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肺細胞におけるGRP受容体の発現とその制御に関する分子生物学的研究

平成10年度から12年度にかけて遂行された今研究では,まず,タバコ煙中のニコチンが直接肺上皮細胞に作用し,種々の遺伝子の発現を直接制御することにより,発癌やその他の呼吸器疾患の発症や病態修飾に関わる可能性を明らかにした.最初に,gastrin releasing peptide(GRP)の前駆体proGRPと,GRP受容体(GRPR)をコードする遺伝子の肺上皮細胞における発現とその制御機構について研究を進めた.小細胞肺癌(SCLC)細胞株(SBC5,H128)ないし非小細胞肺癌(NSCLC)細胞株(H441,HS-24,A549)を用いて,proGRPおよびGRPR遺伝子の発現制御をmRNAレベルで半定量的RT-PCR法を用いて検討し,SCLC株H128細胞において,ニコチン曝露によりproGRP,GRPR両遺伝子の発現の増強を観察した.さらにNSCLC株HS-24およびA549細胞においてもGRPR遺伝子の発現がニコチン刺激により濃度依存的に増強することを見いだした.また,ルシフェラーゼをreporter遺伝子としたpromoter機能解析でも同様に,ニコチンが両遺伝子の転写活性を亢進させることを明らかにした.これらの観察結果からニコチンが発癌促進因子としての作用を有し,細胞の分化,増殖にもGRP-GRPR系を介して能動的に関与していることが推測された.さらに,肺上皮細胞におけるニコチン性アセチルコリン受容体(nAchR)のうち,subtype-α5,-α7の発現が,細胞種による差はあるものの,ニコチンの濃度依存的に発現増強されることも確認した.次いで,実際の小細胞性肺癌患者より十分な説明と同意取得後に得られた腫瘍組織内のproGRPおよびGRPR遺伝子の発現を,mRNA,蛋白レベルで検討し,血中のproGRP値が高値を示す患者全例で,腫瘍組織内のproGRP mRNA,蛋白の発現を明らかにし,かつproGRP mRNAのalternative splicing様式の保存性を証明した.また,GRPR遺伝子mRNAの発現はproGRP陽性腫瘍のみで確認され,proGRPとGRPR両遺伝子の間の相関作用の可能性が示唆された.最期に,SCLCに対する細胞特異的遺伝子治療法の基礎的研究を遂行した.proGRP遺伝子promoterによるCre遺伝子発現アデノウィルス(Ad)ベクターを構築の上,loxP配列を有するstuffer領域を含むapoptosis誘導遺伝子Bax-α発現Adベクターとの二重感染により,SCLC細胞特異的にcaspase-3の活性化を介したapoptosisの誘導と腫瘍の退縮が得られることをin vitro,in vivoで証明した.今後さらにGRP-GRPR系の実際の肺癌遺伝子治療への応用の可能性を検討するとともに,発癌以外の呼吸器細胞への分子レベルでの関与を検討する予定である.平成10年度から12年度にかけて遂行された今研究では,まず,タバコ煙中のニコチンが直接肺上皮細胞に作用し,種々の遺伝子の発現を直接制御することにより,発癌やその他の呼吸器疾患の発症や病態修飾に関わる可能性を明らかにした.最初に,gastrin releasing peptide(GRP)の前駆体proGRPと,GRP受容体(GRPR)をコードする遺伝子の肺上皮細胞における発現とその制御機構について研究を進めた.小細胞肺癌(SCLC)細胞株(SBC5,H128)ないし非小細胞肺癌(NSCLC)細胞株(H441,HS-24,A549)を用いて,proGRPおよびGRPR遺伝子の発現制御をmRNAレベルで半定量的RT-PCR法を用いて検討し,SCLC株H128細胞において,ニコチン曝露によりproGRP,GRPR両遺伝子の発現の増強を観察した.さらにNSCLC株HS-24およびA549細胞においてもGRPR遺伝子の発現がニコチン刺激により濃度依存的に増強することを見いだした.また,ルシフェラーゼをreporter遺伝子としたpromoter機能解析でも同様に,ニコチンが両遺伝子の転写活性を亢進させることを明らかにした.これらの観察結果からニコチンが発癌促進因子としての作用を有し,細胞の分化,増殖にもGRP-GRPR系を介して能動的に関与していることが推測された.さらに,肺上皮細胞におけるニコチン性アセチルコリン受容体(nAchR)のうち,subtype-α5,-α7の発現が,細胞種による差はあるものの,ニコチンの濃度依存的に発現増強されることも確認した.次いで,実際の小細胞性肺癌患者より十分な説明と同意取得後に得られた腫瘍組織内のproGRPおよびGRPR遺伝子の発現を,mRNA,蛋白レベルで検討し,血中のproGRP値が高値を示す患者全例で,腫瘍組織内のproGRP mRNA,蛋白の発現を明らかにし,かつproGRP mRNAのalternative splicing様式の保存性を証明した.また,GRPR遺伝子mRNAの発現はproGRP陽性腫瘍のみで確認され,proGRPとGRPR両遺伝子の間の相関作用の可能性が示唆された.最期に,SCLCに対する細胞特異的遺伝子治療法の基礎的研究を遂行した.proGRP遺伝子promoterによるCre遺伝子発現アデノウィルス(Ad)ベクターを構築の上,loxP配列を有するstuffer領域を含むapoptosis誘導遺伝子Bax-α発現Adベクターとの二重感染により,SCLC細胞特異的にcaspase-3の活性化を介したapoptosisの誘導と腫瘍の退縮が得られることをin vitro,in vivoで証明した.今後さらにGRP-GRPR系の実際の肺癌遺伝子治療への応用の可能性を検討するとともに,発癌以外の呼吸器細胞への分子レベルでの関与を検討する予定である.

平成10年度には,まずgastrin releasing peptide(GRP)の前駆体であるproGRPおよびGRP受容体(GRPR)遺伝子の肺上皮細胞における発現状況を検討した.すなわち,肺由来の小細胞癌(SCLC),扁平上皮癌,腺癌などの非小細胞癌(NSCLC)培養細胞株,および十分なインフォームドコンセントのうえ肺癌患者から採取した癌組織を材料としてRNA抽出を行い,逆転写(RT)反応によりcDNAを合成後,GenBankに登録されたproGRP,GRPR両遺伝子およびmRNA塩基配列を基にoligonucleotide primerを作製のうえPCR増幅し,これら遺伝子の発現を検討した.まず培養細胞株に関してproGRPmRNAは主にSCLC細胞において発現が認められたが,NSCLC細胞においてもある程度の発現を示した.一方,GRPRmRNAは扁平上皮細胞株HS-24を除くSCLC,NSCLC細胞株で定常状態での発現が認められた.これに対して患者肺癌組織中での発現はproGRPmRNAがSCLCのなかでも血中のproGRPレベルの高い症例においてのみに検出され,GRPRmRNAもGRPmRNA陽性の一部にのみ発現していた.proGRPについては発現が陽性であった患者検体のcDNA断片をTA cloning kitのpCR2.1 vectorにクローニングし,組換えproGRP遺伝子cDNAクローン(pCR2.l-proGRP1,2,3)を得た.またGRPRに関してはSCLC株SBC-5細胞のmRNAを用いて同様にpCR2.1 vectorにクローニングした.その後,これらのproGRP,GRPRcDNAをpCRベクターより切断精製し,発現プラスミドベクターpRc/CMV2に組込み,pRc/CMV2-GRP1,2,3およびpRc/CMV2-GRPRを作成した.次に,proGRPおよびGRPR遺伝子を発現する培養肺癌細胞株を用いて,両遺伝子の発現制御をmRNAレベルで検討した.今年度は,長期喫煙とproGRPおよびGRPRmRNA発現との関与を探るため,培養細胞株を用いて刺激時間および濃度を変えたニコチン曝露によりproGRPおよびGRPR遺伝子発現がどのように変化するか,半定量的RT-PCR法を用いて検討した.まずSCLC株H128細胞において,ニコチン1mM,24時間曝露によりproGRP,GRPR両遺伝子の発現の増強が認められた.さらにNSCLC株HS-24およびA549細胞においてGRPR遺伝子の発現がニコチン刺激により濃度依存的に増強した.これらの観察結果はタバコの成分中,とくニコチンがこれらの作用に強く関わっていることを示唆しており,ニコチンのtumor promoterとしての作用や細胞の分化,増殖にもGRPを介して能動的に関与していることが推測される.さらに現在,GRP発現ベクターを,GRPR発現ないし非発現肺癌細胞株にtranfectし,GRPによるGRPR
メディア・イヴェントのなかのジャポニズム・オペラ

19世紀後半から20世紀末までに作曲された「ジャポニズム・オペラ」の系譜をたどり、そこで描かれている「日本像」「日本人像」が、いかなるルーツや作品間のインターテクスチュアルな関係の上に成立しているかを、台本・音楽・ドラマトゥルギーの視点から分析すると同時に、「日本」および「東洋」という題材が、この期間の西欧オペラ創作のなかでどのような新たな発想を与えていたのかを検討した。「ジャポニズム・オペラ」の範囲確定と、それらのうち対象となる諸作品の分析的な調査を行うとともに、作品と時代をまず19世紀に限って、各作品、およびそれらの背景となる社会文化等々、関連事象の調査を行った。まず初年度として、既存のデータベースを利用して、19世紀から20世紀末までの間の「ジャポニズム・オペラ」の領域確定を行った。これまで知られていない作品のタイトルも判明したが、逐一対象とすべき「ジャポニズム・オペラ」に含まれるかどうかを逐一調査し、該当する作品の全体像を把握する作業を行った。その上で、19世紀に上演史のある作品について、台本を音楽面、そしてテクストの単語やプロット単位でデータベース化し、比較と対照の上で、相互連関の可能性を統計的に割り出した。さらに、描かれている日本像の成立に関し、当時の日本文化の紹介と浸透度など、これまでにメディア研究の分野で調査されたことのある要素だけではなく、政治的な意図性も関わっているろいう見地から、その成立周辺に生じている一般的な日本像を、政治史、メディアでの扱い、文学や絵画といった他の芸術ジャンルの調査のなかで解釈することを、インターテクスト性を中心に試みた。さらに、本研究がオペラやオペラ像の歴史的記述として重要視するメディア・イヴェント性がどのように「ジャポニズム」という主題の周辺に広がっているのか、それをまずは国内で入手できる資料を中心にして重点的に探った(実地調査は次年度に送ることにした)。ジャポニズム・オペラに関して、昨年は6月にロンドンのロイヤル・アカデミー・オヴ・ミュージックに資料調査を行い、サリヴァン関係の楽譜や資料を閲覧した。またそれと並んで、ロンドンの劇場の調査を行い、ロイヤル・オペラハウスの資料室およびグラインドボーンでの実地調査を行った。研究会発表では、その成果の報告を行っており、また現在大部の20世紀オペラの書物を準備中で(2015年内に平凡社より刊行予定)、その当該部分の記述にも、これらの調査結果を反映させている。定期的に連載している雑誌では、オペラ関係のテーマを数回扱い、そこでもこれらの結果を踏まえての記述がなされている。さらに、《蝶々夫人》関連では、長崎のグラバー邸に収蔵されている喜波禎子関連の資料を調査し、またそれを寄贈した関係者とも連絡を取って、チョーチョーサン歌いの当時の現実をヒヤリングした。前年までの成果を踏まえて、オルフの《寺子屋・犠牲》、ヴァインガルトナー《テラコヤ》といった、「ジャポニズム・オペラ」の最終的な形態を引き続き検討し、ようやくダルムシュタットで初演された前者と、両作を並べて上演したベルリンでのプロダクションといった、最近の上演形態を参考にしながら、現在まで続くステロタイプ的な日本像や、数々の「誤解」に関して改めて検討した。同時に、前年度までに採り上げた作品についても、いまいちど異なった側面から検討した。具体的には《蝶々夫人》に続く、日本におけるメディア・イヴェントの状況をまとめたのと、《ミカド》の、ロンドンではなく、それに続くベルリンでの状況を調査し、当時の博覧会場での、日本に関するメディア・イヴェント的な催しの実際の姿を調査しながら、同時にそれが《ザ・芸者》以降の、ジャポニズム・オペラの、意外なまでのドイツ語圏での人気に大きな影響を与え続けたことを確認した。作品分析の方法論に関しては、前年度までと変わりなく、インターテクスト性がひとつの視点となった。プロットや音楽部分の引用元、応用の起源などを、主として台本、楽譜、初演当時の批評、新聞記事、作品論などに当たりながら調査した。最終年度であるため、過去2年の成果を踏まえながら、研究会での発表を行い、また10月に刊行された『オペラの20世紀夢のまた夢』(平凡社)のなかで、記述に盛り込んだ。これらの成果が、日本でまだまだ不足している若きオペラ研究者への刺激となることを望んでいる。リコルディ・アルヒーフとの連絡が予定通りには付かず、その調査が待たれるが、その代わりにロンドンでの資料調査で、《ミカド》関連の出版物や、この作品に関わる当時のメディア・イヴェント関連の資料を得た。その他、手に入れた楽譜や、多角的な既存文献を通しての研究は順調に進んでおり、オペラから各種ジャンルへの、同時代的な横の関連性やイヴェント的なつながりに関しては、かなり具体的なことが分かってきている。音楽学・表象文化論今年度は、6月に18世紀学会において、この成果を踏まえた発表を行い、また11月に予定されている国内学会で、同じくこの成果を踏まえた20世紀オペラおよびその研究動向に関する発表を行う予定であり、同時に20世紀オペラに関する大部の著作の中で、成果を踏まえた記述を行う。

思いがけず、本務校の職務上、会議が多くなったので、日程的な調整が難しいが、可能ならば秋に、調査をかねて国際学会への参加、およびそこでの発表を予定している。提出した「研究の目的」に関する達成度は、ほぼ順調に消化しており、とくに大きな問題や障害はなく研究が進んでいる。「おおむね」というのは、初年度に予定されていたイギリスへの資料調査を、第2年度に先延ばししたためである。理由としては、初年度の進捗具合から判断して、2年度に調査に出かけた方が実りが多いと考えられたからで、初年度はその代わりに、近年ドイツにおいて見直されているサリヴァン研究を見るために、バイロイトおよびオペラ研究で実績のあるバイロイト大学に場所を変更して調査を行った。第2年度は、昨年に行えなかったイギリスでの調査を実施する。ブリティッシュ・ライブラリーに所蔵されているサリヴァンの一次資料を、上演の周辺的なことがらに関する資料とともに調査すると同時に、オールドバラのブリテン研究所にも足を向け、《カーリュー・リヴァー》のような、ジャポニズムと微妙に接する作品の調査も行う予定である。基本的に、国内での研究は昨年のものを継続して、20世紀にまで広げていくことになる。課題・変更等で特記すべきことはない。
戦間期アジア・中東における農村の組織化課程

両大戦間期において、アジア・中東地域では工業と都市化がその緒につくとともに、農業・農村問題が顕在化していった。当該地域の国家権力は、植民地権力であれ、従属独立国であれ、人口の圧倒的多数が居住する農村部を統合するための諸制度を用意し、国家による組織化を試みた。本研究では、主として、植民地であった朝鮮と従属独立国であった中国・イランを研究対象として取り上げた。地域ごとの特徴を略述すると以下のようになる。1)イランにおいては、1906年立憲革命後も地方都市在住の大地主による農村社会の政治的・経済的な支配が続いた。1930年代には国家主導による工業化政策が実施されるが、その際、地主層を介して農業余剰が輸入代替工業部門に投資されるシステムが形成されていった。2)中国では,国民党によって国民国家建設が試みられるが、都市部での工業化政策は列強の干渉によって歪められ、農村には過剰人口が滞留した。伝統的な資源配分慣行の機能不全により農村の社会秩序は動揺を来す。やがて、土地改革を通じて農村の社会秩序を再編していった中国共産党がヘゲモニーを獲得した。3)植民地朝鮮では、伝統的な地方有志層が農村社会の中で影響力を保持し続ける一方で、新たに学歴を得た階層が地方の末端行政を担当するなどして発言力を強めてゆくことになった。戦時統制期には、後者の役割がいっそう強化されていった。ところで、中東にとって、第一次大戦の終結は帝国主義の終わりの始まりを意味したが、東アジアにとっては、日本による帝国主義的再編の始まりであった。こうした地政学上の違いが、イランと中国の国民国家形成過程の相違となって反映した。エタティズムの成立という点で、イランが中国に先んじえた所以である。この時期、東アジアにおいては、むしろ植民地朝鮮においてエタティズムの基礎が形成されたといえる。本研究は、植民地・従属国を対象として、戦後の国民国家諸制度の形成過程を念頭に置きながら、戦間期における農村の組織化過程の特徴を比較史的な視点から分析することを目的としている。対象地域は、朝鮮・インド・中国・トルコの4地域とした(当初エジプトも対象地域としていたが、担当予定者の死去により除外することとした)。本年度は、以下のような研究作業を行なった。1)共同研究者各自が図書館など文献資料を収集し、担当地域の戦間期農業に関する研究史の整理を試みた。2)インド・中国に関しては、外部の研究者から、研究史および研究方法に関するレビューを受けた。3) 8月以降、毎月ほぼ1度のペースで研究会をもち、各自の研究の進捗状況に関して打ち合わせを行なった。その結果として、次のような知見が得られた。1)比較史的な視点から分析を行なう際には、植民地と従属国との違いという座標軸とともに、農村社会の構造の相違という座標軸も設定する必要がある。2)農村社会構造を比較する際には、いわゆる村落共同体の性格あるいは在地有力者の存在形態などが重要な視点となる。3)農村の組織化を行なった「国家」権力側の特徴点を性格づけるのに有力な視点に関しては、今年度の段階では充分に整理がつかなかった。次年度の重要課題としたい。4)朝鮮に関しては、1930年代以降に植民地権力による強力な農村組織化が進展し、それが解放後韓国の「権威主義体制」を形成するひとつの基盤となったと考えられる、という見通しが得られた。

本研究は、植民地・従属国を対象として、戦後の国民国家諸制度の形成過程を念頭に置きながら、戦間期における農村の組織化過程の特徴を比較史的な視点から分析することを目的としている。対象地域は、朝鮮・インド・中国・トルコの4地域である。本年度は、以下のような研究作業を行なった。1)共同研究者各自が図書館などで文献資料を収集し、担当地域の戦間期農業に関する研究史の整理を試みた。2)インドと朝鮮(韓国)に関しては、現地調査を行なって1次資料を収集した。そして、その資料の一部を用いて統計分析を開始した。3)ほぼ毎月1度のペースで研究会をもち、各自の研究の進捗状況に関して打ち合わせを行なった。その結果として、次のような知見が得られた。1)農村社会の構造を比較研究する上では、農業生産力構造、農家家族構造、いわゆるる村落共同体の性格および農民の移動の頻度などに注目することが重要である。2)ただし、これらの視点が並列的に指摘できるにとどまり、これらの視点の相互規定関係に関する方法論上の整理が行なわれてはいない。次年度の課題としたい。3)農村の組織化を行なった「国家」権力に関する分析視角に関しては、今年度の段階でも充分に整理がつかなかった。次年度の最重要課題としたい。4)朝鮮に関しては、衛生医療事業を媒介として植民地権力による強力な農村組織化が進展した点が確認できた。そして、それが解放後の韓国にも引き継がれていったという見通しが得られた。両大戦間期において、アジア・中東地域では工業と都市化がその緒につくとともに、農業・農村問題が顕在化していった。当該地域の国家権力は、植民地権力であれ、従属独立国であれ、人口の圧倒的部分を占める農民を統合するための諸制度を制定し、農民の国家による組織化を試みた。そしてそれらの制度は、結果として、戦後における国民国家の枠組み形成に決定的な影響を与えていったと考えられる。本年度は、植民地であった朝鮮と従属独立国であったトルコ・イランを研究対象として取り上げた。研究実績としては、1)研究会を開いて、各自の研究成果を報告しあった。2)朝鮮に関しては、現地(韓国)での補足調査を行なった。3)報告書の作成に向けて、各自が報告論文の執筆に当った。以上の作業を経ることによって、以下のような論点が明確になった。1)イランにおいては、1906年立憲革命後も国家権力は地方に対する直接支配は行なわれず、それ以前と同様に、地方都市在住の大地主による農村社会の政治的・経済的な支配が続いた。農業余剰は、地主層を介して輸入代替工業部門に投資された。2)トルコでは、1923年共和国成立期に農民の自作農化が進展し、以後、協同組合などを介した国家による農民の掌握が進んだ。工業部門への投資の原資は、農業部門よりもむしろ都市商業部門において確保されていった。3)植民地朝鮮では、伝統的な地方有志層が農村社会の中で影響力を保持し続ける一方で、新たに学歴を得た階層が地方の末端行政を担当するなどして発言力を強めてゆくことになった。
強大音響における生体防御機構

近代産業化社会においては強大音響により聴器が損傷される機会は少なくない。この方面では従来、主に音源の分析と聴力との関係に重点をおいて研究がなされてきた。一方我々は個体の受傷性の差に注目し、個人差が顕著に出現する条件および個人差が事前に見出せる手法が存在するなら、衝撃音による聴力障害回避に役立つと考えた。まず我々の音響性急性感音難聴症例を検討した。次いでスタ-トピストルの音響学的特性を明らかにし、曝露実験をおこなった。音源との距離、能動的曝露と受動的曝露の差、頸部捻転や曝露間隔の影響を検討した。これからは安全な曝露条件を設定するうえで重要である。モルモットを長期間無響環境下で飼育し、衝撃音に対する反応を通常環境下および騒音負荷のものと比較した結果、閾値変動の小さいものが見受けられた。このことは日常の音響曝露の状況と受傷性の差との関係を考えるうえでの一つの資料となる。次に騒音を負荷された場合に、注意のしかたの違いによって聴覚障害の生じかたに差があるかどうかを検討した。その結果、騒音中の音声を聞き取る時に聴覚障害を生じやすい傾向のある者の存在がわかった。注意の集中をCNVを用いて他覚的に評価しつつ強大音響曝露時のARの変化を観察し、一部に予告を認識してARの振幅が増加する傾向があることを見出した。さらに規則的に呈示されたARの検査音に対してARの振幅が次第に増加する者がおり、この者は予告のある強大音でのARの振幅が有意に増加する傾向があることがわかった。これまでの我々の研究成果は、衝撃音に対する防御機構に何らかのかたちで中枢が関与していることを示しており、衝撃音による難聴の発生防止および個人の音響受傷性を検出するうえで重要な資料を提供するものである。本年度は音響外傷について,その発生条件,個体差の検討について,実験条件を整えるとともに基礎的な研究を行なった.音響外傷の臨床例の研究として,実際の音響外傷の患者の受傷時の状況についての分析を行なった.また,音響外傷の発生条件を見るために,スタートピストルを撃つ場合,その位置の影響,他人が撃つ場合,首の位置の影響について調査した.動物の音響受傷性の個体差を見るため,当大学における,長期飼育無響モルモットと,通常のモルモットを用いて,スタートピストルの強大音響による聴力域値の変化についてABRを指標として研究した.その結果,我々事前の予測と異なり無響モルモットの方が,聴力の変動が少ない例が見られた.これは,個体の差によるものか,無響飼育が影響したかの解明は,次年度の課題となる.音響暴露時の個体の側の特性を変えて,受傷性の変化を見るため騒音中より語表を聞き取るときのTTSの変化について調査した.その結果, TTSが単に音圧,周波数,持続時間に依存するだけでなく,聞き取りを行なうとき,より大きいTT半が生じる例があることがわかった.以上,本年度得られた結果は従来の音響外傷の発生について言われていたことと異なる点が見られた.これらの点について,次年度はより詳しい解析を行なう予定である.人が強大な音響に暴露される場合、一過性に聴力の低下を来たす現象が見られる。これをNITTSと呼び、この様な音響負荷が長時間続くことにより次第に回復不能な永久的聴力低下(NIPTS)となる。NITTSの結果からNIPTSが予測することが出来れば騒音性難聴の予防管理に大きな助けになる。

今回は主として、強大音に対する生体の反応として、耳小骨筋反射が内耳に対する保護作用並びに強大音の到来を予期することにより生ずる中枢よりの抑制作用につき検討を行なった。音響刺激により生じるTTSについては従来より個人差が多くみられることが知られているがこれが各個人の生体防御機構の差によるものと考え、まず音響刺激時のS,R(アグミ骨筋反射)について観察し、刺激音の前に予告音を与えた場合との比較を行った。予告音に対し生体が明らかに反応をみせるか否かはCNV(期待波)を記録し、その有無とS,Rとを比較した。S,Rは潜在時間及び振幅、その持続について観察した。その結果、予告音を与えた場合、CNVが明らかに現われる例についてはS,Rの潜時は短縮し振幅は増大する傾向がみられた。このことは、S,Rの働きに対して中枢より何らかの影響を与え得る可能性のあることを示唆する結果であり、更に意識的に耳小骨筋を収縮する可能性のあることも報告されているので今後は強大音響に対する難聴の発生に対して本人の意識如何によりこれを予防する可能性のあることが解った。次年度は更にこの中枢性要因について検討する予定である。我々は一昨年の実験において、予告のある刺激音の方がARの振幅が大きく、この時にCNVが認められることを報告した。また昨年は、強大な刺激音曝露によるTTSが、予告の有無によって影響されるか否かを調べるために、ABRを用いて実験を行ったが、はっきりとして結果は得られなかった。そこで今年度は、これまでの実験を追加検討するとともに、TTSの評価のためにARの振幅を用いて実験を行った。実験1は聴力正常の成人9例に対して115dB SPLの刺激音を負荷し、その直後より1.5秒までの0.3秒毎のARの振幅を測定した。実験2は、刺激音を負荷した後5秒毎に閾値上10dBの検査音を与え、それによって得られるARを測定し、刺激音を与えずに同様の方法で得られたARと比較した。以上2つの実験を、予告の有無の2条件で行い、比較検討した。実験1の結果は、刺激音負荷後0.9秒の時点においてのみ、予告のある方の有意な振幅の増加が認められた。実験2の結果は、予告の有無および刺激音の有無によってARの振幅に有意な差は認められなかったが、刺激音を与えないでその後にARを測定した条件において、ARの振幅が時間と共に増加する症例が9例中5例に認められた。これらの症例は、実験1において、刺激音負荷後にARの振幅が有意に増加する傾向が認められた。以上より、予告や定期的な検査音によってARの振幅の増加する症例とそうでない症例が認められ、前者においてはARによる内耳保護作用が期待できるのではないかと考えられた。今後は、刺激音による短時間のTTSを他覚的に測定するより適切な方法を探し、ARによる内耳保護作用の検討を進めていかねばならないと考えた。
難分解性農薬成分を分解する微細藻類に関する研究-微生物資源として-

昨年度までに引き続き、難分解性農薬成分であるシマジンを分解する微細藻類および細菌のスクリーニングを行った。その結果、高濃度のシマジンの存在下で生育する微細藻類が数株得られた。これらは形態からいずれも藍藻類(=藍色細菌)のOscillatoriaと同定された。シマジンは光合成阻害剤であり、これらの培養株が高濃度のシマジン存在下で生育できるということは、光合成を行っていないがシマジンを分解して従属栄養的に生育をしているか、またはシマジンの光合成阻害作用に対する抵抗能を持っている可能性が考えられる。これらの培養株からは、既知のトリアジン系化合物の分解系遺伝子群を標的に設計されたプライマーによってPCR産物が得られなかったことから、シマジンを分解しているとすると、トリアジン系化合物分解に関与する新規な遺伝子を持つ可能性も考えられる。しかし、シマジン存在下での生育が遅いため、分解能力はあったとしても小さいと思われる。また、暗黒条件下でシマジンを加えて培養しても、ほとんど生育しないことから、シマジン存在下で光合成をする能力を持っているものと考えられた。シマジンを分解する細菌(藍藻以外のもの)は分離できなかった。また、新たにジベンゾフランおよびビフェニルを分解する微生物のスクリーニングを行った。その結果、これらの物質を分解する藻類は得られなかった。しかし、分解微生物として複数のRhodococcus属細菌が得られた。ジベンゾフランの分解過程で、分解産物により培養液が色づくが、この色が株によって異なり、オレンジ色のものから黄色いものまであった。株によって分解代謝経路が異なるために代謝産物の種類が異なり、それが色の違いとなって表れたのであろう。本年はスクリーニングと標的物質の分解の確認に費やされ、上記微生物の分解経路や耐性機構の解明には至らなかった。本年は、トリアジン系化合物のアトラジン(除草剤)を対象に、すでに分解能力があると見込まれていたラン藻Plectonema radiosum NIES-515による分解率の測定、分解酵素遺伝子の検索、および他の分解微細藻類のスクリーニングを行った。P.radiosum NIES-515は、単一炭素源としてアトラジンのみを加えた無機培地にて、暗条件下で生育できることが予備試験により確認されていたが、その生育速度は小さく、そもそも分解率は高くないと予想されていた。実際にガスクロマトグラフィーにより測定された分解率はやはり低く、培養によるアトラジンの減少はわずかに示されたものの、減少幅は誤差の範囲であった。また、既知のアトラジン分解酵素の遺伝子atzAC(ごく一部の細菌のもの)を標的としたPCRにて本株より得られた増幅産物をクローニングし、塩基配列を解読した結果、atzACに相同な遺伝子は検出されなかった。以上より、P.radiosum NIES-515は既知のものと類似した分解酵素をもたないこと、また、たとえ新規な分解酵素を有していても、分解生物としての有効性は低いことが示された。そのため、新たな分解生物のスクリーニングに重点を移した。アトラジン分解藻類のスクリーニング対象として、まずは土壌藻類を対象とした。現在までに、単一炭素源としてアトラジンのみを加えた無機培地中で、暗条件下にて半年以上も生残するラン藻(未同定)が得られているが、やはり生育速度が小さい。今後は、アトラジン以外の農薬成分も加え、また水圏の微細藻類も含め、より分解速度の大きい微細藻類の獲得を目指す。効率的な分解株が得られ次第、本年度に行った方法にて分解率を測定し、分解遺伝子の有無を確認する予定である。日本国内でのアトラジンの使用が禁止されたことから、本年はアトラジンと同じトリアジン系農薬成分であるシマジンを研究対象とした。また、新たにベノミルも対象に加えた。これらの農薬成分を分解する微細藻類および細菌のスクリーニングを試みた。シマジン分解藻類のスクリーニング対象として、まずは土壌藻類を対象とした。現在までに、単一炭素源としてシマジンあるいはベノミルのみを加えた無機培地中で、暗条件下にて生育する藻類は得られていない。土壌からの微細藻類のスクリーニングの際、微量の土壌成分が混入し、それを栄養源として生育する細菌の生育によって、微細藻類が死滅する問題がたびたび発生した。これまで、農薬成分を分解する藻類は少ないながらもいくつか知られているが、みな微生物保存機関より分譲を受けた既存の培養株であり、土壌や水圏よりスクリーニングした例はない。おそらく、混入した細菌の増殖速度があまりに大きいため藻類が生育しないという問題のためであると思われた。よって本研究でも、今後は、既存の培養株か、独自に分離し無菌化した培養株の中から農薬成分分解藻類をスクリーニングすることにする。また、これまでに単一炭素源としてシマジンあるいはベノミルのみを加えた無機培地中で生育する数株の細菌が土壌より分離された。これらは、寒天培地上でのコロニーの外観が互いに類似しており、単一種である可能性がある。しかし、農薬成分を加えた無機培地中での生育速度は非常に小さく、分解率の測定には至っていない。試みにトリアジン系農薬成分の分解系酵素遺伝子群(既知のもの)について、PCRを利用して有無を試験したところ、既知の遺伝子と相同性の高い遺伝子は持たないことが示されている。新規な分解系遺伝子の発見が期待される。

その結果、高濃度のシマジンの存在下で生育する微細藻類が数株得られた。これらは形態からいずれも藍藻類(=藍色細菌)のOscillatoriaと同定された。シマジンは光合成阻害剤であり、これらの培養株が高濃度のシマジン存在下で生育できるということは、光合成を行っていないがシマジンを分解して従属栄養的に生育をしているか、またはシマジンの光合成阻害作用に対する抵抗能を持っている可能性が考えられる。これらの培養株からは、既知のトリアジン系化合物の分解系遺伝子群を標的に設計されたプライマーによってPCR産物が得られなかったことから、シマジンを分解しているとすると、トリアジン系化合物分解に関与する新規な遺伝子を持つ可能性も考えられる。しかし、シマジン存在下での生育が遅いため、分解能力はあったとしても小さいと思われる。また、暗黒条件下でシマジンを加えて培養しても、ほとんど生育しないことから、シマジン存在下で光合成をする能力を持っているものと考えられた。シマジンを分解する細菌(藍藻以外のもの)は分離できなかった。また、新たにジベンゾフランおよびビフェニルを分解する微生物のスクリーニングを行った。その結果、これらの物質を分解する藻類は得られなかった。しかし、分解微生物として複数のRhodococcus属細菌が得られた。ジベンゾフランの分解過程で、分解産物により培養液が色づくが、この色が株によって異なり、オレンジ色のものから黄色いものまであった。株によって分解代謝経路が異なるために代謝産物の種類が異なり、それが色の違いとなって表れたのであろう。本年はスクリーニングと標的物質の分解の確認に費やされ、上記微生物の分解経路や耐性機構の解明には至らなかった。
散逸系における大域分岐構造の機何学と複雑時空パターン

本課題で得た主要結果の概要を以下に列挙する。1.分水嶺解(scattor)の複雑時空パターンにおける役割。散逸系の粒子解の衝突・散乱現象においてはGray-Scottモデルをはじめ、多くのモデル方程式において分水嶺解とよばれるサドル解が衝突前後の入出力関係を制御していることが解明された。しかしこれらはサドル、すなわち不安定な解であり、数値的にも捕捉することは容易ではない。Newton法の改良、分岐解追跡ソフトAUTO等を駆使することにより、ガス放電系を記述する3種反応拡散系に対して2次元での分水嶺解を数値的に求めることに成功した。合体解と瓢箪解の2種類があり、不安定次元は5と2である(平行移動の零固有値は含まない)。これらの不安定方向が衝突後の出力のダイナミクスを決める。さらに瓢箪解から合体解へのヘテロクリニック軌道の存在も数値的に確認された。これら分水嶺解の近傍のダイナミクスは粒子解の大域的ダイナミクスを理解する上で骨格的役割を果たす。2.複雑時空パターンのサドル連結からみた全体構造の理解。衝突後のダイナミクスが時空カオスとなる場合でも分水嶺解の存在し、それが微小摂動により同じ時空カオスを生み出すことも確かめられた。衝突という強い相互作用を経由して多様なダイナミクスが生み出されていくが、それは分水嶺解付近の局所ダイナミクスが全体を統御している可能性を示唆している。3.ミルナーアトラクターを生成する一次元写像を円管状に連結した系でのカオス的遍歴の生成過程と、その基本的性質を詳細に調べた。特に最大リアプノフ指数の収束が極めて遅いという特徴が注目される。4.特異摂動的ベクトル場のConley指数理論の応用として、時間と共にゆっくりと振動的に変化するある種の非自励的Hamilton方程式系における解の複雑な振舞いを記号力学系的に記述する方法を与えた。複雑時空パターンは動的遷移パターンであり、ある時空間スケールで見ると秩序構造が見えるが、全体としては次々と遷移していくものをいう。自己複製と自己崩壊を伴う時空カオスや、時空間自己相似パターンなどが代表的なものである。これらを大域的分岐構造を踏まえながら幾何的に理解することを目指すのが本研究の主目的である。この観点からなされた本年における主要な成果を以下に列挙する。<時空間自己相似パターンのロバストネス>いくつかの拡散方程式系においてシルピンスキーガスケット的な自己相似時空間パターンが発見されたが、それらがパラメータ空間において測度零でない広い範囲の領域で存在することを数値的に示した。これはパルス解の対消滅・自己生成の機構とも密接に関連する。<組織中心の計算機探索と余次元2の開折>進行波解の自己複製パターンはモデルによって、いくつかの定性的に異なるダイナミクスを有する。これらをパルスダイナミクスの手法による縮約と特異点理論により、一般的に証明することができた。<周期係数散逸系におけるカオス的挙動をする局在パルスの研究>空間周期係数をもつ反応拡散系において局在化したパルス構造を保ちながら空間方向にカオティックに挙動するものが存在を数値的に示した。<力学系の大域的構造とその分岐に関する成果>(1)余次元3の退化特異性からの分岐における大域的軌道の構造に関するいくつかの結果と予想,(2)ホモクリニック軌道の倍分岐のカスケードの存在の証明,(3)特異摂動的ベクトル場におけるカオス的振舞いについての位相的指数を用いた記述。散逸系における複雑時空パターンの解析に関する今年度の成果を以卞に列挙する。

1.散逸系に現れる空間局在解,例えばパルス解やスポット解が衝突するときの入出力関係を理解するために「分水嶺解」という不安定解を導入し、それにより、大変形を伴う散乱現象の理解と分類に成功した。これらの不安定多様体のつながり具合が複雑な入出力関係を理解するときの鍵となることが判明した。2.ブロック共重合ポリマー系におけるジャイロイドモルフォロジーの形態を非局所項をもつ非線形偏微分方程式を用いて、数値的に再現し、かつスケール則を得た。またラメラ解、ヘキサゴナル解とダブルジャイロイド解の間の遷移ダイナミクスについても数値的に検証した。3.反応拡散系に適したホモクリニック軌道の枝を大域的に追跡するソフトウエアーを独自に開発した。とくにFitzHugh-Nagumo方程式におけるマルチパルス解の自己崩壊に関する分岐解の階層構造をこれを用いて明らかにした。4.ミルナーアトラクターを生成する一次元写像を円管状に連結した系でのカオス的遍歴の生成過程と、その基本的性質を詳細に調べた。特に最大リアプノフ指数の収束が極めて遅いという特徴が注目される。5.特異摂動的ベクトル場のConley指数理論の応用として,時間と共にゆっくりと振動的に変化するある種の非自励的Hamilton方程式系における解の複雑な振舞いを記号力学系的に記述する方法を与えた。6.Lorenz方程式のある種の特異極限における退化したheteroclinicloopの存在を示し,そこからの摂動で幾何的Lorenzアトラクタが現れることを証明した。1.高次元空間における分水嶺解(scattor)の複雑時空パターンにおける役割。散逸系の粒子解の衝突・散乱現象においてはGray-Scottモデルをはじめ、多くのモデル方程式において分水嶺解とよばれるサドル解が衝突前後の入出力関係を制御していることが解明された。しかしこれらはサドル、すなわち不安定な解であり、数値的にも捕捉することは容易ではない。Newton法の改良、分岐解追跡ソフトAUTO等を駆使することにより、ガス放電系を記述する3種反応拡散系に対して2次元での分水嶺解を数値的に求めることに成功した。合体解と瓢箪解の2種類があり、不安定次元は5と2である(平行移動の零固有値は含まない)。これらの不安定方向が衝突後の出力のダイナミクスを決める。さらに瓢箪解がら合体解へのヘテロクリニック軌道の存在も数値的に確認された。これら分水嶺解の近傍のダイナミクスは粒子解の大域的ダイナミクスを理解する上で骨格的役割を果たす。2.時間周期振動進行波(breather)の散乱現象における分水嶺解の存在。周期振動する進行波解の散乱においては、衝突時の位相に依存して出力が決まる。複素Ginzburg-Landau方程式及び3種の活性-基質消費系において入出力を規定する分水嶺解の存在が示された。とくにGL系では時間周期解となる。出力の位相依存性は衝突直後の解の形状が周期性より1次元円周と同等となり、これが分水嶺解の安定多様体との横断的交わりをもたらすことによる。3.複雑時空パターンのサドル連結からみた全体構造の理解。
バンド間遷移及びサブバンド間遷移長波長赤外線レーザの研究

近赤外からテラヘルツ領域のサブバンド間遷移量子カスケードレーザへの応用をめざして、AlN/GaN系窒化物半導体量子井戸の研究をおこなった。まず、AlN/GaN量子井戸中の自発分極とピエゾ分極を考慮した量子カスケード構造を設計するために、任意の1次元ポテンシャル形状において電子状態が計算できる計算機プログラムを開発し、量子カスケードレーザの活性層構造を設計した。波長5μm領域の量子カスケードレーザの作製をめざし、ホットウォールエピタキシー(HWE)法を用いて[(AlN)_1/(GaN)n1]_m/(AlN)_<n2>量子カスケード構造を作製し、高解像度透過電子顕微鏡(HRTEM)測定により評価した。HRTEM像には1原子層AlNの存在が確認され、拡散のない[(AlN)_1/(GaN)n1]_m、/(AlN)_<n2>量子カスケード構造が作製できることがわかった。波長420μmの長波長領域で動作するPbSnCaTe系バンド間遷移チューナブルレーザを作製するためPbCaTe/PbTeMQW及びPbCaTe/PbSnTeサイドオプティカルキャビティレーザの作製を行い、PbSnTeを活性層にしたレーザにおいてもレーザ動作が得られた。さらに、IV-VI族半導体面発光レーザや量子カスケードレーザの高反射率端面ミラーを実現するために、PbS/SrS多層膜ミラー・共振器も試作した。本研究では、波長530μm領域の長波長赤外線レーザ作製を目的に、バンド間遷移IV-VI族半導体レーザとAlN/GaN量子井戸サブバンド間遷移レーザの研究を行ってきた。AlN/GaN系量子井戸サブバンド間遷移レーザの研究では、[(AlN)_1/(GaN)_<n1>]_m/(AlN)_<n2>量子カスケード構造をホットウォールエピタキシー法により成長させ、その構造を透過電子顕微鏡(TEM)及びX線回折により評価した。高分解能TEM測定により急峻なヘテロ界面を持つ量子井戸構造が作製できていることが判った。一方、X線回折では、成長層のc面からのずれ(揺らぎ)が大きくなると、周期構造に対応するサテライトピークの強度が弱くなり、X線回折により量子井戸構造を精度良く評価できることが判った。平坦性の良い量子カスケード構造を作製することにより、ほぼ理論通りのX線回折パターンが得られた。上記量子カスケード構造をAlGaNクラッド層で挟んだレーザ構造も作製し、ドライエッチングによりメサストライプ構造も作製した。クラッド層として用いるAlGaN上へも周期性と平坦性の良い量子カスケード構造が作製できたので、GaN基板上へのAlGaN/GaN/[(AlN)_1/(GaN)_<n1>]_m/(AlN)_<n2>/GaN/AlGaNレーザ構造の作製も試みた。GaNとAlGaNとの格子不整合(0.3%)により、成長層にクラックが発生してしまい、GaN基板上へのレーザ構造の作製ではクラックを低減する方策が必要であることがわかった。IV-VI族半導体バンド間遷移レーザの研究では、PbCaTe/PbSnTe量子井戸レーザを作製し、サイドオプティカルキャビティレーザにおいて波長10μm付近でのレーザ動作が得られた。サブバンド間遷移レーザとしては、窒化物半導体量子井戸サブバンド間遷移を利用する中赤外領域の量子カスケードレーザの開発をめざして、サファイア(0001)基板上へ高品位[(AlN)_1/(GaN)_<n1>]_m/(GaN)_<n2>量子井戸の作製研究を行った。高解像度透過電子顕微鏡による測定から1原子層のAlNが周期的に挿入された(AlN)_1/(GaN)_<n1>短周期超格子構造が明確に確認された。

また、エンベロップ関数近似による量子カスケード構造のサブバンド構造計算プログラムも開発し、中赤外領域及び近赤外領域の量子カスケード構造の設計も行った。さらに、GaNテンプレート基板上及びGaN基板上への量子カスケードレーザ構造の試作も行った。上述のデバイスでは窒化物半導体量子井戸に現れる巨大な分極電界を利用して励起サブバンドへ電子注入を行うが、この研究に付随して、この分極電界を利用する共鳴トンネル電子放出素子構造の提案もおこなった。バンド間遷移レーザとしては、電流注入型PbSrS/PbSダブルヘテロ構造レーザや光励起PbSrS/PbS単一量子井戸レーザ作製とPbS/SrS多層膜反射ミラーを用いた垂直キャビティ構造を試作した。試作したキャビティ構造の透過特性には明確なキャビティモードが確認された。また、2周期の多層膜反射ミラーにより100%近い反射率も得られ、この構造がAlN/GaN系量子カスケードレーザの端面反射ミラーとしても有効であることがわかった。
古代東北アジアにおける都城と墓制の研究

「古代東北アジアにおける都城と墓制」に関する研究をおこなった。年代的には紀元前後から8世紀,高句麗・渤海,魏晋・北朝・隋唐,倭(日本)の古墳奈良時代、地域的には中国大陸の華北・東北地方(遼寧省・吉林省・黒龍江省)と朝鮮半島を対象とした。中国東北地方と朝鮮半島にまたがる諸研究は,当該の国(中国・北朝鮮・韓国)によって進められているが,政治的な制約をのりこえて,東北アジア全域にわたる研究が不可欠である。そうした観点にもとづき,東北アジアの各地域における都城と墳墓(王陵・壁画墳)のフイルド調査をつうじて,次のような諸テーマについて研究した。1.鳥居龍蔵と東北アジア研究,2.戦争-朝鮮三国と倭国における戦争-,3.三韓・倭と馬形帯鉤,4.古代朝鮮の古墳壁画,5.高句麗と倭の国際関係,6・高句麗・王子文壁画の系譜関係,7.高句麗の王陵と王権-陵園制・戦争・支配形態-,8.北朝・隋唐と高句麗壁画-四神図像と畏獣図像を中心として-,9.倭と栄山江流域-倭韓の前方後円墳をめぐって-,10.三国新羅と倭の国際関係,11.新羅金京の坊里制,12渤海墓制と領域以上の研究成果は報告書として提出したが,楽浪郡・帯方郡・遼東郡・玄菟郡の都城と墓制,漢代の製鉄技術と鉄官,遼東地域における漢魏墓制,三燕(前燕・後燕・北燕)の墓制と文物,高句麗の都城と山城,キトラ・高松塚古墳と唐・高句麗・渤海壁画の比較などについての調査・研究を実施した。中国東北地方における都城・墳墓などの遺跡を調査し、ビデオ(デジタル)などの撮影をおこなった。吉林省吉林市龍潭山城(高句麗)、長白鎮霊光塔(渤海)、敦化県西古城(渤海)、黒龍江省寧安県東京城(上京龍泉府)などの遺跡である。調査にさいして、ロシア作成の『北朝鮮五万分の一地図』(韓国発行)、『中国大陸二万五千分の一地図』、『満州五万分の一地図』を用いて、都城・墳墓の分布、立地条件・交通路などの分析をおこなった。また高句麗・渤海の都城・山城の文献資料を集成した。その過程で,渤海の墓制(貞孝公主墓壁画など)、帯金具(か帯・帯飾)などについて研究し、唐(永泰公主墓など)・統一新羅(龍江洞古墳など)・日本(高松塚古墳など)との比較を試み、国際関係などについて考察した。いっぽう統一新羅時代の都城に関する研究として、慶州における龍江洞苑池、坊里関連の道路遺構などの、最新の発掘資料をふまえて、新羅金京の坊里を復原した。その結果、日本の藤原京の条坊制の成立に影響をおよぼしていることを明らかにした。なお当研究とふかくかかわることであるが、「ユネスコ世界遺産」関連の国際シンポジュウム(2000年度内、ユネスコ本部主催)参加への招請があり、「高句麗壁画と北朝・隋唐壁画」という主題で発表をおこなう予定であり、その論文を提出した。古代東北アジアにおける都城・墓制に関する研究をおこなった。本年度は、百済(漢城・熊津城・泗〓城)、新羅(慶州金京)、渤海(上京龍泉府・西京鴨緑府)の都城、百済・新羅・加耶・渤海、南朝の墳墓のフイルド調査をおこなった。また中国洛陽の漢魏洛陽城・北魏洛陽城、西安の長安城、大夏統万城、南京建康城などの都城の調査をつうじて、朝鮮三国および日本の都城との比較のための基礎資料を収集した。

南京の南朝墓の壁画・石像物、寧夏ウイグル自治州固原の北朝墓、銀川の西夏陵、西安の漢魏・北周・隋・唐の皇帝陵や壁画墳を踏査することができ、東北アジアにおける王陵の比較研究のための調査成果がえられた。永泰公主墓などの唐代壁画墳の調査、陜西省博物館における壁画の観察は、キトラ古墳や・高松塚古墳、渤海壁画を研究するうえで有意義であった。唐代壁画に関する論文(東「北朝・隋唐と高句麗壁画」『国立歴史民俗博物館研究報告』80,1999)が、陜西省博物館発行の唐代壁画論文集に翻訳・収録されることになった(2001年刊行)。12年度には、「潮海の墓制と領域」『朝鮮学報』176・177)をまとめた。渤海の墳墓の変遷過程とその系譜関係、〓帯・帯飾・開元通宝などの分析をおこない、考古資料から渤海の領域問題に論究したものである。日本と渤海との国際関係について寄与しうるところがあろう。また韓国の前方後円墳問題に関連して、百済・加耶・慕韓の墓制および倭の前方後円墳について発表した(朝鮮学会大会2000.10.9)。13年度「古代東北アジアにおける都城と墓制」に関する研究をおこなった。年代的には紀元前後から8世紀,高句麗・渤海,魏晋・北朝・隋唐,倭(日本)の古墳奈良時代、地域的には中国大陸の華北・東北地方(遼寧省・吉林省・黒龍江省)と朝鮮半島を対象とした。中国東北地方と朝鮮半島にまたがる諸研究は,当該の国(中国・北朝鮮・韓国)によって進められているが,政治的な制約をのりこえて,東北アジア全域にわたる研究が不可欠である。13年度は、東北アジアの各地域における都城と墳墓(王陵・壁画墳)のフイルド調査をつうじて,次のような諸テーマについて研究した。鳥居龍蔵と東北アジア研究,三韓・倭と馬形帯鉤高句麗の王陵と王権-陵園制・戦争・支配形態-,三国新羅と倭の国際関係,漢代の製鉄技術と鉄官,遼東地域における漢魏墓制,三燕(前燕・後燕・北燕)の墓制と文物,キトラ・高松塚古墳と唐・高句麗・渤海壁画の比較などについての調査・研究を実施した。
変形性膝関節症の疼痛発生機序における関節液の酸性化と末梢神経酸感知機構の役割

変形性関節症の痛みの発生機序は不明な点が多い。著者らは関節液の酸性化が痛みを生じている可能性について検討した。一般に変形性関節症では関節液が酸性化することが知られている。組織の酸性化に伴って増加するプロトンは、末梢神経の酸感知機構を介して侵害受容器を興奮させる。本研究では、変形性関節症の動物モデルを作成し、末梢神経酸感知機構を介した痛みが病変部位にとどまらない他部位に拡がる痛みの形成に重要である所見を得た。変形性関節症の関節痛発生機序における末梢神経酸感知機構の役割を探る目的で本研究を遂行中である。平成21度は、当初の予定と比べて若干の変更点があったものの、概ね計画通りの研究を行った。具体的な内容は1.膝変形性関節症モデルの作製と行動学的評価ラットの片側膝関節に酢酸ヨードナトリウムを注入し、行動学的に荷重分布が不均一でかつ足底の痛覚過敏を伴った変形性関節症と類似の痛みを有するモデルの作製に成功した。2.上記の変形性関節症モデルラットの脊髄後根神経節を、酢酸ヨードナトリウム注入後30日目に摘出し、炎症性疼痛関連マーカーであるCGRPと酸感受性イオンチャネルのひとつであるASIC3の免疫染色を行った。染色法を確立するのに時間を要したが、CGRP,ASIC3ともに安定した染色を得られるようになった。変形性関節症モデルでは正常ラットと比べてCGRPだけでなくASCI3陽性細胞も増加しており、ASIC3の痛み症状への関与を示唆する所見を得た。組織の酸性化に伴って増加するプロトンは、ASICまたはカプサイシン受容体(TRPV1)を介して侵害受容器を興奮させると考えられているが不明な点が多い。特に関節痛発生機序におけるASICの役割に関する報告は他になく、申請者らが新しく提唱したものである。本研究ではこれまでのところ、非炎症性疾患といわれる変形性関節症モデルにおいて、ASIC3のアップレギュレーションが起こり、この変化が疼痛行動と関連している結果を得ている。今後の追加研究により、不明な点が多い変形性関節症の関節痛発生機序の一部は、関節液の酸性化とASIC3を介した酸感知機構であるという新しい概念を碓立することが可能と考えられる。本研究の目的は、変形性関節症(OA)の関節痛発生機序に、関節液の酸性化や酸感受性イオンチャネル(ASIC3)を介した酸感知機構が関連するか否か明らかにすることであった。その方法として、膝OAモデルを作製し、関節痛の行動学的評価、関節液のpH測定、および後根神経節におけるASIC3発現率の免疫組織学的検討を行った。また、酸性生理食塩水を正常膝関節内に注入し、関節液の酸性化だけで疼痛を発生し得るか行動学的に確認するとともに、酸性生理食塩水投与後の後根神経節におけるASIC3発現率の変化を免疫組織学的に検討した。本研究を遂行し、以下の成果を得た。(1)膝OAモデルの疼痛の行動学的評価により、関節局所にとどまらず関節から離れた部位にも拡がる痛覚過敏(二次痛覚過敏)を認めた。(2)免疫組織学的検討では、膝OAモデル作成後14、28日目いずれにおいても後根神経節においてASIC3の著名な発現増加を認めた。(3)膝OAモデルにみられる二次痛覚過敏はASIC3選択的ブロッカーで消失したが、関節局所の痛覚過敏はほぼ不変であった。(4)酸性生理食塩水の関節内投与により痛覚過敏は生じるが、筋肉内投与でみられるような持続性、拡大性の痛覚過敏ではなく、関節と筋肉で酸に対する反応が異なる可能性が示唆された。(5)関節液のpH計測は、再現性に乏しく実験結果を得るに至らなかった。本実験により得られたこれらの新知見は、OAの関節痛発生機序の一部を新たに解明するものであり、将来的な酸感受性イオンチャネルをターゲットにした新規治療法の開発に寄与するものと見込まれる。