hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視覚障害者の単独歩行を支援する装置に関する研究

また誘導路が大きく曲がるような場所においては天井に赤外線標識を取り付け利用者の持つ受信機から音声により道案内を行う。現在までに赤外線標織とその受信機、赤と緑の2色の誘導ラインを織別できる白杖が完成しており、実際に視覚障害者を被験者とした実験で本装置が十分実用になることがかくにんされた。今後は織別できる色数を増やすこと、適切な音声により道案内することを中心に研究を行う予定である。平成16年度は視覚障害者が屋外を単独歩行する際の支援装置として「GPSを利用した視覚障害者道案内装置」について、また屋内における支援装置として「色分けされた誘導ラインを識別する白杖を用いた視覚障害者道案内装置」について引き続き研究を行った。GPSを利用した支援装置は、利用者が携帯するGPS装置またはGPSが利用できない際に使用する自立測位装置により利用者の位置を確認し、装置の持つ地図データベースを参照して目的地までの道案内を行うものである。今年度は昨年度に引き続きGPSと自立測位装置との並列動作の確実性を向上させた。具体的にはマルチスレッド動作により、二つの測位装置が同時に機能するようにソフトウェアを実装し、実際に東海大学湘南キャンパス内で健常被験者による歩行実験を行った。この際、特に被験者に対する音声案内の内容について検討し、視覚に障害を持つ被験者が歩行中不安を感じないような音声案内のあり方についての検討を行った。屋内における白杖を用いた歩行支援装置は、地下街や病院、劇場等の公共施設において視覚障害者の道案内を行うことを目的として開発を行っている。病院等には晴眼者用の道案内装置として床に色分けされたラインを引き、例えば赤のラインを辿ればX線検査室に至るというような誘導ラインが良く利用される。本研究はこのような晴眼者用の誘導ラインを視覚障害者の道案内にも利用しようとするもので、視覚障害者の利用する白杖の先端に取り付けられたカラーセンサにより色分けされたラインを検出し、所定の色のラインを白杖が横切ると白杖に取り付けられたバイブレータが振動し、そのことを利用者に知らせるというものである。昨年度までは赤および緑の2色のラインの検出が可能であったが、本年度はYxy色度表示を利用したディジタル的な色識別法を考案し、これにより現在8色以上の識別が可能になり、本装置の実用化に一歩近づく実績を挙げることができた。平成17年度は視覚障害者が屋外を単独歩行する際の支援装置として「GPSを利用した視覚障害者道案内装置」について、また屋内における支援装置として「色分けされた誘導ラインを識別する白杖を用いた視覚障害者道案内装置」について引き続き研究を行った。今年度は、近年広く普及してきたGPSを備えた携帯電話や携帯端末の利用も視野に入れ、GPSによる視覚障害者の誘導に重点を置き研究を行った。
四国海盆北東端南海トラフおよび駿河トラフ海域における深層流の測定

深層流は海洋中における諸物質を輸送する基本的な過程の一つで、海洋の諸現象に重大な影響を及ぼす、四国海盆北東端海域の南海トラフおよび駿河トラフの深層流は、南方から表層起源の高酸素水を駿河湾の大部分をしめる深層に運ぶなど、同湾の海況に強い影響を及ぼすものと思われる。本研究では駿河トラフの駿河湾口の水深2500mの地点で、2400m層の測流を1988年9月16日から1989年2月28日まで実施した。この間1988年11月10日に一度係留系を場収して記録の回収を行い翌日再設置を行った。なお、再設置後の結果は解析中であり今回の報告は再設置前(1988年9月17日-同年11月10日)の解析結果である。流向流速出現頻度:流向の出現分布は地形の影響を受けて北北西および南の2方向が卓越する。流速の最大値は50cm/secで、最頻値は10cm/secである。潮流:地形の影響を受けて北分が卓越し、1日周期潮流が顕著で最大振幅は30cm/secで、半日成分は最大15cm/secである。東分は1日および半日の両潮流成分はほぼ等しく、最大で10cm/sec以下である。平均流:平均流は西方で2.5cm/secと微弱であり、変動周期は約4日である。議論:今回の測定は海底上100mのため、係留地点の海底地形の影響を受けた局所的な流れの測定にとどまり、駿河トラフの深層循環流であるかどうかは疑問である。議論:駿河湾口の深海で最大50cm/secにも及ぶ強い流れを検出した。卓越周期は1日および半日周期の潮流と、4日周期である。平均流は西方で約2.5cm/secの微弱な流れである。
シリアの青銅器・鉄器時代における出土遺物の比較研究

1.海外学術調査、国際学術研究による8回の発掘で得られたテル・マストゥーマの出土遺物を基礎に、北シリアの青銅器時代から鉄器時代に至る文化編年の構築を目的とした出土遺物の比較研究は、研究協力者として第2期発掘に参加した若手研究者によって積極的に研究成果が纏められた。2.鉄器時代の西アジアで広範に出土しているアッシリアン・ボウルと呼ばれる坏型の土器については、研究協力者の足立拓朗が、資料を集成して型式分類を行い、テル・マストゥーマ及びイドリブ地区周辺の出土品について編年的な位置づけを試みた。3.研究協力者の西山伸一、吉澤悟によってアシュタルテ像57点の詳細な観察結果が纏まり、集落内におけるコンテキストから像の機能的な様相を提示することができた。この像と共伴した搬入土器などからは、ペルシア帝国の支配を受けながらも西方との交流も盛んであったことが窺えた。4.第2期発掘で出土した金属器は131点で、材質による出土率のの推移を見ていくと、第1-3層(前10世紀頃)では少なかった鉄製品が、第1-2層(前9世紀頃)には青銅製品を上回っていた。鉄製品の普及という観点からみると、テル・マストゥーマの鉄器時代における画期は第1-2層にあったことが明らかとなった。研究協力者の津本英利の金属器研究と併行して、岩手県立博物館の赤沼英男氏に鉄器の科学的分析を依頼した。分析を行った4点の鉄器は、いずれも鋼製鉄器に分類された。5.その他、石製品や骨角貝製品、さらに科学的分析結果がまとまり次第、「古代オリエント博物館紀要」などで逐次公表していく予定である。本基礎研究を実施して、出土遺物だけでなく建築遺構や集落構造などの基礎資料を加えた総体的な比較研究を行う新たな段階に到達した。シリア西北部に位置するテル・マストゥーマは,1980年より古代オリエント博物館による8次にわたる発掘調査が実施され,新石器時代,青銅器時代(前期/中期),鉄器時代,ペルシア時代の文化層が確認されてきた。とりわけテル・マストゥーマの鉄器時代は建築遺構から5層に細分されていたが,第I-1層及び第I-2層では無文土器が主体で,彩文土器は全体の1%以下であった。鉄器時代の上層と比較して下層の第I-3層出土の煮沸用土器,把手付壺に注目するとやや異なる土器の様相が明らかとなった。これらの土器はイタリア隊が発掘を継続している都市遺跡テル・アフィスの鉄器時代I期に類例が見られた。従って第I-3層以下第I-5層は紀元前1100900年頃の鉄器時代I期に相当する可能性がでてきた。さらに第I-3層以下では鉄器時代II期(紀元前900720年頃)に東地中海世界で広く流通したBlack on Red Waresは出土していないのが確認された。このほかテル・マストゥーマから出土した搬入土器には二彩同心円文を施したPirglim flasksが見つかっているが,パレスティナの鉄器時代I期のBichrome ware,やや時期が下るがPoenician potteryとの類似性が認められた。これら在地系と搬入系の詳細な比較研究により,北シリア内陸部のみならずパレスティナ及び東地中海沿岸地域との土器編年が明確になるものと期待される。青銅器時代では前期に相当する第VI層から第XIV層の出土遺物を焦点に作業が進められた。その結果,第XIII層が前3千年紀の前半に遡ることが明らかとなった。テル・マストゥーマ出土の鉄試料43点について分析を委託した。

鉄器及び鉱滓の組成・定量分析により,産地同定,流通,鉄器の製作技法についての解明が待たれる。1.大量に出土したテル・マストゥーマの土器や土製品,石製品,金属製品,骨製品の中で看過されていた遺物の図像化作業を二年度にわたり行い,比較資料の作成はほぼ終了した。2.作成された実測図や写真は出土データ,観察所見とともにコンピュータ入力(MO230)し,整理・分類を行った。比較的早くまとまったアシュタルテの分類試案,石製容器,鉄製品などが原稿化された。鉄製品の分析結果の一部が公表され,いずれも鋼製鉄器に分類されるが鎌刃には亜共析鋼が使われていた。テル・マストゥーマ出土の鋼製鉄器の組成分析により,粗鉄を素材とした鋼製造と鉄器製作法を受け継いでいることが明らかとなった。3.テル・マストゥーマの青銅器時代から鉄器時代までの14の文化層に,これまで部分的に検出されていたが未報告であったアケメネス朝ペルシャの支配時代(0層)をマストゥーマ編年の骨格に加え考察を行った。鉄器時代には貯蔵用の大甕の出土率が80%を超える部屋が過半数であったが,ペルシャ時代では貯蔵・運搬用の長胴瓶に変わり,この時代特有のアシュタルテ,ホ-スマンと呼んでいる土偶が共伴する。テル・マストゥーマ出土のホ-スマンは破片を含めて101点確認し,2種類に大別できた。人物の顔が型押し成形されたタイプ2はアケメネス朝支配下の西アジア全域で類例が見出された。4.本研究によって得られた新たな知見は研究成果がまとまり次第,逐次公表していく予定である。西アジアや欧米の研究機関と定期刊行物の交換がある「古代オリエント博物館研究紀要」をはじめ,一般向け情報誌「ORIENTE」などにはその概要を掲載していきたい。
新たな同盟像の提示に向けて－「対称・非対称ハイブリッド型同盟」としての日米同盟

本研究では、既存の日米同盟の捉え方を見直し、新たな日米同盟像を提示する。すなわち、非対称同盟、もしくは「物と人との協力」という既存の捉え方に代わる「対称・非対称ハイブリッド型同盟」(対称同盟、非対称同盟双方の特徴を備える同盟)という新たな同盟の類型を提示し、これが日米同盟を捉える上で、適切な概念だということを実証的に示す。また、この「対称・非対称ハイブリッド型同盟」に見られる、特有の「分担再編メカニズム」を導出することにより、日米同盟の動態を体系的に示す。さらに、このようにして日米同盟の事例より導かれた新たな同盟の類型を、他の類型と比較し、その特徴を統計的分析により明らかにする。
奴隷解放以前のアメリカ黒人文学へのイギリス社会運動の影響

逃亡奴隷法の国会通過以来、多くの元奴隷達がイギリスに亡命した。両国には奴隷解放運動において協力体制ができあがっていた。イギリスは反奴隷制運動の歴史が長く、植民地での奴隷制度も30年も早く廃止している。『自由への逃亡1000マイル』、や『クローテル』などの作品を書いた逃亡奴隷達に対するイギリス反奴隷制運動の影響を検証した。一般白人の黒人アメリカ人に対する見解はホーソーンの『イギリスノート』を中心に検証した。アメリカの反奴隷制協会に比べ、イギリスの協会は組織がより強く大きかった、また、一般市民、政治家、貴族から成り立っていた。彼らは、逃亡奴隷を啓蒙し、寄付をし、彼らの物語を出版する援助をした。本研究の学術的な特色は、文学研究を社会的、歴史的側面から、かつ、大西洋の両岸からの視点で捉えようとしていることである。奴隷解放以前のアメリカ黒人文学がどのようにして大西洋両岸、すなわち、アメリカ合衆国と、主としてその宗主国であるイギリスの社会運動を結びつけ、アメリカ社会にどのような影響を与えていったかを検証するのが本研究の目的である。本年度は、奴隷制時代の黒人文学として唯一国際的な視野で描かれたBlake: or The Huts of Americaを再度考察した。その結果を「マーティン・ディレイニーの脱アメリカー『ブレイク』における奴隷革命」と題して『アメリカ・ルネサンス----批評の新生』(開文社2013年10月所収)に上梓した。作者マーティン・R・ディレイニーは、作家としては唯一この作品を残したが、アメリカの自由黒人のための移住地を探索し、大規模な移住計画を発表しようとしていた黒人としては極めて稀な社会運動家であった。彼自身、南北戦争直前に西アフリカを探検して移住地の購買を画策している。その帰途、イギリスに立ち寄り、奴隷解放協会の後援を得て、各地で奴隷解放と移住先についての講演を行っている。次に、奴隷体験記ウィリアム・ウェルズ・ブラウンの『クローテル』、及びクラフト夫妻の『自由への1000マイル』を精読し、その成立過程を検証した。この三人はともにイギリスに逃亡し、ロンドンで出版している。イギリスの奴隷廃止運動の中心には貴族たちが社会改革の一環として運動を推進しており、元植民地のアメリカ合衆国に大きな影響を与えていた。今回の科研費による研究の目的のひとつは、アメリカ社会では市民権がなく、奴隷の身分であろうと自由黒人の身分であろうと、自らの思想、信条、主張を出版という形で公にすることがほとんど不可能という状態であった(元)黒人奴隷たちが、海を渡った元宗主国のイギリスでその願望を達成できたことを検証することである。平成26年度の本研究では、まさにアメリカが奴隷制問題で紛糾を始める、その端緒となった1850年の「逃亡奴隷法」の国会通過後、わずか3ヶ月でボストンから逃亡し、カナダを経てイギリスはロンドンへと亡命した元サウス・カロライナ州の黒人奴隷、クラフト夫妻の手による作品Running a Thousand Miles for Freedomを第一資料として、その過程を検証した。二人は、妻が身分、性、人種を変えることにより、極めて危険な南部からの逃亡を確実にした。二人は、奴隷州と背中合わせの町フィラデルフィアを経てボストンに移住したが、先の法律の施行により身の危険が危うくなり、ついにロンドンにまで亡命している。彼らをイギリスで支援したのが、実は、社会運動に身を捧げる政治家や貴族、また一般女性を中心とする反奴隷制協会の人々であった。こうしたイギリスの人々の寄付により二人の身分が買い戻され、二人の逃亡記は社会運動の一環として出版されるに至った。奴隷解放運動がアメリカよりも先に起こり、事実上、(植民地での)奴隷制度廃止を30年以上も早く実施したイギリスの奴隷解放運動の具体的影響を、クラフト夫妻とその作品に見ることができる。奴隷解放以前の黒人文学をイギリス社会運動の枠の中でとらえる研究はこれまでほぼされてこなかったことであり、奴隷逃亡記が社会運動の一環として、また出版界、文学界の一ジャンルを担っていたことは極めて意義深い発見だと思われる。今回の科研費による研究の目的のひとつは、1850年にアメリカで逃亡奴隷法が成立した後、イギリスへ逃亡、あるいは亡命したアメリカの奴隷たちの反奴隷制運動の足跡を1850年代のイギリス社会に照らして、明らかにすることである。1619年にアフリカ大陸からの奴隷たちが最初に陸揚げされたのは、北米初のイギリス植民地ジェイムズタウンであった。その後、240年余り続く奴隷制度の礎を作ったのが大英帝国である。宗主国にとっての奴隷貿易と奴隷制度の歴史と意義を知るため、2015年夏、イギリス、リヴァプールのアルバートドックにある国際奴隷制度博物館と海洋古文献図書館を訪問した。加えて、キングストン・アポン・ハルにある「ウィルバーフォース・ハウス・ミュージアム」にも足を伸ばした。不思議なことにアメリカには、このような体系的な奴隷制度についての歴史や思想をまとめあげた公開の大規模施設はない。奴隷貿易及び奴隷制度がどのような経緯で始まり、誰がどのように利益を獲得し、分配し、国家の資産としていったか、また、どのようなグループが、また社会階層がその廃絶に尽くしたかが理解できた。非常に貴重な経験であった。1850年代、イギリスに留まった多くの逃亡奴隷がイギリス社会で反奴隷制運動を展開する中、1853年からリヴァプール領事として赴任したのがアメリカ古典作家でもあるナサニエル・ホーソーンである。文学者ホーソーンが政治家として奴隷制度や人種問題、また当時イギリスが抱えていた様々な社会問題にどのような見解を持っていたのかを、「ゴムの良心とリアリズムー政治家

ホーソーンがイギリスで見たもの」という論考にまとめた。2016年5月発行の『ホーソーンの文学的遺産:ロマンスと歴史の変貌』に共著者として名を連ねる。初年度に病を得、最初の研究が遅れ、次年度へとずれ込んでいったため。奴隷解放以前のアメリカ黒人文学作品はアメリカ国内での出版が非常に困難で多くはイギリスでの出版となった。奴隷解放運動がアメリカよりも先に起こり、事実上奴隷制廃止を30年以上も早く実施したイギリスの奴隷解放運動の具体的影響を、アメリカの初期黒人文学の成立過程の中で検証した。最初は、クラフト夫妻による『自由への逃亡1000マイル』を取り上げ、逃亡奴隷法の施行によりイギリスへ亡命した夫妻が、イギリスの社会にどのように受けいれられたかを示し、次に、アメリカの古典作家ナサニエル・ホーソーンが1850年代のリバプール領事時代に、自国出身の黒人たちにどのような態度を示したかを検証した。そして、最後の論文は、アフリカ系アメリカ人として初めて小説を書いたと言われるウィリアウム・ウェルズ・ブラウンの作品『クローテル;大統領の娘』を取り上げた。この論文は、一連の研究の集大成とも言えるものである。『クローテル』は、第三代アメリカ大統領トマス・ジェファソンの奴隷の愛人と二人の間に生まれた二人の娘の物語であると同時に、奴隷制度に抵抗し逃亡を続ける奴隷の物語でもある。作者ブラウンが、作品の中で述べているように、奴隷制の惨禍を自らの国家の繁栄のために利用し、半世紀も前に産業革命を成し遂げ、「反奴隷制というイデオロギーが商業的、戦略的、精神的、道徳的なものを結合する主たる手段」としているイギリス帝国の方が西半球で最初に共和国作った合衆国よりも反奴隷制運動という点において、思想的にはるかに進歩的であることを確認した。イギリスでは、アメリカからの逃亡奴隷を、庶民から、政治家、貴族に至るまでが援助した。イギリスの社会運動がアメリカ奴隷制度に大きな影響を及ぼしたこと、また、最初の黒人小説がイギリス社会を動かそうとしたことを検証したことは大きな意義があるものと思う。逃亡奴隷法の国会通過以来、多くの元奴隷達がイギリスに亡命した。両国には奴隷解放運動において協力体制ができあがっていた。イギリスは反奴隷制運動の歴史が長く、植民地での奴隷制度も30年も早く廃止している。『自由への逃亡1000マイル』、や『クローテル』などの作品を書いた逃亡奴隷達に対するイギリス反奴隷制運動の影響を検証した。一般白人の黒人アメリカ人に対する見解はホーソーンの『イギリスノート』を中心に検証した。アメリカの反奴隷制協会に比べ、イギリスの協会は組織がより強く大きかった、また、一般市民、政治家、貴族から成り立っていた。彼らは、逃亡奴隷を啓蒙し、寄付をし、彼らの物語を出版する援助をした。当初予定していた今年度の課題は、まずRunning a Thousand Miles for Freedomに関する論考を仕上げることであった。
シティズンシップ教育で養成する「政治的リテラシー」のパフォーマンス評価研究

1研究の目的「シティズンシップ教育で養成する『政治的リテラシー』のパフォーマンス評価研究(平成26年度奨励研究)」で導き出した「政治的リテラシー」の「スキルiiv」に基づきルーブリックを作成して、「型」の指導を行った意見文をパフォーマンス評価し「政治的リテラシー」の育ちを考察することである。2研究の方法はじめに「政治的リテラシー」を育成する時事問題の授業を行う。今年度は、第一実践「電力の未来を考えよう」、第二実践「川内原子力発電所の再稼働について考えよう」の二単元を行った。次に、第一実践のパフォーマンス評価で特徴的な意見文の類型を導き出し、同時に、評価者間の評価に隔たりが生じた場合には、その理由を協議し、「政治的リテラシー」の育成の様子に考察を加えた。次に、第二実践でもパフォーマンス評価を行った。第一実践で導かれた類型で特徴的な子どもたちが、第二実践において、どのよう類型の意見文を書いたのか、第一実践と第二実践の意見文の変化を考察した。以上の考察から得られた、子どもたちの「政治的リテラシー」の育ちを測るためのルーブリック作成上の留意点について提言する。3研究の成果子どもたちの「政治的リテラシー」の意見文の書き方には、三つの類型があることが分かった。どの型で書いても政治的リテラシーの涵養度合いは評価できる(約7割の子どもが4つの規準において基準3・4を獲得できた)ことも分かった。しかし、教員のルーブリックの解釈の仕方によって、評価が大きく異なる場合があった。事例で説明する。抽出対象児童は、第一・二実践時ともに「型」通りに書かず、「型」が要求した規準や項目をまとめて書くタイプで、第一実践では規準iivが全て基準4だったが、第二実践時には、自分の主張を明瞭に記述できなかった。評価者Aは、規準iiに基準2を与えた。意見文のはじめと終わりで意見が異なり、迷いのある文章と読めたからだ。評価者Bは、規準iiに基準4を与えた。原発の再稼働について、抽出対象児は、それまでの再稼働賛成という自説に固執せず、新情報を取り入れ考えを更新する思慮深さが読み取れたからだ。協議の結果、規準iiは基準2と低評価になった。今回の考察を経て今後、ルーブリックの記述語を増やし、パフォーマンスの質を水平的に把握し、学びの多様性をとらえるようにしていくことが課題であることが分かった。ルーブリックの記述語の解釈の仕方の異なりを乗り越えるためには、教員相互のモデレーションを充実させ、ルーブリックの妥当性が高まる方策をとる必要がある。事例で説明する。
神経細胞接着分子NCAMの糖鎖修飾の日内変化と嗅覚感度のサーカディアンリズム

本研究では、糖鎖修飾が嗅覚中枢のニューロンの軸索伸長や神経回路形成を調節し、嗅覚感度のサーカディアンリズム形成に関連している可能性を追究してきた。私たちは、マウスの嗅球内に存在する糖鎖a1-2フコース構造(a1-2Fuc)量が日内変化していることを発見し、その嗅球内における詳細な局在を明らかにした。また、マウスの嗅覚系における糖鎖a1-2Fuc発現が加齢に伴い変化することを見出した。マウスの嗅覚系は大きく主嗅覚系と鋤鼻系とに分けられ、それぞれ嗅粘膜および鋤鼻器の感覚細胞が、主嗅球および副嗅球の糸球体へと投射している。嗅球における糖鎖a1-2Fucの日内変化は主嗅球の二次投射ニューロンにおいて認められ、副嗅球ではこれらの変化は生じていなかった。またマウスを幼齢および若齢、高齢の3群に分けて糖鎖a1-2Fucの局在を解析したところ、この糖鎖を発現している感覚細胞の比率は、嗅粘膜では加齢性に減少する一方で、鋤鼻器では加齢による影響を受けないことを発見した。同様に、糖鎖a1-2Fucを発現する糸球体の比率は、主嗅球において加齢性に減少するが、副嗅球では加齢による影響を受けていないことを見出した。これらの発見は、糖鎖a1-2Fucの役割が主嗅覚系と鋤鼻系とで異なり、その機能は主嗅覚系では加齢性に低下する一方で、鋤鼻系では一生を通じて維持されている可能性を示すものである。本研究成果は、脳内に存在する糖鎖修飾が日内変化および加齢性変化していることを示した、初の報告である。嗅覚感度にはサーカディアンリズムが存在するが、そのメカニズムはいまだ不明である。タンパク質の糖鎖修飾は、匂い刺激の受容・伝達・処理の各過程に影響を与えている。申請者はこれまでに、マウスの嗅球(嗅覚の一次中枢)に発現する糖鎖a1-2フコース構造(a1-2Fuc)の量が日内変化していることを、糖鎖の網羅的解析によって明らかにした。本研究はその詳細を追究するものであり、平成27年度は、a1-2Fucの量が日内変化する分子メカニズムの解明と嗅覚系における局在解析を試みた。分子生物学的手法によって、フコシル化酵素の一つであるFut1の発現量の日内変化に伴い、a1-2Fucの量が変化していることを示した。また組織化学的手法により、嗅覚系の一次および二次投射経路、さらに嗅球内の局所回路を構成する神経細胞の軸索および樹状突起に、a1-2Fucが局在していることを明らかにした。これらの結果は、a1-2Fuc量の日内変化が、匂い受容から認識までの刺激伝達と、一次中枢内における情報処理の両方の制御に関連している可能性を示している。加えて、a1-2Fucを標識するレクチンUEA-Iの嗅球における反応強度が、若齢マウスでは顕著であるのに対して、老齢マウスでは微弱であることを発見した。これまでに、a1-2Fuc量が発生段階で変化することは知られているが、加齢による変化は報告がない。嗅覚系におけるa1-2Fuc量は、発生段階での変化や日内変化のみではなく、加齢性変化もしているのかもしれない。初年度の研究計画の一つ「a1-2フコース構造(a1-2Fuc)の日内変化の分子メカニズムの解明」に関しては、目標に到達したといえる一方で、もう一つの「a1-2Fucの日内変化が神経細胞に与える影響の解明」に関しては、現在のところ直接的な成果を得ることはできていない。代替として、この目標に間接的にアプローチするために、嗅覚系におけるa1-2Fucの局在を詳細に解析した。これまでに、嗅覚系のa1-2Fucの局在は10報以上の論文で報告されているが、その結果は研究グループによって異なり統一されていなかった。本研究では、これまでの報告では触れられていなかった二次投射経路および嗅球内の局所回路におけるa1-2Fucの局在を明かにし、この糖鎖構造がこれまで予測していた以上に多数の種類の神経細胞の機能を制御している可能性を見出した。この成果は、研究計画の後者に関連した重要な知見である。本研究は糖鎖修飾の観点から、嗅覚感度のサーカディアンリズムや嗅覚中枢領域におけるニューロンの軸索伸長、神経回路の形成メカニズムの解明を試みるものである。申請者は昨年度までに、マウスの嗅球(嗅覚の一次中枢)から嗅皮質(嗅覚の二次中枢)へ投射されるニューロンにおいて、糖鎖a1-2フコース構造(a1-2Fuc)の量が日内変化していることを明らかにしている。平成28年度は、嗅覚系の投射経路における糖鎖a1-2Fucの局在を詳細に追究し、加えて嗅皮質領域の各層に発現する糖鎖構造をレクチン組織化学によってプロファイリングした。その過程で、糖鎖a1-2Fucを発現する嗅糸球体(感覚細胞の軸索と投射ニューロンの樹状突起のシナプス部位)の比率が、加齢に伴い減少していることを発見した。糖鎖a1-2Fucは嗅球の正常な発生の必須因子であることが知られているが、成体においてもこの糖鎖が役割を有し、加齢に伴ってその機能が低下していくものと考えられる。

また、嗅皮質におけるレクチン組織化学によるスクリーニングの結果、一部の領域がレクチンVVAと強く反応することを発見した。VVAが結合する複合糖質は明らかではないが、大脳新皮質や海馬領域では、特定の抑制性ニューロンが特異的にVVA陽性のニューロン周囲細胞外マトリックスに囲まれていることが報告されている。嗅皮質内のVVA陽性領域は抑制性の介在ニューロンが豊富に存在する領域と一致していることから、新皮質領域などで見られるVVA陽性細胞外マトリックスとの関連性の解明が期待される。平成28年度の推進方策として4つの軸を据えていたが、そのうちの2つ、「(3)嗅球におけるa1-2Fuc量の加齢性変化を詳細に解析する」と「(4)嗅皮質領域における糖鎖構造をスクリーニングする」に関して、目標に到達したといえる。加えて(4)の副産物として、嗅皮質領域においてレクチンVVAが特異的に結合する領域を発見し、本研究の拡張において重要な知見となった。また「(2)嗅球の神経細胞におけるa1-2Fucの微細局在を、透過型電子顕微鏡を用いて解析する」に関しても、予備的ではあるが順調に解析が進んでいる。しかしながら、「(1)NCAMに関して、a1-2Fucとポリシアル酸構造との相関を分子生物学的手法で解析する」については十分な成果が得られておらず、次年度の課題である。本研究では、糖鎖修飾が嗅覚中枢のニューロンの軸索伸長や神経回路形成を調節し、嗅覚感度のサーカディアンリズム形成に関連している可能性を追究してきた。申請者はこれまでに、マウスの嗅球(嗅覚の一次中枢)内に存在する糖鎖a1-2フコース構造(a1-2Fuc)量が日内変化していることを発見し、その嗅球内における詳細な局在を明らかにしている。平成29年度は主に、マウスの嗅覚系(嗅覚器および嗅球)におけるa1-2Fuc発現の加齢性変化について検証した。マウスの嗅覚系は大きく主嗅覚系と鋤鼻系とに分けられ、それぞれ嗅粘膜および鋤鼻器の感覚細胞が、一次中枢である主嗅球および副嗅球の糸球体へと投射している。様々な月齢のマウスを用いて糖鎖a1-2Fuc構造の局在を解析したところ、糖鎖a1-2Fucを発現している感覚細胞の比率は、嗅粘膜では加齢性に減少する一方で、鋤鼻器では加齢による影響を受けないことを発見した。同様に、糖鎖a1-2Fucを発現する糸球体の比率は、主嗅球において加齢性に減少するが、副嗅球では加齢による影響を受けていないことを明らかにした。成体における糖鎖a1-2Fucの役割が主嗅覚系と鋤鼻系とで異なり、その機能は主嗅覚系では加齢性に低下する一方で、鋤鼻系では一生を通じて維持されているものと考えられる。平成29年度の推進方策のうち「(2)嗅球におけるa1-2Fucの微細局在をさらに詳細に解析する」に関して、嗅覚器と嗅球における加齢性変化を明らかにできたことで、目標に到達したといえる。また「(3)嗅皮質領域におけるVVA陽性領域およびVVA陽性細胞の特性を組織化学的に解析する」に関しても、VVA陽性領域を同定するなど、一定の成果が得られている。その一方で、「(1)神経接着分子NCAMにおけるa1-2Fucとポリシアル酸構造に関する分子生物学的解析について、手技を再検討・改善する」については、十分な動物実験を行うことができておらず、大きな進展ができなかった。私たちは、マウスの嗅球内に存在する糖鎖a1-2フコース構造(a1-2Fuc)量が日内変化していることを発見し、その嗅球内における詳細な局在を明らかにした。また、マウスの嗅覚系における糖鎖a1-2Fuc発現が加齢に伴い変化することを見出した。
細胞内低酸素センサーを標的とする慢性腎臓病の治療介入

平成29年度は、HIF活性化薬であるPHD阻害薬が2型糖尿病BTBR/obobマウスの脂質代謝を改善させ、腎臓においてアルブミン尿を減少させることを明らかにした。本知見に基づいて、平成30年度および平成31(令和元)年度には、1)アルブミン尿の減少をもたらす責任因子・分子機構の同定、および、2)非糖尿病性腎症モデルへの外挿可能性、の2項目を検討する予定としており、本年度は上記2)に対する検討を行った。ヒト臨床試験におけるPHD阻害薬投与の報告により、同薬剤が造血作用の他、脂質代謝改善作用を有する可能性が示唆されていた(Provenzano R. CJASN 2016)が、本知見はマウスDM腎症モデルでも実験的に追証された(平成29年度成果報告)。よって、DM腎症モデルにおいて観察された腎症の病態進行抑制効果が、他の代謝性疾患にも外挿できる可能性を検討するため、肥満関連腎症モデルを対象として解析を行った。C57BL/6Jマウスに高脂肪食を20週間投与して疾患モデルを作製し、PHD阻害薬によるアルブミン尿抑制効果を検討したところ、実薬投与群において白色脂肪組織への炎症細胞浸潤が有意に抑制され、脂肪肝が顕著に軽減していた。腎臓においても実薬投与によってアルブミン尿が有意に減少し、F4/80陽性マクロファージの浸潤やメサンギウム領域の拡大が顕著に抑制されていた。また、実薬投与によって顕著に上昇していた白色脂肪組織アディポネクチンmRNAは、アルブミン尿と逆相関することが明らかになった。一連の研究成果により、PHD阻害薬による薬理学的なHIF安定化は、腎症をはじめとする肥満関連臓器障害に対する治療介入として有益である可能性が示唆された。研究は遅滞なく遂行されている。また、当初の作業仮説を支持する研究成果が得られている。今後は、2型糖尿病BTBR/obobマウスおよび高脂肪食負荷肥満関連腎症マウスにて観察されたアルブミン尿抑制効果に対して、PHD阻害薬が病態改善をもたらした分子機構の同定を試みる。平成29年度は、HIF活性化薬であるPHD阻害薬が2型糖尿病BTBR/obobマウスの脂質代謝および腎病変に与える影響を検討した。生後4週齢より実薬投与を開始した介入群において、総コレステロールや中性脂肪などの血清脂質パラメータは顕著に低下し、血清アディポネクチン値は上昇していた。また、白色脂肪組織において炎症性マクロファージの浸潤が顕著に抑制されていた。腎病変の評価としてアルブミン尿を測定したところ、介入群においてアルブミン尿が有意に抑制されていた。組織学的検討を行ったところ、実薬介入群において糸球体のIV型コラーゲン染色やF4/80陽性細胞数の減少が認められ、糸球体硬化の抑制や抗炎症作用が推定された。電子顕微鏡観察では、実薬群にて糸球体上皮細胞、内皮細胞の障害が著明に軽減していた。一方、sirius-red染色による線維化の評価やCD34免疫染色による尿細管周囲毛細血管網の評価によって尿細管間質障害の検討を行ったところ、実薬群とvehicle群の間で染色像に優位な差がみられなかった。よって、本モデルではHIFの持続活性化が尿細管間質障害に与える影響は中立的であると考えられた。次に、HIFの活性化が糸球体保護効果をもたらす最適タイムポイントの検討を行った。自然経過としてアルブミン尿が顕著となる12週齢以降にPHD阻害薬の薬理学的介入を行ったところ、アルブミン尿の減少効果に有意差は認められなくなった。よって、腎症が顕在化するより早期の段階からの治療介入がアルブミン尿抑制に重要であると考えられた。研究は遅滞なく遂行され、当初の作業仮説を支持する研究成果が得られている。

一連の研究成果により、PHD阻害薬による薬理学的なHIF安定化は、腎症をはじめとする肥満関連臓器障害に対する治療介入として有益である可能性が示唆された。研究は遅滞なく遂行されている。また、当初の作業仮説を支持する研究成果が得られている。平成30年度はアルブミン尿の減少をもたらす責任因子・分子機構の同定を試みる。今後は、2型糖尿病BTBR/obobマウスおよび高脂肪食負荷肥満関連腎症マウスにて観察されたアルブミン尿抑制効果に対して、PHD阻害薬が病態改善をもたらした分子機構の同定を試みる。
金属-GaAsショットキ界面の欠陥と雑音に関する研究

本研究、金属-半導体界面近傍の欠陥に敏感な雑音の測定を用いて、素の欠陥のエネルギ-準位等を測定しようとするものである。本年度は、先ず、試料温度を変化されながら雑音を測定するためのクライオスタットの製作を行なった。本クライオスタットは、100K500Kの範囲で温度を変えることができ、また、試料であるSBDにプロ-ブを接触させるためのマニピュレ-タ-、雑音信号が増幅するための増幅器を備えている。本測定系をもちいて、直系1μmのショットキ・ダイオ-ドの測定を行なった。微細なパタ-ンを形成する際にはドライエッチング法が一般的に用いられているが、このときGaAs表面に損傷が発生することが分かっている。本研究では、先ず、損傷が存在しているダイオ-ドの測定を行なった。その結果、低温にするに従い、雑音が増加することが明らかになった。一方、このドライエッチングによる損傷を十分に除去したダイオ-ドでは、ダイオ-ドインピ-ダンスの温度特性を考慮すると、逆に雑音がわずかに低下する傾向であることが分かった。これらのデ-タ-については、現在検討中であるが、予備的な解析として、一次微分をとると、損傷の残っている試料では、120、170、210K付近にピ-クが見られ、このピ-クが、損傷による欠陥と対応しているものと考えられる。年々微細化されているLSIにおいても、低温で雑音が増加する現象が認められているが、その原因はまだ明らかにされていない。本研究の結果はその一因を示唆しているものと考えられる。本研究の測定では、雑音と温度の関係に興味ある結果が得られているが、今後、デ-タ-の解析法についても検討を行なっていく予定である。
天神在地縁起の研究

「天神在地縁起(在地説話)」(各地域、各天満宮に独自の縁起説話)に関わる造形作品についてデータの収集につとめた。とくに、各地の天満宮に関わりをもった松浦武四郎の活動に着目して、その作成になる双六、「聖跡二十五霊社順拝雙六」について、天満宮の選択、図様の源泉等の観点から分析考察を試みた。また掛幅形式の天神縁起絵の未紹介作例として「京都・吉祥院天満宮十二幅本」について、その独自要素、図様の特質等を指摘して、同本が太宰府系縁起絵と弘安本系図様の複合的な作例であり、従来知られていない近世期における掛幅縁起絵の存在を示唆するものとの見解を得た。今年度は、「天神在地縁起」に関する資料、図像収集のために、おもに作品調査、資料収集を行った。実地調査は、関西方面、九州・山口方面、東京方面、あわせて6回行った。主な成果と進捗状況を以下に記す。(1)松浦武四郎の天神信仰、とくに「天神双六」の分析考察:昨年度に引き続生き、幕末の文人・松浦武四郎の制作した「聖跡二十五社巡拝双六」(明治19年)について、武四郎著の紀行文の読解にもとづき、その成立事情や意図について考察を試みた。その成果は、近世の各種の双六、他の天神双六などとの比較考察もくわえて、美学会東部会において、「松浦武四郎と天神在地縁起ー「聖跡二十五霊社順拝雙六」をめぐって」(2014年9月28日、北海道大学)として発表した。(2)松崎天神縁起絵巻の再検討:昨年度に引き続き、山口県防府天満宮所蔵の重要文化財「松崎天神縁起絵巻」の再検討を試みる研究会に参画した。天神在地縁起の最古例として知られる同絵巻であるが、近年の中世絵巻研究の成果を踏まえて位置づけの再検討の必要があるからである。松崎天神縁起研究会(平成26年2月15日、防府天満宮)において、研究成果として、天神在地縁起の諸相、天神画像の諸相について、「天神在地縁起の諸問題」として、口頭発表を行った。(3)杉谷神社本天神縁起絵巻について:杉谷神社(三重県名張市)伝来の北野天神縁起絵巻は地方伝来の縁起絵巻として重要な作例であるが、『三重県史』(別編美術工芸)にその図様の特色や奥書、現状について解説を執筆した。(4)古典芸能関係資料の収集:天神信仰に関係する古典芸能演目(菅原伝授手習鑑他)に関連する書籍、映像資料(DVD、VHSビデオ)の収集を行った。「天神在地縁起」に関する資料および図像の収集のために、作品調査と資料収集、分析考察を行った。実地調査は、東京方面、関西方面、山口・福岡方面、あわせて5回行った。おもな研究実績、成果と進捗状況を以下に示す。(1)近世版本類における天神在地説話の収集:「道明寺鶏鳴説話」「明石駅長説話」および「綱敷天神説話」「水鏡天神説話」について、近世の版本類および縁起絵等から資料、図像収集を行った。(2)松浦武四郎の天神信仰、とくに「天神双六」の考察:幕末の文人・松浦武四郎がその晩年に作成した「聖跡二十五社巡拝双六」(武四郎天神双六、明治19年)について、武四郎の紀行文の読解にもとづき、その成立の事情や意図について考察を試みた。その成果は、近世の各種双六、他の天神双六等との比較考察も加えて、北海道芸術学会第20回例会において、「双六・巡礼・天神信仰」(2013年3月17日、北海道立近代美術館)として発表した。武四郎の天神信仰には、各地に残る在地縁起の母体を、左遷途上の道真を「客人としての神」と捉えた可能性が示されており、近世から近代にかけての天神信仰形成に重要なものと考えられる。(3)松崎天神縁起絵巻の再検討:山口県防府天満宮所蔵の重要文化財「松崎天神縁起絵巻」の再検討を試みる研究会に参加した。同絵巻は、従来、天神在地縁起の最古の作例として知られるが、近年の中世絵巻研究の成果を踏まえて同絵巻の位置づけについては再検討の必要があると思われる。天神在地縁起研究にとってもきわめて重要な点であると言わねばならない。(4)ギメ美術館本天神縁起絵巻について:現京都府長岡京市に伝来したギメ美術館本について、「フランス国立ギメ東洋美術館蔵・太政威徳天縁起ー天神縁起絵の系譜における位置ー」(『長岡天満宮資料調査報告書美術・中世編』)を執筆し、その伝来および図様の特色について論じた。「天神在地縁起」に関する作品資料の調査分析を行った。実地調査は、東京方面、関西方面、福岡方面、あわせて5回行った。以下に主要な内容を示す。(1)在地縁起絵の調査分析:

これまで未紹介の掛幅形式の縁起絵である京都吉祥院天満宮所蔵の掛幅形式(12幅)天神縁起絵について、内容と様式の点から調査分析を行った。同宮独自の説話である吉祥天女信仰にかかわる在地説話や、太宰府系天神縁起絵と共通する霊験説話などの内容面での特色、および図様には北野縁起絵巻弘安本系の利用する作例であることなどの様式面での特色を指摘し、これまで知られる掛幅形式縁起絵とは別系統の一群の存在を示唆する可能性を示した(このことについて松崎天神縁起絵巻研究会で口頭報告を行った)。また在地縁起の図様に関わるものとして、武蔵寺縁起絵(福岡県筑紫野市武蔵寺所蔵)をはじめとする「菅公御自作」説話に関する縁起絵、図像を調査収集につとめた。(2)綱敷天神像の調査分析:岡路八幡宮(静岡県富士宮市)の綱敷天神坐像の調査分析を行った。「綱敷天神」は天神在地説話の代表的なものであり、単独の掛幅画像がよく知られ、彫像もしばしば見受けられるが、岡路八幡宮の坐像は近世半ばの製作ではあるが、敷いた綱の端を菅公が手に握るという特異な図像を示すもので、その伝来および図像の特色について考察を試みた。その他、綱敷天神説話や図像について、大阪市北区綱敷天神社の説話に題材をとったという演劇の作例(明治末年初演「菅公」等)を中心に関連の図像収集につとめた。(3)天神双六の調査:聖跡二十五社巡拝双六(松浦武四郎の天神双六)の研究に関連して、北野天満宮参詣双六(嘉永5年)等の天神双六の実見調査を行った。そのほか引き続き、近世版本の翻刻註釈作業、山口防府天満宮所蔵の松崎天神縁起絵巻の再検討を試みる研究会に参加して、天神在地縁起に関する図像収集分析を進めた。美術史当初の研究計画に照らしておおむね順調に進捗している(1、2)が、以下の点で若干遅れが生じている(3)。1調査データの収集と再構築:天神在地縁起にかかわる書籍、図版の収集、おいびこれまでの調査で収集した資料などのデジタルデータ化、分析整理は順調に進捗している。2松浦武四郎の天神信仰に関する資料の収集調査:とくに松浦武四郎関係の資料調査、天神双六に関する調査は大きな進捗を見た。ただし、これに関連して、天神信仰に関する古典芸能資料の収集、調査作業を重視せざるを得なくなったため、3懸案の近世版本類の翻刻注釈作業に遅れが生じていることは否めない。次年度はこの点を優先して研究を進めたい。当初の研究計画に照らして、おおむね順調に進捗している(1、2、3)が、以下の点で若干の遅れが生じている(4)。1これまでの調査資料・データの再構築:これまでの調査研究で収集していた資料・図像のデジタルデータ化、分析・整理等は順調に進められた。2関連資料・書籍・図版の調査・購入:近世以降の天神縁起絵、天神画像の写真図版を掲載する書籍、雑誌をはじめ、とくに松浦武四郎の天神信仰に関係する資料、「天神双六」各種等の、重要な資料の購入入手が果たせた。それらにもとづいて、3松浦武四郎の天神信仰研究:天神在地縁起研究に重要な視点を提供してくれる松浦武四郎の紀行文等の調査読解を行うこと、および近世以降数種制作が知られる「天神双六」についてその在地縁起との関連に着目して調査を行うことができた。しかし、その調査、分析作業を重視したため、4近世版本類(「絵本菅原実記」「天神記図会」「天満宮実伝図会」)の翻刻註釈作業、とくに「絵本菅原実記」(同種の図会絵本のなかでも最大の規模であり、菅原家にまつわる様々な周辺説話も盛り込まれる天神説話の集大成とみなされる)の調査分析に遅れを生じてしまったことは否めない。次年度以降にこの点を優先して分析を試みたい。今年度の実績を踏まえつつ、以下の点を中心に天神在地縁起の研究を進める。1近世版本の翻刻注釈
口腔癌における癌幹細胞およびニッチ機構の同定とそれを標的とした診断・治療法の開発

口腔扁平上皮癌細胞において、CD133陽性細胞がsphere形成においては重要な機能を持っていること、またside population(SP)細胞群が腫瘍形成能や薬剤耐性能には重要な機能を果たしていることを明らかにし、また、sphere形成には細胞由来の増殖因子である、EGF, sonic hedgehog,インターロイキン6等が関与していることも明らかにし、これら因子のシグナルがnicheに重要であることも明らかにした。したがって、これら細胞が癌幹細胞としての性質を有している可能性が強く考えられた。これら細胞を標的とした治療法の有用性が示唆された口腔扁平上皮癌細胞において、CD133陽性細胞がsphere形成においては重要な機能を持っていること、またside population(SP)細胞群が腫瘍形成能や薬剤耐性能には重要な機能を果たしていることを明らかにし、また、sphere形成には細胞由来の増殖因子である、EGF, sonic hedgehog,インターロイキン6等が関与していることも明らかにし、これら因子のシグナルがnicheに重要であることも明らかにした。これら細胞を標的とした治療法の有用性が示唆された<目的>近年、脳腫瘍や大腸癌において、CD133陽性細胞群は癌幹細胞の有力候補と考えられている。本研究において我々は、ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)の癌幹細胞を標的とした新しい診断・治療法を開発することを目指して、OSCC細胞株由来CD133陽性細胞(CD133+)の細胞・分子生物学的特性について検討を行った。<方法>当科で樹立したOSCC株KO、NAおよびUE細胞をCD133抗体にて標識し、マグネティックビーズ付き抗体で処理後、autoMACS(miltenyi)を用いてCD133+を分離した。CDI33+とCDI33-の単層培養系での増殖能および浮遊培養系でのsphere形成能を、我々が開発した無血清培地を用いて検討した。また、各細胞株にGFP遺伝子を導入し、sphere形成細胞群におけるCD133+およびCD133-の局在とその経時的変化を比較検討した。次に様々な増殖因子とその阻害剤、抗癌剤(doxorubicin : DXRおよび低酸素培養(1%酸素下)の、各親細胞株に対するsphere形成能およびCD133発現に及ぼす影響を、無血清浮遊培養法およびフローサイトメトリー(FACS)にてそれぞれ比較検討した。<結果および考察>各細胞株において、CD133+の全細胞における細胞数の比率は約0.5%を示した。無血清単層培養系では、CD133+の増殖能はCD133-と比較し低下していた。一方、無血清浮遊培養系では、各親細胞株および各CD133+はsphereを形成したが、CD133-は形成できなかった。しかし培養開始時に、CD133-にCD133+を加えることでsphere形成能を獲得し、その大きさや数は、CDI33+の割合が0.5%でほぼプラトーに達した。GFP発現細胞を用いて検討した結果、sphere形成細胞の大部分はCD133-由来であり、CD133+が、sphere形成過程でCD133-に変化した細胞や、CD133-がCD133+に変化した細胞が認められた。また、各sphere内には最低1個のCD133+が存在していた。さらにCD133-およびCD133+のsphere形成能に及ぼす種々の細胞増殖因子および増殖因子シグナル阻害剤、DXRおよび低酸素環境の影響を検討した。その結果、CD133陽性OSCC細胞群は癌幹細胞として機能していることが示唆された。【目的】近年、自己複製と限定された分化により腫瘍構成細胞を供給し続ける癌幹細胞の存在が明らかとなってきた。本研究において、ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)の癌幹細胞を標的とした新しい診断・治療法を開発することを目指して、OSCC細胞株由来CD44陽性細胞群、さらにside population(SP)細胞群の細胞・分子生物学的特徴の解析を行った。【方法】当科で樹立した口腔癌細胞株(OSCC)株、KO、NA、UE、KA細胞をCD44マグネティック付き抗体で処理し、AutoMACSにてCD44+細胞群を分離し、単層培養系での増殖能および浮遊培養系でのsphere形成能を、我々が開発した無血清培地で検討した。また、CD44+/-細胞群をhoechst33342色素で処理後FCMを用いてSP細胞群を分離し、CD44+/SP、CD44-/SP、CD44+/non-SPおよびCD44-/non-SP細胞群を得た。続いて、各細胞群の単層培養系での増殖能および浮遊培養系でのsphere形成能を、無血清培養系で検討した。【結果および考察】各細胞株において、全細胞におけるCD44陽性細胞の比率は、8090%の高値を示した。CD44+およびCD44-におけるSP細胞の割合は0.55%であり、同一細胞間では同じ値を示した。また、臨床的に高転移能を示した症例から樹立した細胞株ほどSP細胞の比率は高値を示した。各細胞株をドキソルビシン塩酸塩(DXR)存在下で継代培養を重ねる事によりSP細胞群の比率は増加した。CD44+とCD44-細胞間で、単層無血清培養系での増殖能および無血清浮遊培養系でのsphere

形成能に差は認めなかったが、CD44+あるいはCD44-に関わらず、SP細胞群は各親株細胞および各non-SP細胞群と比較して高い増殖能とsphere形成能を示した。以上の結果より、口腔扁平上皮癌細胞株におけるCD133陽性細胞およびSP細胞群は、高い増殖能とsphere形成能を有する、癌幹細胞としての性質持った細胞群であると考えられた。[研究の目的]本年度は、ヒト口腔扁平上皮癌(OSCC)より分離したside population(SP)細胞群の細胞・分子生物学的特性の解析を、RD6F培地を用いた無血清培養系で行った。OSCC細胞株として当科で樹立したKO、NA、UEを用いた。SP細胞は、細胞をDNA結合色素hoechst33342にて処理後FACSにて解析後、非染色性細胞群をSP細胞群、染色性細胞群をmain population(MP)としてセルソーティングで分離した。SP細胞とMP細胞の単層培養系における増殖能と浮遊培養系におけるsphere形成能、免疫不全マウス背部皮下での腫瘍形成能の比較検討を行った。さらにSP細胞を低酸素下(1%)で培養することで、SP細胞群の濃縮を行った。次にHif-1α遺伝子導入の、SP細胞群に及ぼす影響について検討した。[方法]SPとMPにおける遺伝子発現の差異をDNAマイクロアレイ法にて検討した。次いで、マイクロアレイにて5倍以上の発現差を認めた遺伝子についてpathway解析を行いpathwayの中枢を担う候補因子のSP、MP、CD133細胞の無血清単層および浮遊培養系での増殖能に及ぼす影響について検討を行った。[結果]SP細胞群の全細胞に占める割合は0.61.5%であった。無血清単層培養系では、SPとMP間で増殖能に差は認めなかったが、無血清浮遊培養系においてはMPに比べてSPは高いsphere形成を示した。免疫不全マウス移植実験にて、SPは、5.0×10^4、1.0×10^5の細胞数で腫瘍を形成したが、MPは、いずれの細胞数でも腫瘍は形成しなかりた。SPを継代時にFACS解析を行い再度SP群のソーティングを繰り返す事で、全細胞の50%程度までSPを濃縮する事が出来た。HIF-1α遺伝子の導入によりSPの増加を認めた。HIF-1αの発現量に比例して薬剤耐性遺伝子群の発現上昇を認めた。SPはMPに比較し単層培養系およびsphere形成アッセイ約5倍のDXR耐性を示した。マイクロアレイの結果、SPにおいては血管新生関連遺伝子群、骨増殖遺伝子群、ケモカイン遺伝子群等が、MPの5倍以上高発現していた。中枢因子の候補と考えられたケモカインの親株への添加にて無血清単層培養系および浮遊培養系で細胞増殖能、sphere形成能の上昇を認めた。[考察]OSCC由来SP細胞はMP細胞と比較して、高いsphere形成能、造腫瘍形成能、低酸素耐性能および抗がん剤耐性能を示したことから、OSCCの癌幹細胞として機能している事が強く考えられた.
分裂酵母のDNA修復と損傷乗り越え複製制御機構の分子遺伝学的解析

(1)分裂酵母のDNA修復因子(ヌクレオチド除去修復、紫外線損傷除去修復関連因子)および損傷乗り越え複製活性を持つ複数のDNAポリメラーゼ(Eso1p、DinBp、Rev1p、Rev3p、Rev7p)に注目し、各遺伝子を破壊した株を樹立した。昨年度までに、各遺伝子破壊株の増殖能などは野生型並であることを報告している。(2)作成した遺伝子破壊株の表現形解析を目的とし、紫外線および化学変異原に対する感受性を調査した。昨年度までに、一部の遺伝子破壊株における紫外線感受性実験の結果を報告している。まず、紫外線に対する多重遺伝子破壊株を用いた解析から、損傷乗り越え複製DNAポリメラーゼであるEso1pとRev(1,3,7)pの関わる経路が異なることを示す結果を得た。紫外線によるDNA損傷は主にシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)と(6-4)光産物であるが、それぞれを特異的に修復する酵素を分裂酵母細胞内で発現することで、Eso1pが主としてCPDの乗り越え反応に、またRev(1,3,7)pが主として(6-4)光産物の乗り越えに関わることが示された。一方、紫外線損傷と同様にして修復されるDNA損傷を引き起こす化学変異原である4NQOに対する感受性は、eso1遺伝子破壊株で最も顕著であり、また塩基損傷を引き起こすMMSに対する感受性はdinB遺伝子破壊株で高いことが示された。これらのことから、損傷の種類に応じた損傷乗り越えDNAポリメラーゼの使い分け機構の存在が遺伝学的解析によって示された。現在、上記の研究をさらに発展させると同時に、異なる化学変異原に対する感受性と、それに伴う突然変異発生率の測定を行っている。(3)生化学的研究から、多様な損傷に対する損傷乗り越え複製の制御は、Rev1を中心としたTLSポリメラーゼ間の相互作用によるモデルが提唱されている。申請者は、一連のRev1P変異体をrev1遺伝子破壊株で発現させ、機能的相補実験を行った。その結果、Rev1pが正常に機能するためには、他のTLSポリメラーゼとの相互作用領域とTLS活性領域以外に、重要な役割を担う領域を見出した。この領域は、DNA修復やチェックポイント関連因子に見られるBRCTドメインを含み、今後、TLS機構とチェックポイントなどの細胞周期制御との関係を明らかにする上で貴重な情報である考えている。本研究課題の平成14年度の研究実績の概要は以下のとおりである。(1)分裂酵母のDNA修復因子(ヌクレオチド除去修復、紫外線損傷除去修腹関連因子)および損傷乗り越え複製活性を持つ複数のDNAポリメラーゼ(Eso1p、DinBp、Rev1p、Rev3p)に注目し、各遺伝子を破壊した株の樹立を目的とした当初の予定をほぼ達成した。(2)作成した遺伝子破壊株の表現形解析を目的とし、現在までに増殖能や複数の環境変異原に対する感受性などの基礎的データを収集した。その結果、除去修復関連因子および各損傷乗り越え複製DNAポリメラーゼの欠損は通常の生育に影響を与えなかった。特筆すべきは、各損傷乗り越え複製DNAポリメラーゼが増殖時の染色体複製における必須因子ではないことである。しかし、自然突然変異の発生率を野生型と比較すると、Δeso1、ΔdinB各遺伝子破壊株で、それぞれ突然変異頻度の上昇と低下が観察された。このことは、Eso1pとDinBp両者は酸化的損傷に代表される細胞内代謝反応によるDNA損傷の乗り越え反応に関るが、Eso1pが複製鋳型鎖の損傷塩基に対する正しいヌクレオチドの取り込み、一方DinBpが誤ったヌクレオチドの取り込みに寄与することを強く示唆している。興味深いことに、酸化的損傷を誘発する過酸化水素による感受性には両破壊株間で顕著な違いが認められた。このことは、両ポリメラーゼの特質を見極めるうえで重要な知見であると考えている。さらに、紫外線損傷に対する感受性を調べたところ、差はあるものの各DNAポリメラーゼ破壊株で感受性を示し、各々の遺伝子でその表現系は相補された。二重、三重破壊株を用いた実験により、Eso1pとRev3pは、主にそれぞれが紫外線によって生じる主要な損傷であるシクロブタン型ピリミジン二量体と(6-4)光産物に対する乗り越え複製に関わることを示唆する結果を得た。