hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
農業・農村を基盤とした医食農連携産業化の展開可能性

国内での甘草の栽培試験では、塩化ビニル管を使った栽培により、除草と収穫については大幅な省力化が実現したが、日本薬局方に定められた生薬としての基準であるグリチルリチル酸含有率2.5%を実現することがかなり困難であることが確認された。この含有率2.5%を上回るためには、個体差が大きいので優良品種の選抜が必要である。また国内栽培を普及させるには、優良種苗の供給体制を確立する必要があり、使用可能な農薬基準の設定、生薬の国内流通市場の整備も必要である。中国主導で生薬基準の国際基準化が進む中で、国際的視点から国内の生薬基準の改定も必要である。経営分析によると、機能性薬用農産物栽培の収益性は他の作目に比べて低く、生産振興の政策的支援も必要である。国民健康栄養調査の都道府県別データを使った分析では、生活習慣病と食生活との間には高い相関性が認められた。禁煙、飲酒の抑制、食塩摂取量の削減、野菜摂取量の増加は、生活習慣病を予防し、平均寿命を延ばすことが重回帰分析によって確認された。食生活改善による生活習慣病予防により、40兆円に達した国民医療費をかなり削減することが可能である。食生活改善において、機能性野菜と薬草の積極的な利用が有効である。薬草の安定的な国内生産のためには、優良種苗の供給体制の確立、選抜育種、使用可能農薬の特定化、品質基準の見直し、流通市場の整備、栽培収益性の改善、これらを推進する体系的政策支援が必要である。機能性薬用農産物の需給関係のデータベース構築が順調に進み、このデータを使った分析も可能となった。ただ、機能性薬用農産物は我が国でも中国でも農業部門ではマイナークロップと位置付けられており、統計整備が遅れているものが多いことも明らかになった。我が国の生薬供給の9割近くを依存している中国の生薬需給の実態についてもかなり明らかになってきた。中国での生薬生産振興対策の分析は、これもでほとんど研究蓄積のない分野である。園芸モデルの開発に関しても、甘草を中心に栽培実験を通じて、その技術的、経営的、制度的課題がかなり明になってきた。国内での安定的供給の可能性があることを確認できたが、種苗供給体制の確立、使用農薬の特定化、流通体制の整備等、取り組むべき課題も多いことも明らかになってきた。食と健康に関しても、我が国男性の平均寿命や癌死亡率の統計分析を通じて、食養生による生活習慣病予防効果が高いことが明らかになってきた。医療費削減効果も含めて医食農連携の経済効果がかなり見通せるようになってきた。27年度が最終年度であるため、記入しない。農業経済学機能性薬用農産物の需給関連データベースの構築を完成させる。このデータを使って、需給動向を分析するとともに、今後我が国で安定的な国内生産を必要とする機能性農産物の特定化とその市場環境を検討する。甘草と麻黄を事例に、国内での安定的供給の課題を析出し、それを克服するための技術的、経営的、制度的対策を明らかにする。栄養、健康、医療、社会経済関連のデータベース構築を完成させる。これを使って医食農連携の健康増進効果、医療費削減効果、産業連関効果を分析する。これらの分析結果を踏まえて、今後我が国で医食農連携をさらに推進していくための制度設計の方向性を明らかにする。機能性薬用農産物の需給関係の国内およびアジア市場のデータベースの構築を進めた。
距離型ファジィ推論法の理論体系構築

本研究プロジェクトでは、人間らしい推論の実現を目指す、距離型ファジィ推論法の理論体系を構築しており、昨年の成果に加えて本年度では下記の諸項を完成した。1.人間は、1段多重ルールだけではなく、多段多重ルールを用いて、より高度な推論も行っている。昨年度の基本推論アルゴリズムを、さらに多段多重ルールに拡張した。基本的な考え方としては、ルールにおけるファジィ変数間の距離値を抵抗値と看做して、電気回路網理論に基づいて、離散値ファジィ変数を持つ多重多段ルールにも推論アルゴリズムを開発することが可能となった。2.脳内の知識表現においては、視覚的図形情報が形象的で且つ情報量が多いので、記号情報だけではなく図形情報も非常に重要である。従って、図形による知識表現は推論によく使われている。より人間らしい推論を実現するために、図形をファジィ集合の拡張として、特徴空間と概念ベクトルの表現手法を導入することにより、距離型図形推論法を開発することができた。3.知識の表現、知識の獲得、学習、推論を一括で議論することが望ましい。申請者らの先行研究では、距離概念と、分離規則を満たす推論法を利用することにより、試みとしてこれらの知的行動を統一するアルゴリズムを提案し、シミュレーションのレベルで有効性を示した。本研究では、離散値ファジィ集合間の距離計算法及び推論アルゴリズムを開発し、実のシステムにおいてその有効性を実証することにより、連続値ファジィ集合も離散値ファジィ集合も取り扱える、距離型ファジィ推論法の理論体系を構築する。さらにこれらの成果を集積する「ヒューマン推論エンジンシステム」を開発して、フリーソフトウェアとして全世界に発信する。具体的に平成17年度では計画のとおり下記の四項を完成した。1.Hausdorff距離空間理論を利用して、従来より少ない計算量で簡単に計算することができ、且つ多変数の前件部にも適応できる、離散値ファジィ集合間の距離計算式を開発した。2.後件部は連続値ファジィ集合の場合では、先に提案している、分解定理を利用した基本アルゴリズムを使えば結構であるが、後件部は理離散値ファジィ集合の場合では、「位相平均」の概念を利用して、推論アルゴリズムは新規開発することが必須である。離散値ファジィ集合に適用できる距離型ファジィ推論の基本アルゴリズムを開発することが成功している。3.人間が思考や推論を行うときに、知識を選択的に利用している。「知識半径」の概念を導入することで、人間の知識選別行為を表現することを提案し、整数である「知識半径」をランダムに変えることと、ある規則したがって変えることにより、同一の推論アルゴリズムに対しても、推論の知識が違うため、事実に対して常に同じ結論を下す機械的推論ではなく、人間のように一定の事実でも異なる結論を下す行為を実現することができた。4.人間が偶にはとんでもない発想をする。ここでは、正の値しか取れない距離値を用いて実現するアプローチの1つとして、諸前件部と事実との距離値の間では、合理的にある引算を行って、マイナス要素を作り出すことにより、人間のような外挿的推論機能を実現することができた。申請者らは、ファジィ集合間の距離情報を推論の根拠として、距離型ファジィ推論法の基幹アルゴリズムをはじめ、数値的真理値と言語的真理値、一段ルールと多重多段ルール、直接空間と特性空間など多角度から、推論アルゴリズムをシリーズに提案しており、各々の特長について数理的に証明している。本研究プロジェクトでは、人間らしい推論の実現を目指す、距離型ファジィ推論法の理論体系を構築しており、これまでに下記の諸項を完成した。1.少ない計算量で簡単に計算することができ、且つ多変数の前件部にも適応できる、離散値ファジィ集合間の距離計算式を開発した。2.後件部は理離散値ファジィ集合の場合では、「位相平均」の概念を利用して、推論アルゴリズムは新規開発することが必須である。離散値ファジィ集合に適用できる距離型ファジィ推論の基本アルゴリズムを開発した。3.「知識半径」の概念を導入することで、ある特定な事実に対して常に同じ結論を下す機械的推論ではなく、人間のように一定の事実でも異なる結論を下す行為を実現することができた。

4.正の値しか取れない距離値を用いて、諸前件部と事実との距離値の間では、合理的にある引算を行って、マイナス要素を作り出すことにより、人間のような外挿的推論機能を実現することができた。5.2値論理における推論とファジィ推論を統一する。そのため、ルールとファジィ変数の確信度に真理値を導入する。真理値でルールやファジィ変数の確信度を手量的に表することにより、二倍論理とファジィ論理を統一する可能性となった。申請者らは,ファジィ集合間の距離情報を推論の根拠として,距離型ファジィ推論法の基幹アルゴリズムをはじめ,数値的真理値と言語的真理値,一段ルールと多重多段ルール,直接空間と特性空間など多角度から,推論アルゴリズムをシリーズに提案しており,各々の特長について数理的に証明している。本研究プロジェクトでは,人間らしい推論の実現を目指す,距離型ファジィ推論法の理論体系を構築しており,昨年の成果に加えて本年度では下記の諸項を完成した。1.人間は,1段多重ルールだけではなく,多段多重ルールを用いて,より高度な推論も行っている。昨年度の基本推論アルゴリズムを,さらに多段多重ルールに拡張した。基本的な考え方としては,ルールにおけるファジィ変数間の距離値を抵抗値と看做して,電気回路網理論に基づいて,離散値ファジィ変数を持つ多重多段ルールにも推論アルゴリズムを開発することが可能となった。2.脳内の知識表現においては,視覚的図形情報が形象的で且つ情報量が多いので,記号情報だけではなく図形情報も非常に重要である。従って,図形による知識表現は推論によく使われている。より人間らしい推論を実現するために,図形をファジィ集合の拡張として,特徴空間と概念ベクトルの表現手法を導入することにより,距離型図形推論法を開発することができた。3.知識の表現,知識の獲得,学習,推論を一括で議論することが望ましい。申請者らの先行研究では,距離概念と,分離規則を満たす推論法を利用することにより,試みとしてこれらの知的行動を統一するアルゴリズムを提案し,シミュレーションのレベルで有効性を示した。
太陽光スペクトルに近い究極的な照明用・蛍光体フリー・白色ＬＥＤ

本研究では、窒化物半導体による蛍光体フリーの白色LEDの実現に向け研究を進めた。具体的には1発光強度を高めると同時にブロード発光を実現するための手法の開拓、2Moth-eye構造や多層膜反射鏡技術などの光制御技術および3光/電子透過型・貼り合わせ技術を活用するの3つを検討した。各項目の結果は以下の通りである。1窒化物半導体LEDのうち高効率化ができていない緑色領域においてAg微粒子を用いることによってプラズモン効果による発光強度の増大が確認できた。2Moth-eye構造や多層膜反射鏡を用いることによって光取り出し効率の改善が確認できた。3直接およびITOを用いた貼りあわせ技術の開拓を行った。本研究課題では、発光強度を高めると同時にブロード発光を実現するための手法の開拓、Moth-eye構造や多層膜反射鏡技術などの『光制御技術』および『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を活用することによって、新しい原理を持った白色LEDの実現を目指している。具体的には、複数のドナー・アクセプタ不純物の添加、格子の異なる原子(Sb、B等)の添加、量子効果・表面(界面)準位・ナノ金属の活用などこれまで報告例のない新しい手法を適用することによって、極めてブロードかつ高効率発光を実現すること、さらには貼り合わせ技術やレーザ剥離技術を活用することによって新しいデバイスプロセス作製技術を構築することが目的となっている。本年は、3年計画の1年目であるため、各要素技術の構築を進めた。格子の異なる不純物の添加においてはアンチモンの添加を検討し、これまでに報告されているものに比べ1ケタ程度高いアンチモンモル分率を持つデバイスを実現可能であることを明らかにした。また、アンチモン添加によって表面平坦性の改善などが可能であることを明らかにした。さらに、GaInN活性層の上にAgやAuなどのナノ粒子を形成し、その内部量子効率がどのようになるかを検討し、特に緑色領域の発光効率の改善が可能であることを明らかにした。さらに光と電子を透過することができるITO電極を用いた貼り合わせ技術、レーザ剥離技術などデバイスプロセス技術を構築進めた。これらの成果は学会発表4件、論文発表47件(招待講演6件)などで公開しており、学術的にも大きな貢献を行ったと思われる。本研究課題では、演色指数が90以上で効率が300 lm/W以上という『太陽光スペクトルに近い究極的な照明用・蛍光体フリー・白色LED』の実現を目指す。具体的には発光強度を高めると同時にブロード発光を実現するための手法の開拓、Moth-eye構造や多層膜反射鏡技術などの『光制御技術』および『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を活用する。本研究課題は、複数のドナー・アクセプタ不純物の添加、格子の異なる原子(Sb、B等)の添加、量子効果・表面(界面)準位・ナノ金属の活用などこれまで報告例のない新しい手法を適用することにより窒化物半導体の学問分野に新しい潮流を構築すること、さらには現状技術の理論限界を打破することが特色である。平成25年度の研究課題では以下のような検討を進めた1Moth-eye構造の検討・・・LEDの光取り出し及び配光特性を改善するために、基板にサブミクロンオーダーの凹凸を形成する構造を検討した。結晶成長によって発生するボイドを抑制することによって回折効果の発現が得られることが分かり、ミクロンオーダーの凹凸を形成する場合に比べて有用であることが分かった2多層膜反射鏡作製技術・・・誘電体を多層に積層することによって任意の波長で95%を超える反射率を実現できる構造を実現した3光/電子透過型・貼り合わせ技術・・・結晶成長によるトンネル効果を利用したデバイス、もう1つは貼り合わせ技術を活用した構造の2つの検討を行い有用であることを明らかにした。特にトンネル効果のデバイスでは2波長で発光するLEDを実現した。4格子の異なる原子(Sb、B等)の添加、量子効果・表面(界面)準位・ナノ金属の活用・・・アンチモンの添加、さらにはナノサイズの銀粒子を用いたLEDの検討を行った。上記のように、平成25年度は要素技術を固めほぼ目標を実現した本研究課題では発光強度を高めると同時にブロード発光を実現するための手法の開拓、Moth-eye構造や多層膜反射鏡技術などの『光制御技術』および『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を活用することによって、窒化物半導体光デバイスの新たなる潮流を実現することを目的として研究を進めた。平成26年度は特に、その場X線回折測定を用いたGaInNの結晶成長原理の確立、窒化物半導体と他の半導体(GaAsやAlGaInPなど)との貼り合わせ技術、さらにITO透明電極を活用した貼り合わせ技術、トンネル接合の低抵抗化、GaN基板からの剥離技術、さらにはAu微粒子を用いた表面プラズモンを活用した緑色LEDの発光強度増大、さらには多層膜反射鏡の技術確立を進めた。

具体的な成果としては、MOVPE装置に取り付けたX線回折装置を取り付け、デバイス構造に最適なGaInNの成長条件を確立した。さらに、本研究課題が志向する『光/電子透過型・貼り合わせ技術』を確立するために、GaN基板での薄膜剥離技術、さらには直接接合技術および透明ITO電極を用いた貼り合わせ技術を確立した。さらにトンネル接合の低抵抗化に関しても合わせて検討した。さらに、現状効率の低い緑色LEDの発光強度増大に関してAu微粒子を用いることによってプラズモンとのカップリングを活用することによって発光強度の増大が報告されているので、その技術をLEDに適用することを検討した。さらに紫外から可視の領域で高反射率な多層膜反射鏡を作製する技術を確立した。以上の技術を活用して、GaInN系太陽電池とAlGaInP系太陽電池の多接合化を行い、最終的に開放電圧の向上などを確認した。26年度が最終年度であるため、記入しない。半導体工学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の予定では、平成24年度は革新的な白色LEDを実現するために必要不可欠な要素技術の確立を目指す予定でした。それらの検討を行ったところ、当初予定していなかった表面平坦性の改善、さらには緑色領域の発光素子〓善などの成果が得られた。また、レーザ剥離技術に関しては紫外LEDへの適用が可能となるなど、他のデバイスも達成した。以上より、(1)の区分が妥当と判断した。本研究課題では、『太陽光スペクトルに近い究極的な照明用・蛍光体フリー・白色LED』の実現を目指し研究を進めている。この研究を実施するためには、光と電子を同時に制御することが必要不可欠であり、そのために本研究課題では光制御技術』および『光/電子透過型・貼り合わせ技術』さらには複数のドナー・アクセプタ不純物の添加、格子の異なる原子(Sb、B等)の添加、量子効果・表面(界面)準位・ナノ金属の活用を開発し、そのデバイス応用を目指し研究を進めている。これまでの検討で研究の概要にまとめたように1Moth-eye構造の検討2多層膜反射鏡作製技術3光/電子透過型・貼り合わせ技術4格子の異なる原子(Sb、B等)の添加、量子効果・表面(界面)準位・ナノ金属の活用を検討し特にトンネル接合を用いたデバイスにおいては緑色と青色LEDを複数積層し多波長発光を実現している。これらのことから最終的に目標としている構造を実現するめどは立ったと言える。また、ナノ金属を用いることによって、プラズモン効果による緑色LEDの内部量子効率改善効果が確認できたことから、本手法の有用性は明らかになってきておりさらなる改善を今後検討する予定である。また貼り合わせ技術においては、デバイス応用は未実現であるが、既に実績のあるITOでの貼り合わせが可能であることを実証しており、今後このデバイス応用をどのように行うかが課題となると考えられる。さらに、アンチモン添加や多層膜反射鏡など多数の検討を行うことができた。以上のことから現在までの研究の達成度としては、上記のとおり(2)おおむね順調に進展していると判定した。
高等植物のシュート形成における低分子RNAの役割

本研究はイネを材料に植物の形作りにもっとも重要な茎頂分裂組織の形成機構を分子遺伝学的手法により解明しようとするものである。これまで胚発生の過程で茎頂分裂組織のマーカーとなる遺伝子の発現が異常になる胚発生致死や幼植物体致死突然変異体から原因遺伝子を単離することにより茎頂分裂組織形成に関わる遺伝子の同定を試みてきた。その結果、RNAiの機構に関与する複数の酵素が茎頂分裂組織の形成に必要なことを見いだした。RNAiの機構では低分子RNAが遺伝子発現抑制のトリガーとして機能することが知られており、下流で働く低分子RNAの同定を試みた。その結果、HD-ZIPIIIファミリーの転写因子の発現を負に制御する低分子RNAであるmiR166の蓄積が変異体において特異的に上昇していることが明らかになった。シロイヌナズナにおけるオルソログの機能解析からこれらの遺伝子がta-siRNAと呼ばれる低分子RNAの産出に関わることが明らかにされたことを合わせて考え、イネのシュート構築においてta-siRNAと呼ばれる低分子RNAにより、別の低分子RNAであるmiR166の発現が負に制御されており、さらに、その標的である転写因子HD-ZIPIII遺伝子の発現を負に調節していることが予想された。これまで、転写因子のカスケードによるシュート構築に関するモデルが提案されていたが、本研究ではそれらのさらに上位で複雑な低分子RNAによる転写因子の発現調節が機能していることを明らかにすることができた。今年度はこれまでの研究に引き続き、既に多数単離されているイネの胚発生致死ならびに幼植物体致死の突然変異体の中から、胚や頂端分裂組織における器官分化に関連のあるshootless(shl)およびshoot organization(sho)変異体に着目し原因遺伝子の単離を行った。4つのshl/sho遺伝子座のうち3つの遺伝子単離が平成17年度までに終了している。平成17年度は残る1つの変異体からの原因遺伝子をマップベース法により単離した。単離した遺伝子はやはりRNAiもしくは転写後遺伝子発現抑制(PTGS)に関連するタンパクをコードしていた。これまでに単離したSHOタンパクならびにSHLタンパクは低分子RNA結合タンパクである可能性が高い。そこで、現在作成中のSHOおよびSHLタンパクに対する抗体もしくはタグを利用し、生化学的にこれらのタンパクと結合している低分子RNAを同定することを計画していた。今年度ばタグを付加したSHO1遺伝子を変異体に過剰発現することにより変異が相補することからタグを付加したSHO1タンパクが機能的であることを確認した。
転写因子Sp1をターゲットとする慢性骨髄性白血病の根治戦略

CML細胞において、BCR-ABLが分解されれば細胞死が誘導される。BCR-ABLはオートファジー依存性に分解されることが従来の研究から示唆されていた。実際にCML細胞に対してオートファジーを誘導することが知られている種々の薬剤投与を行うと、オートファジーが誘導され、BCR-ABLが分解されることが証明された。その際の様々な遺伝子変化をマイクロアレイにて解析すると転写因子Sp1が重症な役割を担っていることが示唆された。薬剤やshRNAでSp1を阻害するとオートファジー関連分子の発現変化が見られ、BCR-ABLの分解が促進されることによってアポトーシスが誘導された。クロロキンなどの薬剤を加えてライソソーム分解を阻害したところBCR-ABLの分解が阻害された。これらの結果から、転写因子Sp1は様々なオートファジー関連遺伝子の転写調整に重要な役割を果たしており、かつSp1はCMLの新たな治療標的の候補であると考えられた。今後さらに研究を進め、Sp1が調整するオートファジー関連分子とその生物学的意義について検証していく。それによってCMLを根絶するための治療標的となりうるかを明らかにしたい。まず、CML急性転化細胞株を用いて、様々な作用機序を持つ薬剤をスクリーニングし、その有効性を検証した。するとその中でも特に転写因子Sp1を標的とした薬剤が有効であることが明らかになった。これらの薬剤を作用させたときのBCR-ABL発現の変化を検証するとタンパク質レベルの発現低下がみられるが、mRNAはむしろ上昇していた。つまり、Sp1を標的とする薬剤は転写レベルではなくタンパク質レベルでBCR-ABLの発現低下をきたしていることが示唆された。また、Sp1をノックダウンするとそれらの薬剤に対し、より感受性を示すようになり、Sp1がCMLにおける薬剤感受性にも寄与すること発見した。さらにSp1をノックダウンさせた細胞株ではマイクロアレイにおいてオートファジー関連遺伝子の発現変化が見られた。Sp1における薬剤耐性の誘導とオートファジー関連遺伝子の発現との関係については詳細は明らかになっておらず、現在解析を進めている。当初の実験計画通り進行している。今後は細胞株で得られた知見をマウスモデル、臨床検体で確認していく方針である。
アミン類との選択的相互作用を利用する光誘起カルボニル化合物変換

本研究では,はじめにカルボニル化合物とアミン類との光反応により生成するイオンラジカル対の相互作用の実体を調査し,反応経路選択性制御の可能性を検討した。それに基づき種々の反応基質の変換,さらに新規電子供与体の設計・合成・反応へと展開した。その結果,以下のことが明らかとなった。ブロモメチル置換芳香族環状ケトンを反応基質として,種々のアミンとの光反応を検討したところ,アミンカチオンラジカルの性質に依存して介在する基質ラジカル中間体の反応経路選択性が顕著な影響を受けるという結果を得た。さらに,1,3-ジメチル-2-フェニルベンズイミダゾリン(DMPBl)を用いる光反応では,基質炭素ラジカル中間体はDMPBlカチオンラジカルからの水素引き抜きを起こすが,塩基を添加すると生じたDMPBlラジカルにより炭素アニオン中間体へ還元されプロトン化を経て生成物へ至ることが判明した。これらの結果を踏まえ,DMPBlおよび類縁体を用いる高効率・高選択的光誘起分子変換法の開発を目指し種々の検討を行った。DMPBl-酢酸系の利用によりエポキシケトンからヒドロキシケトンへの好収率の変換が達成され,従来の反応条件では不可能であったDMPBl酸化体塩の単離にも成功した。さらに,長波長光の利用を目指しDMPBlの2位のフェニル基を縮合芳香族炭化水素(ナフタレン,アントラセン)に置換した化合物を合成し反応に用いたところ、カルボニル化合物の光還元反応がスムーズに進行した。さらに,本光反応系へ適用可能な新規反応基質の探索を目的に,ヨウ化サマリウム(ll)を用いる種々化合物の還元反応を行ったところ、カルボニル基の一電子還元で生じるケチルラジカルの新規な分子内求核反応性が見出された。今後は,DMPBlおよびその類縁体を用いて,より精密な反応制御が可能な新規光誘起電子移動反応系の構築を目指したい。本研究課題名は、"アミン類との選択的相互作用を利用する光誘起カルボニル化合物変換"であり、カルボニル化合物の一電子還元ラジカル転位反応のための高選択的光誘起電子移動反応系の開発を目的とする。平成10年度は、選定したモデル反応基質と種々のアミン類との光反応を検討し、その結果と考察を基に新規な電子供与体の設計・合成を行うための情報収集を主目的に研究を実施した。作業仮説として、光反応系へ適用するアミン類をそのカチオンラジカルの性質に基づき、カチオン脱離型(タイプ1)、水素供与型(タイプ2)、水素引抜型(タイプ3)の3つのタイプに分類した。それぞれの代表としてN-トリメチルシリルメチル-N,N-ジエチルアミン(TMSA)、1,3-ジメチル-2-フェニルベンズイミダゾリン(DMPBI)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(DABCO)を選定した。これらのアミンと種々のブロモメチル置換芳香族環状ケトンの光反応を検討したところ、アミンの種類に依存して介在するラジカル中間体の反応経路選択性が顕著な影響を受けるという結果を得た。これは上記仮説の正当性を立証するものと考える。さらに詳細な機構的検討(溶媒効果、重水素標識実験など)により、アミンカチオンラジカルの反応選択性に対する顕著な溶媒効果が見いだされた。また、長波長部に吸収を持たないブロモメチル置換脂肋族環状ケトンに対しては、電子供与基置換

縮合芳香族炭化水素と上記タイプ2アミンとの複合系を用いる光増感反応条件を適用することにより、既存法に比べて遜色のない結果を得ることに成功した。一方、本光反応系の評価を目的にヨウ化サマリウム(II)を用いる同反応基質の還元反応を実施した。その結果、反応基質選択性と生成物収率の観点から、本光反応法とヨウ化サマリウム(II)法は相補的な手法であることが判明した。本研究課題名は,"アミン類との選択的相互作用を利用する光誘起カルボニル化合物変換"であり,カルボニル化合物の一電子還元-ラジカル転位反応のための高選択的光誘起電子移動反応系の開発を目的とする。平成11年度は,(1)1,3-ジメチル-2-フェニルベンズイミダゾリン(DMPBI)の酸化反応機構,(2)プローブ反応基質とDMPBIの光反応機構,(3)新規含窒素複素環化合物の設計・合成・反応,等を中心に検討を行った。項目(1)に関しては,電気化学的検討からDMPBIは可逆な酸化還元過程を示すが,適当な塩基性物質の添加により可逆性が消失しカチオンラジカルの脱プロトン化が進行することが見いだされた。項目(2)に関しては,ブロモアルキル置換芳香族環状ケトンのラジカル環化環拡大反応をプローブ反応として,DMPBIを用いる光反応機構の検討を行った。その結果,生成する炭素ラジカル中間体はラジカル転位反応とDMPBIカチオンラジカルからの水素引き抜き経路を経て進行するが,系内へ塩基を添加すると生じたDMPBIラジカルにより炭素ラジカル中間体はアニオンへ還元されプロトン化を経て生成物へ至ることが判明した。これは上記の電気化学実験の結果と対応している。次に,このDMPBI-塩基系を用いる方法を他のカルボニル化合物およびハロゲン化物の光還元反応へと展開した。項目(3)に関しては,はじめに二水素供与型およびアルキル供与型含窒素複素環化合物の設計・合成と光反応の検討を行ったが,必ずしも期待通りの性質は示さなかった。その一方で,長波長光の利用を目指し縮合芳香族炭化水素(ナフタレン,アントラセンなど)置換基を有するDMPBI類縁体を新たに合成しカルボニル化合物の光反応を検討したところ,還元反応が進行することが明らかとなり,今後は可視光を利用する光誘起分子変換法の開発が期待される。平成12年度は,1,3-ジメチル-2-フェニルベンズイミダゾリン(DMPBI)および類縁体を用いる高効率・高選択的光誘起分子変換法の開発を目指し,特にDMPBIの回収・再利用法および長波長光利用光還元反応の検討を行った。具体的反応としては,有機合成上重要なエポキシケトンからヒドロキシケトンへの変換を選定した。その結果,DMPBI-酢酸系の利用により好収率で目的物への変換が達成された。さらに,従来の反応条件では不可能であったDMPBI酸化体塩の単離に成功した。次に,可視光吸収が可能な1,6-ビスジメチルアミノピレンを用いる光増感(光触媒)反応およびDMPBIの2位のフェニル基をナフタレンやアントラセンに置換したより長波長光吸収が可能な類縁体を用いる光反応においても,プロトン供与体として酢酸を用いることにより脂肪族エポキシケトンの還元的分子変換が可能となった。
活性中心のミクロ構造とその機能発現に関する分光磁気化学的研究

本研究では生体内にある酵素の活性中心のミクロ構造とその機能発現を,ESRをも組み込んだ分光磁気化学的同時測定法を駆使して、解明すること,および代表的な酵素のモデル錯体系を開発してその反応機構をさぐることを目的とした。初年度では主にESR・光吸収同時測定法(ESRET)の開発・システム化を行ない当初の目的を達成した。さらに、ESRに必要な低温測定試料について同時測定法を試み、反射型光ファイバ-を用いれば可視部領域で有効なスペクトルが得られ、同時測定が可能であることが判明した。これらを用いて以下に示す酵素モデル系のミクロ構造とその機能発現機構を調べ、天然酵素の構造、機能発現機構と比較検討した。1)Fe(tpp)Clをモデル錯体として用い,ヘム鉄蛋白の機能発現の要はその過酸化物付加体生成にあること,これを通じて各種ヘム鉄酵素機能が枝分かれすること,および当中間体は特異なESR,吸収スペクトルを示すことが判明した。2)酸素添加酵素モデル錯体としてCo^<3+>ーポリアミン錯体,およびCo^<2+>(SB)(SB:シップ塩基)を用い、カテコ-ルへの酸素添加機構を調べた。その結果Co^<3+>とCo^<2+>では反応機構が異なり、前者では基質から錯体への電荷移動(ET)がまず起こり,次に酸素添加が追隨するが,後者では酸素が錯体と付加体を形成した後に基質酸化が起ることが明らかになった。これらは二原子酸素添加酵素の反応とよく対応する。3)Fe SODモデル反応として,FeーEDTAおよび類似錯体と活性酸素種(H_2O_2,O_2^ー)との反応過程を追跡して,2種の重要な反応中間体を見出した。一つはSideーOn型のFe^<3+>ーO_2^<2ー>付加錯体で,もう一つはFe^<2+>ーO_2^ーSODモデル中間体である。これら中間体をプロ-プとしてSOD反応機構を解析した。本研究では活性中心のミクロ構造とその機能発現を、ESR法も組み込んだ分光磁気学的同時測定手段を駆使して解明すること、および代表的な酵素のモデル錯体を開発してその反応機構をさぐることを目的とした。まずESR・光吸収同時測定法(ESRET)のシステム化および高速化を行なった。即ち1)ESRET用特殊試料挿入部の設計を行ない試作を試みた。具体的にはTE_<012>モ-ド空洞共振器(試料挿入部)にESRとの干渉が最少になるように光吸収測定用光路を設け、これに送受光用光ファイバ-端子を取付け、半固定とした。これにより光源からでた光は光ファイバ-を通って試料挿入部に導かれた。試料を通過した光は受光部の光ファイバ-により分光器本体(MCPD1000)に導かれた。最適光量は分光計内のスリット、および試料と光ファイバ-端子間の距離により調節されるようにした。試料の温度を制御するために、共振器内に挿入型二重管を固定し、温度制御された窒素ガスを送風した。標準試料についてテスト実験を行ない当初の目的を達成した。次に各種モデル化合物を合成し、それらの反応過程追跡を上記ESRET装置を用いて予備実験を行なった。即ち1)西洋わさび過酸化酵素モデル反応としてのCo^<3+>(tpp)

Clとフェノ-ル類との反応、2)SODモデル反応としてのFe(EDTA)およびFe(NTA)と過酸化水素との反応、3)酸素添加モデル反応としてのCo^<3+>-ポリアミン錯体とカテコ-ル、酸素との反応、4)ヘム鉄過酸化物付加可体の電子構造およびミクロ構造とその生成消滅反応、のテスト実験を行なった。特にこれらの反応は何れも反応中間体として常磁性活性種の生成が認められ、同一時刻に同一試料のESRと光吸収が得られ、反応機構について従来の方法にない詳細な情報が得られた。本研究では生体内にある酵素の活性中心のミクロ構造とその機能発現を、ESR法をも組み込んだ分光磁気化学的同時測定手段を駆使して、解明すること,および代表的な酵素のモデル錯体を開発してその反応機構をさぐることを目的とした。初年度では主にESR・光吸収同時測定法(ESRET)の開発・システム化を行ない当初の目的を達成した。さらに,ESR測定に必要な低温凍結試料の同時測定法を試み、反射型光ファイバ-を用いれば、可視部領域で有効なスペクトルが得られ、同時測定が可能であることが判明した。これらを用いて以下に示す酵素モデル系のミクロ構造とその機能発現機構を調べ、天然酵素の構造,機能発現機構と比較検討した。1)Fe^<3+>(tpp)Clをモデル錯体として用い,ヘム鉄蛋白の機能発現の要はその過酸化物付加体の中間生成にあること,これを通じて各種ヘム鉄酵素機能が枝分かれすること,および当中間体は特異なESR,吸収スペクトルを示すことが判明した。2)酸素添加酵素モデル錯体としてCo^<3+>ーポリアミン錯体およびCo^<2+>(SB)(SB:シッフ塩基)を用い、カテコ-ルへの酸素添加機構を調べた。その結果Co^<3+>とCo^<2+>では反応機構が異なり,前者では基質から錯体への電荷移動(ET)がまず起こり,次に酸素添加が追随するが,後者では酸素が錯体と酸素付加錯体を形成した後に基質酸化がおこることが明らかになった。これらは二原子酸素添加酵素の反応機構とよく対応する。3)FeーSODモデル反応として,FeーEDTAおよび類似錯体と活性酸素種(H_2O_2,O^-_2)との反応過程を追跡して、2種の重要な反応中間体を見出した。一つはSideーOn型のFe^<3+>ーO^<2->_2付加錯体で、もう一つはFe^<2+>ーO^-_2 SODモデル中間体である。これら中間体をプロ-ブとして反応機構を解析した。
筋強直性ジストロフィー症および辺縁疾患の広範囲診断法の確立と治療法の開発

筋強直性ジストロフィー(DM)は、トリプレットリピート延長疾患の一つであり、原因遺伝子は判明したが、その進行性変性にいたる病態は明らかにされていない。本研究では、以下の点につき、新たな知見を付け加えた。1.DMPK遺伝子のトリプレットリピート配列延長のない母子例において、DMPKの全exon塩基配列を検索し、塩基置換、欠失のないことを明らかにした。さらに、DMと同様の症状でDM2と区分される疾患の原因遺伝子であるzincfinger protein9遺伝子のCCTG配列の異常延長も存在しないことを明らかにした。これにより、DMはより多数の原因遺伝子がある疾患であり、DM辺縁疾患の原因遺伝子、病態は従来かんがえられているより、多彩であることを示唆した。2.DMと同様にトリプレットリピート配列異常延長に起因する疾患であるDRPLAの分子細胞病理を解析する目的で、ポリグルタミンによる細胞死におけるcaspase-8,12の活性化を、特異的抗体を用いて培養細胞において解析した。ポリグルタミン蓄積はERストレスを惹起し、caspase-12の活性化と関連することを初めて示した。3.筋強直性ジストロフィー症における筋細胞の緩除進行性変性壊死の分子細胞病理を明らかにする目的で、ラミニンα2欠損マウスの筋細胞におけるcaspaseの活性化を解析した。その結果、筋細胞は明らかにvaspase-3の活性化を示し、進行性筋疾患におけるアポトーシスの存在を初めて示した。これらの知見は、緩徐進行性筋疾患には、caspase関与のアポトーシスの存在があり、その阻止により、進行の阻止、または、病勢の緩和が可能なことを示唆した。4.遅発性小脳失調の1家系において、CACNA1A遺伝子に、トリプレットリピート配列異常の延長ではなく、ミスセンス変異を検出した。このことは、トリプレットリピート配列伸展疾患の代表的病態である脊髄小脳失調において、ポリグルタミンの蓄積以外の分子病態が関与していることを示唆し、細胞内の分子病態を考慮する上で重要な知見である。筋強直性ジストロフィー(DM)の病態解明に関して、以下の研究を行った。1.臨床的にDMと診断された患者の末梢血液細胞における遺伝子診断で、MTKPK遺伝子の(CTG)n異常延長を認めない細胞株を樹立した。2.上記の細胞株におけるMTPK遺伝子のmRNA発現をLART-PCR法で確認した。量、サイズ、ともに、正常個体細胞と変化なかった。3.上記の細胞におけるMTPK下流のDMAHP遺伝子の発現を検討した。PT-PCR法では、下流遺伝子の発現には異常を認めなかった。4. MTPK遺伝子の(CTG)n異常延長を認めるDM患者細胞を用いて、MTPK遺伝子、および、下流遺伝子DMAHPの遺伝子発現を検討した。先天性DM患者の末梢リンパ球では、MTPK・mRNAは、DNA同様、サイズの延長があり、スメアを形成していた。サイズの幅は、先天性DM患者の(CTG)n延長が著しい細胞ほど、ひろく、かつ、長く、定量的測定は困難であった。下流遺伝子DMAHPは、正常細胞のmRNA発現の約70%であったが、発現消失細胞はなかった。5. DM患者生検筋より、培養筋細胞を分離し、SV40・DNAで株化した。DM培養筋細胞におけるMTPK遺伝子延長、mRNA発現、下流遺伝子DMAHP発現を検討した。MTPK遺伝子延長は、リンパ球より一般に長く、先天性EMでは、顕著であった。MTPK-mRNAは、LATR-PCRでは、明らかに、発現量の減少を認め、先天性DMでは、減少が顕著であった。下流遺伝子DMAHP発現は、約50%の減少であった。以上から、(CTG)n延長を有しない患者において、下流遺伝子DMAHPの塩基置換はexonにおいては、検出されていない。しかしながら、発現異常の可能性は示され、今後、MTPK遺伝子によるDMAHP遺伝子の制御についての解析を進める。

これらの知見は、緩徐進行性筋疾患には、caspase関与のアポトーシスの存在があり、その阻止により、進行の阻止、または、病勢の緩和が可能なことを示唆した。4.遅発性小脳失調の1家系において、CACNA1A遺伝子に、トリプレットリピート配列異常の延長ではなく、ミスセンス変異を検出した。このことは、トリプレットリピート配列伸展疾患の代表的病態である脊髄小脳失調において、ポリグルタミンの蓄積以外の分子病態が関与していることを示唆し、細胞内の分子病態を考慮する上で重要な知見である。酸塩基対反復配列疾患である脆弱X症候群の遺伝子診断スクリーニングについて、検討した。従来ではPCR法による(CGG)n含有フラグメントの増幅検出率は100%ではなく、非罹患者男子の同定は不確実であり、サザン法を必要とした。これに対し、Pfu polymeraseを使用したPCR法で、正常長フラグメントを、100%の確立で検出し、非罹患者男子の診断を確実にすることができた。これによって、フラグメントが検出されなかった男子は、全て、サザン法でリピートの延長が認められ、罹患者であり、罹患男子の診断も100%であった。さらに、血液試料による診断スクリーニングを、より、非侵襲的にするために、尿、毛根による診断法を試みた。尿によるPCR診断は、正常フラグメントの検出率が90%台であり、スクリーニングには適さなかった。一方、毛根は1本で、正常フラグメントを100%の例で検出し、かつ、罹患者男子には検出されず、診断率は100%であり、スクリーニングに適していると考えられた。これらにより、血液、または、毛根を試料として、PCRのみで、男子罹患者のスクリーニングが可能となった。実際に、知的障害男子200名において、保護者への説明と同意を得てスクリーニングを施行し、2名の罹患者を診断した。罹患者は、いずれも、身体的特徴、染色体脆弱部位を有さず、成人罹患者であっても、特徴的身体症候のない例が少なくないことが判明した。また、これにより、日本における本疾患の罹患者は、欧米よりも、低いことが推定された。1.筋強直性ジストロフィー症の臨床像で、トリプレットリピート配列異常延長のない母子例につき、MT-PK遺伝子の塩基配列をsscp-PCR法にて、WAVEで解析した。正常多型は検出したが、疾患関連遺伝子変異は検出しなかった。Promotor領域の検索は未であるが、コード領域に、機能障害を呈すると推定される変異はなかった。RT-PCR。Northem解析では、MT-PK遺伝子発現量は正常と同等であり、mRNA長にも、明らかな差を認めなかった。表現形は同一で、異なる遺伝子による疾患である可能性を示唆した。本家系は常染色体優性家系であり、筋強直性ジストロフィー症とは異なる経過を辿る可能性もある。MT-PK遺伝子下流の検索を行っているが、現時点では有意な変異は検出されていない。2.筋ジストロフィー症の治療への戦略開発として、筋障害の分子細胞病態の解析が不可欠であり、筋細胞死に関して、解析した。
瞳孔径計測システムに基づく神経疲労の評価

本研究では,簡便で精度の高い瞳孔径計測システムを構築し,瞳孔径の変化に基づく神経疲労の評価法を開発した。得られた結果の概要は以下のとおりである。1.ビデオ計測装置(VAN-55,KEYENCE製),ビデオ・フロッピ-,CCDカメラを用いて瞳孔径計測システムを開発し,マウス操作で瞳孔径,瞳孔面積を高い精度で計測できるシステムを開発した。2.数人の被験者の起床から就寝までの瞳孔径を30分おきに測定し,周期解析の手法を用いて瞳孔径のサーカディアン・リズムを調査した。その結果,瞳孔径の概日変化には約10-12時間のリズムが存在し,瞳孔径は明け方の4-6時にかけて最小になることが示された。3.2の結果より得られた瞳孔径の変化しにくい時間帯で,照明条件および作業に対する慣れなどの要因にも配慮して,精神作業(単純加算,内田-クレペリン検査)を負荷し,作業経過に伴う瞳孔径の変化を一定の時間間隔で計測した。被験者は,10名程度を用いた。統計解析などの手法を用いて考察・検討を加えた結果,被験者の精神疲労の蓄積とともに瞳孔径が減少する傾向が認められた。これより,瞳孔径の変化に基づく疲労評価の可能性が示唆される。4.さらに,心電図,脳波などの生体情報も考慮して瞳孔径の変化に基づく精神疲労の評価の可能性について総合的に考察・検討した結果,瞳孔径の変化は自律神経系の機能の変化を反映しているのではないかということが示唆され,今後の研究への指針が得られた。
ブタ卵子透明帯の精子レセプタ-の構造研究

哺乳類の受精初期に,精子は卵子表層の透明帯中の糖蛋白質(精子レセプタ-)を認識し種特異的に結合すると考えられているが,その分子機構の詳細は不明である。本研究では,ブタ透明帯の精子レセプタ-の結合活性領域の決定とその構造解析をめざした。元成元年度には,透明帯糖蛋白質の糖鎖部分の構造解析を主に行なった。卵巣から得た透明帯は既に精子結合能を持っている。そこで,まずステンレスメッシュとパ-コ-ルを用い,卵巣由来の透明帯を大量に得る方法を工夫した。熱可溶化した透明帯糖蛋白質はゲル〓過HPLCでPZP13に分けられ,そのうち主成分であるPZP3がレセプタ-活性を持つことがわかった。PZP3をヒドラジン分解し得たNーグリコシド糖鎖はDEAEーHPLCで中性と酸性の糖鎖群に分別された。NMRと種々のHPLCによる分析から中性の糖鎖は,2本鎖を主とする複合型であることを見出し,その大部分の構造を決定した。一方これら中性糖鎖群の非還元末端に,硫酸基が不均一に付いた種々の長さのオリゴラクトサミンが結合し多種の酸性糖鎖を形成していことも明らかにした。平成2年度は,これらの成果に基づき,レセプタ-部位を,結合の阻害活性をみる競合法で検索した。その結果,PZP3に含まれるαー,βー両蛋白質のうちαー蛋白質の中性糖鎖がレセプタ-活性を持つと判定できた。更に,PZP3のエンドーβーガラクトシダ-ゼ消化で得た糖ペプチド>プロナ-ゼ消化で得た糖ペプチド>ヒドラジン分解後のDEAEーHPLCで得た中性糖鎖の順で活性が弱くなることがわかり,活性発現には糖鎖だけでなく蛋白質部分も必要であることが明らかになった。以上の結果は,ブタの精子レセプタ-は初年度に構造決定したPZP3の中性糖鎖のいずれかが担うことを示しており,現在どの糖鎖かを決定する詰めの実験を行なっている。遺伝的に異なる細胞の融合という意義深い現象である受精の初期に、精子と卵子は細胞表層の糖鎖を認識し結合する。哺乳類の場合、卵子最外層の透明帯中の糖タンパク質(精子レセプタ-)と精子の細胞膜の糖タンパク質が認識し合うとされているが、分子機構は未だ不明である。本研究では、抗原性などの性質がヒトの透明帯に似ているブタ透明帯の精子レセプタ-を単離し結合活性領域の糖鎖構造の決定をめざした。ブタ卵巣100個から約5万個の透明帯を2日間で得られる、パ-コ-ルを用いる方法を考案し、計100万個の透明帯を得た。熱可溶化後ゲル濾過HPLCで3グル-プ(PZP1-3)に分別した。各グル-プを副精巣尾部由来の精子に加え保温後、精子の透明帯への結合能を調べ(競合法)、PZP3が精子レセプタ-活性を持つことを見出した。PZP3は2種のタンパク骨格しか無いにもかかわらず、糖鎖部分の電荷の差による高度の不均一性を持つ。食塩濃度を段階的に上昇させていく系でのDEAE-HPLCでPZP3を分別した画分の特性付けから、この不均一性は硫酸基が付いたラクトサミンの数の差に由来すること、硫酸基は糖鎖の非還元末端領域に分布していることがわかった。

つぎに、PZP3のN-グリコシド糖鎖をヒドラジン分解でタンパク質から切断後蛍光標識し、HPLCによる微量分析法を駆使して構造を解析した。現在までに、これらはほぼ等量の中性と酸性の糖鎖群から成り、中性糖鎖は2本鎖を主とする、いずれもフコ-スを持つ複合型であることを見出すとともに、中性糖鎖群の大部分の構造を決定した。一方、これら中性糖鎖の非還元末端に硫酸化および非硫酸化ラクトサミンが不均一に付き多種の酸性糖鎖を形成していることも明らかにした。今後は、O-グリコシド糖鎖の構造をも決定し、どの糖鎖部分がレセプタ-活性を担っているのかを上記競合法で解明する予定である。昨年度に引き続き,ブタの卵子表層を形成する透明帯中の精子レセプタ-の研究を推進した。昨年度は,主に本レセプタ-の実体と考えられている,透明帯糖蛋白質の糖鎖部分の構造解析を行なったが,今年度はその成果に基づきレセプタ-部位の同定をめざした。まず,可溶化した透明帯糖蛋白質を蛍光試薬(FITC)で修飾後,先体反応を起こす前の精子に加えると,精くの頭帽部(先体部分)が蛍光性を持つ様になることが蛍光顕微鏡で観察された。しかしイオノフォアA23187処理で先体反応を進行させ頭帽を脱落させた精子にはFTC・蛋白質は結合せず,蛍光は脱落した頭帽の方に検出された。また先体反応の初期過程にある,頭帽が脱落せず先体部が胞状化した精子にもFTC・蛋白質は結合した。従って,精子頭部の細胞膜または先体の外膜が透明帯に結合するものと思われる。つぎに,この精子と卵子の結合に係わる卵子側の精子レセプタ-部位を,精子ー卵子結合の阻害活性をみる競合法で検索した。その結果,(1)透明帯を形成する糖蛋白質グル-プ(PZP13)のうちPZP3が,(2)PZP3に含まれるα,βー両蛋白質のうちα蛋白質が,(3)αー蛋白質が持つ硫酸基に富む酸性糖鎖と中性糖鎖のうちでは中性の糖鎖が精子レセプタ-活性を担っていることがわかった。更に,PZP3のエンドーβーガラクトシダ-ゼ消化で得た糖ペプチド>プロナ-ゼ消化で得た糖ペプチド>ヒドラジン分解後のDEAE・HPLCで得た中性糖鎖の順でレセプタ-活性が弱くなることがわかり,活性発現には蛋白質部分も必要であることが判明した。蛋白質骨格の高次構造が,活性ある糖鎖の配向性を維持するものと思われる。以上の結果は,ブタの精子レセプタ-は昨年度に決めたPZP3の中性糖鎖群のいずれかが担うことを示しており,現在,どの糖鎖かを決定するつめの実験が進行中である。
高エネルギー粒子の物質内挙動に関する実験的研究

米国フェルミ国立加速器研究所における高エネルギー加速器施設において、120GeV陽子で生成した二次粒子線を用いた物質内粒子線挙動測定実験を行い、高エネルギー加速器施設開発、宇宙線照射効果研究などにかかる、高エネルギー粒子輸送計算システム開発に資すると共に、粒子線照射効果評価法を確立に関する基礎データを取得した。本研究は、米国フェルミ国立加速器研究所(FNAL)における高エネルギー加速器施設において、120GeV陽子で生成した二次粒子線を用いた物質内粒子線挙動測定実験を行うことを目的としている。今年度は、反陽子ターゲットステーションの遮蔽体内外での測定、NuMI(ニュートリノターゲットステーション)での放射線挙動測定を行った。また、測定手段等の検討・改良を進め、統括的な測定システムの構築を目指した。コンクリート及び鉄のバルク遮蔽体背後における漏洩二次粒子の空間分布及びエネルギースペクトルについては、化学分離法を併せた放射化法を用いて広範囲なエネルギー領域のデータを測定し、粒子・重イオン輸送計算コードPHITS及びMARSによる解析を進めている。鉄遮蔽体内における中性子強度分布の測定結果より、中性子の減弱距離を算出し、簡易計算法の適用範囲についての検証を進めた。ターゲット周囲の空気中残留放射能については、各種の核破砕生成物を捕集・分析を行い、その解析を進めている。中性子検出器からの信号を実時間で処理するカウンター測定に関しては、BF_3検出器と種々のポリエチレン減速材を組み合わせたボナー球検出器において電流モードによる測定が適用可能であることが分かり、従来のパルスモードとの組み合わせで高帯域の計数率に対応した測定法の開発について検討を進めている。NuMIの下流では、岩石等を透過する二次粒子、特にミュオンについて、化学分離法を用いた放射化法等により、粒子スペクトル及び生成核種質量分布等の測定を行った。これらの成果は、J-PARCなど高エネルギー加速器施設における安全評価に直接的に貢献すると共に、宇宙工学における線量評価及び宇宙線照射効果の研究においても影響を及ぼすものである。
肝内結石に対する電気水圧衝撃波砕石によるフィブリン包埋結石摘出法の研究

肝内結石症に対する新しい治療法の破発の試みとして、フィブリン包埋結石摘出法及び電気水圧衝撃波による砕石法とを組み合せて治療する方法の基礎的・臨床的検討を行なった。昭和62年度にはフィブリン〓の強度および胆道内でのフィブリン〓の種々の条件による溶解性について基礎的検討を行なった。しかしながら、フィブリン〓の作製に用いるフィブリノーゲンの抗原性処理の問題にて人体に応用するひとが不可能となったため、現在、臨床使用可能なフィブリン糊を代用として再度検討中であるためこのデーターは未発表である。昭和63年度には肝内結石症患者に対して電気水圧衝撃波砕石法の臨床応用を行ない、その成果の一部は日本胆道学会にて発表した。その結果としては肝内結石再発例や遺残肝内結石症に対しては浸襲も少なく有効な治療法であり、何ら合併症をきたすことのない安全な治療法であることが判明した。しかしながら、いまだ症例数も少なく今後の検討を要すると考えられた。また、胆道狭窄に対するバルーン・ブジー法は2例に行なったが有効であり、今後症例数の増加とともに報告する予定である。しかし、電気水圧衝撃波による砕石法の効果や再発率に関しては多数の症例と表期の予後が検討されるべきであると考えられ、現在も検討中である。肝内結石症に対する新しい治療法の開発の試みとして,フィブリン包埋結石摘出法及び電気水圧衝撃波による砕石法とを組み合わせて治療する方法の基礎的検討を行なった.本年度はフィブリン包埋法に関してはフィブリン〓の強度および胆道内でのフィブリン〓の溶解性について基礎的に検討した.胆道内での溶解性に関しては胆道モデル内で作製した直径約8mmの円筒状のフィブリン〓を37°Cの胆汁内に留置することにより6時間以内にほぼ全て溶解するが,生理食塩水内ではその溶解に24時間以上を要した.また,フィブリン〓の強度に関しては造影剤のウログラフィンを約30%の濃度にして添加した場合,どの程度に強度が低下するかについて目下のところ検討中であるが,実質的には強度の低下は問題にならないと考えられるが,現在その基礎的データーをまとめつつある.次いで,電気水圧衝撃波により砕石法に関しては,多数の臨床例に応用した.とりわけ,再発胆内結石症の治療を行なった症例の結果については報告した. (消化器外科, 11巻,頁109-114, 1988)さらに,総胆管結石症の遺残結石例をT字管を介して砕石したり, PTGBDを介して胆のう結石を砕石したり臨床的に種々の症例の砕石を行なってきたが,何ら合併症もなく確実に砕石することが可能であった.本法に関しても同時に結石の種類による砕石力の相違や,フィブリン包埋法との合併による効果についても,現在検討をすすめているところである.肝内結石症に対する治療法の開発の試みとして、フィリブリン包埋結石摘出法及び電気水圧衝撃波による砕石法とを組み合せて用いる新しい治療法の基礎的・臨床的検討を行なった。本年度では本研究の臨床的検討を中心として行なった。肝内結石症患者に対して電気水圧衝撃波砕石法による治療の臨床応用を行なった。その成果の一部は第23回日本胆道学会において「肝内結石症治療の新しい試みと工夫」と題して発表した。その結果、本法は肝内結石の再発例や遺残肝内結石症例に対しては侵襲も少なく有効な治療法であり、何ら大きな合併症もきたさない安全な治療法であることが判明しつつあるが、いまだ症例数も少なく今後の更なる検討を要すると考えられる。また、肝内結石症に合併する胆道狭窄に対して胆道内視鏡によるバルーン・ブジー法を2例に行なったが有効な方法であると考えられ、今後の症例数の増加とともに報告する予定である。しかしながら電気水圧衝撃波砕石法による治療効果や再発率に関しては多数の症例の集積が必要であり、かつ長期間の予後が検討されるべきであると考えられ、現在検討中である。