hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
単クローン抗体を用いた食中毒の迅速簡便検出法の開発

食中毒を起こす細菌やウイルスを迅速に、簡単に、しかも多検体を一度に検出・鑑別診断することが、食の安全確保において、また早期予防・早期治療を行う上で重要である。この目的のために、種々の細菌およびウイルスに対する抗体(単クローン抗体)を作製し、それらの抗体を利用して迅速・簡便・網羅的に診断できる方法の開発を試みた。いくつかの抗体は有用であることが分かったが、引き続きよりよい抗体の作製を試みている。食中毒を起こす細菌やウイルスを短時間で、簡単に、しかも多検体検出・鑑別診断できることが、食の安全確保において、また早期予防・早期治療を行う上で重要である。この目的のために、種々の細菌およびウイルスに対する単クローン抗体を作製し、その抗体を利用してELISA法、イムノクロマト法などによる迅速・簡便診断法の開発を試みた。A.各種機生物に対する単クローン抗体の作製とその解析1)ウイルス性食中毒のうち、ノロウイルスに対する抗体ついてはほぼ確立している。現在、同科のサポウイルスに対する抗体を樹立し、一部はすでに解析中である。また、現在までに細菌性食中毒の原因となる以下の微生物に対する単クローン抗体を得ることができた。現在、これらの抗体の詳細を解析し、実際の診断に応用可能かどうかを検討している。2)大腸菌(6株:うちひとつは毒素原性大腸菌の産生する易熱性毒素に対する抗体と考えられた)3)ベロ毒素(6株:いくつかはVT1およびVT2に対する抗体であることが分かった)4)サルモネラ菌(いくつかの抗体を得たが、いずれも診断には有用ではなかった)5)黄色ブドウ球菌(6株:いくつかはエンテロトキシンに対する抗体と考えられた)6)カンピロバクター(5株:解析中)7)セレウス菌(2株:うちひとつはホスフォリパーゼCに対する抗体と考えられた)8)ウエルシ菌(5株:いくつかはコアグラーゼに対する抗体であると考えられた)9)腸炎ビブリオ(6株:いくつかは耐熱性毒素に対する抗体と考えられた)B迅速簡便診断法の開発ノロウイルスに対する抗体を用いた迅速簡便なELISA法およびイムンクロマト法の診断法はすでに開発することができた。現在この方法に準じて、これまでに得られた抗体を用いてELISA法およびイムノクロマト法に応用可能かどうか検討中である。A.各種微生物に対する単クローン抗体の作製とその解析1)ウイルス性食中毒のうち、ノロウイルスに対する抗体ついてば確立した。2)現在、同科のサポウイルスに対する抗体を樹立し、一部はすでにELISA法などに有用であることを確認している。3)現在、E型肝炎ウイルスに対する抗体を作製中である。また、細菌性食中毒の原因となる以下の微生物に対する単クローン航体をいくつか得ることができた。このうち一部ELISA法などに有用であることを確認した。現在、他の抗体の詳細を解析し,実際の診断に応用可能かどうかを検討している。4)べ口毒素産生菌(2株:VT1およびVT2に対する抗体であることを確認し、ELISA法に有用であることが分かった)5)黄色ゴドウ球菌(4株:エンテロトキシンに対する抗体であることを確認し、ELISA法に有用であることが分かった))6)大腸菌(6株:うちひとつは毒素原性大腸菌の産生する易熱性毒素に対する抗体と考えられた)7)セレウス菌(2株:うちひとつはホスフォリパーゼCに対する抗体と考えられた)8)ウエルシ菌(5株:いくつかはコアグラーゼに対する抗体であると考えられた)9)腸炎ビブリオ(6株:いくつかは耐熱性溶血毒に対する抗体と考えられた)10)カンピロバクター(5株:菌体成分に対する抗体で詳細は検討中である)11)サルモネラ菌(いくつかの抗体を得たが、いずれも診断には有用ではなかったため、再度抗体を作製中である)B.迅速簡便診断法の開発ノロウイルスに対する抗体を用いた迅速簡便なELISA法およびイムンクロマト法の診断法はすでに開発している。現在,これに準じて、有用な抗体(特にサポウイルス、ベロ毒素、エンテロトキシンなど)を用いてELISA法およびイムノクロマト法への応用を検討中である。食の安全確保、早期予防・早期治療を行う上で、ELISA法、イムノクロマト法などによる迅速・簡便診断法の開発は重要な課題である。種々の食中毒細菌およびウイルスに対する単クローン抗体を作製し、網羅的な迅速・簡便・多検体・鑑別診断法の可能性を検討した。ノロウイルスに対する迅速簡便な診断法はすでに確立している。

本年度は、同科のサポウイルスに対する抗体を樹立し、ELISA法などに有用であることを確認した。また、E型肝炎ウイルスに対する抗体を作製したが、有用性に欠けることがわかり、再度、抗体を作成中である。また、細菌に対する単クローン抗体のいくつかをこれまでに得ているが、本年度は新たに以下のような抗体を得ることができ、解析を進めた。(1)ベロ毒素産生菌:ベロ毒素に対する抗体であることを確認し、ELISA法に有用であることが分かった。(2)黄色ブドウ球菌:エンテロトキシンに対する抗体であることを確認し、ELISA法に有用であることが分かった。(3)病原性大腸菌:腸管病原性大腸菌に対する抗体を作製し、これまでに得た毒素原性(易熱性毒素)大腸菌と併せて現在解析中である。(4)セレウス菌:スフィンゴミエラーゼに対する抗体を作製し、これまでに得たホスフォリパーゼCと併せて現在解析中である。(5)ウエルシ菌:α毒素に対する抗体を作製し、これまでに得たコアグラーゼに対する抗体と併せて現在解析中である。(6)腸炎ビブリオ:耐熱性溶血毒に対する抗体を確認することができた。(7)カンピロバクター:ジェジュニ菌およびコリ菌に対する抗体を得ることができた。(8)サルモネラ菌:LPSに対する抗体を得ることができ、現在解析中である。ノロウイルスに対する抗体を用いた迅速簡便ELISA法およびイムンクロマト法の診断法はすでに開発しているが、本年度は、サポウイルス、ベロ毒素、エンテロトキシンなどの抗体がELISA法において有用であることを確認した。さらにイムノクロマト法への応用を検討中である。
循環器疾患の子どもにかかわる看護師のための教育支援システム構築に向けた基礎的研究

30年度は、全国の小児看護に携わる看護師への全国調査を行い、研究期間中に実施した調査結果とともに教育プログラムの基礎的資料となるよう分析を進めた。全国調査は「全国の小児看護に携わる看護師の、小児循環器看護に必要な実践場面の習得度と教育ニーズを明らかにする」ことを目的として、平成29年度に作成した調査用紙の内容は、勤務している病院の規模および循環器疾患の子どもの入院状況、経験年数などの属性と、これまでの調査で抽出された実践の実施状況、知識の入手方法、教育ニーズ、卒後教育の状況とした。了承を得た22施設410通配布し、219通の回収があった(回収率53.4%。看護実践の実施状況は、小児看護経験、小児循環器看護経験、看護経験など経験年数により有意差がみられ、経験が高いほど点数が高かった。特に小児循環器看護の経験年数による有意差がみられた項目が多くあった。学習状況は経験年数や勤務部署により実践度が異なることが明らかになり、今回の結果を踏まえた対象者の経験度にあった項目を選択して構築する必要があることが示唆された。また、前年度までに実施した看護師へのインタビュー結果を引き続き分析し、小児循環器看護の特徴的な看護実践を抽出した。研究期間1-2年目に終了した調査の成果を研究協力者とともに学会等で発表し、研究グループ外の臨床看護師や研究者らと討議する機会を得て、教育プログラム構築への準備を進めた。【研究組織】宗村弥生(山梨県立大学)、小川純子(分担者:淑徳大学)、水野芳子(分担者:東京情報大学)、日沼千尋(連携分担者:東京女子医科大学)、笹川みちる(協力者:国立循環器病研究センター)、村山有利子(協力者:聖隷浜松病院)、栗田直央子(協力者:静岡県立こども病院)、横山奈緒実(協力者:松戸市立総合医療センター)、長谷川弘子(協力者:元大阪大学付属病院)2年目の計画である質問紙調査に含める内容を抽出するために、以下の2つの方法により、小児循環器看護に携わる看護師の看護実践における「判断の根拠」「そのもととなる知識」「小児循環器看護の特殊性」「求められている教育」を明らかにすることを28年度の目的とした。研究その1.小児循環器看護に熟練した看護師のプロセスレコードを用いた研究看護師の判断とその根拠となる知識を明らかにするために、小児循環器看護に携わっている経験8年目以上の小児看護専門看護師6名に、小児循環器疾患の子どもを対象にした看護実践場面を想起しプロセスレコードの様式に記述してもらった。記述されたプロセスレコードから、判断と実践場面を抽出し判断と実践の関係を再構成した。分析の過程では研究メンバー会議で討議を繰り返し妥当性を高めた。研究その2.小児循環器看護に携わる看護師へのインタビュー当初の計画では、ビデオ撮影した循環器疾患の子どもの療養場面を見てどのようにアセスメントするかをインタビューすることを考えていたが、その1のプロセスレコードで実践場面を詳細に抽出できたため、インタビューの内容は、小児循環器看護の特殊性や教育に関することとした。小児循環器看護に携わっている看護師の語りから、小児循環器看護の特殊性や教育ニーズを明らかにするために、小児循環器疾患の看護経験が5年目以上の看護師へのインタビュー調査の準備をした。インタビューガイドを検討し、12月から対象者募集を始め、応募者との日程調整し、28年度2月よりインタビュー調査を開始した。28年度3月までに4名のインタビューが終了している。29年度にかけて引き続きインタビューを実施し、データの信頼性を高める予定である。計画通りに調査、分析が進んでいるため。29年度の計画は引き続きインタビュー調査、28年度の結果を踏まえてデルファイ調査の実施、さらに、デルファイ調査と進行中のインタビュー調査の結果をもとに最終年度の全国調査の質問紙を作成することを目標とした。1.小児循環器看護に携わる看護師へのインタビュー調査:28年度2月より開始した小児循環器疾患の看護経験が5年目以上の看護師へのインタビュー調査を継続した。最終的に10名のインタビューが終了し、研究協力者らと分析した。この結果の一部は30年度の学術集会等で発表予定である。2.デルファイ調査:28年度のプロセスレコード分析で抽出された小児循環器看護に携わる高度実践看護師の「看護実践」およびインタビュー調査で抽出された実践場面で抽出された質問項目をデルファイ法にて精選した。調査では、質問項目の看護実践について「小児看護として」「小児循環器看護として」どの程度重要だと思うかをそれぞれリッカートスケールで回答してもらった。この集計結果を研究参加者に返送し、同じ調査用紙に回答してもらうことを3回繰り返した。対象者は小児循環器看護に携わる5年目以上の経験がある看護師とし、24名の参加者が得られた。記述統計など概要的な分析は終了している。3.全国調査の質問用紙作成準備:インタビュー調査やプロセスレコードから抽出された実践場面、デルファイ調査から明らかにされた重要度の高い小児循環器看護の実践場面を基に、循環器疾患の小児と家族への看護実践に関する実態調査として、臨床看護師の実践度と教育ニーズを明らかにするための調査用紙を作成した。対象者は小児循環器看護の経験を1年以上もつ看護師として、地域や経験年数の異なる対象者を募集できるよう準備している。

研究協力者:水野芳子、笹川みちる、村山有利子、栗田直央子、横山奈緒実、長谷川弘子、日沼千尋計画通りに進行しているため30年度は、全国の小児看護に携わる看護師への全国調査を行い、研究期間中に実施した調査結果とともに教育プログラムの基礎的資料となるよう分析を進めた。全国調査は「全国の小児看護に携わる看護師の、小児循環器看護に必要な実践場面の習得度と教育ニーズを明らかにする」ことを目的として、平成29年度に作成した調査用紙の内容は、勤務している病院の規模および循環器疾患の子どもの入院状況、経験年数などの属性と、これまでの調査で抽出された実践の実施状況、知識の入手方法、教育ニーズ、卒後教育の状況とした。了承を得た22施設410通配布し、219通の回収があった(回収率53.4%。看護実践の実施状況は、小児看護経験、小児循環器看護経験、看護経験など経験年数により有意差がみられ、経験が高いほど点数が高かった。特に小児循環器看護の経験年数による有意差がみられた項目が多くあった。学習状況は経験年数や勤務部署により実践度が異なることが明らかになり、今回の結果を踏まえた対象者の経験度にあった項目を選択して構築する必要があることが示唆された。また、前年度までに実施した看護師へのインタビュー結果を引き続き分析し、小児循環器看護の特徴的な看護実践を抽出した。研究期間1-2年目に終了した調査の成果を研究協力者とともに学会等で発表し、研究グループ外の臨床看護師や研究者らと討議する機会を得て、教育プログラム構築への準備を進めた。【研究組織】宗村弥生(山梨県立大学)、小川純子(分担者:淑徳大学)、水野芳子(分担者:東京情報大学)、日沼千尋(連携分担者:東京女子医科大学)、笹川みちる(協力者:国立循環器病研究センター)、村山有利子(協力者:聖隷浜松病院)、栗田直央子(協力者:静岡県立こども病院)、横山奈緒実(協力者:松戸市立総合医療センター)、長谷川弘子(協力者:元大阪大学付属病院)9年度は28年度の結果を踏まえてデルファイ調査を実施する。さらに、デルファイ調査と進行中のインタビュー調査の結果をもとに、最終年度の全国調査の質問紙を作成する準備をする。1.小児循環器看護に携わる看護師へのインタビュー調査を引き続き実施し、研究メンバー全員で分析して妥当性を確保する。2.デルファイ調査28年度のプロセスレコード分析で抽出された小児循環器看護に携わる高度実践看護師の「看護実践」およびインタビュー調査で抽出された実践場面で抽出された質問項目をデルファイ法にて精選する。対象者は小児循環器看護に携わる5年目以上の経験がある看護師40名程度とし、方法は以下の通りとする。質問項目の看護実践について「小児看護として」「小児循環器看護として」どの程度重要だと思うかをそれぞれリッカートスケールで回答する調査用紙を作成する。同意を得られた対象者に郵送で調査用紙を配布、回収する。項目ごとの点数を記述統計し、点数の低い項目を削除して、調査用紙を再度作成する。1回目の結果と再度作成した調査用紙を対象者に郵送し、再度回答して返送してもらう。2回目の結果と再度作成した調査用紙を対象者に郵送し、回答して返送してもらう。平成30年度は、これらの結果をもとに調査用紙を作成し、全国の小児看護に携わる看護師の、小児循環器看護に必要な知識の習得度と教育ニーズを明らかにする。対象者は、小児看護に携わる看護師300名程度。
極低摩擦・極低摩耗生体関節に学ぶ多モード自律潤滑機構の解明

生体関節は、定常歩行運動時にはマイクロレベルを含む弾性流体潤滑により低摩擦・低摩耗を維持し、摩擦増大や表面損傷の発生をもたらす局所的接触が発生しうる薄膜潤滑の場合には、巧みな多種のモードの潤滑機構を有することにより極低摩擦・極低摩耗を実現している。このような潤滑機構は、多モード適応潤滑機構と称されているが、詳細については未解明な点も多い。そこで、本研究では、軟骨表面の複雑な構造の実態を各種の手法で明確化するとともに、極性分子の吸着挙動と水和潤滑効果の相互関係と協調的潤滑機能への寄与を探求した。成果の概要を略述する。1.水和潤滑に対する生体関節軟骨摩擦面吸着膜形成の影響の解明:除荷・再負荷摩擦試験により軟骨表面水和回復と関節液成分吸着膜の強調作用を明確化できた。2.生体関節軟骨と軟骨細胞の変形・摩擦挙動の実測と数値解析:固液二相体としての関節軟骨の可視化圧縮試験と圧縮及び往復動状態の有限要素解析により、モデル化を可能とするとともに,深さ依存弾性特性・透過の圧密特性・線維スプリング効果などの重要性を把握できた。3.軟骨細胞・滑膜細胞への摩擦刺激・力覚応答試験:圧縮刺激に対する軟骨細胞の応答を明確化した。滑膜組織からの滑膜細胞の単離と培養を可能とし、培養組織の評価を行った。4.軟骨模擬材料および軟骨のマイクロトライボ試験:ポリビニルアルコールハイドロゲル模擬軟骨と関節軟骨の比較試験により、ナノ構造特性の相違の影響を明らかにし、低摩擦化への指針を得た。5.マイクロ血流センサによる軟骨部流動現象の非侵襲計測:標準材料や軟骨におけるシグナルの計測を行い、計測手法の基盤を構築し、酵素処理などの影響を調査した。上述成果について統合的に評価を行うことにより、生体の巧みな多モード自律潤滑機構の未解明部分の複数事象を明らかにできた。生体関節は、定常歩行運動時にはマイクロレベルを含む弾性流体潤滑により低摩擦・低摩耗が維持し、摩擦増大や表面損傷の発生をもたらす局所的接触が発生しうる場合には、巧みな多種のモードの潤滑機構を有することにより極低摩擦・極低摩耗を実現しており、その潤滑機構は、多モード適応潤滑機構と称されているが、詳細については未解明な点も多い。【1】水和潤滑に対する生体関節軟骨摩擦面吸着膜形成の影響の解明:除荷・再負荷摩擦試験により水和の回復効果と吸着膜の相互作用や、関節液成分間の相互作用を明確化できた。【2】生体関節軟骨と軟骨細胞の変形・摩擦挙動の実測と数値解析:固液二相体としての関節軟骨の可視化圧縮試験と有限要素解析により、モデル化を可能とするとともに、深さ依存の変形挙動などの重要な挙動を把握できた。【3】軟骨細胞・滑膜細胞への摩擦刺激・力覚応答試験:圧縮刺激に対する軟骨細胞の応答を明確化した。滑膜組織の可視化観察を行うとともに滑膜細胞の単離法を調査した。【4】軟骨模擬材料および軟骨のマイクロトライボ試験:ポリビニルアルコールハイドロゲル模擬軟骨と関節軟骨の比較試験により構造特性の相違の影響を明らかにした。【5】マイクロ血流センサによる軟骨部流動現象の非侵襲計測:標準材料や軟骨におけるシグナルの計測を行い、計測手法の基盤を構築した。これらの各研究事項の成果について統合的に評価を行うことにより、生体の巧みな多モード潤滑機構の未解明部分の複数事象を明らかにできた。21年度の成果を活かしながら、次年度の研究展開を推進する予定である。生体関節は、定常歩行運動時にはマイクロレベルを含む弾性流体潤滑により低摩擦・低摩耗を維持し、摩擦増大や表面損傷の発生をもたらす局所的接触が発生しうる場合には、巧みな多種のモードの潤滑機構を有することにより極低摩擦・極低摩耗を実現しており、その潤滑機構は、多モード適応潤滑機構と称されているが、詳細については未解明な点も多い。そこで、本研究では、軟骨表面の複雑な構造の実態を各種の手法で明確化するとともに、極性分子の吸着挙動と水和潤滑効果の相互関係と協調的潤滑機能への寄与を探求した.成果の概要を略述する。【1】水和潤滑に対する生体関節軟骨摩擦面吸着膜形成の影響の解明:除荷・再負荷摩擦試験により軟骨表面水和回復と関節液成分吸着膜の相互作用を明確化できた。【2】生体関節軟骨と軟骨細胞の変形・摩擦挙動の実測と数値解析:固液二相体としての関節軟骨の可視化圧縮試験と圧縮及び往復動状態の有限要素解析により、モデル化を可能とするとともに、深さ依存弾性特性・透過特性・線維スプリング効果などの重要性を把握できた。滑膜組織からの滑膜細胞の単離と培養を可能とし、培養組織の評価に取組んでいる。【4】軟骨模擬材料および軟骨のマイクロトライボ試験:ポリビニルアルコールハイドロゲル模擬軟骨と関節軟骨の比較試験により、ナノ構造特性の相違の影響を明らかにし、低摩擦化への指針を得た。【5】マイクロ血流センサによる軟骨部流動現象の非侵襲計測:標準材料や軟骨におけるシグナルの計測を行い、計測手法の基盤を構築し、酵素処理などの影響を評価しつつある。上述成果について統合的に評価を行うことにより、生体の巧みな多モード潤滑機構の未解明部分の複数事象を明らかにできた。

22年度の成果を活かしながら、次年度の研究展開を推進する予定である。生体関節は、定常歩行運動時にはマイクロレベルを含む弾性流体潤滑により低摩擦・低摩耗を維持し、摩擦増大や表面損傷の発生をもたらす局所的接触が発生しうる薄膜潤滑の場合には、巧みな多種のモードの潤滑機構を有することにより極低摩擦・極低摩耗を実現している。このような潤滑機構は、多モード適応潤滑機構と称されているが、詳細については未解明な点も多い。そこで、本研究では、軟骨表面の複雑な構造の実態を各種の手法で明確化するとともに、極性分子の吸着挙動と水和潤滑効果の相互関係と協調的潤滑機能への寄与を探求した。成果の概要を略述する。1.水和潤滑に対する生体関節軟骨摩擦面吸着膜形成の影響の解明:除荷・再負荷摩擦試験により軟骨表面水和回復と関節液成分吸着膜の強調作用を明確化できた。2.生体関節軟骨と軟骨細胞の変形・摩擦挙動の実測と数値解析:固液二相体としての関節軟骨の可視化圧縮試験と圧縮及び往復動状態の有限要素解析により、モデル化を可能とするとともに,深さ依存弾性特性・透過の圧密特性・線維スプリング効果などの重要性を把握できた。3.軟骨細胞・滑膜細胞への摩擦刺激・力覚応答試験:圧縮刺激に対する軟骨細胞の応答を明確化した。滑膜組織からの滑膜細胞の単離と培養を可能とし、培養組織の評価を行った。4.軟骨模擬材料および軟骨のマイクロトライボ試験:ポリビニルアルコールハイドロゲル模擬軟骨と関節軟骨の比較試験により、ナノ構造特性の相違の影響を明らかにし、低摩擦化への指針を得た。5.マイクロ血流センサによる軟骨部流動現象の非侵襲計測:標準材料や軟骨におけるシグナルの計測を行い、計測手法の基盤を構築し、酵素処理などの影響を調査した。上述成果について統合的に評価を行うことにより、生体の巧みな多モード自律潤滑機構の未解明部分の複数事象を明らかにできた。
体圧分布測定装置を用いた生体縦弾性率推定技術の開発

本研究の最終目標は、体圧分布測定装置で取得した圧力分布から軟部組織の厚みと縦弾性率を同時に推定する技術の開発である。生体における軟部組織の縦弾性率は、非侵襲的な直接計測が困難である。本研究では、生体の軟部組織と同程度の硬さを持つゲルを使い、実験値を考慮した軟部組織のモデルを構築する。これまで、軟部組織の厚みや縦弾性率を取得可能な手段は、X線検査装置やMRI、超音波診断装置などの高額な装置であった。これらの装置は、使用時に座位が困難であるなど、体位に制限が多い。提案方法によれば、安価な装置と簡便な操作により、軟部組織の厚みと縦弾性率の同時取得が可能になる。
労働統合型社会的企業の組織形態の成立および社会的包摂効果に関する実証的研究

2000年以降、社会政策研究領域において、何らかの意味で働きづらさを抱えた人々への就労支援を通じた社会的包摂に関心が集まっている。その担い手として期待される組織が、労働統合型社会的企業である。本研究は、労働統合型社会的企業の成立問題と行動問題に焦点を当てて、複数のデータセットから研究を行った。成立問題については、半構造化された状態にあること、ただし支援型/連帯型の二つの類型が確認できること、行動問題については、それぞれの類型で異なる価値・規範に基づいて働きやすい環境を作り出していることを明らかにした。政策的含意としては、類型にあった規制政策および、当人への所得保障が必要であることを示した。本研究では、労働統合型社会的企業(Work integration Social Enterprise)の組織形態の形成とその社会的包摂の効果についての基礎的理論研究および経験的研究を目指すものであった。特に、国内の労働統合型社会的企業は、連帯型と支援型の二つの類型が区分できることに注目し、それぞれの組織形態の成立と社会的包摂効果を検討する点に、研究上の特性がある。本年度の成果は下記の通りまとめられる。(1)経験的研究の準備作業としての理論的検討を行った。新制度派組織論を土台とした、近年の国内外のサードセクター研究、社会的企業研究を収集・検討し、その理論的枠組みを整理したうえで、新しい枠組みのあり方について検討した。(2)労働統合型社会的企業の組織形態の成立に関しては対象とするフィールドを自治体ではなく、全国レベルの法制度に設定し直したうえで研究を行った。これは全国レベルの法制度において、支援型・連帯型の労働統合型社会的企業の萌芽的な制度化が確認できたためである。連帯型・支援型の社会的企業の組織形態の形成に関する文書資料を収集、整理しつつ、一部を学会報告および論文にまとめ発表した。論文では、連帯型・支援型の類型間の類似点・相違点の整理を示した。(3)社会的包摂効果については、支援型社会的企業に関しては、データセットの構築を進めるとともに、その成果を前倒しで国内外での学会において報告し、分析の洗練に努めた。連帯型社会的企業についてはヒアリングのデータを再整理し、その社会的包摂効果と限界について、その一部を論文にまとめ発表した。本研究では、労働統合型社会的企業(Work integration social enterprise)の組織形態の成立とその社会的包摂の効果についての基礎的理論研究および経験的研究を実施した。特に国内の労働統合型社会的企業が、連帯型と支援型の二つの形態に区分できることに注目し、それぞれ差異や社会的包摂効果を検討する点に研究上の特性がある。本年度の成果は二つにまとめられる。(1)基礎理論的研究サードセクターおよび社会的企業の基礎理論の整理を行った。具体的には、サードセクター・社会的企業研究における既存の理論枠組の問題点を整理し、新たな段階に進む必要があるという知見を得た。海外のサードセクター研究や新制度派社会学を利用して、「制度ロジック」という概念を用いることにより、既存のサードセクター論の問題を解消することが可能であると主張する論文をまとめ、学会にて報告した。(2)経験的研究労働統合型社会的企業の成立と帰結に関して一定の知見を得ることができた。社会的企業の成立に関しては、2000年代以降について社会的企業の成立を、組織フィールドの成立と捉え直し、政策文書データや各組織の事例分析により、組織間の相互作用の増加や組織形態の正統化が確認できることを示した。さらに、組織形態が連帯型と支援型に区分できることを、法制度および組織関係者のヒアリングデータ(二次分析)から整理し、両者の区分を整理した。さらに、連帯型と支援型の社会的企業に関して、それぞれの社会的包摂効果を主としてヒアリングデータ(二次分析)や組織内部文書などを利用しながら分析した。この成果の一部は学位論文としてまとめた。基礎理論的研究、経験的研究(組織形態の成立および社会包摂効果)に関して、前年度までの資料収集や先行研究の検討、および新しいデータ収集結果に基づき、一定の知見を得ることができた。とりわけ理論的な検討を福祉社会学会という専門学会のシンポジウムにて報告し、リプライを得たことは研究の進展には大きな意味があった。このように部分的にとはいえ、学会や論文として公開することもできた。ただし、とりわけ経験的研究に関して言えば、そのすべてを報告・公開できたわけではなかった。そのため、第三年度においては、助成研究事業の成果発表に注力し、これまでの研究を基盤としたさらなる研究の蓄積に注力する必要がある。本年度は、本調査事業によってこれまで執筆した論文などのとりまとめ作業に注力した。具体的には東京大学人文社会系研究科に提出した博士論文が第一の成果であり、それをもとにした学術出版物の執筆作業を実施した。具体的な成果の内容は理論的・経験的内容に集約される。理論的には、労働統合型社会的企業の効果の分析のためには、サードセクターの捉え方を見直す必要があり、既存の枠組みを構築主義・および新制度派社会学の観点から批判する形で「セクターの弱い境界区分」「制度ロジック・モデル」「対象特定の制度モデル」という概念によって、サードセクター・社会的企業の精緻な概念化を行った。経験的に示したことは次の三点に集約される。第一に、労働統合型社会的企業が2000年代半ばから、制度化されつつあることである。第二に、労働統合型社会的企業の組織形態は「支援型」「連帯型」の二つのパターンに区分することができることである。

第三に、両者の類型とも、就労困難者に働きやすい就業の場を提供している(ただし、賃金水準は生活に足るとは言えない)が、それに至るプロセスが異なることである。このような結果からは、理論的含意としてサードセクター・社会的企業内部の価値・規範の多様性を把握することが必要であることが導かれる。また政策的含意としては、それぞれの価値・規範を考慮に入れたうえでの規制などの政策導入が必要であることが導かれる。これらの視点を含めて、就労支援領域の労働統合型社会的企業をめぐる研究・政策的検討がなされるべきであるという結論を導き出した。本年度は、これまでの研究成果を博士論文という形でとりまとめることはできた。一方で、校正・修正等の作業のため、その学術書としての一般への公開までは至らなかった。学術書としての一般公開は2017年度5月に予定されており、その準備作業等のために一部の予算を繰り越した。このように、一般公開が当初より遅れたため、(2)おおむね順調に進展しているという自己評価を行った。本研究では、就労困難者に対して仕事への包摂を目的とする労働統合型社会的企業(WISEs)を中心的な対象としながら、1組織形態の成立と2組織行動に関するデータを収集し、WISEsが現代の社会政策で果たす役割を明らかにする。本研究の課題は以下のように区分される。(課題1:存在問題)WISEsは政策担当者と実践者によっていかに意味づけされ、その影響の下でWISEsはいかに自己の組織アイデンティティを規定するようになったのか。(課題2:組織行動問題)支援型/連帯型のWISEsにおいて組織内部の制度との関連のもとで、いかなる社会的包摂の効果を示しているのか。また、持続可能な運営は可能なのか。この課題に対して、新制度派組織論を参照しながら、ヒアリング・文書調査を通じて得られた結果は以下の通りである。課題1については、WISEsの業界がある程度制度化されている半構造化の状態にあることを示した。加えて、当初の想定通り、ヒアリングや文書資料の検討から、就労困難者の仕事への包摂については、支援型/連帯型の区別ができることを示した。課題2については支援型/連帯型によって、重視する価値や規範や問題のとらえ方が異なり、両者は市場の論理を重視しつつも、支援型は専門職の論理でそれを緩和させようとし、連帯型は民主主義の論理でそれを緩和させようとしていることを示した。これは、学術的には、就労困難者を仕事へと包摂することに関して当人の能力だけではなく、組織的要素が重要な役割を果たすことを含意している。また、政策的にも両者の型のどちらを対象とするかによって求められる規制政策が異なることを含意している。具体的には支援型で逸脱行為を防ぐためには、専門職配置が重要になり、連帯型の場合は実質的な民主主義的運営がなされているかの監督が必要になる。また、労働所得だけでは生計維持には不十分であるため所得保障も重要である。2000年以降、社会政策研究領域において、何らかの意味で働きづらさを抱えた人々への就労支援を通じた社会的包摂に関心が集まっている。
天疱瘡における自己反応性B細胞の活性化機構の解析

天疱瘡は、表皮角化細胞同士の接着分子であるデスモグレイン(Dsg)に対する自己抗体により生じる。本研究では、天疱瘡患者の末梢血中から、自己抗体産生に関わるB細胞の活性化および分化において重要な役割を果たす濾胞ヘルパーT細胞(Tfh)の検出を試みた。未治療の天疱瘡患者11例の末梢血単核球からCD3およびCD4陽性の細胞集団を展開して、CXCR5およびICOSを高発現している細胞をTfh様細胞として観察した。天疱瘡患者の末梢血単核球では、Tfh様細胞は健常人に比べて有意に高かった。また病勢が制御された後は、末梢血中のTfh様細胞の割合が有意に減少していた。天疱瘡は、表皮角化細胞同士の接着分子であるデスモグレイン(Dsg)に対する自己抗体により生じる自己免疫疾患である。自己抗体の産生には、Dsg特異的B細胞の活性化が不可欠と考えられるが、その機構はまだ明らかにされていない。近年、二次リンパ組織の濾胞胚中心に存在する濾胞ヘルパーT細胞(Tfh)が、B細胞の活性化および分化と抗体産生において重要な役割を果たすことが報告されてきた。本研究は、天疱瘡におけるDsg特異的B細胞とTfhの解析を通じて、自己抗体産生機構の解明をめざしている。本年度は、まず天疱瘡患者の末梢血中から、フローサイトメトリーでTfhの特徴を有する細胞(Tfh様細胞)が検出できるかを検討した。まず、慶應義塾大学病院皮膚科に通院または入院中の未治療の尋常性天疱瘡および落葉状天疱瘡患者の末梢血から単核球を抽出した。フローサイトメトリーでCD3およびCD4陽性の細胞集団を展開して、Tfhのマーカーとして知られるCXCR5およびPD-1を高発現している細胞をTfh様細胞として観察した。PD-1のみでは検出が難しいことも予想されたため、ICOSを用いた観察も行った。その結果、天疱瘡患者の末梢血単核球で、CXCR5とICOSを強く発現しているTfh様細胞が、CD3およびCD4陽性細胞のうち3%から5%で確認された。ステロイドによる治療で血清中の抗Dsg抗体が減少すると、10例の天疱瘡患者のうち、7例で末梢血中のTfh様細胞の割合が減少していた。この系で検出されたTfh様細胞が、実際にDsg特異的B細胞を活性化する能力を持つかどうかの評価系の確立を、現在試みている。同時に、天疱瘡モデルマウスを用いて、脾臓やリンパ節におけるTfhの局在、Dsg特異的B細胞との相互作用の解析を進めている。昨年度に引き続き、天疱瘡患者の末梢血中からTfhの特徴を有する細胞(Tfh様細胞)の検出をフローサイトメトリーで試みるとともに、天疱瘡モデルマウスを用いたDsg3特異的B細胞の解析を行った。未治療の尋常性天疱瘡および落葉状天疱瘡患者の末梢血から単核球を抽出し、フローサイトメトリーでCD3およびCD4陽性の細胞集団を展開して、Tfhのマーカーとして知られるCXCR5およびPD-1、ICOSを高発現している細胞をTfh様細胞として観察した。天疱瘡患者の末梢血単核球で、Tfh様細胞がCD3およびCD4陽性細胞のうち23%で見られ、治療後に血清中の抗Dsg抗体が減少すると、70%の症例で末梢血中のTfh様細胞の割合も1%程度減少することがわかった。天疱瘡モデルマウスは、Dsg3欠損マウスをDsg3の組み換え蛋白で免疫し、その脾細胞を免疫不全マウス(Rag2欠損マウス)に移入することで作成される。天疱瘡モデルマウスのリンパ節、脾臓、骨髄における抗Dsg3抗体産生細胞をELISPOTassayで検出した。現在、天疱瘡モデルマウスからCXCR5、PD-1、ICOSといった表面マーカーを使ってTfhの単離を試みており、Tfhの存在が抗Dsg3抗体産生細胞の活性に与える影響について検討する予定である。具体的には、天疱瘡患者の末梢血中からTfhの特徴を有する細胞(Tfh様細胞)の検出を試みるとともに、天疱瘡モデルマウスを用いたDsg3特異的B細胞およびTfhの解析を行った。

未治療の尋常性天疱瘡および落葉状天疱瘡患者11名の末梢血から単核球を抽出し、フローサイトメトリーでCD3およびCD4陽性の細胞集団を展開して、Tfhのマーカーとして知られるCXCR5およびICOSを高発現している細胞をTfh様細胞として観察した。天疱瘡患者の末梢血単核球では、Tfh様細胞はCD3およびCD4陽性細胞の0.655.3%(平均2.28%)を占め、健常人(n=3)での0.291.36%(平均0.73%)に比べて有意に高かった(p<0.01)。また治療前後の経過が観察できた10例において、治療により血清中の抗Dsg抗体が減少して病勢が制御された後は、0.131.1%(平均0.54%)と末梢血中のTfh様細胞の割合が有意に減少していた(p<0.01)。Dsg3欠損マウスを組み換えDsg3で免疫し、その脾細胞を免疫不全マウス(Rag2欠損マウス)に移入することで作成される天疱瘡モデルマウスを用いて、CXCR5およびICOS陽性のTfhの単離を試みた。天疱瘡は、表皮角化細胞同士の接着分子であるデスモグレイン(Dsg)に対する自己抗体により生じる。本研究では、天疱瘡患者の末梢血中から、自己抗体産生に関わるB細胞の活性化および分化において重要な役割を果たす濾胞ヘルパーT細胞(Tfh)の検出を試みた。未治療の天疱瘡患者11例の末梢血単核球からCD3およびCD4陽性の細胞集団を展開して、CXCR5およびICOSを高発現している細胞をTfh様細胞として観察した。天疱瘡患者の末梢血単核球では、Tfh様細胞は健常人に比べて有意に高かった。また病勢が制御された後は、末梢血中のTfh様細胞の割合が有意に減少していた。天疱瘡患者の末梢血からTfh様細胞が検出され、治療による症状の軽快および抗Dsg抗体価の低下とともに、Tfh様細胞の減少が確認されたことは大きな進展であった。ただしTfh様細胞としての単離にはまだ至っておらず、最終的に単離に使用する表面マーカーをPD-1にすべきかICOSにすべきかなど、さらなる条件検討が必要と考えられる。天疱瘡は稀少疾患である上に、1症例から得られる末梢血は1020ml程度であり、ステロイドなどで治療を開始した後には状況が一変してしまう。至適条件の検討のための実験機会が限られるので、Tfh様細胞の単離にはもう少し時間が必要と考えられる。その間、Th1、Th2、Th17の各サブセットに注目して、CXCR5の発現によるIL21などのサイトカイン産生量の比較を行うなど、詳細な検討を加えて情報量を増やしていきたいと考えている。天疱瘡モデルマウスを用いた実験では、抗Dsg3抗体産生細胞を検出するELISPOT assayは動いているので、その活性化に関わるTfhを評価するための環境は整っている。異なる表面マーカーで単離したT細胞サブセットのB細胞活性化能の比較が可能と考えられる。Tfhの候補と目されるさまざまT細胞サブセットとDsg3特異的B細胞を反応させ、ELISPOTでDsg3に対する抗体産生能が増強するかを観察するとともに、脾臓、リンパ節、骨髄など各部位における反応性を比較することで、Tfhの局在についても解析が可能と考えている。皮膚科1.抗原特異的B細胞活性化の分子機構の解明(ヒト、マウス): B細胞の活性化に必要なサイトカインとして、IL-4、IL-21などが知られており、TfhまたはTfh様細胞存在下でDsg特異的B細胞が活性化されるときのBcl-6、ICOS、SAPなどの転写制御因子およびTh1、Th2、Th17
人工金属蛋白質の分子設計

高難度酸化反応である芳香環の水酸化反応をミオグロビンミュータント/過酸化水素系で達成するために、以下の仕掛を施したミオグロビンミュータントを作成した。1)基質であるトリプトファンを43位のフェニルアラニンの位置に導入,2)過酸化水素と効率的に反応を進行させるために、64位のヒスチジンをアスパラギン酸へと変換し為さらに、68位のバリンはイソロイシンに置き換えている。作成したミオグロビシミュータント、F43W/H64D/V68I Mb、と過酸化水素の反応をESI-TOF Massを用いて追跡した結果、一当量の過酸化スイスを加えた段階でミオグロビンの分子量がほぼ定量的に16Da増加していることが明かとなった。さらに過酸化水素を加えると32Daの増加が確認された。トリプシンによるミオグロビンの分解と、液体クロマトによる修飾部位を含むフラグメントの単離精製を行い、MALDI-TOF Massおよび高分解能NMRによって構造決定を行った。その結果、16Da増加したミオグロビンは、43位に導入したトリプトファンの6位が選択的に水酸化されていることが明らかになった。一方、32Da増加したミオグロビンは、トリプトファンの2,6位にカルボニル基が導入されていることが確認された。18酸素で標識した過酸化水素を用いることで水酸化反応機構を検討した結果、酸化の第一段階はトリプトファンの6,7位のエポキシ化が進行し、続いて加水分解、芳香化反応によって水酸化物が生成することが確認された。ヘム蛋白は、共通の活性中心(ヘム)を用いて生体内で様々な役割を果たしているが、様々な機能を発現させるためには、ヘム近傍残基の役割が重要と考えられる。本研究は、酵素と規範とはして本来酵素活性に乏しいヘム蛋白質のヘム近傍構造を改変し、様々な酵素活性を賦与することを目的としている。具体的には、分子状酸素の運搬体であるミオグロビン(Mb)の基本骨格を利用し、ペルオキシダーゼへの機能改変を達成するため部位特異的アミノ酸置換を行った。アミン類のペルオキシダーゼによる酸化では、基質からペルオキシダーゼへの二度にわたる一電子移動反応機構が明らかにされているが、今回用いたミオグロビンミュータントの場合にも、全く同様な反応機構で酸化反応が進行していることを明らかとした。特にアミン類としてジメチルアニリンを用い、メチル基の水素を全て、もしく一部を重水素化することで酸化反応に於ける重水素効果を系統的に検討した。更に、本ミュータントには、高いカタラーゼ活性があることを見出し、現在反応機構に関する検討を行っている。活性中心が鉄ポルフィリン錯体(ヘム)によって構成されるタンパク質・酵素をヘムタンパク質・ヘム酵素と呼ぶ。ヘムは93番目のアミノ酸であるヒスチジンに配位することで、蛋白内部に取り込まれている。本研究では、活性中心を構成するヘムを他の金属錯体に置換し、ヘムタンパク質・ヘム酵素とは異なる機能の発現を目指した研究を行っている。平成12年度は、ヘムの位置に配位しうる様々な金属錯体の合成を行った。その最初のシリーズは、鉄、マンガン、コバルトを導入したシッフ塩基錯体である。本研究に類似した研究がこれまでに2報報告されているが、文献に従った実験を行い、蛋白内部に錯体が挿入されているか否かを検討したところ、93位のヒスチジンに配位しておらず、直ちに蛋白外に放出されると言う結果であった。これに対し、我々の合成した金属シッフ塩基錯体は蛋白内部で93位のヒスチジンと配位結合により安定に取り込まれていることが、マススペクトルの測定から明らかになった。従って、安定に金属錯体を蛋白内部に導入した人工金属タンパク質合成の初めての例と言うことになる。得られた人工金属タンパク質に、価額返還を触媒する能力があるのか(すなわち、酵素と呼べるのか)を検討するために、酸化反応を行った。

その結果、酵素活性は未だ低いものではあるが、不斉酸化をスルフィドに対し達成することが出来た。現在、他の反応に関する触媒活性を検討しているところである。一方、マンガンを導入したポルフィリン錯体の導入を行い、過酸との反応を検討した。鉄に比較して反応は遅く、活性も低いことが分かったが、反応性が緩衝水溶液のpHに非常に敏感であり、pH5以下では非常に高い反応活性が現れることが明かとなり、現在反応条件下の最適化を検討中である。本年度の研究では、活性酸素の一種である過酸化水素の酸化的分解反応を触媒するカタラーゼ機能をミオグロビンに賦与することを目指し、ミオグロビンヘム周辺の分子設計を行った。特に、遠位ヒスチジンの位置を動かし、一般酸塩基触媒としての役割の検討を念頭に置いたミュータントを合成した。こうして合成した一連のミオグロビンミュータントは、過酸などの酸化剤と反応してcompound Iと呼ばれるカタラーゼ反応の活性酸化種を与えた。ストップトフローを用いて、ミオグロビンミュータントのcompound Iと過酸化水素の反応を追跡したところ、それぞれに対して一次で反応が進行し、ミオグロビンは休止状態へと完全に変化した。この反応で発生する酸素分子は過酸に対して50%であり、18-Oでラベルして実験を行うと、スクランブルが起こらないことから、カタラーゼ反応を完全に再現していることが明らかになった。次に、重水素で置換した過酸化水素(D_2O_2)を用いてカタラーゼ反応の素過程を検討した。上記の一般酸塩基触媒が適切に配置されているミュータントでは速度論的重水素効果が小さく(<2)、一般酸塩基触媒が作用しない系では非常に大きな重水素効果が得られた。この結果から、カタラーゼ反応は二つの機構が存在し、一般酸塩基触媒が働く場合にはイオン的機構、働かない場合にはラジカル機構で進行することが初めて明らかになった。本年度は、反応場を設計したミオグロビンミュータントによる不斉酸化反応が、どのような機構によって誘導されるかを検討した。具体的には、チオアニソールの酸化生成物であるスルフォキシドの構造類似体の1-フェニルエチルアミンの光学異性体であるR体とS体が、それぞれミオグロビンミュータントに対して配位する際の結合速度と解離速度を求めた。その結果、結合速度に差異は見られず、解離速度が大きく異なることが明かとなった。スルフォキシドのR体-S体選択性と比較することにより、「ミオグロビンによる不斉酸化は、遷移状態から生成物が生ずる過程で発現される」と結論された。一方、ヘムとは構造が大きく異なる金属錯体をアポミオグロビンに挿入し、人工金属酵素を創成する研究では、金属(シッフ塩基)・アポミオグロビン(金属=Fe^<III>,Mn^<III>,Cr^<III>)複合体の結晶構造の解析に成功した。金属錯体周辺の構造を見ると、シッフ塩基配位子と周辺アミノ酸側鎖とのπ-πスタッキングやアルキル基同士の疎水性相互作用が重要な役割を果たしていることが明らかになった。さらに、ミオグロビンのヘムに配位していたヒスチジン93が金属錯体に配位し、金属錯体がヘムに置き換わった構造が基本となり、配位子-蛋白側鎖間の相互作用が二次的な摂動を加えることで、最終的な構造を与えると結論された。さらに、有機溶媒中では平面構造をとる金属錯体が、蛋白内部ではベント構造を取り、基質が入り込む空間を塞いでいることから、人工金属酵素の酸化反応活性が低い理由の一端が解明された。
スピン軌道現象の光解析技術の構築

今年度は、測定分解能の向上により、10^-8 rad程度の精度を持つ磁気光学Kerr効果の測定系の構築に成功した。これにより、面直磁化を有する薄膜ヘテロ構造のスピン軌道トルクの測定に成功し、他の評価手段(スピン軌道トルクの電気的測定)との比較を行うことが可能となった。さらに、スピンホール効果やエデルシュタイン効果によって生成されたスピン蓄積を原理的に検知できる分解能を達成できているため、今後評価していく。今年度は光ースピン相互作用の新たな取り組みとして、半金属/金属ヘテロ界面のフォトガルバニック効果の測定を行った。フォトガルバニック効果とは、電子のスピンと運動量が結合したスピン・運動量結合バンドを有する試料に円偏光を照射すると、偏光の旋回性に依存する起電力が生じる効果である。Cu/Biの2層構造で円偏光の旋回性に依存する大きな起電力が観測される一方、CuやBiの単層膜では同様の起電力はほとんど観測されなかった。これらの結果から、円偏光の旋回性に依存する起電力はCu/Bi界面で誘起され、その起源として界面にRashba型のバンドが存在していることが考えられる。ただし、今回用いた光のエネルギーはBiのバンドギャップより1桁以上大きく、これまでバンドギャップ程度の光を励起に用いて円偏光の旋回性に依存する起電力が観測されてきた半導体やトポロジカル絶縁体におけるフォトガルバニック効果とはこの点で異なっており、今後起電力が生成される機構の解明が必要である(Hirose et al. APL)。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。重い遷移金属やヘテロ構造の界面では大きなスピン軌道相互作用が発現し、スピンホール効果やジャロシンスキー守谷相互作用などの「スピン軌道効果」を誘起する。これらの現象を利用して、効率的な電流駆動磁化制御技術の研究が盛んに行われているが、デバイス応用に向けて各効果の発現機構の解明が重要な課題となっている。これまで確立された評価技術では限界があるため、本研究では様々なスピン軌道効果とそれらの相関を体系的に評価できる光解析技術を新たに開発する。本年度はスピン軌道トルクやスピン蓄積を測定できる磁気光学測定装置の設計を行った。また、薄膜ヘテロ構造の光解析技術を構築するための知見を得るために、磁気光学スペクトル測定を利用して、薄膜ヘテロ構造のKerr回転角や楕円率などの磁気光学応答を調べた。シリコン上に熱酸化膜(SiO2)を堆積した基板に、厚さ1 nmの強磁性超薄膜とキャップ層を成膜し、可視光領域でのKerr回転角と楕円率を測定した。その結果、シリコン基板上の酸化膜において多重反射が起こり、光の干渉効果によって磁気光学応答が変調されることがわかった。特に、1 nmの強磁性超薄膜に可視光領域の光を照射してもほとんどの光は透過してしまうため、通常Kerr効果はほとんど観測できないが、基板の熱酸化膜における多重反射を利用することで、Kerr回転角や楕円率を増幅し、そのスペクトル測定を精度良く行えることがわかった。これらの結果から、基板の酸化膜の膜厚を調整することで大きな磁気光学信号を得ることができるため、今後のスピン蓄積などの微小信号測定に対しては有効である。また、今年度は増幅した磁気光学効果を用いて磁区観察を行い、静磁結合した磁壁が効率よく電流駆動できること明らかにした。スピン軌道トルクやスピン蓄積を測定するための装置確立の過程で、磁気光学効果が基板の影響を強く受けることがわかり、装置設計の再検討を行う必要が生じたため、進捗がやや遅れている。本年度はまず、遅れていた磁気光学効果を測定できるシステムの構築を行った。HeNeレーザーとPEM(Photoelastic Modulator)などを導入して、磁気光学効果を評価できる系を構築した。次に、測定系の精度を評価するため、薄膜試料のスピン軌道トルク測定を行った。W/CoFeB/MgO薄膜(CoFeB層の直

容易軸は膜面水平方向)にDC電流を流し、スピン軌道トルクによって傾いた磁化を磁気光学効果を通して測定した。大きなDC電流を流すとジュール加熱による発熱効果が発生するため、できるだけ小さい電流で測定できることが好ましい。そのため、小さな電流印加時のわずかな磁化方向の変化も捉えることができる精度の高い磁気光学効果の測定系が必要となる。HeNeレーザーとPEMなどを用いた測定系でスピン軌道トルクを測定した結果、印加電流とスピン軌道トルクの比例関係や、磁化の反転によるスピン軌道トルクの反転を確認できた。得られたスピン軌道トルクの大きさは他の手法を用いて評価した値と概ね一致した(丸井ら、日本物理学会)。さらに、10^10 A/m2程度の電流密度でもジュール加熱による発熱効果が観測されたが、磁化応答と発熱効果の分離ができる測定手法を確立することに成功した。また、2016年度に行った研究のうち、薄膜ヘテロ構造の磁気光学特性を光の干渉効果によって増幅できることを示した結果を論文化した(Sumi et al., Scientific Reports)。磁気光学効果を利用してスピン軌道トルクを評価できる測定系を構築できた。また、光学系の感度として10^-5 rad程度のKerr回転角が測定できる精度があることがわかった。光解析技術を利用して、ヘテロ構造におけるスピン軌道トルクや非磁性金属におけるスピンホール蓄積を評価する手法を確立して、様々なスピン軌道効果とそれらの相関を体系的に評価できる光解析技術を新たに開発する。昨年度までに基板などが磁気光学信号に与える影響を調べることができたので、その知見を生かして光解析技術を確立する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今後はスピンホール効果によるスピン蓄積などを測定できるよう、より感度の高い磁気光学効果の測定系を組む必要がある。スピン蓄積の測定が可能となれば、スピンホール効果やラシュバ・エデルシュタイン効果で生成されたスピン蓄積を直接測定することができるため、スピン流物理の発展に大きく寄与できる。
心拍停止モデルラットを用いた飲酒者の心肺蘇生による心拍再開抑制作用に関する研究

飲酒由来エタノール(EtOH)が心拍再開に抑制的影響を及ぼすか否か検討した。自発呼吸停止3分後の非心静止ラットに心肺蘇生(CPR)を行った。心拍回復率(R)はEtOH 1 g/kg投与群(E1)40%、EtOH 3 g/kg投与群(E3)60%、生理食塩液投与群(S)で50%となり、各群間で差はなかった。しかし、低酸素曝露開始から自発呼吸停止までの時間(ΔT)は、S群105秒、E1群90秒、E3群76秒と各群間で有意差を認め、ΔTはEtOH濃度依存性に短縮していた。EtOH投与群と対照(S群)のCPRによるRに差がなかったのは、EtOH群のΔTが対照に比して短かったことが主な原因と考えられた。飲酒中の心肺停止患者における心肺蘇生法(CPR)効果に及ぼす飲酒の影響を検討する前提として、低酸素曝露により実験的に心肺停止状態としたラットのCPRによる心肺蘇生過程について病態解析を行った。ウレタン麻酔したWistar系雄性ラットの三肢に心電図(ECG)用電極を装着し、低酸素曝露専用ケージに入れた。ECGはユニークメディカル社のUAS-308Sデータ収集システムで解析した。生理食塩液腹腔内投与(19 ml/kg)の30分後、窒素充填によりケージ内酸素濃度(20.9%)を3%にしてラットの呼吸を停止させた後、以下の実験(1および2)を行った。なお、CPRは指による胸部圧迫心臓マッサージ(約300 bpm)およびマスクによる100%酸素投与を10分間施行した。CPRにより心拍数が200 bpmを超えた場合に心拍再開又は心拍回復と判定した。心拍再開後又は心拍回復後は100%酸素投与のみ行った。実験1(心静止群):自発呼吸が停止し、心静止状態となったラット(n=9)にCPRを行ったが、心拍の再開はいずれも認められなかった。実験2(非心静止群):呼吸停止から3分後(C3群, n=10)、4分後(C4群, n=10)および5分後(C5群, n=10)にCPRを開始し、心拍回復の有無を確認した。心拍回復率はC3群50%、C4群40%およびC5群0%であった。心拍回復率は、自発呼吸停止から心肺蘇生処置開始までの経過時間に伴って低下した。自発呼吸停止ラットに心肺蘇生処置を行ったところ、心静止群では心拍再開はなかったが、非心静止群の一部ではほぼ正常な心拍数まで回復するラットが認められた。自発呼吸停止後の非心静止ラットは、実験的心肺蘇生モデル動物の一つとして使用可能と考えられた。心肺蘇生法(CPR)のなされる患者の中には、飲酒酩酊中に生じた外傷により心肺停止となった者が含まれている。これまで、CPRが施行された法医解剖事例において、飲酒・非飲酒別の心拍再開状況を解析したところ、飲酒由来のエタノールが心拍再開に抑制的に作用している可能性を見出した。そこで、本研究では、飲酒由来のエタノールが心臓の拍動再開能力に抑制的な影響を及ぼしているか否か、また、影響を及ぼすとすればどのような機序が関与しているのか明らかにすることを目的とし、動物実験を行った。初年度では、低酸素曝露で自発呼吸停止状態となったラットを用いた心拍停止モデル実験を行った。低酸素曝露による呼吸停止から心静止に至るまでの心電図、心拍数および血中酸素飽和度などの経時変化に関する基礎的データを得た。自発呼吸の停止したラットを心静止群および非心静止群にわけてCPRを行った結果、自発呼吸停止後3分経過した非心静止状態のラットは、実験的心肺蘇生モデル動物として使用可能と考えられるデータが得られた。最終年度では、生理食塩液(S群、n=10)、エタノール1 g/kg(E1群、n=10)又はエタノール3 g/kg(E3群、n=10)投与30分後に低酸素に曝露させ、ラットの自発呼吸を停止させた。自発呼吸停止3分後にCPRを実施し心拍回復率を算出した。心拍回復率はS群50%、E1群40%およびE3群60%であり、各群間に差はなかった。