hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱画像法による断熱性評価の適用性の拡大に関する研究

本研究の実施内容は大きく3つに分けられる。外皮の部位熱貫流率の測定法、断熱レベルの異なる住戸の定性的比較、表面結露や隙間風の影響の判定の可否に関する検討である。最初の部位熱貫流率の測定法に関して、不確かさの評価による測定精度の検討結果はサーモカメラによる表面温度差(ETセンサーの表面温度と測定対象部位の表面温度の差)に関する誤差に起因するものが大半であり、高断熱壁体や十分な加熱を行わない場合の熱画像法(による部位熱貫流率測定)は相対的に十分な精度を発揮できない可能性があるというものであったことから、他の研究者らが提案している測定法(開口部に熱抵抗が既知の断熱材等を設置する方法)について検討を行った。その結果、既往研究における室内空気温度測定の替わりにETセンサーを用いることによって整合性(温度差と熱貫流率の間の線形性の高さ)を高められる可能性が高いこと、熱画像による測定の結果、1点でなく間柱等を含めた一般部の平均熱貫流率の測定が可能との見通しを得た。2つ目として、断熱レベルの異なる集合住宅の住戸を室内側から熱画像計測を行い、住戸間の差異が把握できるかどうかを検討した。全体としては断熱性の差を定性的に識別可能であるものの、内断熱を施さない方が室内側表面温度が高くなる時間帯がある可能性や断熱性が低いことによるエアコン暖房気流の影響により、1時刻のみの簡易な観測では断熱性レベルの判定結果が逆転する可能性があることが示唆された。3つ目として、隙間風や表面結露の判定の可能性について検討し、特に隅角部等の表面結露の判定については、内外温度、表面温度に関する短期間の計測結果から、結露の危険性のある部位、また結露の発生頻度をある程度把握可能な判定法を構築した。熱画像法による部位の熱貫流率測定に関する精度について、不確かさの評価方法による検討結果は、サーモカメラによる表面温度差(ETセンサーの表面温度と測定対象部位の表面温度の差)に関する誤差に起因するものが大半であった。この結果を更に吟味した結果、高断熱壁体や十分な加熱を行わない場合の熱画像法(による部位熱貫流率測定)は十分な精度を発揮できない懸念があることを確認した。上記の理由により、今年度は、当初設定したもう一つの研究目的である、熱画像法の新たな利用法に関する検討を中心に行った。具体的には、他の研究者らが提案している部位熱貫流率測定法について検討を行った。この方法は、開口部に熱抵抗が既知の断熱材等を複数設置し、その室内側表面温度と測定対象部位の室内側表面温度の比較より対象部位の熱貫流率を推定する方法である。この方法について、既往の研究では室内空気温度と表面温度の差に着目していたのに対して、ETセンサーを用いた環境温度と表面温度の差に着目することによって、両者の表面部位におけるMRTの違いを反映させることができ、実験室実験、フィールド実験とも、整合性(温度差と熱貫流率の間の線形性の高さ)を高められる可能性が高いことを確認した。また、熱画像による同様の測定の結果、熱電対を用いた測定とほぼ同等の結果が得られたことから、1点でなく、間柱等を含めた一般部の平均熱貫流率の測定が可能との見通しを得ることができた。また、熱画像による定性的な性能把握の一つとして、玄関ドア周囲の隙間風の有無を熱画像から判定できないか検討を行った。その結果、ドア周囲にシールを貼る前後の熱画像の変化より隙間風の有無を見分けられる可能性があることを確認した。不確かさによる評価結果より、熱画像による熱貫流率測定の精度向上には、サーモカメラの温度差に関する測定精度向上の他、内外温度差の十分な確保が必要であることから、従来提案されている方法を特に高断熱壁体に適用する場合には必ずしも高い精度が得られるとは限らないとの見通しを得たため、従来法による熱貫流率測定の測定精度向上に関する検討に割く時間を十分には確保しなかった。このことから当初設定した精度向上の目標が十分に達成できたとは言えない。しかしながら、もう一つの目的である、熱画像の新たな利用法については、標準板を用いた熱貫流率測定法、隙間風の有無の同定についてある程度の見通しを得ることができたため、おおむね順調に進展しているものと考えられる。熱画像法の適用性の拡大の一環として、隅角部等の表面結露の危険性判定法について検討した。この判定法は、冬期の20日間程度の期間において対象壁面の表面温度を測定し、その結果より当該地域の厳冬期における表面結露リスクを評価するものである。最初に当該室の明け方平均室温と明け方外気温の回帰式を導き、次に明け方の(評価ポイントの表面温度)ー(外気温度)と、室内外温度差の回帰式を導く。この2つの回帰式より、気象統計から得られる厳冬期の外気温から当該評価ポイントの表面温度を推定し、室内の標準的な露点温度条件を用いて結露の危険性を判定するものである。実測の結果、前者の回帰式の推定精度は高いとは言えないものの、後者の線形性は高く、断熱が不十分な住戸の隅角部付近で結露の危険性が示唆されるなど、短期間の実測結果から結露の危険性のある部位、また結露発生の頻度をある程度把握できることが分かった。

また、従来の熱画像法(熱貫流率測定)では、測定対象部位の平均表面温度のみに着目していたが、温度の分布によって熱橋や断熱欠損等の検知に繋げられるのではないかとの考えから、対象壁面全体の表面温度の頻度分布により評価する方法について検討した。断熱性の異なる2壁体を比較した結果、全体的な断熱性の良否は容易に把握できるものの、室温や外気温の相違を考慮するために、室温と外気温の差で基準化した無次元表面温度で評価する必要があることが分かった。当初の研究計画で設定していた部位熱貫流率の測定精度の向上については、サーモカメラの測定誤差(ETセンサーの表面温度と対象部位表面温度の差に関する測定誤差)の影響により、十分な室内加熱を行わない場合、熱貫流率の推定精度向上が期待できないことが不確かさの検討から推察された。このことから当初設定した精度向上の目標が十分に達成できたとは言えない。一方、熱画像の新たな利用に関する検討については、表面結露の危険性判定や表面温度分布に関する一定の進展が見られたため、総合的にはおおむね順調に進展しているものと判断できる。本研究の実施内容は大きく3つに分けられる。外皮の部位熱貫流率の測定法、断熱レベルの異なる住戸の定性的比較、表面結露や隙間風の影響の判定の可否に関する検討である。最初の部位熱貫流率の測定法に関して、不確かさの評価による測定精度の検討結果はサーモカメラによる表面温度差(ETセンサーの表面温度と測定対象部位の表面温度の差)に関する誤差に起因するものが大半であり、高断熱壁体や十分な加熱を行わない場合の熱画像法(による部位熱貫流率測定)は相対的に十分な精度を発揮できない可能性があるというものであったことから、他の研究者らが提案している測定法(開口部に熱抵抗が既知の断熱材等を設置する方法)について検討を行った。その結果、既往研究における室内空気温度測定の替わりにETセンサーを用いることによって整合性(温度差と熱貫流率の間の線形性の高さ)を高められる可能性が高いこと、熱画像による測定の結果、1点でなく間柱等を含めた一般部の平均熱貫流率の測定が可能との見通しを得た。2つ目として、断熱レベルの異なる集合住宅の住戸を室内側から熱画像計測を行い、住戸間の差異が把握できるかどうかを検討した。全体としては断熱性の差を定性的に識別可能であるものの、内断熱を施さない方が室内側表面温度が高くなる時間帯がある可能性や断熱性が低いことによるエアコン暖房気流の影響により、1時刻のみの簡易な観測では断熱性レベルの判定結果が逆転する可能性があることが示唆された。3つ目として、隙間風や表面結露の判定の可能性について検討し、特に隅角部等の表面結露の判定については、内外温度、表面温度に関する短期間の計測結果から、結露の危険性のある部位、また結露の発生頻度をある程度把握可能な判定法を構築した。今後は、従来からの部位熱貫流率測定のための熱画像法というよりは、新たな熱画像法の適用に関する検討に重点を置きたい。その際、手法の普及を考えると以下のようなニーズを考慮する必要がある。1壁にセンサーを貼付したくない、21時刻の測定で済ませたい。あるいは一定期間放置しておいて測定したい、3厳冬期以外でも測定したい。これらのニーズも考慮した上で例えば以下の検討を行う。(1)隅角部等の表面結露の危険性判定法:外皮を室内側から一定期間測定した熱画像を用いて、表面結露の危険が予想される部位の表面温度と内外温度の関係を導き、厳冬期における結露の危険性を推定する手順について検討する。(2)1時刻
離散ボロノイ分割を利用したフラクタル画像圧縮の研究

離散ボロノイ分割を利用したフラクタル画像圧縮においては、一般にレンジの形状が多角形となるためドメインからレンジへの最適なアフィン変換を求めるための計算に膨大な時間がかかり、この時間が、画像圧縮における時間短縮のボトルネックとなっている。この問題を回避するために、我々は昨年度に引き続いて縮小画像を利用したドメイン探索についての研究を行った。昨年度の研究結果より、母点数(=レンジ数)が10000を越えたあたりから急激に所要時間が増えてしまうという問題が指摘されていたが、この点を、アルゴリズムを見直すことによって改善し、すべての母点数範囲において従来の方法よりも1/21/4に高速化された圧縮を実現できた。さらに、これまでのレンジ分割は、最適ドメインとの誤差値の大きいレンジに対してランダムに2つの母点を生成することによって行っていたが、これに代わる新しい方法として、レンジの重心座標を利用する2種類の方法を提案し、計算機シミュレーションによってその有効性を確認した。その結果、重心を利用した方法が、従来法と比較して高速なレンジ分割を行えることが示された。さらに、分割後の後処理として誤差値の標準偏差を利用した分割を行うことで、圧縮時間をほとんど増やすことなく画質、圧縮率の両方を改善できることも示した。しかし、この分割法は圧縮時間の短縮は実現できたが、復元画像の画質の改善にはならないことも同時に判明し、原画像情報を利用したレンジ分割の方法の必要性も指摘された。1.ドメイン探索の効率化を実現した。(1)従来のボロノイ領域を用いたフラクタル画像圧縮においては、1つのレンジに対する最適ドメインを画像全体から探索していた。この方法では、最適なドメインを見つけられることが保証される反面、探索空間が膨大となり圧縮に時間がかかっていた。従来からある矩形のレンジ形状では必要なデータの大半をあらかじめ計算しておくことで、計算量を大幅に減らすことができたが、ボロノイ形状を利用した場合、レンジごとに形状が異なり、この事前計算ができないので計算量の増加による圧縮時間の増大が問題となっていた。(2)自己相関画像を用いた相関点を利用することにより、画質をほとんど劣化させずに圧縮時間を1/2から1/3に減少させることができることを示した。2.データ出力フォーマットの最適化について研究した。(1)ボロノイ領域をレンジとして使用した場合、ボロノイ分割に使用する母点の座標の情報を圧縮データの中に埋め込まなければならない。これが、従来の矩形レンジを用いた方法と比較して、圧縮率を悪化させる原因となっていた。(2)従来のランレングスを利用する方法に加えて、分割ランレングス法を提案した。この方法は、フラクタル画像圧縮におけるボロノイ分割では画像の輝度分散密度の分布によって母点の配置にばらつきが出るため、そのばらつきを利用することで効率よくラン情報を出力する。これにより、特に圧縮率の高い部分において効率のよいデータ出力を得ることが可能であることを示した。1.新しいドメイン探索手法の実現従来から研究されているフラクタル画像圧縮においては、レンジに対する最適ドメインの探索に、圧縮時間の大部分を要している。特にレンジ形状としてボロノイ分割領域を利用した場合、画素値の累算値が利用できない分、その探索時間は膨大である。そこで、この探索時間を短縮するために、与えられた画像を縮小し、まず縮小画像上で最適ドメイン候補を探索し、その後、原画像の上で、発見されたドメイン候補の周りだけを探索することで、無駄なドメイン探索を省いて、効率よく最適ドメインを発見する手法を開発した。これにより、画質をほとんど劣化させることなく、ドメインの探索時間を1/2から1/4に短縮することに成功した。しかし、レンジ数が10000個を越えたあたりから探索時間が急激にかかるようになり、時間短縮にならないという問題点も発見された。この問題の解決は今後の課題である。2.レンジ分割方法を探究するためのソフトウェアの開発フラクタル画像圧縮において、復元画像の画質を向上させるには、レンジ数を多くしなければならない。しかし、レンジ数の増加は圧縮率の低下を招く。そこで、効率のよいレンジ分割の手法が求められるが、現在のところ最適レンジ分割を与える母点追加アルゴリズムは見つかっていない。そこで、与えられた画像に対してマウスを使用して手動で母点を追加していき、誤差等のパラメータを確認できるソフトウェアを開発した。本ソフトウェアを使用すれば、ざまざまな形状のレンジをどのように分割することが効率のよいレンジ分割を導くかをテストすることが出来る。

その結果、重心を利用した方法が、従来法と比較して高速なレンジ分割を行えることが示された。さらに、分割後の後処理として誤差値の標準偏差を利用した分割を行うことで、圧縮時間をほとんど増やすことなく画質、圧縮率の両方を改善できることも示した。しかし、この分割法は圧縮時間の短縮は実現できたが、復元画像の画質の改善にはならないことも同時に判明し、原画像情報を利用したレンジ分割の方法の必要性も指摘された。
検閲と自己懲罰：ロシア帝国とソ連における文学テクスト生産メカニズムの考察

本研究は、ロシア帝国とソ連の4つの時期の検閲体制が、当時の文学テクスト生産をどのように条件づけたのか、その構成的機能の変遷を考察するものである。そのために、「懲罰/自己懲罰ナラティヴ」をもつ文学作品テクストと、それに関連する検閲資料を分析し、人間主体(作家や登場人物)の心的メカニズムに備わる検閲・自己懲罰機能と、社会が有する外在的検閲・懲罰機構との連続的・対話的関係を明らかにしていく。
台湾及び日本における暖温帯域の分子植物地理学的研究

本研究では、これまで日本産の材料について詳しく分子植物地理学的解析を行ってきた暖温帯性の植物のうち、特にボタンボウフウとツワブキについて台湾産のものも含めて詳しい解析を行うことができた。その結果、以前の研究で明らかになっていた南琉球地域(八重山諸島、具体的には石垣島と西表島)の集団に見られた遺伝的特異性が、これらの集団が台湾の集団と遺伝子交流を行ったために生じたものではなくて、これらの地域の集団が台湾からも琉球列島の他地域からも長期間にわたって隔離されてきたために生じたものであることが明らかになった。さらに台湾のランユウ島の集団は、台湾の他集団よりも奄美・沖縄諸島といった中琉球地域の集団とアロザイム多型の類似性が高く、葉緑体DNAのハプロタイプも共通するものをもっていた。これらの事実と、ランユウ島がごく最近まで噴火活動を行っていた火山島であることを考慮すると、ランユウ島の集団が中琉球地域からの稀な種子分散によって形成されたことが考えられた。これは良く議論されてきた南→北の分布拡大のみならず、少なくとも稀には北→南の分布拡大も起こったことを強く示唆しており、非常に興味深い結果である。また、本研究では、日本及び台湾のブナ科植物につくシギゾウムシ類の分子系統地理学的研究も行った。具体的には、ブナ科植物のドングリを集めて、それに寄生していたゾウムシ類の幼虫のミトコンドリアDNAの多型を調べた。一般に動物のミトコンドリアDNAは、植物のミトコンドリア、葉緑体、あるいは核DNAの10100倍程度の分子進化速度をもつことが知られている。実際、シギゾウムシ類のミトコンドリアDNAを解析したところ、植物の葉緑体DNAとは桁違いに大きな種内、及び集団内多型が見られた。これらの豊富な多型情報に基づいて日本国内の地域間の関係や台湾集団との関係が示唆された。今年度は、8月28日9月2日に加藤真、川北篤、奥山雄大の3名を、そして10月19日28日に瀬尾明弘と青木京子の2名を台湾に派遣し、植物及び食植性昆虫の材料採集を行った。また日本国内でも活発に植物および食植性昆虫の材料採集を行った。次にこれらの材料を解析して、今年度に得られた具体的成果について述べる。これまでの我々の研究によって、石垣島や西表島など八重山諸島産のツワブキおよびボタンボウフウで見出されていた遺伝的特異性が台湾集団との遺伝的交流によるものかどうかを解明するために、今回は、台湾北部東部ならびに蘭嶼に生育する6集団(それぞれの種で3集団)から植物材料の採集を行った。以前に採集していた台湾北部集団とあわせて、それぞれの種で5集団のサンプルが得られた。採集したサンプルは実験室に持ち帰り、アロザイム多型解析ならびに葉緑体DNA塩基配列多型解析を行った。その結果、ツワブキのアロザイム多型解析の結果では、台湾北部の集団は、八重山諸島集団とも沖縄諸島以北の集団とも、遺伝的に大きく分化していた。一方、蘭嶼集団は沖縄・奄美諸島集団と高い遺伝的類似性をもつことがわかった。葉緑体DNAの解析でも同様の結果が得られた。ボタンボウフウにおいても、アロザイム多型解析の結果は、台湾北部、東部および蘭嶼の集団は、八重山諸島の集団と遺伝的に大きく分化していた。したがって、八重山諸島集団で見られた遺伝的特異性は、台湾集団との遺伝子流動によるものではなく、これらの地域が長期間、他の地域から隔離されてきたことによると考えられた。

一方、蘭嶼の集団は、他の台湾集団とではなく地理的に離れた奄美や沖縄諸島の集団と遺伝的類似性が高いことが示された。蘭嶼が最近まで火山活動をしていて植生が全くなかったことを考慮すると、これらの種の蘭嶼集団は奄美・沖縄集団からの種子分散によって形成された可能性が高い。今年度も昨年度に引き続き、これまでにcpDNAやアロザイムの解析において多くの種内多型が見出されているボタンボウフウ、ハマウド、ツワブキ、バクチノキ、ホルトノキ、ハナミョウガなどの植物種のサンプルを、台湾および日本各地で採集する必要があった。そのために研究協力者の亀田勇一と佐藤博俊を台湾に派遣し、上記やその他の日本産のものと比較可能な植物種のサンプル採集を行った。また同時に、ノミゾウムシなど植食性昆虫についても台湾であわせて行った。一方、上記の植物種群および昆虫類については、日本産の植物サンプルの材料採集も行った。そのために研究代表者の村上哲明、研究協力者の瀬尾明弘、美和秀胤、佐藤博俊、岩崎貴也らを日本各地に派遣して材料採集を行った。台湾および日本で採集した植物および昆虫サンプルは京都大学の実験室で解析した。植物については、cpDNAの塩基配列解析とアロザイム多型解析を、昆虫についてはmtDNAの塩基配列解析を行った。多数のサンプルについての解析が必要なことから、4月10月まで研究支援者として美和秀胤を雇用した。さらに、研究協力者の佐藤博俊、岩崎貴也にも1月に解析の補助をしてもらった。得られた分子データに基づいて、植物、昆虫の種ごとに種内の分子マーカーの多型の分布状況を地図上に表示し。さらにそれらを異なる植物種間、さらに植物と昆虫のものの比較もすることによって、シイ型暖温帯林の歴史的成立過程を考察した。食植精魂中については、共通して島根県から岡山県に境界が見出されてきた。また、西日本と東日本の間にも遺伝的分化が共通して認められた。今年度が最終年度ということで、これまでに台湾及び日本で植物サンプルの採集を行ってきたボタンボウフウ、ハマウド、ツワブキ、バクチノキ、ホルトノキ、ハナミョウガなどの植物種についてDNA解析およびアロザイム解析を行なった。補足的な植物のサンプルの採集のために、研究協力者の佐藤博俊と奥山雄大の2名を台湾に派遣し、上記やその他の日本産のものと比較可能な植物種の補充的採集を行った。また、シイシギゾウムシなど植食性昆虫についても、補足的なサンプル採集を行った。一方、上記の植物種群および昆虫類については、日本産の植物サンプルの補足的材料採集も行った。そして台湾および日本で採集した植物および昆虫サンプルを首都大学東京・牧野標本館の実験室で解析した。得られたデータに基づいて、植物、昆虫の種ごとに種内の分子マーカーの多型の分布状況を地図上に表示し、それらを異なる植物種間、さらに植物と昆虫のものの比較もすることによって、シイ型暖温帯林の歴史的成立過程を考察した。これらの研究の結果、台湾は隣接する南琉球地域(石垣島、西表島等)よりも中琉球地域や、遠く離れた日本本土とより密接な関係があることがわかった。ただし、台湾の北部には台湾固有のDNAタイプが存在していることもわかった。台湾が日本とは独自にその暖温帯林を維持してきたことも強く示唆された。これらの研究成果を植物学会などで発表した。
末梢神経の損傷に伴う中枢神経回路の改編におけるミクログリア活性制御とその機能

末梢のヒゲ感覚神経を切断すると、損傷部位から遠く離れた脳において、脳幹から視床ニューロンへ入力する上行性投射線維がシナプス改編を受ける。脳幹では脳における免疫応答細胞であるミクログリアの活性が上昇するため、シナプス改編において、このミクログリアの活性が関与するかを調べた。薬理的に脳からミクログリアを除去する実験系を用いて、視床ニューロンへの入力線維シナプスの改編が抑制されることを、電気生理学および組織学的に明らかにした。また、この視床回路のシナプス改編は、動物の感覚刺激への応答性を変化させる。ミクログリアを除去すると、ヒゲ感覚神経を切断しても、動物における行動学的な異常は抑制された。これらの結果から、末梢神経の損傷によって引き起こされる脳神経回路の改編には、神経損傷によって活性化されるミクログリアが、重要な役割を果たすことが示唆される。本研究では、脳幹において活性化されたミクログリアは、脳幹ニューロンの投射先である視床におけるシナプス改編を制御する。このミクログリアによる遠隔性のシナプス改編制御機構は、末梢神経損傷によって脊髄で活性化されたグリア細胞が近傍の脊髄回路の改編を引き起こす、または脳梗塞等の障害によって障害部位周辺に集積したグリア細胞がやはり近傍のシナプス改編を引き起こすといった、神経損傷・障害に伴うシナプス改編機構とは異なるメカニズムであり、その全容についてはまだ検討の余地が残される。ヒゲ感覚神経である眼窩下神経を切断することで、末梢神経損傷マウスを作製した。ヒゲ感覚を伝導する経路において、脳幹のPr5核バレレット領域から起こる内側毛帯線維は視床VPm核バレロイド領域のニューロンへ入力する。ヒゲ感覚神経回路が成熟する生後3週以降で、1個のVPm核ニューロンは、その大部分が1本の内側毛帯線維に支配される。しかし、神経損傷マウスでは、神経損傷から5-6日後に視床回路の改編が生じ、一個のVPm核ニューロンは、複数本の内側毛帯線維に入力を受けるようになる。この視床回路改編に先んじて、損傷翌日から損傷経路のPr5核で、バレレット領域特異的に免疫組織化学的手法で可視化されたミクログリアの集積が見られた。このミクログリアの集積は損傷後3日の時点でほぼ最大に近くなり、その後、視床回路改編が引き起こされる損傷後1週間においても持続していた。また、損傷経路のPr5核バレレット領域におけるミクログリアは活性化型の形態を有し、高い貪食活性マーカー発現を示した。一方、回路改編の舞台である視床VPm核では、ミクログリアの顕著な集積が認められなかった。また、ミクログリアの形態や貪食活性マーカー発現においても、損傷経路は対照群と比べて大きな変化は認められなかった。以上の結果から、神経損傷に伴う視床回路改編には、VPm核よりも内側毛帯線維の起始核であるPr5核におけるミクログリア活性が強く関与していることが示唆された。このため、遺伝学的ツールを用いてミクログリアの選択的除去を行い、ミクログリア活性の操作が直接的に視床回路改編へ作用するかを調べる実験を計画した。神経損傷に伴う視床回路改編を誘導する因子として、ミクログリア活性に着目した。その結果、損傷後の回路改編に先んじて、損傷経路特異的にミクログリア活性が上昇することを見出した。当初の計画にあわせて研究が進捗しており、結果も得られつつある。従って、今後の研究のさらなる発展が期待できる。末梢神経の損傷は、直接は損傷を受けない視床神経回路の改編を引き起こす。本研究では、ヒゲ感覚神経の切断による神経損傷モデルマウスを使い、損傷に伴う体性感覚伝導路の改編を誘導するメカニズムを明らかにすることを目的とする。脊髄において神経損傷に伴う回路改編に関与するという報告や、シナプス改編の制御に関与するという特性から、本研究ではミクログリアの役割に着目した。組織学的解析から、神経損傷は損傷経路特異的にミクログリアの活性化を引き起こすことがわかった。脳幹では、体性感覚伝導路である三叉神経核のヒゲ受容野において顕著なミクログリアの凝集と、活性型に特徴的な細胞形態変化や分子発現の上昇が見られた。これらミクログリアの活性変化は、三叉神経核のヒゲ以外の受容野や、偽手術マウスの三叉神経核では見られなかった。一方、改編が生じる視床では、ミクログリアの細胞密度、また活性化に大きな変化は見られなかった。次に、神経損傷に伴うミクログリアの活性化を制御するため、薬理学的(マウスの餌を介して経口投与)、または遺伝学的(ミクログリアのCreマウスと、Cre依存にジフテリア毒素受容体を発現するマウスを用いる)なミクログリアの除去を行った。ミクログリア除去マウスを用いた電気生理学的解析から、ヒゲ感覚神経の損傷による視床回路の改編が抑制されることがわかった。マウスにおいて、ヒゲ感覚神経の損傷は下顎への感覚刺激に対する異所的アロディニアを引き起こす。ミクログリア除去マウスでは、この異所的アロディニア応答も抑制された。組織学的、電気生理学的、かつ行動学的な実験から、ミクログリアの除去によって、神経損傷に伴う視床のシナプス改編や異所的アロディニアが抑制されることを明らかにしてきた。これらの成果は、神経損傷に伴う回路や行動の異常とミクログリア活性化の間に因果関係が認められることを示している。

ここまでの時点で予定していた目的(ミクログリアを選択的に除去する手法を用いることで、ミクログリア活性の視床回路改編への直接的な影響を電気生理学的かつ組織学的に評価する)は達成したが、一方、ミクログリアの活性化がどのようなメカニズムで視床回路改編や、行動異常を引き起こすかについてはまだわかっていない。この点をさらに追求するため、本研究計画を1年延長し、既に導入済みであるミクログリア除去の系や、各種遺伝子改変マウスを用いて、組織、電気生理、行動実験を進める。末梢のヒゲ感覚神経を切断すると、損傷部位から遠く離れた脳において、脳幹から視床ニューロンへ入力する上行性投射線維がシナプス改編を受ける。脳幹では脳における免疫応答細胞であるミクログリアの活性が上昇するため、シナプス改編において、このミクログリアの活性が関与するかを調べた。薬理的に脳からミクログリアを除去する実験系を用いて、視床ニューロンへの入力線維シナプスの改編が抑制されることを、電気生理学および組織学的に明らかにした。また、この視床回路のシナプス改編は、動物の感覚刺激への応答性を変化させる。ミクログリアを除去すると、ヒゲ感覚神経を切断しても、動物における行動学的な異常は抑制された。これらの結果から、末梢神経の損傷によって引き起こされる脳神経回路の改編には、神経損傷によって活性化されるミクログリアが、重要な役割を果たすことが示唆される。本研究では、脳幹において活性化されたミクログリアは、脳幹ニューロンの投射先である視床におけるシナプス改編を制御する。このミクログリアによる遠隔性のシナプス改編制御機構は、末梢神経損傷によって脊髄で活性化されたグリア細胞が近傍の脊髄回路の改編を引き起こす、または脳梗塞等の障害によって障害部位周辺に集積したグリア細胞がやはり近傍のシナプス改編を引き起こすといった、神経損傷・障害に伴うシナプス改編機構とは異なるメカニズムであり、その全容についてはまだ検討の余地が残される。平成29年度は、昨年度に得られた知見を元に、遺伝子改変マウスを用いて神経損傷前後の時期特異的にミクログリアを選択的に除去する手法を用いることで、ミクログリア活性の視床回路改編への直接的な影響を電気生理学的かつ組織学的に評価する。また、平成28年度には神経損傷による疼痛様行動を評価する実験系の立ち上げを試行しており、ミクログリア除去とこの実験系を組み合わせて進めることで、ミクログリア活性の疼痛様行動への影響も評価する。ヒゲ感覚神経の損傷は、脳幹のヒゲ受容野におけるミクログリア活性化を引き起こす。ミクログリア除去マウスでは脳全体のミクログリアが除去された。そこで、今後は脳幹に限局したミクログリア活性の制御を試み、視床回路改編や行動異常が制御されるかを追及する。円ドル相場の大幅な変動により、当初購入を予定していた電気生理実験機器の購入が困難となったため。研究の目的はおおむね達成したが、本研究計画の延長で追加して追及したい点が現れたため、本研究計画を1年延長した。使用の増加が見込まれる試薬・抗体等の用途を計画している。
細胞骨格タンパク質によるバクテリアの形態形成制御メカニズムの解明

バクテリアの形態は、真核生物の細胞骨格タンパク質のホモログによって制御されている。本研究では、バクテリアの細胞骨格タンパク質MreBアクチンおよびその制御因子RodZの機能、細胞内局在などを詳細に解析し、バクテリアの形態形成制御メカニズムを解析した。その結果、MreBの細胞内局在および細胞内動態はリン脂質の組成に大きく影響されることを明らかにした。またRodZの自己相互作用領域を明らかにした。加えて、RodZの膜貫通領域がその機能に重要であることも明らかにした。これらの結果は、国際学術誌に2報の論文として、また1報の総説として報告した。現在、さらに研究成果をまとめもう1報の論文を執筆中である。バクテリアの形態形成制御機構を明らかにするために大腸菌をモデルに研究を行った。本研究では、特に形態形成制御に重要なタンパク質複合体の形成とその制御機構について解析を行った。(1)まず、研究代表者が構築していた光架橋実験系を用いて、細胞内でRodZが自己相互作用することを明らかにした。また、この自己相互作用をRodZと相互作用する因子であるMreBやMreCなどの欠損株中でも検討したところ、MreBがRodZの自己相互作用の制御に寄与していることを明らかにした。また、光架橋実験系を用い、RodZとMreBの相互作用が検出できるかを調べた。その結果、予備的な結果ではあるが、RodZとMreBの大腸菌内で自然な状態での相互作用を初めて検出した。(2)研究代表者はこれまでの研究からRodZが細胞周期に応じて細胞分裂面に局在することを見出していた。これは免疫染色による実験であり、細胞を固定する必要があった。そこで、染色体からGFP-RodZを発現する株を用いて実験を行ったところ、免疫染色の結果から得られていたように、細胞周期に応じて分裂面に局在することが分かった。さらに、これは細胞分裂に必須のタンパク質FtsZに依存していた。一方、MreBも分裂面に局在することが知られているが、mreB-mCherryはあまり分裂面に局在せず、免疫染色の結果と一致しなかった。今後、実験を繰り返し行い、その結果を評価する。(3)MreBによる細胞極制御機構の解析を行った。MreBを抗生物質A22によって不活性化し形態が丸くなった株から、抗生物質を除去し、形態が桿菌に戻る過程とMreBの局在の関係を詳細に明らかにした。その結果、MreBが桿菌の中央のみに局在することが重要であり、人工的にMreBを極に局在させることにより、新たな極性を生み出すことを見出した。研究実施計画に沿って、ほぼ研究を進めることができた。また、光架橋実験に関しては論文としてまとめ、現在、投稿準備中である。1. RodZと相互作用する因子の解析これまでの研究で、in vivo光架橋によりRodZ同士の相互作用を明らかにしてきた。本年度は、この相互作用に重要な領域とそれ以外の領域でも光架橋実験を行った。その結果、RodZはC末端領域で、RodZ以外のタンパク質と相互作用することが明らかとなった。また、細胞質側でMreBタンパク質と相互作用することが、遺伝学的、あるいは精製タンパク質を用いて生化学的にも示されているが、光架橋実験により、大腸菌細胞内で実際に相互作用していることを明らかにした。2. MreBによる細胞極性制御機構の解析MreBの細胞内局在が、大腸菌の形態形成制御、とくに、極性制御機構に重要である。MreBは細胞極に局在せず、細胞中央のみに局在する。本年度は、MreBの細胞内局在の制御機構の解析を行った。大腸菌の内膜を構成する酸性リン脂質を合成できない変異株中では、MreBの局在が異常になり、細胞の形態異常も見られた。また、人工的にMreBを極に局在させたときも、細胞の形態異常が見られた。MreBを精製し、精製タンパク質とリン脂質の結合を調べた。MreBはATP存在下ではリン脂質と結合しなかったが、ATP非存在下で酸性リン脂質に特異的に結合した。大腸菌内では、酸性リン脂質は細胞極に局在している。本研究の結果は、細胞内でATP存在下で重合したMreBは細胞極に局在する酸性リン脂質と結合できず、結果として、細胞極から排除され、細胞中央にのみ局在できることを示唆している。3.細胞幅制御機構の解析本研究室では、細胞幅が野生株と異なる様々な変異株を保持している。本年度は、これらの変異株と、野生株の伸長速度(すなわち、ペプチドグリカン合成の速度)の比較を行った。その結果、細胞幅が細いほど、伸長速度が速かった。本年度は、特に(2)のMreBによる細胞極性制御機構の解析で大きな進展が見られた。酸性リン脂質によるMreBの局在制御というこれまでになかった新たな概念を提示することができた。1.リン脂質によるMreB機能の制御代表者は、これまでに、大腸菌の酸性リン脂質が形態形成制御因子MreBアクチンの細胞内局在を制御していることを明らかにしてきた(Kawazura et al., 2017)。本年度は、MreBの局在に加えて動態もリン脂質による影響を受けるかどうかを調べた。MreBは短軸方向に沿って回転運動をしている。

しかし、酸性リン脂質欠損株では、MreBの回転はほとんど観察されないか、回転していても非常に遅かった。したがって、酸性リン脂質がMreBの動態にも影響を及ぼすことが明らかになった。2.酸性リン脂質欠損株の解析上に述べたように、酸性リン脂質欠損はMreBの局在、動態に影響を及ぼす。その結果、細胞の形態異常を引き起こし、細胞極が折れ曲がったり、枝分かれする。本年度は、酸性リン脂質欠損が細胞分裂に及ぼす影響を調べた。酸性リン脂質欠損株では、細胞分裂に必須な分裂装置divisomeの細胞中央(分裂面)への局在が野生株に比べて遅れることが明らかになった。すなわち、酸性リン脂質はdivisomeの安定的な分裂面への局在にも関与することを明らかにした。3.MreBやRodZと相互作用する因子の解析とその相互作用様式の解析これまでに、代表者は、膜タンパク質RodZのペリプラズム領域でRodZの自己相互作用が起こることを明らかにしてきた。この成果は本年度論文として報告することができた(Ikebe et al., 2018)。本年度は、これに加えて、RodZの膜貫通領域の機能にも注目した。RodZの膜貫通領域に変異を導入すると、形態異常が観察された。これが他のタンパク質との相互作用の異常によるものかをBacterial two-hybrid法およびBiFC法により解析したが、野生型と比較して明確な違いは見られなかった。しかし、局在のパターンに違いが見られた。バクテリアの形態は、真核生物の細胞骨格タンパク質のホモログによって制御されている。本研究では、バクテリアの細胞骨格タンパク質MreBアクチンおよびその制御因子RodZの機能、細胞内局在などを詳細に解析し、バクテリアの形態形成制御メカニズムを解析した。その結果、MreBの細胞内局在および細胞内動態はリン脂質の組成に大きく影響されることを明らかにした。またRodZの自己相互作用領域を明らかにした。加えて、RodZの膜貫通領域がその機能に重要であることも明らかにした。これらの結果は、国際学術誌に2報の論文として、また1報の総説として報告した。現在、さらに研究成果をまとめもう1報の論文を執筆中である。今後は引き続き光架橋実験や顕微鏡観察を用いて、形態形成に関わる複合体内のタンパク質間相互作用を中心に研究を進める。また、バクテリアの極性制御機構の解明は、この分野でも特に中心的な課題となっているので、これも重点的に進めて行く予定である。本年度の研究から、酸性リン脂質が、タンパク質の局在に深く関与していることが明らかとなった。MreBは様々な細胞機能に関与していることが知られており、今後は、酸性リン脂質が、細胞形態形成制御に加えて、どのような制御を行っているかを研究する。また、細胞長の制御に比べて、細胞幅の制御はほとんど理解されておらず、本年度の研究を元に、詳細に変異株を解析すること、変異MreBを精製し、生化学的な解析を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。細菌学、分子生物学29年度が最終年度であるため、記入しない。
アシジアサイクラマイド誘導体のコンフォメーションの安定性と生理活性との相関

以前より海洋生物由来の生理活性を示すアシジアサイクラマイド(ASCI)及び、その誘導体であるパテラマイド(PATE)A,B,Cのコンフォメーション解析と構造活性相関に関する研究を進めている。その一環として、ASCIの分子内2回対称性とその立体構造及び活性との相関を調べることを目的とし、ASCIの一方のIle残基を他のアミノ酸((1)Gly,(2)Leu,(3)Phe)に置換した誘導体を合成し、これらのコンフォメーション解析を行った。その結果(2)は結晶中、溶液中共にASCI,PATE-A同様C2対称コンフォメーションを、(1)(3)は溶液中ではPATE-B,C同様ねじれた非対称のコンフォメーションをとることがわかった。これらのことより、分子内2回対称がある域値をこえると非対称な立体構造を取るということが確認できた。又これら3つの誘導体についてL1210マウス白血病培養細胞に対する細胞増殖50%阻害濃度(=IC_<50>(μg/ml))を調べた結果、ASCI:36.8,(1):>100,(2):60.2,(3):28.3であった。このことから(2)はASCIより活性が弱く、(3)はASCIよりも強い活性を示すのに対し、(3)と同じコンフォメーションをとる(1)はほとんど活性が見られなかった。以上の結果から、活性と立体構造との間には相関性がみられず活性発現には分子内2回対称が必ずしも必要ではないということがわかった。また活性発現とその強度は側鎖の影響に依存するのではないかということが示唆された。そこで今後はIle残基を、より大きな疎水性基及び芳香環をもつ誘導体を合成し同様の研究を行い、活性には側鎖の大きさのみが関与しているのか、それとも芳香環による相互作用により活性が上昇しているのかつきとめる必要がある。更にX線結晶解析とNMRから得られたコンフォメーションと、分子動力学計算により得られるコンフォメーションを合わせ考え生理活性コンフォメーションを探索すると共に更に詳細な構造活性相関についても議論する。以前より海洋生物由来の顕著な生理活性を示すアシジアサイクラマイド(ASCI)をはじめとする数種の対称、及び非対称な環状ペプチドの立体コンフォメーションに関して研究を進めると共に、その立体構造と活性との相関性について検討してきた。これまでの研究結果からASCI、パテラマイド(PATE)Aは結晶中、溶液中共に化学構造と同様にC2対称で関係づけられるコンフォメーションを取るのに対し、化学構造が2回対称から大きくずれているPATE B,C,Dの溶液中での立体構造はねじれた非対称のコンフォメーションを取るということを明らかにした。この様な実験結果からASCIの分子内2回対称性とその立体構造及び活性との相関を調べることを目的とし、ASCIの一方のIle残基を他のアミノ酸((1)Gly,(2)Leu,(3)Phe,(4)Ala,(5)Val,(6)Trpなど)に置換した誘導体を合成し、これらのコンフォメーション解析を行った。その結果(2)は結晶中、溶液中共にC2対称コンフォメーションを(1)(3)は溶液中では非対称コンフォメーションをとることがわかった。これらのことよりLeuの様に分子量は同じで形だけが違うIleとLeu程度の非対称ではC2対称構造が崩れないのに対し、分子内2回対称がある域値をこえると非対称な立体構造を取るということが確認できた。そして構造と活性との相関を調べる為、これら3つの誘導体についてL1210マウス白血病培養細胞に対する細胞増殖50%阻害濃度(=IC_<50>(μg/ml))を調べた。その結果ASCI:36.8,(1):>100,(2):60.2,(3):28.3であった。このことから(2)はASCIより活性が弱く、同じコンフォメーションをとる(1)(3)に関して(1)はほとんど活性が見られないのに対し、(3)はASCIよりも強い活性を示した。従って今回の結果から活性と立体構造との間には相関性が無く、活性発現に分子内2回対称性が必ずしも必要ないということが示唆された。

このことから(2)はASCIより活性が弱く、(3)はASCIよりも強い活性を示すのに対し、(3)と同じコンフォメーションをとる(1)はほとんど活性が見られなかった。以上の結果から、活性と立体構造との間には相関性がみられず活性発現には分子内2回対称が必ずしも必要ではないということがわかった。また活性発現とその強度は側鎖の影響に依存するのではないかということが示唆された。そこで今後はIle残基を、より大きな疎水性基及び芳香環をもつ誘導体を合成し同様の研究を行い、活性には側鎖の大きさのみが関与しているのか、それとも芳香環による相互作用により活性が上昇しているのかつきとめる必要がある。更にX線結晶解析とNMRから得られたコンフォメーションと、分子動力学計算により得られるコンフォメーションを合わせ考え生理活性コンフォメーションを探索すると共に更に詳細な構造活性相関についても議論する。
放射線治療が嚥下機能に与える影響の研究

喉頭癌・咽頭癌の治療戦略において放射線治療は機能温存治療として重要であるが、治療後の嚥下障害が大きな問題である。放射線治療後の嚥下障害を解析するために嚥下造影の定量的解析、嚥下内視鏡下の喉頭感覚検査、嚥下圧測定を前向き試験として行った。放射線治療後は全例で有意な喉頭感覚の低下がみられ、気道防御反射への影響が示唆された。一方、放射線治療の1か月後、3ヶ月後の嚥下造影や嚥下圧の解析においては一定の傾向がみられなかった。喉頭感覚が低下しても、咽頭期惹起遅延には影響しなかった。これは咽頭期惹起のトリガーがより上位にあることを示唆すると考えられた。(目的)頭頸部癌治療において放射線治療は機能温存治療の核となるものであるが、化学療法の併用などにより治療強度を高めることでその治療成績が向上してきた。一方、それに伴い治療後の嚥下障害が近年クローズアップされてきている。広範囲放射線治療症例(上咽頭癌、中咽頭癌、下咽頭癌)などによる嚥下障害の病態はおもに嚥下造影検査の検討によって多く報告されるにいたったが、嚥下機能低下のメカニズムの解明には至っていない。本研究は喉頭感覚検査、嚥下造影検査、嚥下圧測定などにより多面的な検討を行い、嚥下機能低下の原因、病態を解明することを目的とする。(対象と方法)初年度の喉頭癌・下咽頭癌のため放射線治療を行った12例に加えて舌根や口峡部を照射野に含む中咽頭癌症例・下咽頭癌進行例を対象に6例を追加した。治療前、治療後3,6,12ヶ月後の嚥下造影検査、喉頭感覚検査、臨床所見として誤嚥性肺炎の罹患や摂食状況を調査した。嚥下造影検査画像はデジタル化し、パーソナルコンピューター上で咽頭期惹起遅延時間、舌骨運動の軌跡、咽頭残留、誤嚥および喉頭侵入の程度を定量的・半定量的に解析した。(結果)新規症例も全例で喉頭感覚の低下がみられた。舌根癌症例では胃瘻に依存せざるをえず、重篤な嚥下障害を来している。広範囲照射症例では咽頭期惹起遅延時間、舌骨運動の軌跡(挙上距離、挙上速度)などが放射線治療後に悪化していた。(考察)広範囲放射線照射により舌根、咽頭後壁が照射野に含まれることにより、嚥下機能が低下する。いまだ登録症例の長期経過をみている途上であるが今後の検討により照射野と機能障害との関連について知見がえられることが期待される。喉頭癌・下咽頭癌の放射線治療患者を対象として治療前後の喉頭感覚を測定し、放射線治療によって喉頭感覚が低下することを初めて明らかにした。(Ozawa, Fujimoto,他1名、Eur Arch Otorhinolaryngol, 2009)その結果を発展させて嚥下圧検査を加えた検討を開始し、喉頭感覚検査とともに化学放射線治療後の嚥下障害の解析を継続した。喉頭癌・下咽頭癌で照射野が中咽頭に及ばない場合、喉頭感覚が低下するのみでは嚥下運動における咽頭期惹起は遅延しないことがわかった(Maruo, Fujimoto,他、Eur Arch Otorhunolaryngol, 2013)。さらに、中咽頭癌症例での検討においても検討を追加した。その結果、照射野が中咽頭側壁や舌根にまで拡大され、知覚鈍麻がみられていても咽頭期嚥下反射の惹起遅延には照射前と比較しても有意差がみられなかった。また、今回の検討症例においては急性期の喉頭挙上速度や挙上距離等にも有意差はみられなかった。嚥下反射惹起については対側中咽頭の知覚がトリガーとして機能しているのか、より上位中枢のコントロールが機能している可能性もあると考察している。ここまでの研究結果は第37回日本嚥下医学会において発表した。現在は引き続き、その長期経過を観察中である。嚥下圧測定においては中咽頭圧、下咽頭圧の低下がみられる症例で咽頭残留が増加する傾向をみとめたが有意差は見いだせなかった。手術後症例では左右差があきらかであるが、舌根運動や咽頭後壁運動を左右差も含めて正確に計測できなければ詳細な解析は困難であると考察した。

広範囲放射線治療症例(上咽頭癌、中咽頭癌、下咽頭癌)などによる嚥下障害の病態はおもに嚥下造影検査の検討によって多く報告されるにいたったが、嚥下機能低下のメカニズムの解明には至っていない。本研究は喉頭感覚検査、嚥下造影検査、嚥下圧測定などにより多面的な検討を行い、嚥下機能低下の原因、病態を解明することを目的とする。(対象と方法)初年度は喉頭癌・下咽頭癌のため放射線治療を行った12例を対象とした。治療前、治療後3,6,12ヶ月後の嚥下造影検査、喉頭感覚検査、臨床所見として誤嚥性肺炎の罹患や摂食状況を調査した。嚥下造影検査画像はデジタル化し、パーソナルコンピューター上で咽頭期惹起遅延時間、舌骨運動の軌跡、咽頭残留、誤嚥および喉頭侵入の程度を定量的・半定量的に解析した。(結果)全例で喉頭感覚の低下がみられたが、6ヶ月後に比較して12ヶ月後にはやや改善が見られた。嚥下造影検査時に明らかな誤嚥を認めた症例はなく、全例経口摂取が可能であったが、2例は放射線治療中に誤嚥性肺炎を来した。咽頭期惹起遅延時間、舌骨運動の軌跡(挙上距離、挙上速度)などは放射線治療後の悪化が見られず、喉頭感覚低下との関連も見られなかった。(考察)今回の対象症例は照射野が小さい早期癌がほとんどであり、中咽頭などへの照射が不要であった。そのため喉頭感覚が低下していても嚥下運動全体への影響が軽微であったと考えられた。喉頭感覚低下により、不顕性誤嚥のリスクが高くなると予測される。誤嚥性肺炎を発症した症例は高齢でもともと喉頭感覚が不良で、照射後さらに喉頭防御反射が悪化したことが要因となったと思われた。放射線照射野が喉頭に加えて舌根部や口峡部を含む下咽頭癌および中咽頭癌症例において6例の新規症例登録がなされた。12例の症例登録がされ、研究結果を得た。放射線治療により喉頭感覚があきらかに低下することが明らかとなり、さらに、喉頭感覚低下と嚥下造影所見との関連についての知見を得ることができた。今回の結果から、喉頭感覚低下が見られても咽頭期惹起および舌骨運動には影響しないことがわかった。研究計画では嚥下圧検査を加える予定であったが器機調達に時間がかかったため、それは2年目より開始する。昨年に引き続き、下咽頭癌および中咽頭癌で化学放射線治療を行う患者を対象として、喉頭感覚検査、嚥下圧検査、嚥下造影検査を継続して行う。すでに登録した患者の6ヶ月後以降の経過観察に加えて、さらに6例以上の症例追加を予定している。放射線照射後は咽頭残留所見が目立つことが多く、咽頭クリアランス低下が考えられたが、その点については造影検査と喉頭感覚検査では基礎的・定量的観察が不可能である。嚥下圧検査はその点での情報を多く得ることができる。今後は1)中咽頭癌、下咽頭癌のため化学放射線治療を行う症例で、2)嚥下圧検査を検討に加えて研究を継続する。計測ソフトウエアの更新費用のほか、成果報告のため日本嚥下医学会および日本頭頸部外科学会、Dysphagia reserchSociety等への出張費用、および論文校正費用・投稿費用等に使用する予定である。嚥下圧トランスヂューサーの滅菌システムの追加購入費用、データ記憶媒体、およびソフトウエアの更新費用、International Conference on Headand Neck Cancer, Dysphagia research Societyにおいて成果を報告する予定であり、その旅費および参加費に使用する。
癌の転移・浸潤と活性酸素

癌転移・浸潤能に及ぼす活性酸素の影響を電子スピン共鳴装置と基底膜浸潤モデルおよびマウス大腸癌肝転移モデルを用いて検討した。腫瘍細胞としてCOLON26-M5マウス大腸癌細胞を用いた。その結果、腫瘍細胞からは活性酸素の恒常的な放出が認められ,その放出はPMA処理にて有意に増加した。肝転移モデルに活性酸素消去酵素であるSOD.catalaseを皮下投与したところ.肝転移結節数はSOD投与群において有意に増加し,catalase投与群では転移が抑制された。また腫瘍細胞のPMA前処理により肝転移は有意に増加した。一方,PMA前処理にて増強した基底膜腫瘍細胞浸潤能はSODにより有意に抑制されたがcatalaseでは抑制効果は得られなかった。以上より,転移過程において活性酸素,特にhydrogen peroxide(H_2O_2)が重要な働きをしており,腫瘍細胞みずから産生する活性酸素が肝転移形成に関与していることが考えられ,また腫瘍細胞基底膜浸潤能においては腫瘍細胞の産生する活性酸素種の中でも,特にsuperoxide anion(O^-_2)が関与していることが示唆された。
アメリカ合衆国の自治体・学区における「学校評価システム」の調査・研究

本研究は、アメリカ合衆国における「学校評価」の方法と評価結果の政策利用のあり方に関して、米国内・各学区の教育行政局への調査訪問を踏まえて明らかにしている。始めに日本で一様に「評価」と訳される複数の語の定義を確認し、米国で一般に理解される「外部評価・内部評価」の概念を検証した。事例対象とした(1)ミルウォーキー市学区(2)ケンブリッジ市公立学校区(3)デザートサンズ統一学校区(4)マイアミ・デード郡学区の「学校評価システム」では、「評価項目」に多様性が見られるものの、NCLB法の影響により「州テスト」が評価の軸とされている。一方、「州テスト」で評価指標となる「習熟レベル」の設定方法については、州の教育行政局が主導となり、各学区の現場教員を召集して基準設定を行う。これらの学校評価」は、「教員免許法」の改定と州立大学教育学部の教育課程にも改革をもたらした。・本研究の目的は、アメリカ合衆国の各自治体が導入した「学校評価制度」の方法と評価結果の政策利用のあり方を検討することである。米国においては、連邦政府が「学校評価」に関して、学力テスト結果を外部評価の一環として最重要視してその利用を推進している。本件級では、そうした連邦政府の施策に対して州の各学区がいかなる理念の下に「学区内の評価システム」を構築しているのかに関する事例を収集して、「学校評価」のあり方に関して総合的な分析を行い、学区主導の「学校評価システム」のあり方を究明することを目的とした。・また、日本における「学校評価の実態」と推進課題を踏まえて、米国連邦政府の推進する「落ちこぼしをつくらない(No Child left Behind)法」に基づく「学校評価」の実態を調査し、「評価結果」の政策利用に関する勧告に対する、「学校選択制」の施策との関連性を明らかにする。・本研究・調査の事例対象として、平成19年度中に現地での視察調査を実施したのは以下の3学区である。3学区では、は州の統一学力テスト成績などの「標準学力テスト結果」を重視した『外部評価』のみが重視されていたが、特にミルウォーキー市学区は2000年代前半までに実施していた『内部評価』としての各学校の目標と独自の基準設定に基づく評価体制が、学区内の評価制度から除外されていた。教育行政局の委員らは、統一した「基準(criteria)」による達成度の明確化を指適した。・さらに、州の学力テストに関する作成過程の「内容基準(Content standard)の設定」と、学力テスト実施後の「評価基準(Achievement Standard)」の設定に関して、いかなる手順と学区内の合意を得てその基準を設定しているのか聴き取り調査を実施した。・「学校評価」制度の政策利用に関して、評価で「失敗している学校」と判断された学校に対して各学区はいかなる改善への「矯正措置(Corrective Action)」及び「制裁措置(Sanction)」を実施しているのか、学校改善計画の実施の方法を特に、その指導・助言と、財政支援のあり方を中心に調査を進めた。平成20年度は19年度の各学区への調査訪問を踏まえ、日本で一様に「評価」と訳されることの多い「学校評価」に関する語(Evaluation, Assessment, Measures, Accountability)の定義を確認し、各学区で理解される「外部評価」と「内部評価」の概念を検証した。事例対象とした(1)ミルウォーキー市学区(2)ケンブリッジ市公立学校区(3)デザートサンズ統一学校区(4)マイアミ・デード郡学区の「学校評価」においては、学区間で「評価項目」に多様性が見られるものの、NCLB法規定の影響により「州テスト」結果が軸となっている。一方で、州テスト結果の評価指標である「習熟レベル」の設定方法については、州の教育行政局が主導となり、各学区の現場教員を多数召集して基準設定を行っている。「習熟レベル」の設定方法には、「ブック・マークメソッド」の様に各教員の査定に委ねる方法と、「ボディ・オブ・ワーク」の様に「生徒集団準拠型」に類する査定法があり、その過程において学校現場教員の自治が認められた。学校評価で「失敗」と評された学校は「要改善校」の指定を受け、在籍生徒に対して「補習教育」や「学校選択」の機会が提供される。特に民間業者が参入する補習教育については、教育行政局による事前審査と「インボイス制」と呼ばれる、指導時間・教育内容に関する厳しいチェック体制が導入された。他方、学校評価は州の「教員免許法」の改定と州立大学の教育課程編成にも影響を及ぼしている。特に、「教員スタンダード」を制定して、教育実習前に教育内容