hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レジスタンストレーニングによる骨粗鬆症予防を微小循環から考える

骨粗鬆症をおこす骨代謝異常には加齢に伴う骨組織の循環障害が関与すると考えられる。しかし、骨膜微小血管の収縮制御機構は明らかではない。骨粗鬆症の予防・改善には筋力トレーニング(筋トレ)が有効な手段の一つである。本研究では筋トレによる骨膜細動脈機能の変化について検討した。筋トレを行った前脛骨筋に隣接する脛骨骨膜細動脈は、経壁的神経刺激により収縮とそれに続いて弛緩を生じたが、筋トレをしていない標本では弛緩は見られなかった。α受容体阻害薬は、この神経性の収縮と弛緩を抑制し、NO合成阻害薬は、神経性弛緩のみを抑制した。以上の結果から、筋トレは骨血流増加を起こす変化を生じている事が示唆された。骨粗鬆症は組織の代謝機構であるとの見方から、骨代謝を調節するメカニズムに注目が集まっており、感覚神経による骨代謝調節についての報告もある。一般に臓器の代謝維持にはそこに分布する微小循環が正常に働いている必要があるから、骨組織の維持にも骨に分布する微小血管が重要なはたらきを演じていると考えられる。最近、レジスタンストレーニングの、骨粗鬆症の発症や進展を遅らせる効果が報告されている。さらに、このトレーニングが骨代謝を正常化し骨量を増加させるという骨組織に直接働いているような効果を持つことも報告されている。この機構には骨代謝に関するメカニズムの関与が考えられる。予備実験からモルモット脛骨の骨膜上の細動脈に律動的自発収縮や感覚神経による支配とその週齢による変化を確認したことから、骨組織の維持にも分布する血管のはたらきが重要であり、トレーニングによって骨循環を制御する感覚神経の働き方や血管運動を改善することで骨組織の改善に寄与しているという可能性が考えられ、その解明が必要となった。そこで、まず負荷を制御できるようにしたレジスタンストレーニングを小動物の下肢に施す方法を確立することを目指した。6週齢のモルモットに1回/週、麻酔下において前脛骨筋を伸展させた状態で筋肉を収縮させる運動を電気刺激によって起こした。電気刺激は前脛骨筋に電極を貼り、0.2Hz間隔で刺激持続時間1ミリ秒で5Hzの刺激を20回行った。6週までの治療では、筋収縮は刺激の時間とともに収縮高が減弱するのが観察されたのみであった。7週目以降、同様な電気刺激を与えると収縮高はある一定の周期で収縮高の変化が認められた。筋収縮の様式に変化が認められたことから、骨格筋の線維タイプの変化を検討するために、コントロール状態の前脛骨筋の免疫組織化学染色を試みたところである。骨粗鬆症は組織の代謝機構であるとの見方から、骨代謝を調節するメカニズムに注目が集まっている。一般に臓器の代謝維持にはそこに分布する微小血管が正常に働いている必要があり、骨組織においても同等と考えられる。一方、運動などのトレーニングが、骨粗鬆症の発症や進展を遅らせ、骨代謝を正常化せさ骨量増加に関与するという骨組織への直接作用も報告されていることから、この機構にも骨代謝に関するメカニズムが関与していると考えられる。本研究課題に対して、本年度はモルモットの前脛骨筋に対して、負荷を制御できるようにしたトレーニングを行い、骨格筋の変化を機能及び形態について検討した。麻酔下で6週齢モルモットに1回/週、前脛骨筋を伸展させる負荷をかけた状態で、筋を収縮させる電気刺激によるトレーニングを10週間おこなった。その結果、昨年、観察できた機能的変化に加え、形態的変化を観察した。免疫組織化学染色により、トレーニング後の前脛骨筋はトレーニングを行っていない反対側の前脛骨筋に比べて、速筋が主である前脛骨筋で遅筋が観察されるようになった。この前脛骨筋の骨格筋線維の変化が観察された標本で、隣接する脛骨骨膜微小血管のトレーニングによる変化を血管壁追跡システムを用いて血管径を経時的に測定することで評価した。骨膜細動脈では自発運動が観察され、細静脈では観察されなかった。この自発運動はトレーニングした側において観察され、反対側では発生頻度が少ない傾向であった。経壁神経刺激はトレーニング側・反対側ともに骨膜細動脈は収縮させた。トレーニング側では収縮に引き続いて弛緩反応が観察され、この収縮・弛緩反応はともにαブロッカーで消失するというトレーニングによる変化を見出した。モルモットの骨格筋のトレーニング効果と骨膜微小血管の機能的な変化を観察できる条件の設定に時間を要し、その都度、10週間に及ぶトレーニングの再検討を繰り返したため、十分な対象数を確保できなかったまた、トレーニング側と反対側での比較のみでは、反対側でもトレーニングの影響を無視できないことから、同条件で飼育した絶対的コントロールの必要性を認め、その検討が必要となった。骨粗鬆症における骨代謝異常には加齢に伴う骨組織の循環障害があり、骨膜微小血管が骨循環に関与していると考えれるが、その収縮制御機構は明らかではない。一方、運動などのトレーニングが、骨粗鬆症の発症や進展を遅らせ、骨代謝を正常化させ骨量を増加に関与するという骨組織への直接作用も報告されていることから、この機構にも骨代謝に関するメカニズムが関与していると考えられる。本研究課題に対して、モルモットの前脛骨筋に電気刺激を与え荷重に抗する運動を週1回、30分間、計10週行い、同一個体の対側前脛骨筋を対照として、筋収縮性の変化から反復トレーニングの効果を評価した。

10週後に屠殺、脛骨から微小血管を含む骨膜組織標本を作製し、骨膜細動脈の血管径の経時変化を血管壁ビデオ追跡システムにより計測、また免疫組織化学染色により骨格筋の筋線維タイプおよび骨膜細動脈の形態や神経支配を検討した。当初、電気刺激による前脛骨筋収縮の振幅は疲労により徐々に減衰したが、トレーニングにより筋収縮の振幅は高いレベルで維持されるようになった。骨膜細動脈においてトレーニング側では経壁神経刺激により収縮とそれに引き続く弛緩を生じたが、対照側では収縮のみ生じた。α受容体阻害薬は神経性収縮、弛緩ともに抑制した。NO合成阻害薬であるニトロアルギニン(L-NA)は、神経性弛緩のみを抑制した。外因性ノルアドレナリンは一過性収縮を引き起こしたが、L-NA存在下では持続的な収縮を生じた。これらの知見は、トレーニングにより骨膜細動脈では神経性収縮に引き続き弛緩を生じるようになり、この収縮・弛緩ともに交感神経から放出されるノルアドレナリンのα受容体を介した作用であり、弛緩はNO産生を介していることを示した。反復トレーニングによる骨代謝の増加に対応して、骨血流増加を担う適応反応が生じている事を見出した。骨粗鬆症をおこす骨代謝異常には加齢に伴う骨組織の循環障害が関与すると考えられる。しかし、骨膜微小血管の収縮制御機構は明らかではない。骨粗鬆症の予防・改善には筋力トレーニング(筋トレ)が有効な手段の一つである。本研究では筋トレによる骨膜細動脈機能の変化について検討した。筋トレを行った前脛骨筋に隣接する脛骨骨膜細動脈は、経壁的神経刺激により収縮とそれに続いて弛緩を生じたが、筋トレをしていない標本では弛緩は見られなかった。α受容体阻害薬は、この神経性の収縮と弛緩を抑制し、NO合成阻害薬は、神経性弛緩のみを抑制した。以上の結果から、筋トレは骨血流増加を起こす変化を生じている事が示唆された。モルモットのレジスタンストレーニングは行った例が少なく、骨格筋を運動させた後の変化の指標を検討するために多大な時間を要した。また、その電気刺激自体の方法や条件、モルモットの週齢など検討項目が多かった。しかしながら、電気刺激中の筋力測定において明らかな変化を認め、組織的にも検討できるめどがついた。これらの条件を使ってレジスタンストレーニングが骨膜の微小血管に与える影響について検討できる環境となった。平成27年度に検討したトレーニング法を用いて、骨格筋の変化が確定した標本において、隣接する骨膜微小血管の機能的・形態的変化を検討する。対照群として、絶対コントロールである同条件で飼育したモルモットでも検討する。機能的変化については、昨年同様に血管壁追跡システムを用い血管径を経時的に測定し、神経刺激によるトレーニング後の変化を観察する。トレーニング後に変化した交感神経支配による血管反応および、まだ解明できていないトレーニング後の神経変化について、神経伝達物質の阻害剤存在下で神経刺激を行い、トレーニングによる血管運動の神経反応の変化に寄与する神経の変化を検討する。また、機能的変化と形態的変化の関連性を検討するため、骨膜微小血管の免疫組織化学染色を行い神経支配の変化を検討する平滑筋平成26年度に検討したモルモットの前脛骨筋に電気刺激を与える条件を用いて、レジスタンストレーニングを行う。
記憶と忘却の映画的身体―占領期／ポスト占領期におけるスター俳優と観客の視覚文化史

平成29年度の研究成果としては、2017年9月に、修士課程から取り組んでいた原節子と京マチ子、高峰秀子、若尾文子を対象とするスター女優の分析から原節子と京マチ子のパートを発展させ、『スター女優の文化社会学ー戦後日本が欲望した聖女と魔女』として書籍化した。また、査読付き単著論文の成果に関しては、2017年4月に表象文化論学会の学会誌『表象12』に、森鴎外原作の『雁』の映画化とそのリメイク作品をあつかい比較分析を行った論文「映像化される『雁』の世界ー戦後日本映画における女性表象の生成過程をめぐって」が掲載された。また、同年9月にも、日本社会学会の学会誌『社会学評論』に論文「映画スターへの価値転換ー1950年代のスクリーンにおける観客の欲望モードの文化的変遷」が掲載された。この2本は刊行した単著に含まれておらず、博士論文で時代を広げたときに主軸になるものである。資料の調査に関しては、本年度は国外の調査に行けなかったものの、国内を中心として調査は継続して行うことができた。主に、早稲田大学演劇博物館でのプレス資料の調査、国会図書館や大学の図書館での雑誌メディアの調査に加え、松竹大谷図書館と川喜多記念文化財団の資料室での脚本やプレスシートの調査、さらに必要な参考文献を入手するため関西へも出張した。また1年目から収集していた占領期の検閲資料のアーカイブを整理した。後は戦前の雑誌資料と1950年代後半の資料を集めれば、博士論文を完成させることができると思われる。以上、本年度は、活字化したものを中心に、それまで書いてきた研究成果を書籍や論文として刊行できた。29年度が最終年度であるため、記入しない。まず、東京大学で2015年5月29日に開催された3rd Annual University of Tokyo-GSII Graduate Student Conferenceにて、戦後日本の大衆の欲望を体現した京マチ子とそのスターイメージをめぐる言説分析を行い、その報告をもとにした論文はマス・コミュニケーション学会の学会誌『マス・コミュニケーション研究』88号に掲載された(2016年1月刊行)。また2015年10月24日に中国の清華大学で行われたTshinghua-Todai The Great Wall Forum-Beyond thewallにおいて、戦前・戦後の李香蘭の身体やイメージが、いかに国策映画やハリウッド映画の中で用いられているかを明らかにし、2015年12月5日の公開シンポジウム「《交響する》現代日本における映画と文学」の報告では、森鴎外の『雁』の二度の映画化にともない、明治時代の女性像が、戦後、映像作家にいかに視覚化され、高峰秀子と若尾文子にどのように演じられたのかを比較検討した。『ユリイカ』(2016年2月号特集*原節子と〈昭和〉の風景)では、戦中の軍国主義から占領期の民主主義へと規範的女性イメージが転換する中でなぜ原節子が連続的にそのイメージを提示することができたのかを、ファン雑誌におけるパーソナリティーと映画のイメージとの相関から解明することを試みた。2016年3月30日にアメリカのアトランタで開催されたSociety for Cinema and Media Studiesでは、日本映画の海外進出とともにナショナル・アイデンティティの代理的存在として機能した京マチ子を取り巻く日本と欧米の言説を比較し、映画衣裳や日本的な色彩が西洋の視覚にいかに作用したかを分析した。資料調査に関しては、アメリカ国立公文書館や国立国会図書館を中心に実施した。平成27年度は、まず国立国会図書館の憲政資料室でGHQの検閲資料の調査を行った。主に映画雑誌を中心として資料調査を行っているが、資料の数が膨大なので、平成28、29年度も継続して調査を実施する予定である。また、日本国内にあるファン雑誌・同人誌などに関しては、地方への出張も必要であり出張費用や日程の問題と、アメリカの学会で発表できる機会を得たため、平成27年度の資料調査はアメリカでの調査を中心に行った。アメリカの国立公文書館での調査では、主にCIE映画、CIE映画に関する資料、国務省や戦時情報局、GHQ/SCAPの中で、日本の占領政策や映画政策、あるいは社会調査に関わる資料を調査し、日本では見ることができない貴重な資料も多く発見することができた。また、アメリカでの調査の際に、メリーランド大学のプランゲ文庫の予備調査も実施し、次年度からの調査の筋道を明確にすることができた。国外での調査と国際学会での研究成果の発表は、平成28年度を予定していたが、前倒しで行うことができ予定しているよりも順調に進展しているといえる。また、中国での国際会議やアメリカでの学会発表、あるいは国内でも国際学会や国際的な参加者が集まる場で研究成果の発表を行うことによって、国際的な研究者のネットワークを構築することができた。本研究が対象としている占領期の映画女優に関する研究成果は、論文として学会誌と雑誌に掲載することができたので概ね達成できたといえる。学術論文に関しては、前年度、研究発表したものを論文化し、日本映像学会の学会誌『映像学』(96)、日本マス・コミュニケーション学会の学会誌『マス・コミュニケーション研究』(90)、表象文化論学会の学会誌『表象』(11)に査読付き論文として掲載された。また他にも掲載日は未定だが査読を通過した論文が1本ある。学会誌の論文以外に、中国紙『文匯報』(上海)から戦後日本における反戦映画の変遷に関する論考を依頼され寄稿した(2017年2月22日)。

また黄金期の映画関係者のインタビューを実施しており、本年度は篠田正浩氏、岩下志麻氏、司葉子氏にお話を伺い、その成果は都留文科大学の『都留文科大学研究紀要』(84集)、「都留文科大学研究紀要』(85集)、早稲田大学演劇映像学会の『映像演劇』(58号)に掲載された。学会発表に関しては、2017年3月22日から26日にアメリカのシカゴで開催されたSociety for Cinema and Media Studiesで、戦中の国策映画や商業映画のなかで原節子が戦前のモダニズムをいかに継承し、戦後に欲望される戦後民主主義の女性像を提示していたかを発表した。資料調査は、国内では国会図書館や早稲田大学演劇博物館、川喜多記念映画文化財団、松竹大谷図書館で製作側のプレスシートなどを中心に収集し、国外ではアメリカ国立公文書館で、アメリカの戦時情報局の映画製作に関する資料やCIE映画に関わる映像資料を調査した。以上、論文執筆、研究発表ともに順調に進んでいる。平成28年度は、学会誌の査読論文が3本掲載され、研究成果として公開できたことが計画以上の進展であった。また他にもすでに投稿し査読を通過していることからも、本年度はこれまで蓄積してきた知識や資料をアウトプットできたことが博論執筆へ向かうための大きな成果であった。資料調査に関しても、前年度は受け手に特化した資料であるファン雑誌を中心に調査していたが、本年度は送り手側の資料であるプレス資料を多く収集できた。アメリカ出張の際には、占領製作の映像政策において大きな役割を担ったCIE映画をかなり視聴し、アーカイブ資料を入手することができた。これらは送り手側の資料としてきわめて重要なもので戦後日本の映像文化を考える上で必須の資料体である。またアメリカの映像政策を戦後からいきなり始まったものではなく、戦中・戦後の連続性のなかで捉える必要があると考え、戦時情報局(OWI)からGHQにいたる資料を集めている。本年度は主にアメリカ国立公文書館でOWIの資料を集めることができた。発表に関しては、幸運にも前年度に引き続き、Society for Cinema and Media Studiesで発表する機会を得た。スター女優である原節子が占領期にスターダムの頂点へと祭り上げられた要因を戦中に呈示していた女性イメージの規範からの逸脱、言説構築に求め、モダニズム的感性と占領期の戦後民主主義の連続性について発表した。以上、学会誌における論文発表と国際学会における発表から研究成果を考え、本年度の目標を計画以上に達成できたと判断する。平成29年度の研究成果としては、2017年9月に、修士課程から取り組んでいた原節子と京マチ子、高峰秀子、若尾文子を対象とするスター女優の分析から原節子と京マチ子のパートを発展させ、『スター女優の文化社会学ー戦後日本が欲望した聖女と魔女』として書籍化した。また、査読付き単著論文の成果に関しては、2017年4月に表象文化論学会の学会誌『表象12』に、森鴎外原作の『雁』の映画化とそのリメイク作品をあつかい比較分析を行った論文「映像化される『雁』の世界ー戦後日本映画における女性表象の生成過程をめぐって」が掲載された。
金属人工格子構造の解析と評価

金属人工格子構造の解析と評価に関する本年度の研究成果を以下に述べる。山本は、昨年度導入した複合表面分析用チェンバ-に人工格子表面電子構造解析装置を組み込み、金属人工格子の電子構造解析の準備を完了した。金属人工格子の異常力学物性に注目しAg/Cr、Au/Cr、Au/Coの表面弾性波速度をブリルアン散乱により測定し、その積層周期依存性の原因について考察した。またAg/Pdのヤング率を内部摩擦法により測定した。Ag/Co、Pd/Co、AgPd/Co、Au/Coなどの人工格子の示す垂直磁気異方性の起源に関して、実験、理論の両面から検討を加えた。さらにCu/Hfの非晶質化を摂動角相関により研究した。石田は、超高圧電顕によりPd/Coなどの垂直磁化膜の格子像を観測し、垂直磁化と界面の原子構造との関係を考察した。伊藤は、Fe/Gd人工格子の磁気構造を磁気吸収法(Magnetic Xーray Absorption Near Edge Structure:MXANES)により測定し、層厚や温度によりGdのモ-メントの大きさが変化していることが、示された。遠藤は偏極中性子反射法により人工格子の磁気構造の解析を行った。中山と山口は反応スパッタ法で作製したCrN/C人工格子の構造評価をX線回折法およびRBS法により行った。金属層の窒化により界面構造や熱的安定性がどのように変化するか検討している。藤井と中山は、Au/Niの低温X線回折実験を行い、格子定数の温度変化から、積層方向、膜面内の熱膨張率を測定した。人工格子の積層周期が短いAu/Niでは、熱膨張率、体積膨張率ともにバルクとは異なる値を示している。
光駆動型不斉フッ素化反応の開発

フッ素は生命科学研究において非常に関心の高い原子であり、生体内がキラルな環境であることから、フッ素化合物合成における不斉制御は重要な研究課題である。そのため現在では様々なフッ素化反応が研究されているが、中でも最も効率的と考えられるC-Hフッ素化反応において、その不斉化は未開拓領域であり、その解決策が望まれている。我々はアニオン型キラル相間移動触媒を開発し、ジカチオン性の求電子的フッ素化剤であるSelectfluorを用いたアリルアミド類の6-endo型不斉フルオロ環化反応を、高エナンチオ選択的に進行させることに成功している。また一方で、これまでフタルイミド基を光増感剤としたアルキルアミン類のC-Hフッ素化反応や、オルトアルキルベンゾフェノン類を用いた光トリフルオロメチル化反応を開発してきた。そこで本研究ではこれらの化学を融合させることで、光を駆動力とする不斉C-Hフッ素化反応を開発することを目的とした。2018年度は、オルトアルキルベンゾフェノン類を基質に用いて、光照射によるエノール化を経由したC-Hフッ素化の素反応開発から検討を開始した。トリフルオロメチル化の際に365 nmの光照射条件で行なっていたことから、365 nmを用いてフッ素化も行なったところ、フッ素が2つ導入された化合物が主生成物として得られることがわかった。これらは、1)基質とSelectfluorのエキシプレックス形成によるラジカルの関与と、2)モノフッ素化生成物からの過剰反応が原因と考えられたた。そこで、425 nmの光を用いたところ、期待通りにモノフッ素化生成物が主生成物となることを見出した。2018年度は当初の予定通りオルトベンゾフェノン誘導体の光フッ素化の素反応検討を行い、その知見を蓄積することはできた。しかしながら、その溶媒依存性の高さなどの問題点も明らかとなっており、未だその不斉反応への展開には成功していない。そのため「やや遅れている」と判断した。2018年度の検討結果から、C-Hフッ素化では反応系に応じて溶媒依存性が高く極性溶媒しか使用できない場合があり、相間移動触媒を用いた不斉反応への応用が困難な系も存在することが明らかとなった。そこで2019年度では、まずはケトン触媒を中心とする水素原子引き抜き触媒と基質構造を丹念に検討することで、低極性溶媒でも使用可能なC-Hフッ素化反応を探索する。一方で、相間移動触媒とSelectfluorの1:1錯体を別途合成し、本触媒系がラジカル中間体に対して立体選択的にフッ素導入が可能であるか、基礎検討も行う。これにより、反応と触媒両面から課題の炙り出しを行うことで、目的とする不斉C-Hフッ素化反応の実現に近づける。

2018年度は素反応開発から不斉反応への展開部分で難航した。2018年度予算の大部分は不斉反応に用いる触媒の合成試薬などに配分していたため、予定よりも執行額が少なくなってしまった。2019年度にはより広範な素反応の検討に加え、キラル触媒を用いた検討も実施する予定であるため、繰越し額は研究計画にそって予定通り執行する予定である。
ウシ骨格筋におけるミオスタチンの有無が筋紡錘の分布と形態に及ぼす影響

筋形成抑制因子であるミオスタチンがウシ骨格筋における筋紡錘の分布と形態に及ぼす影響を解析するため、ミオスタチン自然欠損の「草原短角牛」を用いた。2010年度までに蓄積した凍結筋試料を震災によって失い研究に支障を来たしたが、筋紡錘が機能調節に深く関与するI型筋線維の多い筋ではミオスタチンの発現レベルが低いことを見出し、また筋線維型分化におけるカルシウムイオンを介した細胞内調節機構の重要性を確認した。ウシ骨格筋の筋紡錘の形態学的特徴と紡錘外筋線維の筋線維型分布との関連を解析するため、通常の日本短角種若齢牛14ヵ月齢6頭と20ヵ月齢6頭より後肢および前肢帯の骨格筋35種類、ホルスタイン種6ヵ月齢18頭より腰最長筋、胸腹鋸筋、中間広筋および半腱様筋を採取し、また、そのうち6頭については骨格筋20部位を採取した。ホルスタイン種の骨格筋においては、中間広筋のようにI型筋線維の多い筋でミオスタチン(MSTN)mRNAの発現が低く、半腱様筋のようにIIB型筋線維の多い筋でMSTNmRNA発現が有意に高いことが示された。Fast型ミオシンを持つ筋線維型が優勢な筋ほどMSTN発現が高い傾向にあり、筋線維型分化とMSTNの作用機序に関連性があることが示唆された。放牧牛において、放牧による運動効果によって筋線維型の機能的適応が生じ、筋線維の肥大とI型およびIIA型筋線維の割合の増加が起こることが明らかとなった。その際に同じ筋線維型でも放牧によってNADH脱水素酵素活性が亢進していること、MSTNmRNAの発現が減少して、筋線維型の移行機序に影響を与えることが示唆された。随意運動による筋線維型の機能適応は筋紡錘を介した運動制御機構によるものであるため、筋感覚器とMSTN発現制御の新規の関連性を解析することは、筋線維型移行機構の解明においても意義深いものと考えられる。さらに、筋紡錘の紡錘内筋線維の酵素組織化学的性状を骨格筋の機能と併せて解析する試みとして、ヒツジの腰最長筋と大腿部および下腿の筋において、筋線維の3-ヒドロキシ酪酸脱水素酵素(3-HBD)活性を解析したところ、紡錘内筋線維の3-HBD活性が高いことが分かった。3-HBD活性はI型筋線維の中でも特に疲労耐性の高い筋運動に適応したI型筋線維亜型にのみ発現するものである。また、骨格筋線維に3-HBD活性の高いI型筋線維亜型が多い筋ほど紡錘内筋線維の3-HBD活性が高いことが判明し、筋線維型分化と筋紡錘による筋運動制御が深い関係を持つことが確認された。筋紡錘は伸張反射によりI型筋線維と単シナプス的に連携していることから、I型筋線維の機能的特性に大きく関連している。筋収縮は運動神経の刺激により筋小胞体からカルシウムイオンが放出されることで起こり、筋弛緩時には筋小胞体カルシウムポンプ(SERCA)によってカルシウムが回収される。SERCAには遅筋型と速筋型があり、I型筋線維を誘導する持続的低周波電気刺激(CLFS)を行なったウシ胸最長筋のSERCA発現を解析したところ、CLFS刺激下のII型筋線維では筋線維型変移過程で遅筋型ミオシン重鎖の発現上昇に追随して遅筋型SERCAが発現上昇することが分かった。また、この時、I型筋線維でも遅筋型SERCAの発現上昇が認められ、CLFSによる筋運動負荷に1型筋線維が機能的に適応することも明らかとなった。このことは反鯛動物に存在するI型筋線維の疲労耐性の高い亜型との関連が示唆され、筋紡錘の関与も推測される。また、筋紡錘分布の3次元解析に供するため、草原短角牛(ミオスタチン欠損日本短角種DM牛)の新生子3頭(MSTN^<-/->)と14ヶ月齢(MSTN^<+/->)6頭、ホルスタイン種牛4ヶ月齢(MSTN^<+/+>)3頭より筋材料を採取し、新鮮凍結およびホルマリン固定サンプルを得た。前年度採取の日本短角種牛(MSTN^<+/+>)12頭、ホルスタイン種牛(MSTN^<+/+>)18頭の筋材料と併せ、酵素組織学的および免疫組織化学的に解析を進め、また、有用な3次元解析法を検討していたが、東日本大震災の被災により上記の凍結試料はすべて融解滅失し、プレパラートやデータの一部も失われた。一方、ホルマリン固定試料の一部は保持されたので、次年度には新規の採枕とこれらの試料によって筋紡錘3次元解析を実施する予定である。なお、本年度の日本畜産学会大会が中止となったため、演題登録していた関連成果4演題が未発表扱いとなった。

前年度末に発生した東日本大震災により凍結筋材料と組織プレパラートが失われたため、本年度は草原短角牛の固定組織標本と生検組織を用いて,筋紡錘と筋収縮制御機構の関連について解析することを目指した。しかし,ミオスタチン欠損形質を持つ草原短角牛の生産牧場である宮城県農業公社牡鹿牧場(宮城県石巻市)が震災被災し,試験に供する新たな試験牛の確保がかなわず,草原短角牛とミオスタチン欠損と筋紡錘との関連を検証するに至らなかった。さらに,固定筋標本においては,当初予定していた筋紡錘の紡錘内筋線維の組織化学的特徴である極めて強いNADH脱水素酵素活性を検出することができず,筋紡錘の位置同定が困難であった。また免疫組織化学染色も長期固定に伴う抗原性低下のため不調であり,3次元再構築には新たな手法の開発が必要となり完遂に至ることができなかった。一方,ウシ骨格筋でミオスタチンmRNA発現はII型筋線維の多い速筋において高く,I型筋線維の多い遅筋では発現が低いという特性が,それぞれの筋由来の培養筋細胞レベルでも維持されていることを見出した。骨格筋への低周波電気刺激によってミオスタチンが発現低下することは代表者らがすでに明らかにしているが,本成果により,筋線維型依存的ミオスタチン発現調節機構の存在と筋線維の機能的適応との関連が強く示唆された。加えて,ウシ骨格筋への持続的低周波電気刺激によってII型筋線維をI型筋線維へ移行させた時,ミオシン重鎖亜型のFast-to-Slow変移に先んじて,カルシウムイオン依存型プロテアーゼであるカルパイン1の発現上昇が起こることを見出した。持続的な筋運動の開始によって筋線維内に多量のカルシウムイオンが放出され,カルパイン分解系が活性化することが筋線維型移行に重要な要因となることが示唆された。
免疫系における遺伝子組換えの制御機構

獲得免疫系の最大の特徴は、その主体として働く細胞であるリンパ球において、抗原受容体が機能を獲得あるいは拡張するために、その遺伝子が組換えを起こすことである。さらに、この組換えはリンパ球の分化そのものを規定している。リンパ球の抗原受容体の遺伝子は、可変部遺伝子の組換えによって部分断片から完成され、これによって個々の細胞がそれぞれ異なった抗原を特異的に認識・結合することが可能となり、免疫系全体として多様な抗原に対しそれぞれ特異的に反応する基礎を築いている。さらに、抗体はエフェクター分子として抗原の中和・除去などの機能も担うが、この機能を抗原の種類や侵入経路に応じて拡張するため、H鎖の定常部遺伝子が組換えられる。本研究は、リンパ球の初期分化から最終活性化にたるまでにおける遺伝子組換えそのものとその標的遺伝子の特異性を制御する分子機構とそれぞれの特異性の鍵を握る因子(特に転写制御因子)は何かなどを解析することにより、組換え因子そのものの発現制御と、転写を介するこれらの組換えの標的遺伝子特異性調節機構の実態を解明することを目指した。その結果、クラススイッチ組換えの必須因子であるAIDの遺伝子発現調節、遺伝子組換えの標的特異性制御などに関与する因子としてPax5、E2A、SIP、NFκB、IRF4、Runx1-3などが同定され、これらがTGFβ1シグナルの下流で作用するId2とともに、エピゲノム性調節制御の回路を形成していることを明らかできた。また、これらの因子群は、2次リンパ組織のダイナミックな構築変化と3次リンパ組織の形成による微小環境(場の制御)の影響を受け、時には冗長な、時には相反する機能を発現し、その制御を複雑化していることも判明した。加えてこればで培養条件下では効率よく誘導することが困難であったIgAへのクラススイッチ組換えを誘導する刺激の組み合わせを明らかにできた。さらに、抗体はエフェクター分子として抗原の中和・除去などの機能も担うが、この機能を抗原の種類や侵入経路に応じて拡張するため、H鎖の定常部遺伝子が組換えられる(クラススイッチ組換え)。本研究は、リンパ球の初期分化から最終活性化にたるまでにおける遺伝子組換えそのものとその標的遺伝子の特異性を制御する分子機構とそれぞれの特異性の鍵を握る因子(特に転写制御因子)は何かなどを解析することにより、組換え因子そのものの発現制御と、転写を介するこれらの組換えの標的遺伝子特異性調節機構の実態を解明することを目指している。その結果、クラススイッチ組換えの必須因子であるAIDの遺伝子発現調節、遺伝子組換えの標的特異性制御などに関与する因子としてPax5、E2A、SIP、NFκB、IRF4、Runxl-3などが同定され、これらがTGFβ1シグナルの下流で作用するId2とともに、エピゲノム性調節制御の回路を形成していることを明らかできた。

リンパ球の抗原受容体の遺伝子は、可変部遺伝子の組換えによって部分断片から完成され、これによって個々の細胞がそれぞれ異なった抗原を特異的に認識・結合することが可能となり、免疫系全体として多様な抗原に対しそれぞれ特異的に反応する基礎を築いている。さらに、抗体はエフェクター分子として抗原の中和・除去などの機能も担うが、この機能を抗原の種類や侵入経路に応じて拡張するため、H鎖の定常部遺伝子が組換えられる(クラススイッチ組換え)。本研究は、リンパ球の初期分化から最終活性化にたるまでにおける遺伝子組換えそのものとその標的遺伝子の特異性を制御する分子機構とそれぞれの特異性の鍵を握る因子(特に転写制御因子)は何かなどを解析することにより、組換え因子そのものの発現制御と、転写を介するこれらの組換えの標的遺伝子特異性調節機構の実態を解明することを目指した。その結果、クラススイッチ組換えの必須因子であるAIDの遺伝子発現調節、遺伝子組換えの標的特異性制御などに関与する因子としてPax5、E2A、SIP、NFκB、IRF4、Runxl-3などが同定され、これらがTGFβ1シグナルの下流で作用するId2とともに、エピゲノム性調節制御の回路を形成していることを明らかできた。また、これらの因子群は、2次リンパ組織のダイナミックな構築変化と3次リンパ組織の形成による微小環境(場の制御)の影響を受けると同時に、これらの微小環境形成に影響を与えていることが判明した。加えてこればで培養条件下では効率よく誘導することが困難であったIgAへのクラススイッチ組換えを誘導する刺激の組み合わせを明らかにできた。
悪性胸膜中皮腫PDXモデルを用いたATP関連がん代謝を標的とした治療開発

まず悪性胸膜中皮腫における優位代謝を明らかとする。Glycolysisタイプであれば糖代謝を標的とする拮抗薬、OXPHOSタイプであればミトコンドリアを標的とした拮抗薬が選択肢となる。先行実験においてタイプ別にミトコンドリア標的の拮抗薬(Oligomycin)や2-DG(2-Deoxy-D-glucose)がATP産生や細胞増殖能を抑制する結果を得ており、期待されるアプローチと考えている。明らかとなった代謝別の標的治療が有効か否かは細胞株のみならず、Patient derived Xenograft (PDX)モデルを用いることでよりヒトにおいて有効であるかを示すことを目標とする。
自然の資本化に関する現象学的研究-「持続可能な開発」の倫理に向けて

研究課題では、現象学の手法を用いて持続可能な開発の倫理のための基盤を形成することを目的としている。そのために本研究課題では、持続可能性という概念の意味を明らかにすることに取り組んだ。ことに、経済学における持続可能性に関する論争をたどることによって、新古典派の理論を土台にした持続可能性の理解の限界と、サブシステンスな意味での経済のあり方がオルタナティブな持続可能性概念の基盤として考えられることを明らかにした。本研究課題に関連して、今年度はまず、自然がいかにして市場で流通する商品、あるいは資本として見なされるのかということの理論的背景について研究を行った。経済学における価値の理論は、現在、効用価値説が主流となっており、その最初の提唱者であるカール・メンガーの限界効用説を特に検討した。この限界効用説において、自然の価値は主観に依存するものとなり、また量的に把握されるものとなることが明らかになった。すでに現象学においては、自然の数学化についての批判的な考察が行われているが、自然の資本化は、価値の量化の問題を含んでいるので、選好に関する現象学的分析が必要であることが明らかになった。これらの点をふまえ、日本現象学会第30回研究大会で「自然の資本化-エコフェノメノロジーのための予備的考察」というタイトルで発表を行った。経済に関する現象学的研究は、いまだほとんど手がつけられていない状態であり、新たな問題領域を提示したという意味で、現象学的研究にとって意義があると思われる。また研究成果を積極的に社会に還元することも研究の目的としてあげていたが、これについては、2008年12月12日に愛媛県立宇和島南中等教育学校において「食糧供給と環境問題」というタイトルで高校生を対象にして講演を行った。また2009年2月には、京阪なにわ橋駅のアートスペースB1にて「コーヒーから考える環境問題」というタイトルで一般市民を対象としたセミナーをおこなった。前年度の研究において、自然の資本化という事態を、労働価値説や限界効用説といった、経済学における価値の理論のうちに見いだしたが、今年度は、現代の環境保護運動の中心的な理念ともなっている持続可能な開発にかんする考察を行った。この理念は、現在かなり広範に浸透しているが、しかしそれが何を意味するかは十分明らかになっていない。そこで、この理念を巡る論争、特に持続可能性についての強/弱の解釈をめぐる論争をとりあげた。弱い持続可能性は、自然資本と人工資本の代替を認め、その総量が維持されていれば持続可能性と見なす。この解釈は、現在の市場経済とも親和性が高い。この解釈は、ロバート・ソローの「もしも自然資源が他の要因によって代替することがきわめて容易であるなら、原理的にどんな"問題"も存在しない。世界は、実際に、自然資源無しでやっていけるので、枯渇は単なる出来事であって、大惨事ではない」という主張と結びつけられている。他方強い持続可能性の解釈は自然資本と人工資本の代替を認めず、それらを補完的関係にあると考える。そして自然資本と人工資本をそれぞれ維持すべきだと考えている。強い持続可能性の解釈の代表者としてあげられるのがハーマン・デイリーであるが、彼は、市場経済というシステムは、生態系の下位システムであると考え、人工資本が過剰で、自然資本が減少しつつある現在においては、自然資本が生産における制約要因になると考えている。この二つの解釈はたしかに、対立する解釈のように思われるが、ともにある種の代替可能性を認めているという点では、対立は見かけ上のものにすぎないということを明らかにした。つまり、弱い持続可能性においては自然資本と人工資本は経済的代替可能性ともいえる代替可能性を認めており、強い持続可能性では、技術的代替可能性のみを認めていると考えられるということを明らかにした。過去2年間の研究においては、主に持続可能性に関する思想史的な背景と、経済学における弱い持続可能性と強い持続可能性に関する論争を検討してきた。そして経済学における2つの持続可能性概念の対立は、ある意味では見かけ上のものであり、両方の立場も共に自然を資本とみなすことでは同一の平面に立っているということ、そして相違としては、技術的代替可能性を認めるのか、経済的代替可能性を認めるかという点であるということを明らかにした。本年度は以上の考察を踏まえて、自然を資本化する経済そのものに対する批判的なまなざしを向けて、資本化するのではないような経済の可能性を探った。そのさい参照したのが、カール・メンガーとマイケル・ポランニーという二人の経済学者である。メンガーは、経済学における限界革命に大きく関与した経済学者であるが、後に技術的一経済的方向と節約化の方向という経済の二つの方向に言及し、徐々に自らがその設立に大きく影響を与えた新古典派から距離を置くようになっている。この二つの方向を受けて、マイケル・ポランニーもまた形式的意味と実体一実在的意味という経済の二つの意味についての議論をおこなっている。

彼によれば形式的意味とは「目的一手段関係の論理的性質」から生じるものであり、他方は「人間が生活のために自然および彼の仲間たちに明白に依存するということに由来する」ような経済の意味である。後者の意味での経済であれば、経済は必ずしも手段の選択や財の稀少性によって成立するのではなく、むしろまさにわれわれ自身の生活の必要にかられた自然との関わりを経済と考えることが可能になる。この点から、経済と持続可能性概念を定義し直す道を見出すことができるのではないかと思われるが、メンガーもポランニーもこの経済の二つのみを十分に論じることができずにその生涯を閉じてしまった。しかし、こうした観点を考察するための視点としてアフォーダンス理論を援用することが可能であることを見出すことができた。
ユーイング肉腫に対するアンチセンス療法の確立と臨床応用に関する研究

Ewing肉腫(ES)は、骨軟部悪性腫瘍の中で最も生命予後不良な腫瘍である。ESの90%以上の症例で染色体転座t(11:22)がみられ、その結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、ESの発がん原因そのものと考えられている。これまでに我々は、EWS-Fli1の持続的発現がESの増殖などの悪性形質維持に必須であることを明らかにしてきた。一方、すでに欧米では、各種の癌患者を対象に、アンチセンスオリゴ(AS)を用いて特定の遺伝子発現を抑制する遺伝子治療が行われている。これらの知見をふまえ、本研究の目的は、Ews-Fli1発現を効率よく抑制しうるASを設計し、そのES細胞の増殖、転移などの悪性形質の抑制効果および抗癌剤との併用効果をin vitroおよびin vivoで検証し、ESの新しいAS療法の開発につなげることである。まず、EWS-Fli1 mRNA mRNAの高次構造をコンピューター解析し、ループが開いている部分を検索、DNase耐性phosphorothioate ASを合成した。各種のES細胞株を用い、細胞増殖を最も効率よく阻害するASを選択した。このASを用い、in vitroおよびin vivoで、ES肉腫細胞株に対する増殖抑制効果があることを確認し、Ews-Fli1を標的とした核酸医薬品となりうるAS配列を決定した。続いそ、このASを用いてES肉腫細胞株に対するアポトーシス誘導効果について検討した。しかし、AS単独投与ではES肉腫細胞の増殖抑制は一時的であり、殺細胞効果は示さないことが判明した。そこで、各種抗癌剤との併用効果について検討した。その結果、トポイソメラーゼ阻害剤などの抗癌剤との併用効果があることが示された。今後ASを分子標的治療薬として臨床応用するに当たっては、AS単独投与より、これらの併用効果のある抗癌剤との同時投与がより有用であると考えられた。ESの90%以上の症例で染色体転座t(11:22)(q24:q12)がみられ、その結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、正常線維芽細胞をtransformする活性を有することが知られており、異常な転写因子EWS-Fli1はESの発がん原因そのものと考えられている。我々は、ES細胞株を用いEWS-Fli1融合遺伝子発現と増殖能との間に正の相関があり、EWS-Fli1融合遺伝子はESの癌化のみならず、その生物学的性質をも規定している可能性があることを示してきた。さらに我々は、EWS-Fli1は癌抑制遺伝子Rbに関わる細胞周期制御因子を標的とし、Rb経路を阻害することがES発がんに深く関与していることを明らかにした。これまでの研究結果から、EWS-Fli1の持続的発現がESの増殖などの悪性形質維持に必須であることが示唆される。それらのASは核酸医薬品として開発されており、すでに臨床治験も行われている。これらの知見をふまえ、本研究の目的は、EWS-FIi1発現を効率よく抑制しうるASを設計し、そのES細胞の増殖、転移などの悪性形質の抑制効果および抗癌剤との併用効果をin vitroおよびin vivoで検証し、ESの新しいAS療法の開発につなげることである。

本年度においては以下の実験を行った。1)EWS-Fli1 mRNA mRNAの高次構造をコンピューター解析し、ループが開いている部分を検索した。その部分はASが標的としやすいため重点的に、また、特異性が高いと思われるEWS-Fli1融合部分に対してもDNase耐性phosphorothioate ASを合成した。各種のES細胞株を用い、細胞増殖を最も効率よく阻害する、ASを選択した。2)そのASによってEWS-Fli1の発現が抑制されていることを、ノーザンブロットおよびウエスタンブロットにより、mRNAレベルおよび蛋白レベルで確認した。また、EWS-Fli1を持たない正常線維芽細胞、などの細胞株で、ASによる増殖抑制効果や細胞毒性がないことを確認した。3)ヌードマウスにES肉腫細胞株を移植して腫瘍を形成し、ASを投与してin vivoでも増殖抑制効果があることを確認した。以上によって、EWS-Fli1を標的とした核酸医薬品となりうるASが決定した。今後、このASを用いて、最も有効な投与経路、抗癌剤との併用効果、等を検討し、臨床応用に向けた研究を展開する予定である。Ewing肉腫(ES)は、骨軟部悪性腫瘍の中で最も生命予後不良な腫瘍である。ESの90%以上の症例で染色体転座t(11:22)(q24:q12)がみられ、その結果、異常な融合遺伝子EWS-Fli1が生じる。この融合遺伝子産物は強力な転写因子として働き、正常線維芽細胞をtransformする活性を有することが知られており、異常な転写因子EWS-Fli1はESの発がん原因そのものと考えられている。我々は、ES細胞株を用いEWS-Fli1融合遺伝子発現と増殖能との間に正の相関があり、EWS-Fli1融合遺伝子はESの癌化のみならず、その生物学的性質をも規定している可能性があることを示してきた。さらに我々は、EWS-Fli1は癌抑制遺伝子Rbに関わる細胞周期制御因子を標的とし、Rb経路を阻害することがES発がんに深く関与していることを明らかにした。これまでの研究結果から、EWS-Fli1の持続的発現がESの増殖などの悪性形質維持に必須であることが示唆される。一方、すでに欧米では、各種の癌患者を対象に、アンチセンスオリゴ(AS)を用いて特定の遺伝子発現を抑制する遺伝子治療が行われている。それらのASは核酸医薬品として開発されており、すでに臨床治験も行われている。これらの知見をふまえ、本研究の目的は、EWS-Fli1発現を効率よく抑制しうるASを設計し、そのESの新しいAS療法の開発につなげることである。昨年度には、EWS-Fli1 mRNA mRNAの高次構造をコンピューター解析し、ループが開いている部分を検索、DNase耐性phosphorothioate ASを合成した。各種のES細胞株を用い、細胞増殖を最も効率よく阻害するASを選択した。このASを用い、in vitroおよびin vivoで、ES肉腫細胞株に対する増殖抑制効果があることを確認した。これらの結果をふまえ、本年度においては以下の実験を行った。このASを用いてES肉腫細胞株に対するアポトーシス誘導効果について検討した。
高速データ変換TPDシステムによる固体表面の酸・塩基性の評価

私は、現在までに酸・塩基物質を選択的に検出できる市販の導伝率計を検出器に使ってTPD装置を作製し、固体の表面酸性について検討して来ました。これまでに使用していたTPD装置は、900°Cまで昇温可能な電気炉と温度プログラムコントローラ、脱離物質のキャリヤ-ガス調節ためフローコントローラ、脱離した酸・塩基物質を検出するための市販の導伝率計、導伝率の変化をモニターするためのA/Dコンバータとノートパソコンとを使って作成したもので、基本的には固体の酸性、塩基性を評価できるものでした。しかしながら、A/Dコンバータのデータ変換速度が遅く取り込みデータの数が少ないため、分解能が低い状態を我慢して使っていました。申請書に従い、スペクトルの分解能を上げることを目的で、高速データ変換が可能なA/Dコンバータとデータ処理速度の早いパーソナルコンピュタを購入して、新しいTPD装置を完成させました。変換速度が1万倍程度速いA/Dコンバータに変えたことによって分解能(サンプリング速度200sec^<-1>)を格段に向上させることができました。また、分解能の向上にともなってスペクトルのピーク分離等の波形処理が可能になりましたので、波形処理プログラムを購入して、スペクトルを解析しました。具体的には、二酸化炭素を吸着質に用いたTPDで酸化マグネシウム、酸化ランタンなどの固体塩基について、塩基強度および量を評価しました。さらに、スペクトルの波形分離処理によって、触媒の塩基強度と反応活性との相関性について詳細な議論ができるようになりました。
温度が鉄筋コンクリート構造物の寿命に及ぼす影響に関する研究

前年度は(1)温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を実験的に明らかとすること,(2)上記(1)の結果に対しアレニウス則を適用し,見かけの活性化エネルギーを算出することにより,温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を定量的に明らかとすること,を主目的とし検討を行った.本年度の研究では、(3)我が国及びフィリピンでの実構造物において、温度が物質拡散速度や鉄筋の腐食速度に及ぼす影響を測定し、上記(1)、(2)の結果を検証すること、(4)上記(2)の結果をコンクリート中での物質拡散速度および鉄筋腐食速度に反映することにより、温度の影響を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命予測手法を構築し、その結果を上記(3)の調査結果と比較して妥当性を確認すること、(5)上記(4)の予測手法を用い、地域や季節による温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出することを主目的とした。(i)我が国及びフィリピンにおけるコンクリート中鉄筋の腐食速度に及ぼす温度の影響を、アレニウス則を用いて表現することが可能となった。(ii)申請者の研究成果であるコンクリート中でのイオン移動式(Nernst-Planck式を基本式とし、共存イオンの影響を表現するDebye-Huckel式および全体のイオン移動を律する電気的中性条件を考慮したイオン移動式)にアレニウス式を加えることにより、温度の影響を考慮したコンクリート中でのイオン移動式を構築することが可能となった。(iii)(ii)で構築したイオン移動式用いて温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出した結果、鉄筋コンクリートの寿命は平均気温の増加に対し指数的に短くなり,東南アジアの温度環境にある都市の寿命は平均気温20°Cの温度環境にある都市の70%程度となった.前年度は(1)温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を実験的に明らかとすること,(2)上記(1)の結果に対しアレニウス則を適用し,見かけの活性化エネルギーを算出することにより,温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を定量的に明らかとすること,を主目的とし検討を行った.本年度の研究では、(3)我が国及びフィリピンでの実構造物において、温度が物質拡散速度や鉄筋の腐食速度に及ぼす影響を測定し、上記(1)、(2)の結果を検証すること、(4)上記(2)の結果をコンクリート中での物質拡散速度および鉄筋腐食速度に反映することにより、温度の影響を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命予測手法を構築し、その結果を上記(3)の調査結果と比較して妥当性を確認すること、(5)上記(4)の予測手法を用い、地域や季節による温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出することを主目的とした。(iii)(ii)で構築したイオン移動式用いて温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出した結果、鉄筋コンクリートの寿命は平均気温の増加に対し指数的に短くなり,東南アジアの温度環境にある都市の寿命は平均気温20°Cの温度環境にある都市の70%程度となった.本年度の研究では,(1)温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を実験的に明らかとすること,(2)上記(1)の結果に対しアレニウス則を適用し,見かけの活性化エネルギーを算出することにより,温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を定量的に明らかとすること,を主目的とし検討を行った.その結果,以下の結果が得られた.1.コンクリート中での腐食要因物質の移動は対象とする物質の種類により異なる温度依存性を有し,アレニウス則より得られる見かけの活性化エネルギーも異なる.2.コンクリート中での鉄筋のマクロセルおよびミクロセル腐食速度は異なる温度依存性を有する.特に,マクロセル腐食速度の活性化エネルギーはコンクリートの比抵抗に伴い変化するが,ミクロセル腐食速度のそれはコンクリートの比抵抗に関わらずほぼ同程度となる.3.コンクリート中の鉄筋の腐食速度が酸素透過速度により律速されている場合,腐食速度と酸素透過速度の活性化エネルギーは同程度となる.4.コンクリート中の鉄筋の腐食には,塩化物イオン量のみならず,鉄筋周囲に形成される境界相(ITZ)が大きな影響を及ぼす.5.コンクリート構造物に散見される打継目に関して,鉄筋の腐食状況は,暴露環境,および,暴露期間により異なる.干満部では,暴露3ヶ月では,打継目の鉄筋に若干点錆が認められる.暴露5年,10年では,打継目のみの腐食,打継目から後打ちコンクリートにかけての腐食が最も速い.暴露25年では,鉄筋全面が腐食する場合が最も多い.陸上部では,暴露5,10,25年とも,打継目のみの腐食が最も多い.海中部では,暴露10年では,鉄筋全面に点状の錆が発生する時期が最も速い.前年度は(1)温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を実験的に明らかとすること,

(2)上記(1)の結果に対しアレニウス則を適用し,見かけの活性化エネルギーを算出することにより,温度がコンクリート中での物質拡散速度や鉄筋腐食速度に及ぼす影響を定量的に明らかとすること,を主目的とし検討を行った.本年度の研究では、(3)我が国及びフィリピンでの実構造物において、温度が物質拡散速度や鉄筋の腐食速度に及ぼす影響を測定し、上記(1)、(2)の結果を検証すること、(4)上記(2)の結果をコンクリート中での物質拡散速度および鉄筋腐食速度に反映することにより、温度の影響を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命予測手法を構築し、その結果を上記(3)の調査結果と比較して妥当性を確認すること、(5)上記(4)の予測手法を用い、地域や季節による温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出することを主目的とした。その結果、以下の結論を得た。(i)我が国及びフィリピンにおけるコンクリート中鉄筋の腐食速度に及ぼす温度の影響を、アレニウス則を用いて表現することが可能となった。(ii)申請者の研究成果であるコンクリート中でのイオン移動式(Nernst-Planck式を基本式とし、共存イオンの影響を表現するDebye-Hucke1式および全体のイオン移動を律する電気的中性条件を考慮したイオン移動式)にアレニウス式を加えることにより、温度の影響を考慮したコンクリート中でのイオン移動式を構築することが可能となった。(iii) (ii)で構築したイオン移動式用いて温度変動を考慮した鉄筋コンクリート構造物の寿命を算出した結果、鉄筋コンクリートの寿命は平均気温の増加に対し指数的に短くなり,東南アジアの温度環境にある都市の寿命は平均気温20°Cの温度環境にある都市の70%程度となった.
ショウジョウバエモデルを用いたリボソーム病神経障害の分子病態解明と治療探索

リボソームの生合成に関わる遺伝子の変異による疾患群は「リボソーム病」と総称される。リボソーム病の症状は広範で多臓器に渡り、患者では精神遅滞、自閉スペクトラム症などの神経発達症の合併も認める。本研究はモデルショウジョウバエを用い、リボソーム生合成異常による神経障害の病態解明・治療探索を目的としている。リボソーム病の一つであるShwachman-Diamond症候群原因遺伝子のショウジョウバエホモログdSBDSを神経特異的にノックダウンした系統を用いて、その表現型を解析した。幼虫を用いたodor-tastelearning assayでは学習能力が有意に低下することが明らかとなった。また、drosophila activity monitoringassayでは活動量の有意な増加に加え、睡眠時間の有意な減少を認めた。これらの結果はリボソーム生合成に関わる遺伝子の機能障害がショウジョウバエにおいてヒト神経発達症類似の表現型を呈することを示しており、有用な疾患モデルになりうると考えた。一方で、学習の中枢とされるmushroom bodyの形態を免疫染色で検討したが、幼虫、成虫ともに有意な形態変化は認めなかった。病理学的機序については今後も検討を重ねる必要がある。また、dSBDSを複眼原基特異的にノックダウンすると、成虫複眼に形態異常(rough eye表現型)を認めた。成虫複眼は観察が容易なことからスクリーニングに適しており、今後遺伝学的相互作用因子の探索に用いる予定である。リボソーム病ショウジョウバエモデルが神経発達症群類似の表現型を呈することを確認した。今後、本モデルを用いた病態解析・治療探索が可能である。本モデルショウジョウバエの神経表現型をさらに詳細に検討する(社会性、易痙攣性など)。また病理学的異常もさらに解析し、後の治療探索研究で用いる指標を明確にする。また、成虫複眼形態異常の改善を指標に遺伝学的相互作用因子をスクリーニングする。これにより同定した遺伝子および関連タンパク質の機能を修飾する低分子化合物をモデルショウジョウバエの餌に添加し、神経表現型の改善を確認することにより新規治療を探索する。当初予定していた平成30年度の国外出張(学会参加)を見合わせたことと、表現型解析を主体に行ったため生化学的解析に予定していた試薬類の購入額が予定より少なかったため。平成31年度には上記を含めて計画的に使用する。