hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
客観的動作からスポーツ技術を定量化できるか

Cグループが2つのグループと異なった理由は、右手首の動作様式が他と異なっていた事と相手の打突を受けてから応じ技に移る際、膝を屈曲させずに上体のみが先行した動作になっていたためだと考えられる。本研究の結果から、同レベルでも肘、膝の動作様式に技術的な差が見られ、それらが右手首変位へ間接的に影響を及ぼすことが示唆された。本研究は,剣道の応じ技について,上級者と初級者を比較検討したものではなく,技術レベルの向上に伴って現れる共通性や個別性から技術的差異を明らかにすることを目的とした.モーションキャプチャシステムで計測したデータはPCへ取り込んだ後,スティックピクチャ化した.その結果から,各被検者で肘,膝の動作様式に技術的な差が見られ,それらが右手首変位へ間接的に影響を及ぼすことが示唆された.プロジェクト1で算出されたデータを各技術レベルに分け、コンピューターの画面上で連続的な動きとして可視化させ、標準的モデルを作成した。しかし、そこからコンピューターシュミュレーションの基本的モデルとしても有効であるかも検討する予定であったが、現在、シミュレーションの実施に際しては運動方程式導出・数値積分・可視化などそれぞれのステップに応じたプログラムを自作することがやや遅れていることが、その原因である。今後は、様々な市販されている支援ソフトウエアを利用し、より簡便なシステムを実行する予定である。スポーツバイオメカニクス現在、シミュレーションの実施に際しては運動方程式導出・数値積分・可視化などそれぞれのステップに応じたプログラムを自作することも可能であるが、現実には様々な支援ソフトウエアが市販されており、信号処理シミュレーターや筋力計算ソフトウエアを利用し、より簡便なシステムを実行する予定である。平成27年度はプロジェクト2で作成したシミュレーションモデルを発展させ、教育現場などで実用させるために単純な動作から学習者へいかにフィードバックさせるかを目的としたシステム作りをおこなう。研究はおおむね順調である。しかし、もう少し多くの被検者からデータを取得する必要がある。平成26年度では計画を再度立て直し、データの取得に務める。これらの理由は、平成25年度に研究代表者の所属が移転したことも有り、若干実験のセットアップが遅れたことにある。本年度も被検者を大学剣道部員にボランティアとしておこなってもらった結果、謝金を使用することと、プログラミングするための市販のシミュレーションソフトウエアを購入しなかったことが大きな原因である。本来、平成26年度の計画は、動作の共通性や個別性を明らかにするためのモデルを作成し、動作を可視化させることにある。しかし、26年度前半は動作解析データを更に収集することとする。また、遅れてしまう計画は平成26年度後半及び平成27年度前半に余裕を持たせているため、そこで調整が可能である。27年度はプロジェクト2で作成したシミュレーションモデルを発展させ、教育現場などで実用させるために単純な動作から学習者へいかにフィードバックさせるかを目的としたシステム作りをおこなう。そのため、専門技術を持った技術者へ支払うための謝金と、より簡便なシステムを実行するために、市販されている様々な支援ソフトウエアを使用する予定である。今年度おこなった実験の被検者数は、すべて研究代表者の大学剣道部員へお願いしたため人件費や謝金が特に発生しなかったことが主な原因である。
診断分子と治療分子を搭載したセラノスティック型ナノＤＤＳの創製

本研究では、がん組織をイメージングにより的確に診断し、治療を行うことができるナノ粒子型DDSの開発を目指して、診断分子と治療分子を搭載した新規高分子ミセルの開発を目指している。平成30年度においては、金(Au)-チオール相互作用を利用して、PEG、pH応答性ベタインポリマーおよび非pH応答性ベタインポリマー(コントロール)を高密度で金ナノ粒子の表面に導入する方法を確立した。ポリマー修飾金ナノ粒子は、TEMおよびDLSによって評価し、ポリマー導入量を熱重量分析(TGA)によって評価した。その結果、ポリマー導入量が同等の金ナノ粒子を構築することができた。これらのポリマー修飾金ナノ粒子をマウス大腸がんC-26細胞の皮下移植モデルマウスに投与し、その体内動態をAuのICP-MS測定によって評価した。その結果、ベタインポリマー修飾金ナノ粒子は、PEG修飾体と比較して、肝臓および脾臓への低い集積性を示し、pH応答性ベタインポリマー修飾金ナノ粒子は、非pH応答性ベタインポリマーおよびPEG修飾金ナノ粒子よりも顕著に高いがん集積性を示すことが確認された。以上のように、本研究では、当研究室で開発された血中pHから腫瘍内pHに変化することによって電荷的中性からカチオン性に変化する新規pH応答性ベタインポリマーを金ナノ粒子の表面修飾に応用し、固形がんターゲティングにおける有用性を明らかにすることができた。pH応答性ベタインポリマーの利用によって、これまでのPEG修飾ナノDDSよりも優れたがん集積性が実現できることを示唆しており、DDS分野における画期的な技術として期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ナノ粒子型DDSは、腫瘍血管の透過性の亢進と未発達なリンパ系の構築に基づくEnhanced Permeability and Retention (EPR)効果によって、固形がんに選択的かつ効率的に集積することが担がんマウスによる動物実験により広く実証されている。しかしながら、最近の報告により、ナノ粒子型DDSのがん集積性は、マウス個体により異なり、腫瘍内分布も不均一であることが示唆されている。従って、固形がんの根治のためには、がん組織をイメージングにより的確に診断し、治療を行うことができるナノ粒子型DDSの開発が極めて重要であり、本研究ではこれらの機能を具備したセラノスティック型ナノDDSの開発を行っている。本年度は、ミトコンドリア阻害剤および光増感剤を内包した高分子ミセルを開発し、粒径分布、薬剤のリリース、培養細胞を用いた薬理活性の評価を行った。ミトコンドリア阻害剤内包ミセルに関しては低pH環境に応答した薬剤リリースが確認され、ミセル化による殺細胞効果の増強が認められた。光増感剤内包ミセルに関してもミセル化後も光線力学治療による殺細胞効果を示すことが確認された。当初計画に従って、がんの診断・治療のための薬剤内包高分子ミセルを構築し、培養がん細胞に対する有効性を確認することができた。本研究では、がんの根治を目指し、がん組織をイメージングにより的確に診断し、治療を行うことができるナノ粒子型DDSの開発を行っている。本年度は、ナノ粒子型DDSのシェル構築法に関する研究を進めた。具体的には、ポリエチレングリコール(PEG)に加えて、当研究室において独自に開発した腫瘍内pHに応答して電荷的中性からカチオン性に変化する双性イオン型ポリマーおよびpH非応答性の双性イオン型ポリマーを金コロイド表面に導入し、シェルのポリマー密度が同程度のナノ粒子を構築した。このポリマー修飾金コロイドをマウスに投与したところ、PEG修飾金コロイドは肝臓、脾臓へと集積し、速やかに血中から消失したが、双性イオン型ポリマー修飾金コロイドはpH応答性の有無に拘わらず、肝臓、脾臓への集積を示さず、極めて優れた血中滞留性を示した。以上のように、がんイメージングのためのナノ粒子のシェルの最適化を行うことができた。当初計画に従って、がんの診断・治療のためのナノ粒子の開発を進めることができた。ナノ粒子の診断・治療への展開に関しては、当初計画よりも遅れているが、高性能の新規シェルの開発に成功しており、今後は効率的に進めることができるものと考えている。pH

応答性ベタインポリマーの利用によって、これまでのPEG修飾ナノDDSよりも優れたがん集積性が実現できることを示唆しており、DDS分野における画期的な技術として期待される。薬剤内包高分子ミセルのin vivo機能評価を実施し、がんの診断・治療(セラノスティック)における有用性を明らかにする一方で、高分子ミセルの細胞による取り込みを増強するための新たなポリマー開発に着手する。双性イオン型ポリマーを修飾した金コロイドの固形がんへの集積を評価する。がん組織はWarburg効果によって低pH環境となっていることが知られており、pH応答性ポリマー修飾金コロイドは高いがん集積性およびがん選択性を示すことが期待される。今後の計画としては、固形がん集積性を明らかにした上で、がんの診断・治療(セラノスティック)へと展開する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
予測的な運動スキルの学習による外傷予防効果の解明

本研究は、膝や足関節の捻挫に代表されるスポーツ外傷が、予測的な姿勢制御能の向上によって予防されるかを検討することを目的とした。実施した主な研究は、1)予測的かつ意識下な姿勢制御能のトレーナビリティの確認、2)予測的姿勢制御トレーニングおよびパフォーマンス評価のための動作解析システムの構築、3)アスリートを対象とした下肢外傷予防介入、であった。これらの成果として、認知タスクと姿勢制御タスクを同時並行で行うデュアルタスクで予測的な姿勢制御能は向上し、かつこれを日頃のトレーニングに組み込むことで、下肢外傷につながる不良な動的アライメント(膝外反や股関節内転)を改善される結果となった。本研究の目的は,膝前十字靱帯損傷などの極めて重篤なスポーツ外傷を予防する方略として,「予測的」かつ「意識下」な姿勢制御能の有効性を問うために,1)「予測的」かつ「意識下」な姿勢制御能を評価するための実験パラダイムの策定,2)評価システムの構築,3)スポーツ外傷予防の効果検証,を行うことであった.平成24年度までの進捗は順調であり,同姿勢制御能を評価する実験パラダイムとして,レーザーポインタによってランダムに示されたターゲットに片脚着地した際の姿勢動揺を定量化する手法を提案した.平成25年度は,上記の実験パラダイムを行うための評価システムを構築した.本システムはモーションキャプチャシステム(OptiTrack, NaturalPoint社),床反力計(Type 9218B, Kistler社),フィードバック用モニタ(LC-40E9,SHARP社)から成り, LabVIEW(National Instruments社)によって制御される.同システムは武庫川女子大学健康・スポーツ科学部の高度運動計測実験室内に設置された.同システムの特徴は,被験者の動きに伴って自動的にターゲットが示され,被験者がターゲットに向けて片脚着地を行った後に,その時の姿勢動揺の成績をモニタでフィードバックするというものである.加えて,フィードバック画面には他の被験者の平均値が同時に示されることから,自身の姿勢動揺の成績が他者に照らし合わせてどれほどであるかを比較できるという特徴がある.また,タスク中のキネマティクスはモーションキャプチャシステムによって同期計測され,その被験者のプロファイルとして保存される.本年度は同システムの安全性を繰り返し検証した後,運動部員を中心に60名以上の被験者からデータ計測を実施し,平成26年度に予定されたスポーツ外傷の予防効果の検証に向けた基礎データを取得した.本研究は、膝や足関節の捻挫に代表されるスポーツ外傷が、予測的な姿勢制御能の向上によって予防されるかを検討することを目的とした。捻挫や突き指などのスポーツ中の怪我は外力の作用からケガの発生までの時間が極めて短いため,感覚フィードバックによる随意的な回避が間に合わない.よって,これを予防するには環境変動を予測し安全な運動をフィードフォワード的に生成するスキルが必要と考えた.そこで本研究は,脳における予測的な運動生成とその学習機能に注目し,予測的運動の獲得がスポーツ外傷予防に果たす役割を解明することを目的とした.初年度は主に「予測的な運動制御の学習のためのパラダイムとその評価指標の決定」を行った.パラダイムは認知タスク中に姿勢制御タスクを行うデュアルタスクとした.被験者には20cmの台上から前方へジャンプし利き足で着地後,2秒間の安定姿勢を保つよう求めた(姿勢制御タスク).また,着地の際はレーザーポインタがランダムに示したターゲットを踏むように求めた(認知タスク).姿勢制御タスクにおいて衝突を含む片脚着地を採用したのは,着地直後の姿勢制御は足底からの感覚入力に頼れない時間帯があるため,この時間帯を対象とすることで「予測的な姿勢制御」の能力を評価できると考えたためである.また,認知タスクの理由は,スポーツ選手がボールや相手選手に注意を向けながらも意識下で姿勢制御を行う競技中の状況を実験的に再現するためである.評価指標は着地後00.1秒までの足圧中心軌跡長(COP長)とその周波数成分とし,20名の健常被験者を対象に上記のパラダイムで予測的な姿勢制御が学習できるかを検討した,その結果,60回ほど片脚着地を継続するとCOP長が徐々に減少し,試行を追うごとに安定な着地姿勢が獲得されることが示された.また,これに個人差があることが明らかとなった.今年度の結果より予測的な姿勢制御は認知タスク下でも学習でき,スポーツといった複雑多様な環境下でも安定な姿勢制御がトレーニングによって獲得できる期待が得られた.本研究は、膝前十字靱帯損傷に代表される重篤なスポーツ外傷が、予測的かつ意識下な姿勢制御能の獲得によって予防されるかを検討するため、研究期間を通じて1)予測的かつ意識下な姿勢制御能のトレーナビリティ-の確認、2)トレーニングおよびパフォーマンス評価を行うための計測環境の構築、3)アスリートを対象とした介入実験、を実施した。平成24年、25年度を通じて、上記課題の1,2)を滞りなく実施することができた。

その成果として、例えばボールゲームなどで選手の注意が相手選手やボールの行方に向けられた状況下でも、平行して行われるジャンプ着地や方向変換中の姿勢制御(姿勢安定)は獲得されることが確認された。また予測的姿勢制御スキルを向上させるためには、認知タスクと姿勢制御タスクを同時並行で行うデュアルタスクトレーニングが適していることが明らかになった。最終年度である平成26年度は、大学女子ハンドボール選手10名を対象として、予測的姿勢制御スキルのトレーニング前後で、膝前十字靱帯損傷のリスクと関連する片脚着地時の膝外反変位(膝外反角度とは本来膝が有する屈曲進展ではなく、下腿が外側へ変位する副運動であり、過度の場合、靭帯損傷に至る)が軽減するかを検討した。その結果、10名中6名の選手でトレーニング後の膝外反変位が有意に軽減したことが示された。これら一連の研究の意義は、従前のスポーツ外傷予防方策に対して、認知的(予測)要素の重要性を加味できたこと、また、実際のアスリート(大学女子ハンドボール選手)を対象に介入を行い、膝前十字靱帯損傷のリスク軽減に期待が持てる結果を取得できたことである。スポーツ医工学平成24年度は購入を予定していたモーションキャプチャシステムの納品が大幅に遅れたことで,評価システムの構築に遅延が予想された.しかしながら,平成25年度に入り,システムの構築作業が予想以上に円滑に進み,8月の時点では,問題なく実験タスクを実施できるまでとなった.実験は60名以上の被験者からの協力が得られたことで十分な量のデータを確保できた.平成24年度の研究進捗は順調である.当初の目標であった予測的な姿勢制御学習のための動作パラダイムとその評価指標の決定は遅延なく実施できた.また,この結果をもとにAmerical college of sports medicine学術大会にて発表も行えた.被験者数も20名と十分な人数を確保できた.物品費で購入予定であったモーションキャプチャ用カメラ一式の納期が大幅に遅れたことは想定外であったが,この機材は本来は平成24年度の実験では使用を予定していなかったため,平成24年度の実験には影響しなかった.本機器は平成25年度以降の計測環境を構築するための早めから予備テストする予定で購入したが,こちらは納期遅延の影響を受け多少遅延している.平成25年度初頭にはこの遅れを取り戻す予定である.最終年度である平成26年度は,平成24年度に策定した予測的かつ意識下な姿勢制御能を評価するためのタスクをトレーニングプログラムとして用い,本大学所属の運動部を対象として介入を行う.平成26年4月までに運動部(主にハンドボール部)部員から上記の片脚着地タスクを用いて姿勢制御スキルの評価を行い,基礎値を取得した.平成26年5月から11月にかけて,運動部に対してトレーニング介入を行い,この期間のスポーツ外傷発生率が介入をしていない過去2年間と比較して変化するかを検証する.平成25年度は24年度に決定したパラダイムにもとづき,予測的な運動制御スキルを評価するための計測システムを構築する.本システムのハードウェアは24年度購入物品のモーションキャプチャシステムと25年度購入予定のUSB DAQ,ワイヤレスEMGセンサから成り,LabVIEWスクリプト(National Instruments社)で制御される.
腎移植問題におけるメカニズムデザイン

本プロジェクトでは,「2人の患者が偽装結婚・偽装養子縁組を通じて自分のドナーを交換し合った後で腎臓交換メカニズムに参加しても,双方とも利益を得る機会はないこと」を腎臓交換メカニズムに対して要請する条件を考案し検討した.本研究ではこの条件を「耐事前交換性」と名付け,耐事前交換性のほかに個人合理性と耐戦略性を満たす腎臓交換メカニズムがトップ・トレーディング・サイクル・メカニズムに限られることを示した.また,腎臓交換メカニズムに参加する患者数が3人以上の場合,耐事前交換性を強めた条件は個人合理性と両立しなくなることがわかった.本研究は,「耐事前交換性」という新たな性質を考案し,その性質を備えた腎臓交換メカニズムの設計を試みる.腎臓交換メカニズムを使って患者とドナーを組み合わせる際,より質の高い腎移植を望む二組の患者間で,偽装結婚や偽装養子縁組などを通してドナーを事前に融通し合い,メカニズムの結果を操作する可能性がある.耐事前交換性は,そうした共謀を未然に抑止するものである.メカニズムがこの性質を備えていなければ,本来受けることのできた患者の移植機会が阻害される恐れがある.また,腎移植を目的とした偽装結婚や偽装養子縁組を法律で完全に防ぐことは難しいものの,メカニズムが耐事前交換性を備えていれば,その種の共謀行為を未然に防止でき,メカニズムの安定的運営が脅かされる心配はなくなる.さらに,移植を切望する患者に,偽装結婚や偽装養子縁組などの手段を取らせる必要がなくなることから考えても,この性質をメカニズムに要求することは重要であると考えられる.2013年度は,Shapley and Scarf (1974)が定式化した「基本モデル」で上記の問題を考察した.基本モデルは,(1)同時手術数に制限なし,(2)ドナーに対する患者の選好は線形順序(生着率が高いドナーほど好ましく,生着率の高い順番にドナーを並べたときに同順位がない),(3)各患者が持つドナーの数は一人だけ,という3つの特徴を持つ.この基本モデルで耐事前交換性,個人合理性,耐戦略性を満たす腎臓交換メカニズムは,トップ・トレーディング・サイクル・メカニズム(TTCメカニズム)だけであることがわかった.一方で,耐事前交換性,個人合理性,効率性を満たす腎臓交換メカニズムは,TTCメカニズム以外にも多数存在することも判明した.また,耐事前交換性を適切に強めた性質と個人合理性を満たす腎臓交換メカニズムは,存在しないことが明らかになった.(1)前年度に得た基本モデルの結果について,ボストンカレッジで開催されたThe 12th Meeting of the Society for Social Choice and Welfareにて報告した.タイフン・ソンメツ氏(ボストンカレッジ)とロドリゴ・ベレツ氏(テキサスA&M大学)より,論文の改善に役立つコメントを頂戴し,多くの関連研究者と情報交換を行った.(2)基本モデルの構造に間接的ドナー交換を加えた「拡張モデル」(Roth, Sonmez, and Unver, 2004, QJE)において,耐事前交換的な腎臓交換メカニズムの設計可能性を考察した.拡張モデルにおいて,ロスらはTTCメカニズムに基づく6つの腎臓交換メカニズムを提案し,効率性と耐戦略性の2つの基準を使って,それぞれのメカニズムの良し悪しを評価した.効率性と耐戦略性だけでは6つの腎臓交換メカニズムの中で一番良いものを決めることはできていないが,その2つの基準に耐事前交換性を加えれば,3つの基準すべてを満たす最も優れたメカニズムがただ一つだけ存在することが今年度の研究からわかった.(3)本研究課題と関連するメカニズムデザイン研究の論文2本を査読付き国際的学術雑誌に公刊した.本年度は,前年度の学会報告で得たコメントに基づき,基本モデルの分析を行った.まず,耐事前交換性はペアに対して適用される概念であるが,それを3人以上のグループにも適用されるように強めた概念(連立耐事前交換性)と耐事前交換性の関係を考察した.すると,耐事前交換性を満たす腎臓交換メカニズムの中で連立耐事前交換性を満たさないものが存在することがわかった.また,耐事前交換性とコアとの関係についても考察した.分析の結果,腎臓交換メカニズムが耐事前交換性(連立耐事前交換性)を満たすならば,そのメカニズムが選ぶ配分はペアワイズ・コア(コア)に属することがわかった.耐事前交換性は事前の結託を防止するものであるのに対して,コアは事後的な結託を防止する概念だと見なすことができる.そのため,上述の結果は,事前の結託防止と事後の結託防止には密接な関連があることを示唆するものである.さらに,4つの公理(耐事前交換性,耐戦略性,効率性,個人合理性)の関係について調べた.すると,TTCメカニズム以外にも,耐事前交換性,効率性,個人合理性の3つを満たす腎臓交換メカニズムが存在することが判明した.そのうえ,これらの3つの条件に匿名性や非介入性などの条件を加えても,TTCメカニズムを特徴づけることができないこともわかった.基本モデルについて得られた成果は,国際的学術雑誌への投稿に向けて論文の内容を整理・修正しているところであるが,その作業に想定以上の時間を要している.

また,拡張モデルについては,主要な結果は出揃っているものの,証明が複雑で長くなっているため,完成に手こずっている状態である.そして,上述の通り,理論分析に予想以上の時間がかかったため,実験計画について詳細を詰めることがまだできていない.最終年度である本年度は,前年度に引き続き,患者間のドナー交換のみを扱う「基本モデル」において,偽装結婚・偽装養子縁組によるドナーの融通を防止する腎臓交換メカニズム(耐事前交換的メカニズム)を明らかにする研究を行った.前年度までの結果より,耐戦略性と個人合理性を同時に要求しなければ,効率性を課したとしても,トップ・トレーディング・サイクル・メカニズム以外にも多くの耐事前交換的メカニズムが存在することが判明していた.そこで本年度は,それらの耐事前交換的メカニズムが,どのような性質(強耐事前交換性,連立耐事前交換性,個人合理性,耐戦略性,効率性,匿名性,非介入性など)を満たす/満たさないのかについて調べた.そして,基本モデルについて今年度までに得られた結果をまとめ,「Pre-exchange-proof house allocation」という題名で論文を完成させた.完成論文は,SSRNにワーキングペーパーとして公表し,査読付きの国際的学術雑誌に投稿した.腎臓交換メカニズムに関する既存研究は,基本モデルを変形・拡張したものが多い.したがって,今回得られた基本モデルにおける研究成果は,今後変形・拡張したモデルで耐事前交換的な腎臓交換メカニズムを明らかにする際に役立つものと期待される.この意味で本研究課題で得られた成果の意義・重要性は大きいと考えられる.また本年度は,本研究課題と関連するメカニズムデザイン研究の論文1本を査読付き国際的学術雑誌に公刊した.本プロジェクトでは,「2人の患者が偽装結婚・偽装養子縁組を通じて自分のドナーを交換し合った後で腎臓交換メカニズムに参加しても,双方とも利益を得る機会はないこと」を腎臓交換メカニズムに対して要請する条件を考案し検討した.本研究ではこの条件を「耐事前交換性」と名付け,耐事前交換性のほかに個人合理性と耐戦略性を満たす腎臓交換メカニズムがトップ・トレーディング・サイクル・メカニズムに限られることを示した.
難分解性含塩素有機リン酸トリエステル類の微生物分解機構の解明

これまで、微生物により分されないと報告されていた「塩素を含む難分解性有機リン酸トリエステル類」の微生物分解を世界で初めて明らかにした。具体的には、以下の成果をあげた。両株の各種有機リン酸トリエステル類に対する資化能を調べた結果、両株ともハロアルキル系トリエステル類、アリール系トリエステル類を資化することが示された。しかし、TDK1株は、アルキル系トリエステル類を全く資化することができず、TCM1株のこれらエステル類に対する資化能も限定的であった。TDCPPからは1,3-dichloro-2-propanolが、TCEPからは2-chloroethanolが遊離することがGC/MS分析で示され、初発分解反応はリン酸エステルの加水分解反応であることを明らかにした。両株とも分解酵素活性の大部分が、無細胞抽出液中に存在することを明らかにし、無細胞抽出液から、当該酵素の精製を試みた。その結果、Sphingobium sp. TCM1株の無細胞抽出液から68倍まで精製された当該酵素は単量体で、分子質量は約62.7kDaと推定された。平成16年度は、以下の研究実績をあげた。(1)高い分解活性を有する微生物培養液の取得:野外試料のスクリーニングにより得られた、TDCPPやTCEPに対する分解活性を示した微生物を含む培養液を、繰り返し継代培養し、安定して高い分解活性を有する培養液を選抜した。(2)微生物培養液を用いた当該化合物分解挙動・特性の解析:これらトリエステル類の分解活性・分解速度と微生物の増殖速度の関係、分解活性・分解速度に及ぼすトリエステル類の初期添加濃度の影響、分解活性・分解速度に及ぼす無機リン酸塩添加の影響、トリエステル類から遊離されと予想される塩化物イオン濃度の経時変化などについて詳細に検討した。(3)培養液における微生物集団の解析:選抜した培養液中の微生物集団から調製したゲノムDNAを鋳型とし、16S rDNAの可変領域をPCRで増幅した後、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法で解析した。(4)分解に関与する微生物の単離・同定:選抜した培養液から、TDCPPおよびTCEPを唯一のリン源とした寒天培地を用いて、分解微生物を単離した。現在、得られた単離微生物同定のために、16S rDNAの塩基配列を解析中である。平成17年度は、以下の研究実績をあげた。(1)TDCPPやTCEPに対する高い分解活性を示す微生物培養液から調製した微生物ゲノムDNAを鋳型とし、16S rRNA遺伝子の可変領域をPCRで増幅した後、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法で解析した。その結果、培養液には、Sphingomonas属およびAcidovorax属に属する数種の微生物が存在することが示された。(2)更に、TDCPPおよびTCEPを唯一のリン源とした寒天培地を用いて、これら培養液から6株の分解微生物を単離した。単離微生物の16S rRNA遺伝子の塩基配列を解析により、3株はSphingomonas属の、別の3株はSphingobium属の微生物と同定された。(3)これら6株の内、Sphingomonas sp.TDK1と命名された1株は、TCEPよりもTDCPPに対して高い分解活性を示した。また、残りの単離株の内、Sphingobium属の3株は、TDCPPよりもTCEPに対して高い分解活性を示した。平成18年度は、以下の研究実績をあげた。(1)TDCPPやTCEPに対する高い分解活性を有する微生物培養液から、TDCPPあるいはTCEPを唯一のリン源とした寒天培地を用いて数種の微生物を単離した。16S rRNA遺伝子の塩基配列の解析により、3株はSphingomonas属の微生物、別の3株はSphingobium属の微生物と同定された。(2)これら6株の内、Sphingomonas sp.. TDK1と命名された1株は、TCEPよりもTDCPPに対して、また、Sphingobium sp. TCM1と命名された1株は、TDCPPよりもTCEPに対してより高い分解活性を示した。(3)両株の各種有機リン酸トリエステル類に対する資化能を明らかにした。両株ともハロアルキル系トリエステル類、アリール系トリエステル類を資化することが示された。

しかし、TDK1株は、アルキル系トリエステル類を全く資化することができず、TCM1株のこれらエステル類に対する資化能も限定的であった。(4)両株とも、分解酵素活性の大部分が、無細胞抽出液中に存在することを明らかにした。平成19年度は、以下の研究実績をあげた。1.土壌試料から単離・同定された含塩素有機リン酸トリエステル類の分解微生物Sphingomonas sp. TDK1株とSphingobium sp. TCM1株の各種有機リン酸トリエステル類に対する資化能を明らかにした。両株ともハロアルキル系トリエステル類、アリール系トリエステル類を資化することが示された。2. TDCPPからは1,3-dichloro-2-propanolが、TCEPからは2-chloroethanolが初期代謝産物として遊離することが、培養液抽出液のGC/MS分析で示され、初発分解反応はリン酸エステルの加水分解反応であることを明らかにした。3.両株とも分解酵素活性の大部分が、無細胞抽出液中に存在することを明らかにし、無細胞抽出液から、当該酵素の精製を試みた。その結果、Sphingobium sp. TCM1株の無細胞抽出液から68倍まで精製された当該酵素は単量体で、分子質量は約62.7kDaと推定された。
元素相乗効果に基づくポリラジカルのスピン整列とその機能化

ポリラジカルの化学が機能性材料の観点から多大なる興味が持たれるようになって、約30年が経過した(「スピン化学」坂口喜生著・裳華房、「分子磁性」伊藤公一編・学会出版センター、等を参照)。しかしながら、その分子素材を用いた材料の実用化には未だ至っていない。問題点として、ポリラジカルのスピン整列法が乏しいことが挙げられる。従って、ポリラジカルの新しいスピン整列法の開発は、新たな機能性材料の創製に貢献する極めて重要な基礎研究課題である。研究代表者はこれまでに、1,3-ビラジカルのスピン多重度を2,4,5位の元素で制御できる事を明らかにし、基底一重項ビラジカルの発生に成功してきた。この研究成果をもとに、本研究では、ヘテロ元素の相乗効果を利用して、ポリラジカルのスピン多重度制御に基づく新しいスピン整列法の開発を行う。さらには、テトララジカルのスピン整列をヘテロ元素で制御する事を実施し、その分子内環化反応にもとづくスピンスイッチング反応を実現し、将来の機能性材料の開発に貢献する礎を築く。平成19年度はこの研究目的を基に以下の研究成果をあげた。ビラジカルの最安定ネピン多重度に関する理論的予測:σ結合生成物よりも安定な新しい結合様式「π結合による一重結合」を有する一重項ビラジカルを創製するために、三重項とのエネルギー差が最も大きくなるヘテロ元素の選定を行ことに成功した。一重項ビラジカルの実験的発生:ヘテロ元素が炭素の場合には、アゾ化合物を申請者が独自に見出してきたピラゾール類から合成し、その脱窒素反応を行い一重項ビラジカルの発生を試みた。ア現在のところ単離可能なビラジカルの発生には至っていないが、新しい反応性として分子聞反応を見出した。
投影法テストを用いた被虐待児童の識別に関する研究

性的虐待の被害の疑いのある児童が、実際に虐待を受けたのか否か識別するのは、極めて困難な課題である。加害者は虐待を認めない場合が多いし、また被害児童自体も被害の事実を否定する場合が多いからである。そこで、心理テストの結果を用いて、虐待の事実を査定することは出来ないのか、という点について検討してみた。とくに、投影法を用いたテストは、児童にそのテストの目的を直接、悟らせることなしに、情報を収集できる可能性があるので、とくに注目して検討した。まず、海外の研究を広範囲に収集し、メタ分析的な技法で研究結果を統合した。用いたのは、ロールシャッハテスト、TAT、ハンドテスト、各種の描画テストである。その結果、これらのテストの客観的なスコアリングから、子どもが虐待を受けているのか否かを判断するのは現状では困難であることが示された。しかしながら、これらの諸研究を詳細に分析してみると、虐待の結果生じたうつや対象関係の異常などが投影法に現れた場所の指標については、虐待の事実認定には有用性は少ないが、描画テストで絵に性器を書き入れるなどの、性化行動が描画テストを通じて表出されているといった指標については、虐待の識別に有効である可能性が示唆された。しかし、既成のテストを用いるだけでは、フォールスネガティブ、つまり、実際には性的虐待を受けている子どもを見逃してしまう危険性があるため、性化行動が生じやすいような、特別な投影法のテストを作成することが必要であることが示された。しかし、フォールスネガティブを減らすテストを作成することはその反面、子どもに性的な刺激を与えることになってしまい、その実施に当たっては、相当の工夫が必要であることが示された。本研究では、心理テストを用いて、性的虐待の疑いのある児童について、実際に被害を受けたか否かを判断する手法について研究した。まず、関連する欧米の実験文献、調査文献、児童福祉施設における資料やマニュアルを広範囲に収集し、それを分類整理した。その結果、性的虐待児の識別手法として、大きく分けて次の4種の方法があることが示された。すなわち、(1)インタビューによるもの、(2)投影法による心理テストを用いたもの、(3)子供の性的な行動のインデックスを用いたもの、(4)子供の精神的な症状に注目したインデックスを用いたもの。次に、これら4種類について、その実用可能性を2つの点から検討した。第1点は、エビデンスすなわち、これらの手法を用いて性的虐待児を識別する場合に実証的な根拠があるかという点、第2点は、フォールスポジティブ、あるいはフォールスネガティブの比率である。このような検討の結果、(1)、(3)は比較的信頼性が高い手法であること、それに比べて、(2)、(4)は比較的信頼性が低いことが示された。つぎに、(2)の手法について詳細に検討した。メタ分析を使用するとともに、この手法を用いた研究のうち入手可能なものをすべて入手して分析したところ、(1)投影法テストによって識別力に大きな違いがあること、(2)性的虐待によって子供が受けた精神的な影響(うつ等)が投影法テストに反映してくる場合の指標は比較的信頼性が低いこと、(3)それに対して、性的な体験が投影法テストの中で再生される場合の指標、具体的には性器や性行為が投影法テスト時に描写されることや言及されることの指標については、比較的信頼性が高いことが示された。今後は、この(3)の立場に立った実証研究データの蓄積が必要であることが示された。
英連邦大会の歴史的変容に関する研究

本研究では、スポーツ史及び帝国=コモンウェルス史の観点から、英連邦大会の初期の歴史を見直し、その新たな局面を明らかにした。同大会は、帝国=コモンウェルス史のなかのスポーツ文化の一つにとどまるものではなかった。同大会とその開催事業によって、政治の世界でいうコモンウェルスとは別の「もうひとつのコモンウェルス」がつくりだされ、しかも政治とも関わりあう形で一定の社会的機能を果たしたのである。さらに、本研究では、グローバルなスポーツ大会と本国の地域ナショナリズムの相互関係を視野に入れつつ、スコットランドの事例を探ることによって、スポーツの世界でナショナリズムと帝国意識が交錯する様子をも明らかにした。年度全体をとおして、前年度に入手した史資料を整理しながら、新たに多くの史料を閲覧・入手し、それらと関連する二次文献をあわせて分析及び考察を進めた。その主たる成果として次の2点があげられる。もっとも特筆すべき成果は、スコットランドのエンパイア・ゲームズ国内協会にあたるスコットランド全国スポーツ連盟の文書を閲覧できたことである。同史料から先行研究では看過されていた創成期エンパイア・ゲームズの実情とあわせてスコットランドにおけるスポーツ界の組織化とエンパイア・ゲームズひいては帝国との関係が明らかになった。スコットランドでは、他の本国内ネイション(イングランドとウェールズ)に先んじて国内協会が設立されたが、大会開催地の決定や変更に関する中央(エンパイア・ゲームズ連盟)からの周知不徹底に対して不平が出るなど、本国の一部を構成する団体でありながら大会統括事業のなかでは周縁的位置にあったことが明らかになった。2つめの成果として、大会への選手と役員の派遣をめぐる財政問題に着目することで、政治とスポーツのかかわりかたの変遷を解明していったことがあげられる。P・J・ベックによるロンドン・オリンピック(1948年)にかかる研究から議論を広げるべく、公文書館などが所蔵する史料からイギリスの政界・官界とスポーツ界との関係が変貌をとげていくさまを明らかにした。とくに1940年代から60年代にかけてのエンパイア・ゲームズ/コモンウェルス・ゲームズへの選手派遣費用にかかる政府部内での議論や国内スポーツ団体の動きを史料に追い、考察した。以上のようなことから、エンパイア・ゲームズ/コモンウェルス・ゲームズが帝国=コモンウェルス史のサイドストーリーにとどまらない政治と文化の歴史的実相をとらえるきわめて重要な題材であることがますます明白になってきた。今年度の研究活動の内容は、あと少し不足していた部分の史料調査とこれまでに収集した史料の分析と考察及び論稿執筆であった。史資料の閲覧については、9月にオタワ(カナダ)の連邦公文書館を、1月にロンドン(英国)の国立公文書館、コモンウェルス事務局図書館及び東ロンドン大学文書館を、それぞれ訪ねた。論稿執筆については、別記のとおり、スコットランドのスポーツ界の動きに焦点をあわせた論稿と、19世紀末の帝国スポーツ・イヴェント提案からエンパイア・ゲームが始まった1930年代までの経緯にかかる先行研究を再検討するとともに新たな知見で補完する論稿をそれぞれ執筆した。3か年にわたる研究活動の結果、英連邦大会(エンパイア・ゲームズないしコモンウェルス・ゲームズ)の歴史とりわけ草創期について再検討し、その新たな局面を解明した。同大会は、帝国=コモンウェルス史にあって、スポーツ文化の一事象にとどまらず、その政治的変容と密接に関わりあうイヴェントであった。とくに、帝国=コモンウェルスの政治的変容を大会及びそれを運営するスポーツ諸団体がストレートに被り、それを映しだしたわけではないという点が注目に値する。いわば「もうひとつのコモンウェルス」がスポーツ界につくりだされ、グローバルな空間で一定の社会的機能を果たしていたのである。グローバルな規模のスポーツ大会と地域社会の関係性の観点からは、スコットランドの事例によって、政治の世界とは異なる帝国/コモンウェルス内でのナショナリズムの交錯状況をみてとることができた。当初は第2次世界大戦後の大会も視野に入れた研究計画をたてたが、数多くの新史料とデータを見出したために想定以上の作業量と時間を要することになり、戦後の大会については部分的な考察にとどまった。ただし全体としてみれば、それを補って余りある成果をあげることができたと考える。本年度をとおしておこなった作業は、近現代イギリス史、イギリス帝国史、コモンウェルス史、近代スポーツ史、カナダ史、オーストラリア史、ニュージーランド史などに関わる研究文献や一次史料の渉猟・収集ならびにそれら史資料の整理とデータ作成である。それらの史料やデータを基に考察を進めた結果、英連邦大会(エンパイア・ゲームズ及びコモンウェルス・ゲームズ)の開催状況や関係諸勢力の動き、社会的な背景等が次第に明らかになってきた。

また、その考察過程において、当初の想定よりも時代や対象の枠組みを大きくとること、すなわち19世紀末から1970年代にかけての時期について本国やいわゆる白人コモンウェルスのみならずアフリカやアジアの動向にも当初の想定以上に慎重かつ綿密な検討を加える必要があることもわかった。とくに、英連邦大会が直裁に映し出したものとして、新興独立国の自立性希求ばかりでなく、その国際舞台での自己主張ないし国家宣伝への熱意も軽視できない意味をもっており、それらにも注目することで「解体」ないし「崩壊」とは逆向きのベクトルがより詳細な形で確認できるものと見込まれる。そのようなコモンウェルスの変貌を反映して変化した英連邦大会の特性については、同時期に並行して開催されていたオリンピックや他の国際スポーツとの関係も視野に入れて論じることが肝要であるとの見通しも明確になった。こうした研究の進展による内容面での再検討及び調整事由も考慮に入れながら、史料調査の計画を練り直したうえで、平成24年2月末から3月前半にかけて、国内(1日)海外(イギリス13日)でそれぞれ史料調査を実施した。とくにイギリスにおける調査では、コモンウェルス事務局図書館、国立公文書館、大英図書館が所蔵する貴重かつ有用な史料を入手することができた。3月後半からはそれらの史料に関する整理及びデータ作成にとりかかった。諸団体の文書、新聞資料、大会刊行物など、第2次世界大戦前後のエンパイア・ゲームズ及び20世紀半ば以降のコモンウェルス・ゲームズにかかわる史資料を閲覧・収集し、内容の整理ならびに基礎データの作成をおこない、考察を進めた。とりわけ、今年度の大きな収穫は、当初は想定していなかったスコットランド全国スポーツ連盟(現在のコモンウェルス・ゲームズ・スコットランド)の設立初期からの史料を所蔵先のスターリング大学(スコットランド)で閲覧できたことである。従来の研究では明らかにされていない実情を把握することができた。そのほか、国立公文書館(The National Archives)、コモンウェルス事務局図書館、オクスフォード大学、エディンバラ市中央図書館などが所蔵する史資料も閲覧・活用して作業を進めることができた。以上のように、研究事業としては大きな進展と成果をみることができたが、当初の予定にはなかったスコットランドの史料に対応する時間と費用を要したために、昨年度末の時点で予定していたオーストラリア及びニュージーランドでの史料調査は実施できなかった。これらのことを合わせ考えると、「現在までの達成度」は「おおむね順調に進展している」と自己評価できる。第2次世界大戦前後のエンパイア・ゲームズに関するデータを新聞資料や大会刊行物を中心に閲覧・収集し、内容の整理ならびに基礎データの作成をおこない、それらに基づいて考察を進めた。とくに最初期に開催された大会では、開催地の変更(1934年)、大戦による中止(1942年,1946年)、戦後初の大会開催(1950年)という難事に対する関係諸勢力の対応や報じられかたを確認しながら、1970年代あたりまでの開催地決定から開催事業までの出来事の流れも再構築しつつある。
児童生徒が喪失と感じた体験と教師の捉えの差異に関する研究

目的:本研究では,児童生徒がどのような体験を喪失体験として感じているのか,そして教師は児童生徒がどのような喪失の体験をしていると考えているのかを明らかにし,さらに兜童生徒の認識と教師の認識との差異を検討することを目的とする。調査方法:質問紙調査法。対象者:大学生268名,教師324名(小103名,中109名,高112名)。調査時期:大学生2010年11月12月。教師2011年9月12月。大学生への実施については,臨床心理を専門とする研究協力者が調査実施前に喪失についての質問があることを説明し,最近喪失体験をした者や思い出すことが辛い経験をしている者は回答しないようお願いをした。調査内容:大学生は、小学校から高等学校までを振り返って「失った」と感じた出来事についてその内容を自由記述。教師は,児童生徒が学校生活の中で「失った」と感じるであろう出来事にはどのようなものがあると考えるか自由記述で回答を求めた。結果と考察:自由記述の回答をKJ法によって分類した結果,大学生の回答〔小学生〕,〔中学生〕,〔高校生〕,教師の回答〔小学校教師〕,〔中学校教師〕,〔高等学校教師〕の全てで共通する分類項目は「死別体験」,「親の離婚・不和」,「ケガ・病気」,「いじめ・対人関係トラブル」,「大切な物の紛失・破損」,「部活での敗北」,「学習のつまずき・受験の失敗」,「卒業」,「友人の転校・退学」,「自身の転校」であった。小・中のみに共通であったのは「教師からの叱責」。中・高では「失恋」,「メンバーや委員の落選」であった。児童生徒にのみ見られた項目は,中・高に共通で「キャラを演じること」,「夢の実現が不可能と知った時」,「以前は感じられた感情になれなかった時」であった。教師のみに見られた項目は,小・中に共通で「虐待」,「クラス替え・教師の転任」,「嘘の露見」,中・高で「目標の達成」,「不登校」であった。児童生徒の経験と教師のとらえは多くが共通していた。大学生の回答にのみ分類された項目に注目すると,人や物などの実態のあるものの喪失が伴わず,自分の中での感情の動きによってのみで生じている出来事であるととらえることができる。今後の課題:本研究では,何かを「失った」と感じた出来事についての調査を行ったが,その出来事によって具体的に何を失ったと感じたのかまで検討できていない。今後,この喪失感の構造についてより明らかにしていきたいと考える。また,本研究の結果からは,教師が児童生徒が喪失感を抱いているであろうと思われる体験の多くをとらえることができていると考えられた。しかし,茅野(2010)にあるように,その喪失体験が児童生徒にもたらす影響については十分に認識されてはいない。今後,喪失感がどのような問題につながる可能性がるのかの認識を高め,より適切なサポートの在り方を検討し,いかに実践していけるかが今後の課題である。

今後の課題:本研究では,何かを「失った」と感じた出来事についての調査を行ったが,その出来事によって具体的に何を失ったと感じたのかまで検討できていない。今後,この喪失感の構造についてより明らかにしていきたいと考える。また,本研究の結果からは,教師が児童生徒が喪失感を抱いているであろうと思われる体験の多くをとらえることができていると考えられた。しかし,茅野(2010)にあるように,その喪失体験が児童生徒にもたらす影響については十分に認識されてはいない。今後,喪失感がどのような問題につながる可能性がるのかの認識を高め,より適切なサポートの在り方を検討し,いかに実践していけるかが今後の課題である。
血管内皮細胞におけるチロシン・キナーゼを介したCa流入機構解明に関する研究

1.血管内皮及び平滑筋におけるNO産生に関与するチロシン・キナーゼ群に関する研究報告者は血管内皮細胞におけるNO産生の引き金となる細胞外Ca流入のメカニズムにチロシン・キナーゼが関与することを他に先駆けて発見・報告し(Jpn.J.Pharmacol.67:181-183,1995),このキナーゼの基質を明らかにしようとしていたが,研究遂行中に,血管平滑筋細胞におけるエンドトキシンによるNO合成酵素の誘導にもチロシン・キナーゼが関与していることを見い出した。もし,両者のチロシン・キナーゼが同一のものであるとすれば,内皮細胞よりも平滑筋細胞の方が大量に採取・培養することができ,今後の研究遂行が進めやすいと考え,比較検討を行った。その結果,内皮と平滑筋においてNO産生に関与するチロシン・キナーゼは相異なるものであることを世界で初めて明らかにすることができた(投稿準備中)。2.血管内皮及び平滑筋におけるNO産生に関与するチロシン・キナーゼ基質に関する研究ヒト臍帯静脈内皮及びラット大動脈平滑筋の培養細胞を用い,各種刺激によって蛋白のチロシン残基のリン酸化が起こるかどうかをWestern blot法を用いて検討した。NO合成酵素の誘導を引き起こすエンドトキシン添加により,培養平滑筋細胞において幾つかの蛋白バンドがチロシン・リン酸化されることを認めた。現在,どのチロシン・リン酸化される蛋白がNO合成酵素の誘導に関与しているかを,エンドトキシンの濃度依存性,チロシン・キナーゼ阻害薬に対する感受性などを検討することにより同定しようと試みている。一方,内皮を用いた実験においても,内皮細胞において選択的にCa流入を引き起こすシクロピアゾン酸添加により,多くの蛋白がチロシン・リン酸化されることを見い出しており,平滑筋の場合と同様なstrategyで検討を進めている。3.なお,内皮を介したNO産生に関係する生理反応(内皮細胞へのCa取り込み,内皮により産生されたNOによるcGMP産生,等)に及ぼすチロシン・キナーゼ阻害薬の効果についても現在検討中である。
乳がん術後薬物療法の治療意思決定に関わるプロセス

近年、乳がん治療は多様化し、患者はあらゆる場面で意思決定を余儀なくされている。過去において推し進められてきた延命のみを目標とした治療から、患者のサバイバーシップを意識した治療に変遷している。患者個人の合併症、リスクを加味した治療が行われるようになっている。治療の幅が広がった一方で、医療者と患者でのShared Decision Makingが重要視されるようになっている。患者自身が自分の価値観や生活、家族、人生としっかりと向き合って納得して治療を決める必要があると考えられる。乳がん薬物療法を行う上で、患者自身が意思決定をする上でのプロセスを解明する必要がある。
自己免疫性神経疾患の多様性をもたらす細菌因子の同定

多くの自己免疫疾患では発症に感染症の関与が想定されているが、疫学的関連すら証明されていないことが多く、病態機序も推測の域を出ない。一方、ギラン・バレー症候群は各種感染症との疫学的な関連が証明され、その病態機序が最も明らかとされた自己免疫疾患となった。本研究では、先行感染の原因病原体レベルでGBSの多様性が規定されていることを証明することを目的とする。2018年度は、ギラン・バレー症候群症例の解析を行った。つまり、全国から自己抗体検索の目的で紹介されてきた症例を対象に臨床像の解析を行うとともに、自己抗体(抗ガングリオシド抗体)の測定と先行感染(Campylobacter jejuni, Haemophilus influenzae, Mycoplasma pneumoniae,サイトメガロウイルス、エプスタイン・バーウイルス)の同定を行った。その結果、ギラン・バレー症候群の中でも筋力低下が四肢遠位部に限局する臨床亜型が存在することを見出し、新たなギラン・バレー症候群の臨床亜型として「遠位部限局型ギラン・バレー症候群(distal limb weakness phenotype of Guillain-Barre syndrome)」を提唱するに至った。この亜型では、自己抗体としてIgG抗GM1抗体が検出され、またほぼ例外なくC. jejuniが先行感染であることが明らかとなった。つまり、先行感染レベルで自己抗体の反応性が決定され、結果的に筋力低下の分布が規定されていることを強く示唆する所見である。患者由来の分離病原体を用いた検討を行う予定であるが、先行感染病原体が分離される症例が予想に反して少なかったことから、血清学的な解析に頼らざるを得ず、その解析に時間を要したため。2018年度の実績として、ギラン・バレー症候群の新たな臨床亜型を同定することができたことから、この臨床亜型の患者由来C. jejuni菌株を用いた構造分析など、菌体側因子を解析する予定である。研究の遂行が若干遅れたことから、2018年度中に細菌を用いた実験に着手できず、結果として細菌実験に必要な消耗品(シャーレや培地、抗体)などの購入を見合わせたため。今後は多くの検体を対象にする実験のため、当初の予定通りプラスチック製品や試薬などの多くの消耗品を要し、その購入に多くの研究費を費やす予定である。
出生時低酸素症に対する100％酸素蘇生後の脳神経発達障害機序とその治療法の確立

8%低酸素後100%酸素(H100群)または空気(H21)蘇生9時間後、H100群で脳caspase-3 mRNA発現は高く、脳エリスロポイエチン(EPO)mRNAは低下し、脳由来神経栄養因子(BDNF)mRNAに差はなく、8方向迷路学習では、学習機能の低下がみられた。さらに薬物学的治療として、投与したEPO (5000単位/kg)およびEUK-134 (10mg/kg)の前投与で、100%酸素蘇生後の8方向迷路による学習機能障害は軽減した。低酸素症時の100%酸素障害の機序に内因性EPOの産生抑制が関与している。新生児低酸素症時の100%酸素蘇生による脳神経発達への影響を検討した。生後7日目のマウスに8%酸素1時間曝露後、30分間の100%酸素及び空気で蘇生を行い、脳神経発達に及ぼす影響を、脳エリスロポイチン、脳由来神経栄養因子、脳アポトーシスおよび、成長後の8方向迷路学習を使って学習機能から検討した。実験では、生後7日目の雄マウスを対象に、低酸素ボックスで8%酸素1時間曝露後に、100%酸素30分間曝露(HP100群)と空気30分間曝露(HP21群)に分けた。1.100%酸素または空気曝露9時間後に脳を取り出し、脳由来神経栄養因子(BDNF)mRNA、エリスロポイエチン(EPO)mRNA、脳アポトーシスの指標であるcaspase-3 mRNA発現をreal time PCRで測定した。HP100群では有意に、caspase-3 mRNA発現が上昇したが、BDNF mRNAには有意差はなかった。一方、EPO mRNAは有意に低下していた。さらに7週間後の8方向迷路学習では、学習機能の低下がみられた。2.8%低酸素後の100%酸素蘇生障害は、EPO (5000単位/kg)およびEUK-134 (10mg/kg)の前投与で、8方向迷路による学習機能障害は軽減した。以上より、8%低酸素後の100%酸素による蘇生は、内因性エリスロポイエチンの反応性増加を抑制し、脳アポトーシスによる脳障害を修復できずに、その後の学習機能障害を引き起こしたと推測された。さらに、その後の学習機能障害はエリスロポイエチンの補充および活性酸素阻害剤により軽減できた。本結果は、新生児低酸素症時の100%酸素蘇生による脳神経発達障害機序の解明に役立つものと考えられる。麻酔蘇生学