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食と農をつなぐ都市農村協働プロセスに関する研究

これまで調査研究を行った事例について、地域における交流活動や観光振興を4つの段階に分類し、研究を進めた。これまで継続的に行ってきた、「生協、生協に準じた団体との産直提携に端を発する交流活動の深化」に加え、「一村一品運動、101村展、ふるさと食品」の展開」部分にかかわりの深い地域についても調査を行った。2018年6月に、大分県日田市大山町にてヒアリング調査を行い、また、1970年代から都市農村交流を開始し、1990年代にそばを核とした地域振興を他地域も巻き込んで展開した、富山県南砺市利賀地区のこれまでの経緯を詳細に分析した。大山町は大分県で展開された一村一品運動の元祖ともいわれ、1960年代から山間部のために稲作に頼らない農業を目指し、梅、栗などの果樹栽培に重点を置いた。3つの段階のNPC運動があるが、それらはそれぞれ異なる目的で行われ、まず経済的な成長を目指し、次の段階で人づくりを深め、そのうえで地域の住環境整備をはかってきた。その推移を整理し、同様に農業協同組合が大きな力を持って展開してきた山形県遊佐町の動きと比較した。4つの段階ごとの社会的背景は共通するものの、農業事情が特に重点を置くものが稲作と果樹農業ではその規模等も異なるが、その発展段階には多くの共通点を明らかにすることができた。山形県遊佐町の取組みについては、近年注目されている社会的連帯経済との関連性について検討した。国際学会で発表し、生産者と消費者が共に米の価格を決定する共同開発米の仕組みについて、深い関心が寄せられた。本研究は、産直提携交流、ふるさと食品、グリーン・ツーリズム発展過程と地域、農業政策、生産者・消費者の対等な連携交流の4つの段階に着目し、都市農村協働の計画論を構築することを目的とする。1年目の平成28年度は既往研究の整理を行うとともに、研究分担者との連絡調整により研究体制を整えた。日本造園学会、日本観光研究学会の大会に参加し、最新の研究動向の知見を得たほか、定期的に同様の研究テーマを持つ研究者との研究会の機会を持ち、都市農村協働の枠組みについて検討した。1970年代から都市との産直提携が継続されている、山形県飽海郡遊佐町について、これまで蒐集したデータや資料をもとに、研究論文を作成し、日本NPO学会の全国大会で発表した。生活クラブ生協との産直提携に端を発するこの取り組みは、40年の年月を経て、地域経営、とりわけ女性の活動に間接的に影響を与えてきた。近年取り組まれた地域の伝統食の継承に関する活動が、こうした一連の産直提携の活動の結果起こったことであることが明らかとなった。併せて、生産者・消費者の連携交流としての一段階として、一村一品運動に着目している。これまでの経緯について、文献を元に整理し、今後の調査について検討を行った。一村一品運動は、大分県知事となった平松守彦氏によって提唱されたが、現日田市大山町や現由布市の地域振興等で成果を残している。一村一品運動は地方が自ら発信した点で評価されるだけではなく、各地域に特産品が数多く産み出され、人材育成の場となった点等で高く評価されている。これまで研究調査を行ってきた各地域については、より考察を深めることができた。山形県飽海郡遊佐町の事例については、本研究テーマの観点から事例の再構築を行い、日本NPO学会で発表を行った(論文提出は2017年3月、発表は2017年5月実施)。平成29年度は28年度の成果をもとに、調査研究を継続する。地域側の事情、地理的な制約、研究代表者及び研究分担者の業務等により、平成29年度の担当地域について、若干の見直しを検討している。今年度は前年度に整理した既往研究の内容や、研究代表者、研究分担者が継続的に進めてきた調査地の研究成果をもとに、それらの共通点について検討し、生産者・消費者間の「対等な連携交流の持続化」について個々に分析を深めていった。庄内地域に関しては、産直提携が継続されている遊佐町と並行して、2000年以降に次第に活動が拡大した山形県在来作物研究会の活動を核に、鶴岡市についても研究会の参加や、関係者へのヒアリング等によって、ここ10数年の活動についての調査も行った。併せて鶴岡市は2014年に「ユネスコ食文化創造都市」に認定され、在来作物が発端となり、地域の食文化の見直しや注目がますます高まっている。食文化創造都市に加えて、2016年に農林水産省の「食と農の景勝地」、同じく2016年に精進料理を含む、「出羽三山生まれかわりの旅」が、さらに2017年には「サムライゆかりのシルク日本近代化の原風景に出会うまち鶴岡へ」が日本遺産に認定されており、庄内地域の中でも勢いがある。周辺の住民活動も活発化しており、近年の動きとこれまで研究対象との関連についても研究を深めている。富山県南砺市利賀地区の「食」と「農」をつなぐ協働に関しては、1990年代以降「そばによる地域振興」が大きな核となり、そのネットワークが各地に浸透していったが、活動と関連が深く、活動も活発な全麺協と海外、及び国内のネットワークの広がりについても着目し、調査を行った。

福岡県うきは市についても「食」と「農」に関連した棚田や道の駅の活動が古くから継続され、研究分担者が地域ブランド創出事業にかかわっていることから、この推移や成果についてのデータをまとめ、今年度は日本観光研究学会で研究成果の発表を行った。今年度は研究計画に設定していた地域の周辺についても着目し、さまざまな地域やスタイルで展開されている都市農村協働について、積極的に調査を深めることができた。いくつかの事例には共通する点も見いだされ、研究課題である「産直提携」、「都市農村交流活動」、「グリーンツーリズム政策」、「都市農村協働」の発展段階が明確になる事例もあり、最終年度に向けてその一般化を試みるための貴重な知見を得ることができた。今後さらなる調査と分析により、最終年度の研究を進めていきたい。これまで調査研究を行った事例について、地域における交流活動や観光振興を4つの段階に分類し、研究を進めた。これまで継続的に行ってきた、「生協、生協に準じた団体との産直提携に端を発する交流活動の深化」に加え、「一村一品運動、101村展、ふるさと食品」の展開」部分にかかわりの深い地域についても調査を行った。2018年6月に、大分県日田市大山町にてヒアリング調査を行い、また、1970年代から都市農村交流を開始し、1990年代にそばを核とした地域振興を他地域も巻き込んで展開した、富山県南砺市利賀地区のこれまでの経緯を詳細に分析した。大山町は大分県で展開された一村一品運動の元祖ともいわれ、1960年代から山間部のために稲作に頼らない農業を目指し、梅、栗などの果樹栽培に重点を置いた。3つの段階のNPC運動があるが、それらはそれぞれ異なる目的で行われ、まず経済的な成長を目指し、次の段階で人づくりを深め、そのうえで地域の住環境整備をはかってきた。その推移を整理し、同様に農業協同組合が大きな力を持って展開してきた山形県遊佐町の動きと比較した。4つの段階ごとの社会的背景は共通するものの、農業事情が特に重点を置くものが稲作と果樹農業ではその規模等も異なるが、その発展段階には多くの共通点を明らかにすることができた。山形県遊佐町の取組みについては、近年注目されている社会的連帯経済との関連性について検討した。国際学会で発表し、生産者と消費者が共に米の価格を決定する共同開発米の仕組みについて、深い関心が寄せられた。山形県遊佐町については引き続き調査を継続する。山形県在来作物研究会の活動については、平成28年度のシンポジウムの内容を踏まえて、アンケート調査以外の調査方法について検討する。九州内の大分県日田市、福岡県うきは市についても平成29年度は重点的に調査を行い、一村一品運動以後の交流活動とその成果について明らかにする。富山県南砺市利賀、新潟県柏崎市高柳については、地域全体に影響すると想定される地域経営上の動きがあるため、間接的にかかわりのある団体について先に分析を行う予定である。引き続き調査を継続しながら、研究代表者と研究分担者が個々に進めている研究について互いに状況を把握する。また、研究成果を発表することにより研究内容を集約させていく。最終年度であることからも、できるだけ今年度の早い時期(夏頃を計画)に学会や研究会等で研究発表を行い、報告書としても研究成果をまとめていくことを計画している。平成28年度の研究計画のうち、山形県遊佐町、新潟県柏崎市高柳町に主軸をおいて研究を行ったため当初予定していた一部の調査旅費が生じなかった。高柳町については、外部の株式会社化の動きがあり、今年度の現地調査については検討中である。平成29年度に他の地域についても調査を行う予定である。
コンピュ-タ教材における画像表示の略図性に関する研究

コンピュ-タによる学習の教材(CAI教材)にはさまざまなものがあるが,従来のものは,大きくわけて二つのタイプにわかれる。一つは,コンピュ-タを利用して,教材を細かいステップで提示し,学習者の反応の正誤に応じて提示する教材のコ-スを選択するという,プログラム学習の考え方をベ-スにしたものであり,もう一つは,LOGOやハイパ-カ-ドに代表されるような,学習者自身がコンピュ-タの画面上に自らの「作品」をつくり出しながら考える,というものである。前者は知識を「内化」させることによる学習であるのに対し,後者は学習者の「頭の中」を「外化」させることによる学習である。本研究では,学習における知識の「内化」と「外化」の相互のインタ-ラクションこそが大切であるという考え方に立ち,そのことの実証的研究として,米国のThe Geometric SupposerとフランスのCabriという,二つの図形学習のソフトを実験的学習によって比較した。その結果,The Geometric Supposerが,画面上で学習者の反応を適度に「制限」することによって,かえって創造的かつ探究的作用を誘発することが明らかとなった。ハイパ-カ-ドによる知識の「外化」の実証的研究として,富山県富山市立神明小学校の戸塚滝登氏の授業を分析した。戸塚学級では,「ニュ-ヨ-クの小学校の子どもたちに,日本について紹介する」という目的の下に,子どもたちが思い思いのハイパ-カ-ドのスタックを作成して,相互に討論をしていた。これは実際に電子メ-ルで米国に送られるのである。ここでは、知識の「外化」が,具体的な対話の相手を明確に意識することによって,きわめて有効であることが示されており、単なる「外化」そのものだけでは学習を支援するものではないことが明らかにされていた。
ホイスラー型機能性新材料の創製-その相安定性と物性-

Ni基およびCo基を中心とした機能性ホイスラー化合物に関して、その磁気変態や相安定性を幅広く調査してその基礎物性を明らかにした。その結果、NiCoMnAl, FeMnGa, PdFeIn系において新規ホイスラー系磁性形状記憶合金を開発した。また、NiCoMnIn合金では逆磁気熱量効果が生じることを確認し、磁気冷凍材料への応用の可能性を評価した。また、Co基では相安定性とキュリー温度が共に高い新規ハーフメタル強磁性体としてCo_2(Ti, Fe)Al合金を開発し、TMRデバイスへの応用可能性を示した。近年、申請者らは、室温近傍で強磁性母相から非磁性相へとマルテンサイト変態を生じるNi_2MnIn基形状記憶合金を見出した。本研究では、これらNi基およびCo基機能性ホイスラー化合物に関して、その磁気変態や相安定性等の基礎物性を明らかにした上で、これら基礎研究の成果を利用し新規機能性ホイスラー材料の磁気アクチュエータ、磁気冷凍、TMRデバイスへの応用を目指すものである。平成18年度の研究内容は、以下に示すとおりである。(3)まだ強磁性もしくはメタ磁性形状記憶が見つけられていない基本3元系の組み合わせのうち、Pd-In-Feについて組成や熱処理温度を変えながら磁気変態温度やマルテンサイト変態温度の実験的決定をおこない、Pd_2InFeホイスラー合金が、低温で強磁性を示す事を見出した。(4)NiMnIn合金において電気抵抗や磁気特性に関する精密な測定を行い、その磁気冷凍材料への可能性を評価した。(5)Co_2YGa系ホイスラー化合物(Y : Ti, V, Cr, Mn, Fe)について化学量論組成のバルク合金を作成し、相の状態や規則化の有無等相安定性について実験的に確認した。平成19年度の研究内容は、以下に示すとおりである。(4)Ni-Mn-In-Co合金においてマルテンサイト変態がおよそ200Kで中断する現象を確認し、変態エントロピー変化の異常を見出した。また、同様の現象をNi-Mn-InおよびNi-Mn-Sn-Coにおいても確認した。(5)Ni-Mn-Sn-Co系でアトマイズ粉末を作製し、その組織と熱処理による変態挙動を調査した。その結果、アトマイズままでは鋳造組織が残り明瞭なマルテンサイト変態が見られないが、900°Cで2hの熱処理により、強磁性から非磁性への明瞭な変態が得られた。(6)Co_2MnAl-Co_2MnSiの組成断面を調査し、これらの合金の規則-不規則変態温度は、Si濃度の増加により直線的に上昇することが分かった。また、この研究を通して、従来不明であったCo_2MnSi合金の仮想的な規則-不規則変態温度を決定することができた。平成20年度の研究内容は、以下に示すとおりである。(1)状態図の研究:実用的に重要なCo-Mn-Ga、Ni-Mn-In、Ni-Mn-Sb3元系状態図をコンビナトリアル法を用いて実験的に決定した。(2)メタ磁性形状記憶合金および磁気冷凍材料の研究: NiCoMnIn系、NiCoMnSn系およびNiCoMnAl系について、磁気特性、電気伝導特性等の基本的物性を明らかにした。また、マルテヤンサイト変態の温度や磁場ヒステリシスの大きさに影響を及ぼす支配因子を明らかにするために50Tまでの強磁場における相転移を実験により調査した。さらに、NiMnIn系では、規則-不規則温度が非常に低いことが判明したので、母相の規則構造とマルテンサイト変態や磁気的性質との関連を明確にした。磁気冷凍材料については、実用を考えて、ガスアトマイズ法による粉末を作製し、粉末試料についての磁気特性や磁気熱量効果を評価した。(3)ハーフメタル材料の研究:高い理論分極率、相安定性とキュリー温度を兼ね備えた合金系を提案するための基礎研究を19年度に引き続き実施した。

Co_2MnZにおけるZサイトをSi, Ge, SnといったGa以外の元素にして相安定性と磁気特性の評価を行った。近年、申請者らは、室温近傍で強磁性母相から非磁性相へとマルテンサイト変態を生じるNi_2MnIn基形状記憶合金を見出した。本研究では、これらNi基およびCo基機能性ホイスラー化合物に関して、その磁気変態や相安定性等の基礎物性を明らかにした上で、これら基礎研究の成果を利用し新規機能性ホイスラー材料の磁気アクチュエータ、磁気冷凍、TMRデバイスへの応用を目指すものである。最終年度である平成21年度の研究内容は、以下に示すとおりである。(I)状態図の研究平成20年度に引き続き、Co-Mn-Ga,Ni-Mn-Ga,Fe-Mn-Ga等いままでに報告の無い3元系状態図をコンビナトリアル法を用いて実験的に決定した。また、昨年度に引き続き本研究で実験的に決定された状態図に基づいてCo-W-Moなど3元系状態図の熱力学解析を行った。(II)メタ磁性形状記憶合金および磁気冷凍材料の研究平成21年度は、新たにFeNiCoAl系で磁性形状記憶合金を見出した。また、今までに見出されたNiCoMnIn系、NiCoMnSn系、NiCoMnAl系およびFeMnGa系についての基本的物性を明らかにし、FeMnGa系では、母相やマルテンサイト相の結晶構造や磁気的性質との関連を明確にした。(III)ハーフメタル材料の研究高い理論分極率、相安定性とキュリー温度を兼ね備えた合金系を提案するための基礎研究を引き続き実施した。Co2FeZにおけるZサイトをSi,Ge,SnといったGa以外の元素にして相安定性と磁気特性の評価を行った。また、X_2MnAlにおけるXサイトをNiやCuなどといったCo以外の元素にしてその相安定性とハーフメタル特性の評価を行った。
真核生物の遺伝的組換えの試験管内反応系の確立

相同組換え反応は体細胞分裂期にはDNA二重鎖の切断の修復に必須の役割を果たす。特にDNA間の相同性を認識し、交換を行う中間過程は一連の組換え反応の中で根幹をなす反応である。出芽酵母の遺伝的解析からこの過程に少なくともRad51,-52,-54,-55,-57,-59,RPA蛋白質が関与していることが知られている。現在までに、Rad51が試験管内で大腸菌RecAの様に組換え反応を試験管内で行うことが示されている。一方、これらの遺伝子産物は複雑な相互作用を示し、ほとんどすべての蛋白質が蛋白質間相互作用で結ばれる。真核生物の相同組換え反応の分子操作を理解するにはRad51に加え、それと相互作用する他の因子の生化学的性質を理解し、試験管内の組換え反応系を構築することが重要である。既に精製法が確立されたRAD51に加え、本研究で、大腸菌でRad52の、バキュロウイルスの系でRad54,55,57の量産系を確立した。Rad52については精製し、その生化学的性質を調べた。精製したRad52蛋白質をRad51蛋白質のDNA鎖交換反応、ATP水解活性を促進した。特に、DNA鎖交換反応においては単鎖DNA結合蛋白RPAと独立で相加的に促進する。また、ある条件下ではRPAはRad51のATP水解活性を阻害するが、その阻害はRad52が存在するで解除されることがわかった。これらの結果はRad52がRad51のDNAに対する結合を強めていることを示唆している。上記で見た試験管内の反応は生体内の反応を反映しているかどうかを調べるためにrad52変異株における細胞内のRad51 foci形成について調べた。Rad51 fociは核を抗Rad51抗体で染めると検出できるドット状の核内構造体で、組換えが行われている細胞内のRad51蛋白質-DNA複合体を反映していると考えられる。実際、rad52株ではRad51 fociが検出されないことは、Rad51 foci形成にはRAD52の機能が必要であることを示し、これは上記の試験官内の解析結果とよく一致している。これらの結果より組換えにおける蛋白質複合体の段階的な複合体形成が以下のように考えられる。単鎖DNAに単鎖DNA結合蛋白質RPAが結合し、蛋白質相互作用によりRad52が呼び込まれる。さらにRad51-52間の相互作用でRad51がこのRad52-RPA-ssDNA複合体に取り込まれ、形成された4者複合体がDNA間の相同性の検索、並びに交換を行うと考えられる。このように個々の構成要素から試験管内の組換え反応系を構築し、さらにcytologicalな手法を用い生体内の反応と試験官内の反応を対応づけることでよりin vivoを反映した系で組換えの分子機構が解明できることが期待できる。

このように個々の構成要素から試験管内の組換え反応系を構築し、さらにcytologicalな手法を用い生体内の反応と試験官内の反応を対応づけることでよりin vivoを反映した系で組換えの分子機構が解明できることが期待できる。
歯周組織の再生を誘導する新リコンビナント物質の探索と応用

ラット背部皮下に硬組織が形成されるペプチドの至適条件は7.515mg/mL濃度で接種714日後であった。電験的には粗面小胞体やミトコンドリアの豊富な細胞がみられた。また、新タイプのエムドゲイン[○!R]ゲル0.3mLをラット背部皮下に注射した結果、病理組織学的には約7日で好酸性非定型物質と多数の単核球がみられた。14日後には少量の好酸性非定型物質は残存し、単核球と線維芽細胞が増生し、好酸球が散見された。しかし、硬組織形成については確認できなかった。ヒト歯根膜由来線維芽細胞(HPdLF)に対するペプチドの影響については培養7日後にalkaline hosphatase活性は1日後と比較して、8倍に上昇した。また、HPdLFにペプチド100ng/mLを添加し、培養1日後と3日後のtotal RNAを抽出し、cDNAに逆転写しマイクロアレイ解析を行った。その結果、1日と比較して3日でbone morphogenetic protein receptor, type1A (BMPR1A)のmRNAが34.18倍、BMP4では1.97倍、osteonectinでは1.55倍、BMPR1Bでは1.97倍、それぞれ増加した。しかし、fibroblast growth factor receptor-like protein1(FGFRL1)のmRNAは1/25に減少した。ペプチドに対する組織反応では硬組織の形成が観察され、in vitroの実験では骨の形成に関与するBMPR1AのmRNAが高率に増加し、FGFRL1のそれが高率に減少した。このことはペプチドがHPdLFを硬組職形成に誘導することを示唆している。Sprague-Dawleyラット歯根膜から分離、培養した線維芽細胞にブタのリコンビナントのアメロジェニン(WYQNMIR)を作用させ、アメロジェニンペプチド濃度と細胞増殖との関係をみたところ、ペプチド濃度1.5ng1.5μg/mLのときに細胞増殖数が増加した。一方、リコンビナントアメロジェニン(EMD)に徐放性効果をもたすために歯科用アルジネートを基材として同ラットの背部皮下に0.03、0.3、3.0、7.5、15、30mg/mLのEMDを接種し、1、3、5、7、14および30日後に安楽死させ、接種部位の組織を切除し、ホルマリン固定を行い、パラフィン包埋後、薄切してHE染色、Toluidine Blue染色、PAS染色、Masson Trichrome染色、PTAH染色をそれぞれ行ったところ、7.5mg/mLの濃度ではアルジネート塊は強い異染性を示し、EMDの周囲に好中球の軽度な浸潤と単核球の顕著な浸潤とともに炎症性水腫がみられた。15mg/mLの濃度で接種後、14日では軟骨形成があり、軟骨内骨化を伴い、骨組織の周囲にはPAS陽性の細胞質をもった類円形ないし紡錘形の細胞が並んでいた。同14日の標本には、また単核球の著明な浸潤があり、コラーゲン線維の断片化がみられ、断片化コラーゲンを縁取るように細胞が配列していた。更に断片化コラーゲンには石灰化を思わせる変化がみられた。なお、今回使用した歯科用アルジネートは接種14日以降、異物反応が顕著になっていたので、徐放性効果を発揮し、異物反応の生じない基材の開発も必要となった。15mg/mL濃度のリコンビナントアメロジェニンを徐放性効果のある基材とともにラット背部皮下に接種すると14日後に、軟骨形成と軟骨内骨化を認めたことから、今後、徐放性効果基材の適切化を図る必要がある。

平成18年度の結果では7.5mg/mLと15mg/mL濃度のペプチドをラット皮下に接種後に714日後、硬組織が形成されたので、その間の変化をみるために接種8、10、12、14日後の肉眼的、組織学的変化を調べ、肉眼的に8日後に白色塊、10日と12日後には不明、14日後に再度、白色塊がみられた。新タイプのエムドゲイン[○!R]ゲル0.3mLをラット背部皮下に注射した結果、病理組織学的に5日後と7日後、広範囲に好酸性非定型物質と多数の単核球がみられたが、好中球は少なく、毛細血管の拡張充血はほとんどみられなかった。14日後には少量の好酸性非定型物質は残存し、単核球と線維芽細胞が増生し、好酸球が散見された。若年者と成人の歯根膜初代培養線維芽細胞のpopulation doubling timeは前者では1.32日で、後者では2.68日であった。成人の歯根膜由来線維芽細胞の培地にWYQNMIR 100ng/mLを加えた結果、7日後のALPは1日後と比較して、8倍に上昇した。培養細胞の安定供給のため市販のヒト歯根膜由来培養線維芽細胞(HPdLF)を使用し、ペプチド100ng/mLを添加し、1、3、7日培養し、FBS添加培養では7日後にALPとDNA量が増加し、FBS非添加培養では1日後に増加し、以後、減少した。HPdLFに100ng/mLのペプチドを加え、1日後と3日後のtotal RNAを抽出し、cDNAに逆転写しマイクロアレイ解析を行った。その結果、bone morphogenetic protein receptor,type 1A(BMPRIA)のmRNAが4.68倍増加し、fibroblast growth factor receptor-likeprotein 1 (FGFRL1)のmRNAが12.27倍減少した。ペプチドに対する組織反応では硬組織の形成が観察され、in vitroの実験ではHPdLFにペプチドを作用させることによってBMPR1AのmRNAが高率に増加し、FGFRL1のそれが高率に減少したことはペプテドの硬組織形成能があることを示唆している。
降圧薬の最大降圧度および最大効果出現日数に関する情報の構築：家庭血圧に基づく検討

アンジオテンシンII受容体拮抗薬を服用した患者232名(年齢62.2歳、男性50.9%)を抽出し、最小二乗法に基づく指数関数分析を用いた。家庭収縮期血圧に基づく最大降圧度は、アジルサルタン20 mgで15.3 mmHg、オルメサルタン20 mgで14.7 mmHg、テルミサルタン40 mgで13.7 mmHg、カンデサルタン8 mgで12.9 mmHg、ロサルタン50 mgで11.9 mmHg、イルベサルタン100 mgで8.2 mmHg、バルサルタン80 mgで7.9 mmHgであり、最大降圧度の95%に達するまでの日数はロサルタンで22.8日と長く、その他では4.7-11.0日であった。高血圧患者3518名を対象としたHOMED-BP研究では6年目の追加調査を継続し、アンジオテンシンII受容体拮抗薬を投与された一部の対象者について最大降圧度および最大効果出現日数を算出するにあたり、各降圧薬が追加になった日(基準日)を患者ごとに整理した。そして、基準日の前2週間および後8週間の計10週間の家庭血圧、および合併症情報(糖尿病、脂質異常症、脳血管障害、心疾患、腎疾患、その他)を抽出した。J-HOME研究では、CARD対象者70名およびALB対象者67名の追加調査を行った。降圧薬の変更状況についても調査し、アンジオテンシンII受容体拮抗薬の降圧効果を検討可能なデータセットの構築に尽力した。アンジオテンシンII受容体拮抗薬について検討したところ、家庭収縮期血圧において、最大降圧度はバルサルタンの7.9 mmHgからアジルサルタンの14.9 mmHg、最大効果出現日数はロサルタンの22.8日からイルベサルタンの6.1日と、同一系統の降圧薬であっても最大降圧度および最大効果出現日数は多岐にわたる可能性が示唆された。一方、J-HOME-CARD研究のカンデサルタン8mgが既に投与されている患者において、カンデサルタンの増量群よりも、カンデサルタンに利尿薬を追加した群で、急峻な降圧発現が認められている。降圧薬の組み合わせによっては、降圧効果や最大効果出現日数が大きく変わる可能性が考えられ、併用薬の影響を考慮する必要性が示唆された。HOMED-BP研究またはJ-HOME研究に参加の対象者のうち、かつ未治療からアンジオテンシンII受容体拮抗薬(ARB: Angiotensine II receptor blocker)であるロサルタン50 mg、テルミサルタン40 mg、カンデサルタン8 mg、オルメサルタン20 mg、バルサルタン80 mg、イルベサルタン100 mg、またはアジルサルタン20 mgのいずれかの単剤降圧治療を4週間以上継続していた232名(平均年齢62.2歳、男性50.9%)を抽出し、各ARBの最大降圧度および最大降圧度の95%に達するまでの日数である最大効果出現日数(stabilization time)を最小二乗法に基づく指数関数分析によって算出した。各ARB服用群間で、年齢、性別、body mass index、現在喫煙、脳心血管疾患既往、糖尿病、高脂血症、および家庭血圧・脈拍値に差は認められなかった一方(P≧0.08)、現在飲酒に差が認められ(P=0.04)、アジルサルタン群で61.0%と最も高値であり、テルミサルタン群で25.0%と最も低値であった。各ARB群のベースライン時における収縮期家庭血圧の平均値は151.0152.1 mmHgであった。家庭収縮期血圧に基づく最大降圧度およびstabilization timeは、アジルサルタン群で15.3 mmHg/7.1日、オルメサルタン群で14.7 mmHg/9.2日、テルミサルタン群で13.7 mmHg/8.9日、カンデサルタン群で12.9 mmHg/11.0日、ロサルタン群で11.9 mmHg/22.8日、イルベサルタン群で8.2 mmHg/4.7日、およびバルサルタン群で7.9 mmHg/7.1日であった。これらの情報は、副作用が生じやすい高齢者へ降圧治療を実施するうえで有用な情報なると考えられる。追跡調査が進んでおり、多彩な解析を行う基盤を構築することが出来ている。データベースの構築が順調に進行している。また、暫定のデータでアンジオテンシンII受容体拮抗薬の降圧効果を評価することが出来ており、今後の解析の方針を確立することが出来ている。疫学、医療薬学HOMED-BP研究とJ-

HOME研究の患者データの比較を行う。患者データの異質性が両研究間で著しくなければ統合を行い、降圧薬薬効評価のための大規模データベースを作成する。既に確立した降圧効果の評価方法に基づき、迅速に成果を創出する。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成27年度請求額と合わせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。
他者動作のミラーリングを利用した簡便で新奇な軽度認知症スクリーニング法の提案

目的:軽度認知症(MCI)者の約半数はアルツハイマー病に進行することが知られている.一方,MCIは予防介入の効果も高い.よって,MCI者を早期に精度高くスクリーニングすることは,重症化予防の点で極めて重要である.先行研究において,MCIにより低下する注意分配とバランス制御の両機能に着目した二重課題としてのスクリーニング法が検討されてきたが,決定的かつ簡便な方法は未だない.本研究は,これまでのスクリーニング法にはない新たな視点としてヒトの持つ「他者の模倣」機能に着目し,新たなMCIスクリーニング法を提案することを目的とした.実施計画:本研究の目的を達成するために,平成30年度令和3年度にかけて次の3つの研究課題を遂行する.研究課題Iでは副課題1(他者動作の模倣)が主課題(姿勢制御)に干渉する度合を,研究究課題IIでは副課題2(感覚入力への注意の分配)が主課題に干渉する度合を,そして研究課題IIIでは副課題3(1と2の複合)が主課題に干渉する度合を定量化し,それらと認知機能水準との関連を分析する.平成30年度は,上記3つの研究課題を遂行する上で必要となる実験システムの構築,及び各研究課題の具体的実験案を決定するための予備実験等を実施し,研究課題IIIIにおいて利用する姿勢制御評価法及び認知機能テスト,及び研究課題I及びIIIで利用する模倣課題について選定・吟味を進めた.令和元年度以降は研究課題IIIIを年度毎に1つずつ遂行して行く計画である.本研究の実施計画に従い,現在までに,令和元年度以降に実施予定である研究課題IIIIのための実験システム構築及び実験条件の検討を進めた.具体的には関連先行研究の調査,及び健常青年30名を対象とする予備実験を実施し,研究課題I及びIIの実験システムの検討,及び研究課題IIIIにおいて利用する模倣課題,姿勢制御評価法,及び認知機能テストの選定・吟味等を進めた.これらの結果を受け,研究課題Iについては,当初計画していた実験システムに対し比較的大きな変更を加える方針とした.これに伴い物品購入計画も変更した.本研究の実施計画に従い研究課題IIIIを遂行して行く方針である.但し,現在までに実施してきた関連先行研究調査及び予備実験等の結果を受け,当初予定していた研究課題Iの実験案に対し変更を加える方針とした.目的:軽度認知症(MCI)者の約半数はアルツハイマー病に進行することが知られている.一方,MCIは予防介入の効果も高い.よって,MCI者を早期に精度高くスクリーニングすることは,重症化予防の点で極めて重要である.先行研究において,MCIにより低下する注意分配とバランス制御の両機能に着目した二重課題としてのスクリーニング法が検討されてきたが,決定的かつ簡便な方法は未だない.本研究は,これまでのスクリーニング法にはない新たな視点としてヒトの持つ「他者の模倣」機能に着目し,新たなMCIスクリーニング法を提案することを目的とした.実施計画:本研究の目的を達成するために,平成30年度令和3年度にかけて次の3つの研究課題を遂行する.研究課題Iでは副課題1(他者動作の模倣)が主課題(姿勢制御)に干渉する度合を,研究究課題IIでは副課題2(感覚入力への注意の分配)が主課題に干渉する度合を,そして研究課題IIIでは副課題3(1と2の複合)が主課題に干渉する度合を定量化し,それらと認知機能水準との関連を分析する.平成30年度は,上記3つの研究課題を遂行する上で必要となる実験システムの構築,及び各研究課題の具体的実験案を決定するための予備実験等を実施し,研究課題IIIIにおいて利用する姿勢制御評価法及び認知機能テスト,及び研究課題I及びIIIで利用する模倣課題について選定・吟味を進めた.令和元年度以降は研究課題IIIIを年度毎に1つずつ遂行して行く計画である.本研究の実施計画に従い,現在までに,令和元年度以降に実施予定である研究課題IIIIのための実験システム構築及び実験条件の検討を進めた.具体的には関連先行研究の調査,及び健常青年30名を対象とする予備実験を実施し,研究課題I及びIIの実験システムの検討,及び研究課題IIIIにおいて利用する模倣課題,姿勢制御評価法,及び認知機能テストの選定・吟味等を進めた.これらの結果を受け,研究課題Iについては,当初計画していた実験システムに対し比較的大きな変更を加える方針とした.これに伴い物品購入計画も変更した.本研究の実施計画に従い研究課題IIIIを遂行して行く方針である.但し,現在までに実施してきた関連先行研究調査及び予備実験等の結果を受け,当初予定していた研究課題Iの実験案に対し変更を加える方針とした.平成30年度中に関連先行研究の調査及び予備実験を実施した結果,当初の計画において予定していた研究課題Iにおける実験システムに対し比較的大幅な変更を加える方針とした.具体的には,平成30年度中に購入予定としていたキスラー社製フォースプレートPTS-2010の購入を取りやめ,令和元年度中に変更後の実験案に合わせた物品一式(映像提示式認知機能評価システム,AIを利用した動作分析ソフト等)を購入を予定している.
衛星による南極氷床氷縁および白瀬氷河の変動の研究

本研究は南極氷床の高度形態や氷床氷縁の変化および白瀬氷河の変動を衛星のリモ-トセンシングを利用して調査していくための基礎的な研究を目的としている。気候変化に伴って起る南極氷床の変化は、堆積環境の変化、温暖化による融解の促進、氷床氷縁の分離による氷山化が活発になり、氷床の流れが速くなって氷流化することが考えられる。平成元年度は衛星画像デ-タ(ランドサット、MOSー1など)の収集を行い、氷床氷縁・氷山の分離、氷流の流動状況を把握することに研究の主眼を置いた。とくに白瀬氷河の調査は、南極観測が始まって以来、約30年間の情報が集積されているので、衛星デ-タの解析結果を比較することができる。1973年以来のランドサット画像デ-タとMOSー1デ-タおよびNOAA衛星デ-タ、さらに地上からの観測結果を利用して以下のことが明らかになってきた。白瀬氷河の浮氷舌の末端の位置は、最も延びていたのは1961年で、その長さは約70kmにもなった。しかし、過去30年間では、浮氷舌は大きく後退して、最近の8年間では白瀬氷河の河口まで後退してしまった。この事実を衛星画像デ-タから明瞭に知ることができた。浮氷舌が漂流してなくなるのはリュツォ・ホルム湾内の海氷が広い範囲で割れるためである。このように浮氷舌の存在と海氷の安定性は密接な関係にあることが、衛星のデ-タ解析から明らかになった。海氷のリュツォ・ホルム湾内での存在の安定性と海洋環境との関連は明らかではないが、昭和基地の気温の最近10年間の平均気温の変動は大きく、上昇傾向が著しいと云える。したがって、局地的な気温上昇と海氷の不安定性が関連して、白瀬氷河の浮氷舌が後退していると考えられる。今後も海氷と浮氷舌の変動の観測を続けていくことが大切であり、とりわけ衛星デ-タによる観測の重要性はいうまでもない。平成2年度は衛星高度計による白瀬氷河中・下流域の氷床高度変動の研究を行う計画である。
環境保全義務を果たす環境政策の経済学的研究

本研究は、環境保全義務(将来の世代へと良好な自然環境を引き継ぐ義務)を達成できる経済政策、またその達成を可能とする国際的協調枠組みのあるべき姿の提示を試みた。主な研究成果は、(1)「割引かない無限期間動的計画問題の最適解を構築するアプローチ」を改良するとともに、最適性の必要十分条件を明らかにした、(2)「開放経済における地球環境資源の利用における国際的協調枠組みのあり方」を取り扱う理論モデルを構築し、地球環境問題の解決に必要とされる国際的取り組みについて検討した、(3)ハートウィック・ルールを内生的に導出し、その経済含意を明らかにした、などが挙げられる。本研究の目的は、「割引かない無限期間動的計画問題の最適解の構築」(Cai and Nitta 2009, 2011)の理論を、地球環境資源の最適利用問題に応用し、将来の世代へと良好な自然環境を引き継ぐ環境保全義務を達成できる経済政策および国際的協調枠組みのあるべき姿を提示することである。平成24年度において、これまでの研究成果をさらに掘り下げ、一般性を持つ割引かない無限期間動的計画問題の最適解を構築するアプローチの確立、および横断条件を含む最適解の諸性質の解明を目指して、研究を進めてきた。その成果を、数編の論文にまとめており、現在投稿準備中である。一方、交渉ゲームの分析手法を取り入れ、「開放経済における地球環境資源の利用における国際的協調枠組みのあり方」を取り扱う理論モデルの構築も本課題の目的の一つである。平成24年度には、外国企業、国内企業と政府の間における、関税の決定における政治プロセスを明示的に分析した論文"Protection vs. Free Trade: Lobbying Competition between Domestic and Foreign Firms (with LI Jie)"を国際学術誌に投稿した。現在、投稿した学術誌の要請により、再投稿に向けて準備を進めている。この論文で用いたアプローチを、国際的協調枠組みが地球環境資源の利用・保全に及ぼす影響の解明に応用する予定である。本研究の目的は、「割引かない無限期間動的計画問題の最適解の構築」(Cai and Nitta 2009, 2010)の理論を、地球環境資源の最適利用問題に応用し、環境保全義務を達成できる経済政策を提示すること、およびゲーム論の分析手法を応用し、その達成を可能とする国際的協調枠組みのあるべき姿を提示することである。平成25年度において、前年度に引き続き、最新の文献を検討するとともに、研究の精度を向上させつつ、以下の研究を進めた。得られた成果は、論文にまとめ、国内外の学会・研究会で報告するとともに、環境経済や理論経済の国際学術雑誌に投稿した。本研究の目的は、「割引かない無限期間動的計画問題の最適解の構築」(Cai and Nitta 2009, 2010)の理論を、地球環境資源の最適利用問題に応用し、将来の世代へと良好な自然環境を引き継ぐ環境保全義務を達成できる経済政策および国際的協調枠組みのあるべき姿を提示することである。平成23年度において、現在までの知見を踏まえながら、申請者のこれまでの研究成果をさらに掘り下げ、一般性を持つ割引かない無限期間動的計画問題の最適解を構築するアプローチの確立、および横断条件を含む最適解の諸性質の解明を目指して、研究を進めてきた。その成果を、学術論文"Transversality Conditions for Stochastic Higher-Order Optimality: Continuous and Discrete Time Problems (with NITTA Takashi)"としてまとめ、学術雑誌に投稿したとともに、ワーキングペーパー(arXiv:1203.3869)として公開した。一方、交渉ゲームの分析手法を取り入れ、「開放経済における地球環境資源の利用における国際的協調枠組みのあり方」を取り扱う理論モデルを構築することも本課題の目的の一つである。平成23年度には、企業と政府間の利得調整プロセスを明示的に分析した論文"Subsidization and Bargaining in Mixed Oligopolies (with LI Jie)"をBulletin of Economic Researchに採択された。この論文で用いたアプローチを、国家間の利得調整のプロセスに応用することにより、国際的協調枠組みが地球環境資源の利用・保全に及ぼす影響を明らかにすることが可能になると考えられる。当初では、平成24年度において、研究の精度を向上させつつ、以下の研究を進めることを計画していた。1.改良した「割引かない無限期間動的計画問題の最適解を構築するアプローチ」を地球環境資源の最適利用問題に応用し、《世代間衡平性》の公理と《パレート効率性》を同時に満足する最適経路を提示する。平成24年度では、この課題に関する研究成果を2編の論文としてまとめてきたが、今後、順次に投稿する予定である。2. Okumura and Cai (2007, 2010)等の開放経済における環境資源の最適利用に関する研究成果のベースに、地球環境問題における不確実性に着目しながら、上記の研究成果をさらに不確実性を含む形に拡張する。

将来世代に対する「環境保全義務」の達成を前提とした「不確実性を考慮した開放経済における地球環境資源の最適利用問題」を取り扱う理論モデルを構築・分析し、経済の開放に伴うインプリケーションについて理解する。平成24年度では、この課題について、研究を進め、現在、研究成果を論文にまとめる作業を進めている最中である。また、次年度以降は、以上の研究成果に基づき、地球環境問題の解決に必要とされる国際的取り組みついて検討する。その際、コモン・エージェンシー・ゲームやバーゲンニング・ゲーム等の交渉ゲームを適用する。2国モデルを想定した、「開放経済における地球環境資源の利用における国際的協調枠組みのあり方」を取り扱う理論モデルを構築し、政策枠組みの内生的決定プロセスを解明する。これらについて、現在、最新の文献を検討するとともに、予備的な研究を進めている最中である。今後では、最新の文献を検討するとともに、研究の精度を向上させつつ、以下の研究を進める。得られた成果は、論文にまとめ、国内外の学会・研究会で報告するとともに、環境経済や理論経済の国際学術雑誌に投稿する。1.改良した「割引かない無限期間動的計画問題の最適解を構築するアプローチ」を地球環境資源の最適利用問題に応用し、《世代間衡平性》の公理と《パレート効率性》を同時に満足する最適経路を提示する。また、Chichilnisky基準(Chichilnisky, 1996)との結論と比較し、世代間衡平性が持つ本質的なインプリケーションを理解する。2. Okumura and Cai (2007, 2010)等の開放経済における環境資源の最適利用に関する研究成果のベースに、地球環境問題における不確実性に着目しながら、上記の研究成果をさらに不確実性を含む形に拡張する。とりわけ、Hartwickルールとの関係を明らかにする予定である。3.以上の研究成果に基づき、地球環境問題の解決に必要とされる国際的取り組みついて検討する。4.本研究の総括作業として、上記で得られるであろう理論的成果をもとに、地球環境資源の最適利用のあるべき姿および必要な国際的協調枠組みのあるべき姿について政策提言を行う。
動的逆問題法に基づく解析モデルの実験データで修正する方法の開発

設計段階におけるコンピュータシミュレーションの担う役割は,年々増大の一途をたどっている。しかし,大規模で複雑な構造となると,有限要素法(FEM)モデルで代表される適切な設計モデルを設計段階で構築することは困難である。その際,まず適当な規模のFEMモデルを構築し,実験のモード特性と一致しない箇所を同定し,FEMモデルと実験データの合致しないところ(以下欠陥部と称する)のみを修正する手法が最も有望視されている。本研究では,この考えに則り,ニューラルネットワークの手法を援用して欠陥部の同定を行った。その際,ホログラフィックニューラルネットワーク(HNN)の利用を初めて試みた。開発した手法の有効性を見るため,2次元周辺単純支持平板の1要素の物性値がばらつく問題について欠陥部の位置及びその大きさの同定を行った。その結果,これまで用いられているバックプロパゲーションニューラルネットワーク(BNN)に比しはるかに優れていることを示した。しかし,実用化には観測点を減らす検討も重要である。本研究では,欠陥部の大きさは不問にし,場所だけを同定する問題に絞って観測点の削減法について検討した時には固有モード感度情報が有効であり,場所のみの探索にはHNNより学習ベクトル量子化ニューラルネットワーク(LVQ)の方が適応性がよいことを示した。さらに,欠陥部が複数である場合において,LVQを用いた同定を行い,欠陥部の大きさがある程度大きくなると検出が100%可能であることがわかった。また、本研究の手法を用いて旅客機タービンブレードの不具合の検出を行い、約9割程度の正解率が得られた。本研究の成果を国際,国内会議及び雑誌論文集において発表した。開発した手法の有効性をみるため,2次元周辺単純支持平板の1要素の物性値がばらつく問題について欠陥の位置及びその大きさの同定を行った。本研究では,欠陥の大きさは不問にし,場所だけを同定する問題に絞って観測点の削減法について検討した時に,固有モード感度情報が有効であり,場所のみの探索にはHNNより,学習ベクトル量子化ニューラルネットワーク(LVQ)の方が適応性がよいことを示した。さらに,欠陥が複数である場合,LVQを用いた同定を行い,欠陥の大きさがある程度大きくなると,検出が100%可能であることがわかった。
胚が着床能力を獲得する制御機構の解析と移植する胚の質的評価法の樹立

体外受精胚の移植では、受胎率および産子率が低く、多くの研究にもかかわらず改善されていない。このことは従来の研究に加え、新規のアプローチが必要であることを物語っている。これまで着床と妊娠の成立に関する研究に取組み、マウス胚の着床能力獲得過程に関するタンパク質の発現や分解の制御機構について新たな知見を報告してきた。また、それらの分子機構を指標として、胚盤胞における遺伝子とタンパク質の発現を培養系で賦活化し、母体由来のシグナルに対する応答能力を高めた状態にして子宮へ胚移植するというアプローチで、マウス体外受精由来胚盤胞の着床能力を改善する手法を構築した。着床率が改善したのは、通常の培養系では着床しない胚に正の効果があった結果である。一方、胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構を明らかにするためには、負に作用する因子も同定し、それらを組合せて解析することが有効である。先行研究ではアミノ酸の組合せがマウス胚の着床率を正と負に制御することを示唆している。そこで初年度は、アルギニン(Arg)とロイシン(Leu)がマウス胚の着床能力関連因子の発現に及ぼす影響を解析した。マウス胚用の培養液にArgまたはLeuを添加し、胚盤胞を培養後に胚移植を行ったところ、Argは着床率を低下させたのに対し、Leuは着床率に影響しなかった。一方で、ArgとLeuの複合処理は着床率を上昇させた。Argは一酸化窒素(NO)の材料となるので、NO合成酵素(NOS)の関与が考えられる。そこでマウス胚におけるNOSの発現動態を解析した。NOSにはeNOS、iNOSなどがある。またeNOSはCa2+依存的に活性化されるが、Ca2+に依存せず1,177番目のセリン残基がリン酸化されて活性化するリン酸化型eNOS(p-eNOS)がある。それらについて解析を行ったところ、ArgはeNOSの発現を上昇させることが明らかになった。我々の最近の研究結果は、着床関連因子を三つの因子群に分類する必要性を示唆していた。すなわち、着床に必要な因子である因子A群、着床に必要な因子で着床時に局在の変化する因子である因子B群、着床能力誘起時に発現するが着床期には消失しなければならない因子である因子C群、である。また、それらの分子機構を指標として、胚盤胞における遺伝子とタンパク質の発現を培養系で賦活化し、母体由来のシグナルに対する応答能力を高めた状態にして子宮へ胚移植するというアプローチで、マウス体外受精由来胚盤胞の着床能力を改善する手法を構築してきた。マウス胚において着床率が改善したのは、通常の培養系では着床しない胚に正の効果があった結果である。一方で、胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構を明らかにするためには、負に作用する因子も同定し、それらを組合せて解析することが有効である。本年度は、この胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構において、正に作用する因子および負に作用する因子をそれぞれ同定することを当初の目的とし、研究を進展させることができた。すなわち、Argは着床率を低下させるのに対し、ArgとLeuの複合処理は着床率を上昇させることを明らかにした。NOSにはアイソフォームがある。また同じアイソフォームでも、Ca2+依存的に活性化されるものと、Ca2+に依存せずリン酸化により活性化するものもある。これらの結果は、着床能力獲得過程における分子機構について新たな知見を加えたものである。また今後、体外受精胚の移植における受胎率および産子生産率の改善の指標にすることが出来る点でも重要な結果である。・胚の着床能力に関わるNOSアイソフォームの発現動態とアミノ酸の作用マウス胚においてArgがeNOSの発現を上昇させることが明らかになった。Arg添加は着床率を低下させる。一方でArgとLeuの複合処理は着床率を上昇させる。そこでArgとLeuの複合添加がNOSアイソフォームの発現動態におよぼす作用を解析する。マウス胚用の基礎培養液にはグルタミン(Gln)が含まれている。すなわちArgによる着床率低下はGlnとの協合作用である可能性が考えられる。そこでGlnを除去した基礎培養液にArgを添加した際の着床率を解析する。また、Glnを除去しArgを添加した際の胚盤胞におけるNOSアイソフォームの発現動態を解析する。またNOSの上流機構についても解析を行う。以上のことから、胚盤胞の着床能力獲得におけるアミノ酸組み合わせの作用を明らかにし、どのようなNOSアイソフォームがその作用機序に関与しているかを明らかにする。・胚盤胞のNO産生におよぼすアミノ酸の作用アミノ酸の組合せがNOS発現と着床率に作用すると考えられることから、胚盤胞におけるNO産生を解析する。NO産生を検出後に子宮への胚移植を行うことを前提として、非侵襲的なNOの測定法を検討する。本研究では、Diaminofluorescein-FM diacetate(DAF-FM DA)で細胞内NOのライブアッセイを行う。まず、DAF-FM DAの添加濃度、添加時間、反応開始からのNO産生速度と測定時間の条件検討を行い、胚盤胞における至適測定条件を確立させる。

次に、各種アミノ酸の添加培養時におけるNO産生を測定する。NOSアイソフォームの発現動態の結果と合わせ、どのようなアミノ酸の組合せが、どのNOS発現に作用し、NO産生量のどのように増減させ、着床率に作用するかの機序を明らかにする。体外受精胚の移植では、受胎率および産子率が低く、多くの研究にもかかわらず改善されていない。このことは従来の研究に加え、新規のアプローチが必要であることを物語っている。これまで着床と妊娠の成立に関する研究に取組み、マウス胚の着床能力獲得過程に関するタンパク質の発現や分解の制御機構について新たな知見を報告してきた。また、それらの分子機構を指標として、胚盤胞における遺伝子とタンパク質の発現を培養系で賦活化し、母体由来のシグナルに対する応答能力を高めた状態にして子宮へ胚移植するというアプローチで、マウス体外受精由来胚盤胞の着床能力を改善する手法を構築した。着床率が改善したのは、通常の培養系では着床しない胚に正の効果があった結果である。一方、胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構を明らかにするためには、負に作用する因子も同定し、それらを組合せて解析することが有効である。先行研究ではアミノ酸の組合せがマウス胚の着床率を正と負に制御することを示唆している。そこで初年度は、アルギニン(Arg)とロイシン(Leu)がマウス胚の着床能力関連因子の発現に及ぼす影響を解析した。マウス胚用の培養液にArgまたはLeuを添加し、胚盤胞を培養後に胚移植を行ったところ、Argは着床率を低下させたのに対し、Leuは着床率に影響しなかった。一方で、ArgとLeuの複合処理は着床率を上昇させた。Argは一酸化窒素(NO)の材料となるので、NO合成酵素(NOS)の関与が考えられる。そこでマウス胚におけるNOSの発現動態を解析した。NOSにはeNOS、iNOSなどがある。またeNOSはCa2+依存的に活性化されるが、Ca2+に依存せず1,177番目のセリン残基がリン酸化されて活性化するリン酸化型eNOS(p-eNOS)がある。それらについて解析を行ったところ、ArgはeNOSの発現を上昇させることが明らかになった。我々の最近の研究結果は、着床関連因子を三つの因子群に分類する必要性を示唆していた。すなわち、着床に必要な因子である因子A群、着床に必要な因子で着床時に局在の変化する因子である因子B群、着床能力誘起時に発現するが着床期には消失しなければならない因子である因子C群、である。また、それらの分子機構を指標として、胚盤胞における遺伝子とタンパク質の発現を培養系で賦活化し、母体由来のシグナルに対する応答能力を高めた状態にして子宮へ胚移植するというアプローチで、マウス体外受精由来胚盤胞の着床能力を改善する手法を構築してきた。マウス胚において着床率が改善したのは、通常の培養系では着床しない胚に正の効果があった結果である。一方で、胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構を明らかにするためには、負に作用する因子も同定し、それらを組合せて解析することが有効である。本年度は、この胚盤胞が着床能力を獲得する分子機構において、正に作用する因子および負に作用する因子をそれぞれ同定することを当初の目的とし、研究を進展させることができた。