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＜女の悲劇＞の再評価―18世紀劇場とセンチメンタリズム言説の影響関係に関する研究

ただし、研究開始時に狙っていた、1710年代のShaftesburyのCharacteristics of Menなどにおける道徳観、1750年代のAdam SmithのThe Theory of Moral Sentimentなどにおける道徳思想と、演技理論や〈女の悲劇〉が目指した感情の共有という企図との影響関係を十分に論じるところまでは至らなかったために、最終成果報告論文の発表は断念した。その理由は、道徳哲学の企図と〈女の悲劇〉が立脚しているセンチメンタリズムの言説は共通点を持つものの、両者の間に直接的な影響関係を主張することが難しかった点にある。両者を繋ぐインターテクストとして、さまざまな可能性、例えばThomas Willsの神経生理学の言説ー神経の振動が体内で情念の伝達を助けるーと、演技理論ー俳優と観客が同じ情念を共有することで〈感動〉が共有されるーなどとの関連を調査してみたが、あまりに膨大な資料を十分に渉猟することができなかった。情念に関する言説と、医学言説やキリスト教言説との接点が多く確認できたので、少し時間をかけて精査した後に最終成果論文を発表したい。本研究では、1680年代から1710年代にかけて流行した〈女の悲劇(she-tragedy)〉を、18世紀劇場文化とセンチメンタリズム言説の関連という文脈で再評価することを目的とした。風紀改良運動などと影響し合いながら、〈女の悲劇〉は、観客に「憐れみ(pity)」の感情を喚起することに特化し、感情共有体験の提供を目指す18世紀劇場文化の発展に極めて重大な寄与をしていたことを明らかにした。当初目指した道徳哲学と18世紀劇場文化との影響関係の調査は十分に進展せず、今後の研究課題とした。基礎研究を主な課題とした当該年度において、精読すべき演技理論テクストの分析は終えた。一方で、センチメンタリズム言説の一端を担った道徳哲学テクスト等の分析を十分に進めることができなかったため。最終年度においては、成果報告論文の作成を目的とする。18世紀劇場と道徳哲学などセンチメンタリズム言説との接点を探る研究を進める必要があるため、学会などで成果報告し、フィードバックをうけて更に研究を進めることを目指す。英文学平成27年度には、成果論文の作成を目標とする。そのために、学会・研究会等で成果発表を行い、さらに議論を洗練させることを目指す。上記の通り、道徳哲学テクストの分析を十分に進めることができなかったが、18世紀哲学や道徳哲学に造詣の深い研究者を招く(あるいは私が出向く)形で研究会を開催し、専門的知見や助言を得る機会を持つことで、やや遅れた部分の研究を進める。基礎研究を主な課題とした当該年度において、精読すべき演劇テクストはほぼすべて分析を終えた。同じく分析の主な柱となる演技理論テクスト、観劇記録の収集・分析も順調に進捗している。9月30日以降、育児休業を取得したことにともない、年度後半に科研費の使用がなかったため。研究にやや遅れが生じ、予定していた学会発表や資料収集のための旅費に支出がなかったため。また、図書購入の物品選定に予定以上に時間がかかってしまったため。平成29年度9月から業務に復帰予定であり、その後は通常の研究体制に復帰する。
信号処理と記号処理の確率的協働による音楽知能の創発

本研究では、楽譜(離散データ)に対する言語モデルと、音響信号(連続データ)に対する音響モデルを統合した階層ベイズモデルを定式化し、音響信号だけから、その背後に存在する楽譜や文法構造を一挙に推定する技術を確立した。具体的には、ピアノ演奏の音響信号に対する自動採譜、歌声の音高軌跡に対する音符推定、MIDI演奏信号に対するリズム採譜、ポピュラー音楽の音響信号に対するドラム採譜およびギター譜生成に取り組んだ。開発した自動採譜・音源分離技術を用いて、歌唱・楽器演奏支援システムの開発を行った。さらに、コードとメロディの階層ベイズモデルに基づく、インタラクティブな作曲支援システムを開発した。音楽音響信号を楽譜に変換するため、近年着目されている非負値行列分解(NMF)に着目し、その改良および拡張に取り組んだ。NMFは確率モデルとしての解釈が可能であり、最終的に統一的な確率モデルを構築する際に都合がよい。まず、音楽音響信号中で使用されている楽器数・音源数の自動推定を行うため、ソース・フィルタ型のノンパラメトリックベイズモデルを考案し、この研究成果を情報処理学会音楽情報学研究会にて発表した。また、調波音と非調波音との統一的な取り扱いを行うことができるNMFの拡張についても検討を進めた。さらに、和音認識と自動採譜との相互依存性に着目し、和音認識精度を改善する手法を提案した。具体的には、NMFを用いて各時刻における各音高の音量を近似的に推定することで高精度な和音認識を行い、推定された和音を事前知識として用いて再度NMFを行うことで、さらに和音認識精度の改善を行う。当初予期しなかった研究成果として、複雑な音楽音響信号に対する歌声・伴奏音分離手法を開発することができた。本手法は、RPCAに基づく歌声分離とSHSに基づく音高推定を相補的に組み合わせた手法であり、国際的な音楽認識コンテストであるMIREX2014の歌声分離トラックにて最高性能を達成することができた。これら一連の研究成果は、国際会議における投稿・発表準備を進めている。音楽音響信号を楽譜に変換するための取り組みとして、音響モデルと言語モデルの両面で当初の想定以上の進展があった。まず、音響モデルに関して、無限個のソースと無限個のフィルタからなる複合自己回帰モデル(ソース・フィルタ型NMF)を、人間の聴覚特性に合致する対数周波数軸上で再定式化することに成功した。これにより、自動採譜結果が10%以上向上し、競合する最新手法と同等レベルの性能を達成することができた。本研究成果は、音楽情報処理分野のトップカンファレンスであるISMIR 2015に採択された。また、NMF自体の改良として、尤度関数を複素ガウス分布ではなく、複素t分布に置き換えることにより、初期値依存性が低く、頑健な音源分離を行う手法を開発した。本研究成果は、信号処理分野のトップカンファレンスであるICASSP 2016に採択された。一方、音楽音響信号に対するコード認識に関しても、クロマベクトル特徴量の抽出の前に、あらかじめ歌声・伴奏音・打楽器音に分離しておく方式を考案した。識別器に関しても、通常のHMMではなく、コード遷移にビート位置依存性を考慮し、出力分布にvon MisesーFisher混合分布を用いることにより、大幅な性能向上を達成した。言語モデルに関しては、計算機上で音楽理論を扱うために標準的であったGenerativeTheory of Tonal Music (GTTM)を確率的生成モデルの見地からとらえ直すことで、メロディ(一次元の音符系列)に対する確率的文脈自由文法(PCFG)を定式化することに成功した。従来のGTTMでは、導出規則を人出でチューニングしていたのに対し、提案モデルでは自動的に推論されるにもかかわらず、従来より優れた構文解析精度を達成した。本研究成果も、ICASSP 2016に採択された。「研究実績の概要」に述べた通り、音響モデル・言語モデルの両側面で大幅な進展が見られたため、NMF, HMM, PCFGなどを統合するうえでの基盤ができあがった。音楽音響信号を楽譜に変換するための取り組みとして、音響モデルと言語モデルの確率的統合に関して当初の想定以上の進展があった。具体的には、ピアノロールからスペクトログラムが生成される過程を表現するNMFに基づく音響モデルに、調やコード進行からピアノロールが生成される過程を表現する階層HMMに基づく言語モデルを統合することで、統一的な階層ベイズモデルを提案した。実験の結果、提案法により音楽文法の一種であるコード構造が正しく学習され、さらに自動採譜精度が向上することを確かめた。一方、MIDI演奏信号を楽譜に変換するための取り組みとして、演奏モデルと言語モデルの確率的統合にも成功した。具体的には、音符の系列に対して時間的なゆらぎが付加されて実際の発音時刻が生成されるLDSに基づく演奏モデルに、音型の変形を伴う繰り返しにもとづいて音符系列が生成されるHMMに基づく言語モデルを統合することで、統一的な階層ベイズモデルを提案した。実験の結果、従来手法より精度が向上することを確かめた。本研究成果は、信号処理分野の国際会議であるEUSIPCO 2015に採択された。リアルタイムで音楽を認識する技術を応用して、人間と共演することができるダンスロボットの開発にも取り組んだ。本研究成果は、英文ジャーナルであるJRMに採択された。「研究実績の概要」に述べた通り、音響モデル・言語モデルの統合に関して大幅に進展が見られたため、この枠組みを他の対象へ応用していく基盤ができあがった。最終年度は、一般的なポピュラー音楽を対象として、音響モデルと言語モデルの確率的統合に基づくカバーバンド譜生成に取り組んだ。

本課題は、自動採譜と自動編曲の中間的な課題であり、さまざまな楽器を用いて演奏されるポピュラー音楽の音響信号が与えられた際に、ボーカル、数種類のギター、ドラムからなる典型的なバンドで演奏可能な楽譜を生成することを目的としている。まず、ボーカルパートの自動採譜を目的として、スケールや音高の遷移を表現する言語モデルと、音符系列から連続的な歌声のF0軌跡を生成する音響モデルを統合した階層隠れセミマルコフモデルを定式化することで、与えられたF0軌跡を音符系列に変換する技術を開発した。本研究は、ISMIR 2017に採択された。また、ドラムパートの自動採譜を目的として、小節ごとのドラムパターン(バスドラム・スネアドラム・ハイハットの発音時刻の配置)を生成可能な言語モデル(変分オートエンコーダ)と、ドラムパターンからスペクトログラムを生成する音響モデル(非負値行列分解)とを統合した階層ベイズモデルを定式化することで、音響信号からドラム譜を推定する技術を開発した。一方、伴奏パートに関しては、具体的には、各ギターパートを構成する音符や和音の遷移を表現する言語モデルと、音符や和音からスペクトログラムを生成する音響モデルを統合した階乗隠れセミマルコフモデルを定式化することで、任意の楽器で演奏されうる音響信号を、リードギター・ベースギター・リズムギターの3種類のギターで演奏可能な楽譜に変換する技術を開発した。これらの研究に関しては国際会議に投稿中あるいは投稿準備中である。一方、研究の更なる発展として、コードとメロディの生成過程を記述する統一的な確率モデルを定式化することで、メロディとコードをインタラクティブに作曲することができるインタフェースを開発した。本研究では、楽譜(離散データ)に対する言語モデルと、音響信号(連続データ)に対する音響モデルを統合した階層ベイズモデルを定式化し、音響信号だけから、その背後に存在する楽譜や文法構造を一挙に推定する技術を確立した。具体的には、ピアノ演奏の音響信号に対する自動採譜、歌声の音高軌跡に対する音符推定、MIDI演奏信号に対するリズム採譜、ポピュラー音楽の音響信号に対するドラム採譜およびギター譜生成に取り組んだ。開発した自動採譜・音源分離技術を用いて、歌唱・楽器演奏支援システムの開発を行った。さらに、コードとメロディの階層ベイズモデルに基づく、インタラクティブな作曲支援システムを開発した。当初の予定通りおおむね順調に進展している。特に、音楽知能の解明の上でキーとなる高度な音響モデルを提案し、その教師なし学習アルゴリズムを導出できたことは意義深い。また、以前からの懸案事項であった調波音と非調波音との統一的な取り扱いについて進展が見られた。音符の長さの取り扱いについてはまだ研究がそれほど進んでいないが、歌声分離や和音認識に関して当初想定しなかった優れた研究成果が得られている。
腸管上皮幹細胞における癌抑制型miRNAの発現制御および機能解析

腸管上皮組織は優れた幹細胞システムによって維持された臓器であり、小腸では陰窩底部に存在する幹細胞が絶えず絨毛部へ腸管上皮細胞を供給することが知られている。近年の研究の進展により腸管上皮組織は幹細胞、癌幹細胞研究のモデル系として注目されているが本研究では癌抑制miRNAの代表例であるLet-7に着目し、miRNAの発現制御を軸に腸管上皮幹細胞維持から腫瘍の発生までの分子機構を解明することを目的とした。その結果、小腸上皮組織ではLet-7抑制分子であるLin28が陰窩底部に特異的に発現しLet-7の発現を抑制していることを明らかになった。またLet-7-GFPモニタリング遺伝子組換えマウスの解析から陰窩底部ではpri-Let-7のプロセシングが抑制されていることが示唆された。この発現の意義を明らかにするべくin vitro, in vivoでの解析を進めてきた結果、興味深いことにラット小腸部由来IEC-6細胞株におけるLin28Aの過剰発現により、細胞増殖、遊走能の亢進が確認され、接触阻害能が低下することが明らかになった。またLin28A過剰発現細胞では標的分子であるlet-7の発現が低下しており、さらに下流のLet-7標的であるc-mycの発現が強く誘導されていた。また一方、腸管上皮細胞特異的プロモーター制御下でLin28Aを過剰発現する遺伝子改変マウスの作成を進めた結果、一部の系統において小腸腺癌の形成が認められたことから、その解析を進めている。以上の結果よりマウス小腸組織では陰窩底部位特異的にLin28が発現しておりLet-7のプロセシングを抑制することでc-mycの発現を増強しており、腸管上皮幹細胞の増殖、発癌過程におけるその悪性化に寄与している可能性が考えられる。我々はこれまで小腸上皮組織ではLet-7抑制分子であるLin28が陰窩底部に特異的に発現しLet-7の発現を抑制していることを明らかにしてきたが、本年度その意義および分子機構を明らかにするべくin vitro,in vivoでの解析を進めてきた。その結果、興味深いことにラット小腸部由来IEC-6細胞株におけるLin28Aの過剰発現により、細胞増殖、遊走能の亢進が確認され、接触阻害能が低下することが明らかになった。また一方でin vivoでの機能を明らかにするため腸管上皮細胞特異的プロモーター制御下でLin28Aを過剰発現する遺伝子改変マウスの作成を進め、現在その強発現系統の選別を進めている。以上の結果よりマウス小腸組織では陰窩底部位特異的にLin28が発現しておりLet-7のプロセシングを抑制することでc-mycの発現を増強しており腸管上皮幹細胞の増殖、発癌過程におけるその悪性化に寄与している可能性が考えられる。昨年度、ラット小腸部由来IEC-

6細胞株を用いたin vitroでのLin28A,B遺伝子のGain-of-functionの解析からLin28Aの過剰発現は標的miRNAであるLet-7癌抑制型miRNAの発現を抑制し、c-mycの発現上昇することで細胞増殖、遊走能の亢進、接触阻害能の低下に寄与していることが明らかになった。このことからマウス小腸上皮組織ではLin28Aが陰窩底部に特異的に発現し、Let-7の発現を抑制することでc-mycの発現を誘導し腸管上皮幹細胞の維持に寄与していることが示唆された。本年度、Lin28A-Let-7制御系の腸管上皮細胞における個体レベルでの機能を明らかにするため、研究実施計画に則し、腸管上皮細胞特異的Lin28A過剰発現マウスおよび腸管上皮幹細胞特異的Lin28A欠損遺伝子改変マウスの作製を進め、マウス個体レベルでのLin28Aの機能の解析を進めてきた。その結果、腸管上皮細胞特異的Lin28A過剰発現マウスの作製に成功した。得られた腸管上皮細胞特異的Lin28A過剰発現マウスにおける腸管上皮細胞ではLin28Aの過剰発現に伴いLet-7の発現が低下していた。また一部の個体において小腸腺癌を発症することが確認された。一方、腸管上皮細胞特異的Lin28A過剰発現マウスの作製に関しては現在、Lin28A条件付き遺伝子欠損ES細胞株の樹立に成功しており、得られたES細胞のインジェクションを進めている。以上の結果よりマウス小腸上皮組織では陰窩底部位特異的にLin28Aが発現しておりLet-7のプロセシングを抑制することでc-mycの発現を増強しており、腸管上皮幹細胞の増殖、発癌過程におけるその悪性化に寄与している可能性が考えられる。
ワクチン導入によるロタウイルス分子疫学的変化～G8遺伝子型の流行を通じて～

ロタウイルスは小児の急性胃腸炎の原因ウイルスで、ワクチンの導入による野生株の変化のモニタリングが重要である。2014年に北海道において先進国で初となるG8株の流行(7-55%)を認めた。遺伝子解析により起源は東南アジアであり、通常株との病原性の違いは認めなかった。2015-2017年のG8株は道内13都市のうち2都市で合計12株(3%)が検出された。また、2016年には日本で優位に検出された事のないウマ様G3株が苫小牧で65.6%(21/32)検出された。2017年には静岡や東京でも局所的なG8株流行の報告があり、今後もロタ流行株のサーベイランスを継続していく必要がある。ロタウイルスは急性胃腸炎の原因ウイルスとして重要であり、5歳までにほぼ全ての子供が感染し、小児の急性胃腸炎による入院の約40%を占める。わが国では2011年にワクチンが承認されたが、2012年以降、国内の複数の地域からこれまでに報告された事のない遺伝子再集合体(リアソータント)の報告が相次ぎ、ワクチン接種が野生株の遺伝子変化に与える影響も示唆されている。2014年北海道で、現在まで国内で1例の報告にとどまる稀なG8遺伝子型ロタウイルスの中規模流行を経験した。このロタウイルス全11遺伝子分節の塩基配列を決定し、遺伝子型・由来について詳細に検討する。本年度の解析により、苫小牧市のロタウイルス胃腸炎84例(入院34例、外来50例)のうちG8P[8]遺伝子型が42例(50.0%)検出され、2014年の北海道内におけるG8P[8]遺伝子型は、浦河町(入院20例)から11/20(55.0%)、室蘭市(入院17例)から3/17(17.6%)、札幌市(入院7例、外来22例)から2/29(6.9%)、岩見沢市(入院4例)0/4(0%)、函館(入院1例)0/1(0%)検出され、検出率に大きな地域差を認めた。今回のG8P[8]の58株のうち、代表的な15株における全11遺伝子型はG8-P[8]-I2-R2-C2-M2-A2-N2-T2-E2-H2であり、株間の相同性は99.6%以上と非常に高く保存されいていた。H28年度以降は、今回のG8P[8]株の遺伝子的な由来について詳細に検討するとともに、臨床情報より胃腸炎重症度やワクチン接種率の違いなどの検討を行う。また、過去の豊富な便検体および2015年以降の検体を継続的に解析する事で、ワクチン導入がロタウイルス胃腸炎の疫学に与える影響を臨床的・遺伝子学的に検討する。本年度は2014年に苫小牧市、浦河町を中心に北海道内で流行したロタウイルスG8P[8]遺伝子株の全58株のGP遺伝子型と代表的な15株の全11遺伝子の遺伝子型(G8-P[8]-I2-R2-C2-M2-A2-N2-T2-E2-H2)を決定し、株間の相同性は99.6%以上と非常に高く保存されいている事が明らかとなった。ロタウイルスは急性胃腸炎の主要な原因ウイルスであり、小児の急性胃腸炎による入院の約40%を占める。わが国では2011年にワクチンが承認されたが、2012年以降、これまでに報告された事のない遺伝子再集合体(リアソータント)の報告が相次ぎ、ワクチン接種が野生株の遺伝子変化に与える影響も示唆されている。2014年北海道で稀なG8遺伝子型ロタウイルスの流行を経験した。H27年度の解析にて、G8P[8]は苫小牧市で50.0%(42/84)、浦河町で55.0%(11/20)、室蘭市で17.6%(3/17)、札幌市で6.9%(2/29)と検出率に大きな地域差を認め、全11遺伝子型はG8-P[8]-I2-R2-C2-M2-A2-N2-T2-E2-H2で株間の相同性は99.6%以上と高く保存されていた。本年度の解析により、G8P[8]と非G8P[8]の臨床像の比較において、年齢・性別・ワクチン接種率・下痢や嘔吐の頻度・入院率などに有意差を認めず、病原性が増したためにG8遺伝子型が流行したとは考えにくかった。今回のG8P[8]株は全11遺伝子分節を通じて、ベトナムやタイより2014年に分離された株と99%以上の非常に高い塩基相同性を示した。また、これらの株の7遺伝子分節(VP2-4, VP6, NSP1, NSP3, NSP5)は、2012年以降に日本やアジアで報告が相次いでいる遺伝子再集合体(DS-1-like G1P[8])と相同性が高く、他の4分節(VP1, VP7, NSP2, NSP4)は日本国内の分離株とは異なり、アジアのウシなど偶蹄類の株との相同性が高かったため、今回の流行株は日本国外で複数回の遺伝子組換えが起こり、最近日本に持ち込まれたと考えられた。

H27年度は、2014年に苫小牧市、浦河町を中心に北海道内で流行したロタウイルスG8P[8]遺伝子の全58株のGP遺伝子型と代表的な15株の全11遺伝子分節の遺伝子型(G8-P[8]-I2-R2-C2-M2-A2-N2-T2-E2-H2)を決定し、株間の塩基相同性が99.6%以上と高度に保存されている事を解明した。本年度は、苫小牧市の84名の外来・入院患者の臨床情報を用いてG8P[8]と非G8P[8]の比較を行ったが、年齢・性別・ロタウイルスワクチン率・下痢や嘔吐の頻度・入院率に有意差を認めず、病原性が増したためにG8遺伝子型が流行したとは考えにくかった。全11遺伝子分節を通じて、今回のG8P[8]株と非常に高い相同性(99%以上)を示す株が、ベトナムとタイより2014年に分離され、日本国内の分離株とは異なり、G遺伝子もアジアのウシ株との相同性が高かったため、今回の流行株は日本国外で複数回の遺伝子組換えが起こり、最近日本に持ち込まれたと考えられた。ロタウイルスは小児の急性胃腸炎による入院の約40%を占める。わが国では2011年にワクチンが承認されたが、2012年以降、これまでに報告された事のない遺伝子再集合体の報告が相次ぎ、ワクチン接種が野生株の遺伝子変化に与える影響も示唆されている。2014年北海道で稀なG8遺伝子型ロタウイルスの流行を経験した。H27とH28年度の解析にて、G8株は苫小牧で50.0%、浦河で55.0%、室蘭で17.6%、札幌で6.9%と大きな地域差を認め、全11遺伝子型はG8-P[8]-I2-R2-C2-M2-A2-N2-T2-E2-H2で株間の相同性は99.6%以上と高く保存されていた。G8株と非G8株の臨床像の比較では有意差を認めなかった。G8株は全11遺伝子分節を通じて、ベトナムやタイより2014年に分離された株と99%以上の非常に高い塩基相同性を示した。系統樹解析の結果、今回の流行株は日本国外で複数回の遺伝子組換えが起こり、最近日本に持ち込まれたと考えられた。H29年度は2015-2017年の3年間でロタウイルス遺伝子型の解析を行った。G8株の検出率は2015年が2.8%(6/212)、2016年が1.6%(3/193)、2017年は一部の札幌の外来検体のみではあるが陽性率は17.6%(3/17)であった。G8株が検出された都市は、札幌と滝川でそれぞれ6株であり、2014年にG8が流行した苫小牧や浦河など他の都市では検出されなかった。2014年G8株(To14-0)と2015年以降のG8株とのVP7の塩基相同性は98.9%以上と高度に保存されていた。全11分節の塩基相同性は99.5%以上と高度に保存されており、2014年以降も同一起源の株が断続的に検出されている事が判明した。また、2016年には日本で優位に検出された事のないウマ様G3株が苫小牧で65.6%(21/320)検出された。ロタウイルスは小児の急性胃腸炎の原因ウイルスで、ワクチンの導入による野生株の変化のモニタリングが重要である。2014年に北海道において先進国で初となるG8株の流行(7-55%)を認めた。遺伝子解析により起源は東南アジアであり、通常株との病原性の違いは認めなかった。2015-2017年のG8株は道内13都市のうち2都市で合計12株(3%)が検出された。また、2016年には日本で優位に検出された事のないウマ様G3株が苫小牧で65.6%(21/32)検出された。2017年には静岡や東京でも局所的なG8株流行の報告があり、今後もロタ流行株のサーベイランスを継続していく必要がある。H28年度以降は、今回のG8P[8]株の遺伝子的な由来について今回の非G8P[8]株やGenBankのデータを用いて詳細に検討するとともに、臨床情報より今回のG8P[8]株と非G8P[8]株において胃腸炎重症度やワクチン接種率の違いなどの比較を行う。また、過去の豊富な便検体および2015年以降の検体を継続的に解析する事で、今回のG8P[8]株を含めてロタウイルスワクチン導入がロタウイルス胃腸炎の疫学に与える影響を臨床的・遺伝子学的に検討する。
光共鳴分子捕捉および局在プラズモン分子捕捉の実証と分子操作法への展開

光圧による分子捕捉法の確立を研究目的として掲げ、(1)光共鳴分子マニピュレーション法、および(2)局在型表面増強プラズモンを利用した分子捕捉法の確立を目指し研究を遂行した。その結果、以下の研究成果を得ることができた。(1)ヘムタンパク質を用いた光共鳴分子捕捉実証モデルとして、シトクロムcおよびミオグロビンを用いて光共鳴分子捕捉の現象解明を遂行した。その結果、光圧の光源波長に対応する吸収帯を有した色素分子を捕捉対象に導入することより(共鳴条件)、ヘムタンパク質単分子に効率よく光圧が作用することが明らかとなった。本実験結果は、光共鳴効果を用いた分子捕捉を明瞭に示した初めての実証例である。この光捕捉法は、従来の光ピンセットよりも効率的な分子捕捉法になると期待される。(2)局在表面プラズモンを利用した発光性ナノ粒子の光捕捉貴金属ナノ粒子間のナノギャップに発生する局在表面プラズモンでは入射光が増強された電場が局在化する。このプラズモンを利用することにより、光ピンセットよりも低光強度で分子捕捉が達成できると期待されるが、実証例はほとんど皆無である。今回、発光性ナノ粒子(量子ドット、色素担持ポリスチレンナノ粒子)を捕捉対象にプラズモンを用いた光捕捉を実証することに成功した。さらに、(1)の共鳴効果と組み合わせることにより、さらに強い光圧が働くことを見出した。以上の知見から、光圧を利用することにより、さらに精緻な分子捕捉法の実証が期待される。
ヒトの動的皮質下情動処理の見える化：扁桃体の賦活／非賦活刺激を用いた脳磁図研究

本研究の目的は非侵襲的脳機能計測機器である脳磁図により計測された脳磁場活動データを解析することで皮質下脳領域のひとつである扁桃体の詳細な活動動態を明らかにするとともに、脳磁図の脳深部領域由来の活動の検出可能性を評価することである。本年度は脳磁図計測および脳磁図のセンサーで記録された脳磁場変動の検証を主に行った。脳磁図計測に際して3つの実験を並行して実施した。いずれの実験でも恐怖表情を浮かべた顔画像(恐怖顔画像)、特定の情動を示さない顔画像(中立顔画像)および家画像の3種の画像を視覚刺激画像として用いた。実験1では色情報の有無による影響を確認するため、上記3種の画像のカラー画像および白黒画像、色情報のみを有する等輝度画像を作成し、脳磁図計測において使用した。実験2として刺激画像の物理的特性(空間周波数)を調整したカラー画像を使用し、また、これらの刺激画像を意識に上らない短時間のみ呈示する識閾下呈示時の脳活動計測を実験3として実施した。実験1および2においては顔刺激特異的な脳活動(M170)が恐怖顔画像および中立顔画像呈示時に認められたが、実験3では画像カテゴリー間の差異は認められなかった。また、等輝度画像条件では活動の潜時が遅延していた。実験2の結果は2018年11月の日本臨床神経生理学会学術大会においてポスター発表を行った。いずれの実験においても使用した視覚刺激の特性を反映した活動が概ね予想通り認められた。今後は脳磁図計測を継続するとともに計測データの更なる解析を行い、扁桃体を含む脳領域の活動の再構成を試み、その詳細な活動動態の検証を進める。本年度の目標は脳磁図計測の実施およびセンサーで記録された脳磁場活動の解析、各脳領域における経時的活動の再構成(信号源活動の推定)を進めることであった。3実験とも本年度計測を予定していた人数の脳磁図計測を実施することができた。また、センサーで記録された活動の解析は概ね終了しており、信号源活動の推定等今後行う解析のための設定パラメーター等の事前検証も概ね終了している。引き続き脳磁図計測を行い、3実験の計測データの収集を進める。また、計測データをもとに信号源活動の推定を行い、扁桃体を含む各脳領域における詳細な活動動態の解析を行う。得られた結果を英語論文にまとめ、神経科学分野の英文雑誌への投稿を目指す。
帝国日本における北海道 : 植民地の表象

Mason氏の研究は、カルチュラル・スタディーズという言説分析の手法を用いて、文学やメディアに北海道の表象がつくられていくかについて分析するのもである。歴史学では実際の北海道がどのような場所であったかという事実を研究するのに対し、カルチュラル・スタディーズの方法では、さまざまな北海道についての言説を分析することで、当時の日本人の想像力の中にどのような形で「北海道」というポトスが作られていったのかを研究する。特に北海道は一方で帝国日本の重要な資源の供給地であると同時に、その文化や住人は文化的には貶められ、野蛮な地として差別的な扱いを受けてきた。現在では日本を構成する4つの島のうちの一つとされているため、そうした日本の内なる植民地としての差別的な位置は忘れられようとしている。Mason氏の研究は、近代日本が北海道を植民地として認識し始めた明治期からはじめ、植民地政策の文書、植民者や軍隊募集の広告、新聞のルポ、文学作品など、多様な書き物を分析し、帝国日本の「発展」「進歩」として語られてきた北海道の歴史を批判的に検証しようとするものである。前年度に行った北海道への調査旅行および資料収集により、研究の成果は着々と蓄積され、発表もされている。Mason氏はこの度の日本学術振興会外国人特別研究員の採用期間中に、その研究成果をまとめた本『周縁化された視線:植民地としての北海道表象と帝国日本』を脱稿された。日本の帝国主義的拡張と植民地との関係については、英語圏でも研究が蓄積されつつあるが、Mason氏の研究は、日本政府による北海道の植民地支配という新しい視点を打ち出したところが独自の貢献である。英語圏の研究としては初めて、北海道という日本の周縁にスポットを当て、実際には帝国日本の主体形成にこうした周縁での言説操作が大きな役割を果たしたということを主張したのは、明治期の帝国日本のあり方を批判的に検証する上でも大きな貢献である。もともと執筆を終える予定をしていたので、今回の研究期間中におおむね研究の目的を達成したのものと考えてよいと思われる。これからMason氏は米国のマクミラン社という出版社からこの書籍を出版される予定である。また、カルチュラル・スタディーズのアプローチを使用した研究を別の領域にも広げていかれる予定である。本年度は本(仮題:Peripheral Visions : Imagining Hokkaido and Instituting Imperial Japan)の執筆と早稲田大学図書館における資料収集を行ったほか、北海道への調査旅行(2月11日24日)を行った。旅行の主な目的は北海道文学館(札幌)、北海道立北方民族博物館(札幌)、札幌市立アイヌ文化交流センター、網走監獄博物館(網走)での資料収集であったが、特に今回の旅行の成果は二つあった。一つは北海道開拓史において欠かすことのできない集治監(明治時代に作られた刑務所の前身)に関する歴史資料を収集することであり、もう一つは新設された網走監獄博物館のデザインを担当した鈴木雅宣氏ヘインタビューを実施することである。前者は、明治期に作られた5つの集治監のうち3つまでが北海道に存在しており、囚人を開拓の強制労働に従事させていたため、その資料は明治政府及び内地の人間が北海道をどのように捉えていたかを示す重要なものである。特に本研究においては、北海道が日本の一部として強調されながら同時に植民地として虐げられていたことが論点の一つであるので、この資料は不可欠であった。さらに、後者は執筆中の書籍の序章と終章にあたる、現代における北海道開拓史の表象に関わるインタビューである。この新設の博物館は、開拓民たちを国家建設の犠牲者として物語化することで美化しており、明治以来繰り返されてきた北海道を領有し植民地化する物語を現代において反復している。この博物館の企画者にインタビューできたことは、本研究を単なる明治期の歴史的研究にとどまらず、現代において意義あるものにするために、貴重な機会であったと信じている。

英語圏の研究としては初めて、北海道という日本の周縁にスポットを当て、実際には帝国日本の主体形成にこうした周縁での言説操作が大きな役割を果たしたということを主張したのは、明治期の帝国日本のあり方を批判的に検証する上でも大きな貢献である。もともと執筆を終える予定をしていたので、今回の研究期間中におおむね研究の目的を達成したのものと考えてよいと思われる。これからMason氏は米国のマクミラン社という出版社からこの書籍を出版される予定である。また、カルチュラル・スタディーズのアプローチを使用した研究を別の領域にも広げていかれる予定である。
片麻痺患者の患足運動機能回復のための起立訓練支援ロボットの開発

研究目的は、脳卒中片麻痺患者の麻痺足を回復させる起立訓練支援ロボットの有効性の確認である。これ目的に対して、1.被験者への負担が少なく本質安全を実現する起立訓練支援ロボットを設計、製作することができた。2.ロボットを動作させるためのリニアモータを開発することができた。3.ロボットを使用した際の違和感を低減しながら起立動作のアシストが可能な制御系を実現することができた。4.被験者実験により、提案ロボットの主機能である、患足に対する負荷調整機能が実現できたことが確認できた。研究目的は,片麻痺患者の患足の回復が可能な起立トレーニング支援ロボットを実現し,より多くの患者にバランスの良い歩行,起立動作を獲得させ,QOL(Quality Of Life)を改善することである。この目的のために,本申請によって,新たな起立トレーニング支援ロボットを設計,製作し,具体的に以下のことを明らかにすることを目的とする。1.医学分野の専門家と協議することによって,ロボットの安全性と人体に及ぼす影響を明らかにする。2.前臨床からロボットの安全性と人体に及ぼす影響を明らかにする。3.患者に及ぼす影響を明らかにする。H25年度の研究成果として,以下が得られた。1.医学分野の専門家との協議することから,従来の起立トレーニング支援ロボットの問題点等を明らかにすることができた。2.療法士の徒手治療時のデータ計測から,療法士が患者に加えている力を明らかにすることができた。その結果,新たなロボットの仕様を決定することができた。3.上記1の結果から,新たな起立トレーニング支援ロボットの構造を提案することができた。4.健常者に対する予備計測から,起立トレーニング支援ロボットに必要な強度を明らかにすることができた。5.数値シミュレーションを用いた強度解析によって,軽量化と高強度化を実現する起立トレーニング支援ロボットを設計することができた。H26年度は,これらの成果をもとに,新たな起立トレーニング支援ロボットの製作を行い,それを用いて前臨床を行うことで,ロボットの安全性と人体に及ぼす影響を明らかにする予定である。本研究の目的は,片麻痺患者の患足の訓練が可能な起立訓練支援ロボットの実現である。それに対して本申請では,起立トレーニング支援ロボット試作機を製作すること,その安全性と,人体に及ぼす影響を明らかにすること,その結果をもとに,模擬患者と患者を対象とした実験から、ロボットの人体に及ぼす影響とロボットの有効性を検証することであった。H25H26年度は以下の研究実績がある。1.強度解析をもとに起立トレーニング支援ロボットを設計した。その結果,安全性の確保に必要な十分な強度と軽量化両立するロボットを実現することができた。さらに,その製作を行うと同時に,リアルタイムなデータ表示,保存が可能なGUIプログラムを製作した。健常者に対する実験によって,試作ロボットとGUIプログラムの動作確認を行った。2.起立トレーニング支援ロボットが健常者に及ぼす影響を明らかにするために評価実験を行った。具体的には,起立トレーニングに関係のない方向から,ロボットによって被験者に加えられる力(ロボットを用いることによって生じる被験者への負担)の計測を行った。その結果,各自由度によるが819Nであることがわかった。さらに,その力が起立動作に与える影響を明らかにするために起立時間の評価を行った。その結果,ロボットを装着することで起立時間に与える影響がほぼないことを明らかにすることができ,ロボットを装着することで通常の起立動作にはほぼ影響を与えない(所望のトレーニングによる負荷以外の負荷を被験者に与えない)ことを明らかにすることができた。3.試作起立トレーニング支援ロボットによって健常者の重心バランスを調整可能かどうかを明らかにするために重心バランスの評価実験を行った。その結果,ロボットを用いることで重心バランスを調整可能であることが確認できた。研究目的は、脳卒中片麻痺患者の麻痺足を回復させる下肢リハビリトレーニング支援ロボットの有効性の確認である。これを達成するために、1.下肢リハビリトレーニング支援ロボットの設計と製作。2.支援装置用リニアモータの開発。3.支援ロボット用制御装置の構築。4.被験者実験による性能の評価を行った。最終年度は、24を重点的に行った。1に関して、ロボットの改良を繰り返すと同時に、アクチュエータ自体の開発、搭載、コントロール部等を含め提案ロボットを完成させることができた。2は研究開始当初の計画に予定されていないものであったが、ロボットの設計及び被験者実験から新たに得られた知見をもとに新たに着手したものである。提案ロボット用にデュアルハルバッハ配列を用いたリニアモータを新たに開発し、装着感と患者への負荷低減の点において従来の福祉機器にない高い性能を実現することができた。3に関して、提案ロボットがもつ6自由度を同時に制御することがコントロールボードとリニアモータ及びその他のアクチュエータを駆動することができるモータドライバボードを設計した。さらに、制御パラメータを容易に変更することができるPCアプリケーションを開発した。一方、制御系に関してはシンプルな力制御を採用し、被験者に与える違和感ができるだけ小さくなるような制御アルゴリズムを開発した。4に関して、健常者および模擬患者に対して被験者実験を行った。健常者実験から、ロボットが人間本来の動作に与える影響が小さいことがわかった。また、模擬患者に対する実験から、ロボットを用いることで麻痺足へのトレーニング負荷を調整可能であり、作業療法士による徒手治療のエッセンスを再現できることがわかった。

これ目的に対して、1.被験者への負担が少なく本質安全を実現する起立訓練支援ロボットを設計、製作することができた。2.ロボットを動作させるためのリニアモータを開発することができた。3.ロボットを使用した際の違和感を低減しながら起立動作のアシストが可能な制御系を実現することができた。4.被験者実験により、提案ロボットの主機能である、患足に対する負荷調整機能が実現できたことが確認できた。H25H26の実施事項は,起立トレーニング支援ロボット試作機の製作と,前臨床である。計画通り試作機の製作を行った。健常者に対する評価実験から,改善,改修すべき点が明らかになったため,その改善,改修を行っている状況である。さらに,研究を進める上で,アクチュエータを新たに設計する必要があることが明らかになったため,現在その設計を状況である。一方前臨床に関して,健常者を対象とした種々の性能評価実験を実施し,健常者に対してロボットが与える影響を明らかにすることができた。今後さらに評価実験を行う予定である。上記ロボットの改良と改修が終了し次第,模擬患者や患者に対する影響を明らかにするための評価実験を行う予定である。制御工学現在行っている試作起立トレーニング支援ロボットの改良,改修が終了し次第,前臨床を実施し,安全性が十分確認されたのち,模擬患者及び患者に対して評価実験を行い,試作ロボットが患者に及ぼす影響及び有効性を検証する予定である。これらの研究成果は,学術論文や口頭発表にて公開する予定である。当初の計画であると,H25年度に起立トレーニング支援ロボットの製作に着手する予定であったが,研究を進める上で新たな知見が発見された。その知見を生かすために,ロボットの再設計を余儀なくされ,当初の計画よりロボットの製作に着手するまで時間を要した。さらに,H25年度は申請者が所属する機械工学科棟の改修があり研究スペースが限られてしまった。これらの要因により,H25年度に完成しているはずのロボットの製作がH26年度に持ち越すこととなってしまった。研究を進めるにつれて,既存のアクチュエータでは対応するものがないことが明らかになった。そこで,本研究課題のロボットに適したアクチュエータを新たに設計することとなり,現在設計中である。そのため,既存のアクチュエータの購入費が繰越となった。医療関係者,研究協力者との連携を強化し,研究が円滑に行えるようにする。本研究課題のロボット用のアクチュエータの設計が完了し次第,その製作費として利用する予定である。本課題の研究を説明するホームページである。
東北太平洋沖地震の津波による防潮クロマツ林の被害とその再生に関する研究

東北地方太平洋沖地震による津波の前後で同一地点を比較調査し、仙台湾岸域の防潮クロマツ林が受けた被害と防潮林再生の手がかりを得るための生態学的な研究を行うことが研究の目的である。まず、東北地方津波被害前の2002年、および2010年の毎木調査から、8年間に防潮クロマツ林がどのように変化したかを整理した。この研究は津波被害がない状態における防潮クロマツ林の生態学的な特性を明らかにするための研究と位置づけることができる。クロマツ、ハンノキが個体数を減じ、落葉広葉樹のコナラ、サクラ類、常緑広葉樹のシロダモが個体数を増やしたことが明らかになった。一定数のニセアカシアは認められたものの、8年間では増減が認められなかった。この研究から、クロマツが枯死すると、その部分に上述した樹種が侵入するという形の防潮クロマツ林の遷移の様式が示唆された。しかし、東北地方太平洋沖地震による津波被害により、林内環境が著しく変化した。津波による防潮クロマツ林の構成樹種の被害は、生育様式による影響と樹型による影響が大きかった。生育様式の点では、3月という津波の時期が常緑広葉樹の塩害による枯死を引き起こした。常緑広葉樹は3月に光合成などの生命活動を行っていたのに対し、落葉広葉樹は休眠状態にあったからである。また、斜上するなど物理的に不安定な樹型を示す個体が津波被害を大きく受けた。津波の力により、根元から引き抜かれ、内陸部まで運ばれる個体が多く認められた。上記のような津波被害によって生態学的な意味での裸地が拡大し、その裸地に外来樹種であるニセアカシアが侵入した。上記の内容が明らかになった。
ウイロイドRNAの組織間トラフィッキングを可能にする多様な変異に関する研究

昨年度に引き続き、キクわい化ウイロイド(CSVd)のトラフィッキングに関わる部位特定実験を、6個のドメインに分類して行った。分類ごとに宿主植物のキクの葉に接種して、感染した葉(接種した葉よりも上位にある葉を選別)よりRNAを抽出してRT-PCRを行ない、PCR産物をクローニングして塩基配列を決定した。今までの実験で、接種時のCSVdウイロイドの濃度、および接種後からRNA抽出までの期間の長さが重要である事が明らかになっている。接種して4ヶ月後に感染した葉から抽出したRNAでは、有意な変異は認められていない。4ヶ月後程度の感染期間では充分ではないと考えられ、現在、6ヶ月あるいはそれ以上に期間を延長して実験を行っている。一方、平行して新たな実験に取り組んだ。すなわち、ウイロイドRNAおよびsmall RNA(ウイロイド由来と宿主由来の両者からなる)の細胞間トラフィッキングを解析する実験である。研究材料としては、1.未感染トマト(コントロール)、2.CSVd感染トマト、3.PSTVd(ジャガイモやせいも病ウイロイド)感染トマトを用いている。CSVd感染トマトは病徴を現わさないが、PSTVd感染トマトには病徴が出現する。トマトの葉にウイロイドを接種して、2ヶ月後に感染した葉よりRNAを抽出し、small RNAについて次世代シークエンサー(Roche/454)を用いて塩基配列を決定した。配列データを解析した結果、CSVd由来のsmall RNAはPSTVd由来のものに比べ顕著に少なく、RNAi-like機構によりprocessingされたものと考えられ、CSVd感染トマトが病徴を現わさないことと関連して興味深いデータが得られた。ウイロイドは野菜、果樹や花き類などの作物に感染し、わい化や生育不良などの病徴を引き起こす。ウイロイドは塩基数が200400程度の長さをもつ環状の一本鎖RNAのみで構成されている。我々は、これまでに、キクわい化ウイロイド(CSVd)のin vitro合成系を確立し、キクを宿主とするCSVdをこの系で合成し、他の宿主であるトマトに接種して1か月後、感染していること、変異があることを確認した。in vitroで合成したCSVdが感染性をもつことがわかったので、ウイロイド研究の次のステップとして、本課題においてCSVdを用いたトラフィッキング研究を開始した。ウイロイドのトラフィッキングに関わる部位の特定を行うために、ウイロイドにランダム変異を導入し、組織間トラフィッキングと変異部位との関係を明らかにする実験を行った。CSVdは354残基からなるので、6個のドメイン(A,B,C,D,E,F)に分け、各ドメインのループ部分に1423塩基のランダム置換を行った。従って、理論的には一つのドメインで4^<14>4^<23>(10^910^<14>に相当)種類の変異体がつくられるが、これらのPCR産物はNuSieveアガロース上で確認を行った。次に各ドメインの変異体を基に全長CSVdのPCR産物を作製し、NuSieveアガロース上で確認した。各ドメインに変異体をもつCSVd(計6サンプル)をそれぞれについて、キクに接種実験を終えたところである。今後は、4週間の後に、感染した上位にある葉よりRNAを抽出してRT-PCR、クローニングの後に塩基配列を決定し、接種葉から抽出した塩基配列と比較することにより、どのドメインがトラフィッキングに関与しているかを解析する予定である。
敗血症における臓器障害保護をめざした一酸化炭素供与体のより安全な投与法の確立

水溶性一酸化炭素(CO)供与体の敗血症治療薬の可能性を投与法の差異を検討した。マウス敗血症モデルを作製し、COを経静脈、腹膜、気道的に投与し検討した。結果、経静脈、腹膜投与では肺急性障害をほぼ同等に制御した。気道投与では炎症制御効果は乏しかった。次にいずれの投与法にも関与するマクロファージへの細胞特異的影響を検討した。マクロファージM1誘導刺激下でCOにより24時間まで継時的に炎症抑制していた。一方、M2誘導ではCOにより1、3時間にさらにM2誘導(組織修復)した。これらよりCOはマクロファージの表現型に影響し、特に早期には炎症制御機序の一因と考えられた。本研究では敗血症治療として、水溶性一酸化炭素供与体(CORM-3)を用いた敗血症モデルにおける臓器保護効果その機序を解明する。【平成25年度】一酸化炭素(CO)供与体投与が敗血症病態にどのように影響するかを評価するため、マウスを用いて(feces-induced peritonitis; FIP)腹膜炎敗血症モデルを作製し、これらの軽微な腹膜炎モデルにCOを経静脈的、腹膜的、経気道的に投与し、至適投与方法、濃度投与方法の違いによる作用機序差異を検討した。結果、COの経静脈、腹膜的投与では敗血症モデルにおける肺急性障害はほぼ同等に制御するが、生存率の延長には寄与しなかった。経気道的投与では炎症制御効果は乏しかった。経気道投与そのものにより炎症が惹起された可能性が示唆される。これらより経静脈、腹膜投与の有効性が期待される。【平成26年度】異なる投与方法により最初にCO暴露される細胞が異なる。すなわち経静脈的であれば血管内皮細胞、好中球、マクロファージ、経腹膜的であれば腹膜細胞、マクロファージ、経気道であれば気道上皮細胞、マクロファージであると考えられる。平成25年度のin vivo結果に基づき血管内、腹腔内いずれにも存在するマクロファージ(NR-8383ラット肺由来)を用いて細胞特異的影響を検討中である。マクロファージには感染時に誘導されるM1型、創傷治癒、がん転移に関与するM2型が知られる。同細胞株は培養中にM2型(mannose receptor発現)に誘導されるが、CO暴露3-6時間後ではM1型(iNOS発現)に誘導され、24時間後にはM2型への誘導が抑制された。今後LPS/IFNγ刺激によるM1誘導、IL4/13刺激によるM2誘導を行い、CO暴露によるM1/M2バランスの変化を確認する予定である。【平成25年度】一酸化炭素供与体投与が敗血症病態への影響を評価するため、マウス腹膜炎敗血症モデルを作製し、これらにCOを経静脈的、腹膜的、経気道的に投与し投与方法の違いによる作用機序差異を検討した。結果、経静脈、腹膜的投与では敗血症モデルにおける肺急性障害はほぼ同等に制御するが、生存率延長には寄与しなかった。経気道的投与では炎症制御効果は乏しく、経気道投与そのものにより炎症が惹起された可能性が示唆される。【平成26年度】異なる投与方法によりCO暴露される細胞が異なる。平成25年度のin vivo結果に基づき血管内、腹腔内、気道内いずれにも存在するマクロファージ(NR-8383ラット肺由来)を用いて細胞特異的影響を検討した。同細胞株は培養中にM2型(mannose receptor発現)に誘導されるが、CO暴露3-6時間後ではM1型(iNOS発現)に誘導され、24時間後にはM1,M2型への誘導がともに抑制された。LPS/IFNγ刺激によるM1誘導、IL4/13刺激によるM2誘導を行うと、CO投与によりM1誘導は抑制、M2誘導の抑制(ともに24時間)を認めた。これら結果よりいずれの刺激に対しても抑制的に働くが、CO単独投与のみでは短期的にはM1型に働く可能性が示唆された。結果、経静脈、腹膜的投与では敗血症モデル肺急性障害をほぼ同等に制御した。経気道的投与では炎症制御効果は乏しく、これらより経静脈、腹膜投与の有効性が期待される。平成25年度のin vivo結果に基づき、いずれにも存在するマクロファージ(NR-8383ラット肺由来)を用いて細胞特異的影響を検討した。

マクロファージには感染時に誘導されるM1型、創傷治癒、がん転移に関与するM2型が知られる。同細胞株は、CO暴露3-6時間後ではM1型に誘導され、24時間後にはM1,M2型への誘導がともに抑制された。LPS/IFNγ刺激によるM1誘導、IL4/13刺激によるM2誘導を行うと、CO投与によりM1誘導は抑制、M2誘導の抑制(ともに24時間)を認めた。【平成27年度】引き続きM1型マーカーとしてiNOSおよびTNFα、M2マーカーとしてmannose receptorおよびym-1を追加し継時的変化の解析を進めた。M1誘導刺激下でCO投与によりiNOS発現は1,3,6,24時間と継時的に抑制していたが、TNFα発現には影響しなかった。一方、M2誘導ではCO投与により1、3時間前にさらにM2誘導することが判明した。これらよりCO暴露により肺胞マクロファージの表現型、バランス変化に影響が与えることが判明した。特に早期にはM2誘導およびM1抑制に働き、COの炎症制御のメカニズムの一因と考えられた。水溶性一酸化炭素(CO)供与体の敗血症治療薬の可能性を投与法の差異を検討した。マウス敗血症モデルを作製し、COを経静脈、腹膜、気道的に投与し検討した。結果、経静脈、腹膜投与では肺急性障害をほぼ同等に制御した。気道投与では炎症制御効果は乏しかった。次にいずれの投与法にも関与するマクロファージへの細胞特異的影響を検討した。マクロファージM1誘導刺激下でCOにより24時間まで継時的に炎症抑制していた。一方、M2誘導ではCOにより1、3時間にさらにM2誘導(組織修復)した。これらよりCOはマクロファージの表現型に影響し、特に早期には炎症制御機序の一因と考えられた。当実験では当グループの大学院生とともに手技、指導,カンファレンスしながら施行している。共に臨床に従事する外科医であり、日程調整などで軽度進行の遅れがあります。しかしながら、手技改善されてきており進捗速度は改善されています。呼吸器外科概ね計画通りの進行が可能と考えます。主にin vitroでマクロファージの細胞株を用いて一酸化炭素の影響を、単回・反復刺激で確認予定です。【平成27年度】COによる単一刺激ではM1,M2いずれの分化が抑制される結果となった。さらには継時的(3,6時間ではCO単独投与でM1誘導、24時間にはM1抑制)で変化を認めるため今年度では、反復刺激による実験追加、およびTGF-βm-RNAなど上流のシグナルを検討予定である。当実験ではin vivoおよびin vitroともに当グループの大学院生と手技を確認、指導しながら施行している。共に臨床に従事する外科医であり、その日程調整のため軽度だが進行が遅れていますが、大学院生、新しい実験助手の手技改善に伴い進捗速度は改善されると考えます。実験の進捗状況は概ね順調であるが、まだmRNAのシグナル解析まで進行しておらずプライマーなどの購入まで至っていない。またヘパリン結合蛋白への解析も進行していない。概ね計画通りの進行が可能の考えます。主にin vitroでマクロファージ細胞株、腹膜由来細胞株を用いてCOの影響をWBで確認予定です。研究成果を国際学会、国内学会での発表を予定、また今回の結果を学術論文へ投稿予定である。また今年度の追加実験にてシグナル解析およびヘパリン結合蛋白に対する抗体などの購入予定である。実験計画の進行がやや遅れていることもあり、物品購入が計画よりも少なく済んでいる。