hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
周辺視における空間注意勾配の研究

周辺視が受けもつ視野の範囲は、中心視の占める範囲と比較すると著しく広い空間領域にわたっている。そのため、周辺視と中心視は、それぞれ役割の異なる2様の情報処理を行っていると思われる。つまり、両者は空間的注意の広がりや密度において異なる2つの視覚系を成していると考えられる。空間的注意の注意の勾配が全視野にわたって等質であるという説と、勾配には平担部と急激に変化する局所部が認められるという非等質説が相拮抗し論争を呼んでいる。この論争はみかけ上等質にみえる注意勾配も、実際は両視覚系に対応した注意メカニズムの拮抗関係によって決るのではないかというのが筆者の仮説である。本研究の目的は、従って、注意の配分量は視野の空間的広がりとトレードオフの関係にあり、空間的注意の勾配も両視覚系への配分への関与に比例すると想定し、これを実験的に確認することにある。反応の指標としてターゲット(赤色の光刺激)への検出反応時間を測定した。ターゲットの出現(確率的に変動)に先立ち、キュー(手がかり)用の緑色光刺激が呈示される。キューの呈示位置は周辺視野上の任意の位置であり、キューは空間的注意の勾配を変化させる役割をもつ。もし、キューが右端に、ターゲットが左端に呈示されれば、ターゲットへの反応時間は遅れることになる。逆に両者の空間位置が近接していれば反応時間は速くなることになる。実験データは次の事実を明らかにし、仮説は一部支持された。(1)空間的注意の勾配はキューの呈示される周辺視野を中心としてローカルな2次元的勾配をもつ。(2)勾配の傾きは水平経線上の左右の位置で非対称型を成す。
三世代調査による時系列自然遊び・自然資源GISデータベース構築と環境教材の開発

本研究は、1.北海道における三世代(子世代・親世代・祖父母世代)への調査を通じて各世代の幼少期における自然遊びの実態と自然資源(資源とその空間情報)をGISデータベース化し、都市化の進行とともに消失した自然遊び・遊び空間とその対象である自然資源を時系列に可視化する、2.自然資源を活用した遊び・遊び場の消失の原因・理由を考察した環境教材を開発し、自然遊びの再現を通じた生物多様性配慮型の都市環境づくりに寄与する、の2点を目的に調査・研究を実施した。初年度の2016年は自然体験に関する文献、既存研究の整理と北欧における自然科学分野の教材収集、先進事例調査、GIS分野の研究者訪問・ディスカッションを行った。2年目となる2017年度は祖父母世代への調査を計画していたが、勤務先が変更となったことから計画の見直しを行い、先に調査協力が得られた小学生児童(子世代)と保護者(親世代)を対象とした外遊び・遊び場に関する調査を行った。調査の結果、子世代では外遊びの場として都市公園がもっとも多く見られたものの、住宅地に隣接する都市近郊林において虫取りなど自然を対象とする遊びが一定数見られた。また保護者の幼少期における外遊び頻度と、子世代の外遊び頻度には一定の関係性が見られた(なお勤務先は同一市町村(札幌市)内での変更であり、研究対象地の条件の大きな変更はなかった)。3年目(最終年度)となる2018年度は、幼少期から調査対象地域に居住する祖父母世代を対象に幼少期の遊びに関する調査を行い、過去における自然資源の実態と遊びとの関わりについて分析を行った。その後、研究成果を学会支部大会において発表をした。現在、研究成果をまとめて学術論文を執筆しており、今年度中に関連する学会への査読付き論文の投稿を行う。H28年度に計画していた先進事例視察として、アアルト大学(フィンランド共和国)准教授Marketta Kytta氏(都市計画学)を訪問し、子どもの遊び環境と自然に関する意識の世代間調査結果に関する意見交換を行った。ヘルシンキ中心市街地の市民(高齢者、成人、こどもの三世代)を対象として、地域資源として重要と考える要素に関する調査を行った結果、高齢者と成人では自然要素を重要な資源として指摘する比率が高くみられたのに対し、こどもでは資源として重要と指摘する比率が高齢者や成人と比較して40%未満と著しく少ない結果であった。森と湖の国と言われるフィンランドにおいても、日本と同様にこどもの自然環境に対する意識や関心が大人と比較して低くなっていることが確認された。また外出の自由度に関する国際比較に関する研究結果として、フィンランドでは子どもが外出する際の自由度がきわめて高い(行き先を自ら決定し、自分一人で外出する)状況であるのに対し、日本では外出の自由度が低い(行き先を自分一人で決定できず、一人で外出する機会が少ない)状況であるとの報告を受け、子どもが外出する際の安全確保など社会状況の際が大きく影響しているのではないか、との意見交換を行った。またクオッパヌミ基礎学校(Kuoppanummi koulukeskus)を訪問し、理科や総合学習の授業方法について視察を行ったほか、フィンランドの小学校理科教科書(自然・環境分野)を資料として購入した。H28年度はフィンランドの小学校視察、研究者との意見交換等を行い、これを踏まえてH29年度に予定している調査実施に向けた対象候補地の検討を行った。条件として研究機関からのアクセスがよいこと、三世代(祖父母世代、親世代、子世代)の調査対象者が一定数以上居住している地域であること、都市地域でありながら一定規模の樹林地など自然性が豊かなエリアに近接し、自然資源へのアクセスが比較的容易であることなどを考慮し、対象候補地を札幌市手稲区金山地区に絞り込み、空間条件の整理を行った。また小学校や近隣組織などをはじめとする関係機関への調査依頼準備を行った。2年目にあたる平成29年度は、具体的な対象地を選定し二世代(子世代、親世代)を対象に自然環境に対する意識、ならびに屋外での自然体験活動に関するアンケート調査を実施した。札幌市内でも特に日常生活圏に豊かな自然地域が隣接する、南区常盤地域において小学校の協力のもと調査を実施した。調査の結果、4年生62名、5年生46名、6年生48名の合計156名(ならびに同数の親)から回答を得た。こどもの屋外における遊び場としては、市街地内の都市公園がもっとも多く見られたものの、市街地周辺の樹林地等を活用した日常的な遊び活動が確認された。またクワガタムシ等の虫取り遊びが多くの児童の生活の中で日常的に行われていること、リスやシカなど野生生物を日常生活の中で観察した経験を多くの児童が持っていることが明らかとなった。さらに親世代の自然活動に対する意識やこどもの頃の自然を対象とした遊びについて調査した結果をまとめたところ、幼少期こ自然を対象とした遊びを豊富に経験しており、自然環境に関する一定の知識・経験を有する世帯が多いこと、また休日には親子でキャンプに出かけるなど自然を対象とした活動を子世代と共有していることが明らかとなった。すなわち、親世代の自然活動に対する意識の高さに加え、日常生活圏において森林や河川など自然地域へのアクセスが容易であり、野生生物などを身近に観察できる環境にあることが、自然環境に対する意識涵養と自然活動の促進に寄与している実態が明らかとなった。以上の研究成果について平成30年度上半期に学術論文にまとめ、論文投稿する予定である。研究1年目から2年目にかけて研究代表者の勤務先が変更になったことから、主な調査対象地を札幌市手稲区から研究機関の所在地である札幌市南区に変更した。

しかしながら南区も札幌市内10区の中で最大面積の森林地域を有するなど、自然地域がきわめて豊かなフィールドであり、むしろ本研究活動の対象地としてよりふさわしい場所であると言える。勤務先の異動後、当該地域において開校からの存続年数が長く児童数が極端に少数でない(調査対象として一定の児童数を有する)小学校を候補として抽出し、その中で研究機関に近い所在地の小学校に協力依頼を行い快諾が得られたことから、おおむね当初計画していたスケジュールと遜色なく研究活動を進めることができている。本研究は、1.北海道における三世代(子世代・親世代・祖父母世代)への調査を通じて各世代の幼少期における自然遊びの実態と自然資源(資源とその空間情報)をGISデータベース化し、都市化の進行とともに消失した自然遊び・遊び空間とその対象である自然資源を時系列に可視化する、2.自然資源を活用した遊び・遊び場の消失の原因・理由を考察した環境教材を開発し、自然遊びの再現を通じた生物多様性配慮型の都市環境づくりに寄与する、の2点を目的に調査・研究を実施した。初年度の2016年は自然体験に関する文献、既存研究の整理と北欧における自然科学分野の教材収集、先進事例調査、GIS分野の研究者訪問・ディスカッションを行った。2年目となる2017年度は祖父母世代への調査を計画していたが、勤務先が変更となったことから計画の見直しを行い、先に調査協力が得られた小学生児童(子世代)と保護者(親世代)を対象とした外遊び・遊び場に関する調査を行った。調査の結果、子世代では外遊びの場として都市公園がもっとも多く見られたものの、住宅地に隣接する都市近郊林において虫取りなど自然を対象とする遊びが一定数見られた。また保護者の幼少期における外遊び頻度と、子世代の外遊び頻度には一定の関係性が見られた(なお勤務先は同一市町村(札幌市)内での変更であり、研究対象地の条件の大きな変更はなかった)。3年目(最終年度)となる2018年度は、幼少期から調査対象地域に居住する祖父母世代を対象に幼少期の遊びに関する調査を行い、過去における自然資源の実態と遊びとの関わりについて分析を行った。その後、研究成果を学会支部大会において発表をした。現在、研究成果をまとめて学術論文を執筆しており、今年度中に関連する学会への査読付き論文の投稿を行う。H29年度から研究代表者の所属機関が北海道科学大学(札幌市手稲区)から札幌市立大学(札幌市南区)に変更となったことから、H29年度実施予定の調査対象地を当初予定していた札幌市手稲区金山地区のほか、研究機関からのアクセスがよい札幌市南区石山地区を候補地とし、両地区のいずれか(もしくは2地区の両方)を調査対象地として調査実施することを検討している。当初の研究計画においては、ある特定の対象地を固定して空間の時系列変化を把握するとともに、子世代、親世代、祖父母世代への幼少期の自然活動に関する調査を行い、空間の変遷と自然活動の変化がどのように連動的に変化してきたのかを明らかにする計画であった。しかしながら親世代への調査の結果、多くの世帯が居住年数が短く、幼少期から現在まで対象地に住み続けている親世代が少ない状況であることが明らかとなった。
生理機能への影響を孝慮した高齢者の快適な住宅温熱環境設定のための実験的研究

本研究は高齢者において、1)生理・心理機能の変動を指標とした寒冷暴露後の暖房や暑熱暴露後の冷房の快適条件を求める研究と2)生理・心理反応から寝室の快適な温熱条件を求める研究の2つから成り立っている。1)寒冷暴露後の暖房や暑熱暴露後の冷房の快適温度条件6373歳の女子高齢者8名(高齢群)と1927女子若年者9名(若年群)を対象に、寒冷および暑熱曝露後の快適温度を被検者が快適となるように室温を制御する方法で調査した。高齢者の暑熱および常温暴露後の快適温度条件は若年者と異ならないものの(2425°C)、寒冷暴露後では高齢者はやや高い温度を好む傾向にあり、時間経過に伴っても変化が無かった。また、高齢者では快適とする範囲は大きく、温熱環境を正確に把握できない場合も見られた。これらの結果は、高齢者の居住温熱環境の設定、改善には高齢者以外の関与が不可欠である場合があることを示唆するものである。2)生理・心理反応に基づく寝室の快適な温熱条件高齢者の睡眠に及ぼす室温の影響を調べるため、年齢6782歳の高齢者20名の睡眠中の体動を冬季(12月)と夏期(78月)において、各被検者の住居で測定した。同事に室温、寝床内温度を測定した。夏季においては、年齢2021歳の若年者20名についても同様の測定を行った。睡眠中の体動と室温との関係について検討し、以下の結果を得た。1)測定期間中の室温は冬季8°C、夏季28°C前後であり、両季節ともは睡眠に好適とされる温度範囲外であった。2)寝床内温度は、夏季は室温と正の相関関係にあり、室温よりやや高い値であった。一方、冬季は電気毛布等の使用により、1040°Cの間の広い範囲に分布していた。3)夏季での体動数は高齢者において若年者より有意に高い値であった。4)高齢者の冬季での体動数は夏季より有意に低い値であった。5)夏季での体動数は室温と有意な正の相関関係にあり、特に高齢者では室温26°C付近で体動数が増加する傾向にあった。一方、若年者では高齢者よりやや高い室温で体動数は増加した。以上より、高齢者では睡眠は快適とされる環境温度域においても、若年者と比較し体動が多く、さらに夏季の睡眠において体動数が増加する環境温度は高齢者で低く、高温環境は高齢者の睡眠により強い影響を与えていることが示唆された。本年度は以下の調査、実験研究を行った。1.暑熱曝露後の快適な冷房条件設定値の検討国立公衆衛生院内の隣接した2つの人工気候室を使用し、以下の方法により暑熱曝露後の快適な冷房条件設定値を検討した。健康な大学生と高齢者(6373才)

各10名を被検者とし、予め高温条件(35°C)に30分間曝露後に、室内の気温を被検者自身が自由に調節可能な人工気候室に2時間滞在させ、その間の室温調節の頻度,室温変化の大きさを測定した。同時に,皮膚温、直腸温、心拍数、血圧等の生理反応を連続記録した。以上より、夏季における暑熱曝露後の快適温度選択行動に及ぼす年齢差の影響について検討し、以下の結果を得た。快適とした室温は高温曝露後では低下する傾向にあり、特に高齢者では23.0°C(平均値)と若年者の25.2°Cより高かった。一方、高温曝露が無い場合では高齢者24.7°C、若年者25.5°Cと差は小さかった。2.寒冷時の寝室の快適な温熱環境の検討実際の住居で睡眠中の体動(睡眠深度と関係)、寝床内温湿度、室温・気湿を測定した。被検者は大学生と高齢者(6681才)各15名であった。また、各被検者に就床時刻、起床時刻、寝つき・熟睡の程度等についてアンケ-ト調査を行った。高齢者では寝室の暖房が十分ではなく、5°C以下の例もみられた。しかし、これらの例では電気毛布等の使用がなされており、寝床内温度は高い傾向にあった。現在寝床内温度、寝室の温度と体動との関係について検討中である。本年度は、以下の2つの実験研究を実施した。1.寒冷曝露後の快適な暖房条件設定値の検討6373歳の女子高齢者8名(高齢群)と1927の女子若年者9名(若年群)を対象に、寒冷曝露後の快適温度を被検者が快適となるように室温を制御する方法で調査した。実験は、常温室(気温25°C)に10分間、その後、30分間、常温(25°C)もしくは寒冷(10°C)に曝露させ、再び常温室に戻り90分間滞在させた。その間、室温の制御を手元のスイッチで行わせた。実験期間中、暑くて不快を感じた時にスイッチを逆の方向へ倒したときの室温(最高温度)、寒くて不快を感じた時にスイッチを逆の方向へ倒したときの室温(最低温度)が記録され、最高と最低温度の中央値を快適温度と定義し、高齢者の快適温度が若年者と比較検討され、以下の結果が得られた。1)中央温度は、常温曝露後、高齢群は25.7±1.1°C(平均値±標準偏差)、若年者は25.9±0.9°C、寒冷曝露後、高齢者は27.5±2.9°C、若年者は26.0±1.5°C、若年者では曝露条件間でほとんど差が認められなかったが、高齢者では高い温度を快適とした。2)高齢者では最低温度、最高温度、中央温度すべてにおいて、個人差が大きかった。2.暑熱時(夏季)の寝室の快適な温熱環境の検討高齢者の睡眠に及ぼす室温の影響を調べるため、6782歳の高齢者20名と2021歳の若年者20名の睡眠の体動を夏期に(78月)において、各被検者の住居で測定した。同時に室温、寝床内温度を測定した。睡眠中の体動と室温との関係について検討し、以下の結果を得た。1)測定期間中の室温は28°C前後であり、睡眠に好適とされる温度範囲外であった。2)寝床内温度は、室温と正の相関関係にあり、室温よりやや高い値であった。3)体動数は高齢鋳において若年者より有意に高い値であった。4)体動数は室温と有意な正の相関関係にあり、特に高齢者では室温26°C付近で体動数が増加する傾向にあった。一方、若年者では高齢者よりやや高い室温で体動数は増加した。
税制の公共選択に関する理論的・実証的研究

本研究の目的は、現実の税制が政治過程を通じてなされる集合的意思決定の場で、いかに選択されるのかを公共選択論(Public Choice)の枠組みの中で理論的・実証的に解明することである。昭和60年度は、必要文献リストに基づき未入手の図書・資料を入手した後に研究整理を進めて、租税の正統的な経済分析との対比において公共選択論による租税分析の特徴を明らかにし理論的な研究の草稿をまとめた。加えてこの草稿をもとに、慶應の公共選択研究者グループと議論する研究会を開催し、改善点等のコメントをもらった。昭和61年度においては、上記の理論研究草稿を完成論文にする努力を行なうと同時に、種々の多変量解析による実証的研究を実施した。理論的研究の成果は、すでに「現代租税理論の展望」と「税制の公共選択分析」として発表した。他方、多変量解析による実証的研究については、種々の計測を実施し相当程度の取拾選択を行なうことができた。この実証研究の成果は、さらに改良を加えて、昭和62年度中に「公共選択論からみた物品税構造の実証分析(仮題)」として『城西経済学会誌』に発表する予定である。今後の本研究の展開に関する具体的計画としては、昭和62年度城西大学海外派遣研究員(現在申請中)として昭和62年8月より1年間、1986年ノーベル経済学賞を受賞したBuchanan教授が中核となるThe Center for Studyof Public Choice George Mason University,FairfaxVA,USAに客員研究員として留学し、本研究成果をもって共同研究等を活発に行ない、これを一層発展深化させることを計画している。この留学計画を実際に企画できるようになったこと自体も、本研究の大きな具体的成果のひとつであり、ここに謝意を表する次第である。
外的ストレスにおけるCHOP依存的な細胞死の分子基盤

小胞体ストレスは遺伝子変異やタンパク質の修飾異常等により、小胞体内に異常タンパク質が蓄積することによりおこる。小胞体ストレスにより誘導される細胞のアポトーシスは神経変性疾患や糖尿病の原因となっていることが近年明らかになっている。申請者らは小胞体ストレス時に発現誘導され、アポトーシスの関与が知られている転写因子CHOPの機能解析を進めており、その過程で、ショウジョウバエにおけるキナーゼ様分子TribblesのヒトでのホモログTRB3が小胞体ストレスにより発現誘導され、小胞体ストレスで誘導されるCHOP及びATF4依存的にTRB3プロモーターの活性を増加させることがわかった。生合成されたTRB3はCHOP及びATF4の転写活性を抑制し、ネガティブ・フィードバック機構が存在することを見出した。さらに、TRB3の過剰発現は小胞体ストレスによる細胞死を増強させ、逆にTRB3のノックダウンは細胞死を減少させた。さらに、CHOPとTRB3間の機能的関連性を検討したところ、免疫沈降法によりTRB3がCHOPと細胞内で結合していることが明らかにとなった。TRB3の過剰発現によるCHOP依存性転写活性化の抑制はタンパク分解非依存的であった。また、TRB3発現はCHOPのダイマー形成能やDNA結合能にも影響を与えなかった。しかし、TRB3はCHOPの転写活性化ドメインを介して結合し、CHOPにおける転写共役因子p300との結合領域がTRB3結合領域とオーバーラップしていた。さらに、TRB3の過剰発現によりCHOPのp300との結合は顕著に阻害された。以上の結果より、TRB3はCHOPのp300結合ドメインに対する細胞内アンタゴニストとして機能し、CHOPの転写を抑制することが示唆された。また、ATF4はTRB3の過剰発現によりその安定性の低下が確認されたとともに、CHOPと同様の制御機構により、転写活性が低下していたものと思われる。特に、ATF4の下流には生存に必要な標的がいくつか知られていることから、TRB3によるATF4転写活性の阻害が小胞体ストレスに伴うアポトーシスに大きく貢献している可能性が考えられた。申請者らは小胞体ストレス時に発現誘導され、アポトーシスの関与が知られている転写因子CHOPの機能解析を進めており、その渦程で、ショウジョウバエにおけるキナーゼ様分子TribblesのヒトでのホモログTRB3が小胞体ストレスにより発現誘導され、CHOPの転写活性を抑制することを見出した。今回、このTRB3の発現誘導機構や機能解析を詳細に解析し、また、TRB3発現による小胞体ストレスによる細胞死への影響も検討した。TRB3プロモーターを含んだレポーター遺伝子を作製し、小胞体ストレス応答領域を決定した。この領域には、CHOP binding siteとATF/CRE siteが重複した部位が存在し、CHOPやATF4の過剰発現によりTRB3プロモーター活性は増強し、CHOPとATF4の共発現させたところ、CHOPとATF4はTRB3プロモーターの活性を相乗的に増加させた。RNAiにより、CHOPやATF4をノックダウンさせると、いずれも小胞体ストレスによるTRB3の発現誘導は抑制された。

また、TRB3はCHOPのみでなく、ATF4の活性をも抑制した。さらに、TRB3の過剰発現は小胞体ストレスによる細胞死を増強させ、逆にTRB3のノックダウンは細胞死を減少させた。以上のことから、TRB3は小胞体ストレス時にATF4やCHOPの発現を介して発現誘導され、これらの転写活性を抑制することにより、ネガティブ・フィードバック的に自身の発現を制御していることが明らかとなった。また、TRB3はおそらくこの機構とは異なった機序によりアポトーシスを誘導することが明らかとなった。小胞体ストレスは遺伝子変異やタンパク質の修飾異常等により、小胞体内に異常タンパク質が蓄積することによりおこる。小胞体ストレスにより誘導される細胞のアポトーシスは神経変性疾患や糖尿病の原因となっていることが近年明らかになっている。申請者らは小胞体ストレス時に発現誘導され、アポトーシスの関与が知られている転写因子CHOPの機能解析を進めており、その過程で、ショウジョウバエにおけるキナーゼ様分子TribblesのヒトでのホモログTRB3が小胞体ストレスにより発現誘導され、小胞体ストレスで誘導されるCHOP及びATF4依存的にTRB3プロモーターの活性を増加させることがわかった。生合成されたTRB3はCHOP及びATF4の転写活性を抑制し、ネガティブ・フィードバック機構が存在することを見出した。さらに、CHOPとTRB3間の機能的関連性を検討したところ、免疫沈降法によりTRB3がCHOPと細胞内で結合していることが明らかにとなった。TRB3の過剰発現によるCHOP依存性転写活性化の抑制はタンパク分解非依存的であった。また、TRB3発現はCHOPのダイマー形成能やDNA結合能にも影響を与えなかった。しかし、TRB3はCHOPの転写活性化ドメインを介して結合し、CHOPにおける転写共役因子p300との結合領域がTRB3結合領域とオーバーラップしていた。さらに、TRB3の過剰発現によりCHOPのp300との結合は顕著に阻害された。以上の結果より、TRB3はCHOPのp300結合ドメインに対する細胞内アンタゴニストとして機能し、CHOPの転写を抑制することが示唆された。また、ATF4はTRB3の過剰発現によりその安定性の低下が確認されたとともに、CHOPと同様の制御機構により、転写活性が低下していたものと思われる。特に、ATF4の下流には生存に必要な標的がいくつか知られていることから、TRB3によるATF4転写活性の阻害が小胞体ストレスに伴うアポトーシスに大きく貢献している可能性が考えられた。
ユーザ誘引のための複数仮想エージェントビヘイビアによる集団状況生成モデル

本研究課題では、複数の仮想エージェントがユーザを取り巻きながら様々な行動をとることで、(1)集団行動等の社会的状況においてユーザの行動を誘発したり変容させたりする同調行動の誘発、および、(2)それ対するユーザの解釈がそれぞれ起こることによる社会的作用について議論し、ユーザの周辺環境に溶け込むように配置した複数仮想エージェントのビヘイビア変化等に基づく共通フレームワークを設計する。具体的シーンとして教室や自宅(e-learning)などの学習環境、自宅における日常的タスクなどの生活環境、屋外における歩行状況などの屋外移動環境を対象とした被験者実験等により効果と有用性を検証する。
軟性裏層材の長期使用が無歯顎顎堤に及ぼす影響について

研究1長期使用型軟性裏装材の臨床研究は少なく,使用に関する明確な根拠は少ない。そこで,臨床現場における,軟性裏装材使用に関する根拠の一端を検索することを目的として研究を立案した。日本大学松戸歯学部付属歯科病院に来院した歯顎患者から,選択基準を満たした患者をサンプリングし,28名を被験者とした。デザインは2期型クロスオーバー法による無作為割付臨床試験である。通法の義歯治療および,上顎は通法義歯,下顎は軟性裏装義歯の治療を介入として行った。層別化ブロックランダム法を用い,通法義歯から軟性裏装材使用義歯(軟性義歯)へ移行する群と,その逆の2群に割付を行った。検討項目は咀嚼値、調整回数、満足度そして義歯への嗜好の四項目とした。本研究から以下の結果が得られた。1.調整完了から2,3か月目では,軟性裏装義歯の咀嚼値は通法義歯より高かった。2.軟性裏装義歯の調整回数は通法義歯の調整回数より少なかった。3.通法義歯と軟性裏装義歯間の満足度に差は認められなかった。4.72%(18/25)の被験者が軟性裏装義歯を選択した。研究2研究1の結果を受け、軟性裏装材の使用が総義歯装着者の咀嚼機能に及ぼす影響について検討する目的で研究を立案した。研究1と同じデザインを用い、通法義歯と軟性義歯を装着した10名の被験者の咀嚼機能評価を行った。評価項目として咀嚼運動時の咀嚼筋筋電図、最大かみしめ時の咀嚼筋筋電図ならびに下顎切歯点運動の比較を行い以下の結論を得た。咀嚼筋前期における咬合相時間は通法義歯より軟性義歯が長いことが明らかになったが、それ以外の評価項目には差が認められなかった。無作為割付臨床試験の結果、長期使用型軟性裏装材の臨床応用は効果的であることが示された。作成した研究プロトコールをもとに予備調査を行い、研究計画に若干の変更を加えた。軟性レジンの効果を総合的に判定するためには、当初計画した、顎堤の変化に及ぼす影響のみでなく、咀嚼に及ぼす影響や、患者の主観的評価である満足度に及ぼす影響を同時に測定する必要があると思われる。よって、測定項目を増やし、以下の項目へと変更した。1:咀嚼への影響についてManlyの方法を参考に、ピーナッツによる咀嚼能力の判定を行い、客観的評価の基準とする。2:患者の満足度に及ぼす影響について総合的満足度および咀嚼、発音、清掃性、安定、維持、快適性、審美性のサブスケールをビジュアルアナログスケール(VAS)により測定し定量化をする。3:顎堤粘膜の変化および骨吸収の経時的変化の測定Wicalの方法に準じて骨吸収量の変化を定量するともに粘膜面の変化を視診により記録する。13の測定項目を効率よく測定するため研究デザインに変更を加えた。

研究デザイン軟性レジン群と通法群の無作為化パラレル試験単独のデザインからクロスオーバー試験終了後パラレル試験へ移行するかたちとした。咀嚼能力および満足度への影響を調べるためまず、クロスオーバー試験を行う、このデザインは同一被験者が両方の義歯を体験するため、両者を比較しながら満足度を測定できる利点がある。しかしながら、顎堤の変化を前向きに調査するためにはこのデザインでは無理があるため、満足度と咀嚼能率の試験が終了後、パラレル試験へと移行するかたちとした。研究の進行状況現在クロスオーバー試験にて満足度および咀嚼能率試験を行い、データを収集中である。軟性レジンの効果を総合的に判定するため、患者の主観的評価である満足度、咀嚼に及ぼす影響、顎堤の変化に及ぼす影響を無作為割付臨床試験を用い定量を試みている。1:割付状況について現在までに割付を行った患者21名軟性レジンから通法レジン群への割付患者12名、通法レジンから軟性レジン群への割付患者9名で割付後ドロップアウトした患者2名を含む。2:クロスオーバー試験について割付後クロスオーバー試験が完了した患者は4名で、軟性レジンから通法レジン群への割付患者1名、通法レジンから軟性レジン群への割付患者3名である。3:結果についてクロスオーバー試験を完了した患者が4名と少ないため統計的手法を用いた解析を行っていない。そこで、今回は4名の患者からの傾向のみを報告する。(1)咀嚼への影響についてManlyの方法を参考に、ピーナッツによる咀嚼能力の判定を行ったところ、いずれの患者においても軟性レジンを使用した方が咀嚼能率が高かった。(2)患者の満足度に及ぼす影響について二つの義歯を直接比較させ、総合的満足度および咀嚼、発音、清掃性、安定、維持、快適性、審美性の満足度をビジュアルアナログスケール(VAS)により測定したところ、軟性レジンの方がわずかに満足度が高い。しかしながら今後使いたい義歯はどちらかと質問したところ、全員が軟性レジンを選択した。この点に関しては、今後被験者数が増えてこないと検討が加えられないものと思われる。13年度中に主要検討項目である総合的満足度の必要サンプル数の算定を行い、クロスオーバー試験の終了時期を検討する予定である。長期使用型の軟性裏装材の総義歯患者に対する影響について調査する目的で平成11年から平成13年まで患者のサンプリング及び無作為割付を行ってきた.現在までの所2期クロスオーバー試験を完了した験者数は22名であり,新義歯の調整完了前に3名,1期目に1名そして2期目に3名が脱落し,6名が現在臨床試験を継続中である.現在までの被験者数は28名であるが,主要検討項目に設定している咀嚼値,満足度,患者の義歯に対する嗜好性そして調整回数について中間解析を行ってみると傾向は明らかとなり,今後被験者のサンプリングの必要性はなく研究の打ち切りを行う時期に到達したものと考えられる.中間解析で得られた結論について述べる.1.旧義歯に対し両新義歯は高い咀嚼値を示した.2.調整完了1ヶ月後では両新義歯の咀嚼値に差は認められないが,2ヶ月後,3ヶ月後の軟性義歯の咀嚼値は通法義歯より高い値を示した.3.通法義歯と軟性義歯との調整回数に差は認められなかった.4.新義歯の装着順序が結果に影響する時期効果が認められ,クロスオーバ試験は一方向のみでは不十分であり双方向に行うべきであることが示唆された.5.患者の義歯に対する満足度旧義歯に対して両新義歯の満足度は有意に高い値を示したが,通法義歯と軟性義歯の間に有意差は認められなかった.6.患者の義歯に対する嗜好最終的に軟性義歯を選択した患者は19名中16名,通法義歯を選択した患者は3名であり,患者は軟性義歯を好むことが示唆された.本研究結果については第107回日本補綴学会にて発表を行う予定である.今後は顎堤への影響について検討していく計画である.平成12年から平成14年までサンプリングを行い,中間解析を行ったところ,結論を述べるのに十分なサンプルサイズを得たことが判明した.そこで,平成14年度は研究のまとめに入り,104補綴学会にて結果の一部を発表し,現在論文投稿中である.
紙・パルプ製造プロセスにおける省エネルギー

1.クラフト蒸解と酸素酸化精製の連続化:蒸解廃液排出後、蒸解釜中でパルプ付着廃液を80°Cの高温水で35倍に希釈置換洗浄後、排出するパルプを120°Cでそのまま酸素酸化精製に連続化した場合、Mg【SO_4】等を添加することにより、従来法より高収率で同等以上の紙力を持つものが得られ、少し低下する白色度も晒段で十分回復できた。2.省エネルギーを目的とした叩解助剤の研究:叩解助剤の効果と化学構造との関係を明らかにし、これに基づきリグニンスルホン酸にアミノ基を導入して助剤効果を試験した結果、高分子量区分が望ましく、過度のスルホン基は有害であった。動力を10%減少させえるものを得たが、更に検討中でありクラフトリグニンからの調製も試験中。3.古紙の劣化とその対策:リサイクルによるパルプ繊維の劣化を速度論的に研究し、アルキル炭酸マグネシウムの劣化防止効果を明らかにした。またリサイクルによる細胞壁の亀裂は填剤の吸蔵を起こす一方吸液性が高まり高速印字用に適することを示した。4.古紙循環再利用システムのモデル化とエネルギー評価:各種のパルプ原料の混合により各種の紙をつくるとして、製造エネルギー,混入率,質的特性等を示すP次元ベクトルを導入、生産セクターの数式モデルを立てた。総エネルギー使用量を評価関数としてこれを最小にする最適解を線形不等式より求め実績値と比較し、現状のエネルギー評価を行なった。5.古紙中の溶融型接着剤の除去法に関する研究:水-トルエン9対1の混合液中で、パルプ濃度4.3%,60°C,5分の攪拌処理によって接着剤の98%(コントロール85%)を除去できた。トルエンは静置により直ちに二相分離し循環使用できる。更に処理後のパルプ洗浄法の考案により抄紙工程に送るパルプスラリー中のトルエンを完全に除去回収できた。
減災に向けた災害関係者のネットワーク構造に関する基礎的研究

本研究は、今後も頻発化が予想される豪雨災害を対象に、災害関係者の関係構造に着目し、そのネットワークの有り様と特性を各人の「つながり」という観点から微視的に捉え、災害関係者で形成される災害情報授受の構造的な仕組みを明らかにすることを目的とする。結果、平成21年中国・九州北部豪雨災害において甚大な被害を受けた防府市を対象に、(1)防府市役所における災害対応者で形成された初動対応における関係構造と、(2)防府市内で甚大な被害を受けた被災自治会における自治会長から見た被災者の関係構造について、ネットワーク分析及びヒヤリング等によって、微視的な関係構造を導くとともに一部担当者や自治会長に過剰負荷がかかる現実を定量的、定性的に明らかにした。本研究は,今後も頻発が予測される豪雨災害を対象に,災害関係者(災害対応者+被災(見込)者)の関係構造に着目し,そのネットワークのあり様と特性を各人の「つながり」という観点から微視的に捉え,災害関係者で形成される災害情報授受の構造的な仕組みを明らかにすることで,早期復興と被害軽減を目指す減災に向けた諸活動の指針づくりや組織体制づくりのあり方について,基礎的な知見を得ることを試みるものである。以上を踏まえ,研究期間内では以下の三つの具体的な目的を据えている。(1)災害対応者の災害情報授受に関する関係構造の記述と特性の導出(2)被災(見込)者のパーソナル・ネットワークに関する関係構造の記述と特性の導出(3)災害対応者と被災(見込)者の相互ネットワークに関する構造特性の導出と提言初年度は,主に(1)について平成21年山口・九州北部豪雨において多大な被害を受けた防府市を対象に実施した。具体的には,まず市職員に対してアンケート調査を悉皆で行い(有効回答数548件(73.8%)),発災後2週間で主に連絡を取り合った者をあげ,各災害対応者をノード,情報伝達をリンクとし,災害対応における情報伝達を有向グラフで表した。リンク数の高いノード,中心性の高いノードの振舞いから,グラフの特徴を読み解き,樹状構造のみにおさまらない災害対応組織の情報伝達ネットワークの構造の大要を明らかにした。さらに,要となったリンク数の多い市職員約30名に対してヒヤリングを実施し,情報伝達の構造的特性と情報伝達経路についてより詳細に明らかにした。つまり,これまで巨視的な樹状構造のみで捉えられていた自治体・住民自治における災害対応組織に加え,現実での樹状構造に収まらない構造,及び他の災害関係組織・期間と野相互関係までを微視的に捉え,きめ細かな災害対応方針の確立と組織づくりへの貢献を目指すものである。(1)災害対応者の災害情報授受に関する関係構造の記述と特性の導出(2)被災(見込)者のパーソナル・ネットワークに関する関係構造の記述と特性の導出(3)災害対応者と被災(見込)者の相互ネットワークに関する構造特性の導出と提言次年度にあたる平成23年度は,主に(2)について平成21年山口・九州北部豪雨において多大な被害を受けた防府市を対象に実施した。具体的には,(1)で得られた災害対応者の情報伝達ネットワークの中で出現した被災者ノードの特定と連絡内容の把握,及び防府市内で被害が甚大であった地区の自治会内における被災後の活動内容と災害情報伝達構造についてヒヤリング調査をもとに求めた。結果,災害対応と被災現場を結ぶ上で要となる災害対応者と被災者との連絡系統(避難勧告,災害状況,避難所対応,住民の要望,復興作業等)は,主に避難所配置職員と自治会長によって機能しており自治会長が行政と住民の橋渡し的役割を果たしていること,自治会内の活動は,自治会長単独活動型,組織的活動型,行政依存型の3つに暫定的に分類されることが推測された。また,自主防災組織としての住民自治機能は,発災時には連絡網でしか機能していない実態も明らかになった。本研究は、今後も頻発化が予想される豪雨災害を対象に、災害関係者(=災害対応者+被災者)の関係構造に着目し、そのネットワークの有り様と特性を各人の「つながり」という観点から微視的に捉え、災害関係者で形成される災害情報授受の構造的な仕組みを明らかにするものである。

研究の対象は、平成21年中国・九州北部豪雨災害において甚大な被害を受けた防府市である。研究実施内容は、1防府市役所における災害対応者で形成された初動対応における関係構造の解明、2防府市内で甚大な被害を受けた被災自治会における自治会長から見た被災者の関係構造の解明、に大きくわけられ、まとめとして災害対応者と被災者の連関性を考察している。1では、まず全市役所職員に対し初動対応期における業務において特に連絡を取った人を5名以内であげてもらうといったアンケート(有効回答数73.8%(548/600件))、及び出現数の高い担当者への具体的な対応状況や連絡内容に関するヒヤリングを実施した。これらの結果で得られた各担当者のつながりをソシオマトリクスにて整理し、一担当者をノード、連絡の授受のつながりをリンクとして初動対応期における情報伝達のネットワーク図を作図した。さらに、中心性分析(次数中心性・近接中心性・媒介中心性)を行い、特に総務系担当者に過剰負荷がかかっていることなど定量的に構造の特性を明らかにした。2では、被害の大きかった2地区9自治体の自治会長等へのヒヤリングをもとに、復興初動期の現場活動内容を整理するとともに、連絡・恊働的に活動した他組織を洗い出した。結果、被災規模や自治会規模などにより自治会復旧復興活動の方針が概ね単独活動型、組織活動型、行政依存型に分類できることが明らかになった。以上をもとに、災害関係者で形成される復興初動期の関係構造図を示すとともに、復興初動期におけるネットワーク上の脆弱性を指摘した。当初の研究計画どおりに概ね進んでいることによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は,以下に示す研究期間内の目的である(3)について実施する。方策としては,過去二年間で実施した(1)・(2)の研究成果の再整理及び分析の精緻化を旨とする。一部変更の可能性として,本研究が比較的順調に進展していることもあり,本研究当初では研究対象として予測できなかった:東日本大震災を含めて当該研究の検証を試みたい。なお,申請者は東日本大震災発生より,主に岩手県陸前高田市気仙町へ赴き,当該研究実施の可能性を検討している。(1)災害対応者の災害情報授受に関する関係構造の記述と特性の導出(2)被災(見込)者のパーソナル・ネットワークに関する関係構造の記述と特性の導出(3)災害対応者と被災(見込)者の相互ネットワークに関する構造特性の導出と提言24年度が最終年度であるため、記入しない。
家畜卵母細胞の成熟能力獲得過程におけるMAPキナーゼ活性化機構の変化とその誘導

本研究では,家畜の卵巣から採取した卵母細胞を用いて,成熟能力を持たない発育途上の卵母細胞が,発育過程でどのようにMAPキナーゼを活性化する機構を確立していくのかをCdc2キナーゼと合わせて検討した。また,卵母細胞に成熟能力を獲得させる培養法についても検討した。1.ブタ卵巣から種々の発育段階にある卵母細胞を採取して成熟培養し,各卵母細胞のCdc2キナーゼおよびMAPキナーゼの変化を調べた。発育を完了した卵母細胞では,両キナーゼが活性化されたが,減数分裂を再開しない発育途上の卵母細胞では両キナーゼとも活性化されず,また,第一減数分裂中期で停止する卵母細胞では,Cdc2キナーゼは活性化されたが,MAPキナーゼの活性化は不完全であった。成熟能力を持たない卵母、細胞では,Cdc2キナーゼのcyclin B1サブユニットは合成されるが,Cdc2サブユニットの抑制的リン酸化により,活性化が起こらないことが示唆された。2.発育を完了したブタ卵母細胞では,活性型のMAPキナーゼは第一減数分裂の凝縮した染色体の周辺に認められ,分裂後期から終期にかけては紡錘体の中央部へと移動した。MAPキナーゼを阻害すると染色体の分離が阻害され,MAPキナーゼは,第一減数分裂から第二減数分裂への移行に関わると考えられた。3.減数分裂再開能力を持たない発育途上のブタ卵母細胞をコラーゲンゲルに包埋し,FSHとヒポキサンチンを添加した培養液中で7日間培養し,発育させたのち成熟培養した。ヒポキサンチン添加培養液中で発育した一部の卵母細胞は第二減数分裂中期へと成熟した。同様なヒポキサンチンの作用は,発育途上のウシ卵母細胞を用いた実験においても認められた。4.第一減数分裂中期で停止する発育途上のブタ卵母細胞をタンパク質フォスファターゼ1/2Aの阻害剤で処理すると,卵母細胞のMAPキナーゼが活性され,一部の卵母細胞は第二減数分裂中期へと成熟した。ブタ卵巣の直径0.5,1.5および46mmの3種の卵胞から採取した,直径105μm(減数分裂再開能を持たない),110μm(第一減数分裂中期まで減数分裂を進めることができる)および120μm(第二減数分裂中期へと成熟可能)の卵母細胞を培養し,以下の結果を得た。1.各発育段階にある卵母細胞のCdc2キナーゼおよびMAPキナーゼの変化を,ウエスタンブロッティングおよび[^<32>P]γ-ATPを用いたキナーゼ活性測定によって調べた。発育を完了した卵母細胞では,成熟過程で両キナーゼが活性化されたが,減数分裂を再開しない発育途上の卵母細胞では両キナーゼとも活性化されず,また,第一減数分裂中期で停止する卵母細胞では,Cdc2キナーゼは活性化されるもののMAPキナーゼの活性化は不完全であった。ウエスタンブロットでは,各発育段階の卵母細胞のMAPキナーゼは活性化と平行したリン酸化型への変化を示したが,成熟能力を持たない卵母細胞においてさえ,成熟能力を持つ卵母細胞と同様にCdc2キナーゼの制御

サブユニットであるcyclin B1が合成され,この段階の卵母細胞には触媒サブユニットのCdc2の抑制的リン酸化による不活性化機構が存在し,Cdc2キナーゼの活性化とそれに引き続く減数分裂の再開が抑制されることが示唆された。2.第二減数分裂中期へ成熟する直径120μmの卵母細胞では,活性型のMAPキナーゼは第一減数分裂の凝縮した染色体の周辺に認められ,第一減数分裂後期から終期にかけて紡錘体の中央部へと移動した。また,第一減数分裂中期の活性化したMAPキナーゼをU0126で阻害すると,染色体の分離が阻害された。これらの結果から,MAPキナーゼは,第一減数分裂から第二減数分裂への移行に強く関わっていると考えられた。ブタ卵巣から直径0.51.0mm,1.5mmおよび45mm3種の卵胞を採取し,それぞれの卵胞から減数分裂再開能力のない直径100μmの卵母細胞,第一減数分裂中期まで減数分裂を進めることができる直径110μmの卵母細胞および第二減数分裂中期へと成熟可能な直径120μmの卵母細胞を取りだし,以下の実験を実施した。1.発育を完了した卵母細胞では,成熟過程でCdc2キナーゼおよびMAPキナーゼ(ERK1およびERK2)がともに活性化されるが,第一減数分裂中期で停止する卵母細胞ではCdc2キナーゼは活性化されるもののMAPキナーゼの活性化は不完全であったことから,両卵母細胞におけるMAPキナーゼファミリーメンバーのp38MAPキナーゼおよびp90^<RSK>の存在と活性化について調べた。p38MAPキナーゼおよびp90^<RSK>はいずれの卵母細胞にも存在した。また,p90^<RSK>の活性化はいずれの卵母細胞においてもERKと同様な時間経過で起こった。2.第一減数分裂中期で停止する卵母細胞を含む卵母細胞-顆粒膜細胞複合体をヒポキサンチン添加培養液中で減数分裂を休止させた状態で2日間前培養したのち体外成熟を誘起したが,第二減数分裂中への成熟は誘導できなかった。3.減数分裂再開能力のない直径100μmの卵母細胞を含むコラーゲンゲルに包埋し,10ng/mlFSHと2mMヒポキサンチンを添加した培養液中で7日間培養した。ヒポキサンチン添加の有無に関わらず,約45%の卵母細胞は生存しており,平均直径は発育完了時の大きさである120μmへと増加した。また,卵母細胞はいずれも卵核胞期のままであった。体外で発育した卵母細胞を成熟培養したところ,ヒポキサンチン添加培養液中で発育した卵母細胞では減数分裂を再開する卵母細胞数は有意に増加し,また一部の卵母細胞は第二減数分裂中期へと成熟した。ブタ卵巣から直径0.51.0mm,1.5mmおよび45mmの3種の卵胞を採取し,それぞれの卵胞から減数分裂再開能力のない直径100μmの卵母細胞,第一減数分裂中期まで減数分裂を進めることができる直径110μmの卵母細胞および第二減数分裂中期へと成熟可能な直径120μmの卵母細胞を取り出して培養し,以下の結果を得た。1)減数分裂再開能力のない直径100μmの卵母細胞を含むコラーゲンゲルに包埋し,10ng/ml FSHと2mMヒポキサンチンを添加した培養液中で7日間培養した。ヒポキサンチン添加の有無に関わらず,約半数の卵母細胞は生存しており,平均直径は発育完了時の大きさの120μmへと増加した。体外で発育させた卵母細胞を成熟培養したところ,ヒポキサンチン添加培養液中で発育した卵母細胞では減数分裂を再開する卵母細胞数は有意に増加し,また一部の卵母細胞は第二減数分裂中期へと成熟した。2)直径120μmの発育を完了した卵母細胞をタンパク質フォスファターゼ1/2Aの阻害剤であるオカダ酸あるいはカリキュリンAで処理すると,Cdc2キナーゼの活性化が起こらないまま急速にMAPキナーゼ活性が上昇すること,また,培養6時間後には第一減数分裂中期様の核相へと移行することが明らかとなった。
細胞の増殖・分化を制御する新しい情報伝達系としてのスフィンゴ脂質代謝回転

スフィンゴ脂質全体の変動を薄層プレート上で定量的に解析できる系を開発した。ヒト急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60細胞のスフィンゴ脂質の各スポットのセラミド分子種分析の解析を行なったところ、(1)スフィンゴ糖脂質(GSLs),スフィンゴミエリン(SM)とも構成セラミド分子種は同じで、それぞれに特異的な分子種はない,(2)de novo合成において、優先的に用いられるセラミド分子には、GSLs,SMでそれぞれ特徴がある(GSLsでは、脂肪酸が24:0,22:0,24:1のもので、SMでは脂肪酸が16:0のもの)ことが明らかとなった。HL-60細胞のホルボールエステル、TPAによる分化誘導では、SMの変動に伴ったセラミドの量的変化は認められず、TPAのdoseに依存して応答を示すのは特定ガングリオシド(G_<M3>)の合成反応であった。ヒト上皮性悪性腫瘍培養細胞株のin vitroでの分化誘導現象早期においても特徴的な変動を示したのはガングリオシド合成系で、ネオラクト系ガングリオシドの合成抑制およびガングリオ系ガングリオシドG_<M3>の生合成の亢進が観察された。SMの変化は観察されなかった。このガングリオシド合成変化を実現するガングリオシド生合成調節物質で上記細胞株を処置したところ、分化・アポトーシスが誘導された。ガングリオシドのde novo合成変化は明瞭な形態学的変化に先駆けて起こった。C2セラミド(N-acetyl sphingosine)には分化誘導活性は認められなかった。以上の結果より、がん細胞の分化には、特定ガングリオシドパターン変化が必須であることが強く示唆された。また、posttranscriptionalなレベルでのガングリオシド発現調節が、がん細胞の分化誘導剤開発の有力なターゲットになるうる可能性が示された。スフィンゴ脂質代謝はスフィンゴミエリン(SM)系、スフィンゴ糖脂質(GSL)系とも刺激に応答して変動し、その代謝中間物質や代謝産物に様々な生物活性があることから、シグナル伝達系を形成している可能性が報告されている。しかし、SM系とGSL系の変動を総合的に解析した研究はなされておらず、活性代謝中間物質である、スフィンゴイド(セラミドやスフィンゴシン及びそれらの誘導体)がどちらの経路から生成してくるのか不明のままであった。またスフィンゴイドだけでなく特定糖鎖構造のGSLにも生物活性がある。そこで、シグナル伝達系としてのスフィンゴ脂質代謝系の全体像を把握するために、スフィンゴ脂質全体を1枚の薄層プレート上で定量的に分析できる系を開発した。この方法の確立によりSM系とGSL系の変動を同時に定量的に観察することが初めて可能となった。この方法を用いてヒト急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60細胞のフォルボールエステルTPAによる分化誘導刺激時のスフィンゴ脂質代謝を解析したところ、Kolesnicksらにより提唱されている。“SM経路"におけるSMの変動に伴ったセラミドの量的変化は認められず、刺激に応答するのは特定ガングリオシド(G_<M3>)分子の合成反応であることが判明した。さらに重要なことに、この際にグリコシル化を受けるセラミドは、SMの代謝に関与するセラミド分子種とは異なることが明らかとなり、セラミドの代謝がSM系とGSL系で異なることが判明した。前年度までにスフィンゴ脂質全体の変動を薄層プレート上で定量的に解析できる系を開発した。この系では、スフィンゴ糖脂質(GSLs)、スフィンゴミエリン(SM)とも上下ふたつのスポットに分離される。

本年度は、ヒト急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60細胞のスフィンゴ脂質の各スポットのセラミド分子種分析を中心に解析を行なった。その結果、スフィンゴ糖脂質(GSLs)、スフィンゴミエリン(SM)とも上下のスポットを構成しているセラミドの長鎖塩基は、d18:1sphingenineで、脂肪酸は、上のスポットが24:0,22:0,24:1で、下のスポットは、16:0であった。このことから、(1)GSLs,SMとも構成セラミド分子種は同じで、それぞれに特異的な分子種はない(2)de novo合成において、優先的に用いられるセラミド分子には、GSLs,SMでそれぞれ特徴がある(GSLsでは、脂肪酸が24:0,22:0,24:1のもので、SMでは脂肪酸が16:0のもの)ことが明らかとなった。特に、(1)の知見は重要で、C2セラミド(N-acetyl sphingosine)の活性をもってSM由来のセラミドの活性を論じている、Kolesnicksらの“SM経路"はセラミドの由来をはっきりさせない限り妥当ではないないことが判明した。なお、HL-60細胞のホルボールエステル、TPAによる分化誘導刺激では、SMの変動に伴ったセラミドの量的変化は認められずTPAのdoseに依存して応答を示すのは特定ガングリオシド(GM3)の合成反応であることが明らかになっている。本プロジェクトで独自に開発した、スフィンゴ脂質全体の代謝変動を同時に定量分析できる系を用いて、前年度に引き続いてヒト上皮性悪性腫瘍(食道扁平上皮癌および大腸腺癌)培養細胞株のin vitroでの分化誘導現象早期におけるスフィンゴ脂質のde novo合成変化を解析した。その結果、ヒト急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60細胞の分化誘導現象におけるのと同様、特徴的な変動を示したのはスフィンゴ糖脂質、特にガングリオシド合成系で、ネオラクト系ガングリオシドの合成制御およびガングリオ系ガングリオシドG_<M3>の生合成の亢進が観察された。スフィンゴミエリンの変化は観察されなかった。さらに、このガングリオシド合成変化を実現するガングリオシド生合成調節物質で上記細胞株を処置したところ、分化・アポトーシスが誘導された。ガングリオシドのde novo合成変化は明瞭な形態学的変化に先駆けて起こった。ヒト上皮性悪性腫瘍細胞株の分化誘導活性を有するガングリオシド代謝調節物質は、上記のオガングリオシド合成変化を引き起すものに限られることが判明した。一方、C2セラミド(N-acetyl sphingosine)には分化誘導活性は認められなかった。ガングリオシド代謝調節物質による、がん細胞の分化誘導はヒト神経膠芽腫細胞株でも認められた。以上の結果より、がん細胞の分化には、特定ガングリオシドパターン変化が必須であることが強く示唆された。また、post-transcriptionalなレベルでのガングリオシド発現調節が、がん細胞の分化誘導剤開発の有力なターゲットになりうる可能性が示された。