hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タイプ-II超格子における励起子分子の研究

最近、大阪市立大学の中山らはタイプ-II GaAs/AlAs短周期超格子における光ルミネッセンス測定において、励起子線の低エレルギー側に新たな発光線を見出した。この発光線は、発光強度のエネルギー依存性および低エネルギー側にテ-ルを引くことなどから励起子分子中の電子正孔ペアの再結合によるものと考えられる。そのタイプ-I超格子の場合と比較しての特徴は、はるかに低い励起光強度から発光が見られることと、励起子線とのエレルギー差で見積もられる励起子分子の結合エレルギーが大きいことである。このようなことから、タイプ-II超格子における励起子分子とタイプ-I超格子における励起子分子との共通点および相違点を明らかにしておくことは重要であると考えられる。また、タイプ-II超格子においては、電子と正孔が空間的に分離していることから、例えば「二つの正孔が同一の層に依存する確率と異なった層にいる確率のどちらが高いのか」などといった、トポロジカルな問題も存在する。本研究では、変分法による計算を通じてタイプ-II超格子における励起子分子の特徴を明らかにすることを試みた。6パラメータの変分関数を用いた計算の結果、GaAs層とAlAs層の厚さが同じで、膜厚が2836Aの場合、励起子分子は二つの正孔が同じGaAs層にあり電子が両側のAlAs層にある配置が安定であった。結合エレルギーはおよそ2.5meVで膜厚が薄くなるにつれて増大するが、この値は測定値と比較して約1meV小さい。この差は、変分関数を改良することが必要であることを示しているが、その作業は現在進行中である。また、結合エレルギーが大きいことはタイプ-II超格子の特徴ではなく、単に膜厚が薄いためであることがわかった。タイプ-II超格子の特性を引き出すためには、各層の間隔がさらに広くなることが必要であることがわかった。
変異型アルカリホスファターゼ(1559del T)の細胞内動態に関する研究

低ホスファターゼ症の原因である組織非特異的アルカリホスファターゼ(tissue-nonspecific alkaline phosphatase, TNSALP)遺伝子の変異の中でも、1559番目(cDNA上の開始コドンのアデニンを1番目とする命名)のチミン(T)の欠失によるフレームシフト変異(1559delT)はこれまで日本人の低ホスファターゼ症患者のみに報告され、しかも高頻度で見られる特徴的な変異である。低ホスファターゼ症は2009年に厚生労働省の難病性疾患克服研究事業(研究奨励分野)に採択されていることからも、本変異の基礎的研究は、本症の最適治療確立にとって重要な意味を持つものである。申請者らは、これまで、Lipofectamineによる過剰発現系や無細胞蛋白合成系を用いた実験により、1559delT変異蛋白は、小胞体内腔で、野生型に比べC末端側に80アミノ酸残基の延長を呈した状態で翻訳され、野生型同様に5箇所のN-型糖鎖修飾をうけているものの、C末端側の延長部の3つのシステイン残機によるジスルノィド結合が原因でGPIアンカー化されることなく高分子凝集体を形成していることを示唆している。また、翻訳後の高分子凝集体の殆どはユビキチン-プロテアソーム系によって分解され、一部はゴルジ装置を介した分泌経路を経て細胞外に分泌されることを報告している。しかし、翻訳後の高分子凝集体形成や分泌系による動態は、過剰発現に起因するということを否定出来ていない。そこで、本研究では、まず1559delT変異蛋白の安定発現系を樹立し、1559delT変異蛋白の細胞内動態を解析した。同時に、既知のERAD(ER-associated degradation)に依存するかを検討した。その結果、定常発現系においても、翻訳後、小胞体内腔で高分子凝集体を形成し、その殆どはプロテアソーム系を経て分解され、一部は細胞外に分泌されることを確認した。今後は、高分子凝集体の小胞体透過機構についての詳細を検討する。なお、本研究課題の論文投稿の準備を進めている。
関節リウマチの遺伝要因の解明

我々は、先にHTLV-I遺伝子を導入したトランスジェニック(Tg)マウス、IL-1レセプターアンタゴニスト(IL-1ra)ノックアウト(KO)マウスを作製し、ともに自己免疫性の慢性関節炎になることを明らかにした。これらのマウスはいずれもBALB/c背景では高率に関節炎を発症するが、C57BL/6背景ではほとんど発症しないことから。発症には背景遺伝子が強く関与していることがわかった。本研究では、1.IL-1raの異常がヒトの関節リウマチ患者でも病因となっているかどうか、2.関節炎の病態形成に関与する背景遺伝子は何かを検討した。1.関節リウマチ患者におけるIL-1ra遺伝子の解析ヒト関節リウマチ患者でIL-1ra遺伝子に異常があるかどうかを明らかにするために、まず患者材料を用い、血清中のIL-1ra蛋白量をELISA法を用いて測定した。リウマチ患者495名中3名に低い値が得られた。健常人9名及び全身性エリテマトーデス、シェグレン症候群患者142名中にはこのように低い値は見られていない。2.自己免疫感受性遺伝子の同定1)BALB/c、およびC57BL/6背景のHTLV-I-Tgマウスを掛け合わせ、発症に関与する遺伝子をマップしたところ、少なくとも3本の染色体上に感受性遺伝子が存在することがわかった。これらの染色体についてマイクロサテライトマーカーの数を増やしてさらにマップを行ったが、有意な座位はまだ見つかっていない。2)IL-1raKOマウスを主要組織適合性複合体(MHC)遺伝子部分が異なるBALB.B及びB10.D2/nマウスに戻し交配し、発症率を検討したが、MHC領域は発症に関与しないことが示唆された。今後もIL-1raのレベルの低いリウマチ患者の遺伝子解析を進めるとともに、モデルマウスを用いた感受性遺伝子の詳細なマッピングを続ける予定である。
高次モーメント（ボラティリティ・スキューネス）を用いた資産価格と投資運用の分析

2018年度の研究実績は以下の通り。ボラティリティ・リスクプレミアム(VRP、変動性に対するリスクプレミアム)の資産間での関係については、株式と原油の日次のVRPの動学的関係の実証分析を行い、動学的関係が時期により変化し有意な関係が観察されるのはリーマンショック以降であること、原油VRPが株式VRPに与える影響はその逆よりも強いこと、原油VRPの株式VRPへの影響は長期にわたるが株式VRPの原油VRPへの影響はごく短期で消えることを見出した。これは、投資家のセンチメントの伝播が主に原油市場から株式市場へ向かったことを示唆している。VRPの資産リターンの予測可能性に関しては、分散とリターンの攪乱項間の負の相関(レバレッジ効果)が重要な役割を果たし、レバレッジ効果の強い資産では確率分散がリターンの攪乱項を抑制する方向に働き将来リターンの予測可能性を高めることを示した。また、VRPと将来リターンの決定係数の理論値が、観察される予測期間に対する予測決定係数の山形の形状を再現することを示した。さらに、代表的な資産について決定係数のピークとレバレッジ効果に密接な関係性があることを確認した。その他、S&P500指数、VIX、VVIXの3つの階層からなる指数の変動を構造的に説明する理論モデルを構築し、既存のアファイン型SVモデルの問題点とそれを克服するアファイン型SVモデルの考察を行った。投資家の曖昧さ回避のポートフォリオへの影響に関する理論研究では、標準的な平均分散モデルに曖昧さ回避を持ち込むことにより、危険資産ポートフォリオの構築が曖昧さに対する回避係数に直接的な影響を受けることを示した。また、与えられた危険資産ポートフォリオを最適解として選ぶ投資家の曖昧さ回避係数の最小値を求め、株式市場におけるマーケットポートフォリオを最適解とする代表的経済主体の持つ曖昧さ回避係数を算出した。2018年度は、研究計画に基づき必要となるデータ(株式、原油、金、為替等の高頻度(1分間隔)データ等)を入手し、それらから求めた日次のVRP間の一部について動学的な関係を分析して予備的結果を得る他、VRPによる将来リターンの予測可能性について理論モデルを構築したうえで、これらのデータを用いてその理論的含意を検証している。また、曖昧さ回避とポートフォリオやリスクプレミアムの関係についても、理論モデルを構築しその実証分析を進めている。さらに、こうして得られた成果を、論文やディスカッションペーパーにまとめ、いくつかの学会で発表した。今後の方向性も明確であり、順調に研究・分析を進めているところである。第一のテーマであるボラティリティ・リスクプレミアム(VRP)の異なる資産間での関係のについては、2018年度に整えた株式、原油、金、為替についての高頻度(1分間隔)データを用いて各資産の日次のVRPを求め、より多くの種類の資産間の動学的関係の時系列分析を進める。具体的には、モデルを介さず直接推定したVRPを用いて多様な資産収益率とVRPとの動学的関係を明らかにする他、VRPと収益率の変化の関係、またレジームによる同関係の変化等も分析する。第二の投資家が認識する不確実性の構造の詳細の分析に関しても、本年度の研究を深化させる。通常利用されるのは1ヵ月満期のVIXであるが、先物市場では1年先までの月次満期VIX先物が取引される。VIXの平均回帰型確率ボラティリティ(SV)モデルとそれに自己励起型ジャンプを付け加えたそれぞれのモデルでVIX先物の理論価格を導出できたので、今後はそれらを同時に観測量として用いる期間構造適応型SVモデルの推定を行い、VRPの期間構造の変動特性を明らかにすると共に、将来リターンの予測の精度改善を行う。また、VRPから連続的な分散の変動に対するプレミアムと突発的に発生するジャンプに対するプレミアムを識別し、それらのリターン予測性に対する影響も分析する。第三のモデル選択と曖昧さ回避の分析に関しては、これまでの研究で構築した、資産への投資収益に対するモデル不確実性やパラメータ推定の不確実性のもとでの最適ポートフォリオ選択問題の理論モデルをもとに、曖昧さ回避と資産価格の関係を理論的・実証的に検討する。また、資産価格データから曖昧さ回避の強さや、投資対象に対する曖昧さを算出する方法を求め、投資家の持っている曖昧さに対する認識と、曖昧さを回避しようという動機の強さを算出する。これによって、資産価格モデルの変動特性に対して、曖昧さ回避の観点からの理解を深める。

その他、S&P500指数、VIX、VVIXの3つの階層からなる指数の変動を構造的に説明する理論モデルを構築し、既存のアファイン型SVモデルの問題点とそれを克服するアファイン型SVモデルの考察を行った。投資家の曖昧さ回避のポートフォリオへの影響に関する理論研究では、標準的な平均分散モデルに曖昧さ回避を持ち込むことにより、危険資産ポートフォリオの構築が曖昧さに対する回避係数に直接的な影響を受けることを示した。また、与えられた危険資産ポートフォリオを最適解として選ぶ投資家の曖昧さ回避係数の最小値を求め、株式市場におけるマーケットポートフォリオを最適解とする代表的経済主体の持つ曖昧さ回避係数を算出した。2018年度は、研究計画に基づき必要となるデータ(株式、原油、金、為替等の高頻度(1分間隔)データ等)を入手し、それらから求めた日次のVRP間の一部について動学的な関係を分析して予備的結果を得る他、VRPによる将来リターンの予測可能性について理論モデルを構築したうえで、これらのデータを用いてその理論的含意を検証している。また、曖昧さ回避とポートフォリオやリスクプレミアムの関係についても、理論モデルを構築しその実証分析を進めている。さらに、こうして得られた成果を、論文やディスカッションペーパーにまとめ、いくつかの学会で発表した。今後の方向性も明確であり、順調に研究・分析を進めているところである。第一のテーマであるボラティリティ・リスクプレミアム(VRP)の異なる資産間での関係のについては、2018年度に整えた株式、原油、金、為替についての高頻度(1分間隔)データを用いて各資産の日次のVRPを求め、より多くの種類の資産間の動学的関係の時系列分析を進める。具体的には、モデルを介さず直接推定したVRPを用いて多様な資産収益率とVRPとの動学的関係を明らかにする他、VRPと収益率の変化の関係、またレジームによる同関係の変化等も分析する。第二の投資家が認識する不確実性の構造の詳細の分析に関しても、本年度の研究を深化させる。通常利用されるのは1ヵ月満期のVIXであるが、先物市場では1年先までの月次満期VIX先物が取引される。VIXの平均回帰型確率ボラティリティ(SV)モデルとそれに自己励起型ジャンプを付け加えたそれぞれのモデルでVIX先物の理論価格を導出できたので、今後はそれらを同時に観測量として用いる期間構造適応型SVモデルの推定を行い、VRPの期間構造の変動特性を明らかにすると共に、将来リターンの予測の精度改善を行う。また、VRPから連続的な分散の変動に対するプレミアムと突発的に発生するジャンプに対するプレミアムを識別し、それらのリターン予測性に対する影響も分析する。第三のモデル選択と曖昧さ回避の分析に関しては、これまでの研究で構築した、資産への投資収益に対するモデル不確実性やパラメータ推定の不確実性のもとでの最適ポートフォリオ選択問題の理論モデルをもとに、曖昧さ回避と資産価格の関係を理論的・実証的に検討する。また、資産価格データから曖昧さ回避の強さや、投資対象に対する曖昧さを算出する方法を求め、投資家の持っている曖昧さに対する認識と、曖昧さを回避しようという動機の強さを算出する。
有酸素性トレーニングが抵抗性運動時の血圧上昇を抑制するメカニズム

本研究の目的は「有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞の一酸化窒素(Nitric oxide, NO)産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制する」という仮説を検証すること(課題1),後期高齢者(課題2)および高血圧者(課題3)においても有酸素性トレーニングにより低強度抵抗性運動時の血圧が低下するか否かを明らかにすること,である.H29年度は,後期高齢者および高血圧者を含む地域在住の中高齢者をトレーニング群(運動指導)と対照群(測定のみを実施し,指導は行わない)に分けて介入研究を行った.その結果,1先行研究(Otsuki et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2016)と同様に,トレーニング群では低強度抵抗性運動時(アームカール,最大挙上重量の20および40%,各強度で10回×2セット)の収縮期血圧は低下した.また,2トレーニング群では,NOの最終代謝産物である窒素酸化物(nitrite/nitrate, NOx)の血漿濃度は上昇し,動脈スティフネスの指標である動脈脈波伝播速度(Pulse wave velocity, PWV)は低下した.3これらの指標間に相関関係が認められた.これらの結果から,有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞のNO産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制すると考えられた.H30年度は,1追加実験による対象者数の増加,2NO生成を促進するホルモンの一種であるアドロピンの血漿濃度測定,3H29年度の成果発表(ヨーロッパスポーツ科学会)に取り組んだ.アドロピンについては更なる検討が必要な状況であるが,それ以外の項目については,追加実験の結果は良好であり,現在,投稿論文の作成に取り組んでいる.また,本研究から生じた副次的なデータによる論文二篇を作成し,一篇は公表済み,もう一篇は査読中の状態である.概ね予想通りの結果が得られている.論文の作成も進んでおり,2019年5月中に投稿する目途が立っている.また,2019年7月にヨーロッパスポーツ科学会で研究成果を発表する予定である.・H29および30年度に取得した血液検体を対象に,酸化ストレス指標および抗酸化能指標を測定する.・投稿論文(2019年5月21日現在,英文校正中)の査読状況に合わせて,追加実験(血液分析等)を行う.・対象者を高血圧症の有無,年齢(中年,高齢者,後期高齢者)など,幾つかの視点で群分けし,有酸素性トレーニングが運動時血圧に及ぼす影響を検討する.・本研究で得られた成果を第24回ヨーロッパスポーツ科学会(2019年7月)で発表する(演題受理済み)本研究の目的は,(課題1)「有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞の一酸化窒素(Nitric oxide, NO)産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制する」という仮説を検証すること,(課題2)後期高齢者においても有酸素性トレーニングにより低強度抵抗性運動時の血圧が低下するか否かを明らかにすること,(課題3)高血圧者においても有酸素性トレーニングで低強度抵抗性運動時の血圧が低下するか否かを明らかにすること,である.平成29年度は,(課題1)として,ウォーキング教室(6575%最大心拍数,1回3060分,週35回)を実施し,後期高齢者および高血圧者を含む地域在住の中高齢者を対象に介入研究を実施した(トレーニング群).これと同時に,トレーニングを行わずに測定だけを行う研究参加者を募集し,トレーニング群との比較対象とした(コントロール群).その結果,1先行研究(Otsuki et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2016)と同様に,トレーニング群では低強度抵抗性運動時(アームカール,最大挙上重量の20および40%,各強度で10回×2セット)の収縮期血圧は低下した.また,2トレーニング群では,NOの最終代謝産物である窒素酸化物(nitrite/nitrate, NOx)の血漿濃度は上昇し,動脈スティフネスの指標である動脈脈波伝播速度(Pulse wave velocity, PWV)は低下した.3これらの指標間(運動時血圧,血漿NOx濃度,PWV)に相関関係が認められた.これらの結果から,有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞のNO産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制すると考えられた.当初の計画通りに介入研究を実施することができた.得られた結果も,仮説と概ね一致している.本研究の目的は「有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞の一酸化窒素(Nitric oxide, NO)産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制する」という仮説を検証すること(課題1),後期高齢者(課題2)および高血圧者(課題3)においても有酸素性トレーニングにより低強度抵抗性運動時の血圧が低下するか否かを明らかにすること,である.H29年度は,後期高齢者および高血圧者を含む地域在住の中高齢者をトレーニング群(運動指導)と対照群(測定のみを実施し,指導は行わない)に分けて介入研究を行った.その結果,1先行研究(Otsuki et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol 2016)と同様に,トレーニング群では低強度抵抗性運動時(アームカール,最大挙上重量の20および40%,各強度で10回×2セット)の収縮期血圧は低下した.また,2トレーニング群では,NOの最終代謝産物である窒素酸化物(nitrite/nitrate, NOx)の血漿濃度は上昇し,動脈スティフネスの指標である動脈脈波伝播速度(Pulse wave velocity, PWV)は低下した.

3これらの指標間に相関関係が認められた.これらの結果から,有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞のNO産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制すると考えられた.H30年度は,1追加実験による対象者数の増加,2NO生成を促進するホルモンの一種であるアドロピンの血漿濃度測定,3H29年度の成果発表(ヨーロッパスポーツ科学会)に取り組んだ.アドロピンについては更なる検討が必要な状況であるが,それ以外の項目については,追加実験の結果は良好であり,現在,投稿論文の作成に取り組んでいる.また,本研究から生じた副次的なデータによる論文二篇を作成し,一篇は公表済み,もう一篇は査読中の状態である.概ね予想通りの結果が得られている.論文の作成も進んでおり,2019年5月中に投稿する目途が立っている.また,2019年7月にヨーロッパスポーツ科学会で研究成果を発表する予定である.平成29年度の研究において,有酸素性トレーニングによる血管内皮細胞のNO産生亢進が低強度抵抗性運動時の血圧上昇を抑制することを示唆する結果が得られた.平成30年度は,トレーニングによるNO産生亢進のメカニズムを明らかにし,NO産生亢進と運動時血圧低下との因果関係をより明確にするために,平成29年度に取得した血液検体において,NO産生の調節因子であるアドロピンの測定を行う.また,平成29年度と同じ実験を行い,対象者数を増加させて,対象者を年代(64歳,6574歳,75歳)または高血圧症の有無(正常血圧者,未治療高血圧者,降圧剤服用者)で群分けし,各群におけるトレーニング効果の検証およびトレーニング効果の群間比較を行う.・H29および30年度に取得した血液検体を対象に,酸化ストレス指標および抗酸化能指標を測定する.・投稿論文(2019年5月21日現在,英文校正中)の査読状況に合わせて,追加実験(血液分析等)を行う.・対象者を高血圧症の有無,年齢(中年,高齢者,後期高齢者)など,幾つかの視点で群分けし,有酸素性トレーニングが運動時血圧に及ぼす影響を検討する.・本研究で得られた成果を第24回ヨーロッパスポーツ科学会(2019年7月)で発表する(演題受理済み)
伏在断層の地表への到達過程と重要構造物の損傷・崩壊過程の統合解析手法の開発

本研究では、原子炉建屋などの最重要構造物の敷地近傍の伏在断層が構造物の安全性に及ぼす影響を定量的に評価することを最終目標とし、伏在断層が地震時に地表に到達する過程と、これに伴う構造物の損傷・崩壊過程を統合的に解析する手法の開発を行う。具体的には、伏在断層の動きと断層近傍の地表面変位との非自明な関係を正しく表現・予測する動的破壊進展解析手法を完成させる。この手法と構造物の損傷・崩壊過程の解析手法を統合し、相互作用を及ぼしあう複数の伏在断層が敷地直下や近傍に存在する原子炉建屋の地震時の挙動を、損傷・崩壊過程まで含めて解析する手法を開発する。多数の地震シナリオについて解析を行い、建屋の安全性の定量的評価の基礎データを提示する。本年度は、昨年度に大幅に改善された粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への、非弾性ひずみの影響を加味する改良をさらに進め、非弾性ひずみが分布する場において、非弾性ひずみの再分配と動的破壊進展が同時に発生する問題を取り扱えるようにした。このことにより、非弾性ひずみの分布と亀裂動的進展が相互作用を及ぼしながら発展する場に対する数値解析を行うことが可能になった。この数値解析コードを用いて、非弾性ひずみが分布する表層地盤に対して横ずれ+逆断層型の伏在断層変位を与えた時に、非弾性ひずみの分布と断層進展との相互作用の結果として、断層変位が表層地盤を通って地表面のどの位置にどのような形で現れるかを予測する数値解析を行った。さらに、初年度から引き続き行っている、原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMの改良に本年度も継続的に取り組み、鉄筋とコンクリートを別々に扱う詳細なRC構成則と弾塑性動的破壊進展則を兼ね備えた、より高度な構造物損傷・崩壊過程の解析手法の開発を行った。さらに、周辺地盤・伏在断層・重要構造物の統合解析モデルを作成した。平成30年度に計画していた周辺地盤・伏在断層・重要構造物の統合解析モデルの作成を行い、統合解析の準備を整えた。また、原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMの改良に本年度も継続的に取り組み、鉄筋とコンクリートを別々に扱う詳細なRC構成則と弾塑性動的破壊進展則を兼ね備えた、より高度な構造物損傷・崩壊過程の解析手法の開発を行った。さらに、昨年度に大幅に改善された粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への、非弾性ひずみの影響を加味する改良をさらに進め、非弾性ひずみが分布する場において、非弾性ひずみの再分配と動的破壊進展が同時に発生する問題を取り扱えるようにした。この点は当初の計画には入っていない付加的な成果である。以上の進捗状況をもって、「当初の計画以上に進展している」という自己評価を下した。現時点までの研究活動は極めて順調に推移しているため、研究計画の変更・問題点は存在しない。今後も当初計画に従って研究を推進する。本年度は、動的破壊進展の基礎理論を構築し、これを粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)に組み込むことにより、動的破壊進展の数値解析コードを作成した。この数値解析コードを用いて、横ずれ断層型の伏在断層変位を与えた時に、断層変位が表層地盤を通って地表面のどの位置にどのような形で現れるかを予測する数値解析を行った。原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMを改良し、RC構成則と弾塑性動的破壊進展則を兼ね備えた、より高度な構造物損傷・崩壊過程の解析手法の開発を行った。これとあわせて、構造物、基礎、伏在断層、周辺地盤などの有限要素モデルの作成に着手した。さらに、粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)に、熱膨張や乾燥収縮にともなう非弾性ひずみの影響も扱うことができる改良を加えることにより、より複雑な表層地盤の構成則を扱えるようになった。平成27年度に計画していた、動的破壊進展の基礎理論の構築、これの粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への組み込み、動的破壊進展の数値解析コードの作成、横ずれ断層型の伏在断層変位を与えた時の地表面での断層変位の予測のための数値解析、原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMの改良など、当初計画していた研究内容については極めて順調に推移している。

さらに、粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)に、熱膨張や乾燥収縮にともなう非弾性ひずみの影響も扱うことができる改良を加えることにより、より複雑な表層地盤の構成則を扱えるようになった。この点は当初の計画には入っていない付加的な成果である。以上の進捗状況をもって、「当初の計画以上に進展している」という自己評価を下した。本研究では、原子炉建屋などの最重要構造物の敷地近傍の伏在断層が構造物の安全性に及ぼす影響を定量的に評価することを最終目標とし、伏在断層が地震時に地表に到達する過程と、これに伴う構造物の損傷・崩壊過程を統合的に解析する手法の開発を行う。具体的には、伏在断層の動きと断層近傍の地表面変位との非自明な関係を正しく表現・予測する動的破壊進展解析手法を完成させる。この手法と構造物の損傷・崩壊過程の解析手法を統合し、相互作用を及ぼしあう複数の伏在断層が敷地直下や近傍に存在する原子炉建屋の地震時の挙動を、損傷・崩壊過程まで含めて解析する手法を開発する。多数の地震シナリオについて解析を行い、建屋の安全性の定量的評価の基礎データを提示する。本年度は、昨年度に引き続き、動的破壊進展の基礎理論を整備し、これの粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への組み込みをさらに進めた。この数値解析コードを用いて、横ずれ+逆断層型の伏在断層変位を与えた時に、断層変位が表層地盤を通って地表面のどの位置にどのような形で現れるかを予測する数値解析を行った。原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMの改良に本年度も取り組み、RC構成則と弾塑性動的破壊進展則を兼ね備えた、より高度な構造物損傷・崩壊過程の解析手法の開発を行った。これとあわせて、構造物、基礎、伏在断層、周辺地盤などの有限要素モデルの作成も進めている。さらに、初年度に行った粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への、熱膨張や乾燥収縮にともなう非弾性ひずみの影響を加味する改良を、本年度はさらに進め、複数の亀裂の相互作用の影響に関する知見を得るために、多数の亀裂が網目状に発生してネットワークを形成する乾燥亀裂のパターン形成の数値解析にも取り組んだ。平成28年度に計画していた、動的破壊進展の基礎理論のさらなる整備、これの粒子離散化有限要素法(PDS-FEM)への組み込み、横ずれ+逆断層型の伏在断層変位を与えた時の地表面での断層変位の予測のための数値解析、原子炉建屋の損傷・崩壊過程を解析するためのRC構造物を対象とした動的弾塑性PDS-FEMの改良など、当初計画していた研究内容については極めて順調に推移している。
昆虫による気管支喘息のアレルギー学的研究(副題)蝶・蛾・トビケラ・ユスリカの吸入性アレルゲンとしての普遍性と10μm以下の粒子として空中に浮遊していることの証明

1.自然界に存在する主な昆虫の種類と発生匹数の季節変動;一年を通してライトラップによる昆虫の捕獲及び目測観測により匹数を記録した.これらの方法によると,蝶・蛾・トビケラ・ユスリカが,自然環境に最も多く存在する昆虫であり,気管支喘息の発症頻度の高い5月6月の春期と9月10月の秋期にその発生のピークを認めた.2.上記昆虫抗原に対する気管支喘息患者の皮内反応陽性率と特異的IgE抗体の検出率;すでに報告したごとく,鱗翅類に属する蝶と蛾はほぼ共通抗原性があり,蝶・蛾・トビケラの抗原性は翅に存在することを明らかにしているので,蝶・蛾アレルギーはカイコ蛾翅抽出液を用い,トビケラアレルギーはオオシマトビケラ翅抽出液を用いて検出した.ユスリカについては微小昆虫であるためか,翅を含んだ全虫体抽出液が検出用アレルゲンとして適当であった.昆虫を取扱う職業歴を持たない一般の気管支喘息患者56例のうち, 69.6%, 53.6%, 57.1%がそれぞれカイコ蛾翅,トビケラ翅,ユスリカ全虫体抽出液に対して皮内反応陽性を示し,皮内反応陽性を示した患者のうち少なくとも2/3にそれぞれの昆虫特異的IgE抗体を検出した.3.免疫化学的測定法による大気中に浮遊する直径10μm以下の昆虫抗原量の測定;気道内に吸入されヒトを感作するアレルゲンの大きさは,流体力学的に直径10μm以下のものであるとされている.10μm以下の粒子を捕獲できるエアサンプラーを用いて大気中のアレルゲンを採集・抽出し, RAST inhibition testを用いて免疫化学的に昆虫抗原量を測定した.昆虫の発生匹数のピークと同様に春と秋にピークがみられ,殊に秋には最高18.19ng/m^3のユスリカアレルゲン(<10μm)を検出・同定し得た.4.今後の課題;昆虫アレルギーの正確な診断と治療の為には,今後上記昆虫間の交叉反応性の検討が必要である.1.自然界に存在する主な昆虫の種類と発生匹数の季節変動;一年を通してライトラップによる昆虫の捕獲及び目測観測により匹数を記録した.これらの方法によると,蝶・蛾・トビケラ・ユスリカが,自然環境に最も多く存在する昆虫であり,気管支喘息の発症頻度の高い5月6月の春期と9月10月の秋期にその発生のピークを認めた.2.上記昆虫抗原に対する気管支喘息患者の皮内反応陽性率と特異的IgE抗体の検出率;すでに報告したごとく,鱗翅類に属する蝶と蛾はほぼ共通抗原性があり,蝶・蛾・トビケラの抗原性は翅に存在することを明らかにしているので,蝶・蛾アレルギーはカイコ蛾翅抽出液を用い,トビケラアレルギーはオオシマトビケラ翅抽出液を用いて検出した.ユスリカについては微小昆虫であるためか,翅を含んだ全虫体抽出液が検出用アレルゲンとして適当であった.昆虫を取扱う職業歴を持たない一般の気管支喘息患者56例のうち, 69.6%, 53.6%, 57.1%がそれぞれカイコ蛾翅,トビケラ翅,ユスリカ全虫体抽出液に対して皮内反応陽性を示し,皮内反応陽性を示した患者のうち少なくとも2/3にそれぞれの昆虫特異的IgE抗体を検出した.3.免疫化学的測定法による大気中に浮遊する直径10μm以下の昆虫抗原量の測定;気道内に吸入されヒトを感作するアレルゲンの大きさは,流体力学的に直径10μm以下のものであるとされている.10μm以下の粒子を捕獲できるエアサンプラーを用いて大気中のアレルゲンを採集・抽出し, RAST inhibition testを用いて免疫化学的に昆虫抗原量を測定した.昆虫の発生匹数のピークと同様に春と秋にピークがみられ,殊に秋には最高18.19ng/m^3のユスリカアレルゲン(<10μm)を検出・同定し得た.4.今後の課題;昆虫アレルギーの正確な診断と治療の為には,今後上記昆虫間の交叉反応性の検討が必要である.まず最初に、自然界に多数存在する昆虫の種類とその発生の季節的消長を調査し、次にそれらの昆虫からアレルゲンを抽出し、気管支喘息患者の皮内テストとRASTによる特異的IgE抗体の検出を行った。最後に、これらの昆虫抗原が、ヒトの気道に吸入されうる10μm以下の微粒子として大気中に存在することを明らかにするための免疫化学的な方法の開発を行った。1.昆虫の発生頻度と季節的消長の観察日常生活きおける蝶の目測匹数と、ライトトラップによる集光性昆虫の匹数を一年にわたって観測した。これらの方法によると、蝶・蛾・トビケラ・ユスリカが、自然環境に最も多く存在する昆虫であり、56月の春期と910月の秋期にその発生のピークを認めた。2.気管支喘息患者における皮内反応陽性率と特異的IgE抗体検出率すでに報告したごとく、鱗翅類に属する蝶と蛾はほぼ共通抗原性があり、蝶・蛾・トビケラの抗原性は翅に存在することを明らかにしているので、蝶・蛾アレルギーはカイコ蛾翅抽出液を用い、トビケラアレルギーはオオシマトビケラ翅抽出液を用いて検出した。

ユスリカについては微小昆虫であるためか、翅を含んだ全虫体抽出液が検出用アレルゲンとして適当であった。昆虫を取扱う職業歴を持たない一般の気管支喘息患者56例のうち、69.6%,53.6%,57.1%がそれぞれカイコ蛾翅,トビケラ翅,ユスリカ全虫体抽出液に対して皮内反応陽性を示し、皮内反応陽性を示した患者のうち少なくとも2/3に、それぞれの昆虫特異的IgE抗体を検出した。3.大気中に浮遊する昆虫抗原の免疫化学的測定法の開発エアーサンプラーで集めた大気中の微粒子からの抽出液が、カイコ蛾翅などの昆虫RASTを阻止するassay系を作り、大気中に浮遊する10μm以下の昆虫抗原量の季節的消長の観測を可能にした。
アメリカ南部工業化政策としてのTVA研究-ニューディール期から原子力時代まで-

今年度は、(1)TVA電力事業と河域工業化、と(2)TVA火力発電と環境問題の発生、を研究課題としたが、資料などの制約で(2)を「TVA原子力事業の危機とリストラ」にかえた。まず、(1)の課題については、1930-40年代のTVAの電力事業の形成・確立・展開を歴史的に考察し、その大規模な電力開発がテネシー河域の工業化に、さらにそれが農業経済に与えた影響を検討した。巨大な電源開発は、とくに電力消費型のアルミニウム工業など金属工業とリン酸肥料など化学工業の集中的立地をもたらした。同地域では、上流域においては限界的な自給農場、下流域では小作制などの問題をもつ綿作農場が支配的な農業地帯であり、1930-40年代は、上流域、下流域ともに、上層農場が、畜産・酵農業に近代化しつあったが、農家の大半を占める下層農民は近代化できなかった。TVA電力事業は河域の工業化を達成し、これら下層農民を工場の雇用に吸収することによって、つまり、兼業農業によって農民の生活水準の向上を達成した。ついで(2)TVA原子力事業の危機とリストラ、のテーマでは、1966年からの大規模な原発建設の背景と、危機の原因、そしてリストラの展開を考察した。原発建設は、石炭火力発電による大気汚染など環境問題を回避しつつ、地域の経済成長に応ずるためであった。しかし、1980年代中期の原発事業の危機は、地域の産業構造の変化(電力多消費型産業の衰退)による電力需要の停滞、および、TVA自身の建設作業における品質管理の重大な弱点による原子炉の安全性懸念によるものだった。1986年から、民間原子力産業の助力を得てTVAのリストラチャリングがはじまったが、品質管理についてどれだけの改善がなされているか、まだ十分とはいえず、危機を脱したとはいえないようである。
塵に覆われた銀河の多波長スペクトル観測で暴く銀河と大質量ブラックホールの共進化

宇宙に存在する超巨大ブラックホールとそのブラックホールを宿す銀河が共に影響を及ぼし会って成長してきたという、共進化プロセスの全貌解明を最終目的として研究を行う。特に、プロセスの中で最もお互いに影響を及ぼし会っていたとされる塵に覆い隠されたブラックホールから塵を吹き飛ばした後のブラックホールにかけての進化について、すばる望遠鏡の最新鋭の主焦点カメラで得られたデータやアメリカのNASAのWISEと呼ばれる宇宙望遠鏡を用いて研究を行う。
膵癌遠隔転移における間様系幹細胞(MSC)の役割の解明とその臨床的意義の検討

ある特定の間葉系幹細胞マーカーを発現する膵星細胞が膵癌遠隔転移の初期段階で、膵癌細胞の遊走、浸潤などを促進することを明らかにした。また癌細胞が間質細胞を刺激して自己にとって都合のよい周囲微小環境を構築していることが示唆された。癌と間葉系幹細胞マーカーを発現する膵星細胞の相互作用に関与する分子を抑制することで癌の悪性度を制御することができた。平成21年度は間葉系幹細胞純化と新規間葉系幹細胞特異的表面抗原の同定を行った。膵癌手術切除標本の免疫染色による分析では、特定の表面マーカー陽性の間質細胞が多く認められるほど、Overall survival rateは不良であり、陽性間質細胞が陰性間質細胞より癌細胞を支持するニッチとしての大きな役割を果たし、膵癌の生物学的悪性度を増悪させていることが明らかとなった。この結果を基に、陽性間質細胞の分子生物学的性質を明らかとするために、膵癌手術切除標本より、膵癌間質細胞である膵星細胞株を樹立し、セルソーター技術を用いて、陽性膵星細胞を純化した。純化した陽性膵星細胞株と陰性膵星細胞株をそれぞれ膵癌細胞株であるSuit-2およびPanc-1と間接共培養を行ったところ、陽性膵星細胞株が陰性膵星細胞株より、膵癌細胞株の浸潤能をより増強させた。次にIn vivoにおいて、Suit-2と陽性膵星細胞株および陰性膵星細胞株とを異所共移植を行ったところ、陽性膵星細胞株との共移植を行ったマウス群の方が形成された腫瘍体積が優位に大きかった。このことより、陽性膵星細胞は、In vitroおよびIn vivoのどちらにおいても、膵癌の悪性度を増強させることが示された。陽性膵星細胞が膵癌細胞株の浸潤能を増強させる機序を分子生物学的に検討するため、浸潤に関連する蛋白質であるMMPに注目した。陽性膵星細胞株と共培養したSuit-2およびPanc-1の膵癌細胞株は、陰性膵星細胞株と共培養した場合に比較し、ある特定のMMPの産生能がRT-PCRおよびウエスタンブロッテインでの検討により、増加していた。続いて、膵癌細胞株のある特定のMMPをsi-RNAを用いて抑制すると、陽性膵星細胞による膵癌細胞株の浸潤能が抑制された。このことより、陽性膵星細胞は膵癌のある種のMMPの産生を増加させることで膵癌の浸潤能を増強させ、膵癌の悪性度を増していることが明らかとなった。以上より、膵癌における星細胞にも様々なphenotypeが存在し、癌細胞同様、膵間質に存在する膵星細胞もその機能は一様でなく、一部の特定の膵星細胞だけがニッチとして機能し、癌の進展に関わっている可能性があることが明らかとなった。このことは、特定の細胞表面マーカーを標的とした新規膵癌治療を開発への可能性を切り開く重要な発見と思われる。間葉系幹細胞マーカーを発現する膵星細胞が間接共培養下で膵癌細胞株の浸潤を促進し、マウス皮下腫瘍モデルで腫瘍の増大を促進することは平成21年度の実績報告書で述べたが、その研究をさらに進めマウス膵同所移植モデルにおいて特異的膵星細胞が膵癌細胞の浸潤を促進していることを発見した。これは間葉系幹細胞(MSC)が膵癌遠隔転移の初期のステップに影響を及ぼしていることを示唆しており非常に興味深い。また新たに、この特異的膵星細胞が膵癌細胞株との共培養下で約1.5倍に割合が増えることをつきとめ、これにより膵癌細胞が何らかの因子を介して自己の浸潤・転移に都合のいいように周囲微小環境を構築している可能性が示唆された。間接共培養下でこれは免疫化学組織染色検査で見られた、膵癌細胞の周囲に主に特異的膵星細胞が存在している所見と合致しており、間質標的治療の可能性を広げるものと考えられる。一方で、同定した特異的膵星細胞はMMP3の分泌が豊富でこれが膵癌の浸潤促進に関与しているとみられていたが、分泌型MMP3により膵癌細胞株のEMTを誘導することはできなかった。上記の結果を複数の膵がん患者由来の間葉系幹細胞を用いて解析・確認し、上記現象は膵癌間質細胞において普遍的事実であることを証明した。現在は、今回特定できた表面抗原の他にもCD90、CD271、CD280など間葉系、神経系マーカーを対象に、膵癌遠隔転移に強く影響を与える間葉系幹細胞のマーカーとなる分子を同定すべく表面抗原解析、ソーティングによる分取後の細胞機能解析を進めている。

これは間葉系幹細胞(MSC)が膵癌遠隔転移の初期のステップに影響を及ぼしていることを示唆しており非常に興味深い。また新たに、この特異的膵星細胞が膵癌細胞株との共培養下で約1.5倍に割合が増えることをつきとめ、これにより膵癌細胞が何らかの因子を介して自己の浸潤・転移に都合のいいように周囲微小環境を構築している可能性が示唆された。この現象は、間接共培養下において免疫化学組織染色検査で見られた、癌細胞の周囲に主に特異的膵星細胞が存在している所見と合致しており、問質標的治療の可能性を広げるものと考えられる。一方で、同定した特異的膵星細胞はMMP3の分泌が豊富でこれが膵癌の浸潤促進に関与しているとみられていたが、分泌型MMP3により膵癌細胞株のEMTを誘導することはできなかった。上記の結果を複数の膵がん患者由来の間葉系幹細胞を用いて解析・確認し、上記現象は膵癌間質細胞において普遍的事実であることを証明した。さらに他の治療標的と目されるCD271、CD280の解析を進めた。CD271陽性の膵星細胞は膵癌細胞の遊走能を特異的に上昇させ、CD280は基質分解による癌細胞の浸潤を促進する機能を有することを突き止めた。また転移形成時に重要な能力である足場非依存状態での膵星細胞の機能に関して検討した結果、浮遊条件で培養した膵星細胞は足場のある膵星細胞と比べて有意に膵癌細胞の悪性度を高めることを明らかにした。これらのことから、膵組織由来とは異なる性質をもつ膵星細胞の存在がより確かとなり、さらにその治療標的となりうる表面抗原の候補がいくつか絞り込めてきた段階である。
マウス歯周病モデルを用いた粘膜型肥満細胞の歯周疾患と骨免疫機構への関与の解明

本研究では歯周病原性細菌Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa)による歯周炎発症機序を解析するために、粘膜型肥満細胞の動態を中心とした自然免疫機構の関与について解析を行う。特に、口腔免疫機構と骨免疫機構間のネットワークについて細胞および分子レベルでの解析を行う。本研究では歯周病原性細菌による歯周疾患の誘発機序を肥満細胞の動態を中心とした自然免疫機構の関与を解明するために、次の実験を行なった。歯周炎モデルマウスを構築するためにマウス(BLAB/c、雌、7週齢)に10(8) cfuの歯周病原性細菌を感染させた。疑似感染マウスを対照群とした。歯周病原性細菌感染による歯槽骨吸収の程度を解析し、同時に口腔粘膜組織を顎骨ごとPFA固定して病理組織切片を作製し解析を加えた。次に、歯周病原性細菌感染に対する自然免疫機構(粘膜型肥満細胞)の動態を解析した。歯周炎症時の炎症誘発機序を経時的に解析するために歯肉リンパ球を単離して解析を加えた。本研究では歯周病原性細菌による誘発機序を肥満細胞の動態を中心とした自然免疫機構の関与を解明するため、申請者らが確立した歯周病モデルマウスを応用して行った。歯周病原性細菌の経口投与により、対照群と比較して有意な歯槽骨の水平的骨吸収と歯周組織の破壊を病理組織標本により確認した。次に、細胞外感染性細菌の防御機構の主として作用する肥満細胞の動態をフローサイトメトリー法により検討したところ、口腔感染開始1日後は減少したものの、顕著に増加した肥満細胞を感染期間中に認めた。次いで、抗CD63抗体を用いて肥満細胞からの脱顆粒を検討したところ、口腔感染直後より優位に増加していることが認められた。このことから、歯周病原性細菌の口腔感染により歯肉粘膜中の肥満細胞の増加だけでなく、肥満細胞からの脱顆粒されていることを認めた。口腔免疫歯周病原性細菌を口腔感染させたところ、疑似感染と比べて顕著な歯槽骨の吸収を認め、病理組織切片より破骨細胞(TRAP陽性)が歯槽骨辺縁に認められた。さらに破骨細胞を活性化されるRANKL陽性活性型CD4T細胞が炎症歯肉において経時的に増加していることをフローサイトメトリーにより確認することができたことから、歯周病原性細菌の口腔感染により歯肉炎症巣において免疫応答による経時的変化として歯槽骨吸収は誘導することが示唆された。そこで、感染初期における自然免疫機構の解析を行なったところ、肥満細胞(FceRIa陽性c-Kit陽性)が増加傾向にあることがフローサイトメロリーを用いた解析により認めることができた。細胞総数では約23倍程の増加を認めた。以上のことから歯周病原性細菌の口腔感染初期において肥満細胞は炎症を惹起させる上で何らかの役割をになっているものと考えられるが、肥満細胞による破骨細胞またはRANKL陽性活性型CD4T細胞への関与を認めるには至っていない。平成25年度の研究結果より歯周病原性細菌の口腔感染により肥満細胞が炎症誘導に関わることが予想されることから肥満細胞の活性度をサイトカインの産生量や活性化マーカーを細胞または遺伝子レベルでの解析を行なう。歯槽骨の吸収に関与する破骨細胞が歯槽骨辺縁に顕著に認められたことやRANKL陽性活性型CD4T細胞が認めたことから、肥満細胞が破骨細胞を活性化やRANKL陽性活性型CD4T細胞の誘導に関与するかを細胞または遺伝子レベルでの解析をおこなう。歯周病原性細菌の感染により惹起される歯槽骨吸収に関与する肥満細胞の動態をフローサイトメトリー法により経時的変化を確認することができたが、粘膜型肥満細胞か結合組織型肥満細胞であるかを確認するため、検討を他の論文を参考に解析を行なったが、計画に送れと使用額の変更が生じた。炎症巣における肥満細胞のさらなる検討を加えるため、磁気細胞分離システム(autoMACS)などにより肥満細胞を抽出し、リアルタイム法等を用いて詳細な検討を加える。
重度障害児のコミュニケーション行動 形成における指導技法の統合化に関する臨床的研究-行動療法と動作法を中心として-

平成4年度は、代表研究者と分担研究者との2回の会議によって、研究目的の確認と研究方法及び分析手続きの検討を行った。重度の発達障害幼児に効果的と確認されている指導技法のうち、動作法から2つと行動療法から2つを抽出した。そして、それぞれの指導技法が重度障害児のコミュニケーション行動を形成するためにどのように寄与するか具体的に検討することを目的とした。そして、その目的のためにマクロ的な視点と、ミクロ的な視点から分析を行うこととした。マクロ的には、新たに作成した共通の評価チェックリストにより、ミクロ的には各技法特有の評価方法により記録した。以上の確認の上に、記録・分析装置を各研究者に分配した後、各技法1から2名の就学前重度発達障害児に指導を開始した。平成5年度は、前年度からの発達障害児への指導を継続するとともに、分析作業を開始した。その結果、(1)伝統的行動変容法では、無発語に自閉症児に対して要求言語と報告言語行動の指導を行い、機能的コミュニケーション・スキルの形成が図られた。(2)フリーオペラント法では、2名の自閉症児に指導を適用し言語スキルの自発的使用と対人関係の促進が図られた。(3)動作対話法では、1名の言語遅滞児に指導を行った結果、対人・対物への自発的な働きかけが出現し、遊びの変化が観察された。(4)動作法では、1名の自閉症児に10カ月間適用した結果、運動や探索行動をはじめ全体的な発達の改善がみられた。以上の経過をもとに、重度障害児のコミュニケーション行動を指導するための指導技法の統合化に関する報告書の作成を行った。各分担者が技法の概要と症例報告を行い、代表研究者がそれをまとめ技法の統合化への可能性を指摘した。日本においては、各技法が共通の評価尺度を用いて統合化への可能性を模索したものは初めての試みである。今後、効果的で効率的な指導方法の開発に向けて大きな礎になると思われる。平成4年度の研究の知見を各技法毎に示す。1.伝統的行動療法:言語(要求行動)・身辺自立・身体運動に大きな変化がみられた。指導経過;学習態度、描出を中心とする表現技能、要求語、サーキット課題、絵カード等による表出・受容言語の指導を行い、2語文による要求語、やりとり技能が特に改善された。2.フリーオペラント法:言語・対人関係の改善が示された。指導経過;指導開始時は、新しい場所に対する抵抗が強く、無理やり入室させても泣くことは多かった。室内でも、緊張が強く、指導者が児童に触れようとすると回避した。6カ月後、指導場所への抵抗がなくなり、他者の接近への抵抗も減少してきている。3.腕上げ動作コントロール法:感情・対人関係の変化が大きく、それに伴ってコミュニケーションの改善が図られている。指導経過;指導開始時は、かんしゃくや自傷行動などがあり、発声や発語には、喉、首、肩に緊張が入りやすかった。6カ月後、緊張の緩和と表情と発声が改善され、集団場面への参加もみられている。4.動作対話法:全体的な発達が押し上げられ、特に対人関係の改善が著しい。指導経過6カ月後、行動の落ち着きがみられ、模倣装能が共同遊びができるようになってきた。各技法による指導によって、重度障害児のコミュニケーション行動に改善がみられている。また、各技法の特徴とする発達領域に、各技法が積極的に改善をもたらかすことが示された。

今後、平成5年度においては、各技法毎に得られた結果を技法の異なる分担研究者がさらに検討を加えて、各技法の特徴の確認と統合化へ指針を探る。平成5年度は、前年度に引続き各技法毎に1から2名の症例検討を行った。。そして、(1)各技法で用いている従来の評価尺度、(2)市販されている発達検査、(3)前年度までに開発した行動評定チェックリストを用いて分析を行った。伝統的行動変容法では、無発語に自閉症児に対して要求言語と報告言語行動の形成を通して、機能的コミュニケーション・スキルの形成を行った。その結果、標的行動の機能化と般化がみられたことが報告された。フリーオペラント法では、2名の自閉症児に指導を適用した結果、言語スキルの自発的使用と対人関係の促進が図られた。動作対話法では、1名の言語遅滞児に指導を行った結果、対人・対物への自発的な働きかけが出現し、遊びの変化が観察された。動作法では、1名の自閉症児に10カ月間適用した結果、運動や探索行動をはじめ全体的な発達の改善がみられた。以上の経過をもとに、重度障害児のコミュニケーション行動を指導するための指導技法の統合化に関する報告書の作成を行った。各分担者が技法の概要と症例報告を行い、代表研究者がそれをまとめ技法の統合化への可能性を指摘した。日本においては、各技法が共通の評価尺度を用いて統合化への可能性を模索したものは初めての試みである。今後、効果的で効率的な指導方法の開発に向けて大きな礎になると思われる。
カハールの介在細胞による消化管蠕動運動の制御機構の解析

カハールの介在細胞(ICC)および平滑筋細胞のcDNAライブラリーを差分化法により解析し、ICCに特異的に発現する複数の分子を見出し、その中で免疫グロブリンスパーファミリー細胞接着分子CADM1に注目し、検討した。ICCのcounterpartである消化管間質細胞腫(GISTs)におけるCADM1の発現を調べたところ、小腸ではGISTsのほとんどにCADM1が発現しているが、胃のGISTsではほとんどに発現がみられないことがわかった。GISTsにおいて部位特異的にCADM1が発現していることは、ICCの部位特異性を反映している可能性を示唆した。作成したカハールの介在細胞(ICC)および平滑筋細胞のcDNAライブラリーを用いて、差分化法を用いて、ICCと平滑筋細胞間の遺伝子の発現の違いを検討した。多数の遺伝子発現の違いがみられた。その中で、ICCに特異的に発現するサイトカイン、サイトカイン受容体、神経伝達物質、神経伝達物質受容体、接着分子を選び出した。2ヶ月齢のc-kit遺伝子改変マウス(Asp820Tyrマウス)の消化管をシングルセル化し、FITCで標識した抗KIT抗体を用いて免疫染色し、高機能セルソーター(BD Bioscience FACS Aria=理化学研究所)により、KIT陽性細胞(カハール介在細胞=ICC)を回収することに成功した。上記の操作を繰り返し、109個のICCを採集した。ICCと消化管平滑筋細胞は共通の前駆細胞から分化することが明らかとなっており、ICCに特異的に発現する分子を見つけるためには、平滑筋細胞との遺伝子発現の違いを比較するのが、最も効率がよいと考えられた。平滑筋細胞は消化管筋層において特異的にアセチルコリン受容体を発現していることから、シングルセル化したAsp820Tyrマウスの消化管筋層細胞をフィコエリスリンで標識した抗アセチルコリン受容体抗体を用いて免疫染色し、高機能セルソーター(BD Bioscience FACS Aria)により、アセチルコリン受容体陽性細胞(平滑筋細胞)を回収した。上記の操作を繰り返し、109個の平滑筋細胞を採集した。採集した平滑筋細胞より、guanidine isothiocyanate法を用いてRNAを抽出し、逆転写酵素を用いて、cDNAに変換後、cDNAライブラリーを作製した。カハールの介在細胞(ICC)および平滑筋細胞のcDNAライブラリーを差分化法により解析し、ICCに特異的に発現する複数の分子を発見した。その中で、免疫グロブリンスーパーファミリー細胞接着分子の一つであり、神経のシナプス形成に関与するCADM1に注目し検討を行った。免疫染色、in situハイブリダイゼーション法により、CADM1が実際にICCに発現していることを確認し、CADM1がICCと神経や平滑筋細胞との接着に重要な役割をしていることを明らかにした。さらに、CADM1は非小細胞肺癌などの腫瘍発生に関与していることより、ICCのcounterpartである消化管間葉系腫瘍(GISTs)における発現を調べたところ、ほとんどの小腸GISTsにCADM1が発現しているのに対して、胃GISTsでは、その発現が稀であることがわかった。つまり、GISTsの発生メカニズムは臓器により異なる可能性がある。以上の結果を投稿準備中である。並行して、GISTsの研究を進めた。我々は、c-kit遺伝子の新しいタイプの変異(exon9、codon501 Ser,codon502 Alaの重複変異)を見つけ、この変異がc-kit遺伝子産物(KIT)の恒常的な活性化を引き起こし、GISTsの腫瘍発生に関与していると共に、この変異KITはKITインヒビターである(imatinib,nilotinib)ことにより、抑制されやすいことを明らかにした。さらに新たに報告されたc-kit遺伝exon8の変異について解析を行った。1000例の散発性GISTs中、3例にexon8の変異を見つけた(codon 419欠失タイプとcodon417419置換タイプの2種)。Exon8に変異を持つGISTsはいづれもmitosisが多くみられ病理組織学的悪性度が高く、臨床的にも転移がみられた。これらのc-kit変異を有する症例に、imatinibを投与したところ、臨床的に高い抗腫瘍効果がみられた。病理学予定通り、差分化法を用いてcDNAライブラリーの解析を終了しカハールの介在細胞に発現する分子を選び出すことができた。計画通り、今年度中に、ICCおよび平滑筋細胞のcDNAライブラリーを作製し得た。研究計画の最終目的であるICCに発現する分子を調べる上での準備が整った。差分化法によりICCに発現していると考えられた分子が実際にICCに発現しているかどうか、セルソーティング法を用いて採集したICCを用い、Northern blot法およびWestern blot法により検討する。ICCに発現する神経伝達物質およびサイトカイン受容体のリガンドを正常