hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
犬のリンパ腫における微小残存病変モニタリングシステムの臨床的有用性

犬のリンパ腫を標準的な化学療法で治療した場合、中央生存期間1年という治療成績の壁が存在する。本研究では、化学療法後の微小残存病変(Minimal residual disease, MRD)をリアルタイムPCRによって定量し、化学療法の有効性を評価した。その結果、各薬剤の投与後のMRDレベルによる用量変更、プロトコール実施中のMRDレベルによる地固め療法の実施、および完全寛解時のMRD測定による早期介入療法の必要性といった改良案を提示することができた。これら成果は、犬のリンパ腫治療の進歩につながるだけでなく、人の非ホジキンリンパ腫治療のモデル系としての有用性を示唆するもと考えている。リンパ腫は犬において最も発生頻度の高い造血器腫瘍であり、抗がん剤に対する感受性が良好であることから、化学療法を行う機会が多い。本研究は、微小残存病変(MRD)モニタリングシステムによって化学療法の効果を評価することにより、現行化学療法の改良および新規治療法の開発を行うことを目的とする。抗がん剤の有効性比較:多剤併用化学療法(UW-25)によって治療を行った犬のリンパ腫症例において、UW-25で使用する抗がん剤であるビンクリスチン(VCR)、シクロフォスファミド(CPA)、およびドキソルビシン(DOX)め投与前後のMRDレベルを比較し、各抗がん剤の腫瘍細胞減少効果を比較した。その結果、現行の用量では、CPAの抗腫瘍効果はVCRおよびDOXのそれよりも有意に低く、そのことはとくに大型犬における予後の悪化と関連することが示された。DOXはプロトコール全体にわたって比較的安定した抗腫瘍効果を示したが、VCRは後半においてその効果が減弱していた。これらの結果から、現時点における主要な標準プロトコールの一つであるUW-25の改良法を提示することができた。MRDレベルの変化に基づいた再発予測:犬のリンパ腫症例において、化学療法後の完全寛解期間中に定期的にMRDレベルをモニターした結果、90%以上の症例において臨床的な再発の前からMRDレベルが上昇することが示された。また、そのMRD上昇から臨床的再発までの期間の中央値は42日であった。この結果から、MRDモニタリングは再発予測に有用であることが明らかとなり、MRDレベルに基づいて化学療法を再開することによって再発させない化学療法の指針が示された。本年度におけるMRDモニタリングに関する研究成果により、犬のリンパ腫に対する化学療法の改良法を明確に提示することができたものと考えている。犬のリンパ腫は発生頻度が高く、抗がん剤に対する感受性が良好であることから、化学療法を行う機会が多い。しかし、現在標準的に用いられている多剤併用プロトコールで治療した場合には、生存期間約1年という治療成績の壁が存在する。これまで、化学療法の有効性に関しては奏功率や無進行生存期間(PFS)といった臨床的パラメータのみによって評価されてきた。我々は、本研究を通して高感度・高精度に腫瘍細胞数を定量する微小残存病変(Minimal residual disease, MRD)モニタリングシステムを開発することができた。本年度においては、このMRDモニタリングシステムを利用し、治療法発展のために化学療法の有効性評価をさらに進めた。犬のリンパ腫症例のなかで、高悪性度でありかつ化学療法剤に対して感受性の高いびまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)症例を選択し、多剤併用化学療法(University of Wisconsin 25-week protocol, UW-25)を実施した。その結果、治療終了時よりも早期(11週後)におけるMRDレベルを測定することによって、予後の良い群と悪い群を層別化することが可能となった。11週後のMRDレベルが低く、完全寛解に達した症例において、臨床的に再発が認められる前のMRD上昇時点から抗がん剤による早期介入療法を実施したところ、MRDレベルが再び低下した。これにより、臨床的再発を回避することが可能であることが示され、これまでの症例で最長のPFSは1,453日(約4年)に及んでいる。一方、腸管T細胞リンパ腫(ITL)の症例に関しては、より高い精度のクローン性解析が必要であったため、キャピラリー電気泳動法を用いるGeneScanning法を組み合わせてMRD解析を実施した。本研究により、犬のITLに関しては、PFSの短い大細胞型とPFSの長い小細胞型の2つの病型が存在することが示された。化学療法の有効性に関しては寛解率や寛解/生存期間という臨床的パラメータのみによって評価されてきた。本研究では、高感度・高精度に腫瘍細胞数を定量する微小残存病変(MRD)モニタリングシステムによって化学療法の腫瘍細減少効果を評価し、新たなリンパ腫治療治療戦略を明らかにすることとした。化学療法

プロトコール早期におけるMRDレベルによる予後予測:高悪性度B細胞リンパ腫に罹患した犬の症例にCHOP療法(改変UW-25プロトコール)を行い、免疫グロブリン重鎖(IgH)遺伝子由来塩基配列を基にしたプライマーとプローブを用いたリアルタイムPCR法によって末梢血液中のMRDレベルを測定し、その予後に対する影響を解析した。治療11週目に解析可能であった31頭におけるMRDレベルを測定したところ、17頭はMRD陽性であったが、他の14頭はMRD陰性(<10 cells/100,000 PBMC)であった。MRD陰性群における無進行生存期間(中央値337日)はMRD陽性群におけるもの(中央値196日)より有意に長いことが示された。多変量解析においても、WHO臨床サブステージの他に今回得られた治療11週目におけるMRDレベルが独立した予後因子であることが明らかとなった。MRDレベルに基づいた早期介入化学療法の有効性:UW-25プロトコールによって完全寛解に達した高悪性度B細胞リンパ腫の犬の3例において、臨床的再発前ではあるがMRDレベルの上昇が認められた時点から早期介入化学療法を実施した。その結果、いずれの症例においてもMRDレベルが低下し、臨床的再発を回避することができた。犬のリンパ腫において、微小残存病変モニタリングシステムを薬剤の有効性評価および再発予測に利用することができ、当初の計画に沿った成果が得られている。25年度が最終年度であるため、記入しない。犬のリンパ腫においては、多中心型リンパ腫の症例が最も多く、消化器型のリンパ腫はその次に多い。本研究では、多中心型リンパ腫と消化器型リンパ腫の両方を対象として研究計画を立てて実施してきた。これまで、多中心型リンパ腫においてMRDモニタリングシステムの抗がん剤有効性比較、予後指標、および早期再発予測に関する臨床的有用性を明らかにすることができ、おおむね順調に研究が進んでいる。しかし、消化器型リンパ腫に関しては治療前から末梢血液中の腫瘍細胞数が少ない症例が多いことから、その研究がやや遅れている。平成25年度には消化器型リンパ腫症例に関して重点的に研究を進めることとしたい。犬においては、類似した消化器症状を呈する炎症性腸疾患と消化器型リンパ腫の鑑別が重要な課題となっている。当初の計画調書でも触れているが、消化器型リンパ腫症例における微小残存病変モニタリングシステムの有用性を検討しており、その分野での臨床的有用性を発展させていきたい。今年度で得られた成果を実際の臨床例での治療にフィードバックしていくことが重要であるが、その際には適切な症例を確保してくことが課題となる。本学動物医療センターだけではなく、協力動物病院との連携により症例を確保する努力が必要と考え、これら病院の獣医師との連携ミーティングを行う方針である。MRDモニタリングシステムは腫瘍性疾患の化学療法に関する改良および新規開発にきわめて有用であることが明らかとなってきた。今後は、大学での研究ベースだけではなく、民間の検査ラボでもMRD測定ができるようになれば、その臨床的なインパクトが増すものと考えられる。
複雑ネットワークのスペクトル解析と頂点間統計量によるモデル化手法の構築

(1)ネットワークのスペクトル解析:グラフの直積の距離kグラフに対して、因子数を無限大とするときの極限分布を「組合せ的中心極限定理」として導出した。加重付超立方体を構成し、スペクトル分布をq変形エルミート多項式で記述する公式を得た。有向パスグラフのマンハッタン積に関して、因子の個数が小さいときには固有値分布を完全に決定し、パスが長くなるときの漸近的スペクトルを導出した。(2)モデル化手法のためのダイナミクスの統計的漸近挙動:量子確率論の手法を古典的なランダムウォークに応用して、推移確率や再帰確率に関する公式を再構成した。スパイダーネット上の量子ウォークに対して、局在化の必要十分条件を導出した。本研究の目的は、巨大なグラフ、成長するグラフ、ランダムグラフ、辺に向きや加重など付加構造をもつグラフ(ネットワークと総称)のスペクトル解析を展開する。特に、量子確率的な観点と手法によって新しいアプローチを提案し、ネットワークの背後に非可換的構造を探索する。次いで、ネットワーク上の確率過程に付随した頂点間統計量の漸近挙動を解明し、ネットワークの構造を推定するモデル化手法(逆問題)を確立することにある。今年度は「複雑ネットワークのスペクトル解析」と「頂点間統計量の確率解析」に関して成果が上がった。1.有向グラフのスペクトル解析:前年度に引き続いて、有向グラフのマンハッタン積のの具体例について結果を蓄積した。特に、パスグラフのマンハッタン積で、一方のパスグラフが小さい場合については、行列解析によって詳細な結果が得られ、ゼロ固有値の重複度を求めることができた。因子数が少し大きいものに対しては、数値計算による観察を続けている。2.距離kグラフのスペクトル解析:前年度は、超立方体の距離kグラフの固有値分布を完全に決定し、因子の個数が無限大になる極限分布を具体的に導出した。今年度は、これを一般のグラフの直積の場合に拡張して、同様の結果を得ることに成功した。また、超立方体の場合には、加重付グラフに拡張することでq変形を構成することができた。3.グラフ上のダイナミクスの確率解析:前年度に引き続いて、スパイダーネット上の量子ウォークの局在性について研究を継続した。また、量子確率論において基本的である相互作用フォック空間の手法を古典的なランダムウォークに応用して、nステップ推移確率や再帰確率に関する公式を再構成した。この公式をさらに一般のグラフに拡張する上で、量子確率的手法の有効性を確認した。本研究の目的は、巨大なグラフ、成長するグラフ、ランダムグラフ、辺に向きや加重など付加構造をもつグラフ(ネットワークと総称)のスペクトル解析にある。いくつかのネットワークのクラスについて、スペクトル解析の具体的な計算結果が得られ、その上のダイナミクスに関する特性量とスペクトルの関連が明らかになった。これをもとに、逆問題を端緒に付けることができた。1.有向グラフのスペクトル解析:非対称行列に対する一般論は困難であるため、有向グラフのマンハッタン積について具体的な計算を蓄積した。2.距離kグラフのスペクトル解析:超立方体の距離kグラフの固有値分布を完全に決定し、因子の個数が無限大になる極限分布を具体的に導出した。極限分布については、代数的中心極限定理として一般のグラフの直積の場合に拡張された。超立方体の場合には、加重付グラフに拡張され、q変形エルミート多項式との関連が明らかになった。3.グラフ上のダイナミクスの確率解析:スパイダーネット上の量子ウォークの局在性の判定条件を導出した。さらに、量子確率論において基本的である相互作用フォック空間の手法を古典的なランダムウォークに応用して、nステップ推移確率や再帰確率に関する公式を再構成した。今年度の実績として次の3つが著しい。

1.有向グラフのスペクトル解析:有向グラフのマンハッタン積を一般的に定式化し、ゼロ固有値に付随する固有空間が大きな次元をもつことを見出した。パスグラフのマンハッタン積に関して、因子の個数が小さいときには固有値分布を完全に決定し、パスが長くなるときの漸近的スペクトルを導出した。因子数が少し大きいときには、数値計算によって、固有値が複素平面に特殊な曲線を描くことが確認できた。この曲線を決定することはきわめて興味深い課題となった。さらに、マンハッタン積を量子確率論の独立性と関連させる方向で研究を進めている。2.量子ウォークの統計的性質、特に局在化:研究協力者の今野(横国大)、瀬川(東大)との議論から、古典的なマルコフ連鎖とは性質が著しく異なる量子ウォークをネットワーク上で考えることで、古典論では反映しないネットワーク構造を捕まえる可能性が出てきた。具体例として、スパイダーネット上のグローバー・ウォークを取り上げ、ランダムウォークのスペクトル解析を援用して、数種類の局在化のパターンを見出した。3.距離kグラフのスペクトル解析:具体例として超立方体の距離kグラフの固有値分布を完全に決定し、因子の個数が無限大になる極限分布を具体的に導出した。これを一般のグラフの直積の場合に拡張して、同様の結果を得るための条件について一定のめどが立った。1.有向グラフのマンハッタン積および距離kグラフについて、一般論とともに具体例の計算が蓄積され、当初の予想以上に興味深い課題が見出されてきた。パスグラフのマンハッタン積に関して、固有値分布を完全に決定することが目下の最大の目標である。直積以外の積グラフの距離kグラフのスペクトル解析が自然な問題として表れてきた。2.ネットワーク上の確率過程については、特に、グラフのスペクトル解析を通して、量子ウォークと古典的ランダムウォークについて研究が進展した。スパイダーネットに限らず、より一般のネットワークに対して、できるだけ統一的な取り扱いを図ることの重要性が増してきた。さらに、グラフ上のダイナミクスとしては偏微分方程式によるアプローチがあり、この方面の知見を取り入れるための研究交流を開始した。3.ランダム・グラフやグラフ・ダイナミクスに関しては、既存の成果を見直すにとどまっており、次年度以降に本格的に取り組むこととなった。1.有向グラフのマンハッタン積について、具体例の計算をとおして多くの興味深い現象を発見した。当初の予想以上に豊富な内容が示唆される。特に、パスグラフのマンハッタン積に関して、固有値分布を完全に決定することが目下の最大の目標である。数値計算によって示唆される、固有値が複素平面上に描く図形の正体を解析的に表示するという新しい興味深い問題が現れてきている。2.ネットワーク上の確率過程は2年目以降の課題であったが、研究協力者との議論が発展して、量子ウォークがクローズアップされた。
里山・田園環境の保全活動をベースとした環境教育と市民参加のシステム開発

和歌山県橋本市柱本地区と大阪府八尾市神立地区を研究対象地に、自治体職員、学校教員、会社員、学生、自然保護団体会員等からなる、研究協力者グループを結成し、これを核に里山管理や棚田の石積手法等の伝統技術を有する地域の人材を指導者に、それぞれにおいて2泊3日、ならびに英国BTCVとの連携による9泊10日の国際保全合宿、日帰りの保全活動等を市民参加で開催した。その結果ならびに、講演会やシンポジウムの開催による効果、BTCV発行の資料の分析等から、以下のことが明らかになった。市民参加の起動には、講演会やシンポジウムの開催による情報の提供によって、市民の潜在的な意欲や情熱を触発し、ついで現場での保全作業を体験させることにより、その意義や充実感を確認し、継続的な活動に進むことが明らかとなった。特に寝食を共にする合宿方式では、いっそう共通認識や連帯感が培われ、たとえ外国人がまじり、相互に会話が不十分であっても、ほぼ同様な効果の得られることが分かった。このような市民参加による里山・田園の保全活動は、市民の環境認識や農林業に対する理解、知的意欲等を深めるとともに、農林業に携わる地域住民にも自信や気力を回復し、また都市住民に対する不信感も取り除かれる効果のあることが認められた。一方、青少年や老齢者も里山・田園環境の保全作業に意欲や楽しさを感じ、作業内容や1グループ当たり人数を適正にすれば、問題なく進められること、また、参加者には行政職員や学校職員が比較的多く、その関心も高いことから、今後、行政・文教施策としての生涯教育や環境教育との関連も可能と考察された。しかしそれには里山・田園環境の保全活動の内容を充実させ、かつ、継続的に進めていく必要があり、今後、市民・行政・企業のパートナーシップによる運営組織の形成が不可欠と結論づけられた。研究地域の設定と研究協力者グループの結成和歌山県橋本市柱本地区、大阪府八尾市神立地区において、それぞれ16人及び18人の、地元自治体職員、学校教員、会社員、学生、自然保護団体会員等から成る研究協力者グループを結成し、ボランティア・リーダーとして登録した。現場活動を実施すると、参加者の中から情熱ある強力な協力者の発掘できることが明らかとなった。伝統的技術手法の調査と記録里山・田園地域の景観と生物環境を維持・管理する上で必要な、伝統的な棚田の石積み手法、年間の農作業の手順、里山の維持・管理手法について、地元の区長及び古老等を対象に聞き取り調査を行った結果、積極的な協力が得られ、橋本市柱本地区では7人、また八尾市神立地区では2人を保全技術訓練の指導者として登録した。英国BTCVについて、資料の訳と分析4.保全技術訓練コースの企画と実施里山管理に必要な伐採、下刈りと、棚田の石積み工について、2泊3日の技術訓練コースを上記の地元の技術登録者の指導で、橋本市柱本地区では26人、八尾市神立地区では33人の参加により実施し、人材の発掘と養成、ならびにシステム開発の上で大きな成果が得られた。1.国際シンポジウムの企画と開催里山・田園環境の保全に対する市民、行政、企業等の認識を高めるための情報提供手段として、シンポジウムの開催を取り上げ、その企画から実施に至る的確なシステムを明らかにするため、英国BTCV、ならびに(社)大阪自然環境保全協会、研究協力者であるボランティア・リーダーとの連携で、シンポジウム「英国BTCVの活動と日本における展開と連帯」を実施した。その結果、システム化のための具体的な指針が得られた。英国BTCVが実施している保全合宿のシステムと手法を我が国に導入し、その可能性を探るために、BTCVとの連携により、和歌山県橋本市と大阪府八尾市ほかにおいて、それぞれ10日間の国際保全合宿を計画・実施した。

英国から延べ10人のボランティア、ならびに多数の地域住民、都市住民の参加で行った結果、我が国における可能性が確かめられるとともに、その的確な企画・運営システム策定のための指針が得られた。3.行政等が進める市民参加の活動促進施策に対する助言、指導と可能性の評価行政等が市民及び農林業者を啓発・支援して、市民参加による里山・田園環境の保全を進めようとする施策について、以下の事例について、そのシステムづくり、リーダー養成セミナー・実習等の実施について、助言・指導を行うとともに、その経過から可能性と潜在力を評価した。(1)ひょうご豊かな森づくり(兵庫県)(2)飛鳥の森づくり(建設省)(3)箕面の森づくり(大阪府箕面市)(4)ふるさとの景観づくり(高知県中土佐町)4.平成5年度及び以上の平成6年度の結果に、今後さらに不足の調査を加え、研究成果報告書をまとめる。
虚弱な高齢者に対する介護予防プログラムの包括的な評価

本研究では、研究者の提案する運動・口腔・栄養の総合的なプログラムを実施し、在宅高齢者の心身の変化を明らかにし、効果的なプログラム内容と包括的な評価の方法を検討することを目的とした。対象者は介護保険事業を利用する高齢者で介入群7名、待機群9名だった。本プログラムは各2か月間ずつ実施し、結果を評価した。各項目について、ほぼすべての対象者が現状を維持できた。他者との関係性で介入群と待機群で有意な差がみられた。対象者間の交流の促進や仲間意識の形成が促され、自己評価・他者評価が向上した。総合的なプログラムは、実施内容が高齢者の潜在しているニーズと合致することで、より効果が高められることが示唆された。平成24年度は、7月から3月末日まで、産前・産後の休暇および育児休業を取得した。このため、調査を開始する予定であったが、それが実施不可能となった。よって、調査協力機関の担当者と、研究・調査の延期に関しての連絡調整を主に実施した。また、介入プログラム及び調査用紙等の検討を重ね、最新の情報や知見を盛り込むようにした。平成25年度は、これまでの調査協力機関の担当者の退職や異動等により、予定していた調査が実施不可能となった。そのため、新たな調査協力機関の開拓を実施した。また、新たな調査協力機関のスタッフに対して、調査に必要な知識や技術、評価尺度等の教育を実施した。そのために各専門職者の協力も仰ぎ、最新の知見が盛り込めるように努力した。協力機関のスタッフの意見も聴取し、高齢者ケアに関する力量を可能な限りそろえるようにし、介入研究調査の実施時に影響を与える要因ができるだけ少なくなるよう尽力した。新たに協力を依頼した機関の担当者と、研究・調査に関しての連絡調整を主に実施した。介入プログラム及び調査用紙等については検討を重ね、公衆衛生の専門家やリハビリテーション専門医、歯科医師、地域保健看護学の専門家等の各専門職者からの意見や最新の情報、知見を盛り込むようにした。また、海外の研究者とも討議を重ね、虚弱な高齢者に対する介入プログラムが国際的にも応用できるように工夫を取り入れた。高齢者ケアの先進国である北欧で実施されている介護予防のためのケアについて、実践的な面から文化的な面に至るまで日本で現在実施されているプログラム等と比較しながら討議した。これにより、共通する点および参考にする点、日本の高齢者にはなじみにくい点等が明確になり、計画していた従来のプログラムにさらなるブラッシュアップを加えることができた。さらに高齢者の認知機能や社会性の向上に関する介入方法について予備調査を実施し、検討を重ねた。より虚弱な高齢者の介護予防プログラムに導入しやすく、継続しやすい効果的なプログラム内容の開発に近づくことができた。本研究は、地域で暮らす虚弱な高齢者に対して行われる介護予防プログラムの運動・口腔・栄養の3つの事業と、利用者の心身の変化の関係・介護度の変化を明らかにすることを目的としている。それらをふまえ、介護予防プログラム全体の心身の変化と、介護度や医療費等の変化も含めた包括的な評価の方法を検討し、地域で暮らす虚弱な高齢者への介護予防ケアの全体像を改善する方向性を検討することとした。平成23年度は、虚弱な高齢者への介護予防プログラムの運動・口腔・栄養の3つの事業と利用者の心身の変化や意欲、介護度や医療費等との関係を明らかにするための、本研究の概念枠組みの構築と、質問紙を用いた予備調査、スタッフへの聞き取り調査を用いた介入プログラムの内容の調整等を行う事を目的に研究を実施した。介護予防・虚弱高齢者・介入プログラム等のキーワードを元に関連文献の検討と概念枠組みの構築を実施した。また、国内外の先行研究を参考に、本研究の概念枠組みの構築と、質問内容の整理を行った。海外の先行研究においては文献検索だけでなく、訪日したフィンランドの研究者と、フィンランドにおける介護予防活動の概念からシステム、活動内容の実際にいたる討議を行った。これにより介護予防の概念について、日本国内だけでなく、国際的な面からの理解も深めることができた。調査内容及び介入方法の検討については、調査対象の各施設等の意見や要望を収集することに努めた。東京都八丈町のスタッフへ、現在実施しているプログラムの改善点や、実施上の疑問点、要望等を聞き取り、調査用紙への質問項目の反映や、介入内容・方法の情報の整理を行った。これにより、次年度以降からの調査に使用する調査用紙の推敲を行うことができた。また、フィールドの開拓にも努め、東京都八丈町・山形県内における高齢者施設での介護予防プログラムの現状の確認や調査に向けての打ち合わせ等を実施した。

本研究では、研究代表者の提案する運動・口腔・栄養の総合的なプログラムを実施し、在宅高齢者の心身の変化を明らかにすることを目的とした。それらを踏まえ、地域に暮らす高齢者に対して実施される総合的なプログラムにおける効果的な内容と包括的な評価の方法を検討した。研究に同意の得られた介護保険事業を利用する高齢者20名のうち、16名が分析対象となった。分析対象者は介入群7名、待機群9名で、その平均年齢は78.0(±7.4)歳と81.0(±7.5)歳だった。総合プログラムの内容は、PT・OTによる運動機能向上のための集団・個別リハビリテーション、看護職・介護職による口腔機能向上のための体操、看護職による栄養状態の改善のための食に関する内容の会話を中心としたセッションとした。介入群が2か月間のプログラムを実施した後、待機群が同様に2か月間のプログラムを実施し、その結果を評価した。調査期間を通してみられた変化は以下の通りだった。まず、運動機能・口腔機能について明らかな低下はみられず、ほぼすべての対象者が現状を維持することができた。栄養状態の変化についてもBMI値等の著明な変化はみられず、標準値の範疇での推移にとどまった。対象者の変化は、他者との関係性の項目において介入群と待機群間で有意な差がみられ、対象者およびスタッフからも高い評価を得た。食行動への積極性の向上を目的として実施したプログラムにより、食への意識の向上だけではなく、対象者間の交流の促進や仲間意識の形成が促され、自己評価・他者評価の向上へとつながった。さらに対象者の能動的なプログラムへの参加やその発展に関する発言も多くみられるようになった。運動・口腔・栄養の総合的なプログラムは、実施内容が高齢者の潜在しているニーズと合致することで、より効果が高められることが示唆された。高齢者が主体的に参加できる方法の検討が求められる。地域保健看護学平成24年度は、7月から3月末日まで、産前・産後の休暇および育児休業を取得した。このため、調査を開始する予定であったが、それが実施不可能となった。平成25年度より改めて研究・調査を再開する。平成25年度は、調査を再開する予定であったが、休業中に予定していた調査協力機関の担当者の退職や異動等により、実施不可能となった。そのため、新たな調査協力機関を開拓する必要があった。研究調査のためのフィールド開拓に手間取った。また、平成24年度に予定していた調査が研究者の体調により一時延期となった。それに伴い、平成23年度内に申請予定だった倫理審査委員会への計画書の提出や、調査協力予定の機関との協議等も一時見合わせや延期となったため。平成25年度は、5月までに研究調査のための倫理審査を申請する。67月には対象者を介入群と待機群の2群に分け、介入群には初回調査後、対象者およびスタッフに運動・栄養・摂食嚥下ケアの教育・指導(介入プログラム)を実施する。また、6ヵ月後の第2回調査までの間に、本研究者が毎月1回、対象者とスタッフに対しプログラム内容の確認と修正を行う。待機群には6ヵ月後の第2回調査後に介入プログラムを開始する。平成26年度は、12ヵ月後の第3回調査、18ヵ月後の第4回調査とスタッフへのグループインタビューを行う。
オフスクリーン音に注目したシーン認識における視聴覚統合過程の検討

より包括的に視聴覚統合過程を検討するために、視野外に音源が存在する(オフスクリーン条件)場合を含む映像と音の様々な組み合わせにおいて被験者の視線の動きとシーンの意味解釈を実験的に検討したところ、映像につけられた音はシーンに向けられる視線の集中度合いを規定し、視線が向けられた視覚情報と音源の意味とが結びつくことでシーンの意味解釈が成立する過程が明らかとなった。また、その際の音の適度なオフスクリーン性がシーンの意味解釈の複雑さや豊かさに寄与している可能性が示唆された。平成26年度は計画通り、映像編集ソフトウェアを利用して映像とサウンドトラックを時間軸上で可視化することによって映像作品におけるサウンドデザイン、特にオフスクリーン音の用いられ方の定性的な分析を行った。その際、サウンドデザイナー(映画制作の場合、多くは編集者)へのインタビュー文献(マイケル・オンダーチェ(2011)『映画もまた編集であるウォルター・マーチとの対話』みすず書房)を参照して文献中で触れられている映画作品(『イングリッシュ・ペイシェント』『地獄の黙示録』等のウォルター・マーチ編集あるいはサウンドデザイン作品)を取りあげることで、デザイナーの制作意図ともつきあわせながら分析を行った。さらに、主に批評的な観点ではあるが本研究課題と同様にサウンドトラックの詳細な分析を行っている文献(平倉圭(2010)『ゴダール的方法』インスクリプト)で触れられている作品についても取りあげて分析を行った。その結果、オフスクリーン音は、音響制作において「アンビエンス」と呼ばれている総体としての背景音・環境音と、なんらかの特定の音源からの音に大きく2分できそうなことが明らかとなった。またシーン認識においてそれぞれが果たす役割があり、背景音が当該シーンが置かれる「文脈」を与えるのに対し、特定音源の音はなんらかの暗示であったり以降のシーンへの伏線としての機能を果たしていることが示唆された。次年度以降は、当該年度に新たに明らかになったこれらの分類とシーン理解におけるそれぞれの機能を作業仮説として検討をさらに進めていきたい。他方、当該年度の分析を通じて、ミックスダウンされたサウンドトラックの中からオンスクリーン音を特定し独立して操作することの難しさも明らかになった。このことはある程度予想されていたことではあるが、改めて今後の検討課題の一つとして着目していきたい。平成27年度は計画通り、映像と音響の様々な組み合わせ条件において視線計測を行い、主に視線のヒートマッププロット(映像の場所ごとの視線密度をカラーグラデーションによってプロットしたもの)の分析から、映像に加えられた音が映像の解釈にどのような影響を与えるかについて検討した。特に本研究課題で注目しているのは、映像に加えられた音の音源となる視覚情報がシーン内に存在する場合(オンスクリーン条件)と存在しない場合(オフスクリーン条件)の比較であるが、今年度は音の意味によってそれらを定義し、また単純化のために映像は静止画として視線計測実験を行った。また、オフスクリーン条件においても、画面内に直接音源となる視覚情報は存在しないが、シーン全体の状況は関係しているものと、シーン自体その音と関係がないと考えられるものの大きく2つの条件を用意し、視線計測と併せてどのようなシーンなのかその解釈も被験者に報告させた。その結果、オンスクリーン条件では視線が音源となる視覚情報に集中したのに対し、オフスクリーン条件では視線の分布が分散したが、一方、報告させた映像の解釈はオフスクリーン条件の方が報告の語数が多くまたストーリー性を帯びる傾向があることが分かった。このことは、オンスクリーン音によって視線を誘導してある特定の解釈を導くことが出来ることに加え、オフスクリーン音が持つ別の機能(より複雑な物語(narrative)喚起性)をも示唆していると考えられる。次年度以降は、このようなオフスクリーンの機能にも注目して研究を継続する。当初の予定通り、オンスクリーン条件とオフスクリーン条件で視線計測データの比較を行い、オンスクリーン音が視線を誘導して映像の解釈を方向付けられることが確認できたと同時に、オフスクリーン音の複雑な物語(narrative)喚起性という今後の研究の新たな展開にもつながる興味深い知見を得ることができた。そのような新知見も得られたことから、備品購入計画を変更して、脳の活動状態を記録できる装置(近赤外線組織酸素モニタ装置)を購入して、視線計測と組み合わせて音のより複雑な機能への効果を検討するための予備的な検討も開始している。平成28年度は、映像に付加された音、特にオフスクリーン音がシーン認識に与える影響について、平成27年度研究成果により新たに見いだされた仮説(音の「物語」喚起性:映像の意味解釈の複雑さへの音の寄与)の検証を中心に研究を継続した。その際、平成27年度までは静止映像に様々なオンスクリーン音、オフスクリーン音を付加してその効果を検討してきたのに対し、平成28年度にはこれをさらに動画に拡張して検討した。そこではまず初期の実際のトーキーアニメーション作品(全編)を用い、これをナイーブな(その作品を未見の)被験者に対して呈示したときの視線計測と各シーンの意味内容を問う実験を行った。その結果、作品に本来の音(登場キャラクターのセリフではなく主にオンスクリーンの効果音)がついている場合には、その音の音源となる映像中の対象物に視線が集中し、かつ、各シーンの意味内容もはっきりと捉えることが出来たのに対し、音を取り去った場合には、視線は画面中を探るように拡散し、また、確信の意味内容も捉えにくくなったのみならず、場合によっては何のシーンか全く分からなくなるというような事態さえ観測された。

このことによって、これまで静止映像について見いだされていた音の「物語」喚起性の効果が動画についても確認されると同時に、所謂サイレントの実写映画が特に効果音がなくても成立していたこと等を考え合わせると、作品としての成立自体に深く関与するアニメーション作品に独自の音の効果という新たな検討課題の存在も示唆される結果となった。平成27年度に当初計画では予見していなかった新たな知見(仮説)を見いだしたことで計画を一部変更(拡張)したところもあるが、平成28年度は検討対象を静止映像から動画像(初期のアニメーション作品)に拡張するなど、おおむね当初計画に沿った展開が出来ていると考える。本研究課題は、映画等の映像作品におけるオフスクリーン音に注目して、従来の研究が扱ってこなかった視野外に定位する音情報を含む視聴覚情報統合過程の包括的な理解を目指すものである。初年度である平成26年度には、映像編集ソフトウェアを活用して映像とサウンドトラックを可視化することで実際の映像作品におけるサウンドデザインの定性的な分析を行い、次年度以降の実験的検討における条件設定等の指針を得た。続く平成27年度、28年度には、初年度の定性的分析を受けて実験的検討を行った。まず、音源となる視覚情報がシーン内に存在する場合(オンスクリーン条件)と存在しない場合(オフスクリーン条件)を中心に映像と音の様々な組み合わせで視線計測を行うと同時に映像の主観的印象(意味解釈)を尋ねたところ、オンスクリーン条件では視線が音源となる視覚情報に集中したのに対し、オフスクリーン条件では視線が分散する一方、報告させた映像の解釈はオフスクリーン条件の方が報告の語数が多くまたストーリー性を帯びる傾向があることが分かった。さらに、この音の物語(narrative)喚起性を検証するために、実際のアニメーション動画像を用い、これをその作品を未見の被験者に対して呈示したときの視線計測と各シーンの意味内容を問う実験を行った。その結果、音を取り去った場合には、各シーンの意味内容が捉えにくくなったのみならず、場合によっては何のシーンか全く分からなくなるというような事態さえ観測された。延長後の最終年度である平成29年度には、今度は映像自体の情報(運動情報)の視線およびシーンの意味解釈への寄与を評価するためにシネマグラフという映像手法を刺激作成に適用して実験的検討を行い、映像の運動情報だけで視線を誘導することはできるものの意味や物語の喚起性は音には及ばないことを確認した上で、研究期間全体の成果の取りまとめを行った。より包括的に視聴覚統合過程を検討するために、視野外に音源が存在する(オフスクリーン条件)場合を含む映像と音の様々な組み合わせにおいて被験者の視線の動きとシーンの意味解釈を実験的に検討したところ、映像につけられた音はシーンに向けられる視線の集中度合いを規定し、視線が向けられた視覚情報と音源の意味とが結びつくことでシーンの意味解釈が成立する過程が明らかとなった。また、その際の音の適度なオフスクリーン性がシーンの意味解釈の複雑さや豊かさに寄与している可能性が示唆された。
脂肪細胞とマクロファージ共培養時における酪酸のエイコサノイドと脂質代謝への影響

分化3T3-L1脂肪細胞とRAW264.7マクロファージを用い、共培養下(直接・間接法)、酪酸Na(Bt)とPGE2のlipolysis関与を評価した。結果、BtはPGE2産生増加を認め、その機序として、両細胞のCOX2発現とマクロファージcPLA2活性増加を認めた。lipolysisは、Bt、PGE2添加で抑制し、PGE受容体3拮抗薬は、PGE2の抑制効果を打ち消し、Btは部分的に抑制を示した。よって共培養下でのBtによる脂肪細胞へのlipolysis抑制にはPGE2と非関与経路の存在が示唆された。[目的]脂肪細胞とマクロファージ間の相互作用には代謝性疾患と深い関連性がある。以前、我々は、脂肪細胞とマクロファージの共培養にてlipolysisによる遊離脂肪酸(FFAs)放出が、酪酸ナトリウム(Bt)添加により、有意な抑制を示すことを報告した。Btは、様々な細胞においてプロスタグランディンE2(PGE2)産生を増加させることが知られている。そこで我々は、共培養下にて、BtがPGE2を増加させ、これがlipolysis抑制作用と関連性を持つかどうかについて調査を行った。[研究計画]直接、または間接共培養法の条件下、分化3T3-L1とRAW264.7細胞を用い、Bt添加による培養液中PGE2産生量を測定、その機序について調査を行った。加えて、PGE2がlipolysisにどのような影響を与えるか、特にPGE受容体とその経路への作用について調査を行った。[結果]脂肪細胞、マクロファージ単独では増加しない培養液中のPGE2は、共培養により有意な増加を示し、Bt添加は、0.2 mM以降でさらに有意な増加を示した。共培養では、両細胞共に細胞内シクロオキシゲナーゼ-2発現レベルがmRNA、タンパク質レベルで増加を示し、Btの添加でさらに発現レベル増加を認めた。共培養下において、マクロファージはcytosolic PLA2活性増加を認め、脂肪細胞では、adipose specific PLA2の発現増加が認めた。Bt添加により、マクロファージのcPLA2は有意な増加を示した一方、脂肪細胞のAdPLA2発現には変化は無かった。共培養下で増加した、培養液中のFFAsは、BtもしくはPGE2添加によりlipolysisの抑制が認められ、PGEレセプター3阻害薬の添加によりPGE2処理のFFAs量はコントロールレベルまで低下、Bt処理では、完全ではなく、部分的なFFAsの低下を示した。[目的]脂肪細胞とマクロファージ間の相互作用には代謝性疾患との深い関連性がある。そこで我々は、共培養下にて、BtがPGE2を増加させ、これがlipolysis抑制作用と関連性を持つかどうかについて調査を行う。[研究計画]直接、または間接共培養条件下、分化3T3-L1細胞とRAW264.7細胞を用い、昨年の研究成果(PGE2増加、シクロオキシゲナーゼ2(COX-2)発現増加、マクロファージcytosolic PLA2活性増加等)から得られた結果の機序を解明する追加実験を、受容体経路とlipolysis抑制の観点から調査を行う。[結果]共培養下、PGE2処理によりFFAs放出量は有意に低下し、PGEレセプター3阻害薬はその効果を打ち消した。共培養下、Bt処理によりFFAs放出量は有意な低下かつPGE2処理よりも著明な低下を示し、PGEレセプター3阻害薬は、部分的な低下を示す結果であった。3T3-L1細胞へのTNF-α刺激下によるlipolysis抑制効果を確認するため、COX-2阻害薬、NF-kappaB阻害薬を用いた結果、FFAs放出量は有意かつ著明な低下を認めた。一方、PGE2処理ではFFAs放出量は有意な低下を示したが、上記の阻害薬に比べ、その効果は弱いものであった。[結論]これら結果はBtによる脂肪細胞へのlipolysis抑制効果は、PGE2増加によるPGE2経路に加え、異なる経路による影響を含む可能性を示唆するものであった。(理由)昨年の研究成果に加えて、次年度、課題としていた実験進行がおおむね計画通りに進んだ。当初の仮説通り、共培養にて増加を示すPGE2が、Bt添加によりさらに増加を認め、lipolysisを抑制する補足結果を得た一方、Btのlipolysis抑制作用はPGE2経路だけではなく、異なる経路の存在を含めたものであることを示唆する結果を得ることとなった。また進捗状況として、2015年度内に明らかにすべき課題の4点中、3点の要となる研究結果を得ている。I:共培養下、PGEレセプター3阻害薬を用いた実験に加え、COX-2阻害薬を用い、脂肪細胞のFFAs放出量を評価している。脂肪細胞とマクロファージ間の相互作用が代謝性疾患に影響を持つことが報告されている。以前、我々は共培養時に炎症性メディエーターと遊離脂肪酸放出を増加させ、酪酸Naが有意に低下させる効果をもつことを報告した。酪酸Naは免疫細胞でのPGE2産生を増加させる効果を持つことが知られている。我々は、酪酸Naのlipolysis抑制効果とPGE2との関連性の有無について調べた。

細胞は分化3T3-L1とRAW264.7を用い、共培養は直接もしくは間接法を用いた。PGE2産生とlypolysis機序に関わる項目について測定を行った。共培養は、各細胞単独時に比べ有意なPGE2産生増加を示し、酪酸Na添加は、さらに産生増加を認めた。共培養は両細胞共にCOX-2発現量を増加し、酪酸Naは、より発現量の増加を認めた。共培養では、マクロファージにおいてcPLA2活性増加を示し、一方、脂肪細胞において、AdPLA2発現増加を認めた。酪酸Na添加はマクロファージcPLA2活性増加を示したが、脂肪細胞AdPLA2発現に変化は見られなかった。共培養時において、培養液中への遊離脂肪酸放出は増加を示し、酪酸NaもしくはPGE2添加は抑制を認めた。PGE受容体3の拮抗薬は、PGE2処理への遊離脂肪酸放出を基礎レベルまで低下させ、酪酸Na処理では遊離脂肪酸の放出は部分的に抑制するのみであった。本結果より、マクロファージ、脂肪細胞の共培養下において、酪酸Naによるlipolysis抑制効果は、PGE2の増加が一部関与している可能性が示唆された。分化3T3-L1脂肪細胞とRAW264.7マクロファージを用い、共培養下(直接・間接法)、酪酸Na(Bt)とPGE2のlipolysis関与を評価した。結果、BtはPGE2産生増加を認め、その機序として、両細胞のCOX2発現とマクロファージcPLA2活性増加を認めた。lipolysisは、Bt、PGE2添加で抑制し、PGE受容体3拮抗薬は、PGE2の抑制効果を打ち消し、Btは部分的に抑制を示した。よって共培養下でのBtによる脂肪細胞へのlipolysis抑制にはPGE2と非関与経路の存在が示唆された。当初の仮説通り、共培養条件にて増加を示すPGE2は、酪酸ナトリウム(Bt)添加により、さらに増加を認め、増加したPGE2が脂肪細胞へのlipolysisを抑制していることが示唆された。その機序も未解明な点も多々あるが、PGEレセプター3経路を介した機序が関連することを示唆する実験結果を得ている。研究期間内に明らかにすべき内容の4点中、不完全ではあるが3点の要めとなる結果を得ている。I:培養液中PGE2産生量の評価II:脂肪細胞、マクロファージのエイコサノイド代謝酵素mRNAと蛋白質発現レベル評価III:PGE2産生量変化と、脂肪細胞内TG代謝の関連性評価(今後の推進方策)今後、共培養下、Bt添加により増加したPGE2がlipolysisを抑制に影響している仮説をより強く証明するには、現時点では未だ不明な点が幾つか存在する。特に脂肪細胞内での反応機序を解明するための実験を追加する予定である。1.短鎖脂肪酸レセプターであるGPR41阻害薬を用いた実験を行い、Btのlipolysis抑制効果が打ち消されるか確認を行う。3.cAMP経路の関与を確認するため、共培養下、ならびにBt添加による脂肪細胞内の各protein kinase発現レベル変化の評価を行う。共培養下、cAMP産生阻害薬(アデニル酸シクラーゼ阻害薬)によるBt、PGE2の脂肪細胞内cAMPレベル変化の評価を行う。
生理活性インドールアルカロイドの不斉全合成研究

Spirotryprostatinはオキシインドール骨格に含窒素5員環がスピロ縮環し、さらにジケトピペラジンが縮合したユニークな5環性構造を持っている。本化合物は細胞周期をG2/M期で停止させる活性を有し、抗腫瘍剤としての開発が期待されている。Spirotryprostatin類の中で最も強力な細胞周期停止活性を持つSpirotryprostatin Bの不斉全合成を行なった。基本骨格となる含窒素スピロ5員環に縮環したオキシインドール骨格の合成を不斉ニトロオレフィン化を鍵工程として行った。3位にプレニル基を持つオキシインドールの不斉ニトロオレフィン化を行い97%eeで目的物を得た。ニトロオレフィン部をアルデヒドへと変換後、Strecker反応を行いアミノ酸誘導体を得た。アミノ基にN-Bocプロリンを縮合させ、オキシインドールのジペプチド誘導体へと誘導した。プレニル側鎖をアリルアルコールに酸化後、酸処理してスピロ化合物を得た。この際4種のジアステレオマーが生成したが、混合物のままN-Boc基の脱保護を経て5環性化合物へと変換し、それぞれの異性体を分離して立体化学をNOE等により決定した。これらの内dihydro-spirotryprostatin Bを塩基LHMDSで処理して位置選択的にエノレートを生成させ、フェニルセレニルクロリドとの反応、次いでジメチルジオキシランで酸化し、目的とするspirotryprostatin Bを得た。本年度はさらにSpirotryprostatin A及びStandishinalの全合成を検討した。
片持ばり形動吸振器による準能動制振

理論解析としては、多自由度主振動系に力とモ-メントの働く片持ばり形動吸振器での制振を定式化し、最適調整法や性能評価法を見いだした。1自由度系では動吸振器の固有振動数を加振振動数に一致させれば反共振になるが、多自由度系ではずれがある。しかし、位相差は90°になるのでこれを利用すると正確に反共振を実現できる。この原理を使って、動吸振器を自動調整するアルゴリズムを作った。これは、まず、加振振動数を測定し、パソコンに記憶しているωと最適な動吸振器の長さのに関係にしたがって疎調整を行う。次に主系と動吸振器の位相差が90°になるように微調整を繰り返す。ωが大きく変動したときは疎調整からやり直す。このアルゴリズムで、まず主系として片持ばりを用いて実験を行った。その結果、主系の共振点近傍では2030dBの制振が得られ、他の領域でも数dBの制振が得られる。つぎにエンジンなどの制振を考慮して、4点でばね支持された剛体について実験した。この場合は、主系は並進と2方向の回転の3自由度をもつ、したがって加振振動数によって振動モ-ドの節線が異なってくる。よって片持ばり形動吸振器の取り付け位置のみならず方向も問題となる。そこで、3点の変位を測定し、節線を算出し、節線に直角になるように動吸振器を回転させるシステムを作った。これにより、動吸振器の向きと固有振動数を常に最適に保つことができ、質量比が1.5%ぐらいの動吸進器で15dBぐらいの制振が得られた。加振振動数ωがゆっくりと変動し、動吸振器が遅れなく追随するときは、反共振点を維持することができる。しかし、追随に遅れがあるときには、過渡的に反共振点から離れるので、そのときは減衰を大きくするなどした方がよい。なお、本手法をダクト音の共鳴器による減音にも適用することができた。1.理論解析としては、まず1自由度の主振動系に1自由度の動吸振器が付いている系において、加振振動数がいろいろなパターンで変動したときに、動吸振器の固有振動数もいろいろなパターンで加振振動数に追随するときの過渡応答をアダムス法で数値計算を行った。また減衰も変化させて最適なものを見いだした。つぎに、主振動系が片持ばり、動吸振器も片持ばり形のときに、それらを1自由度系に近似し、上述の数値計算を適用する方法を見いだした。以上の結果、定常状態では減衰は小さい方がよく、過渡時で共振点通過の起る場合のみ減衰δ率は0.10.2の値を持てばよいことが分った。2.腕の長さと減衰が可変な片持ちばり形動吸振器を制作した。腕の長さはステッビングモータで動かし、減衰は電磁ダンパにて変化させた。これを主振動系としての片持ちばりに取付けた。3.動吸振器と主振動系の振動変位を測り、その位相差が90°、すなわち反共振状態になるように腕の長さを変化させるパソコンソフトを作製した。まず、変位信号をA/D変換し、パソコンで周波数と位相と振幅を求める。

そして、反共振点からかなり離れているときはある程度まで単調に高速で近づけ、そこからは位相差をもとに微調整する。4.以上の装置で実験したところ、反共振状態での効率の良い制振ができたほか、過渡時にも減衰をコントロールすることによってうまく制振できた。新たな問題点としては、減衰が大きくなると反共振点での位相差が90°からずれてくること、反共振状態の判定としての位相差90°±αを狭くするとコントロールに時間がかかり、広くすると反共振の谷のちょうど底になりにくいことなどがわかった。5.今後はこれを板等の二次元物体に適用していく。そして取付け角も考慮する。またDSPなどを利用した高速度追随システムを開発する。四点で弾性支持された剛体矩形板に片持ばり形動吸振器を取り付け、主振動系としての矩形板の振動特性、すなわち加振動数や質量等が変化したときに、動吸振器の取り付け角度と固有振動数が自動的に最適に調整されるシステムを構築した。片持ばり形動吸振器は主振動系に力のみならずモ-メントにも作用させるため、取り付け角度が重要になる。すなわち、振動モ-ドの節線に直角に取り付けると最も制振効果が大きくなる。そこで、矩形板上の三点の変位を測定し、それより振動モ-ドを特定し、ステッピングモ-タで取り付け角度を変えた。つぎに、動吸振器の固有振動数の調整であるが、ー自由度系ならば、固有振動数を加振振動数に一致させれば反共振になるが、本主振動系は3自由度であり、少しずれてくる。そこで、反共振点では、動吸振器の位相差は反転するが、主振動系は反転しないという条件を用い、両者の位相差が90°をなるように片持ばりの腕の長さをコントロ-ルした。しかし、腕の長さが変わるとモ-ドも変化するので、取り付け角も再度調整せねばならない。そこで、取り付け角の調整と腕の長さの調整を交互に行い最適なところに斬近するシステムを作った。実験では35cm×46cm、7kg鋼製矩形板を主系とし、100gの動吸振器を用いたが、正弦波加振による定常状態においては、固相振動数周辺では25dB、その他の所でも数dBの制振が得られた。加振振動数や主系の質量などが急激に大きく変動したときには、一時的に反共振からはずれ、振幅が大きくなるがすぐに反共振状態に達す。また、それらの変化がゆるやかなときはほぼ反共振を維持したまま追随することができる。よって本システムはエンジンなど回転数に依存する周波数特性し、その特性が変動する振動物の制振に利用できることがわかった。また、本手法をダクト音の共鳴器による減音にも適用することができた。
水溶性αリポ酸誘導体の脳保護効果と抗酸化能：スピン共鳴解析による検討

脳虚血等の脳障害に対する脳保護療法は,低体温療法以外にはまだ十分有効な治療法が存在せず,新しい治療法が模索されている。αリポ酸に抗酸化作用や抗炎症作用があることは従来からよく知られているが,その脂溶性のために臨床での使用方法が限定されていた。大分大学ではαリポ酸とさまざまなアミノ酸との複合体を合成し,水溶性αリポ酸誘導体を共同開発した。しかし,その詳細な作用機序はまだ不明である。本研究は水溶性αリポ酸誘導体の抗酸化作用について,特にフリーラジカルの直接的消去作用の観点から明らかにするとともに,質量分析イメージングの手法を用いて脳組織内のエネルギー状態を可視化することを目的として実施した。3年目までに, ESRによるαリポ酸誘導体の直接的なラジカル消去作用の解析を計画通りに完了しさまざまなフリーラジカル種に対する消去能のプロファイルが得られた。また,質量分析イメージングを応用して,海馬のCA1,CA3及び歯状回のエネルギー状態を20 &micro;mの高空間分解能で解析する解析手法を開発した。また,NMR分光法を用いたNMRメタボロミクスでの解析に必要な試料の前処理と使用するパルスプログラムの選定を完了した。当初,本課題は3年間で完了する予定であったが研究期間を1年間延長し,研究期間4年目に質量分析イメージングの新たな解析手法に関して国際学会で発表した。αリポ酸に抗酸化作用や抗炎症作用があることは従来からよく知られていたが、その脂溶性のため使用方法が限定されていた。大分大学ではαリポ酸とさまざまなアミノ酸等との複合体を合成し,水溶性αリポ酸誘導体を共同開発した。本研究は,脳虚血ー再灌流傷害に対する水溶性αリポ酸誘導体の脳保護効果とその機序を,スピン解析,すなわち高時間分解能を有する核磁気共鳴法(NMR)および電子スピン共鳴法(ESR)を用いて,エネルギー代謝および抗酸化作用,特にフリーラジカル消去能の観点から,網羅的に明らかにするとともに,質量分析イメージングの手法を用いて脳組織内の分布を可視化することを目的として実施した。このうち,ラットの脳スライス中の高エネルギーリン酸化合物(PCr,ATP)の動態の測定については,NMR分光器が故障したため十分に実施することができず,計画が遅延している。ESRによるαリポ酸誘導体の直接的なラジカルスカベンジ能,抗酸化作用のin vitroでの検証は,計画通りに進行しさまざまなフリーラジカル種に対するスカベンジ能が確認された。さらに,質量分析イメージングによる脳組織内の高エネルギーリン酸化合物の分布の可視化の基本的な手技を確立した。交付申請書に記載した通りの研究体制を組織し,研究に着手した。リンを観測核とする核磁気共鳴法による脳エネルギー代謝の解析は,年度の途中でNMR分光器が故障したため,脳組織内のクレアチンリン酸やATPの経時的評価が十分に行うことができず,予定よりも遅れている。電子スピン共鳴法によるαリポ酸誘導体のラジカルスカベンジ能の網羅的解析は概ね計画通りに進行している。質量分析イメージングによる脳エネルギー代謝の評価は,当初に計画した中大脳動脈の結紮またはナイロン糸による塞栓術による虚血再灌流モデルから,小型遠心機による物理的な脳虚血再灌流モデルに変更した。このモデルによって作成したサンプルの質量分析イメージングを行う体制がほぼ整った。αリポ酸に抗酸化作用や抗炎症作用があることは従来からよく知られていたが,その脂溶性のため使用方法が限定されていた。本研究は脳虚血ー再灌流傷害に対する水溶性αリポ酸誘導体の脳保護効果とその機序を,スピン解析,即ち高時間分解能を有する核磁気共鳴法(NMR)および電子スピン共鳴(ESR)を用いて,エネルギー代謝および抗酸化作用,特にフリーラジカル消去能の観点から,網羅的に明らかにするとともに,質量分析イメージングの手法を用いて脳組織内の分布を可視化することを目的として実施する。このうち, ESRによるαリポ酸誘導体の直接的なラジカル消去能,抗酸化能のin vitroでの検証は,ほぼ計画通りに完了しさまざまなフリーラジカル種に対する消去能のプロファイルが得られた。さらに,質量分析イメージングによる脳組織内の高エネルギーリン酸化合物の分布の可視化の手技を改良し,1年目よりも安定したデータが得られるようになった。ラット脳スライス中の高エネルギーリン酸化合物(クレアチンリン酸,ATP,ADP,AMP)の動態の測定については,当初使用する予定だった分光器の不具合のため,学内工学部保有のNMR分光器を用いたNMRメタボロミクスによる解析に切り替えて基本的なプロトコールを決定中である。電子スピン共鳴法により7種類のαリポ酸誘導体について6種類のフリーラジカルに対する直接的消去能の網羅的解析を概ね完了した。7種類の誘導体は,アスコルビン酸ラジカル以外のフリーラジカル種(ヒドロキシルラジカル,スーパーオキサイドアニオン,3級ブチルペルオキシルラジカル,NO,DPPH)に対する消去能を示した。