hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地理情報システムを用いた環境管理の経済的評価

2.本研究課題の成果と展望を整理すべく,昨年度末に学会にて「環境管理の空間的経済評価」というタイトルで報告を行った。その内容を,「環境資源管理の空間的経済評価と政策的含意--消費者の意識・行動データに着目して--」というタイトルで,立命館地理学会の機関誌『立命館地理』17号に掲載した。3.隣接諸分野で行われている代表的な環境経済評価研究二編を取り上げ,地理学的観点からの書評を執筆した。二編の書籍は,(1)青山吉隆・中川大・松中亮治著:『都市アメニティの経済学-環境の価値を測る-』.学芸出版社,2003年,175頁,(2)垣内恵美子著:『文化的景観を評価する-世界遺産富山県五箇山合掌造り集落の事例-』.水曜社,2005年,317頁,である。研究者は、年度頭に提出した「平成15年度科学研究費補助金(特別研究員奨励費)研究計画調書(特別研究員用)」の平成15年度の研究計画にしたがい、平成15年度における研究活動を行なった。成果は、以下の通りである。1.スギ花粉症を主題にした経済評価研究を、2003年12月に日本地理学会の機関紙である『地理学評論』に、論説として投稿した。2004年1月に、論文掲載には「多少の修正が必要」との報告を受け、指摘にしたがって投稿論文を再検討した。2004年2月に、「スギ花粉症に関するスギ人工林整備の空間的経済評価-山口県市町村データを利用した距離帯別仮想市場による分析-」というタイトルで、再投稿した。2.来年度実施予定している自然公園環境の経済評価の実施候補地を再検討し、琵琶湖および琵琶湖集水域について事前情報を収集した。関連して、2004年2月23日に琵琶湖研究所で開催された第22回琵琶湖研究シンポジウム「GISは環境保全・管理に有効か?」に参加した。3.来年度の調査における分析手法を検討し、その途中成果の中間報告を、「2003年度日本地理学会秋季学術大会(2003年10月11日15日、岡山大学)」において発表した。報告のタイトルは「棚田の持つ多面的機能の経済的評価手法と地理的分析の視点」とし、環境評価における空間的視点およびGISの活用について報告した。4.GISを利用した空間的経済評価の研究事例として、森林ボランティアによる里山林管理の問題について事例分析を行なった。この研究内容に関しで、「2004年度日本地理学会春季学術大会(2004年3月2728日、東京経済大学)」において、「森林ボランティアによる里山林管理の空間的経済評価-兵庫県中町奥中「観音の森」の事例分析-」というタイトルで、報告する予定である。上記の学会報告の成果は、来年度順次論文として成果を報告する予定である。2.上記研究と同時に,山口県岩国地域におけるアレルギー性鼻炎の疫学調査を行った.その成果を,「2004年度日本地理学会秋季学術大会(2004年9月)」において発表した.報告のタイトルは「山口県岩国地域の高校生徒におけるアレルギー性鼻炎有病率の地理的変動」である.3.本研究課題の成果と展望を整理し,「空間の理論研究会」(2004年11月)において「環境経済評価研究における地理学的研究の動向と課題--地理的問題の解釈と空間的モデリング技法の応用--」というタイトルで報告した.また本報告内容に加筆し,「2005年度日本地理学会春季学術大会(発表日未定)」において,「環境管理の空間的経済評価」というタイトルで報告する予定である.4.森林ボランティアによる里山管理の経済評価研究を,2004年6月に人文地理学会の機関誌である『人文地理』に投稿した.2005年1月に「表明選好尺度に基づいた里山管理の社会経済評価--兵庫県中町奥中「観音の森」周辺住民の支払意思額と労働意思量に着目して--」というタイトルで受理された.2.本研究課題の成果と展望を整理すべく,昨年度末に学会にて「環境管理の空間的経済評価」というタイトルで報告を行った。
河川構造物および流域の土地利用が水辺林の更新動態ならびに生態学的機能に及ぼす影響

歴舟川におけるケショウヤナギなどの先駆性広葉樹,およびハルニレなどの遷移後期種の解析から,各河畔林構成樹種の優占度は,超過洪水確率に対応した地形面区分とよく対応し,CCA解析により各樹種の好む物理環境が明瞭に表現できるようになった。同時に,河畔樹種生活史の各ステージに応じた生息場環境の解析から,水辺林を保全するためには,動的立地環境が保たれ,生息場環境の多様性がセットとして維持されることが重要であることが明らかになった。ケショウヤナギと同所的に生育しているオオバヤナギ,ドロノキ稚樹の器官量配分と地下部形態について調べた結果,地下部への投資や早期の深度獲得を優先する伸長様式は,3種に共通の形質であり,礫質砂礫堆での定着・成長に有効な地下部形態と考えられた。ダムが水辺林に与える影響については,流量および流砂量の変化,さらに攪乱頻度と強度の観点から文献レビューを実施した。フィールドでの調査は,札内川と歴舟川で調査を実施し,札内川ダムによる水量調節の影響は,新たな更新立地(裸地)が形成されにくいという点では強く影響していることが明らかになった。さらに,ダムの流量調節による洪水攪乱頻度の減少が,先駆性樹種の更新動態に与える影響をシミュレーションにより予想した結果,札内川では将来的にケショウヤナギの生活史を閉じるために必要な地形面が減少し,ハルニレやヤチダモの遷移後期樹種に占められることが示唆された。生態学的機能への影響については,水温,リター量,倒流木量,河床間隙微細砂量,付着藻類量,遊泳魚類,底生魚類,攪乱の波及に与える影響を問寒別川,猿払川,幌内川,真駒内川,ユーラップ川,貫別川,オレゴン州Lookout Creekで評価した。ダムが水辺林の更新動態に与える影響について,流量および流砂量の変化,さらに攪乱頻度と強度の観点から文献レビューを実施した。その結果,融雪洪水とこれによって運搬される流砂が,ヤナギ科植物の稚樹の更新立地を形成するうえできわめて重要であること,またダムによる流量の変化が成長期の稚樹の水分補給に重要な影響を与えることなどが明らかになった。この内容については,現在応用生態工学に総説を執筆中である。フィールドでの調査は,1997年にダムが建設された北海道札内川ダムと,いまだダムなどの構造物が建設されていない対照河川歴舟川で実施している。両河川は,流量規模や季節変動ともにきわめて類似した性質を示しており,比較するうえでの条件は整っていると言える。ダムの影響は,更新稚樹の動態によって明らかにするため,発生個体・生残個体の種組成を固定プロットにて調査継続中である。また,同時に稚樹個体の器官量配分についても,樹種ごとに調査し,現在解析中である。札内川と歴舟川は,信州と北海道に隔離分布する希少種ケショウヤナギが広い面積で群落を形成している川であり、札内川ではダムの影響が心配されている。この種は、攪乱が頻発し谷底部の広い網状礫床河川を好むことが分かっていることから、地形変化と関連させてその成立立地特性を明らかにするため,超過洪水確率に対応した地形面区分と,その立地環境(粒径,水分,有機物含有率など)の計測,さらに各地形面における植物組成と構造の調査を実施した。調査は次年度も継続する予定である。ダムが水辺林の更新動態に与える影響について,流量および流砂量の変化,さらに攪乱頻度と強度の観点から文献レビューを実施し,応用生態工学に総説として掲載した。

フィールドでの調査は,1997年にダムが建設させた北海道札内川ダムと,いまだダムなどの構造物が建設されていない対照河川歴舟川で継続調査を実施している。両河川は,流量規模や季節変動ともにきわめて類似した性質を示しており,比較するうえでの条件は整っている。札内川ダムによる水量調節の影響は,新たな更新立地(裸地)が形成されにくいという点では強く影響しているが,水位低下に伴う水分ストレスについては,あまり影響を及ぼさないことが明らかになった。歴舟川におけるケショウヤナギなどの先駆性広葉樹,およびハルニレなどの遷移後期種の解析から,各河畔林構成樹種の優占度は,超過洪水確率に対応した地形面区分(physiotope区分)とよく対応し,その立地環境(粒径,水分,有機物含有率など)の計測と直接環境傾度法の一つであるCCA(Canonical Correspondence Analysis)解析により,各樹種の好む物理環境が明瞭に表現できるようになった。同時に,河畔樹種生活史の各ステージに応じた生息場環境の解析から,ケショウヤナギに代表される水辺林を保全するためには,動的立地環境が保たれ,生息場環境の多様性がセットとして維持されることが重要であることが明らかになった。歴舟川におけるケショウヤナギなどの先駆性広葉樹,およびハルニレなどの遷移後期種の解析から,各河畔林構成樹種の優占度は,超過洪水確率に対応した地形面区分とよく対応し,CCA解析により各樹種の好む物理環境が明瞭に表現できるようになった。同時に,河畔樹種生活史の各ステージに応じた生息場環境の解析から,水辺林を保全するためには,動的立地環境が保たれ,生息場環境の多様性がセットとして維持されることが重要であることが明らかになった。ケショウヤナギと同所的に生育しているオオバヤナギ,ドロノキ稚樹の器官量配分と地下部形態について調べた結果,地下部への投資や早期の深度獲得を優先する伸長様式は,3種に共通の形質であり,礫質砂礫堆での定着・成長に有効な地下部形態と考えられた。ダムが水辺林に与える影響については,流量および流砂量の変化,さらに攪乱頻度と強度の観点から文献レビューを実施した。フィールドでの調査は,札内川と歴舟川で調査を実施し,札内川ダムによる水量調節の影響は,新たな更新立地(裸地)が形成されにくいという点では強く影響していることが明らかになった。さらに,ダムの流量調節による洪水攪乱頻度の減少が,先駆性樹種の更新動態に与える影響をシミュレーションにより予想した結果,札内川では将来的にケショウヤナギの生活史を閉じるために必要な地形面が減少し,ハルニレやヤチダモの遷移後期樹種に占められることが示唆された。生態学的機能への影響については,水温,リター量,倒流木量,河床間隙微細砂量,付着藻類量,遊泳魚類,底生魚類,攪乱の波及に与える影響を問寒別川,猿払川,幌内川,真駒内川,ユーラップ川,貫別川,オレゴン州Lookout Creekで評価した。
界面活性剤の繊維への吸着と汚れの離脱

実際の洗浄系における界面活性剤の挙動を明らかにするために、被洗物への界面活性剤の吸着に焦点を当て、実際の洗浄の際に吸着する界面活性剤の量とその時間的な変化および汚れ除去過程との関係について調べた。1.モデル洗浄系における各種繊維(綿、毛、レ-ヨン、ポリエステル、ナイロン、アクリル、毛/ナイロン混紡、綿/ポリエステル混紡)へのSDS、LASの各cmc濃度における吸着量を測定した結果、洗浄15分後の吸着量はSDS、LAS共に平衝吸着量とは必ずしも一致せず、毛、ナイロン、アクリルなどの平衝吸着量の多い繊維では平衝吸着量より少なく、綿、レ-ヨン、ポリエステルなどの平衝吸着量の少ない繊維においては、15分後にはほぼ平衝吸着量に近い吸着量が認められた。2.ステアリルアルコ-ルをモデル油汚れとして付着させたレ-ヨンとポリエステルへのSDSとLASの吸着量と、ステアリルアルコ-ルの離脱過程を調べた結果、LASではSDSに比べ吸着量のバラツキがおおきいものの1分程度の非常に短い時間で多量の吸着が起きるのに対して、SDSでは20°Cでは10分、50°Cでは5分程度迄徐々に吸着量は増加した。それに伴うステアリルアルコ-ルの基質からの離脱は、LASよりSDSのほうが大きく、離脱速度には両者に大きい差は認められなかった。
細胞の増殖シグナル及び癌の浸潤転移における新規裏打蛋白質ビネキシンの機能解析

細胞の足場依存的/非依存的増殖は正常細胞とがん細胞を区別する最大の特徴の一つであり、浸潤、転移とも密接に関わっている。分子レベルで足場依存的/非依存的増殖メカニズムを詳細に明らかにすれば、がんの治療に貢献することができる。ビネキシンは細胞骨格/細胞接着と増殖因子シグナルの両者に関与すると考えられるが、細胞増殖や増殖因子シグナルの足場依存性への関与については不明であった。本研究ではビネキシンの機能解析を新しい切り口として、細胞の足場依存的増殖メカニズム、とくに増殖因子シグナル伝達の足場依存性のメカニズムの解明をめざした。通常NIH3T3細胞を非接着状態でEGF刺激しても増殖に必須なMAPキナーゼErkは活性化しない(足場依存性)。しかし、ビネキシンをNIH3T3細胞に過剰発現させると、非接着状態でもErkの活性化が起こり増殖因子シグナルは足場非依存性となった。この効果に必要なビネキシンの領域を特定したところ、ビネキシンの持つ3つのSH3領域はいずれも必要ではなく、2番目と3番目のSH3領域に挟まれたリンカー部分が重要であること分かった。さらに、ビネキシンによる足場非依存性のErK活性化は、PAK(PAKもErk活性化の足場依存性に関わると報告されている)の優性抑制変異体によって阻害された。以上の結果からビネキシンは増殖因子シグナル伝達の足場依存性に関与し、PAKの上流で機能していることが示唆された。また、ビネキシンによる細胞骨格の制御には、1番目と2番目のSH3須域が重要であることも示した。また今後のビネキシンの生理機能解明のためにES細胞のビネキシン遺伝子ヘテロノックアウト細胞を作成した。
喫煙と因果関係の大きい肺気腫とその肺線維症への進展

肺気腫と特発性肺線維症〔IPF〕は異なる疾患概念であるが、両疾患が併存している症例を時に経験する。今回、過去5年間に当院で胸部CTを施行した14,900例のなかから臨床所見及びCT所見から肺気腫並びに特発性肺線維症の症例を抽出し、疾患単独群、両疾患併存群に分類した。肺気腫単独群は37例、IPF単独群27例、両疾患併存群31例であった。喫煙者は肺気腫単独群で96%、IPF単独群で39%,両疾患併存群で86%と高率にみられ、BI>400の肺癌のhigh risk groupの数も肺気腫単独群で84%、IPF単独群で35%、両疾患併存群で86%と高率であった.原発性肺癌の併発頻度は肺気腫単独群で29%、IPF単独群で7%、両疾患併存群で41%と併存群で著明に高値を示した。肺気腫、IPF併存群におけるCT上の特徴は単独群に較べて、肺気腫所見では上肺野の小葉中心性を示す症例が多く、IPFの所見ではhoneycombingとsobpleural linesのみられる症例が優位であった。肺気腫単独群のなかで3例であったが、肺気腫経過中に下肺野に新たに間質性変化が2年間の間に生じてきていることと両疾患群の経過観察中に肺気腫の病変の変化よりIPFの病変の変化が強くみられており、肺気腫にIPFの変化が何らかの機序により下肺野に起こってきていることが強く示唆された。これらの事実から、上肺野の小葉中心性の肺気腫患者の経過観察中に、下肺野に間質性肺炎とりわけIPFの所見がみられてきた場合、この併存群での肺癌の併発の高い危険性を考慮して、CTでの厳重なfollow upが必要である。これまでに喫煙と因果関係の大きい肺気腫と肺線維症(慢性・亜急性間質性肺炎)の併存例の臨床像とCT画像を肺気腫単独発症例と肺線維症単独発症例のそれと比較して各疾患群の関与と推移について考察した。対象症例は1996年1月から2001年3月までの約5年間に当大学病院で胸部CTを撮像して、臨床上並びにCT画像上肺気腫または慢性・亜急性間質性肺炎と診断された117例である。内訳は肺気腫単独例が50例、慢性・亜急性間質性肺炎単独例が40例、両者併存例が27例である。各症例において、臨床情報として既往歴、喫煙歴、肺癌の併発件数などを検索し、胸部CTについては、肺気腫ではGrade分類、罹患部位(上、中、下肺野)と肺気腫の病型(小葉中心、汎小葉、傍隔壁)について検討した。また、間質性肺炎については、罹患部位(上、中、下肺野)と間質性肺炎の種々のCT所見(honeycomb pattern, subpleural line, reticular pattern, ground glass opacity, consolidation, bronchovascular bundleのthickening)の有無について検討した。(結果)肺気腫と肺線維症(亜急性・慢性間質性肺炎)併存例の頻度は今回の対象例117例中27例、23%であった。この併存例において、肺癌の併発率は27例中13例、48%と他の2群より優位に高率であった(肺気腫単独例:26%、肺線維症単独例7.5%)。

併存例での肺気腫所見では単独例と比較して小葉中心性病変が高頻度であり、罹患部位は上肺及び上中肺野に多くみられ、更に重症度の比較的軽度の症例が多くみられた。併存例での間質性肺炎所見では単独例と比較してhoneycomb、reticular patternが顕著であり、罹患部位は下肺野優位で重症度は軽度の症例が多くみられた。(結論)肺気腫と肺線維症(慢性・亜急性間質性肺炎)併存群では肺癌の発生頻度が高く、この群のCT画像所見を把握し、経過観察の必要患者を予知することの重要性が示唆された。肺気腫と特発性間質性肺炎〔IIP〕は異なる疾患概念であるが、両疾患が併存している症例を時に経験する。今回、過去5年間に当院で胸部CTを施行した14,900例のなかから臨床所見及びCT所見から肺気腫並びに特発性間質性肺炎の症例を抽出し、疾患単独群、両疾患併存群に分類した。肺気腫単独群は37例、IIP単独群27例、両疾患併存群31例であった。喫煙者は肺気腫単独群で96%、IIP単独群で39%,両疾患併存群で86%と高率にみられ、BI>400の肺癌のhigh risk groupの数も肺気腫単独群で84%、IIP単独群で35%、両疾患併存群で86%と高率であった.原発性肺癌の併発頻度は肺気腫単独群で29%、IIP単独群で7%、両疾患併存群で41%と併存群で著明に高値を示した。肺気腫、IIP併存群におけるCT上の特徴は単独群に較べて、肺気腫所見では上肺野の小葉中心性を示す症例が多く、IIPの所見ではhoneycomb patternとsubplcural lineのみられる症例が優位であった。肺気腫単独群のなかで3例であったが、肺気腫経過中に下肺野に新たに間質性変化が2年間の間に生じてきていることと両疾患群の経過観察中に肺気腫の病変の変化よりIIPの病変の変化が強くみられており、肺気腫にIIPの変化が何らかの機序により下肺野に起こってきていることが強く示唆された。これらの事実から、上肺野の小葉中心性の肺気腫患者の経過観察中に、下肺野に間質性肺炎とりわけIIPの所見がみられてきた場合、この併存群での肺癌の併発の高い危険性を考慮して、CTでの厳重なfollow upが必要である。
寒冷な貧栄養地に生育する常緑広葉樹の生活様式に関する研究

(1)貧栄養条件下で常緑植物が優占するメカニズムを解明するために、火山地の山地帯や亜高山帯の森林において樹木や草本の成長および生理生態学的特性を調査し、物質経済を解析した。(2)富士山山地帯の溶岩地ではアカマツ林が成立しており、亜高木層以下でソヨゴなどの常緑広葉樹が圧倒的に優占している。常緑広葉樹と落葉広葉樹の物質生産過程、窒素経済を解析、比較したところ、(1)落葉時の窒素の回収率では同等であったが、常緑樹では交代する葉の量が少ないため、植物体における窒素の回転率は低い、(2)常緑葉は窒素の貯蔵器官として働き、新葉の展開は、古い葉からの転流によって支えられてる、(3)常緑樹は落葉樹より、光合成活性は低いが、水ストレスを生じにくいため一日の生産量では差がない、(4)常緑樹は、落葉樹が葉を展開する前後の季節にも光合成生産を行っているため、葉面積当たり年間生産量は常緑樹の方が高いことが明らかになった。以上より、窒素利用効率は常緑広葉樹の方が高いことが示された。(3)溶岩地のアカマツは、山地土壌のものより落葉時の窒素回収率が高く、光合成に使われない貯蔵窒素を多く含み、光環境の良いシュートに再配置することによって窒素利用効率を高めている。亜高山帯の常緑林床草本は早春の好適な光資源を利用して高い光合成生産を行うことが出来る点で有利であり、窒素利用効率は高い。(4)以上より、常緑性により保存的な栄養塩経済が成り立ち、高い栄養塩利用効率を持つことが、貧栄養条件下での優占の一般的な原因の一つであることが認められた。低温環境と貧栄養環境に対する常緑広葉樹の適応的性質を明らかにするために,溶岩地のアカマツ林内に生育する常緑広葉樹の環境,葉群動態,物質生産,栄養塩経済を解析し,以下のような結果を得た。1.野外での年間を通した環境及び葉群動態の調査を,亜高木層で最も優占している常緑広葉樹であるソヨゴについて行った。ソヨゴの樹冠上の相対光量子密度は,夏には全天の1020%であり,秋から冬にかけてはそれより低下した。葉の寿命は,比較的明るい樹冠では23年,暗い樹冠では45年であった。2.ソヨゴの光合成活性の季節変化の測定においては,土壌が凍結し厳しい低温にさらされる1月と2月を除く10ヶ月に渡って光合成が可能であることが示された。また,8月の晴天時に,常緑広葉樹のソヨゴとアセビ,落葉広葉樹のミズナラの3種について,光合成,蒸散,水ポテンシャルの日変化を測定したところ,ソヨゴとアセビはミズナラに比べて最大光合成速度,最大の気孔コンダクタンスの値は低かったが,水ストレスを受けにくく著しい日中低下を起こさなかった。このため一日の純生産量は,常緑広葉樹と落葉広葉樹の間で差はなかった。光合成可能期間の長さを考慮すると,年間の生産量は常緑広葉樹の方が大きいことが示唆された。3.葉面積当たりの葉重量の季節変化から,新葉の展開時に旧葉から物質が転流することが予想された。そこで葉と枝の窒素量の季節変化を調べ,4年枝までの茎葉内での窒素動態を解析したところ,当年枝に供給される窒素のほぼ全てが旧茎葉から供給されていることが分かった。落葉の際の窒素の回収率は約60%であった。以上のことから,ソヨゴの葉はきわめて重要な窒素のプールとなっており,貧栄養条件下での効率的な窒素経済に役立っていることが示唆された。

低温・貧栄養環境に対する常緑広葉樹の適応的性質を解明するために,富士山山地帯の溶岩地のアカマツ林において亜高木層を形成するソヨゴとアセビ,及び比較のために落葉広葉樹のミズナラについて,微環境,薬群動態,生理生態的諸特性,シュート成長,物質生産過程,栄養塩経済を調査した。また,常緑性の生態学的な意義をより一般的に論じるために広葉樹以外の常緑植物に研究対象を拡大し,上層木のアカマツと,亜高山帯に生育する常緑草本を調査した。今年度明らかにされた主な点は以下の通りである。1.12月と3月では気温5°C以上では常緑広葉樹2種の光合成速度は夏期と同程度になり,低温下で強光阻害は大きいものの回復は速かった。アセビはソヨゴにくらべ光合成活性が年間を通して低かったが,生産力は葉の寿命の長さによって補償されて同程度であった。落葉樹に対する光合成生産の有利性はより明確になった。2.常緑樹と落葉樹では落葉時の窒素の回収率に差はなかった。しかし常緑樹の落葉は葉群の一部だけで起こるので,リターとして失われる窒素量は全葉を落葉する落葉樹に比べてかなり小さく,栄養塩経済はより保存的であると言える。3.アカマツの葉群は常緑広葉樹と同様に,新しい成長のための重要な窒素供給源であった。葉内の窒素量と光合成活性の季節変化および葉齢による変化を解析した結果,光合成によって使われない窒素が多く含まれており,貯蔵窒素をもつことが示唆された。貯蔵態は不活性化したルビスコと考えられ,貯蔵窒素の実態解明のための研究の発展のきっかけとなった。アカマツの窒素回収率は約70%であり,発達した土壌のアカマツより高かった。4.亜高山帯林に生育する常緑草本ベニバナイチヤクソウの成長と窒素動態の解析により,常緑であるために可能な早春の光合成生産がきわめて重要であること,葉は窒素のプールとして重要であることが明らかになった。
カーボンフットプリントを用いた「低炭素社会」のためのライフスタイルの構築

本研究は、現代社会と伝統的社会における環境観、および、ライフスタイルと二酸化炭素排出量との関係を分析し、カーボンフットプリントを用いて「低炭素社会」を実現するために有効と考えられるライフスタイルを構築するための方法論の創出を目的とした。現代の日本人とともに、ニュージーランドのマオリをとりあげ、変貌する社会の中で、彼らの伝統的環境観とライフスタイルがどのように保持されてきたかを調査し、両者の環境観、ライフスタイルと対比させ、カーボンフットプリントの有効活用法、そして、「低炭素社会」実現のためのライフスタイルの構築法を提示した。本研究は、21世紀の最大課題である持続可能な社会実現にむけて、CO_2排出量を低減し、「低炭素社会」のライフスタイル構築指針を提示することを目的としている。そのために、先住民と現代社会人との環境観・価値観、情報活動、そして、CO_2排出量に表される生産活動、消費活動を比較分析し、CO_2排出量削減に有効なカーボンフットプリントを開発して、その活用をはかる。本年度は、ニュージーランドの先住民マオリを調査し、彼らの価値観とライフスタイルと本質的に結びついているマオリ・エスニシティの分析を行った(「エスニシティの多様化と新たなマオリ概念の展開」日本ニュージーランド学会誌、17巻、2-12)。その結果、先住民マオリは、高度情報化がすすむ現代社会の中で、意識やライフスタイルが多様化していること、しかし、新たにマオリ的なものを模索する動きが出てきていることを明らかにした。また、日本の家庭における28年間のCO_2排出量の変化を計算し、ライフスタイルとの関係を明らかにした(「家計消費とCO2排出量からみる29年間(1980年2008年)のライフスタイル」日本消費者教育学会中部支部第4回例会)。さらに、日本の家庭ごみの減量をライフスタイルとの関係から分析し、CO_2排出量削減法を議論した(「家庭のマテリアルフローからみたごみ減量と消費者教育」、消費者教育、30巻,43-57)。以上のことから、現代社会において、先住民、先進国の現代人は、共に、近代的なライフスタイルを続けながらも、その根底には、CO_2排出などによる環境負荷に対して、日常生活レベルから再考しようとする意識があることが明らかとなった。したがって、本研究の次段階として、CO_2削減のツール、カーボンフットプリントを開発することにより、「低炭素社会」のためのライフスタイルの構築が可能になると考えられる。本年度は、現代社会の環境観、情報活動の分析、および、現代社会におけるライフスタイルの調査分析と二酸化炭素排出量分析を行った。I.現代社会の環境観、情報活動の分析:日本社会の環境観と情報活動の調査:現代日本人の環境観と情報活動を、主要な新聞とジャーナルおよび各種統計資料をもとに分析した。また、「低炭素社会」の取組みとして先進的なイギリスのカーボンフットプリントの文献研究を行った。II.現代社会のライフスタイルと二酸化炭素排出量分析(1)日本人家庭の二酸化炭素排出量の分析:日本の家計調査資料と二酸化炭素排出点数表を用いて二酸化炭素排出量を算出した。(2)現代社会における環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量の関係:研究で得られた現代社会の環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量に関するデータを解析し、環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量の関係を明らかにした。本年度は、カーボンフットプリントに対する若者(日本人、マオリ)の意識、実態を調査し、そのデータを解析して、カーボンフットプリントの有効活用法を提案し、さらに、これまでの成果の総まとめ行い、持続可能な社会構築のためのライフスタイル獲得を提案した。I.現代社会の環境観、情報活動の分析日本人6000人、マオリ100人を対象にして、環境についての意識と実態を調査し、このデータを数量化III類、クラスター分析によって解析し、人々を4つのタイプに類型化した。II.カーボンフットプリントと環境意識、情報活動の関係の解明とその有効活用カーボンフットプリントに対する人々の意識をアンケート調査し、類型化された環境グループとカーボンフットプリントとの関係を明らかにした。そして、それに基づき、カーボンフットプリントの有効な活用法を提案した。III.情報、環境意識と持続可能な社会のためのライフスタイルの獲得研究のまとめとして、3年間の研究で得られた、現代社会の環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量に関するデータを解析して、環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量の関係を明らかにし、新しいライフスタイル獲得のためのツールとして、カーボンフットプリントを位置づけ、その活用法を提案した。当初計画の大半は、予定どおりに進展した。しかし、海外現地調査の直前に、調査者(杉原)が体調を崩し、入院、手術となったため、現地調査を翌年度に繰り越した。そして、平成24年に現地調査を行い、当初に計画した本年度分の研究を遂行することができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、以下の研究を行い、研究を最終的にまとめ、完成する。I.伝統的マオリ社会の環境観とライフスタイルの調査II.現代社会の環境観、情報活動の分析と伝統的マオリ社会との比較

III.現代社会における環境観、情報活動、ライフスタイル、二酸化炭素排出量の関係の分析IV.新しいカーボンフットプリントの作成V.カーボンフットプリントを活用した「低炭素社会」ライフスタイルの提案24年度が最終年度であるため、記入しない。
イギリス契約法の展開とヨーロッパ民法典の編纂－比較民事法研究の定礎を求めて

本研究『イギリス契約法の展開とヨーロッパ民法典の編纂ー比較民事法研究の定礎を求めて』は、近時、EU内において加速化するヨーロッパ民法典(ECC)編纂事業等と関連付けて、イギリス契約法の現況を多角的に精査すること、あわせて、ECCの編纂という法制史上の画期点に臨み、コモンロー(非法典法)の基軸であるイギリス民事法が変容する実相を詳細に検討することを通じて、<比較民事法研究>という新たな研究領域を確立させる契機とすること、等をその目的とする。本年度は、初年度以来の構想に即し、ECC編纂事業ないしEU私法全体に関する調査研究、及び、イギリス契約法総体に関する調査研究を継続しつつ、新たな課題研究として<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開ー契約各論(2)>を措定し、契約各論の領域等にかかる残余の個別検討テーマを割り当てたうえ、三年度に亘る本研究計画の最終年度として、比較民事法研究の観点より、現代イギリス契約法の動向を取纏める作業が鋭意推進された。上記の実施計画に沿い、本年度も、ECC編纂に向けた内外資料等及びイギリス契約法の展開にかかる内外資料等を蒐集し、系統的に整序するという基礎研究が継続された。具体的には、Oxford大学等における現地調査・現地研究者との交流活動をも含め、EU私法に関する古典的・代表的文献、最新論攷等を探査しつつ、同時に、イギリス契約法上の個別論点に立ち入り、その歴史的形成から今日の法状況に至るまでの判例法・制定法・学説の展開過程を、比較民事法研究の文脈から多面的に跡付ける作業が蓄積された。今後、本研究計画の更なる展開が予定されるが、広範な調査研究対象ゆえに、本研究成果の整序及び公表作業等の完遂に想定以上の時間を要しており、本研究に直結する成果が未だ十分に成熟するに至っていないことは遺憾であり、成果物の速やかな公表を期すものである。本研究計画『イギリス契約法の展開とヨーロッパ民法典の編纂ー比較民事法研究の定礎を求めて』は、近時、EU内において加速化するヨーロッパ民法典(ECC)編纂事業と関連付けて、イギリス契約法の現況を多角的に精査すること、あわせて、ECCの編纂という法制史上の画期点に臨み、コモンロー(非法典法)の基軸であるイギリス民事法(スコットランド民事法をも含む。)が変容する実相を詳細に検討することを通じて、<比較民事法研究>という研究領域を確立させる契機とすること、をその目的とする。本年度は、その初年度として、ECC編纂事業ないしEU私法の構想等、EU私法全体に関する基礎調査研究、及び、イギリス契約法総体に関する基礎調査研究を手掛けつつ、同時に、通年の課題研究としては、<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開ー契約総論>を措定して、ことに契約総論の領域にかかる具体的な検討テーマが割り当てられた。上記の研究実施計画に沿い、1989年以来のECC編纂に向けた内外資料等及びイギリス契約法の展開にかかる内外資料等を継続的に蒐集し、系統的に整序するという基礎研究が推進された。具体的には、Leiden大学、Oxford大学等における現地調査・現地研究者との交流活動をも含め、EU私法に関する古典的・代表的文献、さらには各種の最新論攷を探査しつつ、同時に、イギリス契約法総論にかかる数多くの論点につき、その歴史的形成から今日の法状況に至るまでの判例法・制定法・学説の展開過程を、比較法的文脈から詳細に跡付ける作業に着手した。以上の作業等は次年度以降も鋭意継続されるが、広範な調査研究対象ゆえに、その整序作業等には想定以上の時間を要しており、本研究に直結した具体的研究成果が現時点では未だ公表段階に至っていないことは遺憾であり、次年度早期における成果の公表を期すものである。本研究課題にかかる初年度の研究活動としては、ほぼ本研究実施計画どおりに推移している。しかしながら、調査研究対象の広範さ等のゆえに、その整序作業等には想定以上の時間を要しており、本研究目的に直結した研究成果が現時点では未だ公表段階に至っていないことは遺憾であり、次年度早期における成果の公表を期すものである。本研究『イギリス契約法の展開とヨーロッパ民法典の編纂ー比較民事法研究の定礎を求めて』は、近時、EU内において加速化するヨーロッパ民法典(ECC)編纂事業と関連付けて、イギリス契約法の現況を多角的に精査すること、あわせて、ECCの編纂という法制史上の画期点に臨み、コモンロー(非法典法)の基軸であるイギリス民事法(スコットランド民事法をも含む。)が変容する実相を詳細に検討することを通じて、<比較民事法研究>という研究領域を確立させる契機とすること、等をその目的とする。本年度は、昨年度に引き続き、ECC編纂事業ないしEU私法の構想等、EU私法全体に関する基礎調査研究、及び、イギリス契約法総体に関する基礎的調査研究を継続しつつ、同時に、通年の課題研究としては、<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開ー契約各論(1)>を措定し、ことに売買契約法の領域にかかる具体的な検討テーマを割り当てた。上記の研究実施計画に沿い、1989年以来のECC編纂に向けた内外資料等及びイギリス契約法の展開にかかる内外資料等を蒐集し、系統的に整序するという基礎研究が継続された。具体的には、Oxford大学等における現地調査

・現地研究者との交流活動をも含め、EU私法に関する古典的・代表的文献、さらには各種の最新論攷を探査しつつ、同時に、イギリス契約法ないし売買契約法上の論点につき、その歴史的形成から今日の法状況に至るまでの判例法・制定法・学説の展開過程を、比較法的文脈から詳細に跡付ける作業が継続された。以上の作業等は最終年度にあたる次年度においてもなお鋭意継続されるが、広範な調査研究対象ゆえに、その整序作業等に想定以上の時間を要しており、本研究に直結した具体的研究成果物としては未だ公表段階までに至っていないことは遺憾であり、次年度早期における成果の公表を期すものである。本研究課題にかかる本年度(二年次)の研究活動としては、ほぼ本研究実施計画どおりに推移している。しかしながら、調査研究対象の広範さ等のゆえに、その整序作業等にはなお想定以上の時間を要しており、本研究目的に直結した研究成果物が現時点では未だ公表段階に至っていないことは遺憾であり、次年度早期における成果の公表を期すものである。本研究『イギリス契約法の展開とヨーロッパ民法典の編纂ー比較民事法研究の定礎を求めて』は、近時、EU内において加速化するヨーロッパ民法典(ECC)編纂事業等と関連付けて、イギリス契約法の現況を多角的に精査すること、あわせて、ECCの編纂という法制史上の画期点に臨み、コモンロー(非法典法)の基軸であるイギリス民事法が変容する実相を詳細に検討することを通じて、<比較民事法研究>という新たな研究領域を確立させる契機とすること、等をその目的とする。本年度は、初年度以来の構想に即し、ECC編纂事業ないしEU私法全体に関する調査研究、及び、イギリス契約法総体に関する調査研究を継続しつつ、新たな課題研究として<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開ー契約各論(2)>を措定し、契約各論の領域等にかかる残余の個別検討テーマを割り当てたうえ、三年度に亘る本研究計画の最終年度として、比較民事法研究の観点より、現代イギリス契約法の動向を取纏める作業が鋭意推進された。上記の実施計画に沿い、本年度も、ECC編纂に向けた内外資料等及びイギリス契約法の展開にかかる内外資料等を蒐集し、系統的に整序するという基礎研究が継続された。具体的には、Oxford大学等における現地調査・現地研究者との交流活動をも含め、EU私法に関する古典的・代表的文献、最新論攷等を探査しつつ、同時に、イギリス契約法上の個別論点に立ち入り、その歴史的形成から今日の法状況に至るまでの判例法・制定法・学説の展開過程を、比較民事法研究の文脈から多面的に跡付ける作業が蓄積された。今後、本研究計画の更なる展開が予定されるが、広範な調査研究対象ゆえに、本研究成果の整序及び公表作業等の完遂に想定以上の時間を要しており、本研究に直結する成果が未だ十分に成熟するに至っていないことは遺憾であり、成果物の速やかな公表を期すものである。次年度以降の研究活動においても、本研究実施計画に沿い、ECC編纂作業ないしEU私法、及び、イギリス民事法全般に関する概括的研究を一層発展させつつ、同時に、<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開>にかかる通年の課題研究テーマを具体的に選定したうえで、本研究を綜合的・立体的に推進させる。次年度(最終年度)の研究活動においても、本研究実施計画に沿い、ECC編纂作業ないしEU私法、及び、イギリス民事法全般に関する概括的研究を一層発展させつつ、同時に、<ECC編纂と現代イギリス契約法の展開>にかかる通年の課題研究テーマを具体的に選定したうえで、本研究を綜合的・立体的に推進させる。
共創的な授業支援を目的としたコミュニケーション「場」のリアルタイム可視化システム

授業とは教師と生徒のコミュニケーションを介する気づきの共創プロセスである。そして共創では「場」が重要な役割を担っている。「場」に基づいて共感が生まれ、それが気づきに影響を及ぼすからである。しかし、現状では「場」を可視化する技術は開発されておらず、現場の教師の経験と勘に依存しているのが実状である。そこで本研究では、この知見を踏まえ、研究項目1)集団的コミュニケーションの「場」を可視化すること、研究項目2)「場」における共感状態の神経基盤を明らかにすること、さらに、研究項目3)「場」の情報をリアルタイムに教師にフィードバックできる共創的な授業支援システムを構築することをめざした。第2年度までに、研究項目1)は、授業現場の集団的コミュニケーションを対象とし、加速度センサのセンサネットワークを用いて「場」を可視化する手法を確立した。研究項目2)は、授業を模した2人(教師役と生徒役)のレクチャー課題を対象として、本研究が提案する「場」の可視化と脳活動の同時計測を行った。これらの成果を踏まえて、第3年度には、授業現場を対象とし、身体運動の同調状態として可視化される「場」の時間変動と空間パターンを、授業中の教師自身にリアルタイムにフィードバックできる共創的な授業支援システムとして構築した。具体的には、上記の「場」の情報を教師にフィードバックし、授業における場づくりを支援できるシステムとして実現した。特に、教師と生徒のあいだでの身体運動のインターパーソナルな同調状態の時間的推移および講義室内で同調しているクラスターの空間分布の情報を、教師の手元のモニターに表示し、授業中の場づくりを支援するシステムである。さらに現場への適用事例を収集することによってコミュニケーション「場」を時間的・空間的パターンとして評価することが可能になり、場づくりを支援する方法論として完成させることができた。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、共創的な授業支援を目的としたコミュニケーション「場」のリアルタイム可視化システムを開発するために、第1年度(平成27年度)は「場」の可視化技術の開発(研究項目1)とその神経科学的基盤の確立(研究項目2)を並行して進めた。研究項目1としての授業における集団的コミュニケーション「場」の時間的・空間的パターンの可視化では、授業現場の集団的コミュニケーションを対象とし、加速度センサのネットワークを用いて「場」を可視化する手法を確立した。具体的には、授業において教師と生徒の集団的かつ無意識的な身体運動(頷き運動を含む)の同調状態を計測し、その時間的推移を分析し可視化した。計測には、上半身の揺れに伴う加速度変化をリアルタイムに計測できる名札型の加速度センサネットワークを採用した。分析方法としては、教師と生徒間および生徒同士の間で、時系列データの相互相関関数を計算することで、インターパーソナルな身体運動の同調状態を位相関係の時間発展の観点から分析した。研究項目2としての「場」の可視化手法の神経科学的基盤を明確化では、授業を模したレクチャー課題を対象として、身体運動の同調状態と相関して賦活される脳部位を調査し、「場」と深くかかわる共感との関係や、それに基づく意欲や態度への影響を明らかにした。さらに身体運動の同調状態において脳活動もインターパーソナルに同調しているか否かを確認した。fMRIによる分析では、MRI内外の2人の被験者にビデオ会話装置を通じて対話させ、MRI内の被験者の脳活動を計測し、「場」の状態を反映する脳部位賦活と身体同調との相関の検証を進めた。NIRSによる分析では、頷きの生成/知覚処理を担う脳部位の活動を、リアルな教育現場で測定し、その身体同調との相関を検証した。本研究の目標は共創的な授業支援を目的としたコミュニケーション「場」のリアルタイム可視化システムを構築することであり、平成27年度は、1)授業における集団的コミュニケーション「場」の時間的パターンを可視化すること、および、2)脳計測の併用によって本研究が提案する「場」の可視化手法を神経科学的に根拠づけるための基盤を確立することに成功した。その結果、おおむね想定どおりの成果を達成することができた。「場」に基づいて共感が生まれ、それが気づきの基盤となる意欲や態度に大きい影響を及ぼすからである。そこで本研究計画では、この知見を踏まえ、研究項目1)授業現場を対象として集団的コミュニケーションの「場」を可視化すること、研究項目2)「場」における共感状態の神経科学的な基盤を明らかにすること、さらに、研究項目3)「場」の情報をリアルタイムに教師にフィードバックできる共創的な授業支援システムを構築することをめざした。そして第1年度から第2年度にかけては、研究項目1)と2)を並行して進めた。研究項目1)については、授業現場の集団的コミュニケーションを対象とし、加速度センサのセンサネットワークを用いて「場」を可視化する手法を確立した。具体的には、教師と生徒の身体運動(頷き運動を含む)の集団的な同調状態(位相関係を含む)を計測し、その時間的推移および空間的パターンを分析し可視化した。

さらに「場」が生成し共感度の高い状況と低い状況を人為的に構成し、本可視化手法の有効性も確認した。また、研究項目2)については、授業を模した2人(教師役と生徒役)のレクチャー課題を対象として、本研究が提案する「場」の可視化と脳活動の同時計測を行った。具体的には、fMRIを用いて身体運動の同調状態と相関して賦活される脳部位を明らかにし、「場」と深くかかわる共感との関係や、それに基づく意欲や態度への影響を調査した。さらに、NIRSを用いて身体運動の同調状態において脳活動もインターパーソナルに同調しているか否かを確認した。研究項目1)では授業における集団的コミュニケーション「場」の時間的・空間的パターンを可視化すること、研究項目2)では脳計測の併用によって本研究が提案する「場」の可視化手法を神経科学的に根拠づけることが想定されていたが、そのいずれも達成することができた。このような背景から、おおむね順調に進展していると判断する。授業とは教師と生徒のコミュニケーションを介する気づきの共創プロセスである。そして共創では「場」が重要な役割を担っている。「場」に基づいて共感が生まれ、それが気づきに影響を及ぼすからである。しかし、現状では「場」を可視化する技術は開発されておらず、現場の教師の経験と勘に依存しているのが実状である。そこで本研究では、この知見を踏まえ、研究項目1)集団的コミュニケーションの「場」を可視化すること、研究項目2)「場」における共感状態の神経基盤を明らかにすること、さらに、研究項目3)「場」の情報をリアルタイムに教師にフィードバックできる共創的な授業支援システムを構築することをめざした。第2年度までに、研究項目1)は、授業現場の集団的コミュニケーションを対象とし、加速度センサのセンサネットワークを用いて「場」を可視化する手法を確立した。研究項目2)は、授業を模した2人(教師役と生徒役)のレクチャー課題を対象として、本研究が提案する「場」の可視化と脳活動の同時計測を行った。これらの成果を踏まえて、第3年度には、授業現場を対象とし、身体運動の同調状態として可視化される「場」の時間変動と空間パターンを、授業中の教師自身にリアルタイムにフィードバックできる共創的な授業支援システムとして構築した。具体的には、上記の「場」の情報を教師にフィードバックし、授業における場づくりを支援できるシステムとして実現した。特に、教師と生徒のあいだでの身体運動のインターパーソナルな同調状態の時間的推移および講義室内で同調しているクラスターの空間分布の情報を、教師の手元のモニターに表示し、授業中の場づくりを支援するシステムである。さらに現場への適用事例を収集することによってコミュニケーション「場」を時間的・空間的パターンとして評価することが可能になり、場づくりを支援する方法論として完成させることができた。
成長因子の構造安定化と放出制御機能を兼備した血管再生用マテリアルの創製

ポリグリセロールデンドリマー(PGD)が生理活性タンパク質の構造安定性に及ぼす影響を検討した。アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)をモデルタンパク質として熱変性におけるPGD添加効果を検討したところ、PGD存在下において熱処理後もADH活性を保持できる濃度条件が存在した。また、PGDは塩基性アミノ酸残基と相互作用し、これによって塩基性繊維芽細胞増殖因子の安定性に寄与していることが細胞培養実験から明らかになった。PGDは簡便な架橋反応にゲル状に加工可能であったことから、PGDを用いて生理活性タンパク質、特に塩基性タンパク質の構造と活性を安定化する足場材料として機能することが示された。樹状構造を有するグリセロール(ポリグリセロールデンドリマー:PGD)が生理活性タンパク質の構造安定性に及ぼす寄与を明らかにすることを目的とし、PGDによる水の運動性への影響とタンパク質の安定性との関連性について検討した。第一世代から第三世代までのPGDを既に確立された方法により合成・精製した。第一世代のPGD(PGDG1)について水の核磁気共鳴(NMR)スピン-格子(T1)緩和時間測定を行ったところ、20wt%まではT1値が大きくなったが、20wt%以上では小さくなる傾向が見られた。このことから、PGD-G1は20wt%以上となると水分子と結合した結合水が増加する可能性が示唆された。また、浸透圧計によって各水溶液の水の活量を算出したところ、PGD世代数の増大により水の活量が低下する傾向が見られたことから、PGDの水酸基密度の増大により、水分子との水素結合性が増大することが明らかとなった。PGDがタンパク質の熱力学的安定性に及ぼす影響を明らかにするため、比較的不安定なモデルタンパク質としてアルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)を選択し、PGDの世代数がADHの酵素活性に及ぼす影響を検討した。PGDG1,G2,G3、及びグリセロールをそれぞれ5wt%ずつ溶解させた緩衝液に、ADHを加え、60°Cで2時間加熱しながら濁度変化を測定した。グリセロール存在下では濁度変化が見られなかったが、PGD存在下では世代数の増大に伴って濁度が上昇した。このことから、5wt%のPGD水溶液では、PGD表層の水酸基密度に応じてADHとの何らかの分子間相互作用が増大し、凝集体が生成したものと推察された。そこで凝集体を回収し、ADH活性を測定したところ、G2では約70%、G3では約50%の活性を保持したが、グリセロールを加えたものでは約10%しか活性が維持されなかった。以上より、PGD水溶液中ではADHの活性状態はG2存在下において最も保持されることが明らかとなり、これは水分子の運動性が比較的高い濃度条件であることが必要であるものと推察された。本研究では、樹状構造を有するグリセロール(ポリグリセロールデンドリマー:PGD)が生理活性タンパク質の構造安定性に及ぼす寄与を明らかにし、構造安定化された細胞成長因子放出制御が可能な血管再生用マテリアルを創製することを目的としている。アルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)の超高感度示差走査カロリメトリー(DSC)測定からPGD存在下での熱安定性を評価した。1%PGD存在下における吸熱ピークからエンタルピー変化量を算出し、自由エネルギー変化(ΔG)を算出したところ、PGD世代数の増大によってΔG値が低下した。またADHの熱変性プロセスにおける変性中点を算出したところ、54.4°Cから51.4°Cへと低下した。これらの結果は、1%PGD存在下にてADHが変性していることを示しており、昨年度の円偏光二色性(CD)スペクトル測定結果によるADH二次構造変化と一致した。従って、PGD世代数の増大によってADHとの相互作用性が高くなり、ADHの熱処理時におけるADH活性が保持される(昨年度の結果)ことが示唆された。この結果を受け、塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)含有緩衝溶液を70°Cで1時間熱処理を行う前後のCDスペクトルを測定し、二次構造変化に与える影響についての考察を行ったところ、世代数3のPGD(PGD-G3)を添加したbFGF溶液において、熱処理1時間後のbFGFの二次構造変化が小さいという挙動が見られた。このことから、PGD-G3によりbFGFの二次構造の安定性は向上していることを明らかにした。細胞成長因子の放出制御のためにはPGDと細胞成長因子の相互作用が支配的となる。bFGFは塩基性タンパク質であるため、その表層に存在するアルギニンとの相互作用が重要と考え、アルギニンとPGDとの相互作用を等温滴定型熱量(ITC)測定から評価した。L-アルギニン,L-リシン、L-ヒスチジンがPGD-G3と相互作用した。

従って、PGD-G3との相互作用には塩基性部位が必要であり、これら塩基性部位に付加しているプロトンがPGD-G3内部のエーテル性酸素とファンデルワールス相互作用していることが示された。本研究では、樹状構造を有するグリセロール(ポリグリセロールデンドリマー: PGD)が生理活性タンパク質の構造安定性に及ぼす寄与を明らかにし、構造安定化された細胞成長因子放出制御が可能な血管再生用マテリアルを創製することを目的としている。昨年度の成果により、塩基性タンパク質のひとつでもある成長因子の塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)がPGD存在下において熱安定性が向上したことを受け、塩基性アミノ酸残基がPGDと相互作用していることが安定性に寄与しているものと示唆された。そこで、塩基性アミノ酸であるL-アルギニンとL-リジンを含む種々のアミノ酸およびアミノ酸類似化合物とPGDとの等温滴定型熱量(ITC)測定を行った。その結果、L-アルギニン, L-リシン、L-ヒスチジンがPGDと相互作用し、α-アミノ基の存在しないL-アルギニン,及びL-リシン類似構造化合物では相互作用がみられなかった。従って、PGDとの相互作用にはゲスト分子1分子内に2つのアミノ基が必要であり、これらがPGD内部のエーテル性酸素とファンデルワールス相互作用していることが示唆された。これら2つの塩基性部位とPGDとの相互作用は、2次元1H-1H NOESYNMR測定の結果からも支持された。以上のことから、PGDと塩基性アミノ酸残基との相互作用によってbFGFの熱安定性が保持されているものと示唆された。一方、PGD架橋ゲルの調製方法について見当したところ、架橋剤としてエチレングリコールジグリシジルエーテルを用いて架橋すると、放出制御可能なマトリックスを有するゲルとなることをモデル薬物放出により確認した。PGDが細胞増殖因子の活性を保持する効果があるかどうかを評価するため、マウス線維芽細胞(NIH/3T3細胞)を培養し、PGDと塩基性繊維芽細胞増殖因子(bFGF)を添加し、bFGFの活性を細胞増殖数から定量化した。その結果、対照(bFGFなし)に比べてbFGFを添加したもので細胞数が有意に増大し、さらに、PGD添加によって細胞数が増大する傾向にあった。0.1wt%PGDsのみではNIH/3T3細胞生存率は変化しなかったから、このことは、PGD存在下においてbFGFの細胞増殖活性を増強させる効果があることを示唆していた。PGDのゲル化方法についても検討した。PGDのゲル化方法として、エチレングリコールジグリシジルエーテル(EGDGE)を架橋剤として、水酸化ナトリウム水溶液中、60°C、一昼夜反応させ、3次元架橋物を合成し、水で膨潤してヒドロゲルを作製した。PGDとEGDGEの濃度を変更して合成を行った。全てのヒドロゲルは円板状の形態を維持し得る硬度を有していたが、緩衝液中にてbFGFを導入するとヒドロゲルの形態が崩れてしまったため、架橋方法及びその条件については今後の検討課題である。
PETによるDNA合成イメージングに基づいた神経新生評価法の確立

初年度は、正常マウスにおける4DSTの脳内動態とプロベネシドの効果について検討を行った。イソフルラン麻酔下マウス尾静脈にカニューレを留置し、小動物専用PET (MIP-100, Sumitomo Heavy Industries)のベッドに静置し、頭部を視野中心に移動させ、4DST注射剤37MBqをボーラスで静注すると同時に60分間のダイナミックPET撮像を実施した。撮像後断頭により犠牲死させ、速やかに脳を摘出し、厚さ1 mmの冠状断スライスを作成し、オートラジオグラムを得た。薬剤負荷はPET計測の510分前に4DSTの投与ルートから10, 30, 100 mg/kgのプロベネシド溶液を静注した。オートラジオグラムの結果から、4DSTは神経新生の盛んな脳室下帯に集積を示すことが明らかとなった。プロベネシドの投与によって4DSTの脳室下帯への集積は影響を受けなかたことから、4DSTによる神経新生の評価にはこれまで報告されFLTとは異なり、プロベネシドによる薬剤負荷は不要であることが明らかとなった。PET計測データにおいて、C-11の半減期の短さと4DSTの絶対集積量の少なさから神経新生部位の画像化は困難であった。今後、統計画像処理などさらなる画像解析法の検討が必要と考えられた。また、4DSTの脳移行性を高めるため4DSTの2つの水酸基をアセチル基でエステル化したプロドラッグを合成した。同様に4DSTの標識前駆体であるトリブチルスズ体の2つの水酸基をアセチル化することによって標識前駆体を得るため、合成検討を実施した。初年度は、研究計画の通りに研究を遂行可能であった。4DSTにより脳内の神経新生を画像化できる可能性が示唆されたものの、PET撮像に必要な十分な感度は得られなかった。このため、脳内への4DSTの集積量を増やすプロドラッグ化の検討を計画通り進めると共に、統計画像解析法などの画像解析法についても検討を進める。4DST合成のための標識前駆体について、すでに購入済みの古いロットの標識前駆体を優先的に使用したため、今年度に費用が発生しなかった。次年度では新しいロットの標識前駆体を購入する予定である。