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境界地域としての中世ノヴゴロド政治史研究

本研究は、中世ノヴゴロドを「境界」地域として、その政治構造と周辺地域との政治的関係を明らかにすることを課題としている。本年度は昨年度に引き続き、12世紀後半ノヴゴロドの貴族派閥形成について分析し、次にカトリック圏との関係についての検討を行った。ノヴゴロド内の政治と外のルーシ地域の政治の影響関係を調べるために12世紀のキエフ大公位を巡る争いをルーシの年代記から分析した。前年度に引き続きキエフ大公位を巡るルーシ諸公の争いを確認した。12世紀初頭のルーシは、順番制の原則にある程度基づく形で公位の継承が行われていた。原則通りにならないことも多く、叔父と甥の世代による争いが起こった。大公の甥の一族とチェルニゴフ公の一族は同盟し、叔父の一族と争っていたが、ノヴゴロドでチェルニゴフ系の人物が公位に任命されため、甥の一族は叔父の一族と結んで、チェルニゴフ公家を攻撃するようになった。このようにノヴゴロド貴族による公の選出がルーシの政治闘争に影響を与えることがあった。また、12世紀後半にはノヴゴロド公に選出される公はスズダリ、チェルニゴフの両国出身の割合が高くなり、スズダリ公国がこの争いを優位に進めるにつれ、ノヴゴロド公に任命される人物はスズダリ出身者が占めることが増えた。同時期の市長官職についてもスズダリ公国と関係のある貴族が占めるようになり、ノヴゴロド内の貴族派閥の成長とスズダリ公国の発展が、軌を一にしていることが想定される。カトリック圏との関係について、西ルーシの都市とリガとの関係を検討している。大司教アルベルトとポロツク公は婚姻関係を形成するなど公がカトリックに対して、敵意を持っていなかったが確認できる。また、ルーシ勢力とカトリック圏勢力によるネヴァ川の戦いなどの一連の戦闘に関する史料が後世の脚色が多く、アレクサンドル・ネフスキーの活躍を過大評価する傾向にあることを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。採用初年度である本年度は、修士論文で検討した12世紀後半ノヴゴロドの貴族派閥形成について、引き続きその背景を年代記や白樺文書等の史料を用いて分析し、次にカトリック圏との関係についての検討を開始した。12世紀後半ノヴゴロドの貴族派閥形成には二つの特徴があると考えられる、まず、貴族派閥にはノヴゴロド内の地区が関係しているということ、つまり、派閥が都市内の地区を拠点に形成されていくという点である。これは地区に存在する教会を建立した貴族の名前と年代記上に現れる貴族の名前が一致していることから把握できる。次に、貴族派閥がノヴゴロド公として招致される公家の人物と関係を形成していく点である。年代記史料から断片的ではあるものの貴族と公の婚姻に関する情報を確認することができる。これらの成果を西洋史読書会第84回大会(2016年11月、京都大学)で報告した。その後、貴族派閥が権力強化のために就くことを望んでいたとされるノヴゴロドの代表者たる市長官職の意義について検討した。市長官が発給した印章を基に分析を進めた結果、12世紀後半の、公と市長官がそれぞれ異なる派閥であるにもかかわらず比較的に安定していた時期に、市長官職が公からの影響を受けないノヴゴロド市民の代表者としての性格を強めていったことが明らかになった。上記の12世紀後半ノヴゴロド内部の政治情勢の研究を進めるとともに、バルト海沿岸地域との関係史の構築に向けて、その準備を行ってきた。近年ロシアでは、ロシア内部のスラヴ語史料だけではなく、カトリック圏などの諸外国史料を採り入れて研究が行われるようになった。現在は当該研究の成果を援用しつつ、主にハンザ同盟が残した史料を分析することで、ノヴゴロド内部の政治と商業の状況を研究している。本年度は12世紀ノヴゴロドの政治について、貴族派閥の観点から分析し、その成果を上記ように報告した。また、次の研究テーマであるカトリック圏との関係の分析を開始した。しかし、口頭報告したノヴゴロドの政治制度に関しての研究を論文として投稿することが本年度中にできなかった。本年度は昨年度に引き続き、12世紀後半ノヴゴロドの貴族派閥形成について、引き続きその背景を年代記や白樺文書等の史料を用いて分析し、次の研究対象であるカトリック圏との関係についての検討を行った。本年度は特に貴族派閥がノヴゴロド内外の政治にどのように関与していたかを検討した。ノヴゴロド内部において、貴族派閥の争いが確認できるのは、最高決定機関である民会で選出されると考えられている市長官職の決定の際である。また民会では外部の公国から公を招聘していた。そこで選出されるノヴゴロド公は市長官職に選出された貴族と関係があったように推察される。また、ノヴゴロド内の政治と外のルーシ地域の政治の関連性を確かめるために12世紀後半のキエフ大公位を巡る争いを年代記から分析した。特に、従来ルーシ史の観点でも、ノヴゴロド史の観点でもあまり注目されてこなかったキエフ北東のチェルニゴフ公国に着目し、さらに北東にあるスズダリ公国との争いを検討した。

スズダリ公国との争いの際にノヴゴロド公に選出される公はスズダリ、チェルニゴフの両国出身の割合が高くなり、スズダリ公国がこの争いを優位に進めるにつれ、ノヴゴロド公に任命される人物はスズダリ出身者が占めるようになっていく傾向がある。次の研究対象であるカトリック圏との関係については、リヴォニア年代記に現れるノヴゴロドやその西方のプスコフ、ポロツクの公の動向を考察している。リガ大司教に就任したアルベルトとポロツク公は婚姻などで関係を形成し、バルト地域にカトリックの影響が現れる端緒を確認した。ポロツク公はカトリックに対して、つまり、異なる宗派への敵意を持っていなかったことが年代記史料から確認できる。前年度からの課題であるノヴゴロドの貴族派閥とルーシ諸公の関係についての論文を投稿することができなかった。本年度は9月から研究委託制度を利用してロシアのモスクワ国立大学歴史学部で研究を続けており、現地で史料や最新の研究成果を利用しながら論文の執筆を行っている。本研究は、中世ノヴゴロドを「境界」地域として、その政治構造と周辺地域との政治的関係を明らかにすることを課題としている。本年度は昨年度に引き続き、12世紀後半ノヴゴロドの貴族派閥形成について分析し、次にカトリック圏との関係についての検討を行った。ノヴゴロド内の政治と外のルーシ地域の政治の影響関係を調べるために12世紀のキエフ大公位を巡る争いをルーシの年代記から分析した。前年度に引き続きキエフ大公位を巡るルーシ諸公の争いを確認した。12世紀初頭のルーシは、順番制の原則にある程度基づく形で公位の継承が行われていた。原則通りにならないことも多く、叔父と甥の世代による争いが起こった。大公の甥の一族とチェルニゴフ公の一族は同盟し、叔父の一族と争っていたが、ノヴゴロドでチェルニゴフ系の人物が公位に任命されため、甥の一族は叔父の一族と結んで、チェルニゴフ公家を攻撃するようになった。このようにノヴゴロド貴族による公の選出がルーシの政治闘争に影響を与えることがあった。また、12世紀後半にはノヴゴロド公に選出される公はスズダリ、チェルニゴフの両国出身の割合が高くなり、スズダリ公国がこの争いを優位に進めるにつれ、ノヴゴロド公に任命される人物はスズダリ出身者が占めることが増えた。同時期の市長官職についてもスズダリ公国と関係のある貴族が占めるようになり、ノヴゴロド内の貴族派閥の成長とスズダリ公国の発展が、軌を一にしていることが想定される。カトリック圏との関係について、西ルーシの都市とリガとの関係を検討している。大司教アルベルトとポロツク公は婚姻関係を形成するなど公がカトリックに対して、敵意を持っていなかったが確認できる。また、ルーシ勢力とカトリック圏勢力によるネヴァ川の戦いなどの一連の戦闘に関する史料が後世の脚色が多く、アレクサンドル・ネフスキーの活躍を過大評価する傾向にあることを確認した。前年度投稿できなかった論文を完成させ、投稿することが第一の課題である。その後、カトリック圏との関係の分析を再開する。特に次年度はノヴゴロドに滞在していたハンザ商人との関係について検討したい。それによりノヴゴロドと、西側のバルト海沿岸の都市やハンザ都市との関係の変化を明らかにする。従来、ノヴゴロドの商業史は、政治史やバルト海沿岸の情勢を切り離されて論じられる傾向にある。
超選択的局所温熱療法を中心とした癌の集学的治療法の開発

本研究においてはI.Transcatheter Arterial Embolization(TAE)法の確立. II.Hyperthermotherapy法の確立. III.担癌動物への加温効果の検討.IIII.臨床応用を目的とする基礎的な技術方法の検討の4項目に従って,主として切除不能肝癌の治療法の開発を目的に実験を行った.項目Iでは,癌栄養動脈及び門脈塞栓物質としてZeinを選択し,その効果について検討した.さらに金属粒子をZeinに混入したものや,磁性流体を用いて塞栓状況をX線や組織学的に検索した.これらの結果については,既に一部学会において報告したが,主要栄養血管の永久的塞栓が抗腫瘍効果を一層向上すると考える. Hyperthermotherapy法の確立では,温熱療法において最も危険性の少ないと考えられる体外からの局所加温法の開発と手技の確立を目的とした.まずマイクロ波(2450MHz)照射用アンテナの一部変更と, RF波を用いるものは新しく作製した加温装置で磁場加温(誘導加温)用の最大出力500w,出力周波数500KHz(型名C57-2301)で内径の異なる一つの加温用コイルを備えている.また市販のノバサーム1H-500L(RF誘電加温装置13,56MHz,1000w)と接続して磁場加温を行なう24回巻きコイルも作製した.項目IIIでは, in vitroでの培養株化に成功したVX_2-A細胞を用いて,家兎肝に固型腫瘍を作製しえた.この担癌家兎に,先に述べた塞栓物質の注入による永久的塞栓術と加温療法を試みた.以上のIIIIまでの成績を統括すると,非切除肝癌治療の一つの方法として,経開腹的な腫瘍栄養血管へのカニュレーションと結紮,切離および同血管への磁性流体による永久的塞栓を施行.その後直ちに開創(術中)照射加温を行なって閉腹.腫瘍形態の変化はX線像より経時的に観察する.さらに術後の温熱療法は体外的加温により,すでに塞栓物質として注入されている磁性流体の発熱作用を応用して無侵襲に行なえるものと考えられる.本研究においてはI.Transcatheter Arterial Embolization(TAE)法の確立. II.Hyperthermotherapy法の確立. III.担癌動物への加温効果の検討.IIII.臨床応用を目的とする基礎的な技術方法の検討の4項目に従って,主として切除不能肝癌の治療法の開発を目的に実験を行った.項目Iでは,癌栄養動脈及び門脈塞栓物質としてZeinを選択し,その効果について検討した.さらに金属粒子をZeinに混入したものや,磁性流体を用いて塞栓状況をX線や組織学的に検索した.これらの結果については,既に一部学会において報告したが,主要栄養血管の永久的塞栓が抗腫瘍効果を一層向上すると考える. Hyperthermotherapy法の確立では,温熱療法において最も危険性の少ないと考えられる体外からの局所加温法の開発と手技の確立を目的とした.まずマイクロ波(2450MHz)照射用アンテナの一部変更と, RF波を用いるものは新しく作製した加温装置で磁場加温(誘導加温)用の最大出力500w,出力周波数500KHz(型名C57-2301)で内径の異なる一つの加温用コイルを備えている.また市販のノバサーム1H-500L(RF誘電加温装置13,56MHz,1000w)と接続して磁場加温を行なう24回巻きコイルも作製した.項目IIIでは, in vitroでの培養株化に成功したVX_2-A細胞を用いて,家兎肝に固型腫瘍を作製しえた.この担癌家兎に,先に述べた塞栓物質の注入による永久的塞栓術と加温療法を試みた.以上のIIIIまでの成績を統括すると,非切除肝癌治療の一つの方法として,経開腹的な腫瘍栄養血管へのカニュレーションと結紮,切離および同血管への磁性流体による永久的塞栓を施行.その後直ちに開創(術中)照射加温を行なって閉腹.腫瘍形態の変化はX線像より経時的に観察する.さらに術後の温熱療法は体外的加温により,すでに塞栓物質として注入されている磁性流体の発熱作用を応用して無侵襲に行なえるものと考えられる.初年度における研究実施計画は寒栓(TAE)法とHyperthermotherapy法の確立であり、各種塞栓物質の選択と、加温装置の試作および温度測定法の手技的確立が主な目漂であった。癌栄養動脈および門脈塞栓物質として、すでにチタンおよびステンレス粒子を混入入したプロラミンを用いての基礎的実験的研究については報告した。より効果的局所加温による抗腫瘍効果を得るために磁性流体(比重1.51.8、1500Gauss、粘度Pa'S、Co)を作製した。血管内注入によるX線下での造影は良好であり、腫瘍血管の描出および永久的塞栓物質として適当と考えられる。次に体外的局所加温装置の試作品として、磁場加温(誘導加温)を目的とした最大出力500W、出力周波数500K【H_2】の高周波発生器を作製した。同器の仕様は水晶発振方式を採用し、出力電力可変範囲は0.1500W、出力インピーダンス50Ωで、電源はAC100V単相を使用する。加温用コイルは内径の異なるものを2種類作製し、実験動物の体幹径に応じて交換して使用する。尚、型名はG57-2301とした。

温度測定装置は熱電対によるポータブルハイブリッドレコーダ(横河北辰電機)を用い、加温時に併行して温度測定を試みたが、シールド外では測定不能であり、現在シールドボックス作製中である。人腫瘍と同様に遠隔転移を生じ、宿主を腫瘍死させる実験腫瘍モデルを大動物に作製することは極めて困難である。しかし、このモデルが存在しなければ本当の意味での抗腫瘍効果の検討は不可能と言って良い。我々は家兎に移植継代されていたし【X_2】腫瘍のin vitroでの培養株化を試み成功した。現在継代150代であり、もどし移植による造腫瘍も確認されている。従って、定量的担癌中型動物による上記塞栓物質の注入と、その磁場加温効果の検討を可能とし、この結果によっては臨床への応用も現実のものとなりうると考える。
算数の授業での子どもの関心・態度の形成過程に関する研究

4月から7月の約4カ月間にわたって,中学校の一つの教室の数学の授業を継続的に観察・記録した。期間中に,子どもへのインタビューを実施した(7月)。そしてこれらのデータを整理した。加えて,これ以前2年間にわたって(1992年,1993年)収集・整理してきた授業に関するデータとともに今回得られたデータを分析をしている。これまでに得られた成果として,算数・数学の授業にみられる相互作用には,3つの水準,基礎的水準,数学的知識のかかわった水準,数学的適切性のかかわった水準,があることを同定した。そして,教師は,相互作用をうまくすすめるために,この水準従って,長期にわたって,一貫した構想を持ち,様々のはたらきかけをしていることがわかってきた。また,相互作用の水準を観点として,関心・態度の形成過程の分析を進めることで,子どもの期待と教師の期待の間に隠されたずれがあることが明らかになってきた。そして,そのずれが子どもの関心・態度の形成に,積極的または消極的影響を与えていることが明らかになりつつある。
特性に応じた対話環境を重視した障害児支援

本研究では、障害のある子どもと支援者の対話に焦点を当て、特性に応じた適切な環境を、学際的に解明しようとした。対話環境を考える枠組みにICF(国際生活機能分類)を用い、障害のある子どもの授業への参加を促す、ティーム・ティーチングにおける教師の態度などの分析を行った。その方法として、授業のビデオ録画情報をもとにマルチモダルな記述・分析を行い、児童の授業参加を促進する教師の態度を概念化した。本研究は、障害のある子どもにとっての適切な対話環境を学際的な観点で分析し、全人的な発達支援の手掛かりを得ることを目的としている。初年度である平成21年度は、障害のある子どもとの対話が活発に行われるエピソードを蓄積し、それらのエピソードにおいて、どのような環境因子が対話の活性化に作用しているのかを分析した。特別支援学校の授業(肢体不自由と知的障害の重複の児童の学級)、大学における療育セッション(自閉症のある児を対象)において、ビデオ録画および参与観察により資料を収集した。専門性の高い教員によるオノマトペを含んだ詩を教材とした授業を継続的に参与観察しながら資料収集を行う中で、複数教員で行う授業であるティーム・ティーチングには、児童の興味関心を引き出し、児童の理解を助け、自尊感情を育てるなどにつながる適切な対話環境のキーアイテムを含んでいるのではないかという考えに至った。そこで、特別支援学校におけるティーム・ティーチングに焦点を当て、授業参加を促進するという視点から複数教員が関与する対話構造を分析した。分析方法は、ビデオ収録した資料をトランスクリプトし、授業参加を促進するエピソードを取り上げ、会話分析の手法を用いて記述・分析した。結果、知的障害と肢体不自由を重複する児童を対象とする授業において、主担当教員が会話を先導してインターラクションを活性化する様子、オノマトペやジェスチャー、視線などマルティモダルな表現や補助教員の補完的説明などにより児童の理解を助ける工夫、児童の代弁、即座に「チームとして」肯定的な応答・評価を行う様子が明らかとなった。今後は、エピソードをさらに蓄積し、分析を進めていくとともに、対象児の特性や対話における反応と対話環境との関連を探求していく。本研究は、障害のある子どもの適切な対話環境を学際的な観点で分析し、全人的な発達支援を行うための手掛かりを得ることを目的としている。平成22年度は、前年度に続いて特別支援学校および大学等での療育場面の資料収集を行ない、障害のある子どもとの対話が活発に行われるエピソードの記述・分析の方法論の確立を試みた。また、ローマで開催された知的障害の国際学会3^<rd>conference of IASSID-Europeに参加し、日本の特別支援学校での障害児の対話について、国際的な視野で考える機会を得た。記述・分析については、ビデオ資料を会話分析やジェスチャー分析研究に用いられるアノテーションソフトELANを用い、映像、複数の参与者の発話や音声分析資料、コメントなどを含めて記述し、その記述をもとに学際的考察を行うという方法を確立した。その方法により、オノマトペを含んだ詩を教材とした授業の中で、意思疎通が難しい肢体不自由と知的障害の重複がありかつその障害が重度である児童と教師達との対話を分析したところ、教師は児童の姿勢や四肢の緊張の変化などを素早く察知し、心情を推測しながら共感し、模倣、発話、プロソディの変化、ジェスチャーなど多様な手がかりのあるマルティモダルな表現をしていた。教師がマルティモダルな表現を用いて「想像的な一人語り」(Stern,1977)を行うことにより、児童に「交替の『かた』」(やまだ,2010)を示す場面では、教師と児童との共鳴運動を捉える事もできた。また、教師が児童の模倣的な姿勢・動作をとることが、共感を意味するだけではなく、授業の文脈に児童を巻き込むことに貢献しているのではないか、笑いやオノマトペには、緊張状態の緩和を行う役割があり、活動や参加のバリアを取り除くのに想像以上に重要なのではないか、という仮説も新たに見えてきた。障害のある子どもの適切な対話環境を学際的な観点で明らかにするために、平成23年度は対話環境および障害のある子どもがうける影響の分析を目指した。資料収集については、障害のある子どもへの音楽療法の経験が豊富で専門性の高い音楽療法士が講師として担当する重度重複障害のある子どもの授業場面を観察・記録することができた。また、最重度で行動問題を持つ自閉症の教育的支援を行うイギリスの私立学校で、児童生徒が落ち着いて過ごすという状況を見る機会を得られ、その背景を探るために学校見学およびスタッフへのインタビューを行った。対話環境および障害児がうける影響の分析については、前年度までに確立したマルティモーダルな記述方法を用いて、録画資料をもとに分析した。特別支援学校での専門性の高い教師や音楽療法士が執り行う授業の中での、教師達(音楽療法士も含む)同士のインタラクションを含む会話をマルティモーダルな記述方法で記述し、教師達の支援方略のエピソードにキーワードをつけて概念化していった。

分析で明らかになった方略の一つに、「物を放る」、「体を前後に揺らす」というような授業から逸脱した行動と解されるものに対して、「次の児童に物をプレゼントする」、「草競馬の馬のまねをする」とやや過剰な肯定的解釈をある教師が提案して、その解釈を周囲の教師達が受け入れて対応し、その児童を叱責、行動を禁止することなく、ユーモアも交えて授業の文脈に沿った楽しい活動を作り、児童を積極的な参加者として位置付ける、というものがあった。そして、これらの専門性の高い教師達の支援方略は、児童の自尊感情を育て、主体的な活動、参加を形成するのに貢献するという仮説が見えてきた。
大脳皮質の神経回路内のダブルブーケ細胞の機能的構造

大脳皮質の神経回路構築を明らかにするために、まず非錐体細胞の一つであるダブルブーケ(DB)細胞の神経終末を詳細に観察し、その出力構造を明らかにする事を目的とする。ラットを実験動物に用い前頭皮質のスライスを作成し、ホールセル記録法でDB細胞から電気的な特徴を記録解析し、バイオサイチンを注入した。固定後、ABC液で反応しDAB染色を施しエポンに包埋した。これらの細胞をNeurolucida解析システムに入力し神経終末間距離や分岐頻度等の形態的な特徴を光学顕微鏡で3次元的にとらえ数値化し、統計処理を行った。その結果、DB細胞は、分岐の頻度が高く、神経終末が粗に分布するという特徴を有する事を統計的に証明し、他の非錐体細胞と区別する事ができた。その後、軸索部分を電子顕微鏡で観察し、3次元再構築画像解析ソフトで前、後シナプス要素の3次元像を再構築し、その出力構造を解析した。カルレチニン(CR)を含有することを免疫組織化学法であらかじめ同定したDB細胞を3個、CRFを含有するDB細胞を1個解析した。その結果、CR陽性DB細胞のターゲットは、約1/3が興奮性終末が多く入力する非錐体細胞の樹状突起の幹であった。また、約1/3は棘突起が多く存在する錐体細胞と思われる樹状突起の幹であった。残りは、棘突起の頭部に入力していた。その棘突起には興奮性入力を認めたので、特定の入力信号を抑制することが示唆された。細胞体に対する入力は少数存在した。また、CRF陽性DB細胞のターゲットは、約1/4が興奮性終末が多く入力する非錐体細胞の樹状突起の幹であり、約1/2は棘突起、他入力共にほとんどない非錐体細胞と思われる樹状突起の幹であった。残りは、興奮性入力が一つある棘突起の頭部に入力していた。細胞体に対する入力は認めなかった。以上の様に、皮質には2種類のDB細胞が存在し、それぞれ異なるシナプス結合をしている事が証明できた。本研究は、大脳皮質の神経回路構築を明らかにするために、まず非錐体細胞のサブタイプの一つであるダブルブーケ(DB)細胞の神経終末を詳細に観察し、その出力構造を明らかにすることを目的とする。これらの細胞を光学顕微鏡で観察した後、neurolucida解析システムに入力し形態的な特徴を3次元的にとらえ、その情報をもとに主成分分析とクラスター分析で解析処理した。その後、軸索部分を電子顕微鏡で観察し、3次元再構築画像解析ソフトで前、後シナプス要素の3次元像を再構築し、その出力構造を形態的に解析した。本年度は、カルレチニンを含有することを免疫組織化学法であらかじめ同定したDB細胞を中心に解析を進めた。主成分分析とクラスター分析で解析した結果、カルレチニンを含有するものは3種類の形態に分けられた。その中の2種類はともに白質方向に下降する軸索束を有するDB細胞であった。うち一方の細胞は細胞体のレベルで軸索が横方向に600μm程度伸張していた。また、3番目の種類は、小型のバスケット細胞であった。これまでに、1種類目のDB細胞(タイプ1)を2個、2種類目のDB細胞(タイプ2)を1個解析した。

その結果、ターゲットの特徴は、タイプ1、2共に、約半数のものが非錐体細胞と思われる棘突起のほとんどない樹状突起の幹であった。また、半数近くのものが、棘突起の頭部や柄部であった。それらの棘突起には興奮性と考えられる入力が認められたことから、ある特定の興奮性入力信号に影響を与えていることが示唆された。また、タイプ2に関しては、細胞体に非常に近い部分(1-10μm)にシナプス入力している事例が比較的多く認められた。大脳皮質の神経回路構築を明らかにするために、まず非錐体細胞の一つであるダブルブーケ(DB)細胞の神経終末を詳細に観察し、その出力構造を明らかにする事を目的とする。ラットを実験動物に用い前頭皮質のスライスを作成し、ホールセル記録法でDB細胞から電気的な特徴を記録解析し、バイオサイチンを注入した。固定後、ABC液で反応しDAB染色を施しエポンに包埋した。これらの細胞をNeurolucida解析システムに入力し神経終末間距離や分岐頻度等の形態的な特徴を光学顕微鏡で3次元的にとらえ数値化し、統計処理を行った。その結果、DB細胞は、分岐の頻度が高く、神経終末が粗に分布するという特徴を有する事を統計的に証明し、他の非錐体細胞と区別する事ができた。その後、軸索部分を電子顕微鏡で観察し、3次元再構築画像解析ソフトで前、後シナプス要素の3次元像を再構築し、その出力構造を解析した。カルレチニン(CR)を含有することを免疫組織化学法であらかじめ同定したDB細胞を3個、CRFを含有するDB細胞を1個解析した。その結果、CR陽性DB細胞のターゲットは、約1/3が興奮性終末が多く入力する非錐体細胞の樹状突起の幹であった。また、約1/3は棘突起が多く存在する錐体細胞と思われる樹状突起の幹であった。残りは、棘突起の頭部に入力していた。その棘突起には興奮性入力を認めたので、特定の入力信号を抑制することを示唆された。細胞体に対する入力は少数存在した。また、CRF陽性DB細胞のターゲットは、約1/4が興奮性終末が多く入力する非錐体細胞の樹状突起の幹であり、約1/2は棘突起、他入力共にほとんどない非錐体細胞と思われる樹状突起の幹であった。残りは、輿奮性入力が一つある棘突起の頭部に入力していた。細胞体に対する入力は認めなかった。以上の様に、皮質には2種類のDB細胞が存在し、それぞれ異なるシナプス結合をしている事が証明できた。
16-17世紀、東アジア海域の紛争と外交―日本・漢籍・イベリア史料による研究―

本年度は研究計画の二年目として、研究代表者・分担者・協力者、及び海外共同研究者が連携して、16-17世紀の東アジア海域における紛争・外交をめぐる諸問題に関する史料調査・研究文献調査・現地調査などを進めるとともに、その成果を国際学会におけるパネル報告、国内におけるシンポジウムの開催、海外協力者の招聘による講演などを通じて国内外に発信した。特に主要な研究実績は次のとおりである。2海域史シンポジウムの開催:科研費基盤研究(A)「渡海者のアイデンティティと領域国家」(研究代表者:上田信)との共催により、シンポジウム「アジアの海を渡る人々ー16・17世紀の渡海者」(立教大学,2019年2月3日)を開催し、研究代表者の中島、分担者の藤田・岡・山﨑、協力者の米谷とともに、海外共同研究者の李毓中を招聘して報告と討論を行った。3現地調査・研究会の開催:基盤研究(B)「日本中世貨幣史の再構築」などとの共催により、石見銀山遺跡の調査と研究会を行い(2019年10月1922日)、海外共同研究者の李慶新を招聘して講演を行った。このほかに研究代表者・分担者・協力者は、国内外における学術誌への論文掲載、学会発表などを通じて、研究成果を発信した。本研究課題においては、16-17世紀東アジア海域の紛争と外交に関する各国語史料・文献の調査や現地調査を中心とした研究を進めるとともに、その成果を国内外で広く発信することをめざしている。これまでに年間の共同研究において、各メンバーが史料・文献調査や現地調査を共同または単独で進めるとともに、国際学会において二回にわたりパネルを組んで参加し、英語による報告と討論を行った。また国内においてもシンポジウム・研究会・現地調査を実施し、こうした研究活動と関連して、海外共同研究者の卜永堅・李慶新・李毓中を招聘して講演・報告を依頼するとともに、学術報告や学術交流を行っている。さらに各メンバーは国内外において日本語・英語・日本語による論文や編著を刊行し、学術報告を行い、国際的な研究活動が当初の計画以上に進展しているといえる。本研究ではこれまで二年間にわたり、各国語の史料や研究文献の調査、現地調査などを通じて16-17世紀東アジア海域の紛争と外交に関する研究を進め、海外共同研究者とも連携して、その成果を国際学会や国内のシンポジウムや研究会、国内外での論文刊行などを通じて発信してきた。研究計画の三年目以降も、こうした研究活動を継続し、その成果を日本語・英語・中国語などで発表する。特に研究計画の総括として、研究代表者・分担者・連携研究者・海外共同研究者が研究課題に関する論考を寄稿して、英文論文集を刊行し,研究成果をひろく海外に発信することを計画している。また国内においても、2019年2月に立教大学で行ったシンポジウムの成果に基づき、科研費基盤研究(A)「渡海者のアイデンティティと領域国家」(研究代表者:上田信)と共同で論文集を刊行することを計画している。1定例研究会・現地調査:10月21日・22日、福岡県九州国立博物館において第一回定例研究会を実施し、今後の研究成果を策定し研究報告を行った。あわせて秋月博物館、甘木歴史資料館、九州国立博物館における資料調査も実施した。3海外における史料・現地調査:中島はリスボン国立図書館で、岡はトレ・ド・トンボ文書館において東アジア海域史に関するポルトガル語史料の調査を行った。他のメンバーも国内外の機関において研究課題と関連する史料調査を行っている。4海外共同研究者との共同研究:中島は2017年6-7月に、海外研究者のJames Fujitaniとともに、16世紀の東西交流史に関するフランス語文献の共同研究を行った。また2018年2月には、藤田と研究協力者の米谷均が、海外共同研究者の柳教烈と、済州島において海上勢力の活動に関する資料・現地調査を実施した。4研究成果の発表:以上のような史料調査・現地調査の成果を活用して、研究課題に関連する研究成果を国内外で発表した。代表者の中島は、2017年度に本課題に関連する日本語論文1本、中国語論文3本、英語論文1本を刊行した。また分担者の岡・藤田・鹿毛・山崎も、あわせて和文論文3本、英語論文1本、中国語論文2本を発表している。本研究計画では、研究代表者・分担者・協力者・連携研究者が、海外共同研究者とも協力して、国内外で史料調査・現地調査を実施し、16-17世紀の東アジア海域に関する、日本・中国・朝鮮・イベリア史料の専門家が、それぞれの研究成果を相互に提供し、東アジア海域における紛争と外交の諸相を、総合的に研究し、その成果を日本語のほか英語・中国語などでもひろく発信することを意図している。2017年度はこうした研究計画に基づき、各メンバーが国内外において各自の研究課題に関する史料調査・現地調査を実施し、その成果を国際学会におけるパネル報告において発表するとともに、日本語のほか英語・中国語の論文としても発表しており、計画通りに史料調査・現地調査の実施と、その成果の国内外における発表を中心とする研究計画が進展していると考えられる。2海域史シンポジウムの開催:科研費基盤研究(A)

「渡海者のアイデンティティと領域国家」(研究代表者:上田信)との共催により、シンポジウム「アジアの海を渡る人々ー16・17世紀の渡海者」(立教大学,2019年2月3日)を開催し、研究代表者の中島、分担者の藤田・岡・山﨑、協力者の米谷とともに、海外共同研究者の李毓中を招聘して報告と討論を行った。3現地調査・研究会の開催:基盤研究(B)「日本中世貨幣史の再構築」などとの共催により、石見銀山遺跡の調査と研究会を行い(2019年10月1922日)、海外共同研究者の李慶新を招聘して講演を行った。このほかに研究代表者・分担者・協力者は、国内外における学術誌への論文掲載、学会発表などを通じて、研究成果を発信した。本研究課題においては、16-17世紀東アジア海域の紛争と外交に関する各国語史料・文献の調査や現地調査を中心とした研究を進めるとともに、その成果を国内外で広く発信することをめざしている。これまでに年間の共同研究において、各メンバーが史料・文献調査や現地調査を共同または単独で進めるとともに、国際学会において二回にわたりパネルを組んで参加し、英語による報告と討論を行った。また国内においてもシンポジウム・研究会・現地調査を実施し、こうした研究活動と関連して、海外共同研究者の卜永堅・李慶新・李毓中を招聘して講演・報告を依頼するとともに、学術報告や学術交流を行っている。さらに各メンバーは国内外において日本語・英語・日本語による論文や編著を刊行し、学術報告を行い、国際的な研究活動が当初の計画以上に進展しているといえる。2018年度以降も、引き続きメンバーが協力して、国内外における史料調査・現地調査を行い、その成果を共有することによって、東アジア海域史の総合的・多角的研究を進め、その成果を国内外の学会や、各国語論文として発表していく予定である。そのために、今後の三年間も、海外共同研究者とも連携して、中国・台湾・韓国・ポルトガルなどの諸機関において、16-17世紀東アジア海域の紛争と外交に関する、各国語史料の調査と研究を進め、定例研究会などの場においてこれらの情報と成果を交換し共有する。また海外学会でのパネル報告も継続的に実施し、研究成果を海外に発信するとともに、海外の関連する研究者との学術交流も進める。また関連する科学研究費の研究課題と共同で研究会なども開催し、海外共同研究者を招聘して後援や学術交流を行うことも企画している。2018年度は、7月に中国・東北師範大学で開催されるthe 4th Conference of the Asian Association of World Historiansに、パネルを組織して参加しすることが決定しており、その後も海外学会への参加、海外共同研究者の招聘、海外での論文発表などを通じて、国際的な研究活動を進める予定である。本研究ではこれまで二年間にわたり、各国語の史料や研究文献の調査、現地調査などを通じて16-17世紀東アジア海域の紛争と外交に関する研究を進め、海外共同研究者とも連携して、その成果を国際学会や国内のシンポジウムや研究会、国内外での論文刊行などを通じて発信してきた。研究計画の三年目以降も、こうした研究活動を継続し、その成果を日本語・英語・中国語などで発表する。
USPファミリーの脱ユビキチン化酵素を特異的に阻害する低分子化合物の開発

疾患や生物学的重要性が既に報告されているUSP14, USP15, CYLDの3種のUSPファミリーの脱ユビキチン化酵素(DUB)を解析対象とし、先行研究で得られたDUB阻害剤について、上記3つのDUBにより高い特異性を示す化合物をIn silico解析によりデザインし、それらの誘導体を有機合成する。得られた誘導体をもとに、申請者独自のDUBパネルを用いた化合物の生化学的評価、および細胞レベルでの解析により特異的阻害剤の開発を進め、種々の阻害剤を用いて上記3種のUSPに対するシグナル伝達および疾患機構の解明を目指す。
ポルフィリン類化合物のX線増感作用に関する基礎的研究

放射線療法は周囲の正常部位にも障害を与えることから、癌限局的に照射の効果を与える手法の開発が必要である。細胞が5-アミノレブリン酸(5-ALA)を取り込み、プロトポルフィリンIX(PpIX)を生合成すること、また、PpIXの蓄積性は正常細胞より癌細胞で高い。PpIXに光照射すると活性酸素を発生して細胞損傷を招く性質を利用し、近年5-ALAは光線力学療法の光増感剤としての実用化が進められている。これまでに提案者らはPpIXがX線照射により活性酸素を発生することを見いだした。本課題では、イン放射線療法は周囲の正常部位にも障害を与えることから、癌限局的に照射の効果を与える手法の開発が必要である。本課題では、イン本研究では、深部の腫瘍の選択的な治療を可能とする、X線励起による新しい物理化学療法の可能性を明らかにするため、既に光線力学療法に利用されているポルフィリン類化合物を、X線増感剤として利用する、新規の深部低被曝悪性腫瘍の治療方法の確立を目指した基礎的研究を行う。これまでに、濃度(数μg/ml)のプロトポルフィリンに数グレイのX線照射処理を行うと、光照射とは異なる活性酸素種が発生することを見いだした。この試験条件は、光線力学療法より低い濃度の投与条件であり、X線療法における単回照射より低被曝な照射条件である。また、培養細胞のコロニー形成能評価により細胞増殖能の阻害が促進され、さらに、マイクロアレイを用いた遺伝子発現解析によりリボソーム構成タンパク質の遺伝子群の発現が特異的に抑制されることから、ポルフィリン類化合物のX線増感作用が確認された。本年度はC57BL/6JマウスにB16黒色腫由来細胞株を投与することにより担がん実験動物を作成して、増感剤投与後にX線照射を行い、組織の遺伝子発現の解析を行った。ポルフィリン誘導体は腫瘍細胞親和性を有し光線力学的治療において既に臨床応用されている。しかし光線力学療法は光の到達しない深部の腫瘍への適用は困難である。しかし、ポルフィリン類化合物をX線増感剤としたX線治療方法確立が出来れば、臨床へ適用できる可能性は高く、これまでのX線療法より患者に負担の少ない低被曝な治療法が可能となる。また、ポルフィリン類化合物等の軽元素有機化合物に対するX線エネルギー伝達機構は、それ自体が新規で学術的に興味深い。平成23年度は前年度に行った、ポルフィリン類化合物の選択、および担癌動物実験の結果を基に、1. X線励起によるポルフィリン類化合物増感法の最適化および性能評価、2. X線励起によるポルフィリン類化合物増感効果の検証および作用機序の検討を行った。ポルフィリン類化合物を選択では、生体内のポルフィリン合成経路の前駆体および中間産物、ポルフィリン類、さらに金属ポルフィリン類等について、X線照射による活性酸素発生量を計測し比較したところ、生体内で合成されるプロトポルフィリンが適していることが判明した。しかしプロトポルフィリンは紫外線によっても励起されることから光毒性を生じることから、生体内合成経路の前駆体であり選択的な腫瘍蓄積性が知られている5-アミノレブリン酸(ALA)を選択した。投与経路は尾静注、経口、局所等の投与法を検討し、実験再現性の観点から局所投与を選択した。X線照射方法として、強度、波長、時間間隔、回数等について検討を行い、1Gy/min、3Gy/回照射を5回/weekで合計30Gy照射する分割照射法を選択した。この条件を用いて、C57BL/6JマウスにB16-BL6マウスメラノーマを接種した担癌マウスにおけるX線増感効果を評価した。試験期間中の試験項目は、体重、腫瘍サイズであり、試験期間終了後の試験項目は腫瘍組織の遺伝子発現解析、腫瘍部位の病理標本を用いた病理学的観察である。実験群は、X線照射(略称R)、ALA投与(略称S)とすると、(R-,S-)、(R-,S+)、(R+,S-)、(R+,S+)の4群を比較したところ、ALA投与とX線照射を行った群において腫瘍増殖抑制効果が検証された。さらに、30Gyの分割照射終了後にマウスから摘出した腫瘍組織から得られたRNAについて、マイクロアレイ解析を行ったところ、遺伝子損傷を起因とする細胞周期の停止が示唆された。平成24年度は、平成22年度ー23年度に行った、ポルフィリン類化合物の選択、および担癌動物実験の結果を基に、1. X線励起によるポルフィリン類化合物増感法の最適化および性能評価、2. X線励起によるポルフィリン類化合物増感効果の検証および作用機序の検討を行った。前年度までに増感剤として投与するポルフィリン類化合物として、光毒性をしないポルフィリン合成経路の前駆体である5-アミノレブリン酸(ALA)を選択した。

ALAについて、C57BL/6JマウスにB16-BL6マウスメラノーマを接種した担癌マウスにおける、投与経路による腫瘍蓄積濃度の違いについて実験を行ったところ、局所投与では投与後24時間でも、投与無しの場合に比べて高濃度にポルフィリンが蓄積されるのが確認された。また、ALA投与後に10GyのX線照射を行い、3ヶ月後および6ヶ月後にX線照射部位の病理標本を用いた病理学的観察により長期毒性の可能性の検討を行ったところ、顕著な毒性は見られなかった。急性毒性については前年度の評価により顕著な毒性がみられていない。これらの結果および、前年度の試験によりALA-X線照射を行った群で腫瘍増殖抑制効果がみられたことから、5-アミノレブリン酸-X線増感治療法は治療に用いる可能性が示唆された。さらに実用化を進めるためには、他の種類の癌における効果検証等の知見の蓄積が臨まれる。平成23年は担癌動物実験に使うX線照射装置等が電力使用制限により停止したことから、組織の遺伝子発現解析等のデータ解析は平成24年に繰り越しを行った。しかし、最終的にはX線照射前に増感剤としてALAを投与することにより、腫瘍増殖抑制効果が確認され、さらに、そのメカニズムの一部も推察された。24年度が最終年度であるため、記入しない。繰り越しにより、最終年度である24年度が終了したことから、記入しない。
頭頚部腫瘍における遺伝子染色体異常に関する分子遺伝学的研究

CGH法を用いた頭頸部扁平上皮癌における染色体コピー数の変化の解析結果を,発生部位別での比較検討や,他領域における扁平上皮癌でのコピー数の変化の解析結果との比較検討を行った.腫瘍組織より作成した間期核標本を用いて染色体レベルでの数的異常を検索し,食道扁平上皮癌において我々が見いだした増幅領域や,他の領域における扁平上皮癌で報告されている増幅領域についてその増幅の有無を検索した.同時に他領域の癌に関連するいくつかの遺伝子については、m-RNAレベルでの発現を含め比較検討した.さらに癌抑制遺伝子を含むと考えられる染色体欠失領域についても、頭頸部扁平上皮癌由来の細胞株で発現を検討した.胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3はすでに胃癌細胞株や、胃癌臨床検体で高頻度のコピー数の減少、発現の低下が報告されているが、頭頸部扁平上皮癌細胞株や臨床検体において同様に検察を行ったところ,発現の変化が認められた.特に喉頭癌ではRUNX-3のDNAのメチル化が高頻度に報告されており,エピジェネティックな変化との関連についても頭頸部領域における部位別での検討を行いつつある.さらに今後の展開として,得られたデータから頭鎖部腫瘍の術前評価への応用の可能性を検討する.本研究で捕らえた染色体遺伝子変化とデータベース化した臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)とを照らし合わせ,術前評価に有用であるか否かを検討する.平成14年度の研究の成果.頭頚部扁平上皮癌におけるCGH法による全染色体の変化の解析データの蓄積から,頭頚部領域の発生母地での比較検討を行い、また他領域の様々な扁平上皮癌で増幅の報告されている領域と,我々がすでに食道扁平上皮癌において増幅を認めた領域について,腫瘍組織から作成した間期核標本を用いて染色体レベルの数的異常の検索を進めた.特に他領域の癌に関連するいくつかの遺伝子については、m-RNAレベルでの発現を含め比較検討した.さらに癌抑制遺伝子を含むと思われる染色体欠失領域にも着目し、頭頸部扁平上皮癌由来の細胞株で発現を検討した.たとえば、胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3はすでに胃癌細胞株や、胃癌臨床検体で高頻度のコピー数の減少、発現の低下が報告されているが、頭頸部扁平上皮癌細胞株や臨床検体においても発現の変化を認めた.現在症例数を重ね検討中である.平成15年度への展望.得られたデータを元に頭頸部腫瘍の術前診断への応用を模索する.本研究で捕らえた染色体遺伝子変化を臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)と照らし合わせ,術前評価に有用であるか否かを検討する.たとえば穿刺吸引細胞診の検体を用いて,FISH法による染色の数的異常やRT-PCRでmRNAの過剰発現を検出し、その腫瘍の予後判定に有用な情報が得られないか等を検討する.さらに術中迅速遺伝子診断への応用として、本研究で捕らえた腫瘍に高発現を示す遺伝子をマーカーとして用い、迅速PCRおよびリアルタイム定量的検出を行い、術中に腫瘍の微小転移および浸潤の検出、リンパ節転移の検出などの術中迅速遺伝子診断への応用を検討する。CGH法を用いた頭頸部扁平上皮癌における染色体コピー数の変化の解析結果を,発生部位別での比較検討や,他領域における扁平上皮癌でのコピー数の変化の解析結果との比較検討を行った.腫瘍組織より作成した間期核標本を用いて染色体レベルでの数的異常を検索し,食道扁平上皮癌において我々が見いだした増幅領域や,他の領域における扁平上皮癌で報告されている増幅領域についてその増幅の有無を検索した.同時に他領域の癌に関連するいくつかの遺伝子については、m-RNAレベルでの発現を含め比較検討した.さらに癌抑制遺伝子を含むと考えられる染色体欠失領域についても、頭頸部扁平上皮癌由来の細胞株で発現を検討した.胃癌や大腸癌などの共通欠失領域である1p36に含まれるRUNX-3はすでに胃癌細胞株や、胃癌臨床検体で高頻度のコピー数の減少、発現の低下が報告されているが、頭頸部扁平上皮癌細胞株や臨床検体において同様に検察を行ったところ,発現の変化が認められた.特に喉頭癌ではRUNX-3のDNAのメチル化が高頻度に報告されており,エピジェネティックな変化との関連についても頭頸部領域における部位別での検討を行いつつある.さらに今後の展開として,得られたデータから頭鎖部腫瘍の術前評価への応用の可能性を検討する.本研究で捕らえた染色体遺伝子変化とデータベース化した臨床経過(リンパ節転移,遠隔転移の有無,抗ガン剤耐性,重複癌など)とを照らし合わせ,術前評価に有用であるか否かを検討する.
微生物の推進機構と流れに関するマイクロ流体工学的研究

本研究で行った抵抗力理論に基づく細菌の推進機構の解析では,ベん毛の回転軸が菌体に傾いて付いている場合の定式化を行い,複数のべん毛を有する細菌の推進機構の解析を行えるようにした.また,回転楕円体を仮定した菌体の場合も扱った.その結果,現実的な形状の細菌の遊泳運動が扱えるようになった.抵抗力理論以外にも,境界要素法,細長物体理論に基づく数値計算を実行した.境界要素法は,最も正確な数値解を得ることができる.一方,細長物体理論に基づく数値計算法では菌体の形状は球形に限られるが,境界要素法と同程度の精度の結果が得られる.また,所要計算時間は短い.単毛性細菌のビブリオ菌および周毛性細菌のサルモネラ菌の保存および培養技術を確立した.暗視野生物顕微鏡CCDカメラ撮影システムおよび録画装置を導入し,ビブリオ菌を対象に,暗視野生物顕微鏡で観察しながら,細菌を個別に追跡し,その運動をビデオ録画した.記録した画像を解析し,ベん毛の回転速度と関係の深い菌体の回転速度と細菌の推進速度の関係を求めることができた.また,細菌の形状を測定した.ビブリオ菌の場合は,菌体の回転速度と推進速度の間に,比例関係が成り立つ.これは,低レイノルズ数のストークス流の場合に妥当な結果である.観察した細菌の形状をモデル化した境界要素法の数値計算結果と観察した菌体の回転速度と推進速度の関係が非常によく一致した.数値計算の結果を分析して,ベん毛モーターの仕事率の評価も行えた.本研究で行った抵抗力理論に基づく細菌の推進機構の解析では,ベん毛の回転軸が菌体に傾いて付いている場合の定式化を行い,複数のべん毛を有する細菌の推進機構の解析を行えるようにした.また,回転楕円体を仮定した菌体の場合も扱った.その結果,現実的な形状の細菌の遊泳運動が扱えるようになった.抵抗力理論以外にも,境界要素法,細長物体理論に基づく数値計算を実行した.境界要素法は,最も正確な数値解を得ることができる.一方,細長物体理論に基づく数値計算法では菌体の形状は球形に限られるが,境界要素法と同程度の精度の結果が得られる.また,所要計算時間は短い.単毛性細菌のビブリオ菌および周毛性細菌のサルモネラ菌の保存および培養技術を確立した.暗視野生物顕微鏡CCDカメラ撮影システムおよび録画装置を導入し,ビブリオ菌を対象に,暗視野生物顕微鏡で観察しながら,細菌を個別に追跡し,その運動をビデオ録画した.記録した画像を解析し,ベん毛の回転速度と関係の深い菌体の回転速度と細菌の推進速度の関係を求めることができた.また,細菌の形状を測定した.ビブリオ菌の場合は,菌体の回転速度と推進速度の間に,比例関係が成り立つ.これは,低レイノルズ数のストークス流の場合に妥当な結果である.観察した細菌の形状をモデル化した境界要素法の数値計算結果と観察した菌体の回転速度と推進速度の関係が非常によく一致した.数値計算の結果を分析して,ベん毛モーターの仕事率の評価も行えた.現在までの本研究の成果は次の4点に要約される。第一は、ビブリオ菌の培養を行ったことである。名古屋大学大学院理学研究科から、海洋性ビブリオ菌(YM4)を譲り受けた。通常一本のべん毛を有するこの菌では、べん毛が鞘をかぶっているため、鞘のないものに比べて太く、観察しやすいという特徴がある。菌の培養に必要な装置を購入し、菌の継続的な培養が可能になった。次に、遊泳するビブリオ菌の観察を行ったことである。べん毛は非常に細く、通常の明視野では観察することができない。そこで微小物体からの散乱光を捕えることのできる暗視野顕微鏡を導入した。光源をハロゲンランプからより輝度の高い超高圧水銀ランプに交換することにより、べん毛形状の観察が可能になった。この顕微鏡を用いた写真撮影により菌の寸法の測定を行い、ビデオ撮影により遊泳速度の測定を行った。第三は、細菌の運動解析のための手法をいくつか確立したことである。現在までに抵抗力理論、細長物体理論、境界要素法による解析が可能になっている。いずれも細菌のまわりのストークス流れを扱うものであるが、それぞれ長所、短所があり、互いを補完するものである。抵抗力理論では、方向転換を含めた細菌の運動軌跡の性状の検討が可能である。細長物体理論は、遺伝的アルゴリズムなどによる細菌形状の最適化に適用することができる。また、先に述べた観測値を用いて、境界要素法による解析を行ったところ、べん毛モータの回転速度を推定することができた。最後は、細菌の運動様式を模倣するロボットを提案したことである。細菌のべん毛による遊泳は、水中を運動するマイクロロボットの良い規範となるものと考えられる。そこで、細菌型の水中自走ロボットとして、二本のべん毛をもつモデルを提案した。簡単なルールを学習することで、ロボットが目的地に到達できることを示した。暗視野生物顕微鏡CCDカメラシステムを確立し,細菌の運動を個別に観察できるようにした.同時に高解像度の写真撮影も可能にし,細菌形状の測定精度を向上させた.ビブリオ菌の培養方法と保存方法を確立し,観察を継続的にできるようにした.単毛性細菌であるビブリオ菌の形状を写真撮影し,また,その運動をビデオ録画し,コンピュータによる画像処理を行い,運動軌跡を解析した.

その結果,個々の細菌の形状および細菌の回転速度と移動速度が同時に計測できた.特に,べん毛の回転軸が菌体に傾斜する場合には,菌体の回転に対応して細菌が歳差運動する様子が観察された.細菌運動の理論解析を,抵抗力理論,境界要素法,細長物体理論に基づいて行い,菌体やべん毛のモデルを検討した.境界要素法は,計算時間が長くかかるが,正確な結果が得られ,細長物体理論による解析は,精度には限界があるが,計算時間が短くてすむことが分かった.遺伝アルゴリズムを利用して,速度や効率に関するべん毛の最適形状を,細長物体理論に基いて求め,観察結果と比較した.観察されているビブリオ菌のべん毛の形状は,効率に重点が置かれていると結論した.個々の細菌における形状および速度の測定結果に対する,細菌運動の理論解析を境界要素法に基づいて行い,個々の観察結果に匹敵できる結果を得た.その結果,細菌の個々の遊泳速度の違いを,細菌形状の差異から説明することができた.暗視野生物顕微鏡CCDカメラシステムによって,単毛性細菌のビブリオ菌を個別に追跡しながらビデオ録画し,細菌の形状および細菌の回転速度と移動速度を同時に計測した.その結果,かなりの速度範囲において,べん毛の回転速度と移動速度の間に線形関係が成り立つことが実験的に求められた.また,境界要素法を適用し,計測されたビブリオ菌をモデル化した形状に対し,線形であるストークス流に基づく数値解析を行い,べん毛の回転速度と移動速度の関係を求め,ビブリオ菌に対する観察結果と数値解析の結果を比較した.両者はよく一致したので,ビブリオ菌の場合は,ストークス流のモデルが成り立つことが分かった.複数のべん毛を有する周毛性細菌のサルモネラ菌に対しても,別個に追跡しながら同様の計測を行った.サルモネラ菌の場合には,ビブリオ菌とは異なり,べん毛の回転速度と移動速度の間には線形の関係は成り立たないことが観察結果から示された.また,回転速度によってべん毛の傾き角が変化することが分かった.ビブリオ菌は,推進する場合にはべん毛を束ねて回転させると考えており,べん毛の束を1本の太いべん毛で近似し,同様の境界要素法による解析を行った.しかし,ビブリオ菌の場合の様に観察結果と数値解析の間によい一致は得られなかった.さらに,回転速度によってべん毛の傾き角が変化することを考慮した境界要素法による数値解析も行ったが,サルモネラ菌に対する観察結果から得られた関係を説明できなかった.今回の研究によって,ビブリオ菌のような単毛性細菌に対しては,ストークス流に基づくモデルが適用できるが,サルモレラ菌のような周毛性細菌に対しては,モデルが確立しておらず,これは今後解決したい問題である.
ヒトCdc7類似キナーゼ複合体によるS期開始と進行の制御機構の研究

染色体複製を制御するCdc7キナーゼ複合体の生化学的遺伝学的解析から以下の成果を得た。1.分裂酵母Hsk1-Him1キナーゼ複合体の遺伝学的解析から、Hsk1キナーゼはCdc19(分裂酵母MCM2)、Rad3キナーゼ、およびRad21(Cohesinの構成因子)と相互作用することにより、ぞれぞれ、体細胞分裂期の染色体DNA複製開始、DNA複製チェックポイントコントロール、および、S期の染色体構造の維持、特に姉妹染色体分体の接着に関与することを示した。2.ヒトCdc7-ASKキナーゼによるMCM2タンパク質上のリン酸化部位を検討した。その結果、リン酸化される可能性のある部位の変異により、MCM2/4/6/7複合体のサブユニット構成が変化し、さらにDNAヘリカーゼ活性に影響を及ぼすことが示された。この事実は、Cdc7のリン酸化により、MCM複合体のクロマチン上での存在様式が変化し、その結果そのヘリカーゼ活性や他のタンパク質との相互作用を変化させる可能性を示唆する。3.マウス胚性幹細胞において、Cre-loxP系をもちいて、muCdc7遺伝子の不活性化を誘導できる細胞株を樹立した。muCdc7の不活化により細胞は直ちにDNA合成を停止し、引き続いて細胞死にいたる。この結果により、動物細胞のCdc7類似遺伝子がそのDNA複製と増殖に必須であることが証明された。動物レベルでmuCdc7のノックアウトは初期胚致死であるが、同様に、条件致死変異マウスを作製した。ES細胞株では全く正常に増殖を支持したmuCdc7のひとつのcDNAが、動物細胞においては、胚および生まれてきたマウスにおいて明らかな成長阻害を示した。muCdc7にはalternative splicingによる複数の転写産物が見い出されており、この事実は、個体の発生と生育においては、これらの転写産物がそれぞれ独自の機能を果たしている可能性を示唆する。

ES細胞株では全く正常に増殖を支持したmuCdc7のひとつのcDNAが、動物細胞においては、胚および生まれてきたマウスにおいて明らかな成長阻害を示した。muCdc7にはalternative splicingによる複数の転写産物が見い出されており、この事実は、個体の発生と生育においては、これらの転写産物がそれぞれ独自の機能を果たしている可能性を示唆する。