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中華帝国の構造についての比較史的考察

また、代表者と同道して上述の国際学会である中国の魏晋南北朝史学会年会において「北朝隋唐代的和蕃公主ー変遷過程和降嫁儀礼的実際状態ー」と題し、また、九州地区の東洋史学の研究会において、「和蕃公主の降嫁における儀礼について」(東洋史学研究会、福岡大学開催)と題し発表した。分担者(戸川)は、「東晋南朝における伝統の創造についてー楽曲編成を中心としてみたー」(『東方学』第122輯、東方学会、2011年7月)、「魏晋南北朝」(回顧と展望)(『史学雑誌』第120編第5号、史学会、2011年5月)を発表しまた、代表者と同道して上述の中国の魏晋南北朝史学会年会において「東晋南朝的伝統創造考論ー以楽曲的編成為中心」と題し、報告した。本課題の目的として、1元に見られるケシク(非漢民族国家・元に存在した皇帝の側近官集団)と北魏に見られる内朝(非漢民族国家・北魏に存在した皇帝の側近官集団)との間にみられる類似がどのような歴史的意味をもつのか、という点。2中国史上の非漢民族国家に見られるこれら皇帝の側近官より構成されるケシク(元)・内朝(北魏)組織と、それより前の時代、漢民族によって建国された漢における所謂内朝との類似性に注目した際、それらがどのような関係にあるのか、という点。3古代日本の国制の変遷と北魏の国制の変遷との間には類似がみられるが、それはどのような歴史的意味を有するものであるのか、という点。4これらの考察を通じて、内朝のような組織がどのような理由から、中国史上に幾度かにわたり出現するのかという原因を探り、前近代中華帝国の核をどのようなものとして捉えることができるのか、という点、を掲げていた。3には更に深く追究すべき点が残されているが、14の課題のほぼすべてを最終年度、及びこれまでの年度における研究によって達成した。最終年度においては、その成果を国際学会で報告すること、及びこれまでの諸成果を収めた書物として刊行することを目的としたが、前者に関しては、昨夏、台湾大学で開催された国際学会において招聘講演として達成し(講演題目:中華と周辺)、また、後者に関しては、今春、全体をとりまとめた一書として刊行することができた(川本芳昭『東アジア古代における諸民族と国家』、単著、総頁数512、汲古書院刊行・東京)。東洋史代表者および分担者は、昨年度、上記「研究実績の概要」に示した成果を挙げた。これは当初の研究計画が順調に実施されたことを示している。漢代の研究については、分担者の福永が担当したが、その成果は武帝期以降に係わるものである。武帝期より以前については代表者の担当であり、それについては前々年度の代表者の成果に、その観点を示しておいたが、それと北魏・元などとの関連の問題が残されている。この点についての考察は、全体構想とかかわるものであり、当初の研究計画に示したように最終年度にかけておこなう。昨年度、倭国の国制について考察するため、奈良地域の調査をおこなったが、その調査の過程で、難波地域の調査の必要のあることに気づいた。それは倭国の武器庫の存在した石上神宮以前の武器庫が堺の忍坂であり、それが内廷によって管理されていたこと、そしてそれが倭の五王の一人・済の時期であることに気づいたことによる。倭国の国制は倭の五王の武のとき大きく変容するとするのが通説であるが、このことはそれがその二人前の済の時期である可能性を示しており、北魏との平行性を考える本研究との関連で重要である。今年度の計画は、倭国の国制について考察することになっており、上記の点について一層深めた考察ができればと考えている。また、昨年度、元や遼の問題について考えたが、未解明のまま残された問題も多い。
固体高分子形燃料電池における生成水自己管理型セパレータの開発

固体高分子形燃料電池(PEFC)における水管理は長期安定運転や性能向上の実現においては極めて重要な課題であり,申請者は付加装置の不要な生成水自己管理型セパレータを開発することを最終の目的としている.本申請研究では,生成水自己管理型セパレータとして,ガス流路とMEAとの間に吸排水層(WAL)を設け,WALがプラギングの解消において有効であり,さらに,良好な電池特性が得られた.また,水管理問題としてはアノード,カソードをトータルしてのマッチングが重要であるばかりか,スタック全体として水供給バランスを考えるべきである.そのため,アノード・カソード両極同時可視化してガス流路中の生成水挙動を観察し,両極のガス供給入口の配置の違いや加湿量のバランスについての結果事例を整理した.固体高分子形燃料電池(PEFC)における水管理は長期安定運転や性能向上の実現においては極めて重要な課題であり,申請者は付加装置の不要な生成水自己管理型セパレータを開発することを最終の目的としている.本申請研究では,生成水自己管理型セパレータとして,ガス流路とMEAとの間に吸排水層(WAL)を設け,WALがプラギングの解消において有効であり,さらに,良好な電池特性が得られた.また,水管理問題としてはアノード,カソードをトータルしてのマッチングが重要であるばかりか,スタック全体として水供給バランスを考えるべきである.そのため,アノード・カソード両極同時可視化してガス流路中の生成水挙動を観察し,両極のガス供給入口の配置の違いや加湿量のバランスについての結果事例を整理した.本申請研究では,固体高分子形燃料電池(PEFC)のガス流路中のプラギング起因の閉塞水を吸収するために,金属多孔質体の水吸収層(WAL: Water Absorption Layer)をセパレータ内に組み込み,WALで吸収した過飽和水を電池外へ排出する排水溝をWAL下に配置することでプラギングを解消する生成水自己管理型セパレータを開発することを目的としている.WAL単体評価実験において吸水能力が最も高い結果が得られた平均細孔径1μmのWALと,排水能力が最も高い平均細孔径14μmのWALを可視化用PEFC単セルに組み込み,電池評価実験を行った.その結果,電圧変動は,通常電池と平均細孔径1μmのWALを用いた場合は安定しているが,平均細孔径14μmのWALを用いた場合は小さな電圧変動と周期的な大きな電圧降下が生じていた.とくに,平均細孔径14μmのWALを用いた場合,閉塞率が大きくなっているところで電圧低下が生じていることから,この周期的な大きな電圧降下はプラギングの影響であるといえる.また,平均細孔径14μmのWALは,吸水能力が弱すぎてプラギングの解消につながらず,電池基本特性においても高電流密度域で急激な性能低下が見られた.一方,平均細孔径1μmのWALは,流路中にプラギングが生じてもWALに吸水され,排水溝を通ってうまく排水されている様子が観察できた.また,電池基本特性も良好であり,プラギングの解消において有効であることがわかった.しかし,通常電池と比較して内部抵抗が大きいために,流路内の閉塞率が低い状態にあるにもかかわらず,通常電池と同程度の性能しか得られていない.本申請研究で開発している固体高分子形燃料電池(PEFC)における生成水自己管理型セパレータは,セパレータのリブ部(MEAとの接触部)に膜への水分補給のための金属多孔質体による保水層(Water Adsorption Layer : WAL)を設け,かつ,保水層下部に排水溝を設けることで保水層中に過飽和した水を効率的に排水するものである.昨年度の研究成果として,本セパレータの可視化モデルによって, WALの最適な平均細孔径(0.9μm)と排水溝寸法およびその配置について検討し,良好な電池基本特性が得られた.そのため,今年度はまずセル全体としての生成水分布を把握するとともに,アノード・カソードを隔てる膜を介した水移動現象を把握するために,通常セパレータの両極同時可視化モデルを用いて,アノード・カソード両極同時に可視化実験して,ガスの入ロ-出口配置の違い,および,加湿量の違いによる水分布を系統的に把握し,その結果をJournal of Power Sourcesに報告した(掲載決定).次いで, WAL型可視化モデルと同型の金属モデルにおいてWALによる効果の検証を行った.金属セパレータを使用することで電池抵抗が低下し,低電圧負荷時には良好な電池性能が得られたが,実用範囲の電圧負荷状態以上にすると,生成水量が増えることで生成水がうまく排水されず,プラギングによるガス流路閉塞による急激な電池性能低下が見られた.そのため,実用化に向けてはセパレータ表面処理法の検討などの課題が残されている.
巨大クラスターポリオキソカチオンの探索

巨大クラスターポリオキソカチオンの生成条件を探索するため、ビルディングブロック組み合わせによる合成とワンポット合成の2つの方法で合成を試みた。まず、ビルディングブロックとなる[Al_<13>O_4(OH)_<24>(OH_2)_<12>]^<7+>硫酸塩の合成法の精密化を行った。この化合物には、立方晶系の結晶と単斜晶系の結晶とが知られていたが、それぞれの析出条件については知られていなかった。そこで合成条件を詳細に検討した結果、硫酸根が過剰の場合には立方晶系の結晶が、不足している場合には単斜晶系の結晶が得られることを明らかにした。また従来、単斜晶系の結晶に対して、単位胞の体積が約2800立方Åの格子とその倍の体積を持つ格子とが報告されていた。結晶構造は、基本格子に対してのみ求められていたが、今回の精密化した合成条件下で得られた結晶に対して単結晶X線解析実験を行った結果、体積5544.2立方Åの倍格子が正しい格子であることが明らかとなり、R=0.0695まで解析が進んでいる。また、ICP発光分光法による元素分析の結果、立方晶系の結晶はNa^+またはK^+カチオンを含んでいるのに対し、単斜晶系の結晶はこれらアルカリ金属イオンを含まないことが明らかとなった。さらに、前年度に合成と予備的結晶構造解析を行った新規なアルミニウム32量体ポリカチオン硫酸塩のナトリウムおよびカリウムとの複塩について、結晶構造解析の結果が不十分であった理由について検討を行った。その結果、ナトリウム塩およびカリウム塩いずれも単斜晶系ではあるが101面を接合面とする双晶であることが明らかになった。現在、双晶とならない条件を検討中である。巨大クラスターポリオキソカチオンの探索を目的として、ビルディングブロック組み合わせによる合成とワンポット合成の2つの方法で合成を試みた。まず、ビルディングブロックとなる[Al_<13>O_4(OH)_<24>(OH_2)_<12>]^<7+>硫酸塩の構造が正確に求められていなかったことから、その結晶について単結晶X線回折により構造を決定した。その結果、ポリカチオン表面のプロトンと、硫酸イオンの酸素原子との間に水素結合が形成され、それが結晶構造の安定化に寄与していることが明らかとなった。一方、ワンポット合成法の探索の過程で、新規なアルミニウム32量体ポリカチオン硫酸塩のナトリウムおよびカリウムとの複塩の合成に成功した。従来知られていたアルミニウムのポリカチオンは、8量体、13量体および30量体のみであり、32量体の存在が明らかとなったのは本研究がはじめてである。32量体の構造は、従来知られている30量体の構造の中央部にさらに2個のアルミニウムが付加して構造が拡張されている。さらにそのアルミニウム原子に対アニオンの硫酸イオンの酸素原子が直接配位している。このような硫酸イオンのアルミニウム原子への直接の配位は、従来のアルミニウムのポリカチオンには見られなかったもので、この化合物の際立った特徴である。このようなアルミニウム原子がむき出しになったポリカチオンは、多座配位子と組み合わせることにより、より大きな構造のビルディングブロックとなることが期待される。
特別の教科「道徳」における教師の教育実践上の自律性と中立性に関する比較教育法研究

本研究は、子どもや教師の精神的自由の保障を目的として、特別の教科「道徳」における教師の教育の自由とその限界について考察するものである。今年度は、研究実施計画を踏まえ、1教師の教育の自由と中立性の関係、2教育行政と学校(各種学校を含む)の関係について、それぞれ理論的検討を進めた。1については、教育の自由との関係における「政治的中立」を主たる対象とした。具体的には、教育基本法14条2項の党派的教育の禁止条項について、いかなる解釈が可能かを検討している。政治的中立には、子どもの精神的自由を守るために教師に党派的な教育を禁止する機能があると同時に、多様な政治的見解を前提とした政治教育の自由を保障する機能もあることを確認した。この成果については、研究会で公表しており、次年度以降、コンメンタールとして発表する予定である。2については、「公立高等学校等に係る授業料の不徴収及び高等学校等就学支援金の支給に関する法律」をめぐる朝鮮学校無償化訴訟を対象とした。学校との関係において、教育行政の裁量は極めて広範であることが確認でき、その裁量を統制する人権論の必要性を指摘した。以上の理論的検討のほか、本年度はドイツでインタビュー調査をおこなった。教育の自由論の業績を有する研究者へのインタビューやノルトライン=ヴェストファーレン州の学校への訪問などをおこなった。本研究との関係では、親の教育権や開かれた中立性概念の重要性などを確認できた。その他、沖縄県教育委員会等主催の「高校生と選挙の関り方について考えるフォーラム」において、「高校生と選挙権」と題する基調講演などのアウトリーチを行っている。教師の教育の自由と中立性の関係や教育行政と学校(各種学校を含む)の関係などの理論的検討、ドイツでのインタビュー調査を通じた情報収集などが進む一方、論文や研究ノートなどの発表がやや遅れている。次年度以降は、論文の発表に重点的に取り組むことを予定している。2019年度は、2017年度ならびに2018年度の成果を踏まえ、とくに論文の発表を重点的に進めたい。また、比較研究の成果も発表できるよう取り組む。理論的研究に基づく規範的提言にとどまらず、特別の教科「道徳」の指針等となるような実践的な提言も行う予定である。本研究は、学校での精神的自由の保障を目的として、2018年度から教科化される特別の教科「道徳」における教師の教育の自由について考察するものである。今年度は、研究実施計画を踏まえ、1理論状況の確認・検討、2教育行政ならびに各学校での進捗状況の確認・検討をそれぞれ進めている。1については、教科書使用義務、補助教材選定の自由を主たる対象として研究を進めた。とりわけ補助教材選定の自由については、ハードな規制に加え、ソフトな規制にも目を向ける必要があることが確認できている。この成果については、研究会ならびにシンポジウムで公表しており、次年度以降、論文として発表する予定である。同時に、ドイツにおける学校制度や教育に関する連邦憲法裁判所の判例なども検討し、比較研究の基盤も整えている。2については、2018年度からの開始に合わせて2017年度は小学校で使用される教科書の採択が実施されたため、関連する資料を収集し、検討をおこなった。とくに沖縄県の那覇地区を対象としている。採択された教科書の性格等に加え、採択の審議過程などの考察もおこなった。審議過程に関して、不透明さが残る部分もあり、教科書の内容面に加え、採択の手続的正当性も問題になることが確認できている。また、現職の教師等との研究会・勉強会にも参加し、次年度の準備状況、道徳教育推進教師の役割、保護者対応の実態など、各学校における進捗状況の把握に努めた。多忙化による準備時間の不足、人事考課と給与の連動による萎縮効果など、自律的な教育実践を妨げる諸要素を確認できている。文献等の研究、進捗状況に係る資料等の確認、研究会・勉強会を通じた現職の教師等との意見交換が概ね予定通り遂行できた。また、研究会等での報告や質疑を通じて、重要な論点を獲得することもおこなえている。なお、比較対象国であるドイツの文献については未読のものもあるため、次年度以降集中的に取り組むことを予定している。

本研究との関係では、親の教育権や開かれた中立性概念の重要性などを確認できた。その他、沖縄県教育委員会等主催の「高校生と選挙の関り方について考えるフォーラム」において、「高校生と選挙権」と題する基調講演などのアウトリーチを行っている。教師の教育の自由と中立性の関係や教育行政と学校(各種学校を含む)の関係などの理論的検討、ドイツでのインタビュー調査を通じた情報収集などが進む一方、論文や研究ノートなどの発表がやや遅れている。次年度以降は、論文の発表に重点的に取り組むことを予定している。次年度は、今年度得られた成果を論文としてまとめると同時に、それらを踏まえて教師の教育の自由と教育行政・学校の権限の実践的調整方法について検討を進める。可能な限り、各学校での取り組みに基づいた研究をおこなう予定である。また、ドイツでの調査研究もおこない、比較研究にも取り組む予定である。2019年度は、2017年度ならびに2018年度の成果を踏まえ、とくに論文の発表を重点的に進めたい。また、比較研究の成果も発表できるよう取り組む。理論的研究に基づく規範的提言にとどまらず、特別の教科「道徳」の指針等となるような実践的な提言も行う予定である。安原陽平(2018)「教職員の評価システムを考える」共育者16号14頁
感覚ニューロン受容領域の形成と維持を担う分子細胞基盤に関する遺伝学的研究

ショウジョウバエ幼虫感覚ニューロンでは、同種ニューロンの樹状突起間に生じる反発作用を介して受容領域を確立することが示されていた。私達は、ショウジョウバエ成虫感覚ニューロンの解析を行い、樹状突起間に生じる反発作用には依存しない受容領域形成機構の存在を明らかにした(Yasunaga et al. Genes Dev 2015)。さらにその責任因子として、ニューロン周辺の上皮細胞から分泌されるWnt5と、その受容体Drlを同定した。さらに、受容体Drlの下流シグナルの同定も行い、低分子量G蛋白質RhoGTPaseのGEFであるTrioがRhoAの活性化を介して細胞骨格の再編を誘導することを示した。HpoキナーゼとNDR.キナーゼ・ファミリーとの相互作用について、生化学的手法および光学的手法をもちいて検討を行った。発生初期のショウジョウバエ胚からCo-IP実験を行うと、HpoキナーゼとTrcキナーゼとの複合体が、HpoキナーゼとWtsキナーゼの複合体よりも優位であるが、ショウジョウバエ3令幼虫の抽出液からCo-IPすると、その比率は逆転した。従って、HpoキナーゼとNRDキナーゼ・ファミリーとの複合体形成は発生の過程で変動する事が示唆された。現在、Split-GFP法をもちいて、HpoキナーゼとNRDキナーゼ・ファミリーとの複合体形成をリアルタイム追跡しようとしているが、解像度の問題があり、明確な結果がいまだ得られていない。今後、Split-GFP断片蛋白質の発現量の調節を模索するとともに、検出系である顕微鏡や光学系についても改善を行う予定である。並行して、受容領域の維持に関わる因子群の網羅的同定の為に、ゲノムワイドRNAiスクリーンを開始した。具体的には、ppk-GAL4ドライバーを用いて、特定の遺伝子に対するノックダウンを行い、維持に特異的な異常を示す遺伝子群を同定する。これまでに、主として微小管の安定化に関わる因子群、リン酸化酵素群、細胞骨格制御因子群に着目し、スクリーニングを行い、すでに複数の候補因子群を同定している。今後もRNAiスクリーニングを継続するとともに、単離した因子群については、変異体を使って詳細な機能解析を予定している。感覚ニューロンの樹状突起は、適切な場所に特定のパターンで形成されるが、その制御機構は未だ不明な点が多い。我々は、ショウジョウバエ幼虫の感覚ニューロンを解析モデルとして、樹状突起の形成・再編・維持の各ステップを規定する分子細胞基盤の解明を進めてきた。その過程において、NDRキナーゼ・ファミリーに属するTrcキナーゼとWtsキナーゼが、それぞれ樹状突起の形成と維持に重要であること、さらに、その上流制御因子であるHpoキナーゼが、TrcキナーゼとWtsキナーゼのリン酸化を介して、形成から維持への移行を制御することを見出した。本研究では、まず、Hpoキナーゼ、Trcキナーゼ、Wtsキナーゼに着目し、その三者が神経発生のステージにおいて、どのように相互作用することにより、形成から維持への移行を時空間レベルで制御されているのかを明らかにすることを目指す。さらに、形成・再編・維持の各ステップに関わる新規分子メカニズムの同定を目指す。平成25年度は、まず、樹状突起の再編において、不要突起の刈り込みを制御する分子メカニズムを明らかにし、その成果を発表した(Kanamori et al. Science 2013)。具体的には、刈り込まれる樹状突起のみにカルシウム流入が起きることにより、タンパク質切断因子カルパインの活性化を誘導し、その突起の不安定化が誘導されることを示した。並行して、Hpoキナーゼ、Trcキナーゼ、Wtsキナーゼの相互作用を時空間レベルで可視化する手法を開発し、感覚ニューロン内において、詳細な相互作用を解析している。感覚ニューロンの樹状突起は、特定の空間に適切なパターンで形成されるが、その制御機構は未だ不明な点が多い。我々は、ショウジョウバエ幼虫の感覚ニューロンを解析モデルとして、樹状突起の形成・再編・維持の各ステップを規定する分子細胞基盤の解明を進めている。その過程において、Nrdキナーゼファミリーに属するTrcキナーゼとWstキナーゼが、それぞれ樹状突起の形成と維持に重要である事、さらに、その上流制御因子であるHpoキナーゼがTrcキナーゼとWtsキナーゼのリン酸化を介して、形成から維持への移行を制御することを見いだした。本研究では、Hpoキナーゼ、Trcキナーゼ、Wtsキナーゼの3者に着目して、神経発生のステージに置いてどのように相互作用することにより、形成から維持への移行を時空間レベルで制御しているのかを明らかにすることを目指した。さらに各ステージに関わる新規分子メカニズムの同定を行うことを目的とした。平成26年度は、樹状突起の再編に関わる因子群をRNAiスクリーニングし、新たな因子として低分子G蛋白質であるRab5とDynaminを同定した。さらに、両者が樹状突起局所のエンドサイトーシスを誘導することにより突起構造の変形を促す事が、神経突起のコンパートメント化と神経突起除去のトリッガーとなる可能性を示した(Kanamori et al. Nature Communications 2015)。我々の脳では、軸索と樹状突起という機能・構造的に異なる2種類の神経突起を介して、1000億個ものニューロンがネットワークを形成している。樹状突起は、他のニューロンや感覚受容器からの情報入力を担っており、その空間配置と大きさは入力シグナルの質と量を規定する主要因子となる。

実際に生体脳では、同じ機能を担うニューロン群は、ほぼ同じ大きさの樹状突起を持ち、しかも特定の脳内空間に配置・配線されることにより機能ユニットを形成する。このような同種ニューロンの空間的な組織化は、遺伝情報に加えて、細胞外からの情報に規定されると考えられているが、その分子細胞基盤は不明なところが多い。申請者は、神経回路構造が比較的シンプルであるショウジョウバエを解析モデルとして採用し、独自の生体イメージング法と分子遺伝学的手法を組み合わせた実験システムを構築することにより神経回路の空間的組織化担う分子細胞基盤の同定と作動原理の解明を行った。その結果、ショウジョウバエ感覚ニューロンがタイル状に組織化されること、その組織化には「樹状突起間の反発作用」と「樹状突起と周辺組織との相互作用」という2つの異なる制御機構が協調的に働くことを発見し、それぞれを規定するコア制御因子群の同定に成功した(Yasunaga et al. Genes Dev 2015; Kanamori etal. Nature Commun 2015)。ショウジョウバエ幼虫感覚ニューロンでは、同種ニューロンの樹状突起間に生じる反発作用を介して受容領域を確立することが示されていた。私達は、ショウジョウバエ成虫感覚ニューロンの解析を行い、樹状突起間に生じる反発作用には依存しない受容領域形成機構の存在を明らかにした(Yasunaga et al. Genes Dev 2015)。さらにその責任因子として、ニューロン周辺の上皮細胞から分泌されるWnt5と、その受容体Drlを同定した。さらに、受容体Drlの下流シグナルの同定も行い、低分子量G蛋白質RhoGTPaseのGEFであるTrioがRhoAの活性化を介して細胞骨格の再編を誘導することを示した。平成26年度は3つのキナーゼの相互作用を時空間レベルで詳細に解析する予定であったが、一部の機器のセットアップが間に合わず、十分な解析が間に合わなかった。一方で、樹状突起の新たな再編メカニズムの同定に成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学今後、イメージング機器のセットアップを完了し、Hpoキナーゼ、Trcキナーゼ、Wtsキナーゼの3者の相互作用について詳細な解析を完了させる。また、このリン酸化シグナルカスケードと、Rab5およびDynaminとの関連を遺伝学的および生化学的に明らかにする。生化学解析やスクリーニングは順調に進んでいる。ただsplit-GFPによる光学解析に関しては予定通り進行しておらず、更なる工夫が必要である。平成25年度はおおむね順調に進展した。Hpoキナーゼ、Trcキナーゼ、Wtsキナーゼの相互作用を時空間レベルで可視化する手法を開発し成功したことにより、今後、3者の相互作用様式について分子レベルの理解が進むと期待される。また、樹状突起の再編において、不要突起の刈り込みを制御する分子メカニズムを世界にさきがけて明らかにすることに成功した。イメージング機器の最終セットアップが上手く行かなかったために、詳細な3者キナーゼの相互作用解析が終わらなかった。split-
南部アフリカ諸民族の民族学的研究

栗田がマラウィおよびタンザニア、井上、および亀井(研究協力者)が南アフリカおよびジンバブウェを担当して調査を進めた。具体的な対象民族は、マラウィータンザニア国境のンコンデ人およびニャキュウサ人、ジンバブウェ北部の農村と都市部のショナ人、南アフリカ-ジンバブウェ国境のンデベレ人である。ニャキュウサ人は近縁のンコンデ人と国境を挟んで、交易、通婚、ダンス、散歩などのさまざまなレベルで交流を繰り返している。これらを定量的に分析することで人の移動についての考察の基礎が得られた。ジンバブウェ内のショナ人の農村で、さまざまな国家的な権威がどのように働いているかを観察することができた。食料品の売買から教育まで、これらの権威が浸透の度合いを変化させつつも影響を保っている様相を具体的に示すことができた。ンデベレ人はその居住地が大きく2個所に分断されており、保有している文化的伝統も異なる。これらを比較することで、彼らが周辺の他の民族と関わってきた歴史を新たな側面から記述できた。結果の詳細は報告書を参照されたい。それぞれの民族についての基礎的な知見は得られた。国境を挟んで居住する民族が、国境、あるいはそれぞれの土地の体制(流通、税制、自然環境など)をどのように利用しつつ、もう一方の側の人々と交流しているか、さらに継続的な調査が望まれる。本年度は3年計画の初年度にあたる。本年度の国外派遣は1名のみで、研究代表者の栗田が担当して予備的な調査をおこない、他の研究分担者、協力者とは国内で研究連絡会をもった。それぞれの研究分担地域で以下の知見が得られた。栗田--マラウィでの調査許可については取得可能である。1992年に栗田が取得した実績があるが、その後マラウィ内での政権、精度、担当者がすべて変化してしまい、連絡上の不調がしばらく続いたが、新しい体制下で継続的に調査実施可能であることが確かめられた。マラウィ内で予備的な調査をおこない、協力者、および調査時期についての確証を得た。マラウィ居住のンコンデ人とタンザニア居住のニャキュウサ人との交流が、通婚、交易などの上で頻繁である。とくに乾季にダンスのティームが国境を越えて移動し、ダンスを披露していることが分かった。この交流は基本的には相互におこなわれる。一方、ダンスの振り付けや演奏の指導をする先生は、基本的にはマラウィ→タンザニア、タンザニア内部ではニャキュウサ・ランド南部→北部の方向で動いている。これがダンスの本場がニャキュウサ・ランド南部、あるいはマラウィであるといわれる理由であろう。井上--本年度、他の用務でジンバブウェ内に短期滞在し、来年度の調査許可について好感触を得てきた。亀井--本務地の野外民族博物館リトルワールドで、南アフリカからンデベレ人の職人を招いての展示を実行した。来年度の外国派遣にあたっての協力体制を確保した。現在までに、各地の調査から以下のことが判明している。ジンバブウェの農村部に於いては、日常生活の多くが国家的体制からの影響がほとんどない状態で営まれていることが判明した。一方で国の中央機関としては国家からのさまざまなサ-ヴィスと、国家への義務の存在をアピールしており、これらに挟まれる村人の生活から「国民国家」概念を検討する材料を得た。タンザニアのニャキュウサ人が現在もっともふつうに踊るダンスは、マラウィ方面から20世紀初めに伝わったものであることが分かった。現在でもこのダンスの本場はマラウィとされており、ダンスティームやダンスの師匠の交流は、タンザニアーマラウィの国境を越えて活発におこなわれている。南アフリカの国内2ヵ所、ジンバブウェの1ヵ所にンデベレ人は居住しているが、相互の交流はあまり見られない。一方、南アフリカ東南部に居住のズールー人と東北部ジンバブウェ南部居住のンデベレ人は、言語的に類似性は高いが、物質文化上では大きな違いがあることがわかった。この差異は、19世紀前半のンデベレ人のズールー王国からの離反以降に生じたものと考えられる。

南ア-ボツワナの国境に近い旧ボプタツワナ(ホームランド)のツワナ人はボツワナにかけても居住するが、経済・情報の面では南アフリカ内のマバトがボツワナを含めた地域の中心地になっていることが分かった。また、彼らのヨハネスブルグへの出稼ぎと出身地との紐帯についての知見を得た。栗田がマラウィおよびタンザニア、井上、および亀井(研究協力者)が南アフリカおよびジンバブウェを担当して調査を進めた。具体的な対象民族は、マラウィータンザニア国境のンコンデ人およびニャキュウサ人、ジンバブウェ北部の農村と都市部のショナ人、南アフリカ-ジンバブウェ国境のンデベレ人である。ニャキュウサ人は近縁のイコンデ人と国境を挟んで、交易、通婚、ダンス、散歩などのさまざまなレベルで交流を繰り返している。これらを定量的に分析することで人の移動についての考察の基礎が得られた。ジンバブエ内のショナ人の農村で、さまざまな国家的な権威がどのように働いているかを観察することができた。食料品の売買から教育まで、これらの権威が浸透の度合いを変化させつつも影響を保っている様相を具体的に示すことができた。ンデベレ人はその居住地が大きく2個所に分断されており、保有している文化的伝統も異なる。これらを比較することで、彼らが周辺の他の民族と関わってきた歴史を新たな側面から記述できた。結果の詳細は報告書を参照されたい。それぞれの民族についての基礎的な知見は得られた。国境を挟んで居住する民族が、国境、あるいはそれぞれの土地の体制(流通、税制、自然環境など)をどのように利用しつつ、もう一方の側の人々と交流しているか、さらに継続的な調査が望まれる。
カオジロショウジョウバエをメスのみにする２種類の細胞質因子とその機構の比較解析

2018年の長野県菅平高原におけるヤマカオジロショウジョウバエの採集では、採集個体が少なく、全雌系統を検出することはできなかった。2015年と2017年採集の北海道の系統では全雌化をひきおこすボルバキアの系統が遺伝的に多型であることが明らかになった。ボルバキアの全メス系統の孵化率と卵から成虫までの生存率を調査したところ、ボルバキアによる全雌化も雄殺しであることが示唆された。Partitivirusによる全メス系統では、正常系統と比較して未交尾個体による産卵数の増加やミトコンドリアの形態異常が観察された。そのためボルバキアの系統とともにPartitivirusによる全メス系統の寿命を測定することにした。しかし、ウイルス系統もボルバキア系統も寿命に関してはコントロールとの差はなかった。トランスクリプトーム解析(RNA-seq)によって、ヤマカオジロショウジョウバエの非細菌性全メス現象の原因として疑われたPartitivirusの4種類の転写産物(MKV1, MKV2, MKV3, MKV4)に関して、その局在を明らかにするため、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を行なったところ、4種類の転写産物が細胞内で共局在していることが明らかとなった。さらにRACEにより4種類の転写産物の末端配列を解読したところ、3`末端に相同性の高い部分が存在していたことから、これらはすべて1種類のPartitivirusが持つ分節である可能性が高いと考えられた。さらに、それぞれの分節に存在するコード領域がオス殺しに関与している可能性を検証することを目的として、RNAiの実験を行なったが、成虫へのインジェクションによるRNAi自体の効果がほとんどないことが明らかになったのでRNAi実験を打ち切り、キイロショウジョウバエに発現ベクターを介して強制発現させる方向に切り替えた。2018年の長野県におけるヤマカオジロショウジョウバエの採集では、採集個体が少なく、野外での全雌系統を検出することはできなかったが、今後の採集により全雌系統が北海道の集団だけかどうか明らかになる。北海道で採集されたボルバキアによる全雌系統は2015年の3系統と2017年の3系統であった。2017年の北海道の3系統はミトコンドリアDNAでは遺伝的に同一系統であることが明らかになったが、2015年に採集された系統とは遺伝的に分化しており、ヤマカオジロショウジョウバエに雌化をおこすボルバキアが同一集団で遺伝的には多型状態であることが示された。トランスクリプトーム解析(RNA-seq)によって、ヤマカオジロショウジョウバエの非細菌性全メス現象の原因として疑われたPartitivirusの4種類の転写産物(MKV1, MKV2, MKV3, MKV4)は、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)により4種類の転写産物が細胞内で共局在していることが明らかとなった。また、RACEにより4種類の転写産物の末端配列を解読したところ、3`末端に相同性の高い部分が存在していたことから、これらはすべて1種類のPartitivirusが持つ分節でことが示唆された。4種類のコード領域に関して二本鎖RNA合成して行ったRNAi実験ではこの種では効果的でないことが分かった。現在、キイロショウジョウバエに発現ベクターを介して強制発現させる実験に切り替え、予備実験ではポジティブな結果が得られている。2018年の長野県におけるヤマカオジロショウジョウバエの採集では、採集個体が少なく、野外での全雌系統を検出することはできなかった。今後は筑波大学の菅平高原実験所内の演習林で定期的にヤマカオジロショウジョウバエを採集することにより、十分な個体数を確保し、北海道のデータと比較できるようにする。また、ヤマカオジロショウジョウバエの非細菌性全メス現象の原因として疑われたPartitivirusの4種類の転写産物(MKV1, MKV2, MKV3, MKV4)をGal4-UASを用いて、キイロショウジョウバエで発現する実験を行い、これらのうちどの遺伝子がオス殺し遺伝子であるかどうかを明らかにする。さらに他のGal4系統でも強制遺伝子発現を行い、MKV14のどれがオス殺し遺伝子であるかを明らかにする。

さらにRACEにより4種類の転写産物の末端配列を解読したところ、3`末端に相同性の高い部分が存在していたことから、これらはすべて1種類のPartitivirusが持つ分節である可能性が高いと考えられた。さらに、それぞれの分節に存在するコード領域がオス殺しに関与している可能性を検証することを目的として、RNAiの実験を行なったが、成虫へのインジェクションによるRNAi自体の効果がほとんどないことが明らかになったのでRNAi実験を打ち切り、キイロショウジョウバエに発現ベクターを介して強制発現させる方向に切り替えた。2018年の長野県におけるヤマカオジロショウジョウバエの採集では、採集個体が少なく、野外での全雌系統を検出することはできなかったが、今後の採集により全雌系統が北海道の集団だけかどうか明らかになる。北海道で採集されたボルバキアによる全雌系統は2015年の3系統と2017年の3系統であった。2017年の北海道の3系統はミトコンドリアDNAでは遺伝的に同一系統であることが明らかになったが、2015年に採集された系統とは遺伝的に分化しており、ヤマカオジロショウジョウバエに雌化をおこすボルバキアが同一集団で遺伝的には多型状態であることが示された。トランスクリプトーム解析(RNA-seq)によって、ヤマカオジロショウジョウバエの非細菌性全メス現象の原因として疑われたPartitivirusの4種類の転写産物(MKV1, MKV2, MKV3, MKV4)は、蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)により4種類の転写産物が細胞内で共局在していることが明らかとなった。また、RACEにより4種類の転写産物の末端配列を解読したところ、3`末端に相同性の高い部分が存在していたことから、これらはすべて1種類のPartitivirusが持つ分節でことが示唆された。4種類のコード領域に関して二本鎖RNA合成して行ったRNAi実験ではこの種では効果的でないことが分かった。現在、キイロショウジョウバエに発現ベクターを介して強制発現させる実験に切り替え、予備実験ではポジティブな結果が得られている。2018年の長野県におけるヤマカオジロショウジョウバエの採集では、採集個体が少なく、野外での全雌系統を検出することはできなかった。今後は筑波大学の菅平高原実験所内の演習林で定期的にヤマカオジロショウジョウバエを採集することにより、十分な個体数を確保し、北海道のデータと比較できるようにする。また、ヤマカオジロショウジョウバエの非細菌性全メス現象の原因として疑われたPartitivirusの4種類の転写産物(MKV1, MKV2, MKV3, MKV4)をGal4-UASを用いて、キイロショウジョウバエで発現する実験を行い、これらのうちどの遺伝子がオス殺し遺伝子であるかどうかを明らかにする。さらに他のGal4系統でも強制遺伝子発現を行い、MKV14のどれがオス殺し遺伝子であるかを明らかにする。
シリコンCZ炉における酸素移動の総合的シミュレーションと実験的検証

本研究期間中に、まず融液の流れを軸対称定常流とみなした総合解析コードを完成させ、気相内の対流拡散および融液表面のマランゴニ効果が果たす役割の重要性を明らかにした。さらに、縦磁場を印加することが、炉内の融液流れや酸素移動に及ぼす効果をも評価した。また、融液や気相中の熱物性の値が流れや酸素移動に及ぼす影響について定量的に評価した。シミュレーションの結果、小型Cz路における酸素移動プロセス中のもっとも大きな物質移動抵抗は、気相中のSiOの拡散過程であること、酸素移動は融液の流れや温度分布の影響も強く受けることを明らかにした。ガスガイドの設置により、気体をメルト表面に沿って流すことで気相側物質移動係数は増加するが、気相のせん断力によって融液の流れパターンが変化するため、必ずしも酸素移動速度は増加しないことも明らかにした。さらに、融液の表面張力の温度係数の値によって、融液の流れパターンが大きく変化することも示した。シリコン融液の表面張力の温度係数の値は、酸素分圧の影響も含めて今後詳細に測定する必要がある。なお、従来NECに設置されていた小型Cz炉を平成12年度に移設し実験を行う予定であったが、当該装置の移転が平成13年度にずれ込み、さらに平成13年度後半に応用力学研究所へ移転し、その後は酸化物単結晶育成実験に使用されたため、詳細な実験的研究は実施できなかった。数値解析の結果の一部を実験結果と比較検討することしか出来なかったが、両者はほぼ定量的な一致を見ることができたことから、本研究で開発した総合シミュレーションコードの信頼性は確認されたと判断した。研究成果は、シリコンCz炉の総合解析に関する5編の学術論文、シリコン融液の環状薄液層内のパターン形成に関する学術論文3編、として国際学術雑誌に報告した。また、国内外の講演会等において口頭発表も実施した。さらに、単結晶育成Cz炉内の流れの不安定性に関する総説を発表した。1)実験用小型CZ炉の設置準備:NEC(株)より小型CZ炉を移設する予定で準備を進めているNEC側の都合で、移設時期が約半年遅れ、本年度内に運送、来年度組み立ての手順となった。従って、実験は次年度以降に実施する。2)小型CZ炉の総合シミュレーションNECより移設する小型CZ炉の型状に合わせた総合シミュレーションプログラムを開発した。本プログラムは2次元(軸対称)定常流を仮定したコードで、小型炉に適用可能である。本プログラムを用いて、るつぼ・結晶を静止した場合の熱移動、メルト、ガスの流動、メルト及びガス中の酸素の移動に関するシミュレーションを実施した。その結果、以下の事柄を見い出した。a)酸素移動速度は、メルト相内、気相内の拡散抵抗によって律速されていること。場合によっては、ルツボ壁近傍で蒸発したSiOが、メルト表面から再吸収される可能性もある。b)メルト表面にマランゴニ効果が作用する場台としない場合について、結晶中の酸素濃度を比較した結果、通常のCz口の場合にはほとんど差違が無いことを確認した。しかし、炉内に輻射遮蔽のための円筒形シールドを設置すると、ガスはメルト表面に沿って流れ、せん断力をおよぼしメルトの流動パターンを変化させる。マランゴニ効果の有無がメルト流れを大きく変えるため、結果として結晶中の酸素濃度が大きく異なる。これらのシミュレーション結果をJ. Crystal Growth誌に公表した。更に、るつぼの回転の効果を加えたシミュレーションを実施中である。

その結果は現在取りまとめ中で、投稿の準備を進めている。これらの計算結果の妥当性については、次年度以降の実験によって検証する予定である。本年度も、小型のシリコンCz炉内の酸素輸送現象についての定量的検討を、主に数値シミュレーションに基づいて実施した。昨年度のシミュレーションでは、結晶や坩堝は回転させずに静止したものとして取り扱ったが、本年度は結晶および坩堝の回転の効果を含めた総合シミュレーションを実施した。その結果、結晶回転により、回転結晶の下部メルト中に弱い上昇流を伴う剛体回転領域が誘起されること、坩堝回転により自然対流が抑制されること、両回転の並存によってメルト流は複雑化することを改めて示した。これらの流れが結晶中の酸素濃度に及ぼす効果を、メルト対流が浮力のみに誘起される場合、マランゴニ効果が重畳する場合に分け、さらにホットゾーン中に円筒形の輻射制御等を挿入した場合とそれの無い場合とについてそれぞれ詳細に評価した。また、同じ形状の小型炉について磁場によるローレンツ力の影響を組み込んだ総合解析を行い、縦磁場印加が酸素移動に及ぼす効果を解析した。この他に、シリコンメルト表面のスポーク状のパターンが発生する機構について考察するため、外側面が加熱され、中心部の円筒壁面が冷却される、水平方向に大きな温度勾配を持つ薄い円環状のシリコンメルトプール内の熱流動現象についての3次元非定常数値シミュレーションを実施し、まず無重力環境下での挙動を解析した。プラントル数(Pr)が大きいシリコンオイル液層の場合と対比しつつ検討した。その結果、薄い液層の場合には、Prの大小にかかわらず、いわゆるHydrothermal Waveが発生することを明らかにした。液深が増すと、低Pr流体であるシリコン融液層の場合には周方向に伝播しない振動流が発生するが、重力が作用すると周方向に振動が伝播し始めることを見出した。高Pr流体の場合には液深が増しても、周方向に伝播する振動流が継続することを確認した。本年度も、小型のシリコンCz炉内の酸素輸送現象についての定畳的検討を、主に数値シミュレーションに基づいて実施した。昨年までのシミュレーションでは、結晶や坩堝の回転の効果などを含めた総合シミュレーションを実施した、今年度はさらに垂直磁場を印加した場合の総合解析、粘度、拡散係数、表面張力の温度系数等の熱物性値の影響等を検討した。その結果、結晶軸に平行な、垂直磁場を印加することによって、結晶下部のメルト中に剛体回転に近い領域が出現すること、坩堝壁からの自然対流の及ぶ範囲は影響が減少すること、などが明らかになった。このようなメルト対流バターンの変化に伴い、磁場強度の増加につれて結晶に取り込まれる酸素濃度は減少する。しかし、磁場強度を0Tから0.3Tにまで増加させても、酸素濃度の減少は、高々10%程度であることを示した。気相物質移動係数(k_g)のガス流速依存性を解析し、ガスガイドを設置することでk_gの値は20倍程度も増加することを明らかにした。さらに、メルトの熱物性の数値を、標準値の1/1010倍の範囲で変化させて総合解析を実施した結果から、小型Cz炉の酸素移動速度にもっとも大きな影響を及ぼす周子は、気相内のSiOの拡散係数、次には表面張力の温度係数、メルト中の酸素の拡散係数、の順であることを示した。
機能的解剖を応用した勃起能、射精機能および膀胱機能温存の研究

従来の癌根治術に伴う神経温存では、手術時の神経温存が術後の機能回復と必ずしも結びつかないことが報告されている。この研究は、神経の温存の有無を"神経電気刺激のよる陰茎海綿体内圧の上昇あるいは膀胱内圧上昇"という客観的変化に基づいて判断することを特徴としている。平成17年度は、平成16年度に厚生労働省の認可を得た安価で簡便な刺激装置(FKSS社)を用いて、専ら研究が行われた。この装置の特徴は刺激条件のいくつが固定されているため、簡便でかつ安価であることである。固定条件とは以下のごとくである。刺激頻度:10Hzであり、イヌモデルでの刺激実験でこの条件がもっとも効率よい刺激を行えるため、この条件に固定した。刺激幅0.2mSecであり、この刺激幅が動物実験から得られた、最も神経疲労の少ない条件であったためこれに固定した。刺激電流は、5,10,20,30mAと4段階としている。これで、最大限に近い刺激が可能で、それ以下で刺激できれば神経疲労を起こすことなくさらに効率的な刺激が繰り返し行える。現在までに、この装置で婦人科症例8例に刺激を行ったが、刺激そのもので不都合はない。今後、この装置による更なる症例の蓄積が必要である。本研究に関連する事項に関しては、生命倫理・安全対策等に関する手続きは群馬大学倫理審査委員会で承認済みであり、医学的な所見以外の個人識別情報を削除し、個人情報を連結不可能な匿名化を行ったのち、すべての医学的・統計学的な解析を行なった。はじめに:従来の癌根治術に伴う神経温存では、手術時の神経温存が術後の機能回復と必ずしも結びつかないことが報告されている。対象および方法:対象疾患は機能温存を希望する膀胱癌・前立腺癌、子宮癌および直腸癌で、文書による同意を得た。手術時の評価は膀胱神経・勃起神経が温存されたと判断されたところで、刺激電極を目標部位に置き、30秒間の刺激を行い、膀胱内圧および陰茎海綿体内圧を評価し温存の判定を行った。結果および考察:現在までに58例がエントリーした。内訳は泌尿器科癌3例、男性直腸癌22例、女性直腸癌6例および子宮頚癌27例である。泌尿器科癌3例、男性直腸癌22例、女性直腸癌6例および子宮頚癌23例が試験を終了した(癌の進行、その他による除外5例)。術後経過観察および観察終了時の膀胱内圧所見から、膀胱機能、勃起能の術中判定が的確であったものは、75.5%(37/49)であった(除外5例)。電気生理的手法を駆使する事により、骨盤内癌手術における自律神経温存の有無が的確に判定可能であった。しかし、この結果が神経温存率の向上に全く結びっいていないことが問題である。膀胱機能温存症例では非神経温存症例においても腹圧排尿による自排尿が可能であったが、排尿のQOLが著しく低かった。この分野では、神経同定の改善を目指し、一本の電極で曖昧刺激と、厳密な刺激が可能な複合電極を試作し応用した。これを用いて、症例の集積を行っているが、温存状態は改善せず更なる改良が必要のようである。最近、安価で簡便な刺激装置が、厚生労働省の認可を得たのでこの研究の更なる発展が見込まれる。従来の癌に対する手術は根治性を最優先に、広範囲な切除が治療の基本であった。しかし近年、治療成績とともに、生活の質(QOL)に関しても同等に重要であるとの認識が広まっている。

癌の根治手術時の神経温存は、各種臓器機能温存の観点から重要であるが、正確な神経温存の困難さから、必ずしも満足のいく周辺臓器の機能温存はできていない。神経の走行に関する術中の正確な走行をとらえ、また癌病巣摘除後の神経温存の客観的な評価をおこなうことは重要である。本研究において、神経走行に関して、神経の電気刺激装置を用いた術中の評価が可能になったことはすでに報告した。昨年度の科研費で装置の改良を行い、操作性は向上したが、本年度の装置の改良により電気生理学的知識の予備知識がない場合でも容易に操作可能なプロトタイプの装置が完成し性能の評価中である。また、臨床面では同様の装置を有する施設が増えており有用性等に関する多施設共同研究を企画中である。癌の根治術中の神経走行、神経刺激による陰茎内圧の評価に関しては、神経温存を希望する膀胱癌、前立腺癌、直腸癌の症例を対象にし、膀胱機能温存の評価に関しては、直腸癌、子宮癌の症例を対象にして症例を重ね、本年度の研究期間中に事前に文書による同意を得た25名において臨床研究を実施した。手術時の評価は、癌病巣摘除前に、神経走行に関して、電気刺激による客観的な同定をおこない、癌病巣摘除後に膀胱への運動神経、勃起神経が温存されたと判断されたところで刺激電極を目標位置に置き、約30秒間の刺激をおこない、陰茎海綿体圧あるいは膀胱内圧の記録をおこなった。術後の評価に関しては、膀胱機能に関しては残尿量の測定をおこない、残尿量が150ml以上の場合には、膀胱内圧測定による知覚神経・運動神経の評価を行い、薬物療法の適応としている。また、排尿状態に関する主観的な指標としては、問診として国際前立腺症状スコアー(I-PSS)とQOL indexによるスコア化をおこなっており、残尿量と問診による評価は、原疾患の外来通院に合わせて、23ヶ月ごととに実施した。勃起能に関しては問診による評価を行なった(IIEF-5)。本研究に関連する事項に関しては、生命倫理・安全対策等に関する手続きは群馬大学倫理審査委員会で承認済みであり、医学的な所見以外の個人識別情報を削除し、個人情報を連結不可能な匿名化を行ったのち、すべての医学的・統計学的な解析を行なった。
先天性消化管奇形の発生過程における体軸・体節決定遺伝子の発現に関する胎生学的研究

小児外科領域の様々な先天性消化管奇形に脊椎骨(頸仙椎、尾骨)の形態異常を合併することは、臨床上しばしば経験されてきた。直腸肛門奇形における仙尾骨形成異常、食道閉鎖症や気管無形成における胸椎の数や形態の異常,消化管重複症における胸腰椎異常(二分脊椎)など、病態と呼応する体節レベルでの形成異常の存在は、胎生早期の発生異常がこれらの疾患の発生に深く関わっていることを示唆しており、その詳細な解明は小児外科研究における懸案となってきた。今回の研究課題では、直腸肛門奇形や気管無形成、腸管重複症など小児外科疾患と病態発生が呼応すると考えられる椎体や神経系の発生異常を生じる病態発生機構について胎生学的に研究を行った。これまでに明らかにされている体軸・体節決定遺伝子や前癌遺伝子群が先天性疾患の原因遺伝子としてはたらく可能性についての検討として、RET,EDNRB,SOX10,PAX3,Shh,Wntほか複数の遺伝子変異における関与を明らかにした。さらに、これらの所見を胎生期における病態発生上の観点から検討するため、特に仙尾部体節の決定に始まる直腸肛門の発生の鍵を握る因子としてHox遺伝子からレチノイン酸を介したシグナル伝達系に着目し、胎生期における形態学的所見を明らかにした。すなわち、HoxやPaxなど体軸・体節決定遺伝子の関与によって進む形態形成プロセスの根幹におけるレチノイン酸(RA)および特異的レセプター(RAR-α,β,γ)の発生学的動態について検討し、直腸肛門奇形やヒルシュスプルング病類縁疾患の発生との相関においてその変異を明らかにすることが出来た。今後はさらに、これらの所見をもとにして、幹細胞システム樹立による間葉系細胞の多種細胞への分化増殖能のコントロール法の樹立に向けて、治療学的観点からの臨床応用への展開を視野に入れた研究を展開していきたい。本年度は、主に直腸肛門領域の発生を、突然変異系生物(mutant)及び催奇形誘発剤(etretinate,adriamycin等)を用いて病態を発生させた上で検討した。その結果、消化管の発生が末梢神経系のみならず脊髄系(脳神経系仙尾骨レベル)の広い範囲と密接に呼応しながら進行し、Hirschsprung病や直腸肛門奇形の発生過程と相関関係をもつことを明らかにした。さらに、消化管の発生を全身の個体発生のなかで位置付けて捉えることの重要性の認識から、全身発生を検討し、食道閉鎖症や腸管重複症など複数の小児外科疾患が共通の遺伝子学的欠損の影響を受けて発生することを明らかにした。続いて、複数の体軸・体節決定遺伝子や前癌遺伝子(proto-oncogene)群が先天性疾患の原因遺伝子である可能性が高くなり、申請者らのそれまでの実験結果に基づく推察が実態をもって検証しうる途が開けてきた。これらの研究経過にもとづいて次年度において、小児外科疾患における体軸・体節決定遺伝子群の関わりを胎生学的に検索する必要があると考えるに至った。Hox-targeted mouse胎仔におけるHox gene群の発現の検索を行なうために胎仔器官形成の組織切片を作成のうえ形態学的検討を行なった。すなわち、各型のHox gene knock out胎仔における器官形成異常を、特に小児外科疾患領域に着目して検討した。椎体、食道、胃、小腸、直腸肛門領域について形態学的に詳細に検討したうえで、さらに遺伝子レベルでの発現異常を検索するためHox gene変異体におけるgene expressionの検索をFISH法を用いて試みた。