguez, M. C. et al. Plant Physiol. (2007) doi:10.1104/pp.106.091389. 
8. Nühse, T. S. et al., J. Biol. Chem. (2000) doi:10.1074/jbc.275.11.7521. 
9. Asai, T. et al., Nature (2002) doi:10.1038/415977a. 
10. Gao, M. et al., Cell Res. 18, 1190–1198 (2008). 
11. Mizoguchi, T. et al., FEBS Lett. (1998) doi:10.1016/S0014-5793(98)01197-1. 
12. Ichimura, K. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 253, 532–543 (1998). 
13. Droillard, M. J. et al., FEBS Lett. (2004) doi:10.1016/j.febslet.2004.08.001. 
14. Teige, M. et al., Mol. Cell (2004) doi:10.1016/j.molcel.2004.06.023. 
15. Abe, A. et al., Nat. Biotechnol. 30, 174–178 (2012). 
16. Chiba, Y. & Green, P. J., J. Plant Biol. 52, 114–124 (2009). 
17. Jensen, T. H. Advances in experimental medicine and biology (2010). 
18. Zhang, X. & Guo, H. Curr. Opin. Plant Biol. 35, 138–144 (2017). 
19. Lange, H. et al., PLoS Genet. 10, (2014). 
 
【発表論文】 
1) Takagi, M. et al., Plant and Cell Physiol. (2019) doi:10.1093/pcp/pcy243 
2) Takagi, M. et al., Plant and Cell Physiol. (In press.) doi:10.1093/pcp/pcaa071 
 
 
(注) 要約の文量は，学位論文の文量の約１０分の１として下さい。図表や写真を含めても構いません。
(Note)  The Summary should be about 10％ of the entire dissertation and may include illustrations 


植物免疫MAPキナーゼ経路欠損変異体における防御反応活性化に関する研究

Rosalina, Armando Tamele

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名           Rosalina Armando Tamele 
審 査 委 員 
      主  査    上野 秀人         
      副  査    当真 要         
      副  査    豊田 正範         
      副  査    荒木 卓哉         
      副  査    宮崎 彰         
 
論 文 名 Integrated soil fertility management with organic amendments for improvement of  
nutrient use efficiency, sustainable crop production and environmental conservation 
（養分利用効率の向上、持続的な作物生産と環境保全のための有機質資材を利用した総合的
土壌肥沃度管理） 
 
審査結果の要旨 
 
 作物生産に広く用いられている窒素、リン、カリウム肥料は、それぞれ原油、リン鉱石、
カリ鉱石から生産されているが、それぞれの資源には限りがあり、早いものでは 100 年以内
に枯渇することが危惧されている。そのため世界的に資源利活用による持続型農業の推進が
求められており、未利用有機物の農業利用が進められている。特に発展途上国ではコスト面
で化学肥料の利用が難しい場面が多いことから、各地域に存在する有機質肥料や有機質の土
壌改良資材の積極的な利用が望ましい。しかしながら有機質資材の肥効特性は様々であり、
作物の高品質安定生産並びに土壌肥沃度向上のためには、知見の蓄積が必要である。また、
農耕地生態系における養分循環についても検討を行い、環境影響も把握する必要がある。本
学位論文研究で行われた各研究の概要と得られた結果は、以下のとおりである。 
 
①炭素率の大きく異なる有機質肥料施用土壌における 15N を用いたトウモロコシによる窒素
利用率と窒素利用効率の解析 
 有機質肥料として鶏ふん堆肥（CnM）、牛糞堆肥（CwM）、竹堆肥（BC）、竹堆肥と茶
殻堆肥の混合（BTL）、油粕（RW）を供試して、対照区として無肥料区（NF）と化学肥料
区（IF）を設け、ポット実験でトウモロコシを栽培した。窒素動態は 15N トレーサーを添加
して A-Value 法で解析した。トウモロコシの生育は概して、IF＞RW，CnM>BTL>CwM>BC
の順になった。これらは使用した有機質資材の炭素率と逆の関係が見られた。しかしながら
収量は IF,RW＞CnM>BTL,CwM>BC の順となり、油粕は化学肥料と同等の収量を示した。肥
料由来窒素の吸収量は化学肥料区が他の処理区の 2 倍以上高い値を示し、窒素利用率は 88.3
％と高かった。一方、有機肥料施用区は、20.9～39.3％の範囲になった。収穫時に肥料由来窒
素は，葉に多く蓄積したが、有機質肥料施用区では、吸収窒素のほとんどが実に蓄積した。
 
 
上記のことから生理学的窒素利用効率（収量/吸収 N）は、油粕が化学肥料の 2.0 倍、鶏ふん
堆肥は 1.8 倍高く、これらの有機肥料は、吸収された窒素が有効的に収量増加に貢献するこ
とが明らかにされた。一方、室内で有機質資材のインキュベーション試験を行ったところ、
RW の窒素無機化量が非常に高く、また有機質肥料の窒素無機化量とポット実験におけるト
ウモロコシによる窒素吸収量には、高い相関関係が見られ、窒素肥効の評価方法としてイン
キュベーションによる窒素無機化量測定が有効であることを明らかにした。 
 
②低肥沃度砂質土壌における有機質資材と化学肥料の同時施用がイチゴの生育、収量、窒素
利用効率に与える影響 
 有機質肥料として、鶏ふん堆肥（CnM）と油粕（RW）を用い、対照区として無肥料区（NF）、
化学肥料区（IF）を設けるとともに、有機質肥料と化学肥料の窒素含量を半量ずつにした、
CnM-IF 区と RW-IF 区も設けた。収量は化学肥料区が最も高く、RW-IF は化学肥料区の 87.5％、
CM-IF は 82.2％、RW は 69.4％、CnM は 59.4％、NF は 25.1％であった。RW-IF の窒素利用率
は、窒素の半量を化学肥料に置き換えることにより RW 単独より 12％増加し、CnM-IF では
CnM 単独より 85％増加しており、有機質肥料に化学肥料を組み合わせることにより、窒素利
用率が向上することが認められた。果実糖度は RW が最も高く、有機質肥料施用により品質が
向上する可能性がある。 
 
③冬コムギ栽培における窒素動態の解析 
 マイクロライシメーターを用いて冬コムギ栽培における被覆尿素肥料窒素の動態を詳細に
解析した。処理区として無肥料区、窒素半量区、窒素肥料区を設け、N 投入量＝肥料 N+降雨
N+N 固定、N 損失量＝作物吸収 N+溶脱 N+N2O 脱窒 N とした。コムギの窒素吸収量は、窒素施
用量と高い相関関係がみられた。2 年間の窒素動態(単位：Mg ha-1)を平均すると、肥料窒素
が 120、土壌からの無機化 N が 104、窒素固定が 5、降雨 N が 8.72 となり、コムギ吸収窒素
は 208（肥料由来 120+土壌由来 87）、溶脱 N は 30.1（肥料由来-0.35+土壌由来 27.6）、N2O
脱窒は 0.25 になった。被覆尿素由来の窒素は、非常に効率的にコムギに吸収されることから、
N2O 発生量が非常に低くなり、地球温暖化ガス発生の抑制につながると考えられる。 
 
 このように本研究により、有機質肥料および被覆尿素由来窒素の動態を詳細に解明される
とともに、収量に与える影響や窒素利用率、生理学的窒素利用効率などから適切な有機質肥
料の施用について、即効性化学肥料と比較して情報を提供した。また冬コムギ栽培における
被覆尿素の圃場試験により、肥料由来窒素の溶脱や N2O 発生量が非常に低く、環境保全的で
あることを明らかにし、応用可能な知見が得られている。 
 
 本論文に関する公開審査会は令和 2 年 7 月 29 日にリモートシステムを利用して開催され、
論文発表と質疑応答が行われた。引き続いて行われた学位論文審査委員会で本論文の内容を
慎重に審議した結果、審査委員全員一致して博士（農学）の学位を授与するに値するものと
判定した。 
 


Integrated soil fertility management with organic amendments for improvement of nutrient use efficiency, sustainable crop production and environmental conservation

西原, 江里子

NISHIHARA, Eriko

（第７号様式） 
 
学位論文審査結果の要旨 
 
   氏     名  西原 江里子 
 
 
 
 
 
   審 査 委 員 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
論  文  名  μCT による耳石層の形態的評価 
審査結果の要旨 
【背景と目的】 
 良性発作性頭位めまい症（Benign paroxysmal positional vertigo、以下 BPPV という）は、中
年以降の女性に好発する末梢性まめい疾患である。先行研究から、閉経に伴う血中エストロゲ
ン低下や骨粗鬆症が発症に関与することが示唆されている。例えば、両側卵巣摘出術（bilater
al ovariectomy、以下 OVX という）による骨粗鬆症の動物モデルでは、耳石の大きさが増大す
ることが電子顕微鏡学的検討により示されている。しかし、電子顕微鏡や脱灰組織の光学顕微
鏡による検討は、アーチファクトが大きく観察手技が困難であることが欠点である。そこで 
μCT を用いて OVX 後の耳石の形態的評価を行い、その有用性を検討した。 
【方法】 
 8 週齢の C57 雌マウスに OVX を行い、その 2 週後及び 4 週後、8 週後に両側内耳骨包を摘
出し μCT で内耳を撮影した。対照は偽手術を施行したマウスとした。μCT 撮影後に内耳骨包
を脱灰、パラフィン包埋後に組織連続切片を作成し HE 染色を施し、1 個体の球形嚢の連続切
片から一定間隔に 10 枚の薄切切片を選んで検鏡し、Image J を用いて耳石層の断面積の和を
算出した。また、μCT の画像から耳石層の体積を voxel 数で算出し、組織切片 10 枚から算出
した耳石層の断面積の和との相関を調べた。さらに、OVX の効果を確認するため、子宮重量
ならびに大腿骨骨密度を計測した。統計学的検討は Mann-Whitney U 検定或いは Pearson 相関
係数で行い、P<0.05 を有意差有りとした。 
【結果】 
 子宮重量ならびに大腿骨骨密度は、OVX 4 週後及び 8 週後で偽手術群と比較し有意に低下
した。組織学的検討による耳石層の断面積の和は OVX 2 週後 54037.7 ± 4791.4 μm2、4 週後
74032.6 ± 6739.8 μm2、8 週後 76551.7 ± 1976.0 μm2 と 8 週後に増加し、偽手術群と比較す
ると OVX 4 週後で有意に増加していた。μCT の画像による耳石層の体積は OVX 2 週後     
14078.8 ± 249.1 voxel 、4 週後 14753.9 ± 347.4 voxel、8 週後 14652.5 ± 346.0 voxel で、
OVX4 週後及び 8 週後に増加し、偽手術群と比較すると OVX 4 週後で有意に増加していた。
組織学的検討から得られた耳石層の断面積の和と μCT の画像による耳石層の体積は有意に相
関していた（p=0.01, r=0.51）。 
【結論】 
 OVX 後に耳石層の体積が有意に増加した。μCT で計測した耳石層の体積は組織学的検討結
果と有意に相関し、μCT はアーチファクトが殆どなく、耳石層全体の観察が容易で、組織学
的手法のように熟練した技術が不要である。耳石の形態的評価には μCT が有用である。 
 
本研究に関する公開審査会は令和２年１月２２日に開催され、申請者は、研究内容を分か
り易く明快に英語で明確に発表した。その後に、審査委員と下記の点について活発な質疑応
答がなされた。 
1) 耳石の形態・大きさの性差について。2) 加齢と耳石の大きさについて。3) OVX の効果
判定として、血中エストロゲン濃度を用いなかった理由。4) 球形嚢の耳石層を検討した理由。
5) OVX 後の骨密度に sham 群と OVX 群で有意差がある一方、OVX 群間では差がない、そ
の考えられる原因について。6) 骨密度と耳石の体積に相関はあったか。これに関する文献
的報告。7) μCT による耳石層体積及び組織学的検討による耳石層の断面積の和の何れも 4 週
後では sham 群と OVX 群で有意差があるが、8 週後には差がない。その理由について。7) 耳
石器全体の μCT のスライス数。8) μCT で結果を体積でなく voxel 数で評価した理由。9) μCT
の CT 閾値 200HU に設定した理由。10) μCT 及び組織学的検討結果の相関における誤差要因
について。11) 耳石同士の結合が緩んでいることは μCT で観察可能であったか。 12) μCT に
よる観察で個々の耳石の形態変化は認められたか。13) 耳石の形態異常を μCT で評価する方
法についてアイデアがあるか。 14) Otolin 及び Otoconin 90 発現量と加齢の関係について。  
15) Transient receptor potential channel vanilloid (TRPV) 6 のノックアウトまたは過剰発現動
物モデルにおける耳石の検討について。15) TRPV6 の治療への応用の可能性について。16) 副
甲状腺ホルモンは BPPV の治療に有効か等。申請者はこれらの質問に対して全て的確に答え、
本論文関連領域の知識も十分に有していると高く評価された。 
以上のことから、審査委員は申請者が本論文関連領域に対して学位授与に値する十分な見
識と能力を有することを全員一致で確認し，本論文が学位授与に値すると判定した。 
 
 
 
 
 
 


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Evaluation of Allelopathic Activity and Identification of Allelopathic Active Substances in Thai Medicinal Plants

Study on the enzymes involved in the later steps of degradation pathway of ulvan extracted from green algae Ulva sp.

パーキンソン病患者におけるMIBG心筋シンチグラフィと睡眠障害との関連

SPOPは前立腺癌細胞においてDNA-protein クロスリンク修復に必須である:SPOP依存的なTOP2A-DNA複合体からのTOP2Aの除去

瓦磁気記録のための信号処理方式の性能改善に関する研究

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μCTによる耳石層の形態的評価

アイルランド英語(Hiberno?English) における分詞構文について

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