hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フレームワーク構造を利用した等方性負の熱膨張物質への多様な伝導性の付与

温度上昇に伴い体積が収縮する性質を持つ負の熱膨張物質は,様々な応用が期待されている.しかし,負の熱膨張を示す物質はそれ以外に機能をもたないため,負の熱膨張以外の機能を有する負の熱膨張物質の開発が必要である.本研究では,等方的負の熱膨張物質の一つであるタングステン酸ジルコニウムに伝導性を付加する研究を行った.価数の小さい陽イオンを添加することにより,酸素イオンが結晶中を動くイオン伝導性を付加することに成功し,その伝導機構を明らかにした.温度上昇と共に熱収縮をする「負の熱膨張材料」は,材料の高度な熱膨張率制御を行うために重要な材料である.なかでもタングステン酸ジルコニウムは1000 Kに渡って等方的な熱収縮を示し,熱膨張制御材料の代表候補として知られている.しかし,こういった化合物は負の熱膨張以外の特徴的な機能を有していないために,応用範囲が限られているのが現状である.本研究の目的は,この現状を打破するために,このような負の熱膨張物質に電気伝導などの機能を付与した物質の開発と,その物性を明らかにすることである.本研究により,伝導材料間界面における熱膨張率の不整合の解消に役立つ負の熱膨張物質の開発が期待される.本年度は,フレームワーク構造を有する負の熱膨張物質に低価数の陽イオンを導入することによって生じる酸素欠陥を用い,その酸素欠陥の安定化と欠陥量制御による酸素イオン伝導機能の付与について検討を行った.母体の構成陽イオンより低価数の陽イオンで置換した固溶体を合成し,粉末X線回折測定などにより,合成した試料の評価を行った.合成をするための炉の製作も行い,試料の合成条件の最適化をはかった.合成した試料の物性の評価には,インピーダンス測定が必須である.保有していたインピーダンス測定装置を改良し,よりよいインピーダンス測定が行える装置の開発を行った.これにより測定データの大幅な改善を達成することができた.また,試料の成型や,試料への電極の付着方法を工夫し,よりよい測定データが得るための手法を確立した.陽イオンの組成を変えた数種の固溶体を作成し,インピーダンス測定を行った.酸化物イオン伝導性を示す結果が得られた.材料の高度な熱膨張率制御を行うために重要な材料である「負の熱膨張材料」は,温度上昇と共に熱収縮をする.なかでもタングステン酸ジルコニウムは1000 Kに渡って等方的な熱収縮を示し,熱膨張制御材料の代表候補である.しかし,現時点では,このような化合物は負の熱膨張以外の特徴的な機能をあまり有していないために,工学的な応用範囲が制限されている.この現状が改善できれば,伝導材料間界面における熱膨張率の不整合の解消に役立つ負の熱膨張材料を開発することが出来る.本研究の目的は,このような負の熱膨張物質に電気伝導などの機能を付与した物質の開発と,その物性を明らかにすることである.昨年度にひき続いて,フレームワーク構造を有する負の熱膨張物質に低価数の陽イオンを導入し,それによって生じる酸素欠陥を利用した酸素イオン伝導の機能を有する負の熱膨張物質の検討を行った.酸素欠陥の安定化および欠陥量制御に関して,合成した試料の評価を行い,かつ試料の合成条件の最適化を検討した.合成した試料の物性の評価は,インピーダンス測定により行う.昨年試作したインピーダンス測定装置を用いて合成した試料の評価を行ったが,ノイズなどが原因で測定精度の面で装置に問題があることが新たに判明した.このため,新たにインピーダンス測定装置を設計し,装置の構築を行った.試験的に試料を測定した結果,ノイズが大幅に低減し,装置の性能を飛躍的に向上させることに成功した.この新しい装置をもちいることによって,これまで得られていなかった比較的高インピーダンスのデータを測定することが可能となり,興味深いデータが得られ始めている.材料の高度な熱膨張率制御を行うために重要な材料である「負の熱膨張材料」は,温度上昇と共に熱収縮をする.なかでもタングステン酸ジルコニウムは1000 Kに渡って等方的な熱収縮を示し,熱膨張制御材料の代表候補の一つとなっている.しかしながら,負の熱膨張以外の特徴的な機能をあまり有していないために,工学的な応用範囲が制限されている.本研究の目的は,このような負の熱膨張物質に電気伝導などの機能を付与した物質の開発と,その物性を明らかにすることである.フレームワーク構造を有するタングステン酸ジルコニウムに低価数の陽イオンを導入した固溶体を合成し,価数のバランスから生まれる酸素欠陥を利用した酸素イオン伝導の機能の検討を行った.合成した試料の電気物性の評価には,昨年度までに改良を終えた自作のインピーダンス測定装置を用いた.測定精度が向上したため,低価数陽イオン置換体試料だけでなく,無置換体のタングステン酸ジルコニウムやタングステン酸ハフニウムの複素インピーダンス測定まで行うことができた.測定結果から,低価数陽イオン置換にともなって,比較的高いイオン伝導が生じることを見出した.これは本研究の主たる目標の達成を意味する.陽イオン種および組成の異なる多数の固溶体のインピーダンス測定の結果から,陽イオン種依存性および組成依存性を検討し,その伝導機構を明らかにすることができた.

この結果は,試料の最適化につながる成果である.さらに固溶体と無置換体の測定結果をあわせると,この結晶内部のイオンのダイナミクスと相転移現象の間に相関があることを示唆する予期しなかった結果まで得ることができた.温度上昇に伴い体積が収縮する性質を持つ負の熱膨張物質は,様々な応用が期待されている.しかし,負の熱膨張を示す物質はそれ以外に機能をもたないため,負の熱膨張以外の機能を有する負の熱膨張物質の開発が必要である.本研究では,等方的負の熱膨張物質の一つであるタングステン酸ジルコニウムに伝導性を付加する研究を行った.価数の小さい陽イオンを添加することにより,酸素イオンが結晶中を動くイオン伝導性を付加することに成功し,その伝導機構を明らかにした.測定試料の合成は進んでいるが,試料に少しばらつきが見られるため時間がかかっている.インピーダンス測定装置の改良に手間取ったため,試料の測定は少し遅れているが,装置の性能の向上を図ることができたことから遅れは取り戻せると考えている.材料化学次年度も研究計画書通りに研究を進める.負の熱膨張物質の組成や置換イオン種を変化させた固溶体試料を合成する.それらの試料の物性測定を行い,得られた知見を試料合成にフィードバックさせる.組成,置換イオン種などのパラメータに基づき測定結果を整理して,試料の機能性の最適化をはかるための指針を検討し,研究を総括する.本年度に実施する予定であった研究内容のうち,測定試料の合成が成功していることと,製作に時間のかかるインピーダンス測定装置の開発および測定手法の確立に一定の成果が得られたことから,研究の進捗具合はおおむね順調と言える.次年度も研究計画書通りに研究を進める.負の熱膨張物質の組成や置換イオン種を変化させた固溶体試料を合成する.それらの試料の物性測定を行い,得られた知見を試料合成にフィードバックさせる.組成,置換イオン種などのパラメータに基づき測定結果を整理して,試料の機能性の最適化をはかるための指針を検討する.
ライフスタイルの多様化と余暇活動-長寿化時代と余暇生活を考える-

今日、長寿化にともなって定年後の長い人生が一般化しつつあるが、これは歴史的に新しい経験であり、定年後の生き方についての典型的なモデルが存在するとはいえないのが現状である。そこで、高齢期における様々な不確実への備えという問題とともに、定年を機に大幅に増加する自由時間の過ごし方が重要な課題となる。後者については、自由時間を利用して行われる余暇活動の充実がポイントとなる。本研究では、自由時間活動ないし余暇生活に関する従来からの諸説に触れ、既存統計資料のデータをもとに5564歳という定年を挟む時期の自由時間の変化とその利用状況について分析し、更に小規模だが女性を対象とした調査の結果から余暇活動の実態と問題点について分析し、考察を加えた。その結果、まず既存統計データからは、5564歳の時期における自由時間の利用状況について顕著な男女差が読みとれる。男性の場合は、有業者の方が無業者より積極的な余暇活動を行っている割合が高く、女性の場合は、有業者よりも無業者のほうが余暇活動は活発だとみられること、などの点から、女性の方が男性よりも柔軟に人生の転換期を乗り越え定年後の生活へとソフトに着地していると思われるが、女性の余暇活動の内容には日常生活に密着したものの多いことがその一因と考えられる。また、女性の余暇活動のについての実態調査の結果からは、活動の頻度と活動時期(休日か平日かなど)および活動仲間によって様々な種類の余暇活動を数個のタイプに区分することが可能で、しかもそれぞれのタイプが特定の年齢層と結びつくことが明らかとなった。その原因の一つは、余暇活動を行うための環境条件、とくに活動に必要な情報入手の容易さをはじめとするソフト面での条件が、余暇活動の種類によって異なる点にあるとみられる。これらの検討結果は、高齢期における余暇生活の今後を考える上で幾つかの貴重な示唆を与えるものである。
重イオン照射による生体分子の多重電離分布の直接測定

生体内における放射線相互作用の基礎として,真空中に孤立させた1生体分子と高速イオンの衝突素過程の解明を目指した多重同時計測システムの開発を行った.放出電子個数を直接測定し,さらに生成イオンとの同時測定を行うことにより,従来は困難であった構成原子数の多い多原子分子からの多重電離分布や,特定の多重電離状態からの解離過程の追跡が可能となった.さらに,速度分布イメージング法の導入を行い,各分解片イオンの運動量ベクトルの情報を得た.生体内における放射線相互作用の基礎として,生体分子と高速イオンの直接相互作用の素過程解明を目指し,孤立多原子分子と高速イオン衝突に対する新たな多重同時計測システムの開発を行った.孤立生体分子標的の生成のため,粉末試料を100200度に加熱して昇華させるシステムを導入した.真空中に孤立生体分子標的をビーム状に取り出すための装置を設計し,細く切り出し,かつ目詰まりしにくい構造を構築した.本測定の最も重要なポイントは,生体分子のように構成原子数が膨大な標的に特化した測定システムにした点である.従来は,構成原子数が数個程度の小さな分子に対する研究が主であり,生体分子のような複雑な標的には適していなかった.昨年度導入した,電子個数計数法による多重電離分布の直接測定に加え,今年度は,分解片イオンの速度分布イメージング法の導入を行い,解離過程に関する詳細な情報を得ることができた.これまでの手法では,基本的に,標的分子の全ての構成原子をイオン化し,かつその全ての解離イオンを同時検出することを前提としていたため,構成原子数の多いシステムへの適用は現実的ではなかった.本手法は,解離イオンを静電レンズによって検出器面上で集束させることにより,各解離イオンの個別の検出位置情報からその運動エネルギーおよび放出方向の直接導出を可能とするものである.本システムの導入においては,起動シミュレーションにより最適な引出条件を予測し,実際にその条件での最適化を確認した.本研究では,さらにこれを前述の電子個数測定システムと同時測定することにより,例えば,水素解離イオンの運動エネルギーが多重電離の大きさと相関して大きくなっていく様子など,解離ダイナミクスに関する情報を定量的に得ることができた.今後は,各種生体分子の系統的な測定を順次進めていき,巨大分子特有の衝突反応過程の解明を進めていく.生体内における放射線相互作用の基礎として,真空中に孤立させた1生体分子と高速イオンの衝突素過程の解明を目指した多重同時計測システムの開発を行った.放出電子個数を直接測定し,さらに生成イオンとの同時測定を行うことにより,従来は困難であった構成原子数の多い多原子分子からの多重電離分布や,特定の多重電離状態からの解離過程の追跡が可能となった.さらに,速度分布イメージング法の導入を行い,各分解片イオンの運動量ベクトルの情報を得た.高速イオンが生体中で引き起こす放射線効果のうち,生体分子との直接作用における最も初期の素過程解明を目指して研究を進めている.本年度は,そのための実験手法として,真空中に孤立させた標的分子と高速重イオン間の衝突反応過程の追跡が可能な,多重同時測定システムの立ち上げを行った.アミノ酸分子などの測定に先立ち,まずは構造がより単純なエタンなどの炭化水素分子やフルオロカーボン分子などに対するデータ取得を行い,リストデータ解析プログラムの開発,測定システム妥当性の検証,測定条件の最適化などを行った.具体的には,加速器から引き出した炭素イオンビームを孤立分子標的に衝突させ,電荷変換条件を選別した状態で,放出二次電子の個数,解離イオン種および各解離イオンの放出運動量ベクトルの同時測定を行った.これにより,孤立多原子分子の多重電離確率分布を直接求め,さらにその一時的な多重電離状態と解離イオン分布の相関関係を得ることができた.本年度に使用した標的分子は構成原子数が8原子までであり,想定している生体分子などに比べるとサイズが小さいが,既に以下のような成果が見出された.まず,3重電離以上の正確な情報は電子個数を直接測定する本手法で初めて取得されることが確認された.また,解離イオンと電離状態の相関測定では,特定の解離イオン種と多重電離状態が強い相関を持つ過程が存在することが分かった.高速重イオン相互作用においては,様々な反応過程が重ね合わされるのが一般的であるが,一部の反応は特定の解離経路によって進行することが可能であることを示しており,今後の生体分子標的への展開における新たな重要な示唆を得た.また,当初の計画にはなかったが,二次電子個数測定の精度向上を目的に,アバランシェフォトダイオードを用いた電子個数測定の可能性についても検証を行い,低個数領域での分解能向上が見込まれることを明らかにした.計測システムや解析プログラム全体を概ね確立することができた.

検出器からの複数の出力波形をデジタルストレージオシロスコープで取り込み,マルチチャンネル分析器で測定した半導体検出器からの波高情報との同期を取って,イベント毎に情報を蓄積するシステムを確立した.測定の原理上,マルチチャンネル分析器は30kVの高電圧プラットフォームに設置されているが,光通信と無線通信を導入してコインシデンス測定を達成した.また,電子個数測定においては,十分な電子の収集効率を得るために衝突領域を空間的に限定する必要があるが,衝突領域の静電場に対するビーム軌道の微妙な変化を区別することにより,この問題を克服した.得られるデータは衝突イベント毎の膨大なリストデータの集合であるため,測定後に必要な情報を引き出すためには,そのリストデータを解析するためのソフトウェアが必要になるが,そのプログラムの製作も完了した.測定システムの評価を目的に使用した炭化水素やフルオロカーボン分子標的の測定において予想外に重要な結果が得られたため,生体分子標的の準備がやや遅れているが,それ以外の多重同時測定システムや解析プログラムの全体を確立することができた.逆にこららの成果により,生体分子の基礎として,また学術的な観点からも,多原子分子に対する詳細な研究が重要であることが見出された.生体分子を真空中に孤立した状態で取り出すための昇華システムを確立し,同時測定システムへの導入を行う.生体分子の気相標的は,生体分子試料を100200°Cで加熱して昇華させることによって生成できる.本装置は,申請者の所属研究室で行われている生体分子の電子分光実験で既に装置開発が完了しており,試料毎に最適な昇華温度が分かっている.また,今回の測定に十分な標的密度(約10^-4 Pa)が得られることも確認済みである.まずは,昇華しやすく,昇華時に熱分解しにくいウラシル,アデニンなどの核酸塩基やグリシン,アラニンなどのアミノ酸分子を用いる.次に,生成した生体分子標的へのMeVイオンビーム照射が正しく行われていることを確認するため,解離イオンの質量分析測定を行う.そのために,製作した生体分子昇華セルを飛行時間測定システムに設置する.これにより,MeVイオン照射で生成される解離イオンの種類を確認する.入射イオンとしては,MeVエネルギーの水素,炭素,シリコンイオンを用い,陽子線と重粒子線による反応の違いなどに注目して比較を行う.またこの段階で,解離イオンを確認しながら,生体分子標的の条件の最適化を行う.さらに,この生体分子標的に対して多重同時測定を行い,衝突毎に放出される電子の個数の測定も行う.目的である生体分子の多重電離分布を導出し,解離イオンの飛行時間測定と同時測定することにより,初期の電離状態によって解離過程がどのように変化するかを調べる.気相生体分子標的を作るための加熱装置などの製作に使用する.標的密度は加熱温度によって変化するので精密な温度制御が求められる.また,加熱の分布に偏りがあると,温度の高い部分では衝突以前に標的分子が解離してしまう恐れが生じ,また逆に温度の低い部分では分子が壁面に吸着され,セルの目詰りの原因になる.したがって,セルから出口ノズルにかけて概ね均一に温度を上昇させる必要がある.また,昇華した分子はそのままで真空チャンバ全体に広がり,装置を汚染してしまうため,ノズル直後に分子吸着用の液体窒素冷却セルを設置する必要がある.これらのシステムの確立のために研究費を使用する計画である.また,これらの主要備品に加えて,標的となるアミノ酸などの分子試料,実験装置の改良などに必要な真空部品,電子部品の購入に使用する予定である.
クルクミンを用いた子宮平滑筋肉腫治療法の開発

子宮平滑筋肉腫はまれな婦人科腫瘍であるが、化学療法が奏効しにくいなどの点から予後の極めて不良な腫瘍の一つである。クルクミンはこれまでにも抗腫瘍効果など多彩な生物学的作用が証明されている。本研究では子宮平滑筋肉腫に対しクルクミンが細胞増殖抑制効果を示すか、そしてその機序について検討した。結果、ヒト子宮平滑筋肉腫細胞株を用いたin vitro、in vivoの検討においてクルクミンの抗子宮平滑筋肉腫抑制効果が確認された。その機序にはmTOR経路、アポトーシスが関与していることが確認された。また、高吸収性クルクミンを用いることで天然型に比べ、より低濃度で効果を発揮する可能性が示唆された。既存薬物の奏効率がきわめて低い子宮平滑筋肉腫に対する新しい薬物治療の開発を目的とし、研究を遂行している。平成25年度は子宮平滑筋肉腫細胞株であるSKN細胞を用いてクルクミン、高吸収性クルクミン(セラクルミン)、および高活性型クルクミン(GO-Y030)の細胞増殖抑制効果およびその機序について解析してきた。MTS assayによる細胞増殖解析により、クルクミン、セラクルクミンは10uMより、GO-Y030は5uMより増殖抑制効果を示した。細胞数計測によっても同様の結果であった。また、TUNEL染色により3剤の増殖抑制濃度においてTUNEL陽性細胞数の増加、つまりアポトーシスが誘導されていることが分かった。さらに、Western blotにより200uMのクルクミンはリン酸化AKT、リン酸化mTOR、リン酸化S6などの発現低下を引き起こしており、クルクミンの増殖抑制効果はAKT-mTOR経路の抑制によることが確認された。同時に検討しているヒト子宮平滑筋肉腫細胞移植モデルマウスに対するクルクミンの効果の検討であるが、25年度はヒト子宮平滑筋肉腫細胞株であるSK-UT-1細胞を用いて移植の条件を検討してきた。ヌードマウス(BALB/cAJC)の背部皮下に対しSK-UT-1細胞の移植細胞数を104108の間で検討した。また、移植時にマトリゲルの添加の有無の効果も同時に検討した。その結果、107の細胞数で最も良好な移植結果が得られ、またその際マトリゲルの添加は必須であった。平成26年度は25年度に行ったSKN細胞に加え、もう1つの子宮平滑筋肉腫細胞株であるSK-UT-1細胞株を用いてクルクミンの細胞増殖抑制効果およびその機序について解析してきた。MTS assayによる細胞増殖の解析により、クルクミン20uMより濃度依存的に細胞増殖抑制効果を示した。細胞計測数においても同様の結果であった。この結果はSKN細胞使用時とほぼ同等であった。また、SK-UT-1細胞株に対するクルクミンの添加においてCaspase assayによりCaspaseの活性化、またTUNEL染色によるTUNEL陽性細胞数の増加が増加したため、クルクミンがアポトーシスを誘導していることが確認された。さらに、Western blotによりクルクミンの添加によりSK-UT-1細胞株のリン酸化AKT、リン酸化mTORの発現低下を引き起こしており、クルクミンの増殖抑制効果はAKT-mTOR経路の抑制によることが確認された。また、25年度に条件検討したSK-UT-1細胞株を用いた子宮平滑筋肉腫細胞移植モデルマウスを用いてクルクミンの効果を検討した。SK-UT-1細胞をヌードマウス(BALB/cAJC)の背部皮下に移植し、クルクミンを250mg/kg/dayの濃度で経口投与した。結果、投与9日目よりコントロール群に比べ有意に腫瘍サイズが減少した。投与14日目で腫瘍組織を摘出しその体積および重量を測定したが、コントロール群に比べクルクミン投与群で有意に減少していた。既存薬物の奏効率がきわめて低い子宮平滑筋肉腫に対する新しい薬物治療の開発を目的とし、研究を遂行してきた。平成27年度は26年度に行ったSK-UT-1細胞株を用いた子宮平滑筋肉腫細胞移植モデルマウスを用いてクルクミンの抑制効果を、腫瘍サイズ(体積・重量)のみではなくその機序についても検討を進めた。また、腸管からの低吸収性が知られるクルクミンにおいてその欠点を補うべく開発された高吸収性クルクミン(セラバリュー社)を用いて、その効果の差異についても検討を行った。26年度同様、ヌードマウス(BALB/cAJC)の背部皮下にSK-UT-1細胞株を移植し、子宮平滑筋肉腫細胞移植モデルマウスを作成した。さらにクルクミンを250mg/kg/dayの濃度で移植後8日目より1週間、経口投与した。移植後14日目に解剖し、移植組織を摘出した。体積重量の変化は昨年報告している。今年度はその機序について検討した。これまでにSK-UT-1細胞株を用いたin vitroの実験で、クルクミンの細胞増殖抑制効果にはmTOR経路およびアポトーシスが関与していることを我々は解明している。よって、in vivoにおいてもこの経路の蛋白がどうなっているか移植組織切片の免疫染色にて検討した。結果、リン酸化mTORおよびその下流のリン酸化S6のタンパク発現が減少し、アポトーシス関連蛋白は増加していた。よって、in vitro同様in vivoにおいてもクルクミンの子宮平滑筋肉腫細胞増殖抑制効果にはmTOR経路およびアポトーシスが関連していることが確認できた。

また、同時に高吸収性クルクミン50 mg/kg/dayと250 mg/kg/dayをクルクミンと同じ条件にて投与し、腫瘍サイズの変化を検討したが、クルクミン250mg/kg/dayで見られた変化が高吸収性クルクミン50mg/kg/dayで確認され、高吸収性クルクミンを用いることでより少量で高い効果を得られる可能性が示唆された。子宮平滑筋肉腫はまれな婦人科腫瘍であるが、化学療法が奏効しにくいなどの点から予後の極めて不良な腫瘍の一つである。クルクミンはこれまでにも抗腫瘍効果など多彩な生物学的作用が証明されている。本研究では子宮平滑筋肉腫に対しクルクミンが細胞増殖抑制効果を示すか、そしてその機序について検討した。結果、ヒト子宮平滑筋肉腫細胞株を用いたin vitro、in vivoの検討においてクルクミンの抗子宮平滑筋肉腫抑制効果が確認された。その機序にはmTOR経路、アポトーシスが関与していることが確認された。また、高吸収性クルクミンを用いることで天然型に比べ、より低濃度で効果を発揮する可能性が示唆された。全体としておおむね順調に進展している。細胞を用いた研究ではほぼ全ての計画を終了している。残すはSK-UT-1細胞株において高吸収性クルクミンと高活性型クルクミンの効果を確認するのみである。モデルマウスの実験ではこれから、クルクミン投与後に摘出した腫瘍組織を用いて、種々のマーカーの組織学的検討を行っていく。産婦人科26年度で行えなかったもの、および27年度で実施予定のものを引き続き行っていく。SK-UT-1細胞株に対する細胞増殖抑制効果をクルクミンに加え高吸収性クルクミンと高活性型クルクミンについても行っていく。モデルマウスを用いた研究では、腫瘍体積および重量をクルクミンが減少させることを確認したので、その機序について組織学的検討を行う。また、in vitroの検討同様、こちらもクルクミンに加え高吸収性クルクミンと高活性型クルクミンについても検討していく。細胞を用いた研究では申請時の研究計画の8割ほどを完了している。SKN細胞に対するクルクミン、セラクルミン、GO-Y030の細胞増殖抑制効果の検討を行ってきた。MTS assayおよび細胞数の計測により、3剤に細胞増殖抑制効果があることが確認された。また、アポトーシスを誘導することも突き止めた。さらに、その作用機序としてWestern blotの結果からAKT-mTOR経路を抑制することだと確認された。ヒト子宮平滑筋肉腫細胞移植モデルマウスでの検討ではまずその作成に着手している。ヌードマウス(BALB/cAJC)に対しSK-UT-1細胞を107細胞移植すること、その際にマトリゲルの添加が必須であることが確認できた。こちらは特に今年度の研究計画の9割ほどを終了したことになる。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。25年度で行えなかったもの、および26年度で実施予定のものを引き続き行っていく。
アカデミックナースによる病院と大学のパートナーシップモデルの構築

臨床看護師(アカデミックナース)が臨床実習前の教育に参加し、大学教員と恊働してSP参加型教育プログラムを作成し,実施した。参加者は、臨床看護師総数5名と看護教員2名で看護キャリア支援室の教員2名がサポートした。まず、岐阜大学開催の2日間のワークショップに参加し、SP、シナリオ作成、リフレクションの基本概念を理解したのち、毎月1回程度で3ヶ月から6ヶ月程度の事前準備を行った。看護学生の参加は、1回目(2016年度)は2年次生16名、2回目(2017年度)は3年次生13名、3回目(2018年度)は3年次生12名であった。1回目は基礎看護学、2、3回目は老年看護学の枠にて実施した。実習内容は、事前講義とブリーフィングののち、各学生がSPとの看護面接10分、情報収集と基本手技の課題に取り組み、15分のリフレクションを行った。経験学習理論に基づき学習者の体験から気づきを引き出し概念化した。アンケート調査は実習前後で実験群と対象群で実施した。実習終了後、グループで「この実習から学んだこと・気づいたこと」についてKJ法にてまとめ発表を行った。その中で「観察」、「コミュニケーション」「生活者の視点」などの発表があり、体験をとおして重要な気づきが得られたと考える。アンケート結果は、情動能力調査票得点は、SP実習前と病院実習後の対応のあるサンプルによるWilcoxon検定の結果、実験群で有意な上昇が見られた(*P<0.05)。また、共感能力測定票の得点も同様に実験群で有意な上昇が見られた(*P<0.05)。実習後に行った学生(実験群、対照群)の調査票の結果から一定の教育効果があったと考える。1臨床看護師(アカデミックナース)が臨床実習前の教育に参加し、大学教員と恊働してSP参加型演習を繰り返し行い、「看て、聴いて、感じる」学生の看護実践能力を高めることと、2アカデミックナース、大学教員及び学生の実習を通して、学生がスムーズに病院実習へ移行できるようパートナーシップを育成することを目的に、アカデミックナースと看護教員が恊働してSP参加型コミュニケーション教育プログラムを作成し実施した.参加者は、臨床看護師3名と看護教員2名で看護キャリア支援室の教員がサポートし、ワークショップに参加しSP、シナリオ作成、リフレクションの基本概念を理解したのち、事前準備を行った。平成29年1月にポスターにて看護学生の募集を行い、16名の応募があった。2月14日、看護学生一人に対しSPとの看護面接10分、情報収集と基本手技の課題に取り組み、15分のリフレクションを行った。アンケート結果からは情動能力調査票得点は、SP実習前と病院実習後の対応のあるサンプルによるWilcoxon検定の結果、実験群で有意な上昇が見られた(*P<0.05)。また、共感能力測定票の得点も同様に実験群で有意な上昇がみられた(*P<0.05)。実習後に行った教員、学生(実験群、対照群)インタビュー内容の質的分析は現在分析中であるが、調査票の結果から1の目的はある程度効果があったと考える。2の目的に関しては、トライアルでは3名と少人数のため一般化はできないが、今後継続して同様の取り組みを行い評価していく。アカデミックナースと大学教員が協働して、SP参加型コミュニケーション教育プログラムを作成することができた。基礎実習にでる前の2年目の看護学生に実施できた。体験を通しての学びを得ていた。今年度は、臨床看護師(アカデミックナース)と看護教員の協働による老年看護領域のSP参加型教育プログラムを構築し、実施した。まず、5月にアカデミックナースの募集を行い、3名の看護師を選定した。7月22日から23日で開催された第65回医学教育セミナーとワークショップに参加して、教育デザインの理論と方法、また模擬患者の活用について学び、これからの取り組みの基礎知識を学んだ。本ワークショップは、研究分担者が主催し、昨年のアカデミックナースをタスクとして、振り返りセッションを行い、新アカデミックナースのロールモデルとした。4ヶ月に渡り、老年看護領域のSP参加型教育プログラム作成し、12月22日に教育実践を行った。実施までの準備として、アカデミックナース、教員、SPの協働作業を5回行った。学生16名が参加し、新アカデミックナース3名、昨年のアカデミックナース2名、SP4名、教員4名で1日の老年看護領域のSP参加型教育実践を実施した。実施後に学生、アカデミックナースがそれぞれにグループワークを行い、その学びを発表した。その結果、学生は,【援助に必要な情報収集】【信頼関係の基礎を築く援助】,【安穏をもたらす援助】【共感を示す援助】【中核症状を補完する援助】【心中と現状を関連づける援助】の6つの認知症患者に対する援助を学んでいたことが明らかになった。また、アカデミックナースは【自分の意見を学生より先に言う行動の気づき】【学生の無限な可能性への気づき】

【ファシリテータ・学生・患者の双方向で学ぶ効果の気づき】を気づいていたことが明らかになった。また、本取り組みを看護部のFDセミナーで紹介する機会を得た。その結果、9割以上の参加者がアカデミックナースの取り組みに意義があると回答した。急性期領域、慢性期領域などの主要な領域の看護教員との協働を計画していたが、教員との調整ができず、同意にまでは至っておらず、実践できていないため。臨床看護師(アカデミックナース)が臨床実習前の教育に参加し、大学教員と恊働してSP参加型教育プログラムを作成し,実施した。参加者は、臨床看護師総数5名と看護教員2名で看護キャリア支援室の教員2名がサポートした。まず、岐阜大学開催の2日間のワークショップに参加し、SP、シナリオ作成、リフレクションの基本概念を理解したのち、毎月1回程度で3ヶ月から6ヶ月程度の事前準備を行った。看護学生の参加は、1回目(2016年度)は2年次生16名、2回目(2017年度)は3年次生13名、3回目(2018年度)は3年次生12名であった。1回目は基礎看護学、2、3回目は老年看護学の枠にて実施した。実習内容は、事前講義とブリーフィングののち、各学生がSPとの看護面接10分、情報収集と基本手技の課題に取り組み、15分のリフレクションを行った。経験学習理論に基づき学習者の体験から気づきを引き出し概念化した。アンケート調査は実習前後で実験群と対象群で実施した。実習終了後、グループで「この実習から学んだこと・気づいたこと」についてKJ法にてまとめ発表を行った。その中で「観察」、「コミュニケーション」「生活者の視点」などの発表があり、体験をとおして重要な気づきが得られたと考える。アンケート結果は、情動能力調査票得点は、SP実習前と病院実習後の対応のあるサンプルによるWilcoxon検定の結果、実験群で有意な上昇が見られた(*P<0.05)。また、共感能力測定票の得点も同様に実験群で有意な上昇が見られた(*P<0.05)。実習後に行った学生(実験群、対照群)の調査票の結果から一定の教育効果があったと考える。3年生対象のコミュニケーション教育プログラム(慢性期)を基本スケジュールに沿って作成する。2年生と同様ビデオ撮影をし、学生の自己省察を促す。3年生の臨床実習前の演習で実施する。実習後は、学生との振り返りとは別にアカデミックナースと教員との振り返りを行う。終了時には交流会を行い、次に、学生が臨床実習に病棟に行った時、スムーズな受け入れができるようにつなげる。コミュニケーションに関しては、3年次の教育介入前後で調査票を用いて評価する。12月の終了時に、4年生(本教育を受けていない群)と3年生(本教育を受けた群)の学生各5名3グループ、教育者側はアカデミックナース及び大学教員にも同様に5人3グループの半構造型インタビューを実施し、アカデミックナースとの恊働及び指導をどのように感じたかを質的に分析する。これまでの2年間で、トライアルにおける基礎看護学実習、老年看護学実習の実績ができ、その教育効果が示されたことから、今後は、老年看護学、基礎看護学のカリキュラム化に向けての準備をしていく。また、看護部の理解を得て、アカデミックナースの処遇に対しても、現在は休みを使って参加してもらっているのを、研修システムに組み込むなど、広く参加しやすい環境を整備していく。そうすることで、教育実践能力の向上が期待できる。
ストロ-マ細胞による骨髄系前駆細胞の増殖・分化制御機構に関する研究

ヒト急性巨核球性白血病細胞より樹立された細胞株(M07)は、GMーCSFやILー3依存性に増殖し骨髄系前駆細胞の良いモデルとなる。骨髄系前駆細胞の周囲には線維芽細胞、内皮細胞、脂肪細胞、マクロファ-ジなどのストロ-マ細胞が存在している。これらストロ-マ細胞の骨髄系前駆細胞に対する影響を解析するため、マウス線維芽細胞(Balb/3T3)とM07細胞の共生培養を行った。この共生培養によりM07細胞の増殖が促されたが、M07細胞の増殖刺激活性は線維芽細胞の培養上清中(FCM)にも検出された。このFCMによるM07細胞の増殖は、チロシンキナ-ゼ阻害剤ゼニスチンにより完全に阻害され、FCMによる増殖にはチロシンキナ-ゼの関与が示唆された。抗リン酸化チロシン抗体ならびに抗cーkit抗体を用いた解析により、FCMによるM07細胞の増殖にはcーkit蛋白のチロシンリン酸化と活性化が重要な役割を担っている事が明かとなった。FCMの代わりに線維芽細胞細胞表面に発現されているcーkitリガンド[stem cell factor(SCF)]を用いても同様の知見が得られた。これらの結果は、ある種のAML細胞の増殖にcーkitを介する機構が存在することを示唆した。そこで、AML細胞を用いてcーkitの発現を検討した。AML25例中20例(80%)にcーkitのmRNAと蛋白の発現が認められた。しかし、cーkitの発現とFAB分類あるいは病像の間に有意の相関は認められなかった。cーkit蛋白を発現している11例のAML中6例でSCFはAML細胞の増殖を促し、しかもGMーCSFとの相乗効果が認められた。また、SCF刺激前より12例中7例に軽度ではあるがcーkit蛋白のチロシンリン酸化が認められた。以上のことよりストロ-マ細胞は、GMーCSF等の造血因子ばかりでなくcーkitリガンドを介し正常造血ばかりでなく腫瘍性の骨髄性前駆細胞の増殖・分化に関与していると考えられる。
クリティカルサービスを提供可能なスマートコミュニティ基盤の研究

SCIPにおいて、IntelQAT統合とマルチコア対応、鍵交換プロトコルを実装した。クラウドと連携し、現在行っているSSL通信における暗号カギをエッジやフォグと共有することで途中でのストリーム処理を可能とする。その時、大量のストリーム処理を、同時かつ、並列で裁くためにQATをマルチコア環境下で利用する。QATの同期モード、非同期モードについてパフォーマンス評価を行った。ソフトウエア処理に対し、同期モードではソフトウエアが1.2Gbpsに対して0.5Gbps程度となったが、非同期モードでは5.8Gbpsを達成した。さらに、処理遅延についてもソフトウエアでは1.1msであったのに対して、同期モードでは0.43ms、非同期モードでは0.7msと短縮された。次に、サービス配置において評価軸は重要である。サービス提供者はサービスプロパティとしてサービス配置の初期値としてソルトを与えるが、これには決定性および非決定性プロパティがある。決定性サービスプロパティは固定の階層へのデプロイが決定する。非決定性サービスプロパティについてSOMの入力として前処理を行いk-NNによってクラス分類を行うことで、システム修正やプロセス再配置のコスト削減を狙う。想定環境は,通信遅延・対象地域を決定的サービスプロパティ,データ通信量・24時間稼働の有無・計算量・月間アップデート回数を非決定的サービスプロパティとして評価した。結果、ラウンドロビンで配置した場合に対して、集約性を50%から70%程度向上できることから、再配置に伴うコストの低減が可能であることを示した。また、これらを評価可能な、Shuttle製ベアボーンを用いた評価用環境を構築し、運用した。当初予定において、申請書記載の年度別計画表の平成30年度計画として、(1)SC情報プラットフォーム(SCIP)の構築について、Intel QAT統合とマルチコア対応、および鍵交換プロトコル開発とIoT組込み対応、(2)SCオペレーティングシステム(SCOP)の構築について、サービスポジション、サービスマイグレーション・パイプラインの最適化、(3)実証実験について、実証実験環境構築と新たなトレース情報の入手、をあげた。以下、個々の進捗について述べる。(1)SCIPの構築について、IntelQAT統合とマルチコア対応、および鍵交換プロトコルの開発を終え、評価を行った。また、IoT組み込みについては、ベアボーンマシンのレベルで、DPDK対応のNICを搭載していれば対応可能とした。(2)SCOPの構築におけるサービスポジション・サービスマイグレーション・パイプラインについては、自己組織化マップSOMを用いる最適化手法を提案した。(3)実証実験については、特にIoTによるスマートタウン内居住者行動に関するデータおよび位置情報を継続的に取得した。以上の状況を勘案し、また、現時点において、特に当初想定しなかった事態も見られていないことを踏まえれば、おおむね当初目標を達成しつつあると判断できる。申請書において次年度計画を次のように記述した。(1)SC情報プラットフォーム(SCIP)の構築について、NetFPGAを用いたアクセラレータ実装と性能評価を行う、(2)各種実用サービスの実装と性能評価、および処理最適化を行う、(3)SUDCMiにおける実証実験と本研研究課題をまとめる、である。(1)について、NetFPGAを用い、実際に想定するスマートコミュニティ上で取得したIoTトラフィックによりルーティングテーブル情報に記載された経路へパケットを配信しつつその情報を匿名化する機構について実装、評価する。(2)について、どの中間の処理をどのようにつないで最終的に必要とする処理を達成するかは、処理負荷や遅延状況を見ながら判断する必要がある。機械学習が盛んではあるが、10msといったエッジが扱う遅延領域で機械学習を利用するのは学がない。そこで、微小遅延では微分方程式で表現された完全線形モデルである待ち行列論により求めることでエッジにある貧弱な組込プロセッサでも最適化処理を可能とする。(3)について、開発したミドルウェアDooRを用い、実際にスマートコミュニティにおけるIoTデータ処理を想定した評価を行う。具体的には、ネットワーク配信途中での匿名化、経路付替、トランスペアレントな途中処理、データ情報コンバインである。トランスペアレントな途中処理とは、クラウド宛てのパケットを強制的に中間ノードで処理し、クラウド側の処理が矛盾しないようにパススルーしつつ、クライアント側の処理が矛盾しないようにクライアントへ送り元偽装した処理済み応答を行うとともに、遅れて到達する(と考えられる)クラウドからの返答パケットを廃棄する、一連の処理についてコンシステンシを維持した処理を提供する。以上により、本研究課題の完成とする。なお、現時点において、特に内容の変更および問題はない。ハードウエアアクセラレータとしてIntel Xeon Phi Knights Landingの環境を構築した。処理スループット拡大のため、DPDKによるパケット受信コア、ロードバランシングコア、HyperScanを用いたストリーム処理コア、フォワーダコア、DPDKによるパケット送信コアへと処理を分割し、各処理のコア数を最適化する手法を提案、実装した。この手法によりトラフィックパターンに応じたコア配置最適化が可能となった。スマートコミュニティオペレーティングシステムとして、コンテンツへのアクセス傾向に基づき,ルーティングを考慮してユーザとコンテンツ間のトラフィック負荷の合計が最小となる位置へコンテンツの再配置を行う手法を提案し実装した。各回線の帯域幅及び通信量からコンテンツの総回線占有時間および、コンテンツサイズやアクセスのwrite/read比率をコスト関数の入力として再配置判断頻度や複数配置の決定を行う。さらに、この手法をOpenFlow上で構築することで、ネットワーク構成の動的な管理を行うこととした。関連する情報交換プロトコルと共に、提案内容をOpenFlowシミュレータTrema上に実装し、Mininetを用いて評価した。

適用したトロポジ、アクセスパタンにおいて、ユーザ分布の変化に対応しつつ総回線占有時間を約4割削減するとともに、アクセスのwrite/read比率に従ってサービス配置位置や個数を動的に変更することで、総回線占有時間の削減が可能であることを示した。さらに、サービス移動コストを考慮することで、サービスマイグレーションコストや削減コストも含めたサービス移動判断が可能であることを示した。評価においては、実際に保有しているトラフィックを用い、実際に取得したセンサデータと想定サービスを勘案したユーザパターン・サービス提供場所の推定に基づく評価を行った。当初予定において、申請書記載の年度別計画表の平成29年度計画として、(1)SCIPの構築では、Intel DPDK、HyperScanによる10Gbps DPIおよびサービス処理の達成、(2)SCOSの構築ではDockerを利用したサービスプロセス表現手法とOpenFlowによる位置指定法の提案と実装、(3)実証実験では、所有センサ群やプロバイダトラフィックを利用した評価を目標とした。SCIPの構築では、前述の通り10GbpsのDPIを達成しており、Dockerによるサービス実装、およびシミュレータを用いたその位置指定手法との融合と、OpenFlowおよびMininetを用いた実装が行われた。また、その評価においては、実際にセンサ群やプロバイダトラフィックを用いた評価が行われた。以上の状況を勘案し、また、現時点において、特に当初想定しなかった事態も見られていないことを踏まえれば、おおむね当初目標を達成しつつあると判断できる。SCIPにおいて、IntelQAT統合とマルチコア対応、鍵交換プロトコルを実装した。クラウドと連携し、現在行っているSSL通信における暗号カギをエッジやフォグと共有することで途中でのストリーム処理を可能とする。その時、大量のストリーム処理を、同時かつ、並列で裁くためにQATをマルチコア環境下で利用する。QATの同期モード、非同期モードについてパフォーマンス評価を行った。ソフトウエア処理に対し、同期モードではソフトウエアが1.2Gbpsに対して0.5Gbps程度となったが、非同期モードでは5.8Gbpsを達成した。さらに、処理遅延についてもソフトウエアでは1.1msであったのに対して、同期モードでは0.43ms、非同期モードでは0.7msと短縮された。次に、サービス配置において評価軸は重要である。サービス提供者はサービスプロパティとしてサービス配置の初期値としてソルトを与えるが、これには決定性および非決定性プロパティがある。
自殺企図者へのシームレスな看護支援～外来・入院・地域を繋ぐ連携と地域移行支援～

本研究では自殺企図者へのシームレスな支援体制の整備を最終的な目標としている。1自殺企図者を外来場面で看護師が支援する際に必要な要素の抽出、2入院療養中の自殺企図者の地域移行支援における課題の抽出、3外来・入院場面で自殺企図者を支援するための連携およびケアスキルの確立が主要な目的である。本研究に先行して行った、自殺企図歴がある患者の体験にフォーカスした調査では、「救急センターの看護師には自分の思いが届かないような感覚を抱いたが、転院先の精神科病棟では、看護師の堅苦しくない応対に救われる思いがした」という体験や、「社会復帰への不安が強い中、信頼できる看護師との出会いに救われ、温かな情緒的交流がもてる精神科病棟の雰囲気によって安全感を取り戻した」という体験が語られた。2018年度は、これらを参考にしながら、自殺企図歴がある患者に対する看護師の関わり方に関する課題を文献検討した。今後は、精神科・救急外来・自殺ハイリスク者(がんや難病をもつ患者等)と関わる機会が多い診療科で働く看護師を対象に、量的・質的研究を組み合わせた方法論的トライアンギュレーションにより、地域移行支援における課題の抽出を目的とした調査に取り掛かる。研究協力施設への依頼、対象者のリクルートに時間を要している。2019年夏ごろまでに、精神科・救急外来・その他の診療科で働く看護師を対象とした半構成的インタビュー調査を実施する。その分析結果をもとに、自殺企図歴がある患者に対する看護支援の全体像および自殺企図者の地域生活を支える際の課題を把握するための量的調査の準備を行う。当初計画していた質的、量的調査の実施が遅れたため、調査旅費やデータ収集および分析に係る費用などを執行できなかった。2019年度は、調査および研究成果の公表などのために国内外への出張を予定している。
骨腫瘍患者血清アルカリフォスファターゼの糖鎖構造に関する研究

アルカリフォスファターゼ(ALP)は生体内の大部分の組織に存在し数多くのリン酸化合物を分解する糖タンパク質よりなる酵素であることが知られている。その存在は細胞内外に認められているが、多くの研究はその細胞外での働きやタンパク質としての働きに限定され行われてきており、細胞内での機能やその糖鎖構造に関する検討はほとんどなされてきていないのが現状である。我々は生体内に存在するALPには肝・骨・小腸・胎盤由来等種々の亜型があることを応用し、これらの臓器特異的ALPではその糖鎖構造の違いがそれぞれの組織におけるALPの働きに重要な役割を果たしているのではないか、また骨肉腫をはじめとする種々の骨腫瘍に罹患した際に上昇する血清中のALPは一般的に存在する骨由来のALPと糖鎖構造が異なり、その糖鎖構造の違いを理解することにより、整形外科領域の小児に発生する代表的悪性腫瘍で早期発見が難しいとされる骨肉腫に特異的な腫瘍マーカーを作れる可能性があるのではないかと考えた。この為、まず種々の骨疾患を有する患者血清よりBlne SepharoseやプロテインA等のアフィニティークロマトグラフィーを用いてALPの単離を行った。そしてその単離したALPをSDS-PAGE上に展開し、更にこれにALPの特異的抗体を用いたWestern Blottingの応用を試みた。しかし、ある特定疾患に特異的なバンドを同定するには至らなかった。また、更に単離したALPにHPLCと種々のレクチンを用いたアフィニティークロマトグラフィーを応用してその糖鎖構造の解析を試みたがこれも明確な違いを見出すには至らなかった。今後はALPに対する特異的な抗体の選択やALPを吸着させるためのレクチンの選択、及び吸着したALPをelutionさせるための条件設定の変更等に検討を加え実験を継続していく必要性を認めた。我々は、現在までにALPには、生体内の結晶を分解する作用があること(J.Rheumatol.,1995)及び生体内でエネルギー代謝に関与している可能性があること(Eur.J.Biochem.,1995)を報告してきた。今年度は、牛や人山来のALPと種々の免疫グロブリンやアルブミンを用いたin vitroの実験で、ALPは同種のIgGやIgMなどの免疫グロブリンと結合する事、及びその事によりALP活性が高まることを証明した。また、この現象はアルブミンでは認められなかった。更に、ALPと免疫グロブリンの結合によるALP活性の増強は、ALP活性の種々の阻害剤や増強剤を添加した条件下でも変化が認められなかった。これらの実験及び急性炎症の時に出現してくる好中球から炎症部位にphosphasomesと呼ばれるALPを含む物質が放出されることを踏まえ、ALPには生体内で免疫グロブリンと結合する事により炎症反応を押さえるような働きをしている可能性がある事を報告した(J.Lab.Clin.Med.,1998)。これらの実験結果は、今まで漫然と見られてきたALPの生物学的存在意義を考える上で極めて意義深いものであると考えている。今後は、レクチンを利用したクロマトグラフィーによりALPを糖鎖構造の違いにより分類する有用な方法を確立し、種々の異なる疾患や異なる生物学的機能を行うALPで糖鎖構造に違いがあるか否か等について追求して行く考えでいる。1998年度は、ALPが同種の免疫グロブリンと結合する事、その事によりALPの活性が高まり、その現象は種々の異なる条件下でも同様であった事を証明した。この実験を通じ、ALPは生体内で免疫グロブリンと結合し、炎症反応を抑制するような働きをしている可能性があるという新しい生物学的機能について報告した。

今後はALPに対する特異的な抗体の選択やALPを吸着させるためのレクチンの選択、及び吸着したALPをelutionさせるための条件設定の変更等に検討を加え実験を継続していく必要性を認めた。血清中に含まれているタンパク質の中で大きな割合を占めているものはアルブミンである。血清中のアルブミンは今後アルカリフォスファターゼ(ALP)の分離同定や糖鎖構造の解析を進めていく上で大きな障害となるタンパク質であると考える。従って、血清中よりアルブミンを取り除く目的で、血清にBlue Sepharoseを用いたアフィニティークロマトグラフィーを応用し、血清中のアルブミンとそれ以外のタンパク質を分離することを始めている。更に、グロブリン等のタンパク質も多く含まれている様であれば、プロテインA等を用いたアフィニティークロマトグラフィーを利用してそれらも分離し、なるべくALP以外の余分なタンパク質を含まない状態の血清を用いて実験を進めていく計画である。これらの分離確認作業はSDSを用いた電気泳動を利用して行う予定である。これらの分離を行った血清にHPLCと種々のレクチンを用いたアフィニティークロマトグラフィーを応用して糖鎖構造の解析を行う計画であるが、その前段階として、SDSを用いて電気泳動したサンプルにALPの特異的抗体を用いたWestern Blottingを行い、種々の疾患より得られた患者血清の中で特異的な分子量をもつALPが存在しているか否かを調べてみる予定である。このようなALPの存在が同定でき、更にこれらのALPと通常のものとの糖鎖構造上の違いが明解となれば、疾患に特異的なALPの存在が証明できる可能性があると考えている。我々はこれまでにアルカリフォスファターゼ(ALP)に関して、(1)生体内のピロリン酸結晶を分解する作用があること、(2)生体内でエネルギー代謝に関与している可能性があること、(3)同種のIgGやIgMなどの免疫グロブリンと結合する事、及びその事によりALP活性が高まること、(4)その活性増強はALP活性の種々の阻害剤や増強剤を添加した条件下でも変化がないこと、(5)ALPには生体内で免疫グロブリンと結合する事により炎症反応を押さえるような働きをしている可能性がある事等ALPの生物学的存在意義を考える上で極めて興味深い実験結果を報告してきた。ALPには肝・骨・小腸・胎盤由来等種々の亜型があることが知られているが、これらの臓器特異的ALPではその糖鎖構造の違いが重要な役割を果たしているのではないかと考え、現在、種々の骨疾患を有する患者血清よりBlue SepharoseやプロテインA等のアフィニティークロマトグラフィーを用いてALPの単離を行い、それをSDS-PAGEを用いて展開し、更にこれにALPの特異的抗体を用いたWestern Blottingを応用しているところである。これにより、種々の骨疾患により血清中のALPが上昇する事が知られているが、それらの中でも診断のマーカーとなるような疾患特異的ALPの存在が明らかになるかもしれないと考える。そして最終的には、HPLCと種々のレクチンを用いたアフィニティークロマトグラフィーを応用してALPの糖鎖構造の解析を行なう予定である。アルカリフォスファターゼ(ALP)は生体内の大部分の組織に存在し数多くのリン酸化合物を分解する糖タンパク質よりなる酵素であることが知られている。その存在は細胞内外に認められているが、多くの研究はその細胞外での働きやタンパク質としての働きに限定され行われてきており、細胞内での機能やその糖鎖構造に関する検討はほとんどなされてきていないのが現状である。