hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Robotic Microsurgery Systemの開発

今後システムの精度・動作チェックの後、画像装置の改善・マニピュレーターの操作向上のための仕様の検討、また、さらに操作性向上のため3本目のマニピュレーターの装着を計画している。頭蓋内深部における複雑な脳神経外科手技は極めて困難である。我々は深部においても極めて微細かつ正確に手術操作を可能とするマスタースレーブ型ロボッティックマニピュレーターを用いた脳神経外科手術システムを開発している。平成14・15年度に共同研究者の光石研究室にて新たに製作されたロボティックマニピュレーターを用いて、さまざまの脳神経外科手術を模擬した実験を行った。このシステムは小型でかつ自由度が大きく、特に深部で広い範囲の操作ができるようなシステムである特徴は直径5mmの2本の細径のロボティック鉗子の先2cmが左右90度の範囲で屈曲できるようにし、それぞれの鉗子は軸中心に回転でき、また並進方向は100mm程度の伸縮、不動点回りに-10度から+10度まで回転を可能とした。鉗子はモーターにより開閉、Rガイド下の安全・確実な動作が可能である。また視野装置としてNHKエンジニアリングが開発中の高精彩テレビ3次元画像表示システムを用いた。12cmの深さ・5cm幅における術野においてポリエチレンチューブ縫合予備実験の後、ラットの頸動脈縫合実験を行った。また動作精度の人間の手との比較、死体頭蓋を用いた実際の手術を模擬した操作実験を行った。ラットの頸動脈は平均0.8mmであるが、12cmの深さ、5cm径の操作範囲でも十分開存を保った縫合が可能であった。この縫合は、顕微鏡下に手で行うことは不可能であった。ロボット操作は人間の手よりも正確であったが、時間を要するのが問題点として挙げられる。また死体頭蓋の実験において、通常顕微鏡下手術操作の困難な領域でも手術操作が可能であることが判明した。ただし現段階では、操作に時間を要すること、マニピュレーターの衝突とうの問題がまだ認められるため、次年度では衝突を避けるマニピュレーター、焦点・拡大変動出来る視野装置、自動運動、滅菌性等を開発し、大型動物での実験と、臨床応用をめざす。【目的】深部における微細手術を可能とすることを目的としてRobotic Microsurgery Systemを構築した。その基本構築と基礎実験結果について発表する。【方法】マスターマニピュレーターにより制御される径5ミリ長さ18センチ、先端が機械式可曲な6自由度をもつロボティック把持鉗子2本を6自由度の架台に装着したマイクロサージェリーロボットを製作し実験を行った。実験はfreehand手技に比較した精度の測定、径1ミリのラット頚動脈の横切開または完全離断を深い(>9cm)術野の中で縫合した。途中機器の改良を行いつつ、計20匹にWister ratを用いて実験を行った。また通常の脳神経外科手技を模して死体頭蓋による模擬実験を行った。光学系としてNHKエンジニアリングの開発した高画質ビデオカメラ顕微鏡および6インチ高精彩
脂肪分化能を指標とした間葉系幹細胞の非対称性分裂機構の解明

本研究においては分化過程におけるCD106(VCAM-1)表面抗原発現と非対称性分裂機構という間葉系幹細胞の細胞生物学的性質の解明を主目的とした。申請時には脂肪分化におけるCD106発現との関連を主目的として行ったが、初年度の成果からIn vivoの実験において関節軟骨最表層の細胞がCD106を発現し、脂肪と同様に非対称分裂過程を経ながら成熟した軟骨細胞に分化することが明らかになった。今年度に明らかになった成果は以下の通りである。・関節軟骨最表層細胞はCD106を発現している。・同じ関節軟骨最表層細胞はCD90, CD271などの間葉系幹細胞の表面光源マーカーを発現している。・これらは深層の細胞になるにつれて発現しなくなる。・DiIで表面の細胞を染色しIn Vivoで経過を観察した結果、継時的に深層の細胞が染色されることから、表層の細胞が分裂、分化して深層の細胞構築を行っていることが明らかになった。以上の結果から関節軟骨にも関節軟骨幹細胞と呼ぶべき幹細胞の存在が明らかになり、今後の関節軟骨の生物学的特性を明らかにするうえで重要な知見を得ることができた。本研究のlimitationは以下の通りで、今後以下の展開を考えている。・免疫染色光学顕微鏡観察では関節軟骨の細胞境界が明らかではないため、免疫電子顕微鏡観察を行う。・関節軟骨最表層細胞を用いたin vitroの実験ができていない。→軟骨最表層細胞のみを特異的に抽出し(この手法について酵素処理にて行う方法を確立)、in vitroで増殖能、分化能、CD106の発現解析を実施する。本研究においては分化過程におけるCD106(VCAM-1)抗原発現と非対称性分裂機構という間葉系幹細胞の細胞生物学的性質の解明を主目的とした。申請時には脂肪分化におけるCD106発現との関連を主目的として行ったが、平成21年度の成果から軟骨分化過程におけるIn Vivo組織でのCD106の発現と関節軟骨分裂部において知見を得たことから、今年度は以下の課題を中心に解析を進める.1. In Vitro初代培養間葉系幹細胞を用いたCD106マーカーの発現意義の解析ドナーより採取・単離した初代培養MSCをDiIで標識し、分裂を促した後にCD106陽性細胞との発現の相関をFACSにて確認する.2. In Vivo間葉系組織を用いたCD106マーカーの発現意義の解析1)脂肪組織におけるCD106の発現解析脂肪組織においてCD106陽性細胞の局在を解析する事でCD106の機能的意義を検討する.2)関節軟骨組織におけるCD106マーカーの発現解析関節軟骨には表層部に局在する細胞が分裂する事から、前駆細胞あるいは軟骨幹細胞と呼ばれる細胞が存在する事が示された(Grogan SP 2009).この層の細胞はCD106陽性であることから、ウサギ膝関節内にDiIを注入し、経時的にCD106陽性細胞とDiI陽性細胞の共局在を確認する事で、In VivoにおけるCD106の機能意義を解析する.3)ウサギ再生軟骨におけるCD106マーカーの発現解析生後3ヶ月のウサギは修復能力が高く、軟骨欠損を加えても自己修復が促される.そこでウサギ膝関節に軟骨欠損再生モデルを作成し、その修復過程においてCD106の発現を解析する事でCD106の働きを解析する.本研究においては分化過程におけるCD106(VCAM-1)表面抗原発現と非対称性分裂機構という間葉系幹細胞の細胞生物学的性質の解明を主目的とした。
高時間分解能プラズマ観測器によるオーロラ微細構造の研究

オーロラ微細構造を調べる目的で2005年打ち上げ予定であるINDEX衛星への搭載用プラズマ観測器の開発および実験を行った。具体的には、衛星本体に申請者の担当である高時間分解能プラズマ観測器(電子・イオンのエネルギー分析)を組み込み、他の衛星機器と組み合わせた状態での試験、衛星本体システムとの噛み合わせ試験等を実施し、動作確認や問題点の解消を行った。さらに観測器の特性試験を詳細に行った。振動試験においては、観測器に荷電粒子の検出部破損や、接合部が分離するなどの不具合が発生した。その対策として検出部の材質を振動に強いものに変更し、再製作した。分析器の校正実験を行うにあたっては、既存のイオンビームラインが十分な一様かつ安定なイオンビームでなかったため、まず校正可能となるレベルのイオンビームを得るための整備を行った。その後、開発した装置の特性を取得し、その評価を行った。装置は設計通りの特性を示し、研究対象であるオーロラの微細構造を調べる上で十分な性能を持っていることを確認した。また、過去のロケット実験のデータを用いて、本研究対象であるオーロラの微細構造と密接に関連する現象について調べた。その結果、オーロラ領域における沿磁力線電子加速機構解明が大きく進展した。これらの成果を学会で口頭発表した。他の研究者との意見交換を通して、今後の観測方法や観測器の仕様を決定するのに有益な情報を得た。昨年度までの成果を投稿論文にまとめた。(JGR Space Physics現在投稿中2本)オーロラ微細構造を調べる目的で2004年打ち上げ予定であるINDEX衛星への搭載用プラズマ観測器の開発および実験を行った。そのうち申請者の担当である、高時間分解能プラズマ観測器(電子・イオンのエネルギー分析)については以下の実験・試験を行った。[エネルギー分析部]真空チャンバー内で装置にイオンビームを照射し、装置特性を取得した。これにより設計通りの特性を有していることを確認した。また、昨年までに不具合のあったMCP(Micro-Channel Plate)を交換し、正常に動作することを確認した。[アノード部]高時間分解能観測を実現するために最も重要となる、遅延回路方式次元アノードパターンを新規設計・試験を行い、性能の向上を確認した。[信号検出部]入射粒子の位置情報を知る上で重要である信号の到達時間計測部の若干のシステム変更を加えた。これにより、信号検出の精度が高上した。[高電圧部]高電圧部はMCPに印加するもの(固定)とエネルギー分析のための高速掃引用とがある。MCP用は観測時に可能な高圧レベルの決定を行った。高速掃引用は観測に最適な波形を決定した。これらの単体試験に加え、他の衛星機器と組み合わせた状態での試験、衛星本体システムとの噛み合わせ試験等を実施し、動作確認や問題点の解消を行った。これらの成果を国際会議・論文で発表した。会議では他の研究者との意見交換を通して、観測方法や観測器の仕様を決定するのに有益な情報を得た。(JGR Space Physics現在投稿中2本)
植物根の酸性フォスファターゼ分秘能を利用した燐資源の効率的循環利用法の開発

(1)農耕地および野草地に生育する16種の植物の根圏と非根圏における酸性フォスファターゼ活性を調査した。根圏における活性は非根圏のそれより1.1-26.8倍高かった。(2)ル-ピン、トマト、アズキを供試して土耕実験を実施した結果、これらの作物の根から分泌される酸性フォスファターゼは、根圏土壌に含有される有機態リン酸化合物を加水分解にて無機態リン酸を放出し、リン酸吸収を増加させる機能を持つと推定された。(3)ル-ピンの根から分泌される酸性フォスファターゼは、トウモロコシ葉の乾燥粉末および都市汚泥に含有される有機態リン酸化合物から無機態リン酸を放出する機能を発現した。(4)ル-ピンの根より分泌された酸性フォスファターゼ粗酵素液を、リン酸質肥料無添加条件で低リン耐性が低いテンサイとトマトの根圏に定期的に注入することにより、これらの両作物によるリン吸収が増加し、生育を改善された。この結果は、分泌性酸性フォスファターゼが植物根によるリン吸収において大きな役割を果たしいることを示す。(5)分泌性酸性フォスファターゼは根の全域から分泌されることを明らかにした。この酵素は主に根の表皮細胞で合成され、ただちに分泌されると推定された。分泌性酸性フォスファターゼの合成と分泌は培地からのリン酸供給が少なく、植物がリン不足を感知した場合に誘導され、リン欠乏条件で合成と分泌が急激に高まった。(6)ル-ピンとトマトの根から分泌される酸性フォスファターゼの分子量はやや異なるが、その特性はかなり類似することを明らかにした。但し、分泌量はル-ピンでトマトより著しく多かった。(7)ル-ピンの根から分泌された酸性フォスファターゼは根表面より2.5mm以内の根圏に局在し、活性は根表面に近いほど高かった。根圏において酸性フォスファターゼ活性が高いほど根圏土壌中の有機態リン酸化合物含有率は低下した。(8)ル-ピンの根から酸性フォスファターゼとともにクエン酸、リンゴ酸、シュウ酸が分泌された。根圏におけるこれらの有機酸の分布は酸性フォスファターゼの分布と類似した。これらの有機酸は、難溶性無機態リン酸化合物からリン酸を放出する機能を持つことを示した。(9)世界的にリン資源の埋蔵量の寿命は数10年程度であると推定されているが、リン酸を効率的にリサイクル利用するならばその年数を数十倍にすることが可能である。本研究の結果から、植物根の酸性フォスファターゼ分泌能は、リン酸の効率的リサイクル利用法の開発において中心的役割を果たし得ると結論される。

1.ルーピンを燐欠乏培養液で培養した場合,根および葉には7-8種類の酸性フォスファターゼ・アイソザイムが存在したが,その中の1種類のアイソザイムが根から分泌されることを認めた。2.根から分泌される酸性フォスファターゼは,分子量72,000のポリペプタイド2分子からなるホモダイマーであること,その等電点と至適pHはそれぞれ4.7および4.3であることを明かにした。3.ルーピン,トマト,アズキを低燐土壌を用いて土耕条件で栽培した場合,根表面の酸性フォスファターゼ活性はルーピンで最も高く,根圏土壌の有機態燐の減少量と燐吸収量も最も多かった。根表面の酸性フォスファターゼ活性は,トマト,アズキでもかなり高かったが,土壌の有機態燐の減少量と燐吸収量はルーピンより劣った。4.非殺菌条件下での非根圏土壌の酸性フォスファターゼ活性は根表面のそれと比べて著しく低く,土壌の有機態燐の分解による燐供給に対する土壌微生物が分泌する酸性フォスファターゼの寄与度は作物根のそれと比較して小さいと理解された。5.作物茎葉粉末を脱塩水や1N-硫酸で洗浄して有機態燐の含有割合を上昇させてルーピンを栽培したところ,根圏の酸性フォスファターゼ活性が上昇し,有機態燐を分解・吸収した。6.ルーピンの根から分泌された酸性フォスファターゼ粗酵素液を,燐無施与条件で低燐耐性の低いビートとトマトの根圏に添加することによって,無添加区と比べて根圏土壌の有機態燐が減少し,燐吸収量が増加し,生育はそれぞれ42および56%改善された。トマトでは酸性フォスファターゼ分泌能がかなり高いにもかかわらず,ルーピンから分泌された本酵素の添加効果が発現したことは,トマトから分泌される酸性フォスファターゼの機能がルーピンのそれより劣ることを示すと推定された。(1)北海道中央部の耕地、牧草地および野草地10カ所から9種の作物23点、2種の牧草2点および3種の野草5点の根を採取して、根圏および非根圏の酸性フォスファターゼ活性を測定した。根圏の酸性フォスファターゼ活性は非根圏より1.1-26.8倍、平均で6.6倍高く、根から分泌される酸性フォスファターゼが極めて多いと考えられた。(2)これまでに調べた植物中で酸性フォスファターゼ分泌能が最も高いル-ピンについて、これを低リン条件で生育させた場合の根における酸性フォスファターゼの分泌部位を検討した。その結果、酸性フォスファターゼは根の全部位から分泌されることが確認された。(3)抗分泌性酸性フォスファターゼポリクローナル抗体を作成し、それを用いて分泌性酸性フォスファターゼの合成誘導部位と-P処理開始後の根におけるこの酵素量の経時的変化を調べた。この酵素の合成誘導部位は主に根の表皮細胞と表皮近傍の皮層細胞であると考えられ、それらより内層の皮層細胞でも合成がある程度誘導され、細胞外に分泌された後に細胞間隙を経由して根組織外に分泌されると理解された。本酵素の合成誘導は-P処理開始後2日以内に開始され、それに引き続いて原形質膜における分泌機構が構築され、分泌機構の構築後には本酵素の分泌が極めて効率よく行われると考えられた。分泌機構の構築には約5日間を必要とした。(4)培地中にAIが共存してもル-ピンの根における本酵素の合成が阻害されることはなく、逆にAIの共存によってリン欠乏がより早く進行するために本酵素の合成が促進された。なお、ル-ピンはAI耐性が高い植物であるので、AI耐性が低い植物でも同じ事が起こるか否かについてさらに研究を必要とする。(5)ル-ピンとトマトの根から分泌される酸性フォスファターゼを精製して両酵素の特性を比較した。
脳形態形成時における層特異性・領域特異性制御機構の解明

大脳皮質発生過程の神経幹細胞において各発生段階および脳領域特異的に発現する遺伝子の解析を行った。ニューロン分化への関与が示唆されたHbp1の機能解析を進め、Hbp1コンディショナルノックアウトマウスにおいて脳の形態異常、特に脳室の拡大と大脳皮質各層の菲薄化を認めた。Tet-On systemを用いてHes1の発現を操作するトランスジェニックマウスにおいては、Hes1の高発現により神経幹細胞の未分化性が維持され、胎生期および生後・成体脳において幹細胞プールの増大を認めたほか、大脳皮質領域におけるTbr2陽性の神経前駆細胞の減少と皮質浅層の菲薄化、および浅層ニューロン産生の遷延が認められた。前年度までに、マウス胎児終脳の神経幹細胞において特定の発生段階に特異的に発現する遺伝子の網羅的探索を行い、神経分化抑制活性を示す遺伝子、遊走異常・層構造の異常を示す遺伝子を同定した。更に機能解析を進め、ニューロン分化を抑制し神経幹細胞の維持に働く遺伝子として、Tcf3とKlf15を同定した(Stem Cells. 2011Nov;29(11):1817-28)。今年度はTcf3, Klf15が神経幹細胞を維持するメカニズムの解明に向け、これらの因子の下流で機能する遺伝子及びシグナル伝達経路の解析を進めた。これらの因子の強制発現及びノックダウンを行った細胞で、いくつかの転写因子において発現変動を認めた。また、神経幹細胞においてTcf3, Klf15の発現を任意にコントロールする遺伝子改変マウス(Tet-On systemを用いたトランスジェニックマウス)の作製を試みた。現在までに得られたマウスのラインにおいては、脳室周囲帯における発現が弱くモザイク状であり、詳細な機能解析にはより均一な発現を示すラインを得る必要がある。更に、Tet-On systemを用いて特定の発生段階でコンディショナルにHes1の発現を操作するトランスジェニックマウスを作製した。このマウスでは神経幹細胞の存在する脳室周囲帯にHes1及びd2EGFPのほぼ均一な発現を認めた。Hes1の高発現により神経幹細胞の未分化性が維持されたことにより、野生型に比べ脳室及び脳室周囲帯の拡大が認められ、皮質板のニューロンが減少していた。また大脳皮質領域において、野生型マウスに比べてより遅い時期までニューロン産生が続き、分化したニューロンは皮質浅層に位置していた。胎生期におけるTbr2陽性のintermediate progenitorが減少しており、皮質深層に比べ皮質浅層ニューロンの層の菲薄化が認められた。胎生期の神経幹細胞をHes1プロモーター:d2EGFPにより可視化したトランスジェニックマウスの終脳から、異なる発生段階及び異なる脳領域のGFP陽性神経幹細胞をFACSにより回収し、マイクロアレイを用いたGene Expression Profilingを行った。各発生段階及び脳領域特異的に発現し、層特異性及び領域特異性を規定する可能性のある遺伝子を網羅的に探索し、強制発現により神経分化抑制活性を示す遺伝子、遊走異常・層構造の異常を示す遺伝子を同定した。その中で、Tcf3とKlf15がそれぞれ発生初期及び後期において神経幹細胞を維持する働きがあり、Klf15はニューロン分化能を保持した神経幹細胞の維持に重要であることが示された(Stem Cells. 2011 Nov;29(11):1817-28)。更に、Tet-On systemを用いてHes1の発現を操作するトランスジェニックマウスを作製した。このマウスでは、Hes1の高発現により神経幹細胞の未分化性が維持されたことにより、脳室及び脳室周囲帯の拡大と、ニューロンの存在する皮質板の菲薄化が認められた。また大脳皮質領域において、より遅い時期までニューロン産生が続く、浅層ニューロン産生の遷延が認められた。胎生期においてTbr2陽性のintermediate progenitorが減少しており、皮質深層に比べ皮質浅層ニューロンの層の菲薄化が認められた。また、脳室周囲帯の外側で分裂するPax6陽性細胞の増加を認め、哺乳動物の進化の過程で発達したouter subventricular zoneで増殖するouter radial glia類似のpopulationと考えられた。また、遺伝子発現プロファイリングのデータから、ニューロン分化への関与が示唆されたHbp1のコンディショナルノックアウトマウスを作製して解析した結果、神経幹細胞の対称分裂の増加を示唆する所見が得られており、細胞周期と分化のタイミングとの関連につき解析を進めている。胎生期の神経幹細胞をHes

1プロモーター:EGFPにより可視化したトランスジェニックマウスの終脳から、異なる発生段階(幹細胞増殖期、深層ニューロン産生期、浅層ニューロン産生期、グリア産生期)及び異なる脳領域のGFP陽性幹細胞をFACSにより回収し、マイクロアレイを用いたGene Expression Profilingを行い、各発生段階及び領域特異的な遺伝子発現を網羅的に探索したデータを基に、特定の発生段階或いは脳領域に特異的に発現し、層特異性及び領域特異性を規定する可能性のある遺伝子の探索を行った。候補となる遺伝子の発現パターンをin situ hybridizationにより解析し、深層ニューロン・浅層ニューロンへの特異化、脳の領域特異性の形成への関与が示唆される遺伝子の候補を更に絞り込み、機能解析を行った。In Utero Electroporation法を用いた強制発現・ノックダウン実験等により、生体(in vivo)における神経分化及び遊走、層形成における機能の解析を行い、神経分化抑制活性を示す遺伝子に加え、遊走異常・層構造の異常を示す遺伝子がいくつか得られた。Tcf3及びKlf15に関して、強制発現・ノックダウン後に神経前駆細胞培養及びneurosphere assayを行い、神経幹細胞維持の活性を確認した。更に分化アッセイにおいて、Klf15ノックダウン細胞から形成されたneurosphereからは、ニューロンの分化が殆ど認められずグリア細胞(アストロサイト及びオリゴデンドロサイト)のみからなるコロニー形成を認めた。これらの結果から、Tcf3は主に発生初期に、Klf15は主に発生後期において神経幹細胞を維持する働きがあり、Klf15はニューロン分化能を保持した神経幹細胞の維持に重要であることが示唆された。Tcf3, Klf15が神経幹細胞を維持するメカニズムの解明に向け、これらの因子の下流で機能する遺伝子及びシグナル伝達経路の解析を進め、強制発現及びノックダウンにより発現変動を示す転写因子をいくつか認めた。Tet-On systemを用いてTcf3, Klf15の発現を制御するトランスジェニックマウスの作製を試みたが、神経幹細胞において均一な発現を示すマウスは得られていない。Tet-On systemを用いてHes1の発現を操作するトランスジェニックマウスの作製は順調に進み、神経幹細胞の存在する脳室周囲帯にほぼ均一に発現するマウスが得られた。このマウスの解析を進め、Hes1によるニューロン分化抑制活性による神経幹細胞の維持、脳室及び脳室周囲帯の拡大を認めた。更にニューロン産生時期の遷延、皮質浅層ニューロンの層の菲薄化等の解析まで進んでいる。Hes1の高発現による細胞増殖抑制の結果、ニューロン数の増加には至っておらず、今後はHes1の発現時期、発現量を様々にコントロールすることによる詳細な解析が課題となる。特定の発生段階或いは脳領域に特異的に発現し、層特異性及び領域特異性を規定する可能性のある遺伝子の候補が多数得られ、まず転写因子に絞って発現パターンと機能解析を進めた。これまでに神経分化抑制活性を示す遺伝子に加え、遊走異常・層構造の異常を示す遺伝子がいくつか得られている。強制発現・ノックダウン実験において興味深い活性を示した数種類の遺伝子に絞って、神経前駆細胞培養及びneurosphere assayを加えた機能解析を進め、ニューロン分化を抑制し神経幹細胞の維持に働く遺伝子として、Tcf3とKlf15を同定した。
内耳外有毛細胞に存在する膜電位作動性モータータンパク質複合体の同定

内耳外有毛細胞に特異的に発現する膜電位作動性モータータンパク質プレスチンのより詳細な作動機序解明のため、プレスチン結合タンパクの探索を行った。プルダウン法,酵母2ハイブリッド法の2種の方法で探索を行ったが、最終的に特異的な結合タンパクを同定することができなかった。最近、いくつかのプレスチン結合タンパクが他のグループから報告されており、今後これら分子との相互作用の解析を通して更なる研究の進展が期待される。プレスチンは内耳外有毛細胞(OHC)に特異的に発現しているモータータンパク質で、膜電位依存的に細胞を伸縮させる(electro-motility)という非常にユニークな性質を有する。しかし、プレスチンの詳細な作動機序ついてはまだ不明な点が多い。本研究では「OHC内でプレスチンが他のタンパク質と複合体を形成し、膜電位作動性モーターとして機能する」という仮説の基、プレスチン結合タンパク質を2種のアプローチ(プルダウン法及びYeast two-hybrid(Y2H)法)で探索し、同定を目指す。プルダウン法によるスクリーニングを行うため、GSTタグを付加したプレスチンのN末端及びC末端の細胞内領域の組換えタンパクを作製した。これらの組換えタンパクをマウス脳より調製したライセートと反応させ、GST-プルダウン法を行った。得られたサンプルをSDS-PAGEまたは二次元電気泳動により展開し、銀染色を行ってバンドもしくはスポットのパターンを解析したが、ビーズ等への非特異的な結合が多く、明確に特異的な結合を検出することが出来なかった。一方、プレスチンのN末端及びC末端の細胞内領域をベイトとし、マウス蝸牛cDNAライブラリーを用いてY2H法によるスクリーニングも行った。ライブラリーの10分の1程度をスクリーニングした段階で大量の陽性クローンが得られたが、そのほとんどが擬陽性クローンで真の陽性クローンの単離には至っていない。以上のように2種の方法でプレスチン結合タンパクの探索をしたが、どちらの実験系においてもバックグラウンドが高く、同定には至らなかった。来年度はそれぞれの実験系においてスクリーニングの条件を検討・最適化をし、引き続きプレスチン結合タンパクの同定を目指す。昨年度に引き続き、内耳外有毛細胞(OHC)に特異的に発現しているモータータンパク質プレスチンの結合タンパク質の探索を行った。昨年度は2種の方法でプレスチン結合タンパクの探索をしたが、どちらの実験系においてもバックグラウンドが高く、同定には至らなかった。これらを踏まえ今年度はYeast two-hybrid(Y2H)法による探索に集中し、以下のようにスクリーニング条件の検討・最適化をし、プレスチン結合タンパクの同定を目指した。昨年度同様、まずプレスチンのC末端の細胞内領域とベイトし、ライブラリーを十分カバーするようなスケールでスクリーニングを行った。結果、いくつかの候補分子(アンキリンBなど)が得られたが、実際にタンパク質同士が結合しているかどうかを、組換えタンパクを用いたプルダウン法、もしくは培養細胞に発現させて免疫沈降法により確認したが特異的な結合は検出できなかった。次にY2Hスクリーニングの際のバックグラウンドを低減させるための検討(より厳しい選択培地の使用等)や、ベイトとするC末端の細胞内領域の変更を行ったがめぼしい結果は得られなかった。最後にポジティブコントロールとして既に報告のあるプレスチンのC末端の細胞内領域同士の結合をY2H法により検出を試みたが、期待された相互作用は検出できず、この系でプレスチン結合タンパクを探索するのは適当ではない可能性が高いと考えられた。以上のように2年間プレスチン結合タンパクの探索をしたが、いくつかの問題点が解決できず最終的な結合タンパク質の同定には至らなかった。最近、プレスチンが細胞骨格系タンパクβVスペクトリンと間接的に結合すること、また膜タンパク用に改良されたY2H法を用いて何種類かのプレスチン結合タンパク質の存在が報告された。今後、これら報告された候補分子とプレスチンとの相互作用の解析を通して、OHCに存在する膜電位作動性モーターの分子実体が解明されていくものと期待される。
粘土層間に配列したスチルバゾリウム塩の光増感異性化反応の研究

粘土層間場はイオン性分子を吸着し、濃度及び温度変化に対して安定で大規模な分子集合体を形成する。本研究課題では、この分子会合数を直接反映する反応例としてシス-スチルバゾリウム(1)の光増感異性化反応の高効率化を行った。この反応機構には、基質間の連鎖的な電子リレー過程が含まれる。このため、粘土層間において吸着分子は近接することが望ましいが、効率的な異性化には適切な空きスペースも必要である。そこで、層間の自由空間の大きさをオレフィンの直接光励起反応における異性化/環化付加生成物比から比較した。サポナイト粘土系では先の報告から2/8であり、異性化のための空間の存在が確認された。しかし、さらに4倍の密度で吸着可能なハイドロタルサイト粘土系では、均一系で異性化しやすい桂皮酸類の場合にも環化付加物だけが得られ、異性化の自由空間がほとんど存在しないことが明らかになった。従って、光増感異性化の反応場には層間の自由空間と良好な光透過性を有する合成サポナイトを使用した。粘土層間へのインターカレーションは粘土と1の水溶液を混合することにより容易に完了し、粘土層間隙の距離は1の分子長に相当する8.6Åまで拡張された。この値は生成するトランス体や増感剤であるルテニウム錯体を吸着した場合と概ね等しいため、異性化に伴う集合体の構造変化が少なくスムーズな反応が可能となる。この粘土-ルテニウム錯体-1の複合体のコロイド溶液に450nmの光を大気雰囲気下で照射すると、[粘土]=[1]=1mM,[ルテニウム錯体]=1muMの典型的な条件において、反応効率は粘土未添加の均一系と比して100倍に向上し異性化量子収率15が得られた。これは同じ条件下で照射した球状ミセル系の量子収率の3倍に相当し、粘土層間での大きな会合数が反映されることが明らかになった。
低分子阻害剤を利用したリン脂質加水分解酵素作用機構の解明

ホスホリパーゼA_2(PLA_2)はグリセロリン脂質の2位のエステル結合を位置特異的に加水分解する酵素の総称で、不飽和脂肪酸の代謝に関与する。一方、スフィンゴミエリンのリン酸エステル部を加水分解する酵素は、総称してスフィンゴミエリナーゼ(SMase)と呼ばれる。本研究では、これら両加水分解酵素に対する阻害剤を開発し、その阻害機構の解明を目的とした。I)ミセル状基質認識部位に作用する強力な阻害剤として新たに(E)-3-methoxycarbonyl-2,4,6-trienal(A)を開発し、その合成法の確立、各種類縁対の合成とそれらの阻害活性の検討、(A)と酵素複合体のアミノ酸分析、アミンとのモデル反応、MALDI-TOF-Massの利用などによって、(A)はウシPLA_2のミセル状基質認識部位を構成するLys-56を非可逆的に修飾することにより不活性化させるとの結論を得た。これによりウシ膵液PLA_2の基質認識部位を明確にすることが出来た。また、酵素の触媒部位に作用する阻害剤として、私達は既にオキサゾリジノン環を持つ環状アミド類縁体(B)を開発しているが、今回新たに第2世代の環状アミド類縁体阻害剤の開発を実現した。また、(B)の阻害機構解明に向けて、(B)と酵素複合体のX線結晶解析も実現しつつある。II)一方、SMaseに対しては、まずスフィンゴリン脂質の効率よい合成法を確立し、これにより種々類縁体を合成しそれらの基質としての適性を検討した結果、SMaseの基質として天然の立体化学が本質的に重要であることを明らかにした。次いでSMaseの触媒部位に作用し、基質に対して拮抗的に阻害する可能性を持つ基質類縁体として、加水分解される部位の酸素原子をメチレン及びエチレンに置き換えたスフィンゴリン脂質類縁体の初めての合成に成功した。また、これらはいずれもSMaseを阻害することが明らかとなった。グリセロリン脂質の2位のエステル結合を位置特異的に加水分解する酵素であるホスホリパーゼA_2(PLA_2)の新しい阻害剤として、私たちは既に、3-(E)-メトキシカルボニルトリエナ-ル(1)を開発している。本年度は1の立体選択的合成法を、アセチレンに対する位置選択的ヒドロメタル化を実現することによって確立した。また、様々な類縁体を合成しそれらのPLA_2阻害活性を調べることにより、阻害活性を示すためには、1の3-(E)-メトキシカルボニルトリエナ-ル官能基の全てが必要であることを明らかにした。さらに、1とプロピルアミンとの反応の検討、及び、類縁体とPLA_2付加体のアミノ酸分析やMALDI-TOF-Massを検討することにより、1はPLA_2のリジン残基と非可逆的に反応し、ジヒドロピリジン誘導体を与えることによってPLA_2を不活性化させることを明らかにした。次いで、酵素消化や多重マススペクトルを用いて、1はウシPLA_2の界面認識部位を構成するLys-56を非可逆的に修飾することによりPLA_2を不活性化させるという阻害機構を明らかにした。一方私達は、PLA_2の触媒部位に作用し本来の基質と類似の結合様式を示すと推定させるオキサゾリジノンリン脂質をすでに開発しているが、今回、その類縁化合物を合成しそれらのPLA_2阻害活性を検討した結果、阻害作用を示すためにはオキサゾリジノン環を形成する全ての官能基が必要であることが明らかとなった。

他方、スフィンゴエミリナーゼの基質となるスフィンゴリン脂質の、光学活性なグリシドールを原料とした効率よい立体選択的合成法を確立した。次いでこの方法によって、立体異性体や様々の類縁体を合成し、それらのスフィンゴミエリナーゼに対する加水分解のされ易さを検討することにより、基質となるためにはアミノアルコール部の立体化学が重要であることを明らかにした。グリセロリン脂質の2位のエステル結合を位置特異的に加水分解する酵素であるホスホリパーゼA_2(PLA_2)は、プロスタグランジン生合成における律速段階の酵素として知られている。この酵素の加水分解には、ミセル状グリセロリン脂質(基質)を認識する界面認識部位と、His-48を触媒基とする触媒部位の関与が一般に認められている。私達はすでに、PLA_2の触媒部位に拮抗的に作用し本来の基質と類似の結合様式を示すと推定されるモノ置換オキサゾリジノンリン脂質を、新規なPLA_2阻害剤として開発している。今回、第二世代のオキサゾリジノンPLA_2阻害剤を、これまでの知見を基にしてコンピューターを有効に利用しながらデザインした。新たにデザインしたグリセロリン脂質類縁体は、2置換オキサゾリジノン構造のため4種の異性体が存在する。そこでSharplessの不斉エポキシ化を有効に利用して、立体化学を制御しながら4種の異性体を合成した。合成品について各々日本マムシ毒から単離したII型PLA_2に対する阻害活性を調べた結果、一つの立体異性体が先の第一世代オキサゾリジノン阻害剤より強力な阻害活性を示すことが明らかとなった。このような阻害剤の開発は、PLA_2加水分解機構のより明確な解明のために有効であると思われる。また、ウシの膵液から単離したPLA_2について、合成した鎖状のアミド型基質アナログと、加水分解に必要なCa_<2+>との結合常数におけるpH依存性を検討し、PLA_2加水分解機構におけるCa_<2+>の役割について検討した。一方、ミセル状基質認識部位を選択的かつ非可逆的に修飾する阻害剤として、私達は先に(E)-3-メトキシカルポニルトリエナールを開発し、その阻害機構を有機反応レベルで解明している。本年度はこの結果を基として、PLA_2阻害作用を示すアルデヒドテルペノイドに共通した阻害機構として、リジン残基と反応し非可逆的生成物を与えることが本質的に必要であるとの結論を得るに至った。スフィンゴミエリナーゼは、スフィンゴリン脂質のリン酸エステル部を加水分解する酵素であり、これによって生産されるスフィンゴシン脂質は、生体内における細胞のシグナル伝達物質として、また重要な酵素の活性阻害物質として大きな注目を集めている。しかしながら、その加水分解機構は解明されていない。本年度はスフィンゴミエリナーゼの新規阻害剤として、酵素により加水分解されるリン酸エステル部の酵素をメチレン及びエチレンで置き換えた類緑体をデザインし、これらの合成を実現した。すなわち、野依法を用いた2-アシルブチロラクトンの不斉還元により相当する光学活性なアルコールを得、ラクトン環の開環、続いてホフマン転位を行った。ホフマン転位によって生じたイソシアナートは分子内に存在する2級水酸基により選択的に補足され、2置換オキサゾリジノン化合物を与えた。この化合物をホスホン酸エステルに誘導し、続いてコリン部を導入することでスフィンゴミエリンメチレン誘導体の合成を達成した。また、エチレン誘導体も同様の方法で合成できた。
古今伝授と中世の知の連関に関する研究

平成30年度に実施した研究の成果は以下の通りである。これまでの研究を通して、古今伝授の思想体系の鍵概念として如来蔵思想(一心思想)に注目するに至った。本年度には、この如来蔵思想(一心思想)の、中世の知識人が分野を越えて共有した知識基盤(〈中世の知〉)としての強度を検証した。具体的には、無住の『沙石集』等の一連の著作、『平家物語』の一部の写本に付属して伝わる「剣巻」を対象に、それらのテクストの中で如来蔵思想(一心思想)がどのようにたちはたらいているかを考察した。(1)無住『沙石集』に見られる和歌陀羅尼説の検討を通して、無住が著述活動に熱意を注いだその意図を、無住の言語観から考察した。無住の著作にしばしば引用される空海の言説は、本来の文脈で持っていた意味を離れた用いられていた。そこで、空海と無住の密教的言語観を比較することで、無住の言語観の特質を定位し、それが無住の著述活動の根底にあるであろうことを論じた(「無住に於ける説話の言語ー『沙石集』の和歌陀羅尼説をめぐってー」(『日本文学研究ジャーナル』第10号、2019年6月、掲載予定))。無住の言語観もまた、如来蔵思想(一心思想)的世界観に基づいている。(2)『平家物語』「剣巻」の諸本全てに登場する「風水龍王」に注目し、「剣巻」がテクストの背後に仏教的理を透視する、密教的読解を要求するものであったこと、そうして浮かび上がる理の世界に依って、平家一門が救済される仕組みになっていることを論じた。この「風水龍王」もまた、一心を指すものであった(現在、投稿中)。全体として順調に進捗し、成果を上げている。研究の新たな展開の準備に時間を要したため、本年度に論文の形で発表したものはないが、本年度中の成果をまとめた論文2本を現在投稿中である。引き続き、本年度の実施計画を継承して研究を推進してゆくことが妥当だと判断される。具体的には、新たに連歌論や御伽草子等の領域も視野に入れつつ、中世の文芸の中で如来蔵思想(一心思想)がどのようにはたらいているかを検証する。平成29年度に実施した研究の成果は以下の3点である。1,従来の古今伝授の研究に於いて、東常縁講宗祇聞書『両度聞書』等の講義録に対する理解と、講義の後に伝授される切紙とその口伝に対する理解との間には懸隔が存していた。これまでの歌注に対する研究では、政教性・教誡性という従来の認識超えて、「幽玄」や「正直」を本質として認めていた。一方で、切紙とその口伝に対する研究は、政教性・教誡性の面に重きを置く理解が主流であった。こうした両者の距離を超えて、古今伝授の全体を一体のテクストとして読むために、両者に亘る古今伝授全体の鍵概念として「正直」の語に注目し、「正直」概念の内実を再検討することで、古今伝授の歌学としての論理を浮き彫りにした。具体的には、『両度聞書』冒頭の『古今和歌集』の題号「古今」両字の釈に、中世神道思想に特徴的な神の内在化が見られ、神を内在化させる理論的枠組みとして一心(如来蔵)思想があることを明らかにした。その上で、古今伝授の作為性を排した素直な歌詠を志向する「正直」が、我々の意識よりも遙か深層にある一心を知覚し、顕現することであったこと、その自己の内に存する真理(とされるもの)を了知するという普遍的な修身論に依って、政教的な側面が成り立つことを闡明した(『国語国文』第87巻第2号、2018年2月)。2,尊経閣文庫蔵『古今和歌集両度聞書』の調査を行った。この資料については、翻刻・発表の準備をする予定である。3,その他、古今伝授と連関する中世の知の研究として、『平家物語』の「剣巻」について、密教的世界観との関わりを論じた(東アジア古典学の方法第39回次世代ロンド(13)(科研プログラム「東アジア古典学の次世代拠点形成ー国際連携による研究と教育の加速ー」)に於ける口頭発表、2018年2月16日)。この成果は、後日論文として発表する予定である。古今伝授の研究については、鍵概念である「正直」の再検討を通して、歌論としての論理を明らかにすることができた。上記「研究実績の概要」に示した通りである。この「正直」概念が根ざす如来蔵思想を同じく思想基盤とするものとして、新たに『平家物語』「剣巻」に注目した。これについては、口頭発表の成果を踏まえて更に調査する必要があるが、近く論文にて発表する予定である。古今伝授の研究から、その思想基盤である〈中世の知〉の研究への展開が着実に実行されている。

具体的には、無住の『沙石集』等の一連の著作、『平家物語』の一部の写本に付属して伝わる「剣巻」を対象に、それらのテクストの中で如来蔵思想(一心思想)がどのようにたちはたらいているかを考察した。(1)無住『沙石集』に見られる和歌陀羅尼説の検討を通して、無住が著述活動に熱意を注いだその意図を、無住の言語観から考察した。無住の著作にしばしば引用される空海の言説は、本来の文脈で持っていた意味を離れた用いられていた。そこで、空海と無住の密教的言語観を比較することで、無住の言語観の特質を定位し、それが無住の著述活動の根底にあるであろうことを論じた(「無住に於ける説話の言語ー『沙石集』の和歌陀羅尼説をめぐってー」(『日本文学研究ジャーナル』第10号、2019年6月、掲載予定))。無住の言語観もまた、如来蔵思想(一心思想)的世界観に基づいている。(2)『平家物語』「剣巻」の諸本全てに登場する「風水龍王」に注目し、「剣巻」がテクストの背後に仏教的理を透視する、密教的読解を要求するものであったこと、そうして浮かび上がる理の世界に依って、平家一門が救済される仕組みになっていることを論じた。この「風水龍王」もまた、一心を指すものであった(現在、投稿中)。全体として順調に進捗し、成果を上げている。研究の新たな展開の準備に時間を要したため、本年度に論文の形で発表したものはないが、本年度中の成果をまとめた論文2本を現在投稿中である。如来蔵思想を軸とした古今伝授と〈中世の知〉の研究は継続しつつ、新たな分野の思想にも取り組んでいる。引き続き思想と文学の連関について調査し、その成果を論文として発表するほか、平成29年度に調査した尊経閣文庫本『古今和歌集両度聞書』や思想関係の資料を翻刻・発表することを目指す。引き続き、本年度の実施計画を継承して研究を推進してゆくことが妥当だと判断される。具体的には、新たに連歌論や御伽草子等の領域も視野に入れつつ、中世の文芸の中で如来蔵思想(一心思想)がどのようにはたらいているかを検証する。
粒状体モデルによる雪崩の流動機構の解明 ー氷球を用いたシュ-ト実験とシミュレ-ション解析ー

雪崩の運動の議論は、これまでその大半が雪崩を剛体もしくは連続体と仮定した上で行われてきたが、本研究では、個々の雪粒子の衝突による力の伝達と相互変位に着目するというミクロな視点(粒状体モデル)に立って雪崩の流動機構の解明を行った。まず、粒径が2.9mmの氷球を流下させるシュ-ト実験を大型低温室内で実施した。シュ-トの長さは5.4m、幅は8cmで、高速ビデオ装置を設置して氷粒子の運動を観測した。シュ-トの底面には実験に用いた氷粒子もしくはサンドペ-パ-を貼付け、粗度の変化が流れの挙動に及ぼす影響についても調査した。温度を0-30°Cの範囲で変化させた結果では、いずれの場合もslip velocitが存在し、かつ下に凸な速度分布曲線が観測された。slip velocityの大きさやsaltation粒子の有無を含めた流れ表面の状態は、傾斜角にほか温度にも強く依存することも確認された。また画像処理システムを用いることで、氷粒子の相対的な密度分布を求めることに成功した。その結果底面近傍に、粒子径45個分に相当する厚さをもった密度が小さい領域が存在すること、またその勾配が傾斜角と共に増大することも明かとなった。一方、分子動力学の分野で開発された単純せん断流の粒状体モデルを発展・改良し、シミュレ-ションを行った結果、底面付近で粒子密度が低下すること、さらには系全体の粒子密度の増加に伴って接線応力と法線応力の比つまりDynamic Frictionが減少することが明かになった。実験および計算結果から明示された底面付近での低密度領域の存在、およびDynamic Frictionの変化は、乾雪表層雪崩が大規模であるほど平坦な地形上でも高速を維持し長距離を滑走するという経験的事実を支持するほか、他の大規模崩壊現象(土石流、岩屑流、火砕流等)の流動機構との関連も深い。
被害者・家族等の参加による少年の再非行防止に関する実証的研究

表題にある「被害者・家族等の参加による」とは修復司法のプログラム(以下RJと略す)のことを指す。これは犯罪・非行の被害者,加害者少年,その家族・地域の関係者が集まり,胸襟を開いて会話協議して,「不正義の訴えを相互に聞き届け,自己の存在性を確証した」という感情に基づいて人と人とのあいだに調和を取り戻すところの,犯罪・非行への対処法である。少年司法機関に継続している少年にRJを実施するならば,再非行防止に向けての支援が当面の目標になる。しかし,第一に考えるべきは被害者のニーズの充足であり,被害者が再非行防止の道具にされてはならない。この対処法は従来型の保護処分,刑事処分の精神や実務と異なる。RJは,現時点では日本の少年司法では公的に制度化されていないし,地域社会における私的なプログラムも希少である。そのなかで,本研究は数少ない実践を事例研究として報告した。また,RJの実際のビデオを非行の少年,少年司法の職員,大学生に見せて再非行防止の効果について判断させたが,圧倒的大多数は効果に肯定的であった。ビデオを見せないで行った市民に対する意識調査でも,意見保留者が3割いる点に留意して否定に対し3倍強が肯定的に答えた。数多の研究によれば,非行は,外的,内的,多重の要因で起こる複合体である。再非行もそうであると考えられる。ゆえに修復司法を,13回の会話協議により非行が直ちに止まる即効薬とみなすのは誤りである。RJが再非行の防止になる理論的根拠は,ブレイスウェートによれば,1)再統合の恥つけ理論,2)手続きの進め方の正義の理論,3)恥の情動理論,4)反抗・軽蔑の低減理論である。つまり少年にとって外部の権威による防止強制の心的機制を想定するのではなく,会話協議の過程での防止に向けての少年の内発的動機づけを期待するのが特徴である。今後,多くのサンプルにRJを実施した上で実施しないサンプルとの比較分析,多くの事例について再非行に関する追跡研究が望まれる。今年度は以下の活動を行った.1.全体研究会の開催.代表者と分担者に加え,研究協力者も参加した会を5回実施した.場所はすべて東洋大学において第1回は2000年7月2日,出席者11名,第2回は2000年7月22日,出席者12名,第3回は2000年8月27日,出席者11名,第4回は2000年12月17日,出席者11名,第5回は2001年3月10日,出席者14名であった.討議内容は,(1)各国で現地収集された被害者,加害少年との集団対話談義方式による非行への対応プログラムの特徴,(2)日本におけるインフォーマルな対話談義の試みの成功,失敗例,今後計画するに際しての留意事項と問題点,(3)次年度実施の質問紙調査の問題意識の明確化,質問項目,サンプルの選定などである.現地収集した諸資料は分類整理して研究グループの内外で活用できる体制を整える.分担者と協力者を幾つかのワーキンググループに編成し,それぞれの活動を特化する.

2.分担者,協力者が手分けして海外で開催された年次大会,シンポジウム(Conference of Restorative Justice and Domestic Violence,第10回国際被害者学シンポジウム,Real Justice第2回年次大会,VOMA第17回年次大会,少年少年に対する関係修復司法第2回大会,豪州ニュージーランド犯罪学会第15回大会,国際警察大会2001)に出かけ,発表,現地調査,諸外国の専門実務家や研究者との交流を通しての資料収集を行った.3.共同研究者,グラボスキー博士の講演会を2000年11月9日,東洋大学において行い,また次年度の質問紙調査について日本側の質問紙調査グループと討議した.日本から2回オーストラリアに出張した際,豪側の共同研究者と調査計画について討議した.今年度は以下の活動を行った.1.全体研究会の開催。代表者と分担者に加え,研究協力者も参加した会を3回実施した。場所はすべて東洋大学において第1回は2001年4月8日,出席者17名,第2回は2001年6月10日,出席者16名,第3回は2000年10月7日,出席者11名であった。2.オーストラリアの研究協力者,Dr. Guy Mastersを呼んで日豪比較調査で使う質問紙の項目検討を行った。引き続いてオーストラリア側とのメールでのやり取りを交えながら日本側が一般市民用の調査票を完成しオーストラリア側との合意に達した。3.この一般調査は3月に両国において郵送法により実施された。完全な分析は次年度に継続して行う。4.事例調査A.保護観察や少年審判の場における対話方式の少年処遇の試みが行われた。この結果の一部は平成13年度の犯罪社会学会において研究協力者により発表された。5.小集団面接調査。アメリカのFGC紹介の日本版ビデオをガーディアンエンジェルスの街頭ワーカーに集団視聴させて各種の意見を採取した。少年院教官・生徒に対するこの種の調査を次年度に行う。6.研究分担者,研究協力者が手分けして海外で開催された年次大会,シンポジウムウムに参加し,加えて各地のFGCプログラムを観察し,資料を収集し,実務家や研究者との交流を通して被害者,加害少年,家族等の相互対話方式について理解を深めた。1.小集団面接調査。前年に引き続き、アメリカのFGC(家族集団対話協議)を紹介した日本版ビデオを34人で視聴したあと、調査員による質疑応答を行い、この種の対話協議が我が国へ導入される可能性、その時、少年の再非行防止に有効かどうかについてそれぞれの立場から意見を述べ合った。今年度の調査対象は少年院生、保護観察官、同対象少年の各集団であり、それぞれ別個に面接調査を行った。2.事例調査Aを継続した。3.市民を対象とした実施した日豪比較質問紙調査のなかで再非行防止関連の項目の統計解析を継続した。4.大学生を対象としてアメリカのFGC(家族集団対話協議)を紹介した日本版ビデオをクラスで視聴した直後、対話協議方式の我が国での実施可能性、再非行防止への有効性、刑罰観、被害者観などを含む質問紙を配布、回答を求めた。その結果を集計分析した。5.最終年度の研究成果報告書を作成した。
大腸全摘術後の代償機構と回腸嚢作成の意義についての研究

本研究は、大腸全摘出術後の代償機構と回腸嚢作成の意義を明らかにするため,(1)臨床研究:われわれの考案した胃排出(AA法)・腸管通過時間(HBT法)同時測定法によって消化管全体の運動機能を客観的に評価する。(2)動物実験:回腸嚢(J-pouch)吻合と端々吻合の2群の大腸亜全摘慢性犬を作成し,SG法による消化管収縮運動記録とPYY免疫組織染色によって消化管運動生理と組織形態学の両面より検討する。の2点からなる。【結果と考察】1、大腸全摘術後1年で全体の2/3が良好な排便機能を獲得したが、排便機能の改善とHBTによる水素ガス産生および腸管通過時間の延長とは有意の相関を示した。すなわち水素ガス産生は回腸嚢の大腸化による嫌気性菌の増殖を反映し、腸管通過時間の延長は回腸嚢から発せられるenterogastrone作用と予測された。同時に胃排出の延長も長期間継続して認められ、術後の代償機構としての役割を有する。2、慢性犬での消化管収縮運動の記録は回腸嚢吻合と端々吻合の2群の差異を定量的に示した。回腸嚢作成群では術後6ヶ月ですでに腸管固有の強収縮IMCを抑制し、腸管通過時間の有意の延長をもたらした。形態学的には回腸嚢粘膜の大腸化(cryptsの延長)と回腸粘膜内PYY陽性細胞の有意の増加を示したが、GLI陽性細胞数には差は認められなかった。Cryptsの延長は吸収面積の増加を、PYY陽性細胞の増加は腸管通過時間の延長をもたらし、両者が術後の代償機構の主役を演じていると結論された。以上の内容を第39回日本平滑筋学会総会シンポジウムにおいて「大腸全摘術における回腸嚢造設の意義」の演題で発表した。の2点からなる。1、臨床研究:Lactulose(18g)経口投与によるhydrogen breathtest(HBT)では副作用として下痢・腹満が高率に認められ、腸管通過時間にたいしても腸管刺激による促進作用が懸念されるため、lactose経口投与に変更して検討した。健常者14人による両者の比較検討では、下痢・腹満などの副作用と水素ガス産生率の面からlactose20gの経口投与が至適量で、lactulose(18g)に比して水素ガス産生率に差はなく、下痢は約1/5に減少しており、有意義な方法と評価しえた。大腸全摘術後患者に施行したこのlactose-HBTと胃排出(アセトアミノフェン法)の同時測定では、術後の経過とともに水素ガス産生率が増加し、消化吸収に有利な腸管通過時間の延長が認められるようになるが、主に胃排出の遅延によることが判明した。(第36回日本平滑筋学会にて発表、1994年8月)2、実験研究:大腸全摘犬(回腸嚢群3頭、端端吻合群3頭)の術後6ヵ月に摘出した回腸粘膜PYY・GLI免疫組織染色の検討では、正常犬PYY・GLI腸性細胞数はともに回腸末端で平均PYY62/mm^2、GLI34/mm^2と最も高密度に分布し、口側に向かうにしたがって減少していた。回腸嚢群と端端吻合群の比較では、回腸各部位で回腸嚢群のPYY・GLI陽性細胞数が端端吻合群や正常対照より多数を占めていたが有意差はなく、部位別陽性細胞数の合計数では回腸嚢群PYY陽性細胞数のみが端端吻合群や正常対照より有意の増加を示していた。

PYY陽性細胞法については以前に発表した報告(日本平滑筋学会雑誌29巻;396-398)と同様の結果がえられたが、今回新たに検討したGLI陽性細胞数についてはPYY陽性細胞数と同様の傾向をみとめるものの有意の差を示すことはできなかった。各群の個体数を追加するとともに、術後1年目での検討を予定している。大腸全摘術後早期には頻回の水様下痢便に悩まされるが、次第に軽快してくる。この消化吸収能の改善には肛門活約筋の温存と便貯留能を有する回腸嚢の作成が、重要な役割をはたしている。われわれは、臨床研究でLactulose-hydrogen breathtestをもちいることにより、術後1年で回腸内の嫌気性菌増加と腸管通過時間の延長がもたらされ、同時に排便機能の回復と相関が認められた。また、胃排出能の低下は術後早期より認められたが、胃うっ滯症状はなく、逆に消化吸収に有利に働いていると考えられた。しかし、本年度は新しい患者の登録はなかった。大腸全摘術のモデルとして成犬で大腸亜全摘術を行ない、回腸Jpouch-直腸吻合群(J-P群)と回腸-直腸端々吻合群(E-E群)を作成し、術後6カ月で比較検討した。Strain gauge force transducerによる各腸管部位の運動では、J-P群がE-E群より食後IMCの出現遅延、およびIMCの伝播率の低下が認められた。また、Jpouchの運動低下による便貯留能も認められた。この腸管運動の抑制は回腸粘膜内のPYY分泌細胞の増加によるものと考えられる。現在、小腸粘膜の増殖作用の有するGLIの分泌細胞とともに、回腸内PYY分泌細胞を免疫組織染色で検討中である。