hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジアにおける海上交通ネットワークの総合的ガバナンスに関する基礎的研究

アジア海域の外航船舶の通航権問題について、海洋法やアジア諸国における執行体制、離島航路の現状と関連政策について現状と課題を整理した。さらに、ガバナンスの視点から、海上交通に対するリスク、海賊行為、安全保障貿易管理、マラッカ・シンガポール海峡を題材とした国際協力枠組みの形成過程を整理したほか、同海峡の封鎖がもたらす影響についてシミュレーション及びリスク評価を行った。アウトリーチのため各年度には公開シンポジウムを開催した。本研究では3つの側面から研究を行った。第1に、アジア海域に特有の外航船舶の通航権問題について、国連海洋法条約やIMOの規制や環アジア諸国の海上における執行体制の現状について検討を行った。またアジア海域における安定的な海上交通ネットワークを構築するため、各国と航路を結んでいる地方港湾の現状等について把握した。第2に近年の海上交通ネットワークに係るガバナンスの形成過程について、その特徴を整理した。具体的には、近年のIMOにおける交渉について題材、交渉過程の実態について調査を行うとともに、近年のアジア海上交通ネットワークに係るガバナンスの形成過程について、マラッカ・シンガポール海峡を題材として、通航制度の形成における海峡沿岸国、海峡利用国、IMO、海峡利用者間での交渉等について、その特徴を整理した。また、アジア域内ネットワークとの比較対象として北極海に焦点を当て、課題、アクター、フォーラム等の各種様相について検討を行った。第3に、マラッカ・シンガポール海峡について、同海峡が事故等により封鎖された場合の各港湾に与える影響、アジア経済へのインパクトやアジア海域における代替航路による場合の経済効果などについてのシミュレーション及びリスク評価を行うため、アジア海上交通ネットワークの現状や経済状況等を整理するとともに、世界の港湾のコンテナ取扱量等基礎データを収集し、シミュレーションにより各港湾に与える影響に関する研究を進めた。また、海運・航行管理の関係者に対する聞き取り調査等を行い、封鎖シナリオの精緻化、問題点の把握等を行った。本研究では昨年度に引き続き、3つの側面から研究を行った。第1に、外航船舶の通航権問題について、国連海洋法条約等に関する検討を行ったが、特に今年度は、船舶通航に係る環境に関する側面、とりわけ、他の条約体制(ロンドン投棄条約や生物多様性条約)との相互関係にも着目し、海上交通に関連するCO2対策およびそのための科学実験・排出ガス対策や海洋保護区の在り方に係る検討を行った。さらに航行を阻害する怖れのある有益な事業の例としての海底ケーブルの現状に係る調査のほか、アジア海域における安定的な海上交通ネットワークの一事例として離島航路等離島の現状について把握した。また、海上交通に係る規制としてカボタージュ規制に着目し、欧米及びアジアの法制との比較検討を実施した。第2に近年の海上交通ネットワークに係るガバナンスの形成過程について、IMOに加えてアジア各国間における交渉過程の実態を調査するとともに、マラッカ・シンガポール海峡について、通航制度の形成における海峡沿岸国、海峡利用国、IMO等の交渉当事者や学識経験者に対する聞き取り調査を実施した。またアジアの海上交通に係るリスクについて、技術的側面から社会的影響の予測や対応案の提示のあり方について検討を行った。第3に、マラッカ・シンガポール海峡について、同海峡が事故等により封鎖された場合の各港湾に与える影響、アジア経済へのインパクトやアジア海域における代替航路による場合の経済効果などについてのバルク貨物を対象にシミュレーション及びリスク評価を行った。同作業のために、海運や海上保険の関係者に対する実態の聞き取り調査等も継続して実施した。以上を踏まえ、アジア地域の海上交通に関わる多様な問題について、アジアの主要ステークホルダーを招いて、その戦略等を聴取するとともに、持続可能な海上交通のあり方について意見交換を行うワークショップを開催した。第1に、アジア海域に特有の外航船舶の通航権問題について、海洋法やアジア諸国における執行体制の現状に関する検討を継続し、特に特別敏感海域(PSSA)の設定と航行の関係についてとりまとめた。またアジア海域における安定的な海上交通ネットワークの一環として、離島航路の現状と関連政策について現状と課題を整理した。第2に、ガバナンスの視点から、アジアの海上交通ガバナンス構築の要件となる、アジアの海上交通に対するリスクを俯瞰した上で、特に海賊行為についてその本質的原因について整理したほか、安全保障貿易管理の観点から海上輸送に係るガガバナンスの要件について事例に基づき検討を行い、とりまとめた。また、マラッカ・シンガポール海峡を題材に、海上交通安全および環境保全のための国際協力枠組みの形成過程を整理し、とりまとめた。第3に、マラッカ・シンガポール海峡について、同海峡が事故等により封鎖されたシナリオ等を想定し、それらのシミュレーション及びリスク評価を行い、分析結果のとりまとめを行った。また、福島第一原子力発電所からの放射性物質の漏出が日本国内の港湾活動および国際海上交通に与えた影響を、聞き取り調査などを通じて把握し、とりまとめを行った。また、アウトリーチのため、これらの課題について議論する「アジアにおける海上交通のガバナンス」セミナーを開催したほか、3年間の研究成果をとりまとめた報告書を制作した。
菌寄生植物における進化過程解明と保全策確立

菌従属栄養植物に関する従来の研究の中心は宿主の同定をすることであった。そこで私は、菌従属栄養植物の適応や進化を明らかにすべく、多角的なアプローチを用いて研究を展開した。その結果、菌従属栄養植物が進化するにあたっては、寄生能力を獲得するだけではなく、一見無関係に思える送粉様式や種子散布様式に関しても特別な適応を遂げる必要があることを示すことができた。研究の最終的な目標は、独立栄養を営むはずの植物の中で、菌類や他の植物に寄生して養分を得るようになった従属栄養植物が、どのような適応を遂げ、進化してきたかのを明らかにすることである。これまで従属栄養植物は、開花、結実期以外は地上に姿を現さないため、分布情報すら明らかになっていない種れた。が多く、詳細な生態学的研究は困難が伴うと思われてきた。そこで私は、まず従属栄養植物の精力的なフィールドでの探索と記載分類を並行して行うことにより、生態学的な研究を可能にしてきた。植物相の研究の進んだ日本では、花を咲かせる植物の日本初記録や新種が報告されることは極めて稀であるが、私は今年度もこのような植物を2種報告し、その成果は多くのマスメディアで取り上げられた。また菌従属栄養植物に関する従来の研究の中心は宿主の同定をすることであったが、さらに私は、菌従属栄養植物の適応や進化を明らかにすべく、多角的なアプローチを用いて研究を展開した。例えば、菌従属栄養植物は地中の菌に養分を全面的に依存していることから、その生育場所は菌糸が豊富に存在する暗い林床であることが多い。こうした環境は風通しが悪く障害物も多いため、風散布には適していない。このため、光合成をやめたラン科植物の中には、極端な暗所に進出することで、動物に種子を運んでもらうよう進化したものも存在することが明らかになった。この発見は、世界でも初めてのラン科植物における動物による種子散布の報告である。これまでラン科植物の多様性はその鮮やかな花形態から花粉を運ぶ昆虫との関係性に注目が集まっていた。そのため本研究は、ラン科に多様性をもたらす牽引力が、花粉を媒介するとの関係だけではないということを提示した点からも、重要な研究である。上記の成果は、当該年中も複数の国際学術論文誌で受理、出版されており、期待以上の研究の進展があったといえる。以前から、従属栄養植物は、宿主との関係性を初め複雑な生物間相互作用を持つと予想され、注目を集めていた。その一方、従属栄養植物は、開花、結実期以外は地上に姿を現さないため、分布情報すら明らかになっていない種が多く、詳細な生態学的研究は困難が伴うと思われてきた。菌従属栄養植物に関する従来の研究の中心は宿主の同定をすることであったが、さらに私は、菌従属栄養植物の適応や進化を明らかにすべく、多角的なアプローチを用いて研究を展開した。こうした環境はハナバチなどの訪花性昆虫のにぎわいとは無縁の世界であるため、菌に寄生するという生活史は、暗い林床で受粉を達成するという困難を植物に強いている。そこで実際に従属栄養植物の送粉様式を調査したところ、多くの種類が昆虫に受粉を頼らずにすむ自動自家受粉を採用していた。こうした自殖の進化は暗い林床で確実に繁殖するのに役立ったと考えられる。これらの一連の研究は、従属栄養植物が、寄生能力を獲得するだけではなく、繁殖に関しても特別な適応を遂げる必要があることを示した稀有な研究であるといえる。引き続き、野外観察、室内実験を行い、論文を執筆する。自然史本科研費申請中に白眉センターの特定助教に採用されたため、職務として当該研究にあたることができたため、予算に余裕が生じた。次年度の野外調査を予定より多く行う等の使用計画の変更を行う。
多層カーボンナノチューブにおけるバリスティック伝導の解明

多層カーボンナノチューブ(MWNT)におけるバリスティック伝導の検証を目的として、以下の実験を行った。1.前年度のSiNメンブレン法(SiNM法)による電極形成では、(1)MWNTを任意に選択できない、(2)空気中で酸化しやすい金属は使えない、という欠点があった。そこで今年度は、基板上で良質なMWNTを選択し、それに対して電子ビームリソグラフィーと金属蒸着によって電極を接続する方法を用いることとし、電極設計を容易にするソフトウエアを開発した。さらにコンタクトを良くするために、電極金属蒸着の直前にアルゴンイオンシャワーで界面をクリーニングした。電極には低温で超伝導となるTi/Alを用い、超伝導近接効果についても調べた。室温での抵抗値は数kΩから十数kΩで、SiNM法の場合よりも大幅に低下させることができた。しかし低温では、ゼロバイアス近傍で抵抗値が上昇し、バリスティック伝導の兆候や超伝導近接効果は観測されなかった。2.対照実験として、グラファイト超薄膜や単層ナノチューブについても同様の実験を行った。その結果、両者とも超伝導近接効果が観測され、特に前者では超伝導電流の温度依存性はクリーンリミットの振る舞い、すなわち平均自由行程がソースドレイン電極間隔よりも長いバリスティック性を示唆ずる結果を示した。以上の結果を考慮すると、我々の用いたMWNTでは平均自由行程は電極間隔(0.2ミクロン程度)よりもきわめて短いと推察される。欠陥補修を目的として、1500度程度のアニールを行ったが、効果はなかった。今年度、フインランドのグループからMWNTにおける超伝導近接効果観測の報告がなされたが、電極形成プロセスや室温抵抗値は我々のものとほぼ同じであった。唯一異なるのはMWNT生成のプロセスである。バリスティック性実現のためには、今回は扱わなかった「生成方法の最適化」が肝要である可能性が高い。多層カーボンナノチューブ(CNT)においてバリスティック伝導を実現(検証)することを目標として、以下の内容の研究を行った。1.ナノチューブ本体の抵抗、コンタクト抵抗の評価を行うべく4端子抵抗測定、2端子抵抗測定を試みた。しかしながら、電圧端子(幅0.2ミクロン程度)を点接触と仮定した場合、測定したすべての試料について各所の抵抗値のつじつまが合わず、コンタクト抵抗等を正確に決定するには至らなかった。2.窒化シリコンメンブレン(SiNM)法によるCNTの電極金属への埋め込み構造作製のプロセスを完成した。この方法では、1ミクロン程度のギャップを持つ電極対間にCNTを静電トラップ法によって架橋し、その後、微細加工したSiNMをマスクとしてCNT上に電極金属を蒸着する。CNTがレジストプロセス等によって汚染されないのが特徴である。SiNM法によって、素子全体の抵抗を大幅に(1桁から3桁)低減させることができたが、希釈冷凍機を用いた極低温測定ではコンダクタンス量子化等のバリスティック伝導は観測されなかった。3.接触抵抗の更なる低減をおこなうために、電極金属の最適化を行った。大気中で酸化しにくいものとして、インジウムと金スズ合金を選んだが、ともに、蒸着後にシリコン基板上でグラニュラーになった。そこで、-50度に冷やした基板に低温蒸着を行ったところ、平坦な膜を得ることができた。これにSiNM蒸着を行って試料を作製したが、低温でクーロンブロッケード的な特性が得られ、バリスティック伝導はみられなかった。しかし、この測定で、クーロン振動の周期がバックゲート電圧の掃引とともに変化する現象を見出した。これは、CNTのバンド構造を反映していると考えられる。4.さらに抵抗を低減させる作業のために、(1)アニール炉の設置、(2)CNT表面のクリーニングのためのイオンビーム源の設置、を行った。
ナノ粒子における相変態と相平衡の解析

数ナノメートル程度の粒径をもつ超微粒子(ナノ粒子)における相変態および相平衡は、対応するバルク材料のそれらとは著しく異なる場合がしばしばある。ナノ粒子における融点降下はそのよく知られた例である。しかし、合金ナノ粒子における相変態や相平衡に関する研究は少ない。最近、当グループでは、ナノ粒子に溶質原子を蒸着すると、極めて急速な合金化が起こり、その結果、固溶体ナノ粒子や化合物ナノ粒子が生成することを電子顕微鏡(電顕)内その場観察法によって明らかにしている。本研究では、こうした手法を利用してAu-Sn合金ナノ粒子の相平衡を電顕法によってその場観察し、バルク材料の相平衡と比較した。その結果、(1)合金ナノ粒子においては、対応するバルク材料に比べて固溶限が著しく増大すること、(2)バルク材料での二相領域に相当する組成の合金ナノ粒子においては、明瞭な二相共存組織は認められず、粒子内部の組織はサブナノスケールにまで微細化されたアモルファスと類似した構造をとるが明らかにされた。特に、バルク材料の二相領域に相当する組成をもつ合金ナノ粒子においては、格子軟化のために固溶体や化合物の構造が局所的にゆらいだ、いわば原子の化学的な環境を優先した構造が発現しうると考えられる。
意識および記憶のモニタリング方法の開発

脳磁図を用いて意識・記憶・痛みによる脳活動の変化を観測し,その結果を脳波に応用することにより,周術期にベッドサイドで使用することができるモニタリング手法を開発することを目指した.MRIまたは脳磁図装置の中で被検者を全身麻酔により無意識状態として観察することは倫理委員会の許可が得られなかったため,睡眠による意識消失状態での観察をおこない睡眠時紡錘波,θ波,δ波の発生部位を明確にすることができた.記憶に関するモニタリングに関しては,記憶形成時,想記時ともに記憶に特徴的な脳の反応を捉えることができなかった.痛みに関しては,扁桃体や海馬,島皮質などに特異的な反応を見出すことができた.前年度に引き続き,睡眠時の脳活動の測定を実施した.睡眠時の測定はさらに6名のボランティアで実施した.今回は,脳磁図だけでなくfMRI内でも睡眠時の測定をおこなったが,fMRIでは睡眠に伴う有意な変化としては,後頭部の活性の低下が主な所見であった,睡眠のレベルは同時に計測した脳波から判断した.睡眠のI期の時点で意識下閉眼時には強い活性を示す後頭部の活性が減弱し,変わって前頭葉の広範囲で活動性が高まるのを確認できたが,素ミンのI,II期に特異的な部位は検出できなかった.脳磁図に関しては,詳細な分析を行った結果,睡眠I期での前頭部のβ波の増加,睡眠II期の全周波数帯域の前方への移動(Anteriorization)を確認することができた.睡眠III,IV期に到達した被検者は2名だけだった.この被検者では広く前頭葉からθ波,δ波が発生するのが確認された.これらの所見からこれまでの脳波による観察よりも詳細に睡眠時の脳活動の部位別の変化を観察することができた.これらの結果から,前頭部だけで脳の活動を観察する現在のモニターよりも,後頭部と前頭部の活動を比較するようなシステムが望ましいと考えられた.つづいて,記憶のモニタリング方法を確立するために,脳磁図およびfMRI観察下にワードの記憶および想起を実施して,その間の脳活動を調べた.仮説としては,記憶および想起じに海馬を中心としたθ波の活動を予想していたが,fMRI上は海馬とブローカ中枢の特的な活性化をみとめたが,脳磁図上でその活性に対する特異的な周波数帯域の変化を検出することができなかった.タスクの負荷を上げる必要があると考えられた.脳磁図を用いて意識・記憶・痛みによる脳活動の変化を観測し,その結果を脳波に応用することにより,周術期にベッドサイドで使用することができるモニタリング手法を開発することを目指した.MRIまたは脳磁図装置の中で被検者を全身麻酔により無意識状態として観察することは倫理委員会の許可が得られなかったため,睡眠による意識消失状態での観察をおこない睡眠時紡錘波,θ波,δ波の発生部位を明確にすることができた.記憶に関するモニタリングに関しては,記憶形成時,想記時ともに記憶に特徴的な脳の反応を捉えることができなかった.痛みに関しては,扁桃体や海馬,島皮質などに特異的な反応を見出すことができた.今年度は,測定系を確立するための基礎的な実験をおこなった.麻酔薬投与実験をおこなうまえに,解析する手法を構築する必要がある.そこで,非侵襲的な実験として,睡眠時の脳磁図を測定した.対象は2040代の男女8名で,解析に必要となるMRI画像を記録した後,160チャンネル脳磁図測定装置の中で安静仰臥位の状態で,睡眠をとるように指示した.右手には20mLの水の入ったシリンジを持ち,意識消失時には保持できなくなり落とすことで意識の消失のサインとした.60分間の観察期間で8名中4名が睡眠ステージ2以上の睡眠状態となった(これは,脳磁図で観察される波形から判断した),1名は,δ波が監察されステージ4と判断された.合計で3600秒の記録のうち,波形から各ステージに典型的であると考えられる時間を20秒ずつ切り出した.この20秒間を解析の対象とした.まず各チャンネルごとにフーリエ解析をおこない,δ,θ,α,β,γ(low & high)の6つの周波数帯域に分けてパワーを計算し,その結果をマッピングした.意識のある閉眼安静時には典型的なα波が後頭部を中心に観察された.睡眠のステージ2では,いわゆる紡錘波を形成するαβ波が頭頂葉付近に観察された.ステージ3,4ではθ,δ波が前頭部で観察された.このように周波数帯域ごとのマッピングにより脳活動の局在,強度を理解しやすい形で示すことができる.今後は各部位間での関連性conncectivityを計算し,脳内各部位間の関連性の強さから睡眠活動を評価する手法の開発を試みる予定である.昨年度の睡眠時の脳活動変化の実験結果から,睡眠のステージが上がるにつれて1)α波が後頭部の深部(楔前部を中心としたエリア)でα波減少すること,続いて前頭部深部でα波が増強すること,3)前頭部深部でのδ波が増強することなどが明らかとなったため,このような脳活動の変化が麻酔時にも共通していることを確認しようと研究を計画したが,大学病院以外の施設での全身麻酔が必要となり,安全面での懸念から倫理委員会の承認を得られなかった.記憶に関する研究に関しては,視覚刺激,聴覚刺激による記憶形成時,想記時の脳活動観察の予備実験をおこなった.

視覚刺激としては画像の記憶,聴覚刺激としては日本語の単語記憶を用いた.海馬ならびに各感覚野での活動増強を予想していたが,タスクの強度が不足していたからか,fMRI,脳磁図ともに有意な活動を観測できなかった.記憶は海馬が他の部位とそこで,最終年度である今年度は,意識,記憶同様に麻酔の主要なターゲットである痛みによる脳活動変化を脳磁図で観察する実験をおこなった.痛みを客観的に評価することは麻酔科のみならずすべての診療科で望まれている.被検者に障害が残らないように氷による寒冷刺激を痛み刺激として用い,fMRIおよび脳磁図で脳活動の変化を観測した.fMRIでは痛みによる頭頂連合野,視床,島皮質などの活動増加が観察され,脳磁図では体性感覚野,島皮質での高周波域のパワー減少,海馬,扁桃体での広帯域でのパワー増加が観察された.麻酔・蘇生学ヒトボランティアを用いて麻酔下に脳機能を測定する研究については,書類の不備や準備の不足のため倫理委員会の許可が得られなかった.まだ,記憶のモニタリングについては,脳磁図では記憶および想起に特異的な脳活動を観察することができなかった.Taskの負荷が不足していて(簡単すぎた),十分な脳活動が得られなかったためと考えられる.睡眠を麻酔のモデルとして意識評価方法の開発をおこなっている.今後,麻酔下での計測のためには安全性の確保が最大の課題であり,慎重に実験方法の検討をおこなっている.方法が決定した時点で,倫理委員会に申請し実験実施の許可を得る予定である.26年度は,研究代表者が定年退職し,研究分担者が他施設に転出することになったため,研究をコンパクトに変更する必要がある.研究分担者の施設にて倫理委員会にヒトボランティアを用いた研究の実験計画書を提出し,許可を得る予定である.これまでの過程で,記憶のモニターに関する研究は有望な結果が期待できないため,意識の評価方法を中心に研究を進める.具体的には,脳磁図によるモニター下にヒトボランティアをプロポフォールで麻酔し,脳活動の変化を観察する.麻酔時の特徴である脳波の前方移動を検出することを第一の目標とする.意識そのものの評価としては自覚的,他覚的な意識確認方法を併用し,それらとプロポフォール濃度,脳活動の変化の相関を検討し,将来的に麻酔時の意識モニターとして活用できる変化を特定する.意識課題については解析方法が確立しつつあり,倫理委員会の許可が出た時点でボランティアを用いた実験を開始する.記憶課題の開発と実験の実施方法を検討し,予備実験をおこなう.こちらも方法論的な問題が解決した時点で倫理委員会への申請をおこなう.研究成果が思ったように得られず,成果発表のための旅費が発生しなかったことと,fMRIおよび脳磁図のオペレーターおよび被検者がボランティアとして参加したため,その分の人件費が発生しなかった.今年度は研究代表者が定年退職し,研究分担者が他施設に移動するため研究実施時に旅費が発生する.その旅費として昨年度に使用しなかった金額を用いる.必要に応じて新たな研究分担者を申請する.今年度に関してもオペレーターの人件費などは発生しない.今年度の目標は,実際に実験用のMRIおよび脳磁図装置の中で麻酔をおこない,その時の脳機能を観測することである.これまでにもfunctionalMRIを用いた解析はおこなわれているが,脳磁図を用いた広範囲の周波数領域にまたがる脳活動の検討およびConnectivityの解析はおこなわれたことがない.今年度は国際学会に参加しなかったため繰越金が発生した.次年度には研究成果をまとめ,公表していく予定である.
地球温暖化による健康影響

わが国の高温による死亡・障害(熱中症)の発生と気象条件について検討すると共に,日常生活において曝露される環境温度の実態と生体反応について検討した。(1)北海道での運動時熱中症の発生は本州に比して2から3°C低値で熱中症が発生しており,高温に対する適応の程度に差があると考えられた。(2)神戸市の救急活動記録による熱中症,脱水症の発生の実態は,65歳以上の高齢者に多く,高温環境での発生も多いが,前日との温度差が2°C付近で発生数が高値であった。(3)日常生活での温度を観察すると気象台観測値は夜に低く日中に高い周期的な日変化を示すが,生活場面での曝露温度は,日中に冷房のある室内での滞在時には夜間の最低値よりもさらに低温に曝露され,自然温度の日周期と乖離し,日常生活行動では人工環境だけでなく自然環境にも曝露されるので曝露範囲が拡大されていることが示された。また,冷房の室内(低温)から自然環境(高温)への移動による急激な温度変化がみられた。(4)自転車こぎ運動を夏季室内(2025°C)と夏季屋外(30から35°C)で連続して実施した時のそれぞれの環境での心拍数と酸素摂取量の相関関係から温渡変化による運動時の生体反応を検討した。室内と屋外では両者の回帰直線の傾きがことなり,同一運動負荷に対する酸素摂取量に変化は見られないが心拍数が高温時には増加することが示され,高温暴露による皮膚血管の拡張反応と考察した。夏期の日常生活において室内は空調により低温に保たれているが屋外は高温環境であり,急激な温度変化が問題と考えられた。暑熱環境下における労働や運動時に生じる熱中症は,近年日常生活時に発生している。都市部においては,heat island化の問題が指摘されており,気象台で観測される温度より高温に曝露されていることが考えられる。夏期の日常生活において室内は空調により低温に保たれているが屋外は高温環境であり,温度変化が問題と考えられるので,その実態について調査した。1)市街地温度と気象台温度の比較:京都市内市街部の6カ所で,乾球温・湿球温・黒球温は,気象台観測値に比しておおむね34°C高値を示すが,時には気象台観測値より低値を示す時間帯が見られた。2)日常生活で曝露される温度(10分間隔で3日間)を観察した。(1)気象台観測値は,夜に低く日中に高い周期的な日変化を示すが,被験者の曝露温度は,日中に冷房のある室内での滞在時には夜間の最低値よりもさらに低温に曝露され,自然温度の日周期と乖離し,日常生活行動では人工環境だけでなく自然環境にも曝露されるので曝露範囲が拡大されていることが示された。(2)冷房の室内(低温)から自然環境(高温)への移動による急激な温度変化がみられた。3)わが国の高温による死亡(熱中症)の発生を人口動態統計から疫学的検討をした。(1)1968年から1997年までの30年間で2988件(男1912件,女1076件)で,年次ごとには,26件(1982年)から589件(1994年)であり,総死亡に対する割合は0.037‰,0.672‰であった。年齢別では,30年間の累積にすると4歳以下と70歳以上が多く両者を合わせると50.1%にもおよんだ。(2)年次ごとの発生件数と年間の日最高温度32°C,34°C,36°C以上の日数との間にはそれぞれ相関関係が認められた。また,日最高温度が38度を超えるような日が出現する年では熱中症件数が高値を示した。

わが国の高温による死亡、障害(熱中症)の発生と気象条件について検討すると共に,日常生活において曝露される環境温度の実態を調査し生活状況との関連および生体反応について検討した。1)わが国の高温による死亡すなわち熱中症死亡を人口動態統計,新聞記事および救急搬送資料から疫学的検討する。とくに発生時の環境温度条件ならびに発生状況について検討した。(1)人口動態統計による我が国熱中症死亡数は,昨年1997年まで調査したが,その後引き続き2000年まで実施した。(2)北海道と本州での運動時熱中症の発生実態を検討した。北海道は本州に比して2から3°C低値で熱中症が発生しており,高温に対する適応の程度に差があると考えた。(3)神戸市の救急活動記録による熱中症,脱水症の発生の実態から,65歳以上の高齢者に多く,高温環境での発生も多いが,前日との温度差が2°C付近で発生数が高値であった。2)都市での日常生活時に曝露される環境温度の実態について調査した。温度および湿度と心拍数,胸部皮膚温を24時間測定した。胸部皮膚温は一定に保たれる傾向がみられたが,詳細については分析中である。3)低温から高温への温度変化による生体反応を自転車運動負荷テストにより実験を行った。すなわち,3種の強度(各強度3分間)で自転車エルゴ運動を夏期室内(2025°C)と屋外(30から35°C)で実施した時の,心拍数と酸素摂取量を測定した。心拍数と酸素摂取量の相関関係から,回帰式を求めたが,夏期室内と屋外では回帰の傾きがことなり,同一負荷に対する酸素摂取量に変化は見られないが,心拍数が高温時には増加することが示された。詳細は分析中である。
三次元固定処理フィーダー細胞を用いた未分化細胞培養法の確立

造血幹細胞移植に応用することを目的として、三次元固定処理フィーダー細胞上で造血系細胞を培養することにより、造血系細胞の増幅を試みた。フィーダー細胞の種類、フィーダー細胞の処理方法(三次元固定、三次元凍結保存)、および造血系細胞の播種密度が造血系細胞の増幅度におよぼす影響を調べた。その結果、3種類のフィーダー細胞の中ではC3H/10T1/2細胞が造血系細胞の増幅に適していることがわかった。また、三次元固定処理と三次元凍結保存処理を比べると、造血系細胞を高密度に培養したときは増幅度に違いはなかったものの、密度が低くなると三次元凍結保存処理の方が高い増幅度が得られることがわかった。造血幹細胞移植やバイオ人工肝臓の開発に応用できるような培養技術を確立することを目的として、固定処理した三次元培養フィーダー細胞上で未分化細胞を培養する方法について検討した。本年度は、フィーダー細胞として前年度から用いてきたC3Hマウス10T1/2細胞株に加えて、新たにOP9細胞株を用いた実験も行うことで、これらの細胞株の違いが未分化な造血系細胞の増幅度におよぼす影響について調べた。実験では、三次元培養担体を用いてフィーダー細胞を培養したのち、細胞を担体ごとグルタールアルデヒドで固定処理した(三次元固定処理)。細胞を含んだ担体を洗浄後、この担体に未分化な造血系細胞を含むマウス胎仔肝臓細胞を播種して2週間培養することで、造血系細胞を増幅した。コントロール実験としては、良好な結果が得られることが確かめられている三次元凍結保存処理を、三次元固定処理の代わりに用いた。造血前駆細胞(c-kit陽性細胞)と造血前駆・幹細胞(CD34陽性細胞)の増幅度を指標として未分化な造血系細胞の増幅度を調べた結果、10T1/2細胞ではそれぞれ9.6倍と17倍、またOP9細胞では7.0倍と8.8倍に増幅された。これらの増幅度は、コントロール実験の結果と比較しても高い値であった。以上の結果から、三次元固定処理したフィーダー細胞を用いる造血系細胞の培養法は、未分化な造血系細胞の増幅に適していることが確かめられた。また、フィーダー細胞としては10T1/2細胞が適していることも明らかになった。一方、ヒト臍帯血由来の造血系細胞を増幅するための予備実験として、培養に適した培地の検討を開始した。造血幹細胞移植やバイオ人工臓器の開発に応用できる基盤技術を構築することを目的として、三次元固定処理したフィーダー細胞を用いる未分化細胞の三次元培養法について検討した。フィーダー細胞に新たなストローマ細胞株を用いることで、ストローマ細胞株の違いが未分化細胞の増幅に及ぼす影響について検討した。実験では、未分化細胞源としてマウス胎仔肝臓細胞を、またストローマ細胞株として本年度はC3Hマウス10T1/2細胞を用いた。ストローマ細胞をスポンジ状の三次元培養担体に播種して培養したのち、細胞を担体ごとグルタールアルデヒドで固定処理した(三次元固定処理)。細胞を含んだ担体を洗浄し、この担体にマウス胎仔肝臓細胞を播種して2週間培養することで、胎仔肝臓細胞に含まれる造血系細胞を増幅した。コントロール実験では、三次元固定処理の代わりに、良好な結果が得られることが確かめられている三次元凍結保存処理を用いた。三次元固定処理した10T1/2細胞を用いた結果、未分化な造血系細胞である造血前駆細胞(c-kit陽性細胞)と造血前駆・幹細胞(CD34陽性細胞)は、それぞれ9.5倍と13倍に増幅された。これらの値は、これまで用いてきたストローマ細胞株(DAS 104-8B)による増幅率と比較して、2倍程度高い値であった。また、コントロール実験と比べても約1.5倍の値が得られたことから、三次元固定処理した10T1/2細胞は造血系細胞の増幅を十分に支持することがわかった。なお、別のストローマ細胞としてOP9細胞株を用いた予備実験を開始したところ、10T1/2細胞とほぼ同等の結果がこれまでに得られている。以上の結果から、未分化な造血系細胞の増幅率はストローマ細胞の種類によって異なるとともに、10T1/2細胞は増幅に適したストローマ細胞であることが確かめられた。本年度は、未分化な造血系細胞の増幅に最も適していたC3Hマウス10T1/2細胞株をフィーダー細胞に用いて、密度が異なるマウス胎仔肝臓細胞と共培養実験を行うことで、胎仔肝臓細胞の播種密度の違いが未分化な造血系細胞の増幅度におよぼす影響について調べた。実験では、三次元培養担体内部でフィーダー細胞を培養したのち、細胞を担体ごとグルタールアルデヒドで固定処理した(三次元固定処理)。この担体を洗浄後、未分化な造血系細胞を含むマウス胎仔肝臓細胞を異なる密度で播種して2週間培養することで、造血系細胞を増幅した。コントロール実験としては、良好な結果が得られることが確かめられている三次元凍結保存処理を三次元固定処理の代わりに用いた。なお、未分化な造血系細胞は、c-kit陽性細胞(造血前駆細胞)とCD34陽性細胞(造血前駆・幹細胞)を指標とした。

胎仔肝臓細胞を高密度に播種した培養実験では、三次元固定処理と三次元凍結保存処理したフィーダー細胞上で、未分化な造血系細胞は同程度に増幅された。一方、低密度で播種して培養を行った場合、三次元凍結保存処理したフィーダー細胞上では高密度の場合と比較して未分化造血系細胞の増幅度は大幅に増加したのに対して、三次元固定処理の場合は低下した。以上の結果から、造血系細胞の培養密度によって、増幅に適したフィーダー細胞の処理方法は異なることがわかった。また、これらの傾向の違いから、未分化な造血系細胞の増幅メカニズムはフィーダー細胞の処理方法でかなり異なっていることも示唆された。造血幹細胞移植やバイオ人工肝臓の開発に応用できるような培養技術を確立することを目的として、固定処理した三次元培養フィーダー細胞上で未分化細胞を培養する方法について検討した。本年度は、前年度に引き続き、マウス胎仔肝臓細胞の培養密度を変化させてフィーダー細胞上での共培養実験を行うことで、培養密度が胎仔肝臓細胞中の未分化な造血系細胞の増幅度に及ぼす影響について検討した。また、ヒト臍帯血中の造血幹・前駆細胞を増幅するための予備的検討も実施した。実験では、多孔質担体内部で三次元培養したフィーダー細胞層をグルタールアルデヒドで固定処理し(三次元固定処理)、保存、洗浄後に、この担体に胎仔肝臓細胞を異なる密度で播種してフィーダー細胞層上で共培養した。なお、対照としては、フィーダー細胞を用いない培養に加えて、良好な結果が得られることが確かめられている三次元凍結保存処理を三次元固定処理の代わりに用いた培養も実施し、未分化な造血系細胞(CD34陽性細胞(造血幹・前駆細胞)など)が2週間でどの程度増幅されるかを調べた。高密度で胎仔肝臓細胞を播種して共培養を行った場合、三次元固定処理、三次元凍結保存処理のいずれの条件でも未分化な造血系細胞の増幅度に大きな違いは認められなかった。胎仔肝臓細胞の播種密度を下げると、フィーダー細胞を三次元凍結保存処理した場合は、未分化な造血系細胞の増幅度は大幅に増加したのに対して、三次元固定処理では低下した。この傾向は、フィーダー細胞を用いない場合と同様であったことから、フィーダー細胞が分泌する因子が増幅に影響している可能性が示唆された。以上の結果に基づき、最も増幅に適していた三次元凍結保存処理したフィーダー細胞を用いて、ヒト臍帯血中の造血系細胞を増幅する実験を行ったところ、未分化な造血系細胞を約5倍に増幅することができた。造血幹細胞移植に応用することを目的として、三次元固定処理フィーダー細胞上で造血系細胞を培養することにより、造血系細胞の増幅を試みた。フィーダー細胞の種類、フィーダー細胞の処理方法(三次元固定、三次元凍結保存)、および造血系細胞の播種密度が造血系細胞の増幅度におよぼす影響を調べた。その結果、3種類のフィーダー細胞の中ではC3H/10T1/2細胞が造血系細胞の増幅に適していることがわかった。また、三次元固定処理と三次元凍結保存処理を比べると、造血系細胞を高密度に培養したときは増幅度に違いはなかったものの、密度が低くなると三次元凍結保存処理の方が高い増幅度が得られることがわかった。本年度までの検討により、未分化な造血系細胞の増幅に適したストローマ細胞を選定できたとともに、増幅度についても比較的良好な値が得られた。本年度は、当初の計画には含まれていなかった項目である、「培養密度が未分化細胞の増幅度におよぼす影響」について検討した。
早期発症型家族性アルツハイマー病の原因遺伝子の単離

本邦の早期発症型家族性アルツハイマー病の10数家系を連鎖分析し、原因遺伝子が第14染色体長腕(14q24.3付近)に座位することを報告した。次にこの領域より単離されたpresenilin-1 (PS1)遺伝子変異の有無を日本人の家系で検索することにより、4家系において異なる4種の変異を見出した。一方、孤発性アルツハイマー病において、白人の報告と同様に、APOE遺伝子のE4ゲノタイプが危険因子であること、アポリポ蛋白C2遺伝子には関連が認められず、アポリポ蛋白C1遺伝子には関連が認められることを報告した。さらに、A4/βアミロイド前駆体遺伝子の変異の簡便なスクリーニングの系を確立し、孤発性アルツハイマー病ではこの遺伝子の変異が見られないことを報告した。また、α1-アンチキモトリプシン(ACT)がA4/β蛋白の凝集を促進する効果を示しており、孤発性晩期発症型アルツハイマー病(LOSAD)において、ACTのA対立遺伝子が、ApoE4との相互作用により発症に寄与していることを示した。LOSADにおけるPS1遺伝子の第9イントロンの多型に関しては弱い関連が認められた。したがって、PS1遺伝子はApoE4と独立したSDATの発症感受性遺伝子であることが示唆された。白人のアルツハイマー病患者で発見されたミトコンドリア遺伝子バリアントNADH dehydrogenase (ND1,ND2,ND5), 12SrRNA, 16SrRNA, tRNA (Gln)等について日本人のアルツハイマー病患者における頻度を調べた。これらの結果から、ND2と12SrRNAのバリアントがアルツハイマー病の発症に関連している可能性があると考えられた。以上のようにアルツハイマー病全般の発症遺伝子に関して、多くの研究成果があった。日本人の早期発症型FADのうちAPPに原因遺伝子がないと考えられる11家系を対象として連鎖分析と連鎖不平衡の検討を行うと、D14S43からD14S77までの付近にAD3遺伝子が存在すると考えられた。この領域を含むYACクローン797d11(約900kb)から、効率よくSTSを単離するために、Representative Difference Analysis(RDA)法を採用した。具体的には、797d11をテスターとし、ドライバーは酵母とYACのベクターのみから由来するDNAとした。テスターからドライバーを引き算する方法である。Sau3Alライブラリーから、合計25種のSTSを単離した。決定した総塩基配列数は、9,429pbであった。25種のうち9種が、AluやLINEの反復配列を含んでいた。BgIIIライブラリーから、合計15種のSTSを単離した。決定した総塩基配列数は、6,203bpであった。15種のうち4種が、AluやLINEの反復配列を含んでいた。最近、AD3座位から細胞膜を7回貫通する蛋白が早期発症型FADの原因遺伝子(S182)として同定された。本遺伝子の変異は、白人家系で20種以上報告されているが、日本人家系でも4家系で、4種の異なる変異が発見された。このことより、S182がFADの原因遺伝子であることは間違いないと考えられた。現在のところ、S182の機能は、受容体なのか、イオンチャンネルなのか不明である。今回、STSを単離した797d11のヒトゲノム部分は、0.9Mbであったが、残念ながら、S182そのものを含んでいなかった。

しかし、RDA法で、約15.5kb(0.9Mbの1.7%)のゲノム部分の塩基配列を決定し、さらに40種のSTSを効率よく単離したことは意義がある。本邦の早期発症型家族性アルツハイマー病の10数家系を連鎖分析し、原因遺伝子が第14染色体長腕(14q24.3付近)に座位することを報告した。その後、この領域より単離されたpresenilin-1(PS1)遺伝子の変異の有無をこれらの家系で検索することにより、4家系において異なる4種の変異を見出した。全例がアミノ酸変異を伴う点突然変異であった。一方、孤発性アルツハイマー病において、白人の報告と同様に、APOE遺伝子のE4ゲノタイプが危険因子であること、アポリポ蛋白C2遺伝子には関連が認められず、アポリポ蛋白C1遺伝子には関連が認められることを報告した。さらに、β/A4アミロイド前駆体遺伝子の変異の簡便なスクリーニングの系を確立し、孤発性アルツハイマー病ではこの遺伝子の変異が見られないことを報告した。また、α1-アンチキモトリプシン(ACT)がβ/A4蛋白の凝集を促進する効果を示しており、孤発性晩期発症型アルツハイマー病(LOSAD)において、ACTのA対立遺伝子が、ApoE4との相互作用により発症に寄与していることを示した。LOSADにおけるPS1遺伝子の第9イントロンの多型に関しては弱い関連が認められた。したがって、PS1遺伝子はApoE4と独立したSDATの発症感受性遺伝子であることが示唆された。白人のアルツハイマー病患者で発見されたミトコンドリア遺伝子バリアントNADH dehydrogenase(ND1,ND2,ND5),12SrRNA,16SrRNA,tRNA(Gln)等について日本人のアルツハイマー病患者における頻度を調べた。これらの結果から、ND2と12SrRNAのバリアントがアルツハイマー病の発症に関連している可能性があると考えられた。以上のようにアルツハイマー病全般の発症遺伝子に関して、多くの研究成果があった。
地域連携に基づく妊娠から育児期の切れ目ない父親への子育て支援教育プログラムの開発

本研究の目的は、自治体との地域連携に基づき妊娠期から育児期への切れ目ない父親への子育て支援教育プログラムを開発することである。平成30年度は次の4点を実施した。1.子育て講座の開催:平成26年度から我々は両親対象の父親に重点を置いた子育て支援講座を同対象に継続して実施している。1回目を妊娠9か月時点(26年12月)、2回目を出生後12ヵ月(27年3月)、3回目を1歳34か月(28年4月)、4回目を2歳半3歳(29年9月)、5回目を3歳半4歳(30年9月)に実施した。参加者からの評価は、本課題のプログラム開発の資料となった。なお、講座や評価内容について4回目までの内容を第59回日本母性衛生学会で発表、5回目の評価を2019年度第60回日本母性衛生学会等で発表予定である。また、15回の実践内容について、論文発表した。2.31年度以降開催の教育プログラムの開発、内容の検討、募集方法の検討:1.に開催した26年度からの講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行った。その他、教育プログラムの広報、募集方法についても検討した。3.2の実行に向けて、26年度からの講座の参加者に妊娠中から現在の子育てまでの思いや専門職からの教育内容について、また、講座非参加者にも子育てに関する内容のインタビューを行う研究計画を立案し、倫理審査を経て、現在インタビューを実施している。4.保育園児を育てる母親を対象に質問紙調査を行い、子育ての意識と子育て支援内容および父親の関わり等について調査を実施し、第59回日本母性衛生学会等で発表した。概要1にある26年度からのプログラムの実施およびその評価、加えて概要3のインタビュー結果を基に今回の子育て講座の開発を行う。その評価に時間を要し、当初予定の29年度から妊娠期の講座の実施の予定が遅れている状況である。2019年度は次の様に進める。1.教育プログラムの開発、内容の検討、募集方法の検討:昨年度までに実施した講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行う。その他、教育プログラムの広報、募集方法についても検討する。2.1の実行に向けて、26年度からの講座の参加者に妊娠中から現在の子育てまでの思いや専門職からの教育内容について、また、講座非参加者にも子育てに関する内容のインタビューを行う研究計画を立案し、倫理審査を経て、現在インタビューを実施している。その結果をまとめて1の参考資料とする。3.子育て講座の成果発表:平成30年度に実施した子育て講座(5回目、3歳半4歳対象)の成果発表を行う。本研究の目的は、自治体との地域連携に基づき妊娠期から育児期への切れ目のない父親への子育て支援教育プログラムを開発することである。平成28年度は下記の4点を実施した。1.子育て支援講座の開催:平成26年度から我々は両親対象の父親に重点を置いた子育て支援講座を同対象に継続して実施している。1回目を妊娠9か月時点(26年12月)、2回目を出生後12ヵ月(27年3月)、3回目を1歳34か月(28年4月)に実施した。参加者からの評価は、29年度開催予定の4回目の講座および、本課題のプログラム開発の資料となった。なお、講座や評価内容について第57回日本母性衛生学会および第19回長野県母子衛生学会で発表した。2.妊娠期の子育て支援講座の評価:1.に開催した26年度からの講座のうち、1回目の妊娠期の講座を受講した参加者(夫婦4組)と非参加者(夫婦4組)を対象に妊娠期から分娩までの思いや行動についてインタビューを行い、評価を行った。その結果、本プログラムは親役割の獲得を促進するという示唆が得られた。長野県母子衛生学会誌第19巻に掲載された。3.29年度以降開催の教育プログラムの開発、内容の検討、募集方法の検討:1.に開催した26年度からの講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行った。そのために、26年度からの講座の参加者に妊娠中から現在の子育てまでの思いや専門職からの教育内容についてインタビューを実施した。また、講座非参加者にも同様の内容のインタビューを行い、検討の資料とした。4.未就学児を養育している父親および母親を対象に調査を行い、子育ての意識と子育て支援教育内容について、そのニーズを明らかにする(質問紙調査)ための準備:平成29年度実施に向け、調査用紙の作成、配布方法の検討などを行った。この結果も含めて29年度のプログラムを検討していく予定である。当初質問紙調査(概要の4.)は平成28年度に実施予定であったが、調査内容の作成や配布方法の検討に予想以上に時間を要し、実施できなかったため、やや遅れていると判断した。29年度には実施予定である。平成29年度は下記の3点を実施した。

1回目を妊娠9か月時点(26年12月)、2回目を出生後12ヵ月(27年3月)、3回目を1歳34か月(28年4月)に実施し、平成29年度9月に2歳半3歳児を育てる両親へ、4回目となる講座を実施した。参加者からの評価は、30年度開催予定の5回目の講座および、本課題のプログラム開発の資料となった。なお、講座や評価内容について第59回日本母性衛生学会等で発表予定である。2.30年度以降開催の教育プログラムの開発、内容の検討、募集方法の検討:1.に開催した26年度からの講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行った。そのために、26年度からの講座の参加者に妊娠中から現在の子育てまでの思いや専門職からの教育内容についてインタビューを実施した。また、講座非参加者にも同様の内容のインタビューを行い、検討の資料とした。その他、教育プログラムの広報、募集方法についても検討した。3.保育園児を育てる母親を対象に質問紙調査を行い、子育ての意識と子育て支援内容および父親の関わり等について調査を実施した。第59回日本母性衛生学会等で発表予定である。当初質問紙調査(概要の3.)は平成28年度に実施予定であったが、29年度の実施となった。それ以降、概要2にあるプログラムの開発の進捗状況はやや遅れている。本研究の目的は、自治体との地域連携に基づき妊娠期から育児期への切れ目ない父親への子育て支援教育プログラムを開発することである。平成30年度は次の4点を実施した。1.子育て講座の開催:平成26年度から我々は両親対象の父親に重点を置いた子育て支援講座を同対象に継続して実施している。1回目を妊娠9か月時点(26年12月)、2回目を出生後12ヵ月(27年3月)、3回目を1歳34か月(28年4月)、4回目を2歳半3歳(29年9月)、5回目を3歳半4歳(30年9月)に実施した。参加者からの評価は、本課題のプログラム開発の資料となった。なお、講座や評価内容について4回目までの内容を第59回日本母性衛生学会で発表、5回目の評価を2019年度第60回日本母性衛生学会等で発表予定である。また、15回の実践内容について、論文発表した。2.31年度以降開催の教育プログラムの開発、内容の検討、募集方法の検討:1.に開催した26年度からの講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行った。3.2の実行に向けて、26年度からの講座の参加者に妊娠中から現在の子育てまでの思いや専門職からの教育内容について、また、講座非参加者にも子育てに関する内容のインタビューを行う研究計画を立案し、倫理審査を経て、現在インタビューを実施している。4.保育園児を育てる母親を対象に質問紙調査を行い、子育ての意識と子育て支援内容および父親の関わり等について調査を実施し、第59回日本母性衛生学会等で発表した。概要1にある26年度からのプログラムの実施およびその評価、加えて概要3のインタビュー結果を基に今回の子育て講座の開発を行う。その評価に時間を要し、当初予定の29年度から妊娠期の講座の実施の予定が遅れている状況である。4回目となる29年度は、2歳半3歳児を対象に平成29年9月に開催予定である。講座内容および評価は、29年度以降開催の教育プログラムの開発資料とする。2.教育プログラムの開発、妊娠期の講座実施:1.に開催した26年度からの講座の内容を基盤に、教育プログラム内容の検討を行い、29年度は妊娠期の講座を開催する。
遅発性活性酸素を抑制するがん細胞特異的因子は放射線治療の標的となりうるか

放射線感受性に影響を及ぼす「細胞外因子」の解明を目指して研究を進めた。ラットグリオーマ細胞のC6細胞、及びラットアストロサイト細胞由来RNB細胞において、培養4日後の培養上清を回収後、別に用意した同種細胞へ24時間処理し、細胞内酸化度をAPFアッセイにより調べた。その結果、培養上清処理により、両細胞ともに酸化度が下がることがわかった。培養4日後の培養上清中のグルタミン濃度は低下しており、それに伴いグルタチオン量も低下していることをすでに確認している。従って、培養上清中の何らかの成分がグルタミン低下またはグルタチオン低下による酸化度の増加を検知し、酸化度を下げる働きをしていることが示唆される。細胞外因子としてサイトカイン、及びエクソソームが重要な働きをしていると考えているが、この結果は、サイトカインまたはエクソソームが細胞内酸化度の恒常性を維持する働きをしている可能性を示唆している。細胞内酸化度に関わるミトコンドリア代謝の寄与を調べた。方法は細胞外フラックスアナライザー「シーホース」によるミトストレステストを使用した。その結果、C6細胞において、グルタミン欠損条件下ではミトコンドリア代謝は低下していたのに対し、培養上清処理細胞ではミトコンドリア代謝は亢進していることがわかった。この結果より、培養上清中のグルタミン以外の成分、おそらくサイトカインまたはエクソソームがミトコンドリア代謝へ影響し、ミトコンドリア機能を亢進している可能性が考えられる。C6細胞において、培養上清を処理した細胞の放射線感受性は高まっており、このことはグルタミン欠損時の結果と同様である。このことから、培養上清成分が及ぼす細胞内酸化度への影響は、放射線感受性の変化には結びつかないと考えられる。実験計画で記載した平成30年度に実施する計画の実験をほぼ行うことができた。細胞株の数としてはまだ十分ではないので、次年度以降も複数の正常細胞と癌細胞株で遅発性活性酸素制御に関わる実験を実施していきたい。また、申請書で仮説として提案したとおり、細胞外因子が細胞の酸化度を抑制し、放射線抵抗性獲得の原因になっていることを明らかにしつつある。エクソソーム単独による影響をさらに解明していくための土台が整った段階と言える。この点も計画が順調である理由である。サイトカインの影響については、2019年度以降に実施する予定である。今のところ、ほぼ計画通りに進行しているため、大きな計画の変更は必要ないと考えている。2018年度に実施したエクソソームによる酸化度、及び放射線感受性への影響については、C6では大きな変化がみられなかった。まだ他の細胞株で実施していなので、他の癌細胞及び正常細胞でどのようになるかを早急に調べ、同時にサイトカインの影響をIL-6やIL-8の中和抗体処理実験により調べることにより、2019年度に酸化度に影響する細胞外因子をある程度絞り込みたいと考えている。次に予定しているアスコルビン酸誘導体による効果を見る実験がスムーズに運ぶよう、当初の仮説を実証できる適切な細胞株と実験条件を見い出したいと思う。この計画で行けば、期間中に放射線抵抗性の原因になっている細胞外因子を見つけ、アスコルビン酸誘導体で改善する治療方策の提案まで進めると思われる。

サイトカインの影響については、2019年度以降に実施する予定である。今のところ、ほぼ計画通りに進行しているため、大きな計画の変更は必要ないと考えている。2018年度に実施したエクソソームによる酸化度、及び放射線感受性への影響については、C6では大きな変化がみられなかった。まだ他の細胞株で実施していなので、他の癌細胞及び正常細胞でどのようになるかを早急に調べ、同時にサイトカインの影響をIL-6やIL-8の中和抗体処理実験により調べることにより、2019年度に酸化度に影響する細胞外因子をある程度絞り込みたいと考えている。次に予定しているアスコルビン酸誘導体による効果を見る実験がスムーズに運ぶよう、当初の仮説を実証できる適切な細胞株と実験条件を見い出したいと思う。この計画で行けば、期間中に放射線抵抗性の原因になっている細胞外因子を見つけ、アスコルビン酸誘導体で改善する治療方策の提案まで進めると思われる。当初予定していた2018年度の実験回数が少なくなったため、使用する実験試薬類の購入が少なくなったため当該助成金が生じた。研究計画では2018年度から2019年度の2年間かけて実施することになっているので、2018年度に少なくなった回数分の実験を2019年度に実施する予定である。そのための実験試薬類の購入に次年度使用額分を使用する。