hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
gp120とCD4の結合を阻害するazaphilone系化合物に関する研究

1.Azaphilone系化合物のgp120-CD4結合阻害活性と構造活性相関gp120-CD4結合阻害物質isochromophilone I(1)、II(2)生産菌の培養液中より既知azaphilone系化合物ochrephilone(3)、sclerotiorin(4)、rubrorotiorin等を単離した。また、他の既知azaphilone系化合物を入手し、gp120-CD4結合阻害活性を測定した結果、これら既知化合物には阻害活性がほとんどなく、MAO阻害物質として報告してあるTL-lに1、2と同程度の阻害活性が認められた。このことから、活性発現に5位の塩素が必須であり、8位がカルボニルでは活性が無いことが明らかになった。今後、コンフォメーション解析を含め7、8位の置換器効果を詳細に検討してみたい。2.発酵を利用した1、2誘導体の作成通常の1、2生産培地中にKBrを添加し、得られた抽出物をHPLCで分析した結果、通常培養とは異なる物質を生産していることが明らかになった。これら生産物質を単離、構造解析した結果、azaphilone骨格の生合成中間体と予想される、l-(2-formyl-3,5-dihydroxy-4-methylphenyl-5,7-dimethyl-nona-trans-3,-trans-5-dien-2-one(5)を大量に得、そのほかに3と、5位の塩素原子無置換のazaphilone系化合物であった。これらには阻害活性が認められなかった。また、TLC上、1とほぼ同じRf値に阻害活性を示す物質の存在が推定されたので、本画分を検討した結果、極微量の1の塩素原子が臭素置換した物質を単離した。本来、大量に生産している4の塩素原子の臭素置換体がまったく生産されず、5を大量に生産していたことから、臭素はazaphilone骨格の塩素化を阻害し、塩素化はazaphilone系化合物の生合成に重要な意味を持つものと思われる。3.生合成研究と絶対構造決定への応用1、2生産培養液中にポリケチド合成阻害剤であるセルレニンを加え、azaphilone系化合物の生合成経路の初期段階を停止させ、1、2生合成前駆体と予想される3、4等を添加し、生産物質を分析した結果、1、2の生産を確認するに至らなかった。元来、1、2の蓄積量が3、4等より微量であることから、高生産株の取得が重要と思われる。尚、NOE実験などにより、1、2の相対構造を明らかにした。
膜系の高次構造の動的制御とミクロ相分離を用いた機能のナノ・パターニングの理論

ソフトマテリアルのこれからの重要な課題の一つは、特徴的なメゾ構造が熱平衡から遠く離れた非平衡状態におかれたときにいかなる自己組織的ダイナミクスが発現するかという問題であろう。この問題意識のもとに化学反応を伴う3成分混合系のモデル方程式を導入し、相分離で形成されるドメインの相互作用とダイナミクスを調べた。このモデルは有限波数でホップ分岐を起こすのが特徴である。2次元数値シミュレーションによると、分岐点を超えなところで伝搬する縞模様や3角格子構造スポットが現れた。伝搬する縞構造と定在波としての縞構造の安定性を振幅方程式で解析した。また、外から時間的変調を与えたときの伝搬構造の安定性と引き込みについてもシミュレーションと理論解析で研究した。高分子共重合体のミクロ相分離構造形成については多くの実験と理論的研究が行われてきた。しかし、剛直な高分子と柔軟な高分子が共有結合によって結ばれたブロック共重合体に対するミクロ相分離のモルフォロジーとダイナミクスについてはそれほど理論的に解明されていない。われわれはロッド・コイル共重合体の相分離モデルを導入し、2次元で数値シミュレーションを行い、相分離ドメイン形成におけるロッド部分の弾性効果を詳細に調べた。さらに、柔軟なブロックから成る2元共重合体の3次元形態転移のダイナミクスを調べるため、2モード近似を適用して、ダブルジャイロイド構造に対する振幅方程式を導出し、ラメラ構造やヘキサゴナル構造への転移の数値シミュレーションを行った。高分子分散液晶系の光誘起相分離のモデルを導入し、その計算機シミュレーションを行った。この系は次世代液晶ディスプレーの開発に関する応用上の重要性があり、また、一方では、ゲル化に伴う相分離における粘弾性の非対称性や、液晶ドメインでの等方相からネマテック相への転移がドメインの形態とその成長過程に大きく影響する特徴があり、アカデミックな観点からも重要な研究対象である。ゲル化によるネットワークドメインの形成と成長の凍結をシミュレーションで示すことができた。高分子共重合体のミクロ相分離の3次元計算機シミュレーションと理論解析を行った。ラメラ、ジャイロイド、シリンダーなどメゾ構造問の転移のキネテックスについては、その重要性にもかかわらず理論的研究が進んでいない。本研究では、弱偏斥における安定構造の近似理論を発展させ、かつ、シミュレーションによって、異なる構造間転移の様子を調べ、転移に伴うドメインのつなぎかえを詳細に検討するため、結果をビデオ化した。また、準安定構造としてrhombohedral相が存在することを確認した。相分離と化学反応が競合する系は本質的に熱平衡状態から遠く離れた系に特徴的なメゾスコピックドメインの運動がみられる。本研究では、その計算機シミュレーションを行い、3角ドメイン格子がコヒーレントに伝播するなど、多くの新しい知見を得た。また、振幅方程式による理論解析も行った。2次元数値シミュレーションによると、分岐点を超えたところで伝搬する縞模様や3角格子構造スポットが現れた。

さらに、柔軟なブロックから成る2元共重合体の3次元形態転移のダイナミクスを調べるため、2モード近似を適用して、ダブルジャイロイド構造に対する振幅方程式を導出し、ラメラ構造やヘキサゴナル構造への転移の数値シミュレーションを行った。ソフトマテリアルのこれからの重要な課題の一つは、特徴的なメゾ構造が熱平衡から遠く離れた非平衡状態におかれたときにいかなる自己組織的ダイナミクスが発現するかという問題であろう。この問題意識のもとに化学反応を伴う3成分混合系のモデル方程式を導入し、相分離で形成されるドメインの相互作用とダイナミクスを調べた。このモデルは有限波数でホップ分岐を起こすのが特徴である。2次元数値シミュレーションによると、分岐点を超えたところで伝搬する縞模様や3角格子構造スポットが現れた。伝搬する縞構造と定在波としての縞構造の安定性を振幅方程式で解析した。また、外から時間的変調を与えたときの伝搬構造の安定性と引き込みについてもシミュレーションと理論解析で研究した。高分子共重合体のミクロ相分離構造形成については多くの実験と理論的研究が行われてきた。しかし、剛直な高分子と柔軟な高分子が共有結合によって結ばれたブロック共重合体に対するミクロ相分離のモルフォロジーとダイナミクスについてはそれほど理論的に解明されていない。われわれはロッド・コイル共重合体の相分離モデルを導入し、2次元で数値シミュレーションを行い、相分離ドメイン形成におけるロッド部分の弾性効果を詳細に調べた。特に、転移の途中で現れる準安定構造を、ブラッグピークなどの解析から、同定した。
オリゴデンドロサイトによる活動電位の軸索伝導の修飾

海馬白板に位置するオリゴデンドロサイトを同定し,神経伝達物質であるグルタミン酸や細胞外カリウム濃度の増加に反応して脱分極することを示した.そして,オリゴデンドロサイトを脱分極させると,そのオリゴデンドロサイトの髄鞘で取り囲まれている軸索の活動電位の伝導速度が速くなることを証明した.この効果には,オリゴデンドロサイトの脱分極に伴う髄鞘や軸索の電気的性質の変化が関与していると考えられた.このような修飾効果の存在は,脳での情報処理に対するオリゴデンドロサイトの新しい役割を示唆するものである.海馬白板に位置するオリゴデンドロサイトを同定し,神経伝達物質であるグルタミン酸や細胞外カリウム濃度の増加に反応して脱分極することを示した.そして,オリゴデンドロサイトを脱分極させると,そのオリゴデンドロサイトの髄鞘で取り囲まれている軸索の活動電位の伝導速度が速くなることを証明した.この効果には,オリゴデンドロサイトの脱分極に伴う髄鞘や軸索の電気的性質の変化が関与していると考えられた.このような修飾効果の存在は,脳での情報処理に対するオリゴデンドロサイトの新しい役割を示唆するものである.1.海馬白板に位置するオリゴデンドロサイトの形態学的および電気生理学的性質を検討した。1つのオリゴデンドロサイトは、錐体細胞の神経軸索と平行に走る突起を1030本持っていることがわかった。また、静止膜電位は平均で約一75mV、入力抵抗は約115MΩであり、脳梁や視神経に存在する成熟オリゴデンドロサイトの値とほぼ同じ値であった。2.多形細胞層との境界近くに位置するオリゴデンドロサイトは、海馬の神経活動に強く反応することがわかった。具体的には、電気刺激に対し時間的にかなり遅い反応を示し、減衰時定数は平均で2.53ミリ秒であった。反応の立ち上がりも著しく遅いことから、通常のシナプス伝達による反応ではなく、拡散してくる神経伝達物質に反応していると示唆された。3.2の電気刺激による反応は以下の複数の機序で生じていることが分かった。(1)NMDA型およびnon一NMDA型グルタミン酸受容体(上記の通り拡散による)。(2)内向き整流性カリウムチャネル(電気刺激によって多数のニューロンが活動電位を発生するため、細胞外カリウムイオン濃度が増加する)。(3)記録しているオリゴデンドロサイトが髄鞘を形成している軸索を伝導する活動電位。4.錐体細胞の軸索とオリゴデンドロサイトとの位置関係を知るために、両者にバイオサイチンを注入して検討した。約5分の1の確率で軸索とオリゴデンドロサイトの突起領域が重なっズいる組み合わせを得ることができた。以上のことにより、オリゴデンドロサイトは海馬の神経活動を受容することが明らかになった。また4の結果から、今後の研究において、活動電位の修飾効果を検討することができると考えられた。平成19年度の研究おいては、海馬白板に位置するオリゴデンドロサイトの形態学的および電気生理学的な性質について調べ報告した。本年度は、このオリゴデンドロサイトによる活動電位の軸索伝導に対する修飾効果を検討した。オリゴデンドロサイトと錐体細胞から同時にホールセル記録し、軸索を逆行性に伝導してくる活動電位の潜時を測定した。オリゴデンドロサイトを記録電極を通して直接脱分極(-20mV, 1Hz, 30回)すると、10-12秒後に錐体細胞で記録される活動電位の潜時が短くなりはじめ、最大で約10%短くなった。オリゴデンドロサイトの脱分極が終わると、潜時は速やかにコントロールレベルに戻った。この変化は27例中4例のみで観察されたが、実験後の染色により、変化がみられなかった例では記録したオリゴデンドロサイトと軸索が離れて位置していたのに対し、変化がみられた4例ではオリゴデンドロサイトの突起の領域を軸索が走行していることを確認した。以上のことから、オリゴデンドロサイトの脱分極により、活動電位の伝導速度が速くなることがわかった。平成19年度でオリゴデンドロサイトが神経活動によって脱分極することを報告しているので、本年度の結果から、オリゴデンドロサイトが活動依存的に軸索の機能を修飾しうると考えられた。また、この修飾効果の機序には、髄鞘を形成する突起のダイナミックな形態的変化が含まれる可能性が示唆された。前年度までの研究で、オリゴデンドロサイトの脱分極により、活動電位の伝導速度が速くなることが示された。本年度では、このオリゴデンドロサイトによる修飾効果の作用機序について検討を始めた。髄鞘を形成する突起のダイナミックな形態的変化が含まれる可能性が考えられたため、電極内溶液の浸透圧を増加させ、オリゴデンドロサイトがどのように形態変化するか観察した。その結果、細胞体と近傍の突起における体積変化を観察することができた。髄鞘形成突起における変化については、共焦点顕微鏡下でのリアルタイム観察が必要であると考えられた。オリゴデンドロサイトの形態変化は、ランビエの絞輪傍部や絞輪間部における細胞外抵抗を大きくさせると考えられ、これによりリーク電流が少なくなり、活動電位の軸索伝導が促進すると考えられた。以上のことから、神経活動の増加-オリゴデンドロサイトの脱分極・形態変化-活動電位伝導速度の増加といった"オリゴデンドロサイトを介する活動依存的な情報処理速度の変化"という概念を提唱することができた。また、液性因子による伝導速度の修飾の有無について検討した。

神経修飾物質として知られているアデノシンを灌流投与したところ、海馬CA1領域の錐体細胞における伝導速度が遅くなることがわかった。このような効果は、活動電位伝播の同調性に影響を与えると示唆された。このアデノシンの作用にオリゴデンドロサイトが関与しているかどうか、今後の重要な研究課題になると考えられた。
多機能協調型ナノクラスター触媒の開発

研究代表者らは既に、ポリスチレンを基盤とする高分子に固定化した金ナノクラスター触媒(PI Au)が、アルコールやヒドロキノンの酸素酸化反応に有効に機能すること見いだしている。今回、内部に三級アミン部位を持つポリスチレンを基盤とするポリマー存在下、金塩を還元し、マイクロカプセル化、過熱架橋によって協調機能型高分子固定化金ナノクラスター触媒を開発した。本触媒をアミンのイミンへの酸素酸化反応に適用したところ、従来の高分子固定化金ナノクラスター触媒と比較して高い反応性を有することがわかった。これは、高分子内部の塩基部位が基質のプロトンの引き抜きを促進することで、金ナノクラスターによる酸素酸化と協調していると考えられる。一般的に金ナノクラスター触媒は5nm以下の小さいクラスターが高い活性を有することが知られているが、本反応においては10nm前後のクラスターが特に高い活性を示した。今回開発した触媒は10nm前後のサイズの金クラスターを多く含有していることから、内部に導入したアミン部位がそのようなクラスターを選択的に安定化している可能性も考えられる。本触媒は簡便な操作で回収でき活性を維持したまま再利用することができた。本結果は有機高分子担体を修飾することで、ナノクラスター触媒の活性を協調作用でもって向上させることができることを示唆するものであり、今後他の反応、多元金属クラスター触媒等への応用も期待できる。また、研究代表者らはPI Auをメタノール中で一級アルコールの酸素酸化反応を行うと選択的にメチルエステルが得られてくることを見いだした。反応機構検討より金ナノクラスター表面でヘミアセタールが安定化され、円滑な酸化的エステル化が進行するものと考えられる。この結果から、高分子担体を修飾することでより効率的なエステル化触媒、さらにはバイオエタノールからの酢酸エチル合成へ応用を行う予定である。
上皮細胞の炎症様応答によるがん変異細胞の排除制御

本研究は、発がんの超早期段階に着目し、正常上皮細胞における炎症様応答を介した変異細胞排除の制御機構の解明、さらには実際の発がんとの関与を明らかにする。具体的には、(1)正常細胞側で発現が上昇するCOX-2の上流で機能する転写因子の同定、(2)COX-2の下流として機能するPGE2が作用する受容体の絞り込みと作用する細胞の特定、さらにその下流で上皮層の抗腫瘍能を制御するシグナルの同定、(3)in vivoにおいて「炎症様応答」と「細胞競合現象の破綻、発がん」の関係について明らかにする。
語彙素単位の形態理論に基づく派生形態論の研究

本研究は語彙素単位の形態論を用いて派生諸現象の共時的・通時的分析を行った。扱った現象は広範囲にわたり、派生プロパーの現象のみならず、統語論と形態論の相関、語用論と形態論の相関、言語接触の現象、文字という現象も含まれる。結果として2つの仮説を導いた。1品詞を変える派生には2種類がある。1種類目はtranspositionもしくは統語構造上の機能範疇に対応するものである。2種類目はそれ自身が語彙範疇を持つような接辞によるものである。2人間の言語能力としての形態論の役割は、意味と形の間のマッピングの処理にある。そのような関数的機能は形態論のみならず、人間の言語活動の様々な領域に見出すことができる。今年度は前年度の研究結果を基に語彙素基盤の形態理論を、より多様な言語やより多様な現象に適用してその有用性や問題点を探求するという方針での研究を行った。主たる研究事項とその結果は以下の通りである。1.前置詞類の研究:1・2年目の研究での接頭辞の研究を入口として、前置詞類に関する語彙素基盤形態理論からの分析を行った。前置詞には文法的なものと語彙的なものがあるが、前者については接頭辞への通時的文法化のプロセスを、後者については接頭辞との共時的交替関係を、それぞれ理論的に仮説化し、データを用いて実証した。2.修飾関係の研究:2年目では等位複合語に焦点を当てたが、本年度は語や句の中での修飾関係にも分析対象を広げた。具体的には、直接修飾に生じる形容詞類の形態的特性を分析し、これが関係節や修飾型複合語とどのように違うのかを明確化した。この研究の成果である論文、Nagano, Akiko (2013) "Morphology ofdirect modification." (English Linguistics, Vol. 30, No. 1, pp. 111-150)は、日本英語学会より、2013年度EL研究奨励賞という評価を受けた。3.類型論的分類と連結形の研究:資料の手に入る限りの言語について、まず、その形態論がword-basedであるか、stem-basedであるかを検証する作業を行った。それを基に、連結形が世界の言語でどのような分布と特性を示すかの網羅的調査を行った。結果を多数の学会や研究会で発表し、各言語の専門家の意見や必要なデータを収集した。4.日本語漢字の研究:語彙素基盤形態理論の分析ツールは漢字の諸特性を捉える上で、非常に有用であることを発見した。結果をまとめた論文はイギリス言語学会の学会誌Journal of Linguisticsに採択が決定した。今年度は、語彙素基盤の形態理論を、形態素基盤の形態理論と対比させて、両者の概念的・経験的違いを明らかにするという作業を行った。具体的には以下の通りである。1.形態理論の概念的把握語彙素基盤の形態理論と形態素基盤の形態理論のそれぞれについて先行研究を精査し、両者の違いを明確化した。それぞれの理論において鍵となる概念を整理した。2.2つの形態理論の経験的根拠の精査語彙素基盤の理論と形態素基盤の理論のそれぞれが、さまざまな形態的現象およびさまざまな言語タイプ(屈折型言語、膠着型言語、孤立型言語などの類型論的タイプ)に対していかなる予測をするかを検討した。3.等位複合語の分析語彙素基盤の形態理論を用いて、日本語・中国語をはじめとするアジア諸語と、英語・オランダ語・フランス語をはじめとするヨーロッパ諸語のそれぞれにおける等位複合語の分析を行った。アジア諸語では、意味に依存しないタイプの等位複合語が非常に生産的であることを経験的に示し、形態素という単位に還元できない複合語があることを示した。4.日英語の接頭辞の分析二つの形態理論を比較する形で日英語の接頭辞類を包括的に分析した。その結果、日本語の「接頭辞」の大部分および英語の接頭辞4タイプのうち2タイプについては、接辞(機能的形態素)ではなく語彙素として分析するべきであることが明らかになった。5.文字論と形態理論の関係語彙素基盤と形態素基盤という形態理論の大きな対立は、書記法、特に日本語の漢字の使用法から検討を加えることができることがわかった。音読みと訓読みという2つの読みを持つという日本語の漢字の特異性は、語彙素基盤の形態理論の枠組みで捉えることができることを発見した。本研究は、語彙素単位の形態理論の可能性を特に派生形態論に関して検証するものである。今年度の研究実績には、すでに着手している課題であって、一通りの検証作業、成果発表まで完結させたものと、新たに着手した課題で検証途中であるものの二種類がある。前者としては、第一に連結形と呼ばれる形態素についての課題、第二に直接修飾構造の修飾語を形成する関係形容詞の派生についての課題、第三に英語の接頭辞a-の共時的通時的検証という課題が挙げられる。これら三つはいずれも派生形態論の伝統的な現象である。語彙素単位の形態理論の観点から新たな光を当てることで次のような成果につながった。一つ目の課題については、International Morphology Meetingという世界最大の形態論の学会で研究発表を行った。二つ目については、On-line Proceedings of the 9th Mediterranean Morphology Meetingに論文を執筆するとともに、日本英語学会査読付き学会誌に掲載された関連論文について、日本英語学会賞(論文)を受賞した。

三つ目についてはthe Oxford English Dictionaryから収集したデータを基に、a-についておそらく最も詳細な論文の一つとなるものを査読付き国際雑誌に発表した。新たに着手した課題としては、第一に日本漢字の特徴と借入の関係についての課題、第二に現代日本語に借入される英語の前置詞要素についての課題がある。これらはいずれも、言語接触の現象を形態素基盤の形態理論の中で検証する試みである。実績としては、前者については、イギリス言語学会の査読付き学会誌Journal of Linguisticsに論文が掲載され、後者についてはイギリス言語学会年次大会(LAGB2014)で研究発表を行った。平成24年度からの4年間、Lexeme-Morpheme Base Morphologyという語彙素単位の形態論として最も精緻化された理論を用いて、日英語の諸現象の共時的・通時的分析を重ねてきた。扱った現象は広範囲にわたり、派生・語形成プロパーの現象のみならず、統語論と形態論の相関、語用論と形態論の相関、言語接触の現象、文字という現象も含まれる。最終年度の成果は、日英語の形容詞派生に関する研究を進展させたことと、情報構造(主題や焦点)の標示に使用される機能的形態素の分析に着手したことである。このような研究活動を踏まえ、現時点で、語彙素基盤の形態論と派生現象に関して、以下2つの結論を得ている。この2つが本研究活動を通して得られた最も重要な結論である。これらは仮説であり、今後さらなる研究、とりわけ、日英語の形容詞派生に関する研究を通じて検証を重ねていく予定である。1.「2種類の派生」仮説派生と屈折の最大の違いは、派生は「語の品詞を変える」という点である。品詞を変える派生には2種類があり、transpositionもしくは統語構造上の機能範疇によるものと、それ自身品詞を持つ接辞の付加によるものがある。接辞としては、transpositionプロセスもしくは機能範疇の具現形としての接辞と語彙素に近い接辞の2種類が存在する。2.“Separationist morphology is everywhere"仮説人間の言語能力という観点から見た場合、分離仮説はどのような意味をもつだろうか。人間の言語能力としての形態論の役割は、意味(抽象的素性)と形(具体的音形)の間のマッピングの処理にあると考えられる。そして、そのような関数的機能は形態論のみならず、人間の言語活動の様々な領域に見出すことができる。本研究は語彙素単位の形態論を用いて派生諸現象の共時的・通時的分析を行った。扱った現象は広範囲にわたり、派生プロパーの現象のみならず、統語論と形態論の相関、語用論と形態論の相関、言語接触の現象、文字という現象も含まれる。結果として2つの仮説を導いた。1品詞を変える派生には2種類がある。1種類目はtranspositionもしくは統語構造上の機能範疇に対応するものである。2種類目はそれ自身が語彙範疇を持つような接辞によるものである。2人間の言語能力としての形態論の役割は、意味と形の間のマッピングの処理にある。そのような関数的機能は形態論のみならず、人間の言語活動の様々な領域に見出すことができる。
細菌鞭毛フラジェリンの構造機能相関と細胞表層局在化機構

Sphingomonas属細菌A1株では、鞭毛形成タンパク質フラジェリンは鞭毛形成には与らず、細胞表層に局在し、強力なアルギン酸結合活性を示し、且つその欠失は細胞死を惹起する。フラジェリンのかかる特異な性質の生物学的意義を明らかにするため、フラジェリン、フラジェリンの細胞表層繋留タンパク質、並びにフラジェリンの細胞表層通過を許容するペプチドグリカン分解酵素の立体構造を決定し、その構造機能相関とそこから導き出される生物学的意義を考察した。高分子多糖アルギン酸資化性細菌(Sphingomonas sp.A1)は、細胞表層分子の流動により細胞表層に体腔を形成し、体腔に局在したアルギン酸特異的ABCトランスポーターによってアルギン酸を細胞質に取り込む。この場合、(1)体腔形勢はアルギン酸に依存した情報に左右され、(2)細胞表層には強力なアルギン酸結合能を有する二種類の鞭毛タンパク質フラジェリンが発現する。つまり、フラジェリンが体腔形成のシグナル伝達に関与するアルギン酸レセプターとして細胞表層に発現すること、並びにフラジェリンの基部体依存的細胞表層提示システムの存在が示唆された。そこで、アルギン酸レセプターとして機能する鞭毛非依存型フラジェリンの高次構造とアルギン酸結合機能との相関を解析した。また、基部体依存的細胞表層提示システムの存在を明確にするため、ペプチドグリカン分解酵素の性状、遺伝子構造、及びX線結晶構造を解析したその結果、フラジェリンのアルギン酸結合には、フラジェリン分子のN末端53残基或いはC末端45残基が関与していることを明らかにした。また、INモチーフを持つフラジェリンのX線結晶構造を決定した。ペプチドグリカン分解酵素は、Micrococcus luteusに対して溶菌活性を示し、反応至適pHと温度を各々7.5と37°Cに持つこと、及び円偏光二色性スペクトルよりα構造を多く含むタンパク質であることを明らかにした。また、リン酸アンモニウムを沈殿剤とした蒸気拡散平衡法により本タンパク質を結晶化し、X線回折データより本結晶は正方晶系P41212の空間群に属し、非対称単位あたり1分子を含むことを明らかにした。スフィンゴモナス(Sphingomonas)属細菌A1は、細胞表層に巨大な体腔を形成し、そこから高分子多糖(アルギン酸)をペリプラズムに取り込む。取り込まれたアルギン酸はペプチドグリカン層を通過して、細胞膜局在のABCトランスポーターによって細胞質へ輸送され、細胞質局在性のアルギン酸リアーゼによって単糖に分解され、資化される。この場合、体腔の形成には本来鞭毛形成タンパク質である筈のタンパク質フラジェリンが細胞表層に2種類(P5, P6)発現し、両者を破壊すると細胞は死滅する。また、両フラジェリンは強力なアルギン酸結合能を有する。このような現象を理解するため、フラジェリンP5の立体構造を決定した。その結果、P5は、N-ターミナルとC-ターミナルから成るα-ドメイン(更にα1とα2から成る)と中央部のβ-ドメインから構成されている。α-ドメインはアルギン酸の結合に関与している(より詳細にはα1とα2の境界にあるスポークル領域に結合)。β-ドメインはT4ファージの宿主接着に必要なshort-tail fiberとbaseplateを結び付けるヒンジタンパク質gp11の立体構造と重なることを明らかにした。これにより、鞭毛やファージを構成する分子の起源、進化、構造と機能に関して新たな視座を提供した。また、ペプチドグリカン分解酵素(FlgJ)の立体構造を初めて決定し、リゾチームとは触媒残基が明らかに異なることを見出した(掲載受理論文: Maruyama Y.,Sphingomonas属細菌A1株では、鞭毛形成タンパク質であるフラジェリン分子が細胞表層に局在するため、本タンパク質の細胞表層繋留タンパク質と新たなフラジェリンの輸送経路の存在が想定される。先ず、フラジェリンp5抗体カラムを用いて50kDaタンパク質(SPH2681)をその候補タンパク質として分離し、その構造機能相関解析することによってSPH2681はM16Bサブファミリーに属するメタロペプチダーゼであることを明らかにした。また、A1株ゲノム上で約10bp離れた位置に存在するSPH2682もM16Bサブファミリーに属し、互いに約20%の相同性を示すことを明らかにした。更に、SPH2681とSPH2682はN末端にシグナル配列を持つこと、SPH2681は亜鉛結合及び活性に関わるモチーフを持つが、SPH2682には活性モチーフがないこと、またSPH2681はPH2682と複合体を形成することにより初めて酵素活性を示すことなどを明らかにした。そこで、SPH2681単量体及びSPH2681-2682複合体の構造解析を行い、活性発現機構を明らかにした。

これにより、フラジェリンとメタロペプチダーゼSPH2681(またはSPH2681-SPH2682)が如何なる立体配置で相互作用し、フラジェリンを細胞表層に固定しているかが部分的に明らかになった。一方、フラジェリンの細胞表層への輸送に関わると想定されるペプチドグリカン分解酵素の立体構造も決定し、細胞質で合成されたフラジェリンの細胞表層への輸送経路を推定した。
肝移植時の無肝期の糖代謝と血行動態、酸素需給動態に関する研究

門脈・下大静脈と上大脈間の潅流バイパスを施行後、肝臓を摘出し無肝状態とした麻酔下成犬12頭を用いた。12頭を3群に分け、A群はブドウ糖非投与群、B群はブドウ糖0.3g/kg/時間投与群、C群はブドウ糖0.6g/kg/時間投与群とした。左大腿動脈から動脈圧、左大腿静脈から下大静脈圧、腸間膜静脈から門脈圧を測定した。右内頚静脈より挿入した肺動脈カテ-テルより肺動脈楔入圧、心拍出量を測定した。同時に動脈血と混合静脈血のヘモグロビンと血液ガスを測定し,酸素供給量、酸素消費量を算出した。なお、糖代謝の指標として、血糖値、門脈一動脈血ブドウ糖較差、乳酸、またNa、K、Cl、イオン化Caを、開腹後バイパス前、バイパス直後、肝遊離操作前、肝遊離後肝血行遮断前、肝血行遮断後5分、15分、30分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間に測定した。結果は、3群間で動脈圧、門脈圧、肺動脈楔入圧、心拍出量、酸素供給量、酸素消費量に差を認めなかった。3群とも、動脈圧、門脈圧、肺動脈楔入圧、心拍出量、酸素供給量、酸素消費量ま、開腹後バイパス前に比べて、バイパス直後、肝遊離操作前、肝遊離後肝血行遮断前、肝血行遮断後は低下傾向を示した。血糖値は、CおよびB群では経過中よく維持されたが、A群では肝血行遮断後に低下傾向を示した。各測定時点で、門脈一動脈血ブドウ糖較差および乳酸値は、C群、B群、A群の順に大きい傾向を示した。Na、K、Cl、イオン化Caは、各測定時点で3群間に差を認めなかった。結語として、麻酔下で無肝状態の犬の糖の投与量は、0.30.6g/kg/時間が適当ではないかと示唆された。今後は、無肝状態における糖代謝のみでなく、アミノ酸、脂肪代謝なども検討するべきである。
オンコスタチンMによる血管リモデリングの機序解明とCIS導入による遺伝子治療

1)gp-130のアゴニストであるサイトカインmouse OSM(mOsM)投与による培養VSMCの細胞内情報伝達経路および機能的意義の検討これまで培養血管平滑筋細胞にmOSM投与し、細胞内シグナル伝達系の検討により、Jak-STAT系のみならずERK系をも活性化することを明らかとした。次にc-fosタンパクの発現を認めたため機能的意義の検討を行った。[3H]チミジン・[3H]ロイシン取り込み能を検討した結果、mOsM投与は培養血管平滑筋細胞の増殖は引き起こさずに肥大を引き起こした。2)JaK-STAT系抑制蛋白質であるCISの遺伝子をラットの培養VSMCに導入し、その効果を検討現在、培養VSMCへのCIS遺伝子導入したstable cell lineの作製を施行中の段階である。これまでルシフェラーゼを組み込んだLXSNベクターの培養VSMCへの遺伝子導入が確認できた。次にCIScDNA全長を組み込んだLXSNベクターを採取したため、培養VSMCにinfectionを試みたがstable cell lineが得られず、遺伝子導入条件を引き続き検討中である。stable cell lineを得られた段階で、mOSM投与時のJak-STAT系・ERK系活性及び細胞肥大作用の比較検討を継続する予定である。3)ラットへのCIS遺伝子導入による遺伝子治療これまでに培養VSMCへの遺伝子導入が確認できたルシフェラーゼを組み込んだLXSNベクターを使い、ラット頚動脈(in vivo)へのLXSNベクターによる遺伝子導入を平行して確立中である。この確立により、CIS遺伝子のin vivo導入が可能となり、血管平滑筋への遺伝子治療の新たな展開が考えられる。1) gp-130のアゴニストであるサイト力インmouse OSM投与による培養VSMCの細胞内情報伝達経路および機能的意義の検討。その結果、mOsM投与により15分をピークとするJak2、STAT3およびERKl/2のチロシンリン酸化を認めた。これによりVSMCにおいては、マウスoncostatinM(mOsM)投与により細胞内情報伝達経路のJak-STAT系のみならずERK系をも活性化することが明らかとなった。次に、培養血管平滑筋細胞へのmouseOSM投与により、何らかの転写誘導の発現が起こっているのかどうかをWestern Blot法にて評価したところ、c-fosタンパクの発現を認めた。このことにより、mouseOSM投与は培養血管平滑筋細胞に何らかの機能的意義を持つことが確認された。機能的意義の検討として、現在、[3H]チミジンの取り込み能評価にて培養血管平滑筋細胞のmouseOsM投与による増殖能を検討中である。2) Jak-STAT系抑制蛋白質であるCISの遺伝子をラットの培養VSMCに導入し、その効果を検討。培養VSMCへのCIS遺伝子導入したstable cell lineの作製を施行中である。まずCIScDNA全長をLXSNベクターに組み込むために、HEK293cell(package cell)に、このCIS/LXSNベクターとヘルパーウイルス(ectropic)をリン酸カルシウム法によりtransfectionした。その後HEK293cell内でCIScDNAをとりこんだヘルパーウイルスが増殖し、放出されたウイルスを含む培養上清を採取できたため、現在培養VSMCにinfection中である。
ヨーロッパにおける「エミール」受容に関する研究

研究の開始にあたっては、研究代表者および研究分担者の手許にないものを中心とした補充作業、そしてその整理作業から着手された。資料収集状況の点検の結果、いち早く完訳というかたちで紹介されたイギリスにおいては『エミール』受容が近代学校教育の発展にとって否定的媒介とされたが、ドイツでは「汎愛派」のように学校教育の再生策として受容し、むしろその逆であることなどが仮設されることで、研究の焦点が対象化され、より明瞭となった。研究代表者は、研究室の紀要に研究成果として公表したドイツにおける『エミール』の受容と近代教育学の成立に関する論稿をとりまとめた。計画の遂行については、収集済みのマイクロ・フィルムと今回集めた第二次文献の解析を中心とした当初予定の目標をほぼ達成しえた。しかしながら、研究代表者の所属機関においては、研究代表者を責任者とする学内経費の配分を受けて、18世紀ドイツ(敬虔主義/啓蒙主義)教育思想に関する膨大な第一次資料を入手し、現在、貴重書としての附属図書館の収書手続きを完了し、閲覧が部分的には可能な状態となった。そのなかには、『エミール』の受容にかぎってみても、フェーダーの『新・エミール』のように、書名のみで内容の知られていなかったものもあり、また、たとえばわざわざフランス語で書かれたフォルメイの『反・エミール』のようなドイツよりフランスへのいわば逆発信のものなども含めて、これらの内容の吟味がどうしても研究報告のとりまとめには必要不可欠ではあった。しかしながら、研究期間の制限もあり、とりあえず報告書の内容、文献一覧などのチェックを行ない、別添のように、それを取りまとめた。おりしも、研究代表者には1997年11月に国際会議に出席のためドイツを再訪する予定があり、当該研究領域のドイツ人研究者と交流し、ヨーロッパ本国での研究動向の把握に努めるが、そのおりに訪れるかつてのドイツ啓蒙主義の一大拠点ハレにおいて敬虔主義および啓蒙主義を中心とする研究を目的とする「18世紀研究センター」が設立され、文献資料が整備されつつあり、そこで入手しうる資料も併せて検討し、研究の発展を期したい。すでに国内および国外の文献は、第一次文献および第二次文献とも所在調査済であり、研究代表者および研究分担者の手許にないものを中心とした補充作業、そしてその整理作業から、本研究は着手された。研究代表者および分担者の役割(山内:ドイツにおける「エミール」受容、安川:イギリスにおける「エミール」受容、その他ドイツおよびイギリス教育史専攻の大学院生を中心とした若干の若手研究協力者)にしたがって、作業にあたった。東京(筑波大学学校教育部)で研究打ち合せをかねた資料収集状況と研究体制の点検を行なった。国内各地において収集した資料の整理にかんする若干の作業は年度を越えて継続される。研究打ち合せにおいて行なった資料収集状況の点検の結果、イギリスにおいては、「エミール」受容が近代学校教育の発展にとって否定的媒介とされたが、ドイツではむしろその逆であることなど、研究の焦点が対照化され、より明瞭となった。そして、そこにおいては、18世紀ヨーロッパを見据えた研究の発展をめざし、ヨーロッパ啓蒙思想に関して関連研究者とのより緊密な意見交換を行なう必要性を確認した。

計画された研究代表者および分担者の役割(山内:ドイツにおける「エミール」受容、安川:イギリスにおける『エミール』受容、その他ドイツおよびイギリス教育史専攻の大学院生を中心とした若干の若手研究協力者)にしたがって、作業にあたった。東京(筑波大学学校教育部)で研究打ち合せをかねた資料収集状況と研究体制の点検を行なった。資料収集(九州、広島、京都、それにドイツおよびイギリス本国からなど)状況の点検の結果、いち早く完訳というかたちで紹介されたイギリスにおいては、『エミール』受容が近代学校教育の発展にとって否定的媒介とされたが、ドイツでは「汎愛派」のように学校教育の再生策として受容し、むしろその逆であることなどが仮説されることで、研究の焦点が対照化され、より明瞭となった。また、おりから、研究代表者の所属研究機関においては、18世紀のドイツ教育思想、ことに汎愛派の教育家のおおくの著作がオリジナルで収書され、そのなかには、『エミール』の「註」付き完訳を収めたカンペの『教育総点検』もあり、またフォルメイやフェーダーらの合・反ドイツ版『エミール』もある。研究成果として公表されたドイツにおける『エミール』の受容と近代教育学の成立に関する論稿はさらに増補して書物としてとりまとめることはもとより、今回の研究で基盤が整備された18世紀ヨーロッパ教育思想史研究の発展をめざし、ドイツではロマン派や若きヘーゲルなどのルソー、さらにイギリスではアダム・スミスらのルソー、といったようなヨーロッパの近代思想にアプローチする総合的な研究への発展を展望したい。
子どもの遊びを原点とした地域環境教育プログラムに関する実験的研究

人が豊かに生きることの意味を捉えるには,チクセントミハイのいうフロー経験という観点から人の行為を観ることも大切である.人は楽しむことを好み,そういう性向を解放してやることではじめて,豊かな生活を送ることができる.そして子どもにとっての最初のフロー経験は遊びである.この遊びは,大人の遊びとは全く異質なものなのにもかかわらず,子どもの遊びを彼らの成長の中に捉え,遊び場を設計するのは大人であり,大人の遊び観が子どもの遊びの楽しさを奪ってしまうことも考えられる.本研究では,地域環境教育の一つとして取り上げられる子どもの参加による地域づくりの基点を,子どもの遊びにおき,冒険遊び場を核とした学社融合型の教育プログラムを構築するために,地域の大人たちの遊びの支援についての合意を促すゲーミングをデザインした.ここでは,大人たちが子どもの遊びの意味への気づき,そして子どもの遊びが教育としてどう組み込まれていくべきかについて,子どもによる遊びを遠くから観察しながら討議する(子どもの遊び場づくりゲーミング).この討議内容の分析(プロトコル分析)を通してこのゲーミングの有効性評価を試みた.ゲーミング実験は2007年9月に実施し,参加した大人たちは,行政(公園課担当),教育関係(小学校教員),NPO(冒険遊び場),および大学研究者(子ども教育),参加した子どもたちは小学4年生である.教育的配慮のある遊び,リスクのない安全な遊びを強く推進することへの危惧,異年齢間での遊びを促す地域社会の構築,生態系とのふれあいを重視した遊びの支援など,子どもの遊びを捉える立場が大きく異なる大人たちに,一定の方向性を持つ態度変容が確認された.ゲーミングを心理療法や教育的手法に留めず,環境教育のありかたに関する合意の形成に役立つ可能性を指摘したことが学問上の大きな成果と言える。今年度は,まず,子どもの遊びを教育学的捉えるのではなく,子どもの遊びの意味について,現象学的な観点からそれをモデル化することを試みた.ここでは,遊びという活動が,働くという活動と一定の共通項もっていること,それゆえ,大人たちの余暇活動とは全く意味が異なることを明らかにした上で,子どもの遊びを大人たちが支援していく中での彼らに何らかの気づきを求めていくことが必要であることを理論的に示した.さらに,これらを実際に確かめるために,冒険遊び場づくりの先進地であるドイツで,自然環境を生かした森の幼稚園,教育大学でのモデル学校生態園,都会の子どもを自然に目覚めさせる森林教育施設などを調査した.ここでは,子どもの遊びと環境教育は一体的であり,教育関係組織に留まらず,営林署やボランティア組織とも連携し,閉鎖的な学校教育から開放的で,子どもたちの自由な遊び行動が自然なものとして受け入れられている.地域環境教育として位置づけられる子どもの遊び行動は,狭義の意味での教育プログラムでは捉えきれない.それゆえ,まず教育的観点から眺める大人の視線を排除し,子どもたちが自由に遊び場づくりをする場面を観察し,それを大人たちが捉えなおすプロセスが必要になる.このための装置は,研究代表者が前に考案した文脈不一致型ゲーミングの枠組みが参考になる.ここでは,子どもの世界と大人の世界の2つのパラレルな世界を想定し,各々の世界間での情報のやりとりは,特に大人たちから子どもへの流れが制限される.大人たちの世界は,学校関係者,行政,地域住民,父兄,そうして冒険遊び場づくりを推進するNPOの方々で構成し,現在,遊び場づくりゲーミングの実施に向けて準備中である.人が豊かに生きることの意味を捉えるには,チクセントミハイのいうフロー経験という観点から人の行為を観ることも大切である.人は楽しむことを好み,そういう性向を解放してやることではじめて,豊かな生活を送ることができる.そして子どもにとっての最初のフロー経験は遊びである.この遊びは,大人の遊びとは全く異質なものなのにもかかわらず,子どもの遊びを彼らの成長の中に捉え,遊び場を設計するのは大人であり,大人の遊び観が子どもの遊びの楽しさを奪ってしまうことも考えられる.本研究では,地域環境教育の一つとして取り上げられる子どもの参加による地域づくりの基点を,子どもの遊びにおき,冒険遊び場を核とした学社融合型の教育プログラムを構築するために,地域の大人たちの遊びの支援についての合意を促すゲーミングをデザインした.ここでは,大人たちが子どもの遊びの意味への気づき,そして子どもの遊びが教育としてどう組み込まれていくべきかについて,子どもによる遊びを遠くから観察しながら討議する(子どもの遊び場づくりゲーミング).この討議内容の分析(プロトコル分析)を通してこのゲーミングの有効性評価を試みた.ゲーミング実験は2007年9月に実施し,参加した大人たちは,行政(公園課担当),教育関係(小学校教員),NPO(冒険遊び場),および大学研究者(子ども教育),参加した子どもたちは小学4年生である.教育的配慮のある遊び,リスクのない安全な遊びを強く推進することへの危惧,異年齢間での遊びを促す地域社会の構築,生態系とのふれあいを重視した遊びの支援など,子どもの遊びを捉える立場が大きく異なる大人たちに,一定の方向性を持つ態度変容が確認された.ゲーミングを心理療法や教育的手法に留めず,環境教育のありかたに関する合意の形成に役立つ可能性を指摘したことが学問上の大きな成果と言える。
気候条件の変化に伴う熱帯降水システムの特性変化の研究

本研究の目的は、第一に衛星データを利用して降水システムの特性を統計的に表現する手法を開発すること。第二に、現実の熱帯域における気候条件と降水システム特性との関係を解析することによって、大規模場の気候条件が降水システム特性に及ぼす影響の解明を目指すことである。初年度の2003(平成15)年度には、熱帯降雨観測計画(TRMM)衛星の降雨レーダー(PR)データの統計解析を行い、PRによる降雨データから3ヶ月ごとの卓越降雨タイプ(夕立、大規模組織化システム等)分類を特定する手法の開発に成功した(第1章:片山・高薮)。2004(平成16)年度は、TRMMマイクロ波放射計(TMI)データから求めた海面水温と海上の降雨特性の関係を調べるとともに、熱帯積雲対流活動と大規模場との相互関係を、高層ゾンデ観測データを用いて解析した(第2章:横森・高薮)。また、「熱帯域の背の高い降雨の特性の海面水温依存性に関する研究」を行った(第3章:高薮)。一方、PRとTMIとのマッチアップデータを作成し、より多くのデータが得られるマイクロ波観測から降雨タイプ特定を可能にするための調査を行った。2005(平成17)年度は、「衛星搭載マイクロ波放射計データを使った降水タイプの特定の研究」においては、2003年度に降雨レーダーを用いて行った片山と高薮による降雨タイプ分けをTMIデータのみから行うための統計解析を行った。その結果TMIとPRとの降雨特性の顕著な対応を見出すことができ、TMIによる降水タイプ分類に見通しがたった(第4章:青梨)。また、2004年度に行った「熱帯積雲対流活動と大規模場との相互関係」についての解析結果を再検討し推敲して発表した(第2章:Takayabu他2006,学術誌発表)。以上の成果はすでに高精度降雨推定手法の開発に利用されている。平成15年度は、(1)熱帯降雨観測衛星の降雨レーダーデータ(PR2A25)を約100kmスケールのボックス単位で統計し、降雨強度・降雨面積・降雨頂高度・層状雨面積比.層状雨降水量比の5つのボックス統計量によって、メソスケールボックス単位の降雨特性を表現した。層状雨比を横軸とした降雨頂別降雨量ヒストグラムにより、降雨頂や層状雨比によっていくつかの降雨タイプが特徴づけられることを示した。(2)(1)のメソスケール降雨特性統計を用いて、3ヶ月毎・緯度経度2.5度格子毎に卓越する降雨要因(降雨タイプ)を特定する手法の基礎構築を行った。本年度の段階では、次の7タイプの卓越降雨に分類できた:Type1.夕立の雨(陸)、Type2.浅い雨(陸)、Type3.温帯低気圧に伴う雨(陸)、Type4.大規模組織化の雨(陸)、Type5.浅い雨(海)、Type6.温帯低気圧に伴う雨(海)、Type7.大規模組織化の雨(海)。今後、地形性の雨と海陸循環に伴う雨についての詳細な扱いを加えること、および、「大規模組織化の雨」グリッドは正しく捕らえられているかについて検討することが必要である。また、降雨タイプ別に降雨特性解析および降雨量解析を行い、降雨タイプ分けの検証と定量化を進める予定である。(3)降雨レーダ(PR)とマイクロ波放射計(TMI)データを組み合わせて降雨特性の解析を行う準備として、PRとTMIとの100kmスケールのマッチアップデータ作成手法を構築し、サンプルデータを作った。

平成16年度は、TRMM降雨レーダー(PR)データを用いて、TRMMマイクロ波放射計(TMI)から求めた海面水温(SST)と海上の降雨特性との関係を調べた。また、平成15年度に作成したTMIとPRとのマッチアップデータを用いて、異なる観測から得られる降雨特性の比較を行った。主な結果を以下に示す。(1)海上の降水は、SST上昇と共に、対流雨も層状雨も降雨面積が増えた。Lindzen他(2001)のIRIS仮説はSSTと共に層状性雲の面積が減るという傾向を示すが、層状雨には同様の効果は見られなかった。また海上の降雨の特性が、25°C前後のSSTで急激に変化することを示した。25°C以上の暖水域では、対流雨も層状雨もともに降雨強度がSST上昇に伴ってやや弱くなっていく傾向が顕著に見られた。これはこれまで統計的に指摘されていない新しい発見である。(2)降雨量の他に、降雨レーダー(TRMM・PR)で明示的に得られるようになった対流雨/層状雨比、降雨頂高度、降雨強度、および日変化の統計をとることにより、降雨の特性がよく表現できることを示すことができた。同じくTRMM搭載の雷センサー(LIS)データによる雷頻度も背が高く強い降雨特性をよく表現することが示された。これらの情報をサンプリングの優れたTMIなどのマイクロ波観測から引き出せるようにすることを下記(3)で行う。(3)TRMM TMIとPRのマッチアップデータを用いて、TMIの輝度温度データと陸上の降水の対応を調査した。その結果、TMIの高周波(85GHz)の偏光補正済み輝度温度(PCT)は、降水トップと相関が高く、降水コアやアンビル域で非常に低温になることが分かった。また、より波長の長い37GHzのPCTは、降水トップに対して比較的感度が小さいため、85GHzと組み合わせて、降水強度と降水トップを推定することが期待される。概略平成17年度は、熱帯降雨観測衛星(TRMM)降雨レーダー(PR)と雷センサー(LIS)データを用い、降雨:発雷比(RTR, Rain-Thunderstorm Ratio)の値が降雨特性を表す新たな指標となることを示した。さらに、熱帯季節内振動(MJO)や台風における降雨特性とRTRを解析し、これを論文にした。また熱帯海上の高層観測データから大気成層構造と対流との関係を求め、論文にした。一方、TRMMのマイクロ波放射計(TMI)の85GHzと37GHzの2周波偏光補正済み輝度温度(PCT)を用いた降雨量推定法を作成した。(1)RTRの季節別全球マップを作成し、降雨特性を調べた。RTRは海陸差が顕著で、TRMM全域平均の海上では1.4x108kg/fl、陸上では4.2x107kg/flと、海上の値は陸上の3.5倍になる。但し、モンスーン最盛期や海洋大陸、北米南東海上など、海的な値を示す陸域や陸的な値を示す海域がある。RTR日変化は海陸共に朝6-9時に最大、夜間18-21時に最小となり、朝/晩の比は海上1.22、陸上2.36である。RTR全球マップを統計的に作成した研究はこれが最初である。(2)モンスーン、MJO、台風の解析から、RTRは熱帯降雨の組織化の度合いを表すことを示した。通常の予想に反しMJOの対流活発期には雷活動が低くRTRが大きかった。また、強い台風はRTRが2桁大きく、非常に組織化されていることを示す。(3)熱帯海上の高層観測データを使って大気成層と積雲対流活動との関係を解析し論文にした。
特発性正常圧水頭症の睡眠と歩行に関する研究

高齢者の特発性正常圧水頭症は歩行・排尿・認知機能障害を三徴とし、外科的脳脊髄液短絡術によって症状を緩和できるという点で、症候学的に似たアルツハイマー病やパーキンソン病のような変性疾患との鑑別が重要である。高齢者一般において、睡眠障害は頻度が高く、その質は日常生活動作のレベルに直結する。本研究では、外科治療前後の本疾患における睡眠・歩行に着目、髄液・血清中の神経調節物質、MRI拡散強調画像を用いた関連脳機能野の変化を評価し、その鑑別・病態解明の一助とし、加齢とともに変化するヒトの睡眠・歩行のメカニズムに迫ることを目的としている。24年度までに、手術適応を決めるための評価入院にエントリーした患者を対象とし、通常の三徴(歩行障害・排尿障害・認知機能低下)の評価(Grading Scale/MMSE/FAB/ up & go test)に加えて睡眠障害の自覚的評価(PSQI/ESS)、MRI撮像、及びポリソムノグラフィーを施行しながら、髄液の精査及び画像解析システムの立ち上げを行う予定であった。PSQIを施行した26名では5.7±2.9とカットオフレベルの5を超えており(何らかの不眠有)、夜間の頻尿の影響が大きい印象である。ESSでは5.0±3.4と病的過眠の傾向はなさそうである。術前後のPSGには12名協力を得た。直後から睡眠構築に変化を認めている。今後の外来レベルでの負担のない追跡に向けて、6名に夢眠計(簡易ポリソムノグラフィー)での同時記録を受けていただいた。また、FSLをベースとしたDTI解析に向けてPCの整備と変換作業、解析データベースの蓄積を始めた。現在10例でシャント前後の画像データがあり、これを、閉塞性水頭症として神経内視鏡で治療した8例の画像データと比較検討することを計画している。また、治療前後でマーカー装着の3次元歩行ビデオに目標通り10例に協力頂いた。特発性正常圧水頭症の疑いの症例のうち、最終年度開始時までに画像・臨床データ・髄液のマーカー測定が完了した22名について検討を行なった。特発性正常圧水頭症を示す画像所見として、高位円蓋部の狭小化といわれる髄液不均等分布が診断基準として重要視され、ガイドラインが改訂されたタイミングであり、それに着目した解析を行なった。するとかねてより髄液マーカーとして重要視されており、頭蓋内環境の恒常性維持や睡眠に関与するとされるリポカリン型プロスタグランジンD合成酵素(L-PGDS)濃度と高位円蓋部の狭小化の所見に関連性を認めた。また、L-PGDSと画像上の白質障害指数(動脈硬化性変化・慢性虚血性変化を反映したもの)との関連性、L-PGDSと髄液中タウ(神経変性のマーカー)との関連性も確認した。これらの意義は現時点で不明であるが、加齢とともに生じ、時に鑑別の難しいアルツハイマー病を中心とした各種変性疾患や脳血管障害に伴う認知症と特発性正常圧水頭症の鑑別、或いは、その相互移行性を探る上で重要な事項と考えている。高齢者の特発性正常圧水頭症(iNPH)は歩行・排尿・認知機能障害を三徴とし、外科的脳脊髄液短絡術によって症状を緩和できるという点で、症候学的に似たアルツハイマー病やパーキンソン病のような変性疾患との鑑別が重要である。23年度は、iNPHの疑いにて手術適応を決めるための評価入院にエントリーした患者(10名程度を目標とする)を対象とし、通常の三徴(歩行障害・排尿障害・認知機能低下)の評価(iNPH Grading Scale/MMSE/TMT/FAB/ up & go test)に加えて睡眠障害の自覚的評価(PSQI/ESS)、MRI撮像、ポリソムノグラフィーを施行する計画であった。実際は、評価入院を行った患者は24名、陽性は16名、内6名が手術を受けた。加えて紹介の2名が外科治療を受けた。PSQIを記入可能な認知機能レベルであった10名では5.6±3.5とカットオフレベルの5を超えていた(何らかの不眠有)。ESSでは5.2±3.5と病的過眠の傾向はなさそうだが、世代的に車を運転する方は少ないこともあり、適した検査かどうかは検討の余地がある。PSGには7名協力を得た。今後の外来レベルでの負担のない追跡に向けて、2名に夢眠計(簡易ポリソムノグラフィー)での同時記録を受けていただいた。解析の終わった1名では、検査法による結果に大きな差はないようである。次年度からのDTI解析に向けた治療前後のMRI撮像は4名行っている。実績の概要に記載したように、睡眠障害の評価・画像評価・歩行評価の項目ともに年度の目標人数の検査を終了しており、画像評価については解析ワークステーションの立ち上げを行い、その他も各々解析可能なサンプリングが行えているところまでは確認しているが、詳細な評価は平成25年度の課題である。