hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東アジア前線帯付近の気候・水循環系にみる季節進行の歪みと異常気象に関する研究

本研究の目的は,「季節サイクルの変調」という視点を新しい切り口として,異常気象や,温暖化などに伴う東アジアの気候変化予測のための基礎的知見を得ることである。主な成果は次の通り。1.大陸側の梅雨前線では,その南方での大きな水蒸気量の維持と前線北方への水蒸気侵入過程における熱い陸面の役割も重要なこと,梅雨期直前に前線北方で一且「不飽和度」が増すことに伴う前線での南北水蒸気傾度の更なる強化を受けること,等が分かった。また,九州北部の梅雨最盛期の総降水量の約20%は,梅雨前線への多量の水蒸気の通り道である暖域側で,梅雨特有のメソ降水系に伴って起きていた。一方,前線へ水蒸気を運ぶ下層南風は,秋雨期には平均場では梅雨期ほど強くないが,月平均場の年々変動や短周期季節内変動に伴って頻繁に強まることの重要性が示された。また,全国的な秋雨の前の8月下旬9月上旬頃,九州北西部では秋雨前線の暖域での過程に関連して降水極大期を経ることが明らかになった。しかも,1980年代後半1990年代にはこの移行過程の明瞭な年が少なくなる等の経年変動も見られた。このように,東アジア暖候期の降水やその変動には,前線帯暖域での大気過程が重要な一つの鍵となる点を明らかにした。2.夏の降水量の解析によれば,19802000年頃にかけて,日本や中国の梅雨前線付近での降水量の増加とモンゴルやフィリピン付近での降水量の減少トレンドが見られた。これには,シベリアやチベットからのロスビー波伝搬の重要性も協同していることが,モデルでの応答実験により示された。また,夏の日本の天候を支配するオホーツク海高気圧形成に関連するブロッキング高気圧変動の力学的側面も検討した。3.(1)冬にシベリア高気圧が出現するモンゴル付近での発達した低気圧の出現頻度増加に伴って,4月はじめ頃に,気温の値自体は日本列島で大きく異なるものの全国的に同時に大きな昇温が起きること,(2)56月頃でも台風が日本列島に接近しやすい異常気象に関連して,季節平均場の違いの中での亜熱帯高気圧のセルの振る舞いに注目すべきこと,(3)10月後半に日本列島に上陸した台風2004年23号時の降水分布に対して,秋が深まった時期の基本場故の特徴があったこと,その他,季節サイクル全体を見据えて得られた成果も踏まえながら,今後の更なる研究の発展の方向を検討した。主な成果は次の通り。本研究の目的は,「東アジアの季節サイクルの変調」という視点を新しい切り口として異常気象に関する理解を深め,温暖化などに伴う東アジアの気候変化の予測のための基礎的知見を得ることである。今年度は初年度として,季節遷移の時期や各ステージでの日々の現象も含めた季節進行の詳細な基本過程とその変動についてデータ解析を行うとともに,大気大循環モデルを用いた研究のための諸準備を行った。主な成果は次の通りである。

1.梅雨前線と秋雨前線の共通性と違いについて,変動特性,日々の現象,前線の北側のシステム等に関連して調べて整理し,(1)九州北方の地上梅雨前線への南風が持続する時,九州では線状降水系が多発し,梅雨前線の急速な南下のような日々の前線全体の振る舞いに重要な役割を果たしうること,(2)前線帯への水蒸気輸送を担う下層南風強風域の東西分布の季節内変動も大きいが,東日本側へ主に吹き込む際には前線帯での降水過程への影響が西日本側とはかなり異なること,等に見られる季節的・地理的基本場の重要性を示した。2.最近25年間における解析によれば,最近の梅雨前線の強化にともなって、日本や中国域で降雨の増加が有意に見られる一方,モンゴルやフィリピンでは降雨が減少していた。中国域の梅雨降雨の増大に関連する気圧場の変動に対し,シベリア域やチベットでの気候変動の寄与も大きいことが分かった。3.中国大陸上の梅雨前線の南側でのとりわけ大きな水蒸気量の維持,また,その北側への水蒸気の侵入に対して,「湿った熱い陸面」という中国大陸域の役割の重要性を示唆した。4.2004年のように,56月にも台風が日本付近に接近しやすい状況をもたらした要因に関連して,南アジアや熱帯西太平洋域でのモンスーンが十分確立する前のステージでの亜熱帯高気圧セルのアノマリーが果たす興味深い役割を指摘した。本研究の目的は,「季節サイクルの変調」という視点を新しい切り口として,異常気象や,温暖化などに伴う東アジアの気候変化予測のための基礎的知見を得ることである。今年度は,梅雨期だけでなく,秋雨期,春の時期,等も解析し,例えば次の点が分かった。1.九州北西部では,梅雨前線最盛期に,前線帯での降水量の大きな日変化が見られ,それが大陸側の梅雨前線南方前線帯での日変化に関連しているなど,広域の日変化が梅雨システム発達のタイミングを決める一つの重要な因子になりうることが分かった。2.最近25年間の梅雨期の解析で,日本や中国での降水増加とモンゴルやフィリピン付近での降水減少という有意なトレンドを見出し,それが,シベリアやチベットからのロスビー波の伝播とフィリピン周辺での対流の不活発化が重要であることを,線形プリミティブモデルの応答実験などから示した。また,この過程について気候モデルで検証し温室効果ガスや地(海)面条件などの影響を調べるために,地域的な応答もよく再現出来るようなモデルの改良も進めた。3.秋雨前線帯への平均場の下層南風は強くないものの,亜熱帯高気圧の変動に伴う月平均場南風の年々変動と,台風活動に伴う南西諸島西方域での低圧域形成による短周期季節内変動とが重なって秋雨前線への南風が大きく変動し,それが秋雨前線への水蒸気輸送に重要な役割を果たす可能性が示された。また,九州北西域では日本列島での全国的な秋雨期の前の8月下旬9月上旬頃に(朝鮮半島南部に前線帯)降水量のピークを迎え,しかも,全国的な秋雨期とは降水過程が異なる,等の季節進行過程を見出した。4.日本付近では,南北で気温の値自体は大きく異なるものの,九州北海道まで一貫して4月初め頃に昇温の最も大きな時期となること,それは,日々のシステムで見てもシベリア南東部に現れる大気システムが3月と4月で大きく変化することを反映していた。今年度も,梅雨期や秋雨期やその前後を中心とした解析やモデル研究を行って総括するとともに,冬を挟む時期についての今後の研究の展望についても検討した。主な結果は次に例示する通りである。
視束前野及び腹側部中心灰白質の抗ストレス反応機能に関する研究

1視束前野の破壊実験視束前野破壊動物に10分間の拘束ストレスを加えると、コルチコステロン、ACTH両者の反応が、コントロールラット(sham)に比べて増強した。即ち、ピーク値が高くなるとともに、反応曲線の回復が遅延傾向を示した。この結果は、視束前野に抗ストレス反応機能があることを示唆している。また、ホルモン反応の回復が遅延することから、ストレス反応回復にも関与しているのではないかと考えられる。2視束前野の刺激実験上記の結果より、視束前野の刺激実験を行った。視束前野を電気刺激しながら拘束ストレスを加えると、ストレス反応(コルチコステロン、ACTH)が減弱した。視束前野の刺激のみでは上記ホルモンにほとんど影響はなく、視束前野にストレス抑制機能があることを示す結果であると考えられる。3背側部中脳中心灰白質の刺激実験当初より推定していたストレス反応統御の拮抗する二つの中枢のうち、ストレス反応惹起部位と思われる背側部中脳中心灰白貿の10分間刺激(電気)は、拘束ストレスと全く同様のホルモン反応パターンを惹起した。やや長期(1時間程度)の同部位刺激は、明らかな胃出血を惹き起こしたことから、かなり強いストレス状態をつくっているものと考えられる。4今後の展望ストレス反応促進部位に関しては、もっと弱く長い刺激を負荷して、慢性ストレス状態をつくれるか否かを調べたい。ストレス抑制部位に関しては、どのレベルでストレス反応を抑制しているのかを調べたい。さらに、それぞれの相互作用もぜひ研究する必要がある。雄ウィスターラットを用いて視束前野及び腹側部中心灰白質の電気凝固的破壊実験を行い、以下の結果を得た。1)カイニン酸による選択的細胞破壊の場合と同様に、視束前野の電気的破壊は、著しい行動量の増加と攻撃的行動様式をもたらしたが、睡眠覚醒リズムの乱れは、化学的破壊の場合ほど顕著ではなかった。しかし、破壊部位と行動様式の変化の相関は、化学的破壊の場合よりも明瞭である。即ち、両側の内側部外側視束前野が破壊された場合に最も強い変化が現れる。2)腹側部中心灰白質の破壊もほぼ同様の効果をもたらしたが、破壊部位を狭い範囲に最小限にとどめるのが困難でありー部背側部も破壊されているため、この部位の機能を考えるにはさらに工夫が必要である。3)各部位を電気破壊した後右心房に採血用カニューレを留置し、1時間の拘束ストレスを加えた。ストレス負荷前・30分・60分・解除後30分・60分・90分・120分に採血を行った(n=20)。3月中にACTH及びコルチコステロンを測定する予定である。
日本古代の仏教儀礼と国家―東部ユーラシア史の視点から―

称徳朝の仏教政策について、御斎会の創始と疏の勘経を中心に分析を行い、以下の結論を得た。御斎会は複数の宗派の僧侶が集まって、教学を競い合うことができる恒例の宮中講会であり、従来の護国法会とは異なる部分が多い。教学論争や階業など、僧侶たちと密接に関わる部分に大きな変化をもたらした点が重要である。御斎会創始以降、御斎会を中心とする形で法会体系が整備・再編されていき、従来の「花厳経為本」の一切経法会体制もその中に取り込まれた。平安初期の護国法会・階業整備の起点は、称徳朝における御斎会の創始であるとみることができる。また、称徳朝では、従来は経の勘経にとどまっていたものを発展させ、疏の勘経を行った。奉写一切経司(奉写御執経所)は、造東大寺司からさまざまな経録を入手しており、どこに所属する経典を勘経に用いるのかを主体的に選択して作業を進めた。また、複数の写本を使って対校したケースもあったと推測できる。複数の写本を用いたことは、正確なテキストを追究するレベルの高い校訂作業が行われたことの証左であるといえよう。これらの作業は、僧侶たちの教学の発展に寄与したと思われる。以上の成果は、仙台古代史懇話会と仏教史学会学術大会で発表した。また、仏誕会と盂蘭盆会に関する史料と先行研究の収集・読解を進めた。称徳朝の仏教政策に関する研究成果を、仙台古代史懇話会と仏教史学会学術大会で発表することができたが、論文公表には至らなかった。また、次年度に行う仏誕会・盂蘭盆会の研究の基礎的な準備を進めることができた。以上を総合的に判断して、おおむね順調に進展していると考える。仏誕会と盂蘭盆会の研究を進める。特に行像や安居との関係に注目し、朝鮮半島や中国だけではなく、中央アジアやインドも視野に入れて分析を行うことで、日本の仏誕会と盂蘭盆会の特色を明らかにしたい。成果は国史談話会等で発表する。
タンパク質を構成素子とするミセル型ナノ粒子の創製

生体内には、単分子では明確な高次構造を取らないが、それらが自己組織化することで新たな機能を発現するような仕掛けが備わったタンパク質が存在する。本研究では、この仕掛けを積極的に活用することで新規なタンパク質性ナノ構造を構築することを目標とした。具体的には、牛乳の主要タンパク質成分であるβカゼインをモデルタンパク質として、化学的あるいは酵素的なタンパク質架橋化を施すことにより、粒径が2050ナノメートル程度のタンパク質性ナノ粒子を得るための基礎条件を確立した。また、化学的処理により調製したナノ粒子が下限臨界温度を有する凝集挙動(熱応答性)を示すという基礎知見について、架橋剤濃度、タンパク質濃度、反応温度、反応時間が、ミセル型カゼインナノ粒子の粒径分布、温度応答性、疎水性、表面電荷に与える影響について検討した。特に、低温で、200mM以上の架橋剤が存在する条件下で調製したナノ粒子が、明確な温度応答性を示すことを明らかにした。最適条件下で得られたナノ粒子について、円二色性分光測定、動的光散乱、原子間力顕微鏡による評価を行った結果、本ナノ粒子は明確な二次構造を有しておらず、おおよそ球形のナノ構造体を与えることが分かった。一方、本ナノ粒子の機能化について、酵素処理により得られたナノ粒子に関して、プロテアーゼに対してある程度の抵抗性を示すことから、生分解性のナノ粒子としての利用の可能性を見出した。また、化学処理により得られたナノ粒子に関して、更なる化学処理によるリガンド提示ナノ粒子の調製について検討し、ビオチン修飾ナノ粒子によるアビジン分子の選択的沈降が可能なことが確認され、生物分離素子としての利用に向けた機能化に成功した。本研究では、この仕掛けを積極的に活用することで新規なタンパク質性ナノ構造を構築することを目標としている。具体的には、牛乳に大量に含まれるカゼインをモデルタンパク質として、典型的なタンパク質架橋化試薬を用いてタンパク質性ナノ粒子が得られ、さらに得られたナノ粒子が温度に応答して凝集するという基礎知見について、まず、カゼインミセルの架橋化によるナノ粒子調製プロセスの確立を行い、その後、得られるミセル型カゼインナノ粒子の基礎特性評価と表面修飾について検討した。調製プロセスの最適化においては、架橋剤を水溶性カルボジイミドに固定し、架橋剤濃度、タンパク質濃度、反応温度、反応時間が、ミセル型カゼインナノ粒子の粒径分布、温度応答性、疎水性、表面電荷に与える影響について検討した。その結果、架橋剤濃度250mM、架橋温度4°C、反応時間24時間で、25°C付近に下限臨界溶液温度を示す熱応答性タンパク質ナノ粒子が定量的に得られることを明らかにした。動的光散乱による粒径分布測定では、粒径が均一に揃った粒子(平均粒径20nm程度、多分散度0.14)が得られていることが明らかとなり、また、原子間力顕微鏡による観察結果もこれを支持した。表面修飾については、Cy3によるラベル化が可能なことから、ナノ粒子表面にラベル化可能なリシン残基が残っていることが明らかとなった。そこで、本ナノ粒子を機能化するという観点から、ビオチンラベル化ナノ粒子の調製を試みた結果、基礎検討レベルではあるが、ビオチンによる修飾が可能なことが示された。
ニュージーランドにおける重力波天体の光学的追観測

本研究は、アメリカのLIGO、ヨーロッパのVirgo、日本のKAGRAなどの重力波検出器で検出された空力はのアラートに基づき対応天体の可視光による探索および追観測を実施することを目的としている。観測は、ニュージーランド・マウントジョン天文台のMOA II 1.8m望遠鏡およびB&C 61cm望遠鏡を使用する。MOA II 1.8m望遠鏡は、広視野を利用して出して重力波天体の探索に使用する。B&C望遠鏡は、3色(i, r, g)同時に観測可能であることを利用して、色の変化などを捉える。光を発すると考えられる中性子星連星や中性子星・ブラックホール連星の合体は、宇宙の重元素合成を理解するうえでカギとなり、観測によりその物理プロセスを明らかにすることを目指す。本年度は、2019年初めに予定されていたLIGO/Virgoによる観測(O3)に備え、観測・解析体制の構築を行った。2017年の観測(O2)の際の観測・解析システムを構築した学生が死亡したことと、日本の追観測グループ(J-GEM)で統一したシステム(Planner/Image Server)を構築することになったので、それに対応した観測体制を構築した。アラートを受け取ると、観測者および関係者にメールで通知され、観測のコマンドが自動生成される。これを観測者が実行することにより、観測が実施される。得られたデータは、Image Serverにアップロードされ、過去に取得されたPanStarrsまたはDSSのイメージと比較することにより、新天体を発見する。このシステムは、12月にはほぼ出来上がり、テストアラートによって実際に観測を行っている。テストでは、いくつか問題が見つかり、それを修正しながら、O3に備えた。実際には、O3開始は、4月初めに延期された。LIGO/VirgoのO3開始がやや遅れたが、追観測およびデータ解析の準備は、ほぼ予定通り進んだ。J-GEMの参加機関との共同研究により、24時間イベントを監視し、観測・データ解析に備える体制も出来上がって来た。望遠鏡も順調に稼働し、観測員の確保もできている。これまでのところ、計画の実施に大きな困難は想定できない。O3は、2019年4月2日に開始され、最初のイベント等の観測も既に実施している。これまでのところ、光学的対応天体が期待される近距離での連星中性子星や中性子星・ブラックホール連星の合体はまだ起きていないが、こうしたイベントが起きれば、ただちに対応できる体制はほぼ整った。今後起きるイベントを利用して、観測・解析システムの改良を行いながら、近距離での重要なイベントが起きるのを待つ状況となってきた。。O3の期間(約1年)にこうしたイベントが数回起きることが期待される。これまでに光学的対応天体が観測されたのは1例だけで、今期の観測には大きな成果が期待されている。こうした状況から、計画はおおむね順調に進展していると判断した。上記の様に、観測計画はほぼ順調に進んでおり、計画通り追観測を実施し、光学的対応天体を特定することを目指す。科学的には、中性子星連星合体直後の状態を観測して、モデルと比較することが重要とされている。これは、合体1ー2時間後の放射に関しては、モデル間のずれが大きいためであり、実際に起きている物理過程の理解に大きく貢献できることが期待される。また、中性子星・ブラックホール連載の合体が観測されれば、中性子星の状態方程式の理解に重要な情報を与えることが期待される。これは、中性子星がそのままブラックホールに吸い込まれるか、潮汐破壊されてばらばらに吸い込まれるか、両極端のモデルがあり、光学的対応天体の観測が重要な情報を与えることが期待されるからである。こうした事象が、実際に光学的に観測されるためには、イベントが近距離で起きるなど、偶発的な要因も影響する。しかし、実際に起きた際には逃さず観測し素早く信頼性の高い解析を実施するには、事前の準備が重要となる。観測・解析手法に磨きをかけ、決定的なイベントが起きるのを待つ。観測・解析に成功すれば多くの成果が期待されるが、得られたデータの理論的な解釈も非常に重要である。観測・解析においては、J-GEMの参加機関と協力し、観測・データ解析体制を改良する。また一方では理論家と協力することにより、より多くの成果を目指す。

アラートを受け取ると、観測者および関係者にメールで通知され、観測のコマンドが自動生成される。これを観測者が実行することにより、観測が実施される。得られたデータは、Image Serverにアップロードされ、過去に取得されたPanStarrsまたはDSSのイメージと比較することにより、新天体を発見する。このシステムは、12月にはほぼ出来上がり、テストアラートによって実際に観測を行っている。テストでは、いくつか問題が見つかり、それを修正しながら、O3に備えた。実際には、O3開始は、4月初めに延期された。LIGO/VirgoのO3開始がやや遅れたが、追観測およびデータ解析の準備は、ほぼ予定通り進んだ。J-GEMの参加機関との共同研究により、24時間イベントを監視し、観測・データ解析に備える体制も出来上がって来た。望遠鏡も順調に稼働し、観測員の確保もできている。これまでのところ、計画の実施に大きな困難は想定できない。O3は、2019年4月2日に開始され、最初のイベント等の観測も既に実施している。これまでのところ、光学的対応天体が期待される近距離での連星中性子星や中性子星・ブラックホール連星の合体はまだ起きていないが、こうしたイベントが起きれば、ただちに対応できる体制はほぼ整った。今後起きるイベントを利用して、観測・解析システムの改良を行いながら、近距離での重要なイベントが起きるのを待つ状況となってきた。。O3の期間(約1年)にこうしたイベントが数回起きることが期待される。これまでに光学的対応天体が観測されたのは1例だけで、今期の観測には大きな成果が期待されている。こうした状況から、計画はおおむね順調に進展していると判断した。上記の様に、観測計画はほぼ順調に進んでおり、計画通り追観測を実施し、光学的対応天体を特定することを目指す。科学的には、中性子星連星合体直後の状態を観測して、モデルと比較することが重要とされている。これは、合体1ー2時間後の放射に関しては、モデル間のずれが大きいためであり、実際に起きている物理過程の理解に大きく貢献できることが期待される。また、中性子星・ブラックホール連載の合体が観測されれば、中性子星の状態方程式の理解に重要な情報を与えることが期待される。これは、中性子星がそのままブラックホールに吸い込まれるか、潮汐破壊されてばらばらに吸い込まれるか、両極端のモデルがあり、光学的対応天体の観測が重要な情報を与えることが期待されるからである。こうした事象が、実際に光学的に観測されるためには、イベントが近距離で起きるなど、偶発的な要因も影響する。しかし、実際に起きた際には逃さず観測し素早く信頼性の高い解析を実施するには、事前の準備が重要となる。観測・解析手法に磨きをかけ、決定的なイベントが起きるのを待つ。観測・解析に成功すれば多くの成果が期待されるが、得られたデータの理論的な解釈も非常に重要である。観測・解析においては、J-GEMの参加機関と協力し、観測・データ解析体制を改良する。また一方では理論家と協力することにより、より多くの成果を目指す。
実践のデザイン過程を記述するフィールド心理学における方法論の開発

本研究は工学とデザインの分野で開発されたシナリオ分析手法に着目し、検討するとともにその手法を教育現場へ応用し、フィールド実践にあわせたデザイン過程の方法論を開発することを目的としている。最終年度にあたる本年度は、(1)本研究で注目しているフィールドデザイン手法「シナリオ・ベースド・デザイン」を実践するため、シナリオ・エクスチェンジ・プロジェクトという台湾との国際共同フィールドデザインプロセスワークショップに参加した。文化の異なる国際フィールド間におけるデザインプロセスを経験するときのシナリオ手法の有効性にっいて、実践を通じて検証した。シナリオはデザインするモノ・コトを具体的文脈・状況・それぞれの文化に埋め込まれたものとして想定することを可能にした。本実践成果は、ヒューマンインタフェースシンポジウム2006で発表し、学術奨励賞を受賞した。(2)本研究の応用として、教育現場における参加・共有型デザインを実現すべく、シナリオ・ベースド・デザイン手法に基づく観察ツールの提案を行い、日本教育心理学会第48回大会で発表した。(3)さらに、日本保育学会第59回大会において、保育現場における(1)実践観察:問題点への気づき→(2)問題や出来事の共有・カンファレンス:観察者と実践者とのコミュニケーション→(3)シナリオの記述:共有した出来事から新たなシナリオを構築→(4)新たな実践へのデザインという教育フィールドにおける実践の省察循環モデルの提案を行った。本研究の目的はCaroll(1995)による「(人々の)経験をデザインする手法:Scenario-Based Design」を援用し、教育「実践をデザインする」プロセスを記述する方法論を開発することにある。その最大の特徴は、実践者と研究者、それぞれの視点から同時的に「実践」を分析・評価し、更なる次の実践のデザインにつなげることにある。従来の研究手法のように分析に多大な時間がかかり、実践が終わってしまった1年後にしか結果がわかならいというようなことは避け、データ収集後にすぐに提示できるシステムをつくることを目標としていた。今年度、観察記録簡易編集ツールの開発を調査し検討した結果、大量の観察記録データを収集後に編集するのは、簡易であっても分析者側の負荷が大きく、実践者に提示するまでの時間がかかることが明らかになったため、観察記録画像を収集すると同時にその場でコメントをつけること(手書き・音声入力)が可能な簡易観察記録ツールへの検討を開始した。観察記録自体を簡易にできるツールを開発したほうがフィールドワークの本来の方法論には適しており、フィールドノーツのような手軽さがある。また、現在開発中のツールは、記録(実践)の流れを順次その場で一覧表示(ビューイング)できることも特徴である。一覧表示が瞬時にできることで、シナリオとして実践でおきた経験の流れをリフレクションしやすくなる。開発中のツールは参加・共有型デザインツールとして、保育現場だけではなく、さまざまな場面で利用できる。現在、調査による観察ツールの要求事項抽出、提案が終了し、製作段階にある。本研究の目的はCaroll (1995)による「(人々の)経験をデザインする手法:Scenario-Based Design」を援用し、教育「実践をデザインする」プロセスを記述する方法論を開発することにある。従来の研究手法のように分析に多大な時間がかかり、実践が終わってしまった1年後にしか結果がわかならいというようなことは避け、データ収集後にすぐに提示できるシステムをつくることを目標としている。本年度の成果としては、保育フィールド観察記録を簡易にする、画像メモ装置を試作し、実際にフィールドでの使用を試みた。また、記録(実践)の流れを順次その場で一覧表示(ビューイング)できるよう設計した。開発中のツールは参加・共有型デザインツールとして、さまざまな実践フィールドで使用することができる。本ツールは(1)保育観察(撮る)→(2)保育カンファレンスでの共有と省察(並べて見る)→(3)新たなシナリオの提案の循環が支援されるよう意図し、設計されておりており、本年度の成果は日本保育学会で報告される予定である(刑部・戸田・篠永,印刷中)。刑部育子・戸田真志・篠永成人(印刷中)シナリオ・ベースド・デザインを目指した保育実践観察ツールの開発.日本保育学会第59回発表大会論文集.本研究は工学とデザインの分野で開発されたシナリオ分析手法に着目し、検討するとともにその手法を教育現場へ応用し、フィールド実践にあわせたデザイン過程の方法論を開発することを目的としている。(3)さらに、日本保育学会第59回大会において、保育現場における(1)実践観察:問題点への気づき→(2)問題や出来事の共有・カンファレンス:観察者と実践者とのコミュニケーション→
フィリピンでの人獣共通感染症のレゼルボアとしての翼手目の総合的評価

翼手目(コウモリ類)は生物学的多様性とその分布・移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴をもつ特異な生物である。また、エボラウイルスなどの高病原性病原体の自然宿主と疑われており、病原体レゼルボアとして高いリスクをもつ。本研究はフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学調査を実施し、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての評価を行うことを目的とした。ミンダナオ島、ルソン島中央部、ルソン島北西部においてそれぞれ捕獲調査を行い、合計266匹の翼手目を採取した。これらのサンプルより新規のレオウイルス、ハンタウイルスを見出し、さらに病原性細菌や原虫を保有していることも明らかにした。翼手目(コウモリ)は多様性とその分布、移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴を持つ特異な生物である。エボラウイルス、マールブルグウイルス、ヘンドラウイルスなどの高病原性病原体の自然宿主と疑われており、病原体レゼルボアとして高いリスクを持つ。しかしながら、翼手目の生物学的特徴に基づいた体系的な調査は行われていない。本研究は日本に近く、多種の翼手目が生息しているフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学研究等を実施することにより、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての総合的評価を行うことを目的としている。今年度は8月13日から同月19日までの約1週間、日本から7名の研究者がフィリピンに赴き、地元フィリピン大の研究者等6名と一緒にミンダナオ諸島群で翼手目の捕獲調査を実施した。その結果、オオコウモリ4種88匹、ココウモリ1種3匹計91匹(#1-#91)を捕獲できた。口腔スワブを用いてインフルエンザウイルス抗原検出キットで検査を実施した結果、7検体(ジュフロアルーセットオオコウモリ4検体(#1, #17, #53, #59),ヨアケオオコウモリ3検体(#24, #67, #70))が陽性を呈し、この7検体を対象にMDCK細胞を用いたインフルエンザウイルス分離が試みられた。CPEが検出された検体の感染細胞上清を対象に各種ウイルスに対する特異的プライマーを用いた遺伝子検出、次世代シーケンサーを用いた解析及び透過型電子顕微鏡を用いた解析を行った。その結果、サマル島Sion Bat Caveで捕獲されたヨアケオオコウモリ由来の咽頭スワブからウイルスが検出され、レオウイルス科オルソレオウイルス属のネルソンベイレオウイルスグループに属する新規レオウイルスであった。本ウイルスの疫学はまだ不明な点が多く、今後の調査の端緒となる可能性がある。翼手目(コウモリ類)は多様性とその分布、移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴をもつ特異な生物である。今年度は2月10日15日に、日本から6名の研究者がフィリピンに赴き、地元フィリピン大学の研究者等7名と一緒にフィリピン大学ロスバニョス校周辺で翼手目の捕獲調査を行った。その結果、オオコウモリ、ココウモリ、合計で91匹を捕獲できた。ウイルス学研究者に加えて、原虫学研究者も今回のコウモリサンプルを研究したいという要望があったので、その一部を供与し、解析してもらうことにした。前年度の捕獲調査のサンプルを用いたオルソレオウイルスおよびヘルペスウイルスに関する解析結果がまとまり、学会発表および論文発表した。本研究は日本に近く、多種の翼手目が生息しているフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学研究等を実施することにより、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての総合的な評価を行うことを目的としている。今年度は2月21日から26日の6日間、フィリピン・ルソン島北西部のパンガシナン州マビニ市において翼手目の捕獲調査を実施した。日本から東京大学、東京農工大学、麻布大学、山口大学、千葉科学大学、国立感染症研究所に所属する11名の研究者(学生を含む)が参加した。マサンガイ教授(フィリピン大学ロスバニョス校獣医学部)ら、地元フィリピンの研究者も10名近く参加し、大所帯となった。その結果、捕獲作業中の死亡個体も含めると84頭の翼手目を採取することができた。今後、血清学的検査、形態学的観察あるいは分子生物学的検査等により、捕獲翼手目の病原体保有状況を調査するが、捕獲の最適期に捕獲調査を実施したため、サンプルの解析は次年度に繰り越して実施する。また、これまでに採取したサンプルを用いて解析した成果を日本獣医学会学術集会等で発表するとともに、論文としてまとめ学術誌に投稿し採択された。予定通りルソン島北部で翼手目の捕獲調査を実施することができた。

しかし、捕獲に適した季節(2月)に捕獲調査を行ったため、そのサンプルを用いた解析は次年度に実施せざるえなかった。翼手目(コウモリ類)は多様性とその分布・移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴をもつ特異な生物である。また、翼手目はエボラウイルス、マールブルグウイルス、ヘンドラウイルスなどの高病原性病原体の自然宿主と疑われており、病原体レゼルボアとして高いリスクを持つ。しかしながら、翼手目の生物学的特徴に基づいた体系的な調査は行われていない。本研究は日本に近く、多種の翼手目が生息しているフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学研究等を実施することにより、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての総合的評価を行うことを目的としている。本研究において、フィリピン大学の共同研究者らの協力により、これまでにミンダナオ諸島群(平成25年度)、ルソン島中央部(平成26年度)およびルソン島北西部(平成27年度)において翼手目の捕獲調査を実施し、合計266匹の個体(死亡個体を含む)を採取した。今年度はこれまでに採取した翼手目より得た血液(あるいは血清)、臓器、糞便等の試料を用いて、人獣共通感染症に関連する病原体について解析した。とくにこれまでにほとんど行われていなかった細菌感染症および原虫感染症に関するデータをまとめ、学会発表を行うとともに論文として発表した。これらの結果はこれまでわれわれが発表してきたコロナウイルス、ハンタウイルス、レオウイルス等の多くのウイルス感染症に加え、細菌感染症あるいは原虫感染症においても翼手目はそれら病原体のレゼルボアとして重要な生物であることを示しており、今後さらに翼手目が保有する病原体を調査することの重要性を示唆している。翼手目(コウモリ類)は生物学的多様性とその分布・移動域の広さ、巨大なコロニー形成などの特徴をもつ特異な生物である。また、エボラウイルスなどの高病原性病原体の自然宿主と疑われており、病原体レゼルボアとして高いリスクをもつ。本研究はフィリピンにおいて翼手目の保有病原体の疫学調査を実施し、翼手目の人獣共通感染症のレゼルボアとしての評価を行うことを目的とした。ミンダナオ島、ルソン島中央部、ルソン島北西部においてそれぞれ捕獲調査を行い、合計266匹の翼手目を採取した。これらのサンプルより新規のレオウイルス、ハンタウイルスを見出し、さらに病原性細菌や原虫を保有していることも明らかにした。ルソン島中部のフィリピン大学ロスバニョス校周辺で翼手目の捕獲調査を実施し、また前年度までの捕獲調査のサンプルを用いた研究成果を学会発表するとともに論文として発表することができた。2016年2月に捕獲した翼手目の血清、臓器サンプル等の解析を行い、その成果を今後国内外の学術集会において発表するとともに論文としてまとめる。28年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス学次年度も翼手目の捕獲調査に出かけ、サンプルを収集する。時期、場所については、これまで同様、フィリピン大学のマサンガイ教授らと相談の上、決定する。来年度は本研究の最終年度に当たるので、これまで以上の成果を出したい。今年度はミンダナオ諸島群で翼手目の捕獲調査を行い、91匹のコウモリを捕獲できた。また、1匹のヨアケオオコウモリからネルソンベイレオウイルスに近縁の新規ウイルスを分離することに成功した。翼手目の捕獲調査を捕獲に適した2月に実施した。そこで得られたサンプルの解析は次年度に跨ることになってしまった。
悪性神経膠腫における抗てんかん薬の抗腫瘍効果

抗てんかん薬は、evidence(研究結果)に基づいた投与を行えば、僅かかもしれないが悪性神経膠腫の延命効果に繋がるのではないかと考えている[抗腫瘍効果を期待した時の用量・投与方法。ステロイドを含む薬剤との相互作用などの十分な知見を得る必要がある]。しかし、臨床に対する基礎的研究がほとんどない。そこで、悪性神経膠腫細胞株(および脳腫瘍幹細胞:GSCs)を用いて、各種抗てんかん薬の抗腫瘍効果(細胞増殖抑制効果、遊走能や浸潤能を含む)や作用機序を検討(再開発医薬品としても期待)するとともに、化学療法施行時などにおける最善の投与方法を模索し、治療成績の向上に結び付けるための基礎的データを提示する。
歯周病原菌のケモカイン阻害因子の研究

若年生限局性歯周炎の起因菌であるActinobacillus actinomycetemcomitansの細胞質中には、耐熱性で、ブロテイナーゼKに感受性のあるケモカイン阻害因子があることが知られており、本菌の病態発現に重要な役割を演じていると考えられている。私はこのケモカイン阻害因子の同定のために、ラット好中球内のケモカイン依存性カルシウム濃度上昇阻害活性を指標とした、A.actinomycがemcomitansトランスポゾン変異株のハイスルーブットスクリーニング系を確立し、未知のケモカイン阻害因子の遺伝学的同定を行った。現在までに約4500クローンのスクリーニングを行った結果、野生株と同等に発育し、且つケモカイン阻害作用を有さない変異株を6つ同定する事に成功した。得られた0株の変異株中の一株について、トランスポソン挿入変異の入った遺伝子を、挿入したトランスポゾン配列を利用したリバースPCRとシークエンス解析によって同定した結果、シグナルペブチドペブチダーゼ(SPP)をコードする遺伝子が挿入変異を受けていることを明らかにする事ができた。SPPはシグナルペブチダーゼによって切断された後のペブチドを、さらに分解する作用を持つ膜結合型のペブチダーゼである。意図するケモカイン阻害因子は可溶性であり、膜蛋白質であるSPPが目的の因子である事は考えにくいが、本因子の発現にはSPPが深く関与している事が示唆された。若年性限局性歯周炎の起因菌であるActinobacillus actinomycetemcomitansの細胞質中には、耐熱性で、プロテイナーゼKに感受性のあるケモカイン阻害因子があることが知られており、本菌の病態発現に重要な役割を演じていると考えられている。私はこのケモカイン阻害因子の同定のために、ラット好中球内のケモカイン依存性カルシウム濃度上昇阻害活性を指標とした、A.actinomycetemcomitansトランスポゾン変異株のハイスループットスクリーニング系を確立し、未知のケモカイン阻害因子の遺伝学的同定を行った。得られた6株の変異株中の一株について、トランスポゾン挿入変異の入った遺伝子を、挿入したトランスポゾン配列を利用したリバースPCRとシークエンス解析によって同定した結果、シグナルペプチドペプチダーゼ(SPP)をコードする遺伝子が挿入変異を受けていることを明らかにする事ができた。SPPはシグナルペプチダーゼによって切断された後のペプチドを、さらに分解する作用を持つ膜結合型のペプチダーゼである。残る5つの変異株については現在解析中である。
導電性高分子を用いた光情報記憶膜に関する研究

導電性高分子に各種ドーパントが出入りする際に、絶縁体-金属転移をし、色が変化することを利用して、電気的に光情報処理ができ、かつ高速応答、高密度の光情報記憶膜としても活用できることを、既に提案し動作することを示した。本年度の研究では、導電性高分子のドーピングによる絶縁体-金属転移の機構と、光情報記憶膜としての動作特性を明らかにし、これらの知見をもとに最適の導電性高分子を用いた光情報記憶素子を作成する指針となる次の様な成果を得た。1.光情報記憶法の基本的原理であるドーピングによる絶縁体-金属転移は0.11%の微量ドープ濃度で、導電率が段階的に上昇することを明かにした。これは吸収スペクトル、ESRのドープ量依存性、特にin-situ計測によって、ポーラロン、バイポラロンの生成が大きく寄与していることが判った。2.ポリチオフェンを例として、ドーピングによるスペクトル変化の詳細な時間応答特性から、応答速度は駆動電圧のみで決まるのではなく、溶媒、膜厚の影響を顕著に受ける事、そのメカニズムは単なる膜厚方向のドーパントの拡散のみでは説明し得ないことを見い出した。3.光による情報の書き込み現象の基礎機構を調べた結果、不活性なドーパント分子の光解離による誘起ドーピング効果で説明できることを明らかにした。4.本方式による光情報記憶膜のスペクトルは導電性高分子の種類により大きく異なる。新しく合成に成功したポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンなどの導電性高分子の吸収スペクトルおよび差分スペクトルを調べた結果、分子構造と吸収スペクトルの関係もある程度明らかとなり、所望の色変化をする素子を実現する指針を得た。また印加電圧と繰り返し安定性等の重要な知見も得た。
歩行周期の規則性を用いた歩行機能の新しい評価法の開発

近年、脊髄に存在するといわれるCPG(central pattern generator)の働きが、人間の歩行の生成に関与するという学説が支持されるようになった。CPGのニューロン問の相互引き込みにより歩行様筋活動が発生していると考えられており、そのため外乱への適応にみられる歩行のしなやかさをうまく実現できるとされる。一方、高齢者の転倒予防に関する取り組みは全国的に行われているが、歩行機能を測定する項目としては、歩行速度・歩幅・歩調といった内容に留まっているのが現状である。そこで歩行周期の規則性を指標にすることで歩行生成に関与する下位中枢の機能を簡便に評価する方法を開発するために、我々はApproximate Entropy (以下ApEn)を用いて歩行中の頭部動揺周期の規則性に関する知見を集積した。結果1.歩行速度とApEn値の関係は、自由歩行速度より速い歩行速度でApEn値が低値を示し、規則性が高まった。歩調とApEn値の関係は、自由歩行以外の歩調でApEn値が低値を示した。歩行中の頭部動揺周期の規則性を定量化することで、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できる可能性が明らかになった。2.歩行周期10周期条件と30周期条件・50周期条件の間に、高い相関関係が認められた。このことから、10周期分のデータがあれば歩行中の頭部動揺周期の規則性を評価できる可能性が示唆された。歩速80,100m/min附近で、トレッドミル歩行と平地歩行のApEn値が近似を示した。このことから、15m程度の歩行距離があれば、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できることが明らかになった。3.各歩行速度における性差の比較では、どの歩行速度においても有意差は認められなかった。ApEn値と身体特性との関係は、弱い相関関係が認められた。性差や身体特性は、姿勢制御を含めた歩行に関与する中枢機能に影響を及ぼさないことが明らかになり、歩行中の頭部動揺周期の規則性評価には補正の必要性がないことが明らかになった。4.各歩速条件において、若年成人と比較して高齢者のApEn値が低値を示すことが明らかになった。加齢に伴い、歩行中の頭部動揺周期の規則性が高くなることが明らかになった。小児は姿勢制御機能が発達段階であるため、頭部動揺周期の規則性が低くなることが明らかになった。近年、脊髄に存在するといわれるCPG (central pattern generator)の働きが、人間の歩行の生成に関与するという学説が支持されるようになった。CPGのニューロン間の相互引き込みにより歩行様筋活動が発生していると考えられており、そのため外乱への適応にみられる歩行のしなやかさをうまく実現できるとされる。また、最近になって生理学等の分野において時系列データの規則性を定量化する試みがなされるようになった。加齢に伴って生理応答のゆらぎ現象が少なくなり規則的になるという報告が数多くみられる。歩行は最も基本的な周期運動であるが、その周期の時間的変動つまり規則性についてはあまり明らかでない。我々はApproximate Entropy(以下Apエントロピー)を用いて歩速が歩行中の頭部動揺周期の規則性に及ぼす影響を検討した。その結果、自由歩行の歩速、つまり歩速80m/min付近で最も規則性が高くなる可能性を発見した。このことはCPGおよび姿勢制御も含む歩行生成に関与する下位中枢の機能が自由歩行の歩速に最適化している可能性を示している。一方、現在我が国は高齢社会を迎え、多くの市町村で高齢者の体力維持増進についての取り組みが為されている。高齢者の転倒を予防しADL・QOLを高める要素として歩行能力が挙げられる。歩行機能については加齢とともに歩行速度・歩幅の減少等の変化が生じることから、これらの測定が行われ歩行機能の評価がなされている。しかしながら、歩行を生成していると考えられる下位中枢機能を測定し評価を行う方法は存在しない。そこで、歩行周期の規則性を指標にすることで歩行生成に関与する下位中枢の機能を簡便に評価する方法を開発することが本研究の最終的な目的である。本研究の最終的な目的である、歩行周期の規則性を指標にすることで歩行生成に関与する下位中枢の機能を簡便に評価する方法を開発するために、我々は昨年度までにApproximate Entropy(以下Apエントロピー)を用いて歩速が歩行中の頭部動揺周期の規則性に及ぼす影響を検討した。本年度は、将来的に実験室レベルではなくフィールドにおいて上記の歩行機能を測定するための基礎資料として、トレッドミル歩行と40m程度の実歩行の違いについて検討した。その結果、実歩行とトレッドミル歩行では、歩速に対する規則性の変化について同様の傾向を示すことが明らかとなった。つまり、40m程度の実歩行で上記の歩行機能の測定を行える可能性が示された。

近年、脊髄に存在するといわれるCPG(central pattern generator)の働きが、人間の歩行の生成に関与するという学説が支持されるようになった。CPGのニューロン問の相互引き込みにより歩行様筋活動が発生していると考えられており、そのため外乱への適応にみられる歩行のしなやかさをうまく実現できるとされる。一方、高齢者の転倒予防に関する取り組みは全国的に行われているが、歩行機能を測定する項目としては、歩行速度・歩幅・歩調といった内容に留まっているのが現状である。そこで歩行周期の規則性を指標にすることで歩行生成に関与する下位中枢の機能を簡便に評価する方法を開発するために、我々はApproximate Entropy (以下ApEn)を用いて歩行中の頭部動揺周期の規則性に関する知見を集積した。結果1.歩行速度とApEn値の関係は、自由歩行速度より速い歩行速度でApEn値が低値を示し、規則性が高まった。歩調とApEn値の関係は、自由歩行以外の歩調でApEn値が低値を示した。歩行中の頭部動揺周期の規則性を定量化することで、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できる可能性が明らかになった。2.歩行周期10周期条件と30周期条件・50周期条件の間に、高い相関関係が認められた。このことから、10周期分のデータがあれば歩行中の頭部動揺周期の規則性を評価できる可能性が示唆された。歩速80,100m/min附近で、トレッドミル歩行と平地歩行のApEn値が近似を示した。このことから、15m程度の歩行距離があれば、姿勢制御を含む歩行生成に関与する中枢機能を評価できることが明らかになった。3.各歩行速度における性差の比較では、どの歩行速度においても有意差は認められなかった。ApEn値と身体特性との関係は、弱い相関関係が認められた。性差や身体特性は、姿勢制御を含めた歩行に関与する中枢機能に影響を及ぼさないことが明らかになり、歩行中の頭部動揺周期の規則性評価には補正の必要性がないことが明らかになった。4.各歩速条件において、若年成人と比較して高齢者のApEn値が低値を示すことが明らかになった。加齢に伴い、歩行中の頭部動揺周期の規則性が高くなることが明らかになった。小児は姿勢制御機能が発達段階であるため、頭部動揺周期の規則性が低くなることが明らかになった。
有機-希土類複合系における単分子磁性の光制御を指向した研究

個々の分子が磁石として振る舞う単分子磁石(single molecule magnet, SMM)の合成に際し,重希土類金属イオンを用いる手法が注目を集めている.本研究ではTb(III), Dy(III), Ho(III)等の希土類イオンに着目し,磁気異方性発現のメカニズムと強化について結晶場の設計という観点から詳細の解明を試み,分子設計によって磁気異方性と単分子磁石挙動をコントロールするための新たな手法について提示した.単分子磁石とは一つの分子が磁石として振る舞う化合物であり,この20年間に分子磁性の分野では大きく進歩し最も注目を集めている化合物群である.その物性発現には,大きな基底スピン多重度と容易軸型の磁気異方性の導入・制御が重要であり,重希土類金属イオン,特にテルビウムやジスプロシウムの利用に注目が集まっている。本研究ではこれまでの知見に基づき, Tb-Cu二核錯体における磁気異方性の詳細の解明とその制御に関して知見を得ることを目的として遂行したものである.錯体が確実に単分子磁石となりうるための条件を構造,磁気特性,計算化学的な観点より多角的に検討を行い,単分子磁石として振る舞うために重要な磁気異方性を結晶場という立場から再検討した.その結果,単分子磁石としての特性は希土類イオンを取り巻く結晶場の形状より定性的に理解可能なこと,また同型のTb, Dy, Ho, Er錯体について系統的に磁気特性を解析することで磁気異方性の定量化も可能なことを見出すことに成功した.以上より,分子構造の設計に基づいて単分子磁石挙動を制御するための設計指針を示すことに成功するとともに,分子磁性体におけるanisotropy engineeringの概念導入にも成功した.本課題研究は希土類金属イオンと周囲の金属イオンとの相互作用の解明,光による分子磁性の制御を目指した物質系の創成と、その詳細な物性・機能性の解明を目指し,研究を開始したものであり,光による分子磁性の直接制御には至らなかったが,分子磁性を構造化学的な面から制御するための新たな設計指針を確立でき,今度の更に明示的に分子磁性制御を行うための重要な知見を得ることに成功したといえる.個々の分子が磁石として振る舞う単分子磁石(single molecule magnet, SMM)の合成に際し,重希土類金属イオンを用いる手法が注目を集めている.本研究ではTb(III), Dy(III), Ho(III)等の希土類イオンに着目し,磁気異方性発現のメカニズムと強化について結晶場の設計という観点から詳細の解明を試み,分子設計によって磁気異方性と単分子磁石挙動をコントロールするための新たな手法について提示した.化学
種々な型、強度および時間の持久的運動が脂質過酸化反応に及ぼす影響

運動の型、強度および持続時間の異なる持久的運動の過酸化脂質生成に及ぼす影響を検討するために、本年度は昨年度のトレッドミル・ウオーキングおよびジョギングに続き、フローミル(水中歩行)を行った。実施した実験の内容は以下の通りである。1)流速と歩行速度をともに3km/h、4km/hおよび5km/hで設定したフローミル上で水中ウオーキングを日を変えて各60分間行った。同様に、心拍数あるいは酸素摂取量を指標に3強度の水中歩行に相当する速度でトレッドミル歩行を行わせた。2)測定は昨年同様、運動前、運動中を通じて酸素摂取量、換気量、心拍数およびRPEを、そして運動前、運動20分、40分および60分に採血を行い、血中乳酸濃度、過酸化脂質濃度など生化学的分析を行った。3)その結果、フローミルによる水中歩行の強度に伴う過酸化脂質の変化はほぼ同様の呼吸循環機能を動員するトレッドミル歩行より少ないことが示唆された。また、血中乳酸濃度も同様な傾向を示した。4)最終年度はさらに強度の高いフィールドでのランニングに対する応答、また、強度および時間の異なる自転車エルゴメータ運動に対する過酸化脂質応答を検討し、健康づくりの分野で用いられている代表的な有酸素運動の強度および持続時間が過酸化脂質応答に及ぼす影響を系統的に明らかにしたい。運動の型、強度および持続時間の異なる持久的運動の過酸化脂質生成に及ぼす影響を検討するために、初年度において一般成人男子を対象に実験を行った。1)ATの測定のためトレッドミルウォーキングおよびジョギングから成る負荷漸増運動負荷テストを行った。2)4km/h、5km/h、および6km/hの速度でトレッドミル・ウォーキングを日を変えて各60分間行った。同様に、7km/h、8km/h、および9km/hの速度でトレッドミル・ジョギングを各60分間行った。これらの強度に対する呼吸循環応答からATに対する相対的強度を求める。3)測定は運動前、中を通じて酸素摂取量、換気量、心拍数などの呼吸循環応答およびRPEを、そして運動前、運動20分、40分および60分に採血を行い、血中乳酸濃度、過酸化脂質濃度など生化学的分析を行った。4)その結果、強度の増加に比例した呼吸循環応答およびRPEに対して、血清過酸化脂質濃度の変化は血中乳酸濃度同様、閾値の存在を示唆する傾向にあった。5)今後、さらに強度の高いランニングに対する応答、また、強度と時間の異なる水中歩行や自転車エルゴメータ運動に対する応答を検討する予定である。
拡張型心筋症に対する内科的、外科的治療法の検討

【目的】拡張型心筋症は最終的な治療法として心臓移植が挙げられるが、移植医療には深刻なドナー不足など様々な問題点もある。一方、内科的な心不全のコントロールには限界があり、また近年始められたBatista手術は、長期成績での問題が挙げられる。サイトカインが心肥大や心不全に関与していることは最近の知見で明かとなり、炎症性サイトカインであるTNF-α、IL-1βの発現には細胞内シグナル伝達系におけるp38MAPKの関与が示唆されており、抗サイトカイン療法として細胞内シグナル伝達系の制御が注目されている。そこでわれわれは、拡張型心筋症におけるp38MAPKの関与、及び抗サイトカイン療法の効果を評価した。【方法】ダール食塩感受性ラットによる拡張型心筋症モデルを作製し、p38MAPKであるFR167653(10mg/kg/day)を高血圧期(7週齢)、求心性心肥大期(11週齢)、及び代償性心拡大による心不全期(15週齢)より投与(腹腔内)、非投与群を含めた4群において19週齢に超音波検査による心機能評価、左室心筋組織におけるTNF-α、IL-1β、MCP-1のmRNAの測定(定量RT-PCR法)、左室心筋組織における病理組織学検討(免疫組織学的染色法を用いたマクロファージ集積度、線維化の進行度の評価)、及び22週における生存率を検討した。【結果】心機能は、投与群にて有意な改善が見られた。IL-1βmRNAの発現は、投与群にて有意(p<.01)に抑制された。病理組織所見では投与群にて心筋細胞間質におけるマクロファージの集積及び線維化が抑制された。22週における生存率は非投与群0%に対し、7週齢投与群90%(p=.015)、11週齢投与群50%(p=.032)と有意な上昇を認めた。【結論】拡張型心筋症における心肥大及び心不全は、マクロファージの集積を伴うp38MAPKを介したMCP-1、IL-1βの発現による機序が示唆された。また、細胞内シグナル伝達系におけるp38MAPK制御による心肥大及び心不全の抑制が示唆された。ダール食塩感受性ラットを用い拡張型心筋症モデルを作成し(ダール食塩感受性ラットに7週齢より8%高食塩食を負荷することで高血圧を呈し、約11週で著明な心肥大をきたし、約15週で拡張型の心不全をきたし、約1922週で死亡する)、7週、11週、15週以降にp38MARKinhibitorであるFR167653を10mg/kg/day、腹腔内投与した(投与群として3群)。非投与群を含めた4群において19週に(1)超音波検査、及び左室カテーテル検査による心機能評価、(2)左室心筋組織におけるTNF-α、IL-1β、MCAF/MCP-1(macrophageの遊走因子)のmRNAの測定(定量RT-PCR法)、(3)左室心筋組織における病理組織学検討(免疫組織学的染色法を用いたmacrophage集積度、fibrosisの進行度の評価を含む)を検討し、拡張型心筋症発症におけるp38MAPkinaseの関与、及び抗サイトカイン療法の効果を評価した。その結果、FR167653により心筋における炎症性サイトカインの発現が抑制され、心筋障害や心不全の改善も認めたことで、FR167653は拡張型心筋症において有効であることが示唆された。【結論】

拡張型心筋症における心肥大及び心不全は、マクロファージの集積を伴うp38MAPKを介したMCP-1、IL-1βの発現による機序が示唆された。また、細胞内シグナル伝達系におけるp38MAPK制御による心肥大及び心不全の抑制が示唆された。