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キジル石窟の仏伝図の図像学的研究-「託胎霊夢」から「初説法」まで-

まず、研究者はキジル石窟の仏伝図の網羅的リスト作りと線図の作成を行った。この作業によって、キジルの説話図全体の中で「託胎霊夢」から「初説法」までの仏伝図が占める割合を把握することができ、位置づけが容易にになった。すなわち、キジル石窟においては第110窟、第76窟の伝記的仏伝図が大部分を占めるが、この二つの窟の作例を除くと、誕生サイクル、「四門出遊」、「降魔成道」、「初説法」が好まれ、特に誕生サイクルと「四門出遊」、「降魔成道」と「初説法」が対になる位置に置かれる。この傾向は敦煌や雲岡の北魏窟と共通する性質である。次に、漢訳及びサンスクリット、パーリテキストとの照合を考慮に入れながら、図像要素を検討し、ガンダーラ・インド及び初期中国仏教美術の作例と比較した。その結果、キジルの「託胎霊夢」から「初説法」の仏伝図には、(1)ガンダーラ系統の図像伝統によるもの、(2)中インド・南インド系統の図像伝統によるもの、(3)ガンダーラと中インド・南インド系統が混交したもの、(4)中国北魏の図像と共通する要素を持つもの、(5)全く他に例を見ない独自のものがみられる。キジル第76窟、第110窟のような通時的的に仏伝図を扱った場合でも、個々の場面の図像の起源にはヴァラエティーがあり、窟ごとのまとまった傾向を導き出すことは困難である。図像内容と対応する経典も当然異なり、むしろ多種多様な要素を再構成しているとみる方が妥当であろうと考える。尚、研究計画の中には含まれていなかったが、銘文、写本研究の専門家の教示を仰ぎ、壁画に直接付随する銘文資料の収集を共同で行った。その結果、未解釈であった説話図の幾つかの主題内容が明らかとなった。初説法以後のいわゆる仏説法図と称される一群の未比定作例の読解を押し進める上で、また仏伝図と因縁説話図、本生図との関係を考察する上で大いに示唆を与えてくれるものと期待している。
素材の質感を形成するクロスモーダルな神経基盤の解明

触覚の素材知覚に関する2つの実験を実施した。まず触覚による粗さ知覚と不快知覚の関係性を心理物理学実験によって検討した。その結果、両者の知覚強度の関数パターンは酷似しているが、不快知覚の場合は粗さ知覚と比較して速度に対する恒常性が弱いことが明らかになった。次に触覚と視覚で呈示された素材の一致性の検出に関する脳活動を機能的磁気共鳴法(fMRI)により計測し、方位知覚とは異なる脳領域が一致性に関与することを発見した。ヒトは物体を見るだけで、粗さ・柔かさのような素材の質感を経験できる。これらの質感はもともと触覚によって知覚するものであり、質感のメカニズムを理解するには、触覚がどのように素材の質感を処理し、それを視覚と結びつけるかを明らかにする必要がある。しかし触覚による素材の質感処理に関わる脳認知科学的モデルには不明な点が多く、触覚と視覚の情報がどのように結びつくかについては未だに不明である。本研究はこの点に着目し、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を駆使して、「触覚から得られる素材の質感が脳でどのように処理され、視覚と結びつくのか」について明らかにしようとするものであった。触覚と視覚のクロスモーダル知覚を理解するためには、触覚の質感についてより深い理解が必要である。初年度は触覚による粗さ知覚のメカニズムを心理物理学実験によって検討した。その結果、粗さ知覚の速度に対する恒常性が無毛部である指では存在するが、有毛部である前腕では存在しないことを発見した。次に同じ刺激が引き起こす不快さと粗さの心理物理学関数を比較したところ、両者の関数パターンは類似しているが、不快さの場合は粗さと異なり、恒常性が無毛部でも有毛部でも存在しないことを明らかにした。この研究はPerception誌に採択された(Kitada et al., 2013)。次年度にはfMRI実験を実施した。この実験では、参加者は視覚と触覚で呈示した素材の種類が同じであるかどうかを判断した。視覚と触覚の素材が同じ条件と異なる条件の活動を比較すると、頭頂間溝付近に活動が観察された。先行研究では形など物体の空間情報についての視触覚の統合は頭頂間溝で行われるとされていた(Kitada et al., 2006)。本研究の成果は空間情報が必ずしも必要でない素材情報の統合にも頭頂間溝が重要な役割を果たすことを示唆している。ヒトは物体を見るだけで、柔らかさ・粗さ・温度のような素材の質感(material perception)を経験できる。本研究はこの点に着目し、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を駆使して、「触覚から得られる素材の質感が脳でどのように処理され、視覚と結びつくのか」について明らかにしようとするものである。本年度は下記の2点に関する研究を行った。(1)触覚による粗さ知覚の心理物理学実験質感に関する触覚と視覚のクロスモーダル知覚を理解するためには、触覚の質感についてより深い理解が必要である。本研究では粗さ知覚の速度に対する恒常性が無毛部である指では存在するが、有毛部である前腕では存在しなかった。この研究はPerception誌に採択された。(2)機能的磁気共鳴法(fMRI)を用いた触覚と視覚のクロスモーダル実験さらに本研究計画通り、fMRIを利用して触視覚のクロスモーダルマッチング実験を行った。過去の研究で観察された結果をすでに確認した。研究計画に記載された研究を予定通り遂行できただけでなく、本研究課題に密接に関連した実験の成果を発表することができた。そのためおおむね順調に進展しているといえる。研究実績の概要に基づき、次の研究を行う。(1)触視覚による粗さ知覚のクロスモーダル研究触覚と視覚の粗さ知覚は異なる。そこでこれらの差異を検討するとともに、触視覚によるマッチングに関わる脳活動が測定できるかどうかについて検討する。(2)機能的磁気共鳴法(fMRI)を用いた触覚と視覚のクロスモーダル実験本実験で得られた解析を従来の解析手法だけでなく、領域間結合解析やマルチボクセルパターン解析を含めて様々な切り口から検討し、論文にまとめる。(3)(2)の結果に基づき、研究計画に記載された次の実験を行う。もし(2)の実験でクロスモーダル知覚に関する十分な検討が可能であれば、(2)の解析と論文作成を優先し、不十分な点を本実験で埋めていく。上述した研究計画の推進のために利用する。

特に次に行う心理物理学実験およびfMRI実験のために利用するだけでなく、新たな解析方法の導入にあたって必要な資料・ソフトウェアの入手に利用する。また論文として採択された心理物理学実験の成果はまだ学会で発表していないため、国内外での発表のために利用する。
層状媒質における弾性波伝播問題

双曲型方程式の1つである波動方程式の持つ特徴の1つとして,空間次元が3次以上の奇数であるとき,その基本解は空隙領域を持つという性質がある.これは物理的には,ホイヘンスの原理と呼ばれるものである.数学的には,解の台,即ちある関数が0以外の値をとる集合の閉包に関する法則である.これを拡張し,解の特異台,即ち無限回可微分関数となる点の集合の補集合は,一般化されたホイヘンスの原理と見なせる.空間R^3において,下半空間R^<3(1)>_-を第I媒質,上半空間R^<3(1)>_+を第II媒質とし,それぞれラメ定数,密度定数で与えられる平面x_3=0が界面をなす媒質を考える.この層状媒質における弾性波の伝播は,2階対称双曲型方程式系に対する初期-界面値問題で記述される.特性方程式の根より,第I媒質では,P_1波とS_1波,第II媒質では,P_2とS_2波が存在し,それぞれP波の方がS波よりも伝播速度の早い波である.今,速度の大小関係がS_1<P_1<S_2<P_2の順であるとする.単位衝撃を第I媒質に置いた場合,この混合問題のリーマン関数は,第I媒質では入射波に対応する基本解と反射波に対応する反射リーマン関数で,第II媒質では屈折波に対応する屈折リーマン関数で与えられる.本研究では,この反射及び屈折リーマン関数の特異台の位置の下からの評価を局所化の方法を用いて得た.特に,側面波(全反射波及び全屈折波)に対する特異台については,各々の媒質で伝播速度が1つずつの場合には第I媒質に1つだけ現れるのに対し,我々の問題では第I媒質に9個,第II媒質に2個現れる.また,界面に単位衝撃を置いた場合には,界面波に対する特異台が現れる.双曲型方程式の1つである波動方程式の持つ特徴の1つとして,空間次元が3次以上の奇数であるとき,その基本解は空隙領域を持つという性質がある.これは物理的には,ホイヘンスの原理と呼ばれるものである.数学的には,解の台,即ちある関数が0以外の値をとる集合の閉包に関する法則である.これを拡張し,解の特異台,即ち無限回可微分関数となる点の集合の補集合は,一般化されたホイヘンスの原理と見なせる.空間R^3において,下半空間R^<3(1)>_-を第I媒質,上半空間R^<3(1)>_+を第II媒質とし,それぞれラメ定数,密度定数で与えられる平面x_3=0が界面をなす媒質を考える.この層状媒質における弾性波の伝播は,2階対称双曲型方程式系に対する初期-界面値問題で記述される.特性方程式の根より,第I媒質では,P_1波とS_1波,第II媒質では,P_2とS_2波が存在し,それぞれP波の方がS波よりも伝播速度の早い波である.今,速度の大小関係がS_1<P_1<S_2<P_2の順であるとする.単位衝撃を第I媒質に置いた場合,この混合問題のリーマン関数は,第I媒質では入射波に対応する基本解と反射波に対応する反射リーマン関数で,第II媒質では屈折波に対応する屈折リーマン関数で与えられる.本研究では,この反射及び屈折リーマン関数の特異台の位置の下からの評価を局所化の方法を用いて得た.特に,側面波(全反射波及び全屈折波)に対する特異台については,各々の媒質で伝播速度が1つずつの場合には第I媒質に1つだけ現れるのに対し,我々の問題では第I媒質に9個,第II媒質に2個現れる.また,界面に単位衝撃を置いた場合には,界面波に対する特異台が現れる.
PLAG-免疫グロブリンキメラ蛋白による抗腫瘍免疫の誘導

本研究では、ポドプラニン特異抗体を開発した:(1)ラット抗マウスポドプラニン抗体(PMab-1)、(2)ラット抗ヒトポドプラニン抗体(NZ-1.2)(MBL,Imgenex,Sigma,Milliporeで販売)。これらの抗体は、マウス皮下に移植したポドプラニン陽性腫瘍細胞株の増殖を抑制し、この効果はポドプラニンペプチド免疫で増強したことから、ポドプラニンはペプチドと抗体による腫瘍の免疫療法に有用な分子である可能性が見出された。平成24年度はpodoplaninの血小板結合部位PLatelet AGgregation-stimulating domain(PLAG領域)を認識するラット抗ヒトpodoplanin抗体ならびに抗マウスpodoplanin抗体を新たに開発した(1ラット抗マウスpodoplanin抗体IgG2a(PMab-1)、2ラット抗ヒトpodoplanin抗体IgG2a(NZ-1.2)(MBL, Imgenex, Sigma, Milliporeで販売)。この抗体を用いた健常組織の免疫組織学的検索において、唾液腺筋上皮、神経周膜細胞、脈絡叢上皮、軟膜、また歯胚の上皮と象牙質形成期の象牙芽細胞がpodoplaninを発現することが明らかとなった。そこでC57BL/6マウスに抗podoplanin抗体PMab-1を尾静脈投与、あるいはPLAG含有podoplaninペプチド断片を腹腔投与して免疫したところ、podoplanin発現器官における組織障害は観察されなかった。さらにpodoplaninペプチド免疫C57BL/6マウスでは、マウスメラノーマB16-F10の皮下投与に対して増殖抑制効果が見られた。一方、抗ヒトpodoplanin抗体NZ-1.2は、podoplanin非発現ヒト口腔癌細胞株HSC3にヒトpodoplanin cDNA (AB127958)組込みpcDNA3を導入して作製したpodoplanin発現性HSC3-PDPNの浸潤・増殖活性をin vitroで阻害し、またヌードマウス皮下に移植したHSC3-PDPNの増殖をin vivoで抑制したことから、podoplanin特異抗体およびペプチド断片による免疫療法の可能性が示唆された。リンパ管内皮細胞抗原として知られるポドプラニン(podoplanin, PDPN)は腎糸球体ポドサイトで初めて同定されたムチン様蛋白である。近年、PDPNは頭頸部扁平上皮癌の浸潤領域に強く発現し、癌幹細胞性形質発現を誘導している可能性を示す報告が相次いでいる。PDPNはplateletagglutination domain (PLAG)で血小板膜蛋白CLEC2と結合するので、PDPN陽性腫瘍細胞は周囲に血小板を凝集させて免疫細胞から逃れることができるとされる。本研究では、PDPNを標的とする頭頸部扁平上皮癌の新しい免疫療法の確立を目指し、PDPNと免疫グロブリンG Fcのキメラ蛋白による、PDPN陽性腫瘍細胞の頭頸部担癌マウスにおける抗腫瘍免疫の誘導を検討することを目的として行われた。本年度の研究成果として、1)マウスおよびヒトPDPNと、マウスおよびヒト免疫グロブリンG Fcとのキメラ蛋白を開発した。2)PDPNのPLAG領域に対する結合性新規抗体として、ラット抗ヒトPDPN抗体NZ-1.2,およびラット抗マウスPDPN抗体PMab-1を開発した。市販されている抗体D2-40はPLAGに結合しない。凍結切片でこれらの特異性を確認した。従ってこれら新規抗体のヒト型は、ヒト生体内において、腫瘍細胞と血小板の接着、すなわち腫瘍細胞の転移を阻止する抗ガン効果をもたらす可能性が考えられる。3)このような癌抗原PDPNと抗体による抗ガン治療の副作用の確認のため、PDPN発現臓器を検討し、これまで報告のある腎と肺以外に、歯胚の象牙芽細胞とエナメル芽細胞、唾液腺筋上皮および脈絡叢上皮と脳室上衣細胞における発現を見出した。このようなことから、抗腫瘍効果判定は、腎、肺、および脳と歯胚形成への影響を合わせて検討する。本年度の研究成果として、1)マウス/ヒトPDPNとマウス/ヒト免疫グロブリンG Fcのキメラ蛋白を作製した。これによって、マウス免疫源を確保したことから、マウスへの抗原感作実験に入る事が出来る。免疫源PDPNの蛋白精製とFcキメラ蛋白の確保は最も重要な実験開始目標であり、これをクリアした。これによって、マウスへの抗腫瘍抗体実験に入る事が出来る。3)このような癌抗原PDPNと抗体による抗ガン治療の副作用の確認のため、PDPN発現臓器を検討し、これまで報告のある腎と肺以外に、歯胚、唾液腺および脈絡叢における発現を見出した。抗ガン免疫治療法の開発では、癌抗原が正常組織ではどこに発現するのかを始めに明らかにしておく必要があり、その目標をクリアした。

以上の研究成果により、コンベンショナルマウスに移植したマウスPDPN陽性B16-F10マウスメラノーマなどのマウスPDPN発現腫瘍、あるいはヌードマウスに移植したヒトPDPN陽性ヒト癌細胞に対する、マウス/ヒトPDPNとマウス/ヒト免疫グロブリンG Fcのキメラ蛋白、ならびにNZ-1.2,およびPMab-1の投与による腫瘍縮小効果を検討し、PDPN陽性腫瘍への抗腫瘍免疫治療のマウスモデル実験に着手することが出来た。また、副効果の判定として、腎、肺、歯胚、唾液腺および脈絡叢における組織破壊の検討に着手することが出来た。1)マウス/ヒトPDPNとマウス/ヒト免疫グロブリンG Fcのキメラ蛋白をマウス腹腔、頬粘膜、頭蓋冠皮下に投与して、PDPNで免疫感作する。このことによる腎、肺、歯胚、唾液腺および脈絡叢における組織破壊の有無に関して、形態分析によって明らかにして行く。2)口腔癌の発現とは矛盾して、すべての市販の口腔癌細胞株はPDPNを発現しない。PDPN強制発現プラスミドの導入による安定したPDPN発現口腔癌細胞は完成している。これをヌードマウスに移植し、PLAG領域に対する結合性新規抗体NZ-1.2,およびPMab-1による腫瘍縮小を検討する。市販のD2-40はPLAGを認識しない。3)1)と2)を合わせて行うことによる、精製PDPNの癌ワクチン効果、ならびに新規開発抗体の抗ガン作用を検討する。この時の、PDPN陽性腫瘍への抗腫瘍免疫治療の副効果の判定として、腎、肺、歯胚、唾液腺および脈絡叢における組織破壊についても、形態分析によって明らかにして行く。1)抗体、プライマー、薬剤、シャーレ、ピペット等の消耗品の購入2)種々のヒト腫瘍細胞の購入3)学会発表の旅費および印刷代
鮮新世の汎世界的温暖化・寒冷化と日本海の浅海環境との関連

鮮新世における日本海の環境,特に暖流の流入時期,海水準変動,古水温の変動を明らかにするため,貝形虫・浮遊性有孔虫化石の群集解析,貝形虫殻の微量元素分析等を行った.結果として,日本海に暖流が流入し始めた時期は366約340万年前であり,その後も南方から暖流の流入が頻繁に起きていたことが認められた.また,約330万年前の汎世界的な酸素同位体比極大イベント(MIS M2)に対比される可能性のある海水準低下の層準が認められ,当時の海水準変動は多くても50 m程度ではないかと推定された.さらに,貝形虫殻のMg/Ca比に基づくと,当時の新潟県沖では現在よりも5°C前後中層水の水温が高かった可能性が示唆された.鮮新世における日本海の環境,特に暖流の流入時期,海水準変動,古水温の変動を明らかにするため,貝形虫・浮遊性有孔虫化石の群集解析,貝形虫殻の微量元素分析等を行った.結果として,日本海に暖流が流入し始めた時期は366約340万年前であり,その後も南方から暖流の流入が頻繁に起きていたことが認められた.また,約330万年前の汎世界的な酸素同位体比極大イベント(MIS M2)に対比される可能性のある海水準低下の層準が認められ,当時の海水準変動は多くても50 m程度ではないかと推定された.さらに,貝形虫殻のMg/Ca比に基づくと,当時の新潟県沖では現在よりも5°C前後中層水の水温が高かった可能性が示唆された.今年度は,富山県富山市三田層と新潟県新発田市胎内市の鍬江層の地質調査および試料採取に行った.調査層準の三田層は主に細粒砂岩からなり,鍵層として有用な軽石凝灰岩層(MT1凝灰岩層)を挟む.71試料の微化石用試料と2試料の年代測定(フィッショントラック)用試料を採取した.分析の結果,調査層準の軽石凝灰岩層の年代は3.43.5Maであることが初めて明らかになった.この層準から貝形虫化石の抽出を行った結果,海進・海退のサイクルが認められた.また,浮遊性有孔虫化石の結果を考慮すると,この時期に,確実に暖流の流入があったことが判明した.鍬江層に関しては,平成23年度から本格的に行う殻の微量元素分析や,堆積物の元素分析用の試料が採取できるか,連続的な試料採取が可能な場所はあるかということを検討することを目的に,予察的調査を行った.また,新発田市の鍬江層と胎内市のそれとを凝灰岩層を使って対比可能かどうかの検討も行った.結果として,シルト岩からなる鍬江層の新たな連続露頭を発見することができ,そこから試料を採取し,予察的分析を行った結果,殻の分析を行うのに最適な貝形虫分類群(Krithe属)および浮遊性有孔虫化石が多産することがわかった.また,凝灰岩層についても数地点で鍵層として有効な層を発見することができ,今後,鍬江層の広域対比の可能性が高まった.さらに,新発田市の鍬江層に関しては,ほぼ時間・空間的に貝形虫化石群集の分布を解明することができ,現在,論文を準備中である.これら以外にも,鮮新-更新世の暖流系貝形虫群集を把握する必要があるため,日本の太平洋側や台湾などの地層から産する貝形虫化石群集についても解析を行った.今年度は,昨年度に引き続き富山県三田層の貝形虫・浮遊性有孔虫化石に関して,さらに試料数を増やして分析を行った.その結果,MT1凝灰岩層(FT年代は3.43.5Ma)の層準よりも下位では,暖流の影響を示唆する貝形虫種は少ないことが明らかになった.また,この凝灰岩層の直上下では寒流系種が卓越していたが,数m上位で暖流の影響が強いことを示唆する貝形虫化石群集が認められた.このように,三田層に関しては,本格的に暖流の影響が及んだ年代が3.43.5Maであること,およびすでに水温の周期的変動は存在していたことがわかった.次に,昨年度予察的調査を行った新潟県胎内市に連続的に露出する鍬江層について,本格的な地質調査,堆積相の記載,および微化石用試料の採取を行った.採取した試料を処理した結果,ここからは貝形虫化石,珪藻化石,浮遊性有孔虫化石の産出が認められた.そこで,主に貝形虫化石について群集解析を行い時系列変化を検討した結果,周期的な群集変化が認められた.また,ここから産出する貝形虫化石のうち,深海泥底に生息するタクサであるKrithe属の殻を用いて微量元素分析を行った結果,Mg/Ca比に関して周期的な時系列変動が認められた.得られたMg/Ca比の値を使ってこれまでに報告されている水温への換算式(Dwyer et al., 2002)を用いて古水温を算定した.その結果,約39°Cの範囲で明瞭に変動していることがわかった.

従来の研究では,間氷期には水温620°Cの水塊が日本海の中層に発達していたと考えられていた(Irisuki et al., 2007).今回はそれを支持する結果となったが,予想していた水温の範囲の中でもより低い温度であった可能性が示唆された.今後は個体数を増やし,古水温の精度を上げる必要がある.他にも上記の結果を比較するため,他の鮮新統の調査分析を行った.今年度は,まず新潟県南魚沼市の鎌倉沢川沿いに分布する鮮新統四十日層を対象に,地質調査と化石試料の採取を行った.その結果,産出した石灰質ナンノ化石の検討から,試料採取層準は366275万年前に相当することがわかった.また,四十日層は暖流系種と寒流系種が混在する多様性の高い貝形虫化石群集を含んでおり,Q-モードクラスター分析,因子分析等を行った結果,相対的海水準変動を反映した群集変化が認められた.さらに,調査層準下部では相対的に寒流系種が主体を占めているが,上部ではこれまで研究を行って来た宮崎県宮崎層群や高知県穴内層などの黒潮暖流影響下に普遍的に産する暖流系種や東シナ海に優占する暖流系種の割合が高い層準があることがわかった.他にも新潟県灰爪・西山層や長野県柵層において貝形虫化石群集による古環境分析を行った.次に,新潟県胎内市に分布する鮮新統鍬江層から産する浅海生と深海生の貝形虫化石殻を用いて,昨年度以上に試料数を増やしMg/Ca比に基づいて古水温を復元するため,微量元素分析を行った.その結果,約310280万年前の間における古水温の変化および浅海から深海に向けた水温の勾配を定量的に見積もることができた.また,この時代の間氷期における水深150 m前後の海域では,現在よりも約5°C水温が高かった可能性があることがわかった.最後に,これまで研究を行ってきた新潟県胎内市および新発田市の鍬江層,富山市の三田層,北西部の薮田層下部層などに認められた生層序,テフラの対比,および放射年代値などに基づいて,お互いの地層を対比した.その結果,当時の貝形虫群集の分布を時間・空間的に復元することが可能となり,周期的な海洋環境の変化や日本海に入って来た暖流の時期と規模が明らかになった.これまでに,予定していた地質調査および試料採取も順調に進み,当初の重要な目的である暖流の流入時期の特定と汎世界的な気候変動との関連性については,年代測定や対象とした微化石分析の結果,ほぼ結論が得られつつある.さらに,当時の古水温・古水深変動の推定を行うという目的に関しても,貝形虫化石殻の微量元素分析および貝形虫化石の群集解析が順調に進み,まだ誤差範囲は大きいがおおよそ解明されてきた.以上のような成果が上がっていることから,目的達成に向けておおむね順調に進展していると判断した.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,あと1カ所の鮮新統(新潟県四十日層)において,地質調査と試料採取を行い,種々の分析を行う予定である.また,貝形虫化石殻および堆積物中の有機物の微量元素分析に関して,試料数や地点数を増やし,研究地域全体における環境および生物生産性の変化について検討する予定である.さらに,これまでの成果について,学会発表は順調に行ってきたが,学術論文への投稿がやや遅れているので,最終年度には推進していく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
口蓋裂患者に対する上顎前方移動術後の鼻咽腔閉鎖機能予後総合評価システムの確立

本研究の目的は口蓋裂患者において上顎を前方移動させた症例の術前後における言語ならびに鼻咽腔閉鎖機能の変化に関する評価方法を確立することにある。今回は10症例の口蓋裂を有する患者を対象として、主にnasometerを用いて鼻咽腔閉鎖機能を評価した。その結果、nasalancescoreは術直後一次的に悪化するものの、6か月以内には改善することが示唆された。鼻咽腔閉鎖機能不全を有する口蓋裂患者においても上顎骨の前方移動術は有効であり、その評価においてnasometerを用いて評価することの有用性が示唆された。平成25年度は、鼻咽腔ファイバースコープの操作手技の修得ならびに対象患者のリストアップを行なった。具体的には平成26年3月にオリンパス社製鼻咽腔ファイバースコープを導入し、まず口蓋裂を有さない健常者における軟口蓋の運動を観察した。また対象者のリストアップに関しては、口蓋裂一次手術の影響により上顎劣成長(上顎骨後退)を呈する結果、上顎前方移動術の適応となる口蓋裂患者(CP群)、比較対象として同様の手術を受けた口蓋裂を伴わない顎変形症患者(P群)、ならびに下顎単独手術を施行する下顎前突患者(D群)に関し調査を行った。また、側面セファログラムに関し分析項目を検討した。口蓋裂一次手術による口蓋部瘢痕が著名な口蓋裂症例においては上顎骨裂成長を伴う下顎前突症を呈し、上顎前方移動術の適応となる。本研究では上顎前方移動術を施行する口蓋裂患者の術前・術後の鼻咽腔閉鎖機能の変化について、側面セファログラム、Nasometerに加え鼻咽腔ファイバースコープなどをを用い、多角的な観点から上顎前方移動術が鼻咽腔閉鎖機能に与える影響について客観的評価システムを確立することである。平成26年度においては口蓋裂一次手術の影響により上顎骨劣成長(上顎骨後退)を呈する結果、上顎前方移動術の適応となる口蓋裂患者(CP群)、比較対象として同様の手術を施行する顎変形症患者(P群)、ならびに下顎単独手術を施行した下顎前突患者(D群)について主として顎矯正手術直前、術直後、術後1か月後の安静時側面セファログラムについて、過去にこれらの手術を行った患者の側面セファログラムの分析を行った。また、本研究費にて購入した鼻咽腔ファイバースコープの操作手技ならびに撮影した画像の評価方法について検討した。口唇裂・口蓋裂患者の口蓋裂一次手術すなわち口蓋形成術において形成される口蓋部瘢痕の影響で、上顎の成長が抑制され、その結果骨格性下顎前突を呈する場合が少なくない。上顎劣成長による著しい骨格性下顎前突を呈する場合、顎矯正治療の適応となるが、その場合上顎骨前方移動術を併用した上下顎同時移動術を選択することが多い。口蓋裂患者においては鼻咽腔閉鎖機能不全を有する患者が少なくないが、上顎前方移動術を行うと鼻咽腔閉鎖機能に関しては不利であるとも言われてきたが、その詳細は明らかにされていない。本研究の目的は上顎劣成長による骨格性下顎前突を呈する片側性唇顎口蓋裂患者の上顎前方移動術施行前後の鼻咽腔閉鎖機能の変化について、側面セファログラム、Nasometer,ならびに鼻咽腔ファイバースコープなどを用い、多角的な観点から上顎骨前方移動術が鼻咽腔閉鎖機能に与える影響について客観的評価システムを確立することである。平成27年度においては平成26年度同様、口蓋裂一次手術の影響により上顎骨裂成長を呈する結果、上顎前方移動術の適応となる片側性唇顎口蓋裂患者(CP群)、比較対象として同様の手術を施行する顎変形症患者群(P群)、並びに下顎単独手術を施行した下顎前突患者(D群)について、主として顎矯正手術直前、術直度、術後1か月後の安静時側面セファログラムについて、過去にこれらの手術を行った患者の側面セファログラムの分析を行った。さらに合わせて鼻咽腔ファイバースコープを用いた評価方法について検討を行なった。新潟大学医歯学総合病院歯科においては顎発育に重きを置き、口蓋形成術において二段階口蓋系施術を採用している。結果、上顎骨劣成長を呈する患者は存在するものの、上下顎移動術を施行する患者数が少なく、対象症例がきわめて少ないため、症例数を増やせず達成度に関してはやや遅れている。医歯薬学CP群に関しては症例数が少ないため、P群、D群に関して症例数を増やし、安静時側面セファログラムの分析ならびに鼻咽腔ファイバースコープによる鼻咽腔閉鎖機能の総合評価を行う。CP群に関しては可能であれば他施設のデータを参考資料として分析することも検討している。

本研究の目的は上顎骨劣成長(上顎骨後退)を呈する下顎前突症患者を対象に、上顎前方移動術(Le FortI型骨骨切り術)を適応した口蓋裂患者の術前、術後の鼻咽腔閉鎖機能の変化について、側面セファログラム、Nasometerに加え鼻咽腔ファイバースコープを用い、上下顎同時移動術が鼻咽腔閉鎖機能に及ぼす影響について客観的評価システムを確立する事である。しかしながら、新潟大学医歯学総合病院歯科においては、口蓋形成術において1983年より顎発育に有利とされているHotz床併用二段階口蓋形成術を採用している。その結果、上顎骨劣成長を呈する症例の数が少ないのが現状である事から、対象症例が少ないため達成度に関してはやや遅れている。物品購入等は平成26年度中に完了したが年度末になり、支払いが次年度となったため。CP群に関しては、症例数が少ないため、P群、D群に関して症例数を増やし、主として顎矯正手術直前、術直後、術後1か月、3か月後における安静時側面サファログラムの撮影ならびに解析、鼻咽腔閉鎖機能総合評価、ナゾメーターによるネイザランススコアの計測ならびに解析を行なうとともに鼻咽腔ファイバースコープによる術前の鼻咽腔閉鎖状態の把握ならびに術後の変化について検討する。物品購入等は当該年度に完了している。物品購入等は平成25年度内に完了したが支払いが4月となり次年度となったため。
魚類ノダウイルスの感染増殖における宿主の熱ショックタンパク質の役割解明

魚類ノダウイルスはウイルス性神経壊死症の原因体であり、水産業に多大なる損失をもたらす。本ウイルスゲノムやコードされるタンパク質に関しての研究は進展が目覚ましい一方、ウイルス増殖を助ける宿主側の因子の研究はほとんど進んでいない。熱ストレスはHSP70およびHSP90のあるアイソフォームの発現を誘導し、ウイルス増殖も促進した。HSP70およびHSP90アイソフォーム遺伝子のノックダウンおよび過剰発現実験の結果、HSP70-1, HSP70-2, HSP70-5, HSP90-α1, HSP90-α2およびHSP90-βが魚類ノダウイルスの増殖に重要な働きを示すことが判明した。Hsp70およびHsp90に属する数種アイソフォームのウイルス学的重要性を調べる目的で、各アイソフォーム遺伝子をメダカ培養細胞内で過剰発現させ、ベータノダウイルスの感染増殖への影響を調べた。まず、Hsp70アイソフォーム(Hsp70-1, Hsp70-2, Hsp70-5, Hsp70-8, Hsp70-9)およびHsp90アイソフォーム(Hsp90-α1, Hsp90-α2, Hsp90-β, GRP-94, TRAP1)のcDNAを発現ベクターにクローニングした。次に、ベータノダウイルスが良好に感染増殖するOLHNI-2メダカ培養細胞に作製した各Hsp発現ベクターを導入(トランスフェクション)した後、本ウイルスを感染させた。その結果、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5、Hsp90-α1、Hsp90-α2、Hsp90-βの過剰発現区でウイルス増殖レベルが1.69-3.63倍に高まった。他方、同様の目的で、今度は各Hspアイソフォーム遺伝子の発現をsiRNAを用いて抑制(ノックダウン)し、ウイルス感染増殖への影響を調べた。まず、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5、Hsp90-α1、Hsp90-α2、Hsp90-βのmRNA配列を基にsiRNAを合成した。次に、OLHNI-2細胞に各siRNAをトランスフェクションした後、本ウイルスを感染させた。その結果、全てのsiRNA処理区でウイルス増殖レベルが低下し、その程度はコントロールの0.26-0.55倍であった。これらの結果から、Hsp70およびHsp90 isoformのうち、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5およびHsp90-α1、Hsp90-α2、Hsp90-βはベータノダウイルスの感染・増殖に関与する(宿主因子である)ことが判明した。H25年度の研究では、検討したHsp70アイソフォームおよびHsp90アイソフォームのうち、ベータノダウイルス感染・増殖に重要であるのはHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5、Hsp90-α1、Hsp90-α2、Hsp90-βであることが遺伝子過剰発現実験および遺伝子抑制実験により判明した。本年度は、これらisoformの誘導性や発現レベルなどに関して検討を加えた。メダカ培養細胞(OLHNI-2)に一過性の熱(42°C)処理を行った後にベータノダウイルス接種を行うと、ウイルス増殖レベルがコントロール区の約5倍に高まった。同様に熱処理を行ったOLHNI-2細胞では、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5およびHsp90-α1、Hsp90-α2が誘導され、それら以外のisoformはほぼ恒常的な発現を示した。Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5およびHsp90-α1、Hsp90-α2は、ウイルス学的に重要と判明したisoformであることから、熱処理でこれらisoformの発現が誘導された結果、ウイルス増殖レベルが高まったという解釈が可能である。また、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp90-α1、Hsp90-α2はベータノダウイルス感染により誘導されることから、本ウイルスは自らの増殖の為にこれらisoformの発現を誘導する可能性も示唆された。Hspはタンパク質の安定化に関与するシャペロンタンパク質であり、ほ乳類ウイルスや昆虫ウイルスの報告と同様に、本ウイルスタンパク質の安定的合成にも寄与する可能性が高い。そこで、Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5、Hsp90-α1、Hsp90-α2、Hsp90-βがどのウイルスタンパク質と直接相互作用するかを調べるため、酵母Two-Hybrid Systemを用いてスクリーニングを行った。その結果、ベータノダウイルスタンパク質のうちprotein B2はHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5それぞれと相互作用を示した。その中でもHsp70-5との相互作用が最も強かった。それ以外のウイルスタンパク質およびHspアイソフォーム間の相互作用は確認されなかった。<Hspアイソフォームの発現レベルとウイルスタンパク質合成レベルの相関性の検討>昨年度までの研究成果として、ベータノダウイルスタンパク質のうちprotein B2はHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5それぞれと相互作用を示した。

そこでprotein B2と相互作用を示すことが判明したHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5を培養細胞内で過剰発現または発現抑制し、それがprotein B2の合成レベルと相関するかを検討した。方法は、まず発現ベクターまたはsiRNAを用いて、OLHNI-2培養細胞内でHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5遺伝子それぞれの過剰発現処理および発現抑制処理を行なった。次に、これら細胞にpCI-neoにクローニングしたprotein B2遺伝子を導入し、発現を促した。その後、細胞の総タンパク質を回収し、ウェスタンブロッティング解析により、protein B2の増減レベルを調べた。Hsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5遺伝子それぞれの過剰発現処理および発現抑制処理の効果はリアルタイムPCRによりモニターすることができた。protein B2はHisタグ、GSTタグまたはHAタグとの融合タンパク質として発現させ、それぞれのタグの抗体を用いたウェスタンブロッティング解析を行ったが、いずれのタグを用いた場合でもHsp70-1、Hsp70-2またはHsp70-5遺伝子の発現レベルとの明確な相関は得られなかった。その主な原因は、用いたタグの検出感度が低く、実験結果に再現性が取れなかったことにある。今後はより検出感度の高いタグをprotein B2のラベリングに使用し、同様の実験を行う必要がある。魚類ノダウイルスはウイルス性神経壊死症の原因体であり、水産業に多大なる損失をもたらす。本ウイルスゲノムやコードされるタンパク質に関しての研究は進展が目覚ましい一方、ウイルス増殖を助ける宿主側の因子の研究はほとんど進んでいない。熱ストレスはHSP70およびHSP90のあるアイソフォームの発現を誘導し、ウイルス増殖も促進した。HSP70およびHSP90アイソフォーム遺伝子のノックダウンおよび過剰発現実験の結果、HSP70-1, HSP70-2, HSP70-5, HSP90-α1, HSP90-α2およびHSP90-βが魚類ノダウイルスの増殖に重要な働きを示すことが判明した。Hsp70およびHsp90に属する各アイソフォーム遺伝子の熱ストレス誘導性実験およびウイルス感染による誘導性実験を本年度内に終えた。また、ベータノダウイルスの感染・増殖に重要な各アイソフォームと相互作用するウイルスタンパク質の同定も終えた。よって、次年度への持ち越しはなく、順調に進捗している。水族病理Protein B2と相互作用を示すことが判明したHsp70-1、Hsp70-2、Hsp70-5は、メダカ培養細胞(OLHNI-2)においてそれらの過剰発現や発現抑制を行い、発現レベルが当該ウイルスタンパク質の合成レベルと相関するかを検討する。この結果から、最終的にHsp誘導→ウイルスタンパク質の合成促進→ウイルス増殖促進、という一連のウイルス学的シナリオが完成する。方法は、まずH25年度の研究と同様の方法で、OLHNI-2培養細胞内でHspアイソフォーム遺伝子の過剰発現処理および発現抑制処理を行う。次に、これら細胞にpCI-neoにクローニングしたウイルスタンパク質遺伝子を導入し、その発現を促す。その後、細胞の総タンパク質を回収し、ウェスタンブロッティング解析により、当該ウイルスタンパク質の増減レベルを調べる。Hsp70およびHsp90に属する各アイソフォーム遺伝子の過剰発現実験およびノックダウン実験を本年度内に終え、次年度への持ち越しは無い。特筆すべきはその成果である。魚類ウイルスに限らず、全てのウイルスを通して、Hspのアイソフォーム遺伝子ごとのウイルス学的重要性を評価した研究は今までに無く、本研究で得られた成果は大変貴重なものである。
対称通信路におけるＰｏｌａｒ符号の符号構成法に関する研究

Polar符号の符号構成法における計算複雑度の改善として通信路における相互情報量の解析を行い,Polar符号の構成法に関して次の結果が得られた.(1) 2元入力対称通信路に対する近似Polar符号の構成アルゴリズムについて,符号長Nに対してO (N)の計算複雑度で提案した.(2) (1)で用いたKurkoskiとYagiが提案した動的計画法による量子化のアルゴリズムに対して,本研究課題の問題に対しては,SMAWKアルゴリズムを利用することが可能であることを明らかにし,近似Polar符号の構成における計算複雑量の改善できることを示した.Arikanは2元入力無記憶通信路の対称通信路容量を符号長Nとともに計算量O(N log N)の符号化および復号化で達成するPolar符号を提案した.Arikanの提案したPolar符号では符号の構成には符号長に対して指数関数時間の計算複雑度を要する.Polar符号の符号構成法における計算複雑度の改善として通信路における相互情報量の解析を行い,Polar符号の構成法に関して次の結果が得られた.まず,平成23年度に行った結果として,channel combiningとchannel splittingを操作した通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式において,KurkoskiとYagiが提案した動的計画法を適用した通信路容量の近似を用いることができることを明らかにした.本年度は次の3点について研究を行った.1.平成24年度はKurkoskiとYagiが提案した動的計画法による量子化のアルゴリズムに対して,本研究課題の問題に対しては,SMAWKアルゴリズムを利用するが可能であることを明らかにし,Polar符号の構成における計算複雑量の改善できることを示した.2.平成23年度に行った本研究としArikanが提案したpolar符号の構成について,電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティFundamentals Reviewにおいて,固定長の情報源符号化と通信路符号化について述べると共に,polar符号のCプログラミングによる例を紹介するとともに計算機実験結果を示した.3. Polar符号の効率的な構成法に関連して,Hamming符号における並列符号化と並列復号化における効率的な構成法のある種の最適化に関する研究を行った.Arikanは2元入力無記憶通信路の対称通信路容量を符号長Nとともに計算量O(N log N)の符号化および復号化で達成するPolar符号を提案した.Arikanの提案したPolar符号において,原論文では符号の構成には符号長に対して指数関数時間の計算複雑度を要していた.Polar符号の符号構成法における計算複雑度の改善として通信路における相互情報量の解析を行い,Polar符号の構成法に関して次の結果が得られた.まず,平成23年度に行った結果として,channel combiningとchannel splittingを操作した通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式において,KurkoskiとYagiが提案した動的計画法を適用した通信路容量の近似を用いることができることを明らかにした.本年度は次の2点について研究を行った.2. Polar符号の効率的な構成法に関連して,Hamming符号とBCH符号における並列復号化における効率的な構成法のある種の最適化に関する研究を行った.Polar符号の符号構成法における計算複雑度の改善として通信路における相互情報量の解析を行い,Polar符号の構成法に関して次の結果が得られた.(1) 2元入力対称通信路に対する近似Polar符号の構成アルゴリズムについて,符号長Nに対してO (N)の計算複雑度で提案した.(2) (1)で用いたKurkoskiとYagiが提案した動的計画法による量子化のアルゴリズムに対して,本研究課題の問題に対しては,SMAWKアルゴリズムを利用することが可能であることを明らかにし,近似Polar符号の構成における計算複雑量の改善できることを示した.Arikanは2元入力無記憶通信路の対称通信路容量を符号長Nとともに計算量O(N log N)の符号化および復号化で達成するPolar符号を提案した.Arikanの提案したPolar符号では符号の構成には符号長に対して指数関数時間の計算複雑度を要する.Polar符号の符号構成法における計算複雑度の改善として通信路における相互情報量の解析を行い,Polar符号の構成法に関して次の結果が得られた. 1. Polar符号を構成するときに与えられた2元入力対称通信路に対するchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路における相互情報量の考察を行い,与えられた2元入力対称通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式における再帰的な導出式を導いた.2.上記の1.で導いたchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式において,KurkoskiとYagiが提案した動的計画法を適用した通信路容量の近似を述べ,Polar符号の近似を用いた構成法を提案した.3.上記の1.の拡張として,与えられた対称通信路が3元入力対称通信路への拡張を考え,3元入力対称通信路に対するchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路における相互情報量の考察を行い,与えられた3元入力対称通信路と同じ通信路容量を有する別の3元対称通信路の結合の形式における再帰的な導出式を導いた.研究の目的に述べたArikanがPolar符号の課題として残した符号長に対して指数関数時間の計算複雑度を要する符号構成法の改善に関して,平成23年度にchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式において,KurkoskiとYagiが提案した動的計画法を適用した通信路容量の近似を用いることができることを明らかにした.

さらに,平成24年度にはKurkoskiとYagiが提案した動的計画法による量子化のアルゴリズムに対して,本研究課題の問題に対しては,SMAWKアルゴリズムを利用するが可能であることを明らかにし,Polar符号の構成における計算複雑量の改善できることを示した.また,Polar符号の計算機実験による評価については,電子情報通信学会基礎・境界ソサイエティFundamentals Reviewにおいて,Polar符号の考え方に基づく固定長の情報源符号化と通信路符号化について述べると共に,polar符号のCプログラミングによる例を紹介するとともに計算機実験結果を示した.1年目の研究目的はPolar符号の構成法における近似法におけるより優れた近似Polar符号の提案であり,Polar符号を構成するときに与えられた2元入力対称通信路に対するchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路における相互情報量の考察を行い,与えられた2元入力対称通信路と同じ通信路容量を有する別の2元対称通信路の結合の形式における再帰的な導出式を導き,KurkoskiとYagiが提案した動的計画法を適用した通信路容量の近似を述べ,Polar符号の近似を用いた構成法を提案した.この点において,おおむね順調に進展していると考える.また,同研究の過程において,海外で1件,国内で2件(うち1件は招待講演)の研究成果の発表を行っている.しかしながら,雑誌論文への投稿の準備が遅れており,今後のこの点について改善を行う予定である.研究の目的に述べたArikanがPolar符号の課題として残した符号長に対して指数関数時間の計算複雑度を要する符号構成法の改善に関して更なる改良と評価を行う.これとともに,これまでの研究結果を精査するとともに論文としてまとめて発表する予定である.また,Polar符号の効率的な構成法に関連して,Hamming符号における並列符号化と並列復号化における効率的な構成法のある種の最適化に関して研究を行う.2年目以降となる今後の研究の推進方策については,次の2点を挙げている.1. 1年目の優れた近似Polar符号の構成法の精査によるより精密な近似Polar符号の性能解析2. 2元入力対称通信路から多元入力対称通信路への拡張した場合におけるPolar符号の符号構成法とその性能解析上記の1.については,真のPolar符号と近似Polar符号における復号誤り特性の性能比較を試みる.上記の2.については,1年目に3元入力対称通信路への拡張した場合に対するchannel combiningとchannel splittingを操作した通信路における相互情報量の考察を行い,与えられた3元入力対称通信路と同じ通信路容量を有する別の3元対称通信路の結合の形式における再帰的な導出式を導いており,さらに,動的計画法を適用した通信路容量の近似を考え,Polar符号の近似を用いた構成法を提案することを考える.該当なし
β-ヒドロキシ酪酸が過敏性腸症候群の大腸機能、自律神経、内分泌に及ぼす効果の検討

本研究は治療抵抗性の過敏性腸症候群患者を対象にした研究であり、例年は絶食療法を目的として県内外から治療抵抗性の患者が紹介されることが多く症例の集積が期待されたが、平成28年度については過敏性腸症候群患者の紹介は多数あったものの、今回の研究対象となり得るような治療抵抗性の症例が極めて少なかった。さらに、その少数の症例の全てにおいて神経症傾向やストレス脆弱性など心理的偏倚が強いことが各種心理検査によって明らかとなり、絶食状態という強い負荷に耐えられないと判断されたため絶食療法が施行不可であった。東北大学方式絶食療法は患者にかける身体的・心理的負荷が極めて大きいため事前に適応疾患や心理評価を厳密に行う必要性があることに加え、近年は当院を含めた施設でもあまり施行されていないため紹介する側にも十分な情報が伝わっていない可能性もあると思われる。このような事情があり本研究に適切な症例を集めにくいという現状があるが、今後は関連病院に連絡を取り、次年度以降に可能な限り症例の集積を行う方針である。これとは別に研究を進めるにあたり、参考となり得るようなβ-ヒドロキシ酪酸に関する文献や大腸運動機能、自律神経機能に関する文献を集めて準備を整えている。また、これまで当科で施行してきた絶食療法の症例をレビューして今回の研究にオプションとして追加あるいは削除するべき検査項目があるかどうか検討中であり、今後スムーズに研究を進める準備を行っている。治療抵抗性の過敏性腸症候群患者を対象にした研究であり、例年は県内外からそうした患者が紹介されることが多かったが、平成28年度については対象となり得るような症例が極めて少なかった。さらに、その少数の症例全てで神経症傾向やストレス脆弱性など心理的偏倚が強く、絶食状態に耐えられないと判断されたため絶食療法が施行不可であった。関連病院に連絡して、適応のありそうな症例を積極的に紹介してもらう。また、あらゆる治療法に抵抗性でなくても患者の希望があれば、心理検査など参考にしながら適応を探ることも考えられる。症例を確保して、検査などに必要な経費を使用するように努める。研究に必要な症例が確保できず、進捗が遅れているため検査などに必要な経費が使用できていないことが理由である。
日中自然環境下における崩壊性高分子の分解挙動の比較研究

1.はじめに代表的な光崩壊性高分子であるエチレン・一酸化炭素共重合体(E/CO)のフィルム試料について,自然環境の差異がE/COの光分解にどのような影響を及ぼすのかを明らかにするために,自然環境が大きく異なる日本国と中国において屋外暴露を実施し,その光分解挙動を比較した.また,単色紫外線を用いてE/COの光分解に及ぼす照射光の波長の影響を検討した.2.屋外直接暴露日本側研究グル-プは,自然環境の異なる日本国内の札幌市,銚子市および那覇市の3地点において,1990年10月15日1990年11月18日と1991年8月12日1991年9月27日に屋外暴露を実施した.中国側研究グル-プは,1990年11月1日1990年11月30日に瀋陽市,鄭州市および青島市において,更に1991年8月1日199年9月8日には瀋陽市,西寧市および海口市で屋外暴露を行った.暴露日数は0.530日である.暴露期間中の各暴露地の全天日射積算光量と紫外線積算光量が測定された.3.エチレン・一酸化炭素共重合体の光分解挙動(1)E/COの光分解は,分子鎖中に存在するカルボニル基によって紫外線が吸収され,主としてNorrishII型反応により主鎖切断が誘起される.その結果,カルボニル基が減少し,末端二重結合が生成される.(2)このような化学構造の著しい変化は,紫外・可視および赤外吸収スペクトルに反映される.光照射前後の試料の赤外吸収スペクトルの顕著な差異は,1719cm^<-1>(C=0伸縮振動)と1430cm^<-1>(カルボニル基に隣接するCH_2基の変角振動)の両バンドの吸収強度の減少し,1640,990および909cm^<-1>の各バンド(いずれも末端二重結合の振動に帰属される)の強度が増大していることである.(3)単色光を用いた照射実験から,波長260320nmの紫外線が主鎖切断反応に関与し,しかもこの反応は,280nmの紫外線照射によって最も進行しやすいことが判った.(4)光照射の初期段階で主鎖切断反応が優先的に起こり,分子量が著しく低下することが判明した.この切断反応はカルボニル基濃度に依存し,カルボニル基濃度が高いものほど速やかに進行する.(5)光照射試料では,主として非晶領域の主鎖の切断(低分子量化)により結晶化が起こるため,その密度は未照射試料のものより増大している.密度測定も光分解の進行の程度を評価する一つの簡便な方法である.4.自然環境の差異とE/COの光分解挙動の関係(1)屋外暴露の場合,劣化の進行速度は暴露地の全天日射積算光量,特に紫外線積算光量に依存して著しく異なる.これらの光量は暴露地によって著しく異なるので,光分解の程保も暴露地によって異なって来る.実際,紫外線積算光量値に対応して,光分解の程度は,海口市>西寧市>銚子市の順であった.(2)暴露地が同じでも暴露時期が違えば,太陽光中の紫外線の量は当然異なっているので,光分解の程度に違いが生じる.紫外線の量は,銚子市では夏期は秋期の約3割増であり,劣化の程度に差が認められた.(3)E/COの劣化は,紫外線の光量以外の自然環境因子によってはほとんど影響されないと言える.(4)屋外暴露試料の分子量は僅か半日の暴露によっても,当初の約1/3まで低下していた.(5)伸び率は,暴露初期段階に激減する.また,暴露地によって顕著に異なっていた.(6)劣化の進行速度は,カルボニル基濃度および暴露地の紫外線光量に依存して著しく異なるので,E/COを屋外で使用する場合には,使用場所の紫外線光量を勘案してカルボニル基濃度を決定すればよい.1.はじめに代表的な光崩壊性高分子であるエチレン・一酸化炭素共重合体(E/CO)のフィルム試料について,自然環境の差異がE/COの光分解にどのような影響を及ぼすのかを明らかにするために,自然環境が大きく異なる日本国と中国において屋外暴露を実施し,その光分解挙動を比較した.また,単色紫外線を用いてE/COの光分解に及ぼす照射光の波長の影響を検討した.2.屋外直接暴露日本側研究グル-プは,自然環境の異なる日本国内の札幌市,銚子市および那覇市の3地点において,1990年10月15日1990年11月18日と1991年8月12日1991年9月27日に屋外暴露を実施した.中国側研究グル-プは,1990年11月1日1990年11月30日に瀋陽市,鄭州市および青島市において,更に1991年8月1日199年9月8日には瀋陽市,西寧市および海口市で屋外暴露を行った.暴露日数は0.530日である.暴露期間中の各暴露地の全天日射積算光量と紫外線積算光量が測定された.3.エチレン・一酸化炭素共重合体の光分解挙動(1)E/COの光分解は,分子鎖中に存在するカルボニル基によって紫外線が吸収され,主としてNorrishII型反応により主鎖切断が誘起される.