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フランス文学における温泉保養地の表象の変遷

計画通りに、温泉保養地と社交についての論文を発表した。ヨーロッパの温泉保養地に関する資料を収集し、いかに温泉保養地が療養のための場から社交中心の空間へと変貌したかか、それによって保養地が金銭の利益追求の場へと姿をかえ、本来温泉の効果を必要としていた療養者達を隠蔽するという矛盾を抱えてしまったことによってどのように衰退していったかを分析した。その過程で、フランスとイギリスとの温泉保養地の共通点と相違点を考察することが必要不可欠だと気付いた。紀行文と小説という視点から研究を実施したところ、両国の歴史が深く関わっていることが明白となった。その成果を「フランスとイギリスの温泉保養地の相違」として、令和1年の7月にマカオで開催される「第22回国際比較文学会(ICLA)」に投稿し、採択されたので、発表を行う。さらにヨーロッパの研究者たちとの交流によって、文学における日本の温泉の表象も国際的に周知する必要性を感じた。資料を収集し考察した結果、日本ではいかに宗教が重要であったかがわかった。その成果を「イギリスと日本の温泉保養地」として、令和1年10月にフランスのヴィシーで開催される国際学会<Bath and Spa Waters in the literature of Early ModernEngland>に投稿し、採択されたので、発表を行う。予定通りに、温泉保養地と社交についての研究論文を発表できた。また、二つの国際学会の審査に通り、研究成果を発表できるようになった。資料の収集や調査も進行し、おおむね研究は順調に進展している。<3>上記の研究成果を執筆し、研究雑誌に発表する予定である。フランス文学関係で「フローベール作品の日本での受容」に関する論文も執筆する予定である。<4>授業で、ヨーロッパと日本の温泉保養地の表象についての講義を実施する。客観性も重要なので、学生達にアンケートを取り分析し、特に興味深かった点等があれば、研究に取り込んでいく。引き続き、温泉についての研究書、雑誌や新聞の温泉保養地についての記事や広告、ガイドブック、及び温泉に関する文学作品を検証していく。<資料収集>平成28年度は,文学における「温泉と神話・信仰」に関する文献の調査、研究、さらに入浴や温泉一般についての研究書、雑誌、新聞、ガイドブック等の調査、収集を実施した。<研究会>平成28年度2月15日には、長崎大学で「フランス文学研究会ー文学における温泉の表象ー」というタイトルで研究会を主宰した。そこで、特に古代ギリシャ時代の神々が水及び入浴といかに密接な関係を持っていたかを「ヨーロッパにおける神話と温泉・入浴」について研究発表を行った。<研究論文>1平成29年3月に「長崎大学言語研究センター論集」に『入浴と神話ー古代ギリシャ文学を中心にー』と言うタイトルの論文を発表した。本論文では、ホメロス、ソポクレス、エウリーピデース、ヘロドトス等の作品の沐浴や入浴の場面における身体と水及び入浴と神秘性について分析した。2『聖書』、モンテーニュ、セヴィニエ夫人、モーパッサンにいたる温泉及び温泉保養地の表象の変遷を分析した『ヨーロッパの温泉保養地と文学』というタイトルの論文を『言語と文化』(仮題)に投稿し採択され現在編集中である。3ICLAで発表した研究論文をICLAの出版予定の書籍に投稿し、現在審査中である。資料の収集や調査も徐々に進行している。また予定していたICLAでの国際学会での発表も終え、温泉の表象に関する研究会も主催できた。また研究論文も、審査中が1本あるが、ひとまず3本書き上げることができ、おおむね順調に進展している。平成29年度は、フランスを訪れボルドー大学やパリ大学等の文学研究者との情報交換や研究打ち合わせ、及び「文学における温泉と医療」に関する文献調査、収集を行った。また、19世紀の温泉施設が残っているドイツのバーデン・バーデンやイタリアの古代ローマのカラカラ浴場跡等を訪問し、現地でしか購入できない書物を入手した。その成果として、29年度の計画であった、古代ローマから始まりフランスのみならずドイツやイタリアを含むヨーロッパ文学の中に描かれた医療と温泉保養地の関係、つまり時代の変遷に従っていかにその重要性が認識されたり、否定されたりしたかについての研究論文を執筆することができた。さらに、共著でヨーロッパの温泉保養地の表象に宗教がどのように関連したかについても書くことができた。また、講演では、文学だけではなく映像も含めたヨーロッパと日本の温泉保養地の相違についての研究成果も発表した。その中でヨーロッパの温泉保養地は医療だけでなく社交の場として重要な役割を果たしたが、日本の場合は生や死に関する個人の内省の場として主に機能したと指摘した。さらに講義を通して、日本とヨーロッパの温泉保養地が作家たちに与えた影響について発表した。予定通り、フランスを訪れ、資料の収集や調査も進行した。またフランスだけでなくドイツやイタリアにも行き書籍等を購入した。さらに文学における温泉の表象についての講演や講義も実施しただけでなく、温泉と医療に関する研究論文1本も発表し、共著も出版できた。ICLAの論文も1次審査は通過し、おおむね順調に進展していると考えられる。

その過程で、フランスとイギリスとの温泉保養地の共通点と相違点を考察することが必要不可欠だと気付いた。紀行文と小説という視点から研究を実施したところ、両国の歴史が深く関わっていることが明白となった。その成果を「フランスとイギリスの温泉保養地の相違」として、令和1年の7月にマカオで開催される「第22回国際比較文学会(ICLA)」に投稿し、採択されたので、発表を行う。さらにヨーロッパの研究者たちとの交流によって、文学における日本の温泉の表象も国際的に周知する必要性を感じた。資料を収集し考察した結果、日本ではいかに宗教が重要であったかがわかった。その成果を「イギリスと日本の温泉保養地」として、令和1年10月にフランスのヴィシーで開催される国際学会<Bath and Spa Waters in the literature of Early ModernEngland>に投稿し、採択されたので、発表を行う。予定通りに、温泉保養地と社交についての研究論文を発表できた。また、二つの国際学会の審査に通り、研究成果を発表できるようになった。資料の収集や調査も進行し、おおむね研究は順調に進展している。1文学作品の中で舞台となったフランス、可能であればヨーロッパの温泉保養地を訪問・調査する。引き続き温泉について研究書、雑誌や新聞の温泉保養地の記事や広告、ガイドブック、及び温泉に関する文学作品を入手して検証していく22年目の平成29年度は温泉と医学の歴史を、古代ギリシャのヒポクラテスから現代にいたるまで概観し、それを前年度の神話や信仰と関連つけて考察する。さらに文学作品や作家の旅行記、日記における温泉保養地と病気療養者の関係を、時代を追って分析し論文を執筆する。その後は、「社交」、「経済」という2つの視点から考察しつつ、温泉保養地という「人口楽園」が作家に与えた影響を立証する。3平成29年6月に放送大学の面接授業で『温泉と文学』の講義を実施する。研究成果を学会あるいは研究会で発表する予定である。<1>引き続き温泉について研究書、雑誌や新聞の温泉保養地の記事や広告、ガイドブック、及び温泉に関する文学作品を入手して検証していく。<2>平成30年度は温泉と「社交」についての研究を行う。特に19世紀には温泉保養地は様々な階級の人々が一同に会したことから、商売の好機を掴む、あるいはブルジョワの未婚女性たちが結婚相手を探すというような特殊な社交の場ともなった。国家レベルでもプロンビエール・レ・バンでのナポレオン3世とサルディーニャ王国の首相カブールの会談にも見られるように、温泉保養地が政治の場としても利用されただけでなく、オーストリアのフランツ・ヨゼフ皇帝とエリザベートが婚約をかわす場所としてバートイシュル温泉が選択された。このような温泉保養地の医療とは無縁の利用法が生まれるようになった理由を考察し、温泉保養地という「人工楽園」が社会に与えた影響を立証する。<3>研究成果を研究雑誌で発表する予定である。
ケミカルレセプトームの開発と応用

受容体機能の化学的解析、即ちケミカルレセプトームを目指して本年度は水溶性受容体ミメティックスの開発、および受容体そのものの化学的合成を指向して次の諸点について検討を加えた。まず、水溶性受容体ミメティックスに関してはHIVがその標的細胞に感染する際に利用するgp41蛋白質の動的超分子機構を参考にすることとした。即ち、gp41は、その分子内に存在する2つのhelix性の高い領域で分子内自己会合を起こし、6量体バンドルを形成する点である。2つの領域としてN36およびC34領域が取り上げられているが、いずれも水溶性が悪く、天然品を利用した6量体バンドルを直接水溶性受容体ミメティックスに展開するには無理があると考えられた。そこで、水溶性6量体の構築を目指し、会合体の外側に位置するペプチドであるC34に対して、独自のアミノ酸変換戦略を適用する計画を立てた。具体的にはアミノ酸残基を7つずつ、X-EE-XX-KKなる配列で区切り、水溶性とヘリックス性を上昇させる手法である。これにより水溶性受容体ミメティックス合成に最適と考えられるSC35EK分子を開発するに至った。次に、受容体分子そのものの化学合成であるが、これについては、我々が従来研究を展開してきたCXCR4分子を題材として取り上げた。基本的合成戦略としては、ペプチドチオエステルフラグメントの作成とこれらフラグメントの脂質膜上での縮合反応が挙げられる。すでに、昨年度、必要とされるペプチドチオエステルフラグメントの合成をすべて完了していたので、本年度はこれらフラグメントの脂質二重膜中での縮合反応について検討を加えた。その結果、これらペプチドフラグメントは、脂質二重膜中で極めて効率的に反応に、2回膜貫通型の受容体モデルへと変換できることを明らかとした。今後は、本手法のCXCR4受容体全合成への展開を図る予定である。受容体機能の化学的解析、すなわちケミカルレセプトームを目指して本年度は水溶性受容体ミメティックスの開発、および受容体そのものの化学的合成を指向して次の諸点について検討を加えた。そこで、水溶性6量体の構築を目指し、特に会合体の溶媒接触面に存在するC34分子について、6量体の安定性、ならびに溶解性を考慮に入れ分子デザインを行った。その結果、天然品よりも6量体形成能力に優れ、かつ水溶性が著しく上昇したSC34EK分子の創製に成功した。このSC34EK分子は、N36分子と会合体を作らせることにより、今後水溶性受容体ミメティックスを作成するうえで基盤分子となるものと考えられる。すでに、本年度は、必要とされるペプチドチオエステルフラグメントの合成をすべて完了した。さらに、予備実験レベルではあるが、これらフラグメントをリポソームに組み込み、ペプチド自身の自己会合能力を利用して脂質膜上でもペプチド合成が可能であることを明らかにした。今後は、この戦略の下、受容体の化学合成を行う予定である。
歯周免疫におけるβ-defensin-2の関わりと自然免疫活性化に向けての解析

ヒトβ-defensin-2 (hBD-2)は,システインに富む陽イオンの抗菌ペプチドの一つであり,微生物およびTNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインによる刺激で上皮細胞から放出され,歯周病原菌をはじめとするグラム陰性菌に対して,より強い抗菌作用を示し,粘膜表面での初期防御に関与する.正常歯肉と歯周病罹患歯肉におけるhBD-2の発現の相違やActinobaeillus actinomycetemcomitansに対するヒト歯肉上皮細胞(HGEC)の応答性について報告されている一方,我々は慢性歯周炎でよく検出されるP.gingivalisで刺激したHGECからhBD-2が刺激時間に応じて発現することを明らかにした.しかし,歯周疾患が慢性疾患であり増悪期と緩解期を繰り返すことから考えると歯周疾患の病態変化においてのhBD-2の役割はまだ不明である.そこで今回,IL-1βの濃度によってhBD-2の発現と白血球走化性因子であるIL-8の発現との関連性について比較検討した.HGECは,歯周外科治療時に採取された歯肉より分離し継代培養し,3代目を実験に供し,炎症性サイトカインのIL-1βを用いて刺激した.各刺激群と無刺激群の細胞と培養上清を回収し検索した.細胞からはRT-PCR法にてhBD-2mRNAの発現について検索し,培養上清についてはELISA法にてIL-8の濃度を測定した.その結果,IL-1βはHGECにおいて経時的にIL-8およびhBD-2の発現を有意に上昇させ,それらは経時的に関連性が認められたが,刺激濃度に依存する発現の差異は認められなかった.したがって,IL-1β刺激時のHGECにおけるIL-8およびhBD-2の発現は炎症の強さに関わらず炎症性因子が存在すれば生じ,感染初期における自然免疫機構の一端を司ることが示唆される.我々は慢性歯周炎でよく検出されるP.gingivalisで刺激されたヒト歯肉上皮細胞(HGEC)からのhuman β-defensin-2(hBD-2)の経時的な発現およびその発現とHGECからの炎症性サイトカインの発現との関連について報告している。今回,P.gingivalisの濃度によってhBD-2の発現とIL-8との発現との関連について経時的に比較検討を行なった。なお,実験は大阪歯科大学医の倫理委員会の承認を得て行った。HGECは,歯周外科治療時に採取した歯肉より分離し実験に供し,歯周病原菌は,サンスター(株)から供与されたP.gingivalis ATCC33277を用い,濃度勾配を施し調製し実験に供した。P gingivali刺激群および無刺激群として,1,3,6,24,48,72時間それぞれ培養し,検索した。細胞よりRT-PCR法にてhBD-2mRNAの発現について,また培養上清はELISA法にてIL-8の濃度を測定した。P.gingivalis刺激群ではhBD-2mRNAの発現に関して増加傾向が認められ,無刺激群では認められず,P.gingivalis刺激群は無刺激群に比べて48,72時間で有意差が認められた。P.gingivalis刺激群ではhBD-2mRNAの発現に関して,濃度の相違による有意差は認められなかった。IL-8の発現について増加傾向が認められ,6時間以降で同様の有意差は認められたが,P.gingivalis激群において濃度依存的な有意差は認められなかった。以上の結果,IL-8の発現とhBD-2の発現は相関し,P.gingivalisの存在によって,それらの発現は有意に高く,経時的にも増加したが,刺激濃度とは関係がなかった。従って,IL-8とhBD-2との発現はP.gingivalis感染の有無がキーポイントになっていることが示唆される。ヒトβ-defensin-2 (hBD-2)は,システインに富む陽イオンの抗菌ペプチドの一つであり,微生物およびTNF-αやIL-1βなどの炎症性サイトカインによる刺激で上皮細胞から放出され,歯周病原菌をはじめとするグラム陰性菌に対して,より強い抗菌作用を示し,粘膜表面での初期防御に関与する.正常歯肉と歯周病罹患歯肉におけるhBD-2の発現の相違やActinobaeillus actinomycetemcomitansに対するヒト歯肉上皮細胞(HGEC)の応答性について報告されている一方,我々は慢性歯周炎でよく検出されるP.gingivalisで刺激したHGECからhBD-2が刺激時間に応じて発現することを明らかにした.しかし,歯周疾患が慢性疾患であり増悪期と緩解期を繰り返すことから考えると歯周疾患の病態変化においてのhBD-2の役割はまだ不明である.そこで今回,IL-1βの濃度によってhBD-2の発現と白血球走化性因子であるIL-8の発現との関連性について比較検討した.HGECは,歯周外科治療時に採取された歯肉より分離し継代培養し,3代目を実験に供し,炎症性サイトカインのIL-1βを用いて刺激した.各刺激群と無刺激群の細胞と培養上清を回収し検索した.細胞からはRT-PCR法にてhBD-2mRNAの発現について検索し,培養上清についてはELISA法にてIL-8の濃度を測定した.その結果,IL-1βはHGECにおいて経時的にIL-8およびhBD-2の発現を有意に上昇させ,それらは経時的に関連性が認められたが,刺激濃度に依存する発現の差異は認められなかった.

したがって,IL-1β刺激時のHGECにおけるIL-8およびhBD-2の発現は炎症の強さに関わらず炎症性因子が存在すれば生じ,感染初期における自然免疫機構の一端を司ることが示唆される.
パソコンを用いた障碍児(聴覚・発達障害)の言語獲得を支援する視覚教材の開発

1研究の目的読み書きに困難性を持つ聴覚障害児及び発達障害児の効率的な言語獲得を可能にするために音韻獲得・語彙の拡充・文章表現の拡充を促すCD等の視覚教材の開発を行う。2研究の方法(1)音韻獲得を支援する視覚教材(教材ソフト(1))自分で操作し、楽しみながら反復学習ができる音韻獲得支援教材(平成16年度奨励研究で開発)のバージョンアップ。(指文字の追加・音韻の追加)(2)語彙の拡充・構文の理解のための視覚教材「言語学習プログラム」(教材ソフト(2))ことばをカテゴリー別に理解すること、主語・述語の2語文から3語文へ、助詞の理解、そして受身・使役文など聾教育においても重視される構文の理解について、絵や文字を用いながらゲーム感覚で視覚的な教材を用いて学習をすすめることができる言語学習プログラムとして作製する。なお聴覚障害児用には、プログラムの中で手話の提示を行い、書記日本語と手話を結びつけるという聾教育の課題のクリアを目指す。3研究の成果教材ソフト(1)と教材ソフト(2)については、プログラムの専門家と共同で作製した。教材の活用及び成果の検証としては、教材ソフト(1)については、聾学校に在籍する聴覚障害児、発達障害を併せ有する聴覚障害児への教材活用を行い、指文字が追加されたことによりさらに音韻獲得の効果が得られることが分かった。教材ソフト(2)については、作製に時間を要したため検証まで実施することができなかった。今後、教育現場で活用しながら、その効果を検証するとともに改善のための課題をまとめる予定である。
ミネラル吸収を促進する食餌因子(難消化性糖質)とその変動遺伝子の調節機構

難消化性フラクトオリゴ糖(FOS)は、ラット大腸におけるカルシウム吸収を促進し、その促進効果に腸特異的カルシウム結合タンパク質であるカルビンディン-D9kが関与していることを我々は既に報告している(Ohta A.et al.,1998.J Nutr 128:934-939)。本研究において、FOS摂取によるカルビンディン-D9k遺伝子の変化は転写レベルによるものであることを証明した(Fukushima A.et al.,2004.J Nutr Sci Vitaminol 50:50-55)。さらに、近年、腸粘膜上皮細胞膜上に発現し、カルシウム吸収に関与が示唆されているカルシウムチャネル(CaT1)遺伝子について、このFOSによるCa吸収促進時に発現量が変化するか否かについて調べたところ、CaT1 mRNA量が増大していた。FOSの生理作用には、大腸で発酵により生ずる有機酸(酪酸等)が機能していると推定されている。大腸癌由来培養細胞Caco-2細胞に酪酸を添加し、カルビンディンD9kおよびCaT1遺伝子の変動を検討すると、両遺伝子共に酪酸添加により、発現量が増大することが確認された。λEMBL4ラットゲノムファージライブラリーよりクローン化したカルビンディンD9k遺伝子を発現ベクターに導入して確立した、カルビンディンD9k遺伝子自身のプロモーターで発現するようなCaco-2細胞を用い、酪酸添加に関与するカルビンディンD9k遺伝子の転写調節領域の同定を行い転写開始点より上流-4.5kbpに酪酸応答配列が存在することを明らかにした。また、ラットCaT1ゲノム遺伝子もクローン化し、ルシフェラーゼを用いたレポーター解析により転写開始点より上流-154bpに酪酸応答配列が存在することを明らかにした。難消化性フラクトオリゴ糖(FOS)は、ラット大腸におけるカルシウム吸収を促進し、その促進効果に腸特異的カルシウム結合タンパク質であるカルビンデイン-D9kが関与していることを我々は既に報告している(Ohta A.et al., 1998. J Nutr 128:934-939)。本研究において、FOS摂取によるカルビンデイン-D9k遺伝子の変化は転写レベルによるものであることを証明し、さらに、カルビンデイン-D9k遺伝子のみでなく、FOS食により変動するすべての遺伝子発現についてcDNA発現アレイ法を用いて調べた。SD系雄ラットを10%FOS食で10日間飼育し、遺伝子発現をコントロール食群ラットと比較するため、結直腸より抽出した全mRNAをラットcDNA発現アレイフィルター(クロンテック社製、BD Atlas Rat cDNA expression array)で分析した。このアレイフィルターには588遺伝子が載っており、そのうちの195遺伝子にFOS食による遺伝子発現の変動が見られた。コントロール食群ラットより2倍以上発現を上昇させた遺伝子は6遺伝子であり、その中にはMapキナーゼ1やMaxのように細胞増殖を促進させる遺伝子が含まれており、1/2以下に発現が減少した20遺伝子の中には細胞増殖を抑制するソマトスタチンやプロヒビチンが含まれていた。これらの結果は、FOSが結直腸の細胞増殖を上昇させ重量増加が見られるという他の報告とも矛盾しないものであった。多数の遺伝子調節が複雑に関与する栄養学の研究において、特に栄養成分の分子レベルの働きを研究する場合、このcDNAアレイ法が有効なツールとなることを今回の試みは示唆するものであった。
骨折リスクから見た大腿骨近位部構造解析評価値の介入開始基準の設定研究課題名

大腿骨近位部の構造特性評価法Hip structure analysis(HSA)が、日本人女性で大腿骨近位部骨折リスクを表すか否かを評価した。JPOS Cohort Studyのbaseline時40歳以上で、baselineでのDXA画像からHSA指標が抽出でき、15、16年次までの骨折が問診、あるいは郵送アンケートで判明した1438人を分析した。大腿骨近位部骨折は36人確認され、年齢と推定体積骨密度を調整した最狭頸部断面係数のハザード比は1 SD低下当たり1.92(95%信頼区間1.17, 3.14)となった。HSA指標を大腿骨近位部骨折リスクの予測に利用できる可能性が示された。大腿骨近位部の構造特性評価法であるHip structure analysis(HSA)が日本人女性において向こう15年間の大腿骨近位部骨折のリスクを表すかどうかを評価し、看過できないリスクから逆算して求めたHSA指標値として介入開始基準の設定を試みる。本研究の母体となるJapanese Population-based Osteoporosis (JPOS) CohortStudyの7調査地から4調査地で骨密度測定を含む15年次追跡調査を実施し、未受診者には骨折把握のためのアンケート調査を実施した。別1地域では骨折把握のためのアンケート調査のみ実施した。初回調査を完遂した当時40歳以上者で、追跡調査時に近隣に居住していた1570人を対象とした。2地域では死亡者でも追跡時に遺族が居住する場合は骨折アンケートの対象とした。受診時の問診で879人に、骨折アンケートで564人に15年間の主要骨粗鬆症性骨折者164人、大腿骨近位部骨折者は36人が確認された。大腿骨近位部骨折者は非骨折者に比べて有意に高齢、低体重、低骨密度で、HSA指標はいずれも劣っていた。Cox比例ハザード回帰で年齢と推定体積骨密度を調整すると、有意なHSA指標は最狭頸部の骨面積、断面係数、外径、内径、皮質骨厚のみとなった。赤池情報量基準によれば、最もよくデータに適合したのは断面係数で、年齢・骨密度調整ハザード比は1SD上昇当たり0.521(95%信頼区間0.319, 0.854)であった。本集団の10年間の同骨折累積発生率は0.25%に、断面係数1SD低下当たりの粗ハザード比3.08を適用すると、2.2SD低下でアメリカ骨粗鬆症協会が治療を推奨する3%となった。HSA指標の内、大腿骨近位部骨折の予測に最も強い影響を持ったのは最狭頸部の断面係数で、平均より2.2SDの低下で介入開始基準となった。申請者らの最終目標は、骨密度のみに基づく現在の骨粗鬆症の介入開始基準を、骨強度評価による骨折リスクに置き換えることであり、そのために本研究では、大腿骨近位部の構造特性評価法としてHip structure analysis(HSA)を日本人に導入し、15年間の大腿骨近位部骨折のリスクをHSAが表すかどうかを評価し、看過できないリスクから逆算して求めたHSA指標値を基に介入開始基準の設定を試みている。本研究の母体となるJapanese Population-based Osteoporosis (JPOS) CohortStudyでは、全国に分布する7調査地から3調査地を選んで追跡しており、平成23年に15年次を迎えた。しかし、その3地域の内、1地域は自治体の事情で調査が困難となって見送りとなり、別の1地域は東日本大震災と福島第一原発事故の影響で実施困難となった。そこで、JPOS baseline研究を完遂しながら、追跡されてこなかった4地域から北海道芽室町と新潟県上越市を新たに15年次追跡調査の対象とし、調査を行った。調査はさぬき市を含めて成功裏に実施でき、984人が受診し、追跡率は71%となった。しかし、baselineのHSAの解析は終了したが、芽室町と上越市は3年次と6年次調査の対象となっていなかったため、これらの時点でのHSA解析はできなかった。調査受診者の骨折は把握され、主要骨粗鬆症性骨折58件、内、大腿骨近位部骨折は5件であった。未受診者のアンケート調査も実施し、骨折もつかんでいるが、現在集計中である。東日本大震災などによる影響もあったが、急遽、調査地を変更することで乗り切り、その後、研究はほぼ順調に遂行されており、当初の目標を達成できるものと考えている。調査を予定していた3地域の内、1地域は自治体の事情で調査が困難となって見送りとなり、別の1地域は東日本大震災と福島第一原発事故の影響で実施困難となった。

そこで、JPOS baseline研究を完遂しながら、追跡されてこなかった4地域から北海道芽室町と新潟県上越市を新たに15年次追跡調査の対象とし、調査を行った。調査はさぬき市を含めて成功裏に実施でき、984人が受診し、追跡率は71%となった。ただし、baselineのHSAの解析は終了したが、芽室町と上越市は3年次と6年次調査の対象となっていなかったため、これらの時点でのHSA解析はできなかった。それでも、大腿骨近位部骨折は把握され、研究はおおむね順調に進んでいる。調査地の変更という予期せぬ事が起こったが、別の地域を追跡に加えることで乗り切れたので、今後の研究計画に大きな変更は必要ない。ただし、当初、副次的に実施を考えていた3年次と6年次の時点でのHSA解析はできなくなった。とは言え、baseline時点でのHAS指標が大腿骨近位部骨折のリスクを表すかどうかが本研究の目的であるので、それは予定通り実施可能である。特に変更は予定していない。
ゲノム情報と染色体部分置換系統を利用したイネのシンク・ソース機能の解明

本研究では、主に染色体部分置換系統(CSSL)を材料としてイネの収量に関わるシンク機能、ソース機能の遺伝的要因を明らかにすることを目的とした。(1)コシヒカリを遺伝的背景としたカサラスのCSSL39系統について、光合成炭酸固定酵素であるルビスコの含量と非構造性炭水化物(NSC)濃度を調査した結果、第10染色体の一部がカサラスに置換された系統で両者がコシヒカリより有意に高かった。ルビスコ含量に関するQTLは光合成速度の向上に寄与するものと期待される。(2)ササニシキを背景としたハバタキのCSSL39系統について、ルビスコ含量、NSC濃度等を調査した結果、第5染色体の一部がハバタキに置換された系統で3者ともに有意に増大した。ルビスコ含量に関するQTLは新規なものであり、ササニシキよりも26%ルビスコ含量を高める効果のあるもので、ソース機能の向上に有用と考えられた。(3)(2)で得られたルビスコ含量の高い系統(SL-417およびSH-29)とコシヒカリを遺伝的背景として第1染色体上のSPS1遺伝子座を含む領域をカサラス型に置換した系統(SPS-NIL)について収量等を解析した結果、ルビスコ含量の高い系統はササニシキに比べて登熟歩合が高かったため、この影響は登熟期に大きく出ていた。SPS-NILでは一穂籾数が多かったため、この影響は籾数を決定する幼穂形成期に大きく出ていた。(4)(2)で得られたSL-417とササニシキの戻し交配集団の自殖後代についてNSC含量に関するファインマッピングを行い第5染色体上の約60-kbの範囲にQTLが存在することを明らかにした。この領域には炭水化物関連遺伝子等7つの遺伝子が含まれていた。(5)代謝物の網羅的開発手法としてキャピラリー電気泳動/質量分析計を用いた新たなシステムを開発した。本方法はキャピラリーを交換することなくアミノ酸および有機酸を効率的に解析できるため、イネなどのメタボローム解析が進むことが期待される。(1)本年度は染色体部分置換系統(IL)の親品種の生態型の違い(ジャポニカ種とインディカ種)に着目して成熟葉のソース機能、穂のシンク機能および葉鞘のシンク・ソース変換機能に関する解析を行った。1)ソース機能:多収性のインディカ種タカナリの炭酸固定活性は出穂後10日目まではジャポニカ種日本晴より高かったが、それ以降はほぼ同じであった。マクロアレイによる遺伝子(炭素代謝を中心とする537個)の発現解析では、出穂前10日から成熟期までの変化に関して6つのパターンに分類することができた。その中で、CA遺伝子の一つが、タカナリで出穂前後に高い発現を示した。2)シンク機能:インディカ種IR72は日本晴に比べて、強勢穎果と弱勢穎果の違いが明確で、弱勢穎果でのデンプン含量の蓄積開始までに10日程度のラグがあった。マクロアレイ解析の結果、登熟期の遺伝子発現が8パターンに分かれた。それらは胚乳細胞の分裂・増殖からデンプン蓄積に変化する時期が発現パターンの変わる時期と一致していた。3)シンク・ソース変換

機能:第3葉鞘のデンプンの出穂期から成熟期までの変化をみると、タカナリは日本晴よりも減少のスピードが速く、最終的には全て穂に移行した。マクロアレイ解析の結果、両品種とも出穂後はまだデンプン合成方向の遺伝子発現割合が高いが、成熟が進むに連れてデンプン分解方向の遺伝子発現割合が高まる傾向が認められた。(2)有意差が認められたIL系統と親品種との戻し交雑を行ってF2種子を得た。本年度はIL系統の十分な育成が出来なかったことと機器の導入が遅れたため、それらの代謝物を含めた解析が出来ていないが、来年度IL系統のF2世代も含めて実施する予定である。(1)本年度は、昨年度得た染色体部分置換系統(CSSL)と親品種(コシヒカリ)との戻し交雑系統(F2)を用い、それらの成熟葉のソース機能および葉鞘のシンク・ソース変換機能に関するQTL解析を中心に行った。当初予定していた代謝物等の解析は材料の準備が遅れたため次年度集中的に行う予定である。1)これまでの3年間の解析の結果、第10染色体のCSSL(SL-231)において、単位葉面積当たりのルビスコ量と第3葉鞘のデンプン量の両者について親品種(コシヒカリ)と有意な差が認められたことから、本系統をコシヒカリと戻し交配してF2集団を得た。これらのF2集団について、ルビスコ量及びデンプン量を測定してQTL解析を行った結果、ルビスコ量のAB-QTL(q-Rbh10)とデンプン量のAB-QTL(q-Nscls10)のを得た。q-Rbh10のLOD値と寄与率(R2%)はそれぞれ6.0、33.0であり、q-Nscls10では2.8、6.1であった。両者はピークの位置は若干異なるが、同じマーカーの間(約4cM)に存在していた。これらのことから、ルビスコ量と葉鞘のデンプン量の両者を同時に決定するQTLの存在が示唆されるとともに、異なっている場合でも極めて近傍に両者が存在すると考えられた。次年度は、F2の自殖後代(F4)を用いて更なる絞り込みを行うとともにNILを獲得してメタボローム等の解析を行う。本年度は,コシヒカリ/カサラス染色体部分置換系統(SL-231)のBCIF4とササニシキ/ハバタキ染色体部分置換系統(SL-417)のBC1F4を用い,それらの成熟葉のソース機能および葉鞘のシンク・ソース変換機能に関する詳細なQTL解析を行った。1)これまでのコシヒカリ/カサラス染色体部分置換系統(SL-231)と戻し交配F2集団(BC1F2)を用いた解析の結果,第10染色体上に止葉単位葉面積あたりのルビスコ量のQTL(q-Rbh10)と第3葉鞘の非構造性炭水化物(NSC)濃度のQTL(q-Nscls10)が得られている。世代を進めたBC1F4(約200系統)を用いた同様の解析の結果,二つのQTLは同じ第10染色体であるが異なるマーカー間に存在し,ルビスコ含量とNSC濃度の相関係数も低いことからそれぞれ異なる遺伝子の可能性が示唆された。2)これまでのササニシキ/ハバタキ染色体部分置換系統(SL-417)と戻し交配F2集団(BC1F2)を用いた解析の結果,第5染色体上にルビスコ量のQTL(q-Rbh5)と第3葉鞘のNSC含量のQTL(q-Nscls5-1, q-Nscls5-2)が得られている。世代を進めたBC1F4(約5000系統)を用いた解析の結果,NSC濃度に加えてNSC含量のQTLも同様の場所に存在することが明らかとなった。また,NSC濃度および含量のQTLについては,約60Kbpの範囲に狭めることができた。
長久保赤水の地図作製プロセスに関する研究

長久保赤水のご子孫宅から,新たな資料を約279点見出すことができた。科研メンバーならびに高萩市役所,長久保赤水顕彰会のご協力により,これらの資料整理と目録作成を完成させた。とりわけ,漢籍には赤水自筆の書き込みがあり,これらの解読を行った。また,赤水は同じ刊記の地図でも,何度も修正を施していたことが明らかになった。さらに赤水が地図作製に参考とした漢籍や地図の特定が進み,これらの資料と赤水作製地図における細部の異同を一部分析することができた。これらの新たな資料をさらに分析することによって,長久保赤水の地図作製過程を明確にしていくことができる。本研究は,長久保赤水が,いかなる文献・史料をもとに,どのような人々と交流し,どのようにマクロスケールの地図を作製したのか,これまで不分明であった赤水の地図作製プロセスを解明し,赤水の地図学の全貌を明らかにすることを目的としている。平成26年度は高萩市歴史民俗資料館において,3回の共同調査ならびに数回の個別調査を実施し,史料の撮影ならびに分析を進めた。また,長久保家の子孫宅において悉皆調査を実施し,新たな史料群については現在整理中である。さらに,長久保赤水との地図作成上の交流した知識人として高山彦九郎を取り上げ,太田市立高山彦九郎記念館(群馬県)で史料収集を行い,また長崎県歴史文化博物館において赤水の漂流民引き取りに関する史料収集を実施した。高萩市歴史民俗資料館では,高萩市指定文化財の地図のうち中国図を中心に原本調査を実施し,また赤水新出史料群196点のうちの漢籍(170点余)を1点ずつ調べ,書き込まれた赤水の直筆を抽出する作業を行った。成果として,たとえば中国図の「大清廣輿図」ではおおよそ省ごとに板木(23の版木が使用されていた)が作成され,料紙が貼り合わされていたことが明らかになり,漢籍の「天經或問天」では地球の経緯度や赤道などを朱筆で図解した赤水の書き込みを見出した。なお,9月13日に高萩市立図書館において本研究の意義ならびにスタートの報告会を開催し,長久保赤水顕彰会の会員をはじめとする高萩市民の参加を得て盛会裏であった。江戸時代中期を代表する地図学者長久保赤水の地図作製プロセスを解明するため,本年度は以下の5点を中心に研究・調査を行った。1長久保赤水からの分家は6家あり,このうち4家に史料が伝来している。この中の1家の史料のうち漢籍類は長久保赤水顕彰会所蔵となり,これらの漢籍に書き込まれた赤水の朱筆を撮影した。他の3家については土蔵などで悉皆調査を行い,新出の史料はそれぞれ整理・目録化を行い,赤水が収集した地図,漢籍,和装本を取捨選択した。これらの作業をほぼ終了することができた。2赤水による朱筆の書き込みがあった漢籍は,『天経惑問』,『史記評林』,『春秋経伝解』,『書経』,『周易』,『大学』,『春秋左傳』,『漢書評林』,『詩経集註』,『世説新語補』,唐話の『両國譯通』であった。現在,これらの数多くの書き込みを分担して解読中であり,赤水作製「大清廣輿図」などの中国図への反映を明らかにする予定である。3『改正日本輿地路程全図』の初版である安永8年版には,秋岡武次郎によって表現上の異動があることが指摘されているため,本研究で調査した4点について表現の異同を調べたところ,同一のものは無いことが確認できた。また,本図の地図作製史上における位置を検討し,分担者の上杉和央は著書の一部に成果を公表した。4長久保赤水と交流を深めた古川古松軒の史料を岡山県立博物館にて調査し,このうち2点の地図は御子孫宅の一家に写図が残されていることを確認することができた。5同じく長久保赤水と交流のあった木村蒹葭堂の史料のうち国立公文書館所蔵史料を調査した。2014年度・2015年度における調査成果の一部は,日本地理学会2015年度秋季学術大会(愛媛大学)と歴史地理学会第242回例会(日本大学)において報告するとともに,「長久保赤水の地図」茨城大学図書館「土曜アカデミー」(2016年2月6日)で市民向け講演を行った。計画通りに順調に進行している。ただし,御子孫宅の所蔵資料の悉皆調査によって,新出の史料を数多く見出すことができたため,これらの整理に多くの時間がかかった。この整理には院生・学部生の助力を得た。最終年度では、研究をさらに深めるとともに、展示をして一般の方々への還元を行った。I.長久保赤水が作製した3つの刊行図について、それぞれ複数の刊行図を詳細に比較検討した。1赤水生存中に刊行された「改正日本輿地路程全図」安永板と寛政板の表現をそれぞれ詳細に比較し、さらに「改正日本輿地路程全図」作製に影響を与えた御子孫宅に残された地図や文書を特定した。この分析は永山未沙希が行った。

2先行研究によれば、赤水の「大清廣輿図」は「増訂広輿図」とその異版、広輿図系の「塑漠図」、乾隆9(1744)年『大清一統志』所載の諸図、ならびに享保15(1730)年『天経惑問』所載の「禹書経天合地之図」を参照して作製された考えられている。今回の調査では『春秋左傳』『大学』『書経』(巻之二、三、五、六)『詩経』(巻之四、五)『周易』『天経惑問』『漢書評林』『世話新語補』『両国譯通』の9種に赤水自筆の朱筆や地図が書き加えられていたことがわかった。朱筆の一部や地図は「大清廣輿図」「唐土歴代州郡沿革地図」の作製に関係するが,この詳細は今後の課題である。3「地球万国山海輿地全図説」初版の無刊記版は、神戸市立博物館,国立歴史民俗博物館,長久保和良家本の3鋪が確認されている.享保5(1720)年刊行の原目貞清「輿地図」を参考にしたといわれ,本研究では原目本と「地球万国山海輿地全図説」に記載された地名の異動を分析し,赤水による地名の選択が行われたことを明らかにした。II.茨城大学図書館において、企画展「高萩市が生んだ江戸時代の地理・地図学者:長久保赤水の世界」(2016年6月18日7月3日)を開催した。展示資料の選定、解説文のキャプション執筆など、科研研究メンバーで取り組んだ。期間中、一般市民、学生、高校生など約1,500人が入館し、また人文地理学会特別例会を開催したことにより、研究者にも広く周知することができた。長久保赤水のご子孫宅から,新たな資料を約279点見出すことができた。科研メンバーならびに高萩市役所,長久保赤水顕彰会のご協力により,これらの資料整理と目録作成を完成させた。とりわけ,漢籍には赤水自筆の書き込みがあり,これらの解読を行った。また,赤水は同じ刊記の地図でも,何度も修正を施していたことが明らかになった。さらに赤水が地図作製に参考とした漢籍や地図の特定が進み,これらの資料と赤水作製地図における細部の異同を一部分析することができた。これらの新たな資料をさらに分析することによって,長久保赤水の地図作製過程を明確にしていくことができる。当初の計画通りに,史料調査は進展している。ただし,申請時における研究分担者の1名は26年度に育児休暇となったことなどから,本年度は研究経費を若干余らせ,次年度に繰り越すこととした。1これまでの調査結果の一部を,茨城大学図書館で公開展示(期間2016年6月18日7月3日)を行う。2ご協力をいただいている長久保赤水顕彰会の大会で小野寺が講演(5月22日)を行う。3木村蒹葭堂旧蔵史料のなかの赤水関係史料の調査が不十分であるため,調査を行う。4成果をまとめるための最終的な調査を行ったうえで,成果を公表していく。歴史地理学27年度も高萩市歴史民俗資料館で調査を実施するとともに,赤水と交流のあった古川古松軒(岡山県立博物館に新たな史料が寄贈された),木村蒹葭堂(国立公文書館)との交流を示す史料の収集を実施する。なお,日本地理学会秋季学術大会(愛媛大学)において研究成果の一部を公表する予定である。残額が生じた理由は,木村蒹葭堂に関する史料の所蔵機関が複数箇所であるため,時間が取れず,調査ができなかった。次年度に実施する。研究分担者のうち1名が育児休暇となったことなどによる残額が次年度への繰越金となる。木村蒹葭堂の史料を所蔵する大阪府立中之島図書館などで調査を実施する予定である。27年度は当初計画通り研究分担者3名となり,また愛媛大学での研究成果報告ならびに岡山県立博物館などでの調査旅費として使用予定。
高いネール温度を示すMn合金のデバイス特性に関わる遍歴電子物性の研究

本研究では、非常に高いネール温度を示しGMR,TMR効果を示す多層膜中の反強磁性材料として注目されているL1_0型Mn系合金の基礎物性と電子状態を実験的に調べることを目的としている。本年度は等比組成MnIrおよびMnRh合金を作製し、磁化、電気抵抗、低温比熱測定を行い、ネール温度電子比熱係数および電気抵抗率の組成依存性を詳細に調べた。MnIr合金については全ての試料においてネール温度以下で電気抵抗率が増加し、ギャップ型反強磁性体特有のハンプがみられた。ネール温度の値は等比組成近傍で最も高く、約1140Kであった。低温比熱測定から得られる電子比熱係数の値は等比組成近傍で約2mJ/mol-K^2の小さな値を示すが、他の擬ギャップ型反強磁性体MnT(T=Ni,PdおよびPt)等比組成合金に比べて大きな値であった。この結果はバンド計算の結果とよく一致する。以上より、MnIr合金がMn系合金の中で最も高いネール温度を示すこと、また、この合金系が擬ギャップ型反強磁性体であることを実験的に始めて明らかにした。以上の結果は日本物理学会および日本応用磁気学会で発表され、論文誌J.Magn.Magn.Mater.およびPhys.Rev.Bに掲載されることが決定している。また、磁化測定の結果より、L1_0型MnIr合金が大きな磁場中冷却効果を示すことが判明した。この挙動はMn組成の増加に伴い顕著であり、Irサイトに置換されたMnが比較的大きな磁気モーメントを有することに起因していると考えられる。この結果は日本物理学会で発表された。さらに、本年度はL1_0型結晶構造を有するMnRh系合金の試料も作製し、磁化、電気抵抗および低温比熱測定を行った。この合金系は室温以下の温度領域でB2構造に構造相転移を起こすため、室温では常磁性体である。低温比熱測定から得られる電子比熱係数は約3mJ/mol-K^2と小さな値を示し、バンド計算の結果とよく一致する。この結果は、フェルミ面近傍に擬ギャップを有するバンド構造を支持する結果であり、他の擬ギャップ型反強磁性MnT(T=Ni,Pd,PtおよびIr)系合金と同様に、L1_0型MnRh合金も非常に安定な反強磁性的秩序状態を有していると考えられる。本研究では、非常に高いネール温度を示しGMR, TMR効果を示す多層膜中の反強磁性材料として注目されているAuCu-I型Mn系合金の基礎物性と電子状態を実験的に調べることを目的としている。本年度は等比組成MnPdおよびMnNi合金を作製し、磁化、電気抵抗、低温比熱測定を行い、ネール温度および電子比熱係数の組成依存性を詳細に調べた。MnPd合金については全ての試料においてネール温度以下で電気抵抗率が増加し、ギャップ型反強磁性体特有のハンプがみられた。MnNi合金はネール温度直下で高温相であるCsCl型構造に相変態を起こすので、その振舞いは明確ではなかったが55%Niの組成では変態温度とネール温度が逆転し、MnNiにおいてもギャップ型反強磁性体特有のハンプが観測された。低温比熱測定から得られる電子比熱係数の組成依存性においてはどちらの合金系も等比組成近傍で1mJ/mol-K^2以下の小さな値を示し、フェルミ面での電子の状態密度が非常に低いことを示唆する結果が得られた。また、MnPd合金のネール温度の組成依存性は等比組成よりむしろ53%Pdで最も高い値を持つことが明らかになった。この振舞いは、以前に研究を行ったMnPt系とは異なる傾向であるが、多重散乱理論を基に得られる交換相互作用J_0の組成依存性でも実験結果を示唆する結果が得られている。以上の結果は日本物理学会で発表された。さらに、本年度はAuCu-I型結晶構造を有するMnIr系合金の試料も作製し、種々の測定を行った。MnIr系合金においては室温1300Kの広い温度領域で電気抵抗測定を行うことにより、初めてネール温度が明確に観測された。45%Irの組成でネール温度は1117KとAuCu-I型Mn系合金のなかで最も高い。また、MnPd, MnPtおよびMnNi系合金と同様にネール温度以下で電気抵抗率にハンプが見られた。以上の結果から、MnIr系合金においてもバンド構造においてフェルミ面近傍に擬ギャップを有することが示唆される。今後、この点を明らかにするために低温比熱測定、バンド計算等を行う予定である。なお、MnIr合金のネール温度の組成依存性に関する研究結果は日本金属学会で発表された。

低温比熱測定から得られる電子比熱係数の値は等比組成近傍で約2mJ/mol-K^2の小さな値を示すが、他の擬ギャップ型反強磁性体MnT(T=Ni,PdおよびPt)等比組成合金に比べて大きな値であった。この結果はバンド計算の結果とよく一致する。以上より、MnIr合金がMn系合金の中で最も高いネール温度を示すこと、また、この合金系が擬ギャップ型反強磁性体であることを実験的に始めて明らかにした。以上の結果は日本物理学会および日本応用磁気学会で発表され、論文誌J.Magn.Magn.Mater.およびPhys.Rev.Bに掲載されることが決定している。また、磁化測定の結果より、L1_0型MnIr合金が大きな磁場中冷却効果を示すことが判明した。この挙動はMn組成の増加に伴い顕著であり、Irサイトに置換されたMnが比較的大きな磁気モーメントを有することに起因していると考えられる。この結果は日本物理学会で発表された。さらに、本年度はL1_0型結晶構造を有するMnRh系合金の試料も作製し、磁化、電気抵抗および低温比熱測定を行った。この合金系は室温以下の温度領域でB2構造に構造相転移を起こすため、室温では常磁性体である。低温比熱測定から得られる電子比熱係数は約3mJ/mol-K^2と小さな値を示し、バンド計算の結果とよく一致する。この結果は、フェルミ面近傍に擬ギャップを有するバンド構造を支持する結果であり、他の擬ギャップ型反強磁性MnT(T=Ni,Pd,PtおよびIr)系合金と同様に、L1_0型MnRh合金も非常に安定な反強磁性的秩序状態を有していると考えられる。
DNA損傷修復関連因子を用いた粒子線トラック構造の生物学的可視化に関する基礎研究

本研究では粒子線の飛跡構造(トラック構造)と生物効果の関係を明らかにすることを試み、バイオマーカーを用いて生物学的トラック構造を可視化し、放射線誘発フリーラジカルの影響等を含めた粒子線トラック構造とその生物効果に関する知見を取得した。照射30分後では粒子線のLETが増加してもトラックサイズ(面積)の変化は見られなかったが、照射24時間後では高LET粒子線によるトラックサイズが他の低LET粒子線よりも大きいことがわかった。さらにOHラジカル捕捉剤(DMSO)を照射1時間前に処理し、照射後にトラックサイズを定量すると、トラックサイズが小さくなる傾向を示した。粒子線の生物効果を、粒子線トラック構造の観点から評価し、生物学的可視化を通じて粒子線特異的な生物応答の機構解明を狙う。ヒト正常細胞をG0/G1に同調し、DNA二本鎖切断部位を反映しているH2AXのリン酸化領域を測定し、DNA二本鎖切断の粒子線トラックの広がりを調べた。粒子線は、核破砕による二次粒子の混入を避けるため、(独)日本原子力研究開発機構にあるイオン照射研究施設(TIARA)から供給される低エネルギー炭素イオンビーム(18.3 MeV/n:200 keV/μm)を用いて照射実験を行った。線量は1細胞あたりに1粒子がヒットするように調整すた(1 Gy)。照射後30分と24時間にサンプルを固定しH2AXのリン酸化領域を観察した。さらに照射1時間前に1MのDMSOで細胞を処理し、炭素線誘発OHラジカルの効果を抑制した状況で、H2AXのリン酸化領域を観察した。現在データは解析中である。平成27年度は前年度の課題であった、除去修復酵素OGG1を指標に塩基損傷による粒子線トラックの可視化を試みた。Neイオン線(LET420KeV/μm)ではDNA二本鎖切断部位を反映しているH2AXのリン酸化の発光部位とOGG1の発光部位が重なる傾向は見られず、OGG1が照射部位以外でも観察されたため、培養細胞でのOGG1のフォーカスは放射線由来のものかどうかの評価が難しかった。また、粒子種を変えることでLETの依存的変化を調べた。Neイオン線ではLET約420keV/μmとArイオン線によるLET約1370keV/μmによるH2AXリン酸化部位の領域を比較した。実験回数の関係で、統計的な評価はまだできないが、LETが大きいArイオン線ではH2AXリン酸化部位の蛍光領域が大きいような結果が得られた。さらにDMSOを添加し、OHラジカルの影響を抑制した環境下でのH2AXリン酸化部位の領域を調べると、DMSO添加無しの場合に見られた、小さいH2AXリン酸化部位の領域がほとんど無くなっていた。最終年度ではLETの増加に伴うH2AXリン酸化部位の領域の広がりやDMSO添加によるH2AXリン酸化部位の領域を調べ、統計的な評価を行う予定である。また、LETをそろえて、核種の違いによるH2AXリン酸化部位の蛍光領域の違いについても結論を出す予定である。マシンタイムの配分の関係で予定していた全ての実験が行われなかった。また、OGG1による蛍光領域の測定がうまくきでず、実験条件の検討をすることになった。本研究は粒子線の飛跡構造(トラック構造)と生物効果の関係を明らかにすることを試み、バイオマーカーを用いて生物学的トラック構造を可視化し、放射線誘発フリーラジカルの影響等を含めた粒子線トラック構造とその生物効果に関する知見を取得し、粒子線特異的の生物応答の機構解明を3年間行った。最終年度は前年度で取得できなかったLET領域でのデータを取得し、過去のデータを併せてまとめた。1)DNA損傷修復関連因子マーカーを用いた、粒子線トラック構造の生物学的可視化:粒子線トラックの可視化にはDNA二本鎖切断(DSB)のバイオマーカーであるH2AXのリン酸化を指標に、トラックの細胞核を通過した際に生成したDSB領域を可視化し、その傾向分布をイメージソフトで解析し、H2AXのリン酸化領域を定量した。2)線質(LET)の違いによる生物学的トラック構造変化の可視化:炭素イオン線を用いて、LET依存的にH2AXのリン酸化による生物学的トラック領域の定量評価を行った。照射30分後にトラックの可視化を行った結果、LETが増加しても統計的にトラックサイズ(面積)は変化が無かったが、LETが420keV/umでは、照射24時間後のトラックサイズはLETが100, 200 keV/umよりも明らかに大きく、生成したDSBの質的違いが明らかになった。3)ラジカル捕捉剤を用いた生物学的トラック構造変化の可視化:OHラジカル捕捉剤(DMSO)を照射1時間前に処理し、照射後にトラックサイズを定量したが、DMSOを添加した細胞でのトラックサイズは、小さくなる傾向を示した。これらの成果をまとめると、LET増加に伴う生物効果の増大は、単純にトラックサイズの大きさに依存せず、トラック近傍にできたDSBの質が強く関わっていることが明らかになった。また、そのDSB生成には、OHラジカルの関与が少ない可能性が明らかになった。

さらにOHラジカル捕捉剤(DMSO)を照射1時間前に処理し、照射後にトラックサイズを定量すると、トラックサイズが小さくなる傾向を示した。実験マシンタイムが1度しかなかったため、再現実験を行うことができなかった。しかし、実験条件等は固定され、次年度からはマシンタイムが配分されれば、予定していた実験は十分に行える状況になった。最終年度は限られたマシンタイムの中で、バイオマーカーをH2AXリン酸化部位の蛍光領域に絞り、1)LET増加に伴う粒子線トラック構造の広がりの可視化、2)DNA損傷修復後の残存DNA損傷を反映したH2AXリン酸化部位の蛍光領域の可視化、3)DMSOを用いたOHラジカル抑制下でのH2AXリン酸化部位の蛍光領域の可視化、について実験回数を重ね統計的な評価をする予定である。粒子線治療生物学平成27年度はマシンタイムを十分確保し、炭素以外のネオンイオンなどの他の粒子種を使用し、H2AXのリン酸化を用いたトラック構造の可視化を修復時間、OHラジカル寄与に加えた粒子種依存性についてもデータを取得していく予定である。実験回数が少なかったため、予定していた実験経費ほど予算を使わなかった。また、学術会議への出席には運営交付金を使用して、出張をしたため、予算を使わなかった。今年度は実験回数を前年度の不足分を追加して申請したため、繰越予算を使って実験をする予定である。また、今年度は所属機関に配分された運営交付金が少ないため、繰越予算を使っていく予定である。