hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
培養工学的手法によるクワのアルミニウム耐性の解明

Alに対するクワの性状特性を次の三つの視点から検討し、次の様な知見を得た。(1)クワの下胚軸培養カルスをpH4.0,Al濃度を0.5ppm,4ppm,16ppm,32ppm区で34日間培養し,Alの阻害性をカルス形成率で検討した結果,Al濃度の増加とともに形成率の減少する傾向がみられ,Al32ppm区は著しい低下を示した。また,無菌実生培養の場合では,根長,茎長,葉数,根系重,茎葉重からのAlに対する阻害性の評価では,Al濃度に応じて何れも低下する傾向があらわれ,とくに,根系重が著しい低下をした。(2)1/5,000ポット,Hoaglend1/2組成濃度でクワを水耕培養し,Al形態は単核態(Al^<3+>),硫酸態(AlSO_4^+),多核態(Al_<13>^<7+>)を,また,Alイオン濃度は(1)に準じ,30日間の生育状況とAl含有率を検討した。その結果,Alの32ppm区では地上部の生育がみられず,著しい阻害性が何れの区にもみられた。しかし,Al16ppm以下の濃度区では,対照区に比べて多核態区,硫酸態区の順に,地上部および地下部の伸長率の軽減がみられた。その傾向は低い濃度区ほど顕著になることが認められた。Al含有率では地上部に比べ,根系が著しく高い値を示し,樹体内のAl分布には著しい局在性のあることが明らかとなった。(3)本学部クワ遺伝資源保存園の中から,任意に選んだ26品種の葉のAl含有率を検討した結果,ほとんどものが300ppm以下であり,Al集積植物ではない。土壌の理化学性とくに交換性AlとクワAl含有率との関連では,交換性Alの高い土壌に生育したもののAlの含有率が若干高くなる傾向がみられた。また,クワの部位別Al含有率は地上部では葉身が,しかも成熟葉が,地下部では繊根がそれぞれ高くなり,とくに組織別では栓皮が極めて高いことを認めた。クワの組織は,葉の落葉により,また,栓皮のコルク化および剥離の生理機構を有するので、その組織内に集積・局在するAlは樹体外に排除されることが示唆される。
量子電磁気学によるミューオン異常磁気能率の精密理論計算

本研究では、ミュー粒子と電子の異常磁気能率を理論計算により求めた。素粒子標準理論のうち、特に、異常磁気能率への寄与が最も大きい、電磁気学的な寄与を摂動計算の手法によって求めることを行った。まず、ミューオンの異常磁気能率で、摂動計算8次の項の最終計算を発表し、引き続き、電子の異常磁気能率の8次の項の最終計算結果も発表した。また、電子の異常磁気能率の実験値は、一桁近く精度の良いものが2006年になってから発表され、その値と私たちの8次までの計算結果から、電磁相互作用の強さを表す結合定数(微細構造定数)αを、従来よりも一桁近く精度よく決めることができた。将来の実験計画を見据えると、異常磁気能率の理論値では10次摂動も無視できない大きさである。まず、ミューオンの異常磁気能率への寄与の大きいものを取り上げ、計算を行った。しかし、電子の10次の計算では、12672個からものファイマン図からの寄与があり、しかも、そのすべてが同じ程度の大きさで寄与する。そこで、計算の過程をすべて自動化することにした。最初に最も計算が困難であるフェルミオンループを含まない光子5個のみによる補正項に着目した。ファイマン図形を特定するわずかな入力から、運動量無限大の極限からくる紫外発散を取り除く繰り込み項までを含めて、数値計算プログラムを自動的に生成できるようになった。運動量ゼロからくる赤外発散については、今のところ光子の質量を有限に保つことで制御している。さらに、この計算で必要な有限繰り込み項の構成も自動的に行えるようにした。これらの計算プログラムを用いた数値計算が現在、実行中である。ミューオンの異常磁気能率(g-2)への量子電磁力学からの8次摂動の寄与を求めた。8次では全部で469個のファイマン図形からの寄与がある。このうち289個の図形については、極限を取って低次のファイマン図形に帰着させ、計算の整合性を検証することができる。数値計算のプログラムも比較的短い。それに反して、残りの180図形は光光散乱の過程を含み、プログラムは長大となる。今回はこの180図形について、既存計算とは別の方法を用いて数値計算を行い、結果を比較することで計算の検証を行い、数値の精度の向上を目指したものである。既存計算では、ワード高橋恒等式を用いて関連する図形をまとめて計算している。これとはまったく独立の手法を採用するため、図形の頂点関数を直接計算することにした。プログラムミスをなくすため、図形の基本情報を入力する簡単なテンプレートファイルから、コードがコンピュータで生成されるようにした。また、繰り込み項や紫外発散の項の生成方法も、既存計算とは別な方法で作成した。出来上がったコードをワークステーション上で走らせチェックした後、スーパーコンピュータに移植し、数値計算の精度を上げることを図った。結果、一部の図形で既存計算の結果との間に有意な差が生じた。詳細な探査の結果、既存計算の方法ではけた落ちの影響が深刻で、それが計算結果に影響し、差が生じていることが判明した。そのため、既存計算を再度、精度を上げて実行させたところ、有意差は解消し、両者はよく一致した。これらの光光散乱の結果とほかの図形の結果を合わせ、8次の寄与として、132.6823(72)を得た。これは、前の報告より2桁近く精度が上がっている。ミューオンg-2の標準模型による計算のうち、量子電磁気学による寄与については、今回の報告をもってして、確定したといえるだろう。今年度の目標は、異常磁気能率の摂動計算10次の計算方法を確立することである。

まず、10次の電子異常磁気能率に寄与するファイマン図形、全12672個をゲージ不変な6つのグループに分け、そのグループごとで計算を進めることを目指した。ミューオン粒子異常磁気能率には上の6つのグループのうち、フェルミオンループを含むファイマン図形からなる5グループだけが寄与する。特にループとしてフェルミオン真空偏極を含む図形は、これまでの低次摂動計算に用いたプログラムをわずかに変更するだけで得られる。これらの図形は、その主要な寄与が繰り込み群を使ってすでに解析的に得られている。私たちの計算結果はこの結果とよくあっており、その差は繰り込み群では得られない有限差として十分に理解可能な範囲にある。10次ではじめて出現するタイプの図形として、ミューオンと電子のループの間に5個の光子を交換するタイプのものがある。この5個のうち4個までがクーロン光子になり残り1個が磁気的になる非相対論的な領域でミューオンと電子が仮の束縛状態をつくると考えられている。その結果、この図形の寄与は他に比べて非常に大きく、解析的には(α/π)^5の係数として185程度と大きな値が予想されており、最大の誤差の元となっていた。しかし、私たちの計算結果によると、その値は100程度で予想値よりかなり小さいことがわかった。またフェルミオンループを全く含まない図形については、数値計算プログラムの自動生成を行うプロジェクトが進行中である。今のところ、摂動の次数を指定した場合のファイマン図形の勘定、各々の図形に関する紫外発散の構造の特定と繰り込み項の構成、図形のトポロジーを特徴付ける関数の生成までが任意の次数で行えるようになっている。これを用いて、8次電子異常磁気能率の計算のチェックを行い、さらに10次ミューオンの計算に利用する予定である。異常磁気能率に寄与する量子電磁気学的な寄与のうち、フェルミオンループのない項を計算するためのプログラムを自動生成する方法を開発、実装することに成功した。ミューオン異常磁気能率では、電子異常磁気能率との差にのみ関心があるので、この形のファイマン図は、通常、無視される。しかし、このタイプの低次のファイマン図形に真空偏極を挿入した図形の寄与は、フェルミオンループのない図から、簡単な拡張によって生成できる。また、電子の異常磁気能率の計算においては、まさにこのタイプの図を厳密に計算しなければならない。摂動10次では、このタイプのファイマン図は、全10次の図形のうち半分近くを占める6354個ある。しかもその一つ一つが複雑な紫外発散および赤外発散の構造をもっている。これはとても人の手では計算できない。そのため、この計算の過程をすべて自動化するプロジェクトを始めた。このファイマン図では、図のすべての特徴を、光子とフェルミオンの頂点がフェルミオン線の上に並ぶ順序という、一行の情報から引き出すことができる。ここから、(1)解析的な積分計算による被積分関数の生成(2)ファイマン図の位相構造から被積分の構成要素を生成(3)くりこみの処方に従って被積分関数と構成要素の紫外発散極限を生成を自動的に行う。こうしてできた数値計算プログラムは、スーパーコンピュータシステムに移行し、即、数値計算ができるようになっている。この自動生成コードを用いて生成した積分のうち、頂点関数のくりこみだけを含む2232個のファイマン図形に相当するものについては、すでに生産的な計算を行い、一定の精度に到達している。
骨格筋特異的なカルパインシステムの機能と制御機構の解析

筋ジストロフィー(LGMD2A)の責任遺伝子産物であるカルパイン3(p94/calpain3)について、活性の発現と抑制に関わる分子機構を解析した。その結果、カルパイン3による基質分解がCa^<2+>とNa^+による2つの活性化機構によって制御されることを明らかにした。また、サルコメア外における新規のカルパイン3安定化因子として、PLEIAD/SIMC1/C5orf25を同定した。骨格筋組織においてカルパインシステムが担う細胞質内タンパク質分解の生理的意義を明らかにすべく、特に骨格筋特異的カルパインp94/calpah3の機能解析を行った。ヒトではp94のプロテアーゼ活性の欠損が筋ジストロフィー(LGMD2A)を引き起こす一方、p94遺伝子改変マウスを用いた実験から、プロテアーゼ活性がなくても一種の構造タンパク質として機能できることが示唆されている。これらの知見と、p94の様々な特徴(強い自己消化活性・筋タンパク質との特異的相互作用・筋サルコメアにおける局在など)、さらに、p94がNa^+依存性を示したことに着目し、実験を行った。これまでに明らかとなった点は、以下である。1)p94のNa^+依存性はCa^<2+>依存性と相補的である。2)カルパインのCa^<2+>依存性に関与するアミノ酸にp94特異的挿入配列が作用することが必要である。3)定量的プロテオームにより、筋組織ではCa^<2+>及びNa^+によって活性化されたp94は異なる基質特異性を示す可能性を見出した。これらにより、カルパインの中でp94を特徴づけるものとして、活性化機構のユニークさという視点が確立できた。さらに、p94相互作用タンパク質とその周辺分子を解析した結果、新規基質タンパク質が同定された。これをモデル基質とすることで、様々なp94変異体のプロテアーゼ活性を評価する条件を検討した。その結果、変異体または自己消化断片を用いてp94の活性を再構築できる可能性を示唆する結果を得た。上記の結果と酵母p94トラップ法を用いて、様々なp94の活性減弱型変異体をスクリーニングした結果と合わせて、自己消化と基質分解とのバランスを評価できる系の構築を開始することができた。これらはp94及びカルパインの活性化機構を理解する上で非常に重要な知見である。骨格筋特異的カルパインシステムの重要な分子である、p94/カルパイン3はサルコメアタンパク質コネクチンとの相互作用が外れると、自己消化活性によって不安定化する。今年度は、主にサルコメア外におけるp94安定化機構とその意義の検討を行った。1) p94基質候補分子分解様式の解析:p94の新規結合タンパク質が、p94の自己消化活性を抑制することを見出したため、この分子(C5orf25)の解析を続けた。さらにこの分子に相互作用タンパク質を検索した結果、転写調節因子CTBP1との相互作用を見出した。CTBP1はp94を始めカルパインの良い基質であり、p94による分解がCTBP1の高次構造を認識し、その調節に関与していることが示唆された。2)ミトコンドリアや筋小胞膜に重点をおいた骨格筋プロテオミクス解析の条件検討:p94のノックアウトとノックインマウスから精製したミトコンドリアについてプロテオーム解析を行った。複数のサンプルを解析するための、方法や条件の設定が期待したように順調ではなかったが、網羅的にデータを取得するということが安定して行えるようになった。マウスの表現型(ミトコンドリアの機能異常)の程度と特定のタンパク質の量的変動の間にどのような関係があるか、という点について今後絞って解析したい。3) p94の活性が関与する細胞内分子ネットワークと筋機能の関係について:上述のC5orf25について、p94の活性を制御する一方でCTBP1との結合により適切な基質タンパク質がp94と相互作用することを促進することが示唆された。初代培養したトリ骨格筋細胞におけるC5orf25の局在を検討した結果、主に細胞質に一様に局在するが、ごく一部はサルコメアへの局在が観察された。以上により、サルコメア内外においてp94を制御する分子機構が複数存在し、局在部位ごとに機能分担していることが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。
人工知能を用いた人工網膜における刺激の最適化

人工網膜において網膜を電気的に刺激するパラメータは、カメラで捉えた外界の画像の輝度情報を刺激パルスに単純に変換して作られることが普通であるが、現実に得られる感覚からみるとこれだけでは不十分である。本研究では、我々が提唱した脈絡膜上ー経網膜刺激方式の人工網膜について、網膜の多点電極からの刺激によって生じる皮質脳波の多点記録データを人工知能の手法を用いて解析し、より自然刺激の結果に近い感覚を引き起こす最適な刺激パラメータを検討することを目的とする。
自治体のNew Public Managementに関する理論的・実証的研究

現在の地方財政危機は、地方税収の減少という短期的な要因が引き金になって発生した。しかし、財政危機の最大の要因は、絶えず膨張圧力がかかり、行政の守備範囲を拡大させてきた地方財政の構造それ自体にある。一方、三位一体改革を柱とする地方分権改革は、これまでの画一的な地方行財政運営の見直しを迫っている。本研究の目的は、民間でできることは民間に委ね、公共部門内においても市場の活用が可能なものは最大限活用するというNewPublicManagementの考えを柱として、とくに公共サービスの供給における生産性を経済学の視点から理論的・実証的に分析することであった。そこで、自治体間の生産性格差の実証分析を確立するために、国や自治体等と研究会を行い、ベンチマーク型行政評価システムの開発について協議してきたところである。そしてその成果をもとに、消防サービス、徴税事務、一般廃棄物の収集と処理をとりあげ、効率性分析を行った。また、PFI(PrivateFinanceInitiative)についても研究を進め、行政と民間企業の契約のあり方、PFI事業を含めた民間活力の導入を地域活性化の手段として用いることの重要性を明らかにした。なお、地方行政改革と地域力の強化、そのために必要な地方税財政制度改革は連立方程式のような形で相互に関連していることから、研究の対象は地方行政改革の範囲にとどめなかった。具体的には、地域経済の実態を産業連関分析等の手法を用いて明らかにし、地方の財政力を強化するための産業活性化策について分析を行った。また、地方行財政運営の制約条件となっている、地方税、地方交付税等の財源移転、地方債といった地方税財政制度の現状と課題を分析・検証し、あるべき制度構築の提案を行った。これらの研究成果は、学会、雑誌論文、著作等で公表した。本年度の研究では、(1)地域づくりの基本的な考え方として、地方税財政改革、地域経済の活性化、地方行政改革を3つの柱として、理論、実証研究を行った。とくに、地方交付税改革、国庫補助負担金改革については、昨年秋に向けての三位一体改革が進められたこともあって、重要なテーマであったことから、実証研究をはじめとした研究を行った。(2)地方分権時代において地域経済の活性化がきわめて重要な意味を持つことから、地域産業連関表を用いて、全国9ブロックの各需要項目の生産誘発効果を計測した結果、地方圏においては公共投資の生産誘発効果は大きいものの、大都市圏に比べてその効果は小さいことが明らかとなった。(3)地方税の徴税効率に関して研究を行い、分権改革を進めるためには地方税の充実は不可欠であるが、一方で税の執行面を含めた効率性、簡素性への配慮を怠るなら、納税者の税制へのコンプライアンスが失われ、かえって分権への妨げになる可能性があることにも留意する必要があることを明らかにした。また、アメリカの徴税効率について調査を行ったが、州・地方公共団体では税務行政の効率化を図るため、徴税事務を中心とした民間委託を積極的に進めてきたものの、ニューヨーク州やニューヨーク市、ライ市、カリフォルニア州及び同州内の複数の地方団体の税務行政の実態調査の結果、コスト節減効果、納税者の権利やプライバシーの問題等において、民間委託が必ずしも期待された効果をもたらすとは限らず、州や地方団体は(民間委託に)弾力的な姿勢で臨んでいることが判明した。オーストラリアへの調査では、ホーンズビー市をはじめとして、行政サービスにおける受益者負担が財政上重要な役割を果たしていることが判明した。(4)行政サービスの生産における効率性の考え方を整理し、自治体間の生産性格差の実証分析を確立するために、総務省と研究会を行い、ベンチマーク型行政評価システムの開発について協議した。

(5)PFIのありかたについて研究を行い、行政と民間企業の契約のあり方、PFI事業を含めた民間活力の導入を地域活性化の手段として用いることの重要性を明らかにした。本年度は、地方行財政運営の問題と、改革に必要な諸課題について研究を進めることができた。具体的にあげると以下の通りである。第1に、現在の地方財政運営を、住民との関わり、国の地方財政に対する関与など、地方財政危機を引き起こしている様々な要因を自治体間比較等によって分析し、近年多くの自治体で取り入れられている行政評価システムなど地方行革の問題点を明確にした。多くの自治体が行っている行政評価は住民にとって理解困難であり、内部資料にとどまっていることも多い。また、担当部局に事務事業の意義をたずねると、どうしても主観的な回答が寄せられ、結局は事務事業の存続を正当化するための行政評価となっているケースも散見された。第2に、行政サービスの生産における効率性の考え方を整理し、自治体間の生産性格差の実証分析を確立するために研究会を行い、ベンチマーク型行政評価システムの開発について協議した。これらの成果を踏まえ、「最小の経費で最大の効果」をあげるために必要な地方行財政システムのあり方、とくに、地方公共サービスの生産性分析に関して、生産性を決定づける要因の理論的枠組みの構築、消防サービス、ごみ収集・処理等の行政サービスを取り上げ、自治体問の生産性格差計測のフレームワークの構築と、それに基づいた実証研究を行った。これらの研究成果は著書、論文、学会、研究会等において報告された。地方税の徴税効率に関して全国都市にアンケート調査を行うとともに、実証研究を行った。結果としては、人口規模が大きいほど(小さいほど)徴収率は上昇(低下)するという傾向を見出すとともに、近畿2府4県の人口規模10万人未満の219市町村をサンプルに、人口規模と徴税職員(総務、課税、徴収、その他の合計)の関係を検証した結果、小規模自治体には、理論上、徴税に最低限必要とされる職員数すら満たさない所があることが明らかとなった。分権改革を進めるためには地方税の充実は不可欠であるが、一方で税の執行面を含めた効率性、簡素性への配慮を怠るなら、納税者の税制へのコンプライアンスが失われ、かえって分権への妨げになる可能性があることにも留意する必要がある。NPMにおいて重要な役割を果たすPFIのありかたについて研究を行い、行政と民間企業の契約のあり方、PFI事業を含めた民間活力の導入を地域活性化の手段として用いることの重要性を明らかにした。その他にも、地方分権の推進とともに国からの財源移転が減少する中で、地方自治体にとって最低限必要な支出水準を実証的に明らかにした。さらに、スウェーデン、オーストラリア、シンガポールにおいて調査し、地域産業の活性化が地方財政運営において重要であることを強く認識した。
海馬ニューロンのグルタミン酸受容体チャネルの発達に関する研究

中枢神経系のグルタミン酸受容体チャネルは、NMDA型、AMPA/カイニン酸、(KA)形、KA選択型の3種類に分類される。このうちAMPA/KA型は、AMPAとKAのいずれに対しても感受性を示し、分子生物学的にはGluR1-GluR4という4つのサブユニットのいずれかの組合せで構成されている。本研究では胎生17-19日のラット胎児より得られた培養海馬ニューロンを対象としてAMPA/KA型受容体の諸性質とその発達について調ベ、次のような知見を得た。1)馬海ニューロンは培養後7日目頃から、AMPA、KAに対して感受性に示し始め、その後ニューロンの発達に伴い反応は増大していく。この反応はAMPA/KA型受容体の活性化によるものでKA選択型受容体の関与はほとんどない。2)AMPA/KA型受容体は、外向き整流特性とCa^<2+>透過性をもたないI型、および強い内向き整流特性と高いCa^<2+>透過性を示すII型に分類される。Reverse-transcription(RT)-PCR法により、それぞれのサブニユット構成を調ベた所、I型はGluR1、GluR2サブユニットからなり、II型はGluR1、GluR4サブユニットからなることが明らかになった。3)II型のAMPA/KA型受容体は小型の介在ニューロンに特異的に発現した。このニューロンはGADをもつことからGABAを産生する抑制ニューロンと考えられる。4)培養条件下でCA3/CA4野ニューロンとCA1錐体細胞の間で興奮性シナプスを形成させると、CA1ニューロンからはやい時間経過の興奮性シナプス後電流(EPSC)と持続時間の長いEPSCの両方が記録された。前者はAMPA/KA型受容体、後者はNMDA型受容体の活性化によるものであった。シナプス形成後のCA1ニューロンの尖端樹伏突起上にはAMPAに対して著しく感受性の高い部位が局在した。はやい時間経過のEPSCはその整流特性からほとんどI型受容体の活性化によるものと結論された。本研究の目的は、グルタミン酸受容体が最も濃密に存在する海馬ニュ-ロンを対象として、グルタミン酸受容体の発達と興奮性シナプス伝達およびその可塑性変化とその関連を明らかにすることである。この目的を達成するために、海馬切片のニュ-ロンにパッチクランプ法を適用する実験および海馬単層培養標本を対象とする実験を計画した。今年度ま主として単層培養標本を対象とする実験を行い、次のような成果を得た。ラット胎仔の海馬CA/野錐体細胞を分散し、CA3/4野の小組織片を混合培養し3週間以上発育させることにより、CA3/4野ニュ-ロンとCA/野錐体細胞間にグルタミン酸を伝達物質とする興奮性シナプスを形成させる方法を確立した。興奮性シナプス入力を受けるCA/野錐体細胞上のキスカル酸受容体の分布を調べると、尖端樹状突起上の特定の部位にキスカル酸受容体が高密度存在し、この部位のAMPA(キスカル酸受容体の選択的アゴニストノ感受性電流と興奮性シナプス後電流の間には閉塞現象がおこることから、シナプス部位にキスカル酸受容体が高密度に集積してくる可能性が示唆された。また本研究では当初キスカル酸受容体とカイニン酸受容体は別のものであると仮定し、両者の発達の経過およびニュ-ロン上での分布の差異を調べることを予定していた。

しかし現在までの研究で、AMPAにより脱感作されたニュ-ロンからはカイニン酸応答が得られなくなること、カイニン酸受容体チャネルは整流特性と2価イオンに対する透過性の差異から少くとも2種類に分類されるが、AMPAもカイニン酸と全く同様の2種類のチャネル応答をもたらすことなどからキスカル酸受容体とカイニン酸受容体は少くとも海馬では同一のものであることが強く示唆された。海馬ニュ-ロンには2種類のカイニン酸受容体の存在することは論文にまとめすでに投稿した。ラット海馬の培養ニュ-ロンを対象にして、グルタミン酸受容体の発達に関して次のような所見を得た。1.海馬ニュ-ロンのAMPAとカイニン酸に対する膜応答は共通の受容体分子(AMPA/カイニン酸受容体)の活性化によって生じる。この受容体はCa^<2+>透過性と整流特性により、I型とII型に分類される。2.急速外液交換法を用いて、I型、II型受容体のAMPA、カイニン酸に対する応答を調べた所、I型、II型受容体のいずれの場合もAMPA応答は急速に脱感作されるのに対して、カイニン酸応答には脱感作はみられなかった。3.比較的純粋なI型反応は培養後約2週間以内の幼弱錐体細胞に見られ、純粋なII型反応は1ー4週間の培養期間中のいずれの時期においても小型の介在ニュ-ロンタイプの細胞で観察された。培養後2週間以上経過した錐体細胞ではI型反応に近いがII型の要素ももついわば中間型反応が見られた。おそらく成熟細胞におけるAMPA/カイニン酸受容体には、I型、II型が混在すると考えられる。4.CA3/CA4野ニュ-ロンとCA1錐体細胞間の興奮性シナプスでは、CA1ニュ-ロンからはやい時間経過の興奮性シナプス後電流(EPSC)と持続時間の長いEPSCの両方が記録された。前者はAMPA/カイニン酸受容体、後者はNMDA受容体の活性化によるものであった。はやいEPSCの整流特性は純粋なI型ではなく中間型であった。従って、AMPA/カイニン酸受容体は細胞種、発達の時期により異なることが明らかになった。この受容体のcDNAは4種類単離されており、今後は分子生物学的研究法も導入して、AMPA/カイニン酸受容体の発達についてさらに研究を進める予定である。ラット海馬の培養ニューロンを対象にして、グルタミン酸受容体チャネルの発達に関して次のような研究成果を得た。1.海馬ニューロンのAMPA/カイニン酸(KA)型受容体は、Ca^<2+>透過性が低く外向き整流特性を示すI型と、高いCa^<2+>透過性と強い内向き整流特性を示すII型に分類される。典型的なI型は培養後2週間以内の幼若細胞に見られる。一方、II型は少数の介在ニューロン様の特定の形態を示す細胞に発現し、このニューロンは1-5週間の培養期間中常に存在した。培養3週間以後の成熟細胞では、Ca^<2+>透過性、整流特性ともI型に近いが、ややII型の要素をもつ中間型細胞が多く見られるようになった。2.典型的なI型およびII型AMPA/KA型受容体を発現している細胞をパッチクランプ記録により同定した後、細胞質中のmRNAを採取し、Reverse transcription(RT)-PCR法により、それぞれのAMPA/KA型受容体のサブユニット構成を調べた。
メゾスコピックスケールの三次元格子構造を有する液晶ソフトマテリアルの創製

分子配列にらせん構造を有するコレステリック液晶相と等方相との間に発現する青色相(Blue Phase : BP)は、メゾスコピックスケールの三次元周期構造を有する特異な相である。その格子定数は可視光の波長オーダーであるため、BPは可視光に対してブラッグ反射を示す。また、BPにおける数10msオーダーの電気光学応答も報告されており、可視光の回折を電気的に制御する光変調素子への応用が期待できる。一方、低分子液晶中に分散させた光重合性のモノマーを光重合によって高分子ネットワークを形成させることで、特定の分子配列構造を熱的に安定化させることが知られている。本研究では、BP中に分散させた光重合性モノマーを光重合させることによってBPの分子配列構造に適合したネットワークを形成させ、BPの分子配列を能動的に安定化させる。それにより、幅広い温度範囲にわたりBPを保持可能な(高分子ネットワーク/カイラルネマチック液晶)複合系を構築し、新規電気光学特性を示す液晶性ソフトマテリアルの開発を行う。UV照射前(a)及び照射後(b)の複合系の種々の温度における反射スペクトルおよび偏光顕微鏡観察の結果、BPの発現温度範囲は重合前の複合系において2.2Kであったが、重合後の複合系において2.8Kとわずかながら増加した。これは、高分子ネットワークの形成によって、BPの分子配列構造が安定化されたためだと考えられる。モノマーの構成成分として、液晶性ジアクリルモノマーと非液晶性モノアクリルモノマーを用いることにより、BP相の温度幅を8Kまで拡大できることが明らかとなった。
Hypoxia-inducible Factorを標的とした膵癌治療への基礎検討

膵癌に対する根治可能な唯一の治療法は手術であるが、早期発見が困難であるため、発症時には遠隔転移などのため、切除不能例が多い。また、たとえ切除が可能であっても、進行症例が多いため、膵癌切除後の再発率は高く、それに加え、再発膵癌の進行も速いため、切除例であっても長期予後を期待するのは困難である。このような現状を改善するためには、有効な化学療法の開発が急務ではあるが、いまだ満足できる有効な化学療法は開発されていない。しかし、膵癌細胞そのものは必ずしも抗癌剤に抵抗性を有しているわけではなく、膵という特殊環境に存在することが、抗癌剤に対する抵抗性を獲得させていると考えた。膵癌は造影CT検査など、種々の画像検査では乏血性であり、腫瘍局所はかなりの低酸素状態であることが判明している。そこで、膵癌細胞株であるPanc-1とASPC-1を用い、5-FU、Gemcitabine、SN-38に対する抗癌剤感受性を5%CO_2・37°C・96時間培養で解析した。そこで、低酸素状態で同様の条件で抗癌剤感受性を測定したが、低酸素条件での株化細胞の生存細胞数が少なく、解析実験に適しなかった。さらに、低酸素状態での抗癌剤感受性試験を施行し、低酸素状態の至摘モデル・至摘条件を検索中であるが、適切な5-FU、Gemcitabine、SN-38の濃度設定、培養時間などモデル実験に必要な条件決定に至っておらず、更なる検索が必要であった。培養時間を96時間より短縮し、同様の検討を加えたが、酸素濃度が一定せず、今後、incubator自体を低酸素状態にするのではなく、他の方法での検討を予定している。
学級活動を通じた児童生徒の基本的心理欲求充足による人間関係形成の試み

本研究では,小中学校の学級活動を対象として,「集団」による学級活動が「個人」の基本的心理欲求を充足させ,「個人」の更なる学級活動への積極的参加につながり,さらに「個人」の学級適応,人間関係形成につながるという一連のモデルを,実際の学級活動の観察や質問紙によって検証する。この検証を通して,「個人」への働きかけが「集団」全体への効果につながるような,学級活動での効果的な人間関係形成の取り組み例を提案する。
ヒト悪性グリオーマ細胞の無転移能に関する研究

1.ヒトグリオーマでは強い浸潤能を示すに拘わらず遠隔転移能がないという特徴がある。我々は、matrix metalloproteinase(MMP)と、その阻止物質であるtissue inhibitor of metalloproteinase(TIMP)に着目し、グリオーマにおけるこれらの発現の特徴を調べた。2.グリオーマの外科摘出標本を用い、Norhtern blottingを施行した。MMPのうち、gelatinase A,gelatinase B,matrilysinは、悪性度が高くなるつれ遺伝子の発現が増加していた。これらは、グリオーマの浸潤能に関与していると考えられた。しかし、stromelysin-1は発現が全く認められず、またTIMP-1は、悪性度の高いグリオーマほど発現が増加していた。3.TIMP-1の局在を免疫組織染色法にて調べると、TIMP-1は一部のグリオーマ細胞及び腫瘍内血管壁に存在しており、血管壁を破壊しての血管内へのグリオーマの侵入を阻止する可能性が考えられた。5.また、stromelysin-1はin vitroでの発現が認められているので、細胞株をスキッドマウスの脳及び皮下に移植し、周囲の環境による発現の変化を解析している。特に、in vitroにてのIL-6、TGF-β_1の作用下でstromelysin-1の発現が低下するため、組織中のIL-6、TGF-β_1のグリオーマ細胞に対する影響を検討している。
金属酸化物ゲルの外部場温水処理による機能性ナノ微結晶分散薄膜の創製

(1)金属酸化物ゲルの組成探索と機構・SiO_2-TiO_2系ゲル膜の振動温水処理によって生成するナノシート結晶が層状構造を有するレピドクロサイト型チタン酸であることを明らかにした。得られた薄膜が高い光触媒活性と超親水性・防曇性を示すことを実証した。膜組成依存性では、TiO_2含量が少なくなると、析出するアナターゼの形態が粒状から鋭錘状に変化し、さらにチタン酸シートに変化することがわかった。TiO_2溶解種濃度が低い条件で、シート状結晶が析出しやすくなると推察した。(2)外部場温水処理による金属酸化物微結晶析出と表面組織制御【電場中での温水処理による微結晶析出と表面組織制御】・SiO_2-TiO_2系ゲル膜の直流電場温水処理では、負極側で生成する析出物が粒状からシート状へ変化することがわかった。直流印加電場が5Vcm^<-1>以上では、Ti^<4+>のTi^<3+>への還元により薄膜の光透過率が低下するが、交流電場温水処理ではこれを防げることを見出した。・ZnOゲル膜を形成した導電性基板と対向電極の間に直流あるいは交流電圧を印加しながら温水処理を行った。その結果、直流電場温水処理によって負極側で析出する結晶が六角柱状に変化し、シリコン基板を用いた場合には、析出結晶が花弁状に変化することがわかった。(3)超分子集合体を添加したゲル膜の温水処理による微結晶析出と表面組織制御CTAB、P123、F127などの界面活性剤を添加したSiO_2-TiO_2系ゲル膜の温水処理によってアナターゼナノ微結晶が膜中に高分散析出し、紫外線照射によって界面活性剤鋳型を完全除去できることを明らかにした。本研究では、種々の酸化物ゲル薄膜を温水で処理する際に、基板に外部場を作用させた場合の析出結晶相、形態および配向性の変化を明らかにすることと、得られた知見を基に、光触媒活性などの機能を有するナノ微結晶分散薄膜を低温プロセスにより創製することを目的としている。本年度は、研究計画に対して以下の成果を得た。(1)金属酸化物ゲルの組成探索と機構・Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜、Fe_2O_3ゲル膜の外部場温水処理を着手した。・振動温水処理によって生成するナノシート結晶が層状構造を有するレピドクロサイト型チタン酸であることを明らかにした。得られた薄膜が超親水性と防曇性を示すことを実証した。印加電場が5Vcm^<-1>以上では、Ti^<4+>のTi^<3+>への還元により薄膜の光透過率が低下することなどが明らかとなった【強磁場中での温水処理による微結晶析出と表面組織制御】・SiO_2-TiO_2系ゲル膜、Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜を形成した基板を超伝導マグネット(10テスラ)中に保持しながら温水処理を行った。SiO_2-TiO_2系ゲル膜は、磁場によって析出物が粒状からシート状に変化したが、Al_2O_3ゲル膜、ZnOゲル膜に磁場による析出物形態の変化はほとんど認められなかった。

本研究では、(1)種々の酸化物ゲル薄膜を温水で処理する際に、基板に振動、電場、強磁場など作用させ、これらの外部場が析出結晶相、形態および配向性に及ぼす影響を明らかにすることと、(2)得られた知見を基に、光触媒活性、超親水性、防曇性などの機能を有するナノ微結晶分散薄膜を低温プロセスにより創製することを目的とする。本年度は、以下の研究成果を得た。(1)金属酸化物ゲルの組成依存性種々の組成のシリカ-チタニア系について電場温水処理を行い、結晶析出形態や特性の変化について詳しく調べた。その結果、チタニア含量が少なくなると、析出するアナターゼの形態が粒状から鋭錘状に変化し、さらにチタン酸シートに変化することがわかった。また、電場印加の効果によって、シート状のチタン酸が析出しやすくなることが分かった。電場温水処理によって得られた薄膜は、紫外光照射後超親水性を示すことなどが明らかとなった。本年度導入した水晶振動子微小天秤装置を用いて温水処理に伴うゲル膜重量の変化を定量的に明らかにすることができた。(2)外部場温水処理による金属酸化物微結晶析出と表面組織制御酸化アルミニウム、酸化亜鉛ゲル膜を形成した透明導電性基板と対向電極の間に直流あるいは交流電圧を印加しながら温水処理を行った。その結果、酸化亜鉛ゲル膜の場合には、直流電場温水処理によって負極側で析出する結晶が六角柱状に変化し、シリコン基板を用いた場合には、析出結晶が花弁状に変化することがわかった。ゲル膜の電場温水処理による酸化還元挙動を電気化学測定装置を用いて調べた。(3)超分子集合体を添加したゲル膜の温水処理による微結晶析出と表面組織制御P123、F127などの非イオン性界面活性剤を添加したシリカ-チタニア系ゲル膜の温水処理によってアナターゼナノ微結晶が膜中に高分散析出し、紫外線照射によって界面活性剤鋳型を完全除去できることを明らかにした。
銀イオンまたは銀微粒子の存在するミセル溶液中でのケチルラジカルの挙動

本研究では、単分散性の良い貴金属コロイドを再現性良く作製できる「光アセトン法」におけるケテルラジカルの挙動を明らかにし、その反応機構を詳しく考察した。光アセトン法は、貴金属イオン、アセトンを含むミセル溶液に紫外光を照射する簡便な方法である。芳香族ケトン(ベンゾフェノンおよびアセトフェノン)、界面活性剤(SDS)を含む銀イオン水溶液に近紫外光を照射すると分散性の高い銀コロイドが生成し、それに伴い芳香族ケトンが減少する事を見出した。芳香族ケトンを用いた場合、銀イオンが吸収できない近紫外光でも反応が進む(増感光還元反応)ため、反応スキームが単純化される利点がある。芳香族ケトンの減少速度および銀イオンの還元速度と、銀イオンおよび芳香族ケトンの初期濃度との関係から、3重項状態の芳香族ケトンが、ミセルを形成しているSDSから水素を引き抜きケチルラジカルになった後、銀イオンを還元し、元の芳香族ケトンに戻るという反応スキームを提案した。一部のケチルラジカルは、水素を引き抜かれたSDSと再結合すると推定された。反応機構を提案した反応スキームに沿って解釈する上で、銀コロイドのモル吸光係数の値がサイズ効果により変化することが示された。また、標準的な試料にレーザーフォトリシスを行うことにより、ベンゾフェノンのケチルラジカルが反応溶液中に生成することを確認し、種々の試料でのケチルラジカルの寿命比較も試みた。さらに、本研究で明らかになった光アセトン法の特徴を利用し、従来の合金コロイドと構造および光物性の異なった、貴金属複合コロイドを作製することに成功した。本研究は2年計画で、単分散性の良い貴金属コロイドを再現性良く作製することのできる「光アセトン法」における、ケチルラジカルの挙動を明らかにし、その反応機構を解明する事を目的としている。光アセトン法は、貴金属イオン、ケトン類を含むミセル溶液に紫外光を照射する簡便な方法である。本年度は、ケトン類として主にベンゾフェノン(BP)を選び、種々の条件下で定常光照射を行うことにより、ケチルラジカルの介在した反応機構を考察した。銀イオン、BP、界面活性剤(SDS)を含む水溶液に近紫外光を照射すると銀コロイドが生成し、それに伴いBPが減少した。BP減少及び銀イオン還元の初期速度と、銀イオン及びBPの初期濃度との関係から、3重項状態のBPがSDSから水素を引き抜きケチルラジカル(BPK)になった後、銀イオンを還元しBPに戻るという反応スキームが提案された。一部のBPKは、水素を引き抜かれたSDSと再結合すると考えられ、その生成物は高速液体クロマトグラフィー分析により確認された。銀コロイドの表面プラズモン吸収帯のモル吸光係数は、反応初期に比べ反応後期のほうが大きかった。これは、反応後期に、BPKから銀微粒子に電子が注入されている可能性を示す現象であると考えられた。また、ケトンとしてアセトフェノンを用いた場合も、BPの場合と同様に反応が進行することが分かった。一方、ケチルラジカルの挙動を動的に捕らえるために、今年度はレーザーフォトリシスのシステムを、Nd:YAGレーザー、ボックスカ-積分器、及び今回購入した分光器、デジタル遅延パルス発生器を用いて組み上げ、標準的な試料を用いてシステムの最適化を試みた。来年度は、種々の試料でケチルラジカルの寿命を測定し、今年度提案した反応機構の妥当性を更に検討するとともに微粒子の分散性とケチルラジカルの挙動の関係をも明らかにする予定である。

光アセトン法は、貴金属イオン、ケトン類を含むミセル溶液に紫外光を照射する簡便な方法である。本年度は、ケトン類として、ベンゾフェノン(BP)だけでなくアセトフェノン(AP)も用い、種々の条件下で定常光照射を行うことにより、ケチルラジカルの介在した反応機構をAPの場合も含めて詳しく考察した。銀イオン、芳香族ケトン、界面活性剤(SDS)を含む水溶液に近紫外光を照射すると銀コロイドが生成し、それに伴い芳香族ケトンが減少した。今年度は、銀イオン電極を用いる事により反応中の銀イオン濃度の減少を正確に評価した。芳香族ケトンの減少および銀イオン還元の初期速度と、銀イオンおよび芳香族ケトンの初期濃度との関係から、3重項状態の芳香族ケトンが、ミセルを形成しているSDSから水素を引き抜きケチルラジカルになった後、銀イオンを還元し元の芳香族ケトンに戻るという反応スキームが提案された。一部のケチルラジカルは、水素を引き抜かれたSDSと再結合すると考えられ、その生成物は高速液体クロマトグラフィー分析により確認された。また、銀コロイドの表面プラズモン吸収帯のモル吸光係数は、反応初期に比べ反応後期のほうが大きいことから反応後期に、ケチルラジカルから銀微粒子に電子が注入されていると考えられた。また、標準的な試料にレーザーフォトリシスを行うことにより、BPのケチルラジカルが反応液中に生成することも確認され、種々の試料でのケチルラジカルの寿命比較も試みた。
先天性胸郭変形症に対する矯正手術における、術後形態予測システムの開発

漏斗胸は胸郭の陥没変形を主症状とする先天性疾患である。漏斗胸の治療方法として近年行われているのは、肋間よりU字型の金属矯正バーを胸骨の後面に挿入したのち、バーを180度回転することにより胸郭中央部の陥没を修正する方法(ナス手術)である。この方法は手技的には簡便ではあるが、施術したあとに胸郭がどのような形態をとるのかが予測しにくいという不利点を伴っていた。そこで申請者らは、有限要素法を用いた3次元力学シミュレーションにより、同手術法を施行した後の胸郭形態を予測する方法を開発した。漏斗胸は胸郭の陥没変形を主症状とする先天性疾患であり、心肺機能を低下させるのみならず、劣等感の原因となり患者の情緒にも大きく影響するため、特に小児において治療の重要性が高い。近年、米国の小児外科医ナス氏により報告された手術法(以下、ナス法)は、簡便かつ少ない侵襲で胸郭の陥没を矯正することが可能なために、近年急速に普及しつつある。ナス法は優れた手術方法であるといえるが、症例によっては満足できる結果を得られない場合も存在する。どの症例はナス手術を行うことで効果が得られるのか、どの症例には思うような効果が得られないのかを術前に判別することは、治療計画を練る上で非常に重要なことである。ナス法の施行に伴い胸郭がどのように変形するのかを予測することができれば、この判別を行い、各患者に対して適切な手術計画を立てることかできる。本研究はこうした予測システムを構築することを目的とする。平成21年度においては構造解析ソフトの導入により、胸郭形態の理論的予測を行うことが可能になった。今後2年間においては、同システムの臨床応用を展開してゆく予定である。漏斗胸においては胸郭の陥没が心肺機能を低下させるのみならず、変形の存在が劣等感の原因となり、患者の情緒的発育にも大きく影響する。本研究は、先天性胸郭変形症(漏斗胸)に対する、矯正バー挿入手術(ナス法)において、術前・術後における胸郭の形態変化を予測するシミュレーションシステムを確立することを目的として施行した。研究は平成21年度より3年間の計画を立てた。平成21年度には胸郭の各構成部分に適正な物性値を割り当てることにより、外力が作用した際の形態変化を反映する基本モデルを作成した。平成22年度には作成されたモデルの精度を高めることにより実際の症例につき応用した。臨床上の現象を解析したうえ、なぜその現象が生じるのかについてシミュレーションモデルを用いて理論的な解明を行った。具体的には二つの事象につき解明を行った。第一に、ナス手術において使用するバーと術後胸郭に発生する応力の関係について検討を行い、複数のバーを使用した方が単数のバーを使用するよりも胸郭に発生する最大応力は小さく、ために術後の疼痛が少ないことを解明した。さらに、術前の胸郭の変形のパターンによっては、バーの装着によって脊椎が彎曲する変化が生じる現象を発見し、術前の胸郭の変形パターンと、術後に生じうる脊椎の側彎のリスクの関係につき解明を行った。これらの研究成果は米国の胸部外科学会公認誌であるJournal of Thoracic and Cardiovascular Surgery他、英文誌に4本の論文として発表している。本研究は、漏斗胸に対する金属矯正バー挿入手術に伴い、胸郭が呈する形態変化を予測するシステムを確立することを目的として計画された。その具体的な研究実地計画として3項目を掲げた。すなわち(1)胸骨・肋骨・肋軟骨.靭帯の力学的特性を、物性値(Young率・Poisson比・断面2次モーメントなど)を用いて数値化すること(2)その物性値を用いて、実際の患者の胸郭について、形態のみならず力学的特性をも正確に反映するシミュレーションモデルの作成手法を完成すること(3)作成された胸郭シミュレーションモデルを実際の臨床に応用し、実用可能になるまで精度を向上することである。このうち先の2項目に関しては、3年計画の2年度まで(平成21年ならびに平成22年)に達成し得たので、平成23年度には第3の項目、すなわち予測システムの臨床実用化を目標として研究を施行した。この結果、成人例においてはほぼ正確に術後の胸郭形態が予測できるようになった。同成果に対して、日本形成外科学会の学術奨励賞(臨床部門)が与えられている。しかし小児に対しては、予測の精度が成人に比較して少し劣る。小児における胸骨の力学的挙動を正確にシミュレーションし、5-10歳の比較的若年の患者に対しても胸郭の術後形態を正確に予測するシステムの開発を今後の発展の課題としたい。なお本研究の当初の目的としては意図していなかったが、本研究の過程で発展させた技術が、他分野における臨床的問題の解決にもつながった。

例えば生体を有限要素モデル化する技術を耳介形態の修正手術に応用すれば、先天性耳介変形症の患者に対して手術を行った場合にどのような形態をとりうるのかをある程度予測する事が出来る。さらに胸郭の形態変化を精密に評価する事を目的として開発した画像処理システムを用いて、日本人における頬骨形態の特徴を解明することにも成功した。これらの成果について英文雑誌に発表した(発表論文参照)。
中近世移行期における石見銀山開発に伴う地域形成

本研究では、16世紀半ばにおける石見銀山の本格的開発を契機として、新たな地域特性がどのように形成されたかについて、具体的な集落の事例を通じて検討した。銀山が盛大に開発された時代に交通・流通の拠点の機能を果たした集落が、その前代にあっては国人領主や土豪の本拠地であった例が多くみられた。そのような小規模なかつての中心集落を核とした局地的な交通・流通網が、銀山をめぐる交通・流通網の一部として組み込まれて統合され、銀山を中心とした新たな地域構造が形成されたと考えられる。本研究では、16世紀半ばにおける石見銀山の本格的開発を契機とする新たな地域形成の展開を具体的に明らかにすることを目的としている。本年度は、石見銀山の周辺地域における拠点集落の事例として、まず先行研究や史料が比較的豊富な温泉津町、宅野町を主な対象として、文書収集、地籍図等を用いた景観復原、寺院の檀家調査などの実地調査を実施した。前者は銀山の外港としての機能を果たし、既往の研究においてもしばしば取り上げられており、後者は銀山への鉄製品の供給地として成立したと伝承される港湾集落である。これらの調査を通じて、銀山の本格的開発を契機としたと考えられる他地域からの人びとの流入、遠隔地との交流の実態や銀山衰退後の展開について、具体的なあり方を把握することが期待できる資料が集まりつつある。このほか、宿場町、中世城下町、口番所の置かれた村といった、異なるタイプの拠点集落についても検討する必要を意識し、以上と並行して、いくつかの集落について基礎調査を行った。従来、石見銀山と周辺地域の関係といった視点からしばしばとりあげられてきたのは江川下流と日本海沿岸にはさまれた地域の多くであったが、本年度の検討を通じて、内陸部、とくに雲石国境の地域に注目する必要を強く感じた。地形や関係位置の違いはもちろんのこと、前者が中世末には小笠原氏の勢力圏であったのに対して、後者は佐波氏の勢力圏ということもあり、銀山の本格的開発とその後の展開のあり方が、日本海沿岸地域などとは大きく異なっていたことが予察されるためである。本年度は、石見銀山の周辺地域における拠点集落の事例として、前年度に引き続いて温泉津町、宅野町を取り上げたのに加えて、雲石国境地域の宿場町であった浜原集落についても実地調査を実施した。この地域をとりあげたのは、16世紀半ば頃には銀山周辺の多くの地域が小笠原氏の領地となっていたのに対して、この地域は佐波氏によって領有されていたこと、温泉津や宅野などの集落が、石見銀山の盛期には日本海海運を利用して集めた物資を銀山へ供給する機能を果たしていたのに対して、陸上交通によって、備後、安芸、出雲方面からの物資を集荷する機能をもっていたことなどから、これまでに取り上げてきた事例集落とは異なった地域変化のあり方が予察されたためである。浜原集落の調査を通じて、明治初期の地引絵図、明治9年の地価調査台帳など、土地に関する基礎的な資料を収集することができ、江戸末期明治初期の景観をある程度復原できる目処がたった。これらを用いて、字地名の分析や、慶長期の検地帳との比較も可能になる。また、郷土史家や寺院への聞き取り調査を通じて得られた情報との照合により、旧家の消息も少しずつ明らかになってきた。たとえば、慶長5年の史料に、「佐波より銀山駄賃役」として銀100枚を負担したうちの一人として記されている貝屋四郎左衛門という者は、この浜原の居住者であったことが明らかとなった。そして、その屋敷地は、宿場町の中ではなく、町に接する中世城館の麓にあったこともわかった。このような具体的な事例は、銀山の開発について、政治経済における意義のみでなく、「地域に生活する人びとにとっての開発の意味」といった、これまであまり検討されてこなかった視点からの検討を加えるにあたって、きわめて貴重な素材となり得ると期待される。本年度は、本研究の最終年度にあたり、これまでに主に取り上げてきた、温泉津集落、宅野集落、浜原集落などを中心に、補充的な聞き取り調査や景観観察、古文書資料の収集を実施した。近世初頭の温泉津町には、「老中」とよばれる有力者の集団があり、それらのほとんどは少なくとも中世末期に遡る由緒をもつ有力者であったことが従来から知られていたが、寺院調査などを通じて、中尾氏、増野氏など、比較的遅い時期に定着し、同一寺院の檀家としての結びつきを有した、新たな社会勢力があったことが明らかとなった。

また、村上氏や松浦氏など、近世初頭までは町の有力な構成者であったが、比較的早い時期に他地域に移住した者があったことも明らかにすることができた。このような事実は、近世初頭の温泉津町の地域社会に大きな変化があったことを予見させるものであり、その具体像についてさらなる検討が求められよう。宅野町は、銀山への鉄の供給地として形成されたということが従来語られてきたが、史料などによる明確な裏付けはなかった。本研究では、地名や江戸期の同集落における商業活動のあり方などを検討し、宅野が中世以来の鉄の集散地として知られた出雲国杵築町との深い関係を有していたこと、町の有力者による江戸期における鉄の生産と流通への関与のあり方からみて、この町が石見銀山の本格的開発に際して、鉄の集散地として成立、発展した可能性はきわめて高いという結論に至った。鉱山開発にとって、大量の鉄の確保は不可欠であっただけに、開発が本格化した時期に、鉄の生産、流通に関わる体制が整えられたと考えられる。そしてそれが、近世期の石見銀山周辺地域における製鉄業の興隆の基盤を形作ったことを、具体的に示すことができた。ときに予測していなかった資料が発掘されることもあるが、当初の計画で予定していた集落調査については、順調に行われているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに取り上げてきた事例集落についての補充調査を継続するとともに、内陸部の事例を最低限もう1カ所、調査対象に加える予定である。これまでに明らかにできた知見が蓄積されつつあるので、可能であれば、今年度中にこれまでの成果をまとめて、学会などで報告できれば、と考えている。
大腸癌組織浸潤・肝転移における間質組織の果たす役割の分子生物学的検討

転移性肝腫瘍は,大腸癌死因の約1/3を占める重篤な病態で,その機構の解明が必須である。癌細胞の転移形成には,癌細胞の浸潤・血管新生・接着・増殖などの諸段階が存在する事が判明し、遺伝子異常・各種増殖因子の関与も報告されてきたが,依然そのメカニズムの詳細は不明である。"大腸癌の浸潤・血管新生・転移の成立には、正常組織成分である間質組織、特にマクロファージ・線維芽細胞が重要な役割を果たしている"との仮説のもとに、悪性腫瘍と間質細胞との相関関係を臨床検体及び細胞株を用いて組織浸潤・血管新生について検討した。【研究成果】1.大腸癌細胞株及び正常大腸粘膜由来線維芽細胞を用いて組織浸潤因子であるMMP-2,-9及びその調節因子であるTIMP-1,-2発現を検討した。MMP-2mRNA発現は大腸粘膜線維芽細胞においてのみ検出され、大腸癌細胞は発現していなかった。MMP-9は、大腸癌細胞株及び線維芽細胞いずれにも発現していなかった。一方TIMP-1,-2mRNAは検討した3株いずれにも認められたが、正常大腸粘膜線維芽細胞は、大腸癌細胞に対し強発現を示した。2.大腸癌手術材料を用いて血小板由来血管内皮増殖因子(PD-ECGF)の発現細胞の同定と発現調節の検討を行った。PD-ECGF蛋白は、腫瘍細胞間質及び最進部周囲間質に過剰に認められた。PD-ECGF mRNAは、腫瘍細胞及び間質に認められたが、主に腫瘍間質の線維芽細胞及びマクロファージに高度発現を認めた。3.大腸癌の癌過程における血管新生因子発現を検討した。大腸腺腫60例(軽度異型20例、中等度異型20例、高度異型20例)及びcarcinoma in adenoma(CIA)20例を検討した。炎症性,過形成性ポリープにおいてPD-ECGF発現は認められなかった。腺腫・CIA・癌において腫瘍細胞に発現を認めた。更に腺腫において細胞異型度が高度になるに従い陽性細胞の占める割合は増加した。【結論】大腸癌浸潤・血管新生に主要間質成分である線維芽細胞及び単核細胞であるマクロファージ細胞が、癌細胞以上に重要な働きをしていることを、細胞株及び臨床材料を用いた実験により明かにした。悪性腫瘍の転移形成には,癌細胞の浸潤・血管新生・接着・増殖などの諸段階が存在する。【目的】大腸癌carcinogenesisに於ける各種生理活性物質の発現を蛋白レベル及びmRNA発現につき検討した。【対象及び方法】A;蛋白質発現(1)対象:大腸癌症例20例と、炎症性ポリープ20例、過形成性ポリープ20例、大腸腺腫症60例について検討した。方法:標本はホルマリン固定パラフィン切片で、(1)抗ヒトTdRPase抗体(2)抗ヒトVEGF抗体(3)p53抗体(4)Ki-67抗体を一次抗体として用いてABC法で免疫組織染色した。B:mRNA発現1.Angiogenicfactor