hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「統合的ケア(integrated care)」の総合的研究

欧州で主流化した「統合的ケア」について、わが国における「地域包括ケア」への含意を含めて、総合的に構造分析した。「統合的ケア」には、WHOが途上国モデルとして開発した統合的プライマリケア、アメリカ発のクリティカル・パス、それに欧州における医療制度改革の3つの文脈があること、制度レベルの統合性推進とサービス臨床レベルにおける多専門性連携の2つの要素から成り立っていることなどが明らかになった。3年間の研究期間の第1年目にあたる平成20年度は、「統合的ケア」が新しいケアの方法として議論され、研究が活発になった文脈を、それに先立つケア改革やコミュニティ・ケアの動きの隘路が何であったのか、そして、「統合的ケア」はどのような意味でパラダイム転換の可能性を伴うものであるのか、という視点から整理することを課題とした。その際、「統合的ケア」については、基本的な研究動向・政策議論に関する文献データベースが比較的未整理であるので、まず、基本文献の収集から着手することとした。これについては、「統合的ケア」を分析的に取り扱った英文著作36冊、和文著作3冊、和文報告書5冊、和文雑誌論文31冊、加えて、EU第5次枠組みプロジェクトに関連して実施された「統合的ケア」のプロトタイプ構築にかかわる2つの主要な研究開発ネットワーク事業であるCARMENとPROCAREから生み出された研究論文、コンセプトペーパーなど81本、イギリスの「統合的ケア」研究ネットワークであるCSIPの主要なコンセプトペーパー8本、欧州健康マネジメント協会(EHMA)の「統合的ケア」基本政策資料3本、それに、『国際統合的ケア雑誌』に掲載された「統合的ケア」の基礎理論構築に関連する主要論文27本を収集することができた。また、2008年7月と2009年1月に、フィンランドの健康社会サービス関連のイノヴェーション機関であるSTAKES(現在はTHL)、SITRA、Finpro、Tekesを訪問し、EU「統合的ケアのプロトタイプ開発にモデル事例として参照頻度の高い「統合的ケア」の地域モデルについて、その基本コンセプト、ナショナルな政策との関連性、助成支援の方針と基準などについて、ヒアリング調査を実施した。加えて、HSE、Laurea、Lahti、Tampereの各大学の関連研究者とのワークショップならびに特徴ある包括的デミュニティ・リハビリテーションを開発してきているGeroCenterとのワークショップなどを開催し、「統合的ケア」の文脈について、幅広い意見交換を行った。平成21年度は、「統合的ケア」の要素理論分析を進めるという当初計画に沿って、(1)ケア職務能力の再編成と「統合的ケア」構想との関連、ならびに(2)ケアサービス提供システム改革戦略としての「統合的ケア」の射程の検討を行った。その際、先行研究・関連研究との関連付けと並んで、国際的な専門家たちとの意見交換を重視した。(1)については、ケアの考え方として、予防健康段階からターミナル・ケア段階までの包括的・継続的ケア(わが国では一般に「地域包括ケア」)が主流になる中で、それを支える専門職能連携の改革動向について検討した。とりわけ、地域包括ケアの主要な領域である医療と介護の連携ならびに相談支援サービスとケアサービスとの一体的運用に焦点をあてて、看護技能と介護技能の統合化ならびにソーシャルワークとケアワークの一体化について、理論動向と先端的実践事例の動向を整理した。(2)については、とくに欧州で台頭している新しい社会・技術イノベーションの方法論であるLiving Lab Driven InnovationまたはUser Driven Inhovationの方法体系をケア・システムの改革構想としての「統合的ケア」に応用する道筋について、検討作業を行った。欧州で主流化した医療・保健・福祉・介護サービス提供システムのプロトタイプである「統合的ケア」について、わが国における「地域包括ケア」の今後のシステム構想への含意を含めて、総合的に構造分析することが、本研究の課題としたところであった。東日本大震災による研究期間延長期も含め、次のような成果を得ることができた。第1に、「統合的ケア」には、WHOが途上国モデルとして開発した統合的プライマリケア、アメリカ発のクリティカル・パス、それに欧州における医療制度改革の3つの文脈があり、「統合的ケア」構想はOECDのケア・コーディネーション構想と並んで、先進少子・高齢社会における一括的制度改革の戦略手段であることが明らかになった。第2に、「統合的ケア」は、フィンランド、スウェーデンの実践から、QOLと結びついたサービス・プロセス・エンジニアリングのイノベーションを伴うシステム構想であることが明らかになった。とくに、ICTの導入方法、専門人材の育成方法の改革、労働組織の合理化など、トータルなプロセス改革を内包している点が解明された。第3に、「統合」と言っても、制度レベルの統合性推進とサービス臨床レベルにおける多専門性連携の2つの要素から成り立っており、目標の統合性とサービスプロセスにおけるチーム労働性は分別して理解すべきことが分かった。第4に、わが国の「地域包括ケア」構想のように、「新しい公共」を含みこむところまでの展開は弱いことも分かった。なお、現在、成果公開として『統合的ケア』(法律文化社)を執筆中である。
ライム病病原体の伝播機序とその病原性

北海道においてライム病病原体Borrelia burgdorferi sensu latoの自然界における維持機構の解明を試みた。病原体はシュルツェマダニにより伝播されているが、菌体を遺伝種レベルで検討するとB.afzelii(RFLPによるリボタイプIII群)はエゾアカネズミを主とする小型哺乳動物、B.garinii(II群)はアカハラとアオジがそれぞれ病原体保有動物の役割を演じていることが判明した。リボタイプIV群に属する菌株は両動物から検出される。エゾアカネズミから分離される菌体のリボタイプはIII群(B.afzelii)とIV群に分けられる。これら菌体は同一組織に混合して、または同一固体の各組織からそれぞれ分離される例を認める。B.burgdorferiに対するシュルツェマダニとヤマトマダニの感受性は両種マダニ幼虫は感染動物から吸血時に菌体を摂取するが、休眠後に脱皮して発育した若虫は前種のみに経期感染でボレリアは伝達され感受性を認める。北海道産シュルツェマダニ由来菌株の性状は、米国の標準株B31と同一の蛋白プロフィールを示すものはない。41kDaの鞭毛蛋白はすべての株に存在するが、OspAの見られない株もある。このことから日本産株の抗原的、遺伝的ヘテロゲニシテ-は北米、ヨーロッパ、及びアジア産の株と著しく異なることが判明した。北海道に発生した患者から分離した12株は、前述のシュルツェマダニ由来株と同様な性質を示す。患者からのダニ標本は確認されていないが、本種ダニにより媒介されていることが十分推測される。ライム病ボレリアの病原性は若齢スナネズミ(4週齢)により評価することができた。患者由来株を動物の腹腔へ摂取すると1週間後から頚骨・足根骨関節の伸展は制限されて、跛行行動を示した。一方、B.japonica株の感染実験はなんら異常を示さなかった。初年度の調査・研究で得られた新知見は、病原体保有動物や病原体媒介者から分離されたボレリアの遺伝子解析(RFLP)からである。それは渡り鳥のアオジやアカハラに寄生していたシュルツェマダニ幼虫から分離したボレリアの約60%以上がB.garinii(II型)と同定され、そのほかIV型(新種?)が見られた。鳥個体からはアオジ20個体を試みたがすべて陰性であったが、1個体のアカハラ皮膚組織からB.gariniiを分離でき、鳥類も病原体保有動物の役割を果たしていることを初めて確認した。一方、エゾアカネズミやミカドネズミに寄生する同幼虫からは、B.gariniiは一例も検出できず、その代わりB.afzelii(III型)、IV型、V型(新種?)が高率に検出された。この現象は、一部重複があるものの、ボレリアの種(遺伝子型)によって伝播経路に相違のあることを示唆するものと考える。このような現象は世界で初めて発見された。また、北海道のヤマトマダニが保有するB.japonicaは食虫類のトガリネズミが保菌動物であることを特定できて、本種の特異的な伝播経路の存在することが示された。各分離されたボレリアの病原性を評価するための動物実験に関しては、マウス、シリアンハムスター、スナネズミの腹腔へ感染を試みた。その結果、いずれの動物も感受性はあるが、病原性は4週令の若齢スナネズミへ患者由来株やシュルツェマダニ由来株を腹腔に感染させると後肢の関節の伸展に異状を生じて跛行運動を示すことが確認され、これが肉眼的病原性の指標になると考える。

後肢(脛骨・足根骨)関節部の組織学的所見は炎症性細胞の浸潤と滑膜の肥厚が認められる。一方、アカコッコマダニやタヌキマダニ由来株およびB.japonicaの感染実験ではスナネズミの反応は見られなかった。ライム病の病原体保有動物として鳥類の役割を検討した。根室で捕獲したアオジ20個体の皮膚、心筋、肝臓、胸筋、血液をBSK培地で検査したがすべて陰性であった。一方、6種類の鳥類(81羽)から回収した飽血シュルツェマダニを室内で飼育し、若虫に発育したダニを検査したことろ、アカハラとアオジ由来の各1個体からボレリアを分離することに成功した。この結果は2種のトリから幼虫が吸血時に菌体を取り込み経期感染により若虫へ伝達したこと、また、間接的ではあるが、これらのトリが病原体保有動物であることを明らかにした。シュルツェマダニ、エゾアカネズミ、及び患者由来の各分離ボレリア株をリボソームRNA遺伝子の制限酵素切断片長多型(RFLP)により遺伝子型、また、蛋白の電気泳動(SDS-PAGE)により主要蛋白の表現型を調べた。日本には米国の標準型B31(Borrelia burgdorferi sensu stricto)に対応する分離株は見られなく、第II群(B.garinii)、第III群(B.afzelii)、第IV群(不明種)、および第V群(不明種)に分けられる。この病原体を欧米産の分離株と比較すると、日本は特有な遺伝種構成の流行地である。これら日本産菌株の伝播経路には特色が見られ、B.afzeliiはアカネズミ-ダニ間で、一方、B.gariniiはトリーダニ間で維持されていることが示唆された。しかし、第IV群は両者から検出される。エゾアカネズミにはB.afzeliiと第IV群の混合感染をしている個体が認められた。B.burgdorferi sensu latoを4週令のスナネズミ腹腔内へ接種して病原性を評価した。感染1週間後から後肢の脛骨・足根骨関節の伸展が阻止されて跛行行動を起こすことがこれまでの実験で判明し、モデル動物として使用できる。しかし、B.japonica株の感染実験ではこのような症状は見られなかった。
AFI型多孔質単結晶とアントラセンの複合物質における協奏的光学機能の創成

アントラセンを中心に,ポリアセンを内径0.7nmの一次元細孔を有するAFI型アルミノリン酸塩(AlPO)多孔質結晶内に高密度吸着させることに成功した。この有機-無機複合物質に対し,AFI結晶,アントラセンがそれぞれ単独では示し得ない,協奏的な電子物性を発現させることを狙った。最も興味ある結果は,Siがヘテロ原子として原子比で5%弱骨格に含まれるAFI単結晶にアントラセンを吸着させた場合である。アントラセンは一般に無色透明の高い量子効率の蛍光を発する分子である。しかし,この単結晶に吸着させた場合,蛍光は完全失活し,かつ,一次元細孔に沿った強い偏光性の光吸収が可視光領域に現れた。これはSiに由来するブレンステッド酸点によるアントラセン分子の陽イオン化が起源であること判明し,その偏光性は分子の一次元配列・配向に由来する。更には,陽イオン化分子は互いに接する程度に隣接しており,電気伝導測定を行ったところ,スピン一重項状態を形成する元の分子では生じ得ない熱活性型の電気伝導を示した。光スペクトルには中赤外領域に新規な光吸収が現れるが,この励起電子準位に熱励起された電子が分子間を移動するモデルにより説明できることが判明した。このほか,AlPO型AFIの高品位な粉末結晶合成法を見いだし,それにアントラセン及びテトラセンを吸着させ,吸着状態や光機能に関する基本特性を解明した。結果,分子とAFI結晶の相互作用はシクロヘキサンなどの有機溶媒のそれよりも弱く,細孔内に高密度状態で保持できる環境を提供していることが分かった。ポリアセンでは一般にその機能を劣化させる酸化が問題となるが,細孔内ではこれが抑制されることが熱分析により判明した。分子とAFIの一次元細孔のサイズが非常に良く一致しているために,細孔内への酸素分子の侵入が阻害されていると解釈できる。0.7 nmの一次元細孔を有するAFI型多孔質単結晶に気相導入したアントラセンの光学機能創出にあたり、単結晶合成が先行している化学組成がシリカアルミノリン酸塩であるAFI型(以下、SAPO-5と呼ぶ。)単結晶中のアントラセンの電子物性評価を行った。SAPO-5内のアントラセンはカチオニックな状態にあることが単結晶偏光顕微分光、及び電子スピン共鳴測定から確認された。この原因はSAPO-5結晶が有するブレンステッド酸点が働き、本来中性であるアントラセンから電子が引き抜かれたことによると解釈した。これに伴い、アントラセンが有する高効率蛍光特性は消失した。カチオニック状態にあるアントラセンは、正孔を有することになるため、電気伝導特性に反映されることを期待した。一次元細孔の両端に電圧を印加することに相当するよう、2端子法による単結晶に対する電気伝導測定を行った。結果、熱活性型キャリアの存在が確認された。また、一次元細孔に対して垂直方向に電場印可した際は、絶縁体となった。このような特異的かつ異方的な電気特性は、単にアントラセンがカチオニックであるだけでなく、その内部電子準位にも起因すると考察される。カチオニックなアントラセンでは理論計算からサブeVに光学禁制な電子準位の存在が指摘されている。この禁制準位への電子の熱励起と一次元状に配列したカチオニックなアントラセン分子間を熱励起電子が移動するという過程により、電気伝導が生じたと考えられる。当初の目的とは若干異なったが、アントラセン分子とそれを導入する相手のSAPO-5単結晶の両方の特性の協奏・協調により、本成果を得るに至った。本研究課題が採択されたのが2017年7月であり、初年度の研究期間が若干短かったことが第1の理由として挙げられる。SAPO-5単結晶ではアントラセン分子しても、その蛍光特性は維持されるのではなく、むしろ失われてしまった。しかし、予想外の分子内キャリア発生とそれに伴う電気物性の発現があったため、その考察に時間を要してしまったことが第2の理由である。ただし、得られた成果は大変興味深いものである。

このほか,AlPO型AFIの高品位な粉末結晶合成法を見いだし,それにアントラセン及びテトラセンを吸着させ,吸着状態や光機能に関する基本特性を解明した。結果,分子とAFI結晶の相互作用はシクロヘキサンなどの有機溶媒のそれよりも弱く,細孔内に高密度状態で保持できる環境を提供していることが分かった。ポリアセンでは一般にその機能を劣化させる酸化が問題となるが,細孔内ではこれが抑制されることが熱分析により判明した。分子とAFIの一次元細孔のサイズが非常に良く一致しているために,細孔内への酸素分子の侵入が阻害されていると解釈できる。SAPO-5単結晶中のアントラセンの物性計測は2017年度にて完結した。今後はこの結果を査読付き英文専門誌に投稿を行う。これと並行し、当初の目的であったアルミノリン酸塩型AFI(以下、AlPO4-5)単結晶を用いた蛍光を中心とした光機能創出に専心する。AlPO4-5はSAPO-5と異なるのは骨格構成元素だけである。SAPO-5はAlPO4-5と比べ、シリカが余分に骨格に入っていることが、先のアントラセンのカチオニック化につながった。故に、AlPO4-5内アントラセンでは蛍光の発現は問題なく生じる。AlPO4-5の一次元細孔内での吸着アントラセンの配置は分子長軸の一次元細孔に対する傾きは10°未満と計算から見積もられた。また、蛍光消失につながるアントラセン分子の2量体化(ジアントラセンの生成)や酸化(アントラキノンの生成)は制限された空間である一次元細孔内では生じ得ないと予測されることから、大気・屋内光下にてアントラセン内包AlPO4-5単結晶試料の取扱いが可能となる。これにより、顕微分光法による偏光吸収スペクトル測定が容易になる。ただし、顕著な蛍光を排除した上での、吸収スペクトル測定が求められる。蛍光スペクトルは、強い蛍光をもたらす励起波長の確定が必要であるため、まず簡便な測定が適用できる粉末AlPO4-5結晶試料を合成し、これを利用する。この知見を基に、単結晶試料に対する蛍光特性の高度化を図る。【研究実績の概要】欄および【現在までの進捗状況】欄に記したように、当初計画とは若干異なる新規物性が発見されたため、その原理解明に注力し、若干の研究遅延が生じた。本年度は当初の計画に立ち戻り、目的を達成させられるよう、当初計画に基づいて助成金を使用する。
ＩＲマインドを涵養する評価人材の育成プログラムの構築に関する研究

大学の諸課題の数量的・客観的把握を促すIRマインドの形成を目指した評価・IR人材の能力定義、教材の開発、教育プログラムの開発および体系化を行った。そのために単に研究・開発を行うだけでなく、様々な研修会や勉強会を開催し、全国の評価・IR担当者の知見を採り入れた。そのような成果を活かして、評価・IR業務のデータの収集、分析、活用に関するガイドラインも作成し、評価現場やIR現場で活用いただいている。加えて、合計14冊(合計940ページ)の報告書を作成した。この報告書は自習用教材としての活用も意識した構成とし、すべてwebページを作成し公表している。平成25年度は、単に研修を実施することではなく、プログラムの研究開発を重視する年度であった。従って、教育実践からのフィードバックに重きを置き、理論と実践の融合を図ることを念頭に置いて研究開発を進めた。今年度の目標は、2つ掲げた。1.評価人材に求められる能力に関する定義をさらに吟味し、理論と実践とのギャップを埋める。:評価人材に求められる能力要素のルーブリック(試作)を作成し、大学評価担当者集会2013(平成25年8月:神戸大学開催)で公開し、全国の大学の評価担当者、IR担当者に意見を求めた。また、研究会を開催し、国公私立大学(米国の州立を含む)に所属する教員、職員、IR専門職など国内外の多彩な人材で検討を進めた。2.求められる能力を涵養するためのコンテンツを開発し、平成26年度には、プログラムの試行的実践を行えるようにする。:今年度は開発すべき評価・IR業務の研修プログラムのうち、「データの収集」、「データの分析(情報への変換)」、「情報の活用」のうち、最後の「情報の活用」部分の研修プログラムを試作し、全国の大学の評価担当者、IR担当者63名に参加していただき、実際に議論を行うことで研修プログラムの開発がほぼ完成した。この議論の結果は、評価業務とIR業務を意思決定支援業務へ発展させるための留意点として、「評価を改善に活かすためのガイドライン」を策定し、全国の評価担当者、IR担当者に公表している。本研究の目的は、各大学の運営の高度化を支える評価人材、IR人材の育成プログラムの開発である。平成24年度は6回の研究会を開催し、前年度に実施した「データ収集」(パイロット研修)の次の段階である「データ分析」に関する研修コンテンツの研究開発を行い、実践を行った。平成24年9月に神戸大学の協力のもと「大学評価担当者集会2012・第一分科会「評価とIR:データ分析編」として全国の評価担当者やデータ分析担当者およびシステム開発業者などの参加者80名に対して評価人材、IR人材として行うべきデータ分析の方法について、考える上での枠組みの説明を行った上で、実際に班ごとに「データ分析」の行い方について議論を行ってもらった。この研修では、我々は、架空の大学の目標と計画、自己評価書と大学概要を用意した。その架空の大学の事例の中には、多くの大学が抱えるであろう普遍的で時宜を得ていると思われる課題を盛り込んだ。全国の大学の評価やIRの現場の担当者らの経験を活かした十分な議論や、活きた知見が付与されることで、「データ分析」の演習素材が、単に理論的な枠組みの話ではなく、現場の実践力が加わった研修コンテンツにすることができた。11月には研修コンテンツをまとめwebサイトで公開を行い、研究メンバーで翌年2月に分析作業のガイドラインとしての整理も行った。これらの成果は、全国の評価担当者や大学教職員、米国のIR担当者やコンサルタント、システム開発業者などが会員となっている大学評価コンソーシアム(会費無料)のメンバー200名以上にメール等で配布した。なお、研修会自体のアンケート結果は、「満足」もしくは「やや満足」と回答した参加者の割合が、全体の89%に及んでいる。このような取り組みは、実践的な評価人材、IR人材に求められる能力について最初の定義を行い口頭発表を行った。平成26年度は、年度目標として「人材育成プログラムの実践と公表を行う。」を掲げ、評価人材育成プログラム(案)を用いた研修プログラムを実際に運用し、実践を通して、課題の解決や、さらなる進化を図り、この結果の社会への公表を進めた。評価・IR人材育成のためのコンテンツ開発については、評価・IR業務を「データ収集」「データ分析」「改善への活用」という3つのフェイズに分けて、3つの人材育成コンテンツを開発し、国内外の評価・IR担当者とともにより実践的なものへの改良を進めてきた。今年は、その集大成として、「データ収集」「データ分析」「改善への活用」のどのフェイズの課題でも対応できる研修プログラムとして52名と実践を行った。

これらのコンテンツを人材育成プログラムに体系化するために、「データ収集」「データ分析」「改善への活用」の3つのフェイズの前に「調査・分析の設計」というフェイズを加え、4つのプロセスとして整理した上で、そこに2つ程度の要素を設定し、上級、中級、初級の能力段階ごとに能力を設定した。この妥当性を検証するために、大学評価コンソーシアム会員を対象にこの能力段階表を用いた能力実態調査を実施しし、78名から回答を得た。その結果、一定程度の妥当性のある評価・IR人材の能力の定義表(ルーブリック)を作成することができた。これまでの人材育成コンテンツは、そこで定義されたどの能力を涵養するためのものか、ということも明らかになったため、体系的な「人材育成プログラムの実践と公表」を行うことができた、と言えよう。人材育成プログラム開発の教材や実践結果はwebサイトで一般公表している。教育学1.能力定義、理論と実践とのギャップ:評価人材とIR人材を意思決定支援人材と定義し、統合した能力定義を行うところまでは進めたが、理論と実践のギャップを埋める部分については、100%の完成度とは言えない部分がある。2.コンテンツ開発、プログラムの試行的実践準備:平成26年度の研修プログラムは完成しており、実際のテキストブックを作成を行うだけである。本年度の研究活動によって、人材育成プログラムを、1)評価人材、IR人材の能力定義、2)導入編(日本の大学における評価とIR)、3)研修コンテンツ1「データ収集」、4)研修コンテンツ2「データ分析ーデータから情報へー」、5)研修コンテンツ3「情報を改善に活かす」の5つのパートで構成させるという基本設計を行い、「意思決定支援人材のためのハンドブック」としてまとめることとした。また、各パートの進捗具合を全体の達成度と同じ評語で示しつつ状況を記述する。1)[能力定義]については、最初の定義を行い大学教育改革フォーラムin東海2013(於:名古屋大学)で口頭発表を行ったものの能力定義と研修コンテンツとの関連づけが、現時点で不十分である。定義のためには、項目と段階の定義を平成25年度中に行い、最終的なプログラム化の際には、明確な関連づけを行いたい(評価3)。2)[導入編]については、平成24年度内に初稿を出す計画であったが完了しなかった。平成25年度には、導入編のテキストを用いて研修を行うため8月までに作成する(評価3)。3)[データ収集]については、プログラム化の過程で研修コンテンツとしてのとりまとめを行う予定であったが、前倒しで作業を進めガイドラインとしての公表を行った(評価1)。4)[データ分析]についても今年度、コンテンツ開発、研修の実施、理論と実践の融合を行い公表済みである(評価1)。5)[改善支援]については、平成25年度に実施予定である(評価なし)。これらの状況を踏まえ、本研究は、「(2)おおむね順調に進展している。」と考えられる。平成26年度は、評価人材育成プログラム(案)を用いた研修プログラムを実際に運用し、実践を通して、課題の解決や、さらなる進化を図る。この結果を広く社会に公表することを目標としており、年度目標として「人材育成プログラムの実践と公表を行う。」ということを掲げている。そのために「現在までの達成度」(自己評価)で得られた不足している点を平成26年度行い、研究目的を達成したい。
光音響イメージングによる、創傷治癒過程で新生する血管とリンパ管の3次元的解析

創傷が治癒するためには、良好な血行が不可欠である。しかし創傷治癒の過程において、血管が新生する様子を可視化することは、これまでは困難だった。またリンパ管が果たす役割については、これまで明らかになっていない。光音響イメージングとは、非侵襲的に微細な血管・リンパ管の3次元画像が得られる、あたらしい画像診断技術である。慶應義塾大学では、ヒトの熱傷後瘢痕の内部に新生しているリンパ管と、複雑な形態をもつ新生血管の撮影に成功した。本研究では、光音響イメージングでヒトの創傷を撮影し、創傷の内部や周囲における微細な血管やリンパ管を3次元的に解析することで、新生血管やリンパ管が果たす役割を明らかにする。
低細胞毒性のセルロース溶媒を用いたリグノセルロースリファイナリー基盤技術の構築

リグノセルロースの糖化前処理能力が高く、かつ細胞毒性が低いイオン液体を探索した結果、コリン系イオン液体の中でも、酢酸イオンを陰イオンに持つコリン酢酸(ChlOAc)が、バイオマス前処理能力(2時間の前処理で約90%の糖化効率)と低細胞毒性(EC50約10%)を兼ね備えるイオン液体であることを発見した。また、イオン液体にリグノセルロースを溶解させた上で、加熱ではなく超音波を照射し続ける新規な糖化前処理法を検討した。その結果、約2時間の前処理を行うことで、その後の24時間の酵素反応により、リグノセルロース中のセルロースをほぼ100%糖化し、リグニンを残渣として分離回収できる優れた方法であることが分かった。セルロース溶解性化合物のうちコリン系イオン液体が酵母に対する毒性が顕著に低いことを初めて見出した。そこで、本研究では、コリン系イオン液体を利用したリグノセルロースからのエタノール製造プロセスを構築する。これにより、低環境負荷かつ超高速・効率的にリグノセルロースから単糖を製造でき、安価にバイオ燃料を生産できる。本プロセスの特長は、1)コリン系イオン液体で溶解したセルロースは1h程度の固体酸触媒反応であらかじめオリゴ糖・単糖化できる点。2)引き続き、コリン系イオン液体を除去せず、糖化酵素発現酵母を用いて、同時糖化・発酵を行なえる点。3)発酵後、コリン系イオン液体は分離再利用でき廃液を出さない点である。細胞毒性の低いセルロース溶媒の新たな候補として、8種のコリン系イオン液体を合成した。合成した8種類のコリン系イオン液体について、細胞毒性と糖化前処理能(リグノセルロース溶解度、糖化前処理効果)を検討し、既存のセルロース溶解性イオン液体と比較した。その結果、細胞毒性が低くかつ糖化前処理能も高いのは、コリン酢酸であることが分かった。イオン液体中で超音波と固体酸触媒併用した酸糖化反応(30分)を行なった。その結果、リグノセルロース中のセルロース成分の約100%が可溶化した(平均重合度が101程度のオリゴ糖にまで低分子化された)ことが分かった。一方、リグニンは残渣として100%残っていた。セルロース溶解性溶媒のうちコリン系イオン液体が酵母に対する毒性が顕著に低いことを初めて見出した。そこで、本研究では、コリン系イオン液体を利用したリグノセルロースからのエタノール製造プロセスを構築することを目的とする。また、イオン液体にリグノセルロースを溶解させた上で、従来の加熱ではなく超音波を照射し続ける新規な方法についてその効果を定量的に検討することを目的とし実験を行った。その結果、約2時間の前処理を行うことで、その後の24時間の酵素反応により、リグノセルロース中のセルロースをほぼ100%糖化し、リグニンを残渣として分離回収できることが分かった。「毒性の低いイオン液体であるコリン酢酸」と「超音波照射」を組み合わせたリグノセルロース糖化前処理法(IL法)の効果を様々なリグノセルロース系バイオマスに適応するとともに、エタノール発酵生産を行った。ケナフに加えて竹・もみ殻・杉・茶に対して、(IL法)糖化前処理を1時間行ったところ、糖化率は約60-70%まで向上し、エタノール収率は約45%に向上した。
光独立栄養成長培養システムを用いた薬用植物の増殖・苗生産・物質生産に関する研究

薬用植物の培養増殖ならびに培養苗生産に関わる特性として、成長量、気孔の発達状況、養分吸収特性を明らかにして、合理的な増殖法および培養苗生産法を開発すること、また特別研究員が今まで研究開発してきた、「強制換気型大型培養器を用いた光独立栄養(無糖培地)培養システム、以下本システム」を薬用植物(Hypericum属,Artemisia属等)の増殖・苗生産・物質生産に応用するための環境工学的問題を解決することが本研究の目的であり、多くの木本植物・草本植物の増殖、苗生産に関して実用化しつつある本システムを薬用植物に応用することにより、その増殖・生産効率を大幅に高めることを試みるため平成15年度には下記の実験研究を行った。1)組織片を利用した光独立栄養培養による大量増殖。この段階の研究においては、成長量と正味光合成速度の測定および気孔密度の顕微鏡観察を行った。体細胞胚を用いた大量増殖に関しては材料を調整中である。2)光独立栄養成長ならびに植物体内薬効成分組成におよぼす光質の影響を中心に、光合成有効光量子束、二酸化炭素濃度などの影響も検討し、そのために既存装置の改善を行った。3)強制換気型大型培養器を用いた薬用植物の光独立栄養培養による大量増殖および高品質苗生産に関する研究を開始した。いずれの実験も開始からまだ2ヶ月程度であり、測定データを整理して解析する段階にはいたっていない。
炭酸アリル類によるパラジウム触媒syn-選択的カルボニル-アリル化反応の開発

筆者は、ハロゲン化スズ(II)とハロゲン化テトラブチルアンモニウム(TBA)の複合試剤を用い、(E)-γ置換ハロゲン化アリルまたは(E)-γ置換アリルアルコール誘導体から5配位または6配位のアリルスズ化合物を生成し、(E)体を出発原料とした場合には、通常Barbier型カルボニル-アリル化では不可能なγ-syn選択性を発現させることを試み、以下のことを明かにした。(1)1-ブロモ-2-ブテンとベンズアルデヒドの反応をモデルとして、2価スズ(SnCl_2,SnBr_2,SnI_2)、ハロゲン化テトラブチルアンモニウム(TBACl,TBABr,TBAI)、溶媒、反応温度などの反応条件を変えて、種々調べた。I-ブロモ-2-ブテン(1.5mmol)、ベンズアルデヒド(1.0mmol)、SnI_2(1.5mmol)、およびTBABrまたはTBAI(1.5mmol)をH_2O(0.1ml)を含んだTHFまたはDMI(3ml)中、室温で1520時間反応させるBarbier型反応条件で、80%以上の収率、ほぼ100%のγ位置選択性、85%以上のsyn選択性でアリル付加体を生成することができた。この反応条件により、種々の芳香族、脂肪族、およびα,β-不飽和アルデヒドのγ-syn選択的アリル化も可能になった。(2)1-クロロ-2-ブテン、および2-ブテン-1-オールは、SnCl_2ではパラジウム触媒なしでは全く反応しない。SnI_2-TBAI試薬を用いると、パラジウム触媒なしでもカルボニル-アリル化が起こり、しかも85%以上のγ-syn選択性を示すことがわかった。(E)-γ置換塩化アリルおよび(E)-γ置換アリルアルコールは合成が容易であり、それらを用いるγ-syn選択的アリル化も行うことができた。(3)パラジウム触媒を用いて炭酸(E)-2-ブテニルによるアリル化も同様の条件ではほぼ同じγ-syn選択性を示した。現在は、(2)および(3)の反応を種々の基質を用いて調べている。
対称性の破れを伴う固体中の集団励起モードを用いた量子ハイブリッドシステム

1.マイクロ波量子光学の基本ツールのひとつとして、マイクロ波タイムビン量子ビットの生成とその評価を行った。超伝導量子ビットと共振器の結合系をパラメトリック駆動することにより、タイムビン量子ビットを生成し、伝搬モードの量子トモグラフィにより評価し、90%程度の変換忠実度を得た。2.空洞共振器を介して超伝導量子ビットと結合したミリメートルサイズのイットリウム鉄ガーネット球の中に励起された単一のマグノンをシングルショットで計測する技術を開発し、測定効率70%を得た。3.表面弾性波共振器中のフォノンと超伝導量子回路が結合した系において、オプトメカニクスの分野で一般的な2次の非線形相互作用である輻射圧相互作用を実現した。SNAILと呼ばれる、複数のジョセフソン接合を用いた回路に対して外部磁場バイアスを調整することにより、その非線形性の次数を制御し、通常の超伝導量子ビットでは3次の非線形性が支配的なのに対し、2次の非線形性が支配的になるような状況を実現した。その結果、ピエゾ効果により表面弾性波共振器中のフォノンによって誘起される交流電流が、超伝導回路の非線形性を駆動し、非線形な相互作用を生み出した。この人工輻射圧相互作用は、従来のオプトメカニクス実験における輻射圧相互作用よりもはるかに大きく、超伝導回路上のマイクロ波光子1光子のみで、フォノンの量子限界測定が可能になる、単一光子量子領域を世界で初めて実現した。4.オンチップ光導波路や光共振器を表面弾性波共振器と結合し、光領域の光子と表面弾性波フォノンの間の光弾性相互作用を用いて、光子とフォノンの間のコヒーレントな結合を実現することを目指す研究を行った。光共振器と表面弾性波共振器の結合系においてはブリルアン散乱における3重共鳴効果を観測し、協働係数の増大をみた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。固体中の巨視的集団励起モードからなる量子ハイブリッド系を構築し,超伝導量子回路と異種量子系の間でコヒーレント制御を実現し,さらにマイクロ波のみならず光とのコヒーレントな相互作用も可能にするために,本研究では以下の研究を実施している.当該年度の成果は以下の通りである.これらは将来の量子情報ネットワーク技術の基盤となりうる成果である.1超伝導マイクロ波共振器と結合した超伝導量子ビットを用いて,マイクロ波共振器中の局在モードやマイクロ波導波路中の伝搬モードの上のマイクロ波光子の量子状態を制御・観測する手法を開発した.前者に関しては,共振器中の光子数に依存して量子ビットが受ける離散的acシュタルクシフトを利用して,共振器中の光子統計を測定できることを示し,それをスクイーズド真空状態にも適用した.後者に関しては,超伝導マイクロ波共振器と結合した超伝導量子ビットを駆動することで,着衣状態を利用したΛ型3準位系を実現し,単一光子検出器を実現した.検出効率は66%に達している.2強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶球中のスピンの集団励起の量子制御を目指した研究を行っている.すべてのスピンが空間的に均一に歳差運動するキッテルモードとマイクロ波共振器モードを結合し,1光子・1マグノンレベルの量子極限においてもコヒーレントな結合を示すことを確認した.さらにマイクロ波共振器中にYIG球と超伝導量子ビットを配置することで,超伝導量子ビットとマグノン励起の強結合を実現し,真空ラビ分裂を観測した.3窒化シリコン薄膜をマイクロ波共振回路と結合したエレクトロナノメカニクスにおいて,サイドバンド冷却手法を用いて機械振動子を基底状態近く(平均フォノン占有数約0.5)まで冷却した.実効温度に換算して約50μKに相当する.固体中の巨視的集団励起モードを、単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法の確立を目指して研究を行っている。当該年度の研究成果は以下の通りである。1超伝導マイクロ波共振器と結合した超伝導量子ビットを用いて、マイクロ波導波路上の伝搬モードの量子状態制御・観測に取り組んだ。マイクロ波単一光子波束を任意波形で任意のタイミングで生成する方法を実証した。またマイクロ波単一光子波束の量子非破壊検出器を提案し、動作実証に成功した。2強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶中のスピン集団励起の量子制御に取り組んだ。マイクロ波空洞共振器を介して超伝導量子ビットと結合したYIG球上で、すべてのスピンが空間的に一様に歳差運動するキッテルモードと超伝導量子ビットの間のマグノン真空ラビ振動を観測した。これは量子ビットとキッテルモードの間で、共振器中のマイクロ波光子仮想励起を介して、エネルギー量子の交換が起こっていることを示している。また両者の間の量子もつれ状態が実現していることを示唆している。3YIG球上のキッテルモード励起と通信波長帯光との相互作用についての実験を行った。室温下でYIG球を透過する光の伝搬モードがファラデー効果・逆ファラデー効果を通じて、スピン励起と結合することを示した。またYIG球上のマグノン励起を介した光とマイクロ波の間の双方向光子変換効率を詳細に調べた。4窒化シリコン薄膜をマイクロ波共振回路と結合させたエレクトロナノメカニクス素子において、薄膜振動モードとマイクロ波共振器モードの間でパラメトリック励起により誘起される量子的強結合を実現した。

さらに複数のマイクロ波駆動により、薄膜上の2つの固有振動モード間のコヒーレントな結合をパラメトリックに制御できることを示した。上記実績欄に記載のように多くの成果が出ており、研究計画通りに進行している。固体中の巨視的集団励起モードを、単一量子レベルでコヒーレントに制御する手法の確立を目指して研究を行っている。当該年度の研究成果は以下の通りである。1強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット単結晶球上の空間的に均一な静磁波モード(キッテルモード)にマグノンがいくつ励起されているかを、マイクロ波共振器を介して分散的に相互作用する超伝導量子ビットを用いて計数する方法を実証した。マグノン数に応じて量子ビットのスペクトルが離散的なシフトを受けることを利用するものである。2これまで強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネット単結晶球上のキッテルモードに注目して、超伝導量子ビットとのコヒーレントな結合および光とマグノンの相互作用を調べてきた。これを、より空間的に局在した高次の静磁波モードに拡張すべく、それらのモードとYIG球上の光のウィスパリングギャラリーモードの結合を調べた。また微小なピックアップコイルを入出力に用いて、YIG球上の高次の静磁波モードの空間分布を可視化することに成功した。3新たなハイブリッド量子系として、ピエゾ材料基板上の表面弾性波モードの研究に着手している。超伝導量子ビットとの結合に成功し、表面弾性波共振器を用いた量子ビットの観測を実現した。光と表面弾性波モードの光弾性相互作用に関しても実験を行い、表面弾性波共振器の空間モードの可視化や、光共振器モードを利用した結合の増大の観測を行った。ハイブリッド量子系の構築を目指して固体中の集団励起モードを取り扱い、それらの量子状態を制御するという研究を幅広く展開してきた。強磁性体結晶球中の静磁波モードに対しては、世界で初めて、マイクロ波空洞共振器を介した超伝導量子ビットとのコヒーレントな結合を実証した。単一マグノンレベルの量子制御やマグノン数の計測も実現している。これは超伝導共振回路中のマイクロ波光子励起を除けば、固体中の集団励起モードのボゾンの数を計数した初めての例であり、他の追随を許していない。ナノメカニクスに関しても、超伝導空洞共振器との新しい効率的な結合方式を考案し、マイクロ波サイドバンド冷却により、機械的振動モードの基底状態への冷却を実現した。一方で、新たなハイブリッド量子系として、ピエゾ材料基板上の表面弾性波モードの研究に着手している。すでに超伝導量子ビットとの結合に成功し、表面弾性波共振器を用いた量子ビットの観測を実現するなど、当初目標の立案時には想定しなかった成果を得ている。超伝導量子回路における量子状態制御に関して、非常に新規性の高い独自の提案として、ドレスド状態を利用した人工Λ型3準位系が実現することを示した。これを利用した伝搬モードマイクロ波単一光子検出器を提案・実証し、66%という世界最高の量子効率を得ている。光の領域では、共振器オプトマグノニクスという新たな分野を開拓した。強磁性体中のスピン集団励起と光との相互作用を調べ、まだ効率は低いものの、動的ファラデー効果およびマグノン誘起ブリルアン散乱によるマイクロ波ー光の相互変換を実現した。さらにYIG単結晶球のウィスパリングギャラリーモードを介したマグノン誘起
癌転移抑制因子CD82の癌転移抑制機構の解析と治療への応用

h1299細胞へのCD82遺伝子導入により、FZD2,3,5,7,9においてmiR203とmiR338が特異的に発現した。CD82低発現細胞にmiR-203 mimicを導入すると、mRNAおよびタンパクレベルでのFZD2の発現と、細胞遊走能が低下した。CD82高発現細胞にmir-203 inhibitorを導入すると、FZD2の発現と、細胞遊走能が亢進した。一方miR-338-3pの導入により、FZDの発現にも細胞遊走能に変化は認めなかった。結果より、CD82はmiR-203の発現を亢進させ、FZD2の発現を抑制し、Wntシグナル経路の制御を介して癌の浸潤転移を抑制することが示唆された。1)マイクロアレイによるCD82が制御するmiRNAのスクリーニング:h1299細胞から作製したCD82遺伝子導入細胞、CD82ノックダウン細胞とそれらのコントロール細胞に対して、Human Lung Cancer PCR Array、miFinder miRNA PCR Array、Cell Differentiation&Development miRNA PCR Array (Qiagen社)を用いてハイブリダイゼーション後、データスキャンを行った。マイクロアレイのデータ解析にて、CD82遺伝子導入によって特異的に発現変化する遺伝子のデータベースを作成し標的遺伝子の検索を行った。2)標的miRNAの設定:CD82高発現細胞において特異的に発現する遺伝子のうち、癌細胞接着能の制御に関与していると考えられる遺伝子を標的遺伝子として設定した。特に、Wntシグナル系因子においてはFZD2,3,5,7,9に共通してmiR203とmiR338が特異的に発現していた。3)標的miRNAの発現量の確認、関連タンパクの発現量や発現部位の解析:h1299細胞(CD82遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞、コントロール細胞)を用いて、検索した標的miRNA(miR203, miR338)を定量的real-time PCRにて発現量を解析した。4)標的miRNAの遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞の作製:標的miRNAの癌細胞の細胞接着能制御機構について検討するため、遺伝子導入にて標的miRNAの遺伝子導入細胞およびノックダウン細胞を作製した。(1)平成25年度に検索し設定した標的遺伝子miR-203, miR-338-3pに対するhairpin inhibitorおよびmimic miRNAをh1299細胞へ導入し、遺伝子導入細胞を作成、完成させた。これらの結果から、CD82はmiR-203の発現を亢進させ、その結果FZD2の発現を抑制し、Wntシグナル経路の制御を介して癌の浸潤転移を抑制することが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔外科26年度が最終年度であるため、記入しない。CD82に制御される同種細胞間接着においてWnt因子に関するmiRNAを用いた研究の達成度としては順調にいっているが、異種細胞間接着においてST3GAL4やシアリルルイス抗原の生合成については解析できていない。発現制御されたタンパクの発現部位など詳細な解析については、以前課題を残している状態である。さらに、口腔扁平上皮癌由来細胞株にもCD82遺伝子導入を行い、マイクロアレイにて遺伝子発現変化を解析することでmiRNAの変化の普遍性を解明する必要がある。1)遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞を用いたin vitroでの細胞接着能実験:作製した標的miRNA遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞を用いた癌細胞同士の接着能および癌細胞と血管内皮細胞間での接着能の解析を行う。過去にCD82遺伝子導入細胞を用いて解析した、原発巣離脱モデル(Abe et al. Cancer Letter, 2008)、healing assay、invasion assayによる癌細胞同士の接着能の解析、および血管内皮細胞に対する接着実験による癌細胞と血管内皮細胞との接着能の解析を行う。また、β-cateninの局在やE-cadherin/β-catenin複合体形成能、ST3GAL4の生合成やシアリルルイス抗原の発現について解析し、CD82による標的miRNAを介した制御機構を確認する。2)遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞を用いたin vivoでの癌転移能実験:作製した標的miRNA遺伝子導入細胞、ノックダウン細胞を用いて、マウス尾静脈からこれらの細胞を接種し癌細胞の肺転移能を確認し、CD82によって制御される転移抑制miRNAとそのメカニズムを究明する。3)シアリルルイスの生合成に関与する標的miRNAの設定:CD82高発現細胞において特異的に発現する遺伝子のうち、癌細胞接着能の制御に関与していると考えられる遺伝子を標的遺伝子として、ST3GAL4生合成経路の上流に存在する因子にもターゲットを絞って検索し、シアリルルイスの生合成に関与する遺伝子についても一連の解析を行う。

4)口腔癌細胞での転移抑制因子と細胞接着能の解析:口腔扁平上皮癌由来細胞株にもCD82遺伝子導入を行い、マイクロアレイにて遺伝子発現変化を解析することでmiRNAの変化の普遍性を解明する。
超安定炭素陽イオンの合成と応用に関する研究

1.超安定炭素陽イオンの反応試剤としての応用面の検討.超安定性をもつ炭素陽イオンとして最近我々が合成した,3個のビシクロ[2.2.2.]オクテン環の縮環したトロピリウムイオン(1)を選び,反応性に富むアニオン種との塩形成の可能性について検討した。その結果カチオン1は求核性の高いN^ー_3,AcO^ー,SO^ー_3,PhO^ー,CO^ー_3などのアニオン,また酸化力をもつCrO^ー_4などのアニオンとも塩を形成し得ることが明らかとなった。これらは有機溶媒に可溶であるが,反応試剤としての応用面を検討するには至らなかった。2.超安定炭素陽イオン1を用いる双極性分子の合成.カチオン1と種々の安定な炭素陰イオンとの反応を行ない,1が共役酸のpK_a≧11の炭素陰イオンとは共有結合を作り,≦8.3の陰イオンとは反応しないことが明らかとなった。特に最も安定な炭素陰イオンである"Kuhnの炭素陰イオン"との組み合わせにより,新しい「炭化水素塩」を合成した。さらに1のメチル誘導体およびシクロヘプタトリエン体から,3個のビシクロオクテンの縮環したヘプタフルベンおよびトロポンを,強く分極した安定な結晶として単離することに成功した。3.新しいシクロオクタテトラエン(COT)のカチオン種の合成.4個のビシクロ[2.2.2]オクテンを結合させた後,還元的に環化するという当研究室で開発した方法により,このビシクロ骨格の縮環した新しいCOT誘導体(2)を合成した。2は金属カリウムで2電子還元すると新しいジアニオン2^<2ー>に変換された。逆に2をSbCl_5またはNO^+などで酸化すると,空気中室温でも安定な緑色結晶が単離され,これが2のカチオンラジカル塩であることが,ESR,電子スペクトルおよび元素分析により明らかとなった。これはCOTのカチオン種が室温で観測のみならず単離された初めての例であり,ビシクロ炭素骨格の縮環効果を如実に表している。
新たな抗血栓薬の脳虚血超急性期への治療応用に関する研究

マウス脳虚血モデルを用いてSMTPの脳虚血再灌流障害における効果を検討した。SMTPの経静脈的投与によって有意な梗塞巣の縮小が確認され、脳血流量測定上、再灌流時の急激な血流増加を軽減し緩徐な血流回復をもたらすことが明らかとなった。脳虚血後の活性酸素による酸化反応、血管内皮細胞障害はSMTPによって有意に抑制されていた。SMTPは血栓溶解作用の他、抗酸化作用も有し脳虚血後の血管内皮細胞障害を抑制することが明らかとなった。本研究では、新たな抗血栓薬の脳虚血急性期治療への応用を目標に、臨床上の脳虚血に近い疾患モデルであるラット脳虚血モデルを用いて、その効用を評価した。抗血栓薬としては、tissue plasminogen activatorの使用が現時点では標準となっているが、出血性梗塞の頻度は低くなく、therapeutic time windowの広い、より安全な薬剤の登場が待たれているのが現状である。本研究では、新たな抗血栓薬であるStachybotrys microspora triprenyl phenol-7 (SMTP-7)をラット脳虚血モデルに経静脈的に投与を行い、非投与群とSMTP-7投与群において梗塞巣の大きさ、脳血流量の変化、神経細胞死のマーカーの発現を比較検討した。ラット脳虚血モデルを用いて虚血侵襲ごに経静脈的に薬剤を投与した結果、SMTP-7投与群では有意に梗塞巣の抑制効果が確認され、虚血再灌流に伴う脳血流の一過性の上昇が抑えられていた。また、脳虚血後の脳切片をサンプリングし神経細胞死のマーカーについて免疫組織染色法とWestern blot法によって発現を比較検討した結果、薬剤投与群での有意な発現の低下が確認された。SMTP-7は虚血再灌流侵襲に対して経静脈投与を行うことで有意な脳保護効果を有していることが確認された。今後、脳梗塞急性期の抗血栓療法への応用は期待できる結果が得られた。これらの結果から、SMTP-7の脳虚血急性期への有効性が期待され、さらなる研究実績の蓄積によって臨床応用の可能性が待たれるものと考えられた。近年、脳梗塞急性期の血栓溶解療法についてtissue plasminogen activatorの使用が普及し効果発現時間や投与量の検討について報告が相次いでいる。動物実験レベルでは新たな抗血栓薬の開発についても研究が進み日進月歩の研究分野のひとつである。我々はヒト脳梗塞の病態に近く再現性の高いラット脳虚血モデルを用いて脳梗塞後の神経細胞死や薬剤の神経保護効果について研究を進めてきた。今回、我々はin vitroのレベルで血栓溶解作用が確認された新たな抗血栓薬であるSMTPについて脳梗塞治療薬としての有用性を調べることを目的に実験を行った。SMTPはラット脳梗塞モデルに経静脈内投与を行い脳梗塞急性期の脳保護効果について、脳血流の変化、神経細胞死の程度、神経細胞死の促進因子の発現を分析し生化学的な検証を行った。新たな知見としては、SMTP投与群では対照群と比較して有意な脳梗塞体積の抑制効果が認められた。また、再灌流に伴う急峻な脳血流量の増加をSMTPは有意に抑制していた。SMTPは血栓への直接的な溶解作用が期待され虚血脳における循環動態の悪化した環境においてこそ効果が期待できる可能性があり、虚血下の微小循環における血栓形成抑制、再灌流障害の抑制がSMTPの作用機序として考察された。臨床応用としては脳梗塞の急性期血栓溶解療法においては従来の治療薬と比較しtherapeutic windowの拡大が期待され、重篤な併発症のひとつである出血性梗塞発生を抑制できる効果は期待される。ラット脳虚血モデルを用いた脳梗塞抑制効果においてSMTPは有意差のある結果が得られた。作用機序の詳細はいまだ明らかではないが再灌流障害早期の脳血流の変動を抑制した所見を確認することができたことが理由。SMTPの脳梗塞抑制効果の作用機序について検証を進めることで研究の推進をはかることを検討しているラット脳虚血モデルを用い新たな神経細胞死のシグナル伝達物質の細胞内動態に注目し分析を行うことを検討している。研究費はタンパク分析に必要な試薬や物品、実験動物の購入に使用を計画している