hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達障害児に対するレジリエントな支援体制の構築－本人と家族を中心として

発達障害児、養育者、家族は、困難を抱えているが、その多くは良好に適応している。困難な状況に適応するための要素は、発達障害児の支援に役立つことが推察される。また、学術的には、困難な状況に適応する過程は、レジリンスと定義され、その要素が検討されてきた。研究代表者らは、発達障害児をもつ養育者のレジリエンスの要素を明らかにしてきた。レジリエンスの概念は、発達障害児本人、家族にも関わるものであると考えられる。そこで、本研究では、発達障害児本人と家族のレジリエンスの要素を明らかにし、レジリエントな支援体制の構築に向けた提言を行うことを目的とした。2017年度には、発達障害児をもつ母親を対象にして、家族のレジリエンスに関する調査を実施し、家族レジリエンスの要素が母親の心理的苦悩に好ましい効果を与えていることを明らかにした。2018年度で、そのデータを再解析し、家族レジリエンス要素質問票(Family Resilience Elements Questionnaire)の因子構造を確認し、短縮版を作成した。さらに、短縮版を用いて他の尺度との関係性を検討し、家族のレジリエンスの要素を多くもつ母親は養育者のレジリエンスの要素を多くもつ関係があることを明らかにした。また、大学生を対象にした調査を実施し、本人のレジリエンス要素(Connor-Davidson Resilience Scale)、発達障害特性、オドボール課題中の事象関連電位を計測した。そして、事象関連電位成分、発達障害特性、本人のレジリエンスの関係性を検討した。以上の結果に基づき、発達障害児を取り巻く環境について議論することで、発達障害児に対する支援体制を考察した。困難な状況にもかかわらず、良好に適応する過程は、レジリエンスと定義される。発達障害児に関わるレジリエンスの要素を明らかにすることは、臨床上重要なことであると考えられる。本研究体制で、養育者に焦点を当てて、レジリエンスの要素を明らかにしてきた。本研究では、本人、家族のレジリエンスの要素を明らかにすることを目的とした。平成29年度、先行研究を参考にして、家族レジリエンス要素質問票(Family Resilience Elements Questionnaire: FREQ)を開発した。家族レジリエンスは、「破壊的な人生の挑戦に家族が耐え、跳ね返し、より強まり、資源豊かになる過程」と定義される概念である。発達障害児をもつ養育者313名を対象にして、FREQを用いた調査を実施した。FREQ、子どもの問題行動、FREQと子どもの問題行動の交互作用項で、養育者の精神的健康度を予測する階層的重回帰分析を行った。その結果、家族レジリエンスの要素が少ない家族では、発達障害児の問題行動が多い場合に、養育者の精神的健康度が低下する一方で、家族レジリエンスの要素が豊富にある家族では、発達障害児の問題行動が多くても、養育者の精神的健康度は保持されることが明らかになった。つまり、発達障害の臨床では、発達障害児本人、養育者だけでなく、家族をレジリエントにする介入も重要であることが示された。また、成人を対象にして、発達障害特性とレジリエンスの要素の関係性を明らかにするための調査を実施している。計画通り、発達障害児をもつ養育者を対象にして調査を実施し、発達障害児をもつ家族のレジリエンスの要素を明らかにした。発達障害児本人を対象にした調査は、目標のサンプル数に到達していないものの、今後、到達する見込みがあり、おおむね順調に進展していると考えられる。次年度、成人を対象にした調査を実施し、発達障害児本人のレジリエンスの要素を明らかにする。また、これまで、実施した調査から、コミュニティに関わる要素に焦点を当てた分析を行う。家族レジリエンス、養育レジリエンス、本人のレジリエンスの関係性を明らかにする。

また、思考法、性格、環境面の特徴に加えて、認知的な特徴も発達障害児本人のレジリエンスの要素に含まれることも想定される。特に、発達障害児は、個人内の認知能力間でかい離が生じていることも多いので、重要な視点となり得る。これまで、研究代表者らは、難しい課題への対応方法や失敗の対処方法に関わる認知神経学的メカニズムについても検討してきた。この認知神経学的メカニズムがレジリエンスに関係することが想定されるので、検討していく。以上の研究の結果をまとめて、発達障害児本人、養育者、家族が良好に適応できる支援体制を提案する。デジタル脳波計の購入を予定していたが、予備的な検討を行っていたため、当該年度は購入しなかった。
中国及びその周縁国に分布する作物資源の遺伝的評価と開発的研究(第4次)

本研究班を構成する4グループ(オオムギ,コムギ,ダイズおよびメロン)が中国および周縁諸国において合計12回の現地調査を行い,各作物の在来品種や近縁野生種などの新規遺伝資源を収集・導入した.これら遺伝資源の多様性解析により,各作物の進化・伝播・適応について数々の重要な知見を得ることができ,論文や図書などにより公表した.さらに,実用形質(品質,早晩性,各種ストレス耐性など)の改良に有用な遺伝資源を特定できたことから,品種改良への応用ならびに新規遺伝子の解明という基礎研究の展開を可能にした.本研究班を構成する4グループ(オオムギ,コムギ,ダイズおよびメロン)が中国および周縁諸国において合計12回の現地調査を行い,各作物の在来品種や近縁野生種などの新規遺伝資源を収集・導入した.これら遺伝資源の多様性解析により,各作物の進化・伝播・適応について数々の重要な知見を得ることができ,論文や図書などにより公表した.さらに,実用形質(品質,早晩性,各種ストレス耐性など)の改良に有用な遺伝資源を特定できたことから,品種改良への応用ならびに新規遺伝子の解明という基礎研究の展開を可能にした.本研究班を構成する下記の4グループが中国周縁国を訪問し,のべ4回にわたって現地調査を行った.その概要は下記の通りである.1.オオムギ・コムギグループ;中国科学院昆明植物研究所の協力の下に,貴州省および雲南省のオオムギおよびコムギ遺伝資源の調査・収集を行った.収集地はいずれも中国南西部に位置し,緯度は沖縄県とほぼ同じである.この地域を10日間かけて2つの研究チームがそれぞれ約3,000km車で走行し,途中78の収集地点で約190のオオムギおよびコムギサンプルを収集した.オオムギ・コムギともに秋播き栽培されているので,農家の納屋に保管されている種子を採集した.いずれのサンプルも複数のタイプが混ざっている在来品種なので,系統分離後の最終的な収集系統数は約400になると予想される.2.ダイズグループ;中国における急速な経済発展がダイズの遺伝的多様性に及ぼす影響を,1994年と1995年の両年に調査した中国貴州省のミャオ族自治区の集落を中心に調査した.様々な電化製品の普及による生活様式の変化が認められたが,以前の調査で確認された在来種が継続的に利用されており,作物遺伝資源のon farm保全に関する知見が得られた.3.メロングループ;中国科学院昆明植物研究所との共同研究として,雲南省南西部において主にCucumis属植物の調査・収集を行った.Cucumis属野生種のほとんどがアフリカに分布しているが,雲南省南西部にはCucumis hystrixという特異な野生種が自生していたという記録がある.現地調査の結果,Cucumis hystrixの自生を確認することができ,33系統の採集に成功した.Cucumis属の系統進化を解明する貴重な材料として期待される.本研究班を構成する下記の4グループが中国周縁国を訪問し,のべ4回にわたって現地調査を行った.その概要は下記の通りである.1.オオムギ・コムギグループ;ロシアヴァヴィロフ研究所の協力の下に,アルメニアおよびアゼルバイジャンにおいてオオムギおよびコムギ遺伝資源の調査・収集を行った,アルメニアでの調査は国土の中部と南部を中心に,6月20日から10日間行った.採集地点は標高841m2348mの48カ所で,コムギ・オオムギの栽培種および近縁植物の合計165点を収集した.アゼルバイジャンにおいては,北部を中心に6月28日から10日間調査を行った。採集地点は標高-24m951mの68カ所であり,オオムギおよびコムギの栽培種および近縁植物を約300点採集した.2.ダイズグループ;10月1日15日まで,タイカセサート大学とミャンマー農業研究省の協力の下,ミャンマーのシャン州北部・東部地区においてダイズ栽培の調査ならびに在来種の収集を行った.全体で35系統を収集し,タイカセサート大学にて表現型調査,種子増殖を行った.収集サンプルの中には,100粒重が4.5g程度の極小粒ダイズが含まれている.この極小粒ダイズは,トウナオなどの地域固有の発酵食品として食されるほか,高温多湿下での貯蔵性に優れていることから,広く地方品種として利用されていた.3.メロングループ:ハノイ農業大学との共同研究として、ヴェトナム北部山岳地域の少数地域においCucumis属の栽培植物よび野生種(C.hystrix)の調査を行った.その結果,少数民族地域,ハノイおよびフエおいて異なるタイプのメロンを栽培していることが明らかになり,マクワ・シロウリの起源を解明する上で貴重な遺伝資源を得ることができた.また,C,hystrixの自生を確認することができたので,次年度は種子の収集をする予定である.本研究班を構成する下記の4グループが中国周縁国を訪問し,のべ4回にわたって現地調査を行った.その要は下記の通りである.1.オオムギ・コムギグループ;ロシア・N.I.ヴァヴィロフ研究所の協力の下に,タジキスタンおよびウズベキスタンにおいてオオムギおよびコムギ遺伝資源の調査・収集を行った.タジキスタンでの調査は国土の西部を中心に,6月17日から7日間行った.採集地点は標高564m1893mの38ヵ所で,コムギ・オオムギの栽培種および近縁植物の合計126点を収集した.

ウズベキスタンにおいては,東部および北部を中心に7月11日から13日間調査を行った.採集地点は標高221m1,809mの93ヵ所であり,オオムギおよびコムギの栽培種および近縁植物を約300点採集した.2.ダイズグループ;2月25日から3月4日まで,昆明植物研究所の協力の下,中国雲南省西北部のダイズ遺伝資源調査を行った.全体で20系統(在来系統と改良系統を含む)を収集した.収集されたダイズは主に黄ダイズであったが,地域により種皮色が緑または茶の在来系統が栽培されていた.これらについて種子の成分組成などの解析を進める.3.メロングループ;11月4日から14日まで,昆明植物研究所との共同研究として,雲南省南西部の少数民族地域においてCucumis属の栽培植物および野生種(C.hystrix. C.hardwickii)の調査を行った.その結果,9地点においてC.hystrxの成熟果実を採集することができた.C.hardwickiiについては,雲南省で採取された〓葉標本が昆明植物研究所に保管されていたが,今回の現地調査では発見することができなかった.
AFMナノインデンターの試作研究

表面粗さがサブミクロンオーダの表面を的確に評価する場合に,その硬さ特性を把握することは重要である.近年,表面を評価する一つの方法として超微小荷重の押込みによって表面評価を行うナノインデンテーション法が注目されている.この測定方法は従来の硬さ測定の方法とは異なり,圧子によって形成されるくぼみを測定するのではなく,押込み荷重と押込み深さとの関係を求め,設定荷重における最大押込み深さから硬さ値を算出する方法である.本研究では,表面を評価する場合に,「簡便に,かつ精度良く行うことのできる試験機」を念頭において原子間力顕微鏡とナノインデンターとを融合させたシステムを開発した.本システムは,硬さ測定をより迅速に,精度良く行うために非常に有効である.本研究では,主に硬質のセラミックコーティング膜の代表であるTiN(窒化チタン)膜を実験対象として,数種類の膜厚さに対して超微小押込み硬さ試験を実施した.実験は常温環境下において,微小押込み荷重によってダイヤモンド三角すい圧子を用いて,表面にくぼみを形成させ,その時の押込み荷重と押込み深さとの関係から硬さ(この場合の硬さは通常"動的硬さ"と呼ばれている)値を求め,各膜厚さにおける超微小硬さ特性を明らかにした.この結果,1)押込み荷重が5gfの場合,押込み深さは約1μmである.2)押込み荷重の減少とともに,動的硬さは上昇する.3)押込み荷重が非常に大きい場合(100gf)には,くぼみ内部にクラックは発生する.等が明らかになった.表面粗さがサブミクロンオーダの表面を的確に評価する場合に,その硬さ特性を把握することは重要である.近年,表面を評価する一つの方法として超微小荷重の押込みによって表面評価を行うナノインデンテーション法が注目されている.この測定方法は従来の硬さ測定の方法とは異なり,圧子によって形成されるくぼみを測定するのではなく,押込み荷重と押込み深さとの関係を求め,設定荷重における最大押込み深さから硬さ値を算出する方法である.本研究では,表面を評価する場合に,「簡便に,かつ精度良く行うことのできる試験機」を念頭において原子間力顕微鏡とナノインデンターとを融合させたシステムを開発した.本システムは,硬さ測定をより迅速に,精度良く行うために非常に有効である.本研究では,主に硬質のセラミックコーティング膜の代表であるTiN(窒化チタン)膜を実験対象として,数種類の膜厚さに対して超微小押込み硬さ試験を実施した.実験は常温環境下において,微小押込み荷重によってダイヤモンド三角すい圧子を用いて,表面にくぼみを形成させ,その時の押込み荷重と押込み深さとの関係から硬さ(この場合の硬さは通常"動的硬さ"と呼ばれている)値を求め,各膜厚さにおける超微小硬さ特性を明らかにした.この結果,1)押込み荷重が5gfの場合,押込み深さは約1μmである.2)押込み荷重の減少とともに,動的硬さは上昇する.3)押込み荷重が非常に大きい場合(100gf)には,くぼみ内部にクラックは発生する.等が明らかになった.ナノインデンテーションの計測がますます重要になってきているが,サブミクロンオーダーのビッカース痕を光学顕微鏡で計測することは不可能であるため,AFM(原子間力顕微鏡)による計測が有力な手段である.このため,ナノインデンターによる圧痕形成からAFMによる計測を有機的に結合させ,ナノインデンテーション計測を容易に行えるようにするのが本研究の目的である.本年度はまずAFMの選定を行った.高精度なだけでなくデータ処理のためハイパフォーマンスのワークステーションを備えたものを選定した.続いて,シリコン単結晶の硬さを動的硬さ計を使って計測した.そして,押し付け荷重が1gf以下になると測定が非常に困難になり,測定結果にばらつきが大きくなった.この原因は材料の弾性変形が塑性変形に比べて大きな割合を占めることになり,その結果,塑性変形から計算される硬さの計測が困難になることがわかった.また,空気のゆらぎ,機器の微小振動,湿度などの環境条件,および負荷速度,荷重保持時間などの負荷条件も硬さ測定値に大きな影響をおよぼすことがわかった.さらに,負荷および除荷過程がヒステリシスをえがくこと,このため最大押し込み量と最終押し込み量は差があり,ナノインデンテーションによる硬さの計算には一体どちらの値を使ったら良いのか,今後の問題として残されている.なお,圧痕をAFMによって測定したところ,くぼみがゆがんでいたり,圧子が垂直に押し付けられていなかったりしていることが頻繁に観測され,AFMによるくぼみ形状計測の必要性を確認した.物体の表面がどのようになっているのかを的確に評価することは,表面の科学,特にトライボロジー(摩擦・摩耗・潤滑)の分野においては非常に重要である.この表面を評価する方法としては多くの試験方法があるが,その中でも硬さによる評価は簡便であるという点から大いに採用されている.

しかし,近年では,従来から考えられているサイズよりも,より微小な領域を評価する必要性が増し,より微小な表面部分の的確な評価方法の出現が望まれている.本研究は,AFM(原子間力顕微鏡)の極微細な触針を利用して,ナノインデンテーション(超微小押込み)により,その表面にくぼみを形成させ,そのままの状態でくぼみの形状をAFMによって求め,その結果から,表面の超微小硬さの測定と評価とを容易に行えるシステムの構築を目的としている.本年度は,初年度に購入したAFM装置を使用し,表面に超薄膜液体(数nm)を有する場合を試験対象として,微小荷重領域における押し付け,引き離しおよび押込み試験を行った.この結果,超薄膜液体が存在するために,押し付けや引き離しの場合には,引力,凝着力,メニスカス力が押込み荷重に大きく影響を及ぼし,そのためにくぼみの存在が確認できないことが頻繁に生じた.また,押込みを行った場合には,その場でくぼみを確認することができ,基本的なシステムの構築の可能性が確認できた.表面粗さがサブミクロンオーダの表面を的確に評価する場合に,その硬さ特性を把握することは重要である.近年,表面を評価する一つの方法として超微小荷重の押込みによって表面評価を行うナノインデンテーション法が注目されている.この測定方法は従来の硬さ測定の方法とは異なり,圧子によって形成されるくぼみを測定するのではなく,押込み荷重と押込み深さとの関係を求め,設定荷重における最大押込み深さから硬さ値を算出する方法である.本研究では,表面を評価する場合に,「簡便に,かつ精度良く行うことのできる試験機」を念頭において原子間力顕微鏡とナノインデンターとを融合させたシステムを開発した.本システムは,硬さ測定をより迅速に,精度良く行うために非常に有効である.本研究では,主に硬質のセラミックコーティング膜の代表であるTiN(窒化チタン)膜を実験対象として,数種類の膜厚さに対して超微小押込み硬さ試験を実施した.実験は常温環境下において,微小押込み荷重によってダイヤモンド三角すい圧子を用いて,表面にくぼみを形成させ,その時の押込み荷重と押込み深さとの関係から硬さ(この場合の硬さは通常“動的硬さ"と呼ばれている)値を求め,各膜厚さにおける超微小硬さ特性を明らかにした.この結果,1)押込み荷重が5gfの場合,押込み深さは約1μmである.2)押込み荷重の減少とともに,動的硬さは上昇する.3)押込み荷重が非常に大きい場合(100gf)には,くぼみ内部にクラックが発生する.等が明らかになった.
フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発

本研究では、従来行ってきた超音波流速分布計測法の高精度超音波流量計にフェーズドアレイ法を用いた診断技術を融合して、配管壁内の探傷を行いながら、流れ場の流速分布計測が可能なフェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の基礎開発を目的としている。本研究では、まず、フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計に必要なアレイセンサの設計を数値解析を用いて行い、3次元音圧計測実験装置を用いた音圧分布計測から、センサの特性を調べた。次に、8chパルサ/レシーバ、ADコンバータおよび信号処理装置を組み合わせてハードウェアを構築し、汎用信号制御ソフトを用いてアレイ素子からの送受信制御および流速分布計算のアルゴリズムを処理出来るソフトウェアを構築した。そして、構築したフェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計を用いて、配管流れおよびフェイズド探傷の基礎実験を行い、本手法の有効性を確認した。本研究では,従来行ってきた超音波流速分布計測法の高精度超音波流量計にフェーズドアレイ法を用いた診断技術を融合して,配管壁内の探傷を行いながら,流れ場の流速分布計測が可能なフェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発を目的とし,以下の知見を得た.(1)フェーズド超音波パルスの金属壁透過を考慮する場合,壁厚さに対する超音波の入射条件の選択が必要である.最適入射条件は配管壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度,発振周波数などに依存するため,現有の自動3次元音場測定装置を用いて音場解析を行った.実験では,材質の異なるアルミニウム,ステンレス,炭素鋼,真鍮などの金属板を用い,超音波測定線方向の音波を超音波ハイドロフォンによって計測した.また,液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定を行った.(2)現有の超音波流速分布流速計(UVP model X3PSi fus=2,4,8MHz)のマルチプレクサー・モードと複数超音波センサを用いた流速分布を周積分して流量算出する現有の流量システム・ソフトウェアを整備し,超音波透過特性を考慮したSN向上技術を確立した.(3)複数のパルサ/レシーバと信号処理機から構成されるフェーズドアレイ装置を試作した.アレイセンサは現有の128CHリニアアレイセンサを用いて送受信試験を行った.パルスの遅延方法や遅延時間間隔を考慮して,8CHリニアアレイセンサを設計し,ダイナミックフォーカスやビーム走査のフェーズドアレイ独特の走査手法を用いて,従来のパルスドップラ法に加え,超音波時間領域相関法より流速分布を求めるアルゴリズムを構築した.本研究では,従来行ってきた超音波流速分布計測法の高精度超音波流量計にフェーズドアレイ法を用いた診断技術を融合して,配管壁内の探傷を行いながら,流れ場の流速分布計測が可能なフェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発を目的とし,以下の知見を得た.(1)フェーズド超音波パルスの金属壁透過を考慮する場合,壁厚さに対する超音波の入射条件の選択が必要である.最適入射条件は配管壁の材質,厚さおよびセンサの設置角度,発振周波数などに依存するため,昨年度に引き続き現有の音場測定装置を用いて2次元音場計測を行うと共に音場解析を行った.また,液体および固体壁内の音速測定,超音波透過率測定,混入粒子の選定,測定線屈折の測定および最適入射角の選定をさらに調査し,音場解析を金属壁透過音場の解析に適用して実験値と比較検討した上で,最適入射条件の選定を行えるフレキシブルなソフトアレイセンサの設計・製作を行った.(2)初年度に設計したフェイズドアレイセンサを試作し,フェーズドアレイ装置を用いて,パルスの遅延方法や遅延時間間隔を調整することにより,ダイナミックフォーカスやビーム走査のフェーズドアレイ独特の走査手法を利用して,超音波ビームの伝搬特性を調べた.また,前年度開発したリピテーション手法および超音波時間領域相関法による流速分布計測を行い,フェーズドアレイ流速分布システムを完成させた.(3)超音波探傷計測の基本的機能を本システムに取り込むための基礎実験を行い,超音波パルサ/レシーバと高速デジタル信号処理装置および超音波時間領域相関法を用いてハイブリッド型超音波流速計のシステムを初年度の装置に組み込む検討を行った.(4)実機適用条件の高温条件に適用するための,超音波センサの基本設計を検討する.

高温計測には,センサに使用する音圧素子の高温対応と,遅延材を冷却して測定する導波棒計測システムを検討し,音圧素子の高温対応に関しては,ニオブ酸リチウムを用いた高温用センサを検討した.本研究では、従来行ってきた超音波流速分布計測法の高精度超音波流量計にフェーズドアレイ法を用いた診断技術を融合して、配管壁内の探傷を行いながら流れ場の流速分布計測が可能なフェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発を目的とし、以下の研究を実施した。(1)実機に近い条件の大口径配管において、板波発生条件下における板波漏洩波が流速値に与える影響について評価するため、配管の一部をモデル化した試験装置および超音波センサを用いて、広範囲な音圧分布計測が可能な音場測定システムの構築を行うとともに、楔や金属平板から入射する超音波の3次元音圧分布計測を行い、音場の流速計測へ与える影響を調べた。また、実機条件に対応した高温センサの基礎開発を行った。(2)前年度試作したフェーズドアレイセンサを用いたフェーズドアレイ流速分布計測システムを用いて、超音波CTなどのスキャン技術等を考慮に入れたアクリル配管や金属配管の探傷計測の計測特性を調べた。また、流速分布を算出する信号処理アルゴリズムとして、従来のパルスドップラー法に加え超音波時間領域相関法(UTDC)や位相差検出法などの新しいアルゴリズムの検討を行い、フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計に有効な信号処理アルゴリズムを構築した。(3)東日本大震災の影響により当初計画していた東京電力技術研究所所有の小型高温高圧実験流路が使用できなくなったため、現有の鉛直配管流路および水平配管流路を改良して曲がり管直後の高精度流量計測や金属配管高精度流量計測などの実機適用性の検証を行うとともに、産業技術総合研究所の実プラントへの適用を考慮した高レイノルズ数試験設備を調査し、現場適用に向けたシステム設計を検討した。(4)実験および解析結果を総合的に検討し、フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発と実機適用性に関する研究を確立した。フェーズド超音波パルスの音場特性を実験と数値解析より明らかにすることが出来,従来の超音波流速分布計測法の信号処理概念をフェーズドアレイ装置に応用し,フェーズドアレイ流速分布システムを構築する事が出来た.また,得られた研究成果の一部を,公表することが出来た.24年度が最終年度であるため、記入しない。パルス超音波の配管透過特性および伝播特性を3次元音場計測実験と3次元音場解析により明らかにすると共に,フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計に有効な信号処理アルゴリズムを構築し,実験および解析結果を総合的に検討し,フェーズドアレイ探傷式超音波流速分布流量計の開発と実機適用性に関する研究を確立する.なお,東日本大震災の影響により当初計画していた東京電力技術研究所所有の小型高温高圧実験流路が使用できなくなったため,現有の鉛直配管流路および水平配管流路を改良した実験装置を構築し,曲がり管直後の高精度流量計測や金属配管高精度流量計測などの実機適用性の検証を行うこととする.24年度が最終年度であるため、記入しない。
発現差異プロテオミクス解析による腹部・胸部大動脈瘤の血清病態バイオマーカーの探索

1.研究目的心血管疾患の一つである腹部及び胸部大動脈瘤における血清バイオマーカー蛋白質の同定及び比較・検討を行い、両者の発生・進行過程の相違を明らかにすることを目的とした。2.研究方法腹部及び胸部大動脈瘤の患者から採血した血清と健常人(ボランティア)血清(コントロール)を用いて、isobaric tag for relative and absolute quantitation (iTRAQ)試薬による標識とその後のナノ液体クロマトグラフ(LC)装置による分離及びマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型タンデム質量分析装置(MALDI-TOF/TOF MS/MS)を用いての解析により、健常人と患者の間で発現差異を示す血清蛋白質のプロテオミクス解析を行った。3.研究成果今回、腹部及び胸部大動脈瘤患者血清において健常人に比べて発現差異を示すいくつかの蛋白質を同定したが、これらの蛋白質の機能の解析は大動脈瘤の発生機序や進行過程の解明につながることが期待できる。
担持型酸化触媒による臭素系難燃剤の分解に及ぼす腐植物質の影響

本研究は、酸化分解を阻害する腐植酸共存下でも、ブロモフェノール類を選択的かつ効率的に分解できる担持型触媒の開発を目的とした。まず、腐植酸をサイズ排除効果で触媒活性サイトから除去するために、メソポーラス多孔体に鉄(III)ポルフィリンを担持した触媒を合成した。この触媒は、腐植酸が50 mg/L以上共存してもブロモフェノールを選択的に分解することができた。さらに、シリカをコーティングしたマグネタイト表面にイオン液体を修飾し鉄(III)ポルフィリン触媒を導入した担持型触媒では、ブロモフェノールを50%以上CO2まで無機化するに至った。鉄ポルフィリン触媒は、テトラブロモビスフェノールA(TBBPA)や2,4,6-トリブロモフェノール(TrBP)など臭素系難燃剤の酸化分解に対して有用であることを、これまで明らかにしてきた。しかし、KHSO5のような過酸化物共存下では自己分解して失活すること、および廃棄物浸出水中に含まれている腐植物質による反応阻害を受ける点に問題点があった。本研究では、これら問題点を解決する目的で、さらに、水処理を行うに当たり触媒の再利用性の向上を図る目的で、鉄ポルフィリン触媒のシリカなど担体への担持を試みた。シリカの表面は負に荷電しているため、巨大な負の静電場を有する腐植物質は触媒表面からイオン排除され、反応阻害は大きく減少すると考えた。そこで、負電荷を有する強酸性陽イオン交換樹脂に陽イオン性ポルフィリンを担持させ、TBBPAの酸化分解に適用した結果、高い分解率と脱臭素量を観測するに至った。しかし、腐植物質共存下では反応速度が著しく低下し、阻害を軽減するには至らなかった。また、負電荷を有するシリカを化学修飾して鉄ポルフィリン触媒を担持させたが、陽イオン交換樹脂の時と同様、十分に腐植物質の阻害を軽減するには至らなかった。腐植物質と基質との競合による反応阻害を除去する手段として、これらの分子サイズの差に着目した。腐植物質は数十nm程度の巨大な分子なのでメソ細孔中には進入できない。そこで、メソポーラスシリカ細孔内に鉄ポルフィリン触媒を修飾し、腐植物質共存下でTrBP, TBBPA,ペンタブロモフェノールの酸化分解効率を評価した。その結果、腐植物質が50 mg L-1程度までであれば、臭素化フェノール類の酸化に対する阻害は抑制できることがわかった。さらに、合成したすべての触媒は、良い再利用性を示したため、担持により触媒の自己分解による不活性化は大きく改善されたと考えられる。鉄ポルフィリン触媒の自己分解の活性低下の抑制とブロモフェノール類の酸化に対する触媒活性の向上を目的として、鉄ポルフィリン触媒を層状粘土鉱物層間にインターカレーションさせた担持型触媒、鉄ポルフィリンおよび鉄フタロシアニン触媒をシリカ表面へ配位結合により担持した触媒を合成した。これら触媒の中で、鉄フタロシアニン触媒を担持したものが、処分場浸出水中の夾雑物である腐植物質が共存した条件で最も高い活性を示したが、ブロモフェノール類をCO2にまで無機化するには至らなかった。また、鉄ポルフィリンにシクロデキストリンを添加し、包接錯体を形成することにより触媒の自己分解を抑制し、腐植物質共存下でもブロモフェノール酸化に対する高い活性を示したが、これでもCO2まで無機化するには至らなかった。しかし、シリカをコーティングしたマグネタイト表面にイオン液体を修飾し、鉄ポルフィリン触媒を導入した担持型触媒は、高活性でブロモフェノール類を50パーセントではあるがCO2にまで無機化することができた。一方、腐植物質が共存すると副反応としてブロモフェノール類の酸化中間体が腐植物質へラジカルカップリングし、複合体を生成することを明らかにした。この複合体の毒性は親物質であるブロモフェノールより低いと考えられるが、エーテル結合などを介しているため、処分場の高温(50 - 60度)、アルカリ条件(pH 9程度)で加水分解などにより、ブロモフェノール類が再溶出する可能性がある。そこで、反応液からブロモフェノールー腐植物質複合体の分離を行い、その安定性を50度、pH 9の条件で評価した。その結果、複合体中のブロモフェノールの約20パーセントが疎水的に緩く結合しており、処分場のような弱アルカリ条件下では再溶出するリスクを含んでいることを明らかにした。鉄ポルフィリン触媒と鉄フタロシアニン触媒の活性の相違と反応メカニズムの違いを解明する目的で、これら触媒をイミダゾールとの配位結合を介してシリカ担体へ担持し、テトラブロモビスフェノールA(TBBPA)に対する触媒活性を評価した。その結果、鉄フタロシアニン担持触媒の方が高い活性を示した。その理由を解明するため、各触媒の酸化活性種を5,5-ジメチル-1-ピロリン-N-オキシドを用いたスピントラップ法により電子スピン共鳴分光法(ESR)で検出することを試みた。酸化活性種を形成する場合、酸素ドナーである一過硫酸イオンと中心金属である鉄が配位結合をして鉄(III)-過酸化物錯体(Fe(III)ーOーOーSO3)が生成する。鉄ポルフィリン触媒の場合には、OーO結合のホモリシスのためフェリルオキソポルフィリン陽イオンラジカル種と硫酸イオンが生成した。また、鉄フタロシアニン触媒の場合には、OーO結合のヘテロリシスのため硫酸ラジカルとフェリルオキソ種が生成した。フェリルオキソポルフィリン陽イオン

ラジカル及びフェリルオキソ種は酸化剤としてTBBPAに作用するが、鉄フタロシアニン触媒では、強力な酸化剤として作用する硫酸ラジカルの寄与により活性が向上したと考えられる。さらに、酸素ドナーとして一過硫酸カリウムよりクリーンな酸素分子および過酸化水素が適用可能な触媒反応系について、イミダゾール、ターピリジンなど窒素含有配位子から合成した非ヘム錯体についてブロモフェノール類の酸化を検討したが、20%程度の無機化と脱臭素化率60%以上と活性の向上は見られたものの、一過硫酸カリウム以外の酸素ドナーで高活性を得るには至らなかった。酸素分子を用いた場合、亜鉛ポルフィリン錯体の可視光照射により強力な酸化剤として作用する一重項酸素が生成し、これがブロモフェノール類の酸化分解に有用であることを見出した。本研究は、酸化分解を阻害する腐植酸共存下でも、ブロモフェノール類を選択的かつ効率的に分解できる担持型触媒の開発を目的とした。まず、腐植酸をサイズ排除効果で触媒活性サイトから除去するために、メソポーラス多孔体に鉄(III)ポルフィリンを担持した触媒を合成した。この触媒は、腐植酸が50 mg/L以上共存してもブロモフェノールを選択的に分解することができた。さらに、シリカをコーティングしたマグネタイト表面にイオン液体を修飾し鉄(III)ポルフィリン触媒を導入した担持型触媒では、ブロモフェノールを50%以上CO2まで無機化するに至った。イオン液体を導入した担持型触媒を合成することにより、目標としていたCO2への無機化を50パーセント程度であるが、達成することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。環境化学、触媒化学、分析化学鉄ポルフィリンのようなヘム系触媒だけではなく、非ヘム触媒についても検討を行い、ブロモフェノール類のCO2までの無機化を図る。鉄ポルフィリン触媒に比べ鉄フタロシアニン触媒の活性が高いので、鉄フタロシアニン触媒の担持型触媒についても検討を進める。当初計画していたように、シリカへ修飾した触媒、イオン交換樹脂へ静電的結合で導入した触媒、メソポーラスシリカ細孔内に導入した触媒を合成し、腐植物質による反応阻害を抑制することができた。臭素系難燃剤の酸化分解・無害化では、最終的にCO2まで無機化することが大きな目標である。今年度合成した触媒では、それはまだ十分に達成されていない。さらなる触媒活性の向上を目的として、鉄ポルフィリン修飾サイトへのイオン液体の活用や鉄フタロシアニン触媒、Non-heme触媒の活用について検討を行う予定である。
現代イギリスの信仰学校についての研究 - 公教育における私事性と公共性の観点から

信仰学校(faith school)に対する国の政策、設置に関する地方行政の対応、信仰学校の実態等を研究することにより次の3点を明らかにした。第一に、イギリス社会において信仰学校は教育の私事性を拡大する存在として認識されていること。第二に、しかしながら、信仰学校の設置が認められている背景には、教育効果やニーズや社会的一体性(social cohesion)などの複数要因を総合的に判断して公教育制度をよりよいものにしようとする教育行政機関の考えが反映されていること。第三に、今後の信仰学校の課題としては、各宗教団体の利害を超えた教育供給主体としての責任、すなわち教育の公共性への関与が積極的に求められていること。これらを通じて、イギリスにおける教育の公共性議論がどのように展開されているのかの一端を明らかにできた。本年度は、以下の2点についての調査研究を実施した。1.信仰学校の設置過程の調査・研究イングランドにおける信仰学校と教育の公共性の関係を研究する一つのアプローチとして、特定宗派の利益を代表する信仰学校が公費による維持を認められるプロセスを検討した。この研究の成果を日本教育行政学会第42回大会で発表した。2.信仰学校の実態調査信仰学校が公費で維持されることに対してはさまざまな議論がある。イングランドの教育関係者の信仰学校に対する見解ならびに信仰学校の実際の様子を知るために現地調査を実施した。具体的には以下の通りである。(1)リーズ市における調査リーズ大学教育学部上級講師ニール・バートンウッドへのインタビュー調査を行い、教育学における信仰学校研究の状況について解説を受けた。また、アビー・グランジ国教会中等学校への訪問ならびにキャロル・キッソン副校長へのインタビュー調査を行い、国教会学校の特徴について説明を受けた。(2)ロンドン、ワンズワース区における調査信仰学校に対する教育行政官の見解を知るために、ワンズワース区教育長ポール・ロビンソンへのインタビュー調査を行った。また、非宗教の中等学校と比較するために、チェスナット・グローブ中等学校への訪問ならびにマーガレット・ピーコック校長へのインタビュー調査を行った。(3)サリー州における調査カトリック学校であるセント・ジョン・バプティスト中等学校を訪問し、宗教教育の授業を視察した。また、ジェイミー・ヘイゼルデン宗教教育主任へのインタビュー調査を行い、カトリック学校が公費で維持されることの意義について話をうかがった。今後は、上記の調査結果を基に、信仰学校観ならびに信仰学校の教育活動の分析を進め、教育の公共性の観点から信仰学校の特質を明確にする。研究目的新自由主義的教育改革が進むイギリスの公教育制度において私事性と公共性の問題がどのように議論されているかを、信仰学校(二宗教系学校)に着目して明らかにすることが本研究の目的である。研究方法1.文献調査・研究:信仰学校に関する政策文書ならびに研究論文を収集し検討を行った。特に、特定宗派の利益を代表する信仰学校が公費による維持を認められるプロセス(=学校設置)に関わる問題を検討した。2.信仰学校の実態調査:信仰学校ではどのような教育を行っているのか、また信仰学校の教職員はどのような意識でその学校での教育に携わっているのかを知るために訪問調査を行った。リーズ市にある英国国教会中等学校、サリー州にあるカトリック中等学校、ロンドン・ワンズワース区にあるカトリック中等学校を訪問し、校長、教頭、宗教教育担当教員へのインタビューならびに宗教教育の授業見学を実施した。3.信仰学校への見解についての調査:信仰学校が公費で維持されることに対してはさまざまな議論がある。教育関係者の信仰学校に対する見解を知るために、大学教員、教育行政機関職員、非宗教系学校教員などへのインタビュー調査を実施した。研究成果この研究により次の3点を明らかにすることで、イギリスにおける教育の公共性議論の一端を明らかにできた。第二に、しかしながら、信仰学校の設置が認められている背景には、教育効果やニーズや社会的一体性などの複数要因を総合的に判断して公教育制度をよりよいものにしようとする教育行政機関の考えが反映されていること。
CaF_2/p形ダイヤモンドMIS構造に固有の安定化界面の検証と高温FET応用

ボロンをドープしたp形ダイヤモンド半導体が比較的安定に作製できるようになり、ダイヤモンド・エレクトロニクスの可能性を求める声が一挙に高まりつつある今日、本研究ではエレクトロニクス応用に不可欠なダイヤモンド表面・界面の検討を進めた。明らかになった諸事項を以下に列挙することとする。(1)CaF2をゲート絶縁膜に使用することでかなり良好な界面特性を得ることが可能になった。(2)上記の成果に関して、その物理作用に立ち入った研究を行った。その結果、アルカリ金属であるCaがダイヤモンド表面に吸着していた酸素をゲッター(還元)し、ついでフッ素イオンがカーボン原子に直接結合する、というモデルが得られた。吸着酸素が表面準位を形成していた訳で、それを除去すると同時にフッ素原子で終端させたことが成果につながった、とみている。(3)上記の結果に基づき、ダイヤモンドMISFETの実現を図った。この研究期間にダイヤモンド半導体の薄膜成長に大きな進展があったので、全体的に研究の進捗がよかったと思われる。界面の制御に関して、まず表面準位あるいは界面準位の原因になる活性酸素の吸着問題から研究を開始した。この試みは研究の進展において大変効果的な結果を生むことになった。酸素吸着がダイヤモンドの価電子帯端から1.7eVの個所に大きな準位をつくることが判明した。これが原因でMIS構造の動作が損なわれていた訳である。筆者等は活性フッ素を表面に照射することで、吸着酸素を取り除き、替わりにフッ素を吸着させる方法を提案して、その効果を実験的に確認した。フッ素で置換した表面は予想以上に安定であり、界面準位の軽減を実現するとともにFETの動作を可能にした。このような試みは初めてのものであって、この分野の研究進展に大きな貢献をしたと言える。
モデル動物を用いたHTLV-Iの病原性の解析

HTLV-1の病原性の解析を目的として以下の3種類の疾患モデルラットを作製、解析した。1.HAMラット:HTLV-1感染WKAH系ラット脊髄抹消神経症では脱髄性変化に先行して、感染後9か月頃より局所に漸増するオリゴデンドロサイトのapoptosisが証明された。HTLV-1プロウイルスは全身緒臓器で証明されたが、pX発現は病変脊髄および抹消神経に比較的特異的であった。また、病変局所にTNF-〆の産生を確認した。このpXおよびTNF-〆の発現はともに感染後7か月頃より観察された。したがって、HTLV-1感染による直接的あるいはTNF-〆などを介した間接的な髄鞘形成細胞のapoptosisがこのHAMラットの主病因であると考えられた。2.pXラット:生後5か月頃から顆粒球浸潤を伴う未分化乳癌を高率に発生するマウスH-2プロモーターpX発現トタンスジェニックラットを樹立した。このpX乳癌ではpXの高発現のほかMIP2、Groの高発現を確認した。しかし、検索し得た乳癌関連遺伝子の発現や差異は確認されず、pX乳癌の発生には未知の発癌機構が関与している可能性が考えられた。さらに、pX乳癌細胞株を樹立、無血清下培養でapoptosisを誘導した。3.env-pXラット:LTRをプロモーターとしたenv-pXトランスジェニックラットを樹立、生後5週齢頃より慢性関節リウマチ様関節炎、多発性結節性動脈炎様壊死性血管炎、多発性筋炎、心筋炎、シェ-グレン症候群類似の唾液線炎や涙腺炎など自己免疫疾患類似の病変を発症した。さらに、CD4CD8陽性細胞の減少を伴う胸腺萎縮も観察した。免疫学的にはリウマチ因子、抗dsDNA抗体および抗カルジオリピン抗体などの自己抗体のの存在や抹消リンパ球の自立性増殖、スーパー抗原に対する反応性の亢進を観察した。したがって、HTLV-1 env-pX遺伝子はその宿主に対して種々の免疫性疾患や自己免疫現象などの免疫異常を誘導する可能性が示唆された。1.HAMラットWKAH系ラットにHTLV-I感染高ウイルス産生細胞株MT2を投与すると約12ヵ月頃より胸髄主体の脱髄性変化が観察される。これに先行して6-9ヵ月頃より局所に漸増するapoptosis細胞をTUNEL法にて確認した。さらに電顕的にオリゴデンドロサイトのapoptosisが証明された。一方、マクロファージ浸潤やアストロサイトの活性化は15ヵ月頃から増加していた。分子生物学的には大脳、小脳をはじめ全身諸臓器でHTLV-IプロウイルスDNAの存在を証明できたが、pXmRNA発現は病変脊髄および末梢神経のみでしか確認されなかった。また、apoptosis関連因子としてiNOSの発現やTNF-αの産生を見たがIL-2の発現は必ずしも確認されず、組織学的にリンパ球をほとんど見ないことを含め細胞性免疫の関与の可能性は否定的であった。(1)pX乳癌発生トランスジェニックラットpX乳癌の発生はほとんど雌のみであったが妊娠、出産に伴うホルモンの影響は皆無であった。

クロン化したpX乳癌細胞株ではpX遺伝子の高発現のみならず原発腫瘍同様にMIP2、Groの高発現を確認した。検索し得た乳癌関連遺伝子の発現や変異は確認されなかった。このpX乳癌細胞株をヌードマウスに移植すると高度な髄外造血をともなう全身性顆粒球症を誘導した。LTRをプロモーターとしたenv-pXトランスジェニックラットを樹立した。導入したenvおよびpX遺伝子は種々の臓器で発現していた。これらのラットとくに雄では全体に発育が不良で運動性が減退しているほか明らかな両後肢足関節の腫脹を見るものもあった。病理形態学的には胸腺の萎縮、関節炎、心筋炎、筋炎、血管炎、唾液腺炎など全身性自己免疫疾患類似の変化を観察した。HTLV-Iの病原性の解析を目的として以下の3種類の疾患モデルラットを作製、解析した。1.HAMラット:HTLV-I感染WKAH系ラット脊髄末梢神経症では脱髄性変化に先行して、感染後9ヵ月頃より局所に漸増するオリゴデンドロサイトのapoptosisが証明された。HTLV-Iプロウイルスは全身諸臓器で証明されたが、pX発現は病変脊髄および末梢神経に比較的特異的であった。また、病変局所にTNF-αの産生を確認した。このpXおよびTNF-αの発現はともに感染後7ヵ月頃より観察された。したがって、HTLV-I感染による直接的あるいはTNF-αなどを介した間接的な髄鞘形成細胞のapoptosisがこのHAMラットの主病因であると考えられた。2.pXラット:生後5ヵ月頃から顆粒球浸潤を伴う未分化乳癌を高率に発生するマウスH-2プロモーターpX発現トランジェニックラットを樹立した。このpX乳癌ではpXの高発現のほかMIP2、Groの高発現を確認した。しかし、検索し得た乳癌関連遺伝子の発現や変異は確認されず、pX乳癌の発生には未知の発癌機構が関与している可能性が考えられた。さらに、pX乳癌細胞株を樹立、無血清下培養でapoptosisを誘導した。3.env-pXラット:LTRをプロモーターとしたenv-pXトランスジェニックラットを樹立、生後5週齡頃より慢性関節リウマチ様関節炎、多発性結節性動脈炎様壊死性血管炎、多発性筋炎、心筋炎、シェ-グレン症候群類似の唾液腺炎や涙腺炎など自己免疫疾患類似の病変を発症した。さらに、CD4CD8陽性細胞の減少を伴う胸腺萎縮も観察した。免疫学的にはリウマチ因子、抗dsDNA抗体および抗カルジオリピン抗体などの自己抗体の存在や末梢リンパ球の自律性増殖、スーパー抗原に対する反応性の亢進を観察した。したがって、HTLV-I env-pX遺伝子はその宿主に対して種々の免疫性疾患や自己免疫現象などの免疫異常を誘導する可能性が示唆された。
嗅覚一次中枢嗅球における情報処理の構造的基盤解明

これまでの解析で無軸索ニューロンであることを明らかにした外網状層カルシウム結合蛋白parvalbu min (PV)含有介在ニューロンの突起が化学的構成の面から、従来の樹状突起と同様であるのか軸索的な性質も有しているのかについてニューロフィラメント・MAPIIについて検討を加えた。残念ながらこの両者ともこの問題に解答を与えるだけの明確な分布を示さなかった。一方、別のカルシウム結合蛋白calbindinD28k陽性ニューロンについて形態学的詳細の解析を進めた。Calbindin陽性ニューロンは極めて多様であり、各層に分布していた。糸球体層の細胞は小型でperiglomerular cellsと考えられた。一方、これまでほとんど報告されていなかった外網状層にかなり多数の小型のCalbindin陽性ニューロンが存在した。これらは以前報告したPV含有介在ニューロンに類似しているものもあったが、多重蛍光免疫染色では明らかに異なる群であることが示された。また、PV含有介在ニューロン同様、明らかな軸索を有してないものもあったが、PV含有介在ニューロンと異なり、Naチャネル、ankyrinG, βIV-spectrin陽性のいわゆるhot spotsは突起上に観察できなかった。一方、多数の大型のニューロンが主に、内網状層、顆粒細胞層に見られたが、これらは明確に区別できる樹状突起と軸索突起を有しており、軸索突起初節部にはNaチャネル、ankyrinG, βIV-spectrinが局在していることが確認できた。マウス嗅球の外網状層カルシウム結合蛋白parvalbumin(PV)含有介在ニューロンの樹状突起のスパイク発生部位特異的機能分子の局在の検討を行った。軸索初節部AIS及びランビエ絞輪はスパイク発生部位と考えられ、NaチャネルやankydnG, βIV-spectrin等の細胞骨格・裏打ち蛋白が集積し、その様な分子集合の中心となっているのがankyrinGであると考えられている。蛍光免疫多重染色-共焦点レーザー顕微鏡解析により、無軸策ニューロンである外網状層PV陽性ニューロンの樹状突起にankyrinGがパッチ状に集積し、まさにその部位にNaチャネルやβIV-spectrinが局在していた。また、電子顕微鏡によりこのEPLのPV陽性ニューロンの樹状突起のパッチ状の特殊な部位はAIS及びランビエ絞輪に特異的とされている形質膜の裏打ち構造membrane undercoatingを有していることが明らかとなった。従って、この樹状突起の特殊な部位は分子構成的にも微細構造的にもAIS及びランビエ絞輪に類似しており、スパイク発生部位"hot spots"である可能性が示唆された。マウス嗅球の外網状層の各PV陽性ニューロンでは2-7のhot spotsが見られ、そのサイズは3-28μm、近位端が細胞体から7-50μmの距離に局在していた。同様のhot spotsは少数ではあるがgranule cellsやNOS陽性periglomerular cellsにも見られ、必ずしも、外網状層のPV陽性ニューロン特異的ではなかった。また、ラット嗅球でも同様に、外網状層のPV陽性ニューロンの樹状突起に"hot spots"が確認できた。AISやランビエ絞輪に特異的であると報告されているβIV-spectrin、Naチャネルのみならずの集積を示す特殊な部位が樹状突起にパッチ状に存在していることを発見した。
冠循環調節機構の破錠を来す微小冠動脈病変の治療/予防法の確立

1.実験動物モデルの作成NO合成阻害薬(N ωnitro-arginine methyl ester、L-NAME)を実験動物(ラット、ブタ)に長期間投与すると、冠血管の構築変化(中膜肥厚、血管周囲線維化)が病理組織学的に観察された。2.実験モデルにおける微小冠血管収縮反応の異常上記ブタモデルではセロトニン冠動脈内投与時に冠血流量の高度の減少が誘発された。太い冠動脈の収縮反応は亢進していなかったので、セロトニンによる血流低下の亢進は微小冠血管の過剰収縮反応によると結論した。さらに、セロトニン受容体拮抗薬を用いた検討から、セロトニン5-HT1受容体の異常によって過剰収縮が起こることが明らかとなった。細胞内情報伝達機構としてはカルシウムチャネルやプロテインキナーゼCが関与していると考えられる。3.実験モデルにおける心筋虚血の誘発ブタモデルにおいて、血管拡張薬パパベリンを冠動脈内投与することによって心筋虚血(心筋乳酸産生)が誘発できた。局所心筋血流量をマイクロスフェア法を用いて解析すると血流が低下している部位が20-30%存在することが判った(平成8年、3月、日本循環器学会で発表)。1.実験モデルの作成.1)ラットモデル;WKYラットにNO合成阻害薬(L-NAME)を慢性投与(100mg/day、8週間)すると血圧上昇(高血圧)に伴って微小血管の中膜肥厚、血管周囲線維化、心筋肥大が生じる。この病変は、hydralazineで血圧上昇を抑制しても観察された。これらの成績は、NO合成阻害によって起こる心血管病変の成立に血圧上昇以外の神経・体液性因子が関与することを示唆する(Hypertension 1995)。2)ブタモデル;YorkshireブタにNO合成阻害薬(L-NAME)を慢性投与(30mg/kg・day、2-4週間)するとラットと同様に血圧上昇(高血圧)と微小血管病変が生じた。このモデルにおいてセロトニンに対する血管反応を検討した。セロトニン冠動脈内投与による冠血流低下の程度はL-NAME投与群において対照群と比較して有意に大きかった。このことはセロトニンに対し微小冠血管の過剰収縮が起こっていることを示す(Circulation 1995)。2.微小血管病変の成因の検討このモデルの微小血管病変がレニン-アンギオテンシン系の活性化によって生じる可能性を示唆する成績を得ている(1995年、米国AHA学会で発表した)。今後、NO合成阻害によるレニン-アンギオテンシン系の活性化の機序を検討する予定である。二つのモデルにおいて、増殖促進因子(PDGF,FGF,TGFβなど)の発現が亢進していることを遺伝子レベルで確認している(未発表)。今後、増殖因子活性化の機序を検討することによって微小血管病変の成立機構が明らかになると推測される。3.心筋虚血の誘発頻拍ペーシングやβ受容体刺激では明らかな心筋虚血は生じなかった。パパベリンの冠動脈内投与によって心筋虚血(心筋乳酸産生と心電図ST上昇)が誘発できた。パパベリン投与によって冠血流は増加するので心筋虚血の原因は盗血(steal)現象によることが示唆された(未発表、平成8年3月日本循環器学会で発表予定)。今後、この心筋虚血の発生機序を明らかにしていく予定である。

3.実験モデルにおける心筋虚血の誘発ブタモデルにおいて、血管拡張薬パパベリンを冠動脈内投与することによって心筋虚血(心筋乳酸産生)が誘発できた。局所心筋血流量をマイクロスフェア法を用いて解析すると血流が低下している部位が20-30%存在することが判った(平成8年、3月、日本循環器学会で発表)。