hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
野外活動用被服類のフィールドにおける被服内気候と快適性

冬季の野外活動時における快適性評価に際し、胸部衣服内気候の測定は有用であることを確認した。平成21年度は、衣類が雨に濡れていく過程を、降雨装置ならびに自然下降雨において観察を行い比較検討した。降雨装置による実験から、衣服の重量増加がもたらされるとき、次式が成立する。W=R・T・A・C・D±F+e-E(W:衣服重量増加分、R:単位時間雨量、T:暴露時間、A:雨滴の落下方向からみた衣類の投影面積、C:衣類の雨滴捕捉率、D:水の密度、F:落下や伝わりなどによる水分移動量、e:人体の発汗がもたらす濡れ、E:当該衣類からの蒸発量)。これらの内、R、T、Aが支配的であることから、各要素とWとの関係について把握するため、内径2ミリのチューブを用い、サイフォン方式による雨滴発生装置を作製し、マネキン(成人女子型)と有人(成人女子2名)による衣類の濡れ実験を行った。衣服条件は、様式TではTシャツ、短パン、また様式Sではスウェット上下を着用させた。帽子、Tシャツ、靴下、ショーツ、スポーツ用ブラジャー、サンダルは両様式に共通する。マネキンの姿勢は直立、傾斜6度、傾斜13度の3種とし、雨天暴露時には一定の時間間隔で90度ずつ回転させた。有人による実験では、メトロノーム音に合わせ、前後方向約30cmの距離を水平に往復させた。野外活動時における雨天時に衣類が濡れて行く過程として、模擬装置を用いた実験を行っているが、装置が発生する水滴のサイズは大きい。しかしながら自然の雨では概して小さい。また野外では風の影響があり雨量も変動する。そこで、野外実験に適した雨量評価法について検討し、自然の雨天条件において衣類がどのように濡れるのか観察した。雨量計は通常型、円筒タオル型、漏斗型の3種とした。マネキン(成人女子体型)2体を用い、異なる衣類条件を与えた。様式TではTシャツ、短パン、また様式Sではスウェット上下とし、帽子、Tシャツ、靴下、ショーツ、スポーツ用ブラジャー、サンダルは共通とした。これらを雨天時に、大学グランドの所定の場所に設置し、暴露前後の衣服重量を測定して濡れ具合について評価した。またこれらと併せ、水分の蒸発特性について評価するため、水を入れた容器と濡らした円筒タオルの重量変化を測定した。雨量と暴露時間に応じた衣類の濡れによる重量増加が観察された。
幾何解析を用いたWeingarten超曲面の構成の研究

〈研究分担者柳田伸顕〉研究代表者の岡安隆氏はある種の微分方程式を巧みに使うことにより、最近、Euclid空間内の完備な正定曲率超曲面を具体的に構成し日本数学会のジャーナルに出版している。そのアイデアを使いWeingarten超曲面を具体的に構成しようとしていた。研究はうまく進んでいると聞いていたが、昨年の12月に突然その岡安隆氏が亡くなったので、その内容は永久に分からなくなってしまった。なお研究分担者の柳田伸顕は、Weingarten超曲面を具体的に構成とは直接関係はないが、ある種の群のChow環を岡安隆氏の影響を受け、幾何学見地から調べてやはり今年度、日本数学会のジャーナルに出版している。〈研究分担者古田高士〉ユークリッド空間内に、直交群の部分群の作用の下で不変であるという高い対称性をもった、完備極小超曲面を構成することができ、それらは13種類の多様体のいずれかに微分同型で、各種類において合同でないものが無限個構成することができることを示した。EBombieri, EDeGiorgiとEGiustiによる構成をその他の余等質=2の表現に拡張したものであるとともに、Bombieri達の証明法とは全く違う手法をとることにより、非常に簡単に大域的な解の存在を示すことができた。このタイプの極小超曲面は岡安自身の1999年度2000年度の基盤研究(C)で得られたものしか知られていず、まったく新しい発見である。この手法は双曲空間に自然に作用する直交群の部分群で余等質=2の表現について、完備極小超曲面の構成について理論が発展できる。今年度はユークリッド空間と双曲空間内に高い対称性をもった完備極小超曲面を構成することについて研究を行った.ユークリッド空間内に一般化した回転極小超曲面を構成する研究については,E. Bombieri, E. De GiorgiとE. Giustiによる記念碑的論文「Minimal cones and the Bernstein problem」において,直交群の直積で不変なものが初めて構成された.彼らは弧長で表示された平面曲線を母線とする,直交群の直積で不変な一般化した回転超曲面が極小超曲面であることを,x,yについての常微分方程式系で表し,相似拡大によって極小であることが不変であることを用いて力学系の方程式に変換し,その解曲線の挙動を解析することにより大域的な解の存在を証明した.今年度の研究は彼らの構成をその他のcohomogeneity=2の表現について拡張したものであるとともに,Bombieri達の証明法と全く違う方法をとることにより,非常に簡単に大域的な解の存在を示すことができた.主結果正規直交群の部分群でcohomogeneity=2の各表現に対して,それにより不変な完備極小超曲面をユークリッド空間に構成することができ,しかも合同でないものが無限個作れる.証明の鍵は,体積の変分問題の解が極小部分多様体であることを用いて,母線のパラメータを自由なものにすることにより変分方程式の解が自然に第一積分をもつようにした点である.その第一積分を用いて,変分方程式を同値であるがより簡単な微分方程式に帰着させることができた.得られた微分方程式の大域的な解の存在は,Y. C.ChenとL. Y. Tsaiの2005年の論文から直ちに示すことが出来る.〈研究分担者柳田伸顕〉研究代表者の岡安隆氏はある種の微分方程式を巧みに使うことにより、最近、Euclid空間内の完備な正定曲率超曲面を具体的に構成し日本数学会のジャーナルに出版している。当初の計画の目的のひとつが,ユークリッド空間内に完備なWeingarten超曲面を構成するというものであった.それに対し今年度は,ユークリッド空間内に新しい完備極小超曲面を構成できるという結果を得,それに関して学会発表を行い,さらに湯沢小研究会で招待講演を行った.

このタイプの極小超曲面については,岡安自身の1999年度2000年度の基盤研究(C)で得られたものしか知られていず,まったく新しい発見である.以上により,順調に進展していると判断できる.今年度に引き続き,双曲空間の中に完備極小超曲面を構成する研究を行う.これについては木村真琴氏(茨城大学理学部)による先行研究がある.直交群の直積により不変な完備極小超曲面が構成されている.我々はその他のcohomogeneity=2の表現について不変な完備極小超曲面の構成について理論を完成したい.本年度はルーマニアで行われた国際研究集会に出席する予定であったが,会議が10月にずれ込み,かつ,震災の影響で当初支出を控える必要があり,出張を中止した.その繰越分も込めて次年度8月にベルギーで開かれる部分多様体の国際研究集会に出席して最新の知見を入手し,さらに講演を行いたいと考えている.また,本年度に引き続き,偏微分方程式等の専門書を入手する.数理解析研究所で行われる部分多様体についての研究集会に出席して研究打ち合わせを行う.また,湯沢小研究集会に出席して他の研究者と検討,討論を行う.
入退院を繰り返す慢性心不全患者の日常生活における活動の調整に関する現象学的研究

入退院を繰り返している慢性心不全患者を対象に、半構造化面接と活動量測定結果を見ながらの非構造化面接を行い、得られたデータを解釈学的現象学の手法を用いて分析した。入退院を繰り返す慢性心不全患者の日常生活における活動の調整の体験は、【心不全の身体と生活してきた身体の重なりを作らない】体験であった。何度も心不全の増悪と入院を繰り返す中で、症状の増悪に伴うつらさや生活してきた身体での活動が行えない不自由さを感じつつも、症状が安定しているときには【生活してきた身体の活動でいつづける】ように活動していた。また、心不全の身体としての活動は意識にあがっておらず、症状が増悪することで制限される活動は【心不全の身体によって活動に支障のある生活に投げ込まれる】体験であった。比較的安定して生活している心不全患者の体験が“不全である心臓を動かす"“通常性を維持する"という志向性を持っていたことと比較すると、本研究の結果は通常の生活をつづけながらも、十全ではない心臓を補いながら通常であることを維持するのではなく、“通常の生活をし続ける"という志向性を持っているといえた。心不全の身体は自分の手元にあるものではなく、医師の手元にあるもののようであった。そのため、心不全の身体による活動と、生活してきた身体での活動は重なるものではなく、あたかも別々のものであるかのように語られていた。この結果から、入退院を繰り返す心不全患者については、医師をはじめとする医療従事者が、医療の一環として活動の調整が組み込まれるように治療方法を検討するなどの方法で活動の調整を引き受けたり、心不全の身体が再び患者の手元にあるものになるように、活動と様々な症状の変化などを意味づけなおしていくようにかかわることが必要であると考えられた。入退院を繰り返す慢性心不全患者の活動に関する文献レビューを行った。活動に伴う疲労の蓄積と慢性心不全の増悪の関係、活動に伴う呼吸苦などの症状と活動範囲の狭小化、退院後の心臓リハビリテーション・運動療法の継続と効果等に関する知見をまとめた。データ収集を行うにあたり、入退院を繰り返している慢性心不全患者とその活動の関連についての文献検討に時間がかかったため。入退院を繰り返す患者へのデータ収集方法の見直しの必要があり、データ収集計画の見直しと修正を行った。外来通院中で、慢性心不全の増悪によって入退院を繰り返す患者を対象とした場合、活動量計による測定期間や2回のインタビューの実施間隔を考慮すると、対象者によっては症状や入院等によってデータ収集が行えない可能性についての指摘を受けた。在宅での活動の調整の体験を明らかにする研究目的に沿って、初回のインタビューは退院直前の入院中の場合も対象に含めること、活動量測定を3日前後と限定せず、インタビューガイドの修正によって測定日数を1日から3日とすることなどの計画修正を行った。また、除外規定として、積極的な心臓リハビリテーションを受けている患者、ANA/AHAステージ分類におけるステージDの患者を除外することを明記することを追加した。修正した研究計画により、所属施設とデータ収集機関の研究倫理委員会に審査申請予定である。データ収集方法を含む、研究計画の修正が必要となったため、計画より遅れている。研究倫理委員会に申請するに当たり、文献検討と倫理的配慮からデータ収集方法の修正を行った。1.文献検討;2017年に、日本心臓リハビリテーション学会から「心不全の心臓リハビリテーション標準プログラム」が発表された。これに伴い、研究計画立案時と比較して、対象となる慢性心不全患者が置かれている状況の変化が起きていることが予測されたため、インタビューガイドや分析のプロセスの見直しのため、文献検討を行った。慢性心不全患者へのケアとして、患者の語り(ナラティブ)や生活体験、症状体験、状況に着目した退院支援の成果の報告が多くなされていた。活動というてんでは、フレイルの予防の視点で、日常生活動作と心臓リハビリテーションに関連した研究と報告が行われており、本研究の対象である入退院を繰り返す慢性心不全患者においては、日常生活動作を含めた活動と再入院やADL、QOLとの関連を検討していく必要が示された。2.データ収集方法の修正;文献検討の結果と、人を対象とする医学系研究に関する倫理指針の一部改訂内容を踏まえ、データ収集方法の見直しを行った。インタビューを複数回行うことから、個人情報の保護のための情報管理の方法と、分析・解釈開始後に辞退があった場合について方針を再検討し、データ収集方法と内容を一部変更(カルテからのデータ収集の削除など)した。研究者の所属変更に伴う協力施設の新規開拓、個人情報保護の指針の修正などに伴い、計画より遅れている。

比較的安定して生活している心不全患者の体験が“不全である心臓を動かす"“通常性を維持する"という志向性を持っていたことと比較すると、本研究の結果は通常の生活をつづけながらも、十全ではない心臓を補いながら通常であることを維持するのではなく、“通常の生活をし続ける"という志向性を持っているといえた。心不全の身体は自分の手元にあるものではなく、医師の手元にあるもののようであった。そのため、心不全の身体による活動と、生活してきた身体での活動は重なるものではなく、あたかも別々のものであるかのように語られていた。この結果から、入退院を繰り返す心不全患者については、医師をはじめとする医療従事者が、医療の一環として活動の調整が組み込まれるように治療方法を検討するなどの方法で活動の調整を引き受けたり、心不全の身体が再び患者の手元にあるものになるように、活動と様々な症状の変化などを意味づけなおしていくようにかかわることが必要であると考えられた。着手に遅れはあるが、今年度の予定通り、データ収集およびデータの解釈を並行して実施する。所属施設とデータ収集施設での倫理審査を受け、データ収集と分析を行っていく。研究協力者が入退院を繰り返す、不安定な慢性心不全患者であるため、データ収集方法を適宜より安全な方法に変更することも検討しながら実施する予定である。新たに研究協力を施設に依頼し、内諾を得ている。現所属の研究倫理委員会に申請中であり、承認されれば、研究協力施設の倫理委員会を経てデータ収集に着手する。年度末よりデータ収集を開始する予定であったが、前段階としての文献レビューやプレ研究等に時間をかけたため、データ収集を行わなかった。そのため、データ収集にかかる費用を使用しなかった。また、参加した国際学会が、国内開催であったため、当初予定していた海外旅費程の経費を使用しなかった。研究計画の修正が必要であったため、データ収集を行うことができなかった。そのため、計画の遂行が遅れ、次年度にずれ込むことになってしまったため。研究の進捗状況の遅れに伴い、データの音声反訳やデータ収集に係る旅費等の執行がずれこんでしまっているため。研究協力施設の内諾を得ることができたため、今後計画通りデータ収集と分析・解釈に取り組む予定である。よって、データ収集に伴う旅費、音声反訳費用、研究対象者への謝礼やスーパーバイザーへの謝金、必要な消耗品の購入など、当初の計画に沿って執行していく。数か月遅れてはいるが、今年度は予定通りデータ収集を実施する。そのため、昨年度繰り越し分に関しては、概ね今年度開始するデータ収集で使用する見込みである。研究計画を修正し、今後倫理審査を受ける予定である。倫理審査で承認後に、データ収集に移行するため、データ収集、分析、結果の公開に伴う予算執行をしていく。
空間・時間不均一ダイナミックス理論の構築

本研究では時間・空間的不均一な凝縮系ダイナミクスにおける複雑液体における揺らぎと緩和機構の解明を進めた。三次非線形赤外分光法に対する第一原理的理論計算手法を開発し、水や氷における分子間運動の揺らぎ・エネルギー緩和機構を解明した。過冷却液体に対して不均一ダイナミクスに対する新規解析手法を提案し、従来の相関関数では解析が困難な非一様で遅い相関した運動を解明した。過冷却水における等圧比熱の特異的温度依存性を生み出すエネルギー揺らぎの時間・空間スケールを初めて解明した。液体や溶液系などの柔軟性をもつ凝縮系のダイナミクスの解析手法の確立、理解の深化は、溶液・生体内をはじめ多くの動的現象の理解に不可欠である。本研究課題では、過冷却ダイナミクスの解析、複雑な運動から重要な情報を抽出する方法論の1つである多次元分光法の解析を通して、時間的・空間的不均一ダイナミクスの理論解析手法の確立を目指す。特に、以下の2点について研究を進めている。(1)室温状態から過冷却状態にいたる液体ダイナミクスの解析(2)多時間相関関数による詳細なダイナミクスの解析本研究では時間・空間的不均一な凝縮系ダイナミクスにおける複雑液体における揺らぎと緩和機構の解明を進めた。室温から過冷却状態におよぶ水の分子動力学計算を行った。とくに、水の場合には温度低下にともない密度が減少するので、密度の温度依存性が再現するといわれているTIP4P-2005を用い、体積一定および圧力一定条件の分子動力学計算を行った。得られた軌道を用いて、分極率やポテンシャルエネルギーの相関関数を計算し、温度低下とともに運動の低速化(ダイナミックスローイングダウン)が見られることを確認した。また、これらの相関関数をスペクトルに変換することにより、この運動の低速化が水素結合ネットワーク構造の組み替え運動が遅くなることに由来していることを明らかにした。また、1g/cm^3における等積および等圧熱容量の温度依存性を解析した。実験においては、約-40°C以下では水が結晶化してしまうために、温度の低い過冷却水の比熱は予測されているに過ぎないが、今回の計算の結果、等積熱容量の温度依存性は小さいが、等圧熱容量は約215-225Kで明確なピークを持つことが明らかとなった。多次元振動分光法の解析として、水の2次元ラマン分光法と2次元赤外分光法の解析を行った。2次元ラマン分光法の結果から、衡振運動は並進運動に比べ調和振動的であるが、分極率テンソルを通して運動がカップルしていることを明らかにし、これらの結合した運動が和周波および差周波スペクトルとして2次元スペクトルに明確に見られることを示した。また、非平衡分子動力学法を用い、水の2次元赤外分光法の解析も行った。この分光法は3次分光法であり、スペクトル測定には4個の電場パルスが必要となる。計算の結果、シグナルの最大強度は、水の衡振運動の時間スケール(約20fs)での非常に速い減衰振動により強度が減少し、その後は並進運動に由来するゆっくりとした過減衰振動による強度変化が得られた。また、いわゆるエコーシグナルは、約100fs以下で強度が減少し、800fs程度で水素結合ネットワーク構造組み替えにより非常に弱くなることも明らかになった。2次元赤外分光法(2DIR)は系の電場に対する3次の応答を測定する分光法である。2DIR法は時間t_1とt_3の間の運動の相関の待ち時間t_2依存性を解析することが可能な強力な分光法であり、我々は、系に電場を入射する非平衡分子動力学計算で得られる軌道を用いて2DIRスペクトの計算を行い、そのスペクトルに水の分子間運動の如何なる性質が反映されている解析を行った。水の分子間運動に関する2DIRスペクトルの理論計算を行い、水の衡振運動の不均一性が、約115fsという非常に短い緩和時間で失われることを明らかにした。また、我々は、水の分子間並進運動は衡振運動よりも非調和が大きく、並進運動と衡振運動のカップリングについて明らかにしてきた。そこで、衡振運動における速い不均一性における水分子間の並進運動影響を解析したところ、衡振運動に比べ2-3倍も遅い水分子間の並進運動により衡振運動の速い不均一性の減衰が引き起こされていることを明らかにした。また、水の2DIRスペクトルの非対角成分(v_1,v_3)(600cm^<-1>,100cm^<-1>)の解析から、約180fsの非常に速い時間スケールで衡振運動から分子間並進運動への遷移が起こっていることも明らかにした。今回の解析により、水の衡振運動に初期の不均一性が見られ、その不均一性の減衰、すなわち「遅い周波数変調」から「速い周波数変調」への変化が約115fsの非常に速い時間スケールで減少することを明らかにした。さらに、その速い緩和時間、大きなスペクトル拡散、エネルギー緩和機構における分子間並進運動の重要性を明らかにした。

水中のさまざまな緩和現象が非常に高速であることが80年代から知られており、その高速ダイナミクスの起源は500-1000cm^<-1>の高い振動数をもつ衡振運動によると考えられてきた。今回の解析により、水の溶媒としての重要な性質の1つである高速で高効率の緩和過程は、速い衡振運動の存在だけでは不十分で、衡振運動に比べ遅い非調和性の強い並進運動により引き起こされていることを明らかにした。我々は凝縮系の運動を理解することを目的に、空間・時間的不均一ダイナミクスにおける揺らぎと緩和機構の解明、凝縮系の揺らぎを解析する有効な手法の一つとして非線形赤外分光法の解析も進めている。本年度は、特に(1)過冷却水における定圧比熱の特異的温度依存性の分子論的機構の解明、(2)非線形赤外分光法による水の分子間ダイナミクスの解析を行った。(1)過冷却水における定圧比熱の特異的温度依存性の分子論的機構の解明。水を過冷却状態にすると低温において、等積比熱には見られない急激な上昇が等圧比熱に見られる。分子動力学計算においても、この特異的温度依存性が見られることを確認し、温度変化に伴う体積増加により四面体構造をとる分子が急激に増加し、さらに、四面体構造の構造変化ダイナミクスが急激に遅延化することにより比熱の急激な増加になることを明らかにした。(2)非線形赤外分光法による水の分子間ダイナミクスの解析。水の赤外ポンププローブ分光法の理論計算を行った。その結果、衡振運動の寿命が約65fs、さらに低い振動数の運動へとエネルギー散逸が起こり、水素結合ネットワークの変化によるいわゆるhot ground stateに約500fsで緩和していることが分かった。さらに、異方性減衰は約115fsと、衡振運動の物理的回転の時間スケールよりも圧倒的に速いことを明らかにした。これらの結果から、衡振運動の励起によるエネルギーおよび分極が水素結合ネットワークを通して周囲の分子に非常に速く散逸している様相を明らかにした。本研究では凝縮系の運動を理解することを目的に、時間・空間的不均一ダイナミクスにおける揺らぎと緩和機構の解明を進めてきた。とくに、多時間相関関数による過冷却液体の不均一ダイナミクス、多時間応答関数により表される三次非線形赤外分光法により氷の分子間ダイナミクスの解析を行った。多時間相関関数による過冷却液体の不均一ダイナミクスにおいては、これまで高次非線形分光法の解析に利用してきた多時間相関関数のアイディアを相関した運動の密度場の三時間相関関数に用い、動的不均一性の解析を行った。とくに、相関関数の体積のt_2依存性から動的不均一性の寿命τ_<herero>を求めるとともに、τ_<herero>の寿命の温度変化を調べたところ、液体状態に近い状態ではτ_<herero>とτ_αは同程度であるが、温度が低下していくとτ_αの遅延化以上にτ_<herero>が急激に遅延化していくことが明らかになった。多時間相関関数を用いた本解析により、従来の相関関数では平均化され潜在していた非一様で遅い相関した運動を明らかにした。また、氷に対する三次非線形赤外分光法、とくにポンプ-プローブシグナルの計算を行い、氷における分子間ダイナミクスの解析を行った。
組み換えH鎖抗体を用いた血液脳関門デリバリーによる脳炎の治療

抗体と毒素を人工的に結合させたイムノトキシンは癌治療に注目されている。そこで単クローン抗体産生細胞より抗体H鎖およびL鎖超可変領域のCD領域をクローニングし、遺伝子工学的に一本鎖抗体を構築した。一方、トキシンとしては緑膿菌から毒素遺伝子をクローニングし、組み換え緑膿菌毒素(PE38KDEL)を構築して一本鎖抗体と結合させイムノトキシンを作出した。このイムノトキシン遺伝子を大腸菌発現系を用い組み換え蛋白として発現させた。今回用いた単クローン抗体は鶏マレック病ウイルス(MDV)gBに対するものであり、MDVgB遺伝子発現細胞に対する作用を調べた。その結果、組み換えイムノトキシンはMDVgB発現細胞と特異的に結合し、緑膿菌毒素により細胞障害作用を示した。また組み換えイムノトキシンをMDVに処理するとMDVによるプラーク形成が顕著に阻害された。この成績はイムノトキシンが抗ウイルス活性のあることを示している。今後一本鎖抗体に結合させたイムノトキシンの抗腫瘍活性についても検討する予定である。一方、リャマとラクダの免疫系を知る目的でリャマとラクダのサイトカイン遺伝子の解析を行った。方法は、末梢血リンパ球のmRNAから作成したcDNAより、牛・豚等の既知サイトカイン遺伝子の蛋白質コード領域の塩基配列をもとにプライマーを設計し、PCR法で増幅する方法である。この方法でこれまでにIL-1,2,4,6,8,10,12の他、IFNγ、TNFαなど多くのサイトカイン遺伝子を明らかにした。またReal-time PCRによる定量法を確立しラクダでのブルセラ菌感染に対するサイトカインプロファイルの変化を明らかにした。すなわちブルセラ菌生ワクチン接種ラクダではTh1系サイトカインの顕著な活性化がみられた。哺乳動物の抗体はH鎖とL鎖の2本鎖からなる。しかしラクダ科のリャマはH鎖のみから成る抗体を産生し、その抗体はきわめて耐熱性である。本研究はリャマのH鎖抗体ならびに免疫系に注目し、特異的なH鎖抗体をラマでつくらせ、その抗体遺伝子を単離し、大腸菌で一本鎖抗体を作出し、治療に用いようとするものである。今年度は、インフルエンザウイルスHA抗原で免疫したリャマより抗体を分離し解析している。併せてリャマの免疫系を解析することとしてリャマのサイトカイン遺伝子にも注目して解析した。リャマにリポ多糖体を接種後、末梢血リンパ球を集め、mRNAを抽出しcDNAを作成した。PCR法を用いこれまでにリャマのインターロイキン(IL)2,12、インターフェロンγなどの遺伝子を明らかにし、論文にまとめた。
難治てんかん原性病巣の病態基盤:分子細胞生物学的解析

難治てんかん原性病巣における病態形成機序を知る目的から,てんかん焦点として外科的に切除されたFCDとTSCの脳組織を対象に,細胞内情報伝達経路関連蛋白の発現と翻訳後修飾を解析した.その結果, FCDではp-S6を介した蛋白合成系が活性化しており, TSCとは異なった病態形成機序があると考えられた. FCDとTSCの脳組織を対象に,急性脳スライス標本を作製し病態生理学的解析を試みた。FCDおよびTSCの結節周囲では,電気刺激により惹起された興奮が刺激中断後も持続し,対象に比し遷延する傾向が認められた.一方TSCの結飾部では同興奮は刺激中断後には速やかに減衰し,ベースラインに回帰した.両者のepileptogenicityは異なるものと考えられた.難治てんかん原性病巣における病態形成機序を知る目的から,てんかん焦点として外科的に切除されたFCDとTSCの脳組織を対象に,細胞内情報伝達経路関連蛋白の発現と翻訳後修飾を解析した.その結果, FCDではp-S6を介した蛋白合成系が活性化しており, TSCとは異なった病態形成機序があると考えられた. FCDとTSCの脳組織を対象に,急性脳スライス標本を作製し病態生理学的解析を試みた。FCDおよびTSCの結節周囲では,電気刺激により惹起された興奮が刺激中断後も持続し,対象に比し遷延する傾向が認められた.一方TSCの結飾部では同興奮は刺激中断後には速やかに減衰し,ベースラインに回帰した.両者のepileptogenicityは異なるものと考えられた.目的難治てんかん原性病巣における病態形成機序を知る目的から,てんかん焦点として外科的に切除された限局性皮質形成異常(FCD)と結節性硬化症(TSC)の脳組織を対象に,細胞内情報伝達経路関連蛋白の発現と翻訳後修飾を解析した.結果対照に比し,FCD,TSC共にtuberinおよびhamartinは減少しp-tuberinは上昇していたが,両疾患群に差は認められなかった.p-Aktは両者で上昇.p-4EBP,eEF2,p-eEF2は両群に差はみられなかった.p-S6は差がみられFCDの方がTSCより有意に発現上昇が認められた.考察TSC原因遺伝子産生蛋白(TSC1:hamartin,TSC2:tuberin)は複合体を形成し,その後mTORから4EBPあるいはp70S6Kを介した蛋白合成系に関与する.またp70S6KからはeEF2を介した蛋白伸長系も知られている.それぞれ,リン酸化の有無による活性化/不活性化が行われている.FCDとTSCの両組織像はよく似ており,TSC1/2の発現量をみても両者を区別することは出来なかった.FCDではp-S6を介した蛋白合成系が活性化しており,異型細胞の形成に関与している可能性が示された.目的難治てんかん原性病巣における病態形成機序を知る目的から,てんかん焦点として外科的に切除された限局性皮質形成異常(FCD)と結節性硬化症(TSC)の脳組織を対象に,細胞内情報伝達経路関連蛋白の発現と翻訳後修飾を解析した.また,急性脳スライスを作製し病態生理学的解析を行った.結果対照に比し,FCD,TSC共にtuberinおよびhamartinは減少しp-tuberinは上昇していたが,両疾患群に差は認められなかった.p-Aktは両者で上昇.p-4EBP,eEF2,p-eEF2は両群に差はみられなかった.p-S6は差がみられFCDの方がTSCより有意に発現上昇が認められた.FCDおよびTSCのperi-tuber領域においては,興奮が刺激中断後も持続し,対象に比し遷延する傾向が認められた.一方,TSCのtuber領域では刺激中断後に興奮は速やかに減衰しベースラインに回帰した.考察TSC原因遺伝子産生蛋白は複合体を形成し,その後mTORから4EBP,p70S6K,eEF2を介した蛋白合成系に関与する.FCDとTSCでは,TSC1/2の発現量から両者を区別することは出来なかった.FCDではP-S6を介した蛋白合成系が活性化しており,異型細胞の形成に関与している可能性が示された.FCDとTSCにおけるepileptogenicityの形成機序は異なる可能性が示された.
蛋白質架橋酵素トランスグルタミナーゼを標的とした肝疾患の治療予防に関する基礎研究

アルコール肝炎(ASH)モデル・非アルコール肝炎(NASH)の動物モデル、患者検体について、生化学的解析、組織免疫学的解析、網羅的遺伝子発現解析を行ない、肝障害時には、蛋白質架橋酵素トランスグルタミナーゼがCドメインを介して核に移行し、肝細胞の生存に必須の遺伝子発現を制御する転写因子Sp1を架橋・不活性化する結果、c-Metの発現が減少し、カスパーゼ非依存の肝細胞死、並びに線維化が誘導されることを発見し、核移行阻害剤の探索を開始した。マウスアルコール肝炎(ASH)モデル、並びにマウス非アルコール肝炎(NASH)モデル(コリン欠乏過脂肪食モデル)の障害肝について、生化学的解析、組織免疫学的解析を行ない、肝障害時のトランスグルタミナーゼの核での発現増大、架橋Sp1生成の増大を確認した。トランスグルタミナーゼの発現を強力に抑えるshRNAレンチウイルスベクターを作製した。アルコール肝障害によるトランスグルタミナーゼの発現上昇は、アセトアルデヒドを介しており、酸化ストレス、小胞体ストレス、NF-κB活性化が関与していることを示唆する結果を得た。ランスグルタミナーゼを構成する4つのドメインのGFP融合タンパク質を作製し、in vitro核移行測定を行った結果、3つ目のβバレルドメイン1に核内移行シグナルが存在し、ATP依存的核移行を担っていることがわかった。現在この核輸送に関わるインポーチンβファミリー分子の同定を試みている。架橋Sp1生成によるc-Met発現低下が肝線維化と関係していることを示唆する免疫染色の結果を得た。その際、線維化領域ではTG2の発現が見られないこと、TG2K0マウスでは、胆管結紮線維化モデル及び脂肪性肝炎モデルにおいて、野生型マウスと比べて線維化の程度に有為な差が見られなかったことから、TG2以外のトランスグルタミナーゼファミリーが架橋Sp1生成を伴う線維化形成に働いている可能性が示唆された。アルコール肝疾患の患者肝臓において、トランスグルタミナーゼの核での発現増大、架橋Sp1生成量の増大、線維化の促進を認めた。アルコール肝炎での報告に続き、非アルコール肝炎マウスモデル・患者でも、トランスグルタミナーゼ(TG2)の核局在、転写因子Sp1架橋不活性化が起こることを確認、TG2産生促進に至る分子機構を検討した。遊離脂肪酸→小胞体ストレス,NF-κB活性化→TG2転写活性化、核局在が起こることがわかった。TG2のCドメインを介するATP依存的な核移行に関係する分子の同定を試みた。7種類の精製キャリアタンパク質の影響を調べたが、どれもハッキリした関与を示さず、どれでも弱い核移行が観察された。核と細胞質のTG2の分子量を調べたところ、細胞質では92kDであるのに対して、核では78kDであることが分かった。この差はDドメインの分子量に相当する。Dドメインには、GTPase活性部位が存在し、昨年度の本研究で、核外移行シグナルの存在が示唆されている。また、TG2が核に局在しているときに、レプトマイシンBの標的であるexportin1の発現量低下を観察した。これらの結果から、これまで、TG2は、細胞障害刺激によって細胞質から核へ移行が高まり核に局在すると予想していたが、実はそうではなく、TG2は、通常一部がCドメインを介して核内移行、Dドメインを介して核外移行、すなわち細胞質-核間をシャトリングしており、細胞障害刺激を受けると、核外移行シグナルを有するDドメインが切り取られるために、A-Cドメインからなる78kDのGTPase活性を持たない架橋酵素型TG2が核に残る、すなわち局在し、Sp1を架橋することでproapoptoticに働くことが示唆された。Sp1の架橋不活性化の結果起こるc-Metの発現低下により線維化が引き起こされる可能性が示唆された。理研NPDepoから核内TG2活性を阻害する14化合物を検索した。1肝障害によるトランスグルタミナーゼ(TG2)発現上昇・核局在誘導機構の解明:新しい概念として、TG2は通常一部がCドメインを介してATP並びにインポーチンβ依存的な核内移行、Dドメインを介して核外移行、すなわち細胞質-核間をシャトリングしており、細胞障害刺激を受けると、核外輸送因子であるエクスポーチンの発現低下を介した核外輸送活性の低下が見られる結果核に局在することを見出した。2トランスグルタミナーゼによる肝星細胞活性化促進の証明:ASH患者肝切片の線維化領域の免疫染色解析により実質領域のみならず、線維化領域においても核TG2や架橋Sp1の生成を確認し、"肝障害→核TG2→Sp1架橋不活性化→c-Met発現減少→TGF-β発現亢進→肝星細胞活性化→肝線維化"という新しい肝線維化の分子機序を示した。3肝疾患患者検体における実証:ASHやNASH患者

肝臓に加えて、新、肝癌の2次発がん抑制の目的で新規抗がん剤候補である非環式レチノイドの投与を受けた患者肝臓中の肝癌幹細胞においても、核TG2や架橋Sp1の生成を確認し、障害を受けた正常肝細胞に加えて、抗癌剤投与を受け肝細胞癌がアポトーシスを起こす際も、同様のTG2依存アポトーシス機構が働いていることを明らかにした。4トランスグルタミナーゼ依存肝細胞死の制御機構解析:理化学研究所の天然化合物バンクの6,720化合物を用いたスクリーニング研究から肝細胞核内TG2の核局在を阻害することにより核TG2の活性を特異的に抑制する化合物を1つ見つけることができた。
結晶構造解析による感覚受容体の作動機構の解明

感覚受容体であるTRPチャネルのうち、機械刺激受容チャネルについて、構造的に安定な細胞内ドメインを見いだし、そのドメインが機械刺激を感受したチャネル活性に重要な領域であることを同定した。さらに、その領域についてX線結晶構造解析による立体構造解析を行い、ドメイン中のいくつかの領域の結晶を得て構造決定に向けたX線回折強度データを収集するとともに、その中の1つの領域の結晶構造を決定した。本年度は味覚受容体およびTRPチャネル相同タンパク質の結晶構造解明を目指し、結晶化に向けた試料調製条件の確立を行い、結晶化に着手した。まず、両タンパク質についてさまざまな生物種由来の遺伝子を用いて大腸菌、昆虫培養細胞、酵母の発現系用の発現スクリーニングベクターを構築し、遺伝子や発現系の選択および至適化を行った。その結果、味覚受容体およびTRPチャネル相同タンパク質両者とも、機能ドメインを含む部分発現のコンストラクトにおいて、結晶化に適していると思われる遺伝子および発現系を見いだすことができた。次に、TRPチャネル相同タンパク質については、発現タンパク質を試験精製し、N末端分析および質量分析を行って、タンパク質が安定に存在している領域を決定し、その領域の大量発現用ベクターを構築した。そしてそれを用いて結晶化に供しうる量と純度を持つ試料を調製できる大量発現条件および精製条件を確立した。得られた精製試料の性質を調べた結果、この領域は四量体を形成し、二価の陽イオンの存在化で特に安定に存在することを見いだした。さらに精製試料を用いて結晶化条件の探索を行った結果、結晶様の析出が得られるいくつかの条件が見つかった。現在それらの結晶化条件の至適化、および得られた結晶にX線を照射して回折能の評価を行っている。味覚受容体についても、同様に見いだされたコンストラクトについて種々の大量発現用のベクター構築を進めている。本年度は感覚受容体である味覚受容体およびTRPチャネル試料の結晶化条件探索を行った。TRPチャネルについては、平成20年度に発現・精製条件を確立した真菌由来相同タンパク質の細胞内ドメインについて、結晶化条件の探索を行った。その結果、いくつかの条件で初期結晶が得られたため、条件を至適化し、SPring-8ビームラインを利用して得られた結晶のX線回折能の確認を行った。しかし残念ながら、本年度内には構造解析可能なX線回折を示す結晶を見いだすことはできなかったため、引き続き条件探索を進めている。また並行して、チャネル部分を含む受容体全長についても、真核細胞発現系を用いた発現実験に着手した。種々のTRPチャネルおよび相同タンパク質について、メタノール資化性酵母を用いてC端GFP融合タンパク質として発現させる発現系を構築し、発現確認を行った。その結果、いくつかの遺伝子について細胞膜部分での発現が観察され、チャネル全長が発現し適切に膜移行していることを示唆する結果を得た。味覚受容体については、平成20年度に見いだした結晶化に適していると考えられる味認識ドメインコンストラクトについて、昆虫培養細胞を用いたバキュロウィルスによる大量発現系を構築し、発現条件検討を行って発現条件を確立した。また、発現した受容体試料は凝集しやすく分解を受けやすいなど、極めて不安定な性質を示したが、リガンドを添加するなど受容体を安定化させる条件を見いだしその条件下で精製を行った結果、結晶化を行うために十分な純度にまで精製することに成功した。得られた精製試料を用いて結晶化条件の探索に着手した。本年度は感覚受容体であるTRPチャネルの機能解析および構造解析を行い、機械刺激を感受したチャネル活性に重要な領域を同定し、その結晶化条件を見いだして、X線結晶構造解析を行った結果、立体構造情報を得た。平成19年度に見いだした安定な細胞内ドメインを持つ真菌由来相同タンパク質について、酵母を用いた発現局在確認および機能解析を行い、当該タンパク質が液胞膜に局在し、浸透圧を感受してカルシウムイオンを透過させるチャネルであることを見いだした。さらに上記の細胞内ドメインを欠失させた変異体の機能解析より、このドメインが浸透圧を感受したチャネル活性に重要な領域であることを見いだした。平成20年度までの取り組みではこのドメインの結晶が得られる条件を見いだすことができなかったため、共同研究によるNMRを用いた構造解析を行った結果、このドメインにランダムコイル領域が多く含まれることを見いだした。そこで、結晶化に用いる試料を浸透圧感受チャネル活性に必要な最小の領域に絞った結果、ロゼッタ状の結晶を得ることに成功し、SPring-8ビームラインにてX線回折強度データ収集を行った結果、2.2A分解能程度の回折強度データを得た。さらに、位相決定のために必要なセレノメチオニン化タンパク質結晶を作成し、単波長異常分散法を用いた構造解析可能な回折強度データを得た。加えて、この領域の中でも特に安定な構造を持つ部分領域についても結晶化を行った結果、棒状結晶を得ることに成功し、得られた結晶より1.4A分解能程度の回折強度データを取得した。さらにセレノメチオニン化タンパク質結晶を作成し、多波長異常分散データを収集して、結晶構造解析を行った結果、当該部分の立体構造を決定することに成功した。
認知的／社会的文脈を統合した学習環境：SDGsを推進するカリキュラム開発

本研究のテーマであるSDGsは、2016年から2030年までの地球規模の課題である気候変動、エネルギー、貧困や飢餓、平和的社会などの解決に取り組む人類共通のグローバル目標であり、諸外国においては、「環境教育を基礎とした取り組み(オーストラリアやニュージーランド)」、「学校教育全体との関連づけ(イギリス、ドイツ)」等の先進的な取り組みが散見されるが、いずれの研究もまだ緒についたばかりである。わが国でも、2018年から順次施行されている学習指導要領において、「持続可能なための教育は、学習指導要領改訂の全体において基盤になる理念である(中央教育審議会,2016)」と提言され、SSH(スーパーサイエンスハイスクール)等で着手はされているものの、理科教育への応用は十分には進んでいるとはいえない。こうした現状を鑑み、本研究の研究体制は、SDGsの理科教育への応用を促進するために、教授法(高垣)、動機づけ(中西)、理科教育(清水・寺本)、評価(田中)、心理統計(田爪)が協同で取り組む。各々の専門的視点から課題を検討してはじめて研究が成し得る点で学際的であると言える。さらに、時代の要請に貢献するためには、当事者を取り巻く人々の意識を研究することが非常に重要な課題である。特に将来教育者となる本学学生における理解や態度の実態を明らかにすることは学術的意義だけでなく現代的課題に対応する教師養成という点からも意義がある。よって本年度は、SDGsに関する質問紙を作成し、本学の教職課程履修者を対象に、「SDGsに関するアンケート調査」を実施した。SDGsに関する「文献研究」を内外において広範囲で行った。具体的な取り組みがほとんど見られないため、SDGsに関する文献研究に時間を要している状況である。さらに、今年度は、教職課程履修者を対象として、「SDGsに関するアンケート調査」を作成した。「SDGsに関するアンケート調査」を実施し、アンケートの内容に対する分析は、教授法(高垣)、心理統計(田爪)、動機づけ(中西)、理科教育(清水・寺本)、評価(田中)の各々の専門領域の観点から行う。次年度に実施する質問紙に関して、当初の予定よりも対象者の人数が増えたため、その実施・分析にかかる費用が必要になり、次年度使用額の必要性が生じた。
ドラクロワによる「反復」制作の意義―アカデミーと前衛の交錯の中での実践と受容―

本研究は、19世紀フランスの画家ドラクロワの作品中、同テーマや同構図での繰り返し制作としての「反復」の全容と意義を、制作過程と受容の両面から解き明かすことを目指している。一年度目に概要把握の作業を終え、二年度目となる2018年度は事例研究を続行している。成果として、論文「「小説」をもとに「詩」的な絵画を『アイヴァンホー』をめぐるドラクロワの挑戦」がある。2017年度のニューヨーク等での調査と2018年5月に実施したパリでの調査を踏まえ、懸案であったドラクロワ後年の同じ文学主題の繰り返しを分析したものである。論文執筆に先立ってリアリズム文学研究会において発表し、文学および美術史の研究者に様々な示唆的な意見を頂いた。具体的には、(a)批評資料の渉猟により、晩年の物語画に対する世論の困惑を指摘したうえで、(b)ウォルター・スコットに対するドラクロワの絵画と文章による取り組みを丁寧に読み解き、(c)絵画と文学におけるレアリスムとの対峙を通じて、1850年代のドラクロワが新たな物語画へのアプローチを獲得したことを示した。この仕事は、晩年のドラクロワの美術理論と絵画制作が連関していることを、文学を切り口に明らかにする試みである点でも意義があると考えている。また、研究の過程でパリに赴いてルーヴル美術館におけるドラクロワ回顧展他、関連企画を調査した。モデルに基づく制作と、記憶に基づく制作という二つの画家の傾向の変遷は図録論文でも指摘されており、「反復」研究にも大いに有効な視点であることを再確認できた一方、政治的なアプローチの欠如など物足りない点も多く、ドラクロワ研究の今後の発展の必要性を実感した。以上に加えて、ドラクロワの宗教画における「反復」の研究にも文献調査から着手した。交付申請書及び前年度の実施状況報告書記載の研究計画に沿って記す。2018年度は主に(2)事例研究と(3)理論研究を進める予定であった。(2)事例研究においては、『アイヴァンホー』主題諸作品に関する論文を執筆することで、文学作品を主題とした「反復」に一定の見解を示すことができたのが大きな成果であった。文学等異分野の研究者にも意見を伺いつつ、批評資料の渉猟、再度の日記精読、原典となる『アイヴァンホー』の複数の版の確認を行うことで、時間はかかったが、後年のドラクロワ作品読み解きの道筋を得ることができた。さらに、宗教主題の作品研究に関しても、19世紀中盤から後半にかけてのキリスト教の状況から資料調査を開始しているため、予定通りである。(3)理論研究に関しては、交付申請書の時点ではまず美術辞典の調査を行うことが予定されていたが、一年目に電子化された資料を中心に概略的に調べたところ、先行研究に大きく加えるべき成果を得られずにいた。2018年度は一度パリで調査を行ったが、展覧会の開催時期の都合で学期中の滞在となったため、辞典類の包括的調査には至っていない。一方、批評の収集はすでに開始しており、批評を読み込んで問題意識を先鋭化させたうえで理論書や辞典類にあたるというアプローチが効果的であるように思われ、若干の方向転換を図るつもりである。以上より、一部海外調査が十分に行えなかったための遅れがあるものの、おおむね順調に計画を進められている。以下は主に2019年度に関して、現在の進捗状況を踏まえ、交付申請書記載の研究推進方策に修正を加えたものを記す。まずは、事例研究において、宗教画の「反復」の調査を続行する。当初の予定では、2019年度の早々に成果をまとめて、オリエント主題の諸作品の事例研究に移行するはずであった。しかし、現在着手したところの感触では、範囲を絞った作品研究では、ドラクロワの宗教画制作について、またその「反復」について説得力のある見解を導き出すのは困難であるように思われる。そのため、背景の風景表現やオリエント主題作品、さらには同時代の他の画家による宗教画作品との相互の関連にも注目しながら、慎重に研究を進める。あわせて、次年度以降に海外で研究成果の一部を発表する機会を積極的に探す。他方、理論研究においては、一度美術理論や辞典類の調査は中断し、受容の調査のための批評文収集を続行する。事例研究で扱っている宗教画関連の批評を優先的に収集・検討して研究に生かすとともに、徐々に対象を広げ、ドラクロワのサロン出展および公的な注文制作に対する批評については網羅的に収集する。その上で、読み進めて、同じ主題や構図の諸作品に対して、どのような評価や位置づけがなされていたのかを検討する。特に、複数の画家が同主題の作品を展示したサロンなどの展示機会や、過去の作品を比較対象として作品分析を行っている批評などに注目する。上記の批評資料収集に加え、素描やパステル、水彩等の資料を比較対象として参照するため、海外調査を一度行うこととする。本研究は、19世紀フランスの画家ドラクロワの作品中、同テーマや同構図での繰り返しの制作としての「反復」の全容と意義を、制作過程と受容の両面から解き明かすことを目指している。一年目の平成29年度は、概要把握を終え、事例研究の為の作品調査と文献調査を開始した。具体的には、概要把握の一環で19世紀フランスにおける反復の事例を比較分類した上で、ドラクロワの画業全体における多様な反復事例を整理した。結果は論考にまとめ、複製図版の表とともに『尾道市立大学芸術文化学部紀要』に掲載した。

実例の幅広い検討を通して、(a)構図を変えた同主題の反復と同構図の反復の密接な関係、という本研究申請時の問題意識の有効性が確認された。さらに(b)背景のモチーフや人物の姿勢等の形態を異なる文脈において比較的自由に再利用する例が確認出来たほか、(c)モデルに基づく制作と自他の作品等に基づく構成との使い分けという課題が浮上し、事例や理論の研究により反復の問題を扱う上での新たな指針が得られたのが大きな成果である。以上のうち、特に(c)に関連して、今後の事例研究・理論研究では、前衛の中でもレアリスムとの関係について踏み込んだ考察が必要になると考える。申請時は、専らドラクロワの作品中の反復を扱う予定であったが、同時代の画家との比較研究は当初の想定以上に有効であろう。なお、すでに開始している事例研究では宗教画、オリエント主題作品、ウォルター・スコットの文学作品を主題とした諸作品の研究を進めている。成果をまとめるのは今後の作業となるが、すでにニューヨーク他で実地作品調査を行い、模写や制作過程の素描を検討した。また、大学美術館で同僚教員である美術作家たちとともに公開ラウンドテーブル「反復と再制作」を行い、作家ならではの制作論的な視点から多角的に問題を捉えなおすことが出来たことも今後の理論研究に有効である。研究実施計画に詳述した(1)概要把握、(2)事例研究、(3)理論研究の順に検討する。研究実施計画のうち、(1)「反復」の概要把握に関しては、19世紀フランスにおける反復の諸相とドラクロワのそれを比較整理する論考をまとめたのに加え、その過程で、事例研究のための有効な課題を得られたため、計画以上の成果であった。他方、(2)の事例研究の中で、『アイヴァンホー』に基づく諸作品に関しては、まとまった形での成果発表に至っていない。この遅れの理由として、平成29年度中はパリでの調査がかなわず、1859年のサロンに関する文献資料の収集と吟味が十分行えていないために、思うような成果が出せていないことが挙げられる。この点に関しては、平成30年度に現地で資料調査を実施したうえで、成果をまとめるか、あるいは別の事例研究に注力するかを判断することとする。とはいえ、平成29年度のアメリカ東海岸の調査では、次の事例研究の主題となるドラクロワの宗教画作品や、本研究が中心に扱う「自作の反復」に含まれないがそれと密接にかかわる模写などの作例を数多く実見した。この調査をもとに、模写に関する研究を進める一方、次の宗教画の事例研究のための基礎を固める作業も行うことが出来た。(3)の理論研究については、ドラクロワの『日記』から「反復」の記述に関して検討を加える作業を行うことが出来、この点は計画通りである。さらに、大学美術館にて、美術作家である同僚教員たちとの公開ラウンドテーブルを催し、近代美術史における反復と再制作の話題提供を行うとともに、作家との議論を通して制作論的な観点を得られたことは今後の研究を進めるうえで大きな収穫であった。以上の進捗状況を総合的に判断すると、資料へのアクセスなどの実際的な問題から部分的な遅れはあるが、別の作業を進められており、概ね順調であると考えられる。本研究は、19世紀フランスの画家ドラクロワの作品中、同テーマや同構図での繰り返し制作としての「反復」の全容と意義を、制作過程と受容の両面から解き明かすことを目指している。一年度目に概要把握の作業を終え、二年度目となる2018年度は事例研究を続行している。
関節血流動態の可視化と交感神経活動による血流量調節の解析

関節は体幹構造を支える重要な組織であり,特に下肢の関節は体重の静的支持だけでなく歩行やジャンプ時には体重の数倍に及ぶ動的負荷を支える。関節は関節滑膜,関節液,脂肪組織,十字靭帯,関節軟骨,腱,筋肉など多様な複合組織から構成され,それらが協調的に動作してはじめて高度な安定性,運動性および柔軟性を兼ね備えた運動機能を発揮する。従来関節は不活発な組織であり血液供給や代謝活動は非常に少ないと誤解されてきたが,豊富な血管分布と神経支配を有し関節血管系は交感神経活動による動的な調節を受け関節血流量を変化させるという仮説を着想した。1昨年度に引き続き,膝関節に分布する微小血管を可視化するために,マイクロフォーカス軟X線血管造影システムの開発を試みた。X線装置として広島大学自然科学支援開発センター動物実験施設に現有されているものを使用した。4μmという点焦点から放射された軟X線を被写体に当てその2次元画像をイメージセンサーで記録し関節微小血管の静的画像の撮影に成功した。しかし,交感神経活動やホルモンが関節血管運動に及ぼす影響を調べるためには,造影剤の動きを動的に捕捉することが必須であるという問題が判明し,血管造影システムの一層改良は今後の重要課題である。2麻酔動物を用いて後肢骨格筋を静的あるいは動的に収縮させ,その際にみられる膝関節組織血流量をレーザー血流計で記録した。その結果,筋収縮は膝関節組織血流量を増加させることを明らかにした。また,この血流増加は収縮筋内に存在する筋受容器からの反射性調節で誘発されている可能性を明らかにした。昨年度の交感神経刺激による関節組織血流量の減少を考慮すると,膝関節に分布する交感神経活動は骨格筋受容器反射による抑制を受けることが考えられる。1平成15年度では動物(ラットやネコ)の膝関節に分布するマクロな血管網および交感神経を光学顕微鏡下に同定した。次に,関節組織血流量をレーザー血流計で記録しながら,腰部交感神経幹の電気刺激が関節組織血流量に及ぼす影響を調べた。交感神経の刺激は関節組織血流量を減少させ,この減少にはα受容体が関係していた。この所見は,交感神経が膝関節に分布する血管網を支配しており血管口径を動的に変化させることならびに交感神経活動が膝関節血流量を調節できることを示唆した。2またマイクロフォーカス軟X線を用いて麻酔ラットの膝関節に分布する微小血管動態を可視化できるような血管造影システムの開発を試みた。4μmという焦点源から放射されたX線を被写体に当てその2次元画像をイメージセンサーで記録しコンピュータで画像処理を試みた。しかし,空間分解能あるいは造影剤の濃度や流れについて問題点が発見されたので,現在のところ関節微小血管の造影には成功していない。引続き血管造影システムの開発を試みたい。