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マントル中の希ガス及び揮発性元素と地球進化に関する研究

本研究では、マントル中の希ガスや揮発性元素の状態を明らかにし、マントル内部での物質循環などを通じてその地球進化との関連を探るため、マントル物質や玄武岩試料などを分析対象として、それらの希ガス同位体比やベリリウム同位体比、元素組成などの測定を行い、以下のような結果を得た。シベリア地域の10-40Ma程度の噴出年代をもつアルカリ玄武岩中に捕獲されていたレルゾライトから分離されたカンラン石について破砕法および段階加熱法によるガス抽出を試み、^3He/^4Heが大気の値よりも低いものが見いだされた。このことは、大陸下のマントル内に地殻流体物質などの影響が存在する可能性を示唆する。インド洋・ロドリゲス三重点付近の海溝軸沿い部分から採取されたMORB(中央海嶺玄武岩)の急冷ガラスでは、^<40>Ar/^<36>Arに関してセグメント毎に異なった値を示し、海嶺下での熱水活動などにより数十km程度にもわたって均質化している可能性を示唆した。北海道-東北日本弧の第四紀火山岩の^<10>Be/^9Be比を、タンデム加速器質量分析計により測定した結果、非島弧地域より明らかに大きい値を示し、島弧火山のマグマ形成に海洋性堆積物が寄与していることを実証した。また幌満カンラン岩中の金雲母に対しては、そのAr同位体比と量との関係から、その形成には海水ないし地下水が関与していることを明らかにした。これらの研究を通じて、地殻物質や地表水などがさまざまな形でマントル内へ影響を与えていることを明かにし、マントル進化に関しての物質循環の重要性を示した。本年は、マントル中の希ガスについての情報を得るために技術的な面に関しては、破砕法による岩石・鉱物からの脱ガス法についてと、レーザーを用いた加熱法方式の検討を行った。破砕法による希ガスの脱ガスと分析には、シベリア地域の10Ma程度の噴出年代をもつアルカリ玄武岩中に含まれていたマントル捕獲岩としてのレルゾライトを試料として用いた。6種類の試料から新鮮なかんらん石のみを分離して、それぞれ約1-1.5g程度を用いて破砕法により脱ガスを行った。100倍程度の顕微鏡下では明かな包有物が判別できなかったが、そのような試料からも破砕法により希ガスの脱ガスが観察された。その量としては、^4Heとして(0.2-12)×10^<-9>Cm^3/g程度である。その量が試料自体のどの程度の割合になるかは、現時点でははっきりしないが、これらのうち3個の試料では^3He/^4He比の値が大気より低い値を示した。これまでに報告されえいる大陸地域のマントル捕獲岩で、破砕法によって得られたこの値が大気より低いものはなく、これらのデータがマントル内の状態を反映しているものとすると、それはこの地域のマントル内で地殻成分が関与していた可能性を示唆しており、その意義は大きい。また^<40>Ar/^<36>Ar比は400-500程度であるが、この値は日本列島のマントル捕獲岩で見いだされている値に類似している。レーザー加熱については、当研究費で新しく購入したYAGレーザーでの試料の溶融状態をチェックしたが、希ガス測定に十分使用できる性能をもつことが確認された。マントル中における希ガスや揮発性元素の状態を明らかにして地球進化との関連を探るためには、試料として用いる岩石や鉱物などに含まれているこれらの元素などが、地表に噴出する前後ないしその後の二次的な影響を受けていない試料を用いることがきわめて重要である。そのためには用いる試料の選択基準などが確立していることが不可欠であるが、従来はMORB(中央海嶺玄武岩)の急冷ガラスなどに対しても必ずしも十分な吟味がなされてきていない。

試料の選択基準を確立するため、MORBの急冷ガラス部分の組織状態と希ガス同位体比の関係を調べた結果、急冷ガラス表層部や顕微鏡下で微斑晶が少しでも析出しているような部分では、大気・海水などの希ガス成分の影響が見られた。これらの観察結果を基に、二次的な影響をほとんど受けていない急冷ガラス試料を選択するには、実体鏡下でもほぼ完全な均質性を示すガラス部分を選べばよいことを明らかにした。この選択基準を適用して、インド洋・ロドリゲス三重点付近の海嶺軸沿いから採取されたMORBの急冷ガラスの希ガス同位体比測定を行った結果、ほぼ噴出以前にマグマが有している希ガス同位体比を明らかにすることができた。その結果、He、Ne、Xeなどの同位体比については、これまでに他の地域から推定されていると同様の端成分をもつとしてよいが、Ar同位体比に関してはセグメント毎に異なった値を示し、海嶺下での熱水活動などにより数十km程度にもわたってその値を均質化している過程の存在が示唆された。このような情報は、厳密な試料の選択によって初めて再現性のある結果が得られたものであり、地球深部の情報を得るために試料選択の重要性を実証した。マントル中の希ガスや揮発性元素の状態を明らかにして地球進化との関連を探る上で、表層物質などがスラブと共にマントル内に沈み込むことにより生じるいわゆる循環物質の寄与を、きちんと評価することが重要である。これらの循環物質と共にマントル内にもちこまれる希ガスや揮発性元素などと始源的性格をもった成分の地球内部における分布は、地球進化そのものを反映している筈である。シベリア大陸東部のシホテリアン地域には、10-40Ma程度の噴出年代をもつ火山岩中に、マントル捕獲岩が含まれている。これらの超塩基性捕獲岩としてのカンラン岩からカンラン石を分離し、その希ガスを破砕法および加熱法で抽出し、同位体比を測定した結果、大陸下のマントル起源にも係わらず大気より低い^3He/^4He比をもつ試料が複数得られた。マントル起源の物質で、このように低い^3He/^4Heをもつものは知られていないので、このマントルに地殻物質の影響が表れていると考えざるを得ない。これらの試料の^<40>Ar/^<36>Ar比は400-500程度であるので、水がある程度まで関与している可能性がある。日本海形成以前にこの地域に沈み込んでいたスラブに伴った成分である可能性がある。また北海道一東北日本弧の第四紀火山についての^<10>Be/^9Be比を調べた結果、それらの値は非島弧地域より高い値を示し、スラブと共に沈み込んだ海洋堆積物がこれらの地域のマグマ形成に関与していることが示唆された。これらの地域の火山岩中のカンラン石や斜長石斑晶の^<40>Ar/^<36>Ar比が高々500以下であることも、堆積物と共に沈み込んだ水中のArの影響を見ているということで説明できる。このように島弧周辺のマントルは、大陸下を含めて循環物質の影響が及んでいることが示唆された。
膜環境下で形成される異種生体防御ペプチド間の希少高活性超分子

本研究は異種生体防御ペプチド間の相乗効果発現機構を解明することを目的としている.昨年度は生体防御ペプチドmagainin2とPGLaのヘリックスが膜中で平行な1:1会合体を作ることを明らかにした(Biochemistry40,12395(2001)).今年度は,この会合体超分子をC末端に導入したGly-Gly-Cysリンカーを介してジスルフィド結合により架橋固定し,ハイブリッドペプチドを合成し,生体膜や脂質膜との相互作用を調べて,相乗効果のメカニズムについて検討した.大腸菌や黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性やヒト赤血球に対する溶血活性はmagainin2,PGLa単独に比べ,1:1物理的混合物では大きな相乗効果が確認され,また,ハイブリッドペプチドでは物理的混合物とほぼ同等かそれ以上であった.ホスファチジルグリセロール(細菌膜モデル)およびホスファチジルコリン(赤血球膜モデル)リポソームを用いた膜透過性亢進実験でも同様の結果が得られたことから,作用点は膜であると考えられる.ハイブリッドペプチドのFTIRスペクトルのアミドIバンドから,膜中でヘリックス構造をとっていることが確認された.以上の結果から,magainin2とPGLaの相乗効果の発現機構は,膜中で平行ヘリックスからなる高活性超分子が形成されるためであると考えられる.また,magainin2が膜中で逆平行ダイマーを作ることもNMRにより明らかにした.さらに,環状β-シート構造を持つtachyplesin Iにはリポ多糖を特異的に認識する能力があるが,ヘリックス性のmagainin2にはこうした能力はないことも見いだした.アフリカツメガエル皮膚由来でmagainin2とPGLaは1:1の高活性超分子を形成し,相乗効果を示すと推定されている.そこで,この超分子を化学固定して単離するため,次の4種のCys含有ペプチドをFmoc固相法により合成した.magainin2アナログPGLaアナログ(I)-(III),(I)-(IV),(II)-(III),(II)-(IV)の4種の等モル混合物をバッファー中,トリフルオロエタノール/バッファー(3:2)中,およびホスファチジルグリセロール/ホスファチジルコリン(1:1)リポソーム中で空気酸化し,生成物をHPLCで分析した.ペプチドがランダム構造をとるバッファー中では,いずれの組み合わせにおいても特別な分子認識がないことを示された.一方,ペプチドがα-ヘリックス構造をとるリポソーム中では,(I)-(III)および(II)-(IV)の組み合わせでヘテロダイマーが優位に形成され,magaininヘリックスとPGLaヘリックスがパラレルに会合した超分子が形成されることを示している.この化学架橋したパラレル超分子を単離したところ,モノマーに比べて10倍以上の高い膜透過性上昇作用を示したことから,この超分子形成が相乗効果発現のメカニズムであると結論された.また,トリフルオロエタノール/バッファー中でもペプチドがα-ヘリックス構造をとるが,このとき分子認識は起こらず,膜の重要性が明らかとなった.本研究は異種生体防御ペプチド間の相乗効果発現機構を解明することを目的としている.昨年度は生体防御ペプチドmagainin2とPGLaのヘリックスが膜中で平行な1:1会合体を作ることを明らかにした(Biochemistry40,12395(2001)).今年度は,この会合体超分子をC末端に導入したGly-Gly-Cysリンカーを介してジスルフィド結合により架橋固定し,ハイブリッドペプチドを合成し,生体膜や脂質膜との相互作用を調べて,相乗効果のメカニズムについて検討した.大腸菌や黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性やヒト赤血球に対する溶血活性はmagainin2,PGLa単独に比べ,1:1物理的混合物では大きな相乗効果が確認され,また,ハイブリッドペプチドでは物理的混合物とほぼ同等かそれ以上であった.ホスファチジルグリセロール(細菌膜モデル)およびホスファチジルコリン(赤血球膜モデル)リポソームを用いた膜透過性亢進実験でも同様の結果が得られたことから,作用点は膜であると考えられる.ハイブリッドペプチドのFTIRスペクトルのアミドIバンドから,膜中でヘリックス構造をとっていることが確認された.以上の結果から,magainin2とPGLaの相乗効果の発現機構は,膜中で平行ヘリックスからなる高活性超分子が形成されるためであると考えられる.また,magainin2が膜中で逆平行ダイマーを作ることもNMRにより明らかにした.さらに,環状β-シート構造を持つtachyplesin Iにはリポ多糖を特異的に認識する能力があるが,ヘリックス性のmagainin2にはこうした能力はないことも見いだした.
現代独仏民事責任法の融合研究―日本法の再定位を目指して

4年目にあたる平成30年度は、全体会合を7月(神戸)と2月(東京)の2回に分けて開催し、各研究者における中間的成果の共有を行い、最終年度を迎える来年度の本研究課題の推進及び成果発表のあり方について意見交換を行った。また、3月に(東京、京都の2回)、海外研究力者であるジャン=セバスティアン・ボルゲッティ教授(パリ第2大学)に、「今日のフランス法における比較法の妥当性」及び「フランス民事責任法改正へのもう一つの視線ーその関与者及びプロセスが改正の性質及び内容に及ぼす影響」と題する講演をしてもらい、活発な議論を行った(前者は本研究課題の核心に関わる根源的なテーマであり、後者は現在進行中のフランス民事責任法改正の制度的背景を掘り下げるものであり、いずれも極めて貴重な内容を扱うものであった)。また、全体会合と同時に全体研究会を開催し、7月には2名の研究分担者(荻野、田中)が、2月には研究代表者(中原)と2名の連携研究者(遠藤史啓准教授、村田健介准教授)がそれぞれの研究テーマにつき報告を行った。講演会・研究会とも、若手研究者の研究交流の推進をも目的とする本科研の趣旨に沿うべく、研究代表者・研究分担者以外の多くの研究者の参加も得た。個人レベルでは、各人の問題意思に沿った研究を進め、平成27年度から平成29年度と同様、今年度も多くの業績を公表することができた(そのほか、平成28年度に招聘したフランス人研究者の講演の翻訳も公表した)。この中には、雑誌論文・図書のみならず、外国語による学会発表・論文も含まれており、独仏民事責任法に照らした日本法の独自性を発信するという本科研の主要目的の1つが着実に達成されつつある。全体会合及び全体研究会により、各研究者が取り組むべき具体的課題の確認と中間成果の共有が図られ、各人においてその検討が進められているほか、日本語・外国語での成果の発表・公表が順次なされており、本科研の研究目的は順調に進展している。独仏民事責任法の現代的動向を扱う本研究課題においては、海外研究者との連携が非常に重要であり、開始年度より具体的計画を協議・実現してきたところ、今年度においては、独仏民事責任法の双方に精通するジャン=セバスティアン・ボルゲッティ教授(パリ第2大学)の招聘を実現し、ドイツ法との対照でのフランス民事責任法の基層について有意義な情報共有・意見交換をすることができた。その講演原稿は、翻訳を公表する予定であり、学界全体での成果共有も進められている。また、開始年度から引き続き、本科研の分担者には含まれていない有力な若手研究者との間で、連携研究者としての協力を得る旨の合意が形成され、今年度はその具体的な研究報告をうかがうことができた。連携研究者との共同での成果公表に向けて、本科研の規模は着実に拡大している。最終年度を迎える平成31年度は、引き続き、全体会合及び全体研究会を行うが、各自の具体的研究課題の成果の共有と意見交換のみならず、年度内の刊行を目指している本研究課題の成果本(各研究者が執筆する独仏民事責任法関連の論稿を集めたもの)の公表に向けた最終確認をも目的とする。なお、前年度より研究分担者の齋藤哲志(東京大学)及び長野史寛(京都大学)がドイツ又はフランスで在外研究を継続するところ、各国法の最新動向に関する情報共有を行うとともに、海外研究者とのさらなる連携強化を図る予定である。独仏民事責任法の現代的課題は極めて多様であり、また代表者・分担者のこれまでの研究実績に照らし、その迅速・適切な把握が困難なテーマも存在することから、海外研究協力者を日本に招聘し、独仏民事責任法の現状について情報提供をしてもらうことは、引き続き本研究課題の重要な活動である。最終年度を迎えるにあたり、特に、フランス法の観点から見たドイツ民事責任法、ドイツ法の観点から見たフランス民事責任法についての包括的検討を行う必要があることから、平成31年度においては、パスカル・アンセル名誉教授(ルクセンブルク大学)及びシュテファン・ロレンツ教授(ミュンヘン大学)の招聘を計画しており、講演会の形で本科研メンバー及び外部者との意見交換を行いたい(これらの翻訳は前記の成果本に収録する予定である)。また、引き続き、国内の外部研究者との連携を強め、全体研究会への参加を請うとともに、成果本への収録を視野に入れた研究報告を依頼し、問題意識の涵養・共有を図る。初年度にあたる平成27年度は、全体会合を9月(東京)と3月(札幌)の2回に分けて開催し、各研究者が本科研費で取り組むべき現代独仏民事責任法の具体的課題を確認した。また、同時に全体研究会を開催し、9月の研究会では代表者である中原が、本科研の趣旨の確認も兼ねつつ、「独仏民事責任法研究の現状と課題」と題する基調報告を行い、3月の研究会では2名の分担者・連携研究者が、各人の今年度の成果報告の意味も込めて、ドイツ不法行為法の具体的なテーマ(ドイツ不法行為法の基本構造、利益剥奪責任)について報告を行い(さらにゲスト1名を招きフランス国家賠償責任法に関する報告を提供してもらった)、それぞれにおいて参加者の間で活発な意見交換をした。若手研究者の研究交流の推進をも目的とする本科研の趣旨に沿うべく、3月の研究会では代表者・分担者以外の多くの研究者の参加も得た。

なお、応募時の申請額よりも交付額が大幅に減ったため、各班研究会は基本的には全体研究会に吸収することにした(平成28年度以降も同様の扱いとする予定である)。個人レベルでは、交付内定時より各人の問題意識に沿った研究を進め、すでに多くの業績(研究発表)を公表することができた。この中には、フランス語ないしドイツ語により海外の出版物に掲載したもの、また国際学会において発表したものも多く含まれ、独仏民事責任法に照らした日本法の独自性を発信するという本科研の主要目的の基礎を構築するものといえる。もっとも、現時点で公表された業績は、日本語文献も含め、代表者・分担者のこれまでの研究実績の延長線上にあるものが多く、ヨーロッパの法統一動向等から析出される具体的テーマについての成果発表は、平成28年度以降の課題である。全体会合及び全体研究会により、すでに各研究者が取り組むべき具体的課題が確認され、各人においてその検討が進められているほか、一部ではあるがすでに日本語・外国語での成果の発表・公表が開始されているゆえ、当初研究目的は順調に進展しているといってよい。また、今後の展開に向けた基盤構築も十分に行われている。独仏民事責任法の現代的動向を扱う本研究課題においては、海外研究者との連携が非常に重要であるところ、代表者・分担者は出張やこれまでの在外研究により海外の主要研究者と密接な研究交流を重ねており、数名の海外研究協力者(パトリス・ジュルダン教授、ジャン=セバスティアン・ボルゲッティ教授、ヨナス・クネチュ教授等)との間では、平成28年度以降の招聘計画を具体的に協議する段階にまで至っている。さらに、近時のわが国の民法学において民事責任法(とりわけ不法行為法)は大きな注目を集めている分野であるところ、その立法的課題に関し、すでに平成27年度において代表者・分担者のうち数名が具体的な研究成果を示すことができたほか、本科研費の分担者には含まれていない多くの有力な若手研究者との間で、連携研究者としての協力を得る旨の合意が形成されている。2年目にあたる平成28年度は、全体会合を7月(仙台)と1月(東京)の2回に分けて開催し、各研究者が前年度以来取り組んできた現代独仏民事責任法の具体的課題とその中間的成果を共有するとともに、引き続き検討を進めるべき事柄を確認した。また、同時に全体研究会を開催し、7月には海外研究協力者であるヨナス・クネチュ教授(ラ・レユニオン大学)にフランス民事責任法改正の最新動向について報告を行ってもらうとともに、3月の研究会では2名の研究分担者が、各人の今年度の成果報告の意味も込めて、ドイツ・フランス不法行為法の具体的なテーマ(知的財産侵害における利用料相当額の返還請求、不法行為責任の機能)について報告を行い、それぞれにおいて参加者の間で活発な意見交換をした。さらに、3月には、フランスから、海外研究協力者であるパトリス・ジュルダン教授(パリ第1大学)、アンヌ・ゲガン=レキュイエ准教授(同)、ジョジアンヌ・キャリエール=ジュルダン弁護士を招き、フランス不法行為法の古典的問題(契約責任と不法行為責任の関係、人身侵害)・現代的問題(環境損害の賠償、多衆侵害型の不法行為)について報告をしてもらい、活発な議論を行うとともに、知見を深めた。また、若手研究者の研究交流の推進をも目的とする本科研の趣旨に沿うべく、前年度に引き続き、代表者・分担者以外の多くの研究者の参加を得た。個人レベルでは、各人の問題意思に沿った研究を進め、今年度も多くの業績を公表することができた。この中には、雑誌論文・図書のみならず、外国語による学会発表・論文も多く含まれ、独仏民事責任法に照らした日本法の独自性を発信するという本科研の主要目的が着実に達成されつつある。
半導体二重障壁共鳴トンネル構造における散乱過程の理論的・実験的解明

二重障壁共鳴トンネルダイオードの電流電圧特性の共鳴電流領域を低温で詳細に調べると(電流電圧特性の電圧による2階微分の電圧依存性)、共鳴エネルギー準位の広がりの定量的分析が可能であることを従来より筆者等は指摘していた。昨年度までの実験的研究の成果によって、(1)そのエネルギー広がりが理想的二重障壁共鳴トンネル構造モデルのエネルギー幅と比較して数百倍程度大きく、(2)障壁・井戸層の界面作製条件(界面での成長中断プロセスの有無)に依存する、こと等が判明していた。その延長線上の今年度の実験的研究により、(3)広がりの程度が電流方向依存性を有すること、(4)共鳴トンネル電流の最大値に対するプロットによって構造パラメータのばらつきを排除した比較ができること、(5)広がりの度合いが構造パラメータ依存性を有すること、等が新たに明らかになった。これらの実験結果を基に、散乱機構に対してモデルを構築し数値的シュミレーションを行った。その際、界面に存在する原子層オーダの凹凸が散乱子となる弾性散乱を取り上げ、量子井戸の二つの界面の片側だけに散乱子が存在すると仮定した。また、ボルン近似の下で算出した散乱強度にその結果として定まるエネルギー幅を状態密度を介して帰還させるセルフコンシステント・ボルン近似法を用いた。結果から「界面凹凸の横方向の広がり(アイランド寸法)の増大とともにエネルギー広がりが増大する」という常識的直感には反する結論が引き出されたが、実は、これは上記の実験結果に支持される。定量的にも、計算で求めた広がりの変化量が分子線エピタキシ-結晶成長の中断によって生ずるアイランド寸法の変化量に対して一致を示した。加えて、1次元のポアソン方程式とシュレディンガー方程式を連立して解く方法によって散乱因子のポテンシャル高さの電流方向依存性を精密に求めたが、驚くべきことに、ここでも計算結果は実験結果との一致を示した。これらの結果から、共鳴準位の広がりの一部はALAs-on-GaAs界面の原子層オーダの凹凸による擬3次元的な弾性散乱が寄与していると断言して良いことが判明した。
ヨーロッパ共通農業政策の下での東ドイツ集団農業の再編に関する実態研究

本研究の結論は、第1に、東独農業においては、市場経済への移行に伴う経営再編の基本的プロセスは終了したと言えること、但し各種の紛争はまだ引き続いていること、第2に、東独農業の再編の特徴は旧体制からの強い継承性を持っていることにあり、この特徴は当面維持されるということである。第2の点は旧ソ連東欧諸国、さらには中国などと大きく異なっている。本研究は、上記の第2点の経営構造統計によって示すとともに、東独農業をめぐる紛争とその解決の内容を詳しく検討することによって示している。具体的には、土地争いおよび旧体制時代の債務の扱いという2つの紛争の裁判に関する報道や判決文の分析がそれである。土地裁判では旧所有地の返還を求めるユンカーが敗訴し、従来の憲法裁判所判決などとあいまってLPG(旧東独農業生産協同組合)の権利継承者の経営権が保証された。旧債務裁判でも、連邦憲法裁判所は、政府と議会に、通常の経営により返済が可能となる程度の救済を義務づけた。この判決は、「職業の自由」という基本的権利の保証の必要が論拠にされた。これは、「社会市場経済」と言われるドイツの社会経済体制の特徴の一端を示すものである。なぜならその論理は基本的人権という社会的規範を一定の限度内ではあるが市場経済原則の上位に置いているからである。実に驚くべきことに、東独農業の体制転換においては集団農業の多くが、形を変えて引き継がれている。1995年には、人的会社(社員に無限責任)の形をとる農場が平均規模449haで農地の21.7%を占め、協同組合などの法人のそれが平均規模1092haで農地の57.4%を占めた。両者合わせると農地の約8割を占めている。平均規模は法人農場でも旧東独時代の4分の1であるが、西独農家の平均規模は22haであり、100ha以上の農家は2.3%(農地の13.9%)にすぎないのと比べると、その大規模さが理解できる。しかも一旦は個人農として自立した農家の多くもなんらかの共同組織に再結集している。110万haの国有農地の長期賃貸も約6割が法人農場あてとなった。このことは旧ソ連東欧諸国の中で例外的現象であり、またドイツ連邦政府の当初の家族経営優遇方針に反した結果である。その原因および具体的経過の解明には今後の更なる調査が必要であるが、他の旧ソ連東欧に比べた旧東独農業の相対的成功、その担い手であった旧幹部の指導力、東独関係諸官庁等に生き残った旧人脈、変革時の資産トリック、西独内の大規模農家層や農機具メーカーや穀物商社との提携、個々に自立するには少なすぎた持ち分農地、東独各州政府の「将来性ある農場の育成」方針、その他の種々の要因が作用している。このような大規模経営群がヨーロッパに突如誕生したことの影響は大きい。これらの大規模経営は目下大幅人員削減(東独農業就業者は89万人から16万人に減少)と新鋭機械導入などによる生産性向上をはかっており、それは、一方で競争力の発揮となり、西独や他のヨーロッパの農民への脅威となるとともに、同時に東独農村における高失業率の長期化ないし過疎化という問題を発生させている。東独地域の農業の再編は一段落した模様である。1996年までの再編過程の観察からの本研究の結論は、東独農業は再編されつつも旧体制からのかなりの継承性をも持ち、その特性は当面維持される、ということである。大規模経営の比重を見ると、農地100ha以上の経営は西独地域には9973あり経営数では1.9%にすぎないが、農地の12.6%を占める。ところが東独地域では、全経営数の24.0%にあたる6442経営が100ha以上を運用し、全農地の94.3%を占める。養豚でも肥育豚600頭以上の大規模経営は西独では1.9%(4191経営)にすぎず、肥育豚の26.4%を占めるにすぎないが、東独では経営の11.5%が該当し、肥育豚の93.1%を占める。乳牛飼養でも類似の状況である。

こうした状況を反映して東独では農業労働力の圧倒的多数(フルタイム労働力換算で約80%)が大規模経営に雇用形態で就労している。東独大規模経営の農地の殆どは賃貸であるが、過半が長期賃貸契約になったことにより経営基盤の不安定要因が減少した。但し、個人経営は人的会社は黒字経営であり、そのうちの一部は西独農家の収益率を上回っているが、法人経営は、直接市場向けの農産物を作っている経営のみがようやくわずかの黒字に転換したが、飼料作物を主とする経営は依然として赤字である。この点では生産性は価格の動向とともに補助金や休耕措置などについてのEUによる対東独特例がいつまで続くかも重要な要因である。再編の後始末として、脱退組合員への持ち分返還問題と占領時土地改革の補償問題などが依然として繰り返し政治問題化しているが、再編の基本的プロセスは終了したと言える。
社会資本整備のためのインターネットにおける住民参加の計画デザイン・システムの構築

本年度は、いままでのデザインツール、マルチメディアによる計画デザイン案の情報公開ツールをベースにして、地区レベルのまちづくり計画支援システムを開発し、インターネットにおける参加型デザイン・システムの改良を行った。本システムは、JAVA,JAVASCRIP,WEBGISとVRMLなどの技術統合によって構築し,インターネット上における三次元空間のなかで公共空間やまちなみを計画・デザインする課題に対して、住民などの参加者が代替案の評価や選択を通して、文字、音声、仮想空間、および掲示板などのツールを用いてながら、計画・デザイン案についての討議と合意を行うことができるものである。平成16年12月平成17年2月末まで、本年度に開発したシステムを用いて、石川県七尾市都市ルネサンス事業のシンボールロードの街路整備事業を対象に実験を行った。本年度の実験では、システムの実用に向けて、行政、専門家、コンサルタント、一般市民から構成される七尾市まちづくり協議会、景観形成検討委員会の検討の場に、本支援システムを持込み,実際に、参加者の意見の収集と整理、計画案の改善とそのフィードバックの段階に対応して住民参加型の実験を行った。なお、今年度の研究成果について、既に日本建築学会情報利用技術シンポジウム、都市計画学会などで、研究論文の発表を積極的に行った。関連成果は、システムの開発、住民参加に関する実験結果の分析などの内容を含んでいる。本年度は、インターネットにおける参加型デザイン・システムについて、新たな機能を加えるなどしてシステムの改良を行った。本システムは、JAVA, WEBGISとVRMLなどのソフトウェアを用いて開発しており,インターネット上における三次元空間の中で公園のデザインを行うことができ、参加者がデザインして保存した案を発表し、掲示板によってデザインについて協議や合意を行うことができるものである。平成14年12月平成15年1月末まで、本年度に開発したシステムを用いて、金沢市における実際の公園を事例として、大学生を対象とする参加型計画デザインの実験を行った。実験は、金沢市において行われているワークショップによる公園デザイン・プロセスにおいて、参加者のデザイン案を収集する段階に対応させて行った。従来の方法では、ワークショップで合意を行う前に、全員にアンケートを配り、各班の住民の意見やデザイン案を収集している。しかし、この段階では、各班などの合意が困難である。実験の内容は、各班の住民に、デザイン案の提案とデザイン案の合意のためのツールを提供し、各班の合意が可能かどうか、またシステム上にどのように問題があり、どのように改善すべきかなどを検討するものである。なお、今年度の研究成果は、システムの開発、住民参加の実験などの内容を含んでおり、既に日本都市計画学会、日本建築学会情報利用技術シンポジウム、コンピューターの都市計画と都市管理に関する国際会議(CUPUM)、デザインと決定のための支援システムに関する国際会議(DDSS)において、研究論文の発表を積極的に行った。来年度は、システムの開発により、新たな機能を追加し、事例的実験を行う予定である。本年度は,インターネットにおける参加型デザイン・システムの改良,および,まだマルチメディアによる計画デザイン案の情報公開と合意の機能を附加するようにシステムの改良を行った。本システムは,JAVA, WEBBISとVRMLなどの技術によって構築し,インターネット上における3次元空間のなかで公共空間の計画デザインの課題に対して,参加者が代替案の評価や選択を通して,文字,音声,仮想空間や掲示板などの方法によってデザイン案についての討議と合意を行うことができるものである。平成15年12月平成16年2月末まで,本年度に開発したシステムを用いて,石川県金沢市における金沢市広坂通り景観整備計画を対象に実験を行った。本年度の実験は,一般市民と学生による実験を行い,参加型の計画デザイン・プロセスにおいて,参加者の意見の収集と整理,計画案の改善とそのフィードバックの段階に対応して行った。なお,今年度の研究成果について,既に日本建築学会情報利用技術シンポジウム,国際会議CUPUMなどで,研究論文の発表を積極的に行った。関連成果は,システムの開発,住民参加の実験などの内容を含んでいる。来年度に,システムのさらなる改良により,新たな機能を追加し,実験を行う予定である。
山岳・海峡地形がモンスーンと海洋環境変動に及ぼす影響のメカニズム解明

山岳上昇により降水域及び降水量が変化し、アジア大陸の縁辺海の河口と沿岸域で塩分コントラストが形成され、海洋環境に影響を及ぼすことが明らかとなった。高解像度モデルでは沿岸域での塩分コントラストがより明瞭となる。海峡開閉実験からは、パナマ地峡が閉じることで、北太平洋の亜寒帯域の変化を通じて、東アジアモンスーンが夏季に強められ冬季に弱められることが、また対馬海峡は宗谷岬における水位の上昇を引き起こし、宗谷海峡における日本海からオホーツク海に向かう流れを強めてオホーツク海に冷水帯を形成するという役割を果たしていることが示された。大気海洋結合モデルによる大規模山岳の上昇感度実験データからモンスーンと海洋環境季節変動に関するモデルデータセットを整備した。山岳高度が現在の状態のモデルデータを衛星観測降水データ、大気再解析データ、世界海洋データベース、海洋観測船データ、衛星観測海氷データと比較した結果、モデルにおけるモンスーン及び海流・海面水温・海氷といった海洋環境の再現性が良好であることが分かった。大規模山岳が上昇するにつれて強化されるモンスーンによる、風向風速、気温、降水量の変化と、海水温、塩分といった海洋環境の季節変動の変化について解析した結果、多雨域が降水量を増してアジア大陸の内陸部に進入していくとともに、大河川からの流出水がより多く流入する南シナ海、黄海、東シナ海で低塩化する一方、その水の供給源である蒸発が強められるアラビア海で高塩化するということが分かった。その結果、海洋においてアジア大陸の縁辺海の河口と沿岸域で塩分コントラストが形成されることが明らかとなった。これらのことは、過去の山岳上昇によるモンスーンと海洋環境の変化が水循環の変化を引起し、陸上及び海洋の生態系に大きな影響を与えてきたであろうということを示唆しており、テクトニクスの変化と気候変動及び生物進化の連動関係を知る上で重要な知見を得た。また、高解像度大気モデルによる山岳の上昇感度実験データセットを整備し、急峻なヒマラヤ山脈によるアジア大陸での降水プロセスの変化を調べた結果、解像度が上がるにつれて地形性降水が明瞭となり、モンスーンにともなう沿岸域での降水変化の水平コントラストが大きくなることが明らかとなった。このことは南シナ海、黄海、東シナ海での低塩化とアラビア海での高塩化のコントラストもさらに大きくなる可能性があることを示唆しており、古気候・古海洋の復元結果と詳細に比較検討する意義がある。山岳地形がモンスーンと海洋環境に及ぼす影響のメカニズムを解明するために、大気海洋結合モデル(気候モデル)と高解像度大気モデルのデータセットを解析して、山岳のアジアモンスーンへの影響の解析を行った。その結果、山岳がない場合にはモンスーンによる降水が北緯10度あたりの熱帯域に集中するのに対して、山岳が高くなるにつれて強い上昇気流を伴った降雨域が東アジア沿岸域から内陸に移動し、チベット高原の南東に多雨域を生ずるようになることが分かった。また、この多雨域を源流とするアジアの河川の流量が増え、その河口に当たるベンガル湾、南シナ海、東シナ海、黄海において海面塩分が著しく低下することも分かった。高解像度大気モデルの実験では、山岳上昇によるモンスーンの降水と循環の変化を定量的により正確に表現することに成功した。海峡地形がモンスーンと海洋環境に及ぼす影響のメカニズムを解明するために、対馬海峡と宗谷海峡および太平洋ゲートウェーのひとつであるパナマゲートウェーのモンスーンと海洋環境への影響を調べた。高解像度海洋モデルによる実験の結果から、対馬海峡が閉じている場合には、宗谷海峡から北海道オホーツク海沿岸に夏季形成される冷水帯が形成されないことが分かった。また、パナマゲートウェーが閉じたことで北太平洋の亜寒帯域に永年塩分躍層が形成され、海面で水温が低くなり流氷を形成するようになり高気圧性の大気循環場が強められることによって、東アジアモンスーンが夏季に強められ冬季に弱められることが示された。これまでの山岳上昇実験結果をもとに、東アジアの気候とチベット高原の関わり、特に大陸移動と山岳上昇、山岳上昇による気候の変化、梅雨との関わり、についてとりまとめた。大陸氷床の存在した最終終氷期極大期の気候再現実験のエネルギー論的解析を行った。その結果、最終終氷期極大期の大西洋域では、北米大陸氷床の山岳効果により、ジェットと非定常擾乱の順圧的な相互作用が強化されることがわかった。これは、太平洋域では擾乱とジェットとの相互作用が氷期ではむしろ弱まるのと対照的である。対馬海峡の役割を調べるために海峡開閉実験を行った。対馬海峡は宗谷岬における水位の上昇を引き起こし、その結果、宗谷海峡における日本海からオホーツク海に向かう流れを強めてオホーツク海に冷水帯を形成するという役割を果たしていることが示された。山岳・海峡地形の変遷による日本近海の北太平洋における海洋の塩分躍層の変化が、大気・海洋間の二酸化炭素交換量の変化にどの程度の影響を及ぼしていたのかを定量的に見積もった。

その結果、混合層の塩分が高いと冬季鉛直対流混合がより深まるので、深層の高炭素水が海面に運ばれて大気と接するようになり、海洋から大気に大量の二酸化炭素を放出するようになることが分かった。
サブサハラにおける離乳時期の決定要因と子どもの低栄養指標との関連

背景:サブサハラアフリカ地域における5歳未満の子どもの死亡率は極めて高く、100人に3人は生後1ヶ月以内に死亡し、10人に1人は5歳の誕生日を迎える事ができない。この高い乳幼児死亡率の主要因として栄養不良が挙げられる。目的:子どもの死亡率が高いサブサハラアフリカ地域のベナンにおいて、母子の身体計測および母親への構造化インタビューを通して、離乳時期の決定要因と子どもの低栄養指標との関連を明らかにする。方法:ラギューン母子大学病院センターに予防接種のため訪れた母親と子ども300組を対象とした。母親に対しては構造化質問紙を用いてインタビューを行った。母子に対しては身長および体重を測定し、WHO Child Growth Standards 2006のZスコアを用いて栄養状態を評価した。それぞれのZスコアがー2未満の子どもを低身長、低体重とした。ロジスティック回帰分析は二変量解析において有意であった変数および先行研究で関連が報告されている変数を独立変数とした。対象となった子どもの約80%は1歳未満であったことから、低体重を従属変数として分析した。結果:対象となった子どもの栄養状態は11.0%が低身長を示し、14.7%が低体重であった。ロジスティック回帰分析の結果、低体重は出生時体重と有意に関連していた。注目すべき点として、食品保存の方法が統計的に有意であった。冷蔵庫での食品の保存は、母親の安全な食事の準備行動と見なすことができると考える。結論:生物学的および社会経済的要因を考慮したとしても、母親の安全な食事の準備行動が子どもの栄養不良を予防することができることを示唆している。サブサハラアフリカ地域における5歳未満の子どもの死亡率は極めて高く、100人に3人は生後1ヶ月以内に死亡し、10人に1人は5歳の誕生日を迎える事ができない。子どもの栄養不良の中で、年齢に対してきわめて低身長(Stunting)の割合が40%と高い値を示している。つまり、サブサハラアフリカ地域では2.5人に1人が慢性の栄養不良状態なのである。世界保健機構(WHO)は、衛生状態が整っていない途上国において早期に離乳食を与える事は下痢や感染症の原因となるため、生後6か月までは母乳のみで育て、離乳食は生後6か月頃から始めることを推奨している。本研究は5歳未満の子どもの死亡率が高いベナン共和国(以下、ベナン)において、同国の人口の約70%が居住する南部地域を調査地とする。5歳までの子どもと母親計300組程度を対象とし、母子の身体計測および母親への構造化インタビューを通して、離乳時期の決定要因と子どもの低栄養指標との関連を明らかにする。平成27年度は、以下の作業を行った。1)本課題における調査研究許可書を得るための研究計画書の作成と同計画書のベナン保健省倫理委員会並びに沖縄県立看護大学倫理審査委員会へ申請。2)南部地域の調査地を選定。視察及び関係者との協議により、Littoral県Cotonou市ラギューン母子大学医療センター(CHU-MEL)においてデータを収集することとした。3)ベナン保健省家族保健局にて最新の母子保健統計データを入手、関係情報を収集。4)ベナン側研究協力者と研究実施方法について協議した。計画通り、特に問題なく遂行している。平成28年度は2回現地に渡航し、以下の作業を行った。1)本課題における調査研究許可書を得るための研究計画書作成(仏語)および同計画書をベナン保健省倫理委員会へ申請した。2)Littoral県Cotonou市ラギューン母子大学医療センター(CHU-MEL)において質問紙のプレテストを実施した。3)村落部の住民の子どもの栄養に関する行動について関係者から聞き取り調査を行った。4)ベナン側関係者を集めてこれまでの研究成果報告と次年度の計画について報告した。フィールド調査において研究開始に必要な公的手続きを行いながら、データ収集方法を現地協力者らと検討しプレテストなどを実施した。次年度初めにはデータ収集を開始し、夏までに終了、その後分析作業を行う予定である。

子どもの栄養不良の中で、年齢に対してきわめて低身長(Stunting)の割合が40%と高い値を示している。つまり、サブサハラアフリカ地域では2.5人に1人が慢性の栄養不良状態なのである。世界保健機構(WHO)は、衛生状態が整っていない途上国において早期に離乳食を与える事は下痢や感染症の原因となるため、生後6か月までは母乳のみで育て、離乳食は生後6か月頃から始めることを推奨している。本研究は5歳未満の子どもの死亡率が高いベナン共和国(以下、ベナン)において、同国の人口の約70%が居住する南部地域を調査地とする。5歳までの子どもと母親計300組程度を対象とし、母子の身体計測および母親への構造化インタビューを通して、離乳時期の決定要因と子どもの低栄養指標との関連を明らかにする。平成29年度は1) Littoral県Cotonou市ラギューン母子大学医療センターにおいて母子300組の母子の身体計測と母親への構造化インタビューを行った。2)得られたデータを解析し、結果を検討した。3)ベナン側研究協力者を日本へ招聘し、これまでの研究成果について日本側研究者と検討した。4)日本健康学会にて研究成果を発表した。予定通りデータ収集を終了し、分析作業を行った。背景:サブサハラアフリカ地域における5歳未満の子どもの死亡率は極めて高く、100人に3人は生後1ヶ月以内に死亡し、10人に1人は5歳の誕生日を迎える事ができない。この高い乳幼児死亡率の主要因として栄養不良が挙げられる。目的:子どもの死亡率が高いサブサハラアフリカ地域のベナンにおいて、母子の身体計測および母親への構造化インタビューを通して、離乳時期の決定要因と子どもの低栄養指標との関連を明らかにする。方法:ラギューン母子大学病院センターに予防接種のため訪れた母親と子ども300組を対象とした。母親に対しては構造化質問紙を用いてインタビューを行った。母子に対しては身長および体重を測定し、WHO Child Growth Standards 2006のZスコアを用いて栄養状態を評価した。それぞれのZスコアがー2未満の子どもを低身長、低体重とした。ロジスティック回帰分析は二変量解析において有意であった変数および先行研究で関連が報告されている変数を独立変数とした。対象となった子どもの約80%は1歳未満であったことから、低体重を従属変数として分析した。結果:対象となった子どもの栄養状態は11.0%が低身長を示し、14.7%が低体重であった。ロジスティック回帰分析の結果、低体重は出生時体重と有意に関連していた。注目すべき点として、食品保存の方法が統計的に有意であった。冷蔵庫での食品の保存は、母親の安全な食事の準備行動と見なすことができると考える。結論:生物学的および社会経済的要因を考慮したとしても、母親の安全な食事の準備行動が子どもの栄養不良を予防することができることを示唆している。1.母子病院および保健センターにおけるデータ収集対象乳幼児および母親の身体測定と母乳および食事に関する構造化面接2.住民の行動意識や生活環境に関する調査子どもの健康に関する意識や決定要因の聞き取りを計画している。
食道・胃接合部で限局性に発生する一酸化窒素による発癌への影響

ヒトでは、硝酸塩を多く含む食物を摂取すると、食後数時間にわたり、食道・胃接合部内腔、高濃度の一酸化窒素(NO)が発生することが知られている。今回の研究では、このNOは周囲組織の傷害(逆流性食道炎)、前癌状態である異型性(バレット食道)を増悪させること、さらに、その作用には雌雄差(雄優位)が存在することが明らかになった。ヒトの食道・胃接合部で発生する癌も著明な男女差(男性優位)があることが知られており、今後、NOによる発癌に至る過程の研究が必要である。ヒトの食道・胃接合部では、唾液中に含まれる亜硝酸塩が強酸性の胃液と瞬時に反応することで、限局性に高濃度の一酸化窒素(NO)が生成される。この食道・胃接合部で限局的に発生するNOによる組織障害を検討するために、我々はこれまで種々の動物実験を行ってきた。それらの結果から、食道・胃接合部内腔で発生したNOは周囲の組織に拡散し、上皮のバリア機構を破たんさせることを明らかにした。また、術後数週間生存可能なラットの逆流性食道炎モデルを用いて、外因性のNOは、実際に逆流性食道炎による組織障害を増悪させることを明らかにしてきた。今回の検討では、より長期間の生存が可能であるバレット食道/腺癌モデル(ラット慢性炎症モデル)を用い、食道内腔で発生するNOとバレット食道発生に及ぼす影響についての検討を行った。その結果、術後4、8週の時点で、外因性のNO投与によってラットのバレット食道発現率、及び、バレット食道の面積が有意に促進されることを明らかとなった。バレット食道は、食道腺癌の前駆状態と考えられており、今回の結果は、外因性のNOが、食道腺癌の発生にも関与していることを示唆しており、興味深いものである。食道腺癌は、現在、欧米を中心に急速に増加しており、日本でも食生活の欧米化などに伴い、今後、増加することが危惧される。食道腺癌の原因は現在まで不明であり、今後、外因生NOによる食道腺癌に対する影響に関して更なる検討を行う予定である。我々は、これまでの検討で、ラットのバレット食道モデルに外因性の一酸化窒素(NO)を投与することで、バレット食道の発生を促進させることを明らかにした(In J Cancer 2010)。その機序として、外因性NO投与によって、食道の炎症が増強され、その治癒過程で二次的にバレット食道が形成されるものの他に、NOが食道上皮細胞に直接作用して、正常食道の扁平上皮からバレット食道の円柱上皮へ形質転換がおきる可能性がある。この機序を明らかにすることは、食道腺癌の前癌状態であるバレット食道の成因を解明するうえで重要と考えられる。そこで、外因性NOによるバレット食道促進効果の分子生物学的機序を明らかのするために、マイクロアレイを用いて網羅的な遺伝子解析を行うことにした。正常コントロール群、バレット食道群、バレット食道に外因性NOを暴露した群の3群を10匹づつ作成し、各々のラットの食道組織からRNAを抽出し、それらを各群でプールしたものを用意した。現在、外注で分析中である。この結果を踏まえて、さらに詳しい検討を行うことにしている。また、我々の最近の検討では、バレット食道の前駆状態である逆流性食道炎に対する外因性NOによる影響は、ラット雌雄間で大きく異なり、雌は雄に比べ、食道の障害が有意に低いことが明らかとなり、雌では何らかの防御機構が働いていることが考えられた。さらに、その後の検討で、女性ホルモンであるエストロゲンが、食道の防除機構として重要であることが確認された。今後、この機序をさらに明らかにするとともに、バレット食道モデルにおける雌雄間での差異についても検討する予定である。我々のこれまでの実験で、外因性に投与された一酸化窒素(NO)は、食道腺癌の前癌状態であるパレット食道、さらに、その前駆状態であるびらん性逆流性食道炎を著明に抑制することが明らかにされている。このうち、ラットでのパレット食道促進効果に関しては、その分子生物学的機序を明らかにするために、マイクロアレイを用いて網羅的な遺伝子解析を行い、終了した。次に、外因性NOのラット逆流性食道炎に対する作用には大きな雌雄差があり、雄で組織傷害が著明にみられることを見出した。これは、ヒトで食道腺癌、パレット食道、びらん性逆流性食道炎といった胃・食道逆流症(GERD)関連疾患がいずれも著明に男性優位である疫学報告と一致していることから、ヒト食道腺癌の病態発生を解明するために、ラット雌雄差が生じる機序を明らかにすることが重要であると考え、この実験を精力的に進めてきた。

その結果、卵巣を摘出した雌ラットなどを用いた実験によって、外因性NOの食道粘膜傷害増悪作用に対してエストロゲンが抑制的に働いていることが明らかとなった。また、エストロゲンは、食道組織中の肥満細胞の作用、そして炎症性サイトカインの作用を抑制することで食道での炎症の発現を抑制していることが明らかとなった。そして、炎症性サイトカインのうち、tumor Recrosis factorα(TNF-α)が食道粘膜傷害の程度と最もよく相関していた。これらの実験結果は、GERD関連疾患モデル動物を用いて食道粘膜傷害の雌雄差を示した報告は初めてであり、今回認められたエストロゲンの抗炎症作用が、ヒトにおけるGERD関連疾患の性差にも深く関与していると考えられた。これらの実験結果はGut誌にacceptされ、印刷中である。
卵巣摘出動物における口腔顔面領域の神経因性疼痛の制御機構の解明

雌性ラットの卵巣摘出群と対照群それぞれの眼窩下神経を結紮し神経障害性疼痛を発症させると卵巣摘出群でより疼痛閾値の低下が認められた。また、卵巣摘出後エストラジオール投与したラットで同様に眼窩下神経を結紮すると、結紮後3日では他2群よりも閾値の低下を認めたが、結紮後28日では閾値の上昇が見られた。これによりエストラジオールが炎症には増悪因子として作用し、神経障害性疼痛に対しては寛解因子として作用する可能性が示唆された。体重180g以上(週齢8週以上)のWKYラットを用いて卵巣摘出を行い更年期様状態とした(OVX群)。対照群として偽手術を行いSham群とした。両群とも2週間後に左側眼窩下神経の1/2束を結紮し、神経障害性疼痛を発症させ、それぞれOVX+pIONL群, Sham+pIONL群とした。また、OVX群で卵巣摘出1週間後に徐放性17β-Estradiol pelletを皮下に埋入し、同様に左側眼窩下神経を結紮したラットをOVX+Es+pIONL群とした。以上の3群間でVon Frey testによる三叉神経II枝領域の疼痛閾値の変化を検討した結果、神経結紮後の急性炎症期(結紮後37日)ではOVX+Es+pIONL群で有意に閾値が低下し、OVX+pIONL群ではほとんど閾値の低下が見られなかった。一方、神経障害性疼痛と考えられる結紮後2128日ではOVX+pIONL群で最も閾値が低下し、OVX+Es+pIONL群では結紮後2128日で閾値が上昇し神経障害性疼痛の改善傾向がみられた。以上より、Estradiolは急性炎症に対しては増悪因子として作用し、神経障害性疼痛に対しては軽減因子として作用すると考えられた。また、これらの変化を分子生物学的側面から検討するため眼窩下神経結紮から28日後に断頭して三叉神経節を摘出し、両側の三叉神経節をそれぞれI・II枝とIII枝に分けて疼痛関連遺伝子(ER1, ER2, GPR30, TRPV1, CGRP, Tac1 )の発現についてRealtime PCRを用いてこれらの遺伝子のmRNAの定量を行った。この結果、OVX+pIONL群左側三叉神経節第I・II枝でSham+pIONL群左側三叉神経節第I・II枝と比較してCGRPの発現が高値である傾向はみられたが他の遺伝子を含め有意な差は見られなかった。1.更年期様状態モデルラットでの神経因性疼痛モデルの作製とその行動活性および機械的刺激に対する反応性の検討:180200gの雌性WKYラットの卵巣を摘出し,その2または4週間後に眼窩下神経を結紮して三叉神経第二枝領域の神経因性疼痛モデルを作製し予備実験を行ってきた。現在、結紮の実施時期は卵巣摘出4週間後がモデルとしてはより良好と考えている。また、三叉神経第2枝結紮モデルについても本幹1束をゆるく結紮する場合と、1/31/2束をきつく結紮する場合を比較し、歯科臨床を想定して後者に決定した。Von Frey Testによる機械的刺激に対し、比較的安定して神経因性疼痛が発症しているが、卵巣摘出群と非摘出群間での神経因性疼痛の発症率・疼痛閾値の変化について差がある傾向はみられるが有意差はついておらず、今後の課題として雌性ラットの性周期および観察時間帯についての考慮が必要であると考えている。2.エストラジオール投与による行動活性および機械的刺激に対する反応性変化の検討:卵巣摘出1週間後にエストラジオールペレットを埋入しさらに1週間後に眼窩下神経を結紮して三叉神経第二枝領域の神経因性疼痛モデルを作製した。これらのモデルラットでは行動活性が上昇し、神経因性疼痛が結紮4週間程度で軽減される(疼痛閾値の上昇)傾向が見られた。3.当該モデルでのRealtime PCRによるターゲット遺伝子mRNAの定量:RNA分解を抑えるためにモデルラットを断頭後、速やかに三叉神経節を摘出する手技を本年度早期に確立し、現在はRealtime PCRにてターゲット遺伝子のmRNA発現を定量できるようになっている。今後は現在ターゲットとしている6種の遺伝子からさらにターゲットを絞り、免疫染色にてタンパクの発現も検討する予定である。卵巣摘出ラットでの眼窩下神経結紮により、比較的安定して神経因性疼痛モデルを作製することができるようになり、機械的刺激に対する反応性の検討も手技が確立し再現性のある結果が得られるようになってきたと考えている。

また、三叉神経節からのRNA抽出も試行錯誤の結果、安定してRealtime PCRでのmRNAの定量が可能になってきておりおおむね当初の計画通りに進行していると考える。今後は、雌性ラットの性周期をより厳密に考慮したうえで当該モデルラットの行動活性および疼痛閾値の変化を検討していく予定である。また、三叉神経節での疼痛関連遺伝子のmRNA発現量を定量することで現在ターゲットとしている6種の遺伝子の中から更にターゲットを絞り、その遺伝子については免疫染色によりタンパク発現についても検討する予定である。なお、現在は卵巣摘出後2週間後で眼窩下神経を結紮しその4週後に断頭して三叉神経節を摘出しているため、途中段階(卵巣摘出2週間、眼窩下神経結紮1週間後等)における三叉神経節での疼痛関連遺伝子のmRNAおよびタンパク発現についても考慮する必要があると考えている。Realtime PCR関連の試薬および免疫染色に用いる試薬が高額になるため、H24年度の予算の用途は主に試薬で、他ラット等の消耗品が大部分である。その他学会発表のための旅費と論文投稿費に使用する予定である。