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温泉発電を活かした持続可能な温泉地の形成に関わる計画論的研究

IIの温泉発電に適性がある温泉地の評価については,前年度に引き続き長崎県雲仙市の小浜温泉において各泉源の湧出量,温度,熱量,設置スペース等を変数とした小規模発電の導入可能性を評価する手法を検討した.なお本課題の成果を温泉発電に関心を持つ方々に周知し問題共有を図るために,本研究課題の研究者らが中心となり,2つの取り組みを行った.第一は,2016年8月5日に長崎大学において開催した教員免許状更新講習(「島原半島の自然資源を活用した教育ー火山・地熱エネルギーとまちづくりー」)である.第二は,2017年2月17日に長崎県雲仙市小浜体育館において開催したシンポジウム(「地熱シンポジウムin雲仙-地熱エネルギーをいかしたまちづくりとレジリエントな地域の創生-」である.本研究は,後述する通り交付申請書に記載された2つの研究の目的に対して,以下の通り一定の成果を上げている,あるいはデータを収集し解析を行っている.そのため本研究の「研究の目的」の達成度は,「おおむね順調に進展している」と判断される.(1)第一の目的である事例分析による運営スキームの解明については,昨年度の本報告書に記載した事例においてヒアリングを実施し,結果の一部を論文にまとめたこと.全国的な動向や運営スキームの円滑な運用に資する法制度の運用状況を明らかにしたこと.(2)第二の目的である温泉発電に適性がある温泉地の評価については,昨年度に引き続き長崎県雲仙市が実施した小浜温泉において各泉源の湧出量温度,熱量,設置スペースを変数とした小規模発電の導入可能性を評価する手法の検討を行っていること.課題Iの事例分析による運営スキームの解明については,温泉発電の地域住民の受容に資する政策の一つである大分県別府市において2016年3月に制定された「別府市温泉発電等の地域共生を図る条例」の制定経緯と初動期の運用実態を,文献調査およびヒアリングから明らかにした。その結果,本条例の内容とその運用には,地域受容に資する手続き的公正(正当な手続きを経たか否か)を担保できる特徴(例:地域住民に対して事業に関わる情報提供を行っていること,規定違反時の対応規定(改善勧告・公表)を設けていること,事業者と地域住民間において双方向のやり取りがあること等)を持っており,他自治体の類似条例と比べて利害関係者の範囲設定等において手続き的公正を担保し得る可能性が高い内容を持っていることが考察された。課題IIの温泉発電に適性がある温泉地の評価については,小規模発電の導入可能性を評価する手法の開発に向けて,長崎県雲仙市の小浜温泉において各源泉の現状調査と評価手法の重要な変数の一つである泉源の湧出量,温度,熱量を定時的に観測できるシステムの検討を行った。本課題の成果を温泉発電に関心を持つ方々に周知し問題共有を図るために,2018年3月18日に長崎県雲仙市の雲仙Eキャンレッジ交流センターにおいて「小浜温泉発電プロジェクト10年のあゆみ」の題のもと,本課題の成果をパネル形式にて一般公開した。なお,国内のみならず米国における再生可能エネルギー法制の調査を行い,日本への示唆を見出す研究も行った。本研究は,後述する通り交付申請書に記載された2つの研究の目的に対して,以下の通り一定の成果を上げている,あるいはデータを収集し解析を行っている。そのため本研究の「研究の目的」の達成度は,「おおむね順調に進展している」と判断される。(1)第一の目的である事例分析による運営スキームの解明については,昨年度の本報告書に記載した事例のうち運営スキームの円滑な運用に資する法制度の運用状況を対象に,ヒアリングを実施し,論文にまとめたこと。
レーザーによる歯髄細胞賦活化と象牙質形成促進について

緒言レーザー照射により細胞の機能が活性化されることがこれまで報告されている。我々はレーザーが象牙芽細胞を活性化し、象牙質の形成が促進されるか否か及びその作用機序を検討する目的で次の実験を行い若干の知見を得た。実験方法1、4週齢のラットの上顎臼歯の咬頭を削除して象牙質を露出させた面にHe-Neレーザー、連続波Nd:YAGレーザーを照射しその3日、1週間、2週間、4週間後の歯髄組織と非照射のそれと比較した。2、象牙芽細胞とその機能が類似しているといわれるラット頭蓋冠由来の骨芽細胞(MC3T3-E1)にHe-Neレーザーを照射し1、2、3、4週間培養した後の細胞内外に沈着したカルシウム量を測定した。3、2と同じ骨芽細胞にHe-Neレーザー、半導体レーザー(Ga-Al-As)を照射した直後の細胞内カルシウムイオン濃度を測定した。実験結果及び考察1、He-Neレーザー照射歯の歯髄組織はいずれの時期においても非照射のそれと特に違いは認められなかったが、Nd:YAGレーザー照射歯では2週間後の第二象牙質の形成量は非照射のそれに比して多い傾向が認められた。2、He-Neレーザーを照射した骨芽細胞は非照射細胞に比してカルシウム沈着量が多く、特に5分間照射群ではいずれの週においても有意差を認めた。3、He-Neレーザー、半導体レーザーのいずれの照射においても細胞内カルシウムイオン濃度変化を示さなかった。以上の結果よりHe-Neレーザー、半導体レーザー等の低出力レーザーは象牙芽細胞、骨芽細胞などの硬組織形成を促進する事が示唆されたが、その作用機序についてはカルシウムチャネルによる細胞内カルシウムイオンの変化に関与するとする推測は否定され、その解明のためには他の方向からのアプローチが必要であると思われる。当研究の目的は、レーザーの象牙芽細胞の硬組織形成能の活性化効果について検討することである。そこで次の2項目について実験を行った。1、象牙芽細胞を分離培養し、レーザーを照射してその硬組織形成能変化について調べる。(in vitro)2、ラットの臼歯の歯髄切断面にレーザーを照射し、dentin bridgeの形成状態を非照射のそれとの比較する。また、深在齲蝕にレーザーを照射した時の二次象牙質の形成量を非照射と比較し、生理的覆髄の可能性を検討すること。(in vivo)実験進行状況実験1、矯正治療上抜去を余儀なくされた幼若小臼歯の根尖を横断し、さらに矢状断した歯根を培養液中でorgan cultureし、象牙芽細胞の培養を試みたが、技術上困難なため不成功に終わった。そこで幼若な歯髄細胞で石灰化能を有する細胞を株化、培養し象牙芽細胞にかわるものとして実験に供するべく試行中である。一方、硬組織形成能を有する細胞として骨芽細胞が挙げられるが、マウス頭蓋冠由来の株化骨芽細胞(MC3T3-E1)にHe-Neレーザー(波長632.8nm、出力6mW)を照射し、その4日後、7日後の細胞内カルシウム濃度を測定した(CAF-110型)。その結果、照射4日後の細胞内カルシウム濃度は非照射のそれよりも高い値を示したが、7日後は両者間に差は認められなかった。このことはレーザー照射により骨芽細胞内へのカルシウムの取り込みが促進されたことを示し、さらに石灰化促進効果の可能性を示すものと考えられる実験2、現在、ラットの臼歯に深在齲蝕を発生せしめるために、齲蝕原性飼料(Diet 2000)で飼育中であるが、93年4月末頃にレーザー照射の予定である。

レーザーが象牙芽細胞を活性化し、象牙質の形成が促進されるか否かおよびその作用機序を検討する目的で次の実験を行った。〈実験〉1、ラットの上顎臼歯部に窩洞形成を施した象牙質面に、He-Neレーザー、連続波Nd:YAGレーザーを照射し、その3日、1週間、2週間、4週間後の歯髄組織を非照射のそれと比較した。(in vivo)2、マウスの頭蓋冠由来の株化骨芽細胞にHe-Neレーザー、半導体(Ga-Al-As)レーザーを照射した直後の細胞内カルシウムイオン濃度を測定した。〈実験結果及び考察〉1、He-Neレーザー照射歯の歯髄組織はいずれの実験群においても非照射群ととくに違いは認められず、特に象牙質の形成が促進された所見は認められなかった。Nd:YAGレーザー照射歯については、2週間後の第二象牙質形成量が非照射のそれに比して多い傾向が認められた。2、レーザー照射直後の細胞内カルシウムイオン濃度は照射前のそれと殆ど変りなく、レーザーの作用は他にあると思われさらに検討の余地が残られた。
健康危機時のマスコミュニケーションのあり方に関する国際比較研究

本研究は、健康リスクへの対処に関わる政策、特にリスクの受容と忌避や政策選択に係るリスクコミュニケーションのあり方、特にマスメディアが政策議論に果たす機能について実態調査を行い、国際的な比較実証分析を意図した。本研究では、食の安全・リスクに関わる問題としてBSEと輸入食品問題への対処を検討課題として取り上げ、日本、米国、韓国の主要日刊紙における報道・社説・論説記事の抽出、分類、さらにこれらの比較分析を行った。本研究は、健康リスクへの対処に関わる政策、特にリスクの受容と忌避や政策選択に係るリスクコミュニケーションのあり方、特にマスメディアが政策議論に果たす機能について実態調査を行い、国際的な比較実証分析を意図する。これにはリスクコミュニケーションのあり方、リスクの合理的受容、危機コミュニケーションにおける市民の位置付けも分析である。本研究では、まず食の安全・リスクに関わる問題としてBSEと輸入食品問題への対処を、さらに大規模自然災害・原子力事故・災害を検討課題として取り上げ、日本、米国、英国、韓国をはじめとする各国の主要日刊紙における報道・社説・論説記事の抽出、分類、さらにこれらの比較分析を行う。健康有害事象の発生前、発生時また発生後の政策対応の推移を参照しつつ、上記マスメディアの果たす機能や役割を実証的に分析すると共に、リスクコミュニケーションにおけるメディア分析の戦略的利用の可能性を検討する。初年度には、健康危機事象の具体例である狂牛病(BSE)および原子力発電の安全性・事故に関する国内外の新聞報道記事の収集を完了した。本年度は、日本・米国のデータ解析を終え、健康リスクの社会的増幅・減衰を監視する手段としてのメディアの有効性、またリスク管理における国際協調の一助となる可能性を明らかにした。また、地域住民の安全・リスクに関する取り組みに関する住民意識調査を基に、セーフコミュニティー構築に向けた政策的取り組みについて、その促進・阻害要因を明らかにして学術報告を行った。[研究の目的]本研究は、健康リスクへの対処に関わる政策、特にリスクの受容と忌避や政策選択に係るリスクコミュニケーションのあり方、特にマスメディアが政策議論に果たす機能について実態調査を行い、日本・欧米における同リスクの管理・政策の現状についての比較実証分析を意図する。これにはリスクコミュニケーションのあり方、リスクの合理的受容、政策過程における専門家・市民の位置付けも分析課題として対象とする。[具体的内容、研究の重要性]本研究では、まず食の安全・リスクに関わる問題としてBSEと輸入食品問題への対処を、さらに大規模自然災害・原子力事故・災害を検討課題として取り上げ、日本、米国、英国、韓国をはじめとする各国の主要日刊紙における報道・社説・論説記事の抽出、分類、さらにこれらの比較分析を行う。健康有害事象の発生前、発生時また発生後の政策対応の推移を参照しつつ、上記マスメディアの果たす機能や役割を実証的に分析すると共に、リスクコミュニケーションにおける戦略的な位置付けの可能性を検討する。現在、健康危機事象の具体例である狂牛病(BSE)および原子力発電の安全性・事故に関する国内外の新聞報道記事の収集をほぼ完了して、これらの分析コード化を進めている。また、マスメディアによるコミュニケーションに呼応するものとして、地域住民の安全・リスクに関する意識や取り組みに関する調査を開始した。近年WHOが提唱しているセーフコミュニティー構築に向けた政策的取り組みについて、本調査結果を基にした比較検討に着手した。次年度は、日本・米国のデータ解析を終え、健康リスクの社会的増幅・減衰を監視する手段としてのメディアの有効性、またリスク管理における国際協調の一助となる可能性を明らかにした。第3年次においては、収集データの再解析を進め、英国ならびに韓国の事例につき、国際学会にて報告、また米国の事例について原著論文を公刊した。

また、地域住民の安全・リスクに関する取り組みに関する住民意識調査を基に、セーフコミュニティー構築に向けた政策的取り組みについて、その促進・阻害要因を明らかにして学術報告を行った。第3、4年次においては、収集データの再解析を進め、日本、米国ならびに韓国の事例につき、国際学会にて報告、また日米、米韓の事例について比較対照した解析結果につき原著論文を公刊した。日本における安全に加えた「安心」の強調がBSEリスク管理政策の(意図的な)populist approachであった可能性と共に、米国における「科学」もまた畜産・牛肉産業が主導したリスク相対主義、あるいは科学至上主義の結果であった可能性も否定できない。政策、リスクの管理・認識の相違と(政治社会的)規定要因の理解が、政策目的の設定や効果的介入に重要であると考えられた。本研究は、健康リスクへの対処に関わる政策、特にリスクの受容と忌避や政策選択に係るリスクコミュニケーションのあり方、特にマスメディアが政策議論に果たす機能について実態調査を行い、国際的な比較実証分析を意図した。本研究では、食の安全・リスクに関わる問題としてBSEと輸入食品問題への対処を検討課題として取り上げ、日本、米国、韓国の主要日刊紙における報道・社説・論説記事の抽出、分類、さらにこれらの比較分析を行った。平成26年度において、海外連携研究者のCampbell教授( Bulter大学)の予定外の体調不良・ご家族の看護の必要性等に伴い、当初計画していた研究共同作業の一部に遅れが生じた。しかし、解析のためのデータ収集、解析は概ね完了している。共同で行っている論文執筆作業に若干の遅れが生じているものです。データの再解析を完了し、海外連携研究者との議論、推敲を重ねて論文執筆を完了する。海外連携研究者とは良好に連絡が取れており、共同作業の再開・推進を実施する予定です。初年度( H24年度)において、海外連携研究者のCampbell教授( Bulter大学)の予定外の体調不良・海外赴任等に伴い、当初計画していた研究共同作業の一部に遅れが生じた。しかし、本年度においてこの遅れはほぼ取り戻したものの、解析の最終段階において未だ若干の遅れがあるものです。初年度(H24年度)においては、海外連携研究者のCampbell教授(Bulter大学)の予定外の体調不良・海外赴任等に伴って、当初計画していた研究共同作業の一部に遅れが生じた。しかし、解析のためのデータ収集は概ね順調に完了している。平成26年度において、海外連携研究者の体調不良等により、研究結果の議論、論文執筆に遅れが生じたため、データ再解析の補助謝金、論文の英文校正、出版費用等の支出が次年度に繰り越しとなったため、当初計画の研究費支出を下回った。
中国華北平原の地下水循環機構の理解に基づく地下水保全戦略の構築

水問題を解決するためには、まず現場に入り、実態を把握することが必要である。対策は水循環機構の理解から生まれるという点が本研究のスタンスである。そこで、まず水循環の場について考えた。華北平原は広大な平野であるが、地形的には大行山地から渤海湾にかけて扇状地、低地、三角州の配列がある。大扇状地は3カ所あり、北京、石家庄を載せる扇状地、南部の黄河扇状地が対応する。本研究は、石家庄扇状地における研究から始まり、その後北京扇状地に重点を移し、平成17年度には黄河扇状地(河南省)の予察的調査を行った。北京扇状地における調査では、多数の井戸から採水された試料の水質、同位体組成に基づき基本的に扇頂部で涵養され、低地・沿岸部に流出する地域地下水流動系の存在を明らかにした。石家庄における調査では、地下水位低下問題と食糧問題の関わりについて検討し、水問題の将来展望には自然的要因のみでなく社会経済的要因、政策を同時に考慮する必要があることを示した。華北平原における水不足問題を解決するために北京政府は南水北調プロジェクトを開始したが、本研究は最終的に南水北調中線に沿うルートを網羅することになった。河南省黄河周辺では地下水位は比較的高く、民家は自家井戸で家庭用水を賄っている。しかし、河北省北部の地下水位低下地帯になると個人で深井戸を維持できず村共有の井戸による簡易水道となる。しかし、北部では表流水は不足し、地下水位は依然低下を続けている。地域的な水問題の進行過程を明らかにしたが、黄河周辺で地下水位が高いのは黄河扇状地からの涵養が考えられる。一方、平原北部では表流水は取水のため断流しており、扇状地への涵養は期待できない。これらの結果から、地形要素の水文学的機能に基づく地域水循環の復活が地下水保全戦略として提案できる。一方、南水北調については水利用システムが社会的に脆弱にならないような配慮が必要であろう。本課題に先行する研究において申請者らのグループは華北平原中部石家庄付近における地下水調査の結果、華北平原の地下水流動の実態を理解するためには地形、ここでは扇状地と氾濫原、旧河道、の持つ水文学的機能とそれらの配列から水循環の実態を理解することができる、との仮説を得た。そこで、本課題では中国の2大都市である北京と天津を含む流域において地下水調査を実施した。これは永定河、白河の形成する扇状地上に北京が載っており、燕山山地から北京、天津を経て渤海湾に繋がる範囲に典型的な地形配列が存在するため仮説の検証に最適であると同時に、中国の中枢部であり、様々な水問題が生じている地域であるからである。平成15年8月に地下水採水キャンペーンを実施し、多数の水サンプルを得た。分析は進行中であるが、これまでに得られている水質データからは扇状地の涵養と低地における流出を示唆する濃度パターンが得られており、今後の同位体分析によりこの結果が補強される予定である。また、北京の水瓶である密雲ダム流域について、近年の流入量低下の原因を探るために、リモートセンシングによる植生解析を行った。その結果、燕山山地では近年、植生が回復していることが認められた。単純な仮説を立てると、森林の復活が蒸散量を増大させ、河川流量を減少させているということになる。

しかし、森林の復活はダストの発生を抑えるための植林の効果でもあり、今後の解析により人間活動と環境変動の相互作用に関する実態の記述を試みる予定である。中国華北平原の水不足問題を総合的に理解するために、以下の調査研究を行った。1)北緯38度線トランセクト研究河北省の北緯38度線に沿ったトランセクトにおいて、地下水、農業、土地条件、気候条件、社会経済条件による現状分析を行った。その結果、地形条件が地下水流動系の構造を決定し、土地条件、ここでは浅層地下水の塩分濃度の分布を形成しているが、それが農業生産量の分布と対応することを明らかとした。土地条件の違いは降水量に対する農業生産量の応答の違いを生じさせ、さらに政策が農業生産量をコントロールすることから、営農コストの重要性が明らかになり、それは地下水位低下に伴う揚水コストが今後の農業生産に影響することを示唆した。2)華北平原社会経済データベースの作成河北省、北京市、天津市の統計データを用いて、1984年以降の穀物生産量、その他の項目の空間データベースを作成した。平原全体の農業統計を含む県単位の社会経済指標の時空間解析が可能となったので、最終年度に総合的な地理情報解析を行う予定である。3)北京・天津地域の地下水流動系に関する研究この地域の地下水採水調査結果から地下水の水質、同位体組成に関する分布が明らかになった。基本的に扇頂で涵養された地下水が、扇端から海岸平野に流出する地下水流動系を示唆する水質分布が得られた。今後、同位体分析の結果から年代スケールを入れることによって、地下水の滞留時間を明らかにする予定である。4)その他の研究これまでに得られた調査結果に基づき、解析を行い学術雑誌に投稿した。水問題を解決するためには、まず現場に入り、実態を把握することが必要である。対策は水循環機構の理解から生まれるという点が本研究のスタンスである。そこで、まず水循環の場について考えた。華北平原は広大な平野であるが、地形的には大行山地から渤海湾にかけて扇状地、低地、三角州の配列がある。大扇状地は3カ所あり、北京、石家庄を載せる扇状地、南部の黄河扇状地が対応する。本研究は、石家庄扇状地における研究から始まり、その後北京扇状地に重点を移し、平成17年度には黄河扇状地(河南省)の予察的調査を行った。北京扇状地における調査では、多数の井戸から採水された試料の水質、同位体組成に基づき基本的に扇項部で涵養され、低地・沿岸部に流出する地域地下水流動系の存在を明らかにした。石家庄における調査では、地下水位低下問題と食糧問題の関わりについて検討し、水問題の将来展望には自然的要因のみでなく社会経済的要因、政策を同時に考慮する必要があることを示した。華北平原における水不足問題を解決するために北京政府は南水北調プロジェクトを開始したが、本研究は最終的に南水北調中線に沿うルートを網羅することになった。河南省黄河周辺では地下水位は比較的高く、民家は自家井戸で家庭用水を賄っている。しかし、河北省北部の地下水位低下地帯になると個人で深井戸を維持できず村共有の井戸による簡易水道となる。しかし、北部では表流水は不足し、地下水位は依然低下を続けている。地域的な水問題の進行過程を明らかにしたが、黄河周辺で地下水位が高いのは黄河扇状地からの涵養が考えられる。一方、平原北部では表流水は取水のため断流しており、扇状地への涵養は期待できない。これらの結果から、地形要素の水文学的機能に基づく地域水循環の復活が地下水保全戦略として提案できる。
加齢に伴う筋萎縮状態克服を目標とする安心・安全な治療の基礎的検討

近年、高齢化に伴う運動器障害による生活の質(QOL)低下につれ、医学的治療を必要とする人口が増加傾向にあり、その対策は社会的にも重要課題である。しかし、加齢に伴う種々の要因により進行する筋萎縮・筋肉量減少(サルコペニア)は、そのメカニズム解明が困難であることから、治療法開発が進展しない。本課題では、治療法開発の困難な加齢による筋力低下をターゲットに、現在も進化発展中であるゲノム編集技術(CRISPR/Casシステム)の安心・安全な利用を探索しつつ筋肉量増大を図り、要支援・要介護からの開放やQOL上昇を目指すことを目的として研究を行った。近年開発されたゲノム編集技術は、これまで困難だと考えられてきた遺伝子改変を容易にする生物学の常識を覆す革命的技術で、培養細胞系や受精卵のみならず、成体実験動物においても応用されている。マイオスタチンはノックアウトマウスや家畜・ヒト変異体の表現型から、その応用による筋疾患撲滅が試みられてきた。しかしながら、マイオスタチン中和抗体やアンタゴニストといった易分解かつ生体膜透過性に乏しいタンパク/ペプチド製剤では期待した効果が得られなかった。そこで、本課題は、治療法開発の困難な加齢による筋力低下をターゲットに、現在も進化発展中であるゲノム編集技術(CRISPR/Casシステム)の安心・安全な利用を探索しつつ筋肉量増大を図り、要支援・要介護からの開放やQOL上昇を目指すことを目的とした。これまでにマイオスタチン遺伝子を標的としたCRISPR/Casシステム用発現ベクターを構築し、標的配列破壊をin vitroの実験系において確認した。哺乳類細胞用CRISPR/Casシステム適用プラスミドベクターであるpX330に、マイオスタチン標的配列を組込み、マウス由来細胞であるNIH3T3細胞へトランスフェクションを行った。標的配列破壊効果はダイレクトシーケンスならびにT7E1アッセイにて検証され、作製した複数のベクターにおいて、その効果が確認された。本課題は、治療法開発の困難な加齢による筋力低下をターゲットに、現在も進化発展中であるゲノム編集技術(CRISPR/Casシステム)の安心・安全な利用を探索しつつ筋肉量増大を図り、要支援・要介護からの開放やQOL上昇を目指すことを目的とした。マイオスタチン遺伝子は筋形成を負に制御する遺伝子で、そのノックアウトマウスは筋量が増大した表現型を示す。そこで、このマイオスタチン遺伝子を標的としたCRISPR/Casシステム用発現ベクターを構築し、in vivoにて筋肉へ導入することで、マイオスタチン遺伝子を破壊し、筋量増大へ繋げることを試みた。導入手法としては、最初エレクトロポレーション法を用いたが、実際の臨床応用を見据え、バブルリポソームを介した導入であるソノポレーション法も検討した。プラスミドの生体への導入を判定するコントロールとしてはEGFP発現ベクターを用いた。これまでに構築し、標的配列破壊効果の確認されたプラスミドベクターをエレクトロポレーションにて局所筋肉へ導入し、生体におけるマイオスタチン遺伝子破壊を行う。片側咬筋および大腿四頭筋に導入し、コントロールである反対側同名筋にはランダム配列導入のベクターを用いる。マイオスタチン遺伝子配列破壊の確認は、筋組織よりゲノムDNAを抽出し、標的周辺配列のPCRによる増幅DNAシーケンスにより行う。また、マイオスタチン配列破壊による筋肉量増大効果は、過去に検証歴のあるコントロール側との筋重量比較、組織切片作製による筋線維肥大に加え、強制走行装置(トレッドミル)による運動量の面からも確認する。遺伝子工学研究の進捗状況が想定通りにならず、多くの動物や物品の購入に至らなかった。動物購入ならびにそれに付随する飼育料、また物品購入に使用予定である。また、学会その他、成果発表にかかわる出張に使用される。
PET製剤を用いた腫瘍・炎症鑑別に関する基礎的研究とその応用

1.モデル動物でのFDG集積とGLUT, Hexokinaseとの関連2.モデル動物での薬剤負荷におけるFDG集積の変化(1)悪性腫瘍や炎症へのFDGの集積機序をブドウ糖代謝の酵素の増加及び膜輸送遺伝子の発現などの観点から明らかにするため、腫瘍と炎症組織のグルコーストランスポーター(GLUT)の発現に及ぼすインスリンとグルコース負荷の影響を検討した。実験的腫瘍と炎症モデルにおいてはFDGの集積には主にGLUT-1およびGLUT-3の発現が関与しており、インスリンやグルコース負荷によりGLUTが修飾された結果、FDGの集積も変化する可能性が示された。(2)ステロイドには血糖値を上昇させる作用があり、腫瘍のFDG集積に影響を及ぼす否かを確認するため、実験的腫瘍モデルを用いて、悪性腫瘍へのFDG集積に及ぼすステロイドの影響を検討した。ステロイドの前処置によって、血糖値が少し上昇するにもかかわらず、腫瘍へのFDG集積には有意な影響が認められなかった。この研究から臨床で頻繁に利用されているステロイド治療はFDGを用いた腫瘍診断に大きな妨げにならないことが確認できた。3.臨床例での悪性腫瘍の鑑別FDGの炎症病変への集積による偽陽性所見を呈すること、逆に小病変では検出できなく、偽陰性となることなど、FDG-PET検査の限界も明瞭となった。^<11>C標識酢酸は前立腺において正常から癌に至るまでの集積があり、前立腺癌の主病巣の診断に本剤を利用するには限界のあることが明瞭となった。しかし^<11>C標識メチオニンPET検査ではスコアでも定量法にてもすべてを鑑別できた。このように通常の画像診断では判定の困難とされる放射線治療後の再発と放射線壊死との鑑別において、^<11>C標識メチオニンPET検査は極めて有効と結論できた。1)肝櫛モデルラットにおいて、オートラジオグラフィ(ARG)の手法を用いて、腫瘍組織内のFDG分布と腫瘍組織内局所のグルコーストランスポータ(GLUT)及びヘキソキナーゼ(HK)発現との関係を比較検討した。ARG上、腫瘍組織のFDG分布は不均一で、中心部腫瘍組織のFDG集積が一番高く、周辺部腫瘍組織の1.6倍、腫瘍細胞のnecrotic/apoptotic部の2.3倍となり、腫瘍組織の周辺部筋肉のFDG集積は極めて低かった。同じ腫瘍組織の隣接切片の免疫染色において、中心部腫瘍組織のGLUT-1、-3、HK-IIの発現が周辺部腫瘍組織より有意に高かった。以上の結果から、腫瘍内FDGの不均一性分布にはGLUT-1、-3及びHK-IIの発現が関与するだろうことが推定された。この成果を平成15年の米国核医学会に投稿中である。2)肝癌モデルラット・ブドウ球菌、テレピン油による感染性及び非感染性炎症モデルラットを用いて、腫瘍、炎症組織のFDG集積に及ぼすステロイドの影響を比較検討した。本実験には2種類のshort acting-Dexamethasoneとlong acting-Prednisoloneのステロイドを使用した。腫瘍モデルにおいて、2種類のステロイド前処置によって、血糖値は多少増加したが、FDG集積には有意な変化が認められなかった。しかし、2種類のステロイド前処置によって、FDG集積は非感染性炎症モデルとも、対照の約70%に低下した。両炎症のFDG集積には有意差が認められなかった。結論として、炎症へのFDG集積に及ぼすステロイドの影響が腫瘍より若干大きかった。本研究結果によって、臨床上すでにステロイド治療を受けた患者のFDG-PET検査において、腫瘍へのFDG集積に及ぼすステロイドの影響が小さいだろうと推定される。

1)PETシステムが世界中に普及すると共に、FDGを用いたPET検査が悪性腫瘍の診断、評価に広く利用されるようになってきた。ただ多くの臨床的検討を重ねるとFDGは炎症にも集積するため、鑑別上の問題点も明らかとなってきた。本研究ではPET検査におけるFDGの腫瘍や炎症への集積機序をブドウ糖代謝および膜輸送遺伝子の発現などの観点から明らかにすると共に、種々の薬剤負荷を加えることで病変の鑑別診断に役立てることができるか否かを検討した。2)肝臓癌をラットの大腿に植えた腫瘍モデルと、同部位にブドウ球菌移植の感染およびテレビン油塗布の感染・炎症モデルを作成した。本年はそれに加えて肉芽腫をもつ炎症モデルの作成に着手した。各々の病変にFDGを投与して集積性を見たところ、これまでの肉芽腫では感染・炎症モデルと異なり、腫瘍モデルと同等の高いFDG集積が認められた。3)ステロイドホルモンを前投与すると、炎症病変でのFDGの集積が著明に抑制されたのに対し、腫瘍へのFDG集積の低下はごく軽度であった。このことからこの負荷法がFDG-PET検査における腫瘍と炎症の鑑別に役立つ可能性が示唆された。また臨床で頻繁に利用されているステロイド治療はFDGを用いた腫瘍診断に大きな妨げにならないことも確認できた。1.近年、PETシステムが世界中に普及しつつ、国内でも、ブドウ糖の誘導体(FDG)を用いたPET検査が悪性腫瘍の診断、評価などに広くその臨床的有用性が認められている。しかしながら、最近の研究によりFDGは悪性腫瘍のみならず、一部の良性疾患、特に炎症にも集積することが明らかとなり、本検査による腫瘍鑑別診断の限界が指摘され始めている。本研究ではPET検査におけるFDGの腫瘍や炎症への集積機序をブドウ糖代謝及び膜輸送遺伝子の発現などの観点から明らかにすると共に、種々の薬剤負荷を加えることで病変の鑑別診断に役立てることができるか否かを検討した。2.今までのラットの大腿に植えた腫瘍モデルとブドウ球菌移植の感染性炎症及びテレピン油注入の非感染性炎症モデルに加えて、BCG移植の肉芽腫性炎症モデルを作成し、各々の病変におけるFDG集積を検討し、腫瘍と比較した。BCG肉芽腫ではこれまでの炎症モデルと異なり、腫瘍モデルと同等の高いFDG集積が認められ、腫瘍鑑別に最適な炎症モデルであることが示唆された。4.腫瘍と炎症の鑑別の目的でステロイドホルモンを前投与すると、腫瘍へのFDG集積が著明に抑制されたのに対し、腫瘍へのFDG集積の低下はごく軽度であった。
運動は肥大した脂肪細胞のアドレナリン受容体の代謝回転をどのように調節するのか

非肥満ラットに中強度の急性走運動を施し、脂肪細胞膜上のβ-アドレナリン受容体(β-AR)発現の変化について検討したところ、運動中から運動後数時間はβ-ARの発現が有意に増加し、これはβ-ARの内在化に関与するタンパク質群のユビキチン化により調節されることが明らかとなった。脂肪細胞におけるβ-ARの主な生理作用は脂肪分解反応の活性化である。しかし、β-ARの挙動は必ずしも非肥満個体と肥満個体の脂肪細胞で一致しない報告があり、肥大した脂肪細胞のβ-ARの発現変化については依然としてブラックボックスが存在している。そこで、本研究では肥満に伴い肥大した脂肪細胞の細胞応答性について、β-ARの代謝回転機構に焦点を当て検討した。【目的】先進諸国におけるメタボリックシンドロームの拡大は、適切な治療法や予防法の確立を必要としている。メタボリックシンドロームの元凶である肥満は、全身に脂肪組織が過剰に蓄積した状態であり、脂肪細胞の中性脂肪合成能の増加や、脂肪分解能の低下によりもたらさせる。運動は、様々な細胞に生理生化学的な変化を惹起し、とりわけ脂肪細胞においては中性脂肪の合成能の低下や、脂肪分解反応の亢進を導くことから、肥満の予防や治療のツールとなる。本研究では、肥満により肥大した脂肪細胞の細胞応答性に焦点を当て、肥満した脂肪細胞の細胞情報伝達機構の運動による増幅機序の解明を目的とする。【平成20年度の結果】本年度は、運動実験との比較に必要な基礎データの検討を目的とし、薬理学的手法を用いて検討を行った。手始めに、遺伝的肥満ラットより脂肪細胞を単離し、様々なアゴニストの添加による細胞応答性について検討した。脂肪分解反応の亢進経路を調節するβ-アドレナリン受容体のアゴニスト刺激は、非添加群と比べて脂肪分解反応の有意な亢進を導くが、非肥満脂肪細胞にみられる同様の反応と比べて肥満脂肪細胞の増加率は低いものであった。また、脂肪分解反応を抑制するα-アドレナリン受容体やニコチン酸受容体のアゴニスト添加は、脂肪分解反応の有意な抑制を導き、抑制率は非肥満脂肪細胞に比べて肥満脂肪細胞で顕著であった。さらに、α-アドレナリン受容体のアンタゴニストの添加は、非肥満脂肪細胞や肥満脂肪細胞における脂肪分解反応の有意な亢進を導くが、前者と比べて後者は著しく増加著した。この結果は、肥満脂肪細胞における細胞応答の増幅機構は非肥満のそれとは異なり、脂肪分解反応抑制経路が有意な代謝応答が誘導されていることを示している。加えて、運動療法と食事療法の併用が肥満の抑制に効果的であるかを検討するために、脂肪合成を抑制するカテキンタイプのポリフェノールが脂肪細胞の脂肪分解反応に及ぼす影響について検討したところ、アドレナリン受容体を介する経路とは独立した経路を賦活することにより、脂肪分解反応の有意な亢進を導くことが明らかとなった。これらを受け、平成21年度は運動による修飾作用を加味し、さらなる検討を計画している。【目的】運動は、様々な細胞に生理生化学的な変化を惹起し、とりわけ脂肪細胞においては中性脂肪の合成能の低下や、脂肪分解反応の亢進を導くことから、肥満の予防や治療のツールと用いられている。本研究では、肥満により肥大した脂肪細胞の細胞応答性に焦点を当て、情報伝達機構の増幅機序の解明を目的とする。加えて、機能性食品との関係についても検討し、脂肪細胞が有する細胞応答性の分子機序の解明を目指す。【平成21年度の結果】本年度は、高脂肪食を摂取させた食事由来の肥満モデルマウスを作製し、薬理刺激による細胞応答性について検討した。非肥満マウスおよび肥満モデルマウスより単離した脂肪細胞をβ-アドレナリン受容体のアゴニストで刺激すると、両者において脂肪分解反応の著しい亢進を観察した。興味深いことに、低濃度のアゴニスト刺激に対する脂肪分解能は非肥満マウスの脂肪細胞に比べて肥満マウスの脂肪細胞で高いが、前者は濃度依存的な脂肪分解反応の亢進を生ずるにも関わらず、後者では高濃度の刺激に対する反応性は著しく低下した。この現象のメカニズムとして、アドレナリン受容体の機能を調節するタンパク質の局在の変化が関与することが明らかとなった。この結果は、肥満により肥大した脂肪細胞では、脂肪分解経路の増幅機構に抑制効果が生ずることを示唆している。加えて、カテキンタイプのポリフェノールの添加もまた脂肪細胞の脂肪分解反応を亢進させることが明らかとなり、これはアドレナリン受容体を介する情報伝達経路とは独立した経路を賦活することにより生ずることが明らかとなった。これらを受け、平成22年度は一過性の運動や運動トレーニングによる修飾作用を加味し、さらなる検討を計画している。【目的】

運動は様々な細胞に生理生化学的な変化を惹起し、脂肪細胞においては中性脂肪の合成能の低下や脂肪分解反応の亢進を導くことから、肥満の予防や治療のツールとなる。本研究では、肥満により肥大した脂肪細胞の細胞応答性に焦点を当て、肥満した脂肪細胞の細胞情報伝達機構の運動による増幅機序の解明を目的とする。【平成21年度の結果】本年度は、薬理学実験を通した基礎データの収集を目的として、高脂肪食摂取マウスより脂肪細胞を単離し、β-アドレナリン受容体(β-AR)アゴニストの添加による細胞応答性について検討した。高脂肪食摂取マウスの脂肪細胞径は、通常食摂取マウスと比べて著しく肥大した。興味深いことに、低濃度のβ-ARアゴニスト刺激による脂肪分解反応は高脂肪食摂取群で有意に増加し、この時、β_2-アドレナリン受容体(β_2-AR)のユビキチン化は通常食摂取群と比べて有意に低下した。この結果は、中性脂肪を蓄積して肥大化した脂肪細胞では低濃度の脂肪分解刺激に対して反応が亢進し、これはβ_2-ARの細胞内への内在化の低下に起因すること示している。一方、カテキン型ポリフェノールは、初代脂肪細胞の活性型Rasタンパク質の増加を介したMAPキナーゼ経路の活性化能を有することも見出している。現在は、肥大化した脂肪細胞のβ_2-ARの代謝回転に及ぼす運動の効果や、カテキン型ポリフェノールによるMAPキナーゼ経路の下流に存在する分子について検討している。
骨格筋の酸素輸送単体の発現とミトコンドリア呼吸活性への作用機序

本研究では、骨格筋細胞内環境における主要な酸素輸送単体であるミオグロビンタンパクと、その主要な酸素供給先であるミトコンドリアとの関連性について検討を行うことを目的とした。酸化能や筋線維組成が異なる様々なラット骨格筋間で、ミオグロビン量とミトコンドリア関連タンパクとの発現は概ね正の比例関係にあった。培養筋芽細胞をもちいた検討では、両者の関係性を検討するモデルの構築にはいたらかなった。本研究では、骨格筋培養細胞を用いて、ミオグロビン発現ベクターの導入、あるいはミオグロビン発現抑制siRNAの導入によって、細胞内のミオグロビンの発現量の調節した場合の、ミオグロビンの細胞内局在の変化、および、ミオグロビンとミトコンドリアの相互作用について明らかにするべく、生理生化学的解析を行うことを目的とする。本年度は研究手法のプロトコル確立のため予備実験を主として実施した。ミオグロビンに特異的な抗体を用いて、ウェスタンブロッティングによるミオグロビン蛋白の定量的な検出手法をラット下肢骨格筋を予備試料として確立した。麻酔下の成熟ラット下肢より、ミオグロビン含量の異なる筋(ヒラメ筋、足底筋、腓腹筋表層部、腓腹筋深層部)を摘出した。これらの筋の一部を溶解バッファー中でホモジナイズした後に遠心し、その上清を水溶性タンパクサンプルとした。蛋白濃度を測定し、アクリルアミドゲル電気泳動後にPVDFメンブレンにプロッティングを行い、抗ミオグロビン抗体と反応後にECL試薬を用いて蛍光検出を行い、X線フィルムに露光した。予想されたように、遅筋線維を多く含む筋であるヒラメ筋、および腓腹筋深層部は、足底筋、および腓腹筋表層部よりもミオグロビンの発現が多かった。今年度は、ミオグロビン発現ベクターを構築し、L6筋芽細胞への導入を行ってミオグロビン過剰発現細胞を確立し、機能分析、および、ミトコンドリア発現との関連性に関する検討を実施する予定である。本研究は、ラットの培養骨格筋細胞を対象として、細胞内りミオグロビンの発現量を過剰にした場合のミオグロビンタンパク分子の細胞内局在の変化について、特に、ミオグロビンによる酸素の供給先である、ミトコンドリア、およびミトコンドリアタンパクとの相互作用の可能性の有無について明らかにするべく生化学的、分子生物学的検討を行うことを目的とするものである。昨年度は本研究に用いる解析手法のプロトコル確立のため実験を主として実施し、筋ホモジネートをサンプルとして用い、ミオグロビン、およびミトコンドリアの標的タンパクに特異的な抗体を用いたウェスタンブルッティング法によるタンパク発現の定量的な検出手法を確立した。本年度はラット由来のL6培養筋芽細胞において、ミオグロビンの過剰発現モデルの構築と、mRNAの発現解析を行うための定量RT-PCRり分析手法を確立した。筋より抽出した細胞内総RNAをサンプルとして、ミオグロビン、およびミトコンドリアの標的タンパクについて、定量RT-PCRによるmRNA発現量の定量的分析が可能となった。また、培養筋芽細胞株を対象とした実験においては、ミオグロビンの発現を増加させたL6培養筋芽細胞において、分析を行ったいくつかのミトコンドリアタンパクについて、発現の増加が認められた。しかしながら、全体的にはミオグロビンタンパクの発現量とミトコンドリアの標的タンパクの発現量との間には一定の傾向を見出すことが出来なかったことから、ミオグリビンとミトコンドリアタンパクとの相互関係の有無については,本研究より得られた成果内では結論を出すには至らなかった。今後、使用する培養骨格筋細胞の培養条件や、対象とする培養骨格筋細胞の生物種等を再検討することにより、より確実で再現性の高い実験系を確立し、引き続け検討をつづける予定である。
びん東語福寧方言群の調査研究

本科研費研究の目的は、「びん東語福寧方言群に属する中国福建省(1)周寧県咸村鎮方言、(2)寧徳市方言、(3)柘栄県方言の現地調査を行い、その調査データを研究者が利用しやすい形に整理した・提示した《びん東語福寧方言研究》を研究期間内に完成させる」であった。三年間の研究期間中、周寧県咸村方言、寧徳市虎貝方言、寧徳市九都方言、福安市穆陽方言の調査を行った。本研究課題の最大の目的は、音節末子音韻尾-p,-t,-k,-?/-m,-n,-ηを保存するびん東区方言(例えば咸村方言では「三」θam^1≠「生」θaη^1≠「生」θaη^1)を調査し、その調査報告を中国語で執筆し公表することであった。ただし、咸村方言、虎貝方言、九都方言ともi,y,eなど開口度の狭い主母音に後続する場合にはこれらの子音がきわめて不安定であった。Jerry Norman教授が1977-78年に発表したデータでは、柘栄方言にもこれらの子音が保存されている。ところが、今次私が行った調査では柘栄方言ではこれらの子音が-?/-ηへと合流していた。福安市穆陽方言を調査したところ、形態音韻論的にこれらの子音の痕跡が認められたため、調査地点を柘栄から福安市穆陽に変更した。この点以外はおおむね当初の計画通りに調査を進めることができた。調査報告に関しては音系(音韻特徴以外)、字音対照(1000字)、語彙対照(600語)、例句対照(100例句)の部分はほぼ完成した。これらの部分については、研究成果報告書に公表する。概説部分等を未完成部分を早急に完成させ、来年度中にできれば中国で正式出版したいと考えている。今年度(初年度)は、2005年9月9日2005年9月30日、2005年10月24日2005年11月6日、2005年12月23日2006年1月14日、以上三回にわたり中国福建省寧徳市及びその周辺地区における方言調査を実施し、寧徳市周寧県咸村鎮方言を重点的に調査した。この方言は音節末閉鎖音子音m/n/η及びm/p/t/k/?を完全に保存しているという点で、〓語諸方言中異彩を放っている。しかしながら、これらの音節末子音にはすでにかなり不安定な状態にあり、そのことが調査に多大な困難をもたらし、予想以上に時間を取られた。それでも音韻、語彙、文法とも予定の調査項目は調査し終え、完成まであと音節頭子音交替の記述を残すのみである。ただこの方言に時間を取られてしまったため、福安市穆陽方言の調査を実施することができなかった。また、本研究に脇力していただいている福建師範大学中文系博士課程在学の葉太青氏(海外研究協力者・福建師範大学中文系陳澤平教授の指導生)は寧徳市洋中鎮天湖方言の詳細な調査を行った。この方言も音節末子音m/n/η及びm/p/t/k/?をおおむね保存している。研究終了後の成果報告書には、天湖方言のデータも掲載することが出来る見込みである。その他《中国語言地図集》B12で〓東区方言に区画されている尤溪県方言の予備調査も行った。この方言は中古中国語の^*ts系列頭子音と^*

tc系列頭子音の区別を忠実に保存している点が特徴的であった。研究経費の大部分は以上の現地調査のために用いた。その他、古い段階の侯官方言群における音節末閉鎖音子音のデータとするため、1908年に出版された福州方言新約全書(ローマ字)のマタイ伝部分の電子テキストも作成した。研究経費の一部はこの作成に用いた。今年度は1.周寧県成村方言の最終チェック、2.福安市穆陽方言のデータ整理・分析、3.柘栄県富渓方言のデータ入力・分析を主に行った。咸村と穆陽の「詞彙対照」「字音対照」「例句対照」は完成。また周寧県成村方言についてはさらに50頁あまりの「周寧方音」の原稿が完成し、あと10点ほどの疑問点を残すところまで研究を進めた。この方言は音節末閉鎖音子音m/n/〓及びm/p/t/k/〓を完全に保存している点できわめて貴重な方言ではあるものの、その一方できわめて特異な韻母変化を経ていることも明らかとなった。例えば*iuがこの方言では調類および声母の種類に応じてiu、eu、eu、ouの四種に分岐している。このような韻母の複雑な分岐は〓語はおろか全中国語方言においてもまれであると思われる。福安穆陽方言についてはm/n/〓及びm/p/t/k/〓の区別がすでに失われていたのは遺憾であったが、*io〓>*i〓、*ia〓>*ei〓のような他の〓東語方言群には見られない韻母変化を確認したのは収穫といえる。また上声における韻母の変化に咸村と平行する点すなわち上声において主母音の高母音化が起こるがあり、このことは将来〓東語方言群の下位分類を再検討する際重大な意味を持つものと予想された。柘栄県富渓方言についてはデータ入力・分析は行ったのであるが、インフォーマントが体調不良とのことでチェック調査を行うことができなかった。この点については現地政府の鍾逢〓氏に新たなインフォーマントの紹介を依頼している。なお本年度二月には海外研究協力者の陳澤平教授と長時間にわたり、とりわけ〓東語方言群の下位分類に関する意見交換を行った。最終年度の今年度は4月27日5月7日、9月7日9月28日、11月9日11月14日、12月24日1月7日と計四回の現地調査を実施した。主な調査対象は寧徳市虎貝方言であった。また同時にこれまでに蓄積した周寧県咸村方言、福安市穆陽方言のデータを繰り返しチェックした。当初の研究目的の通り、音節末子音-p、-t、-k、-?/-m、-n、-ηを保存する虎貝方言と咸村方言を詳細に記述し得た。明らかになったのは、α、ε、〓、〓など開口度の広い主母音に後続する場合にはこれら七種の子音が非常に安定しているが、i、y、eなど開口度の狭い主母音に後続する場合にはこれらの子音がきわめて不安定だということである。調査の際、寧徳市七都方言を観察する機会があったがやはり同様であった。寧徳市街地では-t/-nが-k/-ηにすでに完全に合流している。福安市穆陽方言は形態音韻論的にはこれらの子音の痕跡が認められるのであるが、単独の発音としてはすでに存在しない。びん東区においてこれらの子音を安定して区別できる方言を発見することはもはや相当に難しくなっていると思われる。本科研費研究で蓄積したデータは永続的な価値を有するであろう。調査報告に関しては、音系(音韻特徴以外)、字音対照(1000字)、語彙対照(600語)、例句対照(100例句)の部分はほぼ完成した(すべて中国語で執筆)。これらの部分については、研究成果報告書に公表する。概説部分等を完成させた後、来年度中にできれば中国で正式出版したいと考えている。
モンテカルロ法による古典および量子ランダムスピン系の研究

様々なランダムネスが相転移や臨界現象に及ぼす効果は興味ある研究対象である。スピングラス、ランダム磁場効果などが典型的な問題であるが、ランダム系の解析的な取扱いはむずかしく、数値的な研究の寄与するところが大きい。本研究の目的は、大規模なモンテカルロシミュレーションを行うことにより、ランダムスピン系に関する精度の高い情報を得ると同時に、純理論的解析をおし進めることにある。スピングラスの問題の新しいモンテカルロ計算の手法として、レプリカ重なりパラメータと呼ばれるスピングラスの秩序を測る量に対してヒストグラム法を適用することを提案したが、昨年度にそのプログラムを完成させた。1つの温度におけるモンテカルロシミュレーションのデータから、多くの温度の物理量を計算できる。今年度は、3次元、4次元短距離インジングスピングラスモデルについて計算を行い、有限サイズスケーリングを用いて、スピングラス転移を論じた。特に、磁場中のスピングラス転移についての解析を行った。また、交代ボンドのある量子スピン系の熱力学的性質を量子モンテカルロ法を用いて調べた。昨年度は、ボンド不整列がある場合に、帯磁率の低温でのふるまいに大きな変化があることを見いだし、これがダイマー化せずに余ったスピンからの寄与であることを示したが、今年度は、磁化過程のふるまい、スピン相関関数、そのフーリエ変換である構造因子の計算を行った。また、動的性質として、励起エネルギーの分散曲線を求め、エネルギーギャップの直接的確認を行うと共に、磁場がかかったときの変化を論じた。本年度はず、スピングラスの問題の新しいモンテカルロ計算の手法として、レプリカ重なりパラメータとよばれるスピングラスの秩序を測る量に対してヒストグラム法を適用することを提案し、そのプログラムを完成させた。1つの温度におけるモンテカルロシミュレーションのデータから、多くの温度の物理量を計算した。Binderパラメータと呼ばれる、4次の規格化されたキュミュラントを有限サイズスケーリングにより解析することにより、スピングラス転移を論じた。更に、磁場のある系の秩序パラメータをヒストグラム法により計算し、磁場中のスピングラス転移についての予備的な計算を行った。特に、ボンド不整列がある場合に、帯磁率の低温でのふるまいに大きな変化があることを見いだし、これがダイマー化せずに余ったスピンからの寄与であることを示した。ボンド不整列がある場合などは、本質的に大きな系を扱う必要があり、数値対角化の手法では限界があるため、量子モンテカルロ法が特に有効である。この結果を、最近発見されたスピンパイエルス転移を示す無機化合物の実験データと比較検討した。スピングラス、ランダム磁場効果などが典型的な問題であるが、ランダム系の解析的な取り扱いはむずかしく、数値的な研究の寄与するところが大きい。スピングラスの問題の新しいモンテカルロ計算の手法として、レプリカ重なりパラメータとよばれるスピングラスの秩序を測る量に対してヒストグラム法を適用することを提案したが、昨年度にそのプログラムを完成させた。今年度は、3次元、4次元短距離イジングスピングラスモデルについて計算を行い、有限サイズスケーリングを用いて、スピングラス転移を論じた。

昨年度は、ボンド不整列がある場合に、帯磁率の低温でのふるまいに大きな変化があることを見いだし、これがダイマー化せずに余ったスピンからの寄与であることを示したが、今年度は、磁化過程のふるまい、スピン相関関数、そのフーリエ変換である構造因子の計算を行った。また、動的性質として、励起エネルギーの分散曲線を求め、エネルギーギャップの直接的確認を行うと共に、磁場がかかったときの変化を論じた。
法医剖検例における新しいストレス蛋白ORP-150の動態解析

ストレス蛋白は、生体がストレスに暴露されたときに合成、誘導されるの蛋白質の総称である150-Kdoxygen regulated protein(ORP-150)は、ストレス蛋白に分類され、低酸素時のみに小胞体に大量に誘導される。我々はこのORP-150の特徴に着目し、乳幼児剖検脳(肺炎:7例、SIDS:11例)における発現様態について免疫組織学的手法を用いて検討した。ORP-150発現細胞数(発現数)についてクラスター分析を行ったところ、3群に分類された(仮にA群、B群、C群と称す)。以下に各群での発現数と標準偏差を記す:A群66.75 +/- 3.44 (6例)、B群39.50 +/- 2.52 (6例)、C群16.00 +/- 2.92 (6例)。A群の死因は全例SIDSであり、B群の死因は全例肺炎であった。C群の死因は5例がSIDSであり、1例が肺炎であった。ORP-150発現は低酸素のみによって誘導されることから、ORP-150発現数は脳における虚血及び低酸素状態の相違を反映することが推定される。今回の検討でSIDS例が発現数の少ない群(C群)と多い群(A群)の2群に明確に分類された。現在、呼吸中枢の未熟による死がSIDSの一原因と考えられているが、A群のSIDS6例はORP-150の発現数が多いことから、生前の低酸素状態を反映していることが示唆され、呼吸中枢の未熟により死亡したものと考えられた。従って、乳幼児突然死例におけるORP-150の検討は有用な手段になるものと考えられる。また、同様の方法を用いて法医剖検脳(気道内異物による窒息死(溺死を含む):9例、凍死:5例、ショック死:5例、中毒死:6例、心臓突然死:7例)における発現様態を検討した。重回帰分析を行ったところ、年齢依存性が有意であった(傾き:0.384、P=0.039)。このために年齢の影響を考慮して各死因を比較するために共分散分析を行った。さらに多重性を考慮してボン・フェローニの多重比較法により、有意性の検討を行った。以下に各死因における発現数の年齢修正平均と年齢修正平均誤差を記す:心臓突然死例16.23±7.37、窒息死例57.51±6.34、凍死例84.74±9.03、中毒死例46.68±6.70、ショック死例24.84±8.05。その結果、心臓突然死例は窒息死例、凍死例、中毒死例に比して有意に発現数が少なく、また、ショック死例でも窒息死例、凍死例に比して有意に発現数が少なかった(いずれもp<0.005)このようにORP-150の現数は年齢依存性があり、また、死因によって著しい差異が認められた。死因別におけるORP-150の発現様態の差異は、各死因における死へ至る過程及び時間、即ち脳における虚血及び低酸素状態の相違を反映しているものと推察される。