hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
沿岸域の大規模海洋構造物が及ぼす海況変化の数値解析に関する研究

本研究では、沿岸域の大規模海洋構造物の例として有明海の海上空港をとり上げ、それが湾内の海水の流動や河川からのCODの拡散にどのような影響を及ぼすかについて数値シミュレーションによって検討した。平成5年度の研究では、有明海のように干満差が大きくかつ、広大な干潟が存在する特殊な湾内における潮流計算のために準静的な取扱いではあるが、干潟上で海域の境界が移動できる計算プログラムの開発を行った。それによって、関西国際空港規模の埋立式海上空港をいくつかの位置に設置し、周辺海域の潮位と流速の変化を比較した。さらに、CODの拡散計算も行い、一定時間後のCODの濃度分布を比較した。その結果、ここで想定した規模の空港については、一般に湾内の潮流と拡散に与える影響が大きなことが判明したが、設置位置によってはそれほど大きな影響が出ない場合もあることが分かった。さらに、平成6年度の研究では、超大型海洋構造物として箱型浮体構造物を想定し、同様に潮流と拡散の数値計算を行った。その結果、浮体方式については、内湾の海水の流動に与える影響は比較的小さくなることが分かった。従って、環境への影響を小さくするという目的では浮体方式の方が優れているとの結論を得た。遊式海洋構造物の係留による位置保持とスラスター制御による位置保持を組み合わせたシステムを考え、不規則波における運動のシミュレーション計算を行った。その結果、LQI制御理論を使用したコントローラーは、長周期動揺を防止することが可能であること、カルマンフィルターを用いると長周期運動のみに反応するコントローラーが設計でき、省エネ型制御が可能であることなどの結論を得た。また、多重連結大規模浮体の波浪中運動性能と波浪漂流力に対する、多重浮体間の連結部の剛性による影響を調査した結果、長波長域で波浪漂流力が大きな影響を受けること、その原因は波上側のユニットの縦揺が大きくなるためであること、連結部の剛性を増すと漂流力の極大値を抑えることが出来ること、などが判明した。さらに、超大型浮体の流体力の理論推定法に関して、相互干渉理論のレビューと運動量理論による2次の波漂流力・モーメントの理論計算法などの解説、および浅海域における3次元グリーン関数の高速計算が示された。沿岸域の大規模海洋構造物の1例として有明海の海上空港をとり上げ、主として潮汐と潮流解析、拡散の数値解析を行った。有明海は我国の内湾中で最大の千満差を持ち、干潮時には数キロにわたって干潟が出現することで有名である。潮流解析では干潟域を表現するために、移動境界を考慮できる有限差分法による数値解析法を開発した。空港設置によって周囲の海洋環境がどのように変化するかを潮位と流速について計算し、環境変化の評価関数を空港の有無によって一定の影響を受ける海域面積と定義して定量的に比較した。海上空港の形式としては埋立方式と浮体を近似した透水性のものを考え、設置位置を変えて潮位と流速の評価関数を比較した。その結果、埋立方式の一地点では空港と海岸の干渉によって潮位変化が大きくなること、その地点で浮体近似方式では変化が少ないことなどがわかった。さらに、河川からの汚染物質の拡散計算も行い、空港設置による影響を調べた。次に、大規模海洋構造物を比較的大水深域に設置する場合には浮体方式が有利であるが、その形式にはカラム・フーティング、カラム・ローアハルなどがある。

本研究では、多重連結浮体方式を考え、その波浪中の動揺性能および係留問題で重要な波漂流力について研究した。さらに、係留された浮体で重要となる長周期動揺を減じるために、動的な位置保持システムの導入を考えた。浮体にスラスターを取り付け、スラスター推力を最適制御することによって波浪中の係留浮体の位置保持が可能であることを示した。今年度の研究では,超大型海洋構造物として箱型浮体構造物を想定し、それが内湾に設置されたときの潮流解析と拡散の数値計算を行った。箱型浮体は特に建造コストが低く抑えられるので、最近、浮体空港への適用が有望視されている。潮流計算については一般に差分法で実行されるが、そのときの計算挌子は小さなものでも数十メートルであって、半潜水式海洋構造物では物体形状が複雑すぎてかなり粗い近似をしないと表現できないが、箱型については忠実に計算できる。そこで、単層モデルではあるが、浮体下部の流体運動も表現し得るモデルを用いて人工湾と有明海の実地形を用いて潮流解析および拡散の計算を行い、海洋構造物が内湾の海水の流動に与える影響について考察を行った。昨年度の研究で得られた埋立方式の計算結果などと比較すると浮体方式では設置によって内湾の海水の流動に与える影響は小さくことがわかった。(経塚分担分)浮遊式海洋構造物の係留による位置保持とスラスター制御による位置保持を組み合わせたシステムを考え、不規則波における運動のシミュレーション計算を行った。その結果、LQI制御理論を使用したコントローラーは、長周期動揺を防止することが可能であることと、カルマンフィルターを用いると長周期運動のみに反応するコントローラーが設計でき、省エネ型制御が可能であることなどの結論を得た。(小寺山・中村分担分)多重連結大規模浮体の波浪中運動性能と波浪漂流力に対する、多重浮体間の連結部の剛性による影響を調査した結果、長波長域で波浪漂流力が大きな影響を受けること、その原因は波上側のユニットの縦揺が大きくなるためであること、連結部の剛性を増すと漂流力の極大値を抑えることが出来ること、などが判明した。(高木・肥後分担分)超大型浮体の流体力の理論推定法に関して、相互干渉理論のレビューと運動量理論による2次の波漂流力・モーメントの理論計算法などの解説、および浅海域における3次元グリーン関数の高速計算が示された。(柏木担当分)
極域オゾンと中高緯度渦熱フラックスとの線形関係の理論的解明

オゾンホールとして知られる春季極域オゾン破壊は、冬季に発達する極渦内において中低緯度から隔離された成層圏大気中で進行する塩素の活性化を鍵として進行する。極渦の発達と安定性には南北半球間で大きな相違があるため、春季極域オゾン破壊は、しばしば南北別々に議論されるが、Weberらは、中緯度100 hPaにおける冬季の極向き渦熱フラックスと極域オゾン全量の「春/秋」比との間に南北半球を通した極めて良い線形性を見出した。オゾンの春季極大が冬季のオゾン輸送によりもたらされるのは当然としても、極渦内化学過程を無視した議論は成り立たない。本課題は、上述の線形性の根拠を明らかにすることを目指して研究を進める。
ファラデー単極誘導発電実験における発電電圧測定の高精度化

研究目的学生実験用に開発したファラデー単極誘導発電実験機を現在の実験装置と比べて2倍以上の高精度で発電電圧と回転数の測定結果を得ることを目的とし、研究を行った。研究方法本研究を遂行するに当たり、装置の新規設計、製作を行った。手回し部のモーター化は、速度可変型ブラシレスDCモーター(50W、減速比4)を用いた事で解決した。自作ロータリーエンコーダは、ギアヘ4箇所(90度間隔)穴を開け、LED,フォトトランジスタを用いて回路を製作した。回転数の読み出しにはオシロスコープを用いた。回転数の計算は、銅盤、磁石軸のギア比を0.25としたことから、オシロスコープによる波形をそのまま回転数と読み取るととが出来る様に工夫した。電極については、「レコードの針」の様な機構を採用した。この機構は、任意の回転半径における測定が可能で振動に強い特性がある。また、電極、銅盤の材質はC1020無酸素銅を用いた。電極部へはαゲルという防振材を用いて銅盤との安定した接触を図った。製作後、耐久テストを行った。テストは最大回転数(2500r.p.m.)で3分間連続運転を行った。電極の磨耗テストについては、約500r.p.m.で15分間連続運転を行った。研究成果単極誘導発電実験機の動作テストは、全て設計条件を満たしていることを確認した。特に、電極の磨耗と防振化については、学生実験用と比べて良い結果となった。次に回転速度に対する発電電圧の測定を行った。この結果、発電電圧は回転数に比例することを確認できた。また、最大発電電圧は27.5mVとなり、計算上の半分程度となった。原因は電極の接触抵抗等が考えられるが、詳しくは不明である。回転半径に対する発電電圧は、磁場の不均一性から比例関係にはならなかった。発電電圧の高精度化の鍵である接触ノイズは、オシロスコープにより測定した結果Peak to Peak約100mVから40mVとなった。これは、電極部の接触方法と防振材による効果が大きいと考えられる。しかし、発電電圧に対するノイズの割合が大きいことから、コンデンサーを入れることで平滑化を行った。本装置は平成21年度の学生実験の講師用装置として使用してもらうことを検討している。
血管新生阻害活性を有するコルチスタチンの全合成・作用機構の解明

コルチスタチンは、血管新生に必要な血管内皮細胞の増殖を選択的に阻害するため、新規抗ガン剤として注目され、現在世界中で合成研究及び抗ガン作用研究が展開されている。私たちは、独自に開発した合成法を利用して、コルチスタチンAおよびJの人工合成(全合成)に成功した。さらに、抗ガン活性を調節するための人工分子の設計・合成も行い、抗ガン作用研究の基盤となる分子ツールを調製した。成人の場合、血管新生は、ケガをしてその傷が治るときや女性の子宮内で周期的に起こる。しかし、血管新生が異常に活発になる部分があり、その一つが固形ガンである。固形ガンは大きくなるにつれて、酸素や栄養の確保のために近傍の血管から新たに血管を誘引し、増殖や転移を繰り返すことがわかっている。血管新生が阻害されれば、ガン細胞はアポトーシスを起こし、結果的にガン細胞は小さくなるため、血管新生を特異的に阻害する活性物質が新規抗ガン剤として注目され、現在盛んに研究がなされている。コルチスタチン類は2006年、小林らによって海綿Corticium simplexから単離された新規ステロイドアルカロイドである。コルチスタチンA(1)は、血管新生過程で必須である血管内皮細胞(HUVECs)の増殖を強力に阻害(IC_<50>=1.8nM)すると報告された。1の血管内皮細胞に対する増殖阻害活性は、各種培養細胞と比較して3000倍以上の選択性を示すため、副作用のない抗血管新生剤として世界中の研究者の注目を集あている。今年度は、研究課題全体の基盤となる血管新生阻害剤コルチスタチンAの全合成研究を遂行した。その結果、コルチスタチン類基本骨格の合成を出発原料から、僅か14工程で達成できた。これは、コルチスタチン最大の特徴である隣接四置換炭素を含むオキサビシクロ[3.2.1]オクテン構造を、電子環状反応と続くラジカル反応により合成した世界で初めての例であり、全合成における最難関課題を克服したものである。残る課題は、イソキノリン構造の導入と官能基変換のみである。また、今年度合成法を確立した骨格はコルチスタチン単純化アナログの創製における土台構造となるため、来年度に計画していた構造活性相関研究、およびそれを基盤とした受容体蛋白質探索のための分子プローブ調整の準備は整ったといえる。コルチスタチン類は2006年、小林らによって海綿Corticium simplexから単離された新規ステロイドアルカロイドであり、コルチスタチンA(1)は、血管新生過程で必須である血管内皮細胞(HUVECs)の増殖を強力に阻害(IC_<50>=1.8nM)すると報告された。1の血管内皮細胞に対する増殖阻害活性は、各種培養細胞と比較して3000倍以上の選択性を示すため、副作用のない抗血管新生剤と言える。血管新生が阻害されれば、ガン細胞はアポトーシスを起こし、結果的にガン細胞は小さくなるため、1は新規抗ガン剤として注目され、現在盛んに合成研究及び構造活性相関研究が展開されている。今年度は、昨年度達成した骨格合成法を改良し(Org. Lett. 2008, 10, 3413)、またイソキノリン部の効率的合成法、さらにコルチスタチンA(1)の形式全合成を達成した(Tetrahedron Lett. 2009, in press)。特にイソキノリン部の導入法は、現在までに報告されている従来法(2030%)を圧倒的に上回る効率的導入法であり(73%)、コルチスタチン類の全合成研究だけでなく、より単純な血管新生阻害剤の開発に強いインパクトを与えるものである。これにより、来年度予定している1の全合成の効率化と構造活性相関、単純化アナログの創製研究に発展できる結果が得られた。今年度は、昨年度達成した形式全合成(Tetrahedron Lett. 2009)を改良し、独自に開発した方法によりコルチスタチンA(1)およびコルチスタチンJ(2)の全合成を達成した。共通の中間体を利用しながらも、反応条件の最適化を行うことで、1、2をそれぞれ効率的に作り分けることができた。

また、全合成ルートを活用して、非天然物である2-デオキシコルチスタチンA、エピコルチスタチンJなど、合成アナログの調製にも成功し、構造活性相関研究など生物分子化学研究に使用可能な分子ツールを得ることができた。
インクルーシブ授業におけるカリキュラム・デザイン方法の開発的研究

平成30(2018)年度は、ドイツにおける知的障害児と定型発達児の共同的な授業とそれを支えるカリキュラム構成について、理論と実践の両面から研究を進めた。(1)理論について:ドイツ教育学におけるインクルーシブ教育の理論形成過程を捉えるために、ドイツでインクルーシブ教育のあり方が検討される際に手がかりとされた「多様性の教育学」の内容とその特徴について文献調査およびインタビュー調査を通して検討し、整理した。その上で、「多様性の教育学」に基づくカリキュラム構想の理論、および授業構想の理論について検討した。その結果、「多様性の教育学」は伝統的な学校教育を批判し変革の必要性を主張している点でインクルーシブ教育と共通していることが明らかになった。具体的には、大人が決めたカリキュラムの実施や評価方法に対する子どもからの意見も含めた批判的検討を目指す取り組み等があった。(2)学校教育実践について:ベルリンのインクルーシブ重点校に指定されている学校を訪問し、障害児と定型発達児の共同学習の授業を参観したのち、校長および授業者(教諭、補助教員等)にインタビュー調査を行った。訪問した学校の特徴として、異年齢学級での授業や子どもの実態に応じて特定の子どもを取り出した学習支援が行われていた。訪問した学校では、インクルーシブ重点校に指定される以前から異年齢学級での授業を行ってきた長年の経験があるため、1保護者や子どもは年齢や学習水準が異なる子どもが共に学ぶことに対して抵抗感を抱いていないこと、2教師は「子どもが共同して取り組む課題」と「個人の学習水準に合わせた課題」とを使い分けて学習時間の確保および評価を行っており、数値による評価だけでなく、子どもの学習の評価を文章で記入し話し合いによって共有する体制があること等を明らかにすることができた。当初の計画通り、文献による調査に加えて、ドイツでの調査を行った。ベルリンのインクルーシブ教育重点校である小学校を訪問し、障害児を含む異学年学級の授業を参観するとともに、学校の教職員に聴き取りを行うことで、インクルーシブ授業の事例についてデータを収集することができた。また、ドイツにおけるインクルーシブ教育の理論形成に影響を与えた研究者を訪問し、理論構築の経緯や時代的背景等についてインタビュー調査を行うことができた。ただし、調査時期が年度末となったため、授業や学校の取り組みに関する詳細な分析・検討および成果の発表は、次年度(平成31(2019)年度)以降に行う予定である。平成31(2019)年度は、(1)平成30(2018)年度にドイツで行った調査結果に基づいて初等教育段階におけるインクルーシブ授業のカリキュラム編成の理論と事例について分析・検討し、(2)日本の学校教育におけるインクルーシブ授業のためのカリキュラム編成の課題について検討する予定である。本研究は、これまで「生活指導」や「他者理解」といった「訓育的側面」の文脈から扱われることが多かった障害児と定型発達児の共同学習について、障害児と定型発達児の共同学習について陶冶論からアプローチし、障害児と定型発達児の共同学習に必要なカリキュラム・デザインの要件を明らかにすることを目的としている。平成29(2017)年度は、知的障害児と定型発達児の共同授業が知的発達を促進する可能性と意義について、以下の二点を中心として研究を進めた。(1)知的障害児の学習権保障として取り組まれてきた教科教育の実践について、1960年代以降から出版されてきた日本の教育実践記録を分析し、今日的意義を検討した。日本の知的障害児教育における教科教育は、「原教科」論のように教科学習につながる概念習得も含むかたちで実践されてきた。今後は、知的障害児の教科教育における「原教科」論およびその他の知的障害児教育の教科教育実践について、当時の批判的見解も含めて、より精緻に分析、検討する。(2)障害児と定型発達児の共同学習のためのカリキュラム構成に関する海外の動向として、ドイツにおける教授学議論を参照し、インクルーシブなカリキュラム構成の課題を明らかにした。スタンダードとして策定された州カリキュラムの枠組みには、「異質性に対する開放性」と、他方では「統一的に決められた規定」という矛盾が含まれており、このジレンマに対して教師の教育計画に余白をとることの重要性が確認されている。今後は、初等教育段階や中等教育段階におけるインクルーシブ授業のためのカリキュラム編成の要件について分析、検討する。戦後日本の知的障害児教育における教科教育実践に関する資料の収集、ならびにドイツのインクルーシブ授業におけるカリキュラム編成に関する資料の収集を中心に行い、今後の研究の準備を行うことができた。次年度(平成30(2018)年度)の重点課題であるドイツのインクルーシブ授業におけるカリキュラム編成に関する研究動向についても分析作業に取りかかることができた。

(2)学校教育実践について:ベルリンのインクルーシブ重点校に指定されている学校を訪問し、障害児と定型発達児の共同学習の授業を参観したのち、校長および授業者(教諭、補助教員等)にインタビュー調査を行った。訪問した学校の特徴として、異年齢学級での授業や子どもの実態に応じて特定の子どもを取り出した学習支援が行われていた。訪問した学校では、インクルーシブ重点校に指定される以前から異年齢学級での授業を行ってきた長年の経験があるため、1保護者や子どもは年齢や学習水準が異なる子どもが共に学ぶことに対して抵抗感を抱いていないこと、2教師は「子どもが共同して取り組む課題」と「個人の学習水準に合わせた課題」とを使い分けて学習時間の確保および評価を行っており、数値による評価だけでなく、子どもの学習の評価を文章で記入し話し合いによって共有する体制があること等を明らかにすることができた。当初の計画通り、文献による調査に加えて、ドイツでの調査を行った。ベルリンのインクルーシブ教育重点校である小学校を訪問し、障害児を含む異学年学級の授業を参観するとともに、学校の教職員に聴き取りを行うことで、インクルーシブ授業の事例についてデータを収集することができた。また、ドイツにおけるインクルーシブ教育の理論形成に影響を与えた研究者を訪問し、理論構築の経緯や時代的背景等についてインタビュー調査を行うことができた。ただし、調査時期が年度末となったため、授業や学校の取り組みに関する詳細な分析・検討および成果の発表は、次年度(平成31(2019)年度)以降に行う予定である。平成30(2018)年度は、(1)知的障害児教育の教科教育実践について、当時の批判的見解も含めて、より詳細に分析、検討する。また、(2)海外の教育実践の動向についてドイツの初等教育段階や中等教育段階におけるインクルーシブ授業のためのカリキュラム編成の要件について調査、分析する予定である。平成31(2019)年度は、(1)平成30(2018)年度にドイツで行った調査結果に基づいて初等教育段階におけるインクルーシブ授業のカリキュラム編成の理論と事例について分析・検討し、(2)日本の学校教育におけるインクルーシブ授業のためのカリキュラム編成の課題について検討する予定である。今年度は、当初の予定より出張回数が少なかったため、次年度以降に繰り越すこととした。次年度以降に、資料収集および調査研究のための旅費、文献収集のための物品費等として使用する予定である。今年度行ったドイツでの調査および資料収集では、研究計画を作成した当初の予定に加えて、研究者による調査への協力が得られたため滞在期間等を延長した。それに伴い、調査のために必要な費用を確保する目的で次年度の予算を前倒して申請した。渡航中の滞在地域や日程等を調整した結果、節減できた費用は次年度に繰り越すこととなった。繰り越した費用は、次年度以降に資料収集および調査研究のための旅費、文献収集のための物品費等として使用する予定である。
蓄積された観測データに用いる太陽活動現象自動検出システムの構築と活用

2006年9月に打ち上げられた「ひので」衛星搭載のX線望遠鏡のデータを中心に、研究課題の研究を進めた。私は、前年度の科研費で購入したワークステ,ションを用い、日々得られる膨大な観測データのデータベースを作成している。そして今年度は、そのデータベースを活用するために、データのチェックを自動で行うソフトウェアや、希望するデータを抽出するソフトウェアなどを開発した。これらのソフトウェアは、私自身の研究にだけでなく、「ひので」X線望遠鏡の観測計画の立案・実行にも用いられている。私は、これらのソフトウェアを用い、X線望遠鏡が「太陽フレアに伴う衝撃波」の発生と伝搬の様子を捉えていることを見つけた。この現象は「ひので」の極端紫外線撮像分光装置でも同時に観測されており、これらのデータを用いて、詳細な衝撃波の解析を行った。撮像装置であるX線望遠鏡のデータからは、衝撃波の速度や伝搬の様子が分かり、分光装置である極端紫外線撮像分光装置のデータからは、衝撃波面を挟んでのコロナプラズマの物理量(温度・密度)のジャンプがある.ことを確認した。これらの観測結果と電磁流体の理論を合わせることで、衝撃波のマッハ数(MHD fast-mode Mach number)が1.4であることや、直接測定することの困難なコロナの磁場が約7ガウスであることを算出した。今回の解析に用いたデータは大変優れており、これまでの研究よりも精度の高い結果が出せた点が本研究の特徴である。この結果は、論文としてまとめている最中である。以上のように、私は、観測データのデータベースと、それに適用するソフトウェアを作成し、太陽活動現象のチェックを行っている。そして、観測機器が衝撃波を捉えていることを見つけ、そのデータを詳細に解析した。本年度は、2006年9月に打ち上げられた「ひので」衛星搭載のX線望遠鏡のコアメンバーとして、衛星の運用と、X線データ解析用ソフトの作成を行い、初期観測データを用いて、太陽コロナの温度診断を行った。X線望遠鏡は、温度感度の異なる9種類のX線観測用フィルターを持っており、2種類以上のフィルターを用いて同時観測を行うことで、コロナの温度とエミッションメジャー(密度の2乗×体積)を見積ることが出来る。「ひので」衛星のX線望遠鏡は、「搭載フィルターの温度感度が様々なコロナ構造の温度診断に最適化されている」こと、「CCDの感度・S/Nが優れている」こと、「短時間での撮像が可能になった」ことにより、太陽活動の活発な活動領域から、太陽活動の穏やかな静穏領域まで、高空間・高時間分解で温度を求めることが可能になった。私は、この望遠鏡で得られたデータを元に、日々の太陽全面の温度変化を調べる研究を行った。まず、科研費で購入したワークステーションを用い、日々得られる膨大な観測データのデータベースを作成し、簡便にデータを閲覧することが出来るソフトウェアを作成した。そして、これらを元に、自動的に毎日の太陽全面温度を見積るシステムを構築した。太陽全面の温度分布とその時間変化は、太陽コロナでどのようにエネルギーが解放されているか(コロナ加熱問題)を解明する大きな手助けになる。私は、太陽全面の温度分布から、コロナを構成する構造は、温度とエミッションメジャーを用いることで分類できることを発見した。結果は、論文としてまとめている最中である。
癌免疫療法のための新規ナノキャリアの開発

本研究では、多糖ナノゲル-PEG架橋ナノ微粒子の構築とサイトカインIL12との複合化による長期徐放制御に成功した。また、カチオン性(スペルミン置換)多糖ナノゲルは核酸と効率よく複合体を形成し、トランスフェクション効率が高く、毒性の低い新規遺伝子キャリアとして機能することが明らかになった。さらに、CpGDNAによるIL12産生の増強やsiRNAによるRNA干渉においてもキャリアとしての有効性が認められた。本研究では、これまでの知見をもとに、独自に開発した分子シャペロン機能を有する自己組織化ナノゲル複合体を用いて、癌治療における新しいDDSの設計とその応用を目的とする。具体的には、サイトカインの徐放制御担体としてのナノゲル複合体の利用、および塩基性ナノゲルを用いたタンパク質や遺伝子(プラスミド)などの核酸のキャリアとしての利用を図り、その有用性を実証する。ナノゲルはタンパク質を凝集させることなく取り込み、活性を保持した形で放出しえる、いわゆる分子シャペロン機能を有していることが最大の特徴であり、世界に例のない全く独創的な点である。1)ナノゲル架橋ナノ微粒子の開発:アクロイル基を有するナノゲルとチオール基を有する4本鎖ポリエチレングリコール誘導体とのマイケル付加反応により、ナノゲルが数十から数百連結された粒径50-100nmの新規ナノゲル架橋ナノ微粒子の合成に成功した。さらに、サイトカインIL12と効率よく複合体を形成し、この複合体をラットの皮下に投与後、血中のIL12濃度を測定したところ、ナノゲル架橋微粒子化によりナノゲルだけの時と比べて、徐放効果が長時間続き、タンパク質徐放性ナノキャリアとして有用であることを明らかとした。2)ナノゲル核酸キャリアの設計と機能:カチオン性(スペルミン置換)多糖ナノゲルはプラスミドと相互作用し効率よく複合体を形成した。そのトランスフェクション効率をルシフェラーゼ発現系により検討し、毒性の低い新規遺伝子キャリアとして機能することが明らかになった。本研究では、サイトカインの徐放制御担体としてのナノゲル複合体の利用、および塩基性ナノゲルを用いたタンパク質や遺伝子(プラスミド)などの核酸のキャリアとしての利用を図る。1)ナノゲル癌ワクチンの開発:CHPナノゲルにESO-1癌抗原を取り込ませたナノゲル癌ワクチンは、臨床実験において、特に食道がんに対して有効であることが実証されている。ナノゲル効果を明らかにするために、マウスに皮下投与した後の抗原タンパク質の組織内分布を蛍光タンパク質を用いて調べた。その結果、ナノゲル化により抗原タンパク質は近傍のリンパ節に運ばれ、マクロファージや樹状細胞に効率よく取り込まれ、その作用は3日以上の長期にわたることがわかった。ナノゲルは、抗原の安定な取り込みによる製剤化とリンパ節へ輸送するナノキャリアとして有効に機能していることが明らかになった。また、siRNAによるRNA干渉においてもキャリアとしての有効性が認められた。
不完備市場を考慮に入れた日本経済の政策シミュレーション

本研究課題について,次の研究を実施した。不確実性の解消を待つために待ちオプションプレミアムを理論的に考察した。ただ実証的に待ちオプションプレミアムを日本の社債市場で発見できなかった。投資が不可逆的で,流動制約が存在する不完備経済において,消費税に再配分機能があることを理論的に証明し,日本経済での厚生評価をした。生涯賃金が,参入時点での景気に左右される不完備経済のコストやその対策を解析的に考察し,日本経済で数量的に評価した。4本の論文が査読付き雑誌に掲載または掲載予定となった。本年度に,設備備品として計上したコンピュータは比較的安価に購入できたため,予定していた物品費を経済学関連書籍の購入に充てた。2008年度は,本研究課題の最終年度であり,論文を作成しそれについてセミナーおよび研究会で報告をおこなった。また,研究費の使途として,経済学関連図書およびパソコンソフトを購入した。また,新たな論文として,「動学的一般均衡モデルと景気循環会計」を作成し,法政大学比較経済研究所のワーキングペーパーとして刊行し,各研究機関に配布した。この論文は,日本の税制をもとに,租税を考慮に入れたモデルでどれだけ市場のゆがみを計測しているかを景気循環会計に基づいて考察した論文である。この研究課題で得られた知見をもとに, 2009年より基盤研究(C)「割引率が一定でない効用関数を用いたマクロ政策分析」として継続的に研究をすすめていく。
活性炭を用いた吸着式冷凍システムの高性能化に関する研究

1.実験では,吸着実験およびサイクル実験を行い,フィンチューブ型吸着器の基礎的な熱及び物質移動特性を把握すると供に,サイクル運転条件が性能に及ぼす影響を明らかにした.また,システム性能の向上には吸着器の熱容量を低減させる必要があることを明らかにした.上述の成果から,熱容量の小さいアルミニウム製熱交換器を吸着器用熱交換器に用いた吸着器の性能を実験的に評価し,冷凍能力が極大値を示す吸脱着時間が存在すること及び吸脱着時間が長いほど冷凍成績係数COPが増加することを明らかにした.2.数値解析では,フィンチューブ型吸着器に関する二次元非定常数値解析モデルを構築し,まず同吸着器の吸着実験結果との比較した.その結果,ACP充填層の温度の計算値は吸着開始直後に実験値より最大20°C低く見積もるが,時間経過と供にその差異が小さくなること,熱源水の交換熱量の計算値は実験値と10%の差異で一致することを示した.さらに,熱交換器形状,吸着剤の粒径および充填密度をパラメータとして計算し,それらのパラメータと吸着器性能の関係を明らかにした.3.新規ACPを用いた吸着式冷凍システムの性能評価に関しては,従来のACPと異なる吸着等温線を有するACPを用いた吸着式冷凍システムに関して,熱力学的計算により性能評価を行った.その結果,ACP/エタノール系吸着式冷凍システムの作動相対圧範囲での傾きが大きいほど,性能が向上することを明らかにした.1.実験では,吸着実験およびサイクル実験を行い,フィンチューブ型吸着器の基礎的な熱及び物質移動特性を把握すると供に,サイクル運転条件が性能に及ぼす影響を明らかにした.また,システム性能の向上には吸着器の熱容量を低減させる必要があることを明らかにした.上述の成果から,熱容量の小さいアルミニウム製熱交換器を吸着器用熱交換器に用いた吸着器の性能を実験的に評価し,冷凍能力が極大値を示す吸脱着時間が存在すること及び吸脱着時間が長いほど冷凍成績係数COPが増加することを明らかにした.2.数値解析では,フィンチューブ型吸着器に関する二次元非定常数値解析モデルを構築し,まず同吸着器の吸着実験結果との比較した.その結果,ACP充填層の温度の計算値は吸着開始直後に実験値より最大20°C低く見積もるが,時間経過と供にその差異が小さくなること,熱源水の交換熱量の計算値は実験値と10%の差異で一致することを示した.さらに,熱交換器形状,吸着剤の粒径および充填密度をパラメータとして計算し,それらのパラメータと吸着器性能の関係を明らかにした.3.新規ACPを用いた吸着式冷凍システムの性能評価に関しては,従来のACPと異なる吸着等温線を有するACPを用いた吸着式冷凍システムに関して,熱力学的計算により性能評価を行った.その結果,ACP/エタノール系吸着式冷凍システムの作動相対圧範囲での傾きが大きいほど,性能が向上することを明らかにした.
電磁場を利用した植物生長制御に関する研究

電磁場の植物成長に与える影響を調べるために,各種磁場印加時の種子の発芽数の計測を行った。種子は野菜を用い,温度湿度の制御可能な環境室内で,播種後全ての種子が発芽するまで毎1時間について発芽勢の測定を行った。測定はCCDカメラを用いて記録し,発芽数のカウントはモニタ上で目視で行った。発芽勢は時間当たりの種子発芽数と定義した。印加磁場の周波数には1Hzから10kHzを用い,強度は地磁気の1/10レベルから最大10倍,波形は単一方向パルス状のものを用いた。印加は播種から発芽までの期間連続して行った。今回供試された種子はダイコン,カイワレ,ニラ,ハクサイ,ニンジン,ツケナ,カラシナでうちダイコンとカイワレの発芽勢に対する影響が大きかった。そこで,ダイコンとカイワレについて印加磁場周波数を細かく設定し発芽勢を比べたところ,1100Hz印加時か10010kHz印加時よりも高く,カイワレでは10Hz印加時,ダイコンでは100Hz印加時ににピーク値を得,最大20%の対照区よりも高い発芽勢の値を得た。また,磁場強度に関しては10Hz印加時において地磁気と同レベル以上で有意な影響を与えることが分かり,それよりも小さい強度では発芽勢に対して影響を及ぼすことはなかった。同質の磁場を種子に対して前処理として施した後発芽中には磁場を印加せずに行った発芽試験では,有意な差を得ることはなく,また吸水に用いた蒸留水に対して磁場を印加した後発芽中には磁場を印加せずに行った発芽試験でもやはり有意な差は得られなかった。このことから,今回用いた磁場レベルは植物の生理活性因子として影響を及ぼしていることが考えられた。種子はコマツナを用い,温度湿度の制御可能な環境室内で,播種後全ての種子が発芽するまで毎1時間について発芽勢の測定を行った。実験に先立ち,地磁気の強度及び周波数成分の測定を行った。磁場測定はガウスメータを用い,出力値をA/D変換して処理を行った。その結果,平成9年秋の岡山での地磁気強度は約45μT,うち垂直成分約35μTで,広域の周波数成分を含む複合波形を示し,特に1Hzより短い周期の帯域に注目してみると,20Hz近辺にピークを持ち50Hzくらいまでの成分を持つことが分かった。実験にはこれらバックグラウンドが少なからず影響すると考えられたが,効果的なシールドの導入目途が立たないため,同一環境下にある対照区との比較実験をすることにした。印加磁場の周波数には1Hzから1kHzを用い,強度は地磁気の1/10レベルから最大10倍,波形は単一方向パルス状のものを用いた。印加は膜種から発芽までの期間連続して行った。その結果,発芽勢は1100Hz印加時が1001kHz印加時よりも高く,特に10Hz印加時にピーク値を得,最大20%の対照区よりも高い発芽勢の値を得た。
水産食品におけるグリシンベタインおよびアルギニンの呈味効果に関する研究

軟体類や甲殻類などの水産食品に多く含まれているグリシンベタイン(GB)およびアルギニン(Arg)の呈味上の性質を明らかにするため官能検査による研究を行い,次の結果を得た.1.GBの閾値は0.25%から0.5%の間にあることが分かった.2.「GBは爽快な甘味をもつ」という多くの文献の記載とは異なり,0.25%から1.5%GB溶液は甘味に苦味が伴い,特に後味に苦味が残ることを示した.3.GBを多量に含むエゾボラ筋肉の合成エキスを用いるアディションテストを行い,GBの甘味付与効果は従来考えられていたほど強いものではないことを明らかにした.4.高濃度のGBの呈味効果として,濃厚感,こく,後味の増強などがあることが示唆された.5.ホタテガイ貝柱には,閾値(50mg/100ml)の約6倍の遊離Argが含まれるのにかかわらず,苦味がほとんどない理由を追求するため,そのエキス成分の分析値を基にしてArg溶液(300mg/100ml)への他エキス成分のアディションテストおよび他エキス成分へのArgのアディションテストを行った結果,グルタミン酸,アデノシン5′-一リン酸,NaClなどにArgの苦味抑制効果があることが分った.6.上記成分のうち,NaClのArg苦味抑制効果は最も顕著であり,その苦味をほとんど消失させるほどであった.7.ホタテガイ貝柱の約5倍の遊離Argを含むイセエビ筋肉のエキスについて同様に苦味抑制成分を調べ,ホタテガイの場合とほぼ同様にグリシン,アデニンヌクレオチド,NaClに効果があること,NaClの効果がきわめて顕著であることを認めた.軟体類や甲殻類などの水産食品に多く含まれているグリシンベタイン(GB)およびアルギニン(Arg)の呈味上の性質を明らかにするため官能検査による研究を行い,次の結果を得た.1.GBの閾値は0.25%から0.5%の間にあることが分かった.2.「GBは爽快な甘味をもつ」という多くの文献の記載とは異なり,0.25%から1.5%GB溶液は甘味に苦味が伴い,特に後味に苦味が残ることを示した.3.GBを多量に含むエゾボラ筋肉の合成エキスを用いるアディションテストを行い,GBの甘味付与効果は従来考えられていたほど強いものではないことを明らかにした.4.高濃度のGBの呈味効果として,濃厚感,こく,後味の増強などがあることが示唆された.5.ホタテガイ貝柱には,閾値(50mg/100ml)の約6倍の遊離Argが含まれるのにかかわらず,苦味がほとんどない理由を追求するため,そのエキス成分の分析値を基にしてArg溶液(300mg/100ml)への他エキス成分のアディションテストおよび他エキス成分へのArgのアディションテストを行った結果,グルタミン酸,アデノシン5′-一リン酸,NaClなどにArgの苦味抑制効果があることが分った.6.上記成分のうち,NaClのArg苦味抑制効果は最も顕著であり,その苦味をほとんど消失させるほどであった.7.ホタテガイ貝柱の約5倍の遊離Argを含むイセエビ筋肉のエキスについて同様に苦味抑制成分を調べ,ホタテガイの場合とほぼ同様にグリシン,アデニンヌクレオチド,NaClに効果があること,NaClの効果がきわめて顕著であることを認めた.水産物に広く分布するグリシンベタイン(GB)は,そう快な甘味を有し,これを多く含む水産食品の甘味に寄与するといわれているが,これを実証した研究は極めて乏しい。そこで,GBの閾値と味質を明らかにするとともに,水産食品におけるその呈味効果を解明する目的で以下の研究を行った。先ず,0.125から1.0%(w/v)までの4段階の2倍上昇系列のGB水溶液を水と組み合わせて3点識別試験を行うとともに,それぞれの濃度における味質を調べたところ,GBは0.5%以上で水と有意に識別され(p<0.001),閾値は0.25から0.5%の間にあると判断された。また,味質はいずれの濃度においても甘味に苦味を伴うものであった。次に,GB含量の高い巻貝のエゾボラ(Neptunea polycostata)を選び,可食部(筋肉)から80%エタノールおよび5%過塩素酸エキスを調製し、それぞれに含まれる成分を精査した。そして,各エキス成分の分析値に基づいて調製した合成エキスを用いるオミッションテストによりエゾボラにおけるGBの呈味効果を調べた。その結果,エゾボラのエキス成分の中ではGBが1.5g/100gと単一成分として最も多く,1.5g/100mlのGB溶液は閾値付近の濃度と同様に甘味に苦味を伴っていた。しかし,オミッションテストでは,GBを欠く合成エキスは有意に識別された(p<0.05)ものの甘味の強さに有意差は認められず,合成エキスで指摘された苦味は,GB単独溶液のそれに比べて弱かった。以上のとおり,従前の認識とな異なり,GBの味質は甘味に苦味を伴うものであり,その甘味への寄与はエゾボラ筋肉ではあまり大きくないと判断された。ホタテガイ貝柱(閉殻筋)の合成エキス中には,苦味アミノ酸といわれているアルギニン(Arg)が閥値を大幅に超える濃度で含まれているにもかかわらず,そのエキスはほとんど苦味を呈さない.

これはエキス成分中にArgの苦味を抑制する成分が存在することによると考え,有効成分の同定を試みた.また,ホタテガイよりはるかにArg含量が高いイセエビ筋肉についても同様の研究を行った.得られた成果を要約すると次のとおりである.1.まず,ホタテガイに含まれる濃度とほぼ同じ濃度のArg溶液(300mg/100ml)の味質を調べ,甘味を伴う強い苦味を呈することを確かめた.また,その濃度が低くなると苦味に比べて甘味が強くなり,濃度により味質が変ることが分った.2.ホタテガイの呈味に重要とされている8成分よりなる合成エキスを用いてオミッションテストを行い,Argが苦味を与えないことを確かめた.3.Argへの他成分の添加および他成分へのArg添加の2種類のアディションテストを行った結果,Argの苦味抑制にグルタミン酸,AMPおよびNaClが有効であり,なかでもNaClの効果が最も大きいことが判明した.4.イセエビの遊離アミノ酸,核酸関連化合物,無機成分などのエキス成分の分析結果に基づいて,1.5g/100mlのArg溶液へのタウリン,グルタミン酸,グルタミン,グリシン,アデニンヌクレオチド(ATP+ADP+AMP+IMP),NaClのアディションテストを行った結果,グリシン,アデニンヌクレオチド,NaClにArgの苦味抑制効果が認められた.このうち,NaClの効果は特に顕著であり,ホタテガイの場合と同様の結果がイセエビにおいても得られた.
金属錯体多量体におけるd不対電子とπ電子とのlong-range相互作用

複数の遷移金属錯体からなる集積系化合物群の期待される機能として、エネルギーや電子伝達機能、あるいは光エネルギー変換素子としての機能があげられる。このような系の中でおこるエネルギー移動、電子移動過程においては当然のことながら複数の不対電子が存在し、着目している反応の部分から離れたところにも金属不対電子が存在する場合が多々ある。大きな、複雑な系の中で、"離れた金属不対電子"はlong-rangeの相互作用を通して様々な物理、化学過程にどのような影響を及ぼすのか、明らかにし、一般的な理解に結びつく考え方を導くことを目的としている。様々な光誘起過程のうち最も単純な過程の一つである項間交差過程に着目した。様々な架橋子をもつポルフィリンダイマーにおいて反磁性フリーベースポルフィリン部π電子系の項間交差速度が離れた銅ポルフィリンのd不対電子との交換相互作用によって著しく増加する。その項間交差速度を両者の相互作用で書き表す表式を導いた。また、実験で観測された架橋子依存性から交換相互作用におけるthrough bondモデルの検討をおこなった。また、これと対応する常磁性のCu(II)-Cu(II)のポルフィリンダイマーにおいて2つのd電子間のスピンースピン相互作用の絶対値をESR実験をもとに明らかにした。その結果、2つの不対電子間の相互作用には双極子-双極子相互作用と交換相互作用の両者が寄与しているが、交換相互作用はこの場合もthrough bond型であることが明らかとなった。
細胞分裂.運動時のミオシンの動的構築機構

1.ミオシンの蛍光標識法の検討。細胞性粘菌よりミオシンを単離し、蛍光標識した。蛍光色素としては、5-iodoacetoamido fluoresceinほかいくつかで試みた。この蛍光標識ミオシンのATPase活性、繊維形成能などを標識していないミオシンと比較し、蛍光標識によりあまり活性の変化のない標識条件を調べた。2.蛍光標識ミオシンの細胞内導入法の検討。まず、エレクトロポレーション法により、蛍光標識した高分子を細胞内に導入する条件を検討した。その結果、外液の濃度、電圧の調節により、高分子を希望の量だけ導入する条件がえられた。ミオシンの導入も可能となったが、現段階では、いくつかの問題点が残っている。そのひとつは、ミオシンは高イオン強度条件でのみ、単量体になるが、この条件では、導入後、細胞が破裂しやすいことである。これらの問題も、現在解決しつつある。3.蛍光標識ミオシンの導入量の検討。細胞内に導入するミオシンの量を変えて、細胞の運動活性、分裂能をビデオにモニターし、行動解析プログラムを用い、細胞に影響を与えない導入量を算出することを試みた。現段階で導入できている量の蛍光標識ミオシンによって、細胞の運動性は変化していない。4.細胞内に導入された蛍光標識ミオシンの挙動の解析。導入された蛍光標識ミオシンを、超高感度カメラでモニターし、その細胞内での挙動を解析した。細胞分裂時に、導入された蛍光標識ミオシンは収縮環に集まってくることがわかった。また、細胞の運動時には、細胞尾部への蛍光標識ミオシンの局在化が観察された。細胞の運動に伴って、ミオシンのすみやかな分布変化がみられた。このような観察は、運動性の細胞で初めて得られたものである。
高等植物体シンク活性の道管灌流法による解明

トーモロコシ根のシンク部分の構成的硝酸イオン吸収系の性質を研究した。イオンクロマトグラフによって細胞内外の硝酸イオン濃度を、細胞内微小電極によって膜電位差を測定したところ、硝酸イオン吸収は2×10^4J/moleの能動輸送であることがわかった。この吸収はNaN_3によって完全に阻害される。またシンク系の細胞膜は硝酸イオンを与えられるとまず数mV脱分極し、次いで硝酸イオンの吸収に伴って10数mV過分極する。この過分極は吸収と同じくNaN_3(10^<-4>M)によって完全に打消され、膜電位は硝酸がないときにNaN_3によって脱分極したと同じレベル迄減少する。しかもこの過分極は硝酸イオンを除いても元に戻らない。このことは適応的に形成される硝酸イオン吸収系がプロトンと硝酸イオンとを1:2で起電的に共役輸送すると言われているのに対し、構成的硝酸輸送系では共役輸送自体は起電的でないか、2:1以上のそれだけなら脱分極を起す逆起電性共役輸送であることを示唆している。過分極が生ずるのは硝酸イオンをシグナルとして起電性プロトンポンプの活性化が起り、これは硝酸イオンを除いてもなくならないと考えるほかない。次いでイオンクロマトグラフによって硝酸イオンの吸収速度と濃度との関係を定量的に測定したところ、Km=0.25mMのミハエリスーメンテン型の吸収曲線が得られた。一方膜電位の過分極と硝酸イオン濃度との量的関係を求めたところ、硝酸イオン濃度が0.5mM以上になってはじめて起こるonーoff型の反応であることがわかった。またセミミクロpH電極によって硝酸吸収とプロトンの細胞膜をよぎる出入りとの関係を調べたところ、硝酸イオンが活発に取り込まれていても根外液はかなりの速さで酸性化し、NaN_3でプロトンポンプの活動を止めるとはじめて一過性の大きなアルカリ化がみられた。これらの事実も上記の仮説を支持している。
複合糖質の持つ神経栄養因子様活性と脳老化

GD3合成酵素のcDNAをb-及びc-系列のガングリオシドを発現してないNeuro2a細胞に導入し、GD3合成酵素を強制発現させることにより細胞に引き起こされる現象を調べることにより、ガングリオシドの持つ神経栄養因子様作用を解析することを目的とした。1)GD3合成酵素のcDNAを導入した細胞(N2a-GD3)はコロニーの周囲に多数の神経突起が伸展しているのが認められたが、ベクターのみを導入した細胞(N2a-brs)ではそのような伸展は見られなかった。自発的な神経突起の伸展は、クローン化した細胞でも観察された。2)抗GD3モノクローナル抗体を用いてGD3の発現を調べたところ、親株。N2a-brsではGD3が殆ど発現していないにも拘わらず、N2a-GD3のみがGD3を発現していた。さらに、b-系列ガングリオシドのひとつで元来ほとんど発現していないGQ1bの発現もN2a-GD3では認められた。3)N2a-GD3の細胞増殖とチミヂンの取り込みは、N2a-brs及び親株に比べて著しく減少していた。4)N2a-GD3はアセチルコリンエステラーゼの染色で多くの細胞が染色されたが、N2a-brs及び親株にはそのような細胞は見られなかった。以上の結果から、GD3合成酵素cDNAの導入により、Neuro2a細胞のガングリオシドのde novoの合成とその発現が変化し、b-系列ガングリオシドを合成・発現するようになった。さらに、増殖が抑制され、コリン作動性神経様に分化し神経突起を伸展させたと考えられる。以上の結果は、GD3合成酵素遺伝子が神経分化誘導遺伝子の一つであり、新たに発現されたガングリオシド分子(のなかのどれか)が神経分化誘導因子であると考えられる。
内臓脂肪由来活性酸素種による血管障害の分子メカニズム

内臓肥満症を基盤にもつメタボリックシンドローム症例では、血管機能が障害され、心臓血管病の発症につながる。筆者らは、内臓脂肪に由来した活性酸素種が、メタボリックシンドロームの病態に重要な役割を担っていることを解明してきた。本研究では、血管内皮における内臓脂肪由来活性酸素種の発生様式を検討し、以下の結果を得た。第一、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)では、パルミチン酸添加で、細胞内活性酸素種シグナル(ROS)が増加した。ROS産生は抗酸化物質N-アセチルシステインで抑制されるが、NAD(P)Hオキシダーゼ阻害薬やRho-kinase阻害薬で抑制されなかった。第二、パルミチン酸で複数の酸化ストレス関連蛋白の発現が増強した。第三、肥満マウス血管のアセチルコリンおよびニトロプルシッドに対する拡張反応は、通常食で明らかな変化しなかった。以上、食事中の主要な飽和脂肪酸が直接酸化ストレスを産生し、関連する蛋白群を活性化することで、血管機能に影響していることが明らかになった。健診センターの受診者(年齢3079才、男性3839名、女性3146名、総計6985名)を対象に、生活習慣病(内臓肥満症、高血圧、耐糖能異常、脂質代謝異常、高尿酸血症)および動脈硬化性疾患のリスクファクターの陽性率と心血管イベントの関係を調べた。平均観察期間男性1346日、女性1358日で、急性心筋梗塞の発症率は、男性2.01、女性1.03(千人年)、冠動脈疾患(急性心筋梗塞+労作性狭心症)男性3.40、女性2.06(千人年)、脳卒中3.47、女性2.49(千人年)といずれも男性が女性に比較して、高率であった。一方で、腹部肥満、高血圧、高血糖、高中性脂肪、低HDL血症の陽性率、喫煙率、習慣飲酒率でも、男性が女性に比較して高く、高コレステロール血症は男女で有病率に差がなかった。心血管イベントの発生率には男女差があり、その発生要因も明らかな差がある。メタボリックシンドロームの診断・管理のためには、男女差を考慮にいれ個別のアプローチ基準を設定する必要があると考えられた。健診センターの受診者で血管内皮機能および酸化ストレスマーカーを測定した。メタボリックシンドロームを有する症例では、血管内皮機能および酸化ストレスマーカーが内臓肥満増加と関連することが示された。地域住民を対象としたデータベースを作成した(合計人口は123142名、65才以上人口は4市町総計218897名(人口の15.8%)。本集団は沖縄県全体の人口構成に近似し、かつ、沖縄県総人口のおよそ1割を対象とした大規模な集団である。現在、(1)一次健診データ、(2)二次健診データ(75g糖負荷検査、頚部エコー、微量アルブミン)、(3)生活習慣病病歴データ、(4)医療費データ、(4)保健指導情報のうち、(1)から(4)までの突合が完了、(5)保健指導情報の入力にかかっている。健診センターの受診者(年齢3079才、総計6985名)を対象に、生活習慣病(内臓肥満症、高血圧、耐糖能異常、脂質代謝異常、高尿酸血症)および動脈硬化症リスクファクターの陽性率と心血管イベントの関係を調べた。平均観察期間男性1346日、女性1358日で、急性心筋梗塞の発症率は、男性2.01、女性1.03(千人年)、冠動脈疾患(急性心筋梗塞+労作性狭心症)男性3.40、女性2.06(千人年)、脳卒中3.47、女性2.49(千人年)といずれも男性が女性に比較して高率であった。一方、腹部肥満、高血圧、高血糖、高中性脂肪、低HDL血症の陽性率、喫煙率、習慣飲酒率でも、男性が女性に比較して高く、高コレステロール血症は男女で差がなかった。心血管イベントの発生率には男女差があり、その発生要因も差がある。さらに、メタボリックシンドローム(内臓肥満症)を有する症例では、血管内皮機能および酸化ストレスマーカーが内臓肥満増加と関連することが強く示唆された。沖縄県住民(総人口123142名中、国保加入者56810名)を対象とし(1)一次健診データ(住民健診・人間ドック全ての一次健診データ)

(2)二次健診データ(75g糖負荷検査、頚部エコー、微量アルブミン)、(3)生活習慣病病歴データ、(4)医療費データ、データベースを作成。(1)一次健診データ(2)保健指導、(3)生活習慣病病歴データ、(4)医療費データ(5)保健指導情報(保健指導記録による)生活習慣病有病者・予備群の概数の把握、健診、医療機関への受診の割合とその効果を把握するための解析を実施した。健診未受診者では、一次検診および二次健診受診者の何れに比較しても、全死亡が多いという結果が得られた。内臓肥満症をベースにした脳・心イベント発症およびその他の致死的疾患が関与している可能性が高いことが示唆された。血管内皮における内臓脂肪由来活性酸素種の発生様式を検討するために、以下の検討をおこなった。第一、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)を、パルミチン酸0-で培養し、細胞内活性酸素種シグナル(ROS)発生の推移をみた。パルミチン酸は、150-200μMを閾値としてROS産生が増加した。これは抗酸化物質N-アセチルシステイン(NAC)により抑制されるが、NAD(P)Hオキシダーゼ阻害薬(diphenylene iodonium ; DPI)やRho-kinase阻害薬では抑制されなかった。第二、パルミチン酸処理後の蛋白発現量の変動を網羅的に解析した(琉球大学医化学講座との共同研究)。パルミチン酸で発現が増強されるSpot70,71,88,89,90が同定された(pH4-7)。spotのひとつは抗酸化分子のひとつでこれまで脂肪酸との関係が指摘されていない。さらに既知あるいは未知の蛋白スポットの発現量変動がみられた。これらのうち蛋白発現量が著明に増加したspotに絞り、siRNA等を用いた遺伝子発現制御により脂肪酸の細胞機能に及ぼす影響を検索している。第三、遺伝子改変および高脂肪食負荷モデルの作成・病態解析、モデル動物およびヒト組織のマイクロRNAおよびプロテオミクス解析を計画・実施中である。第四、インビボモデルにおける血管障害の病態を明らかにするため、以下の検討をおこなった。レプチン受容体変異マウスdb/dbおよびその野生型で、通常食を4週間給餌後、切り出した大動脈リング状標本で血管作動性物質対する反応をみた。通常食ではアセチルコリンおよびニトロプルシッドに対する拡張反応に明らかな変化はみられず、脂肪負荷や体重増加といった追加のストレス因子が必要と想定された。