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応用経済学（都市経済学）からの道州制への提言：空間計量経済学による財政外部性評価

「財政外部性の計測に基づく道州制の組み合わせパターン評価」と題する論文では、地方制度調査会(2006)で提案された道州制の3パターンを検討した結果、土木費・教育費についてだけ考えると、東北地方・九州地方をそれぞれ分割することは支持されないことが分かった。今年度は、技術的な問題の解決に当たるとともに今回の科研費のテーマである、道州制そのものの検討に着手した。後者では、「都道府県財政間の外部性から考える道州制:道州制で東北地方は南北に分けるべきか?」と題する研究を雑誌に掲載するとともに、「都市経済学からの道州制への提言:空間計量経済学による財政外部性評価」と題して、東北大学での研究会(2012年7月21日)及び青森公立大学での応用地域学会第26回研究発表大会(2012年11月18日)で発表した。それらの機会において今回の研究についての貴重な意見を多数得ることができた。これまでの発表によって受けたコメントなどから、サーベイの不足部分を補うとともに、研究を進め、論文の最終的な発表を行った。また、(時)空間自己相関モデルの分析においては、特にモンテカルロ実験の際に高い計算処理能力を持つ計算機が必要とされるが、平成24年度に購入した最新の計算機にその役割を担わせた。「財政外部性の計測に基づく道州制の組み合わせパターン評価」と題する発表では、道州制が具体化する際の3つの論点であるa)組み合わせパターンb)国からの財源等の移譲c)道州の州都の位置を含む道州内の均衡ある発展の問題のうち、1番目の組み合わせパターンについて議論した。具体的には、都道府県の財政の相互依存関係を道州制の組み合わせの判断材料の一つとすることを提案し、2000年代の都道府県財政や社会経済データと空間計量経済学モデルによって実証分析を行い、道州制のパターンを検討した。まず、空間計量経済学、特に空間自己回帰モデルについての重要な二つの側面について、それぞれ理論研究・実証研究により検討した。「空間自己回帰モデルにおける説明変数と相関のある除外変数の影響」と題する研究は、空間自己回帰モデルのいくつかの推定法について、実際の実証研究で大きな問題となりうる、説明変数と相関のある除外変数の影響を、小標本の場合を含むシミュレーションにより検討するものである。空間自己回帰モデルの推定法についての理論的研究は蓄積されており、特に空間自己相関がある除外変数については、空間エラーモデルにより対応できるとされている。また、被説明変数の空間自己相関を考慮した空間ラグモデルに関して説明変数と相関のある除外変数が存在しないという理想的な場合については、一致性の理論的な確認や小標本特性の実験による確認が行われている。しかしながら、実際の実証研究を考えてみると、入手できずモデルから除外される何らかの説明変数が、モデルに含まれる説明変数と相関があるケースがほとんどである。よって、説明変数と相関のある除外変数のケースについての検討は重要である。本研究では具体的には最尤法(ML)・空間的2段階最小自乗法(2SLS)・一般化積率法(GMM)の性能を二つのRMSEにより比較した。シミュレーションの結果、ML・GMMが被る除外変数の影響に比べて、2SLSは大きな影響を受けることが確認された。特に、ある一定の条件下では、Data generating processにおける空間自己相関の検出も難しくなるほどの効率性の低下が見られた。また、Mathematicaにより、最新の手法(複数の空間項・分散不均一性への対応)により空間自己回帰モデルを推定するプログラムの開発を引き続いておこなった。今回の科研費のテーマである、道州制そのものの検討に着手し、雑誌や学会で発表したので、おおむね順調に進展していると言える。研究実績の概要で述べた通り、空間計量経済学、特に空間自己回帰モデルについての重要な二つの側面について、それぞれ理論研究・実証研究により検討を進めているので。ただし、モンテカルロ実験の際に必要となる高い計算処理能力を持つ計算機は、年度中に適切な機器が発売されなかったので、次年度に購入を遅らせた。前年度の発表によって受けたコメントなどから、サーベイの不足部分を補うとともに、研究を進め、論文の最終的な発表・投稿を行う。さらに開発を終えた時空間自己相関モデル対応の最尤法(ML)と一般化積率法(GMM)の推定パッケージの公開を行う。その際、既存の空間計量経済学パッケージとの性能比較を行う。平成24年度の計画:サーベイを進めるとともに、実証研究を行い、成果を各地の学会やワークショップ等で発表し、他の研究者と議論を行う。また、(時)空間自己相関モデルの分析においては、特にモンテカルロ実験の際に高い計算処理能力を持つ計算機が必要とされるが、平成24年度に購入予定の最新の計算機にその役割を担わせる。平成25年度の計画:前年度の発表によって受けたコメントなどから、サーベイの不足部分を補うとともに、研究を進め、論文の最終的な発表・投稿を行う。国内での発表を1回もしくは2回行う。関連研究を含めて国際学会での発表を1回もしくは2回行う。

(時)空間自己相関モデルの分析においては、特にモンテカルロ実験の際に高い計算処理能力を持つ計算機が必要とされるが、平成24年度に購入予定の最新の計算機にその役割を担わせる。海外での発表を1回もしくは2回行う。
ガバナンスの形式と内容に関する実証的理論的研究-世論調査でみる有権者の声

ガバナンスの理論的実証的研究は国家統治の正当性と実効性という伝統的な要件のほかに、公開性と説明責任制を前面に押し出す。本研究では両方を考察の対象とした。正当性については政治制度に対する信頼に焦点を当てて分析した。政治制度が市民の信頼を得れば正当性ありとする考え方と逆に政治制度にむしろ一定の距離をおき、批判的な目を向けるのが通常なりとする考え方がある。前者の考えでは政治制度信頼が高ければ民主主義が根付いているとする。後者の考えでは政治制度信頼が低いからといって民主主義が根付いていないと言うのではなく、むしろ政治制度に批判的なことが民主主義の成熟を意味する。「アジア・ヨーロッパ世論調査(2000年)」と「アジア・バロメーター(2003年)」のデータ分析は後者の議論をより強く支持する。批判的なことと冷笑的なことをしっかりと区別できる限り、公開性と説明責任制への要求が強まれば強まるほど、後者の議論は強くなる。グローバル・ガバナンスの研究では世界政府が存在しないときに、どこまで実効的なガバナンスの構築に日本が寄与できるかという問題に焦点を当てた。とりわけ同じような境遇を持ったドイツとの比較研究を通じて、安全保障、世界経済、国際組織、平和構築、地球環境などの問題に対処できるかを分析した。市民大国から次第に普通大国へと転換しつつある日独のグローバル・ガバナンスへの寄与は増大することが確実である。(イラク戦争をきっかけにした米欧亀裂が一定の損傷を少なくとも短期間はもたらすようである。)9・11以後の世界政治における米国の一極主義と反米主義の高まりを考慮に入れなくては、グローバル・ガバナンスをしっかりと分析できない。米国のアフガン戦争に対する世界の支持はどのような要因によるものかを「ギャラップ世論調査」を基に分析した。同盟、貿易、宗教、民主主義などでの米国との距離が一定の影響を及ぼしていることが明らかになった。ガバナンスは国民国家、国民経済、国民文化の三位一体で前提とされていた統治や支配より広い概念で、グローバリゼーション時代に、かつては統治者と呼ばれた集団には透明性と応答責任性、かつては被統治者とよばれた集団には積極参加と自主責任を期待し、一方的に上から支配するというのではなく、むしろ統治と自治をあわせたような感じで広範囲な課題を消化していく方法が望ましいという考え方に基づいている。国家と市民の相互作用が堅固であるだけでなく、開かれた国家のあり方、批判的で行動的な市民を期待する考え方である。この研究計画の第一年度においては次のことを実施した。(1)ガバナンス概念的整理をおしすすめた。とくに国家レベルだけでなく、地方レベルや国際レベルでのガバナンスについても概念的考察を進めた。(2)ガバナンスを国家レベルと地域レベルで、中欧・東欧と東・東南アジアを比較する形で書く際学術会議を開催したが、これを猪口が編集長をしているJapanese Journal of Political Science, Vol.4,No.2(2003)に刊行した。(3)ガバナンス研究をすすめるための経験データとして「民主主義の機能不全に関する理論的実証的研究」の世論調査データを使った研究成果を最終的にまとめる作業(英文学術書の完成)を着実に進めた。猪口はとりわけグローバリゼーションと民主主義についての逆第二イメージを実証する分析し、共著として英文学術書を完成に大きく向けた。(4)ガバナンス研究をすすめるための経験データとして「アジア・バロメーター」世論調査データを使った研究成果を進めた。とりわけ人間関係についての信頼の意味を十カ国データで分析し、アジア・バロメーター国際学術会議で発表し、東京大学東洋文化研究所ディスカッション・ペーパーとして刊行する。

ガバナンスの理論的実証的研究は国家統治の正当性と実効性という伝統的な要件のほかに、公開性と説明責任制を前面に押し出す。本研究では両方を考察の対象とした。正当性については政治制度に対する信頼に焦点を当てて分析した。政治制度が市民の信頼を得れば正当性ありとする考え方と逆に政治制度にむしろ一定の距離をおき、批判的な目を向けるのが通常なりとする考え方がある。前者の考えでは政治制度信頼が高ければ民主主義が根付いているとする。後者の考えでは政治制度信頼が低いからといって民主主義が根付いていないと言うのではなく、むしろ政治制度に批判的なことが民主主義の成熟を意味する。「アジア・ヨーロッパ世論調査(2000年)」と「アジア・バロメーター(2003年)」のデータ分析は後者の議論をより強く支持する。批判的なことと冷笑的なことをしっかりと区別できる限り、公開性と説明責任制への要求が強まれば強まるほど、後者の議論は強くなる。グローバル・ガバナンスの研究では世界政府が存在しないときに、どこまで実効的なガバナンスの構築に日本が寄与できるかという間題に焦点を当てた。とりわけ同じような境遇を持ったドイツとの比較研究を通じて、安全保障、世界経済、国際組織、平和構築、地球環境などの問題に対処できるかを分析した。市民大国から次第に普通大国へと転換しつつある日独のグローバル・ガバナンスへの寄与は増大することが確実である。(イラク戦争をきっかけにした米欧亀裂が一定の損傷を少なくとも短期間はもたらすようである。)9・11以後の世界政治における米国の一極主義と反米主義の高まりを考慮に入れなくては、グローバル・ガバナンスをしっかりと分析できない。米国のアフガン戦争に対する世界の支持はどのような要因によるものかを「ギャラップ世論調査」を基に分析した。同盟、貿易、宗教、民主主義などでの米国との距離が一定の影響を及ぼしていることが明らかになった。
依然供給リスクの高いレアアースが不要な同期リラクタンスモータの新しい高出力制御法

高効率だが磁石の材料として依然供給リスクが高いレアアースを用いる永久磁石同期モータに替わるモータとして、磁石を用いない同期リラクタンスモータを採用することが考えられるが出力が小さい。そのため、同期モータの制御に不可欠で大きなスペースを占める位置センサを取り除く位置センサレス制御を行えば、このスペースの分、大きな体格のモータを採用でき、高出力化が実現できるが、低速時は困難であった。そこで、研究代表者は、高周波電流を用いて、極低速時の位置センサレス制御に成功していたが一時的な停止や逆転が生じていた。本研究では、高周波電流を重畳し、極低速時の位置センサレス制御において、スムーズな駆動に成功した。現在、高効率な永久磁石同期モータの需要が増加している。しかし、永久磁石の原料として不可欠なレアアースは、依然、埋蔵量が少なく、産出国も限られており、供給リスクが非常に高く、磁石の供給不安や高価格という深刻な問題を抱えている。このため、永久磁石を全く用いない同期リラクタンスモータを普及させることが、今後も安定して、エネルギー効率の向上を図るうえで急務である。しかし、このモータは磁石を用いないため、出力が永久磁石同期モータに及ばない。モータの出力を向上させる一手法として、同期モータをサーボモータとして用いるのに不可欠な大きなスペースを要する回転子位置センサを取り除く位置センサレス制御を行い、この位置センサの分、大きな体格で高出力なモータを採用することがあげられる。色々な手法の位置センサレス制御法が提案されているが、低速時は困難であり実用的ではない。研究代表者は、高周波電流をモータに注入することによって、極低速時の制御に成功したが、一時的な停止や逆転が発生していた。本研究の目的は、さらに実用化に向けて、新しい制御システムを採用し、極低速域においても、一時的な停止や逆転を伴わない位置センサレス制御を実現することである。平成27年度は、低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御のコンピュータシミュレーションでは問題にならなかったが、実機実験への移行の際問題になった、モータのわずかな三相非対称性のために高周波注入の際だけ現れる逆相電圧・電流のことを考慮し、改めて、新しい制御システムを採用したコンピュータシミュレーションを行って、スムーズな回転が可能であることを確認した。また、実機実験においても、この手法の有効性の確認を開始している。また、研究成果は、国際会議や電気学会産業応用部門大会などで発表を行い、自らのHPやResearch mapなどで業績を公開した。低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御のコンピュータシミュレーションでは問題にならなかったが、実機実験への移行の際問題になった、モータのわずかな三相非対称性のために高周波注入の際だけ現れる逆相電圧・電流のことを考慮し、改めて、新しい制御システムを採用したコンピュータシミュレーションを行い、この問題を解析し、スムーズな回転が可能であることを確認することを平成27年度の計画としていたが、これを確認できたため。現在、高効率な永久磁石同期モータの需要が増加しているが、永久磁石の原料として不可欠なレアアースは、依然、埋蔵量が少なく、産出国も限られており、供給リスクが非常に高く、磁石の供給不安や高価格という深刻な問題を抱えている。本研究の目的は、さらなる実用化に向けて、新しい制御システムを採用し、極低速域においても、一時的な停止や逆転が伴わない位置センサレス制御を実現することである。平成28年度は、平成27年度に行ったコンピュータシミュレーションによって得られた結果を基に導出した、低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御システムを、実機実験装置に適用し、実機の極低速時においても、一時的な停止や逆転が発生することが少なくなることを確認し、この制御システムの有効性を確認した。また、研究成果は、国際会議などで発表を行った。平成27年度に行ったコンピュータシミュレーションによって得られた結果を基に導出した、低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御システムを、実機実験装置に適用し、実機の極低速時においても、一時的な停止や逆転が発生することが少なくなることを確認できたため。

色々な手法の位置センサレス制御法が提案されているが、低速時は困難であり実用的ではない。研究代表者は、高周波電流をモータに注入することによって、極低速時の制御に成功したが、一時的な停止や逆転が発生していた。本研究の目的は、さらなる実用化に向けて、新しい制御システムを採用し、極低速域においても、一時的な停止や逆転が伴わない位置センサレス制御を実現することである。平成30年度は、前年度までに、コンピュータシミュレーションと実機実験によって、解析し、改良を加え、確立した、低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御システムを用いて、平成29年度に成功していた定常負荷状態だけでなく、過渡的な負荷状態においても、一時的な停止や逆転がほぼ発生しなくなることを確認し、この制御システムの有効性を確認した。今年度までの研究成果は、国際会議,電気学会全国大会,電気学会産業応用部門大会などで発表を行い、自らのHPやResearch mapで業績を公開した。高効率だが磁石の材料として依然供給リスクが高いレアアースを用いる永久磁石同期モータに替わるモータとして、磁石を用いない同期リラクタンスモータを採用することが考えられるが出力が小さい。そのため、同期モータの制御に不可欠で大きなスペースを占める位置センサを取り除く位置センサレス制御を行えば、このスペースの分、大きな体格のモータを採用でき、高出力化が実現できるが、低速時は困難であった。そこで、研究代表者は、高周波電流を用いて、極低速時の位置センサレス制御に成功していたが一時的な停止や逆転が生じていた。本研究では、高周波電流を重畳し、極低速時の位置センサレス制御において、スムーズな駆動に成功した。平成28年度以降は、新しい制御システムを採用した同期リラクタンスモータの極低速域での位置センサレス制御法を、平成27年度で行ったコンピュータシミュレーションによって得られた結果を基に、「DSP(digital signal processor)によるモータ制御装置」上にプログラミングして、同期リラクタンスモータの極低速域での位置センサレス制御を負荷印加状態で行い、一時的な停止や逆転を伴わず、スムーズに駆動することを実験により確認する。平成28年度は、低速時における同期リラクタンスモータの位置センサレス制御システムを、実機実験装置に適用し、実機の極低速時においても、一時的な停止や逆転が発生することが少なくなることを確認したが、一時的な停止や逆転は発生しているため、この現象をコンピュータシミュレーションと実機実験にて解析し、制御システムの改良を行い、一時的な停止や逆転を伴わない位置センサレス制御を目指す。工学平成27年11月に情報収集及び成果発表のため、電気学会研究会に出席するための旅費を使用した結果、残額が約6万円になり、平成28年3月の電気学会全国大会出席には不足したため、基金化されたメリットとして、平成28年度に使用させて頂くことにした。物品等を購入した段階で残高が約14万円となった。
海底活断層から発生する大地震の予測精度向上のための変動地形学的研究

近い将来M8クラスの巨大地震が発生すると予測される南海トラフ沿いの海域を対象に、高い分解能の立体視画像を用いて地形解析を行ない、地震発生源となる活断層の位置・形状、連続性を詳細に解明した。これをもとに活断層と歴史地震との対応関係を検討し、これまで連動型・非連動型として概念的に把握されていたプレート境界型巨大地震像に対して、発生場所や地震規模の予測精度向上に資する基本的な資料を整備した。南海トラフ沿いの海底活断層を対象に、断層変位地形を詳細に調査・計測する目的のために,海上保安庁などによって取得された測深データを基に駿河湾から四国南西沖に至る海域の詳細な海底地形図の作成を進めている.本年度は,オリジナルデータの仕様が比較的に均質であった遠州沖の海域においてデータの接合とDEM化の処理を進め、詳細な海底地形図が作成することができたので,この海域の海底変動地形を中心に研究を行い、以下のような成果を得た.1.測深データをもとに3秒メッシュグリッドでDEMを生成し,これから縮尺5万分の1・10m間隔の等深線図と立体画像を作成し,それを基に変動地形学図を作成した.2.変動地形学図を基に,御前崎海脚から志摩海脚に挟まれ海底では,陸棚外縁から遠州トラフと呼ばれる深海平坦面に下る陸棚斜面やその基部に発達する多様な変位地形の判読を行った.3.これらの変動地形がは陸側から遠州灘撓曲帯・遠州トラフ北縁断層・遠州トラフ南縁断層の三つの主要な活構造の運動を反映するものである.・遠州灘撓曲帯(新称):陸棚斜面から遠州トラフに流下する海底谷は,斜面の上部に向かって穿入蛇行する異常な流路を形成するものがあり,陸棚斜面は撓曲運動によって形成されたものである.・遠州トラフ北縁断層:遠州トラフの北縁に沿って延びる右横ずれ逆断層である.この断層に沿っては,断層崖や撓曲崖が認められるほか,海底谷の谷筋の右横ずれが認められる.・遠州トラフ南縁断層:遠州トラフの南縁に沿って延びる南東上がりの推定活断層である.断層に沿って延びる活背斜の存在を推定させる細長い尾根状の地形が認められるが,全体として断層変位地形は不鮮明である.遠州断層帯は、紀伊半島南端沖まで直線的に約200kmにわたって追跡される.本年度は,海上保安庁などによって駿河湾から四国南西沖に至る海域で取得された測深データの接合と3秒メッシュグリッドDEM化を進め,南海トラフ全域の縮尺5万分の1・10m間隔の等深線図や陰影図,およびこれらの立体視画像セットを作成した.また,遠州灘から熊野灘にかけてはANKOU, IZANAGIのサイドスキャンソナー画像の立体視画像セットを作成した.これをもとに,変動地形および海底地すべり地形の判読を行い,以下のような成果を得た.1.南海トラフ沿いの広域的な活断層・地すべり分布予測図を作成し,これらの特徴について検討した.2.南海トラフ陸側斜面や基部に発達するouter ridge(茂木,1975)などと呼ばれる幅数km,長さ数10kmの尾根状地形は,その基部の逆断層によって形成された背斜構造を持つものであるが,浸食が進みその上部にはケスタ状の組織地形が発達する.これは,堆積作用が卓越すると考えられている深海底でも,大地震による強震動によって不安定化した斜面では削剥作用が卓越することを示す新たな発見である.3.上記のような組織地形は,分岐断層によって形成された考えられるouter ridgeの方が前縁隆起帯より顕著であり,前縁断層より分岐断層の方が古い可能性が大きいことが明らかになった.4.四国沖から紀伊水道沖にかけては長大な右横ずれ活断層が複数発達し,南海トラフに沿って斜め沈み込みをするフィリピン海プレートの運動によって,前縁帯における逆断層運動とともにスリップ・パーティショニングを起こしている可能性が高いことが分かった.5.また,積丹半島沖や佐渡海盆東縁に発達する沿岸活断層についても,陸域の海岸段丘との関連などから,地震発生予測に関する新たな見解を提示した.本研究では海上保安庁が取得した詳細測深データから作成した従来とは比較にならない高い分解能の地形画像を用いて解析を行ない,トラフのほぼ全域の活断層の詳細な分布を明らかにし,その連続性や独立性についても議論が十分可能となるデータとして整備した.また,長大な横ずれ断層の発見など数多くの新知見を得た.この結果,巨大地震と関連すると考えられる主要断層の中には,上述の破壊領域区分を超えて連続するものや領域内で連続が途絶えるも少なからず認められ,これまでの推定破壊領域に依存した地震発生予測の再検討が不可欠である.

近年,熊野トラフから南海トラフに至る地域の大規模な構造調査結果から深海平坦面にあたる熊野トラフの外孤隆起帯(outer ridge(茂木:1977))の基部に出現する分岐断層が1944年東南海地震の震源断層であるとの説(木村・木下:2009ほか)が有力視されてきつつあるが,この断層は潮岬海底谷を挟んで東西に連続し,潮岬沖に設定された破壊領域境界とは無関係である.一方,1946年南海地震の震源断層は潮岬の東から足摺岬沖に破壊領域を持つと想定されているが,これも分岐断層の位置・形状とは対応しない新たに認定された活断層の中で1944年地震に対応すると推定される活断層は,熊野トラフ底を横切って延びる逆断層で,東海沖活断層研究会(1999)の遠州断層系の南部にあたり,新鮮な活断層変位地形が認められる活動的な断層である.また,1946年地震に対応する活断層は,太地沖から潮岬海底谷を横切り土佐バエ南縁の急崖の基部を通り,足摺岬南東に達する逆断層であり,徳山ほか(2001)の遠州断層系南部-南海OST断層系-土佐断層系にまたがって連なっている.二つの地震の震源断層の境界は新宮沖にあり,地震に伴う地殻変動や津波発生を説明するのに矛盾はない
対称性推論は言語学習のタマゴかニワトリか:ヒト乳児とチンパンジーの直接比較

ヒトの非論理的だが効率のよい思考の背景に、本来一方向でしか成り立たないA→Bの関係の学習から逆方向のB→Aを同時に推論してしまう「対称性バイアス」があると言われている。このバイアスは私たちの言語学習と深い関連をもつと考えられてきたが、その詳細や発達的・進化的起源は不明である。本研究ではヒト乳児とチンパンジーの種間比較から、対称性バイアスがヒトで言語獲得以前に現れること、チンパンジーに比べヒトではこのバイアスが強く現れることを明らかにした。以上の結果をふまえ、対称性バイアスの発達や言語機能との関係等について考察した。ヒトの非論理的であるが効率のよい思考の背景に、本来一方向でしか成り立たないA→Bの関係を逆も成立すると推論してしまう対称性推論を行うバイアスがあると言われている。対称性推論は、ことばと指示対称の関係を理解し語意推論をするために必須である。しかし、このバイアスが言語学習によって出現するのか、言語学習以前に存在するのか、そもそもこれが本当にヒト固有の能力なのか、について議論がある。現在まで研究者はヒト乳児とヒト以外の動物の比較について語りながら、ヒト乳児とヒト以外の動物の推論能力を同じ土俵で比べることは方法論的に困難であったからである。本年度はヒト乳児と直接比較可能な土俵で対称性推論の有無を検討するため、従来のオペラント条件づけではなく、乳児とチンパンジーの推論能力を直接比較できるパラダイムの開発をめざして、予備実験を行った。H22年度は申請者・分担者の今井と岡田は非言語の領域で言語(語意)学習が始まる以前(生後8ヶ月)、言語学習初期(生後14ヶ月)にモノ→動きの連合を学習させた。まず、学習と同じ方向性(モノ→動き)で乳児がこの刺激・手続きでcontingencyの学習ができるかを確認した。今回使用した刺激は動きがあるので乳児は注意を向けてよく見るが、反面馴化をなかなかしないことがわかった。馴化した乳児については対称性の理解が見られたが、馴化をしなかった乳児は、対称性の理解が確認できなかった。来年度はこの点を考慮し、馴化がもう少し容易になるよう刺激を改良して実験を進めていく予定である。本研究では従来のオペラント条件づけではなく、ヒト乳児と直接比較可能な土俵で対称性推論の有無を検討することを試みることを目的としている。`本研究は乳児とチンパンジーの推論能力を直接比較できるパラダイムの開発をめざし、代表者・分担者の今井・岡甲は非言語の領域で言語(語意)学習が始まる以前(生後8ヶ月)、言語学習初期(生後14ヶ月)、語彙数が急速に増加する語彙爆発期にある乳児(生後18ヶ月)にモノ→動きの連合を学習させる。まず、学習と同じ方向性(モノ→動き)で乳児がこの刺激・手続きで対応関係の学習ができるかを確認する。順条件の学習が確認できたら、別の対称性テストを行う。こちらでは学習の方向性と逆の方向性、つまり動き→モノの対応関係を推論するかをテストし、データ数を蓄積しつつある。同時に連携研究者である京都大学霊長類研究所の友永とともに、乳児と同様に、報酬による強化を介せず、対応関係を繰り返し提示するだけでチンパンジーが同じ刺激でモノ→動きの連合が学習できるか、さらに、逆方向の対称性の学習が可能かどうかを検討中である。今後、8ヶ月児で対称性テストに成功すれば14ヶ月児のみ、順方向での学習が可能なのに対称性テストに失敗したという結果であれば14ヶ月と18ヶ月のデータ収集を行う。チシパンジーで強化なし学習で順方向の対応関係の学習が成立することが確認でき次第、対称性テストを行う。本年度は、これまでに開発したヒト乳児(生後8カ月)とチンパンジーを直接比較するための実験課題を用いて、両種での実験データの収集を進めてきた。実験は順方向条件と対称性条件の2条件があり、両種ともその全データを取り終えた。順方向条件は、そもそも被験体(児)が一方向の対象間の関係(例:A→B)を学習できるかを確かめるために行った。この条件では、「モノ」と「動き」を刺激にして、「動きA1→モノB1」または「動きA2→モノB2」をくり返し提示し、これを被験体(児)に学習させた。テスト試行では学習した通りの既知の組み合わせ、もしくは「動きA1→モノB2」のような新奇の違反した組み合わせを提示した。

もし、被験体(児)が既知の学習済の組み合わせと新奇の組み合わせを区別するならば、彼らが対象間関係を学習したと言える。弁別注視の分析から、チンパンジーおよびヒト乳児でこれを支持する証拠が得られた。よって、一方向の対象間関係の学習についてはチンパンジー、ヒト乳児での類似性を確認した。続く対称性条件では「モノB3→動きA3」または「モノB4→動きA4」を学習させ、その後のテスト試行では先の条件とは異なり、「モノ」と「動き」の提示順をひっくり返した上で、既知の組み合わせ(例:動きA3→モノB3)新奇の組み合わせ(例:動きA3→モノB4)を提示した。このような学習段階で直接経験していない逆方向の対象間関係についても被験体(児)が既知・新奇の組み合わせを区別するならば、彼らが対称性推論(A→BならばB→A)によって事象の結果を予測していたと言える。興味深いことに、ヒト乳児ではこの条件でも有意な組み合わせの弁別が示されたのに対して、チンパンジーではそれが見られなかった。これはつまり、対称性推論がヒトに特異的なものである可能性を示唆する。今後は本結果の更なる精査と慎重な考察の上、論文として成果を発表する。乳児の心理実験データの収集やチンパンジーの行動データを集めることは容易ではないため、当初計画以上の進展はないが、当初想定どおりに直接比較可能な実験パラダイムによるデータの収集が進んでいる。同時にデータ分析も行っており、おおむね順調であると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後ともデータ収集を継続し、並行してデータ解析を進める。乳児について明らかになった実験結果については、成果発表を随時行ってきており、チンパンジーについても途中経過を成果公開している。平成24年度は最終年度であり、平成22年度・23年度に収集した直接比較可能な実験パラダイムによるデータを元に乳児のデータとチンパンジーの実験結果を直接比較し、本研究が目的とする対称性推論の有無について検討する。
バクテリオファージφX174外被タンパクとレセプターLPSとの相互作用解析

小さな正20面体ウイルスであるバクテリオファージφX174は、一本鎖環状DNAとF, G, H, Jの4種類のタンパク質から構成される、最も単純なファージの一つである。正20面体の各頂点に存在する5つのGタンパク質と1つのHタンパク質で構成されるスパイクと呼ばれる突起を持っている。φX174は大腸菌C株などを宿主としており、感染の際には前述のスパイク部分で細胞表面のLPSをレセプターとして認識し、カプシドの変形を起こし、DNAを放出すると考えられている。本研究では、φX174の宿主認識におけるGタンパク質の機能とレセプター側のLPSの構造的な要請について検討を行った。得られた結果を総合的に考察することにより、タンパク質による糖鎖並びに糖脂質認識の一機構が分子レベルで解明できるものと考えられる。今年度はHisGのアミノ酸配列において、LPSの持つリン酸残基やKDOの持つ負荷電と相互作用すると思われる、タンパク質表面に位置するLys86,Arg134,Lys154をそれぞれAlaに置換した変異体K86A, R134A, K154Aを遺伝子工学的に調製して、LPSとの結合能を検討した。他の変異体は野生株と大きな差は見られなかったが、K86AはLPSとの結合による立体構造変化が著しく低下した。ウイルス粒子上のGタンパク質は、8本の逆平行β-バレル構造をとっているが、Lys86が2つのβ-シート間を繋ぐループ構造の近傍に位置しており、比較的自由に動くことが想定されることから、LPSとの相互作用に極めて重要な残基の一つであると考えられた。しかし、複数の正荷電残基を化学修飾した場合には、結合力・立体構造変化の両方が低下した事から、LPSとの結合にはLys86以外の正荷電残基も寄与することが示唆された。
点字文書提供システムを使った点訳文書の整備と病院内運用体制の構築

視覚障害を有する患者へのアクセシビリティの向上に向けて、神戸大学で研究開発した自動点字本訳プログラムを利用して点図を活用した点字書を整備し、病院内での運用体制を構築した。具体的には、患者向け文書の収集と整備、点訳文書や点図等の表記内容と印刷方式の調査、点訳文書の運用を試行し、その問題点を明らかにした。本研究の目的は、我々が開発した自動点訳プログラムを利用して視覚障害を有する患者へ点図を活用した点字文書を提供するための文書の整備と病院内の運用体制の整備である。今年度は、患者向けの文書の収集、点を用いた地図(点図)による表記を考慮した文書の記載、点図の整備に向けて、各診療科等で保管している各種文書の電子化、点図作成のための調査と点図の試作、を実施した。まず文書の電子化に向けて、個人情報を削除した各診療科の入院診療計画書、検査票、治療法や病状の説明書等の書類を作成した。引き続き、視覚障害者が読みやすい文章の解析に取り組む予定である。次に、病院内の地図作成に関して視覚障害を有する患者の要望について調査した。その結果、トイレ、診療科の場所を記載した点図が特に要望されていた。そこで外来病棟のトイレを記載した点図と診療科を記載した点図の2種類を試作し、既に作成して運用に供されている外来案内に組み込んだ。この点図では、診療科名等の点字を併記すると共に、記載する情報量を減らし触読し易くしている。引き続き視覚障害者から点図の評価を頂き。更に改良していく予定である。なお、本研究も関連している自動点訳プログラムeBrailleは、平成21年度の「グッドデザインひょうご」に選定され「ユニバーサルデザイン賞」を受賞した。本研究は、視覚障害を有する患者へのアクセシビリティの向上に向けて、神戸大学で開発した自動点訳プログラムを利用して点図を活用した点字書を整備し、病院内での運用体制を構築する。そして、患者サービス向上に向けた技術的・組織的なシステムを構築し、病院での点字文書提供システムのプロトタイプの提案を目的とする。今年度は、昨年度に引続き(1)患者向け文書の収集・整備と(2)病院内の地図(点図)作成に関する要望の調査を実施した。まず、患者向けの文書で必要となる文書として、妊娠や出産に関する注意事項が記載された文書を選択した。具体的には、本学附属病院発行の「マタニティ講座テキスト」や胎児と母体の変化に関する文書を研究に供した。その結果、表の記載方法と点図化すべき図の選択が必要なことが明らかになった。加えて、テキストは80頁超であり点字にすると2-3倍量になることから、記載内容の検討も必要であった。なおこの件については、点字文書作成について障害者支援の先進国である英国の専門家と意見交換を行い、英語点字の場合も記載内容を簡略にして文章量を調節する必要があることが判明した。次に、病院内の地図作成に関して視覚障害を有する患者の要望を追加調査した。その結果、足元の段差の情報の記載の要望があった。今後、この要望も検討して点図を作成する予定である。なお、本研究も関連している自動点訳プログラムeBrailleは、平成22年度の「グッドデザイン賞」(日本産業デザイン振興会主催)を受賞した。本研究は、視覚障害を有する患者へのアクセシビリティの向上に向けて、神戸大学で開発した自動点訳プログラムを利用して点図を活用した点字書を整備し、病院内での運用を実現する。その際、患者サービス向上に向けた技術的・組織的なシステムを構築することで、病院での点字文書提供の提案を目指す。今年度は視覚障害者から要望があった「がん」に対象を絞り研究分担者の協力で、(1)がん患者が必要とする情報の収集およびその点訳、(2)触図印刷で主要な2種類の印刷方式を視覚障害者の協力により評価した。まず、がん患者が必要とする情報の収集をおこなった。具体的には、本学附属病院の患者支援センターが患者向けに配布している文書に加えて、国立がん研究センターがん対策情報センターが発行しているがん患者向けの冊子(19冊)を選択した。次にこれらの文書を電子化し、我々の研究チームで研究開発した自動点訳プログラムeBrailleで点字翻訳し、点字冊子化した。そして、必要に応じてこの点字冊子を患者支援センターから提供可能にした。現在、この冊子の文書表現等の改善点を明らかにすべく、視覚障害者による評価を実施している。次に、触知認識しやすい触図作成方法を明らかにするために、触点図を印刷可能な点字プリンタ(現有)と立体ゴピー作成機(現有)による方法を、視覚障害者の協力で比較した。その結果、点図印刷可能な点字プリンタで作成した図の方が、凹凸を触知しやすいことが明らかになった。今後、患者向けの冊子に図を追加する際に、点図印刷可能な点字プリンタで点図を作成して追加する方針である。
アイヌ系日本人の社会適応の諸問題-静内町と浦河町を対象地とした社会調査-

過去百年間の恐らく三世代にわたってウタリ(アイヌ系日本人)の人達は北海道開拓事業の現実に適応を余儀なくされた.これまで調査した浦河・平取・穂別のウタリ社会には,それぞれ独自の歴史的な適応過程が見出された.アイヌの社会はこうだと言う単純な一般化は許されないが,北海道の新しい時代の中でウタリの人達が最も悩んだのは,移住した人々によってなされた偏見,差別,あるいは,「いじめ」であった.浦河町には特に偏見や差別や「いじめ」が今なお残っており,それらは隠微な形で子供達の集まる学校コミュニティの周りで行われ易い.今回の調査はエスニシティを廻る問題に焦点を当てて,その実態を明らかにした.三つのウタリ社会の中では穂別が最もウタリの人達の住み易いコミュニティとなっている.長い間悲惨な適応を強いられてきたウタリの人達の今日の心理は屈折しやすい.伝統的生活に大打撃を被り,固有な伝統文化にも大きなヒビ割れの出来た現代において,差別や偏見の中で十全な日本人にも成り切れないで,多くの人々は貧困の中に呻吟している.われわれはこのような社会問題を教育・歴史・文化の問題として捉えた.ウタリ社会を含む地域社会は二重構造となって非常に気を使う社会を生じさせた.わが国が益々国際化することによりマルティ・エスニックの問題についても考えなければならないとすれば,ウタリ社会の事例研究には大きい意義があると思う.今後も残されている主要なウタリ・コミュニティを調査していきたいと考えている.過去百年間の恐らく三世代にわたってウタリ(アイヌ系日本人)の人達は北海道開拓事業の現実に適応を余儀なくされた.これまで調査した浦河・平取・穂別のウタリ社会には,それぞれ独自の歴史的な適応過程が見出された.アイヌの社会はこうだと言う単純な一般化は許されないが,北海道の新しい時代の中でウタリの人達が最も悩んだのは,移住した人々によってなされた偏見,差別,あるいは,「いじめ」であった.浦河町には特に偏見や差別や「いじめ」が今なお残っており,それらは隠微な形で子供達の集まる学校コミュニティの周りで行われ易い.今回の調査はエスニシティを廻る問題に焦点を当てて,その実態を明らかにした.三つのウタリ社会の中では穂別が最もウタリの人達の住み易いコミュニティとなっている.長い間悲惨な適応を強いられてきたウタリの人達の今日の心理は屈折しやすい.伝統的生活に大打撃を被り,固有な伝統文化にも大きなヒビ割れの出来た現代において,差別や偏見の中で十全な日本人にも成り切れないで,多くの人々は貧困の中に呻吟している.われわれはこのような社会問題を教育・歴史・文化の問題として捉えた.ウタリ社会を含む地域社会は二重構造となって非常に気を使う社会を生じさせた.わが国が益々国際化することによりマルティ・エスニックの問題についても考えなければならないとすれば,ウタリ社会の事例研究には大きい意義があると思う.今後も残されている主要なウタリ・コミュニティを調査していきたいと考えている.浦河町に住むウタリと一般住民の社会調査結果は、現在分析中なので明確な結論は出し得ないが、面接調査でこれまでに分かったいくつかの新しい知見を述べておきたい。浦河町のウタリ社会は、沙流郡の山間部にある二風谷のそれに対比して、港町の開放的雰囲気も幸いして、余りひどい差別も受けることは少なく、かなり順調に和人社会に同化することが出来た。従って文化→文政→安政→明治とその人口は増加し、現在、2545人以上と推定されている。今日、ウタリは、その外見上、生活上、和人と殆ど区別がつかなくなっているものの、その文化的アイデンティティに関して、社会適応上の問題を残している。ある教育者は、「一人でもクラス内にウタリの子弟がいると、授業は非常に緊張して行わなければならない」と述べた。和人はウタリに対して、ウタリは和人に対して非常に気を使うのである。異文化接触は、社会的相互行為や社会活動の障害となりやすいのである。これは企業の海外進出の場合にも言えるだろう。二風谷や穂別の社会調査結果から判断して、文化と文化の最初の出合いにおける人間関係ないし社会関係の成功・失敗がその後の両者間の関係を歴史的に決定する場合が多い。その点で当町のウタリ社会は、穂別と二風谷との中間程度の社会適応をなしていると考えられた。今調査では更にウタリのパーソナリティ・タイプを析出し、類別化することを企図している。そのために、調査結果の分析を踏まえて、昭和62年度には、更に現地調査を押し進めていきたい。このまとめにおいて述べ切れなかった事柄は、既に発表している松本和良・太田博雄「平取町と穂別町におけるウタリ社会」(東北都市学会会報vol.22)1986年を参照されたい。過去百年間,3世代以上にわたってウタリは北海道の新開拓時代に適応を余儀なくされた.これまでの3ヵ所(浦河・平取・穂別)のウタリ・コミュニティの実態調査を通して,日高,胆振地方に多く見出される各地のコミュニティには,それぞれ適応過程の異なる歴史があり,従って,今日のそれらの社会構造と生活構造には,簡単な一般化を許さない多様性のあることが分かった.

和人との最初の接触模様がその後の歴史を大きく左右したと言えよう.今日,3者の中で適応上最も問題の少ないのは穂別のウタリ・コミュニティである.浦河について言えば,特に偏見や差別が今なお多く存している.子供達の生活にとり最も大切な学校コミュニティにおいてそれらがみられるのは残念なことである.それには民族文化の違いの問題も含まれている.今回の実態調査はそういった事実を明らかにした.自らの民族的な伝統文化を保持しようとするかなり強い意識をもちながらも,ウタリの人たちの心理は屈折している.北海道開発の至上命令のもとで苦しい,時きに,悲惨な適応を強いられてきたが,わが国の経済発展によって,彼らもまた現代的な生活様式と生活水準の向上を強く求めているのである.ウタリの人たちは,伝統的な生活に大打撃をこうむり,また,生活を破壊されてきたにもかかわらず,直接,間接にわが国の国家政策に協力してきたのであるから,特別にその生活は保護されてしかるべである.わが国の社会において,たとえ先祖は同根であっても,異質な文化をもつ人達がどのように統合されてきたかを,行動科学的に究明することは意義があると思う.研究は現在も進行中である.今後は,もう一つの重要なウタリ・コミュニティのある静内町の社会調査を実施しなければならないと考えている.
EBV特異的なエクソソームおよびIFNシグナル制御を介した胃発がん機構

本研究は、EBVのnon-coding RNAであるEBV-encoded small RNA (EBER)による細胞増殖促進機構の解明を通じ、EBVによる胃がんの発生のメカニズムを明らかにすることを目的として行っている。これまで我々は、EBERがウイルスRNA認識分子であるretinoic acid-inducible gene-I (RIG-I)を活性化、I型インターフェロン(IFN)やサイトカインの産生を誘導することを明らかにした。また我々は、EBERがEBV感染細胞より細胞外に放出され、それがtoll-like receptor 3 (TLR3)を介したシグナル伝達を惹起することを見出した。さらにEBERはEBV感染胃がん細胞からも放出され、それがTLR3シグナルの恒常的な活性化を誘導していること、さらにこのTLR3シグナルの活性化がEBERによるIGF-1産生誘導を介した細胞増殖促進に関与しているということがわかった。本研究のその後の解析で、EBERはエクソソームに含まれて細胞外に放出されること、またエクソソームにより誘導されるシグナル伝達により産生されるIFNによりEBV感染胃がん細胞の増殖が促進されていることが明らかとなり、エクソソーム内のEBERによるTLR3シグナル活性化によるIFN産生がEBV陽性胃がんの発生に寄与していることが示唆された。一方、このエクソソームによる細胞内シグナル伝達活性化は、EBV感染細胞と非感染細胞では異なること、EBV非感染細胞では細胞の増殖への影響はみられないことから、EBV感染依存的に活性化されるIFNシグナル伝達機構の存在が示された。さらにその後の研究により、EBV感染細胞特異的にIFNシグナル伝達を介し誘導されるIRFがIGF-1の産生による細胞増殖の促進に寄与していることが明らかになった。エクソソーム取り込みによるTLR3シグナル活性化は、EBV感染細胞では細胞増殖を促進する一方、非感染細胞では促進がみられないことが明らかになり、EBV感染細胞特異的な細胞内シグナル制御がその違いに働いていることがわかった。またそれにはエクソソーム取り込みにより産生誘導されるIFNによって誘導される細胞内シグナル伝達が関わっていることが明らかになったのに続き、EBV感染細胞特異的にIFNにより誘導されるIRFがIGF-1の産生を誘導、結果EBV感染細胞の増殖が促進されることが明らかになった。これらの結果は、本来抗ウイルス作用をもたらすIFNシグナルがEBVによって制御され、EBV感染細胞の増殖へと向かう機構が存在することを示唆するものと考えられ、本研究において課題とした重要な部分が明らかになったといえる。その一方で、EBV感染細胞特異的なIFNシグナル制御機構の詳細についてはまだ明らかでなく、個々のウイルス分子の関与についての解析もまだ十分ではない状況にある。IFNにより誘導される細胞内シグナル伝達がEBV感染細胞においては抗ウイルス効果ではなく、感染細胞の増殖を促進すること、それにはIRFが関与していることが明らかになった。引き続きEBV関連胃がん細胞において発現しているEBERやLMP2AといったEBV遺伝子の欠損ウイルス感染細胞を用いた解析も行いながらIFNにより誘導されるシグナル伝達機構に与える影響について検証する。さらにウイルス感染細胞および非感染細胞にIFN刺激を加え、発現誘導あるいは抑制される遺伝子の網羅的解析や、活性化されるタンパク質の網羅的解析などを行い、EBV特異的なIFNシグナル制御について明らかにしていく。またエクソソームを用いた解析も行い、エクソソームにより誘導されるシグナル伝達がEBV感染細胞特異的な制御をうけているかどうかについても検証していく。EBウイルス(EBV)が胃上皮細胞に感染すると、EBVのnon-coding RNAであるEBV-encoded small RNA (EBER)によりinsulin-like growth factor 1(IGF1)の発現が誘導され、感染細胞の増殖が促進される。本研究は、EBERによる細胞増殖促進機構の解明を通じ、EBVによる胃がんの発生のメカニズムを明らかにすることを目的とし行っている。これまで我々は、EBERがウイルスRNA認識分子であるretinoic acid-inducible gene-I (RIG-I)を活性化、I型インターフェロンやサイトカインの産生を誘導することを明らかにした。さらにEBERはEBV感染胃がん細胞からも放出され、それがTLR3シグナルの恒常的な活性化を誘導していること、さらにこのTLR3シグナルの活性化がEBERによるIGF-1産生誘導に関与しているということがわかった。本研究のその後の解析で、EBERはエクソソームに含まれて細胞外に放出されること、またエクソソームにより誘導されるシグナル伝達により産生されるインターフェロン(IFN)によりEBV感染胃がん細胞の増殖が促進されていることが明らかとなり、エクソソーム内のEBERによるTLR3シグナル活性化によるIFN産生がEBV陽性胃がんの発生に寄与していることが示唆された。

またそれにはエクソソーム取り込みにより産生誘導されるIFNによって誘導される細胞内シグナル伝達が関わっていること、特にIFNによりIGF1の産生が誘導されることにより増殖促進が起こっていることがわかった。以上のように、IFNシグナルにより誘導される細胞内シグナル伝達がEBV感染細胞においてのみ細胞増殖促進に働くということが示されたことになり、本研究の目的のひとつが明らかにされつつあると考えられる。以上の状況から、本研究の目的の達成度は、概ね順調といえる。本研究は、EBVのnon-coding RNAであるEBV-encoded small RNA (EBER)による細胞増殖促進機構の解明を通じ、EBVによる胃がんの発生のメカニズムを明らかにすることを目的として行っている。これまで我々は、EBERがウイルスRNA認識分子であるretinoic acid-inducible gene-I (RIG-I)を活性化、I型インターフェロン(IFN)やサイトカインの産生を誘導することを明らかにした。また我々は、EBERがEBV感染細胞より細胞外に放出され、それがtoll-like receptor 3 (TLR3)を介したシグナル伝達を惹起することを見出した。さらにEBERはEBV感染胃がん細胞からも放出され、それがTLR3シグナルの恒常的な活性化を誘導していること、さらにこのTLR3シグナルの活性化がEBERによるIGF-1産生誘導を介した細胞増殖促進に関与しているということがわかった。本研究のその後の解析で、EBERはエクソソームに含まれて細胞外に放出されること、またエクソソームにより誘導されるシグナル伝達により産生されるIFNによりEBV感染胃がん細胞の増殖が促進されていることが明らかとなり、エクソソーム内のEBERによるTLR3シグナル活性化によるIFN産生がEBV陽性胃がんの発生に寄与していることが示唆された。一方、このエクソソームによる細胞内シグナル伝達活性化は、EBV感染細胞と非感染細胞では異なること、EBV非感染細胞では細胞の増殖への影響はみられないことから、EBV感染依存的に活性化されるIFNシグナル伝達機構の存在が示された。さらにその後の研究により、EBV感染細胞特異的にIFNシグナル伝達を介し誘導されるIRFがIGF-1の産生による細胞増殖の促進に寄与していることが明らかになった。エクソソーム取り込みによるTLR3シグナル活性化は、EBV感染細胞では細胞増殖を促進する一方、非感染細胞では促進がみられないことが明らかになり、EBV感染細胞特異的な細胞内シグナル制御がその違いに働いていることがわかった。またそれにはエクソソーム取り込みにより産生誘導されるIFNによって誘導される細胞内シグナル伝達が関わっていることが明らかになったのに続き、EBV感染細胞特異的にIFNにより誘導されるIRFがIGF-1の産生を誘導、結果EBV感染細胞の増殖が促進されることが明らかになった。
前房内感染におけるTLR(Toll Like Receptor)の役割

細菌が前房内に迷入した際、最初に細菌と接触するであろう虹彩に注目し、初期感染防御に関与するTLR2とTLR4のmRNAの発現をRT-PCRで確認した後に、マウスの虹彩表面にTLR2の発現を蛍光免疫染色にて虹彩表面にTLR2の発現を確認した。また、マウス虹彩から線維芽細胞を単離培養することに成功した。眼内炎の病態を解明する一助として家兎白内障術後腸球菌眼内炎モデルを用いてバンコマイシンを硝子体投与し、初期投与において眼内炎の進行抑制が可能であったことを確認した。白内障術後眼内炎は発症頻度こそ少ないが、いったん発症すれば中途失明にも至る重篤な合併症である。しかし、発症機序や病態については未だ不明な点も多い。細菌の迷入に対する前房内の感染防御機転(炎症反応)を解明することにより、眼内炎発症の病態生理の理解が深まるものと思われる。本研究は固体がもともと保有している自然免疫能、中でもToll Like Receptor(TLR)に注目して前房内での初期感染防御反応を解明することを目的とする。細菌が前房内に迷入した時、最初に接する可能性のあるのは虹彩表面に存在する線維芽細胞(fibroblast)ネットワークではないかと推測している。本年度は、まず準備実験として、マウス前房内感染防御反応にTLRが働いていることを確認する目的に、マウスの虹彩に、TLR2、TLR4mRNAの発現していることをRT-PCRにて確認した。次いで、LPSを種々の濃度(1100μg/ml)に調整し、33G針を用いてBALB/cマウスの前房内に5μl注入し、経時的に前房内炎症を観察した。結果として、LPS(1,10μg/ml)注入後3時間にて前房内にフィブリンの析出が観察された。前房内炎症のモテシレにおける角膜、虹彩を摘出し、real time FCRにてIL6,TNF-αの発現を検討したところ、コントロールに比較してIL-6,TNF-αの発現は注入後3時間で上昇がみられた。今後,細胞レベルでのTLRシステムの解析をおこなう予定であるが、その準備として正常マウスおよびTLP2KO,TLR4KOマウス虹彩よりfibroblastを単離培養に成功し、現在継代培養中である。また、今年度については術後眼内炎の病態解明の一助として家兎白内障腸球菌眼内炎モデルを用いた治療実験を行った。このモデルは家兎白内障手術終了時に腸球菌を水晶体嚢内に接種したもので24時間以降に網膜機能を示す網膜電図(ERG)のb波の振幅が低下、48時間後にフラット化すると同時に綱膜の形態的な破壊が起こる。このモデルにバンコマイシンを経時的に硝子体内に投与し、感染48時間後の眼内の生菌数、ヘマトキシリンエオジン染色における組織学的検討とERGを用いた網膜の機能的障害の検討を行った。その結果、バンコマイシンを感染後6時間後に投与した群では硝子体中の生菌数が無治療群よりも有意に少なく、無治療群、もしくは24時間後に投与した群と比較して明らかに網膜の形態が保たれており、ERGを用いた網膜機能の評価においても機能が保たれていた。12時間、18時間後に投与したものでも統計学的有意差はないものの無治療もしくは24時間後に投与した群よりERGにおいて網膜の機能的障害を抑制できる傾向があった。以上のことから眼内炎発症早期にバンコマイシンを硝子体投与することが動物実験モデルにおいて有効であることが示された。