hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心房性ナトリウム利尿ペプチドの血管保護作用を応用した癌細胞転移抑制機構

マウス乳癌細胞をC57BL/6マウスに同所移植を行ったところ、4T1乳癌細胞及びColon26大腸癌細胞では移植後約4週間後に一定の肺転移数を認め、自然肺転移モデルとして確立出来た。一方、E0771乳癌細胞では肺転移数の個体差が大きい為モデル確立には至らなかった。前述2つの自然肺転移モデルを用いて、同所移植癌細胞の生着が認められたところでANP(0.5γ・4週間)を充填したosmotic pumpを皮下埋没し、4週間後に肺転移数、組織の炎症性変化を検討した。対照群と比較して、肺転移数はANPによって有意に抑制され、E-selectin等の接着分子や前転移ニッチ関連分子であるS100A8/A9、SAAの遺伝子発現の抑制も認められた。また、LPS誘導及び癌細胞同所移植後の肺組織を用いて網羅的遺伝子発現解析を行ったところ、S100A8/A9等の共通して変化する遺伝子群を認めた。さらにパスウェイ解析等をすすめる予定である。心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)は、現在急性心不全治療薬、心不全マーカーとして臨床応用されている。高リスク肺癌手術に対する周術期低用量ANP投与によって、術後早期再発抑制効果を新たに見出した。本研究の目的は、ANPの肺血管内皮細胞制御による癌細胞の血行性肺転移抑制効果とその機序を明らかにすることである。数種類の癌由来細胞株を用いたマウス尾静脈注入による血行性肺転移モデルや癌細胞の同所移植による自然肺転移モデルにおいて、ANPの肺転移抑制作用を認めた。この効果は、血管内皮細胞に発現しているANP受容体を介して、接着分子E-selectinの発現や血管炎症の制御によるものである。平成26年度の大部分と27年度の一部の研究実施計画は、予定通りに実施し、論文報告することが出来た。平成26年度研究実施計画において、ルシフェラーゼ発現癌細胞株の作製とANPによる肺転移抑制機序解明を予定していた。ルシフェラーゼ高発現B16F10マウスメラノーマ細胞を確立し、細胞尾静注後のin vivoルシフェラーゼ活性の経時的変化を観察したが、予想以上に尾静注24時間後のルシフェラーゼ活性低下が認められ、癌細胞の血管外浸潤段階の検討に難渋した。今後、さらにルシフェラーゼ発現の高いメラノーマ細胞の作製、分子イメージングの高感度化等の改善を行う予定である。現時点で当初の研究計画に大きな変更はなく、平成28年度の研究実施計画に沿って研究を進める。最終年度となるため、研究成果を速やかに論文報告し、学会等でも発信していく予定である。ペプチド化学現時点で当初の研究計画に変更はなく、今年度の研究実施計画に沿って研究を進める。また、可能な限り平成28年度の予定研究の予備実験や基礎検討も行う予定である。当初の研究計画より早く実験及び解析結果を得ることが出来、予定経費より支出を抑えることが出来た。当初の研究計画より早い段階で実験及び解析結果を得ることができ、その為研究試薬等への支出を抑えることが出来た。今年度は学会発表や研究ミーティングに出席は控え、研究成果を上げることを優先した。次年度繰越金は、実験試薬や学会発表時の旅費に使用予定である。次年度繰越金は、実験試薬や学会発表の旅費に使用予定である。
熱帯熱マラリアのダイナミクス～多様性は媒介蚊の多様性によって維持される？

2018年度は、ケニアでの調査許可取得のための打ち合わせを行うとともに、これまで採集されてきたサンプルリストの確認と解析サンプルの検討、さらに一部のサンプルについては、nested PCRによるマラリア原虫の検出を行なった。これまで採集されてきたサンプルのリストを研究協力者から受け取り、地域、サンプル数、種構成などから、どのサンプルを解析に用いるかの選定を行なった。2006年から2011年にかけて、蚊帳が広く利用されるようになり、それに伴ってAnopheles gambiae complexの種構成が変化したと考えられる。そこで、この期間中に継続的に蚊の採集が行われた7地点(Mbita, Nyamanga, Kaugege, Mfangano, Takawiri, Kibuogi, Ngodhe)を解析の候補とした。候補とされた計14,631個体のうち、すでに9305個体の解析が終わっており、210個体から熱帯熱マラリアが検出されている。今後は残りのサンプルについて、解析を行う。調査許可申請が遅れている。過去に採集されたAnopheles gambiae complexからのマラリア原虫検出であれば、これまでのプロポーザルで許可された研究であるが、原虫の集団解析は新たなプロポーザルが必要となった。そこでプロポーザルの執筆を行なっているが、やや遅れている。Nested PCRによるマラリア原虫検出の手技を現地スタッフが十分身につけたので、2019年度は選定したELISAサンプルからのDNA抽出と熱帯熱マラリア原虫の検出、及びそれ以外の選定した蚊サンプルについても原虫の検出を行う。5,326個体についてマラリア原虫の検出、3,775個体についてはPCRによる蚊の種同定を行う。同時にプロポーザルの申請を行う。また、2018年度のデータ解析により、対象地点の過去の感染率変動を認めた。これらについて、より詳細な解析を行い、学会での発表を検討する。2018年度は、過去のデータの解析と調査許可申請についての研究打ち合わせに時間を要した。そのため、サンプルの選定は行えたが、種同定やマラリア原虫検出用の試薬を当初の予定よりも消費せず、それらの追加試薬の購入を見送ったため、次年度使用額が生じた。2019年度は、過去の熱帯熱マラリアポジティブなELISAサンプルからのDNA抽出と、マラリア感染を確認していないサンプルからのDNA抽出及びマラリア原虫検出を行う予定のため、そのための試薬の購入に充てる。また、現地スタッフが一人退職したことで実験の人手が不足するため、現地で実験助手を一人雇うことを検討しており、その場合は謝金の支出を予定している。また、過去のサンプルの解析から明らかになった各地のマラリア媒介蚊の種構成について、年度末に衛生動物学会での発表を予定しているため、その旅費を見込んでいる。
高負荷活動従事者のリアルタイム疲労状態把握手法の提案

消防隊員の活動現場はオフィスや生産工場などに比べ過酷であり,かつ消防活動は高負荷活動の一つであるであることから,このような環境下での活動が,消防隊員の心肺機能あるいは体温上昇にどのような影響を与えるのかを検討するために,8階建訓練棟での消防訓練における消防隊員の活動記録をもとに,立体的な活動を平面的な活動で置き換えた消防活動モデルを作成した。現役の消防隊員18名(2942歳)の協力のもと,この消防活動モデルに沿った活動を実施し, RR間隔データの周波数解析で得られるスペクトル波形と揺らぎ指数と体温変化と組み合わせた疲労状態判定ロジックを構築した。昨年度は,高負荷活動の一つである消防活動が,隊員の心肺機能あるいは体温上昇にどのような影響を与えるのかを検討するために,8階建訓練棟での消防訓練における消防隊員の活動記録をもとに,安定した条件下で再現性よくしかも各活動におけるデータ解析が可能な十分な時間間隔を有する活動項目で構成された消防活動モデルを作成した。今年度は現役の消防隊員18名(2942歳)の協力のもと,高温多湿状況を再現した人工気候室内で,この消防活動モデルに沿った負荷活動を実施し,各隊員のRR間隔,外耳温度を連続測定した。また,唾液中のαアミラーゼ濃度,VAS値および血中乳酸値については,負荷活動前後で測定した。その結果,RR間隔データを周波数解析することで得られるパワースペクトル密度のスペクトル波形が負荷量によって変化することを確認した。さらに,消防活動のような高負荷活動状態下では,パワースペクトル密度をある周波数範囲に対してべき級数近似したときのべき数の値が,既に報告されている値よりも大きな値となること分かった。またこのパワースペクトル密度に呼吸反射の影響が及ばない低負荷活動下では,負荷量の変化に追随してべき数の値も変化することから,べき数の値を追跡することで,心肺への負荷状態を判定できることを示した。さらに,呼吸反射の影響が現れる高負荷状況下では,トータルパワーに対する呼吸反射が現れる周波数領域のパワーの比が,負荷程度と相関があることを示した。これらの情報と体温変化をもとに,疲労状態判定ロジックの基礎方針を決定した。しかし,今回の測定ではすべての被験者が途中中断することなく負荷活動を完遂したため,活動停止の閾値に係わる情報を得ることができなかった。この点につては測定方法の再検討から取り組むべき課題として残った。消防隊員の活動現場は,オフィスや生産工場などの作業環境に比べ過酷であり,このような労働環境下での活動に伴う負担が,消防隊員の身体的・精神的な疲労へと繋がると考えられる。疲労蓄積が原因となり,人的ミスや安全管理の欠如,傷病者やその関係者との対応時の齟齬が生まれる可能性がある。今年度は、消防活動が隊員の心肺機能や肉体にどのような負荷がかかっているのかを,安定した条件下で再現性よく負荷の程度と心肺機能や生体情報との関係を示すデータを積み重ねることができること,それぞれの活動におけるデータ解析が実施できるだけの十分な時間をもつ項目で構成されていることを条件とした消防活動モデルの提案を目的とした。消防活動モデル構築の対象とした活動は,8階建て訓練棟での消防活動であり,体温上昇の時間変化,瞬時心拍数の立ち上がりおよび最高到達心拍数を実測した。その結果,熱抵抗の高い防火衣を着装した状態での25分間の消防活動により,瞬時心拍数は活動開始から終了まで160190 bpmの範囲で変動し,また,外耳温は活動開始から単調に上昇し,約3 °Cの上昇を記録した。このことからも消防活動は,身体的に負荷の高い活動であることがわかった。8階建て訓練棟での消防隊員の立体的な動きを,屋内の限られた平面での活動で置き換えた項目を組み合わせることで消防活動モデルを構築した。構築した消防活動モデルに沿った活動において測定した瞬時心拍数,外耳温の時間変化は,中層建物での消防訓練におけるこれら物理量の時間的変化と絶対値の変化を模擬できることを確認した。消防活動に伴う疲労蓄積を測定するために,安定した条件下で再現性よくデータ取得するための消防活動モデルを,中層建物での消防訓練における消防隊員の立体的な動きを,屋内の限られた平面での活動で置き換えた項目を組み合わせることで構築できた。温度・湿度が制御できる人工気候室にて,構築した消防活動モデルに従った活動を実施し,データを積み重ねている。RR間隔のゆらぎ成分の周波数解析から,周波数に対するパワースペクトルの減衰性状に注目した検討を行う。また,疲労度判定のしきい値を検討するために,活動時間と印加負荷量の組み合わせに注目した測定を実施する。該当なし
Pathogenic Role of Atypical Chemoattractant Receptors in Immune Complex-induced Arthritis

慢性炎症性疾患において組織で生成されたChemoattractant分子がどのように血液中を循環する免疫細胞を炎症局所へ遊走させるか、その機序は未だ不明である。本研究では、免疫細胞の動態とChemoattractant分子の相互間作用を明らかにする。さらに、炎症下で免疫細胞の遊走を効果的に抑制する標的を同定し、新たな免疫治療法の基礎を確立する。
リン脂質ポリマーを利用した新規分離膜の開発

新規ろ過膜の開発を目的として2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)ポリマーによる膜の表面修飾を行った。ここではポリマー層の構造制御が可能な表面開始原子移動ラジカル重合(SI-ATRP)法を利用した。その結果、耐汚染性とともに高い透水性と高い溶質阻止性を持たせた膜を開発できた。ポリマー層の構造を最適化することで、より高機能な膜の開発が可能になると考えられる。平成27年度は、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)ポリマーの特性を活かした新規分離膜を開発するため、表面処理の方法と処理条件の検討、作製した膜の構造評価および性能評価を行った。処理法にはシランカップリング法と表面開始型原子移動ラジカル重合(SI-ATRP)を、基材には多孔質ガラス膜とシリコンウェハーを利用した。シランカップリング法を利用した処理では、ナノレベルの細孔制御を実現するためMPCポリマー溶液にジルコニアナノ粒子を加え、ポリマー濃度、水分量、処理時間、pH、粒子濃度の影響を検討した。しかしながら、粒子担持層の薄層化と均一化が課題となり、引き続き条件の最適化が必要となった。SI-ATRP法を利用した処理では二種類の開始剤を利用した。多孔膜とシリコンウェハーのいずれの場合もFT-IRによりMPCポリマーの重合が確認できたが、多孔膜では開始剤の固定化条件の見直しが必要となった。シリコンウェハーでは、エリプソメトリーによるMPCポリマー層の厚みの評価、走査型プローブ顕微鏡による表面観察ならびに凹凸の評価から、文献値と同様の結果が得られた。平成27年度は分離膜開発のコンセプトを検証することを最優先課題として取り組んだが、多孔膜への表面処理条件の設定に時間を要したため、分離膜としての性能評価を十分には行うことができなかった。そのため、初年度の計画にはやや遅れが生じた。一方、次年度に予定していたSI-ATRP法を利用した表面処理については、前倒しで進めることができた。ろ過膜のファウリングはファウラントが膜表面や細孔内に吸着することで生じるため、その対策として2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(以下MPC)ポリマーによる表面処理が期待されている。本研究では、耐ファウリング性の他に、ポリマー鎖の長さおよび数密度により透水性と分画性が制御可能な新規膜の開発を目指している。平成28年度は、表面開始原子移動ラジカル重合法(以下SI-ATRP)によるポリマー層の構造および物性の制御手法の確立の他、膜への重合と膜性能に対するポリマー層の構造の影響について検討することを目的とした。基材には、表面が平滑なシリコンウェハおよびシラス多孔質ガラス膜(孔径50および400nm、以下SPG膜)を利用した。表面処理の操作は、APTESによるアミノ化、BiBBによる開始剤化、MPCの重合の三つのステップとした。アミノ化には溶液法と蒸着法を、重合法にはSI-ATRP法とSI-ARGET ATRP(以下SI-ARGET)法を用いた。フリーの開始剤にはEBIBを利用した。シリコンウェハを基材として用いた結果、重合度DP([MPC]/[EBIB])によりMPCポリマー層の厚さが制御できること、厚みの増加とともに表面がより親水化すること、より平滑化されることが確認できた。本年度新たに検討したSI-ARGET法では、最大170nmのポリマー層が得られた。SPG膜を用いた結果、ポリマー鎖によりDextranに対する阻止率が向上したが、アミノ化の条件が膜の透水性に影響するなど新規膜開発のコンセプトの検証には至らなかった。また、孔径400nmの膜の表面処理において、純水透過流束の大幅な低下が見られた。これは細孔内のポリマー鎖密度の増大が影響しているものと推測された。本研究で提案している新規分離膜のコンセプトを検証するには、複数のパターンの膜を実際に作製し、その性能を評価する必要がある。当初予定していた基材の孔径と重合法のみでは検証に至らない可能性が生じたため、複数の孔径の基材膜を利用するとともに、新たな重合法を用いることにした。その結果、やや遅れてはいるものの、次年度への見通しが立てられた。ろ過膜のファウリングは、膜汚染物質の膜表面への堆積や吸着によって生じる。これによる性能低下は膜ろ過法の課題であり、吸着抑制能を持つ高分子による表面修飾法が期待されている。本研究では、2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(以下MPC)ポリマー層を、透水性と分画性の制御にも利用するコンセプトで新規膜の開発を行っている。平成29年度は、孔径と形状が異なる二種類のシラス多孔質ガラス膜(以下SPG膜、孔径50nm:管状膜、孔径400nm:平膜)を基材として利用した。表面修飾は、APTESによるアミノ化(溶液法または蒸着法)、BiBBによる開始剤化、MPC重合の三つのステップとした。前年度までの成果により、表面開始原子移動ラジカル重合法(以下SI-ATRP)では、重合時間と[MPC]/[EBIB]により0から数十nmの範囲でポリマー層の厚さを制御できること、還元剤を利用したSI-ARGET ATRP法では、より厚い100nm以上のポリマー層が得られることが分かっている。そこで、前者により孔径50nmの管状膜を、後者により孔径400nmの平膜の修飾を行った。膜の性能はそれぞれクロスフローろ過法とデッドエンドろ過法で評価した。

孔径50nmの修飾膜では、溶質に対する阻止率が大幅に向上した。一方、透水性は大きく低下してしまった。孔径400nmの修飾膜でも透水性の低下が見られた。タンパク質を利用した試験では、未修飾膜に比べ吸着量が低下し、MPCポリマーによる耐ファウリング性の向上は確認できた。透水性の低下は、細孔内のポリマー鎖密度の影響と推察されたため、膜性能に対するポリマー層構造の影響をモデル化し考察した。コンセプトの妥当性を明確に実証することはできなかったが、今後、多孔膜に適した表面修飾条件を見出すことで新規膜が実現できるものと考えている。新規ろ過膜の開発を目的として2-メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)ポリマーによる膜の表面修飾を行った。ここではポリマー層の構造制御が可能な表面開始原子移動ラジカル重合(SI-ATRP)法を利用した。その結果、耐汚染性とともに高い透水性と高い溶質阻止性を持たせた膜を開発できた。ポリマー層の構造を最適化することで、より高機能な膜の開発が可能になると考えられる。新規分離膜開発のコンセプトの検証を最優先に、引き続き多孔膜へのMPCポリマー処理を進める。初年度で課題の多くを明らかにすることができたため、その知見を元にさまざまな条件で膜を作製し、処理法および条件がMPCポリマー層の構造および物性、膜性能に及ぼす影響を整理する。分析は、走査型プローブ顕微鏡・走査型電子顕微鏡・エリプソメトリーによる構造評価、流動電位法による表面ゼータ電位測定、走査型プローブ顕微鏡による表面間力の評価を予定している。膜の性能(透水性と分画性)は、非荷電性の溶質を用いた透過試験により評価する。その結果を、未処理の基材、市販のUF膜、NF膜と比較しながら膜開発のコンセプトを検証する。また、操作圧力やクロスフロー流速の影響を検討することで、新規膜の分離機構の検討も計画している。また、MPCポリマーの最大の特徴である膜の耐汚染性に関する知見も適宜得る予定である。以上の結果から、最終的に、重合条件、細孔構造および物性、膜性能の関連性について系統的に評価する。平成28年度の研究により、平滑なシリコンウェハに対して重合条件とポリマー層構造の関係を明らかにすることができた。また、多孔膜への重合には平滑な表面の場合とは異なる条件設定の必要性が示唆された。次年度は、これらの知見をもとに本研究で提案している新規分離膜のコンセプトを検証する。特に、膜性能(透水性および分画性)への影響が大きいと考えられる重合部位および重合状態の制御について検討する。最終的には、これにより得られた膜を利用し、ポリマー層の構造と膜性能の関連性を定量的に評価する。また、ろ過条件として操作圧力やクロスフロー流速が膜性能に及ぼす影響を検討することで、新規膜の分離機構についての新たな知見を得る予定である。化学工学進捗状況が当初の計画から変更になったため、主に学会発表の旅費分を次年度に繰り越すことになった。実験内容の変更にあわせて購入物品も変更した。進捗状況が若干遅れていることもあり、研究の遅れならびにそれにともなう計画の変更が生じた。それによって当初の計画より物品費の購入および学会発表の件数が少なくなっていることが次年度への繰越の主な理由である。
波長可変レーザーを用いた次世代光刺激装置の開発

最近、チャネルロドプシン等の光感受性機能分子が飛躍的な発展を見せ、脳研究のさらなる発展が期待できるようになってきた。一般に細胞など光刺激したい標的は脳内に3次元的に分布している事が多い。しかし、現在の技術では3次元空間の複数の標的に瞬時にレーザー照射することは困難である。Z軸方向の深さが異なる標的に瞬時にレーザー光の焦点を合わせることを目的に、本研究ではタンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN)結晶を用いた可変焦点レンズを用いて3次元空間に分布する光感受性機能分子に高速で焦点調節可能な顕微鏡用光刺激装置を開発した。本技術により光操作技術がさらに進歩し、自然科学および工業分野で大きな前進が期待できる。最近、チャネルロドプシン等の光感受性機能分子が飛躍的な発展を見せ、Ca2+イメージングと組み合わせることにより脳研究のさらなる発展が期待できるようになってきた。一般に細胞やシナプスなど光刺激したい標的は脳内に3次元的に分布している事が多い。Z軸方向の深さが異なる標的に瞬時にレーザー光の焦点を合わせることを目的に、本研究ではタンタル酸ニオブ酸カリウム(KTN)結晶を用いた可変焦点レンズ(KTNレンズ)を用いて3次元空間に分布する光感受性機能分子に高速で焦点調節可能な顕微鏡用光刺激装置を開発した。本研究では非線形光学素子である周期分極反転(pp)結晶を用い赤外レーザーから第二高調波発生(SHG)の原理で可視光を発生させた。特にpp結晶の構造をFan-out構造にしたことにより可変波長赤外レーザーに対応し、400nm500nmの可視レーザー光を発生可能であった。このレーザー光を顕微鏡に導入し、KTNレンズに高電圧をかける事により焦点移動を高速に行った。生物サンプルとしてGFPを発現した遺伝子改変線虫を用い、960nmの近赤外レーザーを用いてGFPを可視化することにより、焦点移動の実験を行った。本技術開発により種々の波長の光感受性機能分子を活性化することが可能となり光操作技術、可視化技術が飛躍的に進歩するとともに、それを利用する自然科学、および工業分野で大きな前進が期待できる。
進化心理学と適応行動 ―領域横断的研究―

本年度は、以下の各領域において前年に引き続き、進化的な視点から実証的な研究を行った。1.殺人研究:日本各地の地方裁判所の判例をもとに平成期の殺人に関するデータベース化の整備を継続した。また1980年代の警察資料をもとに、殺人にかかわるリスクファクターとして収入、学歴、就職状況、婚姻状況、精神状態などを比較し、進化心理学による予測の検証を行ない、人間行動進化学研究会で発表した。2.出生率・死亡率の性差:明治期の人口動態資料から、嫡出子、庶子、私生児ごとに出生・死亡率性差を分析した。その結果、庶子では男児、私生児では女児の出生率が高く、親による子の差別が行われていたことが示された。米国人間行動進化学会でその成果を発表した。3.適応的な認知バイアス:前年に引き続き、内集団と外集団の差別に関する認知バイアスがあることを4枚カード問題を用いて検証し、国際学会で発表した。4.進化的精神医学:海外の研究者と共同で、うつや不安には、無用なリスクから身を守る適応的な防御の側面があることを分子精神医学誌に発表した。5.自閉症児の認知に関する実験的検討:自閉症児は共同注視において障害があるか、そのメカニズムを検討するために、視線方向への自動的注意に関する実験的検討を引き続き行った。6.自閉傾向尺度に関する予備的研究:健常者を対象として、自閉傾向尺度(日本版)と図形埋め込み課題、クロニンジャーのTCI、いじめられやすさ、性差などの関係を予備的に調査し、専門雑誌に投稿した。7.その他、類人猿における情動認知、新世界ザルの色覚の進化に関する行動実験を継続し、学会発表し、学術誌に投稿した。本研究では、心理学の諸分野にまたがって進化的な視点から以下のような実証的な研究を行った。1.殺人研究:進化心理学の古典的な研究の一つにDaly & Wilsonによる殺人研究がある。本研究では、日本の戦後日本の殺人データを進化心理学的視点から分析した。その結果、現代日本の殺人では通文化的パターンとされる男性殺人の年齢効果が劇的に消失する過程が浮き彫りになった。また、他文化と比して、母親による嬰児殺しが多いことが示された。男性による性的嫉妬殺人では他文化と共通のパターンが見られた。2.死亡率性差:哺乳類全般において、どの年齢段階でも雄の死亡率は雌のそれを上回ることが知られている。人においてもこの一般傾向が当てはまるが、途上国などでは女性の死亡率が高くなる場合がしばしばある。明治期以降の日本の死亡率性差を調査したところ、1890年代から1930年代までの間(すなわち、富国強兵期)にとくに10代の女性死亡率が男性死亡率を大きく上回っていた。このことから、戦前の家父長制社会において、親が女子差別を行っていたことが示唆された。3.適応的な認知バイアス:人類は少なくとも数十万年以上にわたって、最大100名規模の集団で採集狩猟生活を営んできた。この進化的適応環境において培われた内集団と外集団の差別化は、現代人の認知バイアスの中にも痕跡をとどめていると考えられる。4枚カード問題を用いた実験的調査によって、集団の差別化に関する主題効果(認知バイアス)が認められた。4.進化的臨床心理学:進化的精神医学では、うつや不安と言った障害は、別の状況における適応と深く関わっていることが示唆されている。本研究では、質問紙と面接による予備的な調査を行い、達成困難な目標に直面したときに落ち込みや不安が生じやすく、それによって行動の適応的調整が行われているかどうかを検討した。結果については、現在、分析中である。5.進化心理学者によって提唱された、裏切り者検知及び心の理論という領域固有的認知機能の遺伝率を双生児比較法によって行動遺伝学的に調査した。

これらの遺伝率は低く、集団内の遺伝的変異が少ないことが示され、過去において強力な淘汰圧があったことが示唆された。本年度は、以下の各領域において進化的な視点から実証的な研究を行った。1.殺人研究:海外の共同研究者とともに、きょうだい内での殺人について出生順位の影響を検討し、結果を国際誌に公表した。また、被殺人率に関して途上国を含めた国際比較を行い、経済的困窮と経済的不平等がどのように影響するかを分析した。2.出生率・死亡率の性差:明治期の人口動態資料から、嫡出子、庶子、私生児ごとに出生・死亡率性差を分析した。その結果、庶子では男児、私生児では女児の出生率が高く、親による子の差別が行われていたことが示唆された。3.適応的な認知バイアス:前年に引き続き、内集団と外集団の差別に関する認知バイアスがあることを4枚カード問題を用いて検証し、結果を国際誌に発表した。4.進化的精神医学:海外の研究者と共同で、うつや不安には、無用なリスクから身を守る適応的な防御の側面があることを文献研究によって示した。5.自閉症児の認知に関する実験的検討:自閉症児は共同注視において障害があるか、そのメカニズムを検討するために、視線方向への自動的注意に関する実験的検討を行った。6.自閉傾向尺度に関する予備的研究:健常者を対象として、自閉傾向尺度(日本版)と図形埋め込み課題、クロニンジャーのTCI、いじめられやすさ、性差などの関係を予備的に調査した。7.その他、類人猿における情動認知、新世界ザルの色覚に関する行動実験、乳幼児における数的認知の研究などについて実験を行った。本年度は、以下の各領域において前年に引き続き、進化的な視点から実証的な研究を行った。1.殺人研究:日本各地の地方裁判所の判例をもとに平成期の殺人に関するデータベース化の整備を継続した。また1980年代の警察資料をもとに、殺人にかかわるリスクファクターとして収入、学歴、就職状況、婚姻状況、精神状況などを比較し、進化心理学による予測の検証を行ない、人間行動進化学研究会で発表した。その結果、庶子では男児、私生児では女児の出生率が高く、親による子の差別が行われていたことが示された。米国人間行動進化学会でその成果を発表した。3.適応的な認知バイアス:前年に引き続き、内集団と外集団の差別に関する認知バイアスがあることを4枚カード問題を用いて検証し、国際学会で発表した。4.進化的精神医学:海外の研究者と共同で、うつや不安には、無用なリスクから身を守る適応的な防御の側面があることを分子精神医学誌に発表した。5.自閉症児の認知に関する実験的検討:自閉症児は共同注視において障害があるか、そのメカニズムを検討するために、視線力向への自動的注意に関する実験的検討を引き続き行った。6.自閉傾向尺度に関する予備的研究:健常者を対象として、自閉傾向尺度(日本版)と図形埋め込み課題、クロニンジャーのTCI、いじめられやすさ、性差などの関係を予備的に調査し、専門雑誌に投稿した。7.その他、類人猿における情動認知、新世界ザルの色覚の進化に関する行動実験を継続し、学会発表し、学術誌に投稿した。
都市集約型 産官学協調 生涯学習ネットワークの構築

本研究は,幕張新都心地区内の大学と企業間をレーザー光中継器により相互に接続し,完全双方向のTV会議システムによる遠隔授業を主軸に,産官学協調による社会人向け都市集約型生涯学習ネットワークの構築をめざしたものである.その上でいくつかの実証的実験試行を行い,有効性を確認することで,今後我が国に多く所在,開発されると予想される同様の地域における生涯学習実施基盤のモデルとして示すことができる.また研究開発用ギガビットネットワークの幕張ギガビットリサーチセンターも同一地区内にあり,国内遠距離都市間を接続するも可能である.平成12年度には生涯学習ネットワークの構築と高速伝送にもとづく遠隔教育実験を行った.同じ幕張新都心地区内にあるメディア教育開発センター,千葉県の運営するメディアサーフィン,キヤノン販売ビルを実験学習地点として平成13年3月下旬に4日間にわたる実験を行った.幕張地区に住むシニアを対象に実施した実験的情報教育実践であった.ブロードバンドによる高品位な双方向ビデオ会議,アプリケーション共有による遠隔地個別指導,レスポンス・アナライザによる非同期フィードバックなどを盛り込むことにより,遠隔地でもコミュニケーションがより緊密になり,受講者からも好評価を得た.平成13年度には同時双方向の遠隔教育とウェブベースのカウンセリングシステムとを連動させた実験を平成14年2月に実施した.公的IT講習の事後フォローアップ目的でカウンセリングシステムが友好に作動することが確認された.連携先の研究開発プロジェクトは次のとおりである.・名称:幕張メディアサーフィン(幕張新都心地域情報化プロジェクト)・内容:幕張新都心における地域の情報化を推進するために,幕張新都心事業を行う千葉県企業庁,新都心立地企業,県内大学などによる運営協議会をつくり,ここが主体となり下記の事業を実施している.本研究では幕張新都心地区内の大学と企業間をレーザー光中継器により相互に接続し,完全双方向のTV会議システムによる遠隔授業を主軸に,資料や教材はインターネット配信する産官学共同の社会人向け都市集約型生涯学習ネットワークの構築をめざし,同時に企業からの実用的要求を統合、分析してコンテンツ教材の開発を行うことを目的とする.図は生涯学習ネットワークにより地域へ提供される各種教育サービスのイメージである.また研究開発用ギガビットネットワークの幕張ギガビットリサーチセンターも同一地区内にあり,国内遠距離都市間を接続することができる.我が国では欧米諸外国に比べて,大学や官公庁機関,民間企業が都市の比較的近距離範囲に集約的に存在している場合が多い.このような立地条件は土地や建物の狭隘なことのディメリットがしばしば指摘されるところであるが,一方で相互間の距離的近接によりレーザ光中継器によるネットワーク接続や実際の移動による対面型の交流がしやすいことなどの長所がある.平成12年度の主たる目標は生涯学習ネットワークの構築と高速伝送にもとづく遠隔教育の試行にあった.同じ幕張新都心地区内にあるメディア教育開発センター,千葉県の運営するメディアサーフィン(幕張ギガビットリサーチセンター),キヤノン販売ビルを実験学習地点として平成13年3月下旬に4日間にわたる実験を行う.本研究は,幕張新都心地区内の大学と企業間をレーザー光中継器により相互に接続し,完全双方向のTV会議システムによる遠隔授業を主軸に,産官学協調による社会人向け都市集約型生涯学習ネットワークの構築をめざしたものである.その上でいくつかの実証的実験試行を行い,有効性を確認することで,今後我が国に多く所在,開発されると予想される同様の地域における生涯学習実施基盤のモデルとして示すことができる.また研究開発用ギガビットネットワークの幕張ギガビットリサーチセンターも同一地区内にあり,国内遠距離都市間を接続するも可能である.平成12年度には生涯学習ネットワークの構築と高速伝送にもとづく遠隔教育実験を行った.同じ幕張新都心地区内にあるメディア教育開発センター,千葉県の運営するメディアサーフィン,キヤノン販売ビルを実験学習地点として平成13年3月下旬に4日間にわたる実験を行った.幕張地区に住むシニアを対象に実施した実験的情報教育実践であった.ブロードバンドによる高品位な双方向ビデオ会議,アプリケーション共有による遠隔地個別指導,レスポンス・アナライザによる非同期フィードバックなどを盛り込むことにより,遠隔地でもコミュニケーションがより緊密になり,受講者からも好評価を得た.平成13年度には同時双方向の遠隔教育とウェブベースのカウンセリングシステムとを連動させた実験を平成14年2月に実施した.公的IT講習の事後フォローアップ目的でカウンセリングシステムが友好に作動することが確認された.本研究は,幕張新都心地区内の大学と企業間をレーザー光中継器により相互に接続し,完全双方向のTV会議システムによる遠隔授業を主軸に,産官学協調による社会人向け都市集約型生涯学習ネットワークの構築をめざしたものである.その上でいくつかの実証的実験試行を行い,有効性を確認することで,今後我が国に多く所在,開発されると予想される同様の地域における生涯学習実施基盤のモデルとして示すことができる.また研究開発用ギガビットネットワークの幕張ギガビットリサーチセンターも同一地区内にあり,国内遠距離都市間を接続するも可能である.平成12年度には生涯学習ネットワークの構築と高速伝送にもとづく遠隔教育実験を行った.同じ幕張新都心地区内にあるメディア教育開発センター,千葉県の運営するメディアサーフィン,キヤノン販売ビルを実験学習地点として平成13年3月下旬に4日間にわたる実験を行った.幕張地区に住むシニアを対象に実施した実験的情報教育実践であった.ブロードバンドによる高品位な双方向ビデオ会議,アプリケーション共有による遠隔地個別指導,レスポンス・アナライザによる非同期フィードバックなどを盛り込むことにより,遠隔地でもコミュニケーションがより緊密になり,受講者からも好評価を得た.

平成13年度には同時双方向の遠隔教育とウェブベースのカウンセリングシステムとを連動させた実験を平成14年2月に実施した.公的IT講習の事後フォローアップ目的でカウンセリングシステムが友好に作動することが確認された.
疼痛認知における体性感覚と情動反応の分離に着眼した慢性疼痛治療法の開発

本研究の目的は、痛みに伴う感覚情報と符の情動反応を処理する脳内神経回路を独立して制御することで、慢性的な痛みの治療が可能になるかを基礎研究と臨床研究の両側面から検証することである。符の情動が強い場合、、生体の痛み刺激に対する感受性が高まることはよく知られているが、そのメカニズムは不明である。そこで、これまでに明らかにしてきた、長期的に痛みを経験したマウスで活性化が見られる脳領域の活動性の変化を、無麻酔・無拘束の動物を用いた大規模脳活動記録により測定した結果、体性感覚および情動を処理する脳領域の活動が変化していた。また、複数の脳領域において、興奮同期性や周波数依存的な情報伝達に変化が見られることを観察した。これら各脳領域の興奮性や活動同期性の変化は、慢性疼痛の発現において、重要な役割を果たしている可能性が示唆された。次に、負の情動が高まっている動物の痛み感受性の亢進メカニズムを明らかにするため、これまでの検討から明らかになっている前帯状回皮質のノルアドレナリン神経系の機能について解析を続けたところ、前帯状回皮質のノルアドレナリン量が低下しており、ノルアドレナリン神経系の機能を化学遺伝学的な手法により選択的に抑制すると、痛みの感受性が亢進したことから、負の情動が高まっている状態での痛み感受性の変化に、前帯状回皮質のノルアドレナリン神経系の機能変化が関与することを明らかにすることができた。さらに神経障害性疼痛の際の大脳皮質間における機能連関については、前帯状回皮質と補足運動野M2において、ある周波数領域帯の神経活動が亢進し、2つの領域間の神経ネットワークの結びつきも強くなっていることが数理的な解析で明らかになった。これらのことから、慢性疼痛の際には、情動を司る神経活動の変化が、体性感覚を処理する領域の機能を行進する可能性が示された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、痛みに伴う感覚情報と負の情動反応を処理する脳内神経回路を分離し、それぞれを独立してコントロールすることで慢性的な痛みの治療が可能になるかを検証することである。負の情動が強い場合、生体の痛み刺激に対する感受性が高まることはよく知られているが、そのメカニズムについてはよくわかっていない。そこで、体性感覚と負の情動の神経回路を人為的に調節した際の痛み認知への影響を検証する。まず、負の情動が高まっている状態での痛み認知の変化を、うつ病モデルである慢性社会的敗北ストレス負荷マウスで確かめたところ、うつ様の行動変化が見られる前に、触刺激に対する痛覚過敏が認められた。また、痛みの情動的側面を生み出す脳領域である帯状回皮質のノルアドレナリン神経系の機能が低下しており、薬理学的介入によりこの神経系の機能を高めると、痛み閾値の低下が消失することがわかった。次に、神経障害による痛みのモデルや起炎物質であるホルマリンの足蹠投与による炎症性の痛みが生じている際の脳活動をactivation-induced manganese-enhanced magnetic resonance imaging (AIM-MRI)により解析したところ、ヒトの機能的MRIと同様の脳領域が活性化していることを突き止めた。AIM-MRIの結果から、ホルマリンによる炎症性疼痛反応時に脳活動が上昇している領域での神経活動マーカータンパク質の発現上昇を確認している。また、痛みを認知する際に活性化する大脳皮質間の機能的連関が変化していることを見出した。さらに、神経活動依存的にClozapine N-oxideで活性化するhM4Diを発現する遺伝子改変マウスの作製を行っており、次年度に痛みで活性化する感覚情報と負の情動反応を処理する脳内神経回路の選択的機能調節による痛み認知への影響について検討を開始する。初年度は、うつ病の動物モデルの作製が完了し、行動学的ならびに免疫組織化学的、神経化学的な手法を用いて解析を行うことができた。この結果は、現在投稿論文として発表するため準備をしている。また、activation-induced manganese-enhanced magnetic resonance imagingを用いて、急性痛および神経障害性痛のモデル動物の覚醒状態下での脳活動の解析も完了することができた。現在、他の行動学的、免疫組織学的、遺伝子工学的な手法を組み合わせた検討を続けており、次年度以降に学会発表ならびに投稿論文としてまとめることができると考えている。また、大脳皮質ー大脳皮質間の機能調節では、神経障害性疼痛モデルでの解析が行われており、大脳皮質間の機能的連関が神経障害性疼痛モデルにおいて変化が生じていることを見出した。次年度以降には、機能的連関の異常が、実際に痛み認知の変化への原因であるのかについて行動学的、免疫組織学的、遺伝子工学的ならびに電気生理学的手法を用いて解析を行う。また、遺伝子改変マウスの作製は、計画通り完了した。薬物の微量注入法を組みわせて、脳領域特異的な神経系の機能調節を行い、痛み刺激により活性化する各脳領域を独立してコントロールした際の痛み認知への影響を明らかにする。イメージングの研究が想定以上に進展し、モデルの作製も順調に完了したことから、当初の計画以上に進んでいると考えている。本研究の目的は、痛みに伴う感覚情報と負の情動反応を処理する脳内神経回路を独立して制御することで、慢性的な痛みの治療が可能になるかを基礎研究と臨床研究の両側面から検証することである。負の情動が強い場合、生体の痛み刺激に対する感受性が高まることはよく知られているが、そのメカニズムは不明である。

そこで、慢性的な痛みを与えた場合(神経障害による慢性痛)での脳活動をactivation-induced manganese-enhanced magnetic resonance imaging (AIM-MRI)により解析した結果、急性炎症性疼痛とは異なり、情動を司る脳領域が活発に活動していることを明らかにした。次に、神経活動マーカーであるcFosの発現について、神経障害性疼痛モデル動物の脳内で解析を行った結果、島皮質において、発現上昇が認められた。また、神経障害性疼痛モデルで活性化していた島皮質へδオピオイド受容体作動薬を処置すると、痛み閾値の低下が抑制されることも見出した。さらに、負の情動を生み出すと想定される帯状回皮質のノルアドレナリン神経系を選択的に抑制すると、痛み閾値が低下することも確認した。これらのことから、慢性的な痛み刺激の持続により、不快な情動を司る脳回路が活性化されるため、痛み閾値の低下が引き起こされる可能性が示唆された。また、大脳皮質ー大脳皮質間の慢性疼痛による機能修飾では、神経障害性疼痛時において一次体性感覚野(S1)と補足運動野(M2)の間の神経活動の同期活動に変化が見られる傾向が見られた。さらに、臨床研究において、がんと診断された患者の生活の質について調査を行った結果、身体的な痛みを苦痛としている患者は、それほど多くなく、精神的な苦痛を強く感じていることが明らかになった。二年次では、うつ病モデルマウスの痛み閾値の低下のメカニズムを、青斑核から帯状回皮質に投射するノルアドレナリン神経系の機能低下による可能性を示唆することができた。また、AIM-MRIを用いて、神経障害性疼痛モデルマウスの脳活動を、早期および長期の慢性痛持続時において測定し、早期では脳活動の亢進が、長期では脳活動の低下が見られることを明らかにした(論文投稿準備中)。また、神経障害性疼痛モデルマウスの痛み閾値の低下に対して、島皮質や側坐核の神経活動の亢進が関わっている可能性を免疫組織化学および行動学的な手法により示すことができた。さらに、神経活動の可視化を行うため、短い時間窓で神経活動を測定できる極微小蛍光内視鏡やCMOSイメージングセンサーの検討を行うための条件設定が完了し、カルシウム指示蛍光タンパク質であるGCaMP7やGCaMP6を発現するマウスの作製やアデノ随伴ウィルスベクターの作製も完了した大脳皮質ー大脳皮質間の神経障害時での機能的連関の変化については、M2とS1領域の興奮性の相関性が神経障害性疼痛時には変化していることを明らかにできた。この点については、予想よりも実験的な困難さがあるため、進行が遅れているが、条件設定が完了したことから、最終年度での実験の進展が大きく期待できる。一方、臨床研究においては、倫理審査の段階で止まっており、最終年度に集められる患者数なども未知数であることから、慢性疼痛患者の脳活動の測定について、どこまで検討することが出来るか不明な事が多いため、基礎研究の進展と臨床研究の進展を合わせると、おおむね順調に進展していると考えている。また、がん患者のQOLについて、アンケート調査を行った結果をまとめることもでき、予想に反して、身体的苦痛は弱く、精神的苦痛が強いことを明らかにすることができた。
内燃機関における混合気自着火制御

ホルムアルデヒドはよく知られた低温度酸化過程の中間生成物質である.先に提案した天然ガス予混合圧縮自着火機関(では天然ガスの自着火性を改善するためにホルムアルデヒドを混合気に添加し,加えて,その添加量で着火時期を制御する.冷炎生成を伴わないメタンに対してホルムアルデヒド添加は着火促進になる.冷炎を生成する低温度酸化反応場にホルムアルデヒドが添加されると冷炎まえ反応は抑制される.天然ガスには冷炎を生じさせるn-ブタンが含まれている.n-ブタン等の冷炎を発生させる成分が含まれる混合燃料へのホルムアルデヒド添加も着火を抑制す.天然ガス構成成分のなかで最もオクタン価が低いn-ブタンと最も高いメタンからなる混合燃料を用意して,n-ブタンの占める割合によってホルムアルデヒドを添加したときの効果を調べた.さらにメタン/n-ブタン混合燃料で予混合圧縮自着火運転を行い,ホルムアルデヒドを添加剤として加え,n-ブタンが燃料に占める割合によって添加ホルムアルデヒド添加効果の変化を知った.ホルムアルデヒドを添加したときの着火時期は混合気のn-ブタン含有率によって影響を受けず,ホルムアルデヒド濃度によって決まる.ホルムアルデヒド濃度によって着火を進めることも,遅らせることも可能になる.天然ガスの組成が変動してもホルムアルデヒドを混合気に添加することで,その影響を排除できる.ホルムアルデヒドを混合気に添加すると燃料の冷炎反応は抑制される.また,着火誘導期のガス組成履歴は青炎支配域でのガス組成履歴と同様のものに替わる.青炎が発生すれば熱炎発生は不可避となる.ホルムアルデヒドの強力な着火制御性はそれが青炎の誘起に効果を与えるために得られると考えられる.現在,バーナー低温度炎や急速圧縮機などを用いて,ホルムアルデヒドが持つ強力な着火制御性をそれぞれ別の手法でさらに詳しく調べ,普遍性が検証された.かって明確な着火抑制効果を示すことで広く使われたアルキル鉛の燃料ガソリンへの添加効果について,急速圧縮機と衝撃波管を用いて,その機構を明らかにしようとしている.その手法はまず,着火遅れを測定してその温度・圧力依存性を知ること.発光分光により化学種を同定すること.反応中のガスを全量サンプリングして,ガスクロマトグラフ,質量分析器で化学種を定量することである.これに続いて,温度・圧力条件を選んで,着火が得られるか得られないかの境界付近の圧縮自着火について,メタン(オクタン価:120)ならびにn-ブタン(オクタン価:94)を燃料にして,着火直前のチャージのガス組成を調べる.これまでに,これに近い手法で一酸化炭素COの生成・消滅の挙動を調べてきていて,着火の閾値となる組成臨界値を得ている.しかし,あとわずかのところはまだわからない.ホルムアルデヒドHCHOと一酸化炭素COの生成・消滅過程を詳細に検討し,そこの壁を越えんとしている.燃料をメタンとn-ブタンの混合ガスとし,その混合割合をいくつかに振り,空気を酸化剤とした混合気にホルムアルデヒドを着火制御添加剤として混ぜ,予混合圧縮着火運転して,その着火時期がどう変わるかを調べている.反応中のガスの全量サンプリング,成分定量を行ってホルムアルデヒドの着火制御添加剤としての顕著な効果を見いだした.一方,平坦低温度バーナでは,燃料を広く選ぶことができないという制約はあるものの,各種の添加剤をDopeしたり,物理的な刺激を着火まえに相当する低温度炎に与えて,その効果を肉眼で見て確認している.窒素系の化合物についてすでにいくつかに実績があり,かなり予測が可能な段階にきている.これらの結果をもとに,着火前の全炎反応中のチャージにどのような刺激を与えれば,最終的な熱炎自着火に対して,促進効果,抑制効果を与え得るか,ということを,演繹的に探っている.ホルムアルデヒドはよく知られた低温度酸化過程の中間生成物質である.先に提案した天然ガス予混合圧縮自着火機関(では天然ガスの自着火性を改善するためにホルムアルデヒドを混合気に添加し,加えて,その添加量で着火時期を制御する.冷炎生成を伴わないメタンに対してホルムアルデヒド添加は着火促進になる.冷炎を生成する低温度酸化反応場にホルムアルデヒドが添加されると冷炎まえ反応は抑制される.天然ガスには冷炎を生じさせるn-ブタンが含まれている.n-ブタン等の冷炎を発生させる成分が含まれる混合燃料へのホルムアルデヒド添加も着火を抑制す.天然ガス構成成分のなかで最もオクタン価が低いn-ブタンと最も高いメタンからなる混合燃料を用意して,n-ブタンの占める割合によってホルムアルデヒドを添加したときの効果を調べた.さらにメタン/n-ブタン混合燃料で予混合圧縮自着火運転を行い,ホルムアルデヒドを添加剤として加え,n-ブタンが燃料に占める割合によって添加ホルムアルデヒド添加効果の変化を知った.ホルムアルデヒドを添加したときの着火時期は混合気のn-ブタン含有率によって影響を受けず,ホルムアルデヒド濃度によって決まる.ホルムアルデヒド濃度によって着火を進めることも,遅らせることも可能になる.天然ガスの組成が変動してもホルムアルデヒドを混合気に添加することで,その影響を排除できる.ホルムアルデヒドを混合気に添加すると燃料の冷炎反応は抑制される.また,着火誘導期のガス組成履歴は青炎支配域でのガス組成履歴と同様のものに替わる.青炎が発生すれば熱炎発生は不可避となる.ホルムアルデヒドの強力な着火制御性はそれが青炎の誘起に効果を与えるために得られると考えられる.

現在,バーナー低温度炎や急速圧縮機などを用いて,ホルムアルデヒドが持つ強力な着火制御性をそれぞれ別の手法でさらに詳しく調べ,普遍性が検証された.明確な着火抑制効果を示すことでかって広く使われたアルキル鉛の燃料ガソリンへの添加効果について,急速圧縮機と衝撃波管を用いて,その機構を明らかにしようとた.その手法はまず,着火遅れを測定してその温度・圧力依存性を知ること.発光分光により化学種を同定すること.反応中のガスを全量サンプリングして,ガスクロマトグラフ,質量分析器で化学種を定量することである.これに続いて,温度・圧力条件を選んで,着火が得られるか得られないかの境界付近の圧縮自着火について,メタン(オクタン価:120)ならびにn-ブタン(オクタン価:94)を燃料にして,着火直前のチャージのガス組織を調べた.これまでに,これに近い手法で一酸化炭素COの生成・消滅の挙動を調べてきていて,着火の閾値となる組成臨界値を得ていた.石油系ないしは炭化水素系燃料の圧縮自着火に関して,素反応化学動力学(Full Chemical Kinetics)計算を行った結果,ホルムアルデヒドHCHO以外には自着火制御に大きく貢献する化学種が無いと予測された.ホルムアルデヒドHCHOと一酸化炭素COの生成・消滅過程を詳細に検討し,双方化学種の干渉過程を調べた.燃料をメタンとn-ブタンの混合ガスとし,その混合割合をいくつかに振り,空気を酸化剤とした混合気にホルムアルデヒドを着火制御添加剤として混ぜ,予混合圧縮着火運転して,その着火時期がほぼ一義的にホルムアルデヒド濃度に支配されることをつきとめた.あわせて反応中のガスの全量サンプリング,成分定量を行ってホルムアルデヒドの着火制御添加剤としての顕著な効果を見いだした.一方,平坦低温度バーナでは,燃料を広く選ぶことができないという制約はあるものの,各種の添加剤をDopeして,化学的な刺激を着火まえ相当低温度炎に与えて,その効果を肉眼や写真撮影で見,さらにはガス採集組成分析て確認した.窒素系の化合物についてすでにいくつかに実績があるが,それら以上にここでもホルムアルデヒドHCHOの前炎反応促進・抑制についての有効性が確かめられた.これらの結果をもとに,着火前の全炎反応中のチャージにどのような刺激を与えれば最終的な熱炎自着火に対して,促進効果,抑制効果を与え得るか,ということを,演繹的に探れるようになった.
女性学長はなぜ増えないのかー日本の構造的特質と将来展望の探索ー

本研究の目的は、女性学長・リーダーを生み出し、育成していくための展望を示すことにあり、日本の大学のダイバーシティを支えるリーダーシップやマネジメントのあり方がいかにあるべきかという普遍的課題に挑戦する。具体的には、文献調査やインタビュー調査を通して、女性学長が選出され活躍していく個別の事例や女性リーダー間の交流等の実態を検討する。日本の女性学長は増えつつあるが、いまだ11%と国際的に見て低く、国立大学に限れば初の女性学長が誕生した1997年以降、23%のままである。大学等における女性管理職の増加は政策課題になっているものの、女性学長の実態を体系的に解明した研究はまだなく、本研究の意義は高い。
房水流出路プロテオグリカン発現制御による緑内障遺伝子治療の開発

我々は房水中のTGF-β2の上昇が隅角線維柱帯細胞に作用し、線維柱帯細胞におけるプロテオグリカン産生を上昇させ、緑内障眼において隅角の房水流出路の抵抗を上昇させるという原発開放隅角緑内障の発症メカニズムを検証した。ヒト及びウシ培養線維柱帯細胞において、RT-PCR法により線維柱帯細胞が産生するプロテオグリカンを同定した。その結果、デコリン、リミカン、フィブロモジュリンの三種類のプロテオグリカンの遺伝子発現が確認された。そこで、生理活性因子のTGF-β2を加えて線維柱帯細胞を培養し、これらの三種類のプロテオグリカンの遺伝子発現の変化を解析した。TGF-β2刺激により、三種類のプロテオグリカン、デコリン、ルミカン、フィブロモジュリンのすべてにおいて、遺伝子発現量の上昇がみられた。次に、ヒトの房水標本におけるTGF-β2濃度をELISA法を用いて測定した。様々な病型の緑内障眼と白内障眼から房水標本を採取し、房水中のTGF-β2濃度を解析したところ、開放隅角緑内障眼において白内障眼よりも高濃度のTGF-β2が認められた。また、緑内障病型間では、偽落屑症候群において開放隅角緑内障眼よりもTGF-β2濃度が低いことがわかり、緑内障病型によってTGF-β2濃度が異なることがわかった。さらに、実験的開放隅角緑内障モデル作成を目的として、線維柱帯細胞にTGF-β2遺伝子の遺伝子導入を試みた。培養線維柱帯細胞およびサル線維性柱帯細胞にHVJリポソームを用いた遺伝子導入を行い、効率よく遺伝子導入を行うことが可能であった。以上実験結果により、原発開放隅角緑内障の発症メカニズムに房水中TGF-β2の異常上昇およびその結果上昇する線維柱帯細胞のプロテオグリカンの産生が関わる可能性と、遺伝子導入による新しい緑内障治療開発の可能性が示唆された。我々は、緑内障に対する遺伝子治療を想定した遺伝子導入実験を行った。この研究において我々は、安全で効率の良い遺伝子導入手法開発のために、核移行性を高める核タンパク質と目的遺伝子を結合させ、その複合体を脂質膜(リポリーム)に取り込ませた上で、センダイウイルス(HVJ)の細胞膜融合性亢進という特性を利用した。この“HVJ・リポソーム法"と呼ばれる手法を用いて前房内投子するこで、ラット眼では2彩・毛球体細胞に目的遺伝子を発現させることに成功した。さらに、ヒュムム管の発達した霊長類においては、同様の手枝で線維柱帯細胞に遺伝子導入できうることが判明した。特に、目的遺伝子のmPNA発現をキャンセルするためのアンチセンスに相当するオリゴヌクレオチドを、効率良く線維柱帯細胞に導入できることが解明された。また緑内障視神経障害の本態である。神経節細胞に対しても、同様の“HVJ・IIポリーム法"を硝子体注射の形で行うと、副作用がほとんどなしに遺伝子導入できた。また、現在ウシ培養線維帯細胞に対して、degenerape primerを用いたPCR実験により、ウシプロテオグリカンcDNAグロンを入手するとともに、TGF-βや血清といった刺激条件でのプロテオグリカン発現変化をノーザン法およびRT-PCR実験で解析している。我々は緑内障眼において異常に上昇している房水中TGF-β2が、隅角線維柱帯細胞に作用し、線維柱帯細胞のプロテオグリカン(PG)の産生上昇をもたらし、緑内障眼の隅角房水流出抵抗を上昇させるという原発開放隅角緑内障の発症メカニズム仮説を検証した。