hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
貧困層による人口移動と食糧確保問題―ブラジルの都市・都市近郊農村の非公式市場流通

研究分担者奥田は、2018年8月に2週間の現地調査を実施した。調査地は、2003年から継続的に調査を行っているブラジリア連邦区行政地区(衛星都市)セイランジャCeilandiaと、サンパウロ市貧困地区である。セイランジャは1972年に首都近くに形成された不法占拠地を撤去するために作られた行政地区で、現在は経済的に発展を遂げているものの、ブラジリア連邦区内では「貧困者の荒れた町」として知られている。今回の調査では、教会の貧者支援活動に関する聞き取りを主に行った。実際に教会のメンバーとして困窮家庭を訪問している人々や、教会へ資金を寄付している人々に会い、支援が必要な人々と、そうでないにもかかわらず支援を求める人々をどのように選別して食料の配布などを行っているかの具体例を調査した。並行して、セイランジャは北東部(貧困地区)出身者が多いため、北東部で困窮した場合の食糧ネットワークに関しても聞き取りを行った。サンパウロでは、都市内部での作物の自給を目指すNGO団体シダージ・セン・フォミCidade Sem Fomeの活動を調査し、メンバーへインタビューを実施した。シダージ・セン・フォミはサンパウロの貧困地区を拠点に、送電鉄塔のある空き地を無償で電力会社から借り受けたり、放置されている土地などを農地にする活動を行っている。それにより、雇用の創出やコミュニティー内での自給、放置された土地を手入れすることによる治安悪化の防止などを実現している。これまでの結果から、農村部では自給作物の消費による支出削減とコミュニティ内外での農作物の交換が、都市では教会やNGO等による社会的支援が貧困層の食糧の安全保障に大きく関わっていることが示唆された。研究代表者が2018年度に異動をして新規の授業開発および学内業務に多忙であったため、2018年度の調査ができなかった。また、共同研究者も研究期間内に一年間育児のため研究を行うことが困難であった。そのため、研究参画者がそれぞれ予定よりも一年間進行が遅れた状態である。2019年度は都市-農村間の人口移動の統計資料の解析を中心として行うとともに、各人がこれまで採収したデータの分析を行う。また、夏季に農村部から都市に異動した労働者の食糧調査を研究参画者らが共同で行う。本年は、1北部地方都市近郊域の食料安全保障および人口動態、2北東部農村と中西部大都市の人口移動、についての調査・解析を行った。地方都市と近郊農村域の人口動態については、都市周辺域の人口増加が認められたが、これは新中間層の降下が生じ始めたと考えられる2015年の経済危機以前から始まっていた。また、都市周辺域の郡において、中心部の世帯(タウンエリア)と農業生産可能な土地のある世帯(ルーラルエリア)に分けて、自家作物の寄与に関する事前調査を行った。ルーラルエリアでは一食あたり約90キロカロリーを自家作物由来で摂取しており、主食であるキャッサバの貢献度が高い一方、タウンエリアでは家禽のほか19種の果樹・樹木作物と7種の畑作物が観察された。大都市の人口動態では、ブラジリアにおける北東部からの建設移民とその子孫に焦点を当て、空間的移動が社会的移動に影響したことを示した。また、全体として南部・中西部から北東部へ戻る移動のサイクルが生じていた。調査研究によって必要な情報がスムーズに得られ、当研究の大都市・地方都市近郊域における人口動態・食料ネットワークの全体像が掴めつつある。また、二回のセミナーを通しての本課題研究成果の波及も評価できると考えた。本年度は、1北部地方の都市近郊域において食糧の安全保障に関する現地調査、2都市部の食糧の安全保障に関連する文献調査を行った。北部都市近郊域の食糧安全保障の調査では、都市周辺域の郡において、中心部の世帯(タウンエリア)と農業生産可能な土地のある世帯(ルーラルエリア)を対象に、乾季と雨季の二回それぞれ二週間の食事調査および食糧購入のための出費の調査を行った。食事調査は毎回の食事の内容と材料と材料の重量、またその食材がどこ由来であるか(自家作物・マーケット・贈与)を記録した。タウンエリアとルーラルエリアを比較すると、ルーラルエリアでは自家作物を恒常的に消費しており、特にキャッサバ由来の主食であるファリーニャによるエネルギー量が大きいほか、果樹作物によるビタミン等の摂取の寄与が評価できると考えられる。今後、調査結果の解析から都市周辺域の居住エリアによる食糧安全保障タイプの違い、自家作物生産が世帯の摂取エネルギー・栄養・支出の削減に及ぼす影響を明らかにしていく予定である。北部都市近郊域についての昨年度までの調査結果は、執筆担当をした「抵抗の森・創造の森ーアマゾン開発と民衆運動」(小池洋一・田村梨花編)第6章、土地への闘いー社会的再生手段としての土地なし農民運動の中にまとめられた。都市部の食糧安全保障の調査ではNGOなどの団体が、低所得者世帯に不足しがちな野菜等を学校などで栽培する活動などを行っている。このような低所得者向けの食糧の安全保障関連の活動や、行政による政策などを調査すると共に、低所得地域での食糧の分配/独占に関する文献調査を行った。また、食糧の安全保障に関連し、経済格差および教育格差が世帯の食習慣に与える影響に関する文献調査を行った。生活習慣病や糖尿病、肥満などの割合と、食習慣/入手可能な食材などを調べ、2018年度の現地調査に向けた準備を進めた。調査により必要な情報が集められており、順調に進行している。

調査地は、2003年から継続的に調査を行っているブラジリア連邦区行政地区(衛星都市)セイランジャCeilandiaと、サンパウロ市貧困地区である。セイランジャは1972年に首都近くに形成された不法占拠地を撤去するために作られた行政地区で、現在は経済的に発展を遂げているものの、ブラジリア連邦区内では「貧困者の荒れた町」として知られている。今回の調査では、教会の貧者支援活動に関する聞き取りを主に行った。実際に教会のメンバーとして困窮家庭を訪問している人々や、教会へ資金を寄付している人々に会い、支援が必要な人々と、そうでないにもかかわらず支援を求める人々をどのように選別して食料の配布などを行っているかの具体例を調査した。並行して、セイランジャは北東部(貧困地区)出身者が多いため、北東部で困窮した場合の食糧ネットワークに関しても聞き取りを行った。サンパウロでは、都市内部での作物の自給を目指すNGO団体シダージ・セン・フォミCidade Sem Fomeの活動を調査し、メンバーへインタビューを実施した。シダージ・セン・フォミはサンパウロの貧困地区を拠点に、送電鉄塔のある空き地を無償で電力会社から借り受けたり、放置されている土地などを農地にする活動を行っている。それにより、雇用の創出やコミュニティー内での自給、放置された土地を手入れすることによる治安悪化の防止などを実現している。これまでの結果から、農村部では自給作物の消費による支出削減とコミュニティ内外での農作物の交換が、都市では教会やNGO等による社会的支援が貧困層の食糧の安全保障に大きく関わっていることが示唆された。研究代表者が2018年度に異動をして新規の授業開発および学内業務に多忙であったため、2018年度の調査ができなかった。また、共同研究者も研究期間内に一年間育児のため研究を行うことが困難であった。そのため、研究参画者がそれぞれ予定よりも一年間進行が遅れた状態である。1地方都市と都市周辺域の人口動態の推定を行う。2都市周辺域の郡において、中心部の世帯(タウンエリア)と農業生産可能な土地のある世帯(ルーラルエリア)に分けて、食料の安全保障に関するシステムを明らかにする。3大都市における食料の安全保障のシステムを明らかにする。4ブラジル全土における近年の人口動態の傾向を明らかにする。5上記四つから都市ー農村間の食糧の安全保障の人口動態への影響を把握する。1本年度採集した北部都市近郊域の食糧安全データの解析、2大都市における貧困層の食糧安全保障システムの調査、2地方都市と都市周辺域の人口動態の解析をとおして、都市と都市近郊域の人口動態における食糧の安全保障の影響を明らかにする。2019年度は都市-農村間の人口移動の統計資料の解析を中心として行うとともに、各人がこれまで採収したデータの分析を行う。また、夏季に農村部から都市に異動した労働者の食糧調査を研究参画者らが共同で行う。代表者の予算残額は21,000円であり、誤差の範囲である。参画者の一人が予定していた調査への渡航が出来なかったため、一回分の調査の旅費が残額として出たため。今年度は調査予定を変更して文献調査とデータ分析を行ったので、次年度は旅費として使用する。
液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた窒化による炭化ケイ素表面の不働態化

平成30年度では前年度に引き続き,液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた窒化物半導体生成プロセスを試みるとともに,その窒化のメカニズムを明らかにすることを目的とした。前年度までの研究では,液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた窒化処理により以下の効果が発現した。1)照射痕周囲の領域(照射中心から1mm-3mm)において、表面形態を損ねずに窒化層を形成できること。2)200nm以下の深さ領域において概ね均一な含有割合を有する窒化層が形成されること。それに加えて,サンプル表面の温度分布の時間変化を熱拡散方程式の数値解析によって求めた結果より,照射中心の高温場からの熱伝導によるSiC表面が加熱・急冷によって、SiCが相変化を起こすことで液相由来の窒素原子がSiC中に拡散することで窒化層を形成したことが示唆された。このことを踏まえて,平成30年度では以下の実験を行った。1)レーザーのフルエンスの調整によって照射痕の形成を抑制する。2)前年度とは異なる評価方法を用いて窒化膜形成プロセスを明らかにする。SiC表面に照射されるレーザーのフルエンスを調整した結果,当初期待していた照射痕の形成を回避して窒化層を形成することはできなかった。しかし,0.51-2.6J/cm2の範囲で適切な調整を行うことで照射痕の形成を回避できる可能性があるため,今後の研究を要する。一方で,窒素の数密度の深さ方向分布は単純なSiC固体内部への窒素の拡散では説明ができず,アブレーションによって形成された高温・高圧場によってSiCが相変化を起こすことで,液体窒素由来の窒素原子がSiCの液相への拡散あるいは対流によってサンプル内部に輸送されることを明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。SiCトランジスターの高オン抵抗の原因は、チャネル領域における欠陥であると考えられている。したがって、SiC表面を不働態化し、欠陥のないチャネル領域を形成する技術の開発は重要である。本研究では液体窒素中でのレーザーアブレーションによって4H-SiC表面に不働態化した窒化膜を形成するプロセスを試みた。真空槽および液槽からなる円筒容器を用いた。真空槽は外部との間の熱絶縁の役割を果たす。液槽に液体窒素を満たし、SiCターゲット面に垂直な方向から石英窓を介して波長266nmのNd:YAGレーザーパルスを集光照射した。処理後のサンプルを一端大気に取り出し、SEMおよびXPSにより分析した。SEMの結果より、サンプル表面において、レーザー照射による照射痕が確認できた。照射痕表面にはひび割れが確認でき、レーザーアブレーションによる相変化および急冷によって形成されたことが示唆される。また、XPSの結果より、窒素の含有割合が照射中心にピークを持つ分布となった。照射中心での窒化層の形成はレーザー生成プラズマおよびアブレーション発生時における高温高圧場に起因することが示唆される。また、特筆すべき点として、照射痕が確認できない領域においても窒化層が形成された。この領域では照射痕が確認できないため、アブレーションが発生していないと考えられる。したがって、アブレーションの閾値を下回るレーザーの照射、および照射中心からの熱伝導によって、SiC表面が加熱されることで、試料の表面形態を損ねること無く窒化層を形成できることが示唆された。このことを踏まえて、サンプル表面の温度分布の時間変化を熱拡散方程式の数値解析によって求めた。結果として、照射痕が形成された領域においてSiCが気化する温度まで加熱され、照射中心からのエネルギーの拡散により、周辺領域が相変化する温度まで加熱されることが明らかとなった。当初より利用を検討していた装置が、事故により故障した。予算の関係上、今年度における修理が困難であるため、真空槽、飽和槽、および加圧槽からなる多槽の円筒容器から真空槽、液相からなる円筒容器に装置を変更した。本研究における最大のテーマは液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた窒化物半導体生成プロセスを試みることである。このプロセスによる窒化処理に期待する効果としては、具体的には、1)アブレーション時に形成される気相中における高密度の窒素ラジカルを含むプラズマの生成、2)窒化層下部の4H-SiCの結晶性を損なわない方法での窒化層の結晶性の改善、3)酸素の介在しない方法での窒化処理の実現である。これらの効果は、変更後の装置において十分に検討可能であると判断した。したがって、本年度はキャビテーション気泡が生成されない条件下での4H-SiC窒化処理プロセスに焦点を絞って研究を行った。結果として、液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた4H-SiCの窒化処理において、サンプル表面の急激な温度変化による相変化が寄与することを明らかにした。このことは、照射するレーザーのパラメータを制御することによって、サンプルの表面形態、および、窒化層の厚さや元素組成を制御できることを示唆しており、極めて重要な結果である。この結果に関して、現在論文を準備中である。しかし、キャビテーション気泡の4H-SiC窒化処理への寄与を検討できていない点において、現在までの研究の進捗状況はやや遅れていると判断する。

1)照射痕周囲の領域(照射中心から1mm-3mm)において、表面形態を損ねずに窒化層を形成できること。2)200nm以下の深さ領域において概ね均一な含有割合を有する窒化層が形成されること。それに加えて,サンプル表面の温度分布の時間変化を熱拡散方程式の数値解析によって求めた結果より,照射中心の高温場からの熱伝導によるSiC表面が加熱・急冷によって、SiCが相変化を起こすことで液相由来の窒素原子がSiC中に拡散することで窒化層を形成したことが示唆された。このことを踏まえて,平成30年度では以下の実験を行った。1)レーザーのフルエンスの調整によって照射痕の形成を抑制する。2)前年度とは異なる評価方法を用いて窒化膜形成プロセスを明らかにする。SiC表面に照射されるレーザーのフルエンスを調整した結果,当初期待していた照射痕の形成を回避して窒化層を形成することはできなかった。しかし,0.51-2.6J/cm2の範囲で適切な調整を行うことで照射痕の形成を回避できる可能性があるため,今後の研究を要する。一方で,窒素の数密度の深さ方向分布は単純なSiC固体内部への窒素の拡散では説明ができず,アブレーションによって形成された高温・高圧場によってSiCが相変化を起こすことで,液体窒素由来の窒素原子がSiCの液相への拡散あるいは対流によってサンプル内部に輸送されることを明らかにした。申請者は本研究の研究計画において、「1年目:液体窒素中でのレーザーアブレーションを用いた4H-SiC表面の窒化処理」、および「2年目:液体窒素中のキャビテーション気泡のダイナミクスの解析」の2段階に分けて立案した。しかし、現在までにキャビテーション気泡が生成される条件での実験に着手できていないため、研究進捗はやや遅れていると言える。しかし、この研究進捗の遅れの原因は「現在までの進捗状況」で述べた通り、実験装置の故障であり30年度での修理を予定している。本年度におけるキャビテーション気泡の生成されない条件での実験結果を参考にすることで、本年度と比較して遥かに少ない条件で、かつ速やかに研究を遂行できると想定する。これにより遅れを挽回し、30年度は当初の予定通りに液体窒素中でキャビテーション気泡のダイナミクスの解析に着手したい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
高感度連続地動記録解析に基づく前震活動モニタリング

本研究課題では、Matched Filter法をHi-netの連続地動記録に適用することにより、従来の震源決定法では得られなかった微小な内陸地震(おおむねM1以下)の検出を行った。その結果、2000年10月から2014年6月までの期間中に、テンプレート地震を含めて約380万個の微小地震を検出した。さらに、この微小地震活動が活発化する時期とM6.5以上の内陸地震発生との関係を調べたが、本震発生直前の期間以外にも微小地震活動が活発化する事例があり、微小地震活動の活発化がそのまま大地震発生の前兆となるわけではないことが明らかとなった。本年度は、2002年から2011年東北地方太平洋沖地震(東北地震)直前までの気象庁一元化震源カタログの中から、マグニチュード2以下、最寄りのHi-net観測点までの震央距離5km以内、震源深さ20km以内の震源8万個以上を選別した。当初は2011年以降の記録も解析する予定であったが、東北地震後に全国的に地震活動が活発化しデータが膨大になったことから、今回は東北地震以前のデータのみを使うこととした。それぞれの地震カタログについて最寄り観測点の上下動記録のテンプレート波形を切り出し、これに15HzのハイパスフィルタをかけてS/Nを改善した。当初は3成分すべての記録を切り出す予定であったが、データ数が多くなりすぎること、解析上重要なP波部分は上下動に卓越すること、水平動2成分は収録装置の交換前後で方位が変化する可能性があることなどから、まずは上下動成分のみの解析を行うことにした。また、相互相関解析の信頼性の観点から、ハイパスフィルタのコーナー周波数を当初の予定の20Hzから15Hzに引き下げた。一部の観測点について、テンプレート波形と連続波形との相互相関関数を解析し、相関係数が0.5以上となる時間帯のリストを作成した。特に相関係数が0.8以上となる時間帯については、波形を切り出してその最大振幅を計算した。最大振幅は検出イベントのマグニチュード決定のため使用する予定である。また、切り出したテンプレート波形および相互相関解析により検出した微小地震波形を蓄えるためのハードディスクを購入し、1kHz連続観測のためのデータロガーの扱い方を習得した。大地震の直前には前震を伴うことがある。初動走時を用いた従来の震源決定手法では、マグニチュード(M)が1程度よりも小さい地震の検出が困難であるため、仮に微小な前震が発生していても検知されていない場合が多く存在すると考えられる。本研究課題では、すでに震源位置がわかっているM2以下の微小地震30万個余の記録をテンプレート波形とし、防災科学技術研究所のHi-net連続記録にMatched Filter法を適用して、微小地震データベースの構築を行った。解析の結果、2000年10月から2014年6月までの期間中に約590万個の微小地震を検出した。これは同期間中に使用したテンプレート地震の個数の約20倍である。検出した微小地震のデータベースを基に、同期間中に国内で発生したM6.5以上の内陸地震5個を対象とし、本震直前に微小地震活動が有意に活発化するか否かを調べた。その結果、本震直前以外の期間にも本震直前と同規模以上の微小地震活動が生じる場合が存在し、群発的な微小地震活動を生じることがそのまま大地震の発生を意味するものではないことが分かった。また、微小地震活動の活発化が検知されないまま本震に至る場合も存在した。この研究により、従来の手法では検知されない微小な地震のカタログを作成することができた。今後、このカタログを用いて内陸地震活動の特徴をさらに詳細に解析することができると期待される。一方で、微小地震活動の活発化が大地震の直前のみならず頻繁に生じていることも確認され、直ちに短期的地震予知への応用の道が開けるわけではないことも明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。地震学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定では、相互相関解析を完了しそのデータベースから内陸大地震と微小地震発生の関係を考察する予定であったが、解析に用いるデータが膨大であることから計算がまだ完了せず、目標までには至っていない。しかし、解析に必要なプログラムはほぼ完成し、ハードウェアも装備されていることから、数か月の計算時間を経て予定通りのデータベースが確実に作成される見込みとなっている。テンプレート地震は400以上のHi-net観測点で記録されているが、この中のわずか8観測点で全8万個中約3万個の地震を記録している。

これらの観測点は岩手・宮城内陸地震などの大地震の余震や伊豆半島における群発地震の記録などをとらえており、微小地震が空間的にきわめて偏って発生していることが分かった。これら一部の観測点について集中的に解析することで、研究全体の見通しが立てられると期待される。微小地震のデータベース作成においては、テンプレート波形の中で特に相関が高いもの同士を重複イベントとみなして解析対象から除くなどの措置により、計算時間の短縮を図る。データベースが整備されたのち、相関係数が0.8を超える波形において最大振幅を計算し、テンプレート波形の最大振幅とマグニチュードの関係式から外挿して、検出地震のマグニチュードを決定する。これにより検出地震の位置、時刻、規模がすべて明らかとなる。次に、検出地震の時系列に着目し、マグニチュードからすべり量の積算記録を作成する。この積算すべり量から、大地震直前に顕著な応力集中が見られるかどうか、または顕著な応力集中が見られてもそれが大地震に結びつかない場合があるかどうかを検討する。また、特に地震活動な活発な観測点については、1kHz連続観測の実施を試みる。これに先立ち、1kHz観測を行うことにより通常の地震がどのようにとらえられるかを理論、観測の両面から明らかにしておく。
ミリ秒パルサー形成メカニズムの研究

超強磁場中性子星が発見されたので、その研究をミリ秒パルサーの研究に優先させ行い、以下のような成果を得た。X線、ガンマ線を爆発的に放射する天体がある。今までに4例見つかっており、Soft Gamma Repeaters(SGR)と呼ばれている。私たちは、1998年の4月と9月、X線天文衛星「あすか」でこの内の一つSGR1900+14を観測した。その結果、定常的なX線放射を検出し、その強度が5.16秒の周期で振動していることをみつけた。このパルス周期は1.1×10^<-10>ss^<-1>の割合で伸びていた。さらに、X線のスペクトルはベキ型であることも見い出した。これらの観測事実をもとに考察、検討を重ね、つぎのようなことが明らかになった。(1)パルス周期とその伸び率から、バルサーは10^<15>Gという超強磁場をもつ中性子星(マグネター)である。(2)解放される中性子星の回転エネルギーは少なく、定常X線成分を説明できない。エネルギー源はたぶん磁場そのものであろう。(3)定常X線成分は、中性子星表面からの熱放射ではなく、たぶん磁気圏からの非熱的放射であろう。中性子星が誕生する際、その回転がたいへんに速く周期がミリ秒程度のときは、ダイナモメカニズムが強くはたらく。その結果、磁場は10^<15>Gぐらいまで成長し、マグネターができると考えられる。私たちはマグネターの磁場の進化および熱進化について調べ、次のような結果を得た。(1)コアの磁場は、ambipolardiffusionにより10^4年ぐらいで一様にはなるが、大幅に源衰することはない。(2)中性子星全体としての磁場の減衰はコアとクラストの境界あたりでのジュール損失できまり、減衰のタイムスケールは10^8年以上である。(2)解放されるジュール熱により、中性子星の表面温度は10^6年から10^8年以上わたって、10^5K以上に保たれる。
ＴＩＬ療法の限界を克服する～メトホルミンを用いた代謝調節によるＴ細胞若返りの試み

がん免疫療法は固形がんに対する新たな治療法として注目を浴びている。本研究では、新たながん免疫療法として、腫瘍浸潤T細胞(TIL)を患者から分離し、体外で大量培養後、再び患者に投与するTIL療法の開発に取り組む。本研究の目的は、腫瘍内で疲弊・老化した抗腫瘍エフェクターT細胞のメトホルミン添加培養により、代謝調節を行い、増殖能の高いメモリーT細胞へとリプログラミング(=若返り)させるといった新たな仮説を検証し、それらを大量増幅後に犬自然発生腫瘍患者に投与し、再び抗原と反応させることで大量の抗腫瘍エフェクターT細胞を産生させる新たなTIL療法を確立し、その治療効果までを検証する挑戦的なものである。
低分子量G蛋白質Rhoファミリーの協調作用解析による細胞運動機構の解明

低分子量G蛋白質Rhoの標的蛋白質の一つであるmDiaを中心とした生化学的、細胞生理学的研究より、新たなシグナル伝達系としてRho-mDia-Src系、新規mDia結合蛋白質DIPを同定していたが、DIPがSrc依存的にp190RhoGAPを介してRhoを不活化し、Vav2を介してRacを活性化することを見いだすとともに、この経路が細胞運動の時空間的制御に重要であることを示した。そこで、上皮細胞系で見いだしたこのシグナル伝達経路の神経の軸索伸展効果における関与を検討した。既にmDiaが軸索伸展効果を有することを発表していたが、PC12細胞においてDIPがmDiaの下流で上述した経路を介し軸索伸展を促進することを確認した。また、マウスの胎生期、新生時期、adultの時期にmDia,DIPのmRNAが脳のほぼあらゆる部位で発現することをin situ hybridization法やRT-PCR法を用いて確認するとともに、新生仔マウスの海馬神経細胞の初代培養系において、DIPが錐体細胞の突起伸展初期から軸索・樹状突起全体に存在することを免疫染色法にて確認している。H16年度から作製を開始していたDIPノックアウトマウスが最近完成したので、中枢神経系(特に海馬など)での発生期における軸索伸展過程へのDIPの関与をノックアウトおよび野生型マウスの脳組織を免疫組織学的に比較検討している。また、新生仔マウスの海馬細胞の初代培養系を用い神経突起伸長におよぼすDIPの作用を検討し始めたところである。さらに、ノックアウトおよび野生型マウスより繊維芽細胞を採取・培養し、細胞運動能等を比較検討しているところである。これらの検討から、細胞運動・細胞接着に関連したシグナル伝達機構をさらに明らかにすると共に、個体レベルで病態に関連したDIPの生理機能を解明していく予定である。Rhoの標的蛋白質であるmDiaおよびmDiaを介する新たな情報伝達経路の解析によって、細胞運動の時・空間的制御機構の解明を目指している。1)mDia結合蛋白質DIPを介した低分子量G蛋白質間の協調作用新規mDia結合蛋白質DIPを見いだしていたが、線維芽細胞・上皮細胞を用いた解析から、DIPがGrowth Factor刺激によりSrc依存的にチロシンリン酸化されること、同時にp190RhoGAP、Vav2がリン酸化されることを見いだした。すなわちDIPのSrcによる活性化に伴い、Rhoの不活化、Racの活性化が起こることを確認した。また、この情報伝達にともないDIPがp190RhoGAP、Vav2を細胞膜直下に動員し、細胞形態や細胞運動を調節することを細胞生物学的に確認した。以前の報告と併せRho-mDia-Src-DIPを介したRhoへのnegative feedbackとRacの活性化という低分子量G蛋白質間の協調作用の存在、およびその機構の細胞運動への関与を示した。2)mDiaの軸索伸展作用におけるDIPの役割一昨年度に小脳顆粒粒細胞の初代培養系を用いmDiaが軸索伸長に促進的に作用することを報告しているが、1)で見いだしたDIPの情報伝達経路がmDiaの作用を担っている可能性が大きいと考え、DIPの神経の成長円錐の形態維持・軸索伸長過程への寄与を検討中である。3)DIPのトランスジェニックマウスの作製新たに見いだしたDIPの情報伝達機構の生理的意義を検証するため、DIPのトランスジェニックマウスを作製中であり、来年度に報告したい。

低分子量G蛋白質Rhoの標的蛋白質の一つであるmDiaを中心とした生化学的、細胞生理学的研究より、新たなシグナル伝達系としてRho-mDia-Src系、新規mDia結合蛋白質DIPを同定していたが、DIPがSrc依存的にp190RhoGAPを介してRhoを不活化し、Vav2を介してRacを活性化することを見いだすとともに、この経路が細胞運動の時空間的制御に重要であることを示した。そこで、上皮細胞系で見いだしたこのシグナル伝達経路の神経の軸索伸展効果における関与を検討した。既にmDiaが軸索伸展効果を有することを発表していたが、PC12細胞においてDIPがmDiaの下流で上述した経路を介し軸索伸展を促進することを確認した。また、マウスの胎生期、新生時期、adultの時期にmDia, DIPのmRNAが脳のほぼあらゆる部位で発現することをin situ hybridization法やRT-PCR法を用いて確認するとともに、新生仔マウスの海馬神経細胞の初代培養系において、DIPが錐体細胞の突起伸展初期から軸索・樹状突起全体に存在することを免疫染色法にて確認している。H16年度から作製を開始していたDIPノックアウトマウスが最近完成したので、中枢神経系(特に海馬など)での発生期における軸索伸展過程へのDIPの関与をノックアウトおよび野生型マウスの脳組織を免疫組織学的に比較検討している。また、新生仔マウスの海馬細胞の初代培養系を用い神経突起伸長におよぼすDIPの作用を検討し始めたところである。さらに、ノックアウトおよび野生型マウスより繊維芽細胞を採取・培養し、細胞運動能等を比較検討しているところである。これらの検討から、細胞運動・細胞接着に関連したシグナル伝達機構をさらに明らかにすると共に、個体レベルで病態に関連したDIPの生理機能を解明していく予定である。
大脳皮質聴覚野の機能マップを生み出す並列神経回路の構築メカニズムの解明

本研究は、大脳皮質聴覚野(聴覚皮質)に見られる複数の亜領野からなる「機能マップ」の回路基盤である視床から聴覚皮質への並列投射の形成に関わる分子メカニズムの解明を目的としていた。そのために、DNAマイクロアレイを用いてマウス視床内側膝状体腹側核(MGv)に特異的な遺伝子の探索を行った。その結果、発達期マウスのMGv内側から外側への発現勾配を示す膜たんぱく質遺伝子を同定した。この発現パターンは、視床-聴覚皮質の並列投射マップのパターンに対応したものであった。このことから、これらの遺伝子が発達期において、視床-聴覚皮質の投射形成に関与する可能性が示唆された。本研究の目的は、大脳皮質聴覚野(聴覚皮質)に見られる複数の亜領野からなる「機能マップ」に関して、最近我々がマウスで明らかにした機能マップの神経回路基盤となる「視床から聴覚皮質への並列入力回路」の形成に必要な分子メカニズムを解明することである。そのための計画として、1視床で発現し聴覚皮質への並列投射パターンに対応した発現様式を示す遺伝子を同定し、2視床での遺伝子発現を操作することにより聴覚皮質に生じる機能マップ異常の解析を行うことによって、同定した遺伝子の機能マップ構築における役割を明らかにする、としていた。平成26年度は、投射パターンの異なる視床内側膝状体腹側核(MGv)の内側と外側の遺伝子発現プロファイルをDNAマイクロアレイを用いて比較することにより、それぞれの部位に特異的な遺伝子の探索を行った。その結果、発達期マウスのMGvの内側で強く外側で弱い発現勾配を示す2つの遺伝子を同定した。そこで、同定した遺伝子の回路形成における役割を調べるため、同定した遺伝子の発現抑制のためのshRNAプラスミドおよび異所性過剰発現用のプラスミドをそれぞれ作製した。平成26年度中には、これらのコンストラクトをIn uteroエレクトロポレーション法を用いてMGvに導入するための実験条件の検討を行うまでにとどまったが、平成27年度は遺伝子発現抑制または異所性過剰発現による並列投射パターン形成への影響を解析していく予定となっている。我々は、DNAマイクロアレイを用いてマウス視床内側膝状体腹側核(MGv)に特異的な遺伝子の探索を行い、発達期マウスのMGv内側から外側への発現勾配を示す遺伝子を同定した。この特徴的な発現パターンは、視床から大脳皮質聴覚野(以降、聴覚皮質)への並列投射パターンに極めて類似している。即ち、聴覚皮質吻側へ投射するMGv内側で発現が強く、聴覚皮質尾側へ投射するMGv外側で発現が弱いということである。この結果は、聴覚皮質に見られる複数の亜領野からなる「機能マップ」の回路基盤となる「視床から聴覚皮質への並列入力回路」の初期形成過程に本遺伝子が関与している可能性を示唆するものである。同定した遺伝子が視床皮質投射形成に関与するかどうかを明らかにするために、本遺伝子の発現抑制のためのshRNAプラスミドおよび過剰発現用プラスミドを作製し、子宮内エレクトロポレーション法を用いて発生期マウスの視床内側膝状体腹側核(MGv)への導入を試みている。しかしながら、MGvへの遺伝子導入が困難を極めており、計画よりやや遅れているのが現状である。本研究は、大脳皮質聴覚野(聴覚皮質)に見られる複数の亜領野からなる「機能マップ」に関して、その神経回路基盤となる「視床から聴覚皮質への並列入力回路」を我々がマウスで同定したことに基づき、その並列回路構築の分子メカニズムを解明することを目的としていた。そのために、1視床において聴覚皮質への並列投射パターンに対応した発現様式を示す遺伝子の同定、2視床遺伝子発現パターンの操作による聴覚皮質機能マップへの影響、を明らかにする計画を立てた。平成26年度は、DNAマイクロアレイを用いてマウス視床内側膝状体腹側核(MGv)に特異的な遺伝子の探索を行った。その結果、発達期マウスのMGvにおいて発現勾配を示す遺伝子を見出し、上記1の目標を達成した。平成27年度には、同定した遺伝子のMGvにおける異所性発現または発現抑制に対する効果の解析に着手したが、技術的な課題が多く、子宮内エレクトロポレーション法を用いたMGvへの正確な遺伝子導入法の再検討、発現抑制コンストラクトの再構築、さらなる特異的遺伝子の取得方法の見直し等を、期間を延長して行ってきた。最終年度の平成28年度も引き続き、実験条件の検討を行ったが、MGvにおける遺伝子発現パターンの操作を実現するには至らなかった。本研究の具体的な計画として、1視床で発現し聴覚皮質への並列投射パターンに対応した発現様式を示す遺伝子を同定し、2視床での遺伝子発現を操作することにより聴覚皮質に生じる機能マップ異常の解析を行う、としていたのに対し、平成26年度には1の遺伝子同定に成功し、さらに2の遺伝子発現操作のための条件検討を行うまでに至っており、概ね順調に進展していると考えている。

子宮内エレクトロポレーション法を用いた発生期マウスの視床内側膝状体腹側核(MGv)への遺伝子導入を確立することが喫緊の課題である。そのために、エレクトロポレーションを行う至適タイミング(胎生9-10日)を検討する必要がある。また、遺伝子導入領域をより正確にコントロールするために電極を改良し、上記課題を克服したい。神経科学平成27年度は、同定した遺伝子について、In uteroエレクトロポレーション法を用いて発現抑制または異所性過剰発現を行い、それによる並列投射パターン形成への影響を解析していく。それと並行して、DNAマイクロアレイによる遺伝子探索を継続し、候補遺伝子をさらに増やしていく予定である。当該年度に遺伝子発現の操作による神経回路形成への影響を解析する予定であったが、遺伝子導入法の見直しが必要になったため、上記解析を次年度に延期することとなった。平成26年度に計画していたDNAマイクロアレイによる新たな遺伝子探索については、既に同定した遺伝子の詳細な発現解析を優先させたため、計画を変更し次年度に行うこととした。また、同定した遺伝子に関する成果報告を国内学会で行う予定であったが、さらなる遺伝子探索で同定した遺伝子とまとめて次年度に学会発表を行うことに計画を変更した。このため、未使用額は次年度の新規遺伝子同定に必要な物品費および成果報告のための旅費として使用する計画である。遺伝子導入法の見直しを継続するため、それに必要な試薬・器具類を購入する。さらに、遺伝子発現操作後の神経回路の解析に必要な実験動物、試薬・器具類を購入する。未使用額は次年度の新規遺伝子同定に必要な物品費および成果報告のための旅費として使用する計画である。
金属材料の溶解・鋳造・塑性加工プロセスの最適化

現在さらに近未来における鋼を中心とする成形、加工プロセスでは、その要素技術である溶解・鋳造・塑性加工が融合化、統合化して新しい視点の下で強力な生産技術となりつつある。溶融鍛造/半溶融鍛造などは鋳造と塑性加工が連成した技術であり、一方MA(メカニカル・アロイング)/爆発成形などが広義の溶解と塑性加工が結合した技術といえる本研究では、そのような要素技術の統合化・融合化を考える上で必要となる基本的な特性、発想/設計方法を理解し、新しい成形・加工方法を構築することを目的として、溶解・鋳造・塑性加工プロセスの最適化に関する考察、議論、検討を行った。溶解・鋳造プロセスの最適化では、溶融金属の流動、凝固現象を取り扱うための計算モデルに関して議論を行い、CADにおける幾何モデルとその演算と同様な機能を有する4分木ー修正4分木モデルとその集合演算を可能なシステムを試作し、直接差分法にベ-スをおいた解析と結合し、その有用性を示した。本システムは来年度以降新しい共同研究としてスタ-トする予定である。塑性加工の最適化においては、圧延プロセスを対像として、今後きわめて重要な問題となる被加工材料の3次元変形現象を圧延変形特性を考慮して解析する変形モ-ド法を提案し、平圧延における幅広がり、型圧延における形状変化を例にとり、その有用性を示した。さらに、本手法は熱伝導解析と結合して、実用圧延システムで問題となる圧延変形とロ-ルを含む系の伝熱現象との連成問題を十分な精度で扱えることも明らかにした。一方、鋼、Niをモデル材料として用い、その高温延性を実験的に調査することにより、中間温度脆性領域を含む温度域での金属材料の力学特性・応答特性を明らかにし、圧延メタラジ-の基礎となる種々のメカニズムを同呈することができた。以上、本研究を通じて、金属材料の新しい融合・統合プロセスを構築する基礎が与えられたと考えられる。種々の金属材料の製造プロセスの最適設計のため、研究初年度において超高温用ホットプレス・等温鍛造装置を既設ホットプレスの改造によって構成した。すなわち、カーボンヒーターに加えてタングステンメッシュヒータにもヒーターを取り替えられるようにし、2100°Cまでの昇温に絶え、アルミナのホットプレスが容易に行うことができるようになった。一方、既設の熱間加工シミュレータにより、炭素銅のオーステナイト城での温度履正が、熱間加工性及び連続鋳造プロセスの曲げ矯正点での破壊に及ぼす影響を調査した。オーステナイト城で温度域において炭素銅中へのMn、S、Nb、V、Alなどの元素が折出物より分解して溶けこむ処理を行うと、とくにSは粒界に偏折しいわゆる中間温度脆化をいちじるしく起すことが確かめられた。Sや他の不純物元素量を管理して調整したいくつかのNi試料についての銅シミュレーション実験(Niは銅とほぼ同一融点で、オーステナイト相と結晶構造を同じくする)においても、中間温度脆化はSによっていちじるしく生じること及び、熱間変形中の動的再結晶を抑制する元素を添加した場合にはかなり高温域(1000°C)まで延性が囲役しないことが分かった。この知見を参考にして、炭素銅の場合を検討すると、中間温度脆性の囲役温度は動的再結晶温度と一致し、粒界にはS偏折がみられることから、脆化原因はNiと同じであると推定された。

炭素銅の場合γ→α変態がおこるので、従来この変態との関連が注目されて来たが、中間温度脆化での破面はα相とγ相との相境界で生じることが確かめられ、強度の弱化したγ粒界が脆化現象の基本的要因であることが立証された。低温側ではα相の大量折出によって脆化はなくない延性が改善されることがわかった。今年度はプロセス最適化についていくつかの研究をすすめたが、次年度は改造ホットプレスを用い、同一材料の改質へのプロセス間とする。本年度は、ニッケル及び非調質低合金高強度鋼の中間温度脆性について検討して研究を行った。とくに後者の中間温度脆性に関してはτ→α変態開始時のαが結晶粒界にフィルム状に析出することにより、粒界があたかも脆化したかに見える挙動をするという従来の説について詳細に検討し、その正否を明らかにする実験的研究を行った。注意深い実験手法により、脆化が最も激しい温度がフエライト(α)析出開始温度に対応することをつきとめた。このことは、αの析出は脆化の原因ではなく、αの増加とともに脆化が緩和されるということを意味している。さらに参考材料として5.6%のニッケルを添加し、荷重下の変態温度をいちじるしく下げた鋼を調整し、中間温度脆化を調査したところ脆化が最も激しい温度はα相の析出開始温度より高いことがわかった。このことから非調質低合金高強度鋼の中間温度脆性は、ニッケルをはじめとする他の面心立方金属・合金材料にみられるものと共通であることがわかった。つぎに、粒界われがこの脆化挙動の特徴であること、低応力レベルで顕著なことも、同じく面心立方晶多結晶材料と共通であることを確認した。低応力レベルでは活動辷り系の故が小さくなること、粒界で辷りの整合が破れボイドが形成されることが、粒界われの原因であろうと推定している。低応力で高温になると動的再結晶が可能になるが、この際の粒界移動が阻止されると脆化が顕著になることが確かめられた。このことは同時に行ったニッケルの中間温度脆性についての実験的検討からも明らかとされた。本研究で用いた非調質低合金高強度鋼は、Mn及びSξを含む市販鋼とNbとVとだけを添加した溶製鋼の二つであるが、前者は高温で析出するMuSにNbC,NbCN,VC,VCNが付着して析出し、粒界移動が活発化するのに対して、後者ではこれらの炭窒化物の析出がおこらず粒界移動が抑制され、熱履歴の最適化による脆性の回避は不可能である。本年度は最終年度であり、報告書の作成を中心に作業を行った。報告書は6章からなり、溶解・鋳造プロセスの最適化、塑性加工プロセスの最適化、金属材料力学特性からの最適化条件、溶解・鋳造・塑性加工プロセスにおける連成現象を中心にまとめた。溶解・鋳造プロセスにおける最適化においては、溶解・鋳造現象を記述するための溶融金属の流動、凝固現象の計算モデルおよび4分木ー修正4分木モデルを利用した計算モデルの統合化システムの試作について、議論、討論を行った。特に、後者ではCAD等で実用に供せられ重要な機能として利用されている形状モデルの集合演算と同様な機能を、計算モデルに導入し、目的の解析に応じて、複数の計算モデルの集合演算を可能とした。このモデルの一般化に関しては、他の研究機関と共同研究で行う予定である。塑性加工特に圧延における3次元変形現象について考察を行った。現在、熱間・冷間あるいは型圧延・薄板圧延を問わず、被加工材料の3次元変形がプロファイル制御・欠陥予測さらにメタラジー予測の上で不可欠となっており、本研究では実際の圧延変形特性を考慮した近似3次元変形解析手法の開発、それによる最適化について検討した。すなわち、研究者らは有限要素法による被加工
麻疹ウイルスベクターを利用した高病原性鳥インフルエンザウイルスワクチンの開発

本研究では、麻疹ウイルスベクターを利用して作出した高病原性鳥インフルエンザウイルス(HPAIV)ワクチンの効果を検討した。カニクイザルに本ワクチンを接種した結果、HPAIV抗原タンパク質(H5)に対する抗体が産生され、HPAIV感染後の発熱や呼吸器症状、およびウイルス排出が抑制された。さらに、本ワクチンは、麻疹抗体を保有する場合にもHPAIV抗原タンパク質に対する抗体産生を誘導した。以上の結果から、本ワクチンは、HPAIV感染後の発症防御に寄与するワクチン候補として有望であると考えられる。HPAIVの抗原タンパク質HAを発現する組換え麻疹ウイルス(rMV-Ed-HA)のインフルエンザ発症防御に対する効果を検討するため、rMV-Ed-HAを接種したカニクイザルをHPAIVで攻撃感染させ、インフルエンザの代表的な臨床症状である発熱および呼吸器症状を観察した。テレメトリーシステムによって体温をモニタリングした結果、rMV-Ed-HA接種個体では発熱が抑制されていた。呼吸数のモニタリングの結果、rMV-Ed-HA接種個体では頻呼吸が抑制された。また、胸部レントゲン撮影による観察を行った結果、rMV-Ed-HA接種個体では肺炎は軽度に抑えられていた。攻撃感染後、経時的に鼻腔および気道の拭い液を採取してHPAIV RNAの有無を検討した結果、rMV-Ed-HA接種個体ではウイルス排出期間が短縮されていると判った。さらに、インフルエンザ感染後の重症化との相関が知られているインターロイキン6の産生量を調べた結果、ワクチン個体では、攻撃感染後に一過的に増加した血中のインターロイキン6量が速やかに低下する傾向が見られた。攻撃感染の8日後に感染個体を剖検し、呼吸器の病理組織学的解析およびウイルスRNAの定量を行った結果、rMV-Ed-HA接種個体では、炎症範囲が狭く、またウイルスRNA量が少ない傾向があった。HPAIV攻撃感染後のサルの血中における抗HA抗体価をELISA法により測定した結果、rMV-Ed-HAで免疫した個体では攻撃感染の4日後または5日後に抗体価が上昇したが、インフルエンザ症状からの回復は抗体産生よりも早かった。以上の結果から、rMV-Ed-HAはHPAIV感染後の発症防御に有効であると示唆された。これまでに、麻疹ウイルス(MV)のワクチン株を利用して高病原性鳥インフルエンザウイルス(HPAIV)抗原タンパク質発現組換えMVを作出し、これをカニクイザルに予め投与しておくことでHPAIV攻撃感染後の発症防御効果が見られることを示唆してきた。この時に用いたカニクイザルは麻疹抗体を持たない個体であった。一方、MVについてはワクチン接種率が高く、麻疹抗体を保有する人が多い。そこで、麻疹ワクチン接種経験のある個体に対しても、本HPAIV抗原発現組換えMVがワクチン効果を発揮しうるかを検討した。まず、カニクイザルにMVワクチン株を接種し、ELISA法により麻疹抗体価が上昇したことを認めた。その後、本HPAIV抗原発現組換えMVを接種した結果、麻疹抗体価が再上昇するとともに、HPAIV抗原に対する抗体価も上昇した。その際のHPAIV抗原に対する抗体価は、麻疹抗体を持たないカニクイザルを用いて行ったHPAIV攻撃感染実験において発症防御効果が認められた際と同等であった。したがって、本HPAIV抗原発現組換えMVは、麻疹抗体を保有する個体に対しても、HPAIV感染後の発症防御に寄与すると考えられる。次に、MVワクチン株よりもさらに免疫誘導能が高いと考えられるMV野外株に由来する弱毒変異株を用いてHPAIV抗原発現組換えMVを作出した。これについても、カニクイザルのHPAIV感染モデルを用いてワクチン効果を検討した結果、MVワクチン株と同等以上の防御効果を有することが判った。本研究では、麻疹ウイルスをベクターとして高病原性鳥インフルエンザウイルス抗原を発現する組換え麻疹ウイルスを2種類作出し、カニクイザルの感染モデルを用いてワクチンとしての効果を検討した。その結果、いずれのワクチン候補についても麻疹ウイルスおよび高病原性鳥インフルエンザ抗原に対する抗体産生を誘導した。また、高病原性鳥インフルエンザウイルス感染後の臨床症状、病理所見、ウイルス排出、などの複数の指標を用いて検討した結果、いずれのワクチン候補についても、高病原性鳥インフルエンザウイルス発症後の症状を抑制する効果を有することが明らかとなった。したがって、これらの組換え麻疹ウイルスは、麻疹ウイルスと高病原性鳥インフルエンザウイルスに対する二価ワクチンの候補として有望である。また、1つのワクチン候補については、麻疹抗体を保有するカニクイザルにおいてもワクチン効果を発揮しうることが示唆された。したがって、麻疹ワクチン接種後、あるいは麻疹ウイルスの自然感染後の人に対しても効果を発揮しうると期待される。本研究では、麻疹ウイルス(MV)ベクターを利用した高病原性鳥インフルエンザウイルス(HPAIV)ワクチンの防御効果を、カニクイザル感染モデルを用いて検討した。本ワクチンは、MVワクチン株およびMV野外株由来弱毒化株にHPAIVのHAタンパク質(H5 HA)遺伝子を挿入した組換えMVであり、宿主細胞への感染によってH5 HAが発現するものである。

2種のワクチンをそれぞれカニクイザルに接種した結果、H5 HAおよびMVに対する抗体価が経時的に上昇した。ワクチンを接種したカニクイザルをHPAIVで攻撃感染し、臨床症状を観察した結果、いずれのワクチンについても発熱、頻呼吸、および肺炎重症化が抑えられた。また、攻撃感染後の鼻腔拭い液由来RNAを用いてRT-PCR法を行った結果、ウイルス排出期間が短縮されていると判った。さらに、攻撃感染の8日後に感染個体から摘出した肺の病理組織学的解析行った結果、ワクチン接種個体では炎症範囲が狭い傾向があった。最終年度には2種のワクチンによる防御効果を比較するために詳細な解析を進め、病理組織学的および免疫学的にもHPAIV攻撃感染後の防御効果は2種で同等であると考えられた。以上の結果は、2種のHPAIV H5 HA発現組換え麻疹ウイルスはいずれもHPAIV感染後の発症防御に寄与することを示唆する。本研究ではさらに、個体が予め保有する麻疹抗体が本H5 HA発現組換えMVによるワクチン効果に及ぼす影響を検討した。まず、カニクイザルにMVワクチン株を接種し、麻疹抗体価の上昇を認めた。その後、H5 HA発現組換えMVを接種した結果、麻疹抗体価の再上昇とともに、H5 HAに対する抗体価が上昇した。その際のH5 HAに対する抗体価は、上述のHPAIV攻撃感染実験において発症防御効果が認められた個体と同等であった。したがって、本HPAIV抗原発現組換えMVは、麻疹抗体を保有する個体に対しても、HPAIV感染後の発症防御に寄与すると考えられる。平成26年度の研究計画は大きく、(1)高病原性鳥インフルエンザウイルス(HPAIV)抗原タンパク質発現組換え麻疹ウイルス(rMV-Ed-HA)のHPAIV防御効果について、以前に我々が確立したサルのHPAIV感染モデルを利用して評価すること、および(2) rMV-Ed-HA接種個体におけるHPAIV感染に対する防御機構の解析、の二つに分けられる。前半については今年度でほぼ終了し、rMV-Ed-HAがHPAIV感染後の発症防御に寄与することを示唆する結果を得た。後半については、細胞性免疫の寄与が示唆されたことから、来年度により詳細な解析を行う予定である。また、来年度に予定していた研究計画についても既に着手しており、予備的な結果を得ている。したがって、本研究計画は概ね順調に進行している。本高病原性鳥インフルエンザウイルス抗原タンパク質発現組換え麻疹ウイルスによる高病原性鳥インフルエンザウイルスに対する発症防御のメカニズムについて、より詳細な解析を行う。ウイルス学平成27年度は当初の研究計画にしたがって、(1) MVワクチン接種経験のある個体における本組換えウイルスのワクチン効果の検討、および(2) MV野外株を用いたHPAIV抗原発現組換え
ラット座骨神経軸索切断後の軸索再生と細胞死を決定するスウィッチング機構

座骨神経軸索切断モデルラットを用いて軸索再生細胞の数を経時的に調査した結果、軸索切断後2週間の時点から軸索再生細胞が確認され、その後その数には増加傾向が見られた。また、軸索切断後の神経細胞核に特異的に発現する物質であるc-junや、坐骨神経細胞の神経伝達物質であるアセチルコリンの合成酵素(ChAT)と分解酵素(AChE)の発現の変化を免疫組織化学染色によって調べたところ、c-junについては変動が大きく、軸索再生と細胞死のスウィッチングとなる証拠が得られなかった。また、軸索再生細胞におけるChATの発現率は再生が見られた時点では低い値を示したが(26.8±2.3%)、その後生存期間が長くなるにつれて上昇傾向を示し、軸索切断後8週間の時点で79,4%に達した。一方、AChEについては生存期間の長短に伴う明確な差異は確認されなかった。また、行動実験によって運動能力の機能回復を観察した結果、運動機能回復が見られはじめたのは軸索切断後4週間の時点からであり、軸索再生細胞の出現と比べて遅延が確認された。これらのことから、軸索切断を受けた運動神経細胞において、軸索再生の過程でアセチルコリンの生成が抑制されるものと推測される。
脳血管障害後の早期運動療法介入が脳の可塑性に与える影響について

本研究では、リハビリテーションの視点から、リハビリテーション介入が脳血管障害後の脳の可塑性を促せるのか、脳血管障害後の神経栄養因子MKの働きについて検討するとともに、神経栄養因子が神経細胞死や神経修復にどのように働いているのか検討することを目的とする。経時的に脳梗塞モデルを作成し、術1日後よりトレッドミル運動介入を行い、トレッドミル介入群と非介入群における脳梗塞体積測定後、パラフィン切片作成し、免疫組織化学染色にて観察した。その結果、免疫組織化学染色結果より、家兎MK免疫組織化学染色にて、トレッドミル介入群が非介入群に比べて3日後で有意に発現面積が増加していた。また、神経学的機能では運動群が非運動群よりも回復が早く、運動機能(棒上歩行機能評価)でも運動群で非運動群と比較し、良好な運動機能回復がみられた。本研究では、リハビリテーションの視点から、リハビリテーション介入が脳血管障害後の脳の可塑性を促せるのか、脳血管障害後のMKの機能および神経脱落に対する神経栄養因子MKの働きについて検討するとともに、他の神経栄養因子との相互関係を検証し、神経栄養因子が神経細胞死や神経修復にどのように働いているのか検討することを目的とする。経時的に脳梗塞モデルを作成し、術1日後よりトレッドミル運動介入を行い、トレッドミル介入群と非介入群における脳梗塞体積測定後、パラフィン切片作成し、HE染色・免疫組織化学染色にて観察した。トレッドミル運動は、四肢の交互運動を促通するので、その結果、良好な身体機能回復がみられたことが示唆された。今後は、神経栄養因子・神経成長因子の発現や細胞死について免疫組織化学的に検討していきたい。また、それらの因子がどの細胞に発現するのか二重蛍光染色を行って検討していきたい。本研究では、リハビリテーションの視点から、リハビリテーション介入が脳血管障害後の脳の可塑性を促せるのか、脳血管障害後のMidkine(MK)の機能および神経脱落に対する神経栄養因子MKの働きについて検討するとともに、他の神経栄養因子との相互関係を検証し、神経栄養因子が神経細胞死や神経修復にどのように働いているのか検討することを目的とする。トレッドミル運動は、四肢の交互運動を促通するので、その結果、良好な身体機能回復がみられたことが示唆された(前年度、報告済)。その後、MK陽性細胞がどの細胞に発現しているか蛍光二重染色で検討したが、満足する結果を得ることはできなかった。染色条件などを現在、再検討し、なぜMKが運動により発現が増強するのか、運動することによって脳梗塞周辺部でどのような影響を与えているのか、免疫組織化学染色・分子生物学的観点から検討していきたい。