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18-19世紀文学におけるエンブレムの受容と変容に関する横断的研究

年度当初に設定した推進方策に基づき、各研究者が研究を遂行した。出羽は、アレグザンダー・ポウプの『髪の略奪』の挿絵を伝統的なイコノグラフィーとの関係から分析し、ジョンソン協会の研究大会で発表した。松田は、1618世紀の「大陸」とイギリスのエンブレムの関連を追及するため、北イタリアにいたイギリス人イエズス会士の活動やバロック絵画について、フィレンツェで調査、アカデミア美術館などでエンブレムに通じる寓意画を収集した。プロテスタント派もカトリック派の図像利用に倣い視覚を用いた信心が特に家庭で実践されていたことを確認した。山本は、主に『ペリクリーズ』や『テンペスト』を中心にシェイクスピアのロマンス劇の改作上演を再考するために必要な文献を購入し、また大英図書館などで収集した資料に基づき、『ペリクリーズ』において旧約聖書の主題が独自に発展して様々な観客に受容されるようになる通時的過程に着目した発表を行った。植月は、メルヴィルの『白鯨』に登場する鯨のイメージの由来を辿った。メルヴィルは作品中で、エンブレムに関して、錨と海豚を描いた一枚に言及している。当時鯨も海豚も同類と見なされれ、他のレヴィアタン退治の絵画や博物誌の挿絵などとも重なり合って当時の鯨のイメージが形成されたことが明らかとなった。時田は、ゲーテの『ファウスト』第二部におけるホムンクルスについて、人造人間を造ろうとする試みの系譜を踏まえ、ゲーテが19世紀前半の生物学や地学など科学の進展と絡めて独自のホムンクルス像を造形したことを明らかにした。木村は、19世紀における、美術史と文学との関係について、とりわけ、批評家ドゥレクリューズの書き残した文学性の高い批評を中心に調査を行い、論文を完成した。伊藤は、オットー・ウェニウスの『ホラティウスのエンブレム集』の影響について研究するとともに、ホラポッロの『ヒエログリフ集』を翻訳した。各研究者の研究課題に関して、それぞれに研究調査を遂行し、また、口頭発表、論文発表、書籍刊行の形で成果を公表しており、一定の進捗をしたといえる。あわせて、年二回の研究報告発表会を本年度も継続して行っており、それぞれの研究成果を共有することによって、課題の確認や、研究の方向性についての意見交換を常に行っており、それを通じても、研究はおおむね順調に進んでいることが確認された。研究最終年度に当たり、各研究者の研究を下記の通りそれぞれに遂行すると同時に、研究の成果をまとめる報告書作成を準備する。出羽は、エドマンド・スペンサーの著作および挿絵とエンブレムの関係を研究する。松田は、前年度に確認した視覚を用いた信心に関して、より具体的に、エンブレムを用いた信仰のありかたを明らかにしていく。山本は、前年度に十分に調査できなかった『テンペスト』について必要な研究調査を行い、シェイクスピア作品を集めた『全集』(1791-1803)や『全集』(1858-60)の挿し絵表現とテクスト改変の関係からシェイクスピアのロマンス劇の改作上演を中心に、舞台装置や上演台本も参考にしながらシェイクスピア作品とエンブレム的背景の影響関係を考察する。植月は、18世紀イギリスの詩人ジョン・ダイヤーの『羊毛』の羊に関する描写について、それ以前の羊のイメージ、とくにエンブレムや版画に描かれたものが如何に作用したか、ジョージ・ウィザーらの作品を中心に考察する。時田は、ハインリヒ・フォン・クライストの戯曲『ハイルブロンのケートヒェン』(1808)を研究対象にする。クライストは1808年に芸術雑誌『フェーブス』を創刊して毎月1回12号まで発行したが、その表紙にネプトゥヌスの図像を用いており、クライストと図像の関連を探る。木村は、研究計画に基づき、フランスの美術批評、並びに詩とエンブレムの関係について研究する。伊藤は、パオロ・ジョーヴィオの『愛と戦いのインプレーサ集』およびクロード・パラダンの『英雄的ドゥヴィーズ集』の研究を行う。研究実績は、代表者の出羽、分担者の山本、松田が、7月にフランスのナンシーで開催された国際エンブレム学会に参加し、各国のエンブレム研究者との意見交換や情報収集などを行った点がまずある。また、各研究者の研究については、出羽はジェームズ・トムソンの教訓的主題とエンブレムの関係についての調査をする過程で、アレグザンダー・ポウプ、およびエドマンド・スペンサーの文学作品とエンブレムの関係にも注目するようになり、それらの挿絵、テクストの収集を行った。植月はクォールズとハーヴィーの〈心臓〉のイメージ、さらに形而上詩詩人、ダン、ハーバート、ヴォーン、クラショーの〈心臓〉のイメージ解析を行い、いずれもカトリック、アングリカンなどキリスト教の教義を色濃く反映したエンブレムになっていることが明らかとなった。松田は、19世紀英国のエンブレム復興運動に注目し、シェイクスピアの挿絵本を中心に考察を進めた。伊藤は18世紀フランス文学の扉絵の分析と、ヴィーリクス『愛するイエスの聖なる心』の解読を行った。時田はクライストの短編『拾い子』における活人画的な要素を考察し、バロック小説『阿呆物語』の図像と作品内容の連関を明らかにした。木村は、18世紀フランスを代表するエンブレム作家の版画家グラヴロの作品として、ルソー『新エロイーズ』の挿し絵(1760-61年)として使用されているものを対象に、フランス文学における、テキストと版画との関係を調査研究した。

山本はシェーネやデイリーの先行研究を踏まえ、主にシェイクスピアのロマンス劇の改作上演を扱って再考するために必要な文献を購入し、考察を深めた。国際学会への参加のほか、各研究者が設定した課題に基づいた研究を進め、その一部を研究報告、論文発表等の成果によって公開したことで、一定の進捗をしたといえる。ほかに、松田は成城大学図書館における「ヴィクトリア朝の挿絵本ーShakespeare in Graphic Art」展示を6月と10月に行い、ボイデルの『シェイクスピア・ギャラリー』他について解説文をまとめた。とくにAnna Jameson著Shakespeare's Heroines(1905)に描かれたヒロイン像とその挿絵との相関は、エンブレム的であることを指摘した。年度当初に設定した推進方策に基づき、各研究者が研究を遂行した。出羽は、アレグザンダー・ポウプの『髪の略奪』の挿絵を伝統的なイコノグラフィーとの関係から分析し、ジョンソン協会の研究大会で発表した。松田は、1618世紀の「大陸」とイギリスのエンブレムの関連を追及するため、北イタリアにいたイギリス人イエズス会士の活動やバロック絵画について、フィレンツェで調査、アカデミア美術館などでエンブレムに通じる寓意画を収集した。プロテスタント派もカトリック派の図像利用に倣い視覚を用いた信心が特に家庭で実践されていたことを確認した。山本は、主に『ペリクリーズ』や『テンペスト』を中心にシェイクスピアのロマンス劇の改作上演を再考するために必要な文献を購入し、また大英図書館などで収集した資料に基づき、『ペリクリーズ』において旧約聖書の主題が独自に発展して様々な観客に受容されるようになる通時的過程に着目した発表を行った。植月は、メルヴィルの『白鯨』に登場する鯨のイメージの由来を辿った。メルヴィルは作品中で、エンブレムに関して、錨と海豚を描いた一枚に言及している。当時鯨も海豚も同類と見なされれ、他のレヴィアタン退治の絵画や博物誌の挿絵などとも重なり合って当時の鯨のイメージが形成されたことが明らかとなった。時田は、ゲーテの『ファウスト』第二部におけるホムンクルスについて、人造人間を造ろうとする試みの系譜を踏まえ、ゲーテが19世紀前半の生物学や地学など科学の進展と絡めて独自のホムンクルス像を造形したことを明らかにした。木村は、19世紀における、美術史と文学との関係について、とりわけ、批評家ドゥレクリューズの書き残した文学性の高い批評を中心に調査を行い、論文を完成した。伊藤は、オットー・ウェニウスの『ホラティウスのエンブレム集』の影響について研究するとともに、ホラポッロの『ヒエログリフ集』を翻訳した。各研究者の研究課題に関して、それぞれに研究調査を遂行し、また、口頭発表、論文発表、書籍刊行の形で成果を公表しており、一定の進捗をしたといえる。あわせて、年二回の研究報告発表会を本年度も継続して行っており、それぞれの研究成果を共有することによって、課題の確認や、研究の方向性についての意見交換を常に行っており、それを通じても、研究はおおむね順調に進んでいることが確認された。当初の計画において設定したように、各研究者が研究を遂行する。出羽は、トムソンのほか、前年度に研究を開始したポウプとスペンサーの作品におけるエンブレムとの関係についても、挿絵の分析とテクストの分析から考察を行い、7月には口頭発表、また、論文発表を予定している。また、植月は、ロマン派詩人ブレイクや
実験的頭部外傷における局所糖代謝および循環の研究。外傷脳の局所糖代謝異常亢進

Fluid percussion法によりラットの左頭頂葉下部に脳挫傷を作成し、脳代謝異常亢進状態の起こる2時間を中心に以下の観察をし、新たな知見をえた。1.イオン選択性ガラス微小電極、および微小電極用電圧増幅機を用い、Wistar rat雄、11匹において脳挫傷辺縁部の細胞外カリウムイオン濃度およびDC-potential(DC)を測定した。5匹においてはDCの偏位は観察されず、細胞外カリウムイオン濃度は24mEqで変動は僅かであった。DCの偏位が観察された残りの6匹のうち、3匹においては細胞外カリウムイオン濃度の一過性の上昇がおよそ30mEq以下で繰り返すにとどまった。しかし、3匹においては挫傷作成後それぞれ30分、40分、67分にDCの陰性偏位とともに急激に上昇し約60mEqと高値となり、30分以上持続し2時間目でも正常値に戻らなかった。細胞外カリウムイオンの一過性の上昇は、健常な大脳皮質におけるspreading depression(SD)時の変化に類似したがdurationが長かったり上昇と上昇の間に基線まで戻らないなどエネルギー状態の悪化が示唆された。また、約60mEqまでの急激な細胞外カリウムイオン濃度の上昇と持続は、測定部位の神経細胞が死ぬ過程を捉えたものと思われる。2.脳挫傷作成後6匹に低酸素負荷を加えてDCの変化と動脈血酸素分圧の関係を検討した。6匹中4匹において低酸素負荷を加えると12分以内にDCの陰性偏位が誘発された。陰性偏位の発生頻度と動脈血酸素分圧との間には一定の関係は得られなかったが、酸素分圧の低いものほど陰性偏位からの回復が遅延する傾向があった。以上の結果から脳挫傷辺縁部はエネルギー状態が悪化しており、この様な状態では、動脈酸素分圧の低下は容易に膜の恒常性の破綻につながり細胞環境は悪循環に陥ると考えられる。Fluid percussion法によりラットの左頭頂葉下部に脳挫傷を作成し,脳代謝異常亢進状態の起こる2時間を中心に以下の観察および新たな知見をえた.1.Wister rat雄, 17匹を用い, DC potential(DC)を挫傷後2時間モニターし,挫傷側DCのnegative shiftの発生を見た群(B群)10匹のうち6匹において, DCの変化に合わせて14C-deoxygulcoseを静注し,局所脳グルコース代謝率(LCGU)を求めた.残り4匹においては,同様に^<14>C-iodoantipyrineを静注し,局所脳血流(LCBF)測定を行った. DCの変化の見られなかった群(A群)7匹は,挫傷後2時間目に,各々4匹と3匹においてLCGUとLCBFを測定した. A群では挫傷側の大脳皮質のLCGUとLCBFは対側に比しわずかに低下する傾向を示したが,有意差はなかった.B群では挫傷側大脳皮質のLCGUは対側のほぼ2倍に亢進していた.一方血流では,挫傷側頭頂葉に周囲と比し相対的血流亢進帯域が認められ対側大脳皮質のLCBFをわずかに上回ったが,他の挫傷側大脳皮質各部位のLCBFは対側に比し軽度低下していた.2.イオンエクスチェンジャーを用いたイオン選択性ガラス微小電極,および微小電極用電圧増幅機を用い8匹に脳挫傷辺縁部の細胞外カリウムイオン濃度を測定した. 4匹においては細胞外カリウムイオン濃度の上昇を認めなかったが, 3匹で脳挫傷作成後30分から1時間の後に急激な上昇を認め高値が持続し, 1匹では一過性の上昇を繰り返した.以上の結果より脳挫傷に局所脳グルコース代謝の異常な亢進が起こった場合,細胞環境が悪化している挫傷辺縁部にはこれがover loadとなり神経細胞の死につながることが示唆された.今後他の各部位での細胞外カリウムイオン濃度,低酸素や低血圧の影響,各種脳保護物質(バルビツレート等),ステロイド等の効果(特に局所脳グルコース代謝異常亢進を抑制する効果)を観察する.Fluid percussion法によりラットの左頭頂葉下部に脳挫傷を作成し、脳代謝異常亢進状態の起こる2時間を中心に以下の観察をし、新たな知見をえた。

2.脳挫傷作成後6匹に低酸素負荷を加えてDCの変化と動脈血酸素分圧の関係を検討した。6匹中4匹において低酸素負荷を加えると12分以内にDCの陰性偏位が誘発された。陰性偏位の発生頻度と動脈血酸素分圧との間には一定の関係は得られなかったが、酸素分圧の低いものほど陰性偏位からの回復が遅延する傾向があった。以上の結果から脳挫傷辺縁部はエネルギー状態が悪化しており、この様な状態では、動脈酸素分圧の低下は容易に膜の恒常性の破綻につながり細胞環境は悪循環に陥ると考えられる。
地域における高齢者虐待の予防と支援に関する研究

高齢者虐待は様々な要因が複雑に絡み合っているため、その対応は極めて困難である。在宅での虐待事例を発見し、関わりを持つ保健・医療・福祉の専門職の多くは、知識、技術面の不足からくる不安や戸惑い、根本的な解決、好転変化に繋がる有効な手だてが打ち出せないもどかしさ、苛立ち、無力感など、様々な悩み、葛藤を抱えながら試行錯誤の対応に苦慮しているのが現状である。そこで、(1)高齢者虐待の効果的な介入・支援のあり方を探る、(2)高齢者虐待の支援における専門職としての力量形成をはかることを目的に、平成16年5月より医療・保健・福祉の専門職からなる虐待事例検討会を定期的に開催し、虐待事例の分析と支援を重ねながら、事例の経時的変化を追跡した。約1年半にわたる事例追跡・検討の結果、カウンセリング(認知療法)を積み重ねること、認知症の理解を深めることによって、虐待者の抑制力が高まり虐待状況の改善につながった。また、虐待の予防、早期支援を困難にさせている支援者側の要因として、各分野・各職種の役割、日常業務のあり方、連携のとり方等、施設内や地域における様々な問題が浮かび上がり、改善・解決すべき点、方向性などが明らかになった。これらの気づきのいくつかは、高齢者虐待を早期に発見するための<チェックシートの作成>、連携支援の円滑化をはかるための施設内<高齢者虐待支援フローシートの作成>、情報の有効活用にむけての<記録・伝達方法の検討>、高齢者・家族との関係づくりを促進するための<コミュニケーションのとり方の検討>、<啓蒙活動>として高齢者虐待をテーマにしたフォーラムや市民公開講座の企画・開催など、目に見える成果となってあらわれている。本研究の目的は、在宅・高齢者虐待の援助方法の開発に向けて、アクション・リサーチ法を用い、虐待事例への専門職による介入と事例の状況変化を経時的に追跡し、援助の有効性と問題点を探ること、また、専門職の虐待支援における力量形成の過程とその効果を検討することである。(平成16年度の研究実績)1.虐待事例に取り組むための基盤づくり(1)倫理委員会の承認の下、医療・保健・福祉専門職からなる高齢者虐待事例検討会を発足させる。(2)当該地区の痴呆疾患センター内に虐待相談窓口を設置する。(3)学習プログラムを組み込んだ事例検討会の開催(1回/月)、講演会、海外研究者との交流等によりメンバーの高齢者虐待に関する知識の習得をはかる。2.虐待事例支援過程の追跡(1)ケア担当者とその所属長から了解が得られた2事例を追跡中。(1)事例I:認知症の義母に対する息子の妻の身体的・心理的暴力(棒で叩く、首を絞める、怒鳴る)/虐待者に対する精神医学的アプローチを重視した支援を継続することにより、現在身体的虐待は自己抑制できるまでに至っている。(2)事例II:寝たきり・認知症の父親に対するアルコール依存、DV問題を抱えた息子の心理的虐待、介護拒否/被虐待者の生命維持を優先した介護サービスの導入・調整等により被虐待者の健康状況は次第に改善し、次段階として息子への本格的な対応策を検討していたところ、被虐待者の急変により緊急入院となり、現在退院後の支援方法を検討中である。(2)メンバーの力量形成:虐待事例のアセスメント能力の向上に加え、自身の職種・役割と関連づけて、高齢者や家族のケア実践に活用する、啓蒙的な活動に発展させる(市民講座の企画・運営、講演等)等、行動面における前進的な変化が見られるようになった。

在宅での虐待事例を発見し、関わりを持つ保健・医療・福祉の専門職の多くは、知識、技術面の不足からくる不安や戸惑い、根本的な解決、好転変化に繋がる有効な手だてが打ち出せないもどかしさ、苛立ち、無力感など、様々な悩み、葛藤を抱えながら試行錯誤の対応に苦慮しているのが現状である。そこで、(1)高齢者虐待の効果的な介入・支援のあり方を探る、(2)高齢者虐待の支援における専門職としての力量形成をはかることを目的に、平成16年5月より医療・保健・福祉の専門職からなる虐待事例検討会を定期的に開催し、虐待事例の分析と支援を重ねながら、事例の経時的変化を追跡した。1年半にわたる事例追跡・検討の結果、虐待の予防、早期支援を困難にさせている支援者側の要因として、各分野・各職種の役割、日常業務のあり方、連携のとり方等、施設内や地域における様々な問題が浮かび上がり、改善・解決すべき点、方向性などが明らかになった。これらの気づきのいくつかは、高齢者虐待を早期に発見するための<チェックシートの作成>、連携支援の円滑化をはかるための施設内く高齢者虐待支援フローシートの作成>、情報の有効活用にむけての<記録・伝達方法の検討>、高齢者・家族との関係づくりを促進するための<コミュニケーションのとり方の検討>、<啓蒙活動>として高齢者虐待をテーマにしたフォーラムや市民公開講座の企画・開催など、目に見える成果となってあらわれている。
放射光粉末X線回折によるペロブスカイト型結晶の精密構造物性研究

化学式がABO_3で表されるペロブスカイト型誘電体の相転移の多くは,従来,フォノンモードのソフト化と凍結という描像で説明されてきた.このようなフォノンが主役である相転移に対しては,フォノンの分散関係を格子力学により現象論的に説明することが重要であった.このとき,構成元素間の力の定数を仮定して議論を進めるのだが,力の定数が各元素間の結合状態と密接に関係していることは容易に想像できた.従って,元素間の結合状態を精密に観測できる手法が確立されれば,電子論的にペロブスカイト型誘電体の相転移を議論する実験的研究分野が創生されると考えてきた.本研究では,ペロブスカイト型誘電体の相転移の本質あるいは物性発現の機構を構成元素間の結合状態の変化という電子論に基づく観点から議論できるような実験的証拠を見出すことを目的に放射光SPring-8を使った電子密度レベルでの精密X線構造解析を開始した.その結果,ペロブスカイト型誘電体が反強誘電体に相転移する結晶構造上の特徴は,例外なく酸素原子の電子密度分布の異方性がB-O間の共有結合に対して垂直な方向に大きいことと,強誘電体と比較して低いB-O間の電子密度(結合電子密度)にあることがわかった.これらの成果のうち,Jpn.J.Appl.Phys.に投稿した論文において,2004年に発表された強誘電性に関係した優れた研究に対して贈られる「池田賞」の論文賞を受賞することができた.以上のように,本研究は当初考えていた以上の成果を挙げることができた.今までは,結晶構造から物性や相転移を予想することは不可能と思われてきたが,現時点では,実験で得た結晶構造から物性や相転移を予測するという「構造物性」の極みに至る道程は,そう遠くはないといった印象がもたれる.化学式がABO_3で表されるペロブスカイト型誘電体の相転移の多くは,従来,フォノンモードのソフト化と凍結という描像で説明されてきた.このようなフォノンが主役である相転移に対しては,フォノンの分散関係を格子力学により現象論的に説明することが重要であった.このとき,構成元素間の力の定数を仮定して議論を進めるのだが,力の定数が各元素間の結合状態と密接に関係していることは容易に想像できた.従って,元素間の結合状態を精密に観測できる手法が確立されれば,電子論的にペロブスカイト型誘電体の相転移を議論する実験的研究分野が創生されると考えてきた.本研究では,ペロブスカイト型誘電体の相転移の本質あるいは物性発現の機構を構成元素間の結合状態の変化という電子論に基づく観点から議論できるような実験的証拠を見出すことを目的に放射光SPring-8を使った電子密度レベルでの精密X線構造解析を開始した.その結果,ペロブスカイト型誘電体が反強誘電体に相転移する結晶構造上の特徴は,例外なく酸素原子の電子密度分布の異方性がB-O間の共有結合に対して垂直な方向に大きいことと,強誘電体と比較して低いB-O間の電子密度(結合電子密度)にあることがわかった.これらの成果のうち,Jpn.J.Appl.Phys.に投稿した論文において,2004年に発表された強誘電性に関係した優れた研究に対して贈られる「池田賞」の論文賞を受賞することができた.以上のように,本研究は当初考えていた以上の成果を挙げることができた.今までは,結晶構造から物性や相転移を予想することは不可能と思われてきたが,現時点では,実験で得た結晶構造から物性や相転移を予測するという「構造物性」の極みに至る道程は,そう遠くはないといった印象がもたれる.本研究では、一般式ABO_3で表されるペロブスカイト型誘電体に対して、SPring-8で放射光を用いた精密X腺構造解析を行い、相転移の本質あるいは物性発現の機構を構成元素間の結合状態の変化という電子論に基づく観点から議論できるような実験的証拠を見い出すことを目指した。本年度の主な成果は以下の3項目である。1.PbTiO_3について、高エネルギー放射光X線の高透過特性、高角度分解能特性、高強度特性を最大限に利用して粉末X線回折パターンを測定した。測定データをMEM/Rietveld法により解析することで、今までにない精密電子密度分布を得ることができ、強誘電性を示すtetragonal相においてPb6_s状態とO2p状態の混成軌道の存在を初めて実験的に可視化することに成功したこのPb-Oの混成によりPb原子中に分極が生じ、大きな自発分極の一因になっていることがわかった。2.PbTiO_3と同様の手法を用いて、反強誘電体PbZrO_3の構造解析を電子密度レベルで行った。常誘電相において、Pb原子が[110]方向に微小変位した12サイトを熱的に等確立で占めていることを見出した。反強誘電相では、Pb原子が[110]方向に交互に変位することにより反強誘電性を示すことから、PbZrO_3の相転移は、このPb原子に関する秩序-無秩序型相転移の要素を含むことが示された。3.BaTiO_3微粒子のサイズ効果について、従来は直径100nmを境に室温でもcubic相のままで強誘電性を示さないと言われていた。

しかし、本研究による精密構造解析の結果、BaTiO_3微粒子は室温で、サイズに関係なく表面の8nm程度がcubic構造で中心のtetragonal構造の核を覆っているという構造モデルが提唱された。また、微粒子ではバルク結晶と比較して格子定数が大きいことがわかった。本研究では,一般式ABO_3で表されるペロブスカイト型誘電体に対して,SPring-8で放射光を用いた精密X線構造解析を行い,相転移の本質あるいは物性発現の機構を構成元素間の結合状態の変化という電子論に基づく観点から議論できるような実験的証拠を見出すことを目的としている.本年度は主に低温相(反強誘電相,強誘電相)の結合状態について調べた.主な成果は以下の3項目である.1.我々は平成14年度の反強誘電体PbZrO_3に関する報告の中で,常誘電相においてPb原子はdisorderであり,反強誘電相の原子配置を反映して[110]方向にoff-centerした12サイトを熱的に等確立で占めることを示した.今年度行なった反強誘電相の構造解析の結果,室温においても何らかの原子に関するdisorderが存在し,すべての原子が特定の一つの原子座標にorderしていないことがわかった.今後,室温以下の実験も行い電子密度レベルで結晶構造を解明する予定である.2.強誘電体PbTiO_3について,常誘電相ではTi原子は酸素原子6個と強く共有結合し酸素八面体を形成しているが,強誘電相ではそのうちの1本の共有結合が切れ5配位となる.酸素5配位というのはまれな結晶構造であるが,PbTiO_3の強誘電相と類似の酸素八面体を有するMoO_3について電子密度レベルで構造解析を行い,同様の5配位であることを示した.また,MoO_3のMoは価数が+6ではなく,理論的にも予想されていた+3価であることも原子周りの電子数を実際に数えることにより実験的に証明した.3.平成14年度に行なった研究成果と15年度の成果の一部について,雑誌「固体物理」より解説記事を依頼された.図の一部は表紙に採用された.また,同内容をヨーロッパ強誘電体会議(ケンブリッジ,2004.8.3-8)において登壇講演した.本研究では,一般式ABO_3で表されるペロブスカイト型誘電体に対して,SPring-8で放射光を用いた精密X線構造解析を行い,相転移の本質あるいは物性発現の機構を構成元素間の結合状態の変化という電子論に基づく観点から議論できるような実験的証拠を見出すことを目的としている.本年度は本研究の最終年度であり,ペロブスカイト型誘電体の相転移タイプ(強誘電的相転移または反強誘電的相転移)を類別する結晶構造上の特徴を立方晶の中に見出すことを目標に研究を行なった.いくつかの種類のペロブスカイト型誘電体の構造物性を調べてきた結果,立方晶の電子密度分布の特徴をその物質の相転移に関連づけて整理できることがわかってきた.ゾーン境界型の相転移をする物質(反強誘電体)では,例外なく立方晶において,O原子の電子密度分布がB-O間の共有結合に対して垂直な方向に伸びるという異方性が観測された.これは酸素八面体の回転に関連した特徴であり,構造上のトレランスと密接な関係があると考えている.この特徴を電子密度分布の中に見出せばそのペロブスカイト型誘電体はゾーン境界型の相転移をすると予想できる.さらに,A原子サイトがPbのペロブスカイト型反強誘電体では立方晶においてPb原子がdisorderであることもわかった.一方,B-O間の共有結合に関する電子密度の高さから,相転移温度の高低までもある程度予想可能ということもわかってきた.誘電体の物性は長距離のクーロン力と短距離の反発力の間のデリケートなバランスに因るが,共有結合の形成が後者を弱める方向に働くと考えると理解される.これらの内容の一部については,国際会議で発表すると共に論文としても公表した.また,日本結晶学会から解説記事の依頼を受けた.
本格的天体観測画像を活用したアクティブラーニングプログラムの発展開発

中学生や高校生だけでなく大学生や大人も含めた「理科離れ」、自然を認識する力や認識しようとする心の衰えは、科学リテラシーの低下にもつながり、社会的にも大きな問題となっている。本科研費では、学習者が主体的に、そしてお互いに対話することによって問題の本質を捉え理解を深める、アクティブラーニングの手法を用いた学習プログラムの開発を目指す。内容は宇宙を対象としているが、物理、数学やICT等の教育にも資することが期待される。世界最先端の本格的な研究観測画像など、我々がこれまでに開発した教材の資産を活用し、学習者の知的探究心を刺激して目的意識をもった深い学習に導くことができるような学習プログラムの開発を行う。中間年度となる今年度は、それぞれの天体に対する理解を深めるために、最終年度に予定していたさまざまな銀河や太陽に関する学習プログラムの開発を、当初予定していた宇宙の階層をテーマにしたプログラムに先行して行った。国立天文台すばる望遠鏡の最新カメラHyper Suprime Cameraのデータを用いて行う、さまざまな銀河についてその特徴を考察するプログラムや、国立天文台Solar Science Observatoryのデータを用いて行う、太陽黒点の動きから考察を行うプログラム、海外のインターネット天文台で得た画像から天球の回転と地球の自転について考察するプログラム等について、開発や実践を行った。また、前年度に開発した星の等級と明るさに関するプログラムについても、実践と評価を継続して行った。これらのプログラムで使用する画像解析ソフト、マカリの使い方についても、生徒がインターネット上で自主的に学習できるよう、解説動画の作成を開始した。9月と3月には兵庫県と東京でワークショップを開催し、天体の位置や明るさを測定するプログラムに対する意見収集を教育関係者から行った。天文学における基礎的な概念や天体に関する学習プログラムについて開発、実践、評価が進行している。これらの作業は、連携研究者や研究協力者とともに、電子メールやネットワーク会議システム等を活用しつつ、適宜会合を開いて行っている。恒星の進化や宇宙の階層を対象としたプログラムについては、前述のプログラムの開発実践評価の結果を参考に開発を進める予定である。2回のワークショップ開催を通して、1日で完結する形式のワークショップについても方法を確立することができた。これまでに開発した基礎的な学習プログラムについて実践、評価を続けるとともに、それらをさらに進めた、恒星の進化や、惑星、恒星、銀河等さまざまな階層をテーマとした学習プログラムについて開発を行う。また、授業で用いるプログラムだけでなく、生徒が自主学習に用いることができる教材についても開発を進める。それらは講習会やワークショップを通して評価、改良をはかるとともに、インターネット等を通して広く普及を行う。初年度の今年は、恒星の進化に関する学習プログラムの開発に向けて、まず星の等級と明るさに関するプログラムの開発を行った。恒星の進化は、その質量によって速度が異なり、同時に生まれた恒星の集団である星団を構成する星を調べることによって、そのようすを知ることができる。さまざまな年齢の星団を調べ、その共通点や相違点を各自が見出すことによって、恒星の進化を主体的に学ぶことが可能になるが、星の等級と明るさはその理解のいちばんの基礎となるからである。またそれにあわせて、天体画像の測定を通した学習に必須となる画像解析ソフトの基本的な使い方、およびそれを用いた天体の大きさの測り方に関する学習プログラムの開発も行った。これらについては学生および教育関係者を対象に試行、評価を行っているところである。当初計画の恒星の進化に関する学習プログラムについては進行が若干遅れ気味であるが、基礎的な概念の学習プログラムについては計画以上の進展があり、理解の土台となる部分を充実させることができた。これらの作業は、連携研究者や研究協力者とともに、電子メールやネットワーク会議システム等を活用しつつ、適宜会合を開いて進められた。学校教員や天文普及活動を行っている市民を対象としたワークショップを開催し、今後の試行や評価についても方法が確立されつつあるところである。

国立天文台すばる望遠鏡の最新カメラHyper Suprime Cameraのデータを用いて行う、さまざまな銀河についてその特徴を考察するプログラムや、国立天文台Solar Science Observatoryのデータを用いて行う、太陽黒点の動きから考察を行うプログラム、海外のインターネット天文台で得た画像から天球の回転と地球の自転について考察するプログラム等について、開発や実践を行った。また、前年度に開発した星の等級と明るさに関するプログラムについても、実践と評価を継続して行った。これらのプログラムで使用する画像解析ソフト、マカリの使い方についても、生徒がインターネット上で自主的に学習できるよう、解説動画の作成を開始した。9月と3月には兵庫県と東京でワークショップを開催し、天体の位置や明るさを測定するプログラムに対する意見収集を教育関係者から行った。天文学における基礎的な概念や天体に関する学習プログラムについて開発、実践、評価が進行している。これらの作業は、連携研究者や研究協力者とともに、電子メールやネットワーク会議システム等を活用しつつ、適宜会合を開いて行っている。恒星の進化や宇宙の階層を対象としたプログラムについては、前述のプログラムの開発実践評価の結果を参考に開発を進める予定である。2回のワークショップ開催を通して、1日で完結する形式のワークショップについても方法を確立することができた。今年度の開発プログラムを土台として、恒星の進化に関する学習プログラムだけでなく、惑星、恒星、銀河など、さまざまな階層の天体をテーマとした学習プログラムについても開発を進める。また、すばる望遠鏡の新型広視野カメラを用いた国立天文台の市民天文学チームとも連携を進める。それらは講習会やワークショップを通して評価、改良をはかるとともに、インターネット等を通して広く普及を行う。これまでに開発した基礎的な学習プログラムについて実践、評価を続けるとともに、それらをさらに進めた、恒星の進化や、惑星、恒星、銀河等さまざまな階層をテーマとした学習プログラムについて開発を行う。また、授業で用いるプログラムだけでなく、生徒が自主学習に用いることができる教材についても開発を進める。(理由)年度の後半に購入を予定していた観測機材と同種のものが別途入手できることとなったため。(使用計画)次年度の助成金とあわせて、学習プログラムの開発、評価に必要なワークショップ、講習会等の旅費に使用する。(理由)今年度の使用額がほぼ当初計画通りであったため、前年度に機材が別途入手できたために節約できた費用が次年度に回せることとなった。
曲面の発展方程式の解析

等高面の方法は、曲面の発展方程式ような幾何学的モデルで、曲面に特異点が出現してからも後にも解を定義し、曲面の発展を追跡していく上で非常に重要なものとなってきた。しかし、その性質については、平均曲率による曲面の運動のような基本的なものに対しても、必ずしもよくわかっていなかった。まず軸対称曲面に対して、等高面の方法で得られる解が、実際予想される経過をたどって動くことをみいだした。これはAltschulerとAngenentとの共同研究による。他の成果は、いずれも等高面の方法の強化である。たとえば、後藤氏の研究は、従来等高面の方法は、曲率テンソルに対して高々1次の増大度しかもたない曲面の発展方程式にしか適用できなかったのを、そのような条件を除去することに成功している。また、佐藤氏は、境界条件つき問題つまり、曲面がある容器にはいっていてその境界と交わっている場合を考えている。この交わりが直角という条件の問題には、等高面の方法が使えるが、証明はずっと複雑になってしまうことが同氏の研究によってわかった。また高橋氏は、この方法を流体力学の2相問題に応用し大域解の存在をしめした。一方陳氏による数値計算の誠みは,一般の放物型方程式にも適用できつつある。まだ初期の段階ではあるが今後の発展が望まれる分野である。以上の成果は、今後自由境界値問題で領域の形状が位相的にも変化する場合にも重要な役割を演じると確信している。国際的にも、この分野は大きくなりつつあり、全てをいいつくすのはむずかしくなっているが、一冊の本にまとめる準備をしている。
顎顔面骨格形成過程における新規転写因子の役割の解明

顎顔面の骨格形成は、様々なサイトカインや転写因子により制御されており、この制御機構が破綻すると顎顔面骨格形成異常が引き起こされる。本研究では、顎顔面骨格形成異常を呈する新たな遺伝子疾患として報告された8q21.11 MicrodeletionSyndromeの遺伝子座に含まれる新規転写因子Zfhx4に着目し、研究代表者らが作製したZfhx4 KOマウスを活用し、Zfhx4の顎顔面骨格形成に対する役割を検討した。Zfhx4 KOマウスは、ドーム状の頭蓋、小顎症、口蓋裂の顎顔面骨格形成異常を呈した。本研究により転写因子Zfhx4が顎顔面骨格形成に重要な転写因子であることが明らかとなった。顎顔面領域の骨格形成は、サイトカイン、転写因子など様々な分子によって制御されており、その制御機構が破綻すると、顎顔面骨格形成異常が引き起こされる。近年新たな遺伝子疾患として報告された8q21.11 MicrodeletionSyndromeは、顎顔面骨格形成異常を呈し、8q21.11遺伝子座には新規転写因子Zfhx4が含まれる。新規転写因子Zfhx4が顎顔面領域の骨格形成に関与している可能性を想定し、Zfhx4 KOマウスを作製した。Zfhx4 KOマウスは、100%の発症率で口蓋裂を示し、小顎症等の顎顔面骨格異常を呈した。本研究では、顎顔面形成の制御機構の解析を行うのに相応しい動物モデルであるZfhx4マウスを活用することにより、口蓋形成を中心に顎顔面形成過程におけるZfhx4の役割の解明を目指した。平成27年度に実施した研究成果として具体的には以下のことを明らかにした。1. in situ hybridizationにより、Zfhx4は口蓋突起に強く発現し、舌および歯胚には発現を認めないことを明らかとした。2.骨格標本の作製・解析により、Zfhx4 KOマウスは、ドーム状の頭蓋、短い鼻、上・下顎骨の低形成、筋突起の欠損、口蓋裂といった顎顔面骨格形成異常を呈することを明らかとした。3.病理組織学的検討により、Zfhx4 KOマウスは口蓋裂を認め、舌や歯胚の明らかな形態異常を認めないことがわかった。口蓋裂をはじめとする顎顔面骨格形成の先天異常の発症機序の解明は、学術的にも臨床的にも非常に重要な研究課題である。これまで殆ど研究が行われてこなかった転写因子Zfhx4に焦点をあて、口蓋顎顔面の形態形成の包括的な理解に寄与したところに本研究の意義があると考える。Zfhx4 KOマウスおよび野生型マウスを用いて、口蓋形成を中心に顎顔面形成過程におけるZfhx4の関与を解析した。1.顎顔面領域における転写因子Zfhx4の発現の検討:E 13.5日齢のマウスの前頭断の組織切片を作成し、in situ hybridizationにより、転写因子Zfhx4の顎顔面領域における発現部位を検索したところ、Zfhx4は口蓋突起に強く発現しており、舌および歯胚には発現を認めなかった。2.顎顔面形成におけるZfhx4 KOマウスの解析:生後0日齢のZfhx4 KOマウスおよび同腹の野生型マウスの骨格標本を作成し、アリザリンレッドならびにアルシアンブルーの二重染色を行った。Zfhx4 KOマウスの顎顔面の骨格形成異常を検索したところ、ドーム状の頭蓋、短い鼻、上顎骨の低形成、下顎骨の低形成、筋突起の欠損、口蓋裂を認めた。次に、E 16.5日齢のZfhx4 KOマウスおよび同腹の野生型マウスの顎顔面領域における表現型を病理組織学的に比較検討したところ、Zfhx4 KOマウスでは口蓋裂を認め、舌及び歯胚の明らかな形態異常は認めなかった。口蓋突起の伸長、挙上ならびに癒合の各段階におけるZfhx4の関与を明らかにするために、E13.5、E14.5日齢の組織切片を作製したところ、Zfhx4 KOマウスの口蓋突起は、野生型の口蓋突起と同程度に伸長していることが見出された。よって、おおむね順調に進展している。1.骨格標本の作製・解析により、Zfhx4 KOマウスは、ドーム状の頭蓋、短い鼻、上・下顎骨の低形成、筋突起の欠損、口蓋裂といった顎顔面骨格形成異常を呈することを明らかとした。2.病理組織学的検討により、Zfhx4 KOマウスは口蓋裂を認め、舌や歯胚の明らかな形態異常を認めないことがわかった。

3. Zfhx4 KOマウスの口蓋裂は、口蓋突起の形成不全によるところでないことが明らかとなった。4. in situ hybridizationにより、Zfhx4は口蓋突起に強く発現し、舌および歯胚には発現を認めないことを明らかとした。口蓋裂をはじめとする顎顔面骨格形成の先天異常の発症機序の解明は、学術的にも臨床的にも非常に重要な研究課題であり、これまで殆ど研究が行われてこなかった転写因子Zfhx4に焦点をあて、口蓋顎顔面の形態形成の包括的な理解に寄与したところに本研究の意義があると考える。顎顔面の骨格形成は、様々なサイトカインや転写因子により制御されており、この制御機構が破綻すると顎顔面骨格形成異常が引き起こされる。本研究では、顎顔面骨格形成異常を呈する新たな遺伝子疾患として報告された8q21.11 MicrodeletionSyndromeの遺伝子座に含まれる新規転写因子Zfhx4に着目し、研究代表者らが作製したZfhx4 KOマウスを活用し、Zfhx4の顎顔面骨格形成に対する役割を検討した。Zfhx4 KOマウスは、ドーム状の頭蓋、小顎症、口蓋裂の顎顔面骨格形成異常を呈した。本研究により転写因子Zfhx4が顎顔面骨格形成に重要な転写因子であることが明らかとなった。Zfhx4 KOマウスの口蓋裂は、口蓋突起の形成不全によるところでないことが明らかとなった。平成28年度は、口蓋突起による口蓋閉鎖の機序について詳細な検討を行い、Zfhx4の口蓋・顎顔面形成における分子メカニズムをin vivoならびにin vitroにて明らかにする。1.口蓋閉鎖不全に対するZfhx4の関与の検討時期特異的な口蓋形成のマーカー遺伝子を用いてin situ hybridizationを行い、口蓋形成に関わる遺伝子群の発現に対するZfhx4の関与を検討する。口蓋閉鎖不全の原因が細胞外基質の分泌不足によるか否かを検討するために、Zfhx4 KOマウスと同腹の野生型マウスの組織切片を用いて口蓋突起の細胞外基質である1型コラーゲンおよびヒアルロン酸の免疫組織化学染色を行う。2.口蓋・顎顔面形成過程におけるZfhx4が構築する分子ネットワークシステムの解析E14.0日齢のZfhx4 KOマウスおよび同腹の野生型マウスの口蓋突起を採取し、mRNAを抽出後、Microarray解析により各々のマウスの遺伝子プロファイルを作製する。Zfhx4 KOマウスの口蓋突起で著明に発現低下している遺伝子をZfhx4の標的遺伝子候補群とし、その発現部位ならびに発現時期をin situ hybridizationあるいは免疫組織化学染色により解析する。Zfhx4と一致した発現を示した遺伝子をZfhx4標的遺伝子とする。またZfhx4に結合する転写制御因子群を明らかにするために、抗Zfhx4抗体を用いて免疫沈降法を実施後、質量分析により結合タンパク質を同定する。同定された標的分子ならびに転写複合体構成分子の解析は、免疫共沈降法、ルシフェラーゼレポーターアッセイ、クロマチン免疫沈降法、DNAプルダウンアッセイならびに蛍光分子イメージング法等の分子生物学的手法を駆使して行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。口腔生化学28年度が最終年度であるため、記入しない。
有機半導体中のスピン伝導の制御

ポリエチレンナフタレートを基板とし、微細加工技術を用いて、強磁性金属を数百nm間隔でを作製し,その上に分子性導体単結晶を配置する素子を作製した。電極間隔を系統的に変化させて磁場中での抵抗変化を計測することにより,スピン拡散長(1.1 μm)および緩和時間(3 ns)を導出した。また,キュリー温度985KのCo2MnSiホイスラー合金エピタキシャル膜を電極として用い、Co/トリフェニルジアミン膜/Co2MnSi積層型スピンバルブを作製した。素子は室温で,約7.3%の抵抗変化を示した。ここ数年,スピントロニクスおよびその関連分野の研究に大きな関心と期待が寄せられている。材料面では,磁性金属に加え,強磁性を示す酸化物や半導体が設計・開発され,演算素子への展開が期待されている。一方,有機材料のスピントロニクスへの応用も注目を集めている。長距離のスピン輸送能が期待されることに加え,簡便な方法で,回路の描画ができることも期待を膨らませている。本研究では,強磁性電極と有機物のサンドイッチ構造を作製し,界面の構造を制御することにより,有機材料へのスピン注入の確証を得て,有機材料の個性を生かしたスピントロニクス素子の設計指針を導出する。スピン拡散長などの基礎データを集積するとともに,スピン輸送特性を制御して、室温で動作するフレキシブルな素子やスピンFETなどのスイッチング素子を作製する。本年度は,積層型素子に関しては,ホイスラー合金であるCo2MnSiのエピタキシャル膜の作製を行った。MgOを基板とし,成膜条件を最適化することにより,X線回折および磁化測定により,強磁性特性を確認した。これを電極として有機スピンバルブの作製を行い,室温で安定した動作を確認した。また,横型素子においては,分子性金属単結晶を育成して試料とし,電子ビームリソグラフィーにより数百nm程度の間隔を持つNi電極を作製し,非局所でのスピンバルブ特性の計測を行い,スピン拡散長に関する知見を得ることに成功した。炭素や酸素など軽元素で構成される有機材料や炭素化合物では、スピン軌道相互作用が小さいため、スピン拡散長が長いことが期待され、スピントロニクスへの応用が期待されている。本研究では、プラスチック基板上に強磁性金属を数百nmの間隔で作製し、有機単結晶を固定して、面内磁場の強度に応じた非局所抵抗値の変化を観察した。電極間距離に応じた抵抗値の変化を定量的に解析することで、結晶のスピン拡散長およびスピン緩和時間をそれぞれ1.1 μmおよび3 ns程度であること算出した。また、室温で動作するスピントロニクス素子の作製をめざし、キュリー温度の高いホイスラー合金(Co2MnSi)のエピタキシャル膜を作製し、表面磁気光学カー効果を用いた表面磁気特性を調べた。パルスレーザー堆積法を用いてMgO(001)基板上に成膜したCo2MnSi薄膜はX線回折、反射電子回折によりL21構造であることを確認した。成膜時の基板温度を350°Cから500°Cまで変化させ、それぞれの薄膜の超電導量子干渉素子を用いたバルク全体の磁気特性と、表面磁気光学カー効果を用いた表面磁気特性を比較することにり、最適な作製条件を確認した。炭素や酸素などの軽元素で構成される有機材料は、スピン軌道相互作用が小さくスピン輸送能力が高いと期待されていることから、有機層を強磁性電極で挟んだスピンバルブ構造の作製とその磁気抵抗効果の計測を行う研究が活発に行われている。多くの有機スピンバルブ素子では、ハーフメタルとして知られているLa0.7Sr0.3MnO3 (LSMO)が用いられ、低温で数十%の磁気抵抗効果が観測されている。しかし、そのキュリー点は350K程度であるため、室温における素子の磁気抵抗効果は1%程度と小さいものしか報告されていない。そこで、本研究では985Kのキュリー点を持つホイスラー合金Co2MnSi (CMS)を強磁性体電極に用いた有機スピンバルブ素子を作製し、室温における磁気抵抗効果を調べた。CMSは、パルスレーザー堆積法(PLD法)を用いて、Cr/MgO基板上に成膜した。ホイスラー合金のスピン分極率は、原子配列の乱れによって影響を受けることが知られているが、作製したCMS薄膜をRHEEDとX線回折で評価したところ、規則度の高いL21構造を示す結果が得られた。これを下部の強磁性電極に用い、その上に有機層としてTPD (N,N'-Bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benxidine)、上部の強磁性体電極としてCoを真空蒸着して積層型素子を作製し、磁気抵抗効果の測定を行った。

外部磁場によって2つの強磁性体電極の磁化の向きを変化させると、それに対応したスピンバルブ効果が低温から室温まで観測された。室温では約7.3%の磁気抵抗効果が観測され、これはこれまでに報告されている有機スピンバルブ素子の中で室温では最も高い磁気抵抗比である。非局所測定によるスピン注入の計測に成功する等、当初の計画通りに進展している。25年度が最終年度であるため、記入しない。積層型の有機スピンバルブの作製手法および計測手法は確立し、データーの集積をはかることが可能となった。室温での動作確認のための手法もほぼ確立している。非局所測定によるスピン流の計測方法も確立し、有機材料へのスピン注入および輸送過程を詳細に調べる準備が整っている。得られている成果のS/N比の向上につとめ、議論を明確にして論文として発表するとともに、スピンの制御を行う実験に挑戦する。これまで、非局所測定法により有機単結晶のスピン拡散長の計測手法を確立した。電子ビームリソグラフィーおよび収束イオンビーム加工観察装置を利用し、電極のサイズや間隔を系統的に制御しスピン拡散長に与える影響を調べることにより、スピン注入の確証を得る。
腫瘍血管の正常化によるがん転移の制御平成25年5月23日現在

がんの血行性転移の初期過程であるがん細胞が血管内皮を通り抜けて血管内に侵入するintravasationのステップが重要において腫瘍血管内皮の特異性が大きく関わっているのではないかという視点から解析を行った.転移能が異なる腫瘍由来2種類の血管内皮細胞,正常血管内皮細胞を用いて腫瘍細胞に対する接着,走化性などを解析した.腫瘍血管内皮細胞の中にはがんの転移を促進させる可能性のある細胞があること,ならびにそれらがもつ分子機構の一部を明らかにした.腫瘍血管内皮細胞に対するがん細胞走化性やがん細胞接着性の解析をした.がん細胞の内皮への走化性をボイデンチャンバー下室に高転移腫瘍由来の血管内皮ならびに低転移腫瘍由来の血管内皮細胞または正常血管内皮細胞をまき,上室の口腔がん細胞の遊走性を解析した.高転移性の血管内皮細胞に対して腫瘍細胞は最も多く遊走した.また,腫瘍血管内皮細胞と正常血管内皮細胞をコンフルエントに培養し,そのモノレイヤーに対するがん細胞の接着性を解析したところ,腫瘍細胞は最も多く高転移性腫瘍血管内皮に接着した.高転移性腫瘍内の血管内皮に特異的に発現する分子の同定また,これまで見出してきた悪性腫瘍由来の血管内皮細胞に発現する腫瘍血管内皮細胞マーカーのうち高転移性腫瘍血管内皮に有意に高く発現している分子を同定し,siRNAによりノックダウンを行った.それらのうちいくつかの分子は高転移性の腫瘍由来の液性因子により発現が亢進することがわかり,腫瘍細胞と血管内皮細胞の間に確かにクロストークがあることがわかった.高転移性の腫瘍血管内皮マーカーのうちX遺伝子をノックダウンすると,腫瘍細胞の血管内皮に対する遊走や接着が落ちることがわかり,血管内皮由来因子によってがんの転移が促進しうる可能性が示唆された.このマーカーXは健常者に比べがん患者の血清中に高いレベルで検出され,今後がんの早期診断マーカーとしての応用も示唆された.さらに血管におけるマーカーの発現とがんの血管内浸潤との関連も解析したところマーカーX陽性血管では陰性のものよりも浸潤しているがん細胞が多い傾向がみられた.がんの血行性転移の初期過程であるがん細胞が血管内皮を通り抜けて血管内に侵入するintravasationのステップが重要において腫瘍血管内皮の特異性が大きく関わっているのではないかという視点から解析を行った.転移能が異なる腫瘍由来2種類の血管内皮細胞,正常血管内皮細胞を用いて腫瘍細胞に対する接着,走化性などを解析した.腫瘍血管内皮細胞の中にはがんの転移を促進させる可能性のある細胞があること,ならびにそれらがもつ分子機構の一部を明らかにした.本研究はがんの血行性転移の初期過程における,がん細胞がの血管内皮への遊走,接着し,さらには血管内皮を通り抜けて血管内に侵入するintravasationのステップにおいて腫瘍血管内皮の特異性がどのように関わっているのかを検討することが目的である.具体的には,高転移性腫瘍由来血管内皮細胞と低転移性腫瘍由来血管内皮細胞,正常血管内皮細胞を用いて腫瘍細胞に対する接着,走化性などを解析する.腫瘍血管の特異性質のうち転移を促進させる働きのある機構を明らかにして,それらを標的とし腫瘍血管を正常化することによるがん転移の制御を目指すものである.平成23年度は腫瘍血管内皮細胞が転移のステップにおいてがん細胞とどのように相互作用しているのかを明らかにした.がん細胞の内皮への走化性をボイデンチャンバー下室に高転移腫瘍由来の血管内皮ならびに低転移腫瘍由来の血管内皮細胞または正常血管内皮細胞をまき,上室のがん細胞の遊走性を解析した.高転移性の腫瘍血管内皮細胞により多くのがん細胞が遊走した.次に,腫瘍血管内皮細胞と正常血管内皮細胞をコンフルエントに培養し,そのモノレイヤーに対するがん細胞の接着性を解析した.がん細胞は高転移性の腫瘍由来血管内皮に接着した.さらに,血管内皮のmonolayerに対するがん細胞の通過性をTransendothelialmigration assayにより解析した.高転移性の腫瘍由来血管内皮間を最も多くのがん細胞が通過した.以上より、転移能の高い腫瘍血管内皮細胞はがんの初期ステップにおいて積極的に関わっている可能性が示された.平成23年度の計画はほぼすべて実施できた.さらに高転移性腫瘍由来の血管内皮細胞に特異的な分子を5個同定することができ,その分子の機能解析にまで研究を進めることができている.分子のノックダウンで少し予定より時間がかかったが概ね順調に研究を進めることができている.また,高転移性の血管内皮の性質に関して新たな知見を見出し,論文も発表できた.1)腫瘍血管内皮細胞の肺への集積と転移前ニッチ形成の評価:腫瘍血管内皮細胞ににGFPを遺伝子導入して蛍光ラベルし,マウスの尾静脈から静注する.肺への生着と転移前ニッチの形成を, GFPを指標として蛍光実体顕微鏡および組織切片で観察する.2)腫瘍細胞の転移前ニッチへの生着の検討:腫瘍血管内皮細胞にGFP,低転移性腫瘍細胞A375にDsRED遺伝子を導入し標識する.まず,腫瘍血管内皮細胞をマウス尾静脈から静注して肺に転移前ニッチを形成させ,次に腫瘍細胞を尾静脈から静注する.肺を蛍光実体顕微鏡および組織切片で観察し,腫瘍血管内皮細胞と腫瘍細胞の共存を観察する.3)腫瘍血管内皮細胞の転移前ニッチ形成と腫瘍細胞の転移巣形成の検討:

上記2.と同様に腫瘍血管内皮細胞にGFP,腫瘍細胞にDsRED遺伝子を導入し,腫瘍血管内皮細胞と腫瘍細胞を混合してマウス皮下に接種して腫瘍を形成させる(同所性移植).肺転移巣におけるGFPとDsREDを蛍光実体顕微鏡および組織切片で観察し,腫瘍血管内皮細胞と腫瘍細胞の共存を観察する.4)各種血管内皮細胞による転移前ニッチ形成能の違いの検討:低転移性腫瘍細胞A375と高転移性のA375SM移植腫瘍組織からそれぞれ樹立したA375-EC(LMTEC)とSM-EC(HMTEC),および正常皮膚由来血管内皮細胞NECを用いる.これらの血管内皮細胞にGFP遺伝子を導入して標識を行い,これら血管内皮細胞をマウス尾静脈から静注して肺に転移前ニッチを形成させ,その程度を蛍光顕微鏡および組織切片で観察し評価する.また3.同様に腫瘍細胞にもDsREDを遺伝子導入し,標識したECと腫瘍細胞を混合してマウス皮下に接種し,肺転移の差異を評価する.H23年度を繰り越した理由:初代培養の細胞を蛍光ラベルさせるためのレンチウイルスベクターの作成を予定よりも種類を増やすことにしたため,そこで時間を余計にかけたため.繰り越し金の使途:蛍光発現ベクターの作成,トランスフェクションのための試薬に用いる予定である.さらにマウスの購入や,転移に関わる分子のPCRに使用予定である.