hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会的弱者層が駆動する新たな在地コミュニティビジネスの実証的展開と成立要件の解明

本研究は、小規模な生業活動の特性を活かし、社会的弱者層を在地ビジネスの主要なアクターと捉え、いまだ有効な切り口の見えない貧困削減への突破口を探ろうとするものである。ベトナム中部フエ市近郊にて、地域住民とともに、野生鶏と飼養鶏との交配種つくり、ミニブタ在来種の飼養を通じての系統保全と生計維持、ホロホロ鳥の繁殖技術の確立、アカシア造林地での養蜂など新規の在地生業を形成した。野生鶏交配種の飼養と在来ミニブタ飼養は、新たな地域ビジネスとして萌芽し始めている。養蜂活動では、収穫されたハチミツをペットボトルに小分けしてフエ市で予約販売し、その収益の一部を貧困地区の学習支援活動に充てる活動へと展開した。地域開発支援において、零細農民を含む社会的弱者層は支援や庇護の対象として扱われてきた。本研究では、東南アジアとりわけベトナム中部を主要な対象地域とし、これらの人びとによる小規模な生業活動の特性を活かし、地域経済をむしろ駆動するような新たな在地コミュニティビジネスの形成に関するフィールド実証を行う。社会的弱者層(少数民族、零細農民など)を主要なアクター(担い手)とする大胆な逆転の発想により、いまだ有効な切り口の見えない貧困削減への突破口を探る。設定される研究目的は、1.先駆事例として「放牧性小家畜飼養」を軸とする在地コミュニティビジネスを実証する、2.小規模経営を基盤とする多様な在地コミュニティビジネスの成立要件と展開可能性を明らかにする、3.これらを事例群とする実践的地域開発支援アプローチのモデルを提案する。フエ市近郊のホンチャ県ホンティエン社にて、協力農家(山岳少数民族)とともに放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)の試験農場を設置し、在来生業システムに複合させる実証試験を開始した。参加農民の発案により、試験農場に現れる野生の鶏を捕獲し、飼養鶏との交配種をつくる試みが加わった。ミニブタ在来種の飼養は、協力農家により管理され、繁殖豚を20頭レベルで維持することで在来種の系統保全をし、一方で産み出される子豚や肥育しての販売トライアルを開始した。ホロホロ鳥は、鶏の病気(ニューカッスル病など)に罹ることなく旺盛な生育を見せている。養蜂は、アカシア造成林の周辺に養蜂箱を設置し、農薬などに曝されない状態で生産されている。収穫されたハチミツをペットボトルに小分けして予約販売し、その収益の一部を貧困地区の学習支援活動に充てる活動を、都市部(フエ市)の市民有志とともに始動させた。本研究は、ベトナム中部を対象地域とし、(1)先駆事例として「放牧性小家畜飼養」を軸とする在地生業ビジネスを実証する、(2)小規模な在地生業ビジネスの成立要件と展開可能性を明らかにする、(3)これらを事例群とする実践的地域開発支援アプローチを提案する。社会的弱者層(少数民族、零細農民など)を主要なアクターとする小規模な生業活動が、地域経済をむしろ駆動するという大胆な逆転の発想により、いまだ有効な切り口の見えない貧困削減への突破口を探る。フエ市近郊のホンチャ県ホンティエン社にて、協力農家(山岳少数民族)とともに放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)の試験農場を運営している。参加農民の発案で始まった野生鶏と飼養鶏との交配種をつくり、ミニブタ在来種の飼養を通じての系統保全(遺伝資源保全)と生計維持、ホロホロ鳥の繁殖技術の確立、アカシア造林地や自然林での養蜂が行われている。養蜂活動は、市民有志とともに収穫されたハチミツをペットボトルに小分けしてフエ市で予約販売し、その収益の一部を貧困地区の学習支援活動に充てる活動を進めている。住民有志が、遠くホーチミン市への販路形成を独自に行うなど、住民主導の取り組みとなりつつある。養蜂活動を支援する篤農家から、「フエ市内の水路や池での蓮の花からの採蜜」の提案があり、その実現可能性を検討した。他科研費による研究者らと合同で「International Workshop on 'Livelihood and Landscape Management in Trans-Indian Ocean Perspective with Special Reference to Tanzania, Indonesia and Vietnam'(2015年7月21日、京都大学、京都市)」を開催し、招へいしたベトナム人研究者らとの学術交流を行った。ベトナム中部の対象地域の参加住民有志による新規性のある発想・提案と自発的な取り組みが連鎖しつつある。山間部の協力農家(山岳少数民族)とともに行っている放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)の試験農場は、順調に維持されている。住民有志の発案による「野生鶏の交配種の飼養」、「フエ市内での蓮の花からの採蜜(都市養蜂)」、「ホーチミン市など他都市への蜂蜜の販路形成」などは、在来知を活動形に転換した好事例である。これらの産品は、参加している住民有志のマネジメントの一環として販売され収益を上げている。また、養蜂から得られるハチミツなどの売り上げの一部は、貧困地区の学習支援活動に充てられるなど、小規模な在地ビジネスによる貧困対処の流れをつくりつつある。持続的開発目標SDGsに結集する国際社会の努力にもかかわらず、貧困の拡大や資源・生態環境の劣化などの問題は時限を帯びて深刻化している。

本研究は、「脆弱環境(人間活動により容易に劣化する社会・資源・生態環境)」において、在来知と地域資源を活用しつつ、人びとの暮らしの向上と資源・生態環境の保全や修復を可能とし、ひいては「貧困と環境荒廃の連鎖」を抑える実効ある技術や活動を内包する実践的アプローチの創発と展開を目指す。その中で、身体の不自由な人びと、老齢者、少数民族、経済的貧困者など「社会的弱者層」を学術研究と社会実践のプロセスに積極的に位置付けることを意識する。その試みとして、小規模な生業活動の特性を活かし、社会的弱者層を主要なアクターとして在地ビジネスをむしろ駆動するような大胆な逆転の発想により、いまだ有効な切り口の見えない貧困削減への突破口を探る。ベトナム中部を対象地域として設定される研究目的は、(1)先駆事例として「放牧性小家畜飼養」を軸とする在地コミュニティビジネスを実証する、(2)小規模経営を基盤とする多様な在地コミュニティビジネスの成立要件と展開可能性を明らかにする、(3)これらを事例群とする実践的地域開発支援アプローチのモデルを提案することである。フエ市近郊のホンチャ県ホンティエン社にて、協力農家(山岳少数民族)とともに、野生鶏と飼養鶏との交配種つくり、ミニブタ在来種の飼養を通じての系統保全(遺伝資源保全)と生計維持、ホロホロ鳥の繁殖技術の確立、アカシア造林地や自然林での養蜂が行われた。野生鶏交配種の飼養は、周辺の複数世帯や民間企業が関心を示し始めた。在来ミニブタ飼養は、新たな地域ビジネスとして萌芽し始めている。さらに養蜂活動で収穫されたハチミツをペットボトルに小分けしてフエ市で予約販売し、その収益の一部を貧困地区の学習支援活動に充てる活動へと展開している。本研究は、小規模な生業活動の特性を活かし、社会的弱者層を在地ビジネスの主要なアクターと捉え、いまだ有効な切り口の見えない貧困削減への突破口を探ろうとするものである。ベトナム中部フエ市近郊にて、地域住民とともに、野生鶏と飼養鶏との交配種つくり、ミニブタ在来種の飼養を通じての系統保全と生計維持、ホロホロ鳥の繁殖技術の確立、アカシア造林地での養蜂など新規の在地生業を形成した。野生鶏交配種の飼養と在来ミニブタ飼養は、新たな地域ビジネスとして萌芽し始めている。養蜂活動では、収穫されたハチミツをペットボトルに小分けしてフエ市で予約販売し、その収益の一部を貧困地区の学習支援活動に充てる活動へと展開した。研究活動は概ね予定通り進捗している。主対象地域であるベトナム中部の山間部に協力農家(山岳少数民族)とともに放牧性小家畜(在来ミニブタ飼養、ホロホロ鳥飼養、養蜂)の試験農場を設置し、餌やりや繁殖が順調に行われている。住民有志の発案を取り入れ野生鶏の交配種の飼養を新たに始めたことは、在来知を活動形に転換した好事例である。小家畜の一部は、協力農家のマネジメントの一環として販売され収益を上げつつある。養蜂から得られるハチミツは、市民有志の協力により小規模ながら予約販売され、その収益の一部が貧困地区の学習支援活動に充てられるなど、小規模な在地ビジネスによる貧困対処の流れをつくりつつある。最終年にあたる平成28年度は、実証を進めてきた幾つかの小生業を含む生業複合を社会実装する試みを行う。また、その試みを通じて、それを事例とする在地コミュニティビジネスの成立要件の解明に取り組む。
地球構成物質の弾性的性質の測定

今年度は実験方法の改良と解析方法の確立を行った。従来試みていたインジウム溶接法はアンビル加熱に伴うさまざまな障害があるため、金箔をボンドとして用いる銅キャップ法の開発を試みた。銅と鉱物の音響インピーダンス差はインジウムと鉱物のそれよりも大きく、そのためより明瞭なシグナルが得られることが明らかになった。また高圧化での実用性についてはMgOの音速を測定することで確認した。今後は今回開発した方法でペロブスカイトの音速の圧力依存性を測定する。並行して行った解析方法の要旨は以下の通りである。固体試料の音速測定においてバッファロッドと試料の接着に"ボンド"が用いられる。ボンドは有限の厚さ(5μm)をもっており、ボンドの両面における多重反射は音速測定における主要な誤差の原因である。デジタルデータとして測定されたパルス波形をフーリエ変換し、周波数領域でボンド効果補正と試料の音波トラベルタイムを決定する方法を開発した。この方法の特徴の一つはボンド材の音波物性を複素反射率法で予め測定していることである。ボンドの厚さを変えて解析を行うと、試料の音速が周波数の関数として求められる。先見的に試料の音速分散はほとんどないと仮定すると、ボンド材の最適厚さと試料の音速の最適値が得られる。1.2mmのガラス板に対するテスト測定の結果、試料音速が5x10^<-4>の精度で求まった。また同時に求まったボンド最適厚さは実測値と調和的である。本成果は高圧化の音速測定の精密化に寄与するところ大である。さらにダイヤモンドアンビルで行った水素結合の実験成果を2編の論文にまとめた。いずれもすでに刊行されている。本年度は以下の3項目の研究を行った。(1)金のP波速度の圧力依存性の測定。静水圧下で7.7GPaまでの金のP波速度変化を測定した。(2)粘弾性体のS波音波物性測定法を開発した。本方法は反射率から音速を決定する方法である。試料内部での音波の透過を要求しないので吸収の大きな物質(Q<10)でも容易に音速と吸収が測定できる。本測定のテストとして、蜂蜜、グリセリン、シリコンオイルの音速測定を行い再現性ある結果が得られた(音速で4%、吸収率で10%)。同時にP波でも同様な測定を行い、文献値と一致する結果をえている。この方法はマグマの音波物性測定に容易に適用できるので、沈み込み層における火成活動に役立つデータが得られるであろう。(3)周波数領域解析による固体試料の音速と吸収の精密決定法の開発。これまでの音速測定とは異なり、新しい発想に基づく音速測定法を開発した。その過程において本方法は音波吸収の測定にも使えることが明らかになった。以上の成果をえて、次年度以降の方針にいささかの変更を加えることになった。すなわち音波吸収率の測定が可能になったことにより金の室温一気圧での音速分散と吸収測定の重要性に気がついた。本問題はQは高いとしてこれまで無視されてきたものである。この問題を検討することにより、音速で求められた高周波体積弾性率と圧縮実験に使われる低周波体積弾性率の関係が明らかになると期待される。すなわち現状の金圧力スケールも問題は音速分散に起因する可能性があることである。よって最終年度は、本間題(音速分散と吸収)と含水相鉱物の実測の二つを目標にし研究を進めていく今年度は実験方法の改良と解析方法の確立を行った。
糖尿病患者に対する自己管理の推進を目的とした遠隔看護の有用性に関する研究

2型糖尿病患者は、生涯にわたり食事・運動療法などの自己管理に取り組み、血糖をコントロールしなければならない。本研究は、携帯電話による自己管理支援システムを活用して、患者は「セルフモニタリング」、「自己評価」、「自己強化」を日々実践しながら、遠隔看護を受けることで、生活習慣における問題点に気づき、改善することによって、良好な血糖コントロールを目指すものである。3ヶ月間の自己管理支援システムによる遠隔看護を実践した結果、血糖のコントロール状態や満足度、行動変容などから、その有用性が確認された。本研究は、糖尿病患者の自己管理を推進するために、遠隔看護によるケア提供として行動療法であるセルフレギュレーション(自己制御・自己調整)の概念を基盤とし、自分の行動や結果を自分で観察し記録する「セルフモニタリング」、モニタリングした結果を評価する「自己評価」、課題の出来を自分で評価し正の反応や負の反応を自分で強化する「自己強化」を通して、これまでの生活習慣における問題点に対して自分自身で気づき、必要に応じて生活習慣を変容させ、良好な血糖コントロールを目指すものである。平成21年度は、開発済みの自己管理支援システムを組み込んだ携帯電話や、対象者に貸し出す測定機器(歩数計、尿糖計、体重・体脂肪計)が、簡単に操作できるようなマニュアルを作成した。マニュアルは必要最小限の内容に留め、マニュアルの段階で難しさを感じさせないように工夫した。また、より具体的なイメージができるように、動画をVHSとDVDの両方を作成した。動画の構成は、動画を見ながら実際の初期設定や日々の操作ができるようにし、音声以外に、強調したい部分には文字を表示してわかりやすくした。動画を見ながら初期設定ができるようにしたため、携帯電話の操作方法の視聴時間は46分32秒と長時間になったが、1回初期設定をすれば繰り返しの視聴は行わないため、初期設定が確実にできることを重視した。歩数計は1分33秒、体重計は2分36秒、尿糖計は10分54秒の視聴時間となった。また、遠隔看護の有用性を検証するための研究協力施設での倫理委員会の承認を得て、対象者への介入を開始した。平成22年度は、2型糖尿病患者で、セルフレギュレーションプロセスを促進させるための「気づきを促す」、「具体的な解決策を示す」、「良い面への積極的な強化を行う」などのフィードバックを用いた遠隔看護を提供する介入群、フィードバックのない自己完結型の遠隔看護である準介入群、外来での看護支援を行う通常群の3群から、行動変容や負担感情、満足度、糖尿病のコントロール状態を示す生理的データを収集した。介入群、準介入群には、平成21年度に作成したマニュアルと動画を配布し、携帯電話や尿糖計等の初期設定や操作方法で、戸惑わない工夫を行ったため、現時点では介入群13名中脱落者は2名、準介入群11名中脱落者0名と脱落率は当初想定していたよりも少数となっている。介入群には、1週間に1回セルフモニタリングシートに、体重や体脂肪率、歩数や消費カロリー、食事写真やメニュー名、摂取カロリー等の数値やグラフを、A4サイズの用紙にまとめ、さらにそれらのデータからアセスメントした結果をフィードバックのコメントとして記載し、印刷したものを自宅に郵送している。このフィードバックのコメントが患者のセルフレギュレーションプロセスを促進させると仮定していたが、フィードバックのない自己完結型の準介入群でも、体重やHbAlc値が減少する患者が多くいるため、引き続き対象者数を増やす必要がある。遠隔看護に対する満足度に関しては、「満足した」「役に立った」「このシステムを他の糖尿病患者に勧めたい」と回答する割合は、現時点では、介入群の方が多い結果となっている。職業を有する壮年期男性2型糖尿病患者に対して、セルフレギュレージョンプロセスを促進させるためのフィードバックを用いた遠隔看護を提供する介入群、フィードバックのない自己完結型の遠隔看護である準介入群、外来での看護支援を行う通常群の3群を設定し、行動変容や負担感情、満足度、糖尿病のコントロール状態を示す生理的データを収集し、分析を行った。介入群(n=15)、準介入群(n=12)、通常群(n=16)における、自己管理行動得点、PAID得点、BMI、HbAlcの群間比較、および経時変化による比較の結果から、準介入群では、経時変化において自己管理行動得点が上昇し、PAID得点、BMI、HbAlcは低下する統計的に有意な変化がみられた。介入群の自己管理行動得点も、遠隔看護ケア提供によって上昇する傾向がみられた。通常群では、HbAlcは経過に伴い一旦統計的に有意に低下するが、その後有意に上昇し、BMIは経過が長くなると準介入群より変動率が有意に小さくなり、しかも増加に転じる結果であった。これらの結果から、(1)療養生活の中で問題や疑問が生じた時、あるいは解決策を求めてきた時など、個々のニーズに応じた最適なタイミングで介入すること、(2)積極的なアプローチよりもセルフレギュレーションプロセスを側面から支援し、主体性を尊重することが有効であると考えられる。

今回、介入群では、自己管理行動得点やPAID得点、BMI、HbAlcに統計的に有意な変化はみられなかった。しかし、「満足」「役に立った」「3ヶ月間受けた遠隔看護を他の糖尿病患者に勧めたい」「今回受けた遠隔看護をお金を払っても受けたい」と感じた人が準介入群よりも多かったことから、介入群に実施したフィードバックは、支援者の存在を身近に感じさせることに繋がったと思われる。
パルスグロープラズマの高密度化と複合表面処理プロセスへの利用

パルスパワーにより大容量・高密度グロー放電プラズマを、低圧から大気圧まで広い気圧範囲で生成し、材料表面処理などへ活用することを目的として、パルス電源の開発と大容量・高密度グロープラズマの生成や、それをスラスターや、高分子材料の表面処理、DLC高速成膜などに活用した。プラズマ生成用電源では、IGBTスイッチング電源を開発した。得られたグロープラズマは、発散磁場などを利用して空間的に制御を行った。プラズマ密度は10e18m-3以上で、電子温度は1-9eVである。このプラズマで得られたスラストは15mNで、DLC成膜でもSP3/SP2比で0.55などのアモルファスカーボン成膜を実現した。本研究の目的は、パルスパワーを利用して大容量・高密度グロー放電プラズマを、低圧から大気圧付近まで広い気圧範囲で生成し、材料表面処理などへ活用することである。この目的達成のため、昨年度に引き続き、1.グロープラズマ生成用パルス電源開発、2.大容量・高密度グロープラズマの生成とアーク転移の防止、3.低中気圧領域でのパルス駆動高密度プラズマの生成を行い、更に、4.材料表面処理への応用、5.高速成膜への適用を行った。高速成膜では、昨年度開発したグロープラズマ生成用IGBT電源を用い、大電力パルスマグネトロンスパッタ(HiPIMS)の実験を進めた。ターゲットは炭素、銅、タングステン、スパッタイオン源としてアルゴンを用いた。投入電力を上げることで、ターゲット材のイオンが増えることが、分光計測より明らかになった。また、磁場配位により、グロー放電からアーク放電への遷移を抑えられることも明らかになった。炭素材で成膜を行い、ラマン分析やXPS解析を行った。SP3とSP2構造の混在すること、またその比が投入パワーや、アルゴンの圧力によって変わることなどが明らかになった。材料表面処理では、昨年開発したバリア放電プラズマジェットで、高分子材料の高速大面積改質を行った。電極間に挿入したバリアに、メッシュを用いた電界歪などで、効率よくプラズマ密度を増加させられること、またそれにより改質の速度が上がること、親水基の付与が可能になることなどが明らかになった。低気圧領域でRF電源を用いたICPプラズマを用いた推力の計測より、発散磁場配位を用いることで、比推力を高められること、磁気プローブを用いた計測より、プラズマのデタッチメントに適した配位が存在することなどの知見が得られた。本研究の目的は、パルスパワーを利用して大容量・高密度グロー放電プラズマを、低圧から大気圧付近まで広い気圧範囲で生成し、材料表面処理などへ活用すること、および各気圧領域におけるグロー放電プラズマの物理と諸量を明らかにすることである。この目的達成のため、本年度は、1.グロープラズマ生成に適したパルスパワー電源の開発、2.大気圧グロー放電プラズマの生成とアーク転移条件の把握、3.低中気圧領域でのパルス駆動高密度プラズマの生成とその密度・エネルギーの把握を行った。グロープラズマの生成に適したパルスパワー電源の開発では、IGBTスイッチを用いたパルス電源を用い、パルスマグネトロンプラズマ源の開発を行った。駆動周波数は300Hz、電圧は2kV、電流は100A、パルス幅は10μ秒と、大電力のパルス駆動プラズマ源の開発に成功した。スパッタターゲットとしてカーボンを、スパッタイオンにアルゴンを用いた場合、加えた電力の変化に対して、発光スペクトルで調べたカーボンとアルゴンのイオン比の変化は小さかった。今後、カーボンのイオン存在比が急激に増える、セルフスパッタ領域までパワーをあげられるように改良することが、課題となる。大気圧グロープラズマの生成は、電極間に絶縁体バリアを挿入することでアーキングを防ぎつつ、かつ細線化しないように、電極配置などの工夫や、その際の生成したプラズマ密度計測などを行った。電極間に挿入したバリアに、導体の添付や、メッシュを用いた電界歪などで、効率よくプラズマ密度を増加させられることなどが明らかになった。低気圧領域でRF電源を用いたICPプラズマの観測より、磁場配位によりプラズマの密度分布が変化すること、このプラズマを推進機に利用する場合、磁場からのプラズマのデタッチメントが重要になることなどの知見が得られた。研究目的は、パルスパワーにより大容量・高密度グロー放電プラズマを、低圧から大気圧付近まで広い気圧範囲で生成し、材料表面処理などへ活用することである。目的達成のため、1.グロープラズマ生成用パルス電源の開発、2.大容量・高密度グロープラズマの生成とアーク転移の防止、3.低中気圧領域でのパルス駆動高密度プラズマの生成、4.材料表面処理への応用、5.高速成膜への適用を行った。高速成膜では、IGBT電源大電力パルスマグネトロンスパッタ(HiPIMS)で、ターゲットは炭素、銅を中心に用い、実験を行った。その結果、磁場配位の最適化でグロー放電からアーク放電への遷移を抑えつつ大電力をパルスで投入し、10^13cm^-3以上の高密度プラズマの生成を実現した。

また、炭素成膜を行い、SP3とSP2構造の混在を確認、さらに短パルス・高電圧とすることで、これまでの報告に対して、SP3構造の高含有が確認された。今年度は、コイルで磁場を発生させてプラズマを生成するICPのバーストパルス駆動システムを開発し、ICPでも10^13cm^-3以上の高密度プラズマを実現した。マグネトロンスパッタ用に炭素ターゲットを用い、一般の報告に対して、大幅に早いレートのカーボン膜体積を実現した。材料表面処理では、バリア放電プラズマジェットの並列駆動を実現し、大容量の表面処理を可能とした。お互いのジェットが干渉しない条件を実験的に明らかにし、加えてマルチ動作を可能とするパルス同期制御システムをPICベースで開発した。それにより改質の速度が上がること、親水基の付与が可能になることなどが明らかになった。低気圧領域でRF電源を用いたICPプラズマを用いた推力の計測より、発散磁場配位を用いることで、比推力を高められること、磁気プローブを用いた計測より、プラズマのデタッチメントに適した配位が存在することなどの知見が得られた。高電圧パルスパワー工学一昨年に実施した3つの項目を、計画通りに発展させて、論文投稿などの成果につなげられたこと、また計画通りに、その3つの項目の成果を発展させて、2つの応用に結び付けて実施できている点など、おおむね計画通りに進められており、研究成果も得られている。次年度に計画していた項目を実施する装置もおおよそ組みあがっている。以上の状況を鑑みて、上記のような達成度と判断した。計画に記載した3つの項目に関して、研究を進める過程で、計画書に記載の方式とは異なるものもあるが、おおむね計画通りに進められており、研究成果も得られている。今年度も、おおよそ計画通りに進められている。従って、今後も、大きな計画の変更はなく、特に、いろんな固体ターゲットを用いた高速成膜や、いろんな種類の高分子材料の高速表面改質、プラズマ推進機としての性能改善など、より応用に近いところに力点を置きつつ進める予定である。初年度は、おおよそ計画通りに進められている。従って、今後も、大きな計画の変更はなく、例えばパルス電源のスイッチングデバイスの変更や、大気圧グロープラズマの生成に絶縁体バリアを活用するなどの、これまで得られた知見を基礎とした、細かな調整を行い、より成果が大きなものとなるように、調整しつつ、進める予定である。該当なし
消波ブロック被覆堤の最適な維持補修計画に関する研究

一定期間内での消波ブロック被覆堤の被覆ブロックの補修費と,後背地で発生する被害額の算定を行った.消波ブロック被覆堤は被害を受けた場合においても性能の低下が緩やかであり,補修基準を厳しくすると堤体の補修費が急激に増大する一方,補修基準を緩やかにしても後背地の被害額の増加はそれほど大きくないことが分かった.また,被覆工の消波ブロックの質量を小さくすると補修費用は増加するものの,背後での被害額には大差がないことも分かった.一定期間内での消波ブロック被覆堤の被覆ブロックの補修費と,後背地で発生する被害額の算定を行った.消波ブロック被覆堤は被害を受けた場合においても性能の低下が緩やかであり,補修基準を厳しくすると堤体の補修費が急激に増大する一方,補修基準を緩やかにしても後背地の被害額の増加はそれほど大きくないことが分かった.また,被覆工の消波ブロックの質量を小さくすると補修費用は増加するものの,背後での被害額には大差がないことも分かった.1.水理実験断面2次元水路内に設置した消波構造物に対して種々の入射波を作用させ,入射波高,消波ブロック層の変形形状および背後への伝達波高を測定した実験結果を取りまとめた.主な成果は以下の通りである.多くのケースにおいて,消波ブロック層の変形に伴い,堤体背後への伝達波高が増大する傾向が見あれた.しかし,特に天端高さが低いケースにおいては,消波ブロックの移動状況によっては堤体天端上での越波,越隆等の流体運動が阻害されるため,伝達波高の増加傾向が見られない場合もあった.2.ライフサイクルコストの算定ライフサイクルコストの算定については,これまでの手順をほぼ踏襲しているが,次の点を新たに検討した.既設の消波構造物を対象として初期建設費は考慮しないことを明確に示すために,目標とする耐用年数末までの残りの年数(補修後の経過年数)を新たにパラメータに加えた.その結果,補修後に長期間の供用を考える場合は,粒径の増加による補修単価の増加割合を少しでも抑えることにより,総補修費用を低減させる効果が大きい可能性があることが分かった.3.数値シミュレーション基本形を開発済みの個別要素法モデルに,消波ブロック(非球形の物体)の運動を追跡するモジュールを組み込むことに取り組んだ.今年度は断面2次元モデルでの開発に取り組み,消波ブロックの運動を追跡する剛体連結モジュールはほぼ完成した.しかし,外力が大きいために消波ブロックの運動が激しくなるケースにおいては計算がやや不安定になる傾向が見られたので,更なる改良が必要である.まず消波ブロック被覆堤の性能および性能低下を表す指標の選定を行った.指標としてケーソンの滑動量等を用いることも考えられたが,性能の低下と被害発生の関係を明確に関連付けるために堤体背後の伝達波高の大きさを用いることにした.次に,波浪によるケーソン前面の消波ブロック被覆工の変形と堤体背後の伝達波高の大きさの関係について検討した.検討は数値波動水路(CADMAS-SURF)を用いて行ったが,あとで用いるライフサイクルコスト算定計算の簡化のため,また他の研究者による実験結果との比較・検証のため,通常,静水面付近に生じる消波ブロック被覆工の変形を,消波ブロック被覆工の天端高さの低下に置き換えてモデル化した.検計の結果,消波ブロック被覆工が変形(天端高さが低下)すると,背後の伝達波高は少しずつではあるが増加することが分かった.これは他の研究者による実験結果の傾向とほぼ一致した.なお,この結果は,消波ブロック被覆工の変形が大幅な性能低下には結びつかないことも意味している.最後に,消波ブロック被覆堤のライフサイクルコストの算定計算を行った.消波工の変形は提案されている実験式を用い,また背後への伝達波高は上記の結果を踏まえ,提案されている実験式を用いた.ライフサイクルコストの算定自体は研究初年度の通りであり,被覆工の補修費用と堤体背後で発生する被害額の和で表し,それぞれ被覆工の侵食面積,および堤体背後の伝達波高に比例する形で表現した.計算結果からは,補修基数を厳しくすると堤体の補修費急激に存題する一方,補修基数を緩やかにしても背後地の被害額の増加はそれほど大きくないこと,また,被覆工の消波ブロックの質量を小さくすると補修費用は増加するものの,背後での被害額には大差がないことが分かった.
広島原爆の速中性子スペクトル評価のための基礎研究

放射線の人体に与える影響の評価は、原爆被爆者の放射線障害の調査によっている。しかしながら、中性子線の人体に対する影響は、原爆による被爆中性子線量の評価が困難なために、未だに信頼度は十分ではない。原爆による中性子のエネルギースペクトルについては、計算値としてDosimetry System 86(DS86)が報告されているが、最近、この結果が実験結果と高エネルギー側で一桁以上異なる可能性があることが指摘された。また、熱中性子捕獲反応で生成する長寿命核種の生成量の爆心地からの距離依存性がDS86では説明できないことも報告されている。このようなことから、この相違の原因を解明するために速中性子反応生成物の測定による評価が望まれている。本研究では、まずスペクトル評価のための基礎データとして不可欠な^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の中性子核反応断面積の測定を行った。実験は、東北大学工学部・高速中性子実験室のダイナミトロン加速器で照射した銅の中空の球殻試料を用いて行った。照射した銅試料からニッケル、コバルトを化学的に分離・抽出し、^<63>Niは液体シンチレーション法により、^<60>Coはガンマ線スペクトロメトリーにより放射能測定を行った。その結果、^<63>Cu(n,α)^<60>Co反応で生成した^<60>Coの反応断面積についてはこれまでに報告された文献値とよく一致し、照射に用いた中性子エネルギーの評価の妥当性が確認された。また^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の励起関数には、特徴的な微細構造が見出された。この構造の原因について反応機構との関連の可能性を含めて現在考察を進めている。この励起関数測定の実験と並行して、原爆で照射された銅試料中からニッケル、コバルトを化学分離して^<63>Ni、^<60>Coの測定を行った。^<60>Coについてはこれまでポジティブな結果は得られていない。^<63>Niについては化学分離・精製法を改良し、現在も測定を続行している。この結果を待って原爆速中性子スペクトルの評価を行い、これまで指摘されている実験値と計算値(DS86)との相違について、その原因を明らかにする。^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の中性子核反応断面積測定のための照射実験は、東北大学工学部・高速中性子実験室のダイナミトロン加速器を用いて銅の中空の球殻試料をターゲットとして行った。照射した銅の試料はニッケル、コバルトのキャリアーを加えて酸に溶解し、定電圧電解法により大量に存在する銅を陰極に析出させ除去した。照射により生成した^<63>Ni、^<60>Coはキャリアーとともに溶液中に残し、アルカリ性にして水酸化物として沈澱させ濾過した。沈澱物を再び酸に溶解し、陰イオン交換法、溶媒抽出法により精製して、^<63>Niは液体シンチレーション法により、^<60>Coはγスペクトロメトリーにより測定を現在も行っている。

この核反応断面積測定の予備的結果は、第43回放射化学討論会(平成11年10月)、第34回京都大学原子炉実験所学術講演会(平成12年1月)、線量評価ワークショップ(日米セミナー、平成12年3月)にて発表した。この実験と平行して、広島原爆による被爆銅試料中から上記と同様の化学分離法によりニッケル、コバルトを抽出した。そして被爆銅試料中の^<60>Coを測定するために今回の科学研究費補助金により購入した低バックグラウンドのGe半導体検出器を無酸素銅で内張りした鉛製遮蔽体中にセットアップした。現在バックグラウンドの測定を進めており、引き続き被爆銅試料中の^<60>Coの測定を行う。被爆銅試料中の^<63>Niの測定は、低バックグラウンドの液体シンチレーションカウンターにより行っている。この測定の予備的結果は第42回放射線影響学会(平成11年9月)、線量評価ワークショップ(日米セミナー、平成12年3月)にて発表した。^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の中性子核反応断面積測定は、東北大学工学部・高速中性子実験室のダイナミトロン加速器で照射した銅の中空の球殻試料を用いて行った。照射した銅試料からニッケル、コバルトを化学的に分離・抽出し、^<63>Niは液体シンチレーション法により、^<60>Coはガンマ線スペクトロメトリーにより放射能測定を行った。その結果、^<63>Cu(n,α)^<60>Co反応で生成した^<60>Coの反応断面積についてはこれまでに報告された文献値とよく一致し、照射に用いた中性子エネルギーの評価の妥当性が確認された。また^<63>Cu(n,p)^<63>Ni反応の励起関数には、特徴的な微細構造が見出された。この構造の原因について反応機構との関連の可能性を含めて現在考察を進めている。この励起関数測定の実験と並行して、原爆で照射された銅試料中からニッケル、コバルトを化学分離して^<63>Ni、^<60>Coの測定を行った。^<60>Coについてはこれまでポジティブな結果は得られていない。^<63>Niについては化学分離・精製法を改良し、現在も測定を続行している。この結果を待って原爆速中性子スペクトルの評価を行い、これまで指摘されている実験値と計算値(DS86)との相違について、その原因を明らかにする。本研究の予備的結果は、第5回核化学・放射化学に関する国際会議(スイス、平成12年9月)と2000年環太平洋国際化学会議(ハワイ、平成12年12月)で報告するとともに、国内では第44回放射化学討論会(神戸、平成12年9月)、第35回京都大学原子炉実験所学術講演会(熊取、平成13年1月)、日米セミナー「線量評価ワークショップ」(広島、平成13年3月)にて発表した。
荷重立位での周期的床前後動揺刺激による脊髄損傷の神経回路回復支援システム

トレッドミルを用いた免荷式ステッピングトレーニングの有効性については既に良好な成績が報告されている。しかしこの訓練は常時2人以上の理学療法士が患者の足部を持って歩行のパターンを誘導するか、ロボット技術を利用する必要があるため実際に我が国において臨床応用することは困難である。そこでトレッドミル歩行訓練を行う代わりに荷重立位で足部を床板に固定し、前後に周期的に動揺させることで下肢筋に筋収縮を誘発させることができるという仮説に基づき、本研究を行った。種々のレベルの脊髄損傷患者8名について被験者の体を牽引免荷し、足部を床板に固定し床前後動揺刺激装置による刺激を加えた。床前後動揺刺激装置による刺激によって下肢筋に筋収縮が起こるかどうかを確認するために表面電極を用いて運動刺激時の下肢筋群の筋電図を計測した。筋電図計測は電極とアンプが一体化されたEMG検出センサー(SX230W, DKH)を8個使用した。DVカメラと同期したAD変換システムであるAD変換&ビデオ総合計測システム(TRIAS System, DKH)を用いて、運動時のビデオ画像と筋電図および吊り下げ張力と床板の前後方向加速度のアナログデータをデジタルデータに変換してノートパソコンに取り込んだ。脊損者の場合は症例ごとに麻痺のレベルや筋萎縮の程度もまちまちであり、一概には判定できないが、不全損傷者を牽引装置で吊り下げて床前後動揺刺激を加えた場合、下肢の荷重がしっかりすると股関節部で大きな動きが起こり、hip strategyパターンで姿勢制御が行われているように観察された。筋電図でも大腿部を中心に筋活動が記録された。ただし、麻痺の状態によっては床前後動揺刺激によって膝折れが出現したりすることがあり、膝装具で固定するなどの補助手段が必要であった。1.健常人における床前後動揺刺激の基礎的解析健常若年者を対象とした基礎実験では立位荷重時に足部の乗った板を前後水平に揺すると体幹および下肢筋に著明な筋収縮を引き起こすことが観察された。振幅20mmでは回転数が増えると共に筋収縮は減少し、振幅80mmでは回転数が増えると共に筋収縮は増加する傾向が見られた。どの条件を見ても、他の筋に比べ前脛骨筋と外側腓腹筋の下肢遠位筋の収縮が著明に見られた。各筋の筋収縮のパターンはリズミカルなものではなく、ほぼ一定の振幅で連続的に記録された。床反力については床振動の前方での方向変換時点に床自体は後方への加速度が最大になり床反力は後方に向かって大きく伸びた。反対に後方での方向変換時点には床反力は前方に向かって大きく伸びた。床反力の大きさと傾斜角度は振幅が大きくなればなるほど、また回転数が大きくなればなるほど大きくなった。2.培養神経細胞による物理的振動刺激の作用の解析振動刺激そのものが神経の再生に効果があるという仮説に基づき基礎実験を行った。我々はこれまでに神経作用物質を迅速かつ鋭敏に検出できる画期的な培養神経細胞を開発し、薬剤高感受性PC12細胞と命名した。この細胞は薬剤だけでなく振動やレーザーなどの物理的刺激にも反応することが判っており、これを前後動揺刺激の神経修復作用の解明に応用した。今回我々は、前後動揺刺激実験の第一段階として、薬剤高感受性神経細胞であるPC12m3細胞にいろいろな周波数の音波振動刺激を与えて物理的振動刺激が神経再生に効果があるかどうかについて調べてみた。その結果、周波数の10100Hzに神経再生の促進が見られ、150200Hzでは効果が観察されなかった。また、最も高い有効性を示した周波数は40Hzであり痴呆に対する音楽療法などの臨床結果とほぼ一致した。運動はトレーニング効果として、インスリン受容体を介するシグナルとは別経路で骨格筋における糖輸送担体GLUT4を細胞膜へとtranslocateさせてインスリン非依存性ブドウ糖取り込みを促進し、長期訓練効果としてはGLUT4の量を増加させてブドウ糖取り込み能力を改善すると考えられている。一方静止立位では筋収縮は見られないが、荷重立位状態で足部の乗った板を前後水平に揺すると体幹および下肢筋に筋収縮を引き起こす。そこで、この運動刺激によって肥満耐糖能異常者のインスリン抵抗性が改善するかどうかを検討した。その結果、立位前後水平運動刺激により血糖の低下傾向が認められた。また、変形性膝関節症の膝痛の軽減効果を認めた。脊髄損傷などで歩行訓練が行えない場合、立位前後水平運動刺激は歩行運動の代用となりうると考える。脊髄損傷患者に立位を取らせるために牽引免荷装置として圧縮空気を利用するPneu-Weight (Quinton, U.S.A)を用いて床前後動揺刺激装置(オージー技研、特注)による刺激を加えた。床前後動揺刺激装置はモーターによる円盤の回転を床板に伝える仕組みで、サイン波での周期的前後動揺刺激を行えるシステムである。スリングは、るい痩の著しい脊髄損傷患者では締め付けによる痛みが出やすいので、坐骨支持を基本とするフローラ式スリングを用いた。このシステムを用いて脊髄損傷者において床前後動揺刺激装置による刺激によって下肢筋に筋収縮が起こるかどうかを確認した。筋電計と表面電極を用いて運動刺激時の筋電図を計測したところ、完全頚髄損傷患者では筋電図が記録されなかった。しかし不全型頚髄損傷患者では下肢筋から筋電図が計測された。不全型脊髄損傷患者においては荷重立位での周期的床前後動揺刺激によって筋活動が誘発されることから、糖脂質代謝および神経回路回復の可能性があると考える。

トレッドミルを用いた免荷式ステッピングトレーニングの有効性については既に良好な成績が報告されている。しかしこの訓練は常時2人以上の理学療法士が患者の足部を持って歩行のパターンを誘導するか、ロボット技術を利用する必要があるため実際に我が国において臨床応用することは困難である。そこでトレッドミル歩行訓練を行う代わりに荷重立位で足部を床板に固定し、前後に周期的に動揺させることで下肢筋に筋収縮を誘発させることができるという仮説に基づき、本研究を行った。種々のレベルの脊髄損傷患者8名について被験者の体を牽引免荷し、足部を床板に固定し床前後動揺刺激装置による刺激を加えた。床前後動揺刺激装置による刺激によって下肢筋に筋収縮が起こるかどうかを確認するために表面電極を用いて運動刺激時の下肢筋群の筋電図を計測した。筋電図計測は電極とアンプが一体化されたEMG検出センサー(SX230W, DKH)を8個使用した。DVカメラと同期したAD変換システムであるAD変換&ビデオ総合計測システム(TRIAS System, DKH)を用いて、運動時のビデオ画像と筋電図および吊り下げ張力と床板の前後方向加速度のアナログデータをデジタルデータに変換してノートパソコンに取り込んだ。脊損者の場合は症例ごとに麻痺のレベルや筋萎縮の程度もまちまちであり、一概には判定できないが、不全損傷者を牽引装置で吊り下げて床前後動揺刺激を加えた場合、下肢の荷重がしっかりすると股関節部で大きな動きが起こり、hip strategyパターンで姿勢制御が行われているように観察された。筋電図でも大腿部を中心に筋活動が記録された。ただし、麻痺の状態によっては床前後動揺刺激によって膝折れが出現したりすることがあり、膝装具で固定するなどの補助手段が必要であった。
次世代ペットの開発

次世代PET装置に要求されると考えられる、2つの性能(時間分解能と位置分解能)を究める研究を行った。その結果LFSという新規の重いシンチレータと半導体光センサーMPPCを用いる事によりふさわしい結果を得る事が出来る事を示した。LFSシンチレータはガンマー線を受けて電子を発する効率が高く、電子の出すシンチレーション光の時間構造が素早いことを見いだした。またこの性能を時間分解能に転化するために光半導体MPPCが最適であることも明らかにした。PETシステムを構成する最小単位として、LSFあるいはLYSO無機シンチレータを用い、光センサーとして種々のピクセル数を有する1mmx1mmのMPPC1お用いた単位素子の基本性能の追求を行った。特に昨年度明らかにした、時間分解能の高性能の要員を探る研究を主に行った。異なるピクセル数を有するMPPCを複数用いて最適な組み合わせを検討した。その結果、100ピクセルでは、安定稼働電圧領域が狭く実機に不向きな事が明らかになった。市場には出ていない試作品である2500ピクセルのMPPCを浜松ホトニクス社と共同開発し、400、1600ピクセルのMPPCとの比較テストを行った。その結果どのピクセル数でも信号のデジタル化のしきい値を下げ、ゲインを最大近くにすれば、高い時間分解能を有することが分かった。また同時にエネルギー分解能も最高性能を示した。これらの結果、1mm角のMPPCで3mm角シンチレータの断面に接合して、光量が減る事を考慮しても、十分な時間性能とエネルギー分解能を有する条件を設定できることを示した。さらに3x3の3mm角シンチレータのマトリクスを製造し、コンプトンペットのために基本性能試験を行った。約25%の事象を救う事に成功した。この値はシミュレーションで検証する必要がある。研究目的は、次世代のPET(Positron Emission Tomography)装置のためのガンマー線測定最小ユニットの新提案と実験によるその性能検証である。PETではガンマー線エネルギーは0.511MeVが主たる測定目的であるが、コンプトン効果のため、それ以下も測定可能で有る事が必要である。その確立はおおよそ半々である。これをふまえて重いシンチレータと光半導体センサーを用いて、(1)位置分解能が1mm程度を実現できる事、(2)時間分解能に優れること、を念頭においた選択を行い、LFS (Lutetium Fine Silicate :3mmx3mmx15が妥当なサイズで)とMPPCの組み合わせで実験を開始した。測定単位を小さくして位置分解能および時間分解能を向上させることに成功したが、コンプトン散乱によるガンマー線の逃げ確率をさけるアイデアをコンプトンPETとして提案し、DOI(Depth of Interaction)の導入とともに次世代PET装置の基本構成要素が十分な性能を有することを示した。次世代PET開発の第一弾の目標はTOF-PETの最高性能とその検証である。平成23年度には、無機シンチレータLFSと半導体光検出素子MPPCー1600ピクセルを2セット用いた組み合わせで測定最小ユニットを構成し実験を行い、時間分解能100psを記録した。この値は今まで論文に発表された170psを上回る世界最高の記録であり、目標を達成できる素子の組み合わせを手に入れたことになる。理想的な条件における時間性能であるが、次世代PETの信号処理回路に対して制約をつける事とも成る重要な成果である。またこのシンチレータと光センサ-MPPCの組み合わせで最高の時間性能を発揮できる事を実証した意義は大きい。シンチレータ形状として位置分解を1mm程度にするために導入した3mm x 3mmの断面のシンチレータ内部での光の伝搬が大きな寄与をしていると考えられる。LFSの密度は7.4g/cm3と大きく屈折率も大きいため形状による光の全反射が効いていて一番速く光センサーに到達する光の個数を稼ぐ形になっているものと推測される。この成果を論文としてまとめて現在投稿中である。次のステップはDOI (Depth Of Interaction)の検証である。このために3x3のユニットから成るシンチレータとMPPCのセットを4個製作し、各2層に積層して、実験を企画している。光センサーMPPCが36個使用されており、おのおのの基本性能(ブレイクダウン電圧や増幅率、およびノイズレートなど)を測定して、現在システム全体の調整中である。次年度に掛けてDOI性能の実質的な実験検証を行う予定である。研究計画では、2年次に3x3のマトリクスを製作してコンプトンペットの研究をおこなうことになっている。本年度の研究のなかで着実に実施されており、おおむね順調の判断ができる。時間分解能の性能が世界最高記録を有し、その理由を明らかにする事を余儀なくされ、時間を必要とした事は本年度の誤算であったが、実験によりこれを実証、検証し、説明を加えた。平成23年度の当初の計画は、シンチレータと光半導体1対からなる最小測定ユニットを3x3のマトリクスに拡張し性能検証を行う事である。

実際は1個同士で作った測定最小ユニットの性能で世界最速の時間性能を発見したため、この性能の理由の探索のために実験を繰り返した。また多くの光半導体の種類の中でも今使われているものが最速の性能を発揮する理由を求めて実験を基本に立ち返り検証した。実際1mmx1mmの受光面を持つ光半導体は受光量としては3mm x 3mmの半導体の1/9であるにもかかわらず、時間性能に差が認められたことに大きな問題が詰まった。多種の光センサーの比較においてその差は小さくガイガーモード特有の時間分解能という理解に落ち着くのに多大な研究努力が必要であった。このため回り道に時間をかけたが、当初の計画の通りの企画設計が最高性能を引き出すことを確かめたため、装置の製作を行った。ここまでは計画通りである。また製作では一気に複数モジュールを製造しているので、目標を上回った、しかしシステムの検証という点では1個1個の性能テストに留まり複数個のマトリクスを扱う際の問題にはまだ直面していない。このためある点(製作面)では進展状況は計画以上であるが、システム技術成熟という点においては不十分である、両者の間でおおむね順調の判断となった。3x3マトリクスシステムの性能検証が目標であり、これが理解できれば、コンプトンペットの基本性能である、被曝線量の軽減、あるいは検査時間の短縮に成功することになる。同時にシミュレーションによる検証と予言は重要である、着実にマトリクスを大きくしつつ、実験結果を数値的に検証する事が重要である。現在の3x3のマトリクスを2層に展開する方法が一つ。あるいは5x5のマトリクス化がもう一つの拡張である。読み出し回路の実行可能性が判断基準となる。これは将来のペットシステムでも同様の問題を抱えている。24年度の計画は複数のマトリクスによるDOI性能の実験検証が研究計画であり、その通りDOI-PETにおける性能の向上を実際に確かめる事が24年度の計画である。またさらに次年度でCompton-PETをOFF-lineデータから検証する事が本研究の最大の目標であり、24年度のDOIが達成されれば、多層構造化と相まってデータ解析によりCompton-PETの優位性が証明できる可能性がある。一方データ取得システムの構築の方式によっては時間分解能の性能が同時には利用できない可能性があり、注意が必要である。また23年度に回り道であった光半導体の選択に関しても最良の組み合わせを取った理由が明らかになったため以後の研究で議論を蒸しかえす事なくスムースに実験システムの構築実験検証に邁進できる環境が整った。従って本研究申請の通りに進めて行けばDOI-PETからCompton-PETに至る次世代PETで要求される諸問題をことごとくクリアできると想定される。ただ資金面で時間性能の最高値とDOI性能を両立する性能の読み出し電子回路を備える事は困難なため、部分の性能検証となる。読み出し回路を3x3で2層に展開する場合、18チャンネルの同時読み出し回路が必要である。一方5x5マトリクスでは、25チャンネルが必要で、経費的にどこまで可能か、が分かれ目となる。
ガンマーインタ-フェロン(IFNーγ)の動脈硬化進展退縮における役割

1.近年、動脈硬化発生における役割が注目されているインタ-フェロン(以下、IFNと略)の血管平滑筋の増殖にたいする影響を調べた。その結果、IFNは条件により平滑筋の増殖を抑制することも促進することもある両方向性の増殖の制御因子であることを明らかにした。血管平滑筋を牛胎児血清存在下で培養し、平滑筋が盛んに増殖している状態でIFNを作用させると、平滑筋の増殖は抑制された。しかし1%plasmaーderived serum存在下で5日間培養し平滑筋の増殖がほぼ停止した系においてはIFNは平滑筋の増殖を逆に促進した。増殖促進効果発現までに時間的遅れが存在すること、IFNで処理した平滑筋の培養上清中に増殖因子活性が検出されることより、IFNの増殖促進はautocrine増殖因子の産生を介する間接的なものと考えられた。また増殖を促進する条件下では、IFNはPDGFタイプBレセプタ-を増加させた。われわれの研究により、IFNは、Hasson等により主張されているように動脈硬化を抑制するばかりでなく、平滑筋を増殖させ動脈硬化を促進する可能性もあると考えられる。IFNの増殖促進作用は、動脈硬化発生のみならず、慢性関節リウマチなど慢性炎症における線維化の成因を理解するうえにおいても重要な現象である。2.ヒト頸動脈内膜剥離手術標本を用いて、免疫組織化学によりIFNの存在を検索したが、弱陽性を思わせる所見は得られるものの、存在を証明したとするほど確かな所見は得られなかった。ヒト動脈硬化病巣におけるIFNの量は存在してもごくわずかと考えられ、PCRによるIFN mRNAの検出など、検出感度の高い方法を用いる必要があると思われた。動脈硬化巣にリンパ球が多数存在し、その一部は活性化されている事が知られ、リンパ球及びその産物であるサイトカインが動脈硬化発生進展に果たす役割が注目されている。活性化リンパ球で産生されるインタ-フェロン・ガンマ(IFNーγ)は、血管壁細胞の増殖を抑制する事が報告されている。我々はIFNーγの血管平滑筋の増殖抑制の機序を知る目的で、ヒト〓帯動脈培養平滑筋にIFNーγを作用させた時の、平滑筋の血小板由来増殖因子(PDGFーAA)産生及びPDGFレセプタ-数に対する影響を調べ、以下の結果を得た。(1)〓帯動脈平滑筋は培養液中にPDGFまたは血清を添加することにより増殖するが、同時にIFNーγ(1ー100u/ml)が存在すると増殖は抑制された。(2) ^<125>IーPDGFの細胞表面レセプタ-への結合を調べると、IFNーγ処理によりPDGFレセプタ-数が減少していた。(3)培養細胞よりtotal cell ulav RNAを抽出しPDGFレセプタ-遺伝子cDNAをプロ-ブしてNorthern blotを行ったところ、PDGFレセプタ-の遺伝子発現はIFNーγ処理によっても減少しなかった。(4)またPDGFレセプタ-に対する単クロ-ン抗体を用いてPDGFレセプタ-蛋白質量を調べたが、IFNーγ処理によっても減少していなかった。(5)他方PDGFA鎖のmーRNAやA鎖抗原量を同様の方法により調べたところ、PDGFA鎖産生はIFNーγにより増加していた。これらの結果より、IFNーγは自分自身のPDGF産生を促進し、自身の細胞表面レセプタ-をdown regulateするが、このPDGFのシグナルは細胞増殖に結びつかないことがわかった。すなわちIFNーγはレセプタ-以後のsiganal trusductionに作用して細胞増殖抑制すると考えられた。

1.前年度までに活性化リンパ球より産生されるガンマ-インタ-フェロン(以下、IFN)が血管平滑筋の増殖を抑制すること、1251ーPDGFをもちいて調べたPDGFレセプタ-数は減少させるにもかかわらず、PDGFレセプタ-mRNAは逆に増加させること、またautocrine増殖因子であるPDGFAAのmRNAも増加させることを明らかにした。本年度はまず、これらのディスクレパンシ-の原因を検索した。その結果、IFNは条件によって増殖を促進することもある、両方向性の増殖の制御因子であることが明らかになった。血管平滑筋を1%plasmaーderived serum存在下で5日間培養した系においてはIFNは平滑筋の増殖を促進した。効果発現までに時間的遅れが存在すること、IFNで処理した平滑筋の培養上清中に増殖因子活性が検出されることより、IFNの増殖促進はautocrine増殖因子の産生を介する間接的なものと考えられた。またこの条件下では1251ーPDGFによるラジオレセプタ-アッセイでもmRNAレベルにおいてもIFNはPDGF Bレセプタ-を増加させた。今回の結果より、IFNは当初予想していたように、たんに動脈硬化を抑制するばかりでなく、平滑筋を増殖させ動脈硬化を促動する可能性もあると考えられる。2.ヒト頚動脈内膜剥離手術標本を用いて、免疫組織化学によりIFNの存在を検索したが、弱陽性を思わせる所見も得られたが、存在を証明したとする確かな所見は得られなかった。ヒト動脈硬化病巣におけるIFNの量は存在してもごくわずかと考えられ、PCRによるIFN mRNAの検出など、検出感度の高い方法を用いる必要があると思われた。