hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マレーシアとインドネシアの社会的アカウンタビリティ・メカニズムに関する比較研究

関係者に直接的に接触したために、ニュースや文字情報だけではわからない細かな前提や状況の把握に大いに役立った。平成29年度の研究では、前年度からのインタビューや調査を継続しつつ、海外の学会や国内での論文公表などの形で成果を発表することに力を注いだ。具体的には、社会的アカウンタビリティを行使する主たる主体であるメディアや社会運動についてマレーシアの事例を中心に研究して4本の研究論文と1本のプロシーディングスを発表した。これらの公表された成果によって、ポスト・マハティール時代のマレーシアにおいて社会的アカウンタビリティを担う担い手たちの影響力が拡大していった要因と、その限界について明らかにすることができた。ポスト・マハティール時代のメディアや社会運動の影響力拡大の背景には、首相交代と2008年総選挙以降の野党の勢力拡大という政治的機械構造の変化、ネット・メディアの拡大、巧みなフレーミングなどを指摘することができる。その一方で、2013年総選挙以降には社会的アカウンタビリティを通じた政治と社会の改革の限界性が強く散見されるようになり、政治体制の再権威主義化が加速していることも指摘した。社会的アカウンタビリティが2013年総選挙以降に限界性を露呈していった背景には、マレーシア社会において選挙アカウンタビリティが常に強調され、他のアカウンタビリティ・メカニズムが働きにくい環境が作られてきたこと、さらにその下でメディアや社会運動なども与党か野党かの間に引き裂かれる形で党派的な色彩を強めてきたことを指摘できる。今後は、本研究課題で得られた知見を基にしてさらにアカウンタビリティと情報に関する研究成果を発表していく予定である。今後の方針としては、当初の予定通り、2年目のフィールドワークで対象者に対するインタビューに注力する。それとともに、現在マレーシアで進行中の1MDBスキャダルについて、汚職対策機関および、市民社会組織の対応をフォローしていくことを目指したい。28年度のインタビューを中心とした現地調査の結果を踏まえ、今後はナジブ政権下のマレーシアのアカウンタビリティ制度の激変を明らかにしながら、社会的アカウンタビリティ・メカニズムの可能性と限界に焦点を当てて研究をまとめていくつもりである。その際には、インドネシアの状況も比較の観点から考慮に入れて議論を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ヘム酵素反応中に生成する高酸化鉄ポルフィリン錯体の反応性制御因子の解明

ペルオキシダーゼ、カタラーゼ、チトクロームP-450の活性反応中間体であるオキソ鉄4価ポルフィリンπ-カチオンラジカル錯体の電子構造をESRにより検討した。HOMO軌道の異なる2種類の錯体について検討した。a2u軌道に不対電子をもつ錯体は、g=4.4、3.6、2.0にシグナルを与えた。このスペクトルは、S=3/2のESRスペクトルであり、鉄4価イオンと不対電子が強磁性相互作用していることが明らかとなった。一方、alu軌道に不対電子をもつ錯体は、g=3.2、2.0にシグナルを与えた。このスペクトルは、錯体が特異な状態をもつことを示唆した。またこのスペクトルは酵素の中間体においても観測されており、今回酵素系の電子構造を人工的な錯体により初めて再現することができたことを示した。これは、この錯体が酵素系を研究する上で有用であることを示すものである。このスペクトルの詳細に解析した結果、先のa2u軌道の錯体と異なり、鉄4価イオンは不対電子とそれほど強く相互作用していないことがわかった。本研究の結果は、今後の酵素系の研究に重要な知見を与えるものである。この電子構造の変化が錯体の反応性をどのように変化させるかを、速度論的手法により検討した。錯体とノルボルネンを-80°Cで反応させると、エポキシドの生成が観測された。みかけの速度定数に関しては、alu、a2u錯体において大きな変化は観測されなかった。これは、HOMO軌道が反応性を制御していないことを示した。酸化電位による影響、ラジカル性と生成物の関わりは、本年度において十分に行うことができなかったので、今後検討を加え、反応性制御因子の解明をめざす。
帰国児童の日本語力判断基準表を生かした基礎読解カリキュラムと多読型教材の開発

1研究目的本研究では、帰国児童の日本語力、とりわけ読解力を向上させるために、基礎読解カリキュラムと多読型教材を開発する。2研究方法(1)日本語力把握平成16・17年度に文部科学省委嘱事業で研究委員として「補習授業校のための日本語力判断基準表」をベースにしながら読解力判断基準を開発した。(2)読解力向上のための多読型教材の開発の視点読解力向上のために、多くの日本語教材にふれることが大切であると考え、以下のような視点で、教材開発に取り組んだ。ア国語の教科書を使った教材であること帰国児童が、国語の時間の授業内容を理解するためには、最も効果的な方法であると考えた。イだれでもいつでもすぐに使える教材であることだれが使っても使えるような汎用性のある教材が有用であると考えた。(3)教科書リライト教材の開発ア教材選定小学校国語教科書(東京書籍)の2年生から4年生の教材の中から、物語文、説明文を5単元選び、それを児童のレベルに応じて、表現をやさしくし書き直していく(リライト)方法をとった。リライトするにあたっては、「内容は学年レベル、表現はやさしく」に特に留意した。イ開発した教材一覧開発した教科書リライト教材は以下の通りである。2年「名前を見てちょうだい」(物語文)2年「たんぽぽ」(説明文)3年「盲導犬の訓練」(説明文)4年「世界一美しいぼくの村」(物語文)4年「ウミガメの住むはまを守る」3成果実際に帰国児童への取り出し指導等で、本研究で開発した教材を使用した。その結果、読みに対する抵抗感が薄くなり、内容読解の大きな助けになることが確かめられた。
教育責任の臨床教育学的研究

本研究は、「教育責任」に関する考察と同時に、教育学の新しい分野である「臨床教育学」に関する考察を課題としたものであった。「教育責任」に関する考察は、教育という課題を担う大人の人間存在としての在り方に注目するものである。人間存在を理解するうえで、「責任」が重要な概念であることはこれまでの哲学および思想研究の示すとおりである。本研究は、そのような哲学的知見を、子どもとの教育的関係の中で「教育責任」を果たさねばならない大人という対象において考察し直すことであった。これは、教育という営みの意味を、教育の直接的な享受者としての子どもに向けてではなく、大人に向けて問うことである。本研究の基礎的な作業として次の二つを行った。1.「教育責任」に関するこれまでの研究の整理と検討。2.「臨床教育学」「現象学的教育学」「精神科学的教育学」に関する研究の整理と検討(「臨床教育学」は、学説史的に見て、「現象学的教育学」「精神科学的教育学」と密接に結びついたものである)。この作業から、次のような課題を新たに立て、その考察を行った。「教育責任」という観点から、これまでの教育思想を読み直すという課題である。教育学および教育思想史の中で「教育責任」というテーマは決して新しいものではない。「教育責任」という言葉が使用されていなくとも、「教育責任」という問題は、教育の思想家にとって大きな意味をもっていたと考えるべきである。なお、このような研究の方向は、近代教育学の再検討という大きな課題へと通じるものであろう。1,「教育責任」という問題への「臨床教育学的」アプローチを課題とする本研究においては、まず第一に「臨床教育学」に関する知見の獲得が必要である。それは噴出する教育問題に一方的に反応し、皮相的もしくは一時的対処療法に陥らないためである。このような「方法論的」問題こそ本研究が必然的に要求される課題である。2,研究の初年度にあたる本年度はとくに、ドイツ・オランダ・カナダはどの欧米諸国における「精神科学的教育学」「現象学的教育学」「解釈学的教育学」といった立場をとる研究者の論文などの蒐集と整理、それらの意義と問題点を検討した。これらの立場は歴史的および理論的に、「臨床教育学」の成立と密接な関わりを持つものである。従来指摘されてきたように、「臨床教育学的」方法にとっては、「現象学」、「解釈学」などが大きな意味を持つものであるが、「精神科学的教育学」に特徴的なように、「弁証法」の意義もまた見逃せないものである。3,また、「教育責任」というテーマに関しても、ドイツにおいて、幾つかの研究論文が公にされていることから、それらの蒐集と検討を行った。4,なお、本研究代表者は、方法論的問題に関する研究の成果の一部について、関西教育学会第49回大会(平成9年10月4日於大谷大学)において、研究発表を行った。
自閉症モデル動物における行動異常および分子病態の解析

結節性硬化症の原因遺伝子tuberous sclerosis complex(TSC)-2の変異は遺伝性の自閉症発症要因となる。TSC2は低分子量G蛋白質rhebに対するGAP(GTPase activating protein)活性を持つ。TSC2がRhebをGTP型(活性型)からGDP型(不活性型)に変換することにより、下流のセリン-スレオニンキナーゼmTOR(ラパマイシンのターゲット分子)の活性が低下する。我々は、tsc2変異モデル動物Ekerラットの海馬ニューロンにおけるスパイン形成が阻害されることを既に見出している。スパイン形成異常は正常ラットのニューロンにGTP型Rhebを強制発現した際にも見られた。更に、EkerラットのRheb-mTORの活性をrapamycinを投与することにより抑制したところ、下流のp70 S6のリン酸化は抑制されたが、シナプス形成異常には効果を示さなかった。そこで、Rhebに結合する新たなスパイン形成制御蛋白質をyeast two-hybridsystemを用いて探索し、Rheb binding protein(RBP)と名付けた。EkerニューロンのRBPをsiRNAによりノックダウンしたところ、スパイン数が増加した。逆に、RBPを正常ニューロンに発現したところスパイン形成が抑制された。これらの結果は、新しく同定したRBPがスパイン形成に重要な役割を持つことを示唆している。Ekerラットの海馬ニューロンにGDP型Rhebを発現したところ、RBPが減少すると同時にスパイン形成を促進した。以上の結果から、tsc2変異がrhebをGTP型に変換することにより、ニューロンに於いてRBPを増加させること、また、RBPの増加がtsc2変異による自閉症モデルに見られるスパイン形成異常の原因となることが考えられた。arcadlinはてんかん発作により海馬や大脳皮質などに誘導される神経接着分子である。arcadlin中和抗体がシナプス長期増強を阻害することから、arcadlinの発現は学習記憶のメカニズムと深く関わっていると考えられた(Yamagata et al,J Biol Chem,1999)。また、arcadlin KOマウスにおいてスパイン密度が増加することを既に見出している(Yasuda et al,Neuron,2007)。そこで、arcadlin KOマウスと正常マウスにおいて行動実験により学習記憶能力について比較を行ったところ、空間記憶に差異が生じることを予備実験により確認した。今後、例数を増やすことにより、詳細に検討していきたい。強いてんかん発作により、arcadlinがスパインに誘導されると、arcadlinと細胞内において結合するTAO2βキナーゼを介してp38 MAPKが活性化し、N-cadherinをスパイン膜から内在化させ、スパイン密度を減少させる。そこで、arcadlinを強制発現したマウス海馬ニューロンにp38 MAPK阻害薬(SB203580)を前処置したものとしなかったもののスパイン密度を比較したところ、p38阻害薬処置群においてスパイン数は減少しなかった。最近の知見からスパイン数の減少は学習記憶能力の低下と関係していることが明らかにされており、難治性てんかん患者に対してp38阻害薬を投与することにより、難治性てんかんの合併症のひとつである学習記憶障害を予防する効果があることが考えられた(Sugiura et al,Neuroscientist,2009)。自閉症患者において、行動異常とともにスパイン(シナプス後部の樹状突起棘)形態やスパイン数の異常がみられる。結節性硬化症は自閉症を合併することが知られており、tuberous sclerosis complex(TSC)-1, 2の変異が発症要因である。TSCは低分子量G蛋白質rhebに対するGAP活性を持ち、TSCに変異が起こることにより、Rheb-mTORシグナルが活性化する。

TSC変異動物Ekerラットにスパイン形態異常が起こることを、初代培養ニューロンにGFPを発現し樹状突起を可視化した実験系にて見出しているので、シナプスマーカーのひとつであるsynaptophysinにてニューロンを染色し、スパイン形成の差異を比較した。その結果、Ekerラットでは正常ラットと比べて単位長さあたりのsynaptophysin陽性スパインが有意に減少していた。mTORは蛋白質の局所翻訳に関与していることが知られているので、正常およびEkerラットのシナプトソーム分画を2次元電気泳動により解析した。さらに、スポットを切り出して蛋白質を抽出し、質量分析計を用いて正常ラットと比較してEkerラットで発現が増加しているペプチドのアミノ酸配列についてデータベース検索したところ、複数のミトコンドリア代謝酵素を見出した。正常およびEkerラット初代培養ニューロンのミトコンドリアをDsRed2-Mitoを強制発現することにより可視化し、樹状突起におけるミトコンドリアの分布量を比較したところ、正常ラットに比べてEkerラットではミトコンドリアが有意に増加していた。以上の結果からEkerラットにおいてミトコンドリア分布異常がスパイン形成異常に関与することが考えられた。結節性硬化症の原因遺伝子tuberous sclerosis complex(TSC)-2の変異は遺伝性の自閉症発症要因となる。TSC2は低分子量G蛋白質rhebに対するGAP(GTPase activating protein)活性を持つ。TSC2がRhebをGTP型(活性型)からGDP型(不活性型)に変換することにより、下流のセリン-スレオニンキナーゼmTOR(ラパマイシンのターゲット分子)の活性が低下する。我々は、tsc2変異モデル動物Ekerラットの海馬ニューロンにおけるスパイン形成が阻害されることを既に見出している。スパイン形成異常は正常ラットのニューロンにGTP型Rhebを強制発現した際にも見られた。更に、EkerラットのRheb-mTORの活性をrapamycinを投与することにより抑制したところ、下流のp70 S6のリン酸化は抑制されたが、シナプス形成異常には効果を示さなかった。そこで、Rhebに結合する新たなスパイン形成制御蛋白質をyeast two-hybridsystemを用いて探索し、Rheb binding protein(RBP)と名付けた。EkerニューロンのRBPをsiRNAによりノックダウンしたところ、スパイン数が増加した。逆に、RBPを正常ニューロンに発現したところスパイン形成が抑制された。これらの結果は、新しく同定したRBPがスパイン形成に重要な役割を持つことを示唆している。Ekerラットの海馬ニューロンにGDP型Rhebを発現したところ、RBPが減少すると同時にスパイン形成を促進した。
パッシブサンプラーを用いた温泉水中溶存ガスの時空間分布の観測

地下水に溶存する気体、特に希ガスや炭素といった揮発性元素は、地震や火山の活動を調べるのに適している。その時間的・空間的変化は、地下構造の変化や深部流体の付加に影響されるため、観測する意義は大きい。本研究の目的は、水中で気体のみを透過する気体透過膜を使ったパッシブサンプラーを用いて、地下水井戸の任意の深さで地下水溶存ガスを観測することである。そのために溶存ガスを簡易に採取し、1つの試料で複数の元素を同時に分析する方法を確立することを目指す。水中で気体のみを透過するシリコンチューブを用いることで、水そのものを採取せずに溶存ガスのみを採取器具に採取する方法を採用し、高温下での気体透過条件を評価した。パッシブサンプラーに採取した溶存ガスは、ヘリウム同位体分析用の高感度質量分析計とガス組成分析装置を用いてガス組成および同位体の測定を行なった。その結果、ヘリウムだけでなく二酸化炭素などの重い気体もシリコンチューブを透過し元の空気とは入れ替わっていることを確認した。大分県別府市にある深さ300mの試験温泉井戸で溶存ガス試料の採取を試みた。この井戸はワイヤーでサンプラーを垂らすことができるので任意の深さで好きな数だけ試料を採取することができる。試験温泉井戸にパッシブサンプラーを沈め、回収して溶存ガスの濃度や同位体を分析し、高温高圧の悪条件下でのサンプラーの有効性を評価した。高温高圧であってもサンプラーの中に水は入らず、溶存ガスが採取できているのを確認した。さらに分析した結果から、深さ方向にヘリウムの同位体比の変化が見られ、温泉井戸中の勾配を示していると推定された。パッシブサンプラーの有用性を確認するととともに、深さ300mの試験温泉井戸で試料採取を行なうことができ、予定通り進展している。高温高圧の悪条件下でのサンプラーの有効性を評価するとともに、回収した試料の溶存ガスの濃度や同位体の分析を進める。分析した結果から、深さ方向のヘリウムや二酸化炭素の濃度・同位体比の変化を調べ、その勾配から溶存ガスのフラックスや温泉水の流動について考察する。
草地農業におけるプレシジョンファーミング展開の可能性

(圃場情報システムの作成)付属農場の採草地内に4ヶ所合計0.5haの調査区設定し、刈取り番草毎の収量を調査した。また、調査区内に長さ50mの定点観測区を設け、刈取り番草毎、小区画毎に土壌の理化学性(硝酸態窒素濃度、pH)を調べた。セミバリアンス解析の結果、収量とpHとに空間依存性がみられ、ばらつきを把握するには採取間隔を10m以下とする必要があった。硝酸態窒素濃度は表面から5cm深までの表層で最も高く、下層との間に差異が見られた。pHは表層ほど低かった。しかし、いずれも牧草収量との相関は低かった。(作業ナビゲーションシステムとセンサフユージョンによるトラクタ自律走行システムの作成)位置認識精度作業精度は0.20mのGPS受信機(ノバテルRT20-E)を用いたナビゲーションシステムを作成した。0.3m/s程度であれば、作業精度は0.4mであった。また、15m×100mの草地の3次元情報を計測した結果、標高の平均誤差は0.04m程度(最大0.14m)で、人力と遜色のない等高線図を作成することができた。前述のDGPS受信機とレーダ速度計および圧電振動型ジャイロを組み合わせた自律走行システムを作成した。平均傾斜1.7°の草地における自立走行試験の結果、直線走行部分の場合、偏差0.3mいないで走行できた(サンプリング周期0.5s、速度0.3m/s)。(肥料散布マップと収量マップとの比較)作業ナビゲーションシステムの機能を使って、肥料散布マップを作成した。これと1番草の収量マップとを比較した結果、散布むらの収量への影響はほとんど見られなかった。農場に対する一連の働きかけは、作業軌跡や収量の視覚化によって作業員の意識の変化を伴い、作業精度の向上を促した。また、作業全体の見直しや肥料および薬剤散布の公用を検討する材料が得られた。さらに試作システムを用いることによって、精密農業を目指した新しい農場運営の展開を期待できた。(圃場情報システムの作成)採草地内に面積714aの調査区を4つ設定し,1.5m×2mの小区画毎に刈取り番草毎の収量を調査した。また,土壌の理化学性(硝酸態窒素濃度,pH)と土壌水分を調べるために,調査区内に長さ50mの定点観測区を設け,刈取り番草毎,小区画毎に,表面から5cmずつ4層の土壌を合計300点採取した。計量土壌学の一手法であるセミバリアンス解析の結果,収量,硝酸態窒素濃度,pHおよび土壌水分のいずれも,空間依存性が認められ,ばらつきを把握するには採取間隔を10m以下とする必要があった。収量と関連の深い硝酸態窒素濃度は,草地表面から5cm深までの層で最も高く(6月上旬,194±148mg/リットル,データ数100),5cm以下の層とは明らかに差異が見られた。従って,この層の理化学性の時間変動を捉えることが重要であると思われた。(作業ナビゲーションシステムの作成)精度20cmのGPS受信機(ノバテルRT20-E)を装備したトラクタで,刈取り試験を実施した結果,基準線に対して10cm以下の横方向のずれを認識でき,肥料散布や牧草反転作業には十分利用できることを確認した。

また,トラクタに備えたモニタを利用した作業ナビゲーションを実施する場合,前方予測位置画面と圃場全体の位置画面の両面表示が不可欠で,また,進行方向を画面上にすることが運転者への操作情報として有益であることが明らかにされた。(トラクタ自律走行システムの作成)システム自体の性能を確認するために,位置の認識精度の高い光波測距測角儀をセンサとして代用し,自律走行システムによる基礎実験を行った。光波測距測角儀はRS232C出力をもち,無線通信で位置情報を伝送するシステムはGPSに共通する。周期1sで,走行速度0.3m/sと低速ではあったが,直線と半円旋回を組み合わせた約1kmのコース上を自律走行できた(最大位置認識誤差は0.3cm)。(トラクタ自動走行システムの作成)ACモータ駆動による操舵装置を装着したトラクタ(K-4212DT)と,公称精度0.20mのRTK-DGPS受信機(ノバテルRT20-E)を位置検出装置として用いた自動走行システムを作成した。試験圃場におけるGPS受信機の位置検出精度は,GPS衛星配置の悪条件を除けば,相対計測の場合で最大0.10mであった。本システムを用いて草地圃場(平均傾斜1.7°)で自動走行を行った結果,低速(0.3m/s)の直線走行の場合,偏差は0.3m以下であった。(圃場マップ作成システム)圃場の地形を3次元で把握するために,DGPS(ノバテルRT20-E)を用いた計測システムを作成した。これは,昨年度試作した作業ナビゲーションシステムをフレームとしている。ディスプレイ上に示される,圃場座標に変換された走行軌跡をオペレータが確認しながら走行することによって,GPSから出力される3次元情報を計測することができる。20m×150mの圃場において,長辺方向に100mの走行を短辺方向に1m間隔で15回計測した結果,高さの平均誤差は0.04m(最大0.14m)であった。各計測は縦断測量に相当し,それらを統合処理したところ,ほぼ実際の圃場の等高線図を作成することができた。また、人力よる測量と比べて約6分の1に時間を短縮できた。(肥料散布マップと収量マップとの比較)作業ナビゲーションシステムの機能を使って,肥料散布時の走行軌跡を捉え,試験圃場の肥料散布マップを作成した。その後,1番草を刈取り,収量マップを作成し,肥料マップと比較検討した。その結果,肥料の散布むらの収量への影響はほとんどみられなかった。
表面誘起分子組織化による固体表面間の液晶の潤滑に関する研究

本研究では、固体表面間の摩擦・潤滑メカニズムの理解を目指し、固体表面が誘起する液体の構造化に着目した研究を実施した。結果として固体表面間の摩擦・潤滑特性の新規測定手法の開発、無機結晶表面-有機分子間相互作用の評価および分子動力学(MD)計算に用いる相互作用モデルの開発、X線とMD計算による新しい固液界面の構造解析手法の確立、および水和イオンによる雲母表面間の潤滑メカニズムの解明を行うことができた。本成果は今後の摩擦・潤滑制御における潤滑材の設計や研究に貢献することができると確信している。固体表面間の摩擦の理解および制御は、効率的な動力伝達による省エネルギー化や部品の耐久性向上など工学をはじめとする幅広い分野において重要な課題である。本研究は、ナノ共振ずり測定を用いた液晶・液体ナノ薄膜の摩擦・潤滑特性の直接評価および分子シミュレーションによる固体表面-液体(液晶)間の相互作用の解明から、液体ナノ薄膜による潤滑剤設計の基礎を構築することを目的とする。本年度はまず測定装置の開発を行った。従来ナノ共振ずり測定で一つの表面間距離ごとにナノ薄膜の摩擦・潤滑特性を測定するのに35分程度の測定時間を必要としたが、新たにフーリエ変換式共振ずり測定の開発により210秒という大幅な測定時間の短縮に成功した。このことにより、大幅に測定対象試料の拡大、同じ試料での測定回数の増大が可能となった。この新規手法は、本測定装置のユーザーの拡大・製品化に向けた大きな成果である。次に固/液界面において固体表面が液体の構造化やダイナミクスに及ぼす影響を分子スケールから理解するため、走査トンネル顕微鏡(STM)によるグラファイト(HOPG)表面上の液晶分子解)配向構造の観察や分子シミュレーションによる相互作用の評価を行った。本年度は特に、固/液界面に対して高信頼性の分子シミュレーションを行うため、界面の構造を高分解能で測定可能なX線反射率測定と分子シミュレーションを直接比較する手法を開発した。まずX線反射率測定の実験結果が豊富な雲母-水界面に関して分子シミュレーションを行い、我々の計算結果がよく界面の構造を再現できていることを確認した。本手法により、固/液界面の構造に関して、従来困難番あった原子スケールでの詳細な議論が今後可能になると期待している。本年度は、固/液界面の構造を詳細に調べるため、界面の構造を1オングストローム以下の分解能で測定可能なX線CTR散乱測定を高エネルギー加速器研究機構で行った。まずはこれまでナノ共振ずり測定で高潤滑性を示した雲母表面間のNaCl水溶液ナノ薄膜について、その潤滑メカニズムを考察するため、雲母表面/NaCl水溶液界面の電子密度分布を測定した。雲母表面/NaCl水溶液界面では、表面から1.5nm程度まで水溶液密度の振動が観測された。さらにこの電子密度の振動が、雲母表面に吸着した水和Naイオンとその周りの構造化した水分子に起因することを分子シミュレーションから明らかにした。得られたNaCl水溶液の構造とナノ共振ずり測定の比較により、雲母表面に挟まれた厚さ1nm以下のNaCl水溶液は、雲母表面に内圏錯体として存在する水和Naイオンの水和殻内の水分子の交換により、高い潤滑性を示すと考えている。本年度の研究成果は、水和潤滑のメカニズムの解明に向けて大きく貢献すると考えている。また雲母表面における液晶分子の安定構造の解析など、液体(液晶)ナノ薄膜のトライボロジーを理解する研究を行っている。本年度は、固/液界面の構造を詳細に調べるため、界面の構造を1オングストローム以下の分解能で測定可能なX線CTR散乱測定を、昨年度に引き続き高エネルギー加速器研究機構で行った。表面力測定等でナノメートルの隙間の潤滑性が調べられている雲母表面間の塩水溶液について、その固液界面の電子密度分布を測定した。さらにこの電子密度の振動が、雲母表面に吸着した水和Li^+, Na^+, K^+, Cs^+, H_3O^+イオンとその周りの構造化した水分子に起因することを、分子シミュレーションから明らかにした。

またグラファイト表面が、どのように液晶の組織構造に影響を与えるかを解明するため、第一原理電子状態計算により相互作用エネルギーを計算した。さらに得られた相互作用エネルギーから大規模な分子シミュレーションを可能とする原子間相互作用の力場を精密に決定した。この力場を使用することで、グラファイト表面近傍における液晶分子の構造・物性の解明に向けて、数万原子以上を対象とした大規模分子シミュレーションを行うことができるようになった。今後本研究課題を基盤として、継続して液体(液晶)ナノ薄膜のトライボロジーを理解する研究を行う。
炭素-水素結合の性質に関する計算化学的研究

本研究の最終目標は種々の化学的環境に置かれたC-H結合の性質・挙動をシュミレートする為の精密な第二世代分子力学力場としてのAbinitio力場を作成することにある.この目標を達成する為の第一段階として本年度は最小二乗法による力場パラメーター最適化プログラム(AMPOP2)を作成し,試験を行って成功を収めた.プログラムAMPOP2はフォートランソースコードにして約5千行のかなり大規模なものである.従来,単位や測定精度などが異なる多くの物理量を同時に最適化できるプログラムは公開されていなかったので本プログラムの有用性は極めて高いと考えられる.最終的にはパラメーター設定に際しては高レベルのAbinitio計算値を用いる予定であるが,今回はプログラムの性能評価が主目的であるため,気相電子線回折法によって決定された約15種類の小炭化水素の構造,双極子モーメントおよび赤外スペクトルを標準値として用いた.ポテンシャル関数はMM2に準じたが伸縮振動にはモース函数を用いた.またこの機械に以前から構想していた結合経由1.4非結合原子間相互作用ポテンシャル項をモース型関数の形で新たに導入した.この1.4相互作用項をつけ加えないとMM2を赤外振動データとともに最適化しても正しく収束しないが,新らしい項の存在下では赤外データを含んで且つMM2と同程度の精度を持つまでパトラメーターを最適化することができた.この結果AMPOP2の副産物としてMM2と同程またはそれ以上の精度を持ち,赤外振動数を再現するために正確な熱力学関数を与えることのできる経験時力場が作成されたことになる.本研究の最終目標は種々の化学的環境に置かれたC-H結合の性質・挙動をシュミレートする為の精密な第二世代分子力学力場としてのAbinitio力場を作成することにある.この目標を達成する為の第一段階として本年度は最小二乗法による力場パラメーター最適化プログラム(AMPOP2)を作成し,試験を行って成功を収めた.プログラムAMPOP2はフォートランソースコードにして約5千行のかなり大規模なものである.従来,単位や測定精度などが異なる多くの物理量を同時に最適化できるプログラムは公開されていなかったので本プログラムの有用性は極めて高いと考えられる.最終的にはパラメーター設定に際しては高レベルのAbinitio計算値を用いる予定であるが,今回はプログラムの性能評価が主目的であるため,気相電子線回折法によって決定された約15種類の小炭化水素の構造,双極子モーメントおよび赤外スペクトルを標準値として用いた.ポテンシャル関数はMM2に準じたが伸縮振動にはモース函数を用いた.またこの機械に以前から構想していた結合経由1.4非結合原子間相互作用ポテンシャル項をモース型関数の形で新たに導入した.この1.4相互作用項をつけ加えないとMM2を赤外振動データとともに最適化しても正しく収束しないが,新らしい項の存在下では赤外データを含んで且つMM2と同程度の精度を持つまでパトラメーターを最適化することができた.この結果AMPOP2の副産物としてMM2と同程またはそれ以上の精度を持ち,赤外振動数を再現するために正確な熱力学関数を与えることのできる経験時力場が作成されたことになる.
II-VI族半導体超薄膜のレ-ザ-光物性

〈CdSe薄膜における高密度電子・正孔プラズマの動的様相〉総合性能として,200fsの時間分解能をもつポンプ・プロ-ブ分光計を開発し,それを用いてCdSe中の高密度励起効果の超高速分光の実験を行った。試料としては,気相法で成長されたCdSeのバルク結晶(厚さ23μm)をイオン・ミリングによって4μmの厚さにしたものを用いた。ポンプ光としては,試料のC軸に対しておよそ45°の偏光を用い,プロ-ブ光の偏光は試料からの透過光に偏光子を入れることによってE〓C,E〓C両条件下でポンプ・プロ-ブの実験を行った。ここで,Eはプロ-ブ光の電場ベクトルを表す。E〓Cでの時間分解吸収スペクトルを調べると,プロ-ブ光の偏光をE〓CにしたときでもA-励起子のわずかな部分が吸収に寄与するが,このとき,ポンプ光によってAー励起子の線幅が広がり,また,励起子構造の消失が観測された。励起光子密度は10^<16>cm^2である。このとき,パルスの時間幅は自己相関でおよそ400fsである。ポンプが入ると,バンド吸収端の低エネルギ-側へのせり出しが起こる。A-励起子のエネルギ-でのバンド吸収量の時間変化をプロットするとバンド吸収の増加は始めの15psの間,ほぼ一定のスピ-ドで増加していく様子が見える。この現象はプラズマ相と励起子相の二相共存ととらえ,その境界が時間に依存すると考える事で説明できる。すなわち,電子・正孔プラズマが表面近くに高密度に励起されプラズマ相と励起子相の境界が膜厚方向に1.9×10^7cm/sのスピ-ドで動いていくとすると説明できる。このスピ-ドは音波よりも2桁程度速い。
GISを利用した多目的林道検索システムの開発

研究目的本研究は東京大学千葉演習林を対象にGIS上で林道台帳データベースを構築し,演習林利用者への情報提供や森林管理・研究に供することを目的とする。具体的には紙媒体の林道情報をGIS上でデジタル化した上で,さらに路面状況や沿線の施設を静止画・動画として追加収集し,GIS上の林道情報に関連づける。そしてGISの機能をカスタマイズし必要な情報を検索するためのシステムを構築する。研究方法ビデオカメラと高精度のディファレンシャルGPSを装着した自動車で林道を走行し,位置情報を取りながら林道の路面状況を動画で撮影する。橋梁やトンネル等の構造物はGPSで位置情報を取りながらデジタルカメラで静止画を撮影する。構造物等の設計図は構造物等の設計図はスキャナでデジタルデータ化する。従来の手書〓の林道台帳は表計算ソフトで打ち直しデジタルデータ化する。これらデジタルデータ化されてデータをArcGIS(GISソフト)を利用してデジタル化された既存の演習林地図上に掲載していく。これら地図上に掲載した情報を必要なときに開けられるようにGISの機能をカスタマイズして林道検索システムを作成する。研究成果ArcGIS上の地図にディファレンシャルGPSで取得した林道のデータを林道別に線で掲載し,各林道線の属性に林道開設年や林道延長距離等主要なデータを入れ,林道台帳や動画のデータは林道線から各ファイルにリンクさせた。橋梁等の構造物は点で掲載し,各構造物点の属性に設置年や規格等主要なデータを入れ,静止画のデータは構造物点から各ファイルにリンクさせた。このことによりArcGIS上の地図に掲載されている林道線や構造物点をクリックして属性を表示させるだけで主要な情報をえることができるようになった。詳細な情報はハイパーリンク機能で林道台帳ファイルを開くことによって取得できるようになった。林道の動画や構造物の静止画の画像データともリンクさせているので,室内で林道の線形等や構造物をイメージすることができるようになった。以上本研究により東京大学千葉演習林の林道検索システムが完成した。
肩腱板断裂の再生治癒を目的とした滑膜間葉系幹細胞移植

肩腱板断裂の修復部に関節のふくろを裏打ちする組織から採取した細胞を投与することにより、治癒を早めることができるかの研究を行った。ラットを使用し、まず膝と肩のどちらから採取した細胞を比較し、膝からの細胞のほうがすぐれていることを証明した。ラットの両肩に腱板断裂を作成し、片側には膝からの細胞を投与した後に修復を行い、反対側の肩関節は何も投与せず修復のみを行った。修復後2週、4週、8週の時点で修復部位の評価を行うと、細胞を移植したほうがしっかりとした構造をつくっていた。また修復した部位を引っ張ってみると、修復後2週の時点では細胞を移植した方が強く固着されていた。27年度は実験計画通り下記に記す2つの研究を行った。1ラットの肩関節より採取した滑膜由来間葉系幹細胞(MSC)の解析ラットの肩滑膜由来のMSCを採取し、その増殖能、軟骨分化能、表面抗原の評価を行い、膝滑膜由来のMSCとの比較を行った。肩・膝関節の滑膜由来MSCはいずれも増殖能・多分化能を認めたが、肩滑膜由来MSCは増殖能において膝滑膜由来MSCに劣っていた。この結果を肩雑誌Vol.39(2015)No.2(2015年9月25日公開)に発表した。2腱板断裂修復モデルに対する同種滑膜由来MSCの移植ラットに肩甲下筋腱断裂を作成し、ラットの膝滑膜由来の幹細胞移植を行い、力学的強度および組織学的評価を行いその有用性について評価を行った。実験計画では肩滑膜由来MSCを用いる予定であったが、実験1の結果を反映し、まず増殖能の高い膝滑膜由来MSCを用いることとした。ラットの片側を修復のみ、もう片側には細胞移植を行い、2週、4週、8週にて評価を行った。引っ張り強度において、2週では、細胞移植を行った群がて、修復のみを行った群よりも高い傾向を認めた。4週、8週においては両群に差は認めなかった。現在組織標本を作製し、細胞移植による効果を評価しているところである。実験計画においては移植細胞として肩滑膜由来MSCを用いる予定でいたが、増殖能において膝滑膜由来MSCの方が優れていたため、腱板断裂モデルに対して腱板修復能力がより高いと推測できる膝滑膜由来MSCを用いて実験を行った。この実験の評価後、肩滑膜由来MSCの移植をする実験を行う予定である。28年度は下記の実験を行った。腱板断裂修復モデルに対する同種滑膜由来MSCsの移植ラットに肩甲下筋腱断裂を作成し、ラットの膝滑膜由来の幹細胞(MSCs)移植を行い、2、4,8週において力学的強度および組織学的評価を行いその有用性の評価を行った。膝滑膜由来の細胞を用いた理由としては、前年度の研究において肩滑膜由来の細胞と膝滑膜由来の細胞の比較を行い、増殖能および分化能において、膝滑膜由来細胞の方が優れていたからである。また移植細胞の動態をDiI標識をした膝滑膜由来MSCsを用いて評価した。引っ張り強度においては、2週において細胞移植を行った群が、移植を行わず修復のみを行った群に比して高い傾向を認めたが、4週および8週においては有意差は認めなかった。組織学的評価においては、腱骨付着部の細胞核数、血管数、collagen fiber orientationの評価を行った。細胞核数と血管腔数においては、ずべての週において細胞を移植した群において少ない傾向にあり、collagen fiber orientationにおいては、細胞を移植した群においてより線維方向が揃った組織形態を呈した。Dil標識したMSCsは術後2週において腱修復部や周囲組織に検出された。この結果から移植した膝滑膜由来のMSCsは肩甲下筋腱断裂修復部に留置し、修復部すなわち腱骨付着部のEnthesis構造の再生を促進する可能性が示唆された。ラットを用いた実験のよって滑膜幹細胞移植によって、腱板修復が促進されるというデータを得ることが出来た。当初の予定ではラットで良い結果が得られたときは、より大きなラビットを用いてその有用性を検討する予定であった。ラットの組織作成および評価に時間がかかってしまったため、まだラビットを用いた実験は行えていない。29年度は27年、28年で得られた研究結果の学会発表と論文作成を行った。研究結果の内容は以下の通りである。研究発表は2017年10月に開催された第44回日本肩関節学科で高岸賞にノミネートされて、現在審査待ちである。ラットに肩甲下筋腱断裂を作成し、ラットの膝滑膜由来の幹細胞(MSCs)移植を行い、2、4,8週において力学的強度および組織学的評価を行いその有用性の評価を行った。膝滑膜由来の細胞を用いた理由としては、平成27年度の研究において肩滑膜由来の細胞と膝滑膜由来の細胞の比較を行い、増殖能および分化能において、膝滑膜由来細胞の方が優れていたからである。

細胞核数と血管腔数においては、ずべての週において細胞を移植した群において少ない傾向にあり、collagen fiber orientationにおいては、細胞を移植した群においてより線維方向が揃った組織形態を呈した。Dil標識したMSCsは術後2週において腱修復部や周囲組織に検出された。この結果から移植した膝滑膜由来のMSCsは肩甲下筋腱断裂修復部に留置し、修復部すなわち腱骨付着部のEnthesis構造の再生を促進する可能性が示唆された。肩腱板断裂の修復部に関節のふくろを裏打ちする組織から採取した細胞を投与することにより、治癒を早めることができるかの研究を行った。ラットを使用し、まず膝と肩のどちらから採取した細胞を比較し、膝からの細胞のほうがすぐれていることを証明した。ラットの両肩に腱板断裂を作成し、片側には膝からの細胞を投与した後に修復を行い、反対側の肩関節は何も投与せず修復のみを行った。修復後2週、4週、8週の時点で修復部位の評価を行うと、細胞を移植したほうがしっかりとした構造をつくっていた。また修復した部位を引っ張ってみると、修復後2週の時点では細胞を移植した方が強く固着されていた。平成27年度の研究によって、滑膜由来MSCの移植が腱板修復部における引き抜き強度を早期において増加させる結果を得た。組織学的評価を行い腱骨結合部(Enthesis)の再構築が行われたかどうかを評価し、実験計画に沿って肩腱板断裂における滑膜由来MSC移植の有用性について引き続き研究を行っていく。今年度は研究計画の最終年度になるため、研究結果の論文投稿に専念する予定である。投稿過程における再実験などを考慮するとラビットを用いた実験に着手するのは得策ではないと考えている。再生医療、肩関節疾患物品費に関しては、実験室に既存の器材や薬剤を用いることにより、予定していたよりも低経費によって実験を遂行することが出来た。旅費に関しては、当初参加予定であった国際学会に研究発表を行うことが出来なかったため、次年度使用額が生じた。物品費に関しては、実験室に既存の器材や薬剤を用いることにより、予定していたよりも低経費によって実験を遂行することが出来た。また当初予定していたラビットを用いた実験を行わなかったため予定していた経費を使用しなかった。次年度使用額を用いて、平成27年度に行った研究発表を平成28年度は国内外で積極的に発表を行うと同時に、英語論文を作成予定である。平成29年度は、国内外で積極的に発表を行うと同時に、英語論文を作成する予定である。
灰化ウシ海綿骨を担体とする高力学適合性再生骨の開発

本研究は、灰化ウシ海綿骨を使った再生骨用担体に対し生体骨並みの力学的特性を持たせることを目標としている。目標達成のために二つのアプローチを試みている。一つはランダムパルス電磁場刺激とRGDSペプチド表面修飾の相乗効果により播種骨芽細胞の接着及び新生基質産生を促す方法であり、もう一つは、灰化ウシ海綿骨担体をアルギン酸などの生分解性線維素材により繊維強化する方法である。後者のアプローチでは、灰化ウシ海綿骨をナノパウダー化し、それにアルギン酸ナトリウムを混合した繊維強化複合材を作製した。同複合材は、生体緻密骨並みの力学的剛性を有していたものの、生体への移植を想定した疑似体液浸漬実験を行ったところ、膨潤化し力学的特性が著しく低下する問題が生じた。そこで、アルギン酸ナトリウムをシアノール架橋する方法を試み、この問題を解決した。当該年度においては、同複合材の骨への力学的適合化、および再生骨用担体として必要とされる多孔質化を試みた。力学的適合化では、骨パウダーとアルギン酸の混合比率を変化させ、緻密骨と同等の力学特性を実現する混合比率を探索した。また、多孔質化では、塩化ナトリウム結晶粒混合・溶解法により海綿骨に類似する多孔質構造を実現している。今後、この多孔質複合材へ骨芽細胞を播種し、電磁場刺激とRGDSペプチド表面修飾の相乗効果を与えることで多孔質複合材内での新生骨基質産生の促進を試みる予定である。本研究成果から、高力学適合性と良好な多孔質構造を兼ね備えた新規再生骨担体材料の実現が期待できる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【研究成果】本研究では、灰化ウシ海綿骨の力学的特性を生体骨並みにすることを目標としている。当該年度においては、目標を達成するために設定した方法の一つである電磁場刺激による石灰化促進に着目して実験を行った。灰化ウシ海綿骨担体を用いて作成された再生骨に対し電磁場刺激を与え、刺激により再生骨内の石灰化が促成されることを確認するとともに、再生骨内の骨芽細胞の分布がどのように変化するかを調べた。その結果、電磁場刺激により、再生骨内での骨芽細胞は培養開始後に移動し、局所的な細胞密度を高めることがわかった。また、この細胞の局所的密集領域において石灰化が優先的に開始されることが示されている。加えて、細胞は、主に灰化ウシ海綿骨担体の骨梁表面へ向かうことから、再生骨の力学的強化が効果的に行われていることが明らかになった。以上の傾向は、特に、ランダムな刺激の与えた場合においてより顕著であった。【意義・重要性】灰化ウシ海綿骨は低コストで調達可能な魅力的な再生骨用担体素材であるが、灰化処理により脆弱化した力学的特性が課題であった。しかしながら、電磁場刺激により再生骨内の骨芽細胞を刺激することで石灰化が促され、力学的特性が改善する。上記の成果は、細胞が刺激に対し適応的に移動・分化し、再生骨の力学的強化を効率的に行っていることを示すもおであり、刺激効果を最大化するための細胞播種・培養法と刺激方法の決定において重要な知見であると言える。当該年度における目標は、灰化ウシ海綿骨担体を用いて再生骨を作製し、電磁場刺激により骨芽細胞の石灰化を促進させることで同再生骨の力学的強度を高めることであった。この点については既に行われている先行予備実験において確認しているものの、当該年度においてはサンプル数を増やして結果の再現性を見るとともに、さらに統計的分析により結果の検証を行っている。また、そのメカニズムを理解し、より効果的な刺激方法を見出すために、刺激後の細胞挙動の観察も実施している。以上のように、計画した実験はおおむね順調に進展している。当該年度においては、目標を達成するために設定した方法の一つである灰化ウシ海綿骨担体の繊維強化を試みた。ナノ粉体化した灰化海綿骨とアルギン酸ナトリウムの複合体を作製し、高靭性な再生骨担体材料としての可能性を調査した。力学的試験の結果、乾燥状態では生体骨と同等の力学的強度と剛性を有することが分かった。また、この特性を発揮するには、灰化骨のナノ粉体化とアルギン酸ナトリウムとの均質混合が不可欠であることが明らかとなった。さらに、塩化ナトリウム粒を利用した同複合体の多孔質化を試み、マイクロCT観察の結果、生体海綿骨と同等の空隙率を実現することに成功している。【意義・重要性】灰化ウシ海綿骨は低コストで調達可能な魅力的な再生骨用担体素材であるが、灰化処理により脆弱化した力学的特性の改善が課題であった。上記の成果において、灰化海綿骨を一旦ナノ粉体化し、それをアルギン酸ナトリウムで繊維強化することで生体骨並みの力学的な靭性を与えることが可能であることが明らかとなったことは、材料的観点からのアプローチで目標を達成したことを意味している。加えて、同手法は、再生骨を自在に成形できるメリットも兼ね備えており、このことは、目的に合わせた再生骨の形状設計という将来的な発展性を示唆している。

以上のことから、得られた知見は、灰化ウシ海綿骨の再生骨素材としての応用の可能性を著しく高める結果であったと言える。当該年度における目標は、繊維強化による灰化骨の力学的強化であった。当初、繊維強化剤としてキチン・キトサンを用いて、それを灰化骨への浸透を試みたものの、十分な浸透が期待できないことから、灰化海綿骨をナノ粉体化し、繊維材と混合することで複合化する方法へ変更した。加えて、繊維材を、カルシウム架橋による強度向上が期待できるアルギン酸ナトリウムへ変更することにした。その結果、生体骨の持つ力学的特性と同等の複合材を作成することに成功している。一方で、体液や培地中に置いた場合に、架橋が外れて力学的強度が低下する課題も明らかとなっているものの、おおむね計画通りに進展していると言える。本研究は、灰化ウシ海綿骨を使った再生骨用担体に対し生体骨並みの力学的特性を持たせることを目標としている。目標達成のために二つのアプローチを試みている。一つはランダムパルス電磁場刺激とRGDSペプチド表面修飾の相乗効果により播種骨芽細胞の接着及び新生基質産生を促す方法であり、もう一つは、灰化ウシ海綿骨担体をアルギン酸などの生分解性線維素材により繊維強化する方法である。前者においては、相乗効果により新生基質が産生され、且つ石灰化が促進されることがマイクロCT計測により確認された。なお、RGDSペプチド修飾のみでは基質産生は促進されるものの、石灰化が不十分であることから、電磁場刺激との併用が必須であることが分かった。一方、後者のアプローチでは、灰化ウシ海綿骨をナノ粒子化し、それにアルギン酸ナトリウムを混合した繊維強化複合材を作製した。同複合材は、生体緻密骨並みの力学的剛性を有していたものの、生体への移植を想定した疑似体液浸漬実験を行ったところ、膨潤化し力学的特性が著しく低下する問題が生じた。そこで、アルギン酸ナトリウムをシアノール架橋する方法を試み、この問題の解決を図った。現在のところ、シアノール架橋を施すことにより、疑似体液中における力学特性低下が防げることが分かっている。また、力学的特性の程度も生体海綿骨と同等であることから、本複合材は、これまでにない高い力学適合性を備えた再生骨担体材料として期待できる。H28年以降の目標の一つである「灰化ウシ海綿骨担体の繊維強化」は、シアノール架橋により模擬体液中での安定性が確保されたことにから同目標は達成しつつある。さらに、電磁場刺激による播種骨芽細胞の石灰化促進を期待することで目標が達成できると考えている。一方、もう一つの目標である「細胞接着制御による石灰化最適配置」についは、RGDS表面修飾と電磁場刺激機による相乗効果により新生基質石灰化が向上することが明らかとなったことから順調に進展している状況である。今後、新生基質の石灰化が期待通り担体表面で生じているかどうかを確認し、新基質石灰化の最適配置制御性について検討する予定である。
腎障害進展における腎樹状細胞の関与の検討

CD11c特異的Shp1欠損マウス(Shp1-CKOマウス)は増殖性糸球体腎炎とともに尿細管間質性腎炎を発症する。腎臓内の免疫炎症細胞についてフローサイトメトリーを用いて詳細な解析を行ったところ、樹状細胞とマクロファージの両者のマーカーを有するCD11c+F4/80+のダブルポジディブな腎単核食細胞の活性化ならびに増加がみられ、Th1細胞の集簇を引き起こすとともに、腎単核食細胞が腎線維化に直接的に関与する可能性が示された。本研究では腎単核食細胞を介した腎尿細管間質障害・腎線維化の障害機序について示すとともに、Shp1が腎単核食細胞の制御に関与していることを明らかにした。CD11c-CreマウスとShp1-lox P(Ptpnfl/fl)マウスの交配により作成した樹状細胞特異的Shp1欠損(Shp1-CKO)マウスを用いて、腎臓における樹状細胞について検討を行った。以前の検討で、このShp1-CKOマウスは36-40週齢になると、抗核抗体、抗dsDNA抗体陽性となり、肺臓炎ならびに高度な増殖性腎炎を自然発症することを見出して報告している(Kaneko-T. J Immunol, 188:5397, 2012)。この腎病変について、その経時的な変化を、8週齢、20週齢、40週齢、60週齢のマウスを用いて検討した。酵素抗体法による腎組織染色ならびに腎臓内に局在する細胞群についてフローサイトメトリーを用いて検討を進めている。これまでに樹状細胞とマクロファージの両者のマーカーを持つCD11c陽性F4/80陽性細胞やヘルパーT細胞であるCD4陽性細胞が、特に尿細管間質や糸球体周囲に経時的に増加することを見出した。現在、これらの細胞が産生するサイトカインなどの検討を行いながら、各細胞の機能を解析中である。また上記の検討で、8週齢のShp1-CKOでは、CD11c陽性細胞は主に尿細管間質に存在するが、光顕レベルでは組織障害はみられないことが明らかとなった。尿細管間質に存在する樹状細胞の間質線維化への影響を検討することを目的として、若年Shp1-CKOマウスとそのコントロールマウスを使用して、尿細管間質線維化モデルである一側尿細管結紮(UUO)モデルを作成する予備実験を実施した。現在、得られた腎組織について解析中である。Shp1-CKOマウスの順調に繁殖できており、本マウスを利用した研究を、円滑に進めることが出来ている。前年度に引き続きCD11c-CreマウスとShp1-lox P(Ptpnfl/fl)マウスの交配により作成した樹状細胞特異的Shp1欠損(Shp1-CKO)マウスを用いて、腎臓における樹状細胞について検討を行った。Shp1-CKOマウスの経時的な検討において、4060週齢になると野生型と比較して有意に尿量が増加し、尿細管間質障害によるものと考えられた。尿細管間質障害の機序解析のため、フローサイトメトリーを用いて腎臓内の免疫・炎症細胞の検討を行った。40週齢のShp1-CKOマウスではコントロールマウスと比べて、CD11c・F4/80共陽性の腎単核食細胞(renal mononuclear phagocytes: rMoPh)の高度な増加がみられた。CD11c+F4/80+rMoPhはCD11b、CX3CR1、CCR5の発現が増強し、MHC Class IIの発現は弱かった。そして細胞増殖マーカーであるKi67が陽性であり、TNFαやIL-6などの炎症性サイトカインの上昇が認められた。また40週齢のShp1-CKOマウスではCD11c+F4/80+rMoPhとともに、CD4陽性細胞の増加がみられ、これらはIFNγを産生することよりTh1細胞と考えられた。CD4陽性細胞の多くはメモリーフェノタイプ(CD62LlowCD44high)であり、また活性化T細胞マーカーであるCD69陽性であった。以上より、CD11c特異的Shp1欠損によりCD11c+F4/80+rMoPhとTh1細胞が尿細管間質に集簇し、尿細管間質障害に関与しているものと考えられた。フローサイトメトリーを用いて、腎内の免疫・炎症細胞の解析を進めることができた。最終年度は主に腎尿細管間質の線維化について検討をおこなった。EVG染色等で腎線維化の評価を行ったところ、40週齢のCD11c特異Shp1欠損マウス(Shp1-CKOマウス)では、線維化領域の増加を認めた。腎臓内の細胞に対してフローサイトメトリー解析を施行したところ、F4/80high細胞において筋線維芽細胞マーカーであるαSMAの発現がみられた。F4/80+細胞の多くはCD11c+であることから、Shp1欠損の腎単核食細胞では、筋線維芽細胞への形質転換が亢進し、腎線維化に直接的に関与している可能性が示唆された。これらの知見も含め、本課題の研究期間全体を通しての以下のことが明らかとなった。Shp1-CKOマウスでは、増殖性糸球体腎炎とともに腎尿細管間質障害が生じる。