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学術出版における意思決定プロセスに関する文化生産論的研究

日本発の欧文論文出版を主要な研究対象として、社会科学系の3つの学会の編集長経験者および事務長、出版社編集者、国際出版代理店会長、海外の大学出版協会事務局長および学会関係者等に対するインテンシブな聞き取りをおこなうとともに資料収集を中心として調査をすすめてきた。並行して各学会発行の欧文誌バックナンバーの内容分折をおこない、さらに学術出版のみならず出版・書籍流通業界一般の動向とその問題の構図の中に、学術研究の成果の流通において極端な「入超」という大きな問題を抱える日本の学術出版における欧文論文の位置づけを明らかにする作業を進めてきた。その結果、以下のような点が明らかになった。1.売上の落込み.「名門」出版社の倒産ないし業務停止や労働争議などに象徴されるように、出版業界はさまざまな局面で重大な転機を迎えている。特に書籍部門における売上低下は深刻であり、学術出版とりわけ欧文(主に英文)による書籍においてそれは顕著である。2.学術雑誌.英文による学術書籍刊行の低落傾向とは対照的に英文学術雑誌の刊行は年々拡大の兆候を見せており、98年には193誌にまで増加している。一部には刊行および校正に関して海外の出版社への委託をするところもある。3.英文学術雑誌の内情.インテンシブな事例研究を通して検討した結果によれば、英文誌刑行の見かけの隆盛とは裏腹に日本発の英文誌のかなりの部分が「読むためではなく、書くための雑誌」にとどまっている点が明らかになった。これは特に人文社会科学系のジャーナルについて顕著な傾向であった。4.閉鎖的なコミュニケーション空間としての学会誌の背景.上記の傾向の背景には、日本語「孤立言語」としての特性および内閉的な労働市場が2つの主要な要因としてあげられる。ほんらいユニバーサルなものであるべき学問がこのような状況にとどまるかぎり、学問の自由に対して重大な障碍になることが危惧され、今後抜本的な対策が必要とされる。複数の出版社および大学出版部(出版会)の編集者に対するインテンシブな聞き取りおよび資料収集を中心として調査を進めてきた。並行して刊行文献や過去5年にわたる報道資料を中心として遡及的な文献リサーチも行い、学術出版のみならず出版・書籍流通業界一般の動向とその問題の構図の中に学術出版を位置づける作業を進めてきた。その結果、以下のような事が明らかになった。1.売れ行きの落ち込みと業界全体にただよう閉塞感. 97年にはじめて前年割れを示した雑誌・書籍全体の売り上げは98年になって更に落ち込み、また老舗の中央公論社が読売新聞社の傘下に入り、さらに従来出版社の経営を支えてきた雑誌までもが売り上げ減となり、また休刊・廃刊が相次ぐなど、業界全体に閉塞感が漂う展開となっている。2.再販精度見直しの動きと非再販本の試み.98年に書籍や雑誌の再販についての公正取引委員会の結論が出されたものの、これは問題を先送りするものでしかなく、出版をめぐる制度改革とそれへの業界の対応は緊急の問題になっている。その中で自由価格本や雑誌の新たな試みがなされている。3.書籍流通革新の試み.大手2社による募占状態にあった書籍流通の世界に宅配便や出版社と書店をダイレクトに結んだ流通経路の設定など新たな試みが進んできた。一方では、他産業の低迷などによる大都市圏における大型書店の新設や増床の動向など市場規模の縮小とは裏腹の動きも生じている。4.大学出版部新設の動き.出版業界の低迷の一方では、98年には大学出版部協会のメンバーが24大学出版部になるなど、大学改革の動きと連動する形での大学出版部新設の動きがある。これは、一方では一般の出版社が放棄しつつある「硬派」の出版機会の減少傾向を補完する形になっているが、他方では、学術出版の世界における新たな競合や「すみわけ」の問題をも生みだしている。4.閉鎖的なコミュニケーション空間としての学会誌の背景

.上記の傾向の背景には、日本語「孤立言語」としての特性および内閉的な労働市場が2つの主要な要因としてあげられる。ほんらいユニバーサルなものであるべき学問がこのような状況にとどまるかぎり、学問の自由に対して重大な障碍になることが危惧され、今後抜本的な対策が必要とされる。
メゾスコピック系におけるバリスティック電子輸送の基礎理論

メゾスコピック系における輸送現象,特に,狭いチャネルを通るバリスティックな電子の輸送に関する研究を行なった.1.メゾスコピックシステムに於ける輸送現象の基礎理論に関し考察を行ない,以下のような結論を得た.バリスティックに限らず,メゾスコピック系の電気伝導の理論は,ほとんどの場合ランダウア-の公式を基にしているが,正確な意味でランダウア-の公式が適用できるためには,色々な隠された条件があり,公式が定量的に正しい結果を与えるためには,これらを満たしていなければならない.試料の中で格子振動との非弾性散乱が起こってはならないらないの当然であるが,重要なのは,試料と電子溜め(リザ-バ-)との境界である.境界には電気二重相が存在し,ポテンシャルエネルギ-の差がある.この二重相の中でも非弾性散乱が起こらないことが重要である.逆に,電子溜めは,その中で必ず非弾性散乱が起こるように十分に大きい必要がある.このような条件の下では,各モ-ドの電子は完全にインコヒ-レントであり,観測される電流分布は,各モ-ドの電流の和となる.この条件の下で無ければ,実験で観測されているような,二つのピ-クをもつ電流分布は観測されない.電子間の非弾性散乱の影響に関しては,いろいろと微妙な点があり,まだ結論はでていない.2.狭いチャネルを通るバリスティックな電子のコンダクタンスの量子化を,現実的なモデルに関して数値的に議論し,コンダクタンス量子化の条件を明確にした.メゾスコピック系における輸送現象,特に,狭いチャネルを通るバリスティックな電子の輸送に関する研究を行なった.1.メゾスコピックシステムに於ける輸送現象の基礎理論に関し考察を行ない,以下のような結論を得た.バリスティックに限らず,メゾスコピック系の電気伝導の理論は,ほとんどの場合ランダウア-の公式を基にしているが,正確な意味でランダウア-の公式が適用できるためには,色々な隠された条件があり,公式が定量的に正しい結果を与えるためには,これらを満たしていなければならない.試料の中で格子振動との非弾性散乱が起こってはならないらないの当然であるが,重要なのは,試料と電子溜め(リザ-バ-)との境界である.境界には電気二重相が存在し,ポテンシャルエネルギ-の差がある.この二重相の中でも非弾性散乱が起こらないことが重要である.逆に,電子溜めは,その中で必ず非弾性散乱が起こるように十分に大きい必要がある.このような条件の下では,各モ-ドの電子は完全にインコヒ-レントであり,観測される電流分布は,各モ-ドの電流の和となる.この条件の下で無ければ,実験で観測されているような,二つのピ-クをもつ電流分布は観測されない.電子間の非弾性散乱の影響に関しては,いろいろと微妙な点があり,まだ結論はでていない.2.狭いチャネルを通るバリスティックな電子のコンダクタンスの量子化を,現実的なモデルに関して数値的に議論し,コンダクタンス量子化の条件を明確にした.
マイクロスケール実験を活用した社会インフラ維持管理分野の初学者リカレント教育実践

インフラ構造物の維持管理は、社会が抱える喫緊の課題の1つであるが、技術面・予算面だけでは解決できない多くの問題を含んでいる。これは、維持管理の計画・実行・改善等の決定権を握る幹部・経営及び予算を担当する非技術者等がその重要度・優先順位を技術的根拠に基づく裏づけで十分判断できていないことにある。将来に続く維持管理を戦略的に進めるためには専門技術者だけではなく、専門知識を持たない非技術者の教育が必須である。本研究では、初学者・非技術者が維持管理技術を総合的に学べるリカレント教育カリキュラムの策定、その内容を自己・反復学習が可能なマイクロスケール実験教材の作製をする。さらに、これらを適用させた職種・レベル別教育効果の検証およびその普及を進め、学術的検証に基づく初学者向けリカレント教育システムの確立を目指す。初学者・非技術者のための維持管理に必要な基礎知識・一般的技術知識の体系化(【さびの基礎知識】、【さびの事例解析】、【さびの予測・検査技術】、【さびの防止・補修技術】、【構造物の寿命・リスクの基礎知識】)を行うとともに各技術の重点項目の炙り出し、そのマイクロスケール実験教材化、それを活用した講座の実施による教育効果・実適用性を検証する。さらに、その教育講座実施による普及も進め、産業分野基礎知識習得のための教育プログラムの体系化の一助になると期待される。当該年度は、これまでの技術者向け実験教育の中で非技術者向けカリキュラムへ応用できる点、改良すべき点等を抽出し、カリキュラム構築を実施した。本研究に協力頂く研究連携者・協力者は、学内教職員、民間技術者、海外研究者等10名である。本年度は、重要項目を抽出・精査し、教育カリキュラムとして再構成するための協力体制の構築を行った。また、これまで実施してきた大学開催の技術者向け実験出張講座をベースとした事務系または非技術者向け講座の企画及び実施の可能性を検討した。その結果、2019年度の公開講座として3カ所実施するこことなった。2019年度は、事務系及び非技術者向け実験実習講座としてのプログラム化、マイクロスケール実験教材の作製、教材に同期した実験テキスト及び説明用資料の作成を進める。測定機器、使用試薬類の最適化を行い、作製したキットを用いた模擬実験講座を行う。その後、開発した教育実験講座実施による教育効果の解析、カリキュラム・教材の修正及び改善を加え、最終的には、実験プログラム・教材のパッケージ化、成果の公表及び普及活動を進めていく計画である。
中枢神経ペプチドを利用した新しい排卵誘発法の基礎検討

多胎発生の少ない新たな排卵誘発法の開発を目的として、排卵障害モデルラットを作成してその機序を検討し、中枢神経ペプチドNKBの作動薬であるsenktideの効果を検討した。成熟雌ラットの背部皮下にletrozole放出型ペレット(0.4 mg/日)を埋め込み、排卵障害モデルラットを作成した。このラットで、PMSG-hCG刺激により排卵が起きることを確認した。また、視床下部後方ブロックにおけるキスペプチンmRNAの発現亢進等がみられた。このモデルラットにsenktide(0.2 mg/日)を浸透圧ミニポンプで連日皮下投与し腟スメアを連日評価したが、性周期の回復は得られなかった。1.目的:排卵障害のモデルラットとして、昨年度に多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)のモデルラットをレトロゾールで誘発して作製した。今年度は、そのPCOSモデルラットの内分泌的検討を行った。2.方法: Wistar系成熟雌ラットを用い、3週齢にレトロゾール除放ペレット(0.4mg/日で溶出) (L群、n=9)、またはコントロールペレット(C群、n=10mg)を背部皮下に留置した。連日の腟スメア、体重推移を検討し、12週齢で卵巣および子宮重量、卵巣組織、血中ホルモン、視床下部Kiss1 mRNA発現を検討した。3.結果: 1発情周期:C群は45週齢で最初の発情期が見られ、67週齢以降は45日の規則的な発情周期を示した。L群は、発情が休止を維持していた。2体重:L群は、6週齢以降体重が有意に重かった。3卵巣および子宮重量:L群の卵巣は有意に重く、子宮は有意に軽かった。4卵巣形態:L群では多数の嚢胞性の卵胞が見られ、顆粒膜層は薄く、黄体は見られなかった。5血中ホルモン:L群ではT、レプチンが有意に高く、Eは有意に低かった。また、LHが有意に高く、FSHはC群と有意差がなかった。6視床下部Kiss1 mRNA発現:前方ブロックではC群と差がなく、後方ブロックでは有意に高かった。4.結論:レトロゾール誘発PCOSモデルラットでは、LH過剰分泌に弓状核KNDyニューロンにおけるキスペプチンの発現亢進が関与していることが示唆された。1.目的:アロマターゼ阻害剤のletrozolを用い、従来の排卵誘発法で排卵を誘発できる排卵障害モデルラットを作成する。2.方法:SD系雌ラット(7週齢)を、コントロール群(n = 3)、Letrozole投与群(n = 3)に群分けした。コントロール群にはletrozoleを含まないペレットを、letrozole投与群のラットにはletrozole放出型ペレット(0.4 mg/日)を背部皮下に埋め込み、連日の腟スメアで性周期を評価した。PMSG300 IU(24回、投与間隔4872時間、発情前期になるまで)を投与し、48時間後または発情前期に近い像が見られた時点でhCG150 IUを投与して、315時間後に排卵を確認した。排卵の確認は、卵巣の出血点及び輸卵管内の卵の存在で行った。3.結果:発情周期は、コントロール群のラットは実験期間を通して45日の周期的な発情周期を示した。一方、Letorzole投与群の発情周期は、Letsozole投与から2週間後以降には完全に消失した。PMSG-hCGの投与により、コントロール群、Letorzole投与群ともに、全個体でPMSG-hCGによる排卵がおきた。4.結論:letrozoleで排卵障害を誘発し、これらの個体でPMSG-hCGにより排卵を誘発することができた。この排卵誘発モデルラットを用い、排卵誘発法の効果を評価できると考えられた。1. letrozol誘発排卵障害モデル雌ラットの卵巣障害に関する検討6週齢のWistat系雌ラットを用い、2週間(約3周期)の連日腟スメアで性周期が整である個体を選択した。8週齢時にコントロール群(n = 3)にはletrozoleを含まないペレットを、letrozole群(n = 3)にはletrozole放出型ペレット(0.4 mg/日)を背部皮下に埋め込んだ。letrozole群では、2週間後(10週齢)から発情周期が完全に消失した16週齢でPMSG-hCG刺激を行い、卵巣の出血点及び輸卵管内の卵の指標から排卵を確認した。その結果、コントロール群、letrozole群ともに排卵が見られ、letrozolによる排卵障害モデルもゴナドトロピン刺激により排卵が起きることが確認された。

2. letrozol誘発排卵障害モデル雌ラットに対するsenktideの効果の検討3週齢のWistat系雌ラット35匹に2週間(約3周期)の腟スメアを連日実施し、性周期が整である個体を選択し、1.対照群(n=10)、2.letrozol群(n=10)、3.letrozol+senktide群(n=10)に分けた。排卵障害モデル作成のためのletrozolの投与期間およびsenktideの作用期間を8週齢からの3週間に調整した。8週齢からの3週間、letrozol(0.4 mg/日)またはコントロール用ペレットを背部皮下に留置し、生理食塩水またはsenktide(0.2 mg/日)を浸透圧ミニポンプで連日皮下投与した。その結果、8週齢から11週齢までの腟スメア、12週齢の卵巣所見で、letrozole群、letrozol+senktide群は同様に排卵周期が障害されており、卵巣所見も同様であった。Senktide投与は、letrozol誘発排卵障害モデルの卵巣機能を回復させることができなかった。医歯薬学排卵障害の動物実験モデルを確立し、内分泌的検討を行った結果、このモデルの排卵障害に中枢神経ペプチドの異常が関与していることが確認できたため。排卵障害の動物実験モデルに対し、中枢神経ペプチドの発現を調節するペプチドを投与して排卵誘発を行い検討する。平成24年度に作成したモデルラットの内分泌的な検討を行う。今後、内分泌的な検討を加える予定である。実験に失敗することも少なく、スムーズに行われたので物品購入が少なくなった為。平成25年度に予算執行しなかった1,764円を平成26年度の消耗品に繰り入れ、試薬などの購入に充てる。平成24年度に予算執行しなかった9,409円については、平成25年度の消耗品に繰り入れて、動物、試薬などの購入に充てる。
アビダルマにおける存在論の体系的研究-翻訳伝承学の観点から

現存の阿含やニカーヤの経典を始め、後の一連のアビダルマ論書は全て或る特定の部派が伝えたものであるから、これらの資料には部派的特徴が随所に見られる筈である。部派的特徴の形成は仏陀所説の色々なダルマの解釈、伝承、翻訳などの仕方と密接な関係にある。仏陀の教説を忠実に解釈、伝承したと言われる保守的上座部からも、後には多くの部派が誕生するに至っている。それは、仏陀所説のダルマをそれぞれの部派的立場から解釈、伝承、翻訳、組織化、体系化する必要があったからであろう。この問題は、各部派における仏陀所説のダルマの存在の有り様にかかわってくる。そして、この有り様は当然ダルマの認識の仕方にもとづくものである。『長阿含』は法蔵部の所伝であろうと言われている。その中の「衆集経」は、仏陀が教団分裂を防ぐ為に、舎利弗に仏陀の教説を一法から十法まで集めさせたものであるが、この経はなぜ上座部、説一切有部などの伝えるものと大きく相異するのであろうか。この点に関して、「衆集経」に見られる色々なダルマは法蔵部的な「一切法」の認識論的解釈にもとづいて組織化されたもの、と私達は推論するのである。法蔵部の「法蔵」とはdharmaguptaを語源とするが、それは「ダルマを保護する」と言う意味。つまり、認識の対象としてのダルマを保護する立場を執ることである。このように見てくると、「衆集経」に見い出されるすべてのダルマは法蔵部的「存在の法」である。換言すれば、法蔵部的認識論から生ずる存在の法と、説一切有部、上座部、経量部などの阿含、ニカーヤ,アビダルマ論書などに見られる「存在の法」とが、数や名称の上で相異するのは当然と言える。このような見方が真になるためには、諸部派の特徴をより細かく研究する必要がある。そして、各部派がダルマをどのように解釈、伝承、翻訳、組織化したかを研究することによって存在の法の体系的研究も完成する。
鉛ダンパー組込み梁継手を有する鋼構造ラーメン骨組の力学性能に関する研究

鋼ラーメン構造の梁継手に鉛ダンパーを組込むことによって、大地震時においても骨組の無損傷化を図ることを目的として、必要な性能を有する鉛ダンパーの開発と梁継手に組込む具体的な手法を提案した。1.単純な機構を有する鉛ダンパーを試作してダンパーの抵抗力を始めとする力学性能について正弦波加振実験を行って調査した。更に実大構造物に適用できるように、鉛ダンパーの内部構造を再設計し、性能確認実験を行った後、改良が施された鉛封入式ダンパーの性能検証を実施した。2.鉛封入式ダンパーを梁継手に組込むために、梁上フランジ側にはコンパクトなピン治具を新たに開発して、梁がこのピンを中心に自由に回転できるようにするとともに、下フランジ側にダンパーを組み込んで梁からダンパーに作用する軸方向力のみによって地震時のエネルギーを吸収できるような構造詳細を開発した。3.柱と梁から成る部分架構に上記の構造詳細を適用して、架構を正弦波及び不規則波加振して提案する構造の性能検証を行った。この結果、百数十回の繰返しにも十分に耐える性能を有することが確認された。鉄骨ラーメン構造の梁継手に鉛ダンパーを組み込むことにより、梁の塑性変形能力に期待することなく地震入力エネルギーの大部分をダンパーで吸収する構造手法を確立するための第一段階として、平成13年度では鉛ダンパーの必要性能を数値解析を通して求め、縮小モデルを用いたダンパー単体の性能確認実験を行った。主な成果を要約すると次の通りである。1鉄骨ラーメン構造の梁継手に組み込まれた鉛ダンパーの必要性能は、梁フランジ降伏耐力の8割程度の抵抗力を有し、梁の地震時蝦大回転角と梁せいから算出される最大変形量に基づいて定められる。2性能確認実験の第一段階では、鉛塊に挿入する抵抗板(キープレート)の厚みを10、20、30mmに設定し、キープレートの厚みに対応して初期最大抵抗力が100kN300kNとなる鉛ダンパーを合計9体製作し、加振振動数を0.5Hz2.0Hz、変位振幅が5mm50mmの範囲で正弦波加振して性能を調査した。実験結果から、(1)キープレートの厚みに応じて、ダンパーは定変位振幅加振下で抵抗力が30kN130kN一定の矩形の履歴特性を有すること、(2)抵抗力と設定変位振幅にはほぼ比例関係が成立すること、(3)抵抗力は載荷速度に大きく依存しないこと、(4)ダンパーの温度上昇はせいぜい60゚程度であること、などの基本性能が確認できた、しかし、キープレートの厚さを30mmとして初期最大抵抗力を300kNとした試験体では、漸増変位繰返し加力下で鉛の漏出があり、その後、定常変位振幅加振下で一定の抵抗力を発揮するため、更なる装置の改良が望ましいという結論に達した。3実験の第二段階では、この鉛の漏れを完全に防止するために特殊な工夫を施した試験体による動的加振実験を行い、ダンパー内の鉛の流動性状について詳細に調べた。4現時点では第一段階及び第一段階の実験結果に基づき、多数回の繰返し加力下で安定した履歴性能を発瞳できるよう改良が施されたダンパーの設計を行っており、再度、性能確認の為の実験を実施する予定である。鉄骨ラーメン構造の梁継手に鉛ダンパーを組み込むことによって、梁の塑性変形能力に期待することなく地震入力エネルギーの大部分をダンパーで吸収する構造手法を確立するため、平成14年度は、鉛材を封入したダンパーを、柱梁で構成される一般的なラーメン構造の部分骨組に組み込んだ実大試験体を製作し、動的アクチュエータを用いて、静的載荷実験並びに正弦波加振の動的載荷実験を行った。静的載荷実験では、アクチュエータによって正負漸増変位を試験体に与えて、ダンパー及び骨組の基本的な応答性状を調べた。動的載荷実験においては、正弦波加振振動数と設定変位振幅をパラメータとし、ダンパー抵抗力の振動数依存性や変位振幅依存性について調べた。得られた結果を要約すると、以下の通りである。

1鉛材を封入したダンパーの抵抗力は、2Hz程度までの加振振動数の違いに影響されず、また、ダンパーの変位振幅が6cm程度までであれば過去の変位履歴の影響を受けずに安定した値を示すことを確認した。2このことから、本研究の目的の一つである地震後の補修を必要とせず、再利用可能なダンパーとして、鉛ダンパーを適用できることが明らかとなった。3しかし、建築物の応答を抑制するためには、ダンパーの抵抗力を更に大きくする必要があること、また、未経験の変位を受ける際には抵抗力が急増するという、復元力特性におけるピンチング現象が観察されることなど、実用化に向けて今後解決すべき課題も明らかになった。1.昨年度の実験結果に基づき、鉛ダンパーの抵抗機構を再度見直して、コンパクトとしながら大きな抵抗力の期待できる改良型ダンパーを設計、試作した。この改良型ダンパーの単体加力実験を実施して、小変位から大きな抵抗力の期待できることを明らかとした。2.引き続き、改良型ダンパーを梁継手に組み込んだ鋼構造ラーメン部分架構試験体による正弦波加振実験を実施して、ダンパー抵抗力に及ぼす加振振動数や変位履歴依存性について調べた。その結果、実験範囲内である0.5Hz2.5Hzの加振振動数の変化に対しては、ダンパーの抵抗力が殆ど変化しないこと、約140回の繰返し載荷を受けてもダンパーの抵抗力の劣化が認められないことが明らかとなった。3.次に鋼構造ラーメンモデル骨組の梁継手にダンパーを組み込んだ状態を想定して、骨組の地震応答解析を行ってダンパーの応答を求め、正弦波加振実験時と同じ試験体の梁自由端に、強制変位として与える実験を実施した。この地震時応答を想定した不規則な加振条件の下でも、改良型ダンパーの挙動は安定していて、その履歴挙動は先に行った正弦波加振実験による応答特性から推定可能であることを明らかとした。4.以上のように本年度の研究目標がほぼ達成されたが、大変位振幅時にピンチングの発生が認められたため、ダンパー内部構造の更なる見直しも指摘される。1.鉛ダンパーをすべての梁継手に組込んだ鋼構造ラーメン骨組を対象として地震応答解析を実施し、ダンパーの抵抗力の大きさが骨組の最大層間変形角応答に及ぼす影響について調査した。柱や梁部材が地震時に降伏することなく、ダンパーのエネルギー吸収能力にのみ依存すると仮定し、ダンパーの抵抗力を梁の降伏曲げ耐力を基準として変動させて制震効果について調べた。解析結果から、ダンパーの抵抗力を梁の降伏耐力の0.4培程度としてもダンパーを付加しないラーメン骨組に比べて、最大層間変形角応答を低減できることを示した。2.鉛ダンパーを梁継手に組込んだ部分架構試験体を用いた地震時挙動を再現する動的加振実験結果から、ダンパーの加振振動数依存性、加振変位振幅依存性、多数回の繰返しに伴う劣化性状、鉛の塑性流動化に伴う発熱がダンパーの性能に及ぼす影響など、提案する鉛ダンパーの実用性を判定するための基本事項について整理した。その結果、加振振動数を0.5-2.0Hz程度最大変位振幅を5mm程度、繰返し回数を140回程度の条件下では、ダンパーの抵抗力は安定していることを示した。また、提案する構造を有する鉛ダンパーでは、鉛の発熱に伴うダンパー外表面の温度上昇はせいぜい数度に止まることより、実用化にあたって問題とはならないことを示した。3.鉛ダンパー内部のオリフィス部形状の見直しを行い、鉛ダンパーを用いた静的載荷実験を実施した。その結果、鉛塊の体積を増加させることなく抵抗力の増大が確認され、最大抵抗力を約800kNまで高めることが可能となった。
アユの地域適応遺伝子と飼育適応遺伝子の探索：集団ゲノミクスで拓く水産保全遺伝学

アユの野生集団の保全単位の設定と、地域域適応および飼育適応について調べるため、海外も含む分布域全体から採集した野生集団と継代された人工種苗集団のDNA分析を行った。野生集団の分岐年代を求めたところ、アユと亜種リュウキュウアユ間で100万年、地域集団間で7万15.1万年となり、アユの保全を図る上で重要な保全単位を提唱できた。また、飼育集団では、継代数が増加すれば遺伝的多様性は減少し、遺伝的分化は増大することが明瞭に示された。野生集団と飼育集団のゲノムスキャンを試みた結果、地域適応や飼育適応を示すシグナルを検出することはできなかったが、多くのDNAマーカーを使用することで検出可能と考えられた。アユ自然集団における保全単位のフレームワークを検討することにまず主眼を置き、基亜種は日本(広瀬川と琵琶湖)、朝鮮半島(南部のソムジン川と北部のワンピ川)、中国(北部の鴨緑江と南部の八都渓)、亜種リュウキュウアユは奄美大島(河内川と役勝川)のミトコンドリア(mt)DNA(3380塩基)の系統関係を調べた。その結果、リュウキュウアユと他のアユのmtDNAは相互に単系統となった。また、日本列島、朝鮮半島および中国のアユ集団のうち、八都渓のみが単系統を示し、特にユニークな集団であることが示された。mtDNAからみた亜種間の分岐年代を求めたところ、100万年となり、これまでにアロザイム分析で示されてきた分岐年代と良く整合した。また、基亜種内の集団の分岐年代は5.615.1万年、リュウキュウアユ2集団の分岐年代は7.3年となり、いずれもリスーウルム氷期の環境変動が集団の分化に大きな影響を及ぼしていると考えられた。ミトコンドリアDNAを用いて多様なアユ集団の分岐年代を提示した例は今回が初めてだが、調べた集団はそれぞれ重要な保全単位として取り扱う必要性があらためて示された。また、マイクロサテライトDNA60ローカスを用いて求められた集団の類縁関係はmtDNAのデータとよく一致し、蓋然性の高い結果が得られた。それぞれ継代数や遺伝的背景の異なるアユ人工種苗についてもミトコンドリアDNAとマイクロサテライトDNA分析を行った結果、継代数と遺伝的多様性の変化には極めて高い負の相関が検出された。またどちらの分析方法においても聞き取りによる集団の遺伝的背景とよく一致した結果が得られた。天然集団と人工種苗についてマイクロサテライトDNAローカスのゲノムスキャンを行ったところ、アウトライヤーは検出されず、すべて中立なマーカーと考えられた。今後、さらにマーカー数を増やして検討するのが望ましいと考えられた。アユ野生集団における地域適応遺伝子ならびに継代飼育集団における飼育適応遺伝子を探索するための第一段階として、研究対象となるアユ集団のおおまかな遺伝的関係について検討した。対象とした野生集団は、日本列島の両側回遊型7集団、琵琶湖の陸封型1集団、朝鮮半島3集団、中国の鴨緑江(遼寧省)と八都渓(福建省)それぞれ1集団、亜種リュウキュウアユ2集団である。継代飼育集団はF1F31までの11集団を調べた。マイクロサテライトDNA7座とミトコンドリアDNA調節領域のシーケンスにより、野生集団の類縁関係を調べた結果、まず従来の報告の通り、リュウキュウアユと他の基亜種集団で大きく分かれた。中国の2集団は基亜種のグループに含まれたが、日本列島や朝鮮半島の集団とはアリルやハプロタイプ組成が明確に異なっており、リュウキュウアユ程時間は経過していないものの、独自の進化を遂げた集団であることが判明した。継代飼育集団では、それぞれの集団の継代数とアリル数やハプロタイプ数との間に有意な負の相関関係がみられた。遺伝的分化の程度と類縁関係について検討したところ、継代数が大きくなるにしたがって、オリジナルとなった野生集団とは大きく異なっていく様相がみられた。また、アリルやハプロタイプの組成は、起源や継代状況に関する現場からの聞き取り情報と良く一致しており、遺伝的背景を考慮する必要のある本研究においては良い材料となりうることが確認できた。対象としたアユ集団の遺伝的類縁関係は、地域適応遺伝子や飼育適応遺伝子を探索するためのゲノムスキャンを行う上で重要な情報となる。その意味において、今回おおざっぱであるが、すべての集団について検討できたため、次年度の解析のランドマークを構築できたと言える。一方、今後大量のマイクロサテライトDNAを調べる必要があるにもかかわらず、そのスクリーニングを終了させることができなかった。この点は当初の計画より遅れており、次年度は早々に終了させて、本格的な解析に取り組みたい。ジェノタイピングを確実に行うことのできるマイクロサテライトDNAを70100個スクリーニングし、野生集団ならびに継代飼育集団について大量のマイクロサテライトDNA分析を行う。その後、ゲノムスキャンによりアウトライアー候補を絞る。

昨年度、70セットのマイクロサテライトプライマーを購入した。今年度はさらに加えて最終的に100セットまで増やす計画である。そのため、研究費の大半はプライマーセットならびにその他のDNA多型検出用試薬の購入費用となる。また、これまでの成果について学会発表を計画しているため、国内旅費を計上する予定である。
脊髄障害後の代償神経システム構築に着目する新たな運動機能回復戦略

本研究は、運動系下行路システム再構築の基盤となる脊髄介在ニューロン系の活動励起と、その可塑性を促す神経リハビリテーション法の開発を念頭に、主に健常者での研究を行った。その結果、介在ニューロンを介する間接的皮質脊髄路の伝達効率は、運動野と末梢神経の連続組み合わせ刺激(10分間)で、1時間程度増強された。この効果は、最大随意収縮力の増大や手指筋の運動パフォーマンステストの成績向上を促し、頸髄に圧迫のある1名の頸髄症患者においても、同様の効果が観察された。今後、これらの効果をさらに持続させ、脊髄障害患者への応用可能性を探る予定である。疾病や外傷による脊髄障害後の運動機能回復は、適切かつ効果的なリハビリテーションを行うことが重要である。本研究は、障害後の脳から脊髄への運動系下行路システムの再構築を見据えた、神経リハビリ法の開発を目指す。特に、そのシステムの一部を構成し、脊髄障害後の代償機構の主役となる可能性を秘める「脊髄介在ニューロン」を含む神経ネットワークに焦点を絞り、この神経回路の活動励起とその可塑性を生じさせる方法論について検討することを目的とする。そこで本年度は、健常成人を対象に、経頭蓋磁気刺激・末梢神経刺激を組み合わせた訓練を行い、脊髄介在ニューロン系の伝達効率を長期的に増強できるかを検討した。この方法は、上部頸髄に位置する脊髄介在ニューロンが運動野上肢領域から入力を受け、さらに上肢領域からの末梢性感覚入力を受けることを利用する。運動野と末梢神経の刺激効果が頸髄介在ニューロン上で加重する刺激間隔を用い、両者の組み合わせ刺激を繰り返すと、繰り返し刺激終了後も運動野単独刺激の効果が60分程度、増強することが観察された。これらの結果は、外部刺激によりヒト皮質脊髄路に可塑性誘導を引き起こすことのできる重要な知見である。今後は、臨床応用に向け、この可塑性誘導法の特性や簡便な手法開発等について検討を行う予定である。特に、脊髄障害後の代償機構の主役となりうる「脊髄介在ニューロン」に焦点を絞り、この神経回路の可塑性を生じさせる方法論について検討することを目的とする。25年度(昨年度)は、ヒト脊髄介在ニューロンのシナプス効率の長期増強を引き起こす訓練法の開発を試みた。その結果、運動野と末梢神経の刺激効果が頸髄介在ニューロン上で加重する刺激間隔を用い、両者の組み合わせ刺激(RCS)を繰り返すと、RCS終了後も運動野単独刺激による近位筋への錐体路興奮が、60分間程度、増強した。また、これらの効果は、RCS中、弱い筋収縮を伴った場合のみ長期増強を引き起こした。しかしながら、脊髄障害患者では、四肢麻痺により、運動遂行が困難な場合も多く、臨床場面において筋収縮を伴うRCSを遂行できない可能性が高い。そこで26年度(本年度)は、麻痺筋への錐体路長期増強を誘導できる介入方法について検討した。今回、可塑性誘導の標的となる脊髄固有ニューロン系(PNs)は、近位筋ばかりでなく、手指筋の運動ニューロンに対してもその神経結合を持つことが、動物実験によって示されている。本研究は、これらの神経結合を利用して、機能が残存している筋(近位筋等)を収縮させ、PNsに長期増強を誘導し、麻痺筋(遠位筋等)への錐体路伝達効率を高めようとする試みであった。その結果、近位筋(上腕二頭筋)を収縮している間、RCSを行った場合、安静状態にあった手指筋群の錐体路興奮も、近位筋と同様に長期増強を引き起こした。これらの結果は、機能が残存している筋が収縮可能であれば、RCSによって、手指筋への錐体路、特に、間接経路の伝達効率を増強させることが可能であることを示すものである。ヒト頸髄介在ニューロン系をターゲットに、錐体路と末梢神経の連合性刺激を繰り返す(RCS)と、錐体路ー頸髄介在ニューロン間(錐体路の間接経路)において、長期的シナプス増強が引き起こされる(平成25と26年度の研究成果)。しかしながら、RCS中、標的とする筋が活動していない場合(安静状態)、この効果は減弱する(長期的抑圧効果)。よって随意運動の困難な麻痺筋への応用は難しかった。そこで、平成27年度、報告者は、安静筋(麻痺筋)へのさらなる可塑性誘導法と、運動機能への影響について検討を加えた。今回、標的となる頸髄介在ニューロン系は、前庭器官からの豊富な神経結合をもつことが、動物実験によって示されている。そこで、我々は、これらの神経結合を利用し、錐体路に長期的増強効果を引き起こすことを試みた。その結果、被験者に前庭刺激(ガルバニック前庭刺激)を与えている間、上述のRCSを行うと、たとえ標的筋が安静状態にあっても、錐体路(間接経路)興奮は有意に増大した。よって、麻痺筋のように随意運動が困難な場合でも、前庭刺激を加えることにより、脳からの運動経路の強化が期待できた。上肢運動機能への効果については、まず健常被験者を用いて検討した。その結果、RCSの可塑性誘導後、最大肘屈曲力は、約20%程度、有意に増強した。さらに、肘急速運動において、最大力および力成分の微分値は、有意に増大した。

また、手指機能の評価として、10秒間テスト(10秒間で手のグーとパーを何回繰り返せるのかという臨床テスト)を行った。その結果、10分間のRCS後、その回数は有意に増大した。これらの運動機能向上は、第5頸髄に圧迫のある頚椎性頸髄症の患者(1名)においても、確認された。よって、我々の開発した非侵襲性脊髄刺激法は、運動系下行路システム、特に錐体路間接経路において長期増強効果を引き起こし、手指等の運動能力向上に寄与できるものと考えられた。本研究は、運動系下行路システム再構築の基盤となる脊髄介在ニューロン系の活動励起と、その可塑性を促す神経リハビリテーション法の開発を念頭に、主に健常者での研究を行った。その結果、介在ニューロンを介する間接的皮質脊髄路の伝達効率は、運動野と末梢神経の連続組み合わせ刺激(10分間)で、1時間程度増強された。この効果は、最大随意収縮力の増大や手指筋の運動パフォーマンステストの成績向上を促し、頸髄に圧迫のある1名の頸髄症患者においても、同様の効果が観察された。今後、これらの効果をさらに持続させ、脊髄障害患者への応用可能性を探る予定である。本年度(26年度)における麻痺筋への脊髄可塑性誘導法の開発については、おおかた、脊髄損傷者や頚髄症患者等へ応用できるプロトコルまで完成した。あとは最終年度(27年度)に行う、患者への適応可能性を探るのみである。よって、当初計画していたよりも早いペースで研究が進んでおり、おおむね順調に伸展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経生理学今後は、1)当該研究において開発した可塑性誘導法が上肢運動機能をどの程度、向上および回復させるか、2)実際、頚髄症患者等の実験参加によって、臨床場面への適応可能性を探ること、の2点に焦点を絞り、研究を遂行する予定である。26年度より、これら計画に向けた準備等(施設面や連絡体制の強化など)を着々と進めており、すぐにでも実験を遂行できる環境にある。よって、最終年度(27年度)、更に当該研究を推進できるよう、努力していく所存である。当初の計画では、本年度(25年度)は、ヒト脊髄介在ニューロンの活動を可視化するための最適刺激パラメータの検討に終始する予定であった。しかしながら、これら基礎データ取得は、本年度初頭においてほぼ終了したため、中期より脊髄可塑性誘導法に関わる実験を行うことができた。よって、当初の計画より早いペースで研究が進んでいる状況である。27年度に企画している研究において、実験機材の購入が必要となったため。今後は、臨床応用に向け、この可塑性誘導法の特性や簡便な手法開発等について検討を行う予定である。26年度もこのペースで研究を進めていけるように努力していく。また、最終年度(27年度)において、頸髄症患者の方に実験に参加してもらう予定である。よって、頸髄症患者の実験への参加に向けた準備等(施設面や連絡体制の強化など)も進めていきたいと考えている。26年度の一部基金分と27年度の一部補助金を合わせて、物品購入に充てる予定である。次年度以降の実験補助および解析のために雇用するパートタイマーへ支払う賃金を確保するため。26年度の雇用分は確保できている状況であるが、最終年度である27年度分の雇用賃金に、26年度基金分と合わせて補填する予定である。
超臨界二酸化炭素を抽出溶媒とする乳化液膜分離法による高度不飽和脂肪酸の分離・濃縮

本研究は、EPAやDHAなどの高度不飽和脂肪酸を含む油相を水溶液中に分散させてO/W乳化液を形成させ、これを超臨界CO_2中に分散させることによって乳化液膜の分離選択性を利用した不飽和脂肪酸の回収・分離を行ない、本分離法の有用性について実験的に検討することを目的としている。超臨界二酸化炭素を抽出溶剤とする利点としては、1)抽出した脂肪酸の回収が容易で、かつEPAやDHAなどの生化学物質の様な熱不安定性物質の分離に適していること、2)有機溶媒の使用が敬遠される食品関連物質の分離に適していることなどが挙げられる。本年度の成果を以下にまとめる。1.不飽和脂肪酸の透過を促進するためにAgNO_3などの塩を液膜水容液に添加すると油滴間の静電反発力が低下して液膜の安定性が著しく低下することが分かった。塩添加時の液膜を安定化するためには、乳化剤(サポニン)の濃度の増大、増粘剤(エチレングリコ-ルなど)の添加、pHの増加および温度の低下が効果的であることをみいだし、これらを相乗されることによって膜破壊率を0.3%以下に抑制する方法を開発した。2.魚油由来の脂肪酸エチルエステルの混合物を5M AgNO_3水溶液によって抽出する実験を行ない、不飽和脂肪酸のみを選択的に抽出できること、および不飽和度の高いものほど抽出されやすいことを明らかにした。3.5M AgNO_3水溶液中の脂肪酸エチルエステルを超臨界CO_2で抽出する実験を行ない、効果的に脂肪酸を脂収・濃縮できることを初めて明らかにし、抽出速度は極めて速いことおよび抽出率に及ぼす温度、圧力などの操作因子の影響も明らかにした。4.ヘキサンを溶媒とする液膜分離実験により不飽和脂肪酸の濃縮が可能であることを明らかにした。5.超臨界CO_2を溶媒とする液膜分離実験を行ない、一層効果的な分離を実現するためには40度程度の温度範囲において乳化液膜を安化させる必要があることを明らかにした。
糖化高密度リポタンパクは血管内皮細胞を動脈硬化へと導くか?

我々は糖化修飾HDLによる血管内皮細胞のアポトーシス機序を解明するために、細胞アポトーシスと密接に関連することが知られる細胞内活性酸素種の変動に着目した。そこでまず、in vitroにおいてHDLを各種濃度のグルコースで暴露することにより糖化酸化HDL (gly-ox-HDL)を調製してヒト大動脈血管内皮細胞(HAEC)培養液中に添加したところ、細胞からのH_2O_2産生量が著増する興味深い結果を得た。また、活性酸素関連酵素の阻害剤での前処理することにより主な活性酸素種の産生源を検索した結果、NADPH oxidaseの阻害剤であるdiphenylene iodonium処理によりgly-ox-HDLによるH_2O_2産生が有意に抑制されたため、gly-ox-HDLによるH_2O_2産生には主にNADPH oxidaseが関与することが示された。また、gly-ox-HDL処理したHAEC中では活性酸素消去系酵素であるsuperoxide dismutaseやcatalaseのmRNAおよびタンパクレベルの相対的な減少が認められたため、これら消去系酵素の低下もgly-ox-HDLによる活性酸素種の実質上の増加に関与していると思われる。また、HAECからのNO産生にgly-ox-HDLが関与するかどうか検討した結果、gly-ox-HDL処理によりHAECからのNO産生量の減少が認められ、HAEC中のNO合成酵素のWestern blot法の結果によりこのNOの減少はeNOSの減少によることが示唆された。HDLをグルコースで暴露すると、まずHDL粒子のアポタンパクにグルコースが付加し、微量金属の存在下によりさらなる酸化が起こることによりAGEの形成が起こる。今回発見したgly-ox-HDL処理したHAECでの活性酸素種産生増加機序を解明するために、金属イオンのキレート剤であるEDTA存在下で酸化を起こさず糖化したgly-HDLと銅イオンで酸化したox-HDLを調製して糖化修飾と酸化修飾のどちらが活性酸素産生に関与するか検討したところ、ox-HDL処理HAECでのH_2O_2産生が顕著であったため、HDL粒子の糖化による血管内皮細胞での活性酸素の産生には酸化修飾が重要であることが示唆された。また、gly-ox-HDL粒子中に高濃度の高分子AGE産物やlysophosphatidylcholineを検出した。これらは共に血管内皮細胞中での活性酸素産生を惹起することが報告されているため、これらもまたgly-ox-HDLによる血管内皮細胞での活性酸素産生に関与しているかもしれない。これらの成果より、糖化HDLは血管内皮細胞での活性酸素種産生を亢進することにより、ox-LDLと同様に内皮細胞アポトーシスだけでなく動脈硬化の進展における危険因子となりうることが明らかとなった。

これらの成果より、糖化HDLは血管内皮細胞での活性酸素種産生を亢進することにより、ox-LDLと同様に内皮細胞アポトーシスだけでなく動脈硬化の進展における危険因子となりうることが明らかとなった。
睡眠中の嚥下動態の解明と誤嚥防止のアプローチ法の開発

プレスタディーとして、健常成人8名を対象に以下の実験を行った。脳波を測定し、その波形から覚醒・睡眠状態を判定しながら、覚醒時、睡眠時に嚥下誘発試験(SPT)を施行し嚥下反射の評価を行った。経鼻的に咽頭まで挿入した5FrのNGチューブから0.1mlの蒸留水を注入し、60秒以内に嚥下が生じた場合を正常、嚥下が生じなかった場合を異常とした。注入から嚥下が生じるまでの時間を計測し嚥下潜時とした。60秒以内に嚥下が生じないときには、60秒間隔で0.1ml追加注入し、嚥下が生じる最小量を計測し嚥下閾値量とした。以上の作業を、被験者ごとに覚醒時、睡眠時それぞれ3回施行した。SPTの結果は、覚醒時では全ての被験者において正常であった。睡眠時では2人の被験者において3回中1回で正常、他は全て異常であった。嚥下潜時は、覚醒時6.7±3.7秒、睡眠時43.1±14.1秒であり、睡眠時で有意に延長した(p<0.01)。嚥下閾値量は、覚醒時0.1ml、睡眠時0.39±0.28mlであり、睡眠時で有意に増加した(p<0.01)。以上から、健常成人において、覚醒時と比べて睡眠時は嚥下反射が低下していることが示唆された。
N-アセチルガラクトサミン転移酵素の遺伝子クローニングと細胞内局在の検討

1、ヒトUDP-N-アセチルガラクトサミン:ポリペプタイドN-アセチルガラクトサミン転移酵素(N-アセチルガラクトサミン転移酵素と略す)のcDNAクローニングを行った。得られたcDNAクローンはウシ同蛋白と高い分子相同性を示し、最近になり報告されたヒト同酵素アイソザイムT1であることが明らかとなった。2、上記で得られたN-アセチルガラクトサミン転移酵素cDNAを基に合成ペプタイド(23残基)を作製し、このペプタイドに対するマウスモノクローナル抗体(GNT-1)を作製した。GNT-1は膵臓、唾液腺、気管支腺、乳腺などの外分泌腺導管上皮との反応を示した。しかし、顎下腺粘液細胞や胃の前庭部粘液細胞では反応がみられず、導管細胞といわゆる粘液産生腺細胞とは異なったN-アセチルガラクトサミン転移酵素アイソザイムを有しているものと考えられた。胃の壁細胞と膵のランゲルハンス島の多くの細胞にGNT-1との明瞭な反応性が認められ、これらの細胞がムチン以外のO型糖蛋白を豊富に生成していることが示唆された。4、培養消化器癌細胞におけるN-アセチルガラクトサミン転移酵素の発現をGNT-1を用いたWesternimmunoblot法により検討した。その結果、癌細胞におけるN-アセチルガラクトサミン転移酵素の発現は個体や臓器による違いだけでなく、同じ癌細胞においても分化度の違いなどにより異なることが示された。5、以上の結果をふまえ、今後消化器癌組織においてN-アセチルガラクトサミン転移酵素T1アイソザイムの発現を検討すると共に、T2アイソザイムに対するモノクローナル抗体を作製し同様に検討する予定である。2、上記で得られたN-アセチルガラクトサミン転移酵素cDNAを基に合成ペプチタイド(23残基)を作製し、このペプタイドに対するマウスモノクローナル抗体(GNT-1)を作製した。3、GNT-1は膵臓、唾液腺、気管支腺、乳腺などの外分泌腺導管上皮との反応を示した。胃の壁細胞の膵のランゲルハンス島の多くの細胞にGNT-1との明瞭な反応性が認められ、これらの細胞がムチン以外のO型糖蛋白を豊富に生成していることが示唆された。4、培養消化器癌細胞におけるN-アセチルガラクトサミン転移酵素の発現をGNT-1を用いたWcstcrnimmunoblot法により検討した。
免疫チェックポイント阻害剤の動態解析に基づく生理学的薬物動態モデルの構築

抗PD-1/PD-L1抗体は同一経路を標的とする免疫チェックポイント阻害剤であるが、両者の薬効におよぼす体内動態の影響に関する検討は不十分である。PD-1/PD-L1経路阻害感受性モデルにおいてPD-1抗体と比較するとPD-L1抗体の薬効は乏しかった。放射性同位体111In標識抗体で体内動態を比較したところ、PD-L1抗体の血中濃度と腫瘍移行量がPD-1抗体と比較し著しく減少し、正常臓器への集積が増加していた。両抗体の標的分子の正常臓器での発現の違いから、動態特性に大きな差が生じ、腫瘍集積量と薬効に影響を及ぼすことが示唆された。また動態解析からPBPKモデルの構築を検討した。免疫チェックポイント阻害剤であるニボルマブはPD-1に対する抗体であり、PD-1とリガンドPD-L1の相互作用を阻害し免疫抑制を解除することで優れた抗腫瘍効果を発揮するが、奏効率は30%程度と低いため、薬効を予測可能なバイオマーカーや判別方法の開発が求められている。担癌モデル動物を用いた基礎的な研究も進められているが、抗PD-1抗体に対する感受性や耐性を示す担癌モデルマウスの分類は不明確であり、モデル間の比較による薬理効果の検討も十分ではない。本研究では初めにマウスがん細胞14種類を用いて、同系マウスの皮下移植により作製した担癌マウスの腫瘍組織のPD-1、PD-L1に加え計10種類の免疫抑制分子の遺伝子発現量に基づいた細胞パネルを作製した。PD-L1発現量をもとに、低、中、高発現モデルから計7モデルを選定し、抗PD-1抗体の投与後の腫瘍増殖を指標に免疫チェックポイント阻害剤感受性・耐性モデルの分類を行った。その結果、感受性3モデル、耐性4モデルを見出すことに成功した。抗PD-1抗体の動態評価を行うため、チオール基を導入した抗PD-1抗体を作製し、マレイミド基を介して蛍光標識体を作製した。蛍光標識抗PD-1抗体のin vitro培養細胞系での結合試験からこれまでの報告と同等の結合能を有していることが示された。腫瘍組織中の微小環境・間質バリアは抗体の腫瘍組織への移行と分布に大きく影響する。上記14種類のモデルの腫瘍組織中の微小環境構成因子マーカー発現量を網羅的に評価した。血管内皮細胞マーカーCD31から組織中の血管量、Ng2からペリサイト、またF4/80、Fap-alphaからマクロファージ、繊維芽細胞数を相対的に評価することに成功した。感受性・耐性モデルの分類にむけて当初(10モデル)の想定よりも多くの担癌モデル(14モデル)を作製することができた。また細胞パネルはPD-1、PD-L1の発現量のみを想定していたが、複雑な免疫抑制機構を網羅的に把握するために、さらに8つの免疫抑制性分子の発現量を評価した。これにより14モデルの10種類の分子の遺伝子発現の多相関解析を行い、ほぼすべての分子の発現量に正の相関があることが明らかとなり、当初の想定以上の進捗であった。免疫チェックポイント阻害剤の感受性・耐性モデル分類の検討では、これまでに報告のない4モデルについて新たに感受性・耐性を明らかとし、順調に進捗した。抗PD-1抗体の動態評価では、蛍光標識体の作製が予想以上に難航したが、蛍光分子の溶解条件や抗体への導入量などの最適化が完了し、in vitro培養細胞系で抗体結合実験が可能であることが示された。放射性同位体標識抗体の作製も同様の理由で当初の計画よりも進捗が遅れている一方、H29年度に実施予定であった微小環境、間質バリアの解析については前倒しして実施し、抗体医薬の腫瘍組織内動態に影響を及ぼす因子の評価に成功し、順調に進捗している。また体内動態と薬効の関連についての検討は不十分であり、本研究ではPD-1抗体感受性と耐性モデルを見出し、それらのモデルを用いたPD-1抗体の体内動態の解析を目的として研究を進めた。昨年度に引き続き、PD-1抗体への感受性を評価するため、マウス担癌モデルを追加し、計18モデルの腫瘍組織中の免疫抑制分子や共刺激分子の遺伝子発現量をreal-timePCR法で評価し、PD-L1発現量をもとに、低、中、高発現モデルから計8モデルを選定し、抗PD-1抗体の投与後の腫瘍増殖を指標に免疫チェックポイント阻害剤感受性・耐性モデルの分類を行った。その結果、感受性3モデル、耐性5モデル見出した。PD-1抗体の体内動態解析のため、放射性同位体111Inを標識し、感受性および耐性担癌モデルへ投与し、血漿中濃度や腫瘍、肝臓や脾臓など10の正常臓器への移行量を測定した。その結果、感受性モデルと耐性モデルにおいて、体内動態には大きな差はなく、PD-1抗体の腫瘍移行量も同程度であった。そのため、PD-1抗体感受性の差は腫瘍移行後の免疫応答の違いの要因が大きいと考えられた。体内動態データが複数モデルで蓄積したためPBPKモデルの構築に向けて解析ソフトNappを用いた解析に着手した。今後、詳細な解析とモデル構築を行う予定である。

抗PD-1/PD-L1抗体は同一経路を標的とする免疫チェックポイント阻害剤であるが、両者の薬効におよぼす体内動態の影響に関する検討は不十分である。PD-1/PD-L1経路阻害感受性モデルにおいてPD-1抗体と比較するとPD-L1抗体の薬効は乏しかった。放射性同位体111In標識抗体で体内動態を比較したところ、PD-L1抗体の血中濃度と腫瘍移行量がPD-1抗体と比較し著しく減少し、正常臓器への集積が増加していた。両抗体の標的分子の正常臓器での発現の違いから、動態特性に大きな差が生じ、腫瘍集積量と薬効に影響を及ぼすことが示唆された。また動態解析からPBPKモデルの構築を検討した。H29年度は分類が明らかとなった免疫チェックポイント阻害剤の感受性・耐性モデルを用いてin vivo腫瘍組織の分布について蛍光標識抗体を用いて評価する。抗体投与の48-72時間後に蛍光標識Iso-lectinで血管を標識し、生組織や固定組織、また凍結切片について共焦点レーザー顕微鏡を用いて観察する。血管からの距離を指標に抗体拡散、分布を評価する。微小環境・間質バリア情報から、拡散に影響する因子を解析する。放射性同位体標識抗体の作製では、キレート剤の抗体への導入率等の反応条件の最適化を行い、111Inや67Gaと錯体形成させた放射性同位体標識抗体を作製する。感受性・耐性モデルへ投与後の血中濃度推移や腫瘍移行量を測定する。またクリアランス臓器である肝臓、脾臓および免疫組織であるリンパ節への移行量を測定し、体内動態のパラメータを算出する。上記得られたパラメータを組み込んだ生理学的薬物速度論モデルを構築する。腫瘍組織に関してはintra-tumorコンパートメントを設定し、腫瘍内動態を反映させたモデルを構築し、感受性・耐性モデルにおける抗体医薬の動態の差異を検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。がん免疫治療29年度が最終年度であるため、記入しない。