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グローバル化する高齢者介護労働と福祉国家におけるジェンダー課題

我が国の介護労働は「女性向きの仕事」という「ジェンダー規範」があり、女性により担われてきた。このような介護労働における「ジェンダー課題」は、特に東アジアの国々では家族規範と深く関わる課題である。また、これらの国々では、1「介護保険の実施」(韓国2007年実施、台湾2019年開始予定)と、2介護労働者が国際的に移動する「グローバル化」という課題を共有している。そこで本研究では、東アジア(日本・韓国・台湾)を対象とし、介護労働のジェンダー課題を明らかにし、介護労働のグローバル化をめぐる課題を比較検討することとする。最終目的は、福祉国家に於ける女性の役割の再検討と、ジェンダー平等な社会の実現である。
生体内実働負荷波形を用いた骨の疲労特性評価-疲労骨折発生機序の解明-

日常生活の歩行や運動時に作用する低レベルの負荷であっても,生体内の骨組織に微小損傷が発生することが知られている.この微小損傷は,骨の新陳代謝プロセスを制御しており,常に形成と吸収を繰り返して新しい骨に生まれ変わりながら,骨の機能が維持されている.すなわち,力学的負荷の作用による微小損傷の発生は,骨の健全性を保つために必要な現象であるといえる.しかし,微小損傷発生と生体内で作用する力学的負荷との定量的な関係や,疲労損傷の発生機序は十分に理解されていない.本研究では,ウシ大腿骨骨幹部より作製した皮質骨試料の骨軸方向に,非破壊的な過負荷を作用させ,その後に発生した微小損傷を蛍光顕微鏡を用いて観察した.試料には単一負荷を作用させる条件だけではなく,生体内の実働負荷の環境である繰り返しや静的の過負荷を作用させることで負荷様式の相違が微小損傷の発生に及ぼす影響について検討した.また,3種類の蛍光色素を使用した蛍光顕微鏡観察を実施することで,継続的に作用させた過負荷のもとで発生する微小き裂の進展の様子を調べた.微小損傷の観察は,骨軸方向に対して平行もしくは垂直方向の断面内で実施し,過負荷下での微小損傷発生の状況に関する基礎的知見を得ることを試みた.蛍光顕微鏡観察では,負荷の作用に対応して段階的に染色された微小損傷が認められ,損傷が進展していく過程を示す画像が得られた.また,各染色領域のき裂長さの計測結果から,微小き裂の進展に過負荷様式の相違による影響が認められ,単一過負荷よりも,繰り返しの過負荷や静的過負荷の場合で損傷が顕著となる傾向がみられた.さらに,過負荷を作用させた試料では,線状の微小き裂だけではなく,拡散性の微小損傷を示す領域も確認された.このような微小損傷の蓄積が,骨の自己修復能力を超える場合に,最終的に骨折を生じさせるような大きなき裂へと進展していくことが示唆された.複数の蛍光色素を使用した蛍光顕微鏡観察を実施することで,継続的に作用させた過負荷のもとで発生する骨の微小き裂の進展の様子を調べた.負荷の作用に対応して段階的に染色された微小損傷が認められ,損傷が進展していく過程を示す画像が得られた.このような微小損傷の蓄積が,骨の自己修復能力を超える場合に,最終的に骨折を生じさせるような大きなき裂へと進展していくことが示唆された.骨に作用する力学的負荷の様式や作用時間は,負荷後に生じる微小損傷の状態や力学的強度の低下と深く関係しているものと推察される.しかし,力学的負荷と微小損傷との定量的関係は十分に解明されていないのが現状である。この関係を明らかにすることは,骨のリモデリングのメカニズムの解明につながるだけでなく,骨の脆弱化の程度を予測することで,骨損傷の診断や予防手法の改良に大きく貢献すると考えられる.特に,骨折を直接的には引き起こさないレベルの負荷を作用させた後に生じる微小損傷の経時的変化は,それまでに骨が曝されてきた力学的環境の下で,どのくらいの骨損傷が生じているのかを示している.従って,負荷後の微小損傷を定量的に評価することは,骨強度の低下に及ぼす力学的負荷の影響を明らかにするために必要な情報を提供するものと推測される.本研究では,繰り返し圧縮負荷を作用させた円柱型皮質骨試料に蛍光染色を実施した後,試料に発生した微小損傷を蛍光顕微鏡を用いて観察した.染色には複数の蛍光色素を使用し,継続的に作用させた負荷下で変化していく微小き裂を観察することで,き裂進展の状態を定量的に評価した.これにより,繰り返し負荷下での微小損傷発生メカニズムの解明に結びつく基礎的知見を得ることを試みた.その結果,負荷の各段階に対応する染色液で染め分けられた微小き裂を定量的に評価することで,き裂が進展していく状況を明らかにすること可能であった.特に,繰り返し負荷を作用させた試料(Cyclic load群)で発生する微小き裂は,同じレベルの負荷を単一で負荷した試料(Monotonic load群)よりもやや長くなる傾向がみられた.また,生体負荷波形データの蓄積と実働負荷波形試験機の改良・設計を同時に実施してきており,今後は実働負荷波形を再現した疲労試験において発生する骨損傷を解析する予定である.日常生活の歩行や運動時に作用する低レベルの負荷であっても,生体内の骨組織に微小損傷が発生することが知られている.この微小損傷は,骨の新陳代謝プロセスを制御しており,常に形成と吸収を繰り返して新しい骨に生まれ変わりながら,骨の機能が維持されている.すなわち,力学的負荷の作用による微小損傷の発生は,骨の健全性を保つために必要な現象であるといえる.しかし,微小損傷発生と生体内で作用する力学的負荷との定量的な関係や,疲労損傷の発生機序は十分に理解されていない.本研究では,ウシ大腿骨骨幹部より作製した皮質骨試料の骨軸方向に,非破壊的な過負荷を作用させ,その後に発生した微小損傷を蛍光顕微鏡を用いて観察した.試料には単一負荷を作用させる条件だけではなく,生体内の実働負荷の環境である繰り返しや静的の過負荷を作用させることで負荷様式の相違が微小損傷の発生に及ぼす影響について検討した.また,3種類の蛍光色素を使用した蛍光顕微鏡観察を実施することで,継続的に作用させた過負荷のもとで発生する微小き裂の進展の様子を調べた.

微小損傷の観察は,骨軸方向に対して平行もしくは垂直方向の断面内で実施し,過負荷下での微小損傷発生の状況に関する基礎的知見を得ることを試みた.蛍光顕微鏡観察では,負荷の作用に対応して段階的に染色された微小損傷が認められ,損傷が進展していく過程を示す画像が得られた.また,各染色領域のき裂長さの計測結果から,微小き裂の進展に過負荷様式の相違による影響が認められ,単一過負荷よりも,繰り返しの過負荷や静的過負荷の場合で損傷が顕著となる傾向がみられた.さらに,過負荷を作用させた試料では,線状の微小き裂だけではなく,拡散性の微小損傷を示す領域も確認された.このような微小損傷の蓄積が,骨の自己修復能力を超える場合に,最終的に骨折を生じさせるような大きなき裂へと進展していくことが示唆された.
自殖と近交弱勢の関係の新理論を基軸とした、植物の繁殖戦略の多様性の統一理解

自殖と近交弱勢の関係に関する新理論を構築し、それに基づいて、植物の繁殖戦略の多様性の進化要因を統一的に理解することを目指す。自殖をしても有害遺伝子が維持される機構の解明を試みる。進化生態学の一つの基本的理解として、「自殖をすると、有害遺伝子が排除されて近交弱勢が低下する」というものがある。しかし実際には、自殖率が高い集団においても高い近交弱勢が保たれている。この矛盾の解消を目指す。この新理論をもとに、自殖率および、胚珠種子・花粉・誘引器官(花弁・蜜)生産への資源分配の多様性の進化要因を統一的に理解することを試みる。これにより、なぜ、多様な繁殖戦略が進化したのかを解明することを試みる。
プログラムに基づく金属錯体の階層的組織化と機能的化学空間の創製

本研究では、金属錯体の自己組織化による階層的な精密集積化を行い、3次元的な分子組織をもとににした新しい化学空間の創製を行った。(1)DNAやペプチドなどをモチーフとした分子骨格をデザインし3次元的な空間配置をあらかじめプログラムした精密な金属錯体組織を構築し、磁性スイッチングなどの機能発現を行った、(2)金属錯体をモチーフとした階層的分子集積を行い、形状の明確なナノ空孔を持つ新しい液晶を構築した。(1)生体高分子骨格を利用した金属錯体の精密集積化ペプチドやDNAなど、生体高分子の合成手法は、ビルディングブロックであるアミノ酸やヌクレオチドを順番に縮合反応により連結していくため、デザインした「長さ」、「配列」を持つ生体高分子を合成することができる。分子鎖間に金属錯形成、電荷移動錯体形成などの会合力をプログラムすることにより、高次構造の形成が期待できる。この高次構造の中に金属錯体を精密に集積化する方法論を見いだした。今まで、平面四配位型の金属錯体を塩基対モチーフとした、人工DNAを構築してきたが、本研究では、金属錯体型人工DNAがFe(III)イオンやNi(II)イオンなど6配位金属イオンとの錯形成により三重鎖や二重鎖を形成し、精密組織が構築できることが明らかとなった。(2)高次の自己組織化による新化学空間の創出適切なサイズと角度構造を持つ多座配位子と金属イオンの間の可逆的な配位結合により、熱力学的な安定構造として、環状構造などのモチーフを構築した。これらがさらにポリメリックな組織化により階層的な組織を作ることを見いだした。本研究は、金属錯体の自己組織化による階層的な精密集積化を行い、3次元的な分子組織をもとに新しい化学空間を創製することを目的としている。ここで化学空間とは、(1)3次元的な空間配置をあらがじあプログラムし、精密な他種類、多核錯体を機能的な組織を形成すること、(2)金属錯体をモチーフとした階層的分子集積を行い、新しい概念からなる空孔等のナノ空間を組織することをいう。「金属錯体の「数」、「組成」、「配列」、「方向」に分布を持たない精密集積化を達成する」に関して、ペプチド二重らせん構造をモチーフとしたラダー型ポルフィリン組織体の合成を行った。ラダー型ポルフィリン組織の構造中、ポルフィリン環同士はH会合し、強い電子的な相互作用が観察された。これは「一義的な構造を持つ金属錯体精密集積体を用いた、新奇な物性の開拓」に関して、将来的に精密な分子ワイヤーの構築などにつながる知見である。「金属錯体精密集積体をビルディングブロックとし、高次の組織化を行うことにより、機能性材料への展開」に関して、金属錯体の自己組織化や、可逆的な共有結合形成をとおした大環状化合物の合成を行っだ。適切なサイズと角度構造を持つ多座配位子と金属イオンの間の可逆的な配位結合により、熱力学的な安定構造として、精密な大環状金属錯体を合成することに成功した。環状構造を一義的に形成するようにデザインした金属錯体をメソゲンとし、カラムナ相を形成することにより、ナノレベルのチャネルとなることが期待できる。本研究は、金属錯体の自己組織化による階層的な精密集積化を行い、3次元的な分子組織をもとに新しい化学空間を創製することを目的とした。ここで化学空間とは、(1)3次元的な空間配置をあらかじめプログラムし、精密な他種類、多核錯体を機能的な組織を形成すること、(2)金属錯体をモチーフとした階層的分子集積を行い、新しい概念からなる空孔等のナノ空間を組織することをいう。本研究では、金属錯体形成による自己組織化を用い、ディスクリートな大環状金属錯体を形成し、その環状構造のポリメリックな分子集積体によって構築される、一義的な内部空間を持つナノポーラスな液晶の開発を行った。まず、ディスクリートな大環状金属錯体の構築において、可逆的な配位結合形成を利用する方法と、可逆的な共有結合であるサレン形成を利用する方法の二つの方法論を確立することに成功した。前者では、2つのヒドロキシピリドンが互いに60°に配向した配位子を合成し、平面4配位型金属イオンとの配位結合を利用してディスクリートな大環状3核金属錯体を効率良く合成することに成功した。また、これらのサブナノスケールの空孔を持つ大環状金属錯体が基板上でヘキサゴナルに自己集積していることを斜入射X線回折実験や、DSC、偏光顕微鏡観察から明らかとした。これらから、配位子の角度や置換基の配向・性質から事前設計することで、期待通りに熱力学的に安定な環状構造を形成することがわかった。現在、これらの液晶中のナノサイズの空孔を用いた、分子集積・分子認識・化学反応場としての利用を検討している。
現象学的運動学の可能性－身体教育としての運動指導を目指して－

本研究の目的は、運動実践についての新たな理論を構築するために、現象学的運動学の可能性を提示することである。その運動学を成立させる研究方法として三段階が導かれた。すなわち、分析のための準備段階、分析方法に自覚的になり、その方法を分析に適用する段階、そして考察の段階である。この新たな現象学的運動学の内容は下記のように構想された。第I部は現象学的運動学についての導入、第II部は人間の運動実践を分析する方法として現象学的方法を提示し、第III部では現象学的分析によって得られた成果を体系化したものの提示である。要するに、現象学的運動学によって、われわれは身体教育として運動指導が可能となるであろう。本研究の目的は、身体の教育を視野に入れた新たな運動学の領域として、現象学的運動学を提示することである。その運動学によって、教員は次のことが可能になるであろう.すなわち、単に児童・生徒に運動を教えるためだけでなく、運動のできる身体を育て、その身体によって彼らの生活を豊かにする、ということである。本年度は、主に現象学的研究方法に関わる文献の検討および考察を行った。新たな現象学的運動学を可確立するには、人間の身体運動を扱い得る方法が必要である。その方法は、意味や意図を伴っている身体運動と、その運動を可能にする身体を視野に入れなければならない。本研究テーマである身体教育を目指す運動学は、この現象学的方法を提示することが大きな課題となる。よって、この方法に焦点を絞り込み、現象学関連の文献研究を行った。加えて隣接領域の研究方法について、質的研究に関わる文献研究を行った。さらに不十分であった人間学の立場に立った文献をも同時に検討した。これらの研究から、体育学における現象学的方法を手順として明示化するために、担当している実技授業の中で、その仮説的方法が有効であるかについて検討した。上記の研究の一端として、本年度の国際スポーツ哲学会第40回大会(H.24.ポルトガル開催)において「An Idea for a Phenomenological Theory of Human-bodily Movement(現象学的運動学の構想)」について研究発表を行った。その内容は、新たな運動学の構想を、特に現場教員が活用できる方法に焦点化して、それを手順として明示することを試みたものである。現象学的方法を分かり易い手順として運動学への取込みは困難であるが、より明確なかたちで提示するために必要な課題を見出すことができたので、学会後はその課題解決に向けて考察を継続している。最終年後であることから、現象学的運動学全体の構造を検討し、個々の内容を再検討した。すなわち、なぜ現象学的運動学が必要なのかについて、意図との関係を含め人間の運動そのものの意味を再検討することによって、新たな現象学的運動学のより整合的な論理構成について考察した。人間の運動は物の運動とは異なって、ある意図のもとに世界との関係を築く実践であり、身体の能力はその運動実践によって、賢い[からだ]として育っていく、ということもまた明らかとなった。よって、その運動実践を通して身体を教育しなければならないであろう。さらに、本テーマの重要な課題である方法に関しては、現象学的観点を持つ運動学について検討を加えた。その結果、それらの方法は体育現場にとって活用難解な状況があり、その対応として3段階の現象学的方法の枠組みを提示することができた。本テーマについての3年間の研究において、身体教育のための現象学的運動学の必要性と基本的枠組み、その運動学に不可欠な体育における現象学的方法について、暫定的ではあるが提示することができ、研究成果を公表することができた。当初の年次計画は変更せざるを得なかったが、研究計画はおおむね達成できたと考える。しかし、具体的な現象学的運動学の内容は、時間不足のため取り纏めることができなかった。本研究の目的は、新たな運動学の領域として現象学的運動学を提示することである。それは、単に運動ができるようにするだけでなく、運動のできる身体が育て、それによって児童・生徒の生活を豊かにするために活用できる運動学である。初年度は、人間の身体運動が持つ独自性とは何かについて主に考察した。特に人間学の立場に立った文献を研究することによって、人間の運動が持っている独自性を探った。また、運動を実践するとはどういうことか、実践の中で人とやり取りできるとはどういうことか、運動の意図と実践との関係は何か、という問について、現象学的観点から検討を加えた。これにより、身体教育としての運動学の可能性、すなわち、これまで筆者が行ってきた賢い[からだ]の教育と連動した運動学の可能性について考察した。

当初の研究計画においては、本年度は国際スポーツ哲学会(H.23.米国開催)において「人間の身体運動の独自性」として研究発表する予定であったが、本務と学会が重なり、発表することができなかった。よって、H.24年度に計画していたドイツでの研究を本年度実施した。運動主体の観点と現象学的観点を不明確ながらも取り入れているマイネル運動学について、特にドイツにおける研究動向を調査研究し、その限界と可能性を探るために、ドイツライプチヒ大学図書館を中心に資料の収集を行った。同時に、マイネル教授の教え子であるDr. Christian Hartmann教授から講義を受け、さらに体育哲学関連のDr. Arno MuellerおよびDr. Emanuel Isidori)に面談した。その際、バイオメカニクス等の運動学および運動指導論の比較・検討も行った。以上の内容を、第33回日本体育・スポーツ哲学会(H.23年・長崎開催)において「現象学的運動学の必要性」として発表した。前年度の報告にあるように、本務との兼ね合いで、1年目と2年目の年度計画を入れ替えた。昨年度は主に現象学的観点からの具体的な運動指導を背景に、マイネル運動学について、ドイツおよび日本に限定して考察した。本年度はその運動学を、哲学的人間学の文献研究をすることによって、捉え直しを行い、運動の意図と運動実践との関連、運動を可能にする身体等、新たな現象学的運動学についての構想を具体化する考察を進めた。すなわち、人間の身体運動が持つ独自性について、人間の特質から捉え直すことによって、これまでの運動学を修正・変更し、現象学的運動学を提示するために考察を進めた。同時に現象学およびその方法を手順として明示化するために、隣接領域の質的研究方法についても検討した。その内容について、年度計画にあるように、計画通り国際スポーツ哲学会において発表し、議論することができた。さらに、研究発表によって見出された課題を解決するため、新たな考察を加えるえることができた。これによって、初年度分の計画もほぼ達成し、最終年度の目標に向けた準備ができたと言えよう。ただし、既に2回の研究発表を行っているが、その内容を原著論文として作成するという課題が達成されていないので、早急にまとめ公表する必要がある。初年度の研究計画では、人間学から見た身体運動を考察し、人間の運動の特質を抽出する予定であったが、公務のスケジュールでその計画を変更せざるを得ず、マイネル運動学関連の考察を優先した。これについては、人間の身体運動についての文献研究もおおむね順調に進んでおり、昨年度長崎で開催された日本体育・スポーツ哲学会において「現象学的運動学の可能性」というテーマで発表し、意見交換を行った。さらに、日本においては情報が不確かな、ドイツにおけるマイネル運動学の研究動向について、K.マイネルが教鞭を執ったドイツ・ライプチヒ大学(および図書館)を訪問・滞在し、多くの情報を得ることができた。その際、関連教授と面談し、運動学全般を含めた現状についての知見を得ることもできた。以上により、おおむね順調に進展していると判断した。次年度は研究の最終年度であり、これまでの考察から、体育現場で必要となる運動学とはどのようなものかについて検討し、現象学的運動学の構想とその枠組を提示することが目標となる。
妊婦の姿勢とマイナートラブル・産科異常との関連

本研究では姿勢分析とマイナートラブル及び産科異常との関連を調査した。結果、骨盤の傾きは妊娠経過と伴に変化しなかったが骨盤の傾きと妊娠後期の頭痛との間に関連があった。妊娠後期に骨盤が左右に最も広がり、骨盤の広がりとマイナートラブルとに関連があった。これらの結果から、妊婦の姿勢とマイナートラブルとに関連があり、今後はより精密な姿勢の分析と姿勢に着目した保健指導の必要性が示唆された。本研究の目的は、本研究の目的は(1)成人女性と妊婦の姿勢(立位)の実態調査、(2)妊婦の姿勢とマイナートラブル・産科異常との関連を明らかにすることである。初年度にあたる平成22年度は成人女性の姿勢分析と筋力測定のための準備と実施に取り組んだ。科研採択後に浜松医科大学医の倫理委員会での承認を得た。その間に大学附属病院看護部長、病棟師長、外来師長、産婦人科教授、産婦人科准教授、整形外科医師、リハビリテーション科医師へ研究の説明と相談を行いながら、対象者への説明配布資料とアンケート用紙の作成、対象者リストの作成、調査に必要な消耗品の購入を行った。姿勢分析はBioTonix社製の姿勢評価システムであるBioPrintを使用した。BioPrintでは身体の32か所にシールマーカーを貼り、身体の前面、側面、背面の写真から身体の前後左右のゆがみやズレを数値化し表示した。BioTonix日本総代理店と測定環境を整え、シールマーカーを貼付する技術、測定方法、分析方法の研修をした。その後、成人女性5名の調査を行った。これと並行して、姿勢維持に関わる腸腰筋、大殿筋、中殿筋の筋力を徒手筋力計で測定するために浜松医科大学リハビリテーション科理学療法士の指導の下で研修を行った。そして、妊婦1名の協力を得て平成23年度に実施する妊婦の筋力調査時の注意点や、妊婦の筋力測定時の体位の工夫を創案した。当初の研究計画では平成22年3月までに成人女性30名、妊婦10名の測定を実施する予定であったが、新たに徒手筋力計による測定を採用したため研究期間の延長を申請し承認された。成人女性5名の調査結果を分析し、平成23年度に実施するアンケート修正、データ収集方法の修正を行った。今後、成人女性のデータ収集数を積み重ね、同時に妊娠前期・後期・産後1か月に同一女性を対象に同様の調査を実施予定である。本研究の目的は、本研究の目的は(1)成人女性と妊婦の静的立位姿勢の実態調査、(2)妊婦の姿勢とマイナートラブル・産科異常との関連を明らかにすることである。2年目である平成23年度は成人女性37名、妊婦24名の調査を実施した。妊婦の調査は妊娠前期、後期、産後1か月時の3回に同一女性を対象に調査を実施した。調査内容はBioTonix社製の姿勢評価システムであるBioPrintを使用した姿勢分析、徒手筋力計を用いて腸腰筋力・大殿筋力・中殿筋力の測定、質問紙調査である。成人女性37名の内33名を分析対象とした。妊婦24名の内21名を分析対象とした。その結果、成人女性33名の年齢は29.6±5.4歳(22歳40歳)、身長157.0±5.4cm、体重50.2±7.3kgであった。矢状面での骨盤の傾き(上前腸骨棘・上後腸骨棘とを結んだ線と水平線との角度)は10.9±5.8度であった。妊婦21名の年齢は34.0±4.5歳、身長159.0±5.3cm、前期体重50.1±4.9kg、後期体重59.7±6.5kg、産後体重53.9±6.1kgであった。骨盤の傾きは前期103±4.8度、後期12.4±5.1度、産後9.5±5.1度であった。妊婦の出産方法は経腟分娩12名(57.1%)、予定帝王切開術6名(28.6%)、緊急帝王切開術3名(14.3%)。医療者から運動に関する指導を受けた者は妊娠前期3名、後期6名、産後0名であった。運動習慣がある者は妊娠前期3名、後期8名、産後0名であった。結果:(1)成人女性と妊婦の姿勢において骨盤の傾きに有意な差はなかった。成人女性と妊婦に対して「いい姿勢」をとるよう指示すると骨盤の傾きが増加し後傾した。姿勢の自己評価によって骨盤傾きには差がなかった。妊婦の骨盤の傾きは妊娠後期に最も後傾を示す傾向にあった。妊娠経過に伴って腸腰筋力が有意に増加していた。(2)妊娠後期の骨盤の傾きと臀部痛とに有意な正の相関がみられた。産後は骨盤の傾きと腰痛とに正の相関がみられた。妊婦の骨盤の傾きと分娩所要時間、出血量、児体重との間に有意な相関はみられなかった。
アウトブレイク前における森林昆虫とその随伴微生物のリスク評価：先見的対策のために

キクイムシ類やカミキリムシ類、キバチ類、シロアリ類などの樹木穿孔性昆虫を、各調査地で見つけ捕り、倒木あるいは人為的に伐採・放置した餌木を回収して羽化させた。成虫の形態を観察し、種同定した。生息場所を切開して内部状態を調べ、その習性(穿孔・存在様式、成育特性、繁殖様式など)も確認した。昆虫の体表を観察し、あるいは体内を解剖し、mycangia(菌類貯蔵器官)の部位と構造を明らかにした。各微生物の保持状態も詳細に観察した。イチジク樹を加害するアイノキクイムシについては、マイクロフォーカスX線CT装置でスキャンし、非破壊的にmycangiaを立体視することに成功した。見出した器官、昆虫の体表・体内や樹体から、菌類を分離し、純化した後、光学顕微鏡で詳細に観察した。また、DNAを抽出し、ITS領域などの塩基配列データを得た。これらの形態的および分子的情報に基づいて、種同定した。また、分離源から線虫を釣り上げ、同様の手法を用いて培養・種同定した。分離した菌類、線虫を人為的に供試木へ接種し、衰弱過程を追跡するとともに、病原性を判定した。また、接種木における菌類、線虫の定着・繁殖状況を、材組織の観察や再分離実験によって確認した。捕獲、検出あるいは分離された各種の生物群を様々な条件(温度、栄養条件など)で成育させ、増殖力を確認した。異なる調査地で見出された各生物群については、形態的および遺伝的な違いを調べ、系統地理学的解析を行った。新種の発見、分布範囲の確認、特殊な生態の発見に加え、接種試験結果、相互作用系、系統地理学的解析の成果も、研究分担者と研究協力者も含めて、学会で発表し、論文を作成した。最終年度も、調査・実験を継続する。そして、すべての結果をまとめて、統合的に考察し、今後マークすべき昆虫とその随伴微生物の提示する。学会発表と論文作成も順次行う。とくに、ハンノキキクイムシとそのmycangia共生菌については、両者の共進化過程を推察した。

新種の発見、分布範囲の確認、特殊な生態の発見に加え、接種試験結果、相互作用系、系統地理学的解析の成果も、研究分担者と研究協力者も含めて、学会で発表し、論文を作成した。最終年度も、調査・実験を継続する。そして、すべての結果をまとめて、統合的に考察し、今後マークすべき昆虫とその随伴微生物の提示する。学会発表と論文作成も順次行う。次年度も、調査・実験を継続する。
格子上の場の理論における量子異常

格子QCDにおいて、従来用いられていたウイルソン・フェルミオンより性質の良いディラック作要素(ギンスパーグ・ウイルソン型フェルミオン)が構成された。この作要素を用いて、量子異常を含めカイラル対称性と密接に関係した様々な量が計算され連続理論の場合と一致する答えが得られている。このような状況において、格子上の量子異常について考察を行った。まずギンスパーグ・ウイルソン型のディラック作要素の指数と連続理論の指数との関係を明らかにするべく、連続理論のディラック作要素とギンスパーグ・ウイルソン型のディラック作要素について、ギンスパーグとウイルソンによるブロックスピン変換による対応付けを考え直し連続理論のディラック作要素において適当な正則化をする事が重要であることに気づいた。この正則化によってブロックスピン変換による連続理論のディラック作要素とギンスパーグ・ウイルソン関係式を満たす格子上のディラック作要素のある特定の固有値を持つ固有モードには連続理論で正則化された後に定義された物理的なモードが対応しないことがわかった。さらに、引き続き、研究の本題である量子異常と密接な関係にある、ディラック作要素のゼロ・モードの対応についても調べた結果、連続理論のディラック作要素とギンスパーグ・ウイルソン関係式を満たす格子上のディラック作要素のゼロ・モードは互いにブロックスピン変換で移り変わることがわかった。この対応が一対一であるか否かは、格子のサイズによるもので、一般的な考察からは判らないが、格子が十分大きい時は一対一になると期待されるので、まだ明らかにするべき点も多いが、これによって一応、両者の間で指数が一致することが自然に理解されたと思う。格子QCDにおいて、フェルミオンを実現する方法として従来ウイルソン・フェルミオンが良く用いられてきた。このウイルソン・フェルミオンは、比較的シンプルな構造をしており格子上での実現が容易であるが、一方でQCDの持つ重要な対称性のひとつであるカイラル対称性をかなりあからさまに破っているという欠点もある。近年このカイラル対称性に関して性質の良いギンスパーグ・ウイルソン関係式を満たす具体的なディラック作要素(ギンスパーグ・ウイルソン型フェルミオン)が構成された。この作要素の構造は非常に複雑であるが、この作要素を用いて、量子異常を含めカイラル対称性と密接に関係した様々な量が計算され連続理論の場合と一致する答えが得られている。一方ウイルソン・フェルミオンにおいても以前から量子異常に関する研究がなされており、連続理論と一致する答えが得られている。このような状況において、格子上の量子異常の計算として各々の場合の理解と更に統一的な理解を得るべく様々な考察を行っている。特にまずギンスパーグ・ウイルソン型のディラック作要素についてこの作要素の指数と連続理論の指数との関係を明らかにするべく、もともとの研究に戻り連続理論のディラック作要素とギンスパーグ・ウイルソン型のディラック作要素について、抽象的ではあるがブロックスピン変換による対応付けを考え直し連続理論のディラック作要素において適当な正則化をする事が重要であることに気づいた。この正則化によってブロックスピン変換による連続理論のディラック作用素とギンスパーグ・ウイルソン関係式を満たす格子上のディラック作要素のある特定の固有値を持つ固有モードには連続理論で正則化された後に定義された物理的なモードが対応しないことがわかった。
電子蓄積加速器における単バンチ不純度悪化現象の解析

1.光子計数装置の時間分解能を見積もるため、超短パルスレーザーを用いてインパルス応答を測定し、時間応答を制限していたコンスタントフラクシヨンディスクリミネータを交換した。さらに同システムで測定を行うことでエレクトロニクス系を改善・調整し、最終的に時間応答特性が光電子増倍管の管内走行時間の幅で決まるところまで達成し、光子計数装置の時間特性調整法を確立した。2.調整したシステムを高エネルギー物理学研究所放射光実験施設(PF)ビームライン21に設置し、単バンチ純度悪化現象を、加速器のRF電圧をパラメータとして測定した。また、純度悪化防止策の効果も観測した。3.純度悪化現象の理論的考察を行い、PFリングに対して有効な相対論的効果を入れたタウシェック効果の表式を使いかつ、補正についても可能な限り含めた計算式を作った。この式を用いて測定結果を解析し、極めて良い一致を得た。4.バンチ形状を正確に測定するための光学トリガー系を製作し、これを用いてバンチ形状を精密に測定した。この測定結果を理論的に考察し、バンチ自身の誘起した電磁波がバンチ変形を起こすという今までにない知見を得た。5.本研究により極めて精度良くバンチ構造を観測・解釈する手法が確立したので、今後本手法を他のリングでも活用することにより、よりバンチ構造に関する系統的な理解が進むと考えられる。1、光子計数法のエレクトロニクス系の雑音特性及び時間分解能を向上させるため、広帯域増幅器を自作し、特性評価を行った。2、超短パルスレーザーを使い、光子計数システムの時間応答特性を測定するために必要な、トリガー装置、分光装置を製作した。3、超短パルスレーザーを用いた測定を行い、システムの中のコンスタントフラクションディスクリミネーターの時間応答に大きな問題がある事を発見した。より性能のよい機種に交換し、ディスクリミネータやアンプ系を調整することにより、最終的に時間応答特性が光電子増倍管の管内電子走行時間の幅で決まるところまでシステムを調整した。4、調整したシステムを高エネルギー物理学研究所放射光実験施設ビームライン21に設置し、加速器のRF電圧をパラメータとして単バンチ純度の時間変化及びバンチ長の電流依存性を測定した。また、このとき同時に加速器内のビーム不安定性の測定も行った。5、測定結果を相対論的効果を考慮した近似を用いたタウシェック効果の表式を用いて予備解析を行い、バンチ長などを正確に入れる事により実験値をある程度良く再現する結果を得た。また、この結果について日本物理学科分科会で報告を行った。6、バンチ長の電流依存性について解析を行い、バンチ形状の変化に関する検討を行った。7、来年度はバンチ形状の変化が及ぼす影響、ビーム不安定性の原因について検討を行う予定である。1.バンチ重心のシンクロトロン振動の影響を測定結果から排除するため、高速のPINフォトダイオードを用いて光子計数装置のストップトリガーを作るための光学系を設計、製作した。2.バンチ内電子からの放射光以外の迷光、窓材等の発光の影響を調べるため、光電子増倍管への放射光の収束系を設計、製作した。3.以上のシステムを用いて、単バンチ不純度測定およびバンチ形状の周回電流依存性測定を行った。4.単バンチ時および多いバンチ時におけるビーム不安定の測定を行った。5.単バンチ不純度悪化に関する理論解析を精密に行い、高エネルギーでの比較的ビームサイズが大きい蓄積加速器に対する計算式をまとめた。この手法の適応性を確かめるため、分子科学研究所での実験結果を再解析した。6.単バンチ時のバンチ形状の電流値依存性について、実験結果を解析し、電流値が低いあたりでは真空チェンバー内に起こるバンチ長程度の波長をもつ電磁波成分が、バンチ変形をもたらしているという結果を得た。7.主バンチの直後に小電流バンチを蓄積し、小電流バンチの変形が主バンチによってもたらされているかどうかを調べた。この結果、小電流バンチは自分自身の電流値に対応する形状をしており、変形をもたらしている電磁波成分は非常にQ値が低いことが分かった。
遺伝性希少疾患の病態解析から明らかにするリソソーム機能異常の分子基盤

外国人特別研究員の出身であるロシア連邦サハ共和国(ヤクーツク周辺)にて発生する原因不明の疾患に対して、全エクソーム解析で同定された原因遺伝子の機能解析を行うことを目的として研究を行った。当該遺伝子VPS33AはHOPS複合体やCORVET複合体を形成したりSTX17と結合することが分かっており、細胞内小胞輸送に働いている。今回患者で認められた本遺伝子の特異的な変異による効果はまだ分かっていないが、患者の表現型としてはライソゾーム病のひとつであるムコ多糖症に類似しており、実際に血中でムコ多糖が上昇していることが報告されている。そこで、本遺伝子のドメイン特異的な様々な変異体セルラインを構築し機能を比較するアプローチを行った。実際、CRISPR/Cas9でHeLa細胞で変異導入を行い、タンパク質が全く作られない(フレームシフト変異)変異体、タンパク質が残っているドメイン特異的なノンフレームシフト変異体を得ることが出来た。また、局在同定用や免疫沈降用のGFPやタグを融合させた野生型/ドメイン別変異型タンパク質の発現系、ライソゾーム機能の測定系を立ち上げた。オートファジーの評価では、ヌル変異細胞では予想された通り完全にオートファジーが停止していたが、野生型の発現でも完全には機能がレスキューできなかったため、ウイルスベクターを用いて安定的に変異タンパク質を発現させる系を検討している。また、野生型/ドメイン別変異型タンパク質の発現実験では、タンパク質の安定性が低下するものとしないものがあり、複合体形成の有無との関連性を検討する予定である。当初の予定通り、本年度で実験に用いるマテリアルの作製と測定系が立ち上がり、外国人特別研究員も実験に習熟した。当初の研究計画に従って来年度も研究を遂行する予定であるが、患者細胞の取得が難しい可能性を考え、セルラインに患者の遺伝子変異を入れたノックイン細胞を準備する実験をバックアップで進める。
神経系におけるグリア細胞の機能の分子遺伝学的解析

reverse polarity (repo)遺伝子産物はショウジョウバエのP-エレメントの挿入変異法により見い出されたpaired-likeホメオドメインを持つグリア細胞に特異的に発現する転写因子であり、repo機能欠損変異体における解析からグリア細胞の終分化に関わっていると考えられる。本研究はショウジョウバエ中枢神経系内での異所発現や酵母のone-hybrid法等の系を用いてrepo下流遺伝子産物を同定することにより、グリア細胞の分化決定機構の遺伝子ネットワークを明らかにすることを目的とする。本年度は以下4点の研究成果を挙げた。(1)repo遺伝子産物の全長或いは欠失変異体をGALAのDNA結合ドメインを融合し、酵母内で発現させてGALAレポーターの転写活性化を検討して、repo遺伝子産物が転写活性因子でありホメオドメイン外のN末側及びC末側に少なくとも一箇所ずつ活性化に必要なドメインが存在することが示唆された。(2)repo遺伝子産物のin vivoにおけるグリア細胞への分化促進能を検討するために、神経芽細胞に異所発現させ、subsetのグリア細胞を染色するエンハンサー・トラップ系統において、部分的且つ間接的ではあるがマーカー遺伝子の発現の亢進を見いだした。現在責任遺伝子のクローニングを行っており、さらにこれらの遺伝子産物の発現がrepoに依存的或いは非依存的であるかについて、repoの上流であるglialcells missing (gan)をrepo機能欠損変異下で異所発現させることにより検討する予定である。(3)repo遺伝子産物の下流標的遺伝子を同定するために、酵母のone-hybrid法によりrepo遺伝子産物に依存して転写活性化される可能性のあるゲノムクローンを約50個分離した。(4)repoと同様にpaired-likeホメオドメインを持つ遺伝子群を探索し、線虫のunc-4の相同分子(Dunc-4)をショウジョウバエより分離し、subsetの神経細胞において発現していることを明らかにした。現在Dunc-4が運動ニューロン或いは介在ニューロンに発現しているのか検討するために、promoter領域を同定しtau-lacZとの融合遺伝子を作製している。またrepo遺伝子産物との構造機能的相同性を検討するために、転写抑制因子であるengrailedの転写抑制ドメインとの融合遺伝子を遺伝子導入してDunc-4の機能をdominant-interferする個体を作製を検討している。
超伝導並列導体の交流損失特性の解明

本研究では、従来の超伝導導体構成法の概念を覆し、酸化物超伝導線材の導体構成法として常電導器で通常用いられている転移並列導体が最適であると提唱して、その実現のために超伝導転位並列導体の交流損失特性の解明を行った。まず、並列導体化に伴う付加的交流損失を定量的に明らかにするために、平角超電導多芯線で構成された2本並列導体が一箇所で転位をされて一様磁界中に置かれている状況を考え、内部平均磁束密度を変数とする基礎方程式を提唱した。これを用いて、付加的交流損失の理論表式を導出し、付加的交流損失の周波数特性、転移位置の最適点からのずれ、磁界振幅、素線間距離等への依存性を明らかにした。また、転位並列導体のパンケーキコイル及びソレノイドコイルへの適用性についても考察した。得られた主な結論は下記のものである。1)並列導体において最適位置で転位が施され鎖交磁束がキャンセルされる場合には、遮蔽電流は誘起されず付加的交流損失は発生しない。2)2本並列導体において転位が中央からずれた場合、付加的交流損失は、遮蔽電流が構成素線の臨界電流に達するまでは転位位置のずれの2乗と磁界振幅の2乗に比例し、デバイ型の周波数特性を示す。転位位置の中央からのずれをΔl、以導体全長を,Lとすると、転位なしの場合と比較して付加的交流損失は(24Δl/L)^2倍される。3)誘起される遮蔽電流が臨界電流に到達した場合には、付加的交流損失は転位位置のずれ長と磁界振幅のほぼ1乗に比例する。この場合も転位なしの場合と比較して付加的交流損失は(2Δl/L)倍される。4)パンケーキコイルとソレノイドコイルについて、素線数が24本の場合の最適転位法を明らかにした。5)本研究により、超伝導転位並列導体の交流損失密度は実用上素線のそれに等しいとみなして良いほど低損失であることが判明し、転位並列導体の超伝導機器への適用の妥当性が検証された。酸化物超伝導線材を電力機器用巻線に適用するためには、大電流容量かつ低交流損失性を有する導体の開発が必要不可欠である。酸化物超伝導線材は、結晶の配向性を向上させ高臨界電流密度を得るために薄いテープ状に圧延加工されたものが主流である。本研究では、これら酸化物超伝導線材の導体構成法としては転移並列導体が最適であると提唱し、その電磁特性の解明に取り組んでいる。転位並列導体は、各素線を絶縁し、素線間のインダクタンスバランスをとることにより、素線間の電流分流を均等化しかつ低交流損失化を図ろうとするものである。実際の設計、製作段階では転移位置は最適点よりずれる可能性を大いにはらんでいる。その際の交流損失、電流分流特性を把握するために、本年度は、(1)26本並列導体を用いてソレノイドコイルおよびパンケーキコイルを作製する場合について、電流分流比の算出プログラムを作成し、最適転位法及びその転位位置導出の平易化を図った。

さらに、設計、製作の都合上、最適転位パターンを採り得ない巻線における補正法について考察し、一部実験により検証した。(2)交流損失特性を把握するために、簡単なモデル系として2本並列導体で構成される1層のソレノイドコイルを考え、転位位置が最適点からずれた場合に誘起される付加的交流損失の周波数、磁界振幅、転移位置のずれ、素線間距離依存性等について理論的に考察した。また、便宜上NbTi多芯線で構成する並列導体を使用して交流損失特性を測定し、理論結果と比較することにより理論表式の妥当性を検証した。(3)Bi2223転位並列導体を用いて製作した1000kVA-22kV/6.9kV液体窒素冷却超伝導変圧器の巻線における交流損失を電気的方法により測定し、線材レベルでの交流損失の測定結果から予測される値と比較、検討することにより、転位並列導体の低損失性を検証した。酸化物超伝導線材を電力機器用巻線に適用するためには、大電流容量かつ低交流損失性を有する導体の開発が必要不可欠である。酸化物超伝導線材は、結晶の配向性を向上させ高臨界電流密度を得るために薄いテープ状に圧延加工されたものが主流である。本研究では、これら酸化物超伝導線材の導体構成法としては転移並列導体が最適であると提唱し、その電磁特性の解明に取り組んでいる。転位並列導体は、各素線を絶縁し、素線間のインダクタンスバランスをとることにより、素線間の電流分流を均等化しかつ低交流損失化を図ろうとするものである。実際の設計、製作段階では転移位置は最適点よりずれる可能性を大いにはらんでいる。その際の交流損失、電流分流特性を把握するために、本年度は、(1)昨年度に引き続き、簡単なモデル系として2本並列導体で構成される1層のソレノイドコイルを考え、転位位置が最適点からずれた場合に誘起される付加的交流損失の素線間距離依存性や、並列導体を密に巻いた場合の導体間相互作用について理論的に考察し、これらを取り入れた付加的交流損失の理論表式を導出した。(2)3本及び4本並列導体を用いてソレノイドコイルを作製する場合に、所望の寸法や磁界強度の観点から最適転位パターンを採り得ないコイルについて、最外層もしくは最外層とその1層内側において素線配置を入れ替えることにより、電流分流の均等化が図れることを理論的に明らかにし、層数ごとの補正パターンを明示して、実験により検証を行った。本研究では、これら酸化物超伝導線材の導体構成法としては転移並列導体が最適であると提唱し、その電磁特性の解明に取り組んできた。その際の交流損失、電流分流特性を把握するために、本年度は、1)遮蔽電流が素線の臨界電流に達する飽和条件下における付加的交流損失について検討を行った。素線間距離依存性や、並列導体を密に巻いた場合の導体間相互作用についても考察し、素線、導体の幾何学的配置が飽和条件下における付加的交流損失に及ぼす影響を理論、実験の両面から定量的に検討した。2)さらに、数十層のソレノイドコイルに多数本の素線で構成される並列導体を適用した場合について、各層の上端、下端のみで転位を施す層間転位の最適条件が適用できない、すなわち層数が最適な層数からずれる使用状況を想定し、電流偏流を抑制しうる最外層における層内転位法について検討した。3)得られた結果に基づき、実用において重要となる超伝導転位並列導体の基礎的交流損失特性のまとめを行った。
メタン生成細菌の目および科レベルでの新たな分類

メタン菌は古細菌の一種で、そのユニークな性格は進化研究、環境問題、バイオテクノロジーなどに対して潜在的可能性を秘めている。すべてのメタン菌研究の基礎として適切な分類が必要である。現行のメタン菌の分類は1979年にBalchらによって与えられた。しかし、現存メタン菌の8割近くがその後に発見され、分類の再検討が必要になっている。現代的分類にはrRNAの塩基配列比較などの系統的方法とともにそれと合致する適切な表現形質の比較も必要である。本研究はWhitmanによる16SrRNAの塩基配列の比較による分類と古賀らによる表現形質のひとつとしての脂質分析に基づく分類研究を、両者の共同研究として発展させ、メタン菌の目(order)および科(family)レベルの分類について整理することを目的として実施した。メタン菌の膜極性脂質はグリセロールエーテルを骨格として糖および水溶性化合物のリン酸エステルが結合している。これまでに7種のメタン菌の脂質構造が決定されたが、分類学に脂質構造を応用するには、完全構造決定は不適当である。そこで我々は脂質構造の特徴を簡便に把握する方法として極性脂質の構成部品(脂質骨格、糖、ホスホジエステル結合極性基)の有無だけを全脂質レベルで分析する方法を開発した。すなわち、各メタン菌から抽出した全脂質レベルで以下の分析を行い、構成部品の有無を記録する。1)HF分解で調製した脂質骨格を蛍光ラベルした後、高速液体クロマトグラフィーで微量分析する。2)糖脂質の糖成分を加水分解により調製し、還元後アセチル化してガスクロマトグラフィーで分析する。結合位置、アノマー分析は行わず、単糖の種類だけ記録する。3)BCl_3でエーテル結合を分解し、グリセロホスホスジエステルを調製し、セルロース薄層クロマトグラフィーおよび薄層プレート電気泳動により、極性基の種類を同定する。脂質部品の分布はメタン菌の目(order)および科(family)という高次のレベルの分類群に特異的で有用な分類基準となる表現形質であることが判明した。Whitmanとの共同研究により、これまで我々の研究室では培養困難のため、脂質データが得られなかったメタン菌についても分析を行うことができた。それらを加えて、現行分類で正式に認められている3目7科20属67種のうち、37種42株のメタン菌の極性脂質の構成部品(脂質骨格、糖、ホスホジエステル結合極性基)の分布状況を把握することができた。その結果は次の通りにまとめることができる。第一に、Methanomicrobiaceae科とMethanosarcinaceae科のメタン菌では、いずれの脂質部品をとっても全く異なっており、細胞の形態、生育のための基質等でも根本的に異なり、16SrRNAの塩基配列の比較による系統分類の結果もこれらのことと対応し、別の目として独立させてしかるべきであることが明らかになった。すなわち、系統関係、表現型両面からMethanosarcinaceae科を新しい目すなわちMethanosarcinalesとして確立することとした。第二に、Methanococcus属のメタン菌の脂質分析とrRNA分析も同様に進め、Methanococcus属の超好熱性の2種を新科Methanocaldococcaceaeに、中等度好熱性の1種を新属Methanothermococcus属に再分類することとした。第三に、RNA分析ではMethanobacteriumの好熱性の種を別の属に、またMethanospirillum属をMethanomicrobiaceae科から独立させ別の科にする、というRNA分析からの結論は脂質分析では確認出来ず、両方法の相違点となった。反対に、Methanosaeta属の好熱性の種は中温性の種と脂質部品が異なっており、別属の可能性を見出し、RNA分析に再検討を促した。現在、新分類提案の論文を準備中である。なお、この方法は自然界からの新分離メタン菌株の同定にもすでに応用されて有用性が確かめられた。

3)BCl_3でエーテル結合を分解し、グリセロホスホスジエステルを調製し、セルロース薄層クロマトグラフィーおよび薄層プレート電気泳動により、極性基の種類を同定する。脂質部品の分布はメタン菌の目(order)および科(family)という高次のレベルの分類群に特異的で有用な分類基準となる表現形質であることが判明した。Whitmanとの共同研究により、これまで我々の研究室では培養困難のため、脂質データが得られなかったメタン菌についても分析を行うことができた。それらを加えて、現行分類で正式に認められている3目7科20属67種のうち、37種42株のメタン菌の極性脂質の構成部品(脂質骨格、糖、ホスホジエステル結合極性基)の分布状況を把握することができた。その結果は次の通りにまとめることができる。第一に、Methanomicrobiaceae科とMethanosarcinaceae科のメタン菌では、いずれの脂質部品をとっても全く異なっており、細胞の形態、生育のための基質等でも根本的に異なり、16SrRNAの塩基配列の比較による系統分類の結果もこれらのことと対応し、別の目として独立させてしかるべきであることが明らかになった。すなわち、系統関係、表現型両面からMethanosarcinaceae科を新しい目すなわちMethanosarcinalesとして確立することとした。第二に、Methanococcus属のメタン菌の脂質分析とrRNA分析も同様に進め、Methanococcus属の超好熱性の2種を新科Methanocaldococcaceaeに、中等度好熱性の1種を新属Methanothermococcus属に再分類することとした。第三に、RNA分析ではMethanobacteriumの好熱性の種を別の属に、またMethanospirillum属をMethanomicrobiaceae科から独立させ別の科にする、というRNA分析からの結論は脂質分析では確認出来ず、両方法の相違点となった。反対に、Methanosaeta属の好熱性の種は中温性の種と脂質部品が異なっており、別属の可能性を見出し、RNA分析に再検討を促した。現在、新分類提案の論文を準備中である。なお、この方法は自然界からの新分離メタン菌株の同定にもすでに応用されて有用性が確かめられた。
IL-2遺伝子導入腫瘍細胞を応用した癌性胸腹水に対する新しい養子免疫療法の開発

当科における癌性胸腹水に対する局所免疫療法の治療経験と、遺伝子工学の進歩に伴って可能となった遺伝子導入技術を背景として、より腫瘍特異性の高い抗腫瘍性リンパ球を、遺伝子導入腫瘍細胞を刺激細胞として用いることで誘導し、そのリンパ球を治療に用いる間接的な遺伝子療法の開発について研究している。平成8年度までに、IL-2遺伝子導入腫瘍細胞株5株(胃癌2株、大腸癌2株、膵癌1株)が樹立され、IL-2の産生が確認された。抗腫瘍性リンパ球の誘導系として、1)IL-2遺伝子導入腫瘍細胞をマイトマイシンCで不活化し、患者リンパ球と5日間混合培養し、2)抗CD3抗体を固相化したフラスコ内でIL-2存在下培養して、3)細胞数の増加に伴って、フラスコを大きくする、という培養系を確立した。この培養系の利点は、1)患者血液10mlから最終的に10^<10>個の抗腫瘍性リンパ球が採取可能である、2)抗腫瘍活性は最低1ヶ月維持される、3)誘導リンパ球へのネオマイシン遺伝子導入(RCR)は認められない、などであり、臨床応用に際し、安全で、極めて実際的である。本年度はこの活性化リンパ球移入療法を適用症例3例に導入し、十分な抗腫瘍活性の誘導と安全性および2例において治療効果(腫瘍マーカーの減少、腹水の減少)が認められた。平成7年度の実績として、まず、乳癌性胸水より癌細胞株が1株樹立された。IL-2遺伝子導入については、継代されている腫瘍細胞株5株(胃癌2株、大腸癌2株、膵癌1株)について成功し、IL-2の産生が確認された。抗腫瘍性リンパ球の誘導系の確立として、1)IL-2遺伝子導入腫瘍細胞をマイトマイシンCで不活化し、患者リンパ球と5日間混合培養し、2)抗CD3抗体を固相化したフラスコ内でIL-2存在下培養して、3)細胞数の増加に伴って、フラスコを大きくする、という培養方法を確立した。この培養系の利点は、1)患者血液10mlから最終的に10^<10>個の抗腫瘍性リンパ球が採取可能である、2)抗腫瘍活性は最低1ヶ月維持される、3)誘導リンパ球へのネオマイシン遺伝子導入(RCR)は認められていない、などであり、臨床応用に際し、安全で、極めて実際的であることが判明した。このように、当初の計画どうり研究が展開されており、さらに今後として、上記活性化リンパ球の臨床応用の機会を伺っている。平成8年度の実績として、引き続き癌性胸水・腹水より癌細胞株がそれぞれ1株樹立された。平成7年度に確立された抗腫瘍性リンパ球の誘導系は、1)IL-2遺伝子導入腫瘍細胞をマイトマイシンCで不活化し、患者リンパ球と5日間混合培養し、2)抗CD3抗体を固相化したフラスコ内でIL-2存在下培養して、3)細胞数の増加に伴って、フラスコを大きくすると、というものである。

この培養系の利点は、1)患者血液10mlから最終的に10^<10>個の抗腫瘍性リンパ球が採取可能である、2)抗腫瘍活性は最低1カ月維持される、3)誘導リンパ球へのネオマイシン遺伝子導入(RCR)は認められていない、などであり、臨床応用に際し、安全で、極めて実際的である。この活性化リンパ球移入療法の適応症例に遭遇し、上記に従って培養したところ、十分な活性の誘導と、安全性(RCRが認められないこと)が確認された。このように、当初の計画どうり研究が展開されており、さらに今後として、治療的応用の機会を模索している。当科における癌性胸腹水に対する局所免疫療法の治療経験と、遺伝子工学の進歩に伴って可能となった遺伝子導入技術を背景として、より腫瘍特異性の高い抗腫瘍性リンパ球を、遺伝子導入腫瘍細胞を刺激細胞として用いることで誘導し、そのリンパ球を治療に用いる間接的な遺伝子療法の開発について研究している。平成8年度までに、IL-2遺伝子導入腫瘍細胞株5株(胃癌2株、大腸癌2株、膵癌1株)が樹立され、IL-2の産生が確認された。抗腫瘍性リンパ球の誘導系として、1)IL-2遺伝子導入腫瘍細胞をマイトマイシンCで不活化し、患者リンパ球と5日間混合培養し、2)抗CD3抗体を固相化したフラスコ内でIL-2存在下培養して、3)細胞数の増加に伴って、フラスコを大きくする、という培養系を確立した。この培養系の利点は、1)患者血液10mlから最終的に10^<10>個の抗腫瘍性リンパ球が採取可能である、2)抗腫瘍活性は最低1ヶ月維持される、3)誘導リンパ球へのネオマイシン遺伝子導入(RCR)は認められない、などであり、臨床応用に際し、安全で、極めて実際的である。本年度はこの活性化リンパ球移入療法を適応症例3例に導入し、十分な抗腫瘍活性の誘導と安全性および2例において治療効果(腫瘍マーカーの減少、腹水の減少)が認められた。