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法的観点に立ついじめ問題に対する学校の対応の在り方に関する研究

本研究は,いじめ問題に対する学校の対応の在り方について,裁判例を素材として教育学と法学の学際的視点から検討しようとする試みである。研究初年度の2013年,いじめ防止対策推進法が制定された。それゆえ,学校が,法的な視点によりいじめ問題に対応するため,新たな組織体制の整備等に追われる時期と重なった。裁判例分析の結果,学校側の責任としては,いじめの実態解明を目的とした調査の実施が不可欠と解されることが明らかとなった。また,いじめ自殺に起因する裁判例の分析を通じ,問題発見後,具体的な効果が得られる指導を状況に応じて選択出来ていたか否かという点が学校の責任に関する重要な判断基準となることが判明した。本研究は,教育学と法学の学際的視点から,1970年代以降のいじめ裁判を整理し,「いじめ問題に対する学校の対応の在り方」を明らかにすることを主たる目的としている。研究初年度にあたる本年度は,いじめの類型化に関わる先行研究の整理するとともに1970年代及び2000年以降のいじめ裁判の収集・分析に努めた。また,2013(平成25)年に制定され,今後,学校現場に多大な影響を与えることになると思われる「いじめ防止対策推進法」において学校に求められる役割を整理することを試みた。その結果,いじめの類型化に関わる課題として,特に2000年以降の裁判例において,被害者側が,いわゆる「主観主義」にたった主張を展開するケースが見受けられることが明らかとなった(佐賀地方裁判所判決平成24年1月27日等)。学校関係者が,いじめ問題に対応するにあたり,いじめのレベルに応じた対応を行う重要性が増しているといえる。また,裁判例の分析を通じて,学校側に求められる責任として,いじめの実態解明を目的とした調査の実施が不可欠であると解されることが明らかとなった。この点については,いじめ防止対策推進法においても重視されている(23条2項)。本研究は,いじめ問題に対する学校の対応の在り方を教育学と法学の学際的見地から明らかにすることを主たる目的とするものである。いじめ防止対策推進法の制定を受けて,平成26年度は,全国的に学校設置者や学校がいじめ問題への対処をめぐり,いじめ防止対策基本方針の策定やいじめ対策調査委員会の立ち上げ等に取り組んでいた。そこで,研究2年目にあたる本年度は,いじめ防止対策推進法に定める組織の設置状況や,いじめ防止基本方針の整備等,法律の定めに対応するために実施されている新たな取り組みについて,教育委員会に調査を行うこととした。分析の結果,都道府県・指定都市におけるいじめ防止等の対策の進め方として,いじめ対策に関する基本理念の他に,基本方針や各組織の設置根拠を含めた「総合的」ないじめ防止対策条例を制定するというスタイルをとる自治体と,総合条例は制定せず,地方いじめ防止基本方針を策定し,それに従っていじめ対策を推進しようとする自治体とがあることが明らかとなった。また,いじめ問題に起因する裁判例の収集を今年度も継続して行い,学校側に求められる安全配慮義務に関する事例研究の積み上げを試みた。平成25年度に行った複数の裁判例の分析結果から,いじめのレベルに応じた対応を行う重要性が増していることや,いじめの実態解明を目的とした調査の実施が不可欠であると解されることを指摘した。だが,実態解明を目的とした調査は,社会通念に照らして妥当な方法で実施されなければならず,学校側の責任が問われたケースが存在することが明らかになった(佐賀地方裁判所平成25年12月13日等)。本研究は、いじめ問題に対する学校の対応の在り方を教育学と法学の学際的見地から明らかにすることを主たる目的とするものである。いじめ防止対策推進法が制定されて学校や教育委員会の下に、新たな組織が設置されるなどいじめ問題に対する学校側の対応をめぐっては新たな局面が生まれているといえる。そこで、本年度は、学校側のいじめ問題の対応について、新たな取り組みがはじまるなか、首都圏の2市(政令市・中核市)の指導主事を対象にヒアリング調査を実施した。その結果、被害者側に対する学校側の説明責任について関心が高い傾向にあることが明らかとなった。平成27年12月には、いじめアンケートの公開をめぐり鹿児島地方裁判所が判決を下すという動きもあり、こうした観点からのいじめ問題に対する法的責任の在り方を検討する必要性が高いことが分かった。裁判例の分析を継続的に進めることはできている。ただ、ヒアリング調査を実施するなどした結果、研究を継続する上で、新たに検討の必要性が高い課題を見出すこととなり、その点の作業が十分に進めることができなかったためである。本研究は,「いじめ問題に対する学校の対応の在り方」について,いじめ裁判を素材として教育学と法学の学際的視点から検討しようとする試みである。平成25年度から平成28年度までの4年間で実施した研究であったが,研究初年度の平成25年には,いじめ防止対策推進法が制定され,まさに,学校側が法的観点に立った新たないじめ問題の対応の在り方について組織体制の整備等に追われる時期と重なった。研究最終年度にあたる平成28年度は,いじめに起因して児童・生徒が自殺した事案の裁判例の分析を行った。分析の視点としては,第一に,いじめ問題に関する学校側の安全配慮義務について,学校側が自殺に関する法的責任が問われる場合,その判断基準はどのような点に見いだされるのかについて検討を試みた。第二に,いじめ防止対策推進法の施行を踏まえ,今後,学校側に求められる対応の在り方について考察した。

その結果,いじめ問題を発見した後に,事情聴取を実施し,指導を行ったといういわゆる型通りの指導展開を持って,安全配慮義務が果たされていたと解されるわけではなく,具体的な効果が得られる指導を状況に応じて選択出来ていたか否かという点が重要な判断基準となることが判明した。また,研究期間を通して,自治体での対応の在り方に特色があることが明らかとなった。いじめ防止対策推進法に基づく組織が自治体毎に新たに設置されたが,いわゆる「総合的」ないじめ防止対策条例を制定した上で対策に乗り出す自治体もあれば,総合条例は制定せずに地方いじめ防止基本方針を策定し,それにしたがい対策を推進しようとする自治体も存在した。裁判例の分析にも照らすと,学校側には,自治体の対策を踏まえながら,いじめ防止対策推進法に基づく指導を展開し,事実確認調査や具体的指導に関しては,社会通念に照らした妥当な方法での実施がより求められることが明らかとなった。本研究は,いじめ問題に対する学校の対応の在り方について,裁判例を素材として教育学と法学の学際的視点から検討しようとする試みである。研究初年度の2013年,いじめ防止対策推進法が制定された。それゆえ,学校が,法的な視点によりいじめ問題に対応するため,新たな組織体制の整備等に追われる時期と重なった。裁判例分析の結果,学校側の責任としては,いじめの実態解明を目的とした調査の実施が不可欠と解されることが明らかとなった。また,いじめ自殺に起因する裁判例の分析を通じ,問題発見後,具体的な効果が得られる指導を状況に応じて選択出来ていたか否かという点が学校の責任に関する重要な判断基準となることが判明した。研究2年目における研究成果の目標としていた教育委員会等へのヒアリングを実施することができたからである。また、裁判例の分析を継続的に進めることもできたためである。学校側に求められる被害児童・生徒側への情報提供の在り方という観点から法的責任の範囲について検討をしていくこととしたい。また、いじめ問題に起因する裁判例の収集・分析を継続して行うこととし、教育委員会が実施する研修プログラムの一案を提示できるような考察を試みることとしたい。教育法規いじめ問題に関する裁判例の収集・分析を継続して行うとともに、いじめ防止対策推進法を踏まえて学校側に改めて問われる安全配慮義務の範囲について検討することとしたい。また、今後のいじめ問題の対応にはどのような研修が必要となるのかについて検討するために、教育委員会の研修の実施状況を把握するための調査を実施し考察を試みることとする。研究初年度における研究成果の目標としていた,裁判例の収集・分析、いじめの類型化に関する先行研究の整理を進めることができたと考えているからである。また,これらに平行して,いじめ防止対策推進法に関する考察も進めることができ,今後のいじめ問題における学校の対応の在り方について必要となる新たな視点を研究することができたためである。調査の補助として人件費を計上したが、調査補助者を活用することが出来なかったため。調査の補助として人件費を計上していたが、今年度においては、調査補助者を活用出来ずにいたため。調査補助者を適宜活用するようにしたい。
口腔粘膜免疫疾患におけるエフェクター細胞の上皮指向性機序の解明

satellitosis型および扁平苔癬型口腔粘膜疾患モデルを用いて、エフェクター細胞の上皮指向性機序を検討した。satellitosis型口腔粘膜病変においては、ICAM-1/LFA-1接着経路を利用してCD8陽性細胞が上皮内に浸潤した。一方、扁平苔癬型では、class IIおよびED1陽性細胞が、自己抗体の沈着を認める上皮基底膜をターゲットとして浸潤することが明らかとなった。両病変でのエフェクター細胞の違いおよび上皮指向性機序の違いは、病変発症・進行に関与する免疫応答の違いによるものと推測された。H21年度は、satellitosis型口腔粘膜疾患モデルでの解析を中心に行った。1)satellitosis型モデルの作製および妥当性:P→F1セミアロ移植系を応用してモデルを作製した。モデルとしての妥当性は、経日的に採取した舌粘膜の病理組織学的所見により検討した。モデル作製10日以降に、リンパ球の上皮内浸潤がみられた。さらに、12日以降では、上皮内浸潤リンパ球数は増加し、それに伴い上皮組織の壊死および脱落などの上皮破壊が著明となった。以上の所見より、同モデルはsatellitosis型として妥当であると判断した。2)エフェクター細胞の性状:satellitosis型における上皮内浸潤リンパ球のサブタイプは、CD8陽性T細胞であることを免疫組織化学的に明らかにした。3)エフェクター細胞の上皮指向性に関するファクターの検討:経日的なモデルの免疫組織化学的検索から、エフェクター細胞の浸潤は、病変が進行してから著明となることが明らかとなった。すなわち、病変の初期には、エフェクター細胞の上皮指向性に関与する環境が準備されている可能性が考えられた。そこで、病変部上皮細胞(KC)でのICAM-1発現を検討した。KC-ICAM-1発現が初期病変の特徴であることが明らかとなった。4)エフェクター細胞の上皮指向性に対するKC-ICAM-1発現の意義:(1)KC-ICAM-1発現は病変部のインターフェロン・ガンマ(IFN-γ)産生により誘導される(RT-PCR法によるIFN-γmRNA発現)、(2)病変部KCでは、IFN-γmRNA発現に一致してIFN-γレセプターが発現している、(3)Stamper-Woodruff binding assayにより、病変上皮はCD8陽性リンパ球と接着する、(4)リンパ球と病変上皮組織の接着は、抗ICAM-1抗体および抗LFA-1抗体の前処理により阻害される、との結果が得られた。以上の結果から、CD8陽性エフェクター細胞の上皮組織への浸潤は、ICAM-1/LFA-1接着経路の一部を利用していることが明らかとなった。H22年度は、1)satellitosis型口腔粘膜病変モデルにおけるエフェクター細胞と上皮細胞との相互作用を、"Induction of epithelial migration of lymphocytes by intercellular adhesion molecule-1 ina ratmodel of oral mucosal graft-versus-host disease"として論文発表(Histol Histopathol 26:725-733,2011)、2)扁平苔癬型口腔粘膜病変モデルの解析を行った。扁平苔癬型口腔粘膜病変は、(1)水銀病投与による自己免疫疾患モデルと(2)P→F1慢性移植片対宿主病(cGVHD)モデルの2種類を作製して検索した。口腔粘膜病変の特徴は、(1)および(2)型モデルともに類似していた。病変は、(1)class II陽性細胞とED1陽性マクロファージの浸潤、(2)粘膜上皮基底膜でのIgG,C3沈着および(3)病変部でのIL-4mRNA発現であった。まず、病変部での浸潤細胞に関しては、Class II陽性およびED1陽性マクロファージが粘膜上皮直下の結合組織に浸潤を認めた。病変の進行と伴に、上皮基底膜に付着するように浸潤細胞が増加した。しかしながら、上皮層内への浸潤傾向は認めなかった。さらに、class IIは上皮ケラチノサイトにおいては発現を認めなかった。また、CD8陽性T細胞は、Class II陽性およびED1陽性マクロファージの浸潤が著しい病変進行期に、上皮直下の結合組織に限局性に浸潤する傾向がみられた。粘膜上皮基底膜へのIgG,C3沈着は、病変が進行して細胞浸潤が著明となる時期に明らかとなった。同様に、進行期になると病変部でのIL-4発現が顕著となった。以上の結果から、同モデルにおける口腔粘膜病変はTh2型免疫反応を反映していることが示唆された。H23年度は、H22年度からの引き続きで扁平苔癬型口腔粘膜病変モデルの解析を行った。

扁平苔癬型口腔粘膜病変は、(1)水銀病投与による自己免疫疾患モデルと(2)P→F1慢性移植片対宿主病(cGVHD)モデルの2種類を作製して検索した。(1)および(2)型モデルともに自己免疫性病変であることが明らかとなった。自己抗体は上皮基底膜に沈着し、抗核抗体の産生も認めた。すなわち、病変としてはLupusタイプの自己免疫型免膜疾患である可能性が示唆された。病変発症に関連するエフェクター細胞は、class II陽性細胞とED1陽性マクロファージが、粘膜上皮基底膜でのIgG,C3沈着に伴い、上皮下結合組織に浸潤した。しかしながら、satellitosis型粘膜病変のエフェクター細胞であるCD8陽性細胞の浸潤態度は軽微であった。また、病変部でのサイトカイン発現は、IL-4mRNA発現が特徴的であった。Satellitosis型では、粘膜上皮ケラチノサイト(KC)でのICAM-1発現が特徴であったが、扁平苔癬型病変においては、同分子のKC発現は認めなかった。この結果は、扁平苔癬型病変部でのサイトカイン組織発現がIL-4を主体とするTh2型免疫応答に関連するものと考えた。実際に、病変組織においてはKCでのICAM-1発現を誘導するインターフェロン・ガンマ(IFN-g)mRNA発現は認めなかった。以上の結果から、satellitosis型病変と扁平苔癬型病変は、両者ともにT細胞関連免疫応答により発症するものではあるが、エフェクター細胞および進行に関与する免疫応答に違いがあることが明らかとなった。すなわち、これらのエフェクター細胞は上皮指向性は有するが、satellitosis型ではCD8陽性細胞傷害性T細胞であり、扁平苔癬型病変ではclass II陽性細胞およびED1陽性マクロファージであった。両病変でのエフェクター細胞の違いは、病変発症・進行に関与する免疫応答の違いによるものと推測された。
炎症性大腸発がんモデルマウスを用いた共役リノレン酸の発がん阻止効果に関する研究

平成19年度は平成18年度に続き、20週目の剖検時における病理組織学的解析と、採取した大腸粘膜を用いて、発がんに関与する遺伝子の発現をリアルタイムPCRにて解析を行った。剖検時、いずれの実験群にも体重および肝重量に有意な差は見られなかった。一方、大腸の長さに関してはAOM+1.5% DSS+0.1%PGO群において、その他の群よりも、大腸が有意に短かった。大腸粘膜潰瘍と異型陰窩の発生に関して、AOM+1.5%DSS群と比較して、PGO処理によりいずれの濃度においても有意な(P<0.001)抑制が観察された。大腸腺腫の発生に関してはAOM+1.5%DSS群(0.9±1.10)で50%の発生が見られ、1% PGO処理(0.3±0.71)により抑制傾向が見られたものの有意な差は得られなかった。一方、腺がんの発生に関しては、AOM+1.5% DSS群(2.9±1.29)で90%の発生が見られ、いずれの濃度においても有意抑制効果が見られた(0.01% PGO:0.9±0.78,P<0.01,0.1%PGO:1.2±1.14,P<0.05,1%PGO:0.9±1.27,P<0.01)。さらに、大腸粘膜における発がん関連遺伝子(PPARγ、COX-2)の発現をリアルタイムPCRで解析した。その結果、20週時においてPGO処理によるPPARγの発現増加、COX-2の発現抑制の傾向が得られた。以上の結果から、CLNを高濃度含有するPGOは、炎症を背景とする大腸がんの発生を抑制することが明らかとなった。また、腺腫の発生に有意な差は見られず、腺がんの発生において顕著な抑制が見られたことから、特に腺腫から腺がんに進行するプログレッションの段階にPGOが作用することが示唆された。現在、我が国では、炎症性腸疾患(IBD)、特に潰瘍性大腸炎を背景に発生する大腸がん(colitic cancer)の増加が問題となってきており、colitic cancerの化学予防に関する研究が切望されている。そこで本研究では、その興味深い生理活性に近年注目が集まっている共役脂肪酸、共役リノレン酸(CLN)の炎症関連発がん抑制効果を当研究室が作出したモデルマウスを用いて検討した。なお、本実験ではCLNの供給源として、9c,11t,13c-CLNを約80%含有するザクロ種子油(PGO)を用いた。実験では雄性ICRマウス(5週齢)にAOM(10mg/kg体重)を腹腔内単回投与し、1週間の休薬後、1%DSSを1週間飲水投与し、炎症を背景とする大腸がんを誘発した。PGOは0.01%、0.1%、1%の濃度でDSS投与終了1週後より17週間混餌投与し、実験開始後5週および20週時にマウスを犠牲死させ、大腸の病理学的解析を行う計画を立てた。現在14週を経過しているが、5週目における剖検において、いずれの実験群にも体重および肝重量に有意な差は見られなかった。大腸粘膜潰瘍と異形成の発生に関しては、PGO混餌投与による濃度依存的な抑制が観察され、特に1%PGO投与群に潰瘍発生に対する有意(P<0.01)な抑制効果が見られた。さらに、大腸腺腫の発生頻度に関しては、濃度依存性は見られないものの、PGOの抑制効果が観察された。また、大腸腺がんの発生頻度に関しては、AOM/DSS投与群で見られた腺がんの発生(60%)が、1%PGO投与群ではその発生は観察されず、CPOの強い抑制効果が見られた。以上、5週時におけるPGOによる炎症を背景としたマウスの大腸発がん抑制効果から、PGO中のCLNはcolitic cancerに対して強力な化学予防効果を有していることが予想され、20週時における解析でその効果の確認を行い、抑制機構の詳細な解析を実施する。

さらに、大腸粘膜における発がん関連遺伝子(PPARγ、COX-2)の発現をリアルタイムPCRで解析した。その結果、20週時においてPGO処理によるPPARγの発現増加、COX-2の発現抑制の傾向が得られた。以上の結果から、CLNを高濃度含有するPGOは、炎症を背景とする大腸がんの発生を抑制することが明らかとなった。また、腺腫の発生に有意な差は見られず、腺がんの発生において顕著な抑制が見られたことから、特に腺腫から腺がんに進行するプログレッションの段階にPGOが作用することが示唆された。
骨芽細胞分化における転写因子Hand2の作用の解析

詳細なHand2遺伝子の発現様式の解析から、本因子は骨格形成初期には骨芽細胞に発現し、軟骨細胞には発現しない事がわかった。初代骨芽細胞の分化に対するHand2の作用は見出せなかったが、軟骨初期分化に対して強力な抑制作用が認められた。さらに、Hand2を軟骨細胞特異的に発現するトランスジェニックマウスを作成しこれを解析した結果、椎骨、頭蓋底、四肢における軟骨の無形成、低形成、また成熟の遅延など内軟骨骨化の異常などが認められた。正常頭蓋顔面発生の分子メカニズムを理解するために、顎の発生に必須の転写因子Hand2の作用する細胞の検討を行った。まずHand2の遺伝子発現を詳細に調べ、さらにマウス頭蓋冠由来の初代骨芽細胞、MC3T3E1骨芽細胞株におけるHand2の作用を解析した。Hand2は胎生期のマウスにおいて骨芽細胞を含めて顎の前方の間葉細胞に広く発現が認められた。ただし、下顎に一時的に形成されるメッケル軟骨における発現はきわめて弱かった。骨芽細胞培養系においてアデノウイルス発現系を用いてHand2を強制発現した結果、アルカリホスファターゼ活性や石灰化など分化に対する影響は全く認るられなかった。このことから、Hand2は骨分化に対して影響がないか、あるいは培養系においては必須の共因子が欠乏するなどの原因でHand2の分化への影響が認められないなどが考えられた。ところが、Hand2を発現しない軟骨細胞はHand2を強制発現することで軟骨分化の著名な抑制が認められた。Hand2は発生をつうじてメッケル軟骨に発現しないことから、Hand2の発現低下した部位に軟骨の形成領域が生じる可能性が示唆された。軟骨の初期分化を強力に抑制する古典的Wnt経路はべータカテニンを安定化させることでシグナルを伝えるが、ベータカテニンを安定化させることでHand2の遺伝子発現が著名に誘導された。これらのことから、Hand2は古典的Wnt経路の下流で初期軟骨分化を抑制する因子であることが示唆された。昨年度研究期間内にbHLH型の転写因子Hand2が軟骨の初期分化を抑制する事を見出した。この作用は初代未分化間葉細胞の高密度培養系、既存の前軟骨細胞株いずれを用いても認められた。また、軟骨の初期分化を抑制する古典的Wnt経路によりHand2の転写が調節されている事を示しこれを報告した。本年度はこれらの知見をさらに詳細に検討し、Hand2の軟骨分化の抑制作用がDNA結合非依存的に起こる事を見出した。これらの結果はHand2が染色体に結合して転写因子として作用するのみならず、蛋白同士の相互作用を介して作用を発揮する事を示唆している。Hand2はヘッジホッグシグナル、Bmpシグナル、エンドセリンシグナルの下流で作用することが既に報告されており、我々が見出した古典的Wnt経路とあわせてこれらのシグナルの下流で正確な軟骨テンプレートの発生に重要な役割を担うていることが考えられた。申請者はHand2が軟骨分化を抑制するモチーフの同定を試みている。同時に現在、軟骨特異的にHand2を発現するトランスジェニックマウスを作成し、in vivoにおけるHand2の作用の解析を詳細に進めている。
カルボン酸エステル類の高度分子変換反応の開発

本年度は以下の2つの項目について研究を実施した。(1) β-ケトカルボン酸ベンジル類の脱炭酸ベンジル化様々なパラジウム触媒の存在下、2, 2-ジベンジル-3-オキソブタン酸ベンジルの脱炭酸ベンジル化を試みた。その結果、tert-アミルアルコール溶媒中、Pd(η^3-C_3H_5)Cpと二座ボスフィン配位子DPEphosから反応系中で調製した触媒を用いて反応を行うことによって、目的とする3, 3-ジベンジル-4-フェニル-2-ブタノンが収率93%で得られた。他のα位に四級炭素を持つβ-ケトカルボン酸ベンジルを基質とした場合でも、このパラジウム触媒による脱炭酸ベンジル化は円滑に進行し、目的の生成物が高収率で得られた。この触媒的脱炭酸ベンジル化の機構を調べるために、反応中のパラジウム錯体の挙動を核磁気共鳴スペクトルによって追跡した。その結果、本反応はβ-ケトカルボン酸ベンジルが0価パラジウム錯体へ酸化的付加することによって生じる(ベンジル)パラジウム中間体を経由して進行することがわかった。(2)酢酸ビニルと有機ホウ素化合物との交差カップリング酢酸ビニルと4-(tert-ブチル)フェニルボロン酸との交差カップリングを検討したところ、[RhCl(cod)]_2と二座ホスフィン配位子DPPBから系中で調製されるロジウム触媒によって反応が進行し、4-(tert-ブチル)スチレンが良好な収率で得られることを見出した。このロジウム触媒による交差カップリングでは様々なアリールボロン酸類を基質として利用することができ、多種多様な置換スチレンの合成に利用できる。(1)パラジウム触媒による酢酸ベンジル類の求核置換反応二座ホスフィン配位子DPPFとパラジウム錯体[Pd(π-C_3H_5)(cod)]BF_4から反応系中で調製される錯体を触媒とし、酢酸ベンジルのマロン酸エステル炭素アニオンによる求核置換反応について検討したところ、第3級アルコールの1つである第3アミルアルコールを溶媒とした場合のみ円滑に反応が進行し、高収率で目的の求核置換体を与えることを見出した。さらに、マロン酸エステル以外の活性メチン化合物の炭素アニオンを求核剤として用いても同様の反応が進行し、この反応の基質適用範囲の広さを証明した。さらに、求核剤としてアミン、スルフィン酸塩のようなヘテロ原子化合物も、エタノールを溶媒として用いることによりベンジルエステルへの求核攻撃を円滑におこすことを見出した。(2)sp^2混成炭素の酢酸エステルと有機金属化合物との交差カップリング当初、ピコリン酸アリールと0価パラジウム錯体との反応を重水素化溶媒中で行い、核磁気共鳴装置で追跡した。しかし、その反応混合物に変化が見られず、アリール炭素-酸素結合の活性化に有効な遷移金属錯体を見出すことができなかった。そこで方針を変え、アリールスズと酢酸ビニルとの交差カップリングについて詳細な検討を行ったところ、ある種の金属錯体が反応を促進し、低収率ながらも目的の生成物を与えることを見出した。
「健康サポート薬局」における簡便で有効な健康支援プログラムの開発と効果の検証

全体の概要:本年度は、前年度までの国内外での調査を踏まえ、薬剤師向けの教育プログラムと薬局で使用する患者向け教育資材の開発を行い、その効果を検証するレジストリー研究を現在実施している。1.薬剤師向け患者生活改善支援の研修プログラムの開発:カナダ・アルバータ大学が開発した薬局での糖尿病患者支援Webプログラム:RxING Practice Toolの日本語版をアルバータ大学と共同で開発した。このプログラムには、心疾患リスクのを計算するリスクカリキュレーターが3種(フラミンガム、UKPDS、SMART)内蔵されており、患者の検査値データや家族歴を入力することで、10年後の心疾患リスクが計算できる。このWebプログラムの有効性は、カナダ・アルバータ州の薬局で使用され、その効果はRxING Registry研究ですでに明らかにされている。このWebプログラムを日本の現状に合わせて改変したものを、今回開発した。2.研修プログラムと患者教育用資材の開発:日本国内の薬局の日常業務の中でも実施可能な、短時間で効果の高い糖尿病患者支援のための薬剤師向けの研修プログラムを開発した。薬局での患者支援のための患者教育資材も13種類(血糖値・血圧・減量・節酒・禁煙)の開発を行った。この研修プログラムを2018年5月2019年3月の期間、全国の地域薬剤師会やチェーン薬局の協力を得て、10か所で実施した。3.介入研究の実施:今回開発した研修プログラムを受講した薬剤師による、患者支援の効果を検証するため、レジストリー研究を現在全国106薬局で実施している。この研究は、2020年3月終了予定である。研究成果と具体的内容:先進諸国の薬局で実施されている、疾病予防や慢性疾患などに対する新たなサービス「健康サポート」について、国内では薬剤師を対象とした質問紙による意識調査を実施した。また、海外での先行研究についての文献調査と海外の研究者との研究実施のための打ち合わせを行った。具体的には、薬局での「健康サポート」について先進的な研究を行っているカナダとオーストラリアの研究者と面談し、来年度以降に日本国内で実施予定のパイロットスタディについて打ち合わせを行った。カナダ、アルバータ州で本年実施予定の糖尿病患者への支援研究について情報交換を行い、共通するプロトコールによる介入研究実施について検討した。オーストラリアとは、薬剤師業務の品質評価について、日本でも実施可能な方法について意見交換を行った。意義、重要性:社会の高齢化に伴う医療資源の不足は、先進諸国共通の課題であり、特に高齢化が世界で最も早く進む日本においては喫緊の課題となっている。イギリスやカナダ・オーストラリアなどの英連邦諸国では、薬局を活用した疾病予防や慢性疾患管理に取り組むことで医療資源不足を補い、医療サービスの低下を防ぐ試みに取り組んでいる。これらの国々では、10年ほど前から研究結果のエビデンスに基づいて政策を実施されているが、日本国内でも実施可能な方法や薬剤師への研修について先行する諸国の事例を参考に、日本の薬局でも実施可能な「健康サポート」の方法について支援方法と教育プログラム開発を行う。さらに来年度以降になるが、小規模なパイロットスタディを実施し、支援方法・教育プログラムの有効性を検証する予定である。年度後半に繰り上がりにより研究獲得が決まったため、今期の実際の研究期間が数か月に留まり、海外文献調査と一部の海外調査(カナダ、アルバータ州)は実施できたものの、それ以外の国については調整できなかった。海外での調査については、次年度にも引き続き実施する。【研究成果】1.海外現状の調査: 2017年度実施成果:海外薬局での健康支援・慢性疾患管理の現状について、アルバータ大学(カナダ)、シドニー大学、クイーンズランド工科大(オーストラリア)、オークランド大学(ニュージーランド)の協力を得て、各地での薬局での慢性疾患管理について調査を行った。オーストラリア、カナダでは、薬局が糖尿病患者の支援を医師・薬剤師が専門に行う施設など、従来の薬局とは異なる機能を持つ薬局も見られた。2.簡便な健康支援プログラムの作成:カナダ、アルバータ大学EPICOREセンターの協力を得て、同研究室が薬局薬剤師向けに慢性疾患患者の指導のために開発したWebプログラム: RxING Practice Toolをベースにして、日本でも実施可能な簡便な患者支援プログラムを開発した。RxING Practice Toolを日本語版を作成し、薬局での健康サポートを薬剤師が実施するため、「高血圧」・「糖尿病」・「禁煙」の3つの分野について、具体的で簡便な介入プログラムとそれに関連した資料をに開発した。また、開発した本プログラムを実施するために、薬剤師の健康支援について、日本の薬剤師向けに、全体で4時間の糖尿病患者向けの健康支援の研修を開発した。【研究の意義と重要性】「健康サポート薬局」は始まったが、健康サポートを行うための「患者支援プログラム」と「薬剤師への研修」の2つの開発が必要である。本研究により開発された患者支援プログラムは、来年度実施する臨床研究でその有効性が確認されれば、薬剤師の患者支援の質を担保するものとして活用される可能性もある。本年度は、国内、海外での実態調査と教育プログラムの開発を並行して実施した。当初、調査が遅れ気味であったものの、現在はおおむね順調に進んでいる。昨年度から継続していた「国内外の実態調査」は、本年度中に国内外の共同研究者からの協力を得て、順調に実施できた。本年度に予定していた、「薬局での健康支援プログラムの開発」と「患者教育資材の開発」についても、予定よりも遅れたものの年度内に開発を行うことができた。

それらの開発したプログラムと資材を実施するための「薬剤師向け研修の開発」については、プログラムは開発できたものの、実施するためには何度か少人数で研修を実施して、改善する必要があるが、開発だけでテスト実施はできなかった。全体としては、海外研究者からの支援も得ることができたこともあり、順調に研究とプログラムの開発を進めることができた。全体の概要:本年度は、前年度までの国内外での調査を踏まえ、薬剤師向けの教育プログラムと薬局で使用する患者向け教育資材の開発を行い、その効果を検証するレジストリー研究を現在実施している。1.薬剤師向け患者生活改善支援の研修プログラムの開発:カナダ・アルバータ大学が開発した薬局での糖尿病患者支援Webプログラム:RxING Practice Toolの日本語版をアルバータ大学と共同で開発した。このプログラムには、心疾患リスクのを計算するリスクカリキュレーターが3種(フラミンガム、UKPDS、SMART)内蔵されており、患者の検査値データや家族歴を入力することで、10年後の心疾患リスクが計算できる。このWebプログラムの有効性は、カナダ・アルバータ州の薬局で使用され、その効果はRxING Registry研究ですでに明らかにされている。このWebプログラムを日本の現状に合わせて改変したものを、今回開発した。2.研修プログラムと患者教育用資材の開発:日本国内の薬局の日常業務の中でも実施可能な、短時間で効果の高い糖尿病患者支援のための薬剤師向けの研修プログラムを開発した。薬局での患者支援のための患者教育資材も13種類(血糖値・血圧・減量・節酒・禁煙)の開発を行った。この研修プログラムを2018年5月2019年3月の期間、全国の地域薬剤師会やチェーン薬局の協力を得て、10か所で実施した。3.介入研究の実施:今回開発した研修プログラムを受講した薬剤師による、患者支援の効果を検証するため、レジストリー研究を現在全国106薬局で実施している。この研究は、2020年3月終了予定である。平成29年度には、以下の3つの研究課題を実施する。1.海外薬局について文献・現地調査の実施2.薬局で「健康サポート」を実施するための配布資料などの資材作成と薬剤師を対象とした教育プログラムの開発3.パイロットスタディのプロトコール作成(平成30年度実施予定)昨年度までに開発した「薬剤師による薬局での健康支援プログラム」を、実際に国内薬局で小規模の介入研究を実施し、プログラム効果を検証する。また、本年度までに国内外で実施した薬局での実態調査等につても学会、学術誌等に報告を行う。介入研究実施に関しては、本年度末に全国数か所で研究参加の説明会を実施でき、研究実施協力施設を得ることができたものの、参加薬局の研修日程の調整等のため、本年度の研究開始時期が多少遅れることが見込まれている。具体的な研究計画は以下の通り、1.研究説明会・薬剤師研修:5-6月、2.患者登録・患者支援開始:7-8月、3.患者支援実施:8-1月、4.研究終了:2月、5.研究結果解析、報告書作成:3月。
活性化マクロファージを標的とした不安定プラークの分子イメージングと治療法の開発

葉酸レセプターβ(FRβ)は活性化マクロファージ(Mφ)のマーカーとして注目されている。我々は、FRβを発現する活性化Mφが動脈硬化モデルマウスの動脈硬化病変部位に存在することを発見し、抗FRβモノクローナル抗体に緑膿菌毒素を結合させたリコンビナントイムノトキシンを動脈硬化モデルマウスに投与し、活性化Mφのみを選択的に死滅させ、動脈硬化を抑制することを示した。また、抗FRβモノクローナル抗体を用いサンドイッチELISAにてヒト血清可溶性FRβ濃度の測定系を確立し、正常コントロールと比較し大動脈瘤患者では血清FRβ濃度の高い症例を認め、動脈硬化の新しい診断方法として有用である可能性が示唆された。1抗葉酸レセプターβ(FRβ)抗体を用いた動脈硬化の新規治療法の前臨床研究抗FRβモノクローナル抗体に緑膿菌毒素を結合させたリコンビナントイムノトキシン(FRβイムノトキシン)を15週齢及び35週齢のアポ蛋白E欠損マウス(apoE-KO)の尾静脈より3日おきに5回静脈注射し、4週間の観察後、それぞれ21週齢と41週齢で動脈硬化病変面積を組織学的に定量解析した。同様に、生理食塩水をコントロール群、緑膿菌毒素を注射したものをトキシン群とした。FRβイムノトキシン群はコントロール群やトキシン群と比較し、15および35週齢各群ともに動脈硬化面積が有意に減少した。また、免疫組織化学染色評価で、イムノトキシン群はコントロール群やトキシン群と比較し、FRβ発現、CD68発現、TNF-α発現マクロファージ数が有意に低下した。2可溶性FRβ測定系の確立と動脈硬化性疾患患者での測定ヒトFRβ発現B300-19(マウスB細胞株)を、ラットに免疫した腹腔内リンパ節を用い、細胞融合法にて抗FRβ抗体を得た。この抗体を用い、サンドイッチELISA測定法を確立し、血清のFRβ濃度を大動脈瘤患者と正常コントロールで測定した。正常コントロールと比較し、大動脈瘤患者ではFRβ濃度の高い症例を認めた。3抗FRβモノクローナル抗体を用いた超音波分子イメージングの開発マイクロバブルによる超音波分子イメージングで明らかなシグナルを認めなかったため、蛍光による分子イメージングに切り替えた。抗FRβモノクローナル抗体をAlexaFluor 488で標識し、一匹あたり100マイクログラムをマウスの尾静脈から注射投与した。2時間後にマウスを屠殺し大動脈全体を摘出し、MaestroTM in-vivo imaging systemにて488nmで励起し、520nmで撮影を行ない、動脈硬化病変部位に蛍光発色を認めた。本研究申請時の3つの研究項目ごとに最終年度の研究実績の概要を報告する。1抗FRβ抗体を用いた動脈硬化の新規治療法の前臨床研究:12週齢のアポ蛋白E欠損マウス(apoE-KO)3匹に、3% thioglycollateを腹膜投与し、4日後に滲出性腹膜マクロファージを回収し、抗FRβ抗体、抗F4/80抗体で染色し、フローサイトメトリーを用いてマクロファージにおけるFRβ発現細胞の割合を検討した結果、滲出性腹膜マクロファージにおけるFRβ発現細胞の割合は、95.4±1.3%であった。次に、滲出性腹膜マクロファージを抗FRβモノクローナル抗体に緑膿菌毒素を結合させたリコンビナントイムノトキシン(FRβイムノトキシン)とともに72時間及び96時間、37°C、5%CO2下で培養し、細胞を0.1%Triton X-100で処理した後、propidium iodineで染色し、アポトーシス細胞の割合を、フローサイトメトリーを用いて計測した。FRβイムノトキシン1000ng/mlにおけるアポトーシス細胞の割合は、培養72時間後で67.4±6.3%、96時間後で77.4±3.3%であり、活性化マクロファージに対してFRβイムノトキシンはアポトーシスを誘導することが明らかにされた。2可溶性FRβ測定系の確立と動脈硬化性疾患患者での測定:ヒトFRβモノクローナル抗体を用いたサンドイッチELISA測定法にて血清のFRβ濃度測定し、正常コントロールと比較し大動脈瘤患者ではFRβ濃度の高い症例を認めた。3抗FRβモノクローナル抗体を用いた超音波分子イメージングの開発:抗FRβモノクローナル抗体をAlexaFluor 488で標識し、MaestroTM in-vivo imaging systemを用い、25週のオスapoE KOマウス動脈硬化巣の蛍光イメージングの定量解析を行った。抗FRβ-Alexa488抗体投与1時間後、上行大動脈基部動脈硬化巣のシグナルは0.04±0.007であり、下行大動脈の非プラーク部分の0.003±0.002と比較し、有意に高値であった。

本研究申請時に示した3つの研究項目ごとに研究実績を報告する。(1)抗FRβ抗体を用いた動脈硬化の新規治療法の前臨床研究:マウスFRβを遺伝子導入したマウスB300-19細胞からマウス抗FRβモノクローナル抗体を作成し、このマウス抗FRβ抗体を15週齢の雄性アポ蛋白E欠損マウスの尾静脈より3日おきに5回静脈注射し、17週齢から4週間の観察後、21週齢で動脈硬化病変面積を組織学的に定量解析した。マウス抗FRβ抗体のかわりに生理食塩水を注射したものをコントロールとした。動脈硬化病変は、抗FRβ抗体投与により42%減少した。さらに、抗FRβ抗体投与によりFRβ発現マクロファージやTNF-α発現マクロファージは減少し、アポトーシス細胞は増加した。また、FRβ-mRNAとTNF-α-mRNAは抗体群で減少した。(2)可溶性FRβ測定系の確立と動脈硬化性疾患患者での測定:ヒトFRβを遺伝子導入したsf9細胞から、マクロファージ成分を欠損させた可溶性ヒトFRβを作成し、これに対するモノクローナル抗体の作成に成功した。(3)抗FRβモノクローナル抗体を用いた超音波分子イメージングの開発:先ず、distearoylphosphatidylethanolamine-PEG(2000)biotinとdistearoylphosphatidylcholineとpolyoxy-ethylene-40-stearateとを超音波処理してビオチン化されたマイクロバブルを作成し、streptavidinとEZ-Link(Pierce社)を用い、FRβを認識するマイクロバブルを作成した。このFRβを認識するマイクロバブルをアポ蛋白E欠損マウスの尾静脈から注射して、小動物用超音波高解像度イメージングシステムを用いて画像解析したが、明らかなシグナルは認めなかった。順調に進んでいるものと研究方法を変更しなければならなかったものがあるが、概ね順調に進んでいる。昨年度の国内特許出願に引き続き、国際特許出願の準備も進めている。1抗FRβ抗体を用いた動脈硬化の新規治療法の前臨床研究:マウス抗FRβモノクローナル抗体の静脈投与により、動脈硬化モデルマウスであるapoE-KOマウスの動脈硬化病変を抑制することを昨年度、示した。今年度は、さらに、抗体のみからFRβイムノトキシンにすることにより、少ない抗体量で活性化マクロファージにアポトーシスを誘導し死滅させ、ApoE-KOマウスの動脈硬化を縮小することを示した。この研究結果をまとめ、Circulation誌に投稿し、一度はreviseしたが、アメリカ心臓協会(AHA)が新しく設けたオンラインジャーナルであるJournal of AHAへの投稿を勧められ、論文発表した。また、日本心臓病学会学術集会(2013年9月)において、本研究成果を招請講演した。2可溶性FRβ測定系の確立と動脈硬化性疾患患者での測定:血清のFRβ濃度を測定するサンドイッチELISA測定法を確立することができ、大動脈の動脈硬化硬化を認める大動脈瘤患者で測定し、この研究も順調に進んでいる。3抗FRβモノクローナル抗体を用いた超音波分子イメージングの開発:抗FRβモノクローナル抗体を用いFRβを認識するマイクロバブルを作成し、apoE-KOマウスの動脈硬化病変を超音波で描出することを試みたが、描出できなかった。
ブルガリアにおける中世集落の研究

本研究はブルガリアにおける中世集落の発展とその構造を明らかにすることを目的としており、当初の研究計画に従って以下の活動をおこなった。1資料の収集と整理:中世集落に関する歴史および考古学的資料を収集し、地形図と合わせて、より正確な集落分布図の作成が可能となった。2研究成果の報告:現地における集落址の踏査報告(1985年より実施)を研究誌に掲載した。研究展望:これまでの研究活動によって以下の成果を得ることができた。(1)資料の収集・整理によって『参考文献目録』,『ブルガリア中世集落一覧』を作成し、資料のデータ・ベース化をおこなった。(2)考古学的資料(集落と環境、地形、土地利用、遺構・遺物の実測図や写真データ)の画像データ・ベースの作成(3)研究地域の確定:集落が稠密に分布するブルガリア南部のトラキア地方に注目し、踏査や文献資料を使って同地方の中世集落の分布図を作成した。さらに、最近調査されたデャドヴォ遺跡(1113世紀)を取り上げ、住居の構造や規模の違いから有力者の存在を指摘した。今後の研究はデャドヴォ以外の中世集落(コヴァチェヴォ遺跡、セウトポリス等の中世集落)について考察し、トラキア地方の集落の全体的な特徴を把握することになる。本年は本研究の初年度にあたり、当初計画していた以下の基礎的研究を行った。1文献資料および考古学的資料の収集:収集した主要文献は以下の通り。ブルガリアにおける中世集落研究の現状を把握するため、研究動向に関する文献。集落論を中心とする理論研究に関する文献(これにはわが国における集落論研究も含まれる)。ブルガリア地図(地形・気候・土壌・植生図等)、遺跡分布図および遺跡台帳。考古学的発掘調査報告。2同資料の整理・収集した資料をコンピュータを使って次の要領でデータベース化した。(1)参考文献目録(2)中世集落目録;遺跡台帳および発掘調査報告書ら遺跡毎の情報をまとめる。つまり、各遺跡の立地条件、規模、遺構(住居、貯蔵施設、墓等)、遺物(土器、金属製品、装身具等)である。3集落分布地図の作成:旧県別遺跡台帳を利用して遺跡の所在地を確認し、地図上に記入した。ただし入手した地図の縮尺が10万分の1から20万分の1であるため正確な位置関係を把握することが難しい。なお、現在ブルガリアでは、科学アカデミー付属考古学研究所が遺跡分布地図の作成中であり、まもなく利用できるものと思われる。4遺跡の踏査:現地で実施されている考古学的発掘調査に参加して周辺の中世遺跡を踏査した。この結果、中世集落の環境、規模、遺物等を実施調査することができた。5以上の研究活動で得られた成果を生かし、次年度以降さらに資料の充実を図り、データベース化を続け、「ブルガリア中世集落一覧」および「中世集落分布地図」を完成させる。本年度は当初の計画に従って以下の調査・研究を行った。1.資料の収集と整理:中世集落に関する研究論文、考古学的発掘調査の報告書等の資料・文献の調査・収集の継続。2.資料のデータ・ベース化:前年度までに完成した『参考文献目録』と『中世集落一覧』の内容の充実。イメージスキャナーを用いて考古学的資料(集落の分布図、軌跡周辺の地形と土地利用状況、遺構・遺物の実測図や写真等)の画像データを処理し、画像データ・ベースを作成。3.地域研究:上記の資料収集と整理、データ・ベース化によって本研究のテーマであるブルガリアにおける中世集落に関する基礎的資料の整理が終了した。そこで集落の分布状況から地域的な特性を把握し、集落の発展や衰退のメカニズムを考察することが可能になった。ブルガリアのなかでも集落が稠密に分布する南部のトラキア地方に注目し、個別の地域研究を通じて中世集落の特徴について研究を行う。トラキアはブルガリア南部・ギリシア東北部・トルコのヨーロッパ部に及ぶバルカン半島の東半部の地域で、肥沃な沖積平野を中心に古くから多数の集落が形成され、集落史研究の格好のフィールドを提供している。中世にはビザンツ帝国とブルガリア国王との国境地帯に位置しており、両国関係において重要な役割を果たしてきた。しかしながら、従来のブルガリアにおける中世集落の研究や考古学的発掘調査は、首都プリスカ、プレスラフがあった北ブルガリアを中心として行われている。

ただしトラキアに関しても中世集落の集成とも言える集落目録が刊行され、考古学的発掘調査が増加し報告書も出版されており、ようやく研究が可能な状況になってきている。そこで、本研究ではトラキアの中世集落を中心にブルガリアとビザンツ帝国の集落の比較も視野に入れながら研究を進めていくことになる。本年度は当初の計画に従って以下の調査・研究を行った。1.資料の収集と整理:中世集落に関する研究論文、考古学的発掘調査の報告書等の資料・文献の調査・収集の継続。資料の中でも地形図(ソ連・ロシア作製・10万分の1)が入手できたことによって中世集落のより正確な分布図の作製が可能になった。2.集落分布図の作製:縮尺10万分の1の地形図をベースにして集落分布図の作製に着手した。3.研究成果の報告:前年度(1995年)に実施したブルガリアでの調査資料を研究誌に掲載した。4.研究展望:本研究課題を3年間継続して研究したことによって以下の成果を得ることができた。(1)資料の収集・整理によって『参考文献目録』、『ブルガリア中世集落一覧』を作成し資料のデータ・ベース化を行った。(2)考古学的資料(集落の分布図、遺跡周辺の地形と土地利用状況、遺構・遺物の実測図や写真)の画像データ・ベースの作成(3)研究地域の確定:ブルガリア南部から北ギリシア、トルコのコーロッパ部におよびトラキア地方に注目し、個別の地域研究を通じて中世集落の特徴を理解する。以上の研究成果を踏まえて現在、トラキア地方の中世集落分布図を作成しており、上記の『参考文献目録』・『中世集落一覧』と合わせてブルガリア中世集落の基礎資料が完成することになる。今後、これらの資料を刊行し、トラキア地方の中世集落の特徴および集落相互関係に関する研究論文を研究誌に掲載する予定である。
半導体薄膜電極法による有機汚染物質の光分解に関する研究

光電流を獲得する湿式太陽電池では、高活性のTiO_2薄膜透明導電性ガラス(TCO)を作成することが重要なポイントである。従来導電性ガラス基板上にペースト状TiO_2微粒子を塗布し、400°Cの電気炉で焼結したが、膜表面の構造が不規則(膜厚や比表面積の制御が困難)で、クラックや斑が生じ、さらに物理吸着しているため、溶液の攪拌によりTiO_2の剥離が起こり、実用化レベルには至らなかった。これらの欠点を改良するために、次の方法によって薄膜を作成した。(1)スピンコーティング・ゾルゲル法、(2)デイプコーティング・ゾルゲル法、(3)MOCVD法、および(4)パルスレーザー気相法の方法で作成した。特に、(4)レーザー気相法はTCO導電性ガラスをセットした光反応容器に四塩化チタン(TiCl_4)ヤ水素(H_2)、酸素(O_2)のガスを導入してCO_2パルスレーザーによりブレークダウン(誘電破壊)させ、TiO_2をTCO基板上に生成する方法である。この方式は高純度な均一薄膜で平坦な表面の基板が作成でき、H_2分圧とO_2の分圧の割合により高純度のアナターゼ型基板が作成できた。その結晶構造の結晶格子がTEMで観察すると、典型的なモアレパターンが認められた。パルスレーザー法でTiCl_4が10torrでH_2とO_2ガスが等モルの条件下で、98%アナターゼ結晶(粒径120nm)が固定化したTiO_2薄膜電極を作成した。これを作用電極にし、対極をPt電極で構成し、陰イオン界面活性剤DBSを用いて分解反応をさせたところ、2.3mAの最大光電流が取得できた。各種界面活性剤の他に、アミノ酸、糖類および水溶性有機化合物の光分解に伴う光電流発生について検討した。従来は伝導性ガラス基板(TCO)上にペースト状TiO_2(アナターゼ型)を塗布し、450°C以下で焼結して作成したが、表面に大きな割れ目(クラック)が生成し、表面が平滑な電極の作成が難しい。450°C以下の温度ではTCO板上のSnO_2の伝導性が失われ、さらにアナターゼ型からルチル型に構造が変化し光酸化還元触媒能が低下した。TiO_2の薄膜は45マイクロmのものが出来たが、最大60マイクロA程度の光電流しか得られなかった。これらの欠点を改良するために、次の4つの方法によって薄膜を作成した。(i)スピンコーティング・ゾルゲル法、(ii)デイプコーティング・ゾルゲル法、(iii)MDCDV法、および(iv)レーザーフラッシュ気相法の方法で作成した。(1)光酸化力が強いアナターゼ型(TiO_2)の薄膜化が重要なポイントである。電導性ガラス板にSnO_2(約0.70.8マイクロm)系のTCO(Transparent Conductive Oxide)基板を使用するか、比較的高温に耐えられるインジュームドーピング系のITO(Indium Transparent Oxide)基板を使用するかをTiO_2触媒能の活性の点から比較検討した。太陽光照射でも環境汚染化合物の分解が可能で光酸化過程で、光電流に変換出来る一種の′′ソーラーセル′′の作成のために、真空中で四塩化チタン(TiCl_4)をTCOやITO基板と共に入れ水素(H_2)や酸素(O_2)をガス状態で導入しアルゴンレーザーやCO_2レーザーのフラッシュにより瞬時にガラス基板上に析出(蒸着)した。

この方法は高純度な均一薄膜で表面が平坦な基板が作成した。H_2分圧とO_2の分圧の割合により高純度のアナターゼ型基板が作成可能である。その結晶構造を電子顕微鏡やX線回折により調べた。パルスレーザー法ではTiCl_4:H_2:O_2が10:50:50の条件下ではanataseが98%でparticle size 120nm膜厚0.4マイクロを電極に対極をPt電極を使用した場合陰イオン界面活性剤DBSの光分解過程中で生じた最大光電流は2.3mAであった。TCOガラス電極の大きさは2x3cm^2と小さい系であったが、10cmx10cmの大きな電極を作成する必要がある。パルスレーザー法では、平均流粒径が120nmの結晶がガラス壁面に付着生成した。結晶格子が高分解TEMで観察され、典型的なモアレパターンが認められた。二酸化チタンを固定化した透明電導性ガラス(SnO_2膜厚4マイクロメートル)(TCO基板)を半導体電極として使用し、水溶性有機化合物(例ベンゼンスルホン酸ナトリウムBSやグルコースなど)を紫外線照射下、酸素(空気)存在中で光分解を行った。水溶性有機化合物は数段階の酸化プロセスを経由して炭酸ガスに無酸化される。この過程中に酢酸やギ酸の有機カルボン酸の中間体が生成する。半導体の電荷分離から生じた電子とカルボン酸が分解した時に生じる電子の光電流二倍効果によって外部回路に光電流が流れる。NaCl電解質中での有機化合物の分解速度およびCO_2発生量に対する光電流値を求めた。外部電圧(バイアス)を加えることにより、光電流の増加についても検討した。特にTiO_2薄膜特性について、(1)ゾルゲル法、(2)ペースト法とゾルゲル法を組み合わせたハイブリッド法、(3)MOCVD法、(4)パルスレーザー法による薄膜の作成について検討した。特にパルスCO_2レーザー法によるTiO_2/TCOガラス電極薄膜による光分解および光電流発生の特性について調べた。この方法では高純度な均一薄膜で表面が平坦な基板が作成できた。その結晶構造を電子顕微鏡やX線回析により調べた。パルスレーザー法でTiCl_4:H_2:O_2が10:50:50の条件下では、anataseが98%でparticle size120nm、膜厚0.4マイクロメートルの電極薄膜が得られた。この電極と対極をPt電極として使用した場合BSの光分解過程中で生じた最大光電流値は3mAであった。10×9cmの大きな電極を大型ステンレス製反応容器中で作成した。SEM観察によると4層になって二酸化チタン粒子が積層されていた。水質汚染有機化合物の代表的な物質の界面活性剤を光分解して、光電流のエネルギーに変換する方法を開発した。基礎的な原理は水溶性有機化合物を導電性ガラスに二酸化チタンを固定した電極の触媒の働きにより有機化合物を酸化する。CO_2ガスに無機化前に、ギ酸や酢酸のカルボン酸に分解できるが、電荷分離および分解に伴う電子発生(電流二倍効果)により光電流を取得した。最適なナノサイズTiO_2薄膜電極を作ることが最大のポイントである。外部電圧を加えることにより、光電流が増加した。特にTiO_2薄膜特性について(1)ゾルゲル法、(2)ペースト法とゾルゲル法を組み合わせたハイブリッド法、(3)パルスレーザー法による薄膜の作成について検討した。