hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軟体動物絶滅種の貝殼微細構造による検討

この種の化石は3地区より採集したが、益田層群産の標本が初生構造をほぼ完全に保存していた。この殻体は4殻層からなり、交差板構造を主要構築構造とし、他に不規則稜柱構造、放射状稜柱構造、原交差板構造が認められた。本種の殻体構造をウミニナ科の現生種のそれと比較すると、Terebralia palustrisなどに類似し、Batillaria multiformisなどとは異なる。殻体構造からみると、この絶滅種は、ウミニナ科において、比較的分化の進んだグル-プに属すると考えられる。また、益田層群産のV.japonicaから、殻体内充填物質として、高Srアラレ石が発見された。このような産出例の報告はなく、殻体構成物(アラレ石)の保存との関連も伺われることから、今後も検討を続けたい。平成2年度は、前年度の補足として標本採集・産状調査を行うとともに、主にX線回折法や炭酸塩染色法による鉱物同定、EDSによる元素分析、電顕を含む各種顕微鏡による微細構造観察などの室内実験を行った。さらに、研究成果報告書を印刷・作成した。絶滅種の穀体構造は、新生代の4種について検討し、各々同一科の現生種と比較した。その結果、現生種と根本的に異なる穀体構造は見いだせないが、科内に穀体構造の多様性がある場合に、絶滅種の系統的位置を考察できることが判明した。例えば、Potamididae科の絶滅種Vicarya japonicaは、Cerithidea属やTerebralia属の現生種に近縁で、Batillaria属よりも進化した穀体構造を持つと見なされる。一方、Glycymeridae科の穀体構造は絶滅種、現生種ともに単一で、少なくても新生代中頃からは構造的に安定期に入ったと考えられる。また、化石種の穀体構造の研究において不可欠である初生的構造の保存の問題に関し、国内各地の中生界白亜系から新生界第四系に至る種々の層準の化石群を検討した。大局的には、化石化過程が長期にわたる古い時代のものほど保存が悪いが、構造の保存状態は個体レベルで差があり、多様な化石化のメカニズムの中には一時的に構造保存を促すものもあることが判明した。アラレ石質構築構造の場合、一般的な化石化過程は方解石化(転移とその後の再結晶作用)である。転移段階で留まる標本では構造は保存されるが、その事例は少なく、多くは直ちに再結晶化する。再結晶化の初期段階では、構造の残存が認めらる。この過程での保存状態は構造の種類によっても異なる。概して交差板構造は真珠構造よりも保存がよい。穀体の置換鉱物として、石英、フッ素リン灰石、ドロマイト、方沸石、黄鉄鉱、石膏が確認された。石英による置換穀体は構造保存が良好で、今後の絶滅種を含む化石穀体の内部構造の検討に有効な試料であることが明らかになった。
細胞の癌化獲得・HIVの感染性獲得分子スイッチ : タンパク質N-ミリストイル化

HlV-1固有の産物に直接作用する阻害剤等はウイルスの持つ易変異原性のため,耐性ウイルスの出現を容易にし,人類のエイズ制圧の夢を打ち砕いている。そこで,申請者等は細胞性因子に一次的に作用し,その結果,bystander効果(一つの事象が、周囲に影響を及ぼす効果)的にHIV-1を不活性化する生化学的反応を考え,蛋白質のN-ミリストイル(N-Myr)化反応に着目した。N-Myr化阻害剤(N-Myr-GOA)を用いて,HlV-1感染細胞におけるgag蛋白質のN-Myr化を阻害した結果,gag前駆体蛋白質の細胞内蓄積及び娘ウイルスの感染性消失が認められた。また,電子顕微鏡による形態観察により,N-Myr化阻害剤処理感染細胞から不完全ウイルス粒子の出芽像が観察されたことから,N-Myr化は,感染性獲得のための必須の修飾であることを明らかにした。さらに,免疫電顕法による形態観察の結果,bystander効果的なenv蛋白質発現抑制が認められた。N-Myr化は、原核細胞では認められない反応であるが真核生物では普遍的に存在する極めて重要な反応で生命維持に無機的・基本的に必須である。この反応に基づく情報伝達が阻害されても、別経路で生命を維持する修復機構が真核生物ではととのっている。ウイルスの感染・発現・産生ずる過程において、発現後、直ちに起こる最初の翻訳時修飾がN-Myr化反応で宿主細胞の装置で行われる。このN-Myr化を阻害すると細胞側も障害を受けるが修復機構で正常な情報伝達がなされ、細胞は正常機能を発揮する。しかし、ウイルスはこれにとって変わる修復経路を有せず、その効果が次から次へと伝達され、最終的には遺伝子発現阻止まで到達する(bystander効果)。本研究により,bystander効果剤が画期的な抗エイズ剤になりうることを明確にした。HIV-1固有の産物に直接作用する阻害剤等はウイルスの持つ易変異原性のため,耐性ウイルスの出現を容易にし,人類のエイズ制圧の夢を打ち砕いている。そこで,申請者等は細胞性因子に一次的に作用し,その結果,bystander効果(一つの事象が、周囲に影響を及ぶす効果)的にHIV-1を不活性化する生化学的反応を考え,蛋白質のN-ミリストイル(N-Myr)化反応に着目した。N-Myr阻害剤(N-Myr-GOA)を用いて,HIV-1感染細胞におけるgag蛋白質のN-Myc化を阻害した結果,gag前駆体蛋白質の細胞内蓄積及び娘ウイルスの感染性消失が認められた。さらに,免疫電顕法による形態観察の結果,Bystanser効果的なenv蛋白質発現抑制が認められた。ウイルスの感染・発現・産生する過程において、発現後、直ちに起こる最初の翻訳時修飾がN-Myr化反応で宿主細胞の装置で行われる。このN-Myr化を阻害すると細胞側も傷害を受けるが修復機構で正常な情報伝達がなされ、細胞は正常機能を発揮する。

しかし、ウイルスはこれにとって変わる修復経路を有せず、その効果が次から次へと伝達され、最終的には遺伝子発現阻止まで到達する(bystander効果)。本研究により,bystander効果剤が画期的な抗エイズ剤になりうることを明確にした。HIV-1固有の産物に直接作用する阻害剤等はウイルスの持つ易変異原性のため,耐性ウイルスの出現を容易にし,人類のエイズ制圧の夢を打ち砕いている。そこで,申請者等は細胞性因子に一次的に作用し,その結果,bystander効果(一つの事象が、周囲に影響を及ぼす効果)的にHIV-1を不活性化する生化学的反応を考え,蛋白質のN-ミリストイル(N-Myr)化反応に着目した。N-Myr化阻害剤(N-Myr-GOA)を用いて,HIV-1感染細胞におけるgag蛋白質のN-Myr化を阻害しした結果,gag前駆体蛋白質の細胞内蓄積及び娘ウイルスの感染性消失が認められた。また,電子顕微鏡による形態観察により,N-Myr化阻害剤処理感染細胞から不完全ウィルス粒子の出芽像が観察されたことから,N-Myr化は,感染性獲得のための必須の修飾であることを明らかにした。さらに,免疫電顕法による形態観察の結果,bystander効果的なenv蛋白質発現抑制が認められた。N-Myr化は、原核細胞では認められない反応であるが真核生物では普遍的に存在する極めて重要な反応で生命維持に無機的・基本的に必須である。この反応に基づく情報伝達が阻害されても、別経路で生命を維持する修復機構が真核生物ではととのっている。ウイルスの感染・発現・産生する過程において、発現後、直ちに起こる最初の翻訳時修飾がN-Myr化反応で宿主細胞の装置で行われる。このN-Myr化を阻害すると細胞側も障害を受けるが修復機構で正常な情報伝達がなされ、細胞は正常機能を発揮する。
市場社会の人間学-ヒューム・ジンメル・ハイエクを超えて-

本年度は、「市場社会の人間学」の構築のため、1.ヒューム・ジンメルについての研究の継続2.ハイエク体系の研究、3.哲学・思想・経済学、社会学の再検討の三つの作業を行った。1.については、とくにヒューム体系に集中し、「ヒュームのコンヴェンション」「価値尺度のモモラルサイエンス」というタイトルで、二つの学会報告を行い、ヒュームの知性・情緒・徳性の立体的連関を整理し、さらに経済活動とコンヴェンションの相関を考察した。ただこれらの作業にヒュームの懐疑論をいかに組み込めるかについて今後の課題であり、また懐疑論を通してジンメルの生の哲学との関連が出てくると予想している。2.については、ハイエクの正義のルールが、富の成長につながる規則功利主義的面が強い点を批判的に検討した。その結果、オークショットの会話的正義やムーンの対話的実践論に習い、正義のルールをコミュニケーションの持続と結びつけることがハイエク体系の脱構築に有効であることを確認した。3.については、市場要素と非市場要素の複合体として市場社会を解明する方法に対して、経済人活動に限定して経済学を構築する方法の難点がどこにあるのかを、ベッカーの家族の経済学、青木の比較制度分析等に内在して検討した。人間活動を目的・手段の関係に寸断すれば目的最大化、手段極小化による最適化が、結婚屋技能形成にまで持ち込まれうる。この寸断の可否が、市場社会論か経済学かの岐路を定める。しかし、この点を取り除いておけば、進化ゲーム論、繰り返しゲーム論等は、ヒュームのコンヴェンションに対応したテーマを扱っている点で参照の価値があることを確認できた。尚、1.2.3.についてのの、概観的イメージを確定するため、「市場経済と人間存在-市場社会のコミュニケーション化をめぐってー」と題する論文を執筆した。本年度は,「市場社会の人間学」の構築のため,1.ヒューム研究,2.ジンメル研究,3.現代哲学・思想・社会科学の再検討の三つの作業を行った。1.については,ヒュームのコンベンションが,対面社会と大社会の両面で提起されており,それらを統一的に理解する術が,『人性論』の,知性,情緒・徳性の全体構造の再解釈に求められるのではないかという観点から,研究を進めた。2.については,ジンメルの貨幣の基盤となる「信頼」が,社会的相互作用からいかに生まれるか,に焦点をしぼった。人間的生が相互作用の中で分節化してゆくとき、主観的精神と客観的精神の亀裂が生じるが,その両者を高次に折り合わせる生の様式が,信頼に対応すると解される。類似の亀裂は,ハイデガ-の,死への存在と共存在の関係にも見てとれる。3.では主として,シュムペーターの慣行軌道と革新の緊張関係,ドゥルーズの時間概念を検討した。後者の限界を乗りきり,時間概念とコンベンション,生の様式の関連を考えることが今後の課題として残る。またベイトソン,ハバーマスらのコミュニケーション概念を検討したが,さらに言語論,システム論,ネットワーク組織論,自己組織性論を摂取し,ヒューム論,ジンメル論と統合する必要がある。以上の作業を基礎として,ハイエク体系を検討し,そこから「経済人」概念の批判と,市場社会論としての経済学の脱構築を図ることが,次年度の最終目標である。積極的構築の軸は,市場社会をつくる市場要素と非市場要素の適合・乖離・再調整の様式にあると,見当をつけているが,そのためには近接した問題意識をもつ,ヴェブレンら制度学派,ミ-ゼス,カ-ズナ-らハイエクの前後に位置するウィーン学派の研究も必要となる。

本年度は,「市場社会の人間学」の構築のため,1.ヒューム・ジンメルについての研究の継続,2.ハイエク体系の研究,3.哲学・思想,経済学,社会科学の再検討の三つの作業を行った。1.については,とくにヒューム体系に集中し,「ヒュームのコンヴェンション」「価値尺度のモラルサイエンス」というタイトルで,二つの学会報告を行い,ヒュームの知性・情緒・徳性の立体的関連を整理し,さらに経済活動とコンヴェンションの相関を考察した。ただこれらの作業にヒュームの懐疑論をいかに組み込めるかについて今後の課題であり,また懐疑論を通してジンメルの生の哲学との関連が出てくると予想している。2.については,ハイエクの正義のルールが,富の成長につながる規則功利主義的面が強い点を批判的に検討した。その結果,オ-クショットの会話的正義やムーンの対話的実践論に習い,正義のルールをコミュニケーションの接続と結び付けることがハイエク体系の脱構築に有効であることを確認した。3.については,市場要素と非市場要素の複合体として市場社会を解明する方法に対して,経済人活動に限定して経済学を構成する方法の難点がどこにあるかを,ベッカーの家族の経済学,青木の比較制度分析等に内在して検討した。人間活動を目的・手段の関係に寸断すれば目的最大化,手段極小化による最適化が,結婚や技能形成にまで持ち込まれうる。この寸断の可否が,市場社会論か経済学かの岐路を定める。しかしこの点を取り除けておけば,進化ゲーム論,繰り返しゲーム論等は,ヒュームのコンヴェンションに対応したテーマを扱っている点で参照の価値があることを確認できた。なお1.2.3.についての,概観的イメージを確定するため,「市場経済と人間存在-市場社会のコミュニケーション化をめぐって-」と題する論文を執筆した。
悪性グリオーマ腫瘍幹細胞の放射線増感機序に関わるSurvivin発現の役割の解明

本年度は、開頭手術により摘出した悪性グリオーマ組織からのglioma stem like cellの樹立を目的として実験をすすめた。東京女子医科大学脳神経外科では、術中MRIおよび術中ナビゲーションを用いて腫瘍摘出を行っているため、この技術を用いて腫瘍内の特定の部位の組織を選択的に摘出することができる。我々の推測では、腫瘍組織のviabilityの高い部分でglioma stem like cellがより多く含まれると考えている。我々の施設では、ほぼ全例で術前にメチオニンPETを行っており、腫瘍組織内でのactivityの違いについて検討をしている。このため、メチオニンPETでの取り込みが多い部分の組織を術中ナビゲーションを用いて採取し、腫瘍細胞株の樹立を行った。数例で腫瘍細胞株の樹立ができたが、無血清培地で培養を行ったものの明らかなsphereの形成は認められなかった。今後、培養条件の設定を再検討し、glioma stem like cellの樹立を進めていく方針である。一方で、今年度は、悪性グリオーマにおけるsurvivinの発現の意義について、これまでの知見を整理するために、Review articleを作成し、現在、Journal of neurooncologyに投稿中である。本年度は、悪性神経膠腫細胞株からのglioma stem like cellの樹立を目的として実験をすすめた。実験には、悪性神経膠腫の培養細胞株であるU251MG、D54MG、T98Gを用いた。まず各培養細胞株を、無血清培地で培養すると、浮遊してsphereを形成してくる細胞群が現れ、この現象を確認した。各細胞株間で比較すると、U251MGで比較的高率に、sphereを形成する細胞群が現れることが判明した。次に、この浮遊したsphere形成細胞と接着系の細胞を抽出し、抗CD133抗体、抗survivin抗体による蛍光免疫染色、またウエスタンブロット法を行い、比較検討した。CD133は、脳腫瘍幹細胞に比較的特異的な表面蛋白として報告されているが、検討の結果ではsphere形成細胞では、CD133の陽性率が明らかに高く、一方で接着系の細胞では、陽性を示す細胞は殆ど認められなかった。またsurvivinに関しては、接着系の細胞でも、陽性を示したが、sphere形成細胞では、強陽性を示した。これらの結果からは、浮遊してsphereを形成する細胞群は、stem like cellの性格を有し、survivinはこの細胞の維持に、強く関わっている可能性が示唆された。今後、in vivoの実験を含め検討を進めていく予定である。一方で、今年度は、悪性グリオーマにおけるsurvivinの発現の意義について、これまでの知見を整理するために、Review articleを作成し、現在、British Journal of Cancerに投稿中である。
遺伝子発現と生体応答の包括的制御による治療係数の高いサイトカイン遺伝子治療法開発

インターフェロン-β(IFNβ)は多様かつ強力な生物活性を有するサイトカインである。本研究では効果的なIFNβ遺伝子治療法の開発を目的として検討を行った。まず、持続的なIFNβ遺伝子持続発現を可能とするMxプロモーター駆動性ベクターpMx-IFNβの開発に成功した。pMx-IFNβによる持続的IFNβ発現はがん・多発性硬化症(MS)の疾患モデルマウスにおいて高い治療効果を示した。また、Galectin-9(gal9)とIFNβを融合したIFNβ-gal9融合タンパク質を設計し、IFNβのMS治療効果増強と副作用低減にも成功した。以上、治療係数の高いIFN遺伝子治療法の開発に成功した。インターフェロン-β(IFNβ)は細胞増殖抑制作用、免疫調節作用、抗ウイルス作用など、多様かつ強力な生物活性を有するサイトカインである。IFNβをコードした遺伝子を投与するIFNβ遺伝子治療は持続的なIFN-βの供給を可能とする有用な治療法と考えられる。しかしながら、IFNβは遺伝子発現を強く抑制する作用を有することから、遺伝子導入後に発現するIFNβがIFNβ遺伝子発現細胞に対して作用することで、IFNβ遺伝子発現が抑制されるために持続的なIFNβ遺伝子発現の達成は困難であり、他の遺伝子の導入においては持続的な発現を可能としたpCpGベクターをもってしても持続的な発現は得られなかった。そこで本研究では、持続的なIFNβ遺伝子持続発現を可能とするベクターの開発を目的として、IFNβに応じて遺伝子発現が上昇するIFN応答性プロモーターであるMxプロモーターの利用について検討した。Mxプロモーターの下流にマウスIFNβをコードするプラスミドベクター(pMx-IFNβ)あるいはホタルルシフェラーゼ(fLuc)をコードするプラスミドベクター(pMx-fLuc)を構築した。pMx-fLucをマウスメラノーマ細胞株B16-BL6細胞に遺伝子導入後、種々の濃度のIFNβタンパク質を添加し、誘導されるfLucの活性を測定することでMxプロモーターのIFNβ応答性を評価したところ、Mxプロモーターは10 pg/mL以上のIFNβにより活性化されることが示された。ハイドロダイナミクス法によりマウスへpMx-IFNβを導入することでpMx-IFNβを導入したマウスでは、30日以上の持続的なIFNβ発現が得られた。以上、IFN応答性プロモーターであるMxプロモーターをIFNβ遺伝子発現に利用することで、従来の方法では困難であったIFNβの持続発現が可能となることを明らかとした。IFN応答性プロモーターであるMxプロモーターをIFNβ遺伝子発現に利用することで、従来の方法では困難であったIFNβの持続発現が可能となることを見出したことから、研究はほぼ予定通りに進行していると考える。前年度の検討において、IFNβに応じて遺伝子発現が上昇するIFN応答性プロモーターであるMxプロモーターを利用したベクター、pMx-IFNβを構築し持続的なIFNβ遺伝子発現を得ることに成功した。本年度は、持続的なIFNβ発現による治療効果について検討することを目的として、担癌モデルマウスを用いてその抗腫瘍効果について検討を行った。マウス結腸癌細胞株colon26細胞を皮下に移植することで作製した担癌モデルマウスにたいして、pMx-IFNβを遺伝子導入することで一月にもわたる持続的なIFNβの血中濃度推移が得られた。また、pMx-IFNβを遺伝子導入することで、IFNβの作用によって腫瘍組織中での血管新生が有意に抑制された。さらには、pMx-IFNβの遺伝子導入により、腫瘍組織の増殖速度の有意な低下および生存期間の延長効果が得られた。Mxプロモーターを利用することで可能となった、持続的なIFNβ遺伝子発現は担癌モデルマウスにおいて有意な抗腫瘍効果が得られることを見出したことから、研究はほぼ予定通りに進行していると考える。がんや多発性硬化症(MS)といった難治性疾患の治療へ適用されている。IFNβをコードした遺伝子を投与するIFNβ遺伝子治療は持続的なIFNβの供給を可能とする有用な治療法と考えられ、本研究ではその開発について研究してきた。本年度は、申請者が開発した持続的なIFNβ発現を可能とするベクターの投与によるMS再発予防治療を試みた。MSモデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)マウスにIFNβ持続発現ベクターを遺伝子導入後、経日的に臨床スコアを評価した。その結果、IFNβ遺伝子治療がEAEマウスの臨床スコアを有意に改善可能であることを示した。IFNβの臨床使用ではIFNβの生物活性による副作用が継続治療の妨げとなる。MS発症への関与が示唆されている活性化

Th1細胞上に特異的に発現しているT cell immunoglobulins and mucin domain-3 (Tim-3)は、そのリガンドであるGalectin-9(gal-9)と結合することでTim-3/gal-9シグナルを介したTh1細胞の活性化を抑制する。そこで、生物活性の制御によるMS治療効果の増強と副作用低減を目的として、IFNβにgal-9を融合したIFNβ-gal-9融合タンパク質を設計した。In vitro実験において、IFNβ-gal-9融合タンパク質はIFNβと比較して非標的細胞への生物活性は低い一方で、標的細胞であるT細胞へは同等以上の作用を示すことを見出した。さらにEAEマウスにおいて、IFNβ-gal-9融合タンパク質はIFNβよりも強力な治療効果を示し、その副作用低減にも成功した。インターフェロン-β(IFNβ)は多様かつ強力な生物活性を有するサイトカインである。本研究では効果的なIFNβ遺伝子治療法の開発を目的として検討を行った。まず、持続的なIFNβ遺伝子持続発現を可能とするMxプロモーター駆動性ベクターpMx-IFNβの開発に成功した。pMx-IFNβによる持続的IFNβ発現はがん・多発性硬化症(MS)の疾患モデルマウスにおいて高い治療効果を示した。また、Galectin-9(gal9)とIFNβを融合したIFNβ-gal9融合タンパク質を設計し、IFNβのMS治療効果増強と副作用低減にも成功した。以上、治療係数の高いIFN遺伝子治療法の開発に成功した。今後は、持続的なIFNβ遺伝子発現による治療効果について担癌モデルマウスを用いて検討する。また、IFNへの標的細胞指向性の付与を目的として、癌細胞特異的に発現する受容体に結合するリガンドを融合したIFNタンパク質を設計する。設計したIFNタンパク質をコードしたプラスミドDNAを構築し、これを遺伝子導入後に発現するIFNについてその標的細胞指向性について評価する。今後は、持続的なIFNβ遺伝子発現による治療効果についてさらに検討することを目的として、IFNβの治療適用疾患である多発性硬化症のモデルマウスを用いてその治療効果を検討する。また、IFNへの標的細胞指向性の付与を目的として、標的細胞特異的に発現する受容体に結合するリガンドを融合したIFNタンパク質を設計する。29年度が最終年度であるため、記入しない。生物薬剤学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ロイコトリエンを標的とした食品中のアレルギー抑制成分の検索と作用機序の解明

マウスマスト細胞株を用いたロイコトリエン放出調節機能検定系を確立した。本研究課題で確立した検定系を用いて大豆イソフラボン類のロイコトリエン放出調節作用を検討した結果、アグリコンであるダイゼインおよびゲニステイン、代謝産物のエクオールに濃度依存的なロイコトリエンB4放出抑制作用が認められた。さらに、ゲニステインおよびエクオールについて、細胞内カルシウムイオン濃度上昇に及ぼす影響を調べた結果、エクオールは細胞内カルシウムイオン濃度の上昇抑制がメカニズムの一部として関与し、ゲニステインは他のメカニズムが関与していることが示唆された。アレルギーの罹患率が増加傾向にあり、医薬品だけでなく食品成分の摂取によるアレルギー症状の改善が期待されている。マスト細胞から放出されるケミカルメディエーターの放出抑制がそのターゲットとなり得るが、ケミカルメディエーターの一つであるロイコトリエンはアレルギー症状を引き起こすだけでなく、アレルギーの慢性化において重要な役割を果たしている。そこで本研究ではマウスマスト細胞株を用いたロイコトリエン放出調節機能検定系を確立し、確立した実験系を用いて大豆イソフラボンのロイコトリエン放出調節作用を評価した。実験にはロイコトリエン高産生能を有するマウスマスト細胞株PB-3cを用いた。アラキドン酸ナトリウムを終濃度50uMとなるように添加し、48時間前培養したPB-3cが最も高いロイコトリエンB4産生能を有していた。また、PB-3cから放出されるロイコトリエン類の同定を行い、カルシウムイオノフォア刺激においてPB-3cからはロイコトリエンB4だけでなく、約40ng/1x10^6cellsのロイコトリエンC4が放出されていること、微量のロイコトリエンD4が放出されていることを明らかにした。また、ロイコトリエンE4およびF4はPB-3cから放出されていないことも明らかとなった。さらに本実験系を用いて、大豆イソフラボンのアグリコンであるダイゼインおよびゲニステインのロイコトリエンB4放出に及ぼす影響について検討したところ、50uMダイゼイン添加ではロイコトリエン放出調節活性を示さなかったのに対し、50uMゲニステイン添加ではロイコトリエンB4放出を約20%に抑制した。この結果はラット腹腔内滲出細胞を用いた実験結果と同様の傾向であり、本実験系の有用性を示すものである。アレルギーの罹患率が増加傾向にあり、その対応が必要となっている。アレルギー症状の緩和には医薬品が用いられるが、長期服用しなければならないこと、副作用があることなどの理由により、その作用が比較的穏やかな食品成分の摂取によるアレルギー症状の改善が期待されている。花粉症や食物アレルギーなどのI型アレルギーは、マスト細胞表面においてアレルゲン特異的IgEとアレルゲンが架橋結合し、ヒスタミンやロイコトリエンなどのケミカルメディエーター放出されることにより発症する。従って、マスト細胞からのケミカルメディエーター放出抑制がアレルギー抑制のターゲットとなり得る。ケミカルメディエーターの一つであるロイコトリエンはアレルギー症状を引き起こすだけでなく、アレルギーの慢性化において重要な役割を果たしている。そこで本研究では昨年度確立したマウスマスト細胞株PB-3cによるロイコトリエン放出調節機能検定系を用い、大豆イソフラボン類のロイコトリエンC_4産生に及ぼす影響を検討した。その結果、終濃度50μMのゲニステインはロイコトリエンC_4産生を約15%に抑制し、ダイゼインの代謝産物であるエクオールは、終濃度5μMでロイコトリエンC_4産生を約60%に、終濃度50μMでロイコトリエンC_4産生を完全に抑制した。また、RBL-2H3細胞を用いて、大豆イソフラボン類のヒスタミン放出に及ぼす影響を検討したが、大豆イソフラボン類は顕著なヒスタミン放出調節作用を示さなかった。この結果から、大豆イソフラボン類はマスト細胞へのカルシウムイオン流入の抑制ではなく、ERKのリン酸化、もしくはホスフォリバーゼA_2活性、5-リポキシゲナーゼ活性の抑制を介してロイコトリエンの放出を抑制していると考えられた。花粉症や食物アレルギーなどのI型アレルギーは、マスト細胞表面においてアレルゲン特異的IgEとアレルゲンが架橋結合して細胞内カルシウムイオン濃度が上昇し、ヒスタミンやロイコトリエンなどのケミカルメディエーターが放出されることにより発症する。また、ケミカルメディエーターの一つであるロイコトリエンは、アレルギー症状を引き起こすだけでなく、アレルギーの慢性化において重要な役割を果たしている。本研究課題で確立したマウスマスト細胞株PB-3cを用いたロイコトリエン放出調節機能検定系により、大豆イソフラボンアグリコンであるゲニステイン、ダイゼインの代謝産物であるエクオールが濃度依存的にPB-3cからのロイコトリエン放出を抑制することを見出した。そこで、ゲニステインおよびエクオールのロイコトリエン放出抑制メカニズムを解明するために、ゲニステインおよびエクオール存在下でカルシウムイオノフォアA23187でPB-3cを刺激した場合の細胞内カルシウムイオン濃度の変化を測定した。

その結果、ゲニステインは、カルシウムイオノフォアA23187刺激による細胞内カルシウムイオン濃度の上昇に全く影響を及ぼさなかったのに対し、エクオールは細胞内カルシウムイオン濃度の上昇を抑制する傾向が認められた。この結果より、エクオールのロイコトリエン放出抑制作用のメカニズムの一つとして、カルシウムイオンチャネルとの相互作用などによる細胞内カルシウムイオン濃度上昇の抑制が考えられ、ゲニステインはその他のメカニズムが関与していることが示唆された。また、ゲニステインとエクオールではロイコトリエン放出抑制メカニズムが異なると考えられる。
アルツハイマー病脳低密度膜画分におけるアミロイドβ蛋白と過酸化脂質の相関について

アルツハイマー病脳においては酸化的障害が認められ、しかもそれがAβの蓄積に先行して沈着することが知られている。また、酸化ストレスによって、細胞内Aβ、特にAβ42が増加するという知見やAβがフリーラジカルの産生に関与していることが明らかにされている。一方、AD脳の低密度膜画分(LDM)には、AβのみでなくAPP、BACE1やプレセニリンが濃縮されて存在し、酸化ストレスによってBACE1が増加することが報告されている。本研究では、AD脳やそのLDM画分におけるAβ、BACE1、酸化ストレスの相関関係を解析することを目的にした。BACE1に関しては、ポリクローナル抗体を作成し、免疫組織化学やウェスタンブロットを用いて解析した。酸化ストレスについては、過酸化脂質を測定し、Aβとの相関を解析するとともに、全脳とLDM画分での比較検討を行った。BACE1のN末端に対する抗体もC末端に対する抗体もポジティブコントロールの66KのBACE1を認識しており、脳ではBACE1はSDS抽出画分に回収されていた。免疫組織化学ではBACE1とMAP2の局在が一致し、GFAPとは一致しなかったことより、BACE1の主な産生細胞は神経細胞であることがわかった。MAP2、BACE1、GFAPのウェスタンブロットを比較し、これらを定量すると、脳全体では神経細胞の脱落のために、BACE1はADでは対照より低下していたが、神経細胞当たりで換算すると、ADでは対照よりも有意に増加していた。酸化ストレスでBACE1が増加するという知見がみられることから、LDM画分での酸化ストレスを検討した。まず脳全体のAβ分子種と過酸化脂質との相関を解析したが、過酸化脂質は不溶性Aβ42とのみ正の相関を示した。全脳とLDM画分を比較すると、脳全体ではADが対照より過酸化脂質の増加傾向がみられたが、LDM画分では予想に反して、ADで有意に減少していた。Aβと酸化ストレスの間には金属が介在する可能性が考えられてきたが、AβはN末端よりで金属と結合し、C末端より35位のメチオニンにおいて金属還元作用を有することが知られている。金属還元作用はAβが金属を介して重合してはじめて発揮されることが知られている。即ち、Aβは重合状態などの条件下では、pro-oxidantとして、即ち酸化促進的に働くことが知られている一方で、最近、生理的な低濃度では抗酸化的に作用することが報告されてきた。つまりある条件下ではAβの金属をキレートする作用および還元する作用が働き、酸化を促進するが、髄液などの生理的条件下ではキレート作用が主に作用し、酸化抑制的に作用するというものである。本研究で明らかとなった、不溶性Aβ42と過酸化脂質の正の相関やLDM画分の酸化ストレスの抑制は、それぞれ重合Aβのpro-oxidant作用、非重合Aβのanti-oxidant作用に由来する可能性が示唆された。

つまりある条件下ではAβの金属をキレートする作用および還元する作用が働き、酸化を促進するが、髄液などの生理的条件下ではキレート作用が主に作用し、酸化抑制的に作用するというものである。本研究で明らかとなった、不溶性Aβ42と過酸化脂質の正の相関やLDM画分の酸化ストレスの抑制は、それぞれ重合Aβのpro-oxidant作用、非重合Aβのanti-oxidant作用に由来する可能性が示唆された。
ビッター型マグネットに最適な銀銅薄板の熱処理条件の確立

近年物質材料研究機構の坂井らにより開発された低濃度Ag添加による高強度(1000MPa以上)・高導電率(80%IACS以上)銅合金に注目し,ビッター型マグネットに最適な高効率導体の研究を行った.本研究では,低濃度Ag添加銅合金について,後熱処理した際の強度と導電率の解明と制御,及び熱処理条件の最適化を研究目的とした.知的財産及び特許の関係から高強度・高導電率銀銅合金を入手する事が出来なかった為,田中貴金属工業株式会社より鋳塊を購入し,コベルコ科研に試作を依頼した.試作した材料は,0.2%耐力926MPa,導電率71.6%IACSと坂井らが開発した材料よりも強度・導電率が足りないものであった.試作材料より試験片を切り出し,試験片をガラス管に真空封入後,マッフル炉にて200°C400°Cまで50°C刻みで0.5h・1h・1.5hの熱処理を行った。200°C熱処理後,導電率は0.5hで76.4%IACS・1hで77.8%IACS・1.5hで78.9%IACSに上昇し,400°C熱処理後には,0.5hで89.9%IACS・1hで93.1%IACS・1.5hで95.6%IACSまで上昇している.引張試食の結果は,200°C熱処理後,0.2%耐力は0.5hで916MPa・1hで914MPa・1.5hで899MPaに減少し,400°C熱処理後には,0.5hで316MPa・1hで311MPa・1.5hで292MPaまで減少している.坂井らが開発した3wt%銀銅合金の加工度・中間焼鈍による効果における強度・導電率の関係と後熱処理を0.5h行った強度・導電率の関係の傾きがほぼ一致した.この事より,加工度・中間焼鈍による効果と後熱処理による関係は同等であると考えられ,後熱処理においても強度と導電率を制御できることを確認した.またこれまで我々が使用してきた24wt%銀銅合金と今回試作した銀銅合金を比較すると,強度1000MPaにおいて試作したものが高い導電率を有しており,低濃度銀銅合金がビッター型マグネットに最適な高効率導体として有用である事を確認した.さらに今回試作した銀銅合金の加工度を上げる事で,坂井らが開発した材料に近づける事が出来ると考えられ,それが出来たとき320°C及び450°Cで0.5hの後熱処理がビッター型マグネットに最適な熱処理条件となる.近年物質材料研究機構の坂井らにより開発された低濃度Ag添加による高強度(1000MPa以上)・高導電率(80%IACS以上)銅合金に注目し,ビッター型マグネットに最適な高効率導体の研究を行った.本研究では,低濃度Ag添加銅合金について,後熱処理した際の強度と導電率の解明と制御,及び熱処理条件の最適化を研究目的とした.知的財産及び特許の関係から高強度・高導電率銀銅合金を入手する事が出来なかった為,田中貴金属工業株式会社より鋳塊を購入し,コベルコ科研に試作を依頼した.試作した材料は,0.2%耐力926MPa,導電率71.6%IACSと坂井らが開発した材料よりも強度・導電率が足りないものであった.試作材料より試験片を切り出し,試験片をガラス管に真空封入後,マッフル炉にて200°C400°Cまで50°C刻みで0.5h・1h・1.5hの熱処理を行った。200°C熱処理後,導電率は0.5hで76.4%IACS・1hで77.8%IACS・1.5hで78.9%IACSに上昇し,400°C熱処理後には,0.5hで89.9%IACS・1hで93.1%IACS・1.5hで95.6%IACSまで上昇している.引張試食の結果は,200°C熱処理後,0.2%耐力は0.5hで916MPa・1hで914MPa・1.5hで899MPaに減少し,400°C熱処理後には,0.5hで316MPa・1hで311MPa・1.5hで292MPaまで減少している.坂井らが開発した3wt%銀銅合金の加工度・中間焼鈍による効果における強度・導電率の関係と後熱処理を0.5h行った強度・導電率の関係の傾きがほぼ一致した.この事より,加工度・中間焼鈍による効果と後熱処理による関係は同等であると考えられ,後熱処理においても強度と導電率を制御できることを確認した.またこれまで我々が使用してきた24wt%銀銅合金と今回試作した銀銅合金を比較すると,強度1000MPaにおいて試作したものが高い導電率を有しており,低濃度銀銅合金がビッター型マグネットに最適な高効率導体として有用である事を確認した.さらに今回試作した銀銅合金の加工度を上げる事で,坂井らが開発した材料に近づける事が出来ると考えられ,それが出来たとき320°C及び450°Cで0.5hの後熱処理がビッター型マグネットに最適な熱処理条件となる.
ヒト全身性エリテマトーデスのX染色体不活化モザイク現象と自己反応性T細胞の出現

全身性エリテマトーデス(systemic lupus erythematosus;SLE)をはじめとした自己免疫疾患は女性に多発する。本研究ではX染色体の不活化モザイク現象が自己反応性T細胞の出現機序に寄与することを実証する。すなわち、「胸腺内の抗原提示細胞で極端なX染色体不活化の偏倚が生じたために、父方(母方)由来のX染色体遺伝子産物を自己抗原と認識することなく末梢に移行したT細胞は、末梢ではじめて抗原提示細胞により提示された父方(母方)由来のX染色体がコードする抗原を自己抗原として認識して活性化され、慢性移植片対宿主反応の様式で自己免疫病態を惹起する」という仮説を立て、これを検証した。まず、蛍光プライマーを用いたPCR法によりアンドロゲンレセプター遺伝子の多形性に基づく女性体細胞のX染色体の不活化パターンの定量的解析法を確立し、健常者末梢血ではBリンパ球と単球のX染色体の不活化パターンが同一であるのに対し、SLE患者の多くは同じ抗原提示細胞としての機能をもつB細胞と単球の間に明らかな不活化パターンの差異のあることを見出した。また、SLE患者由来自己反応性T細胞株の中には、一方のX染色体を発現したEBウイルス形質転換自己B細胞株には反応するが、他方のX染色体を発現したB細胞株には全く反応しないT細胞株が存在した。このX染色体が異なるB細胞株間では、HLA-classII分子や副シグナル分子の発現は差違はなかった。したがってSLE患者の少なくとも一部には、生体内で一方のX染色体がコードする遺伝子産物を認識する自己反応性T細胞が末梢T細胞レパトアとして存在することが判明した。さらに、これまでの研究成果をもとに、X染色体の不活化パターンの異なるB細胞株よりcDNAライブラリーを作成し、differential display法により、発現に差違のある自己抗原をスクリーニングした結果、自己反応性T細胞株の認識抗原の主要エピトープの一部は種々の細菌由来蛋白と相同性をもつことが判明した。全身性エリテマトーデス(systemic lupus erythematosus;SLE)は女性に多い疾患であることから、X染色体の不活化現象がSLEの病態形成に関与する可能性が提唱されている。本研究ではまず、アンドロゲンレセプターの遺伝的多形性に基づき、健常者およびSLE患者末梢血T細胞、B細胞、単球のX染色体の不活化の偏りを解析した。その結果、健常者末梢血ではリンパ球と単球のX染色体の不活化に差異を認めなかったが、SLE患者では同じ抗原提示細胞としての機能をもつB細胞と単球の間に、明らかな不活化パターンの差異を認める症例が見出された。また、SLE患者より樹立された自己反応性T細胞株の中には、一方のX染色体を発現したB細胞株のみに、強く反応するT細胞株が見出された。しかし、自己反応性T細胞株の増殖支持能を欠くB細胞株も、MHC-class II分子や副シグナル分子の発現には異常がなかった。以上の結果より、SLE患者では抗原提示細胞サブセットにおいてX染色体の不活化パターンに差異があること、一方のX染色体に規定される遺伝子産物を認識する自己反応性T細胞が末梢に存在していることが示唆された。

本研究ではX染色体の不活化モザイク現象が自己反応性T細胞の出現機序に寄与することを実証する。すなわち、「胸腺内の抗原提示細胞で極端なX染色体不活化の偏倚が生じたために父方(母方)由来のX染色体遺伝子産物を自己抗原と認識することなく末梢に移行したT細胞は、末梢ではじめて抗原提示細胞により提示された父方(母方)由来のX染色体がコードする抗原を自己抗原として認識して活性化され、慢性移植片対宿主反応の様式で自己免疫病態を惹起する」という仮設を立て、これを検証した。昨年度確立したアンドロゲンレセプターの遺伝的多形性に基づく女性細胞のX染色体の不活化パターンの定量的解析法を用いて解析した結果、女性SLE患者の多くは、同じ抗原提示細胞としての機能を持つB細胞と単球の間に明らかな不活化パターンの差異を認めた。また、SLE患者由来の自己反応性T細胞株のEBウイルス形質転換自己B細胞株に対する反応性の解析は、SLE患者生体内には末梢T細胞レパトアに、一方のX染色体のみがコードする遺伝子産物を認識するT細胞が存在することを明らかにした。本年度はこれらの知見に基づき、X染色体の不活化パターンの異なるEBウイルス形質転換自己B細胞株よりcDNAライブラリーを作成し、differential display法を用いて、発現に差違のある自己抗原のスクリーニングを試みた。その結果、自己反応性T細胞株の認識抗原の主要エピトープの一部は種々の細菌由来蛋白と相同性をもつことが明らかになり、分子擬態がSLEをはじめとする自己免疫疾患の発症に関与していることが示唆された。
木質構造の最適な接合具配置に関する研究

本研究では、釘やボルトなどの接合具を複数本用いた接合部を合理的に設計するために、木材の強度特性を考慮した最適な接合具の配置を求める手法を開発することを目的として、下記の項目について検討した。1)縁端距離や接合具間隔が接合性能に及ぼす影響の把握:スギ製材とCN90釘を用いて、木質構造設計規準に定められた縁端距離の基準値をもとに、距離を狭めた条件での加力試験を行い、基準距離に対する比と接合性能との関係を求めた。その結果、端距離を基準値の半分にすると降伏耐力は平均で85%、下限値で75%まで低下したが、縁距離の影響はそれほど大きくなかった。2)最適な接合具配置を求める手法の検討:軸方向に力を受ける場合の効果的な接合具配置について検討するため、カラマツ集成材にラグスクリュー(径12mm)を複数本用いた鋼板添え板接合部の加力試験を行った。その結果、接合具を一直線上に配置した場合に比べると、千鳥状に配置することによって降伏耐力や初期剛性は変化しないが、じん性および終局耐力は向上することが明らかとなった。3)接合具の配置がモーメント抵抗性能に及ぼす影響の把握:モーメント抵抗接合において、接合具を環状に配置した場合の接合性能の推定手法を検討し、配置の違いによる性能変化を示した。その結果、木材の異方性の影響により、同じ円周上の配置でも位置によって各ピンが荷重を負担する方向が異なることにより、モーメント抵抗性能が変化することが示唆された。上記の推定手法の妥当性を検証するために、カラマツ集成材を用いた鋼板挿入ドリフトピン接合部のモーメント加力試験を行った。その結果、異方性を考慮して接合具を配置することによって降伏耐力や剛性を向上させることが可能であることを明らかにした。中大規模の木質構造物の建築が促進される中、より普及を進めるためには、接合部の設計や施工にかかる労力や時間、コストを低減することが必要と考えられる。評定を受けた金物は、実験によって許容耐力を決定するため、釘やボルトの配置は木質構造設計規準(建築学会、以下「設計規準」)を必ずしも満たす必要はない。これに対して、確認実験を行わずに接合部を設計する場合は、設計規準で定められた縁端距離や接合具間隔に則って格子状に配置するため、接合部の面積が大きくなる傾向がある。また釘のように先穴をあけずに施工する接合具の場合は、木材の割裂による影響を軽減させるために千鳥に配置することが望ましいが、どの程度ずらせば効果があるのか、具体的な数値が規準には示されていない。このように、格子状の制約を受けずに接合具を配置することができれば、接合部面積の肥大化を抑制したり、性能を向上させることが可能となるが、その配置を合理的に求める手法は整理されていないのが現状である。そこで本研究では、釘やボルトなどの接合具を複数本用いた接合部を合理的に設計するために、木材の強度特性を考慮した最適な接合具の配置を求める手法を開発することを目的とした。平成28年度は、設計規準に定められた縁端距離と釘間隔の基準を満たすよう、CN90釘を直線配置および千鳥配置に打ち付けた鋼板添板接合部の引張試験結果から、配置の違いによる降伏耐力や初期剛性への影響はほとんど認められないが、直線配置の場合は釘間隔が設計規準を満たしていても、割れが繋がることによってじん性が低下することを確認した。また接合具の有効な配置を検証するための実験仕様を決定するために、設計規準に定められている接合具同士の間隔を満たす配置のバリエーションを検討した。特に格子状に配置する場合に比べて、楕円状に配置することによって、接合具1本が占有する面積が減少することが確認された。特に問題なく研究を進められている。平成29年度は、以下の3項目について研究を進めた。2)最適な接合具配置を求める手法の検討:木質構造設計規準で定められている接合具間隔をもとに、釘(CN50CN90)またはボルト(M12、M16、M20)1本当りの占有面積を算出し、さらに厚さ105mmの製材での1面せん断性能(降伏耐力、初期剛性)を理論式によって計算して、単位面積あたりの性能に換算し比較を行った。その結果、降伏耐力はボルトの方が大きく、逆に初期剛性は釘の方が大きくなる結果となった。また、降伏耐力、初期剛性ともに、釘・ボルト含めて径が大きいほど性能は低下する傾向が認められた。3)接合具の配置がモーメント抵抗性能に及ぼす影響の把握:モーメント抵抗性能試験の対象となる接合部仕様の選定を行うにあたり、直径16mmのピンを用いた鋼板挿入ドリフトピン接合を想定し、半径86mmの円周上にピンを等間隔に8本配置した場合のモーメント抵抗性能を試算した。その結果、同じ円周上であっても、1/8π(22.5度)ずれると降伏モーメントは15%程度変化することが確認された。

このようにモーメント抵抗性能に関しては、木材の異方性の影響により、同じ円周上の配置でも位置によって各ピンが荷重を負担する方向が異なることにより、性能が変化することが示唆された。今年度の実験によって得られた、縁端距離や接合具同士の間隔を変化させた場合の荷重ー変形量のデータを組み合わせることによって、任意の配置での耐力を推定することが可能となる。また、接合具間隔を狭めた場合には強度性能は低下する可能性あるが、逆に配置可能な本数は増加することから、両者のバランスを考慮することによって最大の性能となる間隔および配置が求められると考えられる。以上より、今年度は概ね順調に進捗したと判断される。本研究では、釘やボルトなどの接合具を複数本用いた接合部を合理的に設計するために、木材の強度特性を考慮した最適な接合具の配置を求める手法を開発することを目的として、下記の項目について検討した。1)縁端距離や接合具間隔が接合性能に及ぼす影響の把握:スギ製材とCN90釘を用いて、木質構造設計規準に定められた縁端距離の基準値をもとに、距離を狭めた条件での加力試験を行い、基準距離に対する比と接合性能との関係を求めた。その結果、端距離を基準値の半分にすると降伏耐力は平均で85%、下限値で75%まで低下したが、縁距離の影響はそれほど大きくなかった。2)最適な接合具配置を求める手法の検討:軸方向に力を受ける場合の効果的な接合具配置について検討するため、カラマツ集成材にラグスクリュー(径12mm)を複数本用いた鋼板添え板接合部の加力試験を行った。その結果、接合具を一直線上に配置した場合に比べると、千鳥状に配置することによって降伏耐力や初期剛性は変化しないが、じん性および終局耐力は向上することが明らかとなった。3)接合具の配置がモーメント抵抗性能に及ぼす影響の把握:モーメント抵抗接合において、接合具を環状に配置した場合の接合性能の推定手法を検討し、配置の違いによる性能変化を示した。その結果、木材の異方性の影響により、同じ円周上の配置でも位置によって各ピンが荷重を負担する方向が異なることにより、モーメント抵抗性能が変化することが示唆された。上記の推定手法の妥当性を検証するために、カラマツ集成材を用いた鋼板挿入ドリフトピン接合部のモーメント加力試験を行った。その結果、異方性を考慮して接合具を配置することによって降伏耐力や剛性を向上させることが可能であることを明らかにした。・縁端距離、接合具間隔が接合性能に及ぼす影響を、特に木材の異方性に着目しながら比較的単純な仕様での実験によって把握する・複数本の接合具を用いた接合部の初期剛性、耐力、じん性がそれぞれ効率よく発揮されるような接合具配置を明らかにするため、いくつかの千鳥配置を設定し、格子状配置との性能の変化を実験によって確認する。縁端距離、接合具間隔が接合性能に及ぼす影響を、特に木材の異方性に着目しながら比較的単純な仕様での実験によって把握する。またモーメント抵抗接合部を対象に、いくつかの接合具配置を設定し、木材の異方性を考慮することによって性能がどの程度向上するのかを試算するとともに、実大加力試験によって検証する。当該年度の研究成果を元に次年度以降の実験計画を修正し、試験用資材の購入を延期したため。試験計画を検討した結果、次年度に実施する強度実験用の材料の総量を増やしたため当初計画していた旅費、および実験用消耗品として木材や鋼材・工具の購入に充当する。
勅撰三集を中心とした日本古代漢詩文の文献学的研究

『懐風藻』の校本を完成させると同時に、勅撰三漢詩集『凌雲集』『文華秀麗集』『経国集』の諸伝本・本文の性格および系統を明らかにし、最善本文を見出すことを目的とした、日本古代漢詩集の文献学的研究である。『懐風藻』については平成22年度以来、科研費の交付を受けて行ってきた研究を発展的に継続させる。勅撰三漢詩集については、本科研費によって初めて研究を開始する。未発見の伝本の発掘に努めるとともに、すでに現存が確認されている伝本も改めて調査を行う。『懐風藻』の研究で得た知見も活用し、従来の群書類従系と非群書類従系に大別する考え方を超える、新たな本文系統図を構築する。
問題解決課題時の前頭葉細胞における予測符号化仮説に基づく神経過程の解明

今年度は背外側前頭前野に関して、行動中のサルより記録した細胞活動および局所電場電位を解析して、その機能的な意義を明らかにした。まず、形操作課題を用いた研究では、目標となる形になるようにサンプルとして提示された図形に対して、両手を用いてマニピュレータを操作して、回転、大きさの2つの特徴を変化させて一致させる。この際に、遅延期間にシータ波、ベータ波、ガンマ波などが観測され、課題中に行われる目標の認識から、可能な手順の生成、実行までの複数の帯域が、それぞれ、時期特異的に貢献していることが判明した。また空間迷路に関しては目標までカーソルを移動させる課題では、細胞活に、左右、または上下の軸方向に選択的な活動を見出した。これは、方向性(上、下、右、左)がなく、上下、左右の軸に依存するので軸符号化ニューロンと名付けた。このような軸符号化ニューロンは海馬等の空間認知、頭方向の符号化に関わる細胞の中に見られる細胞であるが、前頭葉で認められるのは極めて興味深いことであった。両手連続動作中のサルから左右の補足運動野、前補足運動野より局所電場電位を記録して、シータ波、ベータ波の解析をおこなった。割り込み課題の試行をくわえたところ、シータ波が顕著に認められた。これが割り込みにもかかわらず、主課題を記憶し、かつその記憶の保護に関わる可能性が示唆された。これまでの前頭前野の働きを総括して、外側、内側とわけて、運動野も含めた機能的意義を著書にして発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。サルを訓練をして数操作課題を行わせた。数操作とは、モニター画面に最初に提示された白丸の数を記憶し、次に与えられた白丸の数を増やしたり減らしたりすることで、最初の数に合わせる課題である。例えば、最初の目標数が3、つぎに提示された数が1であれば、丸を増やす操作を2回行い1→2→3として目標数3に合わせます。最初の目標数に正しく合わせると報酬としてジュースをもらえる。また、最初の目標数が0で次に提示された数が2であれば、丸を減らす操作を2回行い2→1→0として目標数0に合わせる。サルはこの課題を成功率72%で行うことが出来た。サルは0から5までの数であれば、このような数操作を行うことができた。このような課題を行っているサルの脳から神経細胞活動を電気的に記録したところ、驚くべきことに、ゼロで最も応答する神経細胞が多数見つかった。このようなゼロで最も活動が高い細胞を、ゼロ細胞と新しく名づけた。これらのゼロ細胞は、ゼロ以外の数に対する応答で2種類に分かれました。ひとつは、ゼロ以外の数には全く応じない細胞(デジタルゼロ細胞)で、もう一つはゼロ以外に隣の数である1にも活動する細胞(アナログゼロ細胞)である。これは人の2つのゼロ概念、「有無としてのゼロ」と「順列としてのゼロ」にそれぞれ相当し、それらの概念を表す神経細胞が霊長類にも存在することが世界で初めて明らかになった。さらに、アナログゼロ細胞の他の数に対する応答を調べたところ、数がゼロに近づくほど応答が大きくなり、ゼロから離れるほど応答が小さくなることが明らかになった。これは、人のメンタルナンバーラインという認知モデルに相当すると考えられた。今年度は数操作に関して頭頂葉の細胞活動を主に解析した。数操作の対象を0から5まで解析すると、ゼロに対する応答性が最も高い細胞が予想以上に多く見つかった。他の数1ーから5までの数と違い、数の選択性の高いゼロだけに応じる細胞と0で最大応答だが1にも次いで応じる細胞と二種類に分類された。ゼロに応じる細胞は2種類に分かれることでゼロの他の数との近接性や特異性が判明した。連続的な変化を示すゼロ細胞はナンバーライン上の1に近い数にも近さに応じては応答が減少した。このことはゼロが数の順序性の中できちんと位置していることを示している。一方でゼロ特的な細胞は、ゼロが数の連続性以外に有無を表す特別な意義があることを示唆していた。このことは行動経済学において金額が一円違いであっても、ゼロすなわちフリー(無料)になると途端に選択する確率が増える傾向をよく説明する。すなわち、有無という点でゼロは特別な意味をもち、行動を変えてしまう。しかし実際に2種のゼロ細胞が有ることから、このお湯な順序化された数としてのゼロと有無のゼロが異なる行動に結びついても不思議がないと思われた。行動経済学の不合理な行動は神経科学としては十分に理解可能な行動といえる。今回のゼロ細胞の発見はその神経基盤を与えている。この成果はプレスリリースされた。サルは数字をシンボルとしては使わないが、数の概念としてはヒトのもつゼロの概念とかなり近い神経表現を持っている事になる。このことはたいへん反響があり、河北日経、読売等の新聞で取り上げられた。今年度は数操作に関して頭頂葉にゼロに対する応答性が最も高い細胞が予想以上に多く発見できた。しかも数の選択性の高いゼロだけに応じる細胞と0で最大応答だが1にも次いで応じる細胞と二種類を分けられた。ゼロ細胞の行動経済学においての意義を考察してプレスリリースで新聞等で反響を得たことは予想以上であった。日本サルを訓練して、数の認知操作課題、両手の操作課題を訓練して課題遂行中のサルより神経細胞活動,局所電場電位を記録解析した。