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津波堆積物に基づく日本海東縁の古津波履歴に関する研究

北東北の日本海側では,19世紀から20世紀にかけて1983年日本海中部地震など,マグニチュード7を超える地震が発生し,津波による被害を受けてきた.しかしながら,17世紀以前になると,歴史記録では当地域の地震,津波の情報はほとんど追跡することができない.本研究では,東北地方日本海側において,過去に発生した津波の発生時期や間隔および規模などを評価し,日本海東縁部における地震活動を解明するための基礎資料を整備することを目的とする.平成30年度には,青森県から山形県において津波堆積物調査を実施した.現地調査は主に秋田県にかほ市および山形県遊佐町の2地域でおこない,長さ2m程度の堆積物試料を複数採取した.また,青森県五所川原市と秋田県八峰町にて,平成29年度の補完調査をおこなった.採取した堆積物試料は,その粒度,堆積構造,含まれる化石,地層の境界面の形状などに基づいて層相を記載し,それぞれの地層が形成された堆積環境を推定した.その結果,それぞれの地域から過去の津波によって形成された可能性のあるイベント堆積物を見出した.さらにそれぞれのイベント堆積物の上下の地層に含まれる植物遺骸の年代測定をおこない,イベント堆積物の形成年代を推定した.平成29年度には,青森県の2地域では1718世紀に,秋田県北部では1315世紀に津波堆積物を陸上に形成するような規模の津波が遡上していた可能性を明らかにしている.平成30年度は,秋田県にかほ市では1112世紀および1415世紀ないしそれ以降に形成された津波堆積物に加え,それ以前の洪水によって形成された堆積物が見出された.また,山形県遊佐町では,1833年の地震津波によって形成された可能性がある堆積物とそれ以前の洪水によって形成されたと考えられる堆積物が見出された.これらの研究成果は,学会にて発表し査読付論文として出版および投稿済みである.平成29年度は青森県の2地域と秋田県の1地域の計3地域で調査を実施し,平成30年度には青森県の1地域,秋田県の2地域および山形県の1地域で調査を実施した.現在までに全ての地域から津波堆積物の可能性がある堆積物を識別し,それらの形成年代を明らかにすることができた.また,平成31年度に実施を計画している調査地域についても下見等をおこない,実施の目処をつけている.したがって本研究課題としては,当初の計画通りの進捗と考える.2019年度は,青森県から山形県にかけての沿岸低地を対象に補完調査をおこなう.採取する試料は平成2930年度に実施した分析・解析項目に加え,微化石分析やX線CTによる解析等をおこなう予定である.当初の計画通り,現地調査は平成30年度までにほぼ完了しており,青森県,秋田県および山形県における津波堆積物の時間的,空間的分布から,日本海東縁部特に青森県から山形県における津波の発生時期や履歴および浸水範囲について検討するための基礎データを整理し,研究の取りまとめをおこなう.東北地方北部の日本海側では,1983年日本海中部地震や1994年北海道南西沖地震などの海域地震が発生し,沿岸各地に被害をもたらしてきた.しかしながらこれらの地域では,それ以前の地震記録などの基礎データに乏しいため,日本海東縁部における地震の長期予測に関する精度は十分とはいえない.本研究では,青森県,秋田県および山形県沿岸を対象に,地球科学的手法で津波堆積物を見出し,その時間的・空間的分布から調査地域における津波による浸水履歴や浸水範囲を明らかにする.それにより,東北地方日本海側において,過去に発生した津波の発生時期や間隔および規模などを評価し,日本海東縁部における地震活動を解明するための基礎資料を整備することを目的とする.初年度の平成29年度には,青森県の日本海側沿岸域および秋田県北部沿岸域において津波堆積物調査を実施した.現地調査は青森県五所川原市および西津軽郡鰺ヶ沢町と秋田県山本郡八峰町の3地域でおこない,長さ2m程度の堆積物試料を複数本採取した.採取した堆積物試料は,その粒度,堆積構造,含まれる化石,地層の境界面の形状などに基づいて層相を記載し,それぞれの層相が形成された堆積環境を推定した.その結果,それぞれの地域から過去の津波によって形成された可能性のあるイベント堆積物をみいだした.さらにそれぞれのイベント堆積物の上下の地層に含まれる植物遺骸の年代測定をおこない,イベント堆積物の形成年代を推定した.平成29年度は,青森県の2地域では1718世紀に,秋田県北部では1315世紀に津波堆積物を陸上に形成するような規模の津波が遡上していた可能性を明らかにした.これらの研究成果は,学会にて発表し査読付論文として投稿済みである.青森県の2地域に加え,秋田県の1地域の計3地域で調査を実施し,その全ての地域から津波堆積物の可能性がある堆積物を識別し,それらの形成年代を明らかにすることができた.また,平成30年度に実施を計画している調査地域についても下見等をおこない,実施の目処をつけている.したがって本研究課題としては,当初の計画通りの進捗と考える.北東北の日本海側では,19世紀から20世紀にかけて1983年日本海中部地震など,マグニチュード7を超える地震が発生し,津波による被害を受けてきた.しかしながら,17世紀以前になると,歴史記録では当地域の地震,津波の情報はほとんど追跡することができない.本研究では,東北地方日本海側において,過去に発生した津波の発生時期や間隔および規模などを評価し,日本海東縁部における地震活動を解明するための基礎資料を整備することを目的とする.平成30年度には,青森県から山形県において津波堆積物調査を実施した.

現地調査は主に秋田県にかほ市および山形県遊佐町の2地域でおこない,長さ2m程度の堆積物試料を複数採取した.また,青森県五所川原市と秋田県八峰町にて,平成29年度の補完調査をおこなった.採取した堆積物試料は,その粒度,堆積構造,含まれる化石,地層の境界面の形状などに基づいて層相を記載し,それぞれの地層が形成された堆積環境を推定した.その結果,それぞれの地域から過去の津波によって形成された可能性のあるイベント堆積物を見出した.さらにそれぞれのイベント堆積物の上下の地層に含まれる植物遺骸の年代測定をおこない,イベント堆積物の形成年代を推定した.平成29年度には,青森県の2地域では1718世紀に,秋田県北部では1315世紀に津波堆積物を陸上に形成するような規模の津波が遡上していた可能性を明らかにしている.平成30年度は,秋田県にかほ市では1112世紀および1415世紀ないしそれ以降に形成された津波堆積物に加え,それ以前の洪水によって形成された堆積物が見出された.また,山形県遊佐町では,1833年の地震津波によって形成された可能性がある堆積物とそれ以前の洪水によって形成されたと考えられる堆積物が見出された.これらの研究成果は,学会にて発表し査読付論文として出版および投稿済みである.平成29年度は青森県の2地域と秋田県の1地域の計3地域で調査を実施し,平成30年度には青森県の1地域,秋田県の2地域および山形県の1地域で調査を実施した.現在までに全ての地域から津波堆積物の可能性がある堆積物を識別し,それらの形成年代を明らかにすることができた.また,平成31年度に実施を計画している調査地域についても下見等をおこない,実施の目処をつけている.したがって本研究課題としては,当初の計画通りの進捗と考える.平成30年度は,秋田県中南部および山形県の沿岸低地を対象に調査をおこなう.採取する試料は平成29年度に実施した分析・解析項目に加え,微化石分析やX線CTによる解析等をおこなう予定である.当初の計画通り,主要な現地調査は平成30年度までにほぼ完了させ,青森県,秋田県および山形県における津波堆積物の時間的,空間的分布から,日本海東縁部特に青森県から山形県における津波の発生時期や履歴および浸水範囲について検討するための基礎データを整理する.2019年度は,青森県から山形県にかけての沿岸低地を対象に補完調査をおこなう.採取する試料は平成2930年度に実施した分析・解析項目に加え,微化石分析やX線CTによる解析等をおこなう予定である.当初の計画通り,現地調査は平成30年度までにほぼ完了しており,青森県,秋田県および山形県における津波堆積物の時間的,空間的分布から,日本海東縁部特に青森県から山形県における津波の発生時期や履歴および浸水範囲について検討するための基礎データを整理し,研究の取りまとめをおこなう.次年度使用額が生じた理由は,平成29年度に分析した試料の数量が当初の計画よりも少なくなったためである.次年度使用額は,平成30年度に実施する試料の分析の際の経費として使用する.平成30年度に実施した調査において,微化石や火山灰等の試料分析が当初の予定数量に満たなかったため,次年度使用額が発生しました.次年度使用額については,2019年度分の助成金と合わせて,今年度調査の試料分析費として使用する計画です.
量的社会調査における技術と知恵の継承と発展に関する研究

量的(統計的)調査においても、質の高い調査を実施するためには実践的技術(スキル)と細部にわたる知恵(ノウハウ)が重要である。しかし、社会調査の実施自体が困難になる状況や、調査実施過程のブラックボックス化が進みつつある現状では、こうした技術や知恵が継承されず、将来的には失われる恐れがある。本研究では、平成29年度までに、量的調査のうち特に面接調査に関する研究事例を整理するとともに、長く量的調査に関わってきた研究者を対象とするインタビュー調査を行った。これにより、日本で大規模な量的調査が本格的に実施されるようになった1970年前後から調査技法がどのように教育されてきたのか、また調査実施のプロセスごとにいかなる工夫が積み重ねられてきたかに関する情報を得ることができた。平成30年度には、それらを踏まえて、社会調査の技術と知恵を確認するため、郵送調査を実施した。調査は、山形市の選挙人名簿から無作為抽出した18歳から79歳までの1,000人を対象に行い、有効票は472であった(有効回収率47.2%)。レイアウトの異なる2種類の調査票による回答の差異を検討したほか、社会調査のイメージ(有効感、信頼性など)、調査を受けるうえでの選好(協力しやすい実査方法、記入方法、訪問時間、答えたくない質問など)、この調査に協力するさいの実際の行動(依頼ハガキや依頼状を読む、webサイトをみるなど)などを明らかにするとともに、この調査に対する形式上の回答ミスの発生傾向を検討した。しかし、社会調査の実施自体が困難になりつつある状況や、調査実施過程のブラックボックス化が進みつつある現状では、こうした技術や知恵が継承されず、将来的には失われる恐れがある。本研究では、量的調査のうち面接調査に焦点を絞り、調査に関わる研究者・調査者のインタビュー調査を行い、社会調査の技術と知恵を体系化する。また、それを踏まえた実験的調査によりその有効性を確認し、社会状況の変化に対応した社会調査の継続・発展の方向性を明らかにする。そのうち、平成26年度には、第1に、面接調査の技法に関する研究事例を収集・整理した。第2に、それを踏まえ、日本の代表的社会調査で中心的役割を担ってきた研究者、すなわち「社会調査のエキスパート」を対象としたインタビュー調査の内容を検討した。ここでは社会調査のプロセス(調査の構想・計画から調査実施後の分析、報告、データの管理まで)に沿って質問内容を整理することで、インタビュー調査の概要を固めることができた。そのなかで、長く社会調査に関わってきた経験豊かなエキスパートが対象の場合と、社会調査の最前線で活躍している現在のエキスパートに対する質問内容を峻別すること、調査の技術・知恵の背後にある失敗経験や「望ましくない」調査の事例などについても情報収集することなど、インタビュー調査実施までの課題が明らかになった。そのうち、平成27年度には、第1に、前年度に引き続き面接調査の技法に関する研究事例を収集・整理した。第2に、日本を代表する社会調査で中心的役割を果たしてきた(あるいは現在果たしている)「社会調査のエキスパート」である研究者へのインタビュー調査の内容について詳細を検討した。第3に、それを踏まえ、長く社会調査に関わってきた経験豊かなエキスパートに対するインタビューに着手した。そのなかで、日本における社会調査の黎明期に、大学・大学院等でどのような調査教育がなされていたかについての事例を収集することができた。平成26年度に面接調査の実施に関する研究事例や文献を収集・検討した段階で、調査のエキスパートに対するインタビュー調査の内容をより体系的に整理する必要性が明らかとなったため、インタビュー調査の開始を平成26年度から平成27年度に修正した。これにより全体的に研究の進行が遅れることとなった。平成27年度にはインタビュー調査を開始するなど、その後は着実に進行している。量的(統計的)調査においても、質の高い調査を実施するためには実践的技術(スキル)にと細部にわたる知恵(ノウハウ)が重要である。平成28年度には、第1に、面接調査の技法に関する研究事例の収集・整理を継続し、メンバー相互に共有するとともに、研究会を実施しそれを踏まえた議論を行った。第2に、平成27年度に開始した「社会調査のエキスパート」(日本を代表する社会調査で中心的役割を果たしてきた、あるいは現在果たしている研究者)へのインタビュー調査に本格的に取りかかり、得られた回答内容を整理・分析した。

平成26年度(初年度)にに面接調査に関する研究事例を収集・検討した段階で、調査のエキスパートに対するインタビュー調査の内容を体系的に整理する必要が明らかとなったため、インタビュー調査開始を平成26年度から27年度に修正した。これを踏まえ、研究のスケジュールを全体的に見直した。量的(統計的)調査においても、質の高い調査を実施するためには実践的技術(スキル)にと細部にわたる知恵(ノウハウ)が重要である。しかし、社会調査の実施自体が困難になる状況や、調査実施過程のブラックボックス化が進みつつある現状では、こうした技術や知恵が継承されず、将来的には失われる恐れがある。本研究では、量的調査のうち面接調査に焦点を絞り、調査に関わる研究者・調査者のインタビュー調査を行い、社会調査の技術と知恵を体系化する。また、それを踏まえた実験的調査によりその有効性を確認し、社会状況の変化に対応した社会調査の継続・発展の方向性を明らかにする。平成29年度には、第1に、面接調査の技法に関する研究事例の収集・整理を継続し、さらに平成30年度に実施する指示的面接調査の企画について具体的検討を開始した。第2に、平成27年度より開始した「社会調査のエキスパート」(日本を代表する社会調査で中心的役割を果たしてきた、あるいは現在果たしている研究者)へのインタビュー調査を継続し、得られた回答内容を整理・分析した。平成26年度(初年度)に面接調査に関する研究事例を収集・検討した段階で、調査のエキスパートに対するインタビュー調査の内容を体系的に整理する必要が明らかとなったため、インタビュー調査開始を平成26年度から27年度に修正した。また、当初は小規模・中規模の2つの調査を実施する予定だったが、これを合わせてより効果的に課題を検討する1つの調査へと計画を変更した。その準備期間等を考慮し、研究期間を1年延長することとした。量的(統計的)調査においても、質の高い調査を実施するためには実践的技術(スキル)と細部にわたる知恵(ノウハウ)が重要である。本研究では、平成29年度までに、量的調査のうち特に面接調査に関する研究事例を整理するとともに、長く量的調査に関わってきた研究者を対象とするインタビュー調査を行った。これにより、日本で大規模な量的調査が本格的に実施されるようになった1970年前後から調査技法がどのように教育されてきたのか、また調査実施のプロセスごとにいかなる工夫が積み重ねられてきたかに関する情報を得ることができた。平成30年度には、それらを踏まえて、社会調査の技術と知恵を確認するため、郵送調査を実施した。調査は、山形市の選挙人名簿から無作為抽出した18歳から79歳までの1,000人を対象に行い、有効票は472であった(有効回収率47.2%)。
カルマンフィルタ・境界要素法による構造物の逆問題解析

研究実施計画に従い課題の研究を進めた結果、各項目に対し次のような諸成果が得られ、構造物の逆問題解析に新しい進展をもたらしたものと考える。1.手法の基礎付けこれまで分布定数系の逆解析法として提案してきたカルマンフィルター境界要素法において、特に信号・通信・システム制御の分野で多用されているカルマンフィルタ理論の検討を行った。フィルタリングの過程で推定誤差共分散行列の低下がKaLmanゲインに大きな影響をおよぼすことがわかり、その改良を考慮することによって推定に対する反復回数の減少がもたらせる。この改良を取入れた新しいフィルタの構築を行った。2.手法の適用性提案手法を静弾性場の弾性定数同定問題に適用し、有限要素法を用いた手法との比較を通し、推定値の精度、反復回数において有効性を確かめることができた。構造物に内在する欠陥形状同定問題に対しては、円形および楕円形状欠陥同定問題を解析し、それらを同定するための最適観測点配置および最適荷重点配置に関するアダプティプな手法を導入する必要性を明らかにした。
随意性・即応性に優れた自己身体所有感を有する多自由度筋電義手インタフェースの開発

本研究は,筋電義手のインタフェースならびに制御方式を研究対象として,従来,オンライン推定型に分類される方式を発展させた次世代オンライン推定型筋電位義手用インタフェースならびに制御方式の開発を目的とた.随意性,即応性,多軸多自由度の3性能を成立する筋電義手用のインタフェース・制御方式の開発した.動作判別器と非線形ARXモデル(NARXモデル)からなるハイブリッド方式を提案した.共同研究者の井上の取り組みによってベイジアンネットワークを導入し,事象と因果関係を明確化することで,次数の増大を抑えることを見出した.完成度の評価として,簡易上肢機能検査を実施し有効性を示した.本研究は,筋電義手のインタフェース・制御方式を対象として,従来のオンライン推定型を発展させた次世代オンライン推定型筋電義手IF・制御方式の開発を目的としている.目指す次世代型の特徴は,随意性,即応性,多軸多自由度の3点にあり,この3点を研究期間中に明らかにし実現する.H27年度では,(1)筋電義手の自由度に対応するべく,筋電位から推定できる操作意図の自由度向上.(2)筋電義手の応答性解析,動作解析,制御系設計に必要な,筋電義手のダイナミクスを表現するモデルの導出.(3)(2)の筋電義手モデルに基づき,(1)によって推定された操作意図を実現する筋電義手の制御系設計.(4)提案手法の筋電義手への実装と,実験による評価.を目標としていた.このうち,(1)(3)に関して,研究代表者が中心になって多入力多出力系のNARXモデルへの拡張に取り組み,それによる動作推定法を提案することができた.特に多入力多出力系に拡張するときに,システムの複雑さを示す「次数」が増大してしまう問題が生じたが,井上らの取り組みによってベイジアンネットワークを利用することで,事象との因果関係を明確にし,次数の増大を抑えることで解決を検討した点が新しい知見である.(4)では,予定していた人工ハンドへの実機実装までこぎつけたが,時間的な制約から最終的な調整等がまだ完全には行えず,平成28年度においてパフォーマンスを改善する予定である.予定していた,制御系設計論,方式等は予定通りの進捗であり,学会にて発表も行っている.また実機実装にもこぎつけている.パフォーマンスのチューニングや精度向上などの残った課題については平成28年度に実施する予定である.本研究は,筋電義手のインタフェースならびに制御方式を研究対象として,従来,オンライン推定型に分類される方式を発展させて次世代オンライン推定型筋電位義手用インタフェースならびに制御方式の開発を目的としている.次世代オンライン推定型で有するべき特徴は,随意性,即応性,多軸多自由度の3つが同時に成立することであり,この特徴を研究期間内に実現する.平成27年度は,随意性ならびに即応性を有する筋電義手用のインタフェース・制御方式の開発として非線形ARXモデル(NARXモデル)をベースとした方式を開発した.この時,筋電義手で実現できる動作の種類を増やすべく,NARXモデル方式を多入力多出力化することを検討してきた.NARXモデルを多入力多出力化するとシステムの複雑さを示す次数が容易に増大してしまう.そこで,共同研究者井上の取り組みによってベイジアンネットワークを導入し,事象と因果関係を明確化することで,次数の増大を抑えることを見出した.平成28年度では,この結果を受け人工ハンドへの実機実装に取組んだ.筋電義手で実現する動作各々に対して,平成27年度までの知見で得られたNARXモデルに基づく随意性・即応性に優れたIF・制御方式を実装し,個々の動作について確認した.その後,これら種々の動作を複合した場合に,筋電位信号から適切な動作選択が行われるための分類機をサポートベクターマシンを利用して構成し,サポートベクターマシン+NARXモデルの階層型インタフェース・制御方式を開発した.この結果は学会で発表し,現在雑誌論文に投稿準備中である.平成28年度当初にあげていた目標(より実践的な実機実装,筋電義手に複合動作をさせる,センサのマルチアレイ化)のうち,実機実装や複合動作の実現に関しては,ほぼ予定通りの進捗となり,学会で成果発表をし,また現在その結果を雑誌論文にまとめている最中である.センサのマルチアレイ化については,デバイスの検討を進めている段階であり,平成29年度にはシステム運用に組み込めるように努力したい.本研究は,筋電義手のインタフェースならびに制御方式を研究対象として,従来,オンライン推定型に分類される方式を発展させて次世代オンライン推定型筋電位義手用インタフェースならびに制御方式の開発を目的としている.次世代オンライン推定型で有するべき特徴は,随意性,即応性,多軸多自由度の3つが同時に成立することであり,この特徴を研究期間内に実現する.平成27年度は,随意性ならびに即応性を有する筋電義手用のインタフェース・制御方式の開発として非線形ARXモデル(NARXモデル)をベースとした方式を開発した.その際に,共同研究者の井上の取り組みによってベイジアンネットワークを導入し,事象と因果関係を明確化することで,次数の増大を抑えることを見出した.平成28年度では,この結果を受け人工ハンドへの実機実装に取組んだ.筋電義手で実現する動作各々に対して,平成27年度までの知見で得られたNARXモデルに基づく随意性・即応性に優れたIF・制御方式を実装し,個々の動作について確認した.またサポートベクターマシン+NARXモデルの階層型インタフェース・制御方式を開発・実現し,この結果は学会で発表し,雑誌論文に投稿した.

平成29年度は研究の最終年度にあたることから,随意性・即応性・多軸多自由度という3つの特徴をもつ筋電義手用インタフェース・制御方式の完成度向上に努めた.完成度の評価として,簡易上肢機能検査(STEF)など近年筋電義手の評価にも用いられている検査を実施した.これらの結果を国内外の学会で公表した.本研究は,筋電義手のインタフェースならびに制御方式を研究対象として,従来,オンライン推定型に分類される方式を発展させた次世代オンライン推定型筋電位義手用インタフェースならびに制御方式の開発を目的とた.随意性,即応性,多軸多自由度の3性能を成立する筋電義手用のインタフェース・制御方式の開発した.動作判別器と非線形ARXモデル(NARXモデル)からなるハイブリッド方式を提案した.共同研究者の井上の取り組みによってベイジアンネットワークを導入し,事象と因果関係を明確化することで,次数の増大を抑えることを見出した.完成度の評価として,簡易上肢機能検査を実施し有効性を示した.H27年度はほぼ予定通りに研究が進んだので,平成28年度については申請書に記載した課題を中心に,H27年度で残った性能改善等のパフォーマンス向上に取り組む.具体的には,多軸多自由度化に伴い,表面筋電位を測定すべき箇所が増大する問題を解決すべくマルチアレイ表面筋電計導入後は身体運動推定モデルの再構築を行う(岩瀬・井上担当).マルチモデルパラメータの増大(次元の呪い)への対処は,スパース同定法によって影響力のある箇所を探し出す方法(岩瀬担当),または筋骨格モデルと提案モデルを組み合わせたグレーボックスモデルの導入(岩瀬担当)を検討する予定である.平成29年度は,研究の最終年度にあたることから,随意性・即応性・多軸多自由度という3つの特徴をもつ筋電義手用インタフェース・制御方式の完成度合いを高めることを中心に実施する.その中で,現在の筋電義手に見られるハードウェア的な不備が見いだされてきたので改良も同時に進める.完成度の評価として,簡易上肢機能検査(STEF)など近年筋電義手の評価にも用いられている検査を検討していく.マルチセンサ化についてはデバイスの運用を含めて検討する.制御工学当初計画では,本研究を広く知らしめるためのWeb制作や,学術論文誌への投稿費用をその他として15万円ほど見積もっていたが,Web制作や学術論文誌への投稿が年度内に実施できなかったため,その差額が生じている.そのため,これらの取り組みについては平成28年度に実施する予定である.研究計画当初では,国際学会での成果発表を予定していたが,残念ながら国際学会での成果発表の機会に恵まれず国内発表のみとなった.このため海外出張費の支出が発生しなかった.また被験者を募ってのシステム評価の機会が予定より減ったことから謝金の支払いが減少した.基本方針としては,申請書に記載の通り平成28年度の計画に従って使用していく予定である.これに加えて,先の平成27年度の残金発生理由にある通り,平成27年度に実施できなかったWeb制作による研究活動を広く知らしめるための活動および,学術論文誌への投稿を積極的に行う予定である.平成29年度では,国際学会で成果発表,筋電義手のハードウェア改良,被験者を募ってのSTEF検査にかかる海外出張費,物品費,謝金費が増大する見込みである.これらの支出に充てる予定である.
プロテオグリカンで切迫早産を治療しよう

新生児死亡の最大の原因であり、現代の産科学の最重要課題である早産克服のため、その主要原因である絨毛膜羊膜炎の治療を目的とした基礎的研究を行った。本学で大量合成に成功したプロテオグリカン(PG)も用い、PGがヒト子宮頸管培養線維芽細胞においてLPSで誘導されたTLR4の活性化を抑制することにより、抗炎症効果を発揮することを明らかにした。また、PGとPを併用することによりさらに強い抑制効果が得られ、PGとPの併用療法が効果的な早産治療となる可能性が示唆された。【研究の目的】早産の原因として絨毛羊膜炎(CAM)が極めて重要である。またCAMの発症、子宮頚管熟化には、頚管中、羊水中の種々な炎症性サイトカインが重要な働きをしている。一方、プロテオグリカン(PG)は細胞外基質の主要構成成分でありながら、これまでは単に組織構造を維持する物質と考えられていた。ところが近年の研究で細胞の機能発現に重大な影響を与える事が知られるようになり、特に最近ではその抗炎症作用が注目されている。そこで今回は、リポ多糖(LPS)により刺激した子宮頚管由来培養線維芽細胞にPGを添加し、同細胞におけるPGの炎症性サイトカインへの影響を調べる事により、PGの早産防止の新しい治療薬としての可能性について検討した。【研究成果】手術時採取した子宮頚管組織片を培養し、得られた線維芽細胞の培地にLPSを添加し炎症を惹起した。48時間まで培養を続け、培地中のIL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNFαの産生量をELISA法により測定し、サイトカインの経時的変化を調べた。同様にLPSを添加し炎症を惹起した子宮頚管由来線維芽細胞の培地に、PGを種々の濃度で添加し48時間まで培養後、培地中のIL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNFαの産生量をELISA法により定量し、上記実験の結果と比較検討した。さらにRT-PCR法を用いて、mRNA定量による遺伝子発現解析を行った。その結果、ヒト子宮頚管培養線維芽細胞の産生する培地中のIL-1β量はLPS添加後12時間後でピークに達した後漸減した。このLPS添加によるIL-1β産生量はPG添加により濃度依存的に減少し、PG1mg/ml添加12時間後の培地中のIL-1β産生量はPG非添加群に比較して有意な減少を示した。またIL-6、IL-8についてもPG添加により同様に著明な減少を認めた。さらにRT-PCR法にて遺伝子レベルでもその抗炎症作用が確かめられた。PGはCAMの発症、頚管熟化に重要な種々の炎症性サイトカインを著明に抑制したことから、PGが早産防止の新しい治療薬となり得る可能性が示唆された。【研究の目的】早産の原因として絨毛羊膜炎(CAM)が重要である。そこで今回は、リボ多糖(LPS)により刺激した子宮頚管由来培養線維芽細胞にPGを添加し、同細胞におけるPGの炎症性サイトカインへの影響を調べる事により、PGの早産防止の新しい治療薬としての可能性について検討した。同様にLPSを添加し炎症を惹起した子宮頚管由来線維芽細胞の培地に、PGを種々の濃度で添加し48時間まで培養後、培地中のIL-1β、IL-6、IL-8の産生量をELISA法により定量し、上記実験の結果と比較検討した。続いて炎症反応の調節に関わるToll-like receptor4(TLR4))の発現をWestern blottingにて測定した。このLPS添加によるIL-1β産生量はPG添加により濃度依存的に減少し、PGlmg/ml添加12時間後の培地中のIL-

1β産生量はPG非添加群に比較して有意な減少を示した。またIL-6、IL-8についてもPG添加により同様に著明な減少を認めた。さらにRT-PCR法にて遺伝子レベルでもその抗炎症作用が確かめられた。TLR4はLPSで発現が増強し、PG添加により減弱した。PGはCAMの発症、頚管熟化に重要な種々の炎症性サイトカインを著明に抑制したことから、PGが早産防止の新しい治療薬となり得る可能性が示唆された。【緒言】早産は新生児死亡の最大の原因であり、その治療法確立は極めて重要である。早産の主因である絨毛膜羊膜(CAM)は主に細菌感染で発症し、種々の炎症性サイトカインが関与している。我々はプロゲステロン(P)が、分娩時頸管熟化に働くヒアルロン酸合成を抑制すること、プロテオグリカン(PG)が抗炎症作用をもつことを報告している。今回PG、Pのヒト子宮頸管細胞に対する抗炎症作用を調べることで早産治療薬としての可能性を検討した。【方法】子宮頸管組織片を培養し得られた線維芽細胞培地にLPSを添加し炎症を惹起。これにPG(0.5、1.0 mg/ml)、P、PG+Pを添加し培養し、IL-6、IL-8産生をELISA法、PCR法で測定した。さらに炎症反応調節に関わるTLR4の発現をWestern blottingで測定した。【結果】LPS添加によりIL-6、8の産生は増加したが、PGは濃度依存的にその産生を抑制した。IL-6産生はLPS単独添加に比較し+PG、+P、+PG+Pの添加で有意に減少。PG+Pの併用ではPG、P単独添加と比較し、さらに有意に減少。IL-8産生も、LPS単独に比較し+PG、+P、+PG+Pの添加で有意に減少。IL-6 mRNAでは、LPS単添加に比較し+PG、+P、+PG+Pの添加でその発現は有意に減少。また、PG+Pの併用ではP単独と比較しさらに有意に減少。IL-8でも、LPS単添加に比較し+PG、+PG+Pの添加でその発現は有意に減少。PG+P4併用はP単独と比較し有意に減少。TLR4はLPSで発現が増強し、+PG、+PG+Pで減弱。【結論】PGがヒト子宮細胞においてLPSで誘導されたTLR4活性化を抑制することで、抗炎症効果を発揮することが明らかになった。PGはPと併用することでさらに強い抑制効果を示し、PGとPの併用が効果的な早産治療となる可能性が示唆された。概ね計画通りに進行しており、プロテオグリカンの抗炎症作用の作用機序の一端まで解明できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。プロテオグリカン、プロゲステロンの併用による抗炎症効果の増強ならびに作用機序の解明を第一に行う。さらに可能であればラット等を用いた動物実験を開始する。
心理学実験のための頭部装着型眼球運動測定装置の開発および性能評価

本研究ではオープンソースかつ装置の3Dデータを自由に入手可能な頭部装着型アイトラッカーの開発を目的とした。頭部装着ユニットの開発においては、多様な照明状況に対応するための照明ユニットの組み込みおよび照明ユニットに必要なパーツの選定が今後の課題として残った。ソフトウェア開発では、デジタルIOユニットのサポート、対応カメラユニットの追加などの機能強化を行ったほか、PsychToolboxとの連携を可能とするsgttoolboxの開発を行った。sgttoolboxの性能評価実験を学術論文として公開したほか、開発したソフトウェアをインターネット上に公開した。本年度は、研究課題である頭部装着型の眼球運動測定装置開発のための基礎的な作業をおこなった。第一に、測定装置を頭部に装着する器具の形状を決定するために、ボランティア16名の頭部形状の計測を行った。来年度、測定データに基づき器具を設計して装着時の器具の安定性を評価する計画である。ソフトウェアの開発では、開発のベースとなるGazeParser / SimpleGazeTrackerのバージョン0.7系および0.8系を公開し、USB接続のI/Oユニットへの対応及びカメラ映像からの瞳孔検出アルゴリズムの改善をおこなった。本年度は来年度からの学部改組のため実験室の移転、縮小があり、機材整理を行わざるを得なくなるなど予定外の出来事があったため、当初の計画を大幅に変更する必要が生じた。計画を再検討した結果、カメラユニットの頭部装着用器具の作成は来年度に取り組むこととし、本年度はソフトウェア部分の機能向上に取り組んだ。まず、本研究で開発しているオープンソース眼球運動計測アプリケーションのSimpleGazeTrackerでサポートするカメラユニットの増加に取り組み、従来Windows版のみで利用可能であったFlyCapture2版をUbuntuに対応させた。他に新たなカメラユニットを複数検討したが、想定していた性能に達しなかったため正式なサポートは見送ることとした。SimpleGazeTrackerを用いて実験を作成するためのライブラリであるGazeParserについて、PsychoPyのGUIアプリケーションであるPsychoPy BuilderからのGazeParserの利用を容易とするコンポーネントを開発し、正式に公開した。また、PsychToolboxからSimpleGazeTrackerを利用するために開発したSgttoolboxについて、最新版のSimpleGazeTrackerに対応させるとともに、パフォーマンスを評価した論文を投稿した。以上の成果に加えて、GazeParserおよびSimpleGazeTrackerの組み合わせにおいてキャリブレーション時のサンプルの一部のみ再計測する機能の追加に取り組み始めた。この作業は現在も継続中である。本年度は来年度からの学部改組のため実験室の移転、縮小があり、機材整理を行わざるを得なくなるなど予定外の出来事があったため、頭部装着用器具の開発を進められなかった。この課題は来年度に取り組むが、開発に用いるデータの計測や性能評価について当初の計画を縮小せざるを得ない見通しである。また、GazeParserが使用しているPsychoPyの仕様変更が現在進行中のため、この仕様変更への対応にも資源を割く必要があると予想している。本研究ではオープンソースのアイトラッカーであるSimpleGazeTrackerを基に、装置の3Dデータを自由に入手可能な頭部装着型アイトラッカーを開発することを目標としていたが、実験室の移転、規模縮小といった外的な要因、およびソフトウェア開発に利用しているライブラリ群のバージョンアップへの対応等の開発リソースを圧迫する要因が重なったため、将来的な目標達成のための基礎を固めることを目標とした。その結果、測定装置の頭部固定ユニットに関しては、さまざまな照明環境に対応できる性能を持った照明ユニットの組み込みが不可欠であること、そしてそのような照明ユニットをどのような形で配布もしくは利用者側で調達可能とするかという課題が残された。ソフトウェア開発では、主要ライブラリおよび開発環境のバージョンアップへの対応に加え、デジタルIOユニットへの対応、利用可能なカメラユニットの追加、PsychToolboxのサポートの追加、キャリブレーションを容易にするための機能追加をおこなった。デジタルIOユニットの対応は将来的にPC用モニターを利用しないキャリブレーション等に利用するためである。利用可能なカメラユニットの追加はSimpleGazeTrackerがサポートする小型カメラユニットが将来販売を終了した場合に、代わりとなるカメラユニットの調達を容易とするためである。PsychToolboxのサポートはsgttoolboxというmatlab/octave用toolboxとして公開し、その性能を評価した学術論文をBehavior Research Methods誌において発表した。その他の成果はGazePaserおよびSimpleGazeTrackerのバージョンアップとして公開された。本年度は予想より勤務校における教育、管理運営業務の負担が多かったため、大幅に研究時間を削減せざるを得なかった。【現在までの進捗状況】で述べた通り、GazeParserが使用しているPsychoPyの仕様変更へ対応する必要がある。今年度の成果であるPsychoPy Builder用コンポーネントはこの仕様変更により現状のままでは使用できなくなるため、この問題に対応することが急務である。そのうえで、可能な限り頭部装着用器具の開発に取り組む計画である。認知心理学試作版の装置を用いた動作確認において、周囲光の状況などにより、しばしば視線方向の計算時に利用している角膜の反射像が撮影できない状態になることを確認した。

この問題を回避するために、角膜反射像以外の特徴点をカメラ映像から検出して視線計算に利用する機能の追加に優先的に取り組む。現在の進行状況では、視線データとシーンカメラ映像とのマッチング精度の評価まで研究期間内に到達しない可能性があるが、測定の安定性の確保を重視する。頭部装着器具の開発を来年度に変更したため、そのために確保していた予算を使用しなかった。本年度、特に後半の研究計画が大幅に遅れたため、予定していた学会発表を行うことができず、出張費の出費がなかった。頭部装着器具の開発のために使用する。研究を進め、学会発表の出張費として使用する計画である。上記URLにて開発中のソフトウェアを公開している。
高温超伝導体・強磁性体結合磁気シールド法の基礎研究

高温超伝導体トラップ磁束の測定装置(冷却装置、地磁気遮蔽用強磁性体磁気シールド、模擬磁界発生用コイル、高感度高分解能磁界センサ)と、BiSrCaCuO系(Tc=100K、Jc=50A/mm^2)高温超伝導体試料を用いて、トラップ磁束の大きさと背景磁界周波数の関係を明らかにした。試料冷却時に背景磁界が極性反転することがトラップ磁束の低減する必要条件であることを明確にした。ちなみに、急冷条件(長さ55mmの試料の下端から上端への77Kへの遷移時間は約0.5秒)では、振幅0.3Gの背景磁界が周波数10Hz以上ではトラップ磁束が7mG以下(1/43以下に減衰)となった。これらの結果、高温超伝導磁気シールド容器の冷却は、地磁気のような直流磁界(これはほぼ減衰することなくトラップされる)を厳密にシールドした空間で実施すれば良いことが明かとなった。本研究によって、直流から低周波磁界に対し、大きな遮蔽率を有する磁気シェイキング付き磁気シールドを外側に配し、その内に高温超伝導体磁気シールドを組合わせれば磁束トラップの問題を回避することができ、総合的に優れた高温超伝導体・強磁性体結合磁気シールドが実現できる見通しが得られた。またこの場合、磁気シェイキングに付随する交番磁界の漏洩は磁束トラップに悪影響を及ぼさないので特にその対策を要しないことも明かとなった。また、高角形アモルファス磁性薄帯を始め、3%高配鋼硅素鋼板及び6.5%硅素鋼板の磁気シールド特性を磁気シェイキング下で調べた。高角形アモルファス磁性薄帯(Metglas2705Mアライドシグナル社)は磁気シェイキングによりパーマロイの2030倍シールド効果が高くなることを明らかにした。背云直流磁界を1mG以下に遮断できる磁気シェイキング付き強磁性円筒磁気シ-ルド(長さ7.5cm,直径25cm)と,長さ18mm,直径300μm弱の微小フラックスゲ-ト磁界センサを開発し,菅々の背景磁界(最大5G以下の交流磁界と直流磁界の任意の組合せ,分布は3通り)下で冷去される高温超伝導体にトラップされる磁束の分布をスキャン測定するシステムを完成した[実施計画1,2]。磁気シ-ルドは角形アモルファス導帯(約1kg)を用いての製作した。200Hzのシェイキング磁界を施することによって,円筒半径方向の直流から数+Hzにわたる外乱磁界を1/600に低減する。磁界センサは,直径120μmの無磁歪アモルファス細線と,コンプリメンタリMOSFETを使用し作製した。動作周波数は液体窒素中で狩160KHzで,その時の感度,分解能はそれぞれ0.13V/G,0.76mGであった。高温超伝導体は長さ50mm,幅27mm,厚さ5mmのBiSrCaCuO系(Tc=100K,Jc=50A/cm^2)を入手し,種々の条件でトラップ磁束を測定した[実施計画3]。その結果,背景磁界が交流,直流に限らず一旦トラップされた磁束は,背景直流磁界を極めて小さくした環境で,磁束トラップさせるために当初印加した磁界より少し大きめの初期振幅減衰交流磁界を印加してやると大幅に(5mG以下)低減可能なことが明らかとなった。

この結果から研究者らが提案している磁気シェイキング付き軽量筒易形強磁性磁気シ-ルド内で(背景直流磁界は極めて効果的に遮断するが,外部調節可能なシェイキング磁界はわずかに漏洩する),高温超伝導容器を冷却すればトラップ磁束を最大でも5mG程度にできる見通しが得られた。一方,3%高配向硅素鋼板(20cm×20cm)のシ-ルド特性は,鋼板の磁気異方性方向(圧延方向)と外乱磁界方向が平行となる時,シェイキングによって数倍強化される結果が得られた。シェイキング電力は約25w/m^2であることがわかった。[実施計画]4前年度作成した磁気シェイキング付き磁気シールド装置及び前年度からさらに改良を続けたフラックスゲート小型磁界センサを用い、試料にBiSrCaCu0系(Tc=100K,Jc=50A/cm^2)高温超伝導体を用いて,トラップ磁束の大きさと背景磁界周波数の関係を実験的に明らかにすことが出来た(実施計画1.)。試料冷却時に背景磁界が極性を反転する(交番磁界)ことと,試料に温度勾配が存在することがトラップ磁束を低減するための必要条件であることを明確にした。急冷条件(高さ55mmの試料の下端から上端への77Kへの遷移時間は約0.5秒)では、振幅0.3Gの背景磁界が周波数10Hz以上では,トラップ磁束は7mG以下(1/43に減衰)となった。また背景磁界周波数が0.1Hzのような低周波でも,温度勾配を保ちながら徐々に冷却することによりトラップ磁束を同様に低減できることが明かとなった。上記研究結果によって,高温超伝導磁気シールド容器の冷却は,地磁気の様な直流磁界(ほぼ減衰することなくトラップされる)を厳密にシールドした空間で実施すればよいことが明かとなった。ただ,当初もくろんでいたトラップ磁束がマルチポール場的になっているか,あるいは永久電流そのものの振幅が小さいためかは,本研究で開発した磁界センサの空間分解能(23mm)では明確に出来なかった(実施計画2.3.)。本研究の結果,直流から低周波磁界に対し大きな遮蔽率を有する磁気シェイキング付き磁気シールドを外側に配し,その内に高温超伝導磁気シールドを組み合わせれば磁束トラップの問題を回避することが出来,総合的に優れた高温超伝導体・強磁性体結合磁気シールドが実現できる見通しが得られた(実施計画4)。
現代日本語の話しことばに特有の主題・とりたて助詞に関する実証的研究

現代日本語の主題・とりたて助詞のうち,これまでほとんど研究が行われてこなかった話しことばに特有の「って」「だって」「なんか」や無助詞などを中心に,書きことばに現れる主題・とりたて助詞との違いを明らかにした。その成果は,研究成果報告書に収録された次の6編の論文にまとめられている。6編のうち最初の2編は主題に関するもの,次の3編はとりたてに関するもの,最後の1編はとりたての周辺形式に関するものである。(1)主題を提示する「って」-「って」主題文の一側面-(高橋美奈子)(2)主述構造と連体修飾構造に対する主題のあり方-話しことばのテクストに見る属性叙述-(澤田浩子)(3)話しことばにおけるとりたて助詞「だって」の機能と意味(中西久実子)(4)いわゆる低評価を表すとりたて助詞「なんか」について(中西久実子)(5)現代語の特立のとりたて(野田尚史)(6)話しことばにおける「とか」の用法(李長美)また,会話文字化資料として,研究成果報告書の付録CD-ROMに収められた36本の会話資料が得られた。この資料は,自然談話を録音し,文字化したものである。主題・とりたての研究だけでなく,話しことばのさまざまな研究に利用できるものである。今年度は,次の(1)と(2)の調査・研究を行った。(1)日常会話の録音・文字化(2)既存資料を使った話しことばのとりたて助詞「こそ」の分析(1)については,平均30分程度の会話を約10本,MDに録音し,その文字化を行った。録音された会話は,話しことばの特徴が出やすいインフォーマルなものが多い。文字化はまだ正確で統一されたものにはなっていないが,話しことばにおける主題・とりたて助詞のおおよその傾向を知ることができるようになりつつある。(2)については,既存の話しことば資料である『女性のことば・職場編』や「男はつらいよ」シリーズの映画シナリオを使って,「こそ」の用法を分析した。書きことばと比較するために,書きことば資料として,新書の文章を使った。その結果,次の(a)や(b)のようなことが明らかになった(野田,2001発表予定,参照)。(a)「こそ」には,特立・譲歩・反論の3用法がある。書きことばでは特立の用法が圧倒的に多いが,話しことばでは反論の用法が多い。(b)「こそ」は現在,衰退しつつあり,排他の「が」や対比の「は」で代替される傾向がある。特にインフォーマルな話しことばでその傾向が強い。]今年度は,次の(1)から(3)の調査・研究を行った。(1)日常会話の録音・文字化(2)補助的に使う話しことば資料の収集(3)既存資料を使った話しことばの主題・とりたて助詞の分析(1)については,平均30分程度の会話を約10本,MDに録音し,その文字化を行った。文字化した資料から,話しことばにおける主題・とりたて助詞のおおよその傾向を知ることができるようになった。(2)については,補助的に使う話しことば資料として,伴一彦の全シナリオなどをパソコン上で使えるめどをつけた。(3)については,既存の話しことば資料である『女性のことば・職場編』や「男はつらいよ」シリーズの映画シナリオを使って,話しことばの主題・とりたて助詞の出現傾向や用法などについて,おおよその傾向を分析した。その結果,書きことばと話しことばによって主題・とりたて助詞の出現傾向に次のような違いがあることがわかり,今後は,書きことばにはほとんど表れない話しことば特有の主題・とりたて助詞を分析していくことにした。(a)書きことば中心に使われるもの:「こそ」「なら」「ばかり」など(b)話しことば中心に使われるもの:「なんか」「だって」「とか」など(c)書きことばにも話しことばにも使われるもの:「も」「しか」

「だけ」など現代日本語の主題・とりたて助詞のうち、これまでほとんど研究が行われてこなかった話しことばに特有の「って」「だって」「なんか」や無助詞などを中心に、書きことばに現れる主題・とりたて助詞との違いを明らかにした。その成果は、研究成果報告書に収録された次の7編の論文にまとめられている。7編のうち最初の3編は主題に関するもの、次の3編はとりたてに関するもの、最後の1編はとりたての周辺形式に関するものである。(1)主題を提示する「って」-「って」主題文の一側面-(高橋美奈子)(2)談話における無助詞主題に関する一考察(庵功雄)(3)主述構造と連体修飾構造に対する主題のあり方-話しことばのテクストに見る属性叙述-(澤田浩子)(4)話しことばにおけるとりたて助詞「だって」の機能と意味(中西久実子)(5)いわゆる低評価を表すとりたて助詞「なんか」について(中西久実子)(6)現代語の特立のとりたて(野田尚史)(7)話しことばにおける「とか」の用法(李長美)また、会話文字化資料として、研究成果報告書の付録CD-ROMに収められた36本の会話資料が得られた。この資料は、自然談話を録音し、文字化したものである。主題・とりたての研究だけでなく、話しことばのさまざまな研究に利用できるものである。
日本手話における複合述部の統語分析

本研究は、日本手話における複合述部の特性を記述的に明らかにし、その統語構造について従来研究で提案されている(非)対称仮説の妥当性を検証することを目的とする。「食べ歩く」のような複合述部の派生は、統語部門において二つの句の対称的併合操作から始まるが、音韻的にはどちらか一方の句を非対称的に先行させ、外在化せざるを得ない。手話言語ではそのような音韻制約がいつも働くとは限らず、構造対称性の検証には理想的であるが、日本手話の複合述部についての体系的研究は少ない。本研究は音声言語では検証することができない複合述部の特性を明らかにすることで、二つの句の対称性問題の本質解明などへの理論的寄与を目指す。
DNA合成と損傷をモニターするチェックポイント機構

チェックポイント機構とは細胞周期を順序正しく進行することを保証する機構である。たとえば、真核生物にはDNA合成が完了するまでM期に進ませないという機構が存在している。また、DNAに損傷がおこると、損傷を修復するまで細胞周期を停止させるという機構も存在する。分裂酵母では、細胞周期を進行するのに必須な遺伝子と、細胞周期を順序正しく保つのに必須な遺伝子(チェックポイント遺伝子)が存在することが知られている。しかし、どのようにDNAが合成しているのかを検知し、そのシグナルがどのように細胞分裂を制御しているcdc2キナーゼに伝達しているのかは全くわかっていない。我々はDNAポリメラーゼαの温度感受性変異株を樹立し、これがチェックポイント機構に関与していることを明らかにした。次に、この株を宿主として新しいプロテインキナーゼ(cds1^+)をクローニングした。いろいろな解析の結果CdslキナーゼはDNAポリメラーゼαと結合し、DNA合成をモニターし、そのシグナルをcdc2キナーゼに伝達する機能を持つと結論した。この研究よりDNA複製装置とチェックポイント遺伝子のつながりがはじめて明らかになった。また、cds1^+は非常に特異的に機能することが明らかになり、新しいチェックポイント遺伝子であることが解明された。
肝移植後の肝不全対策:ドナー肝処置に関する基礎的検討

臓器移植に際し、ドナー臓器は保存に伴う冷虚血とその後の再灌流に晒される。このような保存再灌流は、臓器障害を惹起する。肝においては、類洞内皮細胞障害とKupffer細胞の活性化が生じ、微小循環障害から肝壊死が成立する。Ischemic preconditioningは、短時間の臓器虚血と再灌流が、その後の長時間の虚血再灌流後に生じる障害を軽減する現象である。我々は、ラットモデルを用いて、ischemic preconditioningが、保存再灌流に起因する類洞内皮細胞障害、及びKupffer細胞の活性化を抑制し、肝移植後のレシピエントの生存率を改善することを示してきた。本補助金の研究期間において、ischemic preconditioningは、肝保存再灌流後のKupffer細胞の活性酸素産生能を抑制すること、アデノシンA1リセプター阻害薬の前投与によって、この効果が消失すること、アデノシンA1作動薬の投与は、ischemic preconditioning同様、肝保存再灌流後のKupffer細胞の活性酸素産生能を抑制することを明らかにした。従って、ischemic preconditioningに伴って虚血組織から放出されたアデノシンが、A1リセプターを刺激することで、保存再灌流後のKupffer細胞の活性酸素産生能亢進を抑制すると考えられた。更に、アデノシンの作用がKupffer細胞に直接作用するか否かを明らかにするため、単離Kupffer細胞を用いた検討を行なった。KCNを用いたchemical hypoxia後の活性酸素産生能を測定したが、無処置細胞の値が安定せず、cell qualityの問題と考えられた。Kupffer細胞単離法の再検討を行なった後、継続する予定である。短時間の臓器虚血と再灌流は、その後の長時間の虚血/再灌流後に生じる臓器障害を軽減する。この現象は、ischemic preconditioning(IP)と呼ばれる。我々は、ラットモデルを用いて、IPが保存/再灌流に起因する、類洞内皮細胞障害、及びKupffer細胞の活性化を抑制し、肝移植後のレシピエントの生存率を改善することを示してきた。今回、IPのKupffer細胞に及ぼす効果の機序につき検討を行なった。1.Kupffer細胞の活性酸素産生量は、保存/再灌流によって増加したが、IPはこれを抑制した。2.アデノシンA_1リセプター阻害薬の前投与によって、Kupffer細胞におけるIPの活性酸素産生抑制作用は消失したが、A_2リセプター阻害薬は効果を示さなかった。3.アデノシンA_1作動薬を添加した緩衝液で肝潅流を行うと、保存/再灌流後の活性酸素産生量は減少し、IP同様の効果が得られたが、A_2リセプター作動薬は効果を示さなかった。以上より、IPのKupffer細胞に対する、活性酸素産生抑制作用はアデノシンA_1リセプター刺激を介して発現すると考えられた。我々は、ラットモデルを用いて、ischemic preconditioningが、保存再灌流に起因する類洞内皮細胞障害、Kupffer細胞の活性化を抑制し、肝移植後のレシピエントの生存率を改善することを示してきた。本補助金の適用を受けた昨年度においては、ischemic preconditioningによる、肝保存再灌流後のKupffer細胞における活性酸素産生能抑制作用に注目し検討を行った。

その結果、このischemic preconditioningの作用は、虚血中に放出されるアデノシンがA1リセプター刺激を介して発現することを明らかにした。本年度は、この作用が、Kupffer細胞への直接作用か否かを明らかにするため、単離Kupffer細胞を用いて検討を行った。アデノシン作動薬を添加した培養液にて短時間培養してpreconditioningを施行し、KCNを用いたsimulated ischemia/reperfusion後のKupffer細胞の活性酸素産生能を検討したが、アデノシン作動薬による効果は確認されなかった。simulated ischemia/reperfusionによる無治療群の活性酸素産生量が安定せず、cell qualityの問題と考えられたため、Kupffer細胞単離法の再検討を行っている。