hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
覚醒剤後遺症の慢性化機構に関する研究-病態モデル動物の作成

本研究の結果、脳内モノアミン伝達物資代謝に対する覚醒剤の慢性変化を指標にして、近交系マウスの系統間で比較したところ、従来焦点が当てられてきたドパミン神経系以外にセロトニンやアセチルコリン神経系にも変化が生じている系統が示され、系統間に特徴的な差異が示されたことが明らかにされた。ついで、これらの中から特徴的な系統(NZB/NCrj、NZW/NCrjとその交配1代のCrj:NZBWF1ならびにC57BL/6NCrjの4系統: NZB、C57BLは、ドパミン神経系を中心とした慢性的な伝達物資放出異常が示された。NZWではドパミン神経系には変化がなくセロトニン、アセチルコリン神経系に慢性的な変化が示された)を選んで、覚醒剤の慢性投与断薬、覚醒剤のchallengeにおけるopenfieldtestを繰り返し測定した。覚醒剤投与によるopenfield scoreの変化は、逆耐性を反映するhyperkinesiaの個体と、対照群の平均値よりも低値を示すhypokinesiaの個体が示された。これらの薬理反応は、覚醒剤投与量との相関の無いことも示された。これらの結果に基づいて、これらのhyperkinesiaの雌雄個体同士、hyporkinesiaの雌雄個体同士をそれぞれ交配し、選抜育種することにより、特異的な覚醒剤後遺症モデル動物を作成を開始した。選抜交配の第2代目から、逆耐性動物の発現率が顕著に示されるようになり、選抜交配の4代目においてNZWの雌性動物では、親の特性が子に引き継がれるこが示された。今後さらに、選抜育種を重ね、分子生物学的な解析を行う方向に進めたい。
非線型傾圧波に関する数値実験と室内実験

室内実験と数値実験により、回転水槽実験で得られる傾圧不安定波の非線形な振舞いを研究した。1.室内実験一定の水平加熱差を与える同軸円筒の回転水槽を用いて、実験流体の非線形性が重要と考えられる、軸対称流-非軸対称流間の履歴現象を調べた。回転率をゆっくり変化させて流れのパタ-ンをビデオテ-プに記録し、同一の回転率に対しても複数の流れパタ-ンが存在することを確認した。小型ディジタルレコ-ダと5個のディジタル温度センサモジュ-ルを用いて、長時間高分解能の時系列デ-タを取り、そのデ-タ解析を行った。パワ-スペクトル・クロススペクトル解析により、変動の時空間構造に違いがあることが判った。また、相関次元を計算することによりそれらの乱れのフラクタル構造を調べた。相関次元は乱れた流れを特徴付けるのに有効なパラメ-タであることが判った。2.数値実験境界層を充分表現できる2次元格子点モデルを作成して軸対称定常解を求め、さらに回転方向に波型をもつ微小擾乱に対する軸対称流の線形安定性を調べた。とくに次のような点に焦点を当てて系統的な実験を行った。(1)軸対称流-波動間の遷移曲線のプラントル数依存性:他の無次元数を一定にしてプラントル数を変えることはそれに合わせて回転率を変えることであり、高プラントル数流体の場合には線形安定性に対する遠心力項の役割が重要であることが判った。(2)軸対称流の安定性に対する境界層(摩擦/熱)の役割:物性定数を変えて安定性に対する敏感性を調べ、境界層の役割を明らかにした。
容積感受性陰イオンチャネルLRRC8のヘテロ多量体化と活性化能の関連性の解明

LRRC8は、細胞膨張を感知して活性化する陰イオンチャネルで、塩化物イオンなどを細胞外に排出することで細胞容積の維持に貢献する。細胞膜上では、5種類のアイソフォーム(LRRC8A-E)のうちLRRC8Aを必須の構成要素とするヘテロ六量体を形成し機能している。2018年にホモ六量体LRRC8Aの構造が決定されたものの、当該構造からはLRRC8がヘテロ化することで細胞容積を感受するようになる仕組みは明らかにできていない。本研究では、ヘテロ六量体LRRC8におけるアイソフォーム構成と活性化能の関連性を調べることで、LRRC8がヘテロ化することで機能する仕組みの理解を目指す。
核磁気共鳴画像の撮像中に生じた被写体の動きによる偽像を除去する方法の開発

本研究報告者はこれまでに,フーリエ変換した磁気共鳴信号のウェーブレット係数を用いて・被写体(患者)の動きが検出できること,・体動アーチファクト(偽像)削減への応用の可能性があることを理論的に示した.ただし,許容される体動のクラスはウェーブレット変換の時間・周波数分解能に依存し,数値実験を通してこの問題を検討することが必要である.本研究において,被写体の動きとして,位相エンコード方向へのステップ状の移動を想定し,移動の時刻と量を変化させて計算機実験を行った.これにより,本手法に関して以下の項目が明らかとなった.1.ウェーブレット変換に用いるマザ-・ウェーブレットは,モレ-(Morlet)のウェーブレットが最も望ましいこと.2.磁気共鳴信号が繰り返し方向に関して対称性の性質を持つことを利用したウェーブレット係数領域での修正が,体動アーチファクトの削減に有効であること.3.移動時刻が全撮像時間の1/2付近である場合,アーチファクト削減の効果が小さくなる現象が生じること.これは,スピンワープ法により得られる磁気共鳴信号が持つ性質に起因している.上記3.を回避する方法の開発は今後の課題であるが,全体としてほぼ期待通りの結果が得られた.現在,実際の核磁気共鳴画像装置を用いた実験の実施を計画している.本研究報告者はこれまでに,フーリエ変換した磁気共鳴信号のウェーブレット係数を用いて・被写体(患者)の動きが検出できること,・体動アーチファクト(偽像)削減への応用の可能性があることを理論的に示した.ただし,許容される体動のクラスはウェーブレット変換の時間・周波数分解能に依存し,数値実験を通してこの問題を検討することが必要である.本研究において,被写体の動きとして,位相エンコード方向へのステップ状の移動を想定し,移動の時刻と量を変化させて計算機実験を行った.これにより,本手法に関して以下の項目が明らかとなった.1.ウェーブレット変換に用いるマザ-・ウェーブレットは,モレ-(Morlet)のウェーブレットが最も望ましいこと.2.磁気共鳴信号が繰り返し方向に関して対称性の性質を持つことを利用したウェーブレット係数領域での修正が,体動アーチファクトの削減に有効であること.3.移動時刻が全撮像時間の1/2付近である場合,アーチファクト削減の効果が小さくなる現象が生じること.これは,スピンワープ法により得られる磁気共鳴信号が持つ性質に起因している.上記3.を回避する方法の開発は今後の課題であるが,全体としてほぼ期待通りの結果が得られた.現在,実際の核磁気共鳴画像装置を用いた実験の実施を計画している.
ゲノム組込み機能を付与した人工ウイルスによる遺伝子導入法の開発

まず人工ウイルスを構築するにあたって、カチオニックリポソームを用いる方法が遺伝子キャリヤーとしてのベースになりうると考えた。しかし多くの場合、血清存在下において導入効率が低下することが知られている。本研究では、まずこの問題を克服するために、我々が開発したDDABリピツドベシクルを用いる遺伝子導入法で、プロタミンを脂質修飾してDDABリピツドベシクルの脂質膜内に埋め込むことによって血清存在下においてもDNAとDDABリピツドベシクルの複合体が安定に存在できるようにすることを試みた。その結果、培養細胞において10%血清存在下でも導入効率の顕著な低下をひきおこさずに高い遺伝子導入効率を得ることに成功した。今回調製した遺伝子キャリヤーは市販されているリポフェクション試薬よりも優れた遺伝子導入効率を示した。鳥類胚を用いたin vivoでの遺伝子導入においても遺伝子の注入部位において高い遺伝子発現を示し、また複製欠損型パントロピックウイルスベクターによる遺伝子導入においても導入効率を劇的に改善することができた。また、細胞特異的な遺伝子導入に使用できるかを検討するために、トランスジェニック鳥類の作製をモデルとして、ウズラの胚発生期の将来生殖細胞となる始原生殖細胞(PGC)への遺伝子導入を目的として研究を行った。ウズラのPGCに特異的に結合するWFAレクチンをプロタミン修飾DDABリピツドベシクルに導入してPGCが血流中に現れる胚発生期に遺伝子導入を試みたところ、オレイン酸の添加によってPGCへの特異的な遺伝子導入が促進されることがわかった。さらに、このDDABリピツドベシクルを用いて導入遺伝子のゲノムへの組込み効率を向上させるために、改変型レトロウイルスインテグラーゼの開発やパントロピツクレトロウイルスベクターにおけるVSV-Gの改変についても検討を行った。人工ウイルスを構築するにあたって、カチオニックリポソームを用いる方法(リポフェクション法)が遺伝子キャリヤーとしてのベースになりうると考えられる。リポフェクション法は動物細胞へ効率的に遺伝子を導入できることが数多く報告されているが、多くの場合、血清存在下において導入効率が低下する。我々が以前に開発したDDABリピッドベシクルを用いる遺伝子導入法においても同様の問題があった。本年度は、この問題を克服することに焦点をおいて研究を行った。以前、DDABリピッドベシクルを用いる遺伝子導入法で、DNAと強く結合するタンパク質であるプロタミンを添加することで遺伝子導入効率が向上することを報告したが、今回はプロタミンを脂質修飾してDDABリピッドベシクルの脂質膜内に埋め込むことによって血清存在下においてもDNAとDDABリピッドベシクルの複合体が安定に存在できるようにすることを試みた。鳥類胚を用いたin vivoでの遺伝子導入においても遺伝子の注入部位において高い遺伝子発現を示し、また複製欠損型ウイルスベクターによる遺伝子導入においても導入効率を劇的に改善することができた。次年度においては、導入遺伝子のゲノムへの組込み効率を向上させるために、改変型レトロウイルスインテグラーゼの利用などを検討する予定である。本研究では、まずこの問題を克服するために、我々が開発したDDABリピッドベシクルを用いる遺伝子導入法で、プロタミンを脂質修飾してDDAB

リピッドベシクルの脂質膜内に埋め込むことによって血清存在下においてもDNAとDDABリピッドベシクルの複合体が安定に存在できるようにすることを試みた。その結果、培養細胞において10%血清存在下でも導入効率の顕著な低下をひきおこさずに高い遺伝子導入効率を得ることに成功した。今回調製した遺伝子キャリヤーは市販されているリポフェクション試薬よりも優れた遺伝子導入効率を示した。鳥類胚を用いたin vivoでの遺伝子導入においても遺伝子の注入部位において高い遺伝子発現を示し、また複製欠損型パントロピックウイルスベクターによる遺伝子導入においても導入効率を劇的に改善することができた。また、細胞特異的な遺伝子導入に使用できるかを検討するために、トランスジェニック鳥類の作製をモデルとして、ウズラの胚発生期の将来生殖細胞となる始原生殖細胞(PGC)への遺伝子導入を目的として研究を行った。ウズラのPGCに特異的に結合するWFAレクチンをプロタミン修飾DDABリピッドベシクルに導入してPGCが血流中に現れる胚発生期に遺伝子導入を試みたところ、オレイン酸の添加によってPGCへの特異的な遺伝子導入が促進されることがわかった。さらに、このDDABリピッドベシクルを用いて導入遺伝子のゲノムへの組込み効率を向上させるために、改変型レトロウイルスインテグラーゼの開発やパントロピックレトロウイルスベクターにおけるVSV-Gの改変についても検討を行った。
高度進行胃・大腸癌に対する癌遺伝子HER2産物の制御に基づく新しい治療法の確立

進行・再発胃、大腸癌に対する癌遺伝子HER2産物に対する抗ヒトモノクローナル抗体(Herceptin)を用いた分子標的治療の臨床応用を目的とし、以下の研究を行った。今年度は、(B)および(C)に関して、下記のような研究成果を得た。(1)in vitroで、HER2過剰発現を示す胃がん細胞株NCI-N87の増殖は、抗HER2抗体の投与にて抑制を示した。(2)in vivo実験にて、ヌードマウスの皮下に胃がん細胞株NCI-N87を投与し、腫瘤形成を行う系において、抗HER2抗体の投与によって腫瘍増殖は抑制を示した。これらの研究結果より、抗HER2抗体(Herceptin)療法は、HER2タンパク過剰発現を示す胃癌の皮下および腹腔内の腫瘍増殖を抑制しうることが明らかとなった。HER2過剰発現を示す胃癌の癌性腹膜炎の治療法としてもその有効性が期待できると考えられた。今後は再発・進行胃癌患者への臨床応用が期待できる。進行・再発胃、大腸癌に対する癌遺伝子HER2産物に対する抗ヒトモノクローナル抗体(Herceptin)を用いた分子標的治療の臨床応用を目的とし、以下の研究を進行中である。今年度は、(A)に関して、進行胃癌に対するHER2蛋白異常の検討から、下記のような研究成果を得た。(1)進行胃癌76症例を対象とし、HER2蛋白陽性群は16例(21%)であった。(2)HER2蛋白と有意な関連を示した因子は、組織型(54%vs6%,P<0.01)・静脈侵襲・リンパ節転移・肝転移(いずれもp<0.05)であった。(3)分化型胃癌40例に限ると、リンパ節転移とともに独立した予後因子であった(いずれもP<0.01)。(4)肝転移7例中6例がHER2蛋白陽性であった。(5)原発巣と転移巣とのHER2蛋白の一致率は27例中24例(87%)と高率であった。これらの研究結果より、HER2蛋白は、リンパ節転移とともに高分化型胃癌の独立した予後因子であり、原発巣と転移巣との発現一致率は高いことが明らかになった。従って、Herceptin療法は、高分化型胃癌の進行再発症例に対する分子標的治療としてその有効性が期待できると考えられた(論文投稿準備中)。来年度は、これらの結果を踏まえ、ヌードマウスの動物転移モデルを用いたHerceptinの癌増殖および転移抑制の検討を行い、臨床応用をすすめる計画である。(C)動物モデルを用いた癌増殖,転移抑制の検討(D)臨床応用における治療効果の評価今年度は、(A)および(B)に関して、下記のような研究成果を得た。(1)進行胃癌138症例を対象とし、HER2蛋白陽性群は29例(21%)であった。(2)HER2蛋白と有意な関連を示した因子は、組織型(P<0.01)と肝転移(P<0.05)であった。(3)根治手術をした分化型進行胃癌において、リンパ節転移とHER2陽性が独立した予後因子であった。(5)原発巣と転移巣とのHER2蛋白の一致率は32例中25例(84%)と高率であった。(6)Herceptinの胃癌細胞株MKN7への増殖抑制は認めなかった。これらの研究結果より、Herceptin療法は、高分化型胃癌の進行再発症例に対する分子標的治療としてその有効性が期待できると考えられた。Herceptinの抗腫瘍効果は、癌細胞に直接作用するのではなく宿主の免疫機構や癌・間質相互作用に関与する可能性が考えられた。

(2)in vivo実験にて、ヌードマウスの皮下に胃がん細胞株NCI-N87を投与し、腫瘤形成を行う系において、抗HER2抗体の投与によって腫瘍増殖は抑制を示した。これらの研究結果より、抗HER2抗体(Herceptin)療法は、HER2タンパク過剰発現を示す胃癌の皮下および腹腔内の腫瘍増殖を抑制しうることが明らかとなった。HER2過剰発現を示す胃癌の癌性腹膜炎の治療法としてもその有効性が期待できると考えられた。今後は再発・進行胃癌患者への臨床応用が期待できる。
斜視手術が眼球に与える影響に関する研究

外眼筋が眼球に付着する位置を確認するための新しい方法として、前眼部OCTについて検討した。前眼部OCTで角膜輪部から筋付着部までを描出して距離を測定することを試みた。その結果、検者間での一致度が高いこと、手術前に測定した値と術中に測定した値の一致度が高いことを明らかにし論文化した。また眼位を変えて記録することによって、測定値に差がでることから、記録に最適な眼位を明らかにした。研究成果を本年度の国内、国際学会で発表した。現在、原著論文作成中である。斜視手術を行うことによって、結膜浮腫がおきるが、手術後の経過を前眼部OCTで記録することで細隙灯顕微鏡検査でははっきりしない浮腫、嚢腫の存在があきらかになった。具体的には、結膜の厚みは、後転術では術前に比較し、付着部および付着部付近で術後に薄くなり、前転術では術前に比較し、輪部・付着部・付着部後方において術後に厚くなることが確認された。JJOに掲載された。さらに、外眼筋の切除短縮術と折り畳み短縮術で前眼部OCTで比較をしたところ術後3か月、6か月では術式間に差がないことが明らかになった。日本眼科学会にて発表した。現在原著論文作成中である。さまざまな斜視において眼位を変えて眼圧を測定すると眼圧が変化することを明らかにした。単眼上転制限では麻痺性斜視と下直筋拘縮の鑑別に有用であった。強度近視に合併する固定内斜視で斜視手術後に眼圧が低下することを報告した。麻痺性斜視と非麻痺性斜視、および続発性斜視での手術前後の眼圧の変化を測定した。その結果、筋の拘縮の有無を引っ張り試験なく判定できることが明らかになった。原著論文作成に時間がかかっているが、本年度中に採択を目標としているデータ収集は終了している。斜視があると、他人と眼をあわせて会話ができないという点で自己評価が低くなり、就職や結婚にとって不利であることが学術的調査によって明らかになった。そして、精神的なストレスから、日常生活におけるQOLが低いことがわかっている。また、斜視は、しばしば耐え難い複視を伴い、日常生活を困難にする。車の運転やコンピュータ作業といった、現代社会に不可欠な業務を安全かつ快適に行うことができないため、適切な時期に斜視の治療が求められる。一方、斜視治療は子供のときにうけるもの、という認識が強く、成人の斜視に対する治療方法はまだ改善されるべき点が多い。近年の画像診断を用いた斜視研究によって、斜視の病態がこれまで以上に多彩であることが明らかとなってきた。外眼筋だけでなく、それを取り巻く眼窩組織の影響が深く関与していることがわかってきた。従来行われなかったタイプの斜視手術が行われるようになるとともに、その手術や術後の眼球に対する影響の評価が必要である。本研究は斜視手術が眼球にあたえる影響を調査することによって、治療歴の不明な斜視患者の詳細な評価を可能にし、斜視治療成績の向上につなげることが目標である。斜視手術が眼球に及ぼす影響を評価するために、眼窩画像診断、眼圧、および角膜形状解析をもちいる。麻痺のない水平斜視、固定内斜視、外転神経麻痺に対して、第一眼位、内転位、外転位でそれぞれ眼圧を測定する。上記患者に対して、前後転術、筋移動術などを行う。斜視手術前後で眼圧の変化を調査する。同様の斜視患者で術前、術後の角膜形状を記録する。得られた値から統計学的解析を行う。その結果、検者間での一致度が高いこと、手術前に測定した値と術中に測定した値の一致度が高いことを明らかにし論文として発表した。研究成果を本年度の国内、国際学会で発表し、論文を作成する。斜視手術による侵襲を記録する方法として有用であると考える。これまでに国内学会で発表し、今後国際学会でも発表する予定である。

また、斜視は、しばしば耐え難い複視を伴い、日常生活を困難にする。車の運転やコンピュータ作業といった、現代社会に不可欠な業務を安全かつ快適に行うことができないため、適切な時期に斜視の治療が求められる。一方、斜視治療は子供のときにうけるもの、という認識が強く、成人の斜視に対する治療方法はまだ改善されるべき点が多い。近年の画像診断を用いた斜視研究によって、斜視の病態がこれまで以上に多彩であることが明らかとなってきた。外眼筋だけでなく、それを取り巻く眼窩組織の影響が深く関与していることがわかってきた。従来行われなかったタイプの斜視手術が行われるようになるとともに、その手術や術後の眼球に対する影響の評価が必要である。本研究は斜視手術が眼球にあたえる影響を調査することによって、治療歴の不明な斜視患者の詳細な評価を可能にし、斜視治療成績の向上につなげることが目標である。斜視手術が眼球に及ぼす影響を評価するために、眼窩画像診断、眼圧、および角膜形状解析をもちいる。麻痺のない水平斜視、固定内斜視、外転神経麻痺に対して、第一眼位、内転位、外転位でそれぞれ眼圧を測定する。上記患者に対して、前後転術、筋移動術などを行う。斜視手術前後で眼圧の変化を調査する。同様の斜視患者で術前、術後の角膜形状を記録する。得られた値から統計学的解析を行う。外眼筋が眼球に付着する位置を確認するための新しい方法として、前眼部OCTについて検討した。前眼部OCTで角膜輪部から筋付着部までを描出して距離を測定することを試みた。その結果、検者間での一致度が高いこと、手術前に測定した値と術中に測定した値の一致度が高いことを明らかにし論文として発表した。また眼位を変えて記録することによって、測定値に差がでることから、記録に最適な眼位を明らかにした。研究成果を本年度の国内、国際学会で発表し、論文を作成する。斜視手術を行うことによって、結膜浮腫がおきるが、手術後の経過を前眼部OCTで記録することで細隙灯顕微鏡検査でははっきりしない浮腫、嚢腫の存在があきらかになった。具体的には、結膜の厚みは、後転術では術前に比較し、付着部および付着部付近で術後に薄くなり、前転術では術前に比較し、輪部・付着部・付着部後方において術後に厚くなることが確認された。現在この結果を論文投稿中である。このように、斜視手術による侵襲を記録する方法として、前眼部OCTを用いて評価することは有用であると考える。引き続き研究を継続し、研究成果を本年度の国内、国際学会で発表する予定である。、さまざまな斜視において眼位を変えて眼圧を測定すると眼圧が変化することを明らかにした。単眼上転制限では麻痺性斜視と下直筋拘縮の鑑別に有用であった。強度近視に合併する固定内斜視で斜視手術後に眼圧が低下することを報告した。麻痺性斜視と非麻痺性斜視、および続発性斜視での手術前後の眼圧の変化を測定した。その結果、筋の拘縮の有無を引っ張り試験なく判定できることが明らかになった。これまでに国内学会で発表し、今後国際学会でも発表する予定である。その結果、検者間での一致度が高いこと、手術前に測定した値と術中に測定した値の一致度が高いことを明らかにし論文化した。
看護師の在宅療養支援を円滑にするための「患者の生活を見通す」能力開発モデルの構築

「研究の成果」平成29年から平成31年の3年間の間にエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化をめざし、課題1)概念の抽出、課題2)概念の精錬、課題3)内容妥当性の検証までをゴールとしている。平成30年度は、課題12)を主に実施した。この課題をクリアするために、2018年8月2019年2月の期間エキスパートナースにインタビュー調査を行った。対象は、過去3年間で退院調整、在宅療養支援などを特集した看護学雑誌の中で特に看護師が患者の生活を見通す能力を強化する取り組みを報告している12施設を抽出し、調査依頼の承諾が得られた7施設で協力者は16名であった。インタビューを終えた段階で研究者会議を実施し、看護師のインタビューで得られたことをふまえ、具体的な分析のプロセスを明確にした。まず1【看護師が患者の生活を見通すために何をしているのか】2【それに関わる生活を見通す能力とはどのような能力か】、3【その能力をどのように獲得したか】で進めることに決定した。現在は、各々がデータ収集した内容について確認し、1【看護師が患者の生活を見通すために何をしているのか】について述べられているデータを抽出し、コード化、カテゴリー化に向けた分析を行っている段階である。平成29年から平成31年の3年間の間にエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化をめざし、課題1)概念の抽出、課題2)概念の精錬、課題3)内容妥当性の検証までをゴールとしている。【やや遅れている】理由として、研究承諾に時間を要したこと、また調査に行ける時期が限られており、調査開始が遅れたこと、分析について議論を重ねたため分析着手の時期が遅れたことがあげられる。今後の研究の推進方策として、平成29年から令和元年の3年間の間にエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化をめざし、課題1)概念の抽出、課題2)概念の精錬、課題3)内容妥当性の検証までをゴールとしている。今年度はデータ分析をさらに進めていき、内容の妥当性の検証、アンケート調査着手までをゴールとしたい。在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化に向けて、今年度の目標は研究環境を整えたうえで質的調査を実施することであった。第一段階として現状を把握するために、過去3年間に看護関連の雑誌、学術誌において、看護師が患者の生活を見通す能力を強化する取り組みを報告している病院、論文の抽出を行った。医学中央雑誌を用いて「退院支援」「在宅療養」「病棟看護師」をキーワードとする件名検索を行い55件抽出した。その中で、退院支援の取り組みに関する論文を対象に17件を対象にした。また主要な日本看護系学会のオンラインジャーナルより「退院調整」をキーワードとした結果原著論文3本を抽出した。その結果、病院の退院支援看護師の実践状況について、自宅退院の実現に向け準備をする看護師の能力の向上が見られない、病棟看護師の退院支援に関する関心や知識も個人差があるため患者の退院後の生活をイメージできない者が増えることが予測された。一方で退院調整看護師と訪問看護師の協働が退院調整上の課題解決には有用との報告が見られた。病棟看護師は患者の入院前の生活状況や家族の介護力の情報が取りにくく、退院支援を行う際に在宅生活のイメージが持ちにくいとの報告も見られた。現状としては、生活を見通す能力を獲得した看護師の育成において課題がみられることが明らかとなった。第2段階として、質的調査依頼を行う施設を抽出するために、医学中央雑誌Web版を用いて「退院調整」「退院調整看護師」をキーワードとする件名検索を行い30件を抽出した。過去3年間で退院調整、在宅療養支援などを特集した看護学雑誌の中で特に看護師が患者の生活を見通す能力を強化する取り組みを報告している12病院の看護部長の名前と所属を抽出しリストを作成した。2月に所属大学の研究倫理委員会に研究倫理書類を申請し、3月に承認を得た。平成29年度はエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化を行うために調査がスタートできることを目標とした。予定していた計画は、<課題1>調査を行うために全国の中で先駆的に外来ー病棟ー地域への連携を整備している急性期病院を探索する、<課題2>調査を行うため研究倫理申請の手続きを行う、<課題3>質的調査を実施する。以上の3つを実施する計画であった。現状として課題2まではすでに終えている。課題3の調査をこれから実施するところである。【やや遅れている】理由として、研究協力となる施設が予想していた以上に少ないこと等で、当初の計画を変更せざるを得なかったこと、研究倫理申請のとりかかりが遅れたことが原因である。

この課題をクリアするために、2018年8月2019年2月の期間エキスパートナースにインタビュー調査を行った。対象は、過去3年間で退院調整、在宅療養支援などを特集した看護学雑誌の中で特に看護師が患者の生活を見通す能力を強化する取り組みを報告している12施設を抽出し、調査依頼の承諾が得られた7施設で協力者は16名であった。インタビューを終えた段階で研究者会議を実施し、看護師のインタビューで得られたことをふまえ、具体的な分析のプロセスを明確にした。まず1【看護師が患者の生活を見通すために何をしているのか】2【それに関わる生活を見通す能力とはどのような能力か】、3【その能力をどのように獲得したか】で進めることに決定した。現在は、各々がデータ収集した内容について確認し、1【看護師が患者の生活を見通すために何をしているのか】について述べられているデータを抽出し、コード化、カテゴリー化に向けた分析を行っている段階である。平成29年から平成31年の3年間の間にエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化をめざし、課題1)概念の抽出、課題2)概念の精錬、課題3)内容妥当性の検証までをゴールとしている。平成30年度は、課題12)を主に実施した。【やや遅れている】理由として、研究承諾に時間を要したこと、また調査に行ける時期が限られており、調査開始が遅れたこと、分析について議論を重ねたため分析着手の時期が遅れたことがあげられる。過去3年間で退院調整、在宅療養支援などを特集した看護学雑誌の中で特に看護師が患者の生活を見通す能力を強化する取り組みを報告している12病院の看護部長の名前と所属を抽出しリストを作成した。これにそって各施設に連絡を行い、7月から質的調査を開始し、年内にデータの分析を行う予定である。今後の研究の推進方策として、平成29年から令和元年の3年間の間にエキスパートナースの在宅療養支援に向けた患者の生活を見通す能力とその獲得プロセスの構造化をめざし、課題1)概念の抽出、課題2)概念の精錬、課題3)内容妥当性の検証までをゴールとしている。今年度はデータ分析をさらに進めていき、内容の妥当性の検証、アンケート調査着手までをゴールとしたい。平成29年度使用額が生じた理由は質的な調査が実施できなかったこと、研究への支援を依頼できなかったことであるが、平成30年度は、調査を開始できる段階にきたために、調査にかかる旅費、謝金、人件費等は計画通り執行していく予定である。次年度使用額が生じた理由として、学術集会における成果発表や論文投稿に着手する予定であったが、進捗状況が遅れており実現ができなかったことである。次年度の使用計画としては年23回の学術集会への出席、発表を目指したい。
次世代シークエンサーによるHPV準種解析：子宮頸部発癌との関連について

ヒトパピローマウイルス(HPV)は子宮頸癌及びその前癌病変(CIN)の原因である。HPVは遺伝子配列の異なるバリアントや準種と呼ばれる突然変異株を多数生じる。本研究は日本人女性の子宮頸癌・CIN患者で高頻度に検出されるHPV16/52/58型を対象に各型のバリアント・準種が子宮頸部発癌にどのように関与しているかを検討した。(1) HPV52/58の全ゲノム配列解析:子宮頸癌及びCIN患者検体から抽出したDNAからPCRにてHPV52/58の全ゲノム領域を増幅し次世代シークエンサーによる配列解読を行った。HPV52/58のバリアント分布は、HPV52でlineage B , HPV58でlineage Aに著しく偏りHPV52/58間で異なるウイルス遺伝子産物内にアミノ酸残基の多様性が観察された。(2) HPV16/52/58の多様性解析:子宮頸癌・CIN患者を対象に次世代シークエンサーによる配列解析を行った。その結果、0.5%以上の頻度で多様性を示すゲノム配列部位が多数見出された。その大部分がC to TまたはG to A置換変異であったことからAPOBEC3蛋白質の関与が示唆された。(3)HPV16型のバリアント分布および新規バリアントの同定:HPV16型のバリアント分布を細胞診正常者,CIN1, CIN2/3,子宮頸癌患者でそれぞれ比較検討した。lineage Aが大部分を占め、特にA4バリアントが子宮頸癌への関連が有意に高いことを示した。また本研究でlineage Aの中で独立したクラスターを作りE7、E2、L2蛋白質に特徴的なアミノ酸置換を有するバリアントを新たにA5バリアントとして同定した。(4)HPV16型陽性子宮頸癌患者の型別・進行期別の予後:HPV16陽性進行子宮頸癌患者で予後が良好であった。放射線・抗癌剤の感受性の違いが原因として考えられた。ヒトパピローマウイルス(HPV)は子宮頸癌及びその前癌病変(CIN)の原因となるDNAウイルスである。特にHPV16型は子宮頸癌患者から最も多く検出されるウイルスであり、同じHPV16型でも遺伝子配列の異なる「バリアント」や「ウイルス準種」と呼ばれる突然変異株を多数生じることが知られている。これはわが国の子宮頸癌患者並びにCIN患者において高頻度に検出されるHPV16,18,31,52,58型を対象に各型のウイルス準種が子宮頸部発癌にどのように関与しているかを明確にすることを目的とした研究である。1施設間での研究システムの構築筑波大学附属病院で患者さんの同意を得た後子宮頸部擦過細胞を採取し、保存容器に保管し直ちに匿名化した。臨床情報(年齢,子宮頸部細胞診/組織診結果,治療内容など)を加えパスワード付きデータベースを作成しメールで交換した。検体は注意深く梱包し国立感染研究所病原体ゲノム解析センターへ送付し解析した。個人情報に配慮しつつ情報を共有できた。2様々なグレードのCIN検体を用いた横断的解析2016年3月31日までに計53検体を採取し、HPV DNAの型判定を行った。対象の平均年齢は40.2歳、内訳は慢性頸管炎1名、CIN1(子宮頸部軽度異形成)3名、CIN2(子宮頸部中等度異形成)9名、CIN3(子宮頸部高度異形成または子宮頸部上皮内癌)19名、子宮頸部上皮内腺癌(AIS)5名、子宮頸部浸潤癌16名であった。病変別のHPV型分布(重複感染を含む)はCIN1で34・58型各1名、CIN2で16型5名、52・58型各3名、CIN3で16型9名、18型1名、31・35・52・59・82型が各2名、39・51・58・68型が各1名、子宮頸部上皮内腺癌(AIS)が18型5名、浸潤癌では16型8名、18・53・58型が各2名、26・39・52・66・69型が各1名であった。初年度は主に今後継続する研究のシステムを構築した。臨床検体を使用する研究であるため、研究のプロトコールを作成し筑波大学附属病院内の倫理委員会に諮り承認を得た。次いで患者さんへの説明と同意の取得方法および子宮頸部からの擦過細胞サンプリングの方法を院内で一定化した。対象となった症例を匿名化後登録し、臨床所見(年齢、病理組織診断、術式など)とHPV型判定の結果を暗証番号つきのリストとして作成した。このリストを研究者同士で共有した。子宮頸部より採取した擦過細胞からHPV DNAを抽出後HPV型判定を行った。準種解析の準備としてHPV16型陽性症例を対象にlong PCR法を用いたHPVの全ゲノム増幅を行った。従って、概ね順調に研究が進行していると考えている。ヒトパピローマウイルス(HPV)は子宮頸癌及びその前癌病変の原因となるDNAウイルスである。

これはわが国の子宮頸癌患者並びにCIN患者において高頻度に検出されるHPV16,18,31,52,58型を対象に各型のウイルス準種が子宮頸部発癌にどのように関与しているかを明確にすることを目的とした研究である。2017年3月末の時点で計136検体を収集し、子宮頸部上皮内病変(CIN1/2/3)及び子宮頸癌患者におけるHPVタイピングを行い、16.18.31.52.58型を中心にフルゲノム解析および次世代シークエンサーを用いてバリアントとウイルス準種を検出し・検討した。本邦において子宮頸癌や高度子宮頸部上皮内病変(CIN2/3)で比較的高頻度に検出されるHPV52,58型でも組織診断によりバリアントの存在にある傾向があることが確認された。こちらについてはさらに検討を進めるとともに現時点での知見について学会発表や論文作成の準備を行っている。また、ウイルス準種においてもHPV16.52.58型陽性の軽度子宮頸部上皮内病変(CIN1)とCIN2/3及び子宮頸癌での比較で遺伝子変異の頻度に差があることが確認されたため、こちらについても学会発表の準備中である。また主任研究者の異動に伴い、新施設でも検体収集ができるよう再度倫理審査及び検体や患者情報の行き来について再度準備を行った。1.症例集積上記に述べたとおり検体数は130を超えており、また現在も最低月10検体は集積できている。2.検討現時点での知見も上記の通り得られており、学会や論文で発表する準備も進められている。ヒトパピローマウイルス(HPV)は子宮頸癌及びその前癌病変(CIN)の原因である。HPVは遺伝子配列の異なるバリアントや準種と呼ばれる突然変異株を多数生じることが知られている。本研究はわが国の子宮頸癌・CIN患者で高頻度に検出されるHPV16,18,31,52,58型を対象に各型のウイルス準種が子宮頸部発癌にどのように関与しているかを明確にすることを目的としている。2018年3月末の時点で計202検体を収集し以下の通り検討した。(1) HPV52/58の全ゲノム配列解析日本人女性の子宮頸癌及びCIN病変に検出されるHPV52/58の全ゲノム配列を決定し、その配列多様性を解析した。臨床検体から抽出したDNAからPCRにてHPV52/58の全ゲノム領域を増幅し、Nextera XT kitを用いてライブラリー化して、次世代シークエンサーによる配列解読を行った。その結果、HPV52/58のバリアント分布は、HPV52でlineage B (50/52検体)、HPV58でlineage A (47/48検体)に著しく偏っていた。またHPV52/58間で異なるウイルス遺伝子産物内にアミノ酸残基の多様性が観察された。(2)次世代シークエンサーを用いたHPVゲノムの多様性解析患者体内でのHPVゲノム配列の多様性を次世代シークエンサーで解析することを目的に臨床検体からDNA抽出、HPVジェノタイピングの後、HPV16/52/58陽性の検体からlong PCRにて全長HPVゲノムを増幅した。得られたPCR産物をNextera XT kitを用いてライブラリー化し、次世代シークエンサーによる配列解析を行った。その結果、0.5%以上の頻度で多様性を示すゲノム配列部位が多数見出された。その大部分がC to TまたはG to A置換変異であったことからAPOBEC3蛋白質の関与が示唆された。上記に述べたとおり検体数は200を超えており、現在も集積中である。現時点での知見も上記の通り得られており既に論文が2編アクセプトされている。HPVは遺伝子配列の異なるバリアントや準種と呼ばれる突然変異株を多数生じる。
Diels-Alder反応-環開裂反応を機軸とする生理活性天然物の合成研究

本研究は著者らがこれまで行ってきた多環状化合物の環開裂反応による光学活性ビシクロ環化合物合成法を複素環天然物合成に発展的に展開する目的で行われた。今回は、フラン誘導体のDiels-Alder反応による7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン系化合物の合成と、その誘導体の環開裂反応を基軸とした多環性複素環化合物の新規構築法開発に焦点を絞り、血中コレステロール低下作用物質Zaragozic Acid類を標的にそれらの新規合成ルートの開発を検討した。その結果、必要な全ての官能基を備えたZaragozic Acidコア部の高立体選択的合成法を確立することができた。これは、2,5-二置換フラン誘導体とジメチルアセチレンジカルボキシラートとのDiels-Alder反応でまず7-オキサビシクロ[2.2.2]ヘプタジエン誘導体を合成し、次いで孤立オレフィンの過酸によるエポキシ化、共役オレフィンの四酸化オスミウムによるcis-ジオール化、エステルによる隣接基関与を利用したラクトン化反応を行い四つの水酸基が高立体選択的に導入された化合物とし、これをCl'位に脱離基を有する化合物に誘導後、環開裂反応により分子内にケトン及びオレフィンを有するテトラヒドロフラン誘導体へと変換し、ケトンの還元に続く分子内アセタール化反応でコア部である2,8-ジオキサビシクロ[3.2.1]オクタン誘導体とするものである。さらに光学活性Zaragozic Acid合成に向けた検討では、コア部合成ルート初期段階のmeso-ジエステルのPLEによる不斉加水分解により合成中間体を光学活性体として得ることに成功した。現在、天然型Zaragozic Acidの合成を検討中である。本研究はフラン誘導体のDiela-Alder反応による7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン環の形成と環開裂反応の組合せによる多環性複素環の構築を機軸とし、効果的に生理活性天然物を合成する方法を開発することを目的としている。本年度は真菌Phoma sp.(Coelomycetes)から見出されたZaragozic Acidを標的化合物とし検討を行った。この化合物は高度に酸化段階の進んだ2,8-オキサビシクロ[3.2.1]オクタン環(コア部)と二つの側鎖部を持つことを構造上の特徴とし、強いスクアレン合成酵素阻害活性を示すことから新しいタイプの高コレステロール血症治療薬の有力な候補の一つとなっている。本研究の結果、この合成における最大の問題点である8置換2,8-オキサビシクロ[3.2.1]オクタン環の効果的合成法の開発に成功した。この合成は、まず2,5-ジ(ベンジルオキシメチル)フランとジメチルアセチレンジカルボキシラートとのDiela-Alder反応で7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタジエン誘導体を合成し、次に孤立オレフィンの過酸によるエポキシ化、共役オレフィンの四酸化オスミウムによるcis-ジオール化に続き、エステルの隣接基関与を利用したラクトン化反応を行い4つのOH基が立体選択的に導入された7-オキサビシクロ[2.2.1]ヘプタン誘導体を合成し、さらにこれをC1'位に脱離基を有する化合物に誘導し、環開裂反応後、ヨードアセタール化による環の巻き直しを行いコア部分を構築するものである。この方法により全ての不斉中心を備えたZaragozic Acidコア部が効率的に合成できる。

今回は、フラン誘導体のDiels-Alder反応による7-オキサビシクロ[2.2.1]へプタン系化合物の合成と、その誘導体の環開裂反応を基軸とした多環性複素環化合物の新規構築法開発に焦点を絞り、血中コレステロール低下作用物質Zaragozic Acid類を標的にそれらの新規合成ルートの開発を検討した。その結果、必要な全ての官能基を備えたZaragozic Acidコア部の高立体選択的合成法を確立することができた。これは、2,5-二置換フラン誘導体とジメチルアセチレンジカルボキシラートとのDiels-Alder反応でまず7-オキサビシクロ[2.2.2]へプタジエン誘導体を合成し、次いで孤立オレフィンの過酸によるエポキシ化、共役オレフィンの四酸化オスミウムによるcis-ジオール化、エステルによる隣接基関与を利用したラクトン化反応を行い四つの水酸基が高立体選択的に導入された化合物とし、これをCl'位に脱離基を有する化合物に誘導後、環開裂反応により分子内にケトン及びオレフィンを有するフラン誘導体へと変換し、ケトンの還元に続く分子内アセタール化反応でコア部である2,8-ジオキサビシクロ[3.2.1]オクタン誘導体とするものである。さらに光学活性Zaragozic Acid合成に向けた検討では、コア部合成ルート初期段階のメソジエステルのPLEによる不斉加水分解により合成中間体を光学活性体として得ることに成功した。現在、天然型Zaragozic Acidの合成を検討中である。
SPECT動態撮像を用いた局所残存肝予備能の定量解析法の開発と臨床応用

肝臓のイメージングのための放射線医薬品として、DTPAを介してアシアロ糖蛋白にTc-99mを標識したTc-99m-GSA(ガラクトシル人血清アルブミンジエチレントリアミン5酢酸テクネシウム、以下GSA)を用いた。GSAを静脈から投与し、多検出器型SPECT専用撮像装置で動態細胞を行い、得られたデータから1分ごとのSPECT画像を再構成した。解析には投与後2分後と7分後の2画像のみを用いた。定量解析法としてすでにプラナー撮像を用いて検討を行っているExtraction Index(EI)をSPECTに応用した。Extraction Indexは以下の式で与えられ、投与後2-7分の5分間において肝臓に摂取されたGSAの量の血中GSA量に対する割合を反映すると考えられる。ここでLn, Hnは投与後n分における肝臓ならびに心内腔のピクセルごとのカウントを表す。EIはSPECT像間での演算によりピクセルごとに得られる値であるから、EIの値を持った肝臓のSPECT像であるEI像を作成することが可能となり、これをスケールを統一してカラー表示することにより、異なる症例間での肝予備能の比較を試みた。その結果、視覚的に容易に肝機能障害の重症度を認知することができ、画像に関心領域を設定して得られたEI値は血液検査などから得られた肝障害の重症度と相関した。正常例と軽度の肝機能障害例との分離も良好であり、データ収集方法や解析法の容易さからルーチン検査での利用価値も高いと考えられる。ただし、組織による光子の減弱のために肝門付近など深部の定量値が過小評価されることが判明し、散乱・吸収補正を本解析法に適用する必要があると考えている。
酸化膜アンチドープ制御機構解明と新元素構成トランジスタのマテリアルデザイン

アモルファス酸化インジウム薄膜を伝導チャネルとした薄膜トランジスタにおいて、特性の不安定性を抑制するための添加元素がホスト材料に及ぼす効果を調べた。アモルファス酸化インジウム薄膜の構造の安定性は、アモルファス中の酸素欠損の密度に依存する。伝導の安定性は、伝導電子を供給する酸素欠損の密度に反比例する。この安定化のためにSiを添加した。原子半径の小さいSiの添加は、ホスト酸化インジウムを歪ませて、伝導電子の5s軌道の重なり確率を高めていることがわかった。これらの知見を基にして、Si添加の少ない構造不安定な高導電層と高密度でSiを添加した低導電性層を積層して、特性を補う構造の形成に成功した。次世代の高精細かつ画期的な省エネ型のディスプレイ実現のため、高移動度かつ高信頼性酸化膜電界効果トランジスタ(OxTFT)を創生することが、本研究ならびに本研究の展開目標である。本研究の具体的な研究開発の目的としては、酸化膜中の酸素原子空孔(Vo)に伴う“乱れ"に着目した基礎物性の解明であり、我々独自の“不安定Voを抑制できる酸化膜"にて、伝導の乱れと不安定Voの相関を明らかにして、新元素構成酸化膜のマテリアルデザインを確立することを目指している。H27+繰越期間にて、これまでに単層膜の薄膜トランジスタ試作・評価によって、電荷トラップの形成密度は添加元素で制御できるものの、移動度の低下が元素添加によって低下することが、当初の予定に反して生じていることがわかったことを踏まえて、当初想定の従来の単層構造に代えて、2層複合膜の新構造での成膜組み合わせを検討した。この2層積層膜を薄膜トランジスタに加工して、学術的な新規性と実用性の高い素子の試作と評価を行った。従来の半導体膜を半分の厚さとして、この上に絶縁膜を形成する多層膜を成膜し、絶縁膜の上からソースとドレン電極を形成して薄膜トランジスタとした。この素子は、従来の半導体部位が半分であるにも関わらず、薄膜トランジスタとして充分な電流を流すことが出来るだけでなく、絶縁膜部位が薄膜の構造安定性を高める効果も得られた。この結果を詳細に解析して、論文としてまとめて、国際誌に発表することが出来た。当初予想できない薄膜特性が研究の途中で得られて、4ヶ月の修正となったが、2層構造の試作と評価によって、最終目標の素子安定化への研究が進んだ。これまでに単層膜の薄膜トランジスタ試作・評価によって、電荷トラップの形成密度は添加元素で制御できるものの、移動度の低下が元素添加によって低下することが、当初の予定に反して生じていることがわかったことを踏まえて、当初想定の従来の単層構造に代えて、2層複合膜の新構造での成膜組み合わせを検討した。さらに薄膜トランジスタとしての特性の向上を目指して、酸化インジウム膜を原子層1層づつ積層し確実に酸化反応を生じさせながら、酸化膜を造ることを試みている。当初予想できない薄膜特性が研究の途中で得られ、関連の知見を優先してまとめる必要が生じるなどで予定の変更は生じたが、得られた結果を踏まえて新たな構造を提案して評価することが出来たため、結果として本研究の目標である素子特性安定化に向けて順調に進捗している。次世代の高精細かつ画期的な省エネ型のディスプレイ実現のため、高移動度かつ高信頼性酸化膜電界効果トランジスタの創生が必至である。高移動度であることで、素子サイズを縮小でき、高信頼度であることで素子動作電圧を最適化し低減出来る。これに因って、さらなる高精細化が可能の上に、高精細化に伴う消費電力の増大を抑制することが可能となる。つまり、薄膜トランジスタの進化は、次世代のエネルギー消費削減に多大な貢献が可能となる。この実現のための基礎学理解明が本研究の展開目標である。本研究の具体的な研究開発の目的としては、酸化膜中の酸素原子空孔(Vo)に伴う“乱れ"に着目した基礎物性の解明であり、我々独自の“不安定Voを抑制できる酸化膜"にて、伝導の乱れと不安定Voの相関を明らかにして、新元素構成酸化膜のマテリアルデザインを目指している。これまでに単層膜の薄膜トランジスタ試作・評価によって、電荷トラップの形成密度は添加元素で制御できるものの、移動度の低下が元素添加によって低下することが、当初の予定以上に厳しく効いて、特性を低減させることがわかった。この低減を踏まえて、当初想定の従来の単層構造に代えて、2層複合膜の新構造での成膜組み合わせを検討した。

この2層積層膜を薄膜トランジスタに加工して、学術的な新規性と実用性の高い素子の試作と評価を行った。従来の半導体膜を半分の厚さとして、この上に絶縁膜を形成する多層膜を成膜し、絶縁膜の上からソースとドレン電極を形成して薄膜トランジスタとした。この素子は、従来の半導体部位が半分であるにも関わらず、薄膜トランジスタとして充分な電流を流すことが出来るだけでなく、絶縁膜部位が薄膜の構造安定性を高める効果も得られた。さらに薄膜トランジスタとしての特性の向上を目指して、酸化インジウム膜を原子層毎に積層して確実に酸化反応を生じさせながら、酸化膜を造ることを試みている。アモルファス酸化インジウム薄膜を伝導チャネルとした薄膜トランジスタにおいて、特性の不安定性を抑制するための添加元素がホスト材料に及ぼす効果を調べた。アモルファス酸化インジウム薄膜の構造の安定性は、アモルファス中の酸素欠損の密度に依存する。伝導の安定性は、伝導電子を供給する酸素欠損の密度に反比例する。この安定化のためにSiを添加した。原子半径の小さいSiの添加は、ホスト酸化インジウムを歪ませて、伝導電子の5s軌道の重なり確率を高めていることがわかった。これらの知見を基にして、Si添加の少ない構造不安定な高導電層と高密度でSiを添加した低導電性層を積層して、特性を補う構造の形成に成功した。薄膜の構造に関して、原子レベルのボンディング構造を詳細に解明するために、SPring8の共同利用を活用させて頂き、薄膜の安定性・不安定性に関しての知見を得られる計測を行う予定である。安定・不安定は、アニール温度を調整することで、アモルファスフィルムから多結晶フィルムに転位することに着目して、薄膜を系統的に準備して、格子状態を詳細に調べる。この計測に関して、スパッタ成膜にて調整可能なアモルファス薄膜中の酸素欠損密度と結晶化転位の関連ならびに微細構造を俯瞰することで、本薄膜を詳細に知ることが出来るはずである。この知見を基として、特性の安定性が大きな問題となっている酸化膜半導体の制御法を確立してくことを目指すこれまでに薄膜作製や電気伝導特性の評価、ならびにSPring-8実験での原子レベルでの構造解明等によって、薄膜特性の安定性・不安定性に関しての知見を得てきた。ここまで評価してきた膜は、マグネトロンスパッタ成膜での薄膜であり、膜に含まれる酸素欠損密度の制御性の向上を行ってきたことになる。これまでの酸素欠損の振る舞いを知見として、今後は薄膜をより確実に酸化させながら成膜する技術を開発する予定である。具体的には、原子層積層システム(Atomic Layer Deposition)にて1層毎の積層を行って薄膜を形成し、スパッタ膜との比較を行う。これら成膜で知見を蓄積して、塗布成膜で素子を作製出来るような技術の開発を目指していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。薄膜エレクトロニクス29年度が最終年度であるため、記入しない。
血流速画像による悪性黒色腫の識別法および装置の開発

悪性黒色腫を血流速情報に基づき可視化するための装置として,マイクロ・マルチレーザードップラー血流計を開発した.実験用マウスに癌細胞移植後9日目,腫瘍内部および周囲の血管の血流速は,癌細胞の急激な増殖にともなう酸素,栄養素,代謝を担うため癌細胞移植前の二倍になった.移植後12日目,腫瘍内の新生血管の可視化に成功した.マイクロ・マルチレーザードップラー血流計は,悪性黒色腫を識別するための有用なツールである.悪性黒色腫を血流速情報に基づき可視化するための装置として,マイクロ・マルチレーザードップラー血流計を開発した.実験用マウスに癌細胞移植後9日目,腫瘍内部および周囲の血管の血流速は,癌細胞の急激な増殖にともなう酸素,栄養素,代謝を担うため癌細胞移植前の二倍になった.移植後12日目,腫瘍内の新生血管の可視化に成功した.マイクロ・マルチレーザードップラー血流計は,悪性黒色腫を識別するための有用なツールである.皮膚の疾病のなかでも最も死亡率の高い“悪性黒色腫"と“良性の黒子"の識別は非常に難しい.一般的には,ダーモスコープと呼ばれる拡大鏡が用いられるが,その識別には多くの経験を要する.研究目的は,黒色腫を定量的に識別できる装置の開発と,その識別方法の確立である.識別の指針は,癌腫瘍の成長にともなう血管新生を発見することである.新生血管は,癌細胞の増殖を促すため血液の流速が通常よりも速いと考えられる.一方,黒子はメラニン細胞やヘモグロビンの濃度が高いことが原因であり,黒子の血流速度は通常と変わらないものと推測できる.この血流速の違いにより両者を判別することが可能になると考えられる.研究では,血流速に基づいた血管の走行の3次元イメージ(血流速画像)を取得できる装置(マイクロ・マルチレーザードップラー血流速計)を開発し,悪性黒色腫の画像化を行った.結果,腫瘍にともなう新生血管の血流速は,正常な真皮の毛細血管や皮下組織の微小血管のそれよりも非常に速いことが実験的に確かめられた.また,腫瘍が肉眼では確認できない初期段階でも血流速画像では,鮮明に腫瘍の形状を映し出すことができた.さらに,臨床での応用を見据え,現行の透過型装置から反射型装置への変更を行った.反射型装置においても皮膚の血流速画像を取得可能であることがわかったが,皮膚表面でのレーザー光の乱反射が原因でS/N比が低下し検出感度が悪くなる課題が残った.次年度は,この課題についても取り組む計画である.悪性黒色腫(メラノーマ)は皮膚の疾患のなかで最も死亡率の高い疾患であるが,リンパ節転移前に腫瘍を適切に切除できれば完全に治癒できる.よって早期発見が極めて重要である.一般的に黒子との識別にはダーモスコープと呼ばれる拡大鏡を用いて,色,形状などを基準に識別するが,その識別には多くの経験を要する.研究目的は,メラノーマを定量的に識別できる装置の開発と,その識別方法の確立である.研究では,血流速に基づいた血管の走行の3次元イメージを取得できる装置(マイクロ・マルチレーザードップラー血流速計)を開発し,メラノーマの可視化を行った.実験用マウスに移植したメラノーマの腫瘍を初期段階(移植後9日)で可視化すること成功した.また,腫瘍の大きさが直径3ミリメートル程度まで成長した段階(移植後12日)において腫瘍内部にメラノーマ特有の新生血管を可視化することにも成功した.メラノーマ細胞が皮膚に移植されて腫瘍が成長する過程における血流速度の変化についても詳細に調べた.細胞を移植してから僅かな期間(9日)で移植箇所の細血管の血流速は移植前の2倍以上になった.この活発な血流は,癌細胞の急激な増殖に必要な,酸素,栄養素,および代謝を担っていると考えられる.その後,癌腫瘍は急速に成長し腫瘍内部にも直径0.1-0.2ミリメートルの新生血管が形成させるとともに腫瘍付近の細血管の血管走行も大きく変化した.以上の結果より,本研究で開発したマイクロ・マルチレーザードップラー血流速計を用い細血管の血流速の急激な変化や血管走行の変化を調べることでメラノーマを早期に識別できると考えられる.以上の研究成果は,学術論文として米国物理学協会論文誌Biomicrofluidicsへ投稿した.