hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小児急性リンパ性白血病における遺伝子解析および新規癌抑制遺伝子の同定

本研究課題で行った研究にて、申請者は以下の知見を得た。(1)小児急性リンパ性白血病におけるLOH解析とその臨床的意義(2)小児および成人急性リンパ性白血病(ALL)における癌抑制遺伝子プロモーターのメチル化の相違の検討。本年度行った研究にて、申請者は以下の二つの知見を得た。(1)小児急性リンパ性白血病におけるLOH解析とその臨床的意義染色体6q,9p,11q,および12pのloss of heterozygosity (LOH)を解析し、その頻度および臨床的意義について解析した。多施設共同研究(ALL-BFM 90)に参加した244例の初発ALLにつき、31個のmicrosatellite markerを用いてLOH解析を行った。169例のALL(69%)で、少なくとも1つのマーカーにおいてLOHが認められた。それぞれの染色体におけるLOHの頻度は、6q,49例(20%);9p,97例(40%);11q,29例(12%);12p,60例(25%)であった。臨床データの解析では、6qにLOHを有する症例は若く(p=0.01)、初診時の白血球数は少なかった(p=0.02);9pにLOHを有する症例は髄膜浸潤を高頻度に示し(p=0.01)、T cellタイプが多かった(p=0.0001);11qにLOHを有する症例は寛解導入療法に良好に反応した(p=0.02);12pにLOHを有する症例は若く(p=0.005)、B cellタイプが多く(p=0.001)、予後良好であった(p=0.05)。以上の結果より、小児ALLにおいてLOHは高頻度に認められる異常で、病型分類に有用である可能性が考えられた。(2)インスリン様成長因子2のゲノム刷り込み喪失と正常造血細胞増殖の関係健常人由来の骨髄および末梢血をコントロールとして、骨髄異形成症候群(MDS)患者骨髄細胞におけるIGF2の刷り込み状態を解析した。次に、正常末梢血中のT細胞を用いて、ゲノム刷り込みと細胞増殖の関連を調べた。MDS患者24名中22名(92%)でLOIを認めた。LOIは正常骨髄でも認められたが、正常末梢血はROIを呈していた。ROIを示した正常T細胞は、PHA添加後にLOIへと変化し、IGF2RNAは6倍増加し、増殖スピードは10-20倍増加した。ICRのCpG islandsはPHA刺激前には一方のアレルでメチル化され他方のアレルで脱メチル化されていたが、刺激後は両アレルでメチル化された。本年度行った研究にて、申請者は以下の知見を得た。(1)小児急性リンパ性白血病および成人T細胞白血病におけるインスリン様成長因子2のゲノム刷り込み喪失(LOI)の検討。小児急性リンパ性白血病および成人T細胞白血病患者検体、成人T細胞白血病細胞株における、インスリン様成長因子2(IGF2)の刷り込み状態を解析した。小児急性リンパ性白血病患者7名中1名(14%)、成人T細胞白血病患者11名中7名(64%)でLOIを認めた。成人T細胞白血病患者を病期別に解析すると慢性期では4名中3名(75%)で、急性期では7名中4名(57%)でLOIを認めた。成人T細胞白血病細胞株の解析では2株中2株(100%)でLOIを認めた。(2)小児および成人急性リンパ性白血病(ALL)における各種癌抑制遺伝子プロモーターのメチル化の相違の検討。
急性前骨髄球性白血病におけるレチノイドのアポトーシス誘導機序の研究

(1)APL細胞株UF-1に対する分化誘導の研究Am80(RARアゴニスト)及びHX600(RXRアゴニスト)の合成レチノイドを用いて、各々単独または双方でUF-1細胞を刺激し、形態、CD11bの発現、及びNitroblue tetrazolium(NBT)還元能を計ることで分化の程度を評価した。結果、単独刺激では、HX600は分化を誘導せずAm80は軽度の分化誘導するのみであった。対照的に双方を併用するとHX600がAm80の分化誘導作用を増強した。この結果は、All-trans retinoic acidや9-cis retinoic acid刺激によるUF-1分化誘導の研究から得られた仮説、すなわち、UF-1のRARa特異的レチノイドに対する感受性がRXR活性化により増強されることを、支持するものであった。キメラ遺伝子を導入したプラスミドの希釈実験の結果、キメラ遺伝子はLong formで10コピーまで、Short formで100コピーまで定量可能であった。APL細胞株レベル(Long formとしてNB4細胞、Short formとしてUF-1細胞をHL-60で希釈)では、Long formで10^<-3>レベル、Short formで10^<-4>レベルが検出感度限界であった。さらに、小児27例の初発APL細胞のキメラ遺伝子の発現レベルを検討したところ、GAPDH 10^5コピー数あたりのキメラ遺伝子コピー数は、Long formで26.0±21.8、Short formで204.1±222.1であった。これらの患児の内、臨床経過の明らかな16例について、初発時のキメラ遺伝子発現量と臨床所見や症状との関連について検討した結果、明らかな関連を有する所見、症状は認められなかった。1低濃度All-trans retinoic acid及びHX600(RXRアゴニスト)を用いて、UF-1細胞をレチノイド各濃度存在下で培養し、形態、CD11bの発現、及びNitroblue tetrazolium(NBT)還元能を計ることで分化とアポトーシスの程度を評価した。結果、双方のレチノイドとも単独ではUF-1細胞に変化を与えないが、併用すると分化とアポトーシスが誘導されることが判明した。これらの事実より、UF-1における分化とアポトーシス誘導には、RARα及びRXRの双方の活性化が重要であることが示された。2高濃度All-trans retinoic acidにて、UF-1細胞を刺激して、分化とアポトーシスを誘導した。そして、この誘導の過程で、フローサイトメターによる以下の実験を行った。分化の指標としてPE標識抗ヒトCD11b抗体を、アポトーシスの指標としてFITC標識アネクチンVを用い、プロピディウムヨーダイド(PI)と共に3重染色し、FACScanにて解析を行った。結果、アネクチンV陽性、PI陰性の初期アポトーシス細胞の中に少数ではあるがCD11b陰性細胞群が存在することが明らかになった。これらの細胞をソーティングして、その形態を確認したところ、分化に至らない未熟な形態を呈していた。これらの結果より、UF-1細胞には、All-trans retinoic acidの刺激によって、分化を経ずにアポトーシスが誘導される細胞群が存在することが明らかとなった。これらの結果から、ATRA以外のレチノイド刺激の反応性を通して、UF-1はATRA耐性解除のin vitroモデルとなり得ることや、ATRAによるAPL細胞のアポトーシス誘導が、分化誘導以上にATRA療法において重要であることが、考えられ、研究を進めている。
サイズモエレクトリック効果を利用した新しい材料欠陥検出法の開発

前年度は,サイズモエレクトリック効果は室内実験用計測システムのプロトタイプを作成し,サイズモエレクトリック効果の測定を行った.き裂と見立てた試料間の間隙で発生したと思われるサイズモエレクトリック信号の測定に成功しているが,信号が微弱でノイズの影響をかなり受けている状態であった.本年度は,作動増幅器を用いたノイズ対策や電極やフィルターなど計測システムに改良を行い,サイズモエレクトリック信号の質の向上をはかった.雑音の主な原因は,音波の励振に使用している圧電センサからの誘導であり,これが非常に卓越しているためにサイズモエレクトリック信号の識別を難しくしていた.これを作動増幅器で参照電極との差を取ることで誘導を除去し,比較的明瞭に確認できるようになった.その信号レベルは,本研究で試作した実験システムでは数十マイクロボルトであることが分かった.そのうえで,き裂内部に満たされている流体の導電率をパラメータとした測定を行った.流体の導電率は塩化ナトリウム水溶液を用いて010mΩ/cmの範囲で調整した.この結果,精製水のように導電率がほぼゼロに等しい流体中ではサイズモエレクトリック信号は測定できず,一方,12mΩ/cmで最大となる.さらに,この範囲をこえると再び測定できない状態になることが判明した.今後は,実験試料とき裂寸法の小型化,そして,金属材料の欠陥検出へ適用し,実用レベルの非破壊検査に近づけていく予定である.本研究は,材料内に存在する流体で満たされた欠陥の新しい検出方法の開発を目的としている.欠陥の検出原理にはサイズモエレクトリック効果を用いる.サイズモエレクトリック効果とは,地震動によって地下に存在するき裂内部の流体が振動し,それによって生じる地電流,地電位差などの電気的現象である.この現象を材料の欠陥検出に応用するには,材料の外部から超音波トランスデューサで欠陥内の流体に刺激を与え,その結果生じる電位変化を計測する方法が考えられる.本年度は欠陥検出システムのプロトタイプを作成した.計測システムは,欠陥内の流体に外部から刺激を与える超音波トランスデューサ部計測システムは,欠陥内の流体に外部から刺激を与える超音波トランスデューサ部(超音波センサ,ファンクションジェネレータ)と表面電位検出部(電極,ワイドバンドアンプ,オシロスコープ)及びデータ記録部(パーソナルコンピュータ)で構成した.欠陥としては,2つの試料ブロック(アクリル,花崗岩)を一定の隙間を持たせて接合し,その隙間を欠陥として用いた.また,その隙間内部には流体(純水)を充填した.実験の結果,ノイズが大きくデータの質はあまり良くないが,二種類のサイズモエレクトリック効果が測定された.一つは,試料間の間隙で発生し光速で伝播するもの.一つは花崗岩の粒界に充填された流体の移動により発生し弾性波速度で伝搬するものである.計測システムに改良を加え,ノイズを押さえることができれば,前者のサイズモエレクトリック効果は欠陥の位置評定に十分利用できることが明らかになった.前年度は,サイズモエレクトリック効果は室内実験用計測システムのプロトタイプを作成し,サイズモエレクトリック効果の測定を行った.き裂と見立てた試料間の間隙で発生したと思われるサイズモエレクトリック信号の測定に成功しているが,信号が微弱でノイズの影響をかなり受けている状態であった.本年度は,作動増幅器を用いたノイズ対策や電極やフィルターなど計測システムに改良を行い,サイズモエレクトリック信号の質の向上をはかった.雑音の主な原因は,音波の励振に使用している圧電センサからの誘導であり,これが非常に卓越しているためにサイズモエレクトリック信号の識別を難しくしていた.これを作動増幅器で参照電極との差を取ることで誘導を除去し,比較的明瞭に確認できるようになった.その信号レベルは,本研究で試作した実験システムでは数十マイクロボルトであることが分かった.そのうえで,き裂内部に満たされている流体の導電率をパラメータとした測定を行った.流体の導電率は塩化ナトリウム水溶液を用いて010mΩ/cmの範囲で調整した.この結果,精製水のように導電率がほぼゼロに等しい流体中ではサイズモエレクトリック信号は測定できず,一方,12mΩ/cmで最大となる.さらに,この範囲をこえると再び測定できない状態になることが判明した.今後は,実験試料とき裂寸法の小型化,そして,金属材料の欠陥検出へ適用し,実用レベルの非破壊検査に近づけていく予定である.
食物起因複合刺激を条件刺激とした嫌悪学習の行動学的・神経科学的基盤

我々ヒトを始めとする雑食性動物が通常摂取しているのは、単一化学物質ではなく、複数の化学物質からなる混合物質である。しかしながら、従来の味覚研究では、単一味溶液に対する味覚現象のみを対象としたものが大多数であり、これでは、食物は本来複合化学物質であるという観点がまったく抜け落ちている感がある。そこで、本研究では、まず、複数の味物質が混合された場合、動物はその味をどのように認知するか、さらには、その神経基盤がどのようであるかを検討することを最優先の課題とし、本来あるべき食行動機序の解明を目指した。本研究の成果は、本来あるべき雑食性動物の食行動の解明の基盤となるものであり、その意義や重要性は大きいものと自負している。本助成研究において、得られた成果は以下の通りである。ラットは、混合味溶液の含有成分を十分認知する能力があるものの、混合の相手方の濃度依存的に、含有物の認識が困難になることを明らかとした。また、この含有の相手方による応答抑制は味神経レベル以下で起こっていることが電気生理学的実験により推測された。味覚神経のうち、舌咽神経が切断されたラットの混合味溶液含有物の認識能力は、正常なものと同程度であった。鼓索神経が切断されたラットでは、味覚嫌悪学習の獲得に対して舌咽神経切断ラットより時間を要したが、獲得さえすれば、正常動物と同程度の含有物認識能力のあることがわかった。正常動物による混合味溶液含有物の認識には、当該溶液の1分程度の呈示でも十分可能であることも示唆された。混合味溶液含有物認識の中枢機序の解明のため、扁桃体を中心とした脳局所破壊実験も実施したが、少なくとも扁桃体周囲組織の破壊のみでは、正常動物と混合味溶液の内容物の認識には、差異を認めることができず、中枢機序の解明については、旧来の手法ではなく新たな実験方法の開発も含め、さらなる検討が必要であるものと思慮された。我々ヒトを初めとする雑食性動物が通常摂取しているのは単純な化学物質としての味溶液ではなく、複数の化学物質が混合した複合刺激物であるはずである。さらには、その摂取食物は、化学的刺激のみならず物理的刺激、すなわち、温度やテクスチャーといった要素もあわせて持ち合わせているのは自明である。しかしながら、これまでのこの分野の研究は、多くの場合、感覚系の研究者は、味覚を主とした単純な単一味溶液に対する神経応答や行動応答のみを調べることに終始しており、対して運動系の研究者は、運動機能のみを調べることに終始してきた経緯があり、これでは本来の食行動の解明にはほど遠いと我々は危惧してきた。そこで、本研究課題では、まずは、複合味覚刺激に対する行動応答を探るため、実験小動物(ラット)が味質の異なる2つの味物質が混合された味溶液に対してどのような行動応答を示すのか、すなわち、そもそも、複数の味溶液の混合物の内容を識別できるか否かについて検討を行ったものである。本研究では、単一味溶液を条件刺激、塩化リチウムによる内臓不快感を無条件刺激としてラットに提示する味覚嫌悪学習を用いた行動学的手法を用いることとした。その結果、ラットは、味質の異なる味溶液の混合物を認識できるが、含有混合物の濃度によっては、混合の相手方の味応答を抑制する(識別が困難になる)可能性を明らかにした。また、従来の味覚嫌悪学習を利用した行動学的手法では、苦味のような嫌悪性の味溶液に対しては、味覚嫌悪を条件づけずとも摂取量が少ない為、条件刺激の般化パターンの検討や味溶液の識別性の検討は、困難であったが、本研究では、近年、我々が開発した嫌悪性味溶液への事前暴露法を用いることで、嫌悪性溶液の般化パターンや識別性の検討も可能とした。当初予定していた行動学的研究は順調に進んでいるが、実研究の進行とともに、さらなる味質の追加が必要なこと、かつ、複数の濃度での検討が必要なことが明らかとなってきたため、その分において、追加実験を余儀なくさせられ、若干であるが、実施予定が遅れている。前年度まで我々は、ラットを用いた行動学的実験により、ラットが混合味溶液中の含有物を十分認識する能力があることを明らかにするとともに、この含有物の濃度次第では、お互いの含有物の識別を阻害する可能性があることを明らかにした。加えて、本年度は、以下の成果を得た。(1)味覚を伝える神経は、1種類ではなく、過去の報告から、各神経種ごとに、各種味質に対する応答性が異なることが知られている。そこで、本年度は、鼓索神経と舌咽神経を切断されたラットが、混合味溶液の識別行動をどのように変化させるのかを調べた。その結果、両側舌咽神経切断では、健常なラットの混合味溶液識別行動と差が認められなかったが、両側鼓索神経切断では、条件刺激溶液に対して味覚嫌悪を、1回の条件刺激-無条件刺激(塩化リチウムの腹腔内注)追提示で獲得させることが困難であり、2回の追提示で味覚嫌悪を獲得させることができたが、このラットも、含有物を十分に認識した。(2)味覚刺激と体性感覚刺激の混在刺激に対する行動応答を調べるため、25°Cの0.1Mショ糖溶液に味覚嫌悪を条件づけたラットの各種温度各種濃度のショ糖溶液に対する10秒間リック数を調べた。その結果、提示されたショ糖溶液に対するリック数は、高温の物の方が低温のものより低い傾向が観察され、味覚の識別には溶液温度が関与している可能性を示した。

(3)混合溶液の識別に関与する脳部位を検討するため、味覚嫌悪学習獲得に重要な扁桃体をイボテン酸により破壊したラットの行動応答変化の確認を試みた。しかしながら、両側扁桃体のピンポイントでの破壊は、技術的に非常に困難であり、本年度内での解明には至らなかった、このため、中枢実験に関しては、次年度に向けて、現時点で、より大きな成果を得ている末梢神経実験にフォーカスした実験計画変更を視野に入れることを検討している。当初計画していた中枢破壊実験は、当初の想定よりも技術的に非常に高度なテクニックを必要とし、コストパフォーマンスの悪いものとなってしまったため実験の遂行がやや遅れてしまった。この反省を踏まえて、次年度の計画は、以下の「今後の研究の推進方策」に記載したとおりとし、この現状を打破したいと考えている。我々ヒトを始めとする雑食性動物が通常摂取しているのは、単一化学物質ではなく、複数の化学物質からなる混合物質である。しかしながら、従来の味覚研究では、単一味溶液に対する味覚現象のみを対象としたものが大多数であり、これでは、食物は本来複合化学物質であるという観点がまったく抜け落ちている感がある。そこで、本研究では、まず、複数の味物質が混合された場合、動物はその味をどのように認知するか、さらには、その神経基盤がどのようであるかを検討することを最優先の課題とし、本来あるべき食行動機序の解明を目指した。本研究の成果は、本来あるべき雑食性動物の食行動の解明の基盤となるものであり、その意義や重要性は大きいものと自負している。本助成研究において、得られた成果は以下の通りである。ラットは、混合味溶液の含有成分を十分認知する能力があるものの、混合の相手方の濃度依存的に、含有物の認識が困難になることを明らかとした。また、この含有の相手方による応答抑制は味神経レベル以下で起こっていることが電気生理学的実験により推測された。味覚神経のうち、舌咽神経が切断されたラットの混合味溶液含有物の認識能力は、正常なものと同程度であった。鼓索神経が切断されたラットでは、味覚嫌悪学習の獲得に対して舌咽神経切断ラットより時間を要したが、獲得さえすれば、正常動物と同程度の含有物認識能力のあることがわかった。正常動物による混合味溶液含有物の認識には、当該溶液の1分程度の呈示でも十分可能であることも示唆された。混合味溶液含有物認識の中枢機序の解明のため、扁桃体を中心とした脳局所破壊実験も実施したが、少なくとも扁桃体周囲組織の破壊のみでは、正常動物と混合味溶液の内容物の認識には、差異を認めることができず、中枢機序の解明については、旧来の手法ではなく新たな実験方法の開発も含め、さらなる検討が必要であるものと思慮された。初年度の研究の結果、味質の組合せを増やす必要と、味質によっては、濃度によって動物の行動応答が異なる可能性が示唆されたため、次年度以降、この部分を解明するための実験を追加することを検討したい。本研究のメインテーマは、複数の口腔感覚刺激に対して生体がどのように行動応答を起こすか、および、その神経機序の解明にある。そのため、末梢神経系と中枢神経系の両方の視野から研究を進めてきたが、中枢神経系の実験成果に比べて、末梢神経系での実験成果の方が、よりコストパーフォーマンスの高い成果が得られることがわかってきた。
中国農村の基層ガバナンスと政府・市場・コミュニティ―内陸四村の比較分析

本研究課題では,農村社会を舞台とした基層(=村)ガバナンスの構築に向けて,「公」(政府=再配分原理),「私」(市場=交換原理),「共」(コミュニティ=互酬性原理)の三領域にまたがる資源活用の可能性を提示することにある。この研究目的を達成するために,1中国の内陸部(中部および西部)に属する山西,貴州,河南,江西,甘粛のそれぞれ一カ所ずつの村落において現地調査による事例データの集積を行い,2この基礎の上に立ち,ガバナンスにおいて「公」「共」「私」それぞれの資源が果たしうる役割と相互補完のパターンについて,比較分析を通じた理論的展望を示した。平成25年度は二つの新規調査地での現地調査に集中した。第一に, 7月に貴州省晴隆県のF村を調査対象村として再設定し,一週間の調査を実施した。同村には2010年にすでに一度,訪問しており,三年ぶり二度目の調査を行うことで,三年来の変化も観察することができた。第二に,12月および3月の二度にわたり,河南省新野県のZ村を訪問し,現地調査を行った。前年度の調査村は現地公安当局の介入などで放棄せざるを得なかったものの,Z村も同じ新野県内に属する村であり,前年の予備調査の結果は無駄にはならなかった。両調査地の観察により得られた初歩的な結論は以下の通りである。第一に,河南の調査地は地形が平らであり,交通の便が非常に良く,近年になって急速に市場経済が浸透しており,農村ビジネスの展開や農家経済の拡大がみられる。ここから,行政村(村民委員会)の財源が非常に限定的であるという条件下で,農村ビジネスの成功者たちに寄付による道路補修など,市場による「私」の要素が基層ガバナンスに一定の貢献を行っている。第二に,貴州の調査地は河南とは対照的に,交通のきわめて不便な山岳地帯にあり,村内部の資源で基層ガバナンスを支えることができない。このため,村と外部をつなぐ成功者のコネクションにより,「公」の資源を動員する方法でインフラや教育など一部の事業は達成されていた。第三に,以上の「私」と「公」を基層ガバナンスに引き込む「ハブ」となっている要素は,結局のところ,故郷に利益をもたらそうとする村出身の成功者・他出者たちの社会関係資本(=「共」)である。第四に,基層ガバナンスのなかで村の正規のリーダーたち(村民委員会・村党支部委員)らの働きはかなり「地味な」ものではあるが,「私」と「公」の資源を基層社会に落とし込み,配分を行う際には無視できない役割を果たしている。平成24年度においては本研究の準備年度として,以下の1,2,3の活動を同時並行的に進め,3年間の研究の基礎固めを行った。文献資料収集とデータベース化新規調査地での予備調査:当初計画では,中国の中部内陸の北側を代表する地域として山西省,西部内陸の南側を代表する地域として貴州省を予定していたが,前者は現地受け入れ側との折衝の結果,中部+北部の条件を満たしている河南省新野県の村に変更,後者については貴州現地の受け入れ態勢の不備により実施不可能となり,急遽,湖北省武穴市の村での調査に切り替えた。河南省については8月,湖北については9月に現地調査を行い,村落基本状況の把握を行った。初歩的な印象では,河南の調査地は地形が平らなことや県域経済の発展から交通の便が非常に良く,それゆえ企業が用地を求めて進出するなど,市場経済の浸透度も高かった。内陸部に典型的な「出稼ぎ経済」の村だが,新野県城や地区級市(南陽)へのアクセスも良く,都市と農村の経済的結びつきが高いが,村落コミュニティは外向きで凝集性に欠けている。これに対し,湖北の村は,市場経済の浸透度はやや低い分,ため池や魚介類の採れる湖沼などコミュニティ資源が豊富であり,土地廟や道路などコミュニティの力による小型の公共建設の事例は多少なりとも見られた。この予備調査を通じ,両調査地における基層ガバナンスへの地方政府の介入度(「公」),市場経済の浸透度(「私」),コミュニティの社会関係資本の多寡(「共」)の大まかな特徴をつかむことができた。旧調査地での追跡調査:すでに先行課題によって調査が進んでいる江西省余干県の村への追跡調査を11月に実施し,前回調査以来,二年半の間のスパンでの変化,とりわけ「公」と「私」の伸長度合いにかかわる変化について個別事例の記録を行った。課題最終年度にあたる2014年度においても,引き続き現地調査を実施した。まず,8月には貴州省晴隆県の鳳凰村に通算三度目の訪問と調査を実施した。

次に,本課題立案時の本来の候補地であった山西省において,新しい定点観測村を設けるべく,ゼイ城県南衛郷新南張村への第一回訪問・調査を3月に行った。前年度までの河南,湖北の両調査地,および先行する課題で取り組んだ江西,甘粛の両調査地の知見も加えて次のように言うことができる。一般に資源が欠乏しているように見える内陸農村の間にあっても,異なる地域を比較してみることで,現在において当該地域が相対的に多く依拠している資源の領域が見えてくる。それこそが,当該地域の強みである可能性を秘めている。「足を削って靴に合わせる」のではなく,相対的に優勢な資源に着眼し,それを助長することが重要ではないか。本課題の比較分析を通じて得られる初歩的な結論は,以下のとおりである。第一に,「共」的事件の南北の違いについて:北方農村では,「集体」の記憶がまだ強く,村の公式リーダーがガバナンスの中核となる可能性を秘めている。これに対し,南方農村では「集体」は優勢な資源ではないため,家族勢力とそれら連なる「第三種力量」が重要な役割を果たす。第二に,「私」的資源の発展,農村ビジネスの発展は,高度な「公共性」をもちうるという点である。私的経営の第二段階(出稼ぎ経済)から第三段階(農村ビジネス)への移行を援助することが重要である。同様に,西部の山岳地域でも,とりわけ鉱物資源を扱う経営者などと地元コミュニティとのつながりを橋渡すべきである。第三に,一部地域ですでに成功している「公」と「共」の組み合わせ方として,基層組織自身が「共」的資源を動員して事業を完遂することを前提に,政府が事後的に「公」的資源を投入するという手法は,結果的には「共」的な力を強化することにもつながる。農村社会学本研究の目的は,農村社会におけるよりよいガバナンス構築に向けての,「公」(政府=再配分原理),「私」(市場=交換原理),「共」(コミュニティ=互酬性原理)の三領域にまたがる資源活用の可能性を提示することにある。この研究目的を達成するために,中国の内陸部(中部および西部)に属する江西,甘粛,山西,貴州の4省において集中的な村落調査を実施するとともに,ガバナンスにおいて「公」「共」「私」それぞれの資源が果たしうる役割と交錯のパターンについて,内陸的な文脈における一つの理論的展望を示す。本年度においては,江西,甘粛に続く新しい二つの調査村ー河南および貴州ーでの調査を軌道に乗せ,まだ十分ではないもののデータの蓄積を開始できたことは評価できる。もっとも,河南の調査地は外国人(とりわけ日本人)であるという身分を明かすことができないまま,また村に住みこむのではなく鎮政府所在地からの「通い」で調査を展開せざるを得ないという困難がある。また貴州の調査地も調査期間が十分でないこともあり,データの蓄積はまだまだこれからが正念場である。本研究の目的は,農村社会におけるよりよいガバナンス構築に向けての,「公」(政府=再配分原理),「私」(市場=交換原理),「共」(コミュニティ=互酬性原理)の三領域にまたがる資源活用の可能性を提示することにある。現在のところ,江西,甘粛の旧来からの調査地については複数回の調査により相当程度,データが蓄積されつつあるのに加え,本年度においては本課題における新規調査地での現地調査にともかくも着手することができた。
水蒸気稠密観測システムの構築による首都圏シビアストームの機構解明

研究計画に則り、観測を継続し、実験システムの構築と解析を行った。【課題1】首都圏水蒸気稠密観測:可動式水蒸気ライダー1台で2箇所(相模湾、川崎)で観測を実施、中央防波堤埋立地内で電源工事等翌年の観測準備を行った。葛西臨海公園にウィンドプロファイラーを設置し、5月末より観測を実施した。国土地理院のGEONETを補完し、15km間隔で首都圏を覆うよう、5台のGNSS受信機を設置し、連続観測を継続した。気象レーダーによる下層水蒸気の解析手法開発のため、気象庁東京レーダーを用いた試験解析及び、位相の安定した気象研究所の固体素子二重偏波レーダーで位相データの観測・収集を行った。地デジ信号による下層水蒸気解析について、これまで開発してきた手法の高度化を行い、試験観測及び観測点の整備を行った。マイクロ波放射計、ドップラーライダーによる水蒸気、風の連続観測を実施した。夏季、不安定降水の予想される日に高層気象台(茨城県つくば市)に依頼し、15時に高層ゾンデ観測を実施。【課題2】同化・数値シミュレーション:3年目から本格実施するデータ同化実験のためのシステムを、気象研のスーパーコンピューター内に構築し、高頻度データ同化の効果について考察した。水蒸気ライダーによる水蒸気鉛直構造データの同化実験に着手した。さらに、豪雨発生時の大気状態解析のため、高頻度観測データの同化実験を、過去にさかのぼって実施した。【課題3】シビアストーム機構解明:2008年以後の首都圏豪雨時の事例について、観測データの高頻度同化実験を実施し、外部強制力の弱い2008年8月5日のいわゆる雑司ヶ谷豪雨事例の場合でも、高度500mの下層で水蒸気量が多く、水蒸気フラックスは他の豪雨事例と共通していることなどの特徴を見出した。初年度に電波免許申請の関連で整備ができなかったウィンドプロファイラーについて、2018年5月末に葛西臨海公園で観測を開始し、計画していた全ての測器で観測を行っている。発生頻度の少ない首都圏豪雨事例について、過去に遡って解析を行う環境を構築した。統計的に豪雨の発生環境、機構の解明を進めることが可能となった。研究調書に則り、2019年度も首都圏で水蒸気や風の稠密観測を実施する。得られた観測データを高頻度に同化し、高精度・高分解能の大気データを作成する。得られた大気データ、および気象レーダーや気象衛星ひまわりによる降水や雲の情報を解析し、首都圏に豪雨が発生する機構を明らかにする。研究計画に則り、観測網の構築と予備解析を行った。【課題1】首都圏水蒸気稠密観測:可動式水蒸気ライダー1台を活用し、3箇所(相模湾、川崎、中央防波堤埋め立て地)で6月より観測を実施した。国土地理院のGEONETを補完し、15km間隔で首都圏を覆うよう、5台のGNSS受信機を設置し、連続観測を開始した。【課題2】同化・数値シミュレーション:3年目から本格実施するデータ同化実験のためのシステムを、気象研のスーパーコンピューター内に構築した。

さらに、豪雨発生時の大気状態解析のため、高頻度観測データの同化実験に着手した。【課題3】シビアストーム機構解明:首都圏豪雨の統計解析を実施し、時・空間分布の特徴を見出した。2017年6-8月の間、1km解像度の数値シミュレーションを実施し、首都圏に強雨が発生した場合の水蒸気の収束等を考察した。鹿島灘から下層風の収束を伴って首都圏に到達する東風が、下層で湿潤であったこと等、下層水蒸気と風の観測の重要性を確認した。初年度の目標である観測網の構築に取り組み、ウィンドプロファイラー以外の測器についてはほぼ計画通りに整備できた。ウィンドプロファイラーについては、総務省による電波免許審査に時間がかかり、年度内に整備できなかった。平成30年5月に整備するため、平成30年度夏の観測は、想定するすべての測器を用いた観測ができる見込みである。研究調書に則り、2019年度も首都圏で水蒸気や風の稠密観測を実施する。得られた観測データを高頻度に同化し、高精度・高分解能の大気データを作成する。得られた大気データ、および気象レーダーや気象衛星ひまわりによる降水や雲の情報を解析し、首都圏に豪雨が発生する機構を明らかにする。研究調書に則り、平成30年、31年に首都圏で水蒸気や風の稠密観測を実施する。2019/12/20映像メディア学会・優秀研究発表賞「地上デジタル放送波を用いた水蒸気量推定」報道:新聞5件,テレビ1件.新聞掲載2件(朝日新聞2018/2/18朝刊,科学新聞2017/4/7)、テレビ報道7件
原体照射に於ける照合法の開発研究

原体照射法の利用実態の調査が行われ、その結果の解析から、コンピュ-タ制御の多分割絞りコリメ-タが普及した反面、照合確認の手段が旧来の視覚に頼る方法で行われていることが明らかになった。そのため、原体照射を用いる症例数が必ずしも増加していないことも分かり、原体照射に対応した新しい照合法の早急な開発が必要であると考えられた。原体照射の照合の前提として不可欠な、線量および空間表示の標準化がIEC委員会との共同で研究され、提言された。従来の外部参照点による患者設定では3mm程度の誤差が発生することが分かり、照射機に照射部位照合用のX線透視装置を取り付けた内部参照点照合法が開発された。蛍光テレビとCCDカメラによるデジタル蛍光TV法が開発され、リアルタイムに治療ビ-ムでの透視画像が取得可能となり、原体照射の照合に極めて有用であることが明らかになった。289個のシリコン半導体透過線量検出器を2次元状に配列した照射部位確認システムの臨床応用が行われ、原体照射での照射野の設定誤差、患者の動き、内部臓器の動き、透過厚の変化が検出された。治療計画用CT装置と治療計画装置が一体化されたシステムを利用し、CT画像から再構成された照射野写真による原体照射照合法が開発された。北海道大学に導入されたPACSによる放射線治療の照合法の研究が行われ、異種画像間の定量的比較が治療計画および照合に非常に有効であると分かった。治療機の超高圧X線によるCT画像の取得が成功した。これにより治療寝台上でCT撮影、位置決め、照合が一貫して行うことが出来るようになった。上記のシステムのさらなる統合化により放射線治療における原体照射の有用性が向上すると考えられた。
可変形状・剛性の機能を有する生物規範型流体内推進ロボットの開発

屈曲型流体内推進機構は,現在多く用いられているスクリュプロペラでの問題点(水中の生物に対する危険性,激しい撹拌による汚泥の巻き上げによる水質汚染)を解決する,環境に配慮した推進機構のひとつである。本研究では水中を遊泳する生物の屈曲運動の動きを規範とした屈曲型推進機構に注目し,形状と剛性が実時間で自由に変化する生物規範型流体内推進機構を備えたロボットを開発,その推進特性を検討した。屈曲型流体内推進機構は,現在多く用いられているスクリュプロペラでの問題点である,水中の生物に対する危険性・激しい撹拌による汚泥の巻き上げによる水質汚染を解決する,環境に配慮した推進機構のひとつである。本研究は,水中を遊泳する生物の屈曲運動の動きを規範とした屈曲型推進機構に注目し,・屈曲形推進機構の機動性・位置制御性を向上させるために,多毛類の形態を規範とした体表面の突起を利用した推進・水からみかけの粘性の高い泥水まで,広範囲の液体の環境で動作するため,ウナギ型推進とアジ型推進の形態を自由に変化させ,その機構の剛性も変化させる推進を実現させ,形状と剛性が実時間で自由に変化できる「生物規範型流体内推進ロボット」を開発することを目的とする。平成21年度は,(1)多毛類の遊泳動作の解析,(2)体表面形状変化による推進機構の基礎設計を行った。詳細は以下の通りである。(1)多毛類の遊泳動作の解析ゴカイなど,多毛類の遊泳運動は,体表面が滑らかな生物と異なり,屈曲波進行方向と同じ推進方向で泳ぐが,それだけではなく突起物(いぼ足や剛毛)が能動的に動き,多様な動きをする。そこで,多毛類の実際の動きの動作解析を行った。(2)体表面形状変化による推進機構の基礎設計突起物を模擬した水中フィンを備えた推進機構の機動性に関する基礎実験結果,前項の多毛類の遊泳動作の解析結果から基礎設計を行った。また,潜水機能を持たせため,防水機能とフィンの側面への配置方法について詳細に検討した。平成22年度は,(1)体表面形状変化による推進機構の開発,(2)可変剛性機能の基礎実験による検討を行った。(1)体表面形状変化による推進機構の開発多毛類の体表面突起物を模擬した水中フィンを多数用意し,その角度を可変とした水中推進機構を開発,その全方向推進を検討することによって機動性を評価した。(2)可変剛性機能の基礎実験・板バネの有効長さを剛体板の移動によって変化させ,板バネのみかけの曲げ剛性を変化させる機構討した。・回転弾性平板のねじりによる曲げ剛性を変化させる機構をそれぞれ単体として開発し,水中推進機構としてアジ型推進を行う際の基礎実験を行った.これより,高い遊泳速度や推進力を得る最適な曲げ剛性について検討した。屈曲型流体内推進機構は、現在多く用いられているスクリュプロペラでの問題点(水中の生物に対する危険性、激しい撹拌による汚泥の巻き上げによる水質汚染)を解決する、環境に配慮した推進機構のひとつである。本研究は、水中を遊泳する生物の屈曲運動の動きを規範とした屈曲型推進機構に注目し、・屈曲形推進機構の機動性・位置制御性を向上させるために、多毛類の形態を規範とした体表面の突起を利用した推進、・水からみかけの粘性の高い泥水まで、広範囲の液体の環境で動作するため、ウナギ型推進とアジ型推進の形態を自由に変化させ、その機構の剛性も変化させる推進を実現させ、形状と剛性が実時間で自由に変化できる「生物規範型流体内推進ロボット」を開発することを目的とする。平成23年度は、(1)体表面形状変化による全方向推進特性の機動性向上と(2)可変剛性機能の検討を行った。(1)体表面形状変化による推進特性の検討平成22年度に多毛類の体表面突起物を模擬した水中フィンを多数用意し、水中フィンの推進機構の体軸に対する角度を可変として全方向推進を可能としたが、本年度は屈曲運動中に個々の水中フィンの角度を動的に制御し、機動性をより高くすることを実現した。(2)2種類の可変剛性機能の検討

板バネの有効長さを剛体板の移動で変化することによる板バネの可変剛性機能について、さらにその曲げ剛性分布を制御する機構を追加した。また、板ばねよりもしなやかに変形する、弾性平板のねじりを利用した可変剛性機構を検討した。これより、アジ型推進を行う際、高い遊泳速度や推進力を得る最適な曲げ剛性分布の明確化と、よりしなやかな可変剛性実現のための基礎技術を得た。屈曲型流体内推進機構は、現在多く用いられているスクリュプロペラでの問題点(水中の生物に対する危険性、激しい撹拌による汚泥の巻き上げによる水質汚染)を解決する、環境に配慮した推進機構のひとつである。本研究は、水中を遊泳する生物の屈曲運動の動きを規範とした屈曲型推進機構に注目し、(1)屈曲形推進機構の機動性・位置制御性を向上させるために、多毛類の形態を規範とした体表面の突起を利用した形状変化による推進機構による推進、(2)水からみかけの粘性の高い泥水まで、広範囲の液体の環境で動作するためにウナギ型推進とアジ型推進の形態を自由に変化させ、尾びれに相当するフィンの機構の剛性も変化させる推進、が実現可能な、形状と剛性が実時間で自由に変化する「生物規範型流体内推進ロボット」について、次の検討を行った。・体表面の突起を利用した推進については、体表面の変化に相当するフィン角度に対する推進力変化の測定とシミュレーションによって、全方向移動の検討を行った。また、体表面の変化(フィン角度の変化)による生物規範型流体内推進ロボット周りの水の挙動を、流れの可視化によって観測、変化するフィン同士の流体力学的な相互作用について検討した。・生物規範型流体内推進ロボットと制御用PCでの無線通信をZigBeeを用いて実現させ、推進速度の評価を大型プールにおいて行い、可変剛性フィンによる速度向上の効果を検討した。これより、可変形状・剛性の機能を有する生物規範型流体内推進ロボットの推進機能の特性を把握することができた。研究の目的を達成するための主要な研究項目については取り組み、大体の成果がでているのでおおむね順調である。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始時にはあらかじめ多くの研究項目を設定していた。しかし、この最終年、残された研究項目を全て実施しようとすると途中で終了となる可能性があるので、研究の目的を達成するための本質的な項目を定め、それについて取り組んでいく。特に今年度は流体内移動ロボットの開発に重点を置く。
理論と実践をつなぐリアリスティック教師教育の導入と効果に関する研究

教師教育のリアリスティック・アプローチの理念と技法を、教師教育、つまり、教員養成、教員研修、教師教育者の専門性開発の3分野の現場に導入し、その現状やニーズに対応したプログラムを研究開発した。さらに、今後の教師教育のリアリスティック・アプローチの日本での展開基盤を構築するため、教員の質保証と資質向上に役立てるためのワークブックを出版して、現場教員と共に活用の方策を検討するプラットフォームを組織化した。平成25年度はリアリスティック・アプローチの導入に関して、3つの調査研究を並行して実施した。(1)海外:南オレゴン大学の教員養成におけるリアリスティック・アプローチの展開を実地調査し、日本の大学への導入を検討した。中心となる教員が継続した勉強会を開催して実績を積み、同僚の関心を得て徐々に実践に取り入れていく手法の効果と限界が明らかになり、日本への導入に際しての示唆を得ることができた。(2)国内:神奈川県相模原市の3小学校の教員研修に、リアリスティック・アプローチの導入を図り、その展開を整理した。学校長と研修者との関係性、学校風土などにより、導入の手法や条件を変化させる必要があり、今後の導入のためのポイントがまとめられた。(3)オランダの1980年代の教師教育改革実践を当時の関係者であるウィム・ウェスターマン氏にアムステルダムにおいてヒアリングし、日本へのリアリスティック・アプローチの導入方策を検討した。上記3調査に関しては、武蔵大学総合研究所紀要第23号に論文を執筆し、現在印刷中である。また、平成24年3月23日(日)に武蔵大学において本年度研究の公開報告会を開催し、研究協力者2名の大学教員養成における実践報告を含む、本研究の今年度の成果を全国の教師教育関係者に公開した。FACEBOOK上に教師教育学研究会のグループページを作成し、随時、最新情報を掲載して、全国に情報を発信している。その他、ノルウェーにおける夏のヨーロッパ教師教育学会大会に、研究代表者(分担者、研究協力者もそれぞれの研究で合流)の3名が参加し、ヨーロッパの教師教育の最新動向に関する情報を収集した。平成26年度は1)リアリスティック教師教育の導入:1武蔵大学、大妻女子大学等、国内の複数の教職課程における教員養成の授業において、リアリスティック教師教育の導入を図った。2島根県教員免許状更新講習や現職教員研修において「教員のためのリフレクション・ワークブック」を用いた研修を実施した。3現職教員らと共に立ち上げた教師教育学勉強会等においてリフレクションやリアリスティック・アプローチの現場での活用可能性を検討した。2)導入の評価:1一昨年から継続されている熊本県教育委員会における取組に関するヒアリング調査3相模原市内の学校の校内研修の実践分析3大阪樟蔭女子大学、沖縄キリスト教短期大学等の大学における実践の分析調査3)成果のフィードバック、学会発表等を通じた成果の発表:1ヨーロッパ教師教育学会への参加・情報収集と本研究の成果に関する口頭発表2日本教師教育学会における口頭発表3教師教育専門誌SYNAPSE(11月号)にリアリスティック教師教育に関する論考が掲載された。4武蔵大学総合研究所紀要への論文掲載5教師教育に関する書籍「教師教育」(さくら社)への執筆。4)国内への実践者ネットワークへの展開:オランダで発展したリアリスティック教師教育を日本の文脈にカスタマイズし、継続性を担保するための実践者間のコミュニティ形成と相互学習のラーニングコミュニティを作った。1教師教育学勉強会の立ち上げと毎月の勉強会開催。2教師教育学研究会のフェイスブックページ及びグループページを昨年度に引き続き運営した。インターネット上の広報や議論が活発に行われた。3一連の研究の流れの中で、これまでの成果を活かした形で、教師教育学研究会コアメンバー(=過半数が科研メンバー)による一般社団法人REFLECTが立ち上げられた。平成27年度は、26年度に引き続き、武蔵大学教職課程における教員養成へのリアリスティック教師教育の導入を図り、ワークブックの改訂作業を行った。また、教師教育学勉強会を定期的に開催し、リアリスティック教師教育を現場教員の研修に導入する際の課題を検討した。これまでの成果の一つとして、SYNAPSE4月号に『大学・教委の連携研修ー教員研修モデルカリキュラムにみる連携促進のポイントー第4回リフレクションを基盤としたミドルリーダー育成プログラム』(武田信子ジアース教育新社)を投稿した。さらに、本研究の成果の一部を一般に普及するため『教員のためのリフレクション・ワークブック往還する理論と実践』(武田信子金井香里横須賀聡子編著学事出版)を3月末に出版した。一方で、Facebookの教師教育学研究会フェイスブックページ及びグループページ上で最新の教師教育学に関する情報を提供して、現職教員らの教師教育への関心を高めるための広報を行った。なお、平成25年度から27年度までの3年間の研究成果は、各メンバーが分担し、それぞれ論文としてまとめた。タイトルは「理論と実践をつなぐリアリスティック教師教育の導入と効果に関する研究」(武田)「リアリスティックアプローチと活用上の問題点」(坂田)「リアリスティック・アプローチ教育の日本での展開の経過と可能性を追う」(矢野)「コア・リフレクションの日本における展開可能性について」(山辺)「リフレクション・ワークブック第3版の改訂」(金井)である。論文は、教師教育学研究会のホームページに掲載される他、報告書が作成される予定である。

さらに、今後の教師教育のリアリスティック・アプローチの日本での展開基盤を構築するため、教員の質保証と資質向上に役立てるためのワークブックを出版して、現場教員と共に活用の方策を検討するプラットフォームを組織化した。本研究の目的は当初計画において以下の通りであった。日本におけるリアリスティック教師教育(Realistic Teacher Education:以下RTEと表記)の展開可能性について現場と協働して実践的に研究する。(1)RTEの理念と具体的技法を教師教育(教員養成・教員研修・教師教育者の専門性開発)の現場に導入し、その現状・ニーズに対応したプログラムを研究開発する。(2)今後のRTEの日本での展開基盤を構築し、教員の質保証と資質向上に寄与する。(3)教師教育者の専門性開発の概念の不況・啓発を図る。これに対し、昨年度は、概要に既述したように、ほぼ平成27年度分も含んだ形で順調にすべての計画を進行実施してきた。科研メンバーの研究成果はホームページに掲載されています。また、教師教育学に関する情報提供はフェイスブックページで行っています。情報交換はグループページで行っています。*教師教育学臨床心理学教育心理学1)「教員のためのリフレクション・ワークブック」の改訂・出版とその解説書の執筆:それによって、現場において誰もが活用できるリアリスティック教師教育プログラムの開発を完成に近づけていく。2)教師教育学勉強会等における現職教員と現場への導入のさらなる検討3)ヨーロッパ教師教育学会、日本教師教育学会はじめ、国内外の学会参加・発表等による情報収集、交換4)熊本県教育委員会における実践の追跡調査5)武蔵大学における「教員のためのリフレクション・ワークブック」活用実践の分析6)各メンバーの研究成果をまとめた報告書の作成以上の研究活動を通して、本研究の研究目的を達成する。(1) RTEの理念と具体的技法を教師教育(教員養成・教員研修・教師教育者の専門性開発)の現場に導入し、その現状・ニーズに対応したプログラムを研究開発する。(3)教師教育者の専門性開発の概念の普及・啓発を図る。これに対し、昨年度は、概要に既述したように、順調に全ての計画を進行実施してきた。研究分担者3名がそれぞれ使用予定額を来年度研究に持越した。平成26年度本研究で参加予定だった国際学会等への参加計画を平成27年度にずらしたため。
ナノバブルおよびマイクロバブル水溶液の物理化学的性質

直径が37μmのマイクロバブルを30秒ごとに顕微鏡で観察し,撮影に成功した.時間とともに小さくなり,350秒で目視できなくなるくらい小さくなった.これまで水中に発生したマイクロバブルは水面まで上昇して消失すると思われたが,このようにこの程度の大きさのマイクロバブルは,水中でだんだん小さくなり消失することを見出した.さらに,直径の異なるいくつかのマイクロバブルについて観察した.直径100μm以下のマイクロバブルは大きさに応じて寿命をもっていることを見出し,空気の水への溶解度に関係なく,マイクロバブルの大きさで寿命が決まっていることを見出した.一方,直径100μm以上のマイクロバブルは,測定条件下では小さくならなかった.むしろ大きくなる傾向が見られた.また,本研究室では直径2μmのマイクロバブルを撮影することに成功したが,それより小さいマイクロバブルを観察することはできなかった.したがって,ナノバブルなるものの存在は,ここでは確認できていない.一方,マイクロバブルが発生する環境でその挙動が大きく異なることを見出すことができた.この実験結果は,さまざまな方法でつくったマイクロバブルにはそれぞれの機能性があり,それぞれの機能性を利用した用途に用いる必要があることを見出した.直径が30μmから50μmのマイクロバブル発生装置および直径100nmから1000nm程度のナノバブル発生装置を開発した。直径10μmから30μmの大きさのマイクロバブルでバブリングした水道水のpH,表面張力,粘度,密度などを測定し,水道水と比較検討した.水道水の密度は,マイクロバブルで処理した時間とともに減少した。これはおそらく空気が水に溶けたためと考えられる。この密度の減少から考えられるのは,水分子のクラスターが小さくなったことである。小さいクラスターは大きいクラスターに比べ相互作用している水分子の数が少ないので,より少ないエネルギーで表面積を広げることができる。このことを明らかにするため水の粘度を測定した。バブリング時間が長ければ長いほど水の相対粘度が減少しているのがわかる。これは明らかにバブリングで水の水素結合が切断され,水のクラスターが小さくなったことを示すものである。さらに,水の表面張力を測定し,マイクロバブルのバブリング時間とともに表面張力が減少することを見いだした。蒸留水のpHはバブリングにより減少するが,水道水のpHはバブリングすることにより徐々に上昇した。これは水道水中に含まれていたCO2が抜けてpHが上昇したものと思われる。今回,バブリング時間を8時間まで行ったところ,27dm3の水道水では5時間程度まではバブリングすることでpHが上昇したが,その後は一定の値を示した。また,4°Cと42°Cでバブリングした水道水のpHを測定したところ,バブリング時間とともに大きな変化は見られなかった。水中におけるマイクロバブルの挙動を顕微鏡写真に撮影することに成功した.しかもよく観察すると,一定の大きさ以下のマイクロバブルは、時間とともに小さくなることを見出した.直径37μmのマイクロバブルは、350秒で目視できなくなった.4°C,25°C,42°Cの27dm^3の水道水を一定時間バブリングし,昼夜密閉した容器中で放置した後,その密度を25°Cに調節した恒温槽中で測定したところ,25°Cと42°Cでバブリングした水はバブリングした時間とともに密度と粘度は減少したが,4°Cの水道水のバブリングにおいては密度の変化を示さなかった.42°Cより25°Cでバブリングした水のほうが密度の減少が大きくなった.42°Cでバブリング後,一昼夜放置したことによって,バブリング水は42°Cから室温まで戻る.その室温に戻る過程において,42°Cでバブリングした水は一昼夜放置すると,バブリングにより切断された水分子同士の水素結合が,温度変化に伴う熱的影響で再び形成されるために,バブリング直後の水と比べてクラスターは大きくなってしまうと考えられる.25°C,42°Cでバブリングした水は,一昼夜放置しても密度がバブリングした時間とともに減少傾向を示した.このことより,バブリングで壊れ小さくなった水のクラスターの構造は,時間が経過してもある程度維持されていると考えられる.つまり,マイクロバブルのバブリングによる水の構造変化は,温度変化による熱的影響を除けば,ほぼ不可逆的に起こっていることがわかった.直径が37μmのマイクロバブルを30秒ごとに顕微鏡で観察し,撮影に成功した.時間とともに小さくなり,350秒で目視できなくなるくらい小さくなった.これまで水中に発生したマイクロバブルは水面まで上昇して消失すると思われたが,このようにこの程度の大きさのマイクロバブルは,水中でだんだん小さくなり消失することを見出した.さらに,直径の異なるいくつかのマイクロバブルについて観察した.直径100μm以下のマイクロバブルは大きさに応じて寿命をもっていることを見出し,空気の水への溶解度に関係なく,マイクロバブルの大きさで寿命が決まっていることを見出した.一方,直径100μm以上のマイクロバブルは,測定条件下では小さくならなかった.むしろ大きくなる傾向が見られた.また,本研究室では直径2μmのマイクロバブルを撮影することに成功したが,それより小さいマイクロバブルを観察することはできなかった.したがって,ナノバブルなるものの存在は,ここでは確認できていない.一方,マイクロバブルが発生する環境でその挙動が大きく異なることを見出すことができた.この実験結果は,さまざまな方法でつくったマイクロバブルにはそれぞれの機能性があり,それぞれの機能性を利用した用途に用いる必要があることを見出した.
細胞膜受容体刺激から活性酸素産生に至る好中球シグナル伝達機構の解明

細菌感染に対する宿主の生態防御において重要な役割を果たす細部の一つに好中球がある。好中球は殺菌作用をもつ活性酸素を産生し、体内より異物の排除を行っている。活性酸素は細菌由来のホルミルペプヂド、fMLP受容体を介して産生されるが、同時に好中球を炎症性サイトカインなどで刺激すると、活性酸素の産生が相乗的に増加する、プライミングという現象が知られていた。しかしながら、プライミング現象を引き起こす詳細な分子機構に関しては、詳細な解析が進んでいない。私はこれまでにFcγII受容体によるプライミングの分子機構について解析を進め、P85/p110型RI 3-キナーゼの重要性について示してきた。また、FcγII受容体の架橋刺激でチロシンリン酸化されてPI 3-キナーゼと結合するアダプター分子Gab2が、fMLP刺激に応じ、ERKによってセリン/スレオニン残基をもリン酸化されることを示した。その結果、Gab2と結合するPI 3-キナーゼの活性が相乗的に増強することも明らかにしている。本年度は以上をふまえて実験を行い、以下に示す知見を得た。1)Gab2ノックアウトマウス由来の好中球、およびERKによるGab2のリン酸化部位欠損変異体を導入した細胞において、相乗的な活性酸素産生が抑制されることを見出した。活性酸素産生の増強に、PI 3-キナーゼのアグプターであるGab2と、ERKによるGab2のリン酸化が重要であることが示された。2)fMLP刺激によるERKの活性化機構の解明を行い、p101/p110型PI 3-キナーゼ、PLDの関与を見出した。現在はfMLP刺激時の、p101/p110型PI 3-キナーゼとPLDによるERKの活性化経路を詳細に検討するとともに、相乗的なPI 3-キナーゼの活性化に関与するようなGab2結合蛋白質について探索を行なっている。