hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
古代ゲノム分析による関東古墳時代人の親族関係と遺伝的構造の解明

関東地方の古墳時代人の遺伝的背景と親族構造を明らかにすることを目的として、東京都羽根沢台遺跡出土人骨の核ゲノム分析を行った。今年度は、昨年度に取得に成功した4個体の核ゲノムデータを用いて個体間の血縁関係推定を行った。昨年度までのミトコンドリアゲノムの結果と総合的に判断した結果、分析した2つの横穴墓いずれにおいても、同一の横穴墓に埋葬された個体間では親族関係が見られた。日本列島の古代人について、血縁関係が遺伝情報から明確に確かめられたのはこれが始めであり、今後、古墳時代の埋葬個体間の血縁関係の推定や、古墳時代そのものの親族構造を解明する上での基盤となる成果である。関東の横穴墓に見られた血縁関係が他地域の埋葬墓についても普遍的に認められるかを明らかにするために、和歌山県田辺市にある磯間岩陰遺跡出土の古墳時代人骨の核ゲノム分析を試みた。具体的には、第一号石室内部から出土した男性と幼児に血縁関係が認められるか分析した。2個体から取得した核ゲノムデータを用いて血縁推定した結果、少なくとの一親等での血縁関係ではないことが明らかとなった。これは、ミトコンドリアDNAハプログループ、Y染色体ハプログループのいずれもが両者で異なっていることと一致する。今後、この2個体の詳細な血縁関係(2親等か否か)を調べるとともに、2親等以上離れた2個体が同一石棺墓に埋葬された理由について、考古学者等と議論して、総合的な理解を試みる。関東地方の古墳時代人の遺伝的背景と親族構造を明らかにすることを目的として、東京都羽根沢台遺跡出土人骨のミトコンドリアゲノム分析と核ゲノム分析を行った。分析した6個体全てから、ミトコンドリアゲノムのほぼ全配列を決定し、ミトコンドリアゲノムから、同一墓穴に埋葬されている複数の個体間で母系系統で親族関係があることが明らかとなった。これまでの親族推定ではミトコンドリアDNAの部分配列に基づいていたが、全配列分析によって個体特異的変異も用いた推定であることから、信頼性は極めて高い。また、今回のミトコンドリアゲノム分析では、西日本縄文人の系統を示すハプログループM7a1aと渡来系集団の系統を示すハプログループD4(D4b2, D4j3, D4a2a)が検出された。これらの結果は、関東の古墳時代人は遺伝的に、渡来系集団と西日本縄文人の混血によって形成された集団の系統であることを示している。次に、DNAの保存状態の良い個体を一個体選び、ヒトゲノムを濃縮後にHiSeq2500でシーケンスを行った。ヒトゲノムへのマッピングとフィルタリング後に、400万リード以上のユニークリードを取得した。集団比較解析に十分なデータが得られたことから、関東古墳時代人のゲノムデータを東アジア人集団と主成分分析で比較した結果、関東の古墳時代人は現代本土日本人のクラスターの中に含まれた。このことは、現代の本土日本人が持つ遺伝組成はおおよそ古墳時代には成立していたことを示している。当初計画したとおり、まずはじめに全個体のミトコンドリアゲノム分析を行い、そこから親族関係を推定した。それと同時に、コンタミネーションの割合を推定し、核ゲノム分析に適した試料であるかの判断を行った。いずれの個体でもコンタミネーションの割合は非常に低く見積もられたことから、特にDNAの保存状態の良い個体3個体のうち、1個体についてHiSeqによる核ゲノム分析を行い、関東の古墳時代人が現代本土日本人とどのような遺伝関係にあるのかを分析した。計画ではシーケンスまでであり、現代人との比較は平成29年度以降を計画していたが、予定よりも進んでいることから、当初の計画以上に進展していると判断した。今年度はDNAの保存状態が良好な4個体を中心にデータを取得することを試みた。実験の際には、古代DNAに特有の変性を除去し、統計解析への影響を抑えるために、新たにHalf-UDG法を導入した。また、ヒトゲノムを効率的に取得するために、MYbaitsでヒト由来のDNAを濃縮したのちにHiSeq2500でのシーケンスをおこない、483,270万リード以上のユニークリードを取得した。特に、もっともデータが多く得られた1個体については、核ゲノムの大部分からDNA配列が得られたことから、集団内の親族関係の分析が容易となっている。解析は現在継続中だが、同一横穴墓の複数個体からゲノムを取得したことで、墓内の親族関係がこれまでのミトコンドリアゲノムを用いた分析よりもさらに詳細に解明されることが期待される。また、古墳時代の遺伝的な地域差を検証するために、北陸、東北および関東(草刈遺跡)の古墳時代人のDNA分析を開始した。現在までに複数個体についてミトコンドリアゲノム分析が完了し、複数個体について核ゲノム分析に適した試料が選出された。関東の草刈遺跡についてはすでに1個体から核ゲノムを取得しており、関東地方内部での遺伝的多様性と地域差が検証可能となっている。今後は、これらの個体についてシーケンスをおこない、古墳時代の遺伝的地域差と現代人との遺伝関係についての解析を行う計画である。複数の個体から核ゲノムのデータが得られたことで集団の多様性解析と血縁関係推定が可能な状態となり、当初計画していた5つの項目の統計解析が可能な状態となった。

また、複数地域の古墳時代人のミトコンドリアゲノム分析を行い、核ゲノム分析に適した個体を選出し、1個体についてはすでに核ゲノムを取得した。これにより、古墳時代の日本列島人の地域差を検証するための準備を整えることができたことから、これまでの計画以上に進展しているとした。関東地方の古墳時代人の遺伝的背景と親族構造を明らかにすることを目的として、東京都羽根沢台遺跡出土人骨の核ゲノム分析を行った。今年度は、昨年度に取得に成功した4個体の核ゲノムデータを用いて個体間の血縁関係推定を行った。昨年度までのミトコンドリアゲノムの結果と総合的に判断した結果、分析した2つの横穴墓いずれにおいても、同一の横穴墓に埋葬された個体間では親族関係が見られた。日本列島の古代人について、血縁関係が遺伝情報から明確に確かめられたのはこれが始めであり、今後、古墳時代の埋葬個体間の血縁関係の推定や、古墳時代そのものの親族構造を解明する上での基盤となる成果である。関東の横穴墓に見られた血縁関係が他地域の埋葬墓についても普遍的に認められるかを明らかにするために、和歌山県田辺市にある磯間岩陰遺跡出土の古墳時代人骨の核ゲノム分析を試みた。具体的には、第一号石室内部から出土した男性と幼児に血縁関係が認められるか分析した。2個体から取得した核ゲノムデータを用いて血縁推定した結果、少なくとの一親等での血縁関係ではないことが明らかとなった。これは、ミトコンドリアDNAハプログループ、Y染色体ハプログループのいずれもが両者で異なっていることと一致する。今後、この2個体の詳細な血縁関係(2親等か否か)を調べるとともに、2親等以上離れた2個体が同一石棺墓に埋葬された理由について、考古学者等と議論して、総合的な理解を試みる。平成29年度は、同一墓穴内の複数個体の核ゲノム分析を行い、Y染色体と核ゲノムから親族関係の推定を試みる。特に、古代人においてY染色体から男系系統で親族推定をする試みは初めてであり、同一墓穴内の親族構造について、当時の社会構造を含めて考察することができる。また、羽根沢台遺跡出土人骨以外にも、関東地方草刈遺跡出土の古墳時代人骨の核ゲノム分析も行っており、別の遺跡とのあいだの遺伝関係を明らかにして、古墳時代の関東地方の遺伝的な背景をより詳細に分析することを試みる。平成30年度は、当初計画していた5つの分析項目について、これまで得られた4個体の古墳時代人ゲノムを用いて解析を行う。また、古墳時代の地域差を検証するために、他地域の古墳時代人の核ゲノムをシーケンスする計画である。最終年度で予算は少なめに申請しているが、MYbaitsでヒトDNAを濃縮することで、効率的なシーケンスと集団解析を行う計画である。旅費の使用額が申請時よりも低くなったことから、残額が生じた。残額分を消耗品に充てたが、端数が合わずに残額として残った。今年の学会発表および研究打ち合わせのための出張が多く必要と思われるので、そちらで計画的に使用する。
躓きやすい高齢者をスクリーニングする評価システムの開発及び転倒予防支援策の構築

高齢者が転倒しない安全な環境を整備することも重要であるが、でこぼこな床面や障害物に遭遇した際それに対応して転倒しない動作が取れるか否かは非常に重要である。転倒発生の多くは歩行中の躓きに起因することがこれまでの研究で明らかにされている。本研究では、躓きによる転倒リスクが高い高齢者をスクリーニングする評価を開発し、妥当性を検証、評価法をシステム化する。最終的には従来の転倒リスクアセスメントとシステム化された評価法の結果に基づき、個々人の状況に応じた転倒予防対策を構築する。平成27年度の成果ー1.日韓高齢者における転倒関連体力検討:日本人と韓国人高齢者の転倒関連体力を測定し、日韓高齢者の転倒リスク特性および転倒関連体力を比較検討した。日本と韓国は同じ東アジアであっても、高齢者比、平均寿命、健康寿命、社会福祉制度及び健康体力に関する意識が異なる。このように異なる環境で暮らす高齢者の転倒関連体力の特性を比較検討することは、高齢社会の両国における現状を把握し、取り組みの良い点、反省点及び今後の課題を講じるうえで非常に意義があると考えられる。2.岐阜県高齢者を対象に、障害物高さ認知測定および転倒関連体力を測定し、躓きやすい高齢者の障害物高さ認知特性および転倒関連体力特性を検討し、個人の転倒リスクプロファイルを作成した。本研究では、躓きによる転倒リスクが高い高齢者をスクリーニングする評価法(Trip related Fall risk Assessment; TFA)を開発し、妥当性を検証, TFAをシステム化する。最終的には、従来の転倒リスクアセスメントとTFAの結果に基づき個々人の状況に応じた転倒予防対策を構築する。平成26年度は、高齢者の転倒リスク(Demura et al. 2010)の調査、転倒関連体力の測定及び3次元動作解析システムを用いた歩行測定のデータ解析を行った。平成27年度はこれまでの測定及び調査結果を参考に妥当なTFAを提案し、その有効性を明らかにする。平成26年度は、転倒関連体力と転倒リスクアセスメントを用いて高齢者の体力及び転倒リスク特性を検討した。また、これまでの報告(文献調査)を通して、躓きやすい高齢者をスクリーニングする有効な評価項目を検討した。平成26年度に実施した、測定及び調査結果を参考に、躓きやすい高齢者をスクリーニングするための評価項目を検討し、その妥当性を明らかにする。
集団行動における行為の主体感と行動モニタリングの変容メカニズムの解明

本研究の目的は,社会的状況における行為主体感の減衰が行動モニタリングに及ぼす影響を明らかにすることであった。これを検討するため,集合的意思決定を行う状況を設定して行動モニタリングの中でも行為結果の評価を反映するフィードバック関連陰性電位(FRN)を測定する実験手法を確立した。いくつかの実験の結果により,社会的状況における行為結果の評価は他者との選択の一致性により調整されていること,他者との選択の一致性が行為主体感を減衰していること,行為結果の評価の調整は他者との行為時間のズレにより生じる選択結果の受容までの時間の遅延や不確実性が一因かもしれないこと,を示した。本年度の研究では、実験室に社会的状況を導入して参加者の脳波、自律神経系活動を計測する実験的基盤を確立すること、確立した実験状況での集団意思決定における行動モニタリング機能について検討することを目的とした。この目的のため、3名が同時に集団意思決定に従事する実験課題を作成した。集団意思決定課題では、3名の小集団が2枚のうち1枚のカードを様々な意思決定方法により選択する。選択したカードには金銭的な獲得・損失が伴い、これは小集団の各個人のボーナスから増減される。本年度の研究では、小集団が多数決によりカードを選択する状況における行動モニタリングを検討した。多数決では、小集団のメンバーが個別にカードを選択した後に各人のカード選択が開示され、3名中2名か3名全員が選択したカードを集団の選択として適用した。このとき、個別の選択は他者との選択の関係性により、全会一致、多数派、少数派に分けることができる。各条件における金銭結果呈示時の脳波に時間周波数解析を行うことでθ帯域の活動を計測した。実験の結果、金銭結果が損失のときに獲得に比べて結果呈示時のθ帯域活動が大きく、行動結果呈示時のθ帯域活動が行動モニタリングにおけるエラー検出を反映するということが分かった。加えて、平成27年度の研究計画である集団メンバーの確信度を検討する研究の下準備として、2枚のカードの獲得・損失確率を操作した行動実験を実施した。実験の結果、2枚のカードのうち獲得・損失確率を学習可能な条件では、多数決により決定される集団の選択及び個人の選択は獲得確率の高いカードに集中した。この予備的検討により確信度の操作が集団意思決定状況であっても有効であることが分かった。今後の研究は、このような学習事態における脳波の計測を行うことにより、集団意思決定状況における行為の主体感及び行動モニタリング機能の変容を検討する。本研究の目的は社会的状況における行為の主体感が行動モニタリングを調節する生物学的メカニズムを明らかにすることである。昨年度までの研究では,実験室に社会的状況を導入する実験環境を構築し,集団意思決定課題中の脳波を計測することで事象関連脳電位のフィードバック関連陰性電位(FRN)とθ波が行動結果の評価的処理を反映することを明らかにした。本年度は,集団状況における立場の違いがどのように行動モニタリングに影響を及ぼすかを検討した。3名の小集団がリーダー制に基づきカードを選択するギャンブル課題を用いた。リーダー制では,3名のうち1名がリーダーとなり,2枚のうちどちらのカードを選択するかを最終決定する。他の2名はフォロワーとなり,カード選択はするものの最終的にはリーダーの決定に従う。このような実験操作を集団意思決定課題において実施した上で,課題遂行中の3名から同時に脳波を計測し,集団意思決定に伴う結果の提示により生起する脳波を検討した。実験の結果,集団意思決定課題の結果が金銭損失のときには,金銭獲得のときに比べてFRNおよびθ波のパワー値が大きかった。金銭損失のときのFRNおよびθ波のパワー値はリーダーとしてカードを選択したときの方がフォロワーとしてカード選択をしたときよりも大きかった。加えて,リーダー時,フォロワー時にかかわらず,他者と同一のカードを選択したときには,他者と異なるカードを選択したときに比べてFRNおよびθ波のパワー値が小さかった。FRNおよびθ波のパワー値は,行動結果の重要性を反映する。このことから,本研究の結果は,リーダーとして最終決定を行うときにはフォロワーのときと比べて集団の意思決定結果に対する重要性が高いこと,集団内に社会的な立場の違いがあるときでも他者との選択の共有は主体感を低下させて行動結果の重要性を低減することを示唆する。本年度では,集団状況における立場の違いがどのように行動モニタリングに影響を及ぼすかの検討を目的とした。ここまでの研究により,実験室に社会的状況を導入して参加者の脳波,自律神経系活動を計測する実験的基盤を確立すること,確立した実験状況での集団意思決定における行動モニタリング機能について検討することは可能となっている。加えて,本年度の研究により,集団状況における立場の違いが脳波に及ぼす影響を明らかにすることができた。しかしながら,集団状況における自律神経系活動についてはいまだ明らかではない。このため,研究計画はおおむね順調に進展しているものの,改善の余地は残されているものと自己評価した。本研究は,社会的状況における行為の主体感の変容が行動モニタリングを調節する生物学的メカニズムを明らかにすることを目的としている。本年度は,結果の確信度が社会的状況における行為の主体感に及ぼす影響を検討した。実験では,3名の小集団が多数決に基づきカードを選択する集団意思決定課題において,結果の予測ができる刺激とできない刺激を事前に学習させることで個人が高い確信度で結果を予測するときと低い確信度で結果を予測するときを設定して,集団意思決定に付随する正解・不正解結果の提示時に生起する脳波を解析した。

その結果,自身の選択が少数派であるとき,高い確信度で集団意思決定が不正解であると予測するときは,低い確信度のときに比べて正解結果に対するフィードバック関連陰性電位(FRN)振幅及びθ波のパワー値の増加が顕著であった。一方,結果の確信度の操作は,不正解結果においては観察されなかった。FRN振幅及びθのパワー値は,行為結果の重要性や予測からの逸脱を反映することから,この結果は,多数決における少数派において集団意思決定への主体感が減衰していても,個人の行為に基づく行動モニタリングは保たれていることを示している。本年度予定していた研究に加えて,本研究の結果が行為と結果の遅延時間の変動により生じている可能性を検討した。実験では,ギャンブル課題におけるカード選択と正解・不正解結果の間の遅延時間を操作した。その結果,FRN振幅及びθ波パワー値は,遅延時間が長くなると減衰するものの,時間予測を高める操作を行うことにより回復できることが分かった。このことから,本研究で用いている集団意思決定課題におけるFRN振幅及びθパワー値の変容は,遅延時間の変動ではなく行為の主体感の変容により生じていると考えられる。本研究の目的は,社会的状況における行為主体感の減衰が行動モニタリングに及ぼす影響を明らかにすることであった。これを検討するため,集合的意思決定を行う状況を設定して行動モニタリングの中でも行為結果の評価を反映するフィードバック関連陰性電位(FRN)を測定する実験手法を確立した。いくつかの実験の結果により,社会的状況における行為結果の評価は他者との選択の一致性により調整されていること,他者との選択の一致性が行為主体感を減衰していること,行為結果の評価の調整は他者との行為時間のズレにより生じる選択結果の受容までの時間の遅延や不確実性が一因かもしれないこと,を示した。本年度の研究目的は、実験室に社会的状況を導入して参加者の脳波、自律神経系活動を計測する実験的基盤を確立すること、確立した実験状況での集団意思決定における行動モニタリング機能について検討することであった。この中で、実験室に社会的状況を導入する点、そのような社会的状況において参加者の脳波を計測する点については、実験を遂行する段階にまで基盤の確立が完了している。一方、自律神経系活動の計測環境についてはいまだ設置が完了していない。このため、研究計画はおおむね順調に進展しているものの、改善の余地は残されているものと自己評価した。今後の研究では,これまでに確立した実験環境を利用して,より広い社会的状況における行動,脳波,自律神経系活動の計測を行う。特に,自らの行動に対する確信度の高いときと低い時で,社会的影響が行動モニタリングに及ぼす影響がどのように変容するのかを検討する。また,他者との関係性,特に集団の凝集性や親密度が行動モニタリングに影響を及ぼすか否かを検討する。これらのためには,適切な実験操作方法の確立が急務となる。今後の研究では,これらの実験操作方法の確立を目指した予備実験を行った後,本実験を実施する。
スギ心材色の簡易判別および早期予測のメソドロジーの確立

スギは心材色に変異が大きく、赤心と黒心系統があるが、黒心系統は化粧性・運搬・乾燥に難があるとされている。そこで、遺伝および環境の影響を受けて材の着色に何らかの役割を果たしている可能性の指摘されているカリウム量(心材に存在するカリウム量が多いものほど心材色が黒い傾向がある)に着目し、葉や発根部などの材を破壊することなく計測できるカリウム量と心材色との関連性を評価した。まず、すでに取得されている心材色(単一の苗畑で育成した約30年次の幹における表色値)のデータに基づいて、典型的赤心および黒心系統を10系統ずつ選んでさし木増殖を行い、異なるカリウム条件で育成した。また、典型的赤心および黒心系統について、20年間暗所に保存してあった円盤の心材部および、葉、さし木の発根部で検出されるカリウム量に関するデータを取得した。心材部のカリウム量に関しては心材色との相関があったが、針葉や根でのカリウム量とは明確な相関が見られなかった。加えて、関東育種基本区の精英樹380系統について、心材色のL*値とすでに取得されている4,801座のSNP遺伝子型(Uchiyama et al.(2014))を用い、分集団と家系構造を考慮したQKモデルを用いてアソシエーション解析を行ったところ、p値が1%以下だったものは64座あり、このような遺伝子座では心材色との関係性があると考えられた。カリウム量と心材色に相関がみられたのは心材部であったため、カリウム量を用いた非破壊での判別はできなかったがDNA型での簡易判別・早期予測や遺伝子型を用いた育種への応用は可能性があると考えられた。本研究で育苗した典型的赤心および黒心系統のクローンについては、カリウム条件が3段階に異なる試験地を土壌分析を行った上で設定し、植栽した。これらの材料は将来、心材色における遺伝と環境の影響評価に利用できると考えている。スギにおいて、心材色が赤いものから黒いものまでが連続的に存在し、心材色の変異には心材に存在するカリウムが影響すると言われている。そこで、すでに心材色(一つの苗畑で育成した約30年次の幹における表色データ)のわかっている系統について、新たに葉などで検出されるカリウム量に関するデータを取得、また蓄積されているDNAデータとの関連を評価することにより、心材色の簡易判別や早期予測を目指している。そこで、H27年度は典型的な赤心や黒心系統についてさし木増殖を行った。平均70%の発根率が得られ、予定していた全ての系統の材料を作成することができた。さし木に発根が見られた時点で、一部の個体について根や挿し穂についてカリウム分量を試験的に原子吸光分析により計測し、次いで、これらのさし木苗をポットに移植し、カリウム分の量を3段階にコントロールした施肥を行った。今後はカリウム条件を変えた施肥を継続し、ある程度成長した段階で葉や幹のカリウム吸収量を測定、系統間差を評価する。また、表色データとDNAデータの関連性についても評価する予定である。現在までに得られたデータで学会発表を行い、学会誌に論文を投稿中である。場内の設備を整えてさし木による材料育成を行った。発根率は平均すると70%であり、予定していた材料を全て確保することができた。また、当初、業者委託する予定であったスギ心材色とカリウム含量の関係をみるための原子吸光分析を、森林総研東北支所にすでに設置されている機器を借りて分析させてもらえるように調整し、分析技術の指導を受けたことにより、経費を効率的に使用することができた。スギは心材色には変異が大きく、赤心系統と黒心系統があるが、黒心系統は化粧性・運搬・乾燥に難があるとされている。伐採前に赤心と黒心を判別することができれば、伐採・乾燥・利用計画の適切な立案を通して林産業の活性化に貢献することができる。そこで、赤心・黒心の簡易判別および早期判別を目指して、心材色との関連性の指摘されているカリウム量(炭酸水素カリウムが心材の弱アルカリ性化に寄与し、心材に存在するカリウム量が多いものほど心材色が黒い傾向がある)に着目し、葉や発根部などの材を破壊することなく計測できるカリウム量と心材色との関連性を評価する。そのため、すでに取得されている心材色(単一の苗畑で育成した約30年次の幹におけるL*a*b*表色値)のデータに基づいて、典型的赤心および黒心系統を10系統ずつ抽出し、さし木増殖を行い、異なるカリウム条件で育成している。今年度までに典型的赤心および黒心系統について、20年間暗所に保存してあった円盤の心材部および、新たに育成したさし穂の葉、さし木の発根部で検出されるカリウム量に関して、原子吸光分析によってデータを取得した。心材部のカリウム含量に関しては心材色の明度(L*値)との相関があったが、葉や根でのカリウム含量とは明確な相関が見られなかった。加えて、心材色データとすでに取得済みのDNA遺伝子型データとのアソシエーション解析を行った。

単回帰モデル、分集団を考慮したQモデルおよび分集団と家系構造を考慮したQKモデルの3つのモデルを用いて解析し、心材色と関係がある可能性のあるいくつかの遺伝子座を検出した。作出した材料は順調に生育しており、宇都宮大学、森林総合研究所本所、東北支所と連携して研究をすすめることができたため、実験・解析を確実・効率的に行うことができた。今までの成果は第79回および第80回日本植物学会で発表している。スギは心材色には変異が大きく、赤心系統と黒心系統があるが、黒心系統は化粧性・運搬・乾燥に難があるとされている。伐採前に赤心と黒心を判別することができれば、伐採・乾燥・利用計画の適切な立案を通して林産業の活性化に貢献することができる。そこで、赤心・黒心の簡易判別および早期判別を目指し、遺伝および環境の影響を受けて材の着色に何らかの役割を果たしている可能性の指摘されているカリウム量(心材に存在するカリウム量が多いものほど心材色が黒い傾向がある)に着目し、葉や発根部などの材を破壊することなく計測できるカリウム量と心材色との関連性を評価する。まず、すでに取得されている心材色(単一の苗畑で育成した約30年次の幹における表色値)のデータに基づいて、典型的赤心および黒心系統を10系統ずつ選んでさし木増殖を行い、異なるカリウム条件で育成した。また、典型的赤心および黒心系統について、20年間暗所に保存してあった円盤の心材部および、葉、さし木の発根部で検出されるカリウム量に関するデータを取得した。心材部のカリウム含量に関しては心材色との相関があったが、針葉や根でのカリウム含量とは明確な相関が見られなかった。加えて、関東育種基本区の精英樹380系統について、心材色のL*値とすでに取得されている約5,000座のSNP遺伝子型(Uchiyama et al.(2014))を用いてRのパッケージEMMAによりアソシエーション解析を行った。単回帰モデル、分集団を考慮した(Q)モデル、分集団と家系構造を考慮した(QK)モデルの3つのモデルを用いて解析し、いくつかの遺伝子座では心材色と関係のある可能性が示される結果が得られた。実験材料である典型的赤心および典型的黒心系統のスギさし木苗に関しては、林木育種センター本所と連携することで十分な量を増殖することができた。加えて過去に伐採され、今回増殖したものと同じクローンの胸高部位の円盤についても林木育種センター本所に保存されていたものを原子吸光分析の試料として使用することができた。また、実験計画については宇都宮大学、解析については森林総合研究所本所、原子吸光分析については森林総研東北支所と連携して研究をすすめることができた。さらに、原子吸光分析に関しては粉砕までの段階を林木育種センター東北育種場で進めることができるよう、実験室および機材を整備することができた。このように研究計画については効率的かつ確実に進めることができたと考えている。研究成果に関しては、過去にとられた心材色に関するデータを精査し、とりまとめた。また今回新たに心材部および針葉・発根部でのカリウム含有量のデータを取得することができた。さらに、心材色データと過去にとられた約5,000座のSNPの遺伝子型データについてアソシエーション解析を行うことができた。これらの成果については第79回および第80回日本植物学会大会でポスター発表を行っている。また、学術誌Silvae Geneticaに原著論文を投稿し、掲載されている。以上のことからおおむね順調に進展しているものと考えている。スギは心材色に変異が大きく、赤心と黒心系統があるが、黒心系統は化粧性・運搬・乾燥に難があるとされている。
大学と大学院の連携による教員養成モデル：教師教育者、教員、学生の発達を目指して

本研究は大学院と大学における共通英語教育プログラムによる教員養成モデル構築を目的とした。本モデルでは大学院で英語教育法の授業を担当する教師教育者(Teacher Trainer:TT)、大学で英語を教える現職教師(In-service Teachers:IS)、大学院で英語教育法の授業を受講している教員養成課程の学生(Pre-service Teachers: PS)三者が授業参観、ジャーナル記述、インタビューによる振り返りを通しての成長を目指した。また自己と立場の異なる他者の振り返りを通して複眼的視点の涵養をも目指した。本研究の分析過程は次の通りに行われた。ジャーナル記述、インタビューのデータをTTとISがコーディングにより分析し、そこからテーマを抽出した。TTとISはさらに話し合い、テーマをより包括的にくくるフレームを見出した。分析から明らかになったことは三者それぞれにとっての振り返りの難しさであった。PSは教師経験があるとしても非常に短く彼らには振り返るにおいてある程度の介入の必要性があることがわかった。またTT、ISもPSのデータを分析する際に、自分の視点からしか見ることができず俯瞰的な視点を持つこと、複眼的な視点を持つことが困難であったことがわかった。振り返りを促す具体的な方法として、インタビューでは様々なタイプの質問をする(ある言動に対して「それはどういう意味合いがあるのか」尋ねる等)、自己のジャーナルやインタビューデータを再度読み直してもらう、異文化間コミュニケーションの分析方法DIEを導入する、TAEを導入する等の方法を提示したい。さらに振り返り、そして教師としての成長は動的、段階的、往還的であり、終着点はなく、たえず変化していくものであると結論づけたい。平成27年度秋学期に教師教育者、現職教員、教員養成の授業を履修している学生(大学院生)、三者の発達を目指す研究を実施した。具体的には教師教育者の授業を履修している学生が現職教員のELAの授業を週に1回関与参観し、その後、授業について45分ほど現職教員と面談を行った。さらに学生はジャーナルを記し、教師教育者、現職教員と共有した。上記の三者が面談、ジャーナル等を通して他者の視点から授業を行うことを知ることにより、各々の教員認知の発達を目指した。平成27年度冬学期に予定していた研究計画では大学院生がELAの1年次のクラスに非参与参観することがあり、1年生の同意書が必要であったが、長期欠席等の学生がおり、同意書が集まらなかった。平成27年度秋学期、冬学期に研究を実施しデータを得た。研究の内容は本研究の研究者1名が担当する英語教育学を履修する大学院生が本研究の研究者他2名が担当する学部の英語の授業に学生として参加をし、授業後に面談をして授業について話し合い、ジャーナル記述を学部の英語の授業に学生として参加したことによる自己の教員認知についての振り返りの場とした。平成28年度春学期、秋学期、冬学期において本研究の次の段階の実施を試みた。研究の内容は大学院生が学部一年生の授業の非参与参観を行い、授業参観後について話し合い、ジャーナルを記述し、大学院生と研究者で授業案を作成し、ティームティーチングを行い、それを教師教育者である本科研の他1名の研究者が非参与参観し、授業後、授業について大学院生、学部で授業を担当する研究者、教師教育者の三者で話し合うということである。大学院生が学部の授業に非参与参観するために学部一年生に研究の説明をし、同意書を配布したが、すべての学生からの同意書を得ることができずに、研究実施はできなかった。平成29年度が本研究の最終年であるために、研究の一部は実施できなかったが、平成28年度冬学期から平成27年度秋学期、冬学期に実施した研究のデータの分析に着手しはじめた。平成28年度(平成29年3月)にJACET(大学英語教育学会)言語教師認知研究会において初期のデータ分析について報告をする発表をした。28年度に集めたデータをもって分析を始めようと予定していたが、研究の一部である大学院生が学部一年生の授業を非参与参観し、その後ティームティーチングすることを予定していたが、すべての学生からの同意書を収集することができず、実施することができなかった。それに伴い、データ分析に着手するのが遅れてしまった。平成26年に始めた研究に関しては数回の会議を持ちデータ分析を続けている。平成26年度に始めた研究は学生の保護者の同意書を回収することができずに研究のすべての段階を終えることができなかった。また研究代表者が平成29年度に本務校を移動し、それに伴い会議を持つことが難しくなり研究の進捗状況が遅れた。そのため平成30年度までの補助事業期間延長願いを提出し受理された。

PSは教師経験があるとしても非常に短く彼らには振り返るにおいてある程度の介入の必要性があることがわかった。またTT、ISもPSのデータを分析する際に、自分の視点からしか見ることができず俯瞰的な視点を持つこと、複眼的な視点を持つことが困難であったことがわかった。振り返りを促す具体的な方法として、インタビューでは様々なタイプの質問をする(ある言動に対して「それはどういう意味合いがあるのか」尋ねる等)、自己のジャーナルやインタビューデータを再度読み直してもらう、異文化間コミュニケーションの分析方法DIEを導入する、TAEを導入する等の方法を提示したい。さらに振り返り、そして教師としての成長は動的、段階的、往還的であり、終着点はなく、たえず変化していくものであると結論づけたい。平成28年度春学期に平成27年度冬学期に行うことのできなかった研究を進める予定である。具体的には大学院生が現職教員の授業を非参与参観し、授業後に二者で授業について面談を行う。そこで授業を改善する方法等を話し合い、1,2回現職教員と大学院生がティームティーチングを行う。また、平成27年度秋学期研究で得たデータ分析を研究代表者、研究分担者の三名で始めている。本年度は研究データの分析を中心に行い、国内の学会、研究会での発表を予定している。また研究課題に関連した分野の研究者を招聘し、国内でセミナーを開催し、本研究の研究結果を報告するとともに、日本において言語教師認知の研究の普及に貢献したい。平成26年度に始めた研究のデータ分析も終盤になった。その成果を6月に言語文化教育研究学会において「振り返りのサイクルにおける叙述の重要性」と題する発表を行う予定である。また大学英語教育学会(JACET)の分科会である言語教師認知研究会の研究収録に論文を投稿予定である。平成27年度冬学期に研究が遂行されたかったために、その研究により得られうるデータ書き起こしの費用を使用しなかった。大学院生が学部の英語の授業を非参与参観した後の面談を録音し、その書き起こしを業者に依頼する予定であった。非参与参観の実施をすることができずに書き起こしの依頼をしなかった。また研究分担者が海外の学会に参加予定であったが、キャンセルとなった。科研費の補助事業期間延長承認され、本年度が最終年度となった。本年度は研究をまとめた報告書を作成する予定である。平成28年度春学期に研究を予定しており、そこで得られたデータの書き起こしのために使用する予定である。本年度3月に国内外から言語教師認知の分野で活躍をしている研究者を招聘し、セミナーを開催する予定。講演者の渡航費、宿泊代、謝礼等に使用予定である。
HELLP症候群の成因に関する研究

HELLP症候群の原因は今まで全く不明であったが、最近我々は、血管造影、MRangiography等を用い、腹腔動脈及びその分枝に血管攣縮がおきている事を証明した。そこで平成7年度には、この腹腔動脈周囲におこる血管攣縮の成因に腹部交感神経の過剰刺激症状が関与していると考え、以下の研究を行った。(1)HELLP症候群4例、妊娠中毒症16例を対象とし、血中エピネフリン、ノルエピネフリン値を測定した。血中エピネフリンは正常妊婦では100pg/ml以下を推移するが、HELLP症候群では全例100pg/ml以上の高値をとった。血中ノルエピネフリンも4例中3例は500pg/ml以上の高値を示した。(2)妊娠ラット(15日)の腹部交感神経節に、エンドトキシン、Kceを滴下し腹部交感神経節の刺激状態を人為的に作成した。滴下6時間後再び開腹し、心臓採血後、肝臓、腎臓、脾臓、消化管を摘出した。肝酵素、血小板、カテコールアミン等血液検査と、摘出標本の組織学的検索を行った。エンドトキシン、Kce滴下によりHELLP症候群様の血液検査所見、組織学的所見が得られた。以上の研究から、腹部交感神経節の過剰刺激反応がHELLP症候群の病因、病態と関連することが示唆された。妊娠中毒症,子癇,その特殊型であるHELLP症候群(hemolysis elevated liver enzyme,low platelet count)の病態に,血管内皮障害による血管攣縮が深く関わっていると考えられている.血管内皮障害がなぜ起こるかは不明であるが,血管内皮障害が起きている状態では血管内皮細胞よりエンドセリンが産生,放出されることが知られている.エンドセリンは強力な血管収縮物質であり,妊娠中毒症患者やHELLP症候群患者の血漿中では高値をとるとの報告が多い.この血管内皮細胞より放出されたエンドセリンは,血管平滑筋細胞に存在するエンドセリンレセプターを介して血管平滑筋細胞を収縮させ,血管攣縮を引き起こす.我々はMR angiography,腹腔動脈造影などの画像を用い,妊娠中毒症,子癇,その特殊型であるHELLP症候群において血管攣縮像を証明してきた.その結果,子癇では中大脳動脈,HELLP症候群では肝動脈,妊娠中毒症では腎動脈を中心として血管攣縮を認め,その症状と一致した部位に攣縮が起こると考えられた.いずれの症例も血漿中のエンドセリンが高値であり,血管攣縮にはエンドセリンが密接に関与していると思われた.平成7年度までにHELLP症候群における肝動脈攣縮の病態について検討した。その結果液性因子はエンドセリン、神経系は交感神経、血球系では血小板と白血球が欠管攣縮に対して重要な役割を果たしていることが判明した。妊娠ラットを用いて腹腔神経節に様々な刺激(LPS,KCl,物理的)を加えたところ、血圧が上昇し蛋白尿の出現、肝酵素の上昇、血小板の減少というHELLP様症状が得られた。妊娠家兎においても同様の症状が得られた。更に肝組織像はヒトのHELLP症候群と類似の所見であった。つまりHELLP症候群動物モデルの作成に成功した。HELLP症候群の原因は今まで全く不明であったが、最近、我々は血管造影、MR angiography等を用い、腹腔動脈及びその分枝に血管攣縮がおきている事を証明した。(2)妊娠ラット(15日)の腹部交感神経節に、エンドトキシン、Kclを滴下し、腹部交感神経節の刺激状態を人為的に作成した。

滴下6時間後再び開腹し、心臓採血後肝臓、腎臓、脾臓、消化管を摘出した。肝酵素、血小板、カテコールアミン等の血液検査と摘出標本の組織学的検索を行った。エンドトキシン、Kcl滴下によりHELLP症候群様の血液検査所見、組織学的所見が得られた。以上の研究から、腹部交感神経節の過剰刺激反応がHELLP症候群の病因、病態と関連することが示唆された。
消化器癌における多剤耐性遺伝子発現の定量的検討

今年度は実験系を確立した。MDR、MRPの高発現株であるKB-C2よりRNAを抽出し、mdr-1、mrpの特定領域を増幅させるプライマーを使用してRT-PCR法を行い、増幅後、クローニングした。クローニングしたPCR productを制限酵素処理をしてinternal deletionを作ることによりcompetitorを作成した。mdrのPCRproductのサイズは609bpで、制限酵素NCoI+StuI処理をすることにより、120bp deletionの489bpのcompetitorを作成した。同様にmrpのPCR productは693bpで、BstP1+Stu 1処理をすることにより155bp deletionの538bpのcompetitorを作成した。このcompetitorはそれぞれ、先に使用したmdr、mrpと同じプライマーにて増幅することができ、しかもオリジナルの増幅産物とはproductの長さが異なるため、アガロース電気泳動での判別が可能であった。現在、川崎医科大学にて手術を施行され、腫瘍が凍結保存されている各種消化器癌症例を対象に、今年度購入した多検体を一度に処理できるオイルフリーPCR装置を使用し、上記により確立された方法でcompetitive PCRを施行し、薬剤耐性遺伝子発現の定量を行っている。
多視点ビデオ映像を利用した実世界映像のインタラクティブ編集技術の開発

本研究では、複数のカメラによる多視点ビデオ映像から生成した実世界の自由視点映像上の目的物体にインタラクティブな編集を行い、実世界とは異なる仮想世界の自由視点映像をリアルタイムで生成することを目標とする。目的物体に2次元幾何変換を行う既開発技術を改良し、3次元幾何変換を可能とする技術の開発を目指した。3次元回転などの3次元幾何変換は、自由視点から見えない側の目的物体の映像も要し、自由視点とは異なる編集視点から見た目的物体を抽出する必要がある。そこで、平成28年度は、実世界シーンの映像を中心から90度程度の範囲で取得するカメラアレイを試作し、動作を確認する基礎実験を行った。平成28年度後半から平成29年度は、編集視点に対する目的物体と自由視点に対する前方・後方物体を抽出する要素技術のため、他の物体に部分的に遮蔽された物体も抽出可能とする焦平面による既開発技術を改良し、プレーンスイープ法の導入により凹凸物体の鮮明な抽出や動物体の連続的な抽出も可能とする新技術の開発を試みた。また、様々な撮影条件のもとでロバストかつ高精度に動作するシステムの開発にあたり、多様な要素を考慮した試行錯誤的な実験を容易に行うため、実環境を模擬する仮想環境をコンピュータ内に構築した。平成30年度は、上記のプレーンスイープ法を利用した新技術の基礎部分を完成させ、検証実験を行った。また、その核となるクラスタリング処理がGPU上で高速に動作するようにシェーダプログラムの改良を試みた。上記の他、本研究への応用の可能性から、複数のRGBDカメラによるデプス映像も利用した自由視点映像生成技術、複数の実世界画像から仮想世界画像を合成するイメージモンタージュ技術の開発も行った。最終的に当初の目標の実現には至らなかったが、本研究の今後の継続に向けた多くの知見や解決すべき問題点が明らかとなり、有意義な結果が得られた。本研究では、複数のカメラで撮影した多視点ビデオ映像から生成した実世界の自由視点映像上の物体にインタラクティブな編集を行い、仮想世界の自由視点映像を生成する技術を開発する。2次元幾何変換を実現した既開発の基礎技術をベースとし、ユーザが自由視点映像上の任意の目的物体を選択して抽出し、回転や拡大縮小などの3次元幾何変換を施し、他の位置に3次元移動して合成することで、実世界とは異なる仮想世界の映像をリアルタイムで生成することを目指している。本研究で開発する技術では、目的物体の3次元回転など、自由視点からは見えない側の目的物体の映像も必要となるため、自由視点とは異なる編集視点から見た目的物体の抽出を行う必要がある。そこで、最終的には対象とする実世界シーンを周囲から囲むように撮影することを目指して、平成28年度は、基礎実験のために、実世界シーンの映像を中心から90度程度の範囲で取得できるようにカメラ20台(現存のカメラを利用)を設置したカメラアレイを試作した。また、カメラアレイで取得したカメラ映像を利用して、編集視点に対する目的物体、自由視点に対する前方物体、後方物体を抽出する要素技術の開発を行った。この技術では、抽出したい物体が他の物体によって部分的に遮蔽されている場合にも全体像の抽出を可能とする。既開発の基礎技術では焦平面を用いた合成開口法を利用したが、凹凸のある物体表面が焦平面にフィットしない場合、鮮明な抽出ができなかった。そこで、凹凸のある物体の鮮明な抽出、さらに、動く物体を抽出し続けるトラッキングも可能とするため、プレーンスイープ法の導入を試みた。また、仮想世界の自由視点映像を合成するための要素技術として、複数の2次元画像から仮想世界の2次元画像を合成するイメージモンタージュ技術の開発も行った。平成28年度は、既開発の物体抽出技術にプレーンスイープ法を導入することで、凹凸のある物体の鮮明な抽出、さらに、動く物体を抽出し続けるトラッキングも可能とする改良技術の開発を完了する予定であったが、いまだに開発途中である。既開発技術は、高速なリアルタイム処理のため、GPU上で効率的に動作するようにシェーダ言語を用いた特殊なプログラムの実装により実現されている。現状、改良技術の理論面での検討とアルゴリズムの設計までは済んでいるが、高い処理効率を維持しながら既開発技術のプログラムに組み込むことが容易ではなく、そのことが開発が遅れている主な理由である。本研究では、複数のカメラによる多視点ビデオ映像から生成した実世界の自由視点映像上の物体にインタラクティブな編集を行い、実世界とは異なる仮想世界の自由視点映像をリアルタイムで生成する技術の開発を目指している。2次元幾何変換を実現した既開発技術を改良し、ユーザが選択して抽出した自由視点映像上の目的物体に3次元幾何変換を施し、3次元移動して合成し、仮想世界の映像を生成する。本研究の開発技術では、目的物体の3次元回転など、自由視点から見えない側の目的物体の映像も必要となるため、自由視点とは異なる編集視点から見た目的物体を抽出する必要がある。そこで、最終的には実世界シーンを周囲から撮影することを目指し、平成28年度は、実世界シーンの映像を中心から90度程度の範囲で取得するカメラ20台によるカメラアレイを試作し、その動作を確認する基礎実験を行った。そして、平成28年度後半から平成29年度には、編集視点に対する目的物体と自由視点に対する前方物体と後方物体を抽出する要素技術のため、他の物体に部分的に遮蔽された物体も抽出可能とする焦平面による既開発技術を改良し、プレーンスイープ法の導入により凹凸のある物体の鮮明な抽出や動く物体を抽出し続けるトラッキングも可能とする新技術の開発を試みた。

さらに、可変の撮影条件(カメラの配置など)のもとでロバストかつ高精度に動作するシステムの開発にあたり、多様な要素を考慮した試行錯誤的な実験を容易に実現するため、実環境を模擬する仮想環境をコンピュータ内に構築し、適宜、任意の条件で開発中のプログラムが実行できるようにした。また、本研究への応用の可能性を考慮し、複数のRGBDカメラによるデプス映像も利用した自由視点映像生成技術、さらに、複数の実世界の画像から仮想世界のパノラマ画像を合成するイメージモンタージュ技術の開発も行った。平成28年度に引き続き、平成29年度は、既開発の物体抽出技術にプレーンスイープ法を導入し、凹凸のある物体の鮮明な抽出、さらに、動く物体を抽出し続けるトラッキングも可能とする新技術の開発を完了する予定であったが、開発途中の状態が続いている。既開発技術は高速なリアルタイム処理のためにGPU上で効率的に動作するようにシェーダ言語を用いた特殊なプログラムの実装により実現されており、新技術の実現にはそのプログラムの精密な改良が必要である。現状では、新技術の理論面での検討、アルゴリズムの設計、開発途中のプログラムの基本動作の確認までは済んでいるが、高い処理効率を維持しながら既開発技術のプログラムを改良することが容易ではなく、そのことが開発の遅れが生じている主な理由である。本研究では、複数のカメラによる多視点ビデオ映像から生成した実世界の自由視点映像上の目的物体にインタラクティブな編集を行い、実世界とは異なる仮想世界の自由視点映像をリアルタイムで生成することを目標とする。目的物体に2次元幾何変換を行う既開発技術を改良し、3次元幾何変換を可能とする技術の開発を目指した。3次元回転などの3次元幾何変換は、自由視点から見えない側の目的物体の映像も要し、自由視点とは異なる編集視点から見た目的物体を抽出する必要がある。そこで、平成28年度は、実世界シーンの映像を中心から90度程度の範囲で取得するカメラアレイを試作し、動作を確認する基礎実験を行った。平成28年度後半から平成29年度は、編集視点に対する目的物体と自由視点に対する前方・後方物体を抽出する要素技術のため、他の物体に部分的に遮蔽された物体も抽出可能とする焦平面による既開発技術を改良し、プレーンスイープ法の導入により凹凸物体の鮮明な抽出や動物体の連続的な抽出も可能とする新技術の開発を試みた。また、様々な撮影条件のもとでロバストかつ高精度に動作するシステムの開発にあたり、多様な要素を考慮した試行錯誤的な実験を容易に行うため、実環境を模擬する仮想環境をコンピュータ内に構築した。平成30年度は、上記のプレーンスイープ法を利用した新技術の基礎部分を完成させ、検証実験を行った。また、その核となるクラスタリング処理がGPU上で高速に動作するようにシェーダプログラムの改良を試みた。上記の他、本研究への応用の可能性から、複数のRGBDカメラによるデプス映像も利用した自由視点映像生成技術、複数の実世界画像から仮想世界画像を合成するイメージモンタージュ技術の開発も行った。最終的に当初の目標の実現には至らなかったが、本研究の今後の継続に向けた多くの知見や解決すべき問題点が明らかとなり、有意義な結果が得られた。今後は、まず、開発途中である物体抽出の改良技術を完成させる予定である。
細胞周期関連遺伝子の発現による腫瘍増殖能の推定と放射線分割照射の選択

本研究出は、マスウ腫瘍を用いた腫瘍増殖能に関する基礎的研究を行うとともに、腫瘍の増殖に関係する細胞周期関連遺伝子の発現から最適な放射線分割法を選択できるのではないかという仮説を立て、臨床生検組織の細胞周期関連遺伝子の発現と臨床データの関連を検討した。1)腫瘍増殖能の照射による変化をマウスSCCVII腫瘍とEMT6腫瘍を用いて検討した。その結果、照射により引き起こされる腫瘍再増殖において、休止期細胞分画(Q細胞)の増殖期への移行(再分布現象)が重要であることが示唆された。2)マウス乳癌腫瘍を用いて、放射線分割照射におよぼす血管新生阻害剤の効果をTG(tumor growth)time assayとTCD-50assayで検討した。その結果、血管新生阻害剤が分割照射中の再酸素化現象を阻害し、むしろ照射効果を減弱させた。再酸素化現象における血管新生の果たす役割が大きいことが本研究により明らかにされた。3)根治照射を行った食道癌、喉頭癌、子宮頚癌の局所制御、急性および晩期障害の照射時間による影響を検討した。多変量解析の結果、照射期間が有意な予後因子であることが明らかにされた。従って、照射期間は正常組織と患者の許容範囲内で出来る限り短縮するべきである。食道癌、喉頭癌では、66-70Gyを6週間で照射するのが最も適切と考えられた。4)食道癌生検組織を用いて、細胞周期関連抗原PCNA、Ki-67を免疫組織染色し、局所制御率、生存率との関連を検討した。本研究によって、腫瘍の細胞周期関連抗原の発現(PCNA,Ki-67)が放射線治療での局所制御率に影響を与えることが示された。この結果、腫瘍中にQ細胞が高いと照射効果が悪くなることを示唆している。これらの放射線抵抗性の腫瘍に対して、加速多分割照射が有効であり、腫瘍の細胞周期関連抗原の発現が照射法選択の指標となる可能性が示された。1)臨床における放射線治療の至適照射期間に関する検討根治照射を行った食道癌、咽頭癌、子宮頚癌の局所制御、急性および晩期障害の照射期間による影響を検討した。これらの腫瘍の局所制御率は照射期間の延長とともに低下した。多変量解析の結果、食道癌と咽頭癌では照射期間が有意な予後因子であることが明らかにされた。咽頭癌では、休日による1週間の照射期間の延長が、有意な局所制御率の低下となった。食道癌に対して加速多分割照射を行い照射期間を短縮すると、急性および晩期障害の増加が認められた。照射期間は正常組織と患者の許容範囲内で出来る限り短縮するべきである。2)腫瘍増殖能の照射による変化腫瘍増殖能の照射による変化をマウスSCCVII腫瘍とEMT6腫瘍を用いて検討した。腫瘍倍加時間(Tpot)、腫瘍分裂細胞分画(DF)は、いずれの腫瘍でも照射後3-4日低下した。その後SCCVIIでは照射後9日にて照射前値に戻ったが、EMT6では照射後12日でも照射前値に戻らなかった。再増殖期においては、Tpotの変化はほとんどないにもかかわらず、容積倍加時間(Tvol)は延長した。これは再増殖期において細胞喪失因子が増加していることを意味する。食道癌生検組織を用いて、腫瘍増殖能の指標となる細胞周期関連抗原PCNA、Ki-67を免疫組織染色し、局所制御率、生存率との関連を検討した。根治的放射線治療を行った食道

扁平上皮癌65例を対象とし、治療前生検組織のパラフィン切片のPCNA,Ki-67に対する免疫組織染色を行った。1000個以上の癌細胞中のそれぞれの抗体の陽性細胞を数え、labeling index(LI)を求めた。その結果、65例のPCNA LI、Ki-67 LIの中間値は各々52%、45%であった。PCNALIは、他の臨床的予後因子との間に相関は見られず、独立した予後因子であった。一方、Ki-67 LIは、腫瘍の部位、腫瘍の長径、病期、T因子と有意な相関を認めた。PCNALI<50%およびKi-67 LI<45%の患者群は陽性群に比べて有意に局所制御率が不良であった(p<0.05)。原病生存率はKi-67 LI<45%群で不良な傾向が見られた。分割法別に検討したところ、通常分割照射群においても、PCNA LI<50%患者群は陽性群に比べて有意に局所制御率が不良で(p<0.001)、同様にKi-67 LI<45%の患者群においても不良な傾向が見られた(p<0.10)。一方、加速多分割照射群においては予後不良なPCNA LI<50%群において局所制御率の改善が見られたため、LIsによる局所制御率の差はなかった。本研究によって、腫瘍の細胞周期関連抗原の発現(PCNA,Ki-67)が放射線治療での局所制御率に影響を与えることが示された。この結果は、腫瘍中に休止期細胞分画(Q細胞)が高いと照射効果が悪くなることを示唆している。これらの放射線抵抗性の腫瘍に対して、加速多分割照射が有効であり、腫瘍の細胞周期関連抗原の発現が照射法選択の指標となる可能性が示された。