hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
義務教育段階における理科／科学授業研究に関する実証的国際比較研究

1.「カリキュラム開発・評価に関する枠組み」に関しては、韓国における近年のカリキュラム改革の典型的事例であり、学校入門期の教育活動の在り方が端的に表れていると考えられる、生活科教科書の大幅変更の実際に焦点を当てた。韓国の生活科教科書を入手し、その典型的変更部分の特徴、変更の趣旨を検討/考察した。2.生活科ならびに総合的な教育活動における評価観点とその実施状況に関しての具体的事例として、自然学習、環境学習に焦点を当てることとした。具体的には、韓国と日本(対馬・西表島)に生息するヤマネコ(絶滅危惧種)の生態・形態等に関する認識とヤマネコの保全に関する認識と行動に関しての焦点を当てることとした。3.「今日の学校・授業に関する実態調査」に関しては、日本の西表島内の小中学校における自然/環境学習の実態に関しての調査とともに、教員の自然・環境(イリオモテヤマネコ等)に関する関心と、教材研究・授業研究に関する実際を調査した。4.西表島における現職教員研修の指導資料の作成を通して、教材研究と授業研究の現実的な課題に関しての基本情報を得ることができた。5.韓国に関しては、韓国の教員との連絡が十分に取れず、韓国の研究者との研究動向に関しての意見交換を行うにとどまった。そこでは、生活科と総合的な学習形態に焦点を絞り、日韓での授業実践プランの比較検討の可能性を探るとともに、授業プラン作成と授業実践場面での現実的な課題と教師の授業研究を進める条件に関して情報を収集した。1.昨年度は、比較対象を、自然/環境学習としての「ヤマネコ」に設定することとし、その比較内容と比較方法に関しての基本的な作業を進めることができた。2.日本国内においては、絶滅危惧種であり関心も高くなっている日韓両国に生息する「ヤマネコ」とし、1日本側ではとりわけイリオモテヤマネコに関しての基本情報と、2ヤマネコ学習に関する本質的学習内容の抽出を行い、3その学習内容を指導するに当たって前提となる教員の授業づくりのための研修内容を施策することができてきた。3.ただ、日韓比較研究として進めるという目的に関しては、近年、韓国の学校関係者との情報交換・授業参観等の交流が取りにくくなっており、授業参観はVTRにおいて行ってきているが、直接の参観と授業研究・意見交換をすることができていない。次年度には実現できるよう準備を進めている。1)「韓国におけるカリキュラム開発・評価に関する枠組み」に関しては、とりわけ、小学校段階における生活科の大幅な変更部分と総合的学習形態(「裁量的活動」)部分に焦点を当てる。ここでは、教科書の改訂がどのような考え方により実施され、典型的な教材・単元がどのようなものなのかを、具体的に明らかにする。2)「今日の学校・授業に関する実態調査」では、小学校の低学年の授業の比較研究に焦点を当てるが、可能な限り中高学年における授業の実際との関係にも留意して、実態調査を行う。
パ-ソナル・コンピュ-タを用いたポ-ランド語辞書編纂の基礎研究

本研究は、パ-ソナル・コンピュ-タを用いてポ-ランド語・日本語、日本語・ポ-ランド語辞典を編纂するための最も能率的なシステムを開発し、かつこれを用いて実際に辞書の編纂を行なうことを目的とする。3年間の研究期間を通して、以下の点について考察した。1.基本システムの設計と改良辞書編纂作業にあたっては長期間に渡って、大量のデ-タを収集、管理し、かつ並行してその加工作業を進めていくことが必要である。ここでは、作業を能率的に進めるため、原始デ-タベ-ス、基本デ-タベ-ス、作業後デ-タベ-ス、マスタ-デ-タベ-スという、4つのレベルのデ-タベ-スを設け、その間で作業の進行状況に応じて適宜デ-タの交換を行ないつつ、その加工作業を進めるという全体のシステムを作成した。2.実際のデ-タ収集と日本語訳語選定作業実際に辞書を編纂するためにデ-タ収集作業を行なった。文学作品、科学文献等からデ-タを収集すると同時に、W.Doroszewki他編『ポ-ランド語正用法辞典』等からのデ-タ入力作業を続け、これを基本デ-タベ-スにまとめた。さらに日本語訳語を選定して、作業後デ-タベ-ス、マスタ-デ-タベ-ス作成の作業を進めている。3.ポ・和辞典の試験的編纂マスタ-デ-タベ-スファイルのデ-タをもとにポ・和基本語辞典の試験的な編集作業を開始、その結果の一部を報告書に掲載した。4.和・ポ辞典編纂のためのデ-タ収集マスタ-デ-タベ-スファイルのポ-ランド語用例とその日本語訳を分解してデ-タベ-ス化することにより、和・ポ辞典編纂のための基本デ-タを作成する作業を進めた。本研究は,パーソナル・コンピュータと市販のデータベースソフトを用いて,ポーランド語ー日本語,日本語ーポーランド語辞典を編纂する為の合理的なシステムを作成し,実際に辞書を編纂することを目的とする.本年度は3年計画の初年度として,ポー日辞典作成を目指し,以下の作業を行なった.1.基本システムの設定(株)日本オフィス機器製μcosmosーMulti+を用い,基本データベースを設計した.その際,データ入力作業を出来る限り能率的に進めること,将来の日ーポ辞典作成の際にもデータが有効に利用できること,データベースとワープロによる同一データの利用によりデータ収集と実際の訳語選定,辞典作成,編集作業が出来る限り効果的に行なわれるような形でデータベースを設計することに留意した.2.データベース入力作業の手順作成ポーランドを全く知らない複数の研究補助者を用いてデータ入力の主要部分の作業を行なう必要があることから,入力作業のマニュアルを作成した.3.データベースの作成研究補助者の助けを得て, W.Doroszewski他編の『ポーランド語正用法辞典』(Warszawa,1973). J.Stanislawski他編の『ポーランド語・英語小型辞典』(Warszawa,1986)より選定した主要語彙項目計約6,000, 1行60字換算で36,900行分をデータベース化した.またこれと並んで研究代表者が従来より進めてきたポーランド語文献よりの用例収集作業とそのデータベース化もこれと並行して進めた.4.日本語訳の選定入力されたポーランド語データについて,適当な日本語訳語を選定し,これをデータベースに組み込む作業を開始.本研究は、パ-ソナル・コンピュ-タを用いてポ-ランド語・日本語、日本語・ポ-ランド語辞典を編纂するための最も能率的なシステムを開発し、かつこれを用いて実際に辞書の編纂を行なうことを目的とする。本研究は、パーソナル・コンピュータと市販のデータベースソフトを用いて、ポーランド語ー日本語、日本語ーポーランド語辞典を編纂する為の効率的なシステムを作成し、実際に辞書を編纂することを目的とする。本年度は3年計画の2年度として、ポ・日辞典編纂を目指し、以下の作業を行なった。1.基本システムの改良

初年度に設計した基本データベースの改良を行なった。また、データ管理の為に、原始データベース、基本データベース、作業後データベースという3つのレベルのデータベースを設け、その間で作業の進行状況に従って適宜データの交換を行なうという全体のシステムを考えた。これは、長期にわたって大量のデータを収集する一方で、同時にその加工作業を並行して行なう場合には、どうしても必要なものである。この点については、現在印刷中の『古代ロシア研究』17に掲載予定の論文に報告した。2.データベース入力作業初年度に引続きデータ入力作業を続けた。但し本年度は既存のポ・ポ大型辞典、ポ・英辞典からのデータの網羅的な入力作業は時間、並びに予算の関係で困難なことが分かり、あまり行なわなかった。主として代表者個人が実際の作品、文献等からのデータ収集作業を行なった。3.日本語訳の選定とデータベース加工作業入力されたポーランド語データについて、適当な日本語訳語を選定し、これをデータベースに組み込む作業を続けている。これは、前記基本データベースのデータをワープロの文書ファイルに転送して必要な加工作業を行なった上で、再び作業後データベースに戻すという形で行なった。本年度は3年計画の最終年度として、ポ・日辞典、日・ポ辞典の試験的編纂を目指し、以下の作業を行なった。1.基本システムの改良昨年度は、長期にわたって大量のデ-タを収集・管理し、かつ並行してその加工作業を進める為に、原始デ-タベ-ス、基本デ-タベ-ス、作業後デ-タベ-スという3つのレベルのデ-タベ-スを設け、その間で作業の進行状況に従って適宜デ-タの交換を行なうという全体のシステムを作成した。今年度は、実際に辞書を編集する実用上の必要から、次の段階としてマスタ-デ-タベ-スをつけ加えた。2.新規デ-タの収集と日本語訳語選定作業昨年度に引続きデ-タ収集作業を続けた。実際の作品、文献等からデ-タを収集すると同時に、W.Doroszewski他編『ポ-ランド語正用法辞典』、およびM.Szymczak他編『ポ-ランド語辞典』からの入力作業を続け、これを上記基本デ-タベ-スにまとめた。さらに日本語訳語の選定作業を行ない、作業後デ-タベ-スの作成を進めている。3.ポ・和辞典の試験的編纂作業後デ-タベ-スファイルのデ-タをもとに、マスタ-デ-タベ-スファイルの作成を進めた。これは、実際に出版される辞書の容量(大辞典か小辞典か)に従って用例を取捨選択したり、適当な印刷上の体裁を整えたりしたうえで最終的な原稿となるものである。4.和・ポ辞典編纂のためのデ-タ収集前項マスタ-デ-タベ-スファイルのポ-ランド語用例とその日本語訳を一つづつ切り離してあらたにデ-タベ-ス化することにより、和・ポ辞典編纂のための基本デ-タを作成する作業を進めた。
競技者を対象としたコレクティブ・エフィカシー増強プログラムの開発

研究1では、コレクティブ・エフィカシーを評価する尺度を開発し、信頼性・妥当性を確認した。研究2では、コレクティブ・エフィカシーの関連要因を検討した。探索的に実施した研究3では、ファシリテーションプログラムが、コレクティブ・エフィカシーを増強する可能性を確認した。追加で実施した、コレクティブ・エフィカシーの増強方略を収集した調査の成果も踏まえて、研究4では、コレクティブ・エフィカシーを増強するためのプログラムが備えるべき要素を提示した。本研究の目的は、競技者を対象としたコレクティブ・エフィカシー増強プログラムを開発することである。具体的には、1)コレクティブ・エフィカシーの評価尺度を開発すること、2)コレクティブ・エフィカシーの関連要因や増強方法を検討することによって得られた知見を基にして、最終的に、3)コレクティブ・エフィカシー増強プログラムの開発を行う。まず、競技中の心理的パフォーマンスに対するコレクティブ・エフィカシーを測定する尺度を開発し、尺度の信頼性・妥当性を検証する(研究1)。次に、コレクティブ・エフィカシーの関連要因を検討する(研究2)。さらに、コレクティブ・エフィカシーの増強方法を探索的に検討する(研究3)。最後に、コレクティブ・エフィカシーを増強するプログラムを開発する(研究4)。平成21年度は研究1を実施した。実施に当たっては、心理的パフォーマンスに対するコレクティブ・エフィカシー尺度の開発を目指して、大学生競技者を対象とした横断的調査を実施した。調査対象者の招集においては、複数の大学と十分に連携して研究を実施することができた。その結果、忍耐力など10の心理的パフォーマンスに対するコレクティブ・エフィカシーを評価することができる、コレクティブ・エフィカシー尺度(全10項目)が開発され、信頼性・妥当性も確認された。さらに、関連学会に参加することで、本研究課題に関連する研究者との意見交換や、関連情報の収集も行った。本研究助成金を用いて、上記のうち、研究2を実施した。実施に当たっては、大学生競技者を対象とした横断的調査を実施した。調査対象者の招集においては、複数の大学と十分に連携して、144名の大学生競技者から回答を得た。さらに、インターネット調査会社に依頼し、全国から252名(有効回答者数)の大学体育会運動部に所属する大学生競技者を招集して調査を行った。その結果、心理的パフォーマンスに対するコレクティブ・エフィカシー得点は、性で異なっておらず、非レギュラー選手の方が、レギュラー選手よりも高いことが明らかになった。また、いくつかのコレクティブ・エフィカシー得点は、心理的競技能力の1つである協調性と関連することが示された。さらに、心理的パフォーマンスに対するコレクティブ・エフィカシー得点が、集団のサイズ(部に所属している者の人数)と関連することも明らかになった。なお、本研究成果を導くに当たり、関連学会に参加することで、本研究課題に関連する研究者との意見交換や、関連情報の収集も行っている。平成23年度は、予定されていた研究3および研究4を実施した。研究3では、大学体育会運動部を対象として、ファシリテーションプログラムが、コレクティブ・エフィカシーを増強させる可能性を探索的に検討した。その結果、ファシリテーションプログラムが、「コミュニケーションを取ることができた」「チームの雰囲気がよくなった」「考えることができた・再認識することができた」という恩恵をもたらすことが確認された。これらの恩恵は、コレクティブ・エフィカシーと関連していることから、ファシリテーションプログラムがコレクティブ・エフィカシーの維持・改善・向上に貢献することが示唆されたと考えられる。さらに、追加の研究として、50名の対象者から、コレクティブ・エフィカシーの増強方略を自由回答によって収集する研究を実施した。コレクティブ・エフィカシーを増強する方略を収集した。主な結果は以下のとおりである。(1)「声かけ」が多く回答された、(2)「応援をする」「指導者が声をかける」「円陣を組む」「ライバルを作る」など、競技場面で一般的に行われている行動が報告された、(3)「コミュニケーション」や「話し合い」など、対話についての示唆が得られた。

最後に、研究4として提案を行った。競技場面では、選手間、選手-指導者間において声かけを行うこと、コミュニケーションが促進されやすい状況(円陣など)を設定すること、ライバルを設定することが有効である。一方、非競技場面においては、ファシリテーションプログラムなどの対話をする機会を設定することが推奨できる。そして、競技場面・非競技場面を通じて、コミュニケーションを取ることの重要性が強調されるべきである。本研究で得られた知見を元に、スポーツの現場において活用できる、実施可能性の高い、コレクティブ・エフィカシー増強プログラムの開発に成功することができた。
食品由来リスクに関する知識・認知・行動とその規定要因の研究

<小課題1:食中毒リスクに関する知識・認知・行動と規定因の研究>本年度は、食中毒のリスク認知、家庭での調理時の衛生管理/食肉生食に関わる行動に関する先行研究のレビューを行った。またあわせて、行政機関や自治体などが実施した、食中毒や生食行動に関する質問紙調査結果等の報告書の探索を行った。これらをふまえ、先行研究や先行する調査ではとらえられていない、日本の消費者の家庭での調理時の衛生管理や食肉生食行動とその背景にある要因を抽出することを目的に、自由記述式のWeb調査を実施した。今回の調査では、とくに鶏肉の生食行動・調理行動とその規定因に焦点をあわせ、定量的な検証よりも定性的な要因抽出を優先した。また、鶏肉の生食には地域的な差が存在すると考えられることから、関東、関西、九州の地域に住む20代から50代の男性・女性を対象に実施している。得られたデータに対して、本年度は予備的集計を行った。次年度にテキストマイニングにより分析を行い、要因の抽出、仮説モデルの再構築、定量調査のための質問項目の作成を行う予定である。<小課題2:食中毒リスクに関する消費者の情報探索の実態の研究>本年度は、消費者の内的情報探索および外的情報探索に関わる実証研究を探索した。その結果、消費者行動研究およびマーケティング論分野においては、これまでに外的情報探索に関わる研究は多く蓄積されてきている一方で、内的情報探索については概念的モデルのなかで説明こそされるものの、それに焦点をあわせた実証的研究はほとんど蓄積されていない状況がみいだされた。そのため、引き続き学問領域を拡張しながら文献サーベイを進めるとともに、内的情報探索にアプローチするための調査手法を検討するために、定性的調査手法についての文献探索を行った。小課題1においては、文献調査の段階で、食肉生食行動に関わる消費者の知識・認知・行動について東京都による詳細な調査報告書によって東京都の状況は明らかにされているものの、全国的な状況は不明であり、要因間の関係については明らかにされていないことがみいだされた。そこで、要因抽出としての位置づけであった自由記述式Web調査に、関東、関西、九州地域の傾向を予備的に把握するという位置づけを加えた。これに伴い、自由記述式Web調査の設計にやや時間を要することとなり、調査データに対して予備的な集計は行ったものの、解析結果にもとづく仮説の修正、定量調査のための質問項目作成には至らなかった。小課題2については、消費者の内的/外的情報探索を実証的に分析した文献サーベイを行ったところ、消費者行動研究およびマーケティング論分野において、外的情報探索に関わる研究は多く蓄積されてきた一方で、とくに本小課題が着目する内的情報探索については実証的研究の蓄積がほとんどないことがみいだされた。そのため、学問領域を拡張した文献サーベイが必要となった。さらに、調査手法を開発することが必要を判断されたため、定性調査手法の文献サーベイを実施した。そのため、本小課題の定性調査の設計にはやや遅れが生じている。小課題1について、次年度はWeb調査データに対してテキストマイニングを実施する。その結果より、要因の抽出を行うとともに、地域的な特徴を把握したい。解析結果については、学会報告ならびに論文投稿を行いたいと考えている。また、当該解析結果を踏まえ、仮説モデルの再構築し、定量調査のための質問項目を作成する。質問項目作成にあたっては、食肉処理段階の衛生管理の現状について正確に把握することが必要であるため、報告書の参照および専門家への聞き取りを併せて実施する予定である。小課題2については、次年度に、消費者の食中毒に関する内的情報探索の内容とその情報源について明らかにする定性調査(半構造化インタビューを予定している)の設計を行い、調査を実施する。

小課題1においては、文献調査の段階で、食肉生食行動に関わる消費者の知識・認知・行動について東京都による詳細な調査報告書によって東京都の状況は明らかにされているものの、全国的な状況は不明であり、要因間の関係については明らかにされていないことがみいだされた。そこで、要因抽出としての位置づけであった自由記述式Web調査に、関東、関西、九州地域の傾向を予備的に把握するという位置づけを加えた。これに伴い、自由記述式Web調査の設計にやや時間を要することとなり、調査データに対して予備的な集計は行ったものの、解析結果にもとづく仮説の修正、定量調査のための質問項目作成には至らなかった。小課題2については、消費者の内的/外的情報探索を実証的に分析した文献サーベイを行ったところ、消費者行動研究およびマーケティング論分野において、外的情報探索に関わる研究は多く蓄積されてきた一方で、とくに本小課題が着目する内的情報探索については実証的研究の蓄積がほとんどないことがみいだされた。そのため、学問領域を拡張した文献サーベイが必要となった。さらに、調査手法を開発することが必要を判断されたため、定性調査手法の文献サーベイを実施した。そのため、本小課題の定性調査の設計にはやや遅れが生じている。小課題1について、次年度はWeb調査データに対してテキストマイニングを実施する。その結果より、要因の抽出を行うとともに、地域的な特徴を把握したい。解析結果については、学会報告ならびに論文投稿を行いたいと考えている。また、当該解析結果を踏まえ、仮説モデルの再構築し、定量調査のための質問項目を作成する。質問項目作成にあたっては、食肉処理段階の衛生管理の現状について正確に把握することが必要であるため、報告書の参照および専門家への聞き取りを併せて実施する予定である。小課題2については、次年度に、消費者の食中毒に関する内的情報探索の内容とその情報源について明らかにする定性調査(半構造化インタビューを予定している)の設計を行い、調査を実施する。本年度に実施した文献レビューの対象となった文献(論文)の多くが電子ジャーナルにて入手可能であったことから、その分の書籍費が不要となった。また、本年度は文献レビューと調査設計および調査実施に傾注することとなり、学会での成果報告に至らなかったことから、学会旅費の執行がなかった。他方、自由記述式Web調査において、文献サーベイを踏まえて地域差を検討するに足るサンプルサイズを確保したため、その委託費用が予定額を超過した。それらの結果として、最終的に次年度に22,980円が繰越されることとなった。繰越分については、次年度予算とあわせて統計解析ソフトウェア費または学会旅費に充てる予定である。
エンドトキシンによる肝障害発生機序の解明ーとくにPhosphatidylcholine hydroperoxide蓄積の病態に関して

ラットの盲腸を結紮・穿刺することにより腹膜炎モデルを作成した。腹膜炎導入24時間後に血中エンドトキシンは0.21から21pg/mlと漸増し、肝energy chargeは0.86から0.73と低下した。肝phoshpatidylcholine hydroperoxide(PCOOH)は740から2.628pmol/ng肝と著明に増加した。この間肝組織血流量に変化はみられず、エンドトキシンによる肝エネルギー代謝障害に活性酸素による膜脂算過酸化の亢進が重要と考えられた。またSOD9万単位とcatalase5万単位/kgを腹膜炎導入前1回、後7回投与した場合、血中エンドトキシンに差はみられないものの、肝energy chargeは0.79と低下は抑制された。また肝PCOOHも884pmol/mg肝と増加は著明に抑制され、ラットの生存率も改善された。以上のinvivo実験からエンドトキシン血症時の肝障害発症に活性酸素が大きく関与していることが明らかにされた。in vitroでの培養肝細胞5×10^5にLPSを添加した場合、肝細胞PCOOHは300500pmolと変化はみられなかったが、2×10^6のKupffer細胞との混合培養の場合、LPS25μg/ml添加にてPCOOHは3.547±377pmol/10^7細胞と増加がみられた。以上のことより、LPS自体には肝細胞膜障害は認められなかったのに対し、LPSにより賦活されたKupffer細胞が肝細胞膜の脂質過酸化反応の亢進に関与するとの成績をえた。また、invivo腹膜炎モデルの肝におけるchemiluminescence値が経時的に増加することから、エンドトキシン血症時には肝類洞内に好中球がtrapされることが明らかとなった。そこで、エンドトキシン肝障害には好中球、およびその遊走、接着に関与する類洞内皮細胞が強く関連していることも考え、それら細胞との間でin vitro混合培養系を確立し現在検討中である。現在までratでのin vivo実験はほぼ終了している。その結果を腹膜炎導入前→12時間後→24時間後で示すと、血中エンドトキシンは0.21→8.5→21.2pg/mlと漸増、肝energy chargeは0.86→0.81→0.73と低下、肝脂肪量は23.7→25.2→28.4μg/g肝,肝組織重量あたりのphosphatidylcholine hydroperoxide(PCOOH)は740→1001→2628pmol/g肝,肝脂肪量あたりのPCOOHは24.5→49.8→75.2pmol/μg脂肪と増加が認められた。この間肝組織血流量に変化はみられず、エンドトキシンによる肝エネルギ-代謝障害に活性酸素による膜脂質過酸化の亢進が重要と考えられた。また、radical scavengerであるSOD、カタラ-ゼの混合投与により、ラットの生存率の改善,肝energy chargeの低下の抑制,PCOOH濃度の軽減が認められた。このことからも、敗血症時の肝障害発症に活性酸素が大きく関与していることが明らかにされた。

in vitroでの培養肝細胞5×10^4個にエンドトキシンを添加した場合、培養上清中にLDHの若干の増加を認めた幹、肝細胞でのPCOOHの増加および^3Hーロイシン蛋白合成能に非添加時と差はみられなかった。一方、肝細胞5×10^4個とKuptter細胞4×10^5個を混合培養した場合、エンドトキシンの添加量を増加させるに従がい培養上清中のLPHの増加および肝細胞PCOOHの増加、蛋白合成能の低下を認めて。以上のことより、エンドトキシン自体には肝細胞膜直接障害はわずかであり、エンドトキシンにより賦活されたKuptter細胞が産生する活性酸素により肝細胞膜の脂質過酸化反応が亢進し、肝細胞が障害される可能性が示唆された。今後内皮細胞、浸潤好中球を用いての混合培養系により、活性酸素障害に関与するそれら細胞の役割を検討する予定である。ラットの盲腸を結紮、穿刺することにより腹膜炎モデルを作成し(対照C群)、superoxide dismutase9万単位およびcatalase5万単位/kgを腹膜炎導入前、導入後3時間毎に24時間まで皮下投与したものをS群とした。腹膜炎導入48時間後の生存率はC群20%に対し、S群では80%と良好であった。腹膜炎導入24時間後の肝組織重量あたりのphosphatidylcholine hydroperoxide(PCOOH)はC群2.628pmol/mg肝と増加したが、S群では884pmol/mg肝と増加は抑制された。肝energy chargeはC群で0.73と低下を認めたが、S群では0.79と低下は有意に抑制された。一方、血中エンドトキシン、肝血流量には両群間に差は認められなかった。radical scavengerの投与によりPCOOHの増加は著しく抑制され、肝エネルギー代謝および生存率の改善がみられた。以上より、腹膜炎における肝細胞障害の機序として、活性酸素生成による肝細胞膜脂質過酸化障害が重要と考えられた。また、collagenase潅流法にて得られた肝細胞5×10^5とkupffer細胞を細胞比1:4となるようにco-cultureしLPSを添加した。肝細胞の単独培養ではLPS添加の有無に拘らずPCOOHは10^7細胞あたり300500pmolであった。一方、混合培養群での肝細胞PCOOHはLPS25μg/ml添加にて3,547±377pmol/10^7細胞と著明な増加を認めた。培養上清のGPT値は単独培養群ではLPSの有無および濃度差での差異はみられなかった。これに対し、混合培養群ではLPS12.5μg/ml添加にて有意の高値を認めた。以上から、初代培養肝細胞の膜脂質過酸化反応にendotoxinにより活性化されたkuptter細胞が関与していることが示された。現在、好中球、内皮細胞との混合培養系についての同様のパラメータを用いて検討中である。
屋外動的背景下での人物領域検出の安定化

本研究では,草木などの揺れにより背景領域を物体として検出してしまう問題と,背景色と同じ物体は抽出することが出来ない問題に対して,人物領域を安定に抽出する方法を開発する.しかしながら,この2つの問題はトレードオフの関係にあり,草木の揺れなどに対応しようとして,安易に背景の範囲を広げてしまうと,背景色が多くなり,物体の検出率が落ちてしまう.そのため,事例データベースに基づく手法により,安定的に人物領域を抽出できる手法を開発し,数値的には遜色のない抽出性能を得られた.本研究では,草木などの揺れにより背景領域を物体として検出してしまう問題と,背景色と同じ物体は抽出することが出来ない問題に対して,人物領域を安定に抽出する方法を開発する.しかしながら,この2つの問題はトレードオフの関係にあり,草木の揺れなどに対応しようとして,安易に背景の範囲を広げてしまうと,背景色が多くなり,物体の検出率が落ちてしまう.そのため,事例データベースに基づく手法により,安定的に人物領域を抽出できる手法を開発し,数値的には遜色のない抽出性能を得られた.1.映像データの収集と事例データの作成本研究では,カメラから入力された映像データから,人物領域を安定に抽出する方法を開発する.人物領域を抽出するためには,背景画像を推定し,背景画像と入力画像との差分量から背景であるのか物体であるのかを判定する必要がある.差分を求めるときに,背景画像と同様な領域は人物領域とは判定されないので,事例データベースに基づいた補完処理を行なって人物領域を安定にとり出す.このような補完処理を行なうためには,人物領域の事例データが大量に必要である.また,動的背景のモデリングのためにも長時間観測した映像データが必要である.そのため,固定カメラを利用して,研究期間中に大量の映像データを収集した.事例データの作成に関しては,人物領域を手作業で抽出する必要があり,大量のデータ量の人物領域を抽出した.2.動的背景のモデリング従来,研究代表者らは,背景を太陽直射光成分と環境光成分に分けて推測して,影の影響を除去しつつ人物領域を検出する手法(Adaptive Background Model,ABM)を提案してきた.しかし,草木の揺れのように,背景が動的に変化する場合にはこのモデルでは不十分で,複数の背景物体の重なりをモデルに加える必要がある.そこで,本研究では,長時間の観測データから,葉が見えている時間と,花が見えている時間のように,似た色でクラスタリングを行い.それぞれのクラスタ毎に,明るさ可変背景モデル(ABM)を適用して,複数背景物体の推定を行なう.このように複数の背景物体表現を利用することで動的な背景変化に対しても十分に対応できると考え,様々なクラスタリング手法により,明るさ可変背景モデルを適用したと際の背景推定精度について評価を行なった.1.人物領域のインデックス化研究目的にあるような補完処理を行なうためには,人物領域の事例データが大量に必要である.また,動的背景のモデリングのためにも長時間観測した映像データが必要である.そのため,固定カメラを利用して,研究期間中に大量の映像データを収集した.前述したように,背景抽出精度と人物領域抽出精度はトレードオフの関係にあり,背景モデルが複数になると,画像の色空間中での背景が占める割合が増え,結果として,人物の抽出精度が落ちてしまう.そのため,人物領域の安定な抽出が困難となってくる.そこで,本研究では,このような人物領域の欠損に対して事例データベース中の事例パターンを用いて補完を行なうことで安定な領域の抽出を目指した事例データベースは,人物領域欠損パターンデータと人物領域完全パターンの組み合わせで登録した.データベースの検索キーは,入力画像と背景画像からの差分により得られた人物像である.この検索キーを用いて入力画像の人物像と近い事例パターンを探し出し人物領域完全パターンと置換えることで,安定な抽出を試みた.しかしながら,全ての人物像のパターンを事例として集めることは困難であり,また,多少の入力パターンの変動を許容したモノでなければ最終的な抽出精度が期待できない.そこで,人物パターンから特徴量を取り出し,インデックス化することである程度の入力パターン変動を吸収する.本サブテーマでは,どのような特徴量をとり出せば,人物領域を正確に補完できるかを検討した本研究では,草木などの揺れにより背景領域を物体として検出してしまう問題と,背景色と同じ物体は抽出することが出来ない問題に対して,人物領域を安定に抽出する方法を開発する.しかしながら,この2つの問題はトレードオフの関係にあり,草木の揺れなどに対応しようとして,安易に背景の範囲を広げてしまうと,背景色が多くなり,物体の検出率が落ちてしまう.そのため,検出率を低下させないためには,物体領域に関する何らかの事前知識が必要となる.そこで,最終年度の本年においては,構築したアルゴリズムの性能評価を行った.具体手には,実際の映像データを利用して,構築したアルゴリズムの性能評価を行なった.また,その結果を元に前年度までに開発したアルゴリズムの改良を行なった.また,その際に,人物領域欠損パターンデータと人物領域完全パターンの組み合わせをどれくらいまで圧縮可能であるかを評価した.データベースの検索キーは,入力画像と背景画像からの差分により得られた人物像であり,この検索キーを用いて入力画像の人物像と近い事例パターンを探し出し人物領域完全パターンと置換えることで,安定な抽出を行なう.しかしながら,全ての人物像のパターンを事例として集めることは困難であり,また,多少の入力パターンの変動を許容したモノでなければ最終的な抽出精度が期待できない.

そこで,事例データベースの中にどれくらい事例があればよいのか,また,その事例数で人物領域抽出が有効であったかを同時に検証した.さらに,3次元モデルを利用した人物領域抽出手法との比較を行い,事例データベースに基づく手法でも数値的には遜色のない抽出性能を得られることが分かった.
多能性神経幹細胞の増殖と分化の分子機構の解析

哺乳動物の中枢神経系を構成するニューロン及びグリア細胞の多様な細胞系列は、いずれも共通の神経幹細胞より発生すると考えられている。しかしながらこの多能性幹細胞についての細胞あるいは分子レベルでの解析は未だごく限られたものに留まっている。我々は最近ラット胎児脳より多能性神経幹細胞由来の不死化細胞株を樹立し、これを用いて幹細胞よりニューロン及びグリア細胞が発生、分化する過程を試験管内で再構成するモデル系を作成することに世界に先駆けて成功した。本研究はこの細胞株を用いてこれまでその詳細が不明であった多能性幹細胞の増殖と分化の分子機構を解析した。特に幹細胞の分化を制御する分子の候補として、ヘリックス・ループ・ヘリックス型の転写制御因子であるMash1遺伝子に着目し、その発現導態を解析した。特異抗体を用いた免疫染色法及びウエスタン解析法により、Mash1遺伝子産物は幹細胞が分化する過程で一過的に発現が誘導されることが明らかとなった。さらにMash1発現細胞の大部分は幹細胞のマーカーであるネスチンの発現が陰性となり、引き続きニューロンやグリア細胞の分化マーカーを発現するようになることが見出された。Mash1遺伝子の機能をさらに解析する目的で強制発現細胞株を樹立したところ、Mash1の発現により幹細胞はネスチン陰性でしかも種々の分化マーカーを発現していない、特異な細胞へと移行することが明かとなった。しかし、Mash1の発現単独ではニューロンへの分化は起こらず、条件的な分化誘導シグナルを依然として要求していた。本研究によって、中枢神経系においては多能性幹細胞からの分化過程に他段階のステップが存在し、Mash1遺伝子の発現はそのうちの初期過程で出現するこれまでの研究で見出されていなかった特異な細胞のマーカーであることが明らかになった。
脳虚血時の血管周皮細胞におけるシグナル伝達機構の解明

血管周皮細胞(ペリサイト)は脳虚血において様々な機能を発揮している可能性が指摘されてきているが、その詳細な分子メカニズムは解明されていない。本研究では塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)が虚血巣周囲のペリサイトにおける血小板由来成長因子β受容体(PDGFRβ)シグナルを増強させること、またペリサイトにおけるPDGFRβシグナルがペリサイトの増殖・生存・神経栄養因子の発現増加など様々な機能に関与していることを明らかにした。前年度はペリサイトにおけるPDGFRβ発現調節機構について詳細に検討をすすめ、PDGFRβシグナルがペリサイトにおいて多彩な役割を果たしていることを明らかにした。本年度はこれについて動物モデルも用いてより詳細に検討した。なお、PDGFRβシグナルについて当初の予定よりかなり詳細に検討を重ねたため、プロスタグランジンの発現調節機構については検討出来なかった。ペリサイトにおけるPDGFRβ発現調整機構の解明(細胞実験)前年度はbFGFがペリサイトのPDGFRβ発現を増加させることを明らかにしたが、本年度はそれについてより詳細に検討した。FGF受容体はFGFR1から4の4つのアイソフォームがあるが、RT-PCRの結果よりペリサイトはFGFR1のみを発現していた。ペリサイトにおけるbFGFを介したPDGFRβの発現上昇はFGFR1阻害剤であるSU5402で阻害され、この反応がペリサイトに発現するFGFR1を介していることを明らかにした。ペリサイトにおけるPDGFRβ発現調整機構の解明(動物実験)さらに動物モデルにおいてbFGFの発現を検討した。マウス局所脳虚血モデルの虚血半球では対側半球・シャム手術群に比較してbFGF発現量が5倍に増加していた。また免疫染色では特に虚血巣周囲でbFGFの発現が著明に増加していた。そこで蛍光二重染色法によりbFGFを発現する細胞を詳細に検討すると、神経細胞・ペリサイト・血管内皮細胞がbFGFを多く発現していた。本研究の成果として、脳虚血巣周囲の様々な細胞がbFGFを分泌することによりペリサイトにおけるPDGFRβシグナルが活性化され、それによってペリサイトの増殖・生存・神経栄養因子分泌などの多様な機能が増強されている可能性が示唆された。本研究の成果は脳虚血疾患の新しい治療の開発に繋がる可能性があると考えられる。本研究は脳虚血時のペリサイトにおけるシグナル伝達機構解明を目的とするものであり、本年度はペリサイトにおけるPDGFRβ発現調節機構と、その相互作用について検討した。ペリサイトにおけるPDGFRβ発現調整機構の解明我々は予備実験で培養ペリサイトにbFGFを投与するとPDGFRβの発現が有意に増加することを明らかにしていた。本研究では、PDGFRβ発現に関与するその他の因子を同定することを目的に低酸素や血管新生因子など様々な刺激を用いて検討した。1%低酸素やPDGF、VEGF、NOドナー投与下で検討をおこなったが、ペリサイトにおけるPDGFRβ発現量は増加せず、その発現調節にはbFGFが主な役割を担っていることが示唆された。PDGFRβシグナルのペリサイトに与える影響の検討PDGF-PDGFRβシグナルの活性化によりペリサイトにおいてAkt、Erk、PLCγなどの様々なシグナル蛋白が活性化されたが、その中でも特にAktの強いリン酸化がみられ、PI3K/Aktシグナル伝達系の重要性が示唆された。ペリサイトにPDGF-Bを投与するとコントロール群やbFGF投与群と比較して細胞数が著明に増加し、その反応はPI3K阻害剤であるLY294002で抑制された。さらにPDGF-B投与でアポトーシス関連タンパクの一つであるBadのリン酸化やCaspase-3のcleavage阻害も認められ、PDGFRβシグナルによる抗アポトーシス効果が示唆された。また、PDGF-B投与によりペリサイトにおけるNGFやNT-3などの神経栄養因子の発現も増加し、この反応もLY294002によって抑制された。これらの結果からPDGFRβシグナルはPI3K/Aktシグナル伝達系の活性化を介してペリサイト自身の細胞増殖・アポトーシスを制御し、さらに神経栄養因子の発現を促していることが明らかになった。ペリサイトにおけるPDGFRβシグナルの発現調節機構および役割を詳細に検討した結果、PDGFRβシグナルがペリサイトの増殖・生存・神経栄養因子発現等において、多彩な役割を担っていることを明らかにした。脳虚血時のペリサイトにおけるシグナル伝達機構の解明に繋がる新たな知見を得ることができた。本年度の研究により培養ペリサイトにおいてPDGFRβシグナル伝達系は当初の予想以上に多彩で重要な役割を担っており、脳虚血の病態において重要な役割を果たしている可能性があると考えられた。今後は当初の計画を若干変更し、ペリサイトにおけるPDGFRβ調節機構を詳細に解明することに主眼をおいて研究を進めていく。本年度の結果より、bFGFがペリサイトのPDGFRβ発現を増加させることが明らかになった。今後はこのbFGFによるPDGFRβ発現調節機構について培養細胞レベルでより詳細に検討し、bFGF-PDGFRβ発現調節機構の解明に努める。

さらに、脳虚血後のbFGF発現パターンとbFGF-PDGFRβシグナル伝達系の活性化に関してマウス局所脳虚血モデルを用いて詳細に検討し、脳虚血時のペリサイトにおけるbFGF-PDGFRβシグナル伝達系活性化の意義解明に努める。次年度は、bFGFによるPDGFRβ発現調節機構について培養細胞、脳虚血動物モデルを用いてさらに詳細な検討を行う。bFGFによるPDGFRβ調節機構の詳細な検討:培養ペリサイトにおいてbFGFはFGF受容体に結合してPDGFRβの転写を増加させていることが予想される。そこで、ペリサイトに発現するFGF受容体(FGFR1-4)をRT-PCRやWestern blotting法を用いてmRNA、蛋白レベルで解析し、PDGFRβ発現との相関を検討する。さらに特異的FGF受容体阻害剤などを用いてPDGFRβ発現制御のメカニズムをWestern blotting法などの手法を用いて分子生物学的に詳細に検討する。動物モデルにおける脳虚血時のbFGF発現パターンの解析:Rose Bengaldyeとクリプトンレーザーによる光化学反応を利用したマウス遠位中大脳動脈閉塞モデルを用いて脳虚血時のシグナル伝達系に関して解析する。マウス局所脳虚血モデルを作成し、免疫染色・免疫蛍光二重染色などの手法を用いて脳虚血時におけるbFGF発現部位およびbFGF発現細胞(ペリサイト、血管内皮、神経細胞など)を詳細に比較検討し、脳虚血時のシグナル伝達系制御メカニズム解明、シグナル伝達系活性化の意義解明に努める。
ワオキツネザルにおける音声と事象の結びつきについての実験的研究

伊豆シャボテン公園(静岡県伊東市)およびネオパークオキナワ(沖絶県名護市)において飼育されているワオキツネザルの集団を対象として、音声データの収集と分析ならびに野外実験を行った。警戒音が指示する事象について明らかにするため、ワオキツネザルの頭上にワイアを張り、プラスチック板を切って作成した猛禽類のシルエットを滑らせ、反応を調べる実験を継続して行った。また、実験とは別に自然な状態でどのような場合に警戒音の発声がみられるかについての観察も引き続き行った。これらのデータから、ワオキツネザルの対猛禽類警戒音は鳥そのものに対して発せられているのではなく、ある程度の大きさの物体が頭上を動いているということが発声のきっかけになっていることが示唆された。また、対肉食獣警戒音を引き起こすきっかけのひとつとして、対象の新奇性があることが明らかになった。警戒音についての研究と平行して、ワオキツネザルのコンタクト・コールが伝達する情報についての分析も行った。コンタクト・コールは個体間でかなり差があり、聞き手はコールにより個体を識別することができるのではないかということが先行研究によって示唆されている。そこで10個体についてコンタクト・コールを録音し、周波数分析を行って、パラメーターを計測した。パラメーターを判別分析にかけたところ、先行研究で示されたほどの高い判別率にはならなかった。コンタクト・コールは行動の文脈によっても変化することがこれまでの研究で明らかになっており、生息環境が異なればコールによって伝達される情報も異なってくることが考えられる。これらの成果や、過去にマダガスカルにおいて行った野生ワオキツネザルの研究成果、あるいは最近の音声コミュニケーションについての比較行動学的研究をふまえ、ヒト言語の進化について考察した。伊豆シャボテン公園(静岡県伊東市)において飼育されているワオキツネザルの集団を対象として、個体の識別、社会行動等の調査など、基礎となるデータの収集を行った。調査開始時点で伊豆シャボテン公園においては、7歳から20歳までのオス3頭とメス5頭、年齢不明のオス1頭が飼育されていた。これらの個体を一定時間追跡し、同時にその音声を録音することで、個体間の関係に関するデータと、再生実験の基礎となる音声データを収集した。これらの個体は池の中の小島で飼育されている。島のなかの木のあいだにワイアーを張り、プラスチック板を切って作成した猛禽類のシルエットを滑らせ、反応を調べたが、結果はほとんど警戒音の発声や回避反応がみられなかった。シルエットの形や滑らせるスピードなどに改善の余地があり、今後の課題であるといえる。また、実験とは別に自然な状態でどのような場合に警戒音の発声がみられるかについて観察した。園内で飼育されているインドクジャクに対しては対猛禽類の警戒音を発するが、クジャクが飛んでいる場合と近くの枝にとまっている場合では若干の違いがみられた。また最近園内でチャイロキツネザルを放し飼いにしており、時折ワオキツネザルの島の近くに接近しているが、このチャイロキツネザルに対して対肉食獣の警戒音をあげるところが観察された。どのような基準でかれらが警戒音を使い分けているのか、今後実験と平行して観察によっても明らかにしていきたい。伊豆シャボテン公園の個体群との比較のため、八重山民俗園(沖縄県石垣市)において飼育されているワオキツネザルについても予備調査を行った。現在この個体群は一部の移動が予定されており、本格的な調査は移動の詳細が明らかになるのを待つことになった。過去にマダガスカルにおいて行った野生ワオキツネザルの研究成果や、最近の音声コミュニケーションについての比較行動学的研究をふまえ、ヒト言語の進化について考察した。
砂地盤の工学的性質の評価法に関する研究

静的および動的試験あるいは乱さない砂試料について行なった共同研究から、砂地盤の工学的性質に関するいくつかの知見を得た。結果を要約すると以下のようである。1)砂の変形・強度特性に関する微視的考察表面摩擦係数など、変形に関与する諸因子間の相互関係を究明するとともに、間隙分布や砂粒子の配列構造の誘導異方性について解析した。また、繰返し応力履歴が砂の粒子配列構造に及ぼす影響を明らかにし、相異なる三主応力下での排水および非排水応力ひずみ特性が適確に評価し得ることが示された。さらに、強度特性に及ぼす構造特性の影響が、間隙比、拘束圧などの因子によって異なることが明らかにされた。2)原位置砂地盤の強度特性の評価原位置凍結サンプリング法が、良質の乱さない試料の採取法としてすぐれたものであることを明らかにするとともに、この試料について行なった試験から、密な砂地盤の液状化限界を適切に示す限界N-値を提案した。また、凍結を利用したブロックサンプリング法も、原位置にある砂地盤の構造特性を保持し得る有効な方法であることが確められ、併せて自然地盤の持つ異方的力学特性とそれと類似の特性を有する供試体の作製法が示された。さらに、砂地盤の堆積環境と工学的性質の相互関係が考察され、特に液状化問題との関連において有用な知見が得られた。3)非排水繰返し三軸試験法一斉試験を行ない、試験結果の分散を小さくするためには供試体の準備方法をはじめいくつかの統一すべき重要事項のあることが結論された。ここで得た成果は、非排水繰返し三軸試験法の規準化に貢献するところ大であると思われる。
プロスタグランジンによる椎間板性腰痛抑制機構解明に基づいた新規制御因子の探索

近年,椎間板性腰痛発症の分子機構として,椎間板の変性に伴い,疼痛伝達を担う神経線維が変性椎間板内側に侵入し,さらに疼痛感作が行われることが明らかになってきた.一方,我々は,腰痛治療に汎用される選択的COX-2阻害剤が,椎間板変性に関わる細胞外基質分解酵素発現や神経侵入を担う神経成長因子(NGF)発現をむしろ促進させ,逆に選択的COX-2阻害剤で抑制されるPGE2が,これらの発現を抑制することを明らかにし報告してきた.本研究では,PGE2による細胞外基質分解酵素およびNGFの発現制御の機序解明を目指し,炎症の細胞内情報伝達を担うMAP (mitogen-activated protein) kinases (p38, ERK, JNK)を抑制する内因性脱リン酸化酵素DUSP (dual specificity phophatase)-1に着目し検討を行い,DUSP-1の椎間板性腰痛に対する新規薬剤としての可能性を明らかにすることを目的とした.前年度までに,PGE2のMAP kinasesのリン酸化に対する効果およびMAP kinasesの細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する役割について各種MAP kinasesの阻害剤を用いて検討し結果,PGE2が炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化を抑制し,細胞外基質分解酵素(MMP-1およびMMP-13)発現は,p38およびJNK阻害剤により抑制され,NGF発現はp38阻害剤により抑制されることを明らかにした.当該年度は,siRNAの手法を用いDUSP-1のknockdown細胞を作成し,DUSP-1の機能評価を試みた.その結果,DUSP-1 knock down細胞において,IL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化は顕著に増強され,リン酸化期間も延長した.同細胞において,IL-1により誘導されるMMPsおよびNGF発現が有意に増強されることが判明した.当該年度は,siRNAによりDUSP-1 knock down細胞を調整すること,さらに同細胞においてIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化動態,およびMMPsとNGF発現への効果について明らかにすることを目的とし研究を遂行した.困難が予想されたDUSP-1 knockdown細胞の調整が効率よく行える実験条件が比較的早期に整い,以降の研究がおむね計画通り研究遂行が行えたと言える.本研究課題の最終年度である次年度は,これまでの当該研究結果の再現性を確認するとともに,研究結果について詳細な統計学的解析を行い,専門誌への投稿を目指す.近年,椎間板性腰痛発症の分子機構として,椎間板の変性に伴い,疼痛伝達を担う神経線維が変性椎間板内側に侵入し,さらに疼痛感作が行われることが明らかになってきた.一方,我々は,腰痛治療に汎用される選択的COX-2阻害剤が,椎間板変性に関わる細胞外基質分解酵素発現や神経侵入を担う神経成長因子(NGF)発現をむしろ促進させ,逆に選択的COX-2阻害剤で抑制されるPGE2は,これらの発現を抑制することを明らかにし報告してきた.本研究では,PGE2による細胞外基質分解酵素およびNGFの発現制御の機序解明を目指し,炎症の細胞内情報伝達を担うMAP (mitogen-activated protein) kinases (p38, ERK, JNK)を抑制する内因性脱リン酸化酵素DUSP (dual specificity phophatase)-1に着目し検討を行い,DUSP-1の椎間板性腰痛に対する新規薬剤としての可能性を明らかにすることを目的とした.当該年度は,PGE2のMAP kinasesのリン酸化に対する効果,およびMAP kinasesの細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する役割について各種MAP kinasesの阻害剤を用いて検討した.その結果,PGE2は炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化を抑制することが明らかとなった.また,細胞外基質分解酵素(MMP-1およびMMP-13)発現は,p38およびJNK阻害剤により抑制され,NGF発現はp38阻害剤により抑制されることが明らかとなった.本研究成果によりPGE2はMAP kinasesのリン酸化を抑制することで細胞外基質分解酵素およびNGF発現を抑制することが判明し,これにはMAP kinasesの内因性脱リン酸化酵素であるDUSP-1が関与することが強く示唆された.今後,siRNAの手法を用いDUSP-1のknock down細胞を作成し,DUSP-1の機能評価を試みる.当該年度は,PGE2のMAP kinasesのリン酸化に対する効果,およびMAP kinasesの細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する役割について各種MAP kinasesの阻害剤を用いて検討することを目的とし検討を行った.その結果,PGE2は炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化を抑制することが明らかとなった.また,細胞外基質分解酵素(MMP-1およびMMP-13)発現は,p38およびJNK阻害剤により抑制され,NGF発現はp38阻害剤により抑制されることが明らかとなり,おおむね順調に進展していると言える.近年,椎間板性腰痛発症の分子機構として,椎間板の変性に伴い,疼痛伝達を担う神経線維が変性椎間板内側に侵入し,さらに疼痛感作が行われることが明らかになってきた.

一方,我々は,腰痛治療に汎用される選択的COX-2阻害剤が,椎間板変性に関わる細胞外基質分解酵素発現や神経侵入を担う神経成長因子(NGF)発現をむしろ促進させ,逆に選択的COX-2阻害剤で抑制されるPGE2が,これらの発現を抑制することを明らかにし報告してきた.本研究では,PGE2による細胞外基質分解酵素およびNGFの発現制御の機序解明を目指し,炎症の細胞内情報伝達を担うMAP (mitogen-activated protein) kinases (p38, ERK, JNK)を抑制する内因性脱リン酸化酵素DUSP (dual specificity phophatase)-1に着目し検討を行い,DUSP-1の椎間板性腰痛に対する新規薬剤としての可能性を明らかにすることを目的とした.前年度までに,PGE2のMAP kinasesのリン酸化に対する効果およびMAP kinasesの細胞外基質分解酵素およびNGF発現に対する役割について各種MAP kinasesの阻害剤を用いて検討し結果,PGE2が炎症性サイトカインであるIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化を抑制し,細胞外基質分解酵素(MMP-1およびMMP-13)発現は,p38およびJNK阻害剤により抑制され,NGF発現はp38阻害剤により抑制されることを明らかにした.当該年度は,siRNAの手法を用いDUSP-1のknockdown細胞を作成し,DUSP-1の機能評価を試みた.その結果,DUSP-1 knock down細胞において,IL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化は顕著に増強され,リン酸化期間も延長した.同細胞において,IL-1により誘導されるMMPsおよびNGF発現が有意に増強されることが判明した.当該年度は,siRNAによりDUSP-1 knock down細胞を調整すること,さらに同細胞においてIL-1により誘導されるMAP kinasesのリン酸化動態,およびMMPsとNGF発現への効果について明らかにすることを目的とし研究を遂行した.困難が予想されたDUSP-1 knockdown細胞の調整が効率よく行える実験条件が比較的早期に整い,以降の研究がおむね計画通り研究遂行が行えたと言える.今後,siRNAの手法を用いDUSP-1をknock downしたヒト椎間板細胞を作成し,PGE2によるMAP kinasesのリン酸化,細胞外基質分解酵素およびNGF発現調節におけるDUSP-1の機能評価を試みる.本研究課題の最終年度である次年度は,これまでの当該研究結果の再現性を確認するとともに,研究結果について詳細な統計学的解析を行い,専門誌への投稿を目指す.(理由)当初の計画よりも効率良く研究遂行がなされたため.(使用計画)今後は,siRNAによりDUSP-1をknock downしたヒト椎間板細胞を作成し,同細胞におけるMAP kinasesのリン酸化,細胞外基質分解酵素およびNGF発現を検討し,DUSP-1の機能解析を行う.次年度使用額が生じた理由として,当初の研究計画よりも効率的に研究遂行がなされた点があげられる.当該研究課題の最終年度にあたる次年度は,研究結果の再現性の確認を行うとともに,国際学会での報告(発表確定済)と,専門誌への投稿を予定している当該研究成果を国内外に発信すべく,再現性の確認や不足データの追加実験に関わる消耗品の購入と,国際学会での報告に関わる経費(参加費,旅費,滞在費)および専門誌への投稿に関わる経費(論文校閲費,別刷り印刷費等)として助成金を使用することを計画している.