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フーコーを中心とした、フランス現代哲学における主体理論の展開

フランス現代思想においては、哲学的主体とそれを取り巻く「環境」の対立ないし相互関係が重要な問題であるが、フーコーがそれについて現象学的説明とは異なる図式をどのように構想したかを検討し、真理の「場」自体が主体を析出する経験となることをフーコー後期の思考を通じて明らかにした。また、その思考が生み出された背景としての哲学的思考の系譜を検討することで、フランス科学認識論からの影響関係を明らかにした。本研究は、フーコーの哲学的思考を哲学史的な展望の中に位置づけた上で、そこに見出される新たな問題系と方法論を通じて新たな哲学の方向性を探ることを目指すものである。まず今年度は、フーコーの著作を時代のコンテクストの中に置いて分析する作業の一貫として、フーコーが一九七〇年代から八〇年代にかけてコレージュ・ド・フランスで行った講義を主な研究対象とし、その内容についての分析、ならびに同時代の他の政治的・文化的出来事、また他の哲学者(とりわけドゥルーズ)の思考、さらにはフーコーの他のテクストの研究を行った。「主体」と「環境」との二項対立がいかに哲学的視点から問題化されたかという点について、「真実を語ること(パレーシア)」という主題についてのフーコーの議論を精読し、哲学する主体と真理との関連、そしてそれが自己を主体として構築し、他者を統治する主体となる過程を検討した結果、フーコーの理論における哲学と政治との関係の独自性、そして主体の構成との関連における哲学的真理のあり方を明らかにすることができた。今年度の研究のうち上記の点については、フーコー講義録の翻訳および解説の出版(『自己と他者の統治』筑摩書房、二〇一〇年刊行予定)というかたちでまとめている。また、研究協力者との数度にわたる討議を通じて、フーコーの「真理の主体としての自己」の問題系をストア派哲学(セネカなど)の理論をもとに明確化する作業を行った。この作業については来年度も継続する。ミシェル・フーコー後期の思想における「主体」理論を主題的に検討した前年度の研究を基礎にしつつ、現在の哲学的・社会的コンテクストにおける「主体」理論の展望を示すことを目指した。プログラムを当初の予定(精神分析・心理学の系譜的研究)からやや変更して、まずフーコーがその主体論を提唱するに至る背景としてのフランス科学認識論の系譜(バシュラール、カンギレム)を検討した。それによって、フーコーが科学認識論の系譜に連なっているだけでなく、ジャン・カヴァイエスの数学理論などからも問題設定上の大きな影響を受けていることを指摘し、その成果については学会発表と論文として発表した。また、現代哲学における主体理論との関係から見た構造主義理論の再検討を行うことを企て、レヴィ=ストロース等の初期の構造主義理論がサルトルらの主体理論をいかに批判し、主体と歴史の関係をどのように科学化したかを研究した(この問題については今後も研究を継続したい)。今年度の研究において、主としてフランス現代哲学における「主体批判」の系譜を明らかにすることができたが、今後は「批判」にとどまらない、肯定的な主体理論の構築のされ方についても検討する必要がある。今年度はそのための準備段階として、主体が主体自身に対して働きかける契機としての「批判」や「啓蒙」という主題をめぐってカント、フーコー、ハーバーマス等の議論を検討したが、この問題系についてはさらに研究を進め、今後の展開を期すこととしたい。
脳血流SPECT画像の不均一性の定量化と脳血管障害性痴呆の診断への応用

脳血管性痴呆(MID)はアルツハイマー病(AD)と並ぶ痴呆を来す代表的疾患である。近年、脳血流SPECTが痴呆性疾患の鑑別に広く用いられるようになったが、MIDでは特異的所見に乏しく、視覚的評価では診断が困難なことも多い。我々は、SPECT画像の不均一性の定量化法としてフラクタル解析を用いる方法(機能的三次元フラクタル解析法:3D-FA)を開発した。本研究は3D-FA法のMIDの評価およびADとの鑑別診断における有用性の検討を目的とした。平成13年度にはMID群18名を対象とし、正常コントロール群18名(C群)と比較検討した。Tc-99m HMPAOSPECTを施行し標準的再構成法にて脳血流断層像を得た。各個人の脳血流断層像に複数の閾値を設定しそれぞれの閾値を超える脳組織voxel数を求めた。次に閾値とvoxel数の回帰直線を求め、その傾きを機能的フラクタル次元(FD)とした。MID群ではC群に比較してFDの有意な低下を認めた。また、MID群において痴呆の程度とFDの間に有意な負の相関を認めた。この結果はJournal of Neurology(T.Yoshikawa,2002)に発表した。平成14年度には、MIDとADの鑑別における本法の有用性を検討した。対象は、MID群22名およびAD群32名、C群20名である。3群におけるFDおよびFDの前後比(A/P比=前方領域のFD/後方領域のFD)を算出した。C群に比較して、AD群およびMID群のFDの有意な低下を認めたが、AD群とMID群間には有意差を認めなかった。MID群の平均A/P比はAD群に比較して有意に低値であった。以上の結果は、本法によって求めたFDは痴呆の程度を評価する客観的指標となり得ると考えられた。また、FDの前後比によるMID群とAD群の鑑別診断の可能性を示した。今年度はSPECT画像の不均一性の定量化法としてフラクタル解析を用いた(機能的三次元フラクタル解析法)を開発し、脳血管性痴呆の脳血流SPECT画像に応用し脳血管性痴呆の画像診断における有用性について検討した。NINDS-AIREN、DSM-IVおよびHachinskiの虚血スコアを用いて細動脈硬化による脳血管性痴呆と診断された18人の脳血管性痴呆患者(MID群:平均年齢69.7±8.3才(mean±SD))を対象とした。めまいや頭痛などを主訴としSPECT、MRI、超音波検査および臨床経過により脳器質的病変を否定された18例(C群:平均年齢66.9±10.3才)をコントロールとした。各群のMMSEは18.8±4.4および26.5±2.6であった。Tc-99m hexamethylpropyleneamine oxime 720 MBqを静注後5分後より約30分のSPECT収集を施行した。用いたSPECT装置は日立SPECT2000Hで当院で臨床に用いている標準的方法によって4mm厚の再構成横断像を得た。各個人の再構成画像

全voxelの最大値を求め、この最大値の35%から50%の複数の閾値を設定し、それぞれ閾値を超える脳組織voxel数を求めた。次ぎに閾値とvoxel数の回帰直線を求め、その傾きを機能的フラクタル次元とした。MID群お主びC群のフラクタル次元はそれぞれ1.084±0.153および0.853±0.062で、MID群で有意に低値であった(p<0.O01)。また、脳血管性痴呆群においてMMSEのスコアとフラクタル次元の間に有意な負の相関(r=O.871,p<O.001)を認めた。以上の結果は、SPECT画像のフラクタル次元解析が脳血管性痴呆の補助診断として有用であることを示した。平成13年度に脳血流SPECT画像の不均一性の定量化法としてThree-dimensional fractal analysis(3D-FA)による脳血管性痴呆の定量的評価法の有用性を示した。平成14年度は痴呆を来すもう一つの代表的疾患であるアルツハイマー病と脳血管性痴呆の鑑別に対する本法の有用性を検討した。各群のFDは、それぞれC群0.806、AD群1.072、VD群1.005であった。C群とAD群間、C群とVD群間にはそれぞれ有意差を認めたが(p<0.01)、AD群とVD群間には有意差を認めなかった。AD群の平均A/P比は0.952でFDは後方領域で高く、一方VD群の平均A/P比は1.163でFDは前方領域で高かった。3D-FAによって算出されたFDは、VD群とAD群の脳血流分布の不均一性を単一の数値で定量化することができ痴呆の程度を評価する客観的指標となり得ると考えられた。また、A/P比を用いることによるVD群とAD群の鑑別診断の可能性が示された。
ドイツ行政法・環境法を対象とした多元化傾向における統合の規範的整序

ドイツ・日本の制度を素材に環境責任の法的分析の作業を続けている。昨年度との違いは、環境責任の分配を「法的に」論じることの意味を、自己言及的に扱う作業を、具体的な法素材の分析に前置することとした点にある。近時、環境責任をめぐる新たな立法が次々と行われている。その際に提示される、目的達成(排出削減、廃棄物削減、早期かつ実効的な汚染除去等)のための、いわば道具主義的な環境責任の分配論は、それ相応の合理性があると考えられる。他方で、法は、そのような、資力、除去能力、あるいは、統計や価格弾力性等を、責任分配の根拠・指標にする議論とどのような関係に立つべきであろうか。これらは、果たして法的な議論と呼べるのだろうか。伝統的に法が果たしてきた役割が、このような社会工学的な発想の前で、あるいはそれに対抗して、存続しうるのかを検討している。方法論的には、いわゆるヘルノメイティクをめぐるガダマー、ドゥオーキン、及びドイツの解釈学方法論のこれまでの議論を再省し、立法論の場面で、「法的に」素材を扱うということの意味を問い直す。また、政策目的から直接ではなく、法概念を媒介させて、権利ないし義務・責任を構成し、限界付けるという見方によって、環境税、拡大生産者責任、蓄積性汚染の除去等、個別の素材を扱うことがどこまで可能か、ドイツ及び日本の議論を分析している。1昨年度より引き続き、オランダの環境政策について検討した。中でも、環境協定、枠組的許認可といった交渉による行政決定を公法学的観点から分析した。成果は、自治研究誌に公表した(79巻3号。完結)。2環境責任に関する論文執筆作業を進めている。昨年の土壌汚染法の制定、並びに、廃棄物関係諸法の制定・改正に伴って、環境保全に関する実施・費用負担の責任ルールについての議論が活性化している。私は、70年代の日本及びOECD等における環境責任に関する議論と法制度を振り返り、また、わが国の環境法に影響をしばしば与えてきたドイツ法を参照しつつ、最近の環境責任に関する制度・議論を、公法学的な観点から考察する作業を進めている。最近の議論においては、効率性(静的・動的)の観点から、とりうべき法政策を順位付け、その後、公平性、比例原則といった規範的な観点からその許容性を消極的に限界付けるという方法論が採用されることが多い。法制度設計の時代には自然な議論の方法と思われるが、社会工学的法学は、個人や権利を手段的に把握することにつながるおそれがある。法と経済学の影響下にあるとみられるこのようなアプローチの特徴と帰結を検討し、法学の環境政策における役割と機能の独自性を描き出したいと考えている。3その他、司法制度改革推進本部での行政訴訟改革の議論と学界における議論をフォローしている。また、環境税制改革に関するドイツ等欧州諸国の制度設計をフォローし、日本における近い将来ありうべき炭素税制について研究を続けている。これらについては、2の論文執筆後に、何らかの形で作業をまとめたいと考えている。
ミスマッチ修復遺伝子hMLH1の転写制御機構の解明:転写因子の同定とその異常検索

本研究では,hMLH1遺伝子転写制御に重要な3ヵ所のタンパク部位(FP3,FP6,CCAAT-box)に着目し,これら部位に結合する転写調節因子を検索・同定することを目的とした.前年度までに,FP3へのタンパク結合増強作用を有する因子としてp29 GCIP-interacting proteinを,また,FP6結合タンパクの候補としてTIF1αおよびC6orf145を見い出した.本年度は,TIF1αとC6orf145のDNA結合能とhMLH1遺伝子転写調節活性を調べるとともに,これらタンパクが転写調節因子として同定された場合は,p29タンパクとの相互作用を検討することを計画した.酵母one-hybridスクリーニングにより得られたTIF1α及びC6orf145のクローンはいずれも不完全長cDNAであった.そこでまず,得られたcDNA配列を哺乳細胞発現ベクターに組み込みそれぞれのタンパク発現プラスミドを構築した.これらプラスミドを導入したhMLH1発現ヒト大腸癌由来細胞の核抽出物を用いてFP6配列をプローブとしたゲルシフト解析を行い,シフトバンドの増強もしくは新たなシフトバンドの有無を調べた.しかしながら,増強及び新規バンドのいずれも認められなかった.用いたcDNAクローンは不完全長タンパクとして発現するために,細胞内で不安定である可能性が高いと考えられた.これら候補遺伝子のDNA結合能並びに転写調製活性の確認には完全長cDNAが不可欠であるため,現在完全長cDNAのクローニングを行っている.これまでのところ,DNAに直接結合しhMLH1遺伝子の転写を制御する因子の同定には至っていない.しかしながら,本研究により複数の候補タンパクを見い出したことから,今後これらタンパクを中心にタンパク管相互作用を指標とした転写調節因子の検索も可能になったと考えられる.DNAミスマッチ修復(MMR)遺伝子の異常は散発性大腸癌,胃癌などの消化器癌や卵巣癌など多くの癌で報告されている.MMR遺伝子の1つであるhMLH1の散発性大腸癌におけるタンパク発現異常の機構について調べたところ,異常を引き起こす既知の概念では説明不可能な結果を得た.そこで転写制御の詳細を知る必要があった.本研究では,これまでにhMLH1遺伝子転写制御因子の候補として見出したp29を中心として転写因子の遺伝子異常と消化器癌との関係を明らかにし,p29介在性hMLH1遺伝子転写制御機構を解明することを目的とする.本年度は,p29遺伝子の発癌への関与を調べること,並びにhMLH1転写調節活性やコンセンサス配列などp29タンパクの機能の解明,p29と複合体を形成する他の因子の同定を計画した.癌化過程におけるp29の関与を知るために,消化器癌由来細胞株32株及び腫瘍組織94例を対象にPCR-SSCP解析を行い,p29遺伝子のイントロンを含むエクソン領域の異常を検索した.しかしながら,コード領域に異常は見い出せず,p29の発癌への関与は明らかとならなかった.次に,p29タンパクのDNA結合能を調べるためにゲルシフト解析を行った.recombinant p29単独ではバンドのシフトは認められなかったが,hMLH1発現ヒト細胞株SW620の核抽出物存在下ではp29濃度依存的にシフトバンドが増強した.さらに,p29のhMLH1転写調節に対する影響を調べるためにレポーター遺伝子解析を行った.hMLH1プロモーター領域を組み込んだプラスミドからのレポーターの発現は,p29発現プラスミドの存在下でわずかながら増強した.ゲルシフト解析及びレポーター遺伝子解析の結果から,p29は直接DNAに結合しないものの転写促進活性を持つことが示唆された.引き続き,p29と相互作用しDNAに直接結合する他の転写調節因子の検索と同定を行っている.本研究では,これまでにhMLH1遺伝子転写制御因子の候補として見出したp29を中心として転写因子の遺伝子異常と消化器癌との関係を明らかにする.さらに,p29介在性hMLH1遺伝子転写制御機構を解明することを目的とする。前年度までに,p29は直接DNAに結合しないもののhMLH1プロモーター領域への転写因子の結合を増強することを見出した.本年度は,1)hMLH1プロモーターにおける他の転写重要配列への結合,および,2)p29タンパクとの相互作用の2面からのアプローチにより,DNAに直接結合しhMLH1遺伝子転写制御に関わる因子を検索同定することを計画した.1.DNAに直接結合する他の転写因子の検索と同定2.p29と相互作用する因子の検索と同定今年度は,1で見い出された2つの候補遺伝子産物とp29との相互作用についての検討には至らなかった.本研究では,hMLH1遺伝子転写制御に重要な3ヵ所のタンパク部位(FP3,FP6,CCAAT-box)に着目し,これら部位に結合する転写調節因子を検索・同定することを目的とした.前年度までに,FP3へのタンパク結合増強作用を有する因子としてp29 GCIP-interacting proteinを,また,FP6結合タンパクの候補としてTIF1αおよびC6orf145を見い出した.本年度は,TIF1αとC6orf145のDNA結合能とhMLH1遺伝子転写調節活性を調べるとともに,これらタンパクが転写調節因子として同定された場合は,p29タンパクとの相互作用を検討することを計画した.酵母one-hybridスクリーニングにより得られたTIF1α及びC6orf145のクローンはいずれも不完全長cDNAであった.そこでまず,得られたcDNA配列を哺乳細胞発現ベクターに組み込みそれぞれのタンパク発現プラスミドを構築した.

これらプラスミドを導入したhMLH1発現ヒト大腸癌由来細胞の核抽出物を用いてFP6配列をプローブとしたゲルシフト解析を行い,シフトバンドの増強もしくは新たなシフトバンドの有無を調べた.しかしながら,増強及び新規バンドのいずれも認められなかった.用いたcDNAクローンは不完全長タンパクとして発現するために,細胞内で不安定である可能性が高いと考えられた.これら候補遺伝子のDNA結合能並びに転写調製活性の確認には完全長cDNAが不可欠であるため,現在完全長cDNAのクローニングを行っている.これまでのところ,DNAに直接結合しhMLH1遺伝子の転写を制御する因子の同定には至っていない.しかしながら,本研究により複数の候補タンパクを見い出したことから,今後これらタンパクを中心にタンパク管相互作用を指標とした転写調節因子の検索も可能になったと考えられる.
移動型エージェントに基づくオペレーティングシステムの構築手法に関する研究

本研究では、使用環境やシステム構成の変化に動的に適応して資源管理を行うオペレーティングシステムの構築手法について研究した。本研究では、まず、オペレーティングシステムか管理するプロセッサ、メモリ、各種周辺デバイスなどの計算機資源をオブシェクトとして抽象化し、これらのオブジェクトを管理する機能をエージェントとして実現する手法について研究した。その上で、エージェントの動的生成・更新と、計算機間を移動可能とする機構について研究した。さらに、エージェントによって各種資源を位置透過に管理する手法に関して研究した。本研究における成果は以下の通りである。1計算機資源の抽象化手法ネットワークに接続された計算機資源を、オブジェクトとして抽象化する手法を開発した。具体的には、計算機資源を抽象化する物理オブジェクトと、システム内で利用するデータ構造であるデータオブジェクトの2種類に分け、それらか持つべきメソッド群を明らかにした。2エージェントの実行環境エージェントの自律性と杉動性を実現するための機構について検討を行い、リフレクションに基づいた自律性の機構を開発した。3エージェントによる計算機資源の管理手法エージェントが計算機間を移動しながら位置透過に資源を管理する機構を開発した。4エージェント間通信手法エージェントが協調して計算機資源を管理するために、位置に依存しない通信手法を開発した。5負荷分散を考慮した資源管理アプリケーションごとに効率的な計算機資源の配分を行うための負荷分散に関する手法を開発した。近年、モバイル端末や情報家電などの新しい機器がネットワークに接続され利用されるようになってきている。これらの機器は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの通常の計算機と比較すると処理能力が低く、また利用可能な周辺デバイスが限られている。さらに、ネットワークへの接続・切断が任意の時点で行われるため、使用環境やシステムの構成が動的に変化するという特徴を持つ。このような背景から、本研究では、使用環境やシステム構成の変化に動的に適応し、各計算機の特性に応じた資源管理を行うオペレーティングシステムの構築手法について研究する。本年度は、システムの構成要素の基本となる各種計算機資源を抽象化するオブジェクトと資源管理を行うエージェントについて検討した。特に、エージェントの自律性と移動性を実現するためのモデルを完成させた。具体的には、以下の4項目について検討し、オペレーティングシステムの一部の機能も実装した。1.計算機資源の抽象化手法に関する研究ネットワークに接続された計算機資源をオブジェクトとして抽象化するための手法について検討した。2.エージェントの実行環境に関する研究エージェントの自律性と移動性を実現するための機構について検討した。3.エージェントによる計算機資源の管理手法に関する研究エージェントが複数計算機上の資源を、計算機間を移動しながら位置透過に管理する機構について検討した。4.エージェント間通信手法に関する研究エージェントの位置に依らない通信手法について検討した。本年度は、複数計算機上の資源の管理に関して、エージェントの位置に依らない資源管理が可能であることを確認した。さらに、耐障害性や広域分散環境への対応など、システムの応用についても検討を行った。具体的には、以下の3項目について検討した。1.負荷分散を考慮した資源管理の実現本システムでは、複数の計算機の管理を行うことが可能であり、環境の変化に動的に対応し、適切に資源を利用することが可能である。この特徴を利用して、アプリケーションごとに効率的な資源の配分を行うための負荷分散に関する手法について検討した。2.障害への対応一部の計算機やネットワークの障害時にも、他の計算機からは障害を意識せずにシステムを利用することのできる機構について検討した。3.広域分散環境への対応本システムを、広域分散環境(インターネット環境)を介して使用するために必要となる機能について検討した。
脳腫瘍のシグナル伝達と画像化による増殖能評価の研究

2)悪性脳腫瘍に対する高LET治療である中性子捕捉療法を行った一症例において10ケ月後脳浮腫を呈したために治療後の評価として^<18>F-FDGによるglucose代謝と^<11>C-DAGによる増殖シグナルの測定を行った。^<18>F-FDGでは陰性画像のために晩期反応によるradiationinjuryと考えた。一方、同時に行った^<11>C-DAGによる増殖シグナルは陽性画像を呈した。その後、患者の経過を追ったところ腫瘍のaccelerated repopulationと思われる急激な腫瘍体積の増加、浸潤を認めるに至り再発と診断した。以上、本研究によってポジトロンCTにより腫瘍組織の増殖シグナルに関連する画像を捉えることが可能になった。これは生体での腫瘍シグナル伝達活性をとらえた初めての成果である。ポジトロンCTを用いて脳原発悪性リンパ腫の患者の増殖シグナルに関連する画像を捉えた。本結果は基礎段階で得た研究結果に一致するものであった(一般研究B:02454337,一般研究C:05671179)。脳原発の悪性リンパ腫の患者において[^<11>C]diacylglycerolprobeを用いたポジトロンCT検査を行い、その結果,腫瘍部に顕著はPl代謝回転の亢進が認められた。正常脳皮質に比べ、Pl代謝回転の亢進は、T/N比で2.2であった。腫瘍の主座は脳梁にまたがるものであったが、同時に周囲の小病巣も顕著な取り込みを呈し良好な画像を得ることができた。さらに本患者での[^<11>C]diacylglycerolの取り込みの定量値は腫瘍部では8.0×10^<-4>ml/s/g、正常皮質では、3.6×10^<-4>ml/s/gであった。一方、培養腫瘍細胞に[^<11>C]diacylglycerolを投与し、増殖因子を用いてPl turnoverへのDAGの再利用を調べたところ、これら因子によりDAGの再利用の抑制が一過性に認められた。本結果はDAGの過剰生成と、再利用抑制による二重のがん細胞のDAG濃度上昇の機構が存在することを示唆するものであると考えられる。本年度の研究によってポジトロンCTを用いて腫瘍組織の増殖シグナルに関連する画像を患者において捉えることが可能になった。平成7年度は症例を増やし臨床的悪性度とシグナル伝達活性度の相関を調べる必要性がある。また、各種治療施行前後でのシグナル伝達活性度の評価を行い治療効果の先行指標としての確立を目指す。2)悪性脳腫瘍に対する高LET治療である中性子捕捉療法を行った一症例において10ヶ月後脳浮腫を呈したために治療後の評価として^<18>F-FDGによるglucose代謝と^<11>C-DAGによる増殖シグナルの測定を行った。^<18>F-FDGでは陰性画像のために晩期反応によるradiation injuryと考えた。一方、同時に行った^<11>C-DAGによる増殖シグナルでは陽性画像を呈した。
脳微小血管機能の加齡変化とコレステロールによる修飾

脳微小血管の調製法に関しては本年度かなり改良して純度の高い標品が得られた.その結果,膜酵素活性および膜脂質組成における明瞭な加齢変化とその両者に対する外因性コレステロールの影響がはっきりと認められた.蛋白質あたりのコレステロール量は若齢から成熟までの期間増加しつづけ,以後一定のレベルに保たれる.リン脂質は成熟までの期間コレステロールよりはやや遅い速度で増加しつづけ,老齢期に入ると減少の傾向を示している.その結果,コレステロール/リン脂質比(C/P)はほぼ直線的に上昇することがわかり,これは膜の流動性を低下させる原因になっていると想像された.コレステロール添加食によって, C/P比は若齢では影響を受けにくいが,成熟後は高い値にシフトした.したがってC/P比でみる加齢変化はコレステロール負荷によって促進されると言えよう.膜脂質組成の変化と膜流動性の低下で表わされる脂質環境の変動は,膜結合性酵素の活性発現に影響すると考えられる.脳微小血管のNa_+, K^+-ATPase活性をみたところ,加齢とともに軽度ながら直線的に上昇しており, C/P比の増加,すなわち膜微小粘度の上昇と一致する傾向がみられた.一方,アデニレートシクラーゼの活性は若齢から成熟までの期間上昇し,老齢期に漸減する変化を示した.それは, C/P比よりはむしろ膜リン脂質含量の変化と相関があるように判断された.脳微小血管内皮細胞のNa^+, K^+-ATPaseは脳実質の電解質平衡を保ち脳脊髄液を産生するうえで,アデニレートシクラーゼはホルモンによる代謝調節などの面でそれぞれ重要な役割を担っているものである.それらの活性は加齢に伴う細胞膜の変質によって異なる方向の影響を受けるため,それらの統合された細胞機能はしだいに正常域から逸脱から,いわゆる老化過程をたどることになると考えられた.脳微小血管の調製法に関しては本年度かなり改良して純度の高い標品が得られた.その結果,膜酵素活性および膜脂質組成における明瞭な加齢変化とその両者に対する外因性コレステロールの影響がはっきりと認められた.蛋白質あたりのコレステロール量は若齢から成熟までの期間増加しつづけ,以後一定のレベルに保たれる.リン脂質は成熟までの期間コレステロールよりはやや遅い速度で増加しつづけ,老齢期に入ると減少の傾向を示している.その結果,コレステロール/リン脂質比(C/P)はほぼ直線的に上昇することがわかり,これは膜の流動性を低下させる原因になっていると想像された.コレステロール添加食によって, C/P比は若齢では影響を受けにくいが,成熟後は高い値にシフトした.したがってC/P比でみる加齢変化はコレステロール負荷によって促進されると言えよう.膜脂質組成の変化と膜流動性の低下で表わされる脂質環境の変動は,膜結合性酵素の活性発現に影響すると考えられる.脳微小血管のNa_+, K^+-ATPase活性をみたところ,加齢とともに軽度ながら直線的に上昇しており, C/P比の増加,すなわち膜微小粘度の上昇と一致する傾向がみられた.一方,アデニレートシクラーゼの活性は若齢から成熟までの期間上昇し,老齢期に漸減する変化を示した.それは, C/P比よりはむしろ膜リン脂質含量の変化と相関があるように判断された.脳微小血管内皮細胞のNa^+, K^+-ATPaseは脳実質の電解質平衡を保ち脳脊髄液を産生するうえで,アデニレートシクラーゼはホルモンによる代謝調節などの面でそれぞれ重要な役割を担っているものである.それらの活性は加齢に伴う細胞膜の変質によって異なる方向の影響を受けるため,それらの統合された細胞機能はしだいに正常域から逸脱から,いわゆる老化過程をたどることになると考えられた.
「間(ま)」を合わせる共創型インタフェースに関する研究

間(ま)を合わせることは人間同士の協調作業において不可欠である.しかし,この間が合うことは物理的な同調とは異なることが知られている.したがって人間と機械の協調においても,従来の物理的リアルタイム性に基づく協調に加えて,認知的同時性としての「間」の共有も考慮されなければならない.本研究の目標は,人間と人工物が互いに間を合わせタイミング調整できる共創型インタフェースを構成することにある.昨年度は第一段階として,一定周期のリズム音に合わせてタッピングする、同期タッピング課題におけるタイミング制御をモデル系として,間の指標となる非同期量の時間発展を心理学的に調べた.その結果,能動的注意からの影響を受ける明在的機構と,その影響を受けない自動的機構が協同的に関わる過程であることが示された.今年度は,この成果を踏まえて同過程の時系列解析を行なった。具体的には、非同期量の時間発展のスペクトル解析を行い、そのピーク成分とオフセット成分に分離して解析した。リズム音の周期が6001500ms程度の時にはオフセット成分に強い対数則の関係が見られ、1/f^n型のフラクタル的なダイナミクスを示すことが明らかにされた。一方、リズム音の周期が18003600ms程度の時にはピーク成分が顕著になり、固有周期型のダイナミクスを示すことが示された。後者は定常性や安定性を特徴とする力学系であることを意味しており、前者は非定常で不安定であることを特徴とする力学系を意味する。さらに、これら両者のダイナミクスに基づいてタイミング制御がなされる過程の時間発展も解析した。これらの結果は、間(ま)の共創過程のモデル化へ向けての重要な情報となる.間(ま)を合わせることは人間同士の協調作業において不可欠である.しかし,この間が合うことは物理的な同調とは異なることが知られている.したがって人間と機械の協調においても,従来の物理的リアルタイム性に基づく協調に加えて,認知的同時性としての「間」の共有も考慮されなければならない.本研究の目標は,人間と人工物が互いに間を合わせタイミング調整できる共創型インタフェースを構成することにある.昨年度は第一段階として,一定周期のリズム音に合わせてタッピングする、同期タッピング課題におけるタイミング制御をモデル系として,間の指標となる非同期量の時間発展を心理学的に調べた.その結果,能動的注意からの影響を受ける明在的機構と,その影響を受けない自動的機構が協同的に関わる過程であることが示された.今年度は,この成果を踏まえて同過程の時系列解析を行なった。これらの結果は、間(ま)の共創過程のモデル化へ向けての重要な情報となる.
軽量合金組織の微細化による超塑性発現を利用した極細マイクロチューブの製造法開発

本研究ではMg合金を用いて、その結晶粒微細化による超塑性発現を利用したダイレス引抜きによってマイクロチューブを製造しようとするものである.本年度は、主として昨年度の結果を基に、FEMによりMg合金管のダイレス引抜き過程を熱伝達とひずみ速度依存性を考慮してより現実的な連成解析を試みて、マイクロチューブの製作の可能性とその適正加工条件を検討した。(1)熱伝達を考慮した超塑性ダイレスマイクロ引抜きのFEM解析Mg合金管をモデルにFEMコードのLS-DYNAを用いた。高周波加熱実験とFEM結果との比較から熱伝達モデルの有効性を示した。次にひずみ速度依存性とひずみ硬化依存性を併せ持った構成式を用い約400度までのK,m,n値の温度依存性を考慮して加熱冷却により温度分布を持つダイレス引抜きの変形と温度の連成解析を行った。その結果、94.4%という著しい断面減少率で、一回の引抜きで外径2mmの管材を471μmまで細くできることを示した。また、このマイクロチューブの寸法精度を高めるために新たに速度可変方式を開発しその有効性を示した。さらに、超塑性を表す指標のm値は0.6以上あればマイクロチューブの製造は容易にできるとの予測結果を示した。(2)加工に伴う結晶粒微細化の利用検討本年度はダイレス引抜き中のMg合金の組織観察を行った。一般に強圧下することで結晶粒が微細化するため,ダイレス引抜きでもそのような現象が現れるかどうか実験的に調査した。その結果、組織観察から引抜きによって断面減少率が高まるに伴い結晶粒の微細化が生じることが観察された。今後は初期段階で結晶粒の微細化された素管を用いるだけでなく加工中の微細化現象も本方式のマイクロチューブ化に積極的に利用するような検討が課題となった。本研究ではマグネシウム合金を用いて、その結晶粒微細化による超塑性発現を利用して、ダイレス引抜きによって極マイクロチューブを製造しようとするものである.本年度は、局部加熱冷却法に基づくマイクロ引抜き装置を設計開発し、あわせて、Mg合金の微細結晶粒化を種々試みることであった.(1)ダイレスマイクロ引抜き装置の設計開発前者に関しては、当初、加熱源として高周波誘導加熱装置を候補にしていたが,それよりも引抜き装置の駆動装置がより重要であることが判明したため,変更して駆動装置を購入した.加熱源のコイルは直径0.5mmのW線を4巻にして加熱部を8mmにした.温度測定を行ったところ,1150Kまでの加熱が可能であることが確認できた.その加熱コイル移動装置も設計試作した.予備実験としてステンレス管を用いたダイレス引抜実験を行い,開発した装置の性能確認をした結果,均一な加熱とそれによる温度分布を確認した.超塑性まで発現できていないが,外径163μmまでの引抜きを実現した.(2)結晶粒微細化の検討結晶粒微細化の方法として,ARB法、ECAP法およびAFB法を取り上げた。単結晶と多結晶材について実施した結果,多結晶材のほうがより微細化が可能であり,ARB法では5μmまで、そして、ECAP法では13μmまでの微細化を達成した.しかし、まだ管材への適用は困難であり,次年度では管材に適用して、超塑性発現の確認と合わせて、ダイレス引抜きの適用検討に入る予定である.本研究ではMg合金を用いて、その結晶粒微細化による超塑性発現を利用したダイレス引抜きによってマイクロチューブを製造しようとするものである.本年度は、主として昨年度の結果を基に、FEMによりMg合金管のダイレス引抜き過程を熱伝達とひずみ速度依存性を考慮してより現実的な連成解析を試みて、マイクロチューブの製作の可能性とその適正加工条件を検討した。
GDP-GTP交換反応抑制とオピオイドの作用

ラット脳海馬切片を用いてδタイプのオピオイド受容体に関して我々が行ってきた研究では、受容体刺激によりアデニル酸シクラーゼが抑制された結果、cAMPの減少、K^+チャネルの開口をへてCa^<2+>チャネルの遮断が起ってCa^<2+>の流入が抑制されることが明らかになった。さらに詳細に調べると、オピオイドがGTP結合蛋白質(G蛋白)をGTP結合型からGDP結合型に変化させ、Ca^<2+>のチャネルに対する親和性を下げることが明らかになった。本研究では海馬切片、あるいは耳下腺腺房細胞を用いてGDP-GTP交換反応をさらに詳細に調べた。(1)ジブチリルcAMPの脳室内投与によりモルヒネの鎮痛作用が減弱すること、またH-8の脳室内投与によりプロテインキナーゼAを阻害するとモルヒネの鎮痛作用が増強される。(2)ラット脳海馬切片錐体細胞に生じるフィールド電位はAlCl_3/NaFおよびジブチリルcAMPにより抑えられるが、モルヒネが前者のみに拮抗することからその作用がGsであることを示した。(3)ラット耳下腺腺房細胞からのアミラーゼの放出がフッ化アルミニウム、ジブチリルcAMP、あるいはGTPやGTP-γ-Sにより促進された。これらの効果のうち、GTP-γ-Sの効果以外はモルヒネにより抑制されることが解った。また、モルヒネはGsへのGTPの結合を抑制することが^<32>P4-アジドアニリドGTPを用いたフォトアフィニティラベリング実験で明らかになった。(4)α毒素で低分子可透過性にした腺房細胞に^<32>P GTPを負荷してその加水分解を調べるとフッ化アルミニウムが抑制を示すのに対して,モルヒネはGTPase活性を促進した。以上の結果モルヒネはGTPaseを促進してG蛋白をGTP結合型からGDP結合型に変換し、GTPによる活性化を無くしてしまうことが示された。ラット脳海馬切片を用いて、オピオイドがGTP結合型のGsをGDP結合型に変換すると同時にGTPの結合を抑えること、これがアデニル酸シクラーゼの抑制に結びつき、Caの流入を抑制することを示し、モルヒネの鎮痛作用機構の説明としてきた。今回はオピオイドによるGDP-GTP交換反応の抑制機構をさらに詳しく調べた。材料は従来のラット脳海馬切片に加えて耳下腺腺房細胞を用いた。ラット脳海馬切片より記録されるフイールド電位がAlCl_3/NaF、およびジブチリ-ルc-AMPにより抑えられるが、前者の作用のみがモルヒネにより拮抗されることから、オピオイドの作用がGsにあることを示した。ラット耳下腺腺房細胞からのアミラーゼの分泌はAlCl_3/NaF、および細胞透過性のジブチリルc-AMPにより促進された。細胞のα毒素処置により低分子化合物を透過性にすると、c-AMP、GTP、あるいはGTP-γ-Sによってもアミラーゼの分泌が促進された。GTPによるアミラーゼの分泌促進はモルヒネにより抑えられるのに対して、GTP-γ-Sのそれは抑えられないことよりモルヒネの作用はGTPの加水分解にあることが示唆された。また、^<32>P 4-Azidoanilido GTPによりGTP結合蛋白のPhotoaffinityラベルを行うと分泌に関与するのは43KDaのGsであることが解った。

このGsへの^<32>P 4-Azidoanilido GTPの結合はモルヒネにより抑えられた。ラット脳海馬切片を用いてδタイプのオピオイド受容体に関して我々が行ってきた研究では、受容体刺激によりアデニル酸シクラーゼが抑制された結果、cAMPの減少、K^+チャネルのリン酸化の低下、K^+チャネルの開口をへてCa^<2+>チャネルの遮断が起ってCa^<2+>の流入が抑制されることが明らかになった。さらに詳細に調べると、オピオイドがGTP結合蛋白質(G蛋白)をGTP結合型からGDP結合型に変化させ、Ca^<2+>のチャネルに対する親和性を下げることが明らかになった。本研究では耳下腺腺房細胞を用いてGDP-GTP交換反応をさらに詳細に調べた。(結果)(1)ラット耳下腺腺房細胞からのアミラーゼの放出がフッ化アルミニウム、ジブチリルcAMP、あるいはGTPやGTP-γ-Sにより促進された。これらの効果のうち、GTP-γ-Sの効果以外はモルヒネにより抑制されることが解った。また、モルヒネはGsへのGTPの結合を抑制することが^<32>P 4-アジドアニリドGTPを用いたフォトアフィニティラベリング実験で明らかになった。(2) α毒素で低分子透過性にした腺房細胞に^<32>P GTPを負荷してその加水分解を調べるとフッ化アルミニウムが抑制を示すのに対して、モルヒネはGTPase活性を促進した。モルヒネがGTPによるアミラーゼの放出促進を抑制するのに対してGTP-γ-Sによる放出を抑制しないこととよく合致する。以上の結果モルヒネはGTPaseを促進してG蛋白をGTP結合型からGDP結合型に変換し、GTPによる活性を無くしてしまうことが示された。
膜蛋白質複合体形成機構の解析

1)SARMを293細胞より精製し、マス解析にかけることによってSARMの翻訳開始点を決定した。その結果、これまでデータベースに記載されていたSARMの配列が間違いであることを確認した。SARMに関する論文のなかで、アミノ酸配列から構造を予測した結果、β-Cateninに類似するとの報告があったが、新たに確認した配列を構造予測プログラムにかけたところ、β-Cateninとは異なると判断した。2)ノザンブロット及び、抗体染色からSARMは神経細胞に発現が多いことを確認した。3)HB-EGFの細胞内領域とSARMの結合部位を検討した結果、SARMのC末端付近に存在するTIRドメインとHB-EGFが親和性が高いことを確認した。4)HB-EGFは、はじめに膜蛋白質として合成され、ある種の刺激によってsheddingを受け、細胞外領域はEGFレセプターに作用し、細胞内領域は核へ移行してシグナルを伝えると考えられている。そこで、SARMはHB-EGFとともに核へ移行し、何らかのシグナルを伝達するのではないかと考えた。Vero-H細胞にSARMを強制発現させ、TPAなどsheddingを生じる刺激を与えてみたが、HB-EGFのC末端とともにSARMが核に移行するという現象は確認できなかった。5)COS細胞においてHB-EGFをSARMと共に強制発現すると、HB-EGFを単独で強制発現した時と比較して、細胞でのHB-EGFの量が多くなるとともに、sheddingを受けて培地中に放出されるHB-EGFの量も多くなることを確認した。このことより、SARMはHB-EGFのシグナルを増強する役割を有する可能性が示唆された。現在、細胞膜の基本構造は脂質二重層であると考えられている。近年、この脂質二重層は均等に存在するのではなく、その中に脂質組成が他の領域とは異なるマイクロドメインが存在していることが示され、それをlipid raftと呼んでいる。本研究においては、当研究室において受精時に重要な役割を担っていることが報告された4回膜貫通蛋白質CD9についてlipid raftへの存在の有無を検討するとともに、機能との相関を明らかにすることを目的としている。(1)平成13年度報告に記述したように、CD9がdetergent insoluble membrane (DIM)画分に分離されるには、218番目のシステインが重要であることが示された。このシステインの欠損した変異体についてCD9の機能を維持しているか否かを2つのassay系において検討した。a)ジフテリア毒素結合assay :CD9は、ジフテリア毒素がそのレセプターであるHeparin Binding EGF like growthfactor (HB-EGF)と結合する量を上昇させる。そこでシステイン変異体についてジフテリア毒素結合assayを行ったが、Wild Type CD9と比較して結合量に差は認められなかった。b)受精assay : CD9欠損マウスの表現形は受精時に卵側の原因から、卵と精子の膜融合が生じないというものである。CD9欠損マウスの卵にWild Type、-218CysのCD9 mRNAをインジェクションして受精能を検討したところ、-218Cysにおいては受精能が著しく低下していた。(2)現在までの機能解析はCD9そのものが持つDIM画分との親和性を欠損させることによってCD9機能がどう変化するかを検討してきた。しかし、ある種のタンパク質においてはタンパク質複合体を形成することによってDIM画分への移行が増強されるものがある。そこでYeast Two-Hybrid法を用いてCD9、HB-EGFの細胞内領域に結合するタンパク質の検討を行った。a)HB-EGFの細胞内領域を用いたスクリーニング:+Hisとして108クローン、更に+β-Galとして9クローンを得た。b)CD9:現在検討中である。
ハイパーゲーム型社会状況における認知の学習過程の遺伝アルゴリズムによる分析

本研究では、社会状況に含まれる各主体の状況に対する認知が異なることから生じるコンフリクトをハイパーゲームの枠組みで記述し、そのゲームを繰り返すことで各主体が持つ認知を学習していく過程を遺伝アルゴリズムを用いて分析した。特に本研究で明らかにしたかった点は、ゲームを繰り返す中で以前のゲームの結果をどのように評価し次のゲームにおける利得行列に反映させたらよいかを探ることであった。本研究ではゲームの結果を評価するための適応度関数として2種類を設定し、実験を行った。その結果、学習に成功した適応度関数では、個々のゲームで選られた利得だけを利用する他の適応度に比べて、ナッシュ解(今回仮定したゲームのプレーヤが取る戦略を決定するための基準)の個数を相手の利得行列に対し予想している。その予想は、利得行列の形に依存した確率に基づいて与えられるが、それはゲームが行われる状況に関する情報であると考えられる。これらはまたゲームを行う「場」に関する情報とも考えられ、認知の学習における場の情報の有効性を示している。これは本研究における知見である。本研究ではその他に、ゲームを行う初期集団に学習結果がどのように依存するか、また適応度関数のさまざまなパラメータに関する感度分析などについての知見が得られた。これらの知見をまとめ、経営情報学会において論文にして発表を行った。
走査型電子顕微鏡を用いたマグネシアの絶縁特性の評価

マグネシアは優秀な絶縁特性と熱的特性(絶縁耐圧はアルミナの10倍以上、熱膨張係数はシリカの3分の1以下)を有するが、時間の経過と共に表面の絶縁特性が劣化する。これまで、電子顕微鏡を利用して、マグネシア表面への電子ビームの照射と微細構造の観察を同時に行い、局所表面に発生するトリーイング現象(絶縁破壊が樹枝状に成長する現象)を観察した。その結果、トリーイング現象が起こるまでの時間から、マグネシアの絶縁特性を評価できることがわかつた。これを踏まえて、平成13年度は、マグネシアの絶縁特性の改善を目的として、各種材料の添加効果を検討した。マグネシアへ0(8160)1615wt%のカルシアまたはシリカを添加し、空気中1650°Cで5(8160)167.5時間焼成することにより試料を得た。走査型電子顕微鏡を用いて、電子ビーム照射開始からトリーイング現象が発生するまでの時間を測定し、絶縁特性を評価した。また、空気中で5(8160)1620日間エージングした試料についても同様の評価を行った。カルシアの添加効果を検討した結果、無添加のものに比べ、カルシアを10wt%添加した試料では、トリーイング発生までの時間が、約1.4倍になることがわかった。また、無添加のものに比べ、この試料では、エージングによる特性の変化が少ないことがわかった。シリカの添加効果を検討した結果、シリカを6wt%添加した試料で、絶縁特性の改善が最大となった。無添加のものに比べ、トリーイング発生までの時間は約5.6倍であった。また、時間経過に伴う特性の劣化も極めて小さいことがわかった。以上のことから、マグネシアヘのシリカの添加は、高性能・高信頼性を有する絶縁材料の開発に有効であることが示唆された。マグネシアは優秀な絶縁特性と熱的特性(絶縁耐圧はアルミナの10倍以上、熱膨張係数はシリカの3分の1以下)を有するが、化学的不安定性のために、時間の経過と共に表面の絶縁特性が劣化する。そこで、走査型電子顕微鏡によるマグネシア局所表面の絶縁特性評価法の確立と、各種物質の吸着・吸収が絶縁特性に与える影響について調査した。走査型電子顕微鏡を用いて、マグネシア多結晶体表面への電子ビームの照射と微細構造の観察を同時に行った。電子ビーム照射開始から数分が経過すると、試料表面にトリーイング(絶縁破壊が樹枝状に成長する現象)が発生することが分かった。また、トリーイングは結晶粒子表面よりも粒界から発生し易いことが分かった。電子ビームの照射によって蓄積される電荷から、試料表面の電界の分布を計算した結果、トリーイングは電界が高い場所から発生することが分かった。室温、空気中でエージングした試料について、上述と同様の実験を行った。空気中でのエージング時間が長い程、トリーイングが発生するまでの電子ビーム照射時間が短くなることが分かった。電子ビーム照射時間が短いほど試料表面に生じる電界が低いことから、エージングにより表面の絶縁耐圧が減少する事が分かった。X線光電子分光法による測定の結果、エージングにより試料表面の炭素量が増加することが確認された。また、束縛エネルギーのシフト(化学シフト)が確認されたことから、マグネシア、水、二酸化炭素が化学反応を起こし、表面の組成が変化していることが示唆された。
MEMS共振器を用いた環境電波による発電の研究

MEMS共振器を共振させて電波のエネルギーを蓄積し、極低電力の無線LSIチップを駆動できる電力を取得する研究を行った。梁の長さ50umのカンチレバー型及び半径50umの円環型のMEMS共振器を考案し解析を行った結果、共振時の弾性エネルギーをカンチレバー型の5.7E-11[J]から円環型の8.2E-10[J]と1桁以上の向上を期待できることを明らかにした。円環型のMEMS共振器の製作を行ない、解析した共振周波数に近い996KHzの共振周波数特性を観測した。本研究は、本年度配属された卒業研究生の中で、デバイスの知識に明るい生徒を本研究に割り当てて研究にあたった。この形状のMEMS共振器を製作するためのフォトマスクを設計製作し完了している。MEMS共振器の試作は、電気通信大学内にあるクリーンルームとその内部にある、RIE(Reactive Ion Etching)装置を利用して行った。所望の形状のMEMSを得るためには、RIEで幅1um高さ15umのギャップをエッチングする必要があるが、ハードマスクに用いたALのサイドエッチが進むことなどにより、所望の形状のMEMS共振器を得ることが困難な状況になっている。今後、Siの高さを薄くしてMEMS共振器を製作する予定である。当該年度においては、MEMS共振器を得られていないが、所定の形状により、Si基板を用いて、本研究の第一の目的であるAMラジオ波の周波数に相当する共振周波数のMEMSが取得できる見込みであることを明らかにしており、理論的な検討についての研究成果があった。空間中に飛び回る環境電波から、極低電力の無線LSIチップを駆動できる電力を取得できる電源の取得を目的に研究を行った。この目的を達成するために、本年度は特にMEMS共振器の性能の向上を目指した研究を行った。H23年度はMEMS共振器として、梁の長さ50umのカンチレバー型の製作を行ったがMEMS共振器の特性を取得するにはいたらなかった。H24年度は新たに直径122umの円環型のMEMS共振器を考案し解析と製作を行った。まず、有限要素解析シミュレータによる共振特性の解析を行った。その結果、共振周波数700800 kHzとほぼ同一の共振器が実現できた場合、共振時の弾性エネルギーをカンチレバー型の5.7E-11[J]から円環型の8.2E-10[J]と1桁以上の向上を期待できることを明らかにした。次に、SOI膜15umのSOI基板を用い、カンチレバー型と円環型のMEMS共振器の製作を行った。現在電通大にあるRIE装置は15umのSOI膜を垂直にエッチングする深堀技術に対応できないため、最初に15umのSOI膜を5umほどまでに薄くしたプロセスを採用した。その結果、MEMS構造の製作に成功し、円環型MEMSから、解析した共振周波数に近い996KHzの共振周波数特性を観測した。学会への発表として、"カンチレバー型のMEMS共振器の設計"という題名で、2013年電子情報通信学会総合大会において発表を行い、カンチレバー型のMEMS共振器の共振特性の解析法について報告した。電気通信大学内の研究設備であるRIEが当初考えていたような垂直エッチング性能が得られず、所望のMEMS形状が得られていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。RIE装置の垂直エッチング性能が得られないため、所定のエッチング性能でできるMEMS構造を検討している。発振周波数は所望の周波数とずれるものの、より高い共振周波数のMEMS共振器を製作し、そこに所定の周波数の電圧を導入して共振動作が起こされることを確認する。その後、本研究の最終目的周波数帯となるFMラジオ波と同等の周波数の共振器の構造検討と試作を試みる予定である。
リポ蛋白リパーゼトランスジェニックウサギを用いたエネルギー代謝研究

本研究では、肥満になりにくい特徴があるリポ蛋白リパーゼ(LPL)トランスジェニック(Tg)ウサギを用いて、エネルギー摂取量や消費量、耐糖能・インスリン作用、血中脂質プロファイル、血中エネルギー代謝関連因子を測定し、肥満に対する抵抗性が生じるメカニズムやエネルギー消費と糖・脂質代謝能の関連について検討した。LPL-Tg群の体重はコントロールと比較して低かったが摂食量はむしろ多かった。二重標識水を用いたエネルギー消費量測定の予備的解析から、LPL遺伝子の活性化がエネルギー消費の亢進を引き起こす可能性が示唆された。また相関分析により、LPL遺伝子活性化によるエネルギー消費の亢進が耐糖能の改善と中性脂肪の低下に関与している可能性が示唆された。本研究の目的は、肥満に対して抵抗性をもつリポ蛋白リパーゼトランスジェニック(LPL-Tg)ウサギを用いて、エネルギー消費量やエネルギー代謝にかかわる骨格筋・脂肪の遺伝子の発現や血中ホルモンを測定し、肥満になりにくいメカニズムを探索することである。本研究では先ず、二重標識水を使用してウサギのエネルギー消費量を精度よく測定する方法の開発に取り組んだ。その結果、二重標識水注入4時間後と7日後の2時点において血液採取を行うプロトコールを用いることで、ウサギのエネルギー消費量を効率的かつ正確に測定できることを見出した。この方法を用いて通常食下で26週齢の野生型ウサギのエネルギー消費量を測定した結果、平均で340.1 ±9.3kcal/日であり、体脂肪率は16.0 ±1.4%であった。通常食を与えた状態でLPL-Tgウサギ(雄, n=12)とコントロール(雄, n=12)のエネルギー消費量を上述の方法で測定し、次に、両群のウサギに16週間高脂肪食を与えた後に、再度、二重標識水法によるエネルギー消費量の測定と静注糖負荷テストを実施し、エネルギー代謝関連遺伝子(脱共役タンパク質など)の発現量を測定する目的で骨格筋(腓腹筋とヒラメ筋)や脂肪組織(内臓脂肪と皮下脂肪)等の組織を採取した。全ての被験動物の血中脂質の測定(中性脂肪、HDLコレステロール、LDLコレステロール)とエネルギー代謝関連の血中物質の測定(甲状腺ホルモン、遊離脂肪酸、CRP)とエネルギー消費量測定用に採取した血液(血漿)の二重標識水濃度の分析は終了した。現在、測定された二重標識水濃度からのエネルギー消費量の解析と採取した組織のエネルギー代謝関連遺伝子の発現解析が進行中である。ウサギのエネルギー消費量を測定した先行研究はこれまでになかったので、我々は先ず二重標識水を使用してウサギのエネルギー消費量を精度よく測定する方法の開発に取り組んだ。ウサギへの二重標識水の注入後(0.92g/kg体重)、ネコ(ウサギと体重が似ている)を用いた先行研究を参考に設定した8時点(3時間後、4時間後、4日後、7日後、8日後、10日後、14日後、15日後)に、血液を採取した。最適な血液採取のタイミングについて検討した結果、二重標識水注入4時間後と7日後の2時点において血液採取を行うプロトコールを用いることで、ウサギのエネルギー消費量を効率的かつ正確に測定できることを見出した。この方法を用いて通常食給与下で26週齢の野生型ウサギのエネルギー消費量を測定した結果、平均で340.1 ±9.3kcal/日であり、体水分量は2.3 ±0.1kg、体脂肪率は16.0 ±1.4%であった。二重標識水を使用したエネルギー消費量測定法の確立と同時に、凍結精子を使用したリポ蛋白リパーゼトランスジェニック(LPL-Tg)ウサギの繁殖を進め、本研究に必要なLPL-Tgウサギ(雄)12羽を得た。そのうちLPL-Tg3羽と野生型3羽(計6羽)については16週間の高脂肪食給与を終了し、高脂肪食負荷後に耐糖能評価のために静注糖負荷試験を実施した。今後は、高脂肪食負荷後の解析として、二重標識水を用いたエネルギー消費量測定(上述の2時点血液サンプリング法を使用)とその後にエネルギー代謝関連の遺伝子の発現や蛋白量の測定のための血液・組織(筋、内臓・皮下脂肪、肝)採取を行う計画である。現在までに、二重標識水を使用したウサギのエネルギー消費量測定法の確立し、LPL-Tgウサギ(雄)12羽を繁殖し本研究に必要な数を確保した。23週齢に達した12羽(LPL-Tg6羽、野生型6羽)については、通常食給与下での摂食量測定と二重標識水を用いたエネルギー消費量測定のための血液採取を行った。