hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シームレスＭＲ画像誘導手術を可能とするハイブリッドナビゲーション法の研究

2断面の再構成画像を磁石室内のシールドモニターに表示することにより、術者は障害物のない安全な穿刺経路を容易に選択することが可能となった。穿刺操作は術者がマニュアルで行う。寒天ファントムと15cmの穿刺針を用いた精度の評価実験によれば、誤差は2mm程度で十分実用に耐えうるものでることが証明された。また本システムによる穿刺については、リアルタイム画像でのモニタリングができないため、穿刺結果の確認のための撮像が必須となる。そのための機能として、穿刺後の針の位置と方向をナビゲーションソフトに記憶させておき、再び対象をマグネット内に挿入して、直ちに穿刺針に沿った撮像面を外部PCからMRシステムを制御して指定し、撮像を行うことによって、確認することが可能となった。こうした成果は2012年9月にボストンで開催された9th Interventional MRI Symposiumで発表し、高い評価を得た。光学式位置センサーであるPolarisの導入がほぼ予定通り進行するとともに、最も困難が予測された通常の臨床診断用のMR装置にナビゲーション対応できる機能を付加することが実現した。また以前使用していた非磁性の超音波モータを有するロボットを本研究でも、利用する方向で準備を進めている。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画は、トンネル型のマグネットで対象を出し入れして、内側と外側でのナビゲーションをレジストレーションなどの煩雑な操作なしにスムーズに行えるシステムの構築を目指していた。光学式の位置センサ(Polaris)と、マグネット内での電磁式位置センサ(EndoScout)を用いるハイブリッド型センサの構築とそれらの位置情報を統合したナビゲーションシステムは、予定通り作成することができ、当初の期待通りに動作した。それに加えて、当初は予定に入っていなかった、MR対応の穿刺支援ロボットを改造して、本研究に組み合わせて応用し、指定した標的を自動追尾するとともに穿刺経路に沿った再構成画像を表示して、ナビゲーションと穿刺の利便性、安定性が大きく向上した。また、外部のPCから、光学式センサの位置情報によってMRシステムを制御することに関しては困難が予想されたが、GEヘルスケアのHaque博士の協力により、予定通りクリアすることができた。2年目となる24年度は、電磁式位置センサ、光学式位置センサを統合したシステムを組み上げるとともに、それを制御するソフトウェアの開発を推進する。最終の25年度にはファントム実験や動物実験を通して精度検証と有用性の向上を図り、臨床応用できるレベルまで完成度を高めたいと考えている。これまでは寒天ファントムを用いた評価実験を行ってきたが、最終年度である25年度は、イヌやブタなどの中型大型の実験動物を用いて穿刺実験を行う予定である。動物を対象とする場合、動物のベッドを穿刺しやすいように移動させる必要が生じる可能性がある。
細胞毒性を有する海洋産環状ペプチドの合成と制癌への応用

1.ドラスタチン10の合成研究強力な細胞毒性を有する,アメフラシ由来のドラスタチン10の立体選択的かつ効率的合成方法を検討した。合成にあたっては,ドラスタチン10を構成するアミノ酸単位をまず合成し,ついでC端から順次アミノ酸構成単位を縮合し,全体を構築することにした。まずC端を構成するドラフェニンは改良ハンチ法を用いて合成し,ドラプロインはエバンス-アルド-ル反応をキイステップとして,ドライソロインはキレ-ション制御の還元をキイステップとして,それぞれ立体選択的に合成した。またN端のN,Nージメチルバリンはバリンより既知の方法で合成した。各構成成分の縮合には,主として我々の開発した多目的反応剤ジエチルリン酸シアニド(DEPC)を用い,N端保護基の脱保護にはトリフルオロ酢酸を使用した。得られたドラスタチン10は,天然品とスペクトルが一致し,またL1210培養細胞に対し強い細胞毒性を示した。さらに同一手法を用いて二,三類縁体を合成した。ドラスタチン10の合成中間体ならびに類縁体の細胞毒性については現在鋭意検討中である。2.ダイデムニンB類縁体の合成研究ダイデムニンBはホヤより単離された環状デプシペプチドで,現在臨床への応用が注目されている。すでに我々は,ダイデムニンBの効率的全合成に成功し,また毒性発現にはイソスタチン部とハイドロキシイソバレリルプロピオニル部が重要であることを明らかにした。我々は今回この二つの部分を含む簡単な類縁体の合成研究を行い,その結果いくつかの類縁体を合成することができた。現在これらの細胞毒性について検討中である。
在宅高齢者の介入拒否事例の特徴と看護職者が果たす支援方法の解明

在宅高齢者の介入拒否事例の特徴と看護職者が果たす支援方法を明らかにすることを目的として、在宅高齢者の介入拒否の改善した事例に関わった看護職者などを対象にインタビュー調査を行い、質的に分析した。認知症などがある高齢者がみられ、看護職者が医療・健康面から支援を行うことは有効であった。看護職者は、最初に情報を把握しながら信頼関係を築き、次に在宅高齢者の認識の変容を促しつつ状況に合わせ、段階を踏んだ支援を行っていた。諦めずに根気よく在宅高齢者を支援することが重要である。さらにキーパーソンを探し、地域の多職種や住民と連携して支援が行えるよう働きかけること、情報を共有し介入方法を検証することが重要である。在宅高齢者の介入拒否事例の特徴と看護職者が果たす有効な支援方法を明らかにする文献研究、介入拒否事例の対応経験のある国内外の自治体の看護職者、福祉職者、施設職員などから聞き取りを行った。介入拒否事例の特徴としては、認知症、うつやアルコール依存症といった精神障害など疾患がある高齢者、サービス利用に抵抗感を抱いている高齢者、自身の健康を過信している高齢者などがあり、世帯構造では、独居、日中独居、夫婦のみの世帯の場合があった。介入拒否を解消する有効な支援方法としては、1.本人や家族の思いを理解・受容する、2.定期的な訪問や声かけによる関係づくりをする、3.段階をふみながら福祉職者や民生委員など福祉関係者との連携を深め、少しずつ対応の幅を広げる、4.高齢者にかかわるキーパーソンの発掘とその協力関係を構築する、5.支援が必要な理由やその方法、今後の生活への見通しなどを高齢者に丁寧に説明する、6.高齢者がなじみの関係をとれるよう保健医療福祉側の主たる支援者を決める、7.民生委員や近隣住民、民間の事業者などとの協力により、見守りなどで継続的に状況を把握する、8.高齢者の意思決定を支援するための情報提供をするなどがあげられた。また、介入拒否が続き、生命等の保護上緊急性が高い場合は、関係機関と連携を図り、法的根拠により保護する方策を取っていた。支援方法については明らかになったが、事例の特徴ごとの支援方法までは十分解析できなかったので、今後研究を継続し解明していく予定である。在宅高齢者の介入拒否事例の特徴と看護職者が果たす支援方法を明らかにすることを目的に、自治体や地域包括支援センターに勤務し、介入拒否の改善した事例に関わった経験を有する保健師、看護師などの看護職者及び社会福祉職者に個別の半構造化インタビューを実施し、質的内容分析を行った。在宅高齢者の介入拒否事例は、認知症やアルコール依存などの疾患を抱えており、医療・健康面が原因の拒否がみられた。介入拒否の理由には、【無関心やうつ状態による拒否】、【自尊心や遠慮による拒否】、【経済的な理由による拒否】などがあった。在宅高齢者に対する支援方法には、【支援の展開に必要な情報を把握する】、【支援を求めやすい信頼関係を築く】、【疾患や支援・サービスに対する認識の変容を促す】、【医療・健康面から介入・支援を行う】などであった。家族や友人と協働した支援方法には、【家族や友人も一緒に支援するよう働きかける】、【家族への支援を行う】などがあり、多職種や地域住民と協働した支援方法には、【連携して介入・支援が行えるよう働きかける】、【地域で連携する体制を整える】などであった。介入拒否の理由には医療・健康面が原因による拒否も多いことから、専門職である看護職者が地域の関係者と連携しながら介入・支援を行うことは有効であった。一方で自尊心や遠慮、経済的な理由、家族による拒否に対する支援も必要である。そのためにも段階を踏みながら諦めずに訪問を重ね、情報を把握しながら信頼関係を築いていくことが看護職者の果たす支援方法として重要である。また、思いや希望に合わせると同時に疾患や支援・サービスに対する認識の変容を促す介入・支援を行うことも必要である。在宅高齢者も家族や友人、医師などの話は聞く場合も多いため、拒否されないキーパーソンを探し、それらの関係者と連携して介入・支援を行うことが有効な支援方法である。地域保健看護学在宅高齢者の介入拒否事例の特徴と看護職者が果たす有効な支援方法の概要を把握できた。在宅高齢者の介入拒否事例の特徴について、事例ごとにさらに詳細を明らかにする。看護職者自身の認識のみならず、保健福祉関係職者および住民からみた看護職者の果たす役割を、各地の事例からさらに明らかにしていく。事務手続きの関係上、一部の旅費について次年度(平成26年度)の計上になったため。次年度(平成26年度)に外国旅費他で使用予定である。
看護職の連携による子ども虐待予防・早期発見・対応プログラムの開発

子ども虐待予防・早期発見・対応をするため看護職の連携のあり方を検討した。質問紙調査1:500床以上の病院、小児専門病院を抽出し、小児が入院する病棟の管理的立場にある看護職378人を対象とし、168人から回答を得た。院内に虐待対応システムがあるのは23.8%である。病棟内看護職間の連携では、産科病棟・外来・保健所から小児病棟へ予め連携していたのは80%以上、連絡はいずれも看護職だが、外来は医師であった。病棟で連絡を受けるのは、産科病棟と外来からは看護職、保健所からは医師であった。一方、小児病棟からの報告は多く、子どもの退院時、外来への連絡はしても、看護職独自の判断で保健所へ連絡しているものは少なかった。質問紙調査2:500床以上の病院、小児専門病院の産科病棟またはNICUを管理する看護職320人が対象である。院内に虐待対応システムがあるのは、産科病棟23.1%、NICU26.5%、と少なかった。看護職間の連携はどちら病棟共に必要ととらえたのは90%以上であり、連携の必要性に対する認識は高かった。また、保健センターから病院、病院から外来や保健センターの病院内・外における連携も、必要と認識する者が90%を越えた。実際の連携状況では、保健センターからの連絡は10%程度と少なかった。産科病棟、NICUから虐待を危惧するケースの退院時、半数以上が保健センターに連絡していた。反面、退院時に外来に連絡を取っていたのは産科病棟30%と少なく、NICUでは半数であった。看護職間の連携は充分に行われてはいない状況であった。保健師聞き取り調査:病院に勤務する保健師、保健センターに勤務する保健師に対する看護職間の連携に関する聞き取り調査を実施し、分析した。勤務場所に関わらず、連携の必要性を強く認識していた。しかし、虐待を危惧するケースの捉え方について保健師と看護師・助産師の認識とのずれを感じていた。看護師・助産師では、特に親子を取り巻く背景や生活状況に関する情報の分析が充分ではないことから、連携の難しさを実感していた。同じ看護職であっても、感じ方の違いや情報の捉え方の違いを認識すると共に共通の学習の場を持つ必要性があることが示唆された。看護職の子ども虐待対応プログラム試案の作成と検討:子ども虐待対応プログラム試案(基本形)を作成した。家庭から病院、病院から家庭へのそれぞれの連携について、院内と院外に分けて情報の取り方と対応の仕方、どのような連絡方法を用いるかについても検討した。今年度は、(1)助産師・保健師・看護師の各所属部署における子ども虐待対応システムを把握するとともに、(2)イギリスにおける看護職の子ども虐待対応システムを検討する予定であった。

(1)について、助産師・保健師・看護師の各所属部署における子ども虐待対応システム把握のため、全国の500床以上の病院、母子専門病院の産科病及び小児(科)病棟の管理者である看護師長に対して郵送法による質問紙調査を行った。質問紙の作成に当たり、子ども虐待に関心をもち、被虐待児・虐待者と関わった経験のある研究協力者とともに調査内容の検討を行った。また、先行研究において、研究対象は医師ではあったが、先駆的に医療領域と保健領域で連携をとっている病院に対して、調査内容の参考とするために、聞き取り調査を加えることとし実施した。さらに、調査対象者について、病院の救急外来や救急病棟の看護師長を含めるかどうかを検討した。救急部門では、病院によって看護体制に差が大きいのではないかということ、特に救急外来の場合はさらに差が大きくなることが考えられるため、今回の調査対象者として、救急部門を含まないことにした。現在、質問紙を回収しているところであり、結果を検討するには至っていない。また、全国の保健所、政令市保健センターの保健師長に対しても、子ども虐待対応システムを調査する予定であった。しかし、市町村の合併によって、調査対象者を明確にすることが困難になることも予測された。そのため、保健所、制令市保健センターに対する調査は、次年度に行うように研究計画を変更した。現在は、調査対象者の確認作業を行っており、次年度には実施できると考えている。(2)について、医療制度そのものがわが国とは異なることを考慮し、看護職の範囲を保健師、地区担当助産師、看護師、学校看護師とした。現在、文献検討の結果をまとめている段階である。今後、病院対象の質問紙調査の分析を行うこと、保健所、政令市保健センター対象の質問紙調査の実施を進めていく予定である。今年度の予定は、質問紙調査の分析を進めることおよび虐待対応プログラムの基本形を試作することであった。調査について:子どもを有する病棟をもつ500床以上の病院および小児専門病院を抽出し、病棟管理の立場にある看護師378人を対象にした質問紙調査では、看護職168人から回答を得た。対象者の病院は一般病院61.9%、高機能病院26.2%、小児専門病院6.0%で、その43.5%が混合病棟、39.3%が小児病棟であった。虐待の病院内システムがあるのは40人(23.8%)で、システムのメンバーは医師(90.0%)、看護師(82.5%)、MSW(67,5%)、事務職(42.5%)であった。活動内容は事例検討(65.0%)、実働サポート(55.0%)、関係会議(50.0%)、マニュアル作成(40.0%)で、40.0%が定例会議をもっていた。病棟内看護職間の連携では、記録形式は95.5%が他児と同じものであり、記載内容は一般状態(96.4%)、被虐待児と家族との関係(91.1%)、被虐待児の言動(87.5%)は多かったが、看護師の被虐待児への関わり(70.5%)、家族への関わり(70.0%)はやや減少した。「定例でカンファレンスを行っている」は28.6%で、「問題があったときのみ」が51.8%であった。産科病棟・外来・保健所から小児病棟への連携では、虐待または虐待のリスクにより小児病棟に入院したのは、産科病棟からが25人、外来115人、保健所26人であり、うち連絡があったのは24人(96.0%)、109人(94.8%)、22人(84.5%)であった。連絡はいずれも看護職からが多いが、外来は医師からの連絡が27.5%あった。
胃癌における新規癌抑制遺伝子CHFRの機能解明と診断・治療への応用

新規癌抑制遺伝子CHFRは胃癌等様々な癌で不活性化が見られ、診断・治療の重要な標的でありながらその実態は不明な点が多い。本研究では、CHFRの機能を分子レベル、動物、臨床レベルで解明し、最終的には癌の新規診断・治療確立を目的として研究を行った。CHFR新規結合分子としてPARP-1を同定、その相互作用により細胞周期を制御していることを明らかにした。また、Chfrノックアウトマウス及び胃癌臨床検体ではこの制御機構が破綻し、癌の発生に関与していることを見出した。更に、抗癌剤抵抗性の分子機構を明らかにし、新規治療抵抗性改善法を提唱するに至った。本研究は、新規癌抑制遺伝子CHFRの機能、制御機構がほとんど不明であるという現状に鑑み、[○!a]CHFR結合分子を探索、分子相互作用を手がかりとしてCHFRの機能と制御の分子機構を解明し、がんの新規分子標的治療の開発基盤を築くことを目的とする。さらに[○!b]Chfrノックアウトマウスを用いて個体レベルでの発がんへの寄与を明らかにし、[○!c]胃癌臨床検体を用いてCHFRと結合分子の発現量と実際の臨床所見との相関を解析することにより、予後診断への応用を目標とした研究である。研究計画に則り、本年度は以下の4点について明らかにした。まず、(1)免疫沈降法/液体クロマトグラフ-質量分析を用い、CHFR新規結合分子としてPARP-1(Poly(ADP-ribose)polymerase-1)を同定した。さらに(2)両分子の結合をin vivoおよびin vitroで確認しまた、結合ドメインを明らかにした。CHFRがE3ユビキチンリガーゼ活性を持つことから、PARP-1がCHFRのユビキチン化/分解の標的であることが予測され、(3)in vitroおよびin vivoでCHFRがPARP-1をユビキチン化することを確認した。実際に、(4)Chfrノックアウトマウスから作製したマウス胎児繊維が細胞において、野生型と比較してPARP-1タンパク質が蓄積しており、CHFRがPARP-1タンパク質発現量を制御しているという新規知見が得られた。胃癌においてCHFRはDNA異常メチル化により高頻度にサイレンシングされていることを我々は報告しており、次年度は胃癌臨床検体におけるCHFRのメチル化ステータスとPARP-1発現量の解析、また、CHFR/PARP-1相互作用の生理学的意義について明らかにする予定である。新規がん抑制遺伝子CHFRは消化器がん等様々ながんでDNAメチル化による不活性化が見られ、分子標的治療の重要な候補でありながらその機能、制御機構は未知な点が多い。本研究では、CHFR相互作用分子を手がかりとしてCHFRの機能と制御機構を解明し、さらにChfrノックアウトマウス及び胃がん臨床検体を用いてがん発生への関与を明らかにし、最終的にはがんの新規分子標的治療の開発基盤を築くことを目的とした。CHFR新規結合分子探索の結果、PARP-1(poly[ADP-ribose]polymerase-1)を同定し、in vitro及び細胞内での結合を確認した。この結合はPARP-1の自己ポリADPリボシル化修飾により増強され、CHFRは微小管ストレスに応答してPARP-1をポリユビキチン化/分解することで細胞周期制御に関わっている、という新規細胞周期制御機構が同定された。PARP-1はがんにおいて過剰発現が報告されているが、Chfrノックアウトマウス及び胃がん臨床例を用いた解析から、CHFRの発現消失とPARP-1の過剰発現に正の相関が見られ、CHFRの不活性化がその原因となっている可能性が示唆された。また、CHFRが抗がん剤感受性に関与することから、PARP-1の活性を抑制することによりCHFRの機能を制御、抗がん剤抵抗性を改善できる可能性が示唆された。CHFR依存的にタキサン系抗がん剤に抵抗性を示す胃がん細胞に、PARP阻害剤を併用することで有意に細胞死を誘導できることを見出された。PARP阻害剤は現在、最も有力な抗がん剤候補として注目されており、本研究から新規治療法提唱された。本研究はCHFRの機能と制御の分子機構や、タキサン系抗がん剤やPARP阻害剤に対する応答機構の解明の突破口が開いたものであり、基礎医学的にも臨床応用的にも重要な結果が得られた。
新規パラジウム触媒の機能性開発研究

球状に成形した活性炭にパラジウムを担持した新しい不均一系触媒[球状成形活性炭担持型パラジウム触媒(Pd/SC)]を接触還元に用いることで、官能基選択的接触還元反応が進行することを見出した。すなわちPd/SCは、通常の粉末状Pd/Cを触媒とした場合に容易に水素化、あるいは水素化分解されるベンジルエーテル、ベンジルエステル、シアノ基、芳香族カルボニル基、N-Cbz保護基、芳香族塩素、フェノール性水酸基のO-TBS保護基に対する接触還元触媒活性を持たず、これらの官能基存在下、アルキン、アルケン、アジド、ニトロ基、脂肪族アルコールのO-TBS保護基を選択的に還元できることが明らかになった。本申請研究では、球状に成形した活性炭にパラジウムを担持させた新たな不均一系触媒(球状成形活性炭担持型パラジウム触媒(Pd/SC))を用いる新規有機合成反応の確立を目的としている。当該年度は、前年度に引き続き同一分子内に複数の還元性官能基を有する種々の基質を用いて選択的還元を行い、Pd/SC触媒による官能基選択的還元反応の一般性を確認した。すなわち、芳香族カルボニル基、芳香族塩素、シアノ基、ベンジルエステル、ベンジルエーテル、N-Cbz保護基、フェノール性水酸基のO-TBS保護基を還元することなく、これらの官能基共存下にアセチレン、オレフィン、ニトロ基、アジド基、脂肪族アルコールのO-TBS保護基のみを還元できることを示した。また、Pd/SCによる官能基選択的還元活性発現の根拠を明らかにするため、透過型電子顕微鏡(TEM)等により、活性炭の形状や金属の分布状態などについてPd/SCのさらなる解析を行った。さらに反応後のPd/SCの走査型電子顕微鏡(SEM)解析を行い、再利用実験後に触媒活性が低下する原因が、攪拌過程における触媒の物理的破損に由来するものと推察した。ところで、芳香族カルボニル基は通常の接触還元条件下で容易に還元を受け、ベンジルアルコールを経由して最終的に水素化分解されて対応するメチレン化合物へと変換されるが、Pd/SCを芳香族アルデヒドの還元に用いた場合、溶媒として利用したメタノールが反応して得られるアセタールが比較的効率よく得られることを見出した。そこで、これをPd/SCを利用したアセタール合成法として確立すべく種々芳香族アルデヒドを基質として検討したところ、いずれの場合でもアセタールの生成が確認された。また、メタノールに代えてエタノールを溶媒として用いた場合でも、アセタールが生成することを明らかにした。本年度は、球状に成形した活性炭にパラジウムを担持させた新たな触媒、(球状成形活性炭担持型パラジウム触媒(Pd/SC))を用いる官能基間での選択的還元反応の開発を目的として、下記2点について詳細に検討した。1.Pd/SCを触媒とした還元性官能基間での選択的還元反応の確立:Pd/SCによる還元活性を検討した結果、Pd/Cによる通常の接触還元で容易に還元されるシアノ基、芳香族カルボニル基、芳香族塩素、ベンジルエステル、ベンジルエーテル、N-Cbz保護基、フェノール性水酸基のO-TBS保護基は全く還元されず、これらの官能基共存下にアセチレンやオレフィン、ニトロ基、アジド基、脂肪族アルコールのO-TBS保護基のみを還元できることが明らかとなった。また、非常に興味深いことに、ともにPd/SCで還元されるアジド基とニトロ基が同一分子内に共存する基質では、アジド基のみが選択的に還元されることを見出した。Pd/SCは、これまでに開発されている官能基選択的接触還元触媒とは異なる選択性を有しており、有機合成戦略において新たな選択肢を提供できるものと考える。2.Pd/SCの再利用、解析:不均一系触媒の利点の一つとして、回収・再利用が可能であることが挙げられる。そこで、Pd/SCを用いた再利用について検討した結果、2回目までは問題なく再利用可能であった。また、Pd/SCに関して、XRDやXPS、SEM等の測定を行い、Pdが0価で担持されていることやPd以外の金属が含まれないことを確認し、活性炭の平均直径、平均細孔径、表面積等を算出した。さらに、反応後の溶液についてPd含量を測定し、Pdが漏出していないことを確認した。以上の結果は「Pd/SCによる官能基選択的接触還元反応」として、現在論文投稿中である。球状成形活性炭担持型パラジウム触媒(Pd/SC)は、濾過機能や操作性の改善、目詰まり防止等を考慮して、フロー式水素化反応装置のカラム用充填触媒として開発された新しい不均一系触媒である。

Pd/SCは、平均直径0.36 mmの球状に成形した活性炭の表層のみに0価パラジウムが担持された触媒であり、空気中でも発火性を示さず安定、かつ濾過のみで反応系から容易に除去できることから、フロー反応のみならずバッチ反応への適用も期待される。我々は、Pd/SCを触媒としたバッチ反応条件下における還元性官能基間での選択的接触還元反応を見出した。すなわち、Pd/SCは、Pd/Cを触媒とした通常の接触還元条件下で容易に水素化、あるいは水素化分解されるベンジルエーテル、ベンジルエステル、芳香族シアノ基、芳香族カルボニル基、N-Cbz保護基、フェノール性水酸基のO-TBS保護基に対する接触還元触媒活性を示さず、これらの官能基共存下、アルキン、アルケン、アジド基、ニトロ基、脂肪族アルコールのO-TBS保護基を選択的に還元できることを明らかにした。また、Pd/SC触媒によりそれぞれ還元されるアジド基とニトロ基が共存する場合には、アジド基のみが選択的に還元され、ニトロ基の還元が抑制されることを明らかにした。なお、メタノール中で部分的に還元が進行してしまう基質では、1,4-ジオキサンやアセトニトリルを溶媒とすることで過還元を抑制することができた。官能基選択的接触還元反応を達成するためには、通常、Pd/C等を触媒とした接触還元系にアミンやスルフィドに代表される触媒毒を組み合わせる、いわゆる被毒効果により触媒活性を適度に低下させる必要がある。一方、Pd/SCはその特徴的な形状のため、触媒毒を添加あるいは担持しなくとも選択的還元が進行する点に特長があり、有機合成における新たな選択肢として提供できるものと考える。有機化学当該年度は、Pd/SCを用いる官能基選択的還元反応の確立を目的として、基質一般性を確認するとともに触媒の詳細な解析を実施し、これらの研究成果をシンポジウム並びに専門誌にて発表した。研究実施計画で平成26年度に予定していたPd/SCの解析は、当該年度までにほぼ終了したことになる。今後はこれらの解析結果を触媒開発へとフィードバックし、本触媒の安定供給、改良へとつなげたいと考えている。一方、Pd/SCを用いる接触還元条件下、芳香族アルデヒドを基質として用いた場合にアセタール化が進行する反応については、他の基質や溶媒を用いてその一般性を確認した。現時点では、アセタール化効率の点でさらなる改善が必要であり、引き続き検討を行う予定である。本年度は、申請計画に従いPd/SCを用いる官能基選択性について詳細に検討し、シアノ基、芳香族カルボニル基、芳香族塩素、ベンジルエステル、ベンジルエーテル、N-Cbz保護基、フェノール性水酸基のO-TBS保護基は全く還元されず、これらの官能基共存下にアセチレンやオレフィン、ニトロ基、アジド基、脂肪族アルコールのO-TBS保護基のみを還元できることを見出した。また、25年度研究計画に示したPd/SCの解析についても、X線回折(XRD)、X線光電子分光(XPS)、走査型電子顕微鏡(SEM)、活性炭の表面積や直径、細孔の平均サイズ等の測定が終了した。さらに、Pd/SCによる再利用実験、反応後のPdの漏出量測定、反応後の液性測定等も実施した。これらの結果は「Pd/SCによる官能基選択的接触還元反応」として現在論文投稿中であり、おおむね順調に進展しているものと考える。平成26年度は、前年度に引き続きPd/SC触媒によるアセタール合成法の確立を目的として研究を進める。反応温度や反応時間、触媒量、水素圧、添加剤等について順次条件検討を重ね、アセタール合成の効率化を図るとともに、脂肪族アルデヒドやケトン等への適用拡大を検討する。また、本反応では、水素ガスが存在しないとアセタール化効率が極めて低いことが明らかとなっている。
算数・数学の学習に対する児童・生徒のニーズ傾向に関する研究

本研究は、児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析し、その傾向を把握し、今後の算数・数学教育の改善に貢献することを目的として実施された。このため、まず、内外の先行研究の成果や調査方法等を分析し、それらを踏まえ、児童・生徒の算数・数学の学習に対するニーズをとらえる枠組みについて明らかにし、その構成要素に配慮して、質問紙項目を、算数・数学の好き・嫌いとその理由、算数・数学の勉強、算数・数学を学ぶ理由及び算数・数学の問題解決の三つの視点で構成した。次いで、質問紙調査を小学校第6学年並びに中学校第3学年の二学年を対象に、日本、中国及び韓国で実施し、その結果をまとめた。明らかになったことは次の通りである。算数・数学の好き・嫌いについては、それらを規定する要因として、その成績、先生の教え方、算数・数学のおもしろさ、教師・父母・友達の言動等に分けているが、「算数・数学のおもしろさ」をあげたものが多く、嫌いな理由としては「先生の教え方」をあげるものがいた。次いで、算数・数学の勉強については、それが好きとする子どもよりも大切とする子どもの方が多い傾向があり、このことは対象学年、対象国によらない。算数・数学を学ぶ理由については、肯定的な反応が日本と韓国に比べて中国の子どもたちについて高い。とりわけ、「論理的に考えることができるようになる」との反応はとりわけ中国で特に高く、二学年とも同じ傾向にある。最後に、算数・数学の問題解決については、その過程での態度について肯定的な反応が高い傾向にあり、このことは対象学年、対象国によらない。日本の子どもについては、小学校で「別な方法を考えようとすること」、中学校で「あきらめずにいろいろ考えようとすること」においてそれぞれ韓国、中国より肯定的な反応が高くなっている。本研究は、児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析し、その傾向を適切に把握し、今後の算数・数学教育の改善に貢献しようとするものである。このため、まず児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の背景にあるかれらの「算数・数学観」及び「算数・数学の学習に対するニーズ傾向」の二つの次元から、かれらの「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析する枠組みを設定する。次いで、その枠組みに基づいて、児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析し、今後の算数・数学教育の改善のための示唆を抽出する。平成13年度は、本研究にかかわる内外の先行研究を調査・分析し、予備的な調査を実施しながら、「算数・数学観」及び「算数・数学の学習に対するニーズ傾向」の二つの次元から、児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析する枠組み(たたき台)を設定するとともに、平成14年度実施予定の児童・生徒を対象とした質問し調査の項目を作成し、その予備調査を実施した。算数・数学の好き・嫌いには、その原因、具体的には好きになる契機や嫌いになる契機があると考えられる。内容に対する契機もあれば、指導者による契機、保護者による契機もあるだろう。また、教室における社会的要因が契機となる場合もある。このような多様性を多角的に解明するためには、まず児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の背景にあるかれらの「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析する枠組みを設定する必要がある。

具体的には、算数・数学が嫌いなる契機は何か、好きになる契機は何かを、個に応じて特定することをこれまで以上に容易にし、また、算数・数学することのよさを解明することにより算数・数学が好きになる契機が如何に意味を成すようにするかを検討することをこれまで以上に平易にしていきたい。このため、平成14年度は、平成13年度の本研究にかかわる内外の先行研究の調査分析及び予備調査に基づいて設定された「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析する枠組み(素案)を精緻化するために、予備調査を重ねるとともに、各種調査における類似の調査の結果の分析を行い、平成15年度(最終年度)へ向けての準備をした。本研究は、児童・生徒の「算数・数学の好き・嫌い」の深層を分析し、その傾向を把握し、今後の算数・数学教育の改善に貢献することを目的として実施された。具体的には、まず、内外の先行研究を分析し、それを踏まえ質問紙項目を、算数・数学の好き・嫌いとその理由、算数・数学の勉強、算数・数学を学ぶ理由及び算数・数学の問題解決の三つの視点で構成した。次いで、質問紙調査を小学校第6学年並びに中学校第3学年の二学年を対象に、日本、中国及び韓国で実施し、その結果をまとめた。明らかになったことは次の通りである。算数・数学の好き・嫌いを規定する要因として、その成績、先生の教え方、算数・数学のおもしろさ、教師・父母・友達の言動等に分けているが、好き・嫌いの要因として「算数・数学のおもしろさ」をあげたものが多く、嫌いな理由としてはそれに「先生の教え方」をあげる子どもがいることである。次いで、算数・数学の勉強については、それが好きとする子どもよりも大切とする子どもの方が多い傾向があり、このことは対象学年、対象国によらないことである。算数・数学を学ぶ理由については、肯定的な反応が日本と韓国に比べて中国の子どもたちについて高いことである。とりわけ、「論理的に考えることができるようになる」との反応はとりわけ中国で特に高く、二学年とも同じ傾向にある。最後に、算数・数学の問題解決については、その過程での態度について肯定的な反応が高い傾向にあり、このことは対象学年、対象国によらない。日本の子どもについては、小学校で「別な方法を考えようとすること」、中学校で「あきらめずにいろいろ考えようとすること」においてそれぞれ韓国、中国より肯定的な反応が高い。
一日一定時間の運動鍛練による運動パフォーマンス及び体温調節反応の修飾

10日間以上、一日のうち一定時間帯にのみくり返し暑熱に暴露されたヒトでは、深部体温や体温調節反応がかつての暑熱暴露時間帯に一致して変化する。これは、一日のうち一定時間帯の暑熱暴露時間を生体が記憶し、実際に暴露がなくても暑熱に対する体温調節反応を起こすためと考えられる。運動は、熱を発生させ深部体温を上昇させるため、暑熱負荷となり得る。一日一定時間帯に運動鍛練を行うと、運動とそれに伴う心肺機能、体温調節機能等の変化は毎日同じ時間に繰り返される。したがって、運動鍛練による変化は、鍛練を実際に行った時間帯に強く起こると予想さる。本研究の目的は、一日一定時間帯にくり返し運動する方式で運動鍛錬されたヒトの体温調節機能と運動パフォーマンスが、かつて運動を行った時間帯と他の時間帯とで異なるか否かについて検討することである。日ごろ激しい運動を行っていない健康成人男子4名を被験者とし、5日間に渡り毎日、14時から16時20分まで毎日決まったメニューによる自転車エルゴメータ運動を行わせた。メニューは、最初の10分間は30%、続く10分間は40%、最後の40分間は50%VO_2maxの強度で合計60分間の運動を1セットとし、20分間の休憩をはさんで一日2セット行わせた。運動鍛練により被験者の最大酸素摂取量は有為に増加した。運動鍛練開始前、及び運動鍛練終了直後の2回、環境温25°C相対湿度40%下で、漸増的負荷による自転車エルゴメータ運動を30分間行わせた。運動負荷は初めの10分は40%Vo_2max、次の10分は60%Vo_2max、最後の10分は70%Vo_2maxとした。運動中の心拍数・深部体温の上昇、主観的運動強度は運動鍛練により減少したが、実際に運動を行った時間帯の15時付近とそうでない9時付近の運動間には著名な差異を認めなかった。10日以上、一日のうち一定時間帯にのみくり返し暑熱に暴露されたヒトでは、深部体温や体温調節反応がかつての暑熱暴露時間帯に一致して変化する。本研究の目的は、十日一定時間帯にくり返し運動する方式で運動鍛錬されたヒトの体温調節機能と運動パフォーマンスが、かつて運動を行った時間帯と他の時間帯とで異なるか否かについて検討する。日ごろ激しい運動を行っていない健康成人男子4名を被験者とし,5日間に渡り毎日、14時から16時20分まで毎日決まったメニューによる自転車エルゴメータ運動を行わせた。運動中の心泊数・深部体温の上昇、主観的運動強度は運動鍛練により減少したが、実際に運動を行った時間帯の15時付近とそうでない9時付近の運動間には著名な差異を認めなかった。来年度は被験者の数を増やすとともに運動鍛練期間を長く設定しさらに検討するする必要があると思われる。

メニューは、最初の10分間は30%、続く10分間は40%、最後の40分間は50%VO_2maxの強度で合計60分間の運動を1セットとし、20分間の休憩をはさんで一日2セット行わせた。運動鍛練により被験者の最大酸素摂取量は有為に増加した。運動鍛練開始前、及び運動鍛練終了直後の2回、環境温25°C相対湿度40%下で、漸増的負荷による自転車エルゴメータ運動を30分間行わせた。運動負荷は初めの10分は40%Vo_2max、次の10分は60%Vo_2max、最後の10分は70%Vo_2maxとした。運動中の心拍数・深部体温の上昇、主観的運動強度は運動鍛練により減少したが、実際に運動を行った時間帯の15時付近とそうでない9時付近の運動間には著名な差異を認めなかった。
並列計算機環境における家畜改良法の構築と評価

1台のファイルサーバーと8台の計算コンピュータからなる並列コンピュータシステムをつくり,このコンピュータシステムの能力の評価を行うとともに並列コンピュータシステムに適合した遺伝解析プログラムをつくる環境を整えた。システムを構成するハードウェアとしてファイルサーバーと計算クライアントはすべてPentium4の1.7MHzのCPUを内蔵し,256Mbのメモリーをもっている。ファイルサーバーは40Mbのハードディスク,CD-ROM,フロッピィーディスクを備えているが,計算サーバーはフロッピィーディスクだけを内蔵したディスクレスコンピュータとした。9台のコンピュータを有機的に結び統一的なシステムとするため,100Mbpsのスイッチングハブを介してイーサーネットで接続している。並列コンピュータのOSにはRed Hat 7.1のLinuxを導入し,並列システムのシステム管理にはRWCP(新情報処理開発機構)で開発されたScoreを導入した。ソフトウェア開発環境には富士通のパラレルFortran-Cを導入し,ソフトウェア開発環境を整えた。並列コンピュータシステムの性能評価は,計算コンピュータの接続を変えて,1CPU,2CPU,4CPUそして8CPUの場合に分けておこなった。その後,既存のGibbs Sampling用のサブルーチンプログラムを改変し,並列コンピュータ用に書き直した。今後,並列コンピュータに特化したプログラムを使った場合の計算処理能力と富士通のパラレルコンパイラーを用いて行う自動変換の性能について比較検討を行う予定である。
針葉樹型カーボンナノ構造体電子源を用いた高輝度白色X線源の開発

X線源において小型化、高エネルギー化、高出力化、高輝度化、出力安定性の向上、X線の真空外への取り出し効率向上等は重要な項目であり、これらの向上によりCT装置や分析装置などの卓上化や測定時間の短縮、また新規光源としての装置開発が可能となる。本課題では、従来の金属ターゲットに対して輝度の向上が予想される透過型カーボンターゲットにより高輝度なX線が発生できることを実証した。この成果を利用することで、その場でのX線分析が従来よりも高精度で可能となり、利用範囲拡大が望める。さらに、各種工業用X線源および装置への応用が期待できる。従来の金属ターゲットに対して透過型カーボンターゲットを用いると、入射電子エネルギー100150 keVにおいて約3倍輝度が向上することがシミュレーション結果によって得られている。本研究ではシミュレーション結果のように高輝度なX線が発生できることを実験的に実証するとともに、当研究グループにおいてこれまで使用してきた針葉樹型カーボンナノ構造体冷陰極電子源と組み合わせることによりX線スペクトルにコンタミネーション(不要な特性X線ピーク)がない高輝度な白色X線源の実現を目的として、平成26年度は準備として下記14の項目に示すようにX線源製作及びX線出射試験を進めた。1、X線源で使用する針葉樹型カーボンナノ構造体電子源の100 kV以上の高電圧印加に対応した陰極部の設計製作を行い、電子源基板へのカーボンナノ構造体成膜、出力安定化処理を行った。2、透過型カーボンターゲット上における局所的な加熱を軽減するため、ターゲットを回転可能とした。回転導入機にモーターを搭載した真空導入部を製作、回転導入機と透過型カーボンターゲット間はセラミックにより絶縁を行い、ターゲット側軸受部から高電圧印加可能及び冷却可能とした。3、X線発生用の高電圧発生回路(コッククロフト回路)及び駆動回路を製作し、150 kVまでの高電圧発生を確認した。4、100kVまで高電圧を印加し、針葉樹型カーボンナノ構造体電子源からの電子出射及びカーボンターゲットからのX線発生を確認した。平成27年度に、100150 kVの加速電圧における白色X線の出射、及び、X線のエネルギースペクトル測定を行うことで、輝度およびスペクトルの評価を実施する。本課題では、従来の金属ターゲットに対して輝度の向上が予想される透過型カーボンターゲットにより高輝度なX線が発生できることを実証するとともに、当研究グループにおいてこれまで使用してきた針葉樹型カーボンナノ構造体冷陰極電子源と組み合わせることによりX線スペクトルにコンタミネーション(不要な特性X線ピーク)がない高輝度な白色X線源の実現を目的として、X線源製作及びX線出射試験を行った。真空装置内に針葉樹型カーボンナノ構造体冷陰極電子源とカーボンターゲット(炭素板および導電性ダイヤモンド)、電流制御用引出電極を配置し、電子源とターゲット間に150kV以上の電圧印加が行えるように設計製作した。また、X線発生のため、高電圧(150 kV)が1ミリ秒から数秒程度(低出力時は連続可)の範囲で出力制御が行える高電圧回路(コッククロフト回路)および駆動回路を製作した。X線を真空外へ取り出すため、X線窓(真空窓)にはベリリウムを用い、タングステン製コリメータにより不要な散乱X線成分の除去を行っている。製作したX線源から発生するX線強度をX線検出器(サーベイメータ、シリコンドリフト検出器、ゲルマニウム半導体検出器)を用いて測定した。この結果、管電圧上昇に伴い、白色X線強度(輝度)を向上させることに成功した。本成果による高輝度白色X線源は、その場でX線分析が従来よりも高精度でできるようになり、利用範囲拡大が望める。研究実施計画に記載した通りに平成26年度は遂行した。X線源開発平成26年度に製作を行ったX線源の出力を徐々に上げていき、平成27年度中に100150 kVの加速電圧における白色X線の出射、及び、X線のエネルギースペクトル測定を行う。年度末における物品の購入において、消費税の予定額と実際のずれによって生じてしまった。平成27年度の研究計画に変更はない。
形状記憶合金を利用した耐キャビテーション材料の開発指針

キャビテーション壊食は、水車、ポンプなどの流体機械をはじめ、多くの産業機械や部材で流体が接している個所に生じている。これまでに優れた耐キャビテーション壊食性を示す材料としてTi-Ni形状記憶合金が報告されている。本研究では、Ti-Ni形状記憶合金およびTi-Ni形状記憶合金に第三元素を添加して機械的性質と変態温度を変えたTi-Ni系形状記憶合金についてキャビテーション壊食試験を行い、走査型電子顕微鏡による観察などにより、それぞれの材料の耐壊食性について検討した。いずれの材料もプラントの配管などに用いられるオーステナイト系ステンレス鋼SUS304に比べて520倍という長い潜伏期を示し、耐壊食性に優れていることがわかった。一般に壊食抵抗は硬さと良い相関性を示すとされているが、Ti-Ni系形状記憶合金は硬さとの良い相関性を得ることが出来なかった。そこで材料の表面の欠陥が影響すると考え、初期欠陥を計測し、壊食抵抗を初期欠陥だけで整理すると欠陥が多いほど壊食抵抗が低下する傾向が得られた。また、欠陥の数だけでなく欠陥の拡大する速度も壊食に影響すると考え、欠陥の拡大する速度をSEM写真より測定した。欠陥密度と欠陥の拡大速度の影響を同時に考慮するため2つの積で壊食抵抗を整理するが、欠陥の拡大速度は硬さが硬くなると速くなる傾向が得られたため、容易に測定できる硬さを用い、欠陥密度と硬さの積で壊食抵抗を整理した結果、良い相関性が得られた。よって、Ti-Ni系形状記憶合金の壊食抵抗は欠陥密度と硬さに影響を受けることがわかった。キャビテーション壊食は、キャビテーションによって発生した気泡の崩壊時の衝撃力により材料が脱落する現象であり,騒音,振動,部材の破断を導く。これまでの報告の中で耐壊食性に優れた材料としてTi-Ni形状記憶合金が挙げられる。Ti-Ni形状記憶合金に第三元素を添加すると機械的性質や変態温度を変化させることができるので,本研究では、Ti-Ni形状記憶合金に第三元素としてCo、Fe、V、Cuを添加したTi-Ni系形状記憶合金を用いてキャビテーション壊食試験を行い、耐壊食性、壊食機構について検討した。試験結果からTi-Ni系形状形状億合金はSUS304と比較して約59倍の壊食抵抗をもつことを明らかにした。一般に壊食抵抗は硬さと良い相関性を示すため、壊食抵抗と硬さの関係について整理したが、Ti-Ni系形状記憶合金の壊食抵抗は硬さとの良い相関性を得ることができなかった。表面の欠陥が壊食速度に大きく影響したので、SEMによる試験片の表面観察を行い、欠陥密度を求めた。欠陥密度と壊食抵抗の関係について欠陥密度の増加とともに壊食抵抗が低下するという傾向が見られたがTi-Ni-Coが他の形状記憶合金と比較して直線関係から大きく外れていた。初期欠陥だけでなく壊食痕の拡大する速度も壊食に影響することを考慮して検討した。キャビテーション壊食試験を5時間行うごとにSEMで同一個所を観察し、壊食痕の面積を測定して壊食痕の面積拡大速度を求めた。硬さと壊食痕の面積拡大速度の関係については,硬さが高くなると壊食痕の面積拡大速度は大きくなるという相関性が得られた。壊食に及ぼす欠陥密度と硬さの影響を同時に考慮するために,両者の積を求め壊食抵抗との関係について整理すると、欠陥密度、硬さが増加するにつれて壊食抵抗が低下するという極めて良い相関関係が得られることを明らかにした。本研究ではTi-Ni形状記憶合金およびTi-Ni形状記憶合金に第三元素を添加して機械的性質変態温度を変えたTi-Ni系形状

記憶合金についてキャビテーション壊食試験を行い、走査型電子顕微鏡による観察などにより、それぞれの材料の耐壊食性について検討した。いずれの材料もプラントの配管などに用いられるオーステナイト系ステンレス鋼SUS304に比べて520倍という長い潜伏期を示し、耐壊食性に優れていることがわかった。一般に壊食抵抗は硬さと良い相関性を示すとされているが、Ti-Ni系形状記憶合金は硬さとの良い相関性を得ることが出来なかった。そこで材料の表面の欠陥が影響すると考え、初期欠陥を計測し、壊食抵抗を初期欠陥だけで整理すると欠陥が多いほど壊食抵抗が低下する傾向が得られた。また、欠陥の数だけでなく欠陥の拡大する速度も壊食に影響すると考え、欠陥の拡大する速度をSEM写真より測定した。欠陥密度と欠陥の拡大速度の影響を同時に考慮するため2つの積で壊食抵抗を整理するが、欠陥の拡大速度は硬さが硬くなると速くなる傾向が得られたため、容易に測定できる硬さを用い、欠陥密度と硬さの積で壊食抵抗を整理した結果、良い相関性が得られた。よってTi-Ni系形状記憶合金の壊食抵抗は欠陥密度と硬さ児影響を受けることがわかった。
Helicobacter pyloriの胃粘膜表層粘液ゲル層への付着の解析

Helicobacter pyloriの胃粘膜表層粘液ゲル層に対する付着現象を、in vitroにて定量的に解析するための方法の検討を行った。その結果、粘液ゲル層を保存するようにして作製した胃粘膜組織切片にH.pyloriを反応させ、粘液ゲル層に付着した菌数を顕微鏡下で数える方法が、最も再現性が高い方法であったH.pyloriをヒト胃粘液由来のムチンで前処理することによって、本菌のゲル層への付着は有意に阻害された。従って、ムチンがH.pyloriの粘液ゲル層への付着における重要な標的分子と考えられる。しかし、ムチンによる前処理によって付着が完全に阻害されないことから、ムチン以外の標的分子も存在していると考えられる。また、我々はH.pyloriの粘液ゲル層への付着を阻害する物質のスクリーニングを行った。主に、胃粘膜防御剤および生薬由来ポリフェノールを中心にスクリーニングを行った。いくつかの胃粘膜防御剤はH.pyloriの胃粘膜上皮細胞への付着阻害効果を示したが、粘液ゲル層への付着を阻害する効果は示さなかった。一方、生薬由来ポリフェノールのうち、加水分解性タンニンのいくつかが、H.pyloriの粘液ゲル層への付着を有意に阻害した。さらに、in vivoにて粘液ゲル層への付着を解析する目的で、マウスおよびスナネズミにH.pyloriを感染させ、菌の付着の状態を組織学的に解析した。しかし、ヒト胃粘膜では、粘液ゲル層内に存在する菌の方が圧倒的に多いのに対して、これらの小動物モデルでは胃粘膜上皮細胞に付着している菌の方が多い傾向を示した。また、ヒトとこれらの小動物では、粘液ゲル層の厚みも異なっていた。以上より、これらの小動物モデルが、H.pyloriのヒト胃粘膜表層粘液ゲル層への付着の解析に有用であるかどうかについては結論を出すことができなかった。Helicobacter pylori(HP)ヒト胃粘膜に感染し、慢性胃炎・消化性潰瘍・胃癌・胃MALTリンパ腫の原因となる。HPの胃粘膜への付着はHPの感染にとって必須のステップである。従って、HPの付着現象の解析は上記の疾患をコントロールするうえで重要である。従来、HPの付着現象の研究は、胃粘膜上皮細胞に対する付着の解析を中心に進められてきた。しかし、実際にはヒトの胃粘膜において、上皮細胞に付着している菌よりも胃粘膜粘液ゲル層に存在する菌の方がはるかに多い。そこで、我々はHPの粘液ゲル層への付着の解析を行った。1.粘液ゲル層を保存した状態で固定した胃粘膜組織の切片にHPを反応させ、HPの粘液ゲル層に対する付着を観察した。その結果、HPが上皮細胞のみならず、粘液ゲル層にも付着することが判明した。また、様々な病態の患者より分離されたHPを用いて同様の実験を行ったが、いずれの株を用いても類似の結果しか得られなかった。従って、粘液ゲル層に対する付着と病態との間に特定の関係を認めることはできなかった。2.我々は胃粘液よりムチンを分離して、HPの付着におけるムチンの役割を解析した。胃粘膜組織切片にHPを反応させる前に、HPにムチンを反応させると、HPの粘液ゲル層に対する付着は阻害された。以上の結果はHPが粘液ゲル層に付着する際に、ムチンがレセプター分子として働いていることを示唆している。3.さらに、我々は胃粘液ムチンに対するHPの付着を定量的に解析する方法の開発を試みているが、未だその確立には成功していない。以上の結果はHP感染の成立において、粘液ゲル層に対する付着が重要な役割を果たすことを示唆している。しかし、それがHP関連疾患の病態形成において、どのような意義を持つのかについては、さらに検討が必要である。
リンパ浮腫の進展に伴う皮下組織とリンパ管の変化 -リンパ浮腫ケアと線維化-

本研究の目的は、リンパ浮腫の進行に伴って生じる組織の線維化に対し、それを未然に防ぐためのケアを開発することである。平成31年度は、研究の第一段階として、ラットを用いて後肢に浮腫を作成し、以下の3点について研究を行った。1)手術後経時的にインドシアニングリーン(ICG)と近赤外観察カメラシステムを用いて、蛍光リンパ管造影を行い、リンパ動態を観察する、2)リンパ管内皮細胞マーカーのLYVE-1またはポドプラニンを用いてリンパ管壁の線維化の状態を把握する、3)マッソントリゴールドナー染色を用いて皮下組織の繊維化を把握する。1)の結果、リンパ動態についてはある一定の経過後リンパは新生したリンパ管を経由し、その後静脈のほうに合流していくことが分かった。2)については、研究を行う中で順調に経過を見ていくことが難しく、ある一定の結果を得ることができなかった。3)については、リンパ管遮断後皮下脂肪が徐々に増加していったあと、その後繊維化が出現していくことを見出したが、数的に不足しており、今後も追加の実験の必要性があることがわかった。実験を進めていく中で、リンパ管遮断後の皮膚の弾力性が高まっていることが感じられた。つまり、表皮、皮下組織のいずれかにおいて圧が高まっている可能性があ。これらの圧の高まりは、リンパ浮腫家におけるドレナージ圧や弾性包帯による圧迫圧とも密接に関連する可能性がある。この点も含め研究を継続していく。計画した実験スケジュールと動物の管理を同時に進めていくことが難しかった。これまでの結果を踏まえ、今後は動物の数を増やしてリンパ管の繊維化と皮下組織の変化について重点的に研究を進めていく予定である。また、皮下組織の圧の変化について、圧力マイクロチップトランスデューサーを用い、データを集めていく。また、皮下組織とリンパ管それぞれの線維化発症の時期、線維化の進行速度について比較し、両者の関係性を明らかにする。その際に考慮する指標として、炎症状態を把握する。測定方法としては、白血球、CRPの測定、マクロファージやサイトカイン等の定量を行う。実験に使用する動物の数が予定より少なかった。次年度はその分を踏まえ、使用動物を増やす予定である。
cDNAアレイ法を用いた急性腎不全における経時的遺伝子発現プロファイルの決定

はじめに本研究では、客観的な評価基準としてアレイ法を導入し、遺伝子発現のパターンにより急性腎不全が可逆的か不可逆的かをin vitro・in vivoにおいて検討した。本年度の成果虚血再灌流障害は、近位尿細管細胞障害が病態の首座であることより、ヒト近位尿細管細胞HKC-8を用いた。HKC-8の機能的解析及び低酸素ストレスの最適条件は昨年度決定した。37°Cにて嫌気バックを用いて可逆的障害モデルは低酸素化時間時間、再酸素化時間が、非可逆的障害モデルでは低酸素化時間時間、再酸素化時間が最適である結果を用いた。昨年度HKC8にて確立した低サイクルPCR法を組合せたnon-RIターゲット増幅法によりClonTech社製nylon membrane cDNAアレイを行った。HKC-8について検討した遺伝子総数は3528、低酸素ストレスに対して可逆的な実験方法(低酸素時間+再酸素時間)では対照群に対してセリン・プロテアーゼ、Raf反応性蛋白の遺伝子群が発現増強を認めた。一方、非可逆的な実験群(低酸素15時間+再酸素時間)は対照群に対してG1/S cyclin、IL-1受容体の遺伝子群が発現増強を認めた。ここで発現の増減は1.8倍以上の差を有するもののみに絞り、23回の実験で再現性のある結果を採用した。次にin vivoの実験としてマウスの虚血再灌流モデルでの実験を行った。マウスは遺伝子操作動物が多く有用性が高いと考えられた。しかし、マウスではまず虚血再灌流モデル自体が十分確立しておらず、再現性のあるデータを得るための実験手技の調整に時間要した。特に温度管理は重要であった。マウスでは可逆性のモデルとして15分間の虚血時間と24時間の再灌流時間、非可逆性モデルとして虚血時間45分間、再灌流時間24時間をとった。当初C57/BL、BDF1などの系統で行ったが、再現性がやや悪く近交系ICRを用いて良好な再現性を得ることができた。虚血再灌流腎障害の首座である腎皮髄境界部組織により遺伝子総数2370をClonTech社製nylon membrane cDNAアレイで解析した。可逆群でFK506結合蛋白の遺伝子群が発現増強を認め、また非可逆群ではMEKや5'nuclease、IL-18の遺伝子群が発現増強を認めた。発現低下を生じた遺伝子群としては、ラミニン、CSF及びその受容体が認められたが、これらは可逆性・非可逆性の両群において認められた。現在ラットにおける検討を開始しており、年度内に終了の見込みである。はじめに急性腎不全の臨床では「発症が何時か?」が不明なことが多く基礎実験での成果を充分に生かすことができなかった。