hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複製遺伝子のマスター制御因子DREFと遺伝学的相互作用する因子の同定と機能解析

skpA遺伝子の転写調節領域には、DREF結合配列(DRE)が存在しこれらを含むゲノム領域にDREFが結合していることを、抗DREF抗体を用いたクロマチン免疫沈降法や唾腺染色体の免疫染色により証明した。さらにDREFノックダウンにより、内在性skpA遺伝子が低下することを明らかにした。またskpA-LacZ融合遺伝子導入ショウジョウバエを樹立し、skpA遺伝子のDRE配列がプロモーター活性に必須であること、さらにDREF過剰発現によりskpAプロモーター活性が上昇することを個体レベルで明らかにした。またeIF4a遺伝子も、プロモーターにDREを持つので、標的遺伝子であると考えられた。野生型とDREに変異を導入したeIF4aプロモーターをルシフェラーゼ遺伝子に連結後、ショウジョウバエ培養細胞に導入してルシフェラーゼアッセイを行なった結果、DREがプロモーター活性に必須であることが確認できた。また抗DREF抗体を用いた唾腺染色体の免疫染色やクロマチン免疫沈降法を行なった結果、DREFがeIF4a遺伝子プロモーターを含むゲノム領域に実際に結合していることが明らかになった。これらの結果は、eIF4a遺伝子がDREFにより直接制御されていることを示唆する。eIF4aは翻訳開始因子である。また上記のユビキチンリガーゼを制御するSCF複合体のひとつであるSkpAをコードする遺伝子もDREFの標的遺伝子であると思われることとあわせて、増殖に伴うタンパク質代謝回転の活発化にDREFが機能していると考えられる。細胞増殖は、生物のもつ最も重要な機能のひとつであるが、増殖に関わる遺伝子産物の総体や、それらの発現を統括的に調節する制御機構、またそれらと発生・分化との関わりについてはほとんどわかっていない。DREFは、ショウジョウバエ複製関連遺伝子プロモーターに共通して存在する転写調節エレメントであるDREに特異的に結合し、それらの遺伝子の転写を活性化する転写因子として発見された。これまでにDREF遺伝子導入ショウジョウバエ系統を樹立し、DREFをショウジョウバエ複眼原基で過剰発現させると、DNA合成の誘導と光受容細胞分化の抑制、さらにアポトーシスの誘導が起こり、複眼形態異常(rough eye表現型)が引き起こされる事を明らかにしてきた。またDREFが誘導するrough eye表現型を抑圧または増強する染色体欠失領域については、X染色体、第2染色体、第3染色体上でそれぞれマップしていた。本年度は特に第2染色体上の欠失領域内にP因子が挿入されている変異系統を入手し、DREF過剰発現系統と網羅的に交配した。その結果rough eye表現型を抑圧する突然変異として、細胞増殖に関与するfat遺伝子、翻訳開始因子eIF3p40とeIF4a遺伝子、転写関連因子little imaginal discs、brunched croked legs、また機能がわからないCG15636遺伝子など計18個を同定した。一方、rough eye表現型を増強する突然変異として、cbt、star、pigeonなど計6個を同定した。そのうちCG15636遺伝子の5`上流域には4つのDRE配列が存在しており、DREFの標的遺伝子である可能性が高い。抗DREF抗体を用いた唾腺染色体の免疫染色法では、CG15636遺伝子の存在する第2染色体左腕25A1領域にシグナルが見られた。また抗DREF抗体を用いたクロマチン免疫沈降法でも、CG15636遺伝子5`上流域にDREFが結合していることを示唆する結果が得られた。

これまでにDREF遺伝子導入ショウジョウバエ系統を樹立し、DREFをショウジョウバエ複眼原基で過剰発現させると、DNA合成の誘導と光受容細胞分化の抑制、さらにアポトーシスの誘導が起こり、複眼形態異常(rough eye表現型)が引き起こされる事を明らかにしてきた。またDREFが誘導するrough eye表現型を抑圧または増強する染色体欠失領域については、X染色体、第2染色体、第3染色体上でそれぞれマップしていた。平成17年度も染色体上の欠失領域内にマップされる変異系統を多数入手し、DREF過剰発現系統と網羅的に交配した。その結果rough eye表現型を変更する突然変異として、「新たにskpA遺伝子やRhoGAP遺伝子群を同定した。特にskpA遺伝子の転写調節領域には、複数のDREが存在しこれらを含むゲノム領域にDREFが結合していることを、抗DREF抗体を用いたグロマチン免疫沈降法や唾腺染色体の免疫染色により証明した。またDREF2本鎖RNA発現系統を用いたDREFノックダウンにより、内在性skpA遺伝子が低下することを明らかにした。またskpA-LacZ融合遺伝子導入ショウジョウバエを樹立し、skpA遺伝子のDRE配列がプロモーター活性に必須であること、さらにDREF過剰発現によりskpAプロモーター活性が上昇することを個体レベルで明らかにした。SkpAは、ユビキチンリガーゼを制御するSCF複合体のひとつであり、昨年度にDREFが翻訳開始因子の遺伝子群を制御する可能性を示唆したこととあわせて、増殖に伴うタンパク質代謝回転(合成と分解)の活発化にDREFが重要な役割を果たしていることが考えられる。
抵抗変化型メモリ用酸化物薄膜における量子化伝導現象の解明と多値化への応用

本研究では、金属フィラメント型ReRAM(CBRAM)と酸素空孔フィラメント型ReRAM(VCM)の電気特性に及ぼす酸化物薄膜の膜質の影響を明らかにした。CuまたはAg/TaOx薄膜/Pt構造のCBRAMにおいて、薄膜の微構造が抵抗スイッチングと量子化伝導に及ぼす影響を検討し、ナノポーラス構造のTaOx薄膜が最も良好な量子化伝導特性を示すことが分かった。また、Au/Y2O3添加ZrO2(YSZ)薄膜/n型Si構造のVCMにおいて、YSZ薄膜の化学組成と結晶性が及ぼす影響について検討し、8mol%YSZエピタキシャル薄膜が最も良好な抵抗スイッチング特性と量子化伝導特性を示すことを明らかにした。本研究は、再現性良く安定な量子化伝導を示す抵抗スイッチングメモリ用酸化物薄膜を作製し、その量子化伝導現象の解明と多値化メモリへの応用を目的としている。本年度は、再現性良く安定な伝導度の量子化を示す抵抗スイッチング酸化物薄膜の作製を目指し、特に薄膜の結晶性と微構造の影響について検討した。抵抗スイッチングは、酸化物薄膜中の導電性の金属または酸素空孔フィラメントが形成・破断することにより生じるとされている。検討の結果、金属フィラメント型抵抗スイッチングを示す素子としてCuまたはAg上部電電/Ta2O5/Pt下部電極を、酸素空孔フィラメント型抵抗スイッチングを示す素子としてAu上部電極/8mol%Y2O3添加ZrO2(YSZ)/n型Si基板兼下部電極を選択した。CuまたはAg/Ta2O5/Ptにおいて、スパッタリング法により作製したアモルファスTa2O5薄膜を700度以上で熱処理すると結晶化し、抵抗スイッチングが生じなかった。一方、600度以下の場合は抵抗スイッチングが観測され、特に、600度で熱処理したTa2O5薄膜では、量子化伝導の観測割合が最も高くなった。Au/YSZ/n型Siでは、パルスレーザー堆積法により作製したアモルファス、多結晶、エピタキシャルYSZ薄膜の全てにおいて抵抗スイッチングが生じ、その中でもエピタキシャル薄膜が最も良好な繰返し性を示した。また、エピタキシャル薄膜では、量子化伝導の発現が示唆される伝導度ヒストグラムを得た。以上のように、Ta2O5およびYSZ薄膜の結晶性と微構造が抵抗スイッチング特性ならびに量子化伝導の発現に及ぼす影響を検討し、良好な特性を示すTa2O5およびYSZ薄膜の作製条件を明らかにした。本年度の研究計画は、(1)安定な量子化伝導を示す抵抗スイッチングメモリ用酸化物薄膜の作製と(2)極低温微分伝導度計測装置の構築、を検討することであった。本年度の研究成果として、金属フィラメント型および酸素空孔フィラメント型抵抗スイッチング酸化物薄膜の作製プロセス条件を検討し、量子化伝導を示す酸化物薄膜を作製することができたため、(1)の課題は達成されたと考えられる。また、(2)については既存の測定装置を用いて微分伝導度計測装置の構築を検討し、現在、最終的な図面を検討中であり、H27年度中にほぼ達成されたと考えている。したがって、本研究は概ね順調に推移していると判断した。本研究は、再現性良く安定な量子化伝導を示す抵抗変化型メモリ用酸化物薄膜を作製し、その量子化伝導現象の解明と多値メモリへの応用を目的としている。本年度は、昨年度に良好なスイッチング特性を示し量子化伝導が発現することを見出した、Au(上部電極)/8mol%Y2O3添加ZrO2エピタキシャル薄膜(epi-YSZ)/n+型Si(100)基板(下部電極)の抵抗変化型メモリ素子において、電流ー電圧特性測定結果に基づき詳細な電気伝導特性の解析を試みた。まず、Au/epi-YSZ/Si(100)素子内部の微構造を同定するために断面TEM観察を行い、Si(100)基板とepi-YSZ薄膜の界面には23nmのSiO2層が存在することが分かった。その素子では、印加電圧の極性とは無関係に抵抗スイッチングが観測されたこと、一方で、epi-YSZの無いAu/SiO2/Si素子では抵抗スイッチングが観測されなかったこと、からAu/epi-YSZ/Si(100)素子の抵抗スイッチングとそれに伴う量子化伝導は、SiO2層だけに起因する現象ではないと結論づけた。また、下部電極として用いたn+型Si(100)基板の非線形電流-電圧特性が測定値に重畳されるため、量子化伝導特性の解析手段の一つである伝導度ヒストグラムの作成に必要な数千回の繰り返し測定結果の解析が困難であることが明らかとなった。このように、量子化伝導特性のより詳細な解析のためには、Si(100)基板の非線形特性の影響を除くことが必要であることが分かったため、新たな素子構造を工業的な有用性も考慮して検討・設計した。それに基づき、ウエットエッチングを用いた電子線リソグラフィによる素子の作製条件を繰り返し検討し、設計通りの素子作製条件をほぼ確立した。本年度は、主として抵抗スイッチングを示す酸化物薄膜における量子化伝導特性の解析を計画していた。前述のように、Au/epi-YSZ/Si(100)素子について、その伝導特性を検討した結果、量子化伝導特性を統計解析するためには、Si基板の影響を排除できる新たな素子構造を作製した方が良いことが示唆された。さらに、製膜装置の不調も重なったため、工業的にも有用と思われる新たな素子構造を設計し、その作製プロセスの確立を優先した。

そのため、量子化伝導特性について、計画していた全ての測定ができなかったため、研究進歩状況としてはやや遅れていると判断した。本研究は、量子化伝導を利用した多値化抵抗変化型メモリ(ReRAM)の実現を目指し、再現性良く安定な量子化伝導を示すReRAM用の酸化物薄膜作製とその伝導特性の解明を目的とした。本年度では、Si基板の半導体特性ならびに基板とY2O3添加ZrO2(YSZ)薄膜界面に存在する数nm厚のSiO2層の影響を排除し、YSZ薄膜自身の伝導度が量子化単位の半整数倍を示すことを明らかにした。それらの知見に基づき、デバイス応用では重要と考えられるSi基板上のYSZ薄膜の量子化伝導特性の解析法を検討し、Si基板上のYSZ薄膜の量子化伝導特性を明らかにした。以上を含め、研究期間全体では以下のような成果が得られた。Pt被覆Si基板上に製膜したTaOx薄膜を用いた金属フィラメント型ReRAM素子において量子化伝導を確認し、その特性に薄膜の微構造が影響する、すなわち、ナノポーラス構造のときに量子化伝導の発現頻度が最も高いことを明らかにした。また、Si基板上に製膜したYSZ薄膜を用いた酸素空孔フィラメント型ReRAM素子が、良好な抵抗スイッチング特性を示すと共に、量子化伝導が発現することを明らかにした。Siテクノロジーとの適合性が良いと考えられるこの系について、抵抗スイッチング特性と量子化伝導特性の詳細をさらに調査し、基板と薄膜界面の極薄SiO2層の影響は殆ど無くYSZ薄膜自身が抵抗スイッチングと量子化伝導を示す、Y2O3を8mol%添加したYSZエピタキシャル(単結晶様)薄膜が最も良い抵抗スイッチング特性を示し量子化伝導の発現頻度も最も高い、YSZ薄膜の伝導度は量子化単位の半整数倍を示す、膜厚が60nm程度まであれば量子化伝導特性に膜厚は大きく影響しない、など量子化伝導を利用した多値化ReRAM用酸化物薄膜の設計と作製に有用と考えられる知見を得た。本研究では、金属フィラメント型ReRAM(CBRAM)と酸素空孔フィラメント型ReRAM(VCM)の電気特性に及ぼす酸化物薄膜の膜質の影響を明らかにした。CuまたはAg/TaOx薄膜/Pt構造のCBRAMにおいて、薄膜の微構造が抵抗スイッチングと量子化伝導に及ぼす影響を検討し、ナノポーラス構造のTaOx薄膜が最も良好な量子化伝導特性を示すことが分かった。また、Au/Y2O3添加ZrO2(YSZ)薄膜/n型Si構造のVCMにおいて、YSZ薄膜の化学組成と結晶性が及ぼす影響について検討し、8mol%YSZエピタキシャル薄膜が最も良好な抵抗スイッチング特性と量子化伝導特性を示すことを明らかにした。本研究の今後の推進方策としては、当初の研究計画通りに研究を遂行する。H28年度には、H27年度に検討した抵抗スイッチング酸化物薄膜における伝導度の量子化伝導現象の解明を目指し、統計解析や微分伝導度計測法などを適用して解析を進める。さらに、H27年度に検討したTa2O5やYSZ以外に、シリコンテクノロジーに最も適合するSiOx、YSZと同様の酸化物イオン伝導体であるガドリニア添加セリア(GDC)等のデバイス化に適合する酸化物薄膜について、その作製方法、抵抗スイッチング特性ならびに量子化伝導の発現を検討し、多値化抵抗スイッチングメモリの実現を目指す。次年度は、本年度に検討した抵抗変化型メモリ素子構造を利用して、まず、抵抗スイッチング特性と量子化伝導特性の詳細な解析とそれら発現メカニズムの解明を目指す。
新規光散乱メカニズムによる高分子・液晶複合系リバースモード素子の低電圧駆動化

液晶中に10%程度の高分子を分散させた高分子・液晶複合素子は,透明状態から光散乱状態への電気的切り替えを可能とするリバースモード特性を提供する。しかし,通常の液晶ディスプレイと比較しその駆動電圧は10倍程高い。そこで,申請課題では低電圧駆動(6 V)を可能とするため,従来の“高分子ー液晶間の屈折率差による光散乱"の他に,大小の液晶ドメインの再配向電圧の違いに着目し,“液晶ドメイン間での光散乱機構"を新規に提案する。I液晶ドメイン間での光散乱機構の解明:液晶ドメインの大きさとそのドメイン内のしきい電圧は反比例することが分かっている。液晶分子配向プログラムを作成し,電圧-実効的屈折率(ドメイン内における異常光液晶屈折率)を求めた。大小ドメインの平均の屈折率と高分子屈折率との差,および2つのドメイン間の屈折率の差から,散乱係数を見積り,素子の電気光学特性を算出できることを確認した。II高分子モフォロジーの制御技術の確立:高分子材料を固定し,3種類の異なる液晶を用いて,高分子モフォロジーが液晶材料でも変化すること,それによる電気光学特性が大きく異なることを明らかにした。本年は,面内に不均一な紫外線強度照射を行い,液晶ドメインの異なる領域を作り込むことを試みた。一様な紫外線強度および不均一照射で,電気光学特性に変化が生じたが,その違いにも液晶材料依存性があることが明らかになった。1つの液晶材料において,しきい電圧を大幅に下げることができたが,駆動電圧においてはわずかな低減にとどまった。しかし,駆動電圧の違う領域,すなわち屈折率異なる領域が,レンズ効果による光散乱を引き起こしていることが示唆され,新たな光散乱機構を加えることができた。加えて,高分子リッチな領域が本素子の機械的強度を増加させる,副次的効果も得ることができた。II高分子モフォロジーの制御技術の確立において,面内に不均一な紫外線強度照射を行い,液晶ドメインの大きさの異なる領域を作り込むことを試みた。紫外線照射をフォトマスクを介して行うことで,光重合時の条件を変えた。フォトマスク越しに紫外線を照射された領域は,高分子リッチな状態になり,その後フォトマスクを取り除き前面に紫外線を照射し,素子全体での光重合を完了させる。高分子リッチな部分では液晶ドメインは小さく,液晶の駆動電圧は高くなる。マスク下にあった領域では逆に高分子プアで駆動電圧は低くなる。すなわち,領域により屈折率が異なることでの光散乱の他に,レンズ効果が生じることとなった。今回はライン&スペースのマスクを用い,ライン幅(5100μm)に応じてレンズ効果が異なった。セル厚の35倍程のライン幅で,焦点距離の短いレンズ効果による光散乱が生じているようである。さらに,副次的な効果として,高分子リッチな領域が本素子の機械的強度を増加させるることに寄与していることも明らかとなった。以上,当初の予想よりも素子の特性を向上できる要因を発見することができ,計画以上に進展していると判断した。I液晶ドメイン間での光散乱機構の解明:大小ドメインの平均の屈折率と高分子屈折率との差,および2つのドメイン間の屈折率の差が引き起こす散乱機構において,各散乱係数を見積り,それらの散乱機構の寄与を散乱係数の重み付けを行う。次に,2つの屈折率差による散乱機構の重み付けと電気光学特性の関係を検討する。さらに,液晶再配向時の誘電率変化を算出するプログラムを作成する。複合誘電率にはいくつかの算出法があるため,どれが本素子に適用可能かを,実際に作製した液晶素子とのフィッティングを行うことで明らかにする。加えて,素子の静電容量の電圧特性と,透過率の電圧特性の両面からフィッティングを行うことで,散乱機構の解明を進める。II高分子モフォロジーの制御技術の確立:面内での不均一紫外線強度照射により,電気光学特性の低電圧駆動化が行える可能性が明らかとなったため,不均一照射に用いるフォトマスクの形状(ライン&スペース,円形穴,チェッカーボードパターン,等)およびそれらのサイズと液晶層厚の関係,をパラメータとして,種々の素子を作製する。また,これらのパターンがもたらす液晶ドメイン間の閾値の違い,およびレンズ効果が,光散乱機構に与える影響を明らかにする。これらの特性に関しては,液晶材料依存性も大きいことが明らかとなっているため,数種類の液晶で同様の検討を行う。以上の研究推進方策によって,低電圧駆動リバースモード素子のメカニズムと,素子作製条件を明らかにする。

本年は,面内に不均一な紫外線強度照射を行い,液晶ドメインの異なる領域を作り込むことを試みた。一様な紫外線強度および不均一照射で,電気光学特性に変化が生じたが,その違いにも液晶材料依存性があることが明らかになった。1つの液晶材料において,しきい電圧を大幅に下げることができたが,駆動電圧においてはわずかな低減にとどまった。しかし,駆動電圧の違う領域,すなわち屈折率異なる領域が,レンズ効果による光散乱を引き起こしていることが示唆され,新たな光散乱機構を加えることができた。加えて,高分子リッチな領域が本素子の機械的強度を増加させる,副次的効果も得ることができた。II高分子モフォロジーの制御技術の確立において,面内に不均一な紫外線強度照射を行い,液晶ドメインの大きさの異なる領域を作り込むことを試みた。紫外線照射をフォトマスクを介して行うことで,光重合時の条件を変えた。フォトマスク越しに紫外線を照射された領域は,高分子リッチな状態になり,その後フォトマスクを取り除き前面に紫外線を照射し,素子全体での光重合を完了させる。高分子リッチな部分では液晶ドメインは小さく,液晶の駆動電圧は高くなる。マスク下にあった領域では逆に高分子プアで駆動電圧は低くなる。すなわち,領域により屈折率が異なることでの光散乱の他に,レンズ効果が生じることとなった。今回はライン&スペースのマスクを用い,ライン幅(5100μm)に応じてレンズ効果が異なった。セル厚の35倍程のライン幅で,焦点距離の短いレンズ効果による光散乱が生じているようである。さらに,副次的な効果として,高分子リッチな領域が本素子の機械的強度を増加させるることに寄与していることも明らかとなった。以上,当初の予想よりも素子の特性を向上できる要因を発見することができ,計画以上に進展していると判断した。I液晶ドメイン間での光散乱機構の解明:大小ドメインの平均の屈折率と高分子屈折率との差,および2つのドメイン間の屈折率の差が引き起こす散乱機構において,各散乱係数を見積り,それらの散乱機構の寄与を散乱係数の重み付けを行う。次に,2つの屈折率差による散乱機構の重み付けと電気光学特性の関係を検討する。さらに,液晶再配向時の誘電率変化を算出するプログラムを作成する。複合誘電率にはいくつかの算出法があるため,どれが本素子に適用可能かを,実際に作製した液晶素子とのフィッティングを行うことで明らかにする。加えて,素子の静電容量の電圧特性と,透過率の電圧特性の両面からフィッティングを行うことで,散乱機構の解明を進める。II高分子モフォロジーの制御技術の確立:面内での不均一紫外線強度照射により,電気光学特性の低電圧駆動化が行える可能性が明らかとなったため,不均一照射に用いるフォトマスクの形状(ライン&スペース,円形穴,チェッカーボードパターン,等)およびそれらのサイズと液晶層厚の関係,をパラメータとして,種々の素子を作製する。また,これらのパターンがもたらす液晶ドメイン間の閾値の違い,およびレンズ効果が,光散乱機構に与える影響を明らかにする。
肺移植後慢性拒絶反応の病態解明とIL-17を介した新規治療法の開発

ヒト肺移植後慢性拒絶反応であるbronchiolitis obliterans syndrome(BOS)の病態は、肺内で生じるリンパ新生(lymphoid neogenesis)と再気管支の線維化に夜気道閉塞である。正常肺には認められず、慢性拒絶反応を惹き起こした肺で認められるこのlymphoid neogenesisが、肺内の細気管支で起こる気道閉塞を促進させている可能性が示唆されている。このlymphoid neogenesisでは、通常のリンパ節の構造と同様にB細胞がリンパ濾胞を形成し、T細胞が散財して濾胞を形成している。Lymphoid neogeesisが形成されることで成熟したB細胞やT細胞から産生されるTNFaやlymphotoxin alfaやbetaが線維芽細胞などのstromal cellの形成を促進し、気道の線維化が誘導されると考えられる。この病態のモデルとして、ドナーの気管をレシピエントの肺内に移植するマウス肺内気管移植モデルを使用する。このマウス肺内気管移植モデルでは、syngeneicの移植で移植後28日後に気道内腔は閉塞しているが、allogeneicな移植では、拒絶のため気道内腔は閉塞し、その周囲にはlymphoid neogenesisが認められる。閉塞した気道の周囲のlymphoid neogenesisにはB細胞によるリンパ濾胞が認められ、T細胞や樹状細胞により成熟したリンパ節の構造が認められる。リンパ濾胞内で起きる抗原提示細胞によるT細胞の活性化が、IL-17の産生を促し、B細胞の活性化を引き起こしてドナーの細胞障害を引き起こす。このT細胞の活性化を抑制する目的でCTLA4(Cytotoxic T-Lymphocyte-associated antigen 4)-Igを用いることとした。これは、抗原提示細胞からCD28を介した刺激がCTLA4と共刺激となることによりTが活性化されIL-17を産生することとなる。CLTA4-Igを用いることによりこのT細胞の活性化を抑制し、ひいてはlymphoid neogenesisを伴った慢性拒絶反応による細気管支の線維化を抑制することに繋がると考えられる。マウスを用いた肺内気管移植モデルにおいて、CTLA4の阻害により抗原提示細胞からT細胞の活性化が抑制されることで、移植気管内腔の線維芽細胞の増殖が抑制され、内腔閉塞が軽減されたと考えられる。今後はこのメカニズムを解明するために、肺内気管移植が行われた肺からリンパ球を分離し、Th17の細胞分画を検討する。また、リンパ球がstromal cellの一つである線維芽細胞を活性化するメカニズムを解明するため肺内のINFgannma, TNFalfaの発現をqPCRを用いて検討する。活性化したstromal cellはケモカインを分泌しさらにTh17細胞を活性化するために、CCL21, CCL19, CXC13の発現をqPCRを用いて検討する。CTLA4-Igは抗リウマチ薬であるAbataceptとしてヒトに投与されている。今後はAbataceptの肺移植後慢性拒絶反応に対する治療としての臨床研究を行うためのデータ整理、および発表を予定している。ヒト肺移植後慢性拒絶反応であるbronchiolitis obliterans syndrome (BOS)の病態は、肺内で生じるリンパ新生(lymphoid neogenesis)と細気管支の線維化による気道閉塞である。正常肺には認められず、慢性拒絶反応を引き起こした肺で認められるこのlymphoid neogenesisが、肺内の細気管支で起こる気道閉塞を促進させている可能性が考えられている。このlymphoid neogensisでは、通常のリンパ節の構造と同様にB細胞がリンパ濾胞を形成し、T細胞が散在して濾胞形成を促している。Lymphoid neogenesisが形成されることで、成熟したB細胞やT細胞から産生されるTNFaやLymphotoxin alfaやbetaが線維芽細胞などのstromal cellの形成を促進し、気道の線維化が誘導されると考えられる。このマウス肺内気管移植モデルでは、syngeneic移植では移植後28日で気道内腔は開存しているが、allogeneic移植では、拒絶のため気道内腔は閉塞し、その周囲にはlymphoid neogenesisが認められる。閉塞した気道周囲のlymphoid neogenesisにはB細胞によるリンパ濾胞が認められ、T細胞や樹状細胞により成熟したリンパ節の構造が認められた。CD4+helperT細胞から産生されるIL-23により、Th17細胞が活性化されIL-17を産生することにより、B細胞やT細胞からの炎症性サイトカインの産生を促す。TNFaやlymphotoxinなどの炎症性サイトカインは線維芽細胞などのstromal cellを活性化し、炎症部位での線維化が促進される。Syngeneicなマウス肺内気管移植では、移植気管の内腔はへい即せず、Allogeneicなマウス肺内気管移植モデルにおけるlymphoid neogenesisの存在と、線維化による気管内腔閉塞を確認した。マウス肺内気管移植モデルの作成を行った。マウスは68週齢を使用した。Syngeneicとしてdonorにwild type C57BL/6、recipientとしてwild type C57BL/6を用いた。また、allogeneicとしてdonorにwild type BALB/c、recipientとしてwild type C57BL/6を用いた。

気管内腔の閉塞率は、syngeneic移植では20.1±0.3%、allogeneic移植では97.5±0.02% (N=5, p<0.05)であり、allogeneicによるマウス肺内気管移植では有意に気道が閉塞されていた。また、lymphoid neogenesisの面積はallogeneicで、syngeneic移植の1.5倍(N=5, p<0.05)で有意にallogeneic移植でのlymphoid neogenesisの範囲が大きかった。現在はこのsyngeneic移植とallogeneic移植を行った肺を摘出し、mRNAを抽出してIL-7mRNAの発現及びIL-23mRNAの発現を検討している。また、摘出肺内のCD4+T細胞の割合がallogeneic移植の肺内で増加しているかどうか、flow cytometryを用いて検討している。同時にIL-17knockoutマウスを当施設に導入するための手続きを行っている。また、IL-17阻害剤を獲得してマウスに対してどの量で投与すれば、IL-17が十分に阻害されるかを検討しているところである。ヒト肺移植後慢性拒絶反応であるbronchiolitis obliterans syndrome(BOS)の病態は、肺内で生じるリンパ新生(lymphoid neogenesis)と再気管支の線維化に夜気道閉塞である。正常肺には認められず、慢性拒絶反応を惹き起こした肺で認められるこのlymphoid neogenesisが、肺内の細気管支で起こる気道閉塞を促進させている可能性が示唆されている。このlymphoid neogenesisでは、通常のリンパ節の構造と同様にB細胞がリンパ濾胞を形成し、T細胞が散財して濾胞を形成している。Lymphoid neogeesisが形成されることで成熟したB細胞やT細胞から産生されるTNFaやlymphotoxin alfaやbetaが線維芽細胞などのstromal cellの形成を促進し、気道の線維化が誘導されると考えられる。この病態のモデルとして、ドナーの気管をレシピエントの肺内に移植するマウス肺内気管移植モデルを使用する。このマウス肺内気管移植モデルでは、syngeneicの移植で移植後28日後に気道内腔は閉塞しているが、allogeneicな移植では、拒絶のため気道内腔は閉塞し、その周囲にはlymphoid neogenesisが認められる。閉塞した気道の周囲のlymphoid neogenesisにはB細胞によるリンパ濾胞が認められ、T細胞や樹状細胞により成熟したリンパ節の構造が認められる。リンパ濾胞内で起きる抗原提示細胞によるT細胞の活性化が、IL-17の産生を促し、B細胞の活性化を引き起こしてドナーの細胞障害を引き起こす。このT細胞の活性化を抑制する目的でCTLA4(Cytotoxic T-Lymphocyte-associated antigen 4)-Igを用いることとした。
嗅覚の異常から脳の異変を感知する ーレム睡眠行動障害の嗅覚部位の賦活と体積測定ー

パーキンソン病(PD)の初期症状として認められるレム睡眠行動障害(RBD)において嗅覚の脳内賦活部位を機能的磁気共鳴画像により測定し健常者と比較した。RBDは嗅覚ー正常と嗅覚ー認知不可に分けられた。RBDー嗅覚正常は健常者と同様に嗅覚刺激時に梨状葉、嗅内野皮質、海馬、扁桃体、眼窩前頭葉に賦活が認められた。嗅覚ー認知不可であったRBDは上記の脳部位は低信号であり、特に認知機能を担う眼窩前頭葉の賦活は認められなかった。嗅覚ー認知不可であるRBDは5年前より嗅覚の低下を認め、現在PDを発症していた。RBDと嗅覚に損傷の両症状を有する場合、PD発症のリスクが高まる可能性が示された。これまでに健常者の嗅覚情報が脳内でどのように伝達するのかを明らかにしてきた。またこの結果を基に嗅覚障害を初期症状とするパーキンソン病(PD)において嗅覚の認知を妨げる損傷脳部位を明らかにしてきた。本研究ではパーキンソン病の初期症状として同様に認められるレム睡眠行動障害(REM sleep behavior disorder; RBD)において嗅覚のレベル、嗅覚の脳内経路、嗅覚関連部位の体積を測定し、PDの嗅覚認知過程と嗅覚関連部位がどのように異なるかを検証するものである。昭和大学医学部倫理委員会へ研究内容、同意書、説明文を提出し、承認を得た。昨年4月ー8月にかけて機器の購入、設定、若年健常者におけるfMRI下での嗅覚刺激予備実験を実施し、最適な撮像、解析条件を設定した。fMRIの解析において重要とされる呼吸と脈波を撮像時に同時に記録し、呼吸と脈波の生理反応によるノイズを軽減させるための解析法(SPM DRIFTER処理)を行い、より明確で妥当性のある結果を導くことができ、この成果は2016年3月の生理学会学術大会にて発表を行った。また昨年9月より対照群として高齢健常者30例の嗅覚テスト、記憶テスト(MMSE, Moca)を初め、参加基準を満たす人数を確保した。同時にレム睡眠行動障害についての文献を収集し、海外における研究状況を把握するとともに、予想される結果においてどのように考察していくかについて計画を立て、上記病体の発症以前の睡眠障害と嗅覚障害についての重要性をJournal of Alzheimer's Disease & Parkinsonismに投稿し、2016年4月14日に受理された。本論文により多くの医師や研究者にパーキンソン病の初期症状としての睡眠障害、嗅覚障害の早期発見の重要性が理解されることを期待する。これまでにfMRI下において若年健常者において嗅覚刺激時の脳内賦活領域を撮像しており、どの機器が必要であるか、またその設定方法を把握していた為、予備実験までに計画的に進むことができた。またこれまでの研究結果を基に幅を広め、文献の知識も得ていたことが迅速に進んだ理由と考える。今年度4月より高齢健常者のfMRIを開始し、解析を始めた。パーキンソン病(PD)において嗅覚障害が認められることを示してきたがPDの発症初期にバイオマーカーとして嗅覚障害を見つけることは難しい。本研究ではPDの初期症状として同様に認められるレム睡眠行動障害(REM sleep behavior disorder; RBD)において嗅覚のレベル、fMRIによる嗅覚関連領域の賦活度合いを測定しPDの活動領域とどのように異なるかを検討するものである。またすべてのRBDが後にPDへ移行するのか、RBD+嗅覚障害という症状がPDへ移行しやすいのかを検討する目的である。fMRI撮像時に嗅覚を刺激するシステムを確立し、その内容は2016年の米国神経科学会にて発表を行った。また呼吸と心拍の生理ノイズを除去することにより、一次嗅覚野、扁桃体、海馬、眼窩前頭葉での賦活がより鮮明に捉えられ、また呼吸のリズムをつくる延髄との関連性も認めることができた。その内容は第44回日本磁気共鳴医学会大会にて発表を行った。高齢者対照群30例にて同じく嗅覚刺激をfMRI撮像時に行い解析をすすめ、昭和大学神経内科に通院するRBD3例において嗅覚検査、記憶検査(MMSE Moca)を施行し、嗅覚刺激時のfMRIを撮像した。このRBDは5年前に嗅覚の検査を施行しており、そのうち嗅覚の検知と認知レベルの両方に障害があった患者は現在PDを発症していることが分った。fMRIでの嗅覚賦活領域は嗅覚関連領域で低く、特に眼窩前頭葉の賦活は認められなかった。また5年前にRBDを発症していてもPDに進行していない患者では嗅覚は検知、認知ともに正常であり、脳内嗅覚関連領域、眼窩前頭葉の賦活は正常である。このことにより、RBDを発症しており、嗅覚障害を認める例はPDへ移行する可能性が高いことが示唆される。今年度にさらに例数を増やし検討したい。fMRI下で嗅覚関連領域の賦活を安定して撮像できることを確認し、健常高齢者での撮像、解析を進めることができた。また症例が少ないとされるRBD3例において撮像、解析を進め方向性がつかめたことが大きな進展である。また嗅覚刺激時は呼吸の変化が見られるが、この呼吸の変化が延髄で制御される呼吸とどのように関連性があるのか、をさらに深く解析することができた。呼吸と心拍の生理ノイズがMRIの画像処理に与える影響は大きく、これらのノイズを除去することで延髄の活動が捉えられたことは大きな進歩である。

神経変性疾患ではその初期時には延髄での神経変性もみられる。この点もふまえて今後は延髄と嗅覚や情動に関連した辺縁系とのつながりも検討していきたい。パーキンソン病(PD)の初期症状として嗅覚損傷が認められてきた。また嗅覚損傷とともに、初期症状としてレム睡眠行動障害(REM Sleep Behavior Disorder, RBD)が認められることが報告されてきた。本研究ではRBDにおける嗅覚を主観的指標(嗅覚検査)と機能的磁気共鳴画像(fMRI)を用いた客感的指標により脳内の活動領域を検証し、PDを発症するリスク群と発症しない群を嗅覚から検討した。主観的嗅覚検査からRBDは嗅覚の認知(匂いを感じ、匂いの名称をいうことができる)レベルが正常な群(RBD-認知可)と認知ができない群(RBD-認知不可)の2郡に分けられた。fMRIにより嗅覚刺激時の脳内の活動を検証したところ、RBD-認知可では同年齢の健常者と同じく一次嗅覚野(扁桃体、梨状葉)、海馬、眼窩前頭葉の賦活を認めた。RBD-認知不可では一次嗅覚野、海馬には活動を認めるが眼窩前頭葉には活動は認められなかった。前研究でPDにおいて嗅覚を調べたところ、PDではほとんどの例で嗅覚が認知できなかった。また嗅覚刺激の脳活動は一次嗅覚野、海馬には活動を認めるが眼窩前頭葉には活動は認められず本研究と同じ結果を得た。嗅覚の情報は鼻腔の嗅神経から嗅球を介し、情報は直接一次嗅覚野、辺縁系(扁桃体、海馬)に投射をする。そこから眼窩前頭葉へ情報を送り、香りの認知を行う。この辺縁系から眼窩前頭葉への投射が遮断されていることにより、嗅覚の認知が不可能であることがわかった。またRBD-認知不可の群ではすでにPDを発症している患者もいたことから、RBDにおいて嗅覚の認知ができない、もしくは低下の傾向がある場合、PDへ移行するリスクが高いことが示唆された。パーキンソン病(PD)の初期症状として認められるレム睡眠行動障害(RBD)において嗅覚の脳内賦活部位を機能的磁気共鳴画像により測定し健常者と比較した。RBDは嗅覚ー正常と嗅覚ー認知不可に分けられた。RBDー嗅覚正常は健常者と同様に嗅覚刺激時に梨状葉、嗅内野皮質、海馬、扁桃体、眼窩前頭葉に賦活が認められた。嗅覚ー認知不可であったRBDは上記の脳部位は低信号であり、特に認知機能を担う眼窩前頭葉の賦活は認められなかった。嗅覚ー認知不可であるRBDは5年前より嗅覚の低下を認め、現在PDを発症していた。RBDと嗅覚に損傷の両症状を有する場合、PD発症のリスクが高まる可能性が示された。高齢健常者においてMRIのスキャナーでの撮像は初めての為、どのような点に注意、留意すべきか現在検討しながら進め、今後、患者において検査を進める上で考慮していきたい。また高齢者における嗅覚刺激による脳内の賦活が、若年層と比較しどのように異なるかを検討し、特に記憶に関わる海馬や情動に関与する扁桃体に焦点をあて解析を行う。記憶テスト(MMSE, Moca)と海馬、扁桃体、認知に関与した前頭葉との賦活の相関性を本年度9月までに検証する。同意を得られた患者において記憶テスト(MMSE, Moca)、嗅覚テストを施行し、撮像予定である。
平野の深層堆積地盤が地震動に及ぼす影響に関する研究

本研究は、近畿圏の大阪平野、奈良盆地及びその近隣平野において観測された1995年兵庫県南部地震と、1997年3月16日発生の愛知県中部に震央を有する地震の観測記録に基づき、深層堆積地盤が地震動特性に及ぼす影響についてまとめたものである。地震観測記録によれば、周辺を山地で囲まれた堆積平野の地震動特性は、平野の規模(深さと広がり)と地震動の規模によって顕著に影響されることが明らかになった。これらの観測記録の分析結果を要約すると以下のとおりである。(1)1秒以上の長周期帯域の地震動は、地震動の規模と堆積層厚に従属し、その卓越周期は地震規模と堆積層厚の増大に伴って長くなる。(2)1秒以下の短周期帯域は、深さ約100m以浅の堆積層の地盤条件によって影響される。(3)大阪平野の卓越周期は、堆積層の薄い奈良盆地に比べて長い。マグニチュード7.2の兵庫県南部地震の場合、卓越周期は大阪が4.0秒、奈良盆地が2.5秒であった。(4)堆積平野の地震動継続時間は、平野規模の特に広がりの影響を大きく受ける。大阪平野の震動継続時間は、平面的に広がりの小さい奈良盆地の2倍以上となる。本研究は、建築構造物の固有周期の長周期化に対応するため、1秒から5秒帯域の長周期地震動の生成と増幅のメカニズムを解明することを目的としたものである。長周期地震動の生成には、深い堆積層が関与していると考えられるが、本年度はまずその現象の把握に努めた。本年度の成果を以下に要約する。1.堆積層厚が卓越周期に及ぼす影響1)大阪平野(層厚約1500m)と奈良盆地(層厚約600m)で観測された1995年兵庫県南部地震の加速度波形を比較した結果、本震では余震にない長い周期の振動が主要動の後に顕著に現れ、その周期は奈良盆地に比べて大阪平野で長いことが明らかになった。2)1秒を超える長周期、マグニチュード7.2や6.6のような大規模な地震で明確に現れ、大阪平野では4.0秒、奈良盆地では2.5秒が卓越する。これは堆積層厚の違いが卓越周期に影響を及ぼす事例の一つと考えられる。2.地震観測点の新設奈良盆地の中心付近に位置する大和郡山市横田町の治道小学校校庭に、1996年11月に地震観測点を新設し、観測を開始した。本研究は、近畿圏の大阪平野、奈良盆地およびその近隣平野において観測された1995年兵庫県南部地震と、1997年3月16日発生の愛知県中部に震央を有する地震の観測記録に基づき、深層堆積地盤が地震動特性に及ぼす影響についてまとめたものである。1)1秒以上の長周期帯域の地震動は、地震動の規模と堆積層厚に従属し、その卓越周期は地震規模と堆積層厚の増大に伴って長くなる。2)1秒以下の短周期帯域は、深さ約100m以浅の堆積層の地盤条件によって影響される。3)大阪平野の卓越周期は、堆積層の薄い奈良盆地に比べて長い。4)堆積平野の地震動継続時間は、平野規模の特に広がりの影響を大きく受ける。大阪平野の振動継続時間は、平面的に広がりの小さい奈良盆地の2倍以上となる。
非線形干渉キャンセラによるパケット移動通信用マルチユーザ受信機の実験的検討

本研究では、トレリス符号化同一チャネル干渉波キャンセラ(TCC)のハードウェア化に関する検討を行った。TCCは、従来直交化不可能と考えられてきた同一周波数の無拡散信号に、ほぼ完全な直交性を時間領域において付与するものであり、今後、ランダムアクセス方式におけるパケット衝突対策などさまざまなシステムへの適用が期待できる。今年度は、昨年度試作したTCCの室内伝送実験を行った。このTCCはもっとも簡単な構成である4状態TCCではあるが、遅延波の等化、干渉波のキャンセル、トレリス符号化の復号、伝搬路の初期推定、伝搬路変動への追従、ダイバーシチ受信機能を備えている。このTCCを室内実験系に組み込むにあたって必要となるAGC(AutomaticGainControl)を設計し、TCCと同一のFPGAチップに組み入れた。このAGCは、フェージングによる大きな振幅変動に対応して、処理すべきディジタル信号のビット位置を決定するものである。今回試作したAGCでは、理想的な動作を実現するために、1バースト長のデータメモリ(FIFO)を搭載した。室内実験は、615ksymbol/secの変調速度で行われたが、試作したTCCはこの信号をリアルタイムに処理できた。信号がAGCから供給されてから復号結果が出力されるまでの処理遅延は僅か8μ秒である。室内伝送実験によって確認された誤り率特性は、計算機シミュレーション結果と良く一致しており、TCCが615kbpsの高速伝送において動作することを証明した。本研究では,トレリス符号化同一チャネル干渉波キャンセラ(TCC)のハードウェア化に関する検討を行った.TCCは,従来直交化不可能と考えられてきた同一周波数の無拡散信号に,ほぼ完全な直交性を時間領域において付与するものであり,今後,ランダムアクセス方式におけるパケット衝突対策などさまざまなシステムへの適用が期待できる.本研究では,このTCCのハードウェアによる実現を目指し,試作を含めた検討を行った.まず,もっとも簡単な構成である4状態TCCを取り上げ,各演算回路を時分割利用することにより回路規模を1/4程度にまで縮小することが可能であることを示した.さらにこの4状態TCCをAltera社のPLD EPF10K130V1個を用いて試作し,その動作を確認した.今年4月には室内実験系によりBER特性の取得が行われる予定である.次にViterbiアルゴリズムの状態数を16状態に拡大したものについて検討を行った.ここでは,許容回路規模において設計パラメータを最適化すると共に演算の簡略化法についての検討を行った.この手法は回路規模削減効果が大きく,さらに状態数が増えたときにはより有効となる.この16状態TCCについても試作を行っており,現在,基板を製作中である.これらは,初めてのPLDによるTCCの試作として大きな意義を持つものの,将来研究を行ってきたTCCとは仕様の面で大きな隔りがある.TCCのハードウェア化の困難さは,その状態数の多さに伴う演算処理量の多さであった.したがって,これを解決するためには状態数を削減することが効果的である.この状態数削減アルゴリズムとして,これまでMアルゴリズムが研究されてきたが,Mアルゴリズムはsorting処理に伴う回路規模,処理遅延が大きく実際のハードウェア化の際には問題となる.今回,従来とは異なる状態数削減アルゴリズムLOVAを取り上げ,比較を行った.その結果,Mアルゴリズムと同程度の状態数削減を行った場合,LOVAでは回路規模,処理遅延を大幅に減らせることを確認した.また,上記の256状態TCCに適用した場合,状態数16,生き残りパス数4とすれば,特性の劣化はほとんどないことが確認できた.このとき,回路規模は1/4となる.本研究では、トレリス符号化同一チャネル干渉波キャンセラ(TCC)のハードウェア化に関する検討を行った。
がんと認知症をともに持つ高齢者に対する緩和ケア評価指標の開発

「がんと認知症をともに持つ高齢者に対する緩和ケア評価指標の開発」を主題とし、本研究期間では評価指標の試案の作成に取り組んだ。方法は、文献検討、緩和ケア病棟を対象としたアンケート調査、国内外のエキスパートナースへの面接調査、北欧の緩和ケア施設や日本の宅老所でのフィールドワークとした。その結果、ケアの質をあげる主要な7つの要素、概念枠組み、倫理的課題を明らかにし、評価指標の試案を作成した。1.研究の目的(1)エキスパートパネル、家族インタビュー、フィールドワークによる認知症高齢者の観察、からデータを収集し、認知症高齢者の緩和ケア評価に必要な要素を構造化する。また、がんと共に生きる認知症高齢者・家族・ケア提供者の倫理的問題の論点整理を行い、本研究主題に必要な倫理的要素を構造化する。(2)「がんと認知症をともに持つ高齢者・家族の緩和ケア評価指標」の試案を開発しモデル病棟によるエキスパートパネルを実施する。2.研究の成果平成21年度は、研究の初年度であり、平成20年度に実施したアンケート調査の結果の再分析を繰返し、学会・研修会等での緩和ケアエキスパートによる情報収集を行い、理論構築を行った。文献レビューや資料収集の不足があるため、文献レビューを強化した。また、スウェーデン認知症緩和ケアのエキスパートを講師とするワークショップに参加し、北欧の認知症緩和ケアや倫理的課題の構造を熟考できた。参加者は、学際的な認知症緩和ケアのエキスパートや患者の家族であり、3日間のフィールドワーク、ディスカッションは、認知症緩和ケアの評価指標開発に向け、重要な基盤となった。平成21年度分の繰越金により、平成22年9月7日(火)11日(土)スウェーデンにおける高齢者緩和ケアの実際についてエキスパートパネル、資料収集を行った。認知症とがんをともに持つ高齢者に対する生の緩和ケア実践に関する重要なデータを収集することができ、認知症とがんをともに持つ高齢者の緩和ケアに関するケアの基本枠組みへの重要な示唆を得た。1.研究目的(1)国内外の緩和ケアエキスパート・家族に対するナラティヴ・インタビューを実施し、さらにフィールドワークによる患者観察を行うことによりデータを収集する。それらのデータから「がんと認知症をともに持つ高齢者・家族の緩和ケア評価指標に必要な要素」を構造化する。(2)がんと共に生きる認知症高齢者・家族・ケア提供者の倫理的問題の論点整理を行い、「がんとともに生きる認知症高齢者・家族に対する緩和ケア評価指標」に必要な倫理的要素を構造化する。(3)AとBをもとに、「がんと認知症をともに持つ高齢者・家族の緩和ケア評価指標」の試案を開発し、モデル病棟によるエキスパートパネルを実施する。2.研究の成果国内外の緩和ケアエキスパートへのインタビューとしては、日本で実施された国際フォーラムで、米国における認知症緩和ケア実践について重要な情報収集を行うことができた。北欧と米国、日本の医療制度や文化的背景による認知症の先端医療に関する倫理的課題も整理できた。また、米国の乳がん医療に精通しているエキスパートからインタビューを行うことで、女性高齢者の視点からの示唆も得た。フィールドワークでは、認知症ケアのユニークな取り組みをしている宅老所で、緩和ケアにおいて重要なナラティヴ・アプローチの高齢者への応用を観ることができた。緩和ケアの重要な要素である「スピリチュアルケア」としてのコミュニケーションや家族の視点を、日本版として構築する示唆を得た。1.研究目的A.国内外の緩和ケアエキスパート・家族に対するナラティヴ・インタビューを実施し、さらにフィールドワークによる患者観察を行うことによりデータを収集する。B.がんと共に生きる認知症高齢者・家族・ケア提供者の倫理的問題の論点整理を行い、「がんとともに生きる認知症高齢者・家族に対する緩和ケア評価指標」に必要な倫理的要素を構造化する。C.AとBをもとに、「がんと認知症をともに持つ高齢者・家族の緩和ケア評価指標」の試案を開発し、モデル病棟によるエキスパートパネルを実施する。2.研究の成果国内外のエキスパートインタビュー、遺族インタビュー、高齢者施設での参加観察、文献検討等の結果を統合し、エキスパートパネル・検討を繰り返し、「がんと認知症をともにもつ高齢者・家族に対する緩和ケア評価指標」の試案の開発という本研究の成果となる指標を作成することができた。本指標は(1)信頼関係となるコミュニケーション、(2)個人史をふまえた対象理解、(3)がんと認知症を踏まえた全人的ヘルスアセスメントと安楽の提供、(4)倫理的検討をふまえた看護ケア、(5)家族(重要他者)を含めた看護ケア、(6)患者・家族が安心できる場づくり、(7)多職種によるチーム・アプローチ、という7っのモジュールから成るケアの要素を、「構造」「過程」「アウトカム」の側面から、療養の場・病期別に、対象となる「認知症とがんをともに持つ高齢者」「家族」「医療・介護チーム」を評価するというものである。本研究の一部を用いて緩和ケアの関連教材・図書の執筆も進めることができた。
リングせん断型地震時地すべり再現試験機の試作研究

地震による地すべりは世界各地で大災害を引き起こしている。地震の予知ができても何処で地すべりが発生するか、何処まで移動するか予知できなければ、災害を軽減する方策はとれない。逆に地震時の地すべりの発生条件、運動範囲を予知できれば、地震の予知ができなくても土地利用の変更や地すべり対策により災害を未然に防ぐことが出来る。しかしこれまで地震時における地すべりの発生を再現できる試験機が開発されていなかった。本試験研究では、地震時の斜面土層内の応力とすべり面の形成に至る変形、さらに破壊後の地すべりの運動を再現する試験機の開発に成功した。この研究成果は共同通信を通じて全国の新聞に配信(平成4年8月21日)されるとともに、平成5年9月1日にはNHKのニュース9でも地すべり再現試験機の開発成功が報じれらた。標準砂や京都大学お苗畑土を用いた基礎試験の後、地震時の地すべりを再現する試験としては、1984年の長野県西部地震の際に発生した御岳山の大崩壊から採取した風化軽石層(パミス)、1980年のイラン地震の際に発生したガルデイアン地すべり及びファタロク地すべりから採取した黄土(レス)、また地震による地すべりの発生が懸念されている中国西安市近郊にある華清池(楊貴妃の宮殿)裏山から採取したレス、さらに同じく地震による地すべりの発生が懸念されている長崎県雲仙の眉山から採取した火砕流堆積物を用いて地震時の地すべりの再現試験および地震時の地すべりの発生条件と発生後の運動速度を調べる研究を行った。これらの研究により本試験機により、地震時の斜面土層内の応力、変形、地すべり発生を再現でき、また地震時の地すべりの予知・予測に適用できることがわかった。地震時地すべりを試験機内で再現するためには、斜面に平常時にかかっている応力に地震時にかかる繰り返し応力を載荷できなければならない。また、任意の方向の地震力を載荷するには、垂直応力を載荷する電空変換器(EP)だけでなく、せん断を与えるサ-ボモ-タ-をトルクで制御しなければならない。種々の検討と予備試験の結果、せん断応力載荷には山洋電機のACサ-ボモ-タ-、垂直応力載荷には藤倉ゴム社のベロ-フラムシリンダ-とEPの組み合わせ、地すべり応力を発生するための指令電圧はパソコンとカノ-プス社の波形発生ソフトを組み合わせることにより可能になった。現在、せん断応力が若干ふらつく欠点があるが、さらに調査したところ、安川電機のDCサ-ボモ-タ-を用いればこのふらつきがなくなることが分かったので、交換を予定している。今一つの重要点である固定上部リングと回転下部リングの間のギャップを絶えず一定に保つための自動ギャップ制御システムはギャップに用いたシリコンゴム製のエッジの効果とあいまって試験中サンプルの漏れを防ぎ、かつせん断抵抗を無視し得るものにする所期の目的を達成できた。しかし、シリコンゴム表面にマサツを減少させるためにコ-ティングするテフロンの密着度があまり良くなかったが、さらに調査したところ軟質クロロプレンゴムが同程度のやわらかさを持ち、かつテフロンの密着度が極めて良好であることが分かったのでこれをテスト中である。今後の研究課題として、指令電圧がサンプル中に所期の応力を発生させなかった場合、応力の測定結果をパソコンに送り返し、その差額だけさらに指令電圧を変えることを検討している。しかし、これらの残された改良点はあるが、1月15日までに一連の試験を終え、その結果を1992年2月10-15日に開かれた第6回国際地すべりシンポジウムの「地震と地すべり」の分科会における「テ-マ講演」で発表した。試験機の応力制御システム、試験機本体の操作性、自動計測システムを京都大学のキャンパスから採取した土を用いて試験を行い、その調整と改良を行った。