hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
現代ラオスにおける小規模社会集団の人口動態メカニズム

今年度は、2018年9月、2019年2ー3月に、ラオス北部ルアンパバーン県ムアンゴイ地区で調査を実施した。また、第1回国内会議を2018年7月14ー15日、第2回国内会議を2月16ー17日に実施し、メンバー間で調査の進捗状況や分析結果を共有した。人口移動班に関しては、住民の世帯構成および世帯構成員の移動ヒストリーに関するデータ(フエイボー村からヴィエンチャンへ移住した住民を訪れ,移動ヒストリーに関するデータ)、人口動態、農業、副業のデータ、ナーカン村について貨幣経済化および労働力配分の変化に関するデータを収集した。生業班に関しては、研究対象地域に位置する水田において、村落住民以外が所有する水田を全て把握し、所有者と水田のヒストリーのデータを取得した。家族計画班は、2019年3月にナーカーン村において18才以上の全女性約100名を対象に、家族計画や生殖行動などに関わる質問票調査を実施した。なお、それに先立ち、2018年11月にヴィエンチャンのカウンターパート機関でスタッフと共に上記質問票調査に関するミーティングを行った。さらに、生態人類学的調査として、前年度実施した健康観についての予備調査を元に、健康観と健康関連行動を把握するための質問紙調査、および健診によって把握される客観的な健康状態との関連を調べた。加えて、2018年3月にフェイボー村の5名(男性2名、女性3名)に対して、食事調査(予備)を行った。食料獲得班は、対象地のラオス南部の集落に収集した人間行動データの解析を行った。同時に、アランノイ村の食事に関するデータ(13世帯における毎食の食事メニューと食材の獲得者)を追加取得した。これらのデータは月別・世帯別・主な食材別に集計され、前年度までの集計データに合算して分析を進めた。まず、ラオス保健省(LaoTPHI)に申請していた倫理審査が通過し、正式に住民に関するデータを取得できる許可を得たことは大きな成果である。また、農林省国立農林業研究所(NAFRI)とも良好な関係を築いており、現地調査ではいつも郡農林事務所やNAFRI北部支所のスタッフを派遣して頂いた。調査に関しては、住民の世帯構成および世帯構成員の移動ヒストリーに関するデータを収集し、村外での世帯形成や就業構造など、村からの流出過程に関するデータを整理することができた。さらに、1974-2010年までの著しい人口および世帯の増加が明らかになり、その過程で、また、新しくはグローバル経済の渦中に巻きこまれたラオスの経済成長の過程で、人口と生業の関係を変化させていく幾つかの要因を見いだすことが出来た(たとえば、「強いられた」大量人口転入、1990年代に始まったビエンチャン等国内出稼ぎの進展、水田売買・貸借など)。そして生業班が実施する水田のデータも収集が終わり、GISデータ分析を行うための準備が整った。家族計画班に関しては、家族計画実施状況と夫婦間の関係についての調査で100ケースのサンプルデータを収集でき、さらに健康観と健康関連行動を把握するための調査においても住民の約7割のデータを収集できた。食事調査に関しては、予備調査が終わり本格調査に向けての具体的な問題点を明らかにすることが出来た。以上の進捗状況から、2年目に予定していた研究はほとんど実施できており、概ね順調に進展している。全体を統括する総括班は、研究成果を公開するための準備に着手する。具体的には、英文での書籍出版を目標としている。この成果出版に関して、各メンバーは今年度中に必要なデータ取得を全て終了する。人口移動班は、引き続きフアイボー村からの転出者の動向を探り、ビエンチャンよりも短い距離の移動に注目して、ルアンパバーンやナムバック郡などで調査を実施する。また、村の各世帯の人口変化の過程を具体的にみて、人口と生業変化の世帯類型を見出す作業を行う。また、人類生態学的研究に関しては、調査で得たデータを解析し、論文を執筆するほか、食事調査の結果と連動させて、健康関連行動として食事への配慮を回答した住民が、実際に食生活においてその配慮を示しているかを検討する。家族計画班は、収集した調査票データの入力と分析を実施し、その結果をラオス・ヘルスフォーラムなどの場で公開してゆく。また、必要に応じてナーカン村の家族計画について各種キーパーソンにインタビューを行うなどの補足的な情報収集や調査を行う。生業班は、人口変動と水田の拡大過程に関するGIS分析を実施することに加え、過去のデータ(空中写真など)の検索を実施し、過去の時系列的な水田復原を行う。食料獲得班は、データ解析結果を踏まえ、必要に応じて、補足フィールド調査を実施する。また引き続き、集落環境と住民日常活動関係性について、データの解析を行うと同時に、人間活動空間評価するための各種の解析方法の有効性を検討する。これらの成果は、論文にまとめる。これまでの食事調査の結果に関しては、年間の食糧獲得戦略に関する実態を明らかにする。とくに、世帯構成員の異なる世帯が、それぞれの制約に応じてどのような戦略を持っているのかに着目して分析を進める。今年度は、2017年6月、8-9月、2018年2-3月にかけて、ラオスでの現地調査を行った。また、スタートアップの国内会議を2017年7月、そして1年目の調査結果の報告および今後の研究に関する方針について話し合う会議を2018年1月に実施した。総括班は、2017年6月に本研究で重点的に調査を実施するための予備調査を実施し、ラオス・ルアンパバーン県ゴイ

郡ムアンゴイ地区のナーガン村およびフエイボー村でメンバー全員の調査を実施することを決めた。それに伴い、カウンターパート機関の農林省と保健省と打ち合わせを実施し、共同研究の協力体制を確立した。また、調査の遂行には倫理審査が必要となるため、保健省に倫理審査のための研究計画書類一式を提出した。人口移動班に関しては、2つの調査村落で家系図調査を実施し、対象地域住民の基礎データを作成した。また、移入と移出が現在まで続き住民構成が絶えず入れ替わっていることが確認できた。また、ナーガン村に関しては、収入に関するデータを得た。生業班に関しては、2つの調査村落で水田の所有者の確定、および水田履歴を過去に遡って取得して、開田と売買の記録に関して初期的データを獲得した。食料獲得班は、サワナケート県において、対象集落成人住民の日常身体活動の空間分布、エネルギー消費及び栄養摂取、健康/栄養状態、生産基盤の現地調査を実施した。家族計画班は、2つの村落の住民の生活と健康について把握するための,基本的な健診のパイロット調査を行った。その内容は、生活用水の塩化物イオン測定、母子保健に関する情報とタブー、母乳栄養、疾病、周産期情報などである。3月の調査では、村長を通して参加者をリクルートしてもらい、乳幼児保育や家族関係の概念についてフォーカスグループディスカッションを実施した。本科研で調査対象とした新たな2つの村では、出生・死亡・移動年、親子きょうだい関係、教育歴、結婚歴、職業、出生地、現住地、死亡地の情報を得た。この調査の結果、どちらの村も住民の大部分がラオス内戦終息後の1970年代以降に新しく移住してきた人びととその子どもたちであり、それ以前の住民はほとんど移出してしまっていることがわかった。また、パイロットサーベイによる環境調査では、生活用水へのし尿の混入がないこと、また、母子保健に関しては、自宅分娩から施設分娩への移行期であることが明らかとなった。そして、生業と人口に関しては、最新の衛星データをベースマップとした、水田の所有者に関する詳細なデータを得ることができ、今後、GIS分析を実施する準備を整えることができた。さらに、ラオス南部の食料獲得班では、これまで得たデータを踏まえて、対象集落住民の栄養収支バランスの評価を行った結果、集落住民の平均身体活動強度は中上レベルで、栄養収支バランスから検討すると、集落住民の生業は自らの生活を維持できることを明らかにした。ただし、ラオス保健省に申請した倫理審査に関して、書類の準備が遅れてしまったため、1年目で審査を通すことが出来なかった。したがって、倫理審査の完了を待って実施する調査項目(とくに住民に対する健康や再生産に関する内容)は、H30年度に持ち越しになっている。それに関しては、今年度実施することは出来なかったが、倫理審査を終えた後に、実施できる準備が整っているため、大きな遅れとは考えていない。全体として、初年度に予定していた調査は実施できており、順調にデータを得ていると判断出来る。今年度は、2018年9月、2019年2ー3月に、ラオス北部ルアンパバーン県ムアンゴイ地区で調査を実施した。また、第1回国内会議を2018年7月14ー15日、第2回国内会議を2月16ー17日に実施し、メンバー間で調査の進捗状況や分析結果を共有した。
動的錯視現象に関する研究

本研究の最終目標は、錯視現象を心理学的プローブとして、人間の視覚システムの3次元空間知覚メカニズムを探り、その数理的モデルを構成し、視覚メカニズムの解明に貢献することである。特に、視覚刺激が運動する場合についての新しい錯視現象を探索し、従来には全く予想できなかった新しい現象が見出された。相関をもって運動する複数物体が群としての運動と群内での相対運動として知覚される現象が見出され、剛体条件や軌道条件等、脳内の表現をより単純化する表現単純化原理の作用を推測させる。また、両眼立体視において斑点状視覚刺激を運動させたとき、静止時には全く知覚できない視覚刺激の運動とは異なった表面構造の運動(構成的運動)が知覚される現象が見出された。新たに見出されたパントマイム効果では3種類(全面支持、背面支持、側面支持)の手がかりが考えられ、体積的な透明知覚に側面支持手がかりが不可欠であること、また、従来の多層ランダムドットステレオグラムにおける透明視とは本質的に異なるものであることが確かめられた。さらに、視覚刺激を、互いに異なる複数の構造間を遷移するように運動させたときに錯視対象の分離・融合とその遷移におけるヒステリシス現象が見出され、定量的な計測によってその存在が確認された。水平方向に運動する2群のランダムドットパターンの奥行き関係が異なって知覚されるというこれまでの知見では全く説明できない現象が見出された。さらに、ランダムドットステレオグラムで両眼非対応部に存在するドットが手前側に知覚され、それが物理的に可能な配置であることが証明された。これはこの分野の研究者間で信じられていた仮説(両眼非対応領域は背景の深さに知覚される)を覆す新しい発見である。これら、本研究において新たに見出された動的錯視現象の背後には、さらに多くの未知の現象が隠されており、視覚システムにおける空間知覚メカニズムを解明において有力な手がかりとなるものと期待される。本研究の最終目標は、錯視現象を心理学的なプローブとして、人間の視覚システムにおける3次元空間知覚のメカニズムを探り、その数理的モデルを構成し、視覚メカニズムの解明に貢献することである。このため、本年度は、特に、視覚刺激が運動する場合についての新しい動的錯視現象を探索し、視覚のメカニズム解明のための心理物理学的プローブの開発とその応用を図ることを目的として研究を進めた。まず、導入したグラフィックスコンピューターにより、運動を伴った錯視現象とその周辺に潜んでいる新しい現象の探索を行った。また、注視点位置を視覚刺激と同期的に計測しその知覚との関係を検討した。その過程で、これまでには全く予想できなかったいくつかの新しい現象が見出された。まず、相関をもって運動する複数物体が群としての運動と群内での相対運動として知覚される現象が見出された。そして、群化する要因としては剛体条件や軌道条件等が作用していることが確かめられた。我々の知覚システムでは脳内での表現をより単純化する表現単純化原理が作用していることを推測させる。つぎに、両眼立体視において斑点状視覚刺激を運動させたとき、静止時には全く知覚できない表面構造が知覚され、それが視覚刺激の運動とは異なった運動として知覚される現象が見出された。これを構成的運動と名付け、視覚的刺激の運動と構成的運動の知覚状態との関係をさらに検討している。さらに、知覚される3次元表面の構造が互いに異なる複数の状態間を移り変るように運動させたときに錯視表面の分離・融合とその遷移におけるヒステリシス現象が見出された。

これらの新しく見出された動的錯視現象の背後には、さらに多くの未知の現象が隠されており、人間の視覚システムにおける空間知覚メカニズムを解明してゆく上で有力な手がかりが潜んでいるものと予想される。来年度はこれらの現象についてさらに検討を深めてゆく計画である。本研究の最終目標は、錯視現象を心理学的なプローブとして、人間の視覚システムにおける3次元空間知覚のメカニズムを探り、その数理的モデルを構成し、視覚メカニズムの解明に貢献することである。このため、本年度は、特に、視覚刺激が運動する場合についての新しい動的錯視現象を探索し、視覚のメカニズム解明のための心理物理学的プローブの開発とその応用を図ることを目的として研究を進めた。前年度に導入したグラフィックスコンピューターのメモリを増強し、視覚刺激生成用ソフトウェアの開発・整備を行った。これにより、昨年度の研究で新たに見出された複数の運動対象の群化現象、構成的運動知覚の現象および透明錯視対象の知覚におけるパントマイム効果についての検討を深めた。その結果、パントマイム効果は3種類(前面支持、背面支持、側面支持)の支持手がかりに分類でき、それらの中で側面支持手がかりの存在が体積的な透明視覚に不可欠な要因であることが確認された。また、互いに構造が異なる複数の状態間を移り変わる3次元錯視表面の知覚において認められた構造遷移のヒステリシス現象については、定量的な計画によってその存在が確認された。さらに、同一画面上で水平方向に運動する2群のランダムドットパターンの観察において、運動する向きにより奥行き関係が異なって知覚される現象が新たに見出された。どちら向きに運動する方が奥側に知覚されるかは被験者間で異なるがそれぞれの被験者については極めて安定であり、これまでの知見では全く説明できないものである。これらの新しく見出された動的錯視現象の背後には、さらに多くの未知の現象が隠されており、視覚システムにおける空間知覚メカニズムを解明してゆく上で有力な手がかりが潜んでいると推測される。来年度はこれらについての検討をさらに深めるとともにその周辺の現象の探索を進展させてゆく計画である。本研究の最終目標は、錯視現象を心理学的なプローブとして、人間の視覚システムにおける3次元空間知覚のメカニズムを探り、視覚メカニズムの解明に貢献することである。このため、本年度も、視覚刺激が運動する場合を中心に新しい動的錯視現象を探索し、視覚のメカニズム解明のための心理物理学的プローブの開発とその応用を図ることを目的として研究を進めた。昨年度の研究で新たに見出されたパントマイム効果および3種類(前面支持、背面支持、側面支持)の支持手がかりについての検討を深めた。特に、体積的な透明知覚に不可欠な側面支持手がかりの役割を、錯視面プローブを用い他の透明錯視におけるものと比較・検討した。その結果、パントマイム効果による透明視は従来からの多層ランダムドットステレオグラムにおけるものとは本質的に異なることが判明した。また、パントマイム効果で知覚される対象の構造が2つの異なる状態間を遷移する様に支持手がかりとなる視覚刺激を運動させて観察し、体積を有する錯視対象の分離・融合現象が観察された。そして、錯視対象の構造遷移の知覚現象におけるヒステリシス現象の存在が定量的な計測によって確認された。
イノベーションに資する工学部におけるリベラルアーツ教育に関する研究

本研究は、現在いくつかの大学で実施されているものとは違う、これからの工学部におけるリベラルアーツ教育に関する施策について検討することを目的として実施している。1-2年目は、各種データの分析及び国内外の現状把握を主に実施し、2-3年目は海外の実態を把握することを目的に、カナダの大学5大学、ポーランドおよびイタリアの大学を対象に調査した。また以前得た重要をさらに深堀するために、再度関係するカナダの大学を訪問し、インタビューやディスカッションを実施した。その結果、ポーランドやイタリアの大学では、EUのフレームワークでの教育システムがベースにあり、英語力、基礎力強化のための数学やIT技術の向上に寄与するカリキュラムが増えている。また、就職を念頭に、社会に役立つ人材育成を主眼にプログラムが組まれ、インターンシップといった実際に行動して学ぶスタイルが多く、こうした取り組みは、企業からも評価されていることが分かった。大学入学前にすでに自分の将来像や、社会に対する考え方や労働に対してモチベーションを高く持った学生が、こうしたカリキュラムを選択する傾向にある。リベラルアーツ教育を受けたものは在学中に起業し、より社会との接点を早く持つものも多い、ということも把握できた。一方で、我が国でもリベラルアーツの重要性に気付き、学部生を対象とした基礎教科として、「デザイン思考」に関する授業が増加傾向にある。実績としてすでに事例がある東工大のように、工学系の学生に対してのリベラルアーツ教育は、「社会人力」を養成するには大変有効であることも分かった。こうした取り組みを通じて、今年度は海外におけるリベラルアーツ教育の工学部での教育の在り方や、イノベーションを推進するための施策について、具体的なある程度のイメージを把握することができた。平成30年度は北米における実態調査並びに分析を行うことを目的にしていたが、当初予定していた外国機関の担当者が異動となったために、参加予定の会議が延期となり、さらに再調整に時間がかかった。よって、補助事業期間を1年延長し、成果を国際会議で発表するとともに、欧州での調査を追加し、より充実した研究成果にする。本研究は3年計画で実施するものである。1-2年目は、各種データの分析及び国内外の現状把握を主の目的として実施する。1年目は、現状把握を目的に国内外の大学、特に工学部のリベラルアーツ教育に関する実態について調査した。特に今年度はカナダのオンタリオ州立大学を中心に調査した。1.トロント大学-カナダNo.1の規模とレベルを誇り、リベラルアーツに関しては文系が中心となって、一般教養を広げ、就職に有利な教育を目的としたカリキュラムを作っている。リベラルアーツ教育のおかげで就職が有利になったということは特段ないが、転職には役立っているであろうとのこと。2.ヨーク大学-同大学はオンタリオ州では、リベラルアーツに最も熱心に取り組んでいる大学である。特に、MBAやイノベーションに関する施策に熱心に取り組んでいることもあることから、引き続き調査をする。3.マクマスター大学-医学部のメソッドがリベラルアーツに一部該当する。理系の学生が学ぶべきことは、特に経営工学が重要であるが、いわゆる音楽などの芸術も必要との意見あり。4.ウォータールー大学- MBAの学生が多く、この分野ではカナダ1,2を誇ることからリベラルアーツに関する多くの講義は必修科目としている。5.ウインザー大学-就職に有利なことから、多様な感覚を持つ学生を育てるための手段としてリベラルアーツを進めている。しかし実際は工学部であれば専門を一番と問われることから、特段リベラルアーツを必須とは認識していない。今年度は特に海外(カナダ)での取り組みを調査した。当初の予定では1-2大学程度のインタビューを予定していたが、5大学を調査できたことは予定よりも大きな成果であった。しかしながら国内の取り組みに関してはいまだ不十分である。よって、引き続き調査を行う。本研究は、現在いくつかの大学で実施されているものとは違う、これからの工学部におけるリベラルアーツ教育に関する施策について検討するものである。1-2年目は、各種データの分析及び国内外の現状把握を主に実施した。昨年度は海外の実態を把握することを目的に、カナダの大学5大学を対象に調査したが、今年度はそれを深堀するために、再度関係する大学を訪問し、インタビューやディスカッションを実施した。その結果、カリキュラムの問題だけでなく、日本とカナダでは、そもそもリベラルアーツに対する考え方の違いが顕著となった。カナダでは、就職を念頭に、社会に役立つ人材育成を主眼にプログラムを組み、座学よりも実際に行動して学ぶスタイルが多く、こうした取り組みは、企業からも評価されていることが分かった。一方で、我が国ではまだリベラルアーツに関する考え方や取り組みに対して、理解を得られているとは必ずしも言えない。しかし、実績としてすでに事例がある東工大のように、工学系の学生に対してのリベラルアーツ教育は、「社会人力」を養成するには大変有効であることも分かった。こうした取り組みを通じて、今年度は工学部での教育の在り方や、イノベーションを創造できる人材育成の施策について、具体的なある程度のイメージを把握でき、来年度の取り組みの示唆を得ることができた。昨年度は海外調査を中心に実施したが、今年度は国内外で調査、特に昨年度インタビューした大学のうち、有用な意見を深堀するために、再度関係する海外の大学を訪問した。また、日本での取り組みを把握するために東工大など数大学を訪問し、リベラルアーツ教育に関する取り組みについて調査した。ほぼ、計画通りに進んでいる。

本研究は、現在いくつかの大学で実施されているものとは違う、これからの工学部におけるリベラルアーツ教育に関する施策について検討することを目的として実施している。1-2年目は、各種データの分析及び国内外の現状把握を主に実施し、2-3年目は海外の実態を把握することを目的に、カナダの大学5大学、ポーランドおよびイタリアの大学を対象に調査した。また以前得た重要をさらに深堀するために、再度関係するカナダの大学を訪問し、インタビューやディスカッションを実施した。その結果、ポーランドやイタリアの大学では、EUのフレームワークでの教育システムがベースにあり、英語力、基礎力強化のための数学やIT技術の向上に寄与するカリキュラムが増えている。また、就職を念頭に、社会に役立つ人材育成を主眼にプログラムが組まれ、インターンシップといった実際に行動して学ぶスタイルが多く、こうした取り組みは、企業からも評価されていることが分かった。大学入学前にすでに自分の将来像や、社会に対する考え方や労働に対してモチベーションを高く持った学生が、こうしたカリキュラムを選択する傾向にある。リベラルアーツ教育を受けたものは在学中に起業し、より社会との接点を早く持つものも多い、ということも把握できた。一方で、我が国でもリベラルアーツの重要性に気付き、学部生を対象とした基礎教科として、「デザイン思考」に関する授業が増加傾向にある。実績としてすでに事例がある東工大のように、工学系の学生に対してのリベラルアーツ教育は、「社会人力」を養成するには大変有効であることも分かった。こうした取り組みを通じて、今年度は海外におけるリベラルアーツ教育の工学部での教育の在り方や、イノベーションを推進するための施策について、具体的なある程度のイメージを把握することができた。平成30年度は北米における実態調査並びに分析を行うことを目的にしていたが、当初予定していた外国機関の担当者が異動となったために、参加予定の会議が延期となり、さらに再調整に時間がかかった。2年目も1年目同様にインタビューを中心としたとした調査を引き続き行う。当初の予定である工学部におけるリベラルアーツ教育の現状把握として、大学のホームページなどから工学部のカリキュラムを把握し、必要に応じてにインタビューを実施し、現在抱えている詳細な問題点まで把握する。そして、同時に大学発ベンチャーの実態と現状との乖離に関する調査、大学や若手研究者による起業に関する実態を把握する。また、経産省や経団連などが実施している研究者に求める要素に関する報告書などを分析し、実態との乖離について調査する。
モルフォリノオリゴ搭載ナノバブルと超音波による筋ジストロフィーの革新的治療戦略

本研究では,微小気泡(ナノバブル)の一つとして開発してきた超音波造影ガス封入リポソームにデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)治療用アンチセンスモルフォリノ(PMO)を搭載させたバブルリポソーム(BL)の開発に成功した.さらにBLと超音波照射との併用システムによりDMDモデルマウス骨格筋や心筋へのPMO送達・導入を行うことで,超音波照射部位におけるエクソンスキッピング誘導に伴う顕著なジストロフィンタンパク質の発現回復が可能となることを明らかとした.よって本システムは,DMDの核酸治療において全身筋組織への効率的PMO送達・導入とDMD治療における有用な一手段となると期待された.本研究では,微小気泡(ナノバブル)の一つとして開発してきた超音波造影ガス封入リポソームにデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD)治療用アンチセンスモルフォリノ(PMO)を搭載させたバブルリポソーム(BL)の開発に成功した.さらにBLと超音波照射との併用システムによりDMDモデルマウス骨格筋や心筋へのPMO送達・導入を行うことで,超音波照射部位におけるエクソンスキッピング誘導に伴う顕著なジストロフィンタンパク質の発現回復が可能となることを明らかとした.よって本システムは,DMDの核酸治療において全身筋組織への効率的PMO送達・導入とDMD治療における有用な一手段となると期待された.H23年度計画では、新規バブルリポソームの調製法と物性評価、ペプチド修飾PMOの合成法の最適化とその機能解析を行なった。アニオン性脂質を含有させたポリエチレングリコール修飾リボソーム(PEG-リボソーム)を新規調製した。粒子径200nmのリポソームを作製し、超音波造影ガス(パープルオロプロパンガス)を封入したところ、500nmのバブルの調製に成功した。調整されたバブルの造影ガスの保持率を超音波造影装置(ネッパジーン社)にて調べたところ、およそ60分まで、ガスが安定に保持され、造影効果が維持されていることが示されたことから、安定なバブルリポソームであることが明らかとなった。作製したアニオン性脂質含有バブルリポソームに正電荷物質が搭載できるかを調べるために、アニオン性脂質含有バブルリポソームに蛍光修飾ペプチドを添加し、複合体の形成程度をプローサイトメトリーにて解析した。その結果、ペプチド添加量依存的な結合量の増加が示された。このことから、本ペプチド修飾分子の新規調製バブルへの搭載が容易となることが明らかとなり、有用なDDSキャリアーとなることが期待された。さらに細胞親和性ペプチドを結合させたモルフォリノオリゴヌクレオチド(ペプチド修飾PMO)の合成を行なったところ、その収率は、およそ60%ほどであった。次に作製されたペプチド修飾PMOの機能を確認するために、ジストロフィンモデルマウス(mdx)の筋組織へと投与し、導入に伴うエクソンスキッピング効率を免疫染色法(ジストロフィンタンパク質発現)にて調べたところ、ペプチド未修飾PMOを投与した場合と比較して、ペプチド修飾PMOを投与した群において、顕著な発現上昇が認められた。これは、RT-PCR法による遺伝子発現解析においても同様の結果を示した。上記の技術を融合させることで、効率的なPMOの導入システムが確立できるものと期待された。本年度では、バブルリポソーム(BL)と超音波照射による筋組織への導入法の向上と安全性の評価を進めた。はじめに超音波イメージング装置を用いて、アニオン性脂質含有BLのイメージング画像(心エコー)を取得し、アニオン性脂質含有BLのin vivoでの安定性を評価した。その結果、DPPCやDSPCを構成脂質としたBLと比較して、格段に安定であることが判明した。次に治療用超音波照射後の体内分布を調べるために、蛍光標識PMOを用いて調製したPMO搭載BLをmdxマウスに尾静脈内投与し、体外から治療用超音波(1 MHz)を照射後、照射部位の筋組織、特に導入が困難とされている心筋への移行性について、蛍光顕微鏡を用いて組織学的に解析したところ、血管外の心筋組織へと移行し、心筋組織に導入されていることが観察された。また、導入に伴うジストロフィン陽性線維数は、PMO投与単独と比較して、BLと超音波照射の併用群において顕著な増加を認めた。次にアニオン性脂質含有BLの静脈内投与後の安全性を調べるために、マウス赤血球と調製したBLとを混合することで、赤血球の溶血と凝集試験を行ったところ、アニオン性脂質含有BLによるその溶血や凝集反応は、ほとんど認められなかった。さらに調製されたBLをマウスに尾静脈内投与し、経皮的に体外からの心臓への治療用超音波(1 MHz)を照射後、心機能に与える影響を超音波イメージング(心エコー)解析したところ、照射前と照射後において、ほとんどエコーパターンに差を認めなかった。また、筋組織の障害マーカーであるクレアチンキナーゼの血清中での変動も認められなかったことから、導入法の安全性が示された。以上より、BLと超音波照射による筋組織への核酸導入法は、安全かつ投与量を低減化させる有用な手法となりうるものと期待された。バブルリポソームと超音波照射併用による心筋への導入法の確立を目指し、治療用超音波照射後の体内分布について検討した。

蛍光標識PMOを用いて調製したPMO搭載バブルリポソームをmdxマウスに尾静脈内投与し、体外から治療用超音波(1MHz)を照射後、照射部位の筋組織(心臓)への移行性について、組織切片作成後、蛍光顕微鏡を用いて組織学的に解析したところ、照射時間の延長(最大8分まで)に伴って、心筋組織でのPMO移行量の増大が確認された。また、ペプチド修飾PMOを用いた場合においても同様の結果を得ることができた。さらに、心筋へのPMO、化学修飾型PMO(Vivo-PMO)を尾静脈内投与し、経皮的に心臓部位へ治療用超音波を照射後、2週間後における心筋でのジストロフィン発現を免疫組織学的に解析した。その結果、未処理群に比べ、バブルリポソームと超音波を併用することによって、顕著なジストロフィン陽性筋線維の増加が観察された。このことから、新規に開発したアニオン性脂質含有バブルリポソームへのペプチド修飾PMOを搭載させ、体内挙動を一致させることで、さらなる導入効率の向上が期待できるものと考えられた。一方で、昨年度において、新規に開発したアニオン性脂質含有バブルリポソームへのペプチド修飾PMO(FITCラベル化)の搭載をフローサイトメトリーにて解析したところ、負電荷脂質の含有量が高くなるにつれて、PMOの搭載量が増加することが示された。さらに搭載後の粒子径を調べたところ、搭載前のバブルリポソームと比較して、変動は無く、粒子径が安定していることが判明した。また、in vitro遺伝子導入実験の結果から、従来型のバブルリポソームと同程度の効率的キャビテーション誘導と低レベルの細胞障害性が認められたことから、in vivoでの超音波応答性核酸デリバリーにおいて有用なツールとなるものと期待された。非常に安定かつペプチド修飾分子を搭載できる有用なアニオン性脂質を含有させたポリエチレングリコール修飾バブルリポソームの作製に成功した。さらに今後、本バブルに搭載するペプチド修飾PMOの合成も最適化され、比較的、安定した収率で合成できることがわかった。さらにこのペプチド修飾PMOは、ジストロフィン遺伝子の発現回復能が非常に高いことも明らかとなった。これらのことから、研究計画が順調に進展していると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。非常に安定かつカチオニックペプチドを結合させたPMOを搭載できる有用なアニオン性脂質を含有させたポリエチレングリコール修飾バブルリポソームの作製に成功した。さらに心筋へのPMO導入法の確立を目指し、導入条件(超音波照射条件、バブルの投与量など)の最適化を十分図ることができた。来年度に向けての新規バブルリポソームの核酸デリバリーツールとして有用となる可能性についても十分示すことができた。以上のことから、本研究は、おおむね順調に進展していると考えられる。H23年度で調製されたアニオン性バブルリポソームの安全性(遺伝子導入時や脂質自身の毒性)を明らかにするとともに、新規合成したペプチド修飾PMOをバブルリポソームとともに筋組織導入後、超音波照射を行い、効率的なPMO導入とそれに伴う治療効果(エクソンスキッピングよるジストロフィン発現等)が得られるか否かについて、検討を加え、得られた結果をもとに導入法の最適化を行なう。今後は、バブルリポソームと超音波照射を利用した効率的なPMO導入とそれに伴う治療効果が得られるか否かについて検討を加える。さらに導入法の安全性を評価することで、本法の有用性の評価を行う。PMO導入によるin vivoジストロフィン発現解析、調製されたPMO搭載バブルリポソームをmdxマウスに尾静脈内投与する。
小中学校の暴力行為に関する基礎的研究:小学校の発生過程と小中間の連関

(1)19年度末に実施した「小学校学級担任調査」では、愛知県A市の協力を得て、6つの小学校の46年生の学級担任から、暴力行動等で気になる児童26名の情報を収集した。その中の6年生11名(母集団は850名あまり)に着目し、彼らが中学1年生になった20年度の変化を追跡した。2年間分のデータからは、次のような知見が得られた。(1)11名中6名については、軽度の発達障害や規範意識の未熟さ等の問題から、小学校教諭によって「暴力的」と評価された可能性が高い。必ずしも積極的に他人を攻撃しているわけではなく、行為を自制できないことで、結果的にトラブルを起こしていると見られる。(2)一方、残る5名については、ストレス症状が顕著に見られ、それがいじめ等の攻撃的な行為に向かわせている可能性が高い。中学に進学してストレス状態が緩和された場合には、暴力的な行動がなくなった事例も見られた。(3)中学校の「暴力」の把握は、後者の事例が中心となっていることからと、小学校の把握との間にズレがあることがわかった。(2)ヨーロッパの学校における暴力事情の調査からは、以下の知見が得られた。(1)欧米のbullying概念が、日本で言うところの「いじめ」と「暴力行為(校内暴力)」を明確に区別しないまま論じられている。(2)その背景にあるのは日本とは比べものにならないほど激しい「暴力行為」が日常化していること、等が分かった。19年度の研究実施計画に沿って、主に以下の2つの調査を実施した。(1)「海外事情調査」アメリカ合衆国ネブラスカ州リンカーン市の公立学校視察(小4校,中3校,高2校)を訪問し、暴力行動の発生状況とそれに対する各学校の対応・体制について聞き取り調査を行った。訪問先は、以下の通りである。(2)「小学校学級担任調査」愛知県A市の協力を得て、小学校4-6年生の学級担任を対象として、暴力行動等で気になる子どもについての質問紙調査を実施した。これにより、6つの小学校から26名の児童に関する情報を収集した。これらの児童について、次年度の研究の中で、その変容を追跡し、とりわけ中学校に進学した後の変容がどのようになるのか,その原因は何か、等について検討を行っていく予定である。(3)意義・重要性子どもの暴力行為については、その発生率が低いため、個別事例の分析に終始するのが普通である。本研究では、一つのエリアを対象に、同時に複数の事例を扱うことができるため、共通の背景要因等の有無を確認できる点に大きな利点がある。
コアジェル構造を利用した高効率色素増感太陽電池の作成

酸化亜鉛(ZnO)と酸化チタン(TiO_2)のコアシェル(core shell)構造を利用した高効率色素増感太陽電池(DSSC)の作製を目指して研究を行った。コアシェル構造は、ディップコーティングで形成したTiO_2膜とZnOナノロッド(NR)、スクリーン印刷で形成したTiO_2粒子とZnO NR,そして数10nm長のZnO NRとTiO_2粒子の混合物からなる3種類である。これらの構造を用いて色素増感太陽電池を作製し、その性能を調べた。太陽電池に利用できるZnOナノロッド/TiO_2ナノ粒子からなるコアシェル構造の作製を目的に、基板上に高アスペクト比のZnOナノロッドの作製に取り組んだ。マイクロ波を利用した化学浴析出法によって、ITOでコートされたガラス基板上にZnOナノ構造の作製を行った。析出条件を変えることで、特定の形やサイズを有し、しかも配列した均一性のあるナノ構造ができることが分かった。具体的には、電界槽のpH値で、ロッドがバンドル構造から先端の尖ったティップや平坦なティップ構造に変わること、また析出温度で、ZnOアレイのサイズが770nmから125nmまで変わることを見出した。pH=12で120°Cの条件で作製したZnOナノロッドの透過電子顕微鏡(TEM)観察や局所電子線回折像から、ZnOはc軸に沿って成長することが分かった。また高解像度透過電子顕微鏡(HRTEM)観察によって、結晶構造に積層欠陥がないことも分かった。このことは個々のロッドの結晶性がよいことを示唆している。ZnOナノロッドの析出条件の最適化ができたので、次にTiO_2膜をZnOナノロッドの上にコートする。そのために、まずガラス基板上にTiO_2を作製する条件の最適化を行った。TiO_2層はディップコーティング技術を使い作製し、ディッピング速度、基板取り出し速度、フィルムの乾燥速度を調整することでクラックのない膜を作製できた。X線回折から、膜はテトラゴナル構造のアナターゼからなることが分かった。TEM観察によって、膜は15-20nmのグレインからできていること、また明瞭な格子像が観察されたことから個々の粒子は高い結晶性を有していることが分かった。これでZnOナノロッド/TiO_2ナノ粒子からなるコアシェル構造をITO基板上に作製できたので、現在色素増感太陽電池としての計測を進めている。ZnOとTiO_2のコアシェル構造を用いた高効率色素増感太陽電池について研究を行った。対象とするのは、ZnOナノロッドとTiO_2ナノ粒子を組み合わせた構造である。まず、マイクロ波を利用した化学浴析出法を用いて、ITO上に形成するZnOナノ構造について調べた。その結果、浴槽のpH値や析出温度によりナノ構造の制御ができること、浴槽のpH値が12で析出温度が120°Cの場合に、最もサイズが小さく均一性の高いナノロッドができることが分かった。また構造評価によって、このZnOナノロッドはc軸に[0001]方向に成長し、積層欠陥がないことが分かった。次に、TiO_2をZnOナノロッド上にコーティングするために、ガラス基板を用いてTiO_2薄膜の形成について調べた。TiO_2膜はディップコーティング技術を利用して形成した。その結果、ディッピング速度やフィルムの乾燥条件などを制御することで、クラックのない厚さ約200nmの膜を得ることができた。構造評価から、TiO_2膜はテトラゴナル構造をしたアナターゼ相であり、膜は15-20nmの結晶状の粒からできていることが分かった。以上の知見をもとに、ITO基板の上にZnOナノロッド/TiO_2ナノ粒子のコアシェル構造を有する色素増感太陽電池を作製した。色素が吸着したTiO_2ナノ粒子/ZnOナノロッドと対向電極をポリマーで分離し、電解液にはヨウ化リチウムを用いた。その結果、ZnOナノロッド/TiO_2電極は安定しており、3.2%の変換効率を得た。次に、水熱法でTiO_2粒子の合成を行った。反応温度と時間を調整することで、色素増感太陽電池に適する大きさのアナターゼ相のTiO_2粒子を得た。これをZnOナノロッド上にスクリーン印刷で塗り、上記と同様のセル構造を有する色素増感太陽電池を作製した。効率は最大で約4%であった。さらに、直径5-7nm、長さ10-12nmの粉末状のZnOナノロッドを合成し、TiO_2粒子と混合したものをFTOガラス基板上に塗って太陽電池を作製した。現在色素増感太陽電池としての素子評価を進めている。
車利用者の経路選択行動の分析と配分モデルの構築

1.本研究の目的と内容本研究では、交通量配分の精度向上を図ることを最終目的として、自動車利用者に対する交通実態調査を実施し、経路選択・出発時刻決定の影響要因を明らかにするとともに、経路選択モデルの構築を試み、その適用性を検討した。また、より詳細な交通施策の効果計測のためには交通状態の時刻変動と日間変動を同時に考慮した交通量配分手法の開発がる必要という問題意識の下に、その基本的考え方を示すとともに、その有効性を確認するために、複数日の交通実態調査のデータを用いて時刻別交通状態の日間変動実態の把握・分析等を行った。2.本研究の成果(1)実際の経路選択においては、従来からの交通量配分で用いられてきた所要時間関連諸要因に加え、大型車交通量や景観・街並みの雰囲気といった要因も無視できないこと、また各要因の影響度は交通目的、トリップ長などによって有意に異なることが明らかとなった。(2)出発時刻決定を規定するセーフティマージンの値は遅刻損失の大きさを反映して、交通目的、職種などによって差があることが確認できたが、所要時間の変動量との関係は明確にできなかった。(3)プロビット型経路選択モデルを組み込んだ配分手法の適合度は等時間原則配分よりも良好であるが、理論面で問題のあるロジットモデル型均衡配分に比べるとやや劣ることなどが明らかとなった。(4)交通状態の時刻変動と日間変動を同時に考慮する交通量配分の実際面での有効性を明らかにするために、時刻別の交通需要および交通状態の日間変動を実際データを用いて把握分析し、日間変動が無視し得ない程度存在することを確認した。1.道路ネットワークデータの作成:対象地域としている豊橋市の道路網とその特性をデータベース化した。このとき、経路選択実態調査データとの対応付けが容易となるよう、できる限り詳細な道路網構成を考えるものとし、ノード数248、リンク数419のネットワークを構成した。また、平成6年度道路交通センサスの資料等に基づき各リンクの諸特性をデータ化した。2.車利用者を対象とする経路選択実態調査の実施:予備調査の結果を踏まえ、車利用者の日常的な交通における経路選択の実態および意識等を把握するための調査票を設計し、豊橋市を対象として、郵送配布回収方式により調査を実施した。配布数1,500に対して、回収数は431(回収率:28.7%)であった。3.経路選択要因の分析:2.で得られたデータに基づき、車利用者の経路選択の決定要因を明らかにするとともに、同一ノードペア間での利用経路の変動状況を把握し、1.の道路網特性との関連性に着目しつつ、その要因を分析した。また、到着時刻に制約のある交通において、経路の所要時間が不確実な場合に経路選択行動と密接に関係すると考えられる出発時刻の余裕時間に関して、その実態把握と要因分析を試みた。これらの分析においては、交通目的や運転者の個人属性等による差異に特に着目した。分析の結果、経路選択の決定要因に関しては、所要時間やそれに関連する要因が重視されているが、必ずしも所要時間の小さい経路が選択されているわけではないこと、交通目的間で重視要因の差はそれほど大きくないことなどが分かった。また、出発時刻の余裕時間に関しては、交通目的間での差はそれほどないこと、余裕時間と所要時間の変動量との対応関係は必ずしも明確ではないことなどが明らかになった。1.経路選択・出発時刻決定行動の規定要因の分析平成7年度に実施した調査のデータを用いて、交通目的や運転者の個人属性等による差異に特に着目しつつ、経路選択行動および出発時刻決定行動の分析を行った。まず、経路特性項目の重視順位質問結果の集計、利用経路に対する総合及び項目別の満足度質問結果の重回帰分析により、従来から交通量配分で考慮されてきた所要時間、混雑度などの相対的重要度が高いことが確認されたが、大型車交通量や景観・街並みの雰囲気といった項目も無視し得ないことが明らかとなった。

次に、経路所要時間が不確実な場合に到着時刻制約のある交通の出発時刻決定を規定するセーフティマージン(余裕時間)に関して、2つの方法を用いて値を算出し、その分析を行った。その結果、セーフティマージンは交通目的間や個人属性間で一定の差があることが明らかとなったが、2つの値の間の対応関係が必ずしも明確ではないといった問題点が残った。2.経路選択モデルの構築地図記入式の利用経路と代替経路の質問結果のデータを用いて非集計型の経路選択モデルを構築した結果、比較的良好なモデルが得ることができた。3.実際の道路網を対象とした配分手法の有効性の検討:2.で構築されたモデルを組み込んだ配分手法を従来の各種配分手法とともに対象地域の道路網への交通量配分に適用し、それらの適合度を比較すること等を通じて、その有効性を検討する予定であったが、これに関しては今後の課題として残された。
繰り返し構造を有する金属錯体の合成と分子認識能

アミノ酸,ペプチド,ポリピリジンなどを含む金属錯体を合成し,それらの構造とヌクレオチド、グルコースオキシダーゼ(GOx)などの生体関連分子との反応性,自己集合による超分子の形成を明らかにした.(1)機能単位となる錯体のうち,側鎖に官能基を有するアミノ酸Aと1,10-フェナントロリン(phen)などの芳香族ジイミン(DA)とを含むPt(II)錯体[Pt(A)(DA)]を各種合成した。ペプチド錯体としてメチオニルグリシン,アルギニルグリシンとphenから成るPt(II)錯体,グリシルグリシンPt(II)錯体をピラジンで架橋した複核錯体などを合成した。ペプチドPt(II)錯体の報告例は少なく,これらはいずれも新規物質である.しかし,難溶性のため相互作用の研究には利用出来ないものが多かった.また,他に試みた複核錯体の合成は困難であった.(2)アミノ酸含有Pt(II)錯体とAMP, GMPなどとの会合体の安定度定数を決定し,複数部位での分子間相互作用の様式と分子認識能を明らかにした.また,錯体との会合により補酵素FMNの酸化還元能が変化した.(3)グリシルチロシンと芳香族配位子から成るCu(II)錯体について構造の解析を行い,分子内でのCH-π相互作用の存在を明らかにすると共に,水溶液中でのCH-π相互作用の存在とこれによる錯体の安定化を示した.(4)Os(II)錯体とGOxとの電子移動反応を調べ,錯体構造とGOxとの相互作用様式について知見を得た.これより,用いたOs錯体がメディエータとしてGOxによる血糖値の測定に優れた機能を持つことを明らかにした.また,H_2O_2存在下,Ru(II)錯体が光照射によりDNAを切断することを明らかにした。本研究の主たる目的は立体構造を有する金属錯体と他分子との相互作用の様式と安定度を調べ,分子認識の要因を明らかにすることにある.生体系での分子認識はDNAに見られる核酸塩基間の特異的結合やタンパク質間の特異的会合のように官能基間の水素結合や芳香環-芳香環相互作用によるところが大きい.そこで,アミノ酸,ペプチド,金属タンパク質,ヌクレオチドなどを含む系について錯体および会合体の合成と構造決定,分子間相互作用について研究を開始した.側鎖に荷電基または芳香環を有するペプチド銅(II),白金(II)錯体を中心に合成を行い,いくつかの単核および複核錯体を結晶として単離した.すなわちチロシン,メチオニン,アルギニンなどのいずれかを含むジペプチドを用いて錯体を合成し,ピラジンまたは4,4'-ビピリジンなどを架橋配位子として各錯体ユニットを連結して複核錯体とした.これらについて構造解析を行っている.また,チロシンをN末端に有するジペプチド銅錯体ではpH9-10においてフェノキシド架橋複核構造が形成され,その安定性は側鎖基に依存することを見出した.一方,アミノ酸含有銅(II)錯体などについてCDスペクトル,溶液平衡の解析などから分子内でのスタッキング相互作用の存在を確立すると共に,中心金属イオン近傍での芳香環の挙動と反応性への影響をモデル錯体系について明らかにした.また,オスミウム(II)錯体とグルコースオキシダーゼ(GOx)との電子移動反応を詳細に調べ,錯体構造とGOxとの相互作用様式について知見を得た.すなわち還元型GOxから各種オスミウム(III)錯体への電子移動はメチル基を有するポリピリジンあるいはイミダゾールを配位子として有する錯体で大きくなることが判明し,これらが電気化学反応におけるメディエータとして優れていることが示された.この結果については目下論文を投稿中である.

本研究は明確な立体構造と側鎖に相互作用基を有する銅(II),白金(II),パラジウム(II)などの錯体を用いて,他分子との会合体形成能とその構造特異性を明らかにし,生体系での分子認識および化学系における分子の自己組織化に関する基本的情報を得ることを意図した.このため,昨年度に引続いて相互作用基を有するジペプチドと芳香族配位子を有する錯体を開発し,ヌクレオチド,芳香族カルボン酸などとの分子間相互作用を追究した.一方,認識部位を増強するため架橋配位子を用いて複核錯体の合成も行った.1.生体系での情報伝達物質によく見出されるチロシン,水素結合に重要な役割を果たすアルギニン,金属配位能を有するメチオニンなどを含むジペプチドを用いて,白金(II)錯体を各種合成し,これらのうち,アルギニルグリシン含有錯体ほか数種類の白金(II)錯体の構造をX線結晶構造解析により明らかにした.白金(II)-ペプチド錯体は合成が困難であり,これらはいずれも新規物質である.合成した錯体についてAMPなどのヌクレオチドとの相互作用を各種スペクトル法によって調べ,^1H NMRスペクトルから芳香環スタッキングによる会合体の生成が認められた.また,合成した配位子について分子内相互作用による銅(II)錯体の安定化を明らかにした.2.タンパク質を含む系について、タンパク質と低分子錯体との相互作用を電子移動反応に基づいて追究した.フェナントロリンなどを配位子とするオスミウム(II)錯体を用い,酸化型グルコースオキシダーゼとの酸化還元については昨年明らかにしているが,その展開としてグルコースオキシダーゼと銅タンパク質プラストシアニンなどとの間の電子移動がどのような錯体によって可能となるかを,様々な系を組み立てて調べた.この研究はまだ試みの段階である.金属錯体では様々な分子が金属イオンの周りに配位され,配位子間での弱い相互作用が可能となると共に,錯体と他分子との会合体形成も期待される.本研究では相互作用基を有する単核錯体と複核錯体の合成ならびに他分子との会合体形成を明らかにし,分子認識や分子の自己組織化に関する基本的情報を得ることを意図した.本年度は複核錯体などの合成を行い、錯体-他分子間会合体の性質を明らかにした.1.エチレンジアミン四酢酸(EDTA)の炭素鎖を変えた誘導体L(炭素鎖長n=2,3,4)の両端に白金(II)-1,10-フェナントロリン(phen)錯体を結合させた錯体を合成した.結晶構造の解析から,錯体は1個のLに2個のPt(phen)錯体が結合した複核構造[Pt_2(phen)_2(L)]をとり,結晶中で分子内または分子間スタッキング相互作用をしていることが判明した.L(n=4)の錯体は2個のPt(phen)面間距離が7Åの空間を形成しており,ここに他の平面分子を捕捉する可能性が示唆された.インドール誘導体との反応を^1H NMRなどにより調べ,スタッキングによる会合体形成を結論した.2.これに対して,L(n=5)とphenを銅(II)と反応させたところ,2種類の銅(II)錯体の会合体[Cu(phen)_3]_2[Cu_2L_2]が得られた.同種の会合体[M(phen)_3]_2[Cu_2L_2]はM=Fe(II),Ru(II),Co(II)などについても単離された.いずれの会合体においてもphenとLのメチレン鎖間のCH-π相互作用が分子間会合の原動力となっていることが判明した.これらは弱い相互作用による錯体構造誘導と自己組織化の結果である.3.フラビン補酵素FMNは[Pt(phen)(A)](A=アミノ酸)と会合体を形成し,その酸化還元電位は陽極側にシフトした.
内蔵逆位誘発処理法の開発を中心とした両生類胚の左右非対称性の分子機構に関する研究

左右軸形成の最初のstepを担う分子については謎が多いが、TGF-βfamilyに属するnoda/やlefty/等の分子が、左右軸形成の後期に関与することを示唆する知見は近年急速に蓄積されている。これらの遺伝子は体節期の胚の左-側板中胚葉に発現し、分泌性シグナル分子をcodeすることが知られている。同じTGF-βfamilyに属する成長因子activinも、ニワトリ胚においてそのβB subunit遺伝子やtype IIa受容体が左右非対称に発現することが知られる。神経胚期のアフリカツメガエル胚を高濃度のactivinA分子を含む人工淡水に漬けると内臓逆位胚が20%程度出現することも、筆者らによって昨年見いだされた('98日本発生生物学会大会)。これらの背景から筆者らは、神経胚期ツメガエル胚の胚側面中央の表皮の直下に、ペプチド性成長因子であるactivin A分子を極微量注射した。10-50pgのactivin Aを右側面に注射した場合、ほぼ全ての胚において内臓逆位が生じることを発見した。右-注入胚の殆どは、左右軸極性が逆転していた以外は、見かけ上、完全に正常であり、過半数が一ヶ月以上長期に生存した。一方、actvinを左-側板に注射した場合には、内臓左右軸は全く正常であった。この結果は、activinという単独の分子が、神経胚期までの左右軸極性に関する胚内部の決定を完全に消去し、正反対に書き換えたことを意味する。この実験によって、初期体節期までは、左右非対称な器官形成を行う潜在力において左右両側の組織は完全に等価であることも判明した。ヒトの脳の機能的左右非対称は誰しも知るところであるが、間脳神経核のhabenula(nucleushabenularis;手綱核)は、日本に沢山生息するRana属のカエル、ウシガエルやアカガエルのhabenulaは左右非対称(左が大きく2-3室に別れ、右は小さく1室)であることは余り知られていない。これらの胚を得て、神経胚期にactivinを微量注入し、脳神経系の左右軸にactivinが影響を及ぼすか否かについて検討したい。Levinら(1995)は、原条期のニワトリ胚のオルガナイザーであるヘンゼン氏結節の左側の近傍に、成長因子activinを染み込ませたビーズを置いて全胚培養した結果、50%の個体に形成期の心臓の左右の逆転が見られることを見出した。ニワトリ胚ではactivin β_B鎖mRNAの左右非対称な発現が報告されているが、両生類では内在性の中胚葉誘導因子として知られるものの、そのようなactivinの非対称な分布は知られていない。両生類胚の予定オルガナイザー割球にactivin mRNAを注入する実験で左右軸の反転が見られなかったという報告もある(Hyattら1996)。両生類胚においても、activinは内臓左右軸の成立に関与するのであろうか?activinを0.2-2.5mg/ml含む人工淡水で、卵膜を剥いた神経胚期のツメガエル胚を4-5時間暴露した。処理後、通常の人工淡水で内臓の左右性が判定できる4日胚まで育てた。その結果、最高18%の割合で内臓逆位胚が生じた(n=156)。処理胚と同じbatchの胚で卵膜を剥いただけのものでは自然胚レベルの1%しか逆位を生じなかった(n=104,P<0.1%)。逆位を起こした胚のうち、心臓と腸の両方に逆位を示した胚や心臓のみに逆位を示した胚は多数在ったが、(心臓は正位で)腸にのみ逆位を起こした胚は見られなかった。activinの作用阻害剤であるfollistatin、塩基性繊維芽細胞成長因子bFGF、神経成長因子NGF等でも同様に処理したが、activinと異なり内臓逆位は無処理胚程度にしか起こらなかった。これらの結果から、神経胚期のツメガエル胚の左右軸成立機構にactivinが関与することが示唆された。

この実験によって、初期体節期までは、左右非対称な器官形成を行う潜在力において左右両側の組織は完全に等価であることも判明した。ヒトの脳の機能的左右非対称は誰しも知るところであるが、間脳神経核のhabenula(nucleushabenularis;手綱核)は、日本に沢山生息するRana属のカエル、ウシガエルやアカガエルのhabenulaは左右非対称(左が大きく2-3室に別れ、右は小さく1室)であることは余り知られていない。これらの胚を得て、神経胚期にactivinを微量注入し、脳神経系の左右軸にactivinが影響を及ぼすか否かについて検討したい。