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発展途上国における国際観光開発とその経済効果に関する研究

最近,観光地開発に力を入れ,国際観光旅行客を引き寄せて,観光立国を目差す発展途上国が増えてきている。折しも,地球湯暖化等,地球環境問題がクローズアップしてきている今日,このような国土のそのままの自然,文化を生かした開発はむしろ歓迎されるものかもしれない。しかし,この場合においても,新たな環境破壊を招くとも限らないため,その点に慎重に対処し,効果的な開発研画を立てて,実行うることが必要となろう。すなわち,開発計画を立てる上では,国際旅行動態分析や海外旅行者の嗜好,周遊行動分析等,十分な研究データを蓄積していく必要がある。そこで本研究では,まず,海外旅行者を対象としてアンケート調査等によって,魅力ある海外観光地としての要因分析を行い,観光需要予測,周遊行動分析,経済効果分析等を行ったものである。以下に研究結果を示す。1)まず,本研究では日本からの海外旅行者の需要予測を行った結果,それは,年齢別,性別でかなり異なるもののドル換算のGNPを変数としたモデルによってかなり表現できる事が分かった。2)次に,各国別の観光需要量を求めるためのモデルを構築した。このモデルは重力モデルを改良したものとなっており,観光需要量とともにその国の観光魅力度も問時に推定できるものとなっている。その分析の結果,各国別のスポーツ,自然景観等の魅力度が推定された。3)海外旅行者が及ぼす経済効.を知るものとして旅行者の周遊観光モデルの構築を行った。本研究では,実際の海外でのデータは入手できなかったため,日本国内でのデータを利用して,周遊観光モデルの構築を行った。4)最後に,簡単な産業連関分析によって,海外旅行者による経済波及効果についても考察した。最近、観光地開発に力を入れ、国際観光旅行客を引き寄せて、観光立国を目差す発展途上国が増えてきている。折しも、地球温暖化等、地球環境問題がクロ-ズアップしてきている今日、このような国土のそのままの自然、文化を生かした開発はむしろ歓迎されるものかもしれない。しかし、この場合においても、新たな環境破壊を招くとも限らないためその点に慎重に対処し、効果的な開発計画を立てて、実行することが必要となろう。そこで本研究では効果的な開発計画のための指針作りの支援システムの開発を目差して研究を行った。まだ、日本の海外旅行者を対象として海外旅行の発生量モデルを作成した。そこではGNP、為替レ-ト、余暇時間等が変数として考慮されたが、モデルではGNPが重要な変数であることが分かった。また、年齢別にみても発生量が大きく異なることから、結局モデルを年齢別にそれぞれ作成した結果、比較的精度の良いモデルがてきた。また、次にアジアの各国別の旅行者数を予測したいため、各国別の魅力度の測定方法について考察したが、多次元尺度構成法により魅力度を測定できることがかわった。今後は、目的地選択モデル発生量モデルを結合し、発展途上国の観光地開発の水準にあわせて各途上国への観光旅客量を推定し、観光地開発によって受ける経済効果、さらには、GNP上昇の程度を測定する予定である。折しも、地球温暖化等、地球環境問題がクローズアップしてきている今日、このような国土のそのままの自然、文化を生かした開発はむしろ歓迎されるものかもしれない。しかし、この場合においても、新たな環境破壊を招くとも限らないため、その点に慎重に対処し、効果的な開発計画を立てて、実行することが必要となろう。すなわち、開発計画を立てる上では、国際旅行動態分析や海外旅行者の嗜好、周遊行動分析等、十分な研究データを蓄積していく必要がある。そこで本研究では、まず、海外旅行者を対象としてアンケート調査等によって、魅力ある海外観光地としての要因分析を行い、観光需要予測、周遊行動分析、経済効果分析等を行ったものである。

以下に研究結果を示す。1)まず、本研究では日本からの海外旅行者の需要予測を行った結果、それは、年齢別、性別でかなり異なるもののドル換算のGNPを変数としたモデルによってかなり表現できる事が分かった。2)次に、各国別の観光需要量を求めるためのモデルを構築した。このモデルは重力モデルを改良したものとなっており、観光需要量とともにその国の観光魅力度も同時に推定できるものとなっている。その分析の結果、各国別のスポーツ、自然景観等の魅力度が推定された。3)海外旅行者が及ぼす経済効果を知るものとして旅行者の周遊観光モデルの構築を行った。本研究では、実際の海外でのデータは入手できなかったため、日本国内でのデータを利用して、周遊観光モデルの構築を行った。4)最後に、簡単な産業連関分析によって、海外旅行者による経済波及効果についても考察した。
樹木と人々との関わり-巨樹・名木の伝説より-

本研究は、樹木と人間との関わりを、主に巨樹や名木の伝説を通してみてみようとしたものである。研究の場所として、比較検討のため全国を対象とした。研究の結果、得られた知見はつぎの通りである。日本の伝説や昔話の世界を通して、樹木と人間とのかかわりについて検討を行った。伝説や昔話に現れた樹木は、人間の居住空間及びその周辺に多く、民間信仰や日常の暮らしに深く結びついていることが明らかとなった。伝説や昔話に現れた樹木は、いずれもその土地の植生を反映したものであり、そこに独自の文化あるいは信仰なども垣間見ることができた。樹木と人間の関わりにおいては、実用性と霊性の二つに大きく分けられ、その中において多様な役割を持って人々の暮らしに機能してきたことが明らかとなった。特に昔話の世界においては、現れた樹種の数も豊富で、その利用も多様であり、森林資源に暮らしの多くを依存してきた人々の生活が反映していたといえるだろう。森林や樹木に対する畏れ、樹木信仰もまた、伝説や昔話の世界に顕著に現れていた。また、日本における巨樹・名木の現状について把握した。巨樹・名木の多くは、社寺や里山付近に分布しており、環境的にも恵まれた条件下にあることが明らかとなった。それに加えて故事伝承、独特の呼称、信仰対象、保護指定など、社会的な要因に大きく影響を受けており、なかでも地域の人々とのさまざまな関わりの中で大切にされてきたものといえるだろう。1.山形県における巨樹・名木について、巨樹・名木のおかれている環境、故事伝承、信仰対象、独特の呼称、保護指定の状況などについて現地調査をした。また、一部地域住民からの聞き取りを実施した。巨樹・名木の多くは主に里山付近に分布しており、地域によっては樹木の種類に特徴がみられた。また、樹木にまつわる伝説として、歴史的、宗教的、民族的なものなどがみられ、それらの樹木は今も地域の人々に大切に保存されている。巨樹・名木は、さまざまな形で人々の暮らしの中に機能してきたことが伝説などを通して垣間みることができた。2.1923年(大正12年)に山形県立村山農学校林学教室で編纂された『山形県老樹名木写真帖』には県内各地の老樹・名木59本が記載されている。その老樹・名木について現地調査を行った。調査の結果、現存するもの34本、消失したもの25本であった。消失の原因としては、枯死、自然災害、売却、工事などがあげられる。現存する34本の樹木については環境的に恵まれた条件下にあり、また故事伝承、独特の呼称、信仰対象、保護指定などの社会的要因に大きく影響を受けていることがわかった。なかでも伝説を伴う樹木が多く残っているのが特徴的であった。3.1991年に環境庁によって編集・出版された『日本の巨樹・巨木林(北海道・東北版)』を基に、山形県における巨樹の実態を把握してみた。山形県における特徴としては樹種別総本数でみた場合、スギ、ケヤキに続いてブナが多くみられたことである。しかし、ブナは全国的にみて山形県が最大の蓄積、面積を占めながら山地に多いため、本数の割には人々との社会的つながりは希薄である。信仰の対象としては、スギ、ケヤキ、故事伝承をもつものとしてはスギ、サクラ、孤独の呼称をもつものではスギ、マツが多くみられた。これらの巨樹の多くは天然記念物の指定をはじめ、地域による樹木保存の制度などにより保護されてはいるが、その取り組みは地域によって差異がみられた。1.日本の伝説や昔話の世界を通して、樹木と人間とのかかわりについて検討を行った。伝説や昔話に現れた樹木は、人間の居住空間及びその周辺に多く、民間信仰や日常の暮らしに深く結びついている。伝説に現れた樹木は、神や歴史上の人物との結びつきが多くみられ、古来からの自然信仰に仏教が融合していったものといえるだろう。

樹木にまつわる伝説としては、歴史的、宗教的、民俗的、霊的、場所的なものがみられた。昔話に現れた樹木は、生活とのかかわりが深い。樹種の数も豊富であり、その利用範囲も多方面にわたっている。樹種はその土地の植生を反映したものであり、独自の文化あるいは信仰なども垣間見ることができた。2.日本における巨樹・名木の歴史と現状について把握した。巨樹・名木の多くは、社寺や里山付近に分布しており、環境的にも恵まれた条件下にある。また、故事伝承、独特の呼称、信仰対象、保護指定など、社会的な要因に大きく影響を受けている。3.地域における樹木と人々とのかかわりについて、北海道、山形県、新潟県、石川県において現地調査を行った。その主な調査内容は以下の通りである。(1).北海道・・・道内における樹木の伝承・アイヌの人々の樹木観(2).山形県・・・樹木霊の供養としての草木搭、梅塚(3).新潟県・・・サケを呼ぶ森としてのタブノキ林(4).石川県・・・鎌打ち神事とタブノキ・タブノキにまつわる伝承巨樹・名木は、地域の人々とのかかわりの中で、大切にされてきたものといえるだろう。樹木は実用性と霊性との二つに大きく分けられ、その中において多様な役割を持って人々の暮らしに機能してきたことが、伝説や昔話、そして地域に継承されてきた信仰行事などを通して明らかとなった。
同種異型(Allogenic)脾臓細胞を用いた癌の養子免疫療法に関する研究

ヒト溶連菌製剤OK-432は単核球にNK,LAK様の細胞傷害活性を与えると同時に、単核球は様々なサイトカインを産生、分泌するようになる。このOK-432処理単核球(OK-MC)の細胞性一液性両面からの抗腫瘍効果を期待して、われわれは、腫瘍局所にOK-432処理単核球を注入する養子免疫療法(AIT)を行なうべく研究をすすめた。平成3年度では、手術時摘出し凍結保存しておいた脾臓細胞からも、OK-432刺激で口腔癌患者から採取した新鮮腫瘍細胞を効率良く傷害するNK,LAK様のキラー細胞とInterferon γ(IFN γ)やtumor growth inhibition factor(TGIF)等の抗腫瘍性サイトカインが誘導できること、しかもこのTGIFとIFNγは同時に存在すると相乗的抗腫瘍効果を発揮することを見いだした。また、すくなくとも凍結一年後までは、脾臓細胞のキラー活性およびサイトカイン産生能は良好に保存された。平成4、5年度では、実際に口腔癌患者を対象として、放射線治療と化学療法を併用した術前複合療法の一つとして、OK-432処理自己末梢血単核球(OK-MC)あるいは脾臓細胞(OK-SP)を腫瘍支配動脈からの動注法または腫瘍内局注法により投与し、その臨床効果を検討した。その結果、OK-MCを投与した症例の35%(6/17)にCR、53%(9/17)にPRの臨床効果を得た。また、病理組織学的にも下里の分類でCR症例の83%,PR症例の45%にGradeIVの高い治療効果を得、これらの腫瘍周囲に強い単核球浸潤を認めた。一方、OK-SPを投与した2症例のうち1例にPR、もう1例にMRの臨床効果を認め腫瘍マーカーの著明な低下を認めた。同種異型(allogeneic)リンパ球を移入したこれらいずれの症例にも、ドナーリンパ球の増殖による移植片対宿主病(GVHD)の兆候は認められず、allogeneic脾臓細胞を利用した局所投与によるAITの有効性と安全性が示された。われわれは、すでにOKー432で刺激したヒト末梢血単核球(PBMC)が、培養早期(48時間以内)にキラ-活性を獲得し、同時に抗腫瘍性サイトカイン(TGIF)を産生することを見出している(BIOTHERAPY.4巻9号:1990;Biotherapy・vol.3:1991)平成3年度の研究でわれわれは、同種(Allogeneic)リンパ球を養子免疫療法(Adoptive immunotherapy:AIT)の細胞供給源として利用する目的で、まず凍結保存しておいた脾細胞(SC)がどの程度の期間正常な機能を保ったまま保存することが可能かを検討し、約1年間保存しておいたSCからも有効な抗腫瘍活性が誘導できることを見出した(BIOTHERAPY.4巻12号:1990)。また、OKー432でリンパ球を刺激するとILー1、ILー2、IFNαの他にIFNγ、TNF、TGIF等の多種のサイトカインが産生されること、さらに、このサイトカイン産生のパタ-ンは、リンパ球の由来する臓器により異なる(例えば、末梢血由来リンパ球ではTGIFが優位に、逆にSCではIFNγが優位に産生される)傾向であることが分かった(BIOTHERAPY.5巻5号:1991)。

凍結保存脾リンパ球からもOKー432刺激でキラ-活性が誘導できることも最近見出し(BIOTHERAPY.6巻5号:1992)、PBMCと同様に、OKー432刺激SCからキラ-活性ならびに抗腫瘍性サイトカインの両者の抗腫瘍効果を発揮する細胞が得られることを確認した。また、OKー432投与により内因性に産生されたIFNγはTGIFと共にin vitroで相乗的抗腫瘍効果を発揮することを見出した(BIOTHERAPY.5巻9号:1991)。以上の結果は、凍結保存脾細胞を使った本法が、キラ-活性と同時に他種類の抗腫瘍性サイトカインを誘導させるAITとして有効であることを示唆している。同種異型(Allogeneic)脾細胞(SC)をヒトA群溶連菌製剤(OK-432)で刺激して出現する抗腫瘍活性をもつ細胞特性を究明した。その結果、CD16^+,CD56^+,CD57^+のNK細胞を主とするキラー活性が誘導できること、さらにインターフェロンα,γ(IFNα,)や腫瘍細胞増殖抑制因子(TGIF)を産生する細胞が出現することを見出した。凍結保存された脾細胞からも、上記の細胞性ならびに液性の抗腫瘍効果が効率よく誘導され、養子免疫療法(AIT)の有効なエフェクター細胞となりうることが確認された。2名の頭頸部癌患者に対し、Allogeneic SCを用いた局所AITを施施行した。その結果、一例に腫瘍マーカーの著明な低下を認め、他の一例に急速な腫瘍壊死と腫瘍の縮小(PR)を認めた。また、G_VHRにかかわるdonor SCの動態を腫瘍内腔液より回収される細胞について検索したところ、donor細胞の増殖は認められなかった。以上より、Allogneic SCを用いた局所投与法によるAITが癌の治療に有効であることが示された。今年度は、OK-432刺激で末梢血単核球中に誘導されるNK活性についての検討を行い、OK-432刺激でCD56^+,IL-2レセプター強陽性のNK細胞が長期間培養中に維持されること、しかもIL-2添加によりこれら長期間培養されたNK細胞の細胞傷害活性が著しく増強されること、このIL-2刺激によるNK活性の増強はNK細胞のDNA合成なしに起こること等を見だした。これらの結果は、OK-432とIL-2との組み合わせにより、より強力な細胞傷害活性を持つNK(CD56^+/CD3^-)細胞を誘導出来る事を示しており、新しいAITの手法を開発する糸口になるものと思われる。一方、凍結保存された同種異型(Allogeneic)脾臓細胞からもOK-432刺激でNK細胞を含む細胞性ならびに液性(サイトカイン)の抗腫瘍活性がin vitroで効率良く誘導されることを見だした。さらに、実際にこれらの細胞を癌局所に移入する局所養子免疫療法を2名の頭頚部癌患者に施行したところ、腫瘍マーカーの著明な低下と腫瘍の縮小を認めた。また、いずれの症例にも同種異型細胞投与によるGVHD症状の出現は認めず、移入したdonor脾臓細胞の宿主組織内での増殖もみとめなかった。以上の結果より、Allogeneic脾臓細胞をもちいた局所投与法によるAITの有効性と安全性が示された。
同心球構造を有するハイブリッドナノ粒子の作製と閉じた空間空隙材料としての応用

アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランによるゾル-ゲル反応により、ナノオーダーの規則的な層状構造を有するハイブリッド膜、および、同心球構造を有するハイブリッドナノ粒子を作製した。驚いたことに、本層状膜は優れた動的はつ油性を示した。また、ゲスト分子(防錆剤)を導入したハイブリッド構造体を金属板に被覆することで、基材の耐食性が著しく向上した。本研究のコンセプトである、閉じた空間空隙材料としての特性を確認することができた。本年度は、平滑基板上へ同心球構造の類縁構造である層状構造を有する有機無機ハイブリッドを作製し、層状構造の閉じた空間空隙材料としての特性(閉じ込め効果)を調査した。具体的には、アルキルシランとテトラアルコキシシランを僅かの酸を含むエタノール溶液中で加水分解・縮重合させた後に、防錆剤を添加し、銅板上へスピンコートし、ハイブリッド膜(層状膜)を得た。比較として、防錆剤を含有した層状構造を持たないアモルファスな膜(アモルファス膜)も作製した。閉じた空間空隙材料としての評価は、層状膜およびアモルファス膜それぞれを、塩水噴霧に暴露し、その防錆効果を調査した。アモルファス膜の場合、塩水噴霧試験後24時間以内に発錆が確認されが、層状膜の場合は、2000時間以上の塩水試験後も発錆しないことが明らかとなった。アモルファス膜の場合には、防錆剤分子が膜内部を自由に移動できることから、塩水噴霧によって膜外へ徐々に漏出したため、24時間以内に発錆したと考えられる。一方で、層状膜の場合は、層状構造が防錆剤分子の膜内部での移動を阻害したため、塩水噴霧環境下でも防錆剤が漏出せず、長時間防錆効果を発現したと考えられる。これより、層状構造が閉じた空間空隙材料として機能することを確認した。さらに本年度は、本層状膜が優れたはっ水性およびはつ油性を示すことを発見した。一般に、はつ油表面を得るためには、高コスト・高環境負荷の有機フッ素化合物の使用が不可欠とされている。有機フッ素化合物を必要としない本層状膜は、低コスト・低環境負荷型はつ油コーティングとして利用が期待できる。また、数社の報道機関より本内容に関する報道がなされ、科学技術の実社会への普及にも貢献したと考えられる。昨年度は、層状構造を有する有機-無機ハイブリッドの(i)優れた防錆特性および(ii)はっ水/はつ油性を見いだした。(i)の結果は想定通りの結果であったが、(ii)については、予想外の結果であったとともに、基礎・応用の観点からも興味深い現象であるため、本年度は特に(ii)の内容について、より詳細に調査した。ハイブリッドの作製方法は、昨年度と同様であり、アルキルシランとテトラアルコキシシランを主原料(固形成分)として、弱酸を含むエタノール溶液中で加水分解・縮重合させた後に、防錆剤を添加し、ガラス板へスピンコートし、ハイブリッド膜を得た。アルキル鎖長(CnH2n+1)のはつ油性への影響を調査すると、n=3-12の範囲で、平滑かつ優れたはつ油性を示すハイブリッド膜が得られ、これらの表面上で、微小油滴(5 μLのヘキサデカン)は僅かな傾斜で滑落した。これは、テトラアルキルシラン由来のシリカ種がアルキル鎖間の距離を制御するスペーサーとして機能し、アルキル鎖の運動性が向上したため、試料表面と油滴の相互作用がなくなり、優れた動的はつ油性を示したものと考えられる。一方で、n≧14の場合は、凹凸表面(クラック)が得られるとともに、はつ油性は示されなかった。一般にアルカンチオールやアルキルシラン等の自己組織化単分子膜では、アルキル鎖長の増加に伴い、その配座はall-transが支配的となり運動性が抑制される。本系においても、n≧14の場合、同様の分子配向が支配的となり、アルキル鎖の運動性が抑制され、はつ油性の低下に繋がったと考えられる。さらに、表面に生じたクラックによる“ピン留め効果"も相まって、はつ油性がさらに低下したと考えられる。これらの知見をもとに、アルキルシランの代替として、パーフルオロアルキルシランを用いると、耐久性(耐熱・耐候性)に優れたハイブリッド膜を得ることができた。本年度は、層状構造体をモデル物質として用い、閉じた空間空隙材料としての特性を明らかにしており、予定通りに研究が進捗していると判断できる。さらに、層状構造体がはつ油性を示すことを見いだしており、予想以上の成果を得たと判断できる。以上の理由により、本年度は当初の計画以上に研究が進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。1、実際に、防錆剤等のゲスト分子を含有した同心球構造を有するハイブリッドナノ粒子を作製し、ゲスト分子の放出挙動

ならびに防腐食特性等を評価する。2、はつ油性が適用できる液体の範囲や熱耐性等の挙動を詳細に調査し、本層状膜がはつ油性を発現した理由を解明する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
大型鯨類をバイオセンサーとした中深層生態系観測

本研究では、動物搭載型記録計を用いて大型ハクジラ類の行動や栄養状態の変化を指標として、中深層生態系を観測する手法を確立することを目指している。平成30年度においては、長期の行動データの取得に向け、五島列島周辺海域において、マッコウクジラの若オス二頭に衛星発信器の装着を行った。1頭は5月下旬から約1か月間にわたって(個体番号1)、もう1頭は7月下旬から約一週間にわたって追跡することが出来た(個体番号2)。計140地点で、水温・行動データを取得し、解析を進めている。個体1では、追跡していた期間、30km四方の非常に狭い範囲で移動を繰り返しており、個体2でも同様の傾向がみられた。数少ないデータではあるものの、夏期においてマッコウクジラの若オスは非常に狭い海域を集中的に利用していた可能性が示唆された。餌の捕獲の際に特異的な加速度波形を検出するために、飼育下のハナゴンドウ3頭を対象に実験を行った。飼育個体に動物搭載型のビデオカメラと加速度ロガーを吸盤で取り付けた。なお、本実験では実験に先立ち吸盤装着への順化を実施した。順化の過程で吸盤の装着を忌避しないと認められる個体のみを実験に用いた。5m四方の生簀内で個体が自由に遊泳できる状況で、投餌を行った。動物搭載型ビデオカメラから得られた映像と加速度ロガーの記録を擦り合わせ、捕獲に特異的な波形を検出した。長期の行動データを得られつつある。しかし、衛星発信器を装着するための小型の銛がクジラの体表面に跳ね返り上手く装着出来なかったり、装着できたとしても装着期間が1週間に満たない事例が、申請者や他の研究者らの調査でもみられている。現時点では、長期の行動データを安定して取得することは出来ていない。衛星発信器が非常に高価で、装着を数多く試みることが出来ないことも関連している。令和元年度では改良した衛星発信器を、野外のマッコウクジラに適用する予定である。飼育下の個体を用いた実験においては、概ね計画通り進んでおり、加速度波形から捕獲に特異的な波形を検出することが出来た。令和元年度では、野外のヒレナガゴンドウまたはマッコウクジラを対象に加速度計と動物搭載型ビデオカメラの適用を試みる予定である。中深層へ潜水を行う大型ハクジラ類の移動経路や行動、肥満度の変化を長期にわたって把握するためには、より長期の追跡が必要不可欠である。そこで、1)衛星発信器の取り付け方法、2)衛星発信器の銛先に関して改良を行った上で、再度の取り付けを試みる。これを踏まえた上で、最適な銛先を選択し、長期データ取得可能な加速度計付きの衛星発信器を作成することを目指す。本年度が最終年度であるため、作成した発信器を取り付けるに至らない可能性が高いが、長期行動データを安定して取得できる方法を確立することを目指す。中深層へ潜水するヒレナガゴンドウまたはマッコウクジラを対象として、動物搭載型ビデオカメラと加速度ロガーの取り付けを行う予定である。平成30年度の飼育下の実験で抽出した加速度波形をもとに、捕獲イベントを抽出、動物の目線を通して中深層の生物層を観測することを試みる。ヒレナガゴンドウの場合はノルウェー沿岸域において、マッコウクジラの場合は五島列島周辺海域において行う。両調査海域共に、共同研究者との連携は取れており、調査の際には万全の協力体制が得られる。中深層は地球表層圏の大部分を占めるにも関わらず、中深層生態系を統合的に観測する手法はない。水面と中深層を高頻度で往復する大型ハクジラ類は効率的な海洋観測のプラットフォームとなりうる。それとともに、食物連鎖の頂点に立つ高次捕食者の動態は、優れた環境応答の指標となる。具体的には、高次捕食者が何をどれだけ食べるのか?環境変動や個々の状態(栄養状態等)によってその捕食量はどう変化するのか?その動態は、生息環境の健全性の指標にもなりうる。海洋生態系を観測する手法を確立する上で最も重要な点は、物理環境の変化のみならず、変化した物理環境における動物の応答を把握することだと考える。動物搭載型記録計を用いて、大型ハクジラ類をバイオセンサーとした中深層生態系を観測する手法を確立する。平成29年度では、次年度に行う動物装着型記録計取り付けのための野外調査の準備や飼育実験を行う計画をしていた。平成30年度に使用予定の調査機材動物装着型記録計取り付けシステムをノルウェーRestech社から購入した。購入した機材そのものでは野外調査に使用することができないため、同様のシステムを使って調査している研究者に協力を仰ぎ、改良を進めている。平成30年度に行う野外調査について、共同研究者と、調査の時期、傭船する船やその他詳細な方法についての打ち合わせを行い、手配を進めた。本研究の予備的な解析として、過去に得られたデータの解析を行い、北極圏付近で得られた大型鯨類の潜水行動、栄養状態の指標となる体脂肪率の推定を行った。平成30年度に調査を行うために、必要な機材を調達・準備を進めた。調査機材をそのまま調査に使うことはできないため、改良が必要である。しかし、購入予定であった一部の機材の開発状況が遅れており、現状では改良に必要な物品全てを入手することができていない。本年度中には入手できる見込みであるが、本年度の野外調査には間に合わないため、旧機材を用いて調査を行う予定である。

本研究では、動物搭載型記録計を用いて大型ハクジラ類の行動や栄養状態の変化を指標として、中深層生態系を観測する手法を確立することを目指している。平成30年度においては、長期の行動データの取得に向け、五島列島周辺海域において、マッコウクジラの若オス二頭に衛星発信器の装着を行った。1頭は5月下旬から約1か月間にわたって(個体番号1)、もう1頭は7月下旬から約一週間にわたって追跡することが出来た(個体番号2)。計140地点で、水温・行動データを取得し、解析を進めている。個体1では、追跡していた期間、30km四方の非常に狭い範囲で移動を繰り返しており、個体2でも同様の傾向がみられた。数少ないデータではあるものの、夏期においてマッコウクジラの若オスは非常に狭い海域を集中的に利用していた可能性が示唆された。餌の捕獲の際に特異的な加速度波形を検出するために、飼育下のハナゴンドウ3頭を対象に実験を行った。飼育個体に動物搭載型のビデオカメラと加速度ロガーを吸盤で取り付けた。なお、本実験では実験に先立ち吸盤装着への順化を実施した。順化の過程で吸盤の装着を忌避しないと認められる個体のみを実験に用いた。5m四方の生簀内で個体が自由に遊泳できる状況で、投餌を行った。動物搭載型ビデオカメラから得られた映像と加速度ロガーの記録を擦り合わせ、捕獲に特異的な波形を検出した。長期の行動データを得られつつある。しかし、衛星発信器を装着するための小型の銛がクジラの体表面に跳ね返り上手く装着出来なかったり、装着できたとしても装着期間が1週間に満たない事例が、申請者や他の研究者らの調査でもみられている。現時点では、長期の行動データを安定して取得することは出来ていない。衛星発信器が非常に高価で、装着を数多く試みることが出来ないことも関連している。令和元年度では改良した衛星発信器を、野外のマッコウクジラに適用する予定である。飼育下の個体を用いた実験においては、概ね計画通り進んでおり、加速度波形から捕獲に特異的な波形を検出することが出来た。令和元年度では、野外のヒレナガゴンドウまたはマッコウクジラを対象に加速度計と動物搭載型ビデオカメラの適用を試みる予定である。野外調査を、日本周辺海域に広く分布する大型ハクジラ類(マッコウクジラ、ゴンドウクジラ等)を対象に行う。野外で、広角動物ビデオカメラと三次元行動記録計または潜水行動を記録することのできる衛生発信器を大型ハクジラに取り付けることを試みる。調査は、代表者がこれまで調査を行っており地元の漁業者や住民の協力が得られる小笠原海域、または共同研究者が調査を行っている五島列島周辺海域で行うことを予定している。中深層へ潜水を行う大型ハクジラ類の移動経路や行動、肥満度の変化を長期にわたって把握するためには、より長期の追跡が必要不可欠である。そこで、1)衛星発信器の取り付け方法、2)衛星発信器の銛先に関して改良を行った上で、再度の取り付けを試みる。これを踏まえた上で、最適な銛先を選択し、長期データ取得可能な加速度計付きの衛星発信器を作成することを目指す。本年度が最終年度であるため、作成した発信器を取り付けるに至らない可能性が高いが、長期行動データを安定して取得できる方法を確立することを目指す。
抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎の病因・病態解明

抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎(DM)において病態を探究し、MDA5もしくは抗MDA5抗体の病原性について検討することを目的とした。抗MDA5抗体陽性DMの剖検肺組織標本では肺胞腔内へマクロファージが浸潤し、その周囲にIP-10の発現を認めた。健常人(NC)の単球をIgG(抗MDA5抗体陽性例もしくはNC)+polyI:Cで刺激したところ、抗MDA5抗体陽性例の方がより強くIL-6産生を刺激する可能性が示唆された。さらに、患者血清中にはNCに比べMDA5が高頻度に高濃度で存在し、病態に関与している可能性がある。疾患遺伝的背景としてHLAclassIIのハプロタイプが関連していた。抗MDA5(CADM-140)抗体陽性皮膚筋炎例の免疫病理組織学的検討については、同抗体陽性例の1剖検例より病変の主座である肺組織より病理標本を作製した。CD8陽性細胞が肺胞空内に浸潤していた一方、CD4陽性細胞はほとんど認めなかった。CD56陽性細胞も認めなかった。しかしCD68陽性細胞は肺胞空内に浸潤していた。IP-10(CXCL10)は正常肺部分には認めず、炎症後のつぶれた肺胞・線維化部に染色された。MDA5陽性細胞は明らかではなかった。これらのことは、抗MDA5抗体陽性例の肺病変局所においてマクロファージの活性化とそれを刺激する因子が存在することを示唆するものであった。抗MDA5交代陽性皮膚筋炎症例は、難治性急速進行性間質性肺炎を併発する率が高く、皮膚筋炎の中でも最も生命予後の悪い群のひとつである。抗MDA5抗体陽性例に対しては、早期より3剤併用治療(プレドニゾロン、シクロスポリン、シクロホスファミド)を行うことにより救命率が上がることが近年示唆されてきているが、それでも6か月生存率が75%程度である。そこで、抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎症例における予後不良因子を解析するため、抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎19例を3剤併用治療のみで寛解した生存群(12例)、3剤併用ではコントロールできず血液浄化療法を要した難治群(3例)、3剤併用治療で効果なく死亡した死亡群(4例)の3群に分け、治療前の血清IL-6の差を検討した。また、難治群の治療経過における血清IL-6・フェリチン・KL-6・抗MDA5抗体価の推移を検討した。治療前血清IL-6は生存群に比して難治群で有意に高かった(p=0.0001)。死亡群も生存群に比して高い傾向はあったが有意差は得られなかった(p=0.053)。治療経過中の各種因子の推移は3剤併用治療開始後IL-6,抗MDA5抗体価は徐々に低下傾向を認めたものの、フェリチン値・KL-6は順調には低下せず、血漿交換療法導入後に低下を認め、疾患活動性のコントロールができるようになっていった。これらのことから、治療前血清IL-6は抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎症例の予後予測因子になり得る。治療前血清IL-6が高値であったり、3剤併用療法開始後もKL-6・フェリチン値の低下がなかなか見られない症例については、早期に血漿交換療法の追加導入することで予後を改善できる可能性が示唆された。1.抗MDA5抗体の末梢血単球に対する刺激の検討2.患者血清中MDA5蛋白の検討抗MDA5抗体を用いたサンドイッチELISAを作成し、血清中のMDA5蛋白の有無を評価した。スタンダードとしてMDA5のC末端半分のリコンビナント蛋白を作成しELISAの検量を行った。抗MDA5抗体陽性患者v.s.健常人3.43±5.6ug/ml v.s. 0.66±1.5ug/mlであり抗MDA5抗体陽性例で有意に末梢血中MDA5蛋白が検出された。このことは末梢血中にMDA5蛋白が循環している可能性を示し、今後、ウエスタンブロットによる検証が必要である。H26年4月H27年4月まで産前・産後休暇及び育児休暇取得中であった。免疫・リウマチ・膠原病抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎症例の末梢血単球・マクロファージの表面マーカー解析・細胞刺激によるサイトカイン産生能を健常人と比較する。健常人及び抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎症例の末梢血よりplasmacytoid DCを分離し、抗MDA5抗体陽性例もしくは健常人のIgGとともにincubationし、サイトカイン産生能を比較する。抗MDA5抗体陽性例の末梢血単球を用いた各種刺激に対するサイトカイン分泌の検討実験において実験手技・条件設定に時間がかかっているため。

H26年度は産前・産後休暇及び育児休暇を取得していたため。抗MDA5抗体陽性例の治療前末梢血リンパ球に対する各種pattern recognition receptors(PRRs)刺激因子(LPS, HKLM, PolyI:C, FSL1, Zymosan)による刺激実験とともに、抗MDA5抗体自身の病原性・病因性の可能性として抗MDA5抗体による抗MDA5抗体陽性例の治療前末梢血リンパ球や健常人末梢血リンパ球に対する刺激実験を行う。抗MDA5抗体陽性例及び健常人の末梢血単球・樹状細胞抽出、培養のための試薬購入・機器整備。細胞が産生するサイトカイン測定のためのELISAキット購入抗MDA5抗体陽性例及び健常人の血清中IgG精製するための試薬・備品購入
リキッドバイオプシーに基づく犬腫瘍性疾患の早期診断法に関する研究

健常犬12頭より採取したcfDNAの濃度を測定した結果、血漿1mlにつき平均7.6 ng(範囲:3.6-16.4 ng/ml)のDNAを得た。また、山口大学共同獣医学部の動物臨床試験倫理委員会の承認を得て、山口大学動物医療センターに来院した腫瘍性疾患あるいは炎症性疾患の患犬より同意を得て血液を採取し、分離した血漿から同様にcfDNAを採取した。現在、炎症性疾患4例、腫瘍性疾患16例のcfDNAについて抽出または測定を実施済みである。炎症性疾患症例では血漿1mlにつき平均9.9 ng(範囲:2.6-17.5 ng/ml)のDNAを得ており、一方で腫瘍性疾患症例では血漿1mlにつき平均127.3 ng(範囲:3-640 ng/ml)であった。現在のところ、腫瘍性疾患では明らかな有意差が得られている。また、化学療法により完全寛解が得られたリンパ腫の症例において、診断時と完全寛解時の両方で採血を行うことができた。この症例では、診断時に11.4 ng/mlのDNAが得られ、一方完全寛解時には4.15 ng/mlに低下していた。この結果を受けて、今後の症例においても可能な限り治療前と治療後、および再発時のcfDNA抽出・測定を行う予定である。当初の計画通り、犬のcfDNAの抽出と測定を行い、問題なく測定可能であり、より効率よく抽出する方法を確立した。また、動物臨床試験倫理委員会に承認を得て症例犬におけるcfDNAの抽出を始めることができた。症例数に関しては現在目標数には到達していないが、同意いただける件数は増加傾向である。引き続き症例におけるcfDNA採取を進め、目標件数に到達すれば腫瘍の良性、悪性や発生部位等によるcfDNA量の差があるかなど、サブ解析を実施する。また、real-time PCRおよびdroplet digital PCRを用いて犬のBRAFの450番目のバリンがグルタミン酸に変化する変異を検出するため、プライマーおよびプローブを設計して検出に関する予備実験を行う。検出系が確立できれば、前立腺がんや移行上皮がんの症例のcfDNAを用いて、変異遺伝子が検出できるか検討する。全体として順調に推移しているものの、倫理委員会への申請の関係で臨床例での血液採取の開始が多少遅れた。今後、サンプル数が増えるに伴って、DNA抽出、測定に関連する消耗品の支出が増えることが予想されるため、次年度使用額はそれに充てることとした。
緑内障および高眼圧症の罹患率・有病率に関するレトロスペクティブコホート研究

平成12年2月15日から8月14日までの6ヶ月間に横浜市内の某眼科クリニックを眼鏡またはコンタクトレンズの処方目的で受診した受診時6歳から99歳の男女計34,385名(6歳から96歳男性15,758名、6歳から99歳女性18,627名)の診療禄を調査し、高眼圧症および開放隅角緑内障の有病率を算定し、加齢と正常眼圧緑内障有病率の関係、眼の屈折度数と開放隅角緑内障有病率の関係を明らかにした。高眼圧症および開放隅角緑内障の有病率は24歳以下でそれぞれ1.96%、0.45%、35-44歳でそれぞれ1.60%、1.31%、55-64歳でそれぞれ1.11%、2.87%、74歳以上でそれぞれ0.74%、7.02%であり、高眼圧症の有病率は加齢とともに徐々に減少傾向を示すこと、開放隅角緑内障の有病率は加齢とともに増加傾向を示し、特に中年以降では急激に増加することが明らかとなった。一方、開放隅角緑内障に占める正常眼圧緑内障の割合は、24歳以下では62.0%、35-44歳では67.2%、55-64歳では75.5%、74歳以上では81.7%と、開放隅角緑内障に占める正常眼圧緑内障の割合は加齢とともに増加傾向を示すことが明らかになった。また、無水晶体眼を除くすべての対象眼について、眼の屈折度数(D : Diopter)と開放隅角緑内障有病率の関係をMantel-Haenszel法により年齢で調整した層別化分析を行った結果、全体としては男女ともに近視の度数の強さと開放隅角緑内障有病率は正の関連を示した(男女ともにp<0.001)。平成12年2月15日から8月14日までの6ヶ月間に横浜市内の某眼科クリニックを眼鏡またはコンタクトレンズの処方目的で受診した6歳から96歳男性15,758名、6歳から99歳女性18,627名の計34,385名の診療禄を調査し、高眼圧症および開放隅角緑内障の有病率を算定した。対象者全体における有病率は、高眼圧症が1.63%(男性1.88%、女性1.42%)、開放隅角緑内障が1.24%(男性1.35%、女性1.16%)であった。また、年齢階級別の高眼圧症および開放隅角緑内障の有病率は、6-14歳ではそれぞれ2.27%(男性2.28%、女性2.27%)、0.36%(男性0.41%、女性0.32%)、15-24歳ではそれぞれ1.84%(男性2.09%、女性1.64%)、0.51%(男性0.56%、女性0.48%)、25-34歳ではそれぞれ1.61%(男性1.91%、女性1.34%)、0.67%(男性0.79%、女性0.55%)、35-44歳ではそれぞれ1.60%(男性2.11%、女性1.21%)、1.31%(男性1.55%、女性1.12%)、45-54歳ではそれぞれ1.45%(男性1.61%、女性1.32%)、2.23%(男性2.32%、女性2.15%)、55-64歳ではそれぞれ1.11%(男性1.28%、女性0.95%)、2.87%(男性3.04%、女性2.71%)、65-74歳ではそれぞれ0.97%(男性1.04%、女性0.89%)、3.69%(男性3.65%、女性3.72%)、74-99歳ではそれぞれ0.74%(男性0.96%、女性0.60%)、7.02%(男性7.21%、女性6.91%)であった。以上の結果から、高眼圧症の有病率は加齢とともに徐々に減少傾向を示すこと、また、開放隅角緑内障の有病率は加齢とともに増加傾向を示し、特に中年以降では急激に増加する事が明らかとなった。

一方、開放隅角緑内障に占める正常眼圧緑内障の割合は、24歳以下では62.0%、35-44歳では67.2%、55-64歳では75.5%、74歳以上では81.7%と、開放隅角緑内障に占める正常眼圧緑内障の割合は加齢とともに増加傾向を示すことが明らかになった。また、無水晶体眼を除くすべての対象眼について、眼の屈折度数(D : Diopter)と開放隅角緑内障有病率の関係をMantel-Haenszel法により年齢で調整した層別化分析を行った結果、全体としては男女ともに近視の度数の強さと開放隅角緑内障有病率は正の関連を示した(男女ともにp<0.001)。
海溝・島孤・背孤系の地球熱学的研究

海溝・島孤・背孤系の地殻熱流量分布については、海溝側に低熱流量帯、島孤陸側および背孤海盆に高熱流量が存在するという第1近似的事実が1960年代以来われわれの手によって明らかにされてきているが、本研究ではその機構を明らかにするための諸項目の研究が進められた。その第1は、従来測定の不足していた低熱流量帯と高熱流量帯の境界域の精測であり、これについては浅い掘削孔を利用する新しい測定法の開発・利用を併用して実施され、東北や千島孤では低→高熱流量遷移が、アサイスミンク・フロントと火山フロントとの間で、急激におこっていることが明らかになった。第2は、沖縄トラフ、マリアナ・トラフなど活発な背孤海盆では、大洋中央海嶺におけると同様の超高熱流量や、熱水活動・鉱化作用がおこっていることが見出され、更に深海潜水船による目視によっても確認された。第3としては、上記のような第1近似的分布の一般性についても検討が進められ、南海トラフのように若い海底の沈み込んでいる海溝ではかえって海溝底の熱流量が高いことが見出された。南海トラフやペルー海溝での熱流量推定には、従来の方法に加えて、堆積物中のガスハイドレート層の深さを利用する新しい方法を使用した。第4には従来無視されてきた地殻内熱源による寄与を推定するために、北海道日高地方に見られる地殻深部岩石についての放射性元素含有量を実測した。これらおよび他の多くの地域ー日本海・ヤップ・日本・千島海構・相模湾・中部日本ーでの測定にもとずいて、島孤下の地下深部温度構造やモホ熱流量等が推定された。更に、ヒマラヤなど衝突帯での熱過程についても、理論的シミュレーションを行ない、同地域のカコウ岩や変成岩の生成機構が論じられた。今後は依然測定の行なわれていない東シナ海などの浅海域での調査がのぞまれる。1.遠隔測定式多地点用熱流量計による海底地殻熱流量の超高密度測定は以下のように行なった。(1)ペルー沖海溝地域でODP site surveyの一環としてハワイ大学研究船・モアナウェーブ号を使用して測定を実施した。(2)日本海でDELPの一環として、若潮丸を使用して測定を実施した。(3)函館海洋気象台の協力により、高風丸を使用して日本海溝地域で測定を実施した。2.陸上地殻熱流量測定は、多素子埋め込み式熱流量計と、当研究室で開発した長時間地下温度自動記録装置を併用し、従来測定が不可能とされていた深さ100m程度の掘削孔で測定を行なう技術を確立した。その結果アサイスミックフロントから火山フロントまでのデータの空白域を解消することができた。3.道立地下資源調査所の協力により、温度検層記録を整理し、北海道内で新たに50点をこえる地殻熱流量データを得た。4.地殻を構成する岩石の放射化分析を行ない、発熱量の測定を実施した。これにより表面地殻熱流量のなかで、どの程度が地殻内の放射性元素による発熱かを推定した。5.上記の実験に基づき、地殻内発熱を考慮した東北日本の地殻内の温度構造をモデル計算により推定した。6.沖縄トラフで観測された異常高熱流量を説明するための理論的考察を行ない、モデル計算を実施し、観測値を説明するモデルを得ることができた。1.海底地殻熱流量の高密度測定は、以下の地域において実施した。

(1)御蔵海盆等の伊豆・小笠原弧北端部(東京大学海洋研究所淡青丸)(2)日本海東縁部(舞鶴海洋気象台清風丸)(3)十勝沖千島海溝(函館海洋気象台高風丸)(4)室戸沖及び遠州灘沖南海トラフ(東京大学海洋研究所白鳳丸)2.上記の測定により、日本海東縁部に局所的な高熱流量異常が存在することが判明した。千島海溝では、前弧域での一様な低熱流量に対し、海溝の海側では熱流量がやや高いことがわかった。また、南海トラフでは付加プリズム付近の詳細な熱流量分布が明らかになった。沖縄トラフ中部で発見された熱水性マウンドにおいて、潜水船による温度測定を実施し、湧出水マウンド内の温度,局所的熱流量を求めた。4.陸上での熱流量測定としては、岩手県・北海道において、長時間地下温度自動記録装置による浅い堀削孔での温度測定を進める一方、深い堀削孔での温度検層も行なった。浅孔で得られた温度記録には地形・日射の影響の補正を加えて、深部からの熱流量を求めた。5.上記の測定結果に基づき、地殻内発熱も考慮して、東北及び北海道地域の地殻下面での温度構造の推定を行なった。6.地殻内発熱量を推定するために、地殻の断面が地表に露出している日高地域から岩石を採取し、それに含まれる放射性元素の含有量を測定した。また地震波速度の測定も行ない、発熱量との相関を調べた。7.地電位差測定による地震予知の可能性を探るために、試験的な観測点を東京大学内,茨城県柿岡及び伊豆大島に設置し、測定を開始した。測定データを転送するためのシステムの開発も行なった。1.中部・関東地方において,ダム建設調査用のボーリング孔や防災センターの地震観測用孔井を利用して,多数の点で地殻熟流量測定を行った.その結果,熱流量は関東地方中東部及び東海地方西部では低く,火山フロントに向かって急激に増加することが明らかになった.2.上記の結果に基づき,地殻内発熱を考慮し,地殻下部の温度構造の見積りを行った.また,モホ面付近の地震波の速度や減衰構造,震源分布などが熱流量の分布とよく対応していることがわかった.3.海域における熱流量測定により,以下のような成果を得た.(1)中部沖縄トラフでは,中軸部に高熱流量異常が存在することを確認した.(2)ヤップ海溝地域では,海溝を横断する熱流量のプロファイルを求めた.(3)相模湾においては,シロウリガイの群集の付近で高熱流量異常が発見された.これは,断層に沿っての水の動きによるものである可能性がある.4.マリアナトラフの低温熱水活動地域において,潜水船ALVIN号を用いて海底温度長期モニタリングシステムを設置し,10日間の試験的測定を実施した.良質の温度データが得られ,わずかな時間変動が検出された.5.日本海東縁部の奥尻海嶺東麓において,「しんかい2000」による温度測定を行ったが,熱的異常は認められなかった.6.日高地方の岩石について,放射性発熱量の測定を行った.この結果等に基づいて,日本列島の地殻下部の温度構造を推算する作業を進めている.7.南西インド洋海嶺のAtlantis II断裂帯で採取した岩石の磁気的性質を測定した.その結果,海洋地殻第三層に,従来考えられていたよりもはるかに強い残留磁化強度をもつ部分が存在することが発見された.8.北海道の岩石を採取して,磁化の測定を進めている.1.沖縄トラフ中部及び南西部において地殻熱流量の高密度測定を実施した結果、次のような点が明らかになった。(1)トラフ中部の中軸部に存在する500mW/m^2を越える高熱流量異常は中軸に沿って東西に続いているが、南北方向の広がりは小さい。(2)カルデラ状の地形「伊是名海
ニューラルネットワークによる構造物の塑性履歴挙動のモデリング

本研究では,構造物または構造要素の履歴特性が静的な繰り返し載荷実験などにより得られているとき,この情報を学習させたニューラルネットワーク(NN)から推定される復元力を動的応答解析に用いることにより,実構造物または実構造要素の復元力特性を反映した動的応答予測手法を提案した。提案手法の有効性を検証するために,Ramberg-Osgood型,Bi-Linear型,Degrading Tri-Linear型及びスリップ型履歴特性を有する1自由度せん断型質点系モデルを想定して,履歴復元力特性及び動的応答のモデリング・シミュレーションを行った。先ず,各履歴特性に対応する変位-復元力データを得,データ中のある時点の変位(現在変位)及びその時点よりも過去の履歴情報をNNへの入力情報として学習データを構成し,このデータを学習させることによってNN内に変位-復元力関係を構築した。塑性化レベルの異なる複数組の学習データを学習させることにより,高精度の変位-復元力関係及び動的応答の推定が可能となることが明らかとなり,提案手法の有効性が確認された。さらに,実構造物への適用性を検討するために,履歴ダンパーを組み込んだ制振ラーメン骨組模型の動的応答予測を行った。先ず,履歴ダンパーの静的繰り返し載荷実験を行い,得られたデータを入力情報としてNN内に変位-復元力関係を構築し,El Centro地震及びTaft地震波を入力したときの時刻歴応答を予測し,振動台実験による応答波形と比較した。変位-復元力関係については良好な推定結果が得られたが,動的応答については満足すべき一致が得られず,その原因究明が課題として残された。
酵母発現系を用いたクラミジアの増殖機構の解析

クラミジアを始めとし、細菌感染によって産生されるTNFαを効果的に抑制できた。この事は、動脈硬化などの発生を抑制的に作用する事が考えられ、クアミジアを始めとする各種細菌の相乗的な炎症反応を抑制による心疾患を始めとするリスク軽減に、有効である事が考えられた。歯科医療における感染性微生物は多岐にわたる。それらは、口腔粘膜に発症するウイルス性疾患や歯性感染などの口腔内常在菌による内因性感染などである。近年、口腔内感染症としては問題視されていなかった感染微生物が注目を浴びてきているが、これらは全身疾患との関連性が見いだされたにほかならない。その中でクラミジアは、咽頭感染してはいるが、口腔疾患とのかかわりが薄く、口腔内感染症としての認知度が極めて低かったが、Porphyromonas gingivalis(P.g)とともに、心筋梗塞との関連が示されて以来、注目されている。しかしながら、その発症機序が明らかになっていない。また、これら微生物の単独感染が原因となる心筋梗塞なのか、多種の微生物による混合感染によるものなのかすら定かでない。これらを考慮すれば、関連微生物の病原因子個々のビルレンスを詳細に調べ、制御する手段を試みる必要がある。本年は、P.gのビルレンスが感染個体に与える影響について重点的に検討した。P.gのビルレンスのなかでとりわけ重要な因子としてLPSがあげられるため、LPSが感染個体の免疫系に与える影響を考察した。われわれはフェノールウォーター系で抽出したLPSを人由来モノサイトHL-60を用い、TNF-αの産生を詳細に検討した。比較対象として、大腸菌およびActinobacilus actinomycetemcomitans(A.a)を用いて評価した。しかしながら、P.gのLPSはTNF-αの産生能が極めて低く、十分な強いビルレンスを持ち合わせていないと考える。我々は、更に、マウスおよびラットに対し、LPSでなく全菌体を尾静脈中に接種することで、TNF-αの産生を評価した。大腸菌やA.aと比べTNF-αの産生は低いものの、十分なTNF-αの産生を確認出来た。これらは病原因子として、LPSとは異なる成分が関与していることを示すものである。我々は更に、TNF-αの産生を抑制する低分子化合物を保持していることから、in vivoにおけるTNF-αの産生の抑制を試みた。その結果、3mg/kgの経口投与で十分なTNF-αの産生抑制効果が確認出来た。これらから、P.gの病原性として免疫反応を強く生じさせるTNF-αの産生はLPS以外の菌体成分であることが明らかである。また、これらTNF-αの産生を、低分子化合物により抑制することができ、これら菌体が原因となる各種疾患の予防並びに治療の一助になると考えられた。昨年度に引き続き、TNF-α阻害剤の細胞における活性を中心に評価した。昨年度はPgを中心に評価を行ったが、Pgの細胞膜構成成分は他の歯周病原菌とは異なる活性を持っていることが報告されていることから、Aaを用いることで評価の一般性を持たせた。TNF-αの産生はPgでは弱かったもののAa菌では反応性良く産生が認められ、ウエスタンの結果から、膜結合性タンパクの発現は認められるものの、培養上精中にTNF-αの産生が認められなかったことより、TNF-αの産生には影響を与えず、TACEの酵素活性を阻害していることが明らかとなった。この結果は、Pgと同じである。これらから、次に歯周病原菌が心臓疾患に与える影響を評価するため、ラットモデルの構築を試みた。自然発症モデルを立案し、歯周病原菌Pgを塗布することで、歯周病態モデルが構築可能である可能性を示した。このモデルを修飾することで、歯肉炎症状態を擬似的に構築し、歯肉から血流に病原菌を流入させることで、心臓各部に対する付着や、病原因子の発現、付着細胞の炎症や各種分子生物学的評価が可能となる。来年度は、この評価系を用いて各種原因菌の複合的な相互作用による影響などを評価していく。クラミジアは増殖機構が不明であり、その事が疾患への影響や治療法の開発などの遅れとなっている。クラミジアや口腔内細菌は、動脈硬化の原因となりうるが、これら菌体は相互に作用し合うのではないかと予想されている。しかし、細菌との相互作用や相乗相加作用などに関しても、全く評価されてきていない。そこで、クラミジアが起因する疾患に関して基礎的情報を取得し、疾患への関連性や他の菌種との相互作用等に関しての新たな知見を得る事を目的とした。多菌種との相乗作用を中心とし、菌の感染時に誘導されるTNFα阻害剤を併用した場合の抗炎症作用などに関しての評価を中心に行った。評価は、インビトロにおける、基礎的な評価と動物実験系の構築とその評価系の評価を行った。歯周病原菌であるPgはin vitroにおいてTNF-α産生を誘導し、炎症反応を増大させ、動脈硬化などの増悪因子となりうると思われた。新規のTNF-α阻害剤は、効率よくTNFαの産生を抑制した事から、動脈硬化を始めとする疾患を抑制する可能性が考えられた。