hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘルペスウイルスの膜融合・エントリー機構の解析

assayなどで明らかにした(Suenaga et al., J. Biol. Chem.: 2015)。一方、gBの細胞内領域の構造によって、膜融合活性が著しく異なることが分かってきたが、そのメカニズムは不明である。そこで、gBの細胞内領域変異体を用いて、それらと会合する分子の同定を試みている。同時に、変異gBとgHとの膜融合時における相互作用に関しても解析中である。本研究の昨年度の報告において、単純ヘルペスウイルス(HSV)のゲノム改変技術の開発を行ったが(Suenaga et al., Microbiol. Immunol.: 2014)、本年度は、VZVにおいて、上記の研究で得た知見をもとに、変異ウイルスを作成中である。VZVの膜融合、宿主細胞への侵入には、前述の通り、gBだけでなく、gH-gL複合体が必須である。VZV gBとMAGの細胞外結合箇所及び糖鎖修飾部位は明らかにしたが、膜融合に必要な細胞膜貫通領域と細胞内領域の構造についての解析は、まだ不十分である。また、MAGは神経細胞に特異的に発現している分子であるが、VZVは血球細胞にも感染する。申請者らは、VZV gBと結合し、膜融合、細胞侵入に関与するMAG以外の分子VgBR2とVZV gBと結合し、膜融合、細胞侵入に関与するVgHRを同定した。これらの分子はともに血球細胞に発現している分子である。VgBR2, VgHRを介したVZV感染機構の詳細に関して現在も解析中である。さらに、前年度、HSVに関して確立した、CRISPR-Cas9システムを用いたウイルスゲノム編集法(Suenaga et. al, Midrobiol. Immunol: 2014)を、上記の通り、VZVをはじめとした他のウイルスへの転用を試みているが、確立には至っていない。また、当初計画通り、ヒトヘルペスウイルス科に属するウイルスのひとつであるヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)の宿主細胞侵入に関与する分子を新たに同定した。しかし、こちらの解析ははじまったばかりであるので、詳細を解析していく必要がある。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)が血球細胞にエントリーする際の、VZV gBに対するレセプター分子VgBR2とgHに対するレセプターVgHRについての解析を行った。VgBR2を介したエントリーに際して、VZV gB上の糖鎖が必須であるばかりでなく、VgBR2側の糖鎖も重要であることが明らかとなった。さらに、このVgBR2側糖鎖を制御するための宿主細胞へのシグナル発生因子もあきらかとなった(投稿準備中)。一方、VgHRとは別に、gHと会合する分子があきらかとなり、現在海外研究者と共同解析中である。ヒトヘルペスウイルス(HHV-6)のエントリーに必須である分子gH, gL, gQ1, gQ2の複合体は、宿主CD46をレセプターのひとつとしている。研究代表者らが発見した宿主分子H6IRは、gH, gL, gQ1, gQ2複合体とCD46の結合を阻害することが明らかとなった。また、研究代表者らが開発したHHV-6の膜融合アッセイを用いて、HHV-6をはじめとしたヘルペスウイルス科ウイルスのエントリーに必須なウイルスエンベロープと宿主細胞膜融合における、H6IRの関与を解析した。H6IRは、CD46を介したHHV-6の膜融合効率を低下させることが明らかとなった。
心臓の形態形成における新規セマフォリン分子の役割:不全心の機能的再生をめざして

Sema6Dは心臓の発生の各時期において、多様な作用を示す。心室においてはそのサイズを規定するとともに後期に形成される肉柱形成を促進する。さらに房室弁の形成を規定する。Sema6Dの受容体であるPlexin-A1の細胞内シグナル伝達分子を同定する。ベイトとしてPlexin-A1の細胞質内領域を用いてTwo-hybrid法により結合分子を心臓cDNAライブラリーより検索する。FERMdomainをN末端にもつRacに対するGEFであるFARP2を同定した。FARP2はPlexin-A1の細胞質領域に結合する。この結合はPlexin-A1の共受容体であるNeuropilin-1の存在下で増強した。Sema3AがNeuropilin-1に結合するとFARP2は、Plexir-A1より解離し、そのGEF活性が増強する。この反応はRac活性の増加を惹起し、その後の細胞内での遊走反応を制御することを見いだした。(3)Sema6Dのin vivoでの機能解析ターゲテイングベクターの構築マウスgenomic DNA libraryより得られたSema6D及びPlexin-A1のゲノミックDNAの機能的部位にネオマイシン耐性選伝子を挿入しターゲテイングベクターを作成した。変異を生じたES細胞を用いてSema6D欠損マウスを作成する。現在キメラマウスの作成に成功し、ヘテロマウス同士の交配によりホモマウスを確立する段階である。同定された分子の不活性型と活性型の変異体を作成しPlexin-A1発現細胞に導入し、Sema6D作用に対するこれら変異体の効果を検討した。ターゲテイングベクターの構築マウスgenomic DNA libraryより得られたSema6D及びPlexin-A1のゲノミックDNAの機能的部位にネオマイシン耐性遺伝子を挿入しターゲテイングベクターを作成した。ターゲテイングベクターのES細胞への導入と内在遺伝子座と相同組み替えにより変異を生じたES細胞の選別ターゲテイングベクターのES細胞への導入はエレクトロポレーション法を用いる。外来遺伝子が挿入された指標としてネオマイシン耐性遺伝子を利用したポジテイブーネガテイブ選別法を用いて相同組み替え体を得る。相同組み替えを生じたES細胞はsemaphorin及びplexin類似因子のゲノミックDNAの機能的部位に変異を生じるためSemaphorin及びplexin類似因子の発現は失われる。変異を生じたES細胞を用いてSema6D及びPlexin-A1欠損マウスを作成する変異を生じたES細胞をマウス初期胚に注入しES細胞と宿主胚で構成されたキメラマウスを得る。このキメラマウスと正常マウスとの交配により次世代のヘテロマウスを作成しヘテロマウス同士の交配によりホモマウスを確立する。このマウスについて、骨形成不全、免疫調節異常、心血管系異常が認められた。Sema6Dの心臓における作用はその受容体であるPlexin-A1の細胞内シグナルにより制御されていることをあきらかとした。この細胞内シグナル伝達において細胞の移動、形態変化を制御する因子としてsmall G蛋白質特にRac-GTPが重要であることが示唆されていた。そこでPlexin-A1の細胞内シグナル伝達分子をTwo-hybrid法により同定した。ベイトとしてPlexin-A1の細胞質内領域を用いて心臓cDNAライブラリーより結合分子を検索した結果、FERM domainをN末端にもちRacに対するGEF作用を有するFARP2を同定した。(3)Sema6D欠損マウスの作成によるSema6Dのin vivoでの機能解析マウスgenomic DNA libraryより得られたSema6D及びPlexin-A1のゲノミックDNAの機能的部位にネオマイシン耐性遺伝子を挿入しターゲティングベクターを作成した。
糖エネルギー代謝からみた新しい臓器保存液の開発と肝細胞機能維持に関する基礎的研究

移植肝の生着率を向上させるためには、肝のviabilityを良好な状態に維持する必要があり、臓器保存液の良否は極めて重要な条件で、手術手技の面だけでなく、より優れた新しい臓器保存液の開発が期待されている。本研究では種々のmetabolic regulatorとしての作用を有しているfructose-1,6-diphosphate(FDP)に注目し、FDPを臓器保存液に添加した際の肝viability保持効果について検討した。Wistar系雄性ラットの摘出肝を、4°CUW solutionを用い、FDP無添加とFDP10mMを含む保存液でそれぞれ24時間浸漬保存して比較した。評価法としては、(1)ガラス電極法による経時的な肝組織pHの変化、(2)HPLC法による24時間浸漬保存後の肝組織ATP量、total adenine nucleotides量(TAN)、energy charge(EC)、(3)アントロー硫酸法による24時間浸漬保存後の肝グリコーゲン量を測定した。その結果、肝組織pHの変化は2群間で差はなかった。24時間浸漬保存後の肝組織ATP量、TAN量およびECはFDP添加群で高く保持されていた。また、肝組織グリコーゲン量もFDP添加群で高く保持されていた。以上より、FDPの肝におけるエネルギー保持効果が明らかとなり、臓器保存液への応用の可能性が示唆された。今後、肝組織乳酸量とピルビン酸量の測定と電子顕微鏡による組織学的検討を行うとともに、24時間浸漬保存後再灌流時の肝viability保持効果についても検討する予定である。
貝類組織における金属顆粒の分布と特性

水産生物でも体内に「石(顆粒)」が存在することが報告されている。しかし,これまでの報告は散発的で,顆粒の存在する種,組織内分布,構造,元素組成などについて知見が乏しく,顆粒の存在意義,役割については知られていない。そこで本研究は金属顆粒とは何か?を明らかにすることを目的に検討を行った(1)サンプルの採集と顆粒様物質の取り出しー各分類群にわたる100種類以上の貝類を採集した。調べた貝類の多くで顆粒の存在を確認し,貝類には顆粒が広く分布していることが確かめられた。(2)顆粒様物質の元素分析(金属顆粒の特定)ー数10種の顆粒について元素分析を行ったが,Fe,Mn,Znなどの元素を含むものが多かった。(3)金属顆粒の形態・構造観察,分類-生物顕微鏡で金属顆粒の色,形などを観察するとともに走査型電子顕微鏡で顆粒の表面の微細形態を観察した。顆粒は腎臓や肝臓に存在するものが多く,大きさ,形態,色などが種によってさまざまであった。組織内に形や大きさなどが異なる複数の顆粒が存在する種もあった。(4)顆粒の組織学的観察-分類された顆粒各々について組織切片を作製し,細胞内顆粒か細胞外顆粒かの判定および細胞内外での存在特性を検討した。種や組織により細胞内顆粒と細胞外顆粒のあることがわかった。顆粒は数ミクロンのものが多かったが数100ミクロンにもなる巨大な顆粒も一部の種から発見された。調べた種の中の各組織ではアポトーティックな細胞は認められず,またイワカワハゴロモガイなど一部の種を除いて,顆粒の細胞や組織外への排出は認められなかった。(5)顆粒形成過程の解析ー顆粒には自家蛍光があり,蛍光色素による2価イオンの標識法による顆粒の形成過程や形成速度の検討を行うことはできなかった。(6)顆粒の化学形の解析ーX線回折法により顆粒を構成している元素の結晶化の有無を検討したが、調べた顆粒からは回折像が得られず,それらの顆粒はアモルファスであると考えられる。しかし,これまでの報告は散発的で,顆粒の存在する種,組織内分布,構造,元素組成などについて知見が乏しく,顆粒の存在意義,役割について知られていない。そこで本研究は金属顆粒とは何か?を明らかにすることを目的に検討を行った。(1)サンプルの採集と顆粒様物質の取り出し北海道から沖縄まで各分類群にわたる100種類以上の貝類(水産重要種を含む)を採集した。最初に顆粒様物質の取り出し法の検討を行った。各試料は各組織に分け顆粒様物質の存在の有無を顕微鏡下で確認し、組織をホモジナイズや遠心分離、超音波洗浄することにより顆粒様物質だけを取り出すことができた。結果,調べた貝類の多くで顆粒の存在を確認し,貝類には顆粒が広く分布していることが確かめられた。(2)顆粒様物質の元素分析(金属顆粒の特定)元素の定量には誘導結合プラズマ発光分析法(ICP-AES)と同質量分析法(ICP-MS)を用いた。顆粒様物質1個など微小あるいは微量の試料については最新のシンクロトロン放射蛍光X線分析法(SRXRF)を用いた。数10種の顆粒について元素分析を行ったが、Fe,Mn,Znなどの元素を含むものが多かった。(3)金属顆粒の形態・構造観察,分類生物顕微鏡で金属顆粒の色,形などを観察するとともに走査型電子顕微鏡で顆粒の表面の微細形態を観察した。巨大な顆粒も一部の種から発見され,たとえば,イワカワハゴロモガイの腎臓顆粒は黒色から茶褐色,大小さまざまで,数100ミクロンにもなる顆粒も認められた。平成9年度の研究計画はすべて実行することができ新しい知見を得ることができた。

(4)顆粒の組織学的観察-分類された顆粒各々について組織切片を作製し,細胞内顆粒か細胞外顆粒かの判定および細胞内外での存在特性を検討した。種や組織により細胞内顆粒と細胞外顆粒のあることがわかった。顆粒は数ミクロンのものが多かったが数100ミクロンにもなる巨大な顆粒も一部の種から発見された。調べた種の中の各組織ではアポトーティックな細胞は認められず,またイワカワハゴロモガイなど一部の種を除いて,顆粒の細胞や組織外への排出は認められなかった。(5)顆粒形成過程の解析ー顆粒には自家蛍光があり,蛍光色素による2価イオンの標識法による顆粒の形成過程や形成速度の検討を行うことはできなかった。(6)顆粒の化学形の解析ーX線回折法により顆粒を構成している元素の結晶化の有無を検討したが、調べた顆粒からは回折像が得られず,それらの顆粒はアモルファスであると考えられる。
化学工業製品のLCA構造化に関する研究

累積CO_2排出原単位を指標とした評価法のコンセプトをベースに、製品のライフサイクルにわたる環境への影響度を定量的に評価できるLCA手法を提案した。このLCA手法の開発に際して次の2つの解決すべき問題があった。その1つは複数の製品を算出するユニットにおいて、各製品に累積CO_2排出原単位をどのように割り当てるかという所謂配分問題であり、他の1つは使用済み製品をリサイクルする場合、それに対していかなる累積CO_2排出原単位を割り当てるべきかという問題である。LCAプログラムを作成するに当たり、第1の問題に対しては配分割合をパラメータとして取り扱い、いかなる配分政策にも対応できるよう配慮した。第2の問題に対しては使用済み製品のリサイクルを促進するという観点からその累積CO_2排出原単位を0とすることが合理的であるという考えを採用した。このLCAプログラムを用いて、天然資源の状態から最終処理に至る製品のライフサイクルを工程図(フローシート)で描き、フローシート上の物質、エネルギー、環境影響負荷に関する全てのデータを特別に作成されたインベントリ表に書き込み、それを自動的に読み込んで累積CO_2排出原単位を算出するLCAプログラムを開発した。この計算プログラムは凡そ通常のフローシートに描ける製品ライフサイクルに対してきわめて汎用的に適用できることが証明された。この計算プログラムを使用してペット(PET)ボトルからカーペットへのマテリアルリサイクルと発泡ポリスチレン(EPS)包装材の焼却によるサーマルリサイクルについて累積CO_2排出原単位を算出し、いずれのケースもLCAの観点から推奨されるべきものと結論づけた。累積CO_2排出原単位を指標とした評価法のコンセプトをベースに、製品のライフサイクルにわたる資源・エネルギー及び環境への影響度などを定量的に評価できる手法を提案するとともに、現在環境問題として解決が迫られているプラスチック製品の製造、リユ-ス、リサイクル、他用途、再資源化、焼却の各工程について解析・環境影響評価を試行した。まず最初に、天然資源の状態から最終処理に至る製品のライフサイクルを工程図(フローシート)で描き、フローシト-上の物質、エネルギー、環境影響負荷に関する全てのデータを特別に作成されたインベントリ表に書き込み、それを自動的に読み込んで環境影響評価を算出する計算プログラムを開発した。この計算プログラムを使用して発泡ポリスチレン(EPS)包装材及びペット(PET)ボトルのライフサイクルアセスメント(LCA)を試行した。EPSについては、その使用済み製品のリサイクルについて解析評価を行い、リサイクル率の環境影響評価について考察した。PETについては使用済みボトルの焼却(サーマルリサイクル)及びPET製造工程からの不要ペレットのカーペットへの他用途化についての環境影響評価を行った。試行の結果、本研究で開発されたLCA計算プログラムの汎用性、他用途性が実証され、今後プラスチック製品以外のLCAに適用されることが期待される。

この計算プログラムは凡そ通常のフローシートに描ける製品ライフサイクルに対してきわめて汎用的に適用できることが証明された。この計算プログラムを使用してペット(PET)ボトルからカーペットへのマテリアルリサイクルと発泡ポリスチレン(EPS)包装材の焼却によるサーマルリサイクルについて累積CO_2排出原単位を算出し、いずれのケースもLCAの観点から推奨されるべきものと結論づけた。
看護技術の熟達過程における感情喚起と思考深化の関係性に関する研究

本研究は、血圧側定技術の熟達化において、研究1では「手際の良い熟達」と「適応的熟達」から熟達を検討することを目的に質問紙調査を行った結果、血圧測定技術の下位スキル17項目のうち「手際の良い熟達」指標として8項目が抽出された。研究2では技術の修得プロセスにおける、熟達過程と感情喚起、思考深化との関係性を検討することを目的とし、実験を行った結果、上達の自覚が起こり血圧測定値の誤差が小さくなると、プラスの感情が喚起されることが確認できた。しかし、今回の実験では感情喚起と思考の深化の関係性を示す結果は得られなかった。[目的]看護技術の熟達化プロセスを、「手際のよい熟達」及び「適応熟達」の側面から検討する。[方法]福岡県内の総合病院に勤務する看護師59名(内訳:3年以上5年未満2名、5年以上10年未満17名、10年以上15年未満18名、15年以上20年未満14名、20年以上7名)を対象にして、水銀血圧計を用いた血圧測定技術の熟達化(「手際のよい熟達」と「適応熟達」)について、質問紙調査を実施した。[結果]血圧測定技術に対する自信度は、非常にある(19%)、まあある(81%)であった。血庄測定技術における熟達化のうち「手際のよい熟達」(=自動化(熟達するにつれて技術の自動化が起こる))について、17項目の下位スキルのうち、<(1)対象者の肘関節を伸展させる(41.4%)>、<(2)マンシェットの中の空気が完全に抜けているか確認する(42.4%)>、<(3)マンシェットはいつも指2本入るように巻いている(40.1%)>、<(4)送気バルブのネジの操作を滑らかに微調整する(47.5%)>、<(5)血圧計の目盛りと視線は水平にして移動しながら血圧値を読み取る(47.5%)>、<(6)水銀をゆっくりと減圧し血管音が聞き取れるまで一定にする(45.8%)>、<(7)拍動が聞こえた時点を最高血圧とする(42.4%)>、<(8)拍動が聞こえなくなった時点を最低血圧とする(42.4%)>の8項目が40%台を示したが、それ以外の項目は30%未満台の熟達にとどまった。さらに、この8項目で「手際のよい熟達」に達した看護師と「手際のよい熟達」に達していない看護師の技術の確実性について比較した結果、<(1)対象者の肘関節を伸展させる>、<(2)マンシェットの中の空気が完全に抜けているか確認する>、<(6)水銀をゆっくりと減圧し血管音が聞き取れるまで一定にする><(7)拍動が聞こえた時点を最高血圧とする>、<(8)拍動が聞こえなくなった時点を最低血圧とする>の5項目については、「手際のよい熟達」に達した看護師の方が高い割合を示した。特に(7)では熟達看護師69%・未熟達看護師31%(38%差)、(8)では熟達看護師66%・未熟達看護師33%(33%差)がみられた。熟達した看護師は技術の自動化とともに、主観的ではあるが技術についての確実性を認識していることがわかった。今後は、経験年齢との比較及び「適応熟達」についての分析を行い、熟達化尺度を作成する予定である。[目的]看護技術の過剰学習(反復練習)において、当該技術の熟達過程を「手際のよい熟達」と「適応熟達」の2側面から捉える。[方法]平成19年8月9月にかけ、F大学看護学部2年生10名を対象に、実験研究を実施した。実験方法は、1日20回の血圧測定を連続3日間実施した。12日目までは被験者同士の血圧測定とし、最終日の3日目は、外部スピーカー付き血圧測定トレーニングアーム(W44089-115)による血圧測定を行った。「結果」主観的評価として、4回20回(1日目)までの間に血圧測定の技術が上達したと自覚している被験者は、8名いた。また21回40回(2日目)までに技術が自分のものになったと自覚していた被験者は5名いた。被験者は技術を習得する過程で、複数回にわたり技術が上達した或いは技術が自分のものになったと自覚していることがわかった。3日目に外部スピーカー付き血圧測定トレーニングアームを用いて、血圧測定を実施したところ、20回実施するなかで、上達したと自覚できた学生は4名、技術が自分のものになったと自覚できた学生は4名、全く上達できなかったと評価している学生が4名いた。

客観的評価として、血圧値誤差の推移を確認した結果、回数が増える毎に収縮期血圧値は少なくなってきた。特に21回40回までは10名中、9名は誤差がなかった。拡張期血圧に関しては、収縮期血圧より誤差を生じた被験者が多かった。特に41回目以降は誤差値が大きかった。熟達指標をもとに、「手際の良い熟達」および「適応熟達」について評価した結果、4名の被験者は「手際の良い熟達」にまで至ることができていた。しかし、「適応熟達」までに至る被験者はいなかった。F大学看護学部の2年次学生10名に対し実施した連続3日間(1日20回、計60回)の血圧測定の実験結果を基に、血圧測定技術の熟達化過程と感情喚起の関係性について検討した。[結果及び考察]血圧測定の熟達化を評価するために、主観的評価と客観的評価から分析を行った。測定者自身の「上達の自覚」を主観的評価として分析した結果、1回目24回目までは、上達の自覚がみられ、さらに技術が自分のものになったと自覚するのが、25回目30回目、35回目40回目、49回目60回目の3群に集中していた。回数を重ねることで技術的問題が体験を通して解決されていくことにより、上達の自覚が起こったと考えられる。さらに技術が自分のものとなったと自覚するのが2日目の中盤あたりであることから、上達の自覚は20回以上にわたる測定技術を繰り返すことにより起こると捉えることができる。熟達化の客観的評価としては、研究者と測定者との血圧値の誤差(1回40回まで)および、血圧測定用腕モデルによる血圧値の確認(41回60回まで)から分析した。収縮期では、回数が増えるごとに値の誤差を生じることが少なくなってきた。拡張期では、41回目以降(血圧測定腕モデル使用、毎回血圧値の設定を変える)から値の誤差が大きくなった。これは、毎回血圧値の測定を変えたこと、また収縮期より拡張期の方が、徐々に血管音が弱くなって消失するため、測定者は音が本当に消失したと判断してよいか迷ったことが関係していると思われる。熟達化の過程において、感情がどのように喚起されるのかを分析した結果、全体としては測定回数が増えるごとにプラス感情へと変化した。しかし、詳細に分析してみると徐々に高くなっているのではなく、上がったり下がったりを繰り返しながら徐々にプラス感情へと移行していることがわかった。上達の自覚はプラス感情を高める要因となるが、それ以外の要因として、血圧測定値の誤差もプラス感情に大きな影響を及ぼしていることがわかった。特に研究者と測定者の血圧値の誤差が小さく、誤差回数が少なければプラス感情は高まり、一方誤差が大きく、誤差回数も多ければプラス感情を抑制するようにはたらくことが示唆された。
重希土のリサイクルプロセスの開発

近年、需要が急激に増大する一方、資源の安定供給に懸念のある重希土(高機能永久磁石に添加されている希土類の一種)を再資源化するために、リサイクルプロセスの基礎となる反応系の物理化学的特性を調査した。具体的には、溶融フッ化物を用いて希土類磁石廃棄物から希土類酸化物を抽出、分離する際の相平衡を探査した。その結果、抽出過程で生じる中間生成物の化学種(酸化フッ化物)を明らかにし、その化学種が抽出を律速していることが分かった。世界最高の磁力を有するNd-Fe-B系希土類永久磁石は、ハイブリッド自動車などの普及により小型・軽量の動力用高性能モーターにも採用され、市場規模が急激に拡大している。この高性能磁石には主成分として希土類元素のネオジム(Nd)が、高機能化のための添加剤として重希土のジスプロシウム(Dy)やテルビウム(Tb)が用いられ、その生産量も増大している。しかし、重希土は地殻中の存在量が極めて少ない上に、その生産の9割以上を中国に依存しており、資源の安定供給に大きな問題を抱えている。つまり、重希土のリサイクルは資源政策上極めて重要であるが、その研究はほとんどなされていない。以上の背景を踏まえ、本研究では磁石スクラップ中のDyやTbを効率よく再生するプロセスの開発を行った。スクラップには磁石の製造工程で発生するスラッジ(切削くず)や市中スクラップがあるが、いずれも酸素で汚染されており、含有する希土類酸化物を除去する必要がある。そこで、スクラップにフッ化物フラックスを添加して溶融し、スクラップ中の酸化物をフッ化物中に溶解・分離する方法を検討した。これは、比較的シンプルで、経済的にも見合う方法と考えられる。平成19年度は当該のプロセスを構築するのに必要な、希土類酸化物-希土類フッ化物-フッ化リチウム系の平衡関係を探査した。特に、高温でのNd_2O_3-NdF_3-LiFの相関系を検討し、NdF_3-LiF浴にNd_2O_3を添加すると広い組成範囲でNdOFが生成することを明らかにした。また、フッ化物浴へのNdOFの溶解度は1200°Cでも極めて小さく、溶解度を高める添加剤が必要であることがわかった。近年、Nd-Fe-B系希土類永久磁石はハイブリッド自動車の動力用高性能モーターにも採用され、市場規模がさらに拡大している。この磁石には主成分のネオジム(Nd)以外にも耐熱性向上のために重希土のジスプロシウム(Dy)やテルビウム(Tb)が添加されており、その生産量も増大している。しかし、希土類の中でも重希土は地殻中の存在量が極めて少ない上に、その生産の9割以上を中国に依存しており、資源の安定供給に大きな問題を抱えている。以上の背景を踏まえ、報告者は磁石廃棄物中のDyやTbを効率よく再資源化するプロセスの開発を行っている。廃棄物には磁石の製造工程で発生するスラッジ(切削くず)や市中スクラップがあるが、いずれも酸素で汚染されており、含有する希土類酸化物を分離・除去する必要がある。そこで、廃棄物にフッ化物系フラックスを添加して溶融し、スクラップ中の酸化物をフッ化物中に溶解・分離する方法を検討している。平成20年度は、平成19年度に引き続き当該プロセスを設計するのに必要な基礎データである希土類酸化物(Ln_2O_3)-希土類フッ化物(LnF_3)-フッ化リチウム(LiF)系(Ln=Nd or Dy)の平衡関係を探査した。その結果、いずれの系も希土類酸化物は二種類の酸化フッ化物(LnOF, Ln_4O_3F_6)を経由して溶融フッ化物中へ溶解してゆくことが分かった。さらに、1200°Cでの溶融フッ化物(LiF-50mol%LnF_3)へのNd_2O_3の溶解度は約7.4mass%、Dy_2O_3の溶解度は7.6mass%であり、ほぼ同水準であることがわかった。ただし、浴中への溶解速度が遅いため、溶解を促進する操作が必要であることがわかった。
口腔内常在通性嫌気性菌の酸素センサー兼転写調節蛋白およびその遺伝子構造の比較解析

種々の代謝様式を持つ5種の代表的な口腔内常在細菌でのFNR様蛋白の存在の有無を確かめる前年度までの予備的な実験で、抗FNR血清との反応性と分子量の類似性から通性嫌気性細菌で嫌気的呼吸系を持ち、かつ白血球毒素産生能を持つActinobacillusactiinomycetemcomitansにのみ有意なFNR様蛋白の産出が認められた。さらに、フルクトース制限下のケモスタット培養における増殖パターンの変動実験から、A.actinomycetemcomitansのFNR様蛋白と大腸菌FNRとの間に産生量変動パターンにおける相関性が観測された。(1)抗FNR血清と反応する分子量約30Kの蛋白は、A.actinomycetemcomitansに加えてH.aphrophilusも産出することが確認された。(2)FNR-HlyXfamily間でのコンセンサスなアミノ酸領域より設計した混合プライマーを用いたPCR法でも、fnr様遺伝子の増幅産物がA.actinomycetemcomitansとH.aphrophilusに検出された。これらの増幅産物のシークエンシングの結果、fnr様遺伝子はfur遺伝子およびhlyX遺伝子と非常に高い相同性があることが確認され(約75%)、FNR-HlyX familyに属すると思われる。以上の事実より、A.actinomycetemcomitansおよびH.aphrophilusのFNR様蛋白は大腸菌FNRとの構造的、機能的な類似性だけでなく、毒素産生調節蛋白との構造的類似性も有することを初めて見い出した。(投稿準備中)種々の代謝様式を持つ5種の代表的な口腔内常在細菌でのFNR様蛋白の存在の有無を確かめる前年度までの予備的な実験で、抗FNR血清との反応性と分子量の類似性から通性嫌気性細菌で嫌気的呼吸系を持ち、かつ白血球毒素産生能を持つActinobacillusactiinomycetemcomitansにのみ有意なFNR様蛋白の産出が認められた。(投稿準備中)
新規な非線形光学強誘電有機薄膜の分子設計

強誘電ポリマーのβ-結晶双極子の配向によって形成される内部電場に注目して,この内部電場による色素の配向制御に基づいた新規な非線形光学材料の分子設計を目的として研究を進めた。平成3年度は,強誘電ポリマーであるフッ化ビニリデン(PVDF)とポリメチルメタクリレート(PMMA)とのブレンドポリマーに非線形光学(NLO)色素を導入したシステムでの,色素のエレクトロクロミック性を利用した内部電場標価,サーマルパルス法による分極分布の測定,および第2次高調波発振(SHG)の非線形光学特性を検討した。PVDFとPMMAとの溶融急冷ブレンドは,80/20のブレンド比で優先的にβ-PVDF結晶相をとる。このブレンドポリマーをホストポリマーとして,エレクトロクロミック性をもち,かつNLO特性を有する4-ジメチルアミノ-4′-ニトロスチルベン(DANS)を分子分散させた試料を調製した。内部電場は数MV/cmであり,ポーリング電場と比較して数倍も大きいことが判明した。分極分布の測定の結果,空間電荷の形成によって内部電場が安定化されていることが判明した。このブレンドポリマーはβ-PVDF結晶双極子の非中心対称性に起因してそれ自身で大きなSHG特性を示し,SHG係数はEi=4.2MV/cmでd_<33>=9.36×10^<-9>esuと大きな値を示した。内部電場が大きくなるとd_<31>は小さくなり,d_<33>係数は大きくなった。d_<33>/d_<31>はブレンド内での結晶双極子の膜厚方向への配向の程度を示し,この値が大きいほどより配向している。その結果,内部電場が大きいほどd_<33>およびd_<33>/d_<31>の比は大きくなることが判明した。平成4年度は,フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体(P(VDF-TrFE))とPMMAとのブレンドおよびP(VDF-TrFE)と新規に合成したペンダントNLO色素含有メチルメタクリレート(MMA)コポリマーとのブレンドに関して,色素のエレクトロクロミック性を利用した内部電場評価,サーマルパルス法による分極分布の測定,およびSHGの非線形光学特性を検討した。アミノニトロアゾベンゼン系のNLO色素をペンダント基とするMMAコポリマーを合成して,新規なNLO色素含有MMAコポリマー(P(MMA-co-MMA-DR1))とした。P(VDF-TrFE)/PMMA及びP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)ブレンドはβ-結晶相が存在するにもかかわらず紫外・可視・近赤外領域で光の散乱はほとんどなく透明であり,SHG材料としてそのポテンシャルは高いことが判明した。P(VDF-TrFE)/PMMA及びP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)において,P(VDF-TrFE)が60wt%以上のサンプルでは105°Cにキュリー転移点が明瞭に現れた。P(VDF-TrFE)含有量が100,90,80wt%のP(VDF-TrFE)/PMMAでは,3.2,3.2,2.2 MV/cmの内部電場が得られ,これらの値はX線回折の(110)(200)反射ピークから求めた微結晶サイズ55,50,35Aにそれぞれ対応した。分極分布は均一であり,空間電荷などの存在は認められなかった。内部電場はキュリー転移点までほとんど変化せず安定であった。P(VDF-TrFE)及び(90/10)P(VDF-TrFE)/PMMAでは,SHG係数d_<33>は,それぞれ3.3×10^<-9>及び2.3×10^<-9>esuであった。これらのd_<33>はキュリー転移点近傍までほとんど変化しなかった。P(MMA-co-MMA-DR1)のみのサンプルでは結晶双極子の配向に基づく内部電場が存在しないので,ガラス転移点(Tg=110°C)以下の温度領域でも分子緩和のためにd_<33>は減少していき,Tg近傍でSHG活性はほとんど失われた。それに対してP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)では,内部電場によってNLO色素の非対秒中心配向が保たれており,Tgが38°Cにもかかわらず,d_<33>はキュリー転移点近傍まで安定であった。以上のように,強誘電ポリマーのβ-結晶双極子の配向によって形成される内部電場はNLO色素を安定に配向制御できることが判明した。このブレンドポリマーをホストポリマーとして,エレクトロクロミック性をもち,かつNLO特性を有する4-ジメチルアミノ-4′-

ニトロスチルベン(DANS)を分子分散させた試料を調製した。内部電場は数MV/cmであり,ポーリング電場と比較して数倍も大きいことが判明した。分極分布の測定の結果,空間電荷の形成によって内部電場が安定化されていることが判明した。このブレンドポリマーはβ-PVDF結晶双極子の非中心対称性に起因してそれ自身で大きなSHG特性を示し,SHG係数はEi=4.2MV/cmでd_<33>=9.36×10^<-9>esuと大きな値を示した。内部電場が大きくなるとd_<31>は小さくなり,d_<33>係数は大きくなった。d_<33>/d_<31>はブレンド内での結晶双極子の膜厚方向への配向の程度を示し,この値が大きいほどより配向している。その結果,内部電場が大きいほどd_<33>およびd_<33>/d_<31>の比は大きくなることが判明した。平成4年度は,フッ化ビニリデンとトリフルオロエチレンとの共重合体(P(VDF-TrFE))とPMMAとのブレンドおよびP(VDF-TrFE)と新規に合成したペンダントNLO色素含有メチルメタクリレート(MMA)コポリマーとのブレンドに関して,色素のエレクトロクロミック性を利用した内部電場評価,サーマルパルス法による分極分布の測定,およびSHGの非線形光学特性を検討した。アミノニトロアゾベンゼン系のNLO色素をペンダント基とするMMAコポリマーを合成して,新規なNLO色素含有MMAコポリマー(P(MMA-co-MMA-DR1))とした。P(VDF-TrFE)/PMMA及びP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)ブレンドはβ-結晶相が存在するにもかかわらず紫外・可視・近赤外領域で光の散乱はほとんどなく透明であり,SHG材料としてそのポテンシャルは高いことが判明した。P(VDF-TrFE)/PMMA及びP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)において,P(VDF-TrFE)が60wt%以上のサンプルでは105°Cにキュリー転移点が明瞭に現れた。P(VDF-TrFE)含有量が100,90,80wt%のP(VDF-TrFE)/PMMAでは,3.2,3.2,2.2 MV/cmの内部電場が得られ,これらの値はX線回折の(110)(200)反射ピークから求めた微結晶サイズ55,50,35Aにそれぞれ対応した。分極分布は均一であり,空間電荷などの存在は認められなかった。内部電場はキュリー転移点までほとんど変化せず安定であった。P(VDF-TrFE)及び(90/10)P(VDF-TrFE)/PMMAでは,SHG係数d_<33>は,それぞれ3.3×10^<-9>及び2.3×10^<-9>esuであった。これらのd_<33>はキュリー転移点近傍までほとんど変化しなかった。P(MMA-co-MMA-DR1)のみのサンプルでは結晶双極子の配向に基づく内部電場が存在しないので,ガラス転移点(Tg=110°C)以下の温度領域でも分子緩和のためにd_<33>は減少していき,Tg近傍でSHG活性はほとんど失われた。それに対してP(VDF-TrFE)/P(MMA-co-MMA-DR1)では,内部電場によってNLO色素の非対秒中心配向が保たれており,Tgが38°Cにもかかわらず,d_<33>はキュリー転移点近傍まで安定であった。以上のように,強誘電ポリマーのβ-結晶双極子の配向によって形成される内部電場はNLO色素を安定に配向制御できることが判明した。強誘電ポリマ-のβー結晶双極子の配向によって形成される内部電場に注目して、この内部電場による色素の配向制御に基づいた新規な非線形光学材料の分子設計を目的として研究を進めた。
移民・難民の統合プロセスにおけるソーシャルワークに関する研究

豪州(主にフェアフィールド市)およびスウェーデン(主にウプサラ市)の海外調査を実施し、地方自治体、警察、学校、支援団体、エスニック・グループ、移民・難民当事者など幅広い人々から、移民・難民の定住・統合プロセスにかかわる実践・政策についての聞き取りを行った。豪州のフェアフィールド市は移民・難民を多く受け入れており、さまざまな公的機関、民間支援団体・エスニック・グループが連携協働して支援に取り組んでいる印象を受けた。フェアフィールド市の定住行動計画(2017-2019)策定は、民間支援団体(Coreコミュニティ)のイニシアチブの下で策定されたが、策定過程では、公私の多様なアクターの協働参画が図られ、定住支援のためのそれぞれの役割が明確にされたということであった。また警察署が、犯罪防止の観点からも、民間支援団体と連携しながら移民・難民との交流の場を設け積極的に取り組んでいた。当事者の話では、支援においては、移民・難民の強みを生かし自立につなげていくストレングスアプローチの重要性を認識することができた。一方、スウェーデンのウプサラ市では、市の社会統合に関する取り組みについて、市役所、公立図書館、公立学校関係者等から話を伺った。ウプサラ市は首都ストックフォルムから電車で40分程度の都心からの通勤圏となりつつあり、人口が増加し急速な開発が進んでいる地域である。ウプサラ市の場合は、市および公立学校が中心となり、無料できめ細かい語学支援を提供している。また、市役所職員が移民・難民へのより良いサービスが提供できるように、職員研修プログラムに積極的に取り組んでいた。図書館では、移民と地域住民が交流できるプログラムを提供していた。総じて、ウプサラ市では、地方自治体がリーダーシップを発揮して、移民・難民の定住支援・社会統合政策を推進していたといえる。本研究の二年目の計画通り、第二次海外現地調査は、豪州の一つの地域(フェアフィールド市)に焦点を絞り、現場の多様なアクターから定住支援・統合政策について聞き取り調査を実施することができた。また、加えてスウェーデンでもウプサラ市を対象に、市の取組について職員から話を聞くことができた。人口規模が1520万人で、都心に近い郊外型の両市を比較することができたことは本研究にとって有用であった。定住支援・統合政策について、既に多文化社会が成熟している豪州のフェアフィールド市は、行政(NSW州を含む)と民間の協働で進められ、他方、急速な難民受け入れにより対策を迫られているスウェーデンのウプサラ市は、行政指導型で進められており、本調査によって二つの異なる方策が垣間見ることができた。フェアフィールド市調査では、NSW州が提供する難民支援団体(STARTTS)の職員のコーディネートおよび当団体が開催した難民フォーラム(行政、民間団体、当事者が参加)のおかげで、短期間の滞在にもかかわらず、多くのアクターや当事者に会う機会を得て、定住支援・統合政策に関する多くの資料・情報を得ることができた。ウプサラ市調査では、地元の通訳・コーディネーターを採用したことにより、短期間で効率よく現場を回ることができた。ただし、今回の現場調査では、ソーシャルワーカーの資格を持った人々には会うことはほとんどなかった。本研究は移民・難民の定住・統合プロセスとソーシャルワーク実践との関わりを模索しているため、その点について今回の調査と十分関連付けて検討していかなければならない。他方、国内調査は、継続的に春日部市の子どもの日本語教室に定期的に関わり、地域のボランティアおよび学習支援に関わる学生たちの話を聞き課題の整理を試みている。また外国人の子どもの学習・生活支援を行っている先駆的な民間団体に支援の課題を聞くことができた。本研究の最終年にあたる三年目では、まず、第一次・第二次海外調査から得た情報を整理・分析する予定である。第一次海外調査では、主に「文化的コンピテンス」や「ダイバーシティ(多様性)」に関するソーシャルワーク教育に関する事柄、第二次調査では、定住支援・社会統合の取り組みとして、行政と民間の協働連携、地方自治体の役割、学習支援の仕組み、ストレングスアプローチなどをキーワードとしてまとめていくことを考えている。ただし、今回は定住・統合プロセスで重視される就労支援の現場を調査することができなかったため、それについては文献等で捕捉する必要がある。一方、国内調査は、引き続き春日部市の子どもの日本語教室に継続的に関与していくが、その中で学習支援とともに生活・自立支援に向けた課題解決に向けて、具体的に関係者・機関と連携を取りながら、外国人の定住・統合プロセスにおける支援体制のあり方やそれぞれの役割を検討していきたい。アクションリサーチのスタイルをとり調査研究を進めたいと考えている。海外調査と国内調査を踏まえ、移民・難民の社会統合プロセスにおけるソーシャルワークの理論・実践の枠組み、また日本の実情に即し、滞日外国人及び難民に対する定住・統合プロセスにおけるソーシャルワーク実践モデルの試案について報告書を作成する。なお、本研究の成果の一部は、日本女子大学学内学会(6月29日)、群馬県社会福祉士会のソーシャルワーカーデーイベント(7月14日)において、外国人支援とソーシャルワークに関するテーマで話をする予定である。昨年度は、豪州(シドニー)および英国(ロンドン)の海外調査を実施し、主に教育者・研究者及び実践者を中心に、移民・難民の定住・統合プロセスおよびソーシャルワーク教育と実践について聞き取り調査を実施した。豪州のシドニー大学の教育では「文化的コンピテンス」が重視されている印象を受けた。学内には「文化的コンピテンスセンター」があり、学内外での文化的コンピテンスの啓発活動が展開されている。

同大学の教育・ソーシャルワーク学部では、文化的コンピテンスのルーブリック(学生の学習到達度の指標)が作成され、教員に配布されている。豪州ソーシャルワーカー協会のガイドライン及び倫理綱領では、文化的コンピテンスに関連する記述があり、同大学の実習教育にも反映され、実習先には移民・難民支援団体も多数存在していた。文化的コンピテンスは、差別・偏見などの社会的排除を軽減し、社会公正と結びつき、社会的結束を高めると理解されているようであった。一方、英国では、英国ソーシャルワーカー協会の関係者らから移民・難民のソーシャルワークの現状を聞くことができた。英国では、児童と成人での対応が大きく異なり、児童については外国籍や滞在資格の有無に関係なく、公的機関のソーシャルワーカーが支援するが、成人については消極的となり、とくに難民申請者の支援では、児童から成人への継続的支援が断絶されることが問題視されていた。ソーシャルワーク教育については、ゴールドスミス大学の児童家庭福祉専門の教員によれば、既に専門分野の教育の中で、文化や多様性の考えを内包し教えているということであった。多文化主義政策を提唱してきた移民社会である豪州と、同じく多様性な社会ではあるが統合政策を推進している英国では、教育と実践において差異がみられた。豪州で強調された「文化的コンピテンス」は、本研究の重要なキー概念としての示唆を提供した。本研究の一年目の計画通り、第一次海外現地調査は、豪州と英国の二国の教育・研究者を中心に聞き取り調査を実施することができた。豪州については、シドニー大学を中心に、移民・難民のソーシャルワーク教育・実践で重視される「文化的コンピテンス」の理解が深まったといえる。「文化的コンピテンス」については、当初は、余り関心を払っていなかったが、統合プロセスにおいて、受入れ国側の国民への異なる文化への理解や尊重が、社会統合や社会結束と密接に関わっているという気づきを得ることができたことは本研究において有用であった。また現場の実践団体(3団体)から、定住支援の話を聞いたり、難民当事者との活動に同行したり等、具体的な現場も状況も垣間見ることができた。しかし英国については、研究者の初めてフィールド調査のために、調査協力者を得ることに難航し、現地でも協力者を調達することになった。結果的には、英国ソーシャルワーカー協会および保健福祉省の職員から、英国ソーシャルワーク全般および福祉政策の動向に関する話を聞き、本研究の基礎材料を得ることができたことは有意義であった。一方、日本国内の第一次調査としては、春日部市の日本語教室に定期的に関わり、参与観察をしたり、直接的な学習支援に関わる地域のボランティアの方々との話し合い等を通して、外国人の子どもの支援の課題を整理することができた。しかし、それ以外の関係者・団体や自治体については、聞き取り調査を実施できなかったことが反省点としてあげられる。豪州(主にフェアフィールド市)
若年血漿を用いたアルツハイマー病治療研究

アルツハイマー病(AD)は認知機能の低下を示す進行性の神経変性疾患である。脳内にアミロイド斑と神経原線維変化の病理的特徴を持つが病因は未だに不明であり、また病状を改善する治療法は存在しない。本研究では、近年ADの治療法として期待されている若年血漿注入療法に着目し、その有効性を動物基礎研究にて検証する。ADモデルマウスに対し若年血漿による治療前後での脳の機能的または構造的変化について主に生体イメージング手法(PET, MRI)を用いて調べる。
格子ボルツマン法を用いたMRI単独CFD解析法による脳動脈瘤増大因子の同定

脳ドックのMRI血管撮影(MRA)でたまたま見つかった脳動脈瘤の中でどの動脈瘤が増大して破裂するのか予測不可能であった。近年数値流体力学Computational Fluid Dynamics(CFD)解析によって動脈瘤の増大を予想しようとする試みがあるが、これまでの市販の解析ソフトではMRAデータからの解析が困難で、結果増大前の血流解析ができず、増大に至る血行動態を解明できていなかった。今回我々は本学工学部との医工連携により、MRAのみからCFD解析が可能なソフトを開発した。これによって増大した動脈瘤の増大前のデータを後方視的に解析することが可能となり、実際の増大に至った血行動態上の特徴を指摘できる可能性が考えられた。本研究で増大した患者さん6名の増大前のMRAデータと、5年以上増大していない患者さん6名のMRAデータをCFD解析することに成功し、結果、心拍一周期で拡張早期に一過性の壁面せん断応力の上昇を来していた動脈瘤が、その後に増大しやすいことを突き止めた。本結果を国内、国際学会にて発表し、論文化して米国の脳神経外科雑誌World Neurosurgeryに投稿しacceptされた。これらに並行して市販のCFD解析ソフトhemoscopeを用いて未破裂脳動脈瘤解析をしている際、WSS vector variation(WSSVV)という壁面せん断応力ベクトルの変動とみる指標が、動脈瘤の壁の薄さを予測できる事を新たに発見した。これによって動脈瘤の増大を予測できる可能性もあったため、解析をすすめ、実際に破裂予防の手術を行った12例の動脈瘤を解析し、術中所見で壁の薄かった部分とWSSVVの関係を調査した。結果、WSSVV低値の部分は動脈瘤壁が有意に薄かったことを初めてつきとめ、結果を論文化し米国の脳神経外科雑誌World Neurosurgeryに報告した。本学工学部と医工連携によって開発した本CFD解析法が実際のパラメーターを反映しているかどうかを検証すべく,本年度のうちにシリコン樹脂で脳動脈瘤モデルを作成し血管模擬流路内流動実験を行う予定であった。本実験で動脈瘤モデルの壁面せん断応力WSS分布等を計測することで、本ソフトの妥当性が評価でき、解析ツールを確立できる予定である。しかしながら解析過程で、市販のCFDソフトを用いた解析とおおむね類似した結果が得られていることが判明したため、本年度は上述のごとく臨床データの解析を優先した。そのため血管モデル実験の遂行が遅れた。本来の妥当性証明には実際の血管モデルを用いたWSSの計測、そして本ツールによるCFD解析データとの照合、妥当性検討は必要と考えており、アクリル血管での模擬血管作成を業者に依頼し、設計図の検討・修正を繰り返し、ようやく1号機を完成し流動実験を開始したところである。上記のごとく今後本学工学部との医工連携により血管モデルを用いた血管模擬流路内流動実験を進め、本CFD解析ソフトの妥当性評価を行っていく。1号機のみで不十分な場合、2号機以降の制作も行い詳細に検討していく。さらに見出した動脈瘤を増大させる因子と思われる「動脈瘤壁における拡張早期のWSSの一過性増大」が他の多数の増大動脈瘤に認められるかさらに多くの動脈瘤の画像データでの解析を行い検証する。症例が集まらない場合は多施設共同研究も考慮して関連病院脳神経外科からの増大動脈瘤を集め解析を行い、脳動脈瘤を増大させると思われる因子の検証を続け、増大因子を確定する.解析作業の現在の課題は一例の解析にかかる時間(一晩必要)であり、解析時間の短縮についてもソフトの改良を重ね短縮をはかる。その後,前向きに本学附属病院脳神経外科外来を受診した未破裂脳動脈瘤患者を対象に本法を用いて動脈瘤のCFD解析を行い,増大因子の有無をチェックして増大予測を行う。実際に増大した動脈瘤には破裂予防のため開頭脳動脈瘤クリッピング術を施行し,動脈瘤を切除摘出、摘出標本を病理学的に検証し増大に至った組織学的な裏付けを行う。結果について新たに論文を作成し学術雑誌に投稿する。近年数値流体力学Computational Fluid Dynamics(CFD)解析によって動脈瘤の増大を予想しようとする試みがあるが、これまでの市販のソフトではMRAデータからの解析が困難で、結果増大前の血流解析ができず、増大に至る血行動態を解明できていなかった。本研究で増大した患者さん6名の増大前のMRAデータと、5年以上増大していない患者さん6名のMRAデータをCFD解析することに成功し、結果、心拍一周期で拡張早期に一過性の壁面せん断応力WSSの上昇を来していた動脈瘤が、その後に増大しやすいことを突き止めた。非増大動脈瘤にはその傾向が見られなかった。本結果を国内、国際学会にて発表し、さらに院内倫理委員会承認後論文化して米国の脳神経外科雑誌Neurosurgeryに投稿した。これらに並行して市販のCFDソフトで未破裂脳動脈瘤の血流解析をしている際、WSS関連の指標で動脈瘤の壁の薄さを予測できそうなことを発見した。

これによって動脈瘤の増大を予測できる可能性もあったため、こちらについて市販のソフトを用いて、実際に破裂予防の手術を行った未破裂脳動脈瘤12例の動脈瘤を解析し、術中所見で壁の薄かった部分との関係を調査し特徴的な所見を得た。本研究についても院内倫理委員会の承認をえて、論文を作成し終えたたところである。本来、本解析法が実際のパラメーターを反映しているかどうか、初年度のうちにシリコン樹脂で脳動脈瘤モデルを作成し血管模擬流路内流動実験を行い、壁面せん断応力WSS分布等を計測して本ソフトの妥当性を評価し、解析ツールを確立する予定であった。ただこの度の上記解析過程で、市販のCFDソフトを用いた解析結果と、我々が開発した解析ツールでの解析結果がおおむね類似していることが判明し、本解析ツールの妥当性は概ね担保されたものと考え、上述のごとく臨床データの解析を優先した。そのため血管モデル実験の遂行が遅れた。本来の妥当性証明には実際の血管モデルを用いたWSSの計測、そして本ツールによるCFD解析データとの照合は必要と考えており、現在アクリル血管での模擬血管作成を業者に依頼しているところである。脳ドックのMRI血管撮影(MRA)でたまたま見つかった脳動脈瘤の中でどの動脈瘤が増大して破裂するのか予測不可能であった。近年数値流体力学Computational Fluid Dynamics(CFD)解析によって動脈瘤の増大を予想しようとする試みがあるが、これまでの市販の解析ソフトではMRAデータからの解析が困難で、結果増大前の血流解析ができず、増大に至る血行動態を解明できていなかった。今回我々は本学工学部との医工連携により、MRAのみからCFD解析が可能なソフトを開発した。これによって増大した動脈瘤の増大前のデータを後方視的に解析することが可能となり、実際の増大に至った血行動態上の特徴を指摘できる可能性が考えられた。本研究で増大した患者さん6名の増大前のMRAデータと、5年以上増大していない患者さん6名のMRAデータをCFD解析することに成功し、結果、心拍一周期で拡張早期に一過性の壁面せん断応力の上昇を来していた動脈瘤が、その後に増大しやすいことを突き止めた。本結果を国内、国際学会にて発表し、論文化して米国の脳神経外科雑誌World Neurosurgeryに投稿しacceptされた。これらに並行して市販のCFD解析ソフトhemoscopeを用いて未破裂脳動脈瘤解析をしている際、WSS vector variation(WSSVV)という壁面せん断応力ベクトルの変動とみる指標が、動脈瘤の壁の薄さを予測できる事を新たに発見した。これによって動脈瘤の増大を予測できる可能性もあったため、解析をすすめ、実際に破裂予防の手術を行った12例の動脈瘤を解析し、術中所見で壁の薄かった部分とWSSVVの関係を調査した。結果、WSSVV低値の部分は動脈瘤壁が有意に薄かったことを初めてつきとめ、結果を論文化し米国の脳神経外科雑誌World Neurosurgeryに報告した。本学工学部と医工連携によって開発した本CFD解析法が実際のパラメーターを反映しているかどうかを検証すべく,本年度のうちにシリコン樹脂で脳動脈瘤モデルを作成し血管模擬流路内流動実験を行う予定であった。本実験で動脈瘤モデルの壁面せん断応力WSS分布等を計測することで、本ソフトの妥当性が評価でき、解析ツールを確立できる予定である。