hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光増感剤ナノ粒子からの一重項酸素発生能の評価と消色用色素のスクリーニング

一重項酸素の新たな応用を創出するものであり、ナノサイズ化による光増感剤の一重項酸素発生能への影響を評価し、かつ一重項酸素によって消色する色素を消色速度によって選定し、最終的には消色可能な光増感剤と色素の組み合わせを提言する。本年度は、昨年度に開発を進めた、消色色素を溶液で導入した実験システムをより改良し、具体的には、450 Wの光源は、非常に高温となり、IRカットフィルタと水、クールプレートがなければ発熱の影響を抑えることができなかったが、光源を100 Wへと変更することで、IRカットフィルタとクールプレートのみで、ナノ粒子膜と消色色素溶液を室温程度に保つことが可能となった。また、消色色素を溶液としたため、ナノ粒子膜を上部に配置する必要があり、これを達成するために光透過性の石英と透明な両面テープ、さらにナノ粒子膜を作製、剥がしやすいメンブレンフィルターの選択を最適化した。消色色素溶液とナノ粒子膜の距離を0.3-3 mmまで制御するために、カメラ用のワッシャー厚さ0.15 mmを使用し、水溶液量も計算して変化させ、レーザー測位にて距離測定を行って確認した。以上の反応系にて、Rose bengal、TPP、Rubreneを光増感剤として、消色色素RNOにて退色を確認した。Rubreneナノ粒子膜では、光照射下で酸素分子の付加体による黄色蛍光減少が観測され、これを加熱することにより、蛍光が復活する現象を見出し、本膜は一重項酸素を光により付加、熱により解離・再生する膜であると予想した。連携研究員が急遽辞職し、当初の学生も修了して新たな学生に入れ替わったため、研究体制が当初予定より脆弱になった。加えて昨年度開発した実験システムにおいて、1穴スライドへ蒸発によって塗布された色素は下地のガラスとの相互作用が大きくデータのばらつきが大きくなるという問題点が見つかり、改善に大幅に時間をかけたが改善に至らず、最終的には消色色素は塗布ではなく溶液で持ち込むこととなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度より研究体制をM2とM1、B4の3人と増員し、基礎知識の向上のための勉強会と打合せを行い、グループ全体として研究能力の向上を図る。加えて、問題のあった実験システムについて、上記のように消色色素は溶液で導入することとし、実証のため一重項酸素の吸光吸光プローブである9,10-anthracenedipropionic acid(ADPA)を用いた場合、ばらつきが少なくなることがわかっている。ADPAだけでなく、他の一重項酸素のプローブ、4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl(TEMPONE)(ESRプローブ)やN,N-dimethyl-4-nitrosoaniline(吸光プローブ)でも試み、実験システムを多角的に実証し、確かなものとする。光増感剤および消色色素の候補は既にいくつか購入しており、あとは光増感剤と色素のスクリーニングとなるため、人数の利を生かして迅速に進めたい。
深層学習がもたらすパラダイムシフトを加速するネットワーク設計理論の構築

深層学習は,今やAIの範囲を大きく超えて多様な分野で活用され始め,工学の問題解決の方法論を一変させるパラダイムシフトをもたらしつつある.すなわち,問題解決は,学習データを用意することと,問題に適したネットワーク構造をうまくデザインすることで達成される.残された課題は,ネットワーク構造のデザインに系統的な方法論がなく,試行錯誤に頼らざるを得ないことである.計画では,従来の考え方ーネットワーク構造を手でデザインし,結合の重みを学習で自動決定するーを見直し,デザインと学習の関係を再定義する.様々な取り組みを通じて,深層ネットワーク設計理論の構築を目指す.深層学習の課題は、ネットワーク構造のデザインに系統的な方法論がなく、試行錯誤に頼らざるを得ないことである。本研究では、従来の考え方を見直し、デザインと学習の関係を再定義する。これを多様体制約付き学習アルゴリズムと構造の自動設計技術を統合して行う。すなわち、重みの決定にデザインが関与し、構造の決定に学習が関与する枠組みを実現する。深層ネットワーク設計理論の構築は、現行の試行錯誤を越えるために、必要かつ有意義な研究課題である。研究項目である、学習済みディープニューラルネットワーク(DNN)の計算的解釈(トップダウンアプローチ)、特定タスクに対するDNNの完全設計、汎用的な構造設計の方法論の構築は、大変意義深く学問の大きな発展への貢献が期待できる。深層学習は,今やAIの範囲を大きく超えて多様な分野で活用され始め,工学の問題解決の方法論を一変させるパラダイムシフトをもたらしつつある.すなわち,問題解決は,学習データを用意することと,問題に適したネットワーク構造をうまくデザインすることで達成される.残された課題は,ネットワーク構造のデザインに系統的な方法論がなく,試行錯誤に頼らざるを得ないことである.計画では,従来の考え方ーネットワーク構造を手でデザインし,結合の重みを学習で自動決定するーを見直し,デザインと学習の関係を再定義する.様々な取り組みを通じて,深層ネットワーク設計理論の構築を目指す.
練習用補助器具を用いた打鍵フォーム学習システム・教材の開発

以下の1.2.の実験について,MIDI音分析,動作分析,アンケート調査を行った.1.ピアノ未経験者(音楽系クラブ活動参加者)による三度音程重音のレガート演奏4名の被験者全員が補助器具を練習に用い,指導後のMIDI音分析と動作分析では,指導前と比較し,無理な動きが少なくなり,2つの音を同時にレガートで演奏する困難さについて,注意深く演奏するようになったといえるが,練習と指導の回数を多くとることが難しく,もう少し長期間をかけて結果をみる必要がある.2.教育学部音楽教育専攻のピアノ経験者を対象に,単音打鍵基本演奏10名の被験者を器具使用と器具非使用のグループに分けて練習及び指導を行った.約半年間で8回指導後の効果について検証を行った.いずれのグループも音量(ベロシティ)が小さくなり,強さのばらつきが少なくなる傾向がみられた.音の持続時間(次の音への重なり,所謂タッチ)については,器具使用のグループの方がより持続が長く保たれる傾向がみられた.しかし被験者数を増やして,違いをはっきり検証する必要がある.3.また2で行った実験は両グループに練習及び指導において手首の上下運動を活かした打鍵動作を指示した.両グループとも,指導前より発音時の肘,手首の連動動作がスムーズになったが,器具使用のグループの方が,指導前に比べて,より柔軟な対応への変化がみられた.4.これらの実験で扱った単音打鍵基本演奏の音形を使った教材資料集を作成した.今後は,特に3.で行った調査結果について,筋放電を調査し,2.の発音との関連で練習の指針や指導の方向について,調査を行う.今回作成した教材資料集をワークショップ等で,テキストとして使用し,さらに単音・重音打鍵を基本としながら,奏者の音楽的イメージと打鍵による発音を運動情報として身体感覚で体感しながら学習できるような指導(及び練習)プログラムに展開させていく予定である.19年底は補助器具の形状最適化や使用の有効性について,被験者による演奏・動作の分析を行った。現在,データ数を増やし,教材開発に生かせるように実験を継続中である。*単音,重音,和音(それぞれの複数音を含む)ピアノ経験の有無,補助器具使用の有無に分けて指導を行った第1次実験(被験者10名)の分析結果では,奏法に注意しながら演奏するためか,いずれの被験者も指導前の演奏に比ベ,指導後は音量が小さくなっていた。未経験者が補助器具を用いた場合に,音量(ベロシティ),打鍵時間間隔(I0I)に有効と思われる違いがみられた。しかし,まだデータ数が少ないため,これからの実験で結果を出す必要がある。*次に打鍵コントロール能力の変化や違いを調査するために,音階や連続した重音を使って,より滑らかに,より強く,より早く演奏できることを目的に実験を行っている。指導後の画像分析で,手首,肘の運動が大きく使えるようになっているようである。*これらの実験を行う際に,被験者それぞれに合う補助器具を選択させることで,補助器具の最適な形状を調査し,合わせて学習システムにつながる手順を検討中である。学習システム・教材開発は,現在行っている実験結果を十分に生かして,テキスト楽譜を作成中である。H20年度において,実験結果を踏まえて,奏者の音楽的イメージと打鍵による発音を運動情報として身体感覚で明確に学習できるような教材にしたいと考えている。以下の1.2.の実験について,MIDI音分析,動作分析,アンケート調査を行った.1.ピアノ未経験者(音楽系クラブ活動参加者)による三度音程重音のレガート演奏4名の被験者全員が補助器具を練習に用い,指導後のMIDI音分析と動作分析では,指導前と比較し,無理な動きが少なくなり,2つの音を同時にレガートで演奏する困難さについて,注意深く演奏するようになったといえるが,練習と指導の回数を多くとることが難しく,もう少し長期間をかけて結果をみる必要がある.2.教育学部音楽教育専攻のピアノ経験者を対象に,単音打鍵基本演奏10名の被験者を器具使用と器具非使用のグループに分けて練習及び指導を行った.約半年間で8回指導後の効果について検証を行った.いずれのグループも音量(ベロシティ)が小さくなり,強さのばらつきが少なくなる傾向がみられた.音の持続時間(次の音への重なり,所謂タッチ)については,器具使用のグループの方がより持続が長く保たれる傾向がみられた.しかし被験者数を増やして,違いをはっきり検証する必要がある.3.また2で行った実験は両グループに練習及び指導において手首の上下運動を活かした打鍵動作を指示した.両グループとも,指導前より発音時の肘,手首の連動動作がスムーズになったが,器具使用のグループの方が,指導前に比べて,より柔軟な対応への変化がみられた.4.これらの実験で扱った単音打鍵基本演奏の音形を使った教材資料集を作成した.今後は,特に3.で行った調査結果について,筋放電を調査し,2.の発音との関連で練習の指針や指導の方向について,調査を行う.今回作成した教材資料集をワークショップ等で,テキストとして使用し,さらに単音・重音打鍵を基本としながら,奏者の音楽的イメージと打鍵による発音を運動情報として身体感覚で体感しながら学習できるような指導(及び練習)プログラムに展開させていく予定である.
公的年金制度における所得要件の正当性と限界性

また、第3号被保険者を例に、加入における所得要件の意義についても検討した。そこでは、所得要件を満たした低所得者を、保険料負担の面で優遇しつつ社会保険で包摂することには、社会的排除を防止するという観点から積極的に評価しうる面があることが明らかとなった。本研究では、自己決定の尊重との調整のため、就労疎外要因に応じた対象者の分節化を提示した。平成27年度においては、まず日本の公的年金制度における所得要件を概観した上で、フランスの老齢年金と遺族年金における所得要件についても検討し、その意義について分析した。こうした分析を通じて、それぞれの年金を支える理念が必ずしも一貫性のあるものではなく、制度の度重なる改正により多面性を持つに至り、それにより所得要件の正当性にも揺らぎが生じていることが明らかとなった。具体的には、日本の老齢厚生年金において退職要件が削除されても賃金を理由とした支給停止が維持された点や、フランスの遺族年金にて離婚配偶者への受給権を認めて一種の財産権的保護が与えられた一方で所得要件が維持された点等である。また、本研究は主に公的年金制度を対象としているが、同様に社会保険制度を採用している医療と介護において近年導入されている所得要件の意義についても考察した。そこでは、所得による自己負担割合の引き上げという形で、所得による給付制限がなされる一方、拠出においては所得に応じた負担が求められることから、保険原理からの二重の逆行現象が明らかとなった。このように所得要件による保険原理からの乖離は社会保険に広く見られ、近年強化されているが、年金と医療・介護とでその正当性について違いがある可能性が指摘できる。「法と経済学」については、基本的な考え方を理解した上で、所得要件を伴う在職老齢年金制度についての経済学での分析を検討した。経済学においては、就労抑制効果に着目した実証的研究が多く、同制度における諸改正が就労抑制効果を減少させているとの評価が与えられている。したがって、経済学的観点からは所得要件が積極的に肯定されるわけではないが、諸改正により合理性が高まっていると評価できる。研究計画の通り、平成27年度に日本およびフランスの年金制度における所得要件の概観を分析することができ、また、平成28年度以降の研究を見据えて、年金に限らず広く社会保険における所得要件の状況についても分析することができたため。また、「法と経済学」の観点からの研究についてはやや不十分な点もあるものの、本研究に大きく関係する在職老齢年金制度についての経済学での議論の理解も深めることができたため。平成28年度では、まず、効率性だけでなく公平性の観点も重視した経済学の研究に着目し、高所得者の所得の増加により所得格差が拡大したときに社会的厚生が低下するとの理論的な結論は、人々が個人レベルのリスク回避の気持ちを持っているという前提だけでは説明できず、人々が所得格差を回避する気持ちを持っているという前提があって初めて説明可能との知見を得た。本研究では、こうした経済学の知見にしたがい、社会保険給付に所得要件を設け、高所得者への給付水準を低下させることには、単に制度の財政的負担の軽減という意義だけでなく、所得格差の縮減により社会的厚生を向上させるというより積極的な意義をも見いだせるとの新たな視点を得ることができた。こうした社会的厚生というマクロ的視点は、個々人の権利義務に着目する法律学では必ずしも用いられない視点であり、所得要件の正当性についての複眼的分析を可能とするものとして重要であろう。他方で、同年度には、社会保険を取り巻く他の社会保障制度の近年の動向を追うことで、社会保険の果たすべき役割やそこで実現すべき再分配についても検討を行った。具体的には、生活困窮者自立支援法をはじめとした、社会的被排除者への相談支援等の仕組みの整備は、従来の社会保険が社会的排除に対するセーフティネットとして十分機能してこなかったことを露呈したものともいえる。本研究では、社会的排除の防止の重要性という新たな視点に基づき、社会保険に低所得者をも積極的に包摂し、高所得者との間での所得再分配を機能させることの意義を再検討した。また、同年度には、比較法研究として、フランスの年金制度における所得要件についても検討した。とりわけ、遺族年金における扶養要件から所得要件への変遷を追うことで、所得要件の正当性は給付の目的・機能や社会状況の変化に大きく依存することを分析した。平成28年度は、当初の研究計画では認識できていなかった新たな分析視点を得ながら、当初の研究予定にしたがって、多角的な研究を行うことができた。これにより、本研究課題における研究は、さらに検討すべき点は多々あるものの、当初の予定に照らし順調に進んでいる。本研究では、まず日本の公的年金の受給における所得要件を概観した上で、フランスの老齢年金と遺族年金における所得要件についても検討した。そこでは、複数の制度改正により各年金の理念が多面性を持つに至り、それにより所得要件の正当性にも揺らぎが生じていることが明らかとなった。また、日本の医療保険と介護保険についても参照した。両制度では所得による自己負担割合の引き上げという形で所得による給付制限がなされる一方、拠出は所得に応じることから、保険原理からの二重の逆行現象が明らかとなった。他方で、効率性だけでなく公平性も重視した経済学の研究に着目し、高所得者の所得増加により所得格差が拡大したときに社会的厚生が低下するとの理論的な結論は、人々が所得格差を回避する気持ちを持っているという前提があって初めて説明可能との知見を得た。

本研究では、こうした経済学の知見にしたがい、社会保険において高所得者への給付水準を低下させることには、単に財政負担の軽減という意義だけでなく、所得格差の縮減により社会的厚生を向上させるというより積極的な意義も見いだせるとの新たな視点を得た。こうした経済学から提示されるマクロ的知見を踏まえて、社会保障制度全体の近年の動向を追うことで、改めて社会保険の果たすべき役割やそこで実現すべき再分配について検討を行った。そこでは、社会的排除の防止という新たな視点に基づき、社会保険に低所得者を積極的に包摂して所得再分配を機能させることの意義を再発見した。また、給付における所得要件だけでなく、社会的排除の解消や所得格差の縮減を目的とした低所得者の社会保険への包摂という、適用面での所得要件にも視野を広げて検討を行った。具体的には第3号被保険者制度を例に、自己決定の尊重と社会的排除の防止との調整のため、就労疎外要因に応じた対象者の分節化という方向性を提示した。また、第3号被保険者を例に、加入における所得要件の意義についても検討した。そこでは、所得要件を満たした低所得者を、保険料負担の面で優遇しつつ社会保険で包摂することには、社会的排除を防止するという観点から積極的に評価しうる面があることが明らかとなった。本研究では、自己決定の尊重との調整のため、就労疎外要因に応じた対象者の分節化を提示した。平成28年度には、平成27年度に概観した日本・フランスの年金制度における所得要件を支える理念について探究する。その際、保険原理との関係でどのように捉えられているのか、どのように正当化されているのかに特に着目する。フランスの議論については、保険料と拠出との対価関係について論じた憲法院判決(2014年社会保障財政補正法律違憲判決)を手がかりとする。また、年金制度、とりわけ所得要件を伴う仕組みについての経済学による分析についても引き続き調査し、検討する。本研究課題の最終年度にあたる平成29年度においては、平成27年度・28年度の研究で得られた知見をもとに、それらの総括を行う。具体的には、さらに経済学における知見を踏まえながら、社会保障制度体系における社会保険の果たすべき役割という観点から、社会保険における所得要件の正当性について分析する。社会保障法計画的に研究費を使用していったが、書籍等の購入に充てることができない程の少額が残り、その他本研究に必要な適切な使途がなかったため。次年度使用額(937円)は、研究費の執行の過程で使用しきれない端数として生じたものである。次年度使用額として生じた金額は少額であるため当初の使用計画と変わることはなく、平成28年度分として請求した助成金と合わせて書籍等の購入にあてる。翌年度分として請求した助成金と合わせて、物品費や旅費等として使用予定。
ヘルペスウイルス誘導性特発性肺線維症の発症機序とガレクチン９による制御機構の解明

近年、特発性肺線維症(IPF)の9割にEBウイルス(EBV)を始めとしたヘルペスウイルス感染が報告され、ヘルペスウイルスのIPF発症・増悪化への関与が示唆されている。IPFは肺上皮細胞の障害に伴う慢性炎症を基盤とする難治性疾患であり、筋線維芽細胞が産生する細胞外基質の過剰沈着を主体とする。しかしその病態発症機序については未だ不明な点が多い。ガレクチン9(Gal-9)は上記肺線維症の発症要因とされる炎症促進作用や細胞外基質産生誘導能を有するβ-ガラクトシド認識結合タンパクである。本研究ではこのGal-9がヘルペスウイルス感染肺上皮細胞に強く発現したことから、EBVに相同性の高いマウスγヘルペスウイルス(MHV68)による肺線維症モデルを構築し、Gal-9の肺線維化における役割を解析してきた。本年度までに肺線維症モデルマウスを構築し、Gal-9欠損マウスではMHV68感染による炎症反応および肺線維化が著しく軽減されることを明らかにした。さらにMHV68感染後の野生型マウス肺で検出されたIL-27の発現がGal-9欠損マウスで顕著に低下していたため、IL-27に対する中和抗体をMHV68感染後の野生型マウスに連続投与したところ、感染後の肺に認められた一連のケモカイン発現上昇および炎症細胞亜集団の浸潤が劇的に抑制された。また組織学的解析およびハイドロキシプロリン量測定によりMHV68誘導性の肺線維化もIL-27中和抗体投与により有意に抑制された。以上のことから、Gal-9に制御されるIL27が肺線維化を抑制するための治療標的分子となる可能性を示した。この筋線維芽細胞の異常形成にはM2マクロファージの過剰集積および肺上皮細胞の上皮間葉移行(EMT)の関与が示唆されているが、未だその分子レベルでの作用機序は明らかにされていない。ガレクチン9(Gal-9)は上記肺線維症の発症要因につながるM2促進作用や細胞外基質産生誘導作用を有するβ-ガラクトシド認識結合タンパクである。本研究ではこのGal-9がヘルペスウイルス感染肺上皮細胞に強く発現したことから、マウスγヘルペスウイルス(MHV68)誘導性肺線維症モデルを構築しGal-9の肺線維化における役割を解析している。またEBV感染上皮細胞ではEMTが誘導されるが、EBVのコードするLMP1遺伝子をヒト肺上皮細胞株(A549細胞)に強制発現させた場合もEMTに伴いGal-9が発現されたため、この系を用いEMTにおける機能解析も行っている。当該年度は肺線維症マウスモデルを構築し、Gal-9欠損マウスにおいてMHV68感染による炎症反応および肺線維化が著しく低下することを明らかにした。今後はGal-9のM2マクロファージ分化誘導能の他、炎症反応・線維化における機能についても詳細に調べていく予定である。さらにEMTのin vitro系ではGal-9のshRNA処理によりLMP1誘導性EMTが著しく抑えられ、さらにGal-9の単独強制発現によってもA549細胞にEMTを誘導することが分かった。そのため次年度からはGal-9の発現誘導機構並びにEMTを誘導するGal-9の下流シグナルについて検討する。IPF患者肺の約7割に感染が認められるEBウイルスのウイルス抗原LMP1は、その過剰発現により肺上皮細胞に上皮間葉移行(EMT)を誘導する。

本年度はLMP1の発現により肺上皮細胞から発現誘導されるガレクチン9のEMTにおける機能解析を行った。その結果、ガレクチン9のshRNA処理によりLMP1誘導性のEMTが著しく抑えられ、さらにガレクチン9の単独強制発現によっても肺上皮細胞にEMTを誘導することが明らかになった。また本年度はヘルペスウイルス感染依存的なIPFの病態発症・増悪化におけるガレクチン9の作用機序を解明するため、マウスγヘルペスウイルス(MHV68)誘導性肺線維症モデルを構築した。今後はガレクチン9の発現誘導機構並びにEMTを誘導するガレクチン9の下流シグナルのより詳細な分子機構の解析を進める。さらに今年度確立したマウスモデルでは、肺上皮細胞へのウイルス感染を契機とした一連の現象(免疫細胞の動態、上皮細胞のEMT誘導、筋線維芽細胞の浸潤、細胞外基質の過剰蓄積)を経時的に追うことができるため、当初の目的であるM2マクロファージ優位の関連について検討する他、採択年度中に上記イベントにおけるガレクチン9の機能解析も並行して行う予定である。使用予定の内容については初年時と同様、解析を中心として主に消耗品に使用する予定である。
代謝の向上によるメタボリックシンドロームの予防・改善効果

生後5週齢(発育期)、30週齢(成熟期)、40週齢(中高齢期)のWistar系雄ラットを1.25気圧、36%酸素の軽度高気圧酸素の環境に滞在させた。10週間の飼育期間終了後に採血して、血糖、中性脂肪、アディポネクチンなどを測定した。ヒラメ筋を摘出して、遺伝子発現、生化学的特性などを分析した。発育期のメタボリックシンドロームラットでは、軽度高気圧酸素への滞在によって血糖値の上昇が抑制された。ヒラメ筋では、有酸素的な代謝の減少が抑えられ、Pgc-1α遺伝子の発現量の増大と対応する結果となった。これらの効果は、成熟時、中高齢期へと進むにしたがって少なくなった。生後5週齢のメタボリックシンドロームを発症するラットを普通飼育(1気圧、20.9%酸素)するグループ(5匹)と軽度高気圧酸素(1.25気圧、36%酸素)に1日3時間滞在させるグループ(5匹)に分けて16週間にわたって飼育した。対照群として、普通飼育のWistar系ラット(5匹)を用いた。軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームのラットでは、普通飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、空腹時および常時血糖、HbA1c、総コレステロール、中性脂肪、収縮期血圧が低く、アディポネクチンが高い値を示した。軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームのラットでは、普通飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、ヒラメ筋の酸化系酵素活性、Pgc-1αmRNA発現量が高く、type I線維の割合の減少とtype IIA線維の出現が認められた。しかしながら、これらの値は、対照群であるWisrtar系ラットの値と同様になることはなかった。軽度高気圧酸素は、発育にともなって生じるメタボリックシンドロームを発症するラットの高血糖、高脂血症を予防して、筋の酸化系酵素活性の低下を抑える働きのあることが明らかになった。また、骨格筋の有酸素的な能力の低下の予防には、Pgc-1αが関係していことが明らかになった。本研究では、3年間の研究期間で段階的に実験を行い、「軽度高気圧酸素」の使用が発育期、成熟期、高齢期に認められるメタボリックシンドロームの発症を予防したり、改善(軽減)することができるかどうかを検討することを目的としている。平成27年度は研究の第1年度であり、発育期のラットを用いて「軽度高気圧酸素」によりメタボリックシンドロームの発症を抑えることに成功した。研究は問題なく順調に進んだ。生後20週齢のメタボリックシンドロームを発症するラットを普通環境(1気圧、20.9%酸素)に滞在させるグループ(5匹)と軽度高気圧酸素(1.25気圧、36%酸素)に1日3時間にわたって滞在させるグループ(5匹)に分けて、16週間にわたって飼育した。対照群として、普通飼育のWistar系ラット(5匹)を生後20週齢から16週間にわたって普通環境で飼育した。軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームのラットでは、普通飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、空腹時および常時血糖、HbA1c、総コレステロール、中性脂肪が低く、アディポネクチンが高い値を示した。また、普通飼育、および軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームのラットでは、普通飼育したWistar系ラットよりも空腹時および常時血糖、HBA1c、総コレステロール、中性脂肪が高く、アディポネクチンが低い値を示した。軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームのラットでは、普通飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、ヒラメ筋での酸化系酵素活性、Pgc-1αmRNAの発現量が高く、type I線維の割合に減少が認められた。一方、これらの値は、普通飼育したWistar系ラットの値にまで近づくことはなかった。軽度高気圧酸素は、成熟時のメタボリックシンドロームに対して高血糖、高脂血症を予防して、骨格筋の酸化系酵素活性の低下を改善することが明らかになった。軽度高気圧酸素は、発育期から成熟期におけるメタボリックシンドロームの発症・進行を抑制すると結論される。本研究は、3年間の研究期間で段階的に実験を進めていき、「軽度高気圧酸素」の使用が、発育期(研究の第1年度)、成熟期(研究の第2年度)、高齢期(研究の第3年度)に認められるメタボリックシンドロームの発症を予防したり、改善(軽減)できるかどうかを検討することを目的としている。平成27年、平成28年度は、それぞれ「発育期」、「成熟期」のメタボリックシンドロームを発症するラットを使用して、いずれも軽度高気圧酸素の効果を確認できた。研究は、問題なく順調に進むことができた。メタボリックシンドロームを発症する生後40週齢の雄ラットを、普通の環境(1気圧、20.9%酸素)に滞在させる群(5匹)と軽度高気圧酸素の環境(1.25気圧、36%酸素)に1日3時間にわたって滞在させる群(5匹)に分けて、8週間にわたって飼育した。対照群として、生後40週齢から8週間にわたって、普通の環境(1気圧、20.9%酸素)で飼育するWistar系ラット(5匹)を設けた。軽度高気圧酸素で飼育したメタボリックシンドロームを発症するラットは、普通の環境で飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、空腹時および常時血糖、HbA1c、総コレステロール、LDL-コレステロール、中性脂肪が低い値を示し、アディポネクチンが高い値を示した。

なお、普通飼育および軽度高気圧酸素の環境に滞在させたメタボリックシンドロームを発症するラットは、普通の環境で飼育したWistar系ラットに対して、空腹時および常時血糖、HbA1c、総コレステロール、中性脂肪が高い値を示し、アディポネクチンが低い値を示した。軽度高気圧酸素の環境で飼育したメタボリックシンドロームを発症するラットは、普通の環境で飼育したメタボリックシンドロームのラットに対して、ヒラメ筋での酸化系酵素活性とPgc-1αmRAN発現量が高い値を示した。しかしながら、これらの値は、普通の環境で飼育したWistar系ラットの値に近づくことはなかった。軽度高気圧酸素は、高齢期のメタボリックシンドロームに対して軽減効果が認められるが、メタボリックシンドロームを完治するまでには至らなかった。生後5週齢(発育期)、30週齢(成熟期)、40週齢(中高齢期)のWistar系雄ラットを1.25気圧、36%酸素の軽度高気圧酸素の環境に滞在させた。10週間の飼育期間終了後に採血して、血糖、中性脂肪、アディポネクチンなどを測定した。ヒラメ筋を摘出して、遺伝子発現、生化学的特性などを分析した。発育期のメタボリックシンドロームラットでは、軽度高気圧酸素への滞在によって血糖値の上昇が抑制された。ヒラメ筋では、有酸素的な代謝の減少が抑えられ、Pgc-1α遺伝子の発現量の増大と対応する結果となった。これらの効果は、成熟時、中高齢期へと進むにしたがって少なくなった。研究の第2年度は、メタボリックシンドロームを発症している成熟時のラットを使用して、「軽度高気圧酸素」への滞在によってメタボリックシンドロームを改善(軽減)できるかどうかを検討する。実験方法・分析方法は研究の第1年度と同様であるが、成熟したラットを用いることが、第1年度の研究とは異なる。研究の第3年度(最終年度)は、メタボリックシンドロームを発症している老齢期のラットを使用して、「軽度高気圧酸素」への滞在によってメタボリックシンドロームを改善(軽減)できるかどうかを検討する。実験方法・分析法は、研究の第1年度、および第2年度と同様であるが、老齢のラットを使用することが、研究の第1年度、および第2年度とは異なる。生命科学第1年度の研究で使用した消耗品(試薬、ビーカー等ガラス類)の消費が予定よりも少なかったことにより計上していた予算よりも少ない額で研究を終了できたことによる。研究で使用した消耗品(試薬など)の消費が予定よりも少なかったことにより、計上していた予算よりも少ない額で研究を終了できたことによる。次年度は、軽度高気圧酸素の装置を使用するに際して、酸素濃縮器(2台)の購入が新たに必要となるために、備品(酸素濃縮器)の購入に使用する。最終年度(第3年度)では、研究の第1年度、および第2年度に分析できなかった項目の分析を行うために新たに試薬の購入が必要となる。とくにタンパク質を解析するために電気泳動を用いた分析を行うので、そのための試薬の購入が必要となる。
砂の静力学と動力学

本研究において、砂の動力学でも特に砂丘と風紋の運動に関して、簡単な動力学模型を提案した。この模型に基づいて計算機実験を実行し、バルハン砂丘星型砂丘、セイフ砂丘、横列砂丘など観測から広く知られている砂丘の典型的形状を、Wassonらの観測報告(1983,Nature,Vol.304,p337)と同様の環境変数のもとで再現することに成功した。さらに、時間に依存して2つの方向から風が吹くときの相対角および相対強度と、そのもとで形成される砂丘の尾根の方向の関係について観測事実、および風紋の尾根に関するRubinらの実験報告(1983,Science Vol.237,p276)、計算機実験によって再現した。また、上の実験事実から提案された仮説、すなわち、尾根への垂直な成分の砂輸送が最大になるように尾根の方向が選ばれるという、いわゆる、「miximum gross bedfrom-normal transport」仮説の理論的裏付けに成功した。これらの研究内容は、次の欄に記された発表論文の中で報告された他、2度の国際研究集会(リヨン市、および、コペンハーゲン市)における招待講演として発表された。さらに、研究資料収集、および研究推進の中で得られた知見を生かして,日本物理学会から刊行予定の粉体の物理に関する論文選集の編集および解説の執筆を行っている。また、植生を考慮した砂丘の動力学模型を構築中であり、砂表面の一部に植物が生えたとき出現する砂丘の形状を再現する予備的な数値計算に成功した。今回の研究では、砂丘の複雑な動力学を再現する簡単な数値模型を構成し、これを使用して、砂丘の生成過程の数値実験を行った。とくに、砂丘の形状の生成条件について、風向きの定常性、系内での砂の量を制御変数として変えながら、計算機の中で砂丘を生成し、現実系の観測報告との一致を見た。本模型は非常に単純な模型であるが、それゆえ、砂丘同志が相互に絡み合った時間発展など、従来は行われてこなかった砂丘の複雑な動力学についての議論を可能にするものと思われる。同時に、比較的単純な非線形模型として、砂丘の動力学に関する数理的な方向からの議論にも道を開くものと思われる。また、本研究のもうひとつのテーマである砂の静力学的については、本年度は関連文献を調査および評価し、本研究2年目に具体的モデルを構築するための基盤を築いた。
ASEAN新興国の大学における国際共同研究創出の動向に関する調査研究

大学の国際化が推進されるなか、地勢的・文化的に近いASEANの大学は、日本の大学の国際共同事業において主要なパートナーであり、その連携は拡大・深化すると想定される。本研究は、今後の国際共同研究の推進を念頭に、ASEAN新興国の大学に着目し、国際共同研究がどのように創出されているかを明らかにすることを目的とした。本研究の実施にあたり、1.当該国・大学による国際共同研究推進への取り組みを整理し、2.国際共著論文を国際研究活動の成果指標として使用し、ASEAN新興国の大学の研究者による国際共同研究の特徴や傾向を定量的に分析するとともに、3.研究者へのインタビューを通じて国際共著論文につながる国際共同研究が創出された過程を明らかにした。国際共同研究について、国際共著論文数を定量的使用として傾向を把握した。過去10年では、日本の研究者による論文数が微増減するなか、マレーシアの増加が最も著しく(約6倍)、シンガポール、タイ、インドネシアでも継続的に増加している。国際共著論文数では、日本が微増するに対し、ASEAN新興国の増加幅は大きい。ASEAN新興国内において、国際共著論文の相手国は国によって異なり、国の戦略的なパートナーシップ、留学等による交流、社会文化的背景などに影響によると考えられる。かつて日本の大学とASEAN地域の大学との共同事業は、人材育成、研究費・設備の供与など「支援」をベースにした連携が主流であった。ASEAN新興国の経済成長を受け、研究開発の強化や研究者育成が求められ、科学技術予算等の増加傾向、研究大学指定などが行われている。同時に近年の大学ランキングの波及、大学間の競争や評価が、大学の研究力強化や国際化の加速の一端となっている。これらを受け、国際共同研究につながるような研究者の招へい・派遣への予算配置、研究者への論文発表の義務化、国際的評価の高い論文の執筆者への賞与など、ASEAN新興国の研究者取り巻く環境の急激な変化が明らかとなった。
消化器管における栄養素のnet fluxからみた飼料価値

本研究は、飼料の栄養価を家畜の消化管組織における栄養素の正味吸収量(net flux)から評価する意義を明らかにすることを目的として実施したものであり、反芻胃内分解性の異なる魚粉(FM)と大豆粕(SBM)を対象に、それらの添加レベルの違いによるnet flux反応を検討した。供試家畜は門脈、腸管膜動静脈に慢性カテーテルを装着した子牛5頭(体重83-281kg)で、内2頭には十二指腸カニューレも装着した。給与飼料は粗濃比3:7(CP:10%)を基礎飼料とし、FMとSBMを等窒素(N)量で各3段階添加した。日飼料給与量は体重比2.7%で、12時間毎に等分給与した。十二指腸内容物は1日6回、血液は1時間毎12回採取した。内容物移行量と血流量は、指標物質としてそれぞれ酸化クロムとパラアミノ馬尿酸を用いて算出した。各栄養素の測定パラメーターについて回帰分析を行った結果、次の知見を得た。1.全側定値をプールすると十二指腸移行非蛋白態窒素量に対してα-アミノ酸態Nの吸収量は35.1%に過ぎなかった。2.飼料乾物中のN含量(g/kg)に対する乾物摂取量当たりのnet flux(g/kg)についてみると、アンモニア態N吸収はFM区:34.8%、SBM区:29.9%、消化管移行尿素態NはFM区:18.2%、SBM区:7.5%であり、両蛋白質源の反芻胃内分解度とは逆の反応を示した。3.乾物摂取量当たりのα-アミノ酸態Nは飼料N含量に対して、二次回帰式が適合し(R^2=0.99)、FM区:Y=-0.11X^2+4.99X-46.74、SBM区:Y=-0.15X^2+6.36X-59.6の式が得られ、α-アミノ酸態Nの吸収効率のピーク値及びその時の飼料N含量はFM区で高くなった。4.グルコース吸収量はSBM区で多くなる傾向にあった。以上の知見は、従来の反芻家畜用飼料の蛋白質栄養価に関する概念を変えるものであり、飼料栄養価は栄養素のnet fluxから評価するのが望ましいことを示している。本研究では飼料価値を栄養成分の消化管内における動態と消化管組織からの吸収の二面から評価することを試みており、現在、以下の知見を得ている。1.消化管内における栄養成分の動態:反芻胃、十二指腸、回腸に消化管カニューレを装着した子牛、6頭を供試し、反芻胃内分解度の異なる蛋白質源(尿素、魚粉)を給与し、消化管部位別(反芻胃・小腸・大腸)での消化性を調べた。その結果、(1)魚粉給与は尿素給与に比べて、窒素の反芻胃内でのみかけの消化率は低くなったが、小腸内消化率が高くなり、これは離乳直後の子牛では、魚粉蛋白質に比べて、微生物蛋白質の小腸内消化率が低いためであることを明らかにした。(2)必須アミノ酸でみても、(1)と同様なことが認められた。

これらの知見は、飼料の栄養価値を従来の全消化管消化率で評価することの限界と問題を示している。2.消化管組織からの栄養素吸収:腸管膜動静脈、門脈にカテーテルを十二指腸にカニューレを装着した育成牛4頭に魚粉を4段階給与し、吸収栄養素の面からの評価した。その結果、(1)魚粉給与の増加に伴う体重当たりの窒素摂取量に対して、アンモニア態窒素の吸収量はY=0.34X-0.07、α-アミノ態窒素吸収量はY=0.42X+0.02の関係にあった。これらの式から魚粉蛋白質のアミノ酸吸収効率は42%であることが判明し、従来、消化管組織からのα-アミノ態窒素吸収量はアンモニア態窒素吸収量よりも少ないという定説を覆すものとなった。(2)現在、十二指腸移行の栄養成分量と、個々の吸収アミノ酸およびグルコース、乳酸の吸収量について分析と解析を進めているところである。(3)今後、対照区としての大豆粕給与に伴う栄養素吸収についても明らかにし、また粗飼料と濃厚飼料割合の影響についても検討する予定である。本研究は、飼科の栄養価を家畜の消化管組織における栄養素の正味吸収量(net flux)から評価する意義を明らかにすることを目的として実施したものであり、反芻胃内分解性の異なる魚粉(FM)と大豆粕(SBM)を対象に、それらの添加レベルの違いによるnet flux反応を検討した。供試家畜は門脈、腸管膜動静脈に慢性カテーテルを装着した子牛5頭(体重83-281kg)で、内2頭には十二指腸カニューレも装着した。給与飼料は粗濃比3:7(CP:10%)を基礎飼科とし、FMとSBMを等窒素(N)量で各3段階添加した。日飼料給与量は体重比2.7%で、12時間毎に等分給与した。十二指腸内容物は1日6回、血液は1時間毎12回採取した。内容物移行量と血流量は、指標物質としてそれぞれ酸化クロムとパラアミノ馬尿酸を用いて算出した。各栄養素の測定パラメーターについて回帰分析を行った結果、次の知見を得た。1.全測定値をプ-ルすると十二指腸移行非蛋白態窒素量に対してα-アミノ酸態Nの吸収量は35.1%に過ぎなかった。2.飼料乾物中のN含量(g/kg)に対する乾物摂取量当たりのnet flux(g/kg)についてみると、アンモニア態N吸収はFM区:34.8%、SBM区:29.9%、消化管移行尿素態NはFM区:18.2%、SBM区:7.5%であり、両蛋白質源の反芻胃内分解度とは逆の反応を示した。3.乾物摂取量当たりのα-アミノ酸態Nは飼料N含量に対して、二次回帰式が適合し(R^2=0.99)、FM区:Y=-0.11X^2+4.99X-46.74、SBM区:Y=-0.15X^2+6.36X-59.6の式が得られ、α-アミノ酸態Nの吸収効率のピーク値及びその時の飼科N含量はFM区で高くなった。4.グルコース吸収量はSBM区で多くなる傾向にあった。以上の知見は、従来の反芻家畜用飼料の蛋白質栄養価に関する概念を変えるものであり、飼料栄養価は栄養素のnet fluxから評価するのが望ましいことを示している。
Ｒａｃ１活性の光制御によりマクロパイノサイトーシスをコントロールする

マクロパイノサイトーシスにおけるRac1分子スイッチの役割を、photoactivatable (PA)-Rac1の光制御法により解析を行った。顕微鏡下で細胞の局所に光を照射してPA-Rac1をON状態にすると、アクチン重合やPIP2産生により細胞表層ラッフリングが起こり、多数のマクロパイノゾーム前駆構造が形成された。しかし、Rac1がONのままではその前駆構造は開口したカップ状態で留まり、光照射を止めOFF状態にすることで初めて閉鎖が起こりマクロパイノゾーム成熟過程へと進行する。このようにRac1のONとOFFが、カップの形成と閉鎖のそれぞれに重要な役割を果たしていることが明らかとなった。低分子量GTPase分子スイッチであるRac1は、アクチン細胞骨格の重要な調節体でありマクロパイノサイトーシスを含むさまざまなアクチン依存性の細胞運動の制御に関わっている。植物の青色光センサーであるphototropinのLOV2ドメインをGTP結合型Rac1に融合させたphoto-activatable(PA)-Rac1は、青色レーザー照射により共焦点顕微鏡下で時空間的に活性化することができる。今回、我々は、このPA-Rac1を発現させたRAWマクロファージの局所に青色レーザーを照射することでRac1活性をコントロールし、マクロパイサイトーシスの過程を光制御(photo-manipulation)することに世界で初めて成功した。mCherry融合PA-Rac1を発現させた細胞を顕微鏡下で確認し、その細胞の一部を青色レーザーで連続的に照射すると、その領域付近で著しい細胞表層ラッフリングが起こり、多数のマクロパイノゾーム様(前駆)構造が形成された。照射部位にはアクチンの集積やPI(4,5)P2の生成も確認された。青色レーザー照射を止めると、ラッフリングはおさまり、マクロパイノゾーム様構造の幾らかはそのまま消失し、幾らかは完成したマクロパイノゾームとして細胞中央へ向かって移動しはじめた。しかし青色レーザー照射を止めずに継続すると、マクロパイノゾーム様構造は、その領域内で留まったままで増加し続けた。このことは、マクロパイノゾーム形成から成熟過程への移行には、Rac1の一時的な活性化とそれに続く不活性化が必要であることを示唆している。Rac1は低分子量GTPase分子スイッチの一つであり、アクチン細胞骨格の重要な調節因子として様々なアクチン依存性の細胞運動の制御に関わっている。植物の青色光センサーであるphototropinのLOV2ドメインをGTP結合型Rac1に融合させたphotoactivatable (PA)-Rac1は、青色レーザー照射により共焦点顕微鏡下で時空間的に活性化することができる。この研究で我々は、PAーRac1を発現させたRAWマクロファージに青色レーザーを照射することでRac1のオン・オフを光制御し、アクチン依存性の液相性エンドサイトーシスであるマクロパイサイトーシス過程を顕微鏡下でphoto-manipulationすることに世界で初めて成功した。mCherry融合PA-Rac1を発現させた細胞を顕微鏡下で確認し、その細胞の一部を青色レーザーで照射すると、その領域付近で著しい細胞表層ラッフリングが起こり、多数のマクロパイノゾーム前駆構造が形成された。照射部位にはアクチンの集積やPI(4,5)P2の産生など初期マクロパイノサイトーシス過程の指標となる分子のリクルートも確認された。しかし、PI(3)P, Rab21等マクロパイノゾーム成熟にかかわる分子のリクルートは見られなかった。青色レーザー照射を止めると、ラッフリングはおさまり、マクロパイノゾーム様構造の幾らかはRab21陽性のマクロパイノゾームとして細胞中央へ向かって移動しはじめた。即ち、Rac1活性化状態のままではマクロパイノゾーム前駆構造は開口したカップ状態で留まり、不活性によってマクロパイノゾームへの閉鎖が起こり成熟過程へ移行することが明らかとなった。低分子量GTPase分子スイッチの一つであるRac1は、アクチン細胞骨格の重要な調節因子でありアクチン依存性の細胞運動の制御に関わっている。植物の青色光センサーであるphototropinのLOV2ドメインをGTP結合型Rac1に融合させたphoto-activatable (PA)-Rac1は、青色レーザー照射により共焦点顕微鏡下で時空間的に活性化することができる。今回、我々は、このPAーRac1を発現させたRAWマクロファージに青色レーザーを照射することでRac1のオン・オフを光制御し、アクチン依存性の液相性エンドサイトーシスであるマクロパイサイトーシス過程を顕微鏡下でphoto-manipulationすることに世界で初めて成功した。

照射部位にはアクチンの集積やPI(4,5)P2の産生など初期マクロパイノサイトーシス過程のマーカーも確認された。しかし、PI3P, Rab21等マクロパイノゾーム成熟にかかわる分子のリクルートは見られなかった。青色レーザー照射を止めると、ラッフリングはおさまり、マクロパイノゾーム様構造の幾らかはRab21陽性のマクロパイノゾームとして細胞中央へ向かって移動しはじめた。しかし、青色レーザーの長期継続照射では、マクロパイノゾーム前駆構造は細胞外に開口したままで、その領域内で留まり時間経過に伴い増加し続けた。このことは、Rac1の活性化はラッフリングとマクロパイノゾーム前駆構造の形成に必要でマクロパイノゾームの閉鎖と成熟過程への移行には、Rac1の一時的な活性化に続く不活性化が必要であることを示唆している。マクロパイノサイトーシスはマクロファージで活発にみられる液相性エンドサイトーシスでアクチン依存性の細胞運動である。本研究プロジェクトでは低分子量分子スイッチの一つでありアクチン細胞骨格の制御因子として知られるRac1のマクロパイノサイトーシスにおける役割を、光遺伝学を用いた顕微鏡下でのphoto-manipulationにより解析を行ってきた。平成26年度は、PA-Rac1光制御システムを応用してphagocytosis過程でのRac1分子スイッチの役割解明にも研究を発展させ、Fcレセプターを介するファゴサイトーシス過程においては、ファゴサイティックカップ形成のための偽足進展には、Rac1活性が必要であるが、IgGオプソニン化粒子を掴むカップ収縮運動にはRac1の不活性化が必要であるという所見を得ることができた。Rac1分子スイッチのオン・オフは、マクロパイノサイトーシス、ファゴサイトーシスの両運動で、必須であるが、その時間空間的な制御の仕方は若干異なっていることが示唆された。また、マクロファージ以外の細胞では、前立腺がん細胞のラメリポディア形成、細胞移動のメカニズムをRac1分子スイッチのオンとオフを光制御することで解析し、Rac1活性化によるラメリポディア形成にはPI3K依存性の水平方向伸展とPI3K非依存性の上下方向ラッフリング運動の過程があることを明らかにした。これは、がん細胞の浸潤、転移の分子機構の解明に重要な所見であり、オープンアクセスジャーナルPLOSONEに論文として掲載された。26年度が最終年度であるため、記入しない。解剖学、細胞生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。Photo-activatable Rac1の遺伝子導入、発現系において生きた細胞にブルーレーザーを照射することにより、局所的に細胞膜ラッフリングないしマクロパイノゾーム形成を誘導することに世界で初めて成功した。Rac1下流にあるアクチン重合、PI(4,5)P2の生成も確認できた。
デートレイプドラッグによる健忘状態の解明-医薬品を不正利用した犯罪の抑止-

医薬品の犯罪への使用は、目的外使用であるから、刑事裁判の審理に必要な医薬品のデータは整備されてない。ベンゾジアゼピン系薬物が犯罪に使用される場合を想定した、薬剤の飲料への溶解試験と、投与後の一見大胆に見える被害者の行動解析を動物実験により検証した。高架式十宇迷路試験(Elavated plus-maze test)は、動物が本能的に持つ検索動因による接近行動(好奇心)と不安及び恐怖が動因となる回避行動の二つが、平衡状態にある、接近-回避型コンフリクトモデルと言われている。この度購入した実験装置は、壁のないオープンアームと、壁に囲まれたエンクローズドアームが十字型に交叉し、それらのアームは床からの高さ50cmに設定されている。本試験での行動評価は、主にオープンアームへの滞在時間、進入回数の増減が指標とされている。マウスにとって、壁がなく絶壁である開放状態は、恐怖を誘因すると考えられている。従って、正常な状態では、マウスのオープンアームへの滞在時間は、エンクローズドアームへの滞在時間よりも短くなる。しかし、抗不安作用のある化合物をマウスに投与すると、その傾向は崩れ、両アームへの滞在時間に有意差がなくなる。本装置を利用して、デートレイプドラッグ投与後の不安が除去された状態、つまり、普段よりも大胆な気分になった状態を、マウスを用いて人間的恣意(作為)の入る余地のない状態で客観評価した。犯罪にしばしば使用されるベンゾジアゼピン系薬物及びアルコール投与後のマウスの行動は、両アームでの滞在時間に有意差が認められず、抗不安状態発現を客観的に示すものであった。このことは、犯罪におきかえると薬物が投与された状態での被害者が、通常の状態(薬物未投与の状態)よりも、犯罪に対して脆弱となる状況である亊を示唆した。医薬品は医療において、必須の化学物質である。しかし、近年欧米を中心に、医薬品のもつ薬理作用を犯罪へ悪用する、医薬品の不正使用が激増している。諸外国では、国家機関が警鐘を鳴らし、"Date Rape Drug"と呼ばれ、主に悪用される医薬品は、ベンゾジアゼピン系薬物、非ベンゾジアゼピン系睡眠導入剤および麻酔薬であり、アルコール飲料と併用されることが多い。我国においても、医薬品の不正使用による準強姦事件において、アルコールが併用された場合、高頻度に前向健忘が生じ、被害者に被害時の記憶が無く、一見被害者が大胆な行動をとるという事実を、公判証人として医学・薬理学的に説明する機会を得た。医薬品には、目的外使用である不正使用時の客観的データは存在しない。本研究は、医薬品が不正使用された場合の各種データを整備し、裁判における犯罪被害者の人権擁護、犯罪防止啓蒙活動に役立つ事を目的としている。各種飲料(お湯及びアルコール飲料)に薬剤を混入した場合の溶解度を、245nmの吸光度変化を目安として評価した。試験薬物は、一般に催眠作用を持ち、かつ日常的な臨床現場で繁用されている薬剤である。製造元の異なるそれぞれ23種の製剤(錠剤)を用いた。主成分として、トリアゾラム、ゾピクロン、ゾルピデム酒石酸塩、エチゾラム、リルマザホン、ブロチゾラム、ロルメタゼパム、フルニトラゼパム、エスタゾラム、ニトラゼパム、ジアゼパム、クアゼパム、ペントバルビタールカルシウム、フェノバルビタール、スルピリド、ジフェンヒドラミン塩酸塩、d-クロルフェニラミンマレイン酸塩、ヒドロキシジン塩酸塩を選択した。同一の成分を含有していても、賦形剤等の製造方法元が異なると、不正使用した際の溶解度・溶解時間に差が認められるものが数多くあった。また、各薬剤間には、不正使用条件下では溶解度に顕著な差が認められる場合があることが明らかとなった。医薬品は人の社会において、必不可決な化学物質である。しかし、近年欧米を中心に、医薬品のもつ薬理作用を悪用する犯罪が激増している。諸外国では、国家機関が警告をおこない、"Date Rape Drug"と呼ばれている。欧米で主に悪用される医薬品は、ベンゾジアゼピン系薬物、非ベンゾジアゼピン系睡眠導入剤および麻酔薬であり、アルコール飲料と併用されるにとが多い。我国においても、医薬品の不正使用による準強姦事件において、ベンゾジアゼピン系薬物にアルコールが併用された場合、高頻度に前向健忘が生じ、被害者に被害時の記憶が無く、一見被害者が大胆な行動をとるという事実を、公判証人又は鑑定人として、医学・薬理学的に司法に対して説明する機会がしばしばある。昨年に続き、各種飲料(お湯及びアルコール飲料)に薬剤を混入した場合の溶解度を、245nmの吸光度変化を目安として評価し、データの蓄積を継続した。試験薬物は、一般に催眠作用を持ち、かつ日常的な臨床現場で繁用されている薬剤で、製造元の異なるそれぞれ23種の製剤(錠剤)を用いた。

主成分として、トリアゾラム、ゾピクロン、ゾルピデム酒石酸塩、エチゾラム、リルマザホン、ブロチゾラム、ロルメタゼパム、フルニトラゼパム、エスタゾラム、ニトラゼパム、ジアゼパム、クアゼパム、ペントバルビタールカルシウム、フェノバルビタール、スルピリド、ジフェンヒドラミン塩酸塩、d-クロルフェニラミンマレイン酸塩、ヒドロキシジン塩酸塩を選択した。同一の成分を含有していても、賦形剤等の製造方法元が異なると、不正使用した際の溶解度・溶解時間に差が認められ、各薬剤間には、不正使用条件下では溶解度に顕著な差が認められる場合があることが明らかとなった。錠剤よりも、粉末にして溶解する方が溶解速度も速く、外見から薬剤混入が解り難いことが明らかであった。加えて、アルコール飲料を想定した溶媒では、お茶を想定したお湯に対する溶解度よりも、一般に溶解しやすい傾向が認められた。いずれの溶媒に対しても、賦形剤は溶解しないで残存する為、犯行に用いられる際には、着色された飲料が用いられる可能性が示唆された。