hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢がん患者の在宅での症状マネージメントに関するプログラム開発の研究

計画:平成17年度の研究目的は、これまでの54名の高齢患者のデータを分析し、外来化学療法における患者・家族が使用できるセルフケアプログラムおよび外来看護師の患者教育支援マニュアルを作成することであった。実施・結果:外来患者が困難に感じている症状は、1)疲れやだるさ、2)食欲不振、3)不眠、4)脱毛、5)感染、6)しびれ、7)嘔気(症状コントロールされている)、8)痛み(症状コントロールされている)、9)かゆみ、の順であった。これらの症状に対して、患者が気にしており、毎日の生活に変化を生じさせていた。特に上位の3症状においては困難を感じていた。1)疲れやだるさに対して、食生活への影響、活動の低下、症状への気遣い増、他症状の出現、に変化を生じた。2)食欲不振に対して、食生活への影響、心理的負担増、活動の低下、他症状の出現、生活リズム、に変化を生じた。3)不眠に対して、不快感の増大、薬への依存、に変化を生じた。4)脱毛に対して、カツラの使用、化粧をする、見た目への気遣い増、に変化を生じた。5)感染に対して、予防行動をとる、発症による活動制限、に変化を生じた。6)9)は省略するが、全体の症状に共通したものは、活動低下であった。これらの結果より、症状マネージメント、生活への支援、精神面の支援、社会資源の活用の4項目において患者用セルフケアチェック表を作成する予定である。また外来看護師の患者教育支援マニュアルは、患者用プログラムに加えて、チームワークでの支援、プログラム評価を行うチェック様式を作成する。5月に1冊の報告書にまとめ、チェック様式をいれる予定である。平成15年度の研究目的は、外来患者への質問用紙作成であった。そこで、まず質問用紙作成のための国内外の文献検討を行なった。同時に、外来化学療法を行っている3施設(国内2施設、アメリカ1施設)を見学し、実状把握を行った。国内外の文献検索を行った後、文献検討を重ね、質問内容を構成していった。質問内容は、A4用紙9枚で、患者背景、がん或いは化学療法に関する知識、身体症状・心理状態、症状や精神状態による生活への影響、症状への対処方法についてであった。質問は、約30分の予定でインタビュー形式で行うものとしている。質問内容の検討には時間をかけ、概要ができあがった。その後、4人の看護学生(学部生、大学院生)に質問用紙の回答をしてもらい、質問紙としての使い安さ、言葉のチェックなど行い、質問紙の校正を行った。質問用紙の妥当性や信頼性を示すために、外来患者と入院患者の両者に質問用紙の調査を行う必要性があった。そこで、質問内容調査を行う医療施設の倫理委員会に研究計画書を提出し、承認された後に、外来と病棟の看護師長に研究説明と患者紹介(がん患者で科学療法を受けている人)を依頼した。約1週間をかけて、外来患者(内科外来、外科外来)28名、入院患者(口腔放射線病棟、整形病棟、消化器外科病棟、血液疾患病棟、呼吸器・消化器疾患病棟)41名に調査を行った。現在、そのデータ入力・分析の段階であり、その結果を基に質問紙の妥当性と信頼性を検討し、質問紙の校正を行い、使用可能な質問紙に仕上げていく予定である。計画:平成16年度の研究目的は、平成15年度のアンケート調査結果より改善・修正した質問内容で再度アンケート調査を行い、その結果を単純集計・分析し、高齢患者の支援プログラム案を作成することであった。実施:平成15年度の調査結果をもとに、質問内容の検討に多くの時間を費やし、再度化学療法を受ける高齢患者用に質問用紙を作成することになった。昨年のアンケート調査結果から、外来化学療法を受ける患者の在宅での症状や日常生活に支障をきたしている部分の把握が不十分であったため、日常生活における身体・精神状態、気分などについて、より具体的に尋ねることにした。質問用紙は、5つの大項目からなり、12ページに跨った。1.患者背景2.病気・治療に関する知識について3.治療後の身体状態について(吐きけ、食欲不振、不眠、痛み、かゆみ、しびれ、疲れやだるさ、抜け毛、感染の危険性)4.治療による気分や気持ちについて5.社会資源についてそして、平成17年2月7日から24日までの3週間で、内科外来と外科外来で化学療法を受けている高齢患者(60歳以上)を対象に、修正した質問紙でアンケート調査を行った。現在54名の高齢患者のデータを集計しているところである。この集計結果を分析し、遅れている支援プログラム案を急いで作成する。そして平成17年度の計画に着手する予定である。

2)食欲不振に対して、食生活への影響、心理的負担増、活動の低下、他症状の出現、生活リズム、に変化を生じた。3)不眠に対して、不快感の増大、薬への依存、に変化を生じた。4)脱毛に対して、カツラの使用、化粧をする、見た目への気遣い増、に変化を生じた。5)感染に対して、予防行動をとる、発症による活動制限、に変化を生じた。6)9)は省略するが、全体の症状に共通したものは、活動低下であった。これらの結果より、症状マネージメント、生活への支援、精神面の支援、社会資源の活用の4項目において患者用セルフケアチェック表を作成する予定である。また外来看護師の患者教育支援マニュアルは、患者用プログラムに加えて、チームワークでの支援、プログラム評価を行うチェック様式を作成する。5月に1冊の報告書にまとめ、チェック様式をいれる予定である。
ウナギの配偶子形成におけるプロラクチン受容体の発現と生理機能

魚類の生殖におけるプロラクチン(PRL)の機能解明を目的としてニホンウナギの性分化および成熟における生殖腺でのPRL受容体の発現とPRL投与による生殖腺への影響を調べた.その結果、PRL受容体は稚魚生殖腺の生殖原細胞から成熟開始前までの未熟な卵母細胞および精原細胞において長期に渡り発現していることが明らかとなった.さらに、雄においてPRL投与は生殖腺刺激ホルモンにより誘起された精子形成を抑制することから、PRLは精子形成の制御因子である可能性が示された.魚類の生殖におけるプロラクチン(PRL)の機能解明を目的としてニホンウナギの性分化および成熟における生殖腺でのPRL受容体の発現とPRL投与による生殖腺への影響を調べた.その結果、PRL受容体は稚魚生殖腺の生殖原細胞から成熟開始前までの未熟な卵母細胞および精原細胞において長期に渡り発現していることが明らかとなった.さらに、雄においてPRL投与は生殖腺刺激ホルモンにより誘起された精子形成を抑制することから、PRLは精子形成の制御因子である可能性が示された.ニホンウナギの精巣分化および精子形成に伴うプロラクチン(PRL)受容体の発現変化の詳細を明らかにするとともに、in vivo投与実験による生殖腺の発達におけるPRLの生理機能を調べた。PRL受容体の特異抗体を用いた免疫染色の結果、PRL受容体はシラス期の原生殖細胞から精巣分化後の精原細胞までのあらゆる発達段階の生殖細胞に発現していた。一方、精子形成を誘起された個体の精巣では減数分裂開始以降に生殖細胞における免疫陽性反応は消失し、代って体細胞のライディッヒ細胞で発現が認められた。PRLおよびPRL受容体の遺伝子発現解析については、シロサケで得られたアミノ酸配列に基づいて縮重プライマーを合成、脳下垂体およびPRLの標的器官から抽出したRNAを用いてクローニングを進行中である。免疫染色の結果からPRLは精巣分化前後の未熟な生殖腺では生殖細胞の増殖分裂に関与し、減数分裂開始以降の精巣ではステロイドホルモンの産生に関与している可能性が示された。そこで、PRLの生殖細胞の発達に及ぼす影響をin vivo投与実験により調べた。ウナギ成魚(全長約40cm)およびウナギ幼魚(全長約10cm)を用いて、それぞれにPRL(1μg/g体重)の腹腔内連続投与もしくはPRL(1μgもしくは5μg/g餌料)の経口投与を行い、生殖腺の組織学的観察を行った。しかし、いずれのPRL投与実験においても生殖腺の発達に影響は認められなかった。また、精子形成に関わる血中性ステロイド(テストステロン、11-ケトテストステロン)量にも変化は見られなかった。以上のようにPRLの単独投与では精巣の発達に影響はみとめられなかったため、精巣のin vitro生体外器官培養法による生殖腺刺激ホルモンの存在下も含めた各種条件における生殖細胞へのPRLの影響を検討中である。ニホンウナギの精巣分化および精子形成に伴うプロラクチン(PRL)受容体の遺伝子レベルでの発現の詳細を明らかにするとともに、in vivo投与実験および精巣のin vitro生体外器官培養法による生殖細胞へのPRLの影響を検討した。PRLおよびPRL受容体のcDNAと遺伝子のクローニングを行い、標識アンチセンスcRNAおよび標識センスcRNAを調整した。これらを用いin situハイブリダイゼーション法により生殖腺におけるPRL受容体遺伝子の発現を解析した。免疫組織化学の結果と同様に未熟精巣の精原細胞でPRL受容体遺伝子の強いシグナルが得られた。このことよりPRL受容体は性分化前の原生殖細胞から精巣分化後の精原細胞まで長期にわたり発現していることが確認された。PRLの生殖細胞の発達における機能を明らかにする目的で生殖腺刺激ホルモン(HCG)投与により精子形成が誘起された個体におけるPRLの影響をin vivoおよびin vitro投与実験により調べた。生殖腺の組織学的観察よりPRLをHCGと共に投与された個体群の精子形成は、HCGのみの投与群のそれに比較して抑制された。また、精子形成に関わる血中性ステロイドホルモン(11-ケトテストステロン、エストラジオール17β)量もPRLを投与された個体群ではHCGのみの投与群より低下した。以上のようにPRLは生殖腺刺激ホルモンにより誘起された精子形成を抑制し、生殖腺を未熟な状態に留まらせる生理作用を有することが示唆された。
モデルによらないフレーバーチェンジング過程の解析と新しい物理への制限

(1)フレーバーを変える中性カレント(FCNC)の研究標準模型を越える理論を検証する上で、FCNCの制限は、重要である。我々は、FCNC過程B-Xd llとB-Xs llの比を測ることによって小林-益川角|Vtd/Vts|を得る方法を提案した。この比は、標準理論以外の理論(ツリーレベルの中性カレントがある理論など)では、|Vtd/Vts|にはならないので、理論を検証するための測定量として重要であることがわかった。また、この過程に対するlong-distanceの効果(Fermi motion)やQCD補正(くりこみ点依存性)をしらべ、理論的不安定を評価した。結果は、B中間子の中のbクオークのFermi motionの効果は小さく、一方、くりこみ点依存性は、分枝比にして15%程度である。この研究は、標準模型とそれを越える理論の違いの有無を実験データから判断するのに重要である。そのほかにcharmonuumの中間状態からくるlong-distanceの効果をQCDの理論から調べることが課題として残った。B-X ll過程に効く次元6のオペレーターをすべて書き下しそれに基づいてdilepton invariant mass分布や角度分布を調べた。各々のオペレーターの係数に系統的に制限をつける方法を調べている。
植物アクトミオシンの構造と細胞内における機能発現の機構

本研究においては以下3点についての研究を行った。1)ミオシンの精製とその解析:テッポウユリ花粉管からミオシンを精製することに成功した。重鎖の分子量は17万であった。植物からアクチンフィラメントとの滑り活性をもったミオシンを精製することに成功したのはこれが初めてである。また、このミオシンのATPase活性およびアクチンフィラメントとの滑り活性はカルシウムによって阻害された。植物細胞でみられる原形質流動は一般的にカルシウムによって阻害されることが知られているが、本研究はその分子的基盤を明らかにしたものといえる。現在、そのメカニズムについての解析を行っている。また、重鎖に対する抗体を作製することにも成功した。これを用いて、ミオシンの細胞内における局在についての解析も行った。2)トチカガミ根毛の逆噴水型流動の解析:トチカガミの根毛ではいわゆる逆噴水型流動が見られる。アクチンの阻害剤を用いた研究によって液胞貫通原形質糸の構造および原形質流動の維持にはアクチンフィラメントが中心的な役割を果たしていることを明らかにした。また、細胞内におけるアクチンフィラメントの構造維持には微小管が関与していることも明らかにした。3)アクチン調節タンパク質の精製:細胞内におけるアクチンフィラメントの構造発現にはアクチン調節タンパク質が重要な役割を果たしていることが考えられる。しかしながら、植物においては、この研究はほとんど進んでいない。本研究においてテッポウユリ花粉管からアクチンフィラメントを束化するタンパク質を精製し、その特性を明らかにした。植物からこのようなアクチン調節タンパク質を精製することに成功したのはこれが初めてである。本研究の準備段階において、我々はテッポウユリ花粉管から170KDの重鎖を含むミオシンを精製することに成功していた。今年度はそのミオシンのカルシウム感受性について解析した。以前の研究において我々は花粉管の細胞小器官が車軸藻のアクチンケーブルの上を滑り運動することを発見し、花粉管においてはミオシンが細胞小器官の表面に結合してアクチンと滑り運動することによって原形質流動の力発生を行っていると結論した。この時、車軸藻アクチンケーブル上における花粉管細胞小器官の運動がカルシウムによって阻害されることから、花粉管ミオシンは阻害性のカルシウム感受性を持つことを予測した。その後、我々は120kDの重鎖を含むミオシンを花粉管から精製し、これを用いてカルシウム感受性を調べた。テッポウユリ花粉管のミオシンをカバーガラスの表面に固定し、その上における蛍光標識アクチンフィラメントの運動を観察することによってミオシンの運動活性を測定するいわゆるin vitromotility assayによってミオシンのカルシウム感受性を調べた。この時はカルシウム濃度を1mMにまで上げてもミオシンの運動活性は全く影響を受けなかった。その後、精製法を改良した結果、170kDの重鎖を含むミオシンであり、120kDの重鎖は精製過程における分解産物であることが明かになった。この170kDの重鎖を含むミオシンを用いてin vitromotility assayによって運動活性のカルシウム感受性を調べたところmuM程度のカルシウムによって阻害されることが分かった。植物からカルシウム感受性のあるミオシンを精製することに成功したのはこれが初めてである。また、部分分解によってミオシンのカルシウム感受性が失われるので、この現象をさらに解析することによって、ミオシンのカルシウム制御機構にアプローチできる可能性がある。植物の細胞内では一般的に活発な原形質流動がみられ、細胞内における物質や細胞小器官の輸送に重要な役割をはたしている。その流動力はアクチン・ミオシン系によって発生していると考えられている。蛍光標識した抗体やファロトキシンを用いると、植物細胞内のアクチンフィラメントは容易に観察することができる。本申請者は近年、テッポウユリ花粉管をもちいてミオシンに関する研究を続けてきた。

その結果、ミオシンは170kDの重鎖を含むこと、ATPaseがアクチンフィラメントによって著しく高められること(actin-activated ATPase)、Actin-actovated ATPaseやアクチンフィラメントとの滑り運動がカルシウムによって阻害されることなどを明らかにしてきた。我々はテップウユリ花粉管から精製したミオシン重鎖に対するポリクローナル抗体を作製することに成功している。植物から直接ミオシン分子を精製して、それに対する抗体の作製に成功したのは我々が初めてである。今年度はこの抗体を用いて様々な植物細胞内におけるミオシンの局在に関する解析を行った。その結果、ミオシンは様々な細胞小器官の表面に結合していることが明かとなった。これまで、生理学的な研究によって、ミオシンが細胞小器官の表面に結合した状態で滑ることによって原形質流動が起こることが示唆されてきたが、本成果はこれを支持するものである。このほかに、本申請者らはトチカガミの根毛における原形質流動とtransvacuolar strand(TS)におけるアクチンフィラメントの役割についての解析を行った。即ち、サイトカラシン処理によってアクチンフィラメントを壊すと、原形質流動の阻害と共に、TSの崩壊が見られた。サイトカシンを除去すると、これらはすべて回復した。また、ミカロライドにも同様な作用が見られたが、その作用は不可逆的であった。本研究においては以下の3点についての研究を行った。1)ミオシンの精製とその解析:テッポウユリ花粉管からミオシンを精製することに成功した。重鎖の分子量は17万であった。植物からアクチンフィラメントとの滑り活性をもったミオシンを精製することに成功したのはこれが初めてである。また、このミオシンのATPase活性およびアクチンフィラメントの滑り活性はカルシウムによって阻害された。植物細胞でみられる原形質流動は一般的にカルシウムによって阻害されることが知られているが、本研究はその分子的基盤を明らかにしたものといえる。現在、そのメカニズムについての解析を行っている。また、重鎖に対する抗体を作製することにも成功した。これを用いて、ミオシンの細胞内における局在についての解析も行った。2)トチカガミ根毛の逆噴水型流動の解析:トチカガミの根毛ではいわゆる逆噴水型流動が見られる。アクチンの阻害剤を用いた研究によって液胞貫通原形質糸の構造および原形質流動の維持にはアクチンフィラメントが中心的な役割を果たしていることを明らかにした。また、細胞内におけるアクチンフィラメントの構造維持には微小管が関与していることも明らかにした。3)アクチン調節タンパク質の精製:細胞内におけるアクチンフィラメントの構造発現にはアクチン調節タンパク質が重要な役割を果たしていることが考えられる。しかしながら、植物においては、この研究はほとんど進んでいない。
炎症性皮膚疾患ケラチノサイトにおけるエピゲノミクス異常の動的変化の解析

本研究は、乾癬の皮膚病変を誘導可能なモデルマウスを用いて、炎症性皮膚疾患におけるケラチノサイトのエピジェネティクス変化の病変形成における意義を検討する事を目指した。Imiquimod塗布乾癬皮膚病変モデルマウスにおいてクロマチン修飾に影響を及ぼす様々な薬剤をモデルマウス系に投与し症状の変化を検討する、リバースケミカルゲノミクス的な方法論を取る事とした。病態の形成を促進するヒストン脱メチル化酵素阻害剤と抑制するリン酸化酵素阻害剤を新たに同定した。本研究は、病変の誘導が可能な、乾癬モデルマウス、アトピー性皮膚炎モデルマウスを用いて、皮膚病変の形成過程による遺伝子発現変化と、それに伴うヒストン修飾の変化を解析することで、炎症性皮膚疾患における表皮ケラチノサイト(KC)のエピジェネティクス異常による病態形成機構を解析する事を目的とする。この為に必要な実験系の作成をH26年度に行った。具体的には、以下の3つのモデル系を確立した。(1)乾癬モデルマウスとして、imiquimod塗布モデルを作成した。適切な前処置、塗布量、塗布期間について検討を行い、条件を確立した。(2)乾癬モデルマウスとして、IL-23注射モデルを作成した。imiquimod塗布による乾癬モデルとIL-23注射モデルマウスを比較し、費用と簡便性の点から前者を今後の研究に用いる事を決定した。(3)アトピー性皮膚炎モデルとして、NC/Ngaマウスによる疾患再原型を作成した。NC/Ngaマウスによる表現型の発現は、飼養環境の湿度、清潔度により異なる為、我々の研究体制での条件検討を行い、ダニ抗原含有軟膏塗布により病変を惹起する系を今後の研究に飼養する事を決定した。また、flaky mouseは凍結胚を購入したが、個体作成を行うには予算が不足した為、NCマウスによるアトピー性皮膚炎モデルの作成を優先して施行した。これらのマウスから初代ケラチノサイト培養を行う手技について、検討を行い、条件を設定している。また、表皮からtotal RNAを採取し、IL-6、IL-23、S100A7、TSLP等の発現の変化を定量RT-PCRにより確認する実験系を作成した。研究は、病変の誘導が可能な、炎症性皮膚疾患のモデルマウスを用いて、皮膚病変の形成に置けるヒストン修飾を解析する事で、病態形成に置けるエピジェネティクス異常の役割を検証し、新たなdruggableな分子標的を見いだす事を目的としている。H27年度になり、昨年度に確立したイミキモドによる乾癬類似病変を誘発するモデルマウスを用いて、各種化合物の効果の検討をパイロット的に行った。ヒストン修飾に影響を与えうる多数の化合物を入手し、乾癬モデルマウスに投与して、その影響を見たところ、明らかな変化を及ぼす化合物を認めた。2つの化合物で、イミキモド存在下に置いて、皮疹の範囲、落屑程度が増悪する傾向を認めた為、研究計画を修正し、この実験系の確立と解析を行う事とした。これらの化合物をイミキモドと併せて、BALB/cマウスに投与する事により、第6日から第8日にかけて落屑形成の範囲および程度が悪化する所見が得られた。この為、ヒトの尋常性乾癬のPASIスコアに準じた客観的なスコアリングシステムを作成し、皮疹の重症度を計測した。候補となる薬剤は2剤あったが、このうちの1剤について、実験条件を整備する事により、実験第8日には有為差を持って落屑の重症度が増悪する事が確かめられた。全体的なスコアでも皮疹が増悪する傾向をみとめたが、有為差は認めず、この薬剤は主に表皮ケラチノサイトの増殖と分化異常に影響する事が考えられた。第8日にモデルマウスの表皮を採取し、組織像と乾癬関連遺伝子の発現を検討した。イミキモド単独群と比べ、この薬剤の併用時には、CCL20とKRT16のmRNAの発現が上昇する傾向が認められた。マウスの乾癬モデルについて、複数の薬剤投与による表現型の検討を行い、予想外に顕著な変化をもたらす化合物を発見した為、実験計画を修正して、このモデルの解析を優先した。定量化して客観的に症状の変化を証明する事に困難が生じたが、条件を検討し、最終的に表現型に影響を与える化合物を同定できた。実験計画に生じたこの修正に伴い、予定していた免疫沈降法による実験は、この実験系を確立した後に行う事とした。本研究は、病変の誘導が可能な、炎症性皮膚疾患のモデルマウスを用いて、ヒストン修飾等のクロマチン修飾が病変の形成に果たす役割を検討する事を目的としている。昨年度までにイミキモド塗布による乾癬病態のモデルマウスを作成し、エピジェネティックな作用を持つ化合物が、皮膚病変に及ぼす効果を検討した。これにより病態形成を促進する化合物を特定したため、本年度はその分子的なメカニズムをさらに検討する為、類似の効果をもつ化合物、及び、他にもヒストン修飾に作用する化合物を複数検討した。具体的には、バルプロ酸、フェニルブチレート、トラニルシプロミン・ヘミサルフェート、C646、ガルシノール、HPA、HDAC Inhibitor XIX、GSK-J4、BIX-01294、CTPB、EX-527のそれぞれの化合物を腹腔内投与した上で、イミキモド誘導下に置ける皮膚病変形成への効果について検討した。一剤を除いて、人の尋常性乾癬のPASIスコアに準じたスコアリングシステムによって変化を定量化し、有為差を得られなかった。

このうち、有為な結果を得た一剤に置いて組織学的変化を検討し、また、ロリクリン,インボルクリン,フィラグリン, ABCA12,分化マーカー、CCL20, Il-6, IL-23, S100A7, TSLP、K16などの炎症関連遺伝子の発現解析を行った。出来るだけ良い条件でクロマチン免疫沈降等の解析を行う為、最も皮膚病変の変化を起こす条件を求めて、他の薬剤も含めて更なる検討を行ったが、コストと毒性の問題も有り、結果に大きな変化を得られなかった。本研究を進める中で、ある化合物が病変を修飾する活性を可能性を認めたため、関連の作用を持つ化合物について、検討対象の化合物を増やして検討を行った。再現性のある結果を得られなかった為、条件検討等を行い、時間を要した。本研究は、乾癬の皮膚病変を誘導可能なモデルマウスを用いて、炎症性皮膚疾患におけるKCのエピジェネティクス変化の病変形成における意義を検討する事を目的としている。前々年度までに検討を行った結果、乾癬モデルマウスとして、imiquimod(IMQ)塗布モデルにおいてヒストン修飾に影響を及ぼす様々な薬剤をモデルマウス系に投与し、症状の変化を検討する、リバースケミカルゲノミクス的な方法論を取る事とした。化合物スクリーニング実験の結果から、前年度にはあるヒストン脱メチル化酵素阻害剤の投与により、皮膚病変が増悪することを確認していた。最終年度にあたる本年度では、皮膚病変を改善する予備的な結果を得ていた分子について、検討を行った。Harmine hydrodrochlorideをIMQ塗布乾癬モデルマウスに腹腔内投与した際に、僅かではあるが、用量依存性に皮膚病変の改善効果を得た。Harmine hydrodrochlorideによる病変の改善効果は微弱であった為、更なる効果を得る為に、より効果的な化合物の探索を行った。Harmine hydrodrochlorideにはヒストンリン酸化酵素の一つであるDyrk1aの阻害作用があることから、Dyrk1aに対してより強い阻害作用を持つCX-4945(IC50=6.8 nM)を用いて同様の実験を行った。その結果、CX-4945の投与化では、IMQによる皮膚病変はさらに強力に抑制された。文献的検索により、Dyrk1aの阻害によりヒストンリン酸化の低下の他に、NFAT経路の亢進によるTregの分化促進作用が生じる事が推測された。従って、CX-4945のIMQモデルマウス皮膚における効果は複合的な作用による事が想定された。本研究により、Dyrk1aが乾癬病変の治療標的となる可能性があり、CX-4945が実際の候補化合物であることが示唆された。本研究は、乾癬の皮膚病変を誘導可能なモデルマウスを用いて、炎症性皮膚疾患におけるケラチノサイトのエピジェネティクス変化の病変形成における意義を検討する事を目指した。Imiquimod塗布乾癬皮膚病変モデルマウスにおいてクロマチン修飾に影響を及ぼす様々な薬剤をモデルマウス系に投与し症状の変化を検討する、リバースケミカルゲノミクス的な方法論を取る事とした。病態の形成を促進するヒストン脱メチル化酵素阻害剤と抑制するリン酸化酵素阻害剤を新たに同定した。研究協力者のうち、本実験を中心的に担当していた大学院生が疾患の為、療養に入り、その後急逝した。この為、実験の予定、引き継ぎを適切に行うことができず、全体として、進行が遅れた。
核生成成長機構に基づく新奇な高速電極反応

今年度は、4月下旬に特別推進研究への採択が決定しため、本課題は廃止という形となった。4月中旬までの3週間ほどの期間で、非対称な溶解度ギャップを有する2相分離反応系であるNa3+xV2(PO4)3の反応エントロピー測定結果を学術論文にまとめる作業を行った。2相分離系の特徴である組成に依存しない振る舞いや、溶解度ギャップの非対称性を反映する符号の変化に関する考察を含め、反応エントロピー変化と電極反応機構の関係の包括的な理解に繋がる論旨にするべく、基本関係式の描出を含めて論路構築を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。結晶材料への電気化学的インターカレーション反応はリチウムイオン電池の基本反応である。本研究では、インターカレーション反応おける微視的なイオン拡散が協奏的に発現することで反応・未反応相境界が形成され、絶縁性材料においても高速な核生成・成長反応が起こる現象に着目し、その反応機構体系化を目的とする。平成23年度は、絶縁性でありながら高速なインターカレーション反応を起こす材料として広く認識されているLiFePO_4に焦点を当て、核生成・成長の一般理論であるAvrami理論と電気化学手法(クロノアンペロメトリー)を組み合わせた反応機構解析を行った。その結果、LiFePO_4粒子の粒径と電位ステップ(過電圧)の大きさに依存して、異なる反応機構(単相or二相)によりインターカレーション反応が進行することを見出し、それが化学ポテンシャル曲線により説明可能であることを明らかにした。加えて、Avrami理論を用いた電流応答曲線の詳細な解析により、相境界移動現象が1次元に進行することを示し、その活性化エネルギーがリチウム挿入・脱離方向ともに40 kJ mol^<-1>となることを明らかにした。同様の実験を黒鉛へのリチウムインターカレーション反応に対しても行い、相境界移動現象が従来考えられていた二次元方向ではなく一次元方向に進行している可能性を示した。上記の核生成・成長反応ダイナミクスの測定に加えて、相境界における静的なリチウム分布を調べるため、Li_xFePO_4の反応エントロピーを実験的に測定した。その結果、反応エントロピーがリチウム組成に依存して変化する挙動が見られ、相境界界面においてリチウム組成分布が不連続ではなく連続的に変化していることを示す結果となった。これにより、核生成・成長電極反応における、リチウムの空間分布を定量解析することが可能であることを示した。平成23年度の成果の一部は、査読付き論文誌に1報掲載済みであり、それ以外の成果についても投稿論文を準備中である。電池における基本反応機構であるインターカレーションが協力的に発現することで巨視的な反応・未反応相境界が形成され、さらに絶縁性材料においてもこの相境界移動が非常に高速に起こる現象に注目し、その反応機構体系化を行う、その上で、これを積極的に制御することで、新たな高容量、高速電極材料開発につなげることを目的とする。平成25年度は、引き続き典型的な2相分離反応系であるLixFePO4を対象に、平成24年度に観測したリチウム量に依存する平衡状態における異常なエントロピー変化について、熱量測定による非平衡測定に展開した。その結果、平衡測定で観測された100nm以下の粒子における異常挙動は観測されず、単純な2相分離描像で解釈可能な振る舞いを示した。このことから、非平衡反応時は全粒子において2相分離を基本に均一に反応が進行するものの、ナノ粒子において顕著になる2相分離界面の歪みエネルギーを緩和するために、各粒子がアルファ相またはベータ相を2者択一する形の相分離形式に移行することで、最終的な平衡状態が実現しているものと解釈された。このように、LixFePO4についてはその全体的描像がほぼ明らかになったため、材料横断的な検討に展開すべく、ナトリウムイオンをゲスト種とする2相反応系であるNa3+xV2(PO4)や、最近我々が発見した新規無歪みリチウムインターカレーション系Li1+xRh2O4の合成や電気化学特性評価を開始した。加えて、Naインターカレーションが多面体回転モードの協力的凍結を引き起こすことで巨視的格子変形が抑制される、新しいタイプの無歪み系2相分離型インターカレーション反応を、Eu[Fe(CN)6]4H2Oにおいて見いだし、極めて低い活性化エネルギーで相界面移動が進行することを確認した。平成24年度は、引き続き絶縁性でありながら高速なインターカレーション反応を起こす材料として広く認識されているLiFePO4に焦点を当て、一定過電圧印可時の充放電反応中の非平衡状態の電極に対してIn-situX線開設実験を行うことで、反応機構解析を行った。その結果、2相分離に相当する信号の中間領域に散漫散乱とその平衡状態への緩和過程(散漫散乱の消失)が観測された。これは、2相間の歪みを緩和するDiffuse Interfaceの存在を間接的に示唆しており、その存在は透過型電子顕微鏡による粒子内の界面付近の歪み分布の直接観察によっても明らかとなった。

このような異常は、100 nm以上の比較的大きな粒子においてのみ観察されたため、ナノ粒子では界面歪みエネルギーの損出を回避するために、粒子内相分離よりも粒子間相分離状態が優先的に実現されていると考えられる。このことを確認するため、LixFePO4の反応エントロピーを実験的に測定した。その結果、100 nm以下程度の粒子に対してのみ、反応エントロピーがリチウム組成に依存して変化する、単純な粒子内2相分離反応では説明できない挙動が見られ、電極内の粒子間相分離を仮定した巨視的配置エントロピーの概念を導入することでモデル解析が可能なことを示した。このように、多角的なアプローチにより2相分離反応系のマルチスケール反応機構解析とその影響因子に対する理解を深めることができた。二相共存系電極材料の平衡論的特性及び速度論的特性に対する理解を深めるため、LiFePO4, LiRh2O4およびNa3V2(PO4)3を対象として実験を行い、二相共存系電極材料の電極特性に関する横断的な知見を構築することを目指した。異なる複数の温度条件において、電位ステップに対する電流応答をStatistical modelを用いて良好にフィッティングすることができ、充電状態の異なる粒子が混在していると仮定するStatistical modelが二相共存系電極材料の反応を良好に再現できることが示唆された。また、フィッティングにより抽出された反応速度定数についてアレニウスプロットを行い、LiRh2PO4およびNa3V2(PO4)3の相転移反応の活性化エネルギーを得た。充電時・放電時の活性化エネルギーが良好に一致したことから、これらの二相共存系電極材料において充電・放電は可逆的に行われていることが示唆された。Na3V2(PO4)3の活性化エネルギー(充電時35.4 kJ/mol,放電時37.7 kJ/mol)は、LiFePO4 (充電時40 kJ/mol,放電時42 kJ/mol)より小さく、LiRh2O4 (充電時21.2 kJ,放電時20.8 kJ)より大きい値となった。相境界における弾性エネルギーが小さいほど活性化エネルギーが小さくなることから、LiRh2PO4のように2相間での格子パラメータの差異が小さい系であるほど二相共存系電極材料の充放電反応が速度論的に有利であることが示唆された。今年度は、4月下旬に特別推進研究への採択が決定しため、本課題は廃止という形となった。4月中旬までの3週間ほどの期間で、非対称な溶解度ギャップを有する2相分離反応系であるNa3+xV2(PO4)3の反応エントロピー測定結果を学術論文にまとめる作業を行った。2相分離系の特徴である組成に依存しない振る舞いや、溶解度ギャップの非対称性を反映する符号の変化に関する考察を含め、反応エントロピー変化と電極反応機構の関係の包括的な理解に繋がる論旨にするべく、基本関係式の描出を含めて論路構築を行った。計画通り、材料横断的な実験研究により、影響因子に関する体系的整理が進んでおり、概ね順調であると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。現状、順調に進展しているため、申請書通りに研究を推進する。核生成成長反応の観察に適した反応場条件の抽出、電気化学手法と結晶成長理論を組み合わせた解析手法の確立を完了し、その成果は査読付き論文誌に掲載済みである。
造血支持細胞の役割とその物質的基盤に関する研究

北村はc-kitレセプター・タイロシシカイネース9カイネース領域に小さな欠失を持つWs/Wsラットを用いて、好塩基顆粒を持つ3種類の細胞、すなわち結合組織型マスト細胞、粘膜型マスト細胞、好塩基球の分化に、c-kitレセプターを介したシグナル伝達がどの程度関与しているかしらべた。皮膚における結合組織型マスト細胞の分化には、c-kitレセプターを介したシグナル伝達が必須であるが、粘膜型マスト細胞の分化には、c-kitレセプターのリガンドであるstemcellfactor(SCF)とインターロイキン3(IL-3)の両方が必要であり、好塩基球の分化にはIL-3のみで十分であることがわかった。また日本で発見されたものも含めて、数種のマウスのc-kit突然変異をしらべ、おのおのの突然変異遺伝子の分子レベルの異常と、その突然変異遺伝子をホモあるいはヘテロに持つマウスの症状をくらべ、両者が整合することを示した。西川は造血組織以外で幹細胞を持つ睾丸や上皮組織と、造血組織を比較考察するため、"幹細胞システム"の中でc-kitレセプターとSCFに依存する組織を西川が作製した抗c-kitレセプター抗体を用いてしらべ、造血幹細胞と睾丸の精原細胞は、c-kitレセプターとSCF12恒常的に依存しているのに、卵母細胞やメラノサイトはある一定の時期をかぎってc-kitレセプターとSCFに依存することを示した。岡山は造血組織に特異的な細胞外マトリックス(ECM)の化学的組成を明らかにする目的で、ウサギ骨髄中のプロテオグリカンを分析したところ、他の組織のECMには存在しないタイプのプロテオグリカンをみつけた。そのプロテオグリカンは純粋なコンドロイチン6硫酸を糖側鎖とする分子量の比較的小さなものであることがわかった。仁保,三浦,仲野もひきつづき各自の研究課題について着実な進展を示した。
無機アモルファス物質の生成と結晶化挙動

(1)高周波スパッタ-法によるSiO_2-MgO系およびB_2O_3-Na_2O系のアモルファス化領域とガラス化領域タ-ゲット材として、SiO_2-MgO系はSiO_2とMgCO_3混合物より作製した。ホットプレス後、1500°Cで焼結した10cmφ×5mmの円板状試料を使用した。組成の分析はEDXを用いた。SiO_2-MgO系のアモルファス化の判定は、10μ以上の厚膜については、X線回析法、10mmの薄膜は透過型電顕(TEM)および電子線回析法を用いた。厚膜ではアモルファス化領域はSiO_2=10083モル%、薄膜では10095モル%であった。薄膜では厚膜よりアモルファス化しやすいことが判明した。溶融法におけるこの系のガラス化領域はSiO_2=10050モル%である。MgOは溶融法でもスパッタ-でもアモルファス化しないことが分かった。B_2O_3-Na_2O系のタ-ゲットは、B_2O_3Na_2CO_3の溶融物をキャストしたものを使用した。スパッタ-電力が30Wのとき、1hではアモルファス化領域はB_2O_3=9020モル%であり、時間と共にせまくなった。100wのとき、30Wよりせまいアモマファス領域となった。B_2O_3=100モル%からはX線回折の結果、H_3BO_3結晶が生じた。パワ-と共に又時間と共にアモルファス化領域が減少したのは、膜の気孔が増えたためか、飛沫粒子の大きさと濃度が変化したためと想像される。FとOが同じ位置にあって交換すると予想されるこの系のガラスを溶融法により作製した。ガラスを450°C、500°Cで70hまで加熱処理した。F側の組成では表面結晶化がはじまり、Fの少ない側では、内部核生成が生じた。中間組成では結晶化が最も遅れた。この理由を説明するために粘度測定を行った。液相温度も測定した。理論式に照らし合わせて結晶化速度の組成依存性をFとOの混合エントロピ-から説明した。液相温度も測定した。希望する特性をもつアモルファス物質を合成しようとするとき、その組成の決定と共に、希望する組成のアモルファス化するかどうかは基本的問題である。又、希望する組成のアモルファスが生成したとしても、その成形には熱加工のプロセスが含まれる上、使用条件下でのアモルファスの熱化学的条件によって、アモルファスの熱安定性が重要な問題となる。本年度の研究は、主として、アモルファス化の予測に関する問題と熱安定性に関する問題に限定した。アモルファス化の手段としては、融液冷却法とゾルゲル法をまずとり上げた。融液冷却法によるガラス化領域とそのガラスの熱安定性はR_2O・2SiO_2(R:アルカリイオン、Li、Na、K)を対象とした。

R_2Oを2種又は3種含む混合アルカリ系につき、種々の割合の混合アルカリの融液を液相温度以上から一定の冷却速度でTg以下の温度まで冷却固化してガラス化の判定を行い、ガラス化領域を決定した。その結果、ガラス化領域はLi_2OーNa_2Oー2SiO_2系ではNa_2O7080モル%のとき最も安定である(臨界冷却速度が最小)ことが分った。Li_2OーNa_2OーK_2Oー2SiO_2系ではLi_2OーNa_2Oー2SiO_2系より更にガラスは安定であることが分った。これらの系の粘度と液相温度の測定より、液相温度における粘度(液相粘度)を求めてみると、臨界冷却速度の極小となる組成が液相粘度の極大となる組成とほぼ一致していることが明らかとなった。ゾルゲル法によって、B_2O_3ーNa_2OーTiO_2系およびB_2O_3ーNa_2OーAl_2O_3系のゲル化領域を決定し、熱処理によるゲルの安定性を調べた。その結果、B_2O_3rih組成はゲル化しないが、融液冷却法ではガラス化した。これは、B_2O_3richなゲルはたとえ生成したとしても水に解け、H_3BO_3の水和物に変化するためではないかと推察した。他の組成においては一般にゲル化領域はガラス化領域(ヌスロール法)より広いことも判明した。なお、スパッター装置搬入後、アモルファス化のスパッター条件の調整を行った。(1)高周波スパッタ-法によるSiO_2ーMgO系のアモルファス化領域と結晶化領域、タ-ゲット材としては、SiO_2と炭酸マグネシウムの種々の割合の混合物を直径10cm、厚さ5mmの円板状に圧縮成形したものを、1500°Cで1h焼結した多結晶体を用いた。Ar/0_2=3/1の混合気体中で100Wのパワ-で、基板としてアルミナおよびガラス板を用いた。スパッタ-時間は1100hであった。組成の分析はEDXを使用した。スパッタ-膜の生成速度も調べた。アモルファス化の判定には、10μ以上の厚膜についてはX線回折法、10nm程度の薄膜については、透過型電顕(TEM)、および電子線回折法によって判定した。厚膜では、アモルファス化領域は、SiO_2=10083モル%、薄膜ではSiO_2=10095モル%の範囲であった。薄膜は厚膜よりアモルファス化しやすいことが判明した。溶融法によるこの系のガラス化領域はSiO_2=10050モル%であり、スパッタ-法はアモルファス化領域を広げることが明らかとなった。(2)高周波スパッタ-法によるB_2O_3ーNa_2O系のアモルファス化領域と結晶化領域、タ-ゲット材として、B_2O_3ーNa_2O系融液を固化したガラス又は結晶体(直径10cm、厚さ5mm)の円板状試料を使用、スパッタ-電力30100W、Ar/O_2=3/1混合気体中で最長100hまでスパッタ-した。この系のアモルファス化領域の判定はX線回折法である。30Wのとき最も広いアモルファス化領域B_2O_3=9020モル%、100Wのとき最もせまいアモルファス化領域B_2O_3=9050モ%が得られた。双ロ-ルによるこの系のガラス化領域はB_2O_3=10025モル%である。スパッタ-法によりNa_2O側へ(30W)アモルファス化領域が広がったが、B_2O_3組成が、H_3BO_3結晶として析法した。スパッタ-時間と共に結晶化傾向が増すことが分った。
ジケトスルフィドおよびセレニドを用いる機能性チオフェンおよびセレノフェン類の合成

1.化合物1__ーを出発物質としてチオフェン5__ーを合成し、これよりフラン3__ー、ピロ-ル4__ー、セレノフェン6__ーを誘導することに成功した。3__ー6__ーのt-ブチル基間の反発による歪みの大きさをNMRとMMP2計算により算定した。2.5__ーを出発物質として、シスー位に2つのt-ブチル基を有する7__ーの誘導体を合成し、その二重結合の立体障害の大きさを求電子試薬との反応性を利用して評価した。3.2__ーを出発物質として、8__ーに代表されるような芳香核の隣接位に2つの極めて嵩高い1-アダマンチル基を有する化合物を合成することにはじめて成功した。なお、8__ーのアダマンチル基は互いに捻れて存在し、ベンゼン核のC_1ーC_2結合は極端に長く、C_4ーC_5結合は極端に短くなっていることが判明した。4.チエノチオフェン9__ーを合成し、その反応性、物性(酸化還元電位、電子受容体との電荷移動錯体形成能)を検討した。5.チオフェン環とC=C結合が交互に並んだ長い共役系を有する化合物10__ーの合成に成功し、現在その機能性の検討を行っている。
血管周囲造血幹細胞ニッチに着眼した、骨髄GVHD発症機構の解明と新規治療法の探索

急性GVHDモデルマウスとしてC3H/HeJをドナー、C57BL/6をレシピエントとして用いる骨髄移植モデルを作製した。血管周囲ニッチ細胞をラベルできるマウスであるNestin-GFP transgenicマウスをレシピエントとして、同種移植群と同系移植群の両者のモデルを作製し、末梢血、骨髄中造血幹細胞数、骨髄血管周囲ニッチ細胞数をFACSにて解析した。移植後の末梢血の解析では、移植後21日の時点で、同種移植群で白血球数、ヘモグロビン濃度(Hb)ともに有意に低かった。移植後21日の時点での骨髄の解析では、造血幹細胞数は同系移植群に比べ同種移植群で有意に少なく、移植後の同種免疫反応により造血幹細胞の回復が障害されていることが示唆された。骨髄内の造血幹細胞ニッチの解析では、CD31+血管内皮細胞、CD45ー, TER119ー, CD31ー, CD51+, CD140a+の血管周囲ニッチ細胞ともに同種移植群で同系移植群に比較し有意に減少していた。また、Nestin-GFP transgenicマウス(C57BL/6バックグラウンド)をレシピエントとした急性GVHDモデルマウスの解析では、野生型マウスのGVHDモデルと同様、CD45ー, TER119ー, CD31ーNestin-GFP+の血管周囲ニッチ細胞の減少をFACSによる解析と骨髄イメージングによる解析にて確認した。我々の今回の検討によって、骨髄移植後の急性免疫反応により、血管周囲のニッチ細胞も著明に傷害されることが明らかになった。今後、傷害を受けた骨髄内ニッチの画像的な解析あるいは遺伝子発現解析を行い、傷害メカニズムを明らかにしていく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、同種造血幹細胞移植後の主要な合併症である移植片対宿主病による造血障害の病態解明と対策法を探索するものである。これまでの研究で、GVHDが骨内膜に存在する骨芽細胞ニッチを傷害することが報告されている。本研究では、近年、造血幹細胞ニッチとして注目されている血管周囲ニッチに着目し、さらには血管周囲ニッチを、動脈周囲ニッチと静脈周囲ニッチに分けて解析し、それぞれのニッチ細胞の役割を解明することに新規性がある。また、これまでのGVHD治療は、免疫担当細胞をターゲットとしたものが中心であるが、本研究により、血管ニッチを照準とした新たな治療手段開発への糸口となることが期待される。さらに、骨髄GVHDの造血幹細胞ニッチ傷害のメカニズムが解明されれば、骨髄GVHDだけでなく再生不良性貧血などの、造血幹細胞ニッチをふくめた微小環境の異常に起因していると思われる、他の病態解明にも発展する可能性がある。まず、GVHDが造血幹細胞自体に与える影響を解析するため、野生型マウスを用いて急性GVHDモデルマウスを作成し、造血幹細胞への影響を経時的に解析した。次に二種類の血管周囲ニッチへの影響を解析するため、それぞれのニッチモデルマウスをレシピエントとしたGVHDマウスを作成している。各マウスでラベルされたニッチ細胞を、数的、形態学的、細胞機能的と多方面より解析し、GVHDが各ニッチ細胞に与える影響を検討する予定である。これに加えて、コントロールマウスの各ニッチ細胞との遺伝子発現解析を比較することにより病態メカニズムの同定を行い、治療ターゲットとなりうる機構を炙り出す。昨年度はまず野生型マウスを用いた急性GVHDモデルマウスを作成することから開始した。最適なGVHDモデルを作成するため、異なるマウス種の組み合わせ、輸注細胞数の調整、照射放射線量の検定などを行った。これによって作成した急性GVHDマウスで、末梢血、骨髄を解析し、造血幹細胞、各種ニッチ細胞の定量解析をFACSにより行った。解析に最適なGVHDモデルマウスの条件設定に予定よりも長い時間がかかっており、現在も最適な条件を模索中である。また、骨髄内血管ニッチ細胞をラベルする遺伝子改変マウスを導入し、繁殖を開始している。

我々の今回の検討によって、骨髄移植後の急性免疫反応により、血管周囲のニッチ細胞も著明に傷害されることが明らかになった。今後、傷害を受けた骨髄内ニッチの画像的な解析あるいは遺伝子発現解析を行い、傷害メカニズムを明らかにしていく予定である。今後は、野生型マウスを用いた急性GVHDモデルマウスにて、ニッチ細胞の定量解析に加えて、骨髄imagingによる、造血幹細胞やニッチ細胞の位置的解析も行う。また、現在繁殖中である遺伝子改変マウスを用いて、ニッチ細胞の定量的、形態学的解析を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
『三国英雄志伝』諸本の研究

従来『三国志演義』の版本について、清代の毛宗崗本成立以降はこの本が流行しその他の版本は淘汰された、と考えられていた。しかし実際は、毛宗崗本成立後も数多くの『三国英雄志伝』が刊行されていた。だとすると、『三国英雄志伝』はむしろ重要な版本群なのではないか。そこでこの『三国英雄志伝』諸本を取り上げて、その分化の過程と流行の状況、そして『三国志演義』諸版本の中における『三国英雄志伝』の位置づけを考える。
遅延聴覚フィードバックにおける個人差をもちいた発話の脳内処理の解明

自己の発話を200ms程度遅らせて話者に聞かせる遅延聴覚フィードバック(Delayed Auditory feedback, DAF)を与えると、流暢な発話が阻害されることが報告されている。本研究ではDAFの影響の受けやすさの異なる話者がDAF条件下での発話を行う際の脳活動をfMRIを用いて計測し、影響の受けやすさと脳活動の関係を調べた。DAFの影響を受けにくい被験者ではDAF条件下での発話時に左運動前野、内側前頭回、左島皮質前部の活動が高くなっていることが明らかになった。このことからDAFの影響を受けにくい被験者はDAF条件下で発話運動のプログラミングおよびコントロールに関与する脳領域の活動が活発になることにより発話を比較的流暢におこなえていることが示唆された。本研究は自己の発話を遅らせて話者に聞かせる遅延聴覚フィードバック(Delayed Auditory feedback, DAF)の影響が課題や被験者によってどのように変わるのかを調べ、DAF条件下での発話時の脳活動を計測することで発話とフィードバックのメカニズムを調べることを目的とする。本年度はまず、異なる発話課題でのDAFの影響の差を調べた。調音運動の難易度に違いのある有意味語文2種と無意味語文の発話をDAF条件下で行うと、先行研究と同じく、調音の難しい有意味文を発話する方がDAFの影響が大きい傾向があることが確認されたが、さらに調音の難しい無意味語の発話においては、有意味語の発話時よりもDAFの影響を受けないことが判明した。これまでは調音運動が難しい発話では影響が大きくなるとされていたが、今回の結果から無意味語で影響が小さかったことから、調音運動と聴覚フィードバックの情報の単純なずれから発話への影響が生じるわけではないことが示唆された。韻律・意味などのモニターが影響する可能性、あるいは話速の違いが影響を与えている可能性がある。また、DAF条件下での発話時の脳活動を計測するために、MRI装置内においてDAF条件を実現するための機材・撮像プログラムの設定等を行った。MRI撮像時には撮像騒音が発生するため、通常のフィードバックシステムでは騒音までフィードバックされて、被験者自身の音声の聴取が困難になる。そこで発話時を避けて撮像し、撮像時にはフィードバックを行わないようなシステムを構築した。本年度は予備実験としてDAFの影響を受けやすい被験者と受けにくい被験者のそれぞれ一人ずつの有意味語と無意味語の発話時の脳活動を計測した。その結果、DAF条件下では通常のフィードバック条件下に比べて右の上側頭回の活動が高くなるが、影響を受けやすい被験者の方が上側頭回の活動領域が広かった。また左の側頭葉の活動には変化がなかった。有意味語の発話時では無意味語発話と比較して左右の側頭葉に活動が検出されたが左の方が活動が高かった。自己の発話を遅らせて話者に聞かせる遅延聴覚フィードバック(Delayed Auditory feedback, DAF)を与えると、流暢な発話が阻害されることが報告されている。一方で、DAFの影響をほとんど受けない話者がいることも知られている。このような行動の差がなぜ生じるのかを明らかにするために、本研究ではDAFの影響の受けやすさの異なる話者を被験者としてDAF条件下での発話時の脳活動計測を行い、影響の異なる話者間での活動領域の違いから、DAF条件下での行動の差の原因となる脳内での発話生成および聴取の処理の違いを明らかにすることを目的としている。22年度は遅延聴覚フィードバック(DAF)条件と通常のフィードバック条件下で音読をおこなう際の脳活動をfMRIを用いて計測した。fMRI実験に先立って、適した被験者を得るために行動実験でスクリーニングを行い、影響の受けやすさを各条件下での音読速度で定量化し、DAFの影響を比較的受けやすい被験者と受けにくい被験者を選出した。DAF条件と通常のフィードバック条件下での発話時の脳活動を計測し、各被験者の音読速度との関係を調べた結果、DAFの影響を受けにくい被験者ではDAF条件下での発話時に、DAFの影響を受けやすい被験者よりも、運動前野や島皮質前部の活動が高くなっていることを明らかにした。運動前野や島皮質前部は発話運動のプログラミングや制御に関わる領域であることから、DAFの影響を受けにくい話者は、DAF条件時の発話運動のプログラミングや制御に関与する領域の活動が高いことで、DAFの影響を受けにくくなっていることが示唆された。

一方で、DAFの影響をほとんど受けない話者がいることも知られている。本研究ではDAFの影響の受けやすさの異なる話者を被験者としてDAF条件下での発話時の脳活動計測を行う。影響の異なる話者間での活動領域の違いから、DAF条件下での行動の差の原因となる脳内での発話生成および聴取の処理の違いを明らかにし、発話生成系の神経経路と聴取系の神経経路の連携関係を明らかにすることが本研究の目的である。23年度は、これまでに行った行動実験と脳活動計測の本実験の結果の解析と結果の発表を行った。代表者らは遅延聴覚フィードバック(DAF)条件と通常のフィードバック条件下で発話をおこなう際の脳活動をfMRIを用いて前年度に計測した。そのデータを話者のDAFの影響の受けやすさの指標との相関関係で解析した結果、DAFの影響を受けにくい被験者ではDAF条件下での発話時に、DAFの影響を受けやすい被験者よりも、運動前野や島皮質前部の活動が高くなっているが、聴覚連合野での活動はDAFの影響の受けやすさとは相関しないことが明らかになった。このことからDAFの影響を受けにくい被験者は発話運動のプログラミングおよびコントロールに関与する脳領域の活動が活発になることによりDAF条件下での発話を比較的流暢に行うことができていることが示された。これらの結果を,2011年6月にカナダのモントリオールで開かれた国際学会(9th International Seminaron Speech Production)で発表した。