hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマディスプレイ放電中の電界強度、電子密度・温度のレーザー計測

まず、マイクロ放電プラズマからのレーザートムソン散乱信号が検出可能であることを数値見積りにより示し、これを実現し得るレーザートムソン散乱計測システムを開発した。後者の問題のためには、3枚の回折光子を用いた分光器を製作して受光系に用いることで、Arガス圧換算10,000 Torrの迷光レベルまでトムソン散乱信号を迷光より分離可能とした。(2)マイクロ放電プラズマを対象としたトムソン散乱計測を実行し、Arガス圧50Torrで生成したプラズマにおいてガラス基板表面から0.3mmの位置で、明確なトムソン散乱信号を初めて検出することに成功した。レーザー擾乱や不純物の光電離など測定結果への影響は無視できることを確認し、得られた信号が真のトムソン散乱信号であることを示した。(3)その後、Ne/Ar混合ガス200Torrにおいて、基板表面から0.1mmの位置で信号検出可能とし、さらにレーザー入射位置を基板表面に沿って移動することにより、空間分布の測定も可能とした。今後、レーザートムソン散乱計測によりPDP放電プラズマ内の電子密度・電子温度分布を詳しく測定し、放電の機構解明を大きく前進させることが期待される。(1)PDPマイクロ放電ヘレーザートムソン散乱計測法(LTS)を適用するに当たっては、信号が微弱であることと、器壁から散乱体積までの距離も0.1mm程度しかとれないため強い器壁散乱光が存在することによる信号検出の困難性が懸念された。本研究では、これらの問題についての検討結果に基づき、マイクロ放電用LTS計測システムを構築した。このシステムでは、3枚の回折格子を用いた分光器を製作し、迷光リジェクション10^8の性能を実現した。この分光器を含めて光学系を最適化することにより、マイクロ放電へのLTS法の適用を初めて可能とした。(2)上記で確立したLTS計測システムを用いて、PDP放電を模擬したマイクロ放電を対象とした計測を行った。その結果、電極基板表面から0.1mm離れた位置において初めて明確なLTS信号を検出することに成功した。(3)電極表面より0.1mm離れた面内において、マイクロ放電内の電子密度と電子温度の空間分布の経時変化を測定した。測定した領域において、電子密度の絶対値は(0.23)×10^<19>m^<-3>、電子温度は13eVの範囲であることを明らかにした。また、電子密度のピークは常に電極ギャップ上にあるが、電子温度のピークは時間とともに電極ギャップから離れる方向に移動していることを示した。(4)電子密度と電子温度の空間分布と高エネルギー電子に関わる発光の空間分布をもとに、放電過程に関する検討を行った。その結果、誘電体表面に電荷が蓄積することによる放電フロント部の移動がLTS計測により電子温度分布の変化として初めて捉えられた。
中等教育段階における経済教育カリキュラムの改善に関する基礎的研究

本研究は,中等教育段階における経済教育カリキュラムの改善を図るため,諸外国における経済教育研究・実践の成果を参考として,日本の学校教育で実際に活用可能な経済教育カリキュラムのあり方を検討するのが目的である。この目的を達成するため,次の研究活動を行った。(1)諸外国における経済教育実践の状況を探る。(2)これらを相互に比較検討,グローバル化する社会に対応する経済教育の傾向を明確にする。(3)(1)(2)の研究結果を参考に,日本における経済教育カリキュラムのあり方を検討する。上の研究活動により,以下の知見を得た。1日本の場合,教科書記述を検討する限り,中学校社会科公民的分野,高校公民科「現代社会」「政治・経済」における経済的内容の扱いに,大きな違いはない。これは,学習指導要領の指摘(たとえば,中学はミクロ,高校はマクロ)が,教科書レベルでは,かならずしも反映されていないということである。2米国経済教育協議会は,近年,経済教育とともに,金融教育に積極的に取り組んでいる。これは,ブッシュ大統領がかかげる「オーナーシップ社会」への教育的対応である。イギリス(イングランド・スコットランド)では,選択科目である「ビジネスマネージメント」が生徒の人気を得ている。ドイツでは,例えばハンブルク市に「経済教育センター」がおかれ,若者の就労支援のためのキャリア教育が行われている。オーストラリアでは,統合カリキュラムの中で経済的内容が扱われている。3グローバリゼーションの進展など社会の変化に対応する経済教育のあり方を検討する場合,総合的な学習の時間,数学,国語などにも経済的内容を取り入れるインフュージョンカリキュラムの編成が課題になる。平成16年度における研究活動は,次のように行われた。1研究代表者および研究分担者は,各国の経済教育の現状を探るため,アメリカ合衆国・イギリス・オーストラリア・ドイツへ訪問した。2研究代表者および研究分担者は,各国で学校・教育委員会などを訪問し,授業で実際に使用されている教科書,授業計画書,教材プリントなどを得た。3研究代表者および研究分担者は,初等・中等教育段階における経済の授業の実際を,写真・VTRにより記録した。4研究代表者および研究分担者は,学校・教育委員会などへの訪問・インタビューを通して,各国の経済教育の現状と課題に関する情報を得た。5研究代表者および研究分担者は,国内におげる研究会において各国への訪問の成果を相互に報告し,各国における経済教育の現状と課題について,情報の共有化をはかった。上のような研究活動を通して,次のような知見を得た。1アメリカでは,アメリカ経済教育協議会(National Council on Economic Education)が中心となり経済教育普及のための活動が行われてきた。その成果として,アーカンソー州リトルロック市ベーカーインターディストリクト小学校のように,教育活動の全体に経済教育の視点をとりいれ,これを学校の特色として打ち出すところがあらわれてきている。2イギリス(イングランド・スコットランド)では,経済学を必修としているところは少ない。選択科目である「ビジネスマネージメント」が,生徒の人気を得ている。3オーストラリアの場合,高等学校(11・12学年)で経済が学ばれているが,これは受験科目となっている。4ドイツでは,たとえば,ハンブルク市に「経済教育センター」がおかれている。ここでは,主として,若者が職業生活にスムーズに移行できるようにするためのキャリア教育が行われている。平成17年度の活動を,次のように行った。1研究代表者および研究分担者は,昨年度外国訪問で得た教科書・授業計画書・教材プリント等について,分析を行った。2研究代表者および研究分担者は,出版物,インターネット,外国研究者とのメール交換等を通して,アメリカ合衆国・イギリス・オーストラリア・ドイツにおける経済教育に関する情報収集を行った。3研究代表者および研究分担者は,研究会を2回開催し,各国における経済教育の現状と課題について情報の共有化をはかるとともに,日本の中等教育段階における経済教育カリキュラムのあり方に関する検討を行った。上の研究活動を通して,次のような知見を得た。

1米国経済教育協議会(National Council on Economic Education)は,近年,経済教育とともに,金融(パーソナル・ファイナンス)教育に積極的に取り組んでいる(2005年3月には「経済・金融リテラシーに関する全国サミット」が開催されている)。これは,ブッシュ大統領がかかげる「オーナーシップ社会」への教育的対応である。2イギリス(イングランド・スコットランド)では,選択科目である「ビジネスマネージメント」が生徒の人気を得ている。ドイツでは,例えばハンブルク市には「経済教育センター」がおかれ,若者の就労支援のためのキャリア教育が行われている。3日本の中等教育段階における経済教育も,諸外国の経済教育のあり方を参考として,様々なカリキュラムを構想できる。例えば,キャリア教育の一環として展開する経済教育,資産運用・保険加入・納税など日常生活上必要なスキル育成をめざす経済教育,大学における経済学履修の前提的な知識を与える経済教育などである。平成18年度の活動を,次のように行った。1研究代表者および研究分担者は,平成16年度に行った外国訪問で得た教科書・授業計画書・教材プリント等について,継続して分析した。また,担当する各国の経済教育に関する情報の収集に継続して努めた。2経済教育に関する各国の現状と課題を,研究代表者および研究分担者は相互に比較・検討した。3 2の結果について,第17回日本公民教育学会全国研究大会(三重大学,2006年6月17日)において,口頭発表した(発表タイトル「中等教育段階における経済教育カリキュラムの改善に関する基礎的研究」)。4 2の検討結果を基に,日本における経済教育のあり方を具体的に議論した。5研究代表者および研究分担者は,2・4の成果について『報告書』にまとめた。上の研究活動を通して,次の知見を得た。1日本の場合,教科書記述を検討する限り,中学校社会科公民的分野,高校公民科「現代社会」「政治・経済」における経済的内容の扱いに,大きな違いはない。これは,学習指導要領の指摘(たとえば,中学はミクロ,高校はマクロ)が,教科書レベルでは,かならずしも反映されていないということである。2米国経済教育協議会は,近年,経済教育とともに,金融教育に積極的に取り組んでいる。イギリス(イングランド・スコットランド)では,選択科目である「ビジネスマネージメント」が生徒の人気を得ている。ドイツでは,例えばハンブルク市に「経済教育センター」がおかれ,若者の就労支援のためのキャリア教育が行われている。オーストラリアでは,統合カリキュラムの中で経済的内容が扱われている。
核内受容体CARを介した生体外異物による活性化機構及びエネルギー代謝調節撹乱研究課題名

異物受容体として知られるConstitutive Androstane Receptor(CAR)の生体外異物に対する薬物代謝酵素の誘導などを介した防御機構において重要な役割を担っている。しかしながら近年、CARがエネルギー代謝に関与していることが明らかとなっている。本研究より、CARの新たな結合タンパク質として、AMPKβ、DP97、PRMT5、Hsp60を見出した。DP97及びPRMT5はCARの標的遺伝子選択的なコアクチベーターとして作用することを明らかとした。また、LXRのリガンドであるT0901317がCARの活性を調節するインバースアゴニストとして作用することを明らかとした。これらの成果により、異物受容体として知られる核内受容体CARの新たな機能及び活性調節機構の新たな可能性を示した生体には医薬品や環境化学物質などの生体外異物に対する防御機構が備わっている。脂溶性の生体外異物が生体内に侵入すると、これを認識した受容体型転写調節因子が核内へ移行し、薬物代謝酵素などの標的遺伝子の発現を誘導し、異物の代謝・排泄が促進される。本研究では、異物受容体として知られるConstitutive Androstane Receptor(CAR)の生体外異物に対する薬物代謝酵素の誘導などを介した防御のみでなく、エネルギー代謝に対する作用を検討した。その結果、CARはAMPKβと結合し、AMPKの活性を調節することを明らかとした。さらに、CARの機能を明らかとするため、新たな結合タンパク質として、DP97、Hsp60、PRMT5を同定した。DP97、PRMT5はCARによる転写活性に関与するコアクチベーターとして機能することを明らかとした。また、Hsp60はCARと結合することにより、CARタンパク質の安定性に関与する可能性が考えられた。同時に、CARの機能を調節するリガンドの探索も行った結果、核内受容体LXRのリガンドとして知られているTO901317がCARのinverse agonistであることを明らかとした。本研究より、CARの新たな結合タンパク質として、AMPKβ、DP97、PRMT5、Hsp60を見出し、CARの活性調節機構及び機能の新たな可能性を示した。また、CARの活性を調節するリガンドの候補としてTO901317を明らかとすることが出来た。これらの成果により、異物受容体として知られる核内受容体CARの新たな機能及び活性調節機構の新たな可能性を示した生体には医薬品や環境汚染物質などの生体外異物に対する防御機構が備わっている。脂溶性の生体外異物(リガンド)が侵入すると、これを認識した受容体型転写調節因子が細胞質から核内へ移行し、標的遺伝子(酸化酵素、抱合酵素、トランスポーターなど)の発現を誘導して代謝・排泄が促進される。このような異物センサーとして機能する細胞内受容体に含まれるConstitutive Androstane Receptor (CAR)のスプライシングバリアントであるCAR-SV2がノンゲノミックにAMPKを活性化することを示唆する新知見が得た。23年度は、GSTプルダウンアッセイや免疫共沈降法によりAMPKとCAR-SV2の結合の可能性について検討を行なった。その結果、CAR-SV2はAMPK複合体のβサブユニットと直接結合することが明らかとなった。このことはCAR-SV2がAMPKβサブユニットと結合することによりAMPKの活性を調節している可能性が示唆された。さらに、Tet-systemを用い,ヒト肝がん由来のHepG2細胞におけるCAR-SV2およびCAR-WTのコンディショナルな発現株を作成した。これらの細胞株においてCAR-WTの発現誘導により標的遺伝子であるCYP3A4,2B6, UGT1A1 mRNA発現の誘導が認められたが、CAR-SV2の発現誘導によるこれらの遺伝子の発現誘導は認められなかった。このことより、CAR-SV2はWTと異なり遺伝子の発現調節の機能はもたないことが明らかとなった。したがって、CAR-SV2によるAMPKの活性調節は選択的な機能であると考えられる。当初の予定通りAMPKとCARの結合を検討し、AMPKとCARが結合することを明らかにすることができた。また、CAR-WT, SV2のコンディショナルな発現HepG2細胞の樹立を行い、次年度に向けての準備を整えることができた。一方で学部内P2実験室の整備が順調に行うことが出来ず、ウイルスベクターの作製の予定については進めることができなかった。(1)In vitroにおける検討-AMPKは様々な機構によって活性調節を受けている。たとえば、上流キナーゼであるLKBによるリン酸化、ホスファターゼによる脱リン酸化、β及びγサブユニットによるリン酸化の調節などが知られている。そこで、どのように調節が行われているかをin vitroで検討する。AMPKα、β、γ及びCAR-SV2の組み換えタンパク質を精製し、AMPKのキナーゼによるリン酸化、フォスファターゼによる脱リン酸化を観察する実験系CAR-SV2の影響を観察する。

(2)樹立したHepG2細胞を用いたCAR-SV2の機能解析-前年度樹立した誘導性SV2発現HepG2細胞をもちい、アンドロステノール投与によるAMPKのリン酸化、肝臓トリグリセリド、コレステロール量などを測定し、CAR-SV2の生理作用を明らかとする。また、糖尿病・肥満モデルラットを用いて、CARの役割を検討する。(3)ウイルスベクターの作製-前年度行えなかったウイルスベクターの作製を行う。初代培養肝細胞を用いてCAR-SV2の生理機能を解析するため、効率よく遺伝子導入が可能なウイルスベクターを用いた遺伝子導入を試みる。当該年度の研究計画につきウイルスベクターの作製について予定通り進めることができなかったため、繰り越し金額が生じた。繰り越し金額に関しては、次年度に行う予定のウイルスベクターの作成に使用する。その他に関しては、23年度と同様に消耗品中心の使用計画である。プライマーの合成及びシークエンス等は外注する。
革新的構造/材料アレスト設計を可能とする破壊力学モデル開発

本研究は大型コンテナ船をはじめとする溶接構造物における脆性破壊を防止する技術を確立するための基礎研究で、特に、脆性き裂伝播の制御を対象とする。部材スケールの脆性亀裂伝播現象を再現するために,微視的なへき開破壊の破面形成メカニズムを参考にして,破面形成の不均一(凹凸)を再現可能なモデルの開発を行った.本モデルに亀裂伝播に伴う塑性拘束の緩和効果を実装することで,小型3点曲げ試験および中規模脆性亀裂アレスト試験の破面形成形態および亀裂停止位置を高精度に予測可能であることを示した.これによって複雑な3次元形状を有するき裂にも適用可能な脆性き裂伝播モデルの基礎を確立した。拡張有限要素法に基づく結晶粒スケールの劈開亀裂伝播モデルの開発を行った.本モデルは小規模降伏を仮定できる一方,3次元空間上の幾何学的な極めて複雑な破面形成を伴うという劈開亀裂伝播に対して,亀裂形状と有限要素を独立に定義でき線形解析に強みのある拡張有限要素法の特徴を最大限に利用したものである.モデルの妥当性検証として,電子線後方散乱回折(EBSD)によって得られた実破面破面の法線方向の確率密度分布を,提案モデルによる計算結果と比較した結果,両者は良い一致を示し,極めて複雑な結晶粒スケールの劈開亀裂伝播を初めて定量的に再現可能なモデルの開発に成功した.これによって脆性き裂伝播・アレスト特性とミクロ組織因子を結びつける端緒を築いた。本研究では脆性き裂の伝播とアレスト(き裂停止)の現象をマクロ的、及び、ミクロ的観点から研究し、複雑な形状と材質不均一を有する溶接構造部材における脆性破壊を制御する技術の基礎を確立することであり、上記の研究概要にも記したとおり、マクロ的観点の研究では拡張有限要素法などを用いた手法を開発することによって3次元複雑形状を有するき裂に対しても適用可能なモデルの基礎を築いた。一方のマクロ的観点の研究では結晶粒レベルのき裂伝播挙動を正確に記述するモデルの基礎を築いた。上記のとおり、当初の計画に沿った進捗をしているものと判断しているが、最終年度における実験検証によってモデルの見直しを行い、実用可能なモデルに仕上げていく。昨年度までに開発したモデルを用いて,材料・構造設計に指針を与える検証を実施する.具体的には,部材スケール亀裂伝播モデルを用いることで,巨視的な破面の凹凸が亀裂停止性能に及ぼす影響を検証するとともに,その効果を実験で確認する.さらに,拡張有限要素法に基づく結晶粒スケールモデルを用いることで,最も基本的な材料組織因子である結晶粒径が亀裂停止性能に及ぼす影響について,モデルによる予測とその結果の妥当性確認のための実験を実施する.最終年度では部材の脆性き裂伝播試験によって上記モデルの妥当性検証を行い、最終的に、3次元的に複雑な形状を有し、材質の不均一性、溶接残留応力を有する溶接部における脆性き裂の伝播挙動をミクロ組織因子も含めて解析するシステムの基礎を築くことを目指す。本研究は大型コンテナ船をはじめとする溶接構造物における脆性破壊を防止する技術を確認するための基礎研究で、特に、脆性き裂伝播の制御を対象とする。これまでに多くの脆性き裂伝播の研究がなされてきたが、実構造部材の脆性き裂伝播の制御に適用するには問題が残されていた。

本研究者を含むこれまでの科研費研究において、数十年来未解決であった長大き裂問題(小型試験の結果と部材レベル大型試験の結果が一致しない)を解決したものの、対象は平板構造で材料(厚鋼板)も均質なものに限定されていた。実際の溶接部材は3次元形状で、かつ、母材から溶接部にわたって強度・靭性が不均一である。また、脆性き裂伝播特性とミクロ組織因子との関係も不明確のままである。かかる観点から、本研究では複雑3次元形状を有し、かつ、材質不均一を有する溶接構造部材における脆性き裂伝播と停止の挙動を再現できる数値モデルを開発すること、及び、結晶粒レベルの脆性き裂伝播を再現できる数値モデルを開発することを目的として、研究を開始した。初年度は、3次元形状部材における脆性き裂伝播をモデル化するための基礎的研究を行い、き裂前縁形状が3次元的に変化する場合のモデル化の基礎を確立した。また、結晶粒レベルのき裂伝播モデルについては、X-FEMを用いてき裂が順次伝播、拡大することを再現できるモデルの基礎を確立した。実験的検討は順次進めたが、次年度以降に集中的に実施する予定である。数値モデル開発は当初予定どおり進捗した。実験も順次進めたが、一部は鋼材調達遅れの影響もあり、次年度に持ち越したものもある。初年度であり、論文投稿、及び、学会発表はなかったが、今年度成果も含めて次年度以降、公表していく予定である。昨年度までに開発したモデルを用いて,材料・構造設計に指針を与える検証を実施する.具体的には,部材スケール亀裂伝播モデルを用いることで,巨視的な破面の凹凸が亀裂停止性能に及ぼす影響を検証するとともに,その効果を実験で確認する.さらに,拡張有限要素法に基づく結晶粒スケールモデルを用いることで,最も基本的な材料組織因子である結晶粒径が亀裂停止性能に及ぼす影響について,モデルによる予測とその結果の妥当性確認のための実験を実施する.最終年度では部材の脆性き裂伝播試験によって上記モデルの妥当性検証を行い、最終的に、3次元的に複雑な形状を有し、材質の不均一性、溶接残留応力を有する溶接部における脆性き裂の伝播挙動をミクロ組織因子も含めて解析するシステムの基礎を築くことを目指す。3次元形状を有する部材における脆性き裂伝播モデルの開発においては、材質不均一の影響、溶接残留応力影響、及び、鋼板表面における塑性拘束緩和影響などを取り込んで、より現実的なモデルにしていく。結晶粒レベルのき裂伝播モデルの開発においては、結晶粒間に存在する段差が延性破壊を生じる現象など、より実際に近いモデルにしていく。上記の数値モデルは実験による検証が必要であり、次年度は実験室レベルの脆性き裂伝播試験を行う。論文投稿、学会発表を行い、成果を公表するとともに、対外的な意見も取り入れる。
緑膿菌に対するバイオフィルム低減と光感受性物質増加を目指した光線力学療法

我々は、緑膿菌に対して5-aminolevulinic acid(ALA)を光感受性物質、光源は410nm青色LEDを使用して光線力学療法を行っている。我々は、まずin vitroで緑膿菌のバイオフィルム産生量をクリスタルバイオレット法で確認した。その際、MRSAの10倍以上のバイオフィルムの産生量があることが判明した。緑膿菌に対しての、バイオフィルム低減には、産生条件の一つである、鉄イオンの除去が有効ではないかと仮設を立てた。そこで、細胞毒性のない濃度を確認の後、様々なキレート剤をALAに添加して、クリスタルバイオレット法でバイオフィルムの量を測定した。その結果、ALAにEDTA-2Naを0.005%で添加するのが最適条件であることがわかった。また、鉄イオンを除去することは、PpIXの産生を高める可能性にも気づき、PpIXの量をHPLCを用いて測定した。その結果、ALAの代謝産物であるプロトポルフィリンIXの産生量もEDTA-2Naを添加すると増加することもわかった。0.005%という濃度は、周囲の肉芽組織に対する細胞毒性を起こさない脳であることも確認できた。つまり、LA-PDTを緑膿菌に対して行う場合、0.005%のEDTA-2Naを添加すると、バイオフィルムも低減し、殺菌効果も大きくなることが判明した。次にin vivoにおいて、0.5%ALA、0.005%EDTA-2Na含有軟膏を作成し、緑膿菌の感染皮膚潰瘍に対して連日PDTを行った。結果は、PDTを行った群は、創傷治癒のスピードが有意に早くなり、感染していない潰瘍と同様の速さで上皮化することが観察された。現在、光源に関しては、持ち運びのできる化学発光体(ルミカライト)を使用して、病院以外でも治療可能な光線力学療法の治療法の開発を試みている。当初の目標であった、様々なキレート剤から最適な種類は絞り込めていると考えるため。最適なキレート剤の種類及び濃度が確定したので、この条件でのin vivoでの創傷治癒のスピードを実験の予定である。そのモデルは。MRSAの感染の時と同様の方法を使用する予定である。当初の予定通り、緑膿菌での殺菌及び上皮化の促進が確認できれば、より臨床に近いMRSAと緑膿菌の混合感染モデルでのALA-PDTの効果を検討したい。現在、バイオフィルムを低減した光線力学療法に関してiin vitro、n vivoの研究を行っている。in vitroにおいて、バイオフィルム産生量、PpIX産生量、6種類のキレート剤を使用して検討したところ、バイオフィルムの生成量、PpIXの産生量においてEDTA-2Naが最も有用であることが判明した。また、ケラチノサイト及び線維芽細胞への、EDTA-2Naの細胞毒性を検討したところ、0,005%の濃度では、コントロールと比較して有意な細胞障害は認めなかった。最後に、ALA0.5%、EDTA-2Na0.005%の条件で、波長410nmLED10J/cm2の出力で光線力学療法を行ったところ、緑膿菌の殺菌に成功した。つまり、EDTA-2Naは、すべての条件で、有効であるキレート剤であることが判明した。この結果をもとに、in vivoの実験を行った。in vivoは、糖尿病マウスの背部に6mm大の緑膿菌感染皮膚潰瘍を作成し、創傷治癒遅延モデルを作成した。このモデルマウスにALA0.5%、EDTA-2Na0.005%親水軟膏を作成し背部感染潰瘍に塗布し、波長410nm10J/cm2出力で光線力学療法を行った。結果は、光線力学療法群は、感染群と比較し有意に創傷治癒が促進した。その創傷治癒のスピードは、非感染群とほぼ同様のスピードであった。つまり、EDTA-2Naを添加した、ALAを用いた光線力学療法は、緑膿菌感染皮膚潰瘍の治療法として非常に有用である可能性があることが示唆された。今後は、410nmLEDの至適照射出力および照射方法、PDTにより緑膿菌の形態的変化、機能的変化について調べる。また、緑膿菌は様々な色素を産生する。そのためin vitroでは効果のあった410nmLEDがin vivoで最適なのかどうかは不明であるため、波長を変更して至適波長の検討も加える。当初の目標である▼バイオフィルム産生量、PpIX産生量、殺菌効果を考慮してベストと考えられるキレート剤をin vitroで検討する(EDTA-Caよりも効率的なキレート剤の検索)。▼その場合の、ケラチノサイト及び線維芽細胞への細胞毒性について検討する。細胞毒性が高いものはin vivoで使用しない。▼緑膿菌感染皮膚潰瘍マウス(治癒遅延が起こることも確認済み)に、in vitroでベストであるALAとキレート剤の組み合わせの軟膏を塗布し410nmLEDを照射しPDTを行う。その後、バイオフィルム産生量、細菌量を調べる。▼PDTを連日行い、カメラで潰瘍の大きさを撮影し、PDTの創傷治癒への影響を検討する。▼410nmLEDの至適照射出力および照射方法を検討する。▼PDTにより緑膿菌の形態的変化、機能的変化について調べる。の内、半数以上を終了しているため。我々は、まずin vitroで緑膿菌のバイオフィルム

産生量をクリスタルバイオレット法で確認した。その際、MRSAの10倍以上のバイオフィルムの産生量があることが判明した。緑膿菌に対しての、バイオフィルム低減には、産生条件の一つである、鉄イオンの除去が有効ではないかと仮設を立てた。そこで、細胞毒性のない濃度を確認の後、様々なキレート剤をALAに添加して、クリスタルバイオレット法でバイオフィルムの量を測定した。その結果、ALAにEDTA-2Naを0.005%で添加するのが最適条件であることがわかった。また、鉄イオンを除去することは、PpIXの産生を高める可能性にも気づき、PpIXの量をHPLCを用いて測定した。その結果、ALAの代謝産物であるプロトポルフィリンIXの産生量もEDTA-2Naを添加すると増加することもわかった。0.005%という濃度は、周囲の肉芽組織に対する細胞毒性を起こさない脳であることも確認できた。つまり、LA-PDTを緑膿菌に対して行う場合、0.005%のEDTA-2Naを添加すると、バイオフィルムも低減し、殺菌効果も大きくなることが判明した。次にin vivoにおいて、0.5%ALA、0.005%EDTA-2Na含有軟膏を作成し、緑膿菌の感染皮膚潰瘍に対して連日PDTを行った。結果は、PDTを行った群は、創傷治癒のスピードが有意に早くなり、感染していない潰瘍と同様の速さで上皮化することが観察された。現在、光源に関しては、持ち運びのできる化学発光体(ルミカライト)を使用して、病院以外でも治療可能な光線力学療法の治療法の開発を試みている。当初の目標であった、様々なキレート剤から最適な種類は絞り込めていると考えるため。410nmLEDの至適照射出力および照射方法を検討する。PDTにより緑膿菌の形態的変化、機能的変化について調べる。緑膿菌は様々な色素を産生する。そのためin vitroでは効果のあった410nmLEDがin vivoで最適なのかどうかは不明である。そのためLEDの波長を変更して同様の実験を行う。使用する波長は523nm、633nm (PpIXの惹起波長から推測)を予定している。現在、波長523nmLEDは作成済み。最適なキレート剤の種類及び濃度が確定したので、この条件でのin vivoでの創傷治癒のスピードを実験の予定である。そのモデルは。MRSAの感染の時と同様の方法を使用する予定である。当初の予定通り、緑膿菌での殺菌及び上皮化の促進が確認できれば、より臨床に近いMRSAと緑膿菌の混合感染モデルでのALA-PDTの効果を検討したい。分担者が来年度の旅費として使用を希望したため。今年度は、in nitroの実験が多く、前年度購入した試薬などで対応ができた。しかし、来年度は、in vivoでの研究を予定しており、本年度使用していなかった予算を用いで、実験動物を多く購入する予定である。
コヒーレントフォノンによる半導体ナノ構造の研究

コヒーレントフォノンとは、超短光パルスによって固体中に衝撃的に生成された周期的な格子振動のことである。コヒーレントフォノンの生成により、格子振動を時間軸上での変位として測定することが可能となるばかりでなく、プログラマブルなフェムト秒光パルス列を用いることにより、特定の振動モードを選択的かつ高い振幅で励起でき、精密フォノン分光や構造相転移などの実現が期待される。本研究では、まず、研究を遂行するに必要なコヒーレントフォノン分光計を構成するために、CWグリーンレーザ励起モード同期チタンサファイヤレーザー装置、独自のマイケルソン干渉計の多段接続による光パルス列発生装置、計測光学系などの開発および改良を行った。次に、これらを半導体超格子やグラファイトなどのサンプルに適用し、そのコヒーレントフォノンの生成と検出メカニズムを明らかにするとともに、計測法ならびにその分析手法について大きな進歩を遂げることができた。また、独自に工夫したマイケルソン干渉計の多段接続による光パルス列発生装置では、フェムト秒から数十ピコ秒にわたる広い時間領域で極めて制御性よく精密な間隔の光パルス列を発生することができるようになった。さらに、このパルス列を半導体超格子やグラファイトに適用して、極めて高い選択性で格子振動の励起が行えることを示せた。特にグラファイトにおける層間のずれ変位に対応した1.3テラヘルツの格子振動に対しては、光パルス列のパルス間隔および偏光特性の両面からの緻密なコヒーレント制御が可能であることが示された。本年度は、まず、コヒーレントフォノンに関する基礎研究として、グラファイトおけるコヒーレントフォノンの詳細な研究を行った。グラファイトは炭素六員環の平面構造がπ電子による弱い結合により0.335ナノメートルの面間隔で積層された構造であるが、この層間のずれ変位に対応した1.3テラヘルツの振動モードが存在する。この振動モードに対するコヒーレントフォノン信号の偏光依存性を詳細に調べた結果、コヒーレントフォノン信号がサンプルからのレイリー成分とラマン成分との干渉により検出されること、ならびにラマン光が誘電関数の実部から生じていることが明らかとなった。また、ポンプ・プローブ信号の励起強度依存性を調べたところ、電子系応答に伴う吸収変化とコヒーレントフォノン信号が同じ飽和特性を示しており、層間のずれ変位が主にπ電子系の実励起によって引き起こされていることも明らかとなった。さらに、本年度は本研究費により購入した小型の全固体高出力CWグリーンレーザを励起光源として用いた10フェムト秒時間幅モード同期レーザの開発を行った。モード同期レーザと小型励起光源を一体化させることにより、機械的振動と粉塵による悪影響を軽減し安定性を向上させた。平成11年度は、このモード同期レーザーと現在開発中のコヒーレントフォノン測定光学系を利用して、様々なサンプルに対する研究を進めていく予定である。本年度は、まず、私が独白に工夫したマイケルソン干渉計の多段接続による光パルス列発生装置を用いて、グラファイトにおける層間のずれ変位に対応した1.3テラヘルツの格子振動に対してコヒーレント制御の実験を行った。

この結果、光パルス列のパルス間隔および偏光特性による緻密なコヒーレント制御が可能であることが示された。次に、電子励起による格子ポテンシャルの変化を調べる目的で、Te結晶においてコヒーレントフォノン分光を行った。偏光特性によりAモードとEモードの格子振動を選択的に検出する実験を行った結果、強励起状態で生じるソフトニングの効果が、それぞれの格子振動に対して異なることが分かった。また、コヒーレントフォノン分光システムにおいてサンプルの温度制御を行うために温度可変クライオスタットシステムを構成するとともに、データ収集系のエレクトロニクスを改良して信号のS/Nと時間掃引特性の向上を図った。
土楼建築の建造過程と親族組織の再編に関する社会人類学的研究

中国福建省西南部の客家土楼は、複数の宗族、あるいはひとつの大規模宗族によって建造されてきた。これらの土楼群の建造過程と宗族組織(漢族の父系出自組織)の再編は密接に関係している。本研究では、特定の土楼内の居住者が新たな土楼を建造する際、複数の房にまたがって資金や労働力を提供する状況を明らかにした。これまで宗族を議論する際に一般的であった、特定の房が不均衡に発展して財を形成する事例とは異なる状況を示すものである。また土楼居住者は、数世代同じ場所に居住することにより、特定祖先を選出する可能性があることを指摘した。土楼の建造年代が新しい場合は、この傾向は見られない。本研究の目的は中国福建省の民間建築である土楼の建造過程と漢族の父系出自集団である宗族の再編過程の分析を通して、家屋と社会集団の双方的な関係を描き出すことにある。現在、福建省永定県の土楼の実測を通して、家屋の形状を記録する活動を続けている。また同時に土楼建造時の状況、部屋割りなどに関する聞き取り調査を行っている。これまで調査者は、土楼群が林立する地域の事例として、福建省永定県の湖坑鎮付近を中心に調査を行っていた。それは同地を調査することで代表的な土楼の建造過程が理解できると考えたためである。しかし現在は調査の範囲をその周辺地域、永定県南渓村、高頭村の方へと拡大し、土楼建造と新たな村落生成の移住過程との関係も視野に入れて調査を進めている。本研究課題で問題とするのは、福建省西部山岳地帯における宗族の形成過程に、土楼という家屋がいかに影響を与えているかということである。一般に宗族は新たな祖先を祀ることで分節を形成し独立していくと考えられてきたが、この研究課題を通して明らかにされるのは、新たに祖先をたてる以前に居住者の分断が土楼建造によって行われるということである。少なくとも永定県湖坑鎮のいくつかの土楼ではそのような傾向をみることができた。しかし、それは同一村落内で起こった事例であり、村落を越えた範囲での事例は採取していない。そのため現在、他の場所で社会集団の移住経路と移住時期、土楼建造の記録などの調査を行っている。より具体的には福建省永定県湖坑鎮の南渓村の奥部(平和県との境界付近)の江氏が、どの段階で高頭村から移住してきたのか、その成員がどのように選ばれ、最終的にどの段階で祖先が選定されたのかを調査している。この調査によって土楼建造と宗族組織の関係がより明らかになる。研究課題を進めるにあたって、既にいくつかの土楼にて聞き取り調査および実測を行い、土楼建築と親族組織のデータを集めることができた。そのため研究は計画通り「おおむね順調に進展している」と言える。しかしこれらのデータはあくまで、ある村落内部だけで発生した一部の事例に過ぎない。また土楼建築と親族組織の基礎データは決して十分とはいえないため、今後、補足調査でいくつかの事例を採取する必要がある。これまで得てきた調査データは、親族関係の聞取り情報と土楼建築の実測データである。これらは漸次、親族関係図化および3Dデータ化しているが、すべてが完了しているわけではない。引き続きデータの整理と視覚化に努めていく必要があるが、一定程度の見通しがついているため、2017年度、前半のうちに完了するものと思われる。研究内容に関しては、基本的に大きく研究の方向性を変更する予定はない。これまでいくつかの研究会、学会にて発表を行ってきたが、基本的に研究の意義に関しては多くの研究者から理解を得られたと感じている。これまでに多かったコメントとして、新たな土楼建造は新たな宗族の生成と言えるのか、という問題であった。また土楼居住者が新たな祖先を政治的(恣意的)に選択していくという部分にも多くの意見が寄せられた。この点に関しては、2017年度の研究の推進方策に反映させることで、補完的なデータを集め、議論の深化を図っていく予定である。本研究の目的は、中国福建省の民間建築である土楼の建造過程と漢族の父系出自集団である宗族の再編過程の分析を通して、家屋と社会集団とのインタラクティブな関係を描き出すことである。筆者はこれまで、複数の地域を対象に親族組織と土楼建築との関係性を調査してきたが、平成29年度は調査地一定地域内(具体的には福建省永定県内の江氏)での移住における居住者の特定、複数宗族に跨る土楼の所有から単数宗族による土楼の事例、新たな調査対象となる土楼(同県内高東地区)に関する1980年代の所有状況などのデータを得ることが出来た。これにより、筆者が仮説として立てていた土楼建築と親族組織の連続性に関して、より確度の高いデータが得られたということになった。現地調査時には計測機器を用いて土楼の計測を行い、精度の高い実測データを得ることもできた。これらのデータはCAD等のソフトを用いて、視覚にうったえる形でデータを加工し学術界のみならず一般にも広く公開する予定であるが、データの整理に時間を要しており、まだそれは果たされていない。一方、研究課題に関する副次的な調査データは国際学会を含む複数の研究機関で発表を行った。とりわけ台北大学にて行った日台韓の国際研究会は今後も継続される予定であり、本研究課題で得た研究成果を引き続き発表していく予定である。

加えて、学術的な研究成果の還元に関しては、現在既に複数の出版社を通して出版予定(校正段階)となっており、2018年度中には2つの書籍が出版される予定である。中国福建省西南部の客家土楼は、複数の宗族、あるいはひとつの大規模宗族によって建造されてきた。これらの土楼群の建造過程と宗族組織(漢族の父系出自組織)の再編は密接に関係している。本研究では、特定の土楼内の居住者が新たな土楼を建造する際、複数の房にまたがって資金や労働力を提供する状況を明らかにした。これまで宗族を議論する際に一般的であった、特定の房が不均衡に発展して財を形成する事例とは異なる状況を示すものである。また土楼居住者は、数世代同じ場所に居住することにより、特定祖先を選出する可能性があることを指摘した。土楼の建造年代が新しい場合は、この傾向は見られない。今年度は以下2つの観点から調査・研究をすすめていく。1村落から村落へ移住した際に、土楼建築と親族組織がどのように関係するのかという問題。2複数のクランが出資した土楼建築の場合、その後土楼の居住者はどのように変化するのかという問題である。1に関しては、福建省永定県の高頭村から南渓村へと移住した際に、江氏のどの系譜から、どれだけの人数が移住し、土楼建造に際してどのような成員が選定されたのかという記録を明らかにすることである。これによって、村落内部だけではなく、村落を越えての移動がなされたとき土楼建造の成員がどのように選出されるのかが明らかになる。これまでの事例は距離的に近い土楼を対象としていたため、祖先祭祀や生業において新たな土楼建造後の変化がほとんど見られなかった。しかし村落を越えての土楼建造の場合、生業、日常的な祭祀活動において変化が顕著に現れると思われる。また2に関して、永定県に隣接する南靖県において、複数のクランが建造した土楼が存在することが報告されている。この土楼がどのような経緯を経て、複数のクランの管理から一つのクランの管理へと移行したのかを分析する。この分析を介して、土楼建造の際においては明確に分かれていた社会集団の上位世代との関係が、新たな土楼に移住後、世代を追うごとに居住者が偏向していく様を描くことができると考える。これらの調査、分析は昨年度までに集めたデータの補完的な調査データを集めること、集めたデータを整理・分析し、親族関係と居住形態、移住の関係を明確にすることで完成する。その際、CADやイラストレータなどのソフトを用い、視覚的に分かりやすい図を作成することを目指す。また一方でフラッシュ動画などでも研究成果を分かりやすく提示できるように努め、ひろく社会一般に研究意義が伝わるような発表の仕方を考えていく。29年度が最終年度であるため、記入しない。社会人類学29年度が最終年度であるため、記入しない。
食の安全を重視したスマートキッチン・ダイニングの構築による省エネルギーと低炭素化

厨房における「省エネルギー・低炭素化」と「食の安全」の2観点を両立する最適加熱調理条件を探す実験を行った。「食の安全」の課題の一つとして、高温加熱調理の際のアクリルアミド等の有毒化学物質の非意図的な生成がある。これらの摂取量低減のために、日常調理における「焼く・炒める・揚げる」に対する「ゆでる・煮る・蒸す」加熱法の割合を増やすことは有効な一方策である。しかし、後者の湿式加熱法はエネルギー負荷が大きい。そこで、長時間加熱が必要な根菜類の「ゆでる」条件について最適条件を明らかにした。さらに食中毒の原因となる微生物汚染に対応できる肉料理の加熱条件についても環境負荷低減策とのバランスから検討を行った。エネルギー消費低減に向けて、改善の余地が大きい家庭部門の中でも特に食生活におけるエネルギー消費のあり方に着目し、改善策を見出すことを目的とした。特に、家庭の調理における「省エネルギー・低炭素化」の実現に際して、「おいしさ」や「栄養価」はもちろんのことであるが、さらに「食の安全」の視点を加えた点に本研究の独創性がある。その研究に取り掛かる前に、調理における省エネルギー・低炭素化に関連する研究成果として、共同研究者と共に日本調理科学会平成25年度大会において、下記の成果をポスター発表した。「ゆで卵を例とした調理加熱法の違いによる省エネ・低炭素化の検討」○村嶋祐誠1)山根有友奈2)武田志奈乃1)白杉(片岡)直子1)本多佐知子4)堀江孝史1)丸山達生1)大村直人1)1)神戸大・院2)神戸大(元)3)神戸山手短大この成果は、エネルギー消費や熱伝導についての評価方法を確立し、シミュレーションによる予測を行うのに、有用であった。現在は、微生物汚染を防ぐ目的での温度管理を重視した肉料理の焼成実験ならびに、高温加熱により生成する非意図的に生成される毒性化学物質の摂取量を抑制するために、茹でる・蒸す加熱法による野菜の軟化実験を種々の条件で行い、比較している。さらに、高温加熱調理法としての「揚げる」に代替可能な加熱法で、かつ非意図的に生成される毒性化学物質の生成量を低減できるような加熱調理法についても同様に評価・比較することを目指している。厨房における「省エネルギー・低炭素」対策に、「食の安全の今日的課題」の観点を取り入れた。2つの観点を両立する最適加熱調理条件を探すために2種類の実験的研究を行った。まず「食の安全」の課題の一つとして、高温加熱調理の際のアクリルアミドなどの有毒化学物質の非意図的な生成がある。これらの摂取量低減のために、日常調理において、「焼く」、「炒める」、「揚げる」の割合を減らし、「ゆでる」、「煮る」、「蒸す」の加熱法を増やすことが有効な一方策と考えられる。しかし、後者の湿式加熱法は、エネルギー負荷が大きい難点を持つ。そこで、長時間加熱が必要な根菜類の「ゆでる」条件について、エネルギー学的、調理科学的、化学工学的視点から実験を重ね、最適条件を明らかにした。もう一つの食品衛生学的視点として、食中毒の原因となる(腸管出血性大腸菌などの)微生物汚染に対応できる加熱条件について、エネルギー負荷低減策とのバランスからハンバーグの最適加熱条件を探した。成果を下記の学会で発表した。1低炭素を考慮した根菜類の最適加熱条件の検討ーニンジンの茹で加熱を中心にー,孫潔慧,白杉(片岡)直子,本多佐知子,堀江孝史,丸山達生,大村直人,日本調理科学会平成26年度大会(広島)2014.2エネルギー効率を考慮したニンジンの最適ゆで加熱条件,孫潔慧,白杉(片岡)直子,本多佐知子,堀江孝史,大村直人,日本調理科学会近畿支部第41回研究発表会(京都)2014.3省エネルギーと食品衛生を考慮したハンバーグ焼成条件の検討,太田七瀬,白杉(片岡)直子,本多佐知子,堀江孝史,丸山達生,大村直人,日本調理科学会平成26年度大会(広島)2014.4エネルギー効率と食品衛生を考慮したハンバーグステーキの焼成条件,太田七瀬,白杉(片岡)直子,本多佐知子,堀江孝史,大村直人,日本調理科学会近畿支部第41回研究発表会(京都)2014.食環境学食の安全の観点のうち、細菌性食中毒を防ぐ温度管理条件下での肉料理の「焼成条件」の検討が進んでいるため。また、120°C以上の高温加熱条件下で生じる野菜のアクリルアミドなどの発がん性の化学物質を生成させないような、100°Cまたはそれ以下の「茹でる」加熱による野菜の軟化条件をさまざまに変えて、エネルギー消費量やCO2発生量の比較を進めているため。

「揚げる」高温加熱調理法についても、ノンオイルフライヤーなどによる代替法とのエネルギー消費量やCO2発生量の比較、ならびに、食の安全の観点から高温加熱により非意図的に生じる毒性化学物質の生成量の比較も行う。
塩基配列直接解読によるミイラ等陳旧試料のDNA分析法の確立

近年、法医鑑識においてDNA鑑定への期待が大きいが、対象となる試料の多くの陳旧試料であるため、DNA抽出時に混入する不純物が時としてPCR反応を阻害し、遺伝子型をタイピングできない場合もある。本研究では、ミイラ等陳旧試料から、より純度の高いDNAを効率良く得るために、DNAの抽出・精製法の改良を行った。さらに、得られたPCR産物から、クローニング法により各アリルを単離した後、自動シーケンサーを用いて直接塩基配列を解読することにより、遺伝子型を判定するタイピング法を確立し、個人識別への応用を目指した。ミイラ等陳旧試料を用いて、従来報告されている有機溶媒による抽出法、メンブレンフィルター法等の各種抽出・精製法を検証したところ、フェノール抽出法に加え、シリカをベースとしたレジンによるDNA精製法を併用すると、他の各種精製キットに比べ不純物がかなり除去されることがわかった。このレジンよる精製法は短時間にかつ簡便に行うことができるので、有効な方法と考えられる。こうして抽出したDNAから、HLAクラスIIの各遺伝子の第2エクソン部分を増幅して得られた各PCR産物について、クローニング後、自動シーケンサーを用いて塩基配列を解読した結果、各遺伝子型を確実に判定することができた。クローニング法を用いると、各アリルを容易に単離することができるので、特にヘテロ接合体の場合には有効であった。また、STRでは、リピート数が塩基配列上で決定できるばかりでなく、内部の塩基配列の相異も検出することができた。以上の方法は、他の遺伝マーカーにも応用が可能であり、様々な陳旧な法医資料や考古学的資料からのDNAタイピングに有用と思われる。
依存性薬物感受性・依存症脆弱性個人差におけるＣＲＥＢ遺伝子多型の役割の解明

CREB1、CREB3、CREB5、ATF2(CREB2)等の遺伝子領域の遺伝子多型解析の結果、CREB1遺伝子近傍のrs2952768多型に関して、Cアレルの保有者では、非保有者と比較して、下顎形成外科手術のみならず開腹手術の症例においてもオピオイド鎮痛薬必要量が多かった他、覚醒剤依存症患者において多剤乱用者が少なく、アルコール依存症患者において薬物乱用者が少なく、また摂食障害患者においては、薬物依存症を合併している患者が少ないなど、この多型が物質依存重症度を示す指標と関連することがわかった。さらに、この多型のCアレルのホモ接合の保有者では、CREB1遺伝子のmRNA発現量が有意に多かった。下顎形成術の施術対象者検体を用いたゲノムワイド関連解析研究(GWAS)において最有力候補となったCREB1遺伝子を含む連鎖不平衡ブロック内のrs2952768多型に関して、別の物質依存症に関しても普遍的な関連を示す可能性を調べるために、ニコチン依存の指標との間での関連解析を行ったが、有意な関連は見出されなかった。一方、下顎形成術の施術対象者検体を用いたゲノムワイド関連解析研究(GWAS)において最有力候補となったrs2952768多型が含まれる連鎖不平衡ブロック内のCREB1遺伝子以外の、CREB3、CREB5、ATF2(CREB2)等の主要なCREBサブタイプ遺伝子に関しても、網羅的遺伝子多型解析チップのデータ等を利用した連鎖不平衡解析等により遺伝子多型の絞り込みを行い、ジェノタイピングデータ及びオピオイド鎮痛薬感受性の指標となる臨床データを用いて関連解析を行うことにより、ATF2(CREB2)の3'フランキング領域のrs7583431多型が術前のオピオイド鎮痛薬の効果と多重検定補正後も有意な関連を示した。その他、現在共同研究先の東京歯科大学水道橋病院において下顎形成術を受ける患者を対象として、rs2952768多型及びこれまで同定された鎮痛薬感受性関連多型(Nishizawa et al., PLoS One, 2009)などを予測変数として、患者個々人に合った鎮痛薬投与量を予測するテーラーメイド疼痛治療を実施しているが(特許庁,特願2011-288940)、その前向き研究において、今回同定したrs2952768多型が実際に術後24時間鎮痛薬必要量と有意に関連するかどうかを調べ、また他の多型を含めた予測式の妥当性を検証するための症例数は順調に増加しており、合計200症例近くになった。下顎形成術の施術対象者検体を用いたゲノムワイド関連解析研究(GWAS)において最有力候補となったCREB1遺伝子を含む連鎖不平衡ブロック内のrs2952768多型に関して、主としてオピオイド鎮痛薬を投与された開腹手術症例においても関連解析を行ったところ、この多型のCアレルのホモの保有者では、術後24時間の鎮痛薬必要量が有意に多く、GWASの結果が再現された。さらに、物質依存症患者を対象として、rs2952768多型が報酬・依存作用に影響を及ぼす可能性を調べた。その結果、この多型のCアレルの保有者では、覚醒剤依存症患者において多剤乱用者が少なく、アルコール依存症患者において薬物乱用者が少なく、また摂食障害患者においては、薬物依存症を合併している患者が少なく、かつアルコール依存症を合併している患者が少ない傾向であるなど、この多型が物質依存重症度を示す指標と関連することが分かった。一方、オピオイド感受性と関連することが示唆されたこの多型が健常者におけるパーソナリティに影響を及ぼす可能性を調べるために、TCI(Temperament and Character Inventory)のパーソナリティ質問紙における7次元のパーソナリティのスコアとの関連を別の健常者の集団において調べたところ、報酬依存(Reward Dependence)の次元のみに関してこの多型との有意な関連が認められた。なお、ゲノム上においてrs2952768多型の近傍にはMETTL21A(FAM119A)及びCREB1の遺伝子が存在するが、死後脳を用いた研究において、これらの遺伝子のうち、この多型のCアレルのホモの保有者では、CREB1のmRNA発現量が有意に多いことがわかった。以上から、今回同定した遺伝子領域の多型は、これまでの報告の中で、オピオイド感受性個人差に寄与する最も有望な多型であると考えられた。

CREB1遺伝子以外の主要なCREBサブタイプ遺伝子であるATF2(CREB2)の5'フランキング領域の多型が前年度までに術前のオピオイド鎮痛薬の効果と多重検定補正後も有意な関連を示していたが、この多型に関して、主としてオピオイド鎮痛薬を投与された開腹手術症例におけるオピオイド感受性の指標、覚醒剤依存、アルコール依存、摂食障害、ニコチン依存等の物質依存症脆弱性の指標、等との間での関連解析を行ったが、いずれもP<0.05となるような有意な関連は認められなかった。その他、現在共同研究先の東京歯科大学水道橋病院において下顎形成術を受ける患者を対象として、rs2952768多型及びこれまで同定された鎮痛薬感受性関連多型(Nishizawa et al., PLoS One, 2009)などを予測変数として、患者個々人に合った鎮痛薬投与量を予測するテーラーメイド疼痛治療を実施しているが(特許庁,特願2011-288940)、その前向き研究において、今回同定したrs2952768多型等が実際に術後24時間鎮痛薬必要量または術前のオピオイド鎮痛薬の効果と有意に関連するかどうかを調べたところ、いずれもこれらの指標との間には有意(P<0.05)な関連は認められなかった。このことから、鎮痛薬の1回投与量を個別化したことにより単位量当たりの鎮痛薬の効果が等量投与の場合とは異なって表出され、等量投与において認められた関連がそのままの形で検出されなかった可能性も考えられた。ただ、他の多型を含めた予測式の妥当性を検証したところ、rs2952768等の多型は開腹術における術後及び周術期鎮痛薬必要量の有意な予測因子であることが分かった(Yoshida and Nishizawa et al., PLoS One, 2015)。分子精神医学当該年度までの研究において、今回同定した多型の近傍に存在するMETTL21A(FAM119A)、CREB1、及びATF2(CREB2)、等の遺伝子がオピオイド感受性に影響するメカニズムの解明のための機能解析解析は充分に進展していないが、CREB1以外の主要なCREBサブタイプ遺伝子に関する関連解析に関してはかなりの進展を遂げ、さらに、応用的臨床研究の解析のための症例数は順調に増加しており、間もなく充分に統計解析可能と思われる症例数に達しているため。当該年度までの研究において、CREB1以外の主要なCREBサブタイプ遺伝子に関する関連解析は充分に進展していないが、CREB1近傍の2q33.3-2q34領域におけるrs2952768多型においては、各種依存症患者及び健常者を対象とした解析に関してはかなりの進展を遂げ、さらに次年度に予定していた発現量の解析及び応用的臨床研究までも行うことが出来たため。今回術前のオピオイド鎮痛薬の効果と多重検定補正後も有意な関連を示したATF2(CREB2)遺伝子の3'フランキング領域のrs7583431多型に関して、主としてオピオイド鎮痛薬を投与された開腹手術症例におけるオピオイド感受性の指標、及び覚醒剤依存、アルコール依存、摂食障害、ニコチン依存等の物質依存症脆弱性または重症度の指標、等との間での関連解析を行い、別の検体におけるオピオイド感受性及び物質依存症等に関しても普遍的な関連を示す可能性を調べる。その他、関連する共同研究先などと連携し、今回同定した多型の近傍領域に存在するMETTL21A(FAM119A)、CREB1、及びATF2(CREB2)の遺伝子等を対象として、それらの遺伝子がオピオイド感受性に影響するメカニズムの解明のための機能解析を行う。さらに、現在共同研究先の東京歯科大学水道橋病院において下顎形成術を受ける患者を対象として行っている前向き研究において、今回同定したrs2952768多型等が実際に術後24時間鎮痛薬必要量または術前のオピオイド鎮痛薬の効果と有意に関連するかどうかを調べ、また他の多型を含めた予測式の妥当性を検証する。