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p-進代数群の表現論

通常の研究活動以外にp-進代数群の表現論の現状の調査を行った。具体的な調査活動は主に以下の通りである。1.研究代表者は2002年5月から6月まで一ケ月半ほどパリ第7大学、9月にパリ13大学に招聘され、M. F. Vigneras(パリ第7大学),j. P. Labesse(パリ第7大学),M. Harris(パリ第7大学),A. M. Aubert(エコールノルマル),J. Tilouine(パリ第13大学)などと盛んに研究交流を行ったp-進代数群の表現論は歴史は古いがまだ発展段階であり、fundamental lemmaなどの重要未解決問題の理解に向け国際協力体制を作る必要があること、で意見が一致した。その際、幾何学的方法が極めて有効であることでも意見が一致した。今後、パリの有力研究者の協力も十分期待できる。2.この調査の一環として、2002年11月12日から15日まで国際ワークショップ「数論と幾何学的方法」を広島大学にて行った。藤原はorganizerの一人であり、参加者は約50名であった。このワークショップの目標とするところは整数論において用いられる幾何学的方法について検討することであったが、P-進代数群の表現論はその重要な部分をしめており、分担者である落合、今野も講演を行っている。この研究集会では当研究費からの補助でJ. Nekovar(パリ第6大学),J. Wildeshaus(パリ第13大学)、A. Langer(ビールフェルト大学),L. Fargues(CNRS)の四人が来日し、講演を行った。さらに後二者についてはワークショップ以外での日本各地での研究交流が行われ、志村多様体とp-進代数群の関連を特に調査した。3.若手研究者層を招致、派遣し彼らの世代の活動状況を調べ、さらに調査への参加を促した。その結果、幾何学的表現論を志す若手層は世界的に多いことがわかり、研究交流を通した次世代を担う若手層の育成の必要性が強く感じられた。国際比較では相対的に日本の若手層は少ないため、現在より分野横断的なアプローチをとり、国際交流を増す必要性が感じられた。以上から、P-進代数群の表現論は今後十分な世界的発展が期待されること、幾何学的手法など分野横断的なアプローチが必要であり、国際的な研究交流の場をつくる必要があること、若手育成の視点が重要であることがわかった。この成果を踏まえ、日本数学会に国際ワークショツプの提案など行いたい。
神経老化に伴う膜脂質過酸化はパーキンソン病発症に関与する

本研究課題ではパーキンソン病(PD)の病因を神経老化という観点で研究した。近年、消化管に分布する自律神経終末で蓄積された毒性をもつ構造異常αシヌクレイン(aS)の中枢神経への移行がPDの原因であるとの仮説が脚光を浴びている。それでは、構造異常aS蓄積の原因は何なのであろうか。酸化ストレスは老化のメカニズムで中心的役割を果たしている。神経細胞の細胞膜には脂質ラジカルを生成する多価不飽和脂肪酸が多量に含まれ、加齢にともなう脂質アルデヒド修飾タンパク質の蓄積が認められる。2018年度の研究では主に神経系培養細胞を用い、酸化脂質によって修飾され構造異常をきたしたaSの生成および毒性について検討を行った。aSを強制発現したヒト神経芽細胞種を用い、神経伝達物質であるドパミン、あるいはミトコンドリア呼吸鎖阻害剤であるロテノン添加による細胞死を惹起した。ドパミンは自動酸化、およびモノアミン酸化酵素による酵素的酸化にともない酸化ストレスを引き起こし、aSの発現によって細胞死は抑制された。一方、ロテノンは細胞内ATPを低下させることで細胞死を引き起こし、aSの発現によって細胞死は促進された。aSが酸化ストレス、およびミトコンドリア障害に対する細胞の脆弱性について一方は抑制し、他方は亢進させるという一見矛盾する結果が得られたことは、aSの生理的機能を考える上で重要な知見と考えられた(Shamoto-Nagai M., et al., 2018)。さらに、上記の細胞死をきたした細胞のWestern blottingおよびConfocal microscopyによる観察により、脂質ペルオキシド、あるいは脂質アルデヒドにより修飾されたタンパク質が増加し、その一部がaSであることが示された(投稿準備中)。なお、ヒトサンプルについては名古屋大学医学部との共同研究にて収集中である。初年度(2018年度)培養細胞を用いたモデル研究において、αシヌクレイン(aS)の生理的機能、すなわち脂質過酸化物のスカベンジャーとしての機能を支持する結果を得ることができた。この結果は、なぜ、老化によりaSタンパク質が構造異常を来たしやすいのかを説明するものと考えられる。本研究課題ではパーキンソン病の病因を神経老化という観点で解明することを目的としている。老化と密接に関わる「酸化ストレス」の物質的基盤としての酸化修飾タンパク質、特に膜脂質由来の酸化脂質によるaSタンパク付加体の生成について理論的裏づけを得たことで、課題の初期目標が達成されたことと考えられる。また、本研究の最終年度では細胞モデルで得られた酸化脂質が付加したaSの存在をパーキンソン病患者の口腔サンプルで確認することを予定している。2018年度、パーキンソン病患者の口腔(唾液)サンプルを倫理委員会の承認の基に50例以上収集した。口腔は最も中枢神経に近い消化管であり、口腔内感染症は頭蓋内へ容易に到達することが知られている。口腔内炎症は他の消化管におけるそれよりも、血管系および末梢神経からの逆行性輸送により中枢神経変性のリスクをより強く増大させる可能性が高い。パーキンソン病患者の唾液腺にはaSの蓄積が観察されることが報告されている。以上より研究の進行は概ね順調と考えられる。脂質過酸化物により修飾されたαシヌクレイン(aS)の細胞内蓄積の機序について、生成速度の増加だけでなく分解速度の低下の観点から検討を行う。具体的にはリソソームーオートファジー系の阻害を行うことにより、酸化修飾(aS)の蓄積が惹起されることをin vitroで明らかとする。酸化脂質修飾aSの生成メカニズムを明らかにすることにより、パーキンソン病発症に及ぼす老化の役割を解明することが期待される。2019年度においては酸化脂質修飾aSの細胞内蓄積が細胞毒性を惹起する機序をミトコンドリア機能との関連で解明する。さらに、酸化脂質修飾aSが細胞間の毒性伝播に関与する可能性について検討する。最終年度(2020年度)には細胞モデルで得られた酸化修飾aS、特に酸化脂質の付加したaSの存在をパーキンソン病患者の口腔サンプル(唾液)で確認することを目標としている。そのため2019年度は唾液中の酸化ストレスマーカーについて予備的解析を行う予定である。

aSが酸化ストレス、およびミトコンドリア障害に対する細胞の脆弱性について一方は抑制し、他方は亢進させるという一見矛盾する結果が得られたことは、aSの生理的機能を考える上で重要な知見と考えられた(Shamoto-Nagai M., et al., 2018)。さらに、上記の細胞死をきたした細胞のWestern blottingおよびConfocal microscopyによる観察により、脂質ペルオキシド、あるいは脂質アルデヒドにより修飾されたタンパク質が増加し、その一部がaSであることが示された(投稿準備中)。なお、ヒトサンプルについては名古屋大学医学部との共同研究にて収集中である。初年度(2018年度)培養細胞を用いたモデル研究において、αシヌクレイン(aS)の生理的機能、すなわち脂質過酸化物のスカベンジャーとしての機能を支持する結果を得ることができた。この結果は、なぜ、老化によりaSタンパク質が構造異常を来たしやすいのかを説明するものと考えられる。本研究課題ではパーキンソン病の病因を神経老化という観点で解明することを目的としている。老化と密接に関わる「酸化ストレス」の物質的基盤としての酸化修飾タンパク質、特に膜脂質由来の酸化脂質によるaSタンパク付加体の生成について理論的裏づけを得たことで、課題の初期目標が達成されたことと考えられる。また、本研究の最終年度では細胞モデルで得られた酸化脂質が付加したaSの存在をパーキンソン病患者の口腔サンプルで確認することを予定している。2018年度、パーキンソン病患者の口腔(唾液)サンプルを倫理委員会の承認の基に50例以上収集した。口腔は最も中枢神経に近い消化管であり、口腔内感染症は頭蓋内へ容易に到達することが知られている。口腔内炎症は他の消化管におけるそれよりも、血管系および末梢神経からの逆行性輸送により中枢神経変性のリスクをより強く増大させる可能性が高い。パーキンソン病患者の唾液腺にはaSの蓄積が観察されることが報告されている。以上より研究の進行は概ね順調と考えられる。脂質過酸化物により修飾されたαシヌクレイン(aS)の細胞内蓄積の機序について、生成速度の増加だけでなく分解速度の低下の観点から検討を行う。具体的にはリソソームーオートファジー系の阻害を行うことにより、酸化修飾(aS)の蓄積が惹起されることをin vitroで明らかとする。酸化脂質修飾aSの生成メカニズムを明らかにすることにより、パーキンソン病発症に及ぼす老化の役割を解明することが期待される。2019年度においては酸化脂質修飾aSの細胞内蓄積が細胞毒性を惹起する機序をミトコンドリア機能との関連で解明する。さらに、酸化脂質修飾aSが細胞間の毒性伝播に関与する可能性について検討する。最終年度(2020年度)には細胞モデルで得られた酸化修飾aS、特に酸化脂質の付加したaSの存在をパーキンソン病患者の口腔サンプル(唾液)で確認することを目標としている。そのため2019年度は唾液中の酸化ストレスマーカーについて予備的解析を行う予定である。
頭皮脳波高周波律動と徐波のCoupling解析による生理機能とてんかん原生の解明

てんかんの焦点診断に有用なバイオマーカーとして、脳波の80Hz以上の高周波律動であるHigh Frequency Oscillations(HFO)に加えて、異なる周波数帯域の脳波が相互に関連性を持つcouplingが注目されているが、HFOや徐波の発生機序や病理学的診断との相関が不明である。本研究では、脳波異常の発生機序解明のために、世界で初めて非侵襲的検査である頭皮脳波にて、HFOと徐波のcouplingを解析し、病理学的診断との相関を解明することを目的とした。てんかんの焦点診断に有用なバイオマーカーとして、脳波の80Hz以上の高周波律動であるHigh Frequency Oscillations (HFO)に加えて、異なる周波数帯域の脳波が相互に関連性を持つcouplingが注目されているが、HFOや徐波の発生機序や病理学的診断との相関が不明である。そこで、これまでに申請者は、HFOや徐波と病理診断との関係を調べるため頭蓋内電極から得た脳波解析を行い、病的なてんかん性HFOは3-4Hzの徐波とcouplingすることを明らかにした。その結果を踏まえて本研究では、脳波異常の発生機序解明のために、世界で初めて非侵襲的検査である頭皮脳波にて、HFOと徐波のcouplingを解析し、病理学的診断との相関を解明することを目的とした。本研究により、非侵襲的な頭皮脳波による焦点診断が可能となり、頭蓋内電極留置による侵襲が軽減できるだけでなく、投薬や外科治療介入の最適化が可能となり、難治性てんかん患者の発作予後改善に大きく寄与することが期待できる。現在、順天堂大学てんかんセンターを受診したてんかん患者の発作間欠期頭皮脳波(2006年-2017年までに当科で頭蓋内電極留置した100例)を用いて、HFOおよびHFOと徐波のcouplingを解析した。申請者が、これまで頭蓋内脳波にて開発した手法を、頭皮脳波に応用する。頭蓋内脳波および頭皮脳波を用いたてんかん性HFOに対するcoupling解析の精度を比較検討している。その結果を、国際学会や、国内学会で発表している。解析対象を、頭蓋内脳波から頭皮脳波へと応用しているが、その手法の獲得に、やや時間を要している。徐波成分はグリア細胞の機能を反映し、HFOは神経細胞の機能を反映するとの報告があるが依然、発生機序は不明である。てんかん焦点切除術を施行した難治性てんかん患者の頭皮脳波にて、HFOならびにHFOと徐波とのcouplingを解析する。その結果と、患者の病理学的診断との関連性について検討する。
大腸菌SOS応答における翻訳段階での発現誘導

大腸菌のストレス応答のひとつであるSOS応答に関する、あらたな分子機構の探索のため以下の研究を行った。今回購入した低速遠心機は研究の諸段階における必須の操作である細胞の操作・回収のために利用した。1.大腸菌の一本鎖DNA結合タンパク質(以下SSBと略)の発現がSOS応答により誘導されるかについては、相矛盾する報告がなされて来ている。これについて、SSBタンパク質の合成レートを直接定量することを試みた。具体的にはSOS誘導試薬で処理した細胞を放射性メチオニンで標識し、SSBに対する抗体で沈殿するものにとりこまれた放射能を計測した。この結果、各種SOS誘導試薬により約二倍にまで誘導されることをあきらかにした。2.この発現誘導の分子機構を明らかにするために、まず、遺伝子発現のどの段階が調節されているかを調べた。そのためにSSBタンパク質の合成レートと同時にmRNAのレベルを定量した。mRNAレベルの計測には定量的S1法を用い、定量ゲルの電気泳動に今回購入した電源を利用した。その結果SOS誘導処理後1時間では主として転写段階での、それ以降では転写と翻訳段階での誘導を見いだしたが、翻訳段階での発現誘導の程度は二倍以下の弱いものであった。
テスト・ガバナンスの基盤形成における構造的比較研究

本研究における平成30年度の研究実績は、各国のテスト・ガバナンス体制を「ハイステイクス・テスト国家」と「ローステイクス・テスト国家」に区分しつつ、どのような差異が見られるかを比較分析することであった。そして、学力テストによる「学力向上」「学習支援」「教員の指導力改善」「教員評価」「高校卒業要件」などの観点からすると、「ハイステイクス・テスト」と「ローステイクス・テスト」のどちらが有効かを再度検証することであり、同時に、それぞれの効果と問題点を解明することであった。また、各国のテスト・ガバナンスに影響を及ぼす巨大企業財団やテスト業者の支援・関与の度合いと影響についても歴史的観点を入れながら、比較検証した。また、世界的に普及・浸透する学力テストによる学力向上政策の潮流の中で、学力テス政策、ならびにテスト・ガバナンスのあり様が将来的に「どうあるべきか」という教育学的な根源的問題に迫り、結論を導き出すことを目指した。具体的に取り扱った国は、アメリカ、イギリス、ノルウエー、韓国、オーストラリアである。本研究の成果は、日本比較教育学会、日本教育学会などの教育学の専門的な学会で個別研究、ないしは共同研究の形で学会報告を実施した。研究期間の最終年度である今年度は、それまでの研究成果を『テスト・ガバナンスにおける存立基盤形成の構造的比較研究』と題する報告書として刊行した。研究成果報告書である『テスト・ガバナンスにおける存立基盤形成の構造的比較研究』の内容は、特別講演論文3本、共同研究論文1本、個人研究論文4本を掲載した。A4版・210頁の報告書である。2019年度の早い段階に、速やかに本研究活動に参加した研究者、関連する研究者・研究機関に送付する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究実績は、全体研究会(5月)を実施し、研究目的・内容・方法などに関してテスト・ガバナンスに関する研究テーマにおける参加者への共通認識の浸透を図った。アメリカ部会(8月)では、特別講演(1件)と各研究内容の報告を実施した。日本部会(10月)では、8月から9月にかけて実施した全国の地方自治体(約1,780)に対する学力テストの実施状況などに関するアンケート調査の集計作業と結果分析を行った。2回目の全体研究会(12月)では、特別講演(2件)と各自の研究内容の報告を実施した。諸外国の部会(3月)では、本年度の比較教育学会(東京大学)で実施するラウンド・テーブルの企画と諸外国におけるテスト・ガバナンスに関する各自の研究内容の報告を実施した。共同研究としては、日本教育学会第76回大会で「わが国の学力調査体制の歴史的構造ー都道府県の場合ー」を行い、戦後から現在までの各都道府県におけるローカル・テストの実施状況に関する報告を行った。海外調査も、当初の計画に基づいてノルウエー、アメリカ、韓国の海外調査を実施し、各国の学力テスト体制の実態調査と比較研究を行った。本研究の目的は、日米を中心とした各国におけるテスト・ガバナンスの構造的特質を比較研究するとともに、学力テストを存立・拡大させる基盤形成の諸要因を解明し、各国のテスト政策の類似性と差異性を明らかにすることであるが、本年度は、この研究テーマに基づき精力的な研究活動を展開できた。さらには、研究代表者・分担者・協力者も本研究テーマに基づき、個別研究を展開し、各国のテスト・ガバナンスの構造的比較研究の実態を解明するための研究活動を精力的に実施した。おおむね、研究計画にそった研究の進展を図ることができたと考える。本研究課題の進捗状況は、研究実績の概要でも述べたように、研究計画にそった研究活動と研究成果を得ることができた。日本の場合には全国の都道府県と市区町村を対象(約1,780)にした学力テスト体制に関するアンケート調査を実施し、その集計作業と分析を行った。この成果と結果は、本年度の日本教育学会(桜美林大学)のラウンド・テーブルで報告する予定である。また、米国以外の諸外国(ノルウエー・韓国・ニュージーランド・カナダ)のテスト・ガバナンスについては本年度の比較教育学会(東京大学)で実施するラウンド・テーブルで報告する予定である。個別研究の進捗状況を述べれば、先にも述べた全体研究會や個別部会の研究会を開催し、個人報告という形で毎回、研究報告を行った。これらの研究会における報告数を述べれば、日本(3件)、米国(8件)、英国(1件)、カナダ(1件)、ノルウエー(1件)、韓国(1件)、シンガポール(1件)、オーストラリア(2件)など、合計18件の報告を実施した。こうした報告以外にも、テスト設計の専門家の特別講演と国際学力調査に関する専門家の特別講演も実施した。共同研究としては、「わが国の学力調査体制の歴史的構造ー都道府県の場合ー」を実施し、戦後から今日までの都道府県教育委員会(教育研究所など)による「ローカル・テスト」の体制を歴史的に解明しつつ、その特質を時期区分した。その際には、「ナショナル・テスト」との実施状況との関連性を重視しつつ、ローカル・テスト体制の構造的特質を歴史的に解明することも行った。本年度の研究実績としては、第1には、日本比較教育学会第53回大会(東京大学)「ラウンド・テーブル」(RT)において、研究分担者の佐藤仁(福岡大学)が中心となって「各国の学力テストとスタンダードを軸とする教育ガバナンス構造の実態」と題する研究成果の報告を行った。このRTでは、カナダ、韓国、ニュージーランド、ノルウェーを取りあげ、学力テストとスタンダードが教育ガバナンス構造の中でどのように機能しているかを比較検討した。

第2には、日本教育学会第76回大会RT(桜美林大学)において、研究代表者の北野秋男(日本大学)が中心となって「学力テスト体制の「現状」と「課題」ー全国調査の結果分析からー」と題する研究成果の報告を行った。このRTでは、2007年の「全国学力・学習状況調査」の開始から10年目にあたる2016年に「学力テスト体制」と呼ぶべき諸変化を定量的に解明すべく、全ての都道府県及び市区町村教育委員会を対象として、ローカルな教育行政過程において実施される学力テスト・調査の実施状況と実施体制、方法および内容、導入の経緯、利活用の状況、効用と課題の5つの大項目から構成する全国調査を実施し、その集計結果と特色などを報告した。第3には、この科研費に参加する研究分担者・協力者が一堂に会する全体研究集会(静岡県立大短期大学部など)を2017年12月26日12月28日に開催し、学力テストに関する特別講演3件、個別研究報告7件などを行った。また、参加者全員で各国の学力テストに関する類似性や差異性を確認しつつ、学力テスト実施の基盤形成の問題に関する意見交換を行った。また、合わせて「日本部会」「アメリカ部会」「諸外国部会」の会合も別に開催し、それぞれの部会ごとに学力テストの基盤形成の問題を検討した。本研究の進捗状況は予想以上に進展し、着実に研究業績の蓄積がなされ、かつ研究の視点も定まりつつある。本研究の第一課題は、日本・米国・諸外国における「ナショナル」と「ローカル」レベルにおけるテスト・ガバナンスのあり様を実証的に解明することである。日本に関しては、2016年度に全国調査を実施し、その結果分析を2017年度に実施し、その成果を日本教育学会第76回大会RT(桜美林大学)で報告した。米国に関しては、個別の州を取り上げた研究だけでなく、米国全体のカリキュラムや評価のスタンダード化の動向を解明した。諸外国の場合は、カナダ、韓国、英国、ドイツ、ニュージーランド、ノルウェー、シンガポール、オーストラリアなどのテスト政策の分析を行った。第二課題は、各国の学力テスト政策の実施を可能とする政治的・経済的・社会的諸要因、とりわけ巨大企業財団やテスト業者の支援・関与の有無を検証し、公教育における「市場化・民営化」の浸透度を解明することであった。日本の場合は、2016年度の全国調査の分析の際にテスト業者の関与の度合いを解明した。米国の場合には様々な企業財団のテスト政策や教育改革への関与の実態を解明し、研究蓄積を行った。そして、日米のみならず諸外国における公教育における「市場化・民営化」の浸透度を比較研究した。第三課題は、世界的な学力向上政策に基づく学力テストの浸透・普及という潮流の中で、各国のテスト・ガバナンスを比較検証することであった。この点に関する研究成果は2018年度の日本比較教育学会第54回大会(広島大学)RTにおいて、研究成果の一部を報告する予定である。本研究における平成30年度の研究実績は、各国のテスト・ガバナンス体制を「ハイステイクス・テスト国家」と「ローステイクス・テスト国家」に区分しつつ、どのような差異が見られるかを比較分析することであった。
ヒト臍帯由来間葉系幹細胞移植による眼表面瘢痕組織の再生

ヒト臍帯由来間葉系幹細胞(hUSMC)の生物学的特性。マウスアルカリ外傷モデルへのhUSMC投与で瘢痕化が抑制された。この瘢痕作用はグリコプロテインやhUSMCがTGFβやTNFαなどの成長因子やサイトカイン、マクロファージの活性化を介して炎症を制御している可能性がある。瘢痕組織の病理学的解明hUSMCの瘢痕抑制作用を理解するため通常の瘢痕化関連因子を検索した。瘢痕過程ではTNFαやβcateninが深く関与しこれらの因子を制御することで瘢痕抑制が可能であると発表したH25年度は1)ヒト臍帯由来間葉系幹細胞(hUMSC)の安定した供給と生物学的特徴の同定。2)各種ノックアウトマウスを用いたhUMSC移植術の瘢痕抑制効果と作用機序の検討を目標として実験を行ってきた。1)についてはH25年7月に海外研究協力者であるDr WinstonとUniversity of Cincinnatiで幹細胞作成について討論を重ね、安定した供給を図っている過程である。また幹細胞のメンテナンスに深く関わるベータカテニンの創傷治癒の役割をマウスおよび培養細胞を用いて検討している。この検討は幹細胞のメンテナンスに有用であると考えている。2)については、まず瘢痕化に関する要因をノックアウトマウス、培養細胞を用いて解明を行っている段階である。具体的にはTNFalphaノックアウトマウスを用いて瘢痕化の機序について調べている。TNFalphaノックアウトマウスでは、コントロールに比べて炎症が強く発現し、創傷治癒が遅れることを見いだした。このTNFalphaノックアウトマウス瘢痕モデルは幹細胞移植術の対象疾患モデルとして非常に有用で移植術の効果判定に役立つモデルとなる。H26年度は引き続き1)ヒト臍帯由来間葉系幹細胞(hUMSC)の安定した供給2)hUSMC移植の対象となる瘢痕モデルの作成3)その創傷治癒過程における創傷治癒担当細胞の動態の解明を培養細胞を行って検討した。3)について幹細胞の恒常性維持に関係するベータカテニンが瘢痕化にも深く関与していることを我々は、見いだしH26年度には先のARVO、日本眼科学会総会、日本緑内障学会で口演発表を行ったヒト臍帯由来間葉系幹細胞(hUSMC)の生物学的特性。瘢痕過程ではTNFαやβcateninが深く関与しこれらの因子を制御することで瘢痕抑制が可能であると発表したDr Kao研究室の協力のもと幹細胞分離、培養が確立したので今後は安定した供給が見込まれる。またバックアップとして商業用の幹細胞の確保も可能であるため幹細胞の供給には問題はないと考えられる。瘢痕モデルでのシグナルレベルでの創傷治癒機転を明らかにしつつある。今後、hUSMCの瘢痕抑制効果を症例を増やし検討していく予定である眼創傷治癒引き続き海外研究協力者のDr Kaoの協力のもと幹細胞のメンテナンスを維持する当教室での大量の幹細胞の安定供給にいましばらく時間を要する可能性があるが、Dr Kaoと十分な検討を引き続き続けている、供給が難しい場合には商業用の幹細胞を使用することでこれらの問題は解決できると考えている。各種ノックアウトマウスでの瘢痕モデル作成に成功しているので今後は、これらのマウスを用いて幹細胞移植の効果を検討していく予定である実験に必要な抗体の在庫が無く国内在庫ののものでの代かえが不可能であったため、次年度の使用予定としました得られた瘢痕化モデルを用いて幹細胞移植術を予定していくhUSMC移植を施行した動物モデルおよび培養細胞での免疫染色(ベータカテニンシグナル)に使用予定
沖縄・八重山群島の石西礁における現生貝形虫の生態学的・分類学的研究

本研究の目的はサンゴ礁域の底生貝形虫の生態分布を明らかにし、未記載種の分類学的記載を行う事にあった。従来、サンゴ礁域の貝形虫の分布はドレッヂにより採取された表層堆積物試料からの主に遺骸(殻)標本を基にする事が多く、その場合、殻は潮流等により容易に本来の生息域から運ばれる事から、生態分布については大まかな結果しか得られなかった。本研究では堡礁型サンゴ礁の石西礁において、1990年9月、SCUBAを用い、15m以浅の海域で実地に海底の様子を確認しつつ、調査、試料採取を行い、礁湖および礁斜面の10地点より合計30サンプルを採取した。各サンプルについて、貝形虫'生体'、200個体以上を目処に拾い出しを行い、結果として、Podocopa目40属76種、Myodocopa目2属2種を同定した。さらに、出現頻度の高いPodocopa目30種については、その分布と底質の種類との関連より、3つの貝形虫種群に大別した。即ち(1)砂底に特有な貝形虫種群(2)岩礁やレキ上に生育する藻類(大型,微小)に特有な貝形虫種群(3)底質の種類に関係なく出現する貝形虫種群の3つである。底質以外の環境要因の内、海水の水温、塩分濃度、溶存酸素量については調査域内の変化の幅が小さい事もあり、貝形虫種の分布との関連ははっきりしないが、水深や水塊が外洋水の影響を受けているかどうか等との関連で分布パターンが変化する種がいくつか認められる。未記載種は50以上あり、その分類学的記載は進行中である。種レベルの記載については化石化しにくいため、通常、古生物研究者が扱わない、いわゆる軟体部ー付属肢や雄性生殖器ーについても殻とともに検討した。その成果の一例として、石西礁より多産するXestoleberis属の2種が、各々、殻では日本本土近海より報告されてきたX.sagamiensis、X.hanaiiに酷似するものの、軟体部では明らかにこれら既知種とは異る新種である事が判明した事が挙げられる。本研究の目的は、琉球列島では数少い堡礁型サンゴ礁である八重山群島・石西礁海域において、貝形虫(甲殻類.体長1mm内外)の生態分布を明らかにし、さらに、その分類学的記載を行う事にある。平成2年度には、先ず、9月上旬の5日間、石西礁内の小浜島ー竹富島間の礁湖域とその南方の外洋水の影響をより強く受ける黒島との間の海域の各々の海域で5地点、合計、10の調査地点を設け、調査、採集を実施した。採集に際しては、3つのタイプの底質ー1)大型藻類(ホンダワラなど)、2)微小藻類、(以上、岩礁や大レキ上に生育)、3)砂底ーについて、SCUBAを使用、研究者が、直接、海底で貝形虫を含む海藻や堆積物のサンプルを採集、合計45サンプルを得た。調査地点では、底質の他、水深、水温、塩分濃度、溶存酸素量の環境要因についても測定、記録した。

結果として、今回調査を行なった15m以浅の比較的浅い海域では、底質の種類が貝形虫の生態分布を規制する上で重要である事が判明した。即ち、大型海藻(生活の場としては葉上)、砂底の各々に特有な群集が認められた。又、微小藻類については、これらの中間的な種組成を示し、特有の貝形虫属、種は極めて少い。種多様度は、大型藻類、微小藻類、砂底の順に、個体密度は、これとは逆の順に高くなる。なお、大型藻類では優占種の優占度が、他の2者に比べ、高い。大型藻類に特有な貝形虫属として、Paradoxostoma,Radimella,Neonesideaが、砂底では、Callistocythere,Morkhovenia等が挙げられる。種レベルでも、底質のタイプ、種類と密接に関連して出現する種が多く見られる。なお、藻類に多く出現するXestoleberisの2種、X.cfr.hanaii、X.cfr.sagamiersisのように、水塊の性質によっても、Xの出現頻度が変化する種も認められる。平成3年度は分類学的記載を中心に研究を進めるが、未だ、貝形虫の拾い出しが不十分なサンプルについては拾い出しを継続する。本研究では、昨年度、琉球列島では数少い堡礁型サンゴ礁である石西礁海域において、3CUBAを用い、海洋調査、貝形虫用試料採取を実施した。そして、各試料ごとに貝形虫生体群集の種組成を明らかにするとともに、環境要因、特に底質の種類が貝形虫種の分布を規制している事を認めた。本年度の目的は、貝形虫個体の追加の拾い出しを行い、その結果として、サンゴ礁域貝形虫の生態分布の詳細を明らかにした上で、多数の未記載種について分類学的記載を進める事にあった。貝形虫個体の追加の拾い出しについては、10の採取地点より得られた30サンプルの各々について、詳しい貝形虫の生態分布の議論をする上で必要な200個体以上の拾い出しを目標とした。その結果、特に、底質の種類と貝形虫種の分布の関連については、昨年度、特定の底質ー砂底と藻類(大型藻類と微小藻類に分けられる)ーが貝形虫種の分布を規制する事実が判明していたが、さらに各々の底質の種類のより細かい違い、例えば、大型藻類ではその種類ー恐らくは植物体全体あるいは葉状体自体の形状の如何ーにより、植物体上に付着、分布する貝形虫群集の種組成が弱貫異る。その他、同様に、砂底については堆積物の粒度組成、微小藻類についてはそれらが付着しているレキや岩盤の形状の差異により、貝形虫種組成が変化する事が認められた。分類学的記載については、未記載種が70以上もあり、未だ研究は継続中であるが、現時点で判明した結果として、石西礁海域より多産するXestoleberis属の2種、X.cfr hanaii、X.cfr sagamiensisが挙げられる。この属の一般的特徴として、殻のみでは種レベルでの検討が困難な事もあり、本研究では、殻に加え、軟体部一時に分類上重要な付属肢、雄性生殖器ーについて詳細に比較、検討した結果、石西礁海域の2種は日本本土近海より報告されてきた類似種、X.hanaii、X.sagamiensisとは異る新種である事が明らかになった。
エンドソーム機能制御を用いた大腿骨頭壊死症の発生機序解明

特発性大腿骨頭壊死症に対する有効な予防法は確立されておらず、その確立は急務である。そのため、我々が確立した特発性大腿骨頭壊死症動物モデルを用いて市販後薬剤であるランソプラゾールの特発性大腿骨頭壊死症に対する予防効果を検討した。その結果、1ランソプラゾールはステロイド性大腿骨頭壊死症を予防することが明らかとなり、臨床試験を実施した。2ランソプラゾールはアルコール性大腿骨頭壊死症を予防することが明らかとなった。1ステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルの再現性確認2009年に我々が報告した、TLR4のリガンドであるLPSおよびメチルプレドニゾロン投与による、また、若手研究(B)(課題番号:2279136)で報告したTLR7のリガンドであるイミキモドおよびメチルプレドニゾロンの投与によって大腿骨頭壊死症が発生することの再現性の確認を行った。その結果、再現性が確認され、本モデルがステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルであることが確認できた。2ステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルに対する予防実験特発性大腿骨頭壊死症に対する有効な予防法は確立されておらず、その確立は急務である。本年度は、上記のステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルを用いて予防実験をおこなった。TLRのリガンド投与後24時間にメチルプレドニゾロンおよびランソプラゾールを投与した結果、ラットにおけるステロイド性大腿骨頭壊死症の発生を予防することが可能であった。既存動物用7.0T MRIを用いて画像評価を試みたが、使用MRIのqualityが低く、大腿骨頭壊死症に特有のT1強調画像でのバンド像は描出できなかった。安全性評価を目的とした血液生化学検査では、ランソプラゾール投与による有害事象の発生は無く、自主臨床試験に着手した。遺伝子発現解析および血中サイトカイン濃度解析をおこなったが、有意な変化を認めなかった。タンパク解析ではKinase inhibitorであるBAY11-7082でおこなった研究と同様に、転写制御因子であるIRF7およびNF-kBの活性がランソプラゾールの同時投与で低下していることを確認した。以下のように特発性大腿骨頭壊死症に対する予防実験をおこなった。1ステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルに対する予防実験我々が確立したステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルを用いて予防実験をおこなった。TLRのリガンド投与後24時間にメチルプレドニゾロンおよびランソプラゾールを投与した結果、ラットにおけるステロイド性大腿骨頭壊死症の発生を有意に予防することが可能であった。タンパク解析ではKinase inhibitorであるBAY11-7082でおこなった研究と同様に、転写制御因子であるIRF7およびNF-kBの活性がランソプラゾールの同時投与によって有意に低下していることを確認した。安全性評価を目的とした血液生化学検査では、ランソプラゾール投与による有害事象の発生は無く、本学付属病院のIRBの承認を得て自主臨床試験を実施した。2アルコール性大腿骨頭壊死症動物モデルに対する予防実験ステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデル同様に我々が確立したアルコール性大腿骨頭壊死症動物モデルを用いて予防実験をおこなった。5%エタノール含有液体飼料にランソプラゾールを混入した結果、ラットにおけるアルコール性大腿骨頭壊死症の発生を有意に予防することが可能であった。上記12の内容にて論文投稿準備中である。また、従来から特発性大腿骨頭壊死症は虚血性壊死であると考えられているが、大腿骨頭壊死症の発生前に栄養血管の途絶を示した科学的根拠は認められない。そのため、我々が確立したステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルを用い、屠殺時に大動脈より墨汁を潅流し大腿骨頭における血流評価をおこなった。その結果、大腿骨頭壊死発生前および発生後の標本においてもsuperior retinacular arteryの途絶は認めなかった。論文投稿準備中である。整形外科学平成25年度研究実施計画に基づいて研究をおこない、当初の目的であるラットにおけるステロイド性大腿骨頭壊死症の予防法が確立できたことから、研究課題を達成できていると考えられる。しかしながら、遺伝子発現および血中サイトカイン濃度解析では有意差が得られておらず、今年度も屠殺時間を変更するなどし、検討をおこなう。研究計画調書に基づき平成26年度の研究をおこなう。1アルコール性大腿骨頭壊死症動物モデルに対する予防実験Wistar系雄性ラット150-200gを用いる。5%エタノール含有液体飼料の投与により、アルコール性大腿骨頭壊死症を発生させる群をコントロールとする。

予防群では、ステロイド性大腿骨頭壊死症モデルで効果およびランソプラゾールを同時投与し、組織学的評価によるアルコール性大腿骨頭壊死症の予防効果、血液生化学検査を用いた安全性評価、遺伝子発現および血中サイトカイン濃度解析を同様に実施し、さらなる機序解明を行う。2ステロイド性大腿骨頭壊死症動物モデルに対する予防実験上記のように遺伝子発現および血中サイトカイン濃度解析では有意な差が得られておらず、屠殺時期を変更し、再度確認をおこなう。3他薬剤によるステロイド性大腿骨頭壊死症の発生予防効果ランソプラゾール以外のプロトンポンプインヒビターなど他薬剤による予防効果の確認をおこなう。旅費として配分された予算を用いて、物品購入をおこなったため、次年度使用額が発生した。今年度、実験動物などの物品購入をおこなう。
不完備契約理論に基づく建設プロジェクトマネジメントに関する研究

「PFI事業のための事業再生手続き」では,PFI(Private Finance Initiative)事業における負債契約を不完備契約と位置付け,負債契約の契約不履行が発生した場合の効率的な事業再生手続きについて検討した.事業者が破綻した場合に,迅速かつ効率的な事業再生が実現できるメカニズムを有した事業再生の手続きを事業着手以前に予め構築する必要がある.PFI事業のための再生手続の構築は,民間事業で用いられるものをそのまま援用するのではなく,PFI事業の有する特性及び制約を考慮した手続でなければならない.本研究では,民営会社の効率的な再生を実現するBAHMモデルの概要を説明し,同モデルのPFI事業への適用可能性について考察した.さらに,PFI事業の特殊性について考察し,PFI事業の再生手続において考慮されるべき点について明らかにした.最後に,BAHMモデルを拡張し,PFI事業のための望ましい事業再生手続モデルを提案した.「Issues related to coordinationcaused by custom in international joint venture contracting」では,わが国の建設企業がマレーシアで組成したジョイントベンチャー事業において,商習慣の違いによるコーディネーションの失敗のケースを調査した.建設事業は極めて多くの不確実性にさらされており,契約は不完備とならざるを得ない.そのため,実際の事業運営では発生した状況に応じて,その都度,対応策を決定することになる.以上のような環境では,ジョイントベンチャーの運営するにあたり,商慣習の異なる建設企業間のコーディネーションが難しくなる.本研究では,現地に赴き,聞き取り調査によって,現場で発生した問題点とその対応策に関する情報を収集した.平成15年度は,社会資本整備及び運営事業のための契約に関して,契約の不完備性を前提とした権限と責任のルールや契約変更手続に関する研究を進めた.「建設契約における瑕疵責任ルール」では,わが国の民法と欧米のコモンローの請負契約の瑕疵担保責任ルールが異なることに着目し,不文律である「信義則」の存在の有無に関する前提と法律で規定される瑕疵担保責任ルールが補完的な関係であり,信義則が存在する環境では瑕疵担保責任は無過失責任を採用し,信義則が存在しない環境では,過失責任を採用する方が効率的であることを指摘した.「PFI事業のためのリスク分担ルール」では,経済学の観点からリスク分担の原則を導き,PFI事業におけるリスクを列挙し,望ましい官民のリスク分担ルールを提案した.さらに,情報の非対称性や契約の不完備性に起因する事業のステークホルダーの戦略的行動による内生的リスクの抑制のための制度設計がプロジェクトの効率化のために重要であることを指摘した.「PFI事業方式における所有権構造と経済的効率性」では,インフラ施設の所有権の所在によって分類されるBOT方式とBTO方式の得失を不完備契約理論に基づいて比較した.PFI事業権契約が不完備であるために将来必要となるサービス水準を完全には規定することができない.その結果,公共が所有権を持つBTO方式では民間が所有権を持つBOT方式で発生しうる非効率な投資を防止できる一方,効率的な投資に対する誘因を阻害する可能性があることを指摘した.わが国とマレーシアの公共工事契約約款における契約変更手続を比較した研究では,わが国の建設契約取引において,発注者が契約変更を正当化する立証能力を有することを前提としていることを指摘した.「PFI事業のための事業再生手続き」では,PFI(Private Finance Initiative)事業における負債契約を不完備契約と位置付け,負債契約の契約不履行が発生した場合の効率的な事業再生手続きについて検討した.事業者が破綻した場合に,迅速かつ効率的な事業再生が実現できるメカニズムを有した事業再生の手続きを事業着手以前に予め構築する必要がある.PFI事業のための再生手続の構築は,民間事業で用いられるものをそのまま援用するのではなく,PFI事業の有する特性及び制約を考慮した手続でなければならない.本研究では,民営会社の効率的な再生を実現するBAHMモデルの概要を説明し,同モデルのPFI事業への適用可能性について考察した.さらに,PFI事業の特殊性について考察し,PFI事業の再生手続において考慮されるべき点について明らかにした.最後に,BAHMモデルを拡張し,PFI事業のための望ましい事業再生手続モデルを提案した.「Issues related to coordinationcaused by custom in international joint venture contracting」では,わが国の建設企業がマレーシアで組成したジョイントベンチャー事業において,商習慣の違いによるコーディネーションの失敗のケースを調査した.建設事業は極めて多くの不確実性にさらされており,契約は不完備とならざるを得ない.そのため,実際の事業運営では発生した状況に応じて,その都度,対応策を決定することになる.以上のような環境では,ジョイントベンチャーの運営するにあたり,商慣習の異なる建設企業間のコーディネーションが難しくなる.本研究では,現地に赴き,聞き取り調査によって,現場で発生した問題点とその対応策に関する情報を収集した.
炎症ストレスに起因したクローン造血の出現と進展

近年のシークエンシング技術の進歩に伴い、段階的な遺伝子変異の蓄積が癌化の引き金となることが実証された。また、数理モデルによる疫学データ解析から、各臓器の癌化リスクは組織幹細胞の細胞分裂歴と強く相関することが示され、幹細胞から癌化に至るプロセスは内在性因子と環境因子の影響を受けることが示唆された。しかしながら、生物学的癌化プロセスにおける内在性・外因性因子の相対的寄与や時間的関係性については明らかとなっていない。免疫・造血システムは骨髄内で非常にゆっくりと分裂する造血幹細胞により維持されている。白血病化の大きな要因として、この造血幹細胞への遺伝的変異の蓄積、それに伴うクローナル造血への進展および拡大がある(Steensma, Blood 2015)。近年、白血病関連の遺伝子変異を持つものの、白血病化する前の造血幹細胞、いわゆる“前白血病幹細胞"の存在が示されたため、本研究では炎症が前白血病幹細胞の出現や進展に与える影響について検討した。現時点では、造血幹細胞のクローン追跡を可能にするマウスの作製を行っている。少ない細胞でのクローン追跡を検討するため、DNAバーコードを組み込んだ細胞株を準備してシークエンスによりクローンの同定を試みた。その結果、1ー10万個の細胞数で500クローンを同定できる解析技術とインフォマティクスパイプラインを確立した。現時点では、細胞株を用いた細胞クローンの同定技術の確立にとどまり、モデルマウスを作製する途中であるためクローナル造血モデルマウスの作出のためには、トランスポゼースの一つであるHyper Sleeping Beauty (HSB)を条件的にROSA26座に発現させるマウスとDNAバーコードに続きGFPをHSB依存的に発現するマウスを作成する必要がある。後者のマウスは作製済みであるので、今後は前者のマウス作製に注力し、これらのマウスを交配してクローナル造血を追跡可能とするモデルマウスを確立する。その後、炎症有り無しでの造血クローン動態を評価していく。今年度の進捗が遅れているため、次年度で残りの予算を執行していく。具体的な計画としては、マウスの作製に伴う費用(ES細胞培養やクローニングのために必要な消耗品)、マウス交配とジェノタイプに必要な経費と試薬代、その後クローン造血を追跡する際に必要な分子生物学的ツールの購入や次世代シークエンス料金の支払いに振り向けていく。
放射線硬化樹脂の樹脂包埋組織標本作製への応用に関する研究

【研究目的】課題番号:18924018にて行った研究でHEMA/Polypropylene Glycol 1000 Dimethacrylate(n=23)/水=14/6/80の混合液に最短3日の浸漬時間でホルマリン固定ブタ肝臓を樹脂包埋標本作製に成功した。同様の組成と思われる市販のキットでバイオプシー組織標本から組織切片を作製し良好な結果を得たとの報告があり、本研究において形態保存の良好な組織切片の作製が可能な処方を検討した。【研究方法】(1)polyethylene Glycol dimethacrylate(n=23,14,9,4,3,2,1),(2)HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate),(3)HEA(2-hydroxyethyl acrylate)を用い、架橋剤(1)と(2)、(3)の様々な組み合わせと混合比を以下の方法により比較検討た。溶媒は水、エタノールまたはアセトンを用いた。組織は10%formaline/PBSにて1週間以上浸漬固定した食用のブタ肝臓を用いた。放射線の照射は日本原子力研究開発機構高崎研究所内の設備にて実施した。1cm角の立方体に裁断したブタ肝臓をモノマー溶液に浸漬し、-80°Cで30Gyの放射線を照射し、完成した標本の形状、硬さ、組織所見を基準に最適なモノマーの混合比、放射線の照射量を決定した。最終的に浸漬固定したブタ肝臓を半切し、決定した条件で標本作製できることを確認した。作製した標本からは組織切片を作製し、HE染色、を試みた。【研究成果】最良の処方はHEMA/Polyethylene Glycol#400 Dimethacrylate(n=9)/アセトン=14/6/80だった。研究目的に記載した処方で見られた個々の細胞の収縮がほぼ無くなったが、コントラスト低い組織像しか得られず実用には至らなかった。
生体硬組織の衝撃波による力学的損傷機構の解析と評価の研究

生体硬組織が衝撃応力波を受けて損傷する具体的事例として,離断性骨軟骨炎等でみられる骨ー軟骨部の衝撃応答現象に注目した.そしてこのような骨ー軟骨部が各種の応力波を受ける時の軟骨や海綿骨部に伝ぱする応力波の挙動を正確に把握するため,次のような研究を実施した.1.骨ー軟骨部をシミュレ-トする解析モデルの提案.各種の生体関節部の幾可学的構造や材料組織構成を分析し,それらが球状と臼状の骨によって構成され,またその動力学的挙動には軟骨部の存在,特にその厚さの効果が重要であることを確認した.2.骨ー軟骨部の動光弾性およびひずみ測定実験の実施と考察骨ー軟骨部をそれらのヤング率比が等しいエポキシ樹脂とエポキシラバ-材に置き換え,かつそれらの円板と平板モデルの衝突によって生ずる発生応力波の伝ぱ挙動を超高速度カメラを利用した動光弾性実験およびひずみゲ-ジを用いた実験により試みた.その結果関節軟骨にはその下部組織である海綿骨部に伝ぱする応力波を減少させる衝撃緩和効果のあること,しかもその効果は引張応力よりもむしろ圧縮応力に対して顕著であることがわかった.また軟骨厚さの増加に伴い,その下部組織における圧縮応力は減少するが,逆に軟骨自身に発生する引張応力は増大することも確認された.3.動的有限要素法を用いた動的応力解析の実施と考察衝撃接触問題解析用の有限要素法プログラムを用いて,本研究での骨ー軟骨モデルの応力解析を実施した.関節部で発生,伝ぱする応力波の詳細な挙動から,先の2の結果がほぼ裏付けられると共に,それらの挙動が衝撃接触部の条件に大きく影響されることもわかった.以上の他,軟骨や海綿骨をシミュレ-トした多孔質体モデルに対する応力伝ぱ挙動も実験的に検討しているが,これは今後の課題と言える.生体硬組織が衝撃応力波を受けて損傷する具体的事例として,離断性骨軟骨炎等でみられる骨ー軟骨部の衝撃応答現象に注目した.そしてこのような骨ー軟骨部が各種の応力波を受ける時の軟骨や海綿骨部に伝ぱする応力波の挙動を正確に把握するため,次のような研究を実施した.1.骨ー軟骨部をシミュレ-トする解析モデルの提案.各種の生体関節部の幾可学的構造や材料組織構成を分析し,それらが球状と臼状の骨によって構成され,またその動力学的挙動には軟骨部の存在,特にその厚さの効果が重要であることを確認した.2.骨ー軟骨部の動光弾性およびひずみ測定実験の実施と考察骨ー軟骨部をそれらのヤング率比が等しいエポキシ樹脂とエポキシラバ-材に置き換え,かつそれらの円板と平板モデルの衝突によって生ずる発生応力波の伝ぱ挙動を超高速度カメラを利用した動光弾性実験およびひずみゲ-ジを用いた実験により試みた.その結果関節軟骨にはその下部組織である海綿骨部に伝ぱする応力波を減少させる衝撃緩和効果のあること,しかもその効果は引張応力よりもむしろ圧縮応力に対して顕著であることがわかった.また軟骨厚さの増加に伴い,その下部組織における圧縮応力は減少するが,逆に軟骨自身に発生する引張応力は増大することも確認された.3.動的有限要素法を用いた動的応力解析の実施と考察衝撃接触問題解析用の有限要素法プログラムを用いて,本研究での骨ー軟骨モデルの応力解析を実施した.関節部で発生,伝ぱする応力波の詳細な挙動から,先の2の結果がほぼ裏付けられると共に,それらの挙動が衝撃接触部の条件に大きく影響されることもわかった.以上の他,軟骨や海綿骨をシミュレ-トした多孔質体モデルに対する応力伝ぱ挙動も実験的に検討しているが,これは今後の課題と言える.
求心性迷走神経刺激による抗うつ作用の解明

不安障害は、様々な恐怖に対する不安によって引き起こされる精神疾患である心的外傷後ストレス障害を初めとした不安障害治療には条件づけ反応の消失を利用した暴露療法が適用されるが、様々な刺激によって恐怖反応が復元してしまうことが治療を妨げる要因の一つである。恐怖記憶に関する過去の研究のほとんど全ては、恐怖の誘発および消失に集中しており、恐怖の復元に関する薬理学的、神経科学的な解析は行われてきてなかった。そこで本研究では、恐怖反応の復元に関わる神経機構の解明を目指した。ある実験環境(環境A)でマウスに弱い電気ショックを与えることで、環境Aとショックの関係を学習させた。翌日、環境Aに40分間暴露することで、条件づけ反応を消失させた。消失を確認した後、異なる実験環境(環境B)でさらに弱い電気ショックを与えた。翌日、環境Aに暴露すると、マウスは恐怖反応を示した(恐怖反応の復元)。復元の分子メカニズムを明らかにするため、環境Bで電気ショックを与える30分前に、タンパク質合成阻害薬アニソマイシン(150mg/kg)またはNMDA受容体阻害薬MK-801(1.0mg/kg)を腹腔内投与した。1日後にマウスを環境Aに暴露したところ、両投与群ともすくみ反応時間は有意に短かった。さらに、復元する際に活性化する神経回路を特定するため、環境Bでの電気ショック90分後に脳を摘出し、免疫組織化学染色によってc-Fosを検出した。扁桃体および内側前頭前皮質において、c-Fos発現細胞数の上昇が認められた。本研究により、恐怖反応の復元にNMDA受容体が関与すること、恐怖反応の復元には固定化過程が存在し、新規タンパク質合成が関わること、恐怖の復元を誘導する弱いショックによって扁桃体および内側前頭前皮質が活性化することを明らかにした。さらに、恐怖反応の復元に、内側前頭前皮質における新規タンパク質合成が必要であることも明らかにした。本研究を端緒として恐怖の復元機構が解明され、不安障害の再発防止を目指した創薬ターゲットの発見や、より良い治療法の開発に結びつくことが期待される。新たな実験系を立ち上げまして、成功させた。博士論文発表も成功させた。研究成果を日本薬理学会関東部会で発表し、Young Investigator's Award(優秀発表賞)を受賞した。今回の研究課題と関わる研究成果を米国神経学会および日本神経科学大会にて発表を行い、海外の有名な教授や、医師から高く評価していただいた。論文を執筆し、国際権威ある雑誌に投稿し、アイデアの斬新および高い研究意義で高く評価していただき、現在受理をいただいている。今後、恐怖反応の自発的な回復も検討する予定で、恐怖反応の復元と自発的な回復の相違点を明らかにする。