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EMTによる口腔癌高度悪性化機構の解明と制御

上皮・間葉移行(Epithelial-Mesenchymal Transition : EMT)は、上皮細胞がその極性を失い、遊走能を持った間葉系細胞に変化する現象である。本研究においては、口腔扁平上皮癌におけるEMT誘導の機構を解明するとともに、EMTに伴って制御される個々の遺伝子産物の機能と発現の機構を検討し、口腔癌の高度悪性化の機構の解明と制御を明6かにすることを目指した研究を実施しており、本年度は以下の成果を得た。前年度までにEMTに伴い発現亢進する遺伝子として見出したCyr61、Galectin-1がそれぞれ、がん細胞形質に及ぼす影響を重点的に解明した。Cyr61は単独ではEMTを誘導できないが、標的細胞におけるCyr61産生を誘導することができた。したがつて、E-cadherinによるホモフィリックな細胞間結合により集塊を形成するがん組織中に散発的に発生したEMT細胞はCyr61を分泌することにより、局所的な細胞集団がホモブイリックな細胞間結合を維持したまま運動浸潤する原動力となっていると考えられた。この知見は胞巣を形成して間質へ浸潤する浸潤開始部の病態を散発的に生じたEMT細胞が規定できることを示唆したGalectin-1はCyr61同様単独ではEMTを誘導できないが、ホモフイリックな細胞間結合を維持した細胞集団の運動および浸潤を飛躍的に亢進させたが、Cyr61とは異なり標的細胞に作用し自身の局所濃度を高める所見は得られなかった。しかしEMT誘導マスター遺伝子であるSnail依存性のEMT発生頻度はGalectin-1処理により飛躍的に亢進したことから、SnailによりEMTにコミツトされた細胞も細胞外環境により、可逆的にEMT形質を示すことが示唆された。本研究においては、口腔扁平上皮癌におけるEMT誘導の機構を解明するとともに、EMTに伴って制御される個々の遺伝子産物の機能と発現の機構を検討し、口腔癌の高度悪性化の機構の解明と制御を明らかにすることを目的として以下の検討を行った。1.EMTに伴って変化し高度浸潤能に関連する遺伝子群について検討を行った。1)δNp63αの標的遺伝子JaggedはNotchリガンドであり、Notchシグナルを遮断するgamma-secretase inhibitor (DAPT)によるアポトーシス誘導についてAKTリン酸化、プレアポトーシス因子Bimの発現測定を用いて検討した。2)EMT関連遺伝子として見出した分泌蛋白質Cyr61について、Cyr61安定発現扁平上皮癌細胞を樹立し、E-cadherinの発現、浸潤能と運動能、アポトーシス抵抗性について検討した。3)また、浸潤・運動能とRhoなど膜蛋白質および細胞骨格蛋白質の細胞内局在の変化を蛍光顕微鏡を用いて検討した。2.上皮細胞、間葉細胞における生理活性物質についての検討を行った。2)各種Toll-like Receptorの発現、誘導動態、および機能について検討した。3)骨形成線維腫細胞の発現遺伝子網羅的検索により同定した高発現遺伝子としてRHAMMを見出し、その機能について検討した。EMTは上皮細胞がその極性を失い、遊走能を持った間葉系細胞に変化する現象である。口腔扁平上皮癌におけるEMT誘導の機構を解明するとともに、EMTに伴って制御される遺伝子産物を検討し、口腔癌の高度悪性化の機構の解明と制御を明らかにすることを目的として以下の検討を行った。1.EMTに伴って変化する遺伝子群に関する検討1)EMT関連遺伝子として見出した分泌蛋白質Cyr61について検討し、安定発現扁平上皮癌細胞は浸潤能と運動能が亢進しパラクライン作用として浸潤能と運動能を促進させ,その際Rho蛋白質の活性が変化した。2)同様にEMT関連遺信子として見出した分泌蛋白質Galectin 1について安定発現扁平上皮癌細胞を樹立し、その浸潤・運動能の亢進が明らかになった。2.EMT誘導機構に関する検討1)扁平上皮癌細胞に対して複数の液性因子添加と遊走スペースの付与により、EMTが誘導された。3.上皮細胞、間葉細胞における生理活性物質についての検討1)上皮細胞と線維芽細胞における各種Toll-like Receptorの発現、誘導動態、および機能について検討を行い、また、IFN-γ、TNF-α、IL-4による各種ケモカイン発現の動態をPCRおよびELISAにより検討した結果、それぞれ上皮細胞と線維芽細胞で差が見られた。

したがつて、E-cadherinによるホモフィリックな細胞間結合により集塊を形成するがん組織中に散発的に発生したEMT細胞はCyr61を分泌することにより、局所的な細胞集団がホモブイリックな細胞間結合を維持したまま運動浸潤する原動力となっていると考えられた。この知見は胞巣を形成して間質へ浸潤する浸潤開始部の病態を散発的に生じたEMT細胞が規定できることを示唆したGalectin-1はCyr61同様単独ではEMTを誘導できないが、ホモフイリックな細胞間結合を維持した細胞集団の運動および浸潤を飛躍的に亢進させたが、Cyr61とは異なり標的細胞に作用し自身の局所濃度を高める所見は得られなかった。しかしEMT誘導マスター遺伝子であるSnail依存性のEMT発生頻度はGalectin-1処理により飛躍的に亢進したことから、SnailによりEMTにコミツトされた細胞も細胞外環境により、可逆的にEMT形質を示すことが示唆された。1.EMT型癌細胞が分泌する液性因子が、オートクライン作用のみならずパラクライン作用として、非EMT細胞に対しても、浸潤・遊走能を付与することが明らかになった。2.複数の液性因子によって、扁平上皮癌細胞がEMTを獲得する機構が存在することが明らかになった。3.マーカー蛋白質の発現により、EMT型の癌幹細胞の存在が明らかになった。EMTを獲得した癌細胞が分泌する液性因子によって非EMT細胞における浸潤・遊走能が誘導される機構が本研究で見出されたことにより、これまでに提唱されていた浸潤転移成立におけるEMT→MET機構は再考される可能性がある。この機構についてさらに検討を行う。また、遊走スペースの付与と複数の液性因子による扁平上皮癌細胞のEMT誘導についてそのシグナル伝達系、および癌幹細胞の形質を持つ細胞集団のEMTとの関連についてさらに詳細に明らかにしていく。
機械学習プログラムを用いた健常者の将来の認知機能予測に関する研究

目的:機械学習は、人間のような学習能力を持つ機械、いわゆる人工知能を目指して開発された技術である。近年は疾患群と健常群の分類を機械に学習させる機械学習プログラムを用いて精神・神経疾患などを診断する試みもなされるようになった。今回、機械学習プログラムを用いて、FDG PET画像により健常者の将来的な認知機能の推移をも予測しうるか検討した。方法:機械学習にはMATLAB上で動作する神経画像に特化したプログラムであるPRoNToを用いた。対象としてFDG PETを施行したボランティア1328名から認知機能をフォローし得た146名を抽出した。146名をFDG PET施行後のフォロー期間中にMMSEにて低下した群(低下群)と低下しなかった群(非低下群)に分類した。対象者のFDG PET画像はSPM8を用いて解剖学的標準化および全脳平均への正規化を行った後、PRoNToに入力し、低下群と非低下群に分類する精度を算出した。カーネルはSupport vector machineを用い、クロスバリデーションはleave-one-subject-out法により行った。また各群のPET画像を群間比較し、FDG集積の違いも算出した。結果:対象者146名の年齢は平均66.2歳で、FDG PET施行後のフォロー期間は平均44ヶ月であった。MMSE低下群は43名、非低下群は103名であった。クロスバリデーションの結果、各群を分類する精度は67.1%であった。群間比較では低下群は非低下群と比較し、両側前頭葉内側部にてFDG集積が低下していた。群間比較にてFDG集積が低下していた部分に焦点を定めクロスバリデーションを行った場合、診断精度は74.0%まで上昇した。
感性を通して直感的に「惹かれる」物に対する行動選択思考メカニズムの脳機能的解明

刺激提示により誘発される直感的情動反応に次の特徴があった。1連続して変化する視覚刺激から選択する際にはその形態変化の物理的変量が極小値付近で選択され、極大値付近は選択されにくい。また、高い印象評価をした後に交感神経が反応する。2予め良いと判定される画像を単独で提示した際の印象評価は必ずしも高くない。また、非好意的な判断をした群で、判断結果と交感神経反応に相関傾向が見られた。3同一のオブジェクト提示では、印象評価が所見時と再見時では必ずしも一致しない。所見時と再見時の両方で、提示後すぐと、しばらく観察した後とでは、前頭部脳活動の違いと大脳皮質活動の左右差が見られた。申請額に対し配分額が約64%であることを受け、本研究計画を有効に推進するための研究内容の規模縮小とそれに伴う実験計画の見直しを経て本年度の研究を遂行した。研究目的に対して本年度は、新規に導人した機器を使用した実験および制作の環境を予備実験的課題を通してシステム整備をしつつ、課題遂行にあたっての問題点を検証した。具体的には、提示刺激の形状と質感が及ぼす印象評価と生理反応の相関についての基礎データ取得を、先行研究で開発した「ダイナミックアンケートシステム」を使ったマッチングタスクやテクスチャー提示による連続変化画像から最も「惹かれる」状態画像の選択課題の試行と同時に計測した生体反応計測データとの関連の検討である。この際これまでに計測方法として使用してきた、ポリグラフ装置による自律神経活動計測・光トポグラフィー装置による大脳皮質活動解析と本年度に導入した脳波解析との併用に関する利点、および問題点について検討した。また、本年度新規に導入したレーザー加工機によるプロダクト制作プロセスの予備的検討の中からいくつかの刺激候補となるプロダクト制作を行った。ヒトの実験で得られた行動選択思考の脳機能に関わる感性情報に関する生物科学的意義を知るための神経活動や化学的動態など物質面からの理解を進めるべく、モデル動物実験を推進するため、「直感的」そして「惹かれる状態」のモデルを作り出し、その時に有効な生体反応計測ができるいくつかのモデル動物実験系を試行した。また、モデル動物において「直感的に惹かれる感情」を表出した動物に対する侵襲的手法による神経科学的なメカニズム解析において必要となる実験システムについての検討を行い、必要な実験系などの整備を行った。本年度は研究遂行に対しての予備的実験を行う年度と位置づけられ、これまでに研究遂行に必要な実験に関する方法論的検証および提示刺激となるプロダクトの制作に関する作業手順の検証を概ね完了しているとの判断から。今年度は「直感的に惹かれる感覚刺激」の実験モデルとして主に視覚的クスチャーの理論的に導出された漸次的変化を主たる刺激として選択した実験により、ヒトが直感的に良いと判断する際の感性情報学的特徴とそれらによって引き起こされる生体情動反応を計測した実験およびそのデータの取得と解析および考察を中心に研究を行った。また、これまでに行った予備実験的データを含め、課題研究を通して明らかになった事実やこれからの研究の展望や制作されたプロダクトについて、国内、国際を開わず学会発表や原著論文を通した公表を積極的に行った。特に、本研究課題チームを中心として英国で開催された国際学会Kannsei Engineering and Emotion Research Conference 2016の場で本研究テーマに沿った国際シンポジウムを開催し、本課題の研究成果および展望を国際的に公表したほか、国際的見地での広範な討議を通した意見吸収および情報収集を行った。また、昨年度に引き続き、前記に加えてこれまでのデザイン学・感性情報学研究のデータを活用して「直感的に惹かれる感覚刺激」となるプロダクトの開発・制作を行った。一方、ヒトの実験で得られた行動選択思考の脳機能に関わる感性情報に関する生物科学的意義を知るための神経活動や化学的動態など物質面からの理解を進めるためのモデル動物実験では、ある物体感覚もしくは他個体に「惹かれる」状態に関して「本能的に惹かれる感覚」と「経験的に惹かれる感覚」の両面から実験的に形成させるモデル実験化が当初想定に対して困難であったため、データ取得に向けての予備的実験主義開発にとどまり、計画に沿った成果は得られなかた。「直感的に惹かれる感覚刺激」の実験モデルとして選択したいくつかの実験方法と提示刺激を使って、それらによって引き起こされる情動反応を計測し実験データの取得と解析は順調に成果を上げた。また、本研究の成果と展望について、国内、国際で積極的に公表した。特に、Kannsei Engineering and Emotion Research Conference 2016では本研究テーマに沿った国際シンポジウムを成功裏に開催する中心的役割を担った。モデル動物実験では、計画に沿った成果は得られなかたものの、ある物体感覚もしくは他個体に「惹かれる」状態に関して「本能的に惹かれる感覚」と「経験的に惹かれる感覚」の両面から実験的に形成させるモデル実験化における問題点を明らかにすることができ、データ取得に向けての予備的実験主義開発が進んだことから、次年度での計画目標達成に対する足掛かりができたという点においてこの遅れは大きな問題点ではないと判断している。最終年度である本年度では、「直感的に惹かれる感覚刺激」として昨年度までに行ったいくつかの実験に対してその精度を高めて実験を完成し、国際および国内での学会でその成果を発表し、これらの研究成果を総合的に考察して本研究課題全体としての総括的発表として国際感情感性研究集会(KEER2018)で、『Physiological/psychological evaluation of emotionaleffects in case modelingstudies for the Kansei Engineering』と題した国際シンポジウムを企画開催し、諸国からの関連研究者が参加する中で研究成果発表した。

また、動物実験における技術的側面においての予備的実験を含め、数件の原著論文を上梓してその成果を出版公表した。研究としては、直観的な「良い」印象を受けた時の自律神経活動や脳活動について、時間をかけて観察した場合と比較して具体的に異なっている点や、テクスチャーやフォルムといった要因の違いがこれらにどう影響するかについて詳細な実験を行った。また、直感的に惹かれる感覚刺激となるプロダクトの開発・制作活動も積極的に行われ、その成果は各種展覧会展示などの方法で公表されており、14.の備考に記載した通りである。研究機関最終段階で行われた研究のいくつかは現在発表準備中のものもあり、これらについては終了次第順次発表していく予定であり、それらを含めた最終的成果の詳細を記載した本課題の研究報告書を作成している。刺激提示により誘発される直感的情動反応に次の特徴があった。1連続して変化する視覚刺激から選択する際にはその形態変化の物理的変量が極小値付近で選択され、極大値付近は選択されにくい。また、高い印象評価をした後に交感神経が反応する。2予め良いと判定される画像を単独で提示した際の印象評価は必ずしも高くない。また、非好意的な判断をした群で、判断結果と交感神経反応に相関傾向が見られた。3同一のオブジェクト提示では、印象評価が所見時と再見時では必ずしも一致しない。所見時と再見時の両方で、提示後すぐと、しばらく観察した後とでは、前頭部脳活動の違いと大脳皮質活動の左右差が見られた。「直感的に惹かれる感覚刺激」の実験モデルとして選択したいくつかの実験方法と提示刺激を使って、それらによって引き起こされる情動反応を計測し、実験データの取得と解析を行う。また、予備実験的なデータを含め、これまでの課題研究を通して明らかになった事実やこれからの研究の展望や制作されたプロダクトについて、国内、国際での字会発表や原著論文を通した公表を積極的に行う。具体的な実験計画としては、提示刺激の形状と質感が及ぼす印象評価と生理反応の相関についての基礎データ取得と、本課題における実験システムを使つたデータ解析による実験を行う。これら提示刺激の選択には、これまでの感性評価研究データおよび昨年度の予備実験結果を再解析・整理して有効に活用する。また、前記に加えて引き続きこれまでのデザイン学・感性情報学研究のデータを活用して「直感的に惹かれる感覚刺激」となるプロダクトの開発・制作を行う。そして、ヒトの実験で得られた行動選択思考の脳機能に関わる感性情報に関する生物科学的意義を知るために神経活動や化学的動態など物質面からの理解を進めるべく、モデル動物実験を推進する。
Δ６デサチュラーゼ遺伝的多型がクローン病患者におけるリノール酸代謝に及ぼす影響

日本人の炎症性腸疾患(IBD)患者数が急増している原因のひとつとして、日本人の食生活の欧米化が指摘されている。我々は多価不飽和脂肪酸の代謝能、すなわちΔ6 desaturase活性に人種差・個体差があるため、リノール酸とアラキドン酸のバランスが失われ、その結果、発症に至るとの仮説を検証した。IBD治療に際して同意が得られた被験者53名を対象にΔ6 desaturase遺伝的多型の解析をおこない、Δ6 desaturase活性(具体的にはリノール酸やアラキドン酸などの測定値)との整合性を確認する。本研究の目的は、第一にリノール酸からアラキドン酸への律速酵素とされるΔ6デサチュラーゼ(Δ6 desaturase)についてクローン患者に特有の遺伝的多型性を探索すること、第二にその遺伝的多型性がリノール酸代謝活性にどのような影響を及ぼすかについて解析することである。平成25年度の研究実施計画とその成果について以下に記す。(5) IBD患者の遺伝子解析用・脂肪酸分析用検体の収集<前年度継続>:被験者には口頭および文書にて試験計画を説明し、同意を得たうえで実施する。倫理審査委員会の承認が得られたことから、平成25年度より収集を開始した。平成26年5月9日現在の検体総数は24件である。(7) Δ6 desaturase mRNA定量系の確立<保留>:倫理審査の際、(6)解析終了後に改めてその必要性を協議するように求められたため保留。(8)多価不飽和脂肪酸分析<前年度継続>:IBD患者の脂肪酸分析用検体が収集された後に随時、分析・測定(Linoleic acidやArachidonic acid)を行う。初年度(平成24年度)の研究実施計画とその成果について以下に記す。(1)研究試験計画書作成と倫理審査委員会審査:被験者の募集を担当する東京慈恵会医科大学附属柏病院、得られた検体の遺伝子解析などを実施する千葉科学大学の双方において倫理審査委員会による審査・承認を得た。前者においては平成24年11月、後者は平成25年2月に承認された。【終了】(2)炎症性腸疾患(IBD)患者の遺伝子解析用・脂肪酸分析用検体の収集:被験者には口頭および文書にて試験計画を説明し、同意を得たうえで実施する。(1)の承認が得られたことから、平成25年度より収集を開始する。(4)多価不飽和脂肪酸分析:被験者の赤血球画分を用いて、n-6多価不飽和脂肪酸の代謝過程におけるLinoleic acidやArachidonic acidなどの分析・測定を行う。(2) IBD患者の脂肪酸分析用検体が収集された後に分析・測定を行う。平成26年度の研究実施計画とその成果について以下に記す。(5) IBD患者の遺伝子解析用・脂肪酸分析用検体の収集<前年度継続>:平成27年5月10日現在の検体総数は53件。目標数に達したため収集を終了した。(7) Δ6 desaturase mRNA定量系の確立<保留>:倫理審査に再申請した結果、mRNA定量系の確立が許可(平成27年3月2日)された。(8)多価不飽和脂肪酸分析<前年度継続>:IBD患者の脂肪酸分析用検体が収集された後に随時、分析・測定(Linoleic acidやArachidonic acid)を実施する。医歯薬学本研究課題は、一昨年度に倫理審査委員会による審査・承認がなされている。被験者の募集を担当する東京慈恵会医科大学附属柏病院(平成24年11月)はもちろん、研究代表者の前所属先である千葉科学大学においても同様に承認(平成25年2月)が得られている。当初の計画通り1年目に倫理審査委員会による審査・承認、およびΔ6 desaturase遺伝子配列解析系の確立、2年目以降に多価不飽和脂肪酸の分析を随時に行い、最終年である3年目においては、遺伝的多型と多価不飽和脂肪酸の分析結果の照合を目指している。平成26年5月9日現在、検体総数は24件と目標の半数まで到達している。

最終年を迎えた本年度末までには目標数を達成できる見込みであることから、2年目の進捗もおおむね順調に進展していると考えている。本研究課題は、クローン疾患患者を対象としたΔ6デサチュラーゼ(Δ6 desaturase)遺伝的多型性の解析を行うため、厳密な試験計画書をもとに倫理審査委員会による審査・承認が必須となる。被験者の募集を担当する東京慈恵会医科大学附属柏病院はもちろん、得られた検体をもとに各種の解析や定量を実施する千葉科学大学も別途、審査を必要とするため、施設ごとの倫理審査委員会にて研究計画を申請した。対象とするクローン疾患患者には未成年者も含まれるため、厳密かつ慎重な審査が行われた。その結果、東京慈恵会医科大学附属柏病院では平成24年11月、千葉科学大学では平成25年2月に承認された。これにより、平成25年度からクローン疾患を含む炎症性腸疾患患者の検体の収集に着手できることとなった。当初の計画では、1年目に倫理審査委員会による審査・承認、およびΔ6 desaturase遺伝子配列解析系の確立、2年目以降に多価不飽和脂肪酸の分析を随時に行い、最終的には遺伝的多型と多価不飽和脂肪酸の分析結果の照合を目指している。したがって初年度の進捗においては、おおむね順調に進展していると考えている。本研究課題に対する倫理審査については、平成24年11月に東京慈恵会医科大学附属柏病院、平成25年2月に研究代表者の前所属先である千葉科学大学においてすでに承認されている。昨秋、代表者の異動にともない、新潟薬科大学における審査・承認が新たに必要となったため、本年度中にその手続きを行う予定である。「研究実績の概要」を受けて、以下に平成26年度の研究実施計画を示す。(5)炎症性腸疾患(IBD)患者の遺伝子解析用・脂肪酸分析用検体の収集(7)多価不飽和脂肪酸分析:(5)被験者の赤血球画分を用いて、n-6多価不飽和脂肪酸の代謝過程におけるLinoleic acidおよびArachidonic acidなどの分析・測定を行う。「研究実績の概要」を受けて、以下に平成25年度の研究実施計画を示す。研究代表者である久保田隆廣が、本研究課題の実施計画2年目(平成25年度)の秋に千葉科学大学薬学部より新潟薬科大学薬学部へ異動することが決定したため。研究代表者の所属先異動にともない、研究費の支出を数ヶ月間中断したことが理由である。したがって現在のところ、被験者リクルートも含めて、本研究課題の進捗に問題はない。異動先からの研究費支出が正式に可能となったため、これまでに蓄積しておいた研究検体の解析を再開したいと考えている。次年度以降においては、各研究施設に現存する設備を有効に使用することで実施可能と考えている。したがって、研究費用の主要となるものは研究消耗品費のほか、検体等の管理運送や被験者の臨床データ管理費用である。なかでも中心となるのは、Δ6デサチュラーゼ(Δ6 desaturase)に関する遺伝子型を確認するための点突然変異判定やDNAシーケンサーに要する費用、および多価不飽和脂肪酸を分析するための消耗品を必要とする。
近代日本幼児教育思想史研究

本研究は、近代日本における幼児教育思想の形成と展開を、比較教育思想史の手法を用いて歴史的に検討することを通して、日本の幼児教育思想の系譜とその特質を明らかにしようとするものである。本研究において検討対象とした主な人物は、日本の保育界をそれぞれの時代においてリードした中村正直、関信三、小西信八、中村五六、倉橋惣三である。本研究によって得られた成果は、以下の通りである。中村正直、関信三について、欧米の幼児教育思想の受容という側面から検討を行った。従来明治初期の幼稚園理解は形式的なものにとどまっていたとされているが、当時輸入された外国幼稚園書の分析から、中村や関はフレーベルに関する書を読み、フレーベルの幼児教育思想と伝統的な日本の幼児教育思想と折衷させながら、創設期の幼稚園教育の基盤作りに尽力していたことが明らかになった。小西信八と中村五六は、東京女子師範学校(のち女子高等師範学校)附属幼稚園の監事(主事)として、幼稚園の普及に尽力した人物である。本研究では彼らの幼稚園の日本化の取り組みに焦点をあて、検討を行った。その結果、彼らがフレーベル伝に幼稚園教育の根本原理を学びながら、幼稚園の日本化を企図したこと、また、中村五六による附属幼稚園分室の設置は、フレーベルの思想に依拠しながら、中上流層の保育も下層の保育も、その精神は同じと捉える中村の幼稚園認識があったことが明らかになった。倉橋惣三はフレーベル研究者として出発し、その後、アメリカの幼稚園改造運動に学びながら、自らの保育理論(誘導保育論)を構築した。それはフレーベルの根本精神を受け継ぎながら、日本の子どもの生活や文化、伝統を踏まえて構築されたものであり、<日本の幼児教育>を創造しようとする姿勢に貫かれていた。ここにおいて日本の幼児教育思想は確立され、それは今日においても幼児教育の根本思想を示し続けているのである。本研究は、近代日本における幼児教育思想の形成と展開を、比較教育思想史の手法を用いて歴史的に跡づけることを通して、日本の幼児教育思想の系譜とその特質を明らかにしようとするものである。本研究において、検討する人物は日本の幼児教育をそれぞれの時代においてリードした中村正直、関信三、中村五六、東基吉、和田実、倉橋惣三、城戸幡太郎の7名である。本年度は、まず、各人の幼児教育論の調査と資料収集、著作目録の作成を課題として研究を進めた。なかでも、倉橋惣三については、彼の著作のみならず、その著作の参考とされた外国文献についても総合的に調査・収集を行い、外国幼児教育思想の影響について検討を行った。その結果、倉橋の誘導保育論の形成には、従来考えられていた以上にデューイやキルパトリックらアメリカの新教育理論の影響が強いことが明らかとなった。ついで、明治初期のフレーベル主義幼稚園導入に指導的な役割を果たした東京女子師範学校摂理中村正直と同校附属幼稚園監事関信三について、彼らの著作よりフレーベル教育思想受容の性格を検討し、さらに、彼らの幼児教育思想が地方の幼稚園設立にいかなる影響を与えたのかを、明治17年創設の土浦町立土浦西小学校附属幼稚園を事例に、その設立経緯の検討を通して明らかにした(「土浦西小学校附属幼稚園の設立」『土浦市立博物館紀要』第11号)。本研究は、近代日本における幼児教育思想の形成と展開を、比較教育思想史の手法を用いて検討し、日本の幼児教育思想の系譜とその特質を明らかにしようとするものである。本年度は、明治中期の幼児教育界において指導的な役割を果たした小西信八、中村五六、東基吉について、とくに彼らの著作の検討から、欧米の幼児教育思想の受容とその日本的変容について明らかにした。

従来の研究では、小西信八についてはほとんど検討されていないが、小西が東京女子師範学校附属幼稚園の第三代監事として果たした役割は大きく、彼の幼稚園教育の取り組みが明治中期の日本の幼稚園のあり方を方向づけたといっても過言ではない。そこで本研究では、小西の幼稚園監事としての活動に注目し、その検討を通じて、幼稚園教育の進展に果たした小西の役割や彼の幼稚園観について明らかにした。平成14年5月の日本保育学会では、「小西信八の幼稚園観」のテーマで研究成果の報告を行う予定である。また、中村五六、東基吉の幼児教育思想については、著作のみならず、フレーベル会における研究活動にも焦点をあて、彼らの研究活動が明治中期以降の幼児教育思想の形成と日本の幼稚園教育のあり方にいかなる影響を与えたのかについて、検討を行った。今後はさらに、大正・昭和戦前期における幼児教育思想の展開について、欧米の新教育理論との影響関係に着目しながら、研究を進める予定である。本研究は、近代日本における幼児教育思想の形成と展開を、比較教育思想史の手法を用いて検討し、日本の幼児教育思想の系譜とその特色を明らかにしようとするものである。本年度は、明治後期から昭和戦前期・戦後期の幼児教育界において指導的な役割を果たした中村五六と倉橋惣三を中心に、欧米の幼児教育思想の受容とその日本的変容過程について検討し、彼らの幼児教育思想形成の特質を描出した。従来の研究では、中村五六の女子高等師範学校附属幼稚園主事としての活動については、ほとんど検討されていない。本研究では、中村が取り組んだ保育内容改革の検討を通して、中村における幼稚園観の形成とフレーベル受容のあり方を明らかにした。また、倉橋惣三については、アメリカの児童研究運動および新教育思想の影響を検討しながら、倉橋の保育理論(誘導保育論)構築の過程を明らかにした。なお、研究成果の報告は、平成14年5月の日本保育学会において「小西信八の幼稚園観」と題する発表を行い、同年12月の日本ペスタロッチー・フレーベル学会の東京地区課題研究報告会において「明治期におけるフレーベル思想の受容とその特質-関信三・小西信八・中村五六の幼稚園観の検討から-」と題する研究報告を行った。また、平成15年5月の日本保育学会では「中村五六の幼稚園観-女子高等師範学校附属幼稚園分室の設立をめぐって-」をテーマに本年度の研究成果の報告を行う予定である。
機能的毛包再構築系を利用した毛包間葉細胞の毛種決定と運命転換制御に関する研究

本研究課題は、毛包間葉細胞による毛種決定と運命転換制御機構の解明を目的とした。ほほ髭毛包より上皮性幹細胞の分離取得、および生体内環境を再現した培養方法により、器官誘導能を維持した生体外培養技術開発を実施した。上皮性幹細胞のエネルギー代謝、および増殖性の賦活化、幹細胞機能の維持に寄与しうるシグナル分子を添加した培養液中での三次元的な生体外培養法を検討したところ、幹細胞領域に由来する上皮細胞が有意に増殖した。培養上皮細胞について機能的毛包再構築系を利用して毛包形成能を評価したところ、毛球部構造、内毛根鞘への分化、および付属器官である皮脂腺への分化が認められた。以上の結果から、成体毛包より、器官誘導能を有する毛包上皮細胞を取得し生体外において培養する技術を確立したと共に、毛種の運命決定に関与する遺伝子による、毛種特異的な形質を生み出す上皮性幹細胞の分化制御機構についての詳細な機能解析が可能となった。さらに、器官形成過程におけるシグナル分子の反応拡散現象によるパターニングによる器官再生が再現可能となった。また、ヒト毛乳頭細胞における特定遺伝子の機能試験を可能とするために、昨年度に確立した、体毛上皮組織とほほ髭毛乳頭細胞をin vitroで人為的に組み合わせた機能的毛包再構築系をヒト細胞に応用し、マウスほほ髭上皮細胞とヒト毛乳頭細胞から構成される毛包の再生に成功した。本運命転換技術開発の成果は、現在、論文にまとめ、投稿準備中である。今後、確立した上皮・間葉細胞培養系を利用した詳細な機能解析が期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、毛包間葉細胞による毛種決定と運命転換制御機構の解明を目的とし、本年度は、各種毛包より上皮性幹細胞と毛乳頭細胞の分離、培養法の構築と、毛種運命決定能評価系の構築を実施した。まず各種毛包から、上皮性幹細胞と毛乳頭細胞を分離取得し、培養方法について検討を進めた。ほほ髭毛乳頭組織については、毛包誘導能を維持した毛乳頭細胞の生体外培養系を確立した。体毛毛乳頭組織については、微小組織であるため三次元培養系による培養を試みている。一方、上皮性幹細胞の培養については、上皮系細胞培養やフィーダー細胞との共培養系を試みているものの、上皮性幹細胞の有意な増殖が認められなかった。そこで、新たな培養方法の確立に向け、腸管幹細胞の培養法を応用した三次元培養系の構築を継続している。また機能的毛包再構築系により、体毛上皮組織とほほ髭毛乳頭細胞によりほほ髭様の毛幹を産生する毛包が再生できることが判明したことから、26年度に予定していた、成体毛包の毛乳頭細胞を皮内で置換する移植技術の開発と、同所的な毛種の転換の解析について実施した。ヌードマウスに体毛の毛包を移植し、マイクロメスにより毛包を切断して培養ほほ髭毛乳頭細胞を注入したところ、新たな再生毛幹が萌出すると共に、組織学的にほほ髭様の毛幹を産生することを明らかにした。以上の結果から、新規に構築した毛種運命決定能評価系を応用して、培養毛乳頭細胞により同所的に毛種を転換できることを実証した。今後、毛包発生時期を特定し、毛種運命決定に関与する遺伝子について各種毛包の遺伝子発現プロファイルから明らかにしていく。本年度において、上皮組織と培養毛乳頭細胞を生体外で組み合わせた機能的毛包再構築系により再生毛の毛種を定性、定量的に評価可能なモデルを確立した。

さらに年度計画の予定を繰り上げて成体毛包の毛乳頭細胞置換移植による毛種転換技術開発を進めた結果、毛乳頭細胞の生体内置換移植による毛種の転換が実証された。本成果により、遺伝子発現プロファイルの解析によって見出した毛包誘導期に特徴的な遺伝子群の機能を評価する系を確立した。一方、遺伝子の発現解析については、培養系の確立により確実に進められる可能性があることから、次年度に移行した。これらのことから本研究課題は、おおむね順調に進展していると考えられる。今年度は、新規な毛種運命決定能評価系を構築すると共に、平成26年度計画であった培養毛乳頭細胞により同所的に毛種を転換できることを実証し、研究が進展した。本研究課題1)については、各種毛包上皮幹細胞や体毛毛乳頭細胞の生体外培養系を確立することにより、各種毛包の運命決定に関わる遺伝子発現プロファイル解析がより確実に実施できるため、来年度にまとめて推進する予定である。この解析により見出した毛包誘導時期の毛包間葉細胞における特徴的遺伝子について、本年度に確立した機能的毛包再構築系による再生毛包の形質を評価することにより、毛種の運命決定と維持に関与する候補遺伝子の機能解析を推進する。
難病から『インフラマソーム病』を独立させ、分子標的に基いた診断の再編成を加速する

本研究の目的は、臨床症状や病理形態に基づいた現在の難病診断を、正確な分子機序に基づいた分子標的治療に直結した新規の診断カテゴリーの創設へと再編成することである。そのためにまず『インフラマソーム病』を定義する。無細胞タンパク質再構成系による無細胞インフラマソームの作製とアルツハイマー病のアミロイドβや2型糖尿病のアミリンなどのアミロイドとの複合体を作製した。具体的にはAIM2、NLRP3、Pyrin、NLRP1、NLRC4、Nod2を含む複合体を作製した。アルツハイマー病の原因となっているアミロイドβ(Aβ)や2型糖尿病の原因となっているアミリンとインフラマソームとの複合体については、モノマー、フィブリル、ポリマーに分画し、コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて無細胞インフラマソーム複合体の再構成を行った。一部の成果について、国内学会で発表を行った。次に、無細胞インフラマソーム系とHEK293T細胞への強制発現系と末梢血単核球のノックダウン系を使い、膵ランゲルハンス島に沈着するアミロイドであるアミリンが直接NLRP3のLRRドメインに結合し、NLRP3とASCの結合を誘導することを証明した。また、アルツハイマー病で脳内に沈着するアミロイドβオリゴマーが直接NLRP3インフラマソーム形成の第一段階であるNLRP3とASCの結合を誘導することを証明した。これらの疾患がいずれもインフラマソーム病であることを定義した総説を投稿中である。現在、インフラマソーム病を定義するためのプローブ作製は順調に推移している。上記の複合体をマウスに免疫し、それぞれのインフラマソーム複合体を認識する数種類のモノクローナル抗体の作製に成功した。国内外で新たに学会発表や専門誌で発表された研究計画にはないインフラマソームについても無細胞インフラマソーム複合体と複合体に対する抗体作製を行うことができた。具体的にはAIM2インフラマソーム、NLRP3インフラマソーム、Pyrinインフラマソーム、NLRP1インフラマソーム、NLRC4インフラマソーム、Nod2ノッドソームを含む複合体を作製した。また、アミリンとNLRP3インフラマソームの関係、アミロイドβ(Aβ)とNLRP3インフラマソームの関係について論文を投稿中である。現在、インフラマソーム病を定義するためのプローブ作製を行なっている。具体的には、上記の複合体をマウスに免疫し、それぞれのインフラマソーム複合体を認識するモノクローナル抗体の作製を行っている。この間、国内外で新たに学会発表や専門誌で発表された研究計画にはないインフラマソームについても無細胞インフラマソーム複合体と複合体に対する抗体作製を行ってきた。当初の研究計画どおり、無細胞インフラマソーム複合体作製と抗体作製が順調に進んでいるため。

国内外で新たに学会発表や専門誌で発表された研究計画にはないインフラマソームについても無細胞インフラマソーム複合体と複合体に対する抗体作製を行うことができた。抗体の特異性の確認と臨床症例での解析を行っていく。同一年度に複数の科研費の助成を受けることができたので、コムギ胚芽無細胞タンパク質合成にかかる費用と消耗品にかかる費用を節約することができたため、次年度使用額が生じた。本年度は、このアドバンテージを最大限に活用し、次年度使用額を、当初の計画では費用的に計画できなかった病態モデル(動物モデル)の作製と、診断プローブの陽性シグナルが生体でのインフラマソーム活性化状態を反映したものであるかどうかを確認する実験の費用に当てる計画である。
ケニア難民居住地における難民と地元民の統合：難民支援のパラダイム・シフトの検証

2016年9月19日に開催された国連総会は、難民と移民の保護強化を求める「ニューヨーク宣言」を満場一致で採択し、「包括的難民対応の枠組み」を決定した。これは、従来の難民支援における「緊急支援中心モデル」から、難民の「自立を目指す開発支援モデル」へのパラダイム・シフトである。後者のモデルでは、難民を地元社会に統合し、その開発=発展に貢献させることが目指されている。本研究では、これに依拠してケニア北西部に設置されたカロベイェイ居住地を対象として、支援プログラムの実態および難民と地元民のあいだの社会関係を具体的に解明することをとおして、このパラダイム・シフトの有効性を検証する。
細胞内共生現象の分子生物学的・細胞生物学的研究

1.アブラムシ共生体が細胞内で、唯一大量に合成しているタンパク質、シンビオニンの遺伝子を単離し、その上流および下流域を含めて、全塩基配列を決定した。その結果、シンビオニンは大腸菌groEオペロン同様にgroES相同遺伝子(symS)とともに1つのオペロンを形成して存在することがわかった。シンビオニン・コ-ド領域(symL)のgroEL遺伝子との相同性はアミノ酸レベルで約85%、塩基レベルで75%であった。また、groEに比べたときsymEオペロンにはA/T塩基の蓄積が顕著であった。2.symSはsymLの上流に位置するにもかかわらず、各種のアブラムシを通じて、symSの発現は後者よりも著しく低く、翻訳レベルの発現調節機構の存在が示唆された。一方、二次共生体においては、自由生活性バクテリア同様にgroES相同遺伝子が大量に発現されていた。細胞内共生の歴史を通じて、groES相同タンパク質の役割は次第に低下し、細胞器官におけるようにgroEL相同タンパク質(シャペロニン)のみが機能するようになったものと思われる。3.共生体を細胞外で培養すると、シンビオニンの合成量は著しく低下するとともに、他の多種のタンパク質の合成が高まった。しかし、このとき高温にさらすと、共生体は他の数種の熱ショックタンパク質とともに、再びシンビオニンを選択的に合成するようになった。ただし、このシンビオニンは細胞内で合成されるものよりもリン酸化の程度が高かった。これらの結果は共生体は細胞内環境を一種のストレスと認識していることを示唆する。4.精製したシンビオニンはATPase活性をもち、MgーATPの存在下で、モノマ-へと脱重合をおこすことがわかった。また、紅色イオウ細菌から得たRubisCOの変性モノマ-にシンビオニンを加えると、groESが共存すれば、酵素活性の回復がみられた。さらに、大腸菌の温度感受性groE欠損は、symオペロンを含む組換えプラスミドによってcomplementされた。これらの結果はシンビオニンがgroELおよび細胞器官のシャペロン同様に、分子シャペロンの機能をもつことを強く示唆するものである。1.大腸菌のgroEL遺伝子断片をプロ-ブに用いて、アブラムシの共生体DNAの制限酵素断片を検索した結果、シンビオニン遺伝子を含むと思われるポジティブなバンドを得た。この結果は、シンビオニンが共生体によってコ-ドされている可能性を強く示唆する。この断片をクロ-ン化し、現在、塩基配列の決定を行ないつつある。2.精製したシンビオニンのN末端およびそのリジル・ペプチダ-ゼ断片の一部のアミノ酸配列をエドマン分解法により決定した。この結果明かになった80残基のうち、少なくとも76残基までは、シンビオニンはgroELと一致していることがわかった。3.シンビオニンはgroEL同様、ATPase活性をもつことも明らかになったが、抗groESウサギ抗血清を用いた検索結果は、共生体はgroESを欠くことを示唆し、シンビオニンは細胞小器官のchaperonin同様、単独で機能しているのもと考えられた。4.抗シンビオニン・ウサギ抗血清を用いた免疫組織化学によって、シンビオニンは菌細胞内の共生体内に限って存在すること、さらに、共生体内においては、細胞内超構造と共に一種のネットワ-クをなして存在することが示唆された。5.植物師管液およびアブラムシの排出する甘露中のアミノ酸組織の分析から、共生体はホストの昆虫の行なえないタイプのグルタミン代謝を行なって、ホストに寄与していることが示唆された。6.抗シンビオニン抗血清によるイムノブロット法ならびに免疫組織化学からは、亜社会性の兵隊アブラムシの中には細胞内共生体を欠くもののあることが推察された。

また、紅色イオウ細菌から得たRubisCOの変性モノマ-にシンビオニンを加えると、groESが共存すれば、酵素活性の回復がみられた。さらに、大腸菌の温度感受性groE欠損は、symオペロンを含む組換えプラスミドによってcomplementされた。これらの結果はシンビオニンがgroELおよび細胞器官のシャペロン同様に、分子シャペロンの機能をもつことを強く示唆するものである。
肝性脳症における神経細胞ミトコンドリア機能と神経伝達アミノ酸の異常

急性肝不全モデル(ガラクトサミン投与)を用いて,脳幹など脳各領域における抑制性神経伝達アミノ酸,興奮性神経伝達アミノ酸とシナプス膜との結合能を検討し,さらに脳幹からの神経膠細胞と神経細胞の分離・培養法について検討した。以下はその主な成績である。1.抑制性神経伝達アミノ酸(rーアミノ酪酸:GABA)あるいは興奮性神経伝達アミノ酸(グルタミン酸)を神経細胞膜分画との結合をSchaferらの方法で解析した。肝不全モデルの脳幹部シナプトソ-ムのグルタミン濃度の上昇は認められるものの,グルタミンと神経細胞膜分画との結合(Km,Vmax)に有意の差は認められない(肝不全:対照)。一方,グルタミン酸脱炭酸酵素の活性にも変化は認められず,GABAと神経細胞膜分画との結合も有意の差はなかった。2.シナプトソ-ム・ミトコンドリア分画のグルタミナ-ゼ活性(リン酸依存性)は、アンモニアの他にも低級脂肪酸,グルタミン酸,GABAなどによって阻害され,高アンモニアに対する一種のフィ-ドバック機構と考えられた。3.ラットの神経膠細胞と神経細胞の分離は,Faroogらの方法に準じ,脳幹スライスをトリプシン処理し,Ficoll不連続遠心法によって行った。光顕的にも,生化学的(蛋白,RNA,DNA)にも従来の成績に一致したが,初代培養の面で十分な成果をあげられなかった。条件をさらに検討し,星状膠細胞の培養系を用いて,神経細胞機能との相互作用を明らかにしたい。以上より,神経細胞内アンモニア濃度が神経細胞内の神経伝達アミノ酸濃度の維持に重要な調節機構を発揮していると考えられ,アンモニア濃度を一定に維持するための防衛機構とも考えられた。今後さらに,in vitro系でアンモニアの直接的影響を観察していきたい。Dーガラクトサミン投与による急性肝不全モデルを用いて,脳各領域における抑制性,興奮性神経伝達アミノ酸とシナプス膜との結合能を検討し,また脳幹からの神経膠細胞と神経細胞の分離法について検討が進められた。以下はその主な結果である。1.抑制性神経伝達アミノ酸(GABA)あるいは興奮性神経伝達アミノ酸(グルタミン酸)を神経細胞膜分画との結合をSchaferらの方法で解析した。肝不全モデルの脳幹部シナプトソ-ムのグルタミン濃度の上昇は認められるものの,グルタミンと神経細胞膜分画との結合(Km,Vmax)に有意の差(急性肝不全vs対照)は認められない。一方,グルタミン酸脱炭酸酵素の活性にも変化は認められず,GABAと神経細胞膜分画との結合においても有意の差はみられなかった。今後,神経細胞膜分画の分離法についての再検討も必要と思われる。2.シナプトソ-ム・ミトコンドリア分画のグルタミナ-ゼ活性は,アンモニアの他にもグルタミン酸,GABAにより阻害され,フィ-ドバック阻害と考えられた。3.ラットの神経膠細胞と神経膠細胞の分離は,Farooqらの方法に準じ,脳幹スライスをトリプシン処理し,Ficoll不連続遠心法によった。光顕的にも従来の成績に一致し,蛋白,RNA,DNA定量を試みた。以上より,神経細胞内アンモニア濃度が神経細胞内の神経伝達アミノ酸濃度の維持に重要な調節機構を発揮しているものと考えられた。また,アンモニア濃度を高くしないための防御機構とも考えられる。今後さらに,培養細胞系のグルタミナ-ゼ活性に及ぼすアンモニア,グルタミン酸,GABA,分枝鎖アミノ酸の直接的影響を観察したい。急性肝不全モデル(ガラクトサミン投与)を用いて,脳幹など脳各領域から神経細胞の分離と培養を試みた。ラットの神経膠細胞と神経細胞の分離は,Farooqら(1978)の方法に準じて行った。

脳幹をスライスし,0.1%トリプシンで振盪し,ナイロンスクリ-ンを通して遊離細胞分画を得る。7%Ficoll液で遠心し,神経細胞を得た。その上清をさらに遠心して星心膠細胞を得た。光学顕微鏡的にも,蛋白,RNA,DNA含量など生化学的にも従来の報告に一致した。星状膠細胞の培養のために,トリパンブル-未染色細胞をFalconプレ-ト上にまき,37°C,5%CO_2下でインキュベ-トし,FCSとdBcAMPを添加し,12週間培養を試みた(Booherら,1972.)しかし,培養途中で生細胞が減少し,ラットの選択,培養件などさらに検討が必要である。今後,星状膠細胞の培養系を確立し,アンモニアなどの神経毒性物質の影響を神経細胞機能との相互作用を中心に検討を続けたい。
底生有孔虫による過去500万年間の海洋環境変動の解明

本課題である底生有孔虫を用いた海洋環境変動では、phytodetritus speciesの産出変動に大きな意味があった。大西洋およびタスマン海台の検討で、Alabaminella weddellensis Epistominell exiguaの2種は、極めて特異な産出傾向を示すことがわかった。その原因(環境要素の特定)と周期性解析から海洋環境変動の解明を行うこととした。1)環境要素・制御要因の特定Alabaminella weddellensisとEpistominell exiguaの2種のフラックスは、酸素同位体比カーブと逆の傾向を示していたこと。これは、明らかに寒冷・温暖の要素に関連があることがわかる。これら2種の制御要素は、えさであるphytodetritusと考えられるので、寒冷期には生産性をあげる可能性が示唆された。2)周期性解析周期性解析は環境要素の特定に欠かせない方法である。タスマン海台において2種の解析結果から、Alabaminella weddellensisは、ひじょうに明瞭なミランコヴイッチ・サイクルを示していることが明らかとなった。これは、A.weddellensisがphytodetritus speciesであることから、えさであるphytodetritusのパルスがミランコヴィッチ・サイクルであったことを意味している。さらに、これは、高生産性海域が寒暖のサイクルでタスマン海台に押し寄せていたことにつながる。つまり、寒冷期には、周南極流が北上し、タンスマン海台に届き、温暖期には遠ざかった。このサイクルはまさに地球の周期性そのものであったために、A.weddellensisフラックスにもその周期が刻まれたものと考えられる。本年度は、ブラジル沖シアラ海膨の5本のコア(ODP Leg154,Site925,927,926,928,929)を使って追加的な研究を進めた。これまでの底生有孔虫に関する解析にサンプルを追加し,より詳細な同定、時間軸を補正することによってさらに分析精度を上げた。拾い出した底生有孔虫のうち、比較的多く産出する4種について、単位面積・単位時間当たりの個体数(BFAR)を計算した。BFARは、有孔虫の生産活動が量的にどのように変化したかを示すもので、主要種の産出傾向から、過去600万年間の水塊構造の変遷及び表層の生産性変動を復元した。主な結果は、次のようである。1,6Maから4Maまでは、水深約3000mに深層水あるいは中層水が沈み込んだ形跡があるものの、現在のように北大西洋で深層水が形成され、海洋深部まで到達していなかった。地球は比較的温暖で、赤道大西洋の表層の生産性も低かったと考えられる。2,4Maからパナマ海峡が閉鎖することによって地球環境は大きく変わった。まず、北半球が寒冷化することによって、水深約3300mまで深層水の沈み込みが開始され、赤道大西洋の表層の生産性も高まった。3,3.2Maから氷床の拡大にともなって北大西洋深層水(NADW)が深度約4300mに沈み込んだ。NADWはその勢力を徐々に増し、また1Maに氷期と間氷期の格差が広がったこともあり、現在では深度4000mから2500mを覆っている。4,1.2Maから南方起源の南極底層水(AABW)も深度4300mに沈み込みを開始し、また炭酸塩の溶解面の上限もこのころから上昇しはじめ、現在の深層水循環が確立したと考えられる。本年度は、大西洋に続き、南極周辺の2本のコア(KH94-4,TSP-2PC,TSP-4PC)の検討を始めた。これらのサンプルは,より詳細に時間軸が補正され、有孔虫のサンプル間隔も同位体比サンプルの2倍という解析精度を実現した。

BFARは、有孔虫の生産活動が量的にどのように変化したかを示すもので、主要種の産出傾向から、過去50万年間の表層の生産性変動を復元した。主な結果は、次のようである。1)酸素同位体比カーブの比較から、Alabaminella weddellensisのBFAR peakと同位体比カーブの急激な寒冷化が、きわめて良い相関を示し、寒冷期に表層からのphytodetritusの供給がきわめて多くなったことを示している。つまり、タスマン海台付近の生物生産性が高まったことを示している。2) A.weddellensisの周期性を計算したところ、明瞭なMilankovitch cycles(100k,41k,23k)が得られた。これは、特筆すべき成果で、これまで底生有孔虫がこれほど明瞭な周期性を示した例はない。この結果は、タスマン海台の位置的な優位性と、この種の持つ反応プロセスに意味がある。3) A.weddellensisと同様な性質を持つEpistominella exiguaは、同じ周期性を示さなかった。これは、影響を及ぼす要素が、単一でないことを示している。1)環境要素・制御要因の特定Alabaminella weddellensisとEpistominell exiguaの2種のフラックスは、酸素同位体比カーブと逆の傾向を示していたこと。これは、明らかに寒冷・温暖の要素に関連があることがわかる。これら2種の制御要素は、えさであるphytodetritusと考えられるので、寒冷期には生産性をあげる可能性が示唆された。2)周期性解析周期性解析は環境要素の特定に欠かせない方法である。2種の解析結果から、Alabaminella weddellensisは、ひじょうに明瞭なミランコヴィッチ・サイクルを示していることが明らかとなった。これは、A.weddellensisがphytodetritus speciesであることから、えさであるphytodetritusのパルスがミランコヴィッチ・サイクルであったことを意味している。さらに、これは、高生産性海域が寒暖のサイクルでタスマン海台に押し寄せていたことにつながる。つまり、寒冷期には、周南極流が北上し、タンスマン海台に届き、温暖期には遠ざかった。このサイクルはまさに地球の周期性そのものであったために、A.weddellensisフラックスにもその周期が刻まれたものと考えられる。