hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体育・スポーツ活動における事故防止と安全管理に関する研究

また法的制度のもとに実施されている学校体育とは異なった背景を持つ社会体育場面における事故事例ならびにその後の裁判に関する資料として、スキーならびにスキューバ・ダイビングに関する事例を収集した。研究目的(3)としてあげた諸外国との比較検討については、“Sports Physical Activity and the Law"を初めとする関連文献およびレポートの収集に努め、主に事故予防的側面における配慮とシステムについての検討を行った。またこの諸外国における事情については、本来の共同研究者である諏訪が現地にて資料の収集に努めている。以上のように平成6年度においては5年度に引き続き、体育・スポーツ事故の分析および考察の基本となる資料の収集と整理において主たる実績を上げた。体育・スポーツ活動における事故防止と安全管理に関して、過去二ヶ年に引き続いて収集した事故事例および判例についての整理と分析を行うとともに、最終年度としてのまとめを分担して行った。1)活発な体育・スポーツ活動が展開されているアメリカを中心とした諸外国における体育・スポーツ事故の傾向と、特に訴訟事例についてその資料を収集し、主として法的側面からの検討と考察を行った。(分担者:諏訪伸夫)2)体育・スポーツ活動の中でも、最近の普及傾向および活動の持つ特性から、とかく事故防止と安全管理に関して特に重要な配慮が必要とされる野外活動に関する事故事例について更に収集し、整理と考察を行った。(分担者:吉田章)3)国内における体育・スポーツ事故の中でも、特に学校体育に関連した事故事例について資料を収集し、特に判例の観点から検討して考察した。(研究協力者:石田慈洪)4)国内における体育・スポーツ事故の中でも、特に社会体育としてのスポーツ場面における指導者の種類とその特性から見た安全管理および安全指導について資料を収集し、検討、考察した。(研究協力者:中野友博)以上の研究活動のまとめとして、(1)スポーツ事故の類型化と事故の起きるメカニズムについて。(2)スポーツ事故の種類と法的責任の所在について。の二つの観点から収集した資料についての分析と考察を行い、数々の知見を得た。そしてそれらの結果を、体育・スポーツ活動中の事故防止と安全対策として実践場面への適応を考慮してまとめた。
乳幼児の音声コミュニケーションにおけるプロソディとジェスチャーの機能に関する研究

本研究は、乳児期の母児間音声コミュニケーションにおける音声プロソディとジェスチャーの定量的解析により、音声のイントネーション構造、時間構造を解析し、喃語の普遍的パタンから母語に固有なパタンへの変容を明らかにすることを目的としている。今年度は、言語獲得期の子どもに対する年長児や大人のことばかけ(CHILD-DIRECTED-SPEECH,MOTHERESE)等、言語環境に関しての出産前からの継時的観察を行い、出産前後の母親の音声プロソディ変化について次の1)から3)を検討した。1)周産期のいくつかの時点における音声特徴の継次的変化2)ことばかけの内容(形式、意味機能)による音声特徴の継次的変化3)子どもへのことばかけの音声特徴の継次的変化及び成立における個人差その結果、個人間比較により「定型台詞」という内容の統一にもかかわらず、発話の抑揚に個人差があること、また、大人に対する発話と子どもに対するものを比較すると、ピッチの上下限の差が大きいのは概して子ども向けの発話であり、さらに産前より産後の時期の発話であることが分かった。さらに、出産前後の時期の変化に応じ「定型台詞」それぞれのピッチの上下限差は変化したものの、その変化は一様ではなく場面や発話ごとに異なった。次に、発話を個別的な発話の形式及び内容特性と関係づけて検討すると、発話の内容特性に応じて、子ども向けの音声特徴の出現傾向に差があることが示唆された。これらの分析結果から、子どもに向けた大人の発話の音声特徴を明らかにするには、周産期時期効果と場面効果のほかに、発話内容効果や個人差を考慮する必要性があることが分かった。すなわち、オノマトペVS.叙述などの発話の形式、意味機能上の差そのものが、おとなの発話が子ども向けの発話の音声特徴を帯びるようになることに影響を与える可能性がある。子ども向けの発話の音声特徴は、確かに周産期に一貫した変化を来すが、発話の意味内容や形式と独立に、普遍的かつ自動的に成立するものではないことが示唆された。
長距離走の戦術としてのペース変化を意図した過渡応答運動に対する生体反応の検討

長距離走中、突然のペース変化、特にペースアップは走者にエネルギー需要の点から負担を強いることになる。その場合、戦術としてペースアップを「仕掛ける」走者と「追従する」走者で生体への影響は異なるのかどうかは興味あるところである。そこで、本研究ではペースアップを仕掛ける場合と追従する場合の運動モデルとして、ペースアップのタイミングを認知しているか否かの条件差を用いて、種々の生体応答への影響を検討した。ペースアップ後の酸素摂取応答の特性を非線形回帰分析することによって応答特性を検討した。しかし、ペースアップ後の応答特性を示す時定数はペースアップのタイミングを事前に認知しているか否かの条件による走行間に差は認められなかった(58.1±16.0sec vs 44.5±16.6sec)。また、応答特性の結果として考えられる酸素摂取量緩成分の出現量にも条件間に有意な差は認められなかった(127±97ml/min vs 179±38ml/min)。その他の呼吸循環系の指標(換気量、呼吸数、呼吸交換比、心拍数)および活動筋組織におけるHbの酸素化/脱酸素化レベルの応答特性も条件間に差は認められなかった。以上のことは、本研究で設定したレベルのペース変化の場合、ペースアップの認知の有無という条件差の生体へ及ぼす影響は認められない可能性が示唆される。本年度の研究課題は、長距離走のペース変化をシミュレートした運動モデルを用いて、ペースアップ前の強度(走速度)の相違がペースアップ後の生体に及ぼす影響を検討した。ペースアップ前後各6分間、計12分間の過渡走運動を実施した。ペースアップ前の走速度は、80%VTおよびVT相当の走速度を用い、ペースアップ後は、VT速度にVO2peakとVTの速度差の40%相当を加えた走速度(⊿40%)を用いた。80%VTー⊿40%のペース変化モデルを「sub-1」、VTー⊿40%のペース変化モデルを「sub-2」とした。肺胞レベルの酸素摂取量、組織の脱酸素化ヘモグロビンレベル、筋電図データの測定した。酸素摂取量は、ペースアップ前は一次、ペースアップ後は二次の非線形モデルを用いて解析した。脱酸素化ヘモグロビンは1分毎に10秒間のデータを平均して用いた。筋電図のデータは、運動中の1分毎の連続した10回の発火を積分して解析に用いた。1.ペースアップ後の酸素摂取動態の応答速度を示す時定数は、sub-1が49.1±8.0秒、sub-2が73.4±25.2秒であった。2.sub-1のペースアップ後の応答の時間遅れはほとんど認められなかったのに対し、sub-2の時間遅れは、マイナスであった。これは、ペースアップ前のVT強度の運動の場合、緩成分が出現し、それがペースアップ後の応答速度に加味された可能性が考えらえる。3.両試行におけるペースアップ後の酸素摂取量の緩成分は同程度であったが(173.0 vs 178.4 l/min)、個人内の試行間に大きなばらつきが認められた。4.組織の脱酸素化ヘモグロビンレベルおよび積分筋電図は、ペースアップ前の走速度の影響は認められなかった。以上のことは、ペースアップ前の強度がVT相当までであれば、ペースアップ後の生体に及ぼす影響は大きくない可能性を示唆する。平成28年度は、長距離走のレースペース変化をシミュレートした運動モデルを用いて、ペースアップ前の走速度のペースアップ後の生体応答に及ぼす影響を検討した。実験は予定通りに実施でき、得られたデータの基本的な解析を終えた。その結果、本研究で用いた運動モデルにおけるペースアップ前の走速度の影響は、ペースアップ後の酸素摂取動態に影響を及ぼす可能性はあるが、生体への負担度という点での影響は大きくないことが示唆された。この成果は22nd annual Congress of the EUROPEAN COLLEGE OF SPORT SCIENCEにて発表予定である(ポスター)。本年度の研究課題は次の二つであった。1)本研究に関して前年度に実施した実験結果を論文として発表する、2)当初予定の29年度の研究実施計画に沿って実験を行うことであった。1)に関しては、全身の応答特性を示す酸素摂取動態は、直前の速度がVT相当の高い場合、ペースアップ後の応答速度を遅くする可能性が示され、それにはペースアップ直前の酸素摂取動態が影響を及ぼしていると推察された。その一方で、筋出力の指標としての積分筋電図および組織酸素化レベルの指標としての近赤外分光法による脱酸素化Hbレベルには直前の走速度の影響は認められなかった。以上のことを論文としてまとめた。2)に関しては次の通りである。そこで、ペース変化のタイミングを知らされている場合とタイミングを知らされていない場合で生体応答に差があるのかどうかを検討した。被験者は走行中にペースアップする過渡運動を次の4条件で行った。(1)ペースアップ前4分間、ペースアップ後6分間でペースアップアップのタイミングを知らされている運動、(2)同条件でタイミングを知らされていない運動、(3)ペースアップの前3分間、後6分間の運動、(4)ペースアップの前5分間、後6分間の運動であった。なお、(3)と(4)はタイミングを知らされていない条件で実施した。いずれの群もペースアップ

前の走速度は各自のVT相当であり、ペースアップ後は⊿40%相当(VT+(VO2peakーVT)×0.4)の走速度であった。生体応答の指標として肺胞レベルの酸素摂取量を呼気ガス分析装置を用いてbreath-by-breathで測定し、および活動筋の酸素化レベルの指標として組織の酸素化・脱酸素化ヘモグロビンを近赤外分光法(NIRS)を用いて2Hzで測定した。本研究課題に取り組むために実施した平成28年度の研究を整理し、その成果は「高強度過渡運動に対するペースアップ直前の走速度の影響」のタイトルで論文にまとめることができた(研究発表欄に記載)。さらに、平成29年度の課題であるペース変化を「仕掛ける走者」と「追従する走者」モデルとして、ペースアップのタイミング情報の有無の影響に関するすべての実験を完了することができた。但し、平成28年度の実験結果をもとに、被験者に準備のためのストレスを負荷せずに実験を実施することから筋出力(積分筋電図)の測定は実施せず、全身の酸素摂取量および組織レベルの酸素化動態に関しての測定のみを行った。現在、一部のデータを整理した段階である。長距離走中、突然のペース変化、特にペースアップは走者にエネルギー需要の点から負担を強いることになる。その場合、戦術としてペースアップを「仕掛ける」走者と「追従する」走者で生体への影響は異なるのかどうかは興味あるところである。そこで、本研究ではペースアップを仕掛ける場合と追従する場合の運動モデルとして、ペースアップのタイミングを認知しているか否かの条件差を用いて、種々の生体応答への影響を検討した。ペースアップ後の酸素摂取応答の特性を非線形回帰分析することによって応答特性を検討した。しかし、ペースアップ後の応答特性を示す時定数はペースアップのタイミングを事前に認知しているか否かの条件による走行間に差は認められなかった(58.1±16.0sec vs 44.5±16.6sec)。また、応答特性の結果として考えられる酸素摂取量緩成分の出現量にも条件間に有意な差は認められなかった(127±97ml/min vs 179±38ml/min)。その他の呼吸循環系の指標(換気量、呼吸数、呼吸交換比、心拍数)および活動筋組織におけるHbの酸素化/脱酸素化レベルの応答特性も条件間に差は認められなかった。以上のことは、本研究で設定したレベルのペース変化の場合、ペースアップの認知の有無という条件差の生体へ及ぼす影響は認められない可能性が示唆される。長距離走レースのペース変化をシミュレートした運動モデルを用いて、ペース変化を「仕掛ける走者」と「それに追従する走者」で実際の生体応答に差があるのかどうかを検討する実験を開始する。ペース変化を仕掛ける走者の運動モデルは、VT相当での6分間の一定走運動後、引き続きペースアップして6分間の一定走運動を実施する。このペース変化のタイミングは事前に周知する。追従する走者の運動モデルは、ペースアップ前の一定運動を5、6、もしくは7分とし、その切り替えるタイミングの情報を被験者に知らせずに実施する。両試行の運動中、全身の生体応答の指標として酸素摂取量、組織レベルの指標として筋の脱酸素化ヘモグロビンレベル、並びに筋出力の指標として筋電図を測定し、実際の長距離走のペース変化の生体へ及ぼす影響をエネルギー出力および脚筋の出力の点から検討を行う。
フラクタルの数学的基礎

本研究はフラクタルを解析学、確率論、エルゴード理論、力学系、応用数学の様々な視点から総合的にとらえること目的としている。初年度(14年度)および最終年度(16年度)に京都において本研究課題を中心テーマとする研究集会をおこない、初年度においてはこれからの研究の方向について、最終年度については本研究で得られた成果にういてそれぞれ検討をおこなった。本研究で得られた成果の主なものは以下のとおりである。木上は、volume doubling条件の元では、Li-Yau型の上からの熱核の評価が局所Nash不等式と脱出時間の評価に同値であることを明らかにし、その応用としてフラクタル上の熱核の性質を詳細に調べた。熊谷は、Barlow-Bassらと共同で、熱核のLi-Yau型の評価の摂動に関する安定性を示した。伊藤は、ベータ変換とそれに対応するタイリングの代数的な性質を明らかにした。佐藤はフラクタルをマルチン境界とするような確率過程の構成を行った。亀山は、複素力学系に現れるジュリア集合が自己相似集合となるための条件を明らかにした。日野はSierpin ski carpet上の自己相似的なDirichlet形式のエネルギー測度は任意の自己相似測度と特異的であることを示した。さらに木上と亀山は自己相似集合の位相的性質とその上の拡散過程の性質の関係を明らかにした。また木上と熊谷はHamblyと共同で、フラクタル上の熱核の漸近的性質のマルチフラクタル性を明らかにした。木上は自己相似集合上の自己相似測度がvolume doublingになるための簡単な必要十分条件を導いた。その応用としてSierpinski carpet上の自己相似測度でEuclidean distanceに関してvolume doublingとなるものを完全に決定した。さらに、この結果から、自己相似集合上の熱核に関して球の測度を用いたInhomogeneous diagonal estimateを持つための必要十分条件がVolume doublingであることを示した。熊谷は有限分岐的な自己相似集合上の拡散過程のhomoginizationの極限の存在をいくつかの弱い条件のもとで証明することに成功した。佐藤はゲッチンゲン大学のDenker教授と共同でマルコフ過程のマルチン境界上のDirichlet formの構成について研究をおこない、その応用としてSierpinski gasket上のラプラシアンの新しい構成法を見いだした。研究分担者長田はInfinitely ramifiedな自己相似集合上に今までに知られていなかった拡散過程を構成することに成功した。伊藤は自己相似なタイリングとPisotnumberの関係を明らかにした。これらの研究成果は、2003年1月に京都大学数理解析研究所で行われた共同研究集会「フラクタルの数学的諸相」において発表された。さらにこの研究集会に本科研費でGeorgia Insitiute of TechnologyのYang Wang教授、University of OxfordのBen Hambly博士を招待し、今後の研究の課題、国際的な共同研究の方向について検討を行った。木上は一般の測度-距離空間上のディリクレ形式から定義される熱核に対して、測度のvolume doubling propertyのもとでexit timeの評価とlocal Nash inequalityが熱核のある種の上からの評価と同値であることを示した。さらに一般のresistance formに対して、境界が有限個の点である場合のgreen関数の定義をあたえ、そのgreen関数がresistance metricに関してLipschitz連続であることを示した。また、そのgreen関数を用いて測度に値を持つLaplacianの定義を与えた。日野は一般の有限測度空間上で定義された保存的拡散半群についてVaradhan型の短時間漸近挙動を証明し、極限が内在的距離を用いて表されることを示した。さらにそのフラクタル上の拡散過程への応用について考察した。伊藤は特別な条件をみたす代数的数の組の修正ヤコビ・ペロン法による近似について研究し、近似の精度に関する評価を得た。

服部はフラクタル的な格子を代表とするグラフ上のランダム・ウォークと繰り込み群に関する研究をおこない、その結果を従来の研究成果とともに著書として纏めた。熊谷は、異なった次元を持つフラクタルを張り合わせた空間上の拡散過程の研究を行った。まずベゾフ空間のトレースの理論を援用することで2次形式の正則性を示し、熱核の短時間挙動についての詳しい評価をえた。さらにその評価を用いて短い時間スケールでみたとき粒子が最も通りやすい経路のエネルギー関数の変分問題の解としての特徴付けを得た。亀山はpostcritically finiteな有限分岐的な被覆のジユリア集合について研究し、ジュリア集合の存在の証明、ジュリア集合ファトウ集合の特徴付け、postcritically finiteな有理写像がmatingであるための必要十分条件などを与えた。研究代表者および分担者による本年度の研究実績のうち主要なものを選んで述べる。木上はmeasure-metric space上のresistance formから導かれる拡散過程の熱核の漸近挙動について研究をおこなった。熱核がresistance metricに対してquasisy metricな距離に関してsub-Gaussian型(Li-Yau型)の上からの漸近評価を持つための必要十分条件は「resistance metricに関してVolume doubling conditionが成り立つこと」であることを明らかにした。さらに、上の性質が成り立つ場合のquasisy mmetricな距離の構成方法を具体的に示し、それに関連してmeasureと距離から新たな距離を構成するための一般的な手法を見いだした。熊谷はmeasure-metricspace上に拡散過程を構成するための枠組みについて研究をおこなった。よい性質をもつ積分核の列が与えられたとき、その極限としてlocal regular Dirichlet formが得られるための十分条件を見いだした。さらにその応用としてvolume doubling conditionが成立するときに空間のグラフによる近似列を与え、その近似列上のDirichlet formがPoincare不等式のもとではDirichlet formに収束することを示した。亀山は劣双曲型有理関数のなす複素力学系に関し、ジュリア集合のタイリングとコーディングについて研究し、Lagarias-WangとKenyonのフラクタルアファインタイリングの結果が、ほぼそのままジュリア集合についても成り立つことを示し、コーディングの空間の構造がトポロジカルに被覆空間を用いて記述できることを示した。宍倉は近放物型の複素力学系(の列)の放物型の繰り込みについて研究を行った。放物型不動点を摂動した近放物型不動点を持つ写像について、multiplierの偏角が係数の十分大きな連分数展開を持つ場合などに、無限回のくりこみが定義され、その列に関する一様な評価を得られることを示した。
最初期遺伝子発現を可視化した遺伝子改変動物を用いた難治性疼痛機構の解明

c-fos遺伝子に改変緑色蛍光タンパク遺伝子(enhanced green fluorescent protein; eGFP)を挿入したc-fos-eGFPトランスジェニックラットを使用し、急性疼痛刺激におけるc-fos-eGFPの発現動態を観察した。発現のピークは、脊髄後角で6時間後、視床下部で3時間後であった。また、視床下部オキシトシン(OXT)ニューロンを免疫組織化学的染色法で染色すると、野生型ラットより高感度に活性化したOXTニューロンを検出することができた。c-fos-eGFPトランスジェニックラットは疼痛の受容・調節機序の解明に有用であることが示唆された。脊髄後角および視床下部における疼痛刺激に対するc-fos発現を検討した。研究にはニューロンの活動性の指標として汎用されるc-fosに緑色(enhanced Green Fluorescent Protein: eGFP)蛍光タンパクで標識した雄性c-fos-eGFPトランスジェニックラットを用い、急性疼痛ストレスモデルとしてカプサイシンおよび5 %ホルマリン液を後肢に皮下注射して完全コントロール、生理食塩水および溶媒注射群と比較した。視床下部の視索上核(SON)では注射90分および3時間後にカプサイシン群とホルマリン群とでeGFP蛍光の増加を認めた。同様に視床下部室傍核(PVN)小細胞領域では90分後にホルマリン群、3時間後にカプサイシン群およびホルマリン群でeGFP蛍光の増加を認めた。また、PVN大細胞領域では3時間後にカプサイシン群とホルマリン群にeGFP蛍光の増加を認めた。一方脊髄後角I- II層では90分および3時間後の両方でカプサイシン群とホルマリン群にeGFP蛍光の増加を認めた。生理食塩水および溶媒注射群ではeGFP蛍光の増加は認めなかった。これらの結果より急性疼痛ストレスに対してはSONとPVNの大細胞領域、小細胞領域が活性化している事、同時に脊髄後角I- II層でもニューロンの活性化が見られることが明らかになった。なお、カプサイシンとホルマリンは、様々な刺激に機能的多様性を有するイオンチャネルファミリーであるTransient Receptor Potential (TRP)V1およびTRPA1の受容体アゴニストとして知られている。平成26年度(初年度)はこれらTRPV1やTRPA1チャネルの活性化により脊髄後角および視床下部SONやPVNが経時的に活性化されていく過程を明らかにすることができた。本研究では、ニューロン活動の指標となるFosタンパクを改変緑色蛍光タンパク(eGFP)で標識したc-fos-eGFPトランスジェニックラットを用い、eGFPを指標に疼痛・炎症ストレスに対する中枢神経系の侵害受容機構を可視化・定量化した。成熟雄性c-fos-eGFPトランスジェニックラットの両足底部に、15 %カプサイシンおよび5 %ホルマリンを各100 μl皮下注射し、無処置群、生理食塩水皮下注射群および15 %エタノール皮下注射群を対照群とした。1.5、3、6および24時間後に灌流固定し、蛍光顕微鏡を用いてL5レベルの脊髄後角の二次感覚ニューロンが局在するI層、抑制性介在ニューロンが局在するとされるII・III層、視床下部視索上核(SON)、室傍核小細胞群(pPVN)および大細胞群(mPVN)のeGFP陽性細胞数を計測した。カプサイシン皮下注射群において、1.5時間後に脊髄後角I層、3時間後に脊髄後角I層、SON、pPVNおよびmPVN、6時間後に脊髄後角II・III層でeGFP陽性細胞数の有意な増加を認めた。また、ホルマリン皮下注射群において、1.5時間後に脊髄後角I層、SONおよびpPVN、3時間後に脊髄後角I・II・III層、SON、pPVNおよびmPVN、6時間後に脊髄後角I・II・III層およびpPVNでeGFP陽性細胞数の有意な増加を認めた。以上より、平成27年度(2年次)までに、後肢に対する急性疼痛・炎症ストレスにより、二次感覚ニューロンが局在する脊髄後角I層、SON、pPVNおよびmPVNのニューロンの活動性が上昇することと、抑制性介在ニューロンが局在するとされる脊髄後角II・III層のニューロンの活動性が上昇することをeGFPを指標に可視化・定量化することができた。平成27年度(2年次)までに、c-fos-eGFPトランスジェニックラットを用いて、後肢に対する急性疼痛・炎症ストレスにより、二次感覚ニューロンが局在する脊髄後角I層、SON、pPVNおよびmPVNのニューロンの活動性が上昇することと、抑制性介在ニューロンが局在するとされる脊髄後角II・III層のニューロンの活動性が上昇することをeGFPを指標に可視化・定量化することができた。しかし、研究に使用するトランスジェニックラットの繁殖に時間を要したため、当初計画していた慢性疼痛ストレスモデルや知覚過敏モデルを使用した疼痛ストレスに対する中枢神経系の侵害受容機構の解明には至っていない。本研究課題では、c-fos遺伝子に改変緑色蛍光タンパク遺伝子(enhanced green fluorescent protein; eGFP)を挿入した遺伝子改変動物であるc-fos-eGFPトランスジェニックラットを使用した。このトランスジェニックラットでは、中枢神経系において、活性化したニューロンをc-fos-eGFPの緑色蛍光タンパクの発現を指標に可視化することができるため、活性化したニューロンを生細胞の状態で同定することができる。

今回、我々は、このトランスジェニックラットが疼痛の受容・調節機序の解明に有用であることを明らかにするため、急性疼痛刺激後のトランスジェニックラットにおけるc-fos-eGFPの発現動態と野生型ラットにおけるFosタンパクの発現動態を比較した。その結果、急性疼痛刺激後のc-fos-eGFP発現のピークは、脊髄後角では6時間後、視床下部では3時間後であり、Fosタンパク発現のピークは、脊髄後角および視床下部で1.5時間後であった。また、視床下部オキシトシン(OXT)ニューロンを免疫組織化学的染色法で染色し、急性疼痛刺激後の視床下部OXTニューロンの活性化を評価したところ、c-fos-eGFPトランスジェニックラットにおいて野生型ラットより高感度に活性化したOXTニューロンを検出することができた。さらに、c-fos-eGFPトランスジェニックラットにおいて、eGFPを指標とすることにより生細胞の状態で急性疼痛刺激後に活性化した脊髄および視床下部のニューロンを同定することができ、c-fos-eGFPトランスジェニックラットが疼痛の受容・調節機序の解明に有用であることが示唆された。c-fos遺伝子に改変緑色蛍光タンパク遺伝子(enhanced green fluorescent protein; eGFP)を挿入したc-fos-eGFPトランスジェニックラットを使用し、急性疼痛刺激におけるc-fos-eGFPの発現動態を観察した。発現のピークは、脊髄後角で6時間後、視床下部で3時間後であった。また、視床下部オキシトシン(OXT)ニューロンを免疫組織化学的染色法で染色すると、野生型ラットより高感度に活性化したOXTニューロンを検出することができた。c-fos-eGFPトランスジェニックラットは疼痛の受容・調節機序の解明に有用であることが示唆された。研究に使用するトランスジェニックラットの繁殖が順調に進んで安定的に供給されたこと、当初計画していた急性疼痛ストレスモデルにおける視床下部、脊髄後角の疼痛反応の解析が終了したこと、かつこれらの反応は鋭敏で長時間持続することを明らかに出来たことにより、当研究課題初年度の到達度としては概ね順調であると評価している。次年度(平成28年度)においては、c-fos-eGFPトランスジェニックラットを用いて、慢性疼痛ストレスモデルや知覚過敏モデルを作成し、疼痛ストレスに対する中枢神経系の侵害受容機構をeGFPを指標に可視化・定量化する予定である。また、c-fos mRNAの発現をin situハイブリダイゼーション法を用いて調べることも予定している。本研究の成果は、日本生理学会、日本整形外科学会などの国内学会や国際学会に積極的に発表し、国際専門誌に英文論文として発表する予定である。慢性疼痛eGFP蛍光での疼痛反応についての解析に引き続き、Fosタンパクの発現を同部位で観察し、これらの発現動態の違いについての解析を計画している。また、初年度には急性疼痛ストレスモデルを用いた解析であったので、今後はアジュバント関節炎による慢性疼痛ストレスモデルや知覚過敏モデルも用いて同様の解析を行う予定である。
危険ドラッグとして乱用されるカチノン誘導体の構造活性相関に関する研究

カチノン類48化合物、d-メタンフェタミン及びdl-アンフェタミンについて、市販のモノアミンオキシダーゼ(MAO)阻害活性測定キットを用いて、MAO-A及びMAO-Bの阻害活性を評価した。なお、本キットは、MAOにより蛍光強度が経時的に増加するよう設計されているものであり、被験化合物にMAO阻害活性があると、蛍光強度の増加が抑制される。本研究では、蛍光強度の増加の抑制率をMAO阻害率とした。最初に最終濃度100uMとなるように被験物質を系に添加しMAO阻害率を測定したところ、MAO-Aについては、阻害率50%以上を示したものは4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンのみであった。また、MAO-Bについては、阻害率50%以上を示した被験物質は存在しなかった。次に、4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンのMAO-A阻害活性を詳細に評価するため、最終濃度が4100.1uMとなるように系に添加し、各濃度における阻害率からMAO-A阻害活性のIC50を求めたところ、63.1uMであった。これは、4-メトキシアンフェタミン、4-メトキシメタンフェタミン、4-メトキシエチルアンフェタミンのMAO-A阻害活性の1/13、1/4、1.2倍に相当した。これらの4-メトキシアンフェタミン類はいずれも中毒死への関与が報告されているものであることから、4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンについても、摂取により致死的な中毒を引き起こす可能性があると推測された。本年度は、文献調査及びカチノン類の合成、細胞培養等の手技の習得、実験器具・試薬等の準備を行った。カチノン類の合成については、1)直鎖アルキル鎖の長さ(C3C8)、2)ベンゼン環上の置換基(無置換、3,4-メチレンジオキシ基、4-メトキシ基、4-フルオロ基、4-メチル基等)、3)アミノ基の置換基(N-メチル、N-エチル、ピロリジン等)がそれぞれ異なる様々なカチノン類を合成した。合成例の一例として、ピロバレロンの合成例を記載する。4-メチルベンゾニトリルを出発原料とし、これをトルエン中でブチルマグネシウムクロライドと反応させてイミダートを得、硫酸で加水分解することで4-メチルバレロフェノンを得た。次に4-メチルバレロフェノンのジクロロメタン溶液に臭素を添加し、α-ブロモ-4-メチルバレロフェノンを得た。このジエチルエーテル/エタノール溶液にピロリジンを添加し、臭素をピロリジンで置換しピロバレロンを得た。得られた粗生成物について塩酸塩を調製した後、アセトンで洗浄し、さらに2-プロパノール/ジエチルエーテルで再結晶して純度の高いピロバレロン塩酸塩を得た。実験器具の準備については、当研究所では本実験に適したマイクロプレートリーダーを所有していなかったことから、Tecan社製のマイクロプレートリーダーSpctrafluorPLUSをレンタルすることで対応することとした。細胞培養の手技を習得するため、アドバンテック社によって開催されている細胞培養実習に参加し、基礎的なトレーニングを受けた。実験に必要な手技の確認や器具の調達に時間を要したため。カチノン類は危険ドラッグの代表的な系統のひとつである。本薬物は中枢興奮作用を有するが、その活性は、主にモノアミンオキシダーゼ阻害作用とモノアミン再取り込み阻害作用に起因すると考えられる。カチノン類は、各種官能基(ベンゼン環上の置換基の種類、直鎖アルキル鎖の長さ、アミノ基の種類)を変えることで多様な化合物を派生させることができる。この手法によって、次々と新しいカチノン類が生みだされ、法規制を逃れてきた。しかしながら、カチノン類の化学構造と薬理作用の関係については、十分な検討が行われていないため、生み出されてきた新しいカチノン類がどのような薬理活性を有するか明らかではない。そこで、本研究では、これら官能基の異なるカチノン類(その予想代謝物も含む)を多数合成し、化学構造と薬理活性の構造活性相関について検討を行うことを目的とした。今年度は最近欧州で乱用が確認された、直鎖アルキル鎖末端がメトキシ基に置換されたカチノン類(メキセドロン)の合成を行うとともに、化学的な安定性についても合わせて検討した。また、カチノン類の主代謝産物と予想される、ケトン基の還元体についてジアステレオ選択的な合成法を開発した。合成した化合物のモノアミンオキシダーゼ阻害活性を測定するため、専用のキットを用いたプロトコールの作成を行った。しかしながら、マイクロプレートリーダーの故障により、モノアミンオキシダーゼ阻害活性の測定を行うことができなかった。他の業務多忙と、実験装置(マイクロプレートリーダー)の故障の影響で、薬理学的な実験に着手することができておらず、試験に供するカチノン類の合成のみを行っている。カチノン誘導体は、我が国で広く乱用されてきた危険ドラッグの一種である。カチノン誘導体は、一般的に中枢神経興奮作用を有する。この作用はモノアミン放出促進、モノアミノ再取り込み阻害並びにモノアミノオキシダーゼの阻害によると考えられる。カチノン誘導体は、芳香環の種類やそれに結合する置換基の種類や位置、アルキル直鎖の長さ、アミノ基の種類を変えることで、さまざまな構造の誘導体を合成可能であり、現に、そのように合成された化合物が危険ドラッグとして流通してきた。

カチノン誘導体は誘導体ごとに薬理活性が異なることが、中毒症例や使用者の報告等から経験的に知られてきた。そこで、本研究では、部分化学構造を変えた様々なカチノン類(推定代謝物も含む)を合成した上で薬理活性を評価し、化学構造と薬理活性の関係(構造活性相関)を評価しようとするものである。評価対象とする薬理活性は、モノアミノオキシダーゼA及びBの阻害活性である。平成29年度までに、薬理活性の評価を行うための多くのカチノン誘導体を、推定代謝物も含め合成を進めてきた。特に、部分構造の違いによる影響を直接評価するため、アルキル直鎖の炭素数5のカチノン誘導体については、芳香環や置換基の種類やアミノ基の種類の異なるものを多数合成してきた。一方、モノアミノオキシダーゼの阻害活性については、市販の活性評価キットを使用し、マイクロプレートリーダーを用いて行うことを検討してきた。研究者本人が警察庁本庁に出向中のため。カチノン類48化合物、d-メタンフェタミン及びdl-アンフェタミンについて、市販のモノアミンオキシダーゼ(MAO)阻害活性測定キットを用いて、MAO-A及びMAO-Bの阻害活性を評価した。なお、本キットは、MAOにより蛍光強度が経時的に増加するよう設計されているものであり、被験化合物にMAO阻害活性があると、蛍光強度の増加が抑制される。本研究では、蛍光強度の増加の抑制率をMAO阻害率とした。最初に最終濃度100uMとなるように被験物質を系に添加しMAO阻害率を測定したところ、MAO-Aについては、阻害率50%以上を示したものは4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンのみであった。また、MAO-Bについては、阻害率50%以上を示した被験物質は存在しなかった。次に、4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンのMAO-A阻害活性を詳細に評価するため、最終濃度が4100.1uMとなるように系に添加し、各濃度における阻害率からMAO-A阻害活性のIC50を求めたところ、63.1uMであった。これは、4-メトキシアンフェタミン、4-メトキシメタンフェタミン、4-メトキシエチルアンフェタミンのMAO-A阻害活性の1/13、1/4、1.2倍に相当した。これらの4-メトキシアンフェタミン類はいずれも中毒死への関与が報告されているものであることから、4-メトキシ-N,N-ジメチルカチノンについても、摂取により致死的な中毒を引き起こす可能性があると推測された。はじめに、比較的手技が容易なモノアミン酸化酵素阻害活性の測定を行う。ついで、細胞培養等を含み手技が複雑なモノアミン再取り込み阻害活性の測定を行う。現在異動により研究所と警察庁本庁の兼務となっているため、実験を行う時間が今まで以上に取れなくなることが予想される。したがって、効率的な研究を行う必要がある。今後は、カチノン類のモノアミンオキシダーゼ阻害活性の測定のみに専念するとともに、研究期間の1年間の延長も視野に入れる。研究者本人が現在警察庁本庁に出向中であり、十分な実験時間を確保できないが、研究所に来所した際に、短時間でも実験を行うようにする。物品費のうち、マイクロプレートリーダーは購入ではなくレンタルで調達しており、当該年度ごとに費用が発生するため。マイクロプレートリーダーを購入ではなくレンタルで使用しているため。研究者が警察庁本庁へ出向中のため、実験をする時間があまりないため。今後、マイクロプレートリーダーのレンタル費用に2年間で1,080,000円要する予定。
呼吸器疾患症例データベースの形成とエキスパートシステムの構築およびその教育的応用

呼吸器疾患の診断を補助するシステムを作成する目的で,症例を一定様式に整理する症例カードを考案し,1,000余例の呼吸器疾患の症例データべ-スを作成した。ついで,データベースの各項目のうち診断,症状,胸部レントゲン所見をコード化し,その内容をコンピューター上で整理して,所見から診断にいたる過程を検討する材料とした。検討症例:合計1,029例で,その内訳は以下のとおりである。1)自験例:基本的な呼吸器疾患と,診断的に興味ある108症例,2)報告症例:(1)ニューイングランド医学雑誌に掲載のMGH臨床・病理症例検討会の240症例と都内の症例検討会の検討症例681例。疾患の内容:気道・肺疾患が908例(約88%),胸膜,縦隔などの他疾患が121例で,気道・肺疾患のうち腫瘍性疾患,感染症,間質性肺疾患がそれぞれ,265例,232例,181例であった。画像所見:斑状影,浸潤影,結節影,および網顆粒状陰影が主な所見で,それぞれ19%,14%,24%,17%を占めた。所見と診断の関係:画像と診断を中心に検討した。多くの症例は常識的な相関関係にあるが,約5%がこの枠組みに入らない症例であった。診断システム:これらの非典型的な症例の診断を含めた診断システムについては,現在,研究グループを拡大し,(1)コードの拡充,(2)検討症例の増加,(3)所見と診断の関係の分析を行い,診断の推論過程をプログラム化している。症例呈示システム:コンピューテッドラジオグラフィその他を用いた症例呈示システムを開発し,症例内容を収録して学生教育に利用した。本システムは高画質のレントゲン像,病理像を含めた諸情報を提供するもので,多数の症例についてその内容を収録することにより,学生教育のみならず診療を補助するシステムとして利用することができる。A)システムの構成内容について再検討試作するシステムは、呼吸器疾器について、症状、臨床所見、検体検査所見、理学検査所見、生理機能検査所見、画像検査所見、病理検査所見をデ-タべ-ス化し、これをもとに呼吸器疾患診断についての教育システムと、診断支援のためのエキスパ-トシステムとして統合して利用するためのものであるが、この中で、病理検査および肺音聴診検査所見についてのデ-タ採取とファイリングシステムの形成は今回の予算内でカバ-することはできなかったため、これを他の研究計画予算によって補うこととした。すなわち、病理所見は別途形成中の静止画ファイリングシステムによって、また、肺音は開発中の肺音分析システムを利用して採取、分析してデ-タべ-ス化し、これらを中枢システムによって制御して利用することとした。現在、各部分のシステムを試作中である。B)デ-タべ-スの対象疾例についての検討対象症例としては、1)自験例およびこれに準じる症例、2)報告症例、の両者とした。前者については、胸部X線像はディジタイザ-によって光ディスクに収録し、また、肺音は上記の肺音分析システムによって採取、分析し、文字、数字情報および病理所見などとあわせてデ-タべ-ス化することとした。一方、後者については、画像および病理像はすべてスライドから静止画ファイリングシステムに入力し、記載された諸所見とあわせて利用することとした。現在、これらの内容を入力中である。

C)システムの作成、情報コ-ド化の作業各システムを統合するシステムソフトウェアは各システムの形成と平行して作成することとし、現在、システム間をむすぶためのインタ-フェイスを試作中である。各種所見のコ-ド化については、まず、胸部X線所見の分類コ-ドを試作中である。A)システムの構築試作するシステムは各種吸呼器疾患症例について、患者情報、検査所見、画像検査所見、病理検査所見、肺音などの特殊検査所見、をデ-タベ-ス化し、これを呼吸器疾患の教育システムと診断支援システムとして用いることを目指すものである。本年度は各種所見を入力するためのシステムを形成した。すなわち、患者情報や各種所見(文字、数字情報)は全体を綜合するコンピュ-タ-(Jー3300)に、胸部X線所見(図形情報)は東芝製TDISーFILEに、病理検査所見(図形情報)は別系の計画予算で補ったソニ-製静止画ファイリングシステムに入力することとし、系を完成した。さらに、これを制御するソフトウェアを開発し、制御コンピュ-タ-で患者情報などの文字情報、X線所見、病理検査所見などの画像情報を提示することが可能となった。なお、肺音については聴覚システムを作成中である。B)デ-タベ-スの対象症例対象症例は、1)自験例およびこれに準じる症例と、2)報告症例、の両者とし、前者については、まず、胸部X線所見をフィルムデジタイザ-で光ディスクに収録し、制御コンピュ-タ-で提示することが可能な状態となった。また、病理所見などの図形、画像情報についても静止画ファイリングシステムに収録し、提示できる状態になった。一方、報告症例については、文字情報として本邦の報告例、および米国の報告症例について資料を入力し、後者についてはスライド資料の光ディスクへの入力をも行った。これらも制御コンピュ-タ-で提示することができる。C)情報コ-ド化の作業これらのデ-タベ-スを教育、および診療に利用するために、現在、各種デ-タのコ-ド化をすすめている。1)症例デ-タベ-スの作成代表的な呼吸器疾患症例について,症状,理学所見,機能検査所見,画像検査所見および組織学的検査所見のデ-タベ-スの作成を行った。その内容について,以下のような方法で整理した。A)症例カ-ドの作成。自験症例,および報告症例について,1例あたり1枚の形式で基本的に必要な内容が記載される症例カ-ドを作成した。B)疾患コ-ドの作成。各種呼吸器疾患および類縁の疾患について,これを,感染症,腫瘍,気道病変,循環障害,全身性疾患の肺病変,胸膜,縦隔,心臓疾患,食道疾患などに分類し,疾患をコ-ド化した。多数の症例デ-タベ-スについてこれを用い,内容の検討を行った。2)症例の呈示システムの形成。うえにあげた各種情報について,症状その他の文字ないし数字情報は整理してコンピュ-タ-のモニタ-画面上で呈示し,また,これを紙面でみることができるシステムを形成した。X線像や病理像などは,コンピュ-テッドラジオグラフィ(CR)のモニタ-画面やカラ-モニタ-画面に,効率的に呈示できる方式を確立した。3)現在,症例内容の拡充と,疾患名以外に各種所見についてのコ-ド化をすすめている。これにより,たとえば胸部X線所見別に症例を分類し,呈示することなどが可能となる。これらの入力作業は予定量の約三分の二を消化した。残りの作業,およびエキスパ-トシステムの作成にあと半年程度を要する予定である。
マクロファージ由来のエクソソームを用いた末梢神経再生研究

エクソソームの抽出に成功した。細胞培養液を200gの遠心分離にかけ、apoptotic bodyを沈殿させ、17,000gの遠心分離にてmicrovesicleを沈殿させる。このことによりエクソソーム含有液を抽出することが出来た。また、これをエクソソームのみにするため、165,000gの超遠心分離にてエクソソームを沈殿させ、抽出、洗浄した。エクソソームはCD9、CD63、CD81抗原を発現されるとされるため、抗CD9付きビーズをエクソソーム含有液に入れ、ビーズにエクソソームを吸着させた後、抗CD63+FITC抗体にて標識した。これをおよびフローサイトメトリーにて識別することによりエクソソームの存在を確認した。また、電子顕微鏡にてもこれらの存在を確認した。次に、ラットの骨髄より骨髄芽球を採取した。M1マクロファージはTh1細胞由来のINFγにより誘導され、M2マクロファージはTh2細胞由来のIL-4・IL-13により誘導されるとされる。現在、骨髄芽球の培養液にラット由来のINFγとIL-4を入れて培養し、M1およびM2への分化誘導を図っているが、文献によりその濃度は異なる。現在は、文献上最も多くみられる、10ng/mlに合わせ、分化誘導を行っている。エクソソームは微小な物質であり、電子顕微鏡やフローサイトメトリーにて認識するには、ある程度の濃度が必要となる。高濃度のエクソソーム溶液の抽出に手間取り、実験の最初の段階で時間がかかってしまった。よってまずは骨髄芽球ではなく、大量に得やすい血漿にて効率的なエクソソーム抽出方法について研究した。その段階をクリアできたので、現在はM1およびM2への分化誘導を行っている。分化誘導に必要なサイトカインの濃度について調整し、培養している。その途中でインキュベーターの故障により細胞が死滅したり、コンタミネーションにより細胞が上手く得られなかったことも、研究の遅れの原因となっている。今後は、骨髄芽球からマクロファージ1および2への分化誘導をし、その培養液よりエクソソームを抽出する。そのエクソソームを神経障害モデルラットに注入することにより、その回復が促進されるかどうか確認する。初年度において、マクロファージ1および2由来のエクソソームを抽出する予定であったが、エクソソーム抽出段階、マクロファージ1および2への分化誘導段階、これらの細胞培養段階において遅れが生じた。これらの原因により、次年度にするべき作業および購入物品が多くなると考え、次年度への繰り越しとした。
援助,成長と厚生:内生成長を伴う2国2財トランスファー・モデル

本年度は,前年度書いた援助と成長に関する2本の論文を投稿・発表すると共に,「高齢化と貿易」という関連研究に着手した.この研究では,高齢化が急速に進んでいる先進国とまだそれほど高齢化が進んでいない開発途上国の間で貿易が開始されるとどのような貿易パターンが生じるか,また各国の各世代は貿易によって利益を受けるのか,そうでなげればすべての国のすべての世代が貿易利益を得られるような所得再分配政策が存在するのか,といったことを調べる.論文"Aging, transitional dynamics, and gainsfrom trade"(神声天学趙来勲准教授との共著)では,2国2財2要素2生存期間世代重複モデルを構築し,高齢化が貿易パターンと貿易利益に与える影響を調べた.2つの主要な結果を得た.第一に,高齢化国は内生的に資本集約財を輸出する小国になる一方,若い国は内生的に世界経済を支配し世界価格を決定する.第二に,補償されない自由貿易は自給自足に対してパレート優位顧にはなり得ないが,自由貿易が自給自足に対してパレート優位となるような,各国内で適用される補償スキニムが存在ずる.この論文はRIEB Discussion Paper Series No. 215として発行され,現在投稿中である.本年度は,内生成長を伴う2国2財トランスファー・モデルを構築し,援助受入国の家計が移転された所得の用途を自由に選べるひも無し援助が,財の交易条件や要素価格などの変化を通じて成長率や厚生に与える影響を調べた.2本の論文をまとめた.論文"Aid, growth, and welfare in aninterdependent world economy"(大阪市立大学大土井涼二助教との共著)では,ラーニング・バイ・ドゥーイングと部門間の知識のスピルオーバーを伴う2国2財内生成長モデルにおいて,対外援助の成長・厚生効果を調べた.2つの主要な結果を得た.第一に,受入国における資本集約財への消費性向が供与国におけるそれよりも大きいとき,そしてそのときにのみ,ひも無し援助の永続的な増加は共通の成長率を高める.第二に,その消費性向が国の間で十分異なるとき,そしてそのときにのみ,成長促進的な援助はパレート改善的にもなる.そして,主観的割引率が低ければ低いほど,パレート改善に必要とされる消費性向の差はより小さくなる.この論文はIEFS Japan Annual Meeting 2007等4ヶ所のコンファレンスあるいはセミナーで発表され,現在投稿中である.論文"Aid, nontraded goods, and growth"では,2種類の貿易財,1種類の非貿易財,2種類の生産要素を伴う小国の援助受入国において,対外援助の成長・厚生効果を調べた.ラーニング・バイ・ドゥーイングと部門間の知識のスピルオーバーが内生成長に寄与する.2つの主要な結果を得た.第一に,非貿易財が操業している貿易財よりも資本集約的(効率労働集約的)なとき,そしてそのときにのみ,永続的なひも無し援助の増加は成長率を高める(低める).第二に,非貿易財が操業している貿易財よりも資本集約的なとき,永続的なひも無し援助の増加は厚生を高める.この論文は現在投稿中である.本年度は,前年度書いた援助と成長に関する2本の論文を投稿・発表すると共に,「高齢化と貿易」という関連研究に着手した.この研究では,高齢化が急速に進んでいる先進国とまだそれほど高齢化が進んでいない開発途上国の間で貿易が開始されるとどのような貿易パターンが生じるか,また各国の各世代は貿易によって利益を受けるのか,そうでなげればすべての国のすべての世代が貿易利益を得られるような所得再分配政策が存在するのか,といったことを調べる.論文"Aging, transitional dynamics, and gainsfrom trade"(神声天学趙来勲准教授との共著)では,2国2財2要素2生存期間世代重複モデルを構築し,高齢化が貿易パターンと貿易利益に与える影響を調べた.2つの主要な結果を得た.第一に,高齢化国は内生的に資本集約財を輸出する小国になる一方,若い国は内生的に世界経済を支配し世界価格を決定する.第二に,補償されない自由貿易は自給自足に対してパレート優位顧にはなり得ないが,自由貿易が自給自足に対してパレート優位となるような,各国内で適用される補償スキニムが存在ずる.この論文はRIEB Discussion Paper Series No. 215として発行され,現在投稿中である.
否定と対比表現からみた日本手話の論理性とその身体性

手話言語の言語依存的な「分析的思考:論理性」と、分析的思考の「からだ的思考:身体経験基盤」への依存性を明らかにすべく日本語から独立した文法体系を持つ日本手話の否定表現と対比表現を分析する。ジェスチャー研究者が分析的思考とからだ的思考を異なる性質と捉えてきた一方で、Lakoffら認知言語学者は分析的思考も身体経験からのメタファー的投射で理解している。Wilcox et.al(2010)等の認知言語学的手話研究を踏まえ、本研究は分析的思考の中でも抽象度の高い否定に着目し、記号操作的論理的否定と評価的否定性や対比について日本手話での表現を検討し、手話表現を通して否定性を身体経験基盤の視点で解明する。
発生過程におけるRorファミリー受容体型チロシンキナーゼの機能解析

Rorファミリー受容体型チロシンキナーゼ(RTKs)は構造の類似した2つのメンバー(Ror1,Ror2)から成り、発生過程におけるパターン形成、特に骨軟骨、心・大血管、肺形成といった多様な局面において機能する極めて重要な分子である。しかし、その重要性にも関わらず、Ror1,Ror2は共にリガンドが同定されておらず、シグナル伝達機構についてもほとんど不明であった。本年度、我々はマウス胚発生過程におけるRor1,Ror2の発現動態を詳細に検討すると共に、Ror2のリガンドの探索およびRor2を介するシグナル伝達機構の解明を試みた。マウス胚発生過程においてRor1,Ror2は神経堤細胞、間葉系細胞を中心に発現が認められ、Ror1,Ror2のノックアウトマウスを用いた組織学的解析結果と併せて、Ror1,Ror2は神経堤細胞や間葉系細胞の増殖、移動、分化の過程に関与し、形態形成を制御することが強く示唆された。また、RorRTKsは細胞外領域にWntの受容体であるFrizzledのWnt結合部位と相同性の高いドメイン(CRD)を有しており、Wnt若しくはWnt様のタンパク質がリガンドであることが期待されていたが、我々は、Ror2ノックアウトマウスの表現型がWnt5aノックアウトマウスの表現型と著しく類似することや、Ror2の細胞外領域がWnt5aとin vitroで会合し得ること、その会合にRor2のCRDが必要であることを明らかにし、Wnt5aとRor2がリガンド・レセプターの関係にあることが強く示唆された。加えて、Ror2の細胞内領域にWntシグナル伝達の制御因子であるDishevelled, CKIεが物理的に会合し、Ror2の活性化を誘導すること等を明らかにし、Ror2がWnt5aの受容体複合体の構成要素として、Wnt5aによるシグナル伝達系を制御する可能性が示唆された。Rorファミリー受容体型チロシンキナーゼは互いに構造の類似した2つのメンバー(Ror1,Ror2)から成り、骨軟骨形成過程を始めとした形態形成過程において必須の役割を担う分子である。今年度我々は発生過程におけるRor1,Ror2の機能に関して分子レベル並びに個体レベルにおける解析を行った。分子レベルでの機能解析としては、主にyeast two-hybrid法を用いてRor1,Ror2の細胞内領域と物理的に会合する分子の探索を行った。その結果、Filamin,Cofilinのようなactin結合タンパク質、α,β-tubulinといった細胞骨格系のタンパク質、さらにはカゼインキナーゼIε等の分子を同定している。最近特にこれら分子の中でも、カゼインキナーゼIεがRor1,Ror2タンパク質の安定化やリン酸化等に関与する事を示唆する知見を培養細胞を用いた解析から得ており、両者が機能共役することが強く期待される。個体レベルでの機能解析としてはRor1,Ror2両遺伝子欠損マウスを作成し新生児の形態解析を行った。その結果、Ror2遺伝子欠損マウスで認められた四肢長管骨の短縮化や椎骨、肋骨の形成異常といった付属肢並びに中軸骨格系での異常がRor1,Ror2両遺伝子欠損マウスにおいてより重篤になる一方で、胸骨の欠損や恥骨の癒合、更には心臓における大血管の転位等の新たな異常が見出され、これらの異常がRor1,Ror2遺伝子欠損の相互作用に起因する事が強く示唆されたRorファミリー受容体型チロシンキナーゼ(RTKs)は構造の類似した2つのメンバー(Ror1,Ror2)から成り、発生過程におけるパターン形成、特に骨軟骨、心・大血管、肺形成といった多様な局面において機能する極めて重要な分子である。