hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
前立腺癌の去勢抵抗性獲得機序としてのARによるCCL2制御機構の解明

アンドロゲン除去療法(androgen-deprivation therapy: ADT)によりアンドロゲン受容体(androgen receptor: AR)シグナルが阻害されると、癌組織でケモカインCCL2の分泌が亢進し、paracrine作用によって前立腺癌細胞が活性化されるが、AR高発現細胞からAR低発現細胞へ細胞間シグナル伝達を介して、ケモカイン分泌が亢進するという可能性を考えている。AR陽性の去勢抵抗性前立腺癌細胞株C4-2BのARをsmall interference RNAを用いてノックダウン(siAR)しその上清中のエクソソーム抽出を試みた。エクソソームマーカー蛋白であるTAPA-1(CD81)とCD63はsiARにおいても十分な発現を認めた。さらにエクソソームの定量をELISAによって行い、細胞10000個につき20000-40000個のエクソソームが確認された。CCL2を抑制しうるmicro RNAをデータベースから複数抽出し、まず候補としてmiR21とmiR221を抽出した。これらはsiAR-C4-2Bにおいて、コントロールのC4-2Bより発現が高いことが明かとなった。さらに、miScript PCR arrayを用いてsiARによって発現量が低下したエクソソーム内micro RNAとしてC4-2BではmiR3662, miR3666など4つが明らかにされた。逆に発現亢進したものも4つ認められた。これらがCCL2の発現に影響を及ぼす可能性が示唆され、今後のターゲットとする予定である。今後CCL2の発現に影響を及ぼすかどうか引き続き検討していく。Androgen/ARシグナルを抑制するとケモカインCCL2の分泌亢進をトリガーとして、腫瘍随伴性マクロファージが集簇するなど、免疫環境が大きく変化することが明らかとなってきた。前立腺癌は性質の異なる癌細胞の集まりであることが知られている。アンドロゲン除去療法(androgen-deprivation therapy: ADT)施行前のアンドロゲン受容体(androgen receptor: AR)の発現は細胞ごとに様々で、癌微小環境ではARの発現の程度が異なる癌細胞同士で相互作用を及ぼしている。ADTによりARシグナルが阻害されると、癌組織でケモカインCCL2の分泌が亢進し、paracrine作用によって前立腺癌細胞が活性化されるが、AR高発現細胞からAR低発現細胞へ細胞間シグナル伝達を介して、ケモカイン分泌が亢進するという可能性を考えている。本研究ではmicro RNAに注目し、ARによるCCL2制御を解明する。AR陽性のヒト前立腺癌細胞株LNCaPとC4-2BのARをノックダウンし、そのノックダウン効率をウエスタンブロットで確認、さらに、増殖能を詳細に検討し、もっともARの機能が抑制される配列のsmall interference RNAを選んだ。ARノックダウン細胞とコントロール細胞とを比較し、micro RNAの発現変化を網羅的に解析した。現在、ARのノックダウンによって抑制されるmicroRNAを約20個同定した。これらの中にはLNCaPとC4-2Bの間で変化の度合いが異なるものも含まれている。現在、これらがCCL2の発現を制御しているかどうか検討を行っている。2年間の予定を100%とした場合、40%程度と考えられる。in vitroの実験の約30%が終了した段階である。今後はメカニズムを含むin vitroの実験の残りと、in vivo、ヒト組織を予定している。予定されていた実験の中では、大方の実験は順調に進んでいると考えられる。ARのノックダウンによって抑制されるmicroRNAを約20個同定した。現在、これらがCCL2の発現を制御しているかどうかを、LNCaP、C4-2B双方で同じ結果が得られたものを優先的に、また、同時に文献的考察を行いながら可能性の高いものから一つずつ検討を行っており、真にCCL2に影響を与えるものを探索している。

複数の細胞株での実験と抗体を使用した実験を予定していたが、一部の細胞株ではまだ実験が行われておらず、また、予定していた抗体も購入していないため残額が生じている。これらをより深いメカニズムの探索のため、サイトカインアレイやELISAを追加して行う費用に充てる予定である。
地域づくり主体の形成に資する地域特性の抽出とルーブリック評価に関する研究

平成30年度は、前年度に設計した能登里山里海マイスター育成プログラム修了生へのアンケートに基づき、自身の地域活動の象徴となるイメージ、地域活動を通じた地域貢献度の認識、活動を通じての自己肯定感、地域内の他者との協調関係等を把握した。また、前年度に策定したライフヒストリー調査の方針に基づき、マイスタープログラム修了者への聞き取りを行い、受講前から現在までの意識変容過程を把握した。各人の語りの中から、現在の地域活動とこれまでの人生との関わり、地域貢献を実現するイメージ、理想の地域コミュニティのイメージ、どのような意識の下で具体的な行動を開始したのか、コミュニティの内発的発展の担い手になり得ているか、などを抽出した。このライフヒストリー調査結果を元に、「課題2):課題1)の要素を「関係性」を軸として構造化し、地域社会側が備える要因として定置」に取りかかった。本研究の開始時は、仮説的に、地域志向人材が何らかの内発的発展に関係する行動を開始するとき、「人と地域」、「人と人」の二つの濃密な関係と、地域を包摂する「人と自然」の関係性からなる「相互の関係性」が「起点」になると捉えていたが、現時点ではこの仮説では説明が難しいデータが抽出されており、チームとして数回にわたる研究会を重ね、このデータの分析と考察を元にした中間まとめを行った。さらに、本研究は新たな着想の下で行う比較的若い研究チームであることから、経験豊富な研究者によるアドバイザリーボードを置いており、研究の中間点となる年度末には、研究グループとアドバイザリーボードの中間合同検討会議(外部評価)を行った。そこでは、中間まとめに基づき、今後の研究の方向性についての確認、未検討事項の洗い出し等を行った。その結果、研究の方向性については、分析の結果を踏まえて得られた新たな着想に基づいて今後の研究を進めるべく有効な示唆が得られた。初年度の遅れを取り戻し、今後の研究の方向性を確認することができた。研究内容については、外部評価会議でも高評価を得ることができた。研究の中間時点での外部評価会議で出された意見を整理・反映して、早急に後半2年間の研究の方向性を確立する。おおむね良好との評価を得ているが、当初の仮説とは異なるデータが出てきており、本研究の成果をまとめる上では、新たな着想で進めていく必要性が感じられる。今後は地域づくり主体のルーブリック策定が主軸となるため、より緊密に共同研究者間の連携を図り、進捗状況を把握しながら、研究成果の取りまとめにあたる。平成29年度は、グループごとの到達目標の確認、研究計画の調整を行い、研究体制を確立した。期間を通じて2回、全メンバーが一堂に会してのミーティングを行ったほか、グループメンバーのミーティングや電子メール等での打ち合わせを含めて、これまでメンバーが取り組んできた調査・研究の成果を確認すると共に、事業期間を通じて明らかにする項目の整理を行った。これまでの検討の中から「社会デザイン」のキーワードを仮説的に導き、次年度以降に行う地域志向人材の意識調査、ルーブリック策定の起点とすべく議論を重ねた。今年度は、「課題1) :地域づくり主体に共通する学習経験、地域に対する視点を聴取し、意識変容要素を抽出」に取りかかった。具体的には、金沢大学能登里山里海研究部門と協力し、各地の地域おこし人材を養成してきた「里山・里海マイスター育成事業」の修了者を対象とするアンケート調査を企画した。出身地域、学歴・職歴、年齢・性別、受講動機、現在の状況(職業)、受講したプログラムの成果等に対する外形的調査を行い、その結果に基づいて、プログラムの学習評価を行うこことし、高等教育研究において行われる教育プログラムのアウトカム評価の手法と観点を採り入れ、受講以前の学習履歴やこれまで暮らしてきた地域特性が、プログラムの学習(アウトカム)を経て、現在の状況(職業や地域活動)とどのように関連したかを分析すべくアンケートを設計した。このアンケートの分析結果を翌年度以降のルーブリック策定に結びつけるため、設問項目の検討などの設計を重点的に行ってきた。期間を通じて、次年度に行うプログラム修了者を対象としたライフヒストリー調査の内容・設問、インタビューへの姿勢や留意点等について研究メンバー間での共通理解を得てアンケートの完成をみることができた。異なる分野の研究者で構成する比較的若いチームであるため、アンケートの設計に関する意見の集約・調整・項目策定への反映に時間を要した。結果として、時間をかけた分、より良い設計ができ、本研究の到達点(仮説)を見すえたアンケートを作ることができた。

本研究の開始時は、仮説的に、地域志向人材が何らかの内発的発展に関係する行動を開始するとき、「人と地域」、「人と人」の二つの濃密な関係と、地域を包摂する「人と自然」の関係性からなる「相互の関係性」が「起点」になると捉えていたが、現時点ではこの仮説では説明が難しいデータが抽出されており、チームとして数回にわたる研究会を重ね、このデータの分析と考察を元にした中間まとめを行った。さらに、本研究は新たな着想の下で行う比較的若い研究チームであることから、経験豊富な研究者によるアドバイザリーボードを置いており、研究の中間点となる年度末には、研究グループとアドバイザリーボードの中間合同検討会議(外部評価)を行った。そこでは、中間まとめに基づき、今後の研究の方向性についての確認、未検討事項の洗い出し等を行った。その結果、研究の方向性については、分析の結果を踏まえて得られた新たな着想に基づいて今後の研究を進めるべく有効な示唆が得られた。初年度の遅れを取り戻し、今後の研究の方向性を確認することができた。研究内容については、外部評価会議でも高評価を得ることができた。二年目(30年度)は、年度当初からアンケートを実施するとともに、メンバーグループ間の検討をこまめに行い、機動的な研究推進を図る。アンケートの分析から、抽出した人材を対象とするヒアリングでの検証までを迅速に行う。この時点までの成果を元に、アドバイザーによる評価検討会議を年度末に行い、後半の研究期間の方向性を調整し、期間内に研究成果をまとめるような方策をとっていく。研究の中間時点での外部評価会議で出された意見を整理・反映して、早急に後半2年間の研究の方向性を確立する。おおむね良好との評価を得ているが、当初の仮説とは異なるデータが出てきており、本研究の成果をまとめる上では、新たな着想で進めていく必要性が感じられる。今後は地域づくり主体のルーブリック策定が主軸となるため、より緊密に共同研究者間の連携を図り、進捗状況を把握しながら、研究成果の取りまとめにあたる。ヒアリング等で用いるモバイルPCを購入する予定で積算していたが、分担者の1名が代替可能な機器を既に有していたため、購入しなかった。30年度は、アンケートの集計や分析等のため、より頻繁に対面する必要があり、繰り越した経費は旅費として有効に使用していく計画である。外部評価会議参加旅費として予定していたが、分担者の1名が所属機関の個人研究費から当該旅費を支出したため、本研究費からは支出しなかった。2019年度はルーブリック開発のため打ち合わせの頻度を上げる必要があり、繰り越した経費は旅費として有効に使用する予定である。
アジアにおけるホモ・サピエンス定着期の気候変動と居住環境の解明

約20万年前頃のアフリカ大陸で誕生したホモ・サピエンス(現生人類)は、105万年前頃以降、ユーラシア各地の多様な環境に適応しつつ拡散し、先住者たる旧人たちと交替した。新学術領域「パレオアジア文化史学ーアジア新人文化形成プロセスの総合的研究ー」(パレオアジア文化史学)の計画研究A03「アジアにおけるホモ・サピエンス定着期の気候変動と居住環境の解明」では、新人がアジアに拡散し定着した時代の気候・環境に関わる各種拠を多面的に解析し、アジア各地の新人の居住環境や生活様式(生活の痕跡)を探り、考古学的・人類学的な証拠と関連づけることで、新人文化の形成過程の解明を目指す。平成30年度は、領域内の他の計画研究や現地研究者と連携して、モンゴル・オマーン・インド・パキスタンでの考古・古環境研究を目的とした調査を実施した。今年度は重点的にアジアへの現生人類の拡散のヒマラヤ以北ルートのモンゴルの湖沼堆積物の採集および堆積学・鉱物学・地球化学分析・古植生解析を実施した。その研究成果は、2018年度研究報告書に取りまとめた。アラビア半島における現生人類の定着について検討するために、第三次オマーンで考古・古環境研究を目的とした現地調査および編年学的研究を実施した。アジア各地の考古・古環境データを融合し、アジアにおけるホモ・サピエンス定着期の気候変動と居住環境の解明するために、アジア各地の気候の類似性の定量的な扱い、エージェント・ベース・モデルを使ったホモ・サピエンスのアジアへの拡散モデルの開発を進めた。これらの研究成果に関しては、パレオアジア文化史学の研究大会や2018年度研究報告書で公表した。新学術領域研究「パレオアジア文化史学」の計画研究A03「アジアにおけるホモ・サピエンス定着期の気候変動と居住環境の解明」では、アジア各地の現地研究者と連携した考古・古環境調査の実施を計画した。モンゴル科学アカデミー古生物・地質研究所のNiiden Ichinnorov上級研究員らと連携し、当初計画していたモンゴルの湖沼堆積物の採集を完了した。次年度以降に採集した堆積物資料の各種分析を行うことで、北東アジアの気候変動や現生人類が定着した時代の居住環境の詳細が可能となると考えられる。また、オマーン遺産文化省考古博物館らと協力したオマーン内陸部の予備調査を終え、次年度に本格的な調査を行う準備が整った。The Japan-Spain-Pakistan Archaeological Research Initiativeの枠組みで勧めた日本-スペイン-パキスタン考古学共同調査は、多数の研究者が参加し、a)古環境研究、b)考古学、c)民族考古学(エスのアーケオロジー)などの研究が進展した。また、現生人類の東・東南アジアへの拡散に重要なカシミールでの考古学・古環境調査を開始することができた。その他、イスラエル・ヘブライ大学Moti Stein教授らとの連携したレバント地方の古環境研究、ベトナム科学技術アカデミーのPhong Dan Xuan准教授らと連携したベトナム中部高原地帯・沿岸部における古環境研究が格段に進んだ。これらの研究成果の専門誌等への公表が少し遅れ気味であるが、今後、多くの学術論文の公表が期待できる。1.平成28年度から30年度の3年間で、アジア各地で(イスラエル・オマーン・パキスタン・インド・ベトナム・モンゴル)、現地研究者と連携した現地調査・研究体制が整った。今後は、現地調査を継続するとともに、過去3年間の現地調査で採集した試料の分析、データの解析に力点をシフトさせる。また、計画研究A03「アジアにおけるホモ・サピエンス定着期の気候変動と居住環境の解明」のゴールに向けた、研究集会の開催や論文や著作として成果の公表を進める。また、海外の研究協力者等と協力して研究成果を総括し、出版計画の企画を始める。2.考古学的の情報が蓄積されている東地中海地域レバントやアラビア半島、パキスタン内陸部などの乾燥地域では過去の環境を探る方法が限られている。今年度まで検討を進めてきた、ジプサムの水和水の酸素・水素同位体比や植物珪酸体の酸素同位体比などに注目した最新の研究手法を導入し、現生人類が定着した時代の乾燥地帯の水文学的状態につて定量的に復元する。3.考古学・古環境でデータを有機的に結びつけ、環境因子を制約条件とした現生人類のアジアへの拡散モデルの開発を進める。本年度は、本新学術領域研究の他の計画研究班との連携を強く意識し、1初期現生人類のアジアへの拡散に重要な地域での気候変動・環境変動・遺跡分布を探る野外調査、2遺跡の考古学的情報(計画研究A01が中心となって構築している遺跡データベース)と気候・植生・地形情報を有機的に結びつけるシステムの設計を行った。具体的には、初期現生人類(ホモ・サピエンス)のアジア各地への拡散の南廻りルート上に位置する東アジア・オセアニア地域(ベトナム)やアラビア半島(オマーン)、北廻りルート上の北アジア(モンゴル)での現地調査及び湖沼堆積物の採収作業を行った。次年度以降、堆積学的分析・地球科学的分析・花粉分析を実施し、初期現生人類のアジア各地への拡散した時代の環境、ヒトの居住環境の復元研究を進める準備を整えた。さらに、本新領域研究の他の計画研との研究連携が格段に進み、イラン・ウズベキスタン(計画研究A01)、ヨルダン(計画研究A02)、モンゴル(計画研究A02)での遺跡調査を協力、遺跡発掘で得られた考古資料の年代測定(炭素14年代及びOSL)・化学的・同位体分析を担当した。計画研究A01が中心となって進めている遺跡データベースのアクセサリーとなる環境・地形情報データを集約するデータベースのシステム設計を完了した。

本新領域研究に参画する研究者が利用できるようにクラウドベースのデータベースである。次年度以降、重点的に気候・地形データの入力を行う予定である。遺跡データと環境・地形情報データを有機的に結びつける体制を整備した。現地の研究者との研究ネットワークが形成され、初期現生人類のアジア各地への拡散の南廻りルート上に位置するベトナム中部高原地帯プレイクの火口湖(ベトナム科学技術アカデミー地理研究所)、南廻りルート上に位置するモンゴル南西部のオログ湖・オルゴイ湖(モンゴル科学アカデミー古生物地質研究所)の堆積物採集を実施した。次年度以降、採集した堆積物のOSL及び炭素14年代測定を行い、初期現生人類が移住した当時の気候変動の記録を解読するための準備が完了した。海外の調査地域の現地研究者との共同研究体制が形成されたことから、次年度以降も西アジア・東南アジア・北アジアにおける組織的な調査が可能であある。遺跡データベースと気候・地形・植生データベースを使い、「新人がアジアに拡散し定着した時代の気候・環境に関わる各種の証拠を多面的に解析し、アジア各地の新人の居住環境や生活様式(生活の痕跡)を探り、新人文化の形成過程の解明を目指す」という本計画研究の目的に向けた体制が整えることができた。本年度は、オマーン(アラビア半島南東部)・ヨルダン(西アジア)、パキスタン(南アジア)、ベトナム(インドシナ半島東部)・モンゴル(中央アジア)での湖沼・遺跡の調査・分析を計画研究A01及び計画研究A02のメンバーと連携して実施した。野外調査で採集した試料の炭素14年代測定・OSL年代測定、堆積学・地球化学的な分析を行い、初期現生人類の居住環境や生活様式を探った。特に、アフリカを旅立った現生人類ホモ・サピエンスのアジアへの拡散の南ルート説の実証に重要と考えられるアラビア半島南部・パキスタでの考古・古環境合同調査を海外(スペイン・パキスタン・オマーン)の研究者らと連携して実施した。現在までに採集した湖沼・陸域堆積物(遺跡の分布地域)の堆積学・鉱物学・地球化学分析から、現生人類ホモ・サピエンスのアジアの移住期の気候変動についての解明を進めた(次年度以降も継続)。一方、アジア地域の過去の環境復元に関わる文献データ、パレオアジア遺跡データベースのデータ、地理情報データ、気候モデルの最終氷期の再現データを統合し、現生人類ホモ・サピエンスのアジアへの拡散ルートの環境復元やその環境適応を考察するモデル(エージェントベースモデルを利用)の開発・データの解析(多変量解析)に着手した。また、遺跡の土壌(埋没土)からの多様な環境情報の解読方法について検討を進めた。埋没土の光学的特性(近赤外吸収スペクトル分析)から古環境を復元する方法、遺物(骨化石など)や植物ケイ酸体の同位体分析などを効率的に進める体制の整備を進めた。次年度以降、遺跡発掘で採集した埋没土の分析を進め、本研究課題の初新人の居住環境や生活様式(生活の痕跡)を探るため研究基盤を整えた。
閉鎖性内湾における二枚貝生産構造解析への安定同位体比研究の展開

二枚貝は内湾の主要漁業資源でありながら生産生態学上不明な点が多い。そこで、代表的な閉鎖性内湾である浜名湖をフィールドに、重要種であるマガキをモデルとして炭素(C)、窒素(N)安定同位体比を用いて生産構造の解析を行った。また二枚貝研究におけるその有効性と問題について検証を行った。<浜名湖のマガキ生産構造>湾口部では有機懸濁物(POM)はデトライタスが中心でありδ13Cは-21以下であった。湾奥部では、藻類のブルーム時にはマガキ生殖消化部のδ13C、δ15NはPOMと同じ傾向を示した。しかし、ブルームの無い時期には湾口部と同様の傾向が見られた。以上から、浜名湖におけるマガキの生産の基礎はデトライタスであり、湾奥部ではこれに一次生産が付加されると考察された。<実験系におけるPOM安定同位体比の変動>microcosmとmesocosmを用いた培養実験で、POMの安定同位体比は内容物の種類以外にも性状、光合成活性の違い、栄養型の違いによって違う値を取った。<実験系におけるマガキ安定同位体比の変動>流水式水槽に高濃度餌料液を添加してマガキを飼育した結果、マガキ安定同位体比の変化はサイズの大型化、生殖活動、温度上昇により鈍化することが明らかになった。これらの総括として、マガキなど二枚貝の生産評価には従来考えられていた一次生産以上にデトライタスを定量化することが重要であると考察され、安定同位体比はPOMの種類の特定、マガキのサイズならび代謝における問題を補足すれば有効な方法である事が明らかになった。1.安定同位体比によるマガキの食性に関する調査浜名湖内に外界水の影響が強い湖南部に1点、閉鎖性の強い湖北部および技湾に4点の定点を設け、季節的に水中懸濁物およびマガキを採集し、それぞれガス化、精製ののち質量分析計によって安定同位体比δ^<15>N、δ^<13>Cを求めた。マガキについては、軟体動物部の生殖・消化系を含む「生殖・消化部」を摘出して、そのホモジネートを10%トリクロル酢酸によって分離した、グリコーゲン画分(G)とタンパク質画分を試料とした。グリコーゲン含有量はオルシノール硫酸法によって定量した。南部では北部よりマガキのグリコーゲン含量は低く周年水ガキ状態であったが、流入河川の影響を受ける地点では反対に栄養状態が良く、またδ^<15>N、δ^<13>Cともに懸濁物のそれと良く一致し餌料が懸濁物であることを伺わせた。また同位体比、フエオ化合物、C/N比などの測定結果から、懸濁物は陸起源の有機物と植物性デトライタスが主体であることを示していた。その他の定点での結果を併せて、浜名湖のマガキの食性は地域によって、(1)植物プランクトン、(2)デトライタス、(3)堆積物の巻き上げたもの、(4)それらの混合物に区別することができた。2.飼育による食物種毎の軟体部同位体比変化研究(予備的研究)養殖マガキを同位体比の異なる3種餌料を用いて2水温系で飼育したところ、軟体部部位による変動、代謝による同位体効果が大きく現れ、実験系の改良すべき点が多く示唆された。[冬季におけるマガキの生産構造解析]マガキは冬季に著しく増重するが、その際に利用している餌料については種類、量ともに不明な点が多い。今年度は、冬季の餌料を推定する目的で浜名湖において、マガキ、水中懸濁物および底泥の安定同位対比(δ^<13>C、δ^<15>N)を測定した。[方法]

マガキおよび水中懸濁物は引佐細江(I)、本湖湖奥部の佐久米(II)、猪鼻湖(III)、松見ケ浦(IV)、湖口部の観月園(V)において1996年9月30日から1997年4月23日にかけて約1.5-2.5月おきに採取した。底泥は湖北部各支湖の湖心において上記の採集の間に採取した。水中懸潮物はGF/C濾紙上に捕捉した。マガキは「生殖・消化部」を摘出して、そのホモジナイズ(H)の他、10%トリクロロ酢酸(TCA)溶液によって分離したグリコーゲン画分(G)とタンパク質画分(P)を試料とし、質量分析計でδC^<13>、δN^<15>)を測定した。[結果]マガキの画分G,Pのδ^<13>Cは調査期間を通して地点I、III、II、IV、Vの順に低かった。これは各地点において、低いδ^<13>C値を持つデトライタスと、高いδ^<13>C値を持つ珪藻等の植物に対するマガキの餌料の依存度が異なるためと推察された。画分G,Pのδ^<15>Nは地点V、IV、I、III,、IIの順に低かった。特に湖奥部の地点I、IIIでは、H、G,Pのδ^<13>Cは水中懸濁物と同様の季節変化を示し、2、4月の値はH,Pで-20以下、Gで-18以下と11月に比べて3以上低下し、冬から初春にはデトライタスに対する依存度が高いと推定されたe二枚貝は内湾の主要漁業資源でありながら生産生態学上不明な点が多い。そこで、代表的な閉鎖性内湾である浜名湖をフィールドに、重要種であるマガキをモデルとして炭素(C)、窒素(N)安定同位体比を用いて生産構造の解析を行った。また二枚貝研究におけるその有効性と問題について検証を行った。〈浜名湖のマガキ生産構造〉湾口部では有機懸濁物(POM)はデトライタスが中心でありδ13Cは-21以下であった。湾奥部では、藻類のブルーム時にはマガキ生殖消化部のδ13C、δ15NはPOMと同じ傾向を示した。しかし、ブルームの無い時期には湾口部と同様の傾向が見られた。以上から、浜名湖におけるマガキの生産の基礎はデトライタスであり、湾奥部ではこれに一次生産が付加されると考察された。〈実験系におけるPOM安定同位体比の変動〉microcosmとmesocosmを用いた培養実験で、POMの安定同位体比は内容物の種類以外にも性状、光合成活性の違い、栄養型の違いによって違う値を取った。〈実験系におけるマガキ安定同位体比の変動〉流水式水槽に高濃度餌料液を添加してマガキを飼育した結果、マガキ安定同位体比の変化はサイズの大型化、生殖活動、温度上昇により鈍化することが明らかになった。これらの総括として、マガキなど二枚貝の生産評価には従来考えられていた一次生産以上にデトライタスを定量化することが重要であると考察され、安定同位体比はPOMの種類の特定、マガキのサイズならび代謝における問題を補足すれば有効な方法である事が明らかになった。
スポーツツーリストの意思決定に影響を及ぼすスポーツデスティネーション・イメージ

本研究では、スポーツイベントが開催される地域(都市)のイメージと地域に対する帰属意識がスポーツツーリスト行動に及ぼす影響を実証的に解明することを目的としている。実証研究では、都市型市民マラソン参加者を対象とした大規模調査を実施し、さらに半年後にパネル調査による追跡をすることで同一サンプルの縦断的なデータを収集する。分析の枠組みとしては、スポーツツーリストがスポーツイベント開催地に抱くデスティネーション・イメージと地域愛着の変化を分析する枠組みを設定し、スポーツツーリストの意思決定メカニズムを明らかにする。1.第二次調査研究のための調査票の作成先行研究を参考にして、スポーツイベント・イメージ、デスティネーション・イメージ、スポーツイベント開催地の地域愛着、次大会へのエントリー、デスティネーションへの再訪、個人的属性から構成する調査票を作成した。2.都市型市民マラソン参加経験者を対象とした第二次調査の実施奈良マラソン2018、京都マラソン2019の開催前(参加申込終了時点)に、前大会参加者を対象として、縦断的なインターネット調査を実施した。3.マラソン参加/不参加による比較分析今大会の参加群と不参加群を比較することにより、デスティネーション・イメージとスポーツツーリスト行動に影響を及ぼす要因を分析した。本研究では、同一サンプルに対して半年後に調査を実施することにより、スポーツイベント開催地に対するデスティネーション・イメージと地域愛着の変化を分析する枠組みを設定した。また、本研究では、大規模なパネル調査を実施し、次大会へのエントリーの有無を調べることで、スポーツツーリストの意思決定による実際の行動(参加する/参加しない)を分析することができた。平成28年度の研究計画では、都市型市民マラソンの運営についてのヒアリングと実態調査を行う。そして、スポーツデスティネーションの測定指標を作成し、プレテストを実施する。1.都市型市民マラソンの実行委員会へのヒアリング:奈良マラソン、京都マラソンの実行委員会事務局を訪問し、実務担当者からヒアリングを実施することによって都市型市民マラソンの現状と課題について把握した。また、都市型市民マラソンに関連する資料を提供していただいた。2.都市型市民マラソン開催地の実態調査:各マラソン大会が開催される地域のPEST分析を行うことにより、政治的(Political)要因、経済的(Economic)要因、社会的(Sociological)要因、技術的(Technological)要因を調べて比較検討した。3.スポーツデスティネーションの測定指標の作成:スポーツイベントのデスティネーション研究をレビューして、先行研究の測定指標を参考にしながらデスティネーション・イメージの測定指標を作成した。4.スポーツデスティネーション測定指標のプレテスト:デスティネーション測定指標を含めた調査票を作成し、奈良マラソン2016、京都マラソン2017の参加ランナーを対象としてインターネット調査を実施した。この調査によって得られた有効標本は、奈良マラソン2016が2,811票、京都マラソン2017が2,816票であった。収集したデータを分析することによって、デスティネーション測定指標の信頼性、妥当性を確認して修正を行った。また、奈良マラソン2016、および京都マラソン2017のデータを単純集計、クロス集計、記述統計によって分析を行い、リサーチレポート(報告書)を作成した。本研究課題の進捗状況は、1.都市型市民マラソンの実行委員会へのヒアリング、2.都市型市民マラソン開催地の実態調査、3.スポーツデスティネーションの測定指標の作成、4.スポーツデスティネーション測定指標のプレテスト、のいずれも計画どおりに実施することができた。実証研究では、都市型市民マラソン参加者を対象とした大規模調査を実施し、さらに半年後にパネル調査による追跡をすることで同一サンプルの縦断的なデータを収集した。スポーツツーリストがスポーツイベント開催地に抱くデスティネーション・イメージと地域愛着の変化を分析する枠組みを設定し、スポーツツーリストの意思決定メカニズムを明らかにした。京都マラソン2017の調査研究においては、スポーツイベントへの実践的なインプリケーションを導くため、包括的なデスティネーション・イメージ尺度を用いた。マラソン参加者を対象としてウェブ調査を実施し、2,794の有効標本を得ることができた。ランニング関与の指標として、フルマラソンの完走タイムを用いることによって参加者を分類した。ランニングの関与レベルは、マラソン大会やランニングの経験による行動的関与の違いによって反映されることが分かった。ランニング関与が、マラソン参加者のデスティネーション・イメージの知覚、地域愛着、大会満足度、行動意図に及ぼす影響については、回帰分析を用いて分析した。マラソン参加者の実証分析の結果、以下の研究成果を得た。1)スポーツイベント開催地のデスティネーション・イメージの知覚は、開催地デスティネーションの地域愛着に影響を及ぼす。2)スポーツイベント開催地のデスティネーション・イメージの知覚と、開催地デスティネーションの地域愛着の知覚は、スポーツイベントへの再参加意図に影響を与える。3)スポーツイベントの大会満足度は、スポーツイベント開催地のデスティネーション・イメージの知覚とスポーツイベントへの再参加意図に影響を与える。1.第一次調査のための調査票の作成:先行研究を参考にして、スポーツイベントのイメージ、デスティネーション・イメージ、スポーツイベントのサービス品質、スポーツイベントの満足度、スポーツイベント開催地の地域愛着、次大会への参加意図、デスティネーションへの再訪意図、個人属性から構成する調査票を作成した。

2.都市型市民マラソン参加者を対象とした第一次調査の実施:奈良マラソン2017、京都マラソン2018の参加ランナーを対象として、マラソン大会後にインターネット調査を実施し、データを収集した。3.統計手法によるデータ分析:収集したデータについては、IBM社が提供している統計パッケージSPSS Statistics / Amos使用することによって、記述統計、因子分析、共分散構造分析を行う予定である。本研究では、スポーツイベントが開催される地域(都市)のイメージと地域に対する帰属意識がスポーツツーリスト行動に及ぼす影響を実証的に解明することを目的としている。実証研究では、都市型市民マラソン参加者を対象とした大規模調査を実施し、さらに半年後にパネル調査による追跡をすることで同一サンプルの縦断的なデータを収集する。分析の枠組みとしては、スポーツツーリストがスポーツイベント開催地に抱くデスティネーション・イメージと地域愛着の変化を分析する枠組みを設定し、スポーツツーリストの意思決定メカニズムを明らかにする。1.第二次調査研究のための調査票の作成先行研究を参考にして、スポーツイベント・イメージ、デスティネーション・イメージ、スポーツイベント開催地の地域愛着、次大会へのエントリー、デスティネーションへの再訪、個人的属性から構成する調査票を作成した。2.都市型市民マラソン参加経験者を対象とした第二次調査の実施奈良マラソン2018、京都マラソン2019の開催前(参加申込終了時点)に、前大会参加者を対象として、縦断的なインターネット調査を実施した。3.マラソン参加/不参加による比較分析今大会の参加群と不参加群を比較することにより、デスティネーション・イメージとスポーツツーリスト行動に影響を及ぼす要因を分析した。本研究では、同一サンプルに対して半年後に調査を実施することにより、スポーツイベント開催地に対するデスティネーション・イメージと地域愛着の変化を分析する枠組みを設定した。また、本研究では、大規模なパネル調査を実施し、次大会へのエントリーの有無を調べることで、スポーツツーリストの意思決定による実際の行動(参加する/参加しない)を分析することができた。
発達障害児の平衡反応に対する評価・支援システムの開発 〜感覚統合の視点から〜

1.装置の改良平成16年度に試作した装置の問題点を考慮し,装置の改良を行った.1)スウィングの懸垂部分をロープからステンレスパイプへ変更し,モータでの制御を容易にした.2)左右への揺動を抑制するため,上部パイプと懸垂パイプの接合部を専用金具で固定した.3)評価のための揺動プログラムのバージョンアップを行った.2.健常児に対する調査1)目的:前庭刺激が姿勢反応に及ぼす影響について,試作システムと動作解析手法を用いて分析し,健常児童の反応を定量的に捉えること.2)方法:対象者は健常児16名(4歳-5歳).頭頂・肩峰・胸骨・大転子に動作解析用のマーカーを貼付.試作システムによる前後方向の揺れ刺激は連続60秒間.最大振幅は3[deg],周期は2.6[sec]とした.視線を固定した場合と,視線を自由にした場合の2条件について調査した.開始後30-40秒の姿勢反応及び揺れ刺激経験前後でスウィングシートを左右に傾斜させた際の立ち直り反応について,3次元動作解析を行った.3次元動作解析は,装置の動作及び被験者の姿勢をビデオカメラで撮影し,得られた動画を用いて3次元動作解析ソフトFrame-DIASにより解析を行った.また,スウィングに乗る前後に片足立ち検査を実施した.3)結果:スウィング上で姿勢が不安定な児童は,揺れに対する頭部の角度変化が大きく,頭部が大きく動いていることが確認された.また,片足立ち検査のスコアが低い傾向にあった.スウィング上の姿勢を頭部及び体幹の角度変化により分析した結果,姿勢が不安定な対象者は,視線固定により頭部の角度が安定していた.4)考察:今回の調査より,片足立ち検査の結果と,試作装置上での平衡反応には関連性があると考えられる.また,視線の固定が姿勢全体の安定に関与することが示唆された.1)電動ホーススウィング装置の開発:本装置はホーススウィング,モータ,エンコーダから構成される本体に,モータドライバ,モータコントロールボードを搭載したPCを接続して制御を行う.装置の動作は,上部に搭載されているモータの回転がチェーンにより伝達され,回転軸を中心にバーが回転する.またシートはバーからロープで吊るすような構造になっている.シートの揺動を発生させるための動作プログラムを開発し,装置の動作確認実験を行った結果,セラピストの手でホーススウィングを揺らす方法よりも一定した揺れを発生させることが可能となった.2)3次元動作解析を用いた被験者の姿勢解析方法の確立:3次元動作解析ソフトFrame-Dias(株式会社DKH)により,装置の動作確認及び被験者の姿勢解析方法について検討した.動作確認はシート先端に貼付した反射マーカーの座標を算出することにより行った.被験者については身体の解析部位(14箇所)に反射マーカーを貼付し,3次元座標を求め,それらを線で結ぶことによりスティックピクチャが作成される.頭頂-胸骨を結ぶ線分や,肩峰-大転子を結ぶ線分の角度変化を算出することにより,頭部・体幹の立ち直り反応を解析することが可能になった.3)健常成人・健常児を対象とした評価実験及び解析:装置動作中における電動ホーススウィング上の被験者の姿勢を観察したところ,健常成人では安定した姿勢を保持できる被験者と,不安定な被験者に分かれていた.健常児(45歳児)では全体的に不安定であった.頭部及び体幹の角度変化を算出した結果,ホーススウィング上で姿勢が不安定な被験者は頭部の角度変化が大きい傾向にあり,揺れに対する頭部の保持能力が不十分であることが示唆された.1.装置の改良平成16年度に試作した装置の問題点を考慮し,装置の改良を行った.1)スウィングの懸垂部分をロープからステンレスパイプへ変更し,モータでの制御を容易にした.2)左右への揺動を抑制するため,上部パイプと懸垂パイプの接合部を専用金具で固定した.3)評価のための揺動プログラムのバージョンアップを行った.2.健常児に対する調査1)目的:前庭刺激が姿勢反応に及ぼす影響について,試作システムと動作解析手法を用いて分析し,健常児童の反応を定量的に捉えること.2)方法:対象者は健常児16名(4歳-5歳).頭頂・肩峰・胸骨・大転子に動作解析用のマーカーを貼付.試作システムによる前後方向の揺れ刺激は連続60秒間.最大振幅は3[deg],周期は2.6[sec]とした.視線を固定した場合と,視線を自由にした場合の2条件について調査した.開始後30-40秒の姿勢反応及び揺れ刺激経験前後でスウィングシートを左右に傾斜させた際の立ち直り反応について,3次元動作解析を行った.3次元動作解析は,装置の動作及び被験者の姿勢をビデオカメラで撮影し,得られた動画を用いて3次元動作解析ソフトFrame-DIASにより解析を行った.また,スウィングに乗る前後に片足立ち検査を実施した.3)結果:スウィング上で姿勢が不安定な児童は,揺れに対する頭部の角度変化が大きく,頭部が大きく動いていることが確認された.また,片足立ち検査のスコアが低い傾向にあった.スウィング上の姿勢を頭部及び体幹の角度変化により分析した結果,姿勢が不安定な対象者は,視線固定により頭部の角度が安定していた.4)考察:今回の調査より,片足立ち検査の結果と,試作装置上での平衡反応には関連性があると考えられる.また,視線の固定が姿勢全体の安定に関与することが示唆された.
肺腺癌のPET診断のための18F-Acetateの合成精製と基礎的研究

成長速度の遅い高分化腺癌ではFDG-PETは偽陰性になるが、C^<11>-acetateは陽性所見を示すことを我々は既に臨床試験で確認した。しかし^<11>C-acetateの欠点は^<11>Cの半減期が20分間と短いため、半減期が2時間の^<18>Fを標識した^<18>F-acetateの合成精製を試み、その臨床応用の可能性を調べた。その結果、^<18>F-acetateは^<11>C-acetateと正常体内における動態が異なり、速やかに腎臓から膀胱へと排泄された。そのため^<18>F-acetateは^<11>C-acetateのアナログとしては不適格であることが判明した。別の研究として術前胸腺腫において^<11>C-acetateと^<18>F-FDGを行うことにより、両トレーサーの集積度より胸腺腫組織型を予測できることが判明した。1.[<18>^F-Acetateの合成・精製]ターゲットから<18>^F-イオンをQMAカラムにより、トラップし離溶剤(Kriptfix CaCO3 AcCN)0.3mlを流し、標識実験として80MB qから100MB qの<18>^F-イオンを得た。AcCNを3回加え、減圧蒸留しFイオンを乾固した後、前駆体であるヨードアセチル酢酸を加え80度で加熱反応させた。その結果、置換反応により標識される反応とIによるFの同位体交換反応による標識合成が得られた。その後、分取装置を導入し合成反応で得られた、フルオロ酢酸エチルあるいは、加水分解したフルオロ酢酸の分取精製をおこなった。2.合成反応この反応後、加水分解して18F-CH2COOHフルオロ酢酸を得るため合成反応2の反応を行い、HPLCスペクトルを得た。18F-CH2COOHフルオロ酢酸の放射能ピークとヨード酢酸のピークが得られた。3.分取装置を用いた分離・精製分析を行った後、臨床応用のため分取精製装置を導入し、[18F]酢酸とヨード酢酸の分離を行うことができた。また、[18F]酢酸のみを分取することで、従来用いられてきた[11C]酢酸に比べ、半減期の長い薬剤を合成することができた。平成21年度の主な研究成果は[^<18>F]酢酸エステルの標識合成と品質検査を行い、健常者における[^<18>F]酢酸の代謝および排泄機序の解明である。まず[^<11>C]酢酸の代替品として期待される半減期110分の^<18>Fを標識した[^<18>F]酢酸エステルの合成と反応濃度の最適化について検討した。[^<18>F]酢酸エステルの標識合成には日本赤十字社熊本健康管理センターPET-CT診断センター内のサイクロトロン及び、FDG合成装置を利用し、生成した試料の分析には、HPLC、UV検出器、NaIシンチレーションカウンタを用いた。合成実験の結果では放射化学的純度は99%以上、pH6.5-7.0であった。品質管理実験ではパイロジェン検査(-)、無菌検査<->であり、いずれも問題無かった。引き続き、健常者(主任研究者および研究協力者の2名)において実際に18F-Acetateおよび11C-Acetateの体内分布を調べた。11C-Acetateは従来の如く膵臓に取り込まれ、また薄く肝臓および耳下腺に取り込まれた。それに対し、18F-Acetateは30分投与後と60分投与後の経時的変化において、特に取り込まれた臓器は無く、代謝および排泄が腎臓から膀胱へと排泄された。以上の如く18F-Acetateは健常人に対して、特に集積する臓器はなく、速やかに腎臓を通して暴行から排泄されることがわかった。一方体内投与後に18Fがacetateより脱離すると、骨に取り込まれるが、骨には集積していなかったので、18Fがacetateより脱離していないことがわかった。18F-acetateは前立腺癌培養細胞株CWR22腫瘍に集積することが報告されているが、18F-Acetateによる腫瘍検索剤としてのCWR22腫瘍を用いた動物実験を行い、腫瘍への取り込み機序およびその代謝分布についてマウスについて行う予定である。マウス内における18F-acetateの毒性を調べるために、18F-acetateをマウス3匹に約3MBq、尾静脈より投与し、一日後に採血をした結果、腎機能、肝機能差に異常な無かった。

さらに18F-acetateをマウス3匹に平均3MBq、尾静脈より投与し1週間経過を見たが、外見の健康状態に問題は認められなかった。さらにマウス内における18F-acetateの体内分布を調べるために18F-acetateを、マウス3匹に平均3MBq、尾静脈より投与し、1時間後に屠殺し、肺、肝臓、腎臓、脾臓、膵臓、骨、心臓を取り出し、組織内の放射活性を液体シンチレーションカウンターにて測定した結果、どの臓器においても放射活性はほとんど無かった。11C-acetateが最も分布する膵臓においても、18F-acetateはマウスの膵臓に分布しなかった。これらの実験結果より、18F-acetateはその代謝動態において11C-acetateとは異なり、Acetate-PETのトレーサーキしては適さないことが判明した。胸腺腫患者40例において18F-FDG-PET11C-acetate-PETを行い、胸腺腫各組織型における両トレーサーの分布を検討した。術前に18FーFDG-PETと11C-acetate-PETを行い、組織型の関連性を調べた。18F-FDGはC型胸腺腫においてA-B3型の胸腺腫より高い集積度を示した(p=0.001-0.048)。llC-acetateはA/AB型胸腺腫において他のB1-C型胸腺腫より高い集積度を示した(p<0.001-p=0.002)。FDG集積度が6.3以下でacetate集積度が5,7以下の胸腺腫は全てB1-B3型であった。これらより18F-FDG-PETと11C-Acetate-PETを胸腺腫の術前に検査することにより、組織型を予測できることが判明した。
ClassII岩石の周圧下での挙動

本研究では,非線形粘弾性論の立場より,研究例の少ない強度破壊点以降の岩石の挙動に重点を置いて,実験的・理論的検討を行った.載荷速度Cを増加させると圧縮強度が次第に増加し,応力-歪曲線はCの小さい時のそれを内包するようになることが分った.また,強度破壊点以降の数点において除荷・載荷をくりかえした実験を行い,除荷コンプライアンスの逆数1/λが載荷能力に比例して低下してゆくことを見出した.実験結果に基づいて,構成方程式を提案した.この構成方程式では歪硬化を考慮しておらず,従って1次クリープ領域において歪速度が次第に減少してゆくことを説明出来ないし,応力-歪曲線の強度破壊点前後の形状が実際のものよりそり尖りがちとなる.今回提案した構成方程式は,このような欠点を持つが,一方扱いが簡単で多くの荷重条件において解析解が得られるという長所を持つ.検討の結果,応力-歪曲線の載荷速度依存性,強度破壊点以降のコンプライアンスの変化については,今回提案した構成方程式でよく説明出来ることが分かった.また,クラスII岩石では,歪を一定に保った応力緩和の状態でも,急激な破壊に至ることのあること,また3次クリープ領域において最近見出された歪速度と残存寿命の関係を説明出来ることが分った.提案した構成方程式をFEMプログラムに組み込み,時間依存性挙動を扱えるシミュレーションプログラムを開発した. 2つの事例に関して計算機シミュレーションをおこなったところ,開発したプログラムは,鉱山の坑道の変形をかなりよく再現するものであることが分った.なお,今回扱った2つの事例では,地圧をかぶり圧に等しい静水圧とし,岩盤強度を実験室での測定値の70%とした.仮定の妥当性については,今後いくつかの事例について検討を加えてゆく予定である.本研究では,非線形粘弾性論の立場より,研究例の少ない強度破壊点以降の岩石の挙動に重点を置いて,実験的・理論的検討を行った.載荷速度Cを増加させると圧縮強度が次第に増加し,応力-歪曲線はCの小さい時のそれを内包するようになることが分った.また,強度破壊点以降の数点において除荷・載荷をくりかえした実験を行い,除荷コンプライアンスの逆数1/λが載荷能力に比例して低下してゆくことを見出した.実験結果に基づいて,構成方程式を提案した.この構成方程式では歪硬化を考慮しておらず,従って1次クリープ領域において歪速度が次第に減少してゆくことを説明出来ないし,応力-歪曲線の強度破壊点前後の形状が実際のものよりそり尖りがちとなる.今回提案した構成方程式は,このような欠点を持つが,一方扱いが簡単で多くの荷重条件において解析解が得られるという長所を持つ.検討の結果,応力-歪曲線の載荷速度依存性,強度破壊点以降のコンプライアンスの変化については,今回提案した構成方程式でよく説明出来ることが分かった.また,クラスII岩石では,歪を一定に保った応力緩和の状態でも,急激な破壊に至ることのあること,また3次クリープ領域において最近見出された歪速度と残存寿命の関係を説明出来ることが分った.提案した構成方程式をFEMプログラムに組み込み,時間依存性挙動を扱えるシミュレーションプログラムを開発した. 2つの事例に関して計算機シミュレーションをおこなったところ,開発したプログラムは,鉱山の坑道の変形をかなりよく再現するものであることが分った.なお,今回扱った2つの事例では,地圧をかぶり圧に等しい静水圧とし,岩盤強度を実験室での測定値の70%とした.仮定の妥当性については,今後いくつかの事例について検討を加えてゆく予定である.1.三軸圧縮試験新しい制御方法(応力帰還法)を用いれば、Class【II】岩石の強度破壊点以降をも制御出来ることがわかった。周圧040MPaでの試験結果によれば、周圧の増加にともない、強度破壊点以降の傾きが徐々に緩やかになることがわかった。また、制御速度を変えた実験も行い、応力一歪曲線がどのように変化するかを調べた。2.応力緩和試験主として、強度破壊点以降の領域から、応力緩和試験を行った。その結果、Class【II】岩石においては、歪を一定に保ったとしても、急激な破壊のおこる場合のあることがわかった。3.クリープ試験破壊強度の8090%程度の応力を加えて、クリープ試験を行った。その結果、1次クリープは対数クリープ則に従うことがわかった。また、3次クリープにおける歪速度の増加には、興味深い規則性の存在することがわかった。以上は、強度破壊点以前の領域から行った場合であるが、このほか従来殆ど実験例が知られていない、強度破壊点以降でのクリープについても試験方法を開発し、試験を開始した。4.構成方程式一軸圧縮試験結果をよく説明する構成方程式を開発し、種々の条件下で計算機シミュレーションを行った。その結果、今回開発した構成方程式は、一軸圧縮応力下での、岩石の挙動をかなり良く再現出来ることがわかった。現在、三軸圧縮試験結果をもとに、周圧下での岩石挙動をもよく再現する構成方程式の開発に着手したところである。
プロポフォールの高次中枢,特に島皮質の神経回路に対する修飾作用の解明

静脈麻酔薬であるプロポフォールの大脳皮質における作用の解明を目的として,ラット島皮質においてホールセル・パッチクランプ法を用いて,抑制性シナプスを形成する細胞の組み合わせに着目して,プロポフォールの単一抑制性シナプス後電流(uIPSC)に対する作用の解析を行った。その結果,(1)プロポフォールはfast-spiking(FS)細胞による抑制をnon-FS細胞による抑制より大きく増強すること,(2)プロポフォールは抑制性介在ニューロンと比較して錐体細胞(Pyr)を強く抑制することが明らかとなった。研究代表者は,痛みの高次中枢であると考えられている大脳皮質島領野(島皮質)に焦点を当て,島皮質における興奮性神経伝達および抑制性神経伝達に対するpropofolの修飾作用を明らかにする目的として研究を進めてきた。方法としては,島皮質を含むラット脳スライス標本を作製し,興奮性細胞と抑制性細胞からのホールセル・パッチクランプ記録を行い,抑制性シナプス後電流(uIPSC)の解析を行った。その結果,propofol(10μM)灌流投与により興奮性細胞と抑制性細胞の両方において,uIPSCの持続時間の延長が観察された。また,抑制性細胞のなかには自分自身に投射して自己抑制をおこなうもの(autapse)があり,propofol(10μM)灌流投与は,autapseによる抑制性シナプス後電流に対しても持続時間を延長させた。Autapseは活動電位の発生のタイミングを同期させるとの報告(Bacci and Huguenard, 2006)があることから,これらの結果からpropofolは抑制性細胞の活動を同期させて鎮静作用を発揮している可能性が考えられる。Propofolは,調節性に優れた静脈麻酔薬であり,全身麻酔の導入・維持や静脈内鎮静法に頻用されている。既に,propofolはGABAA受容体に作用することによって鎮静効果を発揮することが知られている一方,propofolの鎮痛作用については未だ定説を見ない。研究代表者は,痛みの高次中枢であると考えられている大脳皮質島領野(島皮質)に焦点を当て,島皮質における興奮性神経伝達および抑制性神経伝達に対するpropofolの修飾作用を明らかにすることを目的として研究を進めてきた。これまでの実験から,興奮性細胞と抑制性細胞の両方において,propofolは抑制性シナプス後電流の持続時間を延長させることがわかり,propofolは細胞の活動を同期させる可能性が考えられた。そこで,propofolはどのように興奮性細胞の発火同期性に影響するかを検討した。方法としては,島皮質を含むラット脳スライス標本を作製し,島皮質に存在する抑制性細胞および興奮性細胞から同時にホールセル・パッチクランプ記録を行い,単一の抑制性細胞から同時に2つ以上の興奮性細胞に軸索投射を持つペアを探し,興奮性細胞間の発火同期性を観察した。その結果,抑制性細胞から抑制性入力を受けた際の興奮性細胞の発火同期性は,propofol(3μM)灌流投与により増強した。近年,全身麻酔による意識消失時に,大脳皮質全体において,振幅が大きく813Hz程度の小さい周波数をもつ,アルファ波様の特徴的な脳波が誘発されることが報告されている(Ching et al,,2010)。今回観察されたpropofolによる興奮性細胞の発火同期性の増強は,このアルファ波の発生機序を担っていると考えられる。Propofolは,調節性に優れた静脈麻酔薬であり,GABA(A)受容体に作用し,抑制性シナプス伝達効率を増加させることにより,その鎮静効果を発揮することが知られている。一方,propofolの鎮痛作用については未だ定説を見ない。大脳皮質は,興奮性細胞である錐体細胞と十数種類の抑制性介在ニューロンで構成され,さらに,抑制性介在ニューロンの種類によりGABA(A)受容体のサブタイプ構成が異なることが報告されている。このことから,propofolの効果は,ターゲットとなるニューロンの種類により異なる可能性が考えられる。そこで本研究は,痛みの高次中枢であると考えられている大脳皮質島領野(島皮質)において,シナプス結合を有する複数のニューロンから同時ホールセル記録を行い,抑制性シナプス伝達に対するpropofolの効果について,ニューロンの組み合わせに着目し,単一シナプス応答性抑制性シナプス後電流(uIPSC)の解析を行ない,以下の結果を得た。1propofolは,シナプス前細胞がfast spiking細胞(FS)またはnon-FS,シナプス後細胞がFS,non-FSまたは錐体細胞(Pyr)のシナプスに対して,シナプス後細胞のGABA(A)受容体に作用してuIPSCの持続時間を延長させた。2このpropofolによるuIPSC増強効果は,シナプス前細胞がFSと比較してnon-FSの場合に小であった。3島皮質のうち,痛覚に関与しているといわれている無顆粒皮質(AI)は他の皮質と異なり,FSが少なくnon-FSが多い特殊な構造であった。

以上の結果から,propofolによる抑制性シナプス伝達効率増加作用は,他の皮質と比較して高次痛覚中枢であるAIにおいて弱いことにより,その鎮痛作用は弱い可能性が考えられる。予定していたとおり,細胞の発火同期性に対するpropofolの作用について,結果を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今回観察された興奮性細胞の発火同期性の増強について定量化し,より詳細に解明するととともに,免疫組織化学的に形態学的解析を行う。