hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝再生過程での核内蛋白リン酸化のカスケ-ドとそれに対するHBVーX遺伝子の影響

肝炎から肝硬変さらに肝癌へと進行する過程で肝細胞は壊死と再生を繰り返す。この間に細胞増殖や分化に関連する遺伝子とその発現に何らかの異常が生ずるものと思われる。肝炎ウィルス遺伝子,特にB型肝炎ウィルスX遺伝子はそれらの遺伝子の発現に何らかの役割を担っている可能性が強い。そこで肝細胞の増殖や分化の調節に関与するシグナル伝達系が肝癌細胞ではどのような状態にあるかを解析した。B型肝炎ウィルスDNAが組み込まれているPLC/PRF/S細胞はCキナ-ゼ活性化剤である発癌プロモ-タ-テレオシジンによりCーfosの発現が一過性に誘導される。細胞をテレオシジンとともに長時間培養すると細胞増殖は抑制され,細胞形態は著明に変化する。細胞質をカラムで分画しCキナ-ゼを測ることにより3つのサブタイプが存在することが明らかになった。そのうち2つはテレオシジンと長時間の培養でdown regulateされるが他のひとつはdown regulateされなかった。従って早期に一過性にみられるテレオシジン作用はdown regulateされるプロティンキナ-ゼによると考えられ,down regulateされたりCキナ-ゼ活性は細胞増殖抑制や形態変化の誘導に関与するものと推測された。テレオシジンにより誘導される形態変異は,核トポイソメラ-ゼが阻害剤であるノボビオシンや,細胞質のカルシウムを増加させるタプシガルジンで一部抑制された。従って,テレオシジン作用のカスケ-ドにはリン酸化以外にも核蛋白のアセチル化による化学的修飾,カルシウム感受性酵素など,いくつかの異なる機序が含まる可能性が示唆された。B型肝炎ウィルスX遺伝子の発現ベクタ-をこの肝癌細胞に移入し,これらのCキナ-ゼ関連のシグナル伝達系がどのように変化するかを解析中であるが,現在までに十分な結果は得られていない。増殖促進や増殖抑制に伴って肝細胞の核内蛋白をコ-ドする癌遺伝子の発現がどのように変化するか,また蛋白リン酸化がどのように関与するかを解析した。血清でヒト肝癌由来PLC/PRF/5細胞の増殖を刺激すると,cーfosとcーmycが遂次的かつ一過性に発現される。一方で、テレオシジンでこのヒト肝癌細胞の増殖を抑制すると,cーfos mRNAの増加と同時にP53のmRNAを増加させた。けれどもCーmyc RNAレベルは低下した。cーfos蛋白cーmyc蛋白、P53は細胞増殖や分化の調節に関与することが知られており,これらの遺伝子発現の変化は、血清による増殖刺激やテレオシジンによる細胞分化誘導過程で、何らかの重要な役割を果たすものと推測された。血清やテレオシジンによるcーfosの転写促進は、核内の転写調節因子のリン酸化による活性化と、転写調節領域への結合とによる。テレオシジンはCーキナ-ゼを介して蛋白のリン酸化を促進すると考えられているが,テレオシジンによるcーfosの転写促進はcーキナ-ゼ阻害剤H7では抑制されなかった。従って、テレオシジンによる遺伝子発現の促進には,cーキナ-ゼを介しない経路がある可能性が示唆された。テレオシジンはPLC/PRF/5肝癌細胞の形態を著明に変化させ,サイトケラチンの重合を促進させた。この変化ECーキナ-ゼ阻害剤H7では抑制されなかった。サイトケラチンは脱リン酸化により重合し,リン酸化により脱重合するらしい。従ってテレオシジンは何らかの機序を介して、サイトケラチンの脱リン酸化を特異的に促進する可能性が示唆される。細胞増殖の刺激や抑制に関連する蛋白リン酸化の経路はそれほど簡単ではないらしい。今後はそれぞれの核癌遺伝子のリン酸化と脱リン酸化の解析が必要と思われる。

B型肝炎ウイルス遺伝子の組み込まれたPLC/PRF/5肝癌細胞においてシグナル伝達系がどのような状態にあるかを調べてみた。この肝癌細胞をCキナ-ゼ刺激物貭である癸癌プロモ-タ-テレオシジンとともに培養すると細胞増殖は抑制され、細胞は扁平となり拡大し,サイトケラチンの重合が著明となった。同時に細胞貭には空胞状構造が多数出現した。Cキナ-ゼ阻害物貭であるH_7,W_7,K252などを同時に加えて培養してもこれらのテレオシジン作用は阻止できななかった。けれども無細胞系でCキナ-ゼ活性を測定した場合に,テレオシジンによるCキナ-ゼ活性の上昇はH_7でほぼ完全に抑制された。従って細胞レベルでCキナ-ゼ阻害剤の効果が認められないのは,これらの阻害剤がすみなやかに分解されるか又は細胞内では反応できない立体構造や空間配置になっていることが示唆された。この細胞をホモゲナイズし,細胞貭をカラムで分離すると,Cキナ-ゼ活性は3つのピ-クに分かれた。そのうちのひとつは,通常のCキナ-ゼが溶出されない分画にあり,分子構造の異なるプロテインキナ-ゼが存在すると考えられた。このプロテインキナ-ゼ活性は細胞をテレオシジン存在下で長時間培養してもdown regulateされず,通常のCキナ-ゼと活性も異っていた。このdown regulationをうけないCキナ-ゼ様物貭がテレオシジンによる肝癌細胞の増殖抑制,形態変異に関与しているものと推測された。一方テレオシジンはcーfosの発現を促進させたが,この反応は3060分後にピ-クに達しその後漸減する。この一過性の反応はおそらくdown regulateされるCキナ-ゼを介して発現するものと考えられる。従ってこのPLC/PRF/5肝癌細胞でのPKC活性は,down regulateされるPKCとされないPKCが狙っており,後者が細胞増殖抑制や形態変異の誘導など長時間を要するテレオシジン作用と関連することが示唆された。
未分化細胞からの心筋細胞の分離

これまで我々は心筋特異的転写因子であるCardiac-specific homeobox(CSX)の発現調節について、その近位プロモーター領域(965-bp)の心筋細胞内における高い活性と、その領域内の重要な転写調節部位を明らかにした(Shiojima et al.,BBRC 272,749-757,2000)。また、さらに上流のプロモーター領域(約3.0-kb)を単離し、心筋細胞内での転写活性を確認した。これらの心筋特異的転写因子CSXのプロモーター領域をGreen fluorescent protein(GFP)遺伝子の転写調節領域として用いることによって、GFPの発現により心筋細胞を識別することが可能になると考えられる。一方、遺伝子導入に際して、通常用いられるリン酸カルシウム法やリポフェクション法では心筋細胞への導入効率は低く、この問題を解決するためにアデノウイルスベクターを用いることとした。アデノウイルスベクターの作製にあたり、まずCSXプロモーター領域とGFP遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子を挿入したpHM5シャトルプラスミドを作製した。pHM5シャトルプラスミドにGFP遺伝子とネオマイシン耐性遺伝子(neo)を含む遺伝子を挿入した(pHM5-GFPneo)。さらに、pHM5-GFPneoのGFP遺伝子上流に965-bpと3.0-kbのCSXプロモーター領域を挿入し、pHM5-CSX(965)-GFPneo、pHM5-CSX(3.0)-GFPneoを作製した。今後はCSXプロモーターとGFP遺伝子をアデノウイルスベクターpAdHM4に挿入し、心筋細胞で特異的にGFPを発現するアデノウイルスベクターを作製する予定である。
主観的感性語彙を用いた自然語文による画像データベースの対話的検索に関する研究

本研究では、画像データベースの自然言語による検索を題材とし、主観的感性語彙を含む言語情報と、画像情報とのマッチング手法について検討した。従来の画像データベース・システムでは、画像一枚ごとに内容を表すキーをあらかじめ与えておき、検索するときには引き出したい画像のキーを指定する方法が主流であった。最近では、画像処理研究と自然言語処理研究の成果を利用して、画像と言語との総合的な取扱いが試みられ、画像の中の特徴を言語で指定して検索を行うことがある程度可能になった。しかし、それらのシステムは、単に画像解析結果を適当な語彙と対応づけ、その語彙をキーとして検索を行うものが多く、同じ意味の言語表現でも、キーとして定義されている語彙を用いた言い回ししか受け付けられないなどの問題点があった。そこで、本研究では、検索に比較的自由な語彙や文体の自然語表現を用いられるように、言語と画像のマッチング手法を検討した。特に、データベースや画像処理等に関する専門知識のない利用者の使い勝手を重視し、1.ユーザが自分の要求を表明するときに多用される直観あるいは感性に基づく印象を表す語彙の取り扱いと、2.対話的に要求を明確化する際に多く用いられる比較表現の取り扱いについて検討した。1で取り扱う感性語彙解釈を画像検索へ適用する場合、原データの解析結果と感性語彙の解釈結果との照らし合わせ作業が必要となる。また、感性語彙を含んだ自由な文体の日本語文を受け付けられるようなシステムはこれまでに報告されていない。本研究では、自由な文体・語彙を用いた日本語文入力を受け付け、画像解析結果と照らし合わせて検索を行うシステムを、椅子の電子化カタログを題材に試作した。
胃癌におけるMAPKを介するTGF-βシグナル伝達機構の解析と治療への応用

RGM1細胞へ活性型H-Ras遺伝子を遺伝子導入(RGMRas細胞)したところ、細胞の形質転換、TGF-βによる細胞増殖抑制が阻害され、Smad3のリンカー部は恒常的にリン酸化が亢進し、細胞内のSmad2,3のリンカー部(Smad2/3L)がリン酸化したものは核内に局在していることが、我々の作成した部位特異的抗リン酸化Smad2または3抗体により分かり、核移行したpSmad2/3Lは、PAI-1やMMP1,2,9の発現を誘導し、細胞浸潤能を高めていた。TGF-βで親株RGM-1細胞を刺激すると、Smad3C末部(Smad3C)がリン酸化され、細胞増殖が抑制されたのに対し、RGMRas細胞ではTGF-βで刺激してもSmad3Cはリン酸化されず、細胞増殖は抑制されなかった。さらに、RGM1細胞へSmad3EPSM遺伝子を導入したところ、内在性Smad2/3Lリン酸化および細胞浸潤能が著しく阻害され、RGMRas細胞で一旦認められなくなっていたTGF-β依存性のSmad3Cリン酸化およびpSmad3Cを介する細胞増殖抑制は、親株RGM-1細胞と同等に認められるようになった。Smad2/3LならびにSmad3Cリン酸化は癌の進展を促進する癌化シグナルであることがわかった。2.ヒト胃癌組織におけるTGF-βのシグナル伝達解析本学倫理委員会の承諾を得、インフォームドコンセントの上、手術により得られたヒト胃癌組織を免疫組織化学染色にて解析した。正常組織に比べSmad3のリンカー部のリン酸化は核内に局在し恒常的に亢進しており、Smad2のC末部のリン酸化は細胞質内にて亢進されSmad3Cのリン酸化は現弱傾向を認めた。GCIY細胞にTGF-βを添加し細胞増殖能を細胞数計測と^3H-Thymidineの取り込みによるDNA合成を解析したところ、TGF-βによる細胞増殖抑制が阻害され、また、Smad3のリンカー部は恒常的にリン酸化が亢進しており、細胞内のSmad2,3のリンカー部がリン酸化したものは核内に局在していることが、我々の作成した部位特異的抗リン酸化Smad2または3抗体により分かった。2.正常ラット胃上皮細胞(RGM1)への活性型H-Ras遺伝子導入とTGF-βのシグナル伝達解析RGM1細胞へ活性型H-Ras遺伝子をレトロウイルスを用いて遺伝子導入したところ、細胞の形質転換、TGF-βによる細胞増殖抑制が阻害された。この細胞をクローニングしTGF-βのシグナル伝達を解析した。細胞増殖能は細胞数計測法、^3H-Thymidineの取り込みによるDNA合成解析にてTGF-βによる抑制が阻害された。また、Smad3のリンカー部は恒常的にリン酸化が亢進しており、細胞内のSmad2,3のリンカー部がリン酸化したものは核内に局在していることが、我々の作成した部位特異的抗リン酸化Smad2または3抗体により分かった。さらに、Smad2および3リンカー部の生物学的役割を解析中である。3.ヒト胃癌組織におけるTGF-βのシグナル伝達解析本学倫理委員会の承諾を得、インフォームドコンセントの上、手術により得られたヒト胃癌組織を免疫組織化学染色にて解析中である。まだ検体数が少ないが、正常組織に比べSmad3のリンカー部のリン酸化は核内に局在し恒常的に亢進しており、Smad2のC末部は細胞質内にて亢進されている傾向を認めている。
臨床的重要前立腺がんを診断する新たなスクリーニングシステムの開発

PSA20ng/mlで初回生検を受けた患者について、生検前にPSA関連マーカーおよび尿PCA3スコアを測定した。ROC解析では、PCA3スコアは、すべての前立腺がん予測、陽性コア数が3以上の予測においてPSA関連マーカーより高いAUCを示した。一方、要治療癌の予測においては単独ではF/T比が最もAUCが大きかった。多変量ロジスティック解析で有意の、PCA3スコアとF/T比を組み合わせてノモグラムを作成したところ、これによる前立腺要治療癌予測AUCは、単独因子よりも高かった。このノモグラムを臨床応用することにより、過剰診断、過剰治療を回避できる可能性が示された。平成24年度は、PSA20ng/ml未満で前立腺生検を行った患者の検体をイギリスの測定機関に送付し、PCA3スコアの測定を行った。他の前立腺癌マーカーと比較して、前立腺癌検出における有用性を検討したところ、PCA3スコアは従来のPSA関連マーカーと独立した極めて有用な予測因子であった。非癌患者ではPCA3スコアの中央値は16.0であったのに対し、前立腺癌患者では65.0であった。従来のPSAは、前立腺体積の差による影響が大きかったが、PCA3スコアは、前立腺体積の影響を受けないマーカーであった。治療が必要と考えられる臨床的重要がんと非重要癌との比較においてもPCA3スコアは、重要がんで有意に上昇していた。しかしながら、グリソンスコア7未満と7以上、生検陽性本数2本以下と3本以上の比較においては、PCA3スコアは有意の差が見られなかった。全ての前立腺がんを予測するROC曲線を用いた解析でも、PCA3スコアの曲線下面積(AUC)は0.884 ±0.056と他の全てのPSA関連マーカーより有意に大きかった。しかしながら、臨床的重要がんのみを予測するROC解析においては、PCA3スコアのAUCは0.754 ±0.076とPSA F/T比やPSA densityなどのAUCを下回った。平成24年度の症例数は少なかったため、本年はさらに症例数を増やして見当を重ねるとともに他の因子を加味したノモグラムの作成中である。平成24年までに、PCA3スコアは生検時の前立腺がんの検出予測において、単独マーカーとしては現在使用されている他のどのマーカーよりも有効であるということが示された。しかし、癌のサイズや悪性度の指標であるGleason Scoreの予想においては、他のマーカーよりは優れているとはいえなかった。このため、近年の前立腺がん腫瘍マーカーに期待される治療が必要ながんのみを検出するという目的には、PCA3スコア単独の使用では必ずしも適しているとは言えなかった。平成25年度は、さらに検体数を増やし、多変量解析およびノモグラム作成による検討を加えた。この結果治療を要する前立腺がん(臨床的重要がん)の検出において、PCA3は、PSA tree/total比と同様に独立した予想因子であることが分かった。そこで、PCA3とPSA tree/total比を組み合わせたノモグラムを作成したところ、ROC曲線を用いた臨床的重要がん検出の比較において、どの単独マーカーよりも広い曲線下面積を得ることができた。PCA3スコアとPSA tree/total比はそれぞれ患者の尿と血液より簡単に測定することができることから、このノモグラムは生検の適応も含め、PSA高値の患者のマネージメントプランを立てる上で、臨床的に極めて有効であると考えられた。我々が以前公表した臨床的に重要である前立腺がんを予測するノモグラムに関して、異なるソースからのデータによりブートストラップ法でROCカーブを作成し、クロスバリデーションを行い判定制度を検討した。フリー統計ソフトRを用いてキャリブレーションプロットを行ったところ、ノモグラムにより予測されたデータと実際のデータの分布の高い一致を見、以前公表したノモグラムの有用性が示された。しかしながら、グラフィックなデータ出力がRでは上手く機能しなかったため、IPSSソフトウエアを用いて再解析を行い、結果を公表する予定である。被験者の尿中PCA3 scoreを用いた研究内容については、大学の倫理委員会に申請し、審査の結果、承認を受けた。生検前PSA20.0ng/ml以下で検査を受ける男性において、インフォームドコンセントを得た後、生検当日に直腸より前立腺の圧迫を行った後の尿検体を採取、ー80度で保存した。尿中PCA-3/PSAのmRNA比は、国内の委託会社で測定を開始する予定であったが、急に会社側が測定を撤回したため、急遽国外で測定予定となった。このため、データ集積が遅れている。現在国外(イギリス)の委託会社と契約を締結中である。契約が整い次第検体を送付し、測定開始する予定となっている。

まず、初期のデータを用いて中間解析を行い、PCA3 scoreを含んだReceiver operating charasteric (ROC)曲線を作成し、同データを含まないものと比較して、臨床的重要がんを予測する有効性を比較する予定である。昨年までのデータを用いて、Prostate Cancer Gene 3 (PCA3)スコアとPSA free/total(F/T)比を用いたノモグラムを作成し、有用性について検討した。結果:63人中37人が、前立腺がんと診断され、その中で要治療癌は27例であった。ROC解析では、PCA3スコアは、すべての前立腺がん予測、陽性コア数が3以上の予測において、PCA3スコアは、PSA関連マーカーより高いAUCを示した。一方、要治療癌の予測においては単独ではF/T比が最もAUCが大きかった(0.801)。多変量ロジスティック解析を行ったところ、PCA3スコアとF/T比はどちらも独立した有意の要治療癌予測因子であった。そこで、両者を組み合わせてノモグラムを作成したところ、これによる前立腺要治療癌予測AUCは、0.823と単独因子よりも高かった。結論:当研究は限られた症例を用いた研究であり、さらに検討を重ねる必要があるが、F/T比とPCA3スコアはそれぞれ、血液、尿検体から容易に測定可能であり、このノモグラムを臨床応用することにより、過剰診断、過剰治療を回避できる可能性が示された。泌尿器科学平成23年度は、PCA3スコアの測定が急に国内で不可能になってしまったので達成度が送れた。平成24年度では、イギリスでの測定が可能となり、データを取得できたが、当初の予定より、解析数が少なくなっている。当初の研究計画の最終年度にあたる昨年度は、追加の検体を測定できることができ、様々な解析を加え、PCA3スコアを含んだノモグラムの有効性を示すことができた。本年度は新たな測定を行わず、成果を国際学会および論文で発表する予定である。尿中PCA-3/PSAのmRNA比は、国内の委託会社で測定を開始する予定であったが、急に会社側が測定を撤回したため、急遽国外で測定予定となった。このため、データ集積が遅れている。当初、平成25年はデータ解析を主に行う予定であったが、前述のようにデータの取得が遅れているため、引き続きデータの取得を行う。平成23年度、24年度の実験計画の遅れがあるため、資金的には余裕がある。今後多くのデータを集め、その結果を公表したい。既に平成24年度までのデータ解析の結果は平成25年4月の学会で発表しており、9月の国際学会でも報告予定である。他の施設の検体を用いて、作成したノモグラムのクロスバリデーションを行い、有効性が確定したら、実際の臨床応用に向けた研究を続けていきたい。上記理由によりPCA3 scoreの測定が遅れているが、既に検体はプールされており、資金も前年度からの繰越があるため、契約締結しだい一気に測定を行い後れを取り戻す。まずは初期データを用いて中間解析を行い、PCA3 scoreを含んだROC曲線から、日本人における前立腺の臨床的重要がん予測におけるPCA3 scoreの有用性を検討する。できるだけ多くのデータ取得のために、研究費を使用する。当該データ解析を報告予定の国際会議(平成25年9月開催)への参加経費。
フェムト秒レーザーを用いた新機能生体適合材料の創製

酸化チタン膜上に第2高調波のフェムト秒レーザーを照射すると基本波の17%を有するナノ周期構造を形成することができた。酸化チタン膜上において異なる周期を有するナノ周期構造で細胞培養試験を行い、最も細胞伸展制御し易い周期について明らかにした。偏光制御によるチタンあるいは酸化チタン膜上の溝方向を局所的に制御することができた。当サンプル上において細胞培養試験を行い、空間的に細胞伸展を制御できることを示した。曲率半径を小さくして細胞の伸展が追従できる曲率について調べた。レーザーとして保有する平均出力1W、繰り返し率1kHz、パルス幅150 fs、基本波長775 nmのフェムト秒レーザーを使用し、集光位置を常時観測、かつ、集光スポット径可変の集光照射とともにレーザーエネルギー制御可能なレーザー照射系ユニットの設計・製作を行った。また、周期的微細構造の溝の方向を制御するための偏光制御ユニットを集光レンズ前に設計した。周期的微細構造を形成するために酸化チタン膜への投入エネルギーを高度に制御するためのメカニカルシャッターを光軸にセットし、開口時間を制御することでレーザー照射時間制御を可能にした。設定した場所に対して、設定した方向の微細構造の溝を形成するためには、酸化チタン膜表面に対するレーザーの偏光の変化が重要である。そこで、XYステージ駆動中にθステージを駆動させ、酸化チタン膜に対するレーザーの偏光を変化させることが可能なシステムを構築した。前述した、レーザー照射系及びレーザー照射時間・XYθステージ駆動システムの設計・製作と並行し、従来のレーザー集光システムを用いて酸化チタン膜に対しフェムト秒レーザーを集光照射し、酸化チタン膜表面に微細構造形成条件を詳細に調べた。フェムト秒レーザー照射実験を行い、周期的微細構造形成のためのレーザー照射条件を明らかにした。微細構造の周期について、レーザーフルーエンス、照射パルス数を変化させた場合の値を測定したところ、レーザーフルーエンス及び照射パルス数を適切に制御することで、レーザーの偏光に対して垂直な方向に溝を有する微細構造の形成に成功した。その際の周期は200300 nmの範囲内であることが明らかになった。平成25年度に設計製作したレーザー照射系及びレーザー照射時間・XYθステージ駆動システムを用いて酸化チタン膜に対し照射実験を行った。レーザーについては、平均出力1W、繰り返し率1kHz、パルス幅150 fs、基本波長775 nmのフェムト秒レーザーを使用した。酸化チタン膜は、エアロゾルビーム皮膜形成法により形成した。はじめに点集光のみで実験を行い、微細構造形成のためのレーザーフルーエンス及び照射回数等のレーザー照射条件を明らかにした。さらに偏光制御を行い、溝方向を変化させた。今年度は、基本波に加え、第2高調波および第3高調波を用いた。その結果、基本波の場合の50%および33%の周期を有する微細構造形成が可能となった。偏光制御による酸化チタン膜への微細構造形成実験を行うために前述したシステムを用いた。酸化チタン膜中にフェムト秒レーザーを集光走査した。集光走査条件は、点集光実験で得た結果を基に設定した。走査とともに偏光制御することで、二次元的に溝の方向が変化する微細構造領域を作製した。局所的に溝の方向が変化する酸化チタン膜について細胞適合試験を行い、細胞伸展に関する酸化チタン膜の新機能について評価した。本研究では、フェムト秒レーザーで形成した微細構造(細胞の足場)による細胞定着性の向上とともに細胞伸展(細胞の成長する方向)の制御というチタン材への新機能付加技術開発を推進する。具体的には、生体親和性を有する酸化チタンをエアロゾルビーム成膜法によりチタン材表面にコーティングし、その『酸化チタン膜』にフェムト秒レーザーを集光照射、偏光を制御することによって周期的微細構造の溝の方向を制御し、細胞の伸展を制御するための基礎技術開発を行うことを本研究の目的とした。実際に使用されている生体材料を模擬した形を有する材料にエアロゾルビームを用いて酸化チタン膜を形成し、平26年度に行った点集光および偏光制御による酸化チタン膜への微細構造形成実験と細胞適合試験と同様なフェムト秒レーザー照射実験を行った。局所的に溝の方向が異なる微細構造を有する試料に対し、細胞適合試験を行い、細胞伸展に関する新機能について評価した。立体構造体表面上での細胞伸展を想定し、局所的に溝の方向を変化(局率半径を小さく)させた時の細胞伸展追従性についても評価した。点集光のみで実験を行い、微細構造形成のためのレーザーフルーエンス及び照射回数等のレーザー照射条件を明らかにし、さらに偏光制御を行い溝方向を変化させた。酸化チタン膜上にフェムト秒レーザーを集光走査し、走査とともに偏光制御することで、二次元的に溝の方向が変化する微細構造領域を作製した。

局所的に溝の方向が変化する酸化チタン膜について細胞適合試験を行った。以上の結果は申請者らのグループで英語の論文(査読あり)にまとめると供に、国内外における国際会議で発表した。また、国内の会議においても多数成果を報告した。工学材料工学材料加工・組織制御工学加工・熱処理レーザー加工実際に使用されている生体材料を模擬した形を有する材料にエアロゾルビームを用いて酸化チタン膜をコーティングし、その酸化チタン膜表面に微細構造を形成するためにフェムト秒レーザー照射実験を行う。局所的に溝の方向が異なる微細構造を有する試料に対し、細胞適合試験を行い、細胞伸展に関する新機能について評価する。周期的微細構造の溝の方向を自在に制御するため、レーザー照射系及びレーザー照射時間・XYθステージ駆動システムの設計・製作を行った。また、従来のレーザー集光システムを用いて酸化チタン膜に対しフェムト秒レーザーを集光照射し、酸化チタン膜表面に微細構造形成条件を詳細に調べた。フェムト秒レーザー照射実験を行い、周期的微細構造形成のためのレーザー照射条件を明らかにした。平成25年度に設計製作したレーザー照射系及びレーザー照射時間・XYθステージ駆動システムを用いて酸化チタン膜に対し照射実験を行う。はじめに点集光のみで実験を行い、微細構造形成のためのレーザーフルーエンス及び照射回数等のレーザー照射条件を明らかにする。さらに偏光制御を行い溝方向を変化させる。また、第2高調波および第3高調波を用いることで、それぞれ、基本波の場合の50%および33%の周期を有する微細構造の形成が可能か明らかにする。上記システムを用い、点集光実験で得た結果を基に集光走査条件を設定する。走査とともに偏光制御することで、二次元的に溝の方向が変化する微細構造領域を作製する。局所的に溝の方向が変化する酸化チタン膜について細胞試験を行い、細胞伸展に関する酸化チタン膜の新機能について評価する。
アトピー性皮膚炎における抗原特異的T細胞クロノタイプの解析

アトピー性皮膚炎(以下AD)に関連するアレルギー機序に関しては不明の点が多い。AD病変部にはCD3陽性T細胞の浸潤が認められるが、抗原特異的に反応するT細胞であるかのin vivoでの検索はなされていない。T細胞は抗原提示細胞上に提示されたMHC抗原ペプチド複合体をT細胞レセプター(以下TCR)を介して認識する。これによりT細胞内に増殖シグナルが伝達され、提示された抗原を特異的に認識するTCRを有するT細胞クローンが増殖すると考えられる。AD病変部に浸潤するT細胞が何らかの抗原に反応して増殖したT細胞であるかを明らかにする目的で皮膚を採取し、山本らが開発したTCRに注目して、病変部あるいは末梢血中のリンパ球集団で集積しているクロノタイプを検出するシステム、reverse trascript polymerase chain reaction-single serand conformation polymorphysm(RT/PCR-SSCP)を用い検討したところ、TCRのCDR3が同一のクロノタイプであるT細胞が異なる2カ所のAD皮膚病変部に存在した。この結果より、AD皮膚病変部にオリゴクローナルなT細胞の集積があることが示された。AD患者よりの末梢単核球分画(以下PBMC)を粗ダニ抗原(以下Dp)とIL-2で2週間混合培養し、RT/PCR-SSCPを行うとPBMCは特異的クローンが集積していない状態からオリゴクローナルな集積を示してきた。このDp刺激PBMCより誘導されるT細胞クローンは、AD患者皮膚病変部に認めたものとTCRのCDR3が同一のクロノタイプであり、さらにこのTCRのCDR3のシークエンス分析を行い、アミノ酸配列が一致することを確認した。以上の結果は、AD患者皮膚病変部では侵入した抗原と特異的に反応するT細胞の浸潤があり、AD病変の形成に深く関与している可能性を示唆している。また、その病因としてのダニ抗原の関与が示された。アトピー性皮膚炎(AD)の皮疹の組織学的特徴はT細胞を主体とする単核球浸潤である。このT細胞浸潤は何らかの抗原に反応して増殖している可能性が考えられる。我々はRT-PCR/SSCP法を用いて、患者皮膚に抗原特異的T細胞の集積がみられるか否かにつき検討したので報告する。〔方法〕治療前のAD患者に病変部2カ所の皮膚生検を施行、また同患者の末梢血を採取し定法により単核球を分離した。得られた皮膚組織、単核球からmRNAを抽出、cDNAに変換した後、ファミリー特異的Vβプライマーを用いたRT-PCR/SSCP法によりT細胞レセプターβ鎖のCDR3領域を解析、病変皮膚と末梢血のT細胞クロナリティーにつき検討した。〔結果〕RT-PCRの結果、全てのVβにおいてPCR産物が検出されたことから、病変部のT細胞レセプターβ鎖について全てのVβファミリーをもつT細胞が集積していることがわかった。このPCR産物をSSCPにより検討すると、病変皮膚には各Vβにつき数本ないし十数本のバンドが認められ、T細胞が病変部にオリゴクローナルに集積していることが判明した。さらに病変部の2カ所でそれぞれ認められたバンドのパターンを比較すると、これらのバンドのうち1020本が2カ所の皮膚に共通して認められ、異なる2カ所の病変部に共通するT細胞クローンが存在することがわかった。一方、末梢血の解析結果はほぼスメアパターンとなり、わずかに認めるバンドも皮膚と共通のものはなかったことから、皮膚にみられた共通のT細胞クローンは末梢血中には存在しないものと考えられた。〔結語〕

この結果は、AD患者の病変皮膚において、特異抗原により刺激された抗原特異的T細胞がオリゴクローナルに、かつ皮膚の異なる場所に共通性をもって、集積していることを示唆している。〔はじめに〕前年度は、2カ所の離れたアトピー性皮膚炎病変部から皮膚を採取し、病変部に浸潤するT細胞レセプターをRT-PCR/SSCP法により解析した。その結果、T細胞レセプターVβにつき2カ所の病変部に共通のバンドが認められ、T細胞がオリゴクローナルに集積していることを明らかにした。この時点では何らかの抗原に特異的に反応したT細胞であることを推測するにとどまった。〔目的〕今回はダニに特異的なT細胞の浸潤が病変部にあるかを検討することを目的にした。〔方法〕患者3例の末梢単核球をヤクヒョウダニの粗抗原と共に培養し、同様にRT-PCR/SSCPを行った。同じ患者の皮膚より抽出し、RT-PCRの皮膚より増幅したPCR産物とし、先の皮膚由来PCR産物と共にSSCPを行い共通のバンドがみられるかを検討した。同時にゲル中のDNAを抽出し塩基配列の分析を行った。〔結果〕3例の患者のうち2例のVβに共通のバンドがみられたため、このバンドからDNAを抽出し、シ-エンスアナライザーにかけたところ、CDR3領域の塩基配列が完全に一致した。〔考察〕以上の結果から、アトピー性皮膚炎の病変部にはオリゴクローナルなT細胞の集積があり、ダニはクローナルに増殖したT細胞の特異的抗原の1つである可能性を示唆している。今後、抗原特異的T細胞レセプターの構造類似の物質を作製し、抗原提示細胞上のペプタイドと反応させることにより治療に応用できる可能性も考えられた。
脳機能計測を用いた慢性疼痛メカニズムの解明

当該研究では慢性疼痛治療のために使われているバーチャルリアリティ技術を用いた治療システムによる疼痛軽減のメカニズムの解明に取り組んだ。私達はこの治療システム使用中の人の自己の運動への意識が疼痛軽減メカニズムに関連していると考えアンケートと治療システム使用中の自己の運動への意識をfMRIとアンケートを用いて計測した。結果、治療システム使用中に自己の運動を意識し、またこれに関連した部位に活動が見られたことを確認した。本研究では,fMRIを用いたVR/MVF使用中の脳活動を計測した.ここでは,VR/MVF実施時の自身への意識が治療効果に大きく寄与していると仮定した.その中でも自己身体への意識(SO)と自己運動への意識(SA)に着目して実験を実施した.健常者22名(男性21名,女性1名で,平均年齢23.6歳)が実験に参加した.VR/MVF実施中の脳活動を計測するが,fMRI装置内は上肢を動かすには空間的に狭く強磁場環境下であるため,オリジナルのVR/MVF装置の上肢の動きを計測することは出来ない.そこで,まずMR装置内でVR/MVFを実施できる実験環境,タスクを構築した.被験者は指を動かし,その動きを観測するというタスクを実行した.さらにfMRIを使った脳機能計測の後に,VR/MVFを行ったときにSAとSOを感じたかを問う独自に作成したアンケートによる調査も同時に実施した.全ての被験者は実験タスクを全て終了することができたが,計測中のノイズよって解析に2名のデータを使用することができなかった.従ってデータの解析は20名で行った.解析の結果からVR/MVF実施時に使用者はSAを感じており,SAの中心的な役割を担っている頭頂葉での活動が見られることを確認した.現在,患者による実験に移行しているが,患者の都合を考慮する必要性や疼痛の軽減に個人差があるため,計測完了は研究期間終了後の2013年5月を見込んでいる.当該研究では慢性疼痛治療のために使われているバーチャルリアリティ技術を用いた治療システムによる疼痛軽減のメカニズムの解明に取り組んだ。複合性局所疼痛症候群(Complex regional pain syndrome:CRPS)の症状の一つである幻肢痛に対する治療手法としてMirror Visual Feedback (MVF)と呼ばれる鏡を用いた視覚的擬似運動による治療手法が提案されている.この治療法にVRを適応したVirtual Reality based Mirror Visual Feedback (VR/MVF)による治療は高い治療効果を上げていることが報告されているが,治療のメカニズムは明らかになっていない.本研究ではVR/MVF使用中の脳活動をfMRIを用いて計測した.VR/MVF使用中の自身への意識が治療効果に大きく寄与していると仮定している.その中でも自己身体への意識(SO)と自己運動への意識(SA)に着目して実験を実施した.健常者22人が実験に参加した.被験者は男性21名,女性1名で,平均年齢23.6歳である.VR/MVF中の脳活動を計測するがMR装置は上肢を動かすには空間的に狭く,そして強磁場環境下であるため,オリジナルのVR/MVF装置の上肢の動きを計測することは出来なかった.そこで、まずMR装置内でVR/MVFを実施できる実験環境,タスクを構築した.被験者は指を動かし,その動きを観測するというタスクを実行する.さらにfMRIを使った脳機能計測の後に独自に作成したアンケートによる調査も同時に実施した.このアンケートはMR装置内でVR/MVFを行ったときにSAとSOを感じたかについてVASと呼ばれる視覚的なスケールを使って尋ねるものである.全ての被験者が実験タスクを全て終了することができたが被験者のうち1名のデータは歯科インプラントによるノイズともう1名は実験中の頭部の揺れによって解析にデータを使用することができない.従ってデータの解析は20名で行った.fMRIによるVR/MVF使用時のSAと脳活動との関連性の分析について,(1)実験環境の構築,および,健常者22名に対して(2) VR/MVF使用時のSAに関連するfMRIによる脳活動の計測を行った.しかしながら,患者数が少ないこともあり,VR/MVFの治療効果へのsense of agency(SA)の寄与のアンケートによる検証は不十分であり,また,研究協力者の大学院博士後期課程学生が平成23年12月より1年間海外留学しているために,脳活動の計測結果の解析がまだ十分には出来ていない.平成23年度に計測した脳活動の分析と,VR/MVFの治療効果へのsense of agency(SA)の寄与のアンケートによる検証を早急に完了させる.その後、平成24年度に予定している,CRPS患者の治療の一環として治療タスクと類似したタスクをfMRI環境下で行うために,タスクの検討とタスク実行のためのソフトウェアの拡張を行い,CRPS患者に対してVR/MVF使用時のSAに関連するfMRIによる脳活動解析を行い,結果を分析してVR/MVFのCRPSへの治療効果のメカニズムについて検討する.CRPS患者に対してVR/MVF使用時のSAに関連するfMRIによる脳活動解析のための実験におけるfMRI使用料,および,実験に協力いただいたCRPS患者への謝金,また,得られた研究成果の発表用の旅費として使用する.
幼児期の対人場面における否定的情動認知と情動制御発達の横断的・縦断的検討

※幼児期の否定的情動制御発達について、幼児へのインタビューと養育者、園への質問紙調査により3年間にわたって縦断的に検討した。現時点までの成果として、否定的情動喚起状況を不快として反応する傾向には一貫した個人差が予想された。しかし感情の言語化が進んだ例では、攻撃等の外向的問題行動が低下していた。4歳以降の否定的情動に対する養育者の情動焦点的反応は、子どもの攻撃的行動と相関が見られた。今後因果関係を検討する。本研究は、幼児期の対人場面で喚起される否定的情動(例えば不安・怒り)に対する認知と情動制御の発達を、3歳時から就学にかけて横断的調査と縦断的調査を併用して考察することを目的とする。また本研究では情動認知と情動制御発達の様相と日常生活での行動調査(Child Behavior Checklist:CBCL)との関連、先行研究より導き出された関連要因との検討の検討までを研究期間中に行いたいと考える。具体的調査としては、幼児の感情認知課題と情動制御に関して幼児への図版を用いた面接調査の縦断施行、保護者への質問紙調査(CBCL、しつけ方略)の実施、通園している園での問題行動調査(CBCL)の実施を3年にわたって行う。初年度と2年目では横断的調査による否定的情動認知と制御発達の関連についてまとめ、以降は縦断的調査による情動制御と問題行動との関連を検討する。本研究の結果により、情動制御の困難を持つ子どもについて、園や親への支援を含めた早期の効果的な介入を提供し、児童期・思春期以降の外向的・内向的問題行動発展の減少に寄与することが本研究の意義であると考える。場と状況に応じて自らの感情を調整する能力(情動制御)は、幼児期に発達するとされるが、近年の保育園における調査では年長に「キレる」行動をもつ子どもが増加してくることが報告された。これは、自らの否定的感情の調節が困難な子どもたちが、周囲が長ずるに従って、クラスの中で目立つようになっていっているとも考えられる。上述の仮説を出発点とし、縦断研究を行い、幼児期の否定的感情の発達と日常の行動との関連を捉えることが本研究の目的である。研究の対象の場を「対人場面」とするのは、鹿島(2000)の対人場面の不安感情への対処が非対人場面に比して時間をかけて形成されているという報告による。研究初年度の平成20年度の研究実施は以下の通りである。年度前半は保育園にて観察を行い、園生活での否定的感情エピソードを収集した。収集されたエピソードと非対人場面を合わせた6場面の図版を作成し、年度後半には予備研究として36歳児に個別言語面接を行い、横断的検討を行っている。現在3歳児のデータの検討を行った結果、3歳の時点においても否定的感情の認知の仕方によって、回答される対処(情動制御方略)に差が見られることが考えられた。この結果については、日本教育心理学会第51回総会において発表する予定である。現在得られた4歳児・5歳児クラスのデータの検討を行っている。この結果についても平成21年度中に学会発表を行う予定である。この横断的検討を経て、縦断的検討の準備を現在進行しており、平成21年度に縦断的検討をスタートする予定である。状況に応じて自らの感情を調整する能力(情動制御)は、幼児期に発達するとされるが、近年の保育園における調査では年長に「キレる」行動をもつ子どもが増加してくることが報告されている。研究2年目に当たる平成21年度の研究実施は以下の通りである。年度前半には20年度の横断的検討の成果をまとめ、特に3歳児の結果について、日本教育心理学会第51回総会にて発表した。そして年度後半には今後3年間にわたって行う予定の縦断調査を開始した。これは複数保育園の園児を対象に行い、100名以上の3歳児を中心に今年度は子どもと調査社との個別面接調査と保護者・保育者を対象とした質問紙調査を行った。現在1年目の調査を終え、データ検討中である。平成22年度は日本教育心理学会で発表した、3歳児の結果に加えて4、5、歳児の結果も追加し、否定的感情認知の横断的検討についてまとめ、21年度調査のデータ検討も継続していく予定である。また年度後半には、縦断調査の2年目の調査に着手する予定である。

状況に応じて自らの感情を調整する能力(情動制御)は、幼児期に発達するとされるが、近年の保育園における調査では年長に「キレる」行動をもつ子どもが増加してくることが報告されている。これは、自らの否定的感情の調節が困難な子どもたちが、周囲が長ずるに従って、クラスの中で目立つようになっていっているとも考えられる。上述の仮説を出発点とし、縦断研究を行い、幼児期の否定的感情の発達と日常の行動との関連を捉えることが本研究の目的である。研究の対象の場を「対人場面」とするのは、鹿島(2000)の対人場面の不安感情への対処が非対人場面に比して時間をかけて形成されているという報告による。研究3年目に当たる平成22年度の研究実施は以下の通りである。年度前半には21年度実施の縦断調査の質問紙データを入力・分析し、今後3カ年の縦断研究のデータベースを作成した。そして年度後半には2年目の縦断調査に着手した。5園の保育園児140名ほどに調査者との個別面接調査を行っている。また、同時期に保護者・担当保育者を対象とした質問紙調査を行った。全て1年目の調査と同内容であり、今後内容を縦断的に検討する予定である。本研究は保育園児との個別面接調査期間が約半年にわたるため、データ検討、発表がやや遅れがちであるが、平成23年度は日本教育心理学会で個別面接調査の言語内容の縦断的検討について発表し、データ検討をまとめていく予定である。また研究の最終年度として、3年目の縦断調査を行う予定である。年長に達した子どもたちの状況を詳しく捉えるため、最終年度は保育者調査に一つ質問紙を加え、より詳細に行う予定である。「研究の目的」本研究は,幼児期の対人場面で喚起される否定的情動(例えば不安・怒り)に対する認知と情動制御の発達を,3歳時から就学にかけて横断的調査と縦断的調査を併用して考察することを目的とする。また本研究では情動認知と情動制御発達の様相と日常生活での行動調査(Child Behavior Checklist:CBCL)との関連,先行研究より導き出された関連要因との検討の検討までを研究期間中に行いたいと考える。具体的調査としては,幼児の感情認知課題と情動制御に関して幼児への図版を用いた面接調査の縦断施行,保護者への質問紙調査(CBCL,しつけ方略)の実施,通園している園での問題行動調査(CBCL)の実施を3年にわたって行う。初年度と2年目では横断的調査による否定的情動認知と制御発達の関連についてまとめ,以降は縦断的調査による情動制御と問題行動との関連を検討する。本研究の結果により,情動制御の困難を持つ子どもについて、園や親への支援を含めた早期の効果的な介入を提供し,児童期・思春期以降の外向的・内向的問題行動発展の減少に寄与することが本研究の意義であると考える。「平成23年度研究実施計画と実績概要」縦断的調査を引き続き継続した。平成23年度には引き続き、福岡県内5園の保育園に調査の協力を受けていただき、約120名に調査を実施している。5歳児122名を中心に56歳児のデータを収集した。(方法)・否定的情動制御に関する図版を用いた子どもの個別面接調査・幼児の問題行動の個人差を測定するための保育者評定尺度(担当保育士対象)・保護者対象しつけ方略調査の実施/・保護者の子どものネガティブな感情に対する反応調査(CCNES)なお、年度前半には平成21,22年度の言語内容データの検討のための試論について学会発表を行った。
韓国における言語権問題の展望：歴史的経緯と法政策を踏まえた学際研究

・本年度は、主に、韓国の法的・社会的諸制度(言語政策、教育制度を含む)と言語権との関連を検討した。その際、制度の構造理解にとどまらず、それらの制度が形成された歴史的経緯にも着目し、韓国の国民国家形成と言語関連の諸制度の関連性、およびその社会的受容の経緯を史料にもとづいて明らかにすることに努めた。・前年度に引き続き、文献研究、専門家へのヒアリングなどを行った。前年度の研究の過程において、歴史的経緯に対するより広範な調査および考察、ならびに海外居住コリアンや韓国におけるダイバーシティに対する認識の多様化に関する調査を含めることの重要性を認識するに至ったため、それらにかかわる資料の収集にも努めた。さらに、韓国の長編小説の分析、オラリティをめぐる議論も研究に組み込んだ。・米国立公文書館(NARA)における南朝鮮米軍政期史料の調査を実施した。それらの史料の再点検を行い、当時成立した言語政策に盛り込まれなかった言語観、社会相、言語的少数者の主張を具体的に明らかにするよう努めており、この作業は継続中である。・この段階で得られた知見を整理し、本研究の中間成果や展望について関連学会・国際会議などで報告した。また、新聞寄稿などを通じて、広く一般向けの発信を行うよう心がけた。韓国における調査は当初の構想よりも若干遅れているが、研究発表は予定よりも進んだと考えられる。昨年の報告書でも述べた通り、初年度の研究のなかで、歴史的経緯に対するより広範な調査および考察、ならびに海外居住コリアンや韓国におけるダイバーシティに対する認識の多様化に関する調査を含めることの重要性を認識するに至った。この点について、研究計画・手法を、引き続き発展的に見直していく。本年度、韓国の長編小説の分析、オラリティに関する議論も研究に組み込んだため、今後、その作業も深化させていく。・2017年度は、資料の収集とその整理を中心に作業を行った。特に、既往の言語権理論の整理と問題点の把握を行った上で、韓国における言語権問題の把握と課題抽出を行うことに努めた。その際、検討対象を、相互比較・参照の観点から、言語権を、1広域的/普遍的課題(障害者、外国人住民・移民、LGBTなどのいわゆる少数者の言語、方言使用などの問題)、2韓国の個別的/具体的課題(在外コリアン子弟や海外養子帰国者、北朝鮮出身者などの言語問題)に分け、それぞれについて言語権保障の可能性・限界を考察した。・韓国の国民国家形成と言語関連の諸制度の関連性、およびその社会的受容の経緯を史料にもとづいて明らかにする作業の一環として、米軍政期の英語教育に関する研究とその一部を発表した。・研究発表としては、論稿1件、学会発表3件(うち国際学会2件)であった。校務などの事情により、2017年度の研究活動は限定的なものにとどまったが、次年度以降に研究を鋭意推進したい。校務および健康上の事情が重なり、計画の遂行がやや遅れている。初年度の研究のなかで、歴史的経緯に対するより広範な調査および考察、ならびに海外居住コリアンや韓国におけるダイバーシティに対する認識の多様化に関する調査を含めることの重要性を認識するに至った。この点については、研究計画・手法を発展的に見直していく。現地調査および研究発表が遅れているため。次年度以降、研究を推進する。支出削減に努め、予算の有効活用に努めたため。研究の発展・応用に活用していく。
農村における生活実践と「自然保護」との関係についての環境社会学的研究

採用年度2年目において本研究では、前年度までの成果を博士学位論文(平成21年度北海道大学大塚賞受賞)にまとめた。宮城県大崎市田尻町、ならびに以前から進めていた北海道江別市野幌集落での実地調査(地域住民への聞き取り調査、行政への聞き取り調査)を中心としながら当該地域で展開される自然-人間関係を分析し考察した。とりわけ、地域社会において「自然保護」に関する上からの変化が持ち込まれた際の自然保護・環境保全政策と地域住民との関係について、主体形成や正当性/正統性の問題を軸に論じた。本研究の背景には、環境社会学における「地元」論、「よそ者」論、その両者をつなぐ論理の可能性として環境社会学における「主体形成」論が挙げられる。本研究は、今日ではいわゆる「公共空間」として周知されている自然環境を生活者の視点から描写し直すことからはじめ、事例研究から次のような点を導いた。(1)環境保全政策が外から持ち込まれたとき、住民はその変化に必ずしも従順になるのではなく、上からの政策を、自らの生活に即した形で主体的に読み替え、それによって結果的に環境保全政策の担い手になりうる。(2)行政の意図と住民の意図とがずれていること多いが、それを認めた上での協働が成り立っている場合、生活に即した住民の主張や行為が、環境保全政策の中で正当性/正統性をもちうる。(3)地域住民がそのように主体性を発揮し、かつ正当性/正統性を担保することに成功する背景には、住民たちのその土地への領有意識がある。逆に言えば、領有意識が間接的に正当性/正統性の根拠になっているのである。(4)今日の環境保全政策においては、地域住民の行為が各アクター間のバランスを保つ「装置」として働くことによって、多様なアクターの多様なかかわりが共存する可能性が生まれる。採用年度1年目において、本研究ではフィールドワークを中心とした調査を進めてきた。具体的には、宮城県大崎市田尻町を調査対象地とし、地域住民への聞き取り調査、行政への聞き取り調査を中心としながら当該地域で展開される自然-人間関係を分析し考察した。その成果は、以下の3本の論文にまとめた。(1)「「実践」としての環境保全政策-ラムサール条約登録湿地・蕪栗沼周辺水田における「ふゆみずたんぼ」を事例として-」『環境社会学研究』(14)139-154.(2)「環境保全政策における「歴史」の再構成-宮城県蕪栗沼のラムサール条約登録に関する環境社会学的研究-」『社会学年報』(37)49-58.(3)「自然再生における「土地との結びつき」と「新たなかかおり」-宮城県大崎市蕪栗沼「白鳥地区」の湿地再生を事例として-」『北海道大学大学院文学研究科研究論集』(8)151-173.それぞれ環境社会学的な視点から分析したものであるが、政策、歴史、生態といった分野との融合(調和)を考えながら論じている。採用年度2年目に目標として設定しているモデル構築に際して、これらの論文ならびに1年目の研究成果は有効な役割を果たすと考えている。また、地域住民、行政の両者に聞き取り調査を行うことによって、それぞれの考え方や主張をどのようにして譲歩したり保持し続けたりしているのか、さらに折り合いかつかない場合でもいかにして好な関係性を維持しているのかについて次第に明らかになってきた。
サル大脳皮質‐基底核ループの歩行制御機序:ヒト二足歩行障害の病態

大脳皮質-基底核ループにおけるヒト二足歩行制御機能の解明を目指して、無拘束の状態で歩行するサルの一次運動野と補足運動野から単一神経活動を記録した。得られた結果は各皮質領域が歩行制御の異なる側面を担うことを示唆しており、一次運動野は後肢筋の律動的活動を一歩毎にオン・ライン修飾し、補足運動野は体幹姿勢または体幹と肢の協調運動を制御すると考えられた。ヒトの二足歩行ではこれらの皮質機能がより重要な役割を果たすと推察され、前頭葉性歩行障害の病態を説明し得る神経基盤として提出できる。本年度では無拘束の状態で四足歩行(QL)と二足歩行(BL)を交互に行うサルの一次運動野と補足運動野の体幹・下肢領域から単一神経活動を記録し、四肢・体幹の筋活動も同時に記録した。結果は3点に要約される。1.QL中の体幹・下肢筋は歩行周期に一致して相動的に活動した。これらの相動的活動はBL中において振幅・期間ともに増加した。特に体幹筋ではその傾向が著しく、相動的活動に持続的活動が重畳した。BL中の活動ピークの殆どは歩行周期内の一脚支持期に一致した。2.一次運動野から記録された細胞(n=97)の殆どはQL中に相動的(73%)または相動/持続的(19%)に活動し、持続的に活動する細胞(6%)は少なかった。一方BLでもQL中の活動様式は維持された(相動的:67%,相動/持続的:24%)。BL中の相動的活動をQLと比べると、その振幅は有意に増大したが期間は延長しなかった。更にBL中の活動ピークの殆どは一歩行周期内で一脚支持期を避けるように他の期間に分布した。3.補足運動野の細胞(n=13)では、QL中に相動的に活動したもの(15%)は少なく、多くが相動/持続的(31%)または持続的活動(31%)を示した。一方BLではQL中の活動様式を変化させる細胞も多く、殆どが持続的活動成分を示した(相動/持続的:54%,持続的:38%)。以上の結果より、大脳基底核と運動ループを構成する一次運動野と補足運動野が歩行制御の異なる側面を担うことが示唆され、一次運動野は下肢運動の礎となる脊髄神経回路網の律動的活動を一歩毎にオン・ラインで修飾し、補足運動野は体幹姿勢または体幹・下肢の協調運動に関与する皮質下機構の活動を修飾すると考えられる。これらの皮質領野に備わる歩行修飾機能は、大脳の機能が最も分化するヒトにおいてより重要な役割を果たすと推察され、前頭葉性歩行障害の病態を説明し得る神経基盤として提出できる。本研究の目的は大脳皮質ー基底核ループにおける二足歩行制御機序の実験的解明である。そのため平成23年度では、流れベルトの上を無拘束の状態で四足歩行と二足歩行を交互に遂行する運動課題を修了した1頭のニホンザルを対象に用いて、大脳皮質・一次運動野の下肢・体幹領域から歩行中の単一神経活動を記録し、同時に四肢・体幹の筋活動を記録した。加えて他の2頭のサルに対しても同様の運動課題訓練を行った。現在その1頭では歩行訓練を修了し、平成24年度に行う2頭目の記録実験に向けた手術を段階的に行っている。本年度に行った一次運動野からの単一神経細胞活動記録では、cortico-motoneuronal cellを含む殆どの細胞から、四足歩行中と二足歩行中の双方において歩行周期に一致した律動的な活動が記録された。この神経細胞の律動的活動様式を四肢・体幹筋の活動と比較することから、(1)歩行中におけるサルの一次運動野は運動によって生じた律動的な体性感覚入力を受け取りながら、脊髄神経回路網の律動的活動をステップ・バイ・ステップで修飾すること、更に(2)この一次運動野の歩行修飾機能は二足歩行においてより強く動員されることが示唆された。以上の様なサル一次運動野のオン・ライン歩行修飾機能は、皮質脊髄路投射の最も発達したヒト二足歩行でより重要な役割を果たしていると推測され、皮質運動野ならびに皮質脊髄路を障害された際に生じる歩行機能異常の病態を説明し得る神経基盤と考えられる。当初の計画では平成23年度中に2頭目からの単一細胞記録実験を開始する予定であった。実際には2頭目のサルにおいて記録実験を開始するには至らなかったものの、歩行運動課題訓練を修了し、かつ記録前手術の一部を行う段階まで実験計画を進めることができた。以上に加えて1頭目のサルの記録実験では、現在まで明らかにされていなかった一次運動野の歩行制御機序について新たな知見を得ることができた。以上より本課題の達成度を「やや遅れている」区分に分類した。