hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複数の前立腺癌病巣のうち個体の予後を規定する癌病巣を特定する研究

前立腺癌は臓器内に多発する特徴を持つが、多発する癌病巣の中に予後を規定する転移能を有する細胞集団である病巣(Index cancer)があり、そのIndex cancerを標的化して治療すれば前立腺全体を治療する必要がないという仮説を立てた。本研究の目的は、転移を有する前立腺全摘除術標本の多発性癌病巣の細胞と転移部位の癌細胞とを用いて網羅的にDNAのメチル化解析を行い、転移の源となる予後規定病巣(aggressive cancer)と即時治療を要さない病巣(Non-aggressive cancer)とに分類できるか否かを特定することである。また、臨床の現場で全摘標本を解析することは不可能であるので、前立腺生検組織を用いてDNAメチル化のパターンを解析できることを証明することが第二の目的である。すなわち、臓器内に多発する癌病巣の中から予後規定病巣を前立腺針生検組織を材料にして、特定できることを証明することである。方法は前立腺全摘除術を受けた前立腺癌患者において、摘出された前立腺から生検針を用いて、診断時に行う際と同様に組織を採取する。前立腺針生検の中で、癌が採取された生検組織および正常組織が採取された生検組織との両者を用い、マイクロダイゼクションによりDNAのメチル化解析を行い、予後規定病巣であるか否かを特定する。現在、標本の収集を行っている段階である。具体的な実施計画を確立し、標本収集を開始しており、おおむね順調である。メチル化解析の手技的問題が生じる可能性があると考えられる。そのため検体収集を継続し、早い段階でメチル化解析を行い、条件設定を早い段階で検討していく。[次年度使用額が生じた理由]研究の進行状況に応じて必要となる試薬に係る使用額が、当初の計画に比べ少額で済んだため。[翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画]申請時の使用計画に従い、実験用試薬・消耗品及び旅費・論文投稿料・学会参加費等に使用する予定である。
四型分泌機構を利用した革新的植物ゲノム改変技術の確立

我々は,RP4プラスミドの持つRP4-T4SSが酵母細胞内にssDNAを挿入した後に挿入DNAが正確に再環状化する現象を発見したことから,植物細胞のジーンターゲティング技術として応用することを目指した。大腸菌から植物細胞へのRP4-T4SSを介した遺伝子導入は十分な移行効率ではなかった為,アグロバクテリアのVirB/D4-T4SSによるDNA移行を試みた結果,高効率で移行し植物細胞内で再環状化するプラスミドを見出した。このプラスミドを骨格にベクターを作成し,加えて組換え効率を上昇させる遺伝子を保持したヘルパープラスミドを作成し,ジーンターゲティングを試みたが,形質転換体の検出には至らなかった。当初は予定通り、酵母への遺伝子導入ツールとして成功したRK2プラスミドの保持する四型分泌系(以下RK2-T4SSと記す)を用い、大腸菌を供与体、イネOc細胞を受容体として生物界間接合反応を行い、安定形質転換体の単離を試みた。植物細胞に対して弱毒性の大腸菌株、バクテリアと混合することにより誘導されるプログラム細胞死を抑えるためpHの安定化などを試したものの、安定形質転換体は得られなかった。また、Oc細胞より大腸菌に対する抵抗性の高いタバコBY-2細胞を用いた反応も試みたが、安定形質転換体は得られなかった。そこで弱毒性大腸菌株に比べ更に毒性の低いアグロバクテリアを供与体として生物界間接合反応を行ったが、やはり安定形質転換体は得られなかった。このことから大腸菌とRK2-T4SSを用いた生物界間接合において、アグロバクテリア並みに細胞毒性を抑えることが出来たとしても、遺伝子導入系として十分用いることが可能な形質転換効率の確保は難しいとの結論に至った。そこで、T-DNA輸送系で機能し、RK2-T4SSより植物細胞への親和性の高いと予測されるアグロバクテリアのT4SS(以下VirB/D4-T4SSと記す)を利用すれば接合型プラスミドを植物細胞へ導入できるのではとの仮説を立てた。VirB/D4-T4SSを用いてアグロバクテリアからBY-2細胞へRSF1010型およびpBBR1型プラスミドベクターの導入を試みた結果、安定形質転換体を得ることができるようになった。ベクターに保持させた3種のマーカーを利用して比較した結果、pBBR1型プラスミドベクターの方が欠失の割合が低いことが明らかになった。更に移行開始起点(oriT)周辺の配列を含むクローンが得られることから、本研究において必須条件である「移行したベクターの再環状化」が確認された。前年度に発見したアグロバクテリアのT4SS(以下VirB/D4-T4SSと記す)によるpBBRプラスミド輸送を利用したジーンターゲティング法の開発を目指し,主に以下の4つについて取り組んだ。1)VirB/D4-T4SSによるpBBRプラスミドの植物細胞への移行メカニズムの遺伝学的な解析。2)ジーンターゲティング検出用ベクターの作成。3)ジーンターゲティング検出用タバコ改変BY-2株の作成。4)ジーンターゲティング用ヘルパープラスミドの作成1)については,VirB/D4-T4SSによる輸送の鍵となるvirB2, D4遺伝子破壊株をそれぞれ作成し,pBBRプラスミドのタバコBY-2細胞への輸送がブロックされることを確認し,さらにoriT領域に変異を導入したpBBRプラスミドを作成してタバコBY-2細胞への輸送がブロックされることを確認した。また,VirB/D4-T4SSによるT-DNA輸送とpBBRプラスミド輸送は互いに競合しないことを見出した。2)については,uidA配列を相同組換えのための標的配列として保持したベクターを作成したが,ベクターのゲノムへの挿入を判別するためのマーカーとして組み込んだカナマイシン耐性遺伝子の働きが悪く,再設計を余儀なくされた。3)は,相同組換えのための標的配列としてuidA配列を保持するBY-2細胞を作成するため,T-DNA輸送による標的配列の挿入を行うためのベクターを作成した。当初2)に対応するためにハイグロマイシン耐性遺伝子を選抜マーカーとするベクターを作成して形質転換BY-2細胞を作成したが、2)の再設計ベクターにハイグロマイシン耐性遺伝子を使用する必要が生じたため,カナマイシン耐性遺伝子を選抜マーカーとするベクターを再設計し,形質転換BY-2細胞を作成し直した。4)として植物で相同組み替え効率を上昇させるとの報告がある酵母yRAD54遺伝子をT-DNA輸送により一過的に発現させるヘルパープラスミドを作成した。平成27年度は、25年度まで主に用いてきたRP4プラスミドのT4SS(以下RP4-T4SSと記す)を用いて大腸菌から出芽酵母への迅速簡便な遺伝子導入法を確立した。更に導入効率を簡単な薬剤処理により上昇させることが可能であることを明らかにし、実用酵母株に多い遺伝子導入効率の低い株でも迅速導入が可能であることを示した。これらの結果を論文としてまとめ、公表した(PLoS ONE, 2016)。また、アグロバクテリアのT4SS(以下VirB/D4-T4SSと記す)によるpBBRプラスミド輸送を利用したジーンターゲティング法の開発を目指し,主に以下の3つについて取り組んだ。1)ジーンターゲティング検出用ベクターの作成、2)ジーンターゲティング検出用タバコ改変BY-2株の追加作出と解析、3)ジーンターゲティング用ヘルパープラスミドの追加作成。

1)ー3)を踏まえ、年度末にターゲティド形質転換体の検出を試みる段階に到達した。選択肢中の判断が難しいため、「おおむね順調に進展している」とした。判断が難しい理由は、研究過程で見出した派生的な成果をどのように評価するかという点である。RP4-T4SSを用いて大腸菌から出芽酵母への迅速簡便な遺伝子導入法を確立し27年度に論文化できたことは、着実に成果を上げることができたことを示し「挑戦的萌芽」のカテゴリーで考えるならばポジティブに捉えて良いと考える。一方で当初から目指している高等植物のジーンターゲティングはようやく一通りの準備を終え、検出を試み始めたところであり、当初は27年度で終了する研究計画であったことを考慮すると、客観的に見てやや遅れていると判断すべきである。論文の作成過程で追加実験を求められたため、本筋の研究に影響が出たことが、大きな理由として挙げられる。本研究は、先行研究で知られていたRP4プラスミドが自身のT4SSにより出芽酵母へ自身を移行させる現象が、移行したRP4プラスミドが受容酵母内で自己環状化する現象を発見したことを端緒にし、植物のジーンターゲティング技術の開発に応用することを目指した。H25年度はRP4プラスミドの輸送系を用いて植物培養細胞への移行の検出、および移行効率の上昇を目指して研究を進めたが、安定形質転換体は得られなかった。しかし、アグロバクテリアのVirB/D4 T4SSがpBBRプラスミドを植物細胞内へ高効率に輸送でき、プラスミドが自己環状化することを新たに発見したため、H26, 27年度はこのシステムの応用を目指し、基本メカニズムの解析とこのシステムを利用したターゲティングベクター、ヘルパープラスミドおよびターゲティング検出用タバコ培養細胞の開発を行った。また、これまで比較検討のために用いていたRP4 T4SSによる出芽酵母への遺伝子導入系のデータをまとめ、論文として報告した。最終年度のH28年度は、前年度までに作成した材料を用い、ジーンターゲティングの検出に専念した。具体的にはプロモーター+C末端欠損型uidA遺伝子を保持するタバコ培養細胞へ、植物で発現させると相同組み換え効率を上昇させるとの報告のあったyRAD54遺伝子、もしくはターゲットDNAに傷を入れDNA修復を誘導するCRISPR/CAS9システムを導入したヘルパープラスミドと、N末端欠損型uidA遺伝子+aph4融合遺伝子を保持するターゲティングベクターを、VirB/D4 T4SSを用いて同時導入した。さらにベゴモウイルス複製起点及び複製関連遺伝子を導入し植物細胞内でのコピー数を上昇させた改変型ターゲティングベクターも試したが、何れの組み合わせにおいてもジーンターゲティング現象を検出することはできなかった。我々は,RP4プラスミドの持つRP4-T4SSが酵母細胞内にssDNAを挿入した後に挿入DNAが正確に再環状化する現象を発見したことから,植物細胞のジーンターゲティング技術として応用することを目指した。大腸菌から植物細胞へのRP4-T4SSを介した遺伝子導入は十分な移行効率ではなかった為,アグロバクテリアのVirB/D4-T4SSによるDNA移行を試みた結果,高効率で移行し植物細胞内で再環状化するプラスミドを見出した。このプラスミドを骨格にベクターを作成し,加えて組換え効率を上昇させる遺伝子を保持したヘルパープラスミドを作成し,ジーンターゲティングを試みたが,形質転換体の検出には至らなかった。
生体分子の空間制御集積化を基軸とする動的金属錯体ナノシステムの創発

本研究では、高次構造および不斉会合特性を有する生体分子を土台分子として着目し、発光特性や触媒能を有する機能性金属錯体を集積化することにより、本来の機能物質の機能を越えた、または全く別の機能を有する生体分子の空間制御集積化を基軸とする動的金属錯体ナノシステムを創発することを目的とする。本年度は、ポリグルタミン酸へのイリジウム錯体および異種金属の導入に基づく機能創発金属錯体ナノシステムの開発を行った。アニオン性の側鎖を有するポリグルタミン酸と、カチオン性錯体であるイリジウム錯体との錯形成挙動について、溶媒として超純水を用いて各種スペクトルで検討を行った。イリジウム錯体に対してポリグルタミン酸ユニットの割合が大きくなるほど、CDスペクトルにおいて230-330nm付近の波長領域にイリジウム錯体の吸収由来の吸収が増加した。また、発光スペクトルにおいてもポリグルタミン酸の割合が増大すると発光強度も増大した。イリジウム錯体がポリグルタミン酸の疎水的な場に内包されて、溶媒である水の影響を受けにくくなったと考えられる。このことから、ポリグルタミン酸が機能的な土台分子として作用していることが明らかとなった。また、同様にポリグルタミン酸ヘイリジウム錯体とルテニウム錯体の異種金属錯体を導入したところ、イリジウム錯体からルテニウム錯体へのエネルギー移動が示唆された。本年度は、ポリアリルアミンへのAu(I)塩の導入に基づく機能創発金属錯体ナノシステムの開発を行った。カチオン性の側鎖を有するポリアリルアミンと、アニオン性のAu(I)塩であるK[Au(CN)_2]との錯形成挙動について、溶媒として超純水を用いて各種スペクトルで検討を行った。混合割合を変化させて発光スペクトルの測定を行ったところ、ポリアリルアミン存在下では、Au(I)-Au(I)相互作用に基づく発光が観測された。K[Au(CN)_2]のみでは、そのような発光は観測されなかった。カチオン性の側鎖を有するポリアリルアミンが機能的な土台分子として作用し、静電的相互作用に基づく[Au(CN)_2]^-の集積化が可能となり、Au(I)-Au(I)相互作用に基づく特異発光が観測されたものと考えられる。また、らせん周りにアニオン電荷を有するポリグルタミン酸を土台分子として用い、異種金属の集積化についても検討した。例えば、イリジウム錯体とルテニウム錯体の導入が可能であることが明らかとなった。現在、エネルギー移動に基づく発光挙動について研究を展開している。
GABA_Aの受容体に対する新規Ins(1,4,5)P_3結合蛋白質の役割解

PRIP-1[新規Ins(1,4,5)P_3結合蛋白質]は、我々が見出したPLC-δ1類似蛋白質であるが、PLC酵素活性を持たない。PRIP-1の生理機能を解明するためにyeast two-hybrid screenimgでPRIP-1に相互作用する分子を検索し、GABARAP(GABA_A receptor γ2 subunit associatcd protein)を同定した。PRIP-1はGABARAPとγ2サブユニット(GABA_A受容体)の結合に競合的に作用した。この競合が何をもたらすかを明らかにするためにPRIP-1のノックアウト(PRIP-1^<-/->)マウスを作製しGABA_A受容体情報伝達経路に及ぼす影響を調べた。PRIP-1^<-/->の海馬細胞を用いた電気生理学的研究(Zn^<2+>やジアゼパムの影響)、動物個体を用いた行動学的解析(ロタロッドテスト、オープンフィールドテスト、プラス迷路テスト)いずれにおいてもγサブユニットを介したGABA_A受容体機能の異常を示唆するものであった。この異常をもたらす原因は、PRIP-1がGABA_A受容体構築に関係しており、ノックアウトマウスでは受容体構築が上手くおこらなかったためであろうと考えている。本年度は、GABARAP・PP-1・PRIP1の各種欠失コンストラクトを作製し、PP-1はPRIP1のpleckstrin homologydomainを含む領域に、GABARAPはPRIP1のEF-hand領域に結合する事を明らかにした。また、PP-1がPRIP1と複合体を形成するとホスファターゼ活性が抑えられることも見いだした。さらに、PRIP1とGABAA受容体結合蛋白質(GABARAP)と結合することが明らかになったので、両蛋白質の細胞内局在を調べた。両蛋白質とも細胞質中に局在していた。またあるオルガネラに局在するような像も得られた。現在、どのようなオルガネラに局在するのか検討を加えている。また、PRIP1のノックアウトマウスを用いてGABAA受容体情報伝達経路に対する影響を調べた。PRIP1-/-マウスの海馬細胞を用いwhole-cell patch記録法でGABA誘発性Cl-電流のZn2+による効果を調べた結果、PRIP1-/-マウスでは、Zn2+によるCl-電流の抑制効果が完全に消失していた。この結果はPRIP1が、GABAA受容体情報伝達経路に対し何らかの関与をする可能性を示唆している。現在さらに、その点に関し解析を進めている。
サイズ非対称な脂質二分子膜融合の生物学的意義に関するモデル実験研究

物性の異なる膜間で生じる「非対称」な膜融合は生体の物質輸送やウイルス感染などに見られる重要な現象である。本研究は、単純な組成の脂質二分子膜からなるリポソーム間膜融合をモデル系として解析することにより、特に膜融合におけるサイズ非対称性の意義を「物質の輸送」の視点から明らかにすることを目的とした。本年度は前年度に引き続き非対称膜融合のモデル実験系として、数10μmの巨大リポソーム(GUV)に対する、サブμmのリポソーム(LUV)の融合現象に関して(1)塩基性両親媒性ペプチドにより誘起される非対称融合における至適条件の検討(2)非対称融合による物質輸送デモンストレーションとしてのGUVマイクロリアクター内反応制御及び(3)膜融合におけるサイズ非対称性の生物学的意義の考察を試みた。脂質混和及び内水相混和のGUVとLUVの酸性リン脂質(DOPC:DOPG)組成及び両親媒性ペプチド濃度に対する依存性について表面電荷中和の観点から詳細に検討し(1)GUVの酸性リン脂質含有率をLUVよりも大きくすることで両親媒性ペプチドがGUV膜へ比較的多く分配され且つ(2)ペプチド正電荷の量を両リポソーム負電荷の総量より少なくすることで両リポソーム膜に電荷を残存する条件を設定することにより同サイズ間の融合よりも非対称融合が優性に誘起されることを明らかにした。更にβグルコシド誘導体蛍光基質を保持したGUVにβグルコシダーゼを封入したLUVを上記条件により融合させLUVからGUV内水相への酵素導入による反応開始に成功した。本研究よりサイズ非対称融合では、酸性リン脂質/塩基性ペプチドの量比によりキャリア(LUV)間の分散とGUV膜の一部とLUV膜との間の局所的相互作用がコントロールされ物質導入に有利な条件設定が可能となることが見出せ、この単純システムは生体における非対称な膜融合機構との本質的な共通点を類推させた。物性の異なる膜間で生じる「非対称」な膜融合は、生体の物質輸送やウイルス感染などに見られる重要な現象である。本研究は,単純な組成の脂質二分子膜から牟るリポソーム間膜融合をモデル系として解析することにより,膜融合におけるサイズ非対称性の意義を「物質の輸送」の視点から明らかにすることを目的とする。本年度は,非対称膜融合のモデル実験系として,数10μmの巨大リポソーム(GUV)に対する、サブμmのリポソーム(LUV)の融合現象を解析し,次の結果を得た。まず,光顕の観察対象となるGUVと光顕レベル以下のLUVとの融合が,LUVの膜および内水相を標識した蛍光物質のGUVへの移行として蛍光顕微鏡により直接観察できることを確認した。塩基性両親媒性ペプチドによる酸性リン脂質ホスファチジルグリセロール(PG)含有リポソーム膜間の融合において,LUV間融合(サイズ対称)で重要な膜の負電荷中和が,GUV-LUV間(サイズ非対称)では必ずしも必要ないことが分かった。更に,GUVとLUVの中性リン脂質ホスファチジルコリン(PC)/PG組成比を変えることで,LUV間融合は抑制され,かつGUV-LUV間融合は優先して誘起されて封入物質の移行が生じる条件が見出された(第77回日本生化学会大会にて発表)。これは,ターゲットとキャリア間の膜融合において酸性脂質(負電荷)量の差異が制御因子となりうることを示唆する。また,方法改良の計画については,静置水和法によるGUV調製でPCと浸透圧剤(六炭糖類)を溶解したメタノール/クロロホルム溶液から調製した薄膜を用いることで形成効率が著しく改善することを見出した(第42回日本生物物理学会年会にて発表)。次年度は,サイズの差異,脂質組成比のより詳細な検討,さらにモデルとしてエンベロープウイルス-GUV融合解析との比較などを試み,膜融合における非対称性の意義を議論する。

本研究よりサイズ非対称融合では、酸性リン脂質/塩基性ペプチドの量比によりキャリア(LUV)間の分散とGUV膜の一部とLUV膜との間の局所的相互作用がコントロールされ物質導入に有利な条件設定が可能となることが見出せ、この単純システムは生体における非対称な膜融合機構との本質的な共通点を類推させた。
頑健性を持った音声知覚メカニズムの脳機能イメージングによる解明

本研究は、音声情報の欠損を補完する頑健な知覚の神経基盤の解明を目指す。加齢、騒音、薬剤などによる難聴の発現や、人工内耳の装用によって、後天的に耳から聴覚野に入力される音声信号は音響情報が大きく欠損している。しかし、ヒトは音響情報の一部がノイズなどによって妨害されても、情報の欠損を補って聞き取る能力を持っている。音響情報の補完は、聴覚皮質や言語野、多感覚統合が行われている頭頂葉や高次認知機能を担う前頭葉など様々な領域が動員されていると考えられる。聴覚障害の理解のためには、音響情報を適切に知覚する際に必要となる補完処理が、どのような神経基盤に基づいているかを明らかにする必要があると考える。音響情報が欠損した音声を知覚する際に関連する脳領域を、実験刺激の聞き取り能力の個人差に基づいてmagnetic resonance imaging(MRI)を用いた検討を行った。実験刺激は、平易な日本語の文章を、人工音声装用者の知覚の模擬音声に変換したものを用いた。被験者(模擬音声に馴染みのない健聴者)が模擬音声を聞いている際の脳活動の計測を行い、併せてMRI撮像の前後に、模擬音声の聞き取りテストを行った。その結果、Functoinal MRI(fMRI)による脳機能計測では、左下前頭回、後側頭溝や下頭頂葉において成績と相関する活動が認められた。また、Voxel-based morphometry(VBM)によって算出された灰白質の容積と聞き取りテストの成績は下頭頂葉において相関する部位が認められた。これら形態学的、脳機能的な計測は、神経活動と知覚成績との相関関係であるが、音響情報の補完精度のモニタリングや、補完処理の個人の能力を評価するバイオマーカーとなり得る可能性が示唆される。29年度が最終年度であるため、記入しない。ヒトは音声を聞き取る際に、ノイズや反響などによって、本来の音響的な情報が削減されたとしても、情報の不足を補完して聞き取る能力を持っている。このような音声知覚における補完能力を獲得・向上するための脳神経系のメカニズムの理解は、様々な聴覚障害の克服につながることが期待される。本研究では、学習に一定期間を要する聴覚障害のモデル音声を作成し、健聴者に音声補完の訓練課題を与える。音声補完を獲得する過程の脳の可塑的な変化を、高い空間分解能を持つMRIを用いて、長期間の脳機能計測および形態計測によって検討する。本年度は、画像解析手法であるVoxel-based morphometry(VBM)を用いて個人間の脳容積を比較することで、補完能力に関連する脳部位を形態学的に評価した。被験者が聞き取り、補完処理をするモデル音声として、周波数情報が削減した加工音声を用いた。被験者は、音の強弱の時間的な変化や、言語知識などを頼りに、周波数の欠損を補完して聞き取らねばならない。被験者はモデル音声の正しい聞き方の提示がない状態でモデル音声を聞き続けた。このモデル音声への順応の過程をMRIで計測した。またその前後に聞き取り能力テストを行い被験者の聞き取り能力の変化を調べた。結果、被験者15人中11人は成績が向上したため、順応によって補完学習が起こり得ることが確認された。成績の向上度と、灰白質・白質の容積に相関がある脳領域をVBMにより評価した結果、大脳左半球の下前頭回および右半球の中前頭回と小脳の一部に正相関が認められた。音声補完の学習可能性の形態学的指標となり得る可能性が示唆される。今後は、形態学的な関係性が認められた脳部位が、どのように音声補完処理に貢献しているかを、functional MRIを利用した脳活動計測により明らかにする予定である。音声知覚の補完能力を獲得する過程を、高い空間分解能を持つMRIを用いた長期的な脳機能計測および形態計測によって検討する。脳の可塑的な変化を捉えることで、補完処理を獲得するメカニズムを明らかにする。これまで行ってきた訓練過程の脳機能計測において、答えの提示がない状態で音を聞いても学習は進まないという前提の計画であったが、単純聴取を繰り返すだけで了解度が向上すること(順応)が一部の言語音声で報告されており、音声の補完学習のメカニズムを理解するためには、答えが提示された状態で正しい聞き方に照らし合わせながら聴取する学習と、順応とを切り分けて検討する必要がある。このため、日本語における周波数情報が劣化した音声の順応による学習の可能性について検証を行い、併せて順応による成績の向上度に相関する脳部位の形態学的な評価を試みた。答えの提示がない状態で音声を聞く訓練を行い、その前後に聞き取り能力テストを行う。テストの結果、訓練前後のテストのモーラ正答率の向上度は7.1%(SD 9.0%)で15人中11人は成績が向上したため、個人差があるものの、順応によって補完学習が起こり得ることが確認された。音声補完の獲得の神経メカニズムを解明する手法としてVoxel-based morphometry(VBM)を新たに取り入れ、灰白質・白質の容積と成績の向上度に相関がある脳領域を評価した。この結果、大脳左半球の下前頭回および右半球の中前頭回と小脳の一部に正相関が認められた。答えの提示がある学習に比べて成績の向上度は低く、学習可能性の個人差を示す形態学的指標となり得る可能性が示唆された。今後はこの順応の影響を考慮した上で、補完学習についてさらに検証を行う。

私たちの生活空間は、さまざまな環境音で溢れている。例えば、話し相手の音声が耳に届くまでに、音声が反響したり、空調の作動音や近くの人の声が混ざったりと、音声は多くのノイズ成分を伴う。それでも、音声の内容を理解して言語コミュニケーションを取ることができるのは、音声信号の不足部分を脳神経系で補完しているからであると考えられる。加齢、病気、騒音、薬剤などによる難聴の発現によっても、音声の音響的情報は大きく欠落する。補聴器や人工内耳を装用しても、音声の明瞭性の低下は避けられない。このような脳へ送られる音声信号の音響的情報の変化に対して、脳神経系では音声の補完処理の学習やそれに伴う可塑的な変化が絶えず起きていると捉えることができる。音声の補完学習に貢献する脳機能の理解は、聴覚障害の改善に貢献することが期待される。本研究では、聴覚障害の模擬音声を作成し、健聴者に対して音声の聞き取り訓練課題を行った。模擬音声は、音響的情報が録音した元の音声よりも欠落しており、音声の内容を聞き取るには音声の補完処理を学習しなければならない。学習には数日間の訓練が必要であり、学習中の脳の可塑的な変化を、functional magnetic resonance imaging (fMRI)を用いた長期間の脳機能計測により検討した。その結果、訓練を数日間繰り返すことで、聴覚障害の模擬音声の聞き取りテストの成績が上昇した。同時に行った脳機能計測においては、言語処理に関わる脳機能領域の活動の段階的な変化を確かめた。聞き取りやすい明瞭な音声を聞く際には活動しない言語処理機能が、慣れない音響情報の補完処理に貢献していると考えられる。音声の補完処理の学習と脳神経系の関係性を、音声の聞き取り訓練課題とfMRIによる脳機能計測から明らかにすることを目指した。音声補完の訓練課題に取り組んでいる際の数日にわたるfMRIデータの解析を行った。訓練課題は、健聴者である被験者が、聴覚障害の模擬音声の聞き取り訓練に取り込む。模擬音声は、録音した明瞭な音声から周波数情報を削減して作成しており、学習に一定の期間を要するものである。また、獲得した補完処理メカニズムは訓練音声を長期間聞かなくても維持されるのか、獲得した補完処理メカニズムの想起にはどのような脳機能部位が関わるのかを検討した。一度訓練を受けた被験者に対して、訓練音声を1年間聞かせない期間をおいて、再び聞き取りテストと脳機能計測を行った。訓練実験の結果、聞き取り能力は訓練7日目に、初日の訓練前と比較して全被験者で成績が向上した。脳機能計測からは、左下前頭回(言語や短期記憶に関与)の聴覚障害模擬音声を聞いているときのBOLD信号値が、初日は雑音を聞いているときと差がなかったが、2日目以降は上昇して徐々に日を追って低下した。訓練初期特異的な下前頭回の学習への関与が示唆される。また訓練の1年後も訓練初日と比べて成績が向上したままであった。さらに訓練の1年後は左下前頭回に再度、活動の上昇が見られた。1年後では他にも下頭頂葉や小脳といった、一般的に注意や誤差補正機能を担うとされる領域が有意だった。1年後に聴覚野周辺の活動が低下したため、補完処理の想起は聴覚野周辺以外に依存することが示唆される。
膵癌肝転移抑制因子ITIH5の肝転移抑制機構の解明と治療への応用

本研究の目的は、ゲノムワイドshRNAライブラリーを用いた機能喪失型遺伝子スクリーニング法により同定した新規の肝転移抑制因子であるITIH5の血行性転移抑制の分子メカニズムを明らかにし、転移を抑制するというこれまでにない全く新しい治療法を開発することである。昨年度は、手術で得られた膵癌臨床検体のホルマリン固定パラフィン組織切片を用いてITIH5の免疫組織化学的染色を行い、膵癌細胞におけるITIH5蛋白発現は病理学的神経叢浸潤の有無、肝転移再発、予後と関連があることを示した。本年度は、ITIH5を低発現あるいは発現していないヒト膵癌細胞株とITIH5を過剰発現させたヒト膵癌細胞株を樹立し表現型への影響を検証した。ヒト膵癌細胞株におけるITIH5の発現は遊走能・浸潤能に影響したが、増殖能へは影響しなかった。2種類の無胸腺マウスモデル(膵癌局所モデル、経門脈的血行性肝転移モデル)を用いた実験において、非転移性膵癌細胞株のITIH5をノックダウンすると肝転移が促進され、高転移性膵癌細胞株のITIH5を過剰発現させると肝転移が抑制された。これまでに臨床検体における免疫化学染色、ヒト膵癌細胞株を用いた実験、無胸腺マウスモデルを用いた実験において、ITIH5が膵癌細胞の浸潤能、遊走能、転移能を制御することを示した。おおむね研究計画通りに進捗しているため。今後はITIH5が膵癌細胞の浸潤能、遊走能、転移能を制御する詳細なメカニズムを明らかにしていく。手術で得られた膵癌臨床検体のホルマリン固定パラフィン組織切片を用いて、ITIH5の免疫組織化学的染色を行った。免疫染色の染色性は腫瘍細胞の染色強度および染色範囲をそれぞれスコア化し総合的に評価した。膵癌臨床検体のITIH5蛋白発現と病理学的神経叢浸潤の有無に関連が認められた。また、ITIH5発現陰性群では肝転移再発例が多く、さらに、予後との関連も認められた。ITIH5を低発現あるいは発現していないヒト膵癌細胞株とITIH5を過剰発現させたヒト膵癌細胞株を樹立した。同細胞株を用いて表現型への影響を検証している。膵癌臨床検体におけるITIH5発現と予後や転移・再発形式を含めた臨床病理学的因子との関連性を評価した。ITIH5発現を調節したヒト膵癌細胞株樹立し機能解析を行っている。動物実験開始に向け準備を進めている。ITIH5発現を調節したヒト膵癌細胞株を用いて、細胞増殖能、遊走能、浸潤能、コロニー形成能など表現型への影響を検証する。ヒト膵癌細胞株と経門脈的肝転移マウスモデルを用いて、生体内でのITIH5の発現の有無と肝転移への影響、肝転移巣の腫瘍の特性を明らかにする。
新規同定した長鎖非翻訳RNAによる歯髄細胞増殖・分化誘導機序の解明

歯髄細胞は高い増殖能と分化能を持ち再生医療への応用が期待されるが、その細胞特性を支持する分子基盤は明らかとなっていない。研究代表者はDMP-1遺伝子座のアンチセンス鎖にDMP-1と高い発現相関を示す約3,400 bpのタンパク質をコードしない長鎖非翻訳遺伝子long non-coding RNA (lncRNA)を同定した。さらにはRNAを細胞分画ごとに抽出するとした後に、RNA-seqを用いて網羅的にRNAの局在を検討すると、同定したlncRNAのみならず、近傍mRNAであるDMP-1も転写後にクロマチンから核質に出た後に細胞質に出て翻訳を受ける一般的なmRNAと異なり、クロマチンや核質に強局在をしていることを見出した。また複数のindependentなsiRNAを用いたDMP-1の発現抑制は、DMP-1発現細胞において細胞増殖が負に制御されたことから、DMP-1 mRNAそのものがepigeneticなクロマチンリモデリングに関与しているのではと考えられた。そこで、細胞増殖に関与する遺伝子のpromoter領域に絞り、そのクロマチンリモデリングをChIP-arrayを用いて解析した結果、3種の増殖に関与する遺伝子promoterが同定された。また、そのうちCDKN1BがDMP-1の発現抑制により、epigeneticsに発現が上昇する遺伝子として同定され、CDKN1Bの発現抑制は、DMP-1発現抑制依存的な細胞増殖能の低下を回復させた。DMP-1が転写後unspliced formとしてクロマチンリモデリングを制御していることを明らかにすることができた。さらにはその結果、epigeneticsに発現制御を受ける遺伝子としてCDKN1Bを同定し、標的遺伝子を同定することができた。しかしながら、蛍光相補RNA検出probeによる細胞標識及び陽性細胞の回収が、probeの構造的な問題により供給停止となったことから代替案を模索中であるから。DMP-1が如何にしてCDKN1Bのpromoter領域を制御しているのか、さらには歯髄細胞は高い増殖能と潜在的な分化能を持つことから再生医療への応用が期待されているが、歯髄細胞や象牙芽細胞など歯髄組織中に存在する間葉系細胞が特徴的に発現する遺伝子やその翻訳産物が、それら細胞の増殖能に与える影響についてはまだ十分に明らかとなっていない。研究代表者は、これまでの研究結果として、DMP-1を高発現する細胞群においてはDMP-1遺伝子座のアンチセンス鎖にDMP-1と高い発現相関を示すタンパク質をコードしない長鎖非翻訳遺伝子long non-coding RNAが存在することを明らかとしてきた。本年の研究成果として、このlong non-coding RNAおよびDMP-1を高発現する口腔扁平上皮がん細胞株に対してlong non-coding RNAおよびDMP-1の発現をsiRNAで一過性に発現抑制すると、細胞増殖が抑制されることが明らかとなった。また、long non-coding RNAをsiRNAで抑制した後に、alpha-amanitinで処理し、DMP-1 mRNAの安定性を検討したところ、コントロールsiRNA導入群と比較して、優位にDMP-1 mRNAの分解が促進されたことから、この新規long non-coding RNAはDMP-1 mRNAの転写後安定性に寄与していることが示唆された。さらにin vitro translationで作製した種々のtruncated DMP-1 mRNAとこのlong non-coding RNAの直接的会合を検討したところ、DMP-1 mRNAのexon5への会合がその安定性寄与に重要であることが示唆された。以上よりこの新規long non-coding RNAはDMP-1 mRNAの転写後安定性を促進することで、DMP-1依存性に細胞増殖を制御していると考えられた。DMP-1 mRNAの発現抑制が口腔扁平上皮がん細胞株の増殖抑制を導くメカニズムについて明らかにする。

細胞分画法にてRNAを分画抽出すると、他のmRNAが細胞質に比較的高く局在するのに対して、DMP-1 mRNAは主にクロマチン画分に存在する。これはDMP-1 mRNAがmRNAとしてのみならず、クロマチンリモデリングに積極的に関与し近傍遺伝子の発現調節を行っている可能性があると考えられることから、Chromatin immunoprecipitationやRNA immunoprecipitation法などによりその分子基盤を明らかにしていく予定である。DMP-1が如何にしてCDKN1Bのpromoter領域を制御しているのか、さらには研究計画全体としては順調に成果を出せているものの、ChIPやRIPなどの比較的消耗品費がかかる実験手技が次年度に行うこととなったために、消耗品費が計画より少なかったため。蛍光相補RNA検出probeによる細胞標識及び陽性細胞の回収が、probeの構造的な問題により供給停止となったことから、当該の実験の代替実験を本年度に行うこととなったため。平成29年度において、上記実験のみならず、予定している実験計画を遂行予定であるために平成29年度末における使用額は使用予定額と同等になる予定である。
微小管内チューブリン分子ラセン配置の柔軟性と可塑性

微小管は、真核生物のさまざまな細胞機能に深く関わる細胞骨格である。シンクロトロンの高輝度X線源を使ったX線繊維回折法を使って、微小管構造の柔軟性・可塑性を正確に定量的な評価を行うことで、微小管の生理機能をより深く理解できると共に、抗がん剤としての微小管安定化剤の薬理効果を客観的に数値化できる利点がある。これまでの電子顕微鏡技術ではわからなかった情報、動的な構造変化、その変化の時定数、構造の熱ゆらぎの評価を行う新手法として確立することで、抗がん剤の網羅的な探索研究を推進する。
イオン伝導部位置換型π共役系元素ブロックの構築と電子-イオン混合体の創製

電子およびイオンは生体内において様々な機能を果たしている重要な物質である。例えば、細胞内のミトコンドリア内膜において、複数の膜貫通タンパク中での電子移動に伴い、内から外側へ能動的にH+が放出する電子伝達系が存在する。本研究では、電子とイオンが強く相互作用する系を、有機化学を基盤として人工的に構築することを目的としている。目的達成にあたり、金属イオンを包摂可能なクラウンエーテル(CE)部位を有する電子受容型p共役分子の合成を行った。また、化合物の各物性評価や結晶化を行ったので報告する。1H-NMR測定より、1および2の生成が確認された。次に、各化合物の電気化学特性を調べるためにcyclic voltammetry(CV)測定を行った。負電位側に電位を印加することで2つのピークを有する還元波が確認された。この結果より、各化合物は電子受容体として機能することが確認できた。化合物1の結晶化においては、1のみの時は板状橙色結晶の形成が確認された。次に、グローブボックス中において、1とNaBPh4のCH3CN溶液を用いて定電流電解結晶合成を行ったところ、黒緑色板状結晶を得ることに成功した。この結晶のESR測定を行ったところ、ラジカルアニオン種由来のピークが観測されたことから、電解結晶後の1はラジカルアニオンを形成していることが確認された。また、電解した1の単結晶X線構造解析を行ったところ、Na+イオンはクラウンエーテルの5つの酸素原子とp共役分子の2つの窒素分子と配位されていることが分かった。また、1とNa+イオンの比が1:1であることから全ての1がラジカルアニオン種となっていることが分かった。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、これまでの研究を行ってきた対象分子とは異なる新たな新規材料の構築を主として行ってきた。新規元素ブロックの合成、電子物性の評価および単結晶X線構造解析を行ってきた。本分子を用いて申請者が目的とする新規機能性発現を目指す。今年度は、新規元素ブロックの構築を行ってきた。目的分子は4段階で有機合成により得ることができる。得られた分子はサイクリックボルタンメトリー測定により高い電子アクセプター性を有することが明らかとなっている。さらに、単結晶X線構造解析により構造も明らかとなっている。今後は得られた分子を用いて、電解結晶化を行っていく予定である。結晶化により得られた分子は単結晶X線構造解析、伝導度測定、磁化率測定などを行っていく予定である。さらに、今回得られた分子以外にもイオン認識部位を有するπ共役分子の合成を行っていく予定である。
マウス小腸絨毛各部のIELの同定:部位の違いによる形態的性状と機能の差異

IELの形態学的解析の結果、(顆粒の有無など)存在する部位の違いで異なるIELの亜群が存在する事が示唆された。またその活性化に伴う絨毛上皮細胞のDNA断片化誘発機構にはGrBが関与するが、既報のPfn/GrB系とは異なる「新たなDNA断片化誘導機構」の可能性も示唆された。さらに生体防御の最前線に存在するIELは、「易被刺激性」で、刺激を受けると周囲の絨毛上皮細胞に影響を与え、絨毛上皮内で細胞死を起こし消滅するという「使い捨て的」な存在であることも明らかとなった。マウスに抗CD3抗体投与することで腸上皮細胞間リンパ球(iIEL)を刺激すると、30分後に空腸絨毛全体の上皮細胞にDNA断片化が誘導され、2時間後には、約半数の上皮細胞が剥離して絨毛が短縮化する。またこの現象は、抗TCRγδ抗体投与でも再現出来るため、空腸絨毛の上皮細胞間に多く存在するγδ-iIELの活性化によるものと示唆された。これまでの免疫組織化学および形態組織学的手法を中心とした検討の結果、上皮細胞の剥離にはTNFαが関与することを確認しており、また上皮細胞のDNA断片化誘導には、iIELの顆粒内に存在する細胞傷害性因子グランザイムBが関与していることを示唆する結果も得ている。透過型電子顕微鏡でiIELの形態学的性状を調べたところ、その細胞室内に顆粒を有するリンパ球と顆粒のないリンパ球が存在することが、またiIEL刺激後には絨毛の中間から先端部位において、iIELと上皮細胞との間に隙間が生じ、その隙間にはiIELから放出されたと推察される顆粒状の構造物も観察された。γδ-iIELの分布において絨毛の各部位(先端部、中間部、基部)で差が見られないのに対して、iIEL刺激後の形態変化および顆粒の分泌像は、主に絨毛の中間から先端部位で観察されたことより、絨毛の高さ(部位)の違いで機能的に異なるiIELの亜群が存在する可能性が示唆された。今後、小腸絨毛各部位におけるiIELの形態学的性状(顆粒の有無)およびその分布を電子顕微鏡的に、そして機能的差異(細胞傷害性因子の発現)については免疫組織化学的に解析を行う。抗CD3抗体をマウス腹膜腔に投与し上皮細胞間リンパ球(IEL)を刺激すると、投与後30分で十二指腸および空腸の絨毛上皮細胞にDNA断片化が誘発される。この実験系を用いて、1)腸絨毛上皮細胞間に存在するIELは活性化されるのか、活性化されるとすれば活性化に伴って起こると考えられる形態学的変化は確認できるか、2)T細胞抗原受容体関連抗原の発現は変化するか、3)活性化されたIELはどのような転帰をたどるのかを調べるために、IELの形態変化の観察(光学および電子顕微鏡)を行い、さらにT細胞マーカー(CD3,TCRαβ,TCRγδおよびCD8α)の発現の変化を免疫染色で確認した。さらに、IELを組織学的定義にしたがって同定、計数し、IEL数およびフェノタイプ別のIELの変化を調べた。その結果、1)抗CD3抗体によってIELは刺激を受け、その変化が形態学的に確認できた(1)IELと絨毛上皮細胞との間に間隙が生じる(細胞の縮小化)(2)IELは脱顆粒を起こし間隙に放出された顆粒が電顕的に観察できる(Granzyme Bが間隙に放出されることを免疫電顕で確認)2)抗CD3抗体がIELのTCR-CD3複合体結合を介してIEL活性化がおこる(1)CD3,TCRγδおよびTCRαβの発現が抗CD3抗体投与60分後以降低下する3)刺激を受けたIELは死の転帰をたどる(1)刺激後、時間経過と共にIEL自身が縮小する(細胞核の強い凝縮化)(2)IEL自身からCD3,TCRγδおよびTCRαβの染色性が消失する(3)刺激72時間後にはほとんどすべてのIELが絨毛上皮組織から消失した以上の結果より、生体防御の最前線に存在するIELは、「易被刺激性」で、刺激を受けると周囲の絨毛上皮細胞に影響を与え、絨毛上皮内で細胞死を起こし消滅するという、「その場限り的」で「使い捨て的」な存在であることが明らかとなった。マウスに抗CD3抗体を投与して腸上皮細胞間リンパ球(IEL)を刺激すると、30分以内に空腸の絨毛上皮細胞(IEC)にDNA断片化が生じ、2時間後には約半数のIECが剥離する。

しかし、絨毛内に剥離せずに残存したIECにはDNA断片化は検出されず、一旦DNA断片化を生じた細胞でDNA修復が行われる現象を見いだしている。IELの活性化に伴うIECのDNA断片化誘導については、これまでの予備的な所見で、IELはグランザイムB(GrB)を含有しており、抗体刺激後にIELからはGrBが放出される。さらにIECでのDNA断片化の消長とGrBの放出動態が一致しており、IECのDNA断片化誘導へのパーフォリン(Pfn)/GrB系の関与が強く示唆された。しかしこの実験系では、抗体投与からDNA断片化誘導までの時間が速く、絨毛の免疫組織化学的解析の結果、IEL内にPfnとGrBの共局在は認められなかった。また刺激後にもIELにおけるPfn遺伝子の発現変動はみられず、既報のDNA断片化現象とは大きく異なっている。さらにGrBによるDNA断片化誘導で活性化が報告されているカスパーゼ3も検出されない。このIEL活性化に伴うIECのDNA断片化現象は、既報のPfn/GrB系とは異なりPfnなしで誘導されるGrB単独による傷害活性、もしくは、他の因子との共作用による傷害活性という、新たなDNA断片化誘導機構の可能性が示唆された。
自治体間の自発的協調に基づく社会基盤施設整備の費用分担方式に関する基礎的研究

「国及び地方公共団体が分担すべき役割を明確にし、地方公共団体の自主性・自立性を高め、個性豊かで活力に満ちた地域社会を実現することを基本」として地方分権への道が模索されつつある。自治体が共同で社会基盤を整備するというような自発的に協調的な関係を形成するためには,それを誘発するインセンティブを与える制度が重要である.その際に費用分担のルールが極めて重要である.本基盤研究では,土木計画学や地域科学の分野で議論されてきた社会基盤施設の効率的整備の問題と,ゲーム理論を中心として成されてきた提携(協調)の自発的形成の問題とを,提携を誘発するインセンティブを与える制度的枠組みとしての費用配分ルールの設計という観点から融合を図り,体系化の可能性を検討することを目的として研究を行った.本研究における役割分担を具体的に示せば、以下のようである。1.既往の研究成果のレビューと分析枠組みの設定(全員)1)複数主体間で自発的に協調的関係が形成される条件とそのメカニズム(岡田、岡田、小林、多々納)2)費用配分ルールと提携ネットワークの自発的形成に関する理論(岡田、文、小林、福山)3)水資源施設整備における費用配分ルールと自発的協調の形成(岡田、多々納)4)地方公共財の自発的供給の経済理論(佐々木、藤田、文、秀島、奥村)5)交通施設整備と自治体間の費用配分ルール(文、奥村)2.費用配分ルールと自発的協調のメカニズムに関する理論的研究(岡田憲、岡田章、福山)3.費用配分ルールと複数自治体による都市基盤施設の共同供給(佐々木、小林、秀島)4.水資源施設整備における費用配分ルールと自発的協調の形成(岡田憲、多々納)5.地域間交通施設整備における費用配分ルールと交通ネットワーク(藤田、文、奥村)平成11年度は、原則的に、設定した個別の研究課題を継続して実施した.これらの成果は報告書として取りまとめている。従来から,地域経済学・都市経済学などの地域科学の分野では,地方公共財の自発的供給とその効率的な整備のための制度的な枠組みについて議論が成されてきており,近年,さらに,提携関係の自発的な形成に関する研究が展開されてきつつある.しかしながら,そこでの議論は空間的な考慮を欠いており,社会基盤の整備をめぐる提携関係の自発的形成を説明するには不十分である.本研究では,以上のような認識から,土木計画学や地域科学の分野で議論されてきた社会基盤施設の効率的整備の問題と,ゲーム理論を中心として成されてきた提携(協調)の自発的形成の問題とを,提携を誘発するインセンティブを与える制度的枠組みとしての費用配分ルールの設計という観点から融合を図り,体系化の可能性を検討することを目的とする.平成10年度には,まず,各研究者の関連分野における研究のレビューを行い,自治体間の自発的協調に基づいく社会基盤整備と費用配分ルールとの関係を整理した.次いで,自治体間の自発的協調に基づく社会基盤整備を効率的なものとしていくために費用配分ルールが本質的な役割を果たす局面やその局面を規定する基礎的な性質などを抽出し,体系化を図るための分析枠組みの整理を行った.さらに、この成果を各自が対象とする問題の分析にフィードバックし、それぞれの研究課題に取り組んでいる。平成10年度には4回の研究打ち合わせ会議を開催した.

そのうち,2回を「自治体間の自発的協調に基づく社会基盤整備と費用配分ルールとの関係把握」のための既往の研究レビューに基づくを結果に関する結果の交換・討議,「分析枠組み設定のための本質的要素の抽出」に関する意見交換に費やし、残りの2回を個別の社会基盤の整備問題に対する検討の機会とした.「国及び地方公共団体が分担すべき役割を明確にし、地方公共団体の自主性・自立性を高め、個性豊かで活力に満ちた地域社会を実現することを基本」として地方分権への道が模索されつつある。自治体が共同で社会基盤を整備するというような自発的に協調的な関係を形成するためには、それを誘発するインセンティブを与える制度が重要である.その際に費用分担のルールが極めて重要である.本基盤研究では、土木計画学や地域科学の分野で議論されてきた社会基盤施設の効率的整備の問題と、ゲーム理論を中心として成されてきた提携(協調)の自発的形成の問題とを、提携を誘発するインセンティブを与える制度的枠組みとしての費用配分ルールの設計という観点から融合を図り、体系化の可能性を検討することを目的として研究を行った.本研究における役割分担を具体的に示せば、以下のようである。1.既往の研究成果のレビューと分析枠組みの設定(全員)1)複数主体間で自発的に協調的関係が形成される条件とそのメカニズム(岡田、岡田、小林、多々納)2)費用配分ルールと提携ネットワークの自発的形成に関する理論(岡田、文、小林、福山)3)水資源施設整備における費用配分ルールと自発的協調の形成(岡田、多々納)4)地方公共財の自発的供給の経済理論(佐々木、藤田、文、秀島、奥村)5)交通施設整備と自発体間の費用配分ルール(文、奥村)2.費用配分ルールと自発的協調のメカニズムに関する理論的研究(岡田憲、岡田章、福山)3.費用配分ルールと複数自治体による都市基盤施設の共同供給(佐々木、小林、秀島)4.水資源施設整備における費用配分ルールと自発的協調の形成(岡田憲、多々納)5.地域間交通施設整備における費用配分ルールと交通ネットワーク(藤田、文、奥村)平成11年度は、原則的に設定した個別の研究課題を継続して実施した.これらの成果は報告書として取りまとめている.
伝統知を用いたESDモデルの社会実装と国連「SDGs」における主流化の手法研究

平成30年度は、日本の東海三県(愛知県岐阜県三重県)において、地域の伝統的な知恵(伝統知)を持続可能な開発のための教育(Education for Sustainable Development:ESD)に活用するための手法開発のための参加型調査および資料分析をおこなった。東海三県を包み込む自然環境による地域区分としての伊勢・三河湾流域圏(伊勢湾と三河湾に注ぎ込む河川の流域)で継承されている伝統的な慣習や産業の事例を収集・分析し、地域課題解決のための学習的要素を抽出した。また、持続可能な開発目標(Sustainable Development Goals:SDGs)の目標達成に貢献し得る伝統知事例を、SDGsの17目標で分類し、同分野の活動主体の相互学習や、異分野間の相互関連を学ぶための手法を開発した。海外研究では、植民地都市であるガーナ共和国首都アクラで調査をおこなった。西洋文明とアフリカ文化の結節点としてのアクラで独自の文化を発展させた先住民族ガの生存戦略をあきらかにするなかで、持続可能な社会づくりに寄与する伝統知の抽出を試みた。その成果は、書籍および論文で発表した。伝統知を用いたESD推進に関する活動・研究成果は、ユネスコのESDに関する「グローバル・アクション・プログラム(GAP)」の国際会議(平成30年4月:コスタリカ)および国連大学のESD地域拠点(RCE)の国際会議(平成30年9月:オーストラリア、平成30年12月:フィリピン)で報告および情報発信をおこなった。これにより、ESDを各国で推進する有識者との実践的・学術的交流を通して、持続可能な開発目標(SDGs)へのESDの貢献について国際的な検討をおこなうことができた。当該年度の研究活動は、国内活動および国外活動を通して概ね順調に進んでいるが、当初計画を鑑みると、本研究課題の「SDGsにおけるESDの主流化」および「伊勢・三河湾流域圏における伝統知ESD手法の開発」に関する研究がやや遅れている。前者の理由は、SDGsに関連したESD推進の国際的な指針確立が予想以上に遅れたことによる。ESDを推進するユネスコが、GAPキーパートナーネットワークにおいて本格的にSDGsへのESDの貢献策を議論開始したのは2018年5月以降であった。このため、SDGsにおけるESDの国際的な推進方針の把握がやや遅れた。後者の遅れについては、参加型調査の対象である中部ESD拠点(RCE Chubu)における当該年度の主たる活動が持続可能な開発のための政策教育に重きが置かれたため、伝統知を活用するESD手法の構築に向けた多様な主体の参加による取り組みの進展が少なかったことによる。今後は、SDGsに関連する活動の中で、多様な主体の参加のもと、伝統知を活用するESD手法の発展と研究を迅速に進める予定である。今後の研究推進方策について、地域的には、伊勢・三河湾流域圏版SDGsの設定をおこなう過程で、伝統知を活用したESD手法を提案し、中部ESD拠点活動を通して社会実装を試み、その過程をあきらかにする。国際的には、自然環境と文化の多様性の理解を基盤としたESDによるSDGsの達成に寄与する手法研究を継続する。サステナビリティに関する国際的な動向を見据えながら、本研究の成果を効果的に情報発信し、SDGsにおけるESDの主流化を試みる。具体的には、ユネスコが2015年から2019年までに推進してきたESDの「グローバル・アクション・プログラム(GAP)」が終了し、その後、SDGsの達成に向けた新たなESDプログラムが開始される。そのため、伝統知を活用したESD手法が、GAPの成果のなかでどのように位置づけられ、2020年以降のESD活動に反映されるかが課題である。以上の問題意識のもと、最終年の研究活動を推進する予定である。本年度は、東海三県(愛知県・岐阜県・三重県)において、河川の流域圏単位で、持続可能な社会の構築に資する(環境保全、まちづくり、経済発展などに有効な)伝統的な知恵に関する調査を行い、資料を収集した。対象としたテーマは、ユネスコ無形文化遺産に登録された地域の山車祭りや、林業、衣類、食文化などであった。また、国際的には、西アフリカ・ガーナ共和国首都アクラのガ民族の伝統首長制を対象として研究を行った。特に、ガの伝統首長権が執り行う祭礼ホモウォ祭りを調査し、当該祭礼が地域社会の紐帯維持に果たす役割を考察した。伝統知を用いたESDの体系化に関する調査は、東海・中部地域のESDネットワークである、中部ESD拠点協議会が実施した「矢作川流域圏ESD伝統知プロジェクト」および「伊勢・三河湾流域圏ESD伝統知プロジェクト」(共催:NPO法人愛・地球プラットフォーム)の参加型調査を通して、伝統知を活かしたESDモデルの手法開発についての考察を行った。各プロジェクトにおいて、10回以上のワークショップを開催し、地域の活動主体と共に、伝統知のESDへの活用方法について検討を行った。また、国連「持続可能な開発目標(SDGs)」におけるESDの主流化については、ユネスコのESDに関する「グローバル・アクション・プログラム(GAP)」の国際会議、国連大学のESD地域拠点(RCE)の世界会議およびアジア太平洋会議および伊勢志摩サミットにおける市民フォーラムにおいて、国内外のステークホルダーと意見交換および情報収集を行った。本年度は、国内では伊勢・三河湾流域圏(東海三県)において、国外ではガーナ共和国において、おおむね順調に調査を実施することができた。国内調査では、中部ESD拠点協議会の活動への参加型調査を通して、伝統知に関する情報収集をおこなうと同時に、ステークホルダーとのワークショップを重ねることによって、伝統知を用いたESDモデルの構築に関する課題を明らかにした。