hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カエデ属植物における性表現と性転換の至近要因と究極要因の解析

繁殖スケジュールは、1)繁殖開始時にはコストの小さいオスとしての繁殖を行いつつ栄養成長を続け、2)十分に繁殖に投資可能な資源を持つサイズになってから、メスとしての繁殖も行うようになる、3)さらにこのようなコースをたどれた個体は、高い種子生産によって過度に資源を消費したときには「メス度」を減少させて生存を確保するものと推測された。青森県八甲田山のミネカエデ個体群では、1997年にあらたに206本の幹に標識をつけ性表現の調査を開始した。ウリハダカエデと同様、地上幹の性表現は雄花のみ・雌花のみ・雄花のみ・雄花+雌花のパターンがあることがわかった。ただしウリハダカエデとは異なり性比の偏りは顕著ではない。個体(genet)の識別については、ウリハダカエデ・ミネカエデとも秋に葉のサンプル採取をおこなった。その一部についてDNA抽出を簡便な方法を用いて試みたが現在のところ成功していない。これはおそらくは、加齢した葉のために葉内にリグニンなどの二次代謝産物が蓄積していたためと考えられる。このためCTAB法の一種などより適当なDNA抽出法を検討中である。八甲田山のミネカエデ個体群において、幹に標識し2年間にわたり性表現の調査をおこなった。場所により雪解け時期がばらつくことによる開花フェノロジーのずれがあるのと、花序内の花がすべて咲きおわるのに一定の期間を要するため、シーズン内に反復して観察した。調査の結果以下のことが明らかになった。地上幹の性表現は雄花のみ(M)・雌花のみ(F)・雄花+雌花の3つのパターンがあった。ウリハダカエデにおいてはごくまれな例外をのぞいて1花序内の花はすべて雄花かすべて雌花かのいずれかであったが、ミネカエデでは同一花序内に雄花と雌花が混生する場合がしばしば見られた。雄花+雌花の性表現にはさらに、雄花が先に咲き後に雌花が咲く雄性先熟(MF)とその逆の雌性先熟(FM)の二つの場合があった。またどちらの場合も雄花と雌花の割合は連続的に変化した。この集団レベルでの性表現様式はHeterodichogamyと呼ばれるものにあたる(de Jong,1976)。1998年の性表現でみるとM:MF:FM:F=146:27:32:27で雄花のみをつけるものがもっとも多かった。これらの間で胸高直径を比較したところMF>FM>F>Mの順でMFとFMは有意にMより大きかった。雌雄同株のものが雄表現のものより大きいのはウリハダカエデと共通の傾向であった。これは種子生産というメスとしての繁殖にはより大きなコストがかかるため、それにみあう十分な繁殖に投資可能な資源が必要であることを示唆している。地上部の根際位置から推定した個体(genet)内には性表現の異なる幹が存在する場合があり、2年間で性表現が変化する例も断片的ではあるがとらえられたので、ミネカエデにおいてもなんらかの環境性決定が起こっている可能性が高い。これを解明するにはさらに調査を継続する必要がある。
マネジメント・コントロールシステムの活用に経営上層部の自由裁量が与える影響の研究

2018年度は、当初の計画通り医療機関、その中でも経営者の自由裁量が制限されることが多い公立病院に注目し、公立病院経営者を対象にインタビューを行った。インタビュー先を紹介してくださる協力者(公立病院経営者)が現れ、予想以上にインタビューが順調に進んだ。また、当初は2019年度に行う予定であった質問票作成も、インタビュー数が増えインタビュー結果をもとに質問票作成を行うことも可能だと判断し、前倒しで行った。アンケート調査の結果、自由記述欄から公立病院経営者が自由裁量を制限された具体的な事例を数多く知ることができ、また自由裁量を制限する様々な要素について定量的に分析することができた。アンケート調査後、アンケート回答者のうちインタビューにも協力する旨申し出てくださった方に対し、追加でインタビューを行った。日本全国の公立病院にインタビューを行い、2018年度だけで40件程度のインタビューを実施できた。その結果、公立病院経営者の裁量を制限する要因について理解が深まった。公立病院経営者の中には、裁量が少ないとされる地方公営企業法の一部適用病院の院長であっても十分な裁量を持ち、経営改革を行うことができている者もいた。その一方で、相対的に裁量が大きいはずの地方公営企業法全部適用の事業管理者でありながらも、首長や議会、本庁事務方、院内事務方などから自由裁量を制限され、本来ならできるはずの経営改革を十分行うことができていない経営者もいた。さらに、公立病院経営者の多くは経営に関する専門的な知識を体系的に身に着ける機会が少なく、経営に関する知識(例えば会計知識)に自信がない中で経営を行っているケースが多いことも判明した。研究実績の概要で述べた通り、2018年度はインタビューのみを行う予定であったところ、質問票作成・質問票調査まで実施できた。さらに、インタビューの数も当初予定していたよりもはるかに多く行うことができ、公立病院経営者の裁量が制限される要因についての理解が深まった。実質的に2019年度に予定していた研究についてもかなりの部分進めることができたため、当初の計画以上に研究が進展したということができる。公立病院経営者の自由裁量とその制限要因についてはかなり理解が深まったが、インタビューに応じてくださる方がまだ数名おられるので、引き続きインタビューを実施する。インタビュー結果を分析し、論文執筆・学会発表・投稿を行う。また、定量的研究についても、まずは質問票調査データに基づいた記述統計ベースの実態報告論文を執筆・投稿する。それに加えて、各病院が公表している財務データ・非財務データを収集し、質問票調査データと結び付け、仮説検証型の精緻な分析を実施し、国内外の研究会・学会での報告を目指す。
タコニス振動系における時空カオスの実験的研究

熱音響振動の代表例でもあるタコニス振動は非常に豊富な非線形現象を示す実験系であることが過去の我々の研究で実証されている。熱対流現象などの他の流体現象と比較して多くの利点を有しさらに他の流体現象と同じく時間的にも空間的にも複雑な振舞いを見せる。我々の研究目的はこの現象を自由度の大きいカオスとして捉え時空カオスの定量的記述方法に注目しながらその普遍的性質を実験的に明らかにすることを目的とする。内部の流体の振舞いを光計測を通して非接触で観測しまた実際に空間の64ヵ所に設置された小型圧力センサーにより音響変数を時間的及び空間的にサンプリング(A/D変換)しその時系列を調べることとした。前者についてはガラス管で作成したパイプ内部の作業流体のゆっくりした挙動を調べた。レーザ光(0.1watt)を各種レンズを用いてシート状にしパイプの中心付近にあて振動流体の様子をビデオおよびカメラで撮影記憶した。非常に複雑な音響流の観測に成功した。音響流の作る大域的構造は非常に複雑で振動圧力に非常に敏感に応答する。圧力変換器ではこれらの特徴は決して捉える事ができなかった。詳しくは現在画像処理し解析中である。後者については現在64チャンネル用の信号増幅器(自作)が複数チャンネル間のカップリングによりノイズが除去できていないのが現状である。信号は出ているのだが解析するに足る信用できるものになっていない。今後は増幅器を外注し時空カオスの時系列データを解析し提案されているモデルの妥当性を評価したい。
ウシ凍結卵におけるアポトーシス機構の解明と新規の凍結・培養法の開発

ウシ卵子(卵核胞期)における凍結法の改良を目的として,凍結処理の影響を解析した結果,ミトコンドリアおよび微小管に作用して局在を変化させ,ミトコンドリア機能低下やアポトーシス誘導が起こることが示唆された.そこで,細胞骨格安定剤の前処理や,卵丘細胞の一部除去により,凍結卵子の成熟・受精・発生を向上することに成功した.また,凍結卵子の受精障害を回避することを目的として,精子の受精能を制御する因子を探索し,直線性の運動,移動速度,先体の正常性が受精に大きく影響することを見出した.卵子の凍結保存は,効率的な個体作出が可能となり,動物生産に利用される重要な技術であるが,凍結保存後の卵子は品質が低下し多くが死滅することが問題であるが,細胞死に至るメカニズムは不明である.そこで,産業動物として重要なウシを対象として,卵核胞期卵子の凍結法を改良することを目的として,凍結卵子の特徴を解析した.新鮮および凍結卵子を成熟培養後に遺伝子発現を調べた結果,アポトーシス(細胞死)を抑制する因子Bcl-2の発現は,新鮮卵と凍結卵で同程度であったにもかかわらず,アポトーシス誘導因子Baxの発現は凍結卵で高かった.これらのことから,凍結処理の刺激がミトコンドリアおよび微小管に作用して局在を変化させるとともに,アポトーシスが誘導されミトコンドリアの膜透過性亢進および機能低下が起こったと考えられる.そこで凍結法の改良として,卵丘細胞の一部除去によって凍結保護剤の浸透性を向上させ,細胞骨格安定剤であるサイトカラシンBまたはタキソールで凍結前に処理することで,凍結卵の成熟(受精可能な状態へ発育)および受精後の発育が向上する効果が得られた.凍結卵子が持つもう一つの問題が,受精能の低下である.成熟能を有する凍結卵子であっても受精率が低い一方で,受精した卵子の発生能は正常であり,受精の段階で何らかの障害が現れていると考えられる.そこで,卵子側の受精関連因子であるCD9の遺伝子発現を調べたが,新鮮卵と変化が見られなかったため,受精前に精子の前処理によって改善を試みようと考え,受精能が高い精子と低い精子の差異を解析することで,受精能を制御する因子を見つけ,前処理に適用することとした.初めに精子の受精能を正確に把握し得る指標を探索した.ウシ精子の性質を個体間で比較し,受精過程の雄性前核形成や卵子活性化に精子運動パラメーターSTR(直線係数の平均値)との関係性が強いことが見出された.卵子の凍結保存は,効率的な個体作出が可能となり,動物生産に利用される重要な技術であるが,凍結保存後の卵子は品質が低下し多くが死滅することが問題であるが,細胞死に至るメカニズムは不明である.そこで,産業動物として重要なウシを対象として,卵核胞期卵子の凍結法を改良することを目的として,凍結卵子の特徴を解析した.新鮮および凍結卵子を成熟培養後に遺伝子発現を調べた結果,凍結卵子ではアポトーシス誘導因子Baxが高く,ミトコンドリア分裂因子Drp-1が低かった.さらに,凍結卵子では活性型ミトコンドリアが凝集または減少,異常なものが,活性型ミトコンドリアの蛍光染色および電子顕微鏡によって多く観察された.さらに,細胞骨格および微小管を形成するF-アクチンおよびα-チューブリンに異常がみられた.これらのことから,凍結処理によりミトコンドリアおよび微小管に作用して局在を変化させるとともに,アポトーシスが誘導されミトコンドリアの機能低下が起こったと考えられる.そこで凍結法の改良として,細胞骨格安定剤サイトカラシンBの前処理や,卵丘細胞の一部除去(凍結保護剤の浸透性向上)により,F-アクチン量を増加させ,凍結卵子の成熟・受精・発生発育が向上することに成功した.また,凍結卵子が持つ受精能低下という問題を解決するため,精子の受精前処理によって改善を試みようと考え,まず受精能が高い精子と低い精子の差異を解析することで,受精能を制御する因子を探索した.その結果,精子における直線性の運動,移動速度,先体の正常性が受精に大きく影響することを見出した.ウシ卵子(卵核胞期)における凍結法の改良を目的として,凍結処理の影響を解析した結果,ミトコンドリアおよび微小管に作用して局在を変化させ,ミトコンドリア機能低下やアポトーシス誘導が起こることが示唆された.そこで,細胞骨格安定剤の前処理や,卵丘細胞の一部除去により,凍結卵子の成熟・受精・発生を向上することに成功した.また,凍結卵子の受精障害を回避することを目的として,精子の受精能を制御する因子を探索し,直線性の運動,移動速度,先体の正常性が受精に大きく影響することを見出した.これまでウシ卵核胞(GV)期卵子の凍結保存法を開発し,高い体外成熟率および凍結保存GV期卵子由来の産子作出を報告したが,体外受精後の分割率および発生率は無処理(新鮮)のGV期卵子より低く,卵子の凍結保存が卵細胞質内の活性型ミトコンドリア分布に影響を示し,卵細胞質の質的差異が示唆された.そこで本研究では,凍結卵子について活性型ミトコンドリアと関係が深い呼吸量を測定し,機能的差異を解析するとともに,成熟培養液の影響を調べた.また,紡錘体形成能およびアクチンフィラメントの分布を調べ,ガラス化保存による質的低下の要因を解析した.

成熟卵子の呼吸量(×1015 / mol s-1)を調べた結果,新鮮卵子7.09に対し凍結卵子5.81であり有意に低かった(P < 0.05).さらに,活性型ミトコンドリア分布によって均一型,凝集型および減少型に分類し,それぞれの呼吸量を算出した結果,6.75,5.89および6.01であった.しかし,培養液を変更した結果,成熟培養した卵子の呼吸量は新鮮卵子5.03,凍結卵子5.28と同程度であり,活性型ミトコンドリア分布型においても違いは見られなかった.続いて,紡錘体形成を観察した結果,異常であった卵子の割合が新鮮区9.8%に対し,凍結区29.7%と増加していた.また,アクチンフィラメントの分布では,新鮮卵子の多くは卵細胞膜周縁に分布していたのに対し,凍結卵子では凝集し分布していたものの割合が高かった(新鮮区,10.0%;ガラス化区,34.8%).これらの結果から,凍結保存によってミトコンドリアの機能が低下するが,培養液の変更によって凍結保存によるミトコンドリア機能低下が解消できることが示唆された.また,細胞骨格に対する凍結保存の影響が示され,凍結卵子の受精率および発生率を低下させる一因であることが推察された.24年度は,当初の計画通りウシ卵核胞期卵子における凍結処理による遺伝子発現への影響を調べ,アポトーシス関連遺伝子における発現を明らかとし,凍結卵子が品質を低下させるメカニズムの一端を示した.さらに,凍結卵子の障害の一つでる低受精率の要因を解明するため,受精関連因子であるCD9の遺伝子発現をしらべ,差異は見られなかったものの,受精させる精子の性質を解析し,受精率を高めるアプローチを展開した.また,卵核胞期卵子の周囲に結合する卵丘細胞を一部除去することで凍結保護剤(脱水する効果によって凍結時の障害を軽減)の浸透性を高めるとともに,細胞骨格安定剤の処理によって受精卵の発育能を向上させることに成功し,25年度に計画していた凍結保存法の改良にも着手した.ウシ凍結卵のアポトーシス機構を解明するために,23年度は物理的障害について調べることを計画していた.実際に,呼吸量を指標として凍結処理がミトコンドリアの機能を低下させること,および活性型ミトコンドリアと呼吸量の関係性を明らかとすることができた.また,ミトコンドリアの移動を調節する細胞骨格(紡錘体,マイクロフィラメント)に対し,凍結処理が与える影響を免疫染色法によって示した.さらに,培養液を変更することで呼吸量の低下を解消し得る可能性を示し,23年度以降に計画する凍結保存法の改良に向けて踏み込むことができた.24年度までの成果を踏まえ,引き続き遺伝子発現の差異を解析するとともに,凍結後のウシ卵核期卵における新たな成熟培養法を開発し,高い受精・発生率を実現する卵子の体外培養システムを構築する.第一に,凍結卵子ではアポトーシス誘導因子Baxの遺伝子発現が高かったことから,Bax抑制剤を凍結または培養時に処理する.また,アポトーシスの過程でBaxの後に作用すると考えられるカスパーゼの活性を調べ,抑制剤による効果を調べる.第二に,細胞骨格安定剤の処理によって受精後の発育能が向上したが,詳細な知見は得られていない.そこで,細胞骨格安定剤の処理がミトコンドリアやアクチンなどの細胞小器官にどのような変化をもたらすのか調べ,他の薬剤の使用も含め適切な処理法を開発する.第三に,種々の精子と凍結卵子を受精させ,それぞれの受精能やどのような段階に障害があるのか,卵子への精子侵入や前核形成を観察することで調べる.さらに,受精能が高い
原始ブラックホールの観測的検証に向けた理論研究

平成30年度は、密度揺らぎが生み出す背景重力波の観点から研究を進めた。LIGOの重力波イベントやダークマターを説明するほどの量の原始ブラックホールを生成するような大きな振幅の密度揺らぎは、その二次摂動からLISAやDECIGOを始めとした将来観測で調べられる大きさの背景重力波を生み出す可能性がある。このような背景から、密度揺らぎ由来の背景重力波は現在大きな注目を浴びている。今回の研究では、現在および将来の背景重力波観測で調べられる密度揺らぎのスケールと振幅を明らかにした。結果として、幅広いスケールの密度揺らぎが将来の観測で調べられることが明らかになり、原始ブラックホールを密度揺らぎが生成する背景重力波の側面から議論するための基礎が整ったと言える。なお、この結果に関する論文は、Physical Review D誌に掲載された。また、放射優勢期の前に存在する可能性が示唆されている初期物質優勢期が(密度揺らぎがつくる)背景重力波に与える影響に関する研究も行っている。物質優勢期では、密度揺らぎの発展が放射優勢期とは異なるために、初期物質優勢期の存在は生成される背景重力波のスペクトルに影響を及ぼす。これまでの先行研究では、大雑把な仮定のもとで解析を進めており、その結果として初期物質優勢期が存在する場合は、(存在しない場合に比べて)背景重力波は増大するという結論を得ていた。しかし、この研究で初期物質優勢期から放射優勢期への遷移中の揺らぎの発展を注意深く考慮したところ、生成される背景重力波が増大するか否かはその遷移の詳細に大きく依存することが明らかになった。原始ブラックホールに関する研究が盛んに行われている中、原始ブラックホールと背景重力波の関係性に焦点を当てた論文が次々と発表されたことを受けて、二年目に行う予定であった背景重力波に関する研究を優先的に行うことにした。結果として、将来の背景重力波観測で調べられるような密度揺らぎのスケールと振幅を明らかにできた。これは、原始ブラックホールを背景重力波の側面から調べる上で大きな意義を持つ。したがって、本研究は順調に進展していると言える。現在行なっている、初期物質優勢期が密度揺らぎ由来の背景重力波に対して与える影響に関する研究を引き続き進める予定である。その研究が完成した後に、初期物質優勢期に生成される原始ブラックホールがダークマターであるシナリオを密度揺らぎ由来の背景重力波の観点から調べたいと考えている。また、LIGO-Virgoチームのthird observing run (O3)でより多くのブラックホールが発見されることが期待されているため、質量およびスピン分布の側面から原始ブラックホールの観測的検証に向けた研究を進めていきたいと考えている。
大メコン圏経済回廊：ヒトのコネクティビティ

タイ東北部、ベトナム中部でのフィールド調査でのインタビュー結果に加え、ラオス国境での出入国データを活用、今回調査対象とした国境ではタイ人とベトナム人の越境が多く、従来のタイ人のベトナムへの観光客に加え、近年はベトナム人のラオスやタイ東北部への観光客の増加を示唆する結果が示された。また、留学生の移動では、ベトナム中部の各大学での留学生の受け入れ傾向が示され、特にラオスからの留学生が1000人以上の規模で受け入れている大学も存在した。また、該当地域の3ヵ国の地方政府間交流が盛んな状況が示された。これらは、これら3ヵ国の越境道路の整備が行われていなければ、実現しなかったであろうことである。本研究は、大メコン圏の経済回廊の沿道上の異なる国の商人を結ぶうえで何が重要であるかを明らかにし、今後商売の媒介者と成り得る他国の言語を学ぶ学生並びに卒業生の事例をみることで、ヒトの連結性(コネクティビティ)を高めることによる経済回廊の発展を促進する手掛かりを見出していくことを目的としたものである。当初の予定では、平成26年度は文献サーベイを行い、東北タイとベトナム中部のヒトの連結性を充て、越境商人、旅行代理店、教育機関の調査を実施する予定であった。ただ、その他の業務の多忙により、初年度は、農産物の越境取引やバリューチェーン、流通など本研究と関連すると思われる文献などのサーベイを行うまでに留まった。この点は反省すべき点であり、平成27年度では、メコン地域各国の大学ないし研究機関と協力し、実態調査を実施していくこととしたい。大メコン圏(GMS)で開発が進められている経済回廊に沿ったヒトのコネクティビティに着目している。2015年度は東西経済回廊をはじめ主要越境国道に沿ってベトナム中部などに移動するタイ人観光客の動き、並びにタイとベトナム、ラオスとの間の大学生の交換留学について調べた。当初タイとラオスを結ぶ第2メコン友好橋が完成したことにより、東西経済回廊を利用したタイ人観光客が増えるとの想定で調査を進めた。実際、タイからベトナムへの陸路による観光客は、2006年末に同友好橋が完成した翌年の2007年に急増したことは明らかになった。しかし、他方で2011年に完成した第3メコン友好橋ができたのを契機に、タイの4県、ラオスの2県、ベトナムの3省で姉妹都市関係が築かれ、同時に第3メコン友好橋から国道12号線や国道8号線を通じたタイ人観光客が増えていることも明らかになった。また、バンコクやタイ南部から東北タイに飛行機で飛び、東北タイから陸路でベトナム中部の旅行を楽しむ観光客が多いこともわかり、一つの越境道路のみならず複数の道路を通じた交流がより広域で進んでいることが明らかになった。タイとベトナムとの間の交換留学生並びに研究交流が、同様に東北タイとベトナム中部の広域で拡大していることがわかった。しかし、それ以上により多くのラオス人留学生を隣接する東北タイとベトナム中部で受け入れていることが明らかになった。しかし、ラオス人留学生で奨学金により来る留学生は、政府職員かもしくは政府職員の子弟が圧倒的に多いこともわかった。このようにラオス南部を含む東北タイとベトナム中部に挟まれた地域でヒトの交流が盛んである一方、その地域のタイとベトナムとの距離は非常に近いことも明らかになった。他方越境商人の調査は、いろいろ試みたが越境商人との面会が難しかった。前年度にほとんど研究が進められなかった点が大きい。また越境商人について面会が実現していない。平成27年度の調査では、東北タイ、ベトナム中部、ラオス中南部から成る地域は、ラオスのタイとベトナムとの国境が近接した地域で、ベトナム中部でタイ人観光客、ラオス人留学生が増えた実態が明らかになった。平成28年度は、ベトナムとタイの出入国データと大学の留学生数のデータを収集、またベトナム中部の大学および旅行代理店のヒアリングを実施した。データ収集について、タイではタイ東北部の国境の20122016年のタイ人と外国人の出入国者数と、20132016年のコンケン大学の外国人留学生の推移のデータの入手ができたが、2012年以前のデータと国別留学生の数のデータは入手できなかった。他方、ベトナムについては、国別出入国者数のデータが20052015年で入手でき、2007年以降タイ人入国者が中国、韓国、日本、米国、豪州に次いで多くなったことが明らかになった。他方、国境ごとの出入国者数は、出入国記録のデータ化が進んでおらず、入手データは国別国境のごく限られた年に留まった。ベトナム中部のヒアリング調査では、2016年時点のラオスからの留学生数が、クアンナム大学で179名、ダナン大学で517名、フエ大学で310名、ハティン大学で1,900名、ビン大学で642名であることが明らかになった。また、タイから陸路を通じた旅行者が減少する一方、Bangkok Airwaysがバンコクーダナン間に就航させたことで、タイ人旅行者が増加に転じていること、ベトナム中部で所得増に伴い、ラオスとタイを陸路で旅行する観光客が増えていることが明らかになった。これらの結果は、2016年12月に外務省とOECDの会議でコメンテータを受けた際報告したほか、2017年2月のラオスの公務員・学術関係者向けセミナー、2017年4月のアジア経済研究所とアジア開発銀行の共催セミナーで、道路インフラの経済効果として報告した。

3年プロジェクトであるのに、4年目に入ってしまった点では、「やや遅れている」との評価になる。1年目は、他の業務との関係で、ほとんどプロジェクトを進めることができず、事実上2年目からスタートした点を考えると、「おおむね順調に進展している」に近い評価となろう。一方、当初予期しなかったことも多数あった。第1に、課題のひとつであったタイからラオスとベトナムを経て中国に果物を運ぶ越境商人は、ある程度の商人の目星を付けていたが、何度も依頼しても面会が実現しなかった点が挙げられる。第2は、ヒトの交流は、経済回廊を通じた流れを当初想定し、東西経済回廊を差し当たり調査対象としたが、同回廊の半分であるタイとベトナムの間の沿道を調べてみると、東北タイとラオス中南部、ベトナム中部に、ヒトの交流が広がっていたことがわかった。なお、陸路を越境する観光客については、想定通りタイからベトナム中部への観光客が増えたことがわかった。第3に、越境留学生については、ラオスからベトナム中部への留学生が当初想定していた以上に大きな動きをみせていることがわかった。第4に、観光客と旅行者に加え、広域の自治体ベースで姉妹都市関係を結び、毎年場所を替えて交流している実態も明らかになった。第5にデータの収集は、一定の成果を収めたが、検証に必要なデータがすべて収集できたわけではなかった。今後は、当初予定した越境商人の調査は行わず、また複数の回廊の調査には拡大せず、東西経済回廊を含むタイ東北部とラオス中南部、ベトナム中部から構成される広域の観光客の越境、留学生の越境、姉妹都市関係に限定して、研究成果を取りまとめていくこととしたい。同時に研究成果の普及として、現地の人々を前にしたセミナーを開催していきたい最終年度は、それまでの研究成果の普及を調査に協力してくれた機関にフィード・バックするため、ベトナム中部のQuang Binh大学とHue大学、タイ東北部のKhon Kaen大学でセミナーを開催し、ベトナム中部では地方政府の観光関係者および投資関係者にも参加してもらい、政策について議論した。報告内容については、それまでフィールド調査で収集したインタビュー結果に加え、ラオスの国境における出入国のデータを活用し、今回調査対象とした国境ではタイ人とベトナム人の越境が多く、インタビューで聞いたタイ人のベトナムへの観光客に加え、近年はベトナム人のラオスやタイ東北部への観光客が増えていることを示唆する結果が示された。また、留学生の移動については、ベトナムの研究機関に所属する研究協力者が収集したベトナム中部の各大学における留学生の受け入れ傾向が示され、特にラオスからの留学生が1000人以上の規模で受け入れている大学も存在した。また、タイ東北部とベトナム中部、ラオスの地方政府間の交流も盛んに行われていることが示された。これらは、これら3ヵ国の越境道路の整備が行われていなければ、実現しなかったであろうことである。代表者の上述の内容に加え、タイとベトナムの研究報告者にもセミナーで報告してもらった。報告内容は、に掲載されている。このほか、研究成果の一部は、2017年4月のアジア経済研究所とアジア開発銀行の共催セミナーでの発表「メコン地域:道路インフラの経済効果」や、アジア経済研究所のラオス政府向け政策提言セミナーでも紹介した。
補償光学適用走査レーザー検眼鏡による萎縮型加齢黄斑変性の病態解析と治療評価法開発

補償光学を適用した走査レーザー検眼鏡を用いて萎縮型加齢黄斑変性に対して細胞レベルでの病態解析を行い、進行メカニズムについて調べた。萎縮型加齢黄斑変性では視細胞密度の低下・視細胞配列の不規則化が見られ、視機能と相関していた。本研究により、萎縮型加齢黄斑変性治療の評価基準を提案した。1健常眼におけるAO-SLOの撮影:健常眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積した。対象者は20-76歳の健常者とし、各年代812名のボランティア募集を行い、のべ60名撮影を行った。Early Treatment Diabetic Study Group (ETDRS)で定められた各セクターの平均視細胞密度・視細胞配列に関する正常データベースを構築した。2萎縮型加齢黄斑変性患者眼におけるAO-SLOの撮影:患者眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積した。42名撮影し、経時的変化を観察するため、6ヶ月に一度検査を行った。ETDRSで定められた各セクターの視細胞像を取得し、2回目以降の撮影では初回と同部位を測定した。萎縮型加齢黄斑変性患者では正常眼に比べ、有意に視細胞密度が低下し、視細胞配列の規則性が低下していた。3視細胞の形態と機能の相関に関する検討:AO-SLOで得られた健常眼および萎縮型加齢黄斑変性患者眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態と、眼底自発蛍光シグナルとの関連およびSD-OCTにより得られた黄斑部網膜の3次元立体構造(全網膜厚・外顆粒層厚・視細胞外節厚)との相関を検討した。眼底自発蛍光が過螢光となる病変の境界部位で、視細胞パラメータの異常が顕著であることが判明した。4AO-SLOによる萎縮型加齢黄斑変性診断プログラムの開発:AO-SLOから得られた正常眼および萎縮型加齢黄斑変性の病理眼データから、視細胞異常領域を自動判定するソフトウェアを開発した。本ソフトウェアにより客観的に疾患の進行を判定することができるようになった。またこのアルゴリズムは黄斑円孔など他の疾患眼でも応用可能なことが示された。(1)健常眼におけるAO-SLOの撮影健常眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積する。対象者は20-80歳の健常者(眼科疾患、脳疾患、神経疾患、血液疾患、糖尿病、高血圧の既往歴をもたないもの)とする。各年代10名程度のボランティア募集を行い、のべ40名の撮影を行った。Early Treatment Diabetic Study Group (ETDRS)で定められた各セクターの視細胞像を取得する。一般的眼科検査(視力、眼圧、視野、細隙灯、眼底)のほか眼底写真・スペクトラルドメイン光干渉断層計(SD-OCT)撮影を行い、病理眼を除外した。(2)萎縮型加齢黄斑変性患者眼におけるAO-SLOの撮影萎縮型加齢黄斑変性患者眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態に関するデータを蓄積した。30名の撮影を行った。経時的変化を観察するため、6ヶ月に一度検査を行っている。ETDRSで定められた各セクターの視細胞像を取得し、2回目以降の撮影では初回と同部位を測定する。一般的眼科検査(視力、眼圧、視野、細隙灯、眼底)のほか眼底写真・SD-OCT・眼底自発蛍光・眼底視野計(MP-1)検査を施行した。(3)視細胞の形態と機能の相関に関する検討AO-SLOで得られた健常眼および萎縮型加齢黄斑変性患者眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態と、眼底自発蛍光シグナルとの関連およびSD-OCTにより得られた黄斑部網膜の3次元立体構造(全網膜厚・外顆粒層厚・視細胞外節厚)との相関を検討した。また眼底視野計(MP-1)により得られる眼底像に重ね合わせた網膜感度マップと視細胞形態・密度との相関を検討した。これらのデータから形態機能相関解析ソフトを作成中である。(1)健常眼におけるAO-SLOの撮影50名程度の撮影を目標としていたが、募集の遅れから現在40名のデータベースとなっている。今後さらに追加し、正常眼データベースを確立する。(2)萎縮型加齢黄斑変性患者眼におけるAO-SLOの撮影50名程度の撮影を目標としていたが、症例数の不足から現在30名のデータが収集されている。今年度も追加していく必要がある。(3)視細胞の形態と機能の相関に関する検討ソフトウェアを現在作成中である。症例数が不足気味のため、黄斑外来各医師の協力体制のもと、更に症例を追加してデータを収集する。またエントリーしても画質に問題のある症例もあり、ハードウェアの改善を試みる。解析ソフトはほぼ完成しているが、信頼性・再現性を検証し、改善に努める。(1)健常眼におけるAO-SLOの撮影平成23年度に撮影した健常眼の経時的変化を検討するため、再度同一被験者でAO-SLOの撮影を行い、健常眼における同一部位での変化量に関するデータを蓄積する。

(2)萎縮型加齢黄斑変性患者眼におけるAO-SLOの撮影平成23年度からの継続で、萎縮型加齢黄斑変性患者眼における黄斑部視細胞の細胞密度、細胞形態に関するデータの蓄積を行う。特に正常異常境界部位での変化量に関するデータを蓄積する。(3)視細胞の形態と機能の相関に関する検討平成23年度に確立した形態機能解析ソフトを用い、実際の萎縮型加齢黄斑変性患者における視細胞の形態変化・密度低下と網膜各層の菲薄化・網膜感度低下の関係を解明する。(4)AO-SLOによる萎縮型加齢黄斑変性診断プログラムの開発AO-SLOから得られた正常眼および萎縮型加齢黄斑変性の病理眼データから、萎縮型加齢黄斑変性の長期予後を判断する診断プログラムや、治療の効果判定プログラムを作成する。視細胞障害の程度は、ETDRSで定められた各セクターにおける視細胞密度の平均値からの異常な偏位の程度として、または異常細胞の占める割合の程度として解析可能である。この視細胞解析ソフトを確立し、視細胞障害の経時変化を求めることにより萎縮型加齢黄斑変性の長期予後を評価し、治療前後に撮影・解析することにより治療の効果判定を評価するプログラムを作成する。
進化計算を用いた金融市場参加者の行動特性の抽出による人工市場の構築

本研究は個々の市場参加者と市場全体の特性の両面において妥当性のある人工市場を遺伝的プログラミングによって構築する。従来の人工市場研究においては、エージェントの行動規則は研究者自身が直接設定していた。その為、エージェントの意思決定において板情報のような多数の変数を同時に考慮したり、変数間の複雑な関係を使うモデルの構築は困難であった。機械学習を用いれば多変数の複雑な関係を構築することは出来るものの、極めて煩雑で人間がそれを解釈することが出来ず、理論を一般化することが難しい。そこで、人間に可読かつ人間が経験的に発見することが難しい行動規則を、高性能計算機を用いた遺伝的プログラミングによって生成する。
液晶アクチュエータのメカニズムの分子論的研究

分子動力学シミュレーションを用いて液晶アクチュエータの基本である液晶流動の発生メカニズムを調べた。電場下における液晶分子の回転によって局所的な速度勾配が発生し、マクロな速度場を生み出すということが分かった。分子同士の束縛を緩和するために分子がすべりまたは再配向運動によって再配置する。分子の長さと直径の比率が大きいほどより顕著な流動が発生する。また、温度の上昇につれて流動がより早く発達する。実験では表面を処理された平行平板間に置ける液晶に電場を印加することによって流動が発生し、自由平板を動かすことができるということが分かった。このエネルギー変換の原理を利用し新たなマイクロモーター・アクチュエータへの応用が期待できる。それを実現するために流動発生の詳しいメカニズムの解明または操作や駆動の最適な条件を調べることが重要である。本研究では分子動力学シミュレーションを用いて流動発生メカニズムを解明し、操作や駆動の最適な条件を調べる。平成19年度では粗視化分子モデル(Gay-Berneモデル)を用いて分子動力学シミュレーションプログラムを開発した。このプログラムを用いて、数値シミュレーションを行い、電場による流動の発生を再現することができた。電場の影響によって、分子の配向が変化するとともにS字型の速度分布が発生するということを確認した。速度の大きさは最初に増加し、ある時間に最大となり、そのあと定常状態(時間平均)が発達するまで減衰する。この結果は実験の結果と連続体理論を用いた数値計算の結果と定性的に一致している。分子運動を詳しく解析することによって、電場による運動と分子同士の相互作用によるランダムな動の折り合いが流動発生の要因であることが分かった。また、分子動力学シミュレーションにより、連続体理論を用いた数値シミュレーションで調べられない分子パラメータ(秩度パラメータや分子の形状など)の影響を調べることが可能になっている。例えば、分子動力学シミュレーションの結果より最大速度が秩度パラメータ(温度)や分子のアスペク比に依存するということが分かった。温度の上昇につれて最大速度が小さくなり、速度が最大となる時間が短くなっている。このシミュレーション結果はInternational Congress ON Rheology 2008(August 3-8、2008、Monterey、California)に発表する。液晶流動を用いて物体の動きを制御することができ、新たなマイクロモーター・アクチュエータへの応用が期待できる。本研究では液晶流動の発生メカニズムを分子レベルで解明する。平成20年度の研究期間においては平成19年度に開発した分子動力学シミュレーションプログラムを用いて数値シミュレーションを行い、電場による液晶流動の発生メカニズムを解明し、流動発生に与えるさまざまな液晶の特徴の影響を調べた。シミュレーション結果によって電場下における液晶分子の回転と再配置が流動発生の要因であるということが分かった。液晶分子(棒状分子)の回転によって局所的な速度勾配が発生し、マクロな速度場を生み出す。また、分子のランダムな動きによってすべての分子の回転速度が異なり、一つの分子が近傍の分子より早く回転すると近傍の分子の束縛を受け、分子の再配置(すべり運動と再配向)によって束縛を緩和する。分子形状が異なるシミュレーションの結果より分子のアスペック比(分子の長さと直径の比率)が大きいほどより顕著な流動が発生するということがわかった。また、温度の上昇につれて分子の再配置が早くなるため流動がより早く発達するということも分かった。
熱力学的に平衡する無限寿命高温p-n接合

熱力学に平衡するp型NiO固溶体とn型ZnO固溶体による無限寿命高温p-n接合を実現するために本年は以下の研究を行った。1.機能素子を目指した薄膜化の検討NiO-ZnO系において、NiO固溶体を析出させたZnO固溶体を作製し、その上にPLD(パルスレーザーデポジション)法により、NiOを蒸着し、空気中で熱処理により、2相平衡する薄膜型p-n接合を形成した。この接合のI-V特性は焼結体同士の場合に比べて、順方向、逆方向とも高い導電率を有する整流特性を示した。2.ドーピングによるp-n接合の高性能化2相平衡を保ったままで、NiO固溶体へのp型およびZnO固溶体へのn型ドープの可能性を調べた。ドーパントとしてLi_2OおよびAl_2O_3を取り上げた。特にLi_2OのドープではLi_2CO_3を用い、雰囲気のCO_2分圧を制御することにより、Li_2Oの活量を規定することにより行なった。その結果、NiO固溶体およびZnO固溶体へのLi_2OおよびAl_2O_3の分配比を求めた。この結果はドーピングによるp-n接合の高性能化の基礎となるものである。1.Ni-Zn-0系の高温状態図の定量的確立空気中、1300Kまでの温度で定量的な状態図を作成した.固溶体の溶解度は2相平衡試料を用いて,電子線マイクロアナライザによる組成分析によりもとめた。その結果、1200K以下では両者の固溶限は温度が変化してもほぼ一定であり、NiO中のZnOの固溶限は約28mol%であり、ZnO中のNiOの固溶限は約3mol%である。2.Nio固溶体とZnO固溶体の電気的性質8731273Kで熱電能測定を行い、固溶限組成のNiO固溶体は熱電能が約300μVK^<-1>のp型半導体で、固溶限組成のZnO固溶体は熱電能が約-200μVK^<-1>のn型半導体であることを確認した。ZnO固溶体の導電率はZnOのそれとほぼ同じであるが、NiO固溶体の導電率はNiOのそれに比べて約一桁低下した.今後はドーピングによる導電率の向上が必要である。NiO固溶体(+少量のZnO固溶体)とZnO固溶体(+少量のNiO固溶体)とでp-n接合を形成し、673973Kで電流-電圧特性を調べると、整流特性が得られた。また、1ヶ月にわたる高温保持にもかかわらず、整流特性の変化は見られず、長期間の高温安定性を確認した。
HIVの高度薬剤耐性付与遺伝子変異の解析と耐性発現の克服

HIVのプロテアーゼ阻害剤(PI)の一つであるアンプレナビル(APV)耐性HIV変異体で6個のGag変異を同定した。このGag変異を導入した感染性HIVクローンは、野生型HIVよりも早期にAPV耐性を獲得したが、別のPIであるネルフィナビル(NFV)に対しては遅延した。これはPIの曝露によって起こるGag変異がHIVのPIに対する耐性獲得に影響することを示唆しており、Gag変異の解析は薬剤の選択等、治療において有用であると思われた。HIV-1はウイルスプロテアーゼ内部にアミノ酸置換を起こしプロテアーゼ阻害剤(PI)に対する耐性を獲得するが、しばしば酵素活性の減弱に伴いウイルス増殖能が低下する。一方で、基質であるGagウイルス構造タンパク質にもアミノ酸置換を起こし、変異したプロテアーゼによる切断を促進するなどして酵素活性の減弱を代償することが知られている。現在臨床で使用されているamprenavir(APV)に対する高度耐性HIV-1変異株を試験管内で誘導し塩基酸配列を解析すると、プロテアーゼ領域に6個、Gag領域にも6個のアミノ酸置換が同定された。APV耐性変異をプロテアーゼ領域に導入した感染性組換えHIV-1クローンに同定したGag変異を導入するとHIV-1の増殖能が改善した。またGag変異のみを有する感染性組換えHIV-1クローンを作製し、再度APV耐性を試験管内で誘導すると、APVに対する耐性の獲得が促進したが、別のPIであるsaquinavirやindinavirでは影響せず、nelfinavir(NFV)に対しては逆に遅延した。以上は、PIの曝露によって起こるGag領域の変異のあるものはPI耐性獲得に伴う増殖能の低下を改善するだけではなく、HIV-1のPIに対する耐性獲得に大きく関与することを示唆しており、またNFV耐性関連変異がAPVに対する感受性を増大させることを併せると、APVとNFVによる治療レジメンが良好な抗ウイルス効果を発揮する可能性があることが示唆された。HIV-1はウイルスプロテアーゼ(PR)内部にアミノ酸置換を起こしプロテアーゼ阻害剤(PI)に対する耐性を獲得するが、基質であるGagウイルス構造タンパク質にもアミノ酸置換を起こし、耐性変異を獲得したPRによるGagの切断を促進するなどして酵素活性の減弱によるウイルス増殖能の低下を改善する。またこのようなPI耐性獲得に伴うGag変異が、HIV-1のPIに対する耐性獲得そのものにも影響することをすでに明らかにしている(M. Aoki et al.J Virol,83 : 3059-3068,2009)。本研究では、PIの一つであるnelfenavir(NFV)を含む多剤併用療法中のHIV-1感染者において、GagのPRによる切断部位近傍に7アミノ酸から成る挿入変異を有するHIV-1を同定した。挿入変異を持つHIV-1は持たないものと混在して存在したが、NFV耐性関連変異が獲得されると共に優勢になった。この挿入変異を野生型PRの感染性HIV-1クローンに導入するとHIV-1の増殖能は減弱したが、NFV耐性関連変異を含むクローンに導入すると増大した。またNFV以外のPIであるindinavirおよびamprinavir耐性変異を有するクローンの増殖能を同様に改善したが、lopinavir耐性クローンではむしろ低下した。以上は、挿入変異がPRの基質切断部位へのアプローチに影響していることが考えられ、この基質へのアプローチはPRのアミノ酸変異によって変化する可能性がある。またin vivoでもGag領域の変異がPIに対する耐性獲得に影響している可能性を示唆している。このようなGag変異の更なる詳細な解析は、HIV感染者の治療開始時および変更時の薬剤の選択に有益な情報をもたらすものと思われる。
先天性および後天性限局性皮膚色素脱失症の成因並びに治療に関する研究

後天性の遠心性白斑(Sutton白斑)の中心母斑は組織学的に母斑細胞母斑である場合がほとんどで、母斑細胞(主にB型)は減少し、A、B型母斑細胞も多くは変性し、リンパ球浸潤も著明にみられる。先天性の母斑細胞母斑にみられたSutton白斑は、真皮における稠密なリンパ球浸潤を欠く非炎症型であった。電顕的に白斑部表皮においては、メラノサイトはその数が減少し、細胞質内には球状・顆粒性メラノソームを主体とする異常メラノソームが豊富に観察され、表皮基底層上に増加したランゲルハンス細胞のあるものはリンパ球と並列して接触していた。表皮内母斑細胞巣においてランゲルハンス細胞は増加し、多数の開大した小胞体や空胞を有するものや、細胞膜が不規則かつ不連続で、細胞質内小器官の流出像を示すものが観察された。以上より先天性の遠心性白斑においては、白斑の発生のみならず、表皮内母斑の退縮にもランゲルハンス細胞を始めとする一種の細胞媒介性免疫が関与している可能性が強く示唆された。まだら症(piebaldism)は先天性限局性の完全白斑で、経過中に白斑の縮小と白斑内の色素斑の出現をみた症例の白斑部には、電顕的にメラノサイトが全く存在しない部分と、第23期メラノソームをもつメラノサイトがかなり存在する部分があり、ソラーレン外用と長波長紫外線照射(PUVA療法)を施行したところ、さらに色素斑の拡大と白斑の縮小をみた。まだら症の白斑部には不完全メラノサイトの存在するある表現型がみられる可能性が示唆され、生後の色素斑の出現と拡大は、これら不完全メラノサイトが色素産生を行うようになった結果であると推察した。頭部、体幹に脱色素斑を認めたnevus depigmentasusでは、患者毛髪メラニンの生化学分析で、後頭部金髪のeumelaninは、後頭部黒色毛髪やコントロールに比し、有意に低値を示し、金髪毛包部メラノサイトは、eumelanin産生のみが選択的に抑制されていることが明らかとなった。後天性の遠心性白斑(Sutton白斑)の中心母斑は組織学的に母斑細胞母斑である場合がほとんどで,母斑細胞(主にB型)は減少し, A, B型母斑細胞も多くは変性し,リンパ球浸潤も著明にみられた.先天性の遠心性白斑について検索し,中心母斑は複合母斑で,真皮における網密なリンパ球湿潤を欠く非炎症型であった.電顕的に白斑部表皮においては,メラノサイトはその数が減少し,細胞質内には球状・顆粒性メラノソームを主体とする異常メラノソームが豊富に観察され,表皮基底層上に増加したランゲルハンス細胞のあるものはリンパ球と並列して接触していた.表皮内母斑細胞巣においてランゲルハンス細胞は増加し,多数の開大した小胞体や空胞を有するものや,細胞膜が不規則かつ不連績で細胞質内小器官の流出増を示すものが観察された.

表皮内母斑細胞のあるものは細胞融解を示し,一部に表皮内母斑の構築の破壊がみられた.真皮内母斑細胞には著変はみられなかった.以上より先天性の遠心性白斑においては,白斑の発生のみならず,表皮内母斑の退縮にもランゲルハンス細胞を始めとする一種の細胞媒介性免疫が関与している可能性が強く示唆された.まだら症(piebaldesm)を先天性限局性の完全白斑で,今回の検索では,白斑部の生検標本にて電顕的にもメラノサイトが存在していない症例とともに, 11か月女児例の経過中に,白斑の縮小と白斑内の色素斑の出現をみた9歳,女児について検討した.白斑部には,電顕的にメラノサイトが全く存在しない部分と,第23期メラノソームをもつメラノサイトがかなり存在する部分があり,ソラーレン外用と長波長紫外線照射(PUVA療法)を施行したところ,さらに色素斑の拡大と白斑の縮小をみた.まだら症の白斑部には不完全メラノサイトの存在するある表現型が存在する可能性が示唆され,生後の色素斑の出現と拡大は,これらの不完全メラノサイトが色素産生を行なうようになった結果であると推察した.まだら症(piebaldism)の白斑部には、電顕的にメラノサイトが全く存在しない部分と、第23期メラノソームを持つメラノサイトがかなり存在する部分があり、ソラーレン外用と長波長紫外線照射(PUVA療法)を施行したところ、さらに色素斑の拡大と白斑の縮小をみた。まだら症の白斑部には、不完全メラノサイトの存在するある表現型が存在する可能性が示唆され、生後の色素斑の出現と拡大は、これら不完全メラノサイトが色素産生を行うようになった結果であると推察した。次に頭部、体幹に脱色素斑を認めたnevus depigmentosusでは、垂直dopaで弱陽性のレラノサイトを少数認め、電顕的にはメラノサイトの分布は正常で、メラノソームの形に異常なく、その成熟度やケラチノサイトへの移行はともに良好であった。患者毛髪のメラニンの生化学的分析結果では、後頭部金髪のeumelaninは、後頭部黒色毛髪やコントロールに比し、有意に低値をとっており、金髪部の毛包部メラノサイトは、eumelanin産生のみが選択的に抑制されていることが明らかとなった。先天性の母斑組胞母斑にみられたSutton白斑は、電顕的に白斑部表皮においては、メラノサイトはその数が減少し、細胞質内には球状・顆粒性メラノソームを主体とする異常メラノソームが豊富に観察され、表皮基底層上に増加したランゲルハンス細胞のあるものはリンパ球と並列して接触していた。表皮内母斑組胞巣においてランゲルハンス細胞は増加し、多数の開大した小胞体や空胞を有するものや、細胞膜が不規則かつ不連続で、細胞質内小器官の流出像を示すものが観察された。表皮内母斑細胞のあるものは細胞融解を示し、一部に表皮内母斑の構築の破壊がみられた。真皮内母斑細胞には著変はみられなかった。以上より先天性の遠心性白斑においては、白斑の発生のみならず、表皮内母斑の退縮にもランゲルハンス細胞を始めとする一種の細胞媒介性免疫が関与している可能性が強く示唆された。
日本人の主食である炊飯米の機能に関する研究

本研究では、炊飯米がマウスのDSS誘導大腸炎を改善するかどうかを明らかにすることを目的とした。我々は、炊飯米の経口投与は、マウスの体重減少,MPO活性などを大腸炎の症状を改善させることを発見した。また、DNAマイクロアレイによる大腸組織の網羅的解析から、炊飯米は細胞周期に関係する遺伝子の発現を増加させた。さらに、米由来のペプチドは、炎症を誘導した腸組織のバリア機能を維持すると考えられた。これらの結果から、炊飯米は、炎症性大腸炎の予防と改善に働く可能性が示唆された。平成25年度は、炊飯米(α化米粉末,processed rice,PR)の投与による遺伝子発現の変化について、DNAマイクロアレイを用いた網羅的な解析を行った。C57BL/6雌性マウスに、1標準食、2PR食、3標準食+DSS(デキストラン硫酸ナトリウム)、4PR食+DSSを与えた。大腸炎を誘導するDSSは、溶液を飲水として投与した。飼育終了後、肝臓と大腸をDNAマイクロアレイのサンプルとした。また、1と2の糞を3日間採取し、リアルタイムPCR法により菌数の測定を行った。PRはDSS投与による大腸炎を軽減した。遺伝子発現は、PRの投与により、肝臓と大腸のそれぞれで、遺伝子発現に変動が認められた。さらにDSSにより、遺伝子発現の変動幅が大きくなった。肝臓では、DSS投与にかかわらず、抗原結合や免疫グロブリンに関する遺伝子の発現が上昇していた。大腸では、DSS非投与で、各種の免疫グロブリンに関連する遺伝子が見られた。一方、DSS投与では、細胞周期に関係する遺伝子の発現上昇が見られた。PRの投与により、総菌数に対する割合は、Lactobacillusは有意に増加し、Bifidobacteriumは増加傾向が認められた。これらの結果より、PRの投与により、免疫系を賦活していると考えられた。また、大腸の炎症状態では、細胞周期に影響を与え、組織損傷時の修復を早めていると考えられた。さらにPRは、腸内細菌叢を修飾することから、代謝産物の変動が、大腸炎の軽減に影響している可能性がある。本研究により明らかにされたPRの作用が、大腸炎の予防、または軽減に関与していることが示唆された。炎症性腸疾患は、近年我国で患者数が増加しつつある疾患の一つで、早急な対策が求められている。これまでに申請者らは、炎症性腸疾患モデルマウスであるデキストラン硫酸ナトリウム(DSS)誘導マウスを用い、炊飯米(α化米)粉末を投与したところ、大腸炎の軽減作用を見いだした。本研究は、炊飯米の摂取による炎症抑制メカニズムの解明を目的としている。本年度は、予備的検討として、飼料中の不溶性食物繊維(IDF)レベルが、マウスDSS誘導大腸炎に及ぼす影響について検討を行った。その結果、IDFレベルによりDSS誘導大腸炎が影響されることを見いだし、今後の実験ではIDFレベルを一定にする必要があることが判明した。次に炊飯米がDSSによる大腸炎に対して予防的、または回復に効果を発揮するのか検討を行った。C57BL/6マウスに飲水として2.5%DSS溶液を5日間投与し、大腸炎を誘導した。炊飯米含有飼料を、飼育の全期間、DSSの投与前、投与中、投与後に与える実験群を、それぞれ設けた。DSS投与終了後、さらに7日間飼育を行い、体重変化、便性状、便中潜血から病態スコアを求め、回復効果も観察した。その結果、病態スコアは対象群に比べ、炊飯米を投与したすべての群で抑制傾向を示し、炊飯米の大腸炎抑制効果が確認された。とくにDSS投与後に炊飯米を与えた群は、病態スコアの上昇が緩やかで、低下も早く、大腸炎の回復に効果があると認められた。炎症の指標であるミエロペルオキシダーゼ活性や、TNF-α、IL-1などの遺伝子発現では、炊飯米を投与群した群は対照群に対し、有意に低値を示した。しかし、炊飯米投与群の間では、大きな差は認められなかった。以上の結果から、炊飯米が実験的大腸炎において、とくに回復期に関与するとの知見を得た。現在、炊飯米のどの成分が炎症に関わっているのか、検討を進めている。平成26年度は、培養細胞株に炎症状態を誘導し、米たんぱく質の加水分解物を用いて炎症軽減効果について検討を行った。トリペプチドが主体である米ペプチド(PEP)を用い、最初に、マウスマクロファージ様細胞株であるJ774.1を用い、LPSにより刺激した条件でPEPの影響を調べた。PEPの濃度は、0 mg/mL(対照),0.25, 0.5, 1.0mg/mLとした。培地中のNOとTNF-αの濃度は、PEP 0.5mg/mLではわずかに高くなり、PEP 1mg/mLでは、低下を示したが、有意差は認められなかった。