hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健全な水循環と公平な地域便益分配に資する農業資源維持管理法に関する研究

本研究は農村の抱える経済・環境・コミュニティに関わる社会問題解決のための共同管理制度を検討し,その評価モデルを環境経済学手法により開発した.農業活動は生産額当たりの水質汚濁物質排出量が他産業に比べて大きく,環境保全型農業への移行が持続的な農村発展に重要なことを示した.また水資源汚染は流域共通の関心事であり,流域を構成する農村と都市の良好な関係を築く制度について環境保全型農業への投資制度の有効性を動学的一般均衡モデルにより示した.本研究は農村の抱える経済・環境・コミュニティに関わる社会問題解決のための共同管理制度を検討し,その評価モデルを環境経済学手法により開発した.農業活動は生産額当たりの水質汚濁物質排出量が他産業に比べて大きく,環境保全型農業への移行が持続的な農村発展に重要なことを示した.また水資源汚染は流域共通の関心事であり,流域を構成する農村と都市の良好な関係を築く制度について環境保全型農業への投資制度の有効性を動学的一般均衡モデルにより示した.農山村の社会システム・環境性能の低下は,都市と農村の地域経済格差化だけに留まらず,水災害や水質汚染、温暖化緩和機能といった流域全体と連動する環境性能の低下をもたらすと考えられる.本研究では市場原理によって農村資源の持続的管理が難しくなりつつある社会課題に対して政策による解決方法の立案を目的とする.19年度は政策立案のために具備されるべき問題として農業-流域産業の持続的発展および水質環境-経済発展の相互作用およびそれら全体の総合的作用を定量するモデルを作成した.第1段階として,静学ベースで流域内地域間産業連関表と連動する水質汚濁物質CODに関する影響評価モデルを作成した.地域間表ベースで水質汚濁物質の環境負荷原単位を推定した.同時に地域交易分析から水質汚濁物質と経済の流通メカニズムを明らかにした.環境効率改善を行うシナリオ分析から,流域生産額と水質汚濁物質排出量について,経済格差を縮小する持続的な発展を促す市町村間の交易の最適化問題を解き,交易の見直しの意義を明らかにした.農業由来の水質汚濁物質排出量の経済非効率性を示すとともに,改善のために期待される環境保全型農業が波及効果について流域水質改善性能と経済成長の両面から定量的に示した.耕作放棄は農村地域の崩壊だけでなく,農耕によって発揮される多面的機能の低下を招き農村を取巻く流域の経済成長や環境資源の持続的管理を不安定化させると考えられる.こうした環境-経済-社会の全般的課題に取組む環境システムの構築には,農業生産額や農地の環境性能評価の算定に用いられる耕作放棄状態を定量するモデルが必要となる.そこで地理情報システムを援用しネスティッドロジット型の田の耕作放棄モデルを開発した.提案モデルを現行補助金制度に適用して現制度の課題を明らかにし,持続的営農のための補助金計画法を提案した.次に,本モデルを流域の水質環境保全と持続的な経済発展のための政策シナリオ評価を行った.そのため必要となる一連の環境-経済-社会システムモデルを動学的応用一般均衡モデル,地域産業連関表ベースの環境排出モデルと補助金モデルを統合して開発した.向こう30年後の富栄養化汚濁物質の削減目標量を大きくするほど,補助金交付による環境保全型農業が普及の意義が強く表れ,かつ人口減少下での将来生産額を改善させる効果があることが明らかとなった.本研究は広がる地域経済格差,荒廃していく農村コミュニティと関連地域の環境損失のような持続可能な農村形成で直面する多様な社会問題の解決を環境政策学手法により取り組むものである.農村単体での当該問題解決が難しい中で,特に地域間協働による農村資源管理を創生する制度設計を検討した.水は人類・生態系にとって不可欠な資源であり,その汚染は流域市民にとって共通の関心事であると考えられる.農村の主幹産業である農業部門はその流域生産額シェアは小さいものの,水質汚濁物質の環境負荷原単位は総じて大きいことが地位間産業連関分析により判明した.そのため農産物栽培への環境技術移転は持続的な農村形成のために強く求められる.こうした持続的な農業開発と水質環境保全を結び付ける制度として,補助金政策と投資制度について検討した.前者は中長期的な営農継続を実現するように現行の補助金計画を見直したものである.後者は流域家計が水質保全型栽培法を行う農家に投資する制度であり,農家とその他流域家計が双方向の働きかけにより経済・環境便益を得るものである.以上の制度に関する政策変数を考慮した地域動学的一般均衡モデル作成,2地域4部門社会会計表を用いてシナリオ分析した.その結果,人口減少率を超える水質汚濁物質排出量規制を課した場合,補助金制度においては地域経済波及効果により最終年流域生産額が基準年を上回ることが示された.また補助金制度は農村都市間の経済成長格差を助長するが,流域投資制度は一部産業部門の経済成長率を僅かに減少させるものの,地域経済成長を最大化し,かつ地域経済格差を是正しうることが明らかとなった.また投資制度が最良の水質保全に係る環境効率をもたらすことも示された。
感性情報データベースの構築とユニバーサルデザイン設計支援ツールの開発

少子高齢化や国際化、価値観の多様化を背景として、年齢や能力に関わりなく、全ての生活者に適合させるユニバーサルデザイン(以下、UD)という考え方が世界的潮流になっている。ここで、UDの理念を実現するためには、人間の属性や行動といった身体的要因や、製品や空間・環境に焦点を当てた設計要因を検討するだけでは不十分で、メンタル的な要因を最重要検討事項として認識しておくことが必要不可欠となる。そこで、このメンタル的要因である感性情報を体系的に把握することが可能な設計支援ツール開発を最終目標とし、これに連動する感性情報データベースの構築を試みた。データベース構築に際しては、収集した事例を「UDの視点」と「人間の要求」という二つの観点から整理した。そして、前者においては、作り手(産業)と使い手(生活者)の観点から[モノ・カラダ・ココロ]という三つのレベル、後者においては、UDが満たすべき特質として[基本要求・発展要求・総合要求]という三つの階層から評価項目を設定し、設計指針(ガイドライン・チェックリスト)の作成と画像データベースの構築を試みた。次に、これら評価項目間に存在する線形的対応関係や非線形的関係性をニューラルネットワークモデルとジェネティックアルゴリズムを用いて構造化し、JAVAを用いたUD設計支援ツールを開発した。そして、本ツールの有効性を検証する目的で、心理的側面を有した[発展要求]と使い手の[ココロレベル]という両観点からデザイン提案を展開し、ツールの改良作業を繰り返した。また、人間のこころ(感性情報)がより一層重要視される事例として教育におけるUDを取り上げ、ガイドライン・チェックリストによるデザイン提案・検証作業を繰り返し、その重要性を検証した。本年度は「感性情報データベースの構築[ユニバーサルデザイン(以下UD)の事例収集、評価項目の検討、評価項目による事例評価、評価の妥当性に対する統計的検証]、UD設計支援ツールの開発[設計指針(チェックリスト・ガイドライン)の検討、評価項目間に存在する対応関係や非線形的関係性の解明]」に焦点を当てて検討を行った。事例収集に関しては、現在までに世界各地で展開されているUDの具体的事例を、当学科と学科間協定を締結している海外拠点校・研究組織の協力や文献検索を通して収集した(収集事例:500点)。評価項目の検討に関しては、「UDの視点」と「人間の要求」という二つの観点を設定し、前者は、作り手側(産業)と使い手側(生活者)の両観点に立脚して「モノ・カラダ・ココロ」という三つのレベルから、後者は、UDが満たすべき特質に配慮して「基本要求・発展要求・総合要求」という三つの階層から構成した。そして、これら評価項目を用いて収集事例を評価・検証し、「UDの視点におけるカラダレベルとココロレベル」、「人間の要求における総合要求」を核に据えて画像データベースを構築した。次に、評価項目間に存在する線形的な対応関係や非線形的な関係性を、ニューラルネットワークモデル(NNM)とジェネティックアルゴリズム(GA)を用いて構造化した。そして、デザインプロセスの特質に配慮し、様々なアイデアの展開や絞り込みを可能とする設計指針(ガイドライン・チェックリスト)をJAVAを用いてプログラミングし、目的とするUD設計支援ツールを開発した。本年度は、前年度に構築したユニバーサルデザイン(以下UD)設計支援ツールの有用性を、具体的なデザイン展開(設計行為)を通して検証した。デザイン展開に際しては、(1)人間の要求である[基本要求・発展要求・総合要求]の中で心理的な側面を有する『発展要求』と、(2)UDの視点である[モノレベル・カラダレベル・ココロレベル]の中で使い手(生活者)に焦点を当てた『ココロレベル』という二つの観点を重視し、[安心する、わかりやすい、使いやすい、楽になる、億劫にならない、問題意識を持つ、知識を得られる、他人を意識する]をキーワードとして検討を行った。そして、有用性評価・検証作業から得られた結果を基に、UD設計支援ツールの改良作業を繰り返した。

また、この過程において、『人間のこころ(感性情報)』がより一層重要視される事例として「教育におけるUD」を取り上げ、[ココロレベル:使用したり利用したりする際に派生する人間の感性的な要因]と[総合要求:親和・魅力]という観点からガイドライン・チェックリストの構築を試みた。構築したガイドライン・チェックリストは、児童・生徒がモノやシステムに遭遇してから使用するまでの時間軸(出会い→認識→理解→操作)をその基盤におき、(1)六つの原則[意欲の向上(魅力を感じられる)、達成感(イメージできる)、児童の多様性(差別感を感じない)、アクセシビリティ(迷わない、間違えない)、効率的システム(使いやすい)、安心できる環境(安心できる)]と、(2)児童・生徒の多様性[知覚障害、能力障害、身体特性、瞬間障害、アレルギー障害、精神的・心理的障害、モチベーションの高低差]に焦点を当て、教育的要素を加味したマトリックスとして構成した。そして、構築したガイドライン・チェックリストを基にして「誰でも使える、使いたいと思える、遊び」という観点からデザイン提案・検証作業を繰り返し、その妥当性を確認した。
情報通信資源としての深紫外帯の再探索

波長280nm以下の深紫外波長帯は、地表において陽光の影響がなく、また大気構成分子による散乱を用いた見通し外通信が可能など、情報通信資源として稀有な特徴を持つことが古くから知られてきたが、実用的な光源の不足などからこれまで高い注目を集めてこなかった。本課題では、殺菌用途などで近年発展著しい深紫外LEDを中心として、その光物性評価から、LEDアレーによるMIMO伝送技術までを一気通貫に検討し、5ポスト5G時代における新たなギガビット級情報通信資源として深紫外帯を再探索・再評価する。
地方基幹税の安定性に関する実証的研究

本研究では、日本の地方税(とくに基幹税)を対象にして税収の安定性を分析し、以下のような成果を得た。第1に、地方税の税収の安定性と伸張性をそれぞれ税収の短期的所得弾力性と長期的所得弾力性によって推計した。そして、地方法人課税は税収の安定性が低いこと、固定資産税は税収の安定性が高いこと、固定資産税は税収の伸張性も高いことなどの結果を示した。第2に、地方税収の安定性と伸張性の関係を相関係数によって推計し、税収の安定性と伸張性の間にトレード・オフの関係があることを示した。第3に国税からの影響遮断をグレンジャー因果性テストによって検証し、市町村民税所得割において国税からの影響があることを示した。本研究は、国における景気対策などに対応した政策的な税制の改正が地方税の安定性に影響を及ぼしているのではないかという問題意識から、Co-movementの手法を用いて、国における政策的な税制改正が地方基幹税の収入の変化に影響を与えているかどうかを実証的に明らかにすることを目的にしている。上記の目的を達成するために、地方税の安定性に関わる制度改正の文献資料の整理を行い、国税の制度改正が地方税に及ぼした影響を確認した。その上で、個人住民税、法人住民税、固定資産税といった地方基幹税の収入の安定性を税収の短期的所得弾力性の尺度を使って推計した。推計結果は、制度改正の経緯と照らし合わせて、解釈を行い、税収の安定性に対する制度の影響を考察した。とくに、個人住民税(道府県分、市町村分)と法人住民税(道府県分、市町村分)については、対応する国税である所得税と法人税からの影響を検証することとして、Co-movementの手法によって、国税制度の影響が地方税の収入に影響を及ぼしているか否かを検証した。これらの分析の過程では、地方税の安定性に関連する論点として重要である普遍性や伸張性との関係も、あわせて検証を行った。以上の分析から得られた結果は、全体として包括的にまとめて結果の解釈等を行い、地方税の安定性の観点から得られるわが国の地方税の制度の意義についての示唆も得た。これらの成果のうちのひとつは、現在、学術雑誌に投稿中(major revise)である。本研究の目的は、地方基幹税の安定性を明らかにすることである。本研究は、1地方基幹税の税収が安定性を有しているか否か、2国による制度改正が地方税の収入の変化に影響を与えているか否か、の2つのサブテーマを設けて研究を遂行する計画であった。研究初年度である平成24年度には、道府県税(道府県民税、事業税、地方消費税)に関して、1、2の分析を行い、市町村税(市町村民税、固定資産税)について1の分析を行った。たとえば、道府県民税法人税割、法人事業税、市町村民税所得割、市町村民税法人税割りは不安定である、道府県税は全体として不安定であるが市町村税は全体として安定的である、所得税は市町村民税所得割に影響を与えている、固定資産税の安定性は地価下落期における税負担の上昇をもたらしているなどの結果を得た。これらの成果は、学会発表(2回)、論文の公表(1本)、論文の投稿(1本)によってまとめた。本研究では、日本の地方基幹税を対象にして税収の安定性を分析し、以下のような成果を得た。1、地方税の税収の安定性と伸張性をそれぞれ税収の短期的所得弾力性と長期的所得弾力性によって推計し、(1)地方法人課税は税収の安定性が低い、(2)固定資産税は税収の安定性が高い、(3)固定資産税は税収の伸張性が高いなどの結果を示した。2、地方税収の安定性と伸張性の関係を相関係数によって推計し、税収の安定性と伸張性の間にトレード・オフの関係があることを示した。3、個人住民税と法人住民税を対象にして「国税からの影響遮断」をグレンジャーの因果性テストによって検証することで市町村民税所得割において所得税からの一方的なグレンジャー因果性が存在することを確認し、市町村民税所得割は国税からの影響遮断が機能していないことなどを示した。4、宅地に対する固定資産税の実効税率の変化の要因の分析と、宅地資産額に対する固定資産税収の弾力性の推計によって、(1)近年における宅地に対する固定資産税の実効税率の上昇は、税支払額の増加よりも、宅地価格の下落が要因であること、(2)税支払額の増加が大きくないのは負担調整措置によって税支払額の増加が抑制されていることに理由があり、同時にこれは税収の安定性にも寄与していることを示した。

5、固定資産税における課税標準の選択論に税収の安定性の観点からアプローチし、課税標準の間にあるのは優劣ではなく性質の違いであると考え、固定資産税と香港レイトの制度比較分析を通じて、固定資産税では資本価格が望ましく、香港レイトでは賃貸価格が望ましいことを示した。財政学当初の計画では、平成25年度までに、1地方税収の安定性の有無の検証、2地方税収の安定性に及ぼす国税の制度改正の影響を推計し、最終年度である平成26年度には、研究成果をまとめて論文として完成させるとともに、データや手法の妥当性等をチェックし、検証結果の有意性などを確認する予定であった。しかし、平成25年度には、当初の計画よりも進んで、研究成果の全体的な取りまとめの作業等を一部前倒して実施した。申請書記載の当初の計画どおりにおおむね研究が遂行されている。研究最終年度である平成26年度は、これまでに推計してきた実証分析の結果の整合性や正確性をチェックすると同時に、本研究の全体をまとめ、成果として公表できるように完成させる予定である。2年目には市町村基幹税についての分析を中心に研究を行う予定である。さらに、道府県税の分析の結果とあわせて、全体を総括的にまとめて地方基幹税の安定性の分析としてまとめることを予定している。資料収集や意見交換のために予定していた出張の回数が当初の予定よりも減ったことなどにより、年度末に少額の残高が残る見込みとなったが、残高の調整として予算を消化することを行わず、次年度に繰り越して有効に活用することを意図したため、次年度使用額が生じた。次年度への繰越額は、翌年度以降に請求する研究費と合わせて、データチェックや資料整理に係る人件費、成果発表や調査のための学会参加、論文投稿のための英文校正費、文具等消耗品費等に使用する予定である。次年度への繰越額は、翌年度以降に請求する研究費と合わせて、データセットの作成のための人件費、資料収集のための図書費、分析結果の発表を行なうための学会への参加や国際情報交換を行うための旅費、論文投稿のための英文校正費、文具等のための消耗品費等を使用する予定である。
テンソルネットワークのモデル選択と分散処理的ビッグデータ解析への応用

ベクトルや行列などで表すことができないより次元の高い配列データのことをテンソルと呼ぶ.テンソルデータの解析にはさまざまなアプローチがあるが,テンソルをより低次元で表現するテンソル分解モデル,テンソルネットワークモデルの研究が盛んに行われている.しかし,どのデータに対しても万能に有効なモデルは存在せず,与えられたデータに対して適切なモデルを設計する必要がある.この問題をモデル選択とよぶ.本研究では,テンソルデータ解析におけるモデル選択とその応用に関して理論構築,アルゴリズム開発,およびさまざまな検証実験,応用研究を行い,4本の学術論文,14件の国内研究会および国際学会にて発表を行った.近年,社会環境の変化に伴って蓄積されるデータは多様化・大規模化しており,そのようなデータに対応したデータ解析の新しい枠組みが必要とされている.テンソルデータ解析の研究では,ベクトルや行列を拡張(一般化)したn次元配列(テンソル)を考える.テンソルデータ解析は,データ構造の多様化を解決するための一つのアプローチとして現在盛んに研究されている.本年度は,主に(1)平滑制約を課したテンソル解析モデルのモデル選択およびテンソル補完問題への応用と(2)高階特異値分解を用いたテンソル多重線形ランクのロバストな高速推定法の研究を行った.データの平滑性(連続性)は,自然画像,動画像,時系列信号などさまざまな対象に適用できる概念である.スパース(疎)な性質が近年盛んに研究されているが,平滑性もそれと同様に重要な性質である.本研究では,与えられたテンソルデータが平滑かつ低ランクなモデルで表現可能であるという仮定のもとで損失要素を補完する問題に取り組んだ.貪欲アプローチを導入したテンソルのランク推定(モデル選択)を平滑テンソル分解モデルに適用することよって,従来の低ランクのみの手法と比べて大幅な補完性能の改善に成功した.ノイズを含むn階テンソルの多重線形ランク推定では,多重線形ランクの組み合わせの数がnに対して指数関数のオーダーで増加するため,網羅的な探索アルゴリズムでは限界がある.そこで一方向のみの低ランク性に注目した行列展開を通して,多重線形ランクの各成分を個々に求めるアプローチが考えられたが,注目するランク以外の低ランク性を仮定できていないための誤差が問題となっていた.本研究では,誤差の問題を解決する新しい理論の構築と高速アルゴリズムの開発を行い,最先端のアルゴリズムとの比較実験により,新手法の有効性を確認した.本研究課題の目的は「テンソルネットワークモデル」のモデル選択について研究することであるが,本年度はその足がかりとして、「テンソル分解モデル」のモデル選択について研究を深めることができた.本研究では,大規模データを想定しているため,高速アルゴリズムとして実装しやすい「貪欲法」および「行列展開に基づくアプローチ」に着目して研究を進めた.研究業績としては,3件の研究成果を国際会議で発表し,2件の論文を国際論文誌へ提出した.研究を進めるうえで当初の計画を少し修正したが,研究成果は順調に出ており,プロジェクト自体は順調に進展していると考えている.本年度の研究では、制約付きテンソル最適化モデルに着目して研究を進めた。特に、低ランク制約を分解モデルとして定義するのではなく、核ノルム最小化によって自動的にランクを求める場合について集中的に時間を割いた。核ノルム最小化によって低ランクテンソルを求める場合、最適化問題が凸最適化問題となる点が分解モデルを用いる場合と大きく異なる。また、ノイズを含むような場合は、核ノルム最小化というよりも、核ノルム正則化という問題を考えなければならない。これには一般にノイズ分散を考慮した不等式制約を加えることができるが、これまで提案されてきたアルゴリズムでは不等式制約を満たす最適解を一度の最適化アルゴリズムで求めることができなかった。本研究では、不等式制約に関係する新しい近接写像を定義し、これを近年盛んに応用されている交互方向係数法や主双対分離法などの係数分離型のアルゴリズムと組み合わせて、一発で最適解を求めることを可能にした。さらに全変動ノルム正則化の枠組みを加えた新しいテンソル最適化モデルを提案した。これも同様のアルゴリズムを適用することによって、一発で不等式制約を満たす最適解を求めることができる。計算機実験により、画像、動画像、核磁気共鳴画像(MRI)などさまざまなデータへの応用を行い、その有効性を示した。その際、核ノルム正則化と全変動正則化のバランスを調節することによってどのような変化が起こるかを詳細に調べた。また、最適化アルゴリズムに用いるステップサイズなどのパラメータについても有効な数値を詳細に調べた。本年度は、昨年度研究成果のまとめとして、2本の論文が国際論文誌で出版され、それに加えて1本の論文が来年開催される世界トップレベルの国際学会に採録された。研究の方向性として多少の軌道修正はあったが、上記の通り良いペースで研究発表を行えていることから、おおむね順調に進展していると言える。本年度の研究では,テンソル最適化のモデル選択の理論構築,アルゴリズム開発に加え,画像,動画像,MRI,機能的MRI,ダイナミックPET画像の再構成法への応用研究を行った.また,開発したアルゴリズムをWebサイトにて公開し,研究成果の普及にも貢献した.理論構築,アルゴリズム研究では,テンソル核ノルムおよびテンソル総変動(Tensor Toral Variation)をノイズ制約化で最小化することで,ノイズに頑健なテンソル補完を行う凸最適化アルゴリズムの研究が国際的に認められ,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition(CVPR)2017本会議にて発表するに至った.また,関連するアルゴリズムの改善手法を国際会議APSIPAASC2017にて発表した.さらに,この研究成果を拡張した学術論文のプレプリント版がarXivにて公開された.

応用研究では,特にパラメトリックPET画像再構成法に関する学術論文がEntropyへ採択され,出版された.また,非負行列分解によって,ノイズに頑健なPET画像再構成を行うアルゴリズムの研究成果をAPSIPAASC2017にて発表した.さらなる,遅延埋め込み理論とモデル選択的テンソル分解アルゴリズムを有効に結び付けたアルゴリズムの研究成果が国際的に認められCVPR2018本会議へ採択され,次年度6月に発表予定である.ベクトルや行列などで表すことができないより次元の高い配列データのことをテンソルと呼ぶ.テンソルデータの解析にはさまざまなアプローチがあるが,テンソルをより低次元で表現するテンソル分解モデル,テンソルネットワークモデルの研究が盛んに行われている.しかし,どのデータに対しても万能に有効なモデルは存在せず,与えられたデータに対して適切なモデルを設計する必要がある.この問題をモデル選択とよぶ.本研究では,テンソルデータ解析におけるモデル選択とその応用に関して理論構築,アルゴリズム開発,およびさまざまな検証実験,応用研究を行い,4本の学術論文,14件の国内研究会および国際学会にて発表を行った.28年度は,テンソルネットワークモデルのモデル選択について研究を進める.階層的タッカー分解,テンソルトレイン分解など,さまざまな分解モデルが考えられる.これらのモデルに対して27年度に研究した「貪欲法」および「行列展開に基づくアプローチ」の両者を適用するための理論構築および高速アルゴリズムの開発を行う.今後は、テンソル分解モデル、最適化手法(凸最適化、多様体最適化)等のこれまでの研究を土台として、大規模なデータに対して有効なテンソル分解のアルゴリズムについて研究を進める。特に動画像、MRI、機能的MRIの解析のように、高階なテンソルを扱うことの需要が高い応用分野において有効なモデルについて研究する。Webページにて開発したアルゴリズムを公開する.テンソル信号処理当初の予定額よりも安価で備品,航空券およびその他サービス等を手配することができたため次年度使用額が生じた.当初予定していた物品や必要な航空券が比較的安価に購入できたため繰越額が生じた。大規模データの演算に必要な環境を整えるためのハードウェアおよびソフトウェアの手配.学会発表や情報収集のための旅費.論文を海外の論文誌にて発表するための英文校正などに使用する.高性能計算機などの物品購入、学会参加や発表に関わる旅費、その他論文校正や出版料などへ使用する。
腎癌に対する腎部分切除後の高血圧の予測因子の解明と治療展開

小径腎腫瘍に対する腎部分切除は標準的治療となっているが、腎部分切除によって生じうる腎実質の虚血障害は術後高血圧をもたらし、心血管障害の発生、全生存率に悪影響を及ぼす可能性がある。また、腎部分切除により生じうるレニン・アンギオテンシン系(RAS)の障害は、腎癌の再発・進展にも悪影響を及ぼす可能性がある。研究代表者は、根治的腎摘除と比較し、腎部分切除後には有意に術後高血圧の発症が多いことを報告しており(Inoue M, et al. Int J Urol.2015)、同知見に基づき、本研究では、腎部分切除後の高血圧の予測因子を同定することを目的として研究をおこなっている。現在までに、平成24年から平成28年までの期間に腎腫瘍に対して腎部分切除または根治的腎摘除を施行した355例の術前後の血圧および術前後の降圧薬を含む臨床データーを解析した結果、術後CRP高値および急性腎障害の発症が、腎部分切除術後の高血圧の予測因子として同定されており、令和1年度には、この知見に関して論文報告を予定している。腎部分切除により生じうるレニン・アンギオテンシン系(RAS)の障害が、腎癌の再発・進展にも悪影響を及ぼす可能性に関して、細胞学的実験を行うことを当初計画していたが、研究代表者の所属施設の変更のため、基礎的な実験を行うことは困難となっている。平成30年度には、術後高血圧発症の有無、血漿レニン活性RAS阻害薬の使用歴を含む患者背景と腎癌の再発・予後との関連を検討したが、観察期間が短く、有意な関連は認めなかった。腎部分切除後の高血圧発症の予測因子を同定するために必要な臨床データーの蓄積、解析は終了しており、令和1年度には論文報告を行う予定である。平成24年から平成28年までの期間に腎腫瘍に対して腎部分切除または根治的腎摘除を施行した355例の術前後の血圧および術前後の降圧薬を含む臨床データーを解析した結果、術後CRP高値および急性腎障害の発症が、術後高血圧の予測因子として同定されており、この知見に関して論文報告を予定している。術前後のCT画像をSYNAPSE VINCENTを用いて解析し、腎実質内に埋没する腫瘍の容積、予測切除面積、術前後の腎容積の変化、虚血障害の出現した腎実質の容積などの評価をすることにより、腎部分切除術後の高血圧発症を術前より予測することが可能か検討したいと考えている。研究代表者は、根治的腎摘除と比較し、腎部分切除後には有意に術後高血圧の発症が多いことを報告しており(Inoue M, et al. Int J Urol. 2015)、同知見に基づき、本研究では、腎部分切除後の高血圧の予測因子を同定することを目的として研究をおこなっている。平成29年度には、平成24年から平成28年までの期間に腎腫瘍に対して腎部分切除または根治的腎摘除を施行した355例の術前後の血圧および術前後の降圧薬を含む臨床データーを蓄積しており、術後高血圧の予測因子に関して解析を行い、米国泌尿器科学会において研究成果の報告を行った。平成30年度には、さらに詳細な解析を行い、論文報告を行う予定である。平成30年度には、術後高血圧発症の有無、血漿レニン活性RAS阻害薬の使用歴を含む患者背景と腎癌の再発・予後との関連を解析することを予定している。腎部分切除後の高血圧発症の予測因子を同定するために必要な臨床データーの蓄積は順調であり、平成30年度に解析を行うことが可能と考えている。

現在までに、平成24年から平成28年までの期間に腎腫瘍に対して腎部分切除または根治的腎摘除を施行した355例の術前後の血圧および術前後の降圧薬を含む臨床データーを解析した結果、術後CRP高値および急性腎障害の発症が、腎部分切除術後の高血圧の予測因子として同定されており、令和1年度には、この知見に関して論文報告を予定している。腎部分切除により生じうるレニン・アンギオテンシン系(RAS)の障害が、腎癌の再発・進展にも悪影響を及ぼす可能性に関して、細胞学的実験を行うことを当初計画していたが、研究代表者の所属施設の変更のため、基礎的な実験を行うことは困難となっている。平成30年度には、術後高血圧発症の有無、血漿レニン活性RAS阻害薬の使用歴を含む患者背景と腎癌の再発・予後との関連を検討したが、観察期間が短く、有意な関連は認めなかった。腎部分切除後の高血圧発症の予測因子を同定するために必要な臨床データーの蓄積、解析は終了しており、令和1年度には論文報告を行う予定である。腎部分切除により生じうるレニン・アンギオテンシン系(RAS)の障害が、腎癌の再発・進展にも悪影響を及ぼす可能性に関して、細胞学的実験を行うことを当初計画していたが、研究代表者の所属施設の変更のため、基礎的な実験を行うことは困難となっており、平成30年度には、術後高血圧発症の有無、血漿レニン活性RAS阻害薬の使用歴を含む患者背景と腎癌の再発・予後との関連を解析することを予定している。術前後のCT画像をSYNAPSE VINCENTを用いて解析し、腎実質内に埋没する腫瘍の容積、予測切除面積、術前後の腎容積の変化、虚血障害の出現した腎実質の容積などの評価をすることにより術後高血圧発症の予測がより高い精度で可能になると考えている。平成24年から平成28年までの期間に腎腫瘍に対して腎部分切除または根治的腎摘除を施行した355例の術前後の血圧および術前後の降圧薬を含む臨床データーを解析した結果、術後CRP高値および急性腎障害の発症が、術後高血圧の予測因子として同定されており、この知見に関して論文報告を予定している。術前後のCT画像をSYNAPSE VINCENTを用いて解析し、腎実質内に埋没する腫瘍の容積、予測切除面積、術前後の腎容積の変化、虚血障害の出現した腎実質の容積などの評価をすることにより、腎部分切除術後の高血圧発症を術前より予測することが可能か検討したいと考えている。当初計画していた細胞学的実験の遂行が困難となったため、実験に使用する細胞培養容器・培地、各種抗体、各種試薬、各種アッセイキットなどの消耗品にかかる費用が当初の計画よりも少ないものとなった。次年度に、データ解析用コンピューター、画像解析ソフト、統計解析ソフトの購入、成果発表のための学会参加の旅費、論文投稿費用としての使用を予定している。次年度に、成果発表のための学会参加の旅費、論文投稿費用としての使用を予定している。
マニラの中国人移民社会の変容と中国系メスティーソの興隆、1750年-1820年-スペイン領インディアスの中のフィリピン植民地社会経済史-

本研究は、「フィリピン人(Filipino)」の形成に中核的な役割を果たした中国系メスティーソ(混血人)が、18世紀中葉以降、植民地社会の正統な構成要素として顕在化するに至った理由を、当該期のスペイン領インディアスを貫く統治政策の変更に求め、フィリピン政庁がその一環として中国人移民に対して採った新たな統治政策に対応して、中国人移民社会が中国系メスティーソを生み出す母胎として、「脱中国人化」すなわち「カトリック化」を遂げた歴史過程を明らかにすることを目的とした。冒頭で述べたように、中国系メスティーソ興隆の背景には、この時期のスペイン領インディアスを包摂する植民地統治政策の転換がまず挙げられる。しかしながら、なぜこの時期フィリピン政庁は、中国人移民がカトリシズムを受容することを前代に比して強く求めたのか。確かに、植民地支配早期より、諸島在住中国人への布教活動は進められたが、必ずしも彼等のカトリシズム受容を居住許可の要件にしたわけではなかった。この点について一つの可能性を提示したい。それは、すなわち、18世紀に入って、「典礼問題」があり、宣教師の中国進出の可能性が事実上なくなった結果、中国布教の足掛りとして、中国人を改宗させるという時代は終わっていたという点である。かわって、中国人移民を現地社会を構成する一要素と捉え、スペイン領インディアスを正統に構成する住民の資格要件として、フィリピンに定住を希望する中国人に対してはカトリシズムの受容が義務づけられたと考える。これがアランディア総督が非カトリックに限って中国人を追放した背景であろう。いずれにせよ、定住のための資格要件として、カトリシズムの受容が求められたことが中国人移民社会の変容を促進し、その土着化を促進し、これがその後の中国系メスティーソの興隆に密接に関連している。この点は、今後さらに研究されねばならない。本研究は、3年計画で進めているが、本年度は初年度ということで、16世紀後葉から18世紀中葉に至るまでの時期について、マニラを中心とした中国人民社会の実態、それと密接に関連する福建-マニラ間の中国帆船貿易の動向、スペイン領インディアスの統治政策の一環としてのフィリピン政庁の対中国人政策に関する資・史料を調査収集し、検討を加えることを主とした。特に、スペイン領インディアスの統治の基本となった『インディアス法令集』やスペイン宣教師によるLabor evangelica等の関連部分を収集して、その分析を試みた。その結果、中国人移民に対しても、当初より、カトリシズムの普及がはかられたが、それは、どちらかというと、中国進出への足掛りとしての側面をもつものであったが、時代が下って中国進出の可能性が小さくなるにつれて、フィリピン諸島住民としての中国人移民という捉え方がなされるようになったことが明らかになった。また、本研究成果の一部を講座世界史第1巻『世界史とは何か-多元的世界の接触の転機-』(東京大学出版会)に「フィリピンとメキシコ」として発表した。ここでは、スペイン領インディアスの主要部をなしたヌエバ・エスパーニャ副王領、すなわち、メキシコとフィリピン諸島との関係が、マニラ-アカプルコ間のガレオン貿易を軸として、政治・経済・財政面にわたって、多様に展開されたことを具体的に示した。特に、マニラ・ガレオン貿易の成否が、マニラの中国人移民社会の性格を左右しただけではなく、フィリピン政庁の植民地統治政策の決定をも左右し、結果として、18世紀中葉以降の中国系メスティーソの興隆をもたらしたことを指摘した。

本年度は、3年計画の2年目ということで、初年度に収集した史料の解読・分析作業を引き続き行うとともに、18世紀中葉から19世紀前葉に至るまでの時期について、マニラを中心とした中国人移民社会の実態、それと密接に関連する福建-マニラ間の中国帆船貿易の動向、スペイン領インディアスの統治政策の一環としての、フィリピン政庁の対中国人政策に関する資・史料を解読・分析し、検討を加えることを主とした。その結果、この当時のマニラの中国人は、カトリシズムを受容し、現地女性との婚姻を通じて土着化し、現地社会との中国人移民社会を結び付ける機能を果たすと同時に、福建との人的関係も保ち、従来にも増してスペイン当局と福建の中国人を有機的に結び付ける仲介者としての機能を果していたことが明らかになった.その背景には、この時期のスペイン領インディアスを包摂するスペインの植民地統治政策の転換が挙げられるが、さらに、スペイン人による中国へのカトリシズム布教の可能性が断たれたことが関係していると推測できる。すなわち、中国布教の足掛りとして、マニラの中国人を改宗させるという時代は終わったのである。かわって、中国人移民を現地社会を構成する一要素と捉え、スペイン領インディアスを正統に構成する住民の資格要件として、フィリピンに定住を希望する中国人に対してカトリシズムの受容が義務づけられたことにより、中国人移民社会の変容、すなわち、現地化が促進され、これが、その後の中国系メスティーンの興隆に密接に関連しているのである。また、本研究で得られた知見を含めて、京都大学東南アジア研究センター編『事典東南アジア-風土・生態・環境』(東京:弘文堂、1997年、本文617頁)の第4章「風土とその変貌」中の「ウォーレシアの風土」の節に、「スペインのフィリピン支配」および「マニラの出現と拡大」と題する2項を執筆した。本年度は、3年計画の最終年度ということで、過去に収集した史料の解読・分析作業を引き続き行ったが、特に本研究の主題をなす18世紀中葉から19世紀前葉に至るまでの時期について、さらに検討を加え過去2年間の研究結果を踏まえて、この時期のスペイン領インディアスを貫く統治政策の変更と中国人移民社会の変容、さらには中国系メスティーソの興隆の関係を歴史的に跡づける作業を行った。また、上智大学図書館において新たに閲覧可能になった「ガルシア」コレクションを調査し、特に、19世紀中葉のマニラに関する文献の収集を行った。本年度は、各種文書の中でも、特に、中国貿易帆船(チャムパン)の船主、船客あるいは客商、および移民に対してスペイン当局が交付した各種の許可証の内容を詳細に分析した。本成果の一部は、冊子体の成果報告書に掲載した。これらの許可証を検証することは、当該期のスペインの対中国人政策を総合的に理解するのに役立つ。それは、その当時、スペイン当局がフィリピンに来島する中国人を一時滞在者(異教徒)と永住的な居住者(カトリック)に分けて把握したが、前者を「外国人」とみなして、貿易期間中の乗組員や船客の管理を専ら船主に任せ、後者を、カトリシズムを受容したインディアスの一部であるフィリピンに属するスペイン国王の臣民として管理したことが窺えるからである。
抗Brduモノクローナル抗体を用いた泌尿器癌培養細胞の動態解析-抗癌剤の影響について-

当科で樹立継代維持している膀胱癌培養細胞株NBT-2に抗癌剤を作用させ,その細胞回転に及ぼす影響について調べてみた.抗癌剤はC_<10>-Platinum(以下CDDP), Adriamycin(以下ADM), Mitomycin-C(以下MMC)を用いた.まず基礎実験を行ない増殖曲線をかくとともに各抗癌剤の低濃度から高濃度まで細胞回転に及ぼす影響について調べた.その結果,軽度増殖を抑制する濃度を決定した.すなわちCDDPは,無処置, 0.1, 0.25, 0.5, 10, 2.0, 2.5, 5.0, 10.0(〓〓/ml), ADMは,無処置, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, (〓〓/ml), MMCは,無処置, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.15, 0.20, 0.25, (〓〓/ml)であった.これらの濃度についてそれぞれ抗BrdVモノクローナル抗体を用いた方法により細胞回転に及ぼす影響を持続接触にて24時間後, 48時間後, 72時間後について分析した. BrdVの濃度は10〓〓/mlとしFIIC標識BrdV抗体を作用させ直接法によって細胞を処理し,さらにPI染色を行い二重染色した.それをFCM(日本分光社製FCS-1)にて測定した.細胞数は20,000個測定を原則とした.結果はCDDPは無処置群の24時間値がG_0G_1期60.2%, S期14.4%, G_2M期25.4%であり経時的にG_2M期の減少がみられた.対照群と比較して低濃度群(0.1, 0.25)についてみると24時間はG_2M期, S期ともに増加する傾向がみられ経時的にその傾向が強くなっていった.中等度群(0.5, 1.0, 2.0, 2.5)ではやはりS期と特にG_2M期の経時的な増加を認め,高濃度群(5.0, 10.0)ではむしろS期の増加がみられ細胞回転の抑制がみられた.ADMでは低濃度群(0.01, 0.025, 0.05)でS期G_2M期の経時的な増加がみられ中高濃度群ではS期の増加とG_0G_1の減少, G_2Mの減少がみられG_2-blockと考えられた.MMCは全体を通じて経時的にG_0G_1, S特にSの増加を認めG_2-blockと考えられた.他の抗癌剤についても今後詳細な検討を加え,抗癌剤感受性の基礎とする予定である.当科で樹立継代維持している膀胱癌培養細胞株NBT-2に抗癌剤を作用させ,その細胞回転に及ぼす影響について調べてみた.抗癌剤はC_<10>-Platinum(以下CDDP), Adriamycin(以下ADM), Mitomycin-C(以下MMC)を用いた.まず基礎実験を行ない増殖曲線をかくとともに各抗癌剤の低濃度から高濃度まで細胞回転に及ぼす影響について調べた.その結果,軽度増殖を抑制する濃度を決定した.すなわちCDDPは,無処置, 0.1, 0.25, 0.5, 10, 2.0, 2.5, 5.0, 10.0(〓〓/ml), ADMは,無処置, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, (〓〓/ml), MMCは,無処置, 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1, 0.15, 0.20, 0.25, (〓〓/ml)であった.これらの濃度についてそれぞれ抗BrdVモノクローナル抗体を用いた方法により細胞回転に及ぼす影響を持続接触にて24時間後, 48時間後, 72時間後について分析した. BrdVの濃度は10〓〓/mlとしFIIC標識BrdV抗体を作用させ直接法によって細胞を処理し,さらにPI染色を行い二重染色した.それをFCM(日本分光社製FCS-1)にて測定した.細胞数は20,000個測定を原則とした.結果はCDDPは無処置群の24時間値がG_0G_1期60.2%, S期14.4%, G_2M期25.4%であり経時的にG_2M期の減少がみられた.対照群と比較して低濃度群(0.1, 0.25)についてみると24時間はG_2M期, S期ともに増加する傾向がみられ経時的にその傾向が強くなっていった.中等度群(0.5, 1.0, 2.0, 2.5)ではやはりS期と特にG_2M期の経時的な増加を認め,高濃度群(5.0, 10.0)ではむしろS期の増加がみられ細胞回転の抑制がみられた.ADMでは低濃度群(0.01, 0.025, 0.05)でS期G_2M期の経時的な増加がみられ中高濃度群ではS期の増加とG_0G_1の減少, G_2Mの減少がみられG_2-blockと考えられた.

MMCは全体を通じて経時的にG_0G_1, S特にSの増加を認めG_2-blockと考えられた.他の抗癌剤についても今後詳細な検討を加え,抗癌剤感受性の基礎とする予定である.
アストロサイトのエンドセリン受容体を標的とした脳浮腫治療薬の開発

脳病態時におけるエンドセリンの役割について、脳浮腫関与因子の一つであるアクアポリン(AQP)の発現および機能変化に着目して研究をおこない、エンドセリンがin vivoおよびin vitroにおいてアストロサイトのAQP発現を抑制することを明らかにし、さらにエンドセリンが脳浮腫の発生を抑制する可能性を示した。本研究では、脳病態時におけるエンドセリンの役割について、脳浮腫関与因子の一つであるアクアポリン(AQP)の発現および機能変化について着目して研究を進めており、平成19年度では以下の知見が得られた。1.定量的RT-PCR法により、培養ラットアストロサイトにおいてAQP3とAQP9はほとんど発現が認められないが、AQP1とAQP4のmRNAは多く発現していることが示された。2.これらのAQPファミリーは初代培養ニューロンおよびミクログリアで発現がほとんど認められなかった。3.エンドセリンをアストロサイトに処置するとAQP4のmRNA発現量が減少した。一方で同じ濃度のエンドセリンはAQP1のmRNA発現量に変化を与えなかった。4.さらにエンドセリンによりAQP4の蛋白量が減少することをウエスタンブロット法により確認した。5.ラットの脳内にエンドセリンETB受容体アゴニストを投与すると大脳皮質においてAQP4mRNAの発現量が減少した。他の脳領域で大きな変化はみられなかった。また、AQP9についてはどの脳領域においてもエンドセリンによる変化はなかった。6.組織化学的な検討から、ラット大脳においてAQP4が発現する細胞はニューロンではなくアストロサイトであることが示された。以上の結果を日本薬理学会で発表した。さらにエンドセリンの作用を追求していく中で以下の知見が得られた。7.エンドセリンをアストロサイトに処置するとstromelysin-1のmRNA発現量が増加した。一方で同じ濃度のエンドセリンはstromelysin-2と-3のmRNA発現量に変化を与えなかった。8.アストロサイトにおいてエンドセリンがstromelysin-1の分泌を促進した。9.各種阻害剤併用実験からこれらの作用はカルシウムやPKC、ERKを介したものであることが示唆された。以上の結果を論文発表した。本研究では、脳病態時におけるエンドセリンの役割について、脳浮腫関与因子の一つであるアクアポリン(AQP)の発現および機能変化について着目して研究を進めており、平成19年度において、エンドセリンがin vivoおよびin vitroにおいてアストロサイトのAQP発現を抑制することを明らかにしてきた。そして平成20年度では以下の知見が得られた。1.エンドセリン処置したアストロサイトにおいて、低張液による浮腫の程度が減少していた。2.ラットの脳内にエンドセリンETB受容体アゴニストを投与すると大脳皮質においてAQP4mRNAと蛋白の発現量が減少することを明らかにした。平成19年度に得られた知見と上述のデータから、脳障害時のエンドセリンシグナルの活性化は、プロテアーゼやケモカインの産生を促進し、障害組織の修復をうながす一方で、アクアポリンの発現量を抑制することで、浮腫の発生を抑制する可能性を示した。以上の結果を日本神経化学会と日本薬学会で発表した。3.マウス脳微小血管内皮細胞株であるb.End3において、タイトジャンクションプロテインのJAM, ESAM, claudin-1, ZO-2のmRNAsがエンドセリンにより増加することを明らかにした。このことからエンドセリンが血液脳関門におけるタイトジャンクション形成を制御する可能性を示した。
東南アジア熱帯における列状植栽施業の３次元森林構造モデルによる持続可能性評価

近年東南アジアにおいては主要な森林型である低地フタバガキ林を主としてその森林面積の減少が続いており、ボルネオ島ではその森林面積は過去50年の間に約半分まで減少している。その森林減少の多くは伐採施業によるもので、主要な伐採対象であるフタバガキ科樹種が択伐により収穫され、先駆種の優占などにより林業的な価値が低下した森林が人口林や農耕地に転換されることが主な原因の一つとなっている。そこで近年インドネシアでは択伐後の森林に列状にフタバガキ科樹種を植栽することで伐採により減少したフタバガキ科樹種の再生を促進し、施業林としての生産性と優占種であるフタバガキ科樹種の存続による生態的な価値の維持を目的とした施業が実施されている。しかし、列状植栽のフタバガキ科樹種の再生への効果については未だ評価が行われていない。本年度では平成25年度に行った択伐のみと択伐と列状植栽を組み合わせた施業が行われた2つの施業林の光環境の調査を継続し、約3年間の光環境の継続調査と2林分間の比較から、択伐後の植栽列を設けるための列状の除伐処理が択伐のみの施業よりも林内の光環境を高く維持しており、長期的に林内の光環境に影響を与えていることを明らかにした。また、列状除伐後の植栽列内の光環境は植栽列の近隣木の存在により大きな差があり、高い光量が計測された地点では先駆性樹種の実生が多く侵入し、林床を閉鎖していた。このような除伐処理直後とその後の光環境の違いは植栽されたフタバガキ科の実生にも影響しており、高い光量が計測された地点に植栽されたフタバガキ科樹種の実生の成長が先駆種の侵入により阻害されている可能性が示唆された。以上の本年度の調査の結果については学会発表と論文投稿を行う予定である。また、前年度から執筆を続けていた列状植栽された個体の長期的な成長と生残に周囲の樹木が与える影響についての論文は学術誌への掲載が決定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。インドネシアボルネオ島の低地フタバガキ林では生産性の維持のために有用樹種の列状植栽施業が行われている。本年度は列状植栽施業が実施されている森林の光環境について行った調査結果を論文にまとめ発表した。本論文では択伐と列状植栽が森林の光環境に与える影響について、原生林と択伐のみの施業と択伐と列状植栽を組み合わせた施業の2つの異なる施業を行った森林の光環境を全天写真撮影によって調査、比較することで明らかにしたものである。調査の結果、施業によって森林内の光環境は影響をうけることがわかったが、植栽列を設けることによる光環境への影響は択伐のみを行った森林との比較からは見られなかった。また、苗が植栽される植栽列内において光環境が大きく異なっており、植栽された個体間でその光環境に大きな差があることがわかった。論文発表後の研究によりこの植栽列内での光環境の差は植栽個体の長期的な生残と成長に影響することが示唆された。この光環境の全天写真撮影に関しては定点観測を継続しており、一年後の植栽列においても光環境には差が見られ、この結果については国内学会と国際学会において研究発表を行った。本年度に計画していた現地調査は調査地の悪天候のため延期となったため、本年度は現地調査を行うことができなかった。そのため、これまでの研究成果について、異なる施業が行われた森林の10年間の個体群動態の比較による施業の持続可能性の評価に関する論文と、列状植栽施業により植栽された個体の成長と生残に周囲の樹木が与える影響についての論文の執筆を行った。

このような除伐処理直後とその後の光環境の違いは植栽されたフタバガキ科の実生にも影響しており、高い光量が計測された地点に植栽されたフタバガキ科樹種の実生の成長が先駆種の侵入により阻害されている可能性が示唆された。以上の本年度の調査の結果については学会発表と論文投稿を行う予定である。また、前年度から執筆を続けていた列状植栽された個体の長期的な成長と生残に周囲の樹木が与える影響についての論文は学術誌への掲載が決定した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に予定していた植栽された稚樹の初期成長と生残への光環境の影響について、現地調査を行うことができなかったため。本年度に行われる予定であった調査は次年度に延期になったが、研究目的の達成は可能と考えられるので研究計画の大きな変更はせず、次年度での遂行を目指す。
口腔癌細胞の浸潤開始の分子機構(低分子G蛋白による制御)

近年の研究により低分子G蛋白質Rhoファミリー(Rho, Rac, Cdc42)がアクチンの再構成を制御して,細胞形態の維持,細胞接着,細胞運動などに関わっていることが報告されている。私たちは癌細胞が基底膜を分解し,浸潤を開始する過程に焦点を絞り,細胞運動の分子機構の解析を行っており、本研究ではRhoファミリーの癌細胞の基底膜浸潤への関わりを検討した。一方,口腔扁平上皮癌の治療において,病理組織標本における,悪性度の評価には山本・小浜分類(Y-K分類)が広く用いられているものの、個々の癌細胞がいかなる機序で異なった浸潤様式を示すかについては全く不明である。本研究では口腔粘膜由来のヒト扁平上皮癌細胞で,Y-K分類において3型,4C型および4C型の浸潤像を示す細胞株OSC-20, OSC-19, HOC313細胞を用い,異なった浸潤像を示す分子機構-特にRhoファミリーとの関わりを中心に-の解析を試みた。口腔粘膜由来のヒト扁平上皮癌細胞で,Y-K分類において3型,4C型および4C型の浸潤像を示す細胞株OSC-20, OSC-19, HOC313細胞を用いて各細胞を異なった基質上で培養し,その細胞形態の変化を観察した。各々のsmall G protein activityを標的蛋白のGST-fusion蛋白を用いたpull down assayにて調べた。さらに基底膜分解の初期段階をフィブロネクチン分解・浸潤モデルを用いて浸潤パターンの違いを検討した。その結果、その結果、HOC313細胞でrho activity, OSC-20とOSC-19細胞でrac, cdc42 activityが認められた。それらの浸潤像を検討したところ癌細胞の単独培養ではOSC-20細胞とOSC-19細胞でフィブロネクチン分解活性が高かった。HOC313細胞は線維芽細胞と混合培養することによって他の2種の細胞より高いフィブロネクチン分解活性を得られた。すなわち線維芽細胞との相互作用の影響を大きく受けていることが示唆された。そしてその浸潤能の制御にはMT1-MMPをsiRNAにてノックダウンすることにより、MT1-MMPが大きく関与していることが示された。我々はフィブロネクチン分解・浸潤モデルを開発し,基底膜基質分解のステップに焦点を絞り浸潤・転移の研究を進めている。本研究では低分子GTP結合タンパク質のRhoファミリー(Rho,Rac,Cdc42)などの細胞骨格制御蛋白質が基底膜基質分解過程にいかに関与しているか,さらにそれらのシグナルが浸潤先端部の接着分子および基質分解酵素をいかに制御しているかについて研究を行った。浸潤性癌細胞はフィブロネクチン基質上に播種すると基質方向に突起構造を示す。我々はこの突起構造をInvadopodiaと呼びこの構造形成の分子機構を解析した結果、細胞骨格蛋白であるアクチンの存在を確認した。さらにアクチンの再構成を制御する低分子GTP結合タンパク質Rhoファミリー(Rho,Rac,Cdc42)に焦点を置いて研究を行った。低分子GTP結合タンパク質RhoファミリーのRho,Rac,Cdc42のdominant activemutantまたはdominant negative mutantを細胞に導入し,その典型的な細胞動態を観察した。Cdc42