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アンドリュー・マーヴェル研究―人間関係と表現技術―

庭が、超党派的、脱イデオロギー的な人間関係を紡ぎだす媒介的な空間と成り得た可能性を精査する過程でイギリスの164050年代の長老派と独立派との間の共謀、敵対関係、そして「法王教」との確執が、マーヴェルとジョン・ホールとの表面上の友人関係を変容させていることが判明した。この研究成果は、Notes and Queriesにおいて発表された。また、マーヴェルとフェアファックス卿との人間関係が、一方にバッキンガム公爵を介した王党派の人脈、他方にクロムウェルやミルトンのような議会派の人脈との間で微妙なバランスを保っていたことが知見として得られた。この研究成果は17世紀英文学会の論集で発表された。本研究は、アンドリュー・マーヴェルをめぐる人間関係を明らかにすることを最終目的としているが、初年度に引き続き当該年度も、脱党派的、脱イデオロギー的な人間関係を醸成したと考えられる「庭」という場所を17世紀的な意義のみならず普遍的な特質として考察することに時間を費やした。初年度にイギリス・ガーデン研究会において口頭発表した研究成果をさらに拡充させて当該年度5月に行われた十七世紀英文学会全国大会において「マーヴェルのメロン」と題して研究報告した。また、初年度に十七世紀英文学会関西支部例会において口頭発表した「マーヴェルの庭と17世紀の庭」の前半部分、オウィディウスの『変身譚』と彫像、トピアリー、機械仕掛けの噴水に関しての論考を原稿を加筆修正して研究紀要において発表した。後者に関しては、当該年度4月に行った英国での調査研究の成果、特に十七世紀末から現存するトピアリーの実例観察、を反映させたものである。さらに前者に関しては、国会図書館でのEarly English Books on Lineによる資料調査による進展があった。16、17世紀の園芸書、特に1651年に再版されているThomas Hill, Gardener's Labyrinthの中に、メロン栽培と女性との関係、さらにメロンの性的な薬効についての記述を発見することが出来た。これはマーヴェルの代表作の一つ「庭」を解釈する上で、また、制作年代を特定する上で、ひいてはマーヴェルをめぐる人間関係調査のキーマンの一人であるウォートン卿とのかかわりの点で、重要な知見を与える発見であると思われる。脱党派的、脱イデオロギー的な人間関係を醸成したという仮説の下に今年度も継続した、場所としての「庭」に関する研究は、昨年度の研究成果をMarvell's Melonsとして発表するとともに、今年度の研究成果を「マーヴェルの庭と17世紀の庭(中編)」として発表した。後者には、ルネサンス期の庭のうち、ヴィッラ・デステ、ヴィッラ・アルドブランディーニの庭に、マーヴェルの詩的イメージの材源となった可能性のある彫像および壁画を現地調査によって発見したことも実績として含まれている。アンドリュー・マーヴェルをめぐる人間関係を明らかにするという目的を持つ本研究の初年度は、彼の代表作の一つである「庭」を再考することから始めた。「馥郁たる孤独」を味わうための庭空間は、逆説的ではあるが実は良好な人間関係を醸成するための狭間、もしくは広場としての性質も有していたことを突き止めることが出来た。17世紀の庭が、たとえば、ジョン・イーヴリンの庭に代表されるような、超党派的、脱イデオロギー的な人間関係をつむぎだす媒介的な空間と成りえた可能性を証明するための仮説を構築することができたことは大きな成果であるといえる。次年度は、この庭園概念を土台としてマーヴェルの人間関係における具体的な個人、フェアファックス卿、およびウォートン卿との関係を調査する。兵庫県立大学の石倉教授を代表とするイギリス・ガーデン研究会での共同研究との接点として、同研究会および17世紀英文学会において「マーヴェルの庭と17世紀の庭」と題した口頭発表を行った。これは、17世紀の英国、ヨーロッパの庭空間における特徴的な要素であるオウィディウスの『変身譚』と彫像、トピアリー、機械仕掛けの噴水、果樹園での栽培技術に関する調査をEarly English Books on Lineを用いて国会図書館において行った成果である。特に17世紀におけるメロン栽培の実際は、マーヴェルの庭の位置がブリテン島の南部にあったと想定する現在支配的な学説を覆す一つの根拠となりうる知見へと繋がった。連合王国への出張調査においては、庭概念の持つ普遍的、哲学的意義を探るためだけでなく、庭園史の上から17世紀の庭と庭空間がつむぎだす人間関係の問題を逆照射することを目的として、18世紀終わりから19世紀始めにかけての最も充実した資料を残すウィリアム・ワーズワスの庭をテクストと湖水地方に復元された庭の両面から調査することを開始した。脱党派的人間関係を醸成したという仮説の下に今年度も継続した、場所としての「庭」に関する研究は、日本英文学会全国大会において「マーヴェルのセクシュアリティー」として口頭発表を行い、その研究過程でJames Shirley (1596-1666)との関係が浮上してきたため、今後の研究課題を発見することができた。また、今年度の調査過程の中で、錬金術的思想を接点としてマーヴェルとSecond Duke of Buckinghamとの関係も重要視すべきことが判明し、その研究成果を17世紀英文学会学会誌に発表する準備をした。アンドリュー・マーヴェルと同時代の詩人であるヘンリー・ヴォーンとの間テクスト性に関しては、ナイジェル・スミスやポール・ハモンド等の研究者たちによって指摘されていたが、思想的な接点は未考察のままであった。

本年度の研究成果として特筆に値するのは、ヴォーンの錬金術的表現を分析する過程で、マーヴェルの人間関係を調査する際、当初の仮説では想定していなかった人物が、浮上してきたことである。第二代バッキンガム公爵である。マーヴェルとヴォーンとが個人的な人間関係を持っていたということはまだその証拠を得ていないが、少なくとも彼らの思想的なつながりの一つが、ヘルメス哲学であることは証明可能となった。マーヴェルがフェアファックス卿の所領に滞在していた際に書かれたテクストにヘルメス哲学の影響を色濃く受けた表現が見いだされるからである。特に終末論的な表現が錬金術的な表現と重ねられている部分があり、その箇所が示唆するのは、17世紀後半に産業としての「ガラス化」を試みた第二代バッキンガム公爵の存在である。彼のチャールズ2世との関係を考えると、17世紀中葉においてマーヴェルとフェアファックス卿との人間関係が、一方にバッキンガム公爵、そして後の国王という王党派、他方にクロムウェルやジョン・ミルトンのような議会派との間で微妙なバランスを保っていたことが知見として得られた。この研究成果は、17世紀英文学会の論文集に発表された。また、マーヴェルの人間関係を探るうえで行ったヴォーン研究の副産物としてロマン派の詩人であるコウルリッジとワーズワスを結びつける思想的基盤としてヘルメス・トリスメギストスやヤコブ・ベーメのテクストが機能していることも発見した。この研究成果はイギリス・ロマン派学会の全国大会で口頭発表するとともに学術雑誌に掲載された。庭が、超党派的、脱イデオロギー的な人間関係を紡ぎだす媒介的な空間と成り得た可能性を精査する過程でイギリスの164050年代の長老派と独立派との間の共謀、敵対関係、そして「法王教」との確執が、マーヴェルとジョン・ホールとの表面上の友人関係を変容させていることが判明した。この研究成果は、Notes and Queriesにおいて発表された。また、マーヴェルとフェアファックス卿との人間関係が、一方にバッキンガム公爵を介した王党派の人脈、他方にクロムウェルやミルトンのような議会派の人脈との間で微妙なバランスを保っていたことが知見として得られた。この研究成果は17世紀英文学会の論集で発表された。平成25年度のサバティカル研修終了後、平成26年度は、前年度に指導できなかった学生の論文指導等の教育負担が倍増し、かつ本務校の研究科長補佐として学部・研究科行政・運営に携わったため、本研究へのエフォート値が著しく減少し、研究計画最終年度に予定していた研究が遂行できなかったため。イギリス文学時間的にも資金的にも十分なものが残されていないため、マーヴェルの人間関係を調査する上で、当初の予定を変更し、Robert Hookeを含むRoyal Societyとの関係、およびスタンリー・サークルの中のもう一人の人物James Shirleyとの関係を間テクスト性の観点から、Early English Books On Lineによって調査、考察し、研究最終年度での一定の成果を纏める。庭空間と人間関係との普遍相に関する考察は、当初の研究計画想定外の領域である。湖水地方に復元されたワーズワスの庭を調査することを当該年度も継続する必要があったことが一つの理由。
走査容量顕微鏡を用いた半導体ナノスケール材料・デバイス評価技術の開発に関する研究

平成9年度はWワイヤーカンチレバーを用いた原子間力顕微鏡フィードバックシステムを開発し、走査容量顕微鏡の高感度化ならびに高い空間分解能を得ることに成功した。本装置の容量の検出感度は1アトファラッド、面内分解能20nmであり、直接容量-電圧特性測定可能な装置としては世界最高性能を実現した。平成10年度は、ナノスケール電気特性総合評価装置としての測定技術確立を目標として、(1)微分容量特性測定(dC/dV-V特性測定)と容量特性(C-V特性測定)との関係、(2)MOS実デバイスへの応用、(3)MOS容量特性のデバイスシミュレイションとの比較を行った。(1)に関しては、市販の走査容量顕微鏡はdC/dV特性の走査データを画像表示するが、この測定における致命的な問題点を明らかにし、本装置のような容量の直接測定が可能でない限り適切な半導体評価が可能でないことを明らかにした。逆に、容量の直接測定ならびにdC/dV測定がともに行える本装置の評価装置としての有用性が明らかになった。(2)に関しては、0.5ミクロンスケールMOSデバイスのゲート直下の容量測定を行い、ゲート直下での空乏層の拡がりに関する知見を得ることが可能であることを示した。また、ここでも、dC/dVによる高コントラスト画像と容量直接測定を併用することで、電界分布、空乏層拡がりに関するより詳細な知見が得られることを示した。(3)に関してはデバイスシミュレーションと比較することで、ナノスケールでの電気特性評価が的確に行えること、すなわち、探針直下の電界分布、空乏層の変化、ゲート、ドレイン、ソースにおけるチャージの流れ等の知見を得ることが出来る。以上、本装置の開発によって、革新的なナノスケールの電気特性評価装置が実現したことを示した。前年度までに世界に先駆けて、走査容量顕微鏡(SCaM)/原子間力顕微鏡(AFM)/走査トンネル顕微鏡(STM)複合顕微鏡を開発した。本装置の特色は局所的な電気容量測定、表面モフォロジー測定、電流特性測定の同時計測が可能である点である。AFM、STMに関しては原子レベルでの分解能を得られるもののSCaMの空間分解能は500nm程度と大きかった。本年度は自製のWワイヤー製のカンチレバ-を用いたフィードバック法を開発し、浮遊容量を大幅に削減し、容量の検出感度は10^<-18>[F]を達成した。SCaMフィードバック用のAFMの空間分解能1nm以下、SCaM像の空間分解は20nm以下を実現した。本装置を用いてSiO_2/Si界面に蓄積した電荷を評価した。試料は、n型Siに10nm厚の熱酸化膜を形成したものである。試料にパルスを印加することによって界面に電荷を蓄積した後SCaMで測定した。蓄積電荷のパルス電圧、パルス幅依存性を求め、逆バイアスの印可による蓄積電荷の消去が可能であることを示した。SCaMを用いた極微小メモリーの作成の可能性が示された。さらに、興味あることに、多数キャリヤ-の注入、少数キャリヤ-の注入によって電荷蓄積のライフタイム、電荷量が異なること、この、蓄積された電荷を消去するための電圧パルスも異なることを見出した。さらに、SCaM像を取ると同時に、あらかじめセットされていた点での局所的なC-V測定法も開発し、MOS構造の局所電気特性評価が可能であることを示した。また、本SCaMを用いた新しい半導体評価技術開発の一環として、等温過渡容量法による深い準位の評価の検討を始め、適切な試料の作成とソフト開発を並行して進めた。昨年度までにWワイヤーカンチレバーを用いた原子間力顕微鏡フィードバックシステムを開発し、走査容量顕微鏡の高感度化ならびに高い空間分解能を得ることに成功した。

容量の検出感度は1アトファラッド、面内分解能20nmを可能とした。本年度は、ナノスケール電気特性総合評価装置としての測定技術確立を目標として、(1)微分容量特性測定(dC/dV-V特性測定)と容量特性(C-V特性測定)との関係、(2)MOS実デバイスへの応用、(3)MOS容量特性のデバイスシミュレイションとの比較を行った。(1)に関しては、市販の走査容量顕微鏡はdC/dV特性の走査データを画像表示するが、この測定における致命的な問題点を明らかにし、本装置のような容量の直接測定が可能でない限り適切な半導体評価が可能でないことを明らかにした。逆に、容量の直接測定ならびにdC/dV測定がともに行える本装置の評価装置としての有用性が明らかになった。(2)に関しては、0.5ミクロンスケールMOSデバイスのゲート直下の容量測定を行い、ゲート直下での空乏層の拡がりに関する知見を得ることが可能であることを示した。また、ここでも、dC/dVによる高コントラスト画像と容量直接測定を併用することで、電界分布、空乏層拡がりに関するより詳細な知見が得られることを示した。(3)に関してはデバイスシミュレーションと比較することで、ナノスケールでの電気特性評価が的確に行えること、すなわち、探針直下の電界分布、空乏層の変化、ゲート、トレイン、ソースにおけるチャージの流れ等の知見を得ることが出来る。以上、本装置の開発によって、革新的なナノスケールの電気特性評価装置が実現したことを示した。
神経ペプチドPACAPの機能と疾患への分子基盤の解明

1.PACAP遺伝子欠損マウスが、統合失調症のマウスモデルであること、その分子基盤の一端を実証した。併せて、臨床的にPACAP遺伝子の変異がヒト統合失調症の脆弱因子であることを明らかにした。2.脳では生物時計調節因子としてのプロスタグランジンD2の役割解明、膵臓では、RegIIIβ、HPGBという機能未知遺伝子について、各々、組織リモデリング、ミトコンドリア形態制御因子としての機能を持つことを明らかにした。本研究は、研究代表者らが作製した4種のPACAP関連遺伝子変異マウスの解析から見出した知見をもとに、中枢神経系(記憶、リズム制御、精神運動機能)および膵臓(インスリン分泌、ランゲルハンス島(ラ氏島)形成)の機能におけるPACAPの作用機構と変異マウス表現型の分子基盤解明を行い、またそれらをヒト疾患の症候・中間表現型へ比較・外挿することで、疾患の分子基盤としてのPACAPシグナル系の意義を確立することを目的として計画・実施し、平成18年度は以下の成果を得た。1)PACAP遺伝子欠損マウス(PACAP-KO)の中枢機能異常のほとんどが、低用量PACAPの単回脳室内投与によりレスキューされることを明らかにし、PACAPによる即時的脳機能調節を示唆した。2)PACAPが統合失調症関連遺伝子DISC1の発現量および細胞内蛋白局在を変化させることを明らかにし、本機構が神経突起伸展等、PACAPによる長期的な神経賦活作用に関与することを示唆した。3)統合失調症との関連解析により、ヒトPACAP遺伝子上の特定の一塩基多型が、本疾患の発病およびその中間表現型である認知機能障害の増悪度と有意に関連することを明らかにした。4)概日リズム中枢の網羅的遺伝子発現解析により、PACAP-KOにおける光応答性著減の遺伝子レベルでの実証、およびリズムの位相前進性光同調に特異的に関与する遺伝子の絞り込みを達成した。6)変異マウスの膵形態解析から同定したPACAP応答遺伝子RegIIIβ等に関して、そのPACAP応答性と細胞増殖制御機能をin vitro実験系で再現し、更にインスリン分泌との関連を検討した。7)膵ラ氏島特異的PACAP過剰発現マウス(PACAP-Tg)の解析から、新たにPACAPの膵炎への関与を見出した。またPACAP-KOでの検討から、膵不全様病態への関与も示唆した。本研究は、中枢神経系(記憶、リズム制御、精神運動機能)および膵臓(インスリン分泌、ランゲルハンス島(ラ氏島)形成)の機能におけるPACAPの作用機構と変異マウス表現型の分子基盤解明を行い、それらをヒト疾患の症候・中間表現型へ比較・外挿することで、疾患の分子基盤としてのPACAPシグナル系の意義を確立することを目的として計画・実施し、平成19年度は以下の成果を得た。1)PACAP-KO(PACAP欠損マウス)の中枢表現型の解析過程で、飼育環境条件が表現型の発現強度に大きく関与することを見出し、その環境要因の影響を高感度で評価できる実験系を確立した。2)PACAP-KOの概日リズム制御異常に関わる遺伝子としてリポカリン型プロスタグランジンD_2(PGD_2)合成酵素を同定し、同遺伝子およびPGD_2受容体のリズム制御中枢における発現局在等を明らかにした。3)PACA-KOで光照射による交感神経活性化や視交叉上核(SCN)のCREB発現がほぼ完全に消失することを見出し、PACAPによるSCNでの転写活性化が種々の非視覚光受容反応の発現に関わることを示唆した。4)PACAP-KOではストレス負荷に伴う血中コルチコステロン(COR)上昇が顕著に減弱するのに対し、上位ホルモン誘発のCOR分泌が正常なこと等を示し、外部知覚入力におけるPACAPの重要性を示唆した。5)臨床遺伝学的解析から、ヒトPACAP遺伝子上の特定の一塩基多型と大うつ病との関連を見出した。6)網羅的遺伝子発現解析で同定したRegIIIβがPACAPの標的分子として働くことを機能的に実証し、ラ氏島で過形成制御に特異的に関与する一方、腺房細胞においては炎症制御に関わることを見出した。7)ラ氏島過形成関与分子として同定した機能未知分子HPGBが、核あるいはミトコンドリアを標的としてミトコンドリアの形態および機能制御に関わる、新規の細胞内因子である可能性を見出した。本研究は、中枢神経系(記憶、リズム制御、精神運動機能)および膵臓(インスリン分泌、ランゲルハンス島(ラ氏島)形成)の機能におけるPACAPの作用機構と変異マウス表現型の分子基盤解明を行い、それらをヒト疾患の症候・中間表現型へ比較・外挿することで、疾患の分子基盤としてのPACAPシグナル系の意義を確立することを目的として計画・実施し、平成20年度は以下の成果を得た。1)PACAP欠損マウス(PACAP-KO)の精神運動行動異常が、生後特定時期の飼育環境(豊かな環境、隔離飼育)によって大きく変化することを見出した。2)PACAP-KOの感覚入力処理障害の関与回路として、前頭皮質、室傍核、扁桃核経路を同定した。3)PACAP-KOの概日リズム制御異常へのプロスタグランジンD2(PGD_2)

合成酵素-PGD_2-CRTH2シグナルの関与を見出し、これまで末梢機能しか知られていなかったCRTH2の新規機能を示唆した。4)PACAP-KOにおけるうつ様表現型の詳細を明らかにし、併せてヒトPACAP遺伝子上の特定の一塩基多型と大うつ病との、弱いながらも有意な関連性を明らかにした。5)PACAPの作用標的RegIIIβが、PACAPが有する種々の抗II型糖尿病作用(糖不応答性、過増殖、細胞死の抑制効果)のうち、過増殖抑制を特異的に担うことを明らかにした。6)膵腺房細胞株の検討から、急性膵炎時にRegIIIβがPACAPの作用標的として働くことを示唆した。7)ラ氏島過形成関与分子として同定した機能未知分子HPGBが、ミトコンドリア内膜で機能し、その分子内にミトコンドリアへの局在化やその形態制御に関わるドメインを有することを明らかにした。
ハプロタイプ配列群に基づくアレル特異的ゲノム動態解析手法の開発

本研究では多倍体ゲノムにおけるアレル(ハプロタイプ)特異的事象の解析のためのソフトウェアの開発が主目的となっており、その実行に際してはハプロタイプ配列を個別に決定して構築した参照配列と塩基配列シークエンサーのデータ(RNA-seq等)の入力を想定している。また、各ハプロタイプの遺伝子発現量等の値と分子メカニズムの知見を結びつけるため、参照配列のアノテーション(遺伝子予測を含む注釈付け)の手法の開発も行う。本年度はテスト用データを取得するための体制の構築と参照配列アノテーションのソフトウェア開発を主に行った。本研究の前段階として各ハプロタイプ配列の決定が必要となり、当機能を担うツール:Platanus-alleeは代表者を含むグループが開発と論文発表(Kajitani et al. 2019)を行ったが、これは別研究課題の対象であるため説明を省略する。既存手法で解析困難なゲノム領域として高ヘテロ接合性領域が存在するが、ゲノム中でのそれらの割合は野生集団由来のサンプルで大きく、近交化が進んだモデル生物サンプルでは小さいケースが多い。高ヘテロ接合性かつ多種類のライブラリ調整法によるデータが揃っているサンプルは公開データベース上で少数であるが、頭索動物や棘皮動物の豊富なデータを持つグループと共同研究の機会を得た。対応する発表は前述の論文(Kajitani et al. 2019)や学会発表:奥野ら、日本動物学会第89回大会、2018等であるが、これらは本研究が主対象ではない点は注記する。参照配列のアノテーションに関しては、既存ツールのMAKER (Holt et al. 2011)等は元論文でも記述されている通り予測精度が低いケースが多いと判断し、代表者を含むグループで新規ツールを開発し精度を向上させた(篠田ら、第43回日本分子生物学会年会、2018)。本年度はテスト用データを取得するための体制の構築と参照ゲノム配列アノテーションのソフトウェア開発を主に行った。本研究の前段階として各ハプロタイプ配列の決定が必要となり、当機能を担うツール:Platanus-alleeは代表者を含むグループが開発と論文発表(Kajitani et al. 2019)を行ったが、これは別研究課題の対象である点は注記する。本用途のツールは本研究の申請時点でもPlatanus2という名で実行可能な状態であったが、論文化に伴い開発は継続していた。データ取得体制の構築としては、頭索動物や棘皮動物の豊富なデータを持つグループと共同研究の機会を得た。参照配列のアノテーションに関しては、当初は既存ツールのMAKER (Holt et al. 2011)等を組み込んでハプロタイプ毎のアノテーションを行うパイプラインの構築を予定していたが、容易であると考えられたハプロタイプのコンセンサス配列(疑似的な1倍体ゲノム配列)を対象としても、既存ツールの遺伝子領域予測精度が低いケースが多いという問題が浮上した。そのため、代表者を含むグループで新規ツールを開発し精度を向上させた(篠田ら、第43回日本分子生物学会年会、2018)。当初の予定より遅れている理由としては、ハプロタイプ毎の遺伝子アノテーションや更に下流の解析工程の前段階で問題が浮上し、その対応に時間を費やしたことが挙げられる。遺伝子アノテーションは近縁生物種のタンパク質配列検索(homology search)、RNA-seqデータのマッピング、計算機上での予測(ab initio)等の多数の内部工程を含む複雑な作業となり、代表者の所属する東京工業大学伊藤武彦研究室の大学院生を始めとする複数人の共同作業によりようやく性能向上を達成した。次年度はこれらの成果を活用して研究課題を進める。本年度の成果である遺伝子構造アノテーションツールを、ハプロタイプが個別に決定された参照配列データに対応させ、RNA-seqを始めとする種々のシークエンサーのデータをマップするためのソフトウェアを開発する予定である。開発は引き続き代表者の所属する東京工業大学伊藤武彦研究室の大学院生らと共同して実施する。低ヘテロ接合性ゲノム領域に対しては、ハプロタイプ配列構築とアレル特異的事象解析について既存ツールも複数存在しているため、高ヘテロ接合性領域の解析可能性を新規性として確保しつつ計画を進める。そのような領域は種分化や種内の表現型の多様性との関連が報告され、研究対象を野生集団由来の非モデル生物に広めるためにも重要であると考えられる。テストデータとしては、本年度に共同研究の機会を得た、頭索動物や棘皮動物を想定している。ただし、これらデータ算出の本来の目的は本研究のテストではないため、データ公開時期等については共同研究者と注意して調整を行う。モデル生物については、データの充実しているヒト(特にNA128787)の公開データ等を用いる予定である。

本研究の前段階として各ハプロタイプ配列の決定が必要となり、当機能を担うツール:Platanus-alleeは代表者を含むグループが開発と論文発表(Kajitani et al. 2019)を行ったが、これは別研究課題の対象であるため説明を省略する。既存手法で解析困難なゲノム領域として高ヘテロ接合性領域が存在するが、ゲノム中でのそれらの割合は野生集団由来のサンプルで大きく、近交化が進んだモデル生物サンプルでは小さいケースが多い。高ヘテロ接合性かつ多種類のライブラリ調整法によるデータが揃っているサンプルは公開データベース上で少数であるが、頭索動物や棘皮動物の豊富なデータを持つグループと共同研究の機会を得た。対応する発表は前述の論文(Kajitani et al. 2019)や学会発表:奥野ら、日本動物学会第89回大会、2018等であるが、これらは本研究が主対象ではない点は注記する。参照配列のアノテーションに関しては、既存ツールのMAKER (Holt et al. 2011)等は元論文でも記述されている通り予測精度が低いケースが多いと判断し、代表者を含むグループで新規ツールを開発し精度を向上させた(篠田ら、第43回日本分子生物学会年会、2018)。本年度はテスト用データを取得するための体制の構築と参照ゲノム配列アノテーションのソフトウェア開発を主に行った。本研究の前段階として各ハプロタイプ配列の決定が必要となり、当機能を担うツール:Platanus-alleeは代表者を含むグループが開発と論文発表(Kajitani et al. 2019)を行ったが、これは別研究課題の対象である点は注記する。本用途のツールは本研究の申請時点でもPlatanus2という名で実行可能な状態であったが、論文化に伴い開発は継続していた。データ取得体制の構築としては、頭索動物や棘皮動物の豊富なデータを持つグループと共同研究の機会を得た。参照配列のアノテーションに関しては、当初は既存ツールのMAKER (Holt et al. 2011)等を組み込んでハプロタイプ毎のアノテーションを行うパイプラインの構築を予定していたが、容易であると考えられたハプロタイプのコンセンサス配列(疑似的な1倍体ゲノム配列)を対象としても、既存ツールの遺伝子領域予測精度が低いケースが多いという問題が浮上した。そのため、代表者を含むグループで新規ツールを開発し精度を向上させた(篠田ら、第43回日本分子生物学会年会、2018)。当初の予定より遅れている理由としては、ハプロタイプ毎の遺伝子アノテーションや更に下流の解析工程の前段階で問題が浮上し、その対応に時間を費やしたことが挙げられる。遺伝子アノテーションは近縁生物種のタンパク質配列検索(homology search)、RNA-seqデータのマッピング、計算機上での予測(ab initio)等の多数の内部工程を含む複雑な作業となり、代表者の所属する東京工業大学伊藤武彦研究室の大学院生を始めとする複数人の共同作業によりようやく性能向上を達成した。次年度はこれらの成果を活用して研究課題を進める。本年度の成果である遺伝子構造アノテーションツールを、ハプロタイプが個別に決定された参照
ミクロフィラリアは血液循環障害を起さないのか?高血圧自然発症ラットを用いた実験

1.高血圧自然発症ラット(SHR-SP)の雄20匹を使用し、フィラリア(Brugia pahangi)感染に関する予備研究を行った。B.pahangi感染幼虫100200隻の皮下接種により感染が成立し、仔虫血症が認められる。2.生後7週令のSHR-SP39匹を2群に分け、A群(20匹)にB.pahangi 500隻を皮下接種し、B群(19匹)をコントロールとした。感染後31週目の剖検により以下の所見を得た。(1)A群の死亡率(25%)はB群のそれ(0%)より有意に高かった(p=0.047)。(2)A群の平均体重(343g)はB群のそれ(385g)より有意に低かった(p=0.003)。(3)体重100当たりに換算したA群の心重量(0.547g)はB群のそれ(0.489g)より有意に大であった(p=0.034)。(4)体重100当たりに換算したA群の脳重量(0.746g)はB群のそれ(0.610g)より大きい傾向を認める(p=0.082)。3.以上の結果は、B.pahangi感染により高血圧症、それに伴ういくつかの症状が悪化する可能性を示唆する。4.現在、病理組織学的に、脳病変、心肥大、腎障害、動脈壁の変化を定量的に観察中である。また、血清生化学的検査(プロスタグランジン、トロンボキサンなどの測定も含む)を予定している。
公共ホール創生策の隘路と展開策

これまでの公共ホールは貸館としての機能を強く有していたが,現在では住民と協働で公共ホールをつくり,運営管理をすることで,鑑賞者として得られる感覚とは異なる新しい価値が生まれている.そこで,住民参画で運営している公共ホール周辺市民を対象に,アンケートを実施した結果,参画の満足度と機会の頻度は芸術文化に対する普及と継承,地域活動に対する意欲と居場所の形成に肯定的な影響を与えた.次に,住民参画で運営している施設利用者にアンケート調査を実施した結果,心地よい拠点施設の利用が地域の愛着を醸成し,イベント利用型の人は地域交流を強めると,公共空間利用を高める効果が確認された.全国の市町村において高度経済成長期に建設された地域劇場ホールは老朽化のため,建て替えが増加している.これまでの劇場ホールは貸館としての役割が強かったが,現在では住民と協働で地域劇場ホールをつくり,運営管理を行うことで,鑑賞者として得られる感覚とは異なる新しい価値が生まれ始めている.そこで,本研究では,住民参画で地域劇場ホールづくりに取り組んでいる茨城県小美玉市四季文化館「みのれ」の周辺の地域住民を対象に,地域劇場ホールづくりとの関わりの有無によって,住民の態度構造に与える影響要因を把握した.まず,小美玉市の住民に2000部のアンケート用紙をポスティングで配布(1世帯に1部)し,郵送により,300部回収した.アンケート調査で収集したデータに対して,因子分析を行った結果,ホール意識については,参画満足度,参画機会度,芸術文化態度については,芸術文化普及度,芸術文化継承度,地域態度については,地域活動意欲度,官民協働度,居場所形成度,人づくり態度については,社会包摂度の因子によって,意識や各態度が構成されていることが把握された.次に,共分散構造分析を行った結果,地域活動意欲度が住民参画の地域劇場ホールづくりと社会包摂度に有意な影響を与え,芸術文化継承度へ有意差のある直接効果と間接効果をもたらした.官民協働度は住民参画の地域劇場ホールづくりに強い影響を及ぼし,居場所形成度は社会包摂度に強い影響を与え,芸術文化継承度に向けて,有機的に結合するような住民の態度構造が把握された.2015年11月までにアンケート調査項目の選定や対象地の調査を実施し,その後,アンケートで収集したデータの分析を実施することができたため,おおむね順調に進展している.文化施設における利用者と地域生活行動との因果関係を把握するため,文化創造の機能を持つ公共施設の一つとして茨城県日立市の交流センターを取り上げ,施設の機能と利用者の調査を実施した.日立市交流センターは1984年5月に日立市内に初となる施設が塙山地区に開館し,その後続々と建設が進み,現在,日立市では,市立小学校区に対応して施設が一か所ずつ整備されており,小学校区に対応したコミュニティづくりが実施されている.まず,日立市コミュニティ推進協議会が数か月ごとに発行している地域情報紙「こみこみ」が日立市内の地域活動を多く取り上げているため,住民の地域における活動内容を把握できると考え,これまでに発行されたすべての記事を収集し,内容を分析した.その結果,環境,交流,地域,安全に関する記事が多く,その中で交流センターに関連する記事は全部で59件抽出され,生活行動に密着した地域における交流や活動に関する内容が多く含まれた.次に,交流センターの利用が「地域愛着形成」「公共空間利用」「地域交流」で構成される「地域生活行動」に与える影響を定量的に検討するため,交流センターの利用者を対象にアンケート調査を実施した.その結果,施設の常時利用型の人とイベント利用型の人がおり,共通して居心地の良さが「地域愛着形成」へ影響を与え,さらに「地域愛着形成」が「地域交流」に影響を与えることが把握された.「地域愛着形成」の大きい人ほど地域を大切にし,積極的に地域の活動へと参加する傾向があった.また,イベント利用型の人は「地域交流」を強めると,さらに,「公共空間利用」を強める効果が確認された.常時利用型とイベント利用型の人が持つ因果構造モデルを重ね合わせることで,心地よい拠点施設の利用が地域の愛着を醸成し,次に,「地域交流」を強め,さらには近隣の「公共空間利用」に波及するという地域生活行動デザインが示された.本年度においては,複数の文化施設利用者からアンケート調査を実施し,データの分析を実施することができた.現在,研究論文としてまとめている段階であるため,概ね順調に進展していると思われる.全国の市町村において高度経済成長期に建設された公共ホールは老朽化のため,建替えが増えている.これまでの公共ホールは貸館としての機能を強く有していたが,現在では市民の独自性や主体性をコミュニティ力を構築する場所として,新しい役割を持ち始めた.今日,住民と協働で公共ホールをつくり,運営管理をすることで,鑑賞者として得られる感覚とは異なる新しい価値や評価が生まれはじめている.しかしながら,住民参画の運営がどのような住民の評価構造を生み出しているかは定量的に把握されていない.そこで,積極的な住民参画で公共ホールを運営している茨城県小美玉市四季文化館「みのーれ」を対象に,市民アンケートを実施することで,公共ホールに対する市民の評価構造を把握した.その結果,参画の満足度と機会の頻度は芸術文化に対する普及と継承,地域活動に対する意欲と居場所の形成に肯定的な影響を与えることが明らかになった.次に,住民参画の運営が実施されている茨城県日立市交流センターを取り上げ,この施設の利用者にアンケート調査を実施し,施設の利用が地域愛着形成,公共空間利用,地域交流に与える影響を定量的に検討した.

その結果,居心地の良さが地域愛着を形成し,さらに地域愛着形成が地域交流に影響を与えることが把握された.地域愛着形成の大きい人ほど地域を大切にし,積極的に地域の活動へと参加する傾向があった.利用方法を把握した結果,施設を常時利用する人とイベント時に利用する人がおり,特に,イベント利用型の人は地域交流を強めると,公共空間利用を高める効果が確認された.心地よい拠点施設の利用が地域の愛着を醸成し,次に,地域交流を高め,さらには近隣の公共空間利用を普及する因果関係が示された.以上,住民参画の運営が実施されている施設の周辺住民や利用者に対するアンケート調査によって,住民評価構造の因果関係モデルを把握した.これまでの公共ホールは貸館としての機能を強く有していたが,現在では住民と協働で公共ホールをつくり,運営管理をすることで,鑑賞者として得られる感覚とは異なる新しい価値が生まれている.そこで,住民参画で運営している公共ホール周辺市民を対象に,アンケートを実施した結果,参画の満足度と機会の頻度は芸術文化に対する普及と継承,地域活動に対する意欲と居場所の形成に肯定的な影響を与えた.次に,住民参画で運営している施設利用者にアンケート調査を実施した結果,心地よい拠点施設の利用が地域の愛着を醸成し,イベント利用型の人は地域交流を強めると,公共空間利用を高める効果が確認された.2016年度は,住民参画団体及び管理運営に関与している方々からヒアリングを行うなど,住民参画の地域劇場ホールづくりが住民の態度構造に与える影響を調査していき,公共ホールづくりに役立つ知見を得ていく予定である.2015年度では,地域劇場ホールの周辺の地域住民を対象に,地域劇場ホールの利用状況及び関わり方と住民評価構造との因果関係を把握した.2016年度では,文化施設の利用者と地域生活行動との因果関係を把握した.今後は,公共ホールなどの文化芸術施設における住民の関わり方の一つとして社会的包摂機能を取り上げ,この機能の位置づけと効果を検討する.建築都市デザイン当初,論文投稿料及び論文掲載料として支払うことを予定していたが,支払い日時が次年度になったため,これらの使用金額を繰り越した.論文掲載料として支払うことを予定していたが,支払いに日時が次年度になったため,これらの使用金額を繰り越した.論文投稿料及び論文掲載料として使用する予定である.論文掲載料として使用する予定である.
タキサン併用術前化学療法の食道癌への効果予測因子と予後規定因子の解明

食道癌患者から生検組織を採取、術前DFP療法後に効果を判定し、生検組織は免疫組織化学的手法を用いてADLH1,CCD44,CXCL12,CXCR4,CXCR7を免疫染色並びにRT-PCRによって解析、臨床データと比較した。CXCL12,CXCR4,CXCR7の高発現は予後不良因子であった。RT-PCRによる検討でmRNAレベルにおけるCXCR4,CXCR7は癌種で増加しており、CXCR4発現は予後に影響しており、CXCL12とCXCR4は予後予測因子であった。また、ALDH1陽性群は陰性群より予後不良で、ALDH1陰性で手術により予後が改善できたがALDH1発現は抗癌剤の効果に影響しなかった。1.ヒト食道癌培養細胞の分類と抗癌剤感受性【in vitro実験】ヒト食道癌細胞株(YES-1,YES-2,YES-3)とそれを継代培養した細胞株に免疫染色を行い、HER-2ならびにHER-1、その他の因子強陽性食道癌細胞株、陰性食道癌細胞株に分類する予定であったが、免疫染色とその評価が難しく中断している。2.動物実験【in vivo実験】(1)SCIDマウスを用いた食道癌移植Xenograftモデルの作成:食道癌in vivoモデルを作製する。SCIDマウスを用いてマウス親和性食道癌株細胞懸濁液を注入し、長期生存が可能な移植モデルを作成した。(2)食道癌同所移植Xenograftモデルに対する薬剤感受性:SCIDマウスの同所移植モデルXenograftを使ってin vivoにおける分子標的治療薬単独と抗癌剤併用における効果を検証する予定であるが、同所移植モデルは完成しているが、生育にばらつきがあり感受性試験まで至っていない。3.臨床試験術前化学療法の治療効果と副作用発現、免疫学的パラメーターの変動の記録(1)術前化学療法:stageII以上の患者ほぼ全例にDFP療法(Docetaxel+5-FU+CDDP)療法を行い、治療経過を記録している。(2)治療開始前と治療終了時(1クール終了時点)に採血を行い、血清を凍結保存している。(3)治療効果判定:内視鏡・CTおよびPET-CTにより効果判定を行った。(4)手術療法を行い、組織学的治療効果を判定し手術によって得られた組織も凍結保存を行っている。(5)組織は免疫組織化学的手法を用いてHer-family,Ki67, p53,Cyclin D1,ADLH1,CCD44等のBiomarkerの解析を行った。現在、臨床試験においては症例数を重ねており、様々なバイオマーカーを免疫染色ならびRT-PCRによって解析を行っている。1.ヒト食道癌培養細胞の分類と抗癌剤感受性【in vitro実験】ヒト食道癌細胞株(YES-1,YES-2,YES-3)とそれを継代培養した細胞株に免疫染色を行い、HER-2ならびにHER-1、その他の因子強陽性食道癌細胞株、陰性食道癌細胞株に分類する予定であった。(2)食道癌同所移植Xenograftモデルに対する薬剤感受性:SCIDマウスの同所移植モデルXenograftを使ってin vivoにおける分子標的治療薬単独と抗癌剤併用における効果を検証する予定であるが、同所移植モデルは完成しているが、感受性試験まで至っていない。3.臨床試験術前化学療法の治療効果と副作用発現、免疫学的パラメーターの変動の記録(1)術前化学療法:DFP療法(Docetaxel+5-FU+CDDP療法を行い、治療経過を記録している。(2)治療開始前と治療終了時(1クール終了時点)に採血を行い、血清を凍結保存ちゅうである。(3)治療効果判定:内視鏡・CT(PETCT)を再度行い、効果判定を行った。(4)手術療法を行い、手術によって得られた組織も凍結保存を行っている。(5)組織は免疫組織化学的手法を用いてHer-family, Ki67, p53,Cyclin D1, ADLH1, CCD44などのBiomarkerの解析を行う。現在、臨床試験においては症例数を重ねており、様々なバイオマーカーを免疫染色ならびにRT-PCRによって解析を行っている。1.動物実験マウス親和性食道

癌細胞株懸濁液を注入し、同所移植モデルを作成、癌腫の発育とリンパ節転移を確認したが癌腫の生育にばらつきがあり感受性試験まで至っていない。2.臨床試験(1)組織採取:インフォームドコンセントのもと、食道癌全患者に内視鏡検査と組織生検を行い、組織を採取したのち凍結保存を行った。食道癌患者172症例の臨床データとBiomarkerを比較しCXCL12, CXCR4の高発現は発現していないものに対して有意に予後不良であった(p=0.0015)。CXCR7の高発現も予後不良傾向を認めた(p=0.01)。172名中52例のRT-PCRによる検討でmRNAレベルでのCXCR4ならびにCXCR7は正常組織に比べ癌種で増加していた(p<0.0001)。mRNAにおけるCXCR4発現は予後に影響していた(P=0.0383)。無再発生存はmRNAレベルでのCXCL12 (P=0.002)とCXCR4 (P=0.0115)により予測可能であった。以上の結果をJ Clin Oncolに投稿中である。医歯薬学食道癌浮遊細胞での染色はまだできていない。手技的な問題を検討中である。食道癌細胞のSCIDマウスを用いた食道癌移植Xenograftモデルの作成は完成し、縦隔リンパ節転移モデルを完成できたが。免疫染色による検討はできていない。当科で治療を行った食道癌術前生検組織、手術により切除できた標本を用いて免疫染色を行い、EGFR、HER2、Aldehyde Dehydrogenase 1などの免疫染色性とタキサンを含む術前抗癌剤感受性と予後予測因子になりうることが判明した。現在、当科で治療を行うすべての患者にEGFR、HER2、p53を免疫染色し、抗癌剤治療予測、生存予測を行うためのスコア化を検討中である。食道癌浮遊細胞での染色はまだできていない。食道癌細胞株を用いたin vitroのサブタイプ分類が可能かを確かめるため研究を継続する。細胞株をSCIDマウスへ委嘱した食道癌移植Xenograftモデルに関してもその細胞の性格が抗癌剤の暴露により変化するかなどが興味のあるところであるが、同所移植の手技が安定しておらず、基礎実験に労力をつぎ込めない現状があり、臨床研究を優先して行っている。臨床例に関しても症例数を増やして、Her-family, Ki67, p53, Cyclin D1, ADLH1, CCD44以外のBiomarkerについても解析する予定である。細胞株をSCIDマウスへ委嘱した食道癌移植Xenograftモデルに関してもその細胞の性格が維持できるか変異するのかが興味のあるところである。
光学活性ベンズアルデヒドを活用する抗腫瘍性化合物の不斉合成

1.光学活性ベンズアルデヒドと種々のシリルケテンチオアセタールとの不斉アルドール反応では、高立体選択的にanti-アルドール体が得られ、ベンズアルデヒドの不斉を効率よく炭素鎖に移しかえることができた。2.ある種のチオアセタール体は元のチオエステルから誘導したチタンエノラートと光学活性ベンズアルデヒドとのアルドール反応では、高い立体選択性でanti-アルドール成績体を与えることが判明した。3.光学活性ベンズアルデヒドから2回の不斉アルドール反応により、高立体選択的並びに高光学収率で4つの連続した不斉炭素を持つスチリルラクトンの共通合成中間体の合成に成功した。本化合物から5員環ラクトン構造をもつスチリルラクトンのゴニオフフロン、ゴニオブテノライドA、Bの不斉全合成を達成した。4.上記5員環ラクトン合成中間体からラクトールを経由する6員環ラクトンへの変換法を開発し、6員環ラクトン構造をもつスチリルラクトンのゴニオジオール、ゴニオトリオール、8-アセチルゴニオトリオール、アルトラクトン及び9-デオキシゴニオピピロンの不斉全合成に成功した。5.スチリルラクトンのゴニオフピロンを不斉全合成し、提出されていたゴニオフピロンの立体構造は誤りであり、絶対構造も含めてゴニオフピロンの正しい構造を合成的に確定した。6.スチリルラクトンのゴニオヘプトライドAをゴニオフピロンから変換合成し、ゴニオヘプトライドAの構造は提出されている8員環ラクトン構造ではなく、テトラヒドロフラン環をもつ構造であることを合成的に確定した。7.光学活性ベンズアルデヒドから2度の不斉アルドール反応及びベンゼン環のカルボン酸への酸化反応を経由して、抗潰瘍性抗生物質AI-77Bのアミノ酸部分を不斉合成し、AI-77Bの類似体を合成した。8.光学活性ベンズアルデヒドから導いたニトロンとオレフィンとの1,3-双極子環状付加反応で立体選択的にcis-3,5-ジ置換イソキサゾリジン体を与えた。1.不斉ベンズアルデヒドを各種ルイス酸の存在下、種々のシリルケテンチオアセタール類との不斉アルドール反応を検討し、高いanti立体選択性を示す反応条件を見出した。2.上記反応条件では反応しないある種のチオアセタール体では元のチオエステルのエノールチタニウム塩とした後反応すれば、高い立体選択性でanti-アルドール成績体が得られることが判明した。3.上記のチオエステルを用いる不斉アルドール反応を活用して、抗腫瘍薬のタキソ-ル及びタキソテ-ルの活性発現に必須の13位側鎖のβ-アミノ-α-ヒドロキシカルボン酸誘導体の不斉合成に成功した。4.上記の不斉アルドール反応、引き続く2-シリルオキシフランとの2度目の立体選択的アルドール反応を用いて抗腫瘍性スチリルラクトンのゴニオフフロン、ゴニオブテノライドA、B等の不斉全合成を達成した。5.上記アルドール反応を鍵反応として抗生物質AI-77Bのβ-アミノ酸側鎖の不斉合成に成功した。1.抗生物質ニッコマイシンB及びB_xのN末端アミノ酸であり、3連続不斉中心を有するγ-ヒドロキシ-γ-フェニル-β-メチル-α-アミノ酪酸類縁体を、不斉ベンズアルデヒドを用い不斉アルドール反応を鍵反応として高立体選択的に不斉合成した。

2.不斉ベンズアルデヒドから2回の不斉アルドール反応を経由し、抗腫瘍性スチリルラクトンの全炭素鎖を有する共通合成中間体のα、β-不飽和γ-ラクトン体の効率よい合成法を開拓した。次いでラクトールを経由するγ-ラクトン体からδ-ラクトン体への新規変換ルートを見出し、δ-ラクトン環を持つスチリルラクトン類への共通合成中間体の合成に成功した。これによりゴニオトリオール、8-アセチルゴニオトリオール、アルトラクトンなどのδ-ラクトン含有光学活性スチリルラクトンの不斉合成を完成させた。3. 5連続不斉中心を有するδ-ラクトン構造をもつゴニオフピロンを上記共通合成中間体から高立体選択的に不斉合成した。本合成により提出されていたゴニオフピロンの立体構造の誤りを訂正することができた。4.不斉ベンズアルデヒドから導いた不斉ニトロンとオレフィンとの1,3双極子環状付加反応で位置並びに立体選択的に3,5-シスジ置換オキサゾリジン体を与えることが判明した。1.光学活性ベンズアルデヒドから、2回の不斉アルドール反応並びにγ-ラクトンからラクトールを経るδ-ラクトンへの変換反応を利用して、スチリルラクトンのδ-ラクトン構造を持つゴニオジオール及びδ-ラクトンを含むビシクロ構造を有する9-デオキシゴニオピピロンの光学活性体を立体選択的に全合成した。2.8員環ラクトン構造を有する特異な構造式が提出されているスチリルラクトンのゴニオヘプトライドAのスペクトルデータを検討したところ、幾つかの疑問点を見出したので、その構造を再検討した。先に全合成したゴニオフピロンからの変換合成によりゴニオヘプトライドAに導くことができた。その結果、ゴニオヘプトライドAは提出されていた8員環構造ではなく、テトラヒドロフラン環を持つメチルエステル構造であることが合成的に証明された。3.光学活性ベンズアルデヒドから導かれる不斉ニトロンと各種オレフィンとの1,3-双極子環状付加反応は高い位置並びに立体選択性を示すのに対し、クロム錯体を形成していないニトロンを用いた反応では選択性が著しく低下することが判明した。ここにクロム錯体の立体選択的反応における有用性が示された。
脊椎に直達する穿刺内視鏡手術装置の開発に関する研究

1)脊椎椎体間固定用スクリューの作成とその力学試験脊椎の椎体間固定をチタン製のスクリュー、ケージにて行う方法が開発され臨床試用がされてきている。狭い展開で十分な固定力を得るために丸形のスクリューと三日月型のスクリューの組み合わせた新しいインプラントを作成した。アムスラー式万能試験機にて4種の丸形のスクリューと三日月型スクリューに対して力学試験を行い破壊荷重と変計量を測定した。スクリューのピッチが大きいほどまた内部ヌスミのRが大きいほど強度的に弱くなるという結果が得られた。臨床的に用いるスクリューの形状としては丸型とリブ付三日月型スクリューの組み合わせが最適である事が判明した。リブつき三日月型でスクリューインプラントは破壊荷重で目標設定値を超えることができ、また圧縮荷重と荷重とひずみ量の関係も安定していた。力学的には臨床使用に耐え得るスクリューインプラントが作成できたと考えられる。2)実験用穿刺内視鏡手術装置の試作と動物実験による手術手順の検討椎間板に達するには周囲の神経、血管、腹部腸管の解剖学的位置関係から1)左斜め前方の大血管と腸腰筋の間から、または2)腸腰筋層内を直達する、2つのアプローチが考えられる。動物実験用として直径8mm,5mmの2種類の穿刺するためのガイドピン、ガイドパイプ、ドリル、タップ、挿入レンチを作成し、それぞれにインプラントを作成した。ビーグル犬6頭を用いた実験では腰椎側方からの直達するアプローチが優れていた。直達法の全3例に最少侵襲での椎体間固定が可能であり、中途で開腹した例はなかった。筋組織、腸管、大血管の排除は開発した手術器具で可能であり、椎間板側面に直達した後、本手技で椎間固定が行い得ることがわかり、動物における本術式が確立されたと考えられる。ヒト専用に各種トロカー、椎間開大装置を作成する必要があるが本実験から脊椎に対する直達穿刺内視鏡手術が臨床応用される可能性が示唆された。1)脊椎椎体間固定用スクリューの作成とその力学試験脊椎の椎体間の固定を行うにはスクリュー1個のみの固定ではその固定性に問題があり、またスクリュー2個を直達法で刺入するには十分なスペースが確保できない。そこで丸形のスクリューと三日月型のスクリューを試作し、それらの組み合わせたインプラントを作成した。スクリューのサイズは外径14mm長さ25mmでピッチ、内部ヌスミ径を変えた4種類のスクリューを作成した。スクリューの圧縮強度はアムスラー式万能試験機を用いその破壊荷重、変形量を求めた。スクリューの1型、3型は1000kgの荷重を越えたが2型、4型、は550、900kg荷重で破壊した。スクリューのピッチが大きいほどまた内部ヌスミのRが大きいほど強度的に弱くなった。また三日月型スクリューの強度は270kg重であった。三日月型スクリューの強度を増すために内部に2mmリブをつけその強度測定すると1040kg重に増加した。臨床的に用いるスクリューの形状としては丸型とリブ付三日月型スクリューの組み合わせが最適である。

動物実験用として直径8mm,5mmの2種類の穿刺するためのガイドピン、ガイドパイプ、ドリル、タップ、挿入レンチを作成し、それぞれにインプラントを作成した。ビーグル犬3頭、日本白色家兎5羽を用いて腰椎側方からのアプローチを行った。X線透視下に十分な深さまで椎間板を切除し椎体終板にタップを行い、椎体間の固定を行うことが可能だった。術前の解剖学的検討から腸管、大血管の排除は可能で椎間板側面に直達し椎間板固定が行い得ることがわかり、本術式の臨床応用への可能性が示唆された。1)脊椎椎体間固定用スクリューの作成とその力学試験脊椎の椎体間固定をチタン製のスクリュー、ケージにて行う方法が開発され臨床試用がされてきている。狭い展開で十分な固定力を得るために丸形のスクリューと三日月型のスクリューの組み合わせた新しいインプラントを作成した。アムスラー式万能試験機にて4種の丸形のスクリューと三日月型スクリューに対して力学試験を行い破壊荷重と変計量を測定した。スクリューのピッチが大きいほどまた内部ヌスミのRが大きいほど強度的に弱くなるという結果が得られた。臨床的に用いるスクリューの形状としては丸型とリブ付三日月型スクリューの組み合わせが最適である事が判明した。2)実験用穿刺内視鏡手術装置の試作と動物実験による手術手順の検討椎間板に達するには周囲の神経、血管、腹部腸管の解剖学的位置関係から1)左斜め前方の大血管と腸腰筋の間から、または2)腸腰筋層内を直達する、2つのアプローチが考えられる。ビーグル犬6頭を用いた実験では腰椎側方からの直達するアプローチが優れていた。直達法の全3例に最少侵襲での椎体間固定が可能であり、中途で開腹した例はなかった。筋組織、腸管、大血管の排除は開発した手術器具で可能であり、椎間板側面に直達した後、本手技で椎間固定が行い得ることがわかり、動物における本術式が確立されたと考えられる。ヒト専用に各種トロカー、椎間開大装置を作成する必要があるが本実験から脊椎に対する直達穿刺内視鏡手術が臨床応用される可能性が示唆された。