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心臓線維芽細胞を標的とした心臓の発達・分化機構の解明

線維芽細胞は、線維・瘢痕化形成だけでなく、心筋肥大や心筋収縮力を調節することが明らかになってきている。しかしながら、胎生期の線維芽細胞の役割はいまだ不明な点が多い。そこで本研究では、胎生期の心臓発達や分化における心臓線維芽細胞の役割を解明することを目的に研究を行った。胎仔及び新生仔期ラット初代心臓線維芽細胞を用いた実験で、胎生期の心臓線維芽細胞が、心臓の増殖に強く関与している可能性が示唆された。本研究では胎生期の心臓形成段階における心臓線維芽細胞の役割を解明することを目的として、胎仔期及び新生仔期のラット心筋における心臓線維芽細胞の発現量と発現部位を調査した。まず、各発生段階での心臓線維芽細胞の発現を心臓線維芽細胞のマーカーであるperiostin抗体を用いて免疫染色で確認した。periostin陽性細胞は、胎仔期心臓では心筋全体に、新生仔期では心内膜側に強く分布していたが、成獣期の心臓ではほとんど発現していなかった。次に、心臓線維芽細胞マーカーの発現をRT-PCR法で確認した。心臓線維芽細胞のマーカーであるvimentin mRNAの発現は胎仔及び新生仔心筋では成獣と比べ優位に高値であった。また心臓線維芽細胞は筋線維芽細胞に形質転換し、サイトカインやケモカイン、及び成長因子などを放出する機能を持つことが知られている。その筋線維芽細胞のマーカーであるCD44 mRNAの発現は発生段階で優位な変化はなかった。以上の結果より、胎仔期、新生仔期では、筋線維芽細胞より心臓線維芽細胞自体の発現が高値であることが示唆された。今後、胎仔期および新生仔期心臓線維芽細胞の網羅的解析を行い、成獣期と比較して強く発現する心臓線維芽細胞構成遺伝子や蛋白から心臓形成段階の心筋細胞の分化・増殖に関与する因子を同定していく。本研究では、胎生期の心臓の発達や分化における心臓線維芽細胞の役割を解明することを目的とした。初年度においては、胎仔期、新生仔期、及び成獣期のラット心筋における心臓線維芽細胞の発現量と発現部位を免疫染色とRT-PCR法で確認した。免疫染色では、心臓線維芽細胞のマーカーであるペリオスチンは、胎仔期心臓では心筋全体に、新生仔期心臓では心内膜側に強く発現していたが、成獣期の心臓では殆ど発現していなかった。またRT-PCR法では、心臓線維芽細胞のマーカーであるビメンチンの発現は、成獣期の心筋に比べ、胎仔期及び新生仔期の心筋で優位に高値であった。また、心臓線維芽細胞は様々な刺激やストレスにより活性化され、筋線維芽細胞に形質転換し、様々なサイトカインや成長因子などを放出することが知られている。その筋線維芽細胞のマーカーであるCD44の発現は発生段階で優位な変化は認めなかった。最終年度においては、胎生期に心臓線維芽細胞が心臓の発達や分化を調節しているという仮説を検証するため、初代心筋細胞および心臓線維芽細胞を用いた実験を行った。胎生16日ラット及び新生仔ラット心臓から採取した心筋細胞及び心臓線維芽細胞を共培養し、心筋細胞の増殖能をRT-PCR法で細胞増殖マーカーであるcdc2とCDK2により評価した。新生仔ラット心臓線維芽細胞と共培養した時と比べ、胎生16日ラット心臓線維芽細胞と共培養した時の方が、新生仔ラット心筋細胞のcdc2およびCDK2の発現は高値であった。本研究の結果より、胎生期の心臓線維芽細胞が、心臓の増殖に関与している可能性が示唆された。小児循環器各発生段階での心臓線維芽細胞の発現量と発現場所の解析は順調に達成できた。心臓線維芽細胞の網羅的解析による心筋細胞の分化・増殖に関与する因子の探索は現段階で未達成であるが、各発生段階での心臓線維芽細胞の分離に成功しているため、速やかに網羅的解析を推進できる状況にある。胎仔期および新生仔期心臓線維芽細胞の網羅的解析を行い、成獣期と比較して強く発現する心臓線維芽細胞構成遺伝子や蛋白から心臓形成段階の心筋細胞の分化・増殖に関与する因子を同定していく。さらに同定した因子が心筋細胞の分化・増殖に関与するか培養心筋細胞及び培養心臓線維芽細胞を用いて評価し、その分子メカニズムを明らかにしていく。平成25年度は網羅的解析を行うために必要である各発生段階での心臓線維芽細胞の分離に専念した。網羅的解析は平成26年度に行うこととし、そのための実験動物購入・飼育費、試薬購入費、消耗品購入費を平成26年度に繰り越した。平成26年度は繰越金を含めた直接経費を質量分析やDNAマイクロアレイの網羅的解析と同定された因子の分子メカニズムを解析するための実験動物購入・飼育費、試薬購入費、消耗品購入費として計上する。また一部を研究成果発表のための旅費として計上する。
ノルウェーに学ぶコミュニティ音楽療法の実践モデルと音楽療法士養成プログラムの構築

コミュニティ音楽療法に関する理論研究としては、ベルゲン大学教授で、同音楽療法の理論的指導者であるブリュンユルフ・スティーゲ氏らによる『コミュニティ音楽療法への招待』の翻訳作業をさらに推進し、次年度(2019年)の6月に風間書房より出版予定、というところまで完成させた。また平成28年度、29年度に実施した、ノルウェー国立音楽大学のトム・ネス氏の実践観察、ベルゲンの現地調査(FANA文化センター、ビョールグヴィン刑務所、USF文化センター)の成果を分析し、上記理論研究とも照合させつつ、考察を深化させた。さらに日本の実践と対比し、またコミュニティ音楽療法の視座から日本の現状を分析するなどし、その成果を日本音楽療法学会全国大会における自主シンポジウム「ノルウェーの音楽療法から考える、日本のコミュニティにおける音楽療法の展望」にて発表した。実践としては、北名古屋市社会福祉協議会と協働し、障害のある子ども・ない子どもの音楽的交流を目的に、3回のイベントを持ち、その成果を名古屋芸術大学でのクリスマス会にて披露した。個人セッションを徐々に社会へと開く試みを展開しているグループ「マイエ」(名古屋芸術大学音楽総合研究所音楽療法部門)では、参加メンバーが名古屋市内のライブハウスにて作品を発表する機会を持った。また大学の行事である「芸祭」にてパフォーマンスを行った。さらには、韓国の障害者演奏家集団「プリズム」(主宰:チャン・エリョン氏)や三重の音楽グループ「エール」(主宰:音楽療法士、吉田豊氏)と協働し、北名古屋市の音楽ホールにてバリアフリー・コンサートを開催した。なお関連する研究として、コミュニティ音楽療法における中心的な価値である「社会正義」について、音楽教育の視座から検討する論文、中学校の音楽科教育においてコミュニティの音楽(納涼盆踊り)を教材化する試みに関する論文を作成した。近年、地域に根ざした音楽療法として高い注目を集めている「コミュニティ音楽療法」は、音楽活動を通じた障害者、高齢者の社会参画、健康増進、文化的生活に寄与しつつ、コミュニティ全体の活性化にもつながっており、社会的弱者の孤立や地域文化の衰退が問題視されている日本においても重要な意義を持つ。本研究では、第1にコミュニティ音楽療法の理論的指導者であるベルゲン大学のブリュンユルフ・スティーゲ氏へのインタビュー調査、実践家であるノルウェー国立音楽大学のトム・ネス氏のセッション観察、病院、施設等の訪問調査を通して、先進国ノルウェーにおける同音楽療法のアクチュアリティを解明する。第2に日本におけるコミュニティ音楽療法と上記調査とを比較検討し、日本の諸地域の社会・文化的コンテクストに合致した実践モデルを構築し、また音楽療法士養成プログラムのあり方について再考することを目的としている。平成29年度は、スティーゲ氏の著書『コミュニティ音楽療法への招待』(2012年)の翻訳出版作業、ノルウェー調査の計画立案、調査結果の分析・検討のため、3回の研究会を開催した。ノルウェー調査では、8月23日にラグナロックを含めたネス氏の実践観察、25日・26日にPOLYFONプロジェクトと音楽療法士養成カリキュラムに関するスティーゲ氏へのインタビュー調査を実施した。またファナ文化センター、及びコミュニティ文化センターU82にて、子ども、成人を対象としたコミュニティ音楽療法の実践を観察した。加えて北欧における比較対象として、スウェーデンはルンドの福祉施設「ストー・ブロー」における音楽活動を観察する機会にも恵まれた。国内では、7月29日に北名古屋市コミュニティセンターにて、マイエ(名古屋芸術大学音楽療法実践グループ)と共同で、これまでは個人セッションが中心であったクライエントを,地域社会へと架橋する実践的試みを行った。理論研究については、スティーゲ氏の著書の翻訳作業を中心に、ある程度順調に進めることができた。またノルウェーの実地調査についても、概ね研究実施計画通りに進めることができた。スティーゲ氏、ネス氏のご支援、ご協力に感謝申し上げたい。特に、ベルゲン大学グリーグアカデミー音楽療法研究所(GAMUT)と地域の病院・施設、大学教育をネットワーク化することで、優れた音楽療法士の養成を目指すPOLYFONプロジェクトについて、スティーゲ氏に詳しくインタビュー調査できたのは貴重であった。(成果の一端は、杉田他「ノルウェーの音楽療法におけるPOLYFONプロジェクト」『福島大学地域創造』第28巻第2号、107119頁を参照されたい)。またネス氏の実践であるラグナロックの音楽活動に、我々研究チームも加わらせて頂き、ノルウェーの音楽療法をアクチュアルに感じることができたことは、望外の喜びであった。国内での実践研究は上記(研究実績の概要)の他、8月20日には北名古屋市社会福祉協議会と共同で、地域における障害児の生活充実に向け、音楽を通じた地域市民同士の交流の促進を目的とした会を開催した。11月19日には地域に開かれた古民家(旧加藤邸)を題材としたアートプロジェクトが開かれ、近隣住民との音楽的コミュニケーションの場を創出することを企図した音楽イベントを行った。またマイエが名古屋芸術大学の総合研究所に所属するという特性を活かし、大学行事である「芸祭」にてクライエント、セラピスト、学生、外部の福祉施設職員とバンドを組み、野外オープンスペースで演奏を行った。その他、本研究テーマに関連して「音楽療法における共感」や「音楽教育と社会正義」についての学会発表、及び「震災後における福島県浜通りの民俗芸能の復興」に関するシンポジウムのコーディネートを行うなど、活発な研究活動を展開することができた。「コミュニティ音楽療法」とは、セッション室内における療法士とクライエントとの二者関係に限定して捉えられる傾向にあった音楽療法を、開かれたコミュニティ活動へと転換することで、障害者、高齢者の社会・文化的参画を促進し、ひいてはコミュニティ自体の変革までを射程とするパラダイムである。

2017年8月、当該領域の理論的牽引者であるブリュンユルフ・スティーゲ氏をベルゲン大学GAMUTに訪ね、POLYFONプロジェクトの進捗状況に関するインタビュー調査、『コミュニティ音楽療法への招待』(2012)の翻訳出版の打ち合わせを実施した。また同氏のコーディネートにより、ビョールグヴィン刑務所における音楽活動をサポートする音楽療法士のシェティル・ヒョルネヴィック氏にインタビューを行った。さらにはUSF文化センターにて元受刑者らによるバンド活動を支援する音楽療法士、ラース・トアスタッド氏の実践を参与観察する機会に恵まれた。ノルウェー国立音楽大学では、同国の音楽療法のパイオニアとして国際的に名高いエヴェン・ルード氏、及びトーネ・クヴァメ氏に当該大学の音楽療法士養成カリキュラム、及び今後のノルウェーにおける音楽療法の展望について、貴重なお話を伺った。また優れた臨床即興家として知られるトム・ネス氏による個人セッション、及びラグナロックの活動を参与観察した。理論研究は、前述のスティーゲ氏の主著の翻訳、検討を中心に行った。実践は昨年度に引き続き、マイエ(名古屋芸術大学音楽総合研究所音楽療法部門)や北名古屋市の社会福祉協議会と連携しつつ、コミュニティに根差した音楽活動を展開することができた。昨年度に引き続き、理論研究としてはスティーゲ氏の主著『コミュニティ音楽療法への招待』(2012)の翻訳出版作業を順調に進め、次年度の刊行を予定している。今年度はスティーゲ氏本人との最終的な打ち合わせを行った。上述のとおり、ノルウェーの実地調査は極めて実り豊かなものとなった。成果の一部は、9月に日本音楽教育学会の全国大会(愛知教育大学)で口頭発表した。実践は、北名古屋市の社会福祉協議会と共同で、地域における障害児の生活充実に向け、地域市民同士が音楽的に交流する会を2回持った。マイエ(名古屋芸術大学音楽総合研究所音楽療法部門)では、大学行事である「芸祭」にて、地域のオカリナ・グループと共同し、クライエント、セラピスト、福祉施設職員、学生と共にバンドを組み、ステージを構成した。さらには北名古屋市社会福祉協議会の会の参加者とマイエとで協働し、名古屋芸術大学にて地域音楽療法コンサートを開催した。地域に開かれた古民家(旧加藤邸)では、近隣住民との音楽的コミュニケーションの創出を目的に、2度の音楽イベントを行った。その他、本研究テーマと関わって、「音楽療法における共感」に関する論文を作成し、またコミュニティの音楽文化である民俗芸能が震災復興に果たす役割に関するシンポジウム(昨年度開催)を資料にまとめ、さらにはノルウェーとも関連の深いデンマークの教育に関する著書を出版するなど、充実した研究活動を展開することができた。
都市再開発における景観保護問題の社会学的実証研究

本研究の中核的問いは「中心市街地の再開発は,都市の景観にいかなるインパクトを与えているのか」,そして「それは,結果的にいかなる社会関係の変化をもたらしているのか」というものであった。この問いに回答を通じて,都市再開発において紛争が頻発する要因を探ることが,本研究の目的である。前者の問いには建築学的景観調査を援用して実査し,後者に関しては環境社会学や都市社会学の方法を用いて分析を加えた。そこで本研究は,北海道小樽市で生起した「小樽運河保存問題」を事例に,地域社会における再開発過程を分析した。具体的には(1)運河保存運動の展開過程,(2)商業者層の対応過程,(3)景観変化と商店街の定量的変化,という3つの課題を設定した。調査の結果,(1)道路推進派は,運河を機能を遂行する背景としての「空間」と認識していたのに対して,運河保存派は住民の記憶を宿す「場所」と認識していたこと,(2)こうした両者の空間認識の差異が対話を困難にさせていたこと,(3)商業者は,自らの立場を明確にすることによって顧客を失うことを恐れ,「運河問題」とは関わってこなかったこと,(4)1990年代後半以降,観光化の傾向が地価を押し上げ,歴史的環境が急速に失われてきており,イメージと実態とが乖離してきていること,などが明らかになった。結論として,「運河保存問題」は,「保存」という後ろ向きな用語とは裏腹に,住民主導による都市景観変化の社会的制御をめぐる紛争であったといえる。このように本研究は,今後の都市再開発政策や「まちづくり」を考える際に考慮すべき点を解明したのではないかと思われる。本研究の中核的問いは「中心市街地の再開発は,都市の景観にいかなるインパクトを与えているのか」,そして「それは,結果的にいかなる社会関係の変化をもたらしているのか」というものである。前者の問いを解明するために建築学的景観調査を援用して実査し,後者に関しては環境社会学や都市社会学の方法を駆使して分析した。2001(平成13)年度は,すでに手がけてきている歴史的環境問題としての小樽運河論争の調査を中心に調査を行った。主要にはヒアリングと定点観測調査を行った。(1)コモンズとしての運河空間:ヒアリング調査の発見小樽運河論争の調査では,景観保存運動参加者へのヒアリングと,問題とされた当該計画策定の経緯の現地調査を実施したが,その中で運河港湾地区が単なる労働空間ではなく,誰の縄張りでもない子どもの遊び場であったり市民が釣りを楽しんだりという,オープンアクセス型のコモンズでもあったことが見い出された。これは公有水面である運河を非所有者である市民が残せと主張する論理の根幹に関わる部分であり,貴重なヒアリング成果であったといえる。(2)土産物店化の趨勢:定点観測調査の発見上述のような回顧型生活史ヒアリング・データに加え,運河港湾地区及び中心市街地における景観変化調査を実施した。定点観測として276棟を1997度から継続して調査しているが,本年度も同様に実施した。ある特定地域の著しい土産物店舗化の趨勢が明快に浮かび上がってきたと思われる。また,商店街116店舗も1998年からの継続調査で、大規模店舗の出店・倒産を見通すことの可能なデータとなった。現在のところ鋭意分析中であるが,業態別,店舗裏の居住スペースの有無などといった要因別の変化を類型化しつつある。以上が初年度の研究実績の概要であるが,こうした調査・研究の成果は,年表(全国町並み保存連盟の年次大会資料集に掲載)と論文(放送大学「コミュニティ論」印刷教材中の第9章)という形ですでに一部を発表済みである。

「中心市街地の再開発は,都市の景観にいかなるインパクトを与えているのか」,そして「それは,結果的にいかなる社会関係の変化をもたらしているのか」という問いに導かれた本研究は,物理的空間の変遷と住民意識の接点に照準している。したがってこうした問いを解明するために建築学的景観調査を援用して実査し,さらに環境社会学や都市社会学の方法を駆使して分析を行ってきている。2002(平成14)年度は,引き続き歴史的環境問題としての「小樽運河論争」の調査を中心に,ヒアリングと定点観測調査,そして土地利用の歴史的変遷の遡行調査を行った。(1)運動参加者の3つの「水脈」:ヒアリング調査からの発見小樽運河論争の調査では,景観保存運動参加者へのヒアリングと,問題とされた当該計画策定の経緯の現地調査を実施してきたが,その中で運河保存運動に加わった人々が,単なる「住民」や「市民」ではなく,いくつかの社会的集団・層を水源とする,いくつかの水脈の合成体であることが明らかになってきた。分析から,運河の固有の価値を守ろうとするグループ,運河を観光開発の資源と見なし,その効果的活用のみに関心を寄せる層,そして運河を市政批判のひとつの材料ないしは好機ととらえて参加してきた層,といった相互に異なる3つの水脈の同床異夢が,保存運動の舞台裏であったと思われる。これは公共事業の市民的公共性といった今日的議論に関わる論点であり,ヒアリング調査の貴重な成果であったといえよう。(2)土地利用と土地所有:土地利用の歴史的変遷の遡行調査から1997年から継続している運河港湾地区及び中心市街地における景観変化調査を引き続き実施する一方で,本年度から土地利用の歴史的変遷を辿る文書調査を実施した。具体的には,土産物店舗化の著しい土地8筆を取り上げ,閉鎖登記簿などの史料で,明治年間からの土地利用,土地所有者,分筆の有無などを調べた。現在,鋭意分析中であるが,観光化にいたるまでの変化を類型化しつつあるところである。以上が第2年度目の研究実績の概要であるが,こうした調査・研究の成果は,論文(渡戸他編『都市的世界/コミュニティ/エスニシティ』,明石書店,2003年2月刊,第8章)という形ですでに一部を発表済みである。また,2003年6月開催予定の国際シンポジウムでも成果を発表の予定である。本年度は(1)景観を保存しようとする人々,(2)変化を促進しようとする人々,(3)両者のせめぎ合いの結果としてもたらされる景観,の3つの位相についてフィールドワークを行なった。第1と第3の位相の解明に過半の時間を費やしたが,僅かながら,第2との関連で第3の位相をも実査した。(1)「景観を保存しようとする人々」の解明質的調査により,景観保存運動を担った主体を,それぞれの主観的意味世界を含めて描き出すことが可能となった。運動内部が一枚岩ではなく,様々な社会的集団・層を水源とする,異なる3つの水脈の合成体であることが明らかになってきた。2本の論文で成果を発表済である。(2)「変化を促進しようとする人々」の解明質的調査により,変化を推進しようとしてきた主体の析出と,その論理を解明した。「行政の一貫性」と「公共事業の波及効果」という論理,一貫した観光開発政策のないところで,既成事実としての開発圧力に引きずられた開発の実態が,定点観測の結果とともに明らかになった。
半導体ドット中の単一スピンの制御と応用

本研究は、半導体ドット中に遷移元素の原子1個を含む試料を作製し、ドット中の単一磁性スピンの振舞いを光学的手法により詳細に調べ、その振舞いを制御する手法を開発することにより、単一スピンを用いたメモリー実現への応用可能性を探索することを目標としている。今年度は、昨年度に引き続き、分子線エピタキシー(MBE)法によりCdTe自己形成ドットでドットあたりCr原子1個を含む試料を作製し、顕微フォトルミネッセンス(PL)測定によりドットからの発光スペクトルを測定し、ドット中のCr単一スピンの振舞いに起因する発光特性を詳細に調べた。その結果、以下のことを明らかにした。(1)ドット中の単一Crスピンの緩和メカニズムについて考察した。ポンプ・プローブ測定により見積もられるCrスピン緩和時間の励起強度依存性などを詳しく解析した結果、ドット中のCrスピンと正孔のスピンの双方が同時に反転するいわゆるフリップ・フロップがスピン緩和の鍵となる過程であり、かつ音響フォノンの媒介が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。(2)ドット試料の発光測定において、Cr原子1個を含むドットと同じような3本の発光線から成るが、偏光依存性などで全く異なる特徴的な振舞いを示すスペクトルを見出した。この起源として、Crイオンがドットの外部に存在し、その価数の揺らぎにより励起子のエネルギーが分裂するというモデルを考察し、実際に測定結果を説明できることを示した。今年度は、格子定数の異なるZnTe上に成長したCdTe自己形成ドットでドットあたりCr原子1個を含む試料を作製し、顕微フォトルミネッセンス測定により1個のドットからの発光を観測し、これによりドット中のCr単一スピンの振舞いを調べた。その結果、ドット中の励起子とCrスピンとの交換相互作用により数本の発光線に分裂した発光スペクトルを観測し、その偏光依存性および磁場依存性を詳細に調べた。解析の結果、CdTeドットの自己形成に伴う格子歪がCrスピンのエネルギー準位に大きく影響していることを明らかにした。また、Hanbury Brown and Twiss (HBT)干渉計型配置による自己相関測定および相互相関測定を行い、単一Crスピンの時間的揺らぎを評価した。自己相関スペクトルにおいてバンチングの現象を観察し、その線幅よりCrスピンの揺らぎの時間が20ns程度であると見積もられた。さらにポンプ・プローブ法による発光の時間分解測定によりCrスピンのダイナミクスの研究を行った。Crスピンの各準位間の緩和過程による発光強度の時間変化を観測し、Crスピンの暗状態での緩和時間が2μs程度と長いことを見出した。Cr原子1個を含むCdTeドットからの発光スペクトルをその時間変化も含めて詳細に調べ、Crスピンの時間揺らぎや緩和過程などを明らかすることができたため。今年度は、分子線エピタキシー(MBE)法により作製したCdTe自己形成ドットでドットあたりCr原子1個を含む試料に対し、顕微フォトルミネッセンス(PL)装置を用いて種々の光学測定を行い、ドット中のCr単一スピンの振舞いを詳細に調べた。(1)単一のドットからの発光の時間相関測定を行い、単一Crスピンの時間的揺らぎを評価した。またポンププローブPL測定においてCrスピンの特定の準位を励起し、別の準位の発光の時間変化を観測し、Crスピンの緩和過程を調べた。その結果、励起子が存在しない暗状態ではCrスピンの緩和時間は約2 microsと比較的長いことを見出した。これはドット中のCrスピンを利用したメモリー実現の可能性を示す結果であると言える。(2)磁場中のPLスペクトル測定を行い、Crの各スピン状態に対応する発光線の磁場による強度変化を解析した。その結果、正孔とCrスピン間の交換相互作用は反強磁性的であることが明らかとなった。これはバルク結晶において従来知られていたのとは逆の結果である。その原因は、Cr準位と価電子帯のエネルギーの大小が格子歪の影響で変化したためではないかと考えられる。(3)ドット試料に電場を印加できる構造を作製し、電場印加によるドットの発光スペクトル変化を調べた。その結果、Crスピンとの交換相互作用による励起子発光線の分裂のエネルギーが電場印加により変化するという奇妙な現象を見出し、現在、その原因を考察中である。

今年度は、昨年度に引き続き、分子線エピタキシー(MBE)法によりCdTe自己形成ドットでドットあたりCr原子1個を含む試料を作製し、顕微フォトルミネッセンス(PL)測定によりドットからの発光スペクトルを測定し、ドット中のCr単一スピンの振舞いに起因する発光特性を詳細に調べた。その結果、以下のことを明らかにした。(1)ドット中の単一Crスピンの緩和メカニズムについて考察した。ポンプ・プローブ測定により見積もられるCrスピン緩和時間の励起強度依存性などを詳しく解析した結果、ドット中のCrスピンと正孔のスピンの双方が同時に反転するいわゆるフリップ・フロップがスピン緩和の鍵となる過程であり、かつ音響フォノンの媒介が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。(2)ドット試料の発光測定において、Cr原子1個を含むドットと同じような3本の発光線から成るが、偏光依存性などで全く異なる特徴的な振舞いを示すスペクトルを見出した。この起源として、Crイオンがドットの外部に存在し、その価数の揺らぎにより励起子のエネルギーが分裂するというモデルを考察し、実際に測定結果を説明できることを示した。ドット中のCr単一スピンに対する外部電界の印加の影響を調べるため、ドット試料にゲート電極を装着し、ドット層に外部電界を印加できる試料構造を作製し、電界を印加した状態でドットの発光スペクトルを測定する。これまでの研究で見出されたCrスピンと正孔の交換相互作用の符号や、電場印加による分裂エネルギーの変化について、その原因を考察する予定である。試料作製に用いる分子線エピタキシー(MBE)装置に不具合が生じ、4ヶ月間試料を作製できない状況が続いたため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、MBE装置によるドット試料の作製、および光学測定の経費として使用する予定である。
文化都市・青島における知識人ネットワークと都市表象の研究

この研究では、中国の山東半島に位置する青島における文化活動の解明が行われた。特に1930年代、国立青島大学が設置されたのにともない、楊振声校長のもと、梁実秋・聞一多・沈従文らの文学者が教師として赴任し、旺盛な文学活動が行われた。このほかにも、劇作家の洪深や作家の老舎なども、国立青島大学で教鞭を執った。また山東省出身の著名作家・王統照も、同時期に青島で活躍した。本研究では、これらの文学者の作品が分析され、彼らの間のネットワークを解明した。山東半島南側に位置する近代都市・青島は、ドイツ・日本・中華民国・中華人民共和国による建設という歴史を持ち、歴史的文化的に重層的な発展を遂げてきた都市として、恰好の文化研究のフィールドである。しかしながら、中国現代文学の分野における共同研究は本研究の前身である「近代都市・青島における知識人の交流と文化空間の創成」(基盤研究(C)、K24520387、齊藤大紀)が嚆矢となるものである。本研究では、今年度、前研究の成果をふまえ、青島における文学活動の諸相のさらなる解明を試みた。また山東半島における共同フィールド調査を行うことによって、王統照・臧克家といった文学者の生平事跡と作品世界について新たなる理解を得ることができた。具体的な活動は以下の通りである。6月27日に近畿大学において第1回研究例会を開催し、齊藤大紀が「王統照『一葉』についてー少年は海で何を思うか」と題して研究成果を報告したほか、「青島ー混淆する文化空間」と題したリレー式報告で中村みどり「陶晶孫『青島一瞥』の背景」、中野徹「海と学潮2ー王林と海鴎劇社」などの報告が行われ、五四時期の王統照による青島描写の分析、五四運動の原因となった青島という年にまつわる言説研究、1930年代の青島における左翼文学活動の一端などが報告された。3月18日から21日にかけて行われた青島および諸城市における実地調査においては、特に青島の後背地たる山東省内農村に足を運び、その地理的な関係を考察した。また諸城市は、王統照および臧克家の故郷であり、両者の故居を訪問することを通して、王統照の代表作である『山雨』などをはじめとする、その文学的な世界を理解することができた。また臧克家故居においては、臧克家の実弟である臧錦家氏に取材し、その生平事跡について教示を得ることができた。本研究の進捗状況については、研究例会の開催、実地調査の実施、資料の収集等、ほぼ研究計画書に記載された研究計画に沿って行われており、おおむね順調に進展していると判断される。近代都市・青島は、歴史的文化的に重層的な発展を遂げてきた都市であるとともに、楊振声・聞一多・沈従文・老舎・王統照・蕭軍・蕭紅・臧克家などの中国近代文学を代表する作家・詩人たちが1920年代から30年代初頭において国立青島大学、青島市立中学などを舞台として文学活動を行った都市である。特に国立青島大学においては、楊振声校長の下に、1920年代に北京で活躍した新月派の作家・詩人たちが教員として赴任し、自身の文学活動を行うとともに文学教育活動も行い、大きな文学的成果が得られたところである。また満州事変、第一次上海事変が勃発した時期に当たって、左翼を中心とする学生運動が隆盛を迎え、大学当局と厳しく対立する局面も生まれることとなった。またこの時期に、国立青島大学とは距離を置いた王統照らの作家も、その作品が左翼的傾向を強めていくところとなった。本研究では、前年度に行った王統照・臧克家といった文学者の生平事跡と作品世界について新たなる知見を得たことをふまえて、今年度は、前期に数名のゲストスピーカーを迎えて、沈従文の青島滞在期の作品についての報告、蕭軍・蕭紅の青島における作家活動にまつわる報告、近年の中国大陸における沈従文研究の新動向にかかわる報告などにより、1930年代の青島における文学活動の新たな一面にかかわる知見を得て、前年度以上に多岐にわたる青島における文学活動の解明を試みた。また後期には、研究分担者が「懦夫」などの沈従文の青島滞在期の小説創作および楊振声校長による国立青島大学の運営と学生運動について報告を行った。前年の青島等における実地調査をふまえ、研究分担者などによる新たな知見が報告され、またゲストスピーカーによる講演によって青島における文学活動の。新たな知見を得ることができたため。近代都市・青島は、ドイツによる植民地都市の建設、日本および北洋軍閥政府による統治、中国を近代国家として強力に建設しようとした国民政府による近代的海港都市の建設といった歴史を持つ。1930年代に青島には、国立青島大学や青島市立中学などをはじめとして高等教育機関が設立され、楊振声・聞一多・沈従文・老舎・王統照・蕭軍・蕭紅・臧克家などの文学者たちが蝟集した。本研究は、当時の青島に集った文学者たちの文学活動やネットワークを、大学などの教育機関や新聞・雑誌などのメディアとの関わりから解明することを目的としたものである。

本研究では、これまでの研究期間全体を通して、国立青島大学校長であった楊振声の文学、教育活動の分析、国立青島大学における左翼系学生の学生運動、青島に活動基盤をおいた作家・王統照の作品分析、国立青島大学で教員をした作家・沈従文の作品や事跡の研究および近年の沈従文研究の動向の紹介、国立青島大学の学生であった李雲鶴こと、後年の江青の活動の研究、国立青島大学教員であった劇作家・洪深の研究、短期間ながら青島に滞在した作家・蕭紅の事跡の研究なとが行われた。本年度は、各研究者が従来の研究を深化させるとともに、特に劇作家・洪深の研究について、新たな知見の報告が行われた。また9月には、青島における資料収集が行われ、また国立青島大学の後継大学である済南市の山東大学において実地調査が行われ、同学の校史関連の資料が収集されるとともに、同学の研究者との学術交流が行われた。以上本研究においては、青島という都市との関わりから、従来学界で積み重ねられてきた作家等の研究に関して、新たなる観点からの知見を提供することができた。この研究では、中国の山東半島に位置する青島における文化活動の解明が行われた。特に1930年代、国立青島大学が設置されたのにともない、楊振声校長のもと、梁実秋・聞一多・沈従文らの文学者が教師として赴任し、旺盛な文学活動が行われた。このほかにも、劇作家の洪深や作家の老舎なども、国立青島大学で教鞭を執った。また山東省出身の著名作家・王統照も、同時期に青島で活躍した。本研究では、これらの文学者の作品が分析され、彼らの間のネットワークを解明した。今後の推進方策については、今年度、未実施であったゲストスピーカーによる講演を予定している。具体的には、沈従文の『月下小景』などの共同研究者間で十分に研究が行われていない作品群や、蕭軍、蕭紅をはじめとする青島に滞在しながらも共同研究者間で研究が進展していない作家についての知見を得ることを図りたい。本研究においては、来年度が最終年度であるため、これまで実地調査を行ってこなかった国立青島大学の後継大学のひとつである山東大学における調査を行い、成果を補強することとする。またこれまでの成果報告を生かし、研究代表者および分担者が論文執筆によって積極的に成果を公表し、最終的には成果報告論文集を発行することを目指す。中国文学資料の購入等、次年度における有効な使用を行うため。必要とする書籍の発行が遅れたため青島関連資料購入費用の一部とする。青島関連書籍の購入および青島・済南学術調査の旅費補填として使用する予定
イスラエルのユダヤ人の言語的多様性：ユダヤに内包されたイスラームの研究

1)イスラエルにおいてラディノ語の研究者たちに会い、調査への協力をお願いすることができた。さらに彼らの紹介でイエメン出身のユダヤ人と、イラク出身のユダヤ人にインタビューができた(2018.7, 2018.8)。2)出身地が異なるユダヤ人へのインタビューのデータを入手した。イスラエルに行って自分の研究についていろいろな人に説明することを続けたことにより、このデータをもっている人の協力を得ることができた。自分で多くのインタビューをする必要がなくなった。3)スペイン出身ユダヤ人の文化について、セルバンテスインスティテュート東京で行われた国際会議(2018.10)で発表し、会議やセルバンテスインスティテュートの活動を参与観察した。日本においては現代のユダヤ人についての研究が乏しいのだが、なかでも重要性が認識されていたスペイン出身ユダヤ人の言語やその現状についてはほとんど知られていなかった。セルバンテスインスティテュートの会議で申請者はスペインを含むイスラーム地域出身ユダヤ人の現状をスペイン地域の研究者に報告することができた。スペインの研究者にユダヤの言語としてのスペイン語の変種という新しい視点を提供することができ、申請者にとってもスペイン語やスペインの文化の研究者たちと学術交流するきっかけにもなった。今後共同研究につながればと期待している。4)カリフォルニア大学ロサンゼルス校で行われた国際会議ucLADINO(2019.2)において自らの研究の経過を報告しつつ、日本人がユダヤの言語を学習、研究することの重要性を説明した。これをきっかけに申請者は米国西海岸のラディノ語研究者たちや話者たちと交流でき、貴重な情報を得た。5)米国西海岸を短期間2回訪問(2019.2, 2019.3)し、申請者の研究対象となる人々に出会うことができ、主要な研究者たちと学術交流ができた。これまで地域情勢や予算や家庭の事情などからフィールドワークが思うようにできず、それによって研究の進捗が当初の計画よりもやや遅れているように感じられた。同じところへ長期滞在できず、そのかわりに短期間に2度渡航する必要があるのも家庭の事情からである。しかし一方で申請者の研究スタイルも話題を呼び、これまでの調査について国内外で発表したこともあって、期待以上のデータや協力を得ることができ、学術交流も非常に進んだ。今年度は研究が大きく進展したと評価できる。今年度はこの研究の最終年度であるので、申請者がこれまで得たデータを分析し、研究の経過と成果について発表し、報告書をまとめる。国内で本研究の重要性を説明し理解されるように努め、共同研究者を探し、次年度に複数の研究者と科研費に応募することを目指す。イスラーム地域のユダヤ人についてはまだ知られていないことが多いが、世界的に見れば研究にかなりの重要性が認識されている。イスラエルや米国のユダヤ人をはじめとした現代ユダヤ人の社会を知るためにも非常に重要である。今後本テーマについてより多くのデータを分析し、言語に限らず、歴史、思想、宗教、文学などの視点から研究を進めることで大きな発展が見込める分野である。本研究を発展させて、海外の研究者も交えて日本から発信するような共同研究に結びつけたい。そのためにも今年度は本研究を無事に着地させつつ、多くの研究分野に対して国内外で発信していきたい。イスラーム地域出身のユダヤ人の言語的多様性についての調査を進めた。初年度は、イスラエル国における彼らの宗教的な活動と非宗教的な活動に注目した。6月から7月にかけて実施したイスラエルにおける現地調査では、イスラーム地域出身のユダヤ人の宗教的な活動としてはイスラーム地域出身者の礼拝とその後の談話を参与観察した。礼拝は礼拝用のヘブライ語、その後の談話は(現代)ヘブライ語で行われていた。調査者はそこで偶然にも東欧出身者を含む家族と知り合い、イディッシュ語で会話した。すると彼らが調査者をコミュニティーの他のメンバーに次々とヘブライ語で紹介し、ヘブライ語で談話した。イディッシュ語を話者からの「紹介」により、調査者はある程度そこで受け入れられた。しかし、非宗教的かつ持続的な共同体の活動(例えばイディッシュ語の場合のような言語が核になっている言語共同)は直接確認できなかった。そこで、非宗教的な活動については、イスラーム地域出身者二世のユダヤ人作家二名の作品を分析し、彼らと直接会って聞き取り調査を行った。すると、作品の中に現れる出身地や言語は、彼らの属性をはっきりと示す記号であり、自分たちを他のユダヤ人たちから差別化するための機能を持っていることがわかってきた。イスラエル国では、現代ヘブライ語はよりニュートラルな意味を持った記号、話者の出身地がある程度特定できる移民の言語(例えばイディッシュ語)は話者の属性を強く示す記号として機能しているようだ。調査の経過はThe Alumni Workshop of the International Forum of Young Scholars on East European Jewry in Jerusalem (エルサレム・ヘブライ大学、2016.6)、東京移民言語フォーラムTAFIL16 (東京大学、2017.4)で報告した。地域情勢の変化などを受け、計画的な調査の遂行が容易ではなかった。例えば調査者は初年度、調査予定地で二日前におきたテロのために急遽止むを得ず渡航を中止した。このようなことから、当初予定していたいくつかの調査が実施できなかった。2017年8月にユダヤ教徒とその言語についての現地調査を、カイロ(エジプト)とイスタンブル(トルコ)において実施した。各地域のユダヤ教徒の活動の特徴について考察した。現地では合計22人の関係者に聞き取り調査を実施した。この研究の成果は、「イスラーム世界のユダヤ人:現在の様子を中心に」(第2回

「ユダヤ文献」研究会、東京大学本郷キャンパス、2017年10月)として発表してユダヤ研究者と議論した他、「建国が生んだ『ディアスポラ』:エジプトのユダヤ人の場合」(関西パレスチナ研究会「2017年度第3回研究会」東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所中東イスラーム研究拠点(人間文化研究機構「現代中東地域研究」事業)共催、京都大学、2018年1月)として発表してパレスチナやイスラームの研究者と議論した。さらに論文として「イスラーム地域のユダヤ教徒:カイロとイスタンブルの場合」(東京大学言語学論集、2018)にまとめた。またこれまでから今年度までの研究成果を合わせて「ユダヤ人の多様な言語ーイディッシュ語とラディノ語を中心に」(地球ことば村ことばのサロン、慶應義塾大学日吉キャンパス、2017年10月)などにおいて一般向けにも発表している。2017年12月には米国ユダヤ学会において本研究に関連する分野の研究動向を調査し、関連する研究者たちと研究交流を行なった。今年度からイスタンブルのユダヤ人にも注目した。これにより、本研究をきっかけに申請者の研究対象を将来ラディノ語(ユダヤ・スペイン語)の言語共同体にも発展させられるという可能性も見えてきた。日本国内における聞き取り調査を実施できたのだが、諸事情から続けにくい状況にある。海外調査については調査できなかった地域があった。これらの事情により、当初の計画からやや遅れている。ただし、計画以上に進展した部分もある。1)イスラエルにおいてラディノ語の研究者たちに会い、調査への協力をお願いすることができた。さらに彼らの紹介でイエメン出身のユダヤ人と、イラク出身のユダヤ人にインタビューができた(2018.7, 2018.8)。2)出身地が異なるユダヤ人へのインタビューのデータを入手した。イスラエルに行って自分の研究についていろいろな人に説明することを続けたことにより、このデータをもっている人の協力を得ることができた。自分で多くのインタビューをする必要がなくなった。3)スペイン出身ユダヤ人の文化について、セルバンテスインスティテュート東京で行われた国際会議(2018.10)で発表し、会議やセルバンテスインスティテュートの活動を参与観察した。日本においては現代のユダヤ人についての研究が乏しいのだが、なかでも重要性が認識されていたスペイン出身ユダヤ人の言語やその現状についてはほとんど知られていなかった。セルバンテスインスティテュートの会議で申請者はスペインを含むイスラーム地域出身ユダヤ人の現状をスペイン地域の研究者に報告することができた。スペインの研究者にユダヤの言語としてのスペイン語の変種という新しい視点を提供することができ、申請者にとってもスペイン語やスペインの文化の研究者たちと学術交流するきっかけにもなった。
functionalMRIを用いた顎機能異常に関する脳機能マッピング

現在、顎顔面口腔領域における咀嚼機能の評価は、顎運動、咀嚼筋筋電図、咬合圧の測定などを行うことでなされており、末梢における咀嚼動態を記録、解析する方法が主流となっている。一方、近年解明されつつある中枢神経領域と、咀嚼機能などの末梢機能との関連性より、随意運動の起点となる脳幹の解析を行うことで末梢機能に関連する未知の因子を把握できる可能性がある。そこで、本研究では咀嚼機能に対する新しい解析法として、脳の機能局在論による脳機能マッピングについてfMRIを用いて中枢領域における咀嚼関連分野を検討すること、さらに、顎機能異常に対する中枢制御機構の関与を解明することを目的とした。本年度は、顎関節の雑音や疼痛、開口障害などの、いわゆる顎機能障害に関連する因子を検討するために、顎関節をMRIにて撮像し、関節円板の転位に関しての検討も行った。顎機能に特に異常所見がみられず、咬合関係も個性正常咬合を有する被験者の顎関節を、1.5T臨床用MRIに頭部コイルを用いて、咬頭嵌合位と最大開口位の2顎位で撮像したところ、不顕性の関節円板の側方転位が観察された被験者が存在した。これまでの検討で、fMRIより得られるマッピングデーターは、課題(タスク)の構築方法によっては類似の事象を行っても異なる結果が得られることがわかっており、関連事象の条件付けや順序について十分配慮したタスクの設計が必要であるばかりでなく、被験者の顎機能に関しても動的な状態を十分に把握することが重要であることがわかった。今日、顎機能を分析する手段として、咀嚼筋筋電図、顎運動測定等により末梢における咀嚼動態を記録、解析する方法が主流となっている。しかし、近年解明されつつある中枢神経領域と咀嚼機能との関連性より、随意運動の起点となる大脳皮質の解析を行うことにより未知の因子を把握できる可能性を有している。そこで、本研究では咀嚼機能に対する新しい機能解析法として脳の機能局在論による脳機能マッピングについてfMRIを用いて中枢領域における咀嚼関連分野を同定すること、さらに、顎機能異常に対する中枢制御機構の関与を解明することを目的とした。研究計画初年度として、特にfMRIの測定条件と、課題(タスク)が測定に与える影響について検証するため以下の実験を行った。1)fMRIの測定条件の検討:3.0T臨床用MRIに頭部コイルを用い、最初に解剖学的位置付けのため、T1強調画像にて、全脳が観察できるよう水平断面で最低14スライスの撮像した。fMRIはシーケンスはEPI(Echo planar imaging)にて行い全脳を観察したが、撮像時には動きによるアーチファクトを防止するために被験者頭部をマトリックスにてケージ内に固定する必要が生じた。3)タスクの設計:タスクは当初予定したon、off課題を一定時間繰り返すblockデザインに加え、fMRI撮像中に特定の事象を分散して配置するevent-relatedデザインを加えたところ、得られたマッピングデータは、類似の事象を行なっても、タスクの構築により異なったものとなった。頭部の動揺については頭部固定に加えfMRI検定用ソフトSPM2にて補正が必要であった。また、得られたマッピングデータは、タスクの構築により異なっており、特に関連事象の条件付けや順序について十分考慮した設計が必要となった。現在、顎口腔領域における顎機能の評価は、顎運動測定、咀囑筋筋電図測定、咬合圧測定などを行うことでなされており、末梢における咀嚼動態を記録、解析する方法が主流となっている。そこで、本研究では咀嚼機能に対する新しい機能解析法として、脳の機能局在論による脳機能マッピングについてfMRI(functional magnetic resonance imaging)を用いて中枢領域における咀嚼関連分野を検討すること、さらに、顎機能異常に対する中枢制御機構の関与を解明することを目的とした。研究計画より、課題(タスク)が測定に与える影響について検討した。fMRIの撮像には3.0T臨床用MRIに頭部コイルを用い、得られたマッピングデータはfMRI検定用ソフトSPM(Statistical Parametric Mapping)にて解析を行った。タスクはon、off課題を一定時間繰り返すblock-designに加え、fMRI撮像中に特定の事象を分散して配置するevent related-designを行った。両者により得られたマッピングデータは、類似の事象を行なっても、タスクの構築により様々であり、特に関連事象の条件付けや順序について十分配慮したタスクの設計が必要であることがわかった。

そこで、本研究では咀嚼機能に対する新しい解析法として、脳の機能局在論による脳機能マッピングについてfMRIを用いて中枢領域における咀嚼関連分野を検討すること、さらに、顎機能異常に対する中枢制御機構の関与を解明することを目的とした。本年度は、顎関節の雑音や疼痛、開口障害などの、いわゆる顎機能障害に関連する因子を検討するために、顎関節をMRIにて撮像し、関節円板の転位に関しての検討も行った。顎機能に特に異常所見がみられず、咬合関係も個性正常咬合を有する被験者の顎関節を、1.5T臨床用MRIに頭部コイルを用いて、咬頭嵌合位と最大開口位の2顎位で撮像したところ、不顕性の関節円板の側方転位が観察された被験者が存在した。これまでの検討で、fMRIより得られるマッピングデーターは、課題(タスク)の構築方法によっては類似の事象を行っても異なる結果が得られることがわかっており、関連事象の条件付けや順序について十分配慮したタスクの設計が必要であるばかりでなく、被験者の顎機能に関しても動的な状態を十分に把握することが重要であることがわかった。
細胞内酸素濃度のダイナミックイメージング

本申請研究では、既設の酸素濃度イメージング共焦点光学顕微鏡を用いて、細胞内酸素濃度のダイナミクスを明らかにすることを目的とする。本装置を用いることで、一細胞内の酸素濃度のダイナミックスを測定することが可能であり、これまでに、未開拓であった細胞内酸素濃度イメージングによる様々な細胞機能・生命現象の追跡が可能となる。本申請研究で、細胞内の酸素濃度のダイナミクスの解明を目指す。低酸素環境下の癌細胞は抗がん剤あるいは放射線治療に対して難治療性を示すと言われている。癌組織あるいはMulticellular spheroidなどは内部に低酸素領域(Hypoxia)が存在する。既存のHypoxia markerでは、経時的な酸素濃度変化は測定できない。申請者らの開発した酸素イメージング顕微鏡は、外部刺激に応答した酸素濃度の動的測定が可能である。さらに、酸素濃度の0-20%の間で、酸素濃度が定量化できるため、酸素正常状態(Normoxia)からHypoxia、さらにはAnoxiaの領域を連続的に可視化可能である。このようなイメージングと、抗がん剤に対する難治療性の相関が得られれば、低酸素環境下の難治療性に関する研究が飛躍的に進むといえる。H29年度は細胞内の低酸素応答に関して、生化学的な反応と、細胞内酸素濃度の応答に関して検討を行った。具体的には環境中の酸素濃度を変化させ、細胞内のタンパク質の発現解析をWestern Blottingを用いて行い、同時に、酸素消費を顕微鏡下でイメージングにより解析した。その結果、タンパク質の発現応答と、酸素消費に関する知見が得られた。H30年度はさらに、詳細な解析を実施予定である。Western Blottingの解析から、タンパク質の発現解析をおこない、同時に酸素濃度イメージングを行うことにより、これまでに報告されてきた低酸素応答タンパク質の発現が必ずしも、細胞全体の低酸素応答に直結しているわけではないという、本研究でのみ得られる情報が明らかになった。本年度も、Western Blottingの解析によるタンパク質の発現解析と、同時に酸素濃度イメージングを行うことにより、低酸素応答タンパク質の発現と細胞全体の低酸素応答に関する研究を進めることにより、細胞の低酸素応答の分子メカニズムの解析を行う。これにより、低酸素領域でのがん細胞の難治療性の研究に関して、新たな知見を解明する予定である。好気性生物のミトコンドリア内膜では、電子伝達に伴いプロトンの濃度勾配が形成し、これを解消する際に生体内でのエネルギーであるATPが合成される。電子伝達系の最終電子受容体は酸素であり、電子伝達系が亢進すれば、酸素消費が高くなるといえる。褐色脂肪細胞はほ乳類にみられる脂肪組織で、主な機能は熱生産である。通常の細胞に比べ多数のミトコンドリアが含まれており、電子伝達に伴うプロトンの濃度勾配を解消し、熱生産をおこなうThermogenin (UCP1)が多く発現している(Kirichok Y. et al. Cell 2012)。(下図)この褐色脂肪細胞に、外部刺激として脱共役剤を添加し電子伝達系を亢進すれば、酸素消費が高まるといえる。また、通常の細胞に比べ、ミトコンドリアが多く含まれていることから、細胞内の酸素消費も検出しやすいといえる。本年度は、リン光寿命イメージングマイクロスコープ(PLIM)を用いた褐色脂肪細胞の酸素濃度イメージングをおこない、脱共役剤の添加による細胞内酸素濃度変化を測定した。リン光性化合物として水溶性の白金ポルフィリン(Platinum tetrakis-(4-carboxyphenyl)&not;porphyrin, PtTCPP)を用いた。褐色脂肪細胞にPtTCPPを取り込ませ、その後ミトコンドリアの脱分極剤の添加後の、細胞内酸素濃度ダイナミクスをイメージングした。計画書通り、褐色脂肪細胞を用いた酸素濃度の動的変化を測定し、その時間変化を明らかにできたため。既存のHypoxia markerは低酸素と言うよりはむしろ無酸素状態(Anoxia)に近い部位のみの染色が可能で、本来イメージングしたいHypoxiaの領域を染色するのは困難であった。そのため、Hypoxiaの領域に存在する癌の難治療性の研究が困難であり、Anoxiaの周囲がHypoxiaであろうと想像しているに過ぎなかった。さらに、腫瘍組織は正常組織に比べ血管透過性が高いと考えられている(Enhanced permeability and retention effect)。これは癌細胞が増殖が盛んであるため、外部からの物質の取り込みが亢進しているためと考えられる。実際、癌組織では血管新生が盛んであり、血管新生がおこなわれない場合、表面からおよそ150 micro;m程度の距離で壊死(Necrosis)が起こると言われている。これは栄養分の不足に加え、酸素不足によるためと言われているが、実際にどの程度の低酸素になっているかは不明である。本年度は、低酸素環境下の難治療性に関する知見を得る目的で、細胞内の生化学的な低酸素応答と細胞内の酸素イメージングを組み合わせた研究を実施した。その結果、短期の低酸素刺激では細胞の生化学的な低酸素応答が行らないことが分かった。細胞内の生化学的な応答と、細胞内の酸素濃度の関係をイメージングにより解明している。これは、低酸素という外部刺激に応答した細胞内の酸素ダイナミクスの解明につながる有用な研究であるといえる。

本申請研究では、既設の酸素濃度イメージング共焦点光学顕微鏡を用いて、細胞内酸素濃度のダイナミクスを明らかにすることを目的とする。本装置を用いることで、一細胞内の酸素濃度のダイナミックスを測定することが可能であり、これまでに、未開拓であった細胞内酸素濃度イメージングによる様々な細胞機能・生命現象の追跡が可能となる。本申請研究で、細胞内の酸素濃度のダイナミクスの解明を目指す。低酸素環境下の癌細胞は抗がん剤あるいは放射線治療に対して難治療性を示すと言われている。癌組織あるいはMulticellular spheroidなどは内部に低酸素領域(Hypoxia)が存在する。既存のHypoxia markerでは、経時的な酸素濃度変化は測定できない。申請者らの開発した酸素イメージング顕微鏡は、外部刺激に応答した酸素濃度の動的測定が可能である。さらに、酸素濃度の0-20%の間で、酸素濃度が定量化できるため、酸素正常状態(Normoxia)からHypoxia、さらにはAnoxiaの領域を連続的に可視化可能である。このようなイメージングと、抗がん剤に対する難治療性の相関が得られれば、低酸素環境下の難治療性に関する研究が飛躍的に進むといえる。H29年度は細胞内の低酸素応答に関して、生化学的な反応と、細胞内酸素濃度の応答に関して検討を行った。具体的には環境中の酸素濃度を変化させ、細胞内のタンパク質の発現解析をWestern Blottingを用いて行い、同時に、酸素消費を顕微鏡下でイメージングにより解析した。その結果、タンパク質の発現応答と、酸素消費に関する知見が得られた。H30年度はさらに、詳細な解析を実施予定である。Western Blottingの解析から、タンパク質の発現解析をおこない、同時に酸素濃度イメージングを行うことにより、これまでに報告されてきた低酸素応答タンパク質の発現が必ずしも、細胞全体の低酸素応答に直結しているわけではないという、本研究でのみ得られる情報が明らかになった。細胞の低酸素応答と酸素イメージングを行い、低酸素環境下の難治療性に間阿する知見を明らかにする。現在順調に研究が推移しているため、これを着実に成果につなげる。このため、学外分担社との連携もさらに進めていく予定である。本年度も、Western Blottingの解析によるタンパク質の発現解析と、同時に酸素濃度イメージングを行うことにより、低酸素応答タンパク質の発現と細胞全体の低酸素応答に関する研究を進めることにより、細胞の低酸素応答の分子メカニズムの解析を行う。これにより、低酸素領域でのがん細胞の難治療性の研究に関して、新たな知見を解明する予定である。