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都市カーネル理論を用いた“記憶の中の都市像”の研究　戦前地方都市を事例として

戦災復興都市が、その復興過程で示す自律的都市形成規範を都市カーネルと名付けて、その導出を行い、現在の都市の衰退の原因を探るのが本研究の目的である。このため、研究期間に戦災復興都市16都市(東京、郡山、宇都宮、福井、富山、大阪、堺、和歌山、熊谷、長岡、敦賀、神戸、台北、基隆、花蓮、台東)に対して文献調査と現地調査を行い、特に敦賀を重要な事例と位置づけた。敦賀の中心街は第二次大戦末期の空襲で焼け、焼失した区域に戦災復興事業がそのまま適用された。この戦災復興事業は、現在の中心市街地振興政策と、区域が一致し、空襲によって偶発的に発生した区域が、現在の都市計画にも大きな影響を与えていることがわかった。本研究では、都市カーネル理論の構築とともに、その理論に基づいた都市解析手法を提案することを目的としている。そのため、平成25年度では、都市カーネル理論を用いた都市分析を、福井市、敦賀市と限られた都市に適用し、その成果を、大韓民国における招待講演、ならびにSpace Syntaxの国際会議において発表した。招待講演では、いわゆる思い出地図である通学大絵図福井市順化小学校から抽出できた空間認識について発表し、Space Syntaxの国際会議論文では、福井市と敦賀市を事例とし、そのような空間認識が福井市や敦賀市の戦後の都市復興にどのような影響を与えたかを分析した。特に敦賀市においては、現在の都市計画において中心市街地活性化の対象地が、かつて空襲で喪失した街の場所と重なり、この意味を都市形態の変遷の視点から分析している。都市カーネル理論とは、住民の間に共有される記憶や街の空間認識、を主として差し、空襲のような街の構成物がすべて消去されても、引き継がれる空間構成規範のことと定義付けようとしてきた。しかし、様々な指摘、また研究より、このような空間構成規範よりも、それまでの土地の所有権や行政の計画が大きな影響を持つことがわかってきた。しかしながら、敦賀を事例とした場合、その行政計画自体が、空襲以前の街の空間認識の影響を受けている可能性が見出されてきたので、より細分化して空間理論を再構築する必要がでてきた。このように解決と同時に新しく生まれた問題に対する解答を求める研究が、平成25年度の成果の概要といえる。本研究では、都市カーネル理論の構築とともに、その理論に基づいた都市解析手法を提案することを主たる目的としている。そのために当該年度においては、日本における空襲によって破壊された地方都市、そして海外で、日本人が移住した歴史がある都市の現地調査を行った。海外都市については、次年度以降へ考察はまわし、当該年度においては日本の事例を中心に考察を行った。日本の都市は、江戸時代にその基盤が整備され、明治期に近代的デバイスが挿入され、大正期から戦前までに拡大期を迎える。第二次世界大戦末期の空襲によって、都市が破壊されても、多くの場合、基本的な都市形状は引き継がれて復興された。その原因としては、復興への性急な要望とともに、景観的な復興や地権者の問題など、新しくスクラップビルドを行うことを阻害する儀礼的な要因があげられるだろう。結果として、この儀礼的な再構成要素は、中心部の近代化を妨げ、今日まで現代都市における都市問題の理由となっている。この発展のプロセスを理解するために、空襲の被害となった都市、福井、長岡、敦賀富山を事例とし、文献調査とあわせて、スペース・シンタックスを用いて分析した。解析の結果、それぞれの街が、生成、拡大、破壊、復興のプロセスを経ながらも、独自の展開を見せた事がわかる。福井と富山においては、前者はその構成パターンをほとんど変えなかったのに対して、富山は既存の商業地の場所は引き継ぎながらも大胆な都市計画街路を挿入したことがわかった。それらに対して長岡は、江戸期に大きな破壊を受けていたので、明治時代にすでに近代的な都市計画網を持ち、空襲によってそれを大きく更新しなかったことがわかる。また、敦賀に関してはその規模が小さいゆえに、福井と同様に大きな変化がみれなかったことがわかった。このような解析結果は次年度以降にさらに考察し、都市カーネル理論の構築につなげる予定である。三年間の研究期間の間に戦災復興都市16都市(東京、郡山、宇都宮、福井、富山、大阪、堺、和歌山、熊谷、長岡、敦賀、神戸、台北、基隆、花蓮、台東)を実際に訪れて予備調査を行った。予備調査から、東京、郡山、福井、熊谷、和歌山、敦賀、台北、基隆についてはさらに文献史料を集め、詳細に調査を行った。調査の上で、敦賀が都市カーネルの理論化のためには重要な事例となった。この戦災復興事業は、現在の中心市街地振興政策と、区域が一致し、空襲によって偶発的に発生した区域が、現在の都市計画にも大きな影響を与えている。

また、近代以前に、気比神宮を中心とした門前町、そして湊を中心にして形成された街は、空襲によって焼失することがなかったので、今でも舟溜り地区として、まちづくりの中核となっている。しかし、都市の経済状況、またSpaceSyntaxを用いた解析からは、街の中心街はすでに郊外へとシフトしており、このような戦災復興地区と舟溜り地区に固執する計画は、都市カーネルによってのみ説明される。このことは、第一報としてSpaceSyntaxのシンポジウムに投稿の上、採択され発表した。これに行政の指針も含めて細かく記述した論文は、研究期間には間に合わなかったが、投稿準備中である。また、空襲で失われた街の記憶を、映像と音声でアーカイブする作業も本研究の目的であった。空襲、戦災を体験した街を舞台に映画を撮りつづけている大林宣彦監督のティーチイン。福井空襲の体験を映画として紡ぎだした吉田喜重監督のインタビュー。空襲前の福井の思い出を囲んで当時のことを知る人たちがかつての福井を思い起こすイベントも映像として記録した。イベント映像や地域の活動の様子は短編映画「君がいた街」として製作し、地域住民を対象に公開した。建築・都市形態学計画では、当該年度までに都市カーネル理論の中枢となる理論構築は終える予定であったが、国際学会などでの発表を通じて、理論的に詰めなければならない箇所が多く見えてきた。その点については概要にも触れている。これは当初、想定しなかったことである。よって、それを補間するために、理論の再検討の必要が生じて、研究は当初予定よりはやや遅れていると報告する。本研究は「数理的都市解析」「都市カーネルの理論化」「記憶の中の都市像抽出」の三本柱で研究を進めており、それぞれ、初年度としては概ね計画通りに研究は進んでいる。初年度に発表した研究成果としては、査読のない学会支部での発表に留まっているが、SpaceSyntaxでは最も重要な二年に一度の国際学会にこれらに関する論文は提出し、現在、Abstractの審査を通過し、Full Paperの原稿準備中である。この論文では、福井、長岡、敦賀、富山といった空襲を経た街が、どのように復興をしたのか、その際に、戦前の儀礼的都市形成パターンがいかに景勝されているか、を分析している。また、それ以外でも、二年度以降に予定していたソウル市の予備調査も行うことができ、大韓民国において研究協力者と研究についての議論を行うことができている。また、実際の戦前を経験している方へのインタビューも映像撮影も含めて、順調に進んでいる。ただし、理論と同時に進行することを計画していた解析ツールの開発については、そのアルゴリズム開発のためには理論が先行する必要があるため、順調には進んでいない状況である。すでに理論的な問題については解決の糸口は見えているので、昨年度に行うべきであった現地調査を夏に集中して行う。そのために、それまでに現地調査を行わずとも行える分析を重ね、その成果をまとめたものを論文誌に投稿予定である。二年目においては、まずは現在提出中の論文、申し込み済みの国際学会等において、都市カーネル理論の概念について発表し、その議論を通じてよりインパクトのある理論へと構築を目指す。
超多極永久磁石リラクタンスジェネレータの開発と小型風力・小水力発電への応用

本研究では,超多極永久磁石リラクタンスジェネレータ(PMRG)の解析・設計と,新たに考案した補助巻線と永久磁石の両方を有するPMRGの2種類のPMRGについて,それぞれ検討を行った。超多極PMRGについては,小型風力発電への適用を目指し,ギアレス発電が可能な固定子96極,回転子64極の超多極PMRGの設計・試作を行った。設計した発電機の直径は600mm,軸長は52mmであり,定格出力は1kW(100rpm)であった。補助巻線と永久磁石の両方を有するPMRGについては,補助巻線の電流を調整することで,出力電力を任意に調整できることが明らかになった。平成22年度においては、まず永久磁石リラクタンスジェネレータ(PMRG)の小型風力発電への適用を目指し、200rpmで約800Wの出力が得られる極数の選定を行った。その結果、直径は410mm、極数は固定子極を60極、回転子極を80極とすることで、回転数が200rpm時に約800Wの出力が得られることが明らかとなった。ただし、体格および重量が増大することから、このままで小型風力発電に適用することは容易では無いことも同時に明らかになった。今後は、磁気ギアなどを用いて増速することについても検討を行う予定である。次いで、PMRGのトルクリプルを低減する手法について検討を行った。PMRGは両突極構造を有し、磁気回路の磁気抵抗変化により、巻線鎖交磁束を周期的に変化させることで発電する。そのため、コギングトルクやトルクリプルが大きいという問題がある。これまでに、同一形状の複数のPMRGを空間的位相をずらして接続し、トルクの高調波成分を打ち消す手法や、これに加えて極先端の一部を切り欠くことで大幅にリプルを低減する手法について検討を行ってきた。今年度は、1対の永久磁石の片方を、励磁巻線に置き換える手法について検討を行った。これにより、無励磁状態では永久磁石の磁束は固定子ヨークを還流するため、原理的にコギングトルクがゼロになる。また励磁巻線をヨークに設けることによって、励磁磁束を制御できるようになるため、トルクリプルの低減や出力電圧の一定化が可能になる。今年度の検討により、小型の試作機を製作したことから、来年度以降は実機を用いて実証試験を行う予定である。平成23年度においては、超多極永久磁石リラクタンスジェネレータ(PMRG)の解析・設計と、昨年度の検討で新たに考案した補助巻線と永久磁石の両方を固定子ヨークに有するPMRGの2種類のPMRGについて、それぞれ検討を行った。1.超多極PMRGの解析・設計について小型風力発電への適用を目指し、ダイレクトドライブが可能な固定子96極、回転子64極の超多極PMRGの解析・設計を行った。設計した発電機の直径は600mm、軸長は52mmであり、定格出力は1kW(100rpm)である。また、PMRGは両突極構造を有するため、一般にトルクリプルが大きいことが知られているが、これまでの検討により、同一形状の2つのPMRGを空間的な位相をずらして軸方向に積み重ねる、いわゆる段積み構成とし、さらに回転子極先端を適切に切り欠くことで、トルクリプルを大幅に低減できることを明らかにしている。ただし、回転子極先端を切り欠く形状については、その自由度が高く、最適な形状を見つけることは必ずしも容易では無かった。そこで今年度は、有限要素法(FEM)と汎用の最適化プログラムを組み合わせることで効率的に形状を見つけ出す手法を構築した。その結果、トルクリプルの大きさを表すリプル率は15%以下まで低減することができた。2.補助巻線と永久磁石の両方を有するPMRGについて昨年度試作した補助巻線と永久磁石の両方を有するPMRGについて、シミュレーションおよび実験の両面から特性の検討を行った。その結果、補助巻線の電流を調整することで、出力電力を任意に調整できることが明らかになった。また、通常のPMRGでは高効率なモータ動作はできないことが指摘されていたが、新たに考案した補助巻線と永久磁石の両方を有するPMRGについては、高効率なモータ動作に加えて、補助巻線電流を流すことでトルクが向上することも明らかになった。
アディポネクチン受容体を介したアディポネクチンシグナルの解明

アディポネクチン受容体以下のシグナルを解明することを目的として、PMF法を用いてアディポネクチンシグナル下流の遺伝子の増減を検討したところ、マウス骨格筋において、アディポネクチン添加により約6.8倍のFerritin Heavy Chain(FHC)蛋白発現上昇を認めた。この上昇は、NFκBの阻害薬にて消失すること、並びに、FHC遺伝子の転写はNFκBの転写刺激を受けていることから、アディポネクチンは、アディポネクチン受容体を通じて、NFκBの転写を刺激し、最終的にFHC蛋白量を増幅させる働きがあることが明らかとなった。この現象は、アデノウイルスを用いたアディポネクチン過剰発現マウスにおける筋肉組織においても、FHCの発現増加が観察された。筋肉においてNFκBによる調節を受けていると考えられるMnSOD、iNOSなどもそれぞれ約2.0、7.7倍上昇しており、これら3つの蛋白は、酸化ストレス軽減作用があることから、アディポネクチンによる抗動脈硬化作用としての酸化ストレス軽減作用をこれらの蛋白が関与していることが示唆された。それぞれの酸化ストレス軽減作用をsiRNAを導入して特異的に消滅させることによる検討によって、筋肉においては、FHCによる酸化ストレス軽減作用が最も強く関与していることが示唆された。アディポネクチン受容体以下のシグナルを解明することを目的として、以下の2つの手法を用いて実験を行った。1)PMF法(Peptide-Mass Finger print)を用いて、アディポネクチンシグナル下流の遺伝子の増減を検討したところ、マウス骨格筋において、アディポネクチン添加により約9倍のFerritin Heavy Chain (FHC)蛋白発現上昇を認めた。以上のことから、アディポネクチンによる骨格筋に対するシグナルは、最終的に酸化ストレス軽減の作用をもたらすことがわかり、現在、さらなる詳細な検討をしている。2)AMPKの上流に位置し、AMPKをリン酸化する働きのあるLKB1が、アディポネクチンシグナルによって活性化されることを見出した。さらに、LKB1の変異抑制型蛋白を過剰発現させた状況化において、アディポネクチンを作用させると、アディポネクチンによるAMPK活性化が消失することから、アディポネクチンからAMPKに至る過程において、LKB1の活性化が必須であることを証明した(BBRC,2006)。それぞれの酸化ストレス軽減作用をsiRNAを導入して特異的に消滅させることによる検討によって、筋肉においては、FHCによる酸化ストレス軽減作用力最も強く関与していることが示唆された。
広範囲での同期的振動への関連が予想される海馬GABAニューロンの水平ネットワーク

海馬のparvalbumin(PV)含有GABAニューロンは、錐体細胞の主として細胞体およびaxon initial segmentに抑制性シナプスを作り、活動電位の発生を直接調節する役割をもつと考えられている。今回私は、PVニューロンの遠位樹状突起が上昇層と白質の境界部に沿って予想外に側方に広がり、かつお互いに非常に密に接触し、海馬全体に広がる樹状突起ネットワークとも言うべき構造を作っていること、そしてこの樹状突起間の接触部位に、電子顕微鏡的に明確なgap junctionが確認できることを明らかにした。さらに解析を進めるために定量的電顕連続切片観察を行い、同境界部にある樹状突起間接触部位の24%にgap junctionを認めた。また、樹状突起間化学シナプスや混合型シナプスも存在した。側方に広がる樹状突起ネットワークにおけるgap junctionの存在は、細胞体が離れて存在するPVニューロンが、位相のそろった入力を受けることを意味する。以前に私は、PVニューロンがお互いの細胞体の上にも密にGABAシナプスを形成することで相互抑制回路を形成することを明らかにしたが、今回の結果からPVニューロンにおける化学シナプスと電気シナプスを介する二重のネットワークの存在が明らかになった。このような構造は、in vivoで観察される広範囲での同期的振動(gamma oscillation)の発生機序を探るうえでの、形態学的基礎を提供する。当初の研究計画に沿って、代表的な海馬GABAニューロンであるパルブアルブミン(PV)含有ニューロンが、gap結合を介する水平方向の密な樹状突起ネットワークを形成している可能性を追究し、以下に示す成果を得た。今年度末の日本解剖学会で発表する予定である。始めにPVニューロンの樹状突起の分布を、光学顕微鏡および共焦点レーザー顕微鏡で概観した。PVニューロンの樹状突起は、海馬の上昇層/海馬白板境界部で水平方向に非常に密に分布し、かつそれらが多数の部位でお互いに接触していた。さらに電子顕微鏡によって、同部位のPV陽性樹状突起間に明白なgap結合を多数確認した。次にどのようなPVニューロンが樹状突起ネットワークを形成するかを検討したが、当初より気づいていた新型PVニューロン、即ち上昇層/海馬白板境界部にある細胞体から長い樹状突起が同境界部に沿って水平方向にひろがり、直径1mmものdendriticfieldを形成するもの(水平型)のみならず、既知の垂直型PVニューロンの樹状突起も末梢部分がほぼ水平方向になって、上昇層/海馬白板境界部樹状突起ネットワークに入り込むことを新たに見い出した。このことはすべての垂直型PVニューロンに認められ、よって海馬のPVニューロン全体が水平方向樹状突起ネットワークを形成することを意味した。さらにNeuroLucidaを用いて樹状突起の三次元的形態を追跡し、上記のことを立体的に確認したが、特に垂直型PVニューロン樹状突起の水平方向への広がりが、直径0.5mmから1mmにも及ぶことを見い出した。これは海馬の主要なGABAニューロンであるbasketcell/axoaxoniccellに相当する垂直型PVニューロンについての従来の見方を一変するもので、それらが広範囲におよぶ樹状突起ネットワークに直接参加することを意味する重要な所見である。
全身投与において有用な高分子ミセル型siRNAデリバリーシステムの開発

本研究では、siRNAを合成高分子の側鎖にグラフト導入したsiRNA共重合体(siRNAグラフト共重合体)を用いて研究を進めている。本研究の目的はsiRNAグラフト共重合体を用いてsiRNAの薬剤としての活性を向上させることである。前年度までの研究において、siRNAグラフト共重合体では単分子のsiRNAに比べて1分子当たりの電荷数が増加するため、ポリカチオンとの静電相互作用が増大する。結果として、ポリカチオンとの間でより安定なポリイオンコンプレックス(PIC)が形成可能であり、効率的な細胞取り込み、そしてそれに続く効率的な遺伝子発現抑制を達成可能としている。当該年度では、まずsiRNAグラフト共重合体の合成効率の向上を試みた。結果として、既存の手法では合成効率が30%程度であったものが、本研究で新たに開発した手法を用いると、95%程度までの向上に成功した。ここで開発された技法はsiRNAに限らずあらゆる生体高分子に適用出来るものであり、アメリカ化学会誌のBiconjugate Chemistry誌の表紙を飾るなど国際的にも高く評価されている。さらに、その修飾技法を用いて高機能性のsiRNAグラフト共重合体を分子デザインし、その薬理活性を細胞レベルにて証明することに成功した。ここで開発されたsiRNAグラフト共重合体は、細胞内におけるsiRNA分布をコントロールすることが可能であり、siRNAが薬剤として作用する細胞質へsiRNAを誘導することが出来る。結果として、強力な遺伝子発現抑制と、それに応じたがん細胞の殺傷が達成されている。この結果は、国際的な一流化学誌であるAngewandte Chemie International Edition誌への掲載が決定している。siRNAグラフト共重合体では、単分子のsiRNAに比べて1分子当たりの電荷数が増加するため、ポリカチオンとの静電相互作用が増大する。平成23年度では、siRNAを用いた制がん治療を目差し、治療用配列を有するsiRNAを用いてPICを調製し、そのin vitroでのがん細胞の成長抑制能力を評価した。siRNAの配列としてPolo like kinase-1(PLK1)(細胞周期を制御するタンパク。発現を抑制することにより、細胞の増殖抑制やアポトーシスを誘導可能。)をターゲットとするsiRNA(siPLK1)を用いると、ヒト肺がん細胞(A549)に対して100nMのsiRNA濃度で80%近い成長抑制が観察された。同様の効果がヒト肝臓がん細胞(Huh-7)やヒト膵臓がん細胞(BxPC3)でも確認されており、siPLK1グラフト共重合体由来のPICにおける制がん剤としての可能性を見出した。さらに、in vivoへの展開として、ポリエチレングリコール(PEG)とポリカチオンとのブロック共重合体を用いてsiRNAグラフト共重合体とのPIC形成を行い、PICの周りをPEGで覆ったPEG修飾PICを調製した。PEG修飾PICをマウスの尾静脈に投与し、血中のsiRNA濃度を定量することにより血中滞留性を観察したところ、単量体siRNA由来のPEG修飾PICは半減期にして10分程度であったのに対し、siRNAグラフト共重合体由来のPEG修飾PICは半減期にして50分程度の血中滞留性を達成した。in vitroにおいて治療標的を絞り込めただけでなく、in vivoにおける血中滞留性の向上までも達成できた。次年度における研究の基盤固めとしては極めて順調である。平成23年度において絞り込んだ治療標的に対して、マウスを用いたin vivoでの治療実験を行う。
日本近代における文芸及び映像批評言説の比較考察

明治期以降、政治・文化の規範とみなされてきた欧米諸国において、批評的言説が果した社会的役割に比し、目本近代の文芸批評は、独自の存在意義を担ってきたのだとされる。殊に、マルクシズム及びプロレタリア文学運動、モダニズム運動等の転換期にあたる大正末期から昭和初年代にかけて、文芸批評は、小林秀雄の活動とともに、多領域の様々な言説を批判しうる思想的意義を担うものとして、単に文芸創作の審美的な価値判断にはとどまらない役割を負うようになった。つまり日本近代における文芸批評は、文芸以外の諸芸術全般に対する批評言説としても機能するとともに、哲学・思想的な意義をも担うものとして、ある意味では過重な役割を果してきたのだと言える。現在、人文諸科学における各研究分野は、学としての体裁を整えることで自立性を高めるとともに、一面ではその反省として、領域横断的な学際化を謳うようになったが、日本近代においては、ある時期までの文芸批評が、未成熟な諸言説領野における規範的な批評言説として働き、また同時に、領域横断的な思考を実践する先駆的な役割を担ってきたのだという歴史的経緯が、今一度再考されるべきである。そうした展望に立っ本研究は、領域横断的な言説が、ある時代・社会の中で生産する意味を捉え直そうとする試みであり、殊に大衆文化として非常に大きな社会的影響力を持った映函・映像表現に対して、文芸批評がどのような言説を生産し、批評的な判断を加え、戦後民主主義社会における新たな思想的意義を付与しようと努めたか、等を明らかにした。平成19年度は、前年の研究成果(城殿智行「ミナミゾウアザラシの不思議-三島由紀夫と中上健次の〈戦後〉」、『日本文学』2006・11、48-56;城殿智行「列車の失策-オルミ/キアロスタミ/ローチ『明日へのチケット』」、『立教大学日本文学』、2006・12、206-213)を踏まえ、それを発展させるように努めた。改めて論文の公表を予定する。本研究の目的をふまえ、殊に戦後の文芸批評における映像メディアへの言及を精査し、その一部を、「<戦後>空間と<日本>文学」と題された雑誌特集に寄稿した(下記『日本文学』掲載論文)。戦後の言説状況を、現在の視点から分析し再配置する言説分析的な発想に批判的な検討を加えつつ、映像メディアと戦後的な言説生産の関係をとらえようとした論考であり、主に三島由紀夫と中上健次が問題化した言説と映像の関係性を論じた。また、1960年代に再検討される、映像におけるリアリティという主題と、その変質をめぐって、別の角度から批評的な表現のあり方に考察を加えたのが下記『立教大学日本文学』掲載論文である。直接に言及したのはエルマンノ・オルミとアッバス・キアロスタミとケン・ローチという、それぞれ現在のイタリア・イラン・イギリスを代表する映画作家たちの共同監督作品であるが、往々にしてリアリズムという観点から評価される三者の比較検討を通じ、映像にまつわるリアリティという概念の史的変質を、日本文学と結びつけて論じた。さらに、平成18年度昭和文学会春季大会において、「文学者の映像表現」と題された大会テーマに基づき、口頭発表を行った。「中上健次の映像表現」と題した発表は、中上という一作家の映像との関わりばかりを論じたものではなく、むしろ彼の創作過程をとりまく言説状況を分析することで、文芸と映像の関係を時代に即して把握しようとした発表である。
聞き取り困難を抱える発達障害者に対する支援ガイドラインの構築

1. 2018年度は、発達障害に聞き取り困難を抱える方に適用可能な質問紙の作成、及び支援方法に関わる選択肢について明確にし、継続した支援を希望する対象者に対して実施を行った。1)質問紙の開発:成人例の聞き取りの状態を把握できる標準化された質問紙がないため、海外で用いられているものを邦訳したものを、健聴者及び聞き取り困難を抱える対象者に実施した。この結果、両群で差がみられ、聞き取り困難を検出するには有用であると考えられた。2)支援方法の検討:支援方法として、補聴援助システムの利用、注意のコントロールによるトレーニングの有用性、の2点について検討を行った。補聴援助システムの利用については、購入した受信機及び送信機を貸出し、実際の生活の中で有用性について検討して頂いた。この結果、成人例の場合には仕事、家庭の中で、話者が特定されないために、実生活で有用に活用するには難しい例が多かった。家庭内での使用の場合にも、不注意が大きい場合には有効性を実感しずらい傾向がみられた。聴覚トレーニングについて、注意力をコントロールすることにより、聞き取りにどのように影響するかについて、検討を行った。この結果、指導による注意の喚起には聞き取り向上の有効性がみられた。このような支援方法が、継続的に日常生活の聞き取り困難の軽減につながるかどうかについては、今後更なる検討が必要と考えられた。2018年度に得られた研究成果は、2019年度の国際学会、国内学会、論文などで公開していく予定である。2.比較となる聴覚障害児者との関係に関する検討についても行った。聴覚情報処理障害について理解する上では、基本的に聴覚に障害のある児者の聞き取りやそれに関わる、言語、心理的な状態の把握が不可欠であり、これらに関わる臨床、データ取集の結果について報告した。聞き取り困難と発達障害を抱える対象者については、これまで考えられていた聴覚心理学的検査によっては問題が分かりづらく、また標準化された質問紙が作成されていなかった。また、支援方法についても具体的な効果が示されていなかった。このため、2018年度には、有用な質問紙とさらに支援についての具体的な方法についての検討を行い、その成果を得ることができた。2019年度は引き続き対象例を増やし、支援方法の有用性について明確な結論が出せるようにしたいと考えている。対象例を増やしていくこと、及び成果を論文として公開する点に遅れがあるため、「やや遅れている」と考えている。2019年度は、具体的な支援策の効果について、対象数を増やして検討していく予定である。また結果を国際学会、国内学会にて発表し、さらには具体的な支援策をまとめたパンフレットの作成を目指す予定である。まとめられたパンフレットは、HPからでもダウンロードできるようHPを作成し、誰でもアクセス・取得できるようにしたいと考えている。聴力は正常であるにも関わらず、日常的な聞き取り困難(聴覚情報処理障害、以下APD)を抱える発達障害児者は非常に多くみられる。聞き取り困難は他者とのコミュニケーションに影響し、学校での不適応にもつながりやすい。欧米においては、APD症状に対する補聴手段や聴覚トレーニングの有効性が検討されているが、日本においては、このような支援プログラムが確立していないのが現状である。本研究では、APD症状を抱える発達障害児者に対する支援プログラムを構築し、具体的な方策について検討することを目的とした。平成29年度は、聞き取り困難を抱える発達障害児者の支援プログラム実施前の聴覚情報処理課題を実施した。クリニックAPD外来に来院した対象児者に対し、客観的評価(基本的な聴覚検査、聴覚情報処理検査及び認知検査)及び主観的評価(聴覚情報処理に関する質問紙(小川ら, 2013)及び、学校での適応に関する調査、面接法)を実施した。この結果、聴覚情報処理検査だけではその聴覚特性を把握できない場合もあり、注意や記憶に関係した認知課題で問題が確認できる場合もみられた。このため、追加で検出力の高い聴覚情報処理検査を追加する意義も認められ、新たな検査課題の開発も行った。各評価結果については対象児者にフィードバックし、必要な支援内容(聴覚トレーニング、補聴機器の使用、環境調整)のニーズについて聴取した。これらの支援ニーズをもとに、平成30年度からの支援プログラムの適用に向けて準備したいと考えている。対象において、成人例が多く、小児例が少ない傾向がある。このため、平成30年度の支援プログラムの適用に並行して、平成29年度の課題である、支援前の評価実施についてもあわせて行う必要がある。

聴覚トレーニングについて、注意力をコントロールすることにより、聞き取りにどのように影響するかについて、検討を行った。この結果、指導による注意の喚起には聞き取り向上の有効性がみられた。このような支援方法が、継続的に日常生活の聞き取り困難の軽減につながるかどうかについては、今後更なる検討が必要と考えられた。2018年度に得られた研究成果は、2019年度の国際学会、国内学会、論文などで公開していく予定である。2.比較となる聴覚障害児者との関係に関する検討についても行った。聴覚情報処理障害について理解する上では、基本的に聴覚に障害のある児者の聞き取りやそれに関わる、言語、心理的な状態の把握が不可欠であり、これらに関わる臨床、データ取集の結果について報告した。聞き取り困難と発達障害を抱える対象者については、これまで考えられていた聴覚心理学的検査によっては問題が分かりづらく、また標準化された質問紙が作成されていなかった。また、支援方法についても具体的な効果が示されていなかった。このため、2018年度には、有用な質問紙とさらに支援についての具体的な方法についての検討を行い、その成果を得ることができた。2019年度は引き続き対象例を増やし、支援方法の有用性について明確な結論が出せるようにしたいと考えている。対象例を増やしていくこと、及び成果を論文として公開する点に遅れがあるため、「やや遅れている」と考えている。平成30年度は、聞き取り能力を向上させるための聴覚トレーニング、補聴機器の使用、環境調整を3つの柱とした支援プログラムを各対象児者に実施し、その効果について検証する予定である。補聴機器の使用準備及び環境調整のための資料はできているため、聴覚トレーニングに関しても具体的な方策について改めて検討していく予定である。2019年度は、具体的な支援策の効果について、対象数を増やして検討していく予定である。また結果を国際学会、国内学会にて発表し、さらには具体的な支援策をまとめたパンフレットの作成を目指す予定である。まとめられたパンフレットは、HPからでもダウンロードできるようHPを作成し、誰でもアクセス・取得できるようにしたいと考えている。平成29年度には、次年度以降に使用する聴覚トレーニングに関わる費用を支出する予定であったが、平成29年度中の計画内容に遅れが生じたため、その分を次年度に移動し、平成30年度中に支出することとなった。また学会発表や論文投稿についても、研究データが集まった段階で報告することとしたため、発表や報告に伴う出張費及び英文校正費用が平成29年度中はほとんどかからなかった。しかしながら、平成29年度に予定していた発表及び論文投稿についても平成30年度中に行う予定であり、その分旅費やその他(英文校正費用)については支出が必要となる。2018年度は、データ収集をスタートするのに時間がかかったことがあり、データ収集にかかる費用、及び論文にまとめることができなかったために、英文校正費用、国際学会での発表費用などがかからなかった。
脳虚血における神経栄養因子および神経伝達修飾物質の動態解析

ラットの脳虚血モデルを用い、海馬や線条体での遅発性神経細胞死や大脳皮質の梗塞に関して、各種神経伝達修飾物質の動態や、脳保護物質の効果について検討した。さらに、マウス海馬CA1領域に発現する未知遺伝子の単離を行い、今後の研究の方向性を模索した。その結果判明した主な点を以下に述べる。(1)虚血性遅発性神経細胞死はアポトーシスと関連が深い。(2)一酸化窒素合成酵素阻害剤は線条体からのドパミン放出を抑制する。(3)ダントロレンは海馬の遅発性神経細胞死を改善し、一酸化窒素やグルタミン酸の放出を抑制する。(5)静脈全身麻酔薬のプロポフォールは虚血海馬からのグルタミン酸放出を抑制し、遅発性神経細胞死を改善する。しかし、プロポフォールの神経細胞保護作用は、グルタミン酸放出抑制よりもむしろ抗酸化効果によるものである。(6)アンチトロンビンIIIは脳梗塞巣の範囲を軽減する。(7)遺伝子トラップ法により、マウス海馬CA1領域に発現する未知遺伝子の単離に成功した。今後その遺伝子機能を解析することで、脳虚血病態の解析や脳保護物質の開発を進める。ラット-過性脳虚血モデル(3種類;両側頸動脈閉塞+脱血、両側椎骨動脈焼灼+両側頸動脈閉塞、中大脳動脈閉塞)を用いて以下の研究を行った。1)線条体ドパミン放出とそれに対する一酸化窒素合成酵素阻害薬(L-NAME)の影響;脳虚血で線条体ドパミン放出(in vivo microdialysis法で測定)が亢進し、それはL-NAMEで抑制された。神経細胞傷害因子の1つであるドパミン放出が一酸化窒素で修飾されることが示唆された。2)海馬グルタミン酸放出に与えるダントロレンの効果;脳虚血で亢進する海馬グルタミン酸放出(biosensor in vivo microdialysis法で測定)がダントロレンで抑制された。神経細胞内カルシウムイオン放出にダントロレンが作用し、何らかの機序でグルタミン酸放出を抑えたと考える。ダントロレンの脳保護効果が期待される。3)ダントロレン脳室内投与による神経細胞保護効果の検討;選択的脆弱性をもつ海馬CA1錐体細胞の遅発性細胞死(in situ TUNEL法)がダントロレン脳室内投与で軽減され、ダントロレンの脳保護効果が示唆された。4)グルタチオンペルオキシダーゼ脳室内投与による脳保護効果の検討;脳室内投与したグルタチオンペルオキシダーゼ(過酸化脂質代謝酵素)は、海馬CA1錐体細胞の遅発性細胞死を軽減しなかった。5)一酸化窒素産生とそれに対する一酸化窒素合成酵素阻害薬(7-NI)の影響;大脳皮質、海馬、線条体での一酸化窒素産生(酸化窒素分析システムで測定)は脳虚血で亢進し、それは神経型一酸化窒素合成酵素選択的阻害薬7-NIで抑制された。7-NIの脳保護効果を現在検討中である。平成9年度に引き続き,ラットの脳虚血・再灌流モデル(両側椎骨動脈焼十両側頸動脈結紮,中大脳動脈閉塞)を用いて以下の研究を行った。1)一酸化窒素産生に及ぼすダントロレンの影響大脳皮質,海馬,線条体における一酸化窒素産生(酸化窒素分析システムで測定)がダントロレンで抑制された。平成9年度の研究結果(ダントロレンによる遅発性神経細胞死の抑制およびグルタミン酸放出の抑制)と合わせると,ダントロレンは虚血性脳障害を軽減させる作用があると考えられる。臨床的に使用されている薬剤故に,今後の臨床応用が期待できる。2)遅発性神経細胞死およびグルタミン酸放出に及ぼすプロポフォールの影響新しい静脈麻酔薬であるプロポフォールの脳保護作用について検討した。プロポフォールは,海馬グルタミン酸放出をある程度抑制するが,海馬CA1領域の遅発性神経細胞死を抑制しない。3)遅発性神経細胞死に及ぼすアミノベンザミドの影響4)遅発性神経細胞死に及ぼすウリナスタチンの影響虚血と炎症の関連が注目されている。プロテアーゼインヒビターであるウリナスタチンの脳室内投与の脳保護効果について検討している。その他,遺伝子トラップ法で海馬CA1領域に比較的特異的に発現する遺伝子を発見した。

ラットの一過性脳虚血モデル(4-vessel occlusion,middle cerebral artery occlusion,低血圧+内頚動脈結紮)を用い,海馬や線条体での遅発性神経細胞死とアポトーシスとの関連,一酸化窒素,カテコラミン,グルタミン酸の動態(in vivo microdialysis法),神経栄養因子群の動態を解析した。低体温,フリーラジカルスキャベンジャー,ダントロレン(細胞内カルシウムイオン濃度低下作用)などの上記動態に与える影響や脳保護効果についても検討した。その結果以下のことが明らかとなった。(1)虚血性遅発性神経細胞死はアポトーシスとの関連が深い。(2)一酸化窒素合成酵素阻害薬(L-NAME)は線条体からのドパミン放出を抑制する。(3)ダントロレンは海馬の遅発性神経細胞死を改善し,一酸化窒素やグルタミン酸の放出を抑制する。(5)神経型一酸化窒素合成酵素阻害薬である7-nitroindazole海馬グルタミン酸素産生を抑制しない。(7)静脈麻酔薬であるpropofolはグルタミン酸放出に関係なく脳梗塞範囲を軽減する。ラットの脳虚血モデルを用い、海馬や線条体での遅発性神経細胞死や大脳皮質の梗塞に関して、各種神経伝達修飾物質の動態や、脳保護物質の効果について検討した。さらに、マウス海馬CA1領域に発現する未知遺伝子の単離を行い、今後の研究の方向性を模索した。その結果判明した主な点を以下に述べる。(1)虚血性遅発性神経細胞死はアポトーシスと関連が深い。(2)一酸化窒素合成酵素阻害剤は線条体からのドパミン放出を抑制する。(3)ダントロレンは海馬の遅発性神経細胞死を改善し、一酸化窒素やグルタミン酸の放出を抑制する。(5)静脈全身麻酔薬のプロポフォールは虚血海馬からのグルタミン酸放出を抑制し、遅発性神経細胞死を改善する。しかし、プロポフォールの神経細胞保護作用は、グルタミン酸放出抑制よりもむしろ抗酸化効果によるものである。(6)アンチトロンビンIIIは脳梗塞巣の範囲を軽減する。(7)遺伝子トラップ法により、マウス海馬CA1領域に発現する未知遺伝子の単離に成功した。今後その遺伝子機能を解析することで、脳虚血病態の解析や脳保護物質の開発を進める。
CD103分子を介した多様な機能発現に関与するシグナル伝達経路の解析

T細胞に発現誘導される特異なインテグリン接着分子aEb7(CD103)は、上皮細胞のE-カドヘリンに接着し、多様な機能を発現する。このCD103の誘導には、レクチンなどによるTGF-β受容体発現と、その下流に位置するSmad2/3を介したシグナル伝達が必要で、細胞増殖能が低下、独特のサイトカイン発現プロフィールを示す事が明らかとなった。CD103+細胞群は、免疫制御と、免疫炎症の2面性な作用を持ち合わせている事から、それを制御している分子機序に関してさらなる検討が必要である。自己免疫疾患においては、本来外敵からの防御に作用すべき免疫担当細胞が、逆に自己を障害するエフェクター細胞として作用している可能性が示唆されており、全身性リウマチ性疾患においても、これら細胞群が最終的な組織傷害に深く関わっている事が明らかとなっている。我々が報告したシェーグレン症候群による唾液腺上皮障害(J Immunol 163:2226,1999)のみならず、最近、皮膚筋炎の間質性肺胞上皮障害などにもこれら細胞群が関与している事が示され、自己免疫性上皮障害という疾患概念が提唱されている。上皮内に存在して上皮障害に関与する上皮内リンパ球は、主としてCD8T細胞で、その表面には特異なインテグリン接着分子aEb7が発現され、上皮細胞に存在するE-カドヘリンとの接着を介し、最終的な上皮障害を惹起する可能性が指摘されている。しかしながら、その分子機構などの詳細は不明であった。そこで、自己免疫性上皮障害の分子機序を、リンパ球-上皮細胞のヘテロ接着に関与するaEb7-E-カドヘリンに着目して解析し、この接着を効率よく制御し、治療応用に結びつけるための基礎的検討を行うことを目的とした。a_Eb_7はEカドヘリンをリガンドとして上皮細胞に接着し、障害性T細胞の局在を保持する。そこで、a_Eb_7/Eカドヘリン(異種接着)の阻害は上皮障害の有効な治療法となる可能性があるが、Eカドヘリンは上皮細胞間の同種接着分子としての役割があり、阻害は異種にのみ選択的であることが望まれる。本研究によって異種特異的接着はEカドヘリンのドメイン5を介する事、T細胞上のa_Eb_7の発現は、PHA+TGFbが必須で、CD4+ならびにCD8+の両サブセットの存在下で最も効率良く誘導される事が明らかにされた。T細胞に発現誘導される特異なインテグリン接着分子aEb7(CD103)が、上皮細胞のE-カドヘリンに接着する事を発見し、カドヘリンファミリー分子の同種細胞接着分子としての概念を打ち破る大きな発見となった。全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群の上皮障害や、間質性肺病変の肺胞上皮障害、慢性炎症性皮膚障害などにおいて、CD103陽性CD8細胞が、E-カドヘリン陽性上皮細胞と接着してアポトーシスを誘導し、上皮細胞障害を惹起する。本研究では、接着後、細胞内にどのようなシグナルが伝達され、どのような細胞機能と関係しているかを明らかにすることを目的とした。CD103の誘導には、TGF-β受容体発現と、それを介したシグナル伝達が必要で、それによってCD103が発現され、同時に、細胞増職能が低下、独特のサイトカイン発現プロフィールを示しことが明らかとなった。正常人T細胞における検討を基に、SLE末梢血T細胞での異常を明らかにすることが可能となる。同時に、CD103+細胞群が、免疫制御と、免疫炎症の2面性な作用を持ち合わせている事から、それを制御している分子機序に関してさらなる検討が必要である。その制御法が見いだされれば、新たな治療戦略へつながる事が期待される。T細胞に発現誘導される特異なインテグリン接着分子aEb7(CD103)が、上皮細胞のE-カドヘリンに接着する事が明らかとなり、カドヘリンファミリー分子の同種細胞接着分子としての概念を打ち破る大きな発見となった。本研究では、CD103分子がE-カドヘリンと接着した後にCD8+T細胞、上皮細胞内にどのようなシグナルが伝達され、どのような細胞機能と関係しているかを明らかにすることを目的とした。本研究によってCD8+T細胞表面上にCD103分子が誘導されるためには、PHAによる2型TGF-β受容体の発現誘導と、それを介したTNF-βによるSmad2/3シグナル伝達が必要である事が明らかとなった。

同時にCTLA-4分子も誘導され、細胞増殖能は低下、独特のサイトカイン発現プロフィールを示すことが明らかとなった。正常人T細胞における検討に続いて、自己免疫疾患患者末梢血T細胞での異常を明らかにすることが可能となる。またSmad2/3シグナル伝達を阻害する事によって、自己免疫疾患における難治性組織生涯を制御できる可能性が示された。
『見える化』安全教育の教材開発と評価

○研究目的ものづくり教育研究支援ラボ(以下、支援ラボ)は、工作機械を利用した作業を主とした共通施設である。設備利用にはライセンス制を導入しており、利用者には支援ラボが開催する「安全技能講習会」すなわちスライドでの座学と機械利用による実演の受講を義務付けしている。実演講習の「目で見る危険」はインパクトがあり安全意識を高めさせる良き手段と考えるが、工作機械1台に対して受講者が20名以上となることが避けられず、受講者全員に共通の情報認識が伝わらないおそれがある。そこで本研究では機械工作作業における危険箇所を視覚化し、共通の情報伝達を可能にした教材の開発、評価することを目的とした。○研究内容撮影ポイントを「作業者が実際に立つ位置と視点」にしてリアリティある映像の再現を図るため、スライド機構(X, Y, Z方向)を持たせたカメラ台座を製作し、任意の箇所へのカメラ設置を可能にした。また撮影環境は切り屑の飛散等が避けられないため、カメラ保護ボックスを製作した。撮影はデジタルカメラを使用し、機械工作作業において危険箇所である「回転物」と「切り屑の飛散」をハイスピード撮影した。一瞬で起こる現象を視覚化したことで安全の「見える化」が実現したと考える。撮影した動画はパソコンと編集ソフトを使用し、カットや文字追記などを行いファイルとしてまとめ、DVDに記録し教材とした。またハイスピード動画は数フレーム毎に画像を抜き出して連続写真とし、テキストにまとめ教材とした。教材の評価は主に施設利用者から直接徴収した意見、感想およびアンケートを実施した結果から行った。「安全意識が高まった」「映像が役に立つ」の回答率が85%を超えたことから教材作成の意義があったと考える。しかし「実際どの位危険なのか?が伝わらない」「見づらい」等の回答もあり、今後ブラッシュアップへの検討課題とする。
線虫C.elegansをモデル動物としたp38MAPKカスケードの解析

申請者は、線虫C. elegansをモデル動物として、ストレス応答型MAPキナーゼであるp38MAPキナーゼカスケードの機能を解析している。本年度は、p38の上流因子であるsek-1の活性化型を用いたSEK-1の機能解析を行った。SEK-1はMAPKKKによってリン酸化されるSerおよびThrをGluに変えると活性化型となる。そこで、これを線虫の神経特異的に発現させてみたところ、線虫は運動異常の表現型を示した。この運動異常は、アセチルコリン性の運動ニューロンであるVA, VB, DA, DB神経で発現させてもおこらなかったことから、GABA性の運動ニューロンか、もっと上の階層の神経の異常によるものと考えられる。そこで、SEK-1を神経特異的に発現させる遺伝子を線虫ゲノムに挿入し、これを用いてSEK-1の下流で機能する因子のスクリーニングを行った。その結果、3系統のサプレッサー変異を単離した。現在これらの因子について、マッピングを進めている。また、SEK-1の下流の因子であるPMK-1についても欠失変異体を単離して、その表現型を解析した。sek-1変異体は産卵異常や雄の交尾行動の異常を示す。それに対し、pmk-1変異体では、産卵異常の表現型は示すもののsek-1変異体よりも異常の程度は弱かった。さらに、雄の交尾行動異常の表現型は見い出されなかった。しかし、線虫内において、PMK-1の活性はSEK-1に完全に依存していた。これらのことから、SEK-1の下流にはPMK-1と、それ以外の因子があることが示唆された。本年度は、線虫p38MAPKカスケードの役割について、カスケードの因子のひとつであるSEK-1(MAPKK)を材料に、主に運動制御の観点から解析した。sek-1変異株はプレート上で弱い運動異常を示すことから、p38 MAPKカスケードの運動制御への関与が疑われていたが、表現型が弱いため解析が難しかった。そこで、逆にSEK-1の活性化型を神経特異的に発現させて、p38 MAPKカスケードがどのような機能をもつか調べた。その結果、SEK-1の活性化型の発現により、線虫が強い運動異常を示すことが判明した。表現型の詳細な解析から、この運動異常は運動ニューロンを制御するニューロンか、運動ニューロンそのものの異常によると考えられた。sek-1の神経系での発現をgfpを用いて詳細に調べたところ、運動ニューロンを制御するニューロンでは発現しているが、運動ニューロンそのものでは発現していないことが判明した。さらに、SEK-1の活性化型を運動ニューロン特異的に発現させてみても、線虫は運動異常を示さなかった。このことから、SEK-1の活性化型を発現させることによって生ずる運動異常は、運動ニューロンを制御するニューロンの異常により生じることが示唆された。さらに、運動ニューロンを制御するニューロンでのsek-1のカスケードの下流因子を同定する目的で、sek-1の活性化型による運動異常を抑圧する変異の単離を試みたところ、5つめサプレッサー変異が同定された。これらの因子については、今後遺伝子を同定してゆくと同時に、表現型の詳細な解析を行う予定である。
環境ストレス時の生体内窒素酸化物の産生源の同定

本研究は、脂肪細胞が生体防御に果たす未知の役割を解明することを目指したもので、以下の研究成果が得られた。2.GBP28のLPS様活性は、56°C30分で減弱し、何らかの高次構造がその活性と関係していることが推測された。3.GBP28は、マクロファージに作用してIL-6を誘導する。この作用も加熱により減弱した。しかしながらこれがLPS様作用なのか、C1q受容体を介したものかは不明である。4.LPSによるマクロファージからのIL-6の誘導を、GBP28が抑制した。つまり、少なくとも一部のLPS活性がGBP28により減弱されることがわかった。5.LPSshockモデルのラットでは、全身の基質細胞へのGBP28蛋白の沈着が見られたが、血漿GBP28濃度や肝のGBP28mRNA発現量に大きな変化はなかった。6.肝のGBP28mRNAの発現量が、24時間の寒冷暴露によって約2倍に増加した。このことから、GBP28の発現の制御は炎症性刺激よりも温度環境の変化に大きく左右されることがわかった。7.腸管由来のLPSが単純拘束ストレスや電撃フットショックストレスで腸管膜や腸管膜リンパ節に速やかに移行する事がわかり、これらの腸管由来LPSは速やかに肝臓・胆道系から排泄された。腸管周辺組織の脂肪細胞から遊離されるGBP28がこの腸管由来LPSの腸管循環に関わっている可能性が考えられたが、詳細は今後の検討課題となった。本研究は、脂肪細胞が生体防御に果たす未知の役割を解明することを目指したもので、2年計画の初年度である。本年度は、特にGBP28とLPS活性との関連に注目し以下のような研究成果が得られた。しかしながらこれがLPS様作用なのか、Clq受容体を介したものかは不明である。6.肝のGBP28mlRNAの発現量が、24時間の寒冷暴露によって約2倍に増加した。今後は、以上の結果を踏まえ、現在作成中であるGBP28の過剰発現やKOモデルを使って、GBP28が生体防御に果たす役割についてさらなる検討を加えていく予定である。
口腔癌における循環癌細胞の分離による個別化治療法の開発

個別化医療は近年の癌治療における緊急の課題である。また、口腔癌を含む固形癌では、リンパ節転移や遠隔転移が予後を左右する重要な因子である。原発巣の細胞が血管に侵入した結果のCTCは転移のもととされる。従って、血液サンプルからのCTC回収は癌の診断のみでなく、個別化医療を目的としたCTCの遺伝子の特徴の解析にも重要である。我々は、血液サンプルからのCTCの新しい回収法を確立した。GFP導入ヒト腺様のう胞癌細胞由来であるACCSーMGFP株を用いた。使用したCTC回収装置は従来の様に抗体を使用することなく、細胞のサイズにより分離するため細胞へのダメージが少なく、簡便で安価であるマイクロ流体チップ(SSチップ)を使用した。まずは健康なヒトの血液1.5mlに1.5×104のACCーM GFP細胞を混合しバッファーとともにSSチップに還流させ、回収した液体を蛍光顕微鏡を使用し観察し緑色に発色した細胞をカウントし回収率を確認した。次に、8週齢マウスに局麻下に200μlのACCーM GFP細胞が混入した溶液をマウスの腹腔内または尾静脈より注入し腹腔内注射群は24時間または48時間後、尾静脈群は30分後に屠殺し、心臓から血液を採取した。採取した血液は希釈後にSSチップに還流させ、回収溶液を蛍光顕微鏡下に観察し、細胞数をカウントした。回収した溶液には多くの細胞が含まれ回収率は95%以上であった。一方マウスの血液からは少量のCTCが回収された。回収した細胞は数日間の生存が確認できたが、培養による成長は観察されなかった。我々のマイクロ流体チップは、高価な装置は必要なく、細胞に致命的障害を与えず、EMTを引き起こした細胞も回収可能である。血液中の癌細胞は極めて少量であり、高い回収率が重要である。今回使用したチップは、回収率が90%以上であり、CTC研究の上で重要な役割を果たすと思われる。悪性腫瘍の経過中に血管やリンパ管に腫瘍細胞が侵入し、これが転移を起こすことが知られている。また、転移を起こす細胞は高浸潤性で様々な治療に耐性を有することも経験的に知られており、転移巣の治療は困難を極める。近年、医用工学の技術の発展により循環体液中の癌細胞(循環癌細胞:CTC)の分離・分取が可能となってきた。本研究では1.循環癌細胞(CTC)の分取技術を確立する。2.CTCの性格分析・治療に対する感受性を検討する。3.CTC解析による個別化治療への基盤となる知見および技術を確立する。以上のことを目的としていた。初年度は、これらを実施するために、扁平上皮癌の転移モデルの作成を行った。新規転移モデルの樹立が、やや遅れている。既に腺様嚢胞癌細胞株ACCSを用いた転移モデルおよび高転移細胞株が樹立されており、基本的には同様にモデル動物の樹立ができると考える。しかし困難な場合は現有のモデルで検討をすすめる。本研究の最初の作業であった、口腔癌自然転移動物モデルの新規作成に多くの時間を費やしてきたが、まだ確立できていない。そのため、実験モデルの確立と並行し以下の研究を開始した。まずは、培養したヒト培養腺様嚢胞癌細胞株ACCSを健康なヒト血液に混合し、共同研修者の開発したSS-Chipへ還流し、癌細胞が捕捉されるか否かの確認を行った。本実験装置では癌細胞が捕捉され、その細胞数を計測することに成功した。次に、担癌動物血液中からのCTCの分離技術の確立のためのパイロット実験として、ACCS細胞をヌードマウスの尾静脈に直接注入した。その後、マウスの血液をSS-Chipに還流させ、癌細胞の捕捉を確認した。29年度の研究により、ヒトおよびマウスの血液から、SS-Chipが循環血液中の癌細胞を捕捉することが可能であると確認することができた。本研究の最初の段階であった、口腔癌自然転移動物モデルの新規作成に多くの時間を費やしたが、いまだ確立に至っていない。口腔がんのほとんどを占める、扁平上皮癌細胞株でのモデル樹立を目指しつつ、すでに確立した腺様のう胞癌細胞によるモデルでの研究をかいししたが、当初の予定より大幅に遅れることになっている。