hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
不安障害の発症の脳内分子機構に関する研究

ラットに不安惹起物質のひとつであるFG 7142を投与し、c-Fos(最初期遺伝子)免疫活性の発現について、生後発達の時期による違いを調べたところ、そのひとつが大脳皮質であることがわかり、この大脳皮質が不安やストレス応答の神経回路のなかで、生後発達において最も大きな機能的変化をする脳部位のひとつであると考えられた。FG 7142を投与したげっ歯類の大脳皮質からtotal RNAを抽出し、DNA microarray法を用いて、転写レベルで有意な変化がみられる遺伝子を検索したところ、c-fosを含めて13種類の遺伝子発現量が、成熟期では有意に増加していたが、幼若期では変化していないことがわかった。これらの遺伝子について、RT-PCR法によって、その変化を確認したが、そのうち12種類の遺伝子の発現量が有意に増加していた。また、このうち2種類の遺伝子は、幼若期においても、変化の程度は小さいが、統計学的に有意に増加していた。これらの遺伝子は、転写調節、シグナル伝達、細胞周期、あるいは細胞外基質タンパクの融解に関与していることが知られており、ストレス応答や不安の神経回路において重要な機能をしている可能性ある遺伝子であると考えらる。今後の研究では、その他の不安惹起物質やストレスによって、遺伝子発現量の変化がFG 7142と同様に生じる遺伝子を調べ、その機能や脳内分布、さらに生後発達変化を調べる必要がある。また、こういった遺伝子のヒト相同遺伝子の解析を進め、不安性障害などの精神疾患の遺伝的背景についても明らかにしてゆく予定である。ラットに不安惹起物質のひとつであるFG7142を投与し、c-Fos(最初期遺伝子)免疫活性の発現を調べたが、成熟期では大脳新皮質において著明に発現していたが、幼若期ではほとんど発現がられず、この大脳新皮質が不安の神経回路のなかで、その生後発達において最も大きな発達的変化をする脳部位であると考えられた。FG7142を投与した雄性マウスの大脳皮質からtotal RNAを抽出し、cDNA microarray法を用いて、約8400のクローンについて、その遺伝子発現量の比較を行ったところ、platelet-derived growth factor B(PDGF-B)が、成熟期では有意に減少していたが、幼若期では変化がみられなかった。FG7142を投与した雄性ラットの大脳皮質でも、PDGF-Bの遺伝子発現量が全く同様な変化をすることが、RT-PCRによって明らかになった。methamphetamineの逆耐性現象に重要な働きをしていることがわかっているMRT1(西川ら)は、FG7142投与により、成熟期の大脳皮質では著明に増加していたが、幼若期ではほとんど変化していなかった。さらに、ラットの大脳皮質において、FG7142投与により、成熟期で特異的に変化する遺伝子をRAP PCR法によって検索したところ、特異的に増加している可能性が示唆される遺伝子が4種類、特異的に減少している可能性が示唆される遺伝子が2種類見い出されており、この6種類の遺伝子はhomology検索をおこなったところ、これまで報告されていない新しい遺伝子であることが分かった。本年度の研究によって、生後発達にともなって形成されてくる不安の神経回路には、既知の遺伝子ではPDGF-BやMRT1が関与しており、6種類の未知の遺伝子もその候補であることがわかった。FG7142を投与した雄性マウスの大脳皮質からtotal RNAを抽出し、cDNA microarray法を用いて、約8400のクローンについて、その遺伝子発現量の比較を行ったところ、c-fosを含めて9種類の遺伝子発現量が、成熟期では有意に増加していたが、幼若期では有意な変化を示した遺伝子は見られなかった。

成熟期で増加していた遺伝子発現量を、RT-PCR法によって、各群8-10例ずつの検体を用いて調べたところ、全ての遺伝子発現量が有意に増加していた。また、2種類の遺伝子は、幼若期においても、変化の程度は小さいが、有意に増加していることを、RT-PCR法によって確認した。FG7142を投与した雄性ラットの大脳皮質から得られた検体を用いて、約1000のクローンについて、cDNA microarray法で調べたところ、4種類の遺伝子発現量が、成熟期で有意に増加していたが、幼若期ではこういった変化はみられなかった。この4種類の遺伝子は、1種類は上述のマウスの実験と同一のものであったが、他の3種類は異なる遺伝子であった。以上の結果から、FG7142により、年令依存性に変化する遺伝子が存在し、こいった遺伝子が、生後発達過程で形成される不安に神経回路に関与している可能性が考えられた。
X連鎖性リンパ増殖症候群における分子病態の解析:遺伝子治療の開発に向けて

X連鎖性リンパ増殖症候群(XLP)は、重症EBウイルス(EBV)感染症を特徴とする先天性免疫不全症として疾患概念が提唱された。しかし、病因遺伝子SH2D1Aが発見されてから、無症状の保因者やEBVと関係ない悪性リンパ腫患者などでもXLPの遺伝子診断が下されるようになり、その症状や病態の広がりは拡大しつつある。一方、本症に典型的な致死的伝染性単核症患者と異なり、あらたに遺伝子診断されたいわば「非典型的な症状」の患者をどのように治療すべきか、現在は全く不明である。本研究はXLPの分子病態を基盤に据えて、XLPの早期診断と治療の新たなストラテジーを確立することを最終目的として実施された。その結果、1)抗SAPモノクローナル抗体の作成とflow cytometryによる患者リンパ球中のSAP蛋白検出により、従来の遺伝子診断より簡易な診断法が確立された。2)XLP患者の母親(保因者)のTリンパ球におけSAP蛋白量の変動を測定することにより、T細胞の活性化に伴ってSAP蛋白量は大きく変動すること。逆に、XLPの本態として、「T細胞の活性化に必須のSAP蛋白が誘導されないために、免疫が賦活化された際に免疫担当細胞の相互作用が適切に調整されないこと。」が判明した。3)遺伝子診断されたXLP患者の追跡調査で、致死性伝染性単核症や悪性リンパ腫を乗り越えて生存した2例の患者で、さらに数年から十数年後にlymphocytic vasculitisをきたしたこと。とくにいずれも脳血管炎の病像をとり、免疫抑制療法が有効であるが、XLPの自然歴は極めて悪いことが明らかになった。結論:XLPの早期診断には、flow cytometryが有用なこと、XLPの遺伝子治療では免疫活性化に伴って誘導型のSAP発現が必要なこと、XLP患者の自然歴から全ての患者に造血幹細胞移植が必要なこと、が本研究により明らかになった。」が判明した。結論:T細胞におけるSAPの発現量は一定ではなく、活性化に伴って誘導されることが確認された。本知見は、SAPの発現によるXLP患者の遺伝子治療を考える際に重要である。さらに、本法により、XLP患者や保因者の簡便な診断が可能となった。2)XLP患者の母親(保因者)のTリンパ球におけるSAP蛋白量の変動を測定することにより、T細胞の活性化に伴ってSAP蛋白量は大きく変動すること。

逆に、XLPの本態として、「T細胞の活性化に必須のSAP蛋白が誘導されないために、免疫が賦活化された際に免疫担当細胞の相互作用が適切に調整されないこと。」が判明した。3)遺伝子診断されたXLP患者の追跡調査で、致死性伝染性単核症や悪性リンパ腫を乗り越えて生存した2例の患者で、さらに数年から十数年後にlymphocytic vasculitisをきたしたこと。とくにいずれも脳血管炎の病像をとり、免疫抑制療法が有効であるが、XLPの自然歴は極めて悪いことが明らかになった。結論:XLPの早期診断には、flow cytometryが有用なこと、XLPの遺伝子治療では免疫活性化に伴って誘導型のSAP発現が必要なこと、XLP患者の自然歴から全ての患者に造血幹細胞移植が必要なこと、が本研究により明らかになった。
可視光・太陽光で作用する環境調和型触媒反応系の設計への新展開

新しいエネルギー源としてのみでなく環境に優しい化学プロセスとして、可視光・太陽光による触媒と電極上での物質変換とエネルギー生産過程を含む環境調和型の化学プロセス・システムの実現が切望されている。本研究では、研究分担者らがこれまでに光電極と光触媒の分野で創製・蓄積した学術的・技術的成果を機能的および組織的に交換し、可視光・太陽光による環境調和型新技術の設計への新展開を計った。年度の初めに非公開の打ち合わせ研究集会を開催、分担者の研究方針および役割分担を確認し、可視光、太陽光で稼働する光触媒の開発(安保、堂免、和田)、環境負荷物質無害化プロセスの構築(井上、高須、大塚、井藤、嶋津)、二酸化炭素転換プロセスの構築(大倉、堀、金子、荒又)、環境調査型合成プロセスの構築(大谷、淵上、竹平)に関して意見交換と議論を行った。また、平成10年11月には「太陽光を利用する光触媒に関する国際シンポジウム」を開催し、海外からこの研究分野で最先端を進んでいる著名な3名の光触媒研究者を招聘して批判や提言を得るとともに最近の世界的な動向と今後の展開などに関して討論・意見交換を行った。特にA.J.Nozik教授の招待講演では、光触媒技術開発に関する世界の情勢や今後の見通しと課題についてグローバルな観点からの意見を頂いた。また、7名の共同研究者が分担者間の研究協力と成果交換の結果について公表するとともに、研究方針の明確化と研究の進展を計った。以上、光電極および光触媒反応系に関する学際領域の積極的な連携と融合、および海外の第一線の研究者を交えた意見交換は、可視光・太陽光による環境調和型技術の設計と新展開に大きな指針を与えるものであった。
3ミクロン帯プリズム分光偏光観測による星形成領域の研究

まず、1.4-4.2μmプリズム分光器(国立天文台との共同開発研究で製作)の改良を行なった。信号を出さないピクセルがあった検出器アレイを交換した。また、半波長板の回転部分を改良し、コンピュータからの指示で正確に同調して偏光を変調させるようにした。この結果、全波長にわたって効率がほぼ90%以上、器械による偽の偏光が0.1%の測定限界以下という偏光測定システムが完成した。このプリズム分光器をセロトロロ天文台の1.5m望遠鏡につけて、まずわれわれの銀河系の中心部にある赤外線源の3μm分光偏光観測を行なった。その結果、波長1-2μmに見られるべき乗則からの偏光の超過がすべての天体で観測された。また、波長3.0μmにある吸収で偏光がさらに大きくなっていること、波長3.4μmの吸収では偏光の超過が見られないことがわかった。赤外線源の1つでは偏光の角度が3.0μmの吸収の近傍で回転していることも見いだした。さらに宇宙科学研究所の1.3m望遠鏡を使い、星形成領域のBN天体・AFGL490・AFGL989を観測し、波長3.1μmの氷の吸収に付随した偏光成分Δpを正確に求めた。BN天体ではΔpと吸収の深さτとの比Δp/τの波長依存性がこれまでにない精度で定まった。このデータから、吸収に関与している物質の吸収バンドの強さを計算する予定である。
源氏物語古写本における異本間の位相に関する研究

『源氏物語』諸本の本文異同の傾向について、そのデータ処理の詳細は、「特定領域研究・人文科学とコンピューダ・CD-80M研究成果報告書」を参照願いたい。いわゆる〈別本〉として放置されてきた本文群は、その内部・外部の確認がほとんどなされていないのが現状である。まだまだ資料がすくなすぎるので、十分な結論を出すに至ってはいない。現在のところでは、諸本間における八割の異同傾向を一つの分岐点として注目している。その一部を記しておく。■14巻「澪標」:十七本の本文を翻刻することによって、その諸本間の位相を詳細に考察した(拙稿「別本本文の意義-「澪標」における別本群と河内群-」『源氏物語研究集成第13巻』平成11・3、風間書房)。■20巻「朝顔」:大島本と尾州本の対局に陽明本と国冬本が位置している。その中間に東大本と保坂本がある。従来、別本と呼ばれてきた本文群である。八割という境界線が、こうした数値処理で見えてきた分岐点のように思われる。■36巻「柏木」:きれいに右肩上がりに諸本が並んでいる。国冬本と保坂本は、今後とも注目すべき本文である。拍木には『源氏物語絵巻詞書』が伝存している。それらを含めた多様な本文資料で、さらに情報を増やしての考察が肝要である。今回のデータを活用して、各諸本毎の全巻の異同のゆれを見る必要もある。当面は巻単位で、そして、その点を線へと延ばすことによって、諸本間の位相が見えてくる。これまでの、いわゆる青表紙本・河内本・別本という分別基準があいまいな系統論ではなくて、本文の異同傾向を概観しての分析を深化させていくことの必要性を痛感している。もちろん、本文を読むという行為を通しての本文の位相の探求が、もっとも重要なことであることは論をまたない。その両面からのアプローチが、今回のデータ処理を通して可能となったのである。
朝鮮半島での「8月15日」後をめぐる歴史像の再構成

朝鮮半島における1945年「8月15日」を境とする政治・社会状況の変化について、当時の人々(日本人を含めて)の証言(記憶)と記録により歴史の具体像の解明にせまる。韓国・日本・その他の歴史博物館における「8・15」の位置づけに関する調査と文献資料の収集と分析を行い、現地での韓国人や引揚者などからの聞き取り調査を交えて、研究を進めた。その結果、それぞれ「転換期」にある韓国・日本の「歴史認識」の位相について明らかにすることができた。本研究は、1945年8月15日から米軍政終了期までの期間を対象に、朝鮮半島、とりわけ南朝鮮の政治・社会構造の変容過程を、ポストコロニアリズム論などの新しい視点をふまえつつ、日本・韓国・米国その他にある文献資料調査と関係地域でのフィールドーワークおよびインタビュー調査を通して、再構成することを目的とする。従来、1945年8月15日以降の朝鮮半島に関する歴史叙述は、植民地支配からの解放から米ソによる分割統治・分断国家の建設という図式のみが重視され、「8月15日」以降の総督府をはじめとする同地の日本人の動向までを含めた考察はほとんどなされてこなかった。また、朝鮮半島各地における「8月15日」後の多様な展開過程についても充分に検討されてはいない。しかしながら、近年では日本と韓国においては、この「8月15日」を画期とみなす従来の歴史叙述を批判的に再検討する研究がおこなわれ始めている。このような研究動向を踏まえ、今年度は特に、釜山や済州島などの各種歴史記念館や博物館の展示内容を調査することを通して、韓国(および日本)における「8月15日」以降に関する歴史叙述の有り様を明らかにすることを試みた。また、アメリカや韓国の各地研究機関を訪日本し、「8月15日」以降の朝鮮半島の政治的展開過程に関する情報交換や研究会をおこない、今後の研究をおこなうための研究ネットワークの形成に努めた。本研究の目的は、1945年8月15日前後から米軍政期までの期間を主たる対象に、朝鮮半島、とりわけ南朝鮮の政治・社会構造の変容過程を複合的な視点を踏まえつつ、日本・韓国・米国その他にある文献的資料調査と関係地域でのフィールド・ワークおよびインタビュー調査を通じて、歴史像を再構成することにあった。(1)韓国・日本・米国などの関係文献資料調査を実施した(ハーバード大、米議会図書館など)(2)韓国・日本での現地調査の実施韓国:ソウル歴史博物館、荷衣三島農民運動記念館、独立記念館、日本軍「慰安婦」歴史館、原爆被害者福祉会館、5・18民主化記念会館、済州島4・3研究所日本:仙崎、舞鶴、佐世保等の引き揚げ記念館、在日韓国人歴史資料館、立命館大学平和ミュージアムなど、同時に関係者・研究者にインタビューを行う(3)国際ワークショップの開催2007年11月25日延世大学の金世中教授ほか5人をゲストにシンポジウム2008年6月23日九州歴史研究会との合同研究会2008年10月18日国際ワークショップ(4)海外研究者との学術交流韓国・カナダ・米をはじめ国際研究機関を訪問し、研究者との情報交換・研究のネットワークをつくった(5)報告書の作成・刊行研究協力者を含む研究論文と調査報告を中心とした『報告書』をweb上で公開する予定で準備中である次の点が、この研究を通じて明らかになったことである。(イ)朝鮮半島の政治社会構造の変容過程と日本の動向との関連がつかめたこと(ロ)戦前と戦後の継続性について改めて認識させられたこと(ハ)問題は今日まで続いており、解決されていないものも多いこと
段階的詳細化による 自然言語の意味処理方式の研究

意味処理の技術の壁を突破するためには,「段階的詳細化」という観点を明快に追及しなければならない.「段階的詳細化」とは,自然言語文の理解の過程を「逐次的に情報を受れ入れ,それを統合して段階的に認識(各単語や文の意味表現)を限定し,詳細化して行く過程」と見なすことである.逐次的に受けとる情報は,認識への制約条件に他ならない.したがって段階的詳細化を可能とする鍵は,制約の適切な扱いにある.本研究では,プログラム言語PALの制約付き変数の能力をいかしながら,自然言語処理実験システムTALKにおける意味処理技術を改善し,段階的詳細化を効単的に達成するための知見を蓄積した.具体的には,以下の諸点を研究した.(1)名詞句+の+名詞句,名詞句+は+名詞句+だ,などの意味処理の分析を進めた.(2)上記の処理を高速めるための知識コンパイル方式を提案した.(3)述部の解析を高速化するための,接続知識のコンパイル方式を整備した.(4)論理的な黒板を利用した照応理解の枠組みの基礎的な部分を構築した.(5)制約直き変数が制約の一貫管理に貢献することを示した.(6)制約付変数に基づく統一的意味表現体系を提案した.(7)制約付変数を用いた新しい意味解釈過程の枠組みを提案した.以上の研究により,段階的詳細化の観点からみた自然言語処理の基礎が構築された.意味処理の技術の壁を突破するためには,「段階的詳細化」という観点を明快に追及しなければならない.「段階的詳細化」とは,自然言語文の理解の過程を「逐次的に情報を受れ入れ,それを統合して段階的に認識(各単語や文の意味表現)を限定し,詳細化して行く過程」と見なすことである.逐次的に受けとる情報は,認識への制約条件に他ならない.したがって段階的詳細化を可能とする鍵は,制約の適切な扱いにある.本研究では,プログラム言語PALの制約付き変数の能力をいかしながら,自然言語処理実験システムTALKにおける意味処理技術を改善し,段階的詳細化を効単的に達成するための知見を蓄積した.具体的には,以下の諸点を研究した.(1)名詞句+の+名詞句,名詞句+は+名詞句+だ,などの意味処理の分析を進めた.(2)上記の処理を高速めるための知識コンパイル方式を提案した.(3)述部の解析を高速化するための,接続知識のコンパイル方式を整備した.(4)論理的な黒板を利用した照応理解の枠組みの基礎的な部分を構築した.(5)制約直き変数が制約の一貫管理に貢献することを示した.(6)制約付変数に基づく統一的意味表現体系を提案した.(7)制約付変数を用いた新しい意味解釈過程の枠組みを提案した.以上の研究により,段階的詳細化の観点からみた自然言語処理の基礎が構築された.本年度は、以下の項目を中心に、現在の自然言語処理実験システムTALKにおける意味処理技術を改善した。1.クラス束縛変数を拡張して、typed pfologの体系を構築し、それをPAL89として実装した。2.制約付変数を導入し、PAL89に実装した。これにより、自然言語処理などに必要な多様なオブジェクトをユ-ザ-が任意に構築でき(ユニフィケ-ションをユ-ザ-がPrologで記述する)、それを基礎として論理プログラミングできる枠組みが完成した。3.上記の新しい方法を、理論的に基礎付けるために、GLPの理論が構築された。4.このような新しいプログラム言語PAL89を基礎として、自然言語処理の実験システムが作られた。(1)自然言語によるプログラミングシステム:これは自然言語の仕様記述をPAL89のプログラムに自動的に変換するシステムである。例として、在庫管理問題が使われた。(2)将棋に関する会話システム:将棋をテ-マとして、柔軟な会話を実現する。5.この結果次のような課題が解決された。(1)制約付き変数に基づく統一的意味表現体系の提案(2)述部の解析を高速化するための、接続知識のコンパイル方式の整備(3)段階的詳細化に基づく意味処理の分析と知識コンパイル方式の提案意味処理の技術の壁を突破するためには,「段階的詳細化」という観点を明快に追及しなければならない.「段階的詳細化」とは,自然言語文の理解の過程を「逐次的に情報を受け入れ,それを統合して段階的に認識(各単語や文の意味表現)を限定し,詳細化して行く過程」と見なすことである.逐次的に受けとる情報は,認識への制約条件に他ならない.したがって段階的詳細化を可能とする鍵は,制約の適切な扱いにある.本研究では,プログラム言語PALの制約付き変数の能力をいかしながら,自然言語処理実験システムTALKにおける意味処理技術を改善し,段階的詳細化を効果的に達成するための知見を蓄積した.具体的には,以下の諸点を研究した.(1)名詞句+の+名詞句,名詞句+は+名詞句+だ,などの意味処理の分析を進めた.(2)上記の処理を高速に進めるための知識コンパイル方式を提案した.(3)述部の解析を高速化するための,接続知識のコンパイル方式を整備した.(4)論理的な黒板を利用した照応理解の枠組みの基礎的な部分を構築した.(5)制約付き変数が制約の一貫性管理に貢献することを示した.(6)制約付変数に基づく統一的意味表現体系を提案した.
アジアの普通の人々の日常生活に関する大量データの理論的実証的研究

アジア・バロメーターは膨大な生活の質を中軸としたデータをアジア三十一カ国の世論調査を基にしたものであるが、成果はさまざまな視点から面接して得られた反応を分析と総合がその仕事の大部を占める。すでに2005年以降から分析・総合を進めてきたが、作業が膨大になり、2012年まで優にかかった。生活の質については、The Quality of Life in Asia(Springer, 2012)をはじめ、主として数多くの雑誌論文を英文で刊行してきた。2013年には『アジアの心を写す鏡-アジア・バロメーターの知見』(西村書店、印刷ページが600-700となる予定、2013年7月刊行予定)が完成される。その他にも主として英文で学術書を2013年、2014年、2015年に予定している。平成21年度本研究計画では申請書に記載されている通りになされた次のような進歩を報告します。目標は20032008年にわたって実施されたアジア・バロメーターのデータを次の主題に焦点を当てた刊行物に向かうことである。「生活の質」と「新中産階級」について年度内に国際学術ワークショップをそれぞれ開催し、その討論を踏まえて改定版をほぼ完成し、英文学術雑誌上で刊行に向かっている。「社会資本」と「国際親近度」については2010年度初夏に国際学術ワークショップを開催し、同様に英文学術雑誌上に刊行することを計画している。これらのなかで、イングルハートの物質主義対脱物質主義の概念化、ハンティントンの中華文明と日本文明の区別を新しいエビデンスから一定の修正をもとめる議論をする。信頼と信任については最もよく使われ、アジア・バロメーターでも使った質問、「人は大体信頼できるものだ」と「人は注意しすぎることはない」がもっている偏りがどのような影響を与えているかについての世論調査における言語文化的な難しさを議論している。国際親近度については従来、政府間の親近度の測定のみがなされているが、本研究計画では市民の間の親近度が測定され政府間と市民間の親近度の格差について議論する。これらは同時に日本語で全5巻の学術書の刊行を計画している。「生活の質」について日本、韓国、台湾、中国、香港、シンガポールという6個の儒教社会を分析したものは既に英文学術書として刊行され(2009年)、その日本語訳は2011年に刊行される。同時に、本研究計画が日本の実証社会科学研究のなかでどのような意義を持ち、どのような課題に直面しているかを書き下ろす学術書の刊行を計画している。平成22年度本研究計画では申請書に記載されている通りにほぼなされた次のような進歩を報告します。順調に進歩がみられた。目標は2003年2008年にわたって実施されたアジア・バロメーターのデータを次の主題に焦点を当てた刊行物に向かうことである。「生活の質」については英文学術雑誌(Social Indicators Research)で論文を8本刊行し、さらに英文学術書の刊行(スプリンガー出版社)と日本語版の刊行(東洋書林)を平成22年度年度内に完成した。後者は読売新聞の書評欄で最も好意的にとりあげられた。「生活の質」については英文学術雑誌(Japanese Journal of Political Science vol.12,part 1)にアクセプトされた論文が三本あり、平成24年度に刊行がなされる。「国際親近度」については平成22年度にワークショップを開催、発表、討論された論文を平成23年度にさらに完成度を高めて英文学術雑誌と学術書の刊行を目指している。そのうちの一つは米国の学会で平成23年度既に発表した。さらに本年度夏にワークショップを開催、本年度秋に日本の学会でいくつかの論文を発表する予定である。「社会資本」については平成23年度夏にワークショップを開催、英文学術雑誌での刊行を目指している。「新中産階級」については平成21年度に英文学術雑誌に論文を刊行(Asian Economic Policy Review誌)できたが、さらに分析を進め、平成23年度にワークショップを開催する計画である。この4個の主題を軸に、「アジアの視点:アジア・バロメーターからみた人間・社会・世界」という5巻の学術研究書を猪口孝編著で執筆する予定である。すでに第一巻『アジア・バロメーターの目的と方法と範囲』を猪口孝が単独執筆中である。第二巻は「生活の質」、第三巻は『社会資本」、第四巻は「新中産階級」、第五巻は「国際親近度」を猪口孝が編集執筆を予定している。大規模データの処理・保存と分析と刊行はどれも思った以上の時間を要した。

とりわけ世論調査直後の現地社会の学者と一緒にやるプロファイルと一次的分析を刊行した後に計画したより深い、より絞った分析の刊行は当初予定していた時間よりも多大な時間を要した。本年度中に日本語の学術書刊行と英語の学術書刊行を集大成として行うことができる予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策は4つ。第一、2012年度中に日本語で知見の集大成を一五〇〇印刷ページの学術書を刊行する第二、2012年度中およびその後、英語で学術書を引き続き刊行する。すでに1冊刊行、執筆中のもの3冊を近い将来刊行予定。第三、学会(日本行動計量学会で2012年度中に新潟県立大学が開催校として「世論調査」のセッションを10個位とりあげるが、このような学会を通した活動によって、本研究計画で得られた経験をひろくの共有していく。第四、アジア・バロメーターの続きとして、アセアン(東南アジア国家連合)の10の社会について2010年に「環境と健康」を主題に大規模世論調査をすでに実施した。2012年に「結合度(コネクティビィティー)」を主題に、大規模世論調査を実施する予定を進めている。現地社会の学術研究者と組んで、英語で分析と刊行を進めていく予定である。
顎顔面領域に発現する先天異常疾患の原因遺伝子探索

本研究は、矯正歯科分野で従来行われている検査から得られる表現型の定量的評価と網羅的ゲノムスクリーニングを組み合わせることで、表現型とゲノム構造の関連性を解明し、顎顔面領域の先天異常疾患の病因遺伝子を同定と新規の顎顔面領域の臨床診断アルゴリズムを構築することを目的とした。原因遺伝子の同定に至ったのは全体の30%で、候補遺伝子の有る場合無い場合とも遺伝的異質性からか全てに変異遺伝子が得られるわけではないこともわかり、疾患のリクルートに対して有用な情報の積み重ねが行えた。一方、表現型に対する遺伝子の機能的な影響とその評価は対象変異をモデル動物での再現が困難など、さらに症例の蓄積を進める必要があった。先天異常疾患の約3分の1の症例は、顎顔面になんらかの奇形を伴うことが言われている。顎顔面の奇形は、機能面のみならず審美的問題から社会的要因を含むため、その原因の解明は治療への影響が大きい。今回、顎顔面領域に奇形を伴うがその原因が不明であり、遺伝的要因が強く疑われる患者を対象に収集を行い、全ゲノムに対して網羅的に探索を行い、原因遺伝子の同定を行うことを目的とした。年間の症例収集数は男性7名、女性9名の計16名であった。その内訳は、多数歯欠損家系症例(男性2名、女性4名)、鎖骨頭蓋異骨症疑いで原因遺伝子RUNX2の変異が確認されなかった一例(女性1名)、外胚葉異形成症候群疑いで原因遺伝子EDARに変異を認めなかった一例(女性1名)、眼振を伴う兄弟例(男性3名)、臨床診断から黒色表皮症を伴うクルーゾン症候群と診断されている親子例(男性1名、女性1名)、眼症状と粘膜下口蓋裂を伴う家系症例の親子例(女性2名)、およびレントゲン写真から基底細胞母斑症候群が疑われた一例(男性1名)であった。臨床診断からほぼ確定診断されていたクルーゾン症候群、Stickler症候群および基底細胞母斑症候群以外は、いずれも報告のある原因遺伝子には異常は見つけられず、さらに全ゲノム検索を施行した(次世代シーケンサー解析、アレイ解析)結果、眼新を伴う兄弟例については原因遺伝子が特定されたが、その他の症例は疑われるような候補遺伝子や候補領域の特定には至らなかった。先天異常疾患の約3分の1の症例は顎顔面領域になんらかの奇形を伴うことが報告されている。顎顔面に発生する奇形は、機能面のみならず審美的影響が大きく、心理・社会的要因を含むことから、その原因解明、確定診断は治療への貢献度が高いと考えられる。今回、顎顔面領域に奇形を伴うがその原因が不明であり、遺伝的要因が強く疑われる患者を対象に、症例収集を行い、それらの全ゲノムに対して網羅的関連解析を施行し、原因遺伝子の同定を行った。年間の症例数は、昨年1年間で男性7名、女性9名。本年度追加症例は男性1名、女性1名であった。症例収集については昨年度に予想以上の解析結果が得られ、新規変異を認めた症例に対してさらなる検証を併行して行っていたこと、原因不明の症例に限定して収集する対象を制限したことから本年度の症例収集数は少ない結果となった。本年度に解析対象として選定した2症例については、全ゲノム解析後に得られた変異についてさらに詳細な解析を行う必要があり、当初の研究期間である2年間をまたぐことが予想されたため、期間延長を申請した。また、初年度解析後に結果の得られた症例のうち、表現型ーゲノムとの連関評価目的で動物モデルでの再現を試みていたFRMD7の新規変異症例は、得られた変異で機能評価および動物モデルの安定した再現確立が困難であり、動物モデル作製まで到達することができず、遺伝子機能の解明には至らなかった。研究期間の2年間のうち初年度に3症例の新規報告ができた。解析結果として予想以上に変異検出率が良好であり、比較的順調に進んだことから、前倒しで機能評価目的での動物モデル作製(ゼブラフィッシュに対してモルフォリノオリゴを用いたノックダウン実験)についても検討を行った。機能解析については、顎顔面の奇形を評価するために、短期間で結果を得ることを前提にゼブラフィッシュを用いることを検証した。wild-typeのゼブラフィッシュの顎顔面について、ヒト顎顔面の評価モデルとして適している動物モデルであるのかどうかをPilot studyとして検討した。結果として、ゼブラフィッシュ自体に系統や個体差があることが判明し、計測値では統計学的な差をだすことが困難と判断した。そのため、動物モデルを用いた機能解析については十分な結果を得ることができなかった。しかし、次年度に収集した2症例(多発奇形・精神発達遅滞を伴う男性症例1例、大理石骨病の女性症例1例)についてはいずれも当初の研究期間をまたぐことにはなったが、現段階で全ゲノム解析は終了しており、結果として新規変異を同定できたことなどから、本研究目的である新規原因遺伝子同定に関しては2年間で5症例の新規変異を同定したことになり、新規変異検出率は約27.8%と概ね報告例と一致する基準であり、症例収集のための選定基準が問題なかったと考えられる。ゲノム解析研究の進歩に伴い、疾患関連因子のみならずあらゆるゲノム情報の集約が飛躍的に進んでいる。これらの成果によって、これまで原因不明とされてきた疾患に対して診断に寄与する一方で、未だ確定診断のつかない症例が全体の3割あることが示唆されている。また、健常と変異の表現型差が顕著でないものは、最終的な絞り込みが困難である場合が多く、さらなる症例やデータベースのアップデート等を待たなければならないのが現状である。

そこで、今回われわれは、遺伝子型/表現型の関連解析を基盤とし、表現型として特に顔貌所見および歯科的所見から遺伝子型へのアプローチを網羅的に行うことで、原因遺伝子解明と診断モデルの確立を目的とした。症例は神戸大学医学部附属病院を受診した、顔貌および口腔内になんらかの先天的な所見を有する原因不明の先天異常疾患患者、および当該分野では症例数が不十分と考えられたため、共同研究機関として徳島大学人類遺伝学分野の症例を対象とした。症例収集は当該研究期間を通して実施した。平成25年度の収集において、既知の手法で診断がつかなかった症例に対して原因遺伝子を同定し、それぞれ発表を行った。平成2627年度にかけて、収集した症例の解析を進める一方、複雑な染色体構造異常を伴う症例の解析を進め、その構造的変化と組換え機序を同定した。顔貌および口腔内所見からの表現型主体の症例収集を試みたが、ゲノムファーストになる結果も多く散見された。表現型の評価方法において、特に軟組織評価が主観的評価に偏ることが、定量的評価の妨げとなり、表現型から遺伝子型へのアプローチが困難となることが示唆され、今後の課題と考えられた。本研究は、矯正歯科分野で従来行われている検査から得られる表現型の定量的評価と網羅的ゲノムスクリーニングを組み合わせることで、表現型とゲノム構造の関連性を解明し、顎顔面領域の先天異常疾患の病因遺伝子を同定と新規の顎顔面領域の臨床診断アルゴリズムを構築することを目的とした。原因遺伝子の同定に至ったのは全体の30%で、候補遺伝子の有る場合無い場合とも遺伝的異質性からか全てに変異遺伝子が得られるわけではないこともわかり、疾患のリクルートに対して有用な情報の積み重ねが行えた。一方、表現型に対する遺伝子の機能的な影響とその評価は対象変異をモデル動物での再現が困難など、さらに症例の蓄積を進める必要があった。疾患の収集と疾患原因遺伝子の探索ならびに同定は、予定を超えて進めることができた。特に、基底細胞母斑症候群の一例は新規変異であったことから、学会誌へ新規変異の報告およびデータベースへの登録を行った。また、眼振を伴う兄弟例に関しては、日本人での報告はない変異であったため、学会誌への報告とデータベースへの登録を行った。しかし、候補遺伝子のある場合ない場合とも、遺伝的異質性からか全てに変異遺伝子が得られるわけではないこともわかり、今後の疾患のリクルートに対して有用な情報の積み重ねが行えた。一方、これに伴う表現型に対する遺伝子の機能的な影響に関しては、得られた変異がモデル動物作製による再現が難しいなど困難な点が多く、さらに原因遺伝子の同定を進める必要があった。本年度に解析を行った新規の2症例(多発奇形・精神発達遅滞を伴う男性症例1例、大理石骨病の女性症例1例)については既に詳細な解析(全ゲノムシークエンス、マイクロアレイ法、FISH法を施行)が終了し、結果を得ている。現在、これらについて新規変異としてデータベースへの登録と論文のための準備を行っている。矯正歯科解析結果から得られたStickler症候群は、これまでの報告例と比較して当該症例は症状にばらつきがあり、変異箇所と症状との連関性の解明を行う予定である。そのため、家系解析を進めるとともに、同疾患の症例収集を他施設連携のもと行っている。
未分化増殖性ヒト角膜内皮細胞亜集団の in vitro 分化成熟法の創出

昨年度までに、細胞の増幅工程においては細胞の重層化・線維芽細胞様形態への変化を抑えた改変増幅法により増幅効率を約1.5倍にまで増加させ、5週間で約10,000倍にまで未分化増殖性細胞を増幅することが可能となった。分化誘導工程については3080%の分化誘導効率を達成した。これは、多能性分化細胞の分化誘導に用いられている機能性低分子化合物の混合物を用いて分化誘導前に前処理を行うことにより可能となったのであるが、ドナー角膜による分化誘導効率の差異が大きいことが課題として残された。そこで、それぞれの機能性低分子化合物が未分化増殖性細胞にどのような変化を与えるのかをFACS解析により解析したところ、受容体型チロシンキナーゼ阻害剤の一つが阪大・西田らのグループにより報告されている角膜内皮前駆細胞(Hara S. et al. Stem Cells Dev. 2014 23(18): 2190-201)に類似したp75NTR陽性細胞の含有率を大幅に増加させることを見出した。一方で、GSK3β阻害剤であるCHIR99021は、CD166発現細胞含有率を低下させることが明らかとなった。また、マルチプレックスアッセイシステムを用いて増幅工程、分化誘導工程それぞれにおいて各処理の有無で培養上清中のサイトカイン産生がどのように変化するのかを網羅的に解析した。以上の解析をもとに、前処理に用いる機能性低分子化合物の組み合わせを改変し、分化誘導効率を改善することができた。また、分化誘導工程に使用する分化誘導培地についても基礎培地および添加物の検討を行った結果、いくつかの条件で分化誘導効率の改善が見られている。Latrunculin A、Swinholide A、CK-666,、CK-869などの細胞骨格修飾剤やエピジェニック阻害剤、あるいは細胞ー細胞外マトリックス相互作用など当初の計画にあった分化誘導法を試みるも顕著な分化誘導効果はみられなかったが、増殖工程と分化誘導工程の間に機能性低分子化合物での前処理を行うこと、および分化誘導工程での基礎培地および添加物の検討により、成熟分化細胞を85%の効率で得ることに成功している。また、増殖工程での増幅効率も改善できており、「1眼のドナー角膜より5000人以上に移植可能な成熟分化ヒト角膜細胞を2カ月以内に生産できる基盤技術を確立する」という目標達成に近づいていると考える。次年度は、更なる分化誘導効率の改善、あるいは分化細胞の純化方法の検討を行い、均一な成熟分化角膜内皮細胞を得ることを目標とする。純化法に関しては、研究計画記載の相転移細胞と成熟分化細胞の代謝の違いを利用して行なうとともに、ソーティングや磁気ビーズの利用も検討する。本研究課題の目標である「一眼のドナー角膜より5000人以上に移植可能な成熟分化ヒト角膜内皮細胞を2カ月以内に生産できる基盤技術を確立する」のうち、増幅工程については既に課題開始時に確立していた増幅培養技術で未分化増殖性細胞を本レベルにまで増幅することを達成していた。従って、当初は成熟分化細胞への誘導法の確立に注力したが、本法で増殖させた細胞は分化誘導効率が極めて低かった。そこで増幅工程の見直しを行い、細胞の重層化、線維芽細胞様形態への変化を抑制することに加え、増殖効率も約1.5倍に増加させることに成功した。この改変増幅法で増殖させた細胞は従来法に比べて分化誘導効率が高くなったものの継代を重ねることにより分化誘導効率が低下していくことが明らかとなった。そこで分化誘導前の高増幅未分化増殖性細胞の形質に変化が生じていると想定し、細胞表面マーカーの継代変化を調べたところ、角膜内皮細胞マーカーの一つCD166の発現が継代とともに低下していくことが判明した。このことは高増殖過程において自然発生的に多系列へ分化した細胞の割合が増加するものであると考えられ、分化誘導効率低下との相関が示唆された。これを指標に高増殖過程時において多系列への分化を抑制する低分子化合物の探索を行ったところ、多能性分化細胞の分化誘導に用いられる機能性低分子化合物の組み合わせにより本マーカー発現の低下を抑制できることが明らかとなった。この低分子化合物で前処理を行うことにより、未処理に比べて効率のよい分化誘導が可能となった。ただし、細胞表面マーカーおよびポンプ機能のマーカーであるNa+/K+ ATPase発現を指標とした分化効率は3080%で、現時点ではドナーによる分化誘導効率の変動が大きい。また、バリア機能の指標であるZO-1の発現も低く、これらが今後の課題である。H29年度の研究計画に挙げていた候補化合物である細胞骨格修飾剤およびエピジェネティック阻害剤(HDAC阻害剤)での分化誘導を試みるも顕著な分化誘導効率の増加は認められなかった。また、H30年度実施予定であったメタボローム解析からのアプローチ、すなわち、高メチオニン要求性に依拠するメチオニン欠損培地による細胞増殖抑制および高BCAA要求性に依拠するBCAA増補培地による分化誘導、インテグリン-ECM(ラミニン・コラーゲン)相互作用についても前倒しで検討を行ったが、同様に成熟分化細胞への分化誘導効果は認められなかった。以上より、既に確立していた方法で増幅した細胞では分化誘導が極めて困難であると考え、細胞増幅工程の改変を行った。その結果、増幅効率を低下させることなく、より分化させやすい未分化増殖性細胞を得ることに成功した。5週で10000倍にまで未分化増殖性細胞を増幅することが可能となった。

また、高増殖培養の継代過程で分化誘導効率が低下していくことが判明したことから、この継代変化を抑制することにも注力し、多能性分化細胞の分化誘導に用いられる機能性低分子化合物を培養液への添加により継代変化を抑制することに成功した。本化合物での前処理により未処理に比べ効率のよい分化誘導が可能となった。ドナー角膜により変動があるが、我々が独自に選択した角膜内皮細胞亜集団選別マーカーおよびNa+/K+ ATPase発現を指標とした場合の分化効率は3080%にまで増加した。昨年度までに、細胞の増幅工程においては細胞の重層化・線維芽細胞様形態への変化を抑えた改変増幅法により増幅効率を約1.5倍にまで増加させ、5週間で約10,000倍にまで未分化増殖性細胞を増幅することが可能となった。分化誘導工程については3080%の分化誘導効率を達成した。これは、多能性分化細胞の分化誘導に用いられている機能性低分子化合物の混合物を用いて分化誘導前に前処理を行うことにより可能となったのであるが、ドナー角膜による分化誘導効率の差異が大きいことが課題として残された。そこで、それぞれの機能性低分子化合物が未分化増殖性細胞にどのような変化を与えるのかをFACS解析により解析したところ、受容体型チロシンキナーゼ阻害剤の一つが阪大・西田らのグループにより報告されている角膜内皮前駆細胞(Hara S. et al. Stem Cells Dev. 2014 23(18): 2190-201)に類似したp75NTR陽性細胞の含有率を大幅に増加させることを見出した。一方で、GSK3β阻害剤であるCHIR99021は、CD166発現細胞含有率を低下させることが明らかとなった。また、マルチプレックスアッセイシステムを用いて増幅工程、分化誘導工程それぞれにおいて各処理の有無で培養上清中のサイトカイン産生がどのように変化するのかを網羅的に解析した。以上の解析をもとに、前処理に用いる機能性低分子化合物の組み合わせを改変し、分化誘導効率を改善することができた。また、分化誘導工程に使用する分化誘導培地についても基礎培地および添加物の検討を行った結果、いくつかの条件で分化誘導効率の改善が見られている。Latrunculin A、Swinholide A、CK-666,、CK-869などの細胞骨格修飾剤やエピジェニック阻害剤、あるいは細胞ー細胞外マトリックス相互作用など当初の計画にあった分化誘導法を試みるも顕著な分化誘導効果はみられなかったが、増殖工程と分化誘導工程の間に機能性低分子化合物での前処理を行うこと、および分化誘導工程での基礎培地および添加物の検討により、成熟分化細胞を85%の効率で得ることに成功している。また、増殖工程での増幅効率も改善できており、「1眼のドナー角膜より5000人以上に移植可能な成熟分化ヒト角膜細胞を2カ月以内に生産できる基盤技術を確立する」という目標達成に近づいていると考える。本年度までに確立した方法では未だドナー差が顕著であることから、比較解析によりその原因を究明し、変動を軽減する方法の確立を目指す。また、バリア機能の指標であるZO-1の発現についても不十分であることから、成熟工程の確立に注力する。細胞間接着、細胞骨格の再構成に関わる因子の解析を主とする。
ジャワ、アチェ、陸中沿岸地域における宗教伝統と民俗芸能の映像記録と経験の共有

民俗芸能の現地調査とワークショップによる経験の共有、映像記録を行った。現地調査の成果としては、見市が岩手県の鵜鳥神楽と門中組虎舞の比較から、震災後の地域社会における民族芸能の役割を、「遊び(ludic)」の要素に注目して分析、論文を執筆した。2015年3月にはジョグジャカルタ(中ジャワ)において鵜鳥神楽の公演とワークショップを行った。映像記録においては、鵜鳥神楽を中心に撮影を続けた他、阿部武司氏が長年蓄積してきたフィルムのデジタル化を進めた。本年度は大別して3つの成果があった。第一に岩手県普代村に拠点を置く鵜鳥神楽の映像記録のデジタル化と新規撮影によるアーカイブの充実化である。阿部武司が長年蓄積してきた映像記録のデジタル化に着手し、1990年代の演舞をネット上のアーカイブにアップロードした他、DVD化して神楽メンバーに提供した。阿部による映像アーカイブは鵜鳥神楽に限らず、大きな進展を見せており、本研究ではこの側面支援を行いながら、この映像資料の有効活用を検討している。第二に、インドネシアとマレーシアから招聘されたムスリム知識人と、鵜鳥神楽、大槌町の城山虎舞、大船渡市の門中組虎舞においてワークショップと聞き取り調査を行い、これを記録したことである。同ワークショップおよび調査に伴う招聘は国際交流基金等のプログラムの一環として行われ、本研究から支出は行わなかったが、代表者が企画し、貴重な知的交流の機会を持つとともに次年度インドネシアで開催予定のワークショップに先鞭をつけた。第三にインドネシア(アチェおよびジャワ)における宗教文化についての聞き取り調査と意見交換である。アチェでは2005年のスマトラ沖地震と津波後にユネスコの世界危機遺産に指定されたサマン・ダンスの状況について聞き取りを行った。ジャワでは近年バニュワンギやソロで行われている民俗芸能の観光資源としての活用とその背後にある社会変化や政治のあり方について、資料収集と当事者からの聞き取り調査を行った。本研究の実績内容は調査と実践(ワークショップによる経験の共有)、映像記録という3本柱からなる。第一に芸能と社会、政治の関係について、中ジャワ、東ジャワ、アチェ(インドネシア)および陸中沿岸北部(岩手県)において、聞き取りおよび参与観察による調査を行った。行政と連携しながら観光資源化が進んでいるソロやジョグジャカルタ(中ジャワ)、その途上のバニュワンギ(東ジャワ)、中央政府および国際機関の文化財指定を通して芸能の保存を制度化しつつある普代村(岩手県)とアチェの事例を比較考察した。なかでも研究代表者の見市は岩手県の鵜鳥神楽と門中組虎舞の比較から、震災後の地域社会における民俗芸能の役割を、「遊び(ludic)」の要素に注目して分析、論文を執筆した。ジャワとアチェでは、イスラームと土着文化の緊張関係についても考察を深めた。第二に2015年3月にジョグジャカルタ(中ジャワ)において行った鵜鳥神楽(岩手県普代村)の公演とワークショップ、国内外での当事者や研究者との交流による経験の共有である。会場となったジョグジャカルタのニティプラヤン村は2006年のジャワ島中部地震の被災地であり、芸術村として知られている。神楽公演は国際交流基金の支援を受けて行い、現地の芸能者との有意義なコラボレーションおよび交流が実現した。第三に映像記録の当事者へのフィードバックである。鵜鳥神楽を中心に撮影を続けた他、阿部武司氏が長年蓄積してきた映像記録のデジタル化を進めた。2004年のスマトラ沖地震被災地のアチェでは、映像を用いた研究発表およびワークショップを行い、経験の共有に努めた。地域研究映像のアーカイブ化が予定通り進んでいる。インドネシアとのワークショップも他機関のプログラムの機会を利用して、行うことができた。映像のデジタル化とアーカイブ構築を引き続き行う。インドネシアでワークショップを開催するとともに、現地調査およびワークショップの記録を研究成果として発表する予定である。インドネシアで予定していたワークショップが次年度に延期になったため、旅費の一部が持ち越しとなった。インドネシアで行うワークショップの旅費として使用する予定である。
蚊の穿刺動作にヒントを得た負剛性ばねメカニズムの提案と無痛穿刺デバイスへの応用

蚊の口器は複数の針により構成されているが,そのうち穿刺に主要な役割を持つ上唇と小顎2本の合計3本の協調動作について,定性的な解析モデルを構築し,上唇の穿刺に関して理論的に針が皮膚に「ずぶずぶ」と入っていく「負剛性ばね」が実現されていることを提案した.有限要素法を用いたシミュレーションとマイクロマシニングで作製された針を用いた実験により,提案モデルの妥当性を確認した.本課題では,蚊の口針のうち,穿刺に主要な役割を持つ上唇と子顎2本の合計3本の協調動作について,定性的な解析モデルを構築し,上唇の穿刺に関して「負剛性ばね」が実現されていることを明らかにすることを目的とする.本年度も継続して,昨年度構築した蚊の口針と,頭・胴体・脚等の体全体との協調動作を複数の高速度カメラで同期観察するシステムを用いて,蚊(大日本除虫菊(株)から供給を受けた)が人工皮膚へ穿刺する際の動作を詳細に観察した.正確に人間の皮膚を再現するために,表皮・真皮を模擬したベースポリマーの表面に人間の角質層を模擬した適度な固さの極薄ポリマーをさらに載せる工夫を行った.また人工皮膚内部に血管を模した円筒状の空洞部分をマイクロ加工し,学内保健センターの協力により採取した人間の血液をそこに注入した.これらを用いて,蚊が上唇,小顎等の各パーツを協調動作させながら人工皮膚内で口針を進ませて血液に到達し,それを吸引する様子の観察に成功した.観察結果から得られたデータに基づき,昨年度に引き続き3本の針が皮膚組織を破壊しながら陥入していくシミュレーションを行った.ギザギザ状の突起を先端に有する針を振動させながら刺すことにより,穿刺抵抗力が低減することを明らかにした.さらに.マイクロマシン技術を用いて蚊と同サイズの微細針の作製を行った.昨年度までの単結晶シリコン製の針は脆性破壊しやすかったため,本年度は生体適合性を有するタングステンワイヤを用い,これに溝加工を施して,薄膜堆積により蓋をするプロセスを提案し,これにより中空な微細針の作製に成功した.この針を用いて液体の吸引・吐出にも成功した.今後この針を用いて蚊の動作を模擬した穿刺動作を行い,人工皮膚内から血液を吸引することに挑戦したい.本課題では,蚊の口針のうち,穿刺に主要な役割を持つ上唇と小顎2本の合計3本の協調動作について,定性的な解析モデルを構築し,上唇の穿刺に関して「負剛性ばね」が実現されていることを明らかにすることを目的とする.本年度は最終年度となり,一昨年度,昨年度に継続して高速度カメラを用いて,蚊(大日本除虫菊(株)から供給を受けた)が人工皮膚へ穿刺する際の動作を詳細に観察した.また口針をマイクロ材料試験機にセットして,引張試験,三点曲げ試験を行った.その結果,蚊の針のヤング率(135 MPa)は樹脂であるポリ乳酸(PLA)と同等であるが,破断応力はPLAの約3倍,曲げ応力は10倍と非常に大きいことが判明した.すなわち,蚊の針は強靭であり,特に曲げに強いことが判明した.この特性が,蚊の針が柔軟であるにも関わらず皮膚に穿刺可能である理由の一つであると示唆される.昨年度まで作製してきた単結晶シリコン,タンスグステンに代わり,本年度は微細切削加工を用いてステンレス製のマイクロニードルの作製を試みた.中央のストレート形状(上唇を模擬),その両脇のギザギザ形状(小顎を模擬)の合計3本の針を作製し,蚊と全く同じ協調動作をさせながら人工皮膚に穿刺した.この結果,前年度までに得られていたのと同様に,ギザギザ形状と協調動作が穿刺抵抗力低減に大きく寄与することを確認できた.さらに,座屈を防止するための治具シートの提案と作製,ダイシング加工を用いたステンレス製中空針の作製とそれによる人工皮膚からの血液の吸引,高吸水性ポリマーを用いた血液吸引機構の開発等を行った.このように本課題である蚊を模倣した無痛針の開発に向けた,様々な関連課題に取り組んだ.蚊の口器は複数の針により構成されているが,そのうち穿刺に主要な役割を持つ上唇と小顎2本の合計3本の協調動作について,定性的な解析モデルを構築し,上唇の穿刺に関して理論的に針が皮膚に「ずぶずぶ」と入っていく「負剛性ばね」が実現されていることを提案した.有限要素法を用いたシミュレーションとマイクロマシニングで作製された針を用いた実験により,提案モデルの妥当性を確認した.本課題では,蚊の口針のうち,穿刺に主要な役割を持つ上唇と子顎2本の合計3本の協調動作について,定性的な解析モデルを構築し,上唇の穿刺に関して「負剛性ばね」が実現されていることを明らかにする.これに基づき,力を加えなくても針が皮膚に「ずぶずぶ」と入っていくような新しいメカニズムを提案する.本年度は,負剛性ばねモデルの妥当性を明らかにするために,蚊の口針と,頭・胴体・脚等の体全体との協調動作を複数の高速度カメラで同期観察するシステムを構築した.協力関係にある大日本除虫菊(株)から蚊の供給を受け,その人工皮膚への穿刺動作を詳細に観察した.口針を高倍率で詳細観察しながら,コマを同期させた別の高速度カメラにより,子顎を動かす筋肉の動きや,頭部の動きを観察できた.これにより上唇,小顎2本の協調動作を時間をパラメータとして定量的に解析することができた.