hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経・筋難病患者等のコミュニケーション様態におけるストレス評価

前年度に引き続き、重度障害者および重度重複障害児のストレス状態を、アミラーゼモニター(ニプロ社製)によって推定した。測定は原則として10分おきに実施した。開始後約3時間でのストレス状態をモニターし、時系列でのストレス状態と生活イベントとの相関を観察した。日常生活のコミュニケーション状態が比較的良好な重度障害者においては、安静時に比べてパソコン等の機器を操作した直後にはストレス状態が悪化する傾向がみられた。安定して使用できるようになるとストレス状態も安定した。排尿等でパソコン操作が中断されるとストレス状態が顕著に悪化する傾向も見られた。個人差も見られたが、コミュニケーションが継続でる状態でストレスが低下する傾向はどの例でも明らかであった。一方で、重度重複障害児の場合は、マッサージ等による接触刺激によってストレス状態が変動する傾向が強かった。音および視覚刺激のみではストレス状態の変化は少ない。ただし、個人差がきわめて大きく、今後より多くの実験協力者を募って実施していく必要がある。また、重度重複障害児の実験では、支援学校の協力を得て、訪問教育時のストレス状態を計測した。上記同様に接触刺激の伴う授業内容で、強いストレス状態の変化が確認できた。特に、振動スピーカーによる刺激ではストレスが大きく低下する様子がみられ、教諭の授業内容を検討する指針となったようである。重度重複障害児の授業は、教諭も手探り状態であり、心拍や血中酸素濃度以外にも、ストレス状態の指標が客観的に測定できるのは、授業の改善に大きな手がかりになったようである。代表者の病気休暇に伴い約1年程度の遅れが発生している。また、実験協力者が集まらず、データが不足している。実験協力者を積極的に集めて、ストレス推定の実験を推進する。主にALSおよびSMA患者の生活等の現況調査を行い、対してストレスの主要因について調べた。方法は訪問による聞き取りによるものである。対象者は29名である。その結果、個人差はあるものの、主なストレス要因はコミュニケーション手段の制限にあることが確認できた。ALSについては高齢での発病が多いため、認知症の症状がみられた例が散見された。この場合、コミュニケーション様態の捉え方を再考する必要がある。なお、重度の場合は実験協力者の対象からは外す。SMAについては小児の例がほとんどであるので、一概には大人の考えるコミュニケーションとは異なるものであるが、「意思の表出」という情報伝達の側面では同様である。一方で、男性においては性的満足感の不足によるストレスがあることがわかった。これは、当初の想定には無かったものなので今後の適切な研究実施内容の変更が必要と考えられる。ストレス評価の定量化においては、だ液中のアミラーゼを計測する方法を取っているが、実際の生活環境でそれを行うのは困難がともなった。少なくとも一定周期で取り続けるのは、その間に医療的ケアがあれば不可能となる。頻度については、アミラーゼによるストレス状態の変化は比較的急性のものであるため、より最適な間隔を決定すべきであることがわかった。現在はおおむね5-10分程度で実施している。今後は、これらの計測手法を確定しつつ、実験協力者の選定を進めていきたい。ストレスの原因はおおむね事前の予測どおりであり、実験協力者は当初予定していた20名程度を揃えることができた。一方で、男性においてはそれ以外の要素が大きいこともわかった。しかしながら、その欲求を制御することは本研究の範囲を超えるので対策をとることは極めて難しい。重度障害者のストレスを評価するにあたり、コンシューマー向けのストレスマーカーを用いた。被験者のだ液を非侵襲的に採取して、その場でだ液中のアミラーゼを計測することでストレス状態を推定するものである。対象者は、成人のALS患者3名と小児の7名のSMA1型患者である。コミュニケーション機器使用時とその他の状況下で、10分おきに測定を行いストレスマーカーによるストレス状態を推定した。仮説では、コミュニケーション機器使用時においてはストレスが低下すると考えていたが、実際は一時的にストレス状態が急上昇するケースがよく見られた。機器操作に失敗するなどが影響しているからと思われる。一方、本人の意に反してコミュニケーションが円滑に行えないシーンでは、顕著にストレス状態が悪化した。当然の結果であるが、ある程度定量化できたことは意味があると考える。また、コミュニケーション機器が十分に使えない患者は、総じてストレス状態が高いケースも測定できた。よりサンプル数を増やして、コミュニケーヨン機器の使用者・不使用者でのストレス状態を比較したい。さらには、コミュニケーション機器の使用状態を調査して、使用機器・使用時間などの情報を収集した。サンプル数は10であり、今後はその量を増やしていきたい。研究代表者が病気休暇となったため十分な量のストレス測定データを集めることができていない。それに伴い、有効なデータ解析が行えていない。

個人差も見られたが、コミュニケーションが継続でる状態でストレスが低下する傾向はどの例でも明らかであった。一方で、重度重複障害児の場合は、マッサージ等による接触刺激によってストレス状態が変動する傾向が強かった。音および視覚刺激のみではストレス状態の変化は少ない。ただし、個人差がきわめて大きく、今後より多くの実験協力者を募って実施していく必要がある。また、重度重複障害児の実験では、支援学校の協力を得て、訪問教育時のストレス状態を計測した。上記同様に接触刺激の伴う授業内容で、強いストレス状態の変化が確認できた。特に、振動スピーカーによる刺激ではストレスが大きく低下する様子がみられ、教諭の授業内容を検討する指針となったようである。重度重複障害児の授業は、教諭も手探り状態であり、心拍や血中酸素濃度以外にも、ストレス状態の指標が客観的に測定できるのは、授業の改善に大きな手がかりになったようである。代表者の病気休暇に伴い約1年程度の遅れが発生している。また、実験協力者が集まらず、データが不足している。全体の実験協力者のうち、比較的若い層で上記の問題が起きやすいと考えられるため、年齢等の属性をより考慮したストレス評価を行っていく必要がある。実験協力者のうち、ALS患者について60歳以上と比較的年齢が高い傾向があるため、認知的な症状を呈している場合がある。本研究の期間でその症状が進行する可能性があるので、症状が謙虚である場合は対象から外すなどの対応が必要である。本研究については多くの患者当事者や家族からも注目されている。より多くの協力者を得るためにもWebサイト等も利用して研究の周知をはかっていきたい研究協力者を募って、データ収集を加速していきたい。実験協力者を積極的に集めて、ストレス推定の実験を推進する。ストレスの要因がコミュニケーション様態以外でも無視できないものがあった。そのため、追加の調査が必要になったた。当初計画であればアミラーゼによるストレスマーカー試験を実施する予定であったが、主要因の調査を先行したためにマーカー試験は延期した。予算案では、マーカー試験に必要な機器および試薬を購入する予定であったが、それらを繰り越したために予算が余ることとなった。研究代表者の病気休暇のため。病気休暇により遅延しているため。2017年8月までには予定していた機器および試薬を購入したい。
飲酒運転抑止における看護師の寄与に関する研究

本研究では、飲酒運転の経験をもつアルコール依存症者とその家族を対象にインタビュー調査を行い、飲酒運転の状況とその経験の意味づけを明らかにした。さらに、アメリカ合衆国で飲酒運転違反者を対象として行なわれている再発予防教育の実際とはいかなるものか、フィールド調査を行った。これらの調査、分析により、飲酒運転抑止に向けて、看護師に実施可能な働きかけのタイミングと方向性が示唆された。本年度は、交付申請書に記載した目的1)に沿い、主として飲酒運転の経験をもつアルコール依存症者およびその家族を対象としたインタビュー調査を準備し、実施した。1インタビュー調査:アルコール依存症からの回復を目指すセルフヘルプ・グループである断酒会の会員およびその家族を対象とし、非常に個人的な内容を聞き取るため、準備段階では、本研究の倫理的問題について検討し、本学保健学倫理委員会の審査を受け、平成19年11月に承認を得た。また、同月、協力を得る(社)大阪府断酒会の会長に研究計画書を渡し、研究の趣旨を説明し承認を得た。平成19年12月より調査を開始し、平成20年3月10日現在、アルコール依存症当事者6名、家族2名の計8名へのインタビューを実施した。今後、逐語録の分析を進めると同時に、インタビュー調査を継続していく予定である。また、アルコール依存症者の語りから、我が国の飲酒規範についてまとめ、発表した。2飲酒運転抑止策の現状についての情報収集:1と並行して、現在我が国で提唱・実践されている飲酒運転抑止策を把握するため、関西アルコール関連問題学会等での情報収集や、MADD Japan(飲酒運転事故被害者遺族による市民活動団体)関係者への聞き取りによる情報収集をおこなった。とれを布石として目的2)の調査および分析を次年度より行なう予定である。3本年度の研究の意義:これまでのインタビュー調査から、常習飲酒運転にもいくつかのパターンがあること、飲酒運転をより安易なものにする環境因について明らかになりつつある。また、家族は解決策の知識不足から長期にわたり悩んでいた。これらの現状は、飲酒運転対策の検討に非常に重要な情報となるが、これらの要因をより明確にするため、次年度さらにインタビュー調査と分析を進めていく必要がある。2年目にあたる本年度は、前年度からの調査を引き続き行うとともに、アメリカでのフィールド調査を行った。1.インタビュー調査:2007年12月から2008年8月まで、大阪府下にて対象者の勧誘を行い、アルコール依存症者本人8名、依存症者の配偶者5名の協力者を得た。この13名に対して飲酒運転に関するインタビューを個別に実施した。分析により、(1)依存症が深まる段階で異なった様態での飲酒運転が行われていたこと、(2)配偶者は家族の酒に悩んでいても、依存症が深刻化するまで飲酒運転自体には目が向きにくいこと等が明らかとなった。2.アメリカ・テキサス州の飲酒運転対策の調査:2008年9月にテキサス州を訪問し、DUI裁判、保護観察局、被害経験者によるプログラム等を見学、また、担当者への聞き取りを行い、常習飲酒運転抑止策とそれを支える制度、土壌を理解した。3.本年度の研究の意義:本年度の研究の最たる意義は、同じ「飲酒運転」でも依存症の進行段階により本人・家族・周囲の問題の認識は大きく異なるため、飲酒運転違反者に対しては、飲酒運転状況(違反・事故の度合い等)そのものよりも飲酒状況から問題を判断し、それに合わせた介入の必要性がより明確になったことである。さらに、アメリカでの調査から、その介入タイミングや方法を具体化するための示唆を得ることができた。ただし、インタビューデータは分析の途上であり、今後、新たな知見が出次第、学会等で成果報告をしていく予定である.
加齢による概日リズム機能低下の神経機構の解明

ヒトでは加齢に伴う睡眠の質と量の低下、睡眠障害が出現し年齢を重ねるごとに症状が顕著になってくる。これは体内時計中枢である脳・視床下部・SCNの機能低下が一因である。しかしながら、どのようにSCNが老化するのかわかっていない。そこで本研究では実験動物であるマウスを用い、SCNにおいて加齢によって増減するいくつかの分子を見いだした。発見された原因候補分子の解析が進めば、この分子をターゲットとした薬剤の開発につながり、高齢者の生活の質の改善が期待される。ヒトでは、老年期になると中途覚醒や早朝覚醒など、睡眠の質の低下を感じるようになり、昼間の活動量の低下、夜間頻尿などの生物時計が駆動する生体機能の低下が認められる。申請者らは、これまでにこれら加齢による概日リズム機構の低下は、哺乳類の生物時計中枢である視床下部・視交叉上核(SCN)の出力系の低下が起因することを突き止めた。しかしながら、その詳しいメカニズムはわかっていない。本研究では、概日リズムの加齢による神経システムの変化に焦点を当て、加齢によるSCN機能低下の原因を分子レベルから解明することを目的として研究を開始した。まず、SCN間の細胞ネットワークに重要な働きをする神経ペプチドであるVasoactive intestinal peptide (VIP)が加齢SCNで低下しているか否かを検討したところ、タンパク質レベルでの大きな変動は認められなかった。次に、若齢マウスと老齢マウスのSCNからそれぞれ抽出したRNAサンプルをDNAマイクロアレイにて解析したところ、約3万種類の遺伝子の中で、2倍以上の発現量の差が認められた遺伝子は1041種類あり、その中でSCNにおいて発現量が高いものから順に10種類の既知遺伝子を選び、再度リアルタイムPCR法にて発現量の差を確認した。10種類中3種類の遺伝子は、老齢SCNで有意な発現量の増加が認められ、4種類の遺伝子は減少が確認された。また、3種類の遺伝子発現には、若齢SCNで概日リズムが認められ、老齢SCNではそのリズムが消失していた。これらの分子は加齢によるSCN出力系低下の一因を担っていることが考えられる。本研究により、加齢による概日リズム機能低下の神経機構の一因を担う候補分子が見いだされ、今後、個別の解析を進めることにより原因分子を特定する。最近、申請者らは、これら加齢による概日リズム機構の低下は、哺乳類の生物時計中枢である視床下部・視交叉上核(SCN)の出力系の低下が起因することを突き止めた。次に、若齢マウスと老齢マウスのSCNからそれぞれ抽出したRNAサンプルをDNAマイクロアレイにて解析したところ、既知の遺伝子の中で、発現量が十分に検出された32遺伝子が老齢SCNでその発現量が半減していた。個別の遺伝子の解析は次年度以降の計画に含まれているので計画を実行する予定である。また、既知のタンパク質であるタンパク質XがSCNのグリア細胞に強く発現し、そのタンパク質の変動に概日リズムがあることが観察された。次年度は、このタンパク質が加齢と関係するかを中心に検討を行う。所属する機関の移転があったため、当初の計画よりも若干遅れている。年始から年度末にかけて、移転に作業に追われ、ほとんど計画を遂行することができなかった。移転計画は当初から知り得たことであるが、移転に対する研究者の負担が予想以上に大きかった。そのような状況下でも、我々は、DNAマイクロアレイによって、既知の遺伝子の中で、発現量が十分に検出された32遺伝子が老齢SCNでその発現量が半減していた。また、既知のタンパク質であるタンパク質XがSCNのグリア細胞を中心に多く発現している事を突き止め、概日時計機構に関係する分子であると推測している。当初の計画と比べ、遅れた部分もあるが、新しい分子の発見はこれまでの大きな成果である。マイクロアレイ解析で得られた情報により、それぞれの遺伝子についてリアルタイムPCRを用い遺伝子発現量が加齢によって変化しているかを確認する。確認された遺伝子について、SCNでの機能を中心に掘り下げた検討に入る予定である。また、タンパク質Xについて、加齢によって増減するかどうか、そのタンパク質の欠損が概日リズムにどのような影響を与えるかを検討する。当該年度に実施できなかった実験の消耗品費、次年度の研究計画に記載されている実験の消耗品費および研究成果発表に関わる経費として使用する。
生物照射用軟X線斜入射分光器の開発研究

本研究は軟X線領域に於ける生物作用スペクトルを調べるために必要な照射用軟X線斜入射分光器を開発し,生物照射実験に供することである.1.分光器の設計製作.(1)光学素子の選定:光学素子の中で最も重要な回折格子は1200/mm,ブレーズ角度1ないし2度とした.素子のコーティングは金または白金とした.(2)分光器の設計:波長駆動系としてタンジェントバー駆動方式を採用した.回折格子の回転角度精度は1秒,回転範囲を14度と決定した.(3)真空容器の設計:これまで検討した光学系及び波長駆動系を収納する容器を,焼きだし可能で,かつなるべく小さくなるように設計製作した.2.動作テスト(1)真空テスト.全体で三つの部分に分かれた光学系収納容器の真空度は10^<-8>Torr以下に下がることを確認した.シンクロトロン放射を導入したときに見られる脱ガスに対処するために,当初予定していたイオンポンプのほかにチタンサブリメーションポンプを増設した.前後の真空システムと接続するためのゲートバルブ等を組み込んで真空の立ち上げを完了した.(2)光学系の調整.二枚の前置鏡,回折格子,集光鏡を組み込んだ後,レーザー光線により光学系の調製を行い,設計通りに製作されていることを確認した.回折格子の回転駆動装置も,動作範囲,精度ともに満足すべきものであった.また,波長駆動システムにはパーソナルコンピューターを導入した.この結果,前置鏡切り替等が容易に行えるようになった.62年度2月現在,ビームラインの都合などにより,シンクロトロン放射を分光器内に導入するまでに至っていないが,なるべく早い時期にビームラインに据え付けて,波長校正の後,生物照射テストを実施したい.本研究は軟X線領域に於ける生物作用スペクトルを調べるために必要な照射用軟X線斜入射分光器を開発し,生物照射実験に供することである.1.分光器の設計製作.(1)光学素子の選定:光学素子の中で最も重要な回折格子は1200/mm,ブレーズ角度1ないし2度とした.素子のコーティングは金または白金とした.(2)分光器の設計:波長駆動系としてタンジェントバー駆動方式を採用した.回折格子の回転角度精度は1秒,回転範囲を14度と決定した.(3)真空容器の設計:これまで検討した光学系及び波長駆動系を収納する容器を,焼きだし可能で,かつなるべく小さくなるように設計製作した.2.動作テスト(1)真空テスト.全体で三つの部分に分かれた光学系収納容器の真空度は10^<-8>Torr以下に下がることを確認した.シンクロトロン放射を導入したときに見られる脱ガスに対処するために,当初予定していたイオンポンプのほかにチタンサブリメーションポンプを増設した.前後の真空システムと接続するためのゲートバルブ等を組み込んで真空の立ち上げを完了した.(2)光学系の調整.二枚の前置鏡,回折格子,集光鏡を組み込んだ後,レーザー光線により光学系の調製を行い,設計通りに製作されていることを確認した.回折格子の回転駆動装置も,動作範囲,精度ともに満足すべきものであった.また,波長駆動システムにはパーソナルコンピューターを導入した.この結果,前置鏡切り替等が容易に行えるようになった.62年度2月現在,ビームラインの都合などにより,シンクロトロン放射を分光器内に導入するまでに至っていないが,なるべく早い時期にビームラインに据え付けて,波長校正の後,生物照射テストを実施したい.1.分光光学系の設計。(1)生物照射に適した分光方式の検討:目的とする波長領域の分光素子として様々な方式を検討した結果、広い波長範囲を、高調波の混在を少なくして取り出せるという観点から、当初の予定通り平面回折格子といくつかの平面前置鏡を組み合わせたものが最適であると結論された。(2)設置可能なビームラインの検討:目的とする波長領域のシンクロトロン放射を供給できるビームラインな中から、高エ研放射光のBL-12Cを最も適したビームラインと判定し、そこに適した分光光学系をデザインした。(3)光学素子の選定:光学素子の中で最も重要な回折格子は1200/mm,ブレーズ角度1ないし2度とした。素子のコーティングは金又は白金とした。(4)得られる単色光ビームの推定:簡単なレイトレイスの結果、試料位置でのビームの横幅は約15mmとなった。縦幅は出射スリットからの距離によって変えられるので広い生物試料の照射にも対応出来ると考えられた。又高調波をかなり抑えられることも判った。2.分光器の設計製作。(1)分光器の設計:波長駆動系としてタンジェントバー駆動法式を採用した。回折格子の回転角度精度は1秒、回転範囲を14度と決定した。(2)真空容器の設計:これまで検討した光学系及び波長駆動系のなるべくコンパクトな容器を検討し、第二前置鏡、回折格子、後置鏡は、金属Oリングを用いた容器に収容することとした。以上のような検討によって設計製作された分光器が3月半ばに完成した。62年度は、動作テスト、真空テスト、分光テストを行った後、生物実験を試みる。
新規なエマルションゲル化法による機能性ソフトマテリアルの創製

高分子ゲルの新規な構造制御技術であるエマルションゲル化法を開発した。モノマーを含む水相に不活性な微小油滴を分散させたエマルションの水相を重合反応でゲル化させる方法で、微小油滴を内包するエマルションゲルおよび油滴を洗浄除去した数十μmの球状の孔を有する多孔質ゲルを開発した。これらの新規な形態のゲルは、油滴または孔を分離・反応・貯蔵の場に用いる新規な機能性材料の開発が期待でき、本研究では薬物徐放材料を開発した。本研究は、温度、電場、光などの外部環境の微小な変化に応答して、膨潤度や親・疎水性などの物理化学的特性が劇的に変化する刺激応答性ゲルの新規な構造制御技術の開発とそれによる新規な機能性ソフトマテリアルの創製を目的とする。平成19年度は、約33°Cを境に低温で膨潤し高温で収縮する感温性N-イソプロピルアクリルアミドゲルを例に、新規な感温性多孔質ゲルを創製した。具体的には、モノマーを含む水相に不活性な微小油滴を分散させたO/Wエマルションの水相をゲル化させる方法(エマルションゲル化法)を確立し、最終的に、油相を洗浄除去して多孔質ゲルが得られる。ある代表的な条件で作製したゲルは、直径が140μmの分散した球状の孔を有することがSEM像で観察された。また、エマルションの油滴が孔のテンプレートとなっていることを明らかとした。ゲルの作製条件により孔径とその分布を制御でき得るが、最も重要な因子は、界面活性剤量である。膨潤特性の評価を行い、多孔質ゲルでは、ゲル相が均質網目構造であること、孔の体積分率が仕込みの油相体積に相当していることが窺われた。多孔質ゲルの膨潤・収縮速度は、均質ゲルのそれと比較して格段に速い(10°Cと50°Cの温度ジャンプを与えた時、ある大きさのゲルで、前者は数分、後者は1日)。これは、ゲル相が局所的に微小体積であることに起因している。本研究で開発した新規な形態の多孔質ゲルおよび微小油滴を内包したエマルションゲルは、刺激応答性ゲルの分離・反応・貯蔵場への応用展開を加速するといえ学術的意義は大きい。平成20年度は、孔径(油滴径)を高度に制御できるエマルションゲル化法の進化と、多孔質ゲルおよびエマルションゲルの薬物徐放材料や重金属の分離材等の応用展開について検討する。本研究は、温度、電場、光などの外部環境の微小な変化に応答して、膨潤度や親・疎水性などの物理化学的特性が劇的に変化する刺激応答性ゲルの新規な構造制御技術の開発と、その技術を駆使した新規な機能性ソフトマテリアルの創製を目的とする。平成19年度には、約33°Cを境に低温で膨潤し高温で収縮する感温性N-イソプロピルアクリルアミドゲルを例に、モノマーを含む水相に不活性な微小油滴を分散させたO/Wエマルションの水相をゲル化させるエマルションゲル化法を確立し、新規なエマルションゲル(油滴を内包)および多孔質ゲル(油滴を洗浄除去)を創製した。この種のゲルはこれまでに類を見ない独特な構造であり、刺激応答性ゲルの分離・反応・貯蔵の場への応用展開を加速するといえる。この種のゲルを応用する際には、孔または油滴の大きさおよび体積分率の制御が重要となる。そこで平成20年度は、エマルションゲル化法による高度な構造制御について検討した。界面活性剤の種類と量、水相と油相の体積比など種々の条件でO/Wエマルションおよびゲルを作製した。界面活性剤の種類と添加量は、エマルションゲルの作製の成否および油滴径に多大な影響を及ぼす重要な因子であることを見出し、1100μmの範囲で使用目的に応じた油滴径を有するエマルションゲルの作製の設計指針を構築した。また、エマルションゲルを用いた温度応答性の新規な薬物徐放材料を開発した。エマルションゲルを合成する際の油滴にあらかじめ脂溶性薬物(インドメタシンを使用)を溶解させておくことで、ゲルの合成と薬物の充填を同時に行った。このゲルの温度スイングによる薬物放出のオン・オフ制御に成功した(40°Cで放出し、25°Cで放出しない)。薬物放出挙動は、ゲル内の薬物の拡散速度の温度依存性に基づくものであることを明らかとした。
血中全蛋白MRM・MS解析とマイクロRNA網羅解析の革新と難治癌病態診断への応用

血中全蛋白MRM・MS解析とマイクロRNA網羅解析の革新と難治癌病態診断への応用膵臓癌などの難治癌を対象にその早期発見による治癒率向上を可能とする革新的分子診断法の開発を目指した研究を進めた。健常人血清に比して膵臓癌症例において有意に高発現を示すマイクロRNAを4種類同定し、weighted-voting法による膵臓癌診断用判別モデルの構築を進めた結果、リスクスコアに基づき高い精度と特異度を持つ診断システムとして完成させることができた。特筆すべきことに、比較的早期の症例も含まれていたが、進行例と遜色無い頻度で異常値として検出することができた。また、膵臓癌及び正常主膵管組織の新鮮凍結組織において発現を検出した、約4000種類の蛋白からマーカー候補蛋白の探索を遂行し、高発現している蛋白の一つが膵臓癌細胞への小胞体ストレス耐性付与に関わることを明らかとした。本研究は、血液中に存在する蛋白とマイクロRNAの網羅的かつ選択的な定量的発現解析を可能とする技術的基盤を確立し、膵臓癌などの難治癌を対象にその早期発見による治癒率向上を可能とする革新的分子診断法を開発することを目的として計画した。そのために、本年度はまず血液中からのマイクロRNAの抽出法の最適化を行い、最終的には100μ1から高品位なマイクロRNAを含有する40-100ngのRNAを抽出できるプロトコールを確立した。また、TaqManプローブを貼付した低密度アレイを用いた定量的RT-PCR法の実験条件の最適化を進めることによって、当初200ngを要した解析を6ngという極微量を用いて解析可能とすることに成功した。これらの条件を用いて健常者血清におけるマイクロRNAについて詳細な検討を加えて、健常者血清中で検出限界以下のマイクロRNAのカタログ化を図った。血清中に存在する蛋白に関する網羅的な定量発現解析に関しては、三連四重極型MS装置を用いたMRM法を応用して、血液中マーカータンパク質の精密検出法を確立する目的で、本年度は、開発ワークフローの最適化を進めた。膵癌細胞株試料より抽出したタンパク質試料を酵素消化後、安定同位体標識したレポーター試薬(iTRAQ試薬)を用いて標識化し、タンデム型MSを用いた解析により、約1000種類のタンパク質に関する発現・構造情報を取得した。それらの情報を基にして、発現量の異なる(高濃度、中等度)タンパク質を対象に、MRM解析に必要なチャンネル設定を行い、精密定量解析の条件設定の最終調整まで進めた。その過程においてiTRAQ標識を加えることによる検出感度向上が確認され、結果的に定量精度の向上にもつながることが明らかとなった。前年度には、微量の血清サンプルからのRNA抽出及び低密度アレイによる定量的マイクロRNA測定に関する実験条件の最適化を完遂し、さらに健常人血清を対象に解析を進めた。それらの進捗を受けて、膵臓癌40症例の血清を対象にマイクロRNAの網羅的発現解析を進め、健常人血清においては検出限界以下であり、一方膵臓癌症例においては高頻度に検出される1種類のマイクロRNAと、逆に健常人でのみ検出される3種類のマイクロRNAの同定に成功した。また、健常人と膵臓癌症例の双方で発現が検出されるが、それらの平均値が有意差を示すマイクロRNAについても探索を行い、健常人に比して膵臓癌症例で2倍以上高い或いは低い発現を示すマイクロRNAとして、それぞれ6種類と5種類を同定した。このうち、3種類のマクロRNAについては、癌における平均値が健常人に比して4倍以上高かった。さらに、これら3種類のマイクロRNAについては個々にTaqMan RT-PCR解析による検証を行い、良好な再現性を持って健常人と膵臓癌症例間に高い有意性(1×10^<-9>以上)を持つ差異が存在することを確認した。血清中に存在する蛋白に関する網羅的な定量発現解析に関しては、本年度は膵臓癌マーカー候補タンパク質の網羅的発現情報の取得を進め、一度の試料調整により約3000-5000種類のタンパク質に関して比較定量が可能なシステムを確立した。さらに、前年度に最適化した開発ワークフローに従って、血液中マーカー候補タンパク質の特定を進めつつあり、すでに膵臓癌及び正常主膵管組織の新鮮凍結組織から抽出したタンパク質を解析試料とした網羅的タンパク質発現プロファイリングを進めて、約4000種類のタンパク質の発現情報を取得し、癌と正常組織間に平均+2SD以上の大きな発現差を認める80種類のマーカー候補タンパク質の存在を明らかとした。微量の血清サンプルからのRNA抽出及び低密度アレイによる定量的マイクロRNA測定に関する実験条件の最適化し、さらに低密度アレイを用いた網羅的発現解析を進めた。

その結果、健常人血清に比して膵臓癌症例において有意に高発現を示すマイクロRNAを4種類同定することに成功した。これらのマイクロRNAについて、個々にTaqManRT-PCR解析による検証を、健常者血清50サンプルと膵臓癌患者血清10サンプルを用いて行った。さらに、得られた解析データをもとに、これらのマイクロRNAを組み合わせた膵臓癌診断判別モデルの構築を進めた。weighted-voting法による判別モデルを作成し、リスクスコアにもとづいた診断システムとして完成させた。その結果、カットオフ値を超える高値を示した健常者は10%と良好な特異性を示した一方、膵臓癌症例の82.5%がカットオフを上回り(感度82.5%)、非常に高い感度が得られることが明らかとなった。特筆すべきことに、検討した膵臓癌症例には比較的早期のII期の症例も含まれていたが、全く遜色ない頻度で異常値として検出することができた。血清中に存在する蛋白に関する網羅的な定量発現解析を、安定同位体標識したレポーター試薬(iTRNQ試薬)による標識化とタンデム型質量分析装置を用いて進め、膵臓癌及び正常主膵管組織の新鮮凍結組織において発現を認めた約4000種類の蛋白からマーカー候補蛋白の探索を遂行した。その結果、高発現している候補蛋白の中の一つが膵臓癌細胞の生存に直接関わることを明らかとし、膵臓癌細胞が微小環境下で晒されている小胞体ストレスへの耐性の付与に関わっていることを明らかとした。
学士・修士課程における看護学生の到達目標としてのコンピテンシー

本研究の目的は、国策によって1990年代より急速に増加した我が国の学士と修士課程における看護学生の到達目標としてのコンピテンシーを明確化し、両課程の類似性と差異を明らかにすることであった。研究方法は参加型アクションリサーチであり、対象となった参加者は学際的ラーニング・コミュニティ形成を意図して、沖縄県の保健医療現場の医師・看護職者や看護教育機関に所属する者延べ94名であった。研究プロセス第1段階は文献検討により作成されたレベルの違う学士・修士課程のコンピテンシー22領域を基礎資料として3年間計画(平成1517年度)で看護教育企画委員会他4つの委員会を構成し、以下の4点に焦点をあてて討議した。すなわち、(1)健康上の今日的問題、(2)その課題に取り組む看護職者に必要とされるコンピテンシー、(3)コンピテンシー達成のために不可欠な教育内容、(4)学生の到達アウトカムである。結果として(1)学部課程のコア・コンピテンシー4大項目18小項目、専門分野のコンピテンシー7小項目、修士課程のコア・コンピテンシー12小項目、専門分野のコンピテンシー7小項目を明確化し、それぞれの卒業者の質的レベルの違いと内容を提示することができた。(2)変化する看護現場と刷新をとげる看護教育の間に橋をかけることができた。これらの結果は他府県や他の国にある同様の課題解決に貢献し、また、問題発見と解決型学習をする応用科学としての学問分野で学生中心の教育改革にも寄与する可能性を示唆している。以下の研究活動を業績として報告する。(1)助成を受ける以前及び平成15年3月から5月にかけては、合衆国の既存の実践及び教育基準の声明また日本当局及び国際看護師協会の報告書等を看護教育コンピテンシー分析のために活用した。(2)平成15年3月、沖縄県看護協会、沖縄県看護教育協会、沖縄県医師会から選出された5名から成る看護教育企画委員会教育を設置。(3)平成15年6月、8名から成る沖縄県看護教育タスクフォースを設置、半日の会議で、沖縄県、日本及び国際的なレベルでのヘルスケア、看護、高等教育及び看護教育の変化について討論された。(4)平成15年12月、第一回円卓会議が催され、一般的コンピテンシー推奨について議論された。(5)平成16年1月-2月、研究チーム、タスクフォースメンバー及び円卓会議メンバーが一同に会し、研究のコンサルテーション、1年目の活動、1年目経過・過程評価、及び2年目の計画について議論。研究アウトカムの質向上を確実にするために全プロジェクト過程と方法が検討され評価された。県内の看護と医学教育者及び実践者など関連のあるグループをとおして、研究活動と計画が議論された。看護教育コンピテンシーについて議論するために、最新かつ利用価値のある文献及び声明文書等看護教育的文献を継続的に検討した。(6)平成16年3月、看護教育企画委員会、タスクフォース、円卓会議のメンバーが大学教員と共に3月12日のランキャスター博士のコンサルテーションへ招待された。参加者には報告書やコンピテンシー声明文と共に資料が配布された。1年目の経過・過程評価がプロジェクトの到達点及び予測されるアウトカムに基づいてなされた。平成16年3月に1年目の成果をウェッブに掲載するための2年目の普及計画及び活動計画について明確にした。第二回円卓会議のための準備及び計画が完了した。まとめとして、全研究計画過程及び活動は予定通りもしくはやや早目に進行している。本看護教育コンピテンシー研究を通して提供されている看護のリーダーシップは、県内の看護職者及び医師らに認められている。平成16年度研究活動を以下に記す1.平成16年4月、平成15年度研究活動評価を実施。

その中において、配布資料の質、研究会議の運営方法の向上に関する要望及び研究への参加が参加者各々の職場活動に役立っているというような評価を得た。3年目に開催を計画している地域での会議の事も含めて、今後の研究活動の向上のための提案がなされた。2.平成16年度は、本研究で展開されているコンピテンシーが確実に健康ニーズを反映するように、本研究活動を行っている沖縄県の地域の健康ニーズや健康問題について継続的にデーターバンク、観察、保健看護の専門家との討論を通じて調査した。3.本研究の看護教育エグゼクティブ委員会、看護教育企画委員会、及び2つの円卓会議のメンバーが平成16年6月に開催された1日合同会議に参加し、アクションリサーチ方法論、1年目の成果及び2年目の研究活動計画について検討した。5.円卓会議参加者が3度会議を開催し、健康ニーズ、文部科学省より示されたコンピテンシー声明文、本研究によってまとめられたコンピテンシー、また現在及び将来の看護の役割やコンピテンシーに影響するような最近出版された看護および関連分野の文献の検討を行った。6.平成16年12月、まとめられたコンピテンシー(案)が沖縄県立看護大学公式ホームページに掲載された。そこでは外部からのフィードバック、批評及び一般的コメントを求めた。7.平成17年2月、2年自の研究活動評価票を作成し、参加者へ配布した。評価票では、参加者の知識、態度の変化及び職場での実践における変化等について質問した。結果は平成17年3-4月頃に分析する予定8.研究でまとめられたコンピテンシーと文部科学省が示したものを比較したが、特に大きな違いとしては暴力(例、幼児虐待、配偶者の虐待,高齢者への虐待など)が見られた。その他の付加されたコンピテンシーとしては、遺伝学と国際保健に関するものである。上記2件の文献については希望があれば資料提供する。まとめとして、研究は計画通りに進行している。研究3年目には地域へ出向き、学外者の見解を伺う予定である。本研究の目的及び結果は公共と分かち合う予定である。平成17年度の研究実績は以下のごとくである。1沖縄県保健医療圏6地区の保健看護管理者・看護教育管理者・事業所代表・本学卒業生代表・本学教員代表から構成された23名による会議を開催し討議した結果、看護・教育現場から今日的問題点やニーズが再確認され、「学士・修士課程における看護学生の到達目標として必須コンピテンシー」に関する過去2年間の研究プログラムの評価を行い、意見を集約した。2過去2年間研究を重ねてきた各委員会の代表(看護教育企画委員会、タスクフォス委員会、円卓グループAとB)および県内の看護管理者・看護教育管理者・看護行政管理者・看護団体長など22名、並びに県外の高等教育関係職者を加えて3年間の研究プログラムの最終報告を行い、意見を交換し、「学士・修士課程における看護学生の到達目標としての必須コンピテンシー」の最終報告書(案)の実証的資料を作成した。3英文・和文の2冊の報告書「学士・修士課程における看護学生の到達目標としてのコンピテンシー」を作成した。アクションリサーチによる研究の成果は、人々の今日的ヘルスニーズに対応するためには看護教育と看護実践現場との連携が必須であることを普及するために、報告書を沖縄県内のみならず、全国看護教育協議会125校および国レベルの看護行政関係者(厚生労働省看護課長、文部科学省看護専門官)、日本看護協会その他関係者に送付した。
人間の成長のための「情報基礎」カリキュラムの開発と評価

本研究は、コンピュータが我々の想像をはるかに超えて進化し、平成5年度から移行措置なしで全面実施される中学校「技術・家庭」の1領域である「情報基礎」のカリキュラムを、狭く「技術・家庭」にのみ限定したり目先のコンピュータの仕組みや機能などの操作を知るのではなく、今後の高度情報化社会の中で「人間が生きる」上で基礎・基本となる「方法論」として、すなわち、人間の持つ「構造化した思考」を育成し促進するため、「論理的に考え、想像し、構造的にしくみを捉え、そして、直感的・創造的に考えられる人間の育成」を図ることを最重要課題とする、情報教育と人間教育の統合体として、「情報基礎」のカリキュラム実践的に開発し評価することであった。そのため、平成2年度4年度の3ヶ年において、(1)情報および情報技術の枠組みの確定と、これを認知科学と情報工学の両者の視点から改善した。また、(2)教師及び生徒のための実態調査問題の標準化では、「情報及び情報技術のための実態調査問題」及び「情報リテラシー評価問題(案)」を開発した。さらに、(3)調査と実験的試行および評価と流通の観点から、「2進法」「思考とプログラム」、および「ソフトウェアの活用」として、通信とデータベースに関する指導事例を開発した。また、こうした一連の研究を通じて、「情報基礎」カリキュラムは、(1)プログラミング中心カリキュラム、(2)ソフトウェア利用中心カリキュラム、(3)統合型カリキュラム、(4)制御中心カリキュラムの4類型であり、いずれのカリキュラムにおいても、人間の「成長」としての例示を教師が重点的に行う重要性とその例を具体的に示した。なお、3ヶ年の研究のまとめを報告書として刊行した。(1)情報および情報技術の枠組の設定(書籍とデ-タベ-スの利用・検索による,資料の収集と作成)「情報および情報技術の枠組み」(目標分析表)を作成した。そのための手がかりとして、「情報基礎」の内容に関して上位の目標と考えられる「情報科学」と,我々人間が人間として成長するために有用な「科学的な思考方法」の過程の理解と適用にあると考え、縦軸には「情報科学」の内容を、横軸には、仮に,「観察・実験」「分類・整理」「モデル化」を、そして、第3の軸として新たに設定した「科学的・技術的概念(能力)水準を配した3次元空間を構想し、標記の枠組み(案)を設定した。(2)教師および生徒ための実態調査問題の開発(書籍や思考検査問題の活用とデ-タベ-スの作成)上記の「枠組み」に基づき、3水準を想定した15項目の実態調査問題(案)を開発した。(3)調査と実験的試行(現有45台のコンピュ-タと購入したラップトップ型(ブック型)情報教育実践機器による)千葉市立椿森中学校教員2名と、「情報基礎」の受講者45名に対し,(2)の調査を実施した。そして,大単元の一つである「コンピュ-タの仕組み」のうち「2進法」に関する指導を実施した。その概要は、歴史的な10進法,12進法の類推から2進法を導びき,その利用のひとつにコンピュ-タがあること、そして,生徒には,現実にはそぐわないと思われるものの,創造的に5進法,7進法など,工夫した(n進法)を作成させるものである。本研究は,コンピュ-タが想像をはるかに超えて進化していることを考慮して,平成5年度から移行措置なしで実施される「情報基礎」のカリキュラムを,狭く「技術家庭」にのみ限定したり目先のコンピュ-タの仕組みや機能などの操作を知るのではなく,今後の高度情報化社会の中で「人間が生きる」

上で基礎・基本となる「方法論」として,すなわち,人間のもつ「構造化した思考」を育成し促進するために,言い換えれば,「論理的に考え,想像し,構造的にしくみを捉え,そして,直感的・創造的に考えられる人間の育成」を図ることを最重要課題とする,情報教育と人間教育の統合体として,実施的に開発し評価することであった。そのため,平成3年度は、(1)情報および情報技術の枠組みの改善(書籍とデ-タベ-スの検索・利用)として,平成2年度に開発した「枠組み」をメディアの統合という観点で実施し「基盤整備段階」をはじめとする5つの段階を仮説的に設定し,(2)教師及び生徒のための実態調査問題の改善と標準化(書籍や思考検査問題の活用とデ-タベ-スの作成)に基づいて開発した「情報および情報技術のための実態調査問題」を具体化する足がかりを得た。すなわち,平成2年度に開発した「2進法」の指導事例の再試行(生徒25名)と評価および改善と,新たに,「情報基礎」の大きな単元の一つである「プログラミング」のうち「思考とプログラム」に関する指導事例を開発し実践した結果,進展著しい視聴覚教育メディアの一つとしてコンピュ-タを扱うことにより,目的である感性豊かな人間の「成長」という観点からのカリキュラム開発がいっそう深められることが示唆された。本研究は、コンピュータが我々の想像をはるかに超えて進化し、平成5年度から移行措置なしで全面実施される中学校「技術・家庭」の1領域である「情報基礎」のカリキュラムを、狭く「技術・家庭」にのみ限定したり目先のコンピュータの仕組みや機能などの操作を知るのではなく、今後の高度情報化社会の中で「人間が生きる」上で基礎・基本となる「方法論」として、すなわち、人間のもつ「構造化した思考」を育成し促進するため、「論理的に考え、想像し、構造的にしくみを捉え、そして、直感的・創造的に考えられる人間の育成」を図ることを最重要課題とする、情報教育と人間教育の統合体として、「情報基礎」のカリキュラム実践的に開発し評価することであった。そのため、本研究の最終年度である平成4年度は、(1)情報および情報技術の枠組みの確定として、過去2年間にわたって本研究課題のもとで拡張し、開発してきた「枠組み」を、認知科学と情報工学の両者の観点から改善し、(2)教師及び生徒のための実態調査問題の標準化では、「情報及び情報技術のための実体調査問題」及び「情報リテラシー評価問題(案)」を見直した。さらに、(3)調査と実験的試行および評価と流通の観点から、前年度までの「2進法」「思考とプログラム」をさらに実践し改良するとともに、新たに、第3の単元「ソフトウェアの活用」として、通信とデータベースに関する指導事例を開発した。また、こうした一連の研究を通じて、「情報基礎」カリキュラムは、(1)プログラミング中心カリキュラム、(2)ソフトウェア利用中心カリキュラム、(3)統合型カリキュラムュラム、(4)制御中心カリキュラムの4類型であり、いずれのカリキュラムにおいても、人間の「成長」としての例示を教師が重点的に行う重要性とその例を具体的に示した。
外因性内分泌攪乱物質の細胞内蛋白リン酸化を指標としたスクリーニング法の開発

外因性内分泌撹乱物質のスクリーニングに用いる2次元電気移動の系としてIPGphor等電点電気泳動装置と、より高分子量・高蛋白量を解析することが可能なアガロース2次元電気泳動法を用いて解析を行った。結果として、(1)BPAはバセドウ病甲状腺細胞において約80Kdのacidic proteinの発現を増強した。(2)BPAはMSN細胞において約34Kdのbandのチロシンリン酸化を濃度依存的に増強した。(3)BPAはMSN細胞においてHeat shock protein27(HSP27)の蛋白発現を増強した。(4)BPAとヒト血清のincubationにて、約19kdの蛋白質の移動度に変化が観察された。(5)ヒト血清のアガロース2次元解析ではBPAによってacidic proteinの発現増強を認めた。(6)甲状腺疾患患者血清のBPA濃度測定では234.3ng/mlと高値を示す症例を認めた。今回の検討で、このスクリーニングシステムは、リン酸化を指標とした細胞内情報伝達機構における内分泌撹乱物質の影響を検討するのに、十分な感度を有し、さらに複数の要素を同時に検討できる点で有用であることが判明した。(3)BPAはMSN細胞においてHeat shock protein 27(HSP27)の蛋白発現を増強した。今後、他の化学物質について解析してデータを蓄積し、生体作用のKey moleculeをスクリーニングして、質量分析にてその同定に進む予定である。
NASHのSPIO-MRIによる評価:クッパー細胞機能とCD14抗原との関連

SPIO造影MRI検査(SPIO-MRI)および肝組織診断が可能であった32人の患者(非アルコール性脂肪肝炎[NASH] 24人、単純性脂肪肝8人)を対象とし、SPIO-MRIから得られた肝-筋信号強度低下比にてKupffer細胞(KC)貪食能を推測し、その値と肝病理組織にてBrunt分類(線維化、炎症の評価)とCD68、CD14による免疫化学染色の結果との相関を検討した。その結果、SPIO-MRIを用いて推測したKC貪食能は、病理組織学的に評価したNASH病勢およびCD14陽性KC数と有意な相関を認めた。NASHの病因論としてKC貪食能低下が挙げられているが、我々の結果は、これを強く支持した。さらに非侵襲的検査法であるMRIによって比較的侵襲性の高い病理組織の結果を推測できることは、今後、NASH患者の診療に恩恵を与えるものと思われる。本年度の研究実施計画「(1)病理学的に診断された非アルコール性脂肪肝炎(NASH)ならびに単純性脂肪肝患者におけるKupffer細胞機能をSPIO-MRIにて解析する。」にしたがって、病理学的に診断されたNASH群(n=20)と臨床的に判断した肝機能障害のない正常と考えられる群(n=18)を対象として、preliminary studyとして、1.5-Tesla MRI装置を用い、SPIO投与前後に撮像した呼吸停止下T2*強調画像から得られた肝信号低下百分率をKupffer細胞機能と同等と考え、病理所見(壊死・炎症のgradingと線維化のstaging、さらにCD68+Kupffer細胞数)とを比較し、相関関係を解析した。結果は、肝信号低下百分率はNASH群と正常群との間で有意差があり、NASH群でKupffer細胞機能低下が示唆された。また、CD68+Kupffer細胞数と組織学的重症度の間には弱い相関が見られた程度であった。次の「(2)MRIにて評価されたKupffer細胞機能とKupffer細胞(免疫染色:CD68, CD14)の発現に関して解析する。」の一部として、症例を追加し、病理像を作成し、免疫組織学的染色を加え、CD14+Kupffer細胞数の検討に入った。新たに追加したMRI画像や病理像をdigital data化して、集積し、CD68+Kupffer細胞とCD14+Kupffer細胞の関係を調べられるようにした。以上と来年度の達成目標の一部を第一段階成果とし、国内ない海外の学会で発表する予定である。当該年度の研究実施計画「(1)病理学的に診断された非アルコール性脂肪肝炎(NASH)ならびに単純性脂肪肝患者におけるKupffer細胞(KC)機能をSPIO-MRIにて解析する」にしたがって、病理学的に診断されたNASH患者群(n=20)と単純性脂肪肝患者群(n=8)を対象として、preliminary studyとして、1.5-TMRI装置を用い、SPIO投与前後に撮像した呼吸停止下T2^*強調画像から得られた肝信号低下百分率をKC機能と同等と考え、両群における統計学的有意差を解析した。結果は、肝信号低下百分率はNASH群と単純性脂肪肝群との間で有意差があり、NASH群でKC機能低下が示唆された。この成果は、びまん性肝疾患のMRIとして筑後メタボリックシンドロームカンファランスで一部発表した。次の「(2)MRIにて評価されたKC機能とKC(免疫染色:CD68、CD14)の発現に関して解析する。」の一部として、症例を追加し、病理像を作成し、免疫組織学的染色を加え、CD14+KC数とKC機能の関連性に関して検討を行った。その結果、KC機能とCD14レセプターの発現に密接な関係があることが示唆された。これらの結果もふまえて、成果を第25回筑後DDF、The 9th Japanese Society of Hepatology(JSH)、single Topic Conference、第30回アルコール医学生物学研究会などで発表し、一部は、Magnetic Resonance Imaging Clinics North America誌に掲載・発表した。以上をふまえ、今年度の達成目標(3)「KC(免疫染色:CD68、CD14)の発現と炎症性サイトカインの発現ならびに病理学的所見(炎症・壊死、線維化)との関連性を解析」に関する成果を国内ない海外の学会で発表、さらに英語論文化し、国際学会誌へ投稿する予定である。

平成2122年度に計画した研究は滞りなく終了し、(3)「Kupffercell(KC)の免疫染色(CD68、CD14)の発現と病理学的所見(炎症・壊死、線維化)との関連性を解析」の再評価と重み付けを行い、研究結果と考察を確たるものとした。SPIO-MRIおよび肝組織診断が可能であった32人の患者(NASH24人、単純性脂肪肝8人)を対象とし、SPIO-MRIから得られたLMR%(肝-筋信号強度低下比)にてKC貪食能を推測し、その値と肝病理組織にてBrunt分類(線維化、炎症の評価)とCD68、CD14による免疫化学染色の結果との相関を検討した。その結果、SPIO-MRIを用いて推測したKC貪食能は、病理組織学的に評価したNASH病勢およびCD14陽性KC数と有意な相関を認めた。NASHの病因論としてKC貪食能低下が挙げられているが、我々の結果は、これを強く支持した。さらに非侵襲的検査法であるMRIによって比較的侵襲性の高い病理組織の結果を推測できることは、今後、NASH患者の診療に恩恵を与えるものと思われる。以上の研究成果の一部は、国内の研究会で特別講演、一般口演、核磁気共鳴医学会のシンポジウムで発表し、国際誌であるJournal of Gastroenterology and Hepatology(2010 IF=2.41;5-year IF=2.35)に投稿、査読を得て平成23年11月30日に掲載許可として受理され、平成24年4月に掲載された。さらに附加データから得られた研究結果を国際オンライン誌であるPLoSOne(2010 IF=4.411;5-year IF=4.61)に投稿、査読を得て平成24年2月23日に掲載許可として受理され、平成24年3月16日に掲載された。以上、当該年度の研究実施計画としてあげた「成果を国内ない海外の学会で発表、さらに英語論文化し国際学会誌へ投稿する」ことを確実に行い得た。
三配位カーバイド配位子をもつ遷移金属錯体の合成と構造および反応性

平面三配位構造の炭素原子はグラファイトや種々の有機物中に普遍的に見られる構造であるが、3つの遷移金属に結合した三配位炭素の観測例はなかった。本研究ではこの特異な構造を特徴とする三配位カーバイド錯体の合成と構造決定に初めて成功するとともに、その炭素原子が遷移金属のd軌道とπ結合を形成していることを明らかにした。さらに、この三配位カーバイド錯体が、固体触媒表面に生成した原子上炭素種の挙動を解明するためのモデルとして利用できることも見出した。天然ガスや石炭をクリーンな液体炭化水素に変換する反応として知られるフィッシャー・トロプシュ反応は、工業的に重要であり、古くからその反応機構に興味が持たれてきた。触媒表面上に発生したメチレンの重合によって炭素一炭素結合形成が進行すると考えられてきたが、近年の計算化学的研究により、カーバイドおよびメチリジンを経由した、より活性化障壁の低い炭素一炭素結合形成過程の存在が示された。このため、触媒表面におけるカーバイド種のモデルとしての遷移金属カーバイド錯体の合成と反応性は興味深い課題である。本研究では、sp^2混成をとった三配位のカーバイド配位子を有する新規な遷移金属錯体の合成と、その構造および反応性の解明を行った。具体的には、メチレン配位子を有するルテニウムー白金異種3核クラスター錯体のC-H結合切断を経る異性化反応により、三配位のカーバイド配位子を有する新規なRu2Ptカーバイド錯体が生成することを見出した。X線構造解析の結果、カーバイド配位子は、sp2炭素に特徴的な三方平面型構造をとっていることが分かった。また、電子状態計算の結果、Ru-C-Ru間には多重結合性が存在し、その部分構造はジアミノカルベン型有機配位子と類似していることが判明した。三配位カーバイド炭素の化学反応性についても検討した結果、隣接する金属に結合したヒドリドやメチル配位子との結合形成が、COなどの外部配位子の配位により誘起されることを見出した。これは、フィッシャー・トロプシュ反応において金属表面に生成したカーバイド種の反応性に対して新たな洞察を与える実験結果として興味深いものである。遷移金属カーバイド錯体は、原子状の炭素を配位子とする比較的例の少ない有機金属化合物であり、構造化学的に興味が持たれてきた。また、遷移金属カーバイド錯体は、フィッシャー・トロプシュ反応のような不均一系触媒反応における表面カーバイド種の有機金属モデルとしても興味が持たれる。本研究では、三方平面型構造のカーバイド配位子を有する新規な3核遷移金属錯体が、前駆体であるメチレン錯体の炭素-水素結合切断反応により得られることを明らかにするとともに、その詳細な構造決定に成功した。本錯体のカーバイド配位子は、3個の遷移金属フラグメントを置換基とするsp2炭素原子の初めての例である。分子軌道計算の結果、カーバイド配位子は2つの金属との問にdπ-pπ相互作用を含む多重結合を形成しており、もう1つの金属との間にはσ結合のみを有することが分かった。この結合様式は、含窒素複素環カルベン錯体に見られるものと類似しており、ジメタラカルベンとしての性質を示唆する知見として興味深い。錯体の生成機構に関する検討を行った結果、メチレン錯体からカーバイド錯体へと至る途中の反応溶液中に、中間体と考えられるメチリジン錯体が生成していることをNMRスペクトルにより明らかにした。また、カーバイド錯体の反応性に関する知見を得るために、フィッシャー・トロプシュ反応の基質の1つである一酸化炭素との反応を行ったところ、カーバイド配位子とそのシス位に位置するヒドリドおよびメチル配位子との炭素-水素および炭素-炭素結合形成反応が進行し、C2ユニットであるエチリデン配位子が生成することを見出した。これは、カーバイド配位子とアルキル配位子との分子内炭素炭素結合形成反応を観測した初めての例であり、表面カーバイド種の増炭過程に対するモデル反応として興味深い。