hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内への巨大分子導入法の確立とシナプス伝達機構解析への応用

本研研究はDNAを始めとする巨大分子を特定の神経細胞内に安全に且つ効率的に導入する方法を開発する目的で進めたのであるが、最大10kまでの分子量の分子を導入できたにとどまり、DNAの導入法を開発するには至らなかった。しかし本法こよって神経回路の機能を脳切片標本を用いて解析するに際しての大きな問題を解決する手法は提供できたと考える。すなわち、脳切片標本では神経細胞間のシナプス結合が多くの場合切れており、実際の機能的な実験操作を行う前に標的となるシナプス結合を探ることに多くの時間を費やさざるを得ない。こうした問題の一つの解決法として神経細胞を染色し軸索の伸展を例えば蛍光画像として観察でき、その軸索方向に沿った刺激を与える事ができれば、非常に高い確率で対応するシナプス後細胞を特定でき、実験の効率を飛躍的に向上できると考えられる。今回開発したmicro-electroporationを使うことで、3k-10k程度の分子量の分子までは電圧パルスによって安定して神経細胞に導入することができ、しかも神経細胞は導入後数時間から最大翌日まで生き延びることが確認できた。しかし、一方では前もって神経細胞内に充填したfura-2などの分子量1k程度の蛍光色素はmicro-electroporationの電圧パルスによって消失することも解り、電圧パルスは細胞膜にかなり大きな穴を開け細胞膜内外での物質の流れを引き起こしていることも明らかになった。電圧パルスによって流出する細胞内成分は多数に上ると見られ、micro-electroporationを実験使用する際には、回復のために時間をかける必要がある。こうした流失した物質がどの程度の時間経過で再生されるかは興味のあるところであるが、今回この時間経過を明らかにするには至らなかった。われわれは特定遺伝子の機能の抑制あるいは機能の発現を特定の神経細胞に対して実現し、シナプス伝達の分子機構を明らかにしたいと考えている。神経細胞は脆弱な細胞であり、遺伝子の発現実験にしばしば用いられるCos-7などと比べると、はるかに扱いにくい細胞である。そこで、分子生物学で遺伝し導入に頻繁に用いられているElectroporationを改良し、単一細胞に電気パルスを与え細胞内へ物質導入を可能にする手段として微小レベルでのElectroporation法、すなわちMicroelectroporation法を開発する。本年度は分子量3K-10Kまでのdextran包合型の蛍光色素をMicroelectroporationによって特定の神経細胞に導入する事を試み、巨大分子導入のアルゴリズムを研究した。アルゴリズム開発の第一に、電気パルスのプロトコールを検討した。細胞に密着したガラス管に対して0.4V500Hzの電圧を0.5秒間与え、細胞内導入に成功した。この方法では、細胞膜に密着したガラス管に直接電圧を加えるために、10Vを越す電圧パルスを1msec程度加えることで確実に細胞膜が破壊され、細胞死が起こる。したがって、印加電圧強度と持続時間を精密にコントロールして最適の状況を設定する必要がある事が解った。今後、細胞膜に加わる実効電圧をガラス管先端の抵抗をモニターしつつ制御するための装置を完成させたい。現状ではMicro-electroporationはイオン強度を下げた溶液中で行っている。さらに、正常リンゲル液中でも試みMicro-electroporationを脳の切片標本など広い対象に応用したい。そこで、分子生物学で遺伝子導入に頻繁に用いられているElectroporationを改良し、特定の単一細胞に電気パルスを与え細胞内への物質導入を可能にする手法としてMicroelectroporation法を確立することを目的として研究している。

本年度は分子量3K-10Kまでのdextran包合型の蛍光色素をMicro-electroporationによって特定の神経細胞に導入するプロトコールおよび生理的な状態に近い条件下での導入を目的とした研究を行った。巨大分子導入のプロトコール確立の第一として、細胞に密着したガラス管に0.4V500Hzの電圧を0.5秒間与え、細胞内導入することには既に成功しているが、この方法を安定して成功させるための手順を繰り返し実験した。この方法では、細胞膜に密着したガラス管に直接電圧を加えるために、10Vを越す電圧パルスを1msec程度加えると、導入刺激として強すぎるために細胞膜が破壊される。したがって、印加電圧強度と持続時間を稍密にコントロールして最適の状況を設定する必要がある事を確認した。さらに細胞膜に加わる実効電圧をガラス管先端の抵抗をモニターしつつ制御するための装置の電気回路の試作を試みつつあり、さらに脳の切片標本などを対象として正常リンゲル液中でも応用することを試みているが、様々な技術的な困難に出会い未だに完成には至っていない。神経回路の機能を脳切片標本を用いて解析するに際して、大きな問題の一つは、神経細胞間のシナプス結合が多くの場合切れており標的となるシナプス結合を探ることに多くの時間を費やさざるを得ないことである。こうした問題の一つの解決法として神経細胞を染色し軸索の伸展を例えば蛍光画像として観察でき、その軸索方向に沿った刺激を与える事ができれば、非常に高い確率で対応するシナプス後細胞を特定でき、実験の効率を飛躍的に向上できると考えられる。われわれは当初、特定の神経細胞に巨大分子を導入する手段としてmicro-electroporation法を考案し開発を始めた。しかし、神経細胞の脆弱性を始めとして、さまざまな困難があり、当初の計画は断念せざるを得なかった。しかし、3k-10k程度の分子量の分子までは電圧パルスによって安定して神経細胞に導入することができ、しかも神経細胞は導入後数時間から最大翌日まで生き延びることが確認できた。しかし、一方では前もって神経細胞内に充填したfura-2などの分子量1k程度の蛍光色素はmicro-electroporationの電圧パルスによって消失することも解り、電圧パルスは細胞膜にかなり大きな穴を開け細胞膜内外での物質の流れをおそらく濃度勾配によって引き起こしていることも明らかになった。電圧パルスによって流出する細胞内成分は多数に上ると見られ、micro-electroporationを実験使用する際に、注意を要することである。こうした流失した物質がどの程度の時間経過で再生されるかは興味のあるところであるが、今回この時間経過を明らかにするには至らなかった。
貯蔵ガス環境調節による熱帯産果実の簡易鮮度保持法

熱帯産果実の多くは、呼吸量が多く、蒸散量も多いため、収穫後の鮮度の低下は著しく、損耗、腐敗による損失が多い。果実周辺のガス組成を調節することによって、鮮度を保持するための簡易法について検討した。供試した熱帯産果実は、パパイヤ、アボカド、バナナ、マンゴ-などであった。貯蔵中のガス組成としては、常温でも酸素濃度を13%に下げることによって鮮度保持効果は認められ、果実表皮の色の変化、軟化を抑制できた。一方、二酸化炭素濃度は、510%ではそれが果実に与える影響は少なかった。このようなガス組成を維持するために、プラスチックフィルムによるMAP(Modified Atmosphere Packaging)による簡易鮮度保持法について検討した。ガス収支よりフィルムのガス透過性、フィルム面積、果実重量と、包装内ガス濃度を求め、果実の鮮度保持について実験を行い、簡易鮮度保持の可能性を確認した。問題として、エチレンガス、湿度の上昇を抑えることも必要となるが、吸着剤との併用によるガス濃度の調節は可能である。湿度が高くなると空気を流動させることによって、果実近くの微細環境を制御することも有効であり、これらの方法を合わせることで、簡易貯蔵庫、輸送コンテナなどの内部環境の調節法に有用な知見も得た。また、電子冷却装置や空気流動のための循環扇に、太陽電池を利用することで無電源地域での小型貯蔵庫が開発可能となろう。3ヶ年のこれら実験的研究結果を取りまとめた。本年度は熱帯産果実としてパパイヤを用い、酸素濃度、温度と呼吸量の関係を求めた。通常大気の21%O_2以下では呼吸速度は温度の上昇に比例して増加し、25°Cのときには5°Cの約6倍となった。しかし、2%O_2下では、2025°Cの温度で呼吸抑制が著しく、鮮度保持効果が認められた。このような呼吸速度の結果から、ポリエチレン袋内または貯蔵容器内のCO_2、O_2濃度変化をシミュレ-トし、庫内ガス環境の調節に関する基礎資料をつくっている。また、CO_2、O_2環境を制御するには密閉系に近い状態にする必要があるが、このような庫内では過湿によるカビ発生が問題となり、この抑制が課題である。適切な湿度環境を求めるため、塩類の飽和溶液を利用した湿度調節を4段階で行い、湿度とパパイヤ果実の鮮度保持効果について検討した。使用した塩類は、KNO_3、Kcl、Nacl、Mg(NO_3)_26H_2Oで、それぞれ相対温度95、86、75、56%に調節した。これは電気の不要な簡易ガス調節法である。その結果、30°Cの気温に保った場合、湿度86%で外観が良好で、カビの発生も他の湿度下に比べ抑制され、最もよい湿度であった。一方、高湿度の95%では4個体中3個体の果梗部では水蒸気の凝結によってカビ発生が促進されたと考えられる。そこで、果実周辺の空気を流動されることによって果実近傍の湿度を下げることを試みたところ、約3%低下し、高湿度下でカビ発生を抑制するとともに、この効果は果実表面の滅菌処理の併用で高まった。今後は、庫内の空気流動を容易にする栽荷方法を考えるとともに、鮮度保持効果の認められる限界ガス濃度、限界温度について明らかにする必要がある。本年度は、熱帯産果実としてパパイヤを用いて鮮度保持効果の認められる酸素濃度および二酸化炭素濃度について検討した。20-25°Cの気温では、約2%の酸素濃度下でパパイヤの鮮度保持効果を認めた(前年度)が、約1%の酸素濃度では果色の変化を抑制する効果はあったが果肉の軟化を促進し、香りも悪くなった。この結果より、酸素濃度は2-3%に調節し、1%以下は不適である。二酸化炭素濃度5%では果実の外観、硬さに変化はなかったが、20-25°Cでは低い酸素濃度下で呼吸が抑制された場合果実内の二酸化炭素濃度が6-7%に留まるが、酸素濃度が高いと呼吸が抑制されないため果実内の二酸化炭素濃度が10%を上回ることもあった。

パパイヤのような呼吸量の多い果実の内部の二酸化炭素濃度が上昇しすぎるとガス障害が発生するため、この上昇を抑制する必要があろう。上記気温(20-25°C)では、酸素濃度を低く調節することがパパイヤの鮮度を保持する上で有効であることが明らかとなったが、次に気温を下げた場合のCA効果を調ベた。5-7°Cで約2週間は、酸素濃度の違いによる影響の差は顕著でなくまた、低酸素濃度下で低温障害が発生することもなかった。今後はさらに長期の検討が必要であろう。以上、酸素濃度、二酸化炭素濃度の範囲がほぼ把握できたので、前年度の呼吸速度と気温との関係から、数値シミュレーションによって、フィルム包装した場合や簡易な貯蔵庫を利用した貯蔵ガス環境制御法を検討している。そして、アボガドについても研究中である。本年度は、簡易鮮度保持の方法を検討するため、プラスチックフィルムのガス透過特性とプラスチックフィルムを用いたMA(Modified Atmosphere)包装によるガス濃度の変化について調べた。フィルムのガス透過特性と貯蔵温度、果実重量、呼吸量との関係から包装内ガス組成の濃度を求め、酸素濃度13%に維持するための各種フィルムの厚さ、面積と果実重量との関係を算定した。パパイヤ、アボカドともに酸素濃度1%以下では、果肉の軟化や、褐変のため貯蔵性が低下したため、1%以上に酸素濃度を維持しなければならない。ポリエチレンフィルムのガス透過性は、塩化ビニールを若干劣るかほぼ同じであるが、ポリプロピレンの約2倍、ポリ塩化ビニリデンの20倍以上であった。包装重量、フィルム面積を変えて、低酸素濃度に調節するには、二酸化炭素濃度が上昇しすぎるため、吸着剤を併用して除去する必要がある。二酸化炭素については、10%以下では、温度10°C、25°C、酸素濃度13%においてパパイヤ、アボカドに有意な影響は認められなかった。また、太陽電池を利用した簡易貯蔵庫開発の観点から、電子冷却装置を用いた小型貯蔵庫の温度、湿度、ガス組成の調節について検討した。問題点としては、冷却効率を高めるために断熱性を高めねばならず、果実の呼吸にともなう二酸化炭素、エチレンなどのガス濃度の上昇を抑制することに留意しなければならない。これら最終年度の結果を含め3ケ年の研究結果をとりまとめを行った。
天井流の流動性状に関する研究

水平無限天井下を流れる天井流に注目し,正方火源から発生した天井流の半径方向への拡がりと温度および速度の減衰,厚みおよび分布の各性状の関係を表す実験式を,天井傾斜角度の影響を考慮した形で導いた。また,温度減衰および温度分布の比較から,天井流の流れ性状に対する火源形状の影響を検討し,温度減衰に特徴的な差異があることを確認した。さらに,トンネル状空間の天井に沿って流れる天井流に注目した実験から,天井流の流れ性状に対する側壁の効果を検討した。その結果,火源からの距離に依存して流れの性状の変化を記述する実験式を導くとともに,無限天井下を流れる天井流と異なる点を明らかにした。火災の早期発見は,避難,消火・救助活動等を迅速に行うきっかけを与え,火災による被害拡大防止へ繋がる。天井下に設置された火災感知器やスプリンクラーなどは,天井流の温度や煙濃度を感知し作動することから,熱や煙の移流拡散の推進力となる天井流の流れ性状を把握することは非常に重要である。既に滑らかな水平天井下を流れる天井流については,有用な知見が得られているが,傾斜天井下を流れる天井流の性状は十分に解明されていない。そこで,無限天井を模擬した2.5m(D)×3.0m(W)の吊り天井を用いた火災実験を実施した。火源から傾斜天井までの鉛直高さは1.0mとし,1辺0.15mと0.285mの正方火皿を使用した。燃料にはn-ヘプタンを用いた。天井の傾斜角度は0,10,20,30,40°の5段階変化させた。天井流内の温度は素線径0.2mmのK型熱電対ツリーによって,速度は粒子画像流速計にて測定した。実験の結果,以下の5つの事項が明らかとなった。火源から発生した熱気流が傾斜天井に衝突した位置から傾斜天井に沿って上流側へ流れる熱気流の温度・速度の流動距離に対する減衰性状を示す関係式を提案した。天井流内の詳細な温度分布・速度分布の計測結果をもとに,天井流の厚みを算出し,この厚みへの傾斜角度の影響を考慮した関係式を導いた。天井流内の温度分布・速度分布を,指数関数に基づく手法と3次関数と座標変換に基づく手法の2種類の手法で試み,角度の依存性を加味した分布式を導いた。傾斜した天井に沿って上昇する熱気流内の温度上昇と速度の関係を明らかにした。傾斜天井に沿って上流側へ流れる熱気流のフルード数およびリチャードソン数の天井傾斜角度および移動距離に対する依存性を明らかにした。昨年度に引き続き,天井流への火源形状の影響を検討するために,矩形火源から発生した天井流の温度に注目した実験を実施した。火源の極近傍領域では,矩形火源の長手方向あるいは短手方向へと,天井流が流れる方向により温度減衰に特徴的な差異があることを確認した。しかし,矩形火源から遠ざかるにつれて流れの方向性の影響も徐々に小さくなり,正方火源からの天井流に類似した減衰性状を示すことを確認した。しかしながら,速度データが入手できていないため,速度減衰への影響を比較することはできなかった。また,天井流の流れ性状に対する側壁の効果を検討するために,空間断面の縦横比が1:1.67であるトンネル状空間の天井に沿って流れる天井流に注目した実験を行った。温度および速度の計測結果をもとに,トンネル状空間内の流れは,火源から上昇した熱気流が空間天井に衝突後に同心円状に拡がる領域と,流れの性状が変化する遷移領域と,空間の長手方向に沿って1次元的な流れとなる領域の3領域に大別でき,各領域における温度および速度の実測結果を基にそれぞれの減衰を表す実験式を提案した。また,流れが拘束されることにより天井流の厚みは無限天井下の天井流よりも厚くなり,温度分布も最高値からの減衰がそれよりも緩やかな膨らみを持った分布形状を示すことを示した。実験ではトンネル状空間の断面形状あるいは傾斜の影響を検討することは容易ではない。そこで数値計算に基づく検討が期待されるが,採用する乱流モデルあるいは境界条件の設定は計算結果に大きな影響を及ぼす。そこで,天井流の流れ性状を数値予測する場合には,Sub-Grid Scaleモデルとしてコヒーレント構造モデルを,壁面では局所毎に算出される渦粘性係数を取り込んだ熱伝達モデルを採用することが望ましいことが実験結果との比較から確認できた。防煙垂れ壁で囲われた空間で火災が発生した場合,防煙垂れ壁で囲われた天井面下にその深さに応じた厚みを有する煙層が形成される。天井下に蓄積した煙層内を流れる天井流の温度は,煙層が形成されていない場合(無限天井下)の天井流と異なる温度減衰性状を示すと考えられる。

そこで,防煙垂れ壁を設置した天井空間(5.8 m ×8.5 m)を用いて,発熱速度(8.5, 22,40,98 kWの4通り),防煙垂れ壁の深さ(0, 0.3, 0.5, 0.7 mの4通り),天井高さ(0.94, 1.56, 2.78mの3通り)を変数とした小規模火災実験を行った。その結果,垂れ壁設置時の天井流温度が垂れ壁の深さと天井高さの関係性に依存すること,天井流の移動距離に対する温度の減衰率は垂れ壁が深くなるほど徐々に緩慢になること,比較的厚い煙層が形成される条件下での天井流は,水平伝播の過程で煙層のみを巻き込むが,煙層の厚みが薄い場合には,煙層と空気の双方を巻き込むことなどが実験的に明らかとなった。これらの測定結果と,充分に厚い煙層内を流れる天井流を対象として提案された既存の温度予測手法を出発点として,防煙垂れ壁で囲われた天井下面に蓄積した比較的に薄い厚みを有する煙層内を流れる天井流の温度性状予測手法(薄煙層流れモデル)を提案した。また無限天井下を流れる天井流については,昨年度に模型実験結果をもとに導出した各関係式と実大規模の測定結果と比較し,適用性を確認した。天井流の天井を示す変数として天井流性状を示す物理量として,移動距離に対する温度減衰,速度減衰,最高温度・最高速度の呈示位置および厚み(天井下面から最高値の1/eとなる位置までの距離として定義)を取り上げ,模型実験結果をもとに各変数に対する天井角度の影響を考慮した関係式を提案した。これらの関係式が実規模に対しても適用可能かを確認する必要がある。また,数値計算による天井流の流れ性状予測にも取り組んでいるが,十分な結果が得られていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。提案した薄煙層流れモデルの適用範囲は0.11≦(垂れ壁深さ/天井高さ)≦0.32である。上部空間の区画形状や大きさが異なる他の空間への適用性,垂れ壁で囲まれた空間に煙が充満するまでの扱い,成長火源を想定した場合の扱い,および火災初期段階の天井流温度の変化の影響などについての検討が必要である。実験的検討では,模型実験結果をもとに導出した関係式の実大規模への適用の可否の確認,天井流の周辺空気の巻き込み量の算出を実施する。なお,煙濃度の測定においては,測定器の小型化が必要であることからさらなる検討が必要である。また数値実験による検討では,オープンソースコードであるFDSへの構造関数モデルとWALEモデルの組み込みは完了したことから,これらモデルの性能評価と,天井流れへの適用を行う。実験的検討では,より深い垂れ壁状態となる廊下の流れを対象とした実験を実施することで,天井流流れへの垂れ壁の影響を詳しく検討する。また数値実験による検討では,オープンソースコードであるFDSへの構造関数モデルとWALEモデルの組み込み,天井流れへの適用を行っているが,十分な成果が得られていない。
分子・プラズモンの発光過程における「多体量子ダイナミクス」の理論領域の開拓

本年度は、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法を開発するため、(1)場の量子論に基づく計算手法「非平衡Green関数法」、(2)密度汎関数理論に基づく第一原理状態計算「DFT計算」を用いた理論研究を推進した。非平衡Green関数(NEGF)法を用いた理論解析ではまずHubbard NEGF法を用い、電気伝導および電界誘起発光の定式化を行った。先行研究において他の理論手法(量子マスター方程式を用いた手法、非平衡non-crossing近似を用いた手法、分子-金属間結合を厳密に取り扱い分子内相互作用について摂動展開を行なった手法)を使用した解析が報告されている、電気伝導特性について、Hubbard NEGF法を用いた理論シミュレートの結果と比較し、本手法が幅広いパラメータ領域において有効であることを明らかにし、その結果を論文にて報告した。さらに、理論の定量性を向上させるため、分子の多体状態のエネルギーや振電相互作用の大きさといった理論解析に必要なパラメータ値をDFT計算の結果から抽出し、系の物質依存性を取り入れた。単一分子からのSTM発光の実験研究で用いられている、フタロシアニン分子を対象とし解析を行なった結果、電気伝導特性および光学特性に顕著な励起子効果が現れることを明らかにし、その影響が実験において実証可能であることを解明した。現在、本成果をもとに論文を執筆中である。また、分子内の電子と正孔からなる励起子と探針/真空/基板の界面近傍に局在するプラズモンとの相互作用を取り入れた理論への拡張、および、フタロシアニン分子の表面吸着構造に関する理論解析などへも研究を発展させ、それらの結果をそれぞれ論文にまとめているところである。29年度が最終年度であるため、記入しない。表面吸着分子系からのSTM発光の理論構築を目標に、(1)Maxwell方程式に基づく「電磁場解析の手法」、(2)DFT計算、(3)非平衡Green関数法を用いた理論研究を推進した。(1)では、STM探針の曲率や探針ー試料間距離、金属の種類等を様々に変えて、探針/真空/基板の界面近傍に局在する界面プラズモンの光学特性を系統的に調べ、得られた成果を国内・国際学会にて発表した。(2)では、貴金属表面に蒸着した数原子層のNaCl絶縁体薄膜の上に、有機分子が吸着した系の物性を解析した:(2ー1)まず基板の物性を調べるため、1-4原子層のNaCl薄膜をAu(111)表面にそれぞれ蒸着した系を解析した。NaClの膜厚変化に対する系の仕事関数の変化を調べるとともに、STMを用いた仕事関数推定の実験結果と比較するため、有限電圧を印加した際の電子構造をシミュレートした。探針ー試料間の真空領域における静電ポテンシャルにより電子が定在波を形成することで生じる表面状態について、そのエネルギーのNaCl膜厚依存性を明らかにし、実験結果を説明した。(2ー2)つぎに、吸着分子の構造特性・電子特性を明らかにするため、2原子層のNaCl薄膜にフタロシアニンおよびそのマグネシウム錯体が吸着した系を解析した。分子の吸着構造および配向を調べ、吸着特性を決める機構を解明した。得られた成果を科学論文にて発表した(K. Miwa et al., PRB, 2016)。(3)では、絶縁薄膜蒸着金属表面上の分子からのSTM発光を想定し、系の光学特性を調べた。分子励起子と界面プラズモンが結合することで生じる結合モードの干渉が、系の発光スペクトル形状に顕著な影響を与えること示し、その成果を発表した(K. Miwa et al., eJSSNT, 2015.)。当初の計画に沿って、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法の開発に向けた研究を行った。またNaCl薄膜蒸着Au表面の電子特性の解析、および、NaCl薄膜上のフタロシアニンの吸着特性の解析においては、実験グループとの共同研究を行うことができ、実験結果との比較を行うことで、より詳細な解析を行うことができた。本年度は、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法を開発するため、(1) Maxwell方程式に基づく「電磁場解析の手法」、(2)密度汎関数理論に基づく第一原理計算「DFT計算」、(3)多体量子論に基づく計算手法「非平衡Green関数法」に基づく理論研究を推進した。(1)電磁場解析の手法を用いた理論研究では、探針/真空/基板の界面近傍に局在する界面プラズモンの光学特性を調べた成果をレビュー論文に報告した。(2)DFT計算を用いた理論研究では、金属表面上に蒸着した数原子層の絶縁体薄膜の上に、有機分子が吸着した系の構造特性および電子特性の解明を目的に研究を推進した:(2ー1)NaClの1, 2, 3, 4原子層の超薄膜が蒸着されたAu(111)表面について、電子構造および誘電特性を調べた。Au表面上NaCl薄膜、真空に孤立したNaCl薄膜、バルクのNaCl結晶の誘電率をそれぞれ比較したところ、Au上のNaCl薄膜の誘電率はバルク結晶に比べて大きく、free standingのNaCl薄膜の誘電率はバルク結晶に比べて小さいことがわかった。現在、これらの起源を解析中である。(2ー2)近年実験で着目している数原子層のNaCl薄膜の表面における、3d遷移金属フタロシアニンの吸着構造を調べた。

これらの錯体のNaCl薄膜上の吸着構造の決定には、遷移金属とNaCl薄膜の相互作用および分子のリガンドとNaCl薄膜の相互作用のバランスが大きな役割を果たしていることがわかった。またFePc, CuPc, NiPcの吸着構造を報告した実験結果と比較し、今回得られた知見によりこれらの実験結果を統一的に解釈できた。(3)非平衡Green関数を用いた理論解析では、絶縁薄膜蒸着金属表面上の分子からのSTM発光を想定し、系の光学特性および電気伝導特性を調べる理論を構築した。本年度は、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法の開発に向けた研究を行った。非平衡Green関数法を用いた理論解析では、幅広いパラメータ領域で利用可能な計算手法の開発に取り組んだ。開発した手法、および、本研究で解明したSTM発光の機構により、STM発光に関する最新の実験結果を説明できることがわかり、論文を執筆中である。またDFT計算を用いた解析では、NaCl薄膜の誘電特性に関する知見を得た。さらに、NaCl薄膜上の分子吸着において、さまざまな金属とフタロシアニン分子の錯体の吸着特性を系統的に調べ、その結果を分子ー絶縁体薄膜間の相互作用の面から統一的に説明できる知見を得ることができた。本年度は、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法を開発するため、(1)場の量子論に基づく計算手法「非平衡Green関数法」、(2)密度汎関数理論に基づく第一原理状態計算「DFT計算」を用いた理論研究を推進した。非平衡Green関数(NEGF)法を用いた理論解析ではまずHubbard NEGF法を用い、電気伝導および電界誘起発光の定式化を行った。先行研究において他の理論手法(量子マスター方程式を用いた手法、非平衡non-crossing近似を用いた手法、分子-金属間結合を厳密に取り扱い分子内相互作用について摂動展開を行なった手法)を使用した解析が報告されている、電気伝導特性について、Hubbard NEGF法を用いた理論シミュレートの結果と比較し、本手法が幅広いパラメータ領域において有効であることを明らかにし、その結果を論文にて報告した。さらに、理論の定量性を向上させるため、分子の多体状態のエネルギーや振電相互作用の大きさといった理論解析に必要なパラメータ値をDFT計算の結果から抽出し、系の物質依存性を取り入れた。単一分子からのSTM発光の実験研究で用いられている、フタロシアニン分子を対象とし解析を行なった結果、電気伝導特性および光学特性に顕著な励起子効果が現れることを明らかにし、その影響が実験において実証可能であることを解明した。現在、本成果をもとに論文を執筆中である。また、分子内の電子と正孔からなる励起子と探針/真空/基板の界面近傍に局在するプラズモンとの相互作用を取り入れた理論への拡張、および、フタロシアニン分子の表面吸着構造に関する理論解析などへも研究を発展させ、それらの結果をそれぞれ論文にまとめているところである。本年度は、(1)電磁場解析の手法、(2)DFT計算、(3)非平衡Green関数法を用いた理論研究のそれぞれにおいて研究成果を挙げることができた。次年度はこれらの研究内容を発展させつつ、得られた知見を統合し、表面吸着分子系からのSTM発光を定量解析できる理論手法を開発することを目指す。STM発光の理論の構築をさらに推進する。
間葉系幹細胞を用いた小児難治性白血病に対する腫瘍選択的アポトーシス誘導効果

骨髄間葉系幹細胞(MSC)は多分化能を有する幹細胞で、腫瘍細胞などの異種抗原を認識し細胞浸潤する能力(組織ターゲッティング)を有する。近年これを利用して治療分子を腫瘍細胞へ送達する担体としての能力が報告されている。MSCによって抗腫瘍剤の効果の増強が得られないかin vitroで検討した。当初白血病で検討したが系の確立に難渋しMSC由来の小児難治性悪性腫瘍であるEwing肉腫について検討を行った。有意差は得られなかったが抗腫瘍効果は増強する傾向が得られた。またMSCの容量に依存して効果が増強する傾向がみとめられた。今後抗腫瘍効果とMSCとの関連やその機序についての検討を行いたいと考える。今期乳児ALL細胞株においてTRAIL受容体(TRAIL-R1(DR4) R2(DR5))が低発現である傾向がみとめられたのでPh1陽性ALLならびに薬剤耐性ALL細胞株で確認を行いDR4,DR5が高発現である確認を行いこの2株を使用することとした。乳児ALL株においても検討しその差を確認する。昨年に続いて上述した難治性ALL細胞株とhMSCを共培養し、さらに抗腫瘍剤や分子標的薬剤の添加を行い、annexinVによるフローサイトメトリー(FCM)で確認した。有意差はなかったがhMSCの添加によってアポトーシス効果は増強する傾向がみられた。つぎにhMSCの濃度を変化させてさらなる検討を行い濃度依存性に抗腫瘍効果が増強する傾向がみられた。ビスフォスフォネート製剤であるゾレドロン酸を使用し同様に抗腫瘍効果が増強する傾向がみとめられた。今後さらに検討を行う予定とする。本年度可溶性sTRAILをhMSCに導入し共培養し抗腫瘍効果を検討することでhMSCならびにTRAILのアポトーシス誘導効果の評価を計画したが、sTRAIL導入の安定した系が確立できず来年度以降の課題として検討を続けることとした。本研究では骨髄間葉系幹細胞(hMSC)の腫瘍細胞に対する異種抗原認識能力や細胞浸潤能力(組織ターゲッティング能力)に着目し、hMSCを共培養することによって抗腫瘍剤の効果の増強が得られないかを細胞株を用いて検討し、さらにTRAIL (TNF related apoptosis inducing ligand)の抗腫瘍選択的アポトーシス誘導効果に着目し、TRAIL受容体(TRAIL-R1(DR4)R2(DR5))高発現である難治性小児白血病(Ph1陽性ALLや薬剤耐性ALL)に対するアポトーシス誘導能がhMSCを媒体とすることによって効率的に誘導され、抗腫瘍効果の増強が得られるか検討することを目的としている。小児難治性悪性固形腫瘍であるユーイング肉腫細胞株でもTRAIL受容体高発現の報告があり、本疾患は骨髄転移をきたす間葉系幹細胞由来の悪性腫瘍で、あわせて調べることとした。昨年度に引き続き細胞株とhMSCの共培養を行い分子標的薬剤や抗腫瘍剤の添加を行ない、annexin Vによるフローサイトメトリーで確認した。hMSC添加によって抗腫瘍効果は増強する傾向がみとめられたが有意ではなくユーイング肉腫細胞株でも抗腫瘍効果の増強は有意ではなかった。またhMSCの濃度の増減による抗腫瘍効果を検討し、濃度依存に抗腫瘍効果が増強する傾向が認められたが、細胞濃度の問題でアポトーシスに陥る可能性もあり検討課題となった。今期は可溶性sTRAILをhMSCに導入し抗腫瘍効果を検討する系の確立をめざしたのだが、安定した系の確立ができず達成できなかったため1年間の補助事業期間延長申請をお願いした。上記の課題についても引き続き検討する。sTRAILをhMSCに導入する系はTRAILとhMSCによる抗腫瘍効果の増強を検討するうえで重要であり見直しを行い、系の確立することを来年度以降の検討課題とする。本研究では骨髄間葉系幹細胞Mesenchymal stem cell;hMSCの組織障害部位や腫瘍細胞などの異種抗原を認識し細胞浸潤する能力(組織ターゲッティング能力)、さらにTRAIL(TNF related apoptosis inducing ligand)の腫瘍選択的なアポトーシス誘導効果に着目し、TRAIL受容体が発現していることが知られている難治性小児急性リンパ性白血病(ALL)に対してTRAILのアポトーシス誘導能をhMSCをvehicleとして活用し腫瘍特異的に誘導することによって抗腫瘍効果の増強をはかり効果的な治療戦略の確立をめざすことを目的としている。本年度は、まず白血病細胞株(ALL株、乳児白血病株、薬剤耐性株)を培養し抗腫瘍剤との共培養を行い、その抗腫瘍効果をXTTassay、annexinVによるフローサイトメトリー(FCM)で確認した。この系が確立したので、hMSCを共培養し、その抗腫瘍効果に差があるかどうかを確認した。有意差はなかったがhMSCの添加によって抗腫瘍効果は増強する傾向がみられた。

つぎにhMSCの濃度を変化させることでさらなる検討を行ったが、ある一定の濃度以降は濃度依存性に抗腫瘍効果が増強する傾向はなかった。さらにsTRAIL(可溶性)をMSCに導入し共培養し、抗腫瘍効果を検討しTRAILの組織特異的細胞障害能力の評価を行うことを計画した。しかしsTRAILの導入の安定した系が確立できず、この点は来年度以降の課題として検討を続けることとした。また、来年度は本課題に加え、今年度使用した抗腫瘍剤に加え分子標的薬の導入も検討する予定である。またこれらの結果をふまえてin vivoの系へすすむことを目標とする。骨髄間葉系幹細胞(MSC)は多分化能を有する幹細胞で、腫瘍細胞などの異種抗原を認識し細胞浸潤する能力(組織ターゲッティング)を有する。TRAIL((tumor necrosis factor related apoptosis-inducing ligand)は腫瘍選択的にアポトーシスを誘導する。MSCにTRAILを組み込み、治療分子を腫瘍細胞へ送達する担体としての効果、腫瘍選択的アポトーシス誘導効果について検討を行うことを計画した。当初、難治性白血病の細胞株で検討したが系の確立に難渋したためMSC由来の小児悪性腫瘍であるユーイング肉腫(EWS)細胞株を用いた。EWSはきわめて難治で、自家造血幹細胞移植(SCT)併用の治療が行われることが多いことも選択した理由の一つである。抗腫瘍剤はシスプラチンを使用しアネキシンVを用いたフローサイトメトリー(FCM)で抗腫瘍効果を確認した。MSC単独では濃度を増やしても抗腫瘍効果の増強は得られなかった。MSCと抗腫瘍剤との併用で、抗腫瘍効果は増強する傾向が得られ、MSCの濃度依存性に抗腫瘍効果は増強する傾向があった。しかし一定の濃度以上になるとむしろ効果は減弱した。EWS細胞株のTRAILの発現はELISAを用いて確認した。次にTRAILをMSCに導入する過程としてTRAILの可溶性部位をクローニングし可溶性TRAILを作成することを目標としたが現時点では確立できていない。MSCや腫瘍細胞株の培養、FCMなどそのほかの技術は確立されており、ひきつづき検討を行い、MSCの腫瘍に対する機能や作用機序、担体としての能力をあきらかにしていきたい。MSCは現在、細胞性医薬品として欧米から報告があり、国内でも近々に臨床応用が期待できる。SCTと組み合わせることで効果的な抗腫瘍効果を得られるのではないかと考え、この点も視野に入れて検討していきたい。血液悪性腫瘍共培養の系や薬剤の投与量の検討、さらにTRAIL受容体の発現は確立され、アポトーシスの確認のためのannexinVによるフローサイトメトリー(FCM)法も確立された。MSC共培養の系で有意差はないが効果が得られている傾向があるが今後さらに件数を増やして検討したいと考えている。またsTRAILをhMSCに導入し共培養する系の確立をめざしたが安定した系の確立が難しく、再度実験系を確認し来年以降の重要な課題と考えている。
顎関節内障患者の顎関節はあそびが大きい

顎関節症への罹患しやすさ及び病態の進行度に関する因子の解明の手がかりとして,顎関節のあそびを定量的に評価する事が,顎関節症の発症原因を究明する上で急務である.本実験は,健常者群および顎関節症発症患者群の顎関節のあそびを定量的に評価し,顎関節のあそびと顎関節症との因果関係について検討することを目的とした.実験内容を十分に説明し,同意の得られた顎関節症患者および年齢と性別をマッチングさせた健常者について実験を行った.被験者にブラキシズムを想定した側方位における臼歯部クレンチングを行わせた.その際の咬合力が各被験者間で一定となるように咬合力計により規定した.この側方位クレンチングにより,作業側下顎頭へ負荷が加えられる.その際の下顎頭の動きを6自由度顎運動測定装置にて測定した.被験者個々の下顎頭の運動量に関して定量的に評価し,以下の結果を得た.側方位クレンチング時の下顎頭の運動量は,健常者より顎関節症患者の方が大きい平均値を示した.すなわち顎関節症患者の顎関節はあそびが大きい傾向が認められたが,今回の被験者数では両者に有意差は認めなかった.そこで顎関節症の病態別に比較したところ,関節円板転位患者では有意差は認められなかったが,病態の進行度が高いとされる変形性顎関節症患者では,顎関節のあそびが有意に大きかった.本実験の結果のみでは,顎関節のあそびが,顎関節症の発症原因を示すものなのか,病態の進行に伴って増大するものなのかは未だ不明である.顎関節内障患者の顎関節のあそびは大きいという本実験の仮説は,変形性顎関節症患者に限定されるが,証明されたと考える.【背景】顎関節症への罹患しやすさに関する因子の解明の手がかりとして,顎関節のあそびを定量的に評価する事が急務である.そこで本研究の目的は,顎関節内障患者の顎関節のあそびを定量的に評価し,「顎関節内障患者の顎関節はあそびが大きい」という仮説を検証することとした.【方法】コントロール群として実験の主旨を十分に説明した上で同意を得た,全身と咀嚼系に臨床的な異常を認めない健常成人6名(男性5名,女性1名,平均年齢35.8歳)を被験者とした.被験者の顎関節のあそびの定量評価として,下顎頭の運動を6自由度下顎運動測定装置にて測定し,被験者個々の顆頭の前後的可動域をあそびとして方向と量に関して定量的に評価した.その際の筋活動も同時に測定し,関連する筋の有無の検索を行った.披験運動としては,患者群でも症状に影響がないと考えられる自力最大後方牽引と噛みしめを負荷した.【結果】本年度は健常成人6名をコントロール群として測定した.健常者では,安静位から後退位により下顎頭は後退し,さらに咬みしめを加えることにより下顎頭はやや前上方に移動した.健常者の顎関節のあそび量は,後方に,平均1.36mm,前上方に0.75mmであった.次年度に計画している,患者群を顎関節内障の進行度にともない復位性,被復位性,変形性顎関節症の3グループに分類し測定した結果と詳細な比較検討を行う上で,本年度の健常者群の実験によって,コントロールとしての有用な基礎データを得ることができた.顎関節症への罹患しやすさ及び病態の進行度に関する因子の解明の手がかりとして,顎関節のあそびを定量的に評価する事が,顎関節症の発症原因を究明する上で急務である.本実験は,健常者群および顎関節症発症患者群の顎関節のあそびを定量的に評価し,顎関節のあそびと顎関節症との因果関係について検討することを目的とした.実験内容を十分に説明し,同意の得られた顎関節症患者および年齢と性別をマッチングさせた健常者について実験を行った.被験者にブラキシズムを想定した側方位における臼歯部クレンチングを行わせた.その際の咬合力が各被験者間で一定となるように咬合力計により規定した.この側方位クレンチングにより,作業側下顎頭へ負荷が加えられる.その際の下顎頭の動きを6自由度顎運動測定装置にて測定した.被験者個々の下顎頭の運動量に関して定量的に評価し,以下の結果を得た.側方位クレンチング時の下顎頭の運動量は,健常者より顎関節症患者の方が大きい平均値を示した.すなわち顎関節症患者の顎関節はあそびが大きい傾向が認められたが,今回の被験者数では両者に有意差は認めなかった.そこで顎関節症の病態別に比較したところ,関節円板転位患者では有意差は認められなかったが,病態の進行度が高いとされる変形性顎関節症患者では,顎関節のあそびが有意に大きかった.本実験の結果のみでは,顎関節のあそびが,顎関節症の発症原因を示すものなのか,病態の進行に伴って増大するものなのかは未だ不明である.顎関節内障患者の顎関節のあそびは大きいという本実験の仮説は,変形性顎関節症患者に限定されるが,証明されたと考える.
口腔に関わるQOL評価のための測定指標の確立

諸外国で頻用されている歯科保健関連QOL指標Oral Health Impact Profile (OHIP)の日本語版(OHIP-J)について、就業者の質問紙調査から得られた特性(性・年齢・職種など)、口腔の主観的健康感、義歯装着状況、および喪失歯数と併せて検討した。高年齢群、口腔の主観的健康感不良群、義歯装着者、喪失歯が多い群ほどOHIP-Jは高いスコア、つまり口腔関連QOLは不良であるという結果であった。さらに調整済みOHIP-Jスコアを用いて、外的基準を口腔の主観的健康感として同時的妥当性を、また喪失歯数として弁別的妥当性を検証したところあらかじめ立てた仮説にそった結果が得られた。しかしながら、本研究での翻訳手順は推奨されているガイドラインを厳密に遂行したわけではない。この点から、OHIP-Jを用いての多国間での研究を行うためには言語的な等価性についてさらに検討することが必要である。OHIP-Jは49項目と質問項目が多く現場での活用が困難であるため、短縮版を作成した。20-59歳の8658名のデータを用いて行動計量学的手法(因子分析)により、青・壮年期を対象とした日本語版OHIPの短縮版(OHIP-JA18)を作成した。OHIP-JA18は18項目から構成され、4つの下位尺度(機能的な問題、痛み、不快感、困りごと&ハンディキャップ)からなる。OHIP-JA18は簡略化したLockerの口腔保健概念モデルに基づくコンセプトモデルに適合している。また、OHIP-JA18は青・壮年期に焦点をあてた歯科保健関連QOLの評価指標とされるためのパラメータ(内的整合性、底打ち効果、構成概念妥当性、反応性)を満たすことが示された。以上の結果より、作成した短縮版OHIP-JA18は日本の就業者(青・壮年期)に焦点をあてた歯科保健関連QOLの評価指標として活用可能であると考えられる。諸外国で頻用されている歯科保健関連QOLのひとつであるOral Health Impact Profile (OHIP)の日本語版(OHIP-JE)を用いた職域を対象とした調査結果について、産業医科大学倫理委員会の承認を得て、検討した。まず、8658名について性年齢別に8つのグループに分けて解析したところ、スコアの中央値は年齢が高くなるほど高い値を示し、加齢に伴い口腔関連QOLが悪化することが示唆された。一方、男女による差は、あまり認められなかった。さらに、外的基準を口腔の主観的健康感に関する質問項目とし、OHIP-JEスコアとの相関係数を評価したところ、すべてのグループについて下位尺度スコアおよび総合スコアとも統計学的に有意な相関を示した。外的基準を歯科治療の必要性の有無に関する質問項日として評価でも、必要と感じている者は必要と感じていない者より、高いスコアを示し口腔関連QOLは不良であった。これらの結果から、基準関連妥当性は高いことが示された。次に、2000年と2001年に調査を実施した330名程度の職場について、2003年に同様の調査を実施した。3回の調査すべてに回答したものは、224名であった。現在、OHIP-JEの経年的に繰返し測定されたデータとして解析中である。また、OHIP-JEは義歯に関する項目を含めて49項目であり、実用化には短縮版の作成が必要と考えている。

上記の結果および口腔に関する主観的な評価指標の著名な研究者であるProf Locker (The University of Toronto)の意見を参考に20項日の短縮版を作成中である。諸外国で頻用されている歯科保健関連QOL指標Oral Health Impact Profile(OHIP)の日本語版(OHIP-J)の妥当性について検討した。6079名の就業者の自記式質問紙調査と口腔内状況の記録から収集されたOHIP-J・口腔の主観的健康感・義歯装着状況・喪失歯数をデータとして用いた。線形回帰分析による調整されたOHIP-Jスコア値は、口腔の主観的健康感不良群が良好群より高い値を示した(46.6vs.27.6;p<0.001)。喪失歯数は、性、年齢、義歯装着と独立して統計学的に有意にOHIP-Jスコアと関連していた(p<0.001)。OHIP-Jは49項目と質問項目が多く現場での活用が困難であるため、短縮版を作成することとした。20-59歳の8658名のデータを用いて行動計量学的手法(因子分析)により、青・壮年期を対象とした日本語版OHIPの短縮版(OHIP-JA18)を作成した。OHIP-JA18は18項目から構成され、4つの下位尺度(機能的な問題、痛み、不快感、困りごと&ハンディキャップ)からなる。各下位尺度のクロンバックのα係数は内的整合性が良好であることを示していた。共分散構造分析により、OHIP-JA18の概念モデルに適合することが検証された。さらに、上記のサブグループ(194名)のうち初年度と次年度に実施された2回の口腔保健指導を完了した129名(完了群)について、ベースラインと3年後のデータを用いて反応性を検討した。口腔の主観的健康観が改善した完了群で、OHIP-JA18はeffect sizeと対応のあるt検定ともに、OHIP-Jと既存の短縮版OHIP-J14より良好な反応性を示した。以上の結果より、作成した短縮版OHIP-JA18は日本の就業者(青・壮年期)に焦点をあてた歯科保健関連QOLの評価指標として活用可能であると考えられる。
子どもから見た両親像・家族像に関する総合的研究ー臨床心理学的および発達に理学的、比較文化的観点を包括してー

われわれは幼児から成人にわたるライフサイクルの中で、(1)両親像、家族像がどのように形成され、成長変化していくか(2)そうした過程の中で変わらず根底にあるものは何かについて、調査研究を進めてきた。結果としていくつかの重要な知見を得た。第1は、年齢、性差を越えて存在する「厳父慈母」原型の存在、第2は発達の節目における両親像、家族像の変客、第3は両親像と適応との密接な関係である。さらに、両親像、家族像が混乱したり、十分に形成されないことが予想される養護施設の子どもを対象に調査研究を行った。(1)実父母の養育が十分とは言えない場合の両親像・家族像のありよう、(2)施設での養育が(1)をどう補い、変容し得るか(3)適応状態に(1)と(2)はどう影響するか、(4)今までの調査結果との比較検討、について新たな示唆が得られることを目的とした。施設は子供にとってみれば、家庭に相当するところであり、その場所への調査に行くことは極めて侵襲的となる危険があるため、方法論としては以前からの子供に対する方法論に加えて、いくつかの慎重な配慮をした。調査研究の結果、幼児被験者数が限られているため、はっきりとした発達傾向を見いだすことはできない。しかし事例の中には生後すぐに実母と分離していて、実親が両親像の形成にほとんど関与していないにもかかわらず、いわゆる典型的な「厳父慈母」的回答をした幼児がいた。小学生以上の場合、現実の生活状況に即した質問をしたため、実際の両親像については明らかにされない。しかし女性職員を通じて「ほめてくれる」「看病」「悲しい時慰めてくれる」体験をし、しかもそれを求めている姿が浮かび上がって来た。また理想の両親の関係として、厳父慈母とよき連携を上げている。このことは両親像や家族像の混乱が想定される場合でも(あるいは混乱があるからこそ)厳父慈母(特に慈母像)が中核に存在していると考えられる。本研究の目的は子どもにとっての両親像、家族像について、臨床心理学的観点から、またライフサイクル的観点から考察することである。幼児から高校生までの被験者を対象にしたこれまでの研究結果から(1)すべての年令、性別、発達段階を通して存在する厳父慈母原型が存在する(2)発達の節目、節目で本人にとっての両親像、家族像は発達課題的意味を担う(3)適応状態と本人の両親像、家族像は密接な関係をもつ、であった。本年度は、対象を(1)一般成人(2)症状や問題行動を呈する児童、青年(3)症状や問題行動を呈する成人を対象にして、概ね今までの研究に沿った方向での調査研究を行った。成人を対象に質問紙法で行った研究結果では、看病してもらう対象としての母親の存在が際立っていて、これは今までの知見と一致している。さらに臨床の場で、素直に甘えられない子ども、青年が身体症状を出して初めて甘えられる事例が多いことを考え合わせると、この母親イメ-ジは経験事実を反映していると同時に、年令を通しての普遍的イメ-ジを伝えていると考えられる。また父親についてはいざという時頼りになる存在というイメ-ジは青年期以前の結果と同様で、そのイメ-ジを現実の父親に重ねることが少なくなり、男性であれば自分、女性であれば伴侶に求める傾向が見られた。また自分の親を一人の人間として見るようになったのは、おおかた12才から14才のいわゆる思春期の始まりの時期に集中している。

このことも以前の研究結果で、その年令から家族からの自立傾向が増していったことと軌を一にする。適応状態に問題がある事例においては、大半が夫唱婦随を家族の理想形態としてあげており、現実の家族との不一致に対して不満を濡らしている。様々な条件が恵まれない状況にあって、逆に両親や家族についての本質的意味が浮き彫りにされる印象をもった。前年度まで、われわれは幼児から成人にわたるライフサイクルの中で、(1)両親像、家族像がどのように形成され、成長変化をしていくか(2)そうした過程の中で変わらず根底にあるものは何かについて、調査研究を進めてきた。結果としていくつかの重要な知見を得た。今年度ではさらに、両親像、家族像が混乱したり、十分に形成されないことが予想される養護施設の子どもを対象に調査研究を行った。(1)実父母の養育が十分とは言えない場合の両親像・家族像のありよう、(2)施設での養育が(1)をどう補い、変容し得るか(3)適応状態に(1)と(2)はどの影響するか、(4)今までの調査結果との比較検討、について新たな示唆が得られることを目的とした。施設は子供にとってみれば、家庭に相当するところであり、その場所へ調査に行くことは極めて侵襲的となる危険があるため、方法論としては以前からの子供に対する方法論に加えて、いくつかの慎重な配慮をした。調査研究の結果、幼児の場合被験者数が限られているため、はっきりとした発達傾向を見いだすことはできない。しかし事例の中には、生後すぐに実母と分離していながら、いわゆる典型的な「厳父慈母」的回答をし、なおかつ「おかあさん(熊)」と声に出すこと自体が胸のうちに甘美な感触を呼び起こしていると思われる表情をしていた子どもがいた。小学生以上の場合、現実の生活状況に即した質問をしたため、実際の両親像については明らかにされない。しかし女性職員を通じて「ほめてくれる」「看病」「悲しいとき慰めてくれる」という体験をし、しかもそれを求めてもいる姿が浮かび上がって来た。これはまさに今までの調査研究の被験者が母親に求めたものである。また理想の両親の関係として、厳父慈母とよき連携が上げていることは、両親像や家族像の混乱が想定される場合でも(あるいは混乱があるからこそ)厳父慈母(特に慈母像)が中核に存在していると考えられる。
外科領域における高濃度分枝鎖アミノ酸高カロリー輸液の効果に関する分子生物学的研究

担癌生体に対する栄養の改善を目的として、外科領域における高濃度分枝鎖アミノ酸(以下、BCAAと略す)高カロリー輸液の効果に関して分子生物学的効果の面から研究した。背部皮下に吉田肉腫細胞を移植したラットに、総アミノ酸に対する重量成分比が高濃度の36%BCAAを含む完全静脈栄養法(以下、TPNと略す)による輸液(36%BCAA-TPN)を施行し、肝臓より分泌される蛋白質のトランスフェリン遺伝子および他の遺伝子への転写調節機能をもつc-fos遺伝子の発現量を測定した。本研究では、移植吉田肉腫の増殖早期において高濃度36%BCAA-TPNを施行たところ、宿主の血清中アルブミンや血清中トランスフェリンのレベルを維持すること、また肝臓中トランスフェリン遺伝子の発現量を対照の高濃度36%BCAA-TPNを施行した非移植ラットに比べ著しく低下すること、および肝臓中c-fos遺伝子の発現には変動を認めないことなどの結果を得た。以上のことより、移植吉田肉腫の増殖早期において、高濃度36%BCAA-TPNの施行は、血清中の肝分泌蛋白には変動を影響を与えず、肝臓中のトランスフェリン遺伝子の転写を抑制した。これらの成果は、担癌生体に対する栄養改善の効果を知る指標となるものと示唆された。