hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
少子高齢・人口減少社会における高齢者の投票行動に関する社会老年学的研究

高齢者層の投票参加率は他の年齢層に比べて高い。少子・高齢化の進行は、そうした高齢者層が有権者に占める割合を急速に増大させており、高齢者層の投票行動が政治や社会に与える影響に関心が高まっている。この研究では、無作為に抽出された兵庫県内在住の成人男女4,000人を対象とする郵送調査から得られた1,474票のデータを用いて高齢者の政治参加活動と世代間対立を分析した。政治参加活動の最も強い要因は高齢世代であること自体であり、内的有効性感覚が社会・人口学的属性との媒介効果を果たしていた。そして、世代間には対立的態度は見られず、政治的有効性感覚においても明確な世代差は認められなかった。平成24年度は、「選挙と投票、社会意識に関する調査」と題するA4版30頁の調査票を用いた大量調査を郵送で行った。対象は、選挙への関心や投票行動に地域の特性が反映されると考えて、兵庫県内の都市部と郡部の成人男女4,000名とした。各種地域データを用いた分析から、都市部を代表する地域として神戸市を、郡部を代表する地域として篠山市を選定し、それぞれ3,000名と1,000名を確率抽出法で抽出した。神戸市に関しては、9区364投票所の有権者1,261,918名に連番をつけ、100個の乱数を発生させ、得られた乱数に該当する投票所からそれぞれ系統抽出法で無作為に30名を抽出した。同一投票所が該当した場合は、その投票所から該当数×30名を抽出した。最終的には83選挙区から3,000名を抽出した。篠山市に関しては、56投票所の36,548名を母集団と市、同様の方法で20投票所からそれぞれ50名を抽出した。対象者の抽出作業は、神戸市に関しては各区の選挙管理委員会に、篠山市に関しては市の選挙管理委員会に出向いて、選挙人名簿から、氏名、住所、性別、生年月日を転記した。この作業は8月中旬から9月中旬にかけて行った。両市ともに標本集団の性、年齢別構成は母集団のそれとほぼ一致していた。調査期間は2012年9月17日から10月31日である。その期間に一度督促状を送った。1,487通(回収率37.18%)が回収された(神戸市1,038通<34.6%>、篠山市430通<43.0%>、無回答19通(海外移住、病気、認知障害のため回答できないなど)であった。男性664人(45.2%)、女性796人(54.2%)、無回答8人(0.5%)で、性別の割合は、ほぼ母集団と一致していた。平均年齢58.1歳、標準偏差17.0歳、最年少20歳、最年長99歳であった。現在、次年度は、このデータを分析し、報告する予定である。この年度には、前年度に収集したデータを分析した。以下は、その成果の一部である。世代間対立や世代間競争、世代間闘争といった幾分かはセンセーショナルな表現で社会保障をはじめとする諸政策の受益と負担の問題が議論されているが、若年世代と高齢世代が実際に対立的な態度を持っているか否かといった問いに明確な答が用意されているわけではない。こうした問題は老年学にとっても重要な課題として欧米では早くから関心を集めてきたが、日本の老年学においては真正面から取り上がられることがなかった。年金や介護・医療などの社会保障制度は、世代によって受益側と負担側とを区分し、両世代が合意の上で結ぶ世代間契約として成り立っているから、本来は両世代が不公平や不利益、優遇感を覚えないはずである。世代間対立というのは、そうした合意が崩れて世代間契約が破綻している状況にあることを意味する。こうした状況の下で、世代間対立を各種政策の予算配分に対する態度の観点から操作的に定義すると、各世代は自世代の利益に直結する政策のための予算を増額すべきだとする意見を持ち、他世代の利益に直結する政策のための予算を削減すべきだとする意見を持つということになる。3つのタイプに分類した政策予算に対する態度を多元配置分散分析によって分析した結果、若年世代向け教育関係予算、若年世代向け就労関係予算、高齢世代向け予算のそれぞれに対する態度には世代が単独で強い影響を与えているということはないことが明らかになった。年齢で一括りされた若年世代や高齢世代という集団それ自体が相互に対立的と言えるほど自世代利益志向的な態度を持っているわけではないということである。そして、所得や経済的ゆとり感、学歴と行った社会経済的変数が相互に関連しあいながら予算の増減に対する態度に影響を与えていたことは、世代内対立の問題をより考慮すべきことを示唆していると言えよう。

そして、世代間には対立的態度は見られず、政治的有効性感覚においても明確な世代差は認められなかった。高齢者の投票参加率の高さに関しては比較的早くから政治学や老年学の領域で関心が持たれてきており、有権者の高齢化が進むにつれて、あらためて関心が寄せられるようになった。しかし、高齢者の投票率が高い理由や高齢者の選挙への関心、投票行動に関しては十分に解明されているとは言えず、それらが及ぼす影響や影響力に関しても、種々議論されることはあっても、明確な根拠に基づいているわけではない。投票行動は、合理的選択モデルや心理学的モデル、社会学的モデルなどで説明されてきたが、それらでは高齢者の投票行動や、それがもたらすと考えられる社会・政治的な影響を説明することは難しい。そこで、本研究では、高齢者の投票行動に関する社会老年学的モデルの構築を試みた。そして、前年度末にK市N区の65歳以上男女239,269人を母集団にして、全30の投票区から10区500人を確率比例抽出法により無作為に抽出して郵送法で実施していた予備調査から得られたデータ(有効回収票:240、回収率:48%)を分析した。その結果、次のようなことがあきらかになった。高齢者の選挙への関心や投票率は高いが、国政選挙への関心や投票率に比べて地方選挙への関心や投票率はかなり低い。投票する理由の分析から、高齢者の投票行動は、「理念的投票」、「他人志向的投票」、「レジャー型投票」に分類された。高齢者の大多数は選挙本来の目的に沿った「理念的投票」を行っているが、「理念的投票」と「レジャー型投票」の間には順相関が認められることと、コスト意識は全体的に低く、このことが高齢者の投票率を高くしていると考えられる。政治、政治家に対する不信感が強く、期待感は極めて低い。政治的関心は高いが、政治的活動をしている高齢者はごくわずかである。政治的不満感や健康や経済などの不安感が高いほど、高齢者集団意識と政治集団の形成に関心も高いことが認められた。地方選挙、国政選挙を問わずに高齢者層の投票参加率は他の年齢層に比べて高い。少子・高齢化の進行は、そうした高齢者層が有権者に占める割合を急速に増大させており、高齢者層の投票行動が政治や社会に与える影響に関心が高まっている。この研究では、無作為に抽出された兵庫県内在住の成人男女4,000人を対象とする郵送調査から得られた1,474票のデータを用いて高齢者の政治参加活動と世代間対立を分析した。政治参加活動の中でも最も一般的な「投票参加」では、高齢世代であることが他の要因よりも強く作用している。中年世代であることや社会経済的地位がそれらに次ぐ効果を示している。そして、内的有効性感覚も投票参加に促進的に作用しており、いずれの要因に関しても政治的有効性感覚の間接効果(媒介的効果)が認められる。その効果は大きいものではないが、高齢世代の内的有効性感覚を介しての間接的効果は他の要因に比べて大きい。この結果は、高齢世代の高い投票率に政治的有効性感覚の高さが反映されていることをあらためて示唆していると言える。若年世代向け教育関係予算、若年世代向け就労関係予算、高齢世代向け予算のそれぞれに対する態度には、性や社会経済的な要因が複雑に関連しあいながら作用していて、世代が単独で強い影響を与えているということはないことが明らかになった。このことは、年齢階層で一括りされた若年世代や高齢世代という集団それ自体が相互に対立的と言えるほど自世代利益志向的な態度を持っているわけではないことを示していると言える。
高信頼性ものづくりのための材料プロセスの損傷モニタリング

アコースティック・エミッション(AE)法は材料や構造物における損傷や衝撃を監視する大変有効な手法である。材料プロセスの制御においてもこのAE法は適応可能である。しかし過酷な環境下でのAEの計測は大変困難であった。そこで本研究ではレーザー干渉計を用いた非接触計測および波形の連続計測のためのシステムの開発を行い、様々な材料プロセスに応用した。大気プラズマ溶射などのコーティングやピーニングの際のAE信号の計測および解析に成功した。この新たなAE計測手法は材料プロセスの状態監視を行うことにより、材料の信頼性を向上させる有効な手法として期待される。極限的な環境下での構造物の信頼性を確保するために、材料の損傷・劣化を感度良く計測できるAE法を用いることが有効である。実用的な表面処理技術を用いたマテリアルプロセッシングに対して構造ヘルスモニタリングを行うためには、高感度のレーザーAEシステムの開発が是非とも必要となる。そこで、本研究では、新たに極限環境下にも適用可能なシステムの開発を目指し、このシステムを用いて表面処理技術の高信頼性化を目的とした。(1)高感度化のための波形解析プログラムの開発連続波形収録装置をもとに周波数解析を行うことによりレーザーAEシステムの高感度化を進めた。このシステムは、レーザー干渉計を用いた非接触でのAE計測システムと、対象物の表面振動を連続に収録するシステムからなる。バックグランドノイズ大きいレーザー干渉計の出力から、有効なAE信号を分別するために、新たに雑音除去のための周波数解析プログラムを導入することにより、計測システムの高感度化を図った。(2) AEイベント検出プログラムの開発従来のAEシステムでは、AE信号の計測のためにはしきい値を設定して、その値を超えた信号のみを計測していた。高帯域のAE信号の解析にあたっては、有効なAE信号の抽出のためには、このように信号を切り出す必要があった。しかし、レーザーAEシステムにおいては、バックグラウンドノイズが大きいため、このようなしきい値を用いた計測では有効なAE信号を検出できない。上記の連続波形計測と周波数解析を組み合わせることにより、雑音に埋もれたAE信号の抽出を可能とするプラグラムの開発を行った。過酷な雑音環境が想定されるマテリアルプロセスにおけるインプロセス計測を行うために、現有の装置にさらなる改良を加え、計測のS/N比の向上を図った。本年度は下記の成果を得た。(1)プラズマ溶射中のプロセスモニタリングー大気中でのプラズマ溶射中でのAE計測を圧電素子センサを用いた高感度AEシステムにより行った。雑音を除去することにより溶射中のAE事象を検出することが可能となった。また、雑音処理プロセスをGPUを用いて行うシステムを新たに開発した。波形処理速度の向上をするとができ、リアルタイムでの計測が実現できた。(2) FSW中のプロセスモニタリングーMg合金同士およびMg合金/Al合金異材接合におけるFSWによる接合中のAE計測を試みた。接合条件による接合状況の違いおよびAE発生挙動の違いが計測可能となった。多チャンネルセンサを用いることにより、損傷発生位置の同定が可能となった。これらの損傷発生部分は他の非破壊検査手法により確認でき、AEを用いたプロセスモニタリングの有効性を示すことができた。(3)レーザーピーニング中のプロセスモニタリングーレーザーピーニングの際に発生するAEを検出し、レーザー出力等のプロセス条件をAE計測結果を対応させることができた。(1)プラズマ溶射中のプロセスモニタリングー大気中でのプラズマ溶射中でのAE計測を開発したレーザーAEシステムを用いて行った。アルミナ/ステンレス鋼の材料では、溶射中のみならず冷却中においてもAE事象が検出されたのに対して、ジルコニア/Ni基超合金の材料では、溶射中にのみAE事象が検出された。また、試料作製後の断面観察において観察されるき裂とAEの発生エネルギーには良い相関がみられた。さらに、溶射パスを制御することにより、セグメンテーションき裂のみ導入することができ、その際のAE挙動からき裂生成応力を評価することができた。

(2)溶接中のプロセスモニタリングー鋼材の溶接中のAE計測を行った。TIG溶接の異なる条件におけるAE計測からは、得られたRMS電圧と入力電流とには良い相関がみられた。試験片の温度計測結果と合わせると、マルテンサイト変態の開始点および終了点をAE挙動から評価でき、それらのこれまでに報告されている温度とよく対応していた。また、移動溶接の際のAE計測も行い、溶接の際の溶滴移行およびマルテンサイト変態の発生挙動をAEを用いて評価することができた。さらに、遅れ破壊の際のAEも計測でき、き裂の発生位置の情報を含んだ進展挙動を評価することができた。これまでにアコースティック・エミッション(AE)法を用いて、材料プロセス中に発生する損傷を計測するシステムに関して研究を行ってきた。精度の良い計測を目指したレーザー干渉計を用いる計測システムおよび連続AE波形計測システムの開発により、実際の材料プロセスに適用可能なシステムの開発を行った。このシステムを、大気中プラズマ溶射、コールドスプレー、ショットピーニング等の表面処理プロセスに適用することにより、損傷の検出や衝撃力の評価などに成功した。さらに他の表面改質技術であるレーザーピーニングに対しても、開発を行ってきたプロセスモニタリング手法を用いることにより、水中でのキャビテーション現象の解明を行った。懸濁液プラズマ溶射による遮熱コーティングプロセスのAEモニタリングおいて、以下の結果が得られた。断面観察の結果より、入熱量の多い皮膜中央部から入熱量の少ない外縁部へ向かって、順に皮膜がはく離、DVC構造、FC構造と連続的に変化する様子が見られた。溶射材の試料に衝突時のAE波形のRMS電圧によって、溶射領域の半径を求めることができた。皮膜への加熱領域の推定ができた。AE計測結果と断面観察結果から、溶射中の温度上昇時に発生したAE事象が縦割れに、温度降下時のものが横割れに対応していることが示された。また、液層伝播AEを用いたレーザーピーニングへの干渉層の影響の評価において、以下の結果が得られた。レーザーの出力を変えた場合、液層中の絶縁破壊によるバブル発生にはレーザー出力や液層の種類の影響が見られた。グリセリン層内でのAE計測及び解析でも、水層のときと同様に液層伝播AEと試料伝播AEの解析結果から同程度の値の衝撃力が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。信頼性材料工学26年度が最終年度であるため、記入しない。レーザーAEシステムの改良をすすめることにより、従来は雑音に埋もれて検出が困難であった、AEイベントの検出が可能となった。新たな計測システムを開発することにより、プロセス中での高速の波形処理が実現できた。
原子核の弱い相互作用と原子核構造

1.平成元年6月12ー15日の期間、大阪においてNuclear Weak Process and Nuclear Structureと題したトピカルな国際会議が開催される。これにそなえて原子核の弱い相互作用と核構造の研究者で国内外の研究現状を分析し、理論・実験の各グループが交流を深め問題の検討を行い、総合的にこの分野の研究・発展を計った。そのため、2.昭和63年6月26日大阪大学において13名による研究打ち合せを行い、国内外の研究の現状を分析し、各グループ研究の交流と研究の実施計画を行った。3.昭和63年10月25日、26日両日、大阪大学において12名による研究打ち合せを行い、シンポジウムの開催についての準備的研究を行った。4.平成元年1月30日および31日には大阪大学において、原子核の弱い相互作用と核構造に関するシンポジウムを開催し55名の参加者を得た。このシンポジウムにおいて、原子核のベータ崩壊、ミュー粒子の捕獲、原子核内のパイ中間子やデルタ粒子の役割と交換流の研究、ハイパー核の弱崩壊、ダブル・ベータ崩壊ならびにニュートリノの質量、原子核の高次配位混合や原子核模型などについて、講演と討論を行った。これらの論文について議事録を作成した。5.研究連絡のため、大阪ー東京間の往復を行った。6.この総合研究(B)に基づいて、平成元年6月、大阪にて開催される国際会議に発表可能なテーマの選定が完成した。
感染防御応答を促進する栄養素感知機構の解明

適量の栄養素を摂取することは、病原体に対する防御機構を維持し、感染症を予防する上で極めて重要である。そこで、重要性が明らかな一方で、多くの謎が残されている「栄養素の健康増進作用と防御機構の関係」を明らかにすることに挑戦する。特に、感染防御に大きく寄与する「自然免疫機構を介したサイトカインの産生に対する栄養素の効能」という独自の視点から解析を進める。本研究は、栄養不足による感染症発症リスクを判断する基準の策定や適量の栄養素摂取を基盤とする感染症予防法の開発の礎となり、ひいては栄養学および健康科学の発展に寄与するものである。
応用倫理学各分野の基本的諸概念に関する規範倫理学的及びメタ倫理学的研究

近年の我が国の倫理学研究においては、生命倫理、環境倫理、情報倫理、工学・技術倫理などの新しい研究領域が開拓され、またその発展に伴って自己閉鎖的な専門分化の傾向が顕著になりつつある。本研究ではこうした現状を踏まえて、応用倫理学各分野を通底する基本的な諸概念に規範倫理学的な観点から反省を加えるとともに、そうした諸概念に対して、まだそこでさまざまな形で展開されている倫理学的論証をも含めてメタ倫理学的な分析を行いつつ、その再定義を試みることを研究目的としてきた。このような研究目的を設定した理由の一つに次のような問題関心があった。すなわち、応用倫理学の各分野は学際的な研究領域として成立しているのが普通であるが、そうした領域において提起される問題に対して倫理学者はいかなる寄与をなし得るのか、という問題関心である。この主題に関して、一昨年8月、本共同研究ではワークショップ「応用倫理学の倫理学への貢献」を開催した。研究最終年度には、研究分担者による研究発表会を数度行って、各人の個別研究の相互批判に努めてきた。さらに、昨年10月にはフィーンバーグ氏(サイモン・フレーザー大学)らを招いて「科学技術の民主化」と題する国際シンポジウムも開催した。この二年間にわたり、本研究の研究分担者また研究協力者の方々の熱心な協力を得て、本共同研究は予期した以上の研究成果を上げることができた。また、この間、平成帝京大学教授飯田亘之氏、さらに京都生命倫理研究会と研究会や講演会を共同開催しており、研究内容の質的向上という点で、またさまざまな大学の研究者との交流という点で、稗益するところ大であった。これら共同研究が本研究の成果に反映していることはいうまでもない。本年度の研究は、まず、応用倫理学各分野について、国内外の最新の研究状況を調査し取りあげるべき諸問題を洗い出す作業、および、それらに関する先行研究を調査する作業を行わなければならなかった。この作業は、まず応用倫理学のそれぞれに分野に対する洗い出し作業および研究状況調査を、チームを組んで遂行した後、各々の成果を持ち寄り、その後の研究の進め方を具体的に協議していった。個々の分担は以下のとおりである。(i)生命倫理:今井、小野、蔵田が担当する。扱う課題は、ターミナルケア、人工妊娠中絶と看護倫理、さらには出産をめぐる文化人類学的考察があげぢれる。蔵田は生命倫理学のメタ倫理学的分析をも担う。(ii)環境倫理:高田、柏葉が担当する。ドイツやフランスの環境思想の展開、Deep EcologyやSpiritual Ecologyなどの調査検討、「予防原則」の倫理学的含意の探求を行う。(iii)ジェンダーとセクシュアリティ:浅見、柏葉が担当する。課題の性格上、社会学的アプローチをも重視する。(iv)技術倫理:新田、石原が担当する。新田は科学技術倫理教育のプログラム作成に関する諸問題を、石原は科学技術の現象学的分析を行う。(v)基本的諸概念の規範倫理学的分析:田中(伸)、吉谷、中澤、野村が担当する。応用倫理学各分野に対するメタ倫理学的分析もあわせて行う。具体的には、研究初年度である本年度は下記の研究会を開催し、その成果を本年度報告書としてまとめた。1ワークショップ「応用林倫理学の倫理学への貢献」(2004年8月於北大)2京都生命倫理学研究会との合同研究会(2004年12月於京都女子大、2005年3月於京都女子大)研究最終年度である今年度は、初年度の基礎研究の成果に基づいて、問題として取りあげるべき具体的諸概念を設定し、研究を進めていった。具体的内容については、初年度の研究を総括しつつ、各研究者が各自の研究成果を発表し、全体で討論することによって進められた。それらの成果は科研費報告書として結実している。

また、この報告書は、研究成果の一般的還元を目的として、インターネット上で公開する予定である。研究は坂井の総合的な指導のもとで円滑に遂行された。また、各研究分担者相互の情報交換、さらには他大学の研究者との連携を図るべく、会議や研究会等を適宜開催してきた。具体的なスケジュールは下記の通りである(いずれも2005年)。第1回本科研費研究会、7月31日8月1目、北海道大学大学院文学研究科特別企画、国際シンポジウム「科学技術の民主化-科学技術における倫理と文化価値」、10月29日、北海道大学大学院文学研究科第2回本科研費研究会、11月5日、北大文学部W棟517教室第3回本科研費研究会ならびに研究打ち合わせ、12月18日、北大文学部W棟517教室他研究会との合同研究会1.京都生命倫理研究会、6月25日26日、龍谷大学2,京都生命倫理研究会、9月24日25日、京都大学時計台記念館第三会議室3.メタ・バイオエシックス合評会、10月1日、東大教育学部4.独仏生命倫理研究会、10月16日、芝浦工業大学芝浦キャンパス5.京都生命倫理研究会、12月26日27日、京都女子大学現代社会学部これら合同研究会では、研究分担者が研究発表するだけでなく、研究協力者を広く募り、旅費等を本科研費から支出している。
分子レベルでの解析を基盤とする第四世代カルシウム拮抗薬の創製

有効な循環器疾患治療薬として臨床で汎用されているCa拮抗薬は、現在においてもなお組織選択性、薬効持続性の点での改良が続けられている。我々はこれまでに、代表的な3つのCa拮抗薬の内2つを、光アフィニティラベル法を中心とした生物有機化学的手法を駆使することにより明らかにした。本研究ではこの成果を活かし、構造生物学的視点からも更に検討を加え、“第四世代"ともいうべき新規のCa拮抗薬開発に活かすことを目的に進めた。3年間に亘る本研究で得られた知見を以下に要約する。1.従来のCa拮抗薬にはない特性をもつ新規化合物セモチアジルのCaチャンネル上での結合部位を、光アフィニティラベルにより、骨格筋次いで心筋においても明らかにすることができた。その結果、結合部位は膜貫通セグメントIVS6にあり、それは、(1)既知のCa拮抗薬結合部位と部分的にオーバーラップすること、(2)両チャンネル構造上、よく対応する部位であるが、両者の間には複数のアミノ酸残基に違いが認められ、この置換が、セモチアジル誘導体の両チャンネルでの結合能の違いに反映されているなどの新たな知見が得られた。2. Caチャンネル二次元結晶解析の基本データとして、single particleの解析ができた。その結果、α1-βの複合体をはじめ、各サブユニットの相対的空間配置がほぼ明らかになった。この複合体構造におけるCa拮抗薬結合部位の解析を試みたが、実験条件の至適化が課題として残った。3.最終目的にした全く新しいCa拮抗薬のデザイン・創製には至らなかったが、rationalな薬物設計を行うに不可欠な構造生物学的基礎データは、大いに集積された。有効な循環器疾患治療薬として臨床で汎用されているCa拮抗薬は、現在においてもなお組織選択性、薬効持続性の点での改良が続けられており、第二、第三世代Ca拮抗薬が開発されるに至っている。我々はこれまでに、代表的な3つのCa拮抗薬の内の2つを、光アフィニティラベル法を中心とした生物有機化学的手法を駆使することにより明らかにした。本研究ではこの成果を活かし、生化学、精密合成化学、分子薬理学、電気生理学、コンピューター支援ドラッグデザイン、結晶構造解析学の専門家を組織することによって、組織選択性、薬効持続性とともに優れた、"第四世代"ともいうべき新規のCa拮抗薬を開発することを目的に研究を進めているが、本年度得られた知見を以下に要約する。1.代表的なCa拮抗薬であるジルチアゼム型薬物1__-の、骨格筋Caチャンネル上での結合部位を、立体的に小さな反応基を用いた光アフィニタィラベル法で明らかにした。同定した部位はリピートIVの2箇所であり、欧米のグループが最近発表したリピートIIIとIVの2箇所であるとの結論は、立体的に嵩高い反応基を用いたための誤った結果が含まれることを指摘した。2.平面化学構造上ではジルチアゼム型薬物に類似している点をもつが、従来のCa拮抗薬にはない薬理作用をもつ新規化合物の2__-の光ラベル用試薬を合成し、これを用いて骨格筋Caチャンネル上での結合部位を明らかにした。それは従来のCa拮抗薬結合部位と近接した部位ではあるが、明らかに異なっていた。3.X線結晶解析で得られた1__-と2__-の立体構造は、重なり部分がほとんどないことが判明した。この結果に基づき、2__-をリ-ド化合物として新たな化合物群のデザインと合成を開始した。

我々はこれまでに、代表的な3つのCa拮抗薬の内2つを、光アフィニティラベル法を中心とした生物有機化学的手法を駆使することにより明らかにした。本研究ではこの成果を活かし、生化学、精密合成化学、分子薬理学、電気生理学、コンピューター支援ドラッグデザイン、結晶構造解析学の専門家を組織することによって、組織選択性、薬効持続性ともに優れた、"第四世代"ともいうべき新規のCa拮抗薬を開発することを目的に研究を進めているが、本年度得られた知見を以下に要約する。平面化学構造上ではジルチアゼム型薬物に類似しているが、従来のCa拮抗薬にはない長期持続性をもつ新規化合物セモチアジルの光ラベル用試薬[^3H]FNAKを合成し、これを用いて骨格筋Caチャンネル上での結合部位を明らかにした。それはリピートIVのセグメント6を含む領域であり、従来の3つのCa拮抗薬結合部位と一部重なり合う近接した部位ではあるが、完全にはオーバーラップしていないことがわかった。薬理学的に、セモチアジルと他の3つのCa拮抗薬の間にみられるアロステリック相互作用も、この構造解析の結果でよく説明できた。有効な循環器疾患治療薬として臨床で汎用されているCa拮抗薬は、現在においてもなお組織選択性、薬効持続性の点での改良が続けられており、第二、第三世代Ca拮抗薬が開発されるに至っている。本研究ではこの成果を活かし、“第四世代"ともいうべき新規のCa拮抗薬を開発することを目的に研究を進めているが、本年度得られた知見を以下に要約する。従来のCa拮抗薬にはない特性をもつ新規化合物セモチアジルの光ラベル用試薬{^3H}FNAKを用い、Caチャンネル上での結合部位を、昨年度の骨格筋に次いで本年度は、心筋においても明らかにすることができた。その結果、結合部位は両チャンネル構造上、よく対応する部位であるが、両者の間には複数のアミノ酸残基に違いが認められた。この置換が、セモチアジル誘導体の両チャンネルでの結合能の違いに反映されていると結論された。また、Caチャンネルの二次元結晶解析の基本データとして、single particleの解析ができた。その結果、α1-βの複合体をはじめ、各サブユニットの相対的空間配置がほぼ明らかになった。この複合体構造におけるCa拮抗薬結合部位の解析を試みたが、実験条件の至適化が課題として残った。
マラリア原虫感染における免疫記憶抑制 －IL-27依存的メカニズムの解明－

マラリアに対する有効なワクチンはこれまでに開発されていない。その原因の1つにマラリアでは免疫記憶が成立しにくいことが挙げられる。我々は、抑制因子IL-27を産生する新規制御性CD4+T細胞「Tr27」を見出し、マラリアにおける免疫抑制機構を報告してきた。さらに最近、抑制因子IL-27は記憶CD4+T細胞の形成・維持を阻害する結果を得たことから、マラリア原虫感染に伴う免疫記憶阻害のマウスモデルを作成し、免疫記憶抑制のメカニズムを解明を目的とした。記憶細胞の解析には抗原特異的細胞のモニターをする必要がある。しかしながら、これまでは抗原特異的T細胞を表面分子(CD11ahiCD49dhi細胞)で評価するしかなく、表面分子の発現低下なのか細胞が消失したのか判断出来なかった。そこで、マラリア抗原特異的CD4+T細胞受容体トランスジェニックマウスを導入し、PbT-II細胞(CD45.1+)をC57BL/6マウスへ養子移入してPbAを感染させたところ、PbT-II細胞の割合は感染によって増加、治療により減少し、予備実験結果の再現性を確認できた。さらに、IL-27受容体欠損マウス(WSX1-/-)バックグラウンドにかけ戻してWSX1-/-PbT-IIマウスを作成し、同様の実験を行った。その結果WSX1-/-PbT-II細胞のみ、マラリア原虫感染および治癒後において長期生存することが確認できたことから、我々の仮説を証明することができた。1野生型マウス(B6)とIL-27欠損マウス(p28KO)のPlasmodium berghei ANKA(PbA)感染および治療中におけるCD4T細胞を経時的に解析した。活性化状態(CD44, CD62L, CD25, CD69, CD127, KLRG1)について両者で差は認められず、ターミナルエフェクター細胞やメモリー前駆細胞への分化の違いはなかった。しかしながら、治療開始後においてAnnexinV陽性のアポトーシス細胞がB6で増加するのに対し、p28KOマウスでは治療前後で変動しなかった。この結果は、治療後に野生型マウスでCD4T細胞の数が著しく減少する結果(申請書に記載)と一致しており、マラリア原虫感染では、IL-27依存的にCD4T細胞が急速に死滅し、免疫記憶が維持されないことが示唆された。2IL-27による記憶T細胞成立の阻害が、直接的・間接的どちらであるのか検証するために、OVA323-339エピトープを認識するT細胞受容体トランスジェニックマウス(OT-II)をIL-27受容体欠損マウス(WSX1KO)バックグラウンドにかけ戻してWSX1KOOT-IIマウスを作成した。OT-II(CD45.1)とWSX1KOOT-II(CD45.1/45.2)のCD4T細胞を、B6(CD45.2)に受け身移入し、モデル抗原OVAを発現する組換えPbA(PbA-OVA)を感染・治療させた。OT-II細胞の割合、細胞表面分子の発現やアポトーシス細胞について調査した。その結果、移入した両OT-II細胞は治療後細胞死を起こし同様に減少した。野生型マウス体内ではWSX1KOOT-IIが生存出来なかったことから、サイトカイン等のT細胞周囲の環境が重要であることが明らかとなった。IL-27直接的な要因はこの結果からは明らかには出来ておらず、受け身マウスをWSX1KOに変えて検証する。IL-27依存的にCD4T細胞がアポトーシスを引き起こしていることが示唆される結果を得ており、仮説が正しかったことが証明された。また、アポトーシスを誘引する原因にCD4T細胞を取り巻く環境にあることがわかりつつある。ただ、IL-27が直接アポトーシスを誘導している可能性も残っており、受け身移入実験の受け身マウスをWSX1KOに変更して検証する。免疫記憶阻害を引き起こすIL-27産生細胞を同定するために、当初はT細胞移入モデルで検討する計画であったが、TCR-/-p28-/-マウスにT細胞を移入すると受け身マウスが死亡する問題が生じた。現在コンディショナルマウスを作成して検討計画に変更し、すでにマウス作成を依頼して本年度中に得られる予定である。IL-27はp28とEBI-3の二量体であるため、これまでIL-27欠損マウスとしてp28-/-を使用して検討してきた。しかし、p28は単独でIL-30でもあることから、これまでの結果をIL-27受容体欠損マウス(WSX1-/-)でも検討した。その結果、p28-/-と同様にWSX1-/-でもマラリア原虫Plasmodium berghei ANK(PbA)感染・治療後において、CD4Tの消失は阻止された。このことから、IL-27が記憶CD4T細胞の分化や維持を制御していることが確認できた。さらに、この確認実験の中で、濾胞ヘルパーT細胞(CXCR5+PD-1+)がWSX1-/-で増加していることが明らかとなった。これに伴って胚中心B細胞や形質細胞もWSX1-/-でより多く分化し、治療後も長く維持されていることが新たに明らかとなった。

この結果は、野生型マウスではPbA特異的抗体が認められないのに対し、IL-27欠損マウスでは高値で検出された過去の結果と一致し、IL-27欠損マウスがPbA再感染防御を示す一因と考えられた。昨年の結果からIL-27が間接的に記憶CD4T細胞を制御している可能性が示唆された。IL-27が間接的に記憶CD4T細胞を制御している可能性として、IL-2について着目した。すなわち、IL-27はCD4T細胞のIL-2産生を抑制することや、IL-2は記憶T細胞の分化や再活性化に必要であることの理由からである。そこで、野生型マウスにPbA感染・治療を行う間リコンビナントIL-2(rIL-2)を投与して非投与群と比較検討した。その結果、rIL-2投与によりPbA特異的CD4T細胞は増加したが、治療中におけるアポトーシスの割合は変化なく、結果記憶CD4T細胞は維持されなかった。今後はIL-7やIL-15など記憶細胞維持に関連するほかのサイトカインについても検討する。現在まで、研究計画調書どおり進めることが出来ており、IL-27による記憶CD4T細胞制御機構について、間接的関与の観点から検討してきた。今回、IL-27の下流で働く因子として有力であると考えていたIL-2の可能性が否定されたが、すでに他の可能性について検討する段階に進んでおり、前進していると考えている。また、今回新たにB細胞の分化についても明らかにすることができ、IL-27による再感染防御能の制御機構について新たな可能性を見出すことが出来た。さらに現在、抗原特異的T細胞についてモニターするため、マラリア原虫抗原特異的T細胞受容体を発現するトランスジェニックマウス(PbT-II)も導入済みで、新たな検証も進めている。マラリアに対する有効なワクチンはこれまでに開発されていない。その原因の1つにマラリアでは免疫記憶が成立しにくいことが挙げられる。我々は、抑制因子IL-27を産生する新規制御性CD4+T細胞「Tr27」を見出し、マラリアにおける免疫抑制機構を報告してきた。さらに最近、抑制因子IL-27は記憶CD4+T細胞の形成・維持を阻害する結果を得たことから、マラリア原虫感染に伴う免疫記憶阻害のマウスモデルを作成し、免疫記憶抑制のメカニズムを解明を目的とした。記憶細胞の解析には抗原特異的細胞のモニターをする必要がある。しかしながら、これまでは抗原特異的T細胞を表面分子(CD11ahiCD49dhi細胞)で評価するしかなく、表面分子の発現低下なのか細胞が消失したのか判断出来なかった。そこで、マラリア抗原特異的CD4+T細胞受容体トランスジェニックマウスを導入し、PbT-II細胞(CD45.1+)をC57BL/6マウスへ養子移入してPbAを感染させたところ、PbT-II細胞の割合は感染によって増加、治療により減少し、予備実験結果の再現性を確認できた。さらに、IL-27受容体欠損マウス(WSX1-/-)バックグラウンドにかけ戻してWSX1-/-PbT-IIマウスを作成し、同様の実験を行った。その結果WSX1-/-PbT-II細胞のみ、マラリア原虫感染および治癒後において長期生存することが確認できたことから、我々の仮説を証明することができた。IL-27依存的免疫記憶抑制がCD4T細胞のアポトーシスであることが明らかになったことから、この点に絞って解析する。すなわち、CD4T細胞の細胞死を評価基準として、IL-27が免疫記憶抑制を起こす機序(直接的・間接的)の解明や、IL-27産生細胞の同定を行う。KOマウスの供給が鍵となるが、計画性を持って準備できており問題ない。
低温定圧条件の第一原理分子動力学法による結晶構造相転移の研究

電子状態計算において、従来の方法に比べ大幅な計算の高速化を可能にしたCar-parrinello法と、シミュレーションの単位胞の形を可変にした圧力一定の方法(Parrinello-Rahman法)を組み合わせ、電子状態が構造・物性に深く関与している共有結合体・金属系などで構造相転移を直接調べることが可能なシミュレーション法を開発・確立していくことを目的として研究を行った。2つの方法を組み合わせたプログラミングを完成させ、シリコンを対象として8原子系および64原子系でのシミュレーションを行い、圧力変化による相転移を再現できることを確かめた。このプログラムの開発の過程において、Car-parrinello法での運動量の保存則についてと金属系を取り扱うため、準位の部分占有状態を考慮する方法について吟味した。Car-parrinello法では、原子の全運動量はもはや保存量となっていないが、波動関数に関係する項を含めることにより保存則が成り立つ。さらに温度・圧力を制御したときの結果についても調べた。部分占有を考慮するいくつかの方法の中では、エネルギー準位の値に対しある分布関数(フェルミ分布を用いた)の形を仮定する方法が、安定性がよく、シミュレーションに最も適しているという結論を得た。圧力一定の方法と組み合わせると、電子状態計算の計算労力が大幅に増加するため、現状では、精度の良い計算を行うことはまだ大変難しい。計算が限られた精度で行われているため、行ったシミュレーションの範囲では、結晶構造の対称性に僅かな歪みが生ずること、構造の間の安定性の順序が必ずしも一致しないこと等の不十分な点も見られた。結晶の対称性のずれはブリルアンゾーン内のk点サンプリングの数を増加することおよび部分占有を考慮して、k点内での準位の再分配を行うことにより考慮されていくことを確認した。今年度は、Car-Parrinello法において波動関数及びイオンの運動エネルギー項それぞれを異なる温度に結合した時の運動量保存則についての理論的吟味と、8個からなるシリコンの体系において、加圧又は減圧時における構造変化のシミュレーションを行なった。一般に並行移動に対する不変性より運動量保存則が導かれる。Car-Parrinello法においては、イオンだけでなく、波動関数の自由度も考慮しているため、この両者の穹与の和が保存量となり、イオンの運動量のみでは保存量となっていない。有限温度でのシミュレーションを実現するためには、波動関数を低温のイオンを調べるべき温度の熱浴に別々に接続して温度制御する必要があるが、この時には運動量に対応する保存量は存在しないことを示した。このため、イオンの全運動量の和を0にする操作をときおり加える必要があることがわかった。シリコンにおける構造変化8個の原子を含むシミュレーションセルを用いて定温定圧条件でのシミュレーションを行った。実験で得られているダイアモンド構造、β-Sn構造、単純六方構造より、その構造にふさわしい圧力でシミュレーションを行うと各構造は安定に保たれることがわかった。ダイアモンド構造を加圧すると単純六方構造に、単純六方構造を一気に減圧するとβ-Sn構造へ変わるという構造変化がシミュレーションで観測された。シリコンを対象として、圧力下での構造相転移を調べた。今年度はイオンの数を8個から64個に増やすこと、及びより正しく金属状態を取り扱うために準位の部分占有率を考慮することの2点を中心に研究を行った。昨年度は、計算時間の問題等のため8粒子系でシミュレーションを行なっていたが、これを64粒子系へ拡張した。平面波展開の波紋のブリルアンゾーン内でのサンプリングはP点(R=0)のみに限った。8粒子系と同様にダイアモンド構造より40GPa付近への加圧、細密充てん構造よりの減圧のシミュレーションを行なった。昨年度までは、フェルミ準位以下の準以のみが完全に占有されるという取扱いを行っていたが準位の間隔が狭くなる金属状態では、この取扱いは不充分と考えられる。

シリコンの高圧相(β-すず、単純六方)において、実験的に得られる構造と対称性が異なる結果が得られていた。準位の部分占有を考慮して、この不一致が解決するかどうかを調べた。部分占有を考慮する方法としていくつか提案されているが、その多くは準位の分布の幅を小さく押さえようとすると、計算がうまく実行できないことがわかった。そのため、フェルミ分布関数の形に部分占有率を仮定して取扱う方法を用いて、β-すず構造の対称性が回復するかどうか調べた。結果は部分占有を考慮しないときと同制度の歪が生じた。昨年度までの研究で明らかになったシミュレーションによって得られる結晶構造の対称性が金属相において実験で得られているものと異なる問題を、対象をシリコンの高圧相(β-錫相、単純六方相)に限り、次の2つの方法で調べた。準位の部分占有を考えない取り扱いでは、原子数を8個から64個に増加して、圧力誘起の相転移・各相の安定性を調べた。この取り扱いではk点サンプリングはΓ点に限っている。ダイアモンド相に圧力を加えていくと、単純六方相および体心立方相への相変化が起こった。この計算条件の下では、最安定相は圧力の増加とともに、ダイアモンド相→単純六方相→体心立方相の順で変化する。体心立方相が安定相として出現するという点で、まだ実験結果と一致していない。準位の部分占有を許した取り扱いでは、原子数は8個に限ったがk点サンプリングの数を8点、64点、512点と変え、金属相であるβ-錫相、単純六方相の結晶対称性がどのように実験値に近づいて行くかを調べた。k点サンプリングの数を増すにつれて、単位格子の辺の長さ、角度の実験値からのずれが小さくなって行くことが確かめられた。これにより、結晶構造対称性をよりよく再現するためには、k点サンプリングの数を多くする必要があることが確かめられた。
地域の景観と文化の復原のための歌枕論―上代から中世への文学史のサイクルを描く―

「東国」の存在がクローズアップし、和歌の享受層が「都」のみに限定されなかった時代である上代、及び中世の和歌と歌枕文化の共存と相互交渉の様態を明らかにする。「土地」は普遍的なテーマであるから、文学の立場から積極的に他の学問領域に参画することができるよう、また国の教育文化政策や地域の観光戦略にも生かされるよう、研究の質を一般社会へ還元し、その発展に資するものにする。中世の歌枕詠の現実主義的傾向の中には、土地に備わる霊性を核として上代から引き継がれた自然信仰的意識と、中世社会の政治構造的実態に応じた固有のあり方とが混在している。それらを腑分けして分類整理することが、本研究の基本的理念である。
現代アメリカ地理教育改革論研究

1.アメリカの教育現代化期の地誌教育改革論を,ミネソタ大学が開発した『プロジェクト社会科』を手がかりに解明した。研究の結果,同プログラムは,事実のネットワーク化を通して子どもなりの地域像を形成させる「理解」の過程と,解釈された地域区分を,事実に照らして「説明」させる過程の,2段階から内容編成されていること,これは地誌教育に内在する価値注入あるいは世界観の統制の問題を軽減し,科学的な手続きに基づいて地域の特色をつかませる上で意義あることが明らかとなった。本研究の成果は,『教育学研究紀要』第45号(中国四国教育学会)に投稿し、掲載された。2.アメリカの教育人間化期の地誌教育改革論を,バー・スティーグらが開発した『世界文化』を手がかりに解明した。研究の結果,同プログラムには,人間の行動様式の機能および構造-変動を捉える社会学の一般概念を探求させる単元構成と,同概念を理論的枠組みにして行動様式の差異を説明し,差異を生み出している地域固有の価値体系を分析させる授業過程の,2つの論理が組み込まれていること,これは子どもをエスノセントリズムに陥らせることなく,文化の普遍性と多様性を認識させる上で意義あることが明らかとなった。本研究の成果は,平成11年度社会系教科教育学会研究大会において発表した。3.地理教育における社会問題研究の論理を,ヒルらの開発による『GIGI』と,アンドリュー編纂の『都市研究』を手がかりに析出した。研究の結果,社会問題研究として地理には,(1)国家横断的な社会問題に焦点を当て,世界規模でみた問題の趨勢(地域格差)と,国家・地方スケールでみた問題発生の原因を探求させる「グローバル問題研究」と,(2)身近な都市問題を取り上げ,行政官の立場から問題の現状を把握し,都市の空間的配置の変更案をプランニングさせる「ローカル問題研究」の,2つの考え方があることが明らかとなった。研究成果は,『兵庫教育大学研究紀要』第20巻に投稿し,掲載された。1.アメリカ合衆国の教育現代化運動期の地理教育改革論を,ミネソタ大学が開発した『プロジェクト社会科』を手がかりにして解明した。研究の結果,科学的な地域認識形成を目指した地誌教育には,(1)地域区分に基づいて各地域の特色を解釈させるRegional Studiesと,(2)地域性の違いを説明する理論を事実に基づき批判・検証させるArea Studiesの2つの内容編成論があること,両者は子どもの主体的な思想形成を論理的に保証することが明らかとなった。研究の成果は,平成10年度全国社会科教育学会で発表した。2.アメリカ合衆国の近年の地理教育改革論を,ホウトン・ミフリン社とスコット・フォーレスマン社が開発した地理教材を手がかりにして解明した。研究の結果,実質的な態度形成を目指した「理解主義」の地誌教育には,(1)地域の発生的理解を通じて国民意識を育成しようとする国家地誌と,(2)地域の内在的理解に基づき国際的資質を育成する世界地誌の2つの内容編成論があること,両者は子どもの主体的な思想形成を阻害する恐れのあることが明らかとなった。研究の成果は,平成10年度社会系教科教育学会で発表した。3.地理学習における市民性育成の論理を,『世界文化における概念と行為』と『グローバル教育における時事問題』を手がかりにして析出した。研究の結果,民主主義社会の一員としての資質を育成する地理教育には,(1)世界で観察される多様な人間行動の相互照射を踏まえて帰属社会の行動規範についての自己反省を迫る「内省的市民性」育成論と,(2)不公正の空間的再生産を秩序付けている世界システムの理解に基づきそれを打開する方策・解決案を構想させる「実践的市民性」育成論の2つの考え方があることが明らかとなった。研究の成果を,『社会科研究』第50号と『社会系教科教育学研究』第10号に投稿し,掲載された。

研究の結果,社会問題研究として地理には,(1)国家横断的な社会問題に焦点を当て,世界規模でみた問題の趨勢(地域格差)と,国家・地方スケールでみた問題発生の原因を探求させる「グローバル問題研究」と,(2)身近な都市問題を取り上げ,行政官の立場から問題の現状を把握し,都市の空間的配置の変更案をプランニングさせる「ローカル問題研究」の,2つの考え方があることが明らかとなった。研究成果は,『兵庫教育大学研究紀要』第20巻に投稿し,掲載された。
大環状配位子の特徴を活用した有機タリウム錯体の合成と反応

イオウ原子を2個含む18-クラウンー6型配位子, 1, 10ジチアクラウンエーテル, (1, 10-1DCT)および1, 7ジチアクラウンエーテル, (1, 7-DTC)の合成を行い,これら大環状配位子とフエニルタリウムの過塩素酸塩, C_6H_5Tl・2ClO_4,とをテストラヒドロフラン中で反応させ安定なジカチオン性モノフェニルタリウム錯体,〔C_6H_5Tl(L)〕ClO_41__を得た.この錯体とメチルケトンと反応を行ったところ, L=1, 10-DTCの場合脱クラウン反応を行った後ケトンと反応した化合物〔C_6H_5TlCH_2C(O)R〕^+の精製が認められたが単離には至っていない.一方L=1, 7-DTCの場合にはケトンとは室温で容易に反応し安定な錯体〔C_6H_5Tl(1, 7^-DTC)CH_2C(O)R〕^+が単離出来た.この反応はケトンのエノル化の後タリウムイオンおよびヒドロキシイオンの附加が起こり,続いて脱水反応を起こすことによることを明らかにした.アセチルアセトン, CH_3(O)CH_2C(O)CH_3,に代表されるβ-ジケトンと錯体1__(L=1, 7-DTC)との反応でも同様メチル基との反応が主で,よりエノル化を起こし易い中央のメチレン炭素との反応は起こらなかった.錯体__(L=1, 7-DTC)のメタノール溶液はニトロメタンとも40°Cで反応し,タリウムー炭素結合を持つ安定な錯体〔C_6H_5Tl(1, 7-DTC)CH_2HO_2〕・ClO_4を与えた.一般にニトロメタンと金属イオンとの反応では金属-炭素結合を生成することは少なく,生成しても不安定で分解を起こす.従って多くの場合単離された化合物は金属-炭素結合を持つ, M-ON(O)CH_2型化合物であり,本研究で得られたタリウムー炭素結合を持つ化合物は大変興味深い. 1__はアセトニトリルとは全く反応しないが,マロニトリルとは容易に反応し安定な〔C_6H_5Tl(1, 7-DTC)CH(CN)_2〕・ClO_4を与えた.イオウ原子を2個含む18-クラウンー6型配位子, 1, 10ジチアクラウンエーテル, (1, 10-1DCT)および1, 7ジチアクラウンエーテル, (1, 7-DTC)の合成を行い,これら大環状配位子とフエニルタリウムの過塩素酸塩, C_6H_5Tl・2ClO_4,とをテストラヒドロフラン中で反応させ安定なジカチオン性モノフェニルタリウム錯体,〔C_6H_5Tl(L)〕ClO_41__を得た.この錯体とメチルケトンと反応を行ったところ, L=1, 10-DTCの場合脱クラウン反応を行った後ケトンと反応した化合物〔C_6H_5TlCH_2C(O)R〕^+の精製が認められたが単離には至っていない.一方L=1, 7-DTCの場合にはケトンとは室温で容易に反応し安定な錯体〔C_6H_5Tl(1, 7^-DTC)CH_2C(O)R〕^+が単離出来た.この反応はケトンのエノル化の後タリウムイオンおよびヒドロキシイオンの附加が起こり,続いて脱水反応を起こすことによることを明らかにした.アセチルアセトン, CH_3(O)CH_2C(O)CH_3,に代表されるβ-ジケトンと錯体1__(L=1, 7-DTC)との反応でも同様メチル基との反応が主で,よりエノル化を起こし易い中央のメチレン炭素との反応は起こらなかった.錯体__(L=1, 7-DTC)のメタノール溶液はニトロメタンとも40°Cで反応し,タリウムー炭素結合を持つ安定な錯体〔C_6H_5Tl(1, 7-DTC)CH_2HO_2〕・ClO_4を与えた.一般にニトロメタンと金属イオンとの反応では金属-炭素結合を生成することは少なく,生成しても不安定で分解を起こす.従って多くの場合単離された化合物は金属-炭素結合を持つ, M-ON(O)CH_2型化合物であり,本研究で得られたタリウムー炭素結合を持つ化合物は大変興味深い. 1__はアセトニトリルとは全く反応しないが,マロニトリルとは容易に反応し安定な〔C_6H_5Tl(1, 7-DTC)CH(CN)_2〕・ClO_4を与えた.
放射線照射による舌の血管・リンパ管内皮損傷と癌細胞存在下での脈管網の再構築

本研究では、担癌組織に対する放射線照射の影響として、癌胞巣を取り巻く脈管組織の損傷と修復機序に注目し、担癌モデルマウスへのX線照射による癌実質および間質の経時的な構造変化と分子変動を明らかにすることを目指した。前年度までに、ヒト口腔癌細胞株を用いたヌードマウス舌組織への移植モデルを確立し、マウス舌に安定してX線照射を行うための手順ならびに使用器具の最適化を行った。最終年度では、特にリンパ管誘導能の高いOSC19癌細胞株を移植した舌組織を対象として、免疫標識による血管内皮細胞(PECAM-1)、リンパ管内皮細胞(Lyve-1)、増殖細胞核(Ki-67)を中心とした形態解析(2次元組織画像)、また、連続薄切・多重免疫染色から組織立体構築を行い、脈管間質の構造変化について3次元構造解析を行った。移植後のOSC19癌細胞は、中分化型の形質を示す癌胞巣を形成し、周囲間質では血管内皮およびリンパ管内皮の有意な増殖が確認できた。脈管形成誘導に関して、OSC19はVEGFAやVEGFCの発現に乏しいため、マクロファージ等の炎症細胞の活性化に伴うVEGFシグナルが脈管修復に働いている可能性が推察された。移植7日後(2 mm超の腫瘍塊)の舌組織に対するX線の複数回照射(2 Gy/day×13 days)では、大半の癌細胞が死滅して壊死組織となるが、炎症反応が惹起された間質では毛細血管が拡張しており、照射刺激による炎症応答が続いていることが確認できた。一方、リンパ管の拡張は認められず、既存組織のリンパ管は縮小傾向を示したが、癌胞巣周囲のリンパ管内皮は概ね維持され増殖活性を示す細胞も確認できた。これらの所見から、X線照射後の組織修復過程において、脈管形成のバランスは癌細胞の介在によって変化する可能性が示唆された。本研究では、担癌組織に対する放射線照射の影響として、癌胞巣を取り巻く脈管組織、特にリンパ管の損傷と修復機序に注目し、マウス舌へのヒト癌細胞株移植モデルを用いて、X線照射後の癌実質および間質の血管・リンパ管の経時的な構造変化と分子機序を明らかにする。研究代表者はこれまでにヒト口腔癌細胞株を用いたヌードマウス舌組織への移植モデルを確立し、各種癌細胞株の造腫瘍活性、局所浸潤様式、リンパ節転移能を比較してきた。解析手法として、連続薄切切片への多重免疫染色とデジタル画像処理による癌組織の立体構築を用い、サイトケラチン陽性領域の画像演算処理によって陰性領域(間質)を腫瘍内間質と宿主間質とに分画する形態計測アプローチも考案した。本法による解析で、癌細胞移植後の組織内血管・リンパ管(PECAM-1陽性血管内皮細胞・Lyve-1陽性リンパ管内皮細胞)を抽出し、非移植群との比較において、高分化を示す口腔癌細胞株(KOSC2、HSC2)では癌胞巣内外で血管密度が有意に高まっていること、中分化型で高転移性を示す口腔癌細胞株(OSC19、OSC20)では胞巣内外のリンパ管密度が有意に高まっていること、特にOSC19におけるリンパ管新生誘導が顕著であることを突き止めた。OSC19移植7日後(2 mm超の腫瘍塊)の舌組織に対するX線の複数回照射(2 Gy/dayを3回)では、大半の癌細胞を死滅させることができるとともに、炎症反応が惹起された間質においてリンパ管内皮は生存、脈管構造が維持されていることを確認できた。この実験条件を基準として、照射量ごと、また照射前後のリンパ管ネットワーク構造の相違点(密度・管径・分岐)、既存リンパ管内皮・腫瘍リンパ管内皮の形質の違いと放射線曝露への応答の関連性を明らかにすることを目指している。本研究では担癌舌組織に対してX線を複数回照射することで照射量の調整を図るため、照射条件ごとにマウス舌に安定して的確な照射を行うことが要件となる。そこで当該年度では、X線照射手順ならびに使用器具の最適化を重点的に行った。確立できた実験手順として、プラスチック製の保定装置でマウス体躯を固定し、舌側縁がみえるまで舌体を露出させた状態で木製の小ピンセットで把持・固定する。鉛製ブロックで体躯を遮蔽し、照射装置内にマウスを保定装置ごと入れ、線源直下に腫瘍を含む舌側縁部を合わせる。この時、直径5 mmの穴を開けた鉛製ブロックを置き、この穴を通して腫瘍部位にのみX線が到達するよう位置を調整し、照射する。照射条件は、管電圧150 kV、管電流20 mA、被射体までの距離350 mm、アルミニウムフィルター1 mmと設定した(実験動物用放射線照射装置は日立メディコ製MBR-1520R-3を使用)。3次元構造解析を踏まえた組織観察の手順では、パラフィン包埋試料の連続薄切と免疫多重標識を行う際の精度が重要となる。これまでに、免疫標識による血管内皮(PECAM-1)、リンパ管内皮(Lyve-1)、増殖細胞核(Ki-67)の検出とImageJ/Fiji(NIH)による分画・立体構築の最適化を行い、既存の血管・リンパ管の走行および内皮細胞の増殖活性を一定の精度で再現、同時解析できるようになっている。予備検討を計画していた血管新生の動態に関しては、屠殺前のピモニダゾール腹腔内投与を行うことで低酸素領域を抗ピモニダゾール抗体を用いた免疫染色で検出する実験系を整えることができた。