hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理学に基づく伝統的建造物保存地区に対する景観ガイドラインの策定

また『通り』のデータベースの映像を用いて、『通り』に対する印象評価実験と注視点計測を行い、『通り』の伝統的建造物の割合と配置の関係を把握し、進行している。上記を実施していく中、研究計画の予定になかったが、実用化に向けて得られた知見をユーザーが使いやすい形式で纏める必要性を感じ、通りの空間要素の構成の特徴と印象評価の結果を関係づけて予測する方法の着想を得た。これまで「自己組織化マップによる空間要素の可視化分析を用いた京都市伝統的建造物保存地区の通りの分類法に関する研究」として「第8回歴史都市防災シンポジウム」の査読論文に投稿し、「自己組織化マップによる空間要素の可視化分析を用いた通りの印象評価推定法に関する研究ー京都市伝統的建造物保存地区を対象としてー」として日本建築学会計画系論文集への投稿を予定している。実用化に配慮し、知識を再利用する形式を2つの査読論文で纏める過程にあり、研究目的の達成度は、おおむね順調に進展していると云える。2014年度は、まず現在投稿準備を行っている「伝統的である」と感じられる『通り』と「伝統的ではない」と感じられる『通り』を予測する方法に関する研究を「自己組織化マップによる空間要素の可視化分析を用いた通りの印象評価推定法に関する研究ー京都市伝統的建造物保存地区を対象としてー」を纏め、日本建築学会計画系論文集に投稿する。次に注視特性に基づく『通り』の空間要素に対する色彩制限に関する研究を行う。2013年度に引き続き、『通り』のデータベースを用いて、既存の景観条例の色彩制限を満足する範囲で、眼球運動計測に基づいて抽出した『通り』の空間要素に着目し、これらの色彩を変化させた画像を用意する。人の視力に基づいて設定した視認距離ごとに、色彩を変化させた要素が注視されるかどうかを注視点計測装置(アイマークレコーダー:EMR-8)を用いて計測する。計測結果の分析より、注視特性に基づいてより具体的な色彩の制限を得る。これらを研究論文として纏める予定である。また最後に、全体の研究成果の纏めとして、生理学に基づく伝統的建造物単体や伝統的建造物群に対するガイドラインを策定する。伝統的と感じる『通り』から抽出した空間要素とその色彩制限の知見を単体規定として、『通り』における伝統的建造物の割合や配置と印象の違いの知見を集団規定として統合し、建造物単体から伝統的建造物群までを一体に網羅した横断的かつ生理学的なエビデンスを根拠にしたガイドラインの策定を行うことを試みる。2013年度に「自己組織化マップによる空間要素の可視化分析を用いた通りの印象評価推定法」を考案したように、使いやすいインターフェイスを心掛け、最終は実用化に向けて、より効果的に行政指導に用いることのできる知識構築のあり方に配慮したいと考えている。物品費については、実験データ用サーバーを整備する人手が間に合わず、分析用ソフトとパソコン等機材の購入を行わずに実験を行ったため。人件費・謝金については、分析を簡易にし、申請者と少数メンバーがデータ分析を行い、支出を抑えたため。その他については、投稿論文が現在査読中や準備中にあり、入稿料が未払いになっているため。物品費については、本年度は注視点計測の分析実験を精力的に行うため、これまで撮影した映像データをすべてサーバーに整備するために、パソコンやハードディスク、分析ソフトD-Factoryの購入を予定通り行う。旅費は、研究発表と協力者の元立命館大学の教員が次年度より中央大学に異動したため、協働するための交通費として使用する。
新しい血管新生制御因子としてのアポリポ蛋白Eの機能解析

血管新生は癌増殖などに深く関わるが、そのメカニズムは未知である。そこで我々は、角膜に色素を持たないアポE欠損マウスを作製し、硝酸銀による焼灼でおこる血管新生を観察した。その結果、アポE欠損マウスでは血管新生の伸長に障害があること、さらにアポEがVEGF非依存的に血管新生に関わることがわかった。また、アポEは血管新生の中期で見られる血液の漏出に関わることがわかった。本研究によりアポEは血管新生中期で、血管の伸長に関わることがわかった。アポリポ蛋白E(アポE)は血漿に存在する脂質運搬タンパク質である。これまでに動脈硬化症やアルツハイマー病との関連性が多数報告されているが、血管新生との関係については報告が少なくその作用機序は未だ明らかになっていない。そこで角膜焼灼による血管新生誘導モデルを用い、アポEが血管新生を制御するメカニズムを明らかにすることを目的とした。まずアポE欠損マウスとBa1b/cマウスと掛け合わせ、角膜に色素をもたないアポE欠損マウスを作製した。このマウスの角膜を硝酸銀で焼灼し、誘導された血管新生の経過を観察した。新生初期である3日目ではアポE欠損マウスは野生型マウスと変わらず新生血管の萌芽がおこった。新生中期である5日目では野生型マウスと比ベアポE欠損マウスでは新生血管の伸長が止まり、後期である7日目では新生血管が完全に退縮した。さらに焼灼前にあらかじめ角膜下にアポEを含んだマトリジェルを挿入することで新生血管の伸長阻害はレスキューされた。以上の結果からアポEが新生血管の伸展の特に新生中期以降で重要であることが証明された。さらに血管新生は血管内皮細胞増殖因子(VEGF)の増加により起こることが知られている。そこでアポE欠損マウスの角膜でVEGFの減少が起こっている可能性を考え、ウエスタンブロット法でVEGFのタンパク量を計測した。その結果、アポE欠損マウスの角膜でVEGFの減少はなかった。以上の結果からアポE欠損による新生血管の伸長阻害はVEGFによらないことが分かった。今後はアポE欠損による新生血管の伸長阻害のメカニズムを生理学的な側面と分子細胞生物学的な側面から明らかにする予定である。アポリポ蛋白E(アポE)は血漿や脳髄液中で脂質の運搬を行うタンパク質として知られている。これまでにこのタンパク質の欠損や機能不全が動脈硬化や高脂血症、アルツハイマー病に関連することが多数報告されているが、近年加齢黄斑変性症や固形がんなどでみられる血管新生との関係が報告され注目されている。しかし、アポEと血管新生との関係については報告が少なく、その関連性については不明である。本研究ではアポEが血管新生を制御するメカニズムを角膜焼灼による血管新生誘導モデルを用いて明らかにすることを目的とした。アポE欠損マウスとBalb/cマウスと掛け合わせ、角膜に色素を持たないアポE欠損マウスを作製した。このマウスの角膜に誘導された新生血管の発生、伸長を経時的に観察したところ、血管新生初期の発芽に問題はなかったが新生中期の血管の伸長は起こらず、後期に新生血管の退縮が起こった。この結果はアポEが新生血管の中期において新生血管の伸長に関わっていることを示している。一般的に新生血管の伸長には血管内の血液が漏出することにより起こる。そこでマウス尾静脈より色素を注入し、角膜での新生血管の発芽部位の血液漏出の度合いを調べた。その結果野生型マウスに比べアポE欠損マウスでは色素の漏出が少ないことがわかった。次に分子レベルでの働きについて調べるため血管新生を起こした角膜を破砕しウエスタンブロット法にて血管新生に関わるタンパク質の発現量の変化について調べた。その結果、血管内皮増殖因子(VEGF)とその受容体に関してアポE欠損による発現量の減少はなかった。本研究によりアポEがVEGF非依存的に血管新生に関わることがわかった。さらに、アポEは血管新生の中期で見られる血液の漏出に関わることがわかった。これらの知見は血管新生のメカニズムの解明に加え、血管新生を伴う疾患のメカニズムの解明、治療などに重要となると考えられる。
イオン-電子混合伝導性ガラス中へのマグネシウムイオンの電気化学的挿入反応

近年、エレクトロニクスの発展に伴い、小型・軽量で、エネルギー密度の高い電池の開発が必要とされ、新しいタイプの電池としてマグネシウム電池が期待されている。本研究では、このマグネシウム電池の電極材料として、イオン-電子混合伝導性ガラスが有望であるという観点から、このイオン-電子混合伝導性ガラス中へのマグネシウムイオンの電気化学的挿入反応について検討した。さらにガラス材料のみならず、種々の遷移金属酸化物結晶やカルコゲナイド結晶などについても検討した。得られた結果は次の通りである。1。種々の遷移金属酸化物・硫化物中へのマグネシウムイオンの電気化学的挿入層状構造を有するV_2O_5,MoO_3などの遷移金属酸化物およびNiPS_3,FePS_3などのカルコゲン化物中へマグネシウムイオンを挿入することを試みた。その結果、いずれの化合物においてもマグネシウムイオンが挿入され、さらにV_2O_5は金属マグネシウムに対して1.2Vという比較的高い電位で反応が進行することを見い出した。これは、マグネシウム電池の正極材料として有望であることを示すものである。またMnPSe_3やNiPS_3などでは金属マグネシウム電極に対して0.20.3V付近の電位で反応が進行することが明らかになった。2。遷移金属酸化物ガラスの作製とマグネシウムイオンの電気化学的挿入反応双ローラー超急冷法を用いることにより、V_2O_5は単独でもガラス化すること、またV_2O_5-MoO_3系、V_2O_5-WO_3系などの二成分系においても遷移金属酸化物のみならなるガラスが得られることがわかった。また、いずれのガラスにおいてもマグネシウムイオンの挿入反応が進行することが明らかになった。1。2。
リジッドな金属-トロポロンキレートを中性配位子とする希土類イオンの協同効果抽出

分離分析において古くから利用されてきたアセチルアセトンや8-キノリノール,トロポロンなどの配位飽和金属(III)キレートが,水素結合受容体あるいは中性配位子(錯体配位子)として働くことが明らかになってきた。本研究では,酸性キレート抽出剤(HA)としてテノイルトリフルオロアセトン(Htta)とヘキサフルオロアセチルアセトン(Hhfa)を用い,Y^<3+>を含む希土類イオン(RE)の抽出におけるトリス(4-イソプロピルトロポロナト)コバルト(III)(Co(ipt)_3)及び比較のためトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)(Co(acac)_3)の効果を研究した。1.トリス(4-イソプロピルトロポロナト)金属(III)の塩基性の評価ヘプタン中でのFe(ipt)_3と3,5-ジクロロフェノール(DCP)との水素結合錯体の生成定数を決定した。その値はFe(acac)_3よりも大きく,iptキレートの配位酸素原子の塩基性がより高いものと考えられる。またIRスペクトルによりコバルト(III)キレートとDCPの水素結合についても同様の結論を得た。2.HAとCo(ipt)_3による希土類イオンの協同効果抽出Htta-ベンゼン系あるいはHhfa-トルエン系にCo(ipt)_3を共存させてREの抽出を行ったところ,特に後者において極めて大きな抽出増大(協同)効果が観察された。抽出平衡解析より,協同効果の原因が有機相中でのRE(A)_3とCo(ipt)_3との1:1付加錯体(複核錯体)の生成によることを明らかにし,その生成定数(β_<s,l>)を決定した。いずれの系においても,β_<s.l>はREのイオン半径の減少に伴って低下した。3.付加錯体の構造可視及びIRスペクトルにより,軽REでは主にCo(ipt)_3がRE(A)_3の中心金属に配位結合し,重REではRE(A)_3の配位水への水素結合が示唆された。アセチルアセトンや8-キノリノールを配位子とする配位飽和金属(III)キレートがルイス塩基性を有し,水素結合受容体あるいは中性配位子(錯体配位子)として働くことを明らかにしてきた。今年度は,より強い塩基性が期待されるトリス(4-イソプロピルトロポロナト)コバルト(III)(Co(ipt)_3)を合成し,含フッ素β-ジケトンによる希土類(III)イオンの抽出に及ぼす効果を研究した。標記キレートをトリカルボナト法により合成し,カラム精製,再結晶を繰り返した。キレートの純度は本研究においては極めて重要であり,フォトダイオードアレイ検出器を付けた高速液体クロマトグラフを用いて,遊離の配位子や低次キレートなどの不純物がなく,十分に高純度であることを確認した。クロロホルム中でのCo(ipt)_3と3,5-ジクロロフェノールとの水素結合錯体の生成平衡をFTIRを用いて調べた。得られた生成定数は,トリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)(Co(acac)_3)よりも大きく,Co(ipt)_3の配位酸素原子の塩基性がより高いものと推察される。3)テノイルトリフルオロアセトン(Htta)とCo(ipt)_3による希土類

イオンの協同効果抽出今年度は,酸性キレート試薬としてHttaを用いてCo(ipt)_3の効果を確認し,Co(acac)_3との比較を行った。希土類イオンとしてLa^<3+>とEu^<3+>を用いて抽出実験を行ったところ,Co(ipt)_3を共存させると期待通り極めて大きな協同効果が現れ,その大きさはCo(acac)_3を越えることが明らかとなった。分離分析において古くから利用されてきたアセチルアセトンや8-キノリノール,トロポロンなどの配位飽和金属(III)キレートが,強力な水素結合受容体あるいは中性配位子(錯体配位子)として働くことが明らかになってきた。今年度は,酸性キレート抽出剤としてヘキサフルオロアセチルアセトン(Hhfa)を用い,Y^<3+>を含む希土類イオン(RE)の抽出におけるトリス(4-イソプロピルトロポロナト)コバルト(III)(Co(ipt)_3)及び比較のためトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III)(Co(acac)_3)の効果を研究した。1)Hhfa単独によるREのトルエンへの抽出平衡を調べ,抽出定数と水相中でのRE(hfa)^<2+>の生成定数を決定した。2)Hhfa-トルエン系にCo(ipt)_3あるいはCo(acac)_3を加えてREの抽出を行ったところ,特に前者において極めて大きな抽出増大(協同)効果が観察された。抽出平衡の解析より,協同効果の原因が有機相中でのRE(hfa)_3とコバルト(III)キレートとの1:1付加錯体,すなわち複核錯体の生成によることを明らかにした。更にその付加錯体生成定数(β_<s,l>)を決定した。3)上記のいずれのコバルト(III)キレート系においても,β_<s,l>はREのイオン半径の減少に伴って低下した。また,Hhfa-Co(ipt)_3系のβ_<s,l>は,どのREについても昨年度報告したテノイルトリフルオロアセトン-Co(ipt)_3系のβ_<s,l>より大きいことが分かった。4)可視及び赤外吸収スペクトルにより,付加錯体生成に伴うCo(ipt)_3の変化及びRE(hfa)_3の配位水の変化を調べた。軽REでは主にCo(ipt)_3がRE(hfa)_3の内圏で配位結合し,重REでは外圏での水素結合が示唆された。
高血糖、AGEによる血管平滑筋細胞の石灰化及びビスホスフォネートによる予防の検討

糖尿病患者において血管石灰化は生命予後を著しく低下させるだけでなく、QOLも損なう。しかし、その機序は解明されておらず、治療法もないのが現状である。本研究の目的は糖尿病における血管石灰化の機序の解明と治療法の確立である。糖尿病において高血糖が持続すると蛋白質が糖化され、変性していく。その糖化終末物はAGE (advanced glycation end products)といわれ、糖尿病の血管障害の促進因子である。一方、ビスフォースフォネートであるエチドロネートは骨粗鬆薬であるが異所性石灰化の治療でも用いられる。我々はAGE、エチドロネートに着目して本研究を行い、以下の実験結果を得た。1.AGEは血管平滑筋細胞の増殖を誘導した。2.AGEは血管平滑筋細胞のALP activity、オステオカルシン分泌を増強した。3.AGEは血管平滑筋細胞でのRunx 2のmRNA発現を誘導した。4.von kossa染色にてAGEが血管平滑筋細胞の石灰化を促進することが証明された。5.AGEはP38、JNKを介してALP activity、オステオカルシン分泌を増強した。6.エチドロネートは血管平滑筋細胞の増殖には影響を与えなかった。7.エチドロネートは前投与することによってAGEによるRunx2の誘導、ALP activity、オステオカルシン分泌の増強を予防した。以上のことから、AGEが血管平滑筋細胞を骨芽細胞様細胞に形質転換させることによって石灰化を誘導することが証明された。つまり、糖尿病患者ではAGEが血管石灰化の増悪因子となり得ることが判明した。ビスフォスフォネートであるエチドロネートがその予防薬になりうる可能性が示唆された。糖尿病患者において血管石灰化は動脈硬化の終末像と考えられ、生命予後を著しく悪化させる因子である。しかし、血管平滑筋細胞の石灰化の機構は未だ解明されていない。糖尿病患者において合併症の原因の一つであるadvanced glycation end product (AGE)に着目することによって、血管石灰化機序について研究し、さらには、骨粗鬆症に対して用いる非アミノ型ビスホスフォネートであるエチドロネート(EHDP)の石灰化抑制作用を検討した。方法と結果:1)AGEはウシ血管平滑筋細胞(BVMC)の増殖を濃度依存性に誘導した。2)AGEはBVMCにおけるALP activityを濃度依存性に増加させた。3)real time PCRにおける検討ではAGEはBVMCにおけるRUNX2のmRNA発現を誘導した。4)AGEはBVMCを実際に濃度依存性に石灰化させることがkossa染色にて判明した。5)また、AGEは石灰化が誘導された際のCa沈着量も濃度依存性に増加させた。6)EDHPはAGEによって誘導されるBVMCの石灰化を濃度依存性に減少させることがkossa染色にて判明した。AGEは血管平滑筋細胞の石灰化を誘導する。その機序としてAGEは血管平滑筋細胞を骨芽細胞様の細胞へ変化させることが判明した。また、EDHPはAGEによって誘導される血管平滑筋細胞の石灰化を予防する可能背が示唆された。
心不全患者の在宅心臓リハビリテーションにおける革新的遠隔医療システムの開発

LAVITAは情報通信技術によって開発されたバイタル自動送信システムである。我々は、LAVITAの遠隔通信システムを利用して、慢性心不全患者が在宅心臓リハビリテーション(心リハ)を実施する際に、リアルタイムに担当医と双方向性に情報(バイタル)を交換することにより、安心・安全、かつ効率的に在宅心リハを施行し、運動能及び生活の質(QOL)を改善し、さらに慢性心不全の増悪による再入院及び総死亡を減少するなどLAVITAの有用性と安全性を検証することを目的とする。最終的に、在宅心リハの実施において、LAVITAによる遠隔モニタリングシステムを開発し、日本の医療経済的負担を軽減することを目標とする。
「写生」の現象学的‐解釈学的研究――生の理解とその言語的表現について

本研究は、近代日本において展開された「写生」の思想とその実践ーつまり、写生論と写生短歌ーを、当時みられた西洋哲学(とくに「生の哲学」)との関わりを顧慮しながら、現象学的-解釈学的立場から考察、分析し、写生短歌の作品にみられる「事実的な生」の理解とその表現について、その根本的動向ないし特徴を明らかにする。それによって本研究は、現代に生きる私たちの「生」に対する理解を深める契機を得るとともに、そうした理解内容の言語的表現の可能性を哲学的に検討する。
大振幅プラズマ波における自己組織化、粒子加速とその応用

磁化プラズマ中を伝播する大振幅波と粒子の相互作用により生起する物理現象について,理論と計算機シミュレーションによる研究をおこなった。今日までの理論および粒子シミュレーション研究により,磁気音波衝撃波による様々な粒子加速機構が発見されているが,本研究では、それらの加速機構が,加速器などの工学的応用が可能なパラメータ範囲において利用できうるかどうか明らかにすることなどを目指した。これらの目的のもと,本年度も,3次元シミュレーションによる,大振幅波の構造形成(自己組織化)過程の解明や,3次元的な構造に起因する新たな加速機構の発見等を目指し,空間3次元の相対論的電磁粒子コードの開発を進め,その成果を論文としてまとめた。一方,従来のシミュレーション研究で用いているコードでは,閉じた系しか取り扱えないため,外部からのエネルギー流入に起因する自己組織化過程にっいて調べることができない。そこで,本年度は,開放系3次元シミュレーションコードの開発を目指し,その準備段階として,開放系1次元静電粒子コードの開発・改良をおこなった。また,その応用として,当該粒子コードが組み込まれた連結階層オーロラシミュレーションコードによる,オーロラアーク形成過程に関する研究に寄与した。そして,当該粒子コードによって再現される電気二重層による電子加速現象(ミクロ過程)が,マクロなオーロラアーク形成に与える効果にっいて調べた。その成果は,日本物理学会年次大会において報告した。磁化プラズマ中の大振幅波における粒子加速について、理論とシミュレーションにより研究をおこなっている。今日までの研究で、電子・陽電子・イオンプラズマ中を伝播する斜め磁気音波衝撃波によって、陽電子が、超相対論的なエネルギーにまで加速されうることがわかっているが、本年度は、空間1次元・速度3次元の相対論的電磁粒子コードを用いて、そのような加速陽電子の長時間の振舞いについて調べた。その結果、一旦、加速が停滞した後に、再び、エネルギー増加に転じることを見出した。シミュレーションでは、その終了時において、Lorentz因子の値が2000程度にまで達した陽電子を観測した。そして、エネルギー増加が復活した後の加速機構には、3つの異なる型が現れることがわかった。1つ目は、加速が停滞する前の加速機構と同じく、外部磁場とほぼ平行方向に加速されるものである。2つ目は、高速イオンの多段加速の理論によって説明されるものである。3つ目は、ハイポトロコイド状の軌道をとって加速されるもので、本研究によって、新しく見出された加速機構である。さらに、本年度は、並行して、空間3次元の相対論的電磁粒子コードの開発を進めた。本コードでは、電流密度の計算部分に、電荷が厳密に保存されるアルゴリズムを取り入れている。また、並列処理言語のひとつであるHigh Performance Fortranを用いている。本コードの開発では、ベクトル計算、ノード内共有並列計算、ノード間分散並列計算、以上三階層型の計算処理を取り入れ、ベクトル並列型のスーパーコンピュータに最適化された、演算効率の高いコードの完成を目指した。磁化プラズマ中を伝播する大振幅波と粒子の相互作用により生起する物理現象について、理論と計算機シミュレーションによる研究を進めている。今日までの理論および粒子シミュレーション研究により、磁気音波衝撃波による様々な粒子加速機構が発見されているが、本研究では、それらの加速機構が、加速器などの工学的応用が可能なパラメータ範囲において利用できうるかどうか明らかにすることを目指している。本年度は、その初段階として、磁化された背景プラズマに入射されたイオンバンチが誘起する電磁場、及び、その電磁場による粒子加速現象について、空間1次元速度3次元の相対論的電磁粒子コードを用いたシミュレーションにより調べた。その結果、空間的形状がガウス分布状のイオンバンチが誘起する電磁場は、磁気音波ソリトン中の電磁場と、非常に似通っていることがわかった。また、イオンバンチが、外部磁場に対して斜め方向に進行する場合には、磁力線方向の電場が生じることもわかった。シミュレーションでは、さらに、この誘起された電磁場に対して、陽電子バンチを磁力線方向に入射し、陽電子が加速されうるかどうか観測した。その結果、磁力線方向の電場により、一部の陽電子が強く加速(Lorentz因子の値は50程度)されることがわかった。その加速機構は、磁気音波衝撃波による陽電子加速の機構と同様のものであると考えられる。また、本年度も、これと並行して、空間3次元の相対論的電磁粒子コードの開発を進めた。本コードでは、並列処理言語のひとつであるHigh Performance Fortranを用いているが、その演算性能の比較検討のために、MPIを用いた並列化も進めた。本コードを用いた3次元シミュレーションにより、大振幅波の構造形成(自己組織化)過程の解明や、3次元的な構造に起因する新たな加速機構の発見等を目指していく予定である。

そこで,本年度は,開放系3次元シミュレーションコードの開発を目指し,その準備段階として,開放系1次元静電粒子コードの開発・改良をおこなった。また,その応用として,当該粒子コードが組み込まれた連結階層オーロラシミュレーションコードによる,オーロラアーク形成過程に関する研究に寄与した。そして,当該粒子コードによって再現される電気二重層による電子加速現象(ミクロ過程)が,マクロなオーロラアーク形成に与える効果にっいて調べた。その成果は,日本物理学会年次大会において報告した。
アラインの多成分連結反応を基盤とする実践的芳香環隣接位ダブル官能基化法の開発

本年度は、アラインと有機ハロゲン化物を用いた炭素一炭素結合形成を含む一群の新規多成分連結反応を開発し、従来の芳香環官能基化法(Friedel-Crafts反応・クロスカップリング・オルトメタレーション等)では入手困難であった多置換芳香族化合物群を直截的に合成できる実践的な芳香環隣接位ダブル官能基化法として確立することを目指し以下の研究を行った。ブロモアルキンの炭素-ハロゲン結合へのアラインの挿入反応を鍵過程とするアライン2分子関与型多成分連結反応を開発した。具体的には銅触媒存在下、ブロモアルキンのsp混成炭素-臭素結合に2分子のアラインが挿入し、ブロモビアリール誘導体を一段階で与えることを見つけた。例えば、ベンザインに1-ブロモ-2-フェニルアセチレンを触媒量の臭化銅(II)存在下、DME中80°Cで作用させると、ベンザインとブロモアルキンの2:1連結反応が進行し、2-ブロモ-2'-(フェニルエチニル)ビフェニルを収率52%で得ることができた。これはsp混成炭素-臭素結合に多重結合を挿入させた初めての例である。ブロモアルキンと同様に、プロパルギルブロミドやアリルブロミドにおいても反応は進行することも確認した。さらに、反応により生成したブロモアルキニルビフェニルは、パラジウム触媒存在下、アリールボロン酸との鈴木一宮浦クロスカップリング反応に適用可能であり、5-exo-dig環化を経て固体状態において発光挙動を示すAggregation Induced Emission(AIE)特性を有すジベンゾフルベン骨格へと変換できることを見つけた。
アルツハイマー病の細胞内Aβ42誘導性ニューロンアポトーシス死の分子メカニズム

アルツハイマー病(AD)において、Aβ42は中心的な役割を果たしている。我々は、培養ニューロンにアポトーシス刺激を加えると細胞内にAβ42が増加・沈着する特異な現象を見出し、この現象はADにおけるニューロン死に極めて重要と考えた。生理的状態では細胞内Aβ42は24kD蛋白の1部として小胞体やゴルジ体に存在することを見出した。正常神経細胞ではAβ42は免疫染色されず、他の結合蛋白によりその抗原性が遮蔽されていると考えられた。しかし一旦傷害を受けると、その核に強いAβ42の染色性を認め、また24kD蛋白は核分画内に増加するので、24kD蛋白は核DNA傷害に反応する転写因子であることが示唆された。一方、培養細胞を細胞周期停止やニューロン分化に誘導しても核分画内で24kD蛋白の増加が見られたので、24kDAβ42は細胞周期調節やDNA修復に関わる転写調節因子と推定された。DNA傷害に際し、細胞周期停止を誘導する転写蛋白の1つはp53であり、そのプロモーター領域にはheat shock elements(HSE)が存在する。合成Aβ42はin vitroで特異的にp53プロモーターのHSEに結合した。またAβ42を培養細胞内で過剰に発現させると、p53mRNA発現レベルの約7倍の上昇を認め、細胞内Aβ42によるp53プロモーター活性の直接増強が示唆され、Aβ42過剰発現ではp53誘導性アポトーシスが認められた。以上より、細胞内Aβ42はフリーラジカルなどによる核DNA傷害に対して防御的に働くheat shocktranscription factor(HSF)の1種であり、細胞内Aβ42が過剰に機能することでニューロンのp53誘導性アポトーシス死とそれに随伴する老人斑形成に至ると考えられた。神経変性のメカニズムとその防御因子の探索を行った。代表的神経変性疾患であるアルツハイマー病(AD)では、特徴的の1つとして脳内でアミロイドβ蛋白(Aβ)沈着が認められ、病理学的に老人斑として知られている。Aβの沈着はと神経変性の原因と考えられるとともに、逆に神経防護反応の1つとも考えられる。平成1011年度の研究により、我々はADの病因に密接に関連すると考えられているAβ42が、神経細胞のアポトーシスプロセスを誘導することで細胞内で増加・沈着することを見出した(業績論文♯1)。一方、一次的な核DNA傷害を伴わないネクローシスプロセスにおいては、このようなAβ42の増加・沈着は認めなかった。このAβ42沈着は細胞死よりも早期に出現し、核DNA傷害などに対する防護因子として働いている可能性が考えられた。また、細胞内Aβ42沈着は筋炎組織の筋衛星細胞内にも見られ、神経細胞以外の細胞でも、何らかの基礎的な細胞代謝調節機能を有している可能性を明らかにした(投稿中)。さらに現在、Aβは正常細胞内では24kDの可溶性複合体蛋白として小胞体やゴルジに存在し、神経細胞への分化や細胞周期の停止に伴い核内に移行することを見出している。培養細胞にAβ42を発現させるとp53プロモーターの活性を上昇させ、その結果細胞周期の停止や核DNA傷害の防護に関与している可能性がある。現在、このような分子レベルでの細胞内Aβの機能や病的な異常を解析中であり、このようなメカニズムの解明がADにおける神経変性の解明や治療法の開発に貢献すると考えられる。
キラルアミンを用いた不斉ラジカル付加反応の開発

研究者の研究進歩としては、当初の研究課題が難航し、一旦研究課題の変更を余儀なくされた。そのため当初の期待ほどの進歩は残念ながら見られなかったが、変更後はキラル補助基を用いることで目的の一つである立体選択的なラジカル反応、付加環化反応を達成できた。さらにそれらの仕事をそれぞれ論文にまとめ上げて投稿し受理された。また当初の研究課題に関しても取り組んでいく一方で、当研究室に置いて長年に渡って解決すべき課題であったラジカル源の低減に挑戦した。その結果、ラジカル源の低減として鉄塩の添加を見出し、250当量必要であったラジカル源をわずか10当量前後まで低減させることができた。また、ラジカル源としてこれまで環状のエーテルを用いてきたが、これを環状アミンとしてもラジカル反応が進行することや、アクセプターとしてイミンを用いても進行することも見出せた。これらの点が今年度の大きな成果である。この鉄を用いたラジカル共役付加反応、イミンへのラジカル付加反応は現在種々のアクセプターを用いて一般性を検討しており、その結果がほぼそろったため論文投稿の準備に入っている。研究テーマとしてあげたキラルアミンを用いた不斉ラジカル付加反応であるが、当初の期待とは逆に、反応は進行するものの、目的とする付加体の収率は著しく低下し、また不斉収率も向上はしなかった。さらに本反応においてアミンの回収もなされなかった。そこで、不斉補助基として8フェニルメントールを用いた場合に、エーテルラジカルの付加反応が立体選択的に進行することを見出しているため、アミンを使わず、まず不斉補助基を用いたラジカル付加環化反応を行った。期待どおり反応が進行すると同時に、得られてきた付加体のジアステレオ選択性も5:3:1:1というまずまずの比で得られた。環化体を加水分解、メチルエステル化を行うと、定量的に不斉補助基である8フェニルメントールが回収され、脱炭酸まで進行したモノエステルに変換でき、さらにアセタール部位の還元を行い一級アルコールへと誘導し、立体選択的に環化体を得ることに成功した。以上の結果は文献既知の物質まで誘導し、立体を決定した後、直ちに論文投稿を行う。
都市景観面から捉えた都市空間の開発尺度に関する研究

1.調査方法の選定に関する考察(予備調査)都市空間を指標化するための比較調査の調査方法として、フォトグリッド法を選定、その調査方法について研究をすすめた。同法は、調査手法としてまだ確立していないため、グリッドの肌理の大きさ、対象地区等について、十分な事前調査を試みた。この結果を踏まえて、都市空間において異なった性格をもつ地区の尺度を測るための50mのグリッドを採用し、開発尺度の読取りを試みた。2.名古屋を対象とする調査・分析名古屋市の既成市街地を対象として、その中で典型的な開発尺度を有すると考えられる地区、5地区(栄、名古屋駅前、大須、那古野、筒井)を選定し、その尺度1/2,500の地図上に、50mのグリッドをかけ、その交点上で現地の写真撮影を行うというフォトグリッド調査を行ってその結果をまとめた。さらに、同地区において、その空間の物的性状がどのように異なっているかを、名古屋市の地図的情報をもとに解析し、そこから都市空間におけるスケ-ルとテクスチュアの指標について指針を得た。3.東京を対象とする調査・分析東京を対象として、同様に、典型的な開発尺度を有すると考えられる地区、6地区(赤坂、日本橋、銀座、本郷、浅草、番町)を選定し、各地区について、50mのグリッドによるフォトグリッド調査を行い、その結果をとりまとめた。4.2都市の写真調査の比較2都市の写真調査について、比較、分析し、地区ごとのもつ開発尺度の特性について考察し、都市景観面からみた空間のスケ-ルとテクスチュア尺度について考察をすすめた。(結果は建築学会大会に発表予定)1.調査方法の選定に関する考察(予備調査)都市空間を指標化するための比較調査の調査方法として、フォトグリッド法を選定、その調査方法について研究をすすめた。(結果は建築学会大会に発表予定)1.名古屋市の既成市街地を対象に,縮尺1/2500の市街地現況図の読み取りに基づき,市街地の物的形態,景観構成要素の分布等が異なり,典型的な開発尺度を有すると判断される地区として,栄,名古屋駅前,大須,那古野,筒井の5調査地区を選定した.2.上記5地区の本調査に先立ち,都市景観サンプル採集に用いるグリッドの間隔を決定するため,景観構成要素数が最も多く,混在の肌理が細かいと判断される大須地区において,グリッド間隔の適正値を求める予備調査を行った.調査では, 100m, 75m, 50m, 25mの4種類のグリッド間隔について検討を加えた結果,大須地区においては,都市景観のテクスチュアとスケールを把握する上で, 50m, 25mの2種類のグリッドが有効であると判断された.さらに,調査効率とデータ性能の面から,より効率的かつ有意なグリッド間隔を50mと判断した.3.採用された50m間隔のグリッドを用いて, 5地区の内,栄,名古屋駅前,大須,那古野の4地区について都市景観サンプル採集の本調査を完了した.筒井地区についても,調査を進めている.4.現在,上記の調査結果をもとに,地区ごとに都市景観面から都市空間のテクスチュアとスケールを分析し,それを規定の因子を抽出・定量化し,開発の指針として用い得る尺度として整理する作業に取り組んでいる.5.東京については, 63年度に本格的な調査・分布を予定しており,本年度は調査地区選定のための予備調査を行った.1.名古屋市の既成市街地において、典型的な開発尺度を有すると判断される5地区(昨年度の調査に基づき栄、名古屋駅前、大須、那古野、筒井を選定)について、縮尺1/2500の地図上にグリッドをかけ、その各交点に最も近い屋外空間において写真を用いて景観サンプルを採集するフォトグリッド法による現地調査を終了した。これによって名古屋地区で計画していた現地調査をすべて完了し、引き続き東京の3地区(日本橋、浅草、本郷)における現地調査を進めている(これについても本年度中に完了予定である)。

2.現地調査と並行して、名古屋の5地区の内、筒井地区を除く4地区について、メッシュデータの地図情報をベースにした解析作業を進めた。その一部として、都市空間の有するテクスチュアとスケールから都市の開発尺度を求める作業を仮説的に整理した(この作業結果については、昭和63年度・日本建築学会東海支部研究報告において発表した)。そこでは、栄、名古屋駅前、大須、那古野の4地区の都市空間の物的性状を、建築の密度、用途・階数構成、単位面積当りの建築物の混在・分布の各側面から解析し、4地区の特徴的なスケールとテクスチュアを明らかにした。この作業については、今後もさらに引き続き同様の方法を用いた解析を進め、開発尺度に対する新しい指標と指針を得ることを目指している。3.来年度においては、上記の解析結果を基に、現地調査結果との照合・検討を行い、両者を総合しつつ地区性格と都市の開発尺度に関して考察を進める計画である。1.東京地区の調査・分析東京を対象として、既成市街地内において、典型的な開発尺度を有すると考えられる地区、6地区(赤坂、日本橋、銀座、本郷、浅草、番町)を選定し、そこにおいて、対象地区の1/2,500の縮尺の地図の上に50m間隔のグリッドをかけ、その交点上に最も近い屋外空間に立って、現地の景観写真を撮影するというフォトグリッド調査を行った。調査の結果、6地区726ポイントについて、写真サンプルを収集し、その取りまとめを行った。そして東京の6地区に関して、その特色を整理した。2.東京・名古屋の調査比較分析東京及び、前年度実施した名古屋地区について、各々のフォトグリッド写真の結果と比較し、その違いについての検討を加えた。写真調査の結果について、今年度の東京の調査結果と、名古屋の結果についてその各々の特徴を整理し、11地区のもつ性格の違い、空間的スケ-ルやテクスチュアの違いによって、都市空間の開発尺度としてどのような違いが考えられるのかを検討した。なお、今回の結果については、今年度建築学会大会において報告の予定である。
ニュートリノの質量と超対称性の破れに関する理論的考察と現象論的帰結

当研究は、右巻ニュートリノの自由度がない超対称性理論という広い枠組みの中での研究である。この枠組みでは、ニュートリノの質量と混合は、超対称性の破れと密接に関係しているため、超対称性を破る機構に関する研究を平行して行う必要があり、今年度はそれを主として行った。ニュートリノがgauginoとhiggsinoと混合して質量を持つことができるためには、最小超対称標準模型の持つRパリティと呼ばれる対称性を破る必要がある。一般にRパリテイを破ると陽子崩壊などを引き起こす相互作用が許され現象論的に問題が生じてくる。また、最小超対称標準模型にはμ問題と呼ばれている問題があり、この問題が解決しない限り、なぜ標準模型のエネルギースケールが100GeV位なのか自然に理解できない。Rパリティが破れると、μ問題がニュートリノ質量と混合に密接に関係してくる。則ち、なぜニュートリノ質量がそんなに小さいのか自然に理解できなくなる。今年度は、分担者の末松助教授とこの問題に取り込み、超コンフォーマル理論の強い力を利用して、小さいニュートリノの質量を得ることができるという提唱を行った。当研究の研究目的のは、超対称性を破る機構とニュートリノの質量にどのような関係があるかを調べ、理論的・現象論的帰結を探ることである。超対称的な素粒子の標準理論の一つの特徴は,左巻のニュートリノに質量を持たせるのに,右巻のニュートリノを新しい自由度として導入する必要がない.左巻のニュートリノは超対称理論に存在しているゲージボゾン達のsuperpartner即ちgauginoとhiggsinoと混合して質量を持つことができる.しかし、この混合は最小超対称標準模型の持つRパリティと呼ばれる対称性を破り、一般にRパリティを破る相互作用は陽子崩壊などを引き起こし、ほとんど禁止されている必要がある。今年度は、Rパリティを破る質量項は許すが、Rパリティを破る危険な相互作用は自然に禁止されている可能性を探り、発散のない有限な超対称性大統一理論の枠組みで、この可能性があることを見い出した。このような有限な超対称性大統一理論では、トップとボトムクゥークの質量は独立な物理量ではないので、これらの質量とニュートリノの質量の整合性を調査した。その結果、トップとボトムクゥークの質量とニュートリノの質量は矛盾なく導入できるばかりでなく、トップクゥークの質量の予言が正しい方向に動くことが分かった。
ソラマメラジカル消去タンパク成分の細胞エイジングに関する研究

1.ラジカル消去タンパク成分の精製ソラマメラジカル消去活性タンパク成分は、スーパーオキシド、H_2O_2へのラジカル消去活性は見られたが、DPPHラジカルへの消去活性は見られなかった。また、Sephadex G-75ゲロろ過クトマトグラフィー法、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法により分子量は、14000であった。2.培養細胞への影響(1)培養細胞へのタンパク成分至適濃度-ソラマメタンパク成分はヒト線維芽細胞を1X10^5個播いて10日間後の細胞数を測定したところコントロールに比べて2.5μg/mlで30%ほど、5.0μg/mlで20%ほど細胞数を増加させることができた。2.5μg/mlが培養細胞への細胞増殖の至適濃度と考えられた。(2)短期培養下における細胞増殖への影響-タンパク成分2.5μg/mlを培養細胞に投与しながら4日、9日、17日、28日目までの細胞増殖への影響を確認したところ17日目以降においてコントロールより22%ほど細胞数を増大させていた。(3)老齢細胞における継代細胞寿命への影響-タンパク成分1.25μg/ml、2.5μg/mlを培養細胞(PDL40)の老齢細胞へ投与した結果、継代寿命への延長効果は見られなかった。(4)クローン培養-タンパク成分1.25μg/ml、2.5μg/mlを加えて24、48、72時間培養後の単一細胞の増殖への影響は見られなかった。3.細胞内抗酸化酵素活性への影響有機酸化剤tBHP100μMを培養細胞に2時間投与することにより細胞内SOD活性は未処理に比べて380%と大きく上昇したが、タンパク成分1.25μg/ml、2.5μg/mlをtBHP投与直前に20時間処理し、培地除去後、SOD活性を測定したところ、未処理に比べてそれぞれ30%、50%ほどの上昇に止めた。同様にカタラーゼ活性については、tBHP投与により、未処理に比べての上昇が40%ほどであったが、タンパク成分1.25μg/ml、2.5μg/ml事前投与群は、100%、125%と大きくカタラーゼ活性を上昇させた。
筋電図によるコンピュータミュージック演奏は運動トレーニングとして成り立つか？

本研究は主に二本柱で行った.表面筋電図から包括的な運動単位の発火頻度の変動,特にcommon drive成分を推定する手法を見出した.その手法を確立したことで,これまで不明であった拮抗筋間のcommon入力成分の振る舞いを明らかにすることができた.次に,表面筋電図を用い,ミュージック演奏運動システムの作成を行った.表面筋電図の波形の大きさに伴い,音階が順に変化するようにシステムを組んだ.さらに,先に作成したシステムを(キネクトで定量化した)膝関節角度変化に対応するように組み直した.この方法によって,スクワットによる膝関節角度で規定した音楽を奏でる筋力トレーニングのシステムが実現できた.今年度においては,筋電図によるコンピュータミュージック演奏運動システムの作成,および,信号処理アルゴリズムの吟味および時間遅れなどの観点からシステムの精度の向上を図ることを目的とした.プロジェクトの第一段階として,単一の筋のみの収縮により関節トルク(力)が発生する一番シンプルな実験モデルを採用し,人差し指を親指側に近づける第二指外転動作を対象とした.主たる活動筋である第一背側骨間筋より表面筋電図を導出した.Labviewソフトウェア上にて,筋電図信号をリアルタイムでのハイパスフィルタ処理→全波整流化→ローパスフィルタ処理した後,振幅の大きさに従って音階を付けるプログラムの作成を完了させた.引き続き,若齢成人を対象に,等尺性の第二指外転動作(第一背側骨間筋収縮)を行い,一オクターブ(低いドから1つ高いドまで)で演奏できる音楽を選び(例:メリーさんの羊),小一時間程度の練習においてある程度演奏できることを確認した.今年度においては,音フィードバックのもとになる筋電図の特性を明らかにすることを目標に,様々な信号処理とその処理法の妥当性について検証を行なった.特に,筋力トレーニングなどの高強度での筋収縮時において認められる拮抗筋の活動,つまり,共収縮時の筋活動特性を検証した.相反性抑制があるため,主働筋が活動した際は,拮抗筋の活動が抑制される.一方で,四肢の安定性(stabilization)が求められた場合は,随意的に主働筋・拮抗筋の同時活動(共収縮)が求められため,脊髄レベルの相反性抑制(脊髄反射)に加えて,中枢レベル(大脳運動野等)での筋活動制御の成分が筋電図には含まれるはずである.そこで,中枢レベルでの制御と言われている共通命令入力=common driveの周波数帯域である3Hz以下,および,相反性抑制=Ia活動の周波数帯域である3-15Hz帯域の2つに全波整流した筋電図信号を分離した.その後,主働筋と拮抗筋間の筋活動リズムの時間空間的相互関係を検証するために,分離した周波数ごとに,筋電図信号の相互相関関数を算出した.その結果,3-15Hz帯域では,主働筋-拮抗筋間で相互相関関数の明確な負のピークが認められた.これは,相反性抑制のよる筋間の抑制が存在していることが改めて確認できたことを意味する.一方,3Hz以下の成分においては,相互相関関数の明確な正のピークが認められた.これは,主働筋-拮抗筋は,随意的な共収縮時には,時間空間的に筋活動リズムが同調していることを意味する.したがって,筋電図の信号処理をする際は,脊髄反射の成分および中枢での制御成分に分離する手法を用い,それぞれの神経・筋制御機構を考察する必要があると言える.本研究の目的は,生体信号によるコンピュータミュージック演奏運動システムを構築し,その運動システムを用いた運動が,筋・認知・運動制御機能に及ぼす急性・慢性的適応を明らかにすることである.目的を遂行するために,本年度は,より汎用性を持たせるめに,マーカーレスで関節角度のリアルタイムでの取得が可能であるKinectセンサ(Microsoft社)を活用することにした.システムの構築は,Unity(ゲーム開発環境)上にて行なった.その際,対象者に対し,膝の関節角度(屈曲・伸展)をリアルタイムで定量化した.音階を付けるシステムの構築は,1)スクワット姿勢において最大膝関節屈曲位を低音のド音,2)対象者の立位姿勢(膝の最大伸展位)時を1オクターブの高音のド音,に設定するようキャリブレーションを行なった.さらに,3)膝関節の最大屈曲位から最大伸展位までを1オクターブの音階で構成されるように,低音ド音から高音ド音まで等角度範囲ごとに音階(ドレミファソラシド♪)を設定した.その結果,膝関節角度の定量化の再現性が高いこと,リアルタイム性が高いこと,が検証できた.さらに,実際に膝関節角度ごとに音階をつけた場合,「メリーさんの羊」など1オクターブにて構成されている曲などは,スクワット動作の関節角度に基づく演奏が可能であることが実証できた.さらに,音楽のスピードの変化する,また,スクワット動作に加えて両手で手を打つと音がなる,という,より課題難度を高めるモードの設定を実現させた.システムの構築はほぼ実現できたが,実際のトレーニング実験での検証には至っていない.本研究の目的は,生体信号によるコンピューターミュージック演奏運動システムを構築することである.昨年度においては,汎用性を持たせるために,生体信号の中でも関節角度を選択し,マーカーレスにてリアルタイムで関節角度を取得できるKinectセンサ(Microsoft社)を活用し,その運動システムの構築ができた.現在は,その運動システムを実際に高齢者の運動トレーニングに応用し,その効果の検証を行っている.

一方で,随意的に筋収縮を行う際,複数の筋を同時に収縮させることは単一の筋を収縮させる場合と神経・筋制御機能が異なることが示唆されている.加えて,それが拮抗筋関係である筋群では,協働筋関係の筋群のそれとは大きく異ると仮説をたて,随意的に拮抗筋の同時収縮(共収縮)中の筋間活動リズムの相互関係を検証した.対象者は,肘関節屈曲筋群(上腕二頭筋,腕撓骨筋)および肘関節伸展筋群(上腕三頭筋)の随意的同時収縮を肘関節90度にて行った.3筋より,表面筋電図を導出し,上腕二頭筋および上腕三頭筋の筋電図においては,全波整流後,高域遮断をした筋電図信号を対象者に視覚フィードバックできるようモニタに表示した.対象者は,各筋の最大筋電図振幅値(EMGmax)の10%をできるだけ精確に合わせる課題および肘関節は90度に保ちながらできるだけ肘関節屈曲・伸展筋群の筋活動を高めるような課題を行った.その結果,活動リズムの周波数帯域によってその相互関係が異なることが立証できた.また,その相互関係の強度は,収縮強度に依存して変化することが明らかになった.今後,この複雑な神経・筋活動におけるトレーニングに対する適応の検証が望まれる.本研究は主に二本柱で行った.表面筋電図から包括的な運動単位の発火頻度の変動,特にcommon drive成分を推定する手法を見出した.その手法を確立したことで,これまで不明であった拮抗筋間のcommon入力成分の振る舞いを明らかにすることができた.次に,表面筋電図を用い,ミュージック演奏運動システムの作成を行った.表面筋電図の波形の大きさに伴い,音階が順に変化するようにシステムを組んだ.さらに,先に作成したシステムを(キネクトで定量化した)膝関節角度変化に対応するように組み直した.この方法によって,スクワットによる膝関節角度で規定した音楽を奏でる筋力トレーニングのシステムが実現できた.筋電図の波形処理の方法の決定および妥当性の検証に関し,当初の予定よりも時間がかかったため,研究の進行はやや遅れていると言わざるを得ない.高齢者を対象に,音フィードバックトレーニング効果の実証を行う.神経生理学筋電図処理法が決定したため,今後は速やかに研究が進むと考えられる.当初予定した研究計画のうち,おおよそ達成できているため.研究員の雇用に関し,別の研究費より賄えたため研究員の雇用に関し,別の研究費より賄えたため被検者謝金などの人件費に充てる.本研究プロジェクトの第二段階として,実際に筋力トレーニング様動作中において筋電図によるコンピュータミュージック演奏運動を行い,その運動の持つ特異的な生体の急性効果・反応の有無を検証する.今年度も雇用を継続する研究員のための人件費に充てる次年度において,プロジェクト研究員の雇用が決定したこと,および,本年度における進行状況による研究費の使用予定を考慮した結果,次年度における使用金額を概算し,次年度使用額が生じることになった.プロジェクト研究員の雇用およびその研究機器準備費として.
デクスメデトミジンとプロポフォールを併用した呼吸抑制と覚醒遅延のない鎮静法の確立

平成29年度に新しい経皮血液ガスモニタを購入し、経皮的酸素分圧(tcpO2)と経皮的二酸化炭素分圧(tcpCO2)を測定したところ、特にtcpO2では測定値の安定に時間を要することが判明した。そのため、今後の患者研究においては、呼吸抑制の判定をtcpCO2、呼気ガスCO2および経皮的動脈血酸素飽和度を主として測定し、tcpO2は参考値として研究を進める方針となった。平成30年度には、デクスメデトミジンとプロポフォールを併用した臨床使用を開始し、デクスメデトミジンの初期負荷時間を検討した。デクスメデトミジンの投与には初期負荷が必要であり、診療時間の短縮のための考慮が必要であった。過去の我々の研究(Togawa E, Hanamoto H, Maegawa H, Yokoe C, Niwa H. J Oral Maxillofac Surg. 2019;77:29-41)では10分間行っていた初期負荷時間を5分とすることが望ましいと判断した。その後、デクスメデトミジンの初期負荷時間を5分とし、プロポフォールで鎮静を維持した場合の予備調査を行った。ミダゾラムと併用し、デクスメデトミジンを鎮静維持にも使用した場合と比較し、覚醒時間が早くなるという仮説をもとに、鎮静終了からロンベルグテストの判定が「可」となるまでの時間を主要評価項目とする場合のサンプルサイズを算出した。また、主要評価項目以外の副次評価項目を選び、研究計画を立案した。来年度には、倫理審査委員会の承認を得た後に、実際の臨床研究を開始する予定としている。昨年度にボランティアでの研究を予定していたが、臨床研究保険費用が高額になる可能性が高く、本課題の直接経費のみでの遂行が困難と考えられた。そのため、実際には患者研究のみの方針としたが、昨年度にボランティア研究への対応に時間を要した関係で全体の進行がやや遅れている。倫理審査委員会の承認を得た後、すみやかに臨床研究を開始する。進捗がやや遅れているため、研究期間の延長が必要になる可能性も考慮し、研究費を使用する。本研究計画時より新しい経皮血液ガスモニタが発売されたため、最新の経皮モニタを購入できた。当初予定していたボランティアを対象としたデクスメデトミジンとプロポフォールを併用した比較研究では、予定被験者数が多くなるため、臨床研究保険等を含めると直接経費のみでの研究実施が困難と判断した。したがって、本年度は予備的な研究のみで可能な限り進めることを目的とした。まず、購入した経皮モニタで経皮的酸素分圧(tcpO2)経皮的二酸化炭素分圧(tcpCO2)の測定を行い、安定したデータの取得が可能かどうかを検証した。tcpO2については測定値が安定するまでに30分程度を要し、実際の患者研究では待ち時間が多くなってしまうデメリットも考慮する必要があることが判明した。一方、tcpCO2については数分間で測定データが安定し、呼気ガスモニタとほぼ同等の高い信頼性が得られた。したがって、歯科治療時に鼻呼吸が安定せずに呼気ガスモニタのみではpCO2の測定が困難な場合でもtcpCO2を用いることによって安定したCO2の測定が可能であると判断した。患者研究におけるtcpO2の使用は、時間的な問題と測定制度の問題を考慮すると、困難な可能性が高いと考えられた。したがって、今後の患者研究においては、呼吸抑制の判定を、tcpCO2、呼気ガスCO2および経皮的動脈血酸素飽和度を主として測定し、tcpO2は参考値として研究を進めることを考えている。また、デクスメデトミジンとプロポフォールを併用した臨床使用を開始し、初期負荷時間等の検討を行っている。診療時間の短縮のために、デクスメデトミジンの初期負荷時間を10分ではなく5分で行う方向性が望ましいと考え、現在予備研究を進めている。ボランティアでの研究に際し、臨床研究保険費用が高額になる可能性が高く、本課題の直接経費のみでの遂行が困難と考えられた。そのため、本年度は予備研究のみで対応し、次年度以降に患者研究を中心に行うことを計画した。