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コッラード・ヴィーニの公共彫刻－政治史的・文化史的解読とカタログ・レゾネ作成

本研究は、ファシズム期イタリア各地の公共彫刻を数多く制作したフィレンツェ出身の彫刻家コッラード・ヴィーニ(1888-1956年)の郵政庁舎・聖堂・噴水・墓地その他公共建築を飾る作品群のカタログ・レゾネ作成を主眼とし、平成28年度、『五浦論叢』第23号にその成果を掲載した。また同カタログのイタリア語版を同誌第24号に投稿中である。研究の過程で、中部イタリアの保養地モンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場ファサードを飾る四体の女性擬人像と、同じく中部イタリア・テルニの大聖堂ファサードを飾る八体の聖人像と大聖堂広場の噴水彫刻の図像を検討し、平成27年度に『五浦論叢』第22号に掲載した。平成26年度には、7月12日から9月21日、3月14日から4月4日までの二回の海外出張を中心に研究を進展させた。特に生前のヴィーニと親交が深かったフランチェスコ・バリオーニ氏の子孫の方々が所有する多数の石膏習作とヴィーニの公共彫刻との関連をこの数年調査してきたなかで、最後まで懸案であった、中部イタリアのトスカーナ州モンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場を飾る四点の女性擬人像、ウンブリア州テルニ大聖堂ファサードを飾る八点の聖人像、同大聖堂広場の噴水彫刻について最終的な撮影調査を実施した。またテルニ大聖堂のドン・カルロ・ロマーニ神父、ジュゼッペ・カシオ博士に同聖堂の歴史や関連文献に関する教示を受けた。またヴィーニが北イタリアロンバルディーア州ブレッシャのアドリア海保険連合会館ファサードに浮彫装飾《聖マルコの象徴としての獅子》を設置した件に関連して、同会館が位置するヴィットーリア広場(ファシズム期を代表する建築家マルチェッロ・ピアチェンティーニが計画したファシズム期建築の宝庫)の撮影調査と、ブレッシャの個人邸から建設開始当初の貴重な写真の提供を受けた。この成果はカタログ・レゾネの記述に反映される。前述したバリオーニ氏の子孫邸をも数度訪問し、習作の撮影調査、フィレンツェの歴史的状況について教示を受け、意見交換を行った。またフィレンツェ大学名誉教授カルロ・デル・ブラーヴォ氏にも数度にわたり指導を受けた。春期(4月末から5月初)及び夏期(7月末から9月初)にフィレンツェに滞在して研究を実施した。具体的な内容は以下の通りである。まずフィレンツェの美術史研究所(Kunsihistorisches Institut in Florenz)およびハーヴァード大学付属ベレンソン研究所(Villa I Tatti)において美術史文献を調査し、コッラード・ヴィーニおよび周辺の同時代の彫刻家に関する資料を収集した。次に、ヴィーニと親交があったフランチェスコ・バリオーニの子孫を介して、ジェノヴァで旅館業を営むボルガレッロ家と接触し、ジェノヴァのスタリエーノ墓地にある同家墓廟の実地調査と撮影を実施した。同墓廟は1926年にヴィーニが聖母子、天使などの浮彫装飾を施したもので、従来の文献では未紹介の作品である。さらに、前年度より調査中のモンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場を飾る四体の女性擬人像、テルニ大聖堂ファサード上の九体の聖人像に関する調査研究を継続し、その図像分析を『五浦論叢』(茨城大学五浦美術文化研究所紀要)第22号に発表した。最後に、ヴィーニの公共彫刻の全作品カタログの起草に取り組み、年度末までにその概要を確定した。二回にわたるイタリアでの現地調査を実施できた点で、当初の計画通り調査がなされたと判断される。加えて、最終年度である平成28年度に予定していたヴィーニの公共彫刻の全作品カタログの概要をすでに確定した点では、当初の計画以上の進展と考えられる。とはいえ、その詳細の完成には次年度のイタリア研究滞在が必須となる。本研究は、ファシズム期イタリア各地の公共彫刻を数多く制作しながらも、その活動の全貌が従来検討されてこなかったフィレンツェ出身の彫刻家コッラード・ヴィーニ(1888-1956年)の郵政庁舎・聖堂・噴水・墓地その他公共建築を飾る作品群のカタログ・レゾネの作成と、その前段階としての準備的研究によって構成される。本研究遂行のため、平成26年度と27年度には春期と夏期の二回、また28年度には5月から1月までサバティカル取得による長期海外出張を利用して調査研究を実施した。準備的研究として、平成27年度に『五浦論叢』(茨城大学五浦美術文化研究所紀要)第22号に論文「コッラード・ヴィーニの公共彫刻ーモンテカティーニ・テルメおよびテルニの作例について」を掲載した。この中では、中部イタリア・トスカーナ州の保養地モンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場ファサードを飾る四体の女性擬人像制作の経緯と図像の検討、中部イタリア・ウンブリア州テルニの大聖堂ファサードを飾る八体の聖人像および大聖堂広場の噴水彫刻《ネーラ河とヴェリーノ河》制作の経緯と図像の検討を行った。研究の総決算として、最終年度である平成28年度に、ヴィーニの全公共彫刻のカタログ・レゾネ(「コッラード・ヴィーニの公共彫刻ー全作品カタログ」)を『五浦論叢』第23号に掲載した。さらにこの全作品カタログに加筆修正し補注を加えたイタリア語版カタログを作成し、平成29年11月刊行予定の『五浦論叢』第24号に投稿中である(「(Le sculture pubbliche di Corrado Vigni -catalogo ragionato))。

これらの成果により、従来体系的に考察されることのなかったヴィーニの公共彫刻が初めて編年的に網羅され、豊富な図版資料とともに公刊され、ファシズム期の具象彫刻モニュメントの歴史的理解に不可欠の資料を提供できた。本研究は、ファシズム期イタリア各地の公共彫刻を数多く制作したフィレンツェ出身の彫刻家コッラード・ヴィーニ(1888-1956年)の郵政庁舎・聖堂・噴水・墓地その他公共建築を飾る作品群のカタログ・レゾネ作成を主眼とし、平成28年度、『五浦論叢』第23号にその成果を掲載した。また同カタログのイタリア語版を同誌第24号に投稿中である。研究の過程で、中部イタリアの保養地モンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場ファサードを飾る四体の女性擬人像と、同じく中部イタリア・テルニの大聖堂ファサードを飾る八体の聖人像と大聖堂広場の噴水彫刻の図像を検討し、平成27年度に『五浦論叢』第22号に掲載した。ヴィーニの公共彫刻のカタログ作成を開始できた点と、そのうちモンテカティーニ・テルメのテットゥッチョ浴場を飾る四点の女性擬人像、テルニ大聖堂ファサードを飾る八点の聖人像、同大聖堂広場の噴水彫刻についての調査報告を日本語・イタリア語併記で起草し、年度末に勤務先である茨城大学の五浦美術文化研究所紀要『五浦論叢』に投稿できた点で、おおむね順調に進展していると判断できる。同報告は査読の結果、掲載が内定している。本研究課題の最終目標であるヴィーニの公共彫刻の全作品カタログの概要はすでに確定したので、最終年度にはその詳細のデータを確認・増補・修正し、できるだけ多くの知見を収集・分析・記述していくように努める。各作品の制作年代に対応する文化的・政治的事象との関連づけについては、フィレンツェの美術史研究所(Kunsihistorisches Institut in Florenz)およびハーヴァード大学付属ベレンソン研究所(Villa I Tatti)における美術史・歴史文献の調査委、フィレンツェ国立中央図書館における政治史・歴史文献の調査が必要となる。全作品カタログは、『五浦論叢』(茨城大学五浦美術文化研究所紀要)第23号に掲載する予定である。西洋美術史現在、ヴィーニの公共彫刻のカタログ原案を未完成ながら作成中である。今後も年二回以上のイタリア渡航による海外出張を行い、現地に立ち返って撮影調査を繰り返し実施しつつ、具体的な観察による知見、素材・寸法等のデータ、基本文献を追加していく。平成27年末にはカタログの前半部分を勤務先である茨城大学の五浦美術文化研究所紀要『五浦論叢』に投稿、最終年度である平成28年末にはカタログの後半部分を同紀要に投稿し、成果発表をめざしたい。その際、最小限度の欧文による記載をも加えたい。
多次元的解析手法によるがん免疫エフェクター細胞の分子細胞学的解明と新規治療開発

難治ながんの1つである膵臓がんに対する新たな治療戦略として、我々はWT1がんワクチン療法と抗がん剤治療との併用療法の有効性を臨床試験を通して報告したが、全例に顕著な効果は一部の症例のみであった。今回の研究では、本治療法の臨床効果の中心を担う免疫担当細胞であるWT1抗原特異的細胞傷害性T細胞(CTL)の機能的・質的な解析を行い、効果が顕著に認められた症例でのWT1特異的CTLの特性が、効果不十分な症例のものに比較してどう異なるのか?、特にどのようなCTLがメモリーT細胞に分化し、どのように長期維持され、臨床効果につながるのか?という疑問を解明し、本治療法の更なる効果改善に寄与する研究を行う。
Deligne cohomologyを用いたChern-Simons理論の研究

多様体に群作用がある状況で、(滑らかな)Deligneコホモロジーを同変に拡張したもの(同変Deligneコホモロジー)を系統的に詳しく調べた。これは、Brylinskiによる接続付き同変gerbeの研究の中にあるアイデアをもとにして、単体多様体上の層コホモロジーとして定式化したものである。得られた結果は次の通りである。1.同変Deligneコホモロジーを与える3重複体に付随したスペクトル系列を調べた。その結果、整係数同変コホモロジー及び通常の滑らかなDeligneコホモロジーが、同変Deligneコホモロジーとどのような関係にあるかを正確に知ることができる。この結果、例えば、接続つきの複素直線束やgerbeに群作用が持ち上がるための障害類や、持ち上げ方がどれくらいあるか等を、スペクトル系列の情報から読み取ることができる。2.同変Deligneコホモロジーから、同変de Rhamコホモロジーヘの順同型写像を構成した。これは、同変Deligneコホモロジーから別のコホモロジーへの写像を二つ組み合わせることで得られる。一つは、同変Deligneコホモロジーを定義する3重複体から来る写像である。もう一つは、単体多様体上の層の短完全系列から来るものである。3.Lerayスペクトル系列を用いることで、同変Deligneコホモロジーと群作用による商空間上の層コホモロジーとを関係付けることができる。一般に、ここで得られた商空間上の層コホモロジーを解析するのは困難である。しかし、同変Deligneコホモロジーが通常の同変コホモロジーに一致している場合は、比較的容易に理解できる。その結果、かつてBrylinskiが幾何的な方法で構成したコホモロジーの完全系列を一般化したものが得られた。
オプトジェネティクスを用いた新生児ラット呼吸中枢の解析

ChRFR発現陽性新生児ラットから,脳幹-脊髄標本を作製し,吸息性活動をモニターし,吻側腹外側延髄に青色LED光を照射し,呼吸リズムの変化を調べた.またこの領域の呼吸性ニューロンから膜電位を記録し,光照射刺激の効果を調べた.呼吸リズムは,LED光の照射によって,3倍以上まで促進した.吻側腹外側延髄に短時間の光刺激(0.5-1s)を行うことによって,呼吸リズムがリセットされた.ChRFRを発現しているPhox2b陽性Pre-Iニューロンは,光刺激により8.8mVの脱分極を示した.ChRFR陰性(Phox2b陰性)のPre-Iニューロンも9.1mVの脱分極を示した.さらに,ChRFRを発現している吸息性ニューロンは光刺激に応答して10.3mVの脱分極を示した.一方,ChRFR陰性(Phox2b陰性)の吸息性ニューロンの光刺激に対する膜電位変化は,ニューロンのサブタイプによって異なった:タイプI(Pre-IからEPSPを受けるもの)は2.6mVの脱分極,タイプII(Pre-IからEPSPもIPSPも受けないもの)は0.4mVで変化なし,タイプIII(Pre-IからIPSPを受けるもの)は-2.0mVの過分極を示した.また,呼息性ニューロン(ChRFR陰性)のうち,Pre-I及び吸息性ニューロンから抑制を受けるタイプは,-5.8mVの過分極を示した.さらにTTX存在下では,ニューロンのサブタイプに依らず,ChRFR発現ニューロンは,光刺激に応答して8.7mVの脱分極を示したが,ChRFR陰性ニューロンは膜電位変化を示さなかった(0.02mV).光刺激に対する膜電位応答は,チャネルロドプシンを発現していない呼吸性ニューロンでは,Pre-Iニューロンとのシナプス結合のタイプに依存した.これらの結果をもとに,延髄呼吸中枢の詳細な局所神経ネットワークの構築を行うことができた.チャネルロドプシン発現ラットの新生児摘出脳幹-脊髄標本を用いた呼吸中枢神経回路の研究では,ほぼ必要なデータがそろったと思われる.結果の一部は,論文として,Scientific Reports (2018) 8:5435,Brain Res Bull 144 (2019) 39-45に発表した.チャネルロドプシン発現ラットを用いた呼吸中枢の局所回路詳細な解析結果は,現在論文投稿中である.論文発表を早期に実現する.Phox2bのエンハンサー・プロモーター制御下にアーキロドプシン-GFPの発現が確認された新生児ラットから,脳幹ー脊髄を摘出し,第4頸髄前根(C4)から吸息性神経活動を記録する.ホールセルパッチクランプ法により傍顔面核呼吸ニューロングループ(pFRG)に相当する吻側腹外側延髄の呼吸性ニューロンの膜電位を記録し,緑色レーザー光を同エリアに一定時間照射した.30秒から1分のレーザー光照射を行うと,その間呼吸リズムは抑制された.ただし,30秒を過ぎるころからやや呼吸リズムの回復が見られた.前吸息性(Pre-I)ニューロンでは膜の過分極が引き起こされた.吸息性ニューロン,呼息性ニューロンでは膜の過分極は見られなかった.実験終了後に,免疫組織化学的解析を行い,記録したPre-IニューロンがGFP(すなわちアーキロドプシン)及びPhox2bを発現していることを確認した.Phox2bのエンハンサー・プロモーター制御下に,チャネルロドプシン2を発現する新生仔ラットから脳幹・脊髄標本を摘出し,C4吸息性活動及びpFRG/Pre-Iニューロン活動を記録した.青色LED光をpFRGに照射すると,呼吸リズムの促進が引き起こされた.またこの時Pre-Iニューロンの膜の脱分極とバースト頻度の増加が観察された.免疫組織化学的解析を行い,記録した細胞がGFP(すなわちチャネルロドプシン2)及びPhox2bを発現していることを確認した.さらに,pFRGへの光刺激によって呼吸リズムがリセットされることを確認した.アーキロドプシン,チャネルロドプシン発現ラットの解析は,おおむね予定通り進んでいる.ただ,Phox2b_tTA-2A-Cre Rec BACトランスジェニックラットの系統維持にやや問題が出ている.この系統は,出産数が少なく,奇形も出やすいようである.Phox2b_tTA-2A-Cre Rec BACトランスジェニックラット(1)とRosa26::floxed STOP-ChRFR(C167A)-Venus #1, #2トランスジェニックラット(3)の掛け合わせによって生まれてくる新生児ラットから,チャネルロドプシンを発現しているものを選び実験を行った.チャネルロドプシン発現陽性新生児ラットから,脳幹-脊髄標本を作製し,第4頸髄前根(C4)から吸息性活動をモニターし,吻側腹外側延髄に青色LED光を照射し,呼吸リズムの変化を調べた.さらにこの領域の呼吸性ニューロンから細胞内電位を記録し,光照射刺激の効果を調べた.呼吸リズムは,青色LED光の照射(50msパルス幅,150msインターバル,5-60s )によって,3倍以上まで促進した.さらに吻側腹外側延髄に光刺激(0.5-1s)を行うことによって,呼吸リズムがリセットされた.チャネルロドプシンを発現している(つまりPhox2b陽性)Pre-Iニューロン(n=9)は,光刺激に応答して約10mVの脱分極を示した.

チャネルロドプシン陰性(つまりPhox2b陰性)のPre-Iニューロン(n=7)も約5mVの脱分極を示した.一方,チャネルロドプシンを発現している吸息性ニューロン(n=5)は光刺激に応答して7.3mVの脱分極を示し,陰性の吸息性ニューロン(n=6)は有意な脱分極を示さなかった.さらにTTX存在下で,チャネルロドプシン発現ニューロン(n=8)は,光刺激に応答して約8mVの脱分極を示したが,チャネルロドプシン陰性ニューロン(n=3)は,有意な膜電位変化を示さなかった.これらの結果は,Phox2b陽性細胞から呼吸性ニューロンへの興奮性入力は,まずPre-Iニューロンにおいて統合され,その活動により吸息性バーストが周期的にトリガーされることを示唆する.チャネルロドプシン発現ラットの新生児摘出脳幹-脊髄標本を用いた研究では,ほぼ必要なデータがそろったと思われる.ただ,チャネルロドプシン陰性ニューロンの細胞内記録の例数を少し増やす必要がある.ChRFR発現陽性新生児ラットから,脳幹-脊髄標本を作製し,吸息性活動をモニターし,吻側腹外側延髄に青色LED光を照射し,呼吸リズムの変化を調べた.またこの領域の呼吸性ニューロンから膜電位を記録し,光照射刺激の効果を調べた.呼吸リズムは,LED光の照射によって,3倍以上まで促進した.吻側腹外側延髄に短時間の光刺激(0.5-1s)を行うことによって,呼吸リズムがリセットされた.ChRFRを発現しているPhox2b陽性Pre-Iニューロンは,光刺激により8.8mVの脱分極を示した.ChRFR陰性(Phox2b陰性)のPre-Iニューロンも9.1mVの脱分極を示した.さらに,ChRFRを発現している吸息性ニューロンは光刺激に応答して10.3mVの脱分極を示した.一方,ChRFR陰性(Phox2b陰性)の吸息性ニューロンの光刺激に対する膜電位変化は,ニューロンのサブタイプによって異なった:タイプI(Pre-IからEPSPを受けるもの)は2.6mVの脱分極,タイプII(Pre-IからEPSPもIPSPも受けないもの)は0.4mVで変化なし,タイプIII(Pre-IからIPSPを受けるもの)は-2.0mVの過分極を示した.また,呼息性ニューロン(ChRFR陰性)のうち,Pre-I及び吸息性ニューロンから抑制を受けるタイプは,-5.8mVの過分極を示した.さらにTTX存在下では,ニューロンのサブタイプに依らず,ChRFR発現ニューロンは,光刺激に応答して8.7mVの脱分極を示したが,ChRFR陰性ニューロンは膜電位変化を示さなかった(0.02mV).光刺激に対する膜電位応答は,チャネルロドプシンを発現していない呼吸性ニューロンでは,Pre-Iニューロンとのシナプス結合のタイプに依存した.これらの結果をもとに,延髄呼吸中枢の詳細な局所神経ネットワークの構築を行うことができた.チャネルロドプシン発現ラットの新生児摘出脳幹-脊髄標本を用いた呼吸中枢神経回路の研究では,ほぼ必要なデータがそろったと思われる.結果の一部は,論文として,Scientific Reports (2018) 8:5435,Brain Res Bull 144 (2019) 39-45に発表した.チャネルロドプシン発現ラットを用いた呼吸中枢の局所回路詳細な解析結果は,現在論文投稿中である.今後は,チャネルロドプシン発現ラットについてさらに詳細に解析を進める.特に,Phox2b陰性のニューロンの中に,光照射によって脱分極を引き起こすものも存在するという予備実験の結果を得ている.
寒冷地のコンクリート構造物の複合劣化に対する耐久設計と維持管理システム

寒冷地のコンクリート構造物は,コンクリート内部の水分が凍結融解を繰り返すことにより,凍害といわれる劣化が生じる.超音波を用いた実構造物における凍害の程度を測定する方法を提示し,凍害の程度と材料特性の劣化程度との関係を示した.乾湿繰返しや塩害と凍害との複合劣化のメカニズムを明らかにし,劣化をシミュレーションするための数値モデルを提示した.凍害を受けた構造物を増厚工法で補修補強した後の,構造物の挙動を数値解析するためのモデルを提示した.寒冷地のコンクリート構造物は,コンクリート内部の水分が凍結融解を繰り返すことにより,凍害といわれる劣化が生じる.超音波を用いた実構造物における凍害の程度を測定する方法を提示し,凍害の程度と材料特性の劣化程度との関係を示した.乾湿繰返しや塩害と凍害との複合劣化のメカニズムを明らかにし,劣化をシミュレーションするための数値モデルを提示した.凍害を受けた構造物を増厚工法で補修補強した後の,構造物の挙動を数値解析するためのモデルを提示した.本年度の研究成果の概要を以下に示す。(1)凍害を受けるコンクリートのマクロスケールの物質透過性を再現する,メソスケールの凍害損傷に基づくメソスケール数値解析手法を開発した.(2)複合劣化シミュレーションに必要な,疲労および持続荷重下のコンクリートの挙動を再現するための,メソスケールの構成則と数値解析プログラムを開発した.(3)高分子温湿度センサーを埋め込んだコンクリートの暴露試験から,コンクリート温度推定式を提案するとともに,冬期間の凍結融解作用時のコンクリート内部の相対湿度と凍結最低温度の関係を明らかにした.(4)鉄筋により拘束することにより,長さ変化及び相対動弾性係数の低下が小さく,また,凍結融解試験後の供試体断面の単位長さ当りのひび割れ発生数も少なく,凍害劣化が抑制されることを明らかにした.(5)超音波伝播速度と損傷の度合との関係の明確にするための室内試験と構造物調査に着手した.(6)海水,淡水のほか濃度が異なるNaCl溶液,MgCl_2溶液を用いて凍結融解試験を行い,海水と淡水に含まれる各種塩化物の作用を受けるセメントペーストの水分の挙動がスケーリングに及ぼす影響について検討し,塩化物濃度を3.5%とした場合では水分が浸入することで細孔水率が大きくなりスケーリングが多く発生することを見出した.本年度の研究成果の概要を以下に示す。(1)複合劣化シミュレーションに必要な,疲労および持続荷重下のコンクリートの挙動を再現するために開発した数値解析プログラムの解析精度を大幅に向上させた.(2)乾湿繰返しによる耐凍害性の低下に対しても適切な量と質の空気泡を連行することで凍害劣化を抑制することは可能であるが,一般的に推奨されているよりもやや大きめの気泡径の空気量が必要であり,特に直径100500μmの区間空気量が多いほど有効といえることを明らかにした。(3)アクリル系蛍光塗料を用いた凍害劣化(マイクロクラック)の観察手法を見出した。(4)凍害を受けた構造物および室内実験で取得したデータの分析を行い、材料の力学特性および拡散係数の低下に及ぼす凍害の影響について定量的に明らかにした。(5)実構造物では、凍結融解作用を受ける際の内部相対湿度による影響が非常に大きいことを、実物大供試体を用いた暴露試験を通じて確認した。(5)表面被覆または表面改質を行ったコンクリート内部に温湿度センサーを設置した試験体の屋外暴露を行い、表面被覆の物質透過性の違いによって内部湿度が異なること、また、表面改質を行ったものと行わないものでは内部湿度は大きく違わないことを明らかにした。(6)鉄筋コンクリートはり部材の凍結融解試験を通じて、構造物レベルの劣化度を超音波伝播速度の変化により評価する場合の留意点を明らかにするとともに、凍害劣化が部材の耐力、変形性能、破壊モードに及ぼす影響を明らかにした。本年度の研究実績をまとめると以下のようである.(1)材料の凍害劣化に関しては,凍結融解温度履歴下の小型モルタル供試体のひずみ量に与える飽水度の影響を示すとともに,この実験手法により,メソスケールの凍害劣化シミュレーション数値モデル構築のためのデータ取得が可能なことを明らかにし,モデルの基本的概念を提示した.(2)材料の凍害劣化に関しては,さらに,鉄筋とコンクリートとの付着性状の劣化機構がかぶりコンクリートの大きさによって変わりうること,すなわち,かぶりが大きい場合は内部と表面部の温度による伸縮の違いの影響を,かぶりが小さい場合は水の供給による凍害劣化の影響が大きいことが示された.(3)構造物の性能劣化シミュレーションに関しては,梁のかぶりコンクリートが凍害劣化を受けた場合の数値シミュレーションを実施し,圧縮側,引張側問わず,凍害劣化が生じると,部材降伏前の部材剛性が小さくなり,特に,引張側が凍害を受けた場合に,その影響が顕著であることが示された.(4)凍害劣化度評価統一指標に関しては,現場構造物の表面で測定する超音波伝搬速度と,ひび割れ密度及び圧縮強度とに相関がみられることを明らかにした.ただし,供用年数の長い構造物では,相関性が悪かった.(5)さらに,凍害劣化度評価統一指標に関しては,指標である微細ひび割れ量の測定方法の高精度度化を図った.(6)凍害を含む複合劣化要因下の劣化予測に関しては,暴露試験から温度変化だけでなく,内部の相対湿度の状況の把握が重要であること,夏場を想定した高温乾燥暴露試験における細孔構造の粗大化の考慮の必要性が明らかになった.乾湿繰返しを受ける場合でも適切な量と質の空気泡を連行することで凍害劣化の抑制が可能であることが示された.

(7)凍害による耐久設計と維持管理システムに関しては,維持管理対策としての表面被覆を施工した場合,表面被覆材の透湿量が小さい材料ほど,耐凍害性が向上することを示した.
英文読解速度計測のためのウェブ標準テストの開発

英語学習者の英文読解速度を計測するためのウェブ標準テスト開発の基礎研究を行った。英検準1級、2級、準2級、3級の過去の読解問題から100個選定し、各英文に2問ずつ内容を問う4択問題を付けて合計100問作成した。その後、200人規模のパイロット実験を行い、このテストを検証した。分析の結果,同程度の難易度の長文であっても正答率は大きく異なり、readability指標と語彙レベルだけで英文の等質性を担保することができないことがわかった。すなわち、読解問題理解度はテキストの難易度や語彙レベルとの相関はなく、内容理解4択問題の難易度に主に関係することがわかった。英検準1級、2級、順2級、3級の過去4回の英文読解問題100題から、第一パラグラフを含む50語120語程度の長さの英文を業者に外注しテキストデータ化したものを、研究分担者ら5人で分担して切り出した。その後、100の英文のリーダビリティーを計測し、最も読み易いものから最も読みづらいもの(リーダビリティー値が高いものから低いもの)を序列した。利用したリーダビリティー公式は、既存の汎用性の高いFresch Kincaid Grade Levelの他に、これと0.95以上の相関関係が確認されているこの研究チームオリジナルの日本人向けリーダビリティー学年指標のMINGL JPを利用した。リーダビリティー指標はこれまでの我々の研究で、読解時に音韻符号化(文字の脳内での音声化)に掛かる時間を反映しており、全体としての読解スピードの基本となる速さを作り出していると考えられる。この音韻符号化スピードは学習者個人の英語習熟度によって発達するものであるが、読解テキストによってその標準的速度が変化する。その最大要因が語彙の難易度と内容親密度である。本研究で開発する読解スピード計測標準テストのもう一つの独立変数が語彙の難易度である。研究チームは、この語彙レベルに関しても既存の語彙頻度表JACET8000と並行して、研究チームオリジナルの語彙指標を過去の検定教科書と大学入試問題などをデータベースにした中学1年から大学4年までの学年指標別語彙難易レベルを開発した。また、現在も進行中であるが、研究分担者と協力者5人で手分けをして、上記100題の英文に日本語の4択の内容把握問題を2問ずつ合計200問の作成を行っている。このように、27年度は、テスト開発のために必要な基礎データの作成に従事し、やや計画に対し送れていはいるが、研究実績は概ね良好で、2年目にはさらに加速して進めて行きたいと考えている。切り出した100題の英文に日本語4択の内容把握問題を作成する際、5人で分担して作業するため、質問の妥当性や難易度を調整するため、各自に事前に数題の例題を作ってもらい、それらを研究会議で集まった際に、吟味して全員の問題作成技術や技量を均一にする必要性があり、そのプロセスに時間を要している。2年目の研究の結果、以下のような要点が整理され、最終年度の研究に活かすことになった。1点目として、速読力と読解力を測定するためのパッセージに関して、語彙頻度分析を行い、語彙レベルを近いものにする必要がある。その際の注意点として、1パッセージが100語では短すぎると言う問題が出た。Hu & Nation (2000)の研究では673語、Schmitt, Jiang, & Grabe(2011)の研究では平均669.5語のパッセージが使われ(Schmittらは757語と582語の2つの異なるパッセージを用いている)。500語以上のパッセージに加筆修正をすることができれば理想的だが、現実的に困難な場合は、1試験を100語のパッセージ10個で構成する、あるいは、総語数1000語を1つとして語彙頻度分析を行うということも視野に入れて問題作成を行う。また、語彙頻度分析について、応用言語学者が用いる主流の語彙頻度分析方法が2つあり、1つがVocabprofileを用いる方法で、もう一つがRange programというコンピュータープログラムを用いる方法である。前者は語彙頻度分析を行った方ことがない方でも簡単に行うことができる。しかし、この方法では、(1)同綴語の固有名詞(e.g.,人の名前Bushと「低木」の意味の通常語bushなど)の対処ができない(2)リストに手違いなどで掲載されていなかった語が不明な語として処理されるという問題点があることがわかった。上記の問題は大きな影響を与えないように思われがちですが、カバー率にして2-5%の違いを生じることもあります。しかし、Vocabprofileから算出される語彙頻度分析結果は誤ったものではなく、改善余地があるものなので、とくに問題はないと考えられた。これまでに、英検準1級3級の読解問題から抜粋し、100語程度の読解問題100文章、各2問ずつの内容理解を問う4択問題を完成。さらに、読解速度計測用のウェブアプリケーションも完成した。現在、上記4択問題の妥当性検証実験に入っている。このパイロット実験が済み次第、1000人規模のサンプル収集のための模擬テスト実施を開始する。英語学習者の英文読解速度を計測するための標準テスト開発の基礎研究を行った。

TOEICや英検などの標準テストは、未だに理解度を測るのみであり、読解速度を直接測り客観的な指標で示す標準テストは存在しないため、ICT技術を使いインターネット上で一定量の英文を読むだけで、同じ被験者が何度受験しても一定した結果をフィードバックできる問題の作成に取り組んだ。具体的には、英検準1級、2級、準2級、3級の過去の読解問題から100個選定し、各読解問題の最初の100語程度を利用した。各英文に2問ずつ内容を問う4択問題を付けて合計100問作成した。その後、200人規模のパイロット実験を行い、このテストを検証した。研究グループで内容把握問題の妥当性を話し合い、参加者が読んだ内容を全体的に理解しているか検証した。実験参加者はWebシステムを使い問題に取り組んだ。その後対象者の解答について正答数の平均値を算出した。Readabilityの指標にはMint Grade Level for Japanese Learners(MGJP) (田淵・湯舟, 2016)を採用した。分析の結果,MGJPの数値が約9から15までの7段階のデータが残った。同程度の難易度の長文であっても正答率は大きく異なっていた。正答率の開きはMGJPの数値とは一見関係がないように見える。作問方法や選択肢の設定方法が正答率に影響した可能性もある。このような誤差の出方を見ると,readability指標だけで英文や問題の等質性を担保することができないことがわかる。すなわち、読解問題理解度はテキストの難易度や語彙レベルとの相関はなく、内容理解4択問題の難易度に主に関係することがわかった。英語学習者の英文読解速度を計測するためのウェブ標準テスト開発の基礎研究を行った。英検準1級、2級、準2級、3級の過去の読解問題から100個選定し、各英文に2問ずつ内容を問う4択問題を付けて合計100問作成した。分析の結果,同程度の難易度の長文であっても正答率は大きく異なり、readability指標と語彙レベルだけで英文の等質性を担保することができないことがわかった。当初の計画通りに進めていくことには変更ないが、上記の問題作成プロセスで分担者間の整合性を取るための方法論をできるだけ早く決めて必要がある。上記のパイロット実験が済み次第、1000人規模のサンプル収集のための模擬テスト実施を開始する。研究分担者や研究協力者および、それらの勤務校の同僚などに依頼し、できるだけ多くの被験者にテストを受けてもらい、100問の読解問題の平均的読解速度を計測し、それらを分析して、10段階にレベル分けをおこなう。研究結果は、国内外の外国語教育や教育工学系の学会で随時発表を行う予定。英語教育、英語音声学、言語心理学、応用言語学当初予定していたデータ入力の業務委託およびアルバイト作業が想定よりも金額が数無く済んだため。当初見込みより、旅費交通費が安価であったため、次年度使用額が生じた。分担金送付先での支出が少ない箇所があった。28年度の出張旅費に利用する予定である。学会発表の旅費として、分担金送付先での使用が見込まれている。
工作機械用高速高精度送り機構と制御に関する研究

近年工作機械の高速化の要求が高まり、主軸回転の高速化はかなり実用化されてきたが、主軸の高速回転を有効に生かす工作機械のテ-ブル送りの高速化はほとんど成功していない。本研究はこのような背景のもとに、高精度を維持しつつ、かつ高速度(最大切削送り速度20[m/min]、従来の約10倍)を実現するために、従来のサ-ボモ-タとボ-ルねじによる送り機構に油圧アクチュエ-タを付加し、位置決め機能と加減速機能を独立させた送り機構を考案した。第1年度ではこの機構のシュミレ-ション結果に基づき試作機を完成し、さらにレ-ザ干渉計を組込んだ高速・大ストロ-ク・高精度の2次元運動精度測定システムも完成した。実験の結果送り速度20[m/min]のランプ入力時の整定時間47[ms]が実現された。さらに円弧補間では従来と同じ精度が5[m/min]で実現された。しかし、油圧の制御が速度の微分値を入力信号として用いていたために、円弧補間時など比較的ゆっくりとした加減速の行なわれる場合には油圧の効果がなく、組にシリンダの粘性低抗によって、モ-タの負荷を増加させる結果となっていた。そこで、第2年度は油圧指令値に速度に比例した信号を用いて粘性低抗に応ずる油圧入力を与えた。その結果、送り速度10[m/min]、半径100[mm]の円弧補間において、平均半径誤差71[mum]を維持したまま、シリンダの低抗によるモ-タ負荷をほぼ完全に軽減できた。またシュミレ-ションの結果、周波数0.1[Hz]におけるレセプタンスが2.42[mum/kgf]から2.10[mum/kgf]となり約10%サ-ボ剛性が向上することがわかった。以上の研究から、今後改善すべき点はあるが、位置決めと加減速駆動の機能を独立させることにより、従来の約10倍の切削送りが可能となり本システムの有用性が確認された。現在の生産加工分野において高能率化を進めるため、工作機械の高速化が望まれている。しかし、従来の工作機械では主軸の高速化はすでに達成されているが(DN値で数百万)、それに対応した高速送りは、同時に高精度も維持しなければならないために実現することができなかった。そこで、本研究では高精度を維持しつつ高速送り(切削送り速度で20m/mm)を実現するために、従来のサ-ボモ-タとボ-ルネジによる送り機構に油圧アクチュエ-タを付加し、位置決め機能(サ-ボモ-タと送りねじ)と急加減速機能(油圧アクチュエ-タ)の2つの機能を独立させる新しいテ-ブル送り機構を考案した。さらにこのシステムについてシミュレ-ションを行ない、その結果に基づき試作を製作した。この試作機には本科学研究補助金で購入したレ-ザ干渉計を組込んで、高精度・高速なテ-ブルの同時XーY運動精度を測定できるシステムを構築した。この測定システムにより、高速運動時の円弧補間やランプ応答などの基本的特性の精度を計測した。その結果送り速度20m/mmのランプ入力時の整定時間は47msとなり、速い収束性を示した。半径150mmの円弧補間については接線速度20m/mmの場合に半径減少量が230μmとなり、荒加工においては十分使用できることが確認された。

接線速度を5m/mm(従来の約3倍の送り速度)とした場合には、半径減少量は6.9μmとなり、従来並みの仕上げ加工精度を実現できた。もし従来機で5m/mmの速度で送ると、約40μm以上の誤差を生ずる。本システムは荒加工でも仕上げ加工でも大幅に高速化を図ることができる。今後はさらに油圧アクチュエ-タ系の性能を向上させるとともに、現代制御理論もとり入れて20m/mmで現在の5m/mmのときと同程度の精度を実現させることを目標に研究を進める。中大形工作機械用の高速・高精度テ-ブル送りを実現するために、機能の独立性の原理に基づき、従来のサ-ボモ-タとボ-ルねじによる送り機構に加え、油圧アクチュエ-タを併置した送り機構を考察し試作した。昨年度は基礎的性能確認実験により、たとえば、送り速度20[m/min]のランプ入力における5%静定時間47[ms]という性能が確認された。しかし、油圧の入力信号として速度の微分値を用いていたために、円弧補間時など比較的にゆっくりとした加減速の行なわれる場合には効果がなく、逆にシリンダの粘性低抗によって、モ-タの負荷を増加させる結果となった。そこで、今年度は油圧指令値に速度に比例した信号を用いて粘性低抗に応ずる油圧制御を行なった。その結果、送り速度10[m/min]、半径100[mm]の円弧補間において、平均半径誤差71[μm]を維持したまま、シリンダの低抗によるモ-タ負荷をほぼ完全に軽減できた。またシュミレ-ションの結果、周波数0.1[Hz]におけるレセプタンスが2.42[μm/kgf]から2.10[μm/kgf]となり、約10%サ-ボ剛性が向上することがわかった。また、油圧指令値に用いる入力信号の違いで、システムの応答に特徴を持った効果が現われることがわかり、要求される機能に応じた油圧指令信号の選択方法が提案された。さらに速度に比例した油圧指令ゲイン係数を、運動の状況によって変化させることにより、簡易に適応制御が行なえる方法も提案された。
順応機能を持った知的ビジョンチップの開発

脊椎動物網膜は,視覚環境に順応しながら外界像を柔軟に処理する優れたインテリジェントセンサーである.この機能を工学的に応用することは,現在の直列型デジタルコンピュータを主体とした画像処理システムの持つ欠点を克服する道を開く.本研究の目的は,この網膜の機能に学び,空間解像度が変化する順応的ビジョンチップ(視覚情報処理用アナログ集積回路)の開発である.本年度の成果を記す.1.空間解像度が変化する一次元100画素のラインセンサーの回路モデルを考案し,入出力を計算機によりシミュレーション解析した.このモデルは,素子の特性のバラツキを補償する機能が加えられている.2.モデルに基づき,集積回路のレイアウトを行った.3.一次元100画素のラインセンサーを6本並べたビジョンチップを制作した.現在チップの入出力を測定中である.脊椎動物網膜は,視覚環境に順応しながら外界像を柔軟に処理する優れたインテリジェントセンサーである.この機能を工学的に応用することは,現在の直列型デジタルコンピュータを主体とした画像処理システムの持つ欠点を克服する道を開く.本研究の目的は,この網膜の機能に学び,空間解像度が変化する順応的ビジョンチップ(視覚情報処理用アナログ集積回路)の開発である.本年度の成果を記す.1.空間解像度が変化する一次元100画素のラインセンサーの回路モデルを考案し,入出力を計算機によりシミュレーション解析した.このモデルは,素子の特性のバラツキを補償する機能が加えられている.2.モデルに基づき,集積回路のレイアウトを行った.3.一次元100画素のラインセンサーを6本並べたビジョンチップを制作した.現在チップの入出力を測定中である.
受精に関与するプロテアーゼの研究

生物として系統発生学的に脊椎動物に最も近い原索動物を選び、その精子の卵膜ライシン、卵のトリプシン様酵素およびプロリルエンドペプチダーゼを対象とした解析を行って、これらがいずれも受精現象に重要な係わりを持つ酵素であることを示す以下の通りの新知見を得た。1.卵膜ライシン(1)精子より得られたアクロシン,スペルモシン,キモトリプシン様酵素に対してそれぞれ特異的な阻害剤(ロイペプチン誘導体,キモスタチン)を、マボヤの受精開始後の種々の時間に加え、これら3酵素のライシンとしての機能発現時期を検討したところ、後2者が受精の初期に、アクロシンは後期に機能することが明らかとなった。(2)3種類のキモスタチン誘導体を使ってマボヤ,ユウレイボヤ,ナツメボヤの精子から得られた粗抽出液が示すキモトリプシン様酵素活性とこれらのホヤでの受精成立とに対する阻害効果を比べた所、個々のホヤの中ではこれらの誘導体間の酵素活性に対する阻害の強さの序列と受精に対する阻害の強さの序列とはよく一致した。他方、3種のホヤ間ではその順序は異なることが判った。2.マボヤ卵のトリプシン様酵素(1)本酵素の完全精製に成功し、その性質を調べたところ、受精生成物中のトリプシン様酵素と類似の性質を示すことが明らかとなった。(2)本酵素に対する各種ロイペプチン誘導体の阻害効果の強さの序列は、卵膜上昇に対する阻害効果の強さの序列と一致した。3.マボヤ・プロリルエンドペプチダーゼ(1)精子と卵の両方からほぼ同様な方法で本酵素を精製し、両者の性質がよく似ている事を明らかにした。(2)新たに合成した数種のプロリナール含有化合物は、いずれも精子由来,卵由来の両酵素をほぼ同程度に強く阻害した。この効果の化合物間で見られる強さの序列は、卵膜上昇と卵割とを指標とした受精・発生過程に対する阻害効果の強さの序列と一致した。
尿路上皮におけるDNAメチル化の蓄積による膀胱癌再発メカニズムの解明

筋層非浸潤性膀胱癌は術後膀胱腔内再発を高率に来すことが特徴的であり、その予防として抗がん剤やBCGの膀胱内注入療法が施行されているが、抗がん剤はその効果が限定的で、BCGは有害事象が多いのが問題であり新規の再発予防治療法の開発が医療経済の観点からも望まれる。以前より膀胱癌の発生に特定の遺伝子のDNAメチル化が関与していると報告されていることから、我々はこの点に着目し肉眼的及び病理学的に正常である粘膜にすでに生じているDNAメチル化が再発に関与していると仮説を立て、TUR-BTの際に採取した正常粘膜のメチル化の状態を検討し、再発に関与する特定のDNAメチル化を同定することを目的とし、さらには将来的には再発予防治療として脱メチル化剤膀胱内注入などの臨床応用を目指し研究を開始した。平成29年度は、まず第一にTUR-BTを施行し術後再発を認めない膀胱癌患者のホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)を用い、癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、癌部及び非癌部各5検体について、DNAメチレーションアレイを施行し、癌特異的なDNAメチル化の増加を網羅的に探索し、次いで選定した候補遺伝子について他の20症例のコホートについて同様に癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、メチル化特異的PCR法により選定した候補遺伝子の癌特異的なメチル化の増加を確認する予定であった。しかしながら、FFPEから安定してDNAの抽出を行うことが手技的に困難で、特に正常粘膜からのDNA抽出に際してはその後のアッセイに十分な量のDNA量を確保できる検体は50%程度であることが判明したため、昨年度は当初の予定を変更しまず対象となる検体からのDNA抽出を先行させ、そのうえでクオリティの高いDNAサンプルを選定したうえでメチレーションアレイ以降の手順を行う予定とした。その後、FFPEからのDNA回収で目値レーションアレイに十分な量のDNAを回収することが困難であったため、本年度は更に予定を変更せざるを得なくなった。メチレーションアレイを行うための、FFPEからの十分な量のDNA回収が困難であったため、現在初発の膀胱癌に対しTURBT施行した症例より癌部及び非癌部から採取した組織を凍結保存し、メチレーションアレイを行うためのDNA回収を進めている。凍結検体を用いメチレーションアレイによる網羅的解析を行い、癌特異的にメチルかが生じている遺伝子を同定した後は、当初の研究計画に基づき、過去のFFPE検体より回収したDNAを用いたメチル化特異的PCR法により膀胱内再発に関連する遺伝子のメチル化を同定する予定である。平成29年度は、まず第一にTUR-BTを施行し術後再発を認めない膀胱癌患者のホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)を用い、癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、癌部及び非癌部各5検体について、DNAメチレーションアレイを施行し、癌徳的なDNAメチル化の増加を網羅的に探索し、次いで選定した候補遺伝子について他の20症例のコホートについて同様に癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、メチル化特異的PCR法により選定した候補遺伝子の癌特異的なメチル化の増加を確認する予定であった。しかしながら、FFPEから安定してDNAの抽出を行うことが手技的に困難で、特に正常粘膜からのDNA抽出に際してはその後のアッセイに十分な量のDNA量を確保できる検体は50%程度であることが判明したため、当初の予定を変更しまず対象となる検体からのDNA抽出を先行させ、そのうえでクオリティの高いDNAサンプルを選定したうえでメチレーションアレイ以降の手順を行う予定とした。現在臨床検体からのDNA抽出を行っている段階である。ホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)から安定してDNAの抽出を行うことが手技的に困難で、安定して標本からDNAを抽出する手技の確立に時間を要した。また、TURBTの際に生検を施行し採取した正常粘膜からのDNA抽出に際しては、その後のアッセイに十分な量のDNA量を確保できる検体は50%程度であることが判明した。それゆえ、当初の予定では癌部及び非癌部より抽出したDNAを用いてメチレーションアレイを行う予定であったが、これを変更し、まず対象となる臨床検体からのDNA抽出を先行させ、そのうえでクオリティの高いDNAサンプルを選定したうえでメチレーションアレイ以降の手順を行う予定とした。それに伴い、メチレーションアレイを行う予定として初年度に経費を多く計上していたが、これを次年度へと繰り越すこととした。

筋層非浸潤性膀胱癌は術後膀胱腔内再発を高率に来すことが特徴的であり、その予防として抗がん剤やBCGの膀胱内注入療法が施行されているが、抗がん剤はその効果が限定的で、BCGは有害事象が多いのが問題であり新規の再発予防治療法の開発が医療経済の観点からも望まれる。以前より膀胱癌の発生に特定の遺伝子のDNAメチル化が関与していると報告されていることから、我々はこの点に着目し肉眼的及び病理学的に正常である粘膜にすでに生じているDNAメチル化が再発に関与していると仮説を立て、TUR-BTの際に採取した正常粘膜のメチル化の状態を検討し、再発に関与する特定のDNAメチル化を同定することを目的とし、さらには将来的には再発予防治療として脱メチル化剤膀胱内注入などの臨床応用を目指し研究を開始した。平成29年度は、まず第一にTUR-BTを施行し術後再発を認めない膀胱癌患者のホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)を用い、癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、癌部及び非癌部各5検体について、DNAメチレーションアレイを施行し、癌特異的なDNAメチル化の増加を網羅的に探索し、次いで選定した候補遺伝子について他の20症例のコホートについて同様に癌部及び非癌部よりDNAを抽出したうえで、メチル化特異的PCR法により選定した候補遺伝子の癌特異的なメチル化の増加を確認する予定であった。しかしながら、FFPEから安定してDNAの抽出を行うことが手技的に困難で、特に正常粘膜からのDNA抽出に際してはその後のアッセイに十分な量のDNA量を確保できる検体は50%程度であることが判明したため、昨年度は当初の予定を変更しまず対象となる検体からのDNA抽出を先行させ、そのうえでクオリティの高いDNAサンプルを選定したうえでメチレーションアレイ以降の手順を行う予定とした。その後、FFPEからのDNA回収で目値レーションアレイに十分な量のDNAを回収することが困難であったため、本年度は更に予定を変更せざるを得なくなった。平成30年度は臨床検体からのDNA抽出を施行し、研究遂行に十分な検体数を確保した段階でクオリティの高いDNAサンプルを用いてDNAメチレーションアレイを施行し、当初の予定通り癌においてDNAメチル化の増加を認める候補遺伝子を選定する予定である。ホルマリン固定パラフィン包埋組織(FFPE)からの安定したDNA抽出が困難であると判断した場合は、凍結標本からのDNA抽出をしたうえで、その後の検討を進めることも選択肢と考えている。メチレーションアレイを行うための、FFPEからの十分な量のDNA回収が困難であったため、現在初発の膀胱癌に対しTURBT施行した症例より癌部及び非癌部から採取した組織を凍結保存し、メチレーションアレイを行うためのDNA回収を進めている。凍結検体を用いメチレーションアレイによる網羅的解析を行い、癌特異的にメチルかが生じている遺伝子を同定した後は、当初の研究計画に基づき、過去のFFPE検体より回収したDNAを用いたメチル化特異的PCR法により膀胱内再発に関連する遺伝子のメチル化を同定する予定である。メチレーションアレイを行う予定として初年度に経費を多く計上していたが、これを次年度へと繰り越すこととした。本年度はメチレーションアレイによる網羅的解析を行う予定であったが、前述したとおり研究の遅れにより施行できなかった。次年度に繰り越したうえで施行予定である。
ストレスによるCRF神経細胞のシナプス再構成―蛍光可視化マウスを用いた検討

ストレスに対する脳・神経系の応答は個体の機能維持のみならずヒトの行動,ひいてはヒトの社会活動にも影響をおよぼす重要な生体システムであり,その破綻は重大な結果をもたらすと考えられる.しかしながらその破綻機構の詳細は未だ解明されておらず,その分子メカニズムの解明はその予防,破綻の解消に繋がると期待される.分子メカニズムの解明のため,研究代表者等によって開発されたストレス応答の中枢である視床下部コルチコトロピン放出因子神経細胞の蛍光可視化マウス(Itoi et al., 2014)を用いて,ストレス負荷にともなって同神経細胞のシナプスの形態や分子局在の再構築機構に迫る研究をおこなった.平成28年度は,前年度に引き続いて1.マウス個体を用いた慢性多様ストレス負荷の実験を行い,2.可視化されたシナプスタンパク質について分布を観察した.さらに,用いている視床下部コルチコトロピン放出因子分泌神経細胞可視化マウス(CRF-Venus)の改良型(CRF-VenusΔNeo)について詳細な解剖学的検討をおこない,視床下部以外の脳の領域においてもCRFがストレス応答について関与している可能性を検討した(Kono et al., 2016 accepted).これらの結果,用いているCRF-Venusマウスの有用性が確認されるとともに,視床下部におけるストレス応答破綻メカニズムの検討が進んだ.CRF-Venusマウスの有用性については国内外の研究者に注目されており,多くの共同研究に発展したことからこの分野の研究が今後一層発展することが期待される.ストレスに対する脳・神経系の応答は個体の機能維持・生存のみならず,ヒトの社会活動にも影響をおよぼす重要な生体機能である.しかしながら,応答メカニズムの詳細,その破綻機構はいまだわかっていない.我々はストレス負荷が神経細胞レベルでの機能修飾を引き起こすと考え,それを個体レベルで解析するために研究代表者らによって開発したストレス応答の中枢神経系における中心的部位である視床下部コルチコトロピン放出因子(CRF)神経細胞の蛍光可視化マウス(Itoi et al., 2014)を用いて,ストレス負荷にともなって作用する神経伝達物質や糖質コルチコイドがひきおこすシナプスの形態と機能の再構成機構を明らかにすることを本研究課題の目的として研究を開始した.この長期慢性ストレス負荷によるシナプス再構成やシナプスタンパク質の局在量変化,遺伝子発現変化を同時に観察することで,ストレス応答についての詳細な理解が進むことを期待している.平成27年度は,1.マウス個体を用いた慢性的多様ストレス負荷実験の系を確立した.さらに,2.視床下部におけるシナプスタンパク質の可視化をおこない,幾つかのシナプスタンパク質が視床下部CRF神経細胞領域に局在している知見を得た.3.上記2つの成果を元に,ストレス負荷による細胞微小形態およびタンパク質局在量の変化について検討をおこなっている.今後,まず規模を拡大して詳細の解析を行い,基盤となるデータの蓄積をすすめる予定である.幾つかのシナプスタンパク質の染色において,染色の困難さから再現性と定量制を確保することに難渋し,予定が遅れてしまった.また,慢性多様ストレス負荷に使用する装置を移動する必要があり,環境整備にも時間を要してしまった.ストレスに対する脳・神経系の応答は個体の機能維持のみならずヒトの行動,ひいてはヒトの社会活動にも影響をおよぼす重要な生体システムであり,その破綻は重大な結果をもたらすと考えられる.しかしながらその破綻機構の詳細は未だ解明されておらず,その分子メカニズムの解明はその予防,破綻の解消に繋がると期待される.分子メカニズムの解明のため,研究代表者等によって開発されたストレス応答の中枢である視床下部コルチコトロピン放出因子神経細胞の蛍光可視化マウス(Itoi et al., 2014)を用いて,ストレス負荷にともなって同神経細胞のシナプスの形態や分子局在の再構築機構に迫る研究をおこなった.平成28年度は,前年度に引き続いて1.マウス個体を用いた慢性多様ストレス負荷の実験を行い,2.可視化されたシナプスタンパク質について分布を観察した.さらに,用いている視床下部コルチコトロピン放出因子分泌神経細胞可視化マウス(CRF-Venus)の改良型(CRF-VenusΔNeo)について詳細な解剖学的検討をおこない,視床下部以外の脳の領域においてもCRFがストレス応答について関与している可能性を検討した(Kono et al., 2016 accepted).これらの結果,用いているCRF-Venusマウスの有用性が確認されるとともに,視床下部におけるストレス応答破綻メカニズムの検討が進んだ.CRF-Venusマウスの有用性については国内外の研究者に注目されており,多くの共同研究に発展したことからこの分野の研究が今後一層発展することが期待される.幾つかの実験上の困難はあったものの,当初の作業仮説,方針に沿って進めていく予定である.幾つかのシナプスタンパク質について染色法の確率が遅れたため,実験サイクルに遅れが生じ,とくに動物繁殖,飼育の費用に余剰が生じてしまった.前年度の遅れを取り戻すべく実験規模を拡大し,当初の予定通りの研究計画に近づけていく.