hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
移民により再生産される越境的パンジャーブ文化とその多様性

それは、インド側パンジャーブとパキスタン側パンジャーブ双方からの移民が、どのように移住先で出会うのか、出会うことによってどのように自身のパンジャーブ文化を再認識するのか、移住先にて両地の出身者双方による新しいパンジャーブ文化がつくられるのか、それはどのような文化なのか、を調査することである。このような調査を実施するのは27年度となるが、具体的にどこで、どのようにフィールド調査を実施するのかを検討し、調査先へのコンタクトや調査趣旨の説明と調査実施の承認をとりつけ、27年度の調査実施の目処をたてることが出来た。研究費交付の平成26年秋から同年度末までの間に本研究初年度に必要な成果をあげることが出来、翌27年度の調査に向けての準備を整わせることが出来たことから、本研究はおおむね順調に進展していると考える。27年度が最終年度であるため、記入しない。文化人類学研究2年目にあたる27年度は、参与観察を含む調査実施依頼への快諾を得ているトロント市郊外の2つの移住者支援組織を中心に調査を実施する。具体的には8月9月にかけて、各組織のプログラムへの参与観察と参加者および主催者へのインタビューを実施する。実施にあたり、メールによる各組織担当者との事前打合せをおこなう。カナダへの渡航までには、関連する先行研究の最新のものをおさえておく。1月にも調査を実施し、3月までに2回行った調査結果の考察をおこない、成果をまとめる。
diasporeから高活性αーアルミナ粉体の調製に関する研究

2.530°Cで脱水分解によって生成したαーAl_2O_3は、diasporeと同様の粒子形態(巾1μm、長さ10μmの針状結晶)を保持したが、BET表面積は4m^2/g(diaspore)から70m^2/g(αーAl_2O_3)へ著しく増大した。3.高表面積のαーAl_2O_3の触媒活性が予想され、1ーbuteneの異性化反応を行ったが、活性はほとんど示さなかった。しかし、この結果は、アルミナ表面の触媒活性発現機構を考察する上で貴重な情報を与えた。4.diasporeの熱分解によって得られたαーAl_2O_3は、高表面積の針状粒子であり、この粒子形態、物性を利用した材料開発を今後検討する。1.アルミナ3水和物(bayerite等)に中国産diaspore鉱石を種結晶として加え、IN NaOH溶液中、400°C、1000気圧以上の条件でdiaspore(β-Al_2O_3・H_2O)試料の水熱合成反応を行い、diaspore結晶の調整に成功した。2.合成されたdiaspore結晶は、幅2030μm、長さ50μmのずんぐりした柱状粒子であるが、乳鉢中で軽く粉砕すると、結晶の長軸(C軸)に沿って、幅1μm、長さ10μmの針状結晶へへき開した。結晶の方位関係および、加熱による結晶形態の変化挙動等について調べた。4.今後はdiasporeの脱水分解によって生成したα-Al_2O_3のX線回折、SEM観察、粒度分布、BET表面積測定などを行い、structureとtextureおよび物性を調べ、アルミナ3水和物を1300°C以上の高温で焼成して得られる従来のα-Al_2O_3のそれと比較する。これまでに得られたFT-IRスペクトルの結果から、diasporeから600°Cで熱分解生成したα-Al_2O_3の表面高活性が予想される。5.さらにdiasporeから生成したα-Al_2O_3を用いて固体間反応や触媒反応を行い、その反応性について調べる。4.diasporeの熱分解によって得られたαーAl_2O_3は、高表面積は針状粒子であり、この粒子形態、物性を利用した材料開発を今後検討する。
マイクロサテライトの同一個体内での不均一性とDNA鑑定に及ぼす影響

DNA研究の進展に伴って、法医学領域では個人識別、人獣鑑別、性別鑑定および親子鑑定などにDNA分析の手法が応用されるようになってきた。法医鑑定における個人識別では、PCRによる三座位(DIS80、HLA-DQαおよびTH01)を使った型判定が広く行われているが、特に、多くの多型性をもち、しかも分解の進んだDNAからも型判定が可能なマイクロサテライトが有力視されている。昨年度までに我々は、1)single cellを使ったsingle cell-PCR法を確立することによって、2)口蓋扁桃組織から分離したリンパ球一つ一つからマイクロサテライトTH01座位を決定し、3)健常人における細胞間のマイクロサテライトの不均一性を検索してきた。本年度は、1)昨年度に引き続いて、ヒトの口蓋扁桃細胞を使ってマイクロサテライトの不均一性を明らかにするとともに、その不均一性が法医鑑定に及ぼす影響について考察し、2)Epstein-Barrウイルス(EBV)の中のマイクロサテライト様配列を調べることによって、マイクロサテライトの変異の機序を一般化することを目的とした。その結果、1)semi-nested PCR法を行った450本のチューブのうち、178本(39.6%)から型判定が出来た。そのTH01型を比較したところ、そのうちの一つの細胞で変異を認めた(0.56%)。今回、178個の細胞のうち一つの細胞に型の変異が認められたが、この割合では、実際の鑑定では問題にならないと思われた。しかし、臓器間で変異率が高まる可能性もあり、さらに検討が必要と思われた。2)EBVは初感染後ヒトの体内で不顕性感染を起こし、B細胞あるいは上皮細胞中で潜伏感染し続けることが知られている。EBウイルスは日本人の92%に感染しており、ウイルス遺伝子上で繰り返し構造を持った領域のうち2つが多型性を示すことを明らかにした。このウイルスはヒトが生後獲得するもので、ヒトの血液DNAのなかに証明されかつ多型性を示すため、ヒトにおける後天的なDNAマーカーと呼ぶことができ、一卵性双生児の個人識別をDNA分析で行える可能性を示した。マイクロサテライトの多様な多型性はその変異のしやすさによるところが大きく、細胞のDNA複製過程におけるスリッページが原因と考えられている。これまで法医学領域では、DNAマーカーはアレル数、ヘテロ接合度、マーカーとしての安定性および集団の中での排除率に重点がおかれて選択されてきたが、同一個体内でマイクロサテライトに多型性が存在するかどうかは検討されていなかった。本研究では、同一個体内でマイクロサテライトの型が一致しているかどうかを検定し、それが法医鑑定に及ぼす影響を検討した。本年度は、同一個体内におけるマイクロサテライトの不均一性を検討するために、マイクロサテライトとして現在鑑定に用いられているTH01座位を選択し、その型が体細胞1個からでも判定できるようsingle cell-PCR法を確立することを目標とした。TH01型判定に用いるヒトの体細胞として、細胞分裂を繰り返している臓器のひとつであるヒトの口蓋扁挑由来の細胞を用いた。慢性扁桃炎患者10人より摘出した左右20例の口蓋扁桃を、スパーテルで押しつぶして細胞を遊離させた後、フィコールを用いた比重密度勾配遠心法によって単核球を分離した。

これらの細胞を使ったsingle cell-PCR法では、限界希釈によって単核球をPCR反応用のチューブ1つにつき1個まき、KOHで溶解してDNAを溶出しHClで中和後反応用bufferを加え、1stroundおよび2nd roundとも94°Cで45秒、60°Cで30秒、72°Cで30秒でそれぞれ30サイクルおよび50サイクル増幅した。プライマーの5'末端に^<32>Pで標識し、8M尿素を含むシーケンスゲルで電気泳動することにより、正確な型判定をすることができた。また、マーカーとしてM13mp18のシーケンスラダーを使用することにより、1bpの違いも識別することができた。マイクロサテライトの多様な多型性は法医鑑定での個別識別に非常に有用である。この多型性はマイクロサテライトの変異のしやすさによるところが大きく、細胞の複製過程でのDNA合成の際に起こるスリッページが原因と考えられている。また、癌細胞(特に大腸癌)において、このマイクロサテライトの不安定性(多型性)の検出は、癌を診断する上での重要なマーカーの一つとされている。これに対して、健常人においては、DNA合成の際に起こったDNA複製産物の誤りは、hMSH2やhMLH1などのmissmatch repair genesによって修復されるため、変異を持った細胞のクローナルな増殖は考えられない。しかしながら、増殖過程にある細胞のなかで、missmatch repair genesの修復を受けず、そのDNAに変異が起こっている細胞が存在することは予想できることであり、この変異が法医鑑定に影響を及ぼすことが考えられる。本研究では、生体中に起こる正常細胞でのマイクロサテライトの変異率を求め、その変異が法医鑑定に及ぼす影響を検討している。昨年度までに、single cell-PCR法を確立し、TH01型を細胞1個からでも判定できるようにした。また、PCR増幅産物にアイソトープ標識したのちシークエンスゲルで解析することにより、1bpの長さの違いも識別することができるようになった。本年度は、左右24例の非腫瘍性ヒト口蓋扁桃より分離した単核球1個からそれぞれTH01型を判定することを試みた。さらに、その中の2例を選んで、限界希釈法により単核球をPCR反応用のプレートに1ウェルあたり1個ずつ播き、PCR1000サンプル、nested-PCR1100サンプルの合計2100サンプルのPCRを行った。その後、^<32>Pを標識してシーケンスゲルで検定したところ、検査した450個のウェルのうち178個(39.6%)のウェルの型判定が可能で、そのうちの一つ(5.6%)に4bp短い明らかな変異を認めた。DNA研究の進展に伴って、法医学領域では個人識別、人獣鑑別、性別鑑定および親子鑑定などにDNA分析の手法が応用されるようになってきた。法医鑑定における個人識別では、PCRによる三座位(D1S80、HLA-DQαおよびTH01)を使った型判定が広く行われているが、特に、多くの多型性をもち、しかも分解の進んだDNAからも型判定が可能なマイクロサテライトが有力視されている。昨年度までに我々は、1)single cellを使ったsingle cell-PCR法を確立することによって、2)口蓋扁桃組織から分離したリンパ球一つ一つからマイクロサテライトTH01座位を決定し、3)健常人における細胞間のマイクロサテライトの不均一性を検索してきた。
新しいNASHモデルマウスの病態発症機序の解析

本研究は代表者らが見出した、ヒトNASHの病態と非常に類似した表現型を示す新しい動物モデルである、p62:Nrf2二重欠損(DKO)マウスのNASH発症メカニズムを解明することを目的とした。DKOマウスは、腸管上皮組織の脆弱化により透過性が亢進し、腸内細菌に起因するLPSの取り込みが上昇することにより高エンドトキシン血症となり、肝臓における炎症が惹起されることがNASH発症の一因となっていることが示唆された。非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、飲酒歴がないにもかかわらず中性脂肪を主とする脂肪の蓄積が肝細胞に起こり、炎症・線維化等のアルコール性肝障害と同様の所見を認める疾患である。本邦では200万人以上の罹患者がいると推定され今後も増大することが予想されており、その一部には肝硬変、肝癌まで進行することから、その対策が社会的急務となっている。p62ならびにNrf2を二重欠損させたマウスを作製し、これがヒトNASHの病態と非常に類似した表現型を示す、これまでに無い優れたNASHモデル動物であることを見出した。本研究は、この新しいNASHモデルマウスの病態発症メカニズムを解明することを目的としている.NASHは肝臓に起きる疾患であるが、その進展には腸管、内臓脂肪組織とのクロストークが重要であると考えられるようになってきている。すなわち、NASHで見られる肝臓の炎症病態は、腸管の透過性の亢進に起因する、体内に流れ込むエンドトキシンなどの炎症惹起因子の増大が、脂肪組織や肝臓、特にクッパー細胞に作用し、炎症反応を起こすことが重要であると考えられる。そこで今年度は野生型、p62-null、Nrf2-null、ダブルノックアウト(DKO)の各系統のマウスにおける腸管、内臓脂肪、肝臓組織を採取し、詳細な病理学的解析を行なった.その結果DKOマウスは25週齢以降に肝臓に炎症,線維化を認めた.炎症像は肝組織のみならず脂肪組織にも認めた.さらに腸管においては肝病態発症以前の若齢時より上皮細胞の萎縮や脱落をみとめ,バリアファンクションの低下がDKOマウスで起きていることが示唆された.非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、飲酒歴がないにもかかわらず中性脂肪を主とする脂肪の蓄積が肝細胞に起こり、炎症・線維化等のアルコール性肝障害と同様の所見を認める疾患である。申請者らは、p62ならびにNrf2を二重欠損させたマウス(DKOマウス)を作製し、これがヒトNASHの病態と非常に類似した表現型を示す、これまでに無い優れたNASHモデル動物であることを見出した。本研究は、この新しいNASHモデルマウスの病態発症メカニズムを解明することを目的としている。昨年度までに、明らかとなったDKOマウスにおける腸管上皮組織には萎縮や脱落があることを明らかにし、バリア機能が低下していることが示唆されたため、今年度はまず腸管の透過性についての試験を行った。FITC-デキストランを経口投与したのち、血中に吸収された量をFITC蛍光量を測定することで腸管の透過性を評価した結果、DKOマウスは有意に吸収量が高く、腸管透過性が亢進していることが明らかとなった。さらに、それを裏付けるように、血中に含まれるエンドドキシン量を測定すると、DKOマウスは野生型、Nrf2-KO、p62-KOマウスと比べ高濃度のLPSを含んでいた。これらのことから、DKOマウスは、腸管上皮組織の脆弱化により透過性が亢進し、腸内細菌に起因するLPSの取り込みが上昇することにより高エンドトキシン血症となり、肝臓における炎症が惹起されることがNASH発症の一因となっていることが示唆された。腸管の透過性がDKOマウスで亢進していることを定量的に明らかにできた。さらに、高LPS血症となっているにことが示され、NASH発症機序の大きな要因が解明できた。非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、飲酒歴がないにもかかわらず中性脂肪を主とする脂肪の蓄積が肝細胞に起こり、炎症・線維化をきたす致死的疾患である。本邦では200万人以上の罹患者がいると推定され今後も増大することが予想されており、対策が社会的急務となっている。申請者らは、p62ならびにNrf2遺伝子を二重欠損したマウスを作製し、これがヒトNASH病態と非常に類似した表現型を示す、これまでに無い優れたモデル動物であることを見出し、その発症機序について解析してきた。今年度は、肝Kupffer細胞と腸に主眼をおき、本マウスのNASH発症機序をin vivo、in vitroの両面から検討した。野生型、p62-KO、Nrf2-KO、DKOマウスCRISPR-Cas9システムを用い、各遺伝子を欠損したRaw264。7(マウスマクロファージ由来細胞)、Caco-2(ヒト腸管上皮由来細胞)を作成した。Raw264。7ではLPSによる炎症反応を、Caco-2ではバリア機能を評価して、NASH発症機序における各遺伝子の機能を検討した。Raw264。7細胞のLPSによる炎症反応は、p62欠損により増悪した。Nrf2欠損ではさらに著しい増悪がみられた。

また、Caco-2細胞のタイトジャンクションタンパク質の発現は、Nrf2欠損により低下した。DKOマウスでは若齢時より、Nrf2欠損による腸管のバリア機能低下、および肝Kupffer細胞のLPSに対する過剰な炎症反応が生じており、さらに、p62欠損による過食肥満、腸内細菌叢の変容、LPS産生の増大が同時に進行することでNASHへと進展していくものと推察された。本研究は代表者らが見出した、ヒトNASHの病態と非常に類似した表現型を示す新しい動物モデルである、p62:Nrf2二重欠損(DKO)マウスのNASH発症メカニズムを解明することを目的とした。DKOマウスは、腸管上皮組織の脆弱化により透過性が亢進し、腸内細菌に起因するLPSの取り込みが上昇することにより高エンドトキシン血症となり、肝臓における炎症が惹起されることがNASH発症の一因となっていることが示唆された。DKOマウスが繁殖不良のため実験必要数の確保が難しいが,今年度は順調に進んでいる.高LPS血症であることがNASH発症の要因であると考えられることから、腸内細菌叢の変化を4系統のマウスで比較し、なぜDKOマウスでNASHが発症するのかについてさらに踏み込んだ解析を行う。また、その機序について、過食肥満の観点から解析を加える。分子生物学腸管透過性に関わる試験を行い、病態進展機序の理解のための基礎的情報を明らかにする。また,制限摂餌量で飼育して肥満発症を抑制したマウスの病態(肝臓、内臓脂肪、腸管)を解析し、肥満症とNASH発症との関係を明らかにする。年度末に行った実験に必要な試薬が予定額より安価で入手できたため、少額の次年度繰越金が発生した。年度末に行った実験に必要な試薬が予定額より安価で入手できたため,少額の次年度繰越金が発生した.次年度に必要となる試薬購入のための物品費として使用する。次年度以降に必要となる試薬購入のための物品費として主に使用する.
箏曲史における奏法の変遷

奈良時代に中国より箏およびその音楽が伝来し、その後、平安時代に隆盛した宮廷箏曲、安土桃山時代に誕生した筑紫箏曲、江戸時代初期に誕生した当道箏曲、明治時代に一部の宮廷箏曲を改変整備した雅楽箏曲、大正時代に当道箏曲から発展誕生した近代箏曲、近代箏曲の延長線上にある現代箏曲の、各奏法の相違点、特徴等を抽出し、それらが各箏曲の音楽的特徴を決定づけた要因の重要な要素となっていることを立証した。箏曲の各種類(平安時代の宮廷箏曲、安土桃山時代からの筑紫箏曲、江戸時代からの当道箏曲、大正・昭和時代からの近代箏曲、現代箏曲、現行雅楽箏曲)計6種類について、奏法の特色を抽出すべくそれぞれ以下の調査を開始した。宮廷箏曲については、平安時代末藤原師長『仁智要録』、平安時代末『夜鶴庭訓抄』、鎌倉時代『類事治要』、鎌倉時代初『胡琴教録』、1327年綾小路有頼『糸竹口伝』等の解読と、現行雅楽箏曲の奏法を参考にしながら復元作業を行った。その結果、現在雅楽箏曲で行われている奏法とは異なる奏法があったことがいくつか判明した。たとえば、右手奏法に関して、現在中心的に使用されている「閑掻」「早掻」の各掻き手の奏法は、宮廷箏曲ではその別はなく、現行雅楽箏曲と同じ記譜でありながら「かかげ合わせ」と称する和音奏法だった可能性が強まった。また、現行雅楽で「連」と称する奏法は、親指で手前から向こうへグリッサンドする奏法だが、宮廷箏曲では人差指と中指とで向こうから手前に23絃をグリッサンドする奏法で、両者は名称は同じだが内容は異なることが判明した。当道箏曲の奏法については、特に地歌箏曲の三味線奏法からの影響を考察すべく調査を開始した。近代箏曲の奏法については、宮城道雄作品の楽譜分析をして奏法と音楽との関係の考察を開始すべく楽譜を収集した。現代箏曲の奏法については、多種多様化している様々な傾向を網羅すべく、現代箏曲奏者の上演曲目調査を開始した。日本の箏曲の内、当道箏曲は、既成の三味線曲に箏パートを作曲して合奏するケースが多かったため、三味線奏法の影響があるのではないかと仮定し、もしある場合はどのような形で影響を受けているかについてを中心に調査した。その結果、音色の面では、たとえば、特に手事物の三味線との掛合箇所では、三味線は特別な奏法による擬音技法で音色に変化をつけている箇所が多く、そこでは箏も三味線と似たような音色になるような擬音奏法の工夫が認められ、両者の掛合の妙味を効果的に展開していることが判明した。また、三味線奏法には歌詞との関係から、特定の情景や風物を表す共通した象徴的技法や旋律モティーフの存在があるが(たとえば、虫の音、川の流れ、砧の音、雪が降っている様)、それらのいくつかは、箏曲でも真似していることが判明した。さらに江戸時代後期になると、三味線には見られない箏曲独自の象徴的旋律モティーフも出現したことが判明した(山田流箏曲における「楽の手」等)。一方、三味線曲との合奏をしない筑紫箏曲では、三味線奏法とは無関係に、歌詞の内容に即して風物を表現する共通した擬音奏法や描写表現が顕著に認められた。たとえば、水の流れを表す「連」、滴が落ちる様を表す「払い爪」、波を表す「蒼海波」「岩越」「連」「打替」、雁が音を表す「雁鳴」、千鳥の鳴き声を表す「岩越」、鹿の鳴き声を表す「スリ爪」、木の葉が散る様を表す「払い爪」、雪が舞う様を表す「払い爪」、カツカツ凍る様を表す「打甲」、深い悲しみを表す「連」「打甲」等の奏法である。日本の箏曲は、平安時代の宮廷箏曲と、宮廷箏曲から誕生した筑紫箏曲と、筑紫箏曲から枝分かれした当道箏曲と、宮廷箏曲の一部を整理改変した現行雅楽箏曲と、宮城道雄らが創始した近代箏曲と、近代箏曲の延長線上にある現代箏曲の6種類があるが、それらの各箏曲の音楽的特徴を決定付けているのは、それらに使用される奏法であることに着目し、各奏法を調査してきた。当該年度は、現代箏曲の演奏家への取材や楽譜入手を基に、現代箏曲の奏法を中心に調査した。その結果、現代箏曲の奏法については、特に意識的に従来の奏法が取り入れられる傾向にはないことが判明した。したがって、特に奏法と呼ぶべき一定音型の存在もあまり無く、作曲者が作った音楽を単に箏で演奏するという状況にあると推測された。このことは、箏曲史から見ると大変重要な危機感を抱かずにはいられない。なぜなら、箏に限らず楽器には、それぞれ楽器としての特性や限界があり、それらを意識下に様々な奏法が生まれてきた。それらに捕われる必要はないが、それらを無視しての作曲は、箏で弾く必然性が危うくなり、ピアノで弾いたほうが効果的だったりする事態を招く場合もある。

また一方では、奏法より箏の音色に着目し、その音色の美しさを最大限引き出すために、速いテンポで次々絃を鳴らして音がとぎれないようにし、音色を固まりとして追究している作品も生まれている。なお現代箏曲の興味深い現象として、テンポがゆっくりの曲の場合、演奏家たちは偶然にも平安時代の宮廷箏曲がそうであったように、左手を使って余韻装飾をしている。
神経回路発達における細胞間活性物質の役割の研究

これまでの培養神経細胞を使った我々の研究で,神経成長因子(NGF)に代表される液性細胞間生理活性物質が末梢神経細胞の神経伝達物質の表現形を,また中枢神経系の神経ペプチドの合成,伝達物質受容体の発現を制御していることが判明した。これらの研究は,我々のグループのコールドスプリングハーバー研究所での発見に起因するものであるが,本国際学術研究もこのコールドスプリングハーバー研究所在籍時代の共同研究実績に基づき神経栄養性因子とその関連遺伝子のノックアウトマウスを解析することで,in vivoにおける神経栄養性因子のシナプス発達での機能とそのメカニズムを探るものである。特に本年度においては神経栄養性因子BDNF,神経栄養性因子の刺激により活性化されると予想される蛋白リン酸化酵素Fynと一酸化窒素合成酵素NOS,神経栄養性因子の刺激により制御されうる転写制御因子,CREBをその研究対象として絞り,これらの遺伝子を欠損するノックアウトマウスを解析した。日本側研究者がコールドスプリングハーバー研究所のSilva博士および彼の共同研究者Hung博士のところを訪ね,これらのノックアウトマウスの提供を受け,その一部を組織化学的に解析した後,残りは凍結させて持ち帰った。神経栄養性因子により制御されていると考えられる標的遺伝子,またはそのタンパクのうちシナプス機能と関連する神経伝達物質とその受容体の発現を中心に解析を進めた結果,神経栄養性因子BDNFまたはリン酸化酵素Fynを欠損するノックアウトマウスでは、大脳においてグルタミン酸受容体の発現異常やNOSの低下がみられたのに対し,逆に,NOSノックアウトマウスでは神経栄養性因子の発現異常がみられた。このことは,神経栄養性因子とこれらシナプス分子が脳の発達過程において協調的に相互作用しあいシナプスの機能発達を促していることを示唆するものと考えられる。神経系に於てシナプスの可塑性の関連する神経の表現型は、神経伝達物質そのものも含め非常に多様であるが、個々の神経細胞はそのうちから数種類のシナプス分子を発生期に撰択・発現し、その量を調節することで脳内の情報を正確に伝達、保持する必要がある。つまり脳は、多様な神経細胞により構築された異なるシナプス回路を基盤にし、個々の神経細胞が適切な神経伝達することで機能している。実際、多くの神経・精神疾患において、神経伝達物質・その受容体の産生異常が見られることも、伝達物質の適切な合成制御が重要であることを裏ずけている。これまでの培養神経細胞を使った我々の研究で、神経成長因子(NGF)に代表される液性細胞間生理活性物質が未梢神経細胞の神経伝達物質の表現形を、また中枢神経系の神経ペプチドの合成、伝達物質受容体の発現を制御していることが判明した。これらの研究は、我々のグループのコールドスプリングハーバー研究所での発見に起因するものであるが、本国際学術研究もこのコールドスプリングハーバー研究所在籍時代の共同研究実績に基づき神経栄養性因子とその関連遺伝子のノックアウトマウスを解析することで、in vivoにおける神経栄養性因子のシナプス発達での機能とそのメカニズムを探るものである。特に本年度においては神経栄養性因子BDNF、神経栄養性因子の細胞内情報伝達系に関与するといわれているNF1蛋白、神経栄養性因子の刺激により活性化されると予想される蛋白リン酸化酵素FynとαCAMK2,神経栄養性因子の刺激により制御されうる転写制御因子、CREBをその研究対象として絞り、これらの遺伝子を欠損するノックアウトマウスを解析した。日本側研究者がコールドスプリングハーバー研究所のSilva博士のところを訪ね、これらのノックアウトマウスの提供を受けたが、解析のための在日日数が少なかったので、大部分の脳サンプルは解剖後、凍結させて持ち帰った。神経栄養性因子により制御されていると考えられる標的遺伝子、またはそのタンパクのうちシナプス機能と関連する神経伝達物質とその受容体の発現を中心に解析を進めている。残念ながらソマトスタチン等の神経伝達物質の含量には、ラジオイムノアッセイで検討するかぎりコントロール群とこれらノックアウトマウス群に有為な変化は見られていない。

対応する伝達物質受容体の発現は、一部のノックアウトマウスで異常が見られたので現在その再現性を確認中である。相手が動物であり生まれる日時もばらついているため、統計処理に十分な数の同じ月齢のホモザイゴ-ト、ヘテロザイゴ-ト、野性型のマウスを短期間の滞在中に集めるのはかなり無理があり、また、ある種のノックアウトマウスに関しては、適当なホモザイゴ-トが居合わせなかったという問題点が生じた。この点を来年度は解消できるよう計画したい。神経系に於てシナプスの可塑性の関連する表現型は、神経伝達物質そのものも含め非常に多様であるが、個々の神経細胞はそのうちから数種類のシナプス分子を発生期に選択・発現し、その量を調節することで脳内情報を正確に伝達、保持する必要がある。つまり脳は、多様な神経細胞により構築された異なるシナプス回路を基盤にし、個々の神経細胞が適切な神経伝達することで機能している。実際、多くの神経・精神疾患において、神経伝達物質・その受容体の産生異常が見られることも、伝達物質の適切な合成制御が重要であることを裏ずけている。これまでの培養神経細胞を使った我々の研究で、神経成長因子(NGF)に代表される液性細胞間生理活性物質が末梢神経細胞の神経伝達物質の表現形を、また中枢神経系の神経ペプチドの合成、伝達物質受容体の発現を制御していることが判明した。これらの研究は、我々のグループのコールドスプリングハーバー研究所での発現に起因するものがあるが、本国際学術研究もこのコールドスプリングハーバー研究所在籍時代の共同研究実績に基づき神経栄養性因子とその関連遺伝子のノックアウトマウスを解析することで、in vivoにおける神経栄養性因子のシナプス発達での機能とそのメカニズムを探るものである。特に本年度においては神経栄養性因子BDNF、神経栄養性因子の刺激により活性化されると予想される蛋白リン酸化酵素Fynと一酸化窒素合成酵素NOS,神経栄養性因子の刺激により制御されうる転写制御因子、CREBをその研究対象として絞り、これらの遺伝子を欠損するノックアウトマウスを解析した。日本側研究者がコールドスプリングハーバー研究所のSilva博士および彼の共同研究者Hung博士のところを訪ね、これらのノックアウトマウスの提供を受け、その一部を組織化学的に解析した後、残りは凍結させて持ち帰った。神経栄養性因子により制御されていると考えられる標的遺伝子、またはそのタンパクのうちシナプス機能と関連する神経伝達物質とその受容体の発現を中心に解析を進めた結果、神経栄養性因子BDNFまたはリン酸化酵素Fynを欠損するノックアウトマウスでは、大脳においてグルタミン酸受容体の発現異常やNOSの低下がみられたのに対し、逆に、NOSノックアウトマウスでは神経栄養性因子の発現異常がみられた。
メタマテリアル超小型・周波数可変回路の開発

従来の分布定数線路型スタブ共振器よりも小型で周波数可変化が可能な新たな共振器回路として、メタマテリアル線路で構成され負次数の共振モードを用いるスタブ共振器を新たに提案した。本提案の共振器は、従来のλ/2共振型のスタブ共振器と比較して1/3以下に小型化できる。また本共振器では、メタマテリアル線路を導入することで、左手系の電磁波伝送モードの群速度が低下し、無負荷Qが2倍以上に向上するという特徴を見出した。その結果、通常の右手系の共振器では負荷Qの上昇と共に顕著となる挿入損失の劣化を有効に抑制することができる。さらに、本共振器の共振周波数と負荷Qはメタマテリアル線路部のリアクタンス成分(L、C)で決まることから、これらのパラメータの可変化により共振器特性の制御も可能になる。本研究では、マイクロ波回路シミュレーションと電磁界解析および試作実験を通して提案回路の有効性を実証し、さらに本共振器の特異な性質についてその物理的なメカニズムを明らかにしている。周波数可変容量を組み合わせたメタマテリアル回路を用いて小型で周波数可変な共振器を実現することを提案している。実験環境の整備状況により、当初予定していた周波数可変容量の評価は保留し、今年度は先に(1)固定周波数共振器の小型化、(2)周波数可変共振器の特性安定性改善、の2つの課題に取り組むことにした。まず、(1)に関しては、マイクロストリップ線路の開放端に櫛形容量を装荷することで共振器寸法を50%程度小型化できることを実証した。容量値が低く自己共振が発生し易いという櫛形容量の欠点を克服するため、高インピーダンス化した線路と櫛形容量を組み合わせることで必要な容量値を抑えられることを理論解析と電磁界解析を通じて示し、実験でも確認した。また(2)に関しては、MEMSスイッチを用いて共振器の線路を切り替える従来の周波数可変共振器ではQ値が変動するという課題を解決する検討を行った。その結果、従来のQ値変動が、結合係数の変動とスイッチ損失の変動の二つの要因で起きていることを示し、研究代表者が以前に提案した(λ/4±δ)ダブルスタブ共振器を応用することで両方の要因に対して有効にアプローチできることを理論・実験の両面で実証することができた。以上より、小型周波数共振器回路を実現するための一つの解決の糸口を得ることができた。櫛形容量はメタマテリアル回路の重要な回路要素になり得る上、MEMSスイッチで共振周波数を切り替える方法は当初想定していた可変ダイオードを用いる方法と並ぶ有力候補として、今後本年度成果を継続発展させていく予定である。周波数可変容量を組み合わせたメタマテリアル回路を用いて人工的に波長を短縮し、また波長短縮率を外部制御することにより小型で周波数可変な共振器を実現することを提案している。今年度は、周期配列構造を用いた分布定数線路のSlow Wave効果により波長短縮を図り、共振器回路を50%短縮できることを確認した。Slow Wave線路を用いて共振器の小型化を図った例は提案者の知る限りにおいてはじめてであり、今後、分布定数線路を用いる低位相雑音発振器やフィルタの小型化に貢献することが期待される。検討した周期配列構造は特性インピーダンスを周期変化させるものであり厳密にはメタマテリアルの範疇ではないが、高周波の分散関係を変調させて波長短縮を図るという点において本研究課題において狙っているメタマテリアルの効果と本質的な差異はない。検討した構造は、MEMSスイッチを用いて容量を可変化する機構との親和性が高く、メタマテリアル構造と並行して来年度もこの方向で検討を進めて行く。また今年度は、昨年度の検討において共振器回路のQ値が回路の小型化に伴って劣化する課題を受けて、その原因を究明し問題を回避するための設計指針を明確化した。具体的には、共振のQ値を決める減衰極周波数の回路小型化に伴う挙動を調べ、Q値変動は主として共振器と外部回路との結合係数の変化に起因するものであり、無負荷Q値を本質的に劣化させるものではないことを確認した。ただし、周期構造が無負荷Q値にどの程度影響を及ぼしているかという点については定量的な吟味が不足しており、これについては引き続き来年度も調べていく。今年度はメタマテリアル(MM)線路を導入することでスタブ共振器の小型化と周波数可変化を実現するための方策を検討した。

マイクロ波回路シミュレータを用いて共振器特性を調べる過程で、2つの減衰極に挟まれた鋭い共振特性を示す周波数領域があり、しかもその共振周波数における挿入損失が極めて小さいことを見出した。この現象を詳細に調べた結果、MM線路の導入により負次数の共振モードが狭い周波数範囲で多数出現し、ある共振モードが前後の反共振モードに挟まれることで共振が鋭くなることがわかった。これは、左手系の電磁波伝送モードが支配的な周波数領域で分散の勾配が小さくなることに起因しており、この現象を利用すれば、λ/4に近いの2本の開放スタブを用いて2個の減衰極を配置する従来のスタブ共振器の動作を、1本のスタブで模擬できることを意味する。しかも、負次数共振が得られる領域は遅波特性を示すため、1本のスタブもλ/4より遥かに短くなる。更に判明したことは、MM線路をなすインダクタ(L)の値を調整することで2個の減衰極を(従って負荷Qを)自由に制御できることである。挿入損失法により無負荷Qを評価したところ、MM線路の導入前の約2倍に向上しており、これが挿入損失の低さに繋がることも明らかとなった。無負荷Q向上の直接的原因は、MM線路の負次数領域における群速度が約1/2になるためである。以上より、負次数の共振モードを利用することで、従来のスタブ共振器のサイズを1/3以下に小型化した上で、Q値および挿入損失を大幅に改善できることが実証できた。今回、周波数可変化の実験実証には至らなかったが、L値により負荷Qの制御が可能であることが示され、MM線路部のC、Lを可変にすることで周波数可変化も原理的に可能であることを確認した。本共振器はMMICへの展開が容易であり、発振器回路など応用実証へ経て早期の実用化が期待される。年度当初、共振器の小型化に伴いQ値特性が劣化することがわかり、当初計画通りにプロジェクトを進める前に特性劣化の原因を究明しその対策を講じることを優先せざるを得なくなった。しかし、詳細に調査・検討を加えた結果、特性劣化が本質的なものではなく(無負荷Qの劣化ではなく)、共振器の小型化を図ると同時に結合係数が変化しない対策を講じることにより負荷Qを一定に保つことができることがわかった。この新たな知見については学会で発表した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度得られた知見をもとにQ値劣化を防ぐための対策を講じつつ、波長短縮を図った小型共振器回路を実現する。波長短縮の手法としては、メタマテリアル(ε<0、μ<0)と周期構造(ε>0、μ>0)を比較検討し、実用化に向けた優位性の違いを見極める。本研究課題の実証回路として、小型共振器を適用した低位相雑音発振器を試作する。
分子鋳型ハイブリッドによる光アンテナ形成に基づいた単一細菌検出

金ナノ粒子集合体をポリマーでカプセル化して得られたハイブリッドは金ナノ粒子に基づいた特徴的な光学特性とポリマーに起因する電気化学活性を有することを見出した。ハイブリッド表面にO157抗原に対応する人工抗体を形成することで,ハイブリッドの特異結合性を利用したセンシングが可能になる。細胞表面に結合したハイブリッドの光散乱特性に着目することで,標的となる大腸菌O157のワンステップ検出を可能にした。光アンテナの形成により,細菌表面の特定化学種の可視化が可能となった。細菌がガラスや金属などに非特異的に吸着することを見出した。電極に非特異的に吸着した細菌群において標的細菌のみをハイブリッドで標識することが可能であることから,電気化学的な検出の可能性について検討した。ハイブリッドは高い電気化学活性を示し,電極に吸着した標的細菌の細胞一個を高感度に検出することが可能であった。電流応答は電極に吸着した細胞数の増加と共に増大し,最大100万個の細胞を検出することが可能であった。他の細菌には全く電流応答が見られなかったことから,ハイブリッドの標的細菌への特異的かつ自発結合性が明らかになった。血清型の異なる他の大腸菌やセラチア菌,アシネトバクターなどの混合細菌試料,あるいは牛肉から調製した試料に添加した標的細菌(大腸菌O157)の定量にも成功した。電気化学方式は装置の小型化が容易であるため,いつでも,どこでも,だれでも簡単に標的細菌を検出できるポータブル電気化学センサの実現が可能である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。アミノ基やカルボキシ基などの官能基をもつ分子や,O抗原に特異結合する抗体などのレセプターをもつ金属ナノ粒子を作製した。これらの金属ナノ粒子の結合に基づいて,細菌表面に存在する化学種の標識に成功した。走査型電子顕微鏡(SEM)観察により,粒径を分解能とした表面解析が可能となった。また,光学顕微鏡において理論分解能以下のサイズを持つ単一ナノ粒子の直接観察は不可能であるが,局在表面プラズモン共鳴(LSPR)に基づく散乱光は容易に観察できる。金属種や粒径に応じたLSPRにより,金属ナノ粒子が特定波長の光を吸収し,散乱光を生じることを利用して細菌表面の解析,および検出に成功した。金属ナノ粒子の集合が光散乱強度の増大をもたらすことを見出した。さらに,ポリマー被覆により,金属ナノ粒子の集合化を制御することに成功した。カプセル化により,均一サイズの集合体の形成と,溶液中での集合体自身の凝集,沈殿による不均一化が抑制できた。これに伴い,均一な光散乱特性と分散安定性が獲得できた。また,カプセル表面に細菌の鋳型を形成することに成功した。この鋳型は,標的細菌と特異的に結合することを見出した。大腸菌O157の鋳型は,異種の細菌や異なるO抗原(O26,O111)をもつ大腸菌に対し,10倍以上の選択性を示した。以上,高感度な光アンテナとして機能する金属ナノ粒子ポリマーハイブリッドの開発が計画通り達成された。さらに,カプセル表面への細菌鋳型の形成に成功した。当初の計画通り,高感度な光アンテナとして機能する金属ナノ粒子ポリマーハイブリッドの開発が達成された。この鋳型は,標的細菌と特異的に結合することを見出し,異種の細菌に対して10倍以上の選択性を示した。このことは,本研究の有用性,さらなる応用展開の可能性を示唆する結果である。金ナノ粒子集合体をポリマーでカプセル化したハイブリッド表面へのO157抗原鋳型形成に成功した。温度感応性ポリマーを用いることで温度制御によるテンプレート(O157抗原)の吐き出しが可能になった。このハイブリッドは自発的に大腸菌O157に結合し,暗視野下での観察において金ナノ粒子集合体の光学特性に基づいた強い散乱光を生じ,明瞭な光スポットとして観察された。異なる大腸菌(O26,O-rough)を用いて同様の実験を行ったところ,ハイブリッドの光学特性に基づく光散乱は観察されなかった。大腸菌O157表面に結合した複数のハイブリッドは細胞の光散乱強度を高めることが明らかになり,30倍以上の選択性を示した。ハイブリッドの分子認識能の温度依存性について評価した。313Kでは大腸菌はぼんやりとしたロッド状の光スポットとして観察されたのに対し,298Kでは大腸菌は明瞭な光スポットとして観察された。これは,鋳型が温度感応性ポリマーをマトリクスとして形成されているためであり,298Kではハイブリッド表面の鋳型と大腸菌表面のO157抗原が特異結合する。313Kではポリマーの相転移により鋳型が消失し,大腸菌との結合が解消される。このようにして,温度変化により鋳型金ナノ粒子の結合性の制御が可能となった。そこで,温度変化を繰り返して再度実験を行ったところ,298Kでの光散乱強度に変化は見られなかった。この繰り返しの後であっても,鋳型金ナノ粒子は特異結合性を示した。このことは,相転移を経ても298Kではポリマー中に鋳型が高精度に再構築されることを意味している。当初の計画通り,分子鋳型をもつハイブリッドの形成が達成された。このハイブリッドを用いることで,自発的かつ特異的に大腸菌O157を標識することが可能になった。また,ハイブリッドの結合性が温度により制御可能であることを見出した。

金ナノ粒子集合体をポリマーでカプセル化して得られたハイブリッドは金ナノ粒子に基づいた特徴的な光学特性とポリマーに起因する電気化学活性を有することを見出した。ハイブリッド表面にO157抗原に対応する人工抗体を形成することで,ハイブリッドの特異結合性を利用したセンシングが可能になる。細胞表面に結合したハイブリッドの光散乱特性に着目することで,標的となる大腸菌O157のワンステップ検出を可能にした。光アンテナの形成により,細菌表面の特定化学種の可視化が可能となった。細菌がガラスや金属などに非特異的に吸着することを見出した。電極に非特異的に吸着した細菌群において標的細菌のみをハイブリッドで標識することが可能であることから,電気化学的な検出の可能性について検討した。ハイブリッドは高い電気化学活性を示し,電極に吸着した標的細菌の細胞一個を高感度に検出することが可能であった。電流応答は電極に吸着した細胞数の増加と共に増大し,最大100万個の細胞を検出することが可能であった。他の細菌には全く電流応答が見られなかったことから,ハイブリッドの標的細菌への特異的かつ自発結合性が明らかになった。血清型の異なる他の大腸菌やセラチア菌,アシネトバクターなどの混合細菌試料,あるいは牛肉から調製した試料に添加した標的細菌(大腸菌O157)の定量にも成功した。電気化学方式は装置の小型化が容易であるため,いつでも,どこでも,だれでも簡単に標的細菌を検出できるポータブル電気化学センサの実現が可能である。当初計画通り,分子鋳型を用いて単一細胞の解析,検出に関する研究を遂行するとともに,新たに開発した細菌鋳型の評価,および分析法の開発についても引き続き検討を行う。当初の計画通り,分子鋳型ハイブリッドを用いた検出の最適化について検討する。これに加え,本研究の有用性,更なる応用発展の可能性を実証するために,食品試料を用いた検討を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
多発性骨髄腫におけるセマフォリン3Aシグナルを介した薬剤耐性機序の解明とその克服

本研究ではセマフォリン3Aとその受容体ニューロピリン1の相互作用の薬剤耐性メカニズムにおける意義を明らかにすることを目的とし、平成30年度は多発性骨髄腫内におけるセマフォリン3A、骨髄間質細胞におけるニューロピリン1の生物学的意義のin vitroでの検討を課題とした。代表的な骨髄腫細胞株におけるセマフォリン3Aのベースラインの発現をウェスタンブロットにて確認したところ、89kDa前後のactive formと思われるband以外にほぼ全ての細胞株にて60kDa前後にbandを認めた。クラス3セマフォリンはプロセシングを受けることによって活性化または不活性化されることが既に報告されているが、furin-like pro-protein convertase (FPPC)に切断されることによって活性が調節されることから、60kDa前後のbandはinactive formを示唆するbandと考えられた。骨髄腫細胞株にプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブを作用させると、骨髄腫細胞内のactive formの発現が増強することがウェスタンブロットにて確認された。これらの結果から、骨髄腫細胞内においてセマフォリン3Aの活性や分泌はFPPCによってfine-tuneされており、FPPCがボルテゾミブのような骨髄腫治療薬により阻害されるとactive formが増加し、細胞外に分泌されることで活性を示す可能性が示された。現在はセマフォリン3Aを切断する代表的なFPPCであるfurinが骨髄腫治療薬により制御されている可能性を考え、検討中である。本研究においてはまず多発性骨髄腫内のセマフォリン3Aのfurin等のFPPCによる活性化調節のメカニズムの解析は現在進行中である。骨髄間質細胞側のニューロピリン1の生物学的意義の解析については現在準備中である。多発性骨髄腫細胞内のセマフォリン3A活性化のFPPCを介したメカニズムと薬剤耐性との関連の解析を行っているが、FPPCの関与が少ないと判断した場合は、ニューロピリン1のようなセマフォリン受容体以外にもセマフォリン3Aと相互作用する因子(例:CDK5)の薬剤耐性に関わるメカニズムに関しても解析を検討する。骨髄間質細胞のニューロピリン1に関する検討も開始する予定である。骨髄間質細胞を用いた解析が若干遅れているため、主にその解析のための繰越金として使用する予定であるが、一部は多発性骨髄腫細胞におけるセマフォリン3A活性化メカニズムの解析にも使用する予定である。
骨格筋ＭＲＩによる運動効果の多角的評価法の確立

近年、糖尿病を中心とした生活習慣病が増加傾向にある中、食事療法に加えて運動療法が注目されている。運動療法をより効果的に実施するためには、その効果を客観的に評価する手法を確立しなければならない。本研究では、骨格筋における磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonance spectroscopy:MRS)と拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging: DTI)、および体組成・生化学データから、骨格筋における運動効果を多角的に評価する手法を確立した。この手法は、糖尿病を中心とした生活習慣病等の診断目的や運動療法等の治療効果の評価に応用できると考える。運動療法をより効果的に実施するためには、個人の体力、運動能力、さらには罹患疾患によって運動内容を適切に選択する必要があり、運動効果を客観的に評価する手法を確立しなければならない。本申請者はMRIを用いて骨格筋における運動効果を非侵襲的に評価することによって、より効果的な運動内容を選択し得ると考えている。本研究の目的は、骨格筋の磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonance spectroscopy:MRS)と拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging: DTI)により骨格筋に対する運動効果を組織レベルで多角的に評価する手法を確立し、適切な運動内容の選択や運動療法処方に応用することである。平成24年度は、前年度に最適化した撮像パラメータを使用し、実際に運動効果判定に応用する研究を実施した。職種や体格などを考慮してグループ分けした健常ボランティアに対して、下肢の骨格筋トレーニングを一定期間継続して行わせ、MRSおよびDTIを用いて追跡調査した。MRSでは細胞内脂肪(IMCL)および細胞外脂肪(EMCL)、DTIでは拡散固有値を計測した。運動内容とMRSおよびDTIから得られたIMCL・EMCL・拡散固有値を比較し、運動ー効果ー測定値の関連性を明らかにした。本研究の最終目標は、実際の患者に対する運動療法の評価へ応用することである。これを達成するためには、健常ボランティアでのデータ蓄積とその解析評価が極めて重要である。よって、平成24年度の研究において、健常ボランティアを対象とした運動効果判定の評価に成功した意義は大きい。生活習慣病の罹患者数が増加傾向にある本邦において、食事療法に加えて運動療法が注目されている。運動療法を効果的に実施するためには、個人の体力、運動能力、さらには疾患によって運動内容を適切に選択する必要があり、運動効果を客観的に評価する手法を確立しなければならない。本申請者は、骨格筋の磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonance spectroscopy:MRS)と拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging: DTI)により、骨格筋に対する運動効果を組織レベルで多角的に評価する手法を確立し、適切な運動内容の選択や運動療法処方に応用することを目的に3年計画で研究を進めた。初年度(平成23年度)は、骨格筋のMRSおよびDTIにおける安定的かつ正確なデータ取得を目指して撮像パラメータを最適化した。対象とした骨格筋は、上腕・前腕・大腿・下腿である。平成24年度および平成25年度は、前年度に最適化した撮像パラメータを使用し、実際に運動効果判定に応用する研究を実施した。平成24年度は職種や体格などを考慮してグループ分けした健常ボランティアを、平成25年度は肥満者を対象とし、下肢の骨格筋トレーニングを一定期間継続して行わせ、MRSおよびDTIを用いて追跡調査した。本研究では、運動及び運動療法の新たな評価法を確立することに成功した。本手法は、国民的関心事である健康維持や生活習慣病の治療評価に応用できるため、その社会的意義は大きい。国民的な健康意識の高まりの中、運動は健康維持や生活習慣病治療において最も重要な要素の1つである。より効果的な運動を施行するためには、個人の体力・運動能力・罹患疾患によって適切な運動内容を選択する必要があり、骨格筋に実際どの程度の運動効果を生じているのかを客観的に評価する方法を確立すべきであると考える。本申請者はMRIで骨格筋における運動効果を非侵襲的に評価することによって、より効果的な運動内容を選択し得ると考えている。本研究は、骨格筋の磁気共鳴スペクトロスコピー(magnetic resonance spectroscopy:MRS)と拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging: DTI)により骨格筋に対する運動効果を組織レベルで多角的に評価する手法を確立し、適切な運動や運動療法処方に応用することを目的として研究を進めている。平成23年度は、骨格筋で安定的にMRSおよびDTIの正確なデータが取得できるように撮像パラメータを最適化した。

体格や職種などの個人差によるデータのばらつきを確認するため、20名の健常ボランティアデータを取得し、その解析結果をもとにパラメータの最適化を図った。MRSおよびDTIは、これまで主に脳神経領域において使用されてきたため、本研究の最終目標を達成するには、まずMRSとDTIを骨格筋に適応させることが必要となる。よって、平成23年度の研究で、骨格筋を対象としたMRSおよびDTIの撮像パラメータの最適化に成功した意義は大きい。前年度にMRSおよびDTI、それぞれの撮像パラメータを最適化した。今年度は、この手法を最大限に活用し、健常ボランティアの骨格筋を対象とした、トレーニング効果判定への応用を試み、運動ー効果ー測定値の関連性を明らかにできた。研究成果の一部は、学会発表という形で公表した。以上の理由により、本研究は申請通りに順調に進捗していると判断できる。本申請者は、脳神経領域でMRSを専門とした研究を10年にわたって行った実績があり、その蓄積した知識と手法は本研究の骨格筋MRSにおいても活用できた。DTIについては、本申請者は日本放射線技術学会において「DTI取得条件およびFA値測定の標準化に向けた多施設共同研究」という課題で班研究を進めており、この知識を本研究の骨格筋のDTIにも十分活用することができた。平成25年度は、前年度までに得られた健常ボランティアのデータに基づいて内科医と連携し、運動療法を要する肥満者および慢性肝疾患患者を対象とし、その治療期間にMRSおよびDTIを施行する。運動内容とMRSおよびDTIから得られたIMCL・EMCL・拡散固有値を比較し、運動ー効果ー測定値の相関に関して検討する。なお、610ヶ月間の追跡調査を行う予定である。本研究は、画像診断技術・臨床内科・運動医学(リハビリ、スポーツ)の橋渡し的な研究である。各専門家の協力のもと、研究全般において本申請者が責任を持って進める。患者の選定および運動の内容に関しては、スポーツ医学と内科を専門とする医師との連携のもとに決定する。昨年度に最適化した撮像パラメータを使用して、実際に運動効果判定に応用する研究を行う。職種や体格などを考慮して3グループに分けた健常ボランティアに対して、上肢および下肢の骨格筋トレーニングを6カ月間継続して行わせ、MRSおよびDTIを用いて2週間ごとに追跡する。予備実験の結果から、データ測定のばらつきを考慮して1グループ15名、計45名(15名×3グループ)の健常ボランティアが必要と考えている。骨格筋トレーニング(運動負荷の量や内容)は、グループ間で異なる内容とする。
無計画なリゾ-ト開発による自然及び環境破壊の実態調査とその防範対策に関する研究

本研究全般を通じ、日本のリゾ-ト開発は目的意識が曖昧で、勢い経済性が優先されてしまうために乱開発が進んでゆくように考察された。諸外国(特に西側先進国)と日本とのリゾ-ト開発における最も顕著な違いは、前者はリゾ-ト開発の在り方に対する造形が深く、乱開発を行わないばかりか、経済的、生態学的、文化的視点からみても、非常に優れたリゾ-ト地を創出している反面、後者即ち日本はリゾ-ト地の在り方に対する造形そのものからして理論的ではなく、殆ど必然の如く乱開発が進行しているという点である。急速な乱開発がその地域にもたらす環境的デメリットは、河川等飲料水を含む水質の悪化、景観の悪化、風害、固有文化の破壊、生態系の破壊、土地取引におけるトラブル等様々である。日本では開発規制条例を持つ自治体は非常に少ないし、内容的に未成熟なケ-スも多いが、開発規制条例が存在すれば、少なくとも急速な乱開発に見舞われるという事態を幾分は避けえているようである(EX.長野県南牧村)。しかしこれらの自治体の開発規制条例は内容的にも、リゾ-ト先進国である西側ヨ-ロッパ諸国の自治体でみられるほど成熟していないので、それが存在する自治体は安泰であるかというとそうではない。しかし最近では湯布院町や掛川市のように更に進歩的な規制条例を導入した自治体もあり、今後、その成果が期待されるところである。さて、それではリゾ-トの乱開発を防範するためには如何なる対策が有効であろうか。本研究では景観に対する規制条例もまた乱開発防止の有効な手段の一つであるという考察結果より、特に景観規制条例の在り方について研究を進め、今に到っている。