hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リーマン空間内の部分多様体の研究

リーマン空間内の部分多様体に付いての研究結果を,各分野毎に以下の様に報告致します.(1)「微分幾何学」の分野に於いては,研究代表者と荻上紘一氏が複素射影空間内の実超曲面に付いて共同研究を行った.特に,正の正則曲率を持つ実超曲面に付いて,「正則曲率が正で且その最大値をある主曲率方向で取っていれば,既知のA_1型実超曲面である」と言う結果を得た(I.T.Uで出版予定).今後,「正則曲率がその最大値をある主曲率方向でとる」という条件無しで,実超曲面の分類を試みる予定である.さらに,研究代表者はエルドガン氏(トルコ・フィアット大学)と共同でアダマール空間内の超曲面の研究を行い,凸超曲面の特徴付けの問題もほぼ解決した(論文作成中).(2)「代数学」の研究分野に於いては,岩永恭雄氏が佐藤英雄氏と共同研究で非可環Gorenstein環の構造を環が2次元以下の単列環になる場合に決定した.また,一般の環に対しても興味ある特徴付けを行なった(岡山大学より出版).(3)「ゼータ関数」に関する研究では,松岡楽氏がリーマンゼータ関数の臨界帯における漸近展開をマクローリン展開係数のハウスドルフ変換(δ-transformation)をほどこした数列の性質を調べて,興味ある結果を得た(信州大学教育学部紀要で出版).リーマン空間内の部分多様体に付いての研究結果を,各分野毎に以下の様に報告致します.(1)「微分幾何学」の分野に於いては,研究代表者と荻上紘一氏が複素射影空間内の実超曲面に付いて共同研究を行った.特に,正の正則曲率を持つ実超曲面に付いて,「正則曲率が正で且その最大値をある主曲率方向で取っていれば,既知のA_1型実超曲面である」と言う結果を得た(I.T.Uで出版予定).今後,「正則曲率がその最大値をある主曲率方向でとる」という条件無しで,実超曲面の分類を試みる予定である.さらに,研究代表者はエルドガン氏(トルコ・フィアット大学)と共同でアダマール空間内の超曲面の研究を行い,凸超曲面の特徴付けの問題もほぼ解決した(論文作成中).(2)「代数学」の研究分野に於いては,岩永恭雄氏が佐藤英雄氏と共同研究で非可環Gorenstein環の構造を環が2次元以下の単列環になる場合に決定した.また,一般の環に対しても興味ある特徴付けを行なった(岡山大学より出版).(3)「ゼータ関数」に関する研究では,松岡楽氏がリーマンゼータ関数の臨界帯における漸近展開をマクローリン展開係数のハウスドルフ変換(δ-transformation)をほどこした数列の性質を調べて,興味ある結果を得た(信州大学教育学部紀要で出版).
腫瘍に対する放射線治療効果を血漿中腫瘍細胞DNAの経時的定量によって早期判定する

我々は「放射線照射によって腫瘍細胞が崩壊し、腫瘍細胞中のDNAが血漿中に流出、その後減少、消失する」という仮説を立て、放射線治療開始後の血漿中cell-free DNA変動の解析を行った。腫瘍モデル動物による実験では、照射後の腫瘍の大きさと血漿中DNAの変化が連動していた。悪性腫瘍患者の血漿中には、腫瘍細胞に由来すると考えられるDNAが存在し、放射線治療開始前と比べて治療終了時には減少することを見出した。以上より血漿中cell-freeDNAの測定は、放射線治療患者の腫瘍体積を反映し、治療効果モニタリングに利用できる可能性があった。我々は先行研究において放射線治療開始後、数日以内に、患者血漿中cell-free DNAが増加した後、漸減することを見出した。そこで、「放射線感受性が高い腫瘍ほど治療早期から腫瘍細胞が崩壊、これに伴い腫瘍細胞中のDNAが血漿中に流出、ついで早期に減少、消失していくのではないか」との仮説を立てた。この血漿中DNAの治療開始早期における変動の解析によって、放射線治療の効果を早期に診断する方法を検討している。平成20年度は腫瘍モデル動物による実験を行った。ヒト肺扁平上皮癌由来SQ5細胞をマウス大腿部に移植し腫瘍を形成させた。マウス血漿中の腫瘍細胞特異的DNA(ヒト細胞由来DNA)と、腫瘍細胞以外のDNA(マウス=正常細胞由来DNA)をそれぞれ経時的に測定したところ、いずれも腫瘍の増大とともに増加傾向を示した。腫瘍マウスの血漿中マウス細胞由来DNA量は、正常マウスに比べて有意に多く、腫瘍の浸潤による周囲正常組織の破壊を反映している可能性が示唆された。腫瘍の直径が約8-10mmに達した時期に15Gy一回の照射を行った。腫瘍の成長は一時的に抑制され、再び増大傾向にあった。腫瘍細胞特異的DNAは照射後12-72時間以内に一時的に上昇、その後、減少し、再び増加するパターンが認められた。照射を行わなかった腫瘍マウスと比較して、照射したマウスの腫瘍細胞特異的DNAの照射後の増加傾向は緩慢であった。腫瘍の大きさと血漿中DNAの変化が連動しており、放射線照射による抗腫瘍効果を反映している可能性がある。通常、ヒト臨床検体から得られる血漿中DNAには腫瘍細胞由来DNAと正常細胞由来DNAが混在し、その区別はできない。しかし、今回の動物実験から放射線照射によって腫瘍細胞由来DNAもマウス細胞由来DNAも、変動することから、放射線照射によって腫瘍細胞の崩壊のみならず、周囲正常組織の崩壊や腫瘍組織内の間質細胞の崩壊が起こっていると考えられる。DNA総量は、腫瘍特異性は欠くものの、腫瘍細胞だけではなく、一塊の腫瘍としての生体内での動態、病勢を示すマーカーとして応用できる可能性があると考える。次年度は実験モデルで仮説の妥当性をさらに検討し、臨床研究に移行する。我々は今までに放射線治療開始後、数日以内に、患者血漿中cell-free DNAが増加した後、漸減することを見出した。そこで、「放射線感受性が高い腫瘍ほど治療早期から腫瘍細胞が崩壊、これに伴い腫瘍細胞中のDNAが血漿中に流出、ついで早期に減少、消失していく」という仮説を立て、血漿中DNAの治療開始後の変動の解析によって、放射線治療の効果を早期に予測する方法を検討している。平成21年度は腫瘍モデル動物による実験を行った。ヒト肺癌由来SQ5細胞およびA549細胞をマウス大腿部に移植し腫瘍を形成させた。マウス血漿中の腫瘍細胞特異的DNA(ヒト細胞由来DNA)を、経時的に測定した。腫瘍直径が約8-10mmに達した時期に、リニアックを用いて、15Gyおよび22.5Gy/1回の放射線照射を行った。1)各線量において、放射線照射後の腫瘍体積の変化と、腫瘍特異的DNAの経時的変化は連動していた。つまり、照射後一時的に抑制され、再び増加傾向を示した。2)最終観察日(照射後21日目)の腫瘍体積、腫瘍が500mm^3になるまでに要する日数、腫瘍特異的DNA量は照射線量によって有意差があった。3)個々の腫瘍マウスにおいて、最終観察日の腫瘍特異的DNA量と、同時期の腫瘍体積および腫瘍体積が500mm^3になるまでに要する日数を比較したところ、それぞれ相関関係が認められた。4)照射直後数目以内に腫瘍特異的DNAが急激に増加するピークがあり、最高で照射直前のDNAの16倍まで上昇した。照射直後に急速な腫瘍崩壊がおき、腫瘍細胞DNAが血中に大量に逸脱するためと考えられた。22.5Gy照射群では15Gy照射群に比べて、腫瘍特異的DNA値の急激な上昇(ピーク)を示す例が多かった。以上より、腫瘍の大きさと血漿中DNAの変化が連動しており、放射線照射による抗腫瘍効果を反映している可能性がある。今後は臨床試験に移行する。

我々は今までの少数例の臨床研究から、放射線治療開始後、数日以内に、患者血漿中cell-free DNAが増加した後、漸減することを見出した。そこで、「放射線感受性が高い腫瘍ほど治療早期から腫瘍細胞が崩壊、これに伴い腫瘍細胞中のDNAが血漿中に流出、ついで早期に減少、消失していく」という仮説を立て、血漿中DNAの治療開始後の変動の解析によって、放射線治療の効果を早期に予測する方法を検討している。21年度までの研究で、ヒト腫瘍モデルマウスを用い、血漿中ヒトDNA量が放射線による抗腫瘍効果と相関していることを示した。このことから血漿中腫瘍細胞由来DNAが放射線治療効果を予測する新たな判定法となりうることが示唆された。以上の結果をもとに本年度は最終年として放射線治療を受ける患者さんから血液検体を採取し、分析を行った。当大学附属病院倫理委員会での承認後、患者さんにインフォームドコンセントを行い、血液検体を採取した。頭頸部癌17名、子宮癌4名、計21名の患者さんのご同意が得られ、採血を行った。採血は放射線治療前、開始後3日、以後一週間に1-2回、放射線治療が終了するまで継続した。遠心分離により血漿を得て、解析まで冷凍保存をした。DNAの抽出はPromega社Maxwell 16自動抽出装置と試薬LEV blood DNAkitを用いた。定量的PCRには蛍光標識probe (applied biosystem社)とprimerを用い、ヒト特異的コントロール遺伝子(beta-actin)をPCR法で定量した。機器はQiagen社のRoter-geneQを使用した。使用した血漿量から血漿量1mlあたりのDNA量を算出した。現在21例中、15例の抽出が終了している。DNA抽出と定量的PCRはほぼ全例で可能であったが、2例で全くDNAが抽出できなかった。今後、血漿サンプルの解析を引き続き行い、患者血漿中cell-free DNAと放射線照射による治療効果との比較を行う予定である。
エージェントベースモデルによるアジア農業開発の環境負荷に関する経済評価

本研究では,システムダイナミクスモデルを基盤としたエージェント型の地域モデルを構築し,アジアの農業地域のインドネシア,メコン流域のラオスにそれぞれ適用した.インドネシアとラオスは発展途上国であり,農業開発に伴う人口の増加と同時に,その人口を支える農業生産の増加が特徴的である.システムダイナミクスモデルでは人口の増加や農業生産量の変化をシミュレーションすることができた.このときに,農業,諸産業,林業,水産業といった国内における産業をエージェントとして扱い,GDP等でモデルを評価した.また,発展途上国では,生活排水の水系への直接流出や余剰肥料の溶脱による農業排水の流出により,流域の水質汚濁が進行している.特に農業排水については詳細な調査が必要なため国内の事例であるが,畜産,畑地,水田が高度に利用されている地区におけるモニタリングの結果から,農業の水質汚濁機構を明らかにし,汚濁負荷の排出量を定量化し評価することができた.これと同時に,モンスーンアジア農業の最も共通基盤である水田についての水質浄化機能についても確認することができた.本研究ではそれらの知見を合わせて定量化した.この定量化した値をパラメータとして上記のシステムダイナミクスをベースとしたエージェントモデルに組み込み,水質も評価指標とすることができた.以上までの研究成果から,地域開発による人口増加,食糧生産の増加による汚濁負荷の増加量を定量化でき,GDPや水質を評価指標とした流域管理システムを構築することができた.本システムを用い,流域の将来開発シナリオを評価することが可能となることを示した.流域水質管理に向けたエージェントベースモデルの構築について,代表流域として日本の霞ヶ浦流域,ラオス国ビエンチャン地域,インドネシアジャワ島のチアンジュール流域の3地区において,地域開発による水需要の増加と食糧生産,および環境への影響について水資源の観点からデータを収集した.具体的には以下の研究を行った.1)流域水質管理モデルに向けたシステムダイナミクスモデルの開発システムダイナミクスモデルをエージェント内の主要構成モデルとして採用する考えでいるため,地域の人口,土地利用変動をモデル化する際に考慮する要件を特定し,マクロレベルでのモデルを構築した.次に,このモデルを,流域内のメッシュに埋め込む作業を行う予定である2)流域水質管理に向けた汚濁源の変化に関する時系列データおよびGISデータの収集上記のメッシュ化のため,GISを用いてデータベース構築作業を行った。特に,ラオス,インドネシア国での地図をGISで利用できる形態にした.これらを今後メッシュ化する予定である.3)汚濁源からの水質流出機構の把握に向けた水質データの収集および流達率に関する流出モデルの開発流域水質管理のためには水質予測モデルがエージェントベースモデルと統合される必要がある.そこで,流域の水質調査および流達負荷の調査を行い,負荷の流達率についてモデルを構築した.上記のGISデータを利用し,汚濁源から流達点までの距離計算からモデルを構築した.以上の観測,およびモデル構築からエージェントベースモデルの下地ができた.本研究では,システムダイナミクスモデルを基盤としたエージェント型の地域モデルを構築し,アジアの農業地域のインドネシア,メコン流域のラオスにそれぞれ適用した.インドネシアとラオスは発展途上国であり,農業開発に伴う人口の増加と同時に,その人口を支える農業生産の増加が特徴的である.システムダイナミクスモデルでは人口の増加や農業生産量の変化をシミュレーションすることができた.このときに,農業,諸産業,林業,水産業といった国内における産業をエージェントとして扱い,GDP等でモデルを評価した.また,発展途上国では,生活排水の水系への直接流出や余剰肥料の溶脱による農業排水の流出により,流域の水質汚濁が進行している.特に農業排水については詳細な調査が必要なため国内の事例であるが,畜産,畑地,水田が高度に利用されている地区におけるモニタリングの結果から,農業の水質汚濁機構を明らかにし,汚濁負荷の排出量を定量化し評価することができた.これと同時に,モンスーンアジア農業の最も共通基盤である水田についての水質浄化機能についても確認することができた.本研究ではそれらの知見を合わせて定量化した.この定量化した値をパラメータとして上記のシステムダイナミクスをベースとしたエージェントモデルに組み込み,水質も評価指標とすることができた.以上までの研究成果から,地域開発による人口増加,食糧生産の増加による汚濁負荷の増加量を定量化でき,GDPや水質を評価指標とした流域管理システムを構築することができた.本システムを用い,流域の将来開発シナリオを評価することが可能となることを示した.
小学校教員養成課程での実習特化型授業に基づく理科指導力高度化プログラムの開発

次の成果が得られた。(1)中学校理科との継続性から小学校教員養成課程理科の課題を明らかにした。(2)小学校教員養成課程の理科に関する授業の中で大学生が身につけるべき基準を示した。(3)観察・実験を重視した「実習特化型授業」の実施とその有効性について調査結果を明らかにした。(4)「実習特化型授業」に基づく「理科指導力高度化プログラム」の提示を行った。研究の意義と重要性:高度な理科指導力を持った学生が現場の教員として育っていくことは,今後の科学教育の振興に大きく寄与するものであり,本研究の成果が広がることの意義は極めて大きいといえる。近年では教員養成課程「理科教育法」等の中で模擬授業を取り入れることが定着してきたが、その実施方法については十分に議論されていない。そこでこれらの指導に豊かな経験を持つ研究代表者・研究分担者が小中学校教員養成課程で、大学生の観察や実験の力量を高めることを意図した「実習特化型授業」を次の観点から検討した。1中学校理科との継続性を重視した小学校教員養成課程理科の課題の検討:中学校理科との継続性に着目して、小学校教員養成での理科の課題について検討した。小学校理科の専門性と学生の力量を高めるためにどのような授業が求められるのか、そして小学校教員養成課程の学生は理科をどのように捉えているのかを調査した。この中で国立大学、私立女子大学、私立大学(共学)で「理科教育法」等の授業を担当する教員で、そこでの授業形態や学生の意識について協議した。この結果、国立大学と私立大学では受講者数が異なっており、特に一部の私立大学では、少人数の授業が行われていることが分かった。2小中学校教員養成課程の理科に関する授業の中で大学生が身につけるべき基準の策定:学生が小中学校教員養成課程の理科に関する授業の中で身につけるべき基準を策定し、それを達成するにはどのような授業形態やカリキュラムが有効なのかを研究代表者・研究分担者とで検討し、「実習特化型授業」の立案を行った。この中で、観察・実験の技能を高めるための取り組みが必要であることが確認された。3観察・実験を重視した「実習特化型授業」の実施とその有効性の検証:2で検討した「実習特化型授業」を研究代表者及び研究分担者が国立大学1校及び私立大学3校で25年度後期に試行し、授業の前後で予備的な調査を実施した。この試行を踏まえて、平成26年度より行う本実施の内容を検討した。1.研究の進捗状況:これまで小中学校教員養成課程の「理科教育法」の中で模擬授業を取り入れられているが,その実施方法や内容は大学によって様々である。そこで大学生の観察や実験の力量を高めることを意図した授業について,次の観点から研究を行ってきた。(1)中学校理科との継続を踏まえた小学校教員養成課程理科の課題,(2)小学校教員養成課程での理科指導力育成の課題,(3)教職科目での観察・実験を重視した授業の実施平成25年度での予備調査を踏まえて,平成26年度には本調査を実施した。平成26年度前期での調査の対象は,国・私立大学の小中学校教員養成課程での理科教育に関する8科目で,受講者総数396名であった。2.研究成果の公表:この調査結果を踏まえて,平成26年度日本理科教育学会全国大会(愛媛大学)課題研究で次のようなテーマで発表を行い,研究成果を公表した。(1)秋吉博之(大阪教育大学)「理科指導力育成のための授業設計とその運用ー教員養成課程での理科指導力育成の課題ー」,(2)福井広和(就実大学)「観察・実験を取り入れた理科教育法の授業の取り組み」,(3)石渡正志(甲南女子大学)「少人数グループでの授業研究方式による模擬授業の有用性ー小学校教員養成課程での実践からー」,(4)石井恭子(玉川大学)「一斉授業形式の模擬授業から,小グループでの協働探究へ」,(5)川村康文他(東京理科大学)「理学部での理科教育論における模擬授業の効果」,(6)藤岡達也(滋賀大学)「教育学部における初等理科教育展開の現状と課題」,(7)溝邊和成(兵庫教育大学)「理科指導力育成のための模擬実習導入とその配慮」3.研究の意義と重要性:高度な理科指導力を持った学生が現場の教員として育っていくことは,今後の科学教育の振興に大きく寄与するものであり,本研究の成果を広く公表することの意義は極めて大きいといえる。広く研究発表を実施する中で、次のような成果が確認された。(1)中学校理科との継続性を重視した小学校教員養成課程理科の課題の検討:中学校との継続性に着目して小学校教員養成の課題について検討した。また小学校理科の専門性と学生の力量を高めるためにどのような授業が求められるのか,そして小学校教員養成課程の国立大学,私立女子大学,私立大学(共学)の学生は理科をどのように捉えているのかを調査した。これによって、授業で検討すべき課題が得られた。(2)小学校教員養成課程の理科に関する授業の中で大学生が身につけるべき基準の策定:学生が小学校教員養成課程の理科に関する授業の中で身につけるべき基準を策定し,それを達成するにはどのような授業形態やカリキュラムが有効なのかを共同研究者と共に検討し,「実習特化型授業」のプランを策定した。(3)観察・実験を重視した「実習特化型授業」の実施とその有効性の検証:

これまでに検討した「実習特化型授業」を理科教育法などの授業の中で実施し,共同研究者と共にその有効性について検討してきた。調査対象の大学は国立大学3校,私立大学5校である。これらの国立大学,私立女子大学,私立大学(共学)で様々な立場の学生を対象に学生の観察や実験の力量を高めることを意図した授業を行い,共同研究者と共に同一の質問紙を用いて調査を実施した。これによって授業の実施形態モデルが得られた。次の成果が得られた。(1)中学校理科との継続性から小学校教員養成課程理科の課題を明らかにした。(2)小学校教員養成課程の理科に関する授業の中で大学生が身につけるべき基準を示した。(3)観察・実験を重視した「実習特化型授業」の実施とその有効性について調査結果を明らかにした。(4)「実習特化型授業」に基づく「理科指導力高度化プログラム」の提示を行った。研究の意義と重要性:高度な理科指導力を持った学生が現場の教員として育っていくことは,今後の科学教育の振興に大きく寄与するものであり,本研究の成果が広がることの意義は極めて大きいといえる。平成25年度での予備調査を踏まえて,平成26年度には本調査を実施した。平成26年度前期での調査の対象は,国・私立大学の小中学校教員養成課程での理科教育に関する8科目で,受講者総数396名であった。この調査結果を踏まえて26年度後期にはさらに調査を実施した。さらに平成27年3月には,研究代表者及び研究分担者5名(公務による欠席1名)とで,研究成果について打合せを行った。理科教育学平成26年度前期での調査の対象は,国・私立大学の小中学校教員養成課程での理科教育に関する8科目で,受講者総数396名であった。この調査を踏まえて,平成26年度後期に再度調査を実施した。これらの成果は,日本理科教育学会全国大会等で発表の予定である。これまで各大学で実施されてきた模擬授業をふまえて、授業の中で大学生に観察・実験の技能を高めることを意図した「実習特化型授業」の実施にむけて共同研究者と共に研究を推進した。平成25年度は、試行として教員養成系の国立大学1校及び私立大学3校の計4大学で観察・実験を重視した授業を実施した。このなかで授業中に調査する評価シートの作成を行い、学生に相互評価を行わせた。平成26年度で授業実践をすべて終了の予定であったが、平成27年にも調査研究による授業実践を実施することで実験器具等の購入が必要となったため。平成25年度(初年度)での試行をふまえて、次の研究を推進する。観察・実験を重視した「実習特化型授業」の実施とその有効性の検証「実習特化型授業」を研究代表者及び研究分担者が実施して、その有効性について検討する。平成26年度前期において検証のための授業実践を開始した。現在、国立大学2校及び私立大学3校の計9科目の授業で調査・研究を進めており,受講者総数は415名である。内訳は初等理科教育に係る6科目で受講数349名、中等理科教育に係る3科目で受講数66名である。成果の発表予定これまでの成果については、平成26年8月に日本理科教育学会全国大会(愛媛大学)で発表の予定である。平成26年度の残額については、実験器具の購入,質問紙調査の集計のための費用に充てる予定である。
腫瘍血管内皮の細胞生物学的解析ー遺伝子標的治療へのアプローチ

腫瘍の血管は腫瘍の進展と転移に大きな役割を果たしていることから血管新生阻害療法にはがんの治療法として重要なものであることが認知され始めている。ところが従来の血管新生阻害剤は正常血管内皮細胞を用いて研究開発されたものがほとんどである。申請者らは腫瘍血管内皮の分離と培養に世界に先駆けて成功した後に、それらが正常血管内皮とは様々な点で異なることを報告してきた。理想的な血管新生阻害剤を開発するためには、腫瘍血管内皮の生物学的な特異性を把握することが重要である。そのためには腫瘍血管内皮の分離と培養が必須である。そのことを目的として申請者は4つの異なる腫瘍(口腔扁平上皮癌を含む)から純度の高い腫瘍血管内皮細胞を分離することができ、これらが増殖能や遊走能などが高いことなどがわかった。さらに遺伝子の発現パターンをDNA microarrayにて正常血管内皮と比較検討することまで研究を進めることができた。例えば、Tumor ECはepidermal growthfactor (EGFR)の発現が高いことがわかった。また、腫瘍血管内皮細胞は腫瘍微小環境下で正常に見られない染色体の異常があることがFISHによりわかり、薬剤感受性などが異なることなどが示唆された。これらの知見はこれまで腫瘍の血管は正常の血管と同じ性質を持つという概念を根底から覆すもので、より腫瘍血管に特異的な薬剤の開発が可能であることを同時に示唆しているものである。これまで遺伝子発現の網羅的解析で数種の腫瘍血管に共通して発現亢進している遺伝子を汎腫瘍血管内皮マーカー(さらには汎腫瘍マーカー)として重要なものとしてピックアップしており、それらのうちいくつかの遺伝子は実際のヒトの腫瘍血管にも発現がタンパクレベルで確認でき、その発現亢進が確認された。これらは腫瘍血管内皮により特異的な治療薬の標的として重要と考え、今後の研究で生物学的影響などを解析する予定で、実際の創薬の具現化を図る予定である。ヒト腎癌細胞OSRC2,ヒトロ腔がん細胞HSC3のヌードマウス皮下移植モデルから腫瘍血管内皮細胞の分離培養に成功した。マウスの腫瘍モデルから汎血管内皮マーカーを認識する抗CD31抗体と磁気ビーズを用いて腫瘍血管内皮細胞の分離、培養を行った。なお、ヒト腫瘍細胞の微量な混入はジフテリア毒素を用いて完全に除去した。なお、比較対象として、新たに正常マウスの皮膚から分離した正常皮膚血管内皮を用いた。分離された血管内皮はいずれもBS1-B4 lectinを用いたFACSにより99.6%以上の高い純度を示した。正常血管内皮細胞に比較して増殖が早く、bFGFに対する感受性も有意に高いことがわかった。また、VEGFに対する遊走能が高いこともわかった。さらに、正常ならびに腫瘍血管内皮からtotal RNAを抽出して正常血管内皮に比較して有意に腫瘍血管内皮に発現の亢進しているmRNAを検討するために2回マイクロアレイを行うことができた。2種の異なる腫瘍血管内皮に共通して正常血管内皮に比較して発現の亢進しているもの、さらに申請者らがすでに分離しているメラノーマとliposarcomaの腫瘍血管内皮もあわせて正常に比較して発現の亢進している遺伝子を汎腫瘍血管内皮特異マーカーとして今後応用性が高いものと考え現在解析中である。腫瘍血管内皮に10倍以上正常血管内皮に比較して発現が亢進しているものが53遺伝子あった。

これらの遺伝子は腫瘍血管内皮特異マーカーとして細胞表面抗原であるものはワクチンなどの開発、分泌蛋白であれば新しい血清腫瘍マーカーとして遺伝子標的治療へ応用が期待できることから今後さらに解析する予定である。腫瘍の血管は腫瘍の進展と転移に大きな役割を果たしていることから血管新生阻害療法にはがんの治療法として重要なものであることが認知され始めている。ところが従来の血管新生阻害剤は正常血管内皮細胞を用いて研究開発されたものがほとんどである。申請者らは腫瘍血管内皮の分離と培養に世界に先駆けて成功した後に、それらが正常血管内皮とは様々な点で異なることを報告してきた(Hida K.,et al.Cancer Re2004)。理想的な血管新生阻害剤を開発するためには、腫瘍血管内皮の生物学的な特異性を把握することが重要である。そのためには腫瘍血管内皮の分離と培養が必須である。そのことを目的として申請者は4つの異なる腫瘍(口腔扁平上皮癌を含む)から純度の高い腫瘍血管内皮細胞を分離することができ、これらが増殖能や遊走能などが高いことなどがわかった。さらに遺伝子の発現パターンをDNA microarrayにて正常血管内皮と比較検討することまで研究を進めることができた。DNA microarrayの3度の解析でしかも、4つの腫瘍血管に共通して発現亢進している遺伝子を汎腫瘍血管内皮マーカー(さらには汎腫瘍マーカー)として重要なものとしてピックアップすることに成功している(マーカーに関して特許出願にむけて準備中)。それらのうち4個の遺伝子は実際のヒトの腫瘍血管にも発現がタンパクレベルで確認でき、23個の遺伝子に関してはSYBRを用いたreal-time PCRによってその発現亢進が確認された。さらにそのうち4つの遺伝子の転写産物の発現を免疫染色でin vivo腫瘍血管内皮に発現していることも確認した。これらは腫瘍血管内皮により特異的な治療薬の標的として重要と考えられた。
トランスジェニックマウスを用いたHCV core蛋白の機能解析

生後4週のC型肝炎ウイルス(HCV)コア発現トランスジェニック(Px-core Tg)マウスとコントロールマウス(wild)の肝臓よりRNAを抽出し、SMART RT-PCR法とSuppression Subtractive Hybridization法を用いてPx-core Tgマウスに特異的に発現していると考えられる遺伝子クローンを解析した。雄、雌の対でそれぞれ約80遺伝子を調べたところ、apolipoprotein,mitochondorion,cytochrome関連遺伝子が多く見られ、癌、炎症に直接関連する遺伝子は検出されなかった。また、得られたクローンをスポットし、元の肝抽出RNAをプローブとしてhybridizationを施行したところ、2倍以下の差しか見られなかった。次に、約1000個のcDNAをのせたcDNA arrayとDNAチップを用いてPx-core TgとWildでの遺伝子発現に違いのある遺伝子を検索したところ、複数個の遺伝子が認められたが、発癌、炎症に直接関連する遺伝子は認められず、その意義については今後検討する予定である。今回用いたPx-core Tgは、生後1ヶ月では肝炎は見られておらず長期の経過観察でも肝発癌は見られていない。このPx-core Tg肝臓を用いたnorthern blottingでは、HCVコア遺伝子は約2pg/μgRNAの発現が確認されており、以前施行した肝臓のHCVコア蛋白定量でもヒトC型肝炎患者と同等以上の発現が確認されている。従って、このPx-core Tgの生体内におけるHCVcore蛋白の影響は予想に反して軽微なものなのかも知れない。C57BL/6マウスにJo-2抗体を投与するとFasシグナル伝達系を介した肝細胞のアポトーシスによりマウスに劇症肝炎が惹起されることが示されている。Jo-2抗体2μgの静注では軽度の肝障害に留まるが、6μgでは致死的な重症肝炎を生じた。しかし、Jo-2抗体2μgを静注してから2週後にJo-2抗体6μgを投与すると、致死的な肝障害には至らなかった。これら肝炎発症マウスの凍結肝組織を用いて、Fasシグナル伝達系の最終過程に関与するカスパーゼ3の活性を蛍光ラベルした合成基質を用いて測定したところ、初回2μg投与2週後6μg投与群では初回6μg投与群と同様に高い活性値が得られたことから、この系ではカスパーゼ3の活性化が細胞死を意味するのではなく、更にこのあとに細胞死をコントロールしている機構が存在することが示唆された。最近Tリンパ球活性化の際にカスパーゼ3を含めたFasシグナル伝達系の活性化が起こるが細胞はアポトーシスにならないという報告があり、我々の結果と合致するものと考えられる。今後、更にこの新しい機構を検討する予定である。生後4週のC型肝炎ウイルス(HCV)コア発現トランスジェニック(Tg)マウスとコントロールマウスの肝臓よりRNAを抽出し、SMART RT-PCR法とSuppression Subtractive Hybridization法を用いてTgマウスに特異的に発現していると考えられる遺伝子クローンを解析した。次に、約1000個のcDNAをのせたDNAチップを用いてTgとコントロールマウスでの遺伝子発現に違いのある遺伝子を検索したところ、数個の遺伝子が認められその意義については今後検討する予定である。今回用いたTgマウスは、生後1ヶ月では肝炎は見られておらず長期の経過観察でも肝発癌は見られていない。そのため、遺伝子発現においてもドラマチックな変化に乏しいのではないかと考えられた。このTgマウス肝臓を用いたnorthern blottingでは、HCVコア遺伝子は約2pg/μgRNAの発現が確認されており、以前施行した肝臓のHCVコア蛋白定量でもヒトC型肝炎患者と同等以上の発現が確認されている。
安定ポルフィリンメゾオキシラジカルの機能化学

ポルフィリンメゾオキシラジカルのニッケル錯体を合成し、スピンクロスオーバーにより非常に強い強磁性体を得ることができた。オリゴラジカルへの展開として、フェニレンスペーサーで繋いだジラジカル・トリラジカル種を合成し、その磁気物性を調査した。ポルフィリノイドラジカルの安定性についての一般性の検討として、安定アミニルラジカルの合成、高スピントリアミニルラジカルの合成、ヘリセン状・8の字型といった三次元構造をもつラジカル種の合成と物性解明をおこなった。また、アミニルラジカルの一電子酸化によって、カルベンと等電子体であるナイトレニウムイオン種の合成にも成功した。最近、ポルフィリンメゾオキシラジカルが極めて安定な中性ラジカルであることを発見した。常磁性金属を持つポルフィリンメゾオキシラジカルやポルフィリンメゾオキシラジカル多量体やポリマー、更にポルフィリンメゾオキシラジカルから成る配位高分子(MOF)など、様々なポルフィリン安定ラジカルを合成し、光応答性磁性材料としての応用やデバイス展開の可能性について検討し、開核ポルフィリン化学の新分野を開拓する。ポルフィリンラジカル金属錯体。ポルフィリンメゾオキシラジカルの種々の金属錯体を合成する。メゾオキシラジカルは高い電子受容性および電子供与性を持ち、non-innocentな配位子として機能することが期待される。中心に取り込んだ金属の種類および価数に対してどのような電子状態を取りうるかを精査する。また、ポルフィリンポリラジカル。我々が開発したメゾーメゾ直接結合ポルフィリン多量体や環状ポルフィリン多量体の知見を応用することで、共有結合によって結合した様々なポルフィリンラジカル多量体を合成した。メゾオキシラジカルはその酸化種および還元種が単離できるほど良好な酸化還元特性を持つことから、このようなポリマー担持ポリラジカルは固体蓄電材料としての応用が期待される。また良好な特性が得られた場合、置換基の修飾によって構造および電子状態を変化させ、電子状態および機能性の精密制御も図る。ポルフィリンメゾオキシラジカルが極めて安定な中性ラジカルであることを発見した。この発展として、1,4-フェニレンや1,3-フェニレンで架橋したメゾーヒドロキシポルフィリン2量体を合成して、PbO2で酸化したところ対応するジラジカルを得ることができた。いずれも独立したジラジカルであり、キノノイド電子構造を取らないことがわかった。SQUIDで固体磁性を調べたところ、1,4-フェニレン架橋ジラジカルは独立したジラジカルと一致した磁性を示したが、1,3-フェニレンで架橋ジラジカルは異常に小さな磁性を示しており、何らかの反磁性相互作用が推測されるが、まだ結晶構造が明らかになっておらず、原因がわかっていない。また、メゾーメゾ結合メゾーヒドロキシポルフィリン2量体をPbO2で酸化したところ、フリーベースやニッケル錯体ではキノノイド構造をとり閉殻化合物であったが、亜鉛錯体では安定なビラジカルになり、ポルフィリンの中心金属の種類によって、ジラジカルーキノノイドの制御が可能で有ることがわかった。メゾオキシポルフィリンの酸素をチッソに置換したメゾアミニルポルフィリンラジカルの検討を行った。まず、環縮小ポルフィリンで有るメゾアミニルサブポルフィリンの合成検討を行った。メゾーフェニルアミニルラジカルはラジカル周りの立体保護が不十分であり、不安定化学種であることがわかった。そこで、2,4,6-トリクロロフェニルアミニルラジカルを合成したところ、通常の条件下で、安定に取り扱うことのできるラジカルで有ることがわかり、サブポルフィリンの高いラジカル安定化能力が実証できた。次に、ビスーサブポルフィリニルアミニルラジカルを合成したところ、この化合物も非常に安定な化学種で有ることがわかった。ポルフィリンメゾオキシラジカルとポルフィリン中心金属との強磁性的な相互作用を期待して、磁性を持つ金属錯体の合成と外部刺激によるスイッチングを検討した。そのようなモチーフとして、メゾーペンタフルオロフェニル置換ニッケルポルフィリンのメゾオキシラジカルを合成し、ピリジンの添加により高スピンニッケル種を発生させた。EPRおよびSQUID測定の結果、この錯体はS=3/2のスピン基底状態にあることがわかり、メゾオキシラジカルと高スピンのニッケル(II)が強磁性的に相互作用していることがわかった。ピリジンの脱着によりスピン状態を制御することができ、スピン状態の可逆なスイッチング機能は有望である。ポルフィリンポリラジカルへの展開を見据え、メゾオキシラジカルの多量体の合成を行った。メタフェニレン架橋部は、メゾオキシラジカル由来のスピンをnon-disjoint型で伝播するため強磁性的な相互作用に期待できる。メタフェニレン架橋ポルフィリン二量体と、比較としてのパラフェニレン架橋ポルフィリン二量体、1,3,5-フェニレン架橋ポルフィリン三量体を合成し、それぞれのメゾオキシラジカルの合成に成功した。ニッケル錯体に加え、亜鉛錯体も合成したが、メゾ酸素の亜鉛配位を避けるために軸配位子としてイミダゾールを加えて合成した。幾らかの化合物ではX線結晶構造解析に成功しており、固体状態で有意な分子間相互作用が認められた。それらを踏まえ、現在詳細な磁気物性の解明を行っている。ポルフィリンメゾオキシラジカルの他にも、アミニルラジカルやトリメチレンメタン縮環ポルフィリン三量体などを合成し、安定な基底三重項ポルフィリノイドの開拓に成功した。

ジポルフィリニルアミニルラジカルの酸化により、ジポルフィリニルナイトレニウムイオンが安定な化学種として得られることが分かった。ポルフィリンメゾオキシラジカルのニッケル錯体を合成し、スピンクロスオーバーにより非常に強い強磁性体を得ることができた。オリゴラジカルへの展開として、フェニレンスペーサーで繋いだジラジカル・トリラジカル種を合成し、その磁気物性を調査した。ポルフィリノイドラジカルの安定性についての一般性の検討として、安定アミニルラジカルの合成、高スピントリアミニルラジカルの合成、ヘリセン状・8の字型といった三次元構造をもつラジカル種の合成と物性解明をおこなった。また、アミニルラジカルの一電子酸化によって、カルベンと等電子体であるナイトレニウムイオン種の合成にも成功した。1,3-フェニレンで架橋ジラジカルは異常に小さな磁性を示すが、その原因がわかっていないが、不思議な現象で非常に興味深い。1,3-フェニレンで架橋ジラジカルの結晶構造を明らかにして、反磁性相互作用の理由を明らかにする。電子吸引基であるペンタフルオロフェニルを置換したメゾーオキシニッケルポルフィリンを合成し、その酸化により、対応するメゾーオキシラジカルの合成を検討する。次に、この化合物にピリジンを配位させ、ニッケルをハイスピンにすることで、二つのスピン間の磁性相互作用を調べる。結晶構造解析のみならず、固体磁性の精密な検討を行う。また、光異性化可能な部位をもつピリジン誘導体を合成して、光照射による高スピンー低スピンスイッチングが実現できるかどうかの検討を行う。メゾーアミニルサブポルフィリンの成果を踏まえ、メゾーアミニルポルフィリンの化学を遂行する。対称性の高い平面型アミノポルフィリン3量体を設計合成、そのPbO2酸化によりトリアミニルラジカルの合成に挑戦する。メゾブロモポルフィリンと1,3,5-トリアミノベンゼンとの芳香族求核置換反応により合成し、その酸化反応を詳しく検討する。この場合も、結晶構造のみならず、固体磁性の精密な測定を行う。これまでの研究では、中性なアミニルラジカルでは、ジラジカルでも短寿命であり、トリラジカルはより不安定し、短寿命になることが予想できる。しかし、予備的な実験では、相当に安定なトリラジカルが生成している模様で、極めて有望である。有機化学(物理有機化学)
半透明／金属光沢物体のハンドリングと全品検査のための3.5D計測点群処理

本研究では、食品、薬品、化粧品などの半透明または金属光沢を有する物体を対象とした、「3D形状プラスアルファ」の計測と点群処理を開発する(3.5D計測点群処理)。技術的課題はLight Transport Matrixのスパースセンシングならびにフィードバックプロジェクションによる表面形状と複雑な反射特性の推定である。研究の評価ポイントは、このような物体のハンドリングと全品検査を同時に実用的な時間で実行するロボットシステムの実現である。食品、薬品、化粧品などの半透明または金属光沢を有する物体を対象とし、三次元形状に反射特性を加えた3.5D計測点群処理技術を開発し、物体のハンドリングと全品検査を同時に実用的な時間で実行するロボットシステムとして実装することを目的とする。手法としては、計測シーンに応じて照射パターンを動的に生成するフィードバックプロジェクションと観測データのスパース性を利用するスパースセンシングを統合する。興味深い問題設定であり、社会のニーズに基づくものと思われる。高速な3.5D計測点群処理手法は工場生産現場において重要であり、産業用途のロボットへの波及効果も期待される。研究代表者は、すでにコア技術に関する研究成果を持ち、それらを「統合」することを新規提案として挙げており、実現可能性は高いと判断できる。
「分割統治」に抗する貧困層の新しい戦略：フィリピンの事例

本年度は,主として,2008年から3期10年間にわたり村会議員を務め終えた,調査地の居住者クリスティーナ・パンギリナン氏の活動に着目し,彼女の活動をめぐる社会ネットワークを中心に聞き取りを行った。彼女は,当該不法占拠地区居住者として,はじめて村会議員に当選した人物である。彼女が,居住地外部の人々との関係を如何にして築き上げてきたか,また,この間の地域の社会問題の主要な変遷は何処にあるのかについて集中的な聞き取りを実施した。この結果,カトリック教会帰属のグループ活動の重要性があらためて確認されると同時に,2016年度で発見された健康問題(肥満の問題の先鋭化)の実態が,居住者間でも共有されつつあることが確認された。肥満問題自体は,de Janvry and Sadoulet(2016)の結果と対応するところであるが,人々がその事実をある程度まで認識し,貧困層としての戦略に新たな対応が模索されつつあることがあきらかになった点に意義がある。インタビュー結果から,その原因は,1990年代以降の所得増による食生活の変化にあるというわれわれの仮説を一部の居住者たちが認識しているという新しい事実もまた,同様に確認された。この問題に対する「弱者」の対応の一つとして現在,われわれは社会ネットワークに裏打ちされた有機農産物の小地域小グループの経済圏の活用に注目している。この間の研究成果としては,中間報告にとどまっているが,これまでの調査データをまとめた速報値に基づきmimeoを作成し,フィリピン国立大学ロス・バニョス校とフィリピン研究の国際学会Philippine Studies Conferenceにおいて,それぞれ報告を行った。また、それらを発展させた詳細な報告については,2019年度中に,雑誌『東洋文化』に発表する予定である。中間報告はmimeoの論文を,国際学会で発表し,来年度中に論文を公刊することになったとはいえ,取りまとめそのもののは,やや遅れが生じている。もっとも,副産物として,居住者の認識の変化についての新しい事実発見があり,その意味では,おおむね順調であると考えている。クリスティーナ・パンギリナン氏への聞き取りに集中したため,本年度は十分に実施することができなった補足データ収集によるデータの補完に努めつつ,引き続き取りまとめに集中したい。本年度は,社会ネットワーク分析のための基礎データの収集と基礎的な分析を行った。すなわち,(1)調査地全体にかかわる政治・経済・社会・文化に関する基礎データの収集,(2)対象の小社会集団とその単位主体(個人,家族,親族集団など)の特定化,(3)親族・姻族関係のネットワーク・データの収集,(4)親族・姻族関係以外で社会集団に大きな影響を有する社会ネットワーク(近隣関係,同郷者,儀礼親族,回転講)の特定化,(5)コミュニティ外の周辺地域に居住する中間層との社会関係の特定化の5項目の作業を主として行った上で,マクロの経済指標,地域開発政策などの彼らを取り巻く外的条件の変容を長期的に把握するための準備を整えた。本年度の研究の計画以外の主たる特徴は,第一に,インターネット上に調査地居住者のみを対象とした30年間の写真10,000枚以上を掲載するデジタル写真館を,人々の許可の下,作成し,居住者相互の交流の場として,また遡及的な調査情報を得るためのフォーラムを開設したことである。現在の参加者は1,500人を超える。第二に,30年間の動態を確認するための地図を改訂した。その際,住民の許可と協力を得ながら,より詳細な動線をあきらかにするために,狭隘な通路の特定も行った。第三に,30年間の死亡者の死因の調査を行った。この人々の食と福祉の調査によって,1990年以来の所得の上昇によって一見すると食生活が改善されたように見受けられるが,動物性タンパク質,油脂,砂糖の過剰摂取のためか,心臓・脳等の循環器疾患,悪性腫瘍,糖尿病を原因とする死亡が,結核とともに多くなってきていることがわかった。これは,新たな貧困問題をもたらすものになるといえよう。さいごに,域内の主な雑貨店における人々の往来と購買について1日の調査を実施した。これは,社会関係をより明確に把握することを意図した。調査実施過程において治安問題のため調査に若干の遅滞が生じたものの,申請時には想定していなかった地域の変化を発見し,それに対応する調査ができたと考えている。平成29年度では,社会ネットワーク分析のためのデータの整備を行った。すなわち,(1)資産・所得などの経済指標,社会的威信などの個々の主体の属性や対象集団にとって重要な事件を析出すると同時に,(2)親族・姻族関係以外の鍵となる複数のネットワーク・データを収集した上で,(3)周辺地域のコミュニティ外に居住する中間層との間の社会関係のデータを,30年以上,定点観測を行っているフィリピンのマニラ首都圏マラボン市の貧困地区において収集した。これらの収集資料は,匿名性を保持してデータ・ベース化し,必要に応じて調査地に還元してきたが,今回は,質問項目が多いため,データの整理に時間がかかっている。速報値からいえることは,調査地内における格差構造の深化である。NGOの援助の結果,この20年の間に,居住者の教育水準は向上し,またマクロ経済の堅調さもあり,地域全体の生活水準は確実に向上している。しかし,同時に経済格差はあきらかに拡大し,それは社会関係に大きな影響をもたらしている。

本研究では,現実社会における主観的格差,客観的格差と,社会ネットワーク分析によって得られたネットワーク構造上の格差の三者の関係を分析し,社会関係の重要性について検討することを目的としているが,インタビュー調査とインターネットにおけるSNSの質的データをもとに,その動態の輪郭が把握できた。したがって,成果については,理論的枠組みについての中間報告の段階にとどまっているが,フィリピン国立大学において発表の機会を得て,有機農業における事例を含め,都市貧困層地域における地域通貨の可能性についての報告を行った。データ収集と整理に時間をとられているものの,分析枠組みの整備には相応の進展はあったと考えている。本年度は,主として,2008年から3期10年間にわたり村会議員を務め終えた,調査地の居住者クリスティーナ・パンギリナン氏の活動に着目し,彼女の活動をめぐる社会ネットワークを中心に聞き取りを行った。彼女は,当該不法占拠地区居住者として,はじめて村会議員に当選した人物である。彼女が,居住地外部の人々との関係を如何にして築き上げてきたか,また,この間の地域の社会問題の主要な変遷は何処にあるのかについて集中的な聞き取りを実施した。この結果,カトリック教会帰属のグループ活動の重要性があらためて確認されると同時に,2016年度で発見された健康問題(肥満の問題の先鋭化)の実態が,居住者間でも共有されつつあることが確認された。肥満問題自体は,de Janvry and Sadoulet(2016)の結果と対応するところであるが,人々がその事実をある程度まで認識し,貧困層としての戦略に新たな対応が模索されつつあることがあきらかになった点に意義がある。インタビュー結果から,その原因は,1990年代以降の所得増による食生活の変化にあるというわれわれの仮説を一部の居住者たちが認識しているという新しい事実もまた,同様に確認された。この問題に対する「弱者」の対応の一つとして現在,われわれは社会ネットワークに裏打ちされた有機農産物の小地域小グループの経済圏の活用に注目している。この間の研究成果としては,中間報告にとどまっているが,これまでの調査データをまとめた速報値に基づきmimeoを作成し,フィリピン国立大学ロス・バニョス校とフィリピン研究の国際学会Philippine Studies Conferenceにおいて,それぞれ報告を行った。また、それらを発展させた詳細な報告については,2019年度中に,雑誌『東洋文化』に発表する予定である。中間報告はmimeoの論文を,国際学会で発表し,来年度中に論文を公刊することになったとはいえ,取りまとめそのもののは,やや遅れが生じている。もっとも,副産物として,居住者の認識の変化についての新しい事実発見があり,その意味では,おおむね順調であると考えている。平成29年度では,本年度の調査を受けて,社会ネットワーク分析のための本格的作業が実施される。すなわち,(1)資産・所得などの経済指標,社会的威信などの個々の主体の属性や対象集団にとって重要な事件を析出すると同時に,(2)親族・姻族関係以外の鍵となる複数のネットワーク・データを収集した上で,(3)周辺地域のコミュニティ外に居住する中間層との間の社会関係のデータを収集する。これらの収集資料は,匿名性を保持してデータ・ベース化し,必要に応じて調査地に還元する。
定量的な組織性状マッピングに基づくヒト骨格筋の可塑性評価と運動療法の基盤形成

骨格筋の機械的な特性を反映する性状の把握は,病態解明や理学療法プログラムの考案に有用である.本研究は最新超音波技術を用いて筋弾性を可視化・定量化し,弾性評価の妥当性や機能的な意義および臨床応用の可能性を検討することを目的とした.その結果,皮膚や筋膜の存在や筋線維の配向が弾性計測に影響を与えることが明らかになった.また,関節運動時の弾性変化を測定することで,筋張力発揮を推定できる可能性および運動療法や外科的治療による筋組織性状の可塑的な変化を評価できることが示された.本年度は筋線維の走行方向や皮膚,筋実質を覆う筋膜が骨格筋の硬さ(弾性)特性に及ぼす影響を検証することを目的とした.ヒト生体と類似した性状が保持されるように特殊な固定処理を施した御遺体を研究資料とし,羽状筋である腓腹筋内側頭を対象に超高速超音波映像法による筋の弾性評価の妥当性を検討した.筋線維に対して超音波プローブが一定の角度を呈した状態と筋線維と超音波プローブが平行な状態の2条件で比較した結果,平行な状態よりも角度のある状態で筋弾性が有意に10%程度高くなることが明らかとなった.また,皮膚や筋膜の除去の前後で筋の弾性を観察した結果,除去後に筋硬度が顕著に減少することが確認された.これらの得られた知見により,最新超音波技術を用いた骨格筋の定量的な弾性評価を実施する場合には,筋線維の配列状態や筋実質の表層に介在する皮膚等の影響を十分に考慮する必要のあることが示唆された.更に,超高速超音波法による臨床応用の有用性を探る目的で,膝関節術後症例における大腿四頭筋弾性の定量評価を試みた.その結果,膝関節術後患者では安静時における患側の筋弾性は健側と比較して差がみられないものの,大腿四頭筋の随意的な収縮時は患側の弾性が健側より有意に低値を示し,患側の筋は健側の3560%に相当していた.このことは手術時の組織侵襲が起因となって生じる筋の収縮能低下を反映する可能性がある.本手法の応用によって運動制約の強い術後早期においても,簡便で迅速な弾性計測に基づき発揮筋力の程度を推定できる臨床的意義の高い画期的な評価ツールとなりうることが予想された.本年度は,筋スティフネスを反映する組織弾性に及ぼす皮膚や筋膜の影響,筋損傷や運動療法の的となる頻度が高い下肢筋を対象に関節角度の影響,および臨床応用を検討するねらいでアキレス腱縫合術後の筋・腱の機械的特性を明らかにすることを目的とした.その結果,筋弾性は皮膚剥離後に50%程の著明な減少を認めた.一方,さらに筋膜剥離を施しても弾性値に変化は付加されなかった.このことから剪断波エラストグラフィによる筋弾性計測では体表組織の存在を無視できないこと,皮膚は特に筋の機械的な特性を保つ役割を担う可能性が示唆された.また,筋弾性に及ぼす股関節・足関節角度の影響をみた検討では,股関節角度の変化に伴って筋スティフネスは筋間で異なるパターンが示され,運動動作時に損傷の多い股伸展域で長内転筋に発生する力学的なストレスは大内転筋よりも高いこと,筋収縮時の腓腹筋スティフネスは足関節底屈角度の増加に伴い顕著に減少するが,ヒラメ筋は足関節角度にあまり左右されず,深い底屈時にも発揮張力が保持されることが推察された.アキレス腱縫合術後の症例検討では,収縮時の筋スティフネスは術後,腱スティフネスよりも早期に健側と同程度となったが,足関節底屈トルクは一様に患側で小さい傾向にあった.したがって,アキレス腱縫合術後の発揮トルク低下は必ずしも筋の収縮能不全と一致するとは言えず,足関節底屈機能の把握には腱組織の力学特性も含めた包括的な評価を実施することが望ましい可能性がある.骨格筋の定量的な性状評価法の確立に向けて,組織弾性を規定する要因の解明は継続した検討が必要であるものの,剪断波エラストグラフィ法による弾性計測の妥当性や臨床応用の可能性を探る検証はほぼ予定通り遂行できている為.本年度は,ヒト筋腱組織の可塑性評価および筋損傷の機序解明や運動療法の基盤形成にむけて,定量的な組織性状評価の臨床的意義確立に関わる実験をおこなった.超音波剪断波エラストグラフィを用いて,股関節屈曲角度が股屈曲運動における長内転筋の収縮時スティフネスに及ぼす影響を検討した.その結果,股関節屈曲運動に伴う長内転筋の筋スティフネスは,股関節角度の影響を大きく受け,伸展20°屈曲20°でより高値を示した.このことから,股関節屈曲運動に伴う長内転筋の力学的ストレスは伸展域浅屈曲域で高くなる可能性が示唆された.本知見はスポーツ動作における長内転筋の損傷メカニズムを解明するための基盤情報になりうると考える.また,受動的な股関節運動が大内転筋後部線維の弾性変化に及ぼす影響の検討では,股関節外転に伴う弾性は角度間に差を認めなかった.一方,股関節屈曲に伴う弾性は屈曲0°と比較し,屈曲100°,120°で有意に高値を示した.