hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶の照射効果に及ぼす電子励起および格子励起の相乗効果

これに対してHe^+,Ar^+またはXe^+イオンと1000keV電子を重畳照射した場合は、重畳照射領域およびイオン単独照射領域のいずれにおいても格子間型転位ループが形成され、顕著な重畳照射効果は観察されなかった。以上の結果を格子・電子励起密度およびその割合、イオンの質量に依存して変化するカスケード損傷の効果、収束電子ビーム内の電子強度分布に基づいて解析・考察した。上述の結果は、電子励起(または、はじき出し閾値以下の核的阻止能)によって誘起される陽イオンの収束電子線外側方向への拡散とイオン照射によって形成される格子間転位ループの核形成頻度の釣り合いによって説明できることを示した。また、電気伝導度の「その場」測定から、照射誘起電気伝導度は電子励起に大きく支配されるものの、損傷量が大きくなると、格子励起効果か電気伝導度を大きく抑制すること、および、熱的に励起される電気伝導度は、これら2種類の励起効果が複雑に相乗して起こることを明らかにした。
腎虚血再灌流傷害における活性酸素種産生を介した急性尿細管壊死形成機構の解明

腎虚血再灌流傷害における活性酸素種産生を介した腎障害形成機序を解明するために、immuno-spin trapping法(IST)および内皮特異的ERK5欠損マウスを用いて検討を行った。スピントラップ剤であるDMPOの投与下によっても腎虚血再灌流による腎障害がDMPO非投与下同様に認められた。腎組織ホモジネートを用いて過酸化水素刺激によってフリーラジカルが増加する傾向をISTにより確認した。内皮特異的ERK5欠損マウスを作出した。野生型マウスでは腎虚血再灌流後の髄質におけるアンジオテンシノーゲン発現が上昇し、腎局所レニン-アンジオテンシン系活性化により酸化ストレスが亢進している可能性がある。腎虚血再灌流障害の病態形成には再灌流後の活性酸素種(ROS)産生が重要であることが知られているものの、ROSの産生源やROSが病態形成に寄与する機序は不明なままである。また我々は、腎虚血再灌流処置による急性尿細管壊死形成の最初の引き金は腎血流変化が起きる部位に最も近い血管内皮細胞にあると仮説を立てた。血管内皮細胞においてextracellular signal-related protein kinase 5 (ERK5)は酸化ストレスやサイトカイン、成長因子などで活性化されることが知られており、活性化によって内皮機能を保つことが知られている。しかし、腎虚血再灌流障害において血管内皮細胞由来ERK5が病態形成に対して保護的に作用するか否かは明らかではない。そこで本研究では、2.内皮特異的ERK5欠損マウスを用いて血管内皮細胞由来ERK5が腎虚血再灌流障害による急性尿細管壊死の形成やROS産生に影響するか否かを検討することを目的とした。ISTはスピントラップ剤である5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO)を用いてラジカルを補足させ、その後その複合体に対する抗DMPO nitron付加体抗体を用いて検出を行う。我々は、スピントラップ剤であるDMPOの投与下によっても腎虚血再灌流による腎障害がDMPO非投与下同様に認められることを確認した。また我々はmyoglobinに過酸化水素を反応させ、生成したmyoglobinラジカルがELISA法を介したISTにより検出可能であることを確認した。次に我々は、ERK5 floxedマウスとcadherin 5-Creトランスジェニックマウスを交配させ内皮特異的ERK5欠損マウスを作出した。我々は、スピントラップ剤であるDMPOの投与下によっても腎虚血再灌流による腎障害がDMPO非投与下同様に認められることを確認し、さらに試験管内の実験においてはELISA法を用いてmyoglobinラジカルがISTによって検出できることを見出した。したがってこの技術をマウス腎虚血再灌流モデルのin vivo実験に適用すれば、本研究の主な目的が達成できる。また内皮特異的ERK5欠損マウスの作出に成功したため、本マウスに腎虚血再灌流処置を適用し病態形成への影響を検討することにより、2つ目の主な目的である血管内皮細胞由来ERK5が腎虚血再灌流障害による急性尿細管壊死の形成に対して果たす役割の解明を達成することが可能である。腎虚血再灌流障害における急性尿細管壊死形成には再灌流後の活性酸素種(ROS)産生が重要であることが知られているものの、ROSの産生源やROSが病態形成に寄与する機序は不明なままである。本研究では、1immuno-spin trapping法(IST)を用いてROSの産生源を特定すること、および2内皮特異的ERK5欠損マウスを用いて血管内皮細胞由来ERK5が腎虚血再灌流障害による急性尿細管壊死の形成やROS産生に影響するか否かを検討すること、を目的とした。我々は、DMPOの投与下によっても腎虚血再灌流による腎障害がDMPO非投与下同様に認められることを確認した。また、myoglobinに過酸化水素を反応させ生成したmyoglobinラジカルがELISA法を介したISTにより検出可能であることを確認し、腎組織ホモジネートを用いて過酸化水素刺激によってフリーラジカルが増加する傾向もISTにより確認した。虚血再灌流処置後のISTによるフリーラジカルの検出については条件検討中である。野生型マウスにおいて虚血再灌流処置後の腎髄質におけるアンジオテンシノーゲン発現は上昇し、腎臓局所レニン-アンジオテンシン系活性化を介した酸化ストレス亢進に寄与している可能性が考えられた。

野生型マウスでは腎虚血再灌流後の髄質におけるアンジオテンシノーゲン発現が上昇し、腎局所レニン-アンジオテンシン系活性化により酸化ストレスが亢進している可能性がある。現在、ISTをin vivo実験に適用するために、DMPOの投与時期、虚血時間、再灌流から試料採取までの時間について条件検討を行っている。さらに今後は、免疫組織染色を用いてラジカル体をISTにより検出できるよう努め、腎虚血再灌流によるROSの産生源を特定する。また、内皮特異的ERK5欠損マウスに腎虚血再灌流処置を適用し、病態形成への影響およびROS産生などを検討する。薬理学3月24日-26日の学会参加については、次年度に精算が行われる。また、2016年度内に購入予定であった試薬の購入が、在庫や納品日、価格が高額、使用期限の短さなどの理由により2017年度初めに延期された。3月24日-26日の学会参加については、次年度に精算を行うこととする。
L-アスコルビン酸の抗酸化機構と生理機能との接点を探る

ビタミンC、すなわちL-アスコルビン酸は人間に必須の微量栄養素で、抗壊血病作用や各種の重要な生理機能に関与しており、また、食品添加物(抗酸化剤)として世界的に広く使用されている。しかし、これらアスコルビン酸の有する生理機能や抗酸化機構の詳細についてはまだ不明の点が多い。本研究は食品・生体系におけるアスコルビン酸の抗酸化機構と、生体内における生理機能の発現過程との関連を明らかにすることを最終目的とするが、本年度はその第一段階として、モデル酵素反応系におけるアスコルビン酸およびその関連物質(アスコルビン酸と化学構造が若干異なるもので誘導体を含む)の挙動について実験化学的および計算化学的手法による解析を試みることとした。まず、L-アスコルビン酸関連物質の内、市販品が無く入手困難なD-キシロ-アスコルビン酸、L-アラボ-アスコルビン酸、およびアスコルビン酸の2-デオキシ2-アミノ誘導体であるL-キシロースコルバミン酸、D-アラボ-スコルバミン酸などの合成を行った。すなわち、前2者は相当するアスコルビン酸を強アルカリ下で加熱処理することにより、また、後2者は相当するアスコルビン酸をそれぞれフェニルヒドラゾン誘導体とした後、水素化分解することにより、いずれも結晶状に得、NMR、MS等の各種分光学的手法による構造の確認、HPLCなどの各種クロマトグラフィーによる純度等の確認を行った。さらに、それらの酸化型の合成を各種の酸化剤を用いて行った。これらのアスコルビン酸とその関連物質(酸化型も含む)について半経験的分子軌道法(主としてMOPAC VER6.0を使用)等による計算を行い、各分子の動的構造に関連する情報[各原子上の電子密度や荷電、生成熱等々]を求め、モデル酵素反応系(プロリルヒドロキシラーゼ)で得られた実験データとの対比のもとに「電子移動の難易と構造的要因との相関」を中心に解析を試み、抗酸化機構と生理機能との関連性の一端を明らかにした。
精密電子密度解析による多孔性配位高分子の細孔内ポテンシャル観測

多孔性配位高分子(MOF)のガス分離への応用を考えるとき,その細孔表面の精密な形状とともに,細孔内の静電ポテンシャルの情報は大変重要である。本研究では,SPring-8の高輝度放射光を利用したX線回折実験と電子密度解析により,MOFの細孔内の静電ポテンシャルや電場勾配を『実験的に』明らかにすることを目的とした。初めにガス吸着プロファイルが良くわかっている2種類のピラードレイヤー型MOFについて調べた。SPring-8の粉末結晶解析ビームラインにおいてガス導入システムを利用して粉末試料を加熱真空引きし,degas状態の粉末回折データを得た。そして,電子密度分布と静電ポテンシャルを求めた。金属に配位結合した酸素に着目し,細孔表面の静電ポテンシャルの傾きから電場勾配を求めた。銅周りの電場勾配はおよそ89×1010 V/mの値を持ち,これら2つのMOFではその値はほぼ同じであることが分かった。同様な手法を用いて,ゲートオープン型の吸着挙動を示すinterdigitate型MOFのdegas状態について調べた。その結果,静電ポテンシャルが低いニトロ基の配位子分子と,高いビピリジン分子の中央付近が近接していることが分かり,degas相の安定化には配位子分子同士のπ電子相互作用に加えて,ニトロ基とビピリジン分子との間の静電的相互作用が効いている可能性が示唆された。このことは吸着圧力の閾値と関係していると考えられる。ここまでMOFの選択的ガス吸着の機構解明までは至っていないが,ガス吸着その場測定システムの高度化とMOFにおける実験的静電ポテンシャル解析の方法は修得できたと考えている。今後,本手法を用いてdegas状態だけでなく,ガス吸着状態も含めて細孔内の静電ポテンシャルを調べ,MOFの吸着機構解明につなげていく必要がある。本研究では、SPring-8の高輝度放射光を利用したX線回折実験とMEM電子密度解析により、PCPの細孔内の静電ポテンシャルや電場勾配を実験的に明らかにすることを目的とする。そして、電子密度分布まで含めた精密な結晶構造と細孔内の静電ポテンシャル・電場勾配の可視化により、ガス分子吸着サイトや触媒反応の活性サイトについて考察し、選択的ガス吸着や触媒反応の機構を解明することを目標とする。実験的に求めた電子密度から静電ポテンシャル解析を行うにあたり、始めに詳細な電子密度解析が行われている物質について解析を行った。対象はCPL-1(Coordination Polymer 1 with Pillared-Layer structure、Cu(II)-2,3-pyrazinedicarboxylate pyrazine)とCu-CHD (Cu(II) cyclohexane-dicarboxylate)と呼ばれるピラードレイヤー型PCPであり、細孔の大きさはほぼ同じである。CPL-1はゲスト分子を取り除いたdegas状態のMEM電子密度解析まで行われており、静電ポテンシャルが計算できた。しかし、Cu-CHDはdegas状態の回折データの解析を改めて行う必要があった。解析の途中経過から配位子の回転の自由度に関わるdisorderがあることが予想され、現在構造精密化を進めている段階である。一方、SPring-8の粉末回折ビームラインでは、ガス吸着その場測定の時間変化を測定する新しいガス導入・X線回折データ測定システムの開発が進められている。施設スタッフとともにシステムの作製およびテスト測定を行っている。この装置が完成すれば、ガス圧力や時間の変化に対する精密な構造変化の解析が可能となり、PCPの構造物性研究の発展が期待できる。今年度は、これまで実績のあるPCPの回折データを用いて静電ポテンシャル解析に着手したが、構造精密化の段階で困難が生じ、現在も進行中である。ターゲットとするPCPの選定とその試料の入手が順調に進んでおらず、当初の予定より遅れている。放射光回折の実験装置は改良がなされ整備されているので、PCP試料さえ得られれば、回折実験から静電ポテンシャル解析までスムーズに行うことができると考えている。現在、Zn-JAST(Zn Jungle-gym-Analogue Structure、Zn(II) dabco 4,4'-bipyridine)と呼ばれるPCP試料を準備中であり、その回折実験を予定している。また、多孔性材料の種類によって細孔内の静電ポテンシャルがどのように異なるのか、逆にPCPの細孔の特徴を知るという観点で調査するために、MFIゼオライトの回折データの解析も平行して行う予定である。そして、電子密度分布まで含めた精密な結晶構造と細孔内の静電ポテンシャル・電場勾配の可視化により、ガス分子吸着サイトや触媒反応の活性サイトについて考察し、選択的ガス吸着や触媒反応の機構を解明することを目標としている。これまでに、始めに実験的な電子密度解析がすでに行われている物質について静電ポテンシャル解析を行った。ピラードレイヤー型PCPのCPL-1(Coordination Polymer 1 with Pillared-Layer structure、Cu(II)-2,3-pyrazinedicarboxylate pyrazine)やMFIゼオライトのdegas状態の放射光粉末回折データを用いてMEM電子密度解析および静電ポテンシャル解析を行い、MEM電子密度解析から静電ポテンシャル解析までの一連の解析方法を確認した。そして、得られた静電ポテンシャルデータから細孔表面の電場勾配の大きさを計算した。一方で、SPring-8の粉末回折ビームラインBL02

B2において施設スタッフとともに、ガス・蒸気雰囲気でのX線回折データその場測定システムを構築した。この装置を用いて500ms程度の時間分解能でCPL-1のガス吸着過程のX線回折データを測定した。これらの測定において、酸素や二酸化炭素の吸着過程の中間相と思われる回折ピークを観測した。その起源については現在検討中である。今年度は、連携研究者である名古屋大学松田亮太郎教授グループより複数の種類のPCP試料を得て、放射光粉末回折データを測定した。Hoffmann型PCPのM(pz)[Pd(CN)4]、M(pz)[Pt(CN)4](M=Fe、Co、Ni、pz=pyrazine)は正方晶の比較的シンプルな細孔形状をもち、かつPtやPdがopen metal siteとなり、細孔表面にむき出しになっている構造であるので、吸着ガス分子との強い相互作用が期待される。そして、フレームワークの金属の違いにより、酸素吸着に違いがあることもわかりつつある。したがって、細孔表面の電子状態を知ることが大変重要であり、本課題の静電ポテンシャル解析に格好のPCP試料と考えられる。Co化合物では、測定した回折データからdegas過程(加熱・真空引き)において試料が分解した可能性があり、より良質な試料の合成とともにdegasの条件を検討しながら再度測定する必要がある。研究の進捗状況としては当初の予定より遅れているが、今後、これらHoffmann型PCPのシリーズを測定、静電ポテンシャル解析まで行いたいと考えている。加えて、引き続き細孔表面に着目して他のPCP試料も探索していく予定である。また、DFTなどの手法により理論的に静電ポテンシャルを計算することを視野に入れて、VASPコードを入手した。実験的静電ポテンシャルとともに参照データとして検討を行っていきたいと考えている。多孔性配位高分子(MOF)のガス分離への応用を考えるとき,その細孔表面の精密な形状とともに,細孔内の静電ポテンシャルの情報は大変重要である。本研究では,SPring-8の高輝度放射光を利用したX線回折実験と電子密度解析により,MOFの細孔内の静電ポテンシャルや電場勾配を『実験的に』明らかにすることを目的とした。初めにガス吸着プロファイルが良くわかっている2種類のピラードレイヤー型MOFについて調べた。SPring-8の粉末結晶解析ビームラインにおいてガス導入システムを利用して粉末試料を加熱真空引きし,degas状態の粉末回折データを得た。そして,電子密度分布と静電ポテンシャルを求めた。金属に配位結合した酸素に着目し,細孔表面の静電ポテンシャルの傾きから電場勾配を求めた。銅周りの電場勾配はおよそ89×1010 V/mの値を持ち,これら2つのMOFではその値はほぼ同じであることが分かった。同様な手法を用いて,ゲートオープン型の吸着挙動を示すinterdigitate型MOFのdegas状態について調べた。
長鎖イソプレノイド型アンカー分子の創製

細胞膜上には様々な情報伝達分子が存在する。それらを細胞膜上で操ることができれば、膜上での生体応答現象の解析が容易になると考えた。本アイデアを実現するために、細胞膜に分子をつなぎとめる新たな分子錨(アンカー)の創成とその利用を考案した。天然由来のアンカーであるドリコールの全トランス型アナログ(炭素数100)をアンカー分子に想定し、その初めてとなる合成を達成した。細胞膜上には受容体、糖鎖・タンパク質などの重要な生体機能を司る情報伝達分子が提示されている。それらの機能解析は生命科学研究の重要な課題である。今回、細胞膜上の情報伝達分子の解析を飛躍的に向上させる試みとして、同じ膜環境において標的分子を操るアプローチを着想した。その実現に向けたファーストステップとして細胞膜上に安定に分子を固定化・提示するためのアンカー分子の創製を提案した。具体的なアンカー分子として、合成前例のない一本鎖型の長鎖トランスイソプレノイド(trans-Long Chain Isoprenoid: t-LCIP)を選択した。H27年度は標的分子であるt-LCIPの合成法の確立に取り組んだ。ファルネソール(C15単位)の伸長法をC45の全トランステルペノイド、ソラネソールに繰り返し適用することによって、望むC75からC100のアンカー分子が合成できた。標的としたアンカー分子の合成法が確立でき、この先のプローブ化と機能研究に向けての目途がたった。基盤となる分子が合成できたことで、おおむね順調に進展していると自己評価した。ドリコールは炭素数80を超える長鎖ポリイソプレイド分子であり、生体内においては膜内外への糖鎖輸送を担う重要な役割を果たしている。ドリコールはトランス型の3置換オレフィンとシス型の3置換オレフィンが混合した構造を有している。本研究では、いまだ合成例が報告されていない全トランス型長鎖イソプレノイドをドリコールアナログとして設計・合成し、生体膜との相互作用と機能を明らかにする。立体化学が規制されたドリコールアナログと生体分子であるドリコールとの機能の違いを明らかにすることを目的とする。これより全トランス型アナログが細胞膜上に安定に分子を固定するための碇分子となりうるかを確かめる。昨年までに、イソプレン単位が20連結した、炭素数100からなる全トランス型ドリコールアナログ分子の合成を完了した。本年度は生体膜との作用を検証するためにアリルアルコール部位のリン酸化を試みた。長鎖イソプレノイドのリン酸化の例はほとんど報告例がないため、まずモデル化合物としてゲラニオールを用いたリン酸化を試みた。亜リン酸クロリド試薬を作用させたのち、過酸化水素を用いて酸化するスタンダードなリン酸化を試みたが目的物を得ることができなかった。反応条件を精査したがいずれも複雑な混合物を得え、実際にリンの核磁気共鳴スペクトル解析からはリン酸由来と思われるシグナルが確認できたものの、複数のシグナルが確認された。この点を改善することが次年度の検討課題となった。全トランスドリコールの合成経路が確立できたものの、続くリン酸化が思うように進行していない。複雑な混合物を与えているのみならず、副生成物の単離と解析が困難なことが壁となっている。温和なリン酸化をいかにして行うかが目下の重要課題である。ドリコールは炭素数55を超える長鎖ポリイソプレイドであり、生体内においては膜内外への糖鎖輸送の際に、膜に糖鎖をつなぎとめる錨として機能している。本研究ではドリコールに含まれるオレフィンを全トランス型としたものをドリコールアナログとして設計・合成し、オレフィン幾何異性の違いが錨の機能にどのような影響を及ぼすのかを明らかにすることを目的とする。イソプレン単位が20連結した炭素数100の全トランス型ポリプレノールを合成標的に定めた。標的分子の合成はこれまでに報告されていないため、その合成経路を確立する研究を開始した。当初C55のポリプレノールから順次C15の炭素鎖を延長する経路を試みたが炭素鎖が80を超えた時点で、収率の顕著な低下が認められた。そこで、C45とC55の炭素鎖を別々に合成し、それらをカップリングする方法を試み、続く脱スルホン化と脱保護を経由して目的物を合成した。生体膜との作用を検証にはアリルアルコール部位のリン酸化が必要となった。長鎖イソプレノイドのリン酸化の例は報告例が乏しいため、短鎖のモデル化合物を用いたリン酸化を試みた。核酸合成で広く用いられている亜リン酸クロリド試薬と過酸化水素を用いる方法を試みたが、目的物を得ることができなかった。ことなるリン酸化法なども検討したが改善につながる結果を得ることはできていない。現在、アリルクロリドへの変換に続く、ジリン酸化の適用を試みている。

研究計画に沿って、アンカー分子の量的合成を行うとともに、1)t-LCIPのリン酸化、2)アンカー分子の蛍光標識化、3)リポソーム膜への影響(膜破壊作用など)を調べる研究へと駒を進めていく。アナログとドリコールの構造的な違いは末端アリルアルコール部位にある。ドリコールは飽和のアルコールでありアナログはアリルアルコール構造を有している。リン酸化がうまく進行しなかった理由の一つとして、飽和型よりもアリルアルコールの方が試薬に鋭敏に反応したことが考えられる。この点を考慮して、最終年度は、アナログの飽和化に続くリン酸化を検討する。リン酸化法が確立でき次第、リポソーム膜との相互作用解析へと駒を進める。(1)アナログの末端アリルアルコール部位の選択的還元による飽和型アナログ合成:イリジウム錯体を用いた1段階でのオレフィン異性化あるいはアルデヒドへ酸化した後、1,4ー還元を行い、飽和型のドリコールアナログを合成する。(2)モデル化合物を用いた飽和型アルコールのリン酸化:モデル化合物としてC45の長鎖イソプレノイドを用いてリン酸化を試みる。その方法をもとにリン酸化ドリコールアナログを合成する。(3)リポソーム膜との相互作用解析を実施する。天然物化学継続雇用を予定してた博士研究員が転出したため、予定していた人件費分に差額が生じた。研究経過において述べたように、本研究の基盤となっている合成がうまく進まなかったことによって、計画していた機能評価研究が立ち遅れた。その間、機能評価研究にかかる試薬の購入などを差し控えたことにより差額が生じた。今後の課題である、プローブ化および細胞やリポソームを扱うための試薬を新規に購入する。差額が生じた経費は、高価な蛍光プローブの購入や生化学実験を行うための器具・試薬購入のための経費に充当する。合成研究にかかる問題点を早急に解決することによって、計画していた研究を推し進める。研究経費はそのための消耗品等の購入に充当する。
西アフリカ・サヘル地域における農耕民と牧畜民の武力衝突の回避に関する方策の提案

西アフリカ・サハラ砂漠の南縁に位置するサヘル地域では毎年、雨季になると、農耕民と牧畜民(フラニ、トゥアレグ)が放牧地をめぐって各地で衝突を繰り返している。ときに武力衝突によって、双方に死傷者が出ることもある。本研究計画は、農耕民と牧畜民のあいだで武力衝突が起きる要因を明らかにし、武力衝突を避けるための方策を提案することを目的としている。本年度に実施した現地調査の成果は、以下の通りである。牧畜民は雨季のあいだ、トウジンビエ畑の作物に対して食害を与えないよう、トウジンビエ畑を避けて、台地上の放牧キャンプに住み込んでいる。耕作地の拡大と荒廃地の発生にともなって、牧畜民が利用しうる放牧地が不足しており、牧畜民が放牧できる草地が新たに必要であること、そして牧畜民の管理する家畜が夜間に動き出し、畑のトウジンビエを採食することによって、農耕民と牧畜民が賠償金をめぐって口論した末、武力をともなう争いに発展するプロセスが浮かび上がってきた。フラニに聞き取りをしたところ、台地上やその周辺部に鉄製フェンスで囲いを作り、夜間の家畜囲いをつくることによって、夜間の家畜管理が容易になること、そして、その家畜囲いにおいて家畜が休息できるよう、生ゴミをまくことによって、砂を捕捉し、草地を再生させることが衝突予防のひとつの手がかりになるという知見を得た。生ゴミ施用にともなう緑化の有効性については圃場実験によって検証している。家畜囲いの面積は40m四方で十分であり、囲いを利用するのは、草本の生育する雨季の終盤が適していること、その草本は家畜の飼料となる一方で、夜間の野営によって家畜の糞が供給され、その糞が次年度に草本が生育する肥料となることが示唆された。ハウサの農村にも家畜囲いをつくることにも同意が得られ、この提案は、フラニ牧夫に高い評価を得た。周辺のフラニから鉄製フェンスとゴミ施用の要望が多く寄せられ、農耕民と牧畜民の衝突を回避する一つの有効な手段となる可能性が示唆された。本研究計画では、雨季における農耕地の分布と牧畜民の放牧形態を調査したうえで、農耕民と牧畜民のあいだで武力衝突が起きる要因を明らかにし、武力衝突を避けるための方策-とくに劣化した共同放牧地の修復・復活と家畜囲いの設営を提案していくことを目的とする。本年度、実施した研究は以下の通りである。ニジェールにおける農耕民と牧畜民の共生関係について調査を実施する前段階として、1950年の航空写真を判読した。判読結果によると、休閑地や草地が多く分布するなかで、トウジンビエが栽培されており、休閑期間が設けられていた。2009年には、調査村の可耕地はすべて耕作地として農耕民によって開墾されており、毎年、トウジンビエが連作されていた。耕作地の拡大によって、牧畜民が家畜に食草させる草地が減少しつづけていることが明らかとなった。村の古老からの聞き取りによると、インゼルベルグ(孤立残丘)の緩斜面(ペディメント)部分は、1950年代まで牧畜民の共同放牧地であったが、放牧地の管理努力の欠如により、表層土壌が流出し、荒廃していったことが分かった。2009年現在では固結した堆積岩が露出し、植物が生育しえない荒廃景観を呈していた。耕作地の拡大、荒廃地の発生にともなって、牧畜民が利用しうる放牧地が不足している現状が明らかとなった。次年度には、ペディメントの部分に都市の生ゴミを施用し、生育してくる草本に対する牧畜民の認識、および土地の所有形態、緑化プロジェクトの立案の可能性について検討していきたい。

家畜囲いの面積は40m四方で十分であり、囲いを利用するのは、草本の生育する雨季の終盤が適していること、その草本は家畜の飼料となる一方で、夜間の野営によって家畜の糞が供給され、その糞が次年度に草本が生育する肥料となることが示唆された。ハウサの農村にも家畜囲いをつくることにも同意が得られ、この提案は、フラニ牧夫に高い評価を得た。周辺のフラニから鉄製フェンスとゴミ施用の要望が多く寄せられ、農耕民と牧畜民の衝突を回避する一つの有効な手段となる可能性が示唆された。
食度癌に対する根治的化学放射線療法の抵抗性予測とメカニズムの解明

食道扁平上皮癌に対する根治的化学放射線療法において、治療前に抵抗性を予測する研究を行った。放射線によるDNA損傷に注目し、その修復遺伝子46個について次世代シーケンサーを用いて根治的化学放射線療法を受けた食道癌患者の食道癌51検体の変異解析を行った結果、PARP1遺伝子の多型が治療抵抗性と相関を認めることが分かった。その結果を検証するために、根治的化学放射線療法を受けた別の患者の治療前の生検検体61例について、同様の解析を行ったところ、治療抵抗性と相関しておらず、PARP1の多型は、治療抵抗性を予測しないという結果であった。食道扁平上皮癌に対する根治的化学放射線療法において、治療前に治療抵抗性を予測するため、研究を行っている。研究申請時の状況としては、放射線によっておこるDNA損傷について注目し、その修復遺伝子46個について、次世代シーケンサーにおいて51検体を解析した。その結果、体細胞変異については、相関をみとめる候補遺伝子がなかったが、PARP1遺伝子の多型が、根治的化学放射線療法の治療抵抗性と相関していることを発見した。そこで、本研究では、validationを目的に研究を進めている。H27年度は、validation用のsample収集を行った。現在、食道癌に対して根治的化学放射線療法を行った患者さんの、治療前の生検検体を62症例収集した。検体はすべてホルマリン固定されたブロックであるため、62症例を順次プレパラートに薄切し、適宜DNAの抽出を行った。今後は、この62検体のDNA抽出が終了すれば、PARP1の多型をsanger法による、DNA解析によって、判定し、治療抵抗性との相関を検証する予定である。validation用のsample収集に思った以上に時間がかかったため、DNAの抽出も遅れ、validationが終了していない。食道扁平上皮癌に対する根治的化学放射線療法において、治療前に治療抵抗性を予測する目的で研究を行った。放射線によるDNA損傷に注目し、その修復遺伝子46個について次世代シーケンサーを用いて食道癌51検体の変異解析をおこなった。その結果、体細胞変異については治療抵抗性と相関を認める候補遺伝子はなかったが、遺伝子多型に注目するとPARP1遺伝子の多型が、根治的化学放射線療法の治療抵抗性と相関を認めた。その結果をvalidationするために、食道癌に対して根治的化学放射線療法を行った患者の、治療前の生検検体を61例収集した。内訳は、感受性群41例、抵抗性群20例であった。DNA抽出を行い、sanger法によりPARP1の多型の有無を解析したところ、59例について解析が成功した。59例中、PARP1の多型を認めたのが38例、多型を認めなかったのが21例であった。治療抵抗性との関連を解析してみると、感受性群では多型あり26例(65%)、多型なし14例(35%)、治療抵抗性群では多型あり12例(63%)、多型なし7例(37%)でり両群間に有意差を認めず。PARP1多型と根治的化学放射線療法との治療抵抗性の相関はvalidationできない結果であった。収集した、62症例のDNA抽出が終了次第、sanger sequenceを行い。その結果を解析し、治療抵抗性との相関関係を検証する。検証できた場合、機能解析を行い、治療抵抗性および腫瘍増殖能への影響を明らかにしたい。食道癌sample収集に時間がかかっていたため、研究が遅れ、必要な物品、消耗品の購入が遅くなっており、そのため、次年度で使用予定となった。DNA抽出、sanger sequence、機能解析、データ解析に必要な物品、消耗品を購入予定。また、研究成果の発表、最新の知見を知るため、学会などにも参加予定である。
筋萎縮性側索硬化症運動神経細胞でのＢＴＢＤ１０発現低下と病態発症・進行との関連性

我々はこれまでに神経細胞死抑制因子BTBD10が筋萎縮性側索硬化症(ALS)運動神経細胞において減少することを見出した。本研究ではBTBD10トランスジェニック(-Tg)マウス及びノックアウト(-KO)マウスを用い、運動神経細胞におけるBTBD10発現低下とALS病態発症と進行との関連性を検討した。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は進行性に上位・下位運動神経細胞が変性脱落する難病である。これまでにALS関連神経細胞死を引き起こす経路が複数同定されているが、我々は2005年にALS関連細胞死がRac1/PI3K/Akt3経路を介して抑制可能であることを見いだした。更に、この経路においてAkt結合タンパク質であるBTBD10が、Akt脱リン酸化抑制によるAkt活性増強を介して神経細胞死抑制に働くことを明らかとした。また我々は、BTBD10の脊髄運動神経細胞における発現量が孤発性ALS患者では非ALSコントロールと比較して減少していること並びに、培養運動神経細胞や線虫でBTBD10の発現量を低下させることにより細胞死が誘導されることも見いだした。そこで本研究では、BTBD10とALS病態との関連性に関する基礎研究をマウスを用いて行い、BTBD10発現量とALS症状発症・進行との関連性を検討した。平成27年度は、BTBD10ノックアウト(BTBD10-KO)マウスの作製並びに、BTBD10トランスジェニック(Tg)マウスとALSモデルマウスの交配を行なった。BTBD10(flox/+)マウスとCreリコンビナーゼを全身性に発現するトランスジェニックマウスと交配し、目的エクソンの欠失に成功したが、目的エクソンのみを含まず、残り全てのエクソンを含むような転写産物が産生されており、完全なノックアウトマウスでないことが判明した。BTBD10-Tgマウスは2種類のALSモデルマウス(A315T-TDP-43-Tgマウス並びにG93A-SOD1-Tgマウス)と交配し、産仔を得た。しかし、当施設では、出産後の育児放棄や、食殺によりALSモデルマウスの系統維持が難しく、継続的にBTBD10-Tgマウスと交配が可能な個体数を確保出来ない状況である。平成27年度は、BTBD10(flox/+)マウスのC57BL/6Jへの戻し交配終了後、全身性にCreリコンビナーゼを発現するトランスジェニックマウスと交配し、目的エクソンの欠失に成功した。次に、BTBD10-KOマウスにおいてタンパク質レベルでBTBD10の発現が消失しているか確認した結果、欠失エクソンがコードするタンパク質部位のみが欠けいると思われる大きさで、抗BTBD10抗体で免疫沈降可能なタンパク質が発現していることが判明した。さらに、BTBD10-KOマウスの大脳から抽出したRNAとBTBD10遺伝子に対するプライマーを用いてRT-PCRを行い、ノックアウトマウス特異的に増幅されるバンドをクローニングし、塩基配列を解析した結果、目的エクソンの前後のエクソンにノックアウトES細胞を作製する際に利用するneoカセットの一部が偽エクソンとしてアミノ酸のフレームシフトを起こさない状態で挟まれていたため、当初予定していたCreリコンビナーゼによる目的エクソンの除去のみならず、neoカセットの除去も必要であることが考えれる。当施設におけるニ種類のALSモデルマウス(A315T-TDP-43-Tgマウス並びにG93A-SOD1-Tgマウス)の系統維持が、原因不明の出産後育児放棄や、食殺により困難であり、系統維持をするのが限界であり、BTBD10-Tgマウスとの交配が可能な個体数を確保出来ない状況であるため、交配計画の改善並びに飼育方法の改善を試みる必要があると考える。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は上位・下位運動神経細胞が変性脱落する神経難病である。我々はこれまでに、ALS関連神経細胞死にAktリン酸化増強因子BTBD10が抑制的に働くこと、孤発性ALS患者の脊髄運動神経細胞においてBTBD10の発現量が低下していることを明らかにした。本研究ではBTBD10の発現低下がALS関連神経細胞死や、症状進行の原因となるか検討する。具体的には、1)BTBD10トランスジェニックマウスの作成を行い、ALSモデルマウスと交配することでALS様症状が改善するか観察する。2)BTBD10ノックアウトマウスを作製しその表現型を解析する。平成28年度はALSモデルマウス(A315T-TDP-43トランスジェニックマウス、G93A-SOD1トランスジェニックマウス)を交配し、産仔を得た。しかし、当施設では交配が進まなかったり、交配が可能であったとしても、仔の食殺、育児放棄により子育てが順調に進まず得られる産仔の数が少なかった。その為、表現型の解析を行うにあたって、統計的解析が可能な個体数の確保が出来なかった。現在は自然交配に加え人工授精による交配を行ない、子育てに関しても飼育条件の改善を行なっている。また、現在作製中のBTBD10ノックアウトマウスは全身性にCreリコンビナーゼを発現するマウスと交配し、目的エクソンを除去している段階である。さらに、当該年度はマウスを用いた実験系に加え、ALS関連SOD1変異体、BTBD10のトランスジェニック線虫を作製した。ALSモデルマウスとBTBD10

トランスジェニックマウスの交配においては、平成28年度にマウスの交配方法と飼育環境の改善を行ない、平成29年度以降は実験動物の安定的な供給が見込め、解析も順調に行えると考えられる。また、BTBD10ノックアウトマウスは目的エクソンの除去の段階に入っており、平成29年度には表現型の解析を行う予定である。筋萎縮性側索硬化症(ALS)は進行性に上位・下位運動神経細胞が変性・脱落する難病である。本研究では、ALS脊髄運動神経細胞における細胞死抑制因子BTBD10発現量低下に着目したALSの病態解明と治療法開発を目標としている。本年度は、前年度までに作製したBTBD10遺伝子ノックアウトマウスでALS様症状が観察されるか検討した。またBTBD10トランスジェニック線虫ならびにマウスを用い、BTBD10補充療法がALS治療法として成り立つか検討した。初めにBTBD10ノックアウト(BTBD10-KO)マウスの表現型解析を行った。BTBD10-KOマウスは、8ヶ月齢時点では運動機能異常や脊髄運動神経細胞減少といったALS様症状は観察されていない。以前我々は、BTBD10-KO線虫では加齢に伴い運動神経細胞の脱落および、運動機能異常が惹起されることを見出している。今後はBTBD10-KOマウスを長期飼育し、運動神経細胞死や運動機能異常が現れるか観察する予定である。次に、BTBD10トランスジェニック(BTBD10-Tg)線虫を作製した。ALS関連変異SOD1トランスジェニック(G93A-SOD1-Tg)線虫ならびに野生型SOD1トランスジェニック(wt-SOD1-Tg)線虫を作製し、BTBD10-Tgと交配してSOD1-Tg線虫で観察される運動機能異常をBTBD10過剰発現で回復可能か検討した。その結果、BTBD10を発現させてもSOD1-Tg線虫で観察される運動機能異常は抑制されなかった。我々はこれまでに神経細胞死抑制因子BTBD10が筋萎縮性側索硬化症(ALS)運動神経細胞において減少することを見出した。本研究ではBTBD10トランスジェニック(-Tg)マウス及びノックアウト(-KO)マウスを用い、運動神経細胞におけるBTBD10発現低下とALS病態発症と進行との関連性を検討した。当初予定していたCreリコンビナーゼトランスジェニックマウスとBTBD10(flox/flox)マウスとの交配により、目的エクソンを除去する方法ではBTBD10の完全なノックアウトは不可能であることが明らかとなったため、neoカセットを除去するべく、FLPリコンビナーゼ発現マウスを新たに購入し、現在BTBD10(flox/flox)マウスと交配中である。平成28年度はneoカセット除去後、Creリコンビナーゼ-Tgマウスと交配し目的エクソンの除去を行い、BTBD10タンパク質が発現していない事を確認し、完全なノックアウトマウスの作製が終了し次第、その表現型を観察する。現在ALSモデルマウスの系統維持が難しく、BTBD10-Tgマウスとの交配が可能な個体数を確保出来ない状況である。そこで、系統維持と並行してALSモデルマウスとBTBD10-Tgマウスの交配を体外受精により行い、表現型解析に使用するマウスを作製する予定である。
結晶,ガラスおよびガラス性結晶における緩和現象の研究

結晶や液体などの凝縮相の物理化学的性質は分子振動のように速かに熱平衡に達する自由度と分子や原子の並進的あるいは回転的拡散をともなってゆっくりと変化する自由度から成り立っている。本研究は後者の自由度の熱平衡からのずれと熱平衡への復帰に関するものである。配置自由度について熱力学的に非平衡にある空間的に均一な状態をガラス状態という。ガラス状態における緩和は、温度勾配が消滅するときに起る不可逆変化と異り、局所的にも配置に関する温度が定義されないという特異性がある。また分子配向の無秩序性がある結晶については結晶性ガラス状態がありうる。本研究ではガラス状態における緩和をエンタルピーと電気分極の変化を通じて測定する装置を製作した。エンタルピー緩和は断熱状態におかれた試料の自発的発熱および吸熱として測定される。測定される温度は振動自由度に関するものであるから断熱下における発熱と吸熱はそれぞれ配置エンタルピーの減少と増加を意味する。電気分極の緩和はエンタルピー緩和と同時に同一の試料について、緩和電流の測定によって行う。シアン化ルビジウム、シアン化カリウム・臭化カリウム固溶体、水酸化リチウムをドープした氷、およびりん酸水素アンモニウム・りん酸水素ルビジウム固溶体について熱測定を行い、前3者についてそれぞれ30K,27Kおよび63Kにガラス転移を見出した。従ってこれらはガラス性結晶であると結論される。シアン化カリウム・臭化カリウム固溶体では非指数関数的緩和が見られた。これはガラス状態における緩和のひとつの特徴と考えられる。りん酸固溶体系では緩和挙動が見られなかった。しかし水素結合系の秩序化が低温において徐々に進行することがエントロビー値から示された。以上のガラス性結晶の他にガラス性液体についてもエンタルピー緩和の実験を行い、分極緩和の実験と比較する予定である。
動的表象の形成と知識-知覚の相互作用:その比較認知科学的検討

近年、認知心理学研究のさまざまな領域において、動的表象(Dynamic mental representations)の問題がクローズアップされつつある。わたしたちをとりまく世界は常に変動している。そのような世界の中でわれわれは時々刻々変化する情報を処理し、適切な行為を選択している。このような事象に対する心的表象は、瞬間瞬間を切り取った静止画像のような静的表象ではなく、過去や将来の状態をも内包したより動的なものであると考えられる。また、動的な表象が形成されるためには、概念や知識といったトップダウンからのフィードバックが必須である。比較認知科学にとって重要な問いは、このような動的表象にかかわるメカニズムがいかにして獲得され進化してきたのか、そしてその進化を規定した要因は一体何か、といった問いかけなのである。そこで、本計画では、チンパンジー、マカクザル、新世界ザル、ヒト成人、ヒト乳児、などの各種霊長類を対象に、動的表象の形成の系統発生的基盤とその適応的意義を探るため、比較認知科学および比較認知発達の視点から検討を行ってきた。その結果、動画の知覚、変化の見落とし、絵画的奥行き知覚などについて、各種霊長類での知覚・認知特性を明らかにするとともに、注意と運動情報の関係、運動方向判断に及ぼす知識などのトップダウンの影響、顔に含まれる諸情報の処理と動的表象の関係などについても比較認知科学、比較認知発達の観点から研究を進めた。近年、認知心理学研究のさまざまな領域においてクローズアップされている動的表象(Dynamic mental representations)の問題について、チンパンジー、マカクザル、フサオマキザル、ヒト成人、ヒト乳児、など各種霊長類を対象に、動的表象の形成の系統発生的基盤とその適応的意義を探るため、比較認知科学および比較認知発達の視点から検討を行った。本年度の成果時以下のとおりである。(1)変化の見落とし(Change Blindness):複数の刺激が配置された画面が反復して呈示されているときに、フレーム間にごく短いマスク画面を挿入することによって生じる変化の見落とし(change blindness)についてチンパンジーを対象に検討を行った。その結果、チンパンジーにおいてもヒトと同様の現象が見られた。(2)動画知覚/認識の基礎訓練:動画認識の研究を進めるために、ニホンザルおよびチンパンジーに静止画や動画を見るよう現在訓練を進めている。チンパンジーでは、果物などの物の動画を見るのが最も少なく、既知な異種個体を見る回数が最も多かった。今後さらに訓練を続け、動画認識の研究を進める予定である。(3)大きさの恒常性におよぼす生物学的知識の影響:生物にはそれぞれに固有の大きさがある。このような生物の大きさに関する知識が「画像」の大きさの判断にバイアスをもたらす可能性を検討するため、チンパンジー成体・幼児を対象に視覚探索課題、同時弁別課題などを用いて検討をすすめている。(4)絵画的奥行き知覚における陰影情報と運動情報の相互作用:ヒト乳児を対象に2次元動画を呈示し、動画中に呈示される運動物体の3次元的な軌跡がその物体が背景に投射する影(Cast shadow)の動きの違いによって、物体自体は全く同じ2次元的運動をしていても、3次元的には異なる運動をしていると知覚することが明らかとなった。本年度の成果は以下のとおりである。(1)運動知覚・動画知覚/認識の基礎訓練:運動知覚・動画認識の研究を進めるために、ニホンザルおよびチンパンジーに静止画や動画を見るよう現在訓練を進めている。また、チンパンジーでは今後の各種課題への予備訓練として、複数物体のうち運動したものを選択する訓練を行った。(2)運動方向判断における「前進」バイアス:ヒトでは、左右どちらにも動いたように見える2フレームの仮現運動事象に対して、提示された物体が方向性(たとえば顔の向きなど)を有する場合、物体が前進するように運動方向を判断するバイアスが存在する。

このような知覚的運動判断におよぼす「知識」などのトップダウンからの影響についてチンパンジー幼児個体を対象に実験を進めている。その結果、ヒトでは前進方向バイアスが生じる三角形などの幾何図形を用いた場合、チンパンジーではバイアスは認められず、彼らにとって方向性に意味のあるチンパンジーの全身像や頭部を提示した場合には明瞭な前進バイアスが認められた。今後は、このバイアスの規定因を探るための実験を進める予定である。(3)動的なキャストシャドーの物体認識におよぼす影響:ヒトの乳児および成人を対象に運動するキャストシャドーの付加による物体形状の認識や物体の運動方向の弁別について乳児では馴化-脱馴化法、成人では視覚探索課題を用いて検討を行っている。(4)運動からの意図性の検出:チンパンジーに対して、2つの幾何学図形が、一方が他方を追いかけるように動く場合と、ランダムに動く場合の2種類を提示して、運動からの物体の「意図性」の検出について検討している。近年、認知心理学研究のさまざまな領域においてクローズアップされている動的表象の問題について、チンパンジー、マカクザル、新世界ザル、ヒト成人、ヒト乳児、など各種霊長類を対象に、比較認知科学および比較認知発達の視点から検討を行った。本年度の成果は以下のとおりである。(1)運動知覚・動画知覚/認識の基礎訓練:マカクとチンパンジーを対象に、動画提示に対する嗜好性や反応の持続性を検討した。個別飼育されているマカクでは、動画提示が感覚性強化子と機能し反応が維持されることが示された。また、画像の内容によって、より積極的に選好するものとすぐに選択しなくなるものがあることが分かった。こうした違いが何に起因するのかを今後検討する。(2)運動方向判断における「前進」バイアス:ヒトでは、左右どちらにも動いたように見える2フレームの仮現運動事象に対して、提示された物体が方向性(たとえば顔の向きなど)を有する場合、物体が前進するように運動方向を判断するバイアスが存在する。このようなバイアスがチンパンジーにも認められることを示してきたが、本年度は、このバイアスにおよぼす、刺激内容が指示する「方向性」情報と外発的に与えられる空間的注意の捕捉の影響に対て検討を行った。(4)運動からの意図性の検出:新世界ザル各種を対象に、運動からの意図性検出を調べるための方法論の検討を行った。その結果、ヒト乳幼児などで多用されている馴化一脱馴化法を用いた動画弁別が新世界ザルにも可能であることが明らかとなった。(5)2次元画像情報に基づくカテゴリ化:チンパンジーを対象に、写真によるカテゴリー弁別を訓練した。
骨芽細胞を用いた小分子化合物スクリーニング法を基盤とした新規骨再生材料の開発

歯の欠損後の顎骨は急速に吸収され、その後のインプラントや義歯補綴などの歯科治療を困難にする。強力な骨形成作用をもつ小分子化合物が開発できれば、既存の骨形成因子の課題の多くをより容易に解決できると期待される。申請者は、骨芽細胞が分化すると発光するように遺伝子操作することで、多種類の小分子化合物が含まれるライブラリーから骨芽細胞分化を促すものを系統的かつ迅速に抽出するシステムを作製することを着想した。本研究の目的は、骨芽細胞を用いた小分子化合物スクリーニングシステムを構築し,得られた化合物を利用して新規骨組織再生材料を開発することである。そのため、骨芽細胞分化の過程で高発現する因子であるI型コラーゲンのレポーター骨芽細胞を基盤としたスクリーニングシステムを構築し、新規の骨分化促進化合物を同定することを試みた。I型コラーゲン遺伝子の発現に伴いGFP蛍光を発現するように遺伝子操作した骨芽細胞を96 well培養プレートに播種し,既知の骨芽細胞分化促進因子であるBMP2成長因子あるいは小分子化合物(Phenamil, Resveratrol, Harmine)を添加した骨芽細胞分化誘導培地で培養した。培養7日後に蛍光マイクロプレートリーダーによりGFP蛍光量を測定し、これら骨芽細胞分化促進化合物の添加によってレポーター骨芽細胞におけるGFP蛍光発現が増強されることを確認した。今後、このシステムを用いて小分子化合物を含むライブラリーのスクリーニングを行う予定であったが、申請者の辞職に伴う科学研究費応募資格の喪失により実験を終了するに至った。
加齢によるオートファジー不全の原因解明とその制御による神経変性疾患の治療法開発

アルツハイマー病やポリグルタミン病などの神経変性疾患では、異常構造変化および凝集した原因蛋白質の蓄積が神経変性を引き起こすという共通の発症分子メカニズムが考えられている。本研究ではオートファジー抑制分子Rubiconに着目し、そのオートファジー抑制作用を阻害する化合物をスクリーニングすることで、神経変性疾患に対する治療候補分子の同定を目指す。また、加齢性オートファジー不全の原因としてRubiconの関与が考えられたため、加齢組織におけるRubiconの発現制御と役割を検討することで、加齢性オートファジー不全のメカニズム解明に取り組む。
発達障害児の家族の相互交流支援プログラムの開発と効果評価

近年発達障害のある児童だけではなく,家族への支援の重要性が強調されている。特に,地域での当事者家族同士の支え合いは,孤立感の緩和,安心感の獲得,具体的情報の獲得など専門家による支援では得られない肯定的な効果が報告されている。一方で,その実践や研究の体系化・理論化は十分ではない。以上を踏まえ,今回の研究では家族同士が支え合うための活動を支援するプログラムの開発と効果検討を行うことを目的とする。特に家族相互扶助システムの中心である親の会やペアレントメンター事業等と相互補完的に機能するプログラムの開発により,これまで対象とすることが困難であった家族へアプローチする際の方法の1つとなると考えられる。
顔面形態の非対称性に対する視覚的な認識に関する研究

本研究の目的は、顎変形症疾患の顎を含めた顔面形態の変形を視覚的に認識するために、顔面形態の非対称性の有無について、判断基準を明らかにすることを目的とし、顔面規格撮影装置を用いて撮影した顔面正面写真上で顔面形態を構成する各部位の位置関係を検討した。被験者は、顔面形態が非対称と思われる15名の成人を正常者群とし、外科的矯正治療対象者の中で下顎対称と診断された13名を非対称群とした。計測箇所としは、顔面正中線は左右内眼角点の上唇点を結ぶ線とし、計測点は左右外眼角点・左右内眼角点・上唇点・鼻下点・口唇交点・下顎下縁部交点(外眼角点と鼻下点を結ぶ直線が下顎下縁部と交わる点)・頬部交点(鼻下点を通り顔面正中線と直交する直線が頬部外縁と交わる点)とした。結果:正常者群では、(1)左右外眼角点を結ぶ直線と左右頬部交点を結ぶ直線および外眼角点と下顎下縁部交点を結ぶ直線で囲まれる四角形はほぼ正方形なった。(2)片側の外眼角点と下顎下縁部交点および頬部交点で囲まれる三角形はほぼ二等辺三角となり左右同形となった。(3)左右下顎下縁部交点と上唇点で囲まれる三角形はほぼ二等辺三角形となった。(4)片側の外眼角点と口唇交点との距離は左右ほぼ同じでしかも被験者間でほぼ一定の値を示した。非対称群では、正常者群で示した一定の形は示さず下顎の変位した側へ四角形や三角形がなびく形態となった。しかし、非対称群の術後の検討数が少なく、また軽度の非対称の数が少ないため、非対称性の有無の判断基準はまだ得られていない。本研究の目的は、顎変形症患者の顎を含めた顔面形態の変形を視覚的に認識するために、顔面形態の非対称性の有無について、判断基準を明らかにすることを目的とした。研究に用いる装置は、顔貌を一定の規格のもとに、正面・左右側面の3方面から同時に撮影できる顔面規格撮影装置である。この装置を用いて視覚的にとらえた顔面形態の特徴を検討し、さらに顔面形態を構成する各部位の顔面正中に対する位置関係を調べることにより、顔面形態の非対称性の有無を明らかにしようとした。視覚的に人の顔面形態と認識する場合、目・鼻・口などの顔面を構成している個々の要素の大きさや位置関係が、共に顔面正中に対する比率や大きさなどにおいてある範囲内で適切な配置となっていると考えられる。そこで顔面形態が対称と思われる5名の成人男性を顔面規格撮影装置を用いて顔面写真を撮影し、正面写真を用いて、顔面正中線の設定を行った。顔面正中線は左右内眼角点の中点と上唇点を結ぶ線とした。顔面正中線の設定に用いた5名の成人男性について、顔面正中線を基準線として左右外眼角点間・左右外眼角点と鼻下点・鼻下点と頤下点の距離の比を調べた結果、ほぼ一定の比率であった。このことより顔面形態が対称と認識される場合、顔面を構成する目・鼻・口などが顔面正中に対し一定の範囲で配置されていることが判明した。