hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ボッチャ選手の競技力向上のためのシーティングシステムの開発

本研究の目的は,ボッチャ選手の強化のため,座位姿勢が競技パフォーマンスに与える影響を分析し,競技パフォーマンス向上に適したシーティングシステムを開発することであった。当初は座面や車椅子自体の改良を計画していたが,選手による個別性が高いため,別の方法で実施した。「ランプ」という補装具を用いる選手については,選手の座位姿勢におけるアライメントや保持する能力を考慮して最初のランプの位置の設定を行うことでパフォーマンスが向上する可能性が示唆された。また自身で投球する選手において,座面の改良だけでなく,下肢に装着するベルトの位置を固定することで投球動作が改善された例が見られた。ボッチャ選手は重度な障害を有した四肢麻痺者であり,特に脳性麻痺や重度麻痺を呈した進行性疾患が多く,直接的に身体的なパフォーマンスを向上させることが容易でない。脳性麻痺者の麻痺には種々のタイプがあり,筋力の低下や不随意な運動が円滑な運動を妨げる。ボッチャにおいてはその筋力の低下や不随意運動が,ターゲットを狙うという課題において影響を及ぼしていることが考えられる。ボッチャの投球時の上肢の筋活動に着目した研究はあるが,座位姿勢の変化から,投球動作のパフォーマンスに結び付けて分析した研究はない。本研究の目的は,ボッチャ選手の強化のため,座位姿勢が投球動作に与える影響を分析し,競技パフォーマンス向上に適したシーティングシステムを開発することである。平成26年度は,投球動作を撮影するためのビデオカメラの購入,日本選手権大会での視察と日本ボッチャ協会の強化担当者との打ち合わせが主な実績となった。当初は,座圧分布測定装置の購入,競技用車椅子の製作に向けての予備実験も予定していたが,本研究に適したソフトの検討等に時間を費やし,その部分についてはまだ進んでいない状況である。本研究は、脳性麻痺者を中心とする重度障がい者のパラリンピック正式競技である、ボッチャの選手の競技パフォーマンス向上のため、座位姿勢が投球動作に与える影響を分析し、競技パフォーマンス向上に適したシーティングシステムを開発することである。まず、ボッチャ選手の競技パフォーマンスの一指標である投球距離に着目し、特に選手の身体機能の何が影響しているのかを検討するため、重度の障がいがあっても遂行可能なトレーニング方法について検証した。当初の予定では、健常者を対象に予備実験を行い、選手の投球時の座圧分析や競技用車椅子の制作に取り組む予定であったが、ターゲットスポーツであり、重度障がい者を対象にしたボッチャにおいて、選手のパフォーマンスに何が影響しているのかを検証する必要があると考え、当該年度では上記について分析を行った。重度の障がいゆえ、可能な運動に制約があるため、車椅子上で簡易的にできる上肢の屈伸・内外転運動、体幹の側屈運動を素早く行わせ、その前後で投球距離を測定した。結果、対象者が6名であったが、有意に投球距離が向上し、即時的にパフォーマンスが向上する可能性が示唆された。負荷は自重のみであるが、動作を素早く行わせることで、特に上肢の素早い運動の際に体幹を固定するための力が働いたことや、直接体幹を運動させることで筋活動が賦活され、投球に影響を及ぼしたことが考えられた。これらのことより、安定した座位ももちろんのこと、体幹の活動をある程度自由に出すことができるようなシーティングを考えることが重要であると考えられた。当初の計画では平成26年度に機器の購入や実験方法の検証、健常者を対象にした予備実験を行い、平成27年度に選手を対象にデータを取る予定であった。また競技パフォーマンスを向上することができるようなシーティングシステムの公安や競技用車椅子の制作も行う予定であったが、現在は研究実績の概要でも記したように、競技パフォーマンスに与える身体機能の影響について検証するためのデータ収集も行ったため、当初計画していたことと異なる方法で行うこととなり、計画よりも遅れる結果となった。まず、ボッチャ選手の競技パフォーマンスの一指標である投球距離に着目し、特に選手の身体機能の何が影響しているのかを検討するため、重度の障がいであっても遂行可能なトレーニング方法について検証した。これは、当初、健常者を対象に予備実験を行い、選手の投球時の座圧分布や競技用車椅子の製作に取り組む予定を立てていたが、まずは、選手のパフォーマンスに影響する要因を検証することが重要と考え、簡易的かつ効果的なトレーニングについて検証した。結果、対象者6名に対し車椅子上での素早い上肢の運動と体幹の運動により、その前後で投球距離が変化することが確認された。特に上肢の速い運動については、体幹を固定させるため、体幹筋が賦活されたこともその大きな要因であると考えられる。これらのことから、安定した座位を確保できるシーティングの設定に加え、体幹の運動をある程度自由に行なえることも考慮したセッティングが必要であると考えられた。また、現在、数名の選手に対し、投球時の座圧分布を測定することも行っており、座面の調整の前後等での比較を行っている。昨年度に引き続き、実際に選手の座圧についての分析を行う前に、競技パフォーマンスに与える身体機能の影響について検証するためのデータ収集も計測して行ったため、計画から異なる方法で進めることになり遅延した。

また、特に座圧分布の測定については、選手個々によってシーティングの設定等が異なり、どのように測定をすることで統一した実験環境を整えることができるか等を検証し、計画通りに進んでいない。本研究では、当初は投球に対する座位姿勢の影響を分析することを計画していたが、研究を進めていく上で、選手の競技歴、投球に影響を及ぼしていると考えられる選手自身の障がいなどが多種多様であり、統一した見解を得ることは容易でないことがわかった。そこで、ボッチャの中でも「ランプ」という補装具を利用し、アシスタントに指示を出してボールを転がすことで競技に参加するBC3クラスの選手のパフォーマンスに座位姿勢が与える影響について最終年度に評価した。健常者17名を対象に車椅子に座った状態で、正面5mの距離にあるターゲットに対し、ランプの方向を調整させた。座位姿勢は安静座位、側方傾斜がついた座面上での座位、側方傾斜がついた座面上で姿勢を正中位に戻した座位の3通りで検証し、座圧分析装置を用い、ランプ位置による座圧の変化についても分析した。結果、ランプの位置が正面から離れていくほど座圧中心が変位する傾向にあり、自分の正面から遠くランプが離れていくほど精度は低下し、座位を正中位に修正できる方が精度が高まる傾向にあった。また、一症例のみであるが、下肢の筋緊張が高く、投球時に殿部が車椅子から浮いてしまう(競技規則では反則になる)選手に対し、座圧分布装置にて確認しながら、補装具などを用いて投球動作を改善させることも試みた。フットレストに足底の前方を乗せた状態で投球すると、伸展パターンが強調され、殿部が持ち上がってしまうことがわかったため、足底の中央から後方をフットレストに乗せるように調整した。その際、本来は下肢がフットレストから落下しないように前面に取り付けるベルトを下腿の後面にサポートするようにつけることで、足尖がフットレストに乗らないように工夫した。座圧分析装置にて座面から殿部が浮き上がっていないか確認したところ、殿部がシートから浮いていないことが確認できた。本研究の目的は,ボッチャ選手の強化のため,座位姿勢が競技パフォーマンスに与える影響を分析し,競技パフォーマンス向上に適したシーティングシステムを開発することであった。当初は座面や車椅子自体の改良を計画していたが,選手による個別性が高いため,別の方法で実施した。「ランプ」という補装具を用いる選手については,選手の座位姿勢におけるアライメントや保持する能力を考慮して最初のランプの位置の設定を行うことでパフォーマンスが向上する可能性が示唆された。また自身で投球する選手において,座面の改良だけでなく,下肢に装着するベルトの位置を固定することで投球動作が改善された例が見られた。当初の計画では,座圧分布測定専用のソフトを購入し,実験環境の整備を進めていく予定であったが,どのソフトを購入するかを検討する段階に留まった。これまでは選手の競技パフォーマンスの指標となるもの、特に投球距離に着目して進めてきたが、今後はターゲットスポーツにおいて特に重要なコントロールにも着目し、身体機能がこれらのパフォーマンスに与える影響を検証するとともに、より選手にとって有効な座位姿勢、シーティングについて検証していく。その中で競技に適した座面や固定方法、車椅子の開発へと着手していきたい。
幼児期の他者理解をうながす要因についての検討:親子関係から仲間関係へ

昨年度の研究では、幼児期の他者理解をうながす要因として親子関係を取り上げ、母親の共感性は年中児の『嫌悪』の推論の強度と関連することが示された。本研究では、縦断的な調査により、子どもの他者理解能力や母親の要因が、その後の仲間関係での子どもの向社会的行動にどのような影響を与えるかを検討した。対象は、昨年度対象となった年中児33名のうち、1年後の調査が可能だった29名(男児13名、女児16名)である。それぞれの子どもは、幼稚園での自由遊び場面を観察され、仲間への向社会的行動が測定された。向社会的行動の行動カテゴリーは、『身体的援助』『言語的援助』『分与』『共同作業』『慰め』である。また、向社会的行動の先行要因として、『自発』『要求』『子どもによる指示』『先生による指示』がある。なお昨年度の研究で、子どもの感情推論については、『喜び』『悲しみ』『怒り』『嫌悪』それぞれの強度が測定され、母親については、共感性(『感情的暖かさ』『感情的冷淡さ』『感情的被影響性』)と感情認知(『喜び』『悲しみ』『怒り』『怖れ』の覚知)の個人差が測定されている。年中児時点での子どもの感情推論、母親の共感性、感情認知と、年長児時点での子どもの向社会的行動カテゴリー、先行要因との間の相関分析を行った。その結果、子どもの『喜び』の推論の強度は、仲間への『言語的援助』(r=.37,P<.05)、『自発』的な向社会的行動(r=.36,P<.05)との間にそれぞれ正の相関が示された。また、子どもの『嫌悪』の推論の強度は、仲間への『共同作業』と負の相関が示された(r=-.43,P<.05)。母親の要因との間には、有意な相関は見られなかった。これらのことから、年中児時点で他者の喜びや嫌悪を強く推論する能力は、その後の仲間に対する向社会的行動と関連し、母親の要因は年中児時点で子どもの感情推論と関連することで,その後の子どもの仲間への向社会的行動に間接的な影響を与えることが示唆される。本研究では、幼児期の他者理解をうながす要因の一つとして、母親を取り上げて検討を行った。調査対象は、幼稚園に在園する幼児77名(男児37名、女児40名;年少児21名、年中児33名、年長児23名)およびその母親70名である。まず、子どもの他者理解能力を調べるため、岩立(1993)と小嶋(2001)を参考に、主人公が『喜び』『悲しみ』『怒り』『嫌悪』の感情をどれくらい強く感じているかを推論させる「感情推論」の測定を行った。また、質問紙により、母親自身の「感情認知」、「共感性」、「養育態度」を測定した。「感情認知」については、坂上・菅沼(2001)を参考に、『喜び』『悲しみ』『怒り』『恐れ』それぞれの感情を、母親がどれくらい敏感に覚知するかについて評定してもらった。「共感性」については、Mehrabian & Epstein (1972)の『感情的暖かさ』『感情的冷淡さ』『感情的被影響性』の3つの尺度を用いた。「養育態度」については、渡辺・広利・松本(1993)を参考に、23項目を5段階で評定してもらい、因子分析(主因子法:バリマックス回転)の結果、第1因子を『否定的養育態度』(α=.68)、第2因子を『不安的養育態度』(α=.66)、第3因子を『非一貫的養育態度』(α=.60)、第4因子を『ステレオタイプ的養育態度』と命名した。相関分析を行った結果、年中児の『嫌悪』の感情推論において、複数の変数との相関がみられた。そこで、年中児の『嫌悪』の感情推論を従属変数、相関がみられた複数の変数を独立変数として重回帰分析を行った結果、母親の「共感性」の中の『感情的冷淡さ』の尺度との有意な関連がみられ、人に対して冷淡な共感を行う母親を持つ年中児は、他者の嫌悪の感情を強く推論することが示された(F=7.04, p<.01)。このことから、幼児が他者の嫌悪をどれくらい強く推論するかという感情推論能力については、特に嫌悪の感情を理解し始める5歳頃において、母親の共感性の影響を受けることが示唆された。

なお昨年度の研究で、子どもの感情推論については、『喜び』『悲しみ』『怒り』『嫌悪』それぞれの強度が測定され、母親については、共感性(『感情的暖かさ』『感情的冷淡さ』『感情的被影響性』)と感情認知(『喜び』『悲しみ』『怒り』『怖れ』の覚知)の個人差が測定されている。年中児時点での子どもの感情推論、母親の共感性、感情認知と、年長児時点での子どもの向社会的行動カテゴリー、先行要因との間の相関分析を行った。その結果、子どもの『喜び』の推論の強度は、仲間への『言語的援助』(r=.37,P<.05)、『自発』的な向社会的行動(r=.36,P<.05)との間にそれぞれ正の相関が示された。また、子どもの『嫌悪』の推論の強度は、仲間への『共同作業』と負の相関が示された(r=-.43,P<.05)。母親の要因との間には、有意な相関は見られなかった。これらのことから、年中児時点で他者の喜びや嫌悪を強く推論する能力は、その後の仲間に対する向社会的行動と関連し、母親の要因は年中児時点で子どもの感情推論と関連することで,その後の子どもの仲間への向社会的行動に間接的な影響を与えることが示唆される。
マイクロ波を利用する縮合系高分子の新合成法の開発

我々は先に,縮合系高分子のモノマーに極性溶媒を加えてマイクロ波を照射すると,この混合物が自己発熱して系内の温度が急速に上昇し重縮合が起こって,ごく短時間のうちに高分子量のポリアミドやポリイミドが生成することを見出している。今回,このマイクロ波重縮合の適用範囲を広げるために,ポリアゾメチンと芳香族ポリアミド(アラミド)の急速合成を試みた。まず,家庭用マイクロ波オ-ブン(通称電子レンジ,2.45GHz,500W)を用いて,芳香族ジアミンと芳香族ジアルデヒドを少量の極性溶媒の存在下にマイクロ波重縮合を行ったところ,顕著な溶媒効果が見られた。すなわち,スルホランやメタクレゾールを溶媒として用いると2分間で重縮合(水の脱離を伴う)が起こり,またジメチルイミダゾリドンを溶媒とすると5分間で,いずれの場合にも高分子量のポリアゾメチンが生成することを見出した。なお,芳香族ジアミンと芳香族ジケトンの組み合わせからは,同様な条件下で高分子量の置換ポリアゾメチンを得るには至っていない。つぎに,芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸フェニルを少量のスルホラン溶媒とリン酸触媒の存在下にマイクロ波重縮合(フェノールの脱離を伴う)させたところ7分位で中程度の分子量のアラミドが生成することを見出した。
中国都市部における分散型電源の導入による省エネルギー及び環境負荷低減に関する研究

本研究では、近年の急速な経済発展に伴うエネルギー消費の急増によりエネルギー起源の温暖化ガス排出量の大幅な増加が懸念されている中国を研究対象地域とし、温暖化ガス削減対策の一つとして中国の都市部(北京、上海等)における民生部門のエネルギー需要家(住宅、事務所ビル、ショッピングセンター等)への、BCHP(Building Combined Heating and Power)を主とした分散型電源の導入を検討対象とし、その導入可能性及び導入効果(省エネルギー、環境負荷低減等)に関する分析を行った。本年度は、昨年度に引き続き文献調査や現地専門家らへの聞き取りによる現状、将来見通し及び導入の障害などに関する情報収集及び定性的な分析、並びに、数値データと数理計画モデルを用いた導入効果に関する定量的な分析を行った。上海を対象地域として、現地の専門家ら(大学、行政)への聞き取り調査を行い、電気事業者の対応、系統連系ガイドラインの不備といった制度的課題等について情報収集を行った。定量分析として昨年度に引き続き北京の需要データをもとにBCHPのビジネスとしての経済的可能性やCDMプロジェクトとしての可能性についても分析を行った。昨年度の北京における調査と今年度の上海における調査とから、BCHP導入に対して系統連系ガイドラインの不備や石炭、電力及びガス等エネルギー間の料金バランスなどといった制度的な障害が大きいことが明らかになった。さらに、定量分析の結果からBCHP導入が進めば十分な二酸化炭素排出削減が期待でき経済的にも成立し得ることが明らかになった。本研究では、近年の急速な経済発展に伴うエネルギー消費の急増によりエネルギー起源の温暖化ガス排出量の大幅な増加が懸念されている中国を研究対象地域とし、温暖化ガス削減対策の一つとして中国の都市部(北京、上海等)における民生部門のエネルギー需要家(住宅、事務所ビル、ショッピングセンター等)への、BCHP (Building Combined Heating and Power)を主とした分散型電源の導入を検討対象とし、その導入可能性及び導入効果(省エネルギー、環境負荷低減等)に関する分析を行っている。本年度は、文献調査や現地専門家らへの聞き取りによる現状、将来見通し及び導入の障害などに関する情報収集及び定性的な分析、並びに、数値データと数理計画モデルを用いた導入効果に関する定量的な分析を行った。北京を対象地域として、現地の専門家ら(民間、大学、行政)への聞き取り調査を行い、電気事業者の対応、系統連系ガイドラインの不備といった制度的課題等について情報収集を行った。また、定量分析としては、同じく北京のある事務所ビルのエネルギー需要データを入手し、BCHPを導入した場合の経済性、二酸化炭素排出削減量、省エネルギー量について分析を行った。以上の分析から、BCHP導入に対して系統連系ガイドラインの不備や石炭、電力及びガス等エネルギー間の料金バランスなどといった制度的な障害が大きいこと、それらが改善されBCHP導入が進めば十分な二酸化炭素排出削減が期待できることが明らかになった。以上本研究では、近年の急速な経済発展に伴うエネルギー消費の急増によりエネルギー起源の温暖化ガス排出量の大幅な増加が懸念されている中国を研究対象地域とし、温暖化ガス削減対策の一つとして中国の都市部(北京、上海等)における民生部門のエネルギー需要家(住宅、事務所ビル、ショッピングセンター等)への、BCHP(Building Combined Heating and Power)を主とした分散型電源の導入を検討対象とし、その導入可能性及び導入効果(省エネルギー、環境負荷低減等)に関する分析を行った。
DNA高次構造認識のための選択的分子の開発

目的本研究では、遺伝子を標的とする新しい化学的アプローチとして「ゲノム標的化学」を提唱し、人工分子による遺伝子配列認識と化学反応を検討している。本研究では配列上は遠距離にあるものの、高次構造によって近づいている構造、すなわち十字構造やY字構造のようなジャンクションDNAへの特異的認識分子の開発を目的にした。すでに我々の研究室ではマイナーグルーブ結合分子をリンカーで連結した認識分子によって遠隔配列の認識に成功している。Brazier博士はさらにシステマティックな検討を行い、ジャンクション構造特異的分子の開発を行なう。平成19年度の成果平成19年度は、DNA高次構造認識のための低分子リガンドの開発のため、リンカー末端にオレフィンを導入したマイナーグルーブ結合分子の合成を検討し、マイナーブルー部結合ユニット、リンカーユニット、リンカー結合用の官能基部分、金属錯体部分などのユニットの合成を完了した。さらに、これらを結合した新規結合分子の合成を完成し、引き続き、水中での銅イオンとの錯体形成能を評価した。結合配列A3T3を1個およびA3T3配列2個を含むオリゴヌクレオチドを用いて、配列特異的な自己集積能を評価した。その結果、結合配列間距離とスペーサー長の間にお互いにふさわしい組み合わせがあることが分かった。目的本研究室では、遺伝子を標的とする新しい化学的アプローチとして「ゲノム標的化学」を提唱し、人工分子による遺伝子配列認識と化学反応を検討している。Brazier博士が研究してきた3本鎖やi-motif4本鎖DNA構造だけでなく、DNAの高次構造が遺伝子発現に重要な役割を果たしていると考えられてきている。しかしながら生きている細胞でこのような高次構造の意義を解明するには、極めて困難な課題である。平成18年度の成果平成18年度は、DNA高次構造認識のための低分子リガンドの開発のため、リンカー末端にオレフィンを導入したマイナーグルーブ結合分子の合成を検討し、マイナーブルー部結合ユニット、リンカーユニット、リンカー結合用の官能基部分、金属錯体部分などのユニットの合成を完了した。
ゲノム研究成果物における知的財産及び情報保護法制に関する調査研究

タンパク質立体構造関連特許に関する特許審査の事例研究が、日米欧三極の特許庁により2002年11月に発表されたが、これに基づく特許出願戦略、今後生じる問題、研究開発・産業に与える影響などについて、英文の論考を作成した。最新の出願動向を踏まえたタイムリーなものであり、国際的にも、このトピックについての最初の本格的な論考となった。さらに、この課題については、現行制度の枠内での戦略を論じるのみならず、新規立法を含めた新しい制度の提案など、真に有効な施策を検討してゆかねばならないため、いくつかの選択肢を提示し、それぞれについて他の分野との法的整合性や経済効果などを多面的に検討した。国内外の試験研究機関や製薬会社、バイオベンチャー、特許事務所などからのヒアリング調査も行った。上記のテーマに加えて、「情報融合発明に関する国際比較」という課題にも取り組んだ。これは、物質だけではなく、何らかの「情報」が保護の対象となっている発明について、主要各国の状況を調査するというものである。具体的には、特許出願・審判の状況、社会的オピニオンの状況、裁判における判断の状況について、事例を収集し、評価を行った。また、特許出願については、データベースによる検索を行い定量化して、近年の技術創出の状況を把握した。これらを踏まえて、特許請求の範囲ついての問題点を抽出し、産業政策上の課題をピックアップした。そして、それを解決するための手段を考察し、現実的な解決策として提言を行った。
核磁気共鳴法を用いたキャラクタリゼ-ション手法の確立

銅系配化物は千種類以上の多くの元素で構成されている複雑な化合物であるため、その発見以来良質の試料合成が困難であり多くの努力が払われてきているにもかかわらず依然として不満足な状態にある。これらの新しい超伝導体を材料化するために、構成元素の組成、ミクロ構造、組織等をより精密のに化学的制御する方策の確立が強く望まれている。この前提となるのは的確な試料のキャラクタリゼ-ションである。本研究ではNMRという超微視的な物性研究手段を用いて、酸化物超伝導体のキャラクタリゼ-ションの新しい手法を確立することを目指した。具体的には物性研究用の現在の装置を改良し、且つデ-タ解析の手法を開発することであった。このような共鳴技術を酸化物超伝導体に適用して、酸素を含む構成元素すべての位置での局所的な電気的性質、磁気的性質を明らかにしたことのみならず、材料全体の均一度、相分離の様子、構造相転移等が共鳴の位置や形の変化として把握できることが示された。核磁気共鳴の測定装置としてはパルス法を採用し、特に核四重極共鳴法(NQR)を用いた共鳴スペクトルの効率の良いデ-タ取得法の確立、スペクトル解析のプログラムの開発を行った。これらの技術を具体的にはLaSr系やTl(2201)系に適応し、特に銅のNQRのスペクトル解析より銅サイトには電場勾配の異なる二つのサイトが存在することを初めて明らかにし、超電導を担っているCuO面のCuの電子状態は均一ではなく、ホ-ルのド-プに伴って大きく二種類のサイトに区別されることを主張した。この原因は試料の不均一性によるものか、相分離によるものか、あるいは系の本質的な事柄なのかの判定は今後の研究に待たねばならないが、NQRによるスペクトルが銅の局所的な環境を強く反映していることは明らかで、他の方法では全く得ることのできない。キャラクタリゼ-ションの手法が確立されたと言える。
マウス第18番染色体における脳梁欠損症原因遺伝子の発見

1.FISHによる外来遺伝子染色体挿入領域の決定と候補遺伝子同定現在までの研究において脳梁欠損遺伝子導入マウス(TASマウス)における外来遺伝子は第18染色体9.616.9Mbの間に挿入されていることが示された。a)内在ゲノム配列と外来遺伝子との相対な位置関係のInterphase染色体FISH解析Metaphase染色体ではさらなる絞り込みは困難なため、Interphase染色体を用い、外来遺伝子と内在性ゲノム配列をプローブとしたマルチカラーFISHにより挿入部位の絞り込みを実施した。結果、外来遺伝子は第18染色体11.112.9Mbの間に挿入されている可能性が示され、この領域にはCables1遺伝子のみが存在することが明らかとなった。RT-PCR解析にてTASマウスの脳におけるCables1全長の遺伝子発現は観察されなかったが、市販されているCables1抗体を用いたウエスターン解析では発現が確認され、遺伝子発現と蛋白発現に矛盾が生じた。2.脳梁欠損候補遺伝子KOマウスの作製本研究において、脳梁欠損機構にCables1が関わる可能性がゲノムレベルで示唆されたが、今後Cables1 KOマウスを作製し、脳梁欠損機構について詳細に解析を進めることが必要があることが明らかとなった。1.2カラーFISHによる外来遺伝子染色体挿入領域の決定脳梁欠損遺伝子導入マウスにおける本外来遺伝子は2種類挿入されていることが推察されているため、visualな2および3カラー(FITC、Cy3および両者の蛍光標識)によるFISH法により挿入領域の絞り込みを実施した。a)外来遺伝子tTSとrtTAの相対な位置関係の検討2種類の外来遺伝子は共に第18番染色体のAからB1領域の同一領域に挿入されていることをFISH解析よって実証検証した。b)内在ゲノム配列と外来遺伝子との相対な位置関係の検討外来遺伝子と内在性ゲノム配列をプローブとしたマルチカラーFISHにより挿入部位の絞り込みを実施した。現在までに外来遺伝子は第18染色体9.616.9Mbの間に挿入されている可能性が示され、この領域には30個の遺伝子が存在することが明らかとなった。2.TASマウスにおける候補遺伝子発現解析上記外来遺伝子染色体挿入領域の絞り込みに時間を要したため次年度に実施することとなった。
昆虫の意識に関わる神経機構

昆虫においては、これまで覚醒あるいは意識レベルに関する研究はほとんどおこなわれていない。そこでコオロギの擬死行動をモデル系として用い、擬死中の感覚刺激に対する行動反応と神経応答の記録により、擬死の仕組みを解析した。また、種間比較により、擬死の機能を解明した。不動化中のコオロギでは、種々の感覚刺激に対して覚醒反応が著しく低下することがわかっている。そこで、聴覚、気流、触覚等の刺激に対する反応を腹部縦連合中を上行・下行する介在ニューロンの活動電位を慢性電極で細胞外記録した。刺激は、おもに侵害性のもので、平常時のコオロギに明確な行動反応を引き起こすものを用いた。1)感覚応答:擬死中は、触覚へのショック、耳への超音波、後翅への接触に対しては、ほぼ無反応となった。頚部縦連合からの記録では、上行性の応答には大きな変化はなく、脳からの下行性の活動がブロックされていることが判明した。一方、尾葉への風刺激に対しては、擬死中は体への接触入力がある場合には反応が抑制され、ない場合には逆に即通されることがわかった。2)不動化中の反射機能:コオロギの擬死行動時、足を強制的に動かすとそのままの位置で留まるカタレプシーが生じるが、これは腿節弦状器官腹側スコロパリウムにある2つのニューロングループによる拮抗的影響のバランスが崩れるためであることが判明した。3)不動化の種間比較:擬死はフタホシコオロギでおこるが、エンマコオロギではおこらない。解発機構の面からこの問題にアプローチしたところ、前者では胸部背板上の感覚毛が圧迫に応答するのに対し、後者では剛毛状で接触に対して応答することがわかった。この違いが、フタホシコオロギが狭所にもぐりこみ自ら胸部に圧迫を受けて擬死するのに対し、エンマコオロギがジャンプと歩行によって逃走することの一因となっている。以上より、昆虫の擬死行動の解発と保持中における中枢機構の一部があきらかとなり、また、擬死行動の進化適応についての重要な示唆が得られた。フタホシコオロギの催眠中における種々の感覚応答を細胞外記録した.縦連合から上行性および下行性ニューロンのスパイク活動を記録し,尾葉に低周波音(500Hz),耳に高周波音(4.5kHz),複眼に光,触角に接触または化学刺激を与え,平常時と不動化時での応答を比較した。不動化が始まると,頭部神経節より下行する多くのニューロンの自発発火の停止がみられた。低周波応答では,巨大介在ニューロンの応答は一部減少したが,とくに潜時の速い大きなスパイクはほぼ完全にブロックされた。この逃避の開始に先だって覚醒をうながすと思われるニューロンの発火停止は,不動化の維持に役立っていると思われる。高周波音に対しても顕著なブロックが生じた。光に対しても応答の減少がみられた。触覚への機械刺激についても脳からの下行性神経に応答の現象がみられた。これらのことから、コオロギの死にまね中、ほぼすべての感覚系は抑制されることがわかった。一方、死にまねの解発機構であるが、コオロギの前胸背板への圧迫は不動化を解発するので、同部の感覚毛を発達段階において調べたところ,フタホシコオロギの幼虫では1-6令まで剛毛タイプであるが,8-9令(成虫)では棘上タイプに変わっていた。

そこで,擬死および接触逃避テストをおもなったところ,前者では擬死がおこりにくく,逃避が優性であった。後者ではこの関係が逆転していた。また,擬死が起こりにくいエンマコオロギでは,幼虫も成虫ともに剛毛タイプをもっており,両テストではフタホシコオロギの幼虫に近い反応を示した。以上より,末梢受容器の違いが擬死解発性の違いの原因になっている可能性が示唆された。昆虫のような微小脳をもつ動物に,脊椎動物がもっている意識の機能,たとえば生理的覚醒あるいは注意や気づきといった機能があるかどうかは,これまでほとんど問題にされてこなかった。そこで,われわれが見出したコオロギの死にまね行動をモデルとして,この問題にアプローチした。コオロギは,胸部を軽く圧迫すると,全身を屈曲させ,呼吸を止め,数分間不動の状態となる。このとき,コオロギには2つの際だった特徴がある。その1つは,抵抗反射の消失によっていいなりの姿勢となるカタレプシーがおこること。2つ目は,感覚刺激に対する反応が著しく低下することである。そこで,死にまね中のコオロギに,覚醒時には特徴的な運動反応を誘発する侵害性の刺激を与え,行動と神経活動の記録をおこなった。コオロギは,超音波刺激に対して,負の音源定位と関連する「びくつき反応」を示すが,死にまね中,反応は抑制され,同時に脳からの下行性神経の応答も抑制された。触覚と尾葉への接触に対しては,「飛び退き反応」を示すが,死ねまね中は,同行動も神経応答も抑制された。尾葉への低周波音応答に対しては,寄生蜂の接近に対する防御姿勢のための「びくつき反応」を示したが,死にまね中は行動が抑制され,巨大神経のうち,覚醒と関係する伝導速度の速い神経応答がなくなった。一方,尾葉への風刺激に対しては,閾値付近の弱い刺激によっても「逃避」が誘発され,これは,死にまね中も効果があり,覚醒をひきおこした。神経レベルでも抑制はみられていない。これらから,死にまね中の抑制には,感覚種の違いによって抑制できるものとできないもののあることがわかった。実験デザインは多少異なるが,これまでに,脳の抑制に関する論文をすでに3編出している。ある種の動物は,拘束されると死んだように動かなくなる。これを擬死または動物催眠と呼んでいる。その間における中枢神経系の活動を理解することが本研究の目的である。昆虫のフタホシコオロギは,胸部への軽い圧迫にたいして不動化するが,その間,抵抗反射の異常であるカタレプシー症状を示し,侵害性刺激に対しては,反応性を低下させる。これまで,主に天敵であるコウモリの超音波と光刺激のON-OFFに対するびくつき反応について調べてきたが,本年度は風と接触応答に対する回避反応と覚醒反応について詳しく調べた。まず最初に,フタホシコオロギは,彼等の棲息環境下では,天敵に襲われると石ころなどの隙間にもぐり込み,自ら不動化状態となって敵をやりすごすが,この状態では尾葉に風を与えても覚醒しない。しかし,拘束により不動化させた場合,仰向け姿勢で置かれていると,尾葉への風刺激に対してただちに起き直るのに,うつむけ状態では平常時の場合と同程度の低い反応性しか示さない。これは,触角,後翅末端,尾葉,産卵管への接触応答が,仰向けでもうつむけでも,不動化中は強く抑制されているのと対照的である。そこで,風刺激に対して反応性が異なる原因をつきとめるため,さまざまな実験条件でテストしたところ,脚から体重の負荷による入力がない場合(仰向け)には,風に対する反応性が著しく上昇した。
中国宋代の紙幣発生と地域経済の発展-荊湖地方を中心として-

本年度は、まず「荊湖地方における岳飛の軍費調達」において、湖北(湖広)会子が発行される以前の荊湖地方の状況を検討した。その結果、(1)南宋政権の荊湖統治は軍閥岳飛の駐屯に始まること、(2)岳飛は、鄂州(現在の武漢)に置かれた湖広総領からの租税銭物の供給と同時に、独自の商業活動によって巨額の財源を形成していたこと、(3)岳飛失脚後、南宋政権は、商業活動を抑制し租税銭物によって兵糧を供給するシステムを取ったこと(4)その結果、20年後には兵糧供給が滞り、中央からの補助に頼るようになったこと、(5)この補給手段として、湖北会子が発行されるようになったことを明らかにした。次に東京大学史学会において、「湖北会子の発行」という題目で研究発表を行った。その中で私は、湖北会子は荊湖地方に駐屯する大軍の給料用に発行されたとする通説を再検討した。そして、(1)湖北会子の用途は給料だけに限定されず、前線である襄陽方面において和糴に利用され、それによって湖広総領所は、鄂州から襄陽方面に、商人を利用して兵糧を送っていたこと、(2)鄂州を中心とする流通網が形成されつつあったことにより、それが可能となったこと、(3)この流通網は、南宋初期に鄂州に駐屯した岳飛軍の時代から始まったことを論じ、(4)湖北会子の鄂州兌換の先例として、岳飛時代に見銭関子という手形が鄂州で兌換されたことを発見し、(5)行在会子と湖北会子は、ほぼ同時期に発行が開始されたが、それぞれの元となった流通網が異なることから、わざわざ別の会子を発行したと論じた。この内容については現在論文にするべく準備中である。
15-6世紀ヒンディー語3文芸方言の作品と言語の横断的研究

アワディー方言とブラジ・バーシャー方言によるバクティの無属性思想文学、スーフィー文学、バクティの有属性思想文学、宮廷文学、西部ラージャスターニーのディンガラ文学のサンプル・テキストを選択し、グロス付与、英訳、文学的解釈の説明を加え、語彙集とテキストを作成する。
標的遺伝子組換え法による微小管関連蛋白欠失マウスの作製とその分子細胞生物学的解析

1.我々は標的遺伝子組換え法によって、微小管関連蛋白(MAPs)(神経細胞特異的に存在し、微小管に結合してその重合を調節する蛋白)の遺伝子のうち、MAP1B遺伝子欠失マウスの作製に成功しその解析を行ったところ,ホモ接合型マウスは生存することができるが,野性型に比べ体重減少,筋力低下が明らかとなった。組織学的解析の結果,視神経において発達不全が認められ,電子顕微鏡による解析によっても軸索内の微小管の構成の異常等がみられた。MAP1B蛋白欠失マウスにおいては,Tau蛋白の増加がみられるため,Tau蛋白がMAP1B蛋白の機能を代償している可能性が考えられる。現在我々は,Tau蛋白欠失マウスとMAP1B蛋白欠失マウスの交配を行っているところである。2.広義の微小管関連蛋白であるシナプシン1はシナプス小胞の近傍に存在する蛋白であり,シナプス小胞からの神経伝達物質の放出を調節していると考えられている。又、シナプス形成自体にも重要であることが示されている。我々は標的遺伝子組換え法によってシナプシン1欠失マウス系統の作製、解析を行い、以下のような結果を得た。(1)海馬CA3部及び小脳分子層のシナプスにおいてシナプス小胞の数及び密度が減少していた。またシナプス小胞に分布する蛋白であるシナプトフィジンが減少していた。(2)シナプス小胞の減少はシナプスのactive zoneから遠くなるほど顕著にみられた。(3)海馬CA3部シナプスにおいてはシナプス前部の面積が減少しており,その結果はDiIをもちいても確認された。(4)急速凍結ディープエッチ法により,シナプス小胞間の架橋の減少が観察された。(5)海馬CA3部シナプスにおけるLTPには影響が認められなかった。以上のように、シナプスの形成及び構造の維持におけるシナプシン1の役割が初めて明らかになった。今後我々は初代培養細胞等を用いたシナプス伝達の電気生理学的解析や変異マウスの行動学的解析等を行う予定である。
尿細管間質障害モデルに対するHGF遺伝子導入とACE阻害剤併用効果の研究

2004年度:片側尿管結紮(UUO)ラットモデルで尿細管・間質の線維化を確認し,降圧剤(アンギオテンシン変換酵素阻害剤,ACEI)の投与量を変化させた単独投与群と対照群での線維化程度の差異を検討し,ACEIがHepatocytegrowthfactor(HGF)を誘導するか否かについて試験的検討を行った。さらに,HGF遺伝子導入を試み,ラット腎組織にヒトHGF発現が認められるかを検討した。ACEIを中高容量投与するとUUOによる尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制されるが,HGFの誘導はACEI単独投与では有意ではなかった。2005年度:昨年度の結果、すなわち、片側尿管結紮(UUO)ラットモデルでの尿細管・間質の線維化が降圧剤(アンギオテンシン変換酵素阻害剤,ACEI)の投与量を変化させた単独投与群と対照群では、中高容量ACEI投与群では、低容量投与群と比較して尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制された、との結果から同様の薬効を示すアンギオテンシン受容体拮抗剤(ARB)の効果を検討した。その結果、ARBを中高容量投与するとUUOによる尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制されるが,HGFの誘導はARB単独投与では有意ではなかった。併用効果についても有意ではなかった。2006年度:ヒトの近位尿細管に発現し、細胞内の脂肪酸代謝に関与する尿中肝臓型脂肪酸結合蛋白(以下U-FABP)の測定を小児慢性腎疾患で測定し、その臨床的有用性について検討した。とくに、進行性の腎疾患ではU-FABPが高値であること予想されるため、ネフローゼ症候群の中でステロイド反応性ネフローゼ症候群(SSNS)と巣状糸球体硬化症(FSGS)の鑑別が可能かどうかも検討した。その結果、U-FABPはネフローゼ症候群における巣状糸球体硬化症の鑑別に有用と考えられた。目的:今年度は片側尿管結紮(UUO)ラットモデルで尿細管・間質の線維化を確認し,降圧剤(アンギオテンシン変換酵素阻害剤,ACEI)の投与量を変化させた単独投与群と対照群での線維化程度の差異を検討する。また,ACEIがHepatocyte growthfactor(HGF)を誘導するか否かについて試験的検討を行う。さらに,HGF遺伝子導入を試み,ラット腎組織にヒトHGF発現が認められるかを検討する。対象と方法:1.UUOラットモデルの作製:5週齢のSDラット(体重150200g、オス)で、左側尿管を結紮し、1週間後屠殺し,腎組織を得た。3.HGF遺伝子の導入:ACE阻害剤投与群、非投与群それぞれに対し、ヒトHGF cDNA(2.2kb)を挿入した、pUC-SRa発現ベクター・プラスミドをHVJ-リポゾーム法により、殿筋に週1回投与する。4.血圧測定、尿蛋白定量5.HGFとc-METの発現確認6.腎組織の糸球体病変および間質病変の観察結果:1.中および高容量ACEI投与群では、低容量投与群と比較して尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制された。2.HGFとc-metの発現については、ACEI投与群で発現が強い傾向にあるが,対照群と有意差を認めなかった。3.HGF遺伝子の導入により,ラット腎組織にヒトHGFの発現を観察した。4.血圧測定はQuinapril投与後30分毎に4時間測定したが、低血圧は観察されなかった。

結論:ACEIを中高容量投与するとUUOによる尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制されるが,HGFの誘導はACEI単独投与では有意ではなかった。目的:今年度は昨年度の結果、すなわち、片側尿管結紮(UUO)ラットモデルでの尿細管・間質の線維化が降圧剤(アンギオテンシン変換酵素阻害剤,ACEI)の投与量を変化させた単独投与群と対照群では、中および高容量ACEI投与群では、低容量投与群と比較して尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制された、との結果から同様の薬効を示すアンギオテンシン受容体拮抗剤(ARB)の効果を検討した。対象と方法:1.UUOラットモデルの作製:5週齢のSDラット(体重150200g、オス)で、左側尿管を結紮し、1週間後屠殺し,腎組織を得た。3.HGF遺伝子の導入:ARB投与群、非投与群それぞれに対し、ヒトHGF cDNA(2.2kb)を挿入した、pUC-SRa発現ベクター・プラスミドをHVJ-リポゾーム法により、殿筋に週1回投与する。4.血圧測定、尿蛋白定量5.腎組織の糸球体病変および間質病変の観察結果:1.中および高容量ARB投与群では、低容量投与群と比較して尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制された。2.HGFとc-metの発現については、ARB投与群で発現が強い傾向にあるが,対照群と有意差を認めなかった。3.HGF遺伝子の導入により,ラット腎組織にヒトHGFの発現を観察した。4.血圧測定は投与後Valsartan 30分毎に4時間測定したが、低血圧は観察されなかった。結論:ARBを中高容量投与するとUUOによる尿細管萎縮、間質の線維化は有意に抑制されるが,HGFの誘導はARB単独投与では有意ではなかった。併用効果については今後の課題である。目的:ヒトの近位尿細管に発現し、細胞内の脂肪酸代謝に関与する尿中肝臓型脂肪酸結合蛋白(以下U-FABP)の測定を小児慢性腎疾患で測定し、その臨床的有用性について検討した。とくに、進行性の腎疾患ではU-FABPが高値であること予想されるため、ネフローゼ症候群の中でステロイド反応性ネフローゼ症候群(SSNS)と巣状糸球体硬化症(FSGS)の鑑別が可能かどうかも検討した。対象と方法:慢性腎疾患患者74名(男性38名、女性36名)で、のべ尿140検体(10.4歳±5.4歳)でU-FABPを測定し検討した。対象疾患は、ステロイド反応性ネフローゼ症候群(SSNS)、巣状糸球体硬化症(FSGS)、IgA腎症、紫斑病性腎炎(HSPN)、移植腎などである。結果:1.尿蛋白量(U-prot)とU-FABPと間の相関:U-prot/creが1以上の58検体で検討した。結果はr=0.171816で相関はなかった。2.次に各疾患でU-FABP/creの比較を行った。SSNSは平均54.98、FSGSは平均606.53、IgA腎症は平均19.58、HSPNは平均29.51、移植腎は平均146.15であった。Kruskal-wallis検定scheffeの方法で有意差の検定を行ったところ、SSNSとFSGSでp<0.05、FSGSとIgA腎症でp<0.01で有意差を認めたが、その他の疾患での比較では有意差はなかった。この中でSSNSとFSGSとの鑑別において、MCNSと診断する場合のカットオフ値を100とすると、100以下では陽性率は78.7%であった。考察:
食中毒・環境由来神経毒素原性ブチリクム菌の毒素学的,遺伝学的,生理学的性状の解析

1.遺伝学的・生理学的解析(1)中国食中毒由来6株、微山湖土壌由来5株、イタリア乳児ボツリヌス症由来2株を用いて、random amplified polymorphic DNA,パルスフィールドゲル電気泳動および神経毒素遺伝子プローブによるサザンブロッティングの3手法により分子疫学解析を行った。いずれの手法においても、イタリア由来株、中国食中毒由来株、微山湖由来株の3つのクラスターに分別された。これはアラビノースとイヌリンの分解性状の差異とも一致した。(2)中国由来11株とイタリア由来1株の神経毒素遺伝子全塩基配列を決定した。中国由来11株の塩基配列は同一であり、アミノ酸相同性はイタリア由来と95.0%、ボツリヌス菌由来と96.9%であった。2.毒素学的解析重鎖を認識する4種の抗イタリア由来BL5262株毒素モノクローナル抗体(mAb)全てが中国食中毒由来KZ1885株毒素に反応しなかった。抗ボツリヌス菌E型毒素mAb 7種(軽鎖認識4種、重鎖認識3種)の内、重鎖認識1種を除いた全てがKZ1885毒素と反応した。ペプチドマッピングでは、KZ1885毒素とE型毒素は、軽鎖が同一パターン、重鎖に部分的差異を示し、BL5262は2つの毒素とは異なることが示唆された。最終的に毒素遺伝子の塩基配列の決定によりに(1の(2))、KZ1885毒素とE型毒素は軽鎖が同一であり重鎖C末端領域が部分的に異なることが確認された。KZ1885毒素はトリプシンにより活性化を受けるが、比活性はE型毒素、BL5262毒素より約15倍低かった。3.まとめ(1)特定の神経毒素産生性ブチリクム菌が、それぞれ特定の広範な地域に分布している。(2)分子構造および抗原性において、中国由来神経毒素は、同一金種(ブチリクム菌)から産生されるイタリア由来神経毒素よりボツリヌス菌E型神経毒素に近い。神経毒素産生性ブチリカム菌(Clostridium butyricum)13株(中国江蘇省連雲港での食中毒分離2株、同地域の土壌分離2株、中国江蘇省沛県での食中毒分離1株、中国山東省済寧市での食中毒分離1株、中国山東省微山湖周辺の土壌分離5株、イタリアでの乳児ボツリヌス症分離2株)の生物学的・生化学的性状、遺伝学的症状を解析した。生化学的性状の観点から、これらの菌株は、アラビノース陽性・イヌリン陰性(イタリア株)、アラビノース陰性・イヌリン陽性(連雲港株、沛県株、済寧株)、アラビノース陰性・イヌリン陰性(微山湖株)の3群に分ける事ができた。さらに、これらの菌株にたいして、random amplified polymorphic DNA(RAPD)解析、およびpulsed field gel electrophoresis(PFGE)解析を行い、遺伝学的差異を検討した。RAPD解析の成績は、これらの菌株には少なくとも遺伝学的に異なった3群が存在することを示し、またこの群別は生化学的性状による群別と一致した。PFGE解析では、イタリア分離1株、微山湖分離2株ではDNAが分離され解析は不可能であったが、解析が可能であった10菌株についてはRAPDと同様の群別がなされた。

連雲港食中毒分離株について、その産生する神経毒素を、硫酸アンモニウム塩析、DEAE-Sephadex A-50クロマトグラフィー、CM-Sepharose CL-6Bクロマトグラフィー、Sephadex G-200ゲルマトグラフィーにより精製し、イタリア分離株の毒素と比較検討した結果、両者は分子量、免疫学的性状において異なることが示唆された。11年度は遺伝子解析をも含めて毒素の性状を解析する予定である。1.遺伝学的解析(1)E型神経毒素遺伝子プローブによる染色体DNAのサザンブロット解析でも、RAPDやPFGE(前年度報告済)同様3群すなわち、イタリア乳児ボツリヌス症由来株、中国食中毒由来(連雲港灌雲県・沛県・済寧市由来)株、中国微山湖土壌由来株に分別された。また、毒素遺伝子は染色体DNA上に存在することが明らかになった。(2)中国由来11株とイタリア由来1株の毒素遺伝子の全塩基配列を決定した。中国由来11株の毒素遺伝子塩基配列は同一であり、アミノ酸同一性はイタリア由来株毒素と95.0%、E型ボツリヌス菌毒素(既報と比較)と96.9%であった。2.毒素学的解析KZ 1885株(中国連雲港食中毒由来)の精製神経毒素は、ボツリヌス菌E型神経毒素と同様にトリプシンで活性化され、その活性は約300倍上昇した。継時的変化を調べると、BL5262株(イタリア乳児ボツリヌス症由来)の神経毒素は、トリプシンにより速やかに活性化を受けるが、KZ1885神経毒素の活性化はボツリヌス菌E型神経毒素と同様のパターンを示し、BL5262神経毒素よりも緩やかに活性化された。しかし、活性化後のKZ 1885神経毒素の比活性は1.1×10^6 ipLD_<50>/mg蛋白で、E型神経毒素(1.6×10^7ipLD_<50>/mg蛋白)より約15倍低いことがわかった。現在、毒素活性の差異を明らかにするために、E型神経毒素の細胞内標的蛋白であるSNAP-25に対する切断実験、脳シナプトソームに対する結合実験を行なっている。
粒子線を用いた低侵襲臓器機能再生法確立に向けた萌芽研究

本研究では、がん治療装置として利用されている粒子線照射装置を機能不全起こした臓器などの積極的な破壊に利用し、低浸襲臓器機能再生技術の確立を目指して、その基盤となる生物応答を検討することを目的としている。本実験では、コラーゲンスポンジを用いたin vitro 3D培養系、プラナリアとマウスモデルを用いたin vivo実験系を利用して解析を行った。その結果、粒子線の一種である炭素イオン線が組織再生の場として標的部位を特に正常組織において破壊できることを示した。さらにがん細胞と正常細胞とで照射による損傷部位への移動効果に差があるなど、将来の再生医療への粒子線利用に向けて重要な基礎データを得た。培養細胞3次元モデルの構築とその検証を、イタリアTIFPAの研究グループと協力して進めた。コラーゲンスポンジを用いた系では、強度の異なる材料を用いてその実験上の至適化を行った。プラナリアはX線および炭素イオン線での放射線感受性比較を行い、その評価方法として、CT, MRIおよびPIXEによる解析を比較検討し、幹細胞動態解析について改良を行った。マウスを用いた実験計画では、蛍光タンパク質安定発現マウスの繁殖及び遺伝的背景の交換をすすめ、移植実験のための準備を進めた。さらに胸部部分照射による経時変化については、C57BL/6Jマウスについては照射後20週まで、C3H/Heマウスについては照射後12週まで終了し、その照射部位と周囲における皮膚の変化を病理切片にて解析した。予定されていた研究は、概ね計画通り進行している。蛍光タンパク質安定発現マウスは導入手続きの遅れなどにより計画より遅れているが、すでに繁殖及び遺伝子背景の交換を進めており、H28年度前半に実施可能である。一方で海外との研究協力により3次元モデルやマウスの高度化などをすでにすすめることができた。以上の理由により、概ね順調に進展していると評価した。本課題は低侵襲機能再生治療への粒子線利用の検討を目的とし、そのための損傷と修復過程の解析を行った。マウスを用いた実験では、実験に用いる蛍光タンパク質発現マウスのC3HならびにBALB/cマウスへの遺伝的背景交換のための交配を5世代終了した。この遺伝的背景交換を行ったマウスより調整した骨髄細胞を、胸部半分に炭素イオン線を照射したマウスに移植し、皮膚、肺への生着を病理標本ならびにPCR法により解析している。また同モデルにおいて、細胞誘導能を評価するために、腫瘍細胞の移植を行ったところ、照射肺への顕著な生着の増加が認められた。加えて、マウス移植腫瘍の局所に炭素イオン線を照射し、その経時変化をMRIならびに病理解析を用いて解析を行った。先の正常組織を用いた解析とは異なり、照射による損傷の影響は照射野を超えて認められ、対象による応答の違いが示唆された。3次元培養系での実験では、使用するゲルの改良と評価をイタリアの研究グループと進めながら、粒子線の直線性を利用した部分照射とその後の解析を行った。培養期間に依存した低酸素領域の増加などの基礎データを収集し、その結果に基づき改良を進めた。プラナリアを用いた解析では、粒子線と光子線による損傷の違いがその感受性と致死誘導の違いにより明らかになった。さらにPIXEを用いた解析で明らかになった特徴的な元素の蓄積と損傷修復の関係について、切断したプラナリアと部分照射したプラナリアを用いて比較解析を行った。計画通り実施予定であるが、特に導入した蛍光タンパク質安定発現マウス由来の細胞を用いた移殖実験を中心に実施する。加えて、イタリアTIFPA及びスウェーデンKIとの共同研究を発展させ、本研究における解析の高度化をすすめる。粒子線治療生物学他の業務予定重複したため、予定していた学会参加を取りやめたこと、および、本研究で使用する実験装置ならびに測定機器の使用可能日程の関係で実験の順序を変えたため、それに関係する経費が次年度使用分が生じてしまった。順序を変えたため延期されていた実験に必要な試薬、材料費ならびに学会参加に関する費用(参加費、交通費、宿泊費、英文校正費など)として使用予定