hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
既存の自己抗体が未特定の自己免疫疾患における網羅的抗リン脂質抗体の検討

ワクチン副反応における血管炎の基礎病態の検討:抗リン脂質抗体の関与【目的】予防接種の副反応に急性散在性脳脊髄炎や視神経炎、関節炎などがあり、その基礎病理として、血管周囲の炎症細胞浸潤がある。一方、ヒトの血管内皮細胞や髄鞘、視神経、関節軟骨にはphosphatidylcholine(PC)やphosphatidylethanolamine(PE)等のリン脂質が高濃度含有されている。今回、ワクチン副反応における血管炎の基礎病態に、抗リン脂質抗体関与の有無を検討した。【対象と方法】8名(基礎疾患:若年特発性関節炎7名、全身性エリテマトーデス1名。4.117.2歳、中央値11.5歳、男/女=3/5)。予防接種:インフルエンザ(2例)、MR(2例)、2価ヒトパピローマウイルス(1例)、4価ヒトパピローマ(2例)。文書による同意を得て、ワクチン接種前、1か月後に採取した血清より、ELISA法にて、抗PC、PE、cardiolipin(CL)- IgG抗体を測定した。年齢適合健常児4名の平均+2標準偏差をcut off値とした。【結果】インフルエンザワクチンを接種した2名に抗体PC-IgG抗体の2倍以上の上昇がみられ(前/1か月後=0.156/0.324 OD、0.072/0.147 OD:cut off値0.078)、うち1名は抗CL-IgG抗体も上昇した(0.130/0.366:cut off値0.241)。他ワクチンの前後では、抗PC抗体(平均0.133/0.107)、抗PE抗体(平均0.247/0.195:cut off値0.301)、抗CL抗体(平均0.215/0.220)に変化はなかった。【結論】今回の8例にはワクチンによる臨床的な副反応はみられなかったが、インフルエンザワクチンは抗PC抗体の上昇を惹起し、血管炎の発症/増悪に関与している可能性を示唆した。医師不足にともなう地域医療支援のエフォートが増加したため。徐々に状況は改善しているため、研究を継続する予定である。【緒言】小児の脳梗塞は稀で、もやもや病や先天性凝固異常症、抗リン脂質抗体症候群、心疾患、ミトコンドリア病などに併発することがあるが、原因が特定できないこともある。われわれは、抗カルジオリピン(CL)抗体が陰性であったSLEに網膜中心静脈閉塞症を合併した症例において、血管内皮細胞のリン脂質の主要構成成分である抗ホスファチジルコリン(PC)抗体が上昇している例を見いだし報告した。今回は、基礎疾患未確定の小児の脳梗塞例の中に、リン脂質抗体が上昇している例がないかを検討した。【対象と方法】対象は2009年-2014年に大分大学医学部小児科に入院し、脳血管病変、凝固異常、心疾患、代謝疾患等の特定にいたらなかった小児の脳梗塞の患児3名(3か月、1歳、5歳)。3か月あけた2回の採血から得られた血清を用いて、CL、PC、PE(ホスファチジルエタノラミン)、PS(ホスファチジルセリン)に対するIgG抗体をELISA法にて測定した。病的対照児としてProtein C欠損症による脳梗塞例2名(1か月、7歳)の1回の血清とし、Cut off値は、自己免疫疾患、血液凝固異常のない食物アレルギーの対照児6名の平均+2標準偏差とした。【結果】対象児のうち、2回ともに抗CL抗体がCut off値を超えて上昇していたのは1名のみであったが、抗PC抗体、抗PE抗体は3名、抗PS抗体は2名に継続した上昇がみられた。Protein C欠損症による脳梗塞例2名にこれらの抗体の上昇はみられなかった。【結論】抗CL抗体以外のリン脂質抗体の病的意義は検討課題である。ただしリン脂質の微量構成成分に対する抗CL抗体が陰性の場合でも、主要構成成分に対するリン脂質抗体の上昇している例があることを示した。これまで、血清抗カルジオリピン(CL)IgG抗体、抗β2GPI抗体、ループスアンチコアグラントは陰性であった症例にCL以外のリン脂質抗体:抗ホスファチジルコリン(PC) IgG抗体、抗ホスファチジルエタノラミン(PE) IgG抗体等の上昇を見いだし(Korematsu S et al. BMC Pediatr 2014)、また、インフルエンザワクチン関連し神経炎2例に、抗PC IgG抗体の上昇を見出してきた(Korematsu S et al. Vaccine 2014)。そこに新規に、小児では珍しい脳梗塞例において抗PC IgG抗体、抗PE IgG抗体が上昇していることを見出し、臨床検査として用いられている抗CL IgG抗体だけなく、網羅的抗リン脂質抗体の測定が有用であることを証明しえている(Korematsu S et al. Brain Dev 2017)。英論文として受理されており、その新規性が評価されている。若年性特発性関節炎における抗リン脂質抗体とその臨床的意義:症例報告【目的】抗リン脂質抗体症候群は、SLEをはじめとする自己免疫疾患、感染や薬剤投与に続発し、反復性流産や動静脈血栓症の原因となる。その臨床診断は抗cardiolipin(CL)抗体にてなされる。

一方、ヒトの関節軟骨や滑膜血管にはphosphatidylcholine(PC)やphosphatidylethanolamine(PE)、sphingomyelin(SM)等のリン脂質が高濃度含有されているおり、若年性特発性関節炎(JIA)における、これら抗リン脂質抗体とその臨床的意義を検討した。【対象と方法】7歳発症の全身型の女児。NSAIDs、MTX、mPSLにて治療するも、12歳時に再燃し、抗IL6受容体抗体療法を導入。その後寛解し、15歳時から無投薬で現在16歳。保存血清より、ELISA法にて、抗PC、PE、SM、CL-IgG抗体を測定し、血清IL6値と対比した。【結果】初診時(7歳)/寛解時(10歳)/再燃時(12歳)/再寛解薬剤中止後(16歳)の血清IL6(<10 pg/ml):162/5/25/8に対し、抗PC-IgG抗体(<0.12):0.36/0.11/0.20/0.07、抗PE-IgG抗体(<0.14):0.30/0.09/0.14/0.05、抗SM-IgG抗体(<0.12):0.17/0.07/0.13/0.06、抗CL-IgG抗体(<0.10):0.19/0.05/0.09/0.04で、抗PC-IgG抗体は病勢と相関した。【結論】関節軟骨や滑膜血管に高濃度分布する抗PC抗体は、JIA増悪因子となりえ、特異性の高い抗PC抗体吸着療法の有用性を示唆した。大分大学地域医療・小児科分野教授として研究していたが、大分県3番目の市である中津市立中津市民病院の小児科医が大量離脱する緊急事態が発生し、地域医療の崩壊の危機にさらされたため、医学部長の命により、大分大学客員教授、中津市立中津市民病院副院長として、地域医療の立て直しに従事した。このため、この1年の研究には遅れが生じた。ワクチン副反応における血管炎の基礎病態の検討:抗リン脂質抗体の関与【目的】予防接種の副反応に急性散在性脳脊髄炎や視神経炎、関節炎などがあり、その基礎病理として、血管周囲の炎症細胞浸潤がある。一方、ヒトの血管内皮細胞や髄鞘、視神経、関節軟骨にはphosphatidylcholine(PC)やphosphatidylethanolamine(PE)等のリン脂質が高濃度含有されている。今回、ワクチン副反応における血管炎の基礎病態に、抗リン脂質抗体関与の有無を検討した。【対象と方法】8名(基礎疾患:若年特発性関節炎7名、全身性エリテマトーデス1名。4.117.2歳、中央値11.5歳、男/女=3/5)。予防接種:インフルエンザ(2例)、MR(2例)、2価ヒトパピローマウイルス(1例)、4価ヒトパピローマ(2例)。文書による同意を得て、ワクチン接種前、1か月後に採取した血清より、ELISA法にて、抗PC、PE、cardiolipin(CL)- IgG抗体を測定した。年齢適合健常児4名の平均+2標準偏差をcut off値とした。【結果】インフルエンザワクチンを接種した2名に抗体PC-IgG抗体の2倍以上の上昇がみられ(前/1か月後=0.156/0.324 OD、0.072/0.147 OD:cut off値0.078)、うち1名は抗CL-IgG抗体も上昇した(0.130/0.366:cut off値0.241)。他ワクチンの前後では、抗PC抗体(平均0.133/0.107)、抗PE抗体(平均0.247/0.195:cut off値0.301)、抗CL抗体(平均0.215/0.220)に変化はなかった。【結論】今回の8例にはワクチンによる臨床的な副反応はみられなかったが、インフルエンザワクチンは抗PC抗体の上昇を惹起し、血管炎の発症/増悪に関与している可能性を示唆した。
糖鎖解析に有用な微生物のエンドグリコシダ-ゼの生産と応用

1.土壌より単離したMucor属の一菌株が培養液中に生産する新奇なEndoーβーNーacetylglucosaminidase(EndoーβーGlcNAcーase)について、その多量生産法を確立した。本菌をグルコ-ス培地で3日間、振とう培養すると培養液中の酵素活性は最大となった。また、ウシ肝臓ペ-ストを炭素源とした培地によって誘導培養すると、酵素の生産は著しく増加し(10%添加した場合には約4倍に増加)、フスマを用いた固体培養によってもその生産は著しく増大することを見出した。2.培養液よりEndoーβーGlcNAcーaseを種々のカラムクロマトグラフィ-によって単一タンパクにまで精製した。本酵素の分子量は約95、000で、至適pHは6.0ー6.5安定pHは7ー8、40°Cまでは安定(10分間インキュベ-ト)であった。3.本酵素はアスパラギン結合型糖鎖のなかでも動物由来の糖タンパク質に多く見出される複合型2本鎖に良く作用し、非還元末端にシアル酸が結合している糖鎖に対しても作用した。また、複合型3本鎖にも微弱ではあるが作用することを見出した。4.従来より動物由来の糖タンパク糖鎖の構造解析などに用いられていたFlavoーbacterium meningosepticumの生産するEndoーβーGlcNAcーase(EndoーF)と本酵素について比較検討したところ、本酵素は複合型2本鎖の糖鎖に対して約300倍以上の高い活性を有することを見出した。また、EndoーFは界面活性剤とSH試薬の存生下でのみ糖鎖に作用するが、本酵素はこれらを全く必要とせずに糖鎖に作用した。5.本酵素をヒト血清トランスフェリンに作用し、脱糖鎖したトランスフェリンと遊離した糖鎖とをゲル濾過によって分離した。遊離糖鎖はNMRなどによって複合型2本鎖であることを同定した。脱糖鎖トランスフェリンをレクチンカラムによって分離後、Nativeなトランスフェリンと鉄の結合能について比較した結果、糖鎖は鉄の結合に関与していないことを明らかにした。
戦後ドイツの金融構造と両独統一後のその変容

ドイツの金融は、1990年代後半、戦後これまでにない深く根本的な変化を起こし始めた。変化の本質は、金融のIT化、欧州通貨統合、株式ブームのなかで、国内だけでなくヨーロッパ全体にわたる金融機関同士の競争と再編、グローバルな企業再編が起こったことにあるとおさえることができる。これらが、金融ビジネスの「アメリカ化」を促進した。2000年3月以降、世界同時株安・金融不安によってこの方向に修正が求められつつあるものの、基本的にはもはや元に戻ることは出来ないと考えられる。つまり、1990年ドイツの金融は、間接金融優位の体制、公営銀行の強いローカルな市場、高い自己金融比率に特徴づけられる性格から、アメリカ流の株式カルチャーへの変化を経験し始めた。その変化の契機が何だったかを求めると、確かに1990年のドイツ統一は大きな財政赤字をもたらし、国債発行の激増によって証券市場を拡大させたが、これはドイツの金融を今までとは違った方向に持っていく長く続く力とはならなかった。また、別の金融システムをもつ旧東独地域を併合したことも、旧西独地域の金融システムを変えはしなかった。変化の契機は、むしろ、1)金融のIT化によって金融業の競争条件が大きく異なってきたこと、2)通貨統合によるヨーロッパ市場の一体化のなかで金融機関同士の競争と再編が起こったこと、3)産業のIT化と株式ブームによって、産業は、資金調達手段として、産業再構築の手段としての株式の新たな役割を見出し、家計は、機関投資家を通じて、あるいは直接株式保有を増やしたことに求められるのである。そして、今後、4)戦後の老齢福祉制度の行き詰まりがもたらす年金市場拡大もますます重要な要素となってくるだろう。平成5年度の課題は、ドイツにおける公営貯蓄銀行の民営化議論のサーベイ及びその評価、そして貯蓄銀行を含むドイツの各金融機関に関する諸々の統計データ、資本市場関係の統計データ、さらに広くドイツの経済マクロデータを蓄積していくことにあった。この課題に対応して、今年度は、第1に、貯蓄銀行民営化とはどのような内容を含んでいるのか、また貯蓄銀行民営化がなぜ今激しい議論の対象になるのか、貯蓄銀行民営化がどのような帰結をもたらすのか、その評価を論文にまとめた。その内容を手短にまとめると、貯蓄銀行民営化議論は、92年7月の独占委員会報告で、貯蓄銀行が市町村所有にあるということはサブシディアリティ原則に反する点、ドイツ統一後の地方財政の赤字は貯蓄銀行民営化により著しく改善される点を根拠に、貯蓄銀行民営化を要求したところに端を発するものである。この主張が、その後戦後最悪に陥ったドイツの景気・空洞化問題に対処する競争力強化の観点からさらに強く現実的な議論に発展した。しかし、この民営化議論は戦後のドイツの金融構造変化・金融革新を背景にしており、民営化・規制緩和が金融システムの安定性をおびやかす危険をもはらんでいることが明らかにされた。ただし、この論文は未発表であり、ドイツ語ないし英語になおしてから大学紀要に掲載の予定である。第2に、各金融関連ないし資本市場関連統計データの蓄積については、ドイツ連邦銀行の出しているディジタル化されたデータを民間データベースと契約する事により、オンラインで要領よくとることが出来た。現在、ダウンロード済みのデータの内容を1つ1つ確認中である。初年度に購入した設備を活用し、初年度に契約したデータベースからドイツを中心とするヨーロッパの統計のヒストリカル・データをダウンロードし終わった。この統計データは研究補助者が確認・分類・整理の作業を行っていたが、平成6年9月に終了した。研究の成果は2つあった。第1に論文「統一後ドイツの住宅建築とそのファイナンス」を内部資料として執筆(公表用に独文でリライトの予定)した。これは、ドイツ統一に伴い発生した旧東独地域住宅ストックの問題についてその様相・原因を延べ、これに対処するCDU/CSU政府の新しい政策の方向とその問題点を検討した。

その上で、その住宅建築資金を融通するシステムはどのようにしてその健全性を維持しているか、金融革新の進行に伴っていかに変容しつつあるか、日米と比較して論じた。最後に、問題の旧東独地域の住宅改修資金調達において公営銀行の果たす役割が大きい点を明らかにした。第2に「ドイツの地方財政赤字と地域再開発事業」(財)地方債協会『地方債月報』を発表した。ドイツの公社債市場を論ずる場合、財政実態との関連を切り離すことは出来ない。ドイツ統一による地方財政赤字の中で、それをファイナンスしているのは金融革新の進む現在もなお債務証書借入であり、このリファイナンス手段である自治体債券は時代遅れになりつつある。このような状況の中で大規模な再開発事業を行っているルール地方では、資金的にどのような工夫をしているのか、新しい統合ECの補助金規定や世界的環境規制という背景を視野に入れて論じた論文である。これは平成7年度の研究計画の一部ともなっている。ドイツにて、ボッフム大学を訪問、既存の論文に関するディスカッション、資料収集を行い、ドイツ自動車工場見学、日系製造企業工場見学・ヒアリング、ルール地域再開発見学・ヒアリング、地方取引所ヒアリング等を行った。平成7年度の当初計画は、統計整理、金融業における新動向(アルフィナンツ、デリバティブ、ディスカウント・ブローカー、取引所改革など)の研究及び実体経済と金融の関係の分析であった。平成7年度に実際に達成したことは、以下の通りである。(1)平成6年度までにダウンロードした膨大な統計データの整理終了、スキャナによる統計読みとり方法開発と実施・継続(2)金融業の新動向調査(新たに昨年度のテーマから発展した日独住宅金融システムの安定性比較の共同研究をボッフム大学助手のフェア氏と開始)(3)実体経済の例として予定していたドイツ自動車産業に関する研究として、ドイツでの現地調査(VW本社、VWチェコ子会社シュコダ、Opelアイゼナハ、各々のサプライヤー)、ドイツの自動車産業専門家とのディスカッション、同テーマによる学会報告及び論文「ドイツ自動車産業の最近の動向-モジュール生産方式と中心として」『経営分析研究』(第12号1996年3月31日発行予定)発表とドイツ語論文草稿執筆であり、成果の中では、(3)の「実体経済と金融」の部分の比重が大きくなった。平成8年度には、ドイツの公営特殊金融機関を中心として、ドイツの公的金融の実態と意義につき論文の第1部を執筆した。論文では、ドイツの公的金融の特徴と評価として、1)狭義の公的金融(特殊金融機関=政策金融機関)の広義の公的金融(貯蓄銀行・ランデスバンクグループ)に分けられる、2)広義の公的金融は所有者が政府である業務はほぼ民営銀行と同質化し、イコールフッティングとなっていることから、公的セクタと民間セクタのグレイゾーン的位置づけになっている、
正常及び異常胎盤の娩出前後のMR画像と病理評価の比較検討による胎盤形態・機能評価

本研究は、正常及び異常胎盤の娩出前後のMRI画像と病理所見を比較検討することにより、胎盤機能を画像から推定し、胎児の経過・予後を推定しうる画像の指標を求めることを目的とした。対象37例のうち、17例につき分娩前後のMR及び病理所見を得た。分娩前MRでPeapod/turtle backsign陽性症例のT2値が陰性症例よりも有意に低く、胎児、母体疾患の認められる率が高かった。また、娩出胎盤のMRI画像は、妊娠中胎盤MRI画像の異常所見の有無に関わらず明らかな信号変化を認めなかった。以上の結果から妊娠中の胎盤で認められる異常信号は、器質的異常より機能的な異常を反映した所見であると推察された。本研究は、1正常及び異常胎盤の娩出前後のMRI画像と病理所見を比較検討することにより、異常胎盤に加えて、正常胎盤の週数変化を含めた胎盤画像診断を確立、生体内の胎盤画像を病理を含めて理解する。2MRIの形態画像・機能画像の両者より得られる各種の定量値と生体内での胎盤機能の相関を検討し、胎児の経過・予後の推定とその対処に対する一助となりうる指標を求める、ことを目的として、昨年度は、胎盤に異常を認められない症例に対して、分娩前にMRIを撮影された症例に対し、娩出後MRI撮像を行ってきた。これらは異常胎盤に対するコントロール群となる予定である。分娩週数にはある程度のばらつきがみられるが、現状、画像上は明かな違いは認めていない。一方、これまでの検討で胎盤機能不全の際にT2強調像で低信号の規則的な像が認められることがわかってきた。その頻度が低信号の程度については、現在、後方視的に検討中である。実際に胎盤機能不全のあった1例について、娩出後胎盤をMRIで撮像したが、同じT2強調像であっても、分娩前のような像は認められなかった。この症例からは、T2での低信号の規則的パターン像は、器質的な問題ではなく、生体内の機能的、おそらくは血流異常が原因として推定された。しかしまだ1例のみの結果であるため、異常胎盤については今後の症例の蓄積が必要である。また、T2強調像以外のシーケンスについて、T2値計測のために、複数のTE(echo time)を用いて撮影を行っている。短いTEを用いて撮像した場合、正常胎盤であっても、異常胎盤で認められるような低信号パターン像が認められることがわかってきた。詳細については、今後結果を検討する予定である。本研究は、正常及び異常胎盤の娩出前後のMRI画像と病理所見を比較検討することにより、胎盤機能を画像から推定し、胎児の経過・予後の推定とその治療を含めた対処に対する画像の指標を求める、ことを目的とした。昨年度は、娩出胎盤のMRI撮像については、やはり異常例は少なかったが、正常胎盤とあわせて10例程度施行した。娩出胎盤の撮像は終了したが、解析は今後行っていく予定としている。生体の胎盤評価については、まず、T2強調像の高速撮像法であるHASTE法と呼ばれる撮像法で胎盤の信号強度と胎児の発育状態の関係について検討を行った。発育不全の認められる胎児において胎盤の信号は正常に比べて低信号を呈し、またその像は規則的なパターンを示していることが明らかとなった。MRで認められる低信号のパターンは、解剖学的には胎盤のcotyldonと呼ばれる血流交換の単位の構造と極めて類似していることから、MRの異常信号は血流の低下を反映している可能性が視差された。本内容は2例の症例報告として報告した。この結果をふまえて、後方視的にこれまで当院で撮像された胎児MRIと胎児の発意行く状態についての相関をHASTE法における胎盤内の低信号の容積(面積)により分類する試みを現在行っている。結果がまとまり次第、学会、論文にて報告する予定である。また、現在胎盤の機能を定量的に画像で評価する際の基準としてはT2値を用いることが論文上ではコンセンサスが得られている。しかし、T2値を得るためには、複数のTE(echo time)を用いた撮像が必要であり、撮像後に計算処理を改めて行う必要があるため、手間と時間を要する。これを上記HASTE法で代用することが可能か、またいずれの臓器を信号の対照として信号計測を行うことで再現性高い値を得られるか、過去の画像を用いた検討を開始しており、こちらについても今後結果がまとまり次第報告する。生体内の胎盤評価に関する検討は進捗したが、娩出胎盤については撮像は終了したが解析は今後着手することになるため。本研究は、正常及び異常胎盤の娩出前後のMRI画像と病理所見を比較検討し、胎盤機能を画像から推定し、胎児の経過・予後の推定と治療に関する画像の指標を求めることを目的とした。これまでに娩出胎盤のMRIの撮像は28例について行ったが、最終的に病理に提出された症例は17例であった。この17例について、妊娠中の撮像MR画像、娩出胎盤MR画像を評価し、病理所見、臨床所見との対応を試みた。娩出後胎盤は、T1,T2強調像3D撮像、T2mapのいずれにおいてもcotyledonの構造は確認されたが、その内部に明らかな信号変化を示す部位は認められなかった。妊娠中MRI画像は、7/17例において、Peapod sign/turtle back signが認められた。

この所見は、前年度までに行った胎盤の信号強度と胎児の発育状態の関係の検討において明らかとなった胎児発育不全のある症例の胎盤で認められる規則的な低信号パターンを示す。本signの認められた7例において、上記signの認められるTE値は60-90msecであり、それより長いTEの症例はなかった。一方、上記signの認められなかった10例において、上記TE値は60-90msecが3例、90-120secが2例、180msec以上が4例であった。臨床、病理所見について、有所見であった症例は、上記signが陽性であるものが多い傾向が認められた。娩出胎盤のMRI画像は、妊娠中の胎盤MRI画像で異常信号が認められた症例であっても明らかな異常所見を指摘することは困難であった。この結果からは、妊娠中の胎盤で認められる異常所見(Peapod sign/turtle back sign)は、器質的な異常ではなく、機能的な異常を反映した所見であると推察される。TEとの関係、臨床、病理との対応については、今後更に検討し、最終報告を行う予定である。本研究は、正常及び異常胎盤の娩出前後のMRI画像と病理所見を比較検討することにより、胎盤機能を画像から推定し、胎児の経過・予後を推定しうる画像の指標を求めることを目的とした。対象37例のうち、17例につき分娩前後のMR及び病理所見を得た。分娩前MRでPeapod/turtle backsign陽性症例のT2値が陰性症例よりも有意に低く、胎児、母体疾患の認められる率が高かった。また、娩出胎盤のMRI画像は、妊娠中胎盤MRI画像の異常所見の有無に関わらず明らかな信号変化を認めなかった。以上の結果から妊娠中の胎盤で認められる異常信号は、器質的異常より機能的な異常を反映した所見であると推察された。後方視的研究については、順調に評価を進めている。娩出胎盤については正常例の撮影は進んでいるが、疾患症例については1-2例のみであり、今後の蓄積が必要であるため。昨年度は、生体の胎盤の定性評価を行うための、基礎データを報告できたので、上記にも記したが、今後は過去画像から多数の症例を用いた胎盤の定性評価と胎児発育の相関についての検討をまとめ、学会・論文に発表する。また定量評価についても同様に、現在、計測中のデータをまとめ、順次結果を学会、論文へ報告する。さらに、撮像を終了した娩出胎盤のMRI画像については、遅れがあるため、速やかに着手し、当初の予定に従って、T2強調像、拡散強調像の定性、定量評価を試みる。具体的に、正常胎盤では、正常での生体内外の胎盤の変化を確認し、どのような変化が認められるか、そのコントロールとなる所見を明らかにする。病理で異常所見が認められた場合、まず、病理所見とそれに対応する娩出胎盤のMR所見を確認し、所見を明らかにする。更に、それが生体内の胎盤MR画像ではどのように認められることになるのか、上記正常変化を基準として、所見とその意味を検討する。画像診断学初年度は胎盤について視覚的な定性評価を主体に行ってきたが、今年度は画像による定量評価を目指す。基準とするのは、胎盤の機能だが、直接測定することは困難である為、出生体重をゴールドスタンダートして用いる。また、胎盤の信号の計測方法について、その対照とすべき臓器は、これまでの報告では羊水などを用いて検討されているが、胎児の動きなどの問題があり、まだ確立されているとは言い難い。これについて羊水、胎児の眼球、腎皮質といった様々な臓器の信号を検討し、臨床的に簡便に、また容易に検討できる方法を検証する。
海産猛毒シガトキシンの絶対構造の決定と抗腫瘍性ハリコンドリン類の合成研究

1.シガトキシン(CTX)の生合成前駆体ガンビエトキシン(GT4B)は、225nm付近にスプリットCDコットン(207nm,Δεー7.4;239nm,Δε+0.69)を示す。その原因となる発色団は側鎖部ジエン以外にありえないので、コットンはジエン自身、またはジエンとA環のオレフィン及びエ-テル間の捻じれに由来すると考えられる。ABCD環はトランスなので立体配座は固定されており、問題の捻じれは5位の絶対配置によって決定されているはずである。そこで、ジエン側鎖を持つAB環部分を我々が最近開発した新合成法を用いて立体選択的に合成してCDスペクトルを比較した。最長波長部のコットン効果(237nm,Δεー0.83)から、5位の絶対配置はR配置であることが確実になった。しかし、GT4Bとモデル化合物のCDは完全な対称形になっていないので、不確実さが残っている。DE環部のアリルエ-テルの存在に由来する可能性が高いので、更に、5環性のABCDE環モデルを合成してCDを比較して最終的な結論を出すべく検討中である。2.更に、最近開発した不斉ジヒドロキシル化法を用いて、上記AB環モデルを、CTXに対応する2種の立体異性体末端ジオ-ルに変換する方法を確立した。両異性体のNMR、およびキラルシフト試薬によるNMRスペクトルの変化をCTXと詳細に比較したが、立体化学に関する知見は得られなかった。その他種々検討した結果、2位のOHと6位のオレフィン水素間のNOEの強度の差から立体化学を識別できる可能性があることが分かって来た。詳細に検討中である。3.安価なDーグルコ-スから、新しい環化法を活用して、免疫抗原として使える可能性の高いABCD環モデルを合成すべく検討中である。詳細に検討中である。
湖沼における浮遊細菌を介した溶存有機物動態解明に向けた新たな展開

湖沼および河川から、難培養および未培養系統群に属する浮遊細菌を多数分離・培養することに成功した。得られた浮遊細菌株は、炭素源として有機酸に強く依存していた。一部の浮遊細菌は、それらが生息する環境における主な有機酸の供給経路の違いにより(光分解もしくは一次生産のどちらの寄与が大きいか)、種レベルで棲み分けていた。また、浮遊細菌による陸域腐植様蛍光を有する溶存有機物の生成を確認した。本研究により、浮遊細菌を介した湖内炭素循環の一端が物質レベルで初めて明らかになった。本研究では、湖沼における浮遊細菌を介した溶存有機物の動態を、純粋分離株を用いた室内実験系により詳細に解析し、得られた知見を基に実際の環境中におけるそれらを介した湖内炭素循環メカニズムを明らかにすることを目的とした。始めに、日本の様々な湖沼および河川より浮遊細菌の分離を行ったところ、これまで難培養および未培養系統群に属する主要浮遊細菌群を多数分離・培養することに成功した。それらが環境中でどのような溶存有機物を摂取しているのかを解明するため、得られた純粋分離株を用いて栄養要求性試験を行ったところ、大部分の浮遊細菌が、糖およびアミノ酸は代謝せず炭素源として有機酸に強く依存していた。また、主要細菌群のうち2種については、それらが生息する環境において主な有機酸の供給源として腐植物質の光分解の寄与が強いのかもしくは植物プランクトンの一次生産の寄与が強いのかにより(溶存有機物の質の違い)、栄養源を巡る競争とならないよう種レベルで棲み分けていることが明らかとなった。単一炭素、窒素源および微量金属を含む最小培地を作成し浮遊細菌を培養した後に、培地中にどのような溶存有機物が新たに生成されたのかを、3次元励起蛍光スペクトル解析で調べたところ、いくつかの浮遊細菌株が陸域腐植様蛍光特性を有する溶存有機物を生成していることを明らかにした。この結果は、浮遊細菌が腐植様難分解性溶存態有機物の発生起源となり得ることを示唆していた。純粋分離株を用いてその生理生態を詳細に調べることで、これまでその実態が不明であった浮遊細菌を介した溶存有機物の取り込み分解および新たな溶存有機物の生成に関して、初めて物質レベルでその動態を明らかにした。また、得られた浮遊細菌の純粋分離株については、国内の系統保存機関に寄託し世界中の研究者が自由に使用できるよう整備した。日本の11湖沼および1河川より、世界中の湖沼に遍在および優占種として検出されるが(時として全細菌の60%以上)、これまで難培養もしくは未培養クラスターとして広く知られていた主要浮遊細菌群の分離および培養に成功した。炭素源資化性試験より、得られた浮遊細菌株のほとんどが糖質およびアミノ酸には資化能を示さず、炭素源として有機酸に強く依存していることを明らかにした。一部の浮遊細菌は、糖質への資化能を示し、系統分類群による資化性の違いも明らかとなった。以上の結果より、主要浮遊細菌群を介した湖内炭素循環において、有機酸の生成(溶存有機物の光分解もしくは一次生産からの)および浮遊細菌による取込み経路の重要性が示唆された。湖水の溶存画分を石英ビンに入れ屋外で光分解を行ったところ、ギ酸や酢酸がマイクロモルオーダーで生成することを明らかにした。炭素源資化性試験より、分離された浮遊細菌の多くは酢酸に対する資化能を示したため、浮遊細菌群は、水圏環境中において溶存有機物の光分解により生成した酢酸を取り込んでいると推定された。また、本研究の中で、主要浮遊細菌群の一部は栄養源を巡る競合関係ではなく、溶存有機物の質や水温などと密接に関係した棲み分けをしている可能性が示唆された。これら主要浮遊細菌群の生態に関する知見は、世界的に見ても新規性が高く、今後重点的に研究を進めることとした。先行研究により分離・培養に成功した浮遊細菌の他、新たにいくつかの難培養もしくは未培養クラスターに属している主要浮遊細菌群の分離および培養に成功した。先行研究および本研究を通じて得られた主要浮遊細菌群の分離株数は、世界でもトップクラスの保有数および種数となった。これら純粋分離された浮遊細菌株は、今後湖沼における浮遊細菌を介した溶存有機物の動態解明に関する研究を行う際に、貴重な研究材料となる。全ての分離した主要浮遊細菌群について炭素源資化性試験を行い、湖内においてどのような溶存有機物(炭素源)を取り込んでいるのかを詳細に明らかにしたが、生育に必須な窒素源に関しては現在までのところ一部未解明な部分を残している。一方、本研究により主要浮遊細菌群の生育に必須な炭素源(有機酸)の供給経路の一つである、溶存有機物の光分解による有機酸の生成に関して、どのような有機酸がどのような濃度で供給されるのかを明らかにした。また、研究を進める中で、主要浮遊細菌群の新たな純粋株の取得、および生態に関する新たな知見が得られ、今後さらに研究を進める上で幅が広がった。

これまでの研究の中で、純粋分離された主要浮遊細菌群の多くが、炭素源として有機酸に強く依存していることを明らかにした。代謝される有機酸の種類は浮遊細菌間で類似しており、主要浮遊細菌群は、水圏環境中において厳しい栄養源を巡る競争をしているか、もしくは棲み分けをしていると推測された。日本の様々な湖沼から浮遊細菌の分離培養を行った実験結果より、2種の浮遊細菌間で、溶存有機物の質(自生性および他生性有機物の影響の強さの違い)により、湖沼型別に棲み分けがされている可能性が示唆された。また、ある種の浮遊細菌は、低水温期(5°C前後)に高頻度で培養法により検出されることが明らかとなり、低温環境へ適応していることが示唆された。主要浮遊細菌群は時として全細菌の50%以上を占めることもあり、湖内物質循環に重要な役割を果たしていると考えられることから、ヨーロッパを中心に培養過程を経ない分子生物学的手法による浮遊細菌の生態解明が、近年急速に進められている。しかしながら、培養法により明らかになったこれら主要浮遊細菌群の特徴は、これまで報告が無く新規性が高い。そこで今後の研究では、計画を一部変更し、主要浮遊細菌群間の棲み分けを培養法という新しい切り口で解明し、早急にこの分野における研究の優位性を築くこととした。また、湖沼からの浮遊細菌の分離・培養実験の中で、これまで世界中の湖沼から未培養クラスターとして検出されていた主要浮遊細菌群の分離・培養に成功した。これらクラスターに属する浮遊細菌は、属レベル以上での新規性が高く、早急に新属新種の浮遊細菌として提案することとした。次年度の研究費には、主要浮遊細菌群の生育に必須な窒素源の解明、培養法による主要浮遊細菌群間の棲み分けの解明、および浮遊細菌の新属新種提案にかかわる消耗品費および委託分析費を計上した。また、国際・国内学会発表および誌上発表のための英文校正および掲載料にかかわる費用を計上している。
地域食品加工業の持続的「再構築」と地域農業振興に関する実証的研究

本研究は次の諸課題を分析した。1.地域経済の担い手である中小規模食品製造業の存在構造2.伝統手延素麺製造業の展開条件-島原そうめん長崎県南高来郡手延素麺製造業を事例に-3.地域経済に寄与する焼酎製造業の展開条件-鹿児島県芋焼酎産業を事例に-4.韓国キムチ輸入後の日本におけるキムチ市場の動向と野菜漬物産業の構造変化5.地域農業再生と活性化に果たす農産物直売所一長崎県における農産物直売所を事例に-(補論)1.キムチ貿易と韓・日両国の野菜漬物産業の構造変化2.キムチ輸入量増加と日本野菜漬物産業の市場対応3.鹿児島県焼酎産業の成長要因と持続的発展条件-内発的発展論の視点から-これらの研究は中小食品製造業がアジア諸国の地域農業発展に寄与したことを明らかにした。平成10年度は、全国的な食品加工産業の動向を知る情報収集のため関連する行政機関や統計機関における聞き取り調査及び資料収集を主体に行った。そして、主として文献的研究及び大量データの統計的処理によって、我が国の食品加工業の発展段階とその到達点を検討した。しかも、特に我が国の酒造業、豆腐製造業、野菜漬物製造業における(1)各原料の国内生産の現状と生産動向及び国内産や国外産原料の調達方式、(2)当該原料価格の決定方式及びその価格水準、(3)各食品の製造加工の工程と技術及び製造加工形態、(4)流通チャネル及び形態・運送保管の技術段階、(5)加工食品の価格形成の方法及び価格水準、(6)加工食品の年令別所得階層別地域別の消費動向などにおける特徴及び問題点を検討した。さらに、その酒造業、豆腐製造業、野菜漬物製造業の立地条件やその展開条件などの検討を通し、食品製造業の立地形成の地域的条件を考察した。本研究は4人の研究者による共同調査研究のスタイルをとったため、以上のような諸点に関する研究のなかで、初年度は文献的研究に基礎をおいた研究会も月1回ペースで行い、研究課題のさらなる限定と具体化を同時に図った。そして次の点などを再確認した。まず、我が国の食品加工業とその担い手製造業者は、その立地風土に根ざして地域で培われてきた製造技術を駆使し、原材料として地元産農産物の有効利活用を行い、地域住民へ豊かな食材を提供してきた事、しかも、地域経済との深いかかわり合いを持って多様に進展してきた事である。しかし、1980年代半ば以降、海外への加工資本輸出が進み、海外産農産物を原材料に海外で半加工・加工を行った多様な食品を逆輸入する食品加工業者が増大してきた事である。一方、これまで食品の加工・流通過程を担ってきた多くの中小零細企業の再編「合理化」が急速に促進されつつあり、食品加工業において大きな構造変化がみられつつある事などである。地域食品加工業の持続的「再構築」は、高い地域密着性ゆえに、地域就業の機会の創出・地域経済の活性化や地域農業を振興していくうえで、また、地域住民の食習慣や地域特有の嗜好「味」や栄養バランスなどを守っていく視点でも極めて重要であり、いま検討されなければならない緊急な課題の一つとなっている。そこで、本研究では、労働集約的で地域密着性を維持してきた「在来型食品製造業種」のうち、九州内の「第一次食品加工業」の酒造業、豆腐製造業、野菜漬物製造業を研究対象として、関連原料産地、卸売段階から小売段階までの各流通業者に限定し現地実態調査を行い、地域食品加工業の持続的「再構築」と地域農業振興の諸条件を検討した。調査分析の結果、判明したことは主に次のとおりであった。本研究で取り上げた九州の主要な酒造業、豆腐製造業、野菜漬物製造業など地域食品加工業に共通することは次のとおりであった。第1に、多くが中小企業に分類され、食品加工労働力は地場雇用への依存率が高く労働集約的産業である。第2に、加工食品原料を輸入農産物に依存する傾向のなかで、地場産原料の利用率が高い。第3に、その加工食品の流通は地場地域流通性が高く、伝統的に地場消費と結びつき地域食文化を担う形態であると考えられる。しかし、近年、大規模食品加工業による全国広域流通商品=全国ブランド商品の参入によって、在来の地場流通食品と地域流通圏で熾烈な競合関係が発生している。このような状況下、地域食品加工業がその影響を受け統廃合もしくは廃業を余儀なくされ、資本系列化される傾向もみられた。地域食品加工業の持続的「再構築」の1条件に、地域内資源・商品循環システムの構築と行政的支援がある。
完全脱力モードを有するロボット関節用高出力多次元アクチュエータの開発

小型ヒューマノイドの肩関節用として,積層圧電アクチュエータにより円環状ステータを強勢に励振し,高トルク・サンドイッチ型球面超音波モータ(SUSM)を考案・試作した。従来型より最大トルクは約25倍(約2N.m),トルク重量比は約20%向上した。また,球状ステータを用いたSUSMを考案し,試作により動作原理を確認した。さらに,摩擦力を制御し,トルクフリー状態を有するSUSMの可能性を検討した。サーボモータでアーム付き球状ロータを回転させ,圧電クラッチと連結された2つのステータで球を挟み込み,肩関節を模擬した。脱力したアームの振りに瞬間的に摩擦駆動力を与えることで,上肢の自然な振りが実現できた。サンドイッチ型球面超音波アクチュエータは,3軸回転方向に適した楕円変位が接触面に発生する2つの円環状ステータ振動子により球状ロータを挟み込む構成である。本構成はロータの保持機構が不要になり,また2つのステータの3軸方向の発生トルクの和が得られる特徴を有する。小型ヒューマノイドの肩関節に用いる際には高トルク化が必要である。本年度は強力励振が可能なステータ振動子を有限要素法解析(FEM)により設計した。次の成果が得られている。1.サンドイッチ型球面超音波アクチュエータ高トルク化にはステータ振動子の励振強度を増大させる必要があり,積層圧電アクチュエータ(MPA)をステータに埋め込む構成を検討した。従来構成では圧電板をステータ表面に張り付け圧電横効果による励振方法であったが,MPAは圧電縦効果を用いているため,圧電横効果より約2倍の励振効率が得られ,さらに低電圧化が図られる。矩形状の屈曲振動子を試作して励振方法を比較検討した結果,MPAでは約2倍の動的電気機械結合係数が得られ,励振効率向上が確認された。また,構造に関しては,ロータへ駆動力を伝達するためステータの接触部を従来型より高剛性化した。完全脱力モード(トルクフリー)を実現するために圧電クラッチを用いて予圧調整を行うため,3点支持可能な構造を検討した。直交した2軸に対称な振動モードに対して,3点支持構成は振動モードの乱れを引き起こすため,支持用のリングを新たに設け,支持の影響を受けない構成を見出した。設計された強力励振用ステータ振動子は製作中である。2.球状ステータを用いたアウターロータ型球面超音波アクチュエータ球状ステータ振動子を2つのリング状ロータで挟み込む構成(アウターロータ構成)を検討した。3軸回転に適した楕円変位を形成できる振動モードを見出した。球体表面にMPAを埋め込み,FEM解析および試作により励振効率の向上を確認した。本研究の目的は小型ヒューマノイドの肩関節に用いる完全脱力モードを有する多自由度超音波アクチュエータ(MDOF-USM)を開発することである。実用化の課題の一つとしてトルクの増大があげられる。本年度は昨年度に有限要素法解析により設計した強力励振可能なステータ振動子の試作を行い評価した。次の2種類のMDOF-USMについて検討した。1.サンドイッチ型MDOF-USM2つの円環状ステータ振動子により球状ロータを挟み込む構成である。これらのステータはロータとの接触面に楕円変位を形成し,3軸方向の回転を生み出す。本構成はロータの保持機構が不要になり,また2つのステータの3軸方向の発生トルクが合成される特徴を有する。積層圧電素子(MPA)を励振源に用い,ステンレス製のステータに設けた角穴にMPAを埋め込む構成を試作した。設計通りの振動モードが得られ,低印加電圧で大振幅が得られた。1Nm程度の非常に大きな最大トルクが得られた。しかし,トルク重量比は従来と同程度であった。MPAを複数同時に使用するため数十kHzで20A以上の大きな電流が必要であり,駆動電源の出力電流の上限で電流が制限がされたため,出力トルクが制限されたためである。したがって,駆動方法の改善により最大トルクの向上が可能と考えられる。球状ステータ振動子を2つのリング状ロータで挟み込む構成を検討した。これまでの研究により,3軸回転に適した楕円変位を形成できる振動モードが見出されている。球体表面にMPAを埋め込む構成を試作し,設計通りの振動モードが得られることを確認した。また,2つの振動モードに時間的に90度の位相差を与えて励振することでモード回転の発生が確認された。スプリアスモードが確認されたが,主モードの縮退分離モードであり,このモードで励振すると単一モードでもモード回転が生じることを確認した。サンドウィッチ型球面超音波アクチュエータの高トルク化には成功したが,完全脱力モードを実現するのに必要な圧電クラッチの設計,実装および周期入力制御の応用が遅れている。また,球状ステータを用いたアウターロータ型球面アクチュエータにおいてはステータの試作・評価にとどまっており,アクチュエータとしての評価ができていない。以上のことから「やや遅れている。」と判断した。本年度は2つの球面超音波アクチュエータ(MDOF-USM)の性能の評価・改善と電気的予圧制御について検討した。1)サンドイッチ型MDOF-

USMのトルク/重量比の向上:これまで1Nm程度の非常に大きな最大トルクが得られていたが,駆動電源の供給電流不足のため発生トルクが制限されたため,トルク-重量比は従来と同程度であった。駆動電源の供給電流容量を増加させたところ,発生トルクが20%程度増加し,トルク/重量比を改善することに成功した。したがって,力率を改善した駆動回路により,最大トルクの向上が可能であり,試作・検討を進めている。2)球状ステータを用いた球面超音波アクチュエータの検討:球状ステータ振動子上に設けた各駆動用突起(駆動点)の振動変位軌跡を有限要素法(FEM)を用いて解析した。突起の長さによって変位軌跡が変化し,所望の変位軌跡が得られる長さの特定を行った。また,振動軌跡を計測および解析で把握し,3軸回転に対する各駆動点の寄与度を電気機械等価回路上で評価した結果,寄与度はそれぞれ異なるが全てプラスに寄与することを確認した。トルク・重量比に有利な球殻のバルク振動モードを利用した球状ステータを検討した。球殻の真球度低下による振動モードの影響をFEM解析した結果,大きな振動モードの変化はないことを明らかにした。3)圧電クラッチを備えたサンドイッチ型球面超音波アクチュエータの製作サーボモータに連結されたSUS製球体を2つのPPS樹脂製リング状プレートと圧電クラッチにより挟み込み,それぞれMDOF-USMの球状ステータおよびロータを模したモデルを製作した。設計した圧電クラッチの上下部にロータを固定し,圧電クラッチの印加電圧の変化に伴い,球状ステータとの摩擦トルクが低減でき,球面超音波アクチュエータにおいてもトルクフリー状態が実現できることを確認した。球面超音波アクチュエータ(MDOF-USM)を模した試作モデルにおいて,完全脱力モードを実現するのに必要な圧電クラッチの設計および摩擦トルクの制御に成功しているが,周期入力制御の応用が遅れている。また,球状ステータを用いたアウターロータ型球面アクチュエータにおいてはアクチュエータとしての評価が不十分であり,圧電クラッチの装着のための設計ができていない。また,性能評価が進んでいるサンドイッチ型MDSOF-USM用圧電クラッチの製作が遅れている。以上のことから「やや遅れている。」と判断した。本年度は球面超音波アクチュエータ(MDOF-USM)の実現と性能評価および電気的予圧制御による上肢の自然な振りの実現について検討した。1)球状ステータを用いたMDOF-USMの実験的検討:昨年度に解析的検討によって得られている,駆動に適した形状の駆動点を球状ステータ上に設け,実験を行った。解析結果とほぼ同様の振動特性が得られた。2つの振動モード回転方法を軸回転に合わせて切り替えることで3つの軸方向の振動モード回転が実現できた。球状ステータを包み込むように予圧できるロータを考案した。ロータは3つの部品から構成され,2つで直径方向に予圧を行い,その2つを3つ目の部品で直交方向から予圧する。実験の結果,ロータの回転が認められ,球状ステータを用いたMDOF-USMが初めて実現できた。さらに,トルク・重量比に有利な球殻のバルク振動モードを利用したMDOF-USMを検討した。中実球と同様の振動モード回転が発生できた。球殻は2つの半球により構成され,内側に表面を球面加工した圧電体をひずみ分布に合わせて接着し,励振した。原理通りの励振が確認されたが,振動変位が小さく,球殻ステータの表面での駆動力が非常に小さいため,ロータの回転は確認できなかった。
知的障害児童・生徒の教材活用による実態把握と系統的学習教授法に関する臨床研究

本研究は、知的障害児童・生徒の発達の全体性や適応状態をとらえる多面的な実態把握の指標の整備と発達段階に応じた系統的な学習教授法の検討を目的としたものである。平成30年度は、実態把握の指標として「感覚と運動の高次化チェックリスト2007」の項目内容にいかなる修正・追加が必要であるのかを、過去の淑徳大学発達臨床研究センター通所幼児のチェックリスト評価データーをもとに検証を進めた。現在、上記チェックリストは525項目が設定されているが、その中でa.日常の行動観察から評価可能な内容、b.特定の教材の使用や構造的な評価場面の設定を要する内容、c.評価基準の文章化が必要な内容等に区分し再評価を行った。今後、発達ステージごとに代表的事例を抽出し、チェックリスト項目の内容妥当性についてさらに検証を進める予定である。実態把握に関する公開研修会として、平成31年3月2日に第3回障害児保育・教育実践事例報告会(会場:淑徳大学)を開催し、3名の講師より知的障害特別支援学校の指導事例について報告を頂いた。研修会の概要は以下の通りである。奈良県立奈良養護学校高橋浩氏「小学部4年生の事例ーことばを獲得し活用しはじめるまでの経過を中心にー」、東京都立品川特別支援学校今井佐和子氏「知的障害特別支援学校低学年の事例ー情緒問題の背景理解と支援ー」、山陰発達と学びの研究会野口明紀氏「感覚と運動の高次化理論を活用した自立活動の指導」過去データの抽出と整理に時間を要したため、最終的なチェック項目の加筆・修正の前段階となる要検討項目の抽出まで到達した段階である。また、当初予定していた学齢事例の検討は、対象事例の決定に合わせ進行しているため、まだ十分にデータが蓄積できないない状態である。2年目以降、当初の計画通り特別支援学校・学級への研究協力依頼を進め、「感覚と運動の高次化2007」による実態把握の問題点や必要とされる教材について協力校からのフィードバックにより明らかにする。3年目には、新バージョンでのチェックリストの開発を目標に研究を進めていく。物品費および旅費が当初の計画を下回った。物品費については、次年度以降パソコン等の購入を予定している。旅費については、当初の計画では学会参加旅費を想定していが、参加可能な学会が日程上限られたこともあり、当初の計画を下回った。次年度は、学会および研修会等での報告を計画に沿いすすめていきたい。
水域ネットワークにおける魚類回遊のマルチスケール一貫数理モデル

水域(河川・水路)ネットワークについての生態学的な観点からの機能評価では,横断構造物が魚類の遊泳行動に与える影響の定量化が最重要項目のひとつである.これまでは,構造物に設置された魚道における流れと魚類行動の解析などのように魚道に着目した研究と,魚道を明示的に考えないネットワークスケールでの研究が別個になされてきた.本研究では,現地調査を基に,魚道の内部および近傍における水の流れと魚類の遊泳行動というミクロな情報を,水域ネットワークスケールのマクロな情報と融合する接近手法に基づき,合理的かつ効率的に魚類の回遊をシミュレートできる新しい数理モデルを構築する.水域(河川・水路)ネットワークについての生態学的な観点からの機能評価では,横断構造物が魚類の遊泳行動に与える影響の定量化が最重要項目のひとつである.これまでは,構造物に設置された魚道における流れと魚類行動の解析などのように魚道に着目した研究と,魚道を明示的に考えないネットワークスケールでの研究が別個になされてきた.本研究では,現地調査を基に,魚道の内部および近傍における水の流れと魚類の遊泳行動というミクロな情報を,水域ネットワークスケールのマクロな情報と融合する接近手法に基づき,合理的かつ効率的に魚類の回遊をシミュレートできる新しい数理モデルを構築する.
金属含有DNAワイヤーの合成・金属イオンセンサーとナノワイヤーの開発を目的として

修飾ピリミジン塩基を有する二本鎖DNAを用いて任意の金属イオンを選択的に検出する技術を開発する目的で、4-位アミノ基に種々の側鎖を有する2'-デオキシシチジン誘導体、4-位にアルキル基を有するピリミジン誘導体の合成研究を行った。2'-deoxyuridineを出発原料とし、定法に従って糖部水酸基保護体とした後、塩基部4位トリアゾール体へと誘導した。このものをエタノールアミンで処理して、N4-(2-ハイドロキシエチル)シチジン体とし、水酸基をリン酸トリエステルとした。また、上記のトリアゾール体をエチレンジアミンで処理し、N4-(2-アミノエチル)シチジン体としたのち、末端アミノ基を利用して2,3-ジヒドロキシ安息香酸を縮合した。これらの新規ヌクレオシド誘導体はDNA合成用のモノマーユニットへと誘導し、DNA化学合成に用いた。合成されたDNAは、定法に従って脱保護、精製し、塩基部にリン酸ジエステル基を有するDNAアナログ、ジヒドロキシベンゼン基を有するDNAアナログとした。これら修飾DNAの構造は質量分析法、及び、酵素水解により得られたヌクレオシド残基のHPLC検出により確認した。塩基部にリン酸ジエステル基を有する修飾DNAの形成する二本鎖構造(DNA duplex)の熱安定性を熱変性法により検討したところ、天然型duplexに比較して熱安定性が低下した。この不安定化は、リン酸ジエステル基の負電荷の反発によるものと考えられる。金属イオン存在下では、金属イオンの正電荷によりリン酸ジエステルの負電荷の反発が解消され、duplexの熱安定性が向上すると期待した。種々の金属イオンを添加して熱変性実験を遂行したが、duplexを大きく安定化する金属イオンを見出すには至っていない。一方、4-メチルピリミドンとリボースのカップリングにより4-メチルピリミジンヌクレオシドとし、さらに2'-水酸基を還元的に除去して2'-デオキシ体とした。現在、メチル基のカルボン酸への酸化、さらに種々の官能基への誘導を検討している。修飾ピリミジン塩基を有する二本鎖DNAを用いて任意の金属イオンを選択的に検出する技術を開発する目的で、4-位アミノ基に種々の側鎖を有する2'-デオキシシチジン誘導体の合成研究を行った。

種々の金属イオンを添加して熱変性実験を遂行したが、duplexを大きく安定化する金属イオンを見出すには至っていない。一方、4-メチルピリミドンとリボースのカップリングにより4-メチルピリミジンヌクレオシドとし、さらに2'-水酸基を還元的に除去して2'-デオキシ体とした。現在、メチル基のカルボン酸への酸化、さらに種々の官能基への誘導を検討している。
アミメキリンにおける親子間コミュニケーションおよび繁殖生理の研究

本研究は京都市動物園で飼育しているキリンについて、特に子と母親の関係を中心に2007年から観察を続け、本年度は2013年5月に誕生した子を対象に観察した。目的は授乳行動を中心とした母子関係、個体間のコミュニケーション、性ホルモン測定による発情、妊娠、出産に伴う変化などを解明することである。対象個体は1999年生まれのオス、2001年生まれのメス、このペアの第1から4子(2007、2009、2011、2013年生まれ)の6頭である。性ホルモン検査においては岐阜大学応用生物科学部の楠田哲士准教授と2006年から共同研究として継続している。母個体の糞中プロゲステロン濃度の測定を行ない、この個体の4回の妊娠・出産・発情回帰、それぞれの発情など繁殖に伴うホルモン値の変化が記録できている。また、キリンがヒトの可聴域以下の低周波でコミュニケーションをとっているといわれているが、どのようなシーンで行われているのか、授乳の際に発しているのではないかという疑問をもったため検証すべく、(株)熊谷組の協力を得て「音カメラ」(音の発生方向・大きさ・周波数が画像上に表示される装置)による現地での調査を行い、のちに声紋分析、周波数分析とともに解析を行った。2011年4月を第1回とし、本年度の2回を含め5回(延べ7日)行った。7日間の調査のうち低周波による音声コミュニケーションの可能性のある音声が2回確認された。授乳においては4回の出産でほぼ同様の行動パターンが見られた。4個体ともに離乳は、末期に一日12回行われていた授乳が0回になった日以降行われず離乳がはっきりしていることが分かった。授乳期は生後2ヶ月くらいまでは子がうまく飲むことができないため子が好きな時に飲めることがあり、母が補助しているが、それ以降は子が求めても母が授乳の時間として認めない限り受け入れず、普段は母の合図で授乳が始まり、母が一方的に終了する「母親主導」の授乳が行われていることがわかった。