hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二酸化炭素－ルイス塩基複合体による非縮合型カルボキシル化反応

また、触媒中間体モデル化合物としてアルケニル金錯体の単離に成功し、金属に配位したアルキンに対するカルバミン酸イオンの付加により、二酸化炭素が取り込まれるものの、続くアルケニル錯体のプロトン分解が金錯体の場合は困難であり,これが触媒的にウレタンが生成しない要因であることを突き止めた。さらに同様の手法により、不飽和アミン・アルコールからアルケニル金錯体を合成・単離できることを明らかにし、二酸化炭素による環化カルボキシル化反応が、有機金錯体合成の一般性の高い手法であることがわかった。これまで二酸化炭素ユニットの求核的導入を鍵とする触媒設計として、(1)プロティックなアミンと二酸化炭素により形成されるカルバミン酸類の炭素ー炭素不飽和結合への付加反応、(2)二酸化炭素とN-へテロ環カルベンの付加体を触媒種として利用する、非プロトン性アミンからのウレタン合成、(3)求核性の乏しい芳香族アミン類の活性化が可能な遷移金属アミド錯体によるカルボキシル化反応を実現してきた。専門雑誌であるOrganicLetters誌やACS Catalysis誌に投稿し、論文掲載された。また、「二酸化炭素を用いる不飽和アミンの環化カルボキシル化反応による環状ウレタン合成」に関するこれまでの研究は、専門書籍「二酸化炭素を用いた化学品製造技術」の一節として収録・刊行された。本研究では、二酸化炭素から高付加価値化合物への効率的変換手法を確立する目的で、有機塩基と二酸化炭素から生じる付加体の求核性を利用したウレタン・カーボネート合成法を開発した。本年度は、これまで系統的に研究してきたアミンと二酸化炭素から生じるカルバミン酸類の触媒的付加反応によるウレタン合成に関連し、特に金錯体による不飽和アミン類の変換過程について、素反応レベルでの触媒機構論的な理解を深めた。当グループの先行研究をもとに、計算化学に基づく考察が他グループにより報告(R. Yuan, Z. Lin, ACS Catal. 2015,5, 2866-2872)されたことを受け、速度論実験等により錯体化学的な検証を重ねた。その結果、提案されたカルバミン酸の不飽和結合に対する求核付加過程が反応の律速段階ではなく、その後に生じる金ー炭素結合のプロトン分解による生成物の遊離過程が、触媒活性を支配していることを裏付ける結果を得た。同様の議論は類似の環化カルボキシル化反応に有効な銀錯体触媒系にもあてはまることが分かった。これらの基礎的な知見は、環化カルボキシル化反応の基質拡張や今後の新たな触媒設計における重要な指針となる。本研究では、二酸化炭素と塩基性分子が形成する付加体を活用する高効率な二酸化炭素付加型分子触媒系を設計した。その結果,N-ヘテロ環カルベン(NHC)由来のイミダゾリウム-2-カルボキシレートが、第三級アジリジンからの環状ウレタン合成に有効な有機触媒として作用することを見いだした。また、NHCが配位した金触媒によるプロパルギルアミンの環化カルボキシル化反応を開発するとともに、アレニルメチルアミンの環化カルボキシル化反応では、類似の銀触媒が有効であることを明らかにした。さらにその中間体モデルとしてアルケニル金錯体の合成に成功し、触媒反応機構を解明した。
おとり遺伝子を用いた純国産戦略による多剤耐性癌への抗癌剤治療法の応用

本研究で抗癌剤感受性に関与するP-glycoprotein(P-gp)の免疫組織化学的反応性と抗癌剤の抗腫瘍効果の関連性を確認し,さらにP-gp産生とそのコード遺伝子であるmutidrug resistance(MDR)1発現が培養細胞の薬剤感受性と逆相関していたことを明らかにした.これらの結果より薬剤感受性にはMDR-1発現やP-gp産生が重要であることが示唆された.また,培養癌細胞を低酸素環境にて培養するとMDR1発現やP-gp産生が亢進していたので,癌細胞における低酸素環境はMDR1発現やP-gp産生を介して薬剤感受性を減弱することが示唆された.そこで,HVJ-リポソーム法によりHIF-1 deocy ODNsを培養癌細胞に遺伝子導入すると,低酸素環境で亢進するMDR1発現やP-gp産生を抑制し,薬剤感受性の増強効果がみられた.すなわち,HIF-1 decoy ODNsd導入による薬剤感受性増強効果に関して,培養癌細胞を用いての検討と,HIF-1活性の抑制による低酸素環境でのMDR1発現とP-gp産生の抑制,さらにSp1活性の抑制によるTNFαに誘導されるMDR1発現,P-gp産生の抑制効果について検討より,臨床応用に関しての基礎的資料を得ることができた.これらの結果より耐性を獲得した癌症例や抗癌剤の効果が乏しいとされる唾液腺腫瘍や非上皮型悪性腫瘍の治療において,HVJ-リポソーム法を用いたおとり遺伝子導入により,抗癌剤による化学療法を展開できる可能性が示唆された.本研究で抗癌剤感受性に関与するP-glycoprotein(P-gp)の免疫組織化学的反応性と抗癌剤の抗腫瘍効果の関連性を確認し,さらにP-gp産生とそのコード遺伝子であるmutidrug resistance(MDR)1発現が培養細胞の薬剤感受性と逆相関していたことを明らかにした.これらの結果より薬剤感受性にはMDR-1発現やP-gp産生が重要であることが示唆された.また,培養癌細胞を低酸素環境にて培養するとMDR1発現やP-gp産生が亢進していたので,癌細胞における低酸素環境はMDR1発現やP-gp産生を介して薬剤感受性を減弱することが示唆された.そこで,HVJ-リポソーム法によりHIF-1 deocy ODNsを培養癌細胞に遺伝子導入すると,低酸素環境で亢進するMDR1発現やP-gp産生を抑制し,薬剤感受性の増強効果がみられた.すなわち,HIF-1 decoy ODNsd導入による薬剤感受性増強効果に関して,培養癌細胞を用いての検討と,HIF-1活性の抑制による低酸素環境でのMDR1発現とP-gp産生の抑制,さらにSp1活性の抑制によるTNFαに誘導されるMDR1発現,P-gp産生の抑制効果について検討より,臨床応用に関しての基礎的資料を得ることができた.これらの結果より耐性を獲得した癌症例や抗癌剤の効果が乏しいとされる唾液腺腫瘍や非上皮型悪性腫瘍の治療において,HVJ-リポソーム法を用いたおとり遺伝子導入により,抗癌剤による化学療法を展開できる可能性が示唆された.口腔扁平上皮癌細胞株におけるMDR1遺伝子発現,P-糖蛋白質産生の検討最も強い多剤耐性を示したNA細胞と,他の癌細胞株におけるMDR1遺伝子発現をNorthern blotにより,比較検討すると培養口腔扁平上皮癌細胞における多剤耐性能とMDR1遺伝子発現の関連性がみられた.また,P-糖蛋白質の癌細胞膜状における発現をフローサイトメトリーにより検索すると,その発現量と癌細胞の多剤耐性能に関連性がみられた.培養口腔扁平上皮癌における転写因子YB1の活性化の検討培養口腔扁平上皮癌細胞株における転写因子YB1の活性化をゲルシフトアッセイにより検討し,MDR1遺伝子発現裏との相関や多剤耐性能との関連性を検討すると,両者に関連性がみられた.YB1およびMDR1遺伝子の口腔扁平上皮癌組織における局在の免疫組織化学的検討抗癌剤治療を行った口腔扁平上皮癌患者の生検組織あるいは切除組織におけるYB1およびP-糖蛋白質の局在を免疫組織化学的染色により検索する.P-糖蛋白質の染色性と,抗癌剤の組織学的奏功度を比較検討すると,P-糖蛋白質の発現が強い症例ほど抗癌剤の治療効果が乏しい症例が多く,P-糖蛋白質に発現と薬剤耐性に関連があることが示唆された.本戦略を臨床応用に展開していくためには,腫瘍組織,すなわちin vivoにおける至適導入条件を確立することが必須である.そこで,以下の検討により,実験的腫瘍組織にけるHVJ-リポソーム法を用いた至適導入条件を確立する.1)実験的腫瘍の形成ヌードマウスの背部皮下に培養口腔扁平上皮癌細胞を注射し,再現性を持つ実験的腫瘍の形成条件を確立した.また同腫瘍組織における薬剤耐性関連因子群の発現を解析しさらに,おとり遺伝子の標的とする転写因子群の活性を検索した.2)HVJ-リポソーム法による遺伝子導入条件の確立ヌードマウスに形成した実験的腫瘍に,HVJ-リポソームを用いてルシフェラーゼ発現プラスミドを導入し,至適導入条件を確立した.3)副作用の観察HVJ-リポソームによる遺伝子導入法に用いるHVJ(センダイウイルス)は,現在までヒトに対する病原性は全く報告されていない.

しかも,本法においてはHVJに紫外線を照射しゲノムRNAを断片化させ,ウイルスとしての生理活性を消滅させて用いる従って,既知の知見ではHVJ-リポソーム法は極めて安全なウイルスベクターによる遺伝子導入法であるといえる.しかし,臨床応用にむけて副作用が皆無であることや予想しえない副作用について動物実験により検討し,異常所見,異常行動がみられないことを確認した.MDR1遺伝子発現を制御している転写因子YB1やSp1に対するおとり遺伝子を,有効なウイルスベクターを用いた遺伝子導入法により癌細胞に効率的に導入することで,多剤耐性を克服することを検索した。MDR1遺伝子の発現には転写因子YB1やSp1の活性化が重要である。そこで,遺伝子導入法としてHVJ-リボソーム法を用いた。おとり遺伝子の導入により,YB1やSp1のプロモーター領域への結合を阻害し,MDR1遺伝子の翻訳の抑制効果を以下の方法により検索した。1)YB-1やSp1に対するおとり遺伝子療法を臨床応用に展開していくためには,腫瘍組織における至適導入条件を確立し,臨床使用に関する基礎的資料の蓄積が必須である。そこで,ヌードマウスに形成した実験的腫瘍組織を用いてHVJ-リポソーム法による至適導入条件を確立した。2)口腔扁平上皮癌細胞株を用いてMDR1遺伝子発現やP-糖蛋白質産生の検討を行う。NA細胞や他の癌細胞株におけるMDR1遺伝子発現をNorthern blotにより検討することで多剤耐性能とMDR1遺伝子発現量の関連を検討した。また,P-糖蛋白質の癌細胞膜状における発現をフローサイトメトリやWestern blotにて検索し,多剤耐性能と関連していることを解明した。3)培養口腔扁平上皮癌におけるYB1やSp1の活性化の検討す。培養口腔扁平上皮癌細胞株におけるYB1やSp1の活性化をゲルシフトアッセイにより検討し,MDR1遣伝子発現量との相関や多剤耐性能との関連性を明らかにした。4)ヌードマウスの背部皮下に培養口腔扁平上皮癌細胞を注し,再現性を持つ実験的腫瘍の形成条件を確立した。また,同腫瘍組織における薬剤耐性関連因子群が発現している事を解明し,おとり遺伝子の標的とする転写因子群の活性を検索した。
中世南都の文学生成に関する文献学的研究

本研究は、中世における文学生成の場として南都が果たした役割を、現存する資料から文献学的に明らかにすることを目的としている。この作業は、宗教的国家観のもとに構築された中世国家の在り方や、文化形成の様相を探る営みに連繋していると考えている。本研究の調査研究対象は、上記の目的を文献から探る上で重要な寺社・文庫とした。以下、それらについて実績の概要を記す。(1)海住山寺文書海住山寺には、中世初頭の南都において重要な役割を果たした解脱房貞慶とその跡を襲った慈心房覚真(藤原長房)関係の資料が蔵されており、興福寺を離れた後の貞慶の事績をたどる上からも重要である。奈良国立文化財研究所によって作成された目録をもとに調査を行い、その成果の一部を発表した。(2)神奈川県立金沢文庫中世の文学・文化形成を考える上で、京・南都・鎌倉(関東)といった場に目を配る必要があるが、そうした視点から神奈川県立金沢文庫に保管される称名寺伝来聖教は、貴重なものである。当文庫に保管される南都関連聖教を目録から抽出して、全体像を探った。(3)真福寺黒板勝美博士作成の聖教目録によりつつ南都関連聖教データベース作成の作業を進め、主要な聖教については資料に直接接して調査を行った。但し、南都関連聖教は当初の予想を越えて存在しており、継続調査が必要となっている。(4)東大寺図書館貞慶を憧憬した宗性上人関連の聖教から、本研究の目的に関わるものを抽出し、近年研究の進展している天台系の唱導に対して、南都における唱導を考える上で重要な資料について、資料収集および調査を行った。(1)海住山寺文書の調査については、準備段階から進めていた文書調査を継続して行い、成果の一部を「貞慶伝とその周辺-海住山寺文書をめぐって-」(『佛教文学』第二十四号)として纏めて発表した。調査未了の部分は、残存する書簡類の調査および研究となっている。(2)神奈川県立金沢文庫保管聖教の調査については、準備段階から進めている目録調査で、南都に関わる書籍の選別を行った。東大寺より称名寺に入寺した湛睿関連の典籍を中心として、先行調査を踏まえた確認作業および複写による文献収集を継続している。また、説話文学会・佛教文学会共催による、東大寺弁暁草関連の金沢文庫保管聖教調査報告会に出席して、今後の調査に役立てるべき知見を得た。(3)真福寺蔵聖教の調査に関しては、黒板勝美博士作成の目録による、南都関連聖教の選別作業を進めるとともに、真福寺との関わりが窺われる猿投神社文書についての概略を調査して知見を得た。(4)東大寺図書館の調査については、周辺諸領域の研究者との意見交換の場を設けて、翌年度の調査に関する準備を進めた。
北魏時代の平城と雲岡の歴史考古学的研究

中国山西省大同市に所在する平城遺跡は398年から494年までの北魏の都城址で、その北郊にある方山永固陵は481年から484年にかけて造営された文明太后の陵墓とそれに付属する永固堂や思遠仏寺である。まず、1938年から1944年にかけて水野清一ら東方文化研究所が当該地域で調査し、未報告であった瓦や土器などの出土品の整理をおこない、岡村秀典編『雲岡石窟』遺物篇(朋友書店、2006年)を公刊した。そこでは「傳祚無窮」同笵瓦当などの分析をもとに、5世紀の瓦を4段階に細分し、遺跡の年代や平城における国家的な造営事業の推移を明らかにした。その成果をふまえ、東亞考古学会が1939年に調査し、未発表のまま東京大学文学部に保管されていた出土遺物の整理をおこない、その報告を岡村秀典・向井佑介編「北魏方山永固陵の研究」『東方学報』京都第80冊(2007年)として発表した。そこでは、造営年代の明確な方山出土文物の様式観をもとに『雲岡石窟』遺物篇で提起した雲岡石窟の編年を検証したこと、『水経注』の記載をもとに方山永固陵の全体の配置を復元したこと、とくに位置をめぐって論争のつづいていた思遠寺について、創建時の「富貴萬歳」同笵瓦の分布や塑像・石彫などの仏教彫塑のひろがりをもとに、それが台上の白仏台遺跡と崖下の草堂山遺跡の両方にまたがっていることを明らかにしたこと、方山出土文物の美術様式は西域からの強い影響を受けて成立したこと、陵墓に寺院を付属させることは方山永固陵にはじまり、高句麗などにも影響をおよぼしたこと、を明らかにした。さらに、方山思遠寺と同時期の内蒙古自治区包頭市懐朔鎮遺跡の塑像や481年に孝文帝が造営した河北省定州仏塔の舎利文物を調査し、北魏平城期の仏教文化のひろがりを検討した。また、人文研に保管する当時の貴重な写真のうち、ガラス乾板のフィルムについて約5000枚をデジタル化した。中国の山西省大同市に所在する平城遺跡は398年から494年までの北魏の都城址であり、その西郊にある雲岡は460年に開鑿のはじまった石窟寺院である。今年度は京都大学人文科学研究所の前身である東方文化研究所が1938年から1944年にかけて調査し、未発表のまま人文研に保管されていた出土遺物を整理し、その報告書を岡村秀典編『雲岡石窟』遺物篇(朋友書店、2006年2月)として出版した。具体的な成果はその報告書に詳しいが、要点だけを記すと、方山永固陵の年代をもとに雲岡石窟の編年を組み立てたこと、礼拝の対象であった石窟のほかに台上に木造瓦葺きの僧院が建ち並んでいたこと、北魏から遼・金代にいたる雲岡石窟寺の歴史的変遷を明らかにしたこと、石窟以前の新石器・秦漢時代の歴史的景観を示したこと、などが大きな成果である。

また、人文研に保管する当時の貴重な写真のうち、ブローニ版のフイルムについてデジタル化した。それと平行して、東京大学文学部に保管する、1939年に東亜考古学会が大同市の平城遺跡と方山遺跡で収集した未発表の遺物について整理し、人文研の遺物と比較検討した。さらに、平城に前後する時代、とりわけ五胡十六国時代の〓城や北魏時代の長安・洛陽の遺跡について実地調査し、現地の研究者と意見交換をおこなった。また、〓城の仏教寺院の調査者や山西省の考古学者を招聘して、人文研に保管する遺物、および最新の中国側の調査資料について、意見交換をおこなった。中国の山西省大同市に所在する平城遺跡は398年から494年までの北魏の都城趾で、その北郊にある方山永固陵は481年から484年にかけて造営された文明太后の陵墓とそれに付属する永固堂や思遠仏寺である。昨年度末に刊行した岡村秀典編『雲岡石窟』遺物篇(朋友書店、2006年)の成果をふまえ、今年度は改めて現地を踏査し、大同市博物館や雲岡石窟研究院の研究者らと意見交換をおこなった。さらに、『雲岡石窟』遺物篇に報告した方山出土遺物の研究をふまえ、今年度は東亞考古学会が1939年に調査し、未発表のまま東京大学文学部に保管されていた出土遺物を整理し、その報告を岡村秀典・向井佑介編「北魏方山永固陵の研究」『東方学報』京都第80冊(2007年)として公刊した。具体的な成果はその報告書に詳しいが、要点だけを記すと、造営年代の明確な方山出土文物の様式観をもとに『雲岡石窟』遺物篇で提起した雲岡石窟の編年を検証したこと、『水経注』の記載をもとに方山永固陵の全体の配置を復元したこと、とくに位置をめぐって論争のつづいていた思遠寺について、創建時の「富貴萬歳」同箔瓦の分布や塑像・石彫などの仏教彫塑のひろがりをもとに、それが台上の白仏台遺跡と崖下の草堂山遺跡の両方にまたがっていることを明らかにしたこと、方山出土文物の美術様式は西域からの強い影響を受けて成立したこと、陵墓に寺院を付属させることは方山永固陵にはじまり、高句麗などにも影響をおよぼしたこと、を明らかにした。また、人文研に保管する当時の貴重な写真のうち、ガラス乾板のフイルムについてデジタル化した。また、現地の考古学者2人を招聘して、人文研に保管する遺物、および最新の中国側の調査資料について、意見交換をおこなった。中国の山西省大同市に所在する平城遺跡は398年から494年までの北魏の都城址で、その北郊にある方山永固陵は481年から484年にかけて造営された文明太后の陵墓とそれに付属する永固堂や思遠仏寺である。昨年度末に刊行した岡村秀典・向井佑介編「北魏方山永固陵の研究」『東方学報』京都第80冊の成果をふまえ、今年度は改めて現地を踏査し、大同市博物館に所蔵する塑像を精査したほか、北魏仏教寺院について雲岡石窟研究院の研究者らと意見交換をおこなった。さらに、方山思遠寺址と同時期と考えられる懐朔鎮仏教寺院址の塑像について、内蒙古自治区包頭市博物館で初歩的な調査をおこない、481年に孝文帝が造営した河北省定州仏塔の舎利石函の出土品についても河北省文物研究所で調査し、それらの内容がガンダーラ仏教寺院址のそれらと類似することを確かめた。こうした成果をふまえ、北魏仏教寺院とその出土文物の源流をさぐるため、人文研に保管するガンダーラのタレリ・メハサンダ両寺院址出土の塑像(ストゥッコ)や石彫類の整理をはじめた。それは人文研の水野清一らが1960年代に発掘し、パキスタン考古局との取り決めによって将来したもので、ガンダーラ彫刻のなかでは数少ない発掘品である。従来のような美術様式の研究だけでなく、出土遺構とあわせた考古学的な分析が可能であることから、今後、本研究を延伸させた本格的な整理をおこなう必要があろう。また、人文研に保管する雲岡石窟調査当時の貴重な写真のうち、ガラス乾板のフイルムについてデジタル化した。
精密ナノインプリント法を用いたインフルエンザ検査チップの開発

高病原性トリインフルエンザウイルス(H5N1)は、致死率が70%台と非常に高いため、感染拡大を抑制する対策の構築が喫緊の課題である。本研究の目的は、感染抑制対策として有効な、超高感度インフルエンザ簡易検査チップを開発することにある。これまでの研究の結果、新規開発した金ナノドットパターンチップにより、約10個程度のインフルエンザウイルスの検出と亜型の識別に成功している。本研究では、インフルエンザ簡易検査システムを実現させるために、新規に開発した精密ナノインプリント法を用いて、これまで量産化が困難であった金ナノドットパターンチップ(LSPRチップ)の量産化システムを構築する。これまで、LSPRチップの生産プロセスの検証・大面積モールドの作製方法の確立に取り組んだ。大面積モールドは、ナノインプリント法により作製したSiモールドをマスターモールドとして用い、そのパターン部分を並べて繋ぎ合わせるタイリングモールド法により作製した。これにより、一度のナノインプリントで13枚のチップを作製できるようになった。この大面積モールド作製技術をさらに拡張すれば、量産化は可能であると期待される。作製したLSPRチップの性能評価は、光源および分光器が光ファイバーで接続された台座にLSPRチップを設置し、LSPRスペクトルを測定した。さらに、作製したチップを用いたインフルエンザ検出実験において、ヘマグルチニンH1(1 fg/mL、10μL)の処理前後でLSPRスペクトルのシフトが生じ、H1の検出に成功した。金ナノドットパターンチップ(LSPRチップ)の量産化システムの鍵となる大面積モールドの作製に成功しており、おおむね順調に進展していると考えている。本研究では、新規に開発する精密ナノインプリント法により、金ナノドットパターンの高さを精密に制御した大面積LSPRチップ作製法を開発し、検出感度のバラツキを最小限に抑制したLSPRチップの大量生産システム構築を目指す。本研究では、精密に金ナノドットパターンの高さを制御したLSPRチップの量産化を目指すため、精密ナノインプリント法による大量生産システムの構築に応用可能なLSPRチップの開発に関して研究を進めていく。作製したチップはインフルエンザウイルス検出試験により、検出能力のバラツキを評価する。研究費が当初予定より減額されたため、初年度の予算では購入することが困難であり、二年目の予算と合算し、購入することとした。これによる、研究計画の変更は生じていない。
ノルウェーの福祉政策における個人番号制度の機能

ノルウェー法務省警察局のリーネ・ナースネス氏によれば、個人番号は、住民統計をはじめ、納税、福祉、年金、医療のカルテ、保険、銀行口座、事業主、学校などで使われている。「個人番号のない人はノルウェーでは人ではない」といってもよい程、公的な部分の生活をカバーしている。警察は、あまり使っていない。名前と住所の他は、守秘義務があるのでアクセスすることは難しい。プライバシーを守る法律がある。ダイレクトメールにも決まりがある。個人番号は行政には便利なシステムである。市民の側は、個人番号の弊害にも「慣れた」といえる。また、家庭内暴力(DV)と個人番号制度には深い関係があって、離婚したり別居中の男性が、銀行や福祉事務所から女性の個人番号を聞きだしてシェルターに押しかけてきた例もあるので、本人があらかじめ住所を隠せるように手直ししたし、さらに、暴力を受けた女性や裁判中の犯人については、新しい番号に変えることができるように法律の改正を検討している。児童家庭省のアンネ・ハブノール氏によれば、1976年のブリュッセルの女性会議で、ノルウェーの女性運動家が参加して家庭内暴力に光を当て社会問題化した。シェルターにきた利用者は、名前や住所や個人番号を明かさなくても良い。弁護士、警察、福祉事務所がサポートする。子どもの権利と親の権利が対立し、母親が子どもの情報を出さないこともある。また、DVシェルター全国事務局のトーベ・スモダール氏によれば、1995年からの5年間にDVやレイプで40人の女性が殺され、恐怖を感じて自分の生命を守るために移動している女性が、彼女の元にも1,000人いるという。ノルウェーでの聞き取りで、個人番号制度は極秘の部分が多く、資料を送るのでそれを検討してから質問を受けるとされたこと、また福祉政策との関連ではDVの問題が大きいことは分かったが、税金や福祉事務所などでの実際の運用面の調査は今後の課題である。
リスク対応型地域管理情報システム(RARMIS)による災害マネジメンメント

本研究では、阪神・淡路大震災の緊急対応のために構築し、神戸市長田区における倒壊家屋撤去の情報処理に用いた「災害管理空間情報システム(DiMSIS)」を拡張・発展させ、平常時と非常時が連続する情報システム「リスク対応型地域管理情報システム(RARMIS)」を構築する。そのため、昨年度に行った「災害管理空間情報システム(DiMSIS)」によって提起された情報的・技術的課題の整理の結果に基づき、本年度はDiMSISのプログラミングをおこない、自治体(長田区)における実験的運用を通して、システム論的視点・技術的視点からの検証をおこない、実用化へ向けての課題整理と方策の明確化をおこなった。また、本研究の発展形として、アジア版GISの構築へ向けた日中共同研究の枠組みを提示した。本研究の成果を要約すると以下のとおりである。(1)RARMIS概念に適したシステムとして、トポロジー構造算出型GISを用いた複数端末協調システムの概念を構築するとともに、そのシステム開発を行った。(2)これにより実現したDiMSIS-EXを実装して、神戸市長田区における行政活動への適用と防災訓練への試験適用により、その実効性を検証した。(3)中山間地域における情報課題として、鳥取県智頭町のにおける情報システムにDiMSIS-EXを適用して、都市域以外への適用性を検証した。(4)地震情報早期伝達システムとの結合により、地域への災害情報伝達を有効に行うための情報システムとして、RARMIS概念が有効であることを検証した。本研究の成果は次のように要約される。そのために本年度はまず、「災害管理空間情報システム(DiMSIS)」によって提起された情報的・技術的課題の整理をおこなった。情報的課題としては、システムの利用者である自治体職員から操作性・機能性を中心とした問題点が多数あげられ、自治体各部署での共通の利用に資するための基礎的な課題の整理をおこなった。技術的課題としては、時間軸を空間データベースに取り込むための設計課題を一つ一つ個別的に検討した。つぎに、災害緊急時と平常時を統合する情報システムの概念構築と、そのためのデータ構造の分析をおこなった。具体的には、災害時業務の代表例として避難所運営業務を取り上げ、阪神・淡路大震災において神戸市長田区内で実際におこなわれた避難所業務の分析と問題点の抽出、業務の体系化をおこなった。さらに、平常時の業務の分析もおこない、共通要素の検討を通してあるべき情報システムの概念構築をおこなった。最後に、これらの概念をもとにしたプロトタイプの空間データベースの設計をおこない、「リスク対応型地域管理情報システム(RARMIS)」の基本部品の試作が完了した。次年度では、これらの部品を統合したRARMIS-Tのプログラミングをおこない、自治体(長田区)における実験的運用を通して、システム論的視点・技術的視点からの検証をおこない、実用化へ向けての課題整理と方策の明確化をおこなう。

(1)RARMIS概念に適したシステムとして、トポロジー構造算出型GISを用いた複数端末協調システムの概念を構築するとともに、そのシステム開発を行った。(2)これにより実現したDiMSIS-EXを実装して、神戸市長田区における行政活動への適用と防災訓練への試験適用により、その実効性を検証した。(3)中山間地域における情報課題として、鳥取県智頭町のおける情報システムにDiMSIS-EXを適用して、都市域以外への適用性を検証した。(4)地震情報早期伝達システムとの結合により、地域への災害情報伝達を有効に行うための情報システムとして、RARMIS概念が有効であることを検証した。
ずれ応力と光の複合型シェアクロミズムの創成

光による色の変化を示すフォトクロミック結晶の光応答性をずれ応力(シェアストレス)によって制御する新たな方法-シェアクロミズム-を創成することを目的とし、分光測定から分子の構造を調べた。ニトロスピロピランの開・閉環型の光異性化は、ずれ応力によって抑制され、光応答性は分子の形・アルキル鎖長に依存した。ジアリールエテンPFCPの光異性化が応力と光の調節によって制御される可能性を見出した。また、アゾベンゼンDN-azoの応力による構造変化は光による変化に類似することが示唆された。フォトクロミック結晶であるスピロピランとジアリールエテンに対する応力と光の効果を調べた。1.アルキル鎖の異なるニトロスピロピラン(SP)lndoline環の窒素のアルキル鎖の異なるheptylSp, decylSP, octadecylSPの応力効果を、これまでのmethylSP, propylSP, pentylSPと比較した。heptylSP, decylSP, octadecylSPは、応力下で緑色、応力を抜くと青色に変化するが、methylSPに比べると緑・青色が薄い。これらのラマンスペクトルは、methylSPに類似の形状であるが、応力下では蛍光が強く測定できない。応力を抜くとほぼ元のSPの形状に戻り、methylSPに見られたメロシアニン(MC,開環体)の弱いバンドはなく、応力によるSPからのMCの生成量が少ないことを示唆している。静水圧実験では、methylSP2.6GPa、propylSP2.OGPa、pentylSP1.5GPaで緑色に変化し、鎖長に応じて低下する傾向が見られた。さらにSPの鎖が長くなると、低い圧力で薄く着色し、徐々に明瞭な緑色に変化する。その範囲は、heptylSP1.32.8GPa、decylSP1.93.4GPa、octadecylSP0.72.9GPaであった。また、methylSP, propylSP, pentylSPの薄膜の紫外光による紫色への光応答性は鎖長に応じて速くなったが、heptylSP, decylSP, octadecylSPではpentylSPと同程度であった。このうち鎖長の長いdecylSPとoctadecylSPは、蛍光灯等の弱い光によって容易に色変化を示した。2.ジアリールエテン(DE)フッ素系PFCPとシアノ系CMTEの紫外光照射前後の開環体と閉環体の結晶に応力を作用させた。静水圧実験では、PFCPの白色結晶(開)は変化しなかったが、青色結晶(閉)には2.9GPaで退色が観察され、CMTEでは黄色結晶(開)は変化を示さないが、赤色結晶(閉)は1.5GPa付近から橙色に変化し、より高い圧力では黄色味を帯びた。このようにDEは応力によって閉環体から開環体への異性化を起こすことが明らかとなった。これは、SPの応力によるMCの誘起と共通している。一方、ずれ応力ではいずれの結晶も明瞭な色の変化は示さなかった。これは、DEの色変化の誘起には、SPより強い応力が必要であることを示しており、ダイヤモンドアンビルを用いた赤外スペクトルの測定を始めている。フォトクロミック結晶に対するずれ応力と光照射の複合的な効果を色の観察と分光測定から調べた。・ジアリールエテンの応力効果:フッ素系PFCPの開環体(白色)は、ずれ応力による明瞭な色の変化を示さないが、ラマンスペクトルは全体が520cm^<-1>高波数に移動し、バンドa(1635cm^<-1>)は消失した。この変化は応力を抜くと元に戻った。バンドaは基準振動解析から開環体のフッ化5員環のC=C伸縮振動と帰属された。一方、紫外光を照射した閉環体(青色)は、ずれ応力によって緑色に変化し、応力を抜くと青色に可逆的に戻った。光照射:ずれ応力下の開環体(白色)に可視光を照射すると緑色へ変化し、応力を抜くと青色になり、青色は可視光によって退色した。常圧下の赤外スペクトルにはバンドaと同じ1635cm^<-1>にC=Cの吸収が観測されるが、ずれ応力下の光照射によって生成した緑色では幅広く顕著な変化が見られた。この変化は、ずれ応力がC=Cを含むジアリールエテンの異性化によって開裂・閉環する6員環に強く作用し、さらに可視光が化学結合の変化を伴う色変化を誘起することを示している。この結果は、応力によってフォトクロミズムの波長を調節できることを示しており、ずれ応力と光による化学結合の制御につながる重要な知見である。応力下の緑色の試料には、ラマンスペクトルの励起光によって強い蛍光を発する分子種が含まれ、その分子構造を解明するために赤外スペクトルを測定している。シアノ系CMTEにおいてもPFCPと同様の応力と光によるクロミズムが観察された。

・スピロピラン:メトキシベンゾスピロピラン(methoxySP)の白色薄膜は、ずれ応力によって緑色に変化し、ラマンスペクトルには強い蛍光が見られるが、応力を抜くと白色になり、スペクトルはほぼ元の形状に戻った。nitroSPも応力下では緑色と蛍光を示すが、応力後はmerocyanime(紫色)に異性化し、methoxySPとはずれ応力効果が異なることがわかった。・他に、スピロオキサジンとロフィンの実験を行った。フォトクロミック結晶に対するずれ応力と光照射の複合的な効果を色の観察と分光測定から調べた。アゾベンゼン:4,4'-bis{1-[2-(N,N-Dimethylamino)]ethoxy}azobenzene (DN-azo)の結晶は金色光沢をもち、溶液はフォトクロミズムを示す。紫外光照射した固体試料に色の変化は観察されなかったが、N=N伸縮のラマンバンドの強度と線幅には変化が見られた。この結晶にずれ応力を加えると、黄色から黄緑(1.9 GPa)、さらに赤色(2.5 GPa)に変化し、応力を抜くと赤色の一部は黄緑色に戻った。この過程において、N=Nのバンド強度と線幅に光照射時と似た変化が観測され、結晶内での分子構造の変化が示唆された。スピロピラン:メトキシベンゾスピロピラン(メトキシSP)の白色結晶は、静水圧3 GPa以上でラマンスペクトルに励起光780 nmによる蛍光が観測され、3.5 GPa以上で緑色に変わり、減圧すると元の白色に戻った。これまでに調べたスピロピラン類はいずれも応力を加えると、蛍光を発し、さらに緑色に変わった。しかし、常圧に戻す際の挙動は異なり、ニトロSPとヒドロキシSPは紫色のメロシアニンを生成し、メトキシSPとナフトSPは可逆的にSPに戻った。また、緑色に変わる圧力は、前者の2.9 GPaに比べ、後者は3.5 GPaと高いことがわかった。ジアリールエテン:結晶は、紫外光・可視光による開環と閉環体間の異性化よるフォトクロミズムを示す。フッ素系PFCPおよびシアノ系CMTE結晶の開環体について、4 GPa以上の高圧実験を行うと、それぞれ白色から黄色および黄色から橙色への変色を示し、圧力下ではフォトクロミズムが抑制された。この結果から、これまでに見出した応力による閉から開環体への異性化とは逆の開から閉環体への異性化の可能性が示唆された。本研究の目的であるずれ応力と光の複合的な作用による化学結合の制御については、ジアリールエテンのフォトクロミズムの波長が応力によって変化することを見出しており、おおむね順調である。今後、その機構および、応力と波長の関係を解明していく。その際、スピロピランとジアリールエテンの応力下で観察される緑色と蛍光を示す分子種の解明が必要であるが、赤外分光法を利用した実験方法の検討と測定を進めている。24年度が最終年度であるため、記入しない。ずれ応力と光を複合的に用いたクロミズム現象とそれを用いた化学結合の制御手法の創成を目的として、フォトクロミズムの誘起波長と応力の関係を詳細に調べると共に、ずれ応力によって生成する分子種の同定と機構の解明を行う。測定には、主に顕微ラマン分光器を用いるが、蛍光を発する試料には赤外分光器を改良しながら利用する。また、蛍光の分光測定を行う。研究対象は、スピロピラン、ジアリールエテンを中心に、構造色を示すアゾベンゼン類、前年度応力実験を行ったスピロオキサジン、ロフィンとする。
宇宙初期天体の形成過程の理論的研究

本研究の目的は、理論的見地から宇宙の晴れ上がり以降に最初に形成する宇宙初期の天体形成の物理過程を明らかにすることである。このような宇宙初期の天体形成はさまざまな条件の相違から現在の天体形成とは性質が異なるため、本研究では、原始ガス雲の熱的、力学的な物理素過程の詳細を考慮して形成過程の研究を行った。宇宙論的な密度揺らぎが成長した結果、100万太陽質量程度の質量をもった密度揺らぎが赤方偏移20程度の時期に最初の天体を作ることが予想されている。これは密度揺らぎの初期振幅と冷却材である水素分子の形成量およびその冷却能力から決まっている。しかし、これらの議論は天体形成のごく初期段階に対する示唆を与えるに過ぎない。本研究では、非線形重力収縮の最終状態として形成される天体がどのようなものであるかを明らかにすることを目的として研究を進めた。これまで単純な熱進化モデルを用いてダイナミクスの詳細を調べてきた。その結果、重元素がまったく含まれていない場合、重力収縮中の実効的比熱比が初代星の形成中に1.1程度であることから暴走収縮期の分裂は起こりにくいことを明らかにしてきた。本年度は、微量な重元素があることによってこの状況がどのように変更されるかということも考察した。微量な重元素が存在することによって密度の上昇に伴い重力と圧力の比が進化とともに変動する。この効果を取り入れてさまざまな重元素量に対する形状の進化を単純なモデルで計算した。重元素の量が現在の太陽の100万分の1から10万分の1程度になると重力収縮中に高密度領域の形状が大きくゆがんでフィラメントが自然に生成され、小質量の天体ができる可能性が高いことが分かった.非線形数値計算による直接計算も行った。またそのためにも役立つ粒子法による宇宙流体力学の計算方法の改良も進めた。近未来に稼働する予定の人工衛星望遠鏡が打ち上がり、観測を開始すると赤方偏移10以上という深宇宙での直接観測が可能になると言われている。また、最近公表された宇宙背景放射の揺らぎと偏光の観測では宇宙最初の天体形成は赤方偏移でおよそ20であったと見積もられた。このような観測的進展もあり理論的な見地からの宇宙初期の天体の形成の研究も急務となっている。このような宇宙初期の天体形成、星形成は様々な条件の相違から現在の天体形成とは性質が異なることが予想される。この点を踏まえ、本研究では、原始ガス雲の熱的、力学的な物理素過程の詳細を考慮して形成過程の研究を行う。本年度は、主に宇宙論的な初代天体の形成時に形成される原始ガス雲の分裂片(数千から1万太陽質量)の自己重力的収縮を非球対称性および回転の効果を考慮に入れて調べ、再分裂がどの程度おこりやすいかを議論した。宇宙論的に示唆されている宇宙の再結合時における密度揺らぎを持った、ダークマターと原始ガスからなる系の進化を宇宙膨張、自己重力および非平衡化学組成進化を考慮した数値計算を行うと、初代の天体は100万太陽質量程度の母天体から形成され、ぼぼ球状の形をした高密度領域から形成されることが示唆されている。しかし、さらに高密度への進化の過程は宇宙論的な考察からは分かっていない。ここでは、球状の初期形状を持った孤立した単体の初代天体母天体を考え、ポリトロープ状態方程式を用いて近似的に水素分子冷却による状態方程式を再現したモデルによって初代天体形成時のガス雲の自己重力収縮中における形状の進化を系統的に調べた。その結果、実効的比熱比が1.1以上の場合には非球対称なゆがみは成長しないことが分かった。これは実効的な比熱比が約1.0である現在の星形成に比べて宇宙最初の星々は形成中に分裂しにくかったことを示している。種々の大規模観測計画の進展により深宇宙での直接観測がますます可能になりつつある。このような状況のもと、理論的な見地からの宇宙初期の天体の形成の研究も急務となっている。宇宙初期の天体形成、星形成は様々な条件の相違から現在の天体形成とは性質が異なることが予想される。この点を踏まえ、本研究では、原始ガス雲の熱的、力学的な物理素過程の詳細を考慮して形成過程を解明をすることを目標としている。本年度は、昨年度に引き続き主に宇宙論的な初代天体の形成時に形成される原始ガス雲の分裂片の自己重力的収縮について考察した。昨年度までにポリトロープ状態方程式を用いて近似的に水素分子冷却による状態方程式を再現したモデルによって初代天体形成時のガス雲の自己重力収縮中における形状の進化を系統的に調べ、その結果、実効的比熱比が1.1以上の場合には非球対称なゆがみは成長しないことを数値計算により示唆してていた。今年度は、この示唆を検証するために解析的な裏づけを与えるための研究を行った。球状から少しずれたの初期形状を持った孤立した暴走的収縮する自己重力雲が収縮ととともにど程度形状を変形させるかという問題を楕円体モデルに圧力の効果を取り込んだ新しい方法を開発して解析し、ゆがみの成長条件、成長する際の成長率を解析的に導出した。この結果は実効的な比熱比が約1.0である現在の星に比べて約1.1である宇宙最初の星が形成中に分裂しにくかったことを示す。

このような宇宙初期の天体形成はさまざまな条件の相違から現在の天体形成とは性質が異なるため、本研究では、原始ガス雲の熱的、力学的な物理素過程の詳細を考慮して形成過程の研究を行った。宇宙論的な密度揺らぎが成長した結果、100万太陽質量程度の質量をもった密度揺らぎが赤方偏移20程度の時期に最初の天体を作ることが予想されている。これは密度揺らぎの初期振幅と冷却材である水素分子の形成量およびその冷却能力から決まっている。しかし、これらの議論は天体形成のごく初期段階に対する示唆を与えるに過ぎない。本研究では、非線形重力収縮の最終状態として形成される天体がどのようなものであるかを明らかにすることを目的として研究を進めた。これまで単純な熱進化モデルを用いてダイナミクスの詳細を調べてきた。その結果、重元素がまったく含まれていない場合、重力収縮中の実効的比熱比が初代星の形成中に1.1程度であることから暴走収縮期の分裂は起こりにくいことを明らかにしてきた。本年度は、微量な重元素があることによってこの状況がどのように変更されるかということも考察した。微量な重元素が存在することによって密度の上昇に伴い重力と圧力の比が進化とともに変動する。この効果を取り入れてさまざまな重元素量に対する形状の進化を単純なモデルで計算した。重元素の量が現在の太陽の100万分の1から10万分の1程度になると重力収縮中に高密度領域の形状が大きくゆがんでフィラメントが自然に生成され、小質量の天体ができる可能性が高いことが分かった.非線形数値計算による直接計算も行った。またそのためにも役立つ粒子法による宇宙流体力学の計算方法の改良も進めた。
心筋SPECTの定量解析を可能とするデュアルファンビーム型γ線透過型CTの開発

平成7年度には、心筋SPECTにおけるガンマ線の吸収、散乱の影響を正確に定量するために胸部のディジタルファントムを作成し、モンテカルロシミュレーションを行なった。この結果、臨床と非常によく一致したデータを得ることができ、このデータに基づいて画像再構成を行なったところガンマ線の散乱と吸収の影響が明瞭に現われた。また、吸収、散乱補正を行なった結果、実際の心筋のRIの分布に近いものが得られ、定量的な画像再構成には吸収・散乱補正の同時施行が重要であることが明確になった。次に、透過型ガンマ線CTを施行する際に、ファンビームコリメータの視野が被検体の大きさより狭い場合に生ずるデータトランケーションの影響をシミュレーションによって検討した。そして、非対称型ファンビームコリメータおよび長焦点型のファンビームコリメータによる透過型CTの視野の限界を解析的に算出する式を導いた。平成8年度には、2つのファンビームデータから疑似的に大きなファンビームデータを構成し、これを用いて画像を再構成する理論を構築した。そして提案する吸収補正データ収集法の有効性を確認するために、シミュレーションを行なった。理論式や適用により、視野が従来のガンマカメラに比較し、1215倍程度拡大し、データのトランケーションの問題が解消できることが明らかとなったが、これをシミュレーションからも確認した。シミュレーションでは、ガンマカメラ装置のいくつかのデータ収集ジオメトリに関しても、画像再生上の問題点を明かにした。このシミュレーションによって、吸収補正を正確に行なうために必要となるデータ収集上の問題点を明確にした。さらに、臨床のSPECT装置への設置を行なう上での問題点を検討した。1.モンテカルロ計算を用いた心筋SPECTの吸収の影響の定量化心筋SPECTでは、心筋から放出されるガンマ線が体内の様々な臓器によって吸収、並びに散乱の影響を受ける。この様子を正確に定量するために胸部のディジタルファントムを作成し、そこには肺野、心筋、血液、脊椎などの物理定数を設定し、光子輸送のモンテカルロシミュレーションを行なった。シミュレーションでは、心筋部から1スライスあたり約100万個のガンマ線を発生させ、この光子のデジタルファントム内での相互作用をモンテカルロ法によってシミュレートし、検出器で検出されるガンマ線を計測した。この結果、不均質な媒質中での光子の吸収、散乱の様子は非常に複雑で、媒質の分布を変化させると映像化される画像の画質が大きく変化することが明かとなった。しかし、この様な劣化画像に対して正確な散乱線の補正と吸収の補正を実施したところ、もとの分布を忠実に再構成できることが示された。2.透過型CTにおけるデータのトランケーションの影響透過型ガンマ線CTを施行する際に、ファンビームコリメータの視野が被検体の大きさより狭い場合に生ずるデータトランケーションの影響をシミュレーションによって検討した。また、非対称型ファンビームコリメータによる透過型CTおよび長焦点型のファンビームコリメータによる透過型CTの視野の限界を与える式を算出した。本年度の研究内容を以下に示す。1.デュアルファンビーム形検出器による再構成理論の構築提案する方法は、1つのガンマカメラで通常のファンビームデータ収集における視野の半分のファンビームデータを収集するというものであり、この方法は3検出器型ガンマカメラと4検出器型ガンマカメラの双方に対して適用可能なアルゴリズムである。ここでは、2つのファンビームデータから疑似的に大きなファンビームデータを構成し、これを用いて画像再構成する理論を構築した。さらに、シミュレーションによって画像再構成を行い、吸収補正を正確に行なうために必要となるデータ収集上の問題点を明確にした。2.提案するデータ収集ジオメトリでのシミュレーション提案する吸収補正データ収集法の有効性を確認するために、シミュレーションを行なった。

理論式の適用により、視野が従来のガンマカメラに比較し、1.21.5倍程度拡大し、データのトランケーションの問題が解消できることが明らかとなったが、これをシミュレーションからも確認した。シミュレーションでは、ガンマカメラ装置のいくつかのデータ収集ジオメトリに関しても、画像再生上の問題点を明らかにした。3.SPECT装置への適用上の問題点の洗いだし臨床のSPECT装置への設置を行なう上での問題点を検討した。
胎児慢性低酸素環境下における子宮外循環補助システムの研究

【目的】慢性低酸素血症にある子宮内発育遅延胎児や、胎児手術施行時の胎児酸素化改善を目的に、胎児胎盤循環が存在する子宮内でExtracorporeal membrane oxygenation (ECMO)を使用し、胎児低酸素血症の改善度およびストレスホルモン変動、胎仔臓器別血流量の変化を検討した。【方法】妊娠127日前後の妊娠羊15頭に対し、母獣ケタミン麻酔下に胎仔頭頚部を取り出し、胎仔頚静脈経由にて右心房内に12Fr.CV Catheter(ダブルルーメン)を、頚動脈内に9Fr.CV Catheter(シングルルーメン)を挿入し胎仔を子宮内に戻した。術後24時間以上経過させた後、母獣気管内に留置したカテーテルより窒素ガスを流入させ、母獣吸入FiO2を低下させ胎仔を30分の低酸素状態においた後、子宮外循環補助システムを作動させた。右心房から脱血oxygenation後頚動脈に送血するVA ECMOを30分間、その次に、右心房から脱血・酸素化後、右心房内に送血するVVECMOを30分間作動させ、胎仔頚動脈頭側血液ガス、ストレスホルモンの変動、胎仔臓器別血流(colored microsphere法)を計測した。【結果】VA ECMOおよびVV ECMOのどちらでも5060ml/min.の血流を得ることができ、胎児低酸素血症の改善が認められた。胎仔血中ANPはECMO作動により上昇は認めなかったが、カテコラミン、AVP、Cortisolは上昇した。VV ECMOはVA ECMOに比べ心臓への血流供給が良好で、胎仔持続低酸素状態下においてもコントロールに近い、より生理的な血流分布を示した。【結論】ECMO作動により、子宮内胎仔低酸素状態を改善することができた。VV ECMOは胎児への侵襲も少なく、生理的な血流分布を示し、子宮内胎児循環補助システムとしてはより理想的なルートであると考えられた。「目的」慢性胎児低酸素血症にあると考えられている子宮内胎児発育遅延胎児のoxygenation改善を目的に、子宮外でExtracorporeal membrane oxygenation(ECMO)を使用し、胎児低酸素血症を改善できるかどうかを検討した。「方法」妊娠127日前後の妊娠羊をケタミン麻酔下に胎仔を取り出し、胎仔頚静脈経由にて右心房内にダブルルーメンカテーテルを挿入した。当初、MEDCOMP社製HEMO-CATH・10Fr.とargyle社製ヘモフィルトレーションカテーテル・12Fr.を用いたが、十分な血液が得られなかったり、カテーテルが硬すぎて心筋を突き抜け、心タンポナーデを起こし胎児死亡を起こした。しかし、Bard Access System社製Leonard 12 Fr.Dual Lumen CV Catheterと、頚動脈内に同社製6.6Fr.Dual Lumen CV Catheterを使用するようになってから、実験可能となった。母獣に留置した気管内カテーテルより窒素ガスを流入させ、胎仔動脈血酸素分圧をおよそ25mmHgから15mmHgに低下させ、胎仔を1時間の低酸素状態においた後、子宮外循環補助システムを作動させた。右心房から脱血しoxygenation後、頚動脈に送血するV-A ECMOを30分間作動させ、その次に、右心房から脱血しoxygenation後、右心房内に送血するV-V ECMOを30分間作動させた。「結果」どちらの方法も、5060ml/minの血流を得ることが可能であった。

頚動脈頭側24.4 15.7 26.5 21.9頚静脈頭側18.4 10.7 21.9 16.5腋窩動脈23.2 15.0 24.3 19.9「結論」V-A ECMOおよびV-V ECMOのどちらも、胎児低酸素血症を改善することが可能であった。V-V ECMOはre-circulationの問題も残るが、より侵襲が少ない方法であり更なる検討が必要であると考えられた。また、より多い血流を得る工夫も必要であると考えられた。来年度は実験数を増やし検討する。「方法」妊娠127日前後の妊娠羊3頭に対し、母獣のケタミン麻酔下に胎仔頭頚部を子宮より露出させ、超音波ガイド下に、胎仔頚静脈経由にて右心房内にBard Access System社製Leonard 12 Fr.Dual Lumen CV Catheter(ダブルルーメンカテーテル)を,頚動脈内に同社製6.6Fr.Dual Lumen CV Catheterを挿入し、胎仔を子宮内にもどした。術後24時間以上経過した後、母獣気管内に留置したカテーテルより窒素ガスを流入させ、胎仔動脈血酸素分圧をおよそ20mmHgから13mmHgに低下させ、胎仔を1時間の低酸素状態においた後、子宮外循環補助システム(ECMO)を作動させた。右心房から脱血しoxygenation後、頚動脈に送血するV-A ECMOを30分間、引き続き、右心房から脱血しoxygenation後、右心房内に送血するV-V ECMOを30分間作動させ、胎仔のoxygenationの改善度、ストレスホルモンの動態を観察した。[結果][結論」V-A ECMOおよびV-V ECMOのどちらも、胎児低酸素血症を改善することが可能であった。V-V ECMOはより侵襲が少なく、心筋への酸素化も良好であると考えられる。ストレスホルモンの分泌動態においては、どちらの方法にも大きな差は認められなかったが、時間的経過を追った観察も必要であると考えられた。来年度は実験数を増やし、かつ臓器別血流分布についても比較検討する予定である。「目的」胎児手術施行時や、慢性低酸素血症にある胎児の酸素化改善を目的に、子宮外でExtracorporeal membrane oxygenation (ECMO)を使用し、胎児低酸素血症の改善度およびストレスホルモン動態、胎仔脳・心臓の血流量の変化を検討した。「方法」妊娠127日前後の妊娠羊5頭に対し、母獣ケタミン麻酔下に胎仔頭頚部を取り出し、胎仔頚静脈経由にて右心房内にBard Access System社製Leonard 12 Fr. Dual Lumen CV Catheter(ダブルルーメンカテーテル)を、頚動脈内に同社製6.6Fr. Dual Lumen CVCatheterを挿入し胎仔を子宮内にもどした。術後24時間以上経過させた後、母獣気管内に留置したカテーテルより窒素ガスを流入させ、胎仔動脈血酸素分圧をおよそ20mmHgから12mmHgに低下させ、低酸素状態に1時間のおいた後、子宮外循環補助システムを作動させた。右心房から脱血
細胞相互作用におけるHNK-1糖鎖抗原の役割に関する研究

近年、細胞表面や細胞外マトリックスの糖タンパク質や糖脂質に含まれる糖鎖が、神経細胞の細胞間相互作用に重要な働きをすることが示されてきている。なかでも、単クローン抗体HNK-1により認識されるHNK-1糖鎖抗原は、昆虫から哺乳動物まで広く神経系組織に分布し、神経の初期発生段階、神経回路の形成段階および神経回路の維持など様々な過程において重要な働きを持つことが明らかにされてきており注目されている。我々は本抗原の機能を分子レベルで直接的に証明するすることを目的とし、現在までにその生合成調節酵素の中心的役割を担うグルクロン酸転移酵素(GlcAT-P)の単離、遺伝子のクローニングに成功している。今回、本遺伝子を用いて培養細胞にHNK-1糖鎖抗原を強制的に発現させることにより、以下に示す知見が得られた。1) HNK-1糖鎖抗原の細胞間相互作用におよぼす影響GlcAT-P遺伝子を一過性に導入することにより、COS細胞やC6グリオーマ細胞の細胞表面にHNK-1糖鎖抗原の発現を誘導することができることを既に見いだしている。そこで細胞間相互作用におけるHNK-1糖鎖抗原の役割を調べるため、GlcAT-PcDNAを安定形質導入したC6グリオーマ細胞を作成し、HNK-1糖鎖抗原発現によるこれら細胞間の接着性の変化を解析した。その結果、HNK-1糖鎖抗原を発現している細胞はもとの細胞に比べ細胞間の相互作用が著しく弱まることが明らかとなった。またHNK-1糖鎖抗原を発現するC6グリオーマ細胞を用いてHNK-1糖鎖抗原の発現している分子を解析した結果、NCAMやL1に発現していることが明らかとなった。2) HNK-1糖鎖抗原の細胞形態変化に及ぼす影響GlcAT-P遺伝子を一過性に導入することにより、COS細胞が著しい形態変化を起こすことを見いだしている。そこでGlcAT-P遺伝子の発現をデキサメタゾンにより誘導できる細胞株を樹立し、HNK-1糖鎖抗原の発現をコントロールできる系を確立した。その結果、デキサメタゾン処理により細胞表面にHNK-1糖鎖抗原の発現が誘導され、細胞の突起伸展が起こることが確認された。現在この系を用いてHNK-1糖鎖抗原発現による突起伸展の機構を解析している。