hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブタ精子幹細胞の単離・濃縮法および移植法の開発

また、酵素処理直後の精巣細胞のうちPGP9.5陽性細胞は0.5%以下であったが、percoll密度遠心勾配法およびdifferential plating法を用いることでPGP9.5陽性細胞の割合は3%程度まで高められることが明らかとなった。以上の方法によってブタの精子幹細胞の濃縮が可能であることが示されたものの、総回収細胞のうちの精子幹細胞の割合が3%程度と、依然としてその濃縮精度は低いと判断せざる得ない。マウスなどの他の哺乳類を用いた研究では、細胞表面抗原を指標としてFACS、MACS等セルソーターを用いてより濃縮効率を高めることが可能であるとの報告例がある。本研究課題は本年度をもって終了するが、今後ブタを含めた家畜の精子幹細胞の利用を目的とした研究の展開を考えれば、濃縮効率を改善する方法を考案する必要がある。クローンブタの作製が2000年に成功して以降、体細胞核移植技術は遺伝子改変技術と合わせて異種移植、生体組織工学、動物疾患モデルなどの様々な生物医学研究分野に応用されているが、その効率は依然として低い。新たな手法として、実験動物であるマウスでは精子幹細胞を利用した遺伝子組換え技術が考案されており、その技術を家畜に応用することを目的として、本課題をスタートした。本課題では、ブタ精子幹細胞特異的バイオマーカーを明らかにし、それらを指標としてブタ精子幹細胞の効率的な単離・濃縮法の開発に取り組んだ。本課題初年度終えた昨年度の段階で,【研究実績の概要】中の『ブタ精巣成熟過程における生殖細胞系列の動態の観察』を新たな検討項目として加え,本年度はそれを中心に研究を実施した。その結果,PGP9.5がブタ精子幹細胞のマーカーとなりうることがわかり,この成果を利用して,単離した精巣細胞群のうちの精子幹細胞の割合を割り出す評価系の確立に繋がった。しかし,本研究計画策定当初には2年目を終える現段階で『ブタ精子幹細胞の単離・濃縮法の開発』を終えている予定であったため,本課題全体として“やや遅れている"と自己評価する。家畜繁殖学『ブタ精子幹細胞の単離・濃縮法の開発』にあたり,細胞の単離技術につては現段階でほぼ確立している。その一方で,精子幹細胞の濃縮方法の検討が充分には進んでいない。ブタの精巣から単離した細胞の約9割が生存している一方で精子幹細胞の割合は全体の0.5%以下と非常に低い。そのため次年度以降は『percoll密度勾配遠心法』および『differential plating法』を用いてブタ精子幹細胞を濃縮する実験系の検討を中心に研究を進める予定である。1ブタ精子幹細胞の単離・濃縮法の開発では,精巣からの細胞単離方法の検討を進めたものの,精子幹細胞の濃縮法を検討するには至っておらず,当初の予定より“やや遅れている"と評価した。2レシピエントブタの移植前処理法の開発では,投薬試験を実施し,busulfan投与豚の健康状態を害さない程度の至適投与量,投与スケジュールが明らかとなった。今後,busulfan投与豚から採取した精巣内の生殖細胞の状態を組織学的に観察する予定である。この課題の実施期間は2年を予定しているため,“おおむね順調に進展している"と評価した。ブタを含む哺乳類では個体の成長に合わせて造精器官である精巣が発育し,その間に精巣内の生殖細胞系列の分化段階やそれらの分布が大きく変化するため,精子幹細胞を単離するにあたって,どの時期の精巣を用いれば精子幹細胞を効率よく回収できるかが分からない現状である。そのため,ブタの精巣が発育,成熟する間の精細管内構造変化および生殖細胞系列の分布変化を経時的に観察する必要がある。よって新たな課題として,生後齢の異なる精巣を観察し造精時期や各分化段階の生殖細胞の分布変化を調べる。
口腔癌細胞のポルフィリン代謝異常に着目した新規蛍光診断法の確立と臨床応用への試み

口腔癌を早期発見することは予後の向上や治療後のQOLの維持に重要であり、肉眼的に発見困難な微小病変を正確かつ高感度に描出可能な新たな診断装置の開発が強く望まれている。そこで本研究では、癌細胞内に生じるポルフィリン代謝異常に着目し、アミノ酸の一種である5ーアミノレブリン酸(ALA)を応用した口腔癌の新たな光線力学的診断法の確立を目指す。まず小型PDD装置の開発および改良を行い、小型蛍光診断装置を用いたALA-PDDの口腔癌検出能の検討を行う。実際の口腔癌に対して、従来の方法による診断と同時に本診断法を施行し、口腔癌スクリーニングとしての有用性についての検討を行い、新たな蛍光診断法の確立を目指す。
自然免疫から獲得免疫への抗原認識機構の進化

1)マボヤ補体成分のクローン化と構造解析:既に報告している2種類のMASPに加えてC3の全構造を決定することにより、マボヤ補体が少なくとも3成分からなる系であることを明らかにした。マボヤC3はα-βの鎖構造やチオエステル結合など、脊椎動物C3の基本構造をよく保存していたが、C3転換酵素による切断活性化を受ける部位はかなり構造が異なっており、脊椎動物とは別の活性化酵素が働いている可能性が示唆された。また、マボヤ体腔液で処理することにより、血球細胞による酵母の貪食が促進されるが、マボヤC3に対する抗体はこの貪食促進作用を阻害し、C3がオプソニンとして働いていることが示された。2)メダカMHCの構造解析:これまでにメダカMHCは多くの染色体に分散して存在し、両生類以上では連鎖の保たれているクラスI,II,III領域が別々の染色体上に分かれて存在することが示され、LMP2,LMP7間でのみ連鎖が確認されていた。今年度はTAP2のクローン化を行い、LMP2,LMP7と連鎖することを明らかにした。また、クラスIA遺伝子もこれらと連鎖していることを示す予備的な結果を得ており、MHCの中核をなすのはクラスIAとその抗原の提示過程に関与する遺伝子群であることが強く示唆された。また、C4と2種類のC3クローンを単離、解析した。2種類のC3はその一次構造からチオエステル結合の反応性に差があることが示唆され、獲得免疫系が未発達な硬骨魚においては、補体系が生体防御に、より積極的な役割を果たしている可能性が示された。2種類のC3遺伝子は連鎖しており、縦列遺伝子重複の産物と考えられた。しかしながら、C3,C4及び以前解析されたB因子遺伝子の間には連鎖は認められず、硬骨魚にはMHCクラスIII補体領域は存在しないものと思われた。
創生期の能の音楽における歌詞の伝達に適した旋律法

本研究は創生期の能の旋律法を明らかにする。能は14世紀においてわが国初めての本格的な舞台芸術として成立した。屋外の劇場での大がかりな語り物芸能は能以前にはほとんどなく、能は劇場空間で観客に物語を的確に伝えるための、詞章を聞き取りやすい旋律を独自に編み出す必要があったと予想される。2018年度には、1、未解読の14から15世紀の能の楽譜の解読、2、先行芸能の旋律法の2点からアプローチした。1に関しては、能を大成した世阿弥の自筆譜の解読が欠かせない。しかし備忘録的なカタカナ書きの詞章に意味不明な文字譜・略号が付された世阿弥自筆譜は、それ以降の能の記譜法とは一見して異質であり、解明は困難が予測される。まずは世阿弥の一世代あとの能役者金春禅竹の自筆譜から世阿弥自筆譜への足がかりを得ようと考えた。まずは金春禅竹の自筆譜の基本的性質を見定めるため、比較的容易なリズム面での記譜法に着手し、先行芸能の早歌の楽譜との影響関係を扱った。先学により早歌が能の八拍子の母胎となったことが知られる。禅竹自筆譜では、早歌譜のようにわかりやすく奇数拍に朱点を打つことはないものの、「振リ」という歌詞を延ばす拍を示す記号によって八拍子の枠組みを示しており、これにより早歌譜から記譜法の一部を継承していることが裏付けられた。さらに「振リ」は世阿弥自筆譜では、「フル」というカタカナ書きの文字譜として使用されており、早歌譜の記号を文字譜の形で摂取したことが予測できるようになった。つぎに先行芸能の旋律法に関しては、能の謡への影響が大きいと予測される早歌の旋律パターンを残された楽譜をもとに抽出した。基本的には、七五調の上ノ句で高音域、下ノ句で低音域という現在の謡と共通するパターンが多いものの、謡には存在しない旋律が他種類存在した。このことから早歌の旋律法を、単純化し、パターン化したのが謡ではないかとの見通しを得た。室町期の能の楽譜の旋律面の解読、先行芸能の旋律法の2点について順に記す。まず1、室町期の能の楽譜の旋律面の解読について。現在まで未解読であった世阿弥の自筆譜および金春禅竹の自筆譜を元に、それらが先行芸能、早歌の楽譜の手法を部分的に借用しつつ成立したことをリズム面から証明した。これまで謡の楽譜は仏教声明のうち講式と早歌の影響が予想されてきたが、具体的に早歌の影響を指摘し得た。早歌でのリズム表記は、1周期8拍のうち奇数拍に朱点を打つことでリズムの枠組みを示すとともに、「振リ」などの特殊な音符によりモチという奇数拍での文字を延ばして歌う箇所を示すという丁寧かつ網羅的な記譜法が採られるが、世阿弥も禅竹、そしてその後の謡の記譜法は早歌の「振リ」のみを摂取しており、要所のみを取り入れるという取捨選択がなされた上での影響関係が指摘される。30年度に研究発表(東洋音楽学会)を行い、現在、論文の掲載申し込みを行っている段階である。早歌からのリズム記号の摂取についての研究成果は、アウトリーチ活動の中で、現在廃曲となっている《虎送》の復曲に際して応用を試みた(著書出版)。底本として使用した江戸初期の石田少左衛門盛直節付本に記された振リの記号をリズム記号として処理した。現在では振リという記号は旋律記号としてのみ機能しているため、リズム記号とみなすことで古い謡本での使用法を活かすことができたと考える。次に、2、先行芸能の旋律法について。これまで早歌の旋律はおもに音階と音と音の連結法という観点からのみ研究されてきた。このため新たに早歌には歌詞の1句単位での旋律法の観点から調査を行い、現在の謡の基本的な旋律法に極めて近い旋律が多数存在するとともに、謡ではありえない旋律もまた多数あることを明らかにする研究発表を行った(京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センター)。現在、論文執筆する段階にある。これらの成果を踏まえ、2019年度より世阿弥自筆譜を中心とした旋律面の楽譜解読を行っていく。これまで世阿弥の自筆譜が現行の楽譜と一部で共通する記号が指摘されてきたのみで、ほとんど手つかずのまま放置されてきたのは、先行芸能の楽譜との比較がなされていないためであると考える。先行芸能の楽譜から何を継承し、どのように発展させたのかが明らかになることで、旋律面の楽譜も解読できるというのが本研究の立場である。世阿弥の楽譜解読の糸口として、早歌の旋律に関する楽譜記号と世阿弥・禅竹自筆譜の旋律記号との関連性を探る。現在のところ、これらの初期の能楽譜では能が独自に考案した「クリ」などの記号があるいっぽうで、早歌と共通性を持つ「上」「下」、そして一部で仏教声明、講式を由来とする一部の胡麻(音符)記号があると予想している。これらの中でとくに「上」「下」といった記号は、単に音高を上げ下げするという指示ではなく、早歌と同様に「重」という音域の重なりの構造において、音域を一段階高めたり低めたりする、つまり音楽構造のあり方にかかわる指示記号であったのではないかと予測している。それらの記号の用法を丹念に洗い出し、先行芸能での楽譜の用法と比較していくことが、旋律面に関する解読のために必要であると考える。

それらを踏まえ、2018年度に行った早歌の旋律法と照らし合わせることで、創生期の能の旋律法が明らかになると予測する。本研究は創生期の能の旋律法を明らかにする。能は14世紀においてわが国初めての本格的な舞台芸術として成立した。屋外の劇場での大がかりな語り物芸能は能以前にはほとんどなく、能は劇場空間で観客に物語を的確に伝えるための、詞章を聞き取りやすい旋律を独自に編み出す必要があったと予想される。2018年度には、1、未解読の14から15世紀の能の楽譜の解読、2、先行芸能の旋律法の2点からアプローチした。1に関しては、能を大成した世阿弥の自筆譜の解読が欠かせない。しかし備忘録的なカタカナ書きの詞章に意味不明な文字譜・略号が付された世阿弥自筆譜は、それ以降の能の記譜法とは一見して異質であり、解明は困難が予測される。まずは世阿弥の一世代あとの能役者金春禅竹の自筆譜から世阿弥自筆譜への足がかりを得ようと考えた。まずは金春禅竹の自筆譜の基本的性質を見定めるため、比較的容易なリズム面での記譜法に着手し、先行芸能の早歌の楽譜との影響関係を扱った。先学により早歌が能の八拍子の母胎となったことが知られる。禅竹自筆譜では、早歌譜のようにわかりやすく奇数拍に朱点を打つことはないものの、「振リ」という歌詞を延ばす拍を示す記号によって八拍子の枠組みを示しており、これにより早歌譜から記譜法の一部を継承していることが裏付けられた。さらに「振リ」は世阿弥自筆譜では、「フル」というカタカナ書きの文字譜として使用されており、早歌譜の記号を文字譜の形で摂取したことが予測できるようになった。つぎに先行芸能の旋律法に関しては、能の謡への影響が大きいと予測される早歌の旋律パターンを残された楽譜をもとに抽出した。基本的には、七五調の上ノ句で高音域、下ノ句で低音域という現在の謡と共通するパターンが多いものの、謡には存在しない旋律が他種類存在した。このことから早歌の旋律法を、単純化し、パターン化したのが謡ではないかとの見通しを得た。室町期の能の楽譜の旋律面の解読、先行芸能の旋律法の2点について順に記す。まず1、室町期の能の楽譜の旋律面の解読について。現在まで未解読であった世阿弥の自筆譜および金春禅竹の自筆譜を元に、それらが先行芸能、早歌の楽譜の手法を部分的に借用しつつ成立したことをリズム面から証明した。これまで謡の楽譜は仏教声明のうち講式と早歌の影響が予想されてきたが、具体的に早歌の影響を指摘し得た。早歌でのリズム表記は、1周期8拍のうち奇数拍に朱点を打つことでリズムの枠組みを示すとともに、「振リ」などの特殊な音符によりモチという奇数拍での文字を延ばして歌う箇所を示すという丁寧かつ網羅的な記譜法が採られるが、世阿弥も禅竹、そしてその後の謡の記譜法は早歌の「振リ」のみを摂取しており、要所のみを取り入れるという取捨選択がなされた上での影響関係が指摘される。30年度に研究発表(東洋音楽学会)を行い、現在、論文の掲載申し込みを行っている段階である。早歌からのリズム記号の摂取についての研究成果は、アウトリーチ活動の中で、現在廃曲となっている《虎送》の復曲に際して応用を試みた(著書出版)。底本として使用した江戸初期の石田少左衛門盛直節付本に記された振リの記号をリズム記号として処理した。現在では振リという記号は旋律記号としてのみ機能しているため、リズム記号とみなすことで古い謡本での使用法を活かすことができたと考える。次に、2、先行芸能の旋律法について。これまで早歌の旋律はおもに音階と音と音の連結法という観点からのみ研究されてきた。
保育者養成段階における保育実践力の向上に関する実証的研究

本研究は、視聴覚教材を活用した子ども理解の深化と省察プロセスの体得を目指した取組を保育者養成段階において実施し、見とり力と即応力の向上に関する有効性を実証的に究明することを目的とした。その結果、視聴覚教材を有効的に活用することで子どもの内面推測が可能になり、見とりに応じた援助・遊びの考案が可能になること、仲間と協同的に語り合うことを通じて省察プロセスの体得が可能になることが示唆された。本研究は、子ども理解の深化と省察プロセスの体得を目指した取組を通じて、保育者養成段階における保育実践力の力量形成について実証的に探究するものである。本年度は、保育の根幹である「子ども理解」の認識を高めるために視聴覚教材・機器を活用した取組を実施し、学生の気づきの生成・変容過程や実施後の自己評価を分析した結果、次の点が見出された。(1)"VTR stop省察法"を実施した結果、子どもの内的心情に着目した共感的な応答やかかわりを選んだ学生が有意に多く、VTR視聴によって子どもの内面を見とり、その心情に即した援助を導き出すプロセスが構築しやすいことが示唆された。また、質問紙調査結果から、本取組は文章の事例検討より子どもの内面を推測しやすく学生自身の気づき不足を喚起しやすいことから、視聴直後の話し合いやその後の再生VTRの視聴が学生の気づきの変容に影響を及ぼしていると考えられる。次年度、データの詳細分析・質的分析を更に重ね、より具体的なプロセスを解明していきたい。(2)模擬保育VTRを活用したカンファレンスを実施した結果、子どもの立場に立って考え直したり実践中には気づかなかった視点を獲得することができた学生が多く、ビデオを活用したカンファレンスの効果が示唆された。また、保育者役の学生は子ども役の学生より、活動を考察する意識や実習に対するイメージが高まり、子どもの姿や思いを中心とした保育実践力を向上させるために価植があると意識していることが見出された。次年度は、カンファレンスにおける思考プロセス構築の様相を質的に検証して、より詳細な構造を明らかにしたい。本年度は、昨年度の予備調査の内容を精選した上で、視聴覚教材・機器を活用した取組を実施し、2年間を通じた学生の気づきの生成・変容過程を総合的に分析した結果、次の点が見出された。(1)"VTR stop省察法"の本調査を実施した結果、子どもの内面を推測した気づきが有意に多く、またその心情に沿った共感的な応答や他児との仲立ちなどの援助を考える学生が有意に多かった。よって、VTR視聴によって子どもの内面を見とり、心情に即した援助を導き出すプロセスが構築しやすいことが示唆された。また、質問紙調査から、文章による事例検討よりもVTRの方が事象を的確に把握でき、特に視聴直後の話し合いによって子どもの内面や事象の見方が拡がり、互いの気づきを更に喚起しながら省察を深め、子どもを多面的に理解することが可能であることが示唆された。(2)視聴覚機器を用いた"遊び考案法"の本調査を実施した結果、楽曲を考案の手掛かりとすることは、対象の子どもの姿や思いから出発して創意工夫を凝らしたり発想力を拡げる一助となることが見出された。また、子ども理解を中心とした保育実践に対する意識は、仲間との協働性や他者のアイデアと有意な関連が見られ、他者との話し合いや発表を通じて遊びの幅が拡がり、保育現場での適応可能性につながると考えられる。以上の結果から、本取組は子ども理解を基盤とした見とり力・即応力を高める一助となり、保育者養成段階における保育実践力向上のためには仲間との協働的な学び合いが重要な鍵を握っていることが示唆された。
戦略的企業行動と貿易・産業政策

第1論文(国内・輸出カルテル形成の効果)では,国内または輸出カルテルの形成は,輸出需要が国内需要に比べて価格弾力的であるときには,競争均衡に比べて国内厚生を引き下げる傾向があることがわかった.だが,こうした静学的な効果に対して,費用削減的技術開発投資を考えるとカルテルの形成はそのインセンティブを高めるものの,厚生の観点からすれば過剰となる傾向があることが明らかとされた.第2論文(非経済目的とバグワッティの政策割当原理)では,数量競争下の国際複線産業でバグワッティの政策割当原理の拡張を試みた.与えられた非経済目的を最小経済費用で実現する次善の政策は,通常輸入関税の賦課を必要とするが,完全競争下のバグワッティの政策割当原理が教えるように目標変数に直接影響を及ぼす政策変数に対しては輸入関税よりも高いウェイトがおかれるということが明らかとされた.第3論文(自主的輸入拡大と政府のコミットメント)では,自主的輸入拡大を実現する具体的な政策手段として国内販売税と輸入補助金を考え,政府がこうした政策に企業の価格決定に先立ってコミットできなければ,外国企業が戦略的行動を通じて均衡に影響を及ぼそうとする誘因が働くことが明らかとされた.特に,国内販売税を用いる場合には,外国企業の価格決定は混合戦略となり,輸出自主規制でかつて分析されたような均衡となる.また,輸入補助金の場合には,均衡が存在しなくなることが明らかとされた.第1論文(国内・輸出カルテル形成の効果)では,国内または輸出カルテルの形成は,輸出需要が国内需要に比べて価格弾力的であるときには,競争均衡に比べて国内厚生を引き下げる傾向があることがわかった.だが,こうした静学的な効果に対して,費用削減的技術開発投資を考えるとカルテルの形成はそのインセンティブを高めるものの,厚生の観点からすれば過剰となる傾向があることが明らかとされた.第2論文(非経済目的とバグワッティの政策割当原理)では,数量競争下の国際複線産業でバグワッティの政策割当原理の拡張を試みた.与えられた非経済目的を最小経済費用で実現する次善の政策は,通常輸入関税の賦課を必要とするが,完全競争下のバグワッティの政策割当原理が教えるように目標変数に直接影響を及ぼす政策変数に対しては輸入関税よりも高いウェイトがおかれるということが明らかとされた.第3論文(自主的輸入拡大と政府のコミットメント)では,自主的輸入拡大を実現する具体的な政策手段として国内販売税と輸入補助金を考え,政府がこうした政策に企業の価格決定に先立ってコミットできなければ,外国企業が戦略的行動を通じて均衡に影響を及ぼそうとする誘因が働くことが明らかとされた.特に,国内販売税を用いる場合には,外国企業の価格決定は混合戦略となり,輸出自主規制でかつて分析されたような均衡となる.また,輸入補助金の場合には,均衡が存在しなくなることが明らかとされた.本年度は、輸出活動を行う競争的産業が、政府による行政指導のもとに、輸出カルテルもしくは国内販売カルテルを形成するとき、それがどのような経済効果を及ぼすかについて分析した。とりわけ重要な点は、国内・海外のいずれかの市場におけるカルテル形成が他方の市場に及ぼす影響、ならびに現実には産業側による戦略的な行動により国民経済厚生ではなく産業自身の利益を高めるようにカルテル政策が編まれる傾向がある点を考慮した点にある。得られた主要な結論は下記の通りである。第1に、例えば輸出カルテルでは、多くの場合、輸出量の抑制が国内生産・販売の限界費用の低下を通じて、国内販売量を増やす傾向があることが確認された。逆に国内販売カルテルでは、輸出限界費用を低めることを通じて、輸出拡大のインセンティブを生み出す傾向があることが明らかとされた。このことから多くの場合には、輸出先経済にとっては輸出カルテルは交易条件の悪化を、そして国内販売カルテルは交易条件の改善をもたらす傾向があることになる。第2に、カルテル形成時に産業側の戦略的行動により産業全体の利益最大化が目指されるときには、国民経済厚生の最大化が目指される場合に比べて、輸出カルテルならば輸出量抑制の、そして国内販売カルテルならば国内販売量抑制の規模が小さくなる傾向があることが明らかとされた。産業側の戦略的行動は、次のように定式された。すなわち例えば輸出カルテルの場合には、あらかじめ決められた輸出割当枠を与えられたものとしてカルテル政策が課されない自由な競争が可能な国内市場で競争が繰り広げられる。産業はそうした国内市場では自由な競争が繰り広げられることをあらかじめ読み込んだ上で産業全体の利潤を最大化するように輸出割当枠を決定するのである。輸出カルテルの場合には、国内販売量を抑えて国内販売からの利潤も確保しようとするインセンティブが働き、実現する輸出割当量は国民経済厚生を最大化する場合に比べて小さくなる傾向がある。第3に、カルテル形成が産業側の戦略的行動に誘導されるもとでは、多くの場合、国内販売カルテルに比べて輸出カルテルの方が経済構成上望ましくなる傾向がある。これは、輸出カルテルの場合には輸出量抑制から交易条件改善が生まれるのに対して、国内販売カルテルでは輸出量拡大から交易条件悪化が発生するからである。研究成果は英文論文としてとりまとめたが、現在日本語に翻訳して国内のレフェリー雑誌に投稿することを予定している。本年度は、(1)昨年度に草稿を完成したカルテル政策に関わる論文ならびに(2)国際寡占産業における自主的輸入拡大政策とそれに対する輸入国政府のコミットメントの生むが政策効果に及ぼす影響について理論的研究をとりまとめ、discussiorpaperとしてそれぞれまとめあげる予定である。

(1)については、既に昨年度末に、英文の論文をとりまとめており、その後それを邦文としてまとめ直す予定であったが、現在のところ、完成に至っていない。(2)が今年度における新しい成果である。その具体的内容は下記の通りである。従来の自主的輸入拡大については、輸入国政府が(a)どのくらいの規模の輸入量を望ましいと考えるか、(b)それを実現する上で外国企業に対して輸入補助金等を供与するのか、それともターゲットとなる輸入規模が実現できないときに国内企業に対して罰則としての課税のいずれを持って輸入拡大を図るか、そして(c)こうした自主的輸入拡大措置を実際に実現する輸入規模をみて裁量的に実行するか、それとも制度として組み込むかという3つの問題は明確に取り込まれてこなかった。今回の研究では、この問題を重視して、次のような成果を得た。第1に、輸入国政府が(自由貿易に比べて多い)ターゲットとなる輸入規模を実現するべく、自主的輸入拡大を制度化する、つまり輸入拡大にコミットするときには、政策手段が輸入補助金であれば、外国企業は戦略的に輸入量を抑えて、輸入国政府からでいくらでも多くの補助金を獲得しようとして均衡が存在しなくなる。国内企業に対する生産・販売課税であれば、こうした問題は起らないが、自由貿易に比べて国内財そして輸入財のいずれの価格も上昇してしまう。第2は、輸入国政府が実現する輸入規模を観察したあとで、裁量的に自主的輸入拡大政策を実施する場合である。この場合には、自由貿易に比べて国内財・輸入財のいずれの価格も、政策手段が輸入補助金であれば低くなるが、国内企業に対する生産・販売課税であれば高くなる。
慢性肝疾患における肝内自律神経の変化と機能の解明

肝臓の自律神経線維は、血流量、胆汁分泌、代謝などの調節を行っているとされる。例えば、交感神経遠心性線維の刺激により、肝ではグリコーゲン分解や糖新生が促進され、血糖が上昇する。副交感神経遠心性線維の刺激では、逆にグリコーゲン合成が促進する。求心性線維は、肝内の浸透圧、糖や脂質の濃度などの情報を脳に伝達し、フィードバック機構が働くと考えられている。肝線維化に関与するとされる肝星細胞にはアドレナリン受容体が発現しており、自律神経支配を受けていることが示唆される。このことから、肝内自律神経線維は、肝線維化にも関わっていると考えられる。しかし、肝疾患ごとの自律神経線維の変化については十分な検討がされていない。本研究では、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、ウイルス性肝炎といったヒトで代表的な慢性肝疾患における肝内神経線維の変化と機能の解明を目的とし、肝生検標本を用いて免疫組織化学染色にて神経線維を同定し、正常肝と比較検討した。これにより、慢性肝疾患では神経線維が減少していることと、肝疾患の原因によって差がある可能性が示された。また、肝線維化が高度な群では、軽度な群よりも有意に神経線維量が減少していたことから、線維化と神経線維量が関連していることが示唆された。また、慢性肝疾患における神経線維の減少を他の動物種でも検討するため、慢性肝疾患モデルマウスとして、四塩化炭素の腹腔内投与を試みた。四塩化炭素を腹腔内に8週間投与することで作成していたが、十分な線維化とはいいがたかったため、投与期間を延長する必要があると考えられた。免疫組織化学染色にて神経線維を同定する際には、神経線維以外で染色性を有する部分を手作業で除去しながら定量している。このため、読影時間が長くなってしまい、作業が若干遅れている。慢性肝疾患モデルマウスについては、四塩化炭素を腹腔内に8週間投与することで作成していたが、十分な線維化とはいいがたかったため、投与期間を延長する必要があると考えられた。ヒトの慢性肝疾患とは機序が異なると考えられるため、更にNASHモデルマウスでの実験を開始する予定としている。C57BL/6マウスに週2回、12週間の四塩化炭素腹腔内投与を予定している。投与終了直後、4週後、8週後の肝臓を摘出し、全神経マーカーとして抗PGP9.5抗体、交感神経マーカーとして抗チロシン水酸化酵素抗体を用いた免疫組織化学染色にて神経線維を同定、定量し、肝線維化およびその回復期における神経線維の変化を検討する。また、NASHモデルマウスについても、NASH回復期を含めて同様の検討を行う方針である。肝臓は交感神経と副交感神経の両方の自律神経の支配を受けている。自律神経線維は肝門部から肝内に入り、門脈域に沿って分布し、一部は小葉内に至る。遠心性線維は、血流量、胆汁分泌、代謝などの調節を行っているとされる。本研究では、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、ウイルス性肝炎といったヒトで代表的な慢性肝疾患における肝内自律神経の変化と機能の解明を目的とし、肝生検標本を用いて免疫組織化学染色にて神経線維を同定し、正常肝と比較検討した。これにより、慢性肝疾患では神経線維が減少していることと、肝疾患の種類によって差がある可能性が示された。この機序を解明するために、ミニブタの肝組織を用いて電子顕微鏡による観察を試みたが、神経線維を同定するには至らなかった。また、慢性肝疾患における神経線維の減少を他の動物種でも検討するため、慢性肝疾患モデルマウスによる検討を行っている。また、電子顕微鏡による評価が困難であったことから、他の手法を検討中である。これまでヒトの肝組織は、PGP9.5およびチロシン水酸化酵素に対する抗体を用いて免疫組織化学染色を行い、自律神経線維を同定してきたが、同じ抗体を用いてマウスの肝内自律神経線維も染色可能であることを確認した。しかし、全神経のマーカーであるPGP9.5抗体の染色性が、マウスではヒトよりも劣っていたため、異なる抗体での染色にて再検討しているところである。慢性肝疾患モデルマウスについては、当施設の動物実験センター担当者と計画を立てており、新年度よりモデルマウスの作成に入る予定である。

求心性線維は、肝内の浸透圧、糖や脂質の濃度などの情報を脳に伝達し、フィードバック機構が働くと考えられている。肝線維化に関与するとされる肝星細胞にはアドレナリン受容体が発現しており、自律神経支配を受けていることが示唆される。このことから、肝内自律神経線維は、肝線維化にも関わっていると考えられる。しかし、肝疾患ごとの自律神経線維の変化については十分な検討がされていない。本研究では、非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)、ウイルス性肝炎といったヒトで代表的な慢性肝疾患における肝内神経線維の変化と機能の解明を目的とし、肝生検標本を用いて免疫組織化学染色にて神経線維を同定し、正常肝と比較検討した。これにより、慢性肝疾患では神経線維が減少していることと、肝疾患の原因によって差がある可能性が示された。また、肝線維化が高度な群では、軽度な群よりも有意に神経線維量が減少していたことから、線維化と神経線維量が関連していることが示唆された。また、慢性肝疾患における神経線維の減少を他の動物種でも検討するため、慢性肝疾患モデルマウスとして、四塩化炭素の腹腔内投与を試みた。四塩化炭素を腹腔内に8週間投与することで作成していたが、十分な線維化とはいいがたかったため、投与期間を延長する必要があると考えられた。免疫組織化学染色にて神経線維を同定する際には、神経線維以外で染色性を有する部分を手作業で除去しながら定量している。このため、読影時間が長くなってしまい、作業が若干遅れている。慢性肝疾患モデルマウスについては、四塩化炭素を腹腔内に8週間投与することで作成していたが、十分な線維化とはいいがたかったため、投与期間を延長する必要があると考えられた。ヒトの慢性肝疾患とは機序が異なると考えられるため、更にNASHモデルマウスでの実験を開始する予定としている。モデルマウスとして、まずはC57BL/6マウスに週2回の四塩化炭素腹腔内投与を予定している。8週投与後に肝臓を摘出し、全神経マーカーとして抗ニューロフィラメント抗体、交感神経マーカーとして抗チロシン水酸化酵素抗体を用いた免疫組織化学染色にて神経線維を同定、定量後に正常マウスの神経線維と比較検討する。この実験により結果を得られた後は、NASHモデルマウスを作成し、同様の検討を行う方針である。C57BL/6マウスに週2回、12週間の四塩化炭素腹腔内投与を予定している。投与終了直後、4週後、8週後の肝臓を摘出し、全神経マーカーとして抗PGP9.5抗体、交感神経マーカーとして抗チロシン水酸化酵素抗体を用いた免疫組織化学染色にて神経線維を同定、定量し、肝線維化およびその回復期における神経線維の変化を検討する。また、NASHモデルマウスについても、NASH回復期を含めて同様の検討を行う方針である。当初は本年度から動物実験を予定していたものの、ヒトの肝組織における自律神経線維の同定および解析に時間を要したため、動物実験が次年度に繰り下げとなっている。次年度には動物実験開始が決定しており、未使用額と次年度分を合わせてこれに使用していくこととなる。また、次年度には、複数の学会での発表も予定しているため、旅費も合わせて使用する方針である。マウスの実験に用いた物品の額が想定よりも安価であったため、次年度使用額が生じた。
消失と誤りを含む秘密鍵からの鍵復元に関する研究

本研究課題では,ノイズ付きの秘密鍵が得られたときに,秘密鍵全体を復元するアルゴリズムの提案を行った.正しい秘密鍵に対して,消失と誤りが生じた状況に対して研究を行い,理論限界を達成するアルゴリズムを提案した.さらに,物理的な観測によりアナログの値が得られる状状況の研究を行った.観測値が従う確率分布の知識に応じて,4つのアルゴリズムを提案した.さらに,EMアルゴリズムと組み合わせることにより,事前の知識が不要でありながら,効率的なアルゴリズムの提案を行った.いずれも,数値実験を行い,提案アルゴリズムの有効性を確認した.本研究課題の主たる目的は,RSA暗号において秘密鍵が漏洩した時の安全性を究明することである.平成25年度は,秘密鍵の各ビットの値に応じたアナログ値が漏洩する状況に焦点をおいて研究を行った.この漏洩モデルにおいては,正しいビット自身が観測できるのではなく,正しいビットに,ある種のノイズが乗った値が観測される.従来の研究では,デジタルの値が観測される場合の解析しか行われてこなかった.具体的には,ビット値が消失する場合,ビット値がビット反転する場合,および,その複合形態である.しかし,サイドチャネル攻撃の状況を考えると,デジタルの値が直接得られるわけではなく,最初の段階では,アナログの値が観測されると考えた方が自然である.アナログ値が得られた場合の研究に関しては,これまでに知られていなかった.平成25年度は,この漏洩モデルに対して,秘密鍵を完全に復元する2種類のアルゴリズムを提案し,それぞれの提案アルゴリズムにより,多項式時間で復元できるためのノイズが満たすべき条件を明らかにした.一つ目のアルゴリズムは,ノイズの分布が正確にわかっている場合のみに有効なアルゴリズムである.二つ目のアルゴリズムは,ノイズの分布がわからない場合にも有効なアルゴリズムである.本研究では,一つ目のアルゴリズムは,より大きいノイズに対しても,秘密鍵の復元が可能であることを示した.さらに,ノイズがガウス分布に従うときには,二つ目のアルゴリズムは,一つ目のアルゴリズムと同等の性能を持つことを示した.また,数値実験により,提案アルゴリズムの有効性を示した.本研究課題の主たる目的は,RSA暗号において秘密鍵が漏洩したときの安全性を究明することである.平成26年度は,以下の研究を重点的に行った.(i)アナログ値が得られた時のRSA暗号の解析の改良,(ii) AESに対するノイズ付の鍵スケジュールが得られた時の安全性解析,(iii)格子理論を用いたRSA暗号の安全性解析.以下,具体的に,実績の説明を行う.(i)に関しては,平成25年度に得られた結果と比較し,より自然なノイズに対して,有効なアルゴリズムの提案を行った.具体的には,評価関数に分散値を組み込むことに成功し,従来よりも,高い成功確率で攻撃に成功するアルゴリズムの提案を行った.ついで,EMアルゴリズムを用いることにより,分散値の推定を行い,従来と同様に,観測値のみから,攻撃に成功するアルゴリズムの提案に成功した.このアルゴリズムは,従来のアルゴリズムよりも,高い確率で攻撃に成功する.(ii)に関しては,攻撃の対象を,公開鍵暗号だけでなく,共通鍵暗号のAESに広げ,安全性解析を行った.鍵サイズが128ビットAESに対しては,ノイズの確率が,0.324より小さい時には,理論的には攻撃に成功することを明らかにした.さらに,数値実験を行う,0.20よりも小さい時には,攻撃に成功することを明らかにした.(iii)に関しては,RSA暗号において,秘密鍵の上位ビット,もしくは,下位ビットが漏洩したときの安全性に関して,考察を行った.従来のアルゴリズムよりも,より広いクラスに対して,攻撃に成功するアルゴリズムを提案した.特に,漏洩情報が非常に小さい場合には,従来のアルゴリズムでは,劇的に,大きい秘密鍵に対しても,攻撃が成功する.本研究課題の主たる目的は,RSA暗号において秘密鍵が漏洩したときの安全性を究明することである.平成27年度は,(i)ノイズ付きの秘密鍵が得られた時のRSA暗号,ノイズ付きのkey schedulingが得られた時の共通鍵暗号の安全解析,(ii)格子理論を用いたRSA暗号の安全性解析,(iii)格子暗号などの次世代暗号の安全性評価,を重点的に行った.以下,具体的に,実績の説明を行う.(i)に関して.RSA暗号に対するノイズ付き秘密鍵からの鍵復号に関して,既存研究で示されていたものの実現されていなかった理論値を実現するアルゴリズムの提案を行った.さらに,共通鍵暗号SIMONに対して,ノイズ付きのkey schedulingが得られた時に鍵復号アルゴリズムの提案も行った.これらの成果を,査読付き国際会議2件および解説記事として,「数学セミナー」誌で公表した.(ii)に関して.RSA暗号のいくつかの変種方式に対する安全性評価を行った.中国人の剰余定理を用いた高速化を行ったRSA暗号に対して,秘密鍵の部分情報が得られた状況下で,鍵の復元が容易になることが知られている.本研究では,公開鍵eの値が,nと同程度のときにも,有効な攻撃の提案を行った.さらに,pのr乗×qタイプのRSA暗号に関しても,秘密鍵の部分情報が漏洩した時の安全性および秘密鍵が小さい時の安全性に関して解析を行った.これらの成果を,査読付き国際会議として2件発表した.(iii)に関して.格子暗号の安全性の根拠となるLPN問題,LWE問題に関して,ノイズが小さい時の安全性に関して解析を行い,従来の想定よりも脆弱であることを明らかにした.

さらに,最短ベクトル探索問題に対しても,従来の方式の拡張を行うことにより,より少ないメモリ量で同等の計算時間で解を出力するアルゴリズムの提案を行った.実績に記載した各項目に対する,具体的な達成度は以下の通りである.(i) RSA暗号のノイズ付き秘密鍵からの鍵復号において,鍵の復元に成功する際に満たすべき消失確率と誤り確率の関係の理論限界は知られていたが,その限界を達成するアルゴリズムは知られていなかった,本研究では,アルゴルズムのフレームワークは変更せずに,評価をより厳密に行うことにより,理論限界を達成することに成功した.ついで,NSAにより提案された共通鍵暗号SIMONにも安全性評価対象を広げ,ノイズ付きのkey schedulingが得られた時に鍵復号アルゴリズムの提案も行った.(ii) RSA暗号のいくつかの変種方式に対する安全性評価を行った.中国人の剰余定理を用いた高速化を行ったRSA暗号に対して,秘密鍵の部分情報が得られた時に,鍵の復元が容易になることが知られている.本研究では,公開鍵eの値が,nと同程度のときにも,有効な攻撃の提案を示している.さらに,評価対象を広げ,pのr乗×qタイプのRSA暗号に関しても,秘密鍵の部分情報が漏洩した時の安全性および秘密鍵が小さい時の安全性に関して解析を行った.(iii)格子暗号の安全性の根拠となるLPN問題,LWE問題,最短ベクトル探索問題に対して解析を行い,従来よりも優れたアルゴリズムに提案に成功した.LPN問題,LWE問題に関して,ノイズが小さい時の安全性に関して解析を行い,従来の想定よりも,脆弱であることを明らかにした.さらに,最短ベクトル探索問題に対しても,従来の方式の拡張を行うことにより,より少ないメモリ量で同等の計算時間で解を出力するアルゴリズムの提案を行った.以上のように,研究対象をより広範な安全性解析に拡張するなど,当初の計画以上に進展している.本研究課題の主たる目的は,RSA暗号において秘密鍵が漏洩したときの安全性を究明することである.平成28年度は,(i)ノイズ付きの秘密鍵が得られた時のRSA暗号,(ii)格子理論を用いたRSA暗号の安全性解析を重点的に行った.以下,具体的に,実績の説明を行う.(i)に関して.RSA暗号に対するノイズ付き秘密鍵からの鍵復号に関して,アナログの情報が得られる場合の解析の拡張を行った.従来提案されているアルゴリズムでは,ノイズに関する統計情報が完全にわかっているとき,および,何もわからないときという,理想的な環境のみに適用可能であった.本研究では,これを拡張し,推定分布がわかっている時,およびノイズの分散がわかっている時に有効なアルゴリズムの提案を行い,攻撃の成功条件を求めた.さらに,統計情報が何もわからない時に,得られた系列から分散を推定する段階を経由する攻撃の提案を行った.数値実験により,提案アルゴリズムの有効性を確認した.この結果は,査読付き国際会議1件で発表した.(ii)に関して.RSA暗号に対して秘密鍵が部分的に漏洩したときの安全性評価を行った.これらの攻撃は,様々な攻撃シナリオにおいて多くの研究がなされているが,本研究では,その一般化を行い,従来の研究を包含するとともに,従来よりも,強力な攻撃の提案に成功している.単なる一般化だけではなく,安全性評価をする際に,ツールキットとして利用することが可能である.
実験とAI技術に基づく機械構造の動的問題における対話型最適設計システムの開発

研究では以下のような手順をとり、その成果が得られた。1最適設計用数学モデルの設定(1)有限要素法などの離散化手法の使用解析可能なものに対しては有限要素法などの離散化手法で数学的モデルを設定した。(2)実験手法解析に手数のかかるものや困難なものに対しては、初期設計の実機やモデルに対して加振・打撃試験を行い、系のパラメータや感度の直接的な同定を行なった。実験に供したモデルとして、はり、板等の基本的な構造部材や骨組み構造を採用した。ここで求められた系のパラメータや感度は最適設計に用いられた。2最適設計のAI技術を適用する方法の検討はじめに従来の数理計画法を主体とした最適設計法にAI技術を導入する方法を検討した。具体的には感度や制約条件の一部に数式処理を、目的関数、制約条件の取り扱いやその順序づけに、定性推論・判断等のAI技術を主として導入することを中心に検討を加えた。また設計用のデータベースを構築し、その階層を作った。さらに上記の研究成果を基に“AIを応用した最適設計システム"の構築を行なった。すなわち、具体的には、設計者との対話を行ないながら最適設計を行う次の項目を含んだシステムの開発を行なった。(1)グラフィックスディスプレー上に理解しやすい解析結果、感度、最適設計の諸量やその結果を表示。(2)ユーザ定義の目的関数や制約条件を数式処理により、ユーザへ定義。(3)多目的最適設計の過程において、微分値やトレードオフ比を定性的に表示させ、設計者の負担の軽減。当該研究の成果として“AIを応用した最適設計システム"として実用に十分供し得るシステム開発ができ、またその過程で得られた理論的および実験的な成果は別記のような論文等としてまとめられ公表された。本年度の研究は以下のような手順をとり,その成果が得られた.1最適設計用数学モデルの設定(1)有限要素法などの離散系化手法の使用解析可能なものに対しては有限要素法などの離散系化手法で数学的モデルを設定した.(2)実験手法解析に手数のかかるものや困難なものに対しては,初期設計の実機やモデルに対して加振・打撃試験を行ない,系のパラメ-タや感度の直接的な同定を行なった.実験に供したモデルとして,はり,板等の基本的な構造部材や骨組み構造を採用した.ここで求められた系のパラメ-タや感度は最適設計に用いられた.2最適設計のAI技術を適用する方法の検討はじめに従来の数理計画法を主体とした最適設計法にAI技術を導入する方法を検討した.具体的には感度や制約条件の一部に数式処理を,目的関数,制約条件の取り扱いやその順序づけに,定性的推論・判断等のAI技術を主として導入することを中心に検討を加えた.また設計用のデ-タベ-スを構築し,その階層を作った.これらの実験や解析を遂行するにあたり,設備備品としてFFT装置およびスキャナ-の購入などを行なった.本年度の研究として当初計画したものはほぼ全てにわたり達成されたものと考えられる.すなわち最適設計に数式処理や定性的推論などのAI技術を導入した研究の成果として1990年度の機械学会の機械力学講演会とシンポジウムで別記の件の論文の発表および1件の論文完成がなされた.また実験的に感度を求めて最適設計に活用する技術についても十分な成果が得られ、本年度の機械学会の講演会にて別に論文発表する予定である.本年度は,平成2年度に得られた最適設計用数学モデルとAI技術を活用した最適設計手法の開発に関する下記の研究成果を基に"AIを応用した最適設計システム"の構築を行なった。(1)実験的手法による系のパラメ-タや感度の直接同定法などによる最適

設計用数学モデルの構築手法(2)数式処理技術による最適設計支援(3)定性的推論による最適設計支援すなわち,具体的には,設計者との対話を行ないながら最適設計を行う次の項目を含んだシステムの開発を行なった.(1)グラフィックスディスプレ-上に理解しやすい解析結果,感度,最適設計の諸量やその結果を表示.(2)ユ-ザ定義の目的関数や制約条件を数式処理により、ユ-ザへ定義.(3)多目的最適設計の過程において,微分値やトレ-ドオフ比を定性的に表示させ,設計者の負担の軽減.これらの研究を逐行するにあたり昨年度の内定に従い,システム開発や研究成果のまとめや発表の費用を要した.本年度の研究の成果として"AIを応用した最適設計システム"として実用に十分供し得るシステム開発ができ,またその過程で得られた理論的な成果は別記のような論文等としてまとめられた.
慢性疼痛による不快情動に対する骨髄由来ミクログリアを介した新規治療戦略

慢性疼痛は不安や抑うつなどの不快情動を引き起こすが,その機序は明らかにされていない.慢性疼痛が引き起こす不快情動は,生活の質を低下させ,この不快情動が痛みをさらに悪化させるという悪循環を生じる.中枢神経系の免疫細胞であるミクログリアは,血液脳関門が不完全な胎生期に,脳内に移行した前駆細胞から分化した内在性ミクログリアと考えられてきた.しかし,近年,外傷や中枢変性疾患において,血液脳関門を通過して血行性に脳内に侵入した骨髄由来単球細胞から分化した骨髄由来ミクログリアが,神経細胞に影響を与え,さまざまな病態形成に関与することが注目されている.末梢神経損傷時には,骨髄由来ミクログリアが脊髄後角に集積し,神経障害性疼痛の病態形成に関与することが明らかになっている.さらに,慢性心理ストレスにより骨髄由来ミクログリアが視床下部に集積し,不安行動を惹起することが報告されている.本研究により,神経障害性疼痛の慢性期に扁桃体中心核に集積する骨髄由来ミクログリアがIL-1βを分泌し,NMDA受容体のリン酸化を介して神経細胞に作用することで,慢性疼痛による不快情動の形成に関与することが示唆された.また,本研究はこれまで明らかにされていなかった慢性疼痛による不快情動の形成機序を免疫学的,分子生物学的に明らかにした.本研究は,CCR2受容体拮抗薬とIL-1受容体拮抗薬の投与により,神経障害性疼痛による不安行動が改善することを明らかにしており,慢性疼痛による不快情動形成の機序解明だけでなく,慢性疼痛による不快情動の新たな治療戦略を提唱するものである.本研究の果たした意義は,これまで明らかにされていなかった慢性疼痛による不快情動の形成機序を解明し,従来の薬理作用機序とは全く異なる新規治療戦略を提唱したことである.GFPトランスジェニックマウスの骨髄細胞を,放射線全身照射したC57BL/6マウスに骨髄移植し,骨髄細胞がGFP陽性細胞に置き換わったGFPキメラマウスを作製した.骨髄移植28日後に,Seltzerらの方法に従い,坐骨神経部分結紮を行い,神経障害性疼痛モデルマウスを作製した.また,坐骨神経の剖出のみを行うシャムマウス,および侵襲を一切与えないナイーブマウスを作製した.神経障害性疼痛モデルマウスにおいて,神経結紮翌日より神経障害性疼痛を発症すること,神経結紮28日後に不安行動がみられることが明らかになった.また,神経障害性疼痛モデルマウスにおいて,神経結紮28日後に扁桃体中心核に骨髄由来(GFP陽性)ミクログリアが集積することが明らかになった.各群間で,扁桃体中心核の内在性(GFP陰性)ミクログリアに有意な変化は認めなかった.神経結紮28日後に,フローサイトメトリーを用いて,各群のマウスの扁桃体中心核より,骨髄由来(GFP陽性)ミクログリアと内在性(GFP陰性)ミクログリアを分別単離した.RT-PCRを用いて,各ミクログリアの炎症性サイトカイン(IL-1β, IL-6, TNF-α)およびケモカイン受容体(CCR2, CXCR4, CX3CR1)のmRNAの発現を解析した.その結果,骨髄由来(GFP陽性)ミクログリアでは,内在性(GFP陰性)ミクログリアと比較して,IL-1βおよびCCR2, CXCR4のmRNAの発現が増加し,CX3CR1のmRNAの発現が減少することが明らかになった.慢性疼痛は不安や抑うつなどの不快情動を引き起こすが,その機序は明らかにされていない.慢性疼痛が引き起こす不快情動は,生活の質を低下させ,この不快情動が痛みをさらに悪化させるという悪循環を生じる.中枢神経系の免疫細胞であるミクログリアは,血液脳関門が不完全な胎生期に,脳内に移行した前駆細胞から分化した内在性ミクログリアと考えられてきた.しかし,近年,外傷や中枢変性疾患において,血液脳関門を通過して血行性に脳内に侵入した骨髄由来単球細胞から分化した骨髄由来ミクログリアが,神経細胞に影響を与え,さまざまな病態形成に関与することが注目されている.末梢神経損傷時には,骨髄由来ミクログリアが脊髄後角に集積し,神経障害性疼痛の病態形成に関与することが明らかになっている.さらに,慢性心理ストレスにより骨髄由来ミクログリアが視床下部に集積し,不安行動を惹起することが報告されている.本研究により,神経障害性疼痛の慢性期に扁桃体中心核に集積する骨髄由来ミクログリアがIL-1βを分泌し,NMDA受容体のリン酸化を介して神経細胞に作用することで,慢性疼痛による不快情動の形成に関与することが示唆された.また,本研究はこれまで明らかにされていなかった慢性疼痛による不快情動の形成機序を免疫学的,分子生物学的に明らかにした.本研究は,CCR2受容体拮抗薬とIL-1受容体拮抗薬の投与により,神経障害性疼痛による不安行動が改善することを明らかにしており,慢性疼痛による不快情動形成の機序解明だけでなく,慢性疼痛による不快情動の新たな治療戦略を提唱するものである.本研究の果たした意義は,これまで明らかにされていなかった慢性疼痛による不快情動の形成機序を解明し,従来の薬理作用機序とは全く異なる新規治療戦略を提唱したことである.研究が交付申請書に記載した研究実施計画通りに進行しているため.

これまでの研究で得られた知見をもとに,今後はIL-1βおよびケモカイン受容体拮抗薬を投与し,神経障害性疼痛による不安行動への影響を評価する.
がん微小環境の炎症による血管新生の誘導とその治療戦略―マクロファージの関与

我々は炎症による癌の間質応答ががんの浸潤・転移などの悪性進展に関与することに注目している。特に炎症性サイトカインや活性化マクロファージが血管新生の誘導に重要な役割を果たしていることを報告してきた。さらにがん発症や進展においてマクロファージの炎症応答に新たに注目して研究を進めた。がんの炎症応答としての血管新生の誘導メカニズムを明らかにしながら新規がん血管新生抑制の創薬研究を開始させたいと考えた。そこで本年度の研究で以下のことを明らかにした。1.前年度までにIL-1高発現高転移性ヒト肺癌細胞株移植腫瘍ではIL-1シグナルによる血管・リンパ管新生促進因子の発現が亢進し、腫瘍体積や血管・リンパ管新生、リンパ節転移が亢進することを観察した。本年度はこれらの因子がマクロファージにより産生され、血管新生能に加え、がん悪性進展促進マクロファージに特徴的な性質も獲得することを見出した。2.マクロファージ標的薬剤の投与におけるリポソーム化ビスフォスフォネート製剤は腫瘍の増大やリンパ節転移を抑制した。特に末梢血中単球を選択的に標的とした粒径400nmのリポソーム化ビスフォスフォネート製剤の投与が著名な抑制効果を示した。3.これまで我々は様々なヒトがん患者において癌細胞におけるN-myc downstream regulated gene-1 (NDRG1)の発現が血管新生やがんの悪性度と密接に相関していることを報告してきた。本年度は間質細胞におけるNDRG1の血管新生への関与を評価するためNDRG1ノックアウト(KO)マウスを使用し、マウス角膜法におけるVEGFA, IL-1β誘導の血管新生やマウス背部皮下法でのVEGFA高発現マウス腎癌細胞誘導の血管新生の著名な抑制を観察した。現在NDRG1KOマウスより、マクロファージ、血管内皮細胞を単離し、詳細な検討をおこなっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。我々は炎症性サイトカインや活性化マクロファージが血管新生の誘導に重要な役割を果たしていることを報告している。がんの炎症応答としてがん血管新生の誘導メカニズムを明らかにしながら新規がん血管新生抑制の創薬研究を開始させたいと考えた。1.これまで我々はN-myc downstream regulated gene-1(NDRG1)ががんの悪性化に重要な因子であることを報告しており、このNDRG1のマクロファージを含む間質細胞における役割を評価するためNDRG1ノックアウトマウスを使用した。この同腹子のノックアウトマウスと野生型マウスにB16/BL6細胞とLLC/3LL細胞を移植したところ腫瘍の増殖がノックアウトマウスで有意に抑制されることを見出した。さらにノックアウトマウスより単離したマクロファージで野生型と比較して血管・リンパ管新生因子の発現が有意に抑制されていることが。2. IL-1の発現が亢進している高転移性ヒト肺癌細胞株のマウス皮下移植モデルにおいてIL-1 receptor antagonistを投薬すると腫瘍の増大や血管・リンパ管新生、腫瘍内へのマクロファージの浸潤数、リンパ節への転移の減少がみられ、さらに腫瘍内のがん間質細胞における血管・リンパ管新生関連因子の発現が減少した。3.天然由来化合物であるオクタヒドロナフタレン誘導体が血管内皮細胞のVEGFRの膜への発現を抑制し、マウス角膜法によるVEGF-A誘導の血管新生やB16/BL6メラノーマ細胞誘導の血管新生を抑制し、腫瘍の増大を抑制することを観察した。