hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん診療を受ける患者の全人的満足度、及びその規定因子の同定に関する研究

がん相談内容の分析より、相談内容は、「情報」と「悩みや不安」に大きく分けられ、広い「情報」の提供と「悩みと不安」に対する精神的支援の提供が必要とされていた。転移がんで、予後不良な原発不明がんの研究から、精神的負担として、「不安」、「孤立」が大きなウエイトを占めていた。以上から、がん患者が納得しうる(満足の得られる)診療には、積極的な情報提供と「不安」、「孤立」からの精神的支援が重要であることが示唆された。本研究では、がん患者において、がん診療に対しての全人的・包括的な「満足度」を規定する因子を明らかにすることで、患者中心で、かつ、がんとの共存時代に向かうがん医療の現場における今後の重点課題を抽出することを目的とした。1がん相談支援センターにおける相談事例の解析:名古屋市立大学病院がん相談支援センターでの患者相談事例記録から、個々の患者の抱える「不満」、問題点について解析、全人的・包括的な「満足度」に関わる規定因子となりうるカテゴリーを分類することができた。本結果は、「満足度調査アンケート」作成にあたり基礎資料の一部として活用できることになった。2がん患者に対する全人的・包括的な「満足度」に関わるアンケート調査:アンケート内容の検討:多職種医療者、有識者により、がん患者の「満足度」に関わる因子について検討会を2回開催し、作成するアンケートの骨子について検討した。そこでは、QOL、満足度、といったキーワードに基づき、本邦における先行研究を十分調査し、包括的要約を作成することにした。先行研究のリスト化が完了し、その解析の役割分担とまとめ方について決定した。3がん診療に携わる医療者に対する「満足度」に関わるアンケート調査:医療者への「満足度」にかかわる実地インタビューの計画を行った。結果、対象者として、特に看護師を中心にインタビュー形式で聞き取り調査を行い、質的調査のうえで、「満足度」に関わるキーワードの構造化と要約により解析することとなった。本研究の目的は、がん患者において、がん診療に対しての全人的・包括的な「満足度」を規定する因子を明らかにすることで、患者中心で、かつ、がんとの共存時代に向かうがん医療の現場における今後の重点課題を抽出することにある。平成25年4月1日からの1年間における、名古屋市立大学病院におけるがん相談室に相談のあった856例について解析した。訪室のきっかけは、院内掲示板318例、病院スタッフからの説明から252例。来訪580例、電話224例。相談時間は20分以内433例。男性365例、女性462例、不明31。患者本人522例、患者本人以外329例。がん種別では、乳癌145例、肺癌98例、婦人科癌72例の順に多かった。治療状況では、治療中333例、治療前157例、治療後139例であった。初回例531例、2回以上296例。相談内容では、漠然とした不安377例、がんの病態・治療・検査について282例、症状・副作用・後遺症114例で多かった。支援内容(重複あり)では、傾聴・語りの促進523例、メンタルサポート501例、情報収集・提供429例が上位であった。本調査の結果、がん種によって相談支援を利用する患者数が異なること、2回以上の利用者が予想以上に多いこと、不安等に対する精神的対応や情報収集に対する必要性が高いことが分かった。以上の結果より、がん相談に関する「満足度」の向上には、がん種別に、精神面における支援と、より充実した情報提供が重要と考えられた。【背景】がん相談支援センターの機能は、病院内外のがん患者や家族への情報提供及び相談支援など多岐にわたり、その担うべき役割は、施設のおかれた状況によって異なり、多様である。【目的】当院の過去のがん相談内容の分析より、今後のがん相談支援について、どのような支援の充実が必要であるか知見を得る。【方法】2013年4月2014年3月の当院のがん相談支援室の841件の相談記録より、相談者の背景や相談内容などの情報を集計し、後方視的に解析した。【結果】相談者の背景は、年齢平均52.6歳、男性365名、女性462名で、来訪580件、電話223件であった。がんの種類の内訳は、乳がん145件、食道・胃・大腸がん103件、肺がん98件が多かった。相談時間は、電話相談は010分が最も多く、来訪相談は5160分が最も多かった。相談内容は、「情報」と「悩みや不安」についての内容に大きく分けられ、治療や疾患などの「情報」に関する相談内容が多かったが、実際の支援は「悩みや不安」に対する支援が多かった。【考察】がん相談は、疾患や治療等に関する様々な情報を提供していた。相談目的に関わらず、実際の支援は、情報提供と精神的支援を行っていた。がん相談は、広い「情報」の提供と「悩みと不安」に対する精神的支援の提供が必要とされていた。がん患者の満足度につながるがん相談は、広い「情報」の提供と「悩みと不安」に対する精神的支援の提供が必要とされていることを明らかにできた。

転移がんで、予後不良な原発不明がんの研究から、精神的負担として、「不安」、「孤立」が大きなウエイトを占めていた。以上から、がん患者が納得しうる(満足の得られる)診療には、積極的な情報提供と「不安」、「孤立」からの精神的支援が重要であることが示唆された。アンケート実施のための医療者間での話合いが予定より遅れた。満足度に関わる因子の絞り込みに予想より時間がかかったため。臨床腫瘍学がん相談室での相談内容の調査の結果も合わせて、満足度に関わるアンケート調査を本年度施行する。医療者のみならず、がん患者にもアンケートを実施する。アンケート実施には、看護部門、および、患者会の協力を得て、前進させる。1がん相談支援センターにおける相談事例の解析についてはおおむね計画通りに解析を実施した。2がん患者に対する全人的・包括的な「満足度」に関わるアンケート調査については、先行研究の要約に予想以上の時間がかかり、アンケート開始に至らず、平成26年度に予定となったが、先行研究の解析は今後の研究の基礎となるため、十分な吟味期間が必要と判断し、その解析に専念し進めることができた。3がん診療に携わる医療者に対する「満足度」に関わるアンケート調査についてはインタビュー形式での調査の準備が整った。当初予定していた、満足度調査のアンケート作成が、予想より時間を要したため、次年度にアンケートを実施することになったため。1がん相談支援センターにおける相談事例の解析:おおむね計画通りに解析が進んでおり、結果をアンケート調査に生かせる見込みができた。2がん患者に対する全人的・包括的な「満足度」に関わるアンケート調査については、先行研究の解析を平成26年度の上半期には終了し、アンケート調査の開始を予定する。3がん診療に携わる医療者に対する「満足度」に関わるアンケート調査についてはインタビュー形式での調査の準備が整ったため、看護部門と連携してその調査を開始できる予定である。満足度調査に関するアンケートを実施にあたり、印刷費、送付料、人件費、解析に伴う費用に使用する。先行研究の詳細な解析に重点を置いたことで、アンケート実施まで本年度は至らなかったため、実費費用が軽減した。次年度はアンケート実施、解析を予定することで、研究費用が増加することが考えられ、その費用に充てる。
酵素蛋白の三次元構造変化にともなう触媒機能変化の研究

カルコン合成酵素(CHS)は植物のポリケタイド合成酵素群を代表する酵素で、植物の生理学に基本的な役割をしているフラボノイドの骨格に関与する酵素であり、他の植物ポリケタイド生合成酵素と相同性があり、カルコン合成酵素スーパーファミリーに分類されている。反応機構は脂肪酸生合成酵素(FAS)やポリケタイド合成酵素(PKS)とは同列に論じられず、アシルキャリアー蛋白(ACP)が存在せず、代わりにMalCoAがその役割をしているとされている。本研究でCHSスパーファミリーを取り上げている最大の理由はその分子量が43KDであり、脂肪酸合成酵素を含めたポリケタイド合成酵素が150から300KDという中で飛び抜けて分子量が小さいことにある。1.大量の酵素を得るための大腸菌やメタノル一資化イースト、昆虫細胞でのバキュウロバイラスでの発現系を確立し、原核生物での発現蛋白との反応性の比較を行った。X線結晶解析による三次元構造の解析により、反応機構の解明を目指したが、スクリップス研究所のJ.Noeleらにより、X線解析についての報告がなされている。(J.Noel et.al.,Nature Structral Biology,8,775-783,1999)2.カルコン合成酵素(CHS)と70%以上の相同性があるスチルベン合成酵素(STS)との間には交差反応性があり、両者の酵素の反応物の解析を進めた結果、CHSはかなりの量の環を巻かない副生成物を作る事が明らかになり、点突然変異の結果複製物の量が変化する事が分かった。3.植物で最も原始的な維管束植物であるマツバランはフェニルピロン誘導体を生合成する.現在まで5種のCHS類似のクローンを得、4つのクローンはCHS,STS2種,他の一つは、isovalerophenon synthaseであり事が明らかになった.反応に必須なヒスチジンがグルタミンに変異したクローンでは活性が見られず、変異しているグルタミンをヒスチジンに変異したものもやはり活性が見られず、蛋白の構造全体にわたる変異が、三次元構造に影響を与えたためと考えられる。カルコン合成酵素(CHS)は脂肪酸合成酵素や他のポリケタイド合成酵素とは遺伝子の相同性がなく、違う蛋白から進化して結果的に同じ反応をする様になった「収斂進化」(convergentevolution)の一つの例と見なされ、蛋白レベルでの反応機構を脂肪酸生合成酵素やポリケタイド合成酵素とは同列に論じられず、多くの研究者の興味を引いている。CHSはすべての植物に存在しているので、さらに多くの植物からCHSがクローニングされれば遺伝的な系統樹を造ることも可能であり、植物進化の指標の一つになり得る。CHSを取り上げている最大の理由はその分子量が43KDであり、脂肪酸合成酵素を含めたポリケタイド合成酵素が150から300KDという中で飛び抜けて分子量が小さい。1.大量の酵素を得るための大腸菌での発現系を確立し,X線結晶解析による三次元構造の解析を苛意中であるが,未だに結晶化には成功していない.2.カルコン合成酵素(CHS)と類似性があるスチルベン合成酵素(STS)との間には交差反応性があり,両者の酵素の反応物の解析を進めた結果,CHSはかなりの量の環を巻かない副生成物を作る事がありからになっている.

脂肪酸合成酵素や他のポリケタイド合成酵素との比較から,反応に重要と思われるアミノ酸配列を推定し,点突然変異の結果いくつかのアミノ酸の重要性を明らかにする事が出来た.3.植物で最も原始的な維管束植物であるマツバランはフェニルピロン誘導体を生合成する能力をもっている.現在まで4種のCHS類似のクローンを得ているが,その発現に際して大腸菌シャペロンの発現プラスミドを利用し,可溶性蛋白を得た.その結果4つのクローンはCHS,STS2種,環をまかないCTASであることを確認した.カルコン合成酵素(CHS)は植物のポリケタイド合成酵素群を代表する酵素で、植物の生理学に基本的な役割をしているフラボノイドの骨格に関与する酵素であり、他の植物ポリケタイド生合成酵素と相同性があり、カルコン合成酵素スーパーファミリーに分類されている。反応機構は脂肪酸生合成酵素(FAS)やポリケタイド合成酵素(PKS)とは同列に論じられず、アシルキャリアー蛋白(ACP)が存在せず,代わりにMalCoAがその役割をしているとされている。本研究でCHSスパーファミリーを取り上げている最大の理由はその分子量が43KDであり、脂肪酸合成酵素を含めたポリケタイド合成酵素が150から300KDという中で飛び抜けて分子量が小さいことにある。1.大量の酵素を得るための大腸菌やメタノルー資化イースト、昆虫細胞でのバキュウロバイラスでの発現系を確立し,原核生物での発現蛋白との反応性の比較を行った。X線結晶解析による三次元構造の解析により,反応機構の解明を目指したが、スクリップス研究所のJ.Noeleらにより、X線解析についての報告がなされている。(J.Noel et.al.,Nature Structral Biology,8,775-783,1999)2.カルコン合成酵素(CHS)と70%以上の相同性があるスチルベン合成酵素(STS)との間には交差反応性があり,両者の酵素の反応物の解析を進めた結果,CHSはかなりの量の環を巻かない副生成物を作る事が明らかになり、点突然変異の結果複製物の量が変化する事が分かった。3.植物で最も原始的な維管束植物であるマツバランはフェニルピロン誘導体を生合成する.現在まで5種のCHS類似のクローンを得,4つのクローンはCHS,STS2種,他の一つは、isovalerophenon synthaseであり事が明らかになった.反応に必須なヒスチジンがグルタミンに変異したクローンでは活性が見られず、変異しているグルタミンをヒスチジンに変異したものもやはり活性が見られず、蛋白の構造全体にわたる変異が、三次元構造に影響を与えたためと考えられる。
アスパラガスの雌雄性遺伝子に連鎖したRAPDマーカーの検索

(1)昨年度行った複数の組み合わせの交配から得られた種子にカーバメート処理を施して花成誘導を行い、雌雄性を明らかにした実生からDNA抽出をおこない、バルク法による多型マーカーの検出を行った。その結果、55種類のプライマーのうち5種類のプライマーから合計9本の多型バンドを検出した。これらのマーカーについて現在各々の個体について分析を行っているところである。一般的に、RAPDマーカーは再現性が低いという欠点があるといわれているため、再現性のある明瞭なマーカーの選抜を慎重に行っている。(2)(1)と並行して、昨年度までに明らかにした3組のアイソザイム遺伝子座の連鎖(Aat-1とMdh-1、Pgm-1とSkdh-1、Idh-1とAat-3)のうち、本年度は特にAct-1とMdh-1との連鎖(22cMの距離)に着目した実験を行った。すなわち、これまでの報告で、Mdh-1遺伝子座は雌雄性遺伝子座と約20cMで連鎖していることが知られており、Mdh-1との連鎖が確認されたAat-1遺伝子座が雌雄性遺伝子座と密接に連鎖している可能性がある。カーバメート処理による雌雄性の早期判別を試みたが、開花株率が5%以下であったため、育成している実生をもとにAat-1と性決定遺伝子座との直接の連鎖関係は明らかにできなかった。現在継続して栽培試験を行っており、来年度中には通常開花が見込まれるため、直接の連鎖関係が明らかになる見込みである。(1)本年度は、まずアスバラガス栽培品種`UC157F_1'内で雌雄性と分離のひずみの見られた2つのRAPDマーカーについて、当該品種を花粉親とした(Mary washington×UC157F_1)の単交配でえられた実生集団における雌雄性とバンドの出現との関係を調べた。その結果、2つのRAPDマーカーは実生集団で1:1に分離せず、これらのマーカーが単純なメンデル遺伝をしていないものと思われた。(2)(1)で`UC157F_1'内で雌雄性と分離のひずみの見られた2つのRAPDマーカーについて詳しく解析できなかったため、さらに多くのプライマーを使ったRAPDマ-か-をバルク法により検索するために、本年度行った複数の組み合わせの交配から得られた種子にカ-バメート処理を施して花成誘導を行い、雌雄性を明らかにした実生を栽培中である。現在、雌雄性を明らかにしたこれらの個体からDNA抽出をおこなっているところである。(3)栽培アスパラガスについて、雌雄性以外の遺伝子座も含めた詳細な連鎖地図を作成するために、予備実験で多型の見られたアイソザイムについて遺伝性を調査し、これまでに5酵素、8遺伝子座を確認している。さらに、これらのアイソザイム遺伝子座間における連鎖分析も行っており、これまでに、Aat-1とMdh-1、Pgm-1とSkdh-1、Idh-1とAat-3の3組み合わせの連鎖(それぞれ、22,6,17cMの距離)を確認している。これまでの報告で、Mdh-1遺伝子座は雌雄性遺伝子座と約20cMで連鎖していることが知られており、今回Mdh-1との連鎖が確認されたAat-1遺伝子座が雌雄性遺伝子座と密接に連鎖している可能性がある。しかしながら、今回はAat-1と性表現との分離のひずみについて調査しなかったので、密接に連鎖しているのか、あるいは連鎖が検出できないのかは明らかに出来なかった。
相対論的な星の平衡形状の歪みと振動の励起・減衰機構の解明

相対論的な星で期待される条件と重力波放出に関して、本年度はいくつかの異なるテーマで研究を進め、否定的なものの含め、成果と今後の展望を得た。(1)回転する中性子星の内部に励起されたアルベン波が外部磁気圏を揺らがす過程を考察した。磁場のエネルギー密度が大きいため、変位電流の効果を正確に取り入れた定式化を行った。その結果、回転と変位電流の効果が波の伝播や透過に大きな影響を与えることがわかった。そのエネルギー放出機構と重力波放出反作用型の不安定性との類似性も指摘した。(発表論文)(2)近年の重力崩壊の数値シミュレーションによれば、中性子星の固有振動が励起されているものの、その減衰は重力波放出によるものより速い。その原因としていくつかの要素が考えられるが、複雑な系であるため内容が理解されにくい。簡単な星のモデルで、星の振動が外部からの周期的な擾乱による励起と重力波放出による減衰する過程を考察した。ある条件下では指数関数的に振動が増大するものの、減衰の効果により限られた条件であることがわかった。(現在、論文を投稿中)(3)ある種の中性子星では非常に強い磁場が存在するため、形状は球形からずれていると思われる。この強磁場による中性子星の歪みのため、パルサーから連続重力波が出ている可能性がある。それは回転速度にも大きく依存するので、より高速で回転していた過去においてその影響があったかどうかを調べた。その結果、星の内部においても単純な磁場である限り、大きな効果を生じないことがわかった。
シリコン太陽電池教材を用いた教育プログラムの開発

再生可能エネルギー教育の一環として、太陽電池の仕組みの学習や太陽電池づくり体験の機会が求められている。しかし、現状では一般的に普及しているシリコン太陽電池に関して、体験型の公開講座はほとんど実施されていない。体験が長時間に渡り、かつ高額な教材費用を要するためである。本研究では、これまでに開発した短時間で作製可能なシリコン太陽電池教材の改良を進めるとともに、この教材を使用した教育プログラムを開発して評価する。前年度の成果として、シリコン太陽電池に簡易的なフィンガー電極を形成することで発電量を約10倍に増加させることができた。今年度はその成果を受け、基本的な教育プログラムの確立を目的として公開講座3件を実施した。内訳は、教育プログラムを試行するための公開講座(中学生向け)を1件、太陽電池に興味をもつ小学生向けに、太陽電池の学習を中心とした公開講座を2件である。小学生向けの公開講座では、モータの回転実験、および発光ダイオードの点灯実験などの準備および試行を行った。これらは教育プログラムにおいて、太陽電池の発電を確認するための実験として行うものである。これらの結果、教育プログラムの各種実験実施に一定の目途がついたといえる。次に太陽電池教材の改良である。これまでに太陽電池の受光面にアルミテープを後付けすることで、簡単にフィンガー電極を形成する方法を確立してきた。しかし、フィンガー電極の材料および形成方法を再検討することで、より一層の発電量の増加が見込めることがわかった。本年度はその点に着目して改良を進めた。その結果、短絡電流を前年度のものに比べて2倍に増加させることができた。本研究で開発している太陽電池教材は、短時間で作製できる太陽電池を目的としていることから、発電量に対する期待は大きくなかったが、さらなる改良を進めることである程度の発電量を得ることができる見通しが得られた。今年度は、教育プログラムの確立に向けて公開講座の実施を行った。その内訳は、開発した教育プログラムを試行するための中学生向けの公開講座を1件、太陽電池に興味をもつ小学生向けに太陽電池の学習を中心とした公開講座を2件である。小学生向けの公開講座では、教育プログラムの一部であるモータの回転実験、および発光ダイオードの点灯実験などの準備および試行を行った。これらは太陽電池発電実験の一部とするものである。これにより、教育プログラムの各種実験実施に一定の目途がついたといえる。太陽電池教材の改良についても順調に進んでおり、その結果、発電量のさらなる増加に成功している。当初の研究計画に沿って、教育プログラムの開発および太陽電池教材の改良が進められていることから、研究の達成度はおおむね順調に進展していると判断できる。発光ダイオードの点灯実験やモータの回転実験など、各種実験実施の内容を含めて、基本的な教育プログラムの確立が達成できた。今後は、公開講座での実施と教育プログラムの検証作業を進める予定である。公開講座については、具体的には舞鶴高専地域共同テクノセンターの講義室および電子デバイス実習室(試作室)で行う予定であり、小学生および中学生が参加できる長期休業期間内に日程を設定して行う予定である。教育プログラムの検証は、受講生に対するアンケートだけでなく、公開講座を補助する学生に対するアンケート、および公開講座の様子などの評価を含めて行う。これらを最終的にまとめて、より効果的な教育プログラムの作成につなげる予定である。また、開発しているシリコン太陽電池教材については、より一層の発電量の増加が見込める。このため、引き続きシリコン太陽電池教材の改良を計画的に進める予定である。今年度は、シリコン太陽電池教材の発電量の増加を目的としてフィンガー電極を検討した。また、太陽電池を汚れや破損から保護するための外装の選定を行った。フィンガー電極はシリコン太陽電池の構成を説明する上で欠かせない要素であるが、通常、完成した太陽電池についてフィンガー電極の有無による発電量の比較を行うことは難しい。我々が開発した太陽電池の場合、受光面にアルミテープを後付けすることで、簡単にフィンガー電極を形成することが可能である。フィンガー電極の効果を評価した結果、適切な形状にすることで短絡電流を約10倍に増加させることができた。電流値が一桁変わるというわかりやすい差が得られるため、このフィンガー電極の形成実験を教育プログラムで行う実験テーマに加えることにした。次に太陽電池の外装については、真空封止、樹脂封止およびラミネート加工などを検討した。防汚性能、光透過性および発電量を比較検討した結果、ラミネートフィルムの優位性を確認することができた。また、この方法であれば真空封止装置など特別な装置が不要であり、太陽電池作製実験にも容易に取り入れることができることから、外装として採用することにした。今年度は、シリコン太陽電池のフィンガー電極の検討および外装の検討を行った。フィンガー電極の検討については、太陽電池教材の発電量を大幅に増加させることに成功した。また、フィンガー電極の形成実験として教育プログラムの一部に加える見通しも立った。太陽電池教材の外装については、当初、樹脂封止および真空封止を候補として考えていたが、ラミネートフィルムを用いた封止をこれらに加えて検討した。結果としては、発電量において明確に差が見られたことから、ラミネートフィルムが外装として有効であることがわかった。

また、研究計画に沿って、開発した太陽電池教材の公開講座での活用準備も順調に進められていることから、研究の達成度はおおむね順調に進展しているといえる。再生可能エネルギー教育の一環として、太陽電池の仕組みの学習や太陽電池づくり体験の機会が求められている。しかし、現状では一般的に普及しているシリコン太陽電池に関して、体験型の公開講座はほとんど実施されていない。体験が長時間に渡り、かつ高額な教材費用を要するためである。本研究では、これまでに開発した短時間で作製可能なシリコン太陽電池教材の改良を進めるとともに、この教材を使用した教育プログラムを開発して評価する。前年度の成果として、シリコン太陽電池に簡易的なフィンガー電極を形成することで発電量を約10倍に増加させることができた。今年度はその成果を受け、基本的な教育プログラムの確立を目的として公開講座3件を実施した。内訳は、教育プログラムを試行するための公開講座(中学生向け)を1件、太陽電池に興味をもつ小学生向けに、太陽電池の学習を中心とした公開講座を2件である。小学生向けの公開講座では、モータの回転実験、および発光ダイオードの点灯実験などの準備および試行を行った。これらは教育プログラムにおいて、太陽電池の発電を確認するための実験として行うものである。これらの結果、教育プログラムの各種実験実施に一定の目途がついたといえる。次に太陽電池教材の改良である。これまでに太陽電池の受光面にアルミテープを後付けすることで、簡単にフィンガー電極を形成する方法を確立してきた。しかし、フィンガー電極の材料および形成方法を再検討することで、より一層の発電量の増加が見込めることがわかった。本年度はその点に着目して改良を進めた。その結果、短絡電流を前年度のものに比べて2倍に増加させることができた。本研究で開発している太陽電池教材は、短時間で作製できる太陽電池を目的としていることから、発電量に対する期待は大きくなかったが、さらなる改良を進めることである程度の発電量を得ることができる見通しが得られた。今年度は、教育プログラムの確立に向けて公開講座の実施を行った。その内訳は、開発した教育プログラムを試行するための中学生向けの公開講座を1件、太陽電池に興味をもつ小学生向けに太陽電池の学習を中心とした公開講座を2件である。小学生向けの公開講座では、教育プログラムの一部であるモータの回転実験、および発光ダイオードの点灯実験などの準備および試行を行った。これらは太陽電池発電実験の一部とするものである。これにより、教育プログラムの各種実験実施に一定の目途がついたといえる。太陽電池教材の改良についても順調に進んでおり、その結果、発電量のさらなる増加に成功している。
ウラン系列核種と宇宙線生成核種による侵食運搬過程定量の新手法開発と物質循環解明

土壌や岩石の侵食は地球表層環境において重要な役割を担っている。土壌中に含まれる栄養塩は陸上生命にとって必要不可欠であり、また海洋への溶存物質の供給は海洋生命圏の維持に必須となっている。本研究課題の目的は地球化学的手法により陸上の侵食速度を定量的に復元し、地球上の物質循環解明の鍵となる侵食速度の制御要因を明らかにすることである。まず昨年度に行なった野外調査にて入手した試料中の宇宙線生成核種の測定を行なった。宇宙線生成核種とは、宇宙線の照射によって岩石中に極微量に生成される核種で、その濃度は照射による生成と、侵食による損失で決定される。したがって核種濃度から侵食速度を求めることが可能である。試料の測定結果は集水域斜面の傾斜角が大きいほど侵食速度が大きいことを示していた。この関係から、中緯度湿潤地域における斜面傾斜角と侵食速度に関する経験式が得られた。また得られた侵食速度は、ダムの堆砂量および熱年代学的手法によって求まった侵食速度と整合的であった。さらに本研究では過去の侵食速度を復元するため、堆積物コア試料中の宇宙線生成核種の測定を行なった。その結果、完新世を通じた侵食速度の履歴を求めることができた。なお、宇宙線照射生成核種の分析では、効率的な石英の抽出とクリーニングが必要である。本年度はケイフッ化水素酸を用いた撹拌溶解手法を改良し、石英の回収率向上に成功した。さらにキャリアとして加えるBe標準溶液に関する検討を行い、同位体比測定のバックグラウンドを一桁低下させた。以上の前処理法の改良により、これまで測定が極めて困難であった低濃度試料を測定することが可能となった。これらの手法開発は宇宙線生成核種を用いた研究分野全体の発展に寄与すると位置づけられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。土壌中に含まれる栄養塩は陸上生命にとって必要不可欠であり、また、海洋への溶存物質の供給は海洋生命圏の維持に必須となっている。研究対象地域は中低緯度のモンスーン地域および氷床の影響を受ける高緯度地域である。まずモンスーン地域の研究として、急峻地形が分布する中部日本に着目しフィールド調査を行った。段丘地形の調査と試料採取地点の検討行い、川砂試料の採取を行った。また、河道に人為改変が行われる以前の試料として、堆積物コア試料を入手した。次に前処理法の改良により、これまで国内で測定されていた試料よりも同位体比が一桁低い中部日本の試料を測定することが可能となり、分析結果を得ることができた。地球上の侵食過程について評価を行う上で、以上に述べた中低緯度のモンスーン地域と共に重要となるのが高緯度氷床地域である。侵食は化学風化を通じた大気中二酸化炭素濃度とも関連しているため、地球史における造山運動や、気候変動との関連について近年盛んに議論が行われている。そこで本研究ではアラスカ沖にて行われたIODP (Integrated Ocean Drilling Program)第341次航海に参加し、乗船研究を行った。約2ヶ月間にわたる乗船研究とその後テキサスA and M大学で行われた試料分割作業により、次年度に分析する堆積物コアを入手した。試料の前処理方法に改良を行い、低濃度の宇宙線照射生成核種を測定することが可能となり、分析結果を得ることができた。

結果については国内外の学会にて発表し、投稿論文を査読付き国際誌に投稿中である。またフィールド調査と、IODP (Integrated Ocean Drilling Program)第341次航海への乗船により、次年度に分析する試料も入手している。以上の状況から概ね順調に中期目標を達成していると自己評価できる。引き続き試料の測定を進めていく予定である。ウラン系列核種を利用した、堆積物の運搬時間の復元については研究に遅れが生じている。そこで宇宙線照射生成核種を複数核種について測定することで,半減期の違いを利用して堆積物の運搬時間についての補佐的データを得ている。
最適化理論と不動点理論を介した非線形関数解析学と凸解析学の究明、及びその応用

本研究では、重要で新たな非線形問題を、非線形関数解析学と凸解析学を基礎にした非線形問題として捉え、非線形最適化理論と不動点理論を介在にした非線形関数解析学と凸解析学の立場から研究し、1980年にRayによって証明されたヒルベルト空間の閉凸集合が有界であるための必要十分条件は、その集合上で定義されたすべての非拡大写像が不動点を持つという定理を、バナッハ空間の場合まで拡張するなど、新しい非線形関数解析学と凸解析学を構築するとともに、他の分野の非線形問題にも応用し、多くの結果を得た.(1)これまでの研究でわき起こった重要で新たな非線形問題を、非線形関数解析学と凸解析学を基礎にした非線形問題として捉え、その問題を非線形最適化理論と不動点理論を介在にして、非線形関数解析学と凸解析学の立場から研究し、新しい非線形関数解析学と凸解析学を構築する。(2)理論経済学などで重要な非線形最適化問題を直接解明するするとともに、関連する他の分野の非線形問題にも直接応用が出来るようにいろいろな角度からその問題を研究する。本研究では、重要で新たな非線形問題を、非線形関数解析学と凸解析学を基礎にした非線形問題として捉え、非線形最適化理論と不動点理論を介在にした非線形関数解析学と凸解析学の立場から研究し、1980年にRayによって証明されたヒルベルト空間の閉凸集合が有界であるための必要十分条件は、その集合上で定義されたすべての非拡大写像が不動点を持つという定理を、バナッハ空間の場合まで拡張するなど、新しい非線形関数解析学と凸解析学を構築するとともに、他の分野の非線形問題にも応用し、多くの結果を得た.本研究は、種々の不動点定理と最適化理論を介して、非線形問題の解の存在と、その近似に関する問題を究明することを目的として研究がなされた。集合値写像の研究では、m-増大作用素や極大単調作用素などの非線形集合値作用素の存在定理を証明し、それを用いて新しい集合値作用素の不動点定理の発見に成功した。極大単調作用素とリゾルベントの研究では、バナッハ空間での極大単調作用素のリゾルベントについて研究し、新しいリゾルベントの発見に成功した。Banach空間での極大単調作用素に対する零点への近似法の研究では、新しく定義された擬非拡大作用素を用いて、Halpern型及びハイブリッド型の強収束定理を得、さらにMann型の弱収束定理を得た。非線形射影の研究とその応用では、4つ目の非線形射影の研究を行うとともに、他の3つの非線形射影との違いを明確にした。また、4つ目の非線形射影が具体的に現れる重要な例をいくつか探し、4つの非線形射影とバナッハ空間の幾何学(凸性、ノルムの微分可能性など)の関係をも明らかにした。非線形エルゴード理論とその応用の研究では、線形及び非線形の非拡大半群の研究をし、Banach空間のコンパクト集合上で、非拡大半群の平均収束法、Mann型及びHalpern型の収束法に関する新しく、応用性のある結果を得た。像再生や実行可能性問題に関する近似法の研究では、凸計画法のこれまでのアイデアを利用し、Hilbert空間で可算個の非拡大写像の共通不動点を求める近似法を研究し、ハイブリッド法による強収束定理を得た。これらの結果は内外の雑誌に公表され、非常に関心がもたれた。また最近諸外国でたくさん引用されはじめたことを報告しておきたい。本研究は、種々の不動点定理と最適化理論を介して、非線形問題の解の存在と、その近似に関する問題を究明することを目的としてなされた。集合値写像の研究では、m-増大作用素や極大単調作用素のリゾルベントから導入される新しい4つの非線形写像を定義し、それらの非線形写像の関係を明らかにするとともに、2つの非線形写像の不動点定理を証明した。m-増大作用素や極大単調作用素のリゾルベントの研究では、リゾルベントの極限によって定義される4つの非線形射影について研究し、それらの射影の間の新しい関係を発見した。Banach空間でのm-増大作用素や極大単調作用素に対する零点への近似法の研究では、新しいハイブリッド法(シュリンキング射影法と呼ばれる)を発見し、非拡大作用素を用いて、新しいハイブリッド型の強収束定理を得、さらにMann型の近似法の研究では、擬非拡大作用素に関する弱収束定理を得た。また、4つ目の非線形射影の存在に対する必要十分条件も得た。また、4つの非線形射影とバナッハ空間の幾何学(凸性、ノルムの微分可能性など)の関係をも研究した。像再生や実行可能性問題に関する近似法の研究では、ブロック法のアイデアを利用し、有限個または可算個の非拡大写像などの共通不動点を求める近似法を研究し、新しいハイブリッド法による強収束定理を得た。さらに、ここで得られた実行可能性問題の解決法を使って、擬非拡大作用素に関する弱収束定理をも得た。またこれらを非線形最適化問題に応用し、近接点法に関する新しい結果を得た。これらの成果は予想以上であった。

これは科学研究費を使って大量の文献収集やその整理、ならびにこの問題に興味を持っている他大学の研究者との数多くの研究打ち合わせや討論が功を奏した結果であろうと思われる。本研究は、不動点理論と最適化理論を介し、均衡問題や最小化問題などの非線形問題の解の存在と、その近似に関する問題を究明することを目的としてなされた。集合値写像の研究では、極大単調作用素のリゾルベントから導入される距離写像、ノンスプレッディング写像、スキュウ・ノンスプレッディング写像のうち、スキュウ・ノンスプレッディング写像の不動点定理を証明した。m-増大作用素や極大単調作用素のリゾルベントの研究では、それらの作用素のリゾルベントをモデルにして、加算個の非拡大写像や加算個の擬非拡大作用素の共通不動点を求める強収束定理や弱収束定理を得た。非線形射影の研究とその応用では、スキュウ・ノンスプレッディング写像に対応する非線形射影の研究を行うとともに、その射影と距離射影を用いて、バナッハ空間における直交分解定理を得、これを用いて線形でノルムが一の射影の新しい特徴付けに成功した.像再生や実行可能性問題をモデルにした近似法の研究では、集合列に関する収束法のアイデアを利用し、有限個または可算個の非拡大写像や擬非拡大作用素の共通不動点を求める近似法を研究し、通常のハイブリッド法やシュリンキング射影法による強収束定理を得た。これらの結果は内外の雑誌に公表され、非常に関心がもたれた。また最近諸外国でたくさん引用されはじめたことを報告しておきたい。これらの成果は予想以上であった。本研究では、これまでの研究でわき起こった重要で新たな非線形問題を、非線形関数解析学と凸解析学を基礎にした非線形問題として捉え、その問題を非線形最適化理論と不動点理論を介在にした非線形関数解析学と凸解析学の立場から研究し、新しい非線形関数解析学と凸解析学を構築するとともに、他の分野の非線形問題にも応用が出来るようにいろいろな角度からその研究を行った。バナッハ空間の幾何学と不動点の存在の研究では、1980年にRayによって証明されたヒルベルト空間の閉凸集合が有界であるための必要十分条件は、その集合上で定義されたすべての非拡大写像が不動点を持つという定理を、バナッハ空間の場合まで拡張した。この拡張問題は30年間未解決の問題だった。非線形均衡点問題と非線形作用素の研究では、非拡大写像を広い形で拡張した一般的ハイブリッド写像と呼ばれる新しい写像を導入し、いくつかの不動点定理や収束定理をヒルベルト空間やバナッハ空間で証明した。特に、バナッハ空間での非線形エルゴード定理は一般的ハイブリッド写像に対する広い形での収束定理である。凸関数の劣微分の零点問題と不動点アルゴリズムの研究では、凸関数の劣微分の一般化である極大単調作用素の零点問題を研究し、ハイブリッド型のいくつかの収束定理を得た。極大単調作用素の4つのリゾルベントの研究では、その4つのリゾルベントの一つと関連する非線形射影が、線形の縮小写像の不動点集合を特徴づける射影であることを発見し、この事実を使って、線形の縮小写像に関連する新しい定理をいくつか得た。これらの結果は国内外の雑誌や研究集会で公表し、非常に関心をもたれた。
能動的ピッチ制御を適用した潮流・海流発電のための高性能垂直軸型水車の研究開発

本研究では垂直軸水車のブレードピッチ角を積極的に制御させることで,水平軸水車の性能に迫る水車効率を実現させ,潮流・海流発電用水車へ応用することを研究した。可変ピッチ機構を備えた水車模型を開発し一様流中での水車性能試験を実施した。2つのタイプのモデルを製作した。実験模型は機械的な摩擦抵抗も大きく,ネット性能は15%程度が最大であったが,ピッチ制御を行わないダリウス水車模型と比べた場合には,比較にならないほど高い性能が確認された。同時にCFD計算による数値実験を行い,水槽実験の共生回転によるグロス性能試験と共に水車効率55%という,極めて高い性能を発揮できる可能性を示すことができた。当初予定された本年度の研究課題は,可変ピッチ水車模型を用いた水槽実験の継続とCFD計算の継続による詳細かつ高精度のデータ取得であった。水槽実験の精度を上げるために,模型の改良を施し,次の内容の水槽実験を改めて実施した。1)モーターによる強制回転試験:本試験により,制作した水車の翼角度制御による潜在的な水車特性・性能(水車効率)を計測した。2)無負荷状態における回転性能試験:機械的摩擦抵抗のみが考慮された状態での自起動特性と回転数特性を計測した。3)自由回転状態からの負荷試験:無負荷での回転状態から徐々に負荷をかけ,その際のトルク特性から制作された水車の実際の水車効率を求めた。これらの試験から,潜在的には水車効率が45%を超える非常に高効率な性能を秘めていることが示された。自由表面における攪乱影響が大きいため,さらなる効率上昇を見込むことができる。また,現実的な性能としては10%程度の水車効率であった。しかし,制作方法の改良(軽量化,ギア部改良など)により容易に余計な負荷を低減可能である。ピッチ角を高回転数時に浅くすることで効率向上が可能であることが後のCFD計算の結果から推察できている。CFD計算による可変ピッチ水車の検討を可能とした。特に本年度は回転中にピッチ制御角を変更できるように改良を施した。また,水槽実験との詳細な比較により,計算上の抵抗係数を同定して,水槽実験をより高精度に再現可能とした。改良されたCFD計算法により,実海域での性能評価を実施するに至った。潮流速1.5m/sが最大である海域での可変ピッチの効果を年間の取得エネルギー量により無制御の場合と比較して示すことができた。その結果,2.5倍程度のエネルギー取得が可能であった。さらに,現実的には無制御では回転そのものが保障されず設置困難と判断される流況条件であるため,本水車の有効性は数字以上に大きいといえる。平成24年度から実施していた新型の可変ピッチ水車の水槽実験を完了させた。本モデルは直径50cmでブレードは6枚まで取り付け可能である。本モデルを用いて一様流れ中での水車パワー特性ならびに駆動性能評価試験を実施した。本試験により,水車モデルのブレード枚数や可変ピッチ幅の違いによる水車パワーをすべてまとめた。この結果をもとに,本モデルにおいてはブレード枚数が水車の最大パワー係数に大きく影響しないものの,最大値をとる周速比はブレード枚数が増加するにしたがって小さくなることが分かった。また,水槽実験からピッチ制御幅は7度付近がよいことが示唆された。これらの実験結果を参考に数値流体力学的手法(CFD計算)を適用し,主に3枚翼に設定した場合の水車性能をソリディティとピッチ制御幅の観点から数値実験によって検討した。その結果,最高パワーを得られるソリディティは0.29程度であった。その際の最大水車効率は55%となり,極めて高い性能を発揮できることを示した。本研究ではCFD計算によって極めて高性能な水車設定の可能性を示すことができた。これをもとに将来的な実用化の可能性を検証するために,必ずしも流況が好条件でない海域を設定して年間の発電量を試算した。その結果,年間の平均流速が0.8m/s程度,最大でも1.7m/sの海域において,直径およびブレード長さが1mの水車(本研究での最適モデル)1機で年期待値136Wとなる。これは10倍の規模で水車を設置すれば単純に1.36kWの発電能力を平均的に期待できることになる。あくまでも年平均出力であるので,定格出力はさらに大きく設定できることになる。本研究によって,極めて好条件でない流況条件の海域でも格段に発電量を増大させることができることを提示した。今後はこれを実海域で実証することを計画している。

すでに製作されていた水車模型にモーターを取り付けたり,ブレードを交換したりすることで可変ピッチ水車実験装置を改めて開発しなおした。回流水槽での実験を実施した。流れ中で回転する水車模型に対して回転中負荷試験により使用している水車そのものの性能を評価するためのデータを取得した。さらに,流れ中でのモーターを使用した強制回転試験により可変ピッチ翼のピッチ制御影響や翼断面そのものの性能を評価するためのデータを取得した。本実験結果より,開発して使用している水車模型は極めて強度を保てるようにしており,質量が大きいため,水車としての性能は低い。ただし,実験用であるので当初から予定されており研究遂行上の問題はない。同条件にて可変翼と固定ピッチ翼を比較すると,比較できないほどの性能差がある。現実的には固定翼では流れ中で回転できず,性能評価ができない。それに対して,負荷試験より,可変ピッチ翼水車では,周速比が小さい場合と大きな場合とで可変ピッチ角の制御範囲が大きく異なることを実証した。周速比が小さい,あるいは停止状態から回転をスタートさせるためには,±30度程度での制御がよく,周速比が大きくなると,制御範囲は小さくなる。ただし,パワー係数は実験の範囲では1.0m/sが最もよく,1.2m/sよりも水車効率が高いことがわかった。このことから推察するに,低速の流れ中においても十分なチューニングが可能である可能性がある。さらに,モーターによる流れ中強制回転実験結果らは次のような結果を得た。パワー係数は負荷試験同様に,1.2m/sよりも1.0m/sあるいはそれ以下の流速中で最大となる可能性が示唆される。ここで明確な結論が出なかったのは,水車性能が良すぎるため,モーターパワーが追い付かず,ピーク周速比まで回転数を上げられなかったためである。可変ピッチの有用性がここからも示唆された。水槽実験用の水車模型は初年度に制作したものを改良し,実験計測精度の向上に成功した。そのため,使用した水車模型のより詳細な性能評価を行うことができた。合わせてCFD計算の検証も進んだことから,実海域で可変ピッチ水車を用いることのメリットをCFD計算によって試験的に評価することができた。研究の進捗として,CFDによる翼制御の逐次変更が可能となったこともあり,多様な条件での計算が可能となった。また,現状の水車での基本性能,実験計測技術の経験値の向上により,最終年度に実施予定であった大型水車制作を前倒しで実施できた。大型水車模型は6枚まで翼枚数を変更することもできる。最終年度が始まり次第,大型模型の基本水車性能を計測し,後半で発電機を搭載した条件での実験計画を新規に導入可能となった。以上のことなどから,水槽実験ならびにCFD計算においても研究計画以上のスケジュールで研究が進んでいる。また,結果の達成度としては,物理的に水車効率50%の水車を制作することは困難であるが,理想値としてそれを目指すことが可能であることを検証できている。また,低流速・低回転数(低周速比域)での効率向上には十分に成功できた。本研究終了後の次のステップとしての実海域試験計画も進められている。水槽実験により詳細データの取得については十分な成果が得られた。それは計測データから得られた可変ピッチ機構の有用性が実証されたことと,研究開発を遂行する上での実験模型,実験装置の問題点が明らかになった。これらの問題点を修正することで,より正確でかつ有用な実験データの取得が可能となると考える。
同時・多点・立体観測による、オホーツク海高気圧の力学及び熱力学の解明

オホーツク海高気圧とそれに伴う下層雲の変動を理解するために、ロシア船と日本船の二艘の観測船にてロシアが領有権を主張しているオホーツク海の内部に入り、そこでラジオゾンデ観測を行った。また、観測データの解析と、既存の客観解析データを解析してオホーツク海高気圧の力学、熱力学、大気海洋双方向作用の研究を行った。オホーツク海高気圧は日本に極端な冷夏をもたらすことから、日本社会にとって極めて重要な現象である。高気圧が著しく発達した2003年の日本の夏は異常冷夏であった。夏季のオホーツク海は、同緯度帯の他の海洋と比較すると世界で最も寒冷な海洋である。2006年8月にオホーツク海中央部でのロシア観測船と日本観測船の2隻による高層観測を実施した。この観測によってオホーツク海高気圧の力学的、熱力学的立体構造を、GPSラジオゾンデによって解明することである。特に、オホーツク海高気圧の大気境界層に発生する下層雲や霧を伴う異常に低温な混合層の生成・維持・消滅メカニズムを理解することである。第2の目的は、観測結果を基に、客観解析、モデルなどを併用し、オホーツク海高気圧の発生メカニズムを解明することである。そのために年度が始まってすぐに、ラジオゾンデを購入し、観測の準備を行った。また、ラジオゾンデの受信機の改良を行った。観測は、ロシアの観測船と、日本の観測船「みらい」の二艘で実施した。観測船「みらい」は、研究分担者、猪上が所属する機関が管理している。猪上は観測準備および観測そのもの、そしてデータ取得後の乗船員と密な連絡をとり観測全般に関しての後方支援を行った。また、ロシア船は、北海道小樽港、「みらい」は、青森県むつ港が機器積みおろし港である。従って観測に必要な消耗品の一部(たとえばヘリウムガス)は輸送費節約のため現地で調達した。ラジオゾンデなどの観測に関わる消耗品は、18年中にすべて発注調達し、動作確認や動作試験を実施し、観測中に起こりうるトラブルを極力つぶすよう努力を行った。本年度は昨年度の観測データや過去の蓄積されたデータの解析を行った。観測データの解析の結果,霧や下層雲には二つのタイプがあることが観測された.一つは層積雲型の霧で,もう一つは層雲型の霧である.どちらの型も寒気移流,暖気移流の双方で霧が発生することも観測から明らかとなった.霧発生には暖気移流の重要性がこれまで指摘されてきたが,観測では寒気暖気双方の移流によっても霧が発生することがわかった.霧が発生している場合は,大気下層はほぼ中立に近い成層をしており,且つ海洋表層も中立の成層をしていた.さらに注目すべき点は,霧が発生しない事例が観測された点である.オホーツク海高気圧の下で,霧が発生する場合としない場合がある.霧が発生していない場合は,大気海洋共に,表層は安定な成層をしていた.観測によってオホーツク海高気圧の力学的、熱力学的立体構造を、GPSラジオゾンデと放射ゾンデ観測によって解明すること、特に、オホーツク海高気圧の大気境界層に発生する下層雲や霧を伴う異常に低温な混合層の生成・維持・消滅メカニズムを理解することが研究目的であった。オホーツク海高気圧とそれに伴う下層雲の変動を理解するために、ロシア船と日本船の二艘の観測船にてロシアが領有権を主張しているオホーツク海の内部に入り、そこでラジオゾンデ観測を行った観測成果と、既存の客観解析データを解析してオホーツク海高気圧の力学、熱力学、大気海洋双方向作用の研究を行った。その結果オホーツク海の気象、気候に関して、以下のことを明らかにした。1)オホーツク海高気圧の下層には、非常に寒冷・湿潤な混合層が形成され、それは大気と海洋の微妙な双方向の作用によって形成・維持されていることが、観測データの解析によって明らかとなった。言い換えると、寒冷な海洋が大気へ及ぼす影響についての事例が観測によって明らかになった、ということである。さらに下層大気の寒冷な混合層の生成維持消滅機構を解明した。2)オホーツク海に流れ込む大気中の水蒸気のフラックスとその水平収束量について調べた。その水蒸気源は、太平洋からのモンスーンに伴う流れとともに、シベリア内陸部からもやってきていることが示された。
膵疾患とアポトーシスに関する実験的研究

慢性膵炎モデルであるラット膵管結紮モデルを作成し外分泌膵の変化を検討した.膵腺房細胞は膵管結紮早期からアポトーシス(TUNEL法と電気泳動法で確認)によって死滅・萎縮し,導管系細胞の増生が見られたが内分泌膵には変化が認められなかった.アポトーシス調節癌遺伝子産物であるBcl-2蛋白の推移をみると,アポトーシス誘導性Bcl-2蛋白であるBaxとBcl-XSが膵腺房細胞に過剰発現し,アポトーシス抑制蛋白であるBcl-2, Bcl-XLとMcl-1が導管系細胞に過剰発現していた.一方,外科膵切除標本の解析では,慢性膵炎の一型である腫瘍随伴性膵炎においても,ラット膵管結紮モデルでみられた腺房細胞のアポトーシスと導管系細胞の増生が認められ,導管系細胞のBcl-2,Bcl-XLとMcl-1の過剰発現が観察され,Bcl-2蛋白とアポトーシスが慢性膵炎の発症進展機序に大きく関与していることが示唆された.一方,浮腫性急性膵炎モデルであるラットセルレイン膵炎モデルとラット温阻血再灌流モデルでの観察では,急性膵炎回復期に膵腺房細胞のアポトーシス(電顕,TUNEL法と電気泳動法で確認)とBaxとBcl-XSの発現が認められた.また白血球涸渇処置を実施したラットでは,セルレイン膵炎の炎症程度が軽減するとともにアポトーシス誘導が著明に増強していた.したがって,急性膵炎モデルにおける腺房細胞のアポトーシスは「周囲に炎症という迷惑をかけない」自己防衛的反応であって,浸潤白血球は炎症の増悪因子として作用していることが推察された.さらに,膵癌細胞株での抗癌剤や放射線照射によるアポトーシス誘導を検討したが,これらのDNA損傷により時間用量依存性にBaxの誘導を伴うアポトーシスが誘導され,膵癌細胞株のBax/Bcl-2比が各々の細胞株の抗癌剤や放射線の感受性と密接に相関していることが明らかとなった.慢性膵炎モデルであるラット膵管結紮モデルを作成し外分泌膵の変化を検討した.膵腺房細胞は膵管結紮早期からアポトーシス(TUNEL法と電気泳動法で確認)によって死滅・萎縮し,導管系細胞の増生が見られたが内分泌膵には変化が認められなかった.アポトーシス調節癌遺伝子産物であるBcl-2蛋白の推移をみると,アポトーシス誘導性Bcl-2蛋白であるBaxとBcl-XSが膵腺房細胞に過剰発現し,アポトーシス抑制蛋白であるBcl-2, Bcl-XLとMcl-1が導管系細胞に過剰発現していた.一方,外科膵切除標本の解析では,慢性膵炎の一型である腫瘍随伴性膵炎においても,ラット膵管結紮モデルでみられた腺房細胞のアポトーシスと導管系細胞の増生が認められ,導管系細胞のBcl-2,Bcl-XLとMcl-1の過剰発現が観察され,Bcl-2蛋白とアポトーシスが慢性膵炎の発症進展機序に大きく関与していることが示唆された.一方,浮腫性急性膵炎モデルであるラットセルレイン膵炎モデルとラット温阻血再灌流モデルでの観察では,急性膵炎回復期に膵腺房細胞のアポトーシス(電顕,TUNEL法と電気泳動法で確認)とBaxとBcl-XSの発現が認められた.また白血球涸渇処置を実施したラットでは,セルレイン膵炎の炎症程度が軽減するとともにアポトーシス誘導が著明に増強していた.したがって,急性膵炎モデルにおける腺房細胞のアポトーシスは「周囲に炎症という迷惑をかけない」自己防衛的反応であって,浸潤白血球は炎症の増悪因子として作用していることが推察された.さらに,膵癌細胞株での抗癌剤や放射線照射によるアポトーシス誘導を検討したが,これらのDNA損傷により時間用量依存性にBaxの誘導を伴うアポトーシスが誘導され,膵癌細胞株のBax/Bcl-2比が各々の細胞株の抗癌剤や放射線の感受性と密接に相関していることが明らかとなった.当初に計画した研究計画では,本年度には細胞レベルでのアポトーシス(ラット単離膵腺房系での急性細胞障害)をテーマに研究を進め,そこから得られた知見をもとに,次年度に組織レベルでのアポトーシスとその修飾と制御について検討する予定であった.しかし組織レベルの膵管結紮モデルでの研究が予想以上に発展し,本年度研究によって以下のごとく多くの新知見が得られた.ラット膵管結紮モデル(PDL)を作成し,このモデルが臨床の慢性閉塞性膵炎の病態と相似することを実証した.1.PDLモデルでは膵腺房細胞の萎縮が起こるが,アポトーシスに特徴的な断片化DNAを検出するTUNEL法による検索では,膵腺房細胞の細胞核に一致してTUNEL蛍光陽性像が見られた.またPDL後の膵組織からDNAを抽出しアガロース電気泳動で観察したところアポトーシスに必須のラダーパターンが認められた.この2点からPDLによる膵萎縮の機序にはアポトーシスによる膵腺房細胞の細胞死が深く関与することが証明された.2.PDL後には膵腺房細胞にはアポトーシスがおこったが,逆に導管系細胞と間質は増殖することを発見した.