hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨形成因子の機能発現における細胞間マトリックスの役割

サイトカインの一種である骨形成蛋白質(以下BMP)は、骨以外の皮下あるいは筋肉に適切な担体と共に埋植すると異所性に軟骨及び骨の形成を誘導する点で注目をあつめたが、作用発現において、最も興味深い点の1つは、担体を必須とする点であった。我々はこの点に注目し、従来専ら使用されていた担体、すなわちBMPを抽出後の骨の不溶性マトリックス(以下IBM)以外の担体を追求した結果、いくつかの生体由来物質、合成ヒドロキシアパタイト、ガラス線維がBMP担体として有効であることを見いだした。これらのIBM以外のBMPの担体になりうる物質を、(1)線維状、(2)顆粒状、(3)ブロック状に分けて系統的に追求し、その必要条件を検討した結果、BMP担体は単なる薬剤徐放系ではなくその上で間葉細胞が分化、増殖するための細胞支持体であり、外来性の細胞外マトリックスに他ならないことを明らかにした。そのうち代表的な2つの例を挙げるならば、部分精製BMP(BMPカクテル)と複合してラット皮下に埋植した場合、線維状ガラス膜(FGM)と多孔性顆粒状ヒドロキシアパタイト(PPHAP)が最も興味深いものであった。すなわち、FGMの膜内では、専ら軟骨のみが誘導され、骨形成は膜の表面のみに限られていた。その理由は、保留径1μmのガラス線維膜では未分化間葉細胞は進入出来るが、毛細血管は進入できないため(血管阻止構造)であり、他方PPHAPにおいては軟骨は全く出来ず、気孔の内外に専ら骨のみが誘導されたが、その理由は、PPHAPの個々の顆粒内の連続性空洞(血管確保構造)が存在するためであり、旺盛な血管進入が骨形成を導くものと解釈された。本研究は、マトリックスの立体幾何学的性質が細胞分化を支配する最初の明確な証明であり、今後、組織の再建や人工臓器の開発において不可欠の原理になると考えられる。骨形成タンパク質(bone morphogenentic proteins以下BMP)は骨の4Mグアニジン抽出後の不溶性マトリックス(IBM)を担体として、これに含浸させてラットの皮下に埋植すると、軟骨を経て骨を形成させる成長分化因子である。ところが、IBM以外の担体では軟骨も骨も誘導しない場合があり、とくに純粋なBMPを用いた場合、この傾向が強い。この点、担体の重要性は認識されてきたが、その真の役割とIBM以外の担体を用いた場合の形質発現については不明であった。我々は、IBM以外の立体幾何学的性質ならびに化学的性質の異なる、少なくとも7種類の新開発担体、或いは既製の物質を担体として用いてこの問題に挑戦した結果、担体の種類によって、誘導される骨、軟骨組織のパターンが全く異なることを発見した。即ち、線維性コラーゲン膜(FCM)では、線維束間に軟骨形成が、線維束に沿って骨形成が各々独立に形成されることが示された。網目が1.0μm以上の線維状ガラス膜(FGM)では膜内に軟骨のみが、骨は膜の表面に形成され局在はより明瞭に示された。網目が0.6μm以下のFGMでは骨、軟骨とも形成されなかった。一方、多孔性顆粒状アパタイトでは軟骨なしに骨のみが形成されることを見いだした。これらの担体依存性の形質誘導のメカニズムは、担体の幾何学的構造が微小血管の進入を確保するか否かに求められた。即ち、網目が1.0μmのFGMでは未分化間葉細胞の進入を許すが血管の進入を阻んでいる。

一方、PPHAPでは、その平均徑150μmの細孔内に微小血管の発達を確保している。その結果前者では酸素をはじめとする骨形成に必須の素材の不足を来たし軟骨形成のみが、後者では直接骨が出来ると解釈された。今後これらの担体を用い、各種の細胞外タンパク質、18Kタンパク質、グリコサミノグリカン(ヘパリン)などの補助因子としての効果を調べていく予定である。骨形成蛋白質(以下BMP)は、骨以外の皮下あるいは筋肉に適切な担体と共に埋植すると異所性に軟骨及び骨の形成を誘導する分化因子である。しかし何が適切な担体であるかについては、BMPを抽出後の骨の不溶性マトリックス(以下IBM)が有効である事実以外は、殆ど不明であった。我々は、IBM以外にBMPの担体になりうる物質を、(1)線維状、(2)顆粒状、(3)ブロック状に分けて系統的に追求し、その必要条件を検討した。現在までに少なくても7種類の担体を開発、検討した結果、BMP担体は単なる薬剤徐放系ではなくその上で間葉細胞が分化、増殖するための細胞支持体であり、外来性の細胞外マトリックスに他ならないことを明らかにした。7種類の担体を、部分精製BMP(S300 BMPカクテル)と複合してラット皮下に埋植した場合、充実顆粒状のヒドロキシアパタイト(HAP)以外は、それぞれ特徴ある軟骨・骨誘導能を示した。そのうち最も特徴ある担体は線維状ガラス膜(FGM)と多孔性顆粒状HAP(PPHAP)であった。FGMの膜内では、専ら軟骨のみが誘導され、骨形成は膜の表面のみに限られていた。その理由は、保留径1μmのガラス線維膜では未分化間葉細胞は進入出来るが、毛細血管は進入できないため(血管阻止構造)、低酸素、低栄養の環境の膜内に軟骨が形成されると解釈された。これと対照的に、PPHAPにおいては軟骨は全く出来ず、気孔の内外に専ら骨のみが誘導された。その理由は、PPHAPの個々の顆粒内の貫通性気孔がお互いに連絡しあって連続性空洞(血管確保構造)を形成し、その結果、旺盛な血管進入が骨形成を導くものと解釈された。以上の端的な2例は、マトリックスの立体幾何学的性質が細胞分化を支配する最初の明確な証明であり、人工マトリックスとサイトカインを用いる組織誘導の分野の一里塚となったと考えられる。
弦の場の理論の超弦への応用

ボゾニックな開弦の場の理論における運動方程式の解を解に移す変換を与えた。特に当時新たに構成されたマージナル解は単位弦場に基づく単純な解からの変換で得られることを指摘した。さらに同様な変換をバーコビッツの超弦の場の理論における古典解にも拡張した。開弦の場の理論における、質量殻上の閉弦状態に対するゲージ不変量をシュナブル解などの解析解や様々なゲージの数値解について計算し、互いにゲージ同値であることの証拠を与えた。1.開弦の場の理論において最近構成された新たなnonsingular currentに対するmarginal解は、実はidentity stateと呼ばれる特別な弦場を用いた単純な解に、運動方程式の「解を解に写す変換」を施すことによって得られることを指摘した。Schnablのタキオン凝縮解もこの変換のある極限で表わされることもわかった。この種のmargina1解はBerkovitsのWess-Zumino-Witten型の超弦の場の理論の運動方程式のmarginal解にも拡張されていたが、この超弦の場合もidentity stateに基づく単純な解からの「解を解に写す変換」を施すことで得られることを示した。これにより最近の解析解の統一的な見方ができた。また、ここで発見した解を解に写す変換を用いれば単純な解から複雑な解を生成でき、物理的に興味深い新たな解を発見できる可能性がある。2.開弦の場の理論のゲージ不変量として、開弦場とon-shell閉弦状態との内積が提案されているが、このゲージ不変量をタキオン凝縮に対するSchnabl解について計算した。このSchnabl解は弦の場の理論の運動方程式の解として実パラメータλを含む形で構成された解析解である。この解のパラメータλが1になるところでのみ、このゲージ不変量が非零の有限な値をもつことが、解析的評価および数値的評価でわかった。この結果は、パラメータλが1になるところでのみ解が非自明である、つまりpure gaugeではない、という従来のポテンシャルの高さの計算結果と整合している。この研究によって、Schnabl解のphantom項と呼ばれる、正則化によって現れる微妙な項の役割も明白になった。これは開弦の非摂動論的真空のまわりの物理の研究に示唆を与える結果である。1.開弦の場の理論のゲージ不変量として開弦場とon-shell閉弦状態との内積(gauge invariant overlap)が提案されている。これをタキオン凝縮に対するSchnabl解について解析的および数値的に計算し、非自明な非零の値が得られることがわかった。一方、開弦の場の理論におけるタキオン凝縮解としては、Schnablの解析解以外にもレベルトランケーション近似によるSiegelゲージ(およびそれを実1パラメータaを持つ形で一般化した浅野-加藤のa-ゲージ)の数値解が知られている。それらに対してもgauge invariant overlapを数値的に評価した。その結果、レベルを上げていくとSchnablの解析解に対する値に近づいていくことがわかった。従来、作用の値はレベルを上げていくとD25ブレーンテンションに近づくことが知られているので、それと合わせると、レベルトランケーションによるa-ゲージの数値解はSchnablの解析解と(解の形はもちろん異なるが)実はゲージ同値であるという期待と整合している。つまり、ここでの結果はSchnablの解析解と様々なaの値に対するa-ゲージの数値解は全て物理的には同じ非摂動論的真空を表していることの証拠を与えたことになる。2. 2007年に構成されたSchnabl/Kiermaier-Okawa-Rastelli-Zwiebachのmarginal解についてもgauge invariant overlapを解析的に評価し、最近EllwoodがFuchs-Kroyter/Kiermaier-Okawaの解に対して計算した結果と一致することを示した。これは、見た目は異なる2種類のmarginal解が同じパラメータ値のもとでゲージ同値であることを示唆している。以上の結果は、開弦の場の理論だけに留まらず、閉弦の場の理論との関係(あるいはopen-closedの弦の場の理論)をDブレーンを介して議論する場合にも、重要な示唆を与えるものであると思われる。このように弦の場の理論を直接的に応用することで、超弦理論を見通しよく追究できると期待している。
外国語力と外国語副作用の関係　―　外国語力が等しければ思考力の低下量も等しいか？

「外国語副作用」は、「母語ほどには習熟していない第二言語を使用している最中には、一時的に思考力が低下した状態になる」という現象である。外国語副作用は、理論的には、第二言語の習熟度が上がるに従って縮小するはずである。本研究では、日本語を母語とする日本人を被験者とし、英語を第二言語として、外国語副作用の大きさと、一般的な英語検定の成績との相関を調べた。理論的に予測される負の相関は、実際には殆ど見られなかった。外国語副作用は、第二言語を使いながら思考する能力を反映していると考えられるので、一般的な英語検定は「英語を使いながら考える」という能力を精確に測定していないという可能性が示唆される。本研究の目的は、外国語副作用(母語ほどには習熟していない外国語を使用している最中に起こる一時的な思考力の低下)と英語力(一般的な英語検定の成績)との間の関係を調べることであった。平成26年度には、実験計画を策定した上で、外国語副作用を測定するための課題と実験プログラムを作成し、早稲田大学における英語の複数の授業を利用して集団実験を行なった。また、この集団実験に参加した受講生には、TOEICとVersant English Testを受験してもらった。計65名の大学生からデータをとることができた。外国語副作用を測定するための思考課題としては、加算課題(2桁の加算をできるだけ多く行う課題)推論課題(三段論法の妥当性判断を行う課題)の2種類を用いたが、いずれの課題においても、同時に遂行した言語課題が母語であった場合に比べ、英語であった場合には、思考課題の成績が低下しており、外国語副作用の生起が確認された。一方、英語力と外国語副作用の大きさに関しては、2つの思考課題と2つの英語検定のどの組み合わせにおいても、相関は有意にはならなかった。この結果は、「外国語を使用しながら思考をする能力は、一般的な英語検定の成績にはあまり反映されていないのではないか」という予測と一致するものではあるが、実験データを分析した結果、実験方法に問題があったことが判明し、今回の実験データからこのような結論を引き出すことは難しいことが明らかになった。第1の問題は、外国語副作用実験では練習効果が大きかったことである。第2の問題は、特に三段論法課題における個々の問題の難易度にバラツキが多かったことである。これらの問題の結果、外国語副作用の測定値が安定せず、外国語副作用と英語力との間の相関が過小評価された可能性がある。本研究の目的は、外国語副作用(母語ほどには習熟していない外国語を使用している最中に生じる一時的な思考力の低下)と外国語力との間の関係を調べることであった。具体的には、母語を日本語とする大学生を被験者とし、英語を外国語として、一般的な英語検定(TOEIC等)の成績と、実験で測定した外国語副作用の大きさとの関係を調べた。理論的には、外国語力が向上すると、母語の習熟度との差が縮小するので、外国語副作用は減少すると考えられる。しかし、外国語副作用は、外国語を使用しながら思考をする能力を反映しているので、外国語の検定がそのような能力を精確に測定していない場合には、外国語副作用と検定成績との間の相関は小さくなると予測される。平成26年度には、実験材料および実験プログラムの作成を行い、早稲田大学で集団実験を実施し、その結果に基づいて、実験材料およびプログラムの修正を行なった。平成27年度には、修正した材料およびプログラムを用いて、早稲田大学における集団実験で100名、国際基督教大学と東京大学における個人実験でそれぞれ25名と37名の大学生からデータを収集した。外国語副作用の測定に知能検査の問題を使用した条件では、英語検定の成績との間に、理論的に予測された有意な負の相関が観察された。一方、2桁の加算課題を使用した条件では、有意な相関は観察されなかった。更に、いずれの条件においても、外国語副作用の分散の中で、英語検定によって説明される部分は数%、最大でも10%程度であり、一般的な英語検定は、英語を使用する能力は測定しているとしても、英語を使用しながら思考をする能力は精確には反映していないという可能性がある。しかし、相関分析を行うには、未だデータ数が十分ではないので、平成28年度には更にデータ収集を続ける予定である。平成27年度には集団実験と個人実験を実施し、特に大きな支障なくデータを収集することができた。その点では順調であるが、集団実験でTOEICの受検者が充分な数に達せず、分析に使用できるデータは予想より少ない結果に終わった。

平成27年度には、修正した材料およびプログラムを用いて、早稲田大学における集団実験で100名、国際基督教大学と東京大学における個人実験でそれぞれ25名と37名の大学生からデータを取得した。平成28年度も、上記3大学において実験を続行した。平成27年度に取得したデータを分析した結果、外国語副作用の分散の中で、英語検定によって説明される部分は数%、最大でも10%程度であり、一般的な英語検定は、英語を使用する能力は測定しているとしても、英語を使用しながら思考をする能力は精確には反映していないのではないかと考えられる。データ数がまだ充分ではないので、期間延長を申請し、平成29年度も実験を続行する予定にしている。英語検定(TOEIC等)の受験は、被験者に依頼しているが、被験者の自主的な受検を待つほかなく、受検者の数が期待通りには増えていない。本研究の目的は、外国語副作用(母語ほどには習熟していない外国語を使用している最中に生じる一時的な思考力の低下)と外国語力との間の関係を調べることであった。具体的には、母語を日本語とする大学生を被験者とし、英語を外国語として、一般的な英語検定(TOEIC等)の成績と、実験で測定した外国語副作用の大きさとの関係を調べた。理論的には、外国語力が向上すると、母語の習熟度との差が縮小するので、外国語副作用は減少すると考えられる。しかし、外国語副作用は、外国語を使用しながら思考をする能力を反映しているので、外国語の検定がそのような能力を精確に測定していない場合には、外国語副作用と検定成績との間の相関は小さくなると予測される。平成26年度には、実験材料および実験プログラムの作成を行い、早稲田大学で集団実験を実施し、その結果に基づいて、実験材料およびプログラムの修正を行なった。平成28年度および29年度も、上記3大学において実験を続行した。平成28年度および29年度に取得したデータも含めた全データの分析は、現在、進行中である。「外国語副作用」は、「母語ほどには習熟していない第二言語を使用している最中には、一時的に思考力が低下した状態になる」という現象である。外国語副作用は、理論的には、第二言語の習熟度が上がるに従って縮小するはずである。本研究では、日本語を母語とする日本人を被験者とし、英語を第二言語として、外国語副作用の大きさと、一般的な英語検定の成績との相関を調べた。理論的に予測される負の相関は、実際には殆ど見られなかった。外国語副作用は、第二言語を使いながら思考する能力を反映していると考えられるので、一般的な英語検定は「英語を使いながら考える」という能力を精確に測定していないという可能性が示唆される。
臨床倫理学教育における解釈学的アプローチ法の構築と評価

臨床倫理学においてこれまで十分に顧慮されてこなかった解釈学的アプローチ法の本質的な特性を、オランダで行われているモラル・ケース・デリバレーションを参照しつつ、対話の意味、物語としてのケースの理解の重要性という観点から、明確化した。これらにもとづいて、医療現場はもとより授業や研修で活用可能なプロトコルおよびその教育モデルを組み立てた。目前の個別のケースに向き合うことを使命とする医療は、実証的な自然科学の一分野とみなされる医学に還元されえない。臨床現場で生じる具体的な倫理問題を個々のケースの具体的文脈に即して扱う臨床倫理学は、医学のではなく医療の暫定的かつ蓋然的な方法論と親和性が高く、アリストテレスはそれを実践知、賢慮と名付けたが、今日ではcase deliberation (以下、CD)と呼ばれている。しかしCDは標準化された確固とした方法論ではない。大きく括れば、臨床プラグマティズム、ナイメヘン方式、解釈学的方法、ソクラテス流対話法に四別でき、これらは使い分けられるべきだという見方もある。本研究で焦点化している解釈学的方法の特性も容易に絞り込むことが難しい。ケースを多角的に読み込む作業を徹底することにその本義を見出し、もっと他様なケース理解が可能であり、解釈の変更修正は必然的ですらあるという自覚のもとで、一義的な解決案の策定へ急ぐことを戒めるオランダで優勢な立場がある一方で、リール大学方式では解釈と規範倫理学とが編み合わされている。ケース像の理解そのものがその後のdeliberationの流れを大きく変えてしまうことを考えれば、解釈学的方法の立場が読みの多様性と重要性とを強調することは首肯できる。しかしこの立場を、妄信的な仕方で原則を祭り上げる立場に対する単なる異議申し立てとしての役割を担わせるだけに終わらせずに、実践的に意味のあるものに仕立てていくためには、ケースを豊かに読むとはどう読んでいくことを意味するのかについて、安易な図式化を避けながら、しかし具体的に明らかにしていく必要がある。この点を棚上げしてしまっていては、臨床倫理学教育は形骸化してしまう。徴候知(ゲンズブルグ)や、文学教育における読者論ないしは読書行為論の検討、認知言語学の援用が視界を切り開いてくれるものと思われる。これまで本邦の臨床倫理学の実践および教育は、米国発祥の四原則論および四分割表を中心に行われてきた。しかしヨーロッパに目を転じると、これら二法以外にさまざまな方法論が案出され試行が重ねられている。本研究の目的は、臨床倫理学においてこれまで十分に顧慮されてこなかった解釈学的アプローチの特性を明確化し、容易に実施可能なその教育モデルを組み立て、主観的・客観的教育効果評価尺度を開発して、既存の他のさまざまなアプローチとの実際的な相違を比較検討することである。今年度は、解釈学的方法と討議倫理学を原理的主柱としてMoral Case Deliberation (以下、MCDとする。原語ではMoreel Beraad)の方法を確立し、その普及に関してオランダ政府から後押しを受けているアムステルダム自由大学医療センターの研究室を訪ね、MCD開発の経緯、他の方法論との異同、同国内での臨床倫理学の現状についてインタビューを行い、MCD乃哲学的基礎と具体的方法の両面をめぐって討議を行った。さらに実際の臨床現場でのMCD、そして医学科でのMCDの授業を参観した。同研究室を訪ねるにあたって、彼らの単著および編著(オランダ語)を通読し、これをもとに国内の2つの学会で研究発表を行った。ひとつは、とかく自明視され不問に付されている対話こそがMCDの背骨であることから、臨床倫理学における対話の意味を問い直すものであった。他では、本邦で出版されている医療倫理学・看護倫理学・生命倫理学の成書のなかで臨床倫理学の方法論がどのように紹介されているのかを瞥見し、それらがヨーロッパの成書の構成といかに相違しているかを示し、四原則論にかわるものと考えられているMCDの概略、それと臨床倫理コンサルテーション・臨床倫理委員会との対照性、いくつかの方法論における解釈学の捉え方の相違を明らかにした。本研究は、臨床倫理学の方法論における解釈学的アプローチに関する理論的考察と、他のアプローチとの比較を行いながら教育上の実施可能性と有用性を実証する作業との、両面から成り立っている。理論的考察として本年度は、ナラティヴ・エシックスと解釈学的アプローチとの関係性に焦点をあてた。ナラティブ・エシックスは原則主義への異議申し立てとして1996年頃から唱道されるようになった立場であるが、字義通り、患者の物語を中心に据えるという点において、ケースをあたかも小説ないしドラマとして読み解こうとする解釈学的アプローチと近縁である。ところが詳細に眺めると、ナラティヴ・エシックスは、論者によって多様に意味づけされている。大きく、倫理学一般の方法論、文学作品への向き合い方、そして医療現場における患者・家族に対する医療者の姿勢についての命法、という三つに類型化される。とりわけ最後者との異同を明確にし批判的に考察することが、解釈学的アプローチにとって重要である。この点に関して、ナラティヴはストーリーとして構成されなければならない、ナラティヴは解釈されなければならない、臨床現場では言語表現以外の要素が重視されなければならない等の観点から、ナラティヴ・エシックスはむしろ解釈学的アプローチないしケア倫理学に回収されるものであることを明らかにした。オランダを中心とするヨーロッパ北西部では、アメリカ型とは対極の、解釈学的アプローチが盛んである。

にもかかわらず、その具体的方法は(本研究代表者の手になる研究発表・論文をのぞいては)本邦では紹介されてこなかった。そこで自由大学(アムステルダム)の研究者四名を招聘して、京都と東京にて「臨床倫理学セミナー:オランダに学ぶ」を開催し、解釈学的アプローチを世に問い、発信する機会を設けた。解釈学的アプローチのモデル教育プログラムの確定、比較すべき他の方法論の絞り込みに時間を要し、パイロットスタディのタイミングが当初の予定より、半年ほど遅れたため、実証研究の本調査を年度内に完了させることができなかった。本邦で刊行されている医療倫理学・看護倫理学・生命倫理学の教科書の2/3は、臨床現場で遭遇する個別具体的な倫理問題をいかに同定・分析・解消するかを問う臨床倫理学やその方法論についてまったく頁を割いていない。頁を割く成書の2/3は米国流の四分割表を紹介しており、その他の方法、とりわけ解釈学的アプローチを紹介するものは例外的である。解釈学的アプローチがかくも普及していない理由はその手法が融通無碍で、簡便な図式チャートの体をなしていないからである。本研究の課題は教育機関でも医療機関でも採用しやすくなるように解釈学的アプローチを、その特質を損ねることなく、定式化することであった。そのためのヒントを、オランダを中心としてヨーロッパ北西部で普及しているMCD(Moral Case Deliberation)に求めた。MCDは直接治療にあたる多職種チーム間での方法的な対話を通してケースの理解を深めることで、専門家に依存せずに問題解決の方途を探る諸流派の総称である。本研究の最初の三年間には、MCDにおける対話の意義を単なる情報共有や脱密室化、合意形成にではなく、発見的な問い合いによる各自の解釈の相対化として見定めた。また解釈学的アプローチは臨床ケースそのものの物語性の理解を基本にするため、ままナラティヴ・エシックスと混同されることから、両者の相違を明確にした。すなわち、ナラティヴ・エシックスは発話者の言葉や語りに過剰な意味をみてとるが、解釈学的アプローチは語る行為はもとより理解するという営みの可能性を焦点化し、言葉以外のいわばドラマ的要素にも着目する。最終年度には、解釈学的アプローチを定式化し、オランダの自由大学とナイメーヘン大学を訪問して、それぞれの方法の長所短所について意見交換を行った。臨床倫理学においてこれまで十分に顧慮されてこなかった解釈学的アプローチ法の本質的な特性を、オランダで行われているモラル・ケース・デリバレーションを参照しつつ、対話の意味、物語としてのケースの理解の重要性という観点から、明確化した。これらにもとづいて、医療現場はもとより授業や研修で活用可能なプロトコルおよびその教育モデルを組み立てた。MCDの世界的な中心であるオランダでの視察や討議を通じて、課題のうちの理論的研究は進展しており、その成果は2015年度の国内外の関連学会で発表することになっている。一方、解釈学的方法と他の方法とを教育場面で比較する実証研究の進度がおよそ四半期ほど遅れている。研究協力者との連携のもと、実証研究をこれ以上の遅滞なく遂行する。臨床倫理学医学哲学文学の哲学国内外の研究協力者と研究打ち合わせの機会を増やし、実証研究の進度を取り戻せるように努めたい。
濾胞樹状細胞の構築に関わるリンホトキシン作用の解析

リンホトキシンノックアウトマウスを用いた研究から、私達はリンホトキシンが濾胞樹状細胞(FDC)の構築を誘導する作用をもったユニークなサイトカインであることを明らかにしてきた。しかしながら、リンホトキシン非存在下でFDCがどのような存在様式をとっているか、あるいはFDC前駆細胞がリンホトキシンのシグナルを受けた時、一体どのようにしてFDC clusterという高次構築をとるかという点が不明である。この問題を研究するため、FDCを蛍光物質GFPにより標識し、リンホトキシン受容体を介するシグナル伝達を遮断した場合にFDCの消長を追跡できる実験系の開発を試みた。すなわち、リンホトキシンのシグナル伝達が生体内でのFDC cluster構築をどのようにコントロールするかについての研究を以下の方法により計画した。1)FDCで強く発現されている補体レセプターの遺伝子プロモーターにGFPを連結した導入遺伝子を構築し、トランスジェニックマウスを作製する。2)B細胞からのGFP発現を消去するため、正常マウスからの骨髄移植を併用し、FDC特異的にGFPを発現するトランスジェニックマウスを樹立する。3)このようなマウスにリンホトキシン受容体-IgG融合蛋白を投与してリンホトキシンの作用を遮断し、経時的にマウス脾臓のGFP発現様式を観察して、FDCの消長をモニターする。現在、トランスジェニックマウスの樹立作業を行なっており、目的とするマウスの取得とともに、2)以下の解析実験に着手したい。FDCは液性免疫の成立に重要なはたらきをもつが、同時にHIVウイルスのreservoirとしての役割も指摘されており、FDCがリンホトキシンに依存して存在形態を変化させるメカニズムを詳細に解析することは、免疫システムの構築機構を明らかにするのみならず、臨床免疫学の観点からも意義深いものと思われる。
移住女性のリテラシー保障に向けた学習支援体制と地域コミュニティの構築に関する研究

本研究は、「日本語教室空白地域」で国際結婚移住女性のリテラシー保障の過程をアクションリサーチの手法で描くモノグラフである。研究成果の社会への還元を目的とする。a)国際結婚移住女性に密着型参与観察とインタビュー調査を行い、移住女性の多様で個別的なリテラシーの実態を解明する、b)地方自治体等の公的機関やNPO等の地域コミュニティとの協働により、移住女性のリテラシー保障に向けた日本語教室を開設し、その過程のダイナミクスを描き出す、c)対象地域住民の多文化共生意識を涵養し、外国人支援人材を育成する、d)外国人散在地域における日本語教育施策モデルを提言する、を目標とする。2018年度は、2018年7月、8月、9月、11月、2019年3月に対象地域を訪問した。a)は、有職の移住女性に聞き取り調査を実施し、うち3名には職場も訪問した。仕事では、口頭言語に問題がなくとも、どの職種でも書字言語に苦労していた。b)は、学習者数が年々減少し、2018年度も学習者が来ない回もあり、なおさら開催回数が減少した。c)は県の国際交流協会主催の日本語ボランティア養成講座に研究代表者と分担者1名が講師として依頼を受けた。予想を上回る参加があり、自治体職員も数名参加する等、将来の展望が開けた。d)に関しては、報告者らが日本語教室開催への働きかけを行ってきた自治体の一つが、文化庁のスタートアップ事業に申請し、採択された。これは、本研究の最大の目的である日本語教育保障への第一歩であり、日本語教室が外国人との共生の場、地域コミュニティの核となる可能性を大いに秘めている。研究成果をVenezia ICJLE2018(ヴェネツィア2018日本語教育国際研究大会)、「地方部における日本語学習支援ー愛媛県南宇和郡愛南町での取り組みからー」(『地方発外国人住民との地域づくりー多文化共生の現場から』所収)等で発表した。現地調査に関しては、天候(台風)の影響や本務の都合等で研究メンバーの一部が参加できなかった回があったものの、年間で5回実施できたこと、またその内容についても、町会議員への聞き取り調査、県国際交流協会主催の外国人住民との座談会への参加、日本語ボランティア養成講座の講師担当と受講生への聞き取り調査、外国人社員雇用・技能実習生受け入れを行っている水産業企業への訪問聞き取り調査の実施等、前年度までほとんど実施されていなかった新たな研究の取り組みが行われたこと、県の国際交流協会や自治体へのアドボカシー活動が深められたこと等、調査は十分に行われたと考えられよう。しかし、国際結婚移住女性の一部が引っ越し等で不在となったことや、彼女らの仕事や家族の介護等で聞き取り調査が実施できなかったこと、彼女らの漢字教室への参加がなく教室開催を控えたことにより、その方面の研究が進まなかった。そして、収集したデータの整理や分析から論文や学会発表等の研究成果の公開に至らなかった点で計画より遅れが生じてしまった。1)国際結婚移住女性のローカルリテラシー:職場調査に協力が得られる移住女性2-3名に協力を求め、各々の職場環境でどのようなリテラシーが求められているのかを調べる。他に、子どもが成人し晩年期にさしかかっている移住女性にも密着取材をして、ライフステージの変容に伴いどのようなリテラシーが必要になるのかを明らかにする。2)リテラシー保障に向けた日本語教室開設プロセスの描写と分析:調査対象地域の一つの市が、令和元年度文化庁「「生活者としての外国人」のための日本語教室空白地域解消推進事業」地域日本語教育スタートアッププログラムの採択を受けたことにより、今後の3年間で日本語教室開設を目指す取り組み、そしてそれに伴う日本語学習支援人材養成やメインストリーム社会への多文化教育などが展開されることが予想される。それらのプロセスを詳細に記述し、いかなる活動が教室開設を促進するのか、どのような働きかけや研修が日本語学習支援人材育成や地域住民の意識変革に有効であるのかを分析する。また、本研究メンバーもその活動に協力していくことが決まっているが、研究者が日本語教室開設という事業にどう関与し、どう貢献できるのかも描き明らかにしたい。3)研究成果の公開:これらの研究成果を学会発表や論文投稿によって随時公開していく。さらに、本研究プロジェクトの7年間の最終成果として、書籍にまとめたいと考えている。本研究は、日本語学習機関が皆無の地域にて、国際結婚移住女性のリテラシー保障の過程をアクションリサーチの手法で描くモノグラフであり、成果の社会への還元を目指す。a)国際結婚移住女性に密着型参与観察とインタビュー調査を行い、移住女性の多様で個別的なリテラシーの実態を解明する。b)公的機関やNPO等の地域コミュニティとの協働により、多文化人材を育成し、移住女性のリテラシー保障に向けた日本語教室を開設し、その過程のダイナミクスを描き出す。3年間の最終研究成果として、c)外国人散在地域における日本語教育施策モデルを提言することを目指す。2016年度は、対象地域を2016年6月、8月、2017年2月に計3度訪問し、実態調査、日本語教室開催、地域コミュニティへの啓発活動を実施した。a)は、移住女性の居住地域を訪問し地域の特性を確認した。密着調査として、承諾を得た女性の自宅を訪問し、参与観察と聞き取りを行い、一部の家族に聞き取りを実施した。経済的格差や家族の理解と協力の有無が、移住女性の日本語教室へのアクセス、リテラシー、社会参加に影響していた。

b)は、2016年2-3月に「日本語サポーター入門講座」を共催し、今後の外国人支援の主体となることが期待された社会福祉協議会が、外国人支援や人材育成への関与に消極的になり、協働が果たせなかった。日本語教室活動では、学習者の減少と学習意欲の低下が際立った。直接的要因は、夫や姑の看護・介護、子どもの世話、仕事によると考えられるが、10-20年もの間、日本語学習機会なく生活した経験が移住女性に日本語学習の意義を見失わせた可能性もある。移住女性の居住地域への訪問や密着調査の実施が、リテラシーの個別性と多様性を解明する契機となったこと、同時に、女性+外国人という脆弱性が表面化したことで、移住女性支援の重要性が明らかにできた意義は大きい。「研究実績の概要」のa)については、挑戦的萌芽研究の時からの課題としていた移住女性への密着調査が実施できたことで、これまで見えにくかった移住女性の居住環境、経済的状況、家族関係等、リテラシー習得をめぐる学習環境の一端が明らかにできたことは大きな前進であると評価できる。しかし、対象人数が少ないため、2017年度はさらに数名の移住女性に密着調査を行いたい。b)は、大きな課題である。日本語教室への移住女性参加者が減少しており、教室に参加した学習者も学習意欲の低下が散見される。考え得る要因は上記に示したが、より深い聞き取り調査や参与観察を実施し、分析したうえで、各学習者個別の文字学習メニューを準備することが必要である。また一方、2015年度まで漸進してきた地域コミュニティの意識開発や協働が、2016年度は停滞したと言わざるを得ない。2016年度は、研究代表者が在外研究でアメリカに滞在する、研究メンバーの複数に健康上の問題が生じる等、想定外の事象が生じた。それによって、現地調査の実施が困難になる、学会発表や論文投稿という研究成果公開が減少する等、研究の推進にブレーキがかかった。本研究は、「日本語教室空白地域」で国際結婚移住女性のリテラシー保障の過程をアクションリサーチの手法で描くモノグラフである。研究成果の社会への還元を目指す。a)国際結婚移住女性に密着型参与観察とインタビュー調査を行い、移住女性の多様で個別的なリテラシーの実態を解明する、b)地方自治体等の公的機関やNPO等の地域コミュニティとの協働により、移住女性のリテラシー保障に向けた日本語教室を開設し、その過程のダイナミクスを描き出す、c)対象地域住民の多文化共生意識を涵養し、外国人支援人材を育成する、d)外国人散在地域における日本語教育施策モデルを提言する、を目標とする。2017年度は、2017年6月、8月、12月に対象地域を訪問し、外国人のリテラシーに関する実態調査、日本語教室開催、日本語教室訪問、外国人支援人材調査、地方自治体調査、そして自治体を対象としたアドボカシー活動を実施した。研究成果を日本社会教育学会研究大会、日本語教育学会四国支部集会他で報告した。a)は、移住女性3名の職場を訪問し、労働環境と仕事内容を観察し、聞き取りを実施した。母国での学歴と日本語能力と職種、社会階層、経済的状況との関連性が認識された。b)は、十分な教室開催回数が確保できなかった。2017年度は自治体を対象とするアドボカシー活動を中心に研究を推進したことと、教室参加者の減少が理由である。c)は他地域の人材調査のみで、対象地域では実施していない。
自由落下水膜の自励振動機構の解明および水膜と空気の相互作用に関する研究

自由落下水膜の自励振動の原因を水膜変位および周囲の空気流の可視化を通して実験的に検討し、さらに理論的にこの振動を予測するモデルを導出した。とくに、その結果をもとに水膜振動のモデル化および水膜破砕位置の予測およびその制御の可能性を探った。水膜の自励振動に関する物理的要因を調べるため、水膜上の波動を高速ビデオにより可視化し伝播する波動の波速を画像処理により求めた。また、水膜内の流速をトレーサーを追跡することにより同時に計測し、波速および流速の関係を調べた。水膜変位の運動方程式の数値解析から空気中を伝播する圧力により波速が落下方向に変調することが予測されたが、これは実験により確認された。したがって、水膜の自励振動には空気を通した圧力の伝播も関与することが示唆された。水膜上端に外乱を与えた場合の水膜応答を予測するモデルを導出し、水膜前後に閉空間が存在する場合の水膜の共振現象を表現するモデルを導出した。このモデルは重力によって落下する水膜の加速度、空間非一様性、水膜前後の空気流、それを通しての圧力伝播の効果をすべて含んでいる。このモデルにより、適当な周波数で水膜上端を加振した時の水膜変位を予測することができる。また、一般に使用されている共振振動数に関するShwartzの基準を改良し、空気の影響を考慮した共振曲線を求めることが可能となった。半無限領域におけるせん断安定性に関わる時間発展の固有値は積分方程式から決定されること、その固有値の構造は無限領域の場合と大きく異なり、その解釈にさらなる研究を要することが判明した。さらに、自由落下水膜においてはノズル出口のレイノルズ数が小さいことから、ストークス近似を用いて非一様流に対するOrr-Sommerfelds方程式の解析解を求めた。非一様流の安定性理論も現在のところ研究途上であり、この結果は、何らかの指針を与えると考えられる。また、水膜内の流速をトレーサー(紙片)を追跡することにより同時に計測し、波速および流速の関係を調べた。さらに、水膜上に与えた微小擾乱が落下に伴って成長し水膜の破れを引き起こす過程をとらえた。空気の影響は、水膜と空気の相対速度が大きくなった時点で顕著に現れ、水膜上に擾乱があると空気抵抗が増大し水粒子は急激に減速することが判明した。一方、水膜の運動に対して長波近似を適用し、空気流のせん断不安定性を安定性理論により調べた。その結果、自由落下水膜が誘起する空気の吸い込み流れは極めて安定であり、水膜に破れがなければ空気流は不安定とならないことが判明した。まず、自由落下水膜の制御を目的として、水膜上端に外乱を与えたときの水膜応答を実験および理論的に検討した。

このモデルにより、適当な周波数で水膜上端を加振した時の水膜変位を予測することができる。また、一般に使用されている共振振動数に関するShwartzの基準を改良し、空気の影響を考慮した共振曲線を求めることが可能となった。次に、水膜の自励振動の原因および振動時に重要となる物理的要因を探るため、水膜上の波動を高速ビデオにより可視化し伝播する波動の波速を求めた。水膜変位の運動方程式の数値解析から空気中を伝播する圧力により波速が落下方向に変調することが予測されたが、これが実験により確認された。したがって、水膜の自励振動においても空気を通した圧力の伝播が関与することが示唆され、その重要性が確認された。一方、空気流のせん断不安定性を局所的な流れの安定性理論により調べた。その結果、自由落下水膜が誘起する空気の吸い込み流れは極めて安定であり、従来の内部摩擦層における擾乱の不安定性としてはこの現象が説明されないことが判明し、水膜に破れがなければ空気流は不安定とならないと推定した。以上のことから、水膜の振動が励起される原因としては、いわゆる波動不安定性(wave instability)が考えられると結論付けられた。無限領域における安定性理論は、流体現象を把握し理解する上で工学の分野に大きなインパクトを与えてきた。現在のところ、初期値問題の解から移流もしくは絶対不安定という概念が導入され、初期座標の影響を考慮した安定性理論が開発され、ジェットの安定性にも適用されている。一方で、工学で扱う問題の多くは流れ方向に境界を有する。自由落下水膜においては、ノズルで与えられた擾乱の増幅が、水膜のその後の運動を支配することになる。したがって、流れ場を空間局所的に均質であるとした無限領域の安定性理論は適用されない。本研究では半無限領域における線形安定性についての一般論を構築することを目指した。一見、このような線形安定性理論は実用上の価値が非常に限られていると見なされるが、ジェットに限っても液体の微粒化メカニズムの理解・予測に線形安定性理論は大きな指針を与えてきた。したがって、半無限領域の安定性理論が開発されれば、流体が関わる多くの分野(理学、工学、技術)に広く影響を与えることは間違いがない。本年度は予算の関係から、実験ではなくこの理論の構築を行なった。その結果、安定性に関わる時間発展の固有値は積分方程式から決定されること、その固有値の構造は無限領域の場合と大きく異なり、その解釈にさらなる研究を要することが判明した。さらに、自由落下水膜においてはノズル出口のレイノルズ数が小さいことから、ストークス近似を用いて非一様流に対するOrr-Sommerfelds方程式の解析解を求めた。非一様流の安定性理論も現在のところ研究途上であり、この結果は、何らかの指針を与えると考えられる。
フッ素化合物の触媒的不斉合成法の開発

近年、光学活性含フッ素有機化合物(“flustrate" : fluorine containing substrate)の顕著な生理活性あるいは物理特性が注目を集め、それらの効率的かつ実用的な不斉合成法の開発は、今日の有機合成化学における重要課題の一つとなっている。従来、光学活性含フッ素化合物の不斉合成は光学活性非フッ素化合物の直接的フッ素化法、あるいは酵素、微生物による生物化学的光学分割法など主に二つのアプローチによってなされていた。しかしながら最近急速に発展した非フッ素化合物の不斉合成法に比較すると、フッ素化合物の不斉合成法は大きく遅れをとっていると言わざるを得ない。特に、不斉金属錯体触媒による純化学的不斉合成法は効率、実用性の面で優れているにもかかわらず、含フッ素化合物の不斉合成に応用した例はほとんど報告されていない。従って、有機フッ素化学の分野にこうした非フッ素化合物の触媒的不斉合成法の成果を導入することは、有機合成化学者の急務であると言っても過言ではない。申請者らは、ここ数年、効率的な不斉合成法の開発を目指し、不斉触媒による不斉炭素-炭素結合生成(CCF)反応の開発に取り組んできた。特に、光学活性ジオールを配位子とするチタン錯体はエン反応、(ヘテロ)Diels-Alder反応、あるいはアルドール反応など有用なCCF反応の極めて有効な不斉触媒となることを明らかにしている。そこで本研究では、ここ数年来申請者らが開発してきた不斉触媒的CCF反応における豊富な経験と実績を生かして、効率的かつ実用的な光学活性含フッ素化合物の触媒的不斉合成法を開発することを目的とした。本申請研究期間では、不斉チタン錯体を用いる不斉触媒的CCF反応によって不斉点の構築と同時に適切な位置に官能基を導入し、高い光学純度でフッ素化合物を不斉合成することに成功した。さらに、生成物であるフッ素化合物を従来の合成化学的な手段によって化学変換することができ、強誘電性、反強誘電性液晶材料へと導くことができた。近年、光学活性含フッ素有機化合物の顕著な生理活性や物理特性が注目を集め、それらの効率的かつ実用的な不斉合成法の開発は、今日の有機工業化学における重要課題の一つとなっている。従来、光学活性含フッ素化合物の不斉合成法は光学活性非フッ素化合物の直接的フッ素化法、あるいは酵素、微生物による生物化学的光学分割法など主に二つのアプローチによってなされていたが、最近急速な展開をみせている非フッ素化合物の不斉合成法に比較すると、その不斉合成法は大きく遅れをとっているといわざるをえない。特に、不斉金属錯体触媒による純化学的不斉合成法は効率、実用性の面で優れているにもかかわらず、含フッ素化合物の不斉合成に展開した例はほとんどない。従って、有機フッ素化学の分野にこうした非フッ素化合物の触媒的不斉合成法の開発成果を導入することは、有機合成化学者の急務であると言っても過言ではない。申請者らは、ここ数年、効率的な不斉合成法の開発を目指し、不斉触媒による不斉炭素・炭素結合生成(CCF)反応の開発に取り組んできた。そこで申請者らは不斉触媒的CCF反応における豊富な経験と実績を生かして、効率的かつ実用的な光学活性含フッ素化合物の触媒的不斉合成法を開発した。

平成6年度はフロラール-エン反応の高ジアステレオ選択的かつ高エナンチオ選択的不斉触媒化、さらにはアルドール反応に成功した。近年、光学活性含フッ素有機化合物(“flustrate":fluorine containing substrate)の顕著な生理活性あるいは物理特性が注目を集め、それらの効率的かつ実用的な不斉合成法の開発は、今日の有機合成化学における重要課題の一つとなっている。従来、光学活性含フッ素化合物の不斉合成は光学活性非フッ素化合物の直接的フッ素化法、あるいは酵素、微生物による生物化学的光学分割法など主に二つのアプローチによってなされていた。しかしながら最近急速に発展した非フッ素化合物の不斉合成法に比較すると、フッ素化合物の不斉合成法は大きく遅れをとっていると言わざるを得ない。特に、不斉金属錯体触媒による純化学的不斉合成法は効率、実用性の面で優れているにもかかわらず、含フッ素化合物の不斉合成に応用した例はほとんど報告されていない。従って、有機フッ素化学の分野にこうした非フッ素化合物の触媒的不斉合成法の成果を導入することは、有機合成化学者の急務であると言っても過言ではない。申請者らは、ここ数年、効率的な不斉合成法の開発を目指し、不斉触媒による不斉炭素-炭素結合生成(CCF)反応の開発に取り組んできた。特に、光学活性ジオールを配位子とするチタン錯体はエン反応、(ヘテロ)Diels-Alder反応、あるいはアルドール反応など有用なCCF反応の極めて有効な不斉触媒となることを明らかにしている。そこで本研究では、ここ数年来申請者らが開発してき不斉触媒的CCF反応における豊冨な経験と実績を生かして、効率的かつ実用的な光学活性含フッ素化合物の触媒的不斉合成法を開発することを目的とした。その結果不斉触媒的CCF反応によって不斉点の構築と同時に適切な位置に官能基を導入して、高い光学純度でフッ素化合物を不斉合成することに成功した。さらに、生成物であるフッ素化合物を従来の合成化学的な手段によって化学変換することができ、強誘電性、反強誘電性液晶材料へと導くことができた。
マウス舌発生における舌下神経の軸索誘導に働く血管・神経・筋系譜細胞の相互作用

本研究では、マウス舌発生領域における血管・神経網の3次元観察と軸索先端部での遺伝子発現解析に基づき、舌下神経の軸索伸長とガイダンス誘導の分子機構について検討した。胎生9.5ー11.5日の血管網と神経網の立体観察では、鰓弓内の末梢血管網を明瞭に識別できるとともに、舌下神経を含む脳神経軸索の起始から先端までを辿ることができた。舌下神経軸索は舌筋前駆細胞と接触しながら伸長し、その伸長経路は先行する舌筋前駆細胞の移住経路に重なること、軸索先端部周囲での発達した微小血管網が明らかになった。舌下神経の軸索誘導には、血管内皮細胞と舌筋前駆細胞からのCxcl12/Cxcr4シグナルが働いていると推察された。舌の形態形成では、血管網と神経網に支えられた舌筋の組織構築が進行する。舌運動を支配する舌下神経軸索は後頭神経根から各鰓弓を経て舌原基に到達し、舌原基内で分枝して舌筋との機能的接合を果たす。この舌下神経軸索の伸長経路は後頭体節由来の舌筋前駆細胞の移住経路と一致している。本研究では、舌下神経の軸索誘導と神経軸索-舌筋の接合に注目して、マウス胎仔鰓弓における血管網・神経網の3次元観察、顕微試料採取による軸索伸長先端部での遺伝子発現解析、鰓弓器官培養による分子機能解析に基づき、器官形成の基本システムとなる血管・神経伸長の方向性を制御するガイダンス(誘引・反撥)の分子機構と細胞間相互作用を明らかにする。今年度では、マウス舌下神経の軸索誘導に働くガイダンス機構を明らかにする目的で、胎生9.5日11.5日のマウス頭部における血管網と神経網・骨格筋前駆細胞集団の時空間的な解析とともに、下顎突起マイクロアレイデータに基づくパスウェイ解析を実施した。これらの解析から以下の成果が得られた。(1)組織立体像中の主要な血管と舌下神経をはじめとする脳神経にラベリング情報を付加することにより、内頸動脈・神経管から鰓弓先端に至る血管・神経走行を分画(擬似カラー表示)して相互位置関係を明らかにした。(2)骨格筋系譜と神経のマーカ抗体による二重免疫染色より、舌下神経を含む運動神経系の軸索周囲に存在する骨格筋前駆細胞を確かめた。(3) Ingenuity Pathway Analysis (IPA)によるマイクロアレイデータのGene-Ontology (GO)解析の結果、胎生9.510.5日では「血管新生」経路が有意であり、胎生11.5日では「血管リモデリング」とともに「軸索ガイダンス」「軸索伸長」「舌筋発生と分化」の有意性が高まることがわかった。舌の形態形成では、血管・神経網に支えられた舌筋の組織構築が進行する。この舌下神経軸索の伸長経路は後頭体節由来の舌筋前駆細胞の移住経路と一致することが想定された。本研究では、舌下神経の軸索誘導と神経軸索-舌筋の接合に注目して、マウス胎仔鰓弓における血管網・神経網の3次元観察、軸索伸長先端部での遺伝子発現解析と分子機能解析に基づき、器官形成の基本システムとなる血管・神経伸長の方向性を制御するガイダンスの分子機構と細胞間相互作用を明らかにする。最終年度では、マウス舌下神経の軸索誘導に働くガイダンス機構を明らかにする目的で、舌下神経と舌筋前駆細胞集団との関係に着目し、胎生9.5日11.5日での両者の時空間的な解析とともに、下顎突起マイクロアレイデータに基づくIngenuity Pathway Analysis (IPA)解析で注目された遺伝子について定量発現解析と免疫組織化学による組織内局在の解析を実施した。(1)胎生10.5日で後頭神経根から起始した舌下神経の軸索は後頭体節近傍の体幹間充織内で、先行する舌筋前駆細胞の集団と合流した。胎生11.5日になると、舌下神経の軸索は集団で移住する舌筋前駆細胞のなかを接触しながら伸長し、下顎突起背側正中部の外側舌隆起直下にまで到達した。(2) Netrin1,Cxcr4,Ngfrは、胎生10.511.5日にかけて顕著な発現上昇を示し、舌下神経の軸索誘導因子の候補として注目された。(3) Cxcr4は一部の神経軸索と舌筋細胞、ならびに舌筋細胞集団周囲の血管に陽性反応がみられ、リガンドであるCxcl12は軸索内の単核の陽性細胞と弱陽性の舌筋細胞のほかに、強い陽性反応を示す多くの血管内皮細胞が観察され、舌下神経・舌筋細胞・血管内皮細胞間でのガイダンス作用が示唆された。

舌下神経軸索は舌筋前駆細胞と接触しながら伸長し、その伸長経路は先行する舌筋前駆細胞の移住経路に重なること、軸索先端部周囲での発達した微小血管網が明らかになった。舌下神経の軸索誘導には、血管内皮細胞と舌筋前駆細胞からのCxcl12/Cxcr4シグナルが働いていると推察された。舌の形態形成では、血管網と神経網に支えられた舌筋の組織構築が進行する。舌運動を支配する舌下神経軸索は後頭神経根から各鰓弓を経て舌原基に到達し、舌原基内で分枝して舌筋との機能的接合を果たす。この舌下神経軸索の伸長経路は後頭体節由来の舌筋前駆細胞の移住経路と一致している。本研究では、舌下神経の軸索誘導と神経軸索-舌筋の接合に注目して、マウス胎仔鰓弓における血管網・神経網の3次元観察、顕微試料採取による軸索伸長先端部での遺伝子発現解析、鰓弓器官培養による分子機能解析に基づき、器官形成の基本システムとなる血管・神経伸長の方向性を制御するガイダンス(誘引・反撥)の分子機構と細胞間相互作用を明らかにする。初年度では、マウス舌下神経の軸索誘導に働くガイダンス機構を明らかにする目的で、胎生9日12日のマウス頭部における血管網と神経網を組織立体構築するとともに、下顎突起でのマイクロアレイ解析を実施した。これらの解析により、以下の結論が得られた。(1)バーチャルスライドを導入した組織立体構築像では、末梢血管網と神経先端を識別できた。また、広領域の画像情報を処理することにより、頭部全域での血管・神経走行と分岐パターンの左右対称性を検証できるとともに、内頸動脈・神経管から鰓弓先端に至る血管・神経走行を辿ることができた。(2)マウス頭部顎顔面領域の発生初期(胎生9.5ー11.5日)では、血管新生が神経発達より先行して起こり、神経線維は既存の血管を後追いするように伸長していた。鰓弓への神経誘導には、先行する血管系からのguidance作用が働くと考えられた。(3)マイクロアレイ解析では、下顎突起において、血管ガイダンス因子や動脈・静脈の分化調節因子は胎生9.5日から発現しており、神経形成関連の遺伝子群は胎生11.5日で発現上昇を認めた。初年度に確立したマウス胎仔頭部試料からの連続薄切切片作製、血管・神経マーカ抗体による多重免疫染色、バーチャルスライドによる高精細組織立体構築に至る実験プロトコルを応用して、今年度では引き続き、胎生9.511.5日のICRマウス胎仔頭部全域に広がる血管網と神経網をコンピュータ上で立体復元して形態計測を行った。昨年度から画像解析システムのスペックを改善し、従来以上に微細な血管網についても再構築・解析することを実現している。さらに今回の組織立体構築では、各要素に解剖学的な情報をラベリングすることにより、背側動脈や鰓弓を栄養する大動脈弓などの主要な血管と舌下神経をはじめとする脳神経について擬似カラーで分画表示することができた。その結果、各脳神経について神経管や神経節から軸索先端部までを容易に辿ることができ、脳神経間ならびに脳神経と血管との空間的な位置関係を指標として経時的な軸索伸張過程を詳細に追跡できた。遺伝子発現プロファイルについては、形態観察と同時期の下顎突起マイクロアレイデータを使用し、胎齢にともなう血管網・神経網の形成機序と筋系譜との関係に着目して、IPAシステムによるGene Ontology(GO)解析を実行することができた。この遺伝子発現解析に際しては、遺伝子データベースと文献情報を参照して、血管形成と神経形成の牽引と反発に働くガイダンス因子、動脈・静脈の分化制御因子、神経ー筋接合に関わる遺伝子リストを作成し、各胎齢の下顎突起試料における遺伝子発現レベルの検証に応用した。今回の下顎突起試料での遺伝子発現プロファイルからは、下顎突起自体の発育・形態形成に働く分化・増殖因子群の発現変動も見出すことができ、別途報告した(Fujitaら, 2013 in press)。