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祭祀演劇中の儀礼文化に関する日中比較研究 : 宗教学に基づく文学研究

別に、既に儀礼から脱却して独立の芸能に向かっている中世後期の祭祀事例として、庄内の黒川能を調査した。この古式能が、翁や三番〓などの神霊光臨演出の古い形を伝えていることに注目し、日本芸能史の時代的進化を実感することができた。3)近世祭祀:富裕商人層を基盤に勃興した近世祭祀の事例として、京都の祇園祭りを調査した。ここでは、祭祀組織の単位となっている29の山鉾の地域活動を中心に考察した。中世農村の宮座や近世江戸の神輿組など、男性中心の活動に比べて、女性を交えた贅沢で華やかな祭祀活動に「近世的性格」を実感した。なお、奥三河の田峯田楽のあと、特設舞台で行われた地芝居(歌舞伎)にも、農村における富裕商人の経済力が推進力となっている状況を観察した。以上により、古代、中世、近世にわたる日本祭祀の特徴を、大づかみに把握することができた。日本の祭祀芸能を中国との対比において研究することを目的とし、先に提出した実施計画に基づいて、重要な調査地点を順次に訪問し、フィールドワークを実施した。まず2011年5月、(1)高知県吉良川町の御田祭り、次に同年5月から6月にかけて、(2)岐阜県能郷の猿楽、(3)同高山市の春季祭礼、(4)奈良法隆寺の10年1度の聖霊会(行道行列)、(5)奈良春日大社の「呪師走りの翁」(6)大阪住吉大社の御田植神事などを、連続して調査記録した。また、2012年9月には、(7)奈良市豆比古神社の古式翁舞、(8)京都市宇治田原町の三社宮座神事を,同11月には、(9)愛知県東栄町小林の花祭りを調査した。これにより、日本の古代祭祀、中世祭祀、近世祭祀について、広く考察することができた。具体的に言えば、まず古代祭祀については、(4)法隆寺の聖霊会により、古代に大陸から日本に渡来した伎楽系の仮面の実態を考察し、さらに(5)翁芸の源流とみなされている法呪師による「呪師走りの翁」を考察して、日本芸能の基礎となる部分の理解を深めた。次に中世芸能については、(2)能の原始形態を伝える岐阜県能郷の猿楽、(1)夢幻能の初期形態を示す吉良川の小林の幽霊、(7)翁の中世的発展を示す奈良豆比古神社の3人翁舞、さらに(8)中世宮座の原初形態を示す宇治田原町の神事などを考察できた。さらに近世祭祀としては、岐阜高山市の操り人形の精巧な演出を考察し、近世町衆の祭祀芸能の典型を考察できた。これにより、2009年11月に研究を開始して以来、古代祭祀、中世祭祀、近世祭祀のすべてにわたり、展望を得た。今後は、これを踏まえて、(1)古代祭祀における大陸芸能の影響、(2)中世祭祀における宮座組織と中国の宗族組織との異同比較、(3)近世祭祀における市民社会の成熟度の目中比較などの課題にとりくみたい。また、日中両国語による報告書の刊行を計画している。
弓道の離れをモデルとした筋弛緩制御の脳機構解析

随意運動が行われる直前には、運動準備電位という頭皮上の陰性電位変化(運動準備電位)が生じることが知られている。この運動準備電位は、収縮時のみならず、筋弛緩を行う際にも生じる。本研究では、アーチェリーの動作時および、筋の弛緩が必要とされる弓道動作時の運動準備電位を測定した。被験者(アーチェリー16名、弓道17名)は、射る動作を40回行い、その際に64箇所から脳派を取得し、加算平均により運動準備電位を求めた。その結果、アーチェリーではパフォーマンスの良い被験者ほど運動準備電位の振幅値が大きく準備電位の開始時間が遅くなることが明らかになった。さらに、弓道時では、その振幅値、時間には個人差が見られた。日常生活やスポーツ動作において、筋のリラックス(弛緩)は重要である。先行研究より、筋弛緩は脳の能動的なプロセスによるものであることが知られている。本研究では筋の弛緩が重要な役割を果たす弓道の“離れ"を実験モデルとして実際のスポーツ現場における筋弛緩の脳制御機構を明らかにする。また、筋弛緩をより効率良く体得するための方策を探る。そのために弓道の“離れ"時の筋活動と脳波を解析する。随意運動が行われる直前には、運動準備電位という頭皮上の陰性電位変化が生じることが知られている。この運動準備電位は、収縮時のみならず、筋弛緩を行う際にも生じることが明らかにされている(Rothwell et al., 1998)。そこで本年度は、弓道動作時の運動準備電位を測定した。被験者は弓道の熟練者(経験10年以上の有段者)10名ずつである。上腕、前腕および手の筋群(第一背側骨間筋、総指伸筋、長母子外転筋、浅指屈筋)から筋電図を取得した。脳波の電極装着部は国際式10-20電極配置法に基づき、64箇所から取得する。運動準備電位は、弓に装着する加速度センサーからの信号をもとに、弓が離れる瞬間をトリガーとして加算平均により求めた。加算回数は40回(40試行)とする。その結果、すべての被験者から運動準備電位を観察した。しかし、その振幅、時間には個人差が見られた。また“離れ"後の脳波上の応答には個人間で大きな違いが見られた。これは“離れ"が単に収縮の終了ではなく、個人によってはその後の動作(残身)につながる部分であるためと推測された。計画通り、弓道の熟練者から脳波、筋電図の基礎的なデータを得ることができた。その結果は仮説に反して"離れ"前に運動準備電位が生ずるというもので、あった。これは従来弓道で言われている「無意識な」動作であるとの通説には反するもので興味深い。最終年度は、弓道と類似したスポーツであるアーチェリーをモデルに実験を行った。脳派計(EEG)を用いた様々な先行研究より、自発運動を行う際には、大脳皮質の運動関連領域から運動関連脳電位(以下MRCP)が観測されることが知られているが、実際のスポーツ動作を対象にした研究はこれまでにされていない。本研究は、アーチェリー動作を行う際の筋弛緩や収縮動作に関連する脳活動を明らかにすることを目的とした。16名の被験者(未熟練者)は、アーチェリーを40試行おこない、その際の筋活動は筋電図(EMG)を用い、脳活動はEEGを用いて評価した。得られた筋活動をもとに、EEGを40試行加算平均し、MRCPを求めた。さらに、中心から的を射た点の距離および得点も記録し、アンケートによる内省報告も一試行ごとに行った。その結果、記録の上位群は下位群に比べて大脳皮質の運動関連領域から得られるMRCPの振幅値が大きくなり、さらにより早期にonset timeが観測されることが明らかになった。これは、ある動作が熟練するに従い、MRCPの振幅値が減少するという先行研究と異なる。しかしながら、初めての動作を行う際には、高いパフォーマンスを発揮することの出来る被験者は、各々の決まったタイミングで安定的に動作を行う(ルーティンで行う)可能性が考えられる。本研究結果は、国際誌として投稿を行い、Human movement scienceに受理された。15年度には予想に反して熟練者でも運動準備電位を観察した。そこで、16年度には弓道とよく似た競技であるアーチェリーの選手から同様な運動準備電位が観察されるかを中心に研究をすすめる。スポーツ神経科学本年度は主として測定系を確立するための予備実験を行った。計画は順調に進み、弓道の離れ時の脳波測定は可能であることを確認した。
抗酸化物質と吸収性スペーサーの2方向性腸管防護による新規膵癌放射線治療の開発

周囲の重要臓器のために、根治線量の処方が困難である膵癌等に対する放射線治療法の確立は非常に重要な課題である。我々は独自に開発した新規体内可変型スペーサーを用いて、治療時のみ重要臓器を腹部腫瘍から物理的に遠ざけ、放射線照射を行う治療法の開発を行った。同時に還元型CoQ10の放射線防護効果に着目しマウスを用いた実験を行った。新規スペーサーを大型実験動物体内に埋植し放射線照射を行うことで、腸管へのダメージを低減させ、腫瘍への線量集中性の向上に成功した。また還元型CoQ10を放射線照射前に経口投与することにより、小腸での放射線誘発のアポトーシスを減少させ、マウスの生存率が向上することを確かめた。本研究は放射線・粒子線治療において従来は腸管等との位置関係のために根治線量を処方することが困難であった膵臓がん等の深部がんの放射線治療に対して、(1)独自に開発した吸収性スペーサーを用いて治療時のみ腫瘍と腸管の距離・空間を創造し、(2)さらに経口投与で十二指腸や少量の還元型コエンザイムQ10等の抗酸化物質を投与し、膵臓がんの放射線治療の際の危険臓器(Organ at risk: OAR)である腸管の内部・外部からの線量と影響を低減させるハイブリッド腸管防護法を高精度放射線治療に融合させ、難治がんに対する次世代の新規治療法を提案することを目的としている。申請者のグループと共同研究を行っている名古屋市立大学の津田洋幸教授のグループが作成し、日本クレアにて系統維持している遺伝子組み換えラットを用い、当該ラットの胆管にアデノウイルスを注入し、膵がんが自家発がんするか否かの検討を行った。また、ラットに埋植する吸収性スペーサーにも改良を加えた。随時、ラットにスペーサーを埋植、長期間観察し、生化学検査、血球検査、病理学的検査によってスペーサーの安全性試験を行った。放射線腸管防護剤として使用する還元型CoQ10の評価をマウスを用いて行った。本研究は放射線・粒子線治療において、従来は腸管との位置関係のために根治線量を処方することが困難であった膵臓がん等の深部がんの放射線治療に対して、独自に開発した吸収性スペーサーを用いて治療時のみ腫瘍とリスク臓器との距離・空間を創造し、さらに経口投与で還元型CoQ10等の抗酸化物質を投与し、膵臓がん等の放射線治療の際のリスク臓器である腸管の内部・外部からの線量と影響を低減させるハイブリッド腸管防護法を高精度放射線治療に融合させ、難治がんに対する新規治療法の提案を目的としている。申請者のグループと共同研究を行っている名古屋市立大学の津田教授のグループが作成し、日本クレアにて系統維持している遺伝子組み換えラットを用い、当該ラットの腸管にアデノウイルスを注入し、膵臓がんが自家発癌するか否かの検討を行った。放射線腸管防護剤として使用する還元型CoQ10の評価もマウスを用いて、行った。遺伝子組み換えラットの胆管に注入するアデノウイルスの作成に苦慮している。アデノウイルスを注入した遺伝子組み換えラットでは、膵がん発生が僅かながらも確認されたものもいたが、アデノウイルスの安定供給が難しく、未だ膵がん発生の十分な再現性が確認されていない。スペーサー、還元型CoQ10に関する検討においては、少しの遅れで進行している。平成27年度もアデノウイルスの安定供給を目指し、膵がん発生を確認することを前提とし、スペーサー、還元型CoQ10を併用した放射線治療時の新規腸管防護法の検討を行う予定である。放射線科学アデノウイルスを常時増やし続け、安定的に遺伝子組み換えラットの膵がん発生を確認する予定である。次にスペーサー、還元型CoQ10を用いて、新規腸管防護法の効果の検討を行う予定である。アデノウイルスの増殖が容易でなく、計画より少ない匹数の遺伝子組み換えラットの使用となったため。これに伴い、当該ラット購入費用、当該ラット飼育費用にも差異が生じたため。計画通りの当該ラット匹数を使用する予定である。
食性分析における毛髪中炭素・窒素安定同位体比の指標としての妥当性の検討

オセアニア地域で狩猟採集・焼畑農耕を生業とする人々(パプアニュ-ギニア、ギデラ族)の毛髪および彼らが食物として摂取している動植物の炭素・窒素安定同位体比から食性分析を行い、その結果とギデラ族について実際に行われた食物摂取調査結果とを比較した。摂取調査は4つの村で行われたが、昨年度までは予備的に1村についてのみ比較を行った。本年度は残りの3村も加えるとともに、より詳細な比較検討を行った。具体的には、食物摂取調査の結果から各食物アイテムの摂取重量、栄養素分析の結果から各アイテムのタンパク質含量、本研究の結果から各アイテムの炭素・窒素安定同位体比(デルタ値)、の三つのデ-タを用い、ギデラ族の成人男子が1人1日当りに摂取するタンパク質全体のデルタ値を算出した。この値から彼らの毛髪デルタ値を推定した。この推定値と実測値とがどの程度一致するかを検討した。その結果、両値の差は村により、炭素でー2.5+0.3、窒素でー2.6ー0.7パ-ミル(推定値ー実測値)であることが判明した。同位体を用いた食性分析の妥当性を検討する立場からこの差を評価する場合、(1)食物摂取調査の結果が、ギデラの人々の長期にわたる食性を代表していること、(2)食物・毛髪のデルタ値の実測値が、それぞれの代表値であること、(3)食物ー毛髪の間の同位体分別係数が報告値と同じであること、の3つを前提とすると、今回観察された推定値と実測値の差は必ずしも小さくない。例えば窒素のデルタ値の差がー2.6パ-ミルであった内陸の村でこの差を埋めるためには、草食動物、芋類といった、調査で把握されたものだけでなく、この村では通常とることができず、したがって調査でも把握されていない魚を、総タンパク質摂取量の30%分もとっているとしなければならない。むしろ上に挙げた前提(1)(3)について検討していかねばならない。
EXAFS.XANES法による金属酵素不安定中間体の局所構造解析

高エネルギー研放射光施設のX線スペクトル測定装置を利用して,ヘム鉄を活性中心に持つ金属酵素,西洋ワサビペルオキシダーゼの不安定反応中間体(ヘム鉄高酸化状態),並びに酸素担体ミオグロビンの各種誘導体にEXAFS/XANES法を適用し局所構造解析を行なった.得られた研究結果を,具体的に箇条書にして以下に示す.1.ペルオキシダーゼの不安定中間体(複合体IIおよびIII)を捕獲するため,物理的方法として急速混合凍結法を,化学的方法として異種へム置換法を採用した.前者では不安定中間体の純度を80%以上にする事は不可能であったが,後者により95%以上の純度とする事ができた.なお用いた異種ヘムはジアセチルドイテロ型であった.2.ペルオキシダーゼ複合体II(Fe^<++>=O),複合体III(Fe^<2+>O_2)および比較試料としてベンゾヒドロキサム酸(BHA)複合体のX線吸収スペクトルを精密に測定した.特にXANES領域に観測される小さな1s→3d禁制遷移ピークは, BHA複合体→複合体III→複合体IIの順に増大し,ヘム鉄が感じる配位子場の対称性の低下と相関していた.3.上記3つのペルオキシダーゼ複合体に, CO型, CN型および還元型を加え,ヘム鉄有効価数のindicatorとされる^rK_-吸収端の位置」を比較した.複合体II, IIともに酸化型低スピンの位置に近い事から,(1)従来ヘム鉄型式価数が4価とされていた複合体IIは3価である事,(2)複合体IIIは予測通りFe^<3+>O^-_2に近い事が結論できた.4.高分子-金属置換クロロフィル系の設計・創出を目指して,錯体部ペンダント分子になり得る各種金属置換クロロフィル類を調製し,高速液クロによる分離・精製・定量法を確立し,鉄クロロフィルについてはメスバウァ分光法により構造と電子状態を調べた.高エネルギー研放射光施設のX線スペクトル測定装置を利用して,ヘム鉄を活性中心に持つ金属酵素,西洋ワサビペルオキシダーゼの不安定反応中間体(ヘム鉄高酸化状態),並びに酸素担体ミオグロビンの各種誘導体にEXAFS/XANES法を適用し局所構造解析を行なった.得られた研究結果を,具体的に箇条書にして以下に示す.1.ペルオキシダーゼの不安定中間体(複合体IIおよびIII)を捕獲するため,物理的方法として急速混合凍結法を,化学的方法として異種へム置換法を採用した.前者では不安定中間体の純度を80%以上にする事は不可能であったが,後者により95%以上の純度とする事ができた.なお用いた異種ヘムはジアセチルドイテロ型であった.2.ペルオキシダーゼ複合体II(Fe^<++>=O),複合体III(Fe^<2+>O_2)および比較試料としてベンゾヒドロキサム酸(BHA)複合体のX線吸収スペクトルを精密に測定した.特にXANES領域に観測される小さな1s→3d禁制遷移ピークは, BHA複合体→複合体III→複合体IIの順に増大し,ヘム鉄が感じる配位子場の対称性の低下と相関していた.3.上記3つのペルオキシダーゼ複合体に, CO型, CN型および還元型を加え,ヘム鉄有効価数のindicatorとされる^rK_-吸収端の位置」を比較した.複合体II, IIともに酸化型低スピンの位置に近い事から,(1)従来ヘム鉄型式価数が4価とされていた複合体IIは3価である事,(2)複合体IIIは予測通りFe^<3+>O^-_2に近い事が結論できた.4.高分子-金属置換クロロフィル系の設計・創出を目指して,錯体部ペンダント分子になり得る各種金属置換クロロフィル類を調製し,高速液クロによる分離・精製・定量法を確立し,鉄クロロフィルについてはメスバウァ分光法により構造と電子状態を調べた.
新たな農資源としての醸造後の酵母資源の利用とその生理活性発現機構の解明

地球上の埋蔵エネルギーには限りがあり、未利用バイオマス資源の有効活用は人類永続の一助となる。本資源の有効活用の観点から、これらを原料とした多く農業資材が市販され、利用されている。しかし、学術的な裏付けが乏しく、その使用が一部に限られている。大量に産出される未利用バイオマスの一事例として、ビール、日本酒、ブドウ酒、焼酎などの醸造過程の副産物である澱(おり)があげられる。本課題では酒醸造後の酵母澱に焦点を当て資源循環型の社会構築に向けた研究事例のモデルケースを構築する学術的基礎研究を行う。
生理活性を示す有機ビスマス化合物の合成とHPLCによる構造活性相関に関する研究

1.抗菌活性有機ビスマス化合物の構造活性相関に関する研究ビスマス化合物と相互作用の大きいHPLC固定相の探索抗菌活性の高いアザビスモシン型化合物並びにビスムトニウム化合物について、その最小生育阻害濃度(MIC値)と、それぞれの化合物の構造パラメーターの相関関係について検討した。PM3レベルの経験的分子軌道法による計算より、30種類のビスマス化合物について最安定型構造を計算した。それぞれの分子体積、分子の幅や長さ、分子量、HOMO-LUMO軌道のエネルギーレベル、分子内電荷を計算したが、これらの値と抗菌性のMIC値との間には明らかな相互作用は認められなかった。結晶構造既知のビスマス化合物について計算しても、計算による構造が現実のそれとかけ離れていることも多く、現今の設備でビスマス化合物の構造因子を計算によって見積もるのはかなり困難であることがわかった。そこでHPLC的手法を用いてビスマス化合物の疎水性因子(logP)を求め、これとMIC値の間の相関関係を見積もることにした。しかし、一般的なC18型固定相では、ビスマス化合物の保持係数が小さく、精密な議論をするのに不適当であることがわかった。一方臭素を多数含むPBB型固定相を用いたところ、ビスマス化合物の保持係数が大きくなり、重元素同士の分散相互作用がこの目的に利用できる可能性が示唆された。現在、このカラムを用いた各ビスマス化合物のlogP値や保持因子logkの算出を検討中である。2.抗菌活性有機ビスマス化合物の繊維への結合繊維や樹脂中のカルボン酸部位にビスマス化合物を反応させることにより、それらの素材に抗菌性を付与することが可能になったので、別のビスマス部位導入方法を検討した。アザビスモシンの構造をとりつつ、重合可能なアリル基を持つ化合物群や、メタクリル酸、アクリル酸のユニットを持つ化合物の合成に成功した。これらの抗菌性については現在試験中である。1.抗菌活性有機ビスマス化合物の構造活性相関に関する研究(l)計算機化学によるアプローチ特に抗菌活性が高いと判っているアザビスモシン系化合物、ビスムトニウム塩について、それぞれ経験的分子軌道法による計算をHyperChemのPM3レベルについて行い、最安定型構造を算出した。得られた分子体積、分子の幅、長さなどの因子、分子量、HOMO-LUMO軌道のエネルギーレベル、分子内電荷などについて、最小生育阻害濃度(MlC値)、log(MlC)値との相関関係を検討したが、明確な相関関係は認められなかった。この原因としては、現在汎用されている計算ソフトではビスマスの軌道計算の近似法に問題があるためと考えられる。疎水性因子(logP値)の計算についても同様で、ビスマス化合物について計算機化学からアプローチすることは、現段階に於いては適当でないことがわかった。(2)HPLCによるlogP値の決定疎水性因子(logP値)の算出法として、汎用されているHPLCを用いる方法を適用した。C18型固定相に対して、様々な比率の水系移動相を用いて各化合物の保持係数を測定した。通常の逆相型カラムを用いた場合、ビスマス化合物の保持係数は小さく、適当な値の範囲にないことがわかった。精密な議論を行うため、シラノール基の少ない特殊なカラムの使用を計画している。2.抗菌活性有機ビスマス化合物の応用への試みアザビスモシン誘導体について、ポリメタクリレート型樹脂に導入する技術の開発を行った。樹脂中のカルボン酸に対して、12-アリール型アザビスモシンを作用させるとほぼ100%の導入率が達成され、10ppm200ppmの範囲の比較的高いMIC値を示した。このことについて、「抗菌・抗カビ性を有する有機重合体」の名目で平成11年5月に公開特許化された。

アザビスモシンの構造をとりつつ、重合可能なアリル基を持つ化合物群や、メタクリル酸、アクリル酸のユニットを持つ化合物の合成に成功した。これらの抗菌性については現在試験中である。
ＯＰＥＲＡ検出器による宇宙線イベントの解析

OPERA実験は、史上最大の原子核乾板検出器ECCを用いることで加速器でのニュートリノ振動(νμ→ντ)の直接検出を目的とした実験であり、これまでに、極めてバックグランドの少ない5例のντ反応を検出し、5.1σの有意性をもってνμ→ντ振動の証拠をつかんだ。また、振動パラメータであるΔm232については直接検出における初めてのデータを示し、これまでの間接観測におけるパラメータと無矛盾であることが分かった。これらの結果は、スーパーカミオカンデの大気ニュートリノ観測から始まったニュートリノ振動の確実的な証拠として貢献した。また現在、νμ→νe振動の直接検出や、νμ→ντ振動において唯一見つかっていないτ→e崩壊モードの探索のための解析を行っている。これまでに、ECCのビーム下流側に設置されているCSと呼ばれる検出器での電磁シャワー情報をトリガーにしたνe反応解析を行ってきた。OPERA実験はνμ→νe振動解析のために設計されておらず、元々のニュートリノビームに含まれているνeが支配的であるが、低エネルギーの方で振動後のνeや振動後のντ由来のτ→eの信号が増えている。このCS電磁シャワートリガー解析は、ビーム下流側のECCでνe反応が起こればCS上で電磁シャワーが観測される確率が高いが、ビーム上流側で起こればほぼECC内で電磁シャワーが収束するためトリガーにかからないことがあり、重要な低エネルギーのνe反応解析において特に問題となっていた。現在は、2014年から投入された新しい原子核乾板読取装置HTSのパラメータチューニングが確立してきており、ECC内部のフルボリューム解析が行えるようになってきたため、低エネルギー領域のνe反応の統計を倍増させることができると期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。OPERA実験は、史上最大の原子核乾板検出器を用いることで加速器でのニュートリノ振動(νμ→ντ)の直接検出を目的とした実験である。2015年には5例目のντ反応を報告し、これら5例の反応が極めてバックグランドの少ないことから5.1σの有意性をもってνμ→ντ振動の証拠をつかんだ。振動パラメータであるΔm2(32)については直接検出におけるデータを初めて示し、これまでの他実験の間接観測におけるパラメータと無矛盾であることが分かった。また、OPERA検出器に6年間蓄積された宇宙線イベントの解析については、膨大なイベントが記録されている電子検出器の情報から大気ニュートリノライクなイベントのトリガー条件を決定し、その詳細解析のための原子核乾板検出器の取り出しを行ってきた。同時に、これまでにない大規模な原子核乾板の解析が必要になるが、そのための準備として、2014年から投入された新しい原子核乾板読取装置HTSのパラメータチューニング等を行ってきた。HTSはその特徴的な巨大な対物レンズによって従来のSUTSと比べ圧倒的な読取速度を持つ他、宇宙線解析にとって重要となる角度アクセプタンスの向上においても優位である。ただし、その反面、レンズの視野が大きくなったことで被写界深度も大きくなり、SUTS用に調整されたOPERA乾板の厚みの場合は飛跡読取効率が悪化することが分かった。このことから、乾板を水とグリセリンによって1.3倍の厚さまで膨潤させることで対処を行った。その結果、SUTSと同等の飛跡検出効率と確かな角度アクセプタンスの向上が得られた。大規模な原子核乾板解析が必要になるOPERA検出器内の宇宙線イベント解析には、圧倒的な読み取り速度を持つ新しい読取装置HTSの運用が必須である。しかし、HTSは対物レンズの被写界深度が大きくならざるを得なかったことから、従来機のSUTSに比べて飛跡読取効率が大きく悪化してしまった。この問題の対処として、現像後の原子核乾板を水とグリセリンで膨潤させることによってSUTSと同程度の読み取り条件を実現し、実際に飛跡読取効率も同程度まで向上させることができた。これによりこれまでと同程度の質で、大規模かつ角度アクセプタンスを向上させた解析が可能となった。現在ではまだ小規模な膨潤処理能力しかなく、効率よくこの作業を行っていく必要がある。また、今後も膨大なノイズとの闘いになるため、読み取られたデータからいかに飛跡だけを選びだすかが課題となっている。

OPERA実験はνμ→νe振動解析のために設計されておらず、元々のニュートリノビームに含まれているνeが支配的であるが、低エネルギーの方で振動後のνeや振動後のντ由来のτ→eの信号が増えている。このCS電磁シャワートリガー解析は、ビーム下流側のECCでνe反応が起こればCS上で電磁シャワーが観測される確率が高いが、ビーム上流側で起こればほぼECC内で電磁シャワーが収束するためトリガーにかからないことがあり、重要な低エネルギーのνe反応解析において特に問題となっていた。現在は、2014年から投入された新しい原子核乾板読取装置HTSのパラメータチューニングが確立してきており、ECC内部のフルボリューム解析が行えるようになってきたため、低エネルギー領域のνe反応の統計を倍増させることができると期待される。OPERA実験はνμ→ντ振動を5.1σの有意性で検出したことで本来の目的を達成したが、今後は統計を上げることでΔm2(32)の精度向上や宇宙線の解析などを追加で行っていく予定である。どちらの解析においても、これまで未探査だった膨大な領域の解析のためにHTSの導入が必須となっている。HTSを実用していくには、すでに述べたように2つの大きな課題がある。一つはSUTSの解析用にオプティマイズされた原子核乾板をHTSで飛跡読取効率を落とさず解析できるようにするための膨潤の工程であり、現状では原子核乾板1枚当たり30分程度かかってしまっている。この工程の短縮および乾板ごとの厚みの一様性の確認が必要である。もう一つは原子核乾板解析で共通の課題であるノイズの除去である。読取装置で認識される飛跡候補のほとんどはコンプトン電子などのノイズであり、解析範囲を広げることはそのままノイズ量の増加につながる。私は研究室所属当初からこの課題に取り組んでおり、これまでに機械学習による多変量解析の可能性を見出し、原子核乾板解析において初めて試験的に導入することで大幅にノイズ量を削減してきた。この方法は、情報量が多いことが特徴的な原子核乾板において非常に有効であり、今後はオーバースペックになりつつある読み取り速度を少し犠牲にし、情報量を増やしてノイズ削減を行っていく予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
スケッチによる複雑流体のデザイン支援

本課題では,複雑流体の影響に焦点を当てたデザイン支援のユーザインタフェースの研究開発を目標とした.既存のシミュレーション手法では,流体計算に計算負荷が重い,意図的な制御は困難であることが背景として挙げられる.解決方策として,事前計算と深層学習等のデータ駆動型手法を用いて実時間のシミュレーションと制御が可能とした.具体的な研究開発の内容としては,以下の2点に分けて説明する.1.グライダーのデザインに複雑流体を考慮し,まわりの流れからの空力影響が提案した事前計算行列を用いて飛行シミュレーションに応用した.本研究成果がACM Transactions on Graphics国際論文誌に採択し,コンピュータグラフィックス分野国際会議ACM SIGGRAPH 2018や国内会議Visual Computing 2018等の招待講演を行い,並びにセミナーと合わせて計6件を実施した.その他,受賞1件.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,コンピュータグラフィックスとヒューマンインタフェース分野にて複雑流体に関わるデザイン支援技術を目指し,空気力学を含む流体ダイナミックスの表現と制御のユーザーインタフェースの研究開発するものである.具体的には,(1)複雑流体の影響下の飛行デザイン支援技術の開発;(2)ユーザの手書きスケッチによる流体のベクトル場をコントロールする技術;および,(3)一般ユーザ向けて日常生活の活動支援のためのユーザインタフェースの研究開発を行う.従来法で制御困難である複雑流体のシミュレーションは,提案したデータ駆動型手法によるインタラクティブシステムの構築が可能になる.研究成果は公開する予定であり,デザイン支援研究教育にめぐる幅広い分野での利活用が期待できる.29年度前半は,前年度(28年度)に開発を行った複雑流体影響下の機能的デザイン手法のブラッシュアップを行った.この手法は,ユーザの対話的な飛行機の形状設計を支援するように,一般化したパネル法に基づくアセンブリのデザインインタフェースの研究開発を実施した.本手法の技術的な特徴は,各アセンブリモデルの係数行列を前計算で処理し,ランタイムの計算量を大きく軽減する効果があった.本研究成果は,コンピュータグラフィックス分野のトップ国際論文誌ACM Transactions on Graphics (TOG)に採録し掲載された.29年度後半は,スケッチベースの複雑流体デザイン手法に取り掛かる準備段階として対話型デザインインタフェースのプロトタイプ研究開発を行った.具体的には,境界要素法に基づく流体シミュレーターを開発し,シミュレーション結果から流線データの学習し,流線の特徴線を抽出した.流体ベクトル場のヘルムホルツ分野を利用し,流体要素の抽出を可能にした.最後に,これらの技術を用いてProcessingでデザインインタフェースを開発した.29年度は,複雑流体に関わるデザイン支援技術の研究開発を行った.流体要素が乱流パネルとして計算される技術を提案し,研究成果が得られて掲載された.スケッチによる複雑流体のデザイン支援がプロトタイプ開発を行ったため,流体要素のデータ学習およびデザインインタフェースの改善が期待できる.本課題では,複雑流体の影響に焦点を当てたデザイン支援のユーザインタフェースの研究開発を目標とした.既存のシミュレーション手法では,流体計算に計算負荷が重い,意図的な制御は困難であることが背景として挙げられる.解決方策として,事前計算と深層学習等のデータ駆動型手法を用いて実時間のシミュレーションと制御が可能とした.具体的な研究開発の内容としては,以下の2点に分けて説明する.1.グライダーのデザインに複雑流体を考慮し,まわりの流れからの空力影響が提案した事前計算行列を用いて飛行シミュレーションに応用した.本研究成果がACM Transactions on Graphics国際論文誌に採択し,コンピュータグラフィックス分野国際会議ACM SIGGRAPH 2018や国内会議Visual Computing 2018等の招待講演を行い,並びにセミナーと合わせて計6件を実施した.その他,受賞1件.本年度は,以下の2つのステップを分けて研究開発を行うである.(1)クラウドソーシングによるユーザスケッチを求めることで,流線のスケッチデータベースを構築する.さらに,対話型デザインインタフェースの改善を実施する.ユーザのスケッチ結果をリアルタイムにベクトル場を分解し,その流体要素のパラメータを推定することで,リアルな物理ベース流体シミュレーション結果が得られる.(2)本研究成果を用いて応用・拡張研究として,羽ばたく飛行機のデザインに関わる複雑流体のデザインを目指して,デザインインタフェースを通して3Dモデルからのデジタルファブリケーション技術を期待できる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
平安・鎌倉期の大嘗祭芸能と宮廷の御神楽の基礎的研究

平安期から鎌倉期にかけて行われた大嘗祭および宮廷の御神楽について、基礎的な研究を行った。具体的には、大嘗会和歌における「かみあそびのうた」や「神楽歌」の性格を明らかにするとともに、それらの和歌がどのように曲を付されて、儀礼の場においてどのように奏されたのかについても検討した。さらに、宮廷の御神楽の基礎的研究を進展させただけでなく、単著『宮廷の御神楽ー王朝びとの芸能ー』(新典社新書、2016年)の刊行によって、これまでの研究成果を一般向けにわかりやすく発信した。平成27年度は、研究計画に従って研究を進めると同時に、雑誌論文および口頭発表の両方に渡って研究成果を公表することができた。以下、当該年度発表の雑誌論文に基づきつつ、研究実績の概要をまとめる。最初に「音楽説話の多氏ー御神楽の拍子の家の形成をめぐってー」(説話文学会『説話文學研究』50号、平成27年10月)では、院政期以降、御神楽の拍子の家として活動した多氏について、文献史料に基づいて、その活動の実態を明らかにした。この研究により、多氏は、11世紀後半に出た多節資より、神楽歌の拍子の家としての地位を固めたことが判明した。また院政期から中世にかけて宮廷儀礼に関わった楽家の成立過程の一端も解明することができた。次に「大嘗会和歌の神楽歌と清暑堂御神楽の変容」(慶應義塾大学藝文学会『藝文研究』第109号第1分冊、平成27年12月)では、大嘗会和歌の中でも、特に実際の機能が不明であった神楽歌について検討した。大嘗会風俗歌十首は、辰・巳日の儀に奏楽される八首が、楽を新作する楽所に下されたのに対して、稲舂歌・神楽歌は楽が新作されなかったとみられることが明らかになった。3つ目に「院政期の大嘗会と楽所ー風俗歌舞の制作と奏楽をめぐってー」(日本歌謡学会『日本歌謡研究』55号、平成27年12月)では、院政期の大嘗会の芸能の具体的な姿を確認するとともに、同時期の芸能環境についても整理した。特に天仁元年の大嘗会に注目し、大嘗会の楽所では楽行事を中心としつつ、悠紀方・主基方の風俗歌舞の教習が行われ当日奏されたことを明らかにした。本研究課題に基づいた学会における口頭発表、および論文執筆を行っており、すでに一部は学会誌にも発表されている。また本研究課題の成果に基づいた一般書の出版計画も順調に進行している。本年度の主な業績として、単著の新典社新書68『宮廷の御神楽ー王朝びとの芸能ー』(新典社、平成28年)をあげることができる。本研究課題でもある宮廷の御神楽については、研究者による論集があるものの、一般書がなかった分野の1つである。同書は、宮廷の御神楽の入門書として執筆されたが、日本芸能史・日本音楽史の入門書としても読むことのできる内容となっている。本研究課題の成果は、広く一般書として刊行される計画であったが、同書の刊行によりその目的を達することができた。今後は、一般の読者だけではなく、大学の講義や一般向けの講座のテキストとして利用される見通しである。さらに、現在一般向けの共著として『古典文学の常識を疑う』(勉誠出版、平成29年5月刊行予定)が進められており、その1項目として「中世歌謡は信仰とどのように結びついていたか」を執筆した。こちらも本研究課題に密接に関係するテーマであり、研究成果を学界だけでなく、広く一般の読者に向けて問う内容となっている。また「上代文学会研究叢書」の1冊として、藤原茂樹編『上代文学と芸能(仮題)』(笠間書院、平成29年刊行予定)が企画されており、拙稿「神楽に先行する芸能」も執収録される(現在印刷中)。この論考では『貞観儀式』における園韓神祭の「神楽」の記述に注目し、「神楽」が下級の奉仕者の饗宴であった事実を確認した。さらに、その後、競馬負方献物の「神楽」や、賀茂臨時祭の還立の御神楽に展開していく経過も整理している。以上のように、当該年度は一般書の執筆、刊行のほか、論考の執筆を進めるなど、研究課題に充分な成果をあげられたものと考えている。本研究課題に関する論考の執筆を進めると同時に、一般書の刊行も達成するなど、当初の計画以上に進展していると考えられる。本年度の主な研究実績としては、まず「持明院統の院と新宮御神楽」(新潟大学人文学部『人文科学研究』第141輯、平成29年11月)および「後醍醐天皇と内侍所御神楽」(日本歌謡学会『日本歌謡研究』第57号、平成29年12月)をあげることができる。本研究課題の宮廷の御神楽をめぐっては、研究代表者を含めて、これまで平安期を主たる研究対象としてきたが、今回の2つの論考では鎌倉後期から南北朝期という時期を扱っている。今年度は本研究課題の最終年度であったが、これまでの成果を踏まえつつ、さらに対象とする時代を広げることができた。今後は、南北朝期から室町期における内侍所御神楽も研究対象に収めつつ、新たな視点で研究を進展させる予定である。さらに、一般向けの共著として『古典文学の常識を疑う』(勉誠出版、平成29年5月)が出版され、その1項目として執筆した「中世歌謡は信仰とどのように結びついていたか」も発表された。

内容は一般向けだが、本研究課題に密接に関係するテーマであり、国文学分野だけでなく、他分野の研究者も読者に想定した内容となっている。また「第3回上代文学会夏季セミナー(平成29年8月23日、早稲田大学)では「上代の芸能と楽書」と題した報告を行っている。中世の代表的な楽書である『教訓抄』から伎楽」の項目を取り上げ、これまで『日本思想大系』などの活字本に拠って研究が進められてきたために、写本に含まれる多くの情報が見落とされた事実を明らかにした。その上で、宮内庁書陵部図書寮蔵本の「伎楽」の項目を丁寧に読み解き、従来の研究にはない知見をいくつも提示することができた。なお本報告は、上代文学会夏季セミナーブックレット『芸能と歌謡ー上代の芸能研究の方法と方向』(笠間書院、平成30年度刊行予定)にて「上代の芸能研究における楽書ー宮内庁書陵部蔵『教訓抄』の伎楽」として公刊される予定である。平安期から鎌倉期にかけて行われた大嘗祭および宮廷の御神楽について、基礎的な研究を行った。具体的には、大嘗会和歌における「かみあそびのうた」や「神楽歌」の性格を明らかにするとともに、それらの和歌がどのように曲を付されて、儀礼の場においてどのように奏されたのかについても検討した。さらに、宮廷の御神楽の基礎的研究を進展させただけでなく、単著『宮廷の御神楽ー王朝びとの芸能ー』(新典社新書、2016年)の刊行によって、これまでの研究成果を一般向けにわかりやすく発信した。次年度以降は、大嘗祭の芸能の実態を具体的に明らかにする作業を進める。すでに進められている清暑堂御神楽に加えて、ほかの芸能の目的と内容を文献史料に基づきつつ解明する。本研究の対象とする時代は、平安期から中世期にかけてである。今後は中世を中心に有職故実書や公家の日記の調査を進め、御神楽の実態の解明を行う計画である。日本文学本研究課題の研究成果として、平成28年度中に一般書の出版を進めている。出版社が東京にある関係から、研究上の打ち合わせにかかる費用も平成28年度にわたって確保する必要が生じたため。『大日本史料第6編13』の購入費用の一部として支出することになったため。本研究課題に基づく一般書の出版に必要な研究上の打ち合わせにかかる旅費として執行する計画である。『大日本史料第6編13』の購入費用の一部に支出する。
肝疾患におけるサイトカインおよびそのシグナル伝達系に関する遺伝子解析研究

C型慢性肝炎IFN治療に関連するヒト遺伝子とSNP解析【目的】C型肝炎IFN治療効果を規定する因子としてウイルス因子は重要だが宿主因子に関しては断片的な解析がおこなわれているに過ぎない。今回、我々はIFN治療に関連する遺伝子マップからSNPsを網羅的に探索し、IFN治療効果に関連するSNPs、ハプロタイプを新たに見出すことを試みた。【成績】単点解析ではIRF2(111,P<0.01)、MxA(200,P<0.01)、IFNARI(369,P<0.04)が有意であった。多点解析として各染色体における全ての解析SNP間の連鎖不平衡係数(D',r2乗)の算出、連鎖不平衡解析ブロック内で推定されるハプロタイプの頻度分布比較解析ではIRF2(111-T/115-G)をもつハプロタイプTGがnonSVRで有意であった(P<0.021:OR:1.93)。【結論】IFN治療効果に関係する候補遺伝子として、IRF2、MxA、IFNAR1などが新たに抽出された。その中でもIRF2はハプロタイプの頻度分布比較解析でも有意な因子であったことから、IRF2の機能とIFN治療効果との関連を今後検討する必要がある。【成績】単点解析ではIRF2(111,P<0.01), MxA(200,P<0.01)、IFNARI(369,P<0.04)が有意であった。【結論】IFN治療効果に関係する候補遺伝子として、IRF2,MxA、IFNAR1などが新たに抽出された。
ミトコンドリアDNA体細胞変異による抗癌剤耐性獲得の機構解明と個別化医療への応用

実験に用いられる培養細胞のほとんどは癌化しており、mtDNAに変異がある可能性が高い。そこで正常mtDNAを導入したサイブリド細胞を作製した。この細胞をシスプラチンに長期曝露することにより耐性株を分離し、mtDNA塩基配列を解析した。その結果、得られた耐性株にはmtDNAに変異が認められた。耐性株を脱核しmtDNAを持たないrho-zero細胞と再び融合しサイブリドを作製したところ、やはりこのサイブリドは抗癌剤耐性を示した。したがって、このmtDNA変異が抗癌剤耐性の直接の原因であることが判明した。この細胞を解析することで、ミトコンドリアDNA抗癌剤耐性のメカニズムを明らかにする予定である。また、一方でヒト大腸癌由来株化培養細胞のmtDNA塩基配列を解析した。幾つかの新規変異を含む多くのmtDNA変異を見出した。この中にはミトコンドリア呼吸鎖タンパク質の非常に保存度の高いアミノ酸残基を置換する変異も存在し、この変異が抗癌剤耐性においても重要な役割を果たしていると考えられた。
水界と森界の変容と創造に関する比較環境人類学的研究

森林や河川に対して、地元の人々が対処してきた保全と改変の制度と思想、その変容過程を明らかにすることによって、開発と保護という二分法的態度に回収されない独自の環境改変の論理の萌芽を当事者の生活世界にみる.単純な近代化・グローバル化批判でもなく、「伝統的」システムの賛美でもない、新たな知の実践の創造過程に焦点をあて、現代世界の環境認識の理論に新たな視点を提供するとともに、環境政策に対する人類学的研究の貢献の可能性を示した.森林や河川に対して、地元の人々が対処してきた保全と改変の制度と思想、その変容過程を明らかにすることによって、開発と保護という二分法的態度に回収されない独自の環境改変の論理の萌芽を当事者の生活世界にみる.単純な近代化・グローバル化批判でもなく、「伝統的」システムの賛美でもない、新たな知の実践の創造過程に焦点をあて、現代世界の環境認識の理論に新たな視点を提供するとともに、環境政策に対する人類学的研究の貢献の可能性を示した.本研究は、これまで静態的にとらえられてきたローカルな知識や実践が、いかに近代化の過程で変容し、再創造されてきたかという視点に立脚して、さまざまな地域の経験を整理し、そこから新たな環境思想と実践の可能性を探ることを目的としている。この目的のために、代表者および分担者はそれぞれのフィールドにおいて、固有の歴史、社会、文化的要素が、外部の強力な力と折衝、交渉、妥協、接合しつつ、ローカルな知識や実践を創発的に更新しつづける様相をあきらかにする。嘉田が分担者を辞退したため、開発に関わる海外援助組織と地元の人々のかかわりについて、フィリピン、韓国において調査してきた川田、伊地知を新たに加えて体勢を強化した。平成19年度は、下記のようにフィールドワークを実施するとともに共同の研究会を開催した。1)松田:西ケニア・マラゴリ地方の山村において、森の民と政府・NGOとの葛藤について調査。三重県熊野地方の山村においても、高齢化で管理不全となった森林保全のための実践について調査。2)鳥越:中国・北京、上海などにおいて都市住民の環境管理における規範と実態の聞き取り調査、資料収集。3)古川:カトマンズおよびその周辺市域における水環境調査。愛知県矢作川流域における環境利用の変遷を政策とのかかわりを、環境漁協宣言をした矢作川漁協の経験を中心にして事例調査。4)川田:滋賀県琵琶湖周辺をフィールドにして、観光と環境という視点で地域おこしの問題点の調査。5)伊地知:伊勢志摩地方に、済州島から出稼ぎにくる韓国人海女を対象にして、漁法や資源管理についての調査。6)中村:カトマンズの住民および高齢者施設において高齢者ケアの実態を調査し日本のケアの実態との比較研究。本年度は日本にやや重点を移して調査をすすめた。松田は昨年同様、西ケニア・マラゴリ地方を中心に参加型森林開発における森の民と政府・NGOとの葛藤について調査を継続した。また三重県熊野地方の山村においても、同様に高齢化で管理不全となった森林保全のための実践について調査を行った。鳥越は、中国および日本で水環境管理と住民組織の関係に焦点をあてて調査を継続した。中国では昨年の調査を継続して都市住民の環境管理における規範と実態の聞き取り、資料収集をおこなった。また日本においては霞ケ浦を対象にして同様の調査を実施した。古川は、カトマンズおよびパタン周辺市域における伝統的用排水システム施設についての聞き取りと、水環境調査を継続した。日本においては、愛知県矢作川流域、熊野川流域における環境利用の変遷を政策とのかかわりの調査を継続しておこなった。川田は、愛知県矢作川流域と滋賀県長浜市琵琶湖岸の周辺において、地域の人々の祖霊観と廃棄物との関係に着目して、聞き取り調査をおこなった。観光と環境という視点で地域おこしの問題点を継続調査した。伊地知は、昨年同様、韓国・済州島において大規模開発によって破壊されつつある森林部に注目し、山村共同体の反応についての集落調査を実施した。また日本においても同様に、伊勢志摩地方に、済州島から出稼ぎにくる韓国人海女を対象にして、漁法や資源管理についての比較研究を行った。中村は、カトマンズ周辺および三重県熊野地方の山村小集落を対象にして、高齢生活者の日常生活実践と環境保全の関わりに焦点をあてながらインテンシィブな聞き取り調査を継続した。2年間の調査研究からすでにいくつかの論文や書籍が出ているが、それらを総合し新たな知見を得るために、可能な限り数人が同じ調査地で調査を実施するとともに、全員もしくは関係者での研究会をしばしば実施した。最終年度は、各研究者が国内外の短期間の補充調査を行い理論仮説(陸海、水界、森界を問わず、コミュニティ保全と環境保全とは相即している)を検証しつつ、その問題点を解決しながら最終的な理論構築をはかった。民俗学や社会学、社会福祉学、地理学、生態学など人類学以外の分野からの環境研究者との交流を積極的に押し進め、彼らとの間で本研究が提案する理論の問題点をさらに検討し、最終成果を取りまとめた。さらに本研究が重視した、こうした研究成果を地元に実践的に還元する回路として地元共同体と意見交流の場を設定し、これまでの調査で得た知見と地域改善のための提言を準備をした。具体的には、【松田】は、マラゴリ・フォレスト周辺の村落における現地調査を行い、現地のチーフ、アシスタントチーフおよび政府の森林管理官と共同で環境フォーラムを組織し、住民自身の批判と意見を聞いた。同様の試みを、熊野市役所の協力をえて現地で開催した。

【鳥越】は、中国および日本で水環境管理と住民組織の関係に焦点をあてて調査を続けた。【古川】はカトマンズおよびその周辺市域における水環境調査を継続。日本においては、愛知県矢作川流域、熊野川流域における環境利用の変遷を政策とのかかわりについて補足調査をおこなった。【川田】は、フィリピン・マニラ都市圏の祖霊観と廃棄物との関係についての補充調査をおこなった。【伊地知】は、昨年に引き続いて、韓国・済州島において大規模開発によって破壊されつつある森林部に注目し、山村共同体の反応について補充調査を実施した。【中村】はカトマンズ周辺および三重県熊野地方の山村小集落を対象にして、社会福祉と環境保全の関わりについてあらたな仮説構築に向けて補充調査を実施した。
ナメクジ長期記憶関連遺伝子群のカタログ化

本年度においては、ナメクジの嗅覚忌避学習に重要であるとされる前脳葉機能解析、および遺伝子機能解析のためのRNAi法の確立に成功したので、以下に報告する。1.ナメクジ中枢神経系において、前脳葉は嗅覚学習に重要であるとされてきたが、技術的な困難から、これまでに決定的な証拠は得られていなかった。研究代表者らは、麻酔下のナメクジの前脳葉を両側性に破壊し、回復させたナメクジを用いて学習実験を行うことに成功した。まず前脳葉破壊後、7日目にニンジンをCS、キニジン溶液をUSとして条件付けし、翌日の記憶保持を調べた。その結果、擬手術群に比べて前脳葉破壊群ではニンジンからの忌避率が有意に低下していた。また、条件付け後、3時間後、1日後、3日後、7日後のいずれかに前脳葉を破壊し、その3日後の記憶保持を調べたところ、いずれの条件においても擬手術群に比べて前脳葉破壊群ではニンジンからの忌避率が有意に低下していた。以上の結果から、ナメクジの前脳葉は嗅覚忌避学習記憶の保持または想起に必要な脳部位であることが明らかになった。2.ナメクジでは、遺伝子抑制技術として長鎖dsRNAを体腔にinjectionする方法が、限られた条件のもとで有効であることが知られていた。しかしこの方法では、injectionした部位近傍においてのみ、限られた遺伝子についてだけ効果があり、中枢神経系では効果がないことが分かっていた。研究代表者らはこういった制限を克服するため、ガラス微少管を用いた微量注入を前脳葉に適用し、さらに化学合成されたsiRNAをリポフェクション試薬と混合して使用した。そして高カリウム刺激によって発現誘導されることが知られている転写因子C/EBPの発現が、injectionした翌日のナメクジ脳では抑制されることが見いだされた。さらにこの抑制効果は標的遺伝子特異的であることが示された。本研究により、in vivoのナメクジ脳において、特異的な遺伝子発現抑制が可能であることが明らかになった。本年度においてはナメクジにおける長期記憶の分子基盤解明を目指して長期記憶関連遺伝子のスクリーニング(下記1)、得られた遺伝子の機能解析(下記2)、および記憶安定化の時間推移の解析(下記3)、遺伝子機能解析のためのRNAi法の確立の試み(下記4)を行った。1.条件刺激としてニンジンジュース、無条件刺激として1%硫酸キニジン溶液を用いた条件付けを行い、3時間後の前脳を摘出し、約100primerペアを用いたdifferential displayを行った結果、4種類の遺伝子の誘導を見出した。2.得られた遺伝子は全てlate gene様の発誘導様式を示し、これらのうちの一つはヒトやマウスで見出されているCD39L2やCD39L4にホモロジーを持つectonucleotidaseであり、もう一つはo-glycosylationを受けて細胞外に放出される低分子量の分泌タンパクであった。3.ナメクジの条件付け前にタンパク合成阻害剤(アニソマイシン)を高い濃度で投与すると、2日目以降の記憶保持が障害されるが、投与する用量を下げてゆくと、3日目以降の記憶保持が障害されるようになった。さらに用量を下げた場合には完全な長期記憶が形成された。このことからナメクジの記憶の安定化には学習後3日以内が重要であることが示され、またこの間の記憶保持には学習直後に有る程度以上のタンパク合成が必要であることも示した。4.ナメクジの体腔に学習関連遺伝子LAPS18のdsRNAを投与すると、尾部では内在性のLAPS18 mRNAの発現レベルが24時間後に低下したが、脳や胴部(上半身)では効果がなかった。またNO synthaseやsoluble guanylate cyclase alphaに対するdsRNAではいずれの体部位でも効果が認められなかった。このことから、ナメクジにおいはRNAi法が適用可能な遺伝子が限定されている、あるいは臓器が限定されているという可能性が示唆された。

しかしこの方法では、injectionした部位近傍においてのみ、限られた遺伝子についてだけ効果があり、中枢神経系では効果がないことが分かっていた。研究代表者らはこういった制限を克服するため、ガラス微少管を用いた微量注入を前脳葉に適用し、さらに化学合成されたsiRNAをリポフェクション試薬と混合して使用した。そして高カリウム刺激によって発現誘導されることが知られている転写因子C/EBPの発現が、injectionした翌日のナメクジ脳では抑制されることが見いだされた。さらにこの抑制効果は標的遺伝子特異的であることが示された。本研究により、in vivoのナメクジ脳において、特異的な遺伝子発現抑制が可能であることが明らかになった。