hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語諸方言の文法を総合的に記述する『全国方言文法辞典』の作成とウェブ版の構築

1に関しては、その研究成果報告として、日本語文法学会第12回大会において、パネルセッション「日本語動詞活用の歴史と地理的変異の総合的理解」を行い、通時的観点による「中央語における動詞活用の歴史」(小柳智一)、通方言的観点による「動詞活用の通方言的記述法」(小西いずみ)、方言対照的観点による「琉球方言の動詞活用と西日本方言との関わり-首里方言を中心に-」(仲原穣)の3つの発表をふまえて、総合的な討論を行った(司会:日高水穂)。これにより、本研究課題が目的に掲げる「地理的変異(方言差)及び歴史的変異(時代差)を考慮に入れた日本語文法の全体像を把握する研究の進展」を世に示すとともに、『全国方言文法辞典《活用編》』の具体的な記述内容をかためるに至った。2に関しては、担当者による個別の調査活動を続けている。平成23年度の成果として、三井はるみ「九州西北部方言の順接仮定条件形式「ギー」の用法と地理的分布」(『國學院雑誌』112-12)、竹田晃子「山形県米沢市方言・山形市方言における条件表現の研究」(『大正大学研究紀要』97)、舩木礼子「京都市方言の接続助詞・終助詞「シ」の用法」(『論究日本文學』96)がある。3に関しては、担当者が各自で作業を進めている段階にある。4のウェブ入力システムはほぼ完成し、運用段階に入った。本研究は、日本語諸方言の文法を総合的に記述する『全国方言文法辞典』の編纂を目的として、要地方言を統一的に調査するための共通調査項目を策定し、各地方言(標準語を含む)の文法的側面に関する対照研究を行うものである。平成25年度は、本研究期間の最終年度であり、具体的な研究成果として、以下にあげる要地方言の活用体系記述の報告書の刊行、および条件表現の地理的変異に関する学会発表を行った。1.『全国方言文法辞典資料集(2)活用体系』の刊行:《概説》活用体系の地理的変異と記述の枠組み(小西いずみ)/中央語における動詞活用の歴史(小柳智一)/《要地方言の活用体系記述》岩手県盛岡市方言(竹田晃子)/秋田県由利本荘市本荘方言(日高水穂)/山梨県甲府市方言(吉田雅子)/富山県富山市方言(小西いずみ)/岐阜県岐阜市方言(山田敏弘)/滋賀県長浜市方言(酒井雅史)/京都府京都市方言(松丸真大)/大阪府方言(野間純平)/山口県東周防方言(舩木礼子)/福岡県福岡市方言(平塚雄亮)/沖縄県那覇市首里方言(仲原穣)/沖縄県宮古島市平良下里方言(中本謙)/《資料》要地方言の活用対照表(小西いずみ)2.学会発表(パネルセッション)「認識的条件文の地理的変異と歴史的変化」日本語文法学会第14回大会(2013年12月1日、早稲田大学):発表1「現代日本語文法における認識的条件文の位置づけ」(有田節子)/発表2「認識的条件文の地理的変異」(日高水穂)/発表3「認識的条件文の成立」(矢島正浩)/(司会者・指定討論者:江口正)この他、条件表現・逆接表現の共通調査データのウェブ入力システムを完成させ、運用を進めている。また、方言昔話資料のデータベース化と用例データベースの作成を進めている。本年度は、条件表現・逆接表現の用例抽出を行った。今後、これらのシステム、データベースを活用し、『全国方言文法辞典』の完成を目指したい。平成24年度の交付申請書には、具体的な研究内容として、以下のものをあげていた。1.『全国方言文法辞典・活用編』の作成2.共通調査データのウェブ入力システムの運用・整備
次世代自動車用ＴＲＩＰ型マルテンサイト鋼板の開発と強度，靭性，成形性の評価

地球温暖化抑制対策を背景とした乗用車の車体軽量化(CO 2排出ガスの低減)と,乗員安全確保のための衝突安全性向上を目的として,残留オーステナイト(γ_R)の変態誘起塑性(TRansformation Induced Plasticity ; TRIP)効果を利用した超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板(TM鋼板)の開発とその機械的特性の評価を行った.供試鋼板に,オーステナイト化後のマルテンサイト変態終了温度(M_f)未満での極低温変態処理を施したTM鋼板を試作し,その強度,靭性,冷間プレス成形性の評価を行い,金属学的組織因子との関係を検討した.さらに,機械的特性の改善を目的として, Cr, Mo, Niを単独または複合添加したTM鋼についても,同様の研究を行った.1.超高強度TR1P型マルテンサイト鋼板の優れた冷間プレス成形性TM鋼板の引張強さは1.5GPa級の超高強度となり,延性および成形性は従来型の焼入焼戻鋼板よりも高くなった.とくに,伸びフランジ性が大きく改善された(約15%の増加).これは, (i)炭化物の少ないマルテンサイト母相と(ii)微細分散されたMA相, (iii)高いγ_R体積率により,打ち抜き損傷の軽減と穴広げ時のボイドの成長・連結が抑制されたためと考えられた.2.超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板の優れた強靭性TM鋼板のシャルピー上部棚衝撃吸収値(121J/cm2)は,一般構造用SCM420鋼板(57J/cm2)よりも約2倍高くなり,延性-脆性面遷移温度も大きく改善された(約-140°C).これは, 1-(i)(iii)により,ボイドの発生および成長,連結の抑制と,擬へき開裂の多方向化とその進展が抑制され,破面単位が小さくなったことに起因したと考えられた.(抄録なし)地球温暖化抑制対策を背景とした乗用車の車体軽量化(CO 2排出ガスの低減)と,乗員安全確保のための衝突安全性向上を目的として,残留オーステナイト(γ_R)の変態誘起塑性(TRansformation Induced Plasticity ; TRIP)効果を利用した超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板(TM鋼板)の開発とその機械的特性の評価を行った.供試鋼板に,オーステナイト化後のマルテンサイト変態終了温度(M_f)未満での極低温変態処理を施したTM鋼板を試作し,その強度,靭性,冷間プレス成形性の評価を行い,金属学的組織因子との関係を検討した.さらに,機械的特性の改善を目的として, Cr, Mo, Niを単独または複合添加したTM鋼についても,同様の研究を行った.1.超高強度TR1P型マルテンサイト鋼板の優れた冷間プレス成形性TM鋼板の引張強さは1.5GPa級の超高強度となり,延性および成形性は従来型の焼入焼戻鋼板よりも高くなった.とくに,伸びフランジ性が大きく改善された(約15%の増加).これは, (i)炭化物の少ないマルテンサイト母相と(ii)微細分散されたMA相, (iii)高いγ_R体積率により,打ち抜き損傷の軽減と穴広げ時のボイドの成長・連結が抑制されたためと考えられた.2.超高強度TRIP型マルテンサイト鋼板の優れた強靭性TM鋼板のシャルピー上部棚衝撃吸収値(121J/cm2)は,一般構造用SCM420鋼板(57J/cm2)よりも約2倍高くなり,延性-脆性面遷移温度も大きく改善された(約-140°C).これは, 1-(i)(iii)により,ボイドの発生および成長,連結の抑制と,擬へき開裂の多方向化とその進展が抑制され,破面単位が小さくなったことに起因したと考えられた.(抄録なし)
高温高圧下におけるカルシウム珪酸塩ペロヴスカイトの第一原理シミュレーション

CaSiO_3ペロヴスカイトはほぼ理想的な立方晶ペロヴスカイト構造をとるが、最近室温高圧下ではわずかに正方晶構造にひずんでいることが明らかとなった。この正方晶相は原子熱振動の非調和効果により高温下で立方晶相へ相転移すると考えられるが、高圧下での相転移境界は現在のところよくわかっていない。そこで本年度の研究では非調和固体に対する有効なシミュレーションの方法である第一原理分子動力学法をCaSiO_3ペロヴスカイト(80原子分子動力学セル)へ適用し、相転移の再現、相境界の決定を行い、マントル深部温度(20002500K)での安定相の解明を試みた。その結果、100万気圧程度の圧力では、5000Kの高温でも正方晶ペロヴスカイトが安定となり、地球下部マントル全域で正方晶相が安定になることがわかった。またMgSiO_3をはじめとする斜方ペロヴスカイト型物質の高圧相として近年報告されたCaIrO_3型構造や、BaSiO_3など大きな二価陽イオンを持つ化合物がとる六方晶ペロヴスカイト構造の、CaSiO_3ペロヴスカイトにおける安定性についても調べた。その結果、CaSiO_3においてもCaIrO_3構造への相転移が約600万気圧程度で生じること、六方晶ペロヴスカイト構造はCaSiO_3では安定化しないことがわかった。密度汎関数法に基づく第一原理分子動力学法では、スーパーセルを用いて計算を行うため、多くの計算リソースが必要となる。本年度は第一原理定温分子動力学計算のプログラムを整備すると同時に、これを多数の温度・圧力条件で実行するために既存の並列PCクラスターを拡張し大容量高速計算システムを構築した。今後、粒子数を160原子以上に増加し分子動力学セルのサイズ効果の有無を精密に検討する予定である。
大学経営人材養成のための大学院修士課程プログラム開発に関する実践的研究

2001年2月、全国の国公私立大学の事務局長(相当職を含む)および3040歳台の中堅職員約1,300人に対してアンケート調査を行った(回収率68.2%)。その結果、大多数の職員が何らかの能力向上方策を必要と考え、とりわけ、経営戦略等の企画能力の向上に関心があることが分かった。国公私立大学間で大きな違いがあるのは、当該大学における勤務年数である。つまり私立に比べて、国公立の事務局長はその年数が極端に短い。その上、公立では中堅職員についても短い。国立大学では、有能な事務局長の長期安定的確保を考えるのは当然であろう。さらに公立では、大学職員そのものの専門性育成が課題ではあるまいか。職員の学歴構成の違いは、隠れた人気職種としての私立大学職員を裏付けている。能力向上方策については、修士課程プログラムの有効性を支持する意見は、事務局長44.0%、中堅職員47.7%であり、既存の研修制度の方がよいとする意見(それぞれ42.4%、40.5%)より多かった。受講内容としては、経営戦略等の企画能力の向上、知的財産権の処理など最近注目されている新しいタイプの専門知識に関心が高く、日常的事務処理能力の向上については低かった。さて、以上のような能力向上策を実際に生かすには、優秀な職員が大学の中でもっと積極的に活躍できるような場も必要である。これからの新しい大学経営にあっては、職員の立場をより積極的に考えるとともに、教員・職員の区分を超えた第三のカテゴリーつまりは「大学アドミニストレータ」とでも呼ぶべき新たな経営人材を積極的に.養成・登用し、大学として一体的に活動していくことが必要であろう。1.わが国および諸外国の大学院教育とくにその修士課程レベルの教育の制度と実態を、大学のカタログ、要覧、履修案内等を含む各種の資料の解析等によって明らかにした。その結果、わが国の大学院では、諸外国に見られるプロフェッショナル・スクール的な大学院教育と、研究者養成のための大学院とが、未だはっきりと分化していない現実が分かった。2.わが国の大学における管理運営システムの特徴を、教授会万能という考えに見られるごとく、専門家集団による支配とその集団的意思決定メカニズムに着目して調査した。その際、わが国の企業や諸外国の大学における管理運営システムとの比較を行い、大学に固有の特徴を明らかにした。また、大学の管理運営システムは、近年の高等教育をめぐる急激な環境変化の中で、その改革が期待されている背景も調査した。これらにより、改革後の大学運営を担う人材養成が急務であることが分かった。3.大学の管理運営システムやそれを担う管理職員および事務職員の実態や、職員の意識を調べるため、全国の国公私立大学の事務局長および30歳40歳代の中堅職員1,298名を対象にアンケート調査を行った。その結果、国立および公立の職員は、意思決定を担うべき幹部職員が一箇所の大学に定着していないことが明らかになるとともに、多くの職員が彼らの能力アップのための何らかの方策の必要性を感じ、また修士課程プログラムの設置の必要なことに賛同していることが分かった。その結果、大多数の職員が何らかの能力向上方策を必要と考え、とりわけ経営戦略等の企画能力の向上に関心があることが分かった。

職員の学歴構成の違いは、隠れた人気職種としての私立大学職員を裏付けている。能力向上方策については、修士課程プログラムの有効性を支持する意見は、事務局長44.0%、中堅職員47.7%であり、既存の研修制度の方がよいとする意見(それぞれ42.4%、40.5%)より多かった。受講内容としては、経営戦略等の企画能力の向上、知的財産権の処理など最近注目されている新しいタイプの専門知識に関心が高く、日常的事務処理能力の向上については低かった。さて、以上のような能力向上策を実際に生かすには、優秀な職員が大学の中でもっと積極的に活躍できるような場も必要である。これからの新しい大学経営にあっては、職員の立場をより積極的に考えるとともに、教員・職員の区分を超えた第三のカテゴリーつまりは「大学アドミニストレータ」とでも呼ぶべき新たな経営人材を積極的に養成・登用し、大学として一体的に活動していくことが必要であろう。
舌癌モデルにおける血管新生阻害剤の影響に関する研究

当講座で確立した4-Nitroquinoline 1-Oxide誘発ラット舌癌の腫瘍血管構築については、当初から研究を進めてきた。今回、舌癌モデルを2群(A:リング状血管・網状血管を有する外向性発育の腫瘍B:樹枝状血管・既存血管破壊性を有する腫瘍)に分け、血管新生阻害剤(5-DFUR,Actinon,抗integrin)を投与し腫瘍の発育抑制について比較検討した。いずれの血管阻害剤でもA群の方がB群に比べて腫瘍の発育の抑制が認められた。A群の中でも網状血管を有する外向性の発育形態を示す腫瘍で効果が高かった。しかしながら、腫瘍の消失に至った症例はなく、最大で70%の腫瘍径の抑制が認められた。血管鋳型標本ならびに走査顕微鏡により腫瘍血管の変化を観察したところ、腫瘍の発育先端で腫瘍血管の念珠化ならびに血管径の狭小化が認められた。また、コントロール群では腫瘍の栄養血管からの分枝が経時的に発育する事が観察されたが、投与群では分枝の成長は念珠状に途絶していた。これらの成長抑制の結果は従来から本モデルに各種抗癌剤を投与した結果とほぼ同様であったが、抑制効果は代謝拮抗性の抗癌剤より効果的であった。今後の課題は抗癌剤と血管阻害剤との組み合わせによる効果の増強、既存血管が破壊された腫瘍へのdrug deriveryをいかに増強するかである。平成11年度は、25匹のラットに対して4-Nitroquinoline 1-Oxide (4NQO)を経口投与し、約7ヶ月かけて舌癌モデルを作製した。発生した舌癌モデルに対して、以下の2系統の実験を行った。1.舌癌モデルへの血管新生阻害剤の投与内在性因子としてINF-α、血管新生阻害剤として5-DFURを4週間、静脈内投与し、抗腫瘍効果を肉眼的・病理組織学的に観察した。あわせて血管鋳型標本を作製し、腫瘍の血管構築と抗腫瘍効果について評価している。これらの結果については現在、観察中である。2.共焦点レーザー顕微鏡による腫瘍血管構築の解析従来の血管鋳型標本では、動脈と静脈の識別、また3次元的解析も不可能であった。共焦点レーザー顕微鏡の特徴として、living cellのリアルタイム観察、組織内異種物質の同時観察、3次元再構築画像の解析(光学的断層像)などがあげられる。そこで今回、共焦点レーザー顕微鏡による観察によってこれらを可能にして、より綿密に舌癌モデルの血管構築の解析を試みている。共焦点レーザー顕微鏡による観察で、本モデルの腫瘍血管は健常部に比較して血管密度が増して、不整化・狭小化・ループ形成などの形態変化を認めた。さらに、腫瘍血管をintensivity profileとして解析した画像で、腫瘍部では血管外でも高いsignaal intensityを認めた。これはマクロモスキューである標識ゼラチンが血管外へ漏出していることによるもので、腫瘍血管の透過性亢進が示唆された。次年度は血管阻害剤による抗腫瘍効果と血管構築ならびに血管と腫瘍細胞の関係を共焦点レーザー顕微鏡による観察で追求してゆく予定である。

また、コントロール群では腫瘍の栄養血管からの分枝が経時的に発育する事が観察されたが、投与群では分枝の成長は念珠状に途絶していた。これらの成長抑制の結果は従来から本モデルに各種抗癌剤を投与した結果とほぼ同様であったが、抑制効果は代謝拮抗性の抗癌剤より効果的であった。今後の課題は抗癌剤と血管阻害剤との組み合わせによる効果の増強、既存血管が破壊された腫瘍へのdrug deriveryをいかに増強するかである。
地理情報システムを用いた重症傷病者の発生地点と病院前診療の選択に関する研究

本研究では、大阪府下の2つの二次医療圏で発生した9011例の緊急重症事案についてその搬送先選定の妥当性をGISにより評価した。その結果、3次医療機関、ドクターカー、ドクターヘリいずれを選択した場合であっても、より早期に医師接触が可能であったと推定される事案が多数存在する可能性があることが明らかとなった。これらのデータについてGISソフトを用いて地図上で可視化し、二次医療圏の消防機関に提供することにより、重症以上の傷病者に対して迅速で的確な病院前診療システムを選択することが可能となることが期待される。本研究の目的は、本研究の目的は、消防機関が、病院前において重症以上と判断した傷病者に対して迅速で的確な病院前診療システムを選択することが可能となる地理情報システムを構築することにある。本研究が対象とする豊能および三島地域という隣接する2つの医療圏は、大阪府の北部に位置し、合計人口175万人の人口を有し、10箇所の消防本部により年間73000人の救急搬送が行われている。平成25年度には、この2つの医療圏で平成24年度中に発生し、救急隊により重症以上と判断された傷病者について、発生場所、受傷機転(発症様式)、年齢、性別、救急隊による患者接触時のバイタルサイン(呼吸数、呼吸様式、SPO2、血圧、脈拍数、意識状態)、搬送先あるいは病院前診療システムの選定経過(収容の可否、選定回数、選定に要した時間、選定理由)、時間経過(発生時刻、消防機関への救急要請時刻、救急隊による患者への接触時刻、患者搬送開始時刻、医療機関到着時刻、医師引継ぎ時刻)、確定診断病名を救急隊の活動記録から抽出した。現在、平成24年度のデータはすべて抽出を終えており、4361名の傷病者のデータについてその発生地点を地図上にプロットし、地図情報システムを構築中である。本研究の目的は、消防機関が、生命の危機に瀕している重症以上の傷病者に対して、混乱した救急現場において複数の選択肢の中から最も早期の医療を提供することが可能となる病院前診療システムを選択するための地理情報システムを構築することにある。本研究の対象となる豊能および三島地域という隣接する2つの医療圏は、大阪府の北部に位置し、合計面積が490平方キロメートル、合計人口175万人であり、10箇所の消防本部により年間73000人の救急搬送が行われている。この2つの医療圏で発生する重症傷病者について、発生場所、受傷機転(発症様式)、年齢、性別、救急隊による患者接触時のバイタルサイン(呼吸数、呼吸様式、経皮的動脈血酸素飽和度、血圧、脈拍数、意識状態)、搬送先あるいは病院前診療システムの選定経過(収容の可否、選定回数、選定に要した時間、選定理由)、時間経過(発生時刻、消防機関への救急要請時刻、救急隊による患者への接触時刻、患者搬送開始時刻、医療機関到着時刻、医師引継ぎ時刻)、確定診断病名について、救急隊の活動記録から抽出する。現在、平成24年度分のデータについて、消防機関の協力のもと、個人を特定することが可能となる情報を除いたデータ抽出を行っているところである。今後、抽出したデータを用いて、重症患者の発生場所から、コンピュータ上で地図ソフトを用いて直接に三次医療機関への搬送、ドクターカー要請、あるいはドクターヘリ要請の中で最も医師による治療開始が早くなるものを予測し、その予測治療開始時刻と、実際の救急隊から医師への引継ぎ時刻とを比較する予定である。さらに個々の重症患者についてデータ収集とその解析結果をGIS (Geographic Information System)ソフトにより地図上に統合していくことを進める予定である。本研究では、大阪府下の2つの二次医療圏で発生した9011例(平成24年度4363症例、平成25年度4648症例)の緊急重症事案についてその搬送先選定の妥当性をGISにより評価した。その結果、3次医療機関に直接に搬送した重症外傷事案において、消防覚知から治療開始まで31分以上を要した症例が平成24年度は14症例(3.3%)、平成25年度は36症例(8.6%)と推定された。また、3次医療機関に直接に搬送した症例のうち、ドクターカーもしくはドクターヘリを選択した方が早期の治療開始が可能であったと推定された事案は、平成24年度では、それぞれ、2193症例(84.9%)、397症例(20.4%)、平成25年度は、それぞれ、1586症例(59.4%)、427症例(21.9%)となり、より早期に医師接触が可能であったと推定される事案が多数存在する可能性があることが明らかとなった。これらのデータについてGISソフトを用いて地図上で可視化したところ、両年度でほぼ同様の場所で発生した症例であり、これらのデータを二次医療圏の消防機関に提供することにより、重症以上の傷病者に対して迅速で的確な病院前診療システムを選択することが可能となることが期待される。

救急医学抽出したデータを用いて、解析を行っており、おおむね順調に推移している。現在、平成24年度分のデータとして、研究対象となる二次医療圏の消防機関の協力のもと、個人を特定することが可能となる情報を除いたデータ抽出を行っているところである。本データは、CSVファイルで抽出しているため、迅速にGISソフトに取り込むことが可能である。引き続き平成25年度分のデータの抽出を行うとともに、GISを用いた地図情報システムの構築を継続する。また、このデータを消防機関に提供し、意見を得ることにより、より視認性が高く、操作性に優れたシステムを構築する予定である。平成25年度は、平成24年度の個々の重症患者についてデータとその解析結果をGISソフトにより地図上に統合していくことを進める。さらに、平成25年度の重症患者データについても同様にのデータ収集を行い、患者数の蓄積により情報の精度を高めていくこととする。研究がほぼ予定通りに進捗しているため。データの記録媒体などの消耗品に使用する予定である。該当なし。
柔らかな固液界面における化学反応ダイナミクス

酸化チタン電極に紫外光レーザーパルスを照射して可視から近赤外域の過渡吸収スペクトルを測定するとトラップ電子と正孔の減衰過程を調べることができる。そこで、本研究では、酸化チタン電極に電位を印加しながら光励起キャリアーの挙動を調べた。その結果、正電位を印加してレーザーパルスを照射すると、光励起されて生成したキャリアーの寿命が長くなる様子が観測された。この結果は正電位の印加によってn型半導体と水の界面に形成された上向きのバンドベンディングが大きくなり、電荷分離が促進されたためである。一方、中赤外域の時間分解スペクトルには、伝導帯に励起された自由電子による吸収の他に、水分子の構造変化による吸収変化が観察された。水の酸化反応が進行する電位で酸化チタンのバンドギャップを励起すると、水素結合した水に帰属される吸収(3350 cm-1と3120 cm-1)が減少した。この減少量は水の分解反応がより進行しやすい正電位にすればするほどが増加することから、水分子の酸化反応によるものと考えることができる。一方、水の酸化が定常的に進行する電位よりもわずかに低い電位では、3620 cm-1に水素結合していない水に帰属される吸収が観測された。この水素結合していない水の吸収の出現は、酸化チタンのバンドギャップを励起すると電極界面における水素結合ネットワークが切断されることを意味している。従来、酸化チタンに光を照射すると超親水性が発現されるので界面の水素結合ネットワークは強くなると考えられてきた。しかし、水の酸化反応が進行する際には、水分子に正孔が移動して生成するOHラジカルやH2O2などの反応中間体との相互作用により、界面の水素結合ネットワークは逆に弱くなることを、時間分解赤外分光観察によりはじめて明らかにした。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。半導体を用いた光電極は、バイアス電圧を印加することで光励起電子と正孔を分離できるので、還元生成物と酸化生成物を分離することが容易である。しかも、その反応効率も向上させることができる。したがって、光電極表面における化学反応を理解するためにはバイアスを印加した条件における光励起キャリアーの挙動を理解する必要がある。そこで本研究では、TiO2薄膜電極を用い、これに紫外光レーザーパルスを照射して生成した光励起キャリアーの挙動を調べた。TiO2光電極に電位を印加し、マイクロ秒時間分解可視近赤外中赤外分光法を用いて光励起キャリアーの挙動を調べた。その結果、18000 cm-1と9800 cm-1, 4000 cm-1以下に吸収が観測され、これらはTiO2のバンドギャップを紫外光で励起することによって生成した正孔とトラップ電子、自由電子に帰属されることが分かった。次に、これらの吸収強度の減衰過程を調べたところ、トラップ電子の吸収強度はバイアス電圧を印加してもそれほど変化しないが、自由電子と正孔の吸収強度は0 Vから1 Vに正電位を印加することで大きくなり、その減衰速度も遅くなった。これらの結果は、TiO2電極に正電位を印加することで電荷分離がより促進されることを意味している。一方、TiO2のバンドギャップを励起すると、3200 cm-1の水に帰属される吸収強度が小さくなった。そして、その減少量は正電位を印加することでより大きくなった。TiO2電極の場合、正電位を印加すると表面で水の酸化反応が進行する。したがって、水の吸収強度の減少は、光励起キャリアーによって水分子の構造が変化したか、あるいは水の酸化反応が進行していることを示唆している。そこで、次年度は、時間分解赤外分光法を用いてこの水の構造変化について詳しく調べる計画である。本年度はATRプリズムの反射面にFTOなどの導電性薄膜を自分で堆積し、その上に酸化チタン薄膜電極を調製することが可能になった。その結果、酸化チタン電極を光で励起した際に起こる界面の水の構造変化を時間分解赤外分光測定することが可能になった。

従来、酸化チタンに光を照射すると超親水性が発現されるので界面の水素結合ネットワークは強くなると考えられてきた。しかし、水の酸化反応が進行する際には、水分子に正孔が移動して生成するOHラジカルやH2O2などの反応中間体との相互作用により、界面の水素結合ネットワークは逆に弱くなることを、時間分解赤外分光観察によりはじめて明らかにした。ATRプリズム上に調製した酸化チタン薄膜電極のバンドギャップを励起すると、光励起キャリアーの生成に伴って水の構造が変化することが分かった。しかし、水分子は水素結合で結ばれており、赤外域にブロードな吸収を与えるので、スペクトル変化の解釈はまだ難しい。そこで来年度は重水や有機溶媒などを用いて水の構造変化をより詳細に調べる予定である。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
キラルπ共役「分子のり」の合成と会合に関する研究

我々はさきにヘリセンを含む環状アセチレンが有機溶媒中で選択的な二分子会合を起こすことをみいだした.本研究では,この化合物を「分子のり」とみなし,様々な「分子のり」多量体を合成して会合挙動を系統的に調べた.まず,「分子のり」をリンカー部で連結した二量体化合物を合成した.とくに,ブタジインおよびジカルボニル構造のものを取り上げた.クロロホルム中でNMRやCD法,VPO法により会合構造を調べた結果,柔軟な構造のリンカー部を有する二量体は分子内で強く会合することがわかった.一方で,剛直なリンカー部を有する二量体は二分子会合体との平衡にあることがわかった.つぎに剛直なアセチレン結合で連結した「分子のり」三量体を設計合成した.この化合物は低濃度では二分子会合体との平衡状態にあるが,高濃度では高次会合を起こすことなく二分子会合する.ただし,上述の二量体にくらべて,会合はかなり強い.次に,分子間会合による重合体形成を検討する目的で,アゾ基で連結した二量体を合成した.興味深いことに,シス体とトランス体を安定に取り出すことができ,光照射または加熱によって相互変換しないことがわかった.安定なシスアゾ化合物は珍しい.会合については,トランス体は高濃度で選択的な二分子会合を起こし,上述の剛直なリンカー部を有する化合物と同じ挙動を示した.一方,シス体は低濃度では三量体であるが,高濃度では重合することがあきらかになった.構造的に分子内会合と二分子会合をいずれも起こさないためと考えられる.我々はさきにヘリセンを含む環状アセチレンが有機溶媒中で選択的な二分子会合を起こすことをみいだした.本研究では,この化合物を「分子のり」とみなし,様々な「分子のり」多量体を合成して会合挙動を系統的に調べた.まず,「分子のり」をリンカー部で連結した二量体化合物を合成した.とくに,ブタジインおよびジカルボニル構造のものを取り上げた.クロロホルム中でNMRやCD法,VPO法により会合構造を調べた結果,柔軟な構造のリンカー部を有する二量体は分子内で強く会合することがわかった.一方で,剛直なリンカー部を有する二量体は二分子会合体との平衡にあることがわかった.つぎに剛直なアセチレン結合で連結した「分子のり」三量体を設計合成した.この化合物は低濃度では二分子会合体との平衡状態にあるが,高濃度では高次会合を起こすことなく二分子会合する.ただし,上述の二量体にくらべて,会合はかなり強い.次に,分子間会合による重合体形成を検討する目的で,アゾ基で連結した二量体を合成した.興味深いことに,シス体とトランス体を安定に取り出すことができ,光照射または加熱によって相互変換しないことがわかった.安定なシスアゾ化合物は珍しい.会合については,トランス体は高濃度で選択的な二分子会合を起こし,上述の剛直なリンカー部を有する化合物と同じ挙動を示した.一方,シス体は低濃度では三量体であるが,高濃度では重合することがあきらかになった.構造的に分子内会合と二分子会合をいずれも起こさないためと考えられる.
神経因性疼痛に対する局所麻酔薬と免疫抑制剤の効果

ラットの坐骨神経結紮モデル(CCIモデル)において、免疫抑制薬シクロスポリンまたは抗炎症薬ベタメタゾンを投与し、神経因性疼痛への治療効果を調べた。雄性Sprague-Dawleyラット(230300g)の左坐骨神経を4-0 chromicで4回結紮した。坐骨神経結紮後2日目までに手術側の機械的アロディニア、機械的刺激と温熱刺激に対する痛覚閾値の低下が発症したラットを6群(n=5)に分けた。結紮後2日目より、生理食塩液、シクロスポリン0.01、0.1、1、10mg/kgまたはリン酸ベタメタゾン1mg/kgを、それぞれ1日1回、20日間腹腔内に投与した。投与する溶液量は1μl/gとした。アロディニアは、薬物投与に関与しない観察者が、von Frey hairを用いて両側の後肢足底で計測した。機械刺激に対する痛覚閾値の低下はRandal-Sellito圧痛覚測定装置を用いて、温熱刺激はホットプレートを用い、両側の後肢測定で計測した。結紮後70日間追跡し、日数と逃避反応閾値、あるいは逃避潜時で囲まれるarea under curveを求めて、各群の治療効果を比べた。比較には一元配置分散分析とScheffeの検定を用い、P<0.05を有意とした。シクロスポリン投与群では、用量依存性に機械的アロディニア、機械刺激に対する痛覚閾値の低下が改善した。シクロスポリン10mg/kgを投与したラットでは、投与中に一過性のアロディニアの増悪がみられたが、投与終了後から改善した。温熱刺激に対する逃避閾値の低下は、シクロスポリン1mg/kg投与群で改善した。しかし、神経因性疼痛の症状である温熱刺激に対する痛覚鈍磨とも考えられる。それぞれ1mg/kgのシクロスポリンまたはベタメタゾンを比較すると、シクロスポリンの治療効果の方が強かった。しかし、シクロスポリンでも、アロディニアは完全に消失しなかった。シクロスポリンは、神経障害後に投与してもCCIモデルによる神経因性疼痛を抑制する効果がある。抗炎症作用だけでは治療効果は弱い。神経因性疼痛モデルのひとつである、坐骨経結紮(CCI)ラットを対象にして、局所麻酔薬リドカインと免疫抑制薬シクロスポリンの痛覚異常への効果を調べた。効果判断は、von Frey hairを用いて、機械的アロディニアを両側の後肢足底で計測した。統計学的処理はKruskal-Wallis検定、ならびに一元配置分散分析を用い、P<0.05を有意とした。局所麻酔薬リドカインは、埋め込み型持続注入ポンプを用いて25μg/minを神経結紮後2日目から一週間皮下に投与した。CCIラット(n=5)には、結紮後いずれも機械的アロディニアが発症した。リドカイン投与後もアロディニアの改善は見られなかった。投与量を25μg/min以上にすると、ラットは通常の毛繕いや探索行動を行う回数が減り、リドカインによる行動の異常が見られた。

CCIモデル以外では、リドカインの持続投与によるアロディニアの改善効果の報告があるが、われわれの実験では効果を認めなかった。リドカインは神経障害後に投与しても効果がないか、あるいは、投与経路、投与時期の違いにより、効果が変わる。免疫抑制剤のシクロスポリンは、神経結紮後2日目から20日間投与した。投与量は10、1、0.1、0.01mg/kgとし、腹腔内に投与した。投与する溶液量は1μl/gとなるように調整した。シクロスポリン投与群では、投与後3日目から、機械的アロディニアの軽減が観察され、その効果は用量依存性であった。しかし、20日間の投与でも、機械的アロディニアは完全には消失しなかった。シクロスポリンは、CCIモデルにおける機械的アロディニアの進行を抑制する効果がある。神経障害後に投与しても、効果が期待できる。ラットの坐骨神経結紮モデル(CCIモデル)において、免疫抑制薬シクロスポリンまたは抗炎症薬ベタメタゾンを投与し、神経因性疼痛への治療効果を調べた。雄性Sprague-Dawleyラット(230300g)の左坐骨神経を4-0 chromicで4回結紮した。坐骨神経結紮後2日目までに手術側の機械的アロディニア、機械的刺激と温熱刺激に対する痛覚閾値の低下が発症したラットを6群(n=5)に分けた。結紮後2日目より、生理食塩液、シクロスポリン0.01、0.1、1、10mg/kgまたはリン酸ベタメタゾン1mg/kgを、それぞれ1日1回、20日間腹腔内に投与した。投与する溶液量は1μl/gとした。アロディニアは、薬物投与に関与しない観察者が、von Frey hairを用いて両側の後肢足底で計測した。機械刺激に対する痛覚閾値の低下はRandal-Sellito圧痛覚測定装置を用いて、温熱刺激はホットプレートを用い、両側の後肢測定で計測した。結紮後70日間追跡し、日数と逃避反応閾値、あるいは逃避潜時で囲まれるarea under curveを求めて、各群の治療効果を比べた。比較には一元配置分散分析とScheffeの検定を用い、P<0.05を有意とした。シクロスポリン投与群では、用量依存性に機械的アロディニア、機械刺激に対する痛覚閾値の低下が改善した。シクロスポリン10mg/kgを投与したラットでは、投与中に一過性のアロディニアの増悪がみられたが、投与終了後から改善した。温熱刺激に対する逃避閾値の低下は、シクロスポリン1mg/kg投与群で改善した。しかし、神経因性疼痛の症状である温熱刺激に対する痛覚鈍磨とも考えられる。それぞれ1mg/kgのシクロスポリンまたはベタメタゾンを比較すると、シクロスポリンの治療効果の方が強かった。しかし、シクロスポリンでも、アロディニアは完全に消失しなかった。シクロスポリンは、神経障害後に投与してもCCIモデルによる神経因性疼痛を抑制する効果がある。抗炎症作用だけでは治療効果は弱い。
環境と文学 米・日本におけるネイチャーライティングの歴史および理論の研究

1.自然をめぐる言説が歴史的に「NHからNWへ」という方向で推移したと想定し、その経緯を記述論、ジャンル論、語り手の問題、対象の変化、そして認識論・感覚論の変容などを軸として検討した。2.19世紀のロマン主義から、20世紀型の環境中心主義への思想的転換を歴史的に把握する作業を進めた。3.自然記述様式論、子どもと自然、生態地域主義と場所の感覚、里山とパストラリズム、サウンドスケープと言語という主題で、それぞれ研究を進めた。4.NHとNWの差異を歴史的...明示的に提示し、20世紀及び現在をNWの時代として定位可能とすべく理論的研究を進めた。今後の展開:1.ジャンル論としても文学理論としても輸入品の域を出なかった諸要素を真に日本における文学ジャンル、文学研究の方法論として定着させる。2.ネイチャーライティングあるいは環境文学の日本的な展開,特性を確定するために、近代を中心とした歴史的系譜化、文学史的把握。整理が早急に必要である。ネイチャーライティング研究へのアプローチを、natural history(NH)からnature writing(NW)へという視点設定を基点として進め、研究会を3回開催した。「NHからNWへ」が意味するのは、(1)自然をめぐる言説が歴史的に「NHからNWへ」という方向で推移したと想定し、その経緯を記述様式論、ジャンル論、語り手の問題、対象の変化、そして思想的/哲学的認識の変容などを軸として検討する。(2)「NHからNWへ」という設定を、19世紀型のロマン主義から、20世紀型の環境中心主義への思想的転換として歴史的に把握する視座も(1)と重ねて考えられる。(3)「NHからNWへ」という方向付けのうちには、<私>の登場という問題も含まれる。ソローにおける<私>の強調がその典型例だが、Don Scheeseもその方向でNWを位置づけている。(4)したがって、NHとNWに差異を見いだすとすればどのような点かを明示的に提示し、20世紀及び現在がNWの時代として定位可能なことを示唆する。B)まとめ:本研究プロジェクトでは、natural historyとnature writingという本来区分しがたいジャンル呼称を、現在の視点から再検討し、(あえて)nature writingの時代としての20世紀及び現在を提起する。そのためには、それぞれのジャンル呼称を歴史及びジャンル論として検討しながら、nature writing論へと展開する方向性を探る作業を進めた。(1)自然をめぐる言説が歴史的に「NHからNWへ」という方向で推移したと想定し、その経緯を記述様式論、ジャンル論、語り手の問題、対象の変化、そして認識論・感覚論の変容などを軸として検討した。(2)19世紀型のロマン主義から、20世紀型の環境中心主義への思想的転換を歴史的に把握する作業を進めた。(3)自然記述様式論、子どもと自然、生態地域主義と場所の感覚、里山とパストラリズム、サウンドスケープと言語という主題で、研究分担者がそれぞれ研究を進めた。(4)NHとNWの差異を歴史的・明示的に提示し、20世紀及び現在をNWの時代として定位可能とすべく理論的研究を進めた。B)まとめ:前年度に引き続き、natural historyとnature writingという本来区分しがたいジャンル呼称を、現在の視点から再検討し、(あえて)nature writingの時代としての20世紀及び現在を提起する。
巨大ウイルスが水圏低次生態系で果たす役割の包括的解明

本研究では、最新の環境ゲノム解析法を駆使し、未曾有の調査規模で巨大ウイルスの遺伝基盤・地理分布・宿主範囲に関する知見を獲得する。最終的には、巨大ウイルスが微生物群集動態と物質循環に与える影響を解明し、水圏低次生態系の全体像を明らかにすることが本研究の目的である。2018年度の成果は以下の3点にまとめられる。1全球規模データであるTara Oceans海洋探査からのオミクスデータを利用し、生物炭素ポンプの効率と関連する巨大ウイルスやRNAウイルスの系統を明らかにした(投稿準備中)。2巨大ウイルスの環境動態を研究する予備調査として、先行研究(基盤C、2014-2016年度)で開発した高度縮退プライマーセット(メガプライマー)を利用し、巨大ウイルス(メガウイルス科)の多様性を、大阪湾・日本海・石垣島マングローブ域・白浜御幸温泉など多様な水圏サンプルを解析した。これにより、1サンプル中に、数百以上のメガウイルス種を含有していることを明らかにし、同時に、メガウイルス科ウイルスが地球規模で拡散している証拠を得た(Viurses 1報、Microbes and Environments投稿中)。また、巨大ウイルスと赤潮動態との関係を調査するため、高知県浦ノ内湾で分担者の長崎慶三(高知大学)のグループらが採取したサンプルの解析を進めている(2報報告予定)。3ウイルスゲノムの解析として東京理科大武村政春らが分離したメドゥーサウイルスのゲノム解析を進め(J. Virology 1報)、代表者の研究室でも2株のマルセイユウイルスの分離に成功した。ウイルス・宿主同時分取法の開発に関しては、代表者の研究室の博士課程大学院生が、分担者の吉田天士らのグループと共同で、セルソータによるラフィド藻の分取方法の開発に着手した。おおむね順調に進んでいる。2018年度は、先行研究(基盤C、2014-2016年度)で得られたデータ解析と論文執筆を行うと同時に、浦ノ内湾、インド洋(白鳳丸)における新規サンプル採取を行った。一方、赤潮発生期を狙った短期集中サンプリングは、浦ノ内湾で赤潮が発生しなかったため、2019年度にあらかじめ時期を設定して(つまり、赤潮が発生しなくても)行うこととしている。メガプライマーによるアンプリコン解析は、先進ゲノム支援の援助を受け、九州大学の後藤恭宏博士と共同で進めており、サンプル調整に関して調査が必要であったが、現在は順調に進められている。環境サンプルからのウイルスの新規分離に関しても、研究代表者のグループの修士課程の学生が尽力し、成果をあげつつある。本研究課題は、メタゲノム、メタバーコード、新規株分離、セルソータによる宿主・ウイルス同時分取など、様々なアプローチを駆使して、巨大ウイルスの環境における地理分布、宿主との関係性、生態系への機能的寄与を解明することを目的としている。様々なアプローチを利用しているため人員配置が重要になるが、研究分担者の協力を得られていると同時に、研究代表者のグループのスタッフ・多数(6名)の大学院生の絶大なる協力を得て進めている。また、分担者との会議は、京大グループ(吉田天士グループ)に関しては、月に1度程度の研究打ち合わせの開催を継続していく。高知大(長崎慶三グループ)とも、メールなどで緊密な連携を図り、年に数回の研究打ち合わせを行いたいと考えている。2019度は特に、浦ノ内湾からのサンプルの解析に重点を置きたい。また、Tara Oceans海洋探査オミクスデータの解析に関しても、現在、研究室のスタッフと大学院生が協力して2報の論文をまとめているところである。

一方、赤潮発生期を狙った短期集中サンプリングは、浦ノ内湾で赤潮が発生しなかったため、2019年度にあらかじめ時期を設定して(つまり、赤潮が発生しなくても)行うこととしている。メガプライマーによるアンプリコン解析は、先進ゲノム支援の援助を受け、九州大学の後藤恭宏博士と共同で進めており、サンプル調整に関して調査が必要であったが、現在は順調に進められている。環境サンプルからのウイルスの新規分離に関しても、研究代表者のグループの修士課程の学生が尽力し、成果をあげつつある。本研究課題は、メタゲノム、メタバーコード、新規株分離、セルソータによる宿主・ウイルス同時分取など、様々なアプローチを駆使して、巨大ウイルスの環境における地理分布、宿主との関係性、生態系への機能的寄与を解明することを目的としている。様々なアプローチを利用しているため人員配置が重要になるが、研究分担者の協力を得られていると同時に、研究代表者のグループのスタッフ・多数(6名)の大学院生の絶大なる協力を得て進めている。また、分担者との会議は、京大グループ(吉田天士グループ)に関しては、月に1度程度の研究打ち合わせの開催を継続していく。高知大(長崎慶三グループ)とも、メールなどで緊密な連携を図り、年に数回の研究打ち合わせを行いたいと考えている。2019度は特に、浦ノ内湾からのサンプルの解析に重点を置きたい。また、Tara Oceans海洋探査オミクスデータの解析に関しても、現在、研究室のスタッフと大学院生が協力して2報の論文をまとめているところである。KofamKOALAとMGENESの開発の一部は本研究課題からの支援を受けた。
長期運動学習の獲得・保持・表出の各素過程における小脳皮質と深部核の役割の解析

「学習記憶の獲得・維持・表出」という学習記憶の各プロセスにかかわる小脳皮質と、その投射先である前庭核の役割を解析するために、マウスの反射性眼球運動(OKR)をモデル系として解析を進めた。OKR学習に関して、スクリーン刺激を1時間与え続ける事で短期ゲインの変化を、さらに5日間暗室飼育しながら長期ゲイン変化(長期学習)を測定したところ、遮断中はRNBマウスは短期・長期OKRゲイン変化が誘導されず、伝達の回復後の再学習においては、高いゲインを示すという結果を得た。今度は、まず遮断前に5日間のOKR長期学習を誘導し、その後暗室内で14日間飼育しながら神経伝達を遮断した後に再びゲインを測定した。その結果、RNBマウスのゲインは神経伝達が遮断しているにもかかわらず、野生型マウスと同様に高いゲインを示した。次に、水平方向の眼球の動きを担う小脳皮質、片葉Hゾーンにステンレス製刺激電極を埋め込み、短期、長期学習前後にて電気刺激に対する眼球の動きの大きさを測定した。野生型マウスでは短期学習、長期学習の成立前後では電気刺激に対して眼球の動きは変化なく、長期学習が成立すると動きは大きくなった。伝達遮断中のRNBマウスの電気刺激に対する眼球の動きは野生型と同様であった。最後に、伝達遮断中のRNBマウスにスクリーン刺激と同時に単純スパイクのモジュレーションを模倣した電気刺激を行うと、長期学習が表出した時と同じゲインを示した。以上、小脳皮質が数時間単位の短期学習に、その投射先である前庭核が数日単位の長期学習に重要な役割を果たし、さらに一端長期学習が成立すれば小脳皮質は必要ない事、前庭核で獲得した長期学習は小脳皮質からの適切な信号によって表出される事を明らかにした、米国ナショナルアカデミー紀要に投稿した。
神経障害性疼痛に関連する情動異常の脳内発現機序と疼痛増悪機序の解明

神経障害性疼痛モデルマウスでは疼痛出現後しばらくしてうつなどの情動異常が発症するが、うつ行動の発現にはα2Aアドレノ受容体が深く関与していることを明らかにした。さらに、モルヒネ耐性マウスではデクスメデトミジンの鎮痛効果が増強し、後根神経節のα2A、α2Cアドレノ受容体mRNAの発現増加がみられた。また、神経障害性疼痛モデルラットでは、セロトニン2C受容体のRNA編集が起こり、受容体作動薬の疼痛軽減効果が増強された神経障害性疼痛モデルマウスでは疼痛出現後しばらくしてうつなどの情動異常が発症するが、うつ行動の発現にはα2Aアドレノ受容体が深く関与していることを明らかにした。また、神経障害性疼痛モデルラットでは、セロトニン2C受容体のRNA編集が起こり、受容体作動薬の疼痛軽減効果が増強された平成21年度に行った研究成果は下記のとおりである。1)神経障害性疼痛モデル動物における情動行動異常発症に対するα2アドレノ受容体の関与:これまでに神経障害性疼痛発症後しばらくして情動行動の異常が出現することを明らかにしてきた。今回、正常マウス(コントロール)、α2A受容体変異マウス(α2A-D79N)、α2C欠損マウス(α2CKO)において第5腰神経結紮による神経障害性疼痛モデルを作成し、強制水泳試験によってうつ行動を評価した。神経結紮を行わない群では、不動時間はα2A-D79N、コントロール、α2CKOの順で長かった。神経結紮40日後の群では、コントロールとα2CKOマウスでは有意な不動時間の延長がみられたが、α2A-D79Nマウスでは不動時間の延長は認められなかった。これらの結果から、神経障害性疼痛から誘導されるうつ行動の発現にはα2Aアドレノ受容体が深く関与していることが示唆された。2)脳における筋肉痛の認知:ヒトの痛みの認知に関する脳機能画像の研究において、筋肉痛の認知についての研究は少ない。健康成人において下腿の骨膜・筋に圧刺激によって痛みを与え、fMR Iによって脳の活動部位を調べた。右脛骨前面(骨膜痛)と右腓腹筋(筋痛)にデジタル式圧痛計を用いて圧刺激を加え、NRS38の間で4種類の痛みを与えた。疼痛刺激20秒間与え、40秒の間隔を空けてそれぞれ3回与えるのを1タスクとした。各タスクにおいてfMRIによる脳機能画像を測定し、SP99を用いて解析した。骨膜痛では反対側の左視床前障に活動がみられ、筋痛では同側右の被殻、視床および左帯状回に活動が認められた。以上の結果から、筋痛は骨膜痛に比べて辺縁系の活動が有意で、感覚系だけでなく情動系への影響が強いことが示唆された。平成22年度に行った。1)モルヒネ耐性マウスにおけるα2アドレナリン受容体アップレギュレーションの機序解明:これまでに神経障害性疼痛から誘導されるうつ行動の発現にα2Aアドレナリン受容体が関与していることを明らかにした。今回、モルヒネを連続投与して作成したモルヒネ耐性マウスに対してデクスメデトミジンの髄腔内投与による鎮痛効果を測定し、後根神経節におけるα2アドレナリン受容体の全サブタイプのmRNA発現をリアルタイムPCR法で測定した。モルヒネ耐性マウスではデクスメデトミジンの鎮痛効果が増強し、後根神経節においてα2アドレナリン受容体サブタイプAおよびCの増加がみられた。これらの結果から、モルヒネ耐性マウスにおけるα2アドレナリン受容体アップレギュレーションにはサブタイプAとCの増加が関与していることが明らかになった。2)脊髄損傷後の回復過程における、運動ニューロン膜5-HT 2C受容体アイソフォームの発現増加:脊髄損傷後には痙性麻痺を伴う難治性の神経障害性疼痛を発症することが多い。今回、脊髄損傷後の運動ニューロンが5-HTの喪失を時間をかけて補い、興奮性を再獲得する機序を調べた。ラットの脊髄損傷モデルにおいて、脊髄損傷後に起こるRNA編集の変化の結果として5-HT 2C受容体アイソフォームの発現増加が起こり、このアイソフォームは5-HTがほとんどない状態でも活性化することで、持続性カルシウム電流の回復をもたらすことを明らかにした。この変化は運動ニューロンの機能回復と関連しており、脊髄損傷後のRNA編集による5HT 2C受容体たんぱく質の機能変化の重要性を示唆するものである。1)錯視を用いた疼痛に対する注意の定量化および痛みの他者理解とその認知的影響に関する研究注意と疼痛の直接的な関係性を解明するために、線運動錯視と呼ばれる注意の方向と強さを定量化する心理物理実験を行った。健康成人10名とCRPS患者19名において、モニター画面に画面左右半空間のいずれか一方に先行刺激を提示した後に、画面中央に線分を提示し、線分が左右のどちらから描画されたように見えた(錯視)かを判断させた。その結果、健常者では先行刺激から線分を提示するまでの時間と錯視の左右性がプロピット関数で表現できて注意は正中に収束していたが、CRPS患者では注意が患側に有意に偏位していた。

さらに、3次元コンピューターグラフィックスで描画した女性(VH)の上半身を提示し、VHを中立,悲哀,苦悶を想定した表情を表出させ、健常被験者15人に観察させ、それぞれの表情から推察される痛みの強さをNRSで回答させた。その結果、痛みへの共感を示すときには被験者の痛覚閾値も低下することが明らかになった。2)催眠による認知的評価と痛みの変化に関する研究健康成人を対象にして、催眠が痛みの耐性と認知的評価に影響するかどうかを検討した。催眠状態では覚醒状態に比べて痛みの軽減がみられたが、これは痛み刺激の解釈の仕方が変化したためと考えられた。3)三叉神経の神経障害性疹疼痛モデルラットにおけるセロトニン2C受容体の関与に関する研究セロトニン2C受容体(5HTR2C)は、疼痛行動が鋭敏になると受容体機能が高くなるRNA編集が起こるが、5HTR2Cが疼痛行動を抑制するかどうかについては明らかでなかった。三叉神経の神経障害性疼痛モデルラットにおいて、5HTR2C作動薬を投与すると疾痛閾値の上昇を認め、その変化は5HTR2C拮抗薬の前投与で減弱した。本研究の結果は、5HTR2Cは神経障害性疼痛の減弱に関与していること、この効果にはRNA編集による5HTR2C作動薬に対する感受性上昇が寄与していることを示唆している。
質量分析計を用いたメタボローム解析による大腸がんバイオマーカーの探索

病態時における細胞においては、疾患関連タンパク質の分泌や各種酵素を介したタンパク質分解により、さまざまに代謝・分解された代謝産物が生成される。このような疾患特異的な低分子量代謝産物を網羅的、包括的に解析した研究は、さまざまな問題から十分に成果を達成していない。申請者は、大腸がんに発現、生成が認められる低分子代謝産物を中心に網羅的に解析してがんバイオマーカーを同定し、将来の臨床応用について検討した。生命の設計図は遺伝子で構成されているが、環境的要因などの影響もあり、実際には多くのタンパク質や代謝産物がその生命活動を担っている。そのため、各種疾患におけるタンパク質代謝産物の変動は遺伝子の発現量よりも、ダイナミックである可能性がある。本提案課題では、アミノ酸や有機酸、糖、脂肪酸など低分子代謝産物を網羅的に測定が可能な、ガスクロマトグラフィー質量分析計解析システムを使い、大腸がんに対するメタボローム解析を実施する。これまでに、マウス、あるいはヒトの血清や尿、組織を用いたメタボローム解析システムを構築、データ分析も含めその解析システムを確立した。具体的には、健常者と大腸がん患者の血清から、クロロホルム/メタノール/水を用いた液液分配により、血清と尿からアミノ酸や有機酸など低分子代謝産物の抽出を行った。抽出液をガスクロマトグラフィー質量分析計に供し測定を実施し、得られた測定データを用いて多変量解析のひとつである主成分分析により統計処理を行うことで、大腸がん患者、健常人の血清中の低分子代謝産物の存在パターンがそれぞれ異なることを統計学的に明らかにしつつある。今後、計画どおり、早期大腸がん患者と進行大腸がん患者の手術後の血清も提供していただき(手術により完解が期待される検体を使用)、同様にガスクロマトグラフィー質量分析計による測定を実施して、手術後の血清、ならびに、尿中代謝産物存在パターンが健常人に近づくのか否かなどを検討することで、治療効果予測への適用性に関しても明らかにする。本提案課題では、アミノ酸や有機酸、糖、脂肪酸など低分子代謝産物を網羅的に測定が可能な、高感度クロマトグラフィーと質量分析計を組み合わせた複合解析システムを使い、大腸がんに対するメタボローム解析を実施した。なお、本研究では、ガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)使用した。大腸がん患者(n=12)、健常人(n=12)の血清のメタボローム解析を実施し、また、大腸がんの比較対象として食道がん患者(n=12)と胃がん患者(n=11)の解析も同様に行った。その結果、各がん種と健常人においてそれぞれ血清代謝物存在パターンが異なるということを多変量解析のひとつである主成分分析(PCA)により確認できた。さらに、代謝物ターゲット解析において、各がん種間で特異的に変動する代謝物として、食道がんではマロン酸を、胃がんではピルビン酸と3-ヒドロキシプロピオン酸とを、大腸がんではアラニンとグルクロン酸ラクトン、グルタミンをそれぞれ見出した。これらの結果は、大腸がんの発症により体内のメタボローム、特に、血清メタボロームが大きく変動し、かつ、その変動は疾患に特異的なものである可能性を示している。今後、他施設研究も含めた血清メタボローム解析の大規模試験が必要となってくるが、これらの結果は、メタボローム解析が疾患特異的な診断手法として臨床に応用できる可能性を示唆している。