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若年成人の犯罪に対する少年法制の適用可能性に関する理論的研究

2018年度は、前年度に引き続いてアメリカにおける若年者設定の現状に関する文献調査を中心に研究を遂行した。アメリカ・メリーランド州における少年事件の自動的移送制度について、同州議会における改正議論を調査したほか、自動的移送後の逆移送の実態調査を同州少年司法局が発表している資料を用いてを行った。さらに、逆移送において裁判官が考慮する要素について実証的に分析した論文を検討し、裁判官の決定には心理学的・精神医学的知見が強く影響していること、具体的には、裁判官と鑑定者は少年の処遇可能性のみならず、公衆の安全に対するリスクをとりわけ重視していること、鑑定者はとりわけ少年の感情的成熟度を裁判官に比べて重視する傾向にあること、裁判官が鑑定者の意見を尊重していると考えられることが明らかになった。2018年度は、メリーランド州の調査について一応の区切りをつける予定であったが、講義負担及び部内委員会の負担が増加したため、研究成果を論文にまとめて公刊することができなかった。アメリカの文献調査を継続し、逆移送制度について、メリーランド州の法制度・運用状況について論文を交換する(前期)。そのうえで、アメリカにおける逆移送制度が、日本の少年司法における逆送制度や若年成人の犯罪に対して適用可能かなどについて、少年法20条や55条の検討を踏まえて明らかにして、研究課題に対する一定の成果を得ることを目指す(後期)。平成29年度は、日本およびアメリカにおける若年者設定の現状に関する文献調査を中心に研究を遂行したほか、国内調査、成果発表についても以下の実績を挙げることができた。1.文献調査ーわが国における少年法制の史的展開について、旧刑法・現行刑法の制定過程を立法資料及び学説を中心に調査した。大正少年法については、立法資料の調査を開始したほか、その他の資料の収集を行った。アメリカについては、データーベース(Lexis/Nexis)を用いて、メリーランド州の少年・刑事手続法の条文調査、同州の少年手続の調査を行った。その結果、同州においては、少年裁判所と刑事裁判所(成人の裁判所)の管轄権は、裁判官の裁量による定まる場合と法律によって裁量の余地なく定まる場合とがあること、刑事裁判所から少年裁判所に事件が戻される移送(逆移送)の件数が近年増加しつつあることが明らかとなった。さらに、同州の議会において、刑事裁判所への移送手続を制限する州法の改正案が審議中であること、2017年後半から、逆移送率の増加が同州の少年司法関係者(矯正職員、公設弁護人、州警察)の間で注目されていることが明らかとなった。2.国内調査ー2018年3月15日、駿府学園(静岡市)を参観・視察し、同施設の矯正職員から施設の概要について説明を受け、質疑応答を行った。本科研の研究課題である若年者の処遇のうち、所内教育と就労支援の実際について知見を得た。3.成果発表ー文献調査を行ったメリーランド州における少年事件の移送手続について、後掲の論文を公刊した。本研究は、1少年年齢の設定、2若年者の刑事手続、3若年者に対する施設内処遇の3つを主たる研究対象としている。このうち、平成29年度は、2と3について調査を進展させることができた。具体的には、アメリカの文献調査に着手し、その一部を成果として公刊できたこと、国内調査において少年院の視察を実施できたので、おおむね順調に進展していると評価できる。文献調査については、アメリカの文献調査を継続し、移送手続(特に逆移送)について、メリーランド州を中心とした文献調査を進展させる。また、少年年齢設定についても、アメリカの各州の状況を文献調査によって明らかにする。国内調査については、国内少年院の視察を継続して行う。国外調査については、文献調査の結果を踏まえて、調査実施地を決定し、現地調査を行う。文献調査によって得られた成果は、論文の形でまとめ、公刊する。初年度の文献調査が主としてデーターベースに依拠したため文献購入に充てるための費用が見積もりより低かったこと、国内調査の実施が予定より少なかったことから、次年度使用額が生じた。翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画としては、文献購入のほか、国内・国外調査の旅費を主たる使途とする予定である。
細胞核ダイナミクスを介した転写制御

ショウジョウバエの転写因子Cubitus interruptus(Ci)、およびその動物ホモログであるGlioblastoma(GLI)は、ヘッジホッグシグナル伝達経路上で機能し、形態形成において重要な役割を果たしている。私達は、Ciに結合する因子として、Roadkill(Rdx)を同定し、RdxによるCi活性の制御メカニズムを解析した。Rdxは、Cul3と結合して、ユビキチンE3リガーゼとして、Ciのプロテアソーム依存的分解に関与することが、すでに報告されている。しかし、私達は、Rdxがハエ翅成虫原基の前後軸近辺で、発現が高く、この領域では、RdxかCiの分解に関与しないことを見出した。そして、強いHhシグナルを受け取る前後軸近辺では、Rdxは核膜孔に局在し、Ciとimportinα3との結合を阻害して、Ciの核内移行を阻害することを見出した。一方、比較的弱い強度のHhシグナルを受け取る、さらに前側の領域では、RdxはCiの核内移行を阻害せず、核内のCiの分解を制御する。Rdxの2つの機能の使い分けは、Hhシグナル強度に応じて、核内のCi分子数を調節し、標的遺伝子を選択的に調節するために、重要な役割を果たすことが明らかにされた。この結果は、Rdxが異なるメカニズムによって、転写因子Ciの核内ダイナミクスを緻密に制御しており、この緻密な制御が、正常な形態形成に不可欠の役割を果たしていることを示している。Rdxのショウジョウバエ変異体は、翅の形態異常などを呈し、Rdxが形態形成において不可欠の役割を果たしていることが示された。ショウジョウバエwing disc上において、前後軸から遠く、ヘッジホグシグナル強度の弱い領域では、RdxはCiのプロテアソーム依存的な分解を誘導し、Ci活性を負に制御することが分かった。しかし、前後軸近辺のヘッジホグシグナル強度の強い領域では、RdxはCiの核内移行を阻害することによって、Ci活性を負に制御することを見出した。種々の方法を用いて、Rdxは核膜孔の内側に局在し、Ciの核内移行を阻害することが、確認された。このように、Rdxはヘッジホグシグナルの強度に応じて、異なるメカニズムによって、Ciの活性を負に制御することが示された。
農山村への／からの地域移動とジェンダー

平成30年度の研究実績は、(1)前年度から行っている国勢調査を中心とした人口移動データベースの構築と関連要因分析、(2)SSMの統合データセット構築と二次分析、(3)QGISによる視覚化システムの構築、(4)個人水準の移動選択モデル構築、(5)国内学会での報告の4つからなる。(1)まず前年度に引き続き、国勢調査・住民基本台帳人口移動報告の統合データベース構築と関連要因分析を行った。この作業は当初予定よりも時間がかかり、厚労省人口移動調査の再分析は平成31年度に実施することとした。これらの作業の一部を研究補助員に依頼した。(2)個人水準の公開データであるSSMの利用申請を行い、入手したデータについては分析モデルに対応した整形とクリーニングを施したうえで、統合データベースを構築した。統合データベースの構築と分析に際しては、R等、公開統計解析ソフトウェアの利用が可能であることがわかったため、当初予定していたプログラム開発は行わなかった。JGSSについては平成31年度に行う。(3)地理情報システム・ソフトウェアであるQGISによって分析結果の視覚化を試みたところ、研究成果の公表方法として有効であることがわかった。そこで申請が認められた前倒し予算により、サーバ用コンピュータを購入した。現在、システムを構築中である。(4)前年度に収集した関連文献に基づいて、個人水準の移動選択モデルを検討した。(5)平成30年9月15日には日本社会学会大会において、本研究成果の一部を利用した報告を行った。平成30年度の目標は、SSM・JGSSの統合データセット構築と二次分析である。前年度において、当初計画にはなかった1地域労働市場データを含めたデータベースの拡張、2個人選択モデルへの精緻化を新たに行った。とくに、人口移動のみならず、地域労働市場に関する分析も視野に入れるべく、新たに産業・職業関連の市町村および小地域集計データも対象としたため、作業が平成30年度にずれ込んでいる。平成30年度には住民基本台帳人口移動報告および世帯ベースの標本調査である厚労省人口移動調査を統合データベースに加える予定であったが、前述の理由により、平成31年度に利用申請を行うこととした。前述の作業の一部を研究補助員に依頼した。とくに1995年、2005年のデータの利用が中心となる。2015年については二次利用公開を待っている。(3)構築されたデータベースを用いた移動特性とその性差および地域差の把握については、前年度収集した文献に基づいて、個人水準の移動選択モデルを検討している。これに基づいて全国データの分析を行っている。(4)分析成果の視覚化のため、サーバ用コンピュータを購入し、地理情報システム・ソフトウェアであるQGISによるシステム構築を行っている。平成31年度の目標は、ネット調査会社の登録モニターを利用した大規模ウェブアンケート調査および研究IIIIの統合である。(1)前年度までの研究I・IIの成果に基づいて、分析モデルの構築と洗練を行う。(2)ネット調査会社の登録モニターを利用した大規模ウェブアンケート調査とその分析を行う。ウェブアンケート調査では、サンプルの代表性の問題があるが、本研究の性質上、出身地で層化されたサンプルが必要であるため、その統制が可能なウェブアンケート調査法を採用する。実施はネット調査会社に委託する(5000件×20問:3500千円)。これ以外に、データの分析作業の一部を研究補助員(@900円×6h×15日×1名)に依頼する。(3)研究I・II・IIIの成果を総合的に検討し、結論を導き出す。(4)実施した各調査の成果を総合し、国内学会で報告を行うとともに、論文として投稿する。研究成果報告書を作成する。平成29年度の研究実績は、(1)国勢調査を中心とした人口移動データベースの構築、(2)京阪神大都市圏を事例とした関連要因分析、(3)隣接分野の研究動向の把握とテーマに関するトレンドの分析、の3つからなる。(1)国勢調査を中心とした人口移動データベースの構築では、先行研究で利用されるアグリゲート水準の公開データである、国勢調査人口移動統計および住民基本台帳人口移動報告の統合を行った。その際、男女別の生年コーホートをキー変数として用いて、複数のデータセットを統合し、データベースを構築した。なお、このデータベース構築作業の一部を研究補助員に依頼した。(2)構築されたデータベースを用いて、一般線形モデルにより、生年を基準とした移動特性とその性差および地域差の把握を試みた。これと並行して、人口移動の規定要因として地域労働市場に注目し、通勤雇用圏の階層構造と地域別労働需要供給に関する記述・分析を検討した。まず京阪神大都市圏を事例として、国勢調査の従業地集計を用いた産業別労働需要の市町村別経年変化をたどり、失業率の分析および生産性の県間格差と属性(年齢・性・学歴・産業)の関連分析を通じて、労働供給側の問題を検討した。(3)隣接分野(人口学および地理学)の研究動向を把握するために、人口学研究、人口問題研究、地理学評論、人文地理、経済地理学年報の5誌における関連文献を渉猟するとともに、掲載論文のテーマをカテゴライズし、トレンド分析を行った。なお、上記2については、平成30年9月15日に予定されている日本社会学会において報告する予定である。

平成29年度の目標は、国勢調査・住民基本台帳人口移動報告の統合データベース構築と関連要因分析である。その際、当初計画にはなかった(1)地域労働市場データを含めたデータベースの拡張、(2)個人選択モデルへの精緻化を新たに行った。とくに上記研究実績のうち、(1)国勢調査を中心とした人口移動データベースの構築については、人口移動のみならず、地域労働市場に関する分析も視野に入れるべく、新たに産業・職業関連の市町村および小地域集計データも対象とした。そのため当該年度は、国勢調査データの統合に集中し、住民基本台帳人口移動報告の統合は次年度に継続して行うこととした。(2)構築されたデータベースを用いた移動特性とその性差および地域差の把握については、まず京阪神大都市圏をモデルケースとして、人口移動の規定要因としての地域労働市場の把握を先行して行った。これにより、当初想定していた一般線形モデルによる生年を基準とした移動特性とその性差および地域差の単純な把握にとどまらず、個人水準の移動選択モデルの構築が可能となる。(3)隣接分野の研究動向の把握については、人口学および地理学の分野を対象とした。平成30年度の研究実績は、(1)前年度から行っている国勢調査を中心とした人口移動データベースの構築と関連要因分析、(2)SSMの統合データセット構築と二次分析、(3)QGISによる視覚化システムの構築、(4)個人水準の移動選択モデル構築、(5)国内学会での報告の4つからなる。(1)まず前年度に引き続き、国勢調査・住民基本台帳人口移動報告の統合データベース構築と関連要因分析を行った。この作業は当初予定よりも時間がかかり、厚労省人口移動調査の再分析は平成31年度に実施することとした。これらの作業の一部を研究補助員に依頼した。(2)個人水準の公開データであるSSMの利用申請を行い、入手したデータについては分析モデルに対応した整形とクリーニングを施したうえで、統合データベースを構築した。統合データベースの構築と分析に際しては、R等、公開統計解析ソフトウェアの利用が可能であることがわかったため、当初予定していたプログラム開発は行わなかった。JGSSについては平成31年度に行う。(3)地理情報システム・ソフトウェアであるQGISによって分析結果の視覚化を試みたところ、研究成果の公表方法として有効であることがわかった。そこで申請が認められた前倒し予算により、サーバ用コンピュータを購入した。現在、システムを構築中である。(4)前年度に収集した関連文献に基づいて、個人水準の移動選択モデルを検討した。(5)平成30年9月15日には日本社会学会大会において、本研究成果の一部を利用した報告を行った。平成30年度の目標は、SSM・JGSSの統合データセット構築と二次分析である。前年度において、当初計画にはなかった1地域労働市場データを含めたデータベースの拡張、2個人選択モデルへの精緻化を新たに行った。
放射線耐性を導く口腔がん幹細胞におけるSIRT6の役割

口腔がん治療において再発および転移を認めた場合、有効な治療がないのが現状である。その原因の一つであるがん幹細胞(CSC)の関与によつ治療抵抗性を克服するための新規治療法の開発が切望されている。潜在的致死損傷回復(PLDR)は細胞がほぼ分裂しない状況で見られる生存回復現象であるので、PLDRがCSCの治療抵抗性に関わっているのではという着想に至った。本研究では、CSCにおけるPLDR阻害が放射線で生じる修復不能なDNA二重鎖切断(DNA-DSB)産生の分子機構を解明し、CSCの治療抵抗性への関与を明らかにするとともに、SIRT6の口腔がんにおける役割についても解析する。
東シナ海及び隣接海域産魚類の資源管理の基礎としての分類学的研究

1)日本近海の魚類相の分析;東シナ海及びその隣接海域の魚類の分類学的研究の基礎として、日本近海の魚類相の特徴が17型に分けられることを明らかにした。2)メバル属魚類の分類学的研究;浅海岩礁での漁業対象種であるメバルは従来から3つの色彩変異型が知られていたが、それらの生物学的な意味は未研究であった。これらのメバル3色彩型を形態学と分子遺伝学を用いて分析した結果、それぞれが生物学的に独立した種であることが判明した。メバル属ではやや深海に棲むウケクチメバルの2色彩型についても、メバル3色彩型と同様に研究を行った結果、それぞれが生物学的に独立した種であることが判明した。3)マエソ属魚類の分類学的研究;大陸棚砂泥底に生息するマエソ属魚類は漁業対象でありながら、種の分類が混乱していた。これらのうちマエソと呼ばれる種の分類が特に混乱していた。マエソ属魚類はインド・西太平洋域に広く分布しているので、日本近海を含むこれらの海域から得られた標本を入手し、形態を比較し、過去の文献を渉猟して分類学的研究を行った。その結果、マエソと呼ばれる種は2種であり、ひとつは新種であることが判明した。この論文は現在、学術雑誌に投稿中である。4)カマス属魚類の分類学的研究;カマス属のうち、アカカマスと呼ばれる種は最も美味であるが、分類が混乱し、複数種が含まれていることが示唆されていた。これらを詳細に検討した結果、3種であることがわかり、そのうち1種は新種であることが判明した。これも投稿中である。5)その他の魚類の分類学的研究;上の他、アオメエソ類、メジナ類、エボシダイ類、ウマズラハギ類、トラギス類について、分類学的研究を行った。これらは3編の論文が公表され、2編が投稿中である。これも投稿中である。平成13年度は、いくつかの魚種について分類学的研究を行ったが、以下に記す成果を得たので報告します。1)タチウオ属魚類は東シナ海及び南日本沿岸に普通にみられるが、これに複数種が存在していることが指摘されていたが、正確な研究結果は得られていなかった。研究の結果、Trichiurus japonicus(タチウオ)、Trichiurus sp.1(オキナワオオタチ)、Trichiurus sp.2(テンジクタチ)の3種が明確に区別された。これらのうち、Trichiurus sp.1(オキナワオオタチ)は新種であることが判明したので、現在、論文を作成中である。来年度には投稿を予定している。Trichiurus sp.2(テンジクタチ)については、南シナ海に分布する既知種の可能性が強いが、まだ詰めるには至っていない。2)メバル属魚類は東シナ海日本沿岸、南日本沿岸に広く分布しているが、これらのうち変異が多いとして知られていたSebastes inermis(メバル)について研究を行った。Sebastes inermis(メバル)については形態と分子の分析により、従来より種内の変異といわれていた3型が、生物学的に完全な別種であることが判明した。メバルの分子についてはミトコンドリアと核の両方を分析した。ミトコンドリアは調節領域という進化速度の一番はやいところを分析したのだが、これに明瞭な相違がでずに、核DNAに相違がでた。これは種分化してから時間があまり経過していないという興味深い結果である。

これらは2編の論文にして、現在学術誌に投稿中である。これらのメバル3型(種)の学名を決定しなければならないが、これについては次年度に研究を持ち越す予定である。平成14年度は、下記の研究結果を得たので報告します。1)メバル属魚類の分類学的研究:メバル属のメバルSebastes inermisは変異の多いことでしられ、3色彩型に分けられていた。これを形態学的に、また分子遺伝学的に詳細に比較検討した結果、これらの3色彩型は相互に生殖的隔離をもった、それぞれ独立した生物学的な種であることが判明した。形態学的相違による結果は日本魚類学会の英文誌Ichthyological Researchに、分子遺伝学的相違による結果は英国のMolecular Ecologyに発表した。また、メバル属ウケクチメバルにも2色彩型がみられていたが、分子遺伝学的に比較検討した結果、それぞれ独立した生物学的な種であることが判明したので、日本動物分類学会の英文誌Species Diversityに発表した。2)メジナ属魚類の分類学的研究:メジナ属魚類の分類学的研究を進めているが、その途中でオランダ国立自然誌博物館に所蔵されている後模式標本で紛失したとされているものが見つかったので、それらを観察し形態を日本魚類学会の英文誌Ichthyological Researchに発表した。3)マエソ属魚類の分類学的研究:従来より、マエソ属のマエソには分類学的に問題があり、現在マエソとクロエソの2種に分けられているが、詳細な研究は行われていなかった。これに関しても平成14年度に研究を行った。ある程度の結果を得たが、まだ公表する段階に達していない。4)カワハギ科ウマズラハギの分類学的研究:ウマズラハギにも変異がみられ、それを形態学的に詳細に検討した結果、ウマズラハギとサラサハギの交雑個体と判明し、論文を作製した。現在、学術誌に投稿中である。1)メバル類;前年度にメバル属3種の形態と遺伝子の特徴を把握したので、今年度はこれら3種が北太平洋域のメバル属のなかでどのような系統的位置をしめているのかを明らかにした。メバル属魚類は太平洋をはさんで日本近海とカリフォルニア近海に多くの種が生息している。可能な限りの種の分子情報を比較した結果、メバル属の3種は日本近海で種分化したことが判明した。さらに、昨年度にメバル属のウケクチメバル2型を分子遺伝情報から全く別の種であることを明らかにしたが、今年度はこれらを分類学的に再検討し、これらのうち1種を新種として論文を作成し、Ichthyological Researchに発表した。2)マエソ類;マエソ属のマエソ種群は水産練製品の原料になっている漁業対象種であるが、種の分類に混乱をきたしていたので、前年度から研究を行い、一定の結果を得た。日本近海には2種が分布し、片方が新種であることが判明した。この研究結果はIchhtyological Researchに現在投稿中である。3)カマス類;カマス属のうち、アカカマス種群はもっとも美味で、漁業上たいせつな資源のひとつとなっている。ところが、これらには複数種の存在が示唆されながら、研究が不十分であった。これについても分類学的研究を行ったが、日本産アカカマス種群は3種が含まれ、それらのうちの1種が新種であることが判明した。4)イボダイ類・アオメエソ類・トラギス類・ウマズラハギ類;これらについても分類学的研究を行い、2編の論文が公表され、2編の論文が投稿中である。
可視光応答型ＧａＮ：ＺｎＯ固溶体光触媒の固体窒素源を用いた新規合成法の開発

水の光分解による水素製造を目的として可視光に応答する光触媒の探索が続けられている。本研究では可視光に応答可能な酸窒化物半導体としてGaN:ZnO固溶体の合成について、固体窒素源を用いた新規合成法の開発を進めるとともに、その光電気化学特性、光触媒特性の評価を行うことを目的とした。固体窒素源である窒化リチウムと酸化ガリウム、酸化亜鉛を混合して窒素雰囲気、常圧下で550700 °Cで数時間加熱するという簡単な方法でGaN : ZnO固溶体粉末を合成することに成功した。さらに金属源として塩化ガリウム、塩化インジウム、窒素源としてリチウムアミドを用いてGaxIn1-xN固溶体合成にも成功した。本研究では可視光に応答可能な酸窒化物半導体としてGaN:ZnO固溶体の合成について、固体窒素源を用いた新規合成法の開発を進めるとともに、その光電気化学特性、光触媒特性の評価を行うことを目的としている。得られた試料はX線回折、拡散反射スペクトル測定、透過電子顕微鏡などによる評価を行った。原料混合比を変化させることで固溶体の組成も制御できることが分かったが、副生成物として窒化ガリウムが含まれることも分かった。本年度は、さらに均一な固溶体を合成することを目的として原料粉末に注目した。電子顕微鏡観察などの結果、市販の酸化ガリウムは比較的大きな粒度分布を持つことが分かった。そこでマイクロ波水熱合成法を用いてその条件検討により異なる粒径の酸化ガリウムを合成することに成功した。また、これを原料としてGaN : ZnO固溶体粉末合成を行ったところ、より均一な組成の粉末が合成できることを明らかにした。また、光電気化学測定により得られた固溶体粉末は可視光に応答して、n型の半導体挙動を示すことがわかった。さらに固体窒素源を用いた窒化ガリウム-窒化インジウム固溶体の合成についても検討した。金属源として塩化ガリウムおよび塩化インジウム、窒素源としてリチウムアミドを用いることによって固溶体合成に成功した。通常これらの合成には原料金属をアンモニア気流中で加熱したり、窒素を原料として高温・高圧下で反応させたりする方法がとられているが、固体窒素源を用いることでアンモニアのような腐食性ガスの後処理の問題を避けることができ、原料の利用効率の向上や窒素などの不活性雰囲気におけるマイルドな反応温度での合成が可能になると期待できる。今後、原料組成、原料金属の選択などによって固溶体組成の制御を行いその物性評価を行う。また、さらに光電気化学的評価を進めるとともに助触媒担持を行って水の光分解挙動についても検討していく予定である。本研究では可視光に応答可能な酸窒化物半導体としてGaN:ZnO固溶体およびGaN:InN固溶体の合成について、固体窒素源を用いた新規合成法の開発を進めるとともに、その光電気化学特性、光触媒特性の評価を行うことを目的としている。さらに均一な固溶体を合成することを目的として原料粉末に注目した。

電子顕微鏡観察などの結果、市販の酸化ガリウムは比較的大きな粒度分布を持つことが分かったため、マイクロ波水熱合成法を用いてその合成条件検討を行い均一な粒径を持つ酸化ガリウムを合成することに成功した。また、これを原料としてGaN : ZnO固溶体粉末合成を行ったところ、より均一な組成の粉末が合成できることが分かった。また、光電気化学測定により得られた固溶体粉末は可視光に応答して、n型の半導体挙動を示すことがわかった。さらに固体窒素源を用いた窒化ガリウム-窒化インジウム固溶体の合成についても検討した。金属源として塩化ガリウム。塩化インジウム、窒素源としてリチウムアミドを用いることによって固溶体合成に成功した。光電気化学現在のところ、アンモニアを用いた窒化による合成法に比べて光電気化学特性、水素発生能に劣る部分があるが、窒素中、大気圧下というマイルドな条件で、金属源として酸化ガリウムと酸化亜鉛を用い、固体窒素源として窒化リチウムを用いることによって固溶体粉末の合成に成功している。本年度は、マイクロ波水熱合成法を用いた原料粉末である酸化ガリウムの合成を行い、より均一性の高い固溶体粉末の合成に成功した。また、ガリウムと亜鉛の仕込み比を変化させてえられる各種組成の固溶体も、市販原料を用いた場合と同様にn型の光電気化学応答を示すことが分かった。塩化ガリウム、塩化インジウムとリチウムアミドを反応させることによって窒化ガリウム-窒化インジウム固溶体の合成に成功した。この固溶体は組成を制御することによって紫外域から赤外域にわたる広いエネルギー範囲に応答するバンドギャップを持つため、光触媒などの光機能材料として応用が期待される。本年度は合成条件の最適化について行った。窒素中、大気圧下というマイルドな条件で、金属源として酸化ガリウムと酸化亜鉛を用い、固体窒素源として窒化リチウムを用いることによって固溶体粉末の合成に成功した。また、ガリウムと亜鉛の仕込み比を変化させることで、生成される固溶体の組成比も制御できることをみいだした。粉末X線回折測定や透過電子顕微鏡観察、拡散反射スペクトルスペクトルなどによって、当初予定した固体窒素源を用いたGaN:ZnO固溶体粉末が合成できたことを確認している。得られた粉末の光電気化学特性測定によってn型の光応答を示すことも確認しており、今後、光触媒特性評価を行っていきたい。前年度に引き続きGaN:ZnO固溶体合成について、原料の選択、組成を変化させ粉末合成条件の最適化を行う。マイクロ波水熱合成法を用いて酸化ガリウムのみでなく酸化亜鉛の同時合成を試み、これによってさらに均一な固溶体合成を目指す。電極化して光電気化学的評価を行い、より光活性な粉末の合成条件を検討する。酸化ロジウムや酸化クロムなどの助触媒を担持し、実際に水の光触媒分解を試み、その活性向上のための固溶体合成条件の検討を行う。さらに本年度成功した固体窒素源(リチウムアミド)を用いた窒化ガリウム-窒化インジウム固溶体合成について引き続き検討し、粉末合成法を確立する。得られた粉末について光電気化学特性評価、光触媒特性評価を行う。GaN:ZnO固溶体合成について、原料の選択、組成を変化させ粉末合成条件の最適化を行う。特に、電極化して光電気化学的評価を行い、より光活性な粉末の合成条件を検討する。
モット転移系における電荷・軌道ダイナミクスの解明とその応用

ペロブスカイド型V酸化物は軌道格子相互作用、スピン軌道相互作用および軌道交換相互作用が同程度のエネルギースケールになり、低温で多様な磁気・軌道秩序相が出現する。YVO3は異なる2種類のスピン・軌道秩序相が競合している状態にあり、温度変化によって異なる磁気・軌道秩序相転移が生じる。近年、我々はこの系ではバンドフィリングを制御することによっても磁気・軌道秩序相転移を誘起できることを明らかにした。そこで本研究では、光学伝導度、ラマンスペクトルを測定し、類似のホールドープ系であるLa1-xSrxVO3と結果を比較する事でホールドーピングに伴った電荷・軌道ダイナミクスを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、ドープされたホールは局所的な格子歪みを伴い、これは1電子バンド幅の減少と共に顕著になることが明らかとなった。また、ドーピングによって生じたC型磁気秩序・G型軌道秩序相においてば低温でG型磁気秩序・C型軌道秩序の短距離相関が存在している事を明らかにした。また、t2g軌道自由度が物性に重要な役割を担っている系の代表例として、コランダム構造を持つTi2O3に着目した。この系は450K以上では金属的性質を示すが、それより低温では絶縁体となる。また、Tiイオンを部分的にVイオンに置換する事で系にホールをドープする事が出来、ドーピングによる絶縁体金属転移を誘起する事が出来る。そこで我々は、本年度この系における絶縁体金属転移に注目し、輸送特性、光学伝導度スペクトル等の測定によって電荷ダイナミクスを明らかにする事を目的とした。その結果、キャリアドーピングによって金属化した領域においても光学伝導度スペクトルにバンド間遷移の擬ギャップ構造が残り、コランダム構造に特徴的なジンクレッド状態が強固に残っていることを明らかにした。ペロブスカイト型V酸化物RVO_3のC型磁気秩序・G型軌道秩序相においては、結晶構造がほぼ等方的であるにもかかわらず大きな異方性を持った電子構造状態が現れる。この磁気・軌道秩序相における動的状態を観測すべくラマン散乱測定を行った。その結果R=La, Ndの系においては偏光配置(z, z)のスペクトルにおいてC型磁気秩序相の転移温度以下で軌道励起two-orbitonが現れる事を明らかにした。また、R=Yでは更に低温にG型磁気秩序・C型軌道秩序相が存在するが、この相では軌道状態に敏感な格子振動モードに異常が見られ、また、磁気励起two-magnonモードが現れる事を見出した。この結果を研究発表(1)-1の論文として発表した。また、Rサイトの希土類イオンをアルカリ土類イオンで置換する事で系にホールをドープし、バンドフィリング制御型のモット転移を誘起する事が出来る。ここでは典型物質としてLa_<1-x>Sr_xVO_3を選び、遠赤外から紫外領域までの反射スペクトルを測定する事によって母物質で見られる異方的電子構造の変化を観測する事を目指した。その結果、母物質LaVO_3でみられているモットギャップ励起のピーク構造のほかに中赤外領域にドープされたホールの運動に起因すると思われるピーク構造が現れる事を観測した。このピークの温度変化・偏光依存性からドープされたホールは軌道状態の異方性を反映した1次元的な運動状態にあることを見出し、研究発表(1)-2の論文及び学会発表(2)-1,3として発表した。またY_<1-x>Ca_xVO_3においてはモット転移の他に微少ドープによって基底状態がG型磁気秩序・C型軌道秩序相からC型磁気秩序・G型軌道秩序相へ変化する。この相転移の過程における動的な磁気・軌道状態についてラマン散乱を用いて明らかにし、この結果を学会発表(2)-2において報告した。ペロブスカイト型V酸化物は軌道格子相互作用、スピン軌道相互作用および軌道交換相互作用が同程度のエネルギースケールになり、低温で多様な磁気・軌道秩序相が出現する。特にDyVO3は異なる2種類のスピン・軌道秩序相が競合している状態にあり、多彩な相の移り変わりが期待できる。そこでDyVO3の磁気・軌道秩序状態およびそのスピン・軌道ダイナミクスを明らかにする事を目的として研究を行った。誘電率、放射光x線によるブラッグ回折およびラマン散乱スペクトルの測定によって軌道秩序が温度低下と共にG→C→Gと変化する事が分かった。また磁化は軌道秩序の相転移点で異常が見られ、スピン秩序が軌道秩序の相転移に伴ってC→G→Cと変化している事が推測される。このようなスピン・磁気秩序の強い相互作用を利用して磁場印加で軌道秩序相転移を誘起することに成功した。一方、YVO3もDyVO3と同様に磁気・軌道秩序相間の競合が存在する系であり、温度変化によって2種類の磁気・軌道秩序相が生じる。磁気・軌道秩序相転移は温度変化のみならずホールドーピングによっても誘起可能であり、ホールドープ系であるY1-xCaxVO3においては2%程度の少量ドープによって基底状態での磁気・軌道秩序相転移が誘起される。

また、ドーピングによって生じたC型磁気秩序・G型軌道秩序相においては低温でG型磁気秩序・C型軌道秩序の短距離相関が存在している事を明らかにした。ペロブスカイド型V酸化物は軌道格子相互作用、スピン軌道相互作用および軌道交換相互作用が同程度のエネルギースケールになり、低温で多様な磁気・軌道秩序相が出現する。YVO3は異なる2種類のスピン・軌道秩序相が競合している状態にあり、温度変化によって異なる磁気・軌道秩序相転移が生じる。近年、我々はこの系ではバンドフィリングを制御することによっても磁気・軌道秩序相転移を誘起できることを明らかにした。そこで本研究では、光学伝導度、ラマンスペクトルを測定し、類似のホールドープ系であるLa1-xSrxVO3と結果を比較する事でホールドーピングに伴った電荷・軌道ダイナミクスを明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、ドープされたホールは局所的な格子歪みを伴い、これは1電子バンド幅の減少と共に顕著になることが明らかとなった。また、ドーピングによって生じたC型磁気秩序・G型軌道秩序相においてば低温でG型磁気秩序・C型軌道秩序の短距離相関が存在している事を明らかにした。また、t2g軌道自由度が物性に重要な役割を担っている系の代表例として、コランダム構造を持つTi2O3に着目した。この系は450K以上では金属的性質を示すが、それより低温では絶縁体となる。また、Tiイオンを部分的にVイオンに置換する事で系にホールをドープする事が出来、ドーピングによる絶縁体金属転移を誘起する事が出来る。そこで我々は、本年度この系における絶縁体金属転移に注目し、輸送特性、光学伝導度スペクトル等の測定によって電荷ダイナミクスを明らかにする事を目的とした。その結果、キャリアドーピングによって金属化した領域においても光学伝導度スペクトルにバンド間遷移の擬ギャップ構造が残り、コランダム構造に特徴的なジンクレッド状態が強固に残っていることを明らかにした。
C型肝炎ウイルスプロテアーゼの発見とその性質の解明

C型肝炎の原因となるC型肝炎ウイルスは、10kbの+鎖RNAウイルスで1つの読み枠から1つの前駆体タンパク質が翻訳されたあと切断を受けて粒子形成に必要な各タンパク質がつくられる。この過程にウイルス自身のプロテアーゼ活性が必須であり、その特異的な阻害剤は治療にきわめて効果的であると期待される。本研究では、C型肝炎ウイルスプロテアーゼの酵素としての性質特にその必須領域、活性残基および基質特異性を明らかにする目的で以下の実験をおこなった。C型肝炎ウイルスと近縁のフラビウイルスではNS3領域のN末端1/3の領域にNS2、NS3間を切断するプロテアーゼ活性が存在することが確認されている。C型肝炎ウイルスの場合にもNS3領域のN末端1/3にキモトリプシン型プロテアーゼと相同性の高い部位が存在しNS2、NS3間には切断点と予想される2個の塩基性アミノ酸と側鎖の小さなアミノ酸残基からなる配列が存在している。そこでウイルスプロテアーゼ活性を検出する目的でNS2、NS3領域をウサギ網状赤血球ライセ-トをもちいた無細胞翻訳系で発現を試みた。また同領域をグルタチオンS-トランスフェラーゼとの融合タンパク質として大腸菌での発現も試みた。その結果いずれの系においても分子量から目的の遺伝子産物と判断できるタンパク質の発現には成功した。しかしフラビウイルスの場合にみられるようなプロテアーゼ活性は今回用いた領域では検出できなかった。宿主シグナルペプチダーゼの関与も考えミクロゾーム画分を加え反応を行ったが切断は見られなかった。現在、用いている領域ではプロテアーゼ活性に不十分であると考え、より広い領域について発現をおこなっている。
冷え症の測定尺度の開発に関する研究

1.研究目的:女性に多い主観的症状である。「冷え症」について多角的視点から基礎データを収集し、実証的かつ客観的にその現象を把握する。この結果をもとに冷え症の客観的な測定方法及び指標開発の一助とする。なお、本研究では冷え症を西洋医学と中国医学の両面から捉えた。2.被害者:青年期にある20歳代の健康な女性、平成12年度20名・13年度40名。3.研究方法:客観的評価のパラメータとして、冷え性の判別には末梢性体温調節機能評価に有効な「皮膚表面温」「皮膚血流量」、冷え症タイプ評価は中国医学の身体機能指標「経絡臓器機能」を採用。測定環境は温度負荷のない条件下とし、中性温度環境(27.0-28.0°C)に設定した。【測定手順・測定部位】環境馴化経過後、馴化20分から40分の間に「皮膚表面温・血流量」を測定。部位は12年度は探索的に設定し、13年度は前頸部・四肢末梢部に限定。終了後、「経絡臓器機能」及び東洋医学的身体症状調査紙に記載を依頼。【収集デーダ・解析】皮膚表面温は熱画像処理プログラムにて測定部位の点及び面積を描出。皮膚血流量はNoorソフトにて算出。主観的データは調査紙による冷えの実態、身体症状。以上の収集データを冷え症該当群と非該当群に分類し比較検討した。経絡臓器機能は14経絡のBP標準化値を評価し、身体症状による冷え症タイプ(6分類>との対応を検討した。4.結果・まとめ:冷え症該当群は平成12年度11名、13年度20名であった。皮膚表面温は冷え症該当群で中性温度環境での足部表面温上昇に時間を要し、また両群ともに躯幹部に差はないが足部で冷え症該当群の低値を認めた。この結果、躯幹部と足部の温度較差が該当群で大きかった。皮膚血流量は足部の血流量・血流速度が非該当群に比較し低値であった。冷え症の判別には足部の皮膚表面温、皮膚血流量による客観的評価の有効性が示唆された。自覚症状調査と経絡臓器機能測定の結果、冷え性該当群の6-7割程度で冷え性タイプ評価が可能であった。1.文献的検討;冷え性の客観的評価に関する研究文献(過去10年)をリストした。皮膚表面温から評価を試みた文献は19件であった。更に皮膚血流量を指標に用いた研究は、1996年頃から散見されるが、冷え性の評価に用いた研究は1997・1998年に各1件のみであり、経絡臓器機能(気の流れ)を評価に用いた研究は認めなかった。冷え性に関わる研究は多くが自覚症状により評価する調査研究の手法をとっていた。2.本実験にむけた自覚症状調査用紙作成、および予備実験(1)自覚症状調査用紙;生理学的、東洋医学的視点から、冷え性および全身症状を見るための調査用紙と基礎情報調査紙を上記文献リストをもとに作成し、この試案を下記実験時に使用した。(2)予備実験;

(1)対象は20歳代の健康な女性とし、募集に対して協力の申し出があり、実験・調査の説明に承諾の得られた冷え性の自覚者・非自覚者各2名、合計4名を被験者とした。(2)実験方法は恒温室内環境、被験者の実験条件を確保しながら、「皮膚表面温」「皮膚血流量」「経絡臓器機能」を機器を用いて測定し、ソフトを用いて分析した。(3)結果;皮膚表面温は躯幹中央部(臍窩)と末梢部(足指)を比較すると、冷え性自覚者に6-9°Cの較差を認めた。皮膚血流量は自覚者の末梢、特に足指で少ない傾向を示した。経絡臓器機能測定については自覚者の膀胱・腎経に気の流れの停滞を認めた。3.平成12年度の研究方針;予備実験においては、皮膚表面温は自覚症状を客観化する指標となりうることが示唆された。皮膚血流量、経絡機能測定については自覚者・非自覚者の較差を一部認めた結果をふまえ、更に予備実験で認めた発汗等との関係性の分析を加えて本実験を実施する。自覚症状調査用紙については尺度の信頼性確保のために、本実験と別個に多人数を対象に調査を実施する。1.「皮膚表面温」「皮膚血流量」「経絡臓器機能(BP値)」による冷え症の客観的評価に関する実験的研究1)対象・方法:被験者は20歳代の健康な女性20名。本研究の定義に基づき、冷え症11名、非冷え症9名に分けられた。(以下冷え症群、非冷え症群)温度負荷を最小にした快適温度範囲(26.528.0°C)に恒温室を設定した。皮膚表面温についてはHardy/DuBoisの平均皮膚表面温算出7点法を採用し、四肢の左右差も検討した。皮膚血流量については四肢末梢を中心に測定点を設定した。環境馴化時間経過後に測定(20分・40分後)。経絡臓器機能については各経絡のBP標準化値を分析した。(検定はt検定)2)結果:皮膚表面温は躯幹部平均値に両群の差はないが、四肢末梢は約11.5°C冷え症群に低い傾向を認めた。最高温と最低温の較差は20分後冷え症群8.7°C非冷え症群6.9°C、40分後冷え症群7.8°C非冷え症群7.0°Cとなり(有意差なし)、冷え症群は環境温度への馴化に時間を要することが示唆された。皮膚血流量は冷え症群の手中指(右)だけが有意に少なく、自覚との関連が推測できた。BP標準化値平均値は冷え症群0.99、非冷え症群1.03と殆ど差はなかったが、冷え症群に冷えに弱いとされる「腎経」の低下傾向を認めた(有意差なし)。2.「自覚症状」による東洋医学的冷え症分類に関する探索的研究1)対象・方法:20歳代の健康な女性51名。東洋医学的自覚症状質問紙調査、および「経絡臓器機能」を測定。上記1.と同様にふりわけた結果、冷え症24名、非冷え症27名となった。2)結果:自覚症状調査については70項目中不眠・だるさ・冷えに関する7項目が有意(χ^2検定)に冷え症群に多かった。冷え症群について各個人別に冷え症分類(7分類)との関連性をみたが、複数混在の状況でありBP値との関連性も認めなかった。*BP値(Before Polarization:分極前に流れた電流の値)3.平成13年度の研究方針最終年度は上記にあげた客観的評価のパラメータにより検証的に実験をすすめ、データの累積を行う。特に冷え症者の環境温度への適応性の分析を更に深め、皮膚血流量との関係性の検討を行う。並行して、東洋医学的冷え症分類との対応性および経絡臓器機能との関連性についても探索的に研究を継続し、得られた知見をもとに客観的な測定尺度のまとめとする。I.
大学における教養教育と専門教育の葛藤解決の方策に関する研究：日・欧・米の比較

本研究は、専門教育主体の学士課程において、専門教育との共存が容易ではないと言われてきた教養教育を、どのように共存させ機能させているか、カリキュラム・マネジメントという視点から、1.教育理念、2.教育内容・方法、3.教員組織、4.高校や労働市場との接続、5.維持費用の5つの視点を設定し、これらの構造的関係に着目しつつ、各種の文献資料、大学団体や大学関係者へのインタビューなどをもとに、ヨーロッパ、アメリカ、日本を対象として分析し、3地域における共通性や差異を明らかにすることを目的とする。これはまた、困難を抱え続けてきた日本の教養教育の、今後の在り方に示唆を得ることをもう1つの目的としている。
健康・傷害に対する建築用木質材料の特性-学校及び高齢者用施設に注目して

本研究は、研究代表者が既に行ってきた学校施設・設備と居住性に関する研究結果を基に、居住者の居住性に注目する必要性が高いと考える学校及び高齢者用の施設・設備とこれらの施設を利用する使用者の安全性及び健康との関係について検討することを目的としている。本研究では、施設・設備を構成する材料、特に、木材に注目した検討を行った。本研究では、まず、初年度において、学校施設で発生する傷害を分析するため、1年間に熊本県の全小中学校で発生した約4千件の傷害のデータを保存し、これらの傷害の中で施設・設備と関連する傷害(対物傷害)の分析を行った。引き続いて、学校施設・設備のうち健康や安全性と関係すると考えられる室内環境(温度、騒音、粉塵、照度など)を、特に居住条件が悪いと考えられる技術教室に焦点を合わせて測定し、それらの測定値と室内を構成する材料との関係について検討を加えた。これらの結果を基にして、適正な学校施設・設備について提案した。平成8年度は前年度の結果を基にしながら、高齢者用施設・設備に注目して、まず、アンケート及び聞き取り調査によって、高齢者用施設における木材の利用状況、利用の要望、施設における傷害等の実態を明らかにした。さらに、これらの結果を参考にして、高齢者用施設における室内環境の測定とPOMSを用いた施設居住者の心理量を測定し、室内環境の測定結果と心理量について、特に、構成材料に注目した分析を行った。また、調査結果を基に、高齢者用設備の開発を現在行っているが、これらについては、今後、さらに検討していく予定である。本研究は、特に、居住環境に注意すべき成長期の子供達が使用する学校及び高齢者が使用する施設・設備に注目して、これらの施設・設備の使用者の安全性及び健康と施設を構成する材料、特に、木質材料の特性について検討している。平成6年度は、学校施設・設備に注目して、これらの施設・設備を構成する材料や室内構成と室内環境に注目した調査測定を行った。具体的には、学校施設・設備における児童・生徒の傷害の状況を詳細に調査し、これらから得られた、約10,000件のデータをコンピュータで整理、保存し、室内構成との関係を検討した。また、室内環境調査としては、本年度は、予備的な調査として、室内設計や内装構成の異なる中学校の技術教室での健康・安全性に関する事項(照度、室内粉塵、温・湿度、作業中の騒音など)の測定を行い、このような事項に関連した木質材料の特性について検討を加えた。この結果、現存する学校建築の問題点が明らかとなったと同時に、内装材料による騒音の変化や温・湿度の違い、室内換気による粉塵状態の違いあるいは技術教室におけるデザインと室内照度との関係などが明らかになった。以上の結果を基にして、実験計画の見直しを行い、学校及び高齢者施設・設備についての本格的な測定を、平成7年度に行う予定である。なお、測定に当たっては、さらに多面的な検討を行うために、画像処理による室内温度や居住者の身体的な温度分布などについても検討する予定である。本研究では、研究代表者が既に行ってきた学校施設・設備の材料構成と居住性に関する研究を基に、施設居住者の居住性に特に注目する必要があると考えられる学校及び高齢者用施設・設備とこれらの使用者の安全性及び健康との関係を検討した。まず、本研究では、それらの施設・設備を構成する材料、特に、木材に注目した検討として、平成6年度は、学校施設で発生した傷害を分析するため、昭和63年度に熊本県の全小・中学校で発生し、「学校体育、学校保健センター」に申請された約4千件の傷害の発生場所、傷害の種類、発生状況などのデータを保存した。さらに、これらのデータのうち、施設・設備と関連する傷害(対物傷害)について、種々の分析を行い、学校教育で発生する傷害の実態を明らかにした。

引き続いて、学校施設・設備のうち、生徒の健康や安全性と関係すると考えられる室内環境(温湿度、騒音粉塵、照度など)を、特に、居住条件が悪いと考えられる中学校の技術教室に焦点を合わせて測定し、それらの測定値と室内を構成する材料との関係を検討した。これらの結果を基にして、室内を構成する材料に注目した適正な学校施設・設備について提案した。平成8年度は、アンケート及び聞き取り調査によって、高齢者用施設における木材の利用状況、利用の展望、施設における傷害等の実態を明らかにした。さらに、学校施設及び高齢者施設における室内環境の測定結果とPOMSを用いた各施設居住者の心理量の測定結果を基にして、施設の構成材料との関係について検討を加えた。また、平成8年度の高齢者施設・設備に関する調査結果を基にして、高齢者用設備の開発を現在行っているが、これらについては、今後、さらに検討して行く予定である。
大脳皮質における触覚―痛覚相互作用の解明と痛覚制御

我々が日常行う、「痛いところをさする」といった行為は、触覚刺激によって痛みを軽減しようとするものである。このメカニズムは「ゲートコントロール仮説」によって脊髄レベルの神経回路で説明されてきた。しかし、痛みを感じているときに触覚情報処理が阻害されるといった逆の現象も報告されており、従来から提唱されている脊髄レベルの「ゲートコントロール仮説」では説明がつかず、より中枢の回路が関与している可能性が考えられる。そこで本研究では、脊髄よりも中枢の大脳レベルにおいて触覚ー痛覚相互作用が観察されるのか、電気生理学的に検証を進めた。これまでの研究から我々は、マウス大脳皮質一次体性感覚野において、痛覚刺激によってdysgranular領域の活動が上昇することを確認した。そこで本年度は、さらに電気生理学的に痛覚受容ニューロンがdysgranular領域に集中して存在していることを明らかにし、大脳皮質における層ごとの痛覚受容ニューロンの詳細な分布様式などを解明した。さらに痛覚刺激によって触覚情報処理領域の活動が低下することを発見した。これは大脳レベルで触覚ー痛覚の相互作用が起こりうることを示唆している。また、大脳レベルでの触覚ー痛覚の相互作用が動物の行動に与える影響を観察するため、申請時に計画していた光遺伝学的にニューロンの活動を制御できるようガルバノミラーを用いた刺激システムを組み合わせた新たな行動実験系を立ち上げた。この行動実験系では、トラックボール上を自由に歩行しながら、特定部位を光刺激することが可能であり、今後大変有用な実験系となることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.痛覚の体部位マップの解明:マウス髭パッドの痛覚情報がS1バレル野に隣接するdysgranualr領域で処理されていることを見出した。さらに他の体部位においてもdysgranular領域が関与しているのかを調べるため、痛覚刺激を後肢に与え、活性化される部位を免疫組織化学染色により可視化した。その結果、後肢のgranular領域周囲のdysgranular領域4層において活性化した細胞集団が観察された。これは、痛覚の体部位マップがdysgranular領域4層において表現されていることを示唆している。2.ガルバノを用いた光刺激システムの構築:痛覚の体部位マップが大脳皮質一次体性感覚野のdysgranular領域に表現されているのであれば、刺激部位に応じた痛覚受容の変化が観察されることが予測される。本年度は光遺伝学的を用いて、dysgranular領域を刺激する際に、素早く刺激部位を変化させるためにガルバノミラーによって光路を変化させるシステムの導入を進めた。3.脳梗塞が引き起こす感覚変容と層別回復過程の違い:大脳皮質を局所的に障害し痛覚受容の制御を試みることは従来からされてきたが、必ずしも期待通りの成果がもたらされてはいない。そこで、大脳皮質運動野に光梗塞法によって局所脳梗塞を作成し、感覚野において感覚情報処理がどのような影響を受けるのか検証した。その結果、運動野脳梗塞によって急性期(梗塞後3日目)には感覚刺激に対する活動性が上昇し、慢性期(梗塞後14日目)には運動野と結合関係の強い5層を除いて活動性が元に戻ることを確認した。さらに、感覚野への入力をcurrent source density解析法によって調べたところ、急性期には運動野からの投射を反映する成分が観察されなくなることが観察された。痛覚の体部位マップの解明が順調に進展しており、触覚ー痛覚相互作用の解明に欠かせないと考えているガルバノを用いた光刺激システムの構築も進んでいる。さらに光脳梗塞作成法を導入することが出来、当初期待していたものに追加された成果が得られつつある。大脳皮質レベルでの触覚と痛覚の相互作用を解明するため、in vivo電気生理学的手法と光遺伝学を組み合せた実験を行い、具体的な触覚と痛覚の情報処理が相互に影響を与えているのか検証を進める。

さらに痛覚情報が触覚情報(触覚経路の刺激)により抑えられるのかを行動実験レベルで調べていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
糖・脂質代謝制御を介したがんの進展・転移機構の解明

がんの生存、増殖、転移において、がん細胞は低酸素・低栄養状態の微小環境で活発な活動をするため、ダイナミックな代謝リプログラミングを起こし、ATP産生に加え細胞構造の材料となるタンパク質、脂質、核酸を大量に作り出している。近年、乳がん、大腸がん、卵巣がんなど様々ながん細胞において、脂質代謝の亢進が認められ、化学療法の標的として期待されている。しかしながら、がん細胞やその微小環境における脂質代謝やその制御機構は、未だ不明な点が多く残されている。我々は、世界に先駆けてリン酸化酵素DYRK2の機能同定を行ってきた。これまでの解析から、乳がん細胞においてDYRK2発現低下は、1細胞周期の主要転写因子c-Junやc-Mycの発現亢進による、細胞周期進行、発癌の亢進、2上皮間葉転換(EMT)の主要転写因子Snail発現亢進によるEMTの亢進、浸潤・転移の促進、3リプログラミング転写因子KLF4発現亢進による癌幹細胞性、化学療法抵抗性の亢進、4mTOR発現亢進による薬剤抵抗性の亢進を認めた。また、DYRK2発現低下は、大腸癌、肝癌、肺癌、膀胱癌、リンパ腫、膀胱癌、卵巣漿液性腺癌など多数の癌で患者の予後不良と相関していることが見出されている。以上のことより、DYRK2は、がんの進展・転移の抑制を担う重要な分子であることが示唆されるが、マウス個体レベルにおける知見については全く不明である。本研究では、CRISPR/Cas9ゲノム編集法により作製したDYRK2ノックアウトマウスを解析し、DYRK2のマウス個体レベルでの生理的意義を明らかにする。本年度では、DYRK2ノックアウトマウスを解析し、いくつかの表現型の異常を見出すことができた。また、DYRK2欠損による表現型の異常のメカニズム解析を進めているところである。DYRK2ノックアウトマウスの表現型の異常を見出すことができ、その解析を引き続き進めているが、細胞株を用いた解析に関して、ノックアウト細胞株の作製が遅れているため、まだ解析を進めるまでには至っていない。今後は、DYRK2ノックアウトマウスの解析を引き続き進めると同時に、細胞株を用いた解析についても進めていく予定である。本年度では、作出したホモ個体を経時的に解析し、表現型の異常を見出すことができた。また、ホモ個体由来サンプルを用いて、マイクロアレイ解析を行った。現在、DYRK2欠損による表現型の異常のメカニズムを解析中である。DYRK2ノックアウトマウスの表現型の異常を見出すことができ、マイクロアレイなどを用いて、そのメカニズムの解析に取り組み始めているため。