hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集団遺伝学的手法による絶滅危惧種ノグチゲラ個体群の健全性評価と動態プロセスの推定

これまでに開発したマイクロサテライトマーカー24座位を用いて,1998年2013年に生息域全域で採集された322個体(成鳥208,幼鳥105,齢不明9)を解析した.解析は,全個体と幼鳥除外の2つのデータセットに分けておこなった.ジェノタイピングとアリル頻度解析の結果を踏まえ,遺伝的集団構造解析は14または17座位でおこなった.距離による隔離の解析では,両データセットとも,どの距離でも血縁度は0付近だったが,10km以上でやや低くなる傾向が見られた.遺伝的祖先集団の解析では単一祖先集団が推定されたが,DPACでは成鳥で8,幼鳥除外で6クラスターが検出された.ただしクラスター間の重複は大きく,いくつかの地理的パターンが示唆されたものの,傾向はまだ不明瞭だった.景観遺伝学的解析では,両データセットで南北に異なる2集団が推定された.幼鳥除外では集団は与那覇岳付近を境に南北に分かれ,全個体では脊梁山地の西側は西銘岳南方まで南の集団に含まれた.本種の個体群内の遺伝的分化の程度は低く,緊急に保全単位を考慮する必要性は低いと考えられるが,DAPCの結果は複雑な遺伝的構造が存在する可能性を示唆した.南北で見られた分集団構造については,生息環境の減少等による分布の縮小で,一時は本種が生息していなかったやんばる南部に,北部から分散した個体が再定着した創始者効果の結果と考えられる.また,脊梁山地より東部では,西部よりも南北の集団間での幼鳥の移出入が起こりにくくなっている可能性が考えられた.これまでに開発したマーカーを活用して集団構造とその成因についてのさらなる解析を進めていくには,サンプルの地理的偏りを解消することが課題である.遺伝マーカー数は十分にあり,集団構造も検出出来て来たが,景観要因との関連を検討するには今後はサンプルの地理的偏りを解消していくことが重要であることが明らかになってきた.入手済みの追加サンプルの解析を進めるとともに,既存の遺伝データを活用できる他の有効な解析方法を検討する.次世代シークエンサーを用いて,ノグチゲラ(Sapheopipo noguchii)のマイクロサテライト座位を探索し,146座位のマイクロサテライトDNA領域にプライマー候補配列を設計した.それらのプライマー候補を組み合わせ,ユニバーサル蛍光プライマーを利用したマルチプレックスPCR反応系を構築した.設計に当たっては,まず2個体のDNAサンプルを用い,24ペアのプライマー候補によって,蛍光標識なしのシングルPCRとユニバーサル蛍光プライマーを用いたシングルPCRの増幅試験を行った.次に,それらの試験に合格したプライマーを組み合わせ,7座位と6座位のマイクロサテライトDNA領域を一度に解析可能なマルチプレックスPCR反応系を2組(noguchi1,2)構築した.最後に,それらのマルチプレックスPCR反応系で,生息域全域を網羅するように選んだ48個体の多型解析を行った.反応系noguchi 1では,7座位全てに多型が検出され,noguchi 2では5座位に多型が検出された.いくつかの遺伝子座ではハーディー・ワインベルグ平衡からの逸脱やヌルアリルの存在が疑われ,いくつかの遺伝子座間の連鎖が検出された.今回のマーカーの質の評価結果は,解析結果が不明瞭な2個体のサンプルの影響を受けている可能性があるほか,分布域内の分集団構造の影響を受けている可能性も考えられる.今回試験したマーカーが,今後の集団遺伝学的解析に使用可能であるかどうかは,再実験も含め,さらなる解析によって慎重に検討する必要がある.また,多型の程度が低い遺伝子座が多かったため,試験座位を増やすことによって,集団遺伝学的解析に活用できるマーカーを多数探索する必要性が再確認された.当初予定通り,次世代シークエンサーによるマイクロサテライト座位の探索,プライマー候補配列の設計に加え,2組のマルチプレックスPCR系を構築できた.1組あたりに組み込めたマーカー数は予想よりも悪かったが,2組構築することにより,目標マーカー数を達成した.ただし,集団遺伝学的解析に適したマーカーであるかどうかは,追加の解析によって,さらに慎重に判断する必要がある.GIS解析に必要なデータベースの開発状況については,関係者との情報交換が進んでいないが,全体としては,おおむね順調に進展していると考えている.過年度に146座位に設計したマイクロサテライトプライマー候補を組み合わせ,ユニバーサル蛍光プライマーを利用したマルチプレックス反応系を構築した.設計にあたっては,まず2個体のDNAサンプルを用い,32ペアのプライマー候補によって,蛍光標識なしのシングルPCRの増幅試験を行った.昨年度は,この試験での増幅が見られなかった場合には,その先の試験候補からはずしたが,実験実績を鑑み,今年度はこの時点での増幅の有無にかかわらず,すべてのプライマーを用いてユニバーサル蛍光プライマーを用いたマルチプレックスPCR反応系を4組(各8遺伝子座)構築して試験した.最後に,それらのマルチプレックスPCR反応系で,生息域全域を網羅するように選んだ48個体の多型解析を行った.マルチプレックスPCRで解析可能な遺伝子座は,各反応系57座位の合計25座位だった.そのうち,多型の見られなかった遺伝子座が5座位あった.ハーディー・ワインベルグ平衡からの逸脱,連鎖,ヌルアリルもいくつか検出されたが,これらの問題については,解析するサンプルやマーカーの数や組み合わせによって変化するため,来年度以降の集団遺伝学的解析を進めながらその都度再検討する必要がある.

また,上記の結果を受けて,昨年度はシングルPCR試験でのマーカーの増幅効率が悪かったために,マルチプレックスPCRの増幅試験を行わなかった反応系(8遺伝子座1組)についてもマルチプレックスPCRを増幅試験を行った所,すべての座位で増幅を確認できたうえ,多型も見られたことから,今後の解析に活用可能であることが確認された.マイクロサテライトマーカーの開発とPCR実験系の構築については,3040遺伝子座という到達目標を達成した.しかし,開発したマーカーを用いた集団全体の多型解析はまだ進められていない.昨年までに開発したマイクロサテライトマーカー16座位を用いて,1998年2013年に生息域全域で採集された322個体(成鳥208,幼鳥105,齢不明9)を解析した.解析は,全個体と幼鳥除外の2つのデータセットに分けておこなった.ジェノタイピングとアリル頻度解析の結果を踏まえ,遺伝的集団構造解析は,10または8座位でおこなった.距離による隔離の解析では,両データセットとも,どの距離でも血縁度は0付近だった.サンプリング集団間と個体間の遺伝的距離のPCoA分析でも,両データセットとも明瞭なクラスターを見いだせなかった.遺伝的祖先集団の解析では,すべての個体が単一の祖先集団に帰属すると推定された.景観遺伝学的解析では,幼鳥除外のデータセットの場合のみ,与那覇岳付近を境に南北に異なる2つの集団が推定された.いくつかの仮定の下で行った血縁解析による出生分散パターンの推定では,幼鳥の分散は生息域全域で距離や方向に特異性なく生じていることが示唆された.本種の個体群内の遺伝的分化の程度は低く,保全単位の考慮の必要性は低いと考えられるが,PCoA解析の結果は,複雑な遺伝的構造が存在する可能性を示唆した.南北で見られた分集団構造については,生息環境の減少等による分布の縮小で,一時は本種が生息していなかったやんばる南部に,北部から分散した個体が再定着した創始者効果の結果と考えられる.この地域は,フイリマングースの徹底的防除に伴うヤンバルクイナの分布回復が報告されている地域とも重なる.ノグチゲラの最近の南部集団の個体数の維持や増加も,マングースの防除によって促進されている可能性がある.開発したマイクロサテライトマーカーの多型解析は進めているが,検出された遺伝的集団構造が弱いため,サンプリング地点の位置関係以外の景観要因との関連については検討できる段階にない.過去の個体群動態の推定については,まだ解析できていない.これまでに開発したマイクロサテライトマーカー24座位を用いて,1998年2013年に生息域全域で採集された322個体(成鳥208,幼鳥105,齢不明9)を解析した.解析は,全個体と幼鳥除外の2つのデータセットに分けておこなった.ジェノタイピングとアリル頻度解析の結果を踏まえ,遺伝的集団構造解析は14または17座位でおこなった.距離による隔離の解析では,両データセットとも,どの距離でも血縁度は0付近だったが,10km以上でやや低くなる傾向が見られた.遺伝的祖先集団の解析では単一祖先集団が推定されたが,DPACでは成鳥で8,幼鳥除外で6クラスターが検出された.ただしクラスター間の重複は大きく,いくつかの地理的パターンが示唆されたものの,傾向はまだ不明瞭だった.
内視鏡手術支援ロボット用遠隔触知覚センサシステムの基礎研究

厚みを変えたシリコンゴムへ音叉型水晶触覚センサの基底部を接触させたときのインピーダンス変化より、シリコンゴムの粘性によるヤング率を評価する手法を確立した。シリコンゴムをフォークト体の粘弾性モデルで扱い、減衰する縦波進行波の解を用いて、減衰係数αと粘性によるヤング率との関係式とシリコンゴムのみ減衰する進行波で扱う3層透過モデル(1層目は水晶で弾性体として扱い、2層目はシリコンゴム、3層目はネオプレンゴムで減衰なしとして解析)で透過率Tと減衰係数αとの関係式を関連づけて、水晶触覚センサによるインピーダンス変化から減衰係数αを決めて粘性によるヤング率を求める式を得た。シリコンゴムの一辺を60mmの正方形で厚みのみ5、10、15、20、25、30mmと変化させて、その中心で触覚センサによるインピーダンス変化を測定した。その結果、シリコンゴムの硬さJIS硬度40、50、60、70の4つとも、5mmから10mmへ厚みが増加するとインピーダンス変化には僅かの増加が見られ、それ以後は厚みを増してもほぼ一定になった。インピーダンス変化が透過率Tに比例するとして計算した結果が実験結果に一致するように減衰係数αを求めてシリコンゴムの粘性によるヤング率を求めた。引張試験機で求めたヤング率を計算に使う必要があるが、シリコンゴムJIS60の粘性によるヤング率1.0×10^5[Pa]とシリコンゴムJIS70の粘性によるヤング率1.6×10^5[Pa]を求めることができた。本研究によって、厚みによる縦波進行波の減衰の影響をインピーダンス変化として測定でき、粘性によるヤング率を測定できた。音叉型水晶触覚センサの基底部の運動をモデル化するために、基底部に縦振動を考慮して音叉型水晶振動子の周波数解析を行った。屈曲振動と縦振動は通常は絡まないので、捻りバネを含めたモーメント釣り合いと回転角の境界条件を使って固有値方程式から周波数を、求めて実験値と比較した。本研究で提案した新モデルにおいても音叉型水晶振動子の周波数が実測値と一致するには基底部に捻りバネを導入する必要があり、音叉型水晶振動子の基底部の運動を表現するには捻りバネが必須であること、今回求めた周波数の計算値が実測値と±3%以内の精度で合うことから曲げ剛性で割った捻りバネ定数の逆数Lは基底部の中の節の位置を近似的に表していること等が分かった。この屈曲振動の節の位置の計算による特定はより高安定な音叉型水晶触覚センサを製作する上で必要な情報である。音叉型水晶触覚センサで人工皮膚としての硬さの違うシリコンゴム8種類で接触実験を行った。まずゴム硬度計の値や音響インピーダンス(密度ρと音速Cの積)に対する音叉型水晶触覚センサのインピーダンス変化を調べた。ゴム硬度計や音響インピーダンスの値が大きくなるとインピーダンス変化は増加し、両者とも2つの傾きの異なる直線関係で表せた。ゴム硬度計は中に組み込まれた触子である針がゴムを凹ませる量からゴム硬度を測定している。粘弾性体であるシリコンゴムでは複素ヤング率で粘性率も含めて考慮する必要がある。回転粘弾性計でシリコンゴムの動的剛性率と動的粘性率を測定した。この複素ヤング率を使って求めた音響インピーダンスに対するインピーダンス変化の直線関係を調べるとヤング率だけよりも直線性が増すことが分かった。

シリコンゴムをフォークト体の粘弾性モデルで扱い、減衰する縦波進行波の解を用いて、減衰係数αと粘性によるヤング率との関係式とシリコンゴムのみ減衰する進行波で扱う3層透過モデル(1層目は水晶で弾性体として扱い、2層目はシリコンゴム、3層目はネオプレンゴムで減衰なしとして解析)で透過率Tと減衰係数αとの関係式を関連づけて、水晶触覚センサによるインピーダンス変化から減衰係数αを決めて粘性によるヤング率を求める式を得た。シリコンゴムの一辺を60mmの正方形で厚みのみ5、10、15、20、25、30mmと変化させて、その中心で触覚センサによるインピーダンス変化を測定した。その結果、シリコンゴムの硬さJIS硬度40、50、60、70の4つとも、5mmから10mmへ厚みが増加するとインピーダンス変化には僅かの増加が見られ、それ以後は厚みを増してもほぼ一定になった。インピーダンス変化が透過率Tに比例するとして計算した結果が実験結果に一致するように減衰係数αを求めてシリコンゴムの粘性によるヤング率を求めた。引張試験機で求めたヤング率を計算に使う必要があるが、シリコンゴムJIS60の粘性によるヤング率1.0×10^5[Pa]とシリコンゴムJIS70の粘性によるヤング率1.6×10^5[Pa]を求めることができた。本研究によって、厚みによる縦波進行波の減衰の影響をインピーダンス変化として測定でき、粘性によるヤング率を測走できた。
窒素分子の活性化を目化した遷移金属アリールチオラート錯体の化学

本年度の研究実施計画に沿って、前周期遷移金属アリールチオラート錯体の系統的な合成を行い、さらに、得られた錯体に特異的な反応性を見い出した。1 2座アリールチオラート配位子を有する前周期遷移金属錯体の合成アリールチオールがジメチルシリル基で架橋した2座配位子{2-(S)-3-Ph-C_6H_3}_2SiMe_2を用いて、前周期遷移金属(チタン、ジルコニウムおよびバナジウム)錯体の合成を行った。各錯体の構造はX線構造解析により、単核の六配位八面体あるいは四面体構造をとることを明らかにした。2バナジウムアリールチオラート錯体の反応性かさ高い2,6-ビス(トリメチルシリル)アリールチオラート配位子(SC_6H_3-2,6-(SiMe_3)_2:SAr)を有する、低配位のバナジウム(III)トリス(アリールチオラート)錯体V(SAr)_3(thf)(1)を合成し、含窒素基質との反応性を明らかにした。錯体1はアゾベンゼン(PhN=NPh)の窒素間2重結合を還元的に切断し、バナジウム(V)イミドースルフェナミド錯体V(NPh){N(Ph)SC_6H_3-2-CH_2SiMe_2-6-SiMe_3}(SAr)を生成した。一方、1と1-アジドアダマンタン(AdN_3)との反応では、窒素分子の発生を伴い、イミド錯体V(SAr)_3(NAd)が高収率で得られた。本研究で得られた成果は、前周期チオラート錯体の構造および反応性に関して新たな知見を与え、研究目的である、チオラート錯体による窒素分子の活性化を目指した研究の進展に貢献するものと期待される。
慢性難治性胃潰瘍の手術適応に関する研究

ヒト慢性胃潰瘍症例例および健常ボランティアにおける胃粘膜血流量を測定しまた慢性胃潰瘍症例のうち外科手術を行った症例では、切除胃動脈よりシリコンラバー(microfilMV-122)の注入を行ない血管鋳型標本を作成し、multiple calorvideo image prosesser (VIP-21CHtype)を用い微細血管像を観察しさらに胃潰瘍、胃炎との関連についても検討した。ヒト胃粘膜血流量に部位的差異が認められ、胃底腺区域でもっとも高値を示した。幽門腺区域、腺境界部では低値を示した。これはその各部位の微細血管構築によるものと考えられた。萎縮性胃炎などの胃粘膜度化が認められる部位において、その微細血管構築に改変がみられ、血流量も低下していると思われた。また特に腺境界部は潰瘍例において胃粘膜変化が強い部位であり微小循環の面からも、粘膜抵抗減弱部位であろうと考えられた。潰瘍部においてその血流量は、他のどの部位よりも低くまた、潰瘍のstage腺にみると治癒期で高い値を示した。難治性の潰瘍例では、潰瘍辺縁及び潰瘍底での新生血管の量は少なく、血流は低い値を示した。胃潰瘍の治癒にとって血流がいいことが重要であり、それは新生血管に左右されるものと考えられた。この胃潰瘍症例の微小循環の変化等を考えると、胃潰瘍の外科的適応は、胃潰瘍周囲の循環障害の強い症例ということになるが、ヒトの胃粘膜血流測定は非常にやっかいなことであり、今後、それにかわる方法を検討していきたい。胃潰瘍の難治化と背景胃粘膜の機能を検討する上で、胃粘膜の防御因子の中でも最も重要と考えられる胃粘膜血流をとり上げた。ヒト胃潰瘍の手術症例を対照に、実際潰瘍が存在する場合の胃粘膜血流がどのような値なのか、あるいは、潰瘍が活動期と治癒期では血流に差があるのかどうかといった問題を検討した。まずコントロールともいうべき、胃に粗大病変のない健常者の胃粘膜血流はどうであるかを検討する必要がある。健常者18名の胃粘膜血流を内視鏡を用いた刺入式の電解式組織血流計にて測定してみると、実側値は25.2ml/min/100gから110.8ml/min/100gの間に分布しており、さらに胃体部の血流は70.6±24.41ml/min/100gと胃角小弯と凾門部より有意に高値を示した。一方、潰瘍患者の血流は潰瘍辺縁部で41.6±11.52ml/min/100gと有意に低値であった。次に切除胃の組織学的検討と、術前に測定した血流量の相関をみると、萎縮が高度になると血流量が低下しており、これはシリコンラバー注入による微細血管像の検討からも、萎縮が進むと、血管の蛇行,狭小化,あるいは分布密度などが低下していることからも確められた。またやはり防御因子としての粘液量をAB染色,PAS染色にて観察したが特に中性を表わすとされるPAS陽性粘液の増減と萎縮性変化の関連が示唆された。胃粘膜のtotal activityを表わすとされるPotential Difference(PD)はPAS陽性粘液と単相関を示すことがわかった。以上のことから、胃潰瘍の難治化には、萎縮性胃炎をBaseとした胃粘膜血流の低下あるいは粘液量の低下といった防御因子の低下が関与していることが考えられた。62年度は,ラット酢酸潰瘍モデルを用い,胃潰瘍の難治化因子について分析を行った.

このラット酢酸潰瘍の経過は,酢酸を胃漿膜塗布後3日から5日で潰瘍が形成されるが,この潰瘍形成期,その後の1週から2週で潰瘍面積が著名に縮小される縮小期,以降徐々に縮小する治癒期, 8週を過ぎて潰瘍が再び大きくなる再発期にわけられる.この8週以降の再発期の注目し,潰瘍の難治化について検討した.組織学的にみると,主として肉芽組織のうえに再生した粘膜が剥離脱落して潰瘍が大きくなり,さらに胃液にさらされる肉芽層は変性壊死を起こすために,粘膜の再生が妨げられるものと考えられた.この時期の潰瘍底ですが,ヒトの潰瘍底にみられるような強い循環障害がみられる一方,肉芽中には多数の新生血管が観察できた.このモデルに,ある種の抗潰瘍薬を投与しておくと,明らかに潰瘍の再発が抑制され,潰瘍底における肉芽中の新生血管の分布は豊富に認められ潰瘍辺縁の胃粘膜血流も明らかに増加するという結果が得られた.このことから再発期における潰瘍部の血流が,その治癒に重要な因子であると考えた.すなわち,潰瘍部の循環障害の程度により,潰瘍は難治化を示すのではないかということが考えられた.今年度予定していたPotential difference,コラーゲン,粘液等については検討中です.63年度は、ヒト慢性胃潰瘍症例および健常ボランティアにおける胃粘膜血流量を測定し、また慢性潰瘍症例のうち外科手術を行った症例では、切除胃動脈よりシリコンラバー(microfil MV-122)の注入を行ない血管鋳型標本を作成しmultiple color video image processor(VIP-21CH type)を用い微細血管像を観察しさらに胃潰瘍、胃炎との関連について検討した。ヒト胃粘膜血流量に部位的差異が認められ、胃底腺区域でもっとも高値を示した。幽門腺区域、腺境界部では低値を示した。これはその各部位の微細血管構築によるものと考えられた。萎縮性胃炎などの胃粘膜度化が認められる部位において、その微細血管構築に改変がみられ、血流量も低下していると思われた。また特に腺境界部は、潰瘍例において、胃粘膜変化が強い部位であり、微小循環の面からも、粘膜抵抗減弱部位であろうと考えられた。潰瘍部において、その血流量は、他のどの部位よりも低く、また潰瘍のstage別にみると、治癒期で高い値いを示した。難治性の潰瘍例では、潰瘍辺縁及び潰瘍底での新生血管の量は少なく、血流は低い値いを示した。胃潰瘍の治癒にとって血流がいいことが重要であり、それは新生血管に左右されるもとと考えられた。この胃潰瘍症例の微小循環の変化等を考えると、胃潰瘍の外科的適応は、胃潰瘍周囲の循環障害の強い症例ということになるが、ヒトの胃粘膜血流測定は非常にやっかいなことであり、今後、それにかわる方法を検討していきたい。
異常磁気伝導を示す量子物質の開発

電子の量子性が室温程度の高温領域で発現し,異常な物性を示す物質(異常量子物質)のうち,伝導電子が外部磁場や自分自身の磁化と相互作用する物質の開発を行った。対象とした物質群は,遷移金属酸化物を中心に窒化物,硫化物,有機物など多岐にわたった。特に,巨大非線形伝導を示す有機伝導体,希薄磁性半導体として振舞うチタン酸化物,強磁性と非磁性が縮退しているコバルト酸化物,磁気相に隣接して超伝導を示すアンチペロブスカイト窒化炭化物などを開発した。本年度は,次年度以降の研究展開に必要な研究備品を中心に研究環境の整備を行いつつ,異常な磁気伝導効果を持つ新物質の物性解明に取り組んだ。寺崎は,秩序ペロブスカイトCaCu3Ru4O12において,Cuの3d電子とRuの4d電子が相互作用することによって価数揺動状態を取ることを見出し,新しいタイプの重い電子系であることを提案した。また,層状コバルト酸化物,層状ロジウム酸化物の熱電特性を調べ,熱電物性における磁気伝導効果を調べた。さらに,電荷秩序の競合が起きる有機導体で,巨大な非線形伝導現象を観測した。まだその微視的機構は明らかではないが,新しい物理現象を予感させる発見であった。この論文はJoural of Physical Society of Japanの2004年12月号で,News&Comments(注目論文)に取り上げられた。勝藤は,ペロブスカイト型マンガン酸化物薄膜にパルス電場を印加することにより,光学反射率が不可逆的かつパルス電場の正負によって可逆的に変化することを見出した。また,幾何学的にフラストレートした磁性体ZnFe2O4の誘電率の磁場依存性を測定しから,反強磁性揺らぎが低温で成長する様子を明らかにした。上原は,反強磁性ハーフメタルの開発と超伝導体MgCNi3の研究を行った。特に,新物質Sr2VMoO6の合成に成功し反強磁性ハーフメタルの可能性があることを見出した。また,Mg1-xZnxCyNi3の超伝導相がx-y相図上で強磁性相に隣接している事を磁化測定、μSR実験により指摘した。本年度は第2年度として,昨年導入した研究備品を駆使し,様々な量子物質の探索に注力した。以下に具体的な成果を示す。(1)有機導体θ型ET塩やBaIrO3の巨大非線形伝導を測定・解析した。これらの物質ではサイリスターと同様の電圧-電流特性がバルクの単結晶で観測された。特に有機導体では直流電圧印加によって交流発振が生じることを見出した。これは全く新しいエレクトロニクスの形を提案している。(2)室温で強磁性を示す新物質YSr3Co4O10.6のAサイト置換効果を詳細に調べた。SrをCaで部分置換するだけで,系の熱起電力は数倍に跳ね上がり,抵抗率の変化はほとんどない。これは熱起電力の増大が,有効質量の増大と関係していることを示唆している。(3)スピネル型MnV2O4において,Vの3d軌道の整列に伴う構造相転移とそれが磁場によって制御できること(磁場誘起構造相転移,AlV2O4においてVの七量体形成を伴う電荷整列を見出した。(4)ペロブスカイト型SrTiO3にスピンとキャリアをドープし,電気伝導と磁性が結合することを見出し,また光電子分光によって電子構造の特徴を明らかにした。(5)ACr2S4(A=Mn,Fe,Co,Ni)で表される一連の物質を高圧で合成し物性を調べ、異常磁気伝導物質の候補であることを見いだした。(6)超伝導体MgCNi3のCを欠損させTcが抑制された試料を作成し20mKまでのμSR実験を行い、超伝導と強磁性の共存は無いことを確認した。その周辺物質を探索し,強磁性超伝導体候補のCdCNi3という新超伝導体(Tc=3.5K)を発見した。本年度の研究成果を以下に列挙する。(1)高い熱電特性を示す層状コバルト酸化物の2つの新物質単結晶Pb-Sr-Co-OおよびSr-Co-Oの合成に成功し,その熱電特性を調べ,ミスフィット比と熱起電力,抵抗率,ホール効果に強い相関があることを見出した。この結果を基にして層状コバルト酸化物のソステマティックスを考察した。(2)デラフォサイト型ロジウム酸化物CuRhO2の電気特性を調べ,Cu層とRhO2層の両方がホールの電気伝導をになう2つのホールバンドを持っていることを明らかにした。(3)スピネル型MnV2O4において、Vの軌道整列の直接的な証拠を単結晶x線回折によって見出した。(4)高温超伝導体Bi2212のアンダードープ試料を用いて角度分解光電子分光を行い,超伝導に関係するギャップがキャリア濃度の減少とともに減少するという結果を得た。

(5)ペロブスカイト型RMnO3において,2つの異なる磁性相の共存のダイナミクスを動的比熱法によってとらえ,その緩和時間が元素置換,磁場印加によって変化することを見出した。(6)遷移金属酸化物薄膜において,電場誘起の不揮発かつ可逆な電気抵抗変化(RRAM)が普遍的に観測されることを見出した(7)異常磁気伝導候補物質Cr3S4型FeCr2S4の単結晶育成を試みた。スピネル相のFeCr2S4単結晶を作成し,その結晶に高圧処理を施す"という方法により1mm弱の結晶を得ることに成功した。(8)新超伝導物質CdCNi3の諸超伝導定数、電子比熱係数、ウッズ比等を決定した。これらより本物質が強磁性相関を内在する超伝導体であることを指摘した。本年度の成果を以下に示す。(1)新規層状コバルト酸化物SrCo6011の合成に成功し,その磁化が強い異方性を持つこと,磁化容易軸であるc軸方向の磁化が2段階でプラトーを持つことを見出した。さらに,磁気抵抗が2段プラトーに応じてプラトーを持ち,2段スピンバルブとして機能することを見出した。(2)層状コバルト酸化物Bi2Sr2Co06単結晶の物性が,2価と3価のコバルトイオンが自発的に自己組織化し,誘電性を示すドメインと伝導性を示すドメインに分離することを誘電率の測定から明らかにした。(3)室温で強磁性を示すSr3ErCo4010.5の構造-機能相関を調べ,磁気転移が1次転移であること,軌道秩序を示唆する特徴的な構造相転移を示すことを明らかにした。(4)スピネル型FeV204多結晶において、直前に印加した磁場の方向によって誘電率が2値をとるスイッチング現象を見出し、これが保磁力の異なる2相の磁化の相対的な向きに由来するというモデルを提案した。(5)SrTi03にキャリアとスピン(Cr or V)をドープした系について、キャリアースピン間の相互作用を実験的に明らかにした。特にCrをドープした系において、異常ホール効果を観測し、キャリア・スピン濃度や温度によらず、異常ホール係数と正常ホール係数が比例することを見出した。(6)高温超伝導が期待される梯子型物質La2Ru05のキャリアドープを試みた。La2-xCdxRu05の組成式でCd濃度x=0.5のまでの試料作成に成功した。これはホールキャリアドープに対応する。電気、磁気、熱電能測定により、ドープされたホールは酸素欠損によって打消されていることが示唆され、現在欠損酸素を補うアニール条件を探っている。本年度の成果を以下に列挙する。(1)コバルト酸化物やロジウム酸化物のスピン状態と電子輸送特性の関係を調べた。SrYCoOでは磁場誘起のスピン状態転移を発見した。これはコバルト酸化物でははじめて見られた現象である。ロジウム酸化物においてはその低スピン状態が安定であることを利用して,高い熱起電力が高温まで続くことを実験的に証明した。(2)有機導体θ-(BEDT-TTF)2MM'(SCN)4において,電場中のX線回折を行い,電流とともに電荷秩序ギャップが抑制されること,それが非平衡状態の超電導ギャップの振る舞いとよく似ていることを指摘し,この系における非線形伝導の微視的メカニズムを提案した。(3)スピネル型Mn304単結晶において,磁場印加による誘電率の異方的な変化(2%)を見出し,これがスピンと軌道間の相互作用に基づく磁場によるMn3d電子の軌道方向の制御に基づくことを明らかにした。
肝機能向上メカニズムの解明と肝機能向上を応用した培養デバイスの開発

作製したデバイスの一酸化窒素(NO)負荷量を測定した.本デバイスは細胞にNOを0.29x10-10xA mol/m2/s負荷していることが分かった.AはガスボンベのNO濃度である.Aが1ppmにおける24時間後の総NO透過量は,1x107cellsの内皮細胞に1Paのせん断応力をかけた時のNO産生量と一致している.3種類のボンベNO濃度(0.5ppm,5ppm,25ppm)と2種類の流れ負荷条件(0.008Pa, 0.6Pa)で肝細胞のアンモニア分解量変化を測定した.0.008Pa流れ負荷時ではアンモニア分解量は0ppm < 25ppm < 5ppm < 0.5ppmの順で大きくなった.この事から肝機能向上に最適なNO濃度が存在する可能性と濃度が濃くなると機能が低下することが分かった.0.6Pa流れ負荷においてもアンモニア分解量の増加具合は0.008Paと同じであったが,25ppmでは機能向上が見られなかった.肝細胞・星細胞共培養モデルにおいて3種類のNO濃度ガスを負荷した際のアンモニア分解量変化について測定した.流れは0.008Paであった.0ppmではアンモニア分解量が約1.4倍に増加したのに対し,NOガス負荷においては分解量の上昇が見られなかった.これはNOが星細胞の活性化を抑制したことにより機能向上が起きなかったと考えた.したがって,星細胞の活性化を調べるために活性化のマーカーのHGF産生量とdesminの発現度合いを調べた.HGF産生量は0ppmにおいて肝細胞単独と比較して約3.5倍に増加したのに対し,NO負荷ではHGF産生増加は見られなかった.desmin発現量も0ppmは多く発現し,NO負荷時ではあまり発現していなかった.NO負荷は肝機能向上に影響を与えるが,濃度や他の細胞の存在,流れの有無などによってその効果は大きく変化する事が明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。肝細胞の機能向上と一酸化窒素(NO)との関連を調べるために,細胞に一酸化窒素(NO)を直接負荷出来るデバイスを作製した.従来NOを細胞に直接負荷する方法は少なく,長期間ガスを負荷するデバイスは存在しなかった.したがってNOを負荷できるデバイスの開発は重要である.ガス負荷による細胞播種面の振動はガス流路と播種面を一体化させることで細胞の剥離を防いだ.また酸素ガスをNOとは別の流路から流すことで,細胞に酸素とNOを同時に負荷しかつNOが酸化する前に細胞に負荷することが可能である.更にこのデバイスは細胞に流れをかけることも可能であり, NOガスと流れの影響を同時に検討することが出来る.作製したNO負荷デバイスを用いて肝細胞に異なる濃度のNOガス(0.5ppm, 5ppm)と流れを負荷し,肝細胞機能(アンモニア分解量)を測定した.ガスを負荷しないモデルと比較し, 0.5ppmでは2倍, 5ppmでは1.4倍の機能向上が見られた.これは肝機能の向上にNOガス濃度が密接に関与していることを示しており,機能向上に最適なNO濃度が存在することを世界に先駆けて発見した.最適なNO濃度を明らかにすることは,人工肝臓や低下した生体内の肝臓の機能を高める研究に対して非常に重要だと考えられる.次に,肝細胞と星細胞の共培養モデルに5ppmのNOガスを負荷した,負荷していないモデルと比較するとアンモニア分解量に違いは見られなかった.この結果から, 5ppmのNOガスは肝細胞と星細胞の共培養モデルに影響を与えない可能性が示された.したがって培養している細胞の種類などが変化した時,条件によって最適なNO濃度が存在し,個別に調べていくことが重要であると考えられる.作製したデバイスの一酸化窒素(NO)負荷量を測定した.本デバイスは細胞にNOを0.29x10-10xA mol/m2/s負荷していることが分かった.AはガスボンベのNO濃度である.Aが1ppmにおける24時間後の総NO透過量は,1x107cellsの内皮細胞に1Paのせん断応力をかけた時のNO産生量と一致している.3種類のボンベNO濃度(0.5ppm,5ppm,25ppm)と2種類の流れ負荷条件(0.008Pa, 0.6Pa)で肝細胞のアンモニア分解量変化を測定した.0.008Pa流れ負荷時ではアンモニア分解量は0ppm < 25ppm < 5ppm < 0.5ppmの順で大きくなった.この事から肝機能向上に最適なNO濃度が存在する可能性と濃度が濃くなると機能が低下することが分かった.0.6Pa流れ負荷においてもアンモニア分解量の増加具合は0.008Paと同じであったが,25ppmでは機能向上が見られなかった.肝細胞・星細胞共培養モデルにおいて3種類のNO濃度ガスを負荷した際のアンモニア分解量変化について測定した.流れは0.008Paであった.0ppmではアンモニア分解量が約1.4倍に増加したのに対し,NOガス負荷においては分解量の上昇が見られなかった.これはNOが星細胞の活性化を抑制したことにより機能向上が起きなかったと考えた.したがって,星細胞の活性化を調べるために活性化のマーカーのHGF産生量とdesminの発現度合いを調べた.HGF

産生量は0ppmにおいて肝細胞単独と比較して約3.5倍に増加したのに対し,NO負荷ではHGF産生増加は見られなかった.desmin発現量も0ppmは多く発現し,NO負荷時ではあまり発現していなかった.NO負荷は肝機能向上に影響を与えるが,濃度や他の細胞の存在,流れの有無などによってその効果は大きく変化する事が明らかとなった.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。デバイスの材質変更や作製したデバイスで細胞が育たないなどの問題が発生したため研究の進行が遅くなったが,全て問題を解決させ長期間継続的に一酸化窒素(NO)を負荷できるデバイスを完成させることができた.完成させたデバイスを用いて2種類のNOガスを肝細胞に負荷し, NO濃度が肝細胞機能向上に影響をあたえることを世界に先駆けて明らかにした.受賞:第37回日本バイオレオロジー学会学術奨励賞,日本バイオレオロジー学会,2014年6月6日完成した一酸化窒素負荷デバイスを用いて,肝細胞・星細胞・内皮細胞の共培養モデルに一酸化窒素を負荷する.外部から与えられた一酸化窒素負荷が星細胞・内皮細胞にどのような影響を与え,それが肝細胞機能にどのような変化をもたらすのかを測定する.この実験から生体外で肝細胞機能を高める最適な条件を導き出す.さらに星細胞による肝細胞機能向上のメカニズムを解明する.
非電離性の味物質を高感度で受容する味覚センサに関する研究

本研究では,ラングミューア・ブロジェット膜作製装置を用いて作った配向性が優れた脂質膜(LB膜)と脂質を多孔性の膜へ吸着させて作った膜の2種類を用い,これらの特性を調べた。その結果,以下の事実が明らかになった。1)5種類の味物質に対するLB膜の膜電位の応答は明瞭に異なっており,この結果から,5つの味をLB膜で識別できることが示された。特にLB膜は配向性が良いことから,膜の表面状態を推測することが可能であり,味応答の理論的予測が可能となり,今後味覚センサ受容膜用のLB膜設計の指針を立てることができると期待される。2)応答の閾値は,酸味物質では約1μM,塩味物質では約0.1mMであり,これは生体系よりかなり低い濃度である。つまりLB膜を受容部に用いた味覚センサは人よりも高い感度を有することが示された。3)脂質膜の相転移に由来する電位の自励発振に伴った構造変化を光学顕微鏡でみることに成功した。4)脂質膜の自励発振においてカオスを誘起することに成功し,さらに理論解析も試みた結果,脂質の相転移とイオンの流れが結合した非線形ダイナミクスであることを明らかにした。5)カオスは種々の味物質へ大きく特異的変化を示し,5基本味にそれぞれ異なる応答をした。つまり,非線形ダイナミクスを用いた味の識別と認識が可能であることが示された。これらの結果はすべて世界で初めて見いだされたものであり,本研究により脂質LB膜を用いた味覚センサの基礎ならびに脂質膜のカオスを利用した味の認識の実現へ大きく近づいた。本研究では、現有設備のラングミューア・ブロジェット膜作製装置を用いて、配向性が優れた脂質膜(LB膜)を貼り、この電極の特性を調べた。脂質材料としてリン酸ジヘキサデシルを用い、以下の事実を明らかにした。1)膜の層数5以上の層をもつLB膜では、膜抵抗や膜電位は層数への依存性は見られなかった。膜抵抗も数GΩ・cm^2とかなり高く、よく知られた黒膜(BLM)と同程度であった。水溶液中での安定性もかなり良好であった。2)5種類の味物質に対する膜電位の応答は明瞭に異なっており、この結果から、5つの味をLB膜で識別できうることがわかった。3)応答の閾値も、苦味や酸味物質では約1μM、塩味物質では約0.1mM、甘味物質では約1mM、うま味物質では10μMであり、これは生体系よりもかなり低い濃度であった。つまり、LB膜を受容部に用いた味覚センサは、人よりも高い感度を持ちうることが示唆された。4)塩味物質に対しては、いったん膜電位が下がるという傾向がみられた。これは膜脂質の親水基部のH^+電離が促されていると考えられ、膜脂質は低いイオン濃度環境では完全には電離していないことが示唆された。5)非電解質である甘味物質に対しても、1mMという低い濃度から応答が得られ、LB膜が非電解質に鋭敏に応答する可能性が示された。

2)脂質膜の相転移に由来する電位の自励発振に伴った構造変化を光学顕微鏡でみることに成功した。3)脂質膜の自励発振においてカオスを誘起することに成功し,さらに理論解析も試みた結果,脂質の相転移とイオンの流れが結合した非線形ダイナミクスであることを明らかにした。4)カオスは種々の味物質へ大きく特異的変化を示し,5基本味にそれぞれ異なる応答をした。つまり,非線形ダイナミクスを用いた味の識別と認識が可能であることが示された。これらの結果はすべて世界で初めて見いだされたものであり,本研究により脂質LB膜を用いた味覚センサの基礎ならびに脂質膜のカオスを利用した味の認識の実現へ大きく近づいた。
植物の器官形成におけるミトコンドリアの役割とその遺伝子発現

(1)chmから生じたミトコンドリア変異体MDLの解析これまでに、アラビドプシスで斑入りを起こす核の劣性遺伝子chloroplast mutator (chm)の後代において、葉の形がいびつで弱小な変異体(Maternal distorted leaf : MDL)を見い出した。MDL個体の形質は、chm変異体を母親として戻し交雑して得られ、その形質は母性遺伝する。MDL個体では葉緑体ゲノムには変化(多型)見られないが、ミトコンドリアゲノムに顕著な変化が起きていることが明らかとなった。この変化は、ミトコンドリアリボソームタンパク質をコードする遺伝子rps3及びrpl16の発現に影響を及ぼしていた。これらの結果から、ミトコンドリアの変異とMDLに現れる形質との関連性が示唆された。本年度は、MDL変異体のミトコンドリアゲノムの変異の同定と、MDL特異的な転写産物の解析を行った。(2)ミトコンドリア遺伝子の発現に関わる核遺伝子の単離ミトコンドリア遺伝子の発現は、chmの例からも明らかなように、ミトコンドリア遺伝子そのものだけでなく、それらを統御する核の遺伝子発現に依存している。このようなミトコンドリアの制御遺伝子は、酵母では単離されているが、植物ではほとんど知られていない。そこで、酵母で単離された制御遺伝子を植物でも新たに単離し、それらの発現と植物器官形成との役割を調べるため、アラビドプシスのcDNA exoression libraryを用いて酵母のfunctional complemetationを試みた。酵母においてチトクローム酸化酵素の複合体形成に必要な2つの遺伝子ABC1及びOXA1の変異体を用いてcomplementationを行った結果、呼吸活性を回復させるアラビドプシスのcDNAを単離することができた。
ｉＰＳ細胞由来視細胞シート作成とそれを用いた網膜神経間ネットワーク構築機構の解明

網膜組織は中枢神経系由来の組織で再生能を持たない。iPS細胞を用いて網膜を構成する細胞を分化誘導して、これを細胞シートとして2次元像を結ぶことができる形の網膜修復を目指している。ここではマウスiPS細胞にpax6を導入し作成した視細胞前駆細胞株を用いて、特定の培養条件下で高純度に杆体視細胞あるいは錐体視細胞に分化することを目指した。さらに高純度視細胞を温度感応性ポリマーを応用してシート状に培養して高度なシナプス再形成を行わせて、より生体に近い網膜神経層ことに視細胞層の再構築を行なった。今回の検討で、高純度の杆体視細胞シートが得られることが明らかになった。我々がiPS細胞から樹立した網膜前駆細胞は全ての細胞株がβIII tubulin陽性、neurofilament M鎖陽性の細胞で、視細胞前駆細胞マーカーであるCD73を非刺激状態で50%程度、Rhodopsin蛋白を中等量発現する。我々がiPS細胞から樹立した網膜前駆細胞はβIII tubulin陽性の神経細胞で、視細胞前駆細胞マーカーであるCD73を非刺激状態で50%程度、ロドプシン蛋白を中等量発現する。この細胞は様々な成長因子やケモカインに反応して更に分化して緑-オプシン,青-オプシン,赤-オプシンを発現する。ケモカインstromal cell-derived factor 1(SDF1、CXCL12)に反応して強い増殖を示し90%以上がCD73陽性の視細胞前駆細胞となる。SDF1受容体であるCXCR4の発現はこの細胞ではsonichedgehogで強く誘導される。この株化視細胞前駆細胞ではSDF1/CXCR4経路の拮抗剤であるAMD3100存在下ではCD73陽性細胞の出現は抑制され、その後の分化は見られない。この細胞はmonocyte chemoattractant protein1 (MCP1、CCL2)に反応して緑、青、赤の3種のオプシンを発現する。SDF1存在下での培養終了時(mature)には細胞質は楕円形から長方形となりRhodopsinは核から離れた細胞質全体に存在する。これらの細胞株を用いて、現在視細胞分化の詳細を検討している。ここでは高純度視細胞を温度感応性ポリマーを応用してシート状に培養して高度なシナプス再形成を行わせて、より生体に近い網膜神経層ことに視細胞層の再構築を行なった。このシートを構築する細胞はほぼ全てがβIIItubulin陽性の神経細胞で様々な成長因子、ケモカインに反応して更に分化する。この細胞はSDF1の受容体であるCXCR4を細胞表面に発現している。SDF1存在下での培養により視細胞前駆細胞マーカーであるCD73を発現する(最大陽性率93%)。SDF1は視細胞分化に関わる転写因子群のうちotx2, rx, crx, nrlの発現を増強して、一方、mst1やtrβ2の発現には影響しなかった。さらなる検討は必要だが至適濃度のSDF1存在下ではRhodopsin陽性細胞群はRhodopsin50%程度陽性となっている。この方法でかなり高純度の杆体視細胞が得られることが明らかになった。再生医学順調に進行してほぼ当初の研究計画の目的は達成できている。本年度は論文執筆とそのための追加実験、補充実験を行う。唯一の問題点は、視細胞前駆細胞の増殖速度が遅いため、ひとつひとつの実験を行うのに十分な細胞数を確保するために時間がかかる事と、そのため時間を追ったウエスタンブロット実験が行えていないことである。そこでウエスタンブロット実験を免疫細胞染色法に置き換えて実験を進める予定である。おおむね順調に進行している。我々の樹立した網膜前駆細胞は極めて高純度に精製することが容易に可能である。培養操作のみで90ー95%程度、さらにソーティングすることでほぼ純粋なCD73陽性の視細胞・視細胞前駆細胞を回収できる。視細胞前駆細胞株を温度感応性ゲルの上でコンフルエントな状態になるまで増殖させると、視細胞・視細胞前駆細胞を一枚のシートとしてはがすことが可能である。酵素処理を受けていないため細胞間相互作用に関わる軸索とシナプス関連タンパク質をそのまま保持している。即ち、視細胞を含む神経細胞に必須のネットワーク構造・シナプス構造を保持したままであるため、その機能発現が容易であると推測される。さらにCD73陽性の視細胞前駆細胞に種々の蛋白存在下で培養を継続した結果として、Rhodopsin陽性のほぼ視細胞と同等の形態の細胞を分化誘導できる。

現在の問題点はRhodopsin陽性視細胞とGreen-opsin陽性視細胞を、網膜組織と同等の適切な比率で培養を行う点にある。そこで、培養系に添加する複数のケモカインの濃度を種々検討することで、最も至適な、in vivoの状況を反映できる培養条件を設定する。同時に我々の作製した培養視細胞シートの光反応性を明らかにする実験をin vitroで行う。最初にカルシウム流入を評価する。その後は電気生理学的に活動電位を評価する予定である。両者で陽性の成績を得て、光反応性が確認されればマウスを用いたin vivoでの移植実験に進む。これまでの網膜の再生研究では視細胞移植を主に注射する事により対光反射や網膜電図での回復が報告されているが、二次元画像の回復・再生は難しいと思われる。本研究により成熟視細胞シート移植が可能になれば再生網膜上で二次元画像を再生することが可能になると考える。我々はマウスiPS細胞にpax6遺伝子を導入することで視細胞前駆細胞株を樹立することができた。この細胞は極めて高純度に精製することが可能で培養操作のみで90ー95%程度、ソーティングすることでほぼ純粋なCD73陽性の視細胞・視細胞前駆細胞を回収できる。視細胞前駆細胞株を温度感応性ゲルの上でコンフルエントな状態になるまで増殖させると、視細胞・視細胞前駆細胞を一枚のシートとしてはがすことが可能になった。酵素処理を受けていないため細胞間相互作用に関わる軸索と関連タンパク質をそのまま保持している。即ち、視細胞を含む神経細胞に必須のネットワーク構造・シナプス構造を保持したままであるため、その機能発現が容易であると推測される。さらにCD73陽性の視細胞前駆細胞に種々の蛋白存在下で培養を継続した結果として、ロドプシン陽性のほぼ視細胞と同等の形態の細胞を分化誘導できたことである。本年度は成熟視細胞により構成された視細胞シートの作成を行う。当初は、複数の細胞株に様々な成長因子やケモカインの組み合わせを替えて分化誘導実験を行うことがRhodopsin陽性視細胞とGreen opsin陽性視細胞の作成には必要と考えた。しかし幸運なことには数種類目の組み合わせ実験で当初の目的である細胞をどの細胞株からでも分化誘導する事に成功した。加えて当初はモノクローナル抗体を用いた細胞ソーティング実験が必要と考えていた。我々の見出したプロトコールは効率が高くて細胞ソーティング実験を必要としないほど、高純度の細胞が細胞培養のみで得られることがわかった。そのため、簡便な方法で費用負担も軽く、上記視細胞が得られ、使用した経費は少なくてすむことになった。当初の実験計画以上に順調に実験が進行している部分がある。即ち、視細胞を含む神経細胞に必須のネットワーク構造・シナプス構造を保持したまま、その機能発現が容易であると推測される視細胞シートが作成できた。そこで、この細胞が発現するRhodopsinやGreen-opsinが機能発現をすることができるのかをテスト出来る状況となった。我々の作製した培養視細胞シートの光反応性を明らかにする実験を本年度はin vitroで行う。両者で陽性の成績を得て、光反応性が確認されればマウスを用いたin vivoでの移植実験に進むことを想定している。
薬物乱用・依存の問題をもつ青少年に対する初期介入援助に関する研究

我が国では現在、未使用者に対する「ダメぜったい」ベースの薬物乱用防止教育は活発であるが、「依存」という疾病の存在や、再使用防止のために治療・援助が必要であることなどについての知識の普及が遅れているため、青少年が自らの薬物使用について進んで助けを求めるとは考えにくい。そこで本研究においては、まず薬物を使用した青少年を治療・援助に導入するための動機付けを視野に入れた、家族(親)に対する介入プログラムの検討することとした。まず今回薬物使用者の家族を対象として行った調査の結果からは、薬物使用者の親に見られる次のような共通点が明らかになった。1)「薬物はこわい」「使用は悪いこと」といった認識は強いが、薬物関連問題の具体的知識をもっていない。2)本人の薬物使用は自らの養育の失敗によるものとの強い思いこみがある。3)自らの働きかけのみによって、薬物の使用を止めさせねばならないと考えている。4)叱責や説得によって反省を促し、断薬を約束させる。5)先の約束が破られる度に、本人を一方的に責める。6)誰にも相談せず、問題の存在自体を悟られないようにする。これらを踏まえ、青少年対する直接的介入援助を成功させるためには、まず彼らの身近にいる家族に対して、1)薬物関連問題についての正確な情報の提供(特に依存について)と2)親たちの過度の自責感の軽減を含んだ初期介入プログラムを提供することが必要であると考えられる。これにより、誤った問題理解に基づく適切でない対処行動が修正され、本人と家族との間の無用の葛藤が避けられ、薬物問題について客観的に話し合う機会が生まれることが期待される。薬物を使用た青少年に対して、薬物に関する正確な知識を伝え、話し合うことにより、彼らが自分の問題に気づく機会を増やすためには、今後こうしたプログラムを学校関係者や児童福祉領域および司法福祉領域の援助者にも広げていくことが必要であろう。またさらには、現行の薬物乱用防止教育をさらに進化させ、「もしも」の時にどうすべきかということについても、広く知らせていくべきであると考えられる。国内の青少年向け薬物問題対策は、対象者が全くの未使用者と想定した予防教育が中心である。これらは効率的な対策であるが、青少年の薬物事犯が、特に平成7年以降増加している現状においては、薬物を乱用した場合の効果的な早期介入についても検討され、実践の現場に反映されることが必要であると考えられる。国内には先行研究ならびに実践が殆どみられないため、今年度は米国のNIDA、SAMHSA等の当該問題関連機関から発行されている全資料、および1990年から1999年に米国内で発行された書籍を対象として検索を行い、青少年向け早期介入プログラムについての記載内容の把握と分析を試みた。主要な点は以下の通りである。青少年の場合、彼らが発達過程の途上にあることから、大人の場合とは異なる治療・援助プログラムが求められる。つまりそれは単に薬物の使用自体を中止させることのみならず、家族関係、交友関係、学業、余暇生活活動等、彼らの生活全般をより健康的なものに変化させていくことをも含む包括的なものである。特にセルフ・エステームを高めることの重要性については、数多くの指摘がなされている。そしてこのような原則の下に、青少年への初期介入は予防教育の一部に位置づけられており、その多くは学校で実施されている。これは、「だめぜったい」形式の予防教育と依存者への治療があるのみで、その中間にあたる対応策が整っていない我が国において、今後参考にされるべき点である。また米国では、喫煙や飲酒は他の薬物乱用と同様の問題と捉えた上で介入の対象とすることが、予防教育の原則として明確に位置づけられている。この点も、アルコールやたばこの他、シンナーすらも「シンナー遊び」というように軽視しされがちな国内の状況とは相違している。この他米国では、青少年への介入と並行して、親に対する多様な援助プログラムが提供されており、その効果が報告されている。

薬物を使用た青少年に対して、薬物に関する正確な知識を伝え、話し合うことにより、彼らが自分の問題に気づく機会を増やすためには、今後こうしたプログラムを学校関係者や児童福祉領域および司法福祉領域の援助者にも広げていくことが必要であろう。またさらには、現行の薬物乱用防止教育をさらに進化させ、「もしも」の時にどうすべきかということについても、広く知らせていくべきであると考えられる。