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石窟寺院への憧憬 -岩窟/絶壁型仏堂の類型と源流に関する比較研究

山陰地方に卓越する懸造の仏堂は岩窟と複合しており、古代中国の石窟寺院を小型化した仏堂にみえる。その成立年代が不明であるため、鳥取市に所在する摩尼寺「奥の院」遺跡を発掘調査した。その結果、平安時代後半に巨巌を掘削して岩窟仏堂をつくり、その正面を整地して懸造の建物を建てていたことが判明した。さらに、インドから中国に至る大乗仏教のコースを遡行して石窟寺院を視察し、日本の岩窟型仏堂と中国の石窟寺院を比較した。その結果、入母屋造の礼堂を岩窟に密着させて正面に設けるB-2a型が華北の石窟寺院に最も近い一方で、岩窟内に独立した懸造堂宇を設けるB-2b型が福建省の甘露寺に類似することが明らかになった。甘露寺については、2012年9月に実測調査をおこなった。このほかミャンマー、ラオス、ブータンなどでも洞穴僧院を視察し、最古の証拠を残す西インド石窟群と上座部仏教の僧房窟群との類似性に言及している。初年度は鳥取市の喜見山摩尼寺「奥の院」遺跡で発掘調査をおこなうとともに、国内外の関係遺跡・建造物を調査した。摩尼寺は帝釈天降臨と円仁再興の縁起をもつ天台宗の寺院で、現在の境内は山麓にあるが、山頂近い標高約290mの地点に「奥の院」の遺跡が残っている。そこには岩窟・岩陰の二層構造の仏堂が現存し、その正面には2段の加工段(平坦面)が形成されている。初年度は「奥の院」の4ヶ所に計200m^2のトレンチをあけ、約4ヶ月をかけて発掘調査した。下層で平安時代の柱穴と井戸跡、上層で室町時代後期以降の大型仏堂跡(8間以上×8間以上)を検出した。遺物は8世紀以前に遡る土器が出土しており、行場としての出発が奈良時代に遡る可能性があるものの、下層における加工段と建築物の出現は10世紀以降に下るであろう。2010年9月には、中国甘粛省で麦積山石窟、仙人崖、敦煌莫高窟・楡林窟などを視察した。山西省大同の雲岡石窟寺院では、石窟仏堂の正面に礼拝のための木造礼堂を設け、全体を「内陣礼堂造」としていたが、甘粛の場合、礼堂にあたる木造建築はなく、石窟正面に窟櫓(片流れ屋根の差し掛け庇)を設けるのみであった。11月には韓国慶州を訪問し、石窟庵と南山を視察した。前者は華北の石窟寺院を思慕する人工の石窟寺院であり、後者でみる磨崖仏と複合した岩窟仏堂は山陰方面のそれとよく似ており、一部で木造建築の痕跡を確認できた。国内では、大分県の六郷満山を視察した。六郷満山の密教寺院群は8世紀に宇佐八幡の神宮寺(弥勒寺)の行場として創建されたものであり、いまも「奥の院」が境内の一部として活用されている。しかも、神仏習合が早くから進んでおり、奥の院の正殿は「本殿」と称される。その本殿形式には、素朴な差し掛け庇タイプから、流造、入母屋造など多彩であり、摩尼寺「奥の院」遺跡建物復元の参考となった。昨年度発掘調査した摩尼寺「奥の院」遺跡の出土遺物・土壌・岩石等について自然科学分析を進め、報告書『摩尼寺「奥の院」遺跡-発掘調査と復元研究-』を刊行したことが第1の成果である。下層かち出土した土器が数点にすぎないという弱点をMAS法C14年代測定で補い、下層の存続年代は10世紀後半16世紀である蓋然陛が高まった。上層から出土した土器160点のうち平安時代以前のものが40点以上を占めることも、下層が平安時代まで遡りうることを裏付けている。なお、岩石鑑定によると、下層整地土から出土する凝灰岩は「変質凝灰岩」であり、岩陰仏堂周辺の「デイサイト凝灰岩」とは若干異なることがあきらかになり、下層整地年代と岩陰・岩窟開墾年代の一致は確定できなかった。岩窟仏堂などの関連遺跡については、ラオス・ミャンマーの洞窟寺院、中国クチャの千仏洞、インドのアジャンタ等石窟寺院を視察し、国内では福岡県朝倉郡宝珠山で「小型の投入堂」と呼べる熊野神社(1686)を発見した。

これらの調査成果を類型化した中間報告を『鳥取環境大学紀要』第11・12号が合併号に投稿し掲載された。各類型と中国石窟寺院との相関性を検討した結果、入母屋造の礼堂を岩窟と密着させて正面に設ける六郷満山系のタイプが華北の石窟寺院に最も近い一方、岩窟内に独立した懸造堂宇を設ける山陰系のタイプが華南の福建省に存在することをあきらかにした。日本の岩窟・岩陰型仏堂の成立は平安時代後半以降に下る可能性が高いので、南北朝唐代に隆盛した華北の石窟寺院との間に直接的な系譜関係を認めがたいけれども、華北の石窟寺院は宋代まで存続しており、平安時代の日本に影響を与えなかったと決めつけることも危険であろう。今後はさらに多面的な角度から石窟寺院と岩窟型仏堂に係わるデータを集成し、「窟(いわや)の岩屋化」という視点から、類型と起源に関する考察を深めてゆきたい。最終年度は岩窟仏堂と係わる「山のジオパーク」「山の世界遺産」等を歴訪した。まず8月末から中国福建省の「中国丹霞」を訪問し、泰寧の岩窟複合型懸造仏堂「甘露寺」を調査した。甘露寺は南宋紹興年間造替の古刹で、岩陰・岩窟前面の大きなプラットフォームを巨木柱1本で支え、その上に複数の仏堂を構える。平安末の東大寺大仏殿再建にあたって日本人が視察に来たという寺伝も残っている。残念なことに、1960年代に火災で全焼しており、現在の建物はその後の再建による。甘露寺は「南方の懸空寺」と称される中国の代表的な懸造寺院だが、懸空寺は絶壁に張り出し、甘露寺は岩陰・岩窟内に納まる点で異なる。三仏投入堂や不動院岩屋堂と類似点が多いのは甘露寺の方である。甘露寺の調査後ろ、福州市に残る南方中国最古の木造建築、華林寺大殿(北宋)も調査した。大仏様と禅宗様が複合化しているが、やや大仏様の色彩が強い。9月にはブータン仏教発祥の地であるタクツァン僧院を始め周辺の洞穴僧院を調査した。今回滞在したパロ/ティンプー地区には数千の寺院があり、山の斜面におびただしい数の懸造式洞穴僧院が残っている。洞穴僧院は僧の生活空間であると同時に瞑想修行の場であり、インドで仏教が発生した当時の姿を彷彿とさせる。このブータンでの体験から「チベット系仏教及び上座部仏教の洞穴僧院に関する比較研究」を構想し、平成2527年度の新規科研費に採択された。12月にはトルコのカッパドキアでキリスト教の洞穴住居・洞穴僧院を調査した。文明の十字路と呼ばれる地域の洞穴住居・洞穴僧院と中国・インドのそれに系譜関係があるか否かは今後の課題と言えよう。9月末にはアジア石窟寺院研究会を主催し、雲岡石窟及び西インドの初期石窟に関して討論した。以上の成果を『聖なる巌ー窟の建築化に関する比較研究ー』という題目の報告書にまとめ刊行した。これが3冊めの科研報告書である。鳥取県環境学術研究費により助成を受け、「摩尼寺奥の院遺跡の環境考古学的研究」を進めることができた。とくにオーガーボーリングによる土壌調査、花粉分析、C14年代測定、岩石鑑定などの自然科学分析は遺跡の解釈に大きく貢献した。また、鳥取市教育委員会との共催で2011年12月17日に「山林寺院の原像を求めて-栃本廃寺と摩尼寺「奥の院」遺跡-」シンポジウムを開催した成果も大きかった。全国の「山林寺院」研究動向を知れたことは、岩窟・岩陰型仏堂の理解を深める上で大きく貢献したと感じている。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の研究で、山陰に多い岩窟型仏堂、すなわち仏堂をまるごと岩陰や岩窟に納めるタイプは華南の福建省に存在することを知ったが、甘露寺などに代表される遺構を実際にみていないので、これを早急に視察する必要がある。福建省の漢族は台湾や東南アジア方面に多数移民しており、華南だけでなく、台湾や東南アジアの華人社会で継承されている可能性もあり、その方面であ分布にも注意する必要がある。また、東南アジアには洞窟寺院も数多くあり、それと石窟寺院の関係も解き明かしていく必要があるだろう。
外国語授業の改善を支援するための統合型外国語授業改善支援システムの構築

本研究は,外国語の授業研究を進めるための「統合的外国語授業改善支援システム」の構築とその利用効果の検証を目的としている。当システムは,外国語授業の指導案作成を支援する「外国語指導案作成支援システム」,録画した授業のCOLTコーディングを自動実行する「外国語授業自動分析システム」及び,教室でリアルタイムで授業を録画しながら自動分析する「携帯型外国語授業自動分析システム」を逐次開発しながら,小学校をはじめとする学校での英語の授業研究に活かすための新しい統合的授業研究法を進めるためのものである。平成30年度においては,研究計画にしたがい,「外国語指導案作成支援システム」の構築を行い,小学校英語指導者や中高校英語教員が授業を行う上で具体的な支援が可能となる指導案となるように,Q&Aによる多肢選択および簡易な記述方式で指導案が自動生成するような仕組みの開発に当たった。小学校,中学校のそれぞれ1名の英語指導者との連携で研究を進め,それぞれの学校種における当システムの有用性,当システムの構成要件,仕組みなどについて計3回の研究会議の中で詳細に検討し,システム仕様の設計に当たった。システムに掲載するコンテンツの作成に時間を要したため,システム公開は予定より遅れて3月となったが,現在,北海道教育大学が運営する小学校英語指導者コミュニティサイト"CELENET"の会員用のツールとして公開,利用されている。(https://celenet.info)掲載コンテンツについては今後一層充実を図り,令和元年においても継続して作成に当たる予定である。また,当初予定していたCOLT項目の設定については,研究時間の効率化を図る上から,令和元年に計画されている「外国語授業自動分析システム」の構築のための研究において併せて行うこととした。平成30年4月より,大学内において役職(附属中学校長)に任ぜられ,当初予定していた研究エフォートの時間を確保できなかった。研究が若干遅れた部分については,令和元年度に引続き行う予定である。令和元年度以降については,研究計画にしたがい,授業における各活動のCOLTコーディングパターンを分析・整理しパターン化するとともに,映像処理技術や音声認識技術,AIなどの利用可能な情報工学的な知見を検討し,「外国語授業自動分析システム」の設計・構築を行う。また,平成30年度に完成した外国語指導案差作成支援システムの使用を開始し,その成果をまとめる予定である。平成30年度の研究計画のうち,新年度に持ち越した内容として,COLT項目の設定と掲載コンテンツの拡充があるが,これらについては,令和元年度に引続き行う。
車椅子マラソンにおける駆動フォームの評価・練習機器に関する研究

本研究の目的は、車椅子マラソン競技者の競技力向上を支援するために、任意の速度での練習を効率的に行うための機器及び競技者の競技力を定量的に評価するための機器を開発することである。本研究では、まず、室内用練習機器である車椅子用ローラー台から、より効率的な練習が行える機器として電動モーターを組み込んだローラー台を開発した。その上で、これを2名の競技者に試用してもらい練習機器としての有効性を確認した。また、競技力として一漕ぎで行われる仕事に着目し、ローラーの角速度から一漕ぎごとに行われた仕事を推定可能なローラー台を開発し、推定された仕事が競技力の評価指標として有効であることを確認した。本研究では車椅子マラソン競技者の記録向上を目的に、「ホイールが高速回転しているときの駆動フォームの練習を安全にかつ安定して行うための器具」として電動モータ付きローラ台の開発を行い、合わせて駆動フォームの評価システムを構築する。マラソン競技用車椅子は一つの前輪(最大直径50cm)と上肢で駆動する二つの後輪(最大直径70cm)を持つ。平成26年度は、まず、研究協力者である体育指導員や兵庫県立障害者スポーツ交流館で練習を行っている競技者を対象とした聞き取り調査を実施した。また、市販されているローラ台を参考に、ローラの直径やローラ台の形状(後輪に対して左右別のローラとするか、あるいは一本のローラとするかの検討を含む)といったローラ台の仕様を策定し、策定した仕様に基づきローラ台の設計を行った。設計したローラ台はマラソン競技用車椅子を対象とするため、通常の車椅子を対象としたローラ台よりも前後方向に長い形状をしており前輪を固定する溝状機構を持つ。本ローラ台では左右の後輪それぞれが生み出すトルクを個別に計測し、また、ローラを介して各後輪の回転速度を制御するために、後輪ごとにローラを用意している。そのため、トルクを計測するトルクメータや回転速度を制御する電動モータなどは合わせて2セット必要となる。本研究で用いる予定のトルクメータが本研究の予算に対して高価であるため、初年度である今年度は、まず、トルク計測系を1組のみ購入・セッティングし、予備的な性能評価を実施している。平成27年度前半において、前年度に行ったローラ台の設計に基づき、ローラ台を構成する電動モータやローラなどの部材を購入し、購入した電動モータやローラ及び前年度に購入したトルクメータを組み合わせてローラ機構を試作した。しかし、試作中に、電動モータ側のトルクを精密かつ時間遅れなく評価するためにはさらなるセンサシステム付加が必要であることが判明した。そのため、再度、スポーツ指導員からの聞き取りを行うことで、電動モータでローラを回転させる自動回転型ローラ台とトルク計測を行うための計測用ローラ台の2つを個別に開発し、また、計測用ローラ台の開発を優先することに研究方針を変更した。2つのローラ台を開発するにあたり、計測用ローラ台のトルクの計測方法を検討し、トルクメータではなくより安価にトルク計測が可能な手法、すなわちローラ回転速度の変化からトルクを求める手法を採用した。試作した計測用ローラ台は、市販されている競技用車椅子用ローラ台をベースにローラの直径を150mmに変更したものであり、ローラの回転速度を検出するために小型磁石と磁気センサからなる回転速度計測装置を組み込んだ。また本手法によるトルク計測の前提となるローラの慣性モーメントを計測するための器具を製作した。試作した計測用ローラ台に組み込まれているローラの側面には磁石が貼付されており、回転速度計測装置ではこのローラに貼付された磁石の近接時間を磁気センサで取得し保存する。また、平成27年度に製作したソフトウェアを用いることで、取得された回転情報は回転速度計測装置と無線で接続されたタブレット端末(Android OS)にリアルタイムに表示することが可能である。さらに、製作したソフトウェアは、Bluetooth Low Energy規格で通信を行う心拍計を用いることで、心拍数を同時に記録することが可能である。平成26年度に実施した設計に基づいてローラ機構の試作を行ったが、電動モータによりローラが回転する自動回転型ローラ台とトルクの計測を行うトルク計測用ローラ台との2つを個別に開発するように研究計画を見直し、各ローラ台の設計を改めて行うことになり、進捗が遅れることになった。本研究では、車椅子マラソン競技者の競技力向上を目的とした評価・練習機器として、「計測用ローラ台」と「自動回転型ローラ台」の2つのローラ台を開発し、「計測用ローラ台」を用いて競技者の評価を行った。また、「自動回転型ローラ台」について練習機器としての有効性について競技者から意見を求めた。平成27年度には、水平かつ左右に配置した2本のローラにレーサ型車椅子の左右のホイールがそれぞれ載る形状のローラ台を試作した。このローラ台では、磁気センサを用いて各ローラの角速度を推定していた。しかし、角速度の詳細な時間変化を知ることが困難であったため、平成28年度に、計測用ローラ台の角速度計測系を0.005秒間隔でデータ取得が可能な仕様に改良した。この計測用ローラ台を用いて、静止状態から最高速度まで加速したときの左右のホイールの回転速度を評価した。被験者は競技者2名である。計測した角速度と予め計測していたローラの慣性モーメントを用いてパワーを求めた。その後、一漕ぎ毎の漕ぎ始めと漕ぎ終わりを角速度波形から推定し、一漕ぎ毎に角速度とパワーの最大値や平均値などを算出した。

ある計測例で、左手がハンドリム上で滑る漕ぎ損ねが生じたとき、左右のパワーの比が著しく変化したことから、左右の漕ぎ方の差を評価する指標として、パワーの比が有用であることが示唆された。平成28年度に試作した自動回転型ローラ台は、1本のローラに左右両方のホイールが載るタイプであり、ローラは指定した角速度で電動モータにより回転する。競技者から、「自身では到達できない漕ぎ速度(ホイールの回転速度)を経験できる」といった我々が想定していた意見に加え、「ローラは一定の回転を保とうとするため、自分の最大能力よりやや遅い速度で練習の負荷を高めるのに役立つ」といった意見も得られ,開発した自動回転型ローラ台の有用性が示唆された。本研究の目的は、車椅子マラソン競技者の競技力向上を支援するために、任意の速度での練習を効率的に行うための機器及び競技者の競技力を定量的に評価するための機器を開発することである。本研究では、まず、室内用練習機器である車椅子用ローラー台から、より効率的な練習が行える機器として電動モーターを組み込んだローラー台を開発した。その上で、これを2名の競技者に試用してもらい練習機器としての有効性を確認した。また、競技力として一漕ぎで行われる仕事に着目し、ローラーの角速度から一漕ぎごとに行われた仕事を推定可能なローラー台を開発し、推定された仕事が競技力の評価指標として有効であることを確認した。当初は既製品のローラ台を改造することで高速度帯での走行練習が可能かつ車椅子駆動トルクを計測可能な機器にする予定であったが、軸受の改造に想定以上のコストがかかることがわかり、ローラ本体、電動モータ、トルクメータを含む計測システム全体の基本設計から行わなければならなくなった。また、本研究の予算に占めるトルクメータの割合が高いため、先行研究の調査を入念に行ったので入力レンジの策定に時間を要した。また、現在も購入したトルクメータの性能評価を実施中である。これらの理由により研究の進捗が計画より少し遅れることになった。製作した計測用ローラ台を用いて、被験者が競技用車椅子を駆動する計測実験を行い駆動データの蓄積に努めると同時に、自動回転型ローラ台ついては、試作を外注することで、車椅子および電動モータの双方でローラが回転することへの安全性を確保しつつ早期の製作を図る。リハビリテーション工学平成26年度より実施しているトルクメータの性能評価により、必要とされるトルクメータの性能を明確にした後に、購入を控えていたローラや電動モータ、トルクメータなどを購入し、平成27年度上半期末までにローラ台の1次試作を行う。その後、研究協力者である体育指導員や競技者から一次試作品や構築し駆動フォームの計測環境の感想・意見を求め、試作を繰り返しながら競技者のニーズに沿った練習機器および計測環境を平成27年度末までに開発・構築する。研究方針の変更に伴い、二種のローラ台を設計・試作することとなった。トルク計測用ローラ台については試作まで行うことができたが、電動モータを用いた自動回転型ローラ台については試作に至らなかったため、試作に使用する予定であった物品費が未執行となった。トルクメータが高価であるため、トルクメータの性能評価が終了するまで性能評価に用いない物品の購入や学会出張を控えたため、次年度使用額が生じた。
習慣的多量飲酒による大腸疾患のリスク増大への腸内細菌の関わり

習慣的な多量飲酒は種々のがんリスク因子であり,その1つに大腸がんがあげられる.国内でもアルコール依存症患者の大腸の腺腫及びがんの発見率は顕著に高いことが報告されているが,その機序については未解明な部分が多い。そこで本研究では,マウスへのエタノール継続投与により,がんの誘因となる結腸傷害と炎症反応,特に酸化ストレス誘導への影響について調査検討を行った.また腸内細菌叢への影響についてもモニターすることとした.SPFレベルの雄マウス(56週齢)につき,2週間の適応期間後,コントロール群には毎日1回1 mlの水を経口投与した.エタノール投与群は,毎日1回1 mlの1.5% (vol/vol)EtOHを経口投与する群(EtOH 1.5%群;0.50.6 g/kg/day)と,毎日1回1 mlの5.0% (vol/vol)EtOHを投与する群(EtOH 5.0%群;1.72.0 g/kg/day)を設けた.これらのマウスを各群8匹ずつ10週間にわたり飼育した.飼育マウスの体重測定および摘便による糞便の回収を定期的に行った.飲酒習慣以外の背景因子を可能な限り統一するためにマウスを用いたモデル実験系を構築した.エタノール投与量を二段階に設定したが,結果的に投与量は適切な範囲内に収まり,実験は概ね順調に推移している.今後,10週間の投与実験を終えた各群のマウス(18週齢)の糞便や臓器を用いて,予定されている各種の解析を進めていく予定である.習慣的な多量飲酒は種々のがんリスク因子であり,その1つに大腸がんがあげられる.国内でもアルコール依存症患者の大腸の腺腫及びがんの発見率は顕著に高いことが報告されているが,その機序については未解明な部分が多い。そこで本研究では,マウスへのエタノール継続投与により,がんの誘因となる結腸傷害と炎症反応,特に酸化ストレス誘導への影響について調査検討を行った.また腸内細菌叢への影響についてもモニターすることとした.SPFレベルの雄マウス(56週齢)につき,2週間の適応期間後,コントロール群には毎日1回1 mlの水を経口投与した.エタノール投与群は,毎日1回1 mlの1.5% (vol/vol)EtOHを経口投与する群(EtOH 1.5%群;0.50.6 g/kg/day)と,毎日1回1 mlの5.0% (vol/vol)EtOHを投与する群(EtOH 5.0%群;1.72.0 g/kg/day)を設けた.これらのマウスを各群8匹ずつ10週間にわたり飼育した.飼育マウスの体重測定および摘便による糞便の回収を定期的に行った.飲酒習慣以外の背景因子を可能な限り統一するためにマウスを用いたモデル実験系を構築した.エタノール投与量を二段階に設定したが,結果的に投与量は適切な範囲内に収まり,実験は概ね順調に推移している.今後,10週間の投与実験を終えた各群のマウス(18週齢)の糞便や臓器を用いて,予定されている各種の解析を進めていく予定である.今年度の実験の多くは,既存の試薬や消耗品で対応することができたため.
大都市圏自治体における「住宅マスタープラン」と「重点地区計画事業」の政策有効性に関する比較研究

1.バブル経済下における大都市住宅問題の極度の激化は、大都市圏自治体に対して住宅政策の体系化・計画化と重点地区における計画事業の具体化を激しく迫ることとなり、大都市住宅供給促進法に盛られた「住宅マスタープラン」と「重点地区事業計画」がそのための戦略的コンセプトとして提供された。本研究は、これらの住宅政策コンセプトが東京・関西の両大都市圏自治体においてどのように適応されているかを実地調査し、その政策的有効性を検証しようとしたものである。2.総括的にいえば、東京・関西の両大都市圏自治体を比較すると、「住宅マスタープラン」は東京圏で、「重点地区事業計画」は関西圏で各々有効な働きをしていることが認められた。住宅マスタープランが関西圏でそれほど浸透せず、東京圏で定着しつつある背景は、(1)東京圏では住宅問題の解決が政治的な最大優先課題として当局・議会双方に認知されていること、(2)とりわけ東京都では住宅基本条例の制定に基づく本格的な住宅マスタープランの策定が推進され、かつ都特別区に対しても同様の指導・援助が行なわれていること、(3)これらの実質的な策定作業が、大都市住宅法施行の相当以前から複数の特別区で自主的に用意され、東京都においても準備作業が進んでいたこと、などが挙げられる。3.これに対して関西圏で住宅マスタープランの策定が進まず、「重点地区事業計画」が軌道に乗っているのは、(1)大阪市・寝屋川市など関西大都市圏の抱えている住宅問題は常に具体的で即効的な解決を求める性格のものが多いこと、(2)従来から木賃住宅密集地区再生事業などのプロジェクト型事業経験が豊富であること、(3)議論より実行を尊ぶ行政体質が根強く、マスタープラン型住宅政策の計画的展開よりもプロジェクト型事業の重点実施を好む気風が強いこと、(4)住宅マスタープラン策定に責任をもつべき広域自治体としての大阪府の政策力量と指導性が最近とみに弱体化していること、などに拠るものである。4.しかしながら本来、住宅マスタープランと重点地区事業計画は対立するコンセプトではなく互いに補完し合う関係にある。その意味で東京・関西の両大都市圏自治体における特徴は本質的なものではなく、経験と時間の積み重ねの中で次第に接近していくものと思われる。1.平成4年度分の調査として、東京都及び主要特別区、大阪府および主要衛星都市等におけるヒアリング調査と関連資料の意集を行った。とりわけ東京都下の新宿区、中野区,世田谷区,豊島区,足立区においては詳細調査を行った。2.「住宅マスタープラン」の作成については東京都及び特別区が突出しており、都の策定マニュアルに基いて各特別区の住宅マスタープランが精力的に作成されていた。プラン作成に当っては、その前遅として地域の住宅事情の分析が要求されているが、この分析作業が住宅行政の独自性と必要性を要求し、並行して住宅行政部門が整備されていく状況が顕著に読みとれた。3.「住宅マスタープラン」の構成要素として、住宅条例、住宅付置義務制度,コミニティ・ファンド、家賃補助制度、大賃住宅密集地域建替制度、高令者継続居住支援事業など、従来の政府住宅政策ではみられない新規事業が多数導入されていることが明らかになった。

4.一方、大阪衛星都市に集中している木賃アパート密集地域の居住環境整備事業に関する地区計画については、過去20年に亘る歴史的蓄積をもつ豊中市庄内地域を中心に、政策担当者、事業担当者へのヒアリング調査を通して、その事業計画の有効性に関する詳細は分伏を行った。その結果、地区計画事業の出発段階での行政・住宅・研究者ネットワークの組立て方がその後の政策立案及び事業執行の有効性を担保する上できわめて大きな影響力をもっていることが明らかになった。1.1993年度は、主として関西の大都市圏自治体を対象として、住宅マスタープラン担当部局のヒアリング調査と資料収集及び重点地区事業の現地調査を実施した。まず府県レベルの自治体としては、従来から公営住宅団地建設やニュータウン開発事業面で多大の実績をもつ大阪府を対象とし、建築部住宅政策課を中心に調査を行った。しかし住宅政策の計画化すなわち「住宅マスタープラン」の策定面においては、大阪府は東京都に比較して著しく立ち遅れていることが判明した。これは、大阪府と府下市町村との連携が主として国の補助事業導入に係わる実務的関係の域を出ず、住宅政策の計画化に不可欠の住宅事情や住宅問題の調査分析、政策立案に関する情報交換や研究討論などが弱体であることの反映であろう。また政策的連携が最も必要とされる大阪府と大阪市との関係が円滑ではなく、そのことが大阪府住宅政策の文字通りの「空洞化」を招いている。2.次に指定都市レベルでは神戸市・大阪市、衛星都市レベルでは西宮市・寝屋川市という地域特性も行政手法も対照的に異なる4都市を選んで調査を実施した。結論的にいえば、神戸市・西宮市は以前からきわめて計画的に住宅行政を展開しており、住宅マスタープランについても、神戸市は1988年度から1990年度にかけて、西宮市は1989年度から1993年度にかけて既に策定済である。一方、大阪市・寝屋川市は、事業プロジェクト型の住宅行政即ちここでいう「重点地区事業計画」の推進を重視しており、住宅政策の体系化・計画化に必ずしも関心を示さず、住宅マスタープランも策定していない。この違いは、大阪市・寝屋川市の抱えている課題が常に具体的で即効的な解決を求める性格のものであること、議論より実行を尊ぶ行政体質が根強く、マスタープラン型住宅政策の計画的展開よりもプロジェクト型事業の実施を好む気風が強いこと、などに拠るものである。3.本来、住宅マスタープランとプロジェクト事業は対立するコンセプトではなく、互いに補完し合う関係でなければならない。しかし同じ関西の大都市圏自治体でありながらどちらかといえば兵庫県側はマスタープラン型、大阪府側はプロジェクト型に強い行政体質を持ち、またそれに適合した行政手法を採用しているといえる。
フォトンエコーによる液体・ガラス中の溶質溶媒相互作用の研究

液体中に色素分子が溶質として入ると、その光学的位相緩和過程には、溶媒の散逸的性質だけでなくその動的性質も現れる非マルコフ的緩和現象が観測される。この過程を理解することは、光学過程を通して物質中の緩和現象を研究する上で一般性を持つ非常に重要な課題である。しかし、その詳細については実験的にも未解明な点が多い。そこで本研究では、この光学的位相緩和過程の機構を明らかにすることを目的として、フォトンエコーの測定を行い、溶質溶媒相互作用におけるフォノン構造の解析を行った。液体やガラス中の色素分子(β-カロチン)を対象としてインコヒーレント光フォトンエコーの測定を室温から40Kの温度範囲で約60フェムト秒の時間分解能で行った。測定結果を、位相緩和の原因となる色素分子と周りの液体との相互作用のダイナミクスについて、電子系と線形相互作用をする調和振動子の状態密度分布を仮定し、非マルコフ効果を考慮した理論を用いて解析した。その結果、溶質溶媒相互作用に伴うエネルギーゆらぎの振幅Dおよび平均フォノンエネルギーω_0の値を得た。D/ω_0は5程度になり、このことはこの系におけるエネルギーゆらぎの特性が,位相緩和時間よりもゆらぎの相関時間の方が長い“遅いゆらぎ"の領域にあることを示している。またこれらの結果は、二次光学過程(発光・ラマン散乱)の測定結果も統一的に説明できることを明らかにした。さらに、液体からガラス状態において、ブピコ秒から数十ピコ秒の緩和時間を持つエネルギー緩和過程が存在することを示した。今後時間分解能をさらに向上させた実験を行い、超高速位相緩和過程における溶質溶媒相互作用の役割を明らかにしたい。本研究の目的は、液体やガラス中の色素分子を対象としてインコヒーレント光フォトンエコーの実験を試み、その結果とスペクトル上で得られた実験結果とを併せて解析し、溶質溶媒相互作用による超高速緩和過程を明らかにすることである。試料としてβ-カロチンのエタノール溶液を用いた。フォトンエコーの実験は、室温から約20Kまでの温度範囲で行った。まず室温においては、信号はピークに対して対称的で、時間幅(半値全幅)は約40フェムト秒である。この幅はこの実験系の装置幅に対応している。温度を下げるとともに信号は非対称になり、減衰が遅くなる。信号が1/eに減衰する時間(ここでは減衰時間とよぶことにする)は34Kでも14フェムト秒程度であり大変早い。位相緩和の原因となる色素分子と周りの液体との相互作用のダイナミクスを、電子系と線形相互作用をする調和振動子の集合でモデル化して考え、フォトンエコーの実験結果の解析を行った。そのために、調和振動子の状態密度分布を仮定し、非マルコフ効果を考慮した理論からエコー信号の計算を行った。その結果、時間のおそい領域でほぼ指数関数的になることやその減衰時間は実験結果とよく一致した。また、温度変化の計算も実験結果をほぼ再現した。エネルギーゆらぎの振幅は、34Kで150cm^<-1>、ゆらぎの早さは30cm^<-1>程度である。したがって、ゆらぎの振幅と早さの比は5程度になり、この系の位相緩和が非マルコフ的であることを示している。また、これらの結果は発光スペクトルの測定結果をよく再現することが分かった。現在、いろいろな溶媒について、同様の実験、解析を進めている。溶媒の性質が変化すると溶質溶媒相互作用の様子も変化する。それらと超高速位相緩和過程との関連を系統的に解析する予定である。

しかし、その詳細については実験的にも未解明な点が多い。そこで本研究では、この光学的位相緩和過程の機構を明らかにすることを目的として、フォトンエコーの測定を行い、溶質溶媒相互作用におけるフォノン構造の解析を行った。液体やガラス中の色素分子(β-カロチン)を対象としてインコヒーレント光フォトンエコーの測定を室温から40Kの温度範囲で約60フェムト秒の時間分解能で行った。測定結果を、位相緩和の原因となる色素分子と周りの液体との相互作用のダイナミクスについて、電子系と線形相互作用をする調和振動子の状態密度分布を仮定し、非マルコフ効果を考慮した理論を用いて解析した。その結果、溶質溶媒相互作用に伴うエネルギーゆらぎの振幅Dおよび平均フォノンエネルギーω_0の値を得た。D/ω_0は5程度になり、このことはこの系におけるエネルギーゆらぎの特性が、位相緩和時間よりもゆらぎの相関時間の方が長い"遅いゆらぎ"の領域にあることを示している。またこれらの結果は、二次光学過程(発光・ラマン散乱)の測定結果も統一的に説明できることを明らかにした。さらに、液体からガラス状態において、サブピコ秒から数十ピコ秒の緩和時間を持つエネルギー緩和過程が存在することを示した。今後時間分解能をさらに向上させた実験を行い、超高速位相緩和過程における溶質溶媒相互作用の役割を明らかにしたい。
高速多重極境界要素法に基づく室内音場シミュレーション手法の開発

平成11年度に実施した下記3項目1.3次元ポテンシャル問題のための高速多重極アルゴリズムの検討2.要素積分の評価法と多重極展開の近似精度に関する検討3.高速多重極境界要素法の計算精度および効率化に関する検討の検討結果を踏まえて,今年度下記2項目を実施した.4.室内空間の階層構造化手法に関する検討高速多重極境界要素法に導入した階層セル構造に関して,セルのレベル数が計算精度・計算量・必要記憶容量に及ぼす影響を,複数の典型的形態を有する解析対象を設定したケーススタディにより明らかにした.その結果,最下位レベルのセル1個当たり約310の境界要素が含まれるように階層セル構造を設定することで,計算量と必要記憶容量の双方が効率化されることを示し,その性質に基づいて室内空間の階層構造化方法を構築した。5.音響設計支援を目指した音場の可視化に関する検討室内音響シミュレーションの最終段階として、実務的な音響設計支援の観点から、シミュレーション結果の可視化表現を検討し、その結果を踏まえて、可視化情報を生成するための高速多重極境界要素法に適応した効率的な後処理アルゴリズムを構築した。続いて,室内音響シミュレーションにおける有用性を確認するため実際にリスニングルームへの適用を行い,さらには騒音制御シミュレーションへの応用として各種道路防音塀の解析を行った.二つの適用例において本手法は音響設計に有用な情報を提供し得ることが確詔された.1.3次元音場解析のための高速多重極アルゴリズムの構築3次元音響問題の基本解を多重極展開表現とする変換式を導入し、境界要素法における影響関数の多重極展開ならびに展開係数の変換を定式化した。引き続いて、高速多重極アルゴリズムにおける領域の階層構造化について考察した上で、影響関数の多重極展開、セルによる階層構造化、展開係数の変換、連立一次方程式の反復解法を一連のプロセスとして、音場解析に向けた高速多重極境界要素法の計算アルゴリズムを構築した。2.影響関数の評価法と多重極展開の近似精度に関する検討上記アルゴリズムにおいては、影響関数を評価する際に波数空間上の数値積分および無限階級数和の打ち切りが必要となる。基本解の多重極展開表現に対して積分点数および打ち切り次数に関するパラメトリックスタディを行うことにより、近似精度と両者との関係を解明し、積分点数および打ち切り次数の実用的な設定方法を提案した。結果的に、解析周波数とセル構造に依存する打ち切り次数の推奨式が得られた。3.高速多重極境界要素法の計算精度および効率化に関する検討上記検討の結果を踏まえて、室内音場予測システムの中核となる高速多重極境界要素法のコーディングを行い、音場解析プログラムのプロトタイプをワークステーションに実装した。厳密解の得られる音響管問題を解析対象としたケーススタディを実行し、計算精度面から高速多重極境界要素法の妥当性を確認した。さらに、解析対象の自由度を可能な範囲で変化させたパラメトリックスタディを通して、計算時間および記憶容量と自由度との関係を解明し、他の数値解析手法との比較から本手法の計算効率が極めて高いことを実証した。一方で、理論的考察によって計算時間および記憶容量を概算し、本手法の適用によって両者が自由度のオーダーレベルで効率化されることを示した。続いて,室内音響シミュレーションにおける有用性を確認するため実際にリスニングルームへの適用を行い,さらには騒音制御シミュレーションへの応用として各種道路防音塀の解析を行った.二つの適用例において本手法は音響設計に有用な情報を提供し得ることが確詔された.
耐病性魚作出の基礎的研究:特に自然免疫遺伝子の構造と機能解析

養殖の現場において特定の親魚に由来する魚群は各種疾病に耐性を持つが知られており、その原因は非特異的な生体防御機能(自然免疫能)に関与する遺伝子座の変異にあることが示唆されている。そこで本研究では選抜育種用の耐病生遺伝子マーカーの確立を目指して、マダイから自然免疫能に関与しマクロファージの膜表面に特異的に発現する自然免疫調節マクロファージタンパク質(NRAMP)遺伝子を分離し、解析を行った。申請者は本研究において、ホ乳類および鳥類のNRAMPを比較して保存領域についいてPCRプライマーを作製し、マダイ脾臓からNRAMPのcDNAを得た。さらにマダイ脾臓のcDNAライブラリーをスクリーニングし、全長をコードするクローンを得た。得られたクローンは約2kbのオープンリーディングフレームを持ち、ここに60KDa強のタンパク質がコードされると考えられた。ホ乳類からは役割および体内分布の異なるタイプI、タイプIIの2種類のNRAMPが得られているが、今回得られたマダイNRAMPはマクロファージに局在するタイプIにより高い相同性を示した。近年クローン化されたミノー、コイ、ニジマス、およびゼブラフィッシュのNRAMPは互いに90%以上の相同性を示すが、本研究でクローン化したマダイNRAMPはこれらの魚類に対して80%前後の相同性を示した。魚類は陸棲生物が出現する以前にいくつかの群に分化しているが、このことからマダイはコイ目魚類やサケ科魚類とは異なる系統に属するものと思われた。遺伝子マーカーの分離を目的として、日本産マダイ2系統、および韓国産マダイ1系統のゲノムからNRAMP遺伝子をクローン化し、それぞれ配列を調べたが、これらサンプル間においてアミノ酸の置換につながる変異を見いだすことは出来なかった。今後有用なマーカーを求め、さらに様々な系統を調査する必要がある。(以上、投稿準備中)養殖の現場において、特定の親魚に由来する魚群は各種疾病に耐性を持つことが知られている。例えばサケ科魚類は、種や親魚が異なると細菌性疾病やウイルス疾病などに対する耐性に明確な差が見られ、アイソザイム分析によってその原因は非特異的な生体防御機能(自然免疫能)に関与する遺伝子座の変異にあることが示唆されている。自然免疫能は、魚類において最も重要な免疫機構であることから、本研究では自然免疫能に関与しマクロファージの膜表面に特異的に発現する自然免疫調節マクロファージタンパク質(Natural Resistance Associated Macrophage Protein:NRAMP)遺伝子の構造と機能を解析する。申請者はこれまで、ホ乳類4種と鳥類1種のNRAMPcDNAを比較してプライマーを作製し、養殖産業上最も重要な魚種の一つであるマダイの脾臓に由来するPCR産物を得た。さらに、マダイ脾臓からcDNAライブラリーを構築し、NRAMP様物質をコードするcDNAをクローン化した。得られたクローンは約2kbのオープンリーディングフレームを持ち、ここに60キロダルトン強のタンパク質がコードされると考えられた。さらに、マダイ各臓器におけるNRAMP遺伝子の発現量を検討するため、得られたクローンをプローブにノーザンブロットハイブリダイゼーションを行ったところ、脾臓および脳に顕著な発現が認められることが明らかになった。(以上、投稿準備中)
ヘリックスペプチドを用いた分子メモリーシステムの構築

310ヘリックス構造をとる3本のヘリックスセグメントを、それらの中央でスキャホールドに固定化したヘリックストライアングルホイールを用いて、空気/水界面に単分子膜を調製し、LB法により金基板表面にトランスファーした。この単分子膜のSTM観察を行ったところ、分子像は得られず、スキャン中に分子が移動することが原因と考えられた。そこで、ヘリックストライアングルホイールのヘリックスセグメントのN末端にリボ酸を結合し、Au-S結合によるペプチドの金基板表面への固定化を行った。ドデカンチオレート単分子膜に挿入したこのペプチド分子のSTMイメージは、幾つかの分子が会合した状態で観察できた。興味深いことに、外部から印加したバイアス電圧がある閾値を超えると、ペプチド分子が移動することが見出された。これに対して、ヘリックストライアングルホイールの分子の高さは、外部印加のバイアス電圧依存性が見られず、3個のAu-S結合で固定化することで、分子の形状が固定化されてしまうことが原因と考えられる。環状βペプチドについては、ナノチューブおよびそのバンドル形成について結果を集積することができた。一方、環状βペプチドについても単分子観察を実施しているが、単分子イメージを得るには至っていない。そこで、環状βペプチドのナノチューブバンドルを雲母基板上にスピンコートし、AFM観察を行い、そのイメージ像を得た。細いバンドルを得るための調製条件を検討した。1)LeuとAibとの交互配列を有する線状8量体、9量体、10量体、11量体、12量体ペプチドを合成した。各ペプチドのメタノール溶液を調製してCD測定を行ったところ、2残基伸長する毎によりらせん構造が安定になることがわかった。各ペプチドのクロロホルム溶液にDMSOを添加し、アミドプロトンの化学シフトの変化を調べたところ、線状8量体と10量体はクロロホルム中で3 10ヘリックスを、12量体はαヘリックス構造をとっていることがわかった。このことは、CD測定の結果と一致する。今後、これらのペプチドにチオフェニル基を導入し、金基板上にらせん形成ペプチドSAMを調製し、STM観察を行い、バイアス印加による構造変化を解析する。2)線状9量体ペプチドの中央の残基にLysを導入し、この側鎖を介してベンゼントリカルボン酸に結合したトライアングルヘリックスホイールを合成した。構造最適化計算、CD測定によるコンホメーション解析、13Cの縦緩和時間測定によるヘリックスペプチドの運動性、アミドプロトンの重水素交換速度測定による分子内水素結合に関する情報、等を調べることにより、3本のヘリックスが同一平面上に位置することがわかった。この構造では、ヘリックス末端間のダイポール-ダイポール相互作用が安定化に寄与していると考えられる。このヘリックスホイールを空気/水界面に展開し、金基板にトランスファーしたところ、分子平面を表面に横たえた稠密な単分子膜を調製できた。今後、STM観察とバイアス印加による構造変化を解析する。3_10ヘリックス構造をとる3本のヘリックスセグメントを、それらの中央でスキャホールドに固定化したヘリックストライアングルホイールを用いて、空気/水界面に単分子膜を調製し、LB法により金基板表面にトランスファーした。そこで、ヘリックストライアングルホイールのヘリックスセグメントのN末端にリポ酸を結合し、Au-S結合によるペプチドの金基板表面への固定化を行った。

一方、環状βペプチドについても単分子観察を実施しているが、単分子イメージを得るには至っていない。そこで、環状βペプチドのナノチューブバンドルを雲母基板上にスピンコートし、AFM観察を行い、そのイメージ像を得た。細いバンドルを得るための調製条件を検討した。
膜性骨再生におけるイニシエーターの解明-仮骨延長モデルにおけるマクロファージ遊走阻止因子とその他サイトカインの関連-

下顎骨仮骨延長時の延長部位は一旦全て皮質骨化した後に吸収され、中心部のみが海綿骨に改変される様子が確認された。また、骨化過程の初期では骨膜と骨断端から、後期では主に骨断端からの骨再生機序がはたらいていると推定され、骨化の形態としては膜性骨化に加えて軟骨性骨化の関与も示唆された。各種サイトカインの発現から、下顎骨仮骨延長においてはMIFが骨治癒に初期から骨化完了時まで持続的に関与し、FGF-2は骨膜と骨断端からの骨新生に、Osteopontineは主に骨断端からの骨新生に、それぞれ深く関与していることが示唆された。生後約4か月、体重8kg前後の雌のビーグル犬30頭を用い、全身麻酔下に、下顎骨下縁に5cmの皮切を入れ、骨皮質全周を切開した後、下顎骨を骨折させた。骨切り線より1cm離して、直径1.5mmのピンを各骨片に2本づつ計4本刺入し、延長器を装着した。各群8頭づつ、initialgapを0mm、3mm、5mm、7mmとした4群と、骨皮質の切開のみを行った群(corticotomy群)の計5群に分け、1日1mmづつ、20mmまで骨延長を行った。延長後の固定期間は最長12週とした。延長終了直後、延長終了後4週、8週、12週にX線撮影、肉眼的観察、脱灰標本の光顕による観察、研磨標本の偏光顕微鏡による観察、走査電子顕微鏡による観察を行い、healing indexを算出した。また、延長に必要な力をトルクゲージを用いて計測した。全ての群において骨化が起こり延長が可能であったが、gap 7mmではgap3mm以下の群と比較して骨化が遅延し、骨化終了時の皮質骨が菲薄化が認められた。Healing indexは、gap5mmの群が29.2、gap3mmで31.8と最小の値を示した。これらのことより、下顎骨仮骨延長における最適のinitial gapは、35mmであると考えられた。下顎骨仮骨延長時の骨化の形態は膜性骨化と軟骨性骨化の両方の性質を示した。延長部位は一旦全て皮質骨化した後に吸収され、海綿骨に改変される様子が確認された。旧来の治療法のみでは治療が困難な顔面の骨変形・欠損に対して、仮骨延長法を用いた治療が近年脚光を浴びている。仮骨延長法では常に新たな創傷が発生しており、骨再生機序におけるイニシエーターというべき因子が延長期間にわたり断続的に出現しているのではないか、という仮説のもとに、仮骨延長モデルと単純骨欠損モデルの比較におけるMIFならびにBMP、TGF-β、osteopontine、I型コラーゲンなどの発現を経時的に確認し、上記の仮説を検証するのが本研究の目標である。本年度は、マクロファージ遊走阻止因子などの各種サイトカインの検討のために実験動物をラットに変更した。これにともない、ラットの下顎形態およびサイズに合わせた仮骨延長器を制作した。実験は以下のごとく2群に分けて行った。I群:仮骨延長モデル顔面顎下部を剃毛消毒した後、下顎骨下縁に切開を入れる。下顎骨前面で広頸筋を剥離挙上し、骨延長器のピンを2本、平行に刺入する。さらに下顎骨を露出し、エアートームにて骨皮質切開後用手的に骨折させ、骨延長器を装着する。創部は、挙上した骨膜、筋肉ならびに皮膚を層層縫合する。waitingperiodの後、0.18mm/12hrsのスピードで延長を行う。II群:単純骨欠損作成モデル上記の仮骨延長モデルに準じて、骨延長器のピンを刺入し、ピン刺入部間に全層骨欠損を作成する。この際、骨膜は温存する。上記の2群に対して、経時的に採取された骨断端部組織切片を急速脱灰後、MIFを含む各種サイトカイン、オステオポンチン、I型コラーゲンの発現の局在を、免疫染色などにより調べた。実験は現在継続中であり、結果の評価にはまだ至っていない.仮骨延長法では常に新たな創傷が発生しており、骨再生機序におけるイニシエーターというべき因子が延長期間にわたり断続的に出現しているのではないか、という仮説のもとに、仮骨延長モデルと単純骨欠損モデルの比較におけるMIFならびにBMP、TGF-β、osteopontine、などの発現を経時的に確認し、上記の仮説を検証するのが本研究の目標である。本年度は、マクロファージ遊走阻止因子などの各種サイトカインの検討のために実験動物をビーグル犬に戻した。

I群:仮骨延長モデル顔面顎下部を剃毛消毒した後、下顎骨下縁に切開を入れる。下顎骨前面で広頸筋を剥離挙上し、骨延長器のピンを2本、平行に刺入する。さらに下顎骨を露出し、エアートームにて骨皮質切開後用手的に骨折させ、骨延長器を装着する。創部は、挙上した骨膜、筋肉ならびに皮膚を層層縫合する。waitingperiodの後、0.18mm/12hrsのスピードで延長をおこなう。II群:単純骨欠損作成モデル上記の仮骨延長モデルに準じて、骨延長器のピンを刺入し、ピン刺入部間に全層骨欠損を作成する。この際、骨膜は温存する。上記の2群に対して、経時的に採取された骨断端部組織切片を脱灰後、MIFを含む各種サイトカインの発現の局在を、免疫染色などにより調べた。全ての群において骨化が起こり延長が可能であったが、gap7mmではgap3mm以下の群と比較して骨化が遅延し、骨化終了時の皮質骨が菲薄化が認められた。Healing indexは、gap5mmの群が29.2、gap3mmで31.8と最小の値を示した。下顎骨仮骨延長時の骨化の形態は膜性骨化と軟骨性骨化の両方の性質を示した。延長部位は一旦全て皮質骨化した後に吸収され、海綿骨に改変される様子が確認された。
ヒト精巣腫瘍のエピジェネティックス制御機構の解明とその臨床応用

精巣腫瘍特異的メチル化領域を探索する目的でX染色体を中心にクラスターを形成するCancer Testis Antigen(精巣特異抗原)と呼ばれる遺伝子についてその発現制御機構を解析した結果、セミノーマのゲノムはDNAのリプログラミングを受ける始原生殖細胞(PGCs)と同様と同様の非メチル化を示すが非セミノーマでは胎児胚細胞と体細胞の中間型のメチル化プロフィールを示すのではないかと考えられた。また代表的な刷り込み遺伝子である第11番染色体上のH19,IGF2遺伝子領域の遺伝子発現パターンとH19上流のCTCF結合領域、プロモータ領域のメチル化について精巣腫瘍における詳細な検討を加えた。その結果、精巣腫瘍ではH19上流のメチル化インプリントはセミノーマ、非セミノーマともに消去されており、この結果はマウスでの始原胚細胞のメチル化消去と一致する結果であった。一方、精巣腫瘍におけるH19,IGF2の発現パターンは必ずしもH19上流のジメチル化とは一致せず、他の遺伝子の結果同様、精巣腫瘍における遺伝子制御においてはDNAのメチル化はプライマリーなものではないと考えられた。以上、H19上流のメチル化インプリントの消去という点では、精巣腫瘍が始原胚細胞由来であるとする従来の仮説に一致するものであった。これらの結果は精巣腫瘍に固有なメチル化遺伝子を見出し、特異的メチル化DNAマーカーを作成することが困難であることを意味するものである。そこでわれわれは逆に精巣腫瘍にみられる低メチル化を利用してDNAマーカーを作成出来ないかと考え、精巣腫瘍で発現のみられるXIST遺伝子自身のpromoter領域領域に注目することにより、本来女性にしか存在しないXIST promoterの非メチル化DNA断片が精巣腫瘍患者血清中に検出されることを証明した。これら一連の精巣腫瘍研究の成果に関してコペンハーゲン国際精巣腫瘍ワークショップで、招請講演を行い、また総説も国際誌に記した。われわれのグループはDNAのメチル化を中心に、エピジェネティックスを利用した精巣腫瘍の新規DNAマーカーを探索する目的で研究を進めてきたが、これまでの研究から精巣腫瘍ゲノムが恒常的に低メチル化に維持されていることがわかった(J.Urol 2003,Gene Chromosome and Cancer 2003)。しかしながらこれらの実験結果は精巣腫瘍に固有なメチル化遺伝子を見出し、特異的メチル化DNAマーカーを作成することが困難であることを意味するものである。そこでわれわれは逆に精巣腫瘍にみられる低メチル化を利用してDNAマーカーを作成出来ないかと考え、精巣腫瘍で発現のみられるXIST遺伝子自身のpromoter領域領域に注目することにより、本来女性にしか存在しないXIST promoterの非メチル化DNA断片が精巣腫瘍患者血清中に検出されることを証明した(Lancet 2004)。また、精巣腫瘍特異的非メチル化領域をさらに探索する目的でX染色体を中心にクラスターを形成するCancer Testis Antigen(精巣特異抗原)と呼ばれる遺伝子についてその発現制御機構を解析した結果、セミノーマのゲノムはDNAのリプログラミングを受ける始原胚細胞と同様の非メチル化を示すが非セミノーマでは胎児胚細胞と体細胞の中間型のメチル化プロフィールを示すのではないかと考えられた(Gene Chromosome and Cancer 2005)。これらの遺伝子領域を用いて新規精巣腫瘍DNAマーカーとしての可能性を、さらに探求していく予定である。われわれのこれまでの研究から得られた精巣腫瘍ゲノムのエピジェネティックスが体細胞と異なることを示してきたが、17年度の研究よりさらに以下のことを明らかにした。

すなわち代表的な刷り込み遺伝子である第11番染色体上のH19,IGF2遺伝子領域の遺伝子発現パターンとH19上流のCTCF結合領域、プロモータ領域のメチル化について精巣腫瘍における詳細な検討を加えた。その結果、精巣腫瘍ではH19上流のメチル化インプリントはセミノーマ、非セミノーマともに消去されており、この結果はマウスでの始原胚細胞のメチル化消去と一致する結果であった。一方、精巣腫瘍におけるH19,IGF2の発現パターンは必ずしもH19上流のジメチル化とは一致せず、他の遺伝子の結果同様、精巣腫瘍における遺伝子制御においてはDNAのメチル化はプライマリーなものではないと考えられた。以上、H19上流のメチル化インプリントの消去は精巣腫瘍が始原胚細胞由来であるとする従来の仮説に一致するものであった(ONCOGENE 2006)。現在はわれわれが腎細胞癌の新規癌抑制遺伝子としての機能を発見した第14番染色体上の刷り込み遺伝子DLK1(Hum Mol Genet 2006)についても周辺領域のメチル化パターンを精巣腫瘍で解析中している。またXIST以外の精巣腫瘍DNAマーカーとして正常で高度にメチル化を受ける繰り返し配列についても検討している。われわれは平成16年度より基盤研究(B)を受けて、精巣腫瘍には固有のエピジェネティックスがみられ、ゲノムが広範な脱メチル化を受けていることを報告した。さらに精巣腫瘍の転写メカニズムにおいてDNAのメチル化以外のものが重要であることを示唆するデータを示した(Lancet 2004,Genes Chromosome Cancer2005,ONCOGENE 2005)。これら一連の精巣腫瘍研究の成果は世界からも高く評価をされ、申請者は平成18年10月に、精巣腫瘍唯一の国際学会である、コペンハーゲン国際精巣腫瘍ワークショップで、招請講演を行った。また新たな研究の展望として、平成18年度からは、精巣腫瘍への新規感受性薬剤の開発を念頭におきつつ、われわれのエピジェネティックス研究をクロマチン研究へと展開するため以下の実験を行っている。すなわち、精巣腫瘍の脱メチル化維持機構は腫瘍生物学的見地から重要な研究課題であると考えるが、これまでのわれわれの解析や、他のグループの解析でも精巣腫瘍固有のメチルトランスフェラーゼの機能異常は見つかっていない。われわれは各種のDNMT(DNAメチルトランスフェラーゼ)の発現について解析した結果、DNMT1,DNMT2,DNMT3a, DNMT3bなどの主だったDNMTには異常はみられなかったが、唯一DNMT3Lだけが正常精巣や体細胞では発現を認めないものの、精巣腫瘍では高発現していることが確認された(unpublished data)。興味深いことにDNMT3Lは胎生期の始原生殖細胞(PGCs)の特定時期にのみ発現し、レトロエレメントやインプリンティング遺伝子のメチル化獲得に重要な役割を果たすことが知られている。平成18年度の実験では精巣腫瘍におけるDNMT3L遺伝子配列変異はなかったため、現在精巣腫瘍