hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
藻類の鉛直分布構造と多様性の創出：光と栄養塩を巡る空間競争

藻類の増殖に必須の資源である光と栄養塩は,それぞれ上方と下方より供給され遮光と消費を通して逆方向の鉛直勾配を示す.本研究を通して二つの主要な理論的成果を得た.(1)鉛直一次元空間上における光-栄養塩競争を通して,植物プランクトンの多様化が生じる.(2)光のみを資源として成長する底生藻類群集において,光利用特性が異なる多数種が自己組織化により層構造にわかれ共存する.また,湖における光,栄養塩,乱流混合強度と植物プランクトン種の鉛直分布データを解析し,出現種の分布パターンおよび群集構造を明らかにした.1.植物プランクトン進化適応動態モデルを用いた多様性創出メカニズムの解明に関して,Ocean Science Meeting 2014にて発表を行うとともに,共同研究者であるChris Klausmeier・ミシガン州立大学准教授と打ち合わせを行い論文投稿の最終段階に入った.また,Sze-Bi Hsu・台湾国立清華大学教授を3週間訪れ,新しい植物プランクトン進化動態モデルを構築し解析した.2.琵琶湖における植物プランクトン群集鉛直分布データを用いた,群集空間構造に関する統計解析を開始した.出現藻類の機能的形質を検討するとともに,関連する既存研究の調査を行った.3.底生藻類マットを記述する鉛直層構造形成モデルに関して,新たにソフトウェアパッケージ「FlexPDE」を導入し,数値計算の効率化,安定化を図った.4.本研究テーマから波及する研究として,農地における土壌塩分量鉛直分布パターンの解析を行い,責任著者として論文を発表した.また,河口域栄養塩量の空間分布の解析を行い,Ocean Science Meeting 2014にて発表を行った.(植物プランクトン進化適応動態モデルに関して)共同研究者のChris Klausmeier・ミシガン州立大学准教授が10月に来日し,数理モデルを用いた多様性創出メカニズムの解明に関する研究に関する議論を行った.また,同テーマに関して,Sze-Bi Hsu・台湾国立清華大学教授と連絡をとり,植物プランクトンの栄養塩利用に関する数理モデルの構築と解析を進めた.(底生藻類マットの鉛直層構造形成理論に関して)パターン形成過程を記述するモデルとして構築した「等密度変形動態モデル」(Fixed Density Deformation Dynamics)に関して解析を行い,増殖や死滅に応じて内部および境界が移動する速度が得られ,密度効果が自然に導かれること,藻類種の増殖と死滅,死骸の無機化のバランスにより藻類マットが成長し,動的に維持されていることを示した.また,ソフトウェアパッケージ「FlexPDE」および「VODE」を用いた数値計算により,解析で得られた結果を確認した.上記成果を第62回日本生態学会(鹿児島)において口頭発表した.(植物プランクトン進化適応動態モデルに関して)・2月1322日の間,共同研究者であるChris Klausmeier教授(ミシガン州立大学・ケロッグ生物学研究所),Elena Litchman教授(同)を訪問し,共同研究の打ち合わせおよび進展状況の確認を行った.また,鉛直一次元空間上において光と栄養塩をめぐり競争する植物プランクトン種の進化適応理論に関する論文に関して,最終打ち合わせを行った.これまで得られていた種分化の結果を再確認するとともに,精度の向上に取り組み,論文投稿の最終調整を行った.・植物プランクトンの鉛直分布および共存と,光,栄養塩,乱流混合強度の関係に関する理論を検証する目的で行われたミシガン湖沼群での野外調査に関して,出現種の鉛直分布パターンおよび群集構造の解析を行い論文を執筆し,投稿準備を行った(共同研究者Jarad Mellard博士・フランス,CNRS).(底生藻類マットの鉛直層構造形成理論に関して)・光のみを資源として成長する底生藻類マットの鉛直パターン形成モデルに関して,光利用特性が異なる多数種が,自己組織化により層構造にわかれ共存することを示した.その成果に関して,論文を執筆し,投稿準備を行った.・底生藻類マットの多様性および,群集構造に関して,滋賀県彦根市の犬上川において試料採取を行い,環境条件の違い(河川の深さ,流速)が多様性に与える影響に関して検討した.藻類の増殖に必須の資源である光と栄養塩は,それぞれ上方と下方より供給され遮光と消費を通して逆方向の鉛直勾配を示す.本研究を通して二つの主要な理論的成果を得た.(1)鉛直一次元空間上における光-栄養塩競争を通して,植物プランクトンの多様化が生じる.(2)光のみを資源として成長する底生藻類群集において,光利用特性が異なる多数種が自己組織化により層構造にわかれ共存する.また,湖における光,栄養塩,乱流混合強度と植物プランクトン種の鉛直分布データを解析し,出現種の分布パターンおよび群集構造を明らかにした.当初の計画では平成26年度にアメリカおよび台湾に出張し,Chris Klausmeier,Sze-Bi Hsu両氏との直接の議論を通して論文投稿へ向けた最終準備を行う予定であったが,先方とのスケジュール調整がうまくいかずに実行できなかった.そのため,「多種鉛直分布競争モデル」「等密度変形動態モデル」「沿岸域物質循環モデル」「栄養塩競争進化動態モデル」の各論文の完成には至らなかった.その一方で,解析は順調に行われ,国内外の学会において結果の発表は順調に行われている.理論生態学上記の理由から,当初の計画では2年間の研究期間を一年間延長する.今年度10月に台湾国立清華大学Sze-Bi Hsu氏から招聘を受けており,台湾へは先方の予算で出張する予定である.

そのため,予算内でアメリカへの出張は可能となる見込みである.共同研究者とのディスカッションを通して各論文の完成に取り組む.すでに結果は得られているので,十分可能であると考えられる.1.鉛直一次元空間上における植物プランクトン多様性創出メカニズムに関する論文は,予定通り投稿される見通しである.また,Sze-Bi Hsu教授と共同で,1)強光阻害条件下における鉛直分布パターン形成,2)植物プランクトンの2種の資源利用に関する進化モデル,3)光の波長の違いを考慮した光競争モデル,といった新たな研究プロジェクトを開始した.2.植物プランクトンの機能的形質として,Beisner and Longhi (2013)を参考に,1)窒素固定能,2)ケイ素要求生,3)混合栄養か,4)細胞サイズ,5)色素組成,6)コロニー形成,7)遊泳性,の7項目を文献データ及び出現種に関して決定することができた.3.底生藻類マットモデルは,移動境界問題として記述され,通常の固定境界の場合と異なる手法が用いられる.これまで直接記述する方法では安定した解が得られなかったが,上記のソフトウェアパッケージを導入することで,数値解を得ることに成功した.4.研究課題から波及したテーマに関して,成果を発表することができた(上記).平成26年度に計画していたアメリカ出張が,先方とこちらのスケジュール調整の都合で実施できなかったため.1.昨年度から新たに開始した研究テーマに関して,Sze-Bi教授との共同研究を継続する.2.琵琶湖における植物プランクトンの出現パターン(季節・鉛直分布)とそれぞれの機能的形質,湖の物理条件の関連性を統計解析により明らかにして成果をまとめ,今年度の学会において発表を行う.3.底生藻類マットモデルに関する数理・数値解析の結果をまとめ,国際誌に投稿する.4.派生した研究課題である,河口域栄養塩量の空間分布の解析結果をLimnology and Oceanography誌に投稿する.アメリカ出張及び,データ解析にともない必要となる人件費として使用する.要求額に対する減額のため,予定していた台湾・アメリカへの出張が困難かと思われたが,講義を行うという条件で台湾における滞在費が先方により負担されたため,逆に次年度使用額が生じた.次年度使用額は琵琶湖における植物プランクトン鉛直分布データの統計解析を行う上で必要となる人件費に充てる予定である.
日本語教師の調査ネットワークの構築と日系ディアスポラの言語生活調査

本研究は現代社会の中で、日本、日本人、日本語の概念が個人とどのように関わり、アイデンティティの形成を支えるのかを、日本語教育と社会言語学の視点から調査・考察したものである。高度経済成長期以降に欧州に渡り長期滞在・永住する日本語話者を対象とし、高齢の国際結婚女性vs.子育て世代の国際結婚女性、永住日本人の親世代vs.2世・3世の子ども世代の、日本語の保持・継承、アイデンティティに関する質的研究、在英日本人会への質問紙法の量的研究を行った。さらに本領域に関心をもつ教育者・研究者らと国際学会で毎年パネルを組んだほか、最終年には欧州各地でワークショップや講演を行い調査・研究ネットワーク形成に努めた。本研究は、越境する人と物が交差・融合しグローバル化する現代社会の中で、日本人、日本、日本語の概念は個人とどのように関わり、アイデンティティの形成をどのように支えるのかを、日本語教育と社会言語学の視点から調査・考察するものである。高度経済成長期以降に欧州に渡り長期滞在・永住する日本語話者を日系ディアスポラと名づけ、日本語をめぐる言語実践について、長期滞在日本語教師と、それ以外の日系ディアスポラの2対象に向けて2段階の調査を行っている。従来体系的に把握されてこなかった海外(欧州)の日本語教師の実態(日本語教育、言語生活、社会生活など)を調査し、その過程で日本語教師の調査ネットワークを構築する。そして一般の日系ディアスポラのことばとアイデンティティの関係を探る。平成27年度は、28年度以降の活動の地固めと位置づけ、複数方面の活動と研究・調査を行った。1)日系ディアスポラとしての日本語教師とのネットワーク構築を目指し、協働できる日本語教師の発掘と意見交換(イギリス、ハンガリー、フランスなど)、継承日本語教育活動の参観、インタビュー調査、28年度に行う予定のアンケート調査のための準備とネットワーキングを行った。2)10月11月にイギリスに長期出張し、英国日本人会調査(参与観察、講演、インタビュー、アンケート準備)を行った。3)英国日本人会にアンケート調査を実施し、現在集計中である。4)日本語教育連絡会議、AJEなどの国際学会で単独発表とパネル発表を行い、論文にまとめた。5)日本語教育学、言語教育学の研究者と共同して「移動とことば研究会」を立ち上げ、第1回研究会を開催して研究の深化と周知を図った。1年目は3年間の研究の地固めの期間と捉えていたが、その計画通り、様々なネットワークづくりを行うことができた。また、関係を構築した方々との対話や行動を共にし、インタビュー、アンケート調査を行うことができた。AJE(ヨーロッパ日本語教師会)会員の日本語教師に対するアンケート実施は28年度に持ち越したが、その後に実施を予定していたJA(英国日本人会)会員への調査が進み、アンケート調査も実施した。その結果を現在集計中である。その結果は28年度中に学会で発表する予定である。加えて、研究を通して興味を共有する研究者たちとの研究の輪が広がりつつあり、研究会の発足と第一回の公開研究会開催を経て、今後も関係性を深めていく予定である。従来体系的に把握されてこなかった海外(特に欧州)の日本語教師の実態と日本語の継承の問題と実態を調査し、日本語教師の調ネットワークを構築する。同時に、高度成長期以来在欧する日系ディアスポラのことばとアイデンティティの関係を探る。28年度は、27年度に構築した様々なネットワークづくりを基盤に、大きく2種類の活動を行うことができた。1)27年度後半に行ったJA(英国日本人会)会員へのアンケート調査を集計し、結果の一部を社会言語科学会口頭で発表、論文として発表することができた。これまで得られていたインタビュー調査と照らし合わせ、高齢に達した日本語話者たちが日本社会、日本語、日本人アイデンティティと英国在住とのはざまで揺れる実態を明らかにできた。2)27年度、28年度で関係を構築した方々との対話や活動が実を結び、パネル(国際日本語教育大会/インドネシア・バリ)やワークショップ(第38回社会言語科学会大会)として結実したが、活動と興味を共有する研究者と共に「移動とことば」研究会を発足させ、27年12月の第1回研究会に続き、第2回を28年12月に開催した。第3回を29年4月に開催したのちは、編著書として公開する予定である。今後も「移動とことば」をめぐって、様々な研究者・教育者との輪が広がって基盤を確立した。本研究は研究課題が示すように、大きく以下の2種類の活動をおこなっている。1)日本語教師のネットワークづくり2)日系ディアスポラの言語生活調査1)日本語教師のネットワークは、年度を重ねるごとに着実に形成されてきている。特に「移動とことば」研究会を立ち上げたことにより、活動のコアが明確になり、その中に日本語教育、言語教育、社会言語学、ことばの民俗誌研究を中心とした研究・教育者が集結しつつある。グローバル化世界の中で「移動とことば」がいかに喫緊の問題であるかが、日本語をめぐる研究者にも共有されつつあることを物語っている。

2)日系ディアスポラの言語生活調査についても、27年度後半に行ったJA(英国日本人会)会員へのアンケート調査を集計し、結果の一部を発表、論文として発表することができた。日本語の継承に興味のある日本語教師や在留邦人団体などにこの結果への興味が広がっている。結果の公表を通して、グローバル化の中で日本語の保持と消失の意味と意義について考える資源として活用できるように、また本研究をきっかけに同種の研究が広がっていくようにとの意図のもと活動を続けている。本研究は、越境する人と物が交差・融合しグローバル化する現代社会の中で、日本人、日本、日本語の概念は個人とどのように関わり、アイデンティティの形成を支えるのかを、日本語教育と社会言語学の視点から調査・考察することを目的としている。高度経済成長期以降に欧州に渡り長期滞在・永住する日本語話者を日系ディアスポラと名づけ、日本語をめぐる言語実践について、日系ディアスポラのことばとアイデンティティの関係を探る調査を行うとともに、従来体系的に把握されてこなかった海外(欧州)の長期滞在日本語教師の実態(日本語教育、言語生活、社会生活など)を把握し、その過程で日本語教師の調査ネットワークを構築する。2017年度はその3年目(最終年)に当たる。2017年度は日系ディアスポラの家族の成員間のアイデンティティとことばの関係を調査するため、高齢に達したディアスポラと青年・壮年に達している子どもたちのインタビュー調査を行い、40ー50年のスパンで歴史や環境を含めた言語実践のリアリティを明らかにした。8月30日ー9月2日はポルトガルにおいてヨーロッパ日本学会・日本語教師会国際大会に参加し成果に基づいたパネル発表を行った。さらに、9月にはドイツ、フランス、イギリスを歴訪して国際交流基金や文化センターで講演を行い、在欧日本語教師を中心とする教育者・研究者との交流及びネットワークを確立した。このほか、第21回ひと・ことばフォーラム(2017年3月4日)、第3回移動とことば研究会(4月15日)で「移動とことば」関連の発表を行っている。また2016年から続けてきた「移動とことば研究会」の成果を『移動とことば』(川上郁雄・三宅和子・岩﨑典子編著)として刊行(2018年8月予定)するため、編集会議を密に頻繁に開催した。本研究は現代社会の中で、日本、日本人、日本語の概念が個人とどのように関わり、アイデンティティの形成を支えるのかを、日本語教育と社会言語学の視点から調査・考察したものである。高度経済成長期以降に欧州に渡り長期滞在・永住する日本語話者を対象とし、高齢の国際結婚女性vs.子育て世代の国際結婚女性、永住日本人の親世代vs.2世・3世の子ども世代の、日本語の保持・継承、アイデンティティに関する質的研究、在英日本人会への質問紙法の量的研究を行った。さらに本領域に関心をもつ教育者・研究者らと国際学会で毎年パネルを組んだほか、最終年には欧州各地でワークショップや講演を行い調査・研究ネットワーク形成に努めた。28年度は段階1を終了し、段階2への移行の準備の期間である。次の要領で調査・研究を行う予定である。1)AJEアンケート調査の集計を終え、Webで結果を公表する。
ＥＣ加熱変調を用いたＥＬＭ状熱流束模擬による境界プラズマ制御研究

核融合炉で大きな課題であるELMについて、GAMMA 10装置でのECHパワー変調により、ELM状の熱流模擬を行い、ELM時の熱流の能動制御の基礎データを得ることが目的である。ECH装置改造により、間欠的な発振を可能にし、任意の間欠的な熱流束を発生させることに成功した。この間欠的ECHにより、ベースのプラズマの10倍以上の熱流束密度10MW/m2を得るとともに、熱流束の径方向分布の測定、熱流の主要粒子の電子の実効温度などを測定し、ECHによる能動的制御性を示し、ELM模擬実験の基礎データを取得した。また、タングステンをターゲットに、間欠的高熱流を照射し、相互作用の初期的データを得た。本研究の目的は、トカマク等の核融合炉で大きな課題となっているELM時のダイバータ板への高熱負荷の緩和、熱流制御を目指し、GAMMA 10/PDXミラー装置において、ECHパワー変調を行うことにより、ELM状の端損失を発生させ、その間欠的な熱流を使用してELM時の熱流の能動制御の基礎データを得ることである。前年度は、ECH装置の改造により、間欠的な熱流束を発生させることに成功した。また、間欠的なECHパワー印加により、ベースのプラズマに比べて10倍近い大幅な熱流束密度を得た。本年度は、さらに、入射条件を変えて、より高い熱流束密度10MW/m2を得るとともに、熱流束の径方向分布の測定、熱流の主要な粒子である電子の平均エネルギーや、エネルギー分布を求め、ELM模擬実験を行うための基礎データを得ることができた。また、1パルスあたりのエネルギー密度のECHパワー依存性を測定し、ほぼ、入射ECHパワーに比例して、上昇することを明らかにし、0.05MJ/m2を400kWx5msのECHパルスで得ることができた。この比例束から、ECHパワーの増力により、ITERで予想される0.5MJ-1MJ/m2レベルのELM模擬も可能性があることを明らかにできた。これらの成果は、第9回開放端磁場閉じ込め装置国際会議(OS2012)と第3回核融合のためのプラズマ材料相互作用装置国際ワークショップの合同国再会議やTOKI国際会議に発表した。前年度までに、ECH装置の改造により、目標の熱流束密度10MW/m2レベルの間欠的な熱流束を発生させることに成功するとともに、入射条件を変えて熱流束の径方向分布などのELM模擬実験を行うための基礎データを得ることができた。最終年度となる本年度は、GAMMA 10/PDXの端部を用いて、ダイバータ候補材料であるタングステンをターゲットに、ECH変調で実際に生成した間欠高熱流を照射し、初期的データを取得した。光学測定による軸方向のHアルファ強度の分布や流入粒子の測定を行い時間変化や複数パルスによる変化を測定した。その結果、パルスを重ねるごとにアルファ強度が微増していくことや間欠パルスの休止時間によって振る舞いが異なることがわかってきた。また、最近注目され始めた、ダイバータ材料に長期的に影響を与えるグラッシーELMなどの中程度の間欠熱流の10000回100000回規模の高積算回数効果についての指標となる熱流束指数(heat flux factor)についての検討も行い、ECH変調で0.7MJ/m2s1/2の値を達成し、材料表面に大きな影響を与えるレベルであることを明らかにした。これらの成果は、核融合関係の最有力国際誌Nullear Fusionや同じく国内雑誌Plasma Fusion Research等に掲載するとともに、TOKI国際会議、プラズマ核融合学会等で発表を行った。本研究の目的は、トカマク等の核融合炉で大きな課題となっているELM時のダイバータ板への高熱負荷の緩和、熱流制御を目指し、GAMMA 10ミラー装置において、ECHのパワー変調を行うことにより、ELM状の端損失を発生させ、その間欠的な熱流を使用してELM時の熱流の能動制御の基礎データを得ることである。初年度の最大の課題はELM状の熱流発生を可能にするECH装置のパルス変調を可能にする装置改造である。これについては、制御装置のパルス回路に改造を加えることにより、ジャイロトロンに供給する電流制御をするRT管の多パルス制御を可能にすることにより成功した。

実験の基礎となるベースプラズマの測定、ECHアンテナの改造製作も実施した。また、プラズマ流の電子とイオンのエネルギー分析を行う計測器の準備も進めた。典型的なプラズマでの端損失熱流の測定も行い、ベースとなるICRF加熱プラズマでの熱流制御が0.40.8MW/m2となることがわかり、さらに、ECHによる加熱で、約10倍の熱流が得られることがわかった。今後は、これらの結果から、実際にELM状の熱流を、端部に発生させて、そのプラズマの特性を詳細に研究して行き、ダイバータへのプラズマ流の制御をめざす。前年度に整備したハードを用いて、熱流束の拡大や、パルスあたりのエネルギー密度の比例則を明らかにした。また、電子のエネルギー分布や熱流束密度の径方向分布も明らかにし、それらのパワー依存性等の条件による変化を明らかにでき、予定に沿った結果が得られた。今年度の最大の課題であるECH装置の多パルス変調改造が順調に進み、パルス幅やパルス数、パルス間隔など自由に設定が可能となった。ECH用アンテナの改造も進み、製作及び低電力試験を終えて、組み込み可能な状態となっている。計測装置についてもも、予定通り、電子流とイオン流の区別が可能となるとともに、電子のエネルギー分析も可能となっている。ベースプラズマの測定や端損失の測定も予定通り得られた。これまでに、間欠熱流の特性についての基礎データが得られたことから、熱流束密度の緩和に向けた能動的な制御を試みる。電位制御、ガス入射などにより、熱流束密度の強度や分布の違い測定する。また、ターゲット材料の違いによる相互作用の変化についても初期的な実験を行う。予定していたハードの準備が順調に進んでいることから、24年度は実際にパルス変調したECHにより、ELM状の熱負荷を発生させて、そのプラズマ流の特性を測定するとともに、さらに、ガス、不純物、ECHパワー、電位等の能動的な摂動により、その特性がどう変化するか詳細に調べる。特に熱流分布や、電子、イオンのエネルギー分析も加えて、ELM時の熱流制御の基礎データを整備して行く。今年度未使用のアンテナ改造費は次年度分と併せてアンテナの改造に使用する。また、実験の消耗品を購入し、効率的に実験を実施する。さらに、学会や国際会議に成果の発表と議論を行い、成果をまとていく。今年度未使用の実験に使用する一部消耗品の予算44,321円は、次年度の計測装置消耗品予算と合わせて実験用に使用する。それに加えて、ECHアンテナ改造を実施して、より効率的にECHパワーを端損失熱流に活用させるとともに、ECH装置を円滑に稼働させる為の伝送系等の消耗品等の購入を行う。また、次年度までに得られた成果について、学会・国際会議等に発表するとともに、専門家と議論して、更なる研究の展開を図る。
7テスラMRによる「揺すぶられ子症候群」の法当白診断方法の開発

研究グループでは,児童虐待事例の法医学的診察を行政機関とのタイアップにより実施,継続し,症例の蓄積を行ってきた。滋賀県,大阪府の鑑定医師を努めると共に,脳組織中では,アストロサイト,ミクログリア,さらに白血球共通抗原で膜に存在する糖タンパク質抗原量の増加が加齢的で,生後1年で極端に違ってくること等の死体解剖におけるデータ蓄積も行った。研究期間中に,画像的検査方法にて,脳底部や頸部血管の描出が可能であること,7テスラMR装置でフォルマリン固定脳での大脳構築検討が可能であることをしめした。解剖前に死産児遺体の頭部検査を7テスラMR装置を用い撮影を行い得た。ヘモグロビンの分布,ブドウ糖の分布などの検討が可能で,縦,横,斜め,のあらゆる面の分割が可能,さらに,立体構築画像の回転も可能であり,頭皮下出血や頭蓋骨骨折などを伴わない,回転性,剪断性の損傷検査に7テスラMR装置が有効であることが立証された。眼窩部分の構造も明瞭に描出できることから,Shaken-baby-syndromeの診断に有用であると判断できた。現状では,実験用の装置であるため,検出コイル部分の直径が十分では無いため,新生児などでの検査のみが可能であること,出生後1年の間に見られる脳内の細胞構築変化と画像との関連を検討する必要があることが新たな課題として見出された。虐待の診断と防止に関する啓蒙図書も出版した。大阪府などからの委嘱により被虐待児童の診察・損傷鑑定を行うと共に、児童虐待の実態を調査し、Shaken-baby-syndromeにおける証拠プロトコールに見られる損傷パターンの検証を継続している。それらの内で、諸外国での報告が見られるShaken-baby-syndromeと眼球内出血との検討を進める目的で、成人ボランチィアを依頼し、1.5テスラMR装置にて眼球・視神経が描出できることを確認した。7テスラMR装置を用いれば、より詳細な検索が可能であることが示された。一方でShakenに伴う裁断力が頭蓋内に及び出血に至るには頭蓋内及び脳内血管分布、特に、静脈系分布が影響を及ぼすと判断されるため、解剖時に、頭蓋内静脈血管分布と走行を検索した。検討により、静脈洞交会では少なくとも3パターンがあることを見いだした。頭蓋や脳内血管の分布個人差により出血パターン差が予想されるため、検討を続けている。また、日本の解剖学成書では、頚静脈のみに存在する、あるいは、頭頚部静脈には存在しないと記載されている静脈弁が頭頸部の諸静脈に存在していることを見いだした。MR装置を用い、N-acetylasparate等の脳内物質の動きを検討している。大阪府などからの委嘱により被虐待児童の診察・損傷鑑定を継続,滋賀県と滋賀医科大学の契約締結を準備,19年度から,滋賀県内でも,共同研究者による被虐待児童の診察,鑑定を実施できることとなった.MR画像検査研究では,(1)学生ボランティアによる頭部撮影を行い,脳底部の血管、すなわち動脈輪(Willis輪)の描出が可能で,解剖検査前にMR検査実行が可能であれば,有効な情報入手手段となることを確認した.また,(2)7テスラMR装置を用い,フォルマリン固定成人大脳の数ミリメートル厚でのスライス撮影を実施,大脳の立体構築を試みた.得られたデターを処理することで,ヒト成人大脳の立体像は作成可能であった.今後遭遇するであろう症例において,詳細な脳実質内部の観察・検査が可能であると判断された.ただ,用いた試料の固定がフォルマリンであったため,且っ,固定・保存期間が長かったため,詳細な構造解析は幾分困難であった.パラフォルムアルデヒド固定資料では比較的良好な結果が得られている.実務面からの検討では,(3)新生児期の低ビタミンK症例や血友病症例で揺すぶられ子症候群類似の硬膜下出血が見られることを経験し,講演その他で,病的な硬膜下出血例では,CT像で丸い形態の陰影像として描出され,鑑別が必要であることを報告・啓発した.6月に横浜で開催された国際SIDS学会と9月にロンドンで開催された国際児童虐待防止会議に出席し,情報交換を行うと共に,SIDSと診断されてきた症例に被虐待事例が含まれ,SIDSの診断には慎重であるべきことを報告した.研究グループでは,児童虐待事例の法医学的診察を行政機関とのタイアップにより実施,継続し,症例の蓄積を行ってきた。

現状では,実験用の装置であるため,検出コイル部分の直径が十分では無いため,新生児などでの検査のみが可能であること,出生後1年の間に見られる脳内の細胞構築変化と画像との関連を検討する必要があることが新たな課題として見出された。虐待の診断と防止に関する啓蒙図書も出版した。
平和構築における信頼醸成に果たすビジネスの役割

本研究は、紛争中に対立していた人々の間の信頼醸成にビジネスが果たし得る役割を明らかにし、ビジネスの平和構築への貢献を理論化し、平和構築の実践に貢献することを目的とする。これまでの研究から、(1)ビジネスは社会的・経済的権利実現の手段として有効であり、主体性を求められるビジネスへの従事はエンパワーメントに繋がること、(2)取引相手との共通利益の特定と協働が、特に分断社会で対立する集団間において成立する場合には、平和構築に強い効果を持つこと、が検証されている。本研究ではそのような効果について「信頼」の概念を用いて分析し、平和構築の文脈における信頼醸成のメカニズムの解明を試みる。
AEP複合体による転写サイクルの制御メカニズム

本研究は我々が以前に分離同定したAEP複合体が転写サイクルの様々な局面でどのような働きをしているのかを調べる。AEPはSuper Elongation Complexとも呼ばれ、主に転写の伸長に関わっていると考えられているがその実体は良く分っていない。平成26年度はAEPが転写サイクルの中で果たしている役割を調べるために(1)AEPのゲノムワイドな局在をChIP-seqにて同定する事、及び(2) AEPがクロマチン上で形成する複合体を同定する事に取り組んだ。(1)については15種類ほどのクロマチン結合因子、転写関連因子、ヒストン修飾のゲノムワイドな分布を明らかにした。これによってAEPが局在するクロマチン環境が明らかになった。(2)については、まずAEP構成因子の一つであるENLの複合体を精製したところ、いくつかの新しい結合因子が同定された。それらの因子はAEPが標的クロマチンを認識する上で重要な役割を果たしていると考えられた。そこでsh-RNAを用いてこれらの共作用因子をノックダウンしたところ、AEP依存性の転写が低下するものが見出された。今後これらの因子を詳細に解析することで、AEP依存性の転写のメカニズムを明らかにすることができると期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は我々が以前に分離同定したAEP複合体が様々な転写の様々な局面でどのような働きをしているのかを調べる。我々はAEPが転写サイクルの中で果たしている役割を調べるために(1)AEPのゲノムワイドな局在をChIP-seqにて同定する、(2)AEPの各機能ドメインの機能をin vitro転写反応にて調べる、(3)AEPがクロマチン上で形成する複合体を同定する、の三つの課題に取り組んでいる。(1)についてはChIP-seqに使用可能な抗体を探索するために、まず標的クロマチンが明らかになっているMLL fusion発現細胞にてChIP-seqを試みている。MLL fusionはAEPをリクルートすることで転写を活性化するので、この実験でMLL fusionとAEP構成因子が共局在している事が分かれば、その抗体は機能しているという事を意味する。本報告書を作成している時点で、いくつかの抗体が機能している事を示す予備的実験結果を得ていおり、そのうちの一つの抗体についてすでにDeep sequencingを依頼した。ChIP-seqに使用可能な抗体が得られたのであれば、同様の解析をMLL fusionが発現していない細胞(U937)にて調べる予定である。(2)についてはいくつかのGAL4-AEP融合蛋白質の大腸菌での発現系を構築しようとしたが、残念ながら安定に発現する事が難しい事が判明した。(3)については、まずAEP構成因子の一つであるENLの複合体を精製したところ、いくつかの新しい結合因子が同定されて来た。それらの因子はAEPが標的クロマチンを認識する上で重要な役割を果たしていると考えられるので、今後詳細に解析を進める予定である。初年度に目標としていたAEPのゲノム上の局在の解析はまだ、完了しておらず、2年目にずれ込むことになった。しかし、この解析に使えそうな抗体は目星が立っており、比較的順調に進展しているといえる。一方で二年目に計画していたIn vitro転写系の構築については、前倒しして始めたが、目的のタンパク質が発現し難い性質である事が判明し、めどが立っていない。また、同様に2年目に行うつもりであったENLがクロマチン上で結合しているタンパク質の同定についても前倒しして始めたところ、これまでに多くの新規結合因子が見つかった。まとめると、三つの提案のうち、一つは頓挫しているが、二つは順調に進展しており、概ね進展しているといえる。今後はChIP-seq解析によるAEPのゲノム上での局在分布の解明とENLの結合因子の機能解析について精力的に研究を進める。In vitro転写系の構築は困難であるため、かわりに細胞内での転写活性化能を調べるレポーターアッセイを応用して、それぞれのAEPドメインが転写に果たしている役割を調べていく。

ChIP-seqについてはサンプル調製法の最適化による実験系の改良が進んでいるので、良い結果が得られると期待される。新規ENL結合因子の解析はこれまでに確立した手法で解析するため、問題なく遂行できると思われる。
中国における地方過剰投資に関する実証的研究：政治経済学的視点から

本研究は、中国における「過剰投資」に関連する政治経済学的なデータベースを整備し、計量分析と現地調査を併用しながら、政治的要因は投資決定に対してどの程度作用しているのか、それは地域により、時期によりどう変わって来たのかなどについて明らかにする。
線虫C.エレガンスの化学走性とその可塑性の分子機構の解明

線虫の化学走性とその可塑性についての研究を行った。平成11年度の本研究では、線虫のRas-MAPキナーゼ信号伝達系に異常のある突然変異体が揮発性物質への化学走性に異常を示すことを見いだした。Ras-MAPキナーゼシグナル伝達系は多くの真核生物で細胞の増殖や分化を制御することがよく知られている。一方、成熟した神経系におけるこのシグナル伝達系の機能が最近注目されているが、十分な理解には至っていない。線虫C.elegansのRasであるlet-60の機能欠失型変異、活性化型変異のいずれもが匂い物質に対する化学走性に欠損を示した。Rasの下流のMAPキナーゼ系の各因子の変異によっても同様の欠損が見られた。また、let-60の活性化型変異は下流のMAPキナーゼ系の因子の機能低下型変異によって抑圧された。ヒートショックプロモーターや細胞特異的プロモーターによるlet-60の発現実験により、発生の過程ではなく、成虫の嗅覚神経でRasが機能することが明らかとなった。また、活性化型MAPキナーゼに対する抗体を用いた組織染色により、匂い刺激により嗅覚神経でMAPキナーゼが活性化されることがわかった。この活性化は、匂い刺激後10秒という短時間で起こった。さらに、このMAPキナーゼの活性化は匂い刺激の受容に関わるGタンパク質ODR-3、サイクリックヌクレオチド依存チャネルTAX-2/TAX-4、電位感受性カルシウムチャネルUNC-2の各欠損変異では起こらなかった。これらのことから、Ras-MAPキナーゼ系はおそらく嗅覚神経の電気的興奮によって活性化され、嗅覚神経の機能に必須の役割を果たすものと考えられる。以上の結果は線虫のRasの神経系における働きを同定した始めての例である。また、あらゆる生物を通じて嗅覚におけるRas-MAPKの機能を示した最初の結果である。また。let-60の活性化型変異は下流のMAPキナーゼ系の因子の機能低下型変異によって抑圧された。また活性化型MAPキナーゼに対する抗体を用いた組織染色により、匂い刺激により嗅覚神経でMAPキナーゼが活性化されることがわかった。これらのことから、Ras-MAPキナーゼ系はおこらく嗅覚神経の電気的興奮によって活性化され、嗅覚神経の機能に必須の役割を果たすものと考えられる。

以上の結果は線虫のRasの神経系における働きを同定した始めての例である。また、あらゆる生物を通じて嗅覚におけるRas-MAPKの機能を示した最初の結果である。線虫C.elegansは一連の化学物質を感知し、それに近寄って行く化学走性といわれる行動を示す。この行動を指標に、Ras-MAPキナーゼ(増殖因子活性化プロテインキナーゼ)シグナル伝達経路が匂い物質の感受(嗅覚)に関与していることを見いだした。この経路が不活性化あるいは強活性化した突然変異体では、一群の匂い物質への化学走性の効率が低かった。let-60 rasをヒートショックプロモーターや細胞特異的プロモーターによって発現させる実験により、正常なLET-60Rasの活性が成熟後の嗅覚神経で必要であることが示された。さらに、匂い物質イソアミルアルコールを野生型の線虫に与えると、10秒以内に嗅覚神経でMAPキナーゼが活性化された。この活性化は環状ヌクレオチド依存性チャネルTAX-2/TAX-4や電位依存型カルシウムチャネルのサブユニットUNC-2の機能に依存していた。これらの結果から、これまで細胞の増殖や分化に関する機能がよく知られていたRas-MAPキナーゼ経路が、線虫の嗅覚神経において感覚刺激の受容や伝達に関して動的な制御を行っている可能性が初めて明らかとなった。さらに、匂い物質への化学走性の可塑性の現象を見いだした。すなわち、濃い匂い物質に短時間線虫を浸すと、その匂い物質への化学走性が消失し、弱い忌避行動を示すようになった。Ras-MAPキナーゼシグナル伝達系の変異体は、この可塑性(仮に嗅覚抑圧と呼ぶ)に強い欠損を示した。変異体を用いた実験より、線虫の嗅覚神経のうち、誘引行動を引き起こすAWC神経と、忌避行動を引き起こすAWB神経、さらにAWCに支配される介在神経AIYがこの行動に必要であることがわかった。介在神経AIYの機能を介して誘引行動と忌避行動のバランスが制御されていると推定される。
HIV感染の発症に関与するウイルス(特にヘルペス群)の役割について

HIVは感染後潜伏感染に移行し、CD4リンパ球が徐々に破壊され、免疫不全を結果するか、何らかの要因により著しい活性化が起こり、日和見感染や腫瘍等の合併症により死に至る。潜伏・特続感染状態から全身リンパ節の系統的・持続的腫脹(PGL)を伴う発症機序を、HIVと標的を同じくするヒトヘルペスウイルス6(HHV6)やB細胞の異常増殖に関与すると考えられるEBV等との関連について、末血と生・剖検臓器について検討し、次の結果を得た。(1)HIV感染後の末血からリンパ球を分離し、dot blot hybridizationを行ないヘルペス群ウイルスDNAの動きを調べた。ACの1例でEBVゲノムの増加が認められた。またARCの1例でHHV6ゲノムの一過性増加が認められた。(2)HHV6はリンパ節炎に大きく関与しており、壊死巣周辺に広汎にHHV6感染リンパ球やマクロファージが分布することが、免疫組織化学法による抗原検出およびin situ hybridizationによるウイルスゲノム検出により明らかになった。(3)健康者の末血中ではHHV6はマクロファージに潜伏感染していることがPCR法により明らかになった。(4)HIV感染者の生検リンパ節(発症期PGL)で、過形成のリンパ濾胞中央部にはHIV-1抗原が、またその周辺のTリンパ領域やマクロファージには大量のHHV6抗原が検出された。(5)剖検例リンパ節では、発症から死亡までの時間が短かい例ではHHV6が検出されることが多いがHIVはみられなくなる例が多かった。HHV6には、現在AとBの亜型が知られており,Bは突発性発疹の病原体である。今後これら亜型別の関与の問題もHIVとの関連で明らかにしていく必要があろう。
眼圧を感知する機構の分子生物学的および生化学的解明

伸展圧反応遺伝子の分離原発開放隅角緑内障の患者における線維柱帯切除術の際にえた切除組織から、ヒト線維柱帯細胞を培養した。ヒト線維柱帯細胞に対して、0.5%の伸展圧を30秒周期で24時間負荷した。伸展圧を負荷する装置は、私たちが以前開発したものである。細胞を回収し、mRNAを抽出した。対照として、伸展圧を負荷しない線維柱帯細胞からもmRNAを抽出した。それぞれからcDNAを合成し、抑制PCRの原理を使った引き算ハイブリダイゼーションを行い、伸展圧を負荷した細胞にのみ発現しているcDNAを増幅した。このcDNAをプラスミド・ベクターにクローニングした。ドット・プロット装置でノーザン・プロット解折を行い、伸展圧を負荷した細胞に選択的に発現しているクローンを選びだした。このうちの1つのクローンをプローブとして、ヒト眼cDNAライブラリーをスクリーニングして、その全長配列を分離した。塩基配列を決定し、遺伝子銀行で検索したところ、未知の遺伝子であることが判明した。この全長配列をブロープとして、ノーザン・プロット解析を繰り返し、伸展圧を負荷した細胞にのみ発現していることを確認した。この新しい伸展圧反応遺伝子は、伸展圧を負荷した線維柱帯細胞の他に網膜にも発現していた。この伸展圧反応遺伝子は、眼圧の感知に関与している可能性がある。伸展圧に反応したTIMP-1とMMP-2の分泌培養したウシ線維柱帯細胞に周期的伸展圧を72時間負荷した。伸展圧を負荷した細胞では、負荷しない細胞と比較して、TIMP-1とMMP-2の分泌が有意に増加した。培養したウシ線維柱帯細胞に周期的伸展圧を72時間負荷した。(1)線維柱帯細胞が伸展圧に反応して分泌する蛋白培養した牛線維柱帯細胞に伸展圧を周期的に負荷すると、負荷しない対照と比較してTIMP-1およびMMP-2の分泌が有意に増加した。一方、TIMP-2およびMMP-9の分泌には、伸展圧負荷群と対照群との間に有意な差はみられなかった。以上の結果から、線維柱帯細胞は、眼内液や眼圧の変動によって生じる線維柱帯における伸展圧を感知して、TIMP-IおよびMMP-2を選択的に分泌し、線維柱帯の細胞外基質の代謝を調節している可能性がある。この結果を論文にまとめ、受理された。(2)線維柱帯細胞において伸展圧に反応して出現するメッセンジャーRNAの分離人線維柱帯細胞に伸展圧を負荷した時に出現するメッセンジャーRNAを、圧負荷しない細胞を対照として、引き算ハイブリダイゼーション法にて分離した。現在、伸展圧に反応して出現するメッセンジャーRNAのクローンを58個分離して、そのDNA塩基配列を決定している。この結果を、第102回日本眼科学会および1998年度Association for Research in Vision and Ophthalmology会議にて発表する予定である。(3)眼組織におけるアミロライド感受性ナトリウム・チャンネルの発現アミロライド感受性ナトリウム・チャンネルは線虫の圧受容体との相同性から、圧受容体であると考えられている。ラット眼組織におけるアミロライド感受性ナトリウム・チャンネルのメッセンジャーRNAの分布を、in situハイブリダイゼーション法にて調べた。発現は、網膜、毛様体上皮、角膜上皮および結膜上皮にみられた。これらの組織は、圧受容に関与していると考えられる。この結果は、第102回日本眼科学会にて発表の予定である。(1)新しい伸展圧反応遺伝子の分離人線維柱帯細胞に対して伸展圧を負荷した時に特異的に発現するcDNAクローンを分離した。緑内障患者における線維柱帯切除術の際に得た組織から人線維柱帯細胞を培養し、培養シャーレの底面をピストンで押す装置(私達が開発、Jpn J Ophthalmol 1996;40:289-296)によって、細胞に最大4500マイクロストレインの伸展圧を30秒周期で24時間負荷した。

細胞からmRNAを抽出し、圧を負荷していない対照細胞のmRNAと引き算ハイブリダイゼーションを行い、伸展圧に反応して出現するmRNAのクローンを分離した。これをプローブとして、人眼球cDNAライブラリーからその全長配列を分離した。ノーザン・ブロッティングによって、このクローンは伸展圧特異的に合成されることを確認した。この遺伝子は未知のものであり、新しい伸展圧反応遺伝子である。現在、この成果を論文にまとめつつある。(2)他の眼組織由来細胞の伸展圧に対する反応鶏の網膜ミュラー細胞に伸展圧を負荷すると、TIMP-1、TIMP-2の分泌が増加することを示した。牛網膜色素上皮細胞に伸展圧を負荷すると、TIMP-1の分泌が増加する。人強膜線維芽細胞に伸展圧を負荷すると、TIMP-1の分泌が減少することがわかった。これらの成果は、1999年の日本眼科学会総会、およびアメリカ視覚・眼科研究会議で報告する予定である。各種疾患における硝子体手術の際に得た硝子体液中のTIMP-1、TIMP-2濃度を酵素免疫法で測定した。その結果、増殖性疾患では、他の疾患に比べてTIMP-1のみが有意に上昇していた。この成果は、論文となっている。伸展圧反応遺伝子の分離原発開放隅角緑内障の患者における線維柱帯切除術の際にえた切除組織から、ヒト線維柱帯細胞を培養した。ヒト線維柱帯細胞に対して、0.5%の伸展圧を30秒周期で24時間負荷した。伸展圧を負荷する装置は、私たちが以前開発したものである。細胞を回収し、mRNAを抽出した。対照として、伸展圧を負荷しない線維柱帯細胞からもmRNAを抽出した。それぞれからcDNAを合成し、抑制PCRの原理を使った引き算ハイブリダイゼーションを行い、伸展圧を負荷した細胞にのみ発現しているcDNAを増幅した。このcDNAをプラスミド・ベクターにクローニングした。ドット・ブロット装置でノーザン・ブロット解析を行い、伸展圧を負荷した細胞に選択的に発現しているクローンを選びだした。このうちの1つのクローンをプローブとして、ヒト眼cDNAライブラリーをスクリーニングして、その全長配列を分離した。塩基配列を決定し、遺伝子銀行で検索したところ、未知の遺伝子であることが判明した。この全長配列をプローブとして、ノーザン・ブロット解析を繰り返し、伸展圧を負荷した細胞にのみ発現していることを確認した。この新しい伸展圧反応遺伝子は、伸展圧を負荷した線維柱帯細胞の他に網膜にも発現していた。この伸展圧反応遺伝子は、眼圧の感知に関与している可能性がある。
樹状突起から放出されるバゾプレシン:神経内分泌系の情動ストレス反応における働き

下垂体後葉ホルモンであるバゾプレシンとオキシトシンを産生する神経内分泌細胞は、下垂体後葉にある神経終末からの他、視床下部の樹状突起からもバゾプレシンとオキシトシンを放出する。本研究の目的は樹状突起から放出される下垂体後葉ホルモンが、ストレス刺激に対する神経内分泌反応を促進するという仮説を検証することであった。まず、ストレス刺激に対する下垂体後葉ホルモン放出のメインの経路が、延髄のノルアドレナリンニューロンであることを破壊実験、マイクロダイアリシス法、αアドレナリン受容体アンタゴニストの実験により明らかにした。このとき、ストレス反応を担うノルアドレナリンニューロンは、急性の痛み刺激を用いた場合はA1ノルアドレナリンニューロンであるのに対し、条件恐怖刺激の場合、A2ノルアドレナリンニューロンであることを明らかにした。次に、ストレス刺激により視床下部視索上核内において、バゾプレシン放出が増加することをマイクロダイアリシス法を用いて確かめた。ストレス刺激としては、間欠的なフットショックを用いた。次に、ストレス刺激による下垂体後葉からの下垂体後葉ホルモン放出を担っているノルアドレナリンに対する下垂体後葉ホルモンの作用を検討した。バゾプレシン、オキシトシンを視床下部視索上核に外来性に投与すると、ノルアドレナリン放出が亢進した。オキシトシン受容体アンタゴニスト、バゾプレシン受容体アンタゴニスト投与により、ノルアドレナリン放出の亢進が阻止された。さらに、ストレス刺激に対する視床下部内のノルアドレナリン放出と、末梢血中の下垂体後葉ホルモン放出が、ともに、オキシトシン受容体アンタゴニスト投与により減弱した。これらのデータは、下垂体後葉ホルモンはシナプス前に作用してノルアドレナリン放出を亢進させることによりストレス刺激時の下垂体後葉ホルモン放出を増強していることを示唆している。本研究の目的は樹状突起から放出される下垂体後葉ホルモンが、情動ストレス刺激に対する神経内分泌反応を促進するという仮説を検証することである。下垂体後葉ホルモンであるバゾプレシンとオキシトシンを分泌する神経内分泌細胞は、後葉にある神経終末からの他、視床下部の樹状突起からもバゾプレシンとオキシトシンを放出する。この樹状突起のバゾプレシン・オキシトシンは、神経内分泌細胞自身に作用し、その興奮性を高めると報告されている。一方、様々なストレス刺激は、ノルアドレナリン神経を介し神経内分泌反応を誘発する。申請者はこれまでに、侵害刺激を加えると、延髄のノルアドレナリン神経が興奮し、視床下部・視索上核におけるノルアドレナリン放出が促進し、視索上核のオキシトシン分泌細胞が興奮し、その結果、下垂体後葉からのオキシトシン分泌が増加することを、明らかにしてきた。本年度は、バゾプレシンとオキシトシン分泌細胞が存在する視索上核のノルアドレナリン神経終末に、樹状突起由来の下垂体後葉ホルモンが作用し、ノルアドレナリン放出を修飾しているかを検討した。視索上核のノルアドレナリン放出の測定のために、視索上核を経咽頭的に露出し、直視下でマイクロダイアリシス用プローブを視索上核に刺入し、潅流液中のノルアドレナリン量を測定した。視索上核にはバゾプレシン或いはオキシトシン神経の神経終末はほとんどないとされている。そこで、樹状突起のバゾプレシンとオキシトシンのシナプス前に対する働きを明らかにする目的で、外来性に、バゾプレシン或いは、オキシトシンを視索上核に投与した。高K^+液を視索

上核内に潅流させたときのノルアドレナリン放出は、バゾプレシンにより増強された。また、逆に、バゾプレシン受容体アンタゴニストにより、用量依存性に減弱された。これらのデータは、樹状突起のバゾプレシンがノルアドレナリン放出を促進していることを示唆する。下垂体後葉ホルモンであるバゾプレシンとオキシトシンを産生する神経内分泌細胞は、下垂体後葉にある神経終末からの他、視床下部の樹状突起からもバゾプレシンとオキシトシンを放出する。本研究の目的は樹状突起から放出される下垂体後葉ホルモンが、ストレス刺激に対する神経内分泌反応を促進するという仮説を検証することであった。まず、ストレス刺激に対する下垂体後葉ホルモン放出のメインの経路が、延髄のノルアドレナリンニューロンであることを破壊実験、マイクロダイアリシス法、αアドレナリン受容体アンタゴニストの実験により明らかにした。このとき、ストレス反応を担うノルアドレナリンニューロンは、急性の痛み刺激を用いた場合はA1ノルアドレナリンニューロンであるのに対し、条件恐怖刺激の場合、A2ノルアドレナリンニューロンであることを明らかにした。次に、ストレス刺激により視床下部視索上核内において、バゾプレシン放出が増加することをマイクロダイアリシス法を用いて確かめた。ストレス刺激としては、間欠的なフットショックを用いた。次に、ストレス刺激による下垂体後葉からの下垂体後葉ホルモン放出を担っているノルアドレナリンに対する下垂体後葉ホルモンの作用を検討した。バゾプレシン、オキシトシンを視床下部視索上核に外来性に投与すると、ノルアドレナリン放出が亢進した。オキシトシン受容体アンタゴニスト、バゾプレシン受容体アンタゴニスト投与により、ノルアドレナリン放出の亢進が阻止された。さらに、ストレス刺激に対する視床下部内のノルアドレナリン放出と、末梢血中の下垂体後葉ホルモン放出が、ともに、オキシトシン受容体アンタゴニスト投与により減弱した。これらのデータは、下垂体後葉ホルモンはシナプス前に作用してノルアドレナリン放出を亢進させることによりストレス刺激時の下垂体後葉ホルモン放出を増強していることを示唆している。
DNAに作用するスレーディングインターカレータ型低酸素細胞放射線増感剤の開発

本年度の目的は,DNA結合型の低酸素細胞放射線増感剤の開発であり,これまでに,スレーディングインターカレータであるナフタレンジイミド分子にメチレンアミド側鎖を介して2つの2-ニトロイミダゾール分子を導入したTX-1932の合成に成功している.TX-1932は低濃度(0.01mM)において有効増感率1.6を超える増感効果を有するが,水溶性が低く,また難水溶性であることが問題であった.TX-1932の水溶性を高める目的で種々の誘導体化を行ったものの,水溶性が上がると同時に細胞毒性も高くなり,本来の放射線照射下で抗腫瘍効果を示す放射線増感剤としては不適格であった.そこで,本年度は,DNAに直接結合するのではなく,DNAに結合して転写調節を行うp53タンパクに特異的に結合する分子に放射線増感効果を持たせた分子設計・合成を行った.p53タンパクに特異的に結合する分子としては,現在pifithrin-αが唯一の分子として知られている.pifithrin-αの構造的特長として,テトラハイドロイミノチアゾール環にメチルアセトフェノンが結合している.そこで,メチルベンゼン基を2-ニトロイミダゾール基に置換することにより,p53タンパク結合性を保持しかつ放射線増感効果を有するのではないかと考えた.この考えのもとに分子設計・合成したTX-2004は,TX-1932と比較して高い水溶性(水・オクタノール分配係数(P)=1.76),比較的低い細胞毒性(MTT IC_<50>=0.3mM, EMT6/KU細胞),非常に高い増感効果(増感率(ER)=1.85(0.01mM))を有することを明らかにした.また,TX-2004の水溶性を高めたTX-2051も合成に成功しており,今後はTX-2004とあわせてさらなる生物活性の検討を行い,日本初の放射線増感剤の創製を目指していく予定である.本年度の目的は,DNA結合型の低酸素細胞放射線増感剤の開発であり,これまでに,スレーディングインターカレータであるナフタレンジイミド分子にメチレンアミド側鎖を介して2つの2-ニトロイミダゾール分子を導入したTX-1932の合成に成功している.本年度は,TX-1932をリード化合物として水溶性の向上を目指し,TX-1932の側鎖のアミド基を四級アミンに変換したTX-1991を分子設計・合成した.TX-1991は,TX-1932と比較して非常に高い水溶性(計算した脂溶性パラメータの比較で約一万倍)と,比較的高い細胞毒性(IC_<50>=5.2μM, EMT6/KU細胞)を示した.これは,TX-1991の2つのカチオン性側鎖がアニオンポリマーであるDNAとの結合に有利に働いたためであると考えられる.放射線増感効果に関しては,TX-1991が細胞毒性を示さない濃度(1μM)で算出したところ,増感率ER=1.4となり,有効増感率1.6にはわずかにとどかない結果となった.これについては現在検討中である.今年度の結果からは,放射線増感剤へのアミノ基の導入は,水溶性は高くなるが,DNAとの結合力が高まり細胞毒性が強くなることが分かった.よって,水溶性の向上にはアニオン性水溶性基である水酸基などが適していると考えられる.これらの検討を踏まえて,来年度は,骨格及び側鎖の分子変換によりDNA結合能を保持しつつ細胞毒性を低減した低酸素細胞放射線増感剤の開発を続けていく予定である.本年度の目的は,DNA結合型の低酸素細胞放射線増感剤の開発であり,これまでに,スレーディングインターカレータであるナフタレンジイミド分子にメチレンアミド側鎖を介して2つの2-ニトロイミダゾール分子を導入したTX-1932の合成に成功している.TX-1932は低濃度(0.01mM)において有効増感率1.6を超える増感効果を有するが,水溶性が低く,また難水溶性であることが問題であった.TX-1932の水溶性を高める目的で種々の誘導体化を行ったものの,水溶性が上がると同時に細胞毒性も高くなり,本来の放射線照射下で抗腫瘍効果を示す放射線増感剤としては不適格であった.そこで,本年度は,DNAに直接結合するのではなく,DNAに結合して転写調節を行うp53タンパクに特異的に結合する分子に放射線増感効果を持たせた分子設計・合成を行った.p53タンパクに特異的に結合する分子としては,現在pifithrin-αが唯一の分子として知られている.pifithrin-αの構造的特長として,テトラハイドロイミノチアゾール環にメチルアセトフェノンが結合している.そこで,メチルベンゼン基を2-ニトロイミダゾール基に置換することにより,p53タンパク結合性を保持しかつ放射線増感効果を有するのではないかと考えた.この考えのもとに分子設計・合成したTX-2004は,TX-1932と比較して高い水溶性(水・オクタノール分配係数(P)=1.76),比較的低い細胞毒性(MTT IC_<50>=0.3mM, EMT6/KU細胞),非常に高い増感効果(増感率(ER)=1.85(0.01mM))を有することを明らかにした.