hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細緑藻類による放射性物質除染法開発とその発癌抑制効果

新規に発見した微細緑藻類Parachlorella sp binos (Binos)は,福島第一原子力発電所事故にて環境中に放出された主な核種である放射性ヨウ素およびセシウム,ストロンチウム等の放射性陽イオンを高効率に取り込むことを明らかにした。さらに,二次元質量分析により,ヨウ素は細胞質内に取り込み,陽イオンはアルギン酸に富む細胞外マトリックスに結合することにより吸着することを明らかにした。さらに,ヨウ素は光合成により発生された活性酸素により能動輸送されることにより取り込まれることを明らかにした。本藻類を利用した環境中の放射性物質の除染方法は,現在,実際の福島県内の除染に利用されている。これまで,微細緑藻類Parachlorella sp binos (バイノス)は,放射性ヨウ素を細胞質内に取り込み,放射性ストロンチウムと放射性セシウムの取り込みは,アルギン酸に富む細胞外マトリックスに結合することを明らかにし,その取り込み効率の高さより,福島県の環境中に飛散した放射性物質の除染事業に利用されるに至った。平成25年度は,さらにヨウ素取り込み機序を検討した結果,ヨウ素取り込みには活性酸素の存在が必要であり,光合成に基づく活性酸素産生機序とその利用機構がヨウ素の能動輸送に関与している事が明らかになった。今後,この機構に関与する遺伝子の同定を行う。さらには放射性物質取り込み機能に関与する遺伝子の同定のため,バイノスRNAiライブラリーを作成し,遺伝子同定を試みている。一方,甲状腺癌症例の癌組織においてはSmall GTPaseの一つであるRhoBの発現が低下している事を明らかにした。さらに甲状腺ホルモン受容体のdominant negative点変異を導入したTRβPVノックインマウス(TRβPV/PV)は遠隔転移を伴う甲状腺癌を自然発症するが,昨年度我々は甲状腺ホルモンによる甲状腺ホルモン受容体の刺激が,small GTPaseの一種であるRhoBの発現を増加させ,甲状腺癌の増殖を抑制することを明らかにした。RhoBは放射線照射後の細胞においてアポトーシスを誘導する作用があることが明らかになってきており,放射性ヨウ素内部被曝後の甲状腺にRhoBの発現を誘導することは,発癌および癌の悪化に対し,非常に有効な手段になることが示唆された。微細緑藻類バイノスによる放射性ヨウ素,放射性セシウム,放射性ストロンチウムを取り込む能力を定量した結果,ストロンチウム-90は最大6.73 GBq/g・binos,セシウム-137は最大3.44 GBq/g・binos,ヨウ素は1.52 TBq/g・binosであることを明らかにした。さらに,二次元質量分析法によりストロンチウムとセシウムは細胞外マトリックスに,ヨウ素は細胞内に集積することを明らかにした。上記実績についてはPLoS One誌に論文発表した。一方,バイノスが直径10μmと非常に微細であるため,実際の除染においては遠心分離等の煩雑なステップを要する。道路除染により発生する汚染水の除染をバイノスを用いて容易に行う事を目的として,バイノスを死滅処理した後,凝集剤を混和したフロックを作成し,実際の道路除染において実験を行ったところ,放射性物質の99.8%を除去しうることを明らかにした(新聞報道)。その成果から,実際の環境所染事業において,本技術の利用が開始された。汚染土壌の除染方法に関しては上記フロックを用いた方法を現在検討中である。また,放射性物質取り込み促進遺伝子を導入した形質転換バイノス株の作製に向けた予備的実験(ライブラリー作製等)に関しては現在進行中である。新規に発見した微細緑藻類Parachlorellar sp binos(Binos)は,東日本大震災後に発生した福島第一原子力発電し事故にて環境中に放出された主な核種である放射性ヨウ素,放射性セシウム,放射性ストロンチウムを高効率に取り込む事を明らかにした。さらに,二次元質量分析により,ヨウ素は細胞室内に取り込み,ストロンチウムとセシウムは,アルギン酸に富む細胞外マトリックスに結合することにより吸着することを明らかにした。さらにヨウ素の細胞質への取り込みは光合成に基づく活性酸素産生機序とその利用機構がヨウ素の能動輸送に関与している事を明らかにし,光線が得られない環境においても過酸化水素による活性酸素供給により放射性ヨウ素取り込みを誘導する方法も開発した。さらには今回の研究成果を利用した放射性物質徐染事業が福島県内で開始されるに至っている。一方,本研究の目的の一つである内部被曝と甲状腺癌発癌への影響に関する研究では,Small GTPaseの一つであるRhoBは放射線照射後の細胞においてアポトーシスを誘導する作用があることが明らかになっていることから,RhoBとの関係を検討した。その結果,甲状腺癌症例の癌組織においてはRhoBの発現が著明に低下している事が明らかとなった。

甲状腺ホルモン受容体(TR)のdominant negative点変異を導入したTRβPVノックインマウス(TRβPV/PV)は遠隔転移を伴う甲状腺癌が自然発症するため,逆に甲状腺ホルモンによりTRを活性化したところ,RhoBの発現を増加させ,甲状腺癌の増殖を抑制することを明らかにした。従って,放射性ヨウ素内部被曝後の甲状腺に甲状腺ホルモンアナログ等で甲状腺内にRhoBの発現を誘導することは,発癌およびその悪化に対し,非常に有効な手段になることが示唆された。内分泌代謝学本研究は以下の3つの目標を上げている1.微細緑藻類バイノスによる放射性物質汚染水および汚染土壌の除染方法の開発2.微細緑藻類バイノスの放射性物質取り込み分子機構と,取り込み能力のさらなる増幅方法の開発3.甲状腺癌易発症モデルマウスにおける内部被曝による発癌解析と発癌抑制効果の検討昨年度としては1については研究を完了しているが,2については現在進行中である。また,3についてはRhoB発現誘導による発癌抑制の可能性を見いだしており,さらに研究を進展させる予定である。平成24年度に計画した除染方法の開発については,ほぼ目的を達成し,平成24年度中に実際の除染事業(福島県伊達市の除染事業等)での利用を開始できた。放射性物質取り込み促進遺伝子を導入した形質転換バイノス株の作製に向けた予備的実験(ライブラリー作製等)は現在進行中である。微細緑藻類バイノスの放射性物質取り込み分子機構と,取り込み能力のさらなる増幅方法の開発に関しては,現在取り組んでいる微細緑藻類のsiRNAライブラリーのスクリーニングと同定されたsiRNAの組み込みを進める予定である。また,甲状腺癌易発症モデルマウスにおける内部被曝による発癌解析とバイノス投与による発癌抑制効果の検討に関しては,small GTPaseのRhoBの発現誘導機構のさらなる解明と放射性ヨウ素内部被曝による甲状腺癌誘導に対するRhoB発現誘導による抑制効果を検討する予定である。平成24年度の研究成果を発展させるため,微細緑藻類バイノスを用いた除染技術のさらなる開発を行うと共に,放射性物質取り込み機序の解明を推進し,形質転換バイノス株の樹立を目指す。購入した物品費の一部が平成26年4月支払となったため,次年度使用分が発生した。繰り越し分277,775円は物品費として平成26年4月30日支払となっている。該当なし。
旧型スマートフォンを利用した多様な環境からの効率的な情報収集手法

不要となった旧型のスマートフォンの再利用などを念頭に置いた、道路交通や屋内、屋外環境などに関する情報を効率的かつ安価に収集する手法について検討開発した。情報を収集する対象は、道路交通情報や、屋内外、野外などで様々に異なるため、それぞれの要件を考慮した上で、低コストな環境センシングシステムを構築する仕組みについて研究を行った。スマートフォンをセンサー端末として応用する手法について、実環境で模擬実験を行い、その結果を国際会議などで報告するとともに、論文としてまとめて投稿を行った。最終年度はドライブレコーダーとして使用した場合を想定した応用事例として、時空間的解像度の高い人流把握を低コストに実現するための人流推定法を検討した。この手法ではGPSによる位置情報や方位センサー、加速度センサーなどを搭載したスマートフォンはドライビングレコーダーとして用いるのに最適な端末と言える。車載カメラ映像では歩行者同士の重なりや障害物による遮蔽が頻発し、常に各歩行者の全身を捉えることは困難である。しかし、車載カメラは移動するため、あるフレームで映像中に現れていない歩行者であっても、前後のフレームでは映像中に現れる可能性が高い。そこで、この特性に着目し、2段階で人流を推定する手法を検討した。まず、映像の各フレームに対して深層学習により前方および後方の2種類に分けて頭部検出を行う。その後、時間的に連続するフレーム間の検出結果に対して、位置および色類似度に基づき人物同定を行い、移動軌跡を推定する。性能評価のため、大阪市内で実際に収集した車載カメラ映像に対し評価実験を行った。その結果、車両走行時に対して人数の誤差率は前方、後方それぞれ0.07、-0.13となり、複数フレームの検出結果を統合することの有効性を確認した。スマートフォンをセンサー端末として利用する応用事例について検討し、実装実験などで有効性を評価した上で、研究会などで成果を報告した。まず、ドライビングレコーダとして用いた場合の人流推定手法や積雪の影響調査手法について検討を行った。ここでは、車内から録画した動画データをCNN(畳み込みニューラルネットワーク)を用いて分析することで、周辺を歩く人の人数や方向を把握する手法を設計、実装した。実際に撮影した動画から学習データを作成し、別の動画を用いてどの程度検知が出来るかを確かめた。最終的には分析した結果を共有するなどして、都市街路などの混雑具合などを推定する事を目指している。積雪の影響調査に関しては、実際のプローブカー情報を用いて積雪が交通に与える影響を予測する手法を検討した。また、歩行履歴情報に基づくパーソナライズされた歩行者ナビゲーションシステムを作成した。ここでは、ユーザの体感や過去の移動履歴などを記録しておき、それらの情報から、より正確な到着時間の見積もりを行う手法を検討し、実装実験によりある程度の有効性を確かめた。また、環境センシングにおける利用などを考え、水質調査手法を検討した。まず、スマートフォンを定点カメラのような形で使い、撮影した画像を分析して得た水草の繁茂度合いから水質を推定する手法を設計し、びわ湖を対象に実験を行った。撮影したデータと一般に公開されている情報を照らし合わせ、実用性について確かめた。また、繁茂が問題となっている外来種の水草の分布を調査するための手法も検討した。こちらは、一般に公開されているLANDSAT衛星が撮影した画像データから、特定の種類の水草の繁茂状態を検出できるフィルタを用いて繁茂状態を調べる手法とした。びわ湖周辺で実際に撮影した写真データと比較し、手法の有効性を評価した。複数の具体的な実装事例について検討を行い、それぞれについて研究会を通して成果報告を行った。スマートフォンをセンサー端末として応用する手法について、実環境で模擬実験を行い、その結果を学会などで報告するとともに、論文としてまとめて投稿を行った。具体的には、街路を通行する人の流れを車上から撮影した映像データ、撮影した場所や移動速度や方向のデータとともに集約する。撮影された映像データから歩行者の姿を検出することで歩行者数を推定し、場所などのデータと併せて処理することで、街路単位での人流を推定する手法である。畳み込みニューラルネットワークを手動で作成した正解データを用いて学習させておき、記録された映像から切り出した画像から歩行者の人数と位置を推定する。自動車の移動も考慮して人流のデータとして推定する手法を用いて検出誤差率を1割程度に納めることができた。また、バス交通における運行状況の収集などへの応用を考え、地方都市におけるバス事業の最適化や利用状況に基づいた経済的な採算性などに関する検討を行った。データが公開されている新潟交通や彦根市のバス路線の乗降データや利用者数などのデータを分析した。効率化のための路線の整理にはより細かな運行データなどの収集が有効であると思われ、通信機能を持つセンサー端末の応用事例として有効だと思われる。また、路線バスの減少分をデマンドバス事業で補填する試みも行われているが、あまり利用が進んでおらず、簡便な利用のためには使いやすい端末などが必要だと思われる。具体的な実装事例について、実環境で撮影したデータの分析を含む実用性の検討を行い、学会で口頭発表するとともに論文としてまとめて投稿した。

スマートフォンをセンサー端末として応用する手法について、実環境で模擬実験を行い、その結果を国際会議などで報告するとともに、論文としてまとめて投稿を行った。最終年度はドライブレコーダーとして使用した場合を想定した応用事例として、時空間的解像度の高い人流把握を低コストに実現するための人流推定法を検討した。この手法ではGPSによる位置情報や方位センサー、加速度センサーなどを搭載したスマートフォンはドライビングレコーダーとして用いるのに最適な端末と言える。車載カメラ映像では歩行者同士の重なりや障害物による遮蔽が頻発し、常に各歩行者の全身を捉えることは困難である。しかし、車載カメラは移動するため、あるフレームで映像中に現れていない歩行者であっても、前後のフレームでは映像中に現れる可能性が高い。そこで、この特性に着目し、2段階で人流を推定する手法を検討した。まず、映像の各フレームに対して深層学習により前方および後方の2種類に分けて頭部検出を行う。その後、時間的に連続するフレーム間の検出結果に対して、位置および色類似度に基づき人物同定を行い、移動軌跡を推定する。性能評価のため、大阪市内で実際に収集した車載カメラ映像に対し評価実験を行った。その結果、車両走行時に対して人数の誤差率は前方、後方それぞれ0.07、-0.13となり、複数フレームの検出結果を統合することの有効性を確認した。より広範な応用を念頭に置いて、スマートフォンへの追加のセンサー設置方法について検討を行う。温度、湿度、水質センサーなどの市場調査を行い、適度に安価な製品については購入し、データの読み取り方法について検討、実験を行う。また、野外環境向けのセンサーシステムについての検討を行う。まず、カメラから取得した画像・動画や、マイクから録音した音声データについて、データの圧縮、差分抽出、特徴量の導出など様々な典型的な処理を行うアプリを作成する。アプリは、入力されたデータに対するそれぞれの処理について、スマートフォン上で行うか、行わずにデータをそのまま保存するかを選択できるような構造で作成する。それぞれの処理について、行った場合と行わない場合のCPU負荷やストレージ消費量、バッテリーの消費など、データ処理に必要なコストと省いた際に追加で必要となるストレージ容量を計測する。また、使用環境の要件を定義できるよう、ストレージの容量、バッテリーの容量や外部からの電力供給の有無、データ回収方法などについて定式化を行う。計測したバッテリーの消費量などと、与えられた使用環境の要件から、線形計画などを用いて、どの処理をスマートフォン上で行わせることが最も効率的かを自動的に導き出す手法を確立する。
ラット胎仔肺組織移植モデルを応用した移植片の再構築・融合機能

【目的】ドナー胎仔肺としてGFP(green fluorescent protein)-LEWとLEWを混合し、レシピエント成体肺としてLEWを用いて、胎仔移植肺組織の再構築・融合を検討した。【結果】胎仔肺を細切し、肺実質に注入移植したのにもかかわらず、移植片同士は、レシピエント肺内で生着・分化していた。レシピエント肺実質内で再構築・融合する形態が蛍光顕微鏡下に明瞭に観察できた。再生医療は、機能障害や機能不全に陥った生体組織・臓器に対して、細胞を積極的に利用することにより、その機能再生を図る医療である。肺実質に関しては困難な状況である。その原因として肺の構造の複雑さが指摘されており、ES細胞(iPS細胞)からの誘導は極めて難しい。そこで、胎仔肺組織に着目した。胎生晩期の胎仔肺は、肺としてのある程度の分化が進み、かつ増殖能旺盛な状態と考え、肺胞レベルでの組織再生を念頭に置き、ラット胎仔肺組織の成体肺内移植実験を行ってきた。胎仔移植片の生着・分化・増殖を明らかにし、その結果を多数学会発表した。H21年度のプロジェクトでは、このラットモデルを用い更に以下の点を明らかにし報告した。【結果】胎仔肺を細切し、移植したのにもかかわらず、移植片同士は、レシピエント肺内で生着・分化している。GFP-LEWとLEW胎仔移植組織片を用いるとレシピエント肺実質内で再構築・融合(モザイク・パッチワーク様に)する形態が蛍光顕微鏡下にはっきり観察できた。電子顕微鏡にても、ドナー・レシピエント間だけでなく、ドナー間同士も肺胞小孔などで連絡がみられた(第8回日本再生医療学会総会)。H22年度は、移植肺を細胞レベルに単離し、同様の注入実験を行う。今後更に、エラスターゼ誘導肺気腫モデル・ブレオマイシン誘導肺線維症モデル・自然発症α1アンチトリプシン欠損マウス(pallid mouse)等障害肺モデルにも今回の研究考想は十分応用出来ると考える。再生医療において、肺実質に関しては困難な状況で、原因として肺の構造の複雑さが指摘されており、ES細胞(iPS細胞)からの誘導は極めて難しい。H&Eの組織学的観察だけでなく、ドナー・レシピエント間の毛細血管レベル墨汁染色や走査型電子顕微鏡による超微形態、更に移植片のKi-67免疫染色による増殖能の評価も行った(K Kenzaki et al.J Thorac Cardiovasc Surg.2006, 131, 1148-1153)。H22年度は、このラットモデルを用い更に以下の点を明らかにし報告した。【目的】ドナー胎仔肺(雄-LEW)とレシピエント成体肺(雌-LEW)を用いて、胎仔移植肺組織を検討する。【結果】SRY遺伝子のPCRで胎仔雌雄を確認し、Y染色体のFISH法により、ドナー胎仔肺は組織としてレシピエント成体肺内に再構築されるだけでなく、移植部位近傍にも細胞レベルで散在し、経時的に広がりを確認した。ある程度組織構築された胎仔肺だけではなく、胎仔肺中の肺再生に関連する細胞集団が存在し、レシピエント肺を遊走し生着・分化した可能性がある。(第110回日本外科学会定期学術集会サージカルフォーラム)。今後は、組織移植だけではなく、細胞移植に踏み込めば、増殖因子の影響や再生/修復に携わる細胞集団の同定の重大なヒントになると考える。また、傷害肺の修復機能に携わる細胞集団が、癌のように脱統御性・自律性増殖するのではなく、修復終了に伴い自己複製を中止する「キー」にも触れる可能性がある。
眼表面摩擦関連疾患における角膜上皮細胞アンギオポエチン様蛋白4の役割解明

ドライアイなどの眼表面摩擦関連疾患は涙液の量的・質的異常のみならず眼瞼の摩擦による角膜上皮の機械的刺激により増悪する。流体力学的観点から摩擦はシェアストレスとして捉えられ、瞬目を模倣した機械的刺激は角膜上皮の恒常性維持に関連するシグナル伝達に影響を及ぼし、病態を悪化させる可能性がある。シェアストレス負荷後の角膜上皮細胞の網羅的遺伝子解析にてANGPTL4の発現が著明に上昇していることを見出しており、ドライアイマウスモデル、遺伝子改変マウスを用いて角膜上皮におけるANGPTL4およびその情報伝達系の役割を明らかにし、ドライアイなどの眼表面摩擦関連疾患の病態解明及び新たな治療標的の可能性を探る。
航走浮体の運動にもとづく波浪推定に関する研究

海洋波の実態を定量的に把握する事は、船舶、海洋構造物等の浮体の設計・運用にとって基本的に重要であることは論を待たず、また異常海難防止といった観点からは緊急を要する課題である。しかしながら従来の測器による波浪観測方法は静止中の船体あるいは浮体により波浪を推定する方法であり、特に船舶も含めて航走中の浮体において測器計測することは非常に難しく現在でも目視観測に頼っているのが実情である。そこで本研究では近年進歩の著しいマイクロコンピュ-タを導入し船載型波浪計測装置の新しい手法として、航走中の船体または浮体の運動を自ら計測する事によって逆に船体に対するインプットとしての2次元不規則波をリアルタイムに、かつ統計的に安定して推定しうる手法を考察し、シミュレ-ション等の手法により確認する事を目的とした。初年度は先ず前半に、航走中の浮体運動に基づく波スペクトルの逆算手法について考察した。次に、後半ではどのような運動モ-ドを使った推定方法が良いか等について検討した。また実験水槽において実験を行い前述の解析方法の検討をおこなう場合造波機による2次元波のスペクトルを精度良く求める必要がある。したがってこの点についても検討を行った。最終年度である本年度は船体運動から波浪スペクトルひいては波統計量を推定する問題に対して統計的に安定した解の得られる推定方法についてル-チン的な推定プログラムを作成し、実船試験デ-タ、水槽試験における解析結果との比較によりその信頼度を高めた。その為に又実験水槽で造波された多方向波の方向スペクトル解析も実施した。具体的には水槽実験によるデ-タ及び手もとにある実船計測デ-タを使用し、リアルタイムで方向スペクトルの推定をし、実験水槽における方向スペクトル、実船試験におけるレ-ダ-画像から求めた波の主方向との比較も行う事により船体運動から波浪を推定する以上の手法をチェックし完成させた。そこで本研究では近年進歩の著しいマイクロコンピュータを導入し船載型波浪計測装置の新しい手法として、航走中の船体または浮体の運動を自から計測する事によって逆に船体に対するインプットとしての2次元不規則波をリアルタイムに、かつ統計的に安定して推定しうる手法を考察し、シミュレーション等の手法により確認する事を目的としている。本年度は先ず前半に航走中の浮体運動に基づく波スペクトルの逆算手法について考察し、またその問題点について具体的に明らかにした。特に航走中は出会い周波数と絶対周波数との関係が多価関数となる問題があるため追波中では特に留意した。次に、後半では理論計算による多方向不規則波中の船体運動を計算し、波浪スペクトルの推定をいくつかの方法で行ってみて、与えられたスペクトルを統計的に安定して再現しうるかどうか、どのようなモードを使った推定方法が良いか等について検討した。また実験水槽において実験を行い前述の解析方法の検討を行う場合造波機による2次元波のスペクトルを精度良く求める必要がある。従ってこの点についても専用処理装置により検討を開始し解析用のプログラムについても検討を行った。

しかしながら従来の測器による波浪観測方法は静止中の船体あるいは浮体により波浪を推定する方法であり、特に船舶も含めて航走中の浮体において測器計測することは非常に難しく現在でも目視観測に頼っているのが実情である。そこで本研究では近年進歩の著しいマイクロコンピュ-タを導入し船載型波浪計測装置の新しい手法として、航走中の船体または浮体の運動を自ら計測する事によって逆に船体に対するインプットとしての2次元不規則波をリアルタイムに、かつ統計的に安定して推定しうる手段を考察し、シミュレ-ション等の手法により確認する事を目的としている。最終年度である本年度は船体運動から波浪スペクトルひいては波統計量を推定する問題に対して統計的に安定した解の得られる推定方法についてル-チン的な推定プログラムを作成し、実船試験デ-タ、水槽試験における解析結果との比較によりその信頼度を高めた。その為に又実験水槽で造波された多方向波の方向スペクトル解析も実施した。具体的には水槽実験によるデ-タ及び手もとにある実船計測デ-タを使用し、リアルタイムで方向スペクトルの推定をし、実験水槽における方向スペクトル、実船試験におけるレ-ダ-画像から求めた波の主方向との比較も行う事により最終的に船体運動から波浪を推定する以上の手法をチェックし完成させた。
寄生蜂の学習行動を生起する匂い物質から見たスイッチング捕食の3者系動態理論

嶋田と協力研究者の笠田実は、寄生蜂ゾウムシコガネコバチ(Anisopteromalus calandrae)とその隠蔽種A. quinariusについて、日毎生存率と日毎次世代蜂生産力から推移行列モデルを構築し、A. quinariusの餌条件で推移行列の要素が変わる効果を解析した。松山と連携研究者の柴尾は、寄生蜂が宿主探索に利用しているカイロモンとして、アズキゾウに特有の主成分11-methylheptacosane(11-MeC27)、およびヨツモンに特有の主成分9-methylheptacosane(9-MeC2)、3-methylnonacosane(3-MeC29)、9,13-dimethylnonacosane(9,13-diMeC29)を特定した。これら4成分をバイオアッセイした結果、単独での提示よりも天然物に似せて4成分をブレンドした場合に、特に高い学習効果を引き出せた。さらに、立体構造の解明のために不斉合成に取り掛かり、11-MeC27と9-MeC27については、それぞれ(R)-体、(S)-体の合成に成功した。蜂のカイロモンは、宿主2種に対して接触刺激性の性フェロモン成分であり、宿主の配偶行動では重要な物質であり、蜂は宿主2種の性フェロモン成分をカイロモンとして利用しており、これらの成分を単独または混合カクテルとして知覚し、探索像を形成・記憶することで正の頻度依存捕食を実現すると考えられる。笹川は雌の産卵行動のエソグラム作成のために、4つの行動要素の時間を計測した。その結果、行動時間の平均は、(1)触角によるタッピング30.4秒、(2)腹部先端による突き刺し行動7.3秒、(3)産卵管による穴あけ行動+(4)それに続く実際の産卵行動348秒であった。平成30年度の重要な進展は、寄生蜂ゾウムシコガネコバチが2種の宿主アズキゾウムシとヨツモンマメゾウムシを寄生する際のカイロモンが、化学分析によってアズキゾウムシの主要成分は1種、ヨツモンマメゾウムシの主要成分は3種であることを決定できたこと、そしてそれらを化学合成した結果、化学合成したそれらの化学物質がゾウムシコガネコバチに天然のカイロモンと同じ寄生行動パターンを再現させた点である。さらに、それらはマメゾウムシ2種の配偶に関わる接触刺激性フェロモン(体表炭化水素類)である文献を見出したのは、ゾウムシコガネコバチの寄生行動の全体像を浮き彫りにしたと言える。また、嶋田は笠田と共同して生活史パラメータに可塑性が生じる場合の推移行列の解析を進め、第1回デモグラファー会議で講演できたことである。特に、羽化してからの経験・学習により、時間が経つほど良い宿主環境を発見する確率が上昇する可能性もモデルに取り込んだことで、蜂の学習能力に焦点を当てたモデル解析の研究が進展した。嶋田・松山・柴尾グループは、(1)ゾウムシコガネコバチがカイロモンとして利用している化学物質をアズキゾウムシで1物質、ヨツモンマメゾウムシで3物質を特定したこと、(2)化学合成した物質で蜂の寄生行動を再現できたこと、(3)さらにそれが宿主マメゾウムシ類の接触刺激性フェロモン(体表炭化水素類)となっている文献を発見したことで、論文投稿に踏み切る段階に達したと考えている。早々に論文をまとめて投稿したい。笹川らのエソグラム分析は(2)の寄生行動の分析で貢献する。また、推移行列のモデル解析も、別途の論文として投稿したい。

平成30年度の重要な進展は、寄生蜂ゾウムシコガネコバチが2種の宿主アズキゾウムシとヨツモンマメゾウムシを寄生する際のカイロモンが、化学分析によってアズキゾウムシの主要成分は1種、ヨツモンマメゾウムシの主要成分は3種であることを決定できたこと、そしてそれらを化学合成した結果、化学合成したそれらの化学物質がゾウムシコガネコバチに天然のカイロモンと同じ寄生行動パターンを再現させた点である。さらに、それらはマメゾウムシ2種の配偶に関わる接触刺激性フェロモン(体表炭化水素類)である文献を見出したのは、ゾウムシコガネコバチの寄生行動の全体像を浮き彫りにしたと言える。また、嶋田は笠田と共同して生活史パラメータに可塑性が生じる場合の推移行列の解析を進め、第1回デモグラファー会議で講演できたことである。特に、羽化してからの経験・学習により、時間が経つほど良い宿主環境を発見する確率が上昇する可能性もモデルに取り込んだことで、蜂の学習能力に焦点を当てたモデル解析の研究が進展した。嶋田はゾウムシコガネコバチ(Anisopteromuls calndrae)とその隠蔽種A. quinariusの日毎生存率と日毎次世代生産力を測定し、何を餌にするかで推移行列の変化を解析した。その結果、宿主の豊富な環境と貧相な環境とで最適産卵・生存戦略が異なることが分かった。松山と連携研究者・柴尾は、寄生蜂が宿主2種(アズキゾウとヨツモン)を識別し産卵学習を通じて宿主探索に利用しているカイロモンを特定する実験を進めた。前年度までに絞り込んだアズキゾウ特有の主要成分である11-methylheptacosane(11-MeC27)、およびヨツモンに特有の主要成分である9-methylheptacosane(9-MeC27)、3-methylnonacosane(3-MeC29)、9,13-dimethylnonacosane(9,13-diMeC29)を化学合成してバイオアッセイに供し、学習ハチに産卵行動を解発するかを確認した。その結果、これら4成分の合成品で蜂に産卵行動を解発し、学習・記憶効果を再現することに成功した。各成分を単独で提示した場合、ハチは複雑な構造を持つ分枝鎖炭化水素をよく覚えていたが、天然物に似せて4成分(単独では効果のない成分も含む)を0.1個体当量以上でブレンドした場合に、特に高い学習効果を引き出せた。よって、本種の産卵学習行動を解発するカイロモンは、宿主2種特有の11-MeC27、9-MeC27、3-MeC29、9,13-diMeC29の4物質であることが確認された。笹川は雌蜂の産卵行動のエソグラムのために、学習経験のない雌による宿主入り豆上での産卵行動を観察し、行動要素に分類した。その結果、以下の4つに大別できた:(1)触角によるタッピング、(2)腹部先端による突き刺し行動、(3)産卵管による穴あけ行動、(4)それに続く実際の産卵行動である。宿主マメゾウムシ2種の足跡物質として、アズキゾウムシ1成分、ヨツモンマメゾウムシ3成分を特定して化学合成し、その合成品を用いたバイオアッセイで、天然物質と同じ産卵行動を誘発できた。寄生蜂の産卵学習行動は、動物の採餌行動の中でもかなり複雑な学習行動であるが、それを規定する化学物質として同定し合成した研究は、過去に先行例がないほどの傑出した成果である。次年度以降にバイオアッセイで繰り返し数を増やして、国際的第一級のジャーナルに投稿する予定である。
消化管運動促進薬とH2ブロッカーによる咀嚼筋障害に対する治療効果の検討

本研究は、咀嚼筋障害の根本療法を開発することを目的に、咀嚼筋障害を呈する患者の上部消化管疾患(胃食道逆流症、機能性ディスペプシア)の関連性を調べ、消化管運動促進薬と胃酸分泌抑制剤による治療が咀嚼筋障害に与える影響を比較・検証し、咀嚼筋障害に対する新たな治療法の開発に繋げることである。これに関連し、3つの研究を行っている。1咀嚼筋障害と機能性ディスペプシアの関連性の検討:公募により集まった者のうち機能性ディスペプシアと診断された者に対し、睡眠ポリグラフ検査を行ったところ、睡眠時ブラキシズム(咀嚼筋障害の危険因子)の研究用診断基準を満たす咬筋筋活動が認められ、機能性ディスペプシアと睡眠時ブラキシズムの関連性が示唆された。2食道内酸刺激と精神的ストレスが咬筋筋活動に与える影響の検討:対照群と比較して、食道内酸刺激群および食道内酸刺激+精神ストレス負荷群の咬筋筋活動量が有意増加したことから、食道内酸刺激と精神ストレスが覚醒時ブラキシズム(咀嚼筋障害の危険因子)と関連することが示唆された。3食道知覚過敏(内臓が化学的刺激、機械的刺激、温度刺激などに対して敏感になっている状態)を伴う上部消化管疾患と咀嚼筋障害の関連性の検討:現在被験者を公募により募集し、データを集めている。現在、咀嚼筋障害、睡眠時ブラキシズム、食道知覚過敏、上部消化管疾患との関連性を明らかにするためにそれぞれの自覚症状のある者や健康な者を一般公募により募集しているが、想定以上に被験者が少なく、必要な被験者数を確保できていない。現在、睡眠時ブラキシズムと機能性ディスペプシアとの関連性を明らかにするためにそれぞれの自覚症状のある者を一般公募により募集しているが被験者が少ないため、広告媒体を拡大するとともに、連携する他科にも被検者の紹介を依頼し必要な被検者数を確保する。同時に、既に必要な検査を終えた被検者のデータ解析を進める。また、健康な者や、咀嚼筋障害以外の顎関節症患者も対象に含めるなどして対象を広げる。これに関連し、2つの研究を行っている。1公募により集まった胃腸症状が長期的にある者9名に対し、問診(RomeIII)、内視鏡検査および尿素呼気試験によるピロリ菌の有無の調査を行った。被験者のうち機能性ディスペプシアと診断された者に対し、睡眠時ブラキシズムの有無を調べるため、睡眠ポリグラフ検査を行ったところ、睡眠時ブラキシズムの研究用診断基準を満たす咬筋筋活動が認められ、機能性ディスペプシアと睡眠時ブラキシズムの関連性が示唆された。2健康な男性15名を対象に覚醒時における食道内酸刺激が咬筋筋活動に与える影響を精神ストレスの影響も併せて検討したところ、安静群と比較して、食道内酸刺激群および食道内酸刺激+精神ストレス負荷群の咬筋筋活動量が有意増加した。さらに、精神ストレス負荷時には食道内に生理食塩水を滴下した場合にも同様の現象が認められた。従って、食道内酸刺激と精神ストレスが覚醒時ブラキシズムと関連することが示唆された。1、2の結果およびブラキシズムと咀嚼筋障害の関連を示す報告、ストレスとブラキシズムの関連を示す報告、上部消化管疾患と内臓知覚過敏(内臓が化学的刺激、機械的刺激、温度刺激などに対して敏感になっている状態)の関連を示す報告、を考慮すると上部消化管疾患と咀嚼筋障害は関連する可能性が非常に高い。今後、現在あるデータの解析を進めるとともに、被験者を公募によりさらに集めデータを集積する。現在、咀嚼筋障害、睡眠時ブラキシズム、上部消化管疾患との関連性を明らかにするためにそれぞれの自覚症状のある者を一般公募により募集しているが、想定以上に被験者が少なく、必要な被験者数を確保できていない。

2食道内酸刺激と精神的ストレスが咬筋筋活動に与える影響の検討:対照群と比較して、食道内酸刺激群および食道内酸刺激+精神ストレス負荷群の咬筋筋活動量が有意増加したことから、食道内酸刺激と精神ストレスが覚醒時ブラキシズム(咀嚼筋障害の危険因子)と関連することが示唆された。3食道知覚過敏(内臓が化学的刺激、機械的刺激、温度刺激などに対して敏感になっている状態)を伴う上部消化管疾患と咀嚼筋障害の関連性の検討:現在被験者を公募により募集し、データを集めている。現在、咀嚼筋障害、睡眠時ブラキシズム、食道知覚過敏、上部消化管疾患との関連性を明らかにするためにそれぞれの自覚症状のある者や健康な者を一般公募により募集しているが、想定以上に被験者が少なく、必要な被験者数を確保できていない。現在、睡眠時ブラキシズムと機能性ディスペプシアとの関連性を明らかにするためにそれぞれの自覚症状のある者を一般公募により募集しているが被験者が少ないため、広告媒体を拡大するとともに、連携する他科にも被検者の紹介を依頼し必要な被検者数を確保する。同時に、既に必要な検査を終えた被検者のデータ解析を進める。また、健康な者や、咀嚼筋障害以外の顎関節症患者も対象に含めるなどして対象を広げる。公募により、「胃腸症状が長期的にあり、なおかつ特定の治療方法により効果が認められない」患者の募集を行ってきたが、この条件を満たす被験者が想定以上に少なく、必要な被験者数を確保することができなかったため、実験に必要な消耗品、内視鏡検査費、謝金等が予定額より少なくなった。今後、被験者を集めるための広告に関する費用、新たな被験者の検査費、データ採取・分析に関する消耗品・物品の購入、被験者の謝金に主に使用する。被検者が少なく謝金が生じなかったため。現在、被験者の対象を広げて研究を進めており、今後、謝金を含めた研究費の支出が増加してくると考えられるので、それらに次年度使用額を当てる予定である。
新しいX線の創生とシンクロトロンにかわる次世代単色X線撮影システムの総合的開発

1.冷陰極三極管を用いた高エネルギー放電により,鉄,ニッケル,銅の弱電離線状プラズマを形成し,プラズマ軸方向からクリーンなK系列特性X線とそれらの高調波の発生に成功した。2.冷陰極二極管を用いた高エネルギー放電により,モリブデン,セリウム,ガドリニウム,タンタル,そしてタングステンの球状プラズマを形成し,比較的クリーンなK系列特性X線を発生させることに成功した。3.100μmフォーカスX線装置とシリコン単結晶1個を用いて準単色のコーンビームを形成し,被写体の拡大撮影を試みた。4.セリウム,サマリウム,そしてガドリニウムのKα線はヨウ素K系列特性X線に効率良く吸収されるので,ヨウ素Kエッジ強調造影に利用できる。ここでは上記3種のターゲットを有するX線装置を開発し,微小血管造影を試みた結果,直径100μm程度の血管を容易に造影できた。5.マイクロフォーカスX線装置から発生する制動X線を厚さ3.0mm程度のアルミニウムを用いて単色化し,ヨウ素造影に適したスペクトル分布に調整して拡大造影を試みた。その結果,被写体から発生する散乱線の画像への影響が低減され,空間分解能が向上し,位相コントラスト効果が加わった。さらにイメージインテンシファイヤーカメラやフラットパネルディテクターを用いたリアルタイムデジタル拡大Kエッジ造影にも成功した。6.100μmフォーカスX線装置から発生するタングステンのKα線を用いてガドリニウムKエッジ拡大造影を行った結果,濃い造影剤を使った場合には,ヨウ素造影剤と同等の効果が得られた。低フォトンエネルギー擬似X線レーザー装置は銅,ニッケル,モリブデンなどのK系列特性X線の発生に非常に有用である。この装置では,放電により弱電離線状プラズマを形成し,プラズマ軸方向から制動X線の少ないK系列特性X線を発生させる。実験ではクリーンなK系列特性が発生し,2倍と4倍の高調波が発生することから,高いコヒーレンスを有すると推測できる。電子の加速と反対の方向には制動X線は発生しない。高フォトンエネルギー擬似X線レーザー装置では,対陰極先端に電子を垂直に衝突させ,クリーンなK系列特性X線を発生させる。この装置ではモリブデン,セリウム,タンタル,タングステンのK系列特性X線を発生させることができた。ここで,モリブデンはマンモグラフィーのような軟X線撮影,セリウムはヨウ素造影剤を用いた高速Kエッジ造影,タンタルとタングステンは高速・低線量ガドリニウムKエッジ造影に利用できた。特にタンタルK系列特性X線を用いた場合には,被爆線量を1/10以下に低減することができ,これに関する論文を投稿し,Medical Imaging 2005におけるHonorable Mention Poster Awardを受賞した。次に,充電電圧の増加とともにモリブデンK系列特性X線の吸収係数が減少することから,高調波が出力し,高いコヒーレンスを有することが予想できる。造影用ポータブルセリウムX線装置を製作し,X線スペクトル,線量,実効焦点径などを測定した。実験ではシャープな34.6keVのKα線が観測され,アルミニウム,硫酸バリウム,酸化セリウムのフィルターを用いて単色化し,冠動脈や下肢のヨウ素Kエッジ造影を行った。CRを用いた造影では100μm程度の血管が鮮明に造影でき,フィルムを用いた撮影では,50μm程度の血管が観察できた。直径100μmの小焦点X線管から発生するX線スペクトルをフィルターを用いて擬似単色化し,拡大撮影による位相造影を試みた。サンプリングピッチが87.5μmのCR (Konica Minolta Regius 150)を用いた場合にでも50μm程度の微小血管を造影することができた。1.制動X線の角度分布を利用した単色X線装置制動X線は電子軌道と反対の方向には出力しにくい。

この性質を有効に利用し,単色X線装置を製作した。実験ではクリーンなモリブデンK系列特性X線が発生した。2.位相コントラスト効果を含むヨウ素Kエッジデジタル拡大造影100μmフォーカスX線装置とCRシステムを用いて,位相コントラスト効果を含むヨウ素Kエッジデジタル拡大造影を試みた。管電圧は60kVで,3.0mm厚のアルミニウムフィルターを用いて制動X線を単色化し,造影に適したスペクトル分布に調整した結果,100μm程度の微小血管が観察できた。3.ガドリニウムKエッジデジタル拡大造影100μmフォーカスX線装置とCRシステムを用いてガドリニウムKエッジ拡大造影を行った。管電圧は100kVで,50μm厚のタングステンフィルターを用いて単色化し,造影に適したスペクトルに調整した結果,100μm程度の微小血管が観察できた。4.超蛍光(スーパーフルオレセント)X線装置の開発制動X線の角度分布を利用したプラズマフラッシュX線装置を試作した。制動線の角度依存に加えて,ターゲット先端に形成されるプラズマによっても制動線が吸収されるので,フォトンエネルギーが高くクリーンな特性X線を発生することができた。たとえばセリウムK系列特性X線はヨウ素Kエッジ造影,タンタルK線はガドリニウムKエッジ造影に応用され,100μm程度の微小血管が造影された。5.リアルタイムヨウ素Kエッジ拡大撮影100μmフォーカスX線装置とイメージインテンシファイヤー(II)を用いて,位相コントラスト効果を含むリアルタイムヨウ素Kエッジ拡大撮影(造影)を行った。管電圧は60kVで,3.0mm厚のアルミニウムフィルターを使用した。IIの高分解能モードを用いた場合には100μm以下の空間分解能を得ることができた。6.リアルタイムガドリニウムKエッジ拡大撮影100μmフォーカスX線装置とIIを用いて,リアルタイムガドリニウムKエッジ拡大撮影(造影)を行った。管電圧は100kVで,50μm厚のタングステンフィルターを使用した。1.高調波の発生鉄の弱電離プラズマX線装置を開発し、プラズマ軸方向からクリーンなK系列特性X線を発生させた。高い強度のKβ線が得られ、比較的シャープな高調波が観測された。2.サマリウムX線装置の開発とヨウ素Kエッジ造影サマリウムターゲットから発生するK系列特性X線はヨウ素造影剤に効率良く吸収される。したがって、これらのK線を用いたヨウ素Kエッジ強調造影を行い、セリウムターゲットでの場合と同等の成果を得ることができた。3.ガドリニウムX線装置の開発とヨウ素Kエッジ造影ガドリニウムのKα線もヨウ素造影剤に効率よく吸収されることから、ガドリニウムX線装置を開発し、ヨウ素Kエッジ造影を行った。4.超高感度リアルタイムX線撮影システムの開発単色X線装置とイメージインテンシファイヤー(II)を用いて被写体を撮影し、超高感度CCDカメラとビデオキャプチャーボックスを使ってパソコンに録画する。コマ速度は30Hzであるが、シャッタースピードを1ms程度まで短くできるので、各コマが静止画像として得られた。5.蛍光X線断層撮影被写体にファンビームを入射し、ビームに垂直な方向から蛍光X線をコリメーターを通して検出し、断層情報を得ることができた。
勝田守一の現代教育学における継承可能性に関する研究

本研究は、戦後日本の教育研究をリードした教育学者勝田守一(1908ー1969)について、彼の主張した教育学説の詳細を明らかにするとともに、現代教育学における勝田教育学の意義を検討することを目的としていた。勝田教育学は、1990年代以降、ポストモダン思想の影響を背景に厳しく批判されてきたが、本研究はその批判に耐えうる勝田教育学の今日的意義について明らかにした。とくに、2018年度より完全実施となった「特別の教科道徳」について考える上で、勝田守一の教育学が極めて有効な視座を提供することが明らかとなった。本研究は、戦後日本の教育研究をリードした教育学者勝田守一(1908-1969)について、彼の主張した教育学説の詳細を明らかにするとともに、現代教育学における勝田教育学の批判的継承を模索することを目的としている。初年度にあたる2015年度の課題は、以下の3つであった。1勝田守一の残したテクストを、著作集未収録のものも含めて収集・整理すること。2勝田の学問形成期を明らかにするために、彼のシェリング理解について検討すること。3勝田教育学の批判的継承において課題となる、(勝田を含む)戦後教育学への近年の批判を整理すること。結論から言えば、これら3点はほぼ計画通りに進捗している。1は、研究の途上で、勝田の道徳教育論の重要性が浮かび上がったことから、道徳教育関係の資料を優先して収集した。資料収集については、2年目以降も継続して行う。2については、当初の仮説通り、シェリング思想の理解のフレームが、後年の勝田教育学における基礎を形成していることが明らかになってきた。これについては今後、学術論文等での発表を準備していく。3についての整理も、おおむね達成されつつある。検討の結果、少なくない戦後教育学批判は、少なくとも勝田教育学の基本的な誤解を含んでいることが明らかになってきた。ただし、当初は初年度の予定に組み込んでいた関係者への聞き取り調査が、やむをえない事情からではあるが、当初の予定から遅れている。また合わせて、当初は2年目以降の課題としていた勝田教育学の批判的継承についての試論が、予想以上に進捗し、また運よく発表の機会に恵まれたため、当初予定を前倒しして学術論文として刊行した。当初計画にあった初年度の基礎研究はほぼ予定通り進行したが、聞き取り調査のみ、やむを得ない事情から次年度以降に持ちこしとなっている。これについては、今後の課題として継続的に試みていく。ただし、2年目以降の課題であった、現代教育学における批判的継承の可能性についての試論を、一部前倒して発表することができた。このことは、聞き取り調査の遅れを補うものと判断したため、おおむね順調に進展していると判断した。本研究は、戦後日本の教育研究をリードした教育学者勝田守一(1908ー1969)について、彼の主張した教育学説の詳細を明らかにするとともに、現代教育学における勝田教育学の批判的継承を模索することを目的としている。2年目にあたる2016年度の課題は、1勝田の生活綴方論、2教育科学研究会における勝田の位置づけと研究活動、さらに1年目の研究でその重要性があきらかになった3勝田の道徳教育論について明らかにすることであった。1については、関連する資料の収集も進んでおり、今後はそれらの分析をさらに進めていく。またこれまでの分析において、勝田の生活綴方論は、「教師の綴方」ともいわれる実践記録論へと発展する過程で議論が深まっていることが確認されたため、今後この課題は勝田の実践記録論の検討へと発展する予定である。また勝田の実践記録論は、現代の教師教育(現職教員の専門性の向上)にも資する重要なテーマであることが予想される。2については、生前の勝田を知る関係者への聞き取りを行った。東京大学教育学部における勝田の学生指導のあり方や、教育科学研究会との関わりについていくつかの情報を得た。このことから、聞き取りという研究方法が勝田研究において有力な方法であることが改めて確認された。さらなる聞き取り作業の可能性について、今年度も探っていきたい。3については予想以上の進展があり、2016年9月に学術論文として発表した。勝田の著作集に収められていない論考までを射程に入れて分析を行った結果、いわゆる道徳の教科化という現在の教育課題について、勝田の議論から一定の示唆が得られることが分かり、この点を含めて論文とした。現在の道徳教育研究は、しばしば授業開発が先行し、相対的に、原理的・理論的基礎の検討が遅れているが、勝田の道徳教育論はそのような道徳教育の理論的基礎を考えるうえで重要な示唆を与えると思われる。当初予定していた課題は2015年度、2016年度とも概ね一定の成果を得たうえで、さらに2016年度は、本科研申請段階では想定していなかった勝田守一の道徳教育論を学術論文にまとめた。このことから本研究は、当初の計画を超えた研究の進捗および成果の発信を遂行していると判断した。

3年目にあたる2017年度の課題は、12年目までの成果をもとに、1990年代以降の勝田守一評価、すなわち、ポストモダン思想を背景とした否定的評価を再検討すること、2そのことを通じて、現代教育学における勝田守一教育学の継承の意義とその具体的なあり方について提起すること、の2点であった。結論から言えば、上記2点の課題は、予想された以上の進捗・成果をおさめたと考えている。1について言えば、従来の勝田教育学への否定的評価は、必ずしも勝田の残した研究成果に対する実証的吟味を踏まえたものではなく、再検討の余地が十分にあるということが明らかとなった。とりわけ勝田の「教育的価値」論について、その余地が多く見受けられた。それと同時に、勝田守一の教育学が同時代の他の教育学者等との協同や論争のなかで成立したものであるがゆえに、再検討作業は、独り勝田の残したテクストを読み解くだけでは不十分であることも明らかとなった。この点は本研究にとっても新たな課題の発見と言える。2については、従来あまり言及されることのなかった勝田守一の道徳教育論が、とりわけ現代の道徳教育改革に対する一定の視座を提供するものであることが明らかになった。道徳の教科化が学校現場で不安をもって受け止められていることは周知の通りだが、「自主性」「人間性」を鍵概念とした勝田の道徳教育論は、道徳科の授業を含む広義の道徳教育についての理論的基礎となり得る可能性を秘めていることが明らかとなった。本研究は、戦後日本の教育研究をリードした教育学者勝田守一(1908ー1969)について、彼の主張した教育学説の詳細を明らかにするとともに、現代教育学における勝田教育学の意義を検討することを目的としていた。勝田教育学は、1990年代以降、ポストモダン思想の影響を背景に厳しく批判されてきたが、本研究はその批判に耐えうる勝田教育学の今日的意義について明らかにした。とくに、2018年度より完全実施となった「特別の教科道徳」について考える上で、勝田守一の教育学が極めて有効な視座を提供することが明らかとなった。2年目以降についても、基本的に当初の研究計画からの変更はない。資料調査に関して、勝田守一が執筆した論考等の資料は、2年目となる平成28年度中には、すべて収集・整理することを目標とする。分析については、これまでの研究経過から浮かび上がった論点である人権、平和、民主主義に関する論考を優先していく。初年度に唯一持ちこしとなった聞き取り作業については、対象者を当初から拡大・変更しつつ引き続き進めていく。初年度に聞き取りを断念せざるを得なかった対象者の代わりとなる、勝田守一氏の関係者については、すでに交渉が進んでいる。また初年度に大きな進捗があった、勝田の道徳教育論については、間をあけることなく学術論文化を進めていく。今後の研究の推進方策については、申請段階での計画通りとしたい。具体的には、1980年代以降のポストモダン思想に影響を受けた教育学による、勝田守一を含む戦後教育学への批判を再度詳細に検討しつつ、その批判を超えて勝田教育学を批判的に継承する道筋について明らかにし、学術論文等で発表したいと考えている。教育学当初計画には聞き取り調査が含まれていたが、先方の状況等やむを得ない事情から初年度には実行できず、その分の旅費等の経費分が次年度使用額となった。2016年度の研究はおおむね計画通りに遂行できたが、一部購入予定だった図書の増刷が遅延して購入できなかったため、若干の残額(繰越金)が生じている。別の聞き取り対象者を選定し、調査を行う。
体液塩濃度恒常性制御の脳内機構

Na_xチャンネルは体液の塩分/水分恒常性を司る脳室周囲器官(CVOs)に分布し、体液Na^+濃度変化のセンサーとして働いている。本研究で以下の成果を得た。(2) CVOsの1つ、脳弓下器官内のアストロサイトは細胞外液中のNa^+濃度の上昇を感知し、周辺ニューロンの活性を乳酸でもって調節している。(3) Na^+濃度上昇の情報はバソプレッシンの産生/分泌調節に関与しない。(4)本態性高Na血症患者の中に、Na_xに対する自己抗体を産生している腫瘍随伴性神経症患者を初めて確認した。本研究では体液Naレベル検出の脳内メカニズムを明らかにすることを目標としている。本年度の研究成果は以下の通りである。1)中枢におけるNaレベルセンサー、Na_xの発現細胞の同定免疫電子顕微鏡法により、脳室周囲器官である脳弓下器官と終板脈管器官において、Na_xは上衣細胞と星状細胞から伸長したニューロン周囲の薄膜状突起に発現していることが判明した。脳弓下器官から単離したグリア細胞においてNaイオン・イメージングを行なったところ、細胞外Na濃度の増加に応答してNaイオンが流入することが確認された。このように、Na_xチャンネルを発現するグリア細胞がまず体液Naレベルの生理的増加を検出し、グリア細胞内のNaレベルの上昇が次にニューロン活動を制御する機構が示唆された。2)Naレベルセンサー、Na_xの細胞内領域と結合する分子の探索Na_xの細胞内領域と相互作用する分子を探索した。成体マウスの後根神経節からcDNAライブラリーを作成し、酵母ツー・ハイブリッド法により結合分子をスクリーニングし、10余りの結合候補分子を見出した。その中には、細胞骨格蛋白、イオンポンプ、ホスファターゼ、Ca^<2+>結合蛋白、モーター蛋白、プロテアソームサブユニット、細胞内信号伝達蛋白、細胞質酵素等が含まれていた。3)Naレベルセンサー、Na_xによる細胞代謝制御の可能性に関する検討Na_xの開口により細胞内Na濃度が増加すると、近傍のNa^+,K^+-ATPaseの活性が亢進し、ATP消費量が増加すると共に、それを補うためにグルコースの取り込みと代謝が亢進すると考えられる。グルコース・イメージング法を用いて脳弓下器官より単離したグリア細胞を解析したところ、Na_x陽性細胞はNa依存的にグルコース取り込みを増加させることが明らかになった。また、Na_xノックアウトマウスと野生型マウスからそれぞれ作成した脳弓下器官の急性スライスを用いて同様の実験を行ない、野生型マウス特異的にNa濃度の上昇に依存したグルコース取り込みの増加が起こることを確認した。本研究では体液Naレベルの検出と制御の脳内メカニズムを明らかにすることを目標としている。(1)NaレベルセンサーNa_xと結合する分子Na_xの細胞内領域と相互作用する分子を酵母two-hybrid法により探索し、Na^+,K^+-ATPaseのα1サブユニットを同定した。α1の第3細胞内ループがNa_xのC末領域と結合すること、免疫共沈実験及び細胞内局在の解析から、両者は脳室周囲器官のグリア細胞の膜内において共局在していることが判明した。(2)機能的Na_x発現系の開発C6グリオーマ細胞にTet-Off発現系を用いてNa_xの機能的発現に成功した。Na_x発現C6細胞は、細胞外Na濃度の上昇に応答して、nativeなNa_x陽性細胞と同等のNaイオン流入による細胞内Naレベルの上昇を示した。この系を用いて、Na_xのNa^+,K^+-ATPaseへの結合がNa^+,K^+-ATPaseの活性化に必須の役割を果たしていることが判明した。Na^+,K^+-ATPaseのみを発現するC6細胞では、Naイオノフォアであるmonensinによって細胞内Naレベルを高めても、Na^+,K^+-ATPaseは活性化せず、その結果としてグルコース取り込み量も上昇しない。Na^+,K^+-ATPaseはNa_xと相互作用している状態で初めて細胞内Naイオン流入に応答して活性化するものと考えられる。野生型マウスから単離した脳室周囲器官では、細胞外のNa濃度を生理的な145mMから170mMに上げると、Na_x陽性のグリア細胞においてグルコース取り込みが上昇するのに対し、Na_x遺伝子欠損マウス由来の組織や細胞ではこの応答が見られないことが判明した。また、Na_x陽性のグリア細胞のグルコース代謝が活性化した状態では、細胞からの乳酸の産生、放出の増加が起きていることが確認された。動物は脳において体液中のNaレベルと浸透圧を常にモニターしており、その情報に基づいて、塩分、水分の経口摂取と腎臓における排泄・再吸収の制御を行っている。