hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マラリア媒介体・羽斑蚊の行動分析に向けた動画像検出・追跡処理技術の構築

節足動物である羽斑蚊の行動を観測し、分析するために必要な高精度動画像検出・追跡処理技術の構築を図った。特に、環境の明るさ変動による画像輝度変化や羽斑蚊の非線形運動に伴う見かけ上の形状変化に対応し、かつその非線形運動を考慮した移動位置推定を視野に入れた新たな手法を確立した。これにより、複数の羽斑蚊の同時検出・追跡を行い、その行動分析を可能にする。このとき、方向符号照合法や新たな定義に基づく粒子フィルタ法を適応し、羽斑蚊の検出・追跡を高精度に行った。研究目的であるマラリア原虫を媒介する羽斑蚊の行動を観測し、分析するために必要な高精度動画像検出・追跡処理技術の構築するために、環境の明るさ変動による画像輝度変化や羽斑蚊の非線形運動に伴う見かけ上の形状変化に対応し、かつその非線形運動を考慮した移動位置推定を視野に入れた新たな手法の確立を目指す。特に、羽斑蚊の位置推定を行うために、羽斑蚊の非線形運動の推定に有効である粒子フィルタを適用した。このとき、方向符号の有効ヒストグラムと微小時間区間における運動予測式をたて、かつ各尤度関数を決定し、統合することで粒子フィルタの最適尤度関数を定義する。このとき、参照画像内の有効符号と対象画像領域の有効符号をヒストグラム化し、ヒストグラム交差法から最適評価式を定め、それに伴う尤度関数L1を定める。尤度関数L1は有効符号の尤度を基に定めるため、参照画像と対象画像が近いとき、その尤度は高くなるように指定する。さらに、羽斑蚊の微小時間区間内における運動を等速直線運動と仮定し、それに基づく尤度関数L2を定める。このL2の尤度は、推定位置と粒子分布の距離が近いほど、その尤度を高くすることが可能である。これら二つの尤度関数を合成し、位置推定のための粒子フィルタの尤度関数LをL= L1 ×L2とし、最適化を図った。そして、この合成尤度関数Lが最大となる粒子座標を代表点とした画素位置を羽斑蚊の推定位置とおく。この結果、検出されている羽斑蚊個体に対してこの粒子フィルタ手法である位置推定法を施し、複数の羽斑蚊の位置推定を可能とした。マラリア原虫を媒介する節足動物・羽斑蚊の行動を観測し、分析するために必要な高精度動画像検出・追跡処理技術の構築を図る。特に、環境の明るさ変動による画像輝度変化や羽斑蚊の非線形運動に伴う見かけ上の形状変化に対応し、かつその非線形運動を考慮した移動位置推定を視野に入れた新たな手法の確立を目指すことが目的である。まず、羽斑蚊個体の検出を高精度に行うために、方符号照合法に基づくマルチテンプレート手法を導入した。時刻k以前における羽斑蚊の方向符号画像を符号照合に利用することで、背景情報による誤検出の低減を図った。また、時刻kにおける対象画像と時刻k以前におけるテンプレート画像n枚の方向符号の値の比較を行い、各テンプレート画像と対象画像の平均残差絶対値を求める。そして、n枚のテンプレートより得られた平均残差絶対値の平均値を方向符号照合に適用し、羽斑蚊の検出を行った。すなわち、対象画像からマルチテンプレート画像と類似性の高い画素を抽出する手法を構築した。次に、ここで羽斑蚊が検出される位置を画像間において、方向符号の残差絶対の総和から移動量と移動角を求め、各個体の照合位置毎に比較し、複数の羽斑蚊の個体識別を行うことを実施した。また、方向符号の画像分布を個体毎に比較することは、画像毎の固有性を強く保有し、無相関画像同士の類似度の定常性を保持する方向符号の特長からも有益な手法である。上述した手法を用いることにより、マルチテンプレート方向符号照合法を基礎とした高精度な羽斑蚊検出手法の検討実施した。平成26年度において、平成24年度実績・複数の羽斑蚊の同時検出手法の確立と平成25年度実績・複数の羽斑蚊の同時位置推定手法の確立に基づき、複数の羽斑蚊の存在位置を個々に確定し、時系列的に羽斑蚊個体毎の追跡を実施した。このとき、検出された羽斑蚊の有効符号に対する類似度を用いて対象となる羽斑蚊の候補を抽出した。さらに、粒子フィルタに基づき推測される粒子の代表点の座標値との距離を評価式に従い比較し、評価式を最小とする画像座標値を現在時刻における対象の羽斑蚊の現在位置と決定することができた。このように選択された座標値を時系列的に追跡することで、羽斑蚊の行動観測及び分析を可能とした。さらに、動画像処理の高速化を目指し、羽斑蚊の探索照合領域の最小化を行うことで、方向符号照合法の類似度計算の低減化を実施した。なお、マルチテンプレート処理におけるテンプレート数の最適化を図るべく、テンプレート枚数の最適値を照合

更新フレーム数と重ね合わせ、フレーム毎の処理時間を比較しながら必要なテンプレート枚数を導出した。研究期間全体を通して、マラリア原虫を媒介する節足動物・羽斑蚊の行動を観測し、分析するために必要な高精度動画像検出・追跡処理技術の構築を図った。特に、環境輝度変化や羽斑蚊の非線形運動に伴う見かけ上の形状変化に対応し、かつその非線形運動を考慮した移動位置推定を視野に入れた新たな手法が確立できた。これにより、複数の羽斑蚊の同時検出・追跡を行い、その行動分析を可能にした。情報学、知覚情報処理・知能ロボティクス羽斑蚊に対する方向符号ヒストグラムと微小時間における羽斑蚊の運動評価式に基づき、粒子フィルタの最適な尤度関数を各々設計できた。ここでは、参照画像内の有効符号と対象画像領域の有効符号をヒストグラム化して得られる尤度関数L1と羽斑蚊の微小時間区間内における運動を等速直線運動と仮定しそれに基づく定めた尤度関数L2を設計し、そしてそれら二つの尤度関数を掛け合わせることで合成尤度関数Lを設計した。この合成尤度関数を羽斑蚊の位置推定に用いることで、同時に複数の羽斑蚊に対する個体位置推定が達成できた。移動体である羽斑蚊個体の検出を行うために必要な方符号照合法に基づく複数枚のマルチテンプレートを用いたアルゴリズムを開発した。このとき、過去の背景情報を用いることで、誤検出の低減を図った。実際には、各テンプレート画像と対象画像の平均残差絶対値を求め、n枚のテンプレートより得られた平均残差絶対値の平均値を方向符号照合に適用し、羽斑蚊の検出を可能とした。すなわち、対象画像からマルチテンプレート画像と類似性の高い画素を抽出するアルゴリズムを開発し、実際の動画像に本アルゴリズムを適用し、羽斑蚊の検出を行った。さらに、羽斑蚊が検出された位置を画像間において、方向符号の残差絶対の総和から移動量と移動角を求め、各個体の照合位置毎に比較し、複数の羽斑蚊の個体識別を可能とした。これらのマルチテンプレートに基づく方向符号照合法をベースにしたことにより、羽斑蚊の検出手法が構築できた。今後推進内容は、現在達成されている羽斑蚊の個体位置推定に基づき、時系列的に個体毎の逐次追跡を実施する。このとき、方向符号の類似度と推定位置の粒子代表点との距離を評価関数に適用し、その最小値を取る画像座標値を羽斑蚊の存在位置として逐次定め、時系列追尾を可能とする。動画像中の羽斑蚊を検出可能となったため、次に羽斑蚊の位置推定を非線形運動の推定ファイルである粒子フィルタを用いて実施することを検討する。このとき、方向符号の有効ヒストグラムと微小時間における運動予測式に従い、各尤度関数を定め統合し、粒子フィルタの最適尤度関数を決定をすることを考える。参照画像内の有効符号と対象画像領域の有効符号をヒストグラム化し、ヒストグラム交差法から最適評価式を定め、それに伴う尤度関数1を定義する。さらに、羽斑蚊の微小時間内における運動を等速と仮定し、それより尤度関数2を定める。これら二つの尤度関数を合成し、位置推定のための粒子フィルタの尤度関数を定め、複合的に羽斑蚊の位置推定を実施する。そして、平成24年度の成果である検出した羽斑蚊に対して位置推定を組みし、複数の羽斑蚊の位置推定を行う予定である。支出費目のうち微小な端数が差額残額として残ったため。微小額なため、翌年度のその他経費として使用を考える。該当なし
第2高調波発生を利用した導波型光機能デバイスに関する研究

本研究では、2次非線形光学効果による光波波長(周波数)変換を利用した、新しい導波型光機能デバイスの可能性を追究した。2次非線形光学効果を利用すれば、ある周波数の光波(基本波)をその2倍の周波数の光波(第2高調波)に変換する、光波の第2高調波発生(SHG)が可能である。SHG変換効率は、基本波のパワーに比例し、また、鋭い波長選択性を示す。この現象は、見方を変えれば、入力された光波の出力を光波自身の光パワー、および波長に応じて、基本波、あるいは高調波の何れかのポートに切り替える非線形光スイッチ、あるいは波長フィルタとしての機能を持っていると言える。さらには、従来の2次非線形デバイスに新たな機能を付加して、例えば、波長変換器と非線形スイッチ・フィルタなどの複数の機能を併せ持った新しいタイプのデバイスを実現することも可能と考えられる。本年度は、昨年度の成果に基づいて実際にデバイスを構成することを目指して研究を進めた。●動作解析・設計:波長変換素子と分波素子を融合させた方向性結合器型デバイス、導波路分岐型デバイスについて考究した。ビーム伝搬法を用いた解析により、入力光のパワーと波長に対する動作特性を求め、解析結果を基にしてデバイスの設計を行った。●試作・動作実験:タンタル酸リチウムを用いて、プロトタイプデバイスの試作と評価を行った。位相整合条件の調節のために、周期分極反転構造を直流電圧印加法を用いて作製した。また、先導波路の作製には、プロトン交換法を使用した。光源にチタンサファイアレーザを用いて動作実験を行い、SHGを確認して、デバイスの基本動作を確かめることができた。しかし、試作デバイスではSHG変換効率が低く、良好なスイッチ・フィルタ動作を得ることはできなかった。高能率な光スイッチ・フィルタを実現するためにはより高い精度で分極反転構造を製作することが必要と考えられる。本研究では、2次非線形光学効果による光波波長(周波数)変換を利用した、新しい導波型光機能デバイスの可能性を追求した。2次非線形光学効果を利用すれば、ある周波数の光波(基礎波)をその2倍の周波数の光波(第2高調波)に変換する、光波の第2高調波発生(SHG)が可能である。本年度は、SHGを利用して、波長軸上で多重化された光信号の中から、位相整合の取れる波長だけを第2高調波へ変換することで、特定の波長の光信号のみを弁別する非線形スイッチ・フィルタを実現することを目的として研究を進めた。・動作解析・設計:光パワーと波長によるスイッチングおよび分波の機能を実現するために適したデバイス構造について考究した。波長変換素子としての直線導波路と、分波素子としての方向性結合器を組み合わせた構造について、ビーム伝搬法による解析により動作特性を求め、最適構造についての考察を行った。・試作・動作実験:タンタル酸リチウムを用いて、デバイスRの作製のための基礎実験を行った。位相整合条件の調節のために必要となる、周期分極反転構造を直流電圧印加法を用いて作製し、疑似位相整合によってSHGが得られることを確かめた。また、プロトン交換法を用いて光導波路を作製し、良好な導波特性が得られることを確認した。これらにより、デバイス作製の見通しが得られた。

光源にチタンサファイアレーザを用いて動作実験を行い、SHGを確認して、デバイスの基本動作を確かめることができた。しかし、試作デバイスではSHG変換効率が低く、良好なスイッチ・フィルタ動作を得ることはできなかった。高能率な光スイッチ・フィルタを実現するためにはより高い精度で分極反転構造を製作することが必要と考えられる。
再灌流時におけるラジカル発生の直接証明

再潅流障害の起因物質として酸素由来のラジカルが注目されている。しかし、ラジカルは著しく寿命が短いために化学的に捕促する事が極めて困難である。本研究の目的は心臓そのものからの再潅流時のラジカル発生を直接測定することである。平成1年度でESRスピントラップ法を用いて再潅流直後にラット潅流心から酸素由来のラジカルが発生することを示すことが出来た。本年度は下記について検討した。1)化学発光法ラジカルに特異的な化学発光試薬投与下に虚血・再潅流を行い心表面からの発光からラジカルを測定する。光電子増倍管に連結した暗箱内にラットの潅流心を設置する。この方法は高酸素濃度の潅流液による発光試薬の自動酸化が心筋からの発光測定を妨害する問題点を持つ。このため心臓をupsideーdownに吊して流出液の心表面への排出を除いた。化学発光試薬としては02・^^ーに特異性のあるLuciferin誘導体(MCLA 5μM)を用いた。この実験で流出液の妨害除去をすれば心筋の発光を測定できることが明かとなったが、再潅流時のラジカル発生は示せなかった。また報告書作成時に流出液の影響を除かずに実験を行い再潅流後の発光増加を02・^^ーの発生と解釈した報告(Henry TD et al; Enhanced Chemiluminescenceas aMeasure of OxygenーDrived Free Radical Generqation During Ischemia and Reperfusion. Circ Res 1990;67:14553ー1461)に対してその評価に問題があることが示せた。ESR法で02・^^ーの捕促が出来たにもかかわらず、数百倍の感度を持つ化学発光法で観察されない原因は(1)02・^^ーによる発光のミオグロビンによるQuench、(2)心筋表面での02・^^ー発生が少ないことが考えられる。結論: ESR法で02・^^ーが促えられ、直接証明ができた。化学発光法は02・^^ーの検出には不十分であった。再灌流障害の起因物質として酸素由来のラジカルが注目されている。しかし、ラジカルは著しく寿命が短いために化学的に捕捉する事が極めて困難で、いまだ、in vivoで再灌流時にラジカルが発生することは証明されていない段階である。本研究の目的は心臓そのものからの再灌流時のラジカル発生を1)迅速凍結によりラジカルを捕捉するFreeze-trapping Electron Spin Resonance(ESR)測定法、と2)DMPOやPBNなどのspin trap剤を用いるESR測定法を駆使して直接証明することである。結果:1)Freeze-trapping法:液体窒素で冷却したワ-レンバ-ガ-トングで再灌流直後に心臓をFreeze-clampしたが、この方法では酸素由来のラジカルは捉えられなかった。2)Spin trapping法:DMPO(Dimethyl pyrroline introxide)を再灌流30秒前から再灌流3分後まで投与し灌流心のEffluentのESR測定を行なった。Effluentは直ちに-196°Cに凍結し、DMPO-adductの減少とTrap剤自体の自動酸化を防いだ。またア-チファクトによるラジカルの信号の出現を予防するため実験室とESR測定室は遮光し実験を暗室で行なった。初期はDMPOによっても全くラジカルをとらえられなかったが、DMPOの調整時に全てのBufferをChelex100を通すことにした後は、ア-チファクトのDMPO-OHを除くことが出来、再灌流直後に15頭で1頭のみ再灌流10秒後のEffluentにス-パ-オキサイド(02〓)の発生を証明することが出来た。この実験においては米国の研究者であるCarmen M.Arroyo博士を9月に当研究室に召還し、技術的な問題を解決した。さらに3分30秒という短期間のDMPO投与によって心機能は非投与群より良好に保たれ、冠流出液の逸脱酵素(CPK,GOT,LDH)も低値を示した。このこともまたDMPOによるス-パ-オキサイドが再灌流障害に直結することを支持するものであった。

この実験で流出液の妨害除去をすれば心筋の発光を測定できることが明かとなったが、再潅流時のラジカル発生は示せなかった。また報告書作成時に流出液の影響を除かずに実験を行い再潅流後の発光増加を02・^^ーの発生と解釈した報告(Henry TD et al; Enhanced Chemiluminescenceas aMeasure of OxygenーDrived Free Radical Generqation During Ischemia and Reperfusion. Circ Res 1990;67:14553ー1461)に対してその評価に問題があることが示せた。ESR法で02・^^ーの捕促が出来たにもかかわらず、数百倍の感度を持つ化学発光法で観察されない原因は(1)02・^^ーによる発光のミオグロビンによるQuench、(2)心筋表面での02・^^ー発生が少ないことが考えられる。結論: ESR法で02・^^ーが促えられ、直接証明ができた。化学発光法は02・^^ーの検出には不十分であった。再潅流障害の起因物質として酸素由来のラジカルが注目されている。しかし、ラジカルは著しく寿命が短いために化学的に捕捉する事が極めて困難である。本研究の目的は心臓そのものからの再潅流時のラジカル発生を直接測定することである。方法:1)ESR凍結トラップ法、2)ESRスピントラップ法、3)化学発光法、4)ハイドロパ-オキサイド測定法の4種を用いた。結果:1)ESR凍結法トラップ法:液体窒素で冷却したワ-レンバ-ガ-トングで再潅流直後に心臓をFreezeーclampしたが、この方法では酸素由来のラジカルは捉えられなっかった。2)ESRスピントラップ法:DMPO(Dimethyl pyrroline nitroxide)を再潅流30秒前から再潅流3分後まで投与し潅流心のEffluentのESR測定を行なった。米国の研究者(Carmen M.Arroyo博士)を当研究室に召還し、技術的な問題を解決した後に再潅流10秒後のEffluentにス-パ-オキサイド(02〓)の発生を証明することが出来た。3)化学発光法:化学発光試薬(Luciferin誘導体、MCLA)投与下に虚血・再潅流を行い心表面からの発光からラジカルを測定すした。この方法は高酸素濃度の潅流液による発光試薬の自動酸化が心筋からの発光測定を妨害する問題点を持つため心臓をupsideーdownに吊して流出液の心表面への排出を除いた。流出液の妨害除去をすれば心筋の発光を測定できることが明かとなったが、再潅流時のラジカル発生は示せなかった。結論:ESRスピントラップ法で再潅流後の02〓発生の直接証明ができた。化学発光法は有用であるが再潅流時の02〓の検出には不十分であった。
アジアにおける新国際秩序の形成と国際援助計画の総合的研究

冷戦体制の確立期におけるアジア国際秩序の再編問題について、国際援助計画コロンボ・フランの実施過程との関連から検討した。第一に、コロンボ・プランは、イギリスにとってコモンウェルス体制として影響力を残存させるために、インドおよびオーストラリア、ニュージーランドにとってアジア安全保障体制の強化のために、策定されたこと、第二に、その計画のド要な財源となったスターリング・バランスの枯渇により、イギリスの支援が資本援助から技術援助へとシフトしたこと、それによって被援助のアジアは、積極的な資本援助を求めて支援の多様化を図っていったこと、第こに、イギリスのコモンウェルスの存続、アメリカのヘゲモニー支配が強化される中で、その多様化が自立したアジア地域連合という新体制の成、忙につながったことを明らかにした。本研究の目的は、冷戦体制におけるヨーロッパ国際秩序の再編問題を視野に入れつつ、戦後アジア国際秩序の再編に目を向け、アジアにおける帝国の終焉(脱植民地化)とアメリカによるヘゲモニー支配、アジアの地域連合という新体制への移行過程の特質を明らかにするために、国際的な経済援助が国民国家としてのアジア諸国の自立化をどのように導き、新たな国際体制にどのように編入したのか、その関連性を究明することにある。具体的には、イギリスの影響力温存、アメリカのヘゲモニー的支配の進行、アジアの地域的連合の形成の相互連関を意識しながら、国際的なアジア経済援助計画であるコロンボ・プランとスターリング・バランスの処理、国連・世界銀行及びアメリカの経済支援に着目して、その計画を策定するに至った背景、アジア諸国における開発プランの具体的内容、そしてプランの執行とその実際の効果を中心に総合的に検討することをめざしている。本研究の目的は、冷戦体制におけるヨーロッパ国際秩序の再編問題を視野に入れつつ、戦後アジア国際秩序の再編に目を向け、アジアにおける帝国の終焉(脱植民地化)とアメリカによるヘゲモニー支配、アジアの地域連合という新体制への移行過程の特質を明らかにするために、国際的な経済援助が国民国家としてのアジア諸国の自立化をどのように導き、新たな体制にどのように編入したのか、その関連性を究明することにある。具体的には、イギリスの影響力の温存、アメリカのヘゲモニー的支配、アジアの地域的連合の形成の相互連関を意識しながら、国際的なアジア経済援助計画であるコロンボ・プランとスターリング・バランスの処理、国連・世界銀行及びアメリカの経済支援に着目して、その計画を策定するに至った背景、アジア諸国における開発プランの具体的内容、そしてプランの執行とその実際の効果を中心に総合的に検討することをめざしている。平成19年度は、研究課題の目標を確認しつつ、各分担研究者はそれぞれ国内外の一次史料の調査・収集に力点を置き,イギリスのナショナルアーカイブズ,ロンドン大学LSE図書館,イングランド銀行資料室,アメリカの世界銀行資料室,ナショナルアーカイブズなどにおいて活動した。また,海外研究協力者とも現地において打ち合わせ会議を開き,研究課題の目的を確認し合い協力体制を作った。国内においては,4回ほど研究会を開催し,各分担者の研究の進捗状況を確認しつつ,さらには関連分野の研究者を迎えて研究課題の広がりと意義を共有できたことは,これからの研究の進展に大きな成果を期待できると考えている。平成20年度は、研究課題の目標を確認しつつ、各連携研究者はそれぞれ国内外の一次史料の調査・収集を行いつつ、9月に東北学院大学で海外の研究者6人を招聘し、また12月には台湾の国史館において台湾研究者9人とも、2回にわたって国際ワークショップを開催し、ヨーロッパ側とアジア側の研究視点や研究水準を確認した。その成果を2つの冊子にまとめることができた。他に数回ほど研究会を開催し、各分担者の研究の進捗状況を確認しつつ、2009年8月にオランダで開かれる国際経済史学会での発表を認められたことで、それに向けて準備に入っている。

本研究は、冷戦体制におけるヨーロッパ国際秩序の再編問題を視野に入れつつ、戦後アジア国際秩序の再編に目を向け、アジアにおける帝国の終焉(脱植民地化)とアメリカによるヘゲモニー支配、アジアの地域連合という新体制への移行過程の特質を明らかにするために、国際的な経済援助計画=コロンボ・プランが国民国家としてのアジア諸国の自立化をどのように導き、新たな体制にどのように編入したのか、その関連性を究明することを目的としている。当該年度は、3年目に当たり、コロンボ・プランの計画の策定、実施過程、および結果に関する共同研究の成果について、国際的視点からさらなる多角的な視点や問題点を再検討してきた。特に1960年度前半まで視野にいれ、コロンボ・プランの定着過程とそれをめぐる各国の利害錯綜関係の分析に集中し、8月にユトレヒトで開催された第15回国際経済史学会において、海外研究協力者とともにパネルデスカッションを行い、さらに12月にはネルー大学のインド近現代史研究者との合同の國際ワークショップをネルー大学で開催し、アジア側(特にインド)の対応の検討を行った。この二つの海外での研究成果の発表とそれに対するコメントならびに討論によって、研究成果に対する客観的評価と更なる検討課題を確認できたことは、大きな意義があった。以上の成果をより精査して、2010年度には社会経済史学会と日本国際政治学会においても報告を行い、それを踏まえて英文叢書ならびに邦文書の公刊に向けて、準備を進めている。当該年度は、最終年度に当たり、コロンボ・プランの計画の策定、実施過程、および結果に関する共同研究の成果について、国際的視点からさらなる多角的な視点や問題点を再検討してきた。特に1960年度前半まで視野にいれ、コロンボ・プランの定着過程とそれをめぐる各国の利害錯綜関係の分析に集中し、6月に関西学院大学で開催された第79回社会経済史学会において、パネルデスカッションを行い、1950年代前半におけるコロンボ・プランの策定過程について報告した。さらに10月には札幌大学で開催された日本国際政治学会で部会報告を行った。1960年前後におけるコロンボ・プランの変容過程について発表を行った。この二つ研究成果の発表とそれに対するコメントならびに討論によって、研究成果に対する客観的評価と更なる検討課題を確認できたことは、大きな意義があった。以上の成果をすでに脱稿し、社会経済史学会の支援を受けて英文叢書としてイギリスの出版社と交渉中である。また、邦文書の公刊に向けて、準備を進めている。
マウス腎癌におけるサイトカイン・ケモカイン遺伝子療法ならびに抗血管新生遺伝子治療

IL-12遺伝子治療との併用におけるリンホタクチン遺伝子治療の抗腫瘍免疫増強効果リンホタクチン発現プラスミドを構築し、発現を確認後IL-12遺伝子治療と併用することによるリンホタクチン遺伝子治療の抗腫瘍免疫増強効果について検討を行った。BALB/cマウスに腎癌細胞(Renca-cell)を接種後、遺伝子銃を用いた1L-12およびリンホタクチン併用療法を行ったが、明らかな増強効果はみられなかった。インターロイキン12遺伝子導入による癌ワクチン療法放射線照射を行ったRENCA細胞を腹部皮内に接種、その直上の皮膚にインターロイキン12の遺伝子を導入することによる癌ワクチン療法について検討した。この治療により遠隔部位に接種した腫瘍に対して抗腫瘍効果が観察された。また、IL-12遺伝子の導入はCTL活性を高めるだけでなく腫瘍内へのCD4+およびCD8+T細胞の浸潤を促進する作用があることを証明した。アンジオスタチン遺伝子導入細胞による抗腫瘍効果アンジオスタチン発現ベクターを作成し、ウエスタンブロット法にて発現を確認した。リポフェクションにてRenca細胞にトランスフェクションし、stable transfectantを作成した。このアンジオスタチン遺伝子導入細胞を接種することにより、抗血管新生作用を介して遠隔部位の腫瘍増殖を抑制できることを証明した。さらに、遺伝子銃を用いたIL-12遺伝子との併用療法を行ったが明らかな相乗効果は確認できなかった。1.リンホタクチン発現プラスミドの作製および発現の確認リンホタクチンのcDNAをRT-PCR法を用いて活性化T細胞よりクローニングし、発現プラスミド(pCAGGS)に組み込んだ。DNA配列の確認を行った後、Cos-7細胞にリポフェクション法にて遺伝子を導入、ウエスタンブロットにてリンホタクチンの発現を確認した。今後このリンホタクチン発現プラスミドを用いてIL-12遺伝子治療と併用することによる抗腫瘍免疫の増強効果について検討を行う。2.インターロイキン12遺伝子導入による抗腫瘍免疫の誘導腫瘍細胞(Renca cell)をマイトマイシンC、放射線照射、凍結融解、ホルマリン固定により処理し、抗原としてBalb/cマウスの皮内に接種した。その直上の皮膚へ遺伝子銃を用いてインターロイキン12の遺伝子を導入することによって、抗原によりプライムされた抗腫瘍免疫を増強し、それぞれの抗原を用いた場合の抗腫瘍効果を比較した。その結果、抗腫瘍免疫はマイトマイシンC処理もしくは放射線照射細胞を用いた場合に最も強く誘導され、ホルマリン固定細胞では誘導は弱く、凍結融解細胞を用いた場合には抗腫瘍免疫は誘導されなかった。また、マイトマイシンC処理細胞、放射線照射細胞、ホルマリン固定細胞を用いた場合にはいずれもIL-12遺伝子導入により抗腫瘍免疫の増強効果がみられた。effector細胞はCD4+T cellにサポートされたCD8+T cellが主体であると考えられ、CTLの誘導も確認された。これらの結果より今後の検討については放射線照射細胞を抗原として用いていくこととした。IL-12遺伝子治療との併用におけるリンホタクチン遺伝子治療の抗腫瘍免疫増強効果昨年度に作成し、発現を確認したリンホタクチン発現プラスミドを用いてIL-12遺伝子治療と併用することによるリンホタクチン遺伝子治療の抗腫瘍免疫増強効果について検討を行った。BALB/cマウスに腎癌細胞(Renca cell)を接種後、遺伝子銃を用いたIL-12およびリンホタクチン併用療法を行ったが、明らかな増強効果はみられなかった。

このアンジオスタチン遺伝子導入細胞を接種することにより、抗血管新生作用を介して遠隔部位の腫瘍増殖を抑制できることを証明した。さらに、遺伝子銃を用いたIL-12遺伝子との併用療法を行ったが明らかな相乗効果は確認できなかった。
虚血組織傷害後の炎症収束と組織修復におけるマクロファージと制御性T細胞の機能解明

本研究は心臓における炎症亜急性期の組織修復性マクロファージおよび慢性期に浸潤するTregの分化誘導機構を明らかにし、炎症の終息と組織修復の機序を心筋梗塞をモデルに解明するものであった。組織傷害による炎症のスキームは大枠が理解されてきたが炎症の終息と組織修復のメカニズムの解明は今後の課題である。本研究によって炎症性から修復性マクロファージへの転換機構が解明されれば世界的に初めての成果となり、また、Tregの組織修復機能を解明することで、心筋梗塞に限らず、新たな炎症の制御法の開発が期待できる点で画期的であると考え、大きく分けて以下の二点について研究に着手した。実際には心筋虚血モデルではその個体差が大きく、結果の解析が困難なことが多かったため、同時に大動脈結紮による心筋圧負荷モデルにも取り組んでおり、現在は圧負荷モデルを中心に解析を行っている。(1)亜急性期に修復性マクロファージを誘導する因子および転写因子を明らかにする。MHC classIIを発現するCD11b陽性細胞は大動脈結紮後7日をピークに増加し、その後減少していることが分かった。(2)亜急性期慢性期の肥大心筋における炎症細胞の動態を把握する。1亜急性期慢性期の肥大心筋におけるT細胞、特にTregの心不全心筋組織への影響を明らかにする。心筋圧負荷モデルでは大動脈結紮後4週から6週にかけてCD4陽性T細胞は増加しており、T細胞を欠如するCD3欠損マウスでは心筋肥大が増悪することが分かった。21での影響がCD4陽性T細胞のうち何によるものなのかを解析するためT細胞欠損マウスに各T細胞分画を移入したモデル、およびTreg欠損マウス(DREGマウス)心筋圧負荷モデルの解析中である。心筋虚血モデルでは個体差が大きく、結果の解析が困難なことが多く、同時に大動脈結紮による心筋圧負荷モデルにも取り組んだため、進捗に遅れが出ている。T細胞のうちどの分画が病態に重要であるかを特定する。特にTregの心筋組織への影響を明らかにできた場合、梗塞巣でのTregの増殖と集積の機序を明らかにする。まず樹状細胞が心筋梗塞部位においてTregを増幅しやすい寛容誘導性樹状細胞に転換する可能性を検討する。骨髄由来樹状細胞と梗塞部位の抽出液存在下でTregを培養し、Tregが増幅する系を確立する。これに対して既知のTregを増加させる機構(IL-2、IL-33やTGFβ、あるいはレチノイン酸、プロスタグランジン(PGE2)など)の中和抗体やアンタゴニストを検討する。候補物質がわかればその欠損マウスや中和抗体を用いてそれらのTreg増加における意義を明らかにする。もし既知のものでない場合は梗塞部位の抽出液を分画し、試験管内でTregを増加させる候補物質を絞り込む。さらにそれらの産生細胞を免疫染色やセルソーターを用いて明らかにする。Treg由来の心筋細胞再生因子を同定する。骨格筋の場合、TregはAmphiregulin (Areg)を介して筋肉前駆細胞から筋細胞への分化を誘導し組織修復に寄与することが報告されている(Burzyn et al. Cell. 2013).本研究でもTreg特異的Aregマウス等を用いてTregが心筋再生に及ぼす影響を明らかにする。またそれ以外の因子を同定するためにTregと心筋前駆細胞の共培養系を確立する。

特にTregの心筋組織への影響を明らかにできた場合、梗塞巣でのTregの増殖と集積の機序を明らかにする。まず樹状細胞が心筋梗塞部位においてTregを増幅しやすい寛容誘導性樹状細胞に転換する可能性を検討する。骨髄由来樹状細胞と梗塞部位の抽出液存在下でTregを培養し、Tregが増幅する系を確立する。これに対して既知のTregを増加させる機構(IL-2、IL-33やTGFβ、あるいはレチノイン酸、プロスタグランジン(PGE2)など)の中和抗体やアンタゴニストを検討する。候補物質がわかればその欠損マウスや中和抗体を用いてそれらのTreg増加における意義を明らかにする。もし既知のものでない場合は梗塞部位の抽出液を分画し、試験管内でTregを増加させる候補物質を絞り込む。さらにそれらの産生細胞を免疫染色やセルソーターを用いて明らかにする。Treg由来の心筋細胞再生因子を同定する。骨格筋の場合、TregはAmphiregulin (Areg)を介して筋肉前駆細胞から筋細胞への分化を誘導し組織修復に寄与することが報告されている(Burzyn et al. Cell. 2013).本研究でもTreg特異的Aregマウス等を用いてTregが心筋再生に及ぼす影響を明らかにする。またそれ以外の因子を同定するためにTregと心筋前駆細胞の共培養系を確立する。心筋虚血モデルではその個体差が大きく、結果の解析が困難なことが多く、同時に大動脈結紮による心筋圧負荷モデルにも取り組み、進捗がやや遅れているため次年度使用額が生じた。モデル変更に伴い、マイクロアレイ解析に一部使用するほか、物品費として使用を計画している。
潜在型被害の民事法的救済の法理

1潜在型被害で問題のなることの多い、不法行為責任を理由とした損害賠償請求権の消滅時効の起算点について、最高裁の新しい判決(平成14・1・29)をふまえて、従来の判例・学説、ドイツの時効法改革も踏まえた新たな起算点論(規範的認識時説)の提言を行う研究論文、判例批評を数本まとめた。2潜在型被害のうち性的人格権侵害の問題であるキャンパス・セクシュアル・ハラスメント、PTSD被害について、それぞれ大学の債務としての教育研究環境配慮義務、損害論・時効論に着目した研究論文をまとめた。3潜在型被害のうち財産的被害であると同時に安全で平穏に居住する権利の侵害でもある欠陥住宅被害について、請負契約上の瑕疵担保責任に基き建替費用相当額の損害賠償を初めて認めた最高裁平成14年9月24日判決をふまえて、次に課題となる居住利益控除論や建物減価償却費控除論などの損害調整論、慰謝料論について、裁判例の詳細な分析を行い、控除否定論、慰謝料における居住不利益要素の適正評価などの新たな提言を行う論文を発表した。4総合的な潜在型被害である戦争犯罪被害については、ドイツで文献・資料を収集するとともに、近時の戦後補償訴訟における時効論・除斥期間論の現状と課題を分析する論文を発表し、また、戦前の「国家無答責の法理」について、明治憲法、行政裁判法、裁判所構成法、旧民法典、明治民法典の立法過程での国家賠償責任をめぐる立法史と議論を分析し、当時は必ずしも判例・通説が指摘してきたような「国家無答責の法理」を実現する法制度の確立はむしろなく、また、民法典起草者たちは、官吏の不法行為について国家が賠償責任を負うことを当然視、原則視していたこと、国家がお上であるという理由で賠償責任を負わないのは、憲法にもとるとまで認識されていたことを明らかにする論文を執筆した。この点を明瞭に指摘するのは日本で初めてである。1これまで社会から放置されていたという意味で潜在的被害であるハンセン病患者が提訴した訴訟に関する初めての判決である熊本地裁判決の意義を、立法不作為論、除斥期間論を中心に検討し、また戦後補償訴訟との対比でその射程距離を検討し、幾つかの論稿を発表した。2潜在的な総合被害である戦争被害につき、訪独し、ナチス時代の強制収容所や関連図書施設などを調査した、戦後補償問題の日独の比較研究をし、日本ドイツ学会で発表し(6月)、その成果を学会誌に公表した、また、2002年1月には、福岡の強制連行訴訟につき原告側弁護団にヒアリングをし、東京で行われた戦後補償訴訟フオーラムに参加して情報、資料を収集した。3潜在的被害のひとつであるセクシュアル・ハラスメントの問題について、大学の教育研究環境配慮義務の視角から検討を加え、5月に法社会学会ミニシンポジウムで報告するとともに、大学の紀要に論稿を発表した。4潜在的財産被害である欠陥住宅被害の問題につき、欠陥住宅全国被害者連絡協議会に出席し(5月秋田、11月横浜)、情報・資料を収集し、また欠陥住宅被害の損害論に関する論稿を発表した。5潜在的健康被害である水俣病などの健康被害をめぐる公害健康被害救済制度について歴史的検討をし、課題を析出した論稿を発表した(講座社会保障法6)。また熊本の水俣病資料館を訪れ、資料収集をした。6潜在的健康被害であるじん肺訴訟に関して重要判決が相次いだので、当該原告側弁護団と研究会を持ち、判決の意義と課題について検討した(2002年1月福岡、東京)。

その成果は、本年前半に筑豊じん肺訴訟判決(福岡高判2002年7月19日)の判例批評として公表予定である。7潜在的被害に関する時効・除斥論についてのこれまでの研究をまとめ、総括をした単著を発表した(『時効と正義』)。1本年度は、複合型の潜在的被害である戦争被害に関して、時効・除斥期間の問題を中心に幾つかの研究成果をまとめることができた。ドイツと日本との比較研究の視点から、近時の訴訟,和解、立法動向を比較し、また、近時の注目すべき日本の裁判動向(国や企業の責任を肯定し、研究代表者が従来から主張してきた時効・除斥期間の制限論を肯定する判決例の出現など)について検討を加えた。これらの研究成果は、後掲の「戦後補償の日独比較」「戦後補償訴訟・和解・立法提案の近時の動向」「戦後補償訴訟の新展開」の論稿として発表した。とくに、最後の「新展開」の論稿は、研究者がいまだ正面から論じていない近時の判決を取り上げ、戦後補償訴訟で初めて除斥期間を排斥した劉連仁訴訟判決や、国の安全運送義務違反を認めた浮島丸訴訟京都地裁判決、企業の不法行為に関する除斥期間の適用や時効の援用を制限した福岡強制連行訴訟判決など、弁護士からのヒアリングの成果もふまえて、詳細な分析を試みている。2その他潜在的な人身被害であるじん肺訴訟の問題やハンセン病訴訟で最近の注目すべき判決例を分析する論稿を発表した(前者については、後掲の「じん肺訴訟における消滅時効の起算点と援用制限」、後者については共著『ハンセン病問題』)。また潜在的な人格権侵害であるセクシュアル・ハラスメント問題について学術会議で報告、法律雑誌で職場環境配慮義務と大学の教育研究環境配慮義務を総体的に論ずるなどの成果を挙げた。これについては、後掲の「セクシュアル・ハラスメント」「キャンパス・セクシュアル・ハラスメントと大学の法化」論文で論じている。1潜在型被害で問題のなることの多い、不法行為責任を理由とした損害賠償請求権の消滅時効の起算点について、最高裁の新しい判決(平成14・1・29)をふまえて、従来の判例・学説、ドイツの時効法改革も踏まえた新たな起算点論(規範的認識時説)の提言を行う研究論文・判例批評を数本まとめた。2潜在型被害のうち性的人格権侵害の問題であるキャンパス・セクシュアル・ハラスメント、PTSD被害について、それぞれ大学の債務としての教育研究環境配慮義務、損害論・時効論に着目した研究論文をまとめた。3潜在型被害のうち財産的被害であると同時に安全で平穏に居住する権利の侵害でもある欠陥住宅被害について、請負契約上の瑕疵担保責任に基き建替費用相当額の損害賠償を初めて認めた最高裁平成14年9月24日判決をふまえて、次に課題となる居住利益控除論や建物減価償却費控除論などの損害調整論、慰謝料論について、裁判例の詳細な分析を行い、控除否定論、慰謝料における居住不利益要素の適正評価などの新たな提言を行う論文を発表した。4総合的な潜在型被害である戦争犯罪被害にういては、ドイツで文献・資料を収集するとともに、近時の戦後補償訴訟における時効論・除斥期間論の現状と課題を分析する論文を発表し、また、戦前の「国家無答責の法理」について、明治憲法、行政裁判法、裁判所構成法、旧民法典、明治民法典の立法過程での国家賠償責任をめぐる立法史と議論を分析し、当時は必ずしも判例・通説が指摘してきたような「国家無答責の法理」を実現する法制度の確立はむしろなく、また、民法典起草者たちは、官吏の不法行為について国家が賠償責任を負うことを当然視、原則視していたこと、国家がお上であるという理由で賠償責任を負わないのは、憲法にもとるとまで認識されていたことを明らかにする論文を執筆した。この点を明瞭に指摘するのは日本で初めてである。
地方政府の行政情報に関する公民関係の政治文化の国際比較

本研究の目的は、地方行政の政策過程での行政と住民の関係を、公民で共有する政策情報に注目して、比較政治文化の視点から分析する枠組みを考えることである。つまり、どのようにすれば、地方行政での公民関係のあり方について、地域間の違いを明らかにできるのかという疑問に、地域で提供されている政策情報の内容分析によって答えようとした。そこでは、韓国と米国の近似性に対するカナダと日本の近似性を視野に置き、日本とカナダの比較を中心に、公民関係に関する政策情報の分析を行った。そのような比較分析の研究成果として、地方政府のWebページには、公開情報と説明情報の多寡に違いが見られ、それを公民関係の文化の違いとして捉えられることを示し得た。日本の政策情報には、公的領域への人々の関与が示す公民関係での文化的特徴が反映していることが、カナダとの比較から明確にできた。それらのデータに基づく報告をまとめた研究成果は、『公共政策のシステムと文化一その他大勢の政策文化と公共性一』(村山皓著、有斐閣、2008年2月発行予定)の第3章として公表される。この研究の成果の特色と独創性は、地方行政での公民関係のあり方についての地域間の違いを、単に実証的な国際比較で示すに留まらないところにある。厳格な実証よりむしろ理論的な考察につながる研究であることを重視した。本研究での議論、民主的な政治文化の公民関係と公共政策での公共的な公民関係を対比する考察へと展開されることで、政治文化の研究が政策文化の研究へと向かう第一歩をしるすことができたと思う。この研究の目的は、地方行政の政策過程での行政と住民の関係を、公民で共有する行政情報に注目して、比較政治文化の視点から分析する枠組みを考えることである。つまり、どのようにすれば、地方行政での公民関係のあり方についての地域間の違いを明らかにできるのか。この疑問に、地域で提供されている行政情報の内容分析によって答えようとする。初年度の研究は、公民で共有する行政情報を分析するための枠組みを、政治文化の比較分析に実際に利用しうるように精緻化することである。そのために、公民間での共有情報に関するいくつかの国際比較データを収集した。韓国、アメリカ合衆国、カナダの地方政府での行政計画についての情報を中心に海外調査を実施し、制度と文化の関係についての研究枠組みを構築した。それによって、行政と住民の関係を分析するための理論的な基礎を整え、政策過程の比較研究を、制度文化と政治文化から成る政策文化の視点からアプローチできる可能性を示した。論文「公共プラニングの政策文化へのアプローチ-カナダの地方政府の行政計画に見る制度と文化の関係-」がそれである。さらに、日本の町村が提供する行政情報との具体的な比較のために、韓国、アメリカ合衆国、カナダのいくつかの町村での行政情報の調査から、カナダのブリティッシュ・コロンビア州のスクアミッシュでのパブリック・リレーションズに注目した。そこでの調査資料を整理した報告書が、"The PR information in the District of Squamish in Canada"である。この研究は、地方行政での公民関係の地域間の違いを、公民で共有する行政情報に注目して、比較政治文化の視点から考えようとする。初年度は、公民共有の行政情報の分析枠組みを、政治文化の比較分析に実際に利用しうるように精緻化するために、韓国、アメリカ合衆国、カナダの地方政府での行政計画についての情報を中心に海外調査を実施した。そして、制度と文化の関係についての研究枠組みを構築し、それを、「公共プラニングの政策文化へのアプローチ-カナダの地方政府の行政計画に見る制度と文化の関係-」で公表した(掲載著書の刊行が遅延、変更になり、村山皓、木村高宏編『政策科学のフィールド』9章として公表)。平成18年は、この研究の最終年度である。そこで、この年度の主な研究実績は、研究成果のまとめと、将来の研究に向けての展開を探ることであった。研究成果をまとめるための試みの一つは、それまでの研究報告を、研究協力者のものも含めて印刷物にしたことである。

いま一つは、最終報告書の中心となる論文をまとめることであった。そのために、これまでの現地リサーチを勘案して、Web上での政策情報のデータの整理を改めて行なった。それらのデータに基づく最終報告の中心論文は、『公共政策のシステムと文化-その他大勢の政策文化と公共性-』の著書(2008年2月発行予定)の一部であることもあり、単なるデータ分析の報告にとどまらず、より広い視野からの研究をおこなった。それは、地方行政の政策情報の提供への政治文化論からのアプローチのための枠組みを研究するという、この研究の趣旨に沿うものである。そこで得られた知見は、日本の政策情報には、公的領域への人々の関与が示す公民関係での文化的特徴が反映していることであり、それをカナダとの比較から明確にできた。将来の研究展開については、その知見を踏まえて、地方行政の具体的な政策に関するケース・スタディから、より詳細な公民関係での文化的特徴を、政策情報の公民共有に注目して分析する方向を模索した。そこで興味を持ったのは、地域活性政策での公民協働である。日本で、地域活性のための公民協働の政策課題が、どのようであるかは、カナダのそれとは、大きく異なるように思える。さらには、公民関係の文化的特徴が比較できるメキシコなどの他の国々をも視野に入れた研究の可能性も考えることができた。
体温調節に関わる神経機構の総合的研究

恒温動物の体温は発汗・血管運動・ふるえ等の自律機能,さらに行動と様々な効果器によって調節され,神経系がそれに重要な役割を果たしている.しかしこの神経機構は複雑さの故に解析が遅れ,体温調節研究の大きな壁となっている.本研究は体温調節に関わる視束前野ニューロンを形態学的,薬理学的,電気生理学的と総合的に解析し,体温調節の神経機構研究のための確実な橋頭堡を築こうとするものである.研究代表者の最近の研究で,体温調節性の皮膚血管運動に関係した視束前野のニューロンは中脳中心灰白質と腹側被蓋野に投射することが示唆された。大阪大学においては平成7年度は先ずその可能性を電気生理学的に検討した.1)ウレタン麻酔下のラットで腹側被蓋野の刺激に逆行性に応答するPOニューロンの活動を細胞外記録した.そしてそれらのニューロンの局所温度変化への反応を検討した.その結果,局所温上昇で活動の増す温感受性ニューロンは特に伝導速度が遅い傾向が見られた.逆に中脳でニューロンを記録してPO温度刺激に対する反応を解析したところ,興奮性アミノ酸注入によって皮膚血管拡張の起こる中脳中心灰白質周囲(PAG)のニューロンはPO加温で促進するものが多く,アミノ酸注入で血管収縮の起こる腹側被蓋野(VTA)にはPO加温で抑制されるニューロンが多かった.以上の結果はPOからPAG,VTAへそれぞれ促進,抑制性の信号が達していることをしめす.この結果は95年11月のアメリカ神経科学会,96年の体温と薬理学に関するシンポジウムで発表した.一方平成8年度はふるえの神経回路についていくつかの問題点を検討した.破壊,刺激実験からふるえの調節には後視床下部(PH)が関与しており,視束前野・前視床下部(POAH)からの信号がPHで一度中継されて下位に送られるとの仮説が提唱されているが検証されてはいない.そこで先ずPHにはふるえの調節に必要なニューロンが存在するのか,あるいは他の部位からの神経線維が通過するだけなのかを検討した.寒冷に暴露したラットのPHにムシモールを投与したところふるえは抑制された.この結果はたしかにPHにはふるえに促進的に作用するニューロンが存在するものと思われる.またPHへの他の視床下部からの入力を遮断する形で脳に切断を加えたラットでもPOAHの温度刺激はふるえを変化させた.つまりPOAHからPHへは直列に信号が送られるのではなく両者は独立にふるえ調節に関与しているものと推測された.この結果は97年7月のロシアでの国際学会で発表の予定である.さらに熱産生機構については非ふるえ熱産生の視床下部内神経回路を検討した.POAHに興奮性アミノ酸を投与すると腹内側核刺激による褐色脂肪組織(BAT)の代謝増加が抑制された.この結果はPOAHを加温した効果と同じである.POAHからは主として温感受性ニューロンがBAT調節の遠心性信号を送りそれは抑制性であることを示唆する.この結果も97年にロシアで行われる国際生理学会にて発表の予定である.Schmidらドイツのグループは一酸化窒素が体温調節に関わる脊髄ニューロンの反応性を変化させることを見いだし,95年京都で行われた国際神経科学学会で発表した.またドイツのグループは脳室周囲器官の役割について主として電気生理学的な手法でsubfornical organにアンギオテンシンIIが作用しそれが一酸化窒素と拮抗的な作用を持つことを明らかにした.Romonaovskyは発熱物質の大量投与時に起こる低体温が,単に調節不全によるものではなく,生体の積極的な調節の結果であることを明らかにした.また彼末,Romonaovskyを中心として体温のset-pointに理論的検討を加えた.現在混乱を招いているこの用語は,その定義が使われる状況でまちまちなことに問題がある.そこで従来漠然と使われているset-pointの定義を明確にした共著論文を発表予定である.また同様の主旨の発表を97年コペンハーゲンで開催の体温調節に関する国際シンポジウムで行う.恒温動物の体温は発汗・血管運動・ふるえ等の自律機能,さらに行動と様々な効果器によって調節され,神経系がそれに重要な役割を果たしている.しかしこの神経機構は複雑さの故に解析が遅れ,体温調節研究の大きな壁となっている.本研究は体温調節に関わる視束前野ニューロンを形態学的,薬理学的,電気生理学的と総合的に解析し,体温調節の神経機構研究のための確実な橋頭堡を築こうとするものである.研究代表者の最近の研究で,体温調節性の皮膚血管運動に関係した視束前野のニューロンは中脳中心灰白質と腹側被蓋野に投射することが示唆された。大阪大学においては平成7年度は先ずその可能性を電気生理学的に検討した.1)ウレタン麻酔下のラットで腹側被蓋野の刺激に逆行性に応答するPOニューロンの活動を細胞外記録した.そしてそれらのニューロンの局所温度変化への反応を検討した.その結果,局所温上昇で活動の増す温感受性ニューロンは特に伝導速度が遅い傾向が見られた.逆に中脳でニューロンを記録してPO温度刺激に対する反応を解析したところ,興奮性アミノ酸注入によって皮膚血管拡張の起こる中脳中心灰白質周囲(PAG)のニューロンはPO加温で促進するものが多く,アミノ酸注入で血管収縮の起こる腹側被蓋野(VTA)にはPO加温で抑制されるニューロンが多かった.以上の結果はPOからPAG,VTAへそれぞれ促進,抑制性の信号が達していることをしめす.

この結果は95年11月のアメリカ神経科学会,96年の体温と薬理学に関するシンポジウムで発表した.一方平成8年度はふるえの神経回路についていくつかの問題点を検討した.破壊,刺激実験からふるえの調節には後視床下部(PH)が関与しており,視束前野・前視床下部(POAH)からの信号がPHで一度中継されて下位に送られるとの仮説が提唱されているが検証されてはいない.そこで先ずPHにはふるえの調節に必要なニューロンが存在するのか,あるいは他の部位からの神経線維が通過するだけなのかを検討した.寒冷に暴露したラットのPHにムシモールを投与したところふるえは抑制された.この結果はたしかにPHにはふるえに促進的に作用するニューロンが存在するものと思われる.またPHへの他の視床下部からの入力を遮断する形で脳に切断を加えたラットでもPOAHの温度刺激はふるえを変化させた.つまりPOAHからPHへは直列に信号が送られるのではなく両者は独立にふるえ調節に関与しているものと推測された.この結果は97年7月のロシアでの国際学会で発表の予定である.さらに熱産生機構については非ふるえ熱産生の視床下部内神経回路を検討した.POAHに興奮性アミノ酸を投与すると腹内側核刺激による褐色脂肪組織(BAT)の代謝増加が抑制された.この結果はPOAHを加温した効果と同じである.POAHからは主として温感受性ニューロンがBAT調節の遠心性信号を送りそれは抑制性であることを示唆する.この結果も97年にロシアで行われる国際生理学会にて発表の予定である.Schmidらドイツのグループは一酸化窒素が体温調節に関わる脊髄ニューロンの反応性を変化させることを見いだし,95年京都で行われた国際神経科学学会で発表した.またドイツのグループは脳室周囲器官の役割について主として電気生理学的な手法でsubfornical organにアンギオテンシンIIが作用しそれが一酸化窒素と拮抗的な作用を持つことを明らかにした.Romonaovskyは発熱物質の大量投与時に起こる低体温が,単に調節不全によるものではなく,生体の積極的な調節の結果であることを明らかにした.また彼末,Romonaovskyを中心として体温のset-pointに理論的検討を加えた.現在混乱を招いているこの用語は,その定義が使われる状況でまちまちなことに問題がある.そこで従来漠然と使われているset-pointの定義を明確にした共著論文を発表予定である.また同様の主旨の発表を97年コペンハーゲンで開催の体温調節に関する国際シンポジウムで行う.恒温動物の体温は発汗・血管運動・ふるえ等の自律機能,さらに行動と様々な効果器によって調節され,神経系がそれに重要な役割を果たしている.しかしこの神経機構は複雑さの故に解析が遅れ,体温調節研究の大きな壁となっている.本研究は体温調節に関わる視束前野ニューロンを形態学的,薬理学的,電気生理学的と総合的に解析し,体温調節の神経機構研究のための確実な橋頭堡を築こうとするものである.研究代表者の最近の研究で,体温調節性の皮膚血管運動に関係した視束前野のニューロンは中脳中心灰白質と腹側被蓋野に投射することが示唆された.本年度は先ずその可能性を電気生理学的に検討した.