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自然の文化間翻訳：明治期から現代までの『方丈記』の英訳の流通

それは、新しい学際領域で、「環境人文学」と呼ばれているものである。そこでは翻訳への環境学的なアプローチが少しづつではあるが、興味のある仕方で、社会的に意義のある方向に発展しつつある。また、学際的な方向だけでなく、様々なメディアの間の関係についての研究の可能性についても検討している。つまり、方丈記の自然のイメージがいかに翻訳され、他のメディア(漫画、写真、音楽など)に改作されるのかについての研究を進めるというものだ。このような研究を可能にする批評ツールを開発するため、新しい分野であるintermedial studiesに関する文献を調査中である。2年目には計画通り、モダニストであるバジル・バンティングによる方丈記の英訳Chomei at Toyama (1932)についての研究を進める。環境批評に関する英米のモダニズム関連の文献についてはすでに収集済みであるが、さらに別のメディア(特には漫画)へのアダプテーションに関する研究を進める。このため、この夏に"Translating Nature across Media: Houjokifrom Japanese Medieval Essay to Contemporary Manga from Japanese"と題した論文を、ルーマニアで8月に開催されるこの分野での最初の学会(Intermedial Ecocriticism: The Anthropocene Condition across Media and the Arts)で発表する。計画としては、その後、国際的な雑誌にて、さらにこの発表内容を拡充した論文を出版する予定である。計画していた一つの学会に参加できなくなったため、次年度使用額が発生した。使用計画としては、コンピューターの購入が必要となったため、それにあてたいと考えている。
動的平均場法に基づく多極子秩序の微視的理論

本研究では、密度汎関数法(DFT)と動的平均場法(DMFT)を組み合わせた、DFT+DMFT法と呼ばれる手法を利用して、現実的な結晶構造に由来する複雑な電子状態とf電子間のクーロン斥力に由来する多体効果の両方を考慮した多極子秩序の計算を行う。それにより、フェルミ面の構造や電子の局所自由度などの物質の「個性」と実験で観測されている多極子秩序とを結びつけた定量的な議論を行い、多極子秩序の起源を微視的に明らかにすることが目的である。DMFT法は重い電子系の研究において成功を収めているが、多極子秩序の研究にはこれまでほとんど利用されていない。多軌道系を扱う複雑さと計算量的困難がその要因である。特に、多極子秩序を導出する上で必要となる波数依存感受率χ(q)の計算は既存の理論では実行不可能である。そこで本年度は、χ(q)を計算するための近似式を導出した。具体的には、多極子秩序の議論に有用な強相関極限を考え、2体相関(二粒子グリーン関数)を解析した。それにより、良い精度で簡単な関数形に近似できることを発見し、その近似を用いることにより、既存のχ(q)の公式(ベーテ・サルピータ方程式)を数値計算が容易な形に簡単化することができた。数値計算を行い、その簡易式の結果を評価すると、近似の正当性が保証される強相関領域だけでなく、弱相関領域まで元の式と良い一致を示すことが分かった。これは理論の汎用性を示している。この近似式を用いることで、d電子やf電子の軌道自由度を考慮したχ(q)の数値計算が可能となる。これは、強相関化合物における多極子秩序の第一原理計算の実現に向けた重要な成果である。本年度はDFT+DMFT法による多極子秩序の計算を実現する近似式を導出した。この新しい式により、既存の方法では実際上不可能であった、d電子およびf電子系における波数依存感受率の計算が可能となった。これは、実用上極めて大きな進展であり、DFT+DMFT法による多極子秩序計算がほぼ実現可能なところまで来たといえる。よって「おおむね順調に進展している」と判断する。本年度に導出した波数依存感受率の近似式を実際の化合物に応用する。具体的には、本課題の目標のひとつである希土類化合物CeB6に適用し、実験で観測されている四極子秩序相が再現できるかを調べる。その結果の是非を検討し、実験との一致が悪ければ理論の再検討をし、良く一致すればさらに別の化合物に適用する。これにより、DFT+DMFT法による多極子秩序計算の基礎を着実に築いていく。
磁気誘電効果を用いた単一媒質メタマテリアル素子の探索

単一媒質のみを用いたメタマテリアルの実現に向けて、(1)試料にイットリウム鉄ガーネット(YIG)を用い、磁気誘電効果(ME効果)の発現を狙い研究を行った。先ず、ME効果を観測するため、ゼロ磁場中で形成されるYIGの磁区ドメイン構造に直流バイアスを印加して磁気ドメインの変位を観測することに注力した。電場(直流バイアス)印加により磁区が変位すればME効果の実証となる。YIG薄膜試料の母材(ガドリニウムガリウムガーネット)を100マイクロメートルの薄板に成形して電場強度を強くして実験を行ったが、明瞭な磁区の変位を確認することはできなかった。その後、さらに薄板化して電場印加を試みることや、より磁区ドメイン間の相互作用が弱い試料を用いることにより、ME効果を観測できると考えている。(2)マイクロ波領域でのメタマテリアル評価に有用な手法として、これまでに開発を行った走査マイクロ波顕微鏡の要素技術を確立することを目指した。必要な、ピエゾ駆動機構とマイクロ波検出機構を組み合わせた装置とこれらを統合的に制御するプログラミング、データ解析用のソフトウエアの開発を完成することができた。先ず、スピン波が定在波として空間的に分布する定在波ースピン波の観測を目指した。明瞭な定在波イメージの観測には成功していないが、今後、マイクロ波プローブを改良することで性能を改善できると考えている。(3)(2)に類似の手法として赤外線カメラを用いてスピン波の散逸に因る発熱を観測しスピン波の伝播の様子を捉えることに成功した。先ず、試料中で定在波を形成する低在スピン波からの熱発生をとらえ明瞭に定在波を観測し、続いて、表面に局在し、非相反な声質を持つ表面スピン波を励起した際に、試料端で熱放出が起こることを見出した。この現象は特異な波の伝搬現象という意味でメタマテリアルと呼ぶことができる。24年度が最終年度であるため、記入しない。単一媒質を用いたメタマテリアルの実現を目指し、先ず、試料の選択と作成を行なった。特に、イットリウム鉄ガーネット(YIG)に着目して、マイクロ波周波数領域で磁気誘電効果(ME効果)を発現させ、メタマテリアル特性を観測することに注力した。YIGを用いて室温においてME効果が発現されれば、今後の応用展開が容易であり重要な成果となる。先ず、静的なME効果を観測する目的で、磁気ドメインに静電場を印加した際の磁気的な応答を顕微観察した。さらに、マイクロ波領域において磁化の集団励起であるスピン波を励起しその際の電場応答を観測する実験も行なった。未だ明確なME効果の確認にはできていないが、ME効果に起因すると期待される信号検出に成功している。並行して、マイクロ波の伝搬を二次元で顕微する走査マイクロ波顕微鏡システムの整備を進めた。その結果、ピエゾ素子を用いた粗動機構とネットワークアナライザを用いたマイクロ波検出機構をプログラミングにより自動化して整備することができた。これにより、今後、二次元のスピン波の伝搬の様子を視覚化することが出来る。その際には、同軸プローブにより高周波電場分布を、ループプローブにより高周波磁場分布を計測する。本研究は、安(研究代表者)により全体の研究が統括・遂行され、必要に応じた連携研究者との緊密な協力体制を構築して研究を進めた。メタマテリアル素子作成に用いるYIG等を作成する設備は所属機関の齊藤研究室で整備され、最適なメタマテリアル素子の作成が可能な環境が整った。連携研究者の、齊藤氏、安藤氏は、スピントロニクスやスピン波の物性に精通し、スピントロニクスとメタマテリアルの融合研究の可能性についても活発に議論を行なった。先ず、試料中で定在波を形成する低在スピン波からの熱発生をとらえ

明瞭に定在波を観測し、続いて、表面に局在し、非相反な声質を持つ表面スピン波を励起した際に、試料端で熱放出が起こることを見出した。この現象は特異な波の伝搬現象という意味でメタマテリアルと呼ぶことができる。24年度が最終年度であるため、記入しない。狙っているイットリウム鉄ガーネット(YIG)からの磁気誘電効果(ME効果)発現の確認に期間を要しているため。ME効果発現達成のための準備は年度中に整備されたが未だ確認には至っていない。高周波の走査プローブを用いたメタマテリアル効果の可視化についても計測機構の整備を済ませた段階であり、今後、調整をしてメタマテリアル効果の可視化を達成したい。単一媒質のみを用いたメタマテリアルの実現を目指す。試料にはイットリウム鉄ガーネット(YIG)に着目し、磁気誘電効果(ME効果)を誘起させることにより、メタマテリアル特性の発現を狙う。特に、YIGにおいて磁気共鳴やスピン波を励起することによるME効果の誘起を試みる。一方で、マイクロ波領域でのメタマテリアル評価に有用な手法として、走査マイクロ波顕微鏡を用いて、メタマテリアル中の高周波磁場と高周波電場の空間分布の計測を要素技術として確立する。これにより、メタマテリアル中を伝播するマイクロ波の負の屈折の様子を可視化し、メタマテリアルの評価手法として有用であることを実証する。さらには、メタマテリアル効果を用いた超解像マイクロ波計測についても試みる。
サル前頭連合野の老化に伴う脳内機能分子の遺伝子発現変化と認知機能との関連

本研究の目的は、霊長類(マカクサル)の脳老化に伴う脳内機能分子の発現変化と認知機能がどのように関連しているのかを究明することである。脳内機能分子として、神経回路網の形成や学習記憶に深く関与することの知られている脳由来神経栄養因子(BDNF)とその受容体(TrKB)に注目した。まず脳老化にともなってBDNFタンパク質がどのように変化するのかを調べた。その結果、10才のニホンザル前頭連合野(FD野)において、BDNFはII、III、V、VI層における錐体細胞に含有されていた。26才以上の老齢ザルにおいては、BDNFの免疫活性は顕著に減少した。さらに前頭連合野が関与していると思われる連続位置逆転課題を6才、10才および25、27、28才のニホンザルに学習させた結果、加齢とともに学習能力の低下が観察された。これらのサルの脳を採取し、現在BDNFの免疫組織化学を行っている。また前頭連合野と深いつながりのある海馬の顆粒細胞CA3、CA2、CAl、海馬台の錐体細胞や嗅内野細胞におけるBDNF活性を、10才(成熟期)と25才以上(老齢期)のサルとで比較すると、25歳以上ではBDNFタンパク質量は顕著に減少していた(Brain Res.918:191,2001)。一方TrkBの中でチロシンキナーゼをもつTK+と欠損しているTK-が、発達に伴いBDNFによってどのようなダイマーを形成するのか調べた結果、胎生期まではTK+/TK+のホモダイマーが、生後はTK-のホモダイマーとTK+/TK-ヘテロダイマーが形成されることが明らかとなり、BDNFのシグナル伝達は脳の加齢とともに顕著に変化することが予想された(J.Neurosci.Res.65:463,2001)。現在、脳内機能分子として学習記憶に深く関与し、またmRNA量が加齢とともに減少することが知られている脳由来神経栄養因子(BDNF)に注目している。本研究では、脳老化に伴ってBDNFタンパク質がどのように変化するのかを免疫組織化学法によって調べた。まず胎生期から老齢期の海馬を採取し、BDNFに対するポリクロナル抗体を使用し、BDNF含有細胞の変遷を調べた。その結果、BDNFは海馬の顆粒細胞、CA3、CA2、CA1、海馬台の錐体細胞、嗅内野細胞などに存在した。また胎生140日から成熟期においては、海馬のシナプス数が最も多い生後6ヶ月にBDNFは最も多く存在していた。一方、25歳以上の老齢サルにおいては、10歳の成熟サルに比較して顆粒細胞、CA3、CA1および海馬台の錐体細胞、嗅内野細胞のBDNFタンパク量は顕著に減少していた。生後6ヶ月のマカクサルは好奇心がもっとも強く、また25歳以上では学習記憶能力が低下することが知られており、上述の研究成果は、BDNFがマカクサルの認知機能の発達と加齢に関与することを示唆している。現在、前頭連合野に関係する認知機能が加齢にともなってどのように変化するのかを調べている。本研究の目的は、霊長類(マカクサル)の脳老化に伴う認知機能の低下と脳内機能分子がどのように関連しているのかを明らかにすることである。本年度は、脳内機能分子として脳由来神経栄養因子(BDNF)とその受容体(TrkB)に注目した。

マカクサルの前頭連合野におけるTrkBの中で、チロシンキナーゼをもつTK+と欠損しているTK-が、発達に伴いBDNFによってどのようにダイマー形成されるのかを調べた。その結果、胎生期と新生児期にのみTK+のホモダイマーが形成され、成熟期ではTK-のホモダイマーとTK+/TK-のヘテロダイマーが形成された。従ってサル前頭連合野では、BDNFは胎生期から新生児期に主に作用し、神経細胞の生存やシナプス形成に関与することが示唆された。この成果についてはJ. Neurosci. Res.65:463-469(2001)に発表した。次にBDNFの免疫活性が海馬と前頭連合野の老化過程でどのように変化するのかについて、成熟期と25歳以上のサルについて比較検討した。その結果、25才以上のサルでは海馬歯状回の顆粒細胞、CA3、CA1および海馬台の錐体細胞のBDNFの免疫活性が成熟期に比べ顕著に低下していた。この成果については、Brain Res. 918:191-196(2001)に発表した。さらに25才以上の前頭連合野では、II、III、V、VI層の錐体細胞の細胞体、樹状突起におけるBDNF免疫活性の低下が観察された。またGO/NOGOの継時弁別課題を学習させたサルについて脳を採取し、現在BDNFの解剖学的変化と認知機能の変化の関連を調べている。これらについては論文を作製中である。
貨幣市場なしで通貨は管理できるか：ソ連計画経済の蹉跌

ソ連計画経済は貨幣と資本の排除を目的として企画された.貨幣市場,資本市場は,法的,制度的には存在しなくなった.一方,現代的経済を機能させるために貨幣の利用に代わる方法は見いだせず,貨幣はソ連体制の最後まで利用され続けた.ここで,ソ連計画経済は,貨幣・資本市場が存在しない条件下で不換通貨を管理するという課題に直面することとになった.本研究では,この課題の実践的,理論的解決の糸口すら存在せす,その結果,ソ連全期間を通じ,資金利用効率,つまりは貨幣価値の継続的低下が続いていたことを実証的に示した.貨幣市場を使わずに不換通貨を管理する方法が無い限り,計画経済の失敗は必然的結果だった.H25年度は、ソ連国民経済計算(国民経済バランス)統計、外貨・貴金属管理関連統計の収集を目指したが,新たな資料の発見はできなかった.そのため,これまでの通貨金融経済面の研究のとりまとめをおこなうとともに,実物経済面の分析をすすめた.ソ連期通貨金融経済については,2本の論文と1本のディスカッションペーパーを発表し,ウプサラ大学スラブ研究所において報告をおこなった.ソ連期実物経済については,ベイズ・モデル化した時変パラメータ生産関数をマルコフ・チェーン・モンテカルロ法により推計する方法を確立し,ソ連,ロシアの経済成長を資本生産性,労働生産性のの変動から再評価する分析をおこなった.ソウル大学,オウル大学,一橋大学において関連する報告をおこなうとともに,3本の論文として発表を準備している(ディスカッション・ペーパー1本発表済み,1本準備中,他の1本はジャーナル投稿中).H26年度は,研究計画の最終年として,ソ連実物経済・金融経済相互連関モデルの作成を通じて,ソ連期の通貨金融経済の分析を完成させるとともに,もっとも需要な資料であるソ連国民経済計算(国民経済バランス)統計の発見に引き続き努力したい.ソ連計画経済は貨幣と資本の排除を目的として企画された.貨幣市場,資本市場は,法的,制度的には存在しなくなった.一方,現代的経済を機能させるために貨幣の利用に代わる方法は見いだせず,貨幣はソ連体制の最後まで利用され続けた.ここで,ソ連計画経済は,貨幣・資本市場が存在しない条件下で不換通貨を管理するという課題に直面することとになった.本研究では,この課題の実践的,理論的解決の糸口すら存在せす,その結果,ソ連全期間を通じ,資金利用効率,つまりは貨幣価値の継続的低下が続いていたことを実証的に示した.貨幣市場を使わずに不換通貨を管理する方法が無い限り,計画経済の失敗は必然的結果だった.この後予定通り、通貨管理をより完全なソ連マクロ経済フレームワークの中に組み込む作業をおこなうが、この点については資料上の制約がなお大きい。2012年9月のロシア経済公文書館、2013年3月の大英図書館における資料調査により追加的な資料を入手できたが、ソ連国民経済計算統計である国民経済バランスの1962年以降の分は見つかっていない。経済公文書館が大修理に入ったことの影響も大きかった。次年度以降、さらなる資料調査とともに、現有資料によるマクロ経済フレームワークの作成、計量モデルによる実物・金融経済の連関の分析、ソ連経済発展の実物面での分析として技術進歩の再検討をおこない、それぞれ論文としてまとめる。H26年度は、本研究の最終年度の研究課題として,ソ連経済における実物経済と金融経済の関係についての実証的分析をおこなった.具体的には,(1)ソ連期の貿易,通貨供給,財政(関税)収入の分析,(2)金融経済と実物経済の関係のマクロモデルによる分析,(3)資金利用効率の変遷を間接的に推定するための生産性の分析の3点をおこなった.(1)では,ソ連期の財政収入の7-8%ととなる関税収入のほとんどはネット(純)タームトでは財政収入に貢献していなかったことがわかった.この研究成果は,英文論文として現在投稿中(修正条件付き掲載可で修正中)である.(2)については,投資建設部門の生産性上昇が上昇していても計画未達成であると,単純なモデルにおいても,経済成長の持続が困難になることがわかった.この研究成果は学会に報告し,論文として発表した.(3)については,従来一部期間しかおこなうことができなかった,生産性の推計をソ連期全期間についておこなった.従来の見解とは異なり,生産性上昇率は長期的に低下傾向にあり,1980年代はゼロからマイナス成長であったことがわかった.この研究成果は,英文論文として現在投稿中(修正条件付き掲載可で修正中)である.経済学現有データにもとづく実物経済面の分析は著しく進み,これまでのソ連期貨幣-金融経済の分析の総括もおこなった.現有の外貨データに基づく外貨と国内資金循環との分析も終了した.しかし,ソ連期の外貨関連データ,国民経済計算バランス統計のさらなる収集を目指したものの,新たな資料の発見は困難だった.これらの資料が全く存在しないとは考えられないため(ただし意図的に非公開扱いが計ぞあくされている資料に含まれている可能性は排除できない),公文書館における調査をさらに継続したい.現金、非現金通貨管理、銀行金融、予算資金金融をソ連マクロ経済発展の中に位置づけて展望するという今年度の作業は順調に進展し、予定していた2点の論文のうち1点はすでに出版された。ソ連国民経済計算統計、外貨・貴金属関連統計の収集については、1970年の国民経済計算統計の一部が入手できたが、外貨関連統計はまったく見つけられなかった。

国立公文書館が大修理により事実上の閉鎖状態になったことが大きな理由であるが、外貨・貴金属関連統計はなお秘匿されている可能性が高い。国民経済計算については、ソ連時代にまさに同統計を作成していたロシア人研究者に1962年以降の同統計集の収集を依頼している。しかし、当人も資料を見つけられない状態が続いている。発見は容易ではないと思われるが、ロシア経済公文書館は2013年春以降に再開予定であるので、さらなる資料調査が必要である。(1)ソ連期の技術進歩・生産性変化の分析結果との比較のために,他国の長期的技術進歩,生産性変化の比較分析をおこなう.(2)現有データに基づき,ソ連実物-金融経済時変パラメータ・ベイズモデルを作成し,分析する.(3)1962年以降のソ連国民経済計算(国民経済バランス)統計データの調査・収集を引き続きすすめる。(1)現有のデータにもとづき、(a)ソ連マクロ経済フレームワークの作成、(b)ソ連実物-金融経済連関計量モデルの作成、分析する。(2)1962年以降のソ連国民経済計算(国民経済バランス)および外貨管理関連統計データの調査・収集をすすめる。(3)ソ連期経済発展の実物的側面からの再検討の一環として、技術進歩率の計測をおこない、特に日本と比較検討する。価格の変動等によって生じた予定購入金額と支払額との相違による.翌年度の図書資料費と合わせて図書資料を購入する.物品費10万円:消耗品、海外ルータ・レンタル料。旅費40万円:ロシアあるいはドイツ(東ドイツ期公文書)において、国民経済バランスおよび外貨管理資料(東ドイツ)の調査をおこなう。ヘルシンキにおいてソ連・ロシア金融経済についての共同研究をおこなう。その他10万円:英文校正費。なお未使用額1,895円は、発注品納品が期日に間に合わなかったため。
海産甲殻類の生活史進化:ヤドカリ類の生活史形質の変異と生物・物理条件の関係

甲殻類では交尾(産卵)直前にメスが(1)常に脱皮する種、(2)常に脱皮しない種、(3)脱皮したりしなかったりする種がいる。これは甲殻類の生活史進化における興味深い現象だが、研究例はほとんどない。本研究ではヤドカリ類の生活史形質、とくにメスの交尾(産卵)直前脱皮と繁殖形質に着目して調査をおこなった。高知県中央部に位置する浦の内湾の転石海岸と高知県東部羽根岬に生息するホンヤドカリ、ユビナガホンヤドカリ、アカシマホンヤドカリ、カノコケアシホンヤドカリなどを対象として交尾直前脱皮の有無、脱皮当たり成長率、繁殖フェノロジー、産卵数、幼生艀化数を記録した。その結果、幼生艀化後すぐに新たな産卵をおこなう連続産卵メスよりも不連続産卵メスの方が交尾直前脱皮頻度が高く、この脱皮によって実質的な対サイズの増大が認められた。産卵パターン(連続か不連続か)や脱皮の有無による産卵数の違いは明らかではなかった。これらのことから、ヤドカリにとって交尾直前脱皮は繁殖成功度を高めるわけではなく、清澄を介して将来の生存率や繁殖力を高める機能をもつことが示唆された。さらに、脱皮と産卵の間にトレードオフ関係が成立していることが示唆された。しかし、ホンヤドカリとユビナガホンヤドカリを対象として、繁殖期を通して交尾直前脱皮と産卵パターンの関係を調べたところ、両種共に繁殖盛期に連続産卵メスの脱皮頻度が高くなった。このことは脱皮と産卵のトレードオフが単純な関係ではなく、水温や餌の質と量などの環境要因や産卵数などの内的要因の影響を受けていることを示唆している。ヤドカリ類の繁殖フェノロジー、成熟サイズ、抱卵期間、産卵数、幼生孵出数に関して調査をおこなった。高知県中央部に位置する浦ノ内湾井尻の砂浜・転石海岸でおもに採集されたホンヤドカリ、ユビナガホンヤドカリ、トゲトゲツノヤドカリでは、ホンヤドカリとユビナガホンヤドカリではそれぞれ抱卵メスが10月から5月まで、10月から4月まで観察された。また両種とも11月から4月にかけて野外で交尾前ガードペアが観察され、メスは最小サイズクラスから抱卵率が50%を超えていた。トゲトゲツノヤドカリの抱卵メスは4月から9月まで観察された。本種ではSL1.98mm以下のメスが抱卵することはなかった。また抱卵期間は水温依存的に変化し、ユビナガホンヤドカリとホンヤドカリでは水温20°Cで両種とも約20日だった。全種のメスは年複数回産卵であることが確認された。高知県西端に位置する羽根岬の岩礁海岸ではホンヤドカリ属4種、サンゴヤドカリ属4種、イソヨコバサミ、ホンドオニヤドカリが採集された。アカシマホンヤドカリでは10月から4月まで、ホンヤドカリとカノコケアシホンヤドカリでは11月から3月まで野外で交尾前ガード個体が観察され、同様の時期に抱卵メスが出現した。一方ヤマトホンヤドカリの抱卵メスは周年にわたって観察されたが交尾前ガード個体を発見することはできなかった。イソヨコバサミ、ホンドオニヤドカリおよびサンゴヤドカリ4種は夏を中心に抱卵メスが出現したが、各種のサンプル数が少ないため時期の特定と産卵回数の推定には至っていない。同様の調査を福岡県和白干潟、秋田県男鹿半島で継続中である。また、高知県沿岸に優占するホンヤドカリ、ユビナガホンヤドカリ、アカシマホンヤドカリについて産卵数、幼生孵出数と産卵直前脱皮の有無との関係を調査中である。
自分らしく生きられる人とはどのような人か：自由選択事態における報酬反応の機能

本研究は脳波と計算モデル解析を用いた実験から,自分の価値基準で選べるといった自由選択事態で、報酬反応が生起する人ほど内的基準が形成されやすく,内的基準に基づく意思決定の際に外的基準からの影響を受けにくい(自分の価値基準で選べる)という仮説を検討することを目的としている。本年度は,当初の計画どおり,無意味図形を用いた内的基準による意思決定と外的による意思決定課題を用いた実験を行い,計算論モデルによる解析を行った。その結果,内的基準による意思決定について、行動データに最も当てはまりの良いモデルが明らかになった。更に,外的基準による意思決定におけるパラメータと内的基準による意思決定のパラメータとの関連も明らかになった。質問紙調査により報酬反応性の個人差を測定したが,計算論モデルのパラメータとの明確な関連は認められなかったことから,今後は脳波指標も用いた検討を進める必要がある。本年度はこれらの成果の一部を学会で発表した。また計算論モデルのパラメータに選択のランダムさがあるが、内的基準による意思決定における選択のランダムさが自発脳波の自己相関の持続性と相関があることも明らかになった。選択のランダムさが高い人は自分の内的な価値基準が曖昧であると考えられることから,この自発脳波との関連も個人が自分の価値基準で意思決定をできる程度に影響する要因である可能性が考えられる。本年度はこの成果についても学会発表を行い、論文を国際誌に投稿した。当該年度ではデータ収集を行い、計画通りに計算論モデル解析を実施した。その成果として、内的基準による意思決定の計算論モデル化を実現した。自分の価値基準で意思決定ができることと報酬反応性との関連についてはまだその証拠を得ることができていないが、自分の価値基準の不明確さの現れである選択のランダムに関連する自発脳波の成分を明らかにすることができた。今後は,無意味図形を用いた課題遂行時の脳波を測定することにより,報酬反応を反映する脳活動と,内的基準による意思決定のパラメータとの関連を検討する。また、外的基準による意思決定により獲得された価値が内的基準による意思決定に影響するのか、その影響の程度の個人差をもたらす要因がなにであるのかについても、実験パラダイムを工夫した上で、計算論モデル解析を実施することにより検討を進める。Matlabの保守サビス代金は本研究計画以外の研究費から支出したため次年度使用額が生じた。次年度経費と合わせて本研究計画の遂行(実験参加者謝金等)に使用する。
新生児脳における麻酔薬の副作用による神経細胞死の評価と予防法の開発

新生仔マウスの海馬と脳梁膨大後部皮質においてsevofluraneとpropofol併用はsevoflurane単独に比較して有意に多くのアポトーシスを起こした細胞数を確認した。sevofluraneとthiopental併用とsevoflurane単独の間には差はなかった。これにより、小児麻酔においてsevofluraneとpropofol併用はsevoflurane単独に比較して危険な麻酔法である可能性が示唆された。この結果は現在論文投稿中である。また、多光子レーザー顕微鏡を用いて、新生仔マウスの脳内大脳皮質の神経細胞をOregongreen BAPTA-AMによって標識し、その細胞内Ca2+の可視化に成功した。新生仔マウス(生後7日目)を用いて、麻酔薬の神経細胞死誘導効果の有無を評価した。その結果、海馬と脳梁膨大後部皮質の両方においては6が4に比較して有意に多くのアポトーシスを起こした細胞を確認した。使用薬剤が少ない4が最も神経細胞死に影響が少ない麻酔法と予想されたが、4と5に差はなかった。これにより、6が最も危険な麻酔法である可能性が示唆され、この麻酔法を回避することで神経細胞死を抑制し、術後小児の行動障害や学習障害を予防できる可能性を提示することができた。さらに、多光子レーザー顕微鏡を用いて、脳内大脳皮質の神経細胞をOregongreen BAPTA-AMによって標識し、その細胞内Ca2+を可視化することに成功した。麻酔薬による神経細胞死の程度は小胞体からのCa2+の流出量に依存するという説があり、多光子レーザー顕微鏡を用いた神経細胞の生体内観察法によりこれを確認する。神経細胞死の機序が解明できれば、引き続き予防法の開発に繋げることができる。具体的には、生後7日目のマウスを(1)Control (2)Thiopental(注射薬)5mg/kg(3)Propofol(注射薬) 10mg/kg (4)Sevoflurane(吸入麻酔薬) 3% 6時間(5)Thiopental 5mg/kg + Sevoflurane 3% 6時間(6)Propofol 10mg/kg + Sevoflurane 3% 6時間の6群に分け麻酔をかけ、アポトーシスによる細胞死の指標であるcaspase-3を蛍光抗体法で検出することにより海馬と脳梁膨大後部皮質においてアポトーシスを起こした細胞数を確認した。なお上記のうち(4)、(5)、(6)は現在小児における一般的な麻酔法である。その結果、海馬においては(4)、(5)、(6)の間で差はなかったが、脳梁膨大後部皮質では(5)において(4)(6)に比較して有意に多くのアポトーシスを起こした細胞を確認した。使用薬剤が少ない(4)が最も神経細胞死に影響が少ない麻酔法と予想されたが、(4)と(6)に差はなかった。これはPropofolがSevofluraneのNMDA受容体遮断作用によるアポトーシスの誘導を抑制したためと考えられる。これにより、(5)が最も危険な麻酔法であることが示唆され、この麻酔法を回避することで、脳梁膨大後部皮質での神経細胞死を抑制することによって、術後小児の行動障害や学習障害を予防できる可能性を提示することができた。当初の計画通り、現時点での最も安全な麻酔法を提示することができた。また、これは現在論文投稿準備中である。二光子レーザー顕微鏡を用いた神経細胞の生体内観察法を開発する。脳内大脳皮質の神経細胞をOregongreen BAPTA-AMによって標識し、その細胞内Ca2+濃度変化を可視化することができる。麻酔薬による神経細胞死の程度は小胞体からのCa2+の流出量に依存するという説があり、二光子レーザー顕微鏡を用いた神経細胞の生体内観察法によりこれを確認する。主にマウス、試薬など消耗品に使用する予定である。
光受容色素系の適応と進化-分子細胞生物学的アプロ-チ-

1)ザリガニ視物質の発色団は夏期にレチナ-ル冬期には3-4-デヒドロレチナ-ルである。また網膜中に、3-ヒドロキシレチノ-ルが見いだされその動態から、これはリチノ-ルとデヒドロレチノ-ル間の転換中間代謝物であることが推定された。視物質の一次構造を知るためザリガニ網膜からcDNAを作成し三個の関連するコロニ-を得た。2)イソアワモチの多重光受容系の全器官で、レチノクロ-ムの存在を確認し、さらにロドプシンとシチノクロ-ムの局在する部位を同定した。3)発色団がオプシンと結合したさいの吸収の赤色シフトの主因は、共役二重結合の長さに起因することを明らかにした。4)ホタルイカには3種の光受容分子があり、発色団は、3ー4ーデヒドロレチナ-ル、レチナ-ルおよび新発見の4ーヒドロキシレチナ-ルである。網膜未固定薄切片で三種視物質の局在を明らかにし、色覚の存在を推定した。視物質の蛋白質は、色素部分を結合するリシン残基周辺のペプチタイドの一次構造から、同じ蛋白構造を持つことが推定された。5)タコ経網膜抵抗は、カルシウム濃度と光照射強度に従って変化する。6)新しいRALBPをイカか視細胞中から発見した。機能部位の構造や特性を明らかにするため、クロ-ニングしたcDNAを大腸菌で発現させることを試み、レチノ-ル結合能を有する蛋白質を得た。7)モノクロ-ン抗体を用いて、オプシン代謝の経路を明らかにすることを試み、これまでいわれていた分解過程を実証的に確認した。8)ショウジョウバエの、発色団とオプシン代謝の変異体を用い、レチノイド代謝系突然変異体では近紫外感度の低下が見られる事を発見した。9)ゾウリムシやクラミドモナスにもロドプシン様抗原が存在する。凍結置換法により視細胞シナプス部に多量の微小管を含むことを発見した。10)感桿の代謝について、複数の型にわけ他研究者の矛盾を合理化した。腹足類概日リズムのペースメーカーニューロンと予想される神経節細胞,光受容部位と考えられる構造が見いだされた(片桐).光受容膜の発生過程と日周変化過程間に類似点が見いだされた(藤).物理化学的な環境の変化に対して抵抗力が強いと言われたいた,早期受容器電位がCa欠損状態で失われることを見いだし,この現象を利用してCaの動態を予測した(大津).トンボ目では,頭部に複眼と同じカロチノイド組成が見られ,カロチノイドが視物質発色団の前駆体であるかどうかを検討した.一方トンボ複眼中には,前駆体の候補として大量の11ーシス形3ーヒドロキシレチニルディエステルが見いだされた(関).アメリカザリガニでは11ーシス形のレチノールとデヒドロレチノールの両者が主としてドコサヘキサンエン酸エステルとして存在し,発色団前駆体であると結論された(鈴木).生体内の発色数11-シス化反応には光依存性と非依存性の両者がある.非依存性のものの中のカロチノイド投与により作られる経路の遮断された突然変異体が見いだされた(磯野).スルメイカ

光受容細胞内に存在することが明らかにされた,レチナール結合タンパク質に対する抗体がショウジョウバエの網膜特有のタンパク質の一つに反応することが判った(尾崎).ショウジョウバエのロドプシンに対するモノクローナル抗体を用いて微絨毛の中の数種の細胞小器官に抗原性が検出された(谷村).ザリガニの測想される2種のオプシンは,モノクローナル抗体によっては,現在までは識別不可能である(塚原).免疫性を損なわずに固定する方法を開発し,オプシンの所在を正確に調べた(臼倉). cAMP及びcGMP依存イオンチャネルタンパク質の候補として3種のタンパク質が同定された(篠沢).ホタルイカは,環境光のみではなく,自己の発光を受容するのに適した3種の視物質を持っている(鬼頭).概日時計の光受容系と光活動性の光受容系が昆虫でも異なることが推定された(塚原)。イソアワモチ柄眼・背眼の視細胞内にレチナールを発色団とするロドプシンとレチノクロームが混在する。皮膚光覚細胞でロドブシンは微絨網層に局在する(片桐)。HPLCの溶媒を改良し殆ど全てのカロチノイド・レチノイドを一度に分析・分離可能となった。一畳紀の初期頃に昆虫が3ヒドロキシレチナールを発色団として利用する能力を獲得したと推定した(関)。ザリガニ網膜中に、11シス形のエステル化された3ヒドロキシレチノールがあり、レチノールからデヒドロレチノールへの転換反応の中間体であると考えられる(鈴木)。ホタルイカの波長感度の異なる3種の視物質は、固有のクロモホアをもち別個の細胞に存在する(鬼頭、道之前)。ハエ眼内におけるクロモホアの供給系としてオールトランス3ヒドロキシレチナール→光照射→11シス-3ヒドロキシレチノール→11シス-3ヒドロキシレチナールの経路が示唆された(尾崎)。ショウジョウバエ周辺視細胞のオプシンに特異的なモノクローン抗体を用いて、固定法、染色法の改良により、視細胞微絨毛のほか合成分解に関与する多胞体にも免疫反応を検出できた(谷村)。ショウジョウバエのカロチノイド代謝系に異常を持つミュータントでは、近紫外部ERG応答感度の低下が見られるが、オプシン構造遺伝子突然変異体では見られなかった(磯野)。ゾウリムシの繊毛及び形質膜にオプシンが存在することを明らかにした(臼倉、篠沢)。タコ視細胞で、オプシン・Gタンパク質・S抗原の局在を明らかにした(臼倉)。オールトランスレチナールを11シス形に異性化する過程の一個の突然変異遺伝子を分離し、遺伝子地図上の位置を決定した(道之前)。cGMP依存カチオンチャンネル活性を検出した(篠沢)。ハンミョウの幼虫で色覚・偏光覚の形態学的基礎を明らかにした(藤)。視物質の一次構造を知るためザリガニ網膜からcDNAを作成し三個のロドプシン抗体ポジティブなコロニ-を得た(塚原)。イソアワモチの多重光受容系の全器官で、レチノクロ-ムの存在を確認し、さらにロドプシンとレチノクロ-ムの局在する部位を同定した(片桐)。レチノクロ-ムと、合成したレチナ-ルアナログを用い発色団のオプシン中での赤色シフトの主因は、共役二重結合の長さに起因することを明らかにした(辻本)。ザリガニ網膜中に、3-ヒドロキシレチノ-ルを見いだしその動態から、これはレチノ-ルとデヒドロレチノ-ル間の転換中間代謝物であることが推定された(鈴木)。ホタルイカの3種の光受容分子の蛋白質は、色素部分を結合するリシン残基周辺のペプチタイドの一次構造から、いずれも、同じ蛋白構造を持つものであることが推定された(鬼頭)。RALBPの機能部位の構造や特性を明らかにするため、クロ-ニングしたcDNAを大腸菌で発現させることを試み、レチノ-ル結合能を有する蛋白質を得ることができた(尾崎)。モノクロ-ン抗体を用いて、オプシン代謝の経路を明らかにすることを試み、推定された分解過程を確認した(谷村)。
Mass spectrometryを用いたIgA腎症の原因抗原の解明

今回の研究では、IgA腎症患者の血清IgAl結合タンパク(IgAl-BP)中に病因に関る特定の、あるいはある一定の傾向をもった外来性抗原が存在するか否かを検討するために、Mass Spectrometry(MS)を用いて解析することを目的とした。患者と正常人から得られた血清よりジャカリンを用い抽出したIgAl-BPを1次元電気泳動し、全てのバンドについて比較した。その結果、IgA腎症で抗原を含め明らかな外来性抗原は認められず、IgAl、IgG、IgM、C4bp、ClINH、FN、apolipoprotein、α1MGなどの内因性蛋白のみが確認された。それらの蛋白をWesternblottingにて定量解析したところ、IgG、C4bpは正常人よりもIgA腎症患者において含有量は多く、扁摘ステロイドパルス治療により減少した。さらに、ゲル濾過カラムでIgA/IgA-BPを分子量毎に分画化したところ680kDa以上、680kDa、340kDa、170kDa周辺の位置にピークを認めた。既存の報告などから、当初患者では健常人より高分子量分画(polymeric IgAl-IC)の濃度が高くなることが予想されたが、差は認められなかった。しかし、同一患者で治療前後を比較すると680kDa以上の分画の濃度はむしろ上昇し、340kDa分画の低下、ならびに170kDa分画の上昇という傾向を認めた。Western blottingにて340kDaの分画中にIgGが確認され、それが治療後に減少することから、この分画にはIgAlのhomodimerとIgAl-IgG heterodimerが混在しており、治療によりhomodimerの減少ばかりではなくheterodimerの減少も考えられた。これらのことから、IgA腎症患者の病因としてIgA-IgG免疫複合体と抑制系の補体因子などが、重要な役割を果たしている可能性が考えられた。
抗MCM2細胞内抗体を用いた新規癌治療モデルの開発

我々は、MCM2高発現細胞においてフレンド白血病ウイルスタンパクであるgp70が存在すると、MCM2の核移行が阻害され、DNA損傷誘発アポトーシスを増強するという現象を見出した。本研究では、MCM2に対する細胞内抗体を用い、MCM2の核移行を阻害することによる、新たな癌治療モデルの作製を目指した。まず、ファージディスプレイ法用いて抗MCM2抗体の分離を行い、MCM2に特異的な抗体の分離に成功した。さらに、この抗体が細胞内でMCM2と結合し抗癌剤によるアポトーシスを増強することを確認した。さらに研究を進展させることにより、この抗MCM2細胞内抗体による治療は新規腫瘍治療モデルになると考えている。我々はこれまでにマウスの実験において、minichromosome maintenance (MCM)2高発現細胞においてフレンド白血病ウイルス(FLV)のエンベロープタンパクであるgp70が存在すると、MCM2の核移行が阻害され、DNA損傷誘発アポトーシスを増強するという現象を見出した。本研究ではこの研究をさらに発展させて、ヒトの細胞において毒性のあるgp70の代わりに、MCM2に対する細胞内抗体を用いて同様の現象を再現し、MCM2の核移行を阻害することによる、新たな癌治療モデルの作製を目指し研究を開始した。まず、ファージディスプレイ法用いて抗MCM2抗体の分離をおこなった、MCM2の核移行シグナルペプチドを用いて特異的に結合するファージの分離に成功し、約50クローン程のMCM2に特異的なファージを分離することができた。次にファージより、抗体遺伝子をPCR法によって単離し、発現プラスミドに組み込み、HEK293、HeLa細胞に遺伝子導入した。さらに免疫沈降法を用いて、細胞内におけるMCM2と各抗体の結合能ならびにMCM2の細胞内局在を蛍光免疫染色にて確認した。その結果、分離した抗体は細胞内でMCM2と結合していた。またMCM2の細胞内局在は、クローンにより、本来のとおり核に局在するもの、細胞質に局在するもの、両方に存在するものなどさまざまであった。さらに細胞にこの抗体を発現させた時に、抗癌剤であるDoxorubicin処理でアポトーシスが増強するか確認した。その結果、ほとんどのクローンにおいて細胞内に抗体を発現させることでアポトーシスを増強することが可能であった。我々は、MCM2高発現細胞においてフレンド白血病ウイルスのエンベロープタンパクgp70が存在すると、MCM2の核移行が阻害され、DNA損傷誘発アポトーシスを増強するという現象を見出した。本研究では、ヒトの細胞において毒性のあるgp70の代わりに、MCM2に対する細胞内抗体を用い、MCM2の核移行を阻害することによる、新たな癌治療モデルの作製を目指した。本年度はこの細胞内抗MCM2抗体を直接細胞に導入するために、Protein Transduction domain (PTD)であるHIV-1 Tat由来、ヒト転写因子Hph-1由来ペプチドを融合させた抗MCM2細胞内抗体を構築した。大腸菌にて発現させたPTD付加細胞内抗MCM2抗体を培養細胞に添加すると、速やかに細胞内に導入されることを確認した。また、この抗体を導入した細胞にDoxorubicinを処理することでアポトーシスが増強されることを確認した。さらにin vivoにおける細胞内抗体による治療効果を検討した。SCIDマウスに腫瘍細胞を移植し、作製したPTD付加細胞内抗MCM2抗体を腫瘍部分に直接投与した。投与後腫瘍細胞を摘出し、病理組織学的に抗体の送達度合を確認したところ、投与後1時間で腫瘍細胞に抗体が導入されていることが確認できた。しかし、その後急速に腫瘍細胞内の抗体が減少し、5時間後には細胞内の抗体のほとんどが消失していた。さらにこの抗体を用いて治療実験を行ったSCIDマウスにPTD付加細胞内抗MCM2抗体投与後にDoxorubicinを処理することで腫瘍細胞に対してアポトーシスを比較的強く誘導することが可能であった。現在、この治療継続中であり、生存期間の比較を行う予定である。様々な課題はあるものの、課題を克服することによって、この抗MCM2細胞内抗体による治療は新規腫瘍治療モデルになると考えている。実験病理ファージディスプレイにより分離した抗体が細胞内で特異的にMCM2と結合できることが確認でき、さらにこれのアポトーシス増強効果が確認できた。当初の予定ではこの抗体にProtein Transduction domain (PTD)を付加して細胞内に直接抗体を導入できるようにし、その有効性をin vitroにて確認するところまで進める予定であったが、ファージ抗体の単離に時間がかかったため予定より多少の遅れが生じてしまった。しかし全体的には計画に多少の遅れはあるがおおむね順調に進展していると思われる。今後はこの抗体を直接細胞に導入するシステムを構築し、その効果をin vitroにて確認する。その後in vivoにおける細胞内抗体の治療効果を検討する。SCID

マウスにヒト由来の腫瘍細胞(Hela, A549など)またはマウス由来の腫瘍細胞(FM3A, T-Ag-MOSEなど)を移植する。2週間後、ある程度腫瘍が大きくなった時点で、作製したPTD付加MCM2抗体を投与する。投与経路についても皮下、静脈内、腹腔内、腫瘍に直接投与など様々な方法を検討する。抗体投与後、各時間において、マウスから腫瘍細胞を摘出し、細胞内抗体に対する免疫組織染色を施行して、腫瘍細胞における抗体の送達度合、抗体の組織内での保持安定性の検討を行う。これらの実験によってさらに選別された抗体について、同様に腫瘍を移植したマウスに抗体を投与し、さらに低線量の放射線照射、またはDoxorubicinをマウスに投与した後に、腫瘍を摘出し、TUNEL法を用いて腫瘍細胞におけるアポトーシス頻度の比較を行う。さらに、この治療を継続したときの腫瘍径の変化、生存日数の比較を行うことで治療効果の判定を行う。タンパクの投与量、投与間隔についても詳細に解析し、抗MCM2細胞内抗体による治療モデルを作製していく。
自己血液製剤の輸血関連有害反応への関与が想定される分子薬理学的機構の解析

同種血輸血は周術期患者の生命予後を悪化させると報告されており,血液製剤に含まれる白血球の関与が指摘されている.一方,周術期に使用される自己血液製剤に混入している白血球の有害作用について詳細な検討はなされていない.本研究は「顆粒球や単球・マクロファージなどによる自然免疫を介する炎症性病態が輸血に起因する有害反応を惹起する」との仮説を検証することを目的として立案された.最終年度には,同種血輸血用に販売されている,採血時白血球除去が施行された赤血球濃厚液の血漿中に含まれるサイトカインと貯血式自己全血製剤中の血漿サイトカインの濃度を比較した.フローサイトメトリーを利用した網羅的イムノアッセイにより急性期ヒトサイトカイン27項目の血漿中濃度を同時に測定した(Bio-Rad Bio-Plex #m500kcaf0y)ところ,両者とも測定可能であった13項目中IFN-γを除く全てのサイトカイン濃度が自己全血で有意に高かった.急性炎症性サイトカインであるTNF-αのほか複数の白血球走化因子(MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, IP-10, RANTES, Eotaxin)や成長因子(FGF, PDGF-BB),喘息等アレルギー疾患との関連が指摘されているTh2サイトカインのうちIL-4と-9がそこに含まれていた.白血球の冷蔵保存は自身のアポトーシスを誘導することが知られており,このような刺激が白血球除去製剤と比較した自己全血製剤の血漿中サイトカイン濃度増加の原因であると考えられる.われわれはさらに,ヒト単球系セルライン(THP-1)を利用して,単球アポトーシス様変化が冷蔵保存(4°C)のみならず室温保存(25°C)でも発生し,血栓発生の要因となることが知られている単球由来微小小胞が発生することを報告した.同種血輸血は周術期患者の生命予後を悪化させると報告されており,血液製剤に含まれる白血球の関与が指摘されている.一方,周術期に使用される自己血液製剤に混入している白血球の有害作用について詳細な検討はなされていない.本研究は「顆粒球や単球・マクロファージなどによる自然免疫を介する炎症性病態が輸血に起因する有害反応を惹起する」との仮説を検証することを目的としている.研究初年度である平成28年度には,当該仮説の分子薬理学的機構を解析する目的で,単球系細胞株(THP-1)が低温保存の状態から体温まで急速に加温された際に起こる変化をフローサイトメトリーを用いて観察した.輸血用赤血球製剤を保存する温度である低温(4°C)で細胞浮遊液を90分間保温した後,37°Cまで急速に加温し,60分間保温を継続した。対照となる細胞浮遊液は,室温(25°C)で90分間保温した後,37°Cに加温した。これらの細胞浮遊液をフローサイトメトリーで解析したところ,低温保存した単球系細胞浮遊液は,対照と比較して,組織因子を発現し凝固活性を有する小胞(procoagulant vesicle, PV)を有意に多く含有していた。また低温保存した細胞浮遊液では,ミトコンドリア膜電位が低下し,早期アポトーシス指示薬(Annexin V)に陽性に染色されるアポトーシス細胞が有意に多く発生していた。上記の実験から低温保存された血液製剤では,単球系細胞のアポトーシスが進行し,PVが発生することが確認された。通常,自己血を保存する際,白血球除去は行われていない。血液製剤中の白血球アポトーシスの進行が引き起こすその他の変化についても解析を継続している。当初の計画では,研究初年度において,研究連携施設の総合病院で過去に行われた脊椎手術に際して自己血輸血を受けた患者と輸血されなかった患者の輸血関連有害事象の発生頻度比較を行う予定であった。また,低温保存した血液中で発現が増加する遺伝子について網羅的に解析を行う予定であった。研究代表者の施設で予期せぬ人事異動が発生し,本研究以外のエフォートが増大したため,倫理審査等の手続きが遅れ,上記の後方視的臨床観察研究や網羅的遺伝子解析などの進行がやや遅れる結果となっている。同種血輸血は周術期患者の生命予後を悪化させると報告されており,血液製剤に含まれる白血球の関与が指摘されている.一方,周術期に使用される自己血液製剤に混入している白血球の有害作用について詳細な検討はなされていない.本研究は「顆粒球や単球・マクロファージなどによる自然免疫を介する炎症性病態が輸血に起因する有害反応を惹起する」との仮説を検証することを目的としている.平成28年度に行った研究で単球系細胞を輸血製剤と同じく低温保存すると,その細胞浮遊液中に,室温で保存した対照細胞の浮遊液と比較して,組織因子を発現し凝固活性を有する小胞が有意に多く含まれていることを確認した.今年度は同様な状態でヒト血液を保存する際にどのような分子が発現しているのかについて蛋白レベルで解析をするための実験を行った.この研究は現在進行中であり,採取された試料は細胞上清の状態で凍結保存されている.

これは,試料測定に使用されるキットが,保存期間が短い上に高額であるため,試料がそろった段階で集中的に測定する計画であることによる.また,単一の手術術式に対して自己血を採取して臨んだ場合,最終的に自己血を患者に輸血した症例と輸血しなかった症例の二群が発生している臨床施設がある.このような施設に臨床共同研究を依頼し,輸血にともなって発生する発熱や有害イベントの発生頻度を調査するための後ろ向き観察研究を開始した.解析が終了するのは次年度となる予定である.本年度はおおむね順調に研究計画が進捗している.同種血輸血は周術期患者の生命予後を悪化させると報告されており,血液製剤に含まれる白血球の関与が指摘されている.一方,周術期に使用される自己血液製剤に混入している白血球の有害作用について詳細な検討はなされていない.本研究は「顆粒球や単球・マクロファージなどによる自然免疫を介する炎症性病態が輸血に起因する有害反応を惹起する」との仮説を検証することを目的として立案された.最終年度には,同種血輸血用に販売されている,採血時白血球除去が施行された赤血球濃厚液の血漿中に含まれるサイトカインと貯血式自己全血製剤中の血漿サイトカインの濃度を比較した.フローサイトメトリーを利用した網羅的イムノアッセイにより急性期ヒトサイトカイン27項目の血漿中濃度を同時に測定した(Bio-Rad Bio-Plex #m500kcaf0y)ところ,両者とも測定可能であった13項目中IFN-γを除く全てのサイトカイン濃度が自己全血で有意に高かった.急性炎症性サイトカインであるTNF-αのほか複数の白血球走化因子(MCP-1, MIP-1α, MIP-1β, IP-10, RANTES, Eotaxin)や成長因子(FGF, PDGF-BB),喘息等アレルギー疾患との関連が指摘されているTh2サイトカインのうちIL-4と-9がそこに含まれていた.白血球の冷蔵保存は自身のアポトーシスを誘導することが知られており,このような刺激が白血球除去製剤と比較した自己全血製剤の血漿中サイトカイン濃度増加の原因であると考えられる.われわれはさらに,ヒト単球系セルライン(THP-1)を利用して,単球アポトーシス様変化が冷蔵保存(4°C)のみならず室温保存(25°C)でも発生し,血栓発生の要因となることが知られている単球由来微小小胞が発生することを報告した.平成29年度に入り,研究代表者の所属する施設の人員不足は解消されている。遅延している上記の後方視的臨床観察研究は倫理審査待ちの状態であり,網羅的遺伝子解析についても準備を進めている。研究事業の期間内にすべての研究計画は終了可能と考えている。本年度から次年度にかけて複数の研究が継続中であることを研究実績の概要に示した.これらのいくつかの小研究で得られた結果の解析が終了することで,本研究全体の目的を達成可能である.平成28年度に代表研究者が所属する施設で予定外の人事異動が発生し,代表研究者の本研究課題以外のエフォートが急増したため,当該年度に計画されていた,保存血液の網羅的遺伝子解析研究の進行が遅延している。本研究では,平成29年度から30年度にかけて,蛋白レベルで網羅的発現解析を行う計画であるが,そのために用いられる試薬キットは抗体などを含んでいるため,保存期間が他の一般的な試薬より短い.一方,測定する試料は凍結保存可能であるため,最終年度において集中的に資料測定を行う計画とした.このことにより助成金の繰り越しが発生した.最終年度である平成30年度に必要な試薬キットを購入予定である.平成29年度は上記施設の人員不足が解消されたため,遅延した研究は平成29年度,30年度に施行可能であると考えている。