hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケト・エノール互変異性を利用したアルツハイマー病診断薬および治療薬の開発

アルツハイマー病では老人斑の主要構成成分であるAβが、高度に重合・線維化した結果、脳に沈着して神経傷害を引き起こすとされてきた。しかし最近、Aβの低分子重合体(オリゴマー)が発見され、アルツハイマー病発症との関係が示唆されている。クルクミンは天然植物由来の低分子化合物であり、アルツハイマー病遺伝子改変モデルマウスを用いた解析によりアルツハイマー病治療効果を示すことが報告された。そこで、AβオリゴマーおよびAβ線維を試験管内で人工的に作製し、クルクミンおよびその誘導体との反応性について解析した。蛍光強度変化およびQCMを用いて解析したところ、クルクミンおよびその誘導体はAβ線維だけではなく、Aβオリゴマーとも相互作用を示した。一方、Aβ線維の指示薬であるチオフラビンTはAβオリゴマーとの相互作用を示さなかった。これらの結果より、クルクミンを利用したAβオリゴマーを標的とした治療・診断法の開発が期待される。また、今年度はクルクミンを基本骨格とした19F MR用アミロイドイメージング試薬FMeC1を新規合成し、動物実験用7テスラMR装置を用いて、アルツハイマー病遺伝子改変モデルマウスにおける脳内アミロイド蓄積の画像化を検討した。解析の結果、19F画像化測定では、FMeC1投与4時間後においてTg2576マウスの脳領域に強い信号が認められた。組織化学的解析の結果、FMeC1を投与したTg2576マウスの脳内アミロイド斑においてFMeC1の蛍光が観察され、その領域はフッ素MR画像において信号が認められた領域にほぼ一致していた。本研究の結果は、高磁場MR装置を用いたフッ素MR測定により、Tg2576マウスにおける脳内アミロイド沈着を検出できることを示している。しかしながら、定量解析を行うためには感度やS/N比のさらなる向上が必須であることから、今後、画像撮像条件の改善やプローブ試薬の最適化をはかり、さらに短時間でより鮮明な画像が得られるよう検討する必要がある。
人工内耳装用児者のライフステージに応じた支援ニーズと支援モデルの構築

近年、新生児聴覚スクリーニング検査の普及により、難聴の早期発見が可能となっている。そして、聴覚障害が重度である場合は、治療法として人工内耳手術が一般的となっている。しかし、手術効果は一様ではなく、難聴原因、術年齢、両耳聴、術前の環境によるところが大きい。学童期以降に人工内耳手術を検討する先天性難聴例については、術後の言葉の聴取、発話明瞭度の改善が十分でないことも少なくなく、その報告は少ない。しかしながら聴覚障害児の生育過程においては、人工内耳についても様々な対応が必要となり、聴覚障害児者のライフステージごとに本人の意識やニーズが異なることが示唆されている。本研究は、人工内耳装用児者における高校期から大学、就労への移行に着目して、社会的自立のためにライフステージごとの支援ニーズを明確化し、支援モデルを構築することを目的としている。30年度では、人工内耳装用者とほぼ同等の補聴閾値、語音明瞭度が想定される中等度難聴者のきこえにくさと聴覚障害への意識について検討した。その結果、聴覚障害の受容はどのようなライフステージにおいても継続した障害への意識があることが示された。平成30年度の進捗状況は、人工内耳装用者と同等の補聴閾値、語音明瞭度をもつ中等度難聴者の聞こえにくさと聴覚障害への意識について検討した。人工内耳装用のみを扱うのではなく、中等度難聴者をも扱うことで、両者の共通点、差異を検討することが必要と思われたので、その研究を追加した。この研究は、今後、ライフステージにおける支援ニーズと支援モデルを検討する際に、重要な示唆を与えると考えられる。また、成人聴覚障害者を対象に社会生活の問題や課題について調査を実施することができた。この調査の結果を次年度に行う予定である。今年度は、昨年度に実施したアンケートをまとめ、成人した聴覚障害者を対象にして社会生活の問題や課題、QOLについて、成人聴覚障害者の社会生活の実態を調査を行う予定である。これらを基に、ニーズや支援モデルを検討する予定である。聴覚障害児者の社会的自立に関わる支援アプローチは長期のスパンで対応し、検討していくことが必要である。近年、新生児聴覚スクリーニング検査の普及により、早期に難聴が診断され、療育が開始されている。そして、聴力が高度である場合には、治療法としては人工内耳手術が一般的となっている。また、手術効果が評価されるにつれて、術年齢の低年齢化、両耳装用の増加の傾向がある。しかし、小児人工内耳の普及は2000年の保険適応後からであり、それ以前に幼児期を過ごした聴覚障害児は、人工内耳との接点が極限られたままに成長していることが少なくない。また、学童期以降に人工内耳手術を検討する先天性難聴例については、術後のことばの聴取・発話明瞭度の改善が十分でないことも少なくなく、その報告はほとんどない。しかしながら、聴覚障害児の生育過程においては、人工内耳についてもさまざまな対応が必要となり、ライフステージごとに本人の意識やニーズが異なることが示唆されている。そこで、本研究では人工内耳装用児者における高校期から大学、就労への移行に着目して、社会的自立のためにライフステージごとの支援ニーズを明確化し、支援モデルを構築することを目的とする。研究期間は、平成2931年度の3年間としている。29年度は、当初の予定どおり中学校期以降に手術を行った先天性難聴例を対象に質問紙、半構造化面接法によって、これまでの生活においてバリアを抽出した。また、新たに検討として加えた内容として人工内耳装用児者と装用閾値が同等と考えられる成人した中等度難聴例にもライフステージにおける支援の在り方を検討した。本研究により人工内耳装用児者の乳幼児期からの保護者支援について適切な指導ポイントの明確化や支援モデルの構築に貢献するものと考える。平成29年度の進捗状況は、当初予定としていた計画1のうち1中学校期以降に人工内耳手術例において、質問紙や半構造化面接を中心に聞こえ・コミュニケーション・生活の観点からバリア抽出し、求められる支援について検討した。さらに、当初予定していなかった検討として、人工内耳装用者と同等の補聴閾値が考えられる中等度難聴者においても同様な視点から検討することができた。平成30年度以降は幼児期に手術を行い中学校期以降になった人工内耳例(当事者)に対して、これまでのライフステージの中でバリアと必要とされる支援について質問紙を利用して調査する予定である。また、同時に、保護者についても検討することにしており、当事者とセットで行うことが可能であり、時間的に短期で行うことが可能と推測できる。以上からおおむね順調に進展していると考えられるが、アンケートの協力が少ないなど、予定どおり進行しない場合は研究協力者の協力を得て、対象を増やすことによって対応する予定である。

本研究は、人工内耳装用児者における高校期から大学、就労への移行に着目して、社会的自立のためにライフステージごとの支援ニーズを明確化し、支援モデルを構築することを目的としている。30年度では、人工内耳装用者とほぼ同等の補聴閾値、語音明瞭度が想定される中等度難聴者のきこえにくさと聴覚障害への意識について検討した。その結果、聴覚障害の受容はどのようなライフステージにおいても継続した障害への意識があることが示された。平成30年度の進捗状況は、人工内耳装用者と同等の補聴閾値、語音明瞭度をもつ中等度難聴者の聞こえにくさと聴覚障害への意識について検討した。人工内耳装用のみを扱うのではなく、中等度難聴者をも扱うことで、両者の共通点、差異を検討することが必要と思われたので、その研究を追加した。この研究は、今後、ライフステージにおける支援ニーズと支援モデルを検討する際に、重要な示唆を与えると考えられる。また、成人聴覚障害者を対象に社会生活の問題や課題について調査を実施することができた。この調査の結果を次年度に行う予定である。小児人工内耳手術は2000年から保険適応となったこともあり、現在、そのころに手術した例が青年期になったところである。これまでに、本邦では長期的に追跡した研究は少なく、幼少時の手術例における社会的自立の支援について検証したものはほとんどない。本研究は人工内耳装用児者のライフステージごとの支援ニーズを明確化し、さらに保護者が子どもの社会的自立に必要と考える支援を明らかにすることで、支援の在り方を構築できるものと考える。また、本研究によってライフステージごとの移行段階で教育側と医療側の連携のあり方を提供できると考えられる。本研究による検討によって得られた結果に基づき、高校から大学・就労への移行に着目してして、人工内耳装用児者の社会的自立のための裸婦ステージごとの支援ニーズを明確化し、支援モデルを構築していく予定である。今年度は、昨年度に実施したアンケートをまとめ、成人した聴覚障害者を対象にして社会生活の問題や課題、QOLについて、成人聴覚障害者の社会生活の実態を調査を行う予定である。これらを基に、ニーズや支援モデルを検討する予定である。平成29年度に開催できなかった研修会やワークショップ開催のための会場費や講師依頼費などに充当する予定である。また、調査研究の旅費に充てる予定である。30年度に調査研究を行うため、その旅費に充当する予定である。また、学会誌掲載費などに充当する予定である。
AFLP解析によるトモエシオガマとミカワシオガマの起源に関する研究

本研究では、広義のシオガマギク(ゴマノハグサ科)の集団間レベルの分子系統地理学的解析を行い、日本の固有変種とされるトモエシオガマ及びミカワシオガマの起源を明らかにすることを目的とした。また集団間の遺伝的な関係を明らかにするうえでAFLP法という新しい手法の有効性について検討した。(1)葉緑体DNAを用いた解析-----36集団151個体のシオガマギクを用いて、葉緑体DNAのtrnL(UAA)5′exon-trnF(GAA)の遺伝子間領域約1000bpのシーケンスを決定した。それらをアライメントし、塩基置換やGapによってタイピングを行った結果、合計9種類のハプロタイプが認識された。次にハプロタイプ間の系統解析を行った結果、広域分布する系統I、本州中部と四国の集団を含む比較的分布のせまい系統IIの2つの系統が存在していることが明らかとなった。系統Iは日本以外にも朝鮮半島、サハリン、千島列島に広く分布し、その中にミカワシオガマと同定される集団のハプロタイプが単系統にまとまった。また系統IIの本州中部高山帯の4集団のうち蝶ケ岳と三伏峠の集団は明らかにトモエシオガマと同定されるものであった。これらの結果は、広域分布する系統Iからミカワシオガマが派生し、分布域のせまい系統IIからトモエシオガマが派生してきたことを示唆している。(2)AFLP解析-----予備的な解析として、22集団24個体のシオガマギクを用いて、3ペアのプライマーセット(MseI-CAA/EcoRI-ACT,MseI-CAG/EcoRI-AAC,MseI-CTC/EcoRI-AAG)でAFLPの検出を試みた。その結果、合計59本のバンドが検出され、そのうち38本のバンドが多型的であった。バンドの組み合わせからすべての個体を区別することが可能であった。バンドの有無をもとにUPGMA法によりクラスター解析を行った結果、それは葉緑体DNAの結果とはまったく一致しない結果となった。この不一致は、活発なgene flowに起因しているのかもしれないが、まだ予備的な解析結果であるので、今後もう少し解析個体数やプライマーペアの数を増やして検討する必要がある。シオガマギク(Pedicularis respinata L.)はゴマノハグサ科シオガマギク属の一種で、日本列島、朝鮮半島、中国東北部、シベリアにかけて広く分布している。シオガマギクは外部形態的な変異が大きく、多くの種内分類群が記載されており、Yamazaki(1993)によれば、種内に3亜種4変種が認められている(シベリアシオガマ、狭義のシオガマギク、ミカワシオガマ、ビロードシオガマ、トモエシオガマ)。ここではこれらをシオガマギク群と呼ぶ。シベリアシオガマを除くすべての分類群は日本列島に見られ、列島内での種分化が示唆される興味深い分類群である。そこで本研究ではこれらの種群を対象にして、各種群がどのような過程を経て分化してきたのかを検証するために、シオガマギク群の集団間レベルの遺伝的変異を検出し、分子系統地理的解析を行った。本年度はシオガマギク群24集団から1個体ずつ、葉緑体DNA(trnL,(UAA)5'cxontrnF(GAA)の非コード領域)と核DNAのITS領域の塩基配列を決定した。その結果、葉緑体DNAでは7種類、核DNAでは10種類のタイプが検出された。それらのタイプは、地理的にまとまるものもあったが、隔離分布しているタイプの方が多かった。また葉緑体DNAと核DNAの結果は食い違う所が多く、これらの種群が複雑な歴史を持っていることが推察された。さらにタイプ間の系統解析を行ったところ、葉緑体DNAでは大きな2つの系統の存在が示唆された。核DNAでも同様にタイプ間の系統解析を行ったが、その2つ系統は支持されず、異なる5つのまとまりを形成した。5つの系統間の関係は不明瞭であった。来年度、AFLP法を用いた解析を行う予定である。

(2)AFLP解析-----予備的な解析として、22集団24個体のシオガマギクを用いて、3ペアのプライマーセット(MseI-CAA/EcoRI-ACT,MseI-CAG/EcoRI-AAC,MseI-CTC/EcoRI-AAG)でAFLPの検出を試みた。その結果、合計59本のバンドが検出され、そのうち38本のバンドが多型的であった。バンドの組み合わせからすべての個体を区別することが可能であった。バンドの有無をもとにUPGMA法によりクラスター解析を行った結果、それは葉緑体DNAの結果とはまったく一致しない結果となった。この不一致は、活発なgene flowに起因しているのかもしれないが、まだ予備的な解析結果であるので、今後もう少し解析個体数やプライマーペアの数を増やして検討する必要がある。
摩擦プロセスと熱処理を併用した高強度異材接合とその強度発現機構の解明

溶接・接合が難しいとされる難接合材同士の異材接合法として,申請者はこれまでに摩擦プロセスと熱処理を併用することで,破断が接合界面部ではなくアルミニウム合金母材で生じる信頼性の高い異材接合法を確立している.一方で母材破断がゆえにその異材界面強度はアルミニウム合金母材強度以上であることまでしかわからず,強度機構の解明には至っていない.そこで本研究では,母材に超高強度アルミニウム合金を適用することで,摩擦プロセスと熱処理を併用した高強度異材界面形成とその強度発現メカニズムを解明し,そのモデルを構築することを目的とする.溶接・接合が難しいとされる難接合材同士の異材接合法として,申請者はこれまでに摩擦プロセスと熱処理を併用することで,破断が接合界面部ではなくアルミニウム合金母材で生じる信頼性の高い異材接合法を確立している.一方で母材破断がゆえにその異材界面強度はアルミニウム合金母材強度以上であることまでしかわからず,強度機構の解明には至っていない.そこで本研究では,母材に超高強度アルミニウム合金を適用することで,摩擦プロセスと熱処理を併用した高強度異材界面形成とその強度発現メカニズムを解明し,そのモデルを構築することを目的とする.
半導体微粒子を用いた太陽エネルギーによる水素製造に関する研究

化石燃料の大量消費によって大気中の二酸化炭素濃度等が増大し、地球温暖化問題や資源枯渇による代替エネルギー問題の解決が国際的にも急務の中,究極のクリーンエネルギーである水素の製造法として光触媒法が最も注目されてきた.しかし,エネルギー効率が著しく低く,触媒が光溶解するなどの難点が多く、未だ実用化の目処は立っていない.本研究では3種類の酸化チタンや硫化カドミウム等の半導体微粒子に白金1wt%担持し、ビニルモノマーの重合反応を用いた粒子表面のポリマーによる被覆方法,コロイド滴定法を応用してポリビニル硫酸カリウム・グリコールキトサンのポリマーで被覆する方法,ゼラチン・アラビアゴムによる複合コアセルベーション法によるマイクロカプセル化法の3種の方法で粒子の表面処理を行った.ポリマーの被覆状態を走査型電子顕微鏡で観察した後,これらの粒子を炭酸ナトリウム水溶液に懸濁させて500Wキセノンランプを照射し,水の光分解反応による水素の発生量を測定した.その結果,ポリマーで表面処理をしない半導体微粒子あるいはポリマー被覆量が2wt%以上の粒子では水素は全く発生しないか,発生量がかなり少なく,できるだけ薄く,かつ均一にポリマー被覆され,分散性の良好な粒子で大きな水素発生量を示した.酸化チタンではアモルファス型粒子を重合法によってポリアクリル酸ブチルやポリメタクリル酸メチルで表面処理した試料やルチル型粒子をコロイド滴定法で被覆した試料で水素の発生量が多く,硫化カドミウムではコロイド滴定法による試料が最も光触媒活性が高かった。本研究で得られた粒子は光溶解が起こらず,エネルギー効率も高く,しかも紫外光のみならず可視光も利用でき,連続使用が可能な,毒性のない,全く新しい光触媒であり,無尽蔵に存在すると水が太陽光から直接,水素を安価,簡便に製造できる見通しが得られた.化石燃料の大量消費によって大気中の二酸化炭素濃度等が増大し、地球温暖化問題や資源枯渇による代替エネルギー問題の解決が国際的にも急務の中,究極のクリーンエネルギーである水素の製造法として光触媒法が最も注目されてきた.しかし,エネルギー効率が著しく低く,触媒が光溶解するなどの難点が多く、未だ実用化の目処は立っていない.本研究では3種類の酸化チタンや硫化カドミウム等の半導体微粒子に白金1wt%担持し、ビニルモノマーの重合反応を用いた粒子表面のポリマーによる被覆方法,コロイド滴定法を応用してポリビニル硫酸カリウム・グリコールキトサンのポリマーで被覆する方法,ゼラチン・アラビアゴムによる複合コアセルベーション法によるマイクロカプセル化法の3種の方法で粒子の表面処理を行った.ポリマーの被覆状態を走査型電子顕微鏡で観察した後,これらの粒子を炭酸ナトリウム水溶液に懸濁させて500Wキセノンランプを照射し,水の光分解反応による水素の発生量を測定した.その結果,ポリマーで表面処理をしない半導体微粒子あるいはポリマー被覆量が2wt%以上の粒子では水素は全く発生しないか,発生量がかなり少なく,できるだけ薄く,かつ均一にポリマー被覆され,分散性の良好な粒子で大きな水素発生量を示した.酸化チタンではアモルファス型粒子を重合法によってポリアクリル酸ブチルやポリメタクリル酸メチルで表面処理した試料やルチル型粒子をコロイド滴定法で被覆した試料で水素の発生量が多く,硫化カドミウムではコロイド滴定法による試料が最も光触媒活性が高かった。本研究で得られた粒子は光溶解が起こらず,エネルギー効率も高く,しかも紫外光のみならず可視光も利用でき,連続使用が可能な,毒性のない,全く新しい光触媒であり,無尽蔵に存在すると水が太陽光から直接,水素を安価,簡便に製造できる見通しが得られた.平成7年度は光半導体微粒子として,ルチル型,アナタ-ス型,ブルカイト型,その他の酸化チタンや酸化ジルコニウム,チタン酸カリウム,セレン化カドミウムなどとを選び,これらの微粒子に白金や酸化ニッケルその他の金属酸化物等を種々の手法で担持した後,これらをガラス製あるいは石英フラスコ内の水中に懸濁させて500Wのキセノンランプ光を照射した.発生する気体はガスビューレットで体積を測定し,気体の分析はガスクロマトグラフ(キャリアガス:アルゴン,カラム:モレキュラシーブ5A,カラム温度:60°C)を用いた.光半導体微粒子に光が照射されて生起する水の分解反応による水素ガスの発生量は光半導体の種類,結晶型,粒子径,担持物質の種類と量,担持方法,水量,水系に添加される酸・塩基物質,塩の種類と量,系中のpH,アルコール等の有機物質の添加,照射光の波長,照射温度,時間などによってかなり異なることが本年度の研究によって明らかになった.とくに酸化チタンに酸化ニッケルを1%程度担持・複合化させた粒子を水中に懸濁させて,系に炭酸ナトリウム等を0.28mol/l添加して紫外光を照射した場合に水素ガスの発生量が多くて発生効率も高く,また繰り返し使用しても光触媒の光溶解が起こらず,水素の発生効率も低下しないことが判明した.次年度は水の分解装置の改良や他の光半導体微粒子の組み合わせについても検討を加えて本法による水の分解反応機構を解明し,太陽光による安価な水素製造技術を確立するための基礎的知見を得る予定である.化石燃料の大量消費によって大気中の二酸化炭素濃度等が増大し,地球温暖化問題や資源枯渇による代替エネルギー問題の解決が国際的にも急務の中,究極のクリーンエネルギーである水素の製造法として光触媒法が最も注目されてきた.しかし,エネルギー効率が著しく低く,触媒が光溶解するなどの難点が多く,未だ実用化の目処は立っていない.

本研究では3種類の酸化チタンや硫化カドミウム等の半導体微粒子に白金を1wt%担持し,ビニルモノマーの重合反応を用いた粒子表面のポリマーによる被覆方法,コロイド滴定法を応用してポリビニル硫酸カリウム・グリコールキトサンのポリマーで被覆する方法,ゼラチン・アラビアゴムによる複合コアセルベーション法によるマイクロカプセル化法の3種の方法で粒子の表面処理を行った.ポリマーの被覆状態を走査型電子顕微鏡で観察した後,これらの粒子を炭酸ナトリウム水溶液に懸濁させて500Wキセノンランプを照射し,水の光分解反応による水素の発生量を測定した.その結果,ポリマーで表面処理をしない半導体微粒子あるいはポリマー被覆量が2wt%以上の粒子では水素は全く発生しないか,発生量がかなり少なく,できるだけ薄く,かつ均一にポリマー被覆され,分散性の良好な粒子で大きな水素発生量を示した.酸化チタンではアモルファス型粒子を重合法によってポリアクリル酸ブチルやポリメタクリル酸メチルで表面処理した試料やルチル型粒子をコロイド滴定法で被覆した試料で水素の発生量が多く,硫化カドミウムではコロイド滴定法による試料が最も光触媒活性が高かった.本研究で得られた粒子は光溶解が起こらず,エネルギー効率も高く,しかも紫外光のみならず可視光も利用でき,速続使用が可能な,毒性のない,全く新しい光触媒であり,無尽蔵に存在する水と太陽光から直接,水素を安価,簡便に製造できる見通しが得られた.
外部からのエネルギー供給を必要としない脚部運動補助システムの開発

立ち上がりや歩行などの脚部の動作を補助するシステムを動力源なしで使用者自身が操作するシステムの製作を目的として取り組んできた.脚部の動作を計測し,その運動を平面リンク機構で再現するよう機構設計を行っている.立ち上がり補助装置では動力源にばねを使用し,使用者自身がレバーで操作する.乗用型の歩行補助装置では,自転車のように疑似歩行動作を入力として装置を駆動する.また,装着型の歩行補助装置では手の搖動運動を入力としている.立ち上がりや歩行などの脚部の動作を補助するシステムを動力源なしで使用者自身が操作するシステムの製作を目的として取り組んできた.脚部の動作を計測し,その運動を平面リンク機構で再現するよう機構設計を行っている.立ち上がり補助装置では動力源にばねを使用し,使用者自身がレバーで操作する.乗用型の歩行補助装置では,自転車のように疑似歩行動作を入力として装置を駆動する.また,装着型の歩行補助装置では手の搖動運動を入力としている.人体脚部にポテンショメータを装着した接触型の計測装置,あるいは高速度カメラで撮影した画像を、研究室において開発した画像解析ソフトで処理する方法等により,立ち上り動作時や赤行時の脚部動作を平面運動として計測を行った.その計測結果から,脚部の動作を補助する機構における人体との接触点の描くべき軌跡を得た.その曲線を理想曲線として,以下のような設計手法により,立ち上がり補助装置の試作を行っている.1.設計する機構における対応点の描く曲線がその理想曲線に一致するよう,設計上の制約条件として機構の設計パラメータを決定する.2.人体による駆動方式を採用するため、駆動トルクを算出し,人体で駆動できることを,駆動力の観点からの制約条件としている.必要に応じ、ばねによる駆動力の補助も行っている.現時点では,設計パラメータは乱数を用いて決定しており,最適な値で設計されているとは限らず,またパラメータ決定にも時間を要する.今後は,機構の描く曲線および駆動トルクを組合わせて目的関数として,線形計画法の手法等を用いて引き続きパラメータの探索を行う.また,使用対象者をより明確にしながら,歩行の補助を行う機構について装置の構想を行う.現在は乗用型の歩行補助装置の開発を行っており,駆動トルクの改善のための設計の見直し等している.一方,異なるタイプの歩行補助装置について,構想を行う予定である.前年度までにパソコンにより実行できるシミュレーションソフトを製作し,機構の運動を解析し,試作を行っている.そこで,本年度はこれらの装置の評価を行うための測定装置やさらに改良を行うために効率の良い設計プログラムの開発を行った.本補助金では主に(1)乗用型歩行補助装置(訓練器),(2)装着型歩行補助装置の開発を行っている.乗用型の歩行補助装置でのペダル踏力測定を可能とする測定装置の製作や発光するLEDを高速度カメラで撮影することで,測定点の軌跡を得るプログラムの開発である.また,これまで乱数により機構の設計パラメータの生成し選択していた手法(ランダム探索)を,装着型の歩行補助装置では,遺伝的アルゴリズムを用いた手法をプログラム化し,設計の変更をより短時間で行えるようにしている.これらのシステムにより,乗用型の歩行補助装置では,車輪の出力トルクをより大きく得るためにカム機構の追加を行っている.装着型の歩行補助装置では,足裏を補助する機構となるが,その構造を変更しながらも比較的短時間に設計変更を行うことができている.また,筋電位を計測することで,装置使用時において,どの筋肉の活動量に変化が見られるかを確認し装置を使用することで負担が軽減している筋肉がある一方,逆にバランスを取るために活動量が増加した筋肉があることを確認した.(1)および(2)いずれの装置においても,必要な動作を機構の出力で得るという点に関しては,進展が見られる.本補助金により,(1)装着型歩行補助装置,(2)乗用型歩行補助装置(訓練器),(3)立ち上がり補助装置,(4)メカニカルサポータともいうべきもので,脚部の特定関節の補助装置の開発を行ってきた.(1)については,昨年度までの問題として,装着しての歩行時にバランスがとりにくいという問題に対し,足裏面が地面に平行となるような歩容を採用することで改善を試みた.(2)については,駆動時に必要となる踏力を減少されるため,スライダ部の改善を行い,昨年採用したカム機構によるトルク補助装置を用いることなく同程度以上の踏力低減を実現した.カム機構には高いばね定数のばねを使用していたため,構成部品に高い接触面圧を与えることになり,耐久性に問題があったが,これを不要とすることができた.(3)については,床からの立ち上がり装置の開発を行うため,駆動時に必要となる駆動トルクのシミュレーションモデルを構築した.(4)については,ばねの弾性エネルギを利用し,歩行時の股関節を補助する装置の製作を行い,ジャイロセンサにより大腿部の加速度を計測することで一定の効果は確認できた.今年度の実施計画では,実現させる動作とそれを得るのに必要な駆動トルクを課題として挙げていた.(1)については採用する歩容を変更することや機構定数の微調整で,上記2つの問題の折り合いをつける1つの可能性を示したといえる.(2)については,スライダの構造を変更することで,ペダル踏力のピーク値はさげることができた.ただ,いずれの場合でも,必ずしも十分とは言えず,駆動力に関しては改善の余地が大きい.
「阿闍世コンプレックス」における阿闍世物語の出典と変遷に関する研究

昨年度の分析で阿闍世物語成立は仏教経典でなく受容の文化的背景に基づくという仮説を得た。本年度は異同の中心「母親像」変遷の解明を目的とし、以下の新たな成果を得た。1.仏教経典の(1)「強い王妃」(2)「嘆きの母」に対し「阿闍世コンプレックス」では(3)「哀れな妻であり愚かな母」となる。古典文学作品はほぼ(2)に一貫し、江戸時代以降の戯曲作品や昭和以降の著作物に当時の日本女性の煩悶を(3)で表現する傾向が判明した。従って経典を直接の出典としない作品群で行われた自由な脚角から(3)の人物像が成立した可能性があり、「阿闍世コンプレックス」成立に関する仮説の傍証とした。また宗教と医療を連結する境界領域開拓に向けインド医学と現代精神医学を架橋する問題のうち、昨年度の分析で古代インド医学文献『スシュルタサンヒター』の精神病関連記事とされる部門に現代精神医学における特定状態像との一致を認めるのは困難という仮説を得た。全体にわたる精神病理学的な症状記述を検証したところ、以下の新たな成果を得た。2.食の不調や不眠に併発し健康人の単なる落ち込みとは区別した形で点在する「抑うつ」の記述から、現代の疾病分類と異なるインド古典医学体系で「うつ病」は独立した疾病としてではなく症状の形態で把握されていた可能性がある。3.後代の付加とされる最終部分に部位・症状に着目して病理・治療を分類、疾病を体系化する姿勢が看取できるため、症状レベルでの疾患把握を検証し伝統的分類に基づいた本書の構成を再検討する必要がある。以上の成果のうち1について北海道印度哲学仏教学会の学会誌に論文を掲載し、また精神神経学雑誌へも受け入れ研究者との共著論文を投稿中である。また23については2007年7月28日開催の北海道印度哲学仏教学会、10月4日開催の日本精神病理・精神療法学会で発表し、それぞれ学会誌掲載に向け論文を投稿中である。「阿闍世コンプレックス」の阿闍世物語に関する調査として仏教文学会に参加し情報収集を行った。また大谷大学・龍谷大学で仏教・文学関係の必要な基礎資料を複写収集しデータベース作成を既に開始している。阿闍世物語の変遷に関し、今回は明治期以降の文学作品以前の段階で存在した物語の系統を確定するため古代中世の日本における説話集を調査し、12世紀15世紀の日本に存在した阿闍世王に関する物語について内容を分析した結果、以下の新たな成果が得ちれた。1.古代中世の説話集における阿闍世王の物語は『今昔物語集』を除くと基本的に『観無量寿経』あるいは『涅槃経』梵行品を出典とするか両者を連結させた形式の説話としてのみ存在し、ほぼ仏典の引用に近い形で記述されている。2.『今昔物語集』の説話には『涅槃経』迦葉菩薩品の影響が想定でき、引用中心の構成ではなく説話前半の具体性を高め後半を簡略化するという脚色的な記述が認められる完成度の高いエピソード展開である。明治以降の文学作品等で「王舎城の悲劇」として日本国内で広まった「父子悲劇」としての阿闍世王の物語に最も類似するが、『今昔物語集』は一般に流布した可能性が低いと考えられているため両者の関係を明らかにするには更に調査が必要と考えている。3.中世までの日本で知られていた阿闍世王に関する説話に「阿闍世コンプレックス」における阿闍世物語の基本である「阿闍世と韋提希の母子悲劇性」は認められない。日本の古典文学に見られる阿闍世王の物語は「阿闍世コンプレックス」の阿闍世物語に顕著な「韋提希の悲劇化」現象との関係が薄いと考えられる。以上を平成17年9月10日に開かれた北海道印度哲学仏教学会第21回学術大会で発表し、平成18年中に出版される学会誌掲載に向け論文執筆中である。また精神医学と関連する他の問題への調査準備として図書購入とデータベース作成を開始した。昨年度の分析で「阿闍世コンプレックス」の阿闍世物語に顕著な特徴は近世以降に生じたという仮説を得た。本年度はその契機解明のため仏教説話戯曲作品まで範囲を拡大して調査し、以下の新たな成果が得られた。1.江戸時代に阿闍世王をモチーフとした狂言が成立し独創的な脚色が部分的に見られたが、エピソード展開自体は基本的に仏典からの取材に基づいており逸脱は認められなかった。2.江戸末期に近松門左衛門の浄瑠璃など「悪行の息子を持つ愚かな母・妻」像を韋提希の比喩で描写するものも現れ、明治大正期には仏典の阿闍世王説話からエピソードを集成した戯曲作品が好評を得ていた。戯曲文学での展開により物語の悲劇化と登場人物の脚色が急速に進み、「阿闍世コンプレックス」提唱期に仏典講話関係書籍で紹介された韋提希像へも悲劇性を与えた可能性がある。従って日本では仏典の記述から離れた「王舎城の悲劇」という自由に展開した形態が物語として受容され「阿闍世コンプレックス」の「阿闍世物語」成立の背景となり、コンプレックスの成立後に改めて説話の源泉である仏教経典が「出典」として結び付けられたことが判明した。

またインド医学と現代精神医学の関連についての調査として昨年度より古代インド医学文献のひとつ『スシュルタサンヒター』の検討を開始しており、現段階で以下の新たな成果が得られた。3.先行研究では精神病関連記事と指摘されていた古代インドの重要な医学文献『スシュルタサンヒター』の一部門に現代精神医学における特定の状態像との一致を認めるのは困難であり、精神病理学的記述が存在するのは別の箇所である可能性が判明した。以上の成果のうち12は2006年8月26日に開かれた北海道印度哲学仏教学会で発表し、学会誌掲載に向け論文化中である。また3については2006年10月6日に開催された日本精神病理・精神療法学会で発表した。昨年度の分析で阿闍世物語成立は仏教経典でなく受容の文化的背景に基づくという仮説を得た。本年度は異同の中心「母親像」変遷の解明を目的とし、以下の新たな成果を得た。1.仏教経典の(1)「強い王妃」(2)「嘆きの母」に対し「阿闍世コンプレックス」では(3)「哀れな妻であり愚かな母」となる。古典文学作品はほぼ(2)に一貫し、江戸時代以降の戯曲作品や昭和以降の著作物に当時の日本女性の煩悶を(3)で表現する傾向が判明した。従って経典を直接の出典としない作品群で行われた自由な脚角から(3)の人物像が成立した可能性があり、「阿闍世コンプレックス」成立に関する仮説の傍証とした。また宗教と医療を連結する境界領域開拓に向けインド医学と現代精神医学を架橋する問題のうち、昨年度の分析で古代インド医学文献『スシュルタサンヒター』の精神病関連記事とされる部門に現代精神医学における特定状態像との一致を認めるのは困難という仮説を得た。全体にわたる精神病理学的な症状記述を検証したところ、以下の新たな成果を得た。2.食の不調や不眠に併発し健康人の単なる落ち込みとは区別した形で点在する「抑うつ」の記述から、現代の疾病分類と異なるインド古典医学体系で「うつ病」は独立した疾病としてではなく症状の形態で把握されていた可能性がある。3.後代の付加とされる最終部分に部位・症状に着目して病理・治療を分類、疾病を体系化する姿勢が看取できるため、症状レベルでの疾患把握を検証し伝統的分類に基づいた本書の構成を再検討する必要がある。以上の成果のうち1について北海道印度哲学仏教学会の学会誌に論文を掲載し、また精神神経学雑誌へも受け入れ研究者との共著論文を投稿中である。また23については2007年7月28日開催の北海道印度哲学仏教学会、10月4日開催の日本精神病理・精神療法学会で発表し、それぞれ学会誌掲載に向け論文を投稿中である。
人口減少高齢社会をむかえる小規模自治体における環境計画管理方策

我が国では人口減少や高齢化が今後著しく進行する.さらに国と地方合わせて770兆円の長期債務残高(2006年度末)が存在するという財政赤字に直面している,厳しい財政状況の中で,公共的サービスを必要とする人が増える環境におかれて,地方公共団体は難しい政策執行を迫られている.とくにこのような状況は小規模な団体において,顕在化してきている.水の供給や排除,廃棄物の処理などは地方公共団体の扱う重要なサービスである.上述のような小規模自治体の状況を踏まえ,環境施設の整備計画や維持管理における考え方を,人口や経済が右肩上がりであることを基本にしてきたこれまでのものを改めていく必要が生じている.本研究では,あらたな環境計画や管理の方策を構築することを目指し,具体的な課題に対する検討を進めるとともに,普遍的な手法の開発を試みた.まず人口減少や高齢化など,小規模な自治体のおかれている現状について概括し,環境施設の整備計画や維持管理の課題を整理した.つぎに,環境施設における人口減少,高齢化,小規模事業に関する具体的な課題を取り上げ,その解決のための方法を検討した.施設整備の方法に関する課題では,集中型で行うか分散型で行うかを,汚水処理システムおよびごみの分別収集システムを取り上げて議論した.施設維持管理の方法については,山間過疎地に広域に分散した多数の施設を効果的に巡回点検する計画策定法と,下水道への接続を促し維持管理の財源確保方策の検討方法を提案した.さらに自治体財政及び地域経済への影響を考慮して汚水処理整備を行う方法を検討した.以上のような具体的研究をもとに,小規模自治体における計画管理,各種政策を進めるにおいて利用できると考えられる個別の手法について検討した.世代別,政策別満足度を考慮して政策を進める方法,政策の波及効果考慮する方法,顕在化しないニーズを考慮する方法,政策波及効果を考慮する方法,GISを利用する方法などを提案した.我が国では人口減少や高齢化が今後著しく進行する.さらに国と地方合わせて770兆円の長期債務残高(2006年度末)が存在するという財政赤字に直面している,厳しい財政状況の中で,公共的サービスを必要とする人が増える環境におかれて,地方公共団体は難しい政策執行を迫られている.とくにこのような状況は小規模な団体において,顕在化してきている.水の供給や排除,廃棄物の処理などは地方公共団体の扱う重要なサービスである.上述のような小規模自治体の状況を踏まえ,環境施設の整備計画や維持管理における考え方を,人口や経済が右肩上がりであることを基本にしてきたこれまでのものを改めていく必要が生じている.本研究では,あらたな環境計画や管理の方策を構築することを目指し,具体的な課題に対する検討を進めるとともに,普遍的な手法の開発を試みた.まず人口減少や高齢化など,小規模な自治体のおかれている現状について概括し,環境施設の整備計画や維持管理の課題を整理した.つぎに,環境施設における人口減少,高齢化,小規模事業に関する具体的な課題を取り上げ,その解決のための方法を検討した.施設整備の方法に関する課題では,集中型で行うか分散型で行うかを,汚水処理システムおよびごみの分別収集システムを取り上げて議論した.施設維持管理の方法については,山間過疎地に広域に分散した多数の施設を効果的に巡回点検する計画策定法と,下水道への接続を促し維持管理の財源確保方策の検討方法を提案した.さらに自治体財政及び地域経済への影響を考慮して汚水処理整備を行う方法を検討した.以上のような具体的研究をもとに,小規模自治体における計画管理,各種政策を進めるにおいて利用できると考えられる個別の手法について検討した.世代別,政策別満足度を考慮して政策を進める方法,政策の波及効果考慮する方法,顕在化しないニーズを考慮する方法,政策波及効果を考慮する方法,GISを利用する方法などを提案した.細井は,中山間地域における小規模な水道事業の維持管理を効率化することを検討した.分散して存在する無人の水道施設を効率よく巡回点検し安全性を確保する方法を遺伝的アルゴリズムを用いて開発した.また人口減少が予想される地域の下水道整備について財政シミュレーションを行って検討した.増田は人口密度が低い地域の廃棄物の収集運搬方法を分別数に着目して検討し,分別数を増やすことが必ずしも環境面で寄与するものではないことを示した.また人口密度の低い流域における汚水処理システムのあり方について広範囲に検討を行った.喜多は,小規模自治体における公共交通の利用実態を,簡易な機器設置を設置するのみで人手をかけることなく調査するための方法論を開発した.また厳しい財政状況の下で行政サービスを提供しなければならない小規模自治体を念頭に置き,住民が最小の負担で最大のサービスを享受しうる施策を効果的に選択するしくみを検討した.小池は地方公共事業の事業効率性を評価する方法としてDEA(Data Envelopment Analysis)を用いるための方法論を考察した.特に,地方公共事業の評価のため,経営効率的な評価に加え,公共的評価など多次元の評価尺度を設定して分析可能な評価フレームの開発を行った.また,実証分析として上下水道事業を例に具体的な評価方法をマニュアル化した.谷本は,環境管理施設の健全な機能を維持するための更新方法について検討した.その際,異なった主体がそれぞれ所有するいくつかの施設をまとめて同時に更新することで,各主体の維持管理の費用を削減できる可能性がある.しかし,個々の主体が選好する更新のタイミングが一致する保証はない.そこで動的協力ゲーム理論を援用して,複数の施設をまとめて同時に更新することで節減できる費用を主体に適切に配分するとともに,効率的に総期待割引費用を削減するためのメカニズムを構築した.人口密度が低く,人口減少と高齢化に直面しかつ,財政状況の厳しい小規模地方公共団体が全国に存在している.

本研究では,このような自治体における今後の環境施設の管理,運営や,自然環境を保全していく上での,方策を検討した.このような自治体では水道などの施設が,大都市のような大規模ネットワークで構成されているのではなく,小さな施設が広く分散している場合が多い.これを少ない人員で効率的に維持管理する手法を提案した.また汚水処理システムにおいても,地場産業の育成の面からいかなる方法をとるのがよいか,単に環境面だけではなく,地場産業を中心とする地域経済モデルを構築し,汚水処理に対する支援が地場産業を通して地域へ波及する効果も含めて検討する方法を提案した.廃棄物の収集においても,人口密度が少ないことから,分別数をいたずらに増やすのではなく,適切な分別で,経済,環境面から有利となる方法を検討した.人口が少なく過疎化が進む地域の生活環境を考える上で,公共交通は欠かすことができない.過疎地域のサービス整備に関しては,利用者のニーズを調査して対応を考えるという需要追随型の方法が中心であったと思われるが,生活の質を重視するならば,このような方法が必ずしも適切ではなく,切り下げられたニーズに配慮した活動期買い保障型の計画が必要であるとの見地から,公共交通を例に検討を行った.小規模地域の自治体経営においては,財政規模が小さく,一つの施策の選択が他の施策の重に影響を及ぼす.さらに地域を通して様々な影響を引き起こす.このような観点からの分析も必要であるとの観点から,応用一般均衡モデルの利用を考え,種々の事例に適用することで,その可能性を検討した.
フレイル予防のためのICTを活用した地域まるごと社会活動プログラムの開発

本研究は健康な高齢者と要支援高齢者の両者を対象に、フレイル予防のための社会活動プログラムを開発し、その効果を検証することを目的とする。各対象の心身機能や社会活動の特徴にあわせた社会活動プログラムを開発し、プログラムを通じて社会とのつながりを意味づけられるよう支援を行う。また、両対象の交流を可能にする内容もプログラムに組み込む。さらに、ICTを活用し「活動の場でのつきあい」を「地域における日々のつながり」へと本プログラムを発展させ、社会活動の維持ならびにソーシャルキャピタルの醸成を図る。2018年度はプログラム開発に向け、都市部および地方の高齢者約30名を対象にインタビュー調査を実施し、質的分析にて社会活動の実態と社会活動に対する価値等を抽出した。その結果をもとに地域に住む高齢者の実情にあわせた社会活動プログラム案を作成した。また、約10名の高齢者を対象に、ICTに関するインタビュー調査を実施した。高齢者のICTに対するニーズや生活に対するニーズを質的分析にて明らかにし、高齢者が活用できるICTの1つとして、スマートフォン用の交流アプリケーションを開発した。計画的に進めていることから、概ね順調に進展している。2019年度も計画通り行う予定である。2019年6月までに社会活動プログラム案を作成し、関係者ならびに高齢者と案を検討する。その後、実証研究として、モデル地域となる都市部および地方にて社会活動プログラムおよびICTを活用した交流を継続的に実施する。
波動場の幾何と解析

本研究では、非線型シュレディンガー方程式やKdV方程式を始めとする非線型分散方程式、非線型波動方程式や非線型クライン・ゴルドン方程式を始めとする非線型双曲型方程式、および非線型ディラック方程式の様な方程式系について、相互作用の幾何学的・解析学的研究を通して、解の様々な時空大域的振舞いを解明する事が出来た。非線型シュレディンガー方程式では、空間3次元、反撥型非線型項の下でエネルギー散乱の漸近完全性を証明した。データが小さい場合の散乱理論については、空間次元、ソボレフ指数、非線型項の斉次冪の三者間の成す臨界等式の下で成立する事が、非線型シュレディンガー方程式の場合には良く知られていたが、本研究では斉次冪でない場合にも拡張できる事を示した。この考え方を推し進めて、小さなデータで非斉次相互作用の場合の散乱理論を非線型波動方程式、非線型クライン・ゴルドン方程式、非線型シュレデインガー方程式、非線型ディラック方程式について、統一的に論じる事に成功した。本研究では、シュレディンガー方程式の様な非相対論的方程式を相対論的方程式の光速無限大に於る極限方程式と見做す為の数学的基礎づけも行なった。特にクライン・ゴルドン複素スカラー場に位相変調とスケール変換を施し光速を無限大にした場がシュレディンガー場である事をエネルギー空間H^1(R^3)の枠組で証明した。同様な試みは、ディラック場でH^3(R^3)【cross product】C^4(s>1)の枠組で完成したが、臨界の場合(s=1)ではどうなるのか現在の所不明である。また、スケール不変性を持つ波動場は、ミンコフスキ空間で特別な幾何学的特徴を持っているが、解析的には原点、無限遠点、光錐曲面上の特異性によりその取扱いが大変困難であった。本研究では、その困難を時空の重み付き弱ルベーグ空間を導入する事で効率的に制御する事が出来た。波動場の模型として本年度は非線型クライン・ゴルドン方程式、非線型シュレディンガー方程式等の単独スカラー場に加え非線型ディラック方程式やその電磁相互作用を考慮したベクトル場の数学的実現及び漸近解析の研究を行った。先ず非線型クライン・ゴルドン方程式及び非線型波動方程式に就いては通常のソボレフ空間の枠組で小さなデータによる時間大域解の構成を研究し共形冪及びそれより高い次数の非線型相互作用に対しては対応する臨界階数のソボレフ空間で藤田・加藤の原理が成立する事を証明した。非線型シュレディンガー方程式に就いては微分型相互作用の分類理論を従来のものより更に推し進め小さなデータによる時間大域解を保証する非線型構造の新しいクラスをジュブレイ型の函数空間の枠組で見出した。又非線型シュレディンガー方程式を非線型クライン・ゴルドン方程式の非相対論的極限と見做す処方の数学的基礎を確立しその数学的機構を低周波と高周波の相互作用と云う形で運動量空間で解明した。方程式系に就いては非線型ディラック場の自己相互作用系と電磁相互作用系を研究した。通常の三乗冪の自己相互作用系のディラック場の時空大域的実在は永年の未解決問題であったが小さなデータの下で劣臨界ソボレフ空間に於いてこれを肯定的に解決した。この問題では臨界ソボレフ空間が丁度エネルギー空間であるので臨界水準で解決するのが最も興味ある処であるが対応するクライン・ゴルドン場では特別な場合に反例が知られているので非線型構造にもう少し立入った考察が必要と考えられ今後の課題である。

電磁相互作用系に対しては漸近場に対する質量項の影響を初めて明らかにし非線型構造と長距離・短距離相互作用の分類との間に興味ある関係を見出した。昨年度の研究に引続き本年度は波動場の模型として非線型クライン・ゴルドン方程式、非線型波動方程式、非線型シュレデインガー方程式等に従う単独スカラー場に加え非線型ディラック方程式等に従うスピノル場を取上げ、その数学的実堤及び漸近解析の研究を行った。非線型クライン・ゴルドン方程式、非線型波動方程式、非線型シュレディンガー方程式に対しては通常のソボレフ空間の枠組みで小さなデータに対する時間大域解の存在及び付随する散乱理論を研究し単独冪とは限らない非線型性に対しても藤田・加藤の原理が成立する事を証明した。非線型シュレディンガー方程式に対しては空間三次元でゲージ条件を満たさない二次の非線型性の条件の下で解が漸近自由である事を示しゲージ条件が解の位相変調にもたらす影響を明らかにした。また、ゲージ条件を満たす保存系の非線型シュレディンガー方程式の時間大域解の属す函数空間をエネルギー空間より広く取ると云うBourgainに始まる試みについて新しい結果を得た。方程式系については非線型ディラック場の自己相己作用系と実スカラー場との相互作用系を研究した。昨年度は三乗冪の自己相互作用系のディラック場の時空大域的実在を小さなデータの下で劣臨界ソボレフ空間に於いて数学的に証明したが、今年度は空間の動径方向については臨界階数のソボレフ空間に迄函数空間を拡張する事に成功した。ここでは空間の回転方向についてのソボレフ空間を補助的に導入した事が主な工夫であるが、この球面上のソボレフ空間についての階数が最良かどうかは今後の課題である。昨年度の研究に引き続き本年度は波動場の模型として主に非線型ディラック方程式及びその電磁相互作用を伴うベクトル場の数学解析の研究を行った。非線型ディラック方程式では空間三次元に於ける三冪乗の大域的可解性をエネルギー空間に相当する臨界水準を持つソボレフ空間で証明した。その際単位球面上の分数階ソボレフ空間を導入し動径方向の解析と球面方向の解析とを分離した所が鍵と成った。この考え方を推し進め非線型波動方程式の自己相似解の存在を従来の球対称性の仮定なしに証明する事が出来た。クライン・ゴルドン方程式、波動方程式、シュレディンガー方程式に対する所謂ストリッカーツ型の評価に就いても球面方向の滑らかさを考慮した精密な評価を証明する事が出来た。電磁相互作用系に対しては漸近場に関する質量項の共鳴条件を見出し非線型構造と長距離・短距離相互作用の分類理論との間の影響を与える機構を明らかにした。非線型シュレディンガー方程式に就いては空間二次元で積分型相互作用をもつものを研究し、それが長距離型の特徴を示す事情を解の修正漸近場を構成する事で明らかにした。一般の分散型に対しては半空間で取扱える様な問題を統一的枠組の下で論じる事に成功した。
骨髄性白血病細胞の産生する新しいサイトカイニ(LD78)の生物学的意義

LD78遺伝子は活性化されたリンパ球に強く発現する遺伝子として単離された。遺伝子構造から92個のアミノ酸より構成され、N端は22個のアミノ酸がシグナルペプチドを有すると予測されている。またLD78蛋白は種々の炎症や腫瘍化に伴うサイトカインと相同性を有し、機能は不明ではあるが生物活性の解析は生物学に貴重な示唆を与えると思われる。ここでは様々な血球系由来の新鮮白血病細胞、種々の株化細胞に於いてLD78遺伝子をプロ-ブとしてノ-ザ-ン法で遺伝子発現を解析した。また抗LD78蛋白抗体はLD78遺伝子単独では大腸菌に発現しなかったので、IL-2-LD78融合蛋白として得、家兎に免疫した。抗血清はIL-2と大腸菌を結合させたアフィニティクロマトグラフィ-にかけ精製した。LD78蛋白合成は細胞溶解液、培養上清をウエスタ-ンブロット法にて検索した。遺伝子発現は非リンパ性白血病細胞の全て、2例中3例の成人T細胞白血病細胞(ATL)、9例中8例のB細胞性のリンパ性白血病細胞、3例中2例のT細胞性リンパ性白血病細胞に検出された。しかしながら蛋白発現はATL細胞のみにしか検出できなかった。ATL由来細胞株のLD78遺伝子は非リンパ系白血病細胞由来株HL-60に比しアクチノマイシンDに抵抗性で、ATL細胞の細胞溶解液、培養上清に蛋白発現が見いだされるのはATL細胞株のRNAの安定性に由来する物と思われた。しかし一方で非リンパ性白血病細胞ではLD78蛋白の受容体が多く代謝が早い可能性も指摘された。後者の可能性はHL-60細胞をLPSで刺激するとLD78遺伝子が発現し、蛋白産生が検出される事からも考えられた。現在LD78蛋白受容体が単球系の細胞に多い事を見いだし生理活性の検索を行っている。
超短パルス高電界がん治療法における電界重畳アンテナシステムの研究

ナノ秒の超短パルス高電界(数100kV/cm)を印加するとがん細胞が自発的死(アポトーシス)を起こし,体への負担が少なく治療できることがアメリカでの最近の研究で報告され,実際にマウスを使った実験でがん細胞がなくなることが示されている。この効果による新しいがん治療法は,薬のような副作用がなく,粒子線,放射線より安全簡便安価な方法であり実現が望まれる。治療実験では電界を患部に印加するのに針を突き刺しているが,患部が深い場合,複雑な部位にある場合針を刺すのが難しい。この問題の解決方法として治療を非外科的に行えるよう複数の指向性アンテナから電磁波を患部にスポット集中し,高電界を印加する方法について研究した。パルスの持つ周波数成分を高周波化するため水コンデンサを用いた回路に水ギャップスイッチを用いたパルス発生回路を製作し, 250MHzの周波数成分を持つパルスを発生できた。1波長ループアンテナにより電界強度を測定した結果,最大電界強度112kV/mの電磁波を放射することができた。さらに釣鐘形2焦点集束板を製作し電磁波を集した結果,微小ループアンテナを用いて放射電界強度分布測定を行ったところ最大電界強度は11.3kV/cm,約5mm×5mm×3mmの範囲で10.8kV/cm以上の電界強度まで集束されていた。この電界強度は電極を用いて直接がん細胞に高電界を印加したときには治療効果が期待される電界強度である。さらにパルス電磁波による生成電界を大きくするためアンテナへの印加パルス電圧の高電圧化の検討を行い,水コンデンサへの充電パルスの圧縮回路を追加することで高速充電が可能となり50kVまで充電できるようになった。これにより250MHzの周波数成分を維持しつつ集束点での電界強度を15.3kV/cmまで35%上げることに成功した。今後100kV/cmの電界強度を目指すとともに細胞への影響を調査する。現在,わが国の死因の第一位を占めるのはがんである。がんの三大療法として,外科治療,放射線治療,化学治療が行われているが,様々な副作用を伴うという問題がある。近年がん治療に,パルスパワーを用いる方法が提案されている。これはがん細胞にナノ秒パルスパワーによる高電界(数百kV/cm)を印加すると,がん細胞を物理的に破壊するのではなく,がん細胞に自発的な死(アポトーシス)を起こさせることが最近の研究で明らかになったことによる。がん細胞に高電界をかける単純な方法は針電極をがん細胞の位置まで刺す方法であるが,臓器等の複雑な部位への電界供給は難しい。そこでアンテナで電磁波を照射し,がん細胞の位置で電界を集束し重ね合わせ,高電界を印加するという方法が提案されている。そこで本研究では,パルス高電界がん治療に用いる極短パルス高電界(100kV/cm)をがん細胞に印加するための,1GHzの周波数のパルス電磁波を印加できる高電カパルス電磁波発生装置の開発を行っている。本年度の研究では高周波で動作する上,100kV以上の高電圧で充電可能とするため,水コンデンサと水ギャップスイッチを組み合わせたパルス発生装置を提案しその出力特性を測定した。さらにアンテナからの電磁波を集束板で集中して患部に電界を印加する方法について研究した。結果,10kVの充電電圧で250MHzの周波数成分を持つパルスを発生できた。このパルスにより最大電界強度112kV/mの電磁波を放射することができた。