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人間言語の本質的特性に関する理論言語学・機能言語学・言語脳科学による統合的研究

このプロジェクトは理論言語班・機能言語班・脳科学班の3つのセクションに分かれている。理論言語班では,ドイツ語の受動化における転位は存在しないが,かき混ぜ構文は存在するという研究(保阪),極小主義の立場でremnant movementに基づいて古フランス語を分析することが可能であること(小川),さらに,単文と副文の対比において,fMRIとERPを使うことで,統語操作に関する様々な結果が得られること(中島)などを明らかとなった。さらに,長谷川は,極小主義におけるSwiping分析を行った。本間は最適性理論を使った周辺的音韻現象を研究した。機能言語班では,高見が非対格構文における統語分析の問題点を指摘し,機能的・意味的要因がこの構文に存在することを示した。岡本はドイツ語の非対格構文のVP前置は,統語的なものではなく,機能的な現象であることを示した。石野は機能文法の観点からの言語資料を収集した。脳科学班では,萩原のグループが転位を伴った文に関するERPとプライミング実験を行い,かき混ぜ文における保持と統合を反映しているSAN,P600という成分を観察している。三項動詞文の実験では、動詞句内かきまぜ文において,遅い陽性成分を観察した。これは、転位要素が構造へ統合する位置が構文によって異なることを示唆しており、言語特有の分析の可能性を示唆するものであり,従来の統語解析理論への再考を促すものとして注目される。最終年度は、公開シンポジウムを開催した。脳科学者と言語学者の出会いの場を用意できたのもこの研究助成の成果である。人間言語の本質的特性である「転位」(displacement)に焦点を当て、初年度は、理論言語学班、機能言語学班、言語脳科学班がそれぞれ独自の研究を進め、接点を探ることに努めた。理論言語学班と機能言語学班では、転位に関係する問題として、規範範疇と非規範範疇の移動可能な構造的位置、非対格性と移動の関係、不変化動詞の移動、転位現象の歴史的変化、情報構造と転位の関係、情報の種類と韻律の関係などが取り上げられた。特に非対格性に関しては生成理論と機能統語論の立場から分析がなされ、前者では意味に基づく分類の重要性が、後者では動詞の意味のみならず、文脈、機能的要因、話し手と聞き手の共有知識など様々な要因が関与することが明らかにされた。また規範的範疇と非規範的範疇の転位に関して、後者の生起が主要部移動制約に従うので、転位が厳しく制限されることが判明した。更に日本語の受益表現と英語の二重目的語構文の比較、ドイツ語の不変化動詞の述語的特性・話題化の可否などの研究で成果が見られた。一方、言語脳科学班の事象関連電位実験では、128チャンネル脳波装置を用いて日本語の左方転位かき混ぜ文、右方転位文,三項動詞文などの転位現象の実験が行なわれた。特に右方転位文の実験では,名詞句および付加詞どちらの転位においても陽性成分(P600)が認められたが、頭皮上分布の点では、項では左半球に,付加詞では右半球に大きな活動が認められ,項と付加詞の処理では脳内基盤が異なることが示唆された。さらに左方転位かき混ぜ文と右方転位文の比較から,両者の間で異なる脳波成分が検出され,転位する方向性の違いで処理形式が異なることが示唆された。人間言語の本質的特性である「転位」に焦点を当て、今年度は、昨年度に引き続き、理論言語学班、機能言語学班、言語脳科学班がそれぞれ独自の研究を進め、これら3つの班の接点を探ることに努めた。

理論言語学班と機能言語学班では、転位に関して、英語形容詞の後位修飾と語順、英語・ドイツ語・日本語の非対格性現象と転位、ドイツ語のAバー移動、ロマンス語の上位機能範疇領域への転位現象、英語の再帰代名詞の統語的性質などが取り上げられた。特に非対格性に関しては、昨年度の研究が押し進められ、生成理論と機能統語論の両立場から分析が進められた。そして、非対格性が絡んでいるとこれまで主張されてきた多くの現象が、単に動詞の意味のみに基づく現象ではなく、文脈や語用論的知識、文の意味的・機能的要因など、様々な要因によりその適格性が決定づけられる現象であることが明らかとなった。また、英語の叙述形容詞の語順は、A-Nの1通りであること、ドイツ語では、受動化における主語位置への移動は義務的でないこと、英語の再帰代名詞の束縛関係は、フェイズ(phase)によって規定できることなどが示された。一方、言語脳科学班の事象関連電位実験では、128チャンネル脳波装置を用いて日本語の左方転位かき混ぜ文、右方転位文,三項動詞文などの転位現象の実験が行なわれた。右方転位文の実験では,名詞句および付加詞どちらの転位においても陽性成分(P600)が認められたが、頭皮上分布の点では、項では左前頭部に,付加詞では右側頭頭頂部に大きな活動が認められ,項と付加詞の処理では脳内基盤が異なることが示唆された。三項動詞文の処理では、動詞句内かきまぜ文(ガ-ヲ-ニ)が標準語順文(ガ-ニ-ヲ)に比べて、動詞の出現時に統合を表す陽性成分が観察された。これは、転位要素が構造へ統合する位置が構文によって異なることを示唆しており、従来の統語解析理論への再考を促すものとして注目される。人間言語の本質的特性の1つと考えられる要素の転位(displacement)について、理論言語学、機能言語学、言語脳科学の観点からの統合的に考究・実験を進めた。理論言語班(保阪、中島、長谷川、本間、小川)は、中島が、非対格仮説を中心とした実験研究(fMRI, ERP)と埋論研究、保阪が、受動移動の英語・ドイツ語の違いの研究を進めた。小川はフランス語を対象とした上位機能領域とフォーカス,強調・対比など情報構造上の要因に基づく転位の歴史統語論の観点から研究などを進め、長谷川はミニマリストプログラムの枠組みにおける再帰代名詞の束縛現象に関して、位相(phase)の概念との関わりから、さらに研究を深めるとともに、Swipingと呼ばれる省略現象の研究に着手した。本間は音韻論に基づく英語や日本語の研究を進め、英語のschm-reduplicationの研究などを行った。機能言語班(高見、岡本、石野)では、高見が移動現象のひとつである英語の「場所句倒置」(Locative Inversion)を統語的、意味的、語用論的側面から考察し、従来から提案されている非対格性に基づく分析の不備を指摘し、機能的分析を提案している。また、岡本は前年度に引き続き、ドイツ語における特殊な動詞句話題化構文をデータ、および理論の両面から研究を進め、石野はフランス語に関するインフォーマント調査や文献収集を行っている。実験班(萩原)は、128チャンネル脳波装置を用いて日本語の左方転位かき混ぜ文のデータ再解析、および日本語文処理における格助詞の役割に関する実験を行った。前年度に行った左方転位かき混ぜ文のデータ処理方法について再検討し、新たな処理方法を用いて再解析を行った。その結果、前回検出された4つの成分すべてにおいて、再現性を確認した。理論言語部門では,保阪は、コントロール違反ではない不定句補文の受動化現象を考察した。小川は非均衡仮説に基づく残余移動(Remnant Movement, RM)を援用した極小主義的アプローチにより、特に中世フランス語の命名構文、V2現象、述語倒置コピュラ文の統語派生を扱った。
神経幹細胞分化を司るニューロエピジェネティクスとその制御機構の解明

ヒトの脳は、神経の幹細胞が分裂・増殖し様々な種類の神経細胞が生まれることで形作られる。この多種多様な神経細胞が生まれる過程は、遺伝子の発現プログラムにより制御されていることが知られているが、この制御はこれまでの遺伝子の転写調節を研究するだけでは完全に解読することが難しいことが分かりつつある。包括的な遺伝子発現制御機構を理解するために、近年染色体の構造変化を含んだ解析が注目されており(エピジェネティックス)、申請者は神経発生時の遺伝子発現制御と染色体構造制御の相互関係に着目し、まだ未知の神経エピジェネティックス解析により神経発生制御機構の謎に迫る。
ウタリ社会における福祉の諸問題-伊達市の社会調査-

伊達市の有珠地区は、集落性を示す代表的なウタリ社会である。しかし、伝統的な伊達一族の移住後の主とした農業開発によって、北海道でも有数の成功した開拓事業の例となっており、繁栄する中心都市とは、対照的に有珠のウタリ社会は停滞と自己解体の傾向を示すにいたっている。この地区のウタリは、他の地区のウタリ、例えば、穂別、二風谷、浦河様似などのウタリ社会の人びととは異なり、消極的になってしまっており、自分がウタリであることを隠す傾向にある。にもかかわらず、彼らは「ウタリ福祉対策」に強い関心を示し、「伝統文化の保存」を望んでおり、「アイヌ民族の文化や歴史は正しく知られていない。」と思っており、そして、半数以上の人たちは、「アイヌの人々への差別や偏見」があると思っている。社会調査(面接・質問紙法・資料集収)をとおして、ウタリ社会の福祉の問題を明らかにする。多変量解析も多用する。彼らは、ウタリ協会との連繁のもとで、イチャルパヤカムイノミを行ない、伝統文化の復活に心がけている。調査によって、新しい社会的事実が多く発見された。
歯科および口腔領域での光触媒酸化チタンの応用の検討

TiO2光触媒反応は、生命体(医療機器・医学材料)への実用化へ向けての研究が進められている。本研究ではTiO2光触媒反応の歯科治療、口腔外科領域の治療への応用を目的とし、歯科用人工材料へのTiO2のコーティングによる殺菌効果や防汚効果およびTiO2微粒子と光照射による口腔癌治療への応用を試み、歯科口腔領域の疾患に対する安全性の高い治療方法の開発を検討した。1.TiO2光触媒粒子の口腔癌治療への応用についての検討1)ヒト口腔癌由来樹立培養細胞(SCC, ACC)の培養液中にTiO2粒子およびTiO2粒子と抗癌剤(アドレアマイシン)をしてHV照いin vitroのレベルで殺細胞効果の検討を行った。2)ヌードーウス(Balb/c)植固型腫瘍(ヒトSCC, ACC)における抗腫瘍効果についての検討TiO2光触媒微粒子を癌組織内に効率良く導入するため金粒子にTiO2を担持させた遺伝銃の弾を製作した。さらにTiO2と抗癌剤を担持した粒子を遺伝子銃を用いて腫瘍組織内に打ち込んだ後、光照射を行って抗腫瘍効果についての検討を行った。病理組織学的所見では、抗癌剤と光触媒酸化チタンTiO2付着金粒子は、ラット口腔粘膜上皮の角化層を中心に上皮全層と一部上皮下結合組織に抗癌剤と光触媒酸化チタンTiO2付着金粒子が黒褐色の微小粒子として観察された。また、抗癌剤と光触媒酸化チタンTiO2付着金粒子を挿入した後uv照射した群は、病理組織学的に変化は認められなかった。抗癌剤と光触媒酸化チタンTiO2付着金粒子を挿入した後HV照射しなかった群は、病理組織学的にも1-2日後に上皮下に水泡形成所見や上皮欠損(潰瘍所見)が観察できた。本結果より光触媒酸化チタン(TiO2)はUV照射On-Offにより抗癌剤等の薬剤の組織感受性を調整するモデル的効果発揮が期待できることが示唆された。現在、病変部(腫瘍組織)における抗癌剤等の薬剤の局所的効果についての検討を行った。また薬剤の効果を光照射のよりOn-Offコントロールすることで治療効果の判定に関する実験についても開始した。2.TiO2光触媒反応による防菌効果についての検討歯科齲蝕治療時に使用するレジン材にTiO2を添加し、齲蝕に対する防菌効果を検討した。さらに歯周疾患をはじめとした口腔感染症に対する防菌効果とその実用化にむけての実験的検討を継続している。光触媒反応の生命体への応用は、医学材料や医療器材における殺菌や防菌効果、光触媒微粒子の癌治療への応用等、医学、医療に関連する周辺領域への効果の可能性や実用化への検討が始まっている。本研究では代表的な光触媒であるTiO_2微粒子を用いた口腔癌治療への応用、またTiO_2薄膜の歯科材料へのコーティングによる防菌効果等についての実験的研究を行った。

平成13年度の研究成果1.光触媒微粒子の口腔癌治療への応用についての検討1)口腔原発扁平上皮癌由来樹立培養細胞KBcell(以下KB)の培養液中にTiO_2添加後UV照射を行い、経時的なKB細胞数の減少とアポトーシスの有無を検討した結果、対照群と比較してKB数の減少を認めた。TiO_2光触媒微粒子を癌組織に効率よく導入するため、金粒子にTiO_2を付着させた粒子を作成した。さらにこのTiO_2微粒子に抗癌剤等の薬剤を担持した粒子を実験腫瘍組織内に打ち込んだ後、光照射を行って、その抗腫瘍効果を確認中である。さらに薬剤の効果を光によりOn-Offコントロールする治療方法についても予備実験等で検討中である。2.光触媒反応による防菌効果の歯科材料への応用についての検討補綴義歯床やチタンインプラント材にTiO_2薄膜のコーティングを行い歯周病原細菌を中心とした口腔感染症に対する防菌効果およびその実用化にむけての討験を行う。TiO_2光触媒反応は、生命体(医療機器・医学材料)への実用化へ向けての研究が進められている。本研究ではTiO_2光触媒反応の歯科治療、口腔外科領域の治療への応用を目的とし、歯科用人工材料へのTiO_2のコーティングによる殺菌効果や防汚効果およびTiO_2微粒子と光照射による口腔癌治療への応用を試み、歯科口腔領域の疾患に対する安全性の高い治療方法を開発を検討している。1.TiO_2光触媒粒子の口腔癌治療への応用についての検討1)ヒト口腔癌由来樹立培養細胞(SCC, ACC)の培養液中にTiO_2粒子およびTiO_2粒子と種々の抗癌剤を併用して添加後UV照射を行いin vitoroのレベルで殺細胞効果の検討した。2)ヌードマウス(Balb/c)移植固型腫瘍(ヒトSCC, ACC)における抗腫瘍効果についての検討TiO_2光触媒微粒子を癌組織内に効率良く導入するため金粒子にTiO_2を担持させた遺伝銃の弾を製作した。さらにTiO_2と抗癌剤を担持した粒子を腫瘍組織内に遺伝子銃を用いて打ち込んだ後、光照射を行って抗腫瘍効果についての検討している。また薬剤の効果を光照射をOn-Offコントロールすることによる治療効果の判定に関する実験を開始している。2.TiO_2光触媒反応による防菌効果についての検討歯科齲蝕治療時に使用するレジン材にTiO_2を添加し、齲蝕に対する防菌効果を検討する。さらに歯周疾患をはじめとした口腔感染症に対する防菌効果とその実用化にむけての実験的検討を継続して行う。TiO2光触媒反応は、生命体(医療機器・医学材料)への実用化へ向けての研究が進められている。本研究ではTiO2光触媒反応の歯科治療、口腔外科領域の治療への応用を目的とし、歯科用人工材料へのTiO2のコーティングによる殺菌効果や防汚効果およびTiO2微粒子と光照射による口腔癌治療への応用を試み、歯科口腔領域の疾患に対する安全性の高い治療方法の開発を検討した。1.TiO2光触媒粒子の口腔癌治療への応用についての検討1)ヒト口腔癌由来樹立培養細胞(SCC,ACC)の培養液中にTiO2粒子およびTiO2粒子と抗癌剤(アドレアマイシン)を併用して添加後UV照射を行いin vitroのレベルで殺細胞効果の検討を行った。2)ヌードマウス(Balb/c)移植固型腫瘍(ヒトSCC,ACC)における抗腫瘍効果についての検討TiO2光触媒微粒子を癌組織内に効率良く導入するため金粒子にTiO2を担持させた遺伝銃の弾を製作した。
近代国際体系の拡大と広域交易網をめぐる国際関係

本年度は、共同研究者がカバーできない分野について外部講師から専門知識の提供を受けつつ広域交易ネットワークについての知見を広めるとともに、分担研究の統合と共同研究の当面の完了をめざした。その結果、近代世界システム論の系譜と展望(田中)、西欧金融資本の起源と制度化(中堂)、中東近代の帝国システムと交易(田村)、東南アジア海域世界の形成と交易(山影)についての分担研究の一応の結論づけと、全体の統合を行った。いずれの分担研究も、自分のフィールドにおける交易ネットワークと国際体系との関連を探りつつ、周辺世界との関係の重要性を掘り起こしたもので、相互関連する実質的な全体成果をまとめることができた。全体として、本研究は、近代国際体系の拡大期(すなわち15世紀から19世紀にかけての期間)を世界併存状態から単一世界状態への「移行期」として把握することが認識上重要であるとの結論を得た。この移行期において、ヨーロッパ世界は、今日われわれが当然視している特徴を、内在的というよりはむしろ周辺諸世界との相互作用の結果として獲得するに至った。また、19世紀から今世紀にかけてヨーロッパ世界に呑み込まれるとされている諸世界においては、「移行期」に地域ごとの変容を起こしつつ、単一世界としての相互依存状態を今日生じせしめる土台を築いていた。具体的な成果は、「歴史的展望の中の近代国際体系と公益ネットワーク」(山影進)、「マクロ歴史の分析単位は何か?」(田中明彦)、「せふぁるでぃむ系ユダヤ人と『近代世界システム』」(中堂幸政)、「オリエンタリズムとリビジョニズム(田村愛里)、「交易と国際関係」(山影進)としてまとめられた。本年度は、内外関連研究の批判的検討と共同研究者の専門から遠い分野に関する知見を増すとともに、広域交易・国際体系ネットワ-クのデ-タベ-ス化のパイロットスタディを実施することをめざした。共同研究の場として定例研究会(毎月1回)の他に研究打合せ会合(随時)を設け、緊密な研究体制の下に初年度の研究課題を追求した。定例研究会の内3回は外部講師(岩附茂一アフリカ専門家、松井透一西洋経済史専門家、三木亘一中東システム専門家)を招いて共同研究に資する情報を得た。本年度は、1.近代国家体系成立以前のヨ-ロッパにおける交易ネットワ-クおよびヨ-ロッパ近代国家進出以前の世界各地における交易ネットワ-クに関する実証的研究の収集と、2.交易ネットワ-クのグラフィックイメ-ジ(主として地図上の結筋点とル-ト)の整理とを進め、デ-タベ-ス化の基礎資料の蓄積をみた。研究の結果、交易ネットワ-クの相対的安定性は確認できたが、変動期におけるネットワ-クの動揺やネットワ-ク上を流れるヒト・モノ・カネの質・量を長期にわたり体系的に進測する史料がきわめて乏しく、しかも偏在していることが明らかになった。これはデ-タベ-スに入れる情報の質・量に関して制約が大きいことを意味する。言い換えれば、従来の交易史は断片的史料から大胆な推測に基づいてネットワ-クを描いていたことになる。また、デ-タベ-ス用システムの開発に関しては既存ソフトでは我々の意図する検索・プレゼンテ-ションが因難であることが明らかになった。デ-タベ-ス化は今後の長期的課題になろう。次年度は、近代国家体系の拡大がもたらした広域交易ネットワ-クの変容を中心に研究を進めるとともに、デ-タベ-ス構築の基礎デ-タ型式を確定し、デ-タベ-ス化のための情報収集に努める。本年度は、広域交易ネットワークについての知見を広めるとともに、分担研究の統合と共同研究の当面の完了をめざした。まず、共同研究者がカバーできない分野について外部講師から専門知識の提供を受けた。

すなわち、メデーターベース設計(芝野)、古代中国(原島)、インド洋(家島)、近代中国(浜下)、中東(大塚)である。各氏の協力によりわれわれの知見を広め、深めることができた。また。昨年度から続けてきた分担研究テーマについて順次報告と討論を行った。近代世界システム論の系譜と展開(田中)、西欧金融資本の起源と制度化(中堂)、中東近代の帝国システムと交易(田村)、東南アジア海域世界の形成と交易(山影)である。いずれの研究も、自分のフィールドにおける交易ネットワークと国際体係との関連を探りつつ、周辺世界との関系の重要性を掘り起こした。全体として、本研究は、近代国際体系のの拡大期(すなわち15世紀から19世紀にかけての期間)を世界併存状態から単一世界状態への「移行期」として把握することが認識上重要であるとの結論を得た。この移行期において、ヨーロッパ世界は、今日われわれが当然視している特徴を、内在的というよりはむしろ周辺諸世界との相互作用の結果として獲得するに至った。また、19世紀から今世紀にかけてヨーロッパ世界に呑み込まれるとされている諸世界においては、「移行期」に地域ごとの変容を起こしつつ、単一世界としての相互依存状態を今日生じせしめる土台を築いていた。現在、最終報告書をまとめる段階にあるが、今後の課題として、今日の世界の理解する上で、「移行期」研究の深化が必要である点を強調したい。また、データベースについては、関連文献データベースを作成した。
遺伝子多型を利用した移植臓器障害の迅速診断法開発に向けた基礎的研究

平成30年4月から平成31年3月までに新たに研究同意の得られた5組の腎移植症例のドナー及びレシピエントを追加し39組の腎移植症例を基に研究を継続遂行。レシピエント血中のドナー由来cell free DNAの変化をとらえる事が移植臓器障害の非侵襲的迅速診断として値することを確認するために先ずドナー・レシピエントの個人識別を行うための数種類のSNP(SNPs)を日本人データベースより選択し、このSNPsが有効に機能することを昨年度までに確認し得た。そこでこのSNPsを指標としレシピエント血中よりドナー由来のcell freeDNAの定量を行い、同時にそれに対応する臨床経過や血中Cre値、Cys-c値などの臨床データ収集を術後経時的に行い相関について検討を行った。先ず通常の経過を辿った場合の術後のレシピエント血中のドナー由来cell free DNAの変化を確認した。さらに拒絶反応に代表される移植臓器障害が疑われる際にも同様の測定を行い定常状態との差異の評価を行い移植臓器障害の指標となりうるかの検討を行った。レシピエント血中のドナー由来cell freeDNAは通常術後2週間程度で定常状態となり、拒絶反応の際には増加する事や臨床症状が出現する前に移植臓器障害を検出できる可能性が伺えた。また従来免疫抑制療法は個々の免疫抑制剤の血中濃度で評価されていたが、各レシピエントの免疫抑制療法の総合評価としての可能性も示唆された。平成28年4月より平成29年3月までに研究同意の得られた腎移植症例のドナー及びレシピエントの臨床経過につき観察を行い臨床データの収集を行い、またドナーとレシピエントの個人識別を行う為のSNPをデータベースより選定し各々の症例に於いて選定したSNPにつきドナー・レシピエントでの変異につき検討し、選定したSNPを用いてレシピエントとドナーの識別が可能か、レシピエント血清中からドナー由来のSNPの検出が可能であるか調査を行った。現在レシピエント血清中のドナー由来のSNPが経時的にどのように変化をするかを検討中で、また今後は拒絶をはじめとする移植臓器障害の際のドナー由来のSNPの変化を検討し生検に変わる移植臓器障害の指標となり得るかについての検討を行う。研究協力の得られた新規腎移植症例19症例のドナー・レシピエントの識別を行なうためSNP解析を行なう為のサンプル採取及びレシピエントの術後経過と同時に経時的に血清サンプルを収集。既に腎移植が行われ経過観察中に腎機能障害を認め腎生検を施行した症例の内研究協力の得られた3症例よりドナー・レシピエントの識別を行なうためSNP解析を行なう為のサンプル採取を行い、腎生検時およびその後臨床検査値が安定した時点でレシピエント血清サンプルを収集。レシピエント・ドナーの識別を行なう為のSNP候補を選定し、それらSNPの内で各移植症例でドナー・レシピエントを識別しうる者を選定。レシピエント血清中でドナー由来のSNPが検出可能かの検証を移植術後1日目のレシピエント血清を用いて行い、我々の行った検査系で検出可能であることが判明した。現在経時的に採取したレシピエント血清中から検出されるドナー由来のSNPの変化について検討中。平成28年3月より平成30年3月までに研究同意の得られた34組の腎移植症例のドナーおよびレシピエントの臨床経過につき観察を行い臨床データの収集を行い、レシピエント血清中のドナー由来のDNAを定量するためにドナーとレシピエントを識別する為のバイオマーカーとなり得るSNPを日本人データベースより選定した。この選定された数種類のSNPを用いてドナー・レシピエントの識別が可能かを判定し、更にレシピエント血清中からドナー由来のSNPの検出が可能かを10症例を用いて術後1日目のレシピエント血清で検討を行いドナー由来のSNPが検出可能であることを確認したので更に各症例に於いて術後3,5,7,14,28日目のレシピエント血清中のドナー由来SNPの経時的変化を確認した。腎生検で病理組織学的に拒絶反応が確認された際のレシピエント血清中ドナー由来SNPが、拒絶反応が認められず腎機能も安定している所謂定常状態と比較し割合が上昇すると云う変化が確認できた。今後はSNPを用いた個人識別のための方法を更に改良し、ドナー由来のSNPを用いた検査法が生検に変わり拒絶反応をはじめとする移植臓器障害の指標となり得るかについて検討する。研究協力の得られた腎移植症例34症例よりドナー・レシピエントの識別を行う為のサンプル、およ術後のレシピエント血清中のドナー由来SNPを経時的に測定するためのレシピエント血清が収集出来、拒絶反応を呈した症例も5症例確保できておりサンプル収集は順調。データベースより選定したドナー・レシピエントを識別する為の10数種類のSNPは初めに解析を行った10症例ではうまく機能しており、移植後1日目から28日目まで各症例でレシピエント血清中よりドナー由来SNPが定量可能であった。レシピエント血清中より定量されたドナー由来SNPと血清学的な腎機能検査値、腎生検病理書式学的評価との比較検討中。

そこでこのSNPsを指標としレシピエント血中よりドナー由来のcell freeDNAの定量を行い、同時にそれに対応する臨床経過や血中Cre値、Cys-c値などの臨床データ収集を術後経時的に行い相関について検討を行った。先ず通常の経過を辿った場合の術後のレシピエント血中のドナー由来cell free DNAの変化を確認した。さらに拒絶反応に代表される移植臓器障害が疑われる際にも同様の測定を行い定常状態との差異の評価を行い移植臓器障害の指標となりうるかの検討を行った。レシピエント血中のドナー由来cell freeDNAは通常術後2週間程度で定常状態となり、拒絶反応の際には増加する事や臨床症状が出現する前に移植臓器障害を検出できる可能性が伺えた。また従来免疫抑制療法は個々の免疫抑制剤の血中濃度で評価されていたが、各レシピエントの免疫抑制療法の総合評価としての可能性も示唆された。腎移植手術直後から移植腎機能が安定するまでの期間でのレシピエント血清中のドナー由来DNAの変化、および組織病理学的に拒絶反応の確定診断を得られた症例の診断時のレシピエント血清中のドナー由来DNAの割合を検討し移植腎障害とレシピエント血清中のドナー由来DNAの関連についての検討を行う。また安定した状態でのドナー由来DNAの割合について検討する。ドナー・レシピエントを識別する為のSNPを用いた測定系の精度をさらに上げ、腎移植手術施行直後から移植腎機能が安定しレシピエント血清中のドナー由来SNPが定常状態となるまでの変化を確認し、書式病理学的に診断された拒絶反応などの移植臓器障害時の変化との比較を行い、定常状態及び拒絶反応など移植臓器障害時のドナー由来SNPの割合につき検証する。腎移植後経時的に採取されたレシピエント血清中からのドナー由来SNP(ドナー由来DNA)の測定を測定を予定していたが、測定SNPの選定に時間をかけてために各症例ごとに最初に収集された術後1日目の血清からの測定が可能かどうかの検討を行い、予定のサンプル数の測定を成し得なかった為。(理由)測定系が確実に機能することを確認するために採取サンプルの一部で測定を行ったために測定サンプル数が予定よりも少なかったため。(使用計画)測定系の精度を上げるために、測定するSNP数を増やすことによる測定費用の増大と新たなサンプルの解析費用として計上し使用予定測定SNPの確認が出来たため収集済みのサンプル、および新たなサンプルの解析費用として計上し使用予定。
超高強度・超短パルスレーザーを使ったコンパクト中性子源の理論シミュレーション研究

2種イオン混合クラスターを使ったクーロン爆発による単色効率増大に関する計算を進めた。半径依存性を持つクラスターを球対称1次元粒子シミュレーションで計算を行なうことによりエネルギースペクトルを定量的に求めた。単一イオンのみから構成されるクラスターを用いれば、実際には高い単色化効率は期待できないことが予想される一方で、2種類のイオンを混合すると、ある特定の密度プロファイルで極めて高い単色化現象が起こることが期待される。これまでの計算の結果では、総プロトン数の約90%が最大エネルギーの1-2%程度のエネルギーバンド内に収まるだけでなく、全エネルギーの40%がこれら単色プロトンの運動エネルギーに変換されることを確認した。特に(1)達成可能なイオンの最大エネルギー(2)イオンのエネルギースペクトル(3)単色化効率(最大イオンエネルギーの1%エネルギLバンド内に含まれるプロトンの総エネルギー/全イオンの総運動エネルギーとして定義)等の重要な物理ファクターが、(A)クラスターの半径(B)構成要素(C)密度混合配位(D)レーザー照射強度(E)パルス幅、といった外部パラメータにどのような関数として表されるか、という比例則に関して定量化を図った。その理論モデル構築をおこなった。また、上記の予備計算は、1次元球対称という理想化された状態の下での、しかも非相対論領域における粒子シミュレーションの結果であったが、実際には、全ての2粒子間のクーロン相互作用を考慮するN体問題を解く詳細なシミュレーションを相対論的パラメータ領域においても行なう必要がある当初目標の物理モデルの構築並びにシミュレーションによるデータベース構築は順調に進んでいる。全ての2粒子間のクーロン相互作用を考慮するN体問題を解く詳細なシミュレーションを相対論的パラメータ領域において行なう必要がある。クーロン爆発の「二種イオン成分を用いることによる単色化効率の増大」という着想を実用化に向け今後さらに発展させるため、実用(例えば医療用基礎研究)に必要な数MeV数十MeVのイオンエネルギーが必要となり、そのためのレーザー強度は1O'20-10"21W/cm'2を超える。平成24年度に実施した成果としては、上記の粒子の運動が未開拓の相対論的領域に入ることが予想されることとクーロン爆発は球対称にイオンが加速されることを考慮して、生成イオンの利用効率を高めるための定量解析を進めた。研究組織は本研究代表者(村上:理論&総括)と研究分担者(Weng)から成るが、Wengが非相対論域の現象として発案・予測された2種イオンによる単色化現象に関する詳細な粒子シミュレーションを行なった。研究代表者(村上)は、理論の適用領域を相対論領域に拡張するとともに主要物理量に対する比例則を確立すべく理論モデルの骨格を構築した。特に、昨年度の共同研究では、超高強度レーザーと最適ナノ構造クラスターとの相互作用を3次元の粒子シミュレーションによって解析し、クラスターの初期密度、初期半径、混合比といったパラメーターが、最終的なイオンエネルギーのスペクトルにどう影響を与えるか、といった評価を行い定量的に最適構造を決定した。さらに、研究分担者(Weng)がこれまで重点的に理論シミュレーション研究を進めてきた円偏光の効果に関して、レーザーと物質との相互作用に及ぼす影響を詳細に調査した。こうして、ターゲット構造とレーザーの照射条件を様々に変えて、等エネルギーイオンの効率的生成に関する物理モデルを構築するとともにシミュレーションによる定量評価を行った。また、上記の予備計算は、1次元球対称という理想化された状態の下での、しかも非相対論領域における粒子シミュレーションの結果であったが、実際には、全ての2粒子間のクーロン相互作用を考慮するN体問題を解く詳細なシミュレーションを相対論的パラメータ領域においても行なう必要がある本来の研究計画に沿って、今後は、中性子発生数の定量的評価と、各パラメータ依存性の非礼則を確定し、最適設計を行なう。当初目標の物理モデルの構築並びにシミュレーションによるデータベース構築は順調に進んでいる。
リウマチ性疾患の心理教育リハビリテーションプログラムの開発と適用

リウマチ性疾患患者において臨床心理学的調査を行った。その結果、機能性身体的愁訴や疼痛の軽減について、認知行動療法を含む臨床心理的支援が有効に働く可能性を示唆された。機能性愁訴や疼痛領域おける心理教育リハビリテーション(臨床心理学的支援)のプログラム開発のための方向性づけが示唆された。平成21年度実施状況:1)関節リウマチ患者についての気分障害・不安障害の有病率の検知調査について下記の計画で進めている。平成21年度においては、実施計画を策定し、(1)対象:新潟県立リウマチセンターに入院・外来通院中の関節リウマチ患者(2)調査票:下記の質問票を調査票として使用することを確定。(3)GAD-7(研究代表者村松らによる日本語版)GAD-7(日本語版):研究代表者村松らによる日本語版について現在dataを収集中。2)平成21年度日米国際比較研究の準備のための研修を計画していたが、新型インフルエンザ流行のため渡航が困難となり中止した。研究代表者(村松)と共同協力者BarkyAJ(米国)は、本研究で使用する「心身医療の認知行動療法プログラム」につき、発刊を進め、平成22年度4月発刊予定(新興医学出版社)となっている。3)生理学的評価:唾液アミラーゼ、脳波解析上記の心理学的評価とともに、プログラムの効果判定のための生理学的評価として唾液アミラーゼ、脳波解析のストレス評価の妥当性について検討した。この結果については、平成22年度6月27日日本心身医学会(仙台市)で発表予定である。平成22年度計画:平成21年度計画に引き続き1)関節リウマチ患者の「心理教育リハビリテーション」のプラン設定のための基礎研究として気分障害・不安障害を検知の研究を実施する。2)早期関節リウマチ患者の「特に痔痛軽減」に焦点をあて、身体感覚増幅Somatosensory Amplificationに対して認知行動療法プログラムを導入する。平成22年度実施状況:1)平成22年度においては、平成21年度実施研究(唾液アミラーゼ、疼痛軽減GAD-7関連)について発表した。2)関節リウマチ患者についての気分障害・不安障害の有病率の検知調査について現在調査実施しデータを集積中である。(1)対象:新潟県立リウマチセンターに入院・外来通院中の関節リウマチ患者(2)調査票:下記の質問票を調査票として使用(3) GAD-7(研究代表者村松らによる日本語版:学会発表済み)GAD-7(日本語版):調査の質問票として使用中である。2)研究代表者(村松)と共同協力者BarkyAJ(米国)は、本研究で使用する「心身医療の認知行動療法プログラム」につき、発刊を進めていたが、改定予定の米国精神医学会DSM-5に合わせて内容にさらに加筆修正し、平成23年度4月発刊予定(新興医学出版社)となっている。平成23年度計画:1)リウマチ性疾患(RAおよび非RA)における気分障害・不安障害の調査を継続する。2)リウマチ性疾患における「疼痛軽減」に焦点をあて、身体感覚増幅Somatosensory Amplificationに対して認知行動療法プログラムの導入計画をする。平成23年度実施状況:リウマチ性疾患における気分障害・不安障害(日常生活満足度等含む)調査について(1)対象:新潟県立リウマチセンターに入院・外来通院中および昭和大学病院外来通院中のリウマチ性疾患(RA,非RA)(2)個別面接および調査票(下記の質問票を使用)による調査を行った。(3)GAD-7(研究代表者村松らによる日本語版:学会発表済み)(3)研究代表者(村松)、分担研究者(齋藤)を中心とする臨床心理チームはリウマチ性疾患における心理教育プログラムの開発のために、研究協力者(Barsky AJ)が開発し、米国で実施されている機能性身体症状管理のための認知行動療法マニュアルの日本語版の発刊を進めているが有効性検証論文の翻訳解説をさらに追加して行った。また当プログラムを実施した事例検討を行った。(4)連携研究者(田中)は、疼痛に対する臨床心理学的介入についてリウマチ性疾患との比較対照領域研究として、口腔顔面領域の機能性疼痛について、新潟大学医歯学総合病院歯科麻酔科において同様のプロトコールによる調査を行った。また臨床心理学的支援の可能性について事例検討も行った。
画像解析による競技者の視線追跡手法の開発と体育館照明配置計画への応用に関する研究

Iバレーボール競技者を対象としたアンケートバレーボール競技者を対象に以下のようなアンケートを実施した.(1)競技ポジション,(2)普段どのような体育館で練習しているか,(3)照明が邪魔と感じた経験はあるか、またそれはどのようなときか,(4)照明に関して、プレーしやすかった又は、しにくかったと思う体育館,(5)その他.アンケートの結果から,競技のレベルによらず,約9割の競技者が体育館照明をプレーの障害と感じたことがあり,またその障害は,スパイク時とオーバーパス時に集中することがわかった.II体育館の調査アンケート調査の結果に登場した体育館について,調査を実施した.調査項目は(1)体育館の規模(フロア面積、天井高さ),(2)竣工年度,(3)照明形状,(4)照明の配置,(5)バレーボールコート上の照度と照度均斉度,(6)照明の輝度である.調査の結果,「使いにくい」とされた体育館は規模が小さく,高輝度面(照明)の見かけの面積が大きな体育館が多かった.また,「使いにくい」と「使いやすい」体育館の照明環境(床面照度分布,照明均斉度)に大きな差異は認められなかった.とくに照明均斉度に関しては「使いにくい」とされた体育館のほうがよい結果となり,体育館の『使いやすさ』が通常の照明インデックスでは表現できないことがわかった.III競技者の視線追跡手法の開発視線動解析システムの開発を行った.二台のCCDカメラから構成される二台同期デジタルカメラ動画入力システムを使用し,同時刻(20Hzで撮影)の画像を取得(長さは数秒程度),画像内のボールと頭部を自動追跡する手法を開発した.この手法を用い,バレーボールのスパイク時とオーバーパス時のボールと競技者頭部の軌跡を追跡し,競技者の視線が体育館壁面のどの部分に集中するかを解析した.これらの結果は,日本建築学会北海道支部研究報告集と日本建築学会学術講演会に発表予定である.I競技者の視線追跡手法の開発類似度指標は以下の3指標を検討し,精度が高く,計算速度の速いものとして,(2)が最もよい結果を示した.ただし,この結果は背景が比較的複雑でない環境のもとで実験が行われており,実際の使用状況ではなんらかのチューニングが必要かもしれない.D:距離,N:計算対象PIXELの数(1)D:距離(2)D_i:中心からの距離,N_i:計算対象PIXELの数(3)II競技者へのアンケート調査とスポーツビジョン分野からの情報・資料収集スポーツビジョン分野の文献等から情報を収集した.IIIフィールドスタディによる視線動のデータベース化バレーボールを対象に数回の撮影を実施した.Iバレーボール競技者を対象としたアンケートバレーボール競技者を対象に以下のようなアンケートを実施した.(1)競技ポジション,(2)普段どのような体育館で練習しているか,(3)照明が邪魔と感じた経験はあるか、またそれはどのようなときか,(4)照明に関して、プレーしやすかった又は、しにくかったと思う体育館,(5)その他.アンケートの結果から,競技のレベルによらず,約9割の競技者が体育館照明をプレーの障害と感じたことがあり,またその障害は,スパイク時とオーバーパス時に集中することがわかった.II体育館の調査アンケート調査の結果に登場した体育館について,調査を実施した.調査項目は(1)体育館の規模(フロア面積、天井高さ),(2)竣工年度,(3)照明形状,(4)照明の配置,(5)バレーボールコート上の照度と照度均斉度,(6)照明の輝度である.調査の結果,「使いにくい」とされた体育館は規模が小さく,高輝度面(照明)の見かけの面積が大きな体育館が多かった.また,「使いにくい」と「使いやすい」体育館の照明環境(床面照度分布,照明均斉度)に大きな差異は認められなかった.とくに照明均斉度に関しては「使いにくい」とされた体育館のほうがよい結果となり,体育館の『使いやすさ』が通常の照明インデックスでは表現できないことがわかった.III競技者の視線追跡手法の開発視線動解析システムの開発を行った.二台のCCDカメラから構成される二台同期デジタルカメラ動画入力システムを使用し,同時刻(20Hzで撮影)の画像を取得(長さは数秒程度),画像内のボールと頭部を自動追跡する手法を開発した.この手法を用い,バレーボールのスパイク時とオーバーパス時のボールと競技者頭部の軌跡を追跡し,競技者の視線が体育館壁面のどの部分に集中するかを解析した.これらの結果は,日本建築学会北海道支部研究報告集と日本建築学会学術講演会に発表予定である.
発達障害等の傾向を有する少年院在院者への認知機能強化介入プログラムの有効性

非行少年の社会復帰プログラムでは、先行研究から認知行動療法やSSTの効果が検証されているが、一方でいくら指導しても深まらない少年たちの存在にも苦慮させられている。その中には、視覚認知、聴覚認知、ワーキングメモリなど様々な認知機能に問題をもっているケースも多く、矯正教育の成果を上げるためには、ある程度の知的機能を保つことが課題となる。本研究は、少年院内だけでなく境界知能者の生活自立活動能力の向上、就労支援を目指した認知トレーニングのシステム作りを目的とし、認知機能向上に加え、社会生活支援にあたっている専門家を対象に聞き取り調査を行い、プログラムを改良・充実することを目指している。
二元機能性錯体触媒によるメタノ-ルのみを原料とする酢酸の一段合成反応

現在,天然ガスから豊富かつ安価に供給されているメタノ-ルは,いわゆるC_1化学原料の一つであり,多様な有効利用の可能性が指摘されている。本研究においては,メタノ-ルのみを原料として一段で酢酸を生成させるという独自の着想に基づき,新規な機能をもつ触媒を探索した。その結果,遷移金属ー典型金属の直接結合をもつ異核混合クラスタ-化合物である[Ru(SnCl_3)_5L]^<nー>(L=MeCN,PPh_3,n=3;SnCl_3^ー,n=4)が有効な触媒として見い出された。触媒活性のLによる序列はPPh_3>MeCN>>SnCl_3^ーであり(65°C),中性配位子の存在が重要と考えられる。反応中,液相に少量のギ酸メチルが定常的に観測され,場合により痕跡量のホルムアルデヒドジメチルアセタ-ル(メチラ-ル)も検出された。このことから,反応はメタノ-ル→ホルムアルデヒド(脱水素),ホルムアルデヒド→ギ酸メチル(ティチェンコ型の二量化),ギ酸メチル→酢酸(異性化)の逐次過程で起こるものと推定される。実際,ホルムアルデヒド(パラホルムアルデヒド),ギ酸メチルのいずれを基質として与えても,酢酸(酢酸メチル)が生成した。反応をCO雰囲気下で行なったところ反応速度は約1/4に低下し,触媒活性種(配位不飽和錯体)へのCO配位により阻害効果と推定される(メタノ-ルの分解により反応中微量のCOが共存する可能性があるが,この結果から本反応の経路としてメタノ-ルへのCO挿入により酢酸生成は考えにくい)。また,遊離のCl^ーイオンの添加によりギ酸メチルが主生成物となったこと,ならびに[Ru(SnCl_3)_5(PPh_3)]^<3ー>によるギ酸メチルの酢酸への異性化反応が遊離のPPh_3の添加により抑制されたことから,ギ酸メチルの活性化がソフトなルイス酸であるRu(II)ソフトな塩基であるCーH結合部分と相互作用)およびハ-ドなルイス酸であるSn(II)(ハ-ドな塩基である酸素原子と相互作用)との多中心的相互作用より起こることが裏付けられた。目標反応(メタノ-ルのみを原料とする酢酸の一段合成)に対する2種類の触媒[Ru(SnCl_3)_5L]^<3ー>(L=PPh_3,MeCN)の活性をMeNO_2およびMeCN溶媒で検討したところ,再現性のよい最も高い値として65°C・100hにおける触媒タ-ンオ-バ-数が16(触媒:[Ru(SnCl_3)_5PPh_3]^<3ー>,溶媒:MeNO_2)という結果が得られた。なお,酢酸は過剰量存在するメタノ-ルとのエステル化反応により酢酸メチルとなっている。反応中,液相には少量のギ酸メチルが定常的に観測され,場合により痕跡量のホルムアルデヒドジメチルアセタ-ル(メチラ-ル)も検出された。このことから,反応はメタノ-ル→ホルムアルデヒド(脱水素),ホルムアルデヒド→ギ酸メチル(ティチェンコ型の二量化)の逐次過程で起こるものと推定される。

実際,[Ru(SnCl_3)_5PPh_3]^<3ー>はギ酸メチルの酢酸への異性化能をもつことが確認された。この反応の速度に対する遊離PPh_3添加効果を検討したところ,反応はPPh_3配位子の解離を予備平衡とし,生じた空配位座にギ酸メチルが配位するという機構で進行することが示唆された。ソフトなルイス酸であるRu(II)がソフトな塩基であるCーH結合部分と,ハ-ドなルイス酸であるSn(II)がハ-ドな塩基である酸素原子と強い相互作用をもち,基質を配位活性化するとして妥当であり,異核混合クラスタ-である本触媒の二元機能性が裏付けられたといえる。気相生成物については,ほぼ酢酸生成量に見合う量の水素の生成が確認された。なお,この他微量の一酸化炭素,メタン,ニ酸化炭素が検出された。中間生成物であるホルムアルデヒドやギ酸メチルの分解反応が一部併発したものと考えられる。オ-トクレ-ブを用いて目標反応(メタノ-ルのみを原料とする酢酸の一段合成)を高温(140°C)で行なったところ,ギ酸メチルおよびメチラ-ルの副生が著しく,温度の違いによる生成物の変化が顕著であることがわかった。反応をCO雰囲気下で行なったところ反応速度は約1/4に低下した。融媒活性種(配位不飽和錯体)にCOが配位することによる阻害効果と推定される。また,メタノ-ルの分解により反応中微量のCOが共存する可能性があるが,この結果から,本反応の経路としてメタノ-ルへのCO挿入による酢酸生成は考えにくい。配位子効果の観点から3種類の錯体[Ru(SnCl_3)_5L]^<n->(L=MeCN,PPh_3,n=3;SnCl_3^-,n=4)を比較したところ,Sn(II)6配位の錯体は,触媒活性が認められなかった。従って,メタノ-ルから酢酸を生成させるためには,中性配位子の存在が重要と考えられる。[Ru(SnCl_3)_5(PPh_3)]^<3->による反応を遊離のCl^-イオンを添加して行なったところ(Et_4N)Clの形で添加し,(Et_4N)(ClO_4)によりイオン強度をそろえた),酢酸メチルの生成が抑制され,ギ酸メチルが主生成物となった((Et_4N)Cl/Ru=0.7ー1.0,また(Et_4N)Cl/Ru=1.5では酢酸メチルの生成はほとんど観測されなかった)。前年度に得られた結果([Ru(SnCl_3)_5(PPh_3)]^<3->によるギ酸メチルの酢酸への異性化反応は,遊離のPPh_3の添加により阻害され,速度解析からPPh_3配位子の解離が予備平衡として含まれると推定)と合わせ,ギ酸メチルの活性化がソフトなルイス酸であるRu(II)(ソフトな塩基であるCーH結合部分と相互作用)およびハ-ドなルイス酸であるSn(II)(ハ-ドな塩基である酸素原子と相互作用)との多中心的相互作用より起こることが裏付けられた。
大豆サポニンによるNASH予防および治療の可能性

本研究目的は、臨床に類似した非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)を作製することとそのNASHモデルを用いてレニンとキマーゼの阻害作用を有する大豆サポニンに対する影響を解析することであった。昨年度は、ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌で飼育することで臨床のNASH患者に類似したモデルの作製に成功した。今年度は、レニンとキマーゼの活性阻害を有することが報告されている大豆サポニンを用いて昨年度に確立した高脂肪と高コレステロールを含有する餌で作製するNASHに対する効果を検討した。8週齢の雄性ハムスター18匹を正常食で飼育する正常群、高脂肪と高コレステロールを含有する餌(HFC餌)で飼育するHFC群、HFC餌と同時に大豆サポニン(4 mg/ml:飽和濃度)を飲水投与するHFC+サポニン群の3群(各群6匹)に分けて実験を開始し、12週後に解析を行った。体重は、実験開始4週後よりHFC餌で飼育した2群で正常餌に比べて有意に増加したが、HFC群とHFC+サポニン群の2群間に差を認めなかった。12週後の時点でもHFC餌で飼育した2群は共に血中の総コレステロールとトリグリセリドが有意に高く、空腹時血糖値も有意な高値を示したが、HFC群とHFC+サポニン群に差を認めなかった。HFC群の肝臓の組織解析では、正常餌群では見られない著明な脂肪滴の増加、線維化面積の増大、炎症細胞の浸潤を認め、キマーゼ活性も有意に増加したが、血中のレニン活性に変化はなかった。一方、HFC+サポニン群の肝臓でも脂肪滴の増加、線維化形成、炎症細胞の浸潤を認め、キマーゼ活性およびレニン活性に対してもHFC群との間に有意な差は認められなかった。研究計画の目的の一つは、メタボリックシンドロームに起因する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルを作製し、そのNASHの発症または進展機序におけるレニンおよびキマーゼの動態解析を行うことであった。昨年度、ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌(HFC餌)を与えることで、有意な体重増加(肥満)に加え、血圧上昇、空腹時血糖値の有意な上昇、血中総コレステロール値およびトリグリセリド値の有意な上昇を認め、メタボリックシンドロームを発症していることが確認できた。また、肝臓の組織解析の結果、著明な脂肪滴の増加、線維化面積の増大、炎症細胞浸潤の増加を認めた。これらの結果より、ハムスターにHFC餌を与えることでメタボリックシンドロームに起因するNASHモデルが作製できることを確認できた。また、本NASHモデルにおいて、血中のレニン活性は、NASHモデルと正常ハムスターとの間に差はなかったが、肝臓のキマーゼ活性は有意に増加することが確認できた。本年度は昨年度の結果を踏まえ、本NASHモデルに対する大豆サポニンの飲水投与による影響を解析した。昨年度の報告した結果同様、ハムスターをHFC餌で飼育することで同様の症状を示すNASHが形成されることが確認された。一方、大豆サポニン(4 mg/ml:飽和濃度)を飲水投与する実験では、肝臓のキマーゼおよび血中のレニン活性を抑制することができず、NASHを予防することはできなかったが、本モデルの再現性の高さは証明された。以上より、当初の計画はおおむね順調に進展していると考える。次年度は、我々が確立したハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌(HFC餌)で飼育して作製する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルを用いてオスモティックミニポンプによる高濃度大豆サポニンの影響を解析する予定である。また、大豆サポニンが効果を示さない可能性もあることより、他のキマーゼ阻害活性を示す生薬成分A(特許申請準備中のため)についても効果を検討する予定である。雄性ハムスターの8週齢より正常食群、HFC餌で飼育するHFC群、HFC餌と大豆サポニンをオスモティックミニポンプ(50 mg/ml)で飼育するHFC+サポニン群、HFC+生薬成分A群の4群を作製し、12週間飼育する予定である。HFC餌負荷前および負荷後4週、8週、12週の体重および血圧を測定する。試験開始後12週の時点で、血中の総コレステロール値、トリグリセリド、AST、ALT、レニン活性、アンジオテンシンII濃度を測定する。HFC餌負荷後12週の肝臓を摘出し、肝臓組織切片を用いてヘマトキシリン・エオジン染色にて脂肪滴の定量、シリウスレッド染色にて線維化面積率の計測、トルイジンブルー染色にて肥満細胞数の定量、抗キマーゼ抗体を用いたキマーゼ免疫染色にてキマーゼ陽性細胞数の定量を行う。また、残りの肝臓組織を用いてキマーゼ、炎症マーカーのTumor necrosis factor(TNF)-α、線維化関連因子のTransforminggrowthfactor(TGF)-βおよびコラーゲンの遺伝子発現量をリアルタイムPCRにて定量し、キマーゼ活性はアンジオテンシンIを基質として測定する。次年度の研究計画は、本学実験動物センターの動物実験委員会にて承認済みである(2019-015)。本研究は、レニンとキマーゼの阻害作用を有する大豆サポニンの非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に対する影響を解析することであり、今年度の計画は、ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌(フナバシファームにて作製)で飼育することで臨床のNASH患者に類似したモデルを作製し、大豆サポニンのターゲットであるレニンとキマーゼの動態解析を行うことであった。

ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌(HFC餌)を与え始めた後、4週の時点で正常餌に比べて体重が有意に増加し、その後、12週の時点まで有意な増加を認めた。12週の時点で血圧を測定したところ、正常餌群と有意差はなかったが135 mmHgと高値であった。また、血中の総コレステロールとトリグリセリドは共にHFC餌群で有意な高値を示し、空腹時血糖値も有意な高値を示した。肝臓の組織解析の結果、正常餌群では見られない著明な脂肪滴の増加と線維化面積の増大が確認され、炎症マーカーであるTumor necrosis factor(TNF)-αの発現量も有意に増加していた。これらの結果より、ハムスターにHFC餌を与えて飼育することで、臨床のNASH患者に類似したメタボリックシンドロームに起因するNASHモデルが形成されることが確認できた。HFC餌で飼育後12週の時点の血中レニン活性は、正常餌で飼育したハムスターと有意な差はなかった。一方、肝臓組織の解析において、キマーゼ発現細胞が有意に増加し、肝臓組織中のキマーゼ活性も有意に増加していた(論文発表)。今年度の研究計画の目的の一つは、メタボリックシンドロームに起因する非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)モデルを作製し、そのNASHの発症または進展機序におけるレニンおよびキマーゼの動態解析を行うことであった。実績の概要にも記述したように、ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌(HFC餌)を与えることで、有意な体重増加(肥満)に加え、血圧上昇、空腹時血糖値の有意な上昇、血中総コレステロール値およびトリグリセリド値の有意な上昇を認め、メタボリックシンドロームを発症していることが確認できた。また、肝臓の組織解析の結果、著明な脂肪滴の増加と線維化面積の増大が確認され、炎症マーカーであるTumor necrosis factor(TNF)-αの発現量も有意に増加していたことより、本モデルにおいてNASHの発症が確認できた。これらの結果より、ハムスターにHFC餌を与えることでメタボリックシンドロームに起因するNASHモデルが作製できることを確認できた。もう一つの研究目的であったレニンおよびキマーゼの動態解析として、本NASHモデルにおいて血中のレニン活性が測定できることが確認できた。但し、血中レニン活性はNASHモデルでも低値で、正常ハムスターとの間に差はなかった。一方、肝臓のキマーゼ活性およびキマーゼ陽性細胞数は、NASHモデルで有意に増加していた。また、肝臓のアンジオテンシンII産生活性も有意に増加していたことより、肝臓組織中のキマーゼ由来アンジオテンシンIIが本病態機序に関与している可能性を確認できた。以上より、当初の計画はおおむね順調に進展していると考える。本研究目的は、臨床に類似した非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)を作製することとそのNASHモデルを用いてレニンとキマーゼの阻害作用を有する大豆サポニンに対する影響を解析することであった。昨年度は、ハムスターに高脂肪と高コレステロールを含有する餌で飼育することで臨床のNASH患者に類似したモデルの作製に成功した。今年度は、レニンとキマーゼの活性阻害を有することが報告されている大豆サポニンを用いて昨年度に確立した高脂肪と高コレステロールを含有する餌で作製するNASHに対する効果を検討した。