hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特別養護老人ホームの居室形式が入居者の生活行為と職員の介護量に及ぼす影響

睡眠・無為110回/分),今後の調査との比較による,この体動活動数を指標とした日常行為変化の分析の妥当性が検証できた。本研究は特別養護老人ホームの建替えに際して,「従来型多床室」から「ユニット型全室個室」の小規模処遇への環境移行に伴う,入居者の生活展開の変化(場所・行為・姿勢等の非参与による行動観察)と,入居者・施設職員双方の活動量の変化(アクティグラフによる微細な体動活動の測定)を調査し,日常行為の順応の過程を時系列的に比較検討し,施設更新時での居室の個室化に関する建築計画的な基礎資料を得ることを目的とする。環境移行は1次(従来型4床室からユニット型2床室)と2次(ユニット型2床室からユニット型個室)の2段階にて行なわれるが,本年度は1次環境移行後(ユニット型2床室)の調査を2回にわたり実施した(2004年5月及び2005年1月)。調査の途中段階であるため,現時点では主たる考察を行なうまでには至っていないが,これまでに検討できた内容について報告する。1.全入居者の生活展開では,プライベート領域での滞在が約6割から4.5割に減少し,セミプライベート領域での滞在が3.5割から5割へと上昇した。これに伴いベッド上の滞在が約6割から4割に減少して,車いすやいすでの滞在が3.5割から5割へと増加した。一方で,日常の行為内容については明確な変化は見られなかった。2.アクティグラフによる介護スタッフの体動活動量はあまり個人差がなく,220280回/分の体動活動数が日勤労働時間の約7割,そのうち240260回/分が約3割を占めていた。また,移行前後でほとんど変化はなく,介護労働量に対する影響自体は小さいものと推察できた。入居者の日中の体動活動数は0360回/分の範囲に分布しており,明確な個人差も観察された。移行前後では,個人ごとに異なった増減の様子が見受けられたが,この詳細については解析の途中段階である。本研究は特別養護老人ホームの建替えに際して,「従来型多床室」から「ユニット型全室個室」の小規模処遇への環境移行に伴う,入居者の生活展開の変化(場所・行為・姿勢等の非参与による行動観察)と,入居者・施設職員双方の体動活動量の変化を調査し,日常行為の順応の過程を時系列的に比較検討し,施設更新によるユニットケア化に関する建築計画的な基礎資料を得ることを目的とした。本年度は,最終年度として研究全体の取りまとめの一環として,複数の高齢者施設を比較しながら入居者の日常生活能力を包括的に捉える方法を検討し,施設内の日常の居場所や空間利用との関連についての分析を行なった。1.入居者の生活能力を簡易に示すため,行為・排泄・移動・立位・入浴・食事の6つの評価項目からの統合的な指標を求め,生活展開の観察回数等の相関を確認した。2.従来型の施設においても,居室の身近に設えたリビング的な空間は,デイルームの利用がしにくい介護指標の高い入居者の滞在場所として有効に機能していた。さらに,中度低い側の入居者にとっても日常の滞在場所の選択肢を増やすという効果が観察された。3.介護指標の高い入居者は,滞在場所の移動をスタッフに委ねるが,そのほとんどがケアの方針に関わる食事の際の場所移動に過ぎない結果であった。4.施設形態により差はあるものの,介護指標の低い入居者は食後に一旦居室に戻り,その後徐々にデイルーム等の共用空間へ出て行くという移動の傾向が見られ,特に食事に絡んで公・私の領域を選択的に使い分ける傾向が確認された。
甲殻類における行動文脈依存性姿勢制御の中枢シナプス機構解析

初年度は、光テレメータ装置を用いて、水中を自由行動中のアメリカザリガニの腹髄から,平衡感覚性介在ニューロンの活動を細胞外誘導すると同時に動物の行動をビデオ撮影し、神経活動を動物の姿勢・行動と対応させて解析した。その結果、脳から胸部へ腹髄を下行するスパイク活動が、1)動物の静止/活動状態によって変化するニューロンと変化しないニューロンが存在する、2)変化する場合は、同じ腹部姿勢運動でも、伸展と屈曲とで体傾斜に対する応答が大きく異なる、3)ニューロンによって上記の特性は一定である、等の知見が得られた。これらの結果は、脳から平衡感覚情報を胸肢(歩脚)および腹肢(尾扇肢を含む)の運動中枢へ伝える下行性介在ニューロン活動が、動物の行動状態あるいは前後関係(文脈)によって、同一の体傾斜に対して異なることを示しており、姿勢制御が単なる機械的反射に基づくのではなく、動物の行動文脈に応じて適応的に行われるための神経基盤となっていることを示唆している。このような神経活動の行動依存的な変化が脳内のどのようなシナプス活動に基づくのかを明らかにする目的で、次年度には、光テレメータ装置を用いて脳内ニューロン活動を細胞外誘導する方法を確立した。慢性電極を脳内に埋め込みことにより、局在ニューロンを含む脳内ニューロンからそのスパイク活動を記録するための、そして最終年度には、トレッドミル装置を用いることによって、歩行中/腹部姿勢運動遂行中の動物の脳から細胞内的にシナプス活動を記録解析するための、それぞれ技術的基盤を確立することができた。現時点では、これら手法の平衡感覚性介在ニューロンへの適用には成功していないが、方法論的には当初の目標を達成することが出来た。これまでに、姿勢制御と密接に関係する歩行運動および腹部姿勢運動中に選択的に活動を変化させる多数のニューロンの同定に成功し、それらの樹状突起が共通して前大脳に投射することを見出した。本学の電子科学研究所と共同で開発した光テレメーターシステムを用いて、水中で傾斜面を自由歩行中のアメリカザリガニProcambarusclarkii無麻酔全体標本から、姿勢制御に関与する平衡感覚性の腹随下行性介在ニューロン活動を記録するとともに、同時に動物行動をビデオ撮影して、神経活動と行動状態との関係を定量的に比較解析した。ユニット分離は、オフラインでスパイク波形識別アルゴリズムによりソフトウエア的に行った。その結果、尾扇肢(姿勢制御に関わる腹部付属肢)の運動に関与する同定介在ニューロンであるC1の活動は、歩行運動時に大きく増加し、平衡胞からの体傾斜情報を表現することが明らかになった。すなわち、体長軸回りの記録側下降傾斜および体横軸回りの頭部上昇傾斜に対して活動電位発射頻度の上昇を示し、記録側上昇傾斜および頭部下降傾斜に対しては活動電位の減少を示した。ただし、この場合、統計的に有意な違いとしては観察されなかった。しかし、ビデオ撮影で得られた詳細な行動状態と照らし合わせて解析した結果、そのスパイク活動は腹部姿勢の状態によって大きく影響を受けることが判明した。すなわち、前方歩行の腹部伸展時には、全般的な活動電位発射頻度が低下して体傾斜情報を表現しないのに対し、後方歩行の腹部の屈曲時には、活動電位発射頻度が上昇して体傾斜情報も明確に表現していた。この場合、スパイク活動の上昇および減少は、水平姿勢における自発的な活動電位発射頻度と比較して統計的に有意な違いを示した。これらの結果は、行動文脈依存性姿勢制御は、平衡胞情報が脳から腹随を下行する段階ですでに開始されている可能性を示唆しており、特に脳内の局在性ニューロン活動を記録解析する必要性が示された。

本学の電子科学研究所と共同で開発した光テレメーターシステムを用いて、水中で傾斜面を自由歩行中のアメリカザリガニProcambarusclarkii無麻酔全体標本から、姿勢制御に関与する平衡感覚性の腹随下行性介在ニューロン活動を記録するとともに、同時に動物行動をビデオ撮影して、神経活動と行動状態との関係を定量的に比較解析した。ユニット分離は、オフラインでスパイク波形識別アルゴリズムによりソフトウェア的に行った。その結果、尾扇肢(姿勢制御に関わる腹部付属肢)の運動に関与する同定介在ニューロンであるC1の活動は、歩行運動時に大きく増加し、平衡胞からの体傾斜情報を表現することが明らかになった。すなわち、体長軸回りの記縁側下降傾斜および体横軸回りの頭部上昇傾斜に対して活動電位発射頻度の上昇を示し、記縁側上昇傾斜および頭部下降傾斜に対しては活動電位の減少を示した。ただし、この場合、統計的に有意な違いとしては観察されなかった。しかし、ビデオ撮影で得られた詳細な行動状態と照らし合わせて解析した結果、そのスパイク活動は腹部姿勢の状態によって大きく影響を受けることが判明した。すなわち、前方歩行の腹部伸展時には、全般的な活動電位発射頻度が低下して体傾絆時報を表現しないのに対し、後方歩行の腹部の屈曲時には、活動電位発射頻度が上昇して体傾斜情報も明確に表現していた。この場合、スパイク活動の上昇および減少は、水平姿勢における自発的な活動電位発射頻度と比較して統計的に有意な違いを示した。これらの結果は、行動文脈依存性姿勢制御は、平衡胞情報が脳から腹随を下行する段階ですでに開始されている可能性を示唆しており、特に脳内の局在性ニューロン活動を記録解析する必要性が示された。甲殻類における行動文脈依存性の姿勢制御を明らかにする目的で、昨年度までに、光テレメータ装置を用いて自由行動中のアメリカザリガニからその脳活動を細胞外的に慢性誘導する方法を確立した。この方法で中枢ニューロン活動を行動と関連づけて解析することによって、平衡感覚性介在ニューロンが脳内表示する感覚情報が動物行動の微妙な違いによって大きく変化することを明らかにした。しかし、細胞外誘導では、ここのニューロンでのシナプス活動およびその統合過程を知ることができないため、ガラス管微小電極を用いた細胞内記録法を適用する必要が生じた。そこで、本年度は、動物の歩行行動を定量的に記録解析することが可能なトレッドミル装置をあらたに開発し、その上を歩行中の動物から脳内ニューロンのシナプス活動を記録し、歩行記録と合わせて解析する方法を確立した。姿勢制御に直接関わる平衡感覚性介在ニューロンの活動記録には現段階では成功していないが、姿勢制御と密接に関係する歩行運動については、その自発的な開始、継続、終了に関わる下行性介在ニューロンを多数同定するとともに、歩行行動と関連づけてそれらの活動変化を明らかにすることができた。また、刺激によって誘発される歩行運動と自発的に開始される歩行運動とでは、異なる下行性介在ニューロンが賦活されることから、それぞれの開始に関わる脳内メカニズムが異なる可能性が示された。細胞内染色による樹状突起投射部位の解析から、特に自発的な歩行の開始には中心複合体および前大脳橋を含む前大脳が重要な働きをすると推定された。
神経－膜電位変動を軸とする運動力学的刺激伝達機構の解明

老化や閉経に伴う骨粗鬆症患者数は1000万人といわれ、高齢化社会をむかえて、その患者数は増加し続けている。この治療・予防に運動のような力学的刺激は有効であると報告されている。本研究では、力学的刺激・神経系・細胞膜電位変動の関係について検討するために、光作動性膜電位操作分子を骨芽細胞・破骨細胞に組み入れるとともに、細胞膜電位を指標とした分子スクリーニングにより、数種類の標的分子を同定した。また、生体内での影響を検討するために、Invivo transfectionもしくは細胞移植をおこない、神経系による骨力学的刺激伝達機構に神経伝達物質受容体と細胞膜電位変動の関与を明らかにした。しかしながら、力学的刺激の強い運動(レジスタンス運動)による骨代謝・骨形態変動についてのメカニズムは明確にされていない。これは、動物に運動負荷することの難しさが一因と考えられる。私は、このメカニズムを検討するために、ラットがヒトと同様に直立運動をおこなうスクワット運動と非侵襲的にレジスタンス運動をおこなうクライミング運動を開発した。また、神経伝達物質受容体(アドレナリン受容体)とイオンチャネルの一種でペースメーカーチャネルと呼ばれるHCN、ライソソーム膜上イオンチャネルTPC2の骨代謝機構における役割を明らかにしてきた。これらの結果は、骨の細胞間で脳神経と類似した情報伝達の存在を示唆している。そこで、現在までの結果に基づいた神経伝達物質受容体・イオンチャネルを介した細胞膜電位変化を伴う力学的刺激による骨代謝機構の解明を目指す。本年度では、FLIPRスクリーニングによる力学的刺激に応答する細胞膜上分子の探索および現在までに同定している分子の解析をおこなった。FLIPRスクリーニングでは、膜電位の変動を指標として分子の同定をおこなっているが、新たな標的分子Xを同定して、検証をおこなっている。また、現在までに同定している分子の細胞膜電位との関係を検討するために、骨関連細胞に膜電位操作分子を導入して、膜電位の役割を検討するとともに、力学的刺激に応答して変動する膜電位の役割をあわせて検討した。その結果、同定した候補分子の膜電位および力学的刺激伝達機構における調節機能を認めた。非興奮性細胞における膜電位変動の重要性も本結果から明らかとなった。本年度では、同定した標的分子の骨代謝・力学刺激伝達機構における役割を検討した。標的分子と細胞膜電位との関係を検討するために、骨芽細胞・破骨細胞にChWR・Archを導入して、膜電位変動と標的分子の相互作用を検討するとともに、培養系における力学刺激伝達機構への関与を調査した。その結果、標的分子の細胞膜電位に応じた機能変化と力学的刺激伝達機構における発現調節を確認した。神経細胞と同様に、骨関連細胞における膜電位変動の重要性を明らかにした。標的分子の機能解析、FLIPRによる細胞膜電位スクリーニングも順調に進んでいる。また、光操作分子を用いて、細胞膜電位と標的分子の関係を検討することで、重要な知見を得ている。また、これらの知見に基づいた亜鉛、細胞膜電位および破骨細胞形成の関係についての研究も立ち上がり、新知見を得た。また、神経伝達物質受容体とイオンチャネルの骨代謝機構における役割を明らかにして、細胞膜電位変動と骨代謝の関係を検討してきた。いままでの結果に基づいた神経伝達物質受容体・イオンチャネルを介した細胞膜電位変化を伴う力学的刺激による骨代謝機構の解明を目指す。本年度では、同定した標的分子の一つPiezo1の力学的刺激伝達機構・骨代謝における役割を検討した。CRISPR/CAS9によりPiezo1の遺伝子欠損させた骨細胞株を用いて、力学的刺激(伸展刺激)を与えたところ、力学刺激反応指標がコントロール細胞株に比べて大きく減少した。

この原因を検討するために、細胞外カルシウムを除去した後、力学的刺激をおこなったところ、コントロール細胞株では力学刺激反応指標が大きく減少したが、Piezo1欠損細胞株では、変化が認められなかった。また、力学的刺激の細胞膜電位変動を記録したところ、Piezo1遺伝子欠損では、コントロールと比較して変動幅が大きく減少した。これらの結果から、細胞膜電位とPiezo1の力学的刺激伝達機構への関与が示唆されたとともに、細胞外カルシウムの重要性が認められた。老化や閉経に伴う骨粗鬆症患者数は1000万人といわれ、高齢化社会をむかえて、その患者数は増加し続けている。この治療・予防に運動のような力学的刺激は有効であると報告されている。本研究では、力学的刺激・神経系・細胞膜電位変動の関係について検討するために、光作動性膜電位操作分子を骨芽細胞・破骨細胞に組み入れるとともに、細胞膜電位を指標とした分子スクリーニングにより、数種類の標的分子を同定した。また、生体内での影響を検討するために、Invivo transfectionもしくは細胞移植をおこない、神経系による骨力学的刺激伝達機構に神経伝達物質受容体と細胞膜電位変動の関与を明らかにした。FLIPRによるスクリーニングも順調に進んでおり、現在までに同定している候補分子の機能探索も進行している。また、細胞膜電位との関係では、光操作分子を用いて、検証をおこなうことで、細胞膜電位と候補分子との関係性についてのデータが得られている。引き続き、力学的刺激伝達機構との標的分子の関係について、培養系での力学負荷モデルを軸として詳細に検討していく。神経系と力学刺激伝達機構の関係について、検討を進めるために、in vivoでの遺伝子改変マウス・運動負荷モデル動物を用いて、迅速に検討していく。28年度が最終年度であるため、記入しない。骨生物学力学的刺激伝達機構との関係について、培養系での力学負荷モデルを用いて詳細に検討していく。また、神経系との直接関係について検討するために、遺伝子欠損マウスの作製・導入を進めており、完了後に運動負荷モデルを用いて、In vivoでの関係性を検討していく。動物実験計画書変更のため、その認可まで時間を要したことと、大学共通施設利用のための準備が遅れたためである。具体的には、動物実験の立ち上げの遅れのために、消耗品費が少なくなったことと、共通施設利用頻度の減少である。実験回数の減少に応じて、人件費・消耗品費の減少が生じた。2014年4月より、大阪歯科大学に異動のため、動物実験計画書の認可まで時間を要したことと、大学の実験補助員雇用制度改定のために実験補助員の雇用が遅れたためである。具体的には、動物実験の開始時期の遅れのために、消耗品費が少なくなったことと、研究補助員雇用の遅れのために、実験量の減少に応じて、人件費・消耗品費の減少が生じた。実施できなかった培養実験・動物実験計画を予定に組み入れて、前年度に計画していた通り、消耗品費(試薬・培養器具・実験動物)にあてる予定である。
自他の認知の連続性と境界に関する多面的検討

本研究課題の最終年度に当たる平成30年度は、マクロな社会環境とマイクロな個人の信念との相互影響過程や、自己と他者との相互作用を通じた共有信念の形成過程を、現実場面に即して検証することを主目的として、一般サンプルを対象としたWeb社会調査を実施した。調査では、教育学習場面における能力や能力に関する信念(暗黙理論)が形成され共有されるメカニズムに焦点を当てた。具体的には、学校教育のシステムや学習課題の選択肢の多寡といった環境要因の違いに応じて、個人が課題遂行に際していかなる暗黙理論を持つことが適応的といえるかが異なる、という仮定に基づき、回答者および周囲の他者の進路選択における選択肢の多様性や、それらに対応する教師や親からの期待のされ方が、回答者の能力観や努力観の規定因となり得ることを示した。また、本研究課題のもとで2016年度に大学院生とともに実施した実験研究の成果論文「多元的無知の先行因についての検討:他者の選好推測に注目して」(2017年公刊)が、日本グループ・ダイナミックス学会の平成30年度学会賞(優秀論文賞)を受賞した。また、学部学生らと共同で過年度に実施した実験室実験の成果を再分析・再構成した論文「リーダーの暗黙理論がチーム差配に及ぼす影響:失敗した成員に対する評価に着目して」、大学院生の主導で過年度に実施・分析したWeb調査の成果論文「規範遵守行動を導く2つの評判:居住地の流動性と個人の関係構築力に応じた評判の効果」(いずれも2017年公刊)についても、日本社会心理学会の平成30年度学会賞(前者は優秀論文賞、後者は奨励論文賞)を受賞した。さらに、これまでに実施した研究の成果を、カナダで開催されたInternational Association of Cross-Cultural Psychologyをはじめとする国内外の学会大会で発表した。本研究は「自己と他者の境界」に関する問題に多角的に迫るため、以下の2つのテーマに即して一連の実証研究を行うものである:1自己認知と他者認知のズレやバイアスに関わる現象を、自他の心理的距離の連続性を視野に入れて捉え直すことによって、「自己認知と他者認知はどこまで近づき得るか、どこが決定的に異なるか」を探る;2集団規範の維持プロセスの検討を通じて、「自己認知と他者認知のズレがもたらす社会的帰結」を明らかにする。平成27年度は、テーマ1に関して、他者および自己が過去・未来の複数の状況下でいかにふるまうかを尋ねるプレリミナリーな質問紙実験を実施した。手続きはNussbaum et al.(2003)を参考に再構成した。解釈レベル理論(e.g., Trope et al., 2000)に基づけば、社会的距離の遠い他者に関する思考ほど抽象的となり、文脈による変動が小さくなるのに対して、自己に関する思考は具体的で文脈重視になりやすいとされる。しかし他方で、人は自己同一性、自己認知の一貫性を保持しようとする傾向をもつことから(e.g., Campbell, 1990)、自己に関する思考の方が文脈の影響を受けにくい可能性もある。結果は解釈レベル理論による予測を支持せず、社会的距離の遠い他者<近い他者<自己の順で行動の一貫性がより高く認識されていた。研究成果は8月にフィリピンで開催されたアジア社会心理学会で発表された。テーマ2に関しては、研究室所属大学院生との共同研究として、小集団実験を実施した。参加者は、他の成員が順番に行動選択をする様子を観察したうえで、自らも同様の選択を求められた。このとき、実験的に作り出された(特定の選択行動をとるという)規範に参加者が気づいて同調するに至る先行要件について、個々の他者の選好の推測と他者の行動に対する評価をシークエンシャルに測定することを通じて検討した。本研究では、上記の通り2つの研究テーマを柱として自他の認知の連続性と境界に関する多面的検討を行っているが、いずれのテーマに関しても実験を実施し、一定の成果を挙げることができた。テーマ1に関しては、複数状況下での自己や他者の一貫性(cross-situational consistency)の認知が社会的距離に応じてどのように異なるかという問題に対して、基礎的なデータを得ることができた。またテーマ2に関しては、当初予定では企業を対象とする収集済調査データの再分析のみを計画していたが、これに加えて小集団状況での個々の成員のシークエンシャルな意思決定過程を実験室で観察するという手法を用い、集団規範の生成・維持過程という実証の難しい問題にアプローチすることができた。前者については当年度中に学会発表を行ったほか、後者についても平成28年度に成果発表を行う予定である。以上より、現在までのところ、本研究はおおむね当初予定通りの成果を生んでいると考えている。本研究の主たるテーマは以下の二つの柱から成る:1自己認知と他者認知のズレやバイアスに関わる現象を、自他の心理的距離の連続性を視野に入れて捉え直し、「自己認知と他者認知はどこまで近づき得るか、どこが決定的に異なるか」を探る;2集団規範の維持プロセスの検討を通じて「自己認知と他者認知のズレがもたらす社会的帰結」を明らかにする。平成28年度は、テーマ1に関して二つの研究成果をまとめた論文を、アジア社会心理学会第11回大会プロシーディングスに投稿、受理された。うち一方の研究は、他者との心理的距離(時間的距離)と対応バイアスの関連を検討した実験(過年度に実施済)の結果を再分析したもの。Nussbaum et al.(2003)らによれば、時間的距離の離れた他者に関する思考ほど抽象的となるため、文脈による変動が小さくなり、対応バイアスが生じやすいとされる。

しかし、欧米に比して長期志向的な文化に身を置くとされる日本人を対象とした追試の結果はこの先行研究の知見を支持せず、時間的距離が遠くなっても思考の抽象化は生じにくいことが示唆された。テーマ2に関しては、大学院生主導で昨年度に実施した実験の成果をまとめた論文を、実験社会心理学研究に投稿し、受理された(掲載号決定済)。この実験では、参加者は小集団の一員となり、他の3名の成員が順番に行動選択をする様子を観察したうえで、自らも4番目に同様の選択を求められた。このとき先行する3名は、予備調査ではほとんど好まれない行動を揃って選択するよう、実験的に操作されていた。その結果、「23番目の成員の行動は当該成員の選好に基づくものではない」と推測した参加者ほど、自らもそれに同調して個人的には好まない行動をとることが示された。論文では、関連して得られた他者評価に関する結果と併せて、自他の認知のズレがもたらす多元的無知による規範維持のメカニズムが論じられた。本研究では、上記の通り二つの研究テーマを柱として自他の認知の連続性と境界に関する多面的検討を行っているが、いずれのテーマに関しても、これまでの研究成果の一部を学術論文として完成させることができた。テーマ1に関しては、平成27年度に「複数状況下での自己や他者の一貫性(cross-situational consistency)の認知が社会的距離に応じていかに異なるか」を扱った実験を実施しており、これと併せて、さまざまな心理的距離と自他認知の一貫性をめぐる問題へのアプローチを一歩進めることができた。またテーマ2に関しては、集団規範の生成・維持メカニズムを精緻に検討するための方法論のひとつとして、小集団状況での個々の成員のシークエンシャルな意思決定過程を実験室内に創り出すという実験デザインを、概ね確立させることができた。以上より、現在までのところ本研究はおおむね当初予定通りの成果を生んでいると考えている。本研究が扱ってきた組織規範・文化の規定因や影響過程の問題に関連した幅広い議論の場として、「企業組織研究の最前線が抱える困難と可能性:研究者と実務家、双方の視点より」と題するワークショップを共同企画し、日本グループ・ダイナミックス学会第63回大会で実施した。実業界からも3名の話題提供者を招き、組織と成員、ないし成員相互の動的な関係に関わる諸問題に焦点を当てた研究の成果発信と意見交換を行った。また、大学院生の主導で過年度に実施・分析したWeb調査の成果論文や、学部学生らと共同で過年度に実施した実験室実験の成果を再分析・再構成した論文を、日本社会心理学会の学術誌『社会心理学研究』に投稿し、受理・公刊された。うち後者の論文では、能力の可変性に関する素朴信念(暗黙理論)が組織リーダーによるフォロワー評価にいかなる影響を及ぼすかを扱った。従来の研究では、努力すれば能力を伸ばすことができるという増加理論的信念を有するリーダーの望ましさがもっぱら論じられてきたが、本研究では、一人の成員が課題遂行に失敗した状況で、この信念を持つリーダーが、まだ当該課題に取り組んでいない新たな成員への期待を低めてしまうという知見が示された。
重症喘息におけるT細胞サブセットの役割の解明と新規免疫療法開発に関する研究

本研究では、重症喘息の病態に焦点を当て、喘息の重症化を規定する因子の同定とそれに基づく新規治療法開発の基盤構築を目的とした。特に近年、自己免疫疾患で重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあるTh17細胞に着目し、Th17細胞が産生する主要なサイトカインであるIL-22のアレルギー性気道炎症における役割を解析した。その結果、1)喘息モデルマウスの気道でIL-22が産生されること、2)IL-22産生細胞は主にCD4陽性T細胞であり、その多くはIL-17非産生細胞であること、3)抗IL-22抗体を腹腔内投与しIL-22を中和すると抗原誘発性気道炎症が増悪すること、4)リコンビナントIL-22を経鼻投与すると抗原誘発性気道炎症は減弱すること、5)IL-22の標的細胞は気道上皮細胞であり、IL-22は気道上皮細胞によるIL-25の産生を抑制することを見出した。さらに本研究者はIgE産生抑制作用を示すIL-21の産生制御機構を解析した。その結果、1)c-Mafは、CD4陽性T細胞においてSTAT3依存的に発現が誘導されること、2)c-Mafは直接IL-21プロモーターやCNS-2エンハンサーに結合し、IL-21の転写を促進していることを明らかにした。気管支喘息は人口の約4%が罹患する重要なアレルギー性呼吸器疾患である。その多くは吸入ステロイドを中心とした既存の治療でコントロール可能であるが、5-10%が治療抵抗性の重症喘息であり、その病態の解明及び治療戦略の確立が急がれている。特に近年、自然免疫と獲得免疫の両者で重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあるTh17細胞に着目し、平成21年度の研究では、IL-17産生CD4陽性T細胞(Th17細胞)の分化機構と転写因子による制御機構を解析し、Th17細胞の分化は、T-bet欠損マウス及びSTAT6欠損マウスで中程度亢進し、STAT6/T-betダブル欠損マウスでは高度に亢進すること、STAT6/T-betダブル欠損マウスでは乾癬様の皮膚炎を自然発症することを見出した(論文投稿中)。さらにTh17細胞及び濾胞ヘルパーT細胞(Tfh細胞)の自己増殖因子であるIL-21の産生制御機構を解析し、c-MafがIL-21プロモーター及びエンハンサーに存在するMAREに直接結合し、IL-21の産生を誘導すること、TGF-βはc-MafによるIL-21産生を抑制することを明らかにした(J.Leukoc.Biol,2010)。現在、Th17細胞及びTfh細胞のアレルギー性気道炎症における役割の解析を進めている。本研究により、喘息の新たな治療法が開発されることが期待される。特に近年、自然免疫と獲得免疫の両者で重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあるTh17細胞に着目し、平成22年度の研究では、Th17細胞が産生する主要なサイトカインであるIL-22のアレルギー性気道炎症における役割を解析した。その結果、卵白アルブミン(OVA)で感作したBALB/cマウスにOVAを吸入投与し、肺胞洗浄液中のIL-22をELISAにて測定したところ、OVA吸入48時間後に肺胞洗浄液中よりIL-22が検出された。またIL-22産生細胞をFACS法、免役染色法により検討したところ、IL-22は主にCD4陽性T細胞より産生されていた。

さらに抗IL-22中和抗体を腹腔内投与し、抗原誘発性気道炎症におけるIL-22の役割を検討したところ、抗IL-22中和抗体を腹腔内投与したマウスでは、肺胞洗浄液中の総細胞数、好酸球数およびIL-13、IL-17レベルが上昇し、また気道過敏性が亢進していた。また、マウス肺組織におけるIL-22受容体の局在を免疫染色法により検討したところ、マウス肺の気道上皮細胞上にIL-22受容体の発現を認め、IL-22刺激により気道上皮細胞においてSTAT3のリン酸化が認められた(論文投稿中)。以上よりIL-22は気道上皮細胞に作用し、抗原誘発性気道炎症を抑制することが明らかとなった。現在、IL-22による気道炎症抑制機構を解析中である。気管支喘息は人口の約4%が罹患する重要なアレルギー性呼吸器疾患である。その多くは吸入ステロイドを中心とした既存の治療でコントロール可能であるが、5-10%が治療抵抗性の重症喘息であり、その病態の解明及び治療戦略の確立が急がれている。本研究では、重症喘息の病態に焦点を当て、喘息の重症化を規定する因子の同定とそれに基づく新規治療法開発の基盤構築を目的とした。特に近年、生体防御と自己免疫の両者で重要な役割を果たすことが明らかとなりつつあるTh17細胞に着目し、Th17細胞が産生する主要なサイトカインであるIL-22のアレルギー性気道炎症における役割を解析した。その結果、1)喘息モデルマウスの気道でIL-22が産生されること、2)IL-22産生細胞は主にCD4陽性T細胞であり、多くはIL-22単独産生細胞であること、3)抗IL-22抗体を腹腔内投与し、IL-22を中和すると抗原誘発性気道炎症が増悪すること、4)リコンビナントIL-22を経鼻投与すると抗原誘発性気道炎症は減弱すること、5)IL-22の標的細胞は気道上皮細胞であり、IL-22は気道上皮細胞によるIL-25の産生を抑制することを見出した。さらに本研究者はIgE産生抑制作用を示すIL-21の産生制御機構を解析した。その結果、1)CD4陽性T細胞においてc-Mafは、STAT3依存的に発現が誘導されること、2)c-Mafは直接IL-21プロモーターとCNS-2エンハンサーに結合し、IL-21の転写を促進することを明らかにした。現在、アレルギー性気道炎症におけるc-MafによるIL-21産生誘導の役割を解析中である。
歯根嚢胞の発生機序に関する実験的研究

未だ仮説の域をでない歯根嚢胞の病理発生を追究する目的で本実験を計画した。すなわち、サルの歯の抜髄根管を用いて根尖歯周組織にリーマーによる器械的刺激、根管の治療薬と充填剤(材)、起炎物質や根管空隙(死腔)による化学的刺激、唾液による細菌的刺激を加える実験手法で歯根嚢胞をつくり、その病理組織学的な成り立ちを解明することが主目的である。2頭のカニクイザル(adult,♂)の麻酔抜髄例の46歯56根管を用いて病理組織学的に光顕レベルで検索を行った。抜髄後の根管の拡大形成は根尖までとし、さらにリーマーによる器械的刺激を根尖を越えて1mm前後において過剰に加えた。次に根管に対して以下の条件で処置を行った。(1)酸化亜鉛ユージノール系シーラー(CANALS)とガッタパーチャポイントの併用根充、(2)1%カラゲニン液の根管内輪送とガッタパーチャポイントの填塞、(3)ユージノール液の輪送とガッタパーチャポイントの填塞、(4)唾液汚染ガッタ(2)パーチャポイントの填塞、(5)唾液汚染象牙質削片の根尖填塞とガッタパーチャポイントの填塞、の5実験群からなり、窩洞には接着性レジン充填を施した。術後7日から87日にわたり約6μmの脱灰パラフィン切片とし、H・E染色や細菌染色等を施し観察した。その結果、(1)ユージノールやカラゲニン液では、46日以降において根尖歯根膜に限局または拡がる慢性炎症巣が持続したが、上皮細胞の増生や嚢胞化はみられなかった。(2)CANALSでは、溢出部に小膿瘍がみられ、28日例で壊死化した膿瘍腔を上皮細胞が被うも、次第に瘢痕化した。(3)汚染削片では、長期例で根尖部に好中球の浸潤を伴う肉芽腫様病変がみられた。(4)汚染ガッタパーチャポイントの13日例で、数層の上皮細胞層に被われた膿瘍腔が根尖孔に接してみられ、明らかに嚢胞腔の初期形成と考えられた。今後は感染例でさらに短期と長期の実験を行い、死腔の影響も併せて嚢胞の病理発生について詳細に検索する予定である。歯根嚢胞の発生機序を解明する目的で2頭のカニクイザルの麻酔抜髄歯の40歯45根管を用いて根尖歯周組織にリ-マ-の機械的刺激、根充剤(材)や死腔による化学的刺激、唾液による細菌的刺激を加えて病理組織学的に光顕レベルで検索を行った。すなわち、抜髄後の根管拡大形成は、1)適正、2)根管壁に歯髄片を残す不足拡大、3)根尖をやや過剰に拡大する3つの実験群で行った。根管充填は酸化亜鉛ユ-ジノ-ル系シ-ラ-のCANALSとGutta percha pointとの併用を次の条件下で行った。

(1)生理学的根尖まで、(2)23mmオ-バ-フィリング、(3)23mmアンダ-フィリング、(4)根充時に唾液による感染を意識的に施すなどからなり、術後7日、14日、1ケ月、2ケ月、3ケ月、6ケ月の病理組織所見を調べるべく、厚さ8μm前後の連続した脱灰バラフィン切片を作製した。さらに、術後の経過をX線的にも調べた。根充後は窩洞に対して接着レジンによる充填を施した。一方、対照群は、生理学的根尖孔までの根管拡大と根管充填を施したものとして、さらに未処置歯でマラッセ遺残上皮の根尖分布状態を併せて検索し参考資料とした。本実験に用いる歯はできるだけ歯根尖の完成直後でマラッセ遺残上皮の活性の高い年齢層を選んだため、当初の計画よりやや成積の総括が遅れている。現在まで組織学的に歯根嚢胞の発生機序を明らかにすることは因難であるが、検索を続行中である。X線学的には、唾液による細菌感染例で根尖病変の発現が確認されており、病理組織学的に所見を調ベている次第である。歯根嚢胞の発生機序を解明する目的で3頭のカニクイザルの麻酔抜髄例の60歯65根管を用いて根尖歯周組織にリ-マ-の機械的刺激、根管充填剤(材)や死腔による化学的刺激、唾液による細菌的刺激を加えて病理組織学的に光顕レベルで検索を行った。すなわち、抜髄後の根管拡大形成は、1)適正、2)根管壁に歯髄片を残す不足拡大、3)根尖をやや過剰の拡大する3つの実験群で行った。根管充填は酸化亜鉛ユ-ジノ-ル系シ-ラ-のCANALS(昭和薬品化工)とGutta percha pointとの併用を次の条件下で行った。(1)生理学的根尖まで、(2)23mmオ-バ-フィリング、(3)23mmアンダ-フィリング、(4)根管充填時に唾液による感染を意識的に施すなどからなり、術後7日、14日、1ケ月、2ケ月、3ケ月、6ケ月の病理組織所見を調べるべく、厚さ8μm前後の連続脱灰パラフィン切片を作製した。根管充填後は窩洞に対して接着レジンによる充填を施した。一方、対照群は、生理学的根尖孔までの根管拡大と根管充填を施したものとして、さらに未処置歯でマラッセ遣残上皮の根尖分布状態を併せて検索し参考資料とした。X線学的には、唾液による細菌感染例で根尖病変の発現がみられ、光顕的にも嚢胞化様所見を認めている。本実験に用いる歯はできるだけ歯根尖の完成直後でマラッセ遣残上皮の活性の高い年齢層を選んだが、推定年齢のため確実ではなく当初の計画より成績の総括が遅れている。本実験に用いたカニクイザルがやや高年齢だったため、現在まで組織学的に歯根嚢胞の発生機序を明らかにするに至っていない。そのため新たに若年齢のサルを用いて再度検索中である。
使いやすさを考慮した高齢生産者と消費者を繋ぐ双方向システムに関する研究

生産者の経験と勘によるノウハウの蓄積,農作物の価値の向上を目指し,これまでに生産者,消費者,直売所を繋ぐモデルを作り,コミュニケーションツールとしての情報システムの構築をおこなってきた.しかし,農業就業者の6割以上が高齢者ということもあり,IT機器を活用する意識が低い.昨年度まで行なった道の駅における実証実験においても利用率を上げることが課題となった.そこで,本年度では生産者と消費者を繋ぐ新しい情報の形のデザインを行った.更に,農業分野にITを積極的に導入できるよう高齢者が直感的に操作でき,継続的な利用が可能なインタフェースデザインの設計を行った.それらの実証実験を東広島市の農作物直売所にて有効性を確かめる実験を行った.高齢生産者が長く継続可能となり,新規生産者が持続可能となるための情報・動機付けとなるために現在の案における不足点など新たな課題を明らかにすることができた.また,使いやすいインタフェースデザインにおける分析手法の提案を行うことができた.本システムの商標登録も行い今後の研究を遂行できる準備も整えた.更に,海外での実験実施にも向けて視察も行った.今後の活動計画としては今年度の実験における課題を修正して新たな生産者と消費者を繋ぐ形の設計,高齢者に特化した認知的なUIの定義,機械学習の実装に向けてシステムの開発を行う.さらに,これらの研究成果を国内・国際会議にて発表を行う予定である.基本的な研究実施は計画通りに行われている.しかし,7月の豪雨災害の影響により実証実験の実験店舗が浸水被害に合うなど大幅に延期をし,更に実験期間の短縮を行った.これによりデータの分析などにやや遅れが生じている.しかし,来年度の計画に大きな影響は与えないと考えられる範囲であると考える.今後の研究として、これまでの研究成果を国内,国際会議で成果報告の行い有識者からの助言をいただく.また,生産者と消費者をつなぐ新しい形の設計を前年度の反省を生かして行う予定である.企業の方などのアドバイスもいただきながら継続的に実現可能なデザインを行う.また,機械学習の実装を行うためのデータ収集やデータの分類,不足データなど確認を行い,実装の実現に向けて進める.前年度の収集データの数理モデルの定式化,評価基準の数値化なども合わせて行う.生産者の経験と勘によるノウハウの蓄積,農作物の価値の向上を目指し,これまでに生産者,消費者,直売所を繋ぐモデルを作り,コミュニケーションツールとしての情報システムの構築をおこなってきた.しかし,農業就業者の6割以上が高齢者ということもあり,IT機器を活用する意識が低い.昨年度まで行なった道の駅における実証実験においても利用率を上げることが課題となった.そこで,本年度では生産者と消費者を繋ぐ新しい情報の形のデザインを行った.更に,農業分野にITを積極的に導入できるよう高齢者が直感的に操作でき,継続的な利用が可能なインタフェースデザインの設計を行った.それらの実証実験を東広島市の農作物直売所にて有効性を確かめる実験を行った.高齢生産者が長く継続可能となり,新規生産者が持続可能となるための情報・動機付けとなるために現在の案における不足点など新たな課題を明らかにすることができた.また,使いやすいインタフェースデザインにおける分析手法の提案を行うことができた.本システムの商標登録も行い今後の研究を遂行できる準備も整えた.更に,海外での実験実施にも向けて視察も行った.今後の活動計画としては今年度の実験における課題を修正して新たな生産者と消費者を繋ぐ形の設計,高齢者に特化した認知的なUIの定義,機械学習の実装に向けてシステムの開発を行う.さらに,これらの研究成果を国内・国際会議にて発表を行う予定である.基本的な研究実施は計画通りに行われている.しかし,7月の豪雨災害の影響により実証実験の実験店舗が浸水被害に合うなど大幅に延期をし,更に実験期間の短縮を行った.これによりデータの分析などにやや遅れが生じている.しかし,来年度の計画に大きな影響は与えないと考えられる範囲であると考える.今後の研究として、これまでの研究成果を国内,国際会議で成果報告の行い有識者からの助言をいただく.また,生産者と消費者をつなぐ新しい形の設計を前年度の反省を生かして行う予定である.企業の方などのアドバイスもいただきながら継続的に実現可能なデザインを行う.また,機械学習の実装を行うためのデータ収集やデータの分類,不足データなど確認を行い,実装の実現に向けて進める.前年度の収集データの数理モデルの定式化,評価基準の数値化なども合わせて行う.本年度,実証実験を7月に実施予定で計画をしていた.しかし,豪雨災害により実施計画を変更せざるを得ない状況となった.よって,実施計画を遅らせかつ実施期間を短縮しての実施となった.これらの影響により次年度の実施額が変更となった.次年度,実施期間を長く実証実験を行い,データ収集を実施し,研究の有用性を明らかにする分析を行う予定である.
心停止ドナー肺移植の実験的研究

【背景】心停止後ドナーからの肺移植が可能となればドナー不足の解決に繋がる。しかし、心停止後ドナーでは温阻血時間を要し、ドナー肺組織の機能低下をもたらす。我々は、心停止後、屍体内での冷気による胸腔内空冷を行ったドナー肺による移植で屍体内肺冷却の有用性を検討した。【方法】雑種成犬10頭を用い、全身ヘパリン化後にKCLを静注し、心停止ドナーを作成した。I群(n=5)は、室温の100%酸素にて肺を膨張させ2時間室温に放置した。II群(n=5)は、I群と同じ条件で2時間の胸腔内空冷を行った。それぞれの群で胸腔内、肺表面、気管支内温度を測定した。2時間後に両群のドナー犬を胸骨正中切開し、肺動脈より4°CのEuro-Collins液で灌流後に肺を摘出した。更に、両群の摘出肺を4°Cの生理食塩水に2時間浸漬保存した。保存終了後に肺組織を病理組織学的に検討した。両群の左肺を同所性に移植後、100%酸素換気下に右肺動脈と右主気管支を10分間遮断し、移植肺機能を血行動態と血液ガス分析で評価した。【結果】I群では、2時間後でも胸腔内、肺表面、気管支内温度はほとんど低下しなかったが、II群では約30分でそれぞれの温度は10°C前後に低下した。組織学的にはI群で軽度の肺胞内や間質の浮腫が見られたが、II群では凍傷もなくほぼ正常な組織像を示した。I群のすべてが閉塞試験に耐えなかったが、II群の5例中3例は閉塞に耐え良好な肺機能を示した。【結語】屍体内での冷気による胸腔内空冷は、肺組織温を有効に低下し肺組織機能を維持した。屍体内肺冷却法を用いた屍体肺移植の可能性が示唆された。今年度は,予備実験として安定した胸腔内空冷法を確立すべく,胸腔内空冷による肺組織温(末梢気道温度と肺表面温度)及び胸腔内温度の変化について検討した.胸腔内空冷にはドライアイスによる冷気を用い,仰臥位にしたイヌの左胸腔背側へ留置したチューブよりコンプレッサーにて吹送した.左胸腔腹側には,胸腔内へ貯留する冷気を脱気するためのチューブを留置した.心停止後,気管内挿管チューブより室温の100%酸素を流入させ肺を膨張させた状態で挿管チューブを遮断し,in situにて室温下に放置した.胸腔内を空冷すると胸腔内温度の下降は速やかで,約30分で15°C,約50分で4°Cとなり,以後120分まで0°C程度に維持された.尚,吹送冷気の温度は約-15°Cであった.それに伴い,末梢気道温度は徐々に下降し(30分毎に約5°C下降),120分の時点で約19°Cとなった.一方,肺表面温度は末梢気道温度より低く推移し,120分で約10°Cとなった.各肺葉での肺表面温度に差は無く,均等に冷却が得られることが判った.また,肺は凍結することもなく,胸腔内は湿潤に保たれ,胸腔内への生食水の噴霧は不要であった.しかしながら,冷気吹送用のチューブ内に凍結片が生じ,一時的に冷却が困難となることがあった.

冷気吹送のコンプレッサーの条件や吹送用チューブの形状を変更することで改善が得られるのではないかと考えている.現在,この結果を踏まえて更なる適切な冷却法を検討しており,その後に本実験に着手しようと準備中である.雑種成犬を心停止させ、I群は室温の100%酸素で肺を膨張させ2時間放置した。II群はI群の条件に左胸腔内空冷を加えた。2時間の胸腔内空冷中、左胸腔内と左後葉気管支内(n=各4)及び左後葉肺組織(n=3)の温度変化を調べた。心停止放置2時間後、4°CのEuro-Collins液でflushし、摘出肺を4°Cの生食に2時間浸漬保存後に左肺移植を行った。左肺換気のみで1時間観察後に右肺動脈を遮断し,移植肺を評価した。各温度は20分で心停止前に比し有意に下降し、1時間で胸腔内は9.6±6.1(mean±SD)°C、気管支内は12.0±6.2°C、肺組織は12.4±6.0°Cになった。2時間では、各々7.4±3.2°C、7.2±3.3°C、5.7±2.3°Cになった。光顕で肺に冷却による異常な変化はなかった。この結果は日本外科学会雑誌に研究速報として投稿した。各群2例で移植肺を評価した。I群では、移植直後に左肺換気のみでPO_2は657mmHg、405mmHg、PCO_2は43mmHg、44mmHgで、1時間後に各々150mmHg、434mmHg及び50mmHg、49mmHgになった。いずれも右肺動脈遮断に耐えなかった。II群の1例では、移植直後に左肺換気のみでPO_2は623mmHg、PCO_2は42mmHgで、1時間後に各々135mmHg、59mmHgになった。右肺動脈遮断1時間後で、PO_2は185mmHg、PCO_2は73mmHgになった。平均肺動脈圧は遮断前32mmHgから38mmHgへ、心拍出量は前3.29L/minから2.76L/minになった。他の1例ではPO_2は603mmHgから523mmHgに、PCO_2は24mmHgから30mmHgになった。しかし、右肺動脈遮断に耐えなかった。胸腔内空冷は心停止後ドナー肺の機能保持に有用ではないかと考えられ、更に例数を増やし検討している。【背景】心停止後ドナーからの肺移植が可能となればドナー不足の解決に繋がる。しかし、心停止後ドナーでは温阻血時間を要し、ドナー肺組織の機能低下をもたらす。我々は、心停止後、屍体内での冷気による胸腔内空冷を行ったドナー肺による移植で屍体内肺冷却の有用性を検討した。【方法】雑種成犬10頭を用い、全身ヘパリン化後にKCLを静注し、心停止ドナーを作成した。I群(n=5)は、室温の100%酸素にて肺を膨張させ2時間室温に放置した。II群(n=5)は、I群と同じ条件で2時間の胸腔内空冷を行った。それぞれの群で胸腔内、肺表面、気管支内温度を測定した。2時間後に両群のドナー犬を胸骨正中切開し,肺動脈より4°CのEuro-Collins液で灌流後に肺を摘出した。更に、両群の摘出肺を4°Cの生理食塩水に2時間浸漬保存した。保存終了後に肺組織を病理組織学的に検討した。両群の左肺を同所性に移植後、100%酸素換気下に右肺動脈と右主気管支を10分間遮断し、移植肺機能を血行動態と血液ガス分析で評価した。【結果】I群では、2時間後でも胸腔内、肺表面、気管支内温度はほとんど低下しなかったが、II群では約30分でそれぞれの温度は10°C前後に低下した。組織学的にはI群で軽度の肺胞内や間質の浮腫が見られたが、II群では凍傷もなくほぼ正常な組織像を示した。I群のすべてが閉塞試験に耐えなかったが、II群の5例中3例は閉塞に耐え良好な肺機能を示した。【結語】屍体内での冷気による胸腔内空冷は、肺組織温を有効に低下し肺組織機能を維持した。屍体内肺冷却法を用いた屍体肺移植の可能性が示唆された。
ラジカムビ-ル励起による半導体SiCの結晶成長

高真空中での結晶成長:真空度10^<-3> Torrでの成長を行った。基板温度は8001100°Cまで変化させた。反応ガスはジシランは基板お真上から、アセチレンは傾め45度から供給した。真空度の上昇と共に成長速度は減少する。基板温度は1000°Cまで単結晶SiCが成長した。結晶性はSi基板の面方位に依存して、(111)面には容易に単結晶が成長するが、(100)面上では1100°C以下では単結晶成長しなかった。ラジカルビ-ム励起による結晶成長:高真空中で基板の近傍までプラズマ励起により生成したラジカルビ-ムを導入して結晶成長への影響を調べた。ラジカルビ-ムとしては、水素、ジシラン、アセチレンなどを単独にプラズマ分解して供給する場合、それらの複合で供給する場合などの組合せにより、単結晶成長に有効なパラメ-タを調べたが、アセチレンのみをラジカルビ-ムにするのが結晶性のよいことが判明した。単結晶の成長するエピタキシャル温度はラジカルビ-ルで成長させる方が低くできることが判明した。四重極質量分析器による分析ではアセチレンの分解は基板温度1000°Cでも十分には起こって折らず、アセチレンは基板Siにすばやく吸着し、そこにジシランのラジカルが取り込まれて単結晶SiCを形成する機構が明かになった。成長膜評価:結晶性はRHEED、X線回折により行なった。電気的性質はホ-ル測定により行った。成長膜はn形で、キャリヤ密度は10^<18>cm^<-3>であった。基板温度と共にキャリヤ密度の増加がみられ、反応漕からのなんらかの汚染が原因していると、思われる。また、低温成長が可能になったのでSiCとSiとのヘテロダイオ-ドを製作し、良好な整流素子を製作した。高温で製作したものは逆方向の耐圧が低いが、低温成長の素子は10V以上の耐圧を示し、低温成長の有効性を実証した。
脳内ニコチン性アセチルコリン受容体結合能の正常分布と喫煙及び禁煙の影響

方法として、健常非喫煙者6名(19.5±0.6歳)と健常喫煙者(27.3±2.8歳)を対象とした。平均167MBqの5IAを右肘静脈より1分間の定速静注により投与し、SPECT撮影はPicker社製Prism3000にファンビームコリメータを装着して行った。nAChRの脳内密度の定量的指標として5IAの分布容積(DV)を、動脈入力曲線および脳内時間濃度曲線から2コンパートメントモデルによるカーブフィッティング法にて算出した。いずれの被験者に於いても5IA-SPECTの画質は良好で、時間経過とともに大脳皮質などと比べ視床と脳幹への集積が強くなった。この5IAの分布パターンは喫煙者と非喫煙者において大きな違いは認めなかった。2コンパーメントモデル解析によるDV値はいずれの部位でも喫煙者は非喫煙者と比べ有意に減少していた。得られたK1、k2より受容体結合能の指標となるDV(mL/mL)を算出すると、前頭葉では14.6±2.5、視床では34.3±6.9となった。この値はLogan plotの場合ともよく一致した。ちなみに喫煙者撮影時の血中ニコチン濃度は4.4ng/mlで血中コチニン濃度は283ng/mlであった。以上のように、[^<123>I]5IAを用いてヒトの脳のnAChRイメージングができること、また、そのデータの解析によりnAChR結合能を求めることができることを見出した。つまり非侵襲的核医学イメージングによる脳内nAchRのインビボ機能検査用トレーサとして十分に実用的な性能を有することがわかった。新しく開発したSPECT用製剤であるI-123標識5-iodo-A-85380(5IA)を用いて、ヒト中枢神経におけるニコチン作動性アセチルコリン受容体(nAChR)のイメーソングと定量化を行ない、nAChRの脳内分布に対する喫煙の影響を観察する事を目的とした。初年度は5IA-SPCETを用い健常非喫煙者の脳内nAChR分布パターンを観察しその定量的評価を行った。対象は中枢神経疾患の既往歴と喫煙歴がない健常者で男性5、女性1の計6名(平均19.5±0.6歳)。撮影は3検出器型SPECT装置(Picker社製Prism3000)を用い、2minx60frames、120分間のdynamic SPECTを施行。6時間目まで1時間ごとに20分間の遅延像撮影を追加した。約150MBqの^<123>I-5IAを1分間で定速静注し、撮影中には頻回の動脈血採血を行い代謝率測定を施行した。解析は脳内各部位にROIを設定して得られた時間濃度曲線と動脈採血により得られた動脈入力曲線を用いてLogan Plotを行い、局所分布容積(DV)を算出した。結果、^<123>I-5IAは大脳皮質、小脳、基底核など、広範に取り込まれた。他部位より少ないが白質内にも取り込みが見られた。視床、脳幹は他部位より高い取り込みを示した。大脳皮質のカウントピークは投与後約1時間であったが、視床、脳幹部では約2時間後であった。[^<123>I]-5IAはnon-invasive linear plotting methodsでのreference regionsに適した部位がないと思われた。DV値(ml/ml)は前頭葉14.5±2.4、視床32.8±6.7、後頭葉13.5土2.8、脳幹23.7±6.1、小脳18.3±2.1であった。

視床や脳幹では5IAの組織濃度曲線のピーク到達が遅く、視床や脳幹のより正確なDV値を求めるためには46時間のスキャンが必要と考えられる。患者への応用を考えた時、長時間スキャンは非現実的であり、定量精度を加味した撮影時間の最適化が検討課題として残る。当該研究ではI-123標識5-I-A85380(5IA)を用いたSPECT撮影を用い、人脳内ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)の非侵襲的定量測定法を開発し、健常者脳内nAChR結合能分布を定量的に明らかにしてきた。本年度では平成15年度に行った健常非喫煙者の脳内nAChR分布の定量的解析結果をJournal of Nuclear Medicineに投稿し同誌の1996年9月号に掲載した。健常非喫煙者の脳内nAChR分布は、広く全脳に及び、特に視床・脳幹部に高い分布パターンを示した。5IAの分布容積で受容体密度を定量的に評価すると、大脳皮質に対し視床・脳幹部では2倍以上の数値を示した。これは剖検脳での報告に合致する所見であった。引き続き平成16年度には、同じ5IA-SPECTを用いて健常喫煙者の脳内nAChR分布を検討した。3年以上、一日10本以上の喫煙を続けている健常者を被験者とした。最終喫煙の4時間後の検討では、健常非喫煙者と比べ大脳皮質、視床・脳幹部いずれにおいても5IAの分布容積は低値を示した。喫煙者の剖検脳所見では非喫煙者よりニコチン受容体のup-regurationが認められていることに相反する結果であるが、これは最終喫煙後4時間たっても喫煙によって摂取したニコチンにより脳内のニコチンレセプターのbinding potentialが低下していることを示唆しており、またその低下により非喫煙者より低値を示すことが示された。実際の人の脳での検討結果はなく大変興味深い結果と考えられる。ちなみに喫煙者のニコチン受容体の分布パターンは非喫煙者と明らかな差異は認めなかった。