hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
印象派の精神に基づく濡れ現象と破壊現象の研究

ソフトマターの先駆的研究でノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授は、枝葉末節に目をつぶる独特の手法により、様々なテーマの研究を行い、シンプルな物理的本質を鮮やかにえぐりだした。そして、この研究手法を絵画における印象派主義にたとえ、物理学における印象派の精神を提唱した。本研究は、この精神に基づき、2次元バブルなどの濡れ・表面張力現象と、ソフトフォーム固体(クッション材)などの構造を持つ物質の破壊・強度、さらに、粉粒体について研究し、周辺異分野・化学工業・製品開発現場にも成果を還元され得るシンプルで直感的な理解を示した。その成果の一部は新聞・子供向け雑誌を通して一般社会にも還元された。本研究は、この精神に基づき、2次元バブルなどの濡れ・表面張力現象と、ソフトフォーム固体(クッション材)などの構造を持つ物質の破壊・強度について研究し、化学工業や製品開発現場にも成果を還元できるようなシンプルで直感的な理解を得ることを目指す。印象派の精神とは、ソフトマターの先駆的研究によりノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授が、科学者を印象派画家に例えて提唱した、枝葉末節に目をつぶり、シンプルな本質をえぐりだす精神である。本年度、この精神に基づき、工学や企業の材料開発等では重要な問題であるにもかかわらず物理の立場から研究されることは少なかった濡れや破壊の問題を研究し、シンプルで直感的な理解を得ることを目的として以下の研究を行った。I.破壊真珠層は、真珠の美しさの源であるだけでなく、力学強度にも貢献している。本研究代表者はドゥジェンヌと共同でこの問題を物理の問題としてはじめて取り上げ、真珠層の強靭性についてシンプルに議論した。この研究から派生した以下の研究を行った。(1)シート状物質の破壊エネルギーを直接測定できる独創的自作装置を用い、ごみ袋の材料となっている高分子シートの破壊特性を調べた。(2)非線形ネットワーク及び真珠層を模擬したネットワークの破壊についての2次元シミュレーションを行った。(3)真珠層モデルの破壊の新しい解析解等の成果を論文にまとめた。II.二次元バブルの動力学バブルの寿命は、高分子フォームやビールの泡などに関連した化学工業から火山の爆発時の溶岩にいたるまで、さまざまな場面で重要である。バブルを囲む流体薄膜の寿命は、Science誌で議論されるなどして脚光を浴びてきているが、その理解には、(A)厚みの減少、(B)破裂開始にかかわる不安定化、核生成、および、(C)破裂進行の動力学を明らかにする必要がある。我々は、2次元的な空間に閉じ込められたバブルに着目しシンプルで独創的な工夫を凝らした実験装置で高精度な測定を可能にし、(A)についての理解を深めてきた。本年度は、研究費で高速カメラを購入し、より早い動力学(B)、(C)について2種の異なる状況で調べた。以上の研究から、様々なスケーリング法則と物理的描像が明らかになりつつある。印象派の精神とは、ソフトマターの先駆的研究でノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授が、科学者を印象派画家に例えて提唱した、枝葉末節に目をつぶりシンプルな本質をえぐりだす精神である。本研究は、この精神に基づき、濡れや破壊等の問題を研究し、シンプルで直感的な理解を得ることを目的としており、本年度は以下の研究を行った。I.破壊(1)自作実験装置を使い非線形高分子シートの破壊特性を調べてきた結果、破壊法則に関するスケーリング法則が明らかになってきた。(2)引っ張り速度を変えながら(1)の実験ができる装置を自作し試験的測定を開始した。(3)真珠層を模擬したネットワークの破壊についての2次元シミュレーションを行い、以前の解析理論の物理的意味を明らかにして論文にまとめた。(4)真珠層の2次元シミュレーションモデルの研究の蓄積をクモの巣の2次元モデルに発展させ、クモの巣の縦糸と横糸の強さの差がクモの巣の力学的適応性を高めていることなどを明らかにして論文を発表した。II.二次元バブル・液滴の動力学微量の液体をコントロールすることは、最先端のテクノロジーやバイオ実験等でますます重要になってきており、閉じ込められたバブルや液滴の動力学のシンプルな理解を提示することは大変重要である。我々は、2次元的な空間に閉じ込められたバブルや液滴に着目しシンプルで独創的な実験装置で高精度な測定を可能にしてきた。昨年度より高速カメラを購入して研究を進めた結果、バブル破裂の動力学とそれと相補的な滴の融合についてのスケーリング法則とその物理が明らかになってきている。

さらに、滴やバブルの下降や上昇の動力学についても同様に研究を進めてきている。また、粉粒体の実験的研究も開始した。ソフトマターの先駆的研究でノーベル物理学賞を受賞した故de Gennes教授は、枝葉末節に目をつぶる独特の手法により、様々なテーマの研究を行い、シンプルな物理的本質を鮮やかにえぐりだした。そして、この研究手法を絵画における印象派主義にたとえ、物理学における印象派の精神を提唱した。本年度も、この精神に基づき、濡れや破壊等の問題を研究し、以下のようなテーマに関しシンプルで直感的な理解を得た。(1)擬2次元の滴(しずく)の融合Iオリーブオイルに囲まれた水溶性液体の液滴の融合の際に形成される液体薄膜現象が新しいタイプのdewettingであることを実験的に発見し、理論的に説明した。この新現象は対称性の破れに起因し、Phys.Rev.E誌にてRapid Communicationとして発表された。(2)擬2次元の滴(しずく)の融合IIシリコーンオイルに囲まれた水溶性液体の液滴の融合に関し、ひとつの融合イベントにおいてその動力学が3次元から2次元への次元クロスオーバーを起こしていること、実験とオリジナルな理論の明確な一致により示した。さらに、静電気の影響下では、融合が自己相似形を保って進行することも発見した。これらの結果は、Proc.Nat,Acad,Sci.(USA)にて発表された。(3)擬2次元空間での引きずり抵抗2次元セルにおいてディスク状の流体液滴が受ける抵抗法則を極めて明確な実験とオリジナルな理論の明確な一致によって示した。これは流体力学の教科書に必ず記述されているストークの抵抗法則をDANチップなどの現代的な文脈で重要な閉じ込められた空間の場合に拡張する重要な結果であり、Soft Matter誌にて発表された。(4)擬2次元粉粒体媒質での引きずり抵抗上記(3)の研究の媒質を粉粒体媒質に変えて実験を行い、実験とオリジナルな理論の一致を得た。この結果は、従来の粉粒体抵抗法則に新しいレジームの存在を示すものとして高く評価され、EPL (Europhys. Lett.)にて発表された。そして、この研究手法を絵画における印象派主義にたとえ、物理学における印象派主義にたとえ、物理学における印象派の精神を提唱した。本年度は、この精神に基づき、濡れや粉粒体の問題を研究し、以下のようなテーマに関し研究をすすめた。(1)擬2次元の滴(しずく)の融合シリコーンオイルに囲まれた水溶性液体の液滴の融合に関し、ひとつの融合イベントにおいてその動力学が3次元から2次元への次元クロスオーバーを起こしていること、実験とオリジナルな理論の明確な一致により示してきた。本年度は、この2つの時間領域の中間領域について研究し、新しい法則が得られつつある。(2)2次元バブルの形状と上昇法則
嗅細胞匂い情報変換システムの定量的理解に関する研究

(1)嗅細胞における情報交換の分子機構:嗅細胞:実験動物(イモリ、マウス)の鼻腔から酵素拡散法を利用し、生体機能を保持したままの単一嗅細胞を単離し、単一嗅細胞にパッチクランプ法を適用し、電気的活動(チャネル電流)を記録した。匂い分子、あるいは電気刺激による刺激を行い、各チャネルの開口状況をモニターし、入力-出力特性を決定する。この、入出力特性を元に、個々の細胞内情報変換要素の因子分解をする際のパラメターとする。また、最近、我々の研究室ではアドレナリンが、この入-出力特性を調節することを示唆するデータを得た。アドレナリン効果の分子機構を解明する。また、ケージド化合物を用い、シグナルトランスダクション因子の動的実態を測定した。(2)味細胞における情報交換の分子機構:カエルの舌から単一味細胞を単離しパッチクランプ法を適用し、応答発生の機構を調査した。その結果、苦み物質が直接開口するイオンチャネルが味細胞上に存在することを見いだした。さらに、この新しい苦み感受性イオンチャネルの諸性質を記述し、苦み受容の特性を検討する。(3)ヒト心理学的実験の基礎データの収集:ヒトが感ずる「香り」と生理学的データとの比較検討した。特に注目すべきはホルモンとしてのアドレナリンが、嗅細胞活動に変化を及ぼす生理学的実験結果が得られている点である。われわれは女性月経周期内で、特定期間に特異的に「香り」の受容が影響されることを見出した。嗅細胞は、匂い分子を受け取ると、cAMPをセカンドメッセンジャーとする細胞内情報伝達系が活性化し、イオンチャネルの開口によって受容器電位を発生する。その電位変化は反復性の活動電位の発生をトリガーし、匂い情報を脳へ伝達する。順応の情報も活動電位列に含まれる。この反復性活動電位発生のメカニズムを定量的に知るために、単離嗅細胞に電流注入による実験を行った。その結果、duration・発火頻度において多様な活動電位が観察された。これまでに、活動電位の発生にはNaチャネルとCaチャネルが共同して働くことを報告したが、波形・発火頻度に多大に寄与すると考えられる電位依存性カリウム電流とその活動電位発生への関与に関してはほとんど解析が行われていない。今回我々は、ホールセルパッチクランプ法を用いて、単離嗅細胞における電位依存性カリウム電流について詳細に検討した。その結果、少なくとも3種類、或いはそれ以上の電位依存性カリウム電流が存在することを見いだした。また、早く、一過性(数10秒)で減衰過程を示すカリウムチャネルが活動電位の反復性を形成することを示唆するデータを得た。「嗅細胞におけるアドレナリンの効果」:生体から単離した嗅細胞にパッチクランプ法を適用し、電流注入に対する細胞応答特性を観察しながら、アドレナリンの効果を調べた。その結果、アドレナリン存在下で、細胞の応答コントラストが増大することがわかった。さらに、その機構はβアドレナリンリセプターを介し、cAMP依存性リン酸化過程によってNaチャネルが増強され、Caチャネルが抑制される効果によって制御されていることがわかった。「味細胞の苦み感受性イオンチャネルの発見」:従来から、脊椎動物の味細胞苦み信号変換過程は、cAMPによって仲介されるセカンドメッセンジャー系によって仲介されると考えられてきた。本実験では、細胞から剥離した微小膜標本(inside-out patch clamp法)を用い、細胞内外を充分に環流し、すべての水溶性分子を洗い流した状態で、苦み分子(キニーネ、デナトニウム)を膜標本に添加し、細胞膜のイオンチャネル電流を記録したところ、長時間にわたり安定な陽イオンチャネル活動が記録された。この実験結果によって、苦み信号変換には、苦み分子が直接ゲートする陽イオンチャネルが関与することが明らかとなった。嗅覚の匂い情報変換機構は、まず嗅粘膜内の嗅細胞が受容器として匂い刺激に応答し脱分極の受容電位を生じることで始まる。

嗅細胞内で複雑なトランスダクションを経て発生した緩電位は閾値を越えると軸索小丘(axon hillock)で活動電位を生じ軸索を非減衰的に伝導しながら嗅球へと匂い情報が伝達される。活動電位の発生頻度と継続時間は嗅細胞に与えられた刺激の強度と持続時間に依存する。このような嗅細胞の匂い情報変換機構はこの十数年の研究により飛躍的に解明されてきた。しかし嗅細胞に対するホルモンの効果や匂い物質による匂い応答電流の抑制のメカニズムなど未だ解明されていない現象も多い。また、活動電位発生機構に関しては、未だ詳細な研究がなされていない。本研究では、カエル嗅粘膜内の細胞を対象にホールセルパッチクランプ法を用いて電気生理学的特性の解析を行った。現在主流である単離嗅細胞の実験では、単離過程で嗅細胞の軸索が損傷され、活動電位発生に影響を与えてしまう。また、単離支持細胞での実験は困難である事も知られている。そこで嗅粘膜スライス標本を開発し、軸索の損傷のない生きたままの嗅細胞と支持細胞からの記録を得ることができ、さらにその細胞の形態を観察することができた。特に、電流注入によって、嗅細胞から連続した活動電位発生が見られた。シリアでの匂い情報変換は、非線形的な増幅過程であることが明らかとなっている。しかし、今回の研究によって、活動電位発生は線形な機構によることが示唆された。今後、このスライス標本を用いて、活動電位発生機構についてのより詳細な研究を行うことが必要である。実験動物(イモリ、マウス)の鼻腔から酵素拡散法を利用し、生体機能を保持したままの単一嗅細胞を単離した。その単一嗅細胞にパッチクランプ法を適用し、電気的活動(チャネル電流)を記録、匂い分子、あるいは電気刺激による刺激を行い、各チャネルの開口状況をモニターし、入力-出力特性を決定した。この入出力特性を元に、個々の細胞内情報変換要素の因子分解をする際のパラメターとする。一連の実験からアドレナリンが、この入-出力特性を調節することを示唆するデータを得た。すなわち、アドレナリンは嗅細胞の活動電位発生機構を司るイオンチャネルであるNaチャネルとT型Caチャネル両者をcAMPパスウエイを介してリン酸化することによって、活動電位発生機構を変化させることがわかった。これにより嗅細胞の入-出力特性が変化するので、アドレナリンが嗅覚系に及ぼす効果というのは「匂いに対するコントラスト」を増強ものであるらしい。体内ホルモン環境と匂い受容の創刊に関連して、従来から女性の月経周期変動に伴い匂いの感受性が変化する可能性が経験的に知られてきた。しかしながら、従来の心理学的計測法ではこの変動を科学的に示した例は少ない。一つには、匂いの受け方は様々なファクターによって変動するので、月単位の変動をみるなどの長期間のモニターをする場合、心理学的計測がばらついてしまうことが理由に挙げられる。本研究では被験者サンプリングに細心の注意を払い、また、被験者の生活習慣までのモニターをすることでサンプリング制度を格段に向上させ、基礎体温測定によって月経周期をモニターしながら、各ステージにおける嗅覚受容能を測定した。その結果、周期内で有意な変動が示された。
言語活動を取り入れた活用型音楽学習の開発と評価-創作表現の日米授業比較をもとに-

日米小・中学校の研究先進校から抽出した優れた授業実践に、独自に設けた評価観点などを尺度として質的な分析を加えた。その結果、音楽と言語と身体の各活動がバランスよくかかわり合うことで、表現活動が活発化する傾向が見られた。また、音楽と言語が相互に作用することで双方の活動の質が高まることから、この往来の活性化をはかる手立てとして、言語が関わる演劇的表現や音楽と関わる身体表現活動などを関連させた活用型の学習が有効であることがわかった。今次の音楽科の学習指導要領で新設された「共通事項」に掲げられた内容と共に、我が国における小学校の「音楽づくり」・中学校の「創作の活動」の領域に焦点を当てながら、教育現場での授業実践を踏まえた研究に取り組んできた。特に初年度は、東京及び上越を中心とした研究先進校における、身体表現活動を主軸とする言語を活用した活用型音楽学習の実践事例の授業分析を対象とした。その研究成果は、8月に中国北京での、国隙音楽教育学会ISME(International Society for Music Education)より(フル・ペーパーの大会誌掲載と共に)招待発表の機会を与えられた。このように今年度は、児童・生徒への身体表現や言語を生かした授業実践を経て、パフォーマンス評価や意識調査から、子どもの意欲の高まりや、言語活動を通じた協働型学習が活発化したデータ結果を得たことからも、取り組みの有効性が高く評価された。さらに、10月には韓国釜山での国際幼児教育学会において、幼小連携を視座とした発展的な研究成果に対して、招待発表の機会を得た。国内では9月に日本音楽教育学会第41回埼玉大会において、翌平成23年12月には鳴門教育大学での、日中教師教育国際学会(英文フル・ペーパー)において本研究の成果を発信した。国内の出版物においても研究成果の公開に努め、名古屋女子大学紀要、上越教育大学紀要、同学校教育センター紀要、日本ダルクローズ音楽教育学会の学会誌においていずれも査読を経て投稿論文が掲載された。前回の科研である平成19-21年度の継続的な研究として、小・中学校を通じた9年間を見据えた視点からの研究成果を国内外にあまねく発信した。来年度以降の米国調査研究に向けて、今年度は国内の研究成果が十分に確立できたと同時に、初年度にして、既に国際的なレヴェルでも大きな貢献ができたものと捉えている。音楽科の学習指導要領で新設された[共通事項]に掲げられた内容と共に、我が国における小学校の「音楽づくり」・中学校の「創作の活動」の領域に焦点を当てながら、教育現場での授業実践を踏まえた研究等に取り組んだ。主として東京及び上越、米国東海岸の公立学校を中心とした研究先進校における、身体表現活動を主軸とする言語を活用した活用型音楽学習の実践事例の授業分析を対象とした。これらの研究成果として、H23年7月開催の国際音楽教育学会ISME(International Society for Music Education)アジア・環太平洋地域大会台湾大会誌への2つの投稿論文がフル・ペーパー掲載、並びにH24年開催のギリシャ世界大会誌でもフル・ペーパー掲載に採択された。同時にこれらの大会での口頭発表にも採択されるなど、国際的なレヴェルでも世界各国からの研究者に発信、貢献できたことは意義がある。先述した授業分析からは、児童・生徒への身体表現や言語を生かした実践を経ることで、パフォーマンス評価や意識調査から子どもの意欲の高まりや、言語活動を通じた活動がより活発化した結果を得たことからも、取り組みの有効性が2年次においてさらに認められた。これらの成果を踏まえた投稿論文が、H24年に中国北京で開催される日中教師教育研究集会国際大会、並びに韓国ソウルでの国際幼児教育学会において招待発表の機会を得た。国内ではH23年10月日本音楽教育学会奈良大会での学会発表、鳴門教育大学から12月に出版された日中教師教育国際学会誌(英文ブル・ペーパー)、上越教育大学研究紀要、同学校教育センター紀要等で投稿論文が掲載された。前回の科研である平成19-21年度の継続的な研究として、小・中学校を通じた9年間を見据えた視点からの今年度の研究成果を国内外にあまねく発信できたことなどからも、順調に進展させることができたものと捉える。我が国における小学校「音楽づくり」・中学校「創作」の領域である、創作表現に焦点を当て、日米の学校音楽における実践場面を踏まえながら、幅広い表現活動の可能性を探る調査研究に取り組んだ。国内では主として東京、新潟、米国では東海岸の公立学校の研究先進校における、言語活動を取り入れた活用型音楽学習の優れた実践を抽出し、授業分析対象とした。日米共に授業時における活動のパフォーマンス評価や授業後の意識調査から、子どもの表現力や意欲の高まり、協働による探究に伴う言語活動の活性化の場面等に着目し、質的分析を加えるなどして考察した。大要として、協働での身体表現活動の実践により、言語活動の語彙が一層活発化する傾向が認められた。すなわち、創作表現の探究の高度化と同時に、抽象的表現を言語に置き換え他者と共有する過程で、コミュニケーションの活発化が促されるという傾向が明らかとなった。

成果発表としてH24年7月国際音楽教育学会(ISME)ギリシャ世界大会誌にフル・ペーパーでの掲載(査読あり)、並びに同大会口頭発表に採択された。9月、日中教師教育国際学会北京大会、及び同9月、韓国ソウル市開催の幼児教育国際学会においていずれも大会誌フル・ペーパー採択(査読あり)並びに口頭発表を行ない、国際的レヴェルでも世界各国の研究者に発信、国際レヴェルの研究交流にも貢献した。国内ではH24年7月日本カリキュラム学会全国大会(於:中部大学)課題研究委嘱パネリストとして及び、10月日本音楽教育学会東京大会(全国大会)での成果発表、H25 2月上越教育大学研究紀要、3月同学校教育センター紀要に論文掲載により成果を発信した。平成19-21年度の継続研究としての本研究は、総計6年間に亘って科研研究成果を国内外にあまねく発信してきた。この実績を引き継いだ本最終年度も、順調に課題を進展させることができたものと捉える。先述のように児童・生徒への身体表現や言語を生かした実践によって、子どもの意欲の高まりや、言語活動を通じた活動がより活発化した結果を得ることができた。我が国と米国におけるこうした取り組みの有効性がこの2年次において、さらに認められた。また、これらを投稿論文によって成果発表した結果、国内外における学会発表、国際学会におけるプロシーディングスへのフル・ペーパー掲載という評価を連続して得ていること等からも、本研究がおおむね進展しているものと捉える。24年度が最終年度であるため、記入しない。分担研究者及び国内外の研究協力者と研究を推進し、かつ研究論文への共同執筆を重ねるうちに次のような視点が新たに浮かびあがった。米国の実践事例への分析等からも、言語活動を取り入れた音楽学習の活性化においては、子ども同志あるいは、教師と子どものかかわりを意識し合う関係、あるいはこうした関係が生かされた状況下での活動の展開が極めて重要となるのではないかと捉えられた。そこで、本取組の研究協力者である認知心理学、発達心理学の学者の見識を得ながら、今後は人と人とのコミュニケーションのもたらす学習とその活性化という視座からさらに研究課題に迫っていきたいと考える。
メチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌の溶血活性に関する研究

メチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)の病原性のひとつである溶血活性を解明するため,ヒト,ウサギおよびヒツジ血液寒天平板を用い,溶血活性をスクリーニング後,溶血活性の強い菌株を選択し,簡易同定キットとDNA-DNA hybridizationによる同定およびヒトとウサギ血液に対する溶血活性の定量分析をした.その結果,供試菌株76株のうち,ヒト血液寒天平板上での溶血活性では,溶血環が認められない菌株(-)が40株(52.6%),10mm未満(+)が28株(36.9%)および10mm以上(2+)が8株(10.5%)で,ウサギ血液に対する溶血活性では,-が10株(13.2%),+が57株(75.0%)および2+が9株(11.8%)であった.また,ヒツジ血液に対する溶血活性では,-が65株(85.5%),+が8株(10.5%)および2+が3株(4.0%)であった.溶血活性が強く認められた10株の菌株を簡易同定キットおよびDNA-DNA hybridizationにより同定した結果,簡易同定では,9株がS.epidermidis,1株がS.gallinarum,DNA-DNA hybridizationでは,10株すべてがS.epidermidisであった.ヒトおよびウサギ血液に対する溶血活性ん定量分析では,供試菌株7株の菌液の溶血活性は,ヒト血液に対し3.613.8%,ウサギ血液に対し9.719.1%の溶血活性を示した.以上,本実験で供試した76株のMRCNSは,ウサギ,ヒト,ヒツジの順で強い溶血性を示し,なかでも,強い溶血活性を有している菌株は,すべてS.epidermidisであった.また,供試菌株の定量分析では,ヒト血液およびウサギ血液に対する溶血活性値は低かった.今後,MRCNS菌体を機械的に剪断し,上清と沈渣に分離後,各溶血活性を測定し,溶血素を抽出するとともに、溶血素に対する熱,各種酵素および糖に対する感受性を検索し,MRCNSの溶血素を明らかにすることが必要である.メチシリン耐性コアグラーゼ陰性ブドウ球菌(MRCNS)の病原性のひとつである溶血活性を解明するため,ヒト,ウサギおよびヒツジ血液寒天平板を用い,溶血活性をスクリーニング後,溶血活性の強い菌株を選択し,簡易同定キットとDNA-DNA hybridizationによる同定およびヒトとウサギ血液に対する溶血活性の定量分析をした.その結果,供試菌株76株のうち,ヒト血液寒天平板上での溶血活性では,溶血環が認められない菌株(-)が40株(52.6%),10mm未満(+)が28株(36.9%)および10mm以上(2+)が8株(10.5%)で,ウサギ血液に対する溶血活性では,-が10株(13.2%),+が57株(75.0%)および2+が9株(11.8%)であった.また,ヒツジ血液に対する溶血活性では,-が65株(85.5%),+が8株(10.5%)および2+が3株(4.0%)であった.溶血活性が強く認められた10株の菌株を簡易同定キットおよびDNA-DNA hybridizationにより同定した結果,簡易同定では,9株がS.epidermidis,1株がS.gallinarum,DNA-DNA hybridizationでは,10株すべてがS.epidermidisであった.ヒトおよびウサギ血液に対する溶血活性ん定量分析では,供試菌株7株の菌液の溶血活性は,ヒト血液に対し3.613.8%,ウサギ血液に対し9.719.1%の溶血活性を示した.以上,本実験で供試した76株のMRCNSは,ウサギ,ヒト,ヒツジの順で強い溶血性を示し,なかでも,強い溶血活性を有している菌株は,すべてS.epidermidisであった.また,供試菌株の定量分析では,ヒト血液およびウサギ血液に対する溶血活性値は低かった.今後,MRCNS菌体を機械的に剪断し,上清と沈渣に分離後,各溶血活性を測定し,溶血素を抽出するとともに、溶血素に対する熱,各種酵素および糖に対する感受性を検索し,MRCNSの溶血素を明らかにすることが必要である.
壱岐島における散居集落の土地利用と空間構造に関する研究

これまでの研究成果は次のように要約される。(1)散居集落成立の自然的、歴史的背景:壱岐島は玄武岩台地からなる丘陵性の島であり、湧水や溜池など水源の確保、防風のための背戸山の必要など地形・地質・気象等の自然的条件と、潘政期に実施された地割制度や触と浦の二元構成にみられる歴史的要因とが相俟うて、散居集落の形成が全島規模で展開し、今日まで維持されている。(2)土地利用パタ-ン:南斜面を選んで、背戸山ー宅地ー前畑ー田畑というワンセットの土地利用の定型が認められ、これを“壱岐型土地利用パタ-ン"と名付けた。散居のユニットを構成しているのはこの内背戸山ー宅地ー前畑からなる屋敷廻りの私有地であり、面積は約50a、大旨隣家と接しており、宅地間距離は約70mで、クラスタ構造の結合の仕方とみなせる。田畑は地割制度の影響で分散所有されており、農作業の利便性には集約化の課題が残っている。(3)空間構成:触は里道で境界づけられているが、中心性は希薄であり、集村のような空間のヒエラルキ-は無い。共同空間としては井、辻、家畜の埋葬地など壱岐独特のものがある。屋敷迴りの土地利用は自給的、生態系維持のユニットを構成している。宅地内は母屋・隠居、釜屋、納屋、牛舎等からなる多棟構成であり、構築的な景観をなしている。(4)触と構中の社会構成:散居疎住をソフトな面で支えている触と講中という緊密な社会構成が存在し、今日も機能している。(5)壱岐島の散居集落の特徴と課題:壱岐の特徴は、屋敷が丘陵に立地し、周辺に田畑を集約的に所有していない。その為に散居の規模は比敷的小さいが、散居のユニットを構成している背戸山ー宅地ー前畑からなる屋敷廻りの土地利用は今後も継承すべき豊かな空間である。田畑の集約化、社会空間の変容に対する秩序の形成等が今日的課題としてある。壱岐島には全国でも珍らしい散居集落が全島規模で現存しており、集落研究の上でも地域計画の上でも興味深い事例である。これは藩政期に平戸藩で実施された地割制度と関係があると言われている。壱岐島の散居集落の特徴は、(1)触と浦の二元構成、(2)土地利用パターンの定型、(3)触・講中・隠居制等からなる社会構造、(4)地割制度との関連、(5)風水設との類似、等指適出来る。本年度は主に土地利用のフィジカルな特性に焦点をあて、郷ノ浦町の牛方触、渡良西触、志原南触の3つの集落を対象に調査研究を行ない、次のような成果を得た。(1)触と浦の二元構成:触は自然村に相当する農業集落であり、漁業集落とその発展型である市街地とはっきり区別され、農業に特化して開墾と勤農策が計られた。今日も"壱岐八浦・壱岐百触"が継承されている。(2)壱岐型土地利用パターン:マクロな土地利用の特徴は、地目構成の上では森林率が低く開墾による農地率が高いことである。

形態の上では散居パターンである、宅用廻りの土地利用に定型があり、これを壱岐型土地利用と命名した。即ち、冬期の強い北西の季節風を防ぐため、背戸山が発達し、背戸山ー住居群ー前畑ー田圃というワンセットの土地利用パターンが概ね南斜面を選んで散在している。屋敷面積は約50a、宅地10a、背戸山15a、前畑2025aが平均値で、母屋、隠居屋、釜屋、牛舎等56棟/戸立地している。田畑は割替制度の影響で分散所有である。(3)講中と触:講中は今日も日常的社会単位として継承されており、多様な行事や相互扶助がみられる。散居疎住をソフトな面で支援する強固な社会的紐帯として機能してきたと解釈できる。1講中510戸である。今後は調査事例をふやしつつ、地割制度・風水説との関連、他の散居集落との比較等を通して壱岐島の散居集落の固有性と課題を追求したい。壱岐島には全国でも珍らしい散居集落が全島規模で現存しており、集落研究の上でも地域計画の上でも興味深い事例である。これは藩政期に平戸藩で実施された地割制度との関係があると言われている。昨年度は、主に壱岐型土地利用パタ-ンについてそのフィジカルな特性を明らかにした。本年度は散居集落の空間構造として主に屋敷廻りの空間構成について調査研究を行ない、次のような成果を得た。(1)屋敷廻りの土地利用:宅地と、その周辺に私有されている背戸山と前畑を含めて“屋敷廻り"と呼べば、屋敷廻り全体の面積も地目別の面積もほぼ一定であることが明らかになった。更に、所有地の境界は概ね隣家と接しており、外観は複雑な空間構成でも所有地毎にまとまりがあり、集村と比較して屋敷廻りの面積は広いものの、結合の仕方は集落と類似していることが判明した。(2)宅地内の空間構成:約10aの宅地の中に平均56棟、多い場合は10棟位の建物があり、多棟性の空間構成が特徴である。背戸山を背に母屋が南面し、ホカと呼ばれる中庭を介して隠居と納屋・牛舎等が両側に、釜屋が南に位置するのが、一般的な空間構成である。しかしこの形態にも多様性と変化がみられる。(3)居住空間の変容:母屋は講中の宿の為に広い空間と格式を備え、接客と就寝の場であり、釜屋は農作業を中心とした昼間の生活の場ともいえる。隠居は、ある年令に達すると戸主権を子供に譲って別棟隠居し、炊事も別にする。しかし戦後の多棟化傾向が最近は統合化に変っており、採取したプランの事例からも変容が観察される。最終年は、植生・地質調査によるバックグランドを補足し、他の散居集落との比較等を通して壱岐島の散居集落の固有性と課題を考察する。最終年である本年度は、(1)背戸山の植生、(2)アンケ-ト調査による実態と居住者意識、(3)礪波平野の散村との比較及び集村一般との比較、等について調査研究をすすめ、(4)最後に壱岐島の散居集落の固有性と普遍性を明らかにし、今後の課題について考察した。(1)背戸山の植生は全般的にスダジイを優先種とするスダジイ-ヤブコウジ群団の自然林からなり、高木層から草本類に至るまで豊かな植物生態系を維持している。防風機能はもとより、保水、水源涵養、環境や景観上の役割に至るまで様々な機能を荷っている。しかし、機能の後退、松喰虫による被害、人工林化などの変化が認められ、地域に合った植生の保全が必要である。(2)これまでの調査対象集落である3集落に於てアンケ-ト調査を行ない、より広範な実態の把握と居住者の意識を調査した。これによると、土地利用、空間構成、触や講中の行事には、集落毎に多少の地域差がみられる。また居性者には背戸山の保全、隠居、釜屋等の継承の意向が強く、農地の集約化についても現状維持的な傾向があり困難なようである。(3)礪波平野では扇状地に立地し、主に杉の防風林に囲われた屋敷が田園に散在して散村を計成しており、地形等の立地条件も景観も異なる。同じく地割制度が行なわれていたが、替地により田畑を屋敷廻りに集約していた。
ラミネート型染着拡散モデルによる羊毛繊維集合体の染着機構の解析

繊維集合体への染料の拡酸では、繊維表面に拡散境界層が存在し、染色初期に染着遅れが生じること知られている。一方、羊毛の染色では繊維表面のスケールのため、これが浸透吸着バリアとなって初期染着遅れを生じる。すなわち、羊毛繊維集合体の染色では、これらの2つの要因で初期染着遅れとなる。したがって、まず繊維集合体であるコロナ放電処理糸(16回)により表面の撥水性を高めた羊毛繊維の酸性染料による平衡染着量および染色速度を測定した。その結果、平衡染着量はほとんど同じであったが、コロナ放電処理した羊毛への酸性染料の吸着速度は未処理羊毛に比べ大きいがその差はわずかであることがわかった。さらに、グリセロールポリグリシジルエーテル(GPE)で処理した羊毛を透過型電子顕微鏡で観察した結果、GPEはコルテックス内部の細胞膜錯合体(CMC)やマクロフィブリル間の領域、さらにマクロフィブリル内部へも侵入していることが見出された。また、食塩の存在下で反応は繊維外周部に局在化されていることがわかった。これらの知見を総合することにより、染料はCMCを通過して浸透拡散する機構が確認された。このことについては、さらに逆相液体クロマトグラフィーにより検討した。ついで、羊毛繊維集合体の染着機構を解明するため、羊毛の多層構造を幾分簡略化した脱スケール羊毛を用い積層布への酸性染料の拡散の理論的考察を行った。これらの結果は、通常の羊毛布についてもラミネート型染着拡散モデルは適用できることを示しており、かつ繊維への染料拡散を包括しながら、繊維集合体の染色に関し実用的にも有用な知見を得ることができた。繊維集合体への染料の拡散は、繊維表面に境界層が存在する事が知られ、拡散境界層と呼ばれている。これまで、拡散境界層理論を用いて染色挙動が検討されているが、濃度依存性がある系で検討された例はほとんど無い。羊毛/酸性染料系では、繊維内の染料の拡散係数は濃度依存性があることが報告されている。本研究では、脱スケールした羊毛布を用い、積層状態にして繊維集合体のモデルとした。pH4.1、60°CでOrange IIの積層羊毛布中の拡散のプロフィールを求めた。また、吸着等温線を求めたところLangmuir型で近似でき、Langmuir型の分配係数は4.69x10^3dm^3/mol、飽和値は6.18x10^<-4>mol/gであった。次に拡散境界層理論においてパラメーターに濃度依存性がある場合、拡散係数の濃度依存性を示す関数を設定し、Langmuir型吸着に起因する境界条件を決定しなければならない。理論的に導かれた境界条件のもとに拡散方程式を解くことになるが、この場合解析解は得られないので差分近似による数値解析を行った。実験的に得られたプロフィールに対しカーブフィッティングによりパラメーターを決定したところ、拡散係数は濃度0のとき1.0x10^<-8>cm^2/sが得られた。また、吸着速度は染色初期に時間遅れがみられ拡散境界層の存在を示したが、表面濃度の時間による上昇はみられず表面濃度は時間によらずほぼ平行濃度に等しかった。このことは、羊毛/酸性染料という繊維と染料の相互作用が強いケース特有の現象であることがわかった。繊維集合体への染料の拡散では、繊維表面に拡散境界層が存在し、染色初期に染着遅れが生じること知られている。したがって、本年度はまずコロナ放電処理により表面の撥水性を高めた羊毛繊維の平衡染着量および染色速度を測定した。

さらに、グリセロールポリグリシジルエーテル(GPE)で処理した羊毛を透過型電子顕微鏡で観察した結果、GPEはコルテックス内部の細胞膜錯合体(CMC)やマクロフィブリル間の領域、さらにマクロフィブリル内部へも侵入していることが見出された。また、食塩の存在下で反応は繊維外周部に局在化されていることがわかった。これらの知見を総合することにより、CMCを通過して浸透拡散する機構が確認された。このことについては、さらに逆相液体クロマトグラフィーにより確認した。昨年度は、羊毛繊維集合体の染着機構を解明するため、羊毛の多層構造を幾分簡略化した脱スケール羊毛を用い積層布への酸性染料の拡散の理論的考察を行った。これらの結果は、通常の羊毛布についてもラミネート型染着拡散モデルは適用できることを示しており、かつ繊維への染料拡散を包括しながら、繊維集合体の染色に関し実用的にも有用な知見を得ることができるといえる。
妊婦の姿勢制御機構解明のための起立から歩行開始までの一連動作における運動学的解析

本研究では,妊娠中の腹部の重量増大による姿勢変化と,椅子から立ち上がり歩き始めるまでの動作方法の変化について明らかにすることを目的とした.姿勢の変化は個人差が大きく,動作では妊娠初期は起立時の体の前傾が少なく,起立後に一旦姿勢を安定させて歩行を開始していた.妊娠期間全体を通して,歩き始めにけり出しを強めることで前方への推進力を高めていたが,妊娠中期以降は歩行開始後に姿勢が不安定となっていた.本研究では,妊娠中の腹部の重量増大による姿勢変化と,椅子から立ち上がり歩き始めるまでの動作方法の変化について明らかにすることを目的とした.姿勢の変化は個人差が大きく,動作では妊娠初期は起立時の体の前傾が少なく,起立後に一旦姿勢を安定させて歩行を開始していた.妊娠期間全体を通して,歩き始めにけり出しを強めることで前方への推進力を高めていたが,妊娠中期以降は歩行開始後に姿勢が不安定となっていた.妊娠中は腹部の容積増大による重心位置の前下方変位が起こり,これを代償するため胸腰椎の彎曲に変化が生じて姿勢が不安定となり,易転倒性が問題となるといわれている.本研究では,妊娠中の腹部の容積増大による姿勢変化と姿勢制御機構との関連性について明らかにすることを目的とした.22年度は,妊婦12名の協力が得られたため,妊婦群と未経産女性10名の調査を行った.自在曲線定規による脊柱彎曲測定およびデジタルビデオカメラによる撮影後の立位姿勢の解析の結果,妊娠中の一定の姿勢変化パターンは認められず,個々に異なる姿勢戦略を用いていることが示唆された。同様にデジタルビデオカメラにて椅子から起立し歩行を開始するまでの一連動作を撮影し,解析した結果,妊娠初期では起立動作時の体幹屈曲角度が小さく,離殿から単脚支持までの時間が長くなっており,起立後は一旦立位姿勢を保持してから歩行を開始している挙動が確認された.これらの結果から妊娠初期では推進力制御のため身体重心の前上方移動が不十分なまま離殿し,安定性を確保してから歩行を開始していることが示唆された.妊娠期間を通して,歩行開始時の立脚側股関節伸展角度が大きく,推進力を高めているものと推察された.妊娠中期以降は起立-歩行と連続した動作となるものの,歩行へ移行後に姿勢不安定性が増す結果となった.これらの結果は,妊娠中の安全で快適な姿勢や動作方法を指導するための重要な情報であり,妊娠・出産というライフイベントにおいて女性を支援するためにも非常に意義があると考える.本年度は、22年度に引き続き妊婦群の起立-歩行開始動作に関する解析を実施し、さらに未経産女性を対象として、妊婦体験ジャケットを用いて模擬的に腹部重量を増大させた状態で、起立-歩行開始動作を計測し、実際の妊婦データと比較することで、妊婦ジャケット活用の可能性を検討することを目的に研究を行った。妊婦体験ジャケットは、妊娠中期(+3.7kg)および後期(+7.2kg)の設定で腹部の重量を増大させた。妊婦体験ジャケット着用時・非着用時での動作を比較した結果、非着用時よりも妊娠後期の設定で、起立後、足尖離地時の遊脚側膝関節屈曲角度が有意に小さくなっており、下肢挙上が少ないまま歩行を開始していた。しかしそれ以外の、実際の妊婦において妊娠時期の違いにより有意差が認められた起立時体幹屈曲角度や離殿から単脚支持までの所要時間、一歩目足尖離地時の股関節屈曲角度といったパラメータでは、有意差は認められなかった。22年度に実施した妊婦を対象とした研究においても、妊娠週数の進行に伴い、歩行開始時の股関節下肢挙上は少なくなっていたが、股関節屈曲角度の変化であり、膝関節屈曲角度には有意差は認められなかった。以上の結果から、妊婦体験ジャケット着用時には、腹部重量増大により起立-歩行開始動作における動作様式の変化が生じることが確認されたが、実際の妊婦とは異なる戦略を用いて代償的に動作を行っていることが示された。腹部重量増大による動作様式変化の多様性も踏まえつつ、今後、妊婦ジャケットを用いた研究を行う際には、着用時間や動作への慣れといった要因について更なる検証が必要となると考える。本研究において、実際の妊婦と、妊婦体験ジャケットを用いた模擬的な状況下では、異なる戦略を用いて動作を行っていることが明らかとなった。本研究の成果は、妊娠中の安全で快適な動作方法指導のための重要な基礎情報であり、非常に意義がある。
動脈硬化性大動脈弁・血管病変進展におけるストレス応答性分泌蛋白の役割の解明

本研究では、ストレス応答性分泌蛋白ペリオスチンの心臓弁および血管における動脈硬化促進作用をin vitro, in vivoで包括的に解析した。ペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスにおいて、大動脈弁および大動脈壁の肥厚・石灰化が有意に軽減していた。また、ペリオスチン刺激によるマウス骨髄由来CD14陽性細胞の血管内皮細胞への接着能、浸潤能が有意に亢進した。ラット弁間質細胞・大動脈平滑筋細胞においての抗アポトーシス、Akt活性化作用が認められた。また、ぺリオスチン刺激により弁間質細胞の骨基質産生能、骨髄由来CD14陽性細胞におけるCD14発現が有意に亢進した。1.硬化変性弁・動脈硬化病変におけるペリオスチンの発現解析まず、50週齢の高齢apoE遺伝子欠損マウスと野生型マウスの大動脈弁および大動脈におけるペリオスチンの発現領域および発現量を、ペリオスチン抗体による免疫染色、Western blotを用いて比較解析したところ、高齢apoE遺伝子欠損マウスの大動脈弁、大動脈ともに野生型のそれと比較して、発現領域、発現量は約4倍、5倍増加していた。また、ヒト石灰化大動脈弁(弁膜症手術例))、ヒト大動脈硬化例(大動脈瘤手術例)においても、正常例と比較してペリオスチンの発現領域および発現量は有意に増加していた。興味深いことに、ペリオスチン発現細胞の2重免疫蛍光染色を行ったところ、vWF、collagen Iとは一致しなかったが、α-smooth muscle actin、vimentin、活性化単球マーカーCD14との一致を認め、ペリオスチンが組織内に浸潤した筋線維芽細胞や炎症性細胞から分泌されている可能性が示唆された。現在、マウスの末梢血・骨髄由来CD14陽性細胞およびヒト末梢血由来CD14陽性細胞をflow cytometryで回収後、各種刺激によるペリオスチンの発現変化を確認中である。2.ペリオスチンのin vivo機能解析ペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスを作製後、45週齢の野生型マウス、apoE遺伝子欠損マウス、およびペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスを用いて、大動脈弁および大動脈の硬化変性・石灰化を心エコーで観察した。大動脈弁、大動脈ともに、ペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスにおいて大動脈弁、大動脈壁の肥厚・石灰化が軽減する傾向を認めたため、現在免疫染色にて確認中である。1.ペリオスチンのin vivo機能解析ペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスを作製後、45週齢の野生型マウス、apoE遺伝子欠損マウス、およびペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスを用いて、大動脈弁および大動脈の硬化変性・石灰化を心エコーで観察した。大動脈弁、大動脈ともに、ペリオスチン/apoE二重遺伝子欠損マウスにおいて大動脈弁、大動脈壁の肥厚・石灰化がWestern blot,免疫染色にて有意に軽減していた。2.ペリオスチンのin vitro機能解析(1)接着・浸潤能解析マウス骨髄由来CD14陽性細胞を回収後、ペリオスチン刺激による同細胞の血管内皮細胞への接着能、Modified Boyden chamberを用いた浸潤能の解析を行ったところ、接着・浸潤能ともに有意に亢進していた。また、ペリオスチン刺激により細胞接着・浸潤関連シグナルfocal adhesion kinaseも活性化された。(2)増殖能、アポトーシス解析ペリオスチン刺激によるラット弁間質細胞・大動脈平滑筋細胞の増殖能をBrdUにより解析したが、増殖能は不変であった。ペリオスチン刺激による同細胞の無血清培養下アポトーシスをannexin Vの免疫蛍光染色、Aktの活性化で解析したところ、弁間質細胞においてアポトーシス抑制、Akt活性化が認められた。(3)分化能、骨基質産生能解析ラット弁間質細胞・大動脈平滑筋細胞、マウス骨髄由来CD14陽性細胞を用いて、ペリオスチン刺激による同細胞の骨芽細胞への分化能および骨基質産生能を定量的PCR、Western blot、ELISAを用いて現在解析中である。1.ペリオスチンのin vivo機能解析ペリオスチン/ apoE二重遺伝子欠損マウスを作製後、45週齢の野生型マウス、apoE遺伝子欠損マウス、およびペリオスチン/ apoE二重遺伝子欠損マウスを用いて、大動脈弁および大動脈の硬化変性・石灰化を心エコーで観察した。大動脈弁、大動脈ともに、ペリオスチン/ apoE二重遺伝子欠損マウスにおいて大動脈弁、大動脈壁の肥厚・石灰化がWestern blot,免疫染色にて有意に軽減していた。2.ペリオスチンのin vitro機能解析(1)接着・浸潤能解析マウス骨髄由来CD14

陽性細胞を回収後、ペリオスチン刺激による同細胞の血管内皮細胞への接着能、Modified Boyden chamberを用いた浸潤能の解析を行ったところ、接着・浸潤能ともに有意に亢進していた。また、ペリオスチン刺激により細胞接着・浸潤関連シグナルfocal adhesion kinaseも活性化された。(2)増殖能、アポトーシス解析ペリオスチン刺激によるラット弁間質細胞・大動脈平滑筋細胞の増殖能をBrdUにより解析したが、増殖能は不変であった。ペリオスチン刺激による同細胞の無血清培養下アポトーシスをannexin Vの免疫蛍光染色、Aktの活性化で解析したところ、弁間質細胞においてアポトーシス抑制、Akt活性化が認められた。(3)分化能、骨基質産生能解析ラット弁間質細胞・大動脈平滑筋細胞、マウス骨髄由来CD14陽性細胞を用いて、ペリオスチン刺激による同細胞の骨芽細胞への分化能および骨基質産生能を定量的PCR、Western blot、ELISAを用いて解析した。その結果、ぺリオスチン刺激により弁間質細胞の骨基質産生能、骨髄由来CD14陽性細胞におけるCD14発現が有意に亢進した。ペリオスチン遺伝子欠損マウスの表現型が当初の予想通りであったため、in vitroの機能解析もほぼ順調に進められている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、研究計画に記載したとおり、動物モデルにおけるペリオスチンと血管新生抑制因子コンドロモジュリンIとの相互作用、ペリオスチン阻害抗体による動脈硬化性大動脈弁・血管病変の進展予防効果を検証する。併行してヒト動脈硬化性大動脈弁膜症および血管疾患罹患症例におけるペリオスチン血中濃度の解析も行い、ペリオスチンの疾患活動性マーカーおよびメディエーターとしての可能性について検討する。
鼻粘膜を介したＮＫＴ細胞活性化による頭頸部癌に対するアジュバント療法の開発

頭頸部癌に対する有効なアジュバント療法を開発することを目的に、natural killer T (NKT)細胞のリガンドであるα-galactocylceramide(αGalCer)パルス樹状細胞の鼻粘膜下投与による免疫療法に関して、1頭頸部扁平上皮癌に対する有効性の科学的証明、2頭頸部癌患者での免疫抑制細胞の動態、3本治療法の効果を高めるための細胞傷害性T細胞の活性化等を目的にした複合免疫療の検討、4扁平上皮癌以外の癌種に対する有効性の検討を行った。その結果、一部の臨床試験が先進医療に移行した。また、頭頸部癌患者での免疫抑制細胞の増加、治療、再発との関連も明らかになった。本研究は、頭頸部癌に対する有効なアジュバント療法を開発することを目的とする。このため、NKT細胞のリガンドであるα-galactocylceramide(αGalCer)パルス樹状細胞の鼻粘膜下投与による免疫療法に関して、1頭頸部扁平上皮癌に対する有効性の科学的証明、2本治療法の効果を高めるための細胞傷害性T細胞の活性化を併用した複合免疫療の検討、3扁平上皮癌以外の癌種に対する有効性の検討、4治療効果に対する抑制性細胞の影響の検討、を行う。このため、下記に示す5つの臨床試験を計画し、倫理委員会の承認後に開始している。1)標準治療後の進行期頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験、2)頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞と活性化自己リンパ球を用いた複合免疫療法の安全性に関する第I相臨床研究、3)炭素イオン線治療後の頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相臨床研究、4)進行期頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞と悪性黒色腫抗原ペプチドパルス樹状細胞を併用した複合免疫療法の安全性に関する第I相臨床研究、5)唾液腺導管癌症例に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の安全性と有効性に関する第I/II相臨床研究現在、1)は4例を登録し、3例はプロトコール治療を終了している。2)は4例登録、3例終了、3)は4例登録、4例終了、4)は1例登録、1例終了、5)は2例登録、2例終了している。それぞれの症例は経過観察中であり、現在も症例を増やして検討を進めている。標準治療後の進行期頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験については先進医療としての申請を進め、平成25年3月に認可公示された。さらに、下記に示す4つの臨床試験について計画し検討を進めた。1)頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞と活性化自己リンパ球を用いた複合免疫療法の安全性に関する第I相試験、2)炭素イオン線治療後の頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験、3)進行期頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞と悪性黒色腫抗原ペプチドパルス樹状細胞を併用した複合免疫療法の安全性に関する第I相試験、4)唾液腺導管癌症例に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の安全性と有効性に関する第I/II相試験1)4)の試験は本年度全て試験について倫理審査を終え、登録ならびに治療が開始されている。また細胞免疫治療を実施した症例の抑制性細胞の検討から、制御性T細胞と免疫療法の臨床効果に有意な相関関係があることを見いだした。今後の臨床試験の展開の中でさらに検討を進める。頭頸部癌に対する免疫細胞治療による有効なアジュバント療法を開発することを目的に以下の検討を進めた。1)標準治療後の進行期頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関しては、αGalCerパルスを行わない樹状細胞投与を対照にした2群間ランダム化第II相試験を継続した、2)炭素イオン線治療後の頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験、3)進行期頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞と悪性黒色腫抗原ペプチドパルス樹状細胞を併用した複合免疫療法の安全性に関する第I相試験、4)唾液腺導管癌症例に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の安全性と有効性に関する第I/II相試験を継続した。現在、1)は14例まで登録が進んだ。2)は4例終了、3)は4例終了、4)は2例終了した。現在も症例を増やして検討を進めている。また、頭頸部癌患者

末梢血中の免疫抑制細胞である制御性T細胞、骨髄性抑制細胞について標準治療前後、さらにその後の経過の中での変動を検討した。また、NKT細胞に及ぼすこれらの免疫抑制細胞の影響についてin vitroの検討を行った。その結果、頭頸部癌患者では末梢血中の制御性T細胞、骨髄性抑制際の数が健常人や良性腫瘍患者に比較して多く、標準治療後にこれらの細胞数の低下が見られること、NKT細胞はCTLとは異なり骨髄性抑制細胞に対しては抵抗性を示すこと、制御性T細胞に対しては活性化が抑制されることが明らかになった。一方、αGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関して治療により変動するmicroRNAの解析から効果予測因子について検討を進めた。頭頸部癌に対する有効なアジュバント療法を開発することを目的に、NKT細胞のリガンドであるα-galactocylceramide(αGalCer)パルス樹状細胞の鼻粘膜下投与による免疫療法に関して1頭頸部扁平上皮癌に対する有効性の科学的証明2本治療法の効果を高めるための細胞傷害性T細胞の活性化を併用した複合免疫療の検討3扁平上皮癌以外の癌種に対する有効性の検討4治療効果に対する抑制性細胞の影響とその改善に向けた検討を行う計画で進めている。本年度も,検討1.標準治療後の進行期頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関して、αGalCerパルスを行わない樹状細胞投与を対照にした2群間ランダム化第II相試験を継続した。検討2.炭素イオン線治療後の頭頸部粘膜悪性黒色腫に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験を継続した。検討3.唾液腺導管癌症例に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の安全性と有効性に関する第I/II相試験を実施する検討4.頭頸部癌患者の免疫抑制細胞について標準治療、細胞免疫療法との関連についてin vitro, in vivoの検討から明らかにする。検討5.αGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関して治療により変動するmicroRNAの解析から効果予測因子を明らかにする。現在1)は19例まで登録が進んだ。2)は4例終了、3)は2例終了した。現在も症例を増やして検討を進めている。頭頸部癌患者の末梢血液中の制御性T細胞、骨髄性抑制細胞の解析を進め、免疫療法との関連を解析している。本研究では先進医療への申請を試験の出口として設定しているが、(1)の標準治療後の進行期頭頸部扁平上皮癌に対するαGalCerパルス樹状細胞を用いたアジュバント療法の有効性に関する2群間ランダム化第II相試験の一部が先進医療とし認可され開始されている。再生医療等の安全性の確保等に関する法律の制度に基づく特定認定再生医療等委員会の設置が遅れ、現在厚生労働省からの最終許可を待っている段階で本年度の登録症例が限られていたが、現在待機中の症例も多く、今後症例数を急ぎ増加させることで、予定症例数の実施は可能と考えられる。その他の試験においても検討奨励を増やしている。頭頸部がん患者の免疫細胞の増加と治療による変動、免疫療法の意義についても興味ある結果が得られ論文投稿を進めた。