hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高輝度LHCに向けた高速高密度読み出しエレクトロニクスの開発

1)昨年度完成させたオリジナルボード:IROHAの動作試験を行った。1-a)10Gbpsレベルの高速通信可能なAvago社MicroPOD: Quartusに組み込まれたTransceiver Toolkitを用いてBit Error RateやEye Scanを測定し動作検証および性能評価を行った。12.5Gbpsでの安定動作(BER=10^-12程度まで計測)を確認した。1ペアのみ、2ペア同時のどちらにおいても同程度の性能であり、MicroPODデバイスを詰めた配置にしても冷却を十分に行えば問題ないことが分かった。14Gbpsでの性能評価ではBERが高く現行のパラメータ設定では実用に向かないことが分かった。1-b) Micron Tech社DDR3メモリ: 400MHzでの読み書きの試験をソフトウェア組込みプロセッサNIOS IIで行った。256MBすべてのアドレスに対して正常であることを確認した。1-c)Flash memory, LEMO, SMA,プログラマブルクロック(Si5341)などの動作試験も行い正常であった。1-d)これらの動作試験で見つかったバグもいくつかあった。たとえば、LEMOコネクターやADCデバイスの配線ミスである。手作業で修正できるものは修正した。これらの動作試験の成果は日本物理学会(2019年3月16日)で報告(16pK210-11)を行った。2)ボードに搭載したFPGAとMicroPODデバイスは、ATLAS実験の液体カロリーメータのアップグレードで開発した読み出し基板に搭載されているものと同様のものである。所属する研究室の大学院生は、この読み出しのファームウェアを開発を担当しており、その開発の中で高速通信に関する技術を獲得した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1)高速高密度化された電子回路基板の開発を開始した。基板のデザインにおいて、申請時に予定していたMicroPODの搭載数を8個から6個に削減し、そのかわりFMCというメザニンカードを搭載できるようにした。高速通信可能なメザニンカードを将来開発することによって、高価なFPGAを搭載した基板を再度開発する必要がなくなる利点があるから、このような変更を行った。また、開発した基板にFMCでオプション追加可能にすることで当初は想定していなかった研究内容にも応用することができる。12月の中旬にデザインの大枠は完了して、回路設計に開始した。KEKのOpen-ItのエンジニアとATLAS実験で液体カロリーメータで同様の電子回路基板を設計している専門家のアドバイスの下、2月中旬に設計(1度目)を完了した。3月初旬にKEKのエンジニアの方と会合をして、設計した回路図の修正、改善点などを議論した。2ヶ月を目処に修正した回路図を完成させることにした。また、基板に必要な電子回路部品の購入も行った。特にインテル社アルテラFPGA Arria10の入手には予想以上に時間を要した。2)汎用の計算機を用いて10Gbpsと40Gbpsのネットワーク通信ができる設備を購入し、テスト環境を構築した。2台の計算機で40Gbps通信ができていることをiperfを用いて確認した。また、MPO12芯とLCコネクターの変換ケーブルを用いた通信テストも行った。3)電子回路基板に搭載予定のFPGA Arria10の開発・評価ボードを購入し、ファームウェアの開発を開始した。4)この研究開発に携わっている大学院生をATLAS実験が行われているCERN研究所(スイス)や液体カロリーメータグループの会合があるドレスデンに派遣した。海外の研究者やエンジニアからこの研究に必要な情報交換を行った。当初の予定では電子回路基板の設計を完了させ、業者に基板発注を行う予定であった。しかしながら、搭載予定の最新のインテル社アルテラFPGA Arria10はH28年度初めの時点ではまだ十分に市場に出荷されておらず入手することが困難なことが分かったため、順番を入れ替えて研究を行った。まずは汎用の計算機や40/56Gbpsの通信が可能な通信機器を購入してテスト環境の構築を行った。結果的にはこの判断は正しく、FPGAが入手できたのは1月であったため、基板の発注を行い、H28年度内に納品することは非常に厳しかった。また、FMCなど当初予定していなかった部品を基板に搭載することにしたので、回路図の作成に時間がかかったことも計画が遅れた要因のひとつである。1)本年度の大きな成果はさまざまな高速通信の試験ができるオリジナルのボードを完成させたことである。搭載したモジュールはMicroPOD, QSFP+, SFP+, SMA, RJ45で1Gbpsから100Gbpsまでの試験が可能である。MicroPODは3ペア搭載し、そのうち2ペアはかなり近接した配置にすることで、高密度な環境での試験も可能にした。また、FMCを搭載し、FMCモジュールを開発することで、容易に追加検証を行うことを可能にした。FPGAArria 10はIntelの最新ミドルレンジFPGAで、高速通信可能なトランシーバを複数持つ。このボードの製作は、KEKのOpen-ItのエンジニアとATLAS実験で液体カロリーメータで同様の電子回路基板を設計した専門家の補助の下で行った。OrCADを用いた回路図の設計は約1.5ヶ月遅れの6月末に完成した。基板の設計は有限会社ジー・エヌ・ディー(GND)に依頼し約6ヶ月で完了し、実際の製作などの2ヶ月を費やし3月初旬に納品された。

6ヶ月の中でGNDのエンジニアの方とKEKのエンジニアの方と多数回の議論を会合やメールで行った。2)ボードに搭載したFPGAとMicroPODデバイスは、ATLAS実験の液体カロリーメータのアップグレードで開発した読み出し基板に搭載されているものと同様のものである。所属する研究室の大学院生は、この読み出しファームウェアの開発を担当しており、その開発の中で高速通信に関する技術を獲得した。この大学院生はATLASグループの代表として、国際会議ANIMMAで開発したファームウェアについてポスター発表を行った。以下のような遅れが各過程で生じ、全体として4か月程度の遅れが生じたため「やや遅れている」とした。1)昨年度から引き続き行った回路図の作成とそのデバッグ... 1.5ヶ月程度の遅れ2)ボードの設計... 2ヶ月程度の遅れ(実際のボードにするための設計は、民間の企業(有限会社ジー・エヌ・ディー)に依頼した。この設計作業の中で、部品の接続の確認、配線の調整、層の構造の決定などに何度も企業と会合、メールでの議論を行い、トータルで約6ヶ月の時間を使った。)3)ボードの作成... 0.5ヶ月程度の遅れ(高速通信用の素材(低い比誘電率、MEGTRON6)の入手に時間を要した。)また、予定していた本ボードに関する学会発表を行うことができなかった。1)昨年度完成させたオリジナルボード:IROHAの動作試験を行った。1-a)10Gbpsレベルの高速通信可能なAvago社MicroPOD: Quartusに組み込まれたTransceiver Toolkitを用いてBit Error RateやEye Scanを測定し動作検証および性能評価を行った。12.5Gbpsでの安定動作(BER=10^-12程度まで計測)を確認した。1ペアのみ、2ペア同時のどちらにおいても同程度の性能であり、MicroPODデバイスを詰めた配置にしても冷却を十分に行えば問題ないことが分かった。14Gbpsでの性能評価ではBERが高く現行のパラメータ設定では実用に向かないことが分かった。1-b) Micron Tech社DDR3メモリ: 400MHzでの読み書きの試験をソフトウェア組込みプロセッサNIOS IIで行った。256MBすべてのアドレスに対して正常であることを確認した。1-c)Flash memory, LEMO, SMA,プログラマブルクロック(Si5341)などの動作試験も行い正常であった。1-d)これらの動作試験で見つかったバグもいくつかあった。たとえば、LEMOコネクターやADCデバイスの配線ミスである。手作業で修正できるものは修正した。これらの動作試験の成果は日本物理学会(2019年3月16日)で報告(16pK210-11)を行った。
分析手法を活用した、コンクリート構造物の複合劣化に対する表面含浸材の効果の解明

近年、コンクリート構造物の耐久性の向上や早期劣化の予防・抑制のために、コンクリート用表面含浸材の使用が増えてきており、研究代表者らは、そのうち主流であるけい酸塩系表面含浸材とシラン系表面含浸材の双方を重ね塗りする「併用法」が優れた効果を発揮し複合劣化に効果を発揮する可能性が高いことを明らかにしてきた。しかし、その劣化抑制機構が不明確であり、実用化に向けての信頼性が十分でない。そこで、本研究では、けい酸塩系やシラン系表面含浸材を単独で使用する場合の分析結果を基にして、化学分析を中心にコンクリート表面近傍の化学成分の分布や組成変化に着目して検討し、「併用法」の劣化抑制機構の解明を目的とする。
超音波による植物の液体培養中における増殖量の計測に関する研究

実験材料としてタバコならびに細胞のモデル実験としてガラスビーズを用いた。ガラスビーズの径は0.1mmで、実際の培養細胞とほぼ同じサイズである。タバコ細胞は、培地100mlを含む300ml容フラスコを用いて、25°C、120rpm暗条件で培養を行った。オフライン計測用のセルでの計測では超音波センサの周波数は0.5,1,2,3,5,7MHzで、実際の培養器を用いた実験では1,2,3,5MHzの4種類で行った。オフライン用のセルはアクリル性で、実際の培養器はステンレス製で、超音波センサを培養器の側面に取り付けた。オフライン計測の結果では、ガラスビーズを用いた実験では3MHz以上ではビーズの重量と減衰率がr^2=0.99以上相関値で直線性を示した。一方周波数特性としては、2MHz以上で直線性が認められた。タバコ細胞を用いた実験結果では25MHzで直線性が認められた。5、7MHzでは直線性が良くないが、音波が減衰するため計測時の読みとり誤差が生じたためと考えられる。実際の培養器での実験では、ガラスビーズの重量と超音波の減衰量との関係は、2、3MHzでは直線性がよいが、5MHzでは内容量が多くなると読みとり誤差が大きくなり、直線性が悪くなった。また、周波数特性もオフライン計測の結果と同じ傾向を示し、本培養器においても超音波計測の有用性が確認できた。これらをまとめると、最良のセンサ周波数は音波の通過性を考慮すると、3MHz前後のであるように思われる。
中国の古代ブタの形質とその起源について

この科学研究費における今年度の主題は,内蒙古自治区赤峰市の興隆窪(こうりゅうわ)遺跡(紀元前約50006000年)出土イノシシ類が家畜ブタであるかどうかを検討することであった。そこで,中国社会科学院考古研究所の自然センターに保管されている興隆窪遺跡のイノシシ類の上下顎歯の大きさを計測し,定量的な分析をおこなった。これらの資料がブタかイノシシかを判別するために,ヤンシャオ文化期前期(紀元前約4000年)の内蒙古自治区石虎山遺跡(紀元前約4000年),および商代(紀元前約1500年)の河南省安陽市花園庄(かえんしょう)遺跡の2遺跡との比較をおこなった。家畜化のメルクマールとして広く用いられる下顎第3後臼歯の近遠心径と頬舌径についてまず検討をおこない,つぎにより遺伝的に安定していると考えられる第2後臼歯の第1咬頭対頬舌径および第2咬頭対頬舌径について検討をおこなった。その結果,第3後臼歯の検討では,時代の最も古い興隆窪遺跡のイノシシ類が大きく,ついで,石虎山遺跡・花園庄遺跡の順に小さかった。一見,時代が下るにしたがって歯の大きさに縮小が認められようにみえる。ただし,花園庄遺跡と石虎山遺跡のイノシシ類の大半が飼育されたブタと報告されている。それらのことから,興隆窪遺跡のイノシシ類は,第3後臼歯の大きさをみる限り、その大半が野生のイノシシ類であると推測される。つぎに,第2後臼歯では、興隆窪遺跡と石虎山遺跡の重なりがより顕著である点において差異が認められた。つまり,興隆窪遺跡のイノシシ類が示す大きさの分布域は広い傾向があると言える。したがって、興隆窪遺跡の計測値の下限を示す個体群は家畜化されたブタである可能性がある。このブタは、現在のところ中国北部で最古のブタである。
山地森林流域における尾根・谷の微気象と蒸発散の空間分布特性

1.幼令スギ・ヒノキ林を対象に、斜面上部下部の蒸発散量、土壌水分、土壌呼吸量を計測するとともに、流域内の微気象の空間分布計測を行ない、斜面がもたらす不均一さを明らかにするための計測を進めた。1)植栽された樹木の成長が斜面部位で異なることについて、谷を横断する側線約50mについて、樹高、幹直径、葉窒素含有量、土壌水分、地下水位、土壌溶液水質、土壌窒素量などが調べた。5年生のスギの成長が谷で旺盛であり、尾根部が劣る理由は、尾根部における水ストレスがもたらすものではなく、湿潤な谷部の土壌有機物の分解による窒素の供給が谷部の活発な成長に関わっているという結果をえた。2)レーザプロファイラのデータを用いて植栽された樹木位置と樹高を小流域単位で評価する手法について検討を進め、小流域の全域について樹高の分布が図化された。2.タイ国チェンマイ近郊のドイプイ山に位置するKog-Ma試験地(樹高約30mの常緑林)にある50mタワーにおいて取得された微気象データを解析し、斜面風の形成と樹冠上から林内の気温形成過程、風速鉛直分布の形成過程について、解析した。1)樹冠上から林内の気温形成過程に与える夜間斜面下降風の影響は、夜間に生ずる斜面下降風発生の発生、非発生は大気安定度の指標であるバルクリチャードソン数に関係している。夜間の放射冷却が弱いとき、気温鉛直分布における最低気温は林床近くで生ずる。放射冷却が強くなると、樹冠上部で最低気温が生ずる。そして、更に放射冷却が強くなると樹冠上を吹く斜面下降風が強くなり、再び林床付近で最低気温が生ずるという、3段階の気温鉛直分布形成機構があることが、明らかにされた。2)昼間の風速鉛直分布の形成過程は、夜間に比べて解析が困難であった昼間の風速鉛直分布について、大気安定度と鉛直分布の関係を解析した。東京大学千葉演習林袋山沢の幼令スギ・ヒノキ林を対象に、斜面上部下部の蒸発散量、土壌水分、土壌呼吸量を計測するとともに、流域内の微気象の空間分布計測を行ない、斜面がもたらす不均一さを明らかにするための観測設備を構築し、計測を進めた。1.0次谷に谷を横断するワイヤーを張り、3次元的に温度、湿度、二酸化炭素濃度計測を実施した。谷の中央部の気温鉛直分布が、晴天日に最高気温の発生する高さが夏、冬で異なることなど、谷の3次元温度分布が明らかとなった。二酸化炭素濃度の変化も明瞭に捉えられている。2.尾根部と谷部の樹木蒸散量の差異を、定量的に明らかにする観測では、樹液流計測によって、日出後に蒸散を開始する時刻が斜面部位で異なることについて、日射、飽差による微気象の差異がもたらすだけではなく、谷底部の結露の影響を受けている可能性が示された。隣接する70年生壮令林における計測では、概ね斜面部位毎の微気象で説明される結果であった。3.植栽された樹木の成長が斜面部位で異なることについて、谷を横断する側線約50mについて、樹高、幹直径、葉窒素含有量、土壌水分、地下水位、土壌溶液水質、土壌窒素量などが調べた。5年生のスギの成長が谷で旺盛であり、尾根部が劣る理由は、尾根部における水ストレスがもたらすものではなく、湿潤な谷部の土壌有機物の分解による窒素の供給が谷部の活発な成長に関わっているという結果を得た。

1.3.の調査については、観測期間が未だ短いので、継続して観測記録を蓄積した上で、詳細な解析を行う。東京大学千葉演習林袋山沢の幼令スギ・ヒノキ林を対象に、斜面上部下部の蒸発散量、土壌水分、土壌呼吸量を計測するとともに、流域内の微気象の空間分布計測を行ない、斜面がもたらす不均一さを明らかにするための観測設備を構築し、計測を進めた。1.前年度に設置した0次谷に谷を横断するワイヤーを張り、3次元的に温度、湿度、二酸化炭素濃度計測を継続した。2.植栽された樹木の成長が斜面部位で異なることについて、谷を横断する側線約50mについて、樹高、幹直径、葉窒素含有量、土壌水分、地下水位、土壌溶液水質、土壌窒素量などが調べた。5年生のスギの成長が谷で旺盛であり、尾根部が劣る理由は、尾根部における水ストレスがもたらすものではなく、湿潤な谷部の土壌有機物の分解による窒素の供給が谷部の活発な成長に関わっているという結果について、観測と解析を継続した。3.レーザプロファイラのデータを用いて植栽された樹木位置と樹高を小流域単位で評価する手法について検討を進め、小流域の全域について樹高の分布が図化された。それぞれの調査については、観測を継続し観測記録を蓄積した上で、詳細な解析を行う。1.幼令スギ,ヒノキ林を対象に,斜面上部下部の蒸発散量,土壤水分,土壤呼吸量を計測するとともに,流域内の微気象の空間分布計測を行ない,斜面がもたら不均一さを明らかにするための観測設備を構築し,計測を進めた。1)植栽された樹木の成長が斜面部位で異なることについて,谷を横断する側線約50mについて,樹高,幹直径,葉窒素含有量,土壤水分,地下水位,土壤溶液水質,土壤窒素量などが調べた。5年生のスギの成長が谷で旺盛であり,尾根部が劣る理由は,尾根部における水ストレスがもたらすものではなく,湿潤な谷部の土壤由機物の分解による窒素の供給が谷部の活発な成長に関わっているという結果について,観測と解析を継続した。2)レーザプロファイラのデータを用いて植栽された樹木位置と樹高を小流域単位で評価する手法について検討を進め,小流域の全域について樹高の分布が図化された。タイ国チェンマイ近郊のドイプイ山に位置するKog-Ma試験地(樹高約30mの常緑林)にある50mタワーにおいて取得された微気象データを解析し,斜面風の形成と樹冠上から林内の気温形成過程,風速鉛直分布の形成過程について,解析した。1)樹冠上から林内の気温形成過程に与える夜間斜面下降風の影響夜間に生ずる斜面下降風発生の発生,非発生は大気安定度の指標であるバルクリチャードソン数に関係している。夜間の放射冷却が弱いとき,気温鉛直分布における最低気温は林床近くで生ずる.放射冷却が強くなると,樹冠上部で最低気温が生ずる。そして,更に放射で最低気温が生ずるという,3段階の気温鉛直分布形成機構があることが,明らかにされた。2)昼間の風速鉛直分布の形成過程夜間に比べて解析が困難であった昼間の風速鉛直分布について,大気安定度と鉛直分布の関係を解析した。その結果,風速鉛直分布は大気安定度がもたらす上空の卓越風が強いときと,卓越風が弱く地形性の斜面風が吹くときの差に比これらの結果によって,尾根と谷が微気象に与える影響の理解が深化した。
密度汎関数法によるゼオライト触媒の電子構造との反応性に関する研究

通常の不均一触媒系は、半無限に広がった表面上で局所的に相互作用が起こる系であるが、多孔性物質では、さらに反応分子を囲む多くの細孔構成原子から相互作用を考慮することが計算において必要になる。計算の方法論的な観点からは、基本的に周期境界条件が課せられ、非常に大きな単位胞をもつ系であり、巨大結晶起動法計算がどこまで実行可能であるか、周辺部の原子による寄与をどのように近似することができるか、という点でのブレイクスルーが必要となる。β-cristobaliteおよびZSM-5の結晶軌道法計算ZSM-5の電子構造およびその反応場での反応のシミュレーションが最終目的であるが、ZSM-5を(クラスターモデルによらないで)まるごと扱うために、より簡単な構造をもつβ-cristobalite(シリカ担体のモデル)の結晶軌道法計算も併せて行った。拡張Huckel法計算β-cristobaliteの単位胞はSi_8O_<16>で全てのSiおよび0原子は等価な環境にある。計算された電荷はSi:+2.88、0:-1.44であった。ZSM-5の単位胞はSi_<96>O_<192>から成り、サイトにより環境の異なる原子があるが、電荷はSi:+2.88+2.90、0:-1.44-1.47と、ばらつきは小さく、またβ-cristobaliteの結果に非常に近い値が得られた。これらの電荷は、酸化数の概念には近い値であるが、セルフコンシステントに決められたものではないので、分極を過大評価している。ωテクニック(拡張Huckel法の枠内での繰り返し計算法)を行った結果の電荷は、β-cristobaliteの場合Si:+0.76、0:-0.38、ZSM-5の場合Si:+0.70+0.72、0:-0.32-0.39と、ずっと小さな値となり、β-cristobaliteでのDF法による電荷Si:+0.56、0:-0.28に近づく結果が得られた。
医療者と宗教者の協働による緩和医療のための医学教育実践の研究

難治性の重篤な患者、末期状態の患者などを支える緩和医療のより望ましいあり方を構築するため、医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶことを通じて、両者が実践的に協働できるシステムを研究開発し、滋賀医科大学のカリキュラムで実践することができた難治性の重篤な患者、末期状態の患者などを支える緩和医療のより望ましいあり方を構築するため、医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶことを通じて、両者が実践的に協働できるシステムを研究開発し、滋賀医科大学のカリキュラムで実践することができた本研究の目的は、難治性の重篤な患者、末期状態の患者などを支える緩和医療のより望ましいあり方を構築するため、医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶことを通じて、両者が実践的に協働できるシステムを研究し、医学教育のカリキュラムに提供することであり、この目的を遂行するため平成21年度は次のような研究活動を実践し、また成果を上げた。1.研究分担者早島を大会長として日本医学哲学医学倫理学会第28回学術大会を2009年10月30日-11月1日に滋賀医科大学で開催し、研究代表者分担者全員が参加した。また研究分担者横尾・早島が「医学科学生の生命倫理に対する考え方の変化」のテーマで研究発表をし、「医学哲学・医学倫理第28号」に掲載予定である。(投稿中)2.医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶ場として、研究分担者長倉・早島が中心となり、2009年11月2日「医の倫理」の講義を実施した。この講義には滋賀医科大学医学科4年生看護学科4年生150余名と学外から緩和医療を学ぶ宗教者、滋賀医科大学付属病院のソシアルワーカなど20余名が出席、緩和医療の具体的なテーマを巡り講義と班別討論、意見発表と総括を行った。医学・医療を学ぶ者と宗教者の、異なった立場からの意見交換は双方に非常に有益であった。3.緩和医療教育の実践として、2009年8月6日-8日に、財団法人大日本仏教慈善会「本願寺あそかビハーラクリニック」(京都府城陽市奈島下ノ畦14)で滋賀医大医学科1年生「医学概論I、早期体験授業」の一環として緩和医療病棟実習を行った。参加学生6名で、研究分担者長倉が実践指導をおこなった。4.2009年6月27日28日、研究分担者佐藤・早島が千葉県亀田総合病院緩和ケア科病棟を視察、緩和医療現場での実情を学び、また緩和医療に関する情報収集と意見交換を行った。5.以上の成果2、3は次年度の日本生命倫理学会、日本医学哲学医学倫理学会などで発表の予定である。本研究の目的は、難治性の重篤な患者、末期状態の患者などを支える緩和医療のより望ましいあり方を構築するため、医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶことを通じて、両者が実践的に協働できるシステムを研究し、医学教育のカリキュラムに提供することであり、この目的を遂行するため平成22年度は次のような研究活動を実践し、また成果を上げた。1.日本医学哲学医学倫理学会第28回学術大会(大会長:早島理、当番校:滋賀医科大学)で研究分担者横尾・早島が口頭発表した「医学科学生の生命倫理に対する考え方の変化」を医学哲学・医学倫理第28号に掲載した。2.医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶ場として、研究分担者長倉・早島が中心となり、研究代表者・分担者が出席し、2010年10月18日(月)「医の倫理」の講義を実施した。この講義には滋賀医科大学医大学医学科4年生、看護学科4年生、看護学科大学院生ら120余名と学外から緩和医療を学ぶ宗教者、滋賀医科大学付属病院のソーシャルワーカなど30余名が出席し、緩和医療の具体的なテーマを巡り講義と班別討論、意見発表と総括を行った。3.緩和医療教育の実践として、2010年8月4日-6日に、財団法人大日本仏教慈善会「本願寺あそかビハーラクリニック」(京都府城陽市奈島下ノ畦14)で滋賀医大医学科1年生「医学概論I、早期体験授業」の一環として緩和医療病棟実習を行った。参加学生5名で、研究分担者長倉が実践指導をおこなった。4.2011年2月14、15日、研究分担者早島・長倉が国立南九州病院緩和ケア病棟を訪問、緩和医療現場での実情を学び、また緩和医療に関する情報収集と意見交換を行った。本研究の目的は、難治性の重篤な患者、末期状態の患者などを支える緩和医療のより望ましいあり方を構築するため、医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育の場で共に学ぶことを通じて、両者が実践的に協働できるシステムを研究し、医学教育のカリキュラムに提供することであり、この目的を遂行するため平成23年度は次のような研究活動を実践し、また成果を上げた。1.医学・医療を学ぶ者と宗教者が医学教育で共に学ぶため、研究分担者長倉・早島などが出席し、2011年10月17日「医の倫理」の講義を実施した。

この講義には滋賀医科大学医学科4回生、看護学科4回生、大学院生ら120余名と学外から緩和医療を学ぶ宗教者、滋賀医科大学付属病院のソーシャルワーカなど30余名が出席し、緩和医療の具体的なテーマを巡り講義と班別討論、意見発表と総括を行った。医学・医療を学ぶ者と宗教者の、異なった立場からの意見交換は双方に非常に有益であった。2.緩和医療における医療者と宗教者との協働の理解を医療人育成の早期段階で深めるため、2011年5月26日医学科1回生「医学概論」・看護学科同「看護学原論」の合同講義に研究分担者長倉が講義を行い、他の研究分担者がサポートをした。講義後のアンケートでは高い評価が得られた。3.緩和医療教育の実践として、2011年8月10日-12日に、財団法人大日本仏教慈善会「本願寺あそかビハーラクリニック」(京都府城陽市奈島下ノ畦14)で滋賀医大医学科1年生「早期体験授業」・看護学科同「基礎看護学実習I」の一環として緩和医療病棟実習を行った。参加学生4名で、研究分担者長倉が実践指導をおとなった。4.社団法人全日本病院協会介護保険制度委員会の有織者会議で研究分担者長倉・早島が講演を行い、緩和医療における医療者と宗教者との協働の重要性を説明した(2012年1月14日、西本願寺聞法会館)。この講演録は全日本病院協会会報に掲載予定である。5.以上の成果13は次年度の日本生命倫理学会、日本医学哲学倫理学会などで発表の予定である。
脳に局在するポリシアル酸構造と脳由来神経栄養因子との相互作用の解析

ポリシアル酸は脊椎動物脳において発現する酸性多糖である。特に、胎児期のNCAMを修飾しており、その巨大な排除体積により、細胞-細胞/細胞外マトリックスの相互作用において負の制御を司る分子としてこれまで考えられてきた。本研究ではポリシアル酸が、負の相互作用をもつだけでなく、脳由来神経栄養因子(BDNF)という脳内の生理活性分子と直接相互作用すること、つまり正の相互作用を通じて、その受容体への結合を制御する機構の存在を初めて明らかにした。シアル酸の重合体であるポリシアル酸構造は、脳髄膜炎細菌の表面莢膜多糖成分として、また、脊椎動物では神経形成期における神経細胞接着分子(NCAM)にその存在が知られている。現在、NCAMを中心にした研究の結果から、ポリシアル酸が細胞と細胞、細胞と細胞外基質の間の接着を阻害的に制御して、神経発達を正常に行うという機能性糖鎖分子であると認識されている。本研究では、ポリシアル酸が反接着作用だけではなく、積極的に脳に存在する分子と結合し、その機能を制御していると考え、ポリシアル酸が相互作用する分子として、BDNF(脳由来神経栄養因子)を中心に相互作用解析を行った。BDNFとポリシアル酸の相互作用は、ゲルシフトアッセイおよびゲル濾過を用いて解析した。その結果、ポリシアル酸の平均重合度を43とすると、BDNF(2量体)1molと、ポリシアル酸糖鎖(DP=43)2molが直接相互作用することがわかった。またこの相互作用には、シアル酸の重合度が12以上必要であること、高濃度のCa2+存在下で解離することがわかった。さらにゲル濾過クロマトグラフィーではBDNFの受容体(高親和性受容体-TrkB,低親和性受容体-p75NTR)を含めた三者会合体の可能性を調べた。その結果、BDNF-ポリシアル酸複合体は分子量2000kDa以上の安定な超分子複合体を形成すること、またBDNF受容体存在下では、ポリシアル酸が保持していたBDNFの一部が受容体へ親和性の違いを通じて移動することが明らかになった。また、このポリシアル酸との相互作用は他の栄養因子(NGF, NT-3, NT-4)間でも同様の複合体を形成することがわかった。本研究では、ポリシアル酸が反接着作用だけではなく、積極的に脳に存在する分子と結合し、その機能を制御していると考え、ポリシアル酸が相互作用する分子として、BDNF(脳由来神経栄養因子)を中心に相互作用解析を行っている。本年度はポリシアル酸と同様に脳内に存在する巨大な陰イオン性の多糖であるグリコサミノグリカン(GAG)とBDNFとの相互作用に焦点をあて、ポリシアル酸との相互作用を比較することでその機能的な役割分担を明らかにすることを目的として研究を行った。その結果コンドロイチンとヒアルロン酸以外のGAGがBDNF二量体と直接結合し、巨大複合体を形成することを明らかにした。NT-3も、同様の結合性を持つことが明らかになった。さらに、BDNFはGAGと複合体を形成した後にも、BDNF受容体であるTrkBやp75NTRへ移動できることがわかった。これらの結果は、GAGがBDNFや他の神経栄養因子群のリザーバーとなり、ポリシアル酸と同様に細胞表面上の局所的な濃度を調節している可能性を示している。本研究でこれまでに、脳に局在するポリシアル酸がBDNFと直接結合すること、巨大な複合体を形成すること、BDNF-ポリシアル酸複合体中のBDNF分子はBDNF受容体TrkBやp75NTRに容易に移行し、特にTrkBへは複合体中の30%程度のBDNFが、p75NTRへは50%程度が移行することが明らかになった。本年度はこのBDNF-ポリシアル酸複合体中からのBDNF分子の受容体への移行のメカニズムを明らかにするために、BDNF-ポリシアル酸相互作用の親和性の測定を行った。分子間相互作用の測定はSPR法に基づいて行った。まず、BDNFとポリシアル酸の相互作用の測定を天然に近づけるため、ポリシアル酸を固相化し、BDNFをアナライトとして行うことを試みた。しかしBDNFをアナライトとし結合力を測定する際に、SPRの測定の際にセンサーチップの固相化表面によく用いられるカルボキシメチル基をもつ表面を用いると、カルボキシメチル基に起因する非特異的な結合が大きく、測定が正確にできないことが判明した。

そこで我々は金表面のセンサーチップに自己組織膜を形成させるDBAを固相化し、その膜中にストレプトアビジンを吸着させ、その後ビオチン化ポリシアル酸を結合させることによりポリシアル酸表面のセンサーチップを作製し測定することとした。また、非特異的吸着の相互作用を極力排除するため、(GlcNAc)3-ビオチン固相化表面のセンサーチップも作製し、そのセンサーグラムを引くことによりポリシアル酸とBDNFとの純粋な相互作用を計測する系を確立した。その測定系において、BDNFとポリシアル酸の解離定数を求めたところ6.4×10^<-9>Mであることが判明した。p75NTRおよびTrkBのBDNFとの解離定数はそれぞれ、10^<-10>および10^<-12>Mである。したがって、BDNFはポリシアル酸鎖よりもBDNF受容体に対して10-1000倍高い親和性をもつため、BDNF受容体がポリシアル酸鎖の近傍に移動してくると、ポリシアル酸と結合しているBDNF分子がポリシアル酸鎖から受容体へとその親和性に差によって移動することが示された。
無機粉体のマイクロカプセル化を伴う開環重合

セラミックスや顔料などの無機粉体表面をビニル重合反応を用いて有機ポリマーで均一にマイクロカプセル化して種々の機能を有する複合材料を得る試みが研究代表者らによって初めて行われ,多大な成果が得られている.一方,これらのカプセル化ポリマーの耐熱性などがさらに要求される場合も多く,環状モノマー等の重合によるカプセル化の検討が強く要望されている.本研究では無機粉体としてクレー,セリサイトの粘土鉱物,フェライト系磁性粉体,酸化チタン,硫化亜鉛の顔料,蛍光粉体を選び,これらの存在下でε-カプロラクタム, ω-ラウロラクタムなどのラクタム類, β-プロピオラクトン, δ-バレロラクトンなどのラクトン類,トリオキサン,テトラオキサンなどの環状ホルマールの開環重合を不活性ガス雰囲気中,各種触媒,助触媒を加えて行った.開環重合したポリマーが粉体をカプセル化しない場合も認められたが粉体表面の官能基,電荷などを考慮して重合条件を選択するとほとんどの無機粉体表面がポリマーで均一にマイクロカプセル化されることが判明した.このうち開環重合性が比較的大きなε-カプロラクタムを用いてストロンチウムフェライト粉体存在下の開環重合を詳細に検討した.その結果,ジフェニルエーテルなどの溶媒中に粉体を分散させてNaHなどの塩基性触媒,少量のクラウンエーテルを加え20280°Cで数時間,開環重合を行うと粉体表面に6-ナイロンが均一にマイクロカプセル化し,その重合機構,カプセル化機構についても一部明らかにすることができた.この複合体を「加熱ローラー延伸器」で直接ロール配向して磁化し,「試験片抜器」で磁気特性評価試料を得た.その結果,従来のフェライト系プラスチック磁石に比し, 6-ナイロン量がかなり少なくても成形加工性が良く,最大エネルギー積が2.0MGOeを超える値を容易に得ることができた.現在,希土類磁石その他の粉体への応用研究を鋭意進めている.セラミックスや顔料などの無機粉体表面をビニル重合反応を用いて有機ポリマーで均一にマイクロカプセル化して種々の機能を有する複合材料を得る試みが研究代表者らによって初めて行われ,多大な成果が得られている.一方,これらのカプセル化ポリマーの耐熱性などがさらに要求される場合も多く,環状モノマー等の重合によるカプセル化の検討が強く要望されている.本研究では無機粉体としてクレー,セリサイトの粘土鉱物,フェライト系磁性粉体,酸化チタン,硫化亜鉛の顔料,蛍光粉体を選び,これらの存在下でε-カプロラクタム, ω-ラウロラクタムなどのラクタム類, β-プロピオラクトン, δ-バレロラクトンなどのラクトン類,トリオキサン,テトラオキサンなどの環状ホルマールの開環重合を不活性ガス雰囲気中,各種触媒,助触媒を加えて行った.開環重合したポリマーが粉体をカプセル化しない場合も認められたが粉体表面の官能基,電荷などを考慮して重合条件を選択するとほとんどの無機粉体表面がポリマーで均一にマイクロカプセル化されることが判明した.このうち開環重合性が比較的大きなε-カプロラクタムを用いてストロンチウムフェライト粉体存在下の開環重合を詳細に検討した.その結果,ジフェニルエーテルなどの溶媒中に粉体を分散させてNaHなどの塩基性触媒,少量のクラウンエーテルを加え20280°Cで数時間,開環重合を行うと粉体表面に6-ナイロンが均一にマイクロカプセル化し,その重合機構,カプセル化機構についても一部明らかにすることができた.この複合体を「加熱ローラー延伸器」で直接ロール配向して磁化し,「試験片抜器」で磁気特性評価試料を得た.その結果,従来のフェライト系プラスチック磁石に比し, 6-ナイロン量がかなり少なくても成形加工性が良く,最大エネルギー積が2.0MGOeを超える値を容易に得ることができた.現在,希土類磁石その他の粉体への応用研究を鋭意進めている.
局所場の制御に基づいた光記録法の開発

本研究の目的は、色素自身の変化ではなく、個々の色素分子が見る環境である局所場を制御することによって、そのスペクトルを変化させるという、従来とは逆の発想に立った光記録の可能性を探索し、そのモデル系を構築することである。本年度は以下の様な研究を行った。(1)昨年度に続いて強誘電性高分子の残留分極を用いる光記録について検討した。残留分極による電束密度を利用できるような、強誘電性高分子/色素膜/バッファ層/電極という構造をLB法で作り、分極ドメインの反転に伴う数%の吸収率変化を記録した。(2)局所場の効果の最も著しい例としてのJ会合体の光物性を理解するため2次元系で現実的な大きさ(30x30以上)の系の数値シミュレーションを行うと同時に共鳴レーリー散乱の実験を行った。その結果、吸収スペクトルのみならず、発光スペクトルおよび共鳴レーリー散乱等緩和に関係する量についても実験との非常によい一致を得た。これによって、色素分子間における励起状態のインコヒーレントな移動に関しても具体的な描像を得ることができた。(3)分子単体でいわゆるH会合をしていると考えられるカリックス[4]アレーンにおいて、その発光スペクトルの解析から、分子のコンフォメーションの影響を推定した。特に、分子環境(溶液、固体中、結晶中、分子のゆらぎを止める被包接金属イオン等)を系統的に変化させることにより、色相変化におよぼす局所場の影響の重要性が示された。色素の呈する見かけ上の色は、色素分子がその環境と様々な相互作用をした結果である。本研究の目的は、色素分子が直接感じる局所場が色素分子の見かけの色に与える影響を解明し、逆にこのことを使った光記録という発想の可能性を探ろうとするものである。このために、初年度は、局所場を決めている因子は何か、局所場がそもそも制御可能なのかどうか、という問題の手がかりを得るために以下のような研究を行った。(1)まず、局所場を平均場で近似することの妥当性について検討した。すなわち、色々な分子配置、試料の幾何学的形状における平均場近似での局所場を計算し、色素単分子膜をつかって、線形および2次高調波発生の光学測定との比較を行い、両者の定量的な一致を見た。(2)従来法とは異なるやり方で単分子膜を作製する方法として、水面上へ直接有機分子を蒸着、凝集させることを試みた。このために真空チャンバー中に水槽を配置した新規な単分子膜作製装置を試作した。これを用いて、キナクリドンなど溶媒に不溶な色素分子についても、単分子膜を作製し、かつ定量的に累積することができた。(3)有機物を様々な環境で蒸着するための多用途真空チャンバーを設計・試作した。(4)局所場がその物性に決定的に重要な働きをしていると考えられる強誘電体高分子について、その局所場を評価するため、色素を導入した系でシュタルク分光を行った。この解析については現在検討中である。(1)局所場の効果を最も著しく表すものとして、色素会合体をとりあげた。いわゆるH会合体において、その線形スペクトルのみならず、第2高調波スペクトルも平均場近似を用いた共通の局所場で完全に記述されることが分かり、局所場の概念の重要性が示された。(2)強誘電性高分子中の局所場を、希薄に混入した色素をプローブとして測定した。強誘電体一般において、局所場は非常に重要な概念であるにもかかわらず、これまで測定例が無かったためである。その結果、局所場を表す巨視的なファクターである局所場因子が約0.2とランダムな通常の高分子に期待される1/3よりはるかに小さいことが示された。

これは結晶構造を基にした数値計算ともよく一致した。(3)強誘電性高分子の局所場がこのように小さいことから、その変化を使った光記録は得策でないことが分かったので、色素を高分子の「外」に置いてその電束密度を利用する形の色素膜を作り、数%におよぶシュタルク効果を発現させることに成功した。本研究の目的は、色素自身の変化ではなく、個々の色素分子が見る環境である局所場を制御することによって、そのスペクトルを変化させるという、従来とは逆の発想に立った光記録の可能性を探索し、そのモデル系を構築することである。本年度は以下の様な研究を行った。(1)昨年度に続いて強誘電性高分子の残留分極を用いる光記録について検討した。残留分極による電束密度を利用できるような、強誘電性高分子/色素膜/バッファ層/電極という構造をLB法で作り、分極ドメインの反転に伴う数%の吸収率変化を記録した。(2)局所場の効果の最も著しい例としてのJ会合体の光物性を理解するため2次元系で現実的な大きさ(30x30以上)の系の数値シミュレーションを行うと同時い共鳴レーリー散乱の実験を行った。その結果、吸収スペクトルのみならず、発光スペクトルおよび共鳴レーリー散乱等緩和に関係する量についても実験との非常によい一致を得た。これによって、色素分子間における励起状態のインコヒーレントな移動に関しても具体的な描像を得ることができた。(3)分子単体でいわゆるH会合をしていると考えられるカリックス[4]アレーンにおいて、その発光スペクトルの解析から、分子のコンフォメーションの影響を推定した。特に、分子環境(溶液、固体中、結晶中、分子のゆらぎを止める被包接金属イオン等)を系統的に変化させることにより、色相変化におよぼす局所場の影響の重要性が示された。
成人性歯周炎患者歯肉より分離した単核細胞によるサイトカイン遺伝子発現の検討

本研究では免疫機構の担い手であるヘルパーT細胞の機能を把握し、成人性歯周炎発症のメカニズムを解明することを目的とした。そこで、成人性歯周炎患者から歯肉組織を採取し、単核細胞を分離した後、Polymerase Chain Reaction(PCR)法により、インターロイキン(IL)2、ガンマーインターフェロン(IFN-γ)、IL-5およびIL-6の各遺伝子発現を比較検討し、以下の結果を得た。1.成人性歯周炎歯肉(35例)から分離した単核細胞では、全症例の55.6%にIL-2mRNAの発現がみられ、40%にIFN-γ発現を認めた。また、IL-5の遺伝子発現は、全症例の14.3%であり、IL-6は全症例で検出されなかった。2.得られた単核細胞をリコンビナントIL-2、concanavalin A、pokeweed mitogen、または大腸菌由来LPSで刺激したのち、上記と同様にサイトカインの遺伝子発現を検索したところ、全症例の57.1%にIL-2遺伝子の発現を認め、全ての症例でIFN-γmRNAの発現を検出した。また、IL-5およびIL-6遺伝子の発現は、それぞれ85.7%および45.5%であった。3.上記遺伝子発現の特異性を、Southern hybridization法により確認した。また、PCR法のコントロールとしてβ-actin遺伝子の発現を検索したところ、全症例から同等のシグナルを得た。以上の結果より、以下の結論を得た。1.成人性歯周炎歯肉中の単核細胞はIL-2およびIFN-γ遺伝子を発現し、IL-5およびIL-6の遺伝子を発現しないことから、ヘルパーT細胞のI型であることが推察された。2.炎症歯肉中の単核細胞を刺激すると、全てのサイトカイン遺伝子が発現されることから、IL-5およびIL-6遺伝子の発現能に異常はないと思われた。
発光性半導体ナノ結晶の点滅現象制御に関する研究

孤立した1個の発光性量子ドットは、本質的に備えている断続的な発光の点滅現象を示すことが知られている。これは望ましくない特性なので、非点滅性の量子ドットは、時間に依存する生物的動的過程を連続的に研究する目的では要求が高い特性のひとつである。我々は単一量子ドットの点滅現象の制御に興味があり、量子ドット合成の反応温度や溶媒の種類と組成をパラメータとし、またカーボンナノチューブ、ポリマー、および金属あるいは半導体のナノ粒子を用いて、量子ドット表面を修飾した。本研究の重要な目的のひとつは、点滅を完全に抑制することである。表面の修飾により、量子ドットの発光特性が強く影響されること、そして、しばしば強く消光を起こすことを見出した。現時点で、CdSe量子ドットについて点滅の完全な抑制を達成していないものの、反応条件の制御および表面の装飾によって、下記のような重要な知見を得た。白色発光を示すCdSe量子ドットが有機金属化合物のコロイド成長反応を用いて室温(23°C)で合成された。これらの量子ドットは粒径分布が均一にもかかわらず、発光スペクトルの半値幅が150nmと広いことが特異的である。再現性の高い発光量子収率として0.4が得られた。さらに、mercaptosuccinic酸を用いて、この量子ドットの表面を修飾して可水溶化することも可能であった。量子ドットを用いたナノデバイスの開発では、種々の光および電子材料に量子ドットを制御して共役化させることが必要である。このような観点から、量子ドットを規則的に配置するための方法および量子ドットと共役化させた分子アセンブリの特性を評価することは重要である。本研究では、側壁を官能基で修飾した単層カーボンナノチューブにCdSe-ZnS量子ドットを共役化させ、それが量子ドットの発光特性に及ぼす影響を調べた。本研究では、研究代表者らが独自に開発した新しい合成法、すなわち低温法(50°C以上100°C以下、至適70-80°C)を駆使して、量子ドットおよびその表面修飾法を網羅的に調べた。従来の発光性半導体ナノ結晶は、秒数十秒にわたる不規則な間隔で発光がON-OFFする点滅現象を示すことが知られている。それに対して、本研究で得られた量子ドットはすべて秒以下の点滅を示した。反応条件を選択することによって点滅現象を制御できることを初めて見出た。観測している発光輝点に含まれるナノ結晶の個数が1個であることを確認するために、直線偏光した励起光を用いた発光特性評価および光子相関のアンチバンチング現象を確認した。また、原子間力顕微鏡、透過電子顕微鏡、X線回折装置を用いてナノ粒子のサイズおよび構造の評価を行った。得られたナノ結晶の点滅現象に注目して単一量子ドット発光の時間変化トラジェクトリを計測して解析した。発光量子収率、発光寿命等を詳しく調べた。その他、種々の条件で量子ドットを調製する過程で、反応条件に依存して直径2.5-4nmのCdSe量子ドット5-10個から構成される量子ドットクラスター(平均直径27nm)が形成されることを見出した。その発光特性に対する室温近傍(298-353K)における温度依存性を調べたところ、温度の上昇とともに、発光効率が低下し、発光スペクトルの長波長シフトが観察された。従来、量子ドットの発光効率は、あまり温度に依存しないことが知られていた。しかし、クラスター化することによって、温度依存性が大きくなることを初めて見出した。また、量子ドットの調製過程で、結晶成長の初期過程について、実験と理論の両面から、初めて結晶核の吸収スペクトルを同定しその構造を推定することに成功した。
コンクリートの圧縮強度試験結果に及ぼす試験機球面座の影響

本研究で得られた知見を以下に示す。1.球面座の形状の影響球面座の中心位置および上部支承との荷重伝達位置に関して,圧縮強度試験および有限要素解析を行った結果,球面座の中心位置が加圧板の加圧面上にない場合には,比均質な供試体の変形が生じると,水平方向からも荷重が作用し,供試体に異常な剪断応力が生じるため,圧縮強度の低下を生じる。また,上部支承との荷重伝達位置が加圧面より離れているほど供試体には均等な応力が伝達される。2.球面座の寸法の影響球面座の曲率半径および上部支承との接触面積を要因として,圧縮強度試験および有限要素解析を行った結果,球面座の曲率半径が小さく上部支承との接触面積が小さい場合には,圧縮強度試験結果は大きな変動を示す。また,逆に曲率半径が大きく上部支承との接触面積が大きい場合には,供試体側面の端部に応力集中が生じ,圧縮強度の低下を引き起こす。3.球面座の回転性能の影響潤滑剤の種類,球面座の中心位置,球面座と上部支承との接触面積,偏心載荷および供試体の均質度を要因として,圧縮強度試験および有限要素解析を行った結果,摩擦を低減させる作用の高い潤滑剤(グリースなど)を用いた場合,その他の条件に関わらず圧縮強度は低下する可能性があり,特に上部支承との接触面積が小さく,偏心載荷であり,供試体が非均質な場合には,極端に低い圧縮強度試験結果を示す。したがって,強度低下を引き起こさず,安定した試験結果を示すために必要な球面座の性能として,中心位置が加圧面上にあること,曲率半径は供試体半径と同等もしくは幾分大きめであること,上部支承との接触面積は供試体断面積程度であること,鉱物油を潤滑剤として用いることが挙げられる。
フランス近代におけるデッサンの哲学とその近代絵画への影響1852-1914

本研究は、デッサンの哲学と芸術の関係という、造形的要素に立脚した作品研究とは異なるアプローチによって、フランスにおける近代美術における革新性を問い直すことを目的とした。近年再評価が進むナビ派は1888年のパリで結成され、アール・ヌーヴォーが開花した19世紀のパリの雰囲気と呼応するように、装飾的な絵画作品を多く生み出した。19世紀後半から20世紀前半にかけてのフランスにおいて、装飾理論はデッサン理論と密接に結びつき、新たなフォルムを生み出すための基礎と見なされていた。とりわけピエール・ボナールの絵画に特徴的なアラベスクには、それまでの西洋絵画にはない形態・空間把握を見出すことができ、それは晩年にル・カネで制作された作品にも通じていることを検証した。また、20世紀の前半から半ばにかけて活躍した彫刻家ジャコメッティは、デッサンを日課としていたことで知られている。そのデッサンを特徴づける何重にも重ねられた線は、対象を完結したひとつのフォルムとして捉えるのではなく、視線を向けるたびに現れる断片の集合とみなしていたジャコメッティのヴィジョンを示している。デッサンにおけるこの断片性は、絵画や彫刻においても、途切れ途切れの線を集中して重ねた描写や、不規則な凹凸のある表面によって展開される。このようなジャコメッティの作品を通じて、デッサンという媒体そのものが、新たな芸術表現を切り開くことになった過程を明らかにした。
多彩なテナガザル表現型の分子基盤

テナガザルは現生類人猿の中で最も表現型の多様性に富み、それらの多様な形質は強く遺伝的に支配されていることが示唆されているが、それらを司る遺伝子/ゲノム領域は特定されていない。本研究では、ゲノムのドラフト解析データ、テナガザルを特徴付ける形質と関連する遺伝子の構造・修飾・発現解析を通じ、テナガザルとその多様性を特徴づけるゲノム・遺伝子背景を明らかにすることを目的とした。精しょう凝固に関連するタンパク質セメノジェリンの遺伝子SEMG1,2の配列をテナガザル科の3属6種において決定した.。60アミノ酸のリピート構造をもつSEMGタンパク質は、リピート数に種間差があり、その差が凝固と関連している。SEMG1についてはリピート構造は3属で一致していたが、SEMG2は属ごとに異なるリピート数をもつことがわかった。ミトコンドリアゲノム情報から分子系統を明らかにする目的で、再検討をおこなった。Cytbの1140baseによる分子系統樹ではHylobates属内の種間関係の支持率は低く、使用に耐えないため、ミトコンドリア全ゲノムを用いて解析した。未報告のHylobates albibarbisの配列を決定した。ゲノムワイドの解析が必須と考えられたため、GRAS-Diによる解析を3属48個体について外部委託でおこなった。得られた生データから、変異の抽出・ふるいわけをおこない、約36万サイトを選択した。現在、このデータセットを用いて集団遺伝学的解析を進めている。新たなフィールドの開拓のため、ミャンマーのヤンゴン大学動物学科Aye Mi San教授、Aung Aung講師と野外研究の現状と今後の協力について打ち合わせをした。また、ミェック大学動物学科のKhin Su Su Lwin助手と、ヤンゴン動物園、ネピドー動物園でのテナガザルの情報収集をし、次年度以降の研究協力体制を強化した。GRAS-Di解析データの整理が進んだので、多岐に亘る解析を展開できるようになった。ゲノム概要の解析が進んだので、各表現型関連遺伝子の比較研究研究を推進する。
メトホルミン塩酸塩による下痢発現を回避するための薬剤師の積極的介入の評価

我々は、インスリン抵抗性改善薬として繁用されているメトホルミン塩酸塩(以下メトホルミン)の副作用、特に下痢の発現が高頻度で認められていることから、岐阜大学医学部附属病院における現状を調査することとした。メトホルミンが新規に投与された2型糖尿病患者101名を対象として副作用発現状況を調査した結果、軽度の下痢が26.7%の患者に発現していた。下痢のリスク要因として、初回投与量750mg、年齢≦65歳、女性、BMI≧25kg/m^2、ALT≧30 IU/L、およびALP≧270 IU/Lが見いだされた。さらに、これらのリスク因子保有数が3を超えると、因子数が増えるとともに下痢発現率が直線的に高くなっていた。一方、メトホルミンによる血糖改善効果は十分に認められており、初回投与量500mg群より750mg群の方がその効果は強かった。したがって、メトホルミンの効果を最大限発揮させ、また副作用を最小限に抑えるためには、個々の患者が持っているリスク因子を考慮した上で、初回投与量減量などの下痢対策を患者ごとに講じる必要があると考えた。そこで、われわれ薬剤師はリスク因子が3つ以上ある患者に対して(1)初回投与量を750mgから500mgに減量する(2)使用している緩下剤の中止する(3)下痢止めを追加するのいずれかの対策を提案することとした。その結果、下痢発現率は23人中3人(13.0%)となり、対策を講じる前の下痢発現率(26-7%)と比較すると、下痢発現低下が認められた。今回の研究結果では、個々の患者が保有しているリスク数を考慮して、メトホルミンの初回投与量の決定や緩下剤、下痢止めの調整などの対策を講じることで、下痢の発現リスクを低下させることができた。このことがメトホルミンの服薬アドピアランスの向上、さらには糖尿病患者の血糖コントロールの維持に貢献できると考える。