hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粘土層中の間隙水を用いた第四紀古気候情報の抽出に関する研究

我が国のような温帯湿潤域で且つ地形起伏に富み、また流域規模の相対的に小さな地域においては、地下水の流動速度が相対的に大きく且つ地下水域が小さいために、地下水帯水層中に保存されている連続した古水文情報の抽出は、精々数百年から古くても数千年度程が限界と考えられる。しかしながら帯水層間の粘土・シルト層を主体とする難透水層にはそれらの地層の堆積した時代の情報が封入されている可能性がある。そこで、福島県いわき市周辺の縄文海進期に堆積したシルト性の難透水層を対象に、シンオールコアリングによる粘土性シルト層を採取し実験室において冷却遠心機およびプレス装置による地層中の土壌水分の抽出した。抽出水について安定同位体比およびCI濃度分析を実施し、それらの深度別変化を時系列的データとして評価した結果、ある程度の層厚を持つ粘土層には、堆積時の情報が一部残存している可能性が確認された。また、シルト層中に見出される貝化石の^<14>C分析による年代決定により堆積時代の確定を試みた。これらの総合的解析の結果、地層堆積時の海水成分の情報が50006000年後の現在まで保持されており、シルト層上下の不圧・被圧地下水間のポテンシャル差から想定される地下水流動はきわめて小さく、堆積時の水質情報が十分隔離できる環境にあったことが判明した。また同位体比から推定された古海水温変動は7000年前5700年前の数百年のタイムスケールで最大2°C程度の古海水温の変動が存在していたものと見積もられ、異なる手法による古気候情報と良い整合を示した。これらの事実により、本研究によって提案された手法の有効性が確認された。我が国のような温帯湿潤域で且つ地形起伏に富み,また流域規模の相対的に小さな地域においては,地下水の流動速度が相対的に大きく且つ地下水域が小さいために,地下水帯水層中に保存されている連続した古水文情報の抽出は,精々数百年から古くても数千年程度が限界と考えられる.しかしながら,帯水層間の粘土・シルト層を主体とする難透水層にそれらの地層の堆積した時代の情報が封入されている可能性がある.そこで,本年度は福島県いわき市周辺の縄文海進期に堆積した粘土性の難透水層を対象に,その中に含まれる水分を抽出する方法の開発と得られた一部深度のデータをもとに,粘土層堆積時の温度情報の再現を試みた.具体的には縄文海進時の堆積層分布地域の把握した後、シンオールコアリングによる粘土層を採取し実験室において冷却遠心機およびプレス装置による粘土層中の土壌水分の抽出した。抽出水について安定同位体比およびCl濃度分析を実施し、それらの深度別変化から時系列的データとして評価した結果、ある程度の層厚を持つ粘土層には、堆積時の情報が一部残存している可能性が確認された。来年度は、採取場所を再度検討して確実に海成の粘土層の堆積している地点を限定してボーリングを行い、粘土層の連続採取を実施し再度詳細な解析を試みる予定である。尚、粘土層中に見出される貝化石の^<14>C分析による年代決定により堆積時代の確定を試みる予定である。
多彩な作用を有するHGFの機能制御による肺癌増殖抑制の試み

【背景・目的】肝細胞増殖因子(HGF)のantagonistとして作用を持つHGF/NK4は、HGFα鎖の4つのkringleを有するfragmentである。angiostatinと類似の構造をもち、その血管新生阻害作用が注目されている。我々はこのHGF/NK4遺伝子を高発現するアデノウイルスベクター(AdCMV.NK4)を作製し、腫瘍増殖抑制効果と共に血管新生抑制効果を検討した。【方法・結果】In vitroでヒト肺癌細胞(H358)に感染させNK4蛋白の発現を確認したが、細胞増殖に影響を与えなかった。次にヌードマウスにH358腫瘍細胞(1×10^7)を皮下移植し,AdCMV.NK4(1×10^9pfu,day 3,day10)を腫瘍内に注入し腫瘍径を対照群と比較した。移植後28日目には対照群と比べ著しい腫瘍増殖抑制効果が得られ(86.2%抑制,n=4,p<0.01)、摘出した腫瘍の免疫組織染色(CD31)では、NK4投与群において有意に血管数が減少し(60.0%抑制,n=4,p<0.0001)、Tunel法でapoptosisに陥った細胞の増加が認められた。さらに非担癌マウスの皮下にmatrigelを注入した後AdCMV.NK4(1×10^9 pfu)を投与しNK4の血管新生に及ぼす影響を検討した。注入6日後にmatrigelを摘出し侵入した血管数を測定すると対照群と比較しAdCMV.NK4投与により著しく血管密度が減少した(66.4%抑制,n=3,p<0.05)。【考察】AdCMV.NK4は、in vitroでは腫瘍細胞への直接的作用がないにもかかわらず、in vivoで腫瘍増殖を阻害した。その腫瘍増殖抑制効果には血管新生抑制作用が関与している。アデノウイルスベクターを用いたHGF/NK4の遺伝子治療は肺癌に対し有望な治療法となり得る。【背景・目的】肝細胞増殖因子(HGF)は主に腫瘍を構成する間質細胞より分泌され、腫瘍細胞の増殖、浸潤、血管新生を促進する。最近、伊達らによりHGFのアンタゴニストとしてHGF/NK4が同定され、腫瘍の増殖・浸潤を抑制することが報告された(Oncogene 17:57-65,1998)。そこで我々は、HGFアンタゴニストによる肺癌の増殖抑制をめざした遺伝子治療の開発に資することを目的に、HGF/NK4遺伝子を発現するアデノウイルスベクター(AdCMV.NK4)を作製し、腫瘍増殖抑制効果をin vitroとin vivoで検討した。【方法】In vitroでヒト非小細胞肺癌細胞株(H358およびA549)に感染させ増殖抑制効果を検討した。またBalbC nu/nuマウスにH358とA549腫瘍細胞(1×10^7 cells)を皮下移植した後、4日目と10日目にAdCMV.NK4ベクター(5×10^9 pfu)を腫瘍内に注入し、腫瘍径を対照群と比較した。さらにその腫瘍組織を採取し、免疫組織染色法(抗Cd31抗体)を用い、腫瘍内血管新生について解析した。【結果】In vitroの実験では対照群と比較し腫瘍増殖に差がなかったが、in vivoでは移植後28日目にAdNull群と比べ著しい腫瘍増殖抑制効果が得られた(H358:86.2%の抑制,n=4,p<0.01, A549:64.7%の抑制,n=4,p<0.01)(第58回日本癌学会[1999.9月、広島]で報告)。さらに腫瘍組織内において、NK4投与群で有意に血管数が減少していた(P<0.0001)。【考察】AdCMV.NK4は、in vitroでは腫瘍細胞への直接的作用がないにもかかわらず、in vivoにおける腫瘍増殖を著しく阻害した。またその腫瘍増殖抑制効果には血管新生抑制作用が関与していると考えられた。平成12年度は、HGF/NK4の抗腫瘍効果に関して、より詳細なメカニズムの検討を行う予定である。さらに非担癌

マウスの皮下にmatrigelを注入した後AdCMV.NK4(1×10^9 pfu)を投与しNK4の血管新生に及ぼす影響を検討した。注入6日後にmatrigelを摘出し侵入した血管数を測定すると対照群と比較しAdCMV.NK4投与により著しく血管密度が減少した(66.4%抑制,n=3,p<0.05)。【考察】AdCMV.NK4は、in vitroでは腫瘍細胞への直接的作用がないにもかかわらず、in vivoで腫瘍増殖を阻害した。その腫瘍増殖抑制効果には血管新生抑制作用が関与している。アデノウイルスベクターを用いたHGF/NK4の遺伝子治療は肺癌に対し有望な治療法となり得る。
グルココルチコイドの抗炎症作用機構の研究

グルココルチコイドの抗炎症作用機序についての種々の空気嚢型炎症モデルを用いて解析した。(1)血管透過性亢進抑制作用:ザイモサン誘発空気嚢型炎症モデルにおける、0.5ー1時間の血管透過性亢進反応及び惹起後1時間の炎症滲出液(空気嚢内液)中のプロスタグランジンE_2(PGE_2)及びロイコトリエン(LT)C_4、D_4、E_4量を測定した。合成グルココルチコイドであるデキサメサゾンは空気嚢内液中のPGE_2量およびLTC_4+D_4+E_4量を低下させ、血管透過性反応を強く抑制した。一方、5ーリポキシゲナ-ゼ阻害剤AA861は、空気嚢内液中のPGE_2量及びLTC_4+D_4+E_4量をいずれもデキサメサゾンよりも強く低下させたが、その血管透過性抑制作用はきわめて弱いものであった。これらの結果から、デキサメサゾンの血管透過性抑制はアラキドン酸代謝物の産生抑制だけでは説明がつかないことが明らかになった。(2)好中球浸潤抑制作用:リポポリサッカライド(LPS)を空気嚢内に注入したときに生じる4時間後の空気嚢内液中の浸潤好中球数および好中球遊走活性の増加は、デキサメサゾンあるいはアクチノマイシンDの投与により抑制されたが、AA861では抑制されなかった。またそれ自身好中球遊走活性を持つダイモサン活性化血清(ZAS)を空気嚢内に注入したとき生じる1時間までの好中球浸潤もデキサメサゾンにより抑制された。したがって、LPSあるいはZASにより誘発されるアラキドン酸代謝物の関与の少ない好中球浸潤に対してもデキサメサゾンは抑制作用を発現すること、その作用機序は、タンパク質性の好中球遊走因子の産生抑制及び好中球遊走因子に対する好中球あるいは血管内皮細胞の応答抑制であることが明らかになった。以上の結果から、グリココルチコイドの血管透過性反応抑制作用並びに好中球浸潤抑制作用はホスホリパ-ゼA_2阻害作用だけでは説明できないことが確認された。1.実験系の検討本研究室に開発した各種空気嚢型炎症モデルの血管透過性反応の時間経過についてまず調べ、それらの炎症の血管透過性の高い時期にプロスタグランジン(PG)が炎症の化学仲介因子として関与しているか否かをシクロオキシゲナーゼ阻害薬を活用して検討した。このようにPGの関与が明確な炎症モデルを選び出した上で、炎症局所の組織液(嚢内液)のペプチド型ロイコトリエン(LTC,LTD,LTE)を高速液クロによって測定し嚢内液中のLTレベルの時間経過を明らかにした。その結果、ザイモサン空気嚢型炎症の炎症惹起後30-60分の時間がPGの関与が明確である上にLTレベルも高いので実験系として採用した。2.グルココルチコイドの作用の検討上記の実験系を用いて検討したところ合成グルココルチコイドであるデキサメタゾンは炎症反応(血管透過性反応)を用量依存的に強く抑制した。嚢内液のPGおよびLTレベルも抑制したがその抑制はあまり強くなかった。3.リポキシゲナーゼ阻害薬AA861の作用の検討AA861はLTレベルのみならずPGレベルもまた用量依存的に強く抑制した。

酵素学的にシクロオキシゲナーゼ抑制作用がないとされるAA861がPGレベルを抑制することのメカニズムは不明確であるが、PGレベルの抑制は培養細胞系でも認められる事実である。このようにLTおよびPGレベルを共にグルココルチコイドよりも遙かに強く抑制するにも係わらずAA861による血管透過性反応の抑制はグルココルチコイドにくらべて遙かに弱かった。4.結論AA861はLTおよびPGレベルを共にグルココルチコイドよりも遙かに強く抑制するにも拘らず、炎症反応(血管透過性)抑制の法は逆にグルココルチコイドに比べて遙かに弱いという事実から見て、コルチコイドの抗炎症作用のメカニズムとしてPGおよびLTの同時抑制を考えることには無理があると結論される。グルココルチコイドの抗炎症作用のうち白血球浸潤抑制作用に注目し、その作用機序について検討した。(1)リポポリサッカライド(LPS)誘発空気襄型炎症モデルでは、炎症誘発後24時間に強い好中球浸潤がみられ、このとき空気襄内液中には強い好中球遊走活性が認められた。この好中球遊走活性の産生は5-リポキシゲナ-ゼ阻害剤のAA861では抑制されず、RNA合成阻害剤アクチノマイシンDにより抑制されることから、LPSにより誘発される好中球遊走因子はLTB_4ではなくタンパク質性のものであると考えられた。ステロイド性抗炎症薬デキサメサゾンはこの好中球遊走因子の産生および好中球浸潤を強く抑制した。(2)それ自身好中球遊走活性を持つザイモサン活性化血清(ZAS)を空気襄内に投与すると、1時間後の空気襄内液中の浸潤好中球数は有意に増加した。この好中球浸潤はシクロヘキシミド、およびアクチノマイシンDでは抑制されなかった。また、ZASを注入する3時間前にデキサメサゾンを投与すると、空気襄内液中の好中球遊走活性を低下させずに、好中球浸潤を抑制した。したがって、ZASによる好中球浸潤は、ZAS自身による好中球遊走活性により生じたもので、新たな遊走活性因子の産生を介していないこと、デキサメサゾンはこのような好中球遊走因子により誘発される好中球浸潤反応も抑制することが明らかになった。以上の結果から、アラキドン酸代謝物のうちLTB_4は強い好中球遊走活性を持つが、その関与の少ない好中球浸潤に対しても、デキサメサゾンは抑制作用を発現できることが明らかになった。したがって、グルココルチコイドの好中球浸潤抑制作用の主な機序は、ホスホリパ-ゼA_2阻害ではなく、タンパク質性の好中球浸潤遊走因子の産生抑制およびそれに対する好中球あるいは血管内皮細胞の応答を抑制する点にあることが示唆された。
微小血管吻合に対する放射線照射の影響

1微小血管吻合モデルとして従来我々はラット鼠径動脈を用いてきた。しかし今回の照射実験および長期開存をみるには、実験動物としてラットは不向きであるため、家兎耳介血管が吻合モデルとして適当か否かを検索した。ラット鼠径動脈の口径は1.51.8mmであり、この血管をいったん切断後、手術用顕微鏡下に吻合を行って2日後に開存率を調べたところ100%(20/20)が得られた。また家兎耳介基部の動脈は口径が1.01.5mmあり、同様の実験を行って97.5%(39/40)の開存率が得られた。以上の結果から口径1mm以上の動脈ではラット、家兎のいずれでも大差のない高開存率で血管吻合が可能であることが判明した。2同一術者による臨床例での遊離組織移植の際の血管吻合の開存率を調べた。遊離橈側前腕皮弁の動脈血管茎は口径1.52.0mmである。この皮弁移植を230例に行っているが、皮弁壊死は2例で血管開存率は99.1%であった。また前腕皮弁より血管茎の細い空腸移植では動脈口径が1.01.5mmで、家兎耳介動脈に匹敵し、この場合82例中3例が脱落した。開存率は96.3%であった。以上から家兎耳介の動脈吻合はほぼ臨床における遊離組織移植のモデルになりうると考えた。3頭頸部再建の際の術前照射を想定して、照射実験を行った。家兎5兎10耳を1グループとして、各グループに20,30,40,50Gyを行い、3週間のちに血管吻合を行って2日後に開存を確認した。この結果20Gyでは開存率90%、30Gyで60%、40Gyで0%、60Gyで0%であった。吻合血管に対する術前照射は40Gyを越えると開存率が極めて悪くなることが判明した。臨床的には術前照射で40Gy以上の当たっている症例では組織移植のための血管吻合を照射野以外に求めることが肝要と思われた。4今後、保存した吻合血管標本を組織学的に検索して、照射による損傷部位および傷害機序についても解明したい。家兎耳介の微小血管吻合モデルにおいて血管開存に及ぼす放射線照射の影響を分析し、臨床上の術前照射と血管柄付き組織移植の安全性の指標とすべく実験を行っている。初年度(平成7年)購入の手術用顕微鏡と血管吻合器械を用いて、家兎耳介の動脈及び静脈の切断後再吻合実験を行った。まず家兎耳介血管での吻合技術の水準をみるため,術前照射なしで家兎耳介20耳(口径約1mm)に血管吻合実験を行った。動脈の開存率は95%以上が得られ、静脈の場合、75%であった。また予備的に10耳介に10Gy術前照射して約1か月後に血管吻合を行った。

この場合、動脈で約90%の開存が得られたが、静脈では開存するものがある一方で、照射の影響か、吻合そのものができない血管があったり安定せず、実験そのものの遂行がかなり困難であることが分かった。そのため照射線量と開存率の関係の検索と組織学的検索は耳介動脈のみで行うこととした。当初の計画では、照射による傷害のため吻合不能または吻合できても後に全部の血管に閉塞を生じさせる線量を限界線量と名付けて、これを決定した後、限界線量を最大値として0Gy(コントロール)までの線量を段階的に設定して各線量と開存率の関係を解析する予定であった。しかし照射から吻合手術までの期間や吻合する血管の部位などの条件によって上記の限界線量にかなりのばらつきがでることがわかった。このため照射から手術までの期間を2週間に統一して、吻合部位も耳介動脈が分岐する直前の最も口径の大きい部位と決定した。現在30、40、50、60Gyの各線量で術前照射を行った後、上記の条件下で血管吻合を行い限界線量決定の実験を続行中である。マイクロサージャリーによる血管吻合のモデルにはラットの鼠径動静脈が使われることが多い。今回照射実験をするために都合のよい家兎耳介基部の動脈がラット鼠径動脈に匹敵するか、なおかつ臨床における遊離組織移植の際の術前照射のモデルになりえるかを調べた。昨年度の実験から家兎耳介基部の動脈における血管吻合開存率は9798%であった。同一の術者のラット鼠径動脈におけるそれは100%であった。臨床症例での同一術者による遊離組織移植の際の血管吻合の開存率を調べた。遊離橈側前腕皮弁の動脈血管茎は口径1.52.0mmである。この皮弁移植を230例に行って皮弁壊死は2例で血管開存率は99.1%であった。また前腕皮弁より血管茎の細い空腸移植では動脈口径が1.01.5mmで、家兎耳介動脈に匹敵し、この場合82例中3例が脱落した。開存率は96.3%であった。以上から家兎耳介の動脈吻合はほぼ臨床における遊離組織移植のモデルになりうると考えた。以上をバックグラウンドとして術前照射実験を行った。家兎5兎10耳を1グループとして、各グループに20,30,40,50Gyを行い、3週間のちに血管吻合を行って2日後に開存を確認した。この結果20Gyでは開存率90%、30Gyで60%、40Gyで0%、60Gyで0%であった。吻合血管に対する術前照射は40Gyを越えると開存率が極めて悪くなることが判明した。照射から吻合までの期間については今回実験できていないため、この結果を即臨床にあてはめることは危険であるが、術前照射で40Gy以上の当たっている症例では組織移植のための移植床血管を照射野外に求めることが肝要と思われた。
主観性と状況認知に基づくメタファー理論の探求-認知言語学的研究-

本研究では、主に認知言語学の立場から、主観性の概念を明らかにし、これとメタファー理論の関連性を検討した。3年間を通じて、3つのシンポジウム(1つは震災のため企画のみで中止)および1つのワークショップを主催し、さらに1つのシンポジウムおよび2つの会議で招待講演を行い本内容を発信した。さらに、2008年度のシンポジウムの講演者を中心に10余名が寄稿し人工知能学会学会誌2011年7月号が「主観性」特集として発行される。また、近著『日本語のメタファー』でのメタファー研究との関連や文献も含めて本研究結果を総括している。認知言語学の主観性は、発達心理学の自己中心参照枠、言語人類学の相対的指示枠、Recanatiの枠組みのimplicit de seと等価であり、今日、認知科学でひとつの潮流を形成しつつある身体性研究と概念のインタフェースとなるべき空間認知形式であることがわかった。当該年度は、「研究実施計画」に記された通り、Langacker(1990)における主観性の概念と、Recanati (2007)に於ける主観性の概念の類似と相違を検討するため、1つのワークショップと1つのシンポジウムを企画した。ひとつは認知言語学会における主観性とメタファーのワークショップであり、今ひとつは、2月27日、28日に行われた主観性に関するシンポジウムである。1.認知言語学会ワークショップ「主観性とメタファー」このワークショップでは、ラネカー研究者の聖トマス大学深田智氏と幼児の認知発達研究者である広島大学杉村伸一郎氏を招いた。その結果、ラネカーの主観性の概念は、Langacker (1990)のバージョンとその後のバージョンと分けられることがわかった。また、幼児の空間発達は、自己中心参照枠(主観的把握)から、環境中心参照枠(客観的把握)へ直線的に進むのではなく、モノを中心とした空間把握などを経ながら緩やかに発達することがわかった。2.主観性とパースペクティヴシンポジウムこのシンポジウムでは、愛知大学片岡邦好氏、神戸市外国語大学本田啓氏、慶応大学井上京子氏、立教大学小山亘氏、昭和女子大学池上嘉彦氏、奈良女子大学浜田寿美男氏を迎え、主観性を巡る諸概念のすり合わせを行った。また、参加者に東北大学の上原聡氏、東京電機大学の月本洋氏を得て盛大に行われた。その結果、自己中心参照枠、主観的把握、主観性の概念は大枠合致を見ており、オリゴはダイクティック・センターと考えられることがわかった。平成21年度には、交付申請書に記入した通り、主に、以下の2点を中心に研究を進めた。1.本研究で定義された主観性の概念を様々な側面から応用的に検証する。2.本研究の主観性が、認知メタファー理論に関する身体性、経験基盤の概念とどのように関連するのか検討する。これを達成するために、11月の日本英語学会においてシンポジウムを開催し、メタファーと主観性をテーマに、コンピュータ科学研究/脳科学の分野から、月本洋氏、言語学の分野から篠原和子氏、心理学の分野から楠見孝氏を招いて、谷口和美氏の司会で主観性とメタファーについてご発表いただいた。この結果、篠原氏の研究からは、移動のメタファーにも主観的認知が重要な役割を果たすことがわかった。月本氏の発表は、脳の構造と言語処理の違いが、自他区分の違い(主観性の度合いの違い)を生むという画期的な提案であった。楠見氏は痛みをテーマに強度の痛みの方がリテラルな表現となりやすいという興味深いデータを提示していただいた。本研究における主観性との整合性を検討する必要がある点で大変貴重なシンポジウムであった。さらに、心理学的研究を中心にメタファー研究の論文を収拾し、文献書誌を作成した。今後、これらのメタファー研究を精査し、主観性に関連の深いものを解説しながらインターネット上で利用可能にする予定である。このほか、フランス語学会シンポジウムのシンポジストおよび国立台湾大学の講演者として招待を受け、講演の中で主観性とメタファーの関連等に関して研究の現状を報告した。さらに、前年の日本人工知能学会でのシンポジウムを人工知能学会の特別号として出版する計画が持ち上がり、現在、その期日、フォーマット、執筆者等を検討済みである。平成22年度には、交付申請書で述べた通り、全体の総括をするシンポジウムが企画されていた。このシンポジウムは、平成23年3月25日、26日に関西大学で、人工知能学会ことば工学研究会の一部として企画された。

その骨子は、ラネカーの主観性について包括的な発表と議論(司会:金沢大学中村芳久教授)、認知言語学および関連分野における主観性の主要な3つの理論の比較と差異の検討(池上嘉彦教授、中村芳久教授、広瀬幸生教授、司会:東北大学上原聡教授)、関連分野からの主観性と間主観性に関する発表(本多啓、片岡邦好、名古屋大学文学部哲学研究科宮原勇)、招待講演(発達と間主観性の観点から松井智子先生、脳科学の観点から杉浦元亮先生、全体討議(司会:鍋島弘治朗)からなる包括的なものであった。残念なことに、東北太平洋沖大地震の影響で、一部の参加が困難になり、共同主催者の中村芳久教授、上原聡教授と十分に検討し、中止という苦渋の選択を取ることになった。参加予定者に地域や家庭でより急務となる役割が生じている以上、必然的な措置であったと考える。しかし、事前準備段階で、登壇予定者同士の議論が行われ、さらに、ことば工学研究会の枠で本来発表予定であった内容の一部は、ことば工学研究会の枠で発表され、実りある議論が展開された。加えて、平成20年度に行われたシンポジウムの内容を人工知能学会誌において特集として出版することになり、平成23年7月号として、10名余りによる人工知能、発達、言語、社会言語学の観点からの論考が登場する予定である。国際面に目を向けると、鍋島がニュージーランドのダニーデンで1月に行われた認知と第二言語習得シンポジウムに招待を受け、主観性とメタファーに関してJohn TaylorやDirk Geeraertsといった著名な学者のいる聴衆に対して、本研究を国際的に発信した。
フランスの初等学校における教育方法の革新運動の系譜と学習の協同

本研究は、フランスの初等学校における教育方法の革新運動に関するものである。とくに、就学前教育の機関である保育学校と小学校(あわせて初等学校)の9年間を3年間ごとの3つの学習期で編成する学習期システムについて、その導入に至る経緯と実際の運用をとりあげた。本研究期間において、学習期という考え方を教育政策のレベルと実際の実践のレベルで明らかにすることを目的とした。調査によって明らかになったことは以下の通りである。(1)フランスの学習期制の導入は、1960年代からの実験学校の実践の結果に基づくものである。これらの学校の実践は、多様な生徒の異質性に基づく教育実践、及び集団における協同的な学習を基本にして、その実践の具体化の方法を開発している。(2)現在の教育革新の動向は、長い歴史を持つフランスの教育運動(とくに、フランス新教育グループGFENなど)と関係がある。(3)教育革新の運動は、その学校を支える地域や親のコミュニティーの支えがなければ実現できない。学習期制の先導的な実験学校の実践は、地域コミュニティーとの関係性の上に築かれてきた。(4)現在の動向は、世界的な学力競争の中で、教育の質が問われ、初等学校の役割にも厳しい視線が投げかけられている。その流れの中で、学習期制のあり方も問題になるであろう。(5)フランスに展開される教育革新と関わる多様な教育実践の学校、「普通とは違う学校」について資料を作成した。(6)フランスの初等教育制度が成立している教育の状況と法的根拠については、考察の前提であるので、詳細な資料を作成した。初年度の研究の取り組みとして、以下のことを行った。1.最近の教育改革の動向を整理し、「フランスの教育改革と学カモデル」(原田信之編『確かな学力と豊かな学力』)にまとめた。2.フランスでの調査の準備にあたり、文献資料を収集し、初等教育の革新の動向と運動について調査した。とくに、関連文献資料一覧、フランスの初等教育に関する基本的統計データ、及び教育方法の革新に取り組む実験学校やオールタナティヴ学校(公・私)と団体のリストを基本的資料として作成した。これは最終報告書に所収の予定である。3.2007年3月に、2週間のフランスでの実地調査を行った。以下の通りである。(1)教育関係諸団体の訪問を行い、聞き取り調査を行った。...子ども・親・専門家の共同アソシアシオン(ACEPP)、フランス・ヤヌシュ・コルチャック・アソシアシオン(AFJK)、フランス新教育グループ(GFEN)、シュタイナー・ヴァルドルフ学校連盟(2)一般的な学校教育とは違う実践を行っている初等教育機関を訪問し、聞き取り調査と授業観察を行った。...公立学校2校:ブルソー・オープン・スクール(サン・トゥーエン・ロモーヌ市)及びドクロリー学校(サン・マンデ市)、私立学校1校:ペルスヴァル学校(シャトゥ市)(3)幼児教育施設を訪問し、聞き取り調査と保育観察を行った。...リバンベル(パリ市)4.フランスでの実地調査の結果を整理し、資料化に着手した。とくに、GFENの19世紀末からの教育革新運動の系譜と現在の教育革新における役割の重要性が明らかになった。また、ブルソー・オープン・スクールの取り組みに注目し、資料化に着手した。引き続きこの学校の実践を調査する。さらに、これらとともに、ACEPPやドクロリー学校も親の役割の大きさを示す実践である事がわかり、教育革新と親や地域のかかわりの重要性の視点が得られた。本研究は、フランスにおける初等学校(就学前と小学校)の教育方法の革新の運動を歴史的な展開を明らかにしながら、現在の改革の位相を見きわめようとしたものである。まず、2回の現地調査(4月末5月初、2月後半)の成果として、以下のようなことがあげられる。

(1)フランスにおける初等教育改革の最近の動向や教育現場の状況について、聞き取り調査や教育現場の見学・観察(パリ市内公立学校)を通して情報を入手した。国際的な学力競争に敏感になっている教育状況が理解できた。(2)教育方法の革新的な実践(実験学校)について、参与観察をしながら、資料閲覧・聞き取り調査を行うことができた。それぞれの実践が地域の状況と密接に関わっていることが分かった。(3)1990年からの学習期制導入に先立つ、1960年代からの実験学校の実践の歴史について、元教員などからの聞き取り調査を行い、文献資料に現れてこない情報を直接得ることができた。実験学校の取組とは、教員の熱心な教育運動の成果であることが理解された。これらの実践には、異質性を特徴とする集団における協同的な学習を開発してきた共通性がある。(4)さらに、最近の学校学習指導要領改正の動向に関する必要な資料収集を行うことができた。とくに、教員や親の教青関係団体・機関からの多様な情報を入手できた。(5)GFEN(フランス新教育グループ)やFNEPE(親と教育者の学校全国連盟)などのアソシアシオン活動の重要性が明らかになった。また、文献資料などを用いて、(1)19世紀からの教育運動団体GFENの活動の歴史と現在の状況の整理、(2)教育に関する統計データを集約した資料一覧の作成、(3)オールタナティブ・スクールや公立の実験学校など教育方法の革新的な学校のリストの作成、及び(4)聞き取り調査の結果のまとめを行った。このような本年度の研究結果をまとめ、成果報告書を作成した。
枯草菌プロテアーゼ生産制御遺伝子degRのproB遺伝子による制御機構の研究

degRプロモーターのσ^Dの-10領域(GCCGATAT)をσ^A型に置換し、そのようなdegR-lacZ fusionを染色体上に持ち、さらに、染色体上のσ^Dの構造遺伝子を破壊し、degR-lacZがσ^Aでのみ転写されると考えられる菌株を作製した。この菌株でのdegRの転写開始点をprimer extension法で決定したところ、σ^Dによる転写の場合と同一の塩基から転写されていることを確認した。この菌株を用いて、pLC1のdegR遺伝子発現に及ぼす効果を調べたところ、pCL1の阻害は全く観察されなかった。またpLC1はσ^Dの構造遺伝子の転写を阻害しなかった。従って、pLC1はσ^Dの機能をpost-transcriptionalに特異的に阻害し、その結果degRの発現が抑制されることが明らかになった。M. J. Chamberlinらはanti-σ^D factorを欠失させた菌株を樹立している(CB149株)。そこでdegR-lacZ fusionとpLC1をCD149株に導入し、pLC1の効果がこの株でバイパスされるか否か調べた。anti-σ^D factorの欠失はdegR-lacZの発現を4倍に増加させた。pLC1の存在下でのdegR-lacZ発現は野生株ではほぼ100%阻害されるのに対して、CB149株では、pLC1の存在下で38%程度の発現を示した。従って、degR発現抑制すなわちσ^Dの転写後調節は、部分的にはanti-σ^D factorを通じたものであることがわかった。しかし、100%にまで回復しているわけではないので、さらに、未知の因子が関与していると思われる。
微小重力を利用した結晶成長機構の研究

微小重力下では熱対流が停止するのでマランゴニ流を抑制すれば完全に流れのない状態で結晶成長を行うことができる。本研究ではこの点を利用し、結晶成長時原子ステップが集合して形成される巨大ステップの形成機構を調べることにより、結晶成長機構を明かにすることを目的としている。本年度は、昨年度に引き続きスペースラブD-2によりドイツ側で成長させたInPに形成されている巨大ステップに関し、その振舞を顕微鏡により調べた。次にヨーロッパの大型無人衛星ユ-リカにおいてドイツ側で成長されたSドープInP結晶に形成されている巨大ステップを同様に顕微鏡により調べた。次に空間分解フォトルミネッセンスを用いて巨大ステップの内外におけるSの分布を調べた。Sの濃度の変化は低温でのバンド端発光のシフトを見ることにより与えられるのでこの変化を見ることにより巨大ステップに付随して形成される不純物不均一分布を知ることができる。この知識を用いることにより巨大ステップの形成機構を明かにするとともに成長機構を明かにすることができる。先ず、Sの分布であるが巨大ステップの段部とテラス部で濃度が異なっておりテラス部では多く段部で少なくドープされている。これは、テラス部ではステップ移動が早く不純物を多く取り込むのに対し段部ではステップがゆっくり移動するので不純物を排除しながら成長することによる。微小重力下では熱対流が消失しかつ自由表面をのぞくことによりマランゴニ流も抑制することができるので完全に流れのない状況で成長が行われる。したがって成長は純粋に拡散律連下で行われることになるので、成長機構を明かにする上では理想的な場となる。先ず、巨大ステップの形成・消滅過程を調べた。それによると巨大ステップは成長の初期に形成されるがある所で消滅する。この生成・消滅は成長速度と強い関係を持ち、成長速度が早い所で現れ成長速度が遅くなると消える様子が成長結晶の顕微鏡観察から明かになった。又、同様の結果が地上で成長時磁場を加えることによって起こることが発見された。成長法は宇宙で行ったのと同じヒーター移送法(Travelling Heater Method,THM)でそこに静磁場を加えるものである。磁場を加えると流れが静止するので温度変化が起こり成長速度が変化する。この部分の断面を顕微鏡観察すると成長速度の大小に対応し巨大ステップが発生消滅する様子が明瞭に見られた。従って巨大ステップの形成は成長速度に大きく依存する。一方、消滅には成長面に垂直方向の温度勾配が重要であることもわかった。この温度勾配を大きくすることにより巨大ステップはより容易に消滅する。以上の観察結果を理解するため理論的検討を行った。微小重力下では自由表面をなくすことによりすべての流れが停止するので理論と実験の比較が非常にやりやすくなる。溶液側で流れが全く無いとすると溶質は濃度拡散によってのみ成長面に運ばれる。そこで溶質の拡散場を巨大ステップを境界とする二次拡散方程式を温度勾配下で解くことにより求めた。それによると、温度勾配を大きくするにつれて巨大ステップの上、下の角における濃度差が次第に小さくなり巨大ステップを維持する力が弱くなることがわかった。このため巨大ステップにおけるテラスと段部のなす角は次第に小さくなりついに巨大ステップは消滅する。しかし、この角が小さくなると拡散方程式の解が求めにくくなり完全に消滅する過程までは理論的に明かにすることは出来なかった。これは今後の問題として残されている。次に水溶液における巨大ステップの形成・消滅につき研究を行った。この研究はロシアの結晶学研究所チェルノフ教授のグループとの共同研究により行ったものである。物質はKDPおよびADPといったものでこれを水溶液から成長させると成長丘が形成される。この成長丘は微傾斜面により囲まれておりそこには条件によって巨大ステップが形成される。ところがこの成長丘上において溶媒に流れが起こると流れに対し成長丘の両側で巨大ステップの形成に非対称性があらわれる。これは巨大ステップの発生により成長表面近傍の溶液に溶質濃度の不均一が起こることに関係し不均一分布が流れにより巨大ステップに対しどの方向に動くかによって非対称が出現することが判明した。この考えはInPの巨大ステップの形成・消滅と同じであり物質によらず巨大ステップの形成・消滅を支配しているのは成長形態と拡散場の相互作用に基づくものであることが明かとなった。

微小重力下では熱対流が消失しかつ自由表面をのぞくことによりマランゴニ流も抑制することができるので完全に流れのない状況で成長が行われる。したがって成長は純粋に拡散律連下で行われることになるので、成長機構を明かにする上では理想的な場となる。先ず、巨大ステップの形成・消滅過程を調べた。それによると巨大ステップは成長の初期に形成されるがある所で消滅する。この生成・消滅は成長速度と強い関係を持ち、成長速度が早い所で現れ成長速度が遅くなると消える様子が成長結晶の顕微鏡観察から明かになった。又、同様の結果が地上で成長時磁場を加えることによって起こることが発見された。成長法は宇宙で行ったのと同じヒーター移送法(Travelling Heater Method,THM)でそこに静磁場を加えるものである。磁場を加えると流れが静止するので温度変化が起こり成長速度が変化する。この部分の断面を顕微鏡観察すると成長速度の大小に対応し巨大ステップが発生消滅する様子が明瞭に見られた。従って巨大ステップの形成は成長速度に大きく依存する。一方、消滅には成長面に垂直方向の温度勾配が重要であることもわかった。この温度勾配を大きくすることにより巨大ステップはより容易に消滅する。以上の観察結果を理解するため理論的検討を行った。微小重力下では自由表面をなくすことによりすべての流れが停止するので理論と実験の比較が非常にやりやすくなる。溶液側で流れが全く無いとすると溶質は濃度拡散によってのみ成長面に運ばれる。そこで溶質の拡散場を巨大ステップを境界とする二次拡散方程式を温度勾配下で解くことにより求めた。それによると、温度勾配を大きくするにつれて巨大ステップの上、下の角における濃度差が次第に小さくなり巨大ステップを維持する力が弱くなることがわかった。このため巨大ステップにおけるテラスと段部のなす角は次第に小さくなりついに巨大ステップは消滅する。しかし、この角が小さくなると拡散方程式の解が求めにくくなり完全に消滅する過程までは理論的に明かにすることは出来なかった。これは今後の問題として残されている。次に水溶液における巨大ステップの形成・消滅につき研究を行った。この研究はロシアの結晶学研究所チェルノフ教授のグループとの共同研究により行ったものである。物質はKDPおよびADPといったものでこれを水溶液から成長させると成長丘が形成される。この成長丘は微傾斜面により囲まれておりそこには条件によって巨大ステップが形成される。ところがこの成長丘上において溶媒に流れが起こると流れに対し成長丘の両側で巨大ステップの形成に非対称性があらわれる。
長期閉鎖・隔離空間での集団生活が心身に及ぼす影響について

今回の一連の実験では、長期間閉鎖・隔離された環境(海洋科学技術センター設置の潜水シミュレーターを使用)にお互いに未知である20代の男性5人を被験者とし、そこでの人間関係を中心とした行動パターンやそれに伴う心身両面でのストレス度について研究した。測定項目は共同生活中の人間関係を含む行動分析、精神的ストレスの知覚への影響や計画立案などの精神集中度の変化、対人関係の距離などであった。さらに、閉鎖・隔離環境への隔離前後、隔離中の血液分析により、内分泌系ストレス因子やNK活性の測定を行うとともにアクティグラム使用による行動量の測定、睡眠時の脳波や心電図解析により自律神経機能の変化をも検討した。結果の概要:5人で開始した実験であったが、開始2日目に1人の被験者が脱落し、以降は4人で行った。今回もリーダーの役割を果たす者の存在は認められず、結果的に2-1-1の集団構造に落ち着いた。このような構造の中で、他の成員から排斥されていると感じていた2人の被験者において内分泌系ストレス因子の顕著な上昇が観察され、閉鎖・隔離終了まで他の2人の被験者とは有意な差が認められた。閉鎖・隔離環境は刺激が少ない環境である。そこでストレスを最小限に押さえ、出来るだけ快適な生活を送ろうとすれば、自分たちで刺激を減少させる方向に彼らの行動を制御した。それは、例えば、被験者間のコミュニケーションの減少や環境内での行動量の減少であった。このような現象は現代社会において顕著に観察されていることであり、現代の人々、特に若者たちが新しい状況に直面したとき、人間関係も含む状況への適応能力において劣っていることを再証明したことになる。本研究はスペース・ステーションや海底研究室を想定し、長期間、閉鎖・隔離された環境下にヒトが複数で置かれた場合の彼らの行動パターン、集団形成、ストレスなどについて研究した。実験としては、海洋科学技術センターの潜水シミュレータを利用し、初対面の22から27歳までの男性5名を5日間の閉鎖・隔離とその前後2日ずつの予備期間をおいて実施した。ここでは共同生活中の行動分析と、知覚テストを5名共同で実施させ、精神的ストレスの知覚への影響や計画立案等の精神集中度の変化や対人関係の距離などの観察を行った。また閉鎖・隔離環境への環栗前後と隔離中の血液分析により内分泌系ストレス因子の測定、全行動量の測定、さらに睡眠時の脳波や心電図解析により自律神経機能を検討した。結果の概要:行動分析:閉鎖終了時にはリーダーの以内3人のグループと1人の分離者と1人の中立者の形成が見られ。入室者選抜に関する問題が提起された。感覚機能:温冷覚、熱痛覚については、系統的でないが変化が認められ、その変化も閉鎖からの解放後1日以上経過しても回復にいたらなかった。心理分析:心理テストでは系統だった変化はなかった。また実験後半では緻密性に欠け、緻密な計画の構築には精神的疲労が最も大きな要因であることが判明した。内分泌機能:血液中のストレス指標に閉鎖隔離の影響が認められた。またリンパ球の初期活性についてはさらに検討を行う。睡眠状態:睡眠は隔離前半は不慣れな環境のため、また後半は運動不足によ流と思われる入眠潜時の延長、睡眠の中断と浅睡眠が顕著であった。さらに睡眠時の心拍変動により、自律神経機能の啓示的な変化が示唆された。今回の一連の実験では、長時間閉鎖・隔離された環境(海洋科学技術センター設置の潜水シミュレーターを使用)にお互いに未知である20代の男性5人を被験者とし、そこでの人間関係を中心とした行動パターンやそれに伴う心身両面でのストレス度について研究した。測定項目は共同生活中での人間関係を含む行動分析、精神的ストレスの知覚への影響や計画立案などの精神集中度の変化、対人関係の距離などであった。

さらに、閉鎖・隔離環境への隔離前後、隔離中の血液分析により、内分泌系ストレス因子やNK活性の測定を行うとともにアクティグラム使用による行動量の測定、睡眠時の脳波や心電図解析により自律神経機能の変化をも検討した。結果の概要:5人で開始した実験であったが、開始2日目に1人の被験者が脱落し、以降は4人で行った。今回もリーダーの役割を果たす者の存在は認められず、結果的に2-1-1の集団構造に落ち着いた。このような構造の中で、他の成員から排斥されていると感じていた2人の被験者において内分泌系ストレス因子の顕著な上昇が観察され、閉鎖・隔離終了まで他の2人の被験者とは有意な差が認められた。閉鎖・隔離環境は刺激が少ない環境である。そこでストレスを最小限に押さえ、出来るだけ快適な生活を送ろうとすれば、自分たちで刺激を増加させることが必要となってくる。しかし、過去の実験も含めて、被験者たちは反対に受ける刺激を減少させる方向に彼らの行動を制御した。それは、例えば、被験者間のコミュニケーションの減少や環境内での行動量の減少であった。このような現象は現代社会において顕著な観察されていることであり、現代の人々、特に若者たちが新しい状況に直面したとき、人間関係も含む状況への適応能力において劣っていることを再証明したことになる。
第一原理計算に基づく正極材料相転移現象の解明

持続可能なエネルギー変換型社会の実現に向け、リチウムイオン電池・ナトリウムイオン電池を代表とする二次電池が大きく注目されている。これらの電気自動車や家庭用蓄電池への大型展開を実現するためには、大容量化・低コスト化が要求されており、原理解明に基づく新規材料開発が重要である。構造解析は充放電における体積変化や反応メカニズムの解明に対して基礎となる情報であり、核磁気共鳴(NMR)は局所構造解析に有用な手法の一つである。構造解析が特に重要な正極材料として、酸素レドックスが発現する材料群をとりあげる。これらの系は、大きな充放電容量を示すことから有望な正極材料として注目されている一方、多くの系において充電後に不可逆な構造変化が生じることが知られている。本課題において、ナトリウム過剰層状正極材料であるNa2-xRuO3をモデル系としてとりあげ、第一原理計算に基づくNMRスペクトルの解釈を行った。充放電過程のいずれの構造においても、第一原理計算によるスペクトルは実験と良好な一致を示した。また、化合物の電子状態とスペクトルのピーク位置の関係性に関しても詳細に議論した。今後は、充放電過程における様々な準安定構造を探索する手法とあわせることで、より詳細な局所構造解析が実現すると期待される。得られた構造を基に理論発生電位・体積変化・電子状態、さらにはNMRスペクトルのピーク位置を計算し、実験と比較することで、妥当性を確保しつつ、有望な材料の効率的な開発が可能となると考えられる。
新規降圧ペプチドの探索

心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)の発見に引き続き、BNPやCNPなどのアイソペプチドが発見されたように多くの生理活性ペプチドにはいくつかのアイソペプチドの存在することが知られている。我々が最近発見した新しい降圧ペプチドの“アドレノメデュリン(AM)"や“PAMP"もアイソペプチドが存在する可能性が高い。本研究では、AMやPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行い、さらなる新規降圧ペプチドの発見を目指した。我々は、AMの降圧活性に必須であるAMのリング構造やC末アミド構造を認識する各種のRIAおよびPAMPの生理活性に必要なc末近傍のRIAを確立し、RIAとHPLCを用いて、ブタ副腎髄質ペプチド分画の、免疫活性の定性を行った。副腎髄質には今までに知られていた20個のアミノ酸よりなるPAMP[1-20]以外に別の免疫活性が認められ、この免疫活性を単離構造決定し、降圧活性を有したPAMP[9-20](PAMP-12)であることを明らかにした。PAMPの生合成機序として、生体内ではPAMP[1-20]以外にPAMP[9-20]が新たな降圧ペプチドとして生合成されていることが示唆され興味深い。以上のように降圧ペプチドの発見のため、AMとPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行ってきた。免疫活性や血小板cAMP増加活性をもちいた検討では、既知のペプチドの溶出する位置とは異なる位置に多くの活性が認められ、今後これらの分画よりAMとPAMPに続く新しい血管作動ペプチドの発見が期待される。我々が最近発見した新しい降圧ペプチドの"アドレノメデュリン(AM)"や"PAMP"もアイソペプチドが存在する可能性が高い。本研究では、AMやPAMPのアイソペプチドの系統的検索を行い、さらなる新規降圧ペプチドの発見を目指している。我々は、AMの降圧活性に必須であるAMのリング構造やC末アミド構造を認識する各種のRIAを確立し、RIAとHPLCを用いて、ブタ各組織ペプチド分画の、免疫活性の定性を行った。また、AMと同様、PAMP免疫活性の定性を行い、心房や副腎髄質では、合成PAMPと異なる免疫活性がいくつか認められ、現在単離、構造解析を行っている。さらに、AMを発見したアッセイ法(血小板cAMP増加作用)を用い、ヒト褐色細胞腫SP-II分画(弱塩基性ペプチド分画)より、さらにPHM(peptid histidine methionine)を単離した。現在他の血小板cAMP増加活性をしめす分画を系統的に単離・構造解析を行っている。
ほ乳類ダイニンβ重鎖の遺伝子クローニング

ダイニンファミリーのなかでアクソネームダイニンの全一次構造が91年に、細胞質ダイニンが92年に解明された。いずれも分子中央に4つのATP結合部位があった。特に最初のATP結合部位周辺のアミノ酸配列には高い相同性があり、モーターファミリー間でも種を通じても保存されていた。そこで哺乳類のアクソネームタイプのダイニンβ重鎖cDNAを分離する目的でウニダイニンβ重鎖のTDRCY(1068-1072)配列に相当するオリゴヌクレオチドとFITMNPGY(1188-1195)配列に相当するアンチセンスオリゴヌクレオチドを合成した。この2つのプライマーとマウスの精巣のcDNAを用いてDNA増幅反応(PCR)を行なった。できたDNAをT-ベクターにつなげヌクレオチド配列を決定した(図参照)。増幅されたDNAにはウニ精子ダイニンβ重鎖のATP結合配列があったのでマウスのアクソネームダイニンのβ重鎖が増幅されたと判断した。したがってこのプライマーを使えば鋳型DNAに依存してダイニンのβ重鎖cDNAやジェノミックDNAをPCR法によって増幅させることが可能となった。
マクロファージの活性化を制御する天然化合物のガン免疫療法への応用

近年、ガンの発症や進展に影響を与えるマクロファージの活性化制御(ガン治療に有効なオルタナティブ活性化から古典的活性化への制御)が新たなガン治療戦略になることが知られている。本研究では、そのマクロファージの活性化を制御する候補化合物(Corosolic acid, Oleanolic acid, Soyasapogeol等)を同定した。さらに、それら候補化合物がガン移植モデルマウスにおいても有効性を示すことを証明したことから、本研究にて同定した候補化合物が将来的にガン予防・治療に応用できる可能性を明らかにした。近年、マクロファージの活性化機構には、古典的活性化(M1)経路とオルタナティブ活性化(M2)経路が存在することが明らかとなってきた。このようなマクロファージの活性化の違いは、様々な疾患の病態形成や病態の消長と深く関連するため、マクロファージの活性化制御により疾病の予防や治療が可能であると考えられている。腫瘍組織においては、M2マクロファージが腫瘍血管の形成促進に関与すると共に、免疫抑制分子を産生するため、抗腫瘍免疫を抑制することが知られている。一方、M1マクロファージは抗腫瘍免疫を活性化することで、腫瘍の増殖を抑制することが知られているため、ガンにおいてはマクロファージの活性化状態をM2からM1に転換することができればガンの予防や治療への応用が期待できる。本年度は、マクロファージの活性化状態をM2からM1に制御できる天然化合物であるOnionin AおよびGarlicnin C(当研究室が確立した化合物スクリーニング系にてin vitroでの有効性が明らかになった候補化合物)の腫瘍移植モデルマウスにおける有効性の検討を行った。具体的には、マウス骨肉腫LM8移植モデルマウスに、Onionin AおよびGarlicnin Cを3週間経口投与したところコントロール群と比較して皮下腫瘍重量の有意な低下ならびに腫瘍の肺転移が有意に抑制された。また、Onionin AおよびGarlicnin C投与群では、皮下腫瘍におけるpSTAT3陽性細胞数の減少も認められたことから、これら化合物はin vitroだけではなくin vivoにおいても、マクロファージのSTAT3の活性化を抑制し、結果的にマクロファージの活性化を制御することで腫瘍の進展を抑制することが明らかとなった。近年、マクロファージ(Mac)の活性化機構には、古典的活性化経路(M1)とオルタナティブ活性化経路(M2)が存在することが知られている。このMacの活性化の違いが様々な疾患の病態形成や病態の消長と深く関連するため、Macの活性化制御が疾病の予防や治療に有効であると考えられている。腫瘍組織においては、M2Macが腫瘍血管の形成促進に関与すると共に、免疫抑制分子を産生することで腫瘍の進展に関与し、一方、M1Macは抗腫瘍免疫を活性化することで、腫瘍の進展を抑制することが知られている。ゆえに、ガンではMacをM2MacからM1Macに転換できればガンの予防や治療への応用が期待できる。本年度はMacの活性化状態をM2からM1に制御する天然化合物であるOnionin A(ONA)およびGarlicnin C(GNC)のin vivoにおける効果を詳細に検討した。方法としては、C3H/Heマウスに高肺転移株であるLM8細胞を皮下移植し、週に2回、化合物(20 mg/kg)を経口投与し3週後に評価した。その結果、化合物投与群では、有意に皮下腫瘍重量が減少し、また、腫瘍の肺転移も有意に抑制された。また、免疫組織学的解析から、化合物投与により皮下腫瘍内のpSTAT3陽性細胞数の減少が認められたことから、in vivoにおいてもSTAT3の活性化を抑制することが示唆された。さらに、化合物投与群では、皮下腫瘍のCD4ならびにCD8陽性T細胞数が増加したことから、ONAおよびGNCはMacだけではなくMac以外の免疫関連細胞にも作用することで抗腫瘍免疫を活性化していることが示唆された。そこで、最近注目されている腫瘍内浸潤細胞でT細胞抑制に働くmyeloid-derived suppressor cell (MDSC)に対する作用を評価しところ、ONAはMDSCの活性化も抑制することでT細胞の腫瘍免疫を賦活化していることが明らかとなった。近年、マクロファージ(Mφ)の活性化の違いが様々な疾患の病態形成や消長と深く関連するため、Mφの活性化制御が疾病の予防や治療に有効であると考えられている。腫瘍組織においては、オルタナティブ活性化Mφ(M2Mφ)が腫瘍血管の形成促進や抗腫瘍免疫の抑制により腫瘍の進展に関与し、一方、古典的活性化Mφ(M1Mφ)は抗腫瘍免疫を活性化することで、腫瘍の進展を抑制することが知られている。ゆえに、癌ではMφをM2MφからM1Mφに転換できれば癌の治療への応用が期待できる。我々はこれまでの研究で、STAT3の活性化を抑制することでMφの活性化状態をM2からM1に制御する天然化合物であるOnionin AおよびGarlicnin C等の候補化合物を同定し、in vivoにおける有効性も明らかにした。そこで本年度は、これら候補化合物の腫瘍移植モデルマウスにおける既知抗癌剤との併用効果を検討した。具体的には、骨肉腫および卵巣癌移植モデルマウスに候補化合物とシスプラチンを投与し、腫瘍の発育・転移ならびに生存率を比較したところ候補化合物あるいはシスプラチン単独では効果がみられない低濃度でも、両者の併用により、高濃度シスプラチン単独と同等の抗癌効果が認められた。また、本研究により候補化合物の抗癌作用には、癌細胞のSTAT3経路の活性を抑制する直接的作用と、MφのSTAT