hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケミカルバイオロジーを利用したヒトヌクレオチド除去修復機構の解析

また、両者を中濃度域で併用すると、各々の単独時より強い阻害活性を示すことが明らかになった。以上の結果より、複数のNER因子で細胞内レベルを調節する仕組みが存在することがわかり、両化合物はこの仕組みの解明やNERのメカニズム解析に有用であることが示された。我々は、これまでにヒト細胞のヌクレオチド除去修復反応を阻害する低分子化合物を発見し、ERCC1-XPFのプロテアソーム依存的分解誘導が原因であることを明らかにしている。本研究では、この分解誘導の詳細なメカニズムを明らかにすべく、この反応に関わる因子の同定を試み、2種のポリユビキチン化関連因子を同定した。また、100種以上の構造類縁体を用いて活性を比較し、構造活性相関を明らかにした。一方、新たな化合物ライブラリーを用いたスクリーニングも実施したが、上記化合物と同レベルの高い阻害活性を示す化合物は得られなかった。NERiKU001の標的因子の同定に手間取っており、この部分は予定より遅れている。新しい化合物ビーズで得られた結合タンパクの解析が現在進行中であり、真の標的因子の同定を期待している。また、ERCC1-XPFの分解に関わるE3リガーゼの同定については、ERCC1のポリユビキチン化が検出できたことから、より直接的な指標を得たことになり、これも利用して現在解析を進めている。一方、新規のライブラリースクリーニングについては9600化合物すべてのスクリーニングが完了し、計12種のヒット化合物が得られたことは満足している。しかし、中には活性の弱いものや不安定なものも含まれており、現在行っている絞り込み作業の結果をもとに、活性の強さ、化学構造、安定性など様々な視点から優先順位を付けて解析を進める。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子細胞生物学研究計画に大きな変更はなく、NERiKU001に関しては、遅れている上述の2点に全力をあげ、人員をさらに投入して挽回したい。また、新規スクリーニングから得た12種のヒット化合物については、NERiKU001の解析で得た経験を活かして、各化合物の作用機序と構造活性相関を早急に明らかにする。現有人員ではすべてを同時進行させることは困難であり、絞り込みによる優先順位の高いものから解析を進め、期間内に一つでも多くのNER阻害化合物を特定して新規のNER関連反応を明らかにしたい。最終年度となるため、総力を挙げて当初目標を達成できるよう研究を進展させる。当初の計画はおおむね達成することができたが、NERiKU001結合ビーズの作製に時間を要したことと明瞭な特異バンドが得られなかったことから、現時点で標的因子を結論的に特定するまで至らなかったことは残念である。また、ERCC1-XPFの分解に関与するE3リガーゼの同定やその誘導メカニズムの解析もやや遅れ気味であり、今後スピードアップが必要である。一方で、NERiKU001の構造活性相関はかなり明確になり、活性と毒性の各々に関与する構造部分を特定でき、最適化に一歩近づいたことは大きな成果である。これによりウェットの実験での最適化はほぼ完了し、今後は標的因子の結晶構造をもとにしたインシリコでの最適化を待たなければならない。
新しい圧延方法による微細粒超塑性材料の組織制御

溶融アルミニウム合金を大気中で強撹拌することにより微細な酸化物を生成・分散させる溶湯撹拌酸化法により、酸化物粒子分散Al基超塑性材料の製造を試みた。Ca,Mgといった溶融Alの表面張力低下・酸化促進元素を添加したAl合金の場合には、溶湯撹拌酸化法により酸化物粒子を最大10vol%含む粒子分散複合材が溶湯から製造できることが明らかとなった。しかし今回の方法では、生成する酸化物が粗大であり(粒径12μm)フィルム状の望ましくない酸化物も含まれること、マトリクスの結晶粒微細化が不十分であったことなどにより、得られた材料は期待した超塑性挙動を示さなかった。一方、圧延を利用したバルク強ひずみ加工プロセスである繰り返し重ね接合圧延(ARB)を考案し、2種のAl合金(1100,5083)に適用した。ARBとは、圧延されて厚みの薄くなった材料を長手方向に切断後積層し、もとの厚さにした上で接合圧延を繰り返す方法である。ARBによりサブミクロン粒径を持つバルク材料が得られ、それらは室温において驚異的な引張強度(出発材の23倍)を示した。また、ARBにより微細化された5083合金は、200°Cという低温で超塑性挙動を示した。
近代日本における陶磁器輸出と欧米市場

本研究の目的は、近代日本における陶磁器輸出について、輸出先である欧米市場の動向と国内陶磁器業発展の相互関係性について、日本側・欧米側双方の視点に立って明らかにすることである。本年度は、アメリカ市場分析の比較材料を得るため、2012年10月19日から11月2日までの15日間、ヨーロッパにおいて史料調査をおこなった。具体的には、ロンドンのヴィクトリア・アンド・アルバート美術館および大英博物館にて、またパリのギメ東洋美術館にて、近代の日本陶磁器輸出において重要な位置を占めていた薩摩焼のコレクションを中心に調査・撮影した。また、ヴィクトリア・アンド・アルバート美術館内のNational Art Libraryにて、百貨店「リバティ」の商品カタログ(19世紀末20世紀初)を調査し、日本陶磁器が掲載されている部分を計23冊分撮影した。本調査によって、前年度アメリカで収集した史料と比較分析が可能な史料を得ることができたと共に(陶磁器価格を表す史料等)、ヨーロッパの研究者および学芸員との交流により、研究のネットワークを大きく拡げることができた。また国内では、森村商事株式会社、株式会社ノリタケカンパニーリミテドにおいて、近代陶磁器輸出のパイオニアであった「森村組」に関する史料調査をおこなった。これにより、森村組輸出品の詳細なデータが得られたと共に、森村組のニューヨーク支店であった「モリムラ・ブラザーズ」の実態(組織、社員、給与、取引関係等)が具体的に浮かび上がってきた。今後は本年度実施できなかったアメリカでの再調査によって史料を補足し、国内史料の分析と照らし合わせながら、博士論文として成果を公表する計画である。本研究によって、これまでの先行研究では結び付けられなかった美術陶磁器と産業陶磁器の関係性を示し、かつ陶磁器デザインの需要について社会経済史的に分析することによって、近代陶磁器輸出の実態をより包括的に明らかにできると考える。ヨーロッパ調査により本研究に重要な史料を収集できたのみならず、国内における新史料の発掘によって博士論文に非常に有用な史料を得ることができた。また、口頭発表および投稿論文を当初の計画以上に多数蓄積することができた。これまでの史料調査および分析を基に、博士論文の完成を目指す。特に今後は、20世紀アメリカの大量消費社会(百貨店、格安チェーンストア、カタログ通信販売)の誕生が日本輸出陶磁器の受け皿として重要であったことを実証するため、アメリカにおける先行研究および史料の分析に重点を置く予定である。本年度は、近代アメリカ陶磁器市場の分析に必要な史料を収集するため、2011年5月27日から8月8日にかけてアメリカ東海岸を中心に調査を実施した。主な調査場所は、ニューヨーク市立図書館、メトロポリタン美術館、ハグレー図書館、ウィンタートゥアー図書館、米国議会図書館、米国国立公文書館、フリーア美術館であった。主な収集史料は、米国政府発行の陶磁器業関係報告書および統計、新聞・雑誌記事、万国博覧会関係史料、陶磁器販売店関係史料であった。また、メトロポリタン美術館およびフリーア美術館では、日本陶磁器コレクションの調査も行った。本調査により、統計資料をもとに近代アメリカの輸入陶磁器市場における日本の地位および競争国との関係を明らかにすることができた。また、公文書および雑誌記事から日本陶磁器への注目度の高さを表す史料を発見することができた。その他、販売店関係史料として、近代ニューヨークのディレクトリー、アメリカ通信販売会社カタログ、日本陶磁器の見本帖、山中商会関係史料などを収集し、日本輸出陶磁器の流通の実態および市場価値を検討する際の材料を得た。今後はこれらの史料分析を深め、国内史料との照合やヨーロッパ市場との比較分析を行う。また、美術史・経済史分野の先行研究を結び付ける学際的研究への発展が期待できると考え、美術陶磁器・日用陶磁器の両方を研究対象としていく。計画していたアメリカ調査を無事遂行でき、期待以上の史料収集に成功したため。

また、その分析によって日本陶磁器業の発展と近代アメリカ市場との関係性について次年度の研究につながる仮説を立てることができたため。ただし、成果発表の多くは次年度以降に譲ることとなった。ヨーロッパ調査により本研究に重要な史料を収集できたのみならず、国内における新史料の発掘によって博士論文に非常に有用な史料を得ることができた。また、口頭発表および投稿論文を当初の計画以上に多数蓄積することができた。申請時には1870年代から1910年代までを研究対象時期としていたが、アメリカ市場の分析を進めていくにつれ、1910年代1920年代の歴史的重要性が明らかになったため、今後は時期の範囲を広げて分析をおこなっていく。また、方法論としてこれまで経済史と美術史の両方を取り入れることを目標に研究を進めてきたが、その両者の間で抜け落ちてきた「デザイン面」の社会経済史的分析を柱として今後の研究は進めていく。これまでの史料調査および分析を基に、博士論文の完成を目指す。特に今後は、20世紀アメリカの大量消費社会(百貨店、格安チェーンストア、カタログ通信販売)の誕生が日本輸出陶磁器の受け皿として重要であったことを実証するため、アメリカにおける先行研究および史料の分析に重点を置く予定である。
モノリティック型カラムを用いたCEC法による生体試料の分離分析法の確立

昨年度は、マイクロ・ナノメートルスケールで構造が制御されたモノリティック体を合成し、その微細構造の最適化を行うことで優れた分離能を示すモノリティック型カラムの作製に成功した。しかしながら生体成分のような極性の高い化合物の分析に利用すると、モノリティック体表面に存在するシラノール基に極性の高い化合物が吸着してしまうため、ピークのテーリングが観察され、良好な分離を得ることができなかった。そこで今年度は、シラノール基を減少させるために、表面を化学修飾することにした。化学修飾には、ジメチルオクタデシルクロロシラン(1)とクロロトリメチルシラン(2)とを用いた。1と2の双方で化学修飾したモノリティック型カラムが、最も優れた分離能を示した。修飾したカラムを用いて、ラットの脳脊髄液中のアミノ酸分析を行った結果、5分程度でGlnとSerの測定を行うことができた。さらにモノリティック型カラムにナノメートルサイズの空間を作製し、その中にタンパク質を包含させることに成功した。生理的な条件下でカラムを作製すると、包含されたタンパク質はその構造や活性を保持していた。実際にウシ血清アルブミンを固定化したカラムでは、アルブミンに親和性を持つ化合物ほど、カラムに強く保持された。さらにトリプシンを固定化したカラムでは、トリプシンによる消化反応に引き続いて、原料と生成物との分離を1本のカラムで行うことに成功した。このタンパク質の包含法は、様々な形状の空間にタンパク質を包含することができ、実際にマイクロチップ上にもタンパク質を固定化し、その機能を発現することに成功した。昨年度にキャピラリー電気クロマトグララィー(CEC)用分離カラムの調製条件を変化させることで、分離媒体の構造がマイクロ・ナノメートルサイズで調節できることを見出した。そこで本年度は、形成された分離媒体の構造が、溶質の分離に与える影響について検討を行った。その結果、マイクロメートルサイズの流路が分離効率に大きな影響を与えていることが示唆された。重合反応に用いるモノマーとポロジェンとの混合比率が、マイクロメートルサイズの流路の形成に大きな影響を与えていた。そして最適な調整条件で作製した分離カラムを用いてCEC法で、アルキルベンゼンや多環芳香族類を分離した結果、10分以内に分離され、その時の理論段数は10万段/m以上であり、また各化合物は逆相分配によって分離されていた。また高速液体クロマトグラフィー用充填剤と光重合ポリマーとを利用した新しいCEC用分離カラムの調整法を開発した。開発した手法を用いて調製した光学分割カラムは、アミノ酸を5分以内に光学分割した。またマイクロチップを用いた分析法の基礎検討として、プラスチック製マイクロチップを用いて電気泳動法によるアミノ酸の分離を試みた。アクリル板(5cmX10cm)に刻まれた幅100μm、深さ50μmの溝を分離場に利用し、蛍光誘導体化試薬であるNBD-Fで誘導体化したアミノ酸を分離した。その結果、6種類のアミノ酸(アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、セリン、テアニン)は4分程度で良好に分離された。今後は、マイクロチップの溝に上記の検討で最適化された分離媒体を作製し、生理活性物質の分離に応用していく予定である。
圧縮ひずみを受けた溶接十字継手の破壊挙動に関する実験的研究

阪神大震災等で見られた溶接部の全面降伏後の脆性破断では、圧縮ひずみを含む繰返し塑性歪が付加されたことにより母材および溶接金属の材質が劣化した事が脆性破断に至った大きな原因であると考えられる。そこで、この圧縮ひずみを含む繰返し塑性歪が破壊に与える影響を把握し、これを踏まえて柱梁フレームが十分な変形能力を発揮するために溶接部に必要とされる靭性値を提案する事を目的として本研究を進めている。平成10年度はまず、FEM解析により供試体形状を検討し、検討結果から得られた条件を満たした十字継手供試体を用いて、繰返し塑性歪を与えた後破断に至らせる実験を行った。実験変数は(1)繰返し歪の大きさ(±1.5%×5回、±3%×5回)、(2)溶接金属の靭性(0゚Cのシャルピー衝撃試験値_vE_0:40J,200J)、(3)試験温度(+20゚C、-40゚C)である。その結果、変形能力から見ると溶接部の_vE_0が200Jでは脆性破断する条件下でも大きな変形能力を発揮するが、40J程度では小さな変形で脆性破断する事がわかった。平成11年度は、必要靭性値の絞り込みを行うため_vE_0が85J程度の同様の供試体を製作し同様の実験に供した。さらに、柱梁溶接部に要求される必要変形能力を阪神大震災の被害報告や既往の解析結果を基に設定し、実験結果との比較検討を行った。本研究から得られた結論は以下の様にまとめる事ができる。「地震のような後歪速度での圧縮ひずみを含む繰返し塑性歪を受ける場合に柱梁溶接部に必要とされる変形能力は1.5%*5回の繰返し歪振幅を受けた後に単調載荷で8%以上とするのが妥当であると考えられる。また、これを満たすために溶接部に求められる靭性値は、_vE_0で85J程度必要であると考えられ、JISで定められている低応力脆性破断を対象とした27Jもしくは47Jといった値では不足であると考えられる。」阪神大震災等で見られた全面降状後の脆性破断では、形状不連続部である溶接部に繰返しの塑性変形が生じ、これにより母材および溶接金属の材質が劣化した事が脆性破断に至った大きな原因であると考えられる。そこで、圧縮を含む繰返しの塑性歪とその歪振幅が溶接部の破壊に与える影響を把握する目的で本研究を進めている。本年度はまず、脆性破断が多く発生した柱梁溶接接合部を模擬した十字継手の、十字リブ高さが応力集中に与える影響について調べるためFEM解析を行った。その結果、リブ高さが継手板厚の1/2以上になると継手部の応力集中は変化しないことが分かった。そこで、その条件を満たした十字継手供試体を作成し、繰返し塑性歪を与えた後破断に至らせる実験に供した。実験パラメータは、(1)繰返し歪の大きさ(±1.5%×5回,±3%×5回),(2)溶接金属の靭性(シャルピー衝撃試験値:40J,200J)(3)試験温度(+20°C,-40°C:-40°Cは高歪速度の影響をRパラメータを用いて等価な試験温度に置き換えたもの)である。その結果、(1)単調載荷時には母材破断する継手でも、繰返し歪を与えると初期欠陥を持つ溶接部から破断する。(2)高靱性溶接金属は高歪速度(-40°C)の場合にのみ脆性破断し、常温では繰返し歪を与えても脆性破断しない。しかし、低靭性溶接金属は高歪速度の場合のみならず、常温でも1%の繰返し歪で脆性破断する。(3)高靭性溶接金属が脆性破断する場合でも伸びは延性破断する場合と同等である。以上のことから、伸びの少ない脆性破断発生を防ぐという観点から見ると、40J程度のシャルピー値は小さいと言うことが示唆される。来年度は、70100J程度の同様の供試体を製作し、これまでの試験結果と併せて伸び能力という観点から見た繰返し歪を受ける溶接継手の必要シャルピー値について検討を行う予定である。

その結果、変形能力から見ると溶接部の_vE_0が200Jでは脆性破断する条件下でも大きな変形能力を発揮するが、40J程度では小さな変形で脆性破断する事がわかった。平成11年度は、必要靭性値の絞り込みを行うため_vE_0が85J程度の同様の供試体を製作し同様の実験に供した。さらに、柱梁溶接部に要求される必要変形能力を阪神大震災の被害報告や既往の解析結果を基に設定し、実験結果との比較検討を行った。本研究から得られた結論は以下の様にまとめる事ができる。「地震のような後歪速度での圧縮ひずみを含む繰返し塑性歪を受ける場合に柱梁溶接部に必要とされる変形能力は1.5%*5回の繰返し歪振幅を受けた後に単調載荷で8%以上とするのが妥当であると考えられる。また、これを満たすために溶接部に求められる靭性値は、_vE_0で85J程度必要であると考えられ、JISで定められている低応力脆性破断を対象とした27Jもしくは47Jといった値では不足であると考えられる。」
神経突起伸長と血管新生におけるグリコサミノグリカン糖鎖の分子認識

1)マウス脳由来の神経突起伸長促進活性を有するコンドロイチン硫酸にD二糖単位の存在を示し、D単位含量の高いサメ軟骨コンドロイチン硫酸Dにも神経突起伸長促進活性を示した。2)イカ軟骨由来の多硫酸化コンドロイチン硫酸Eが、ラット胎児の脳由来の培養神経細胞に対して神経突起伸長促進活性を示すことを見い出し、さらに、ミッドカインと直接結合し、ミッドカインを介した神経細胞の基質への接着を特異的に阻害することも示した。3)ヒト膀胱癌由来の細胞株ECV304に対してコード様構造の形成促進活性を有し、血管新生に関与する可能性のある癌細胞由来接着因子アシジオモヂュリンのヘパラン硫酸上の結合ドメインのサイズが少なくとも十二糖あり高度の硫酸化構造を必要とすることを明らかにした。4)ニワトリ胚脳のコンドロイチン硫酸のDやE構造も含めた硫酸化と硫酸基転移酵素の活性が発生と成長の過程で調節されていることを示した。5)グリコサミノグリカン鎖とコアタンパク質との結合領域GlcA-Gal-Gal-Xyl-Serの合成に関与する、グルクロン酸転移酵素をクローニングし、諸性質を明らかにした。6)パートタイムブロテオグリカンα-トロンボモヂュリンに、コンドロイチン硫酸鎖の付け根に相当する四糖GlcA-Gal-Gal-Xylを見い出した。7)ヒトsarcoma細胞株の無血清培地から精製したα-GalNAc転移酵素がα-GlcNAc転移酵素の活性をも有する癌抑制遺伝子EXTファミリーのメンバーEXTL2と同定し、ヘパラン硫酸合成の開始及びコンドロイチン硫酸との仕分けを決定する鍵酵素であることを示した。(1)サメ軟骨コンドロイチン硫酸糖鎖が神経突起形成促進活性をもつことを示した。また、単クローン抗体を用いてた抗体アフィニティークロマトグラフィーで結合画分を精製し、その活性と構造の相関を明らかにした。コンドロイチン硫酸糖鎖の機能ドメインの構造解析を行うべく、酵素的に糖鎖を断片化後、サイズ分画したいくつかの八糖について、活性に必要と推定される糖鎖構造の一部を決定し、それらに共通に見られるコア構造を示すことに成功した(論文)。(2)異なる発生段階のニワトリ胚を用いて、ニワトリ脳組織におけるコンドロイチン硫酸の存在を明らかにし、発生段階におけるその硫酸化のパターンの変動とそれに対応した合成酵素の活性変動を明らかにした(論文)。(3)アフリカツメガエルの尾芽胚からヘパラン硫酸標品を調製して、塩基性繊維芽細胞増殖因子や細胞増殖・分化因子フォリスタチンとの特異的相互作用に必要な最小糖鎖長や必須の硫酸基の種類を決定する(論文)。(4)コンドロイチン硫酸とヘパラン硫酸の生合成に関与するグルクロン酸転移酵素のクローニングに世界で初めて成功した(論文)。これは硫酸化グリコサミノグリカンの生合成に関わる糖転移酵素クローニングの最初の例となった。(5)血管新生とアンジオモデュリンとの相関が知られているヒト臍帯由来ECV304細胞を培養し、細胞表面のグリコサミノグリカン糖鎖を単離し、ヘパラン硫酸が存在することを明らかにした。(1)マウス脳由来の神経突起伸長促進活性を有するコンドロイチン硫酸プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸にDユニット[GlcA(2-sulfate)-GalNAc(6-sulfate)]という二糖単位の存在を示し、Dユニット含量の高いサメ軟骨コンドロイチン硫酸Dにも神経突起伸長促進活性を示した。(2)パートタイムプロテオグリカンの一つα型トロンボモヂュリンにはβ-型に結合しているコンドロイチン硫酸がない。。α-トロンボモヂュリンの精密分析の結果、コンドロイチン硫酸の付け根に相当するGlcA-Gal-Gal-Xylという四糖を見い出し、四糖までは合成されていることを示した。

(3)ヒトメラノーマ細胞の無血清培地に、コンドロイチン硫酸の繰り返し二糖領域由来のオリゴ糖にβ-GalNAcとβ-GlcAを転移する活性をともに見い出し、この酵素系がα一トロンボモヂュリンのGlcA-Gal-Xylの上でコンドロイチンを重合することを示し、基質のコアタンパク質の重要性を示した。(4)ヒトsarcoma細胞株の無血清培地にグリコサミノグリカンのコアタンパク質への結合領域に作用するα-GalNAc転移酵素活性を見い出し、α1-4GalNAc転移活性を示した。これをほぼ均一に精製し、そのペプチドシークエンスが癌抑制遺伝子EXT(hereditary multiple exostosis)ファミリーのメンバーEXTL2と一致することを示した。EXTL2のcDNAを可溶性タンパク質として発現させ、その活性を調べたところ、結合領域のGlcAβl-3Galβ1-3Galβ1-4Xyl-Serに対してα-GalNAc転移酵素の活性を示すと共に、化学合成したGlcAβ1-3Galβ1-O-naphtalenmethanolに対しては。α-GlcNAc転移酵素の活性をも示したので、本酵素がヘパラン硫酸合成の開始をつかさどり、コンドロイチン硫酸との仕分けを決定する鍵酵素であることが明らかになった。硫酸化グリコサミノグリカンの生合成の機作と生物活性に関する以下のような研究成果を得た。(1)グリコサミノグリカン鎖とコアタンパク質との結合領域GlcA-Gal-Gal-Xyl-Serの合成に関与する、遺伝子組み換え体グルクロン酸転移酵素Iの基質特異性や酵素学的な諸性質を明らかにした。(2)以前の研究で、我々はウシ胎児血清中に、グリコサミノグリカン鎖とコアタンパク質との結合領域GlcA-Gal-Gal-Xyl-Serの末端のGlcAにGalNAcを転移するalpha N-アセチルガラクトサミン酸転移酵素を見い出したが、今回、この酵素を精製し、世界に先駆けてクローニングに成功した。cDNAを発現させて活性を調べたところ、この酵素は結合領域GlcA-Gal-Gal-Xyl-Serの末端のGlcAにGlcNAcをも転移し、ヘパリンやヘパラン硫酸鎖の合成開始を担い、コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸鎖の合成との仕分けに関与するalpha N-アセチルグルコサミン酸転移酵素Iのであることが分った。その酵素反応生成物のNMRスペクトルから転移されたN-アセチルグルコサミンは確かにalphal-4結合でGlcAに結合していることも証明した。(3)イカ軟骨由来の多硫酸化コンドロイチン硫酸Eが、ラット胎児の脳由来の培養神経細胞に対して神経突起伸長促進活性が存在することを示した。(4)ヒト膀胱癌由来の細胞株ECV304に対してコード様構造の形成促進活性を有する癌細胞由来接着因子アンジオモヂュリンのへパラン硫酸上の結合ドメインのサイズが少なくとも十二糖あり高度に硫酸化された構造を必要とすることを明らかにした。(1)血管新生調節因子アンジオモジュリンは、ECV304細胞というガン細胞の接着を促進したり、その形態を変化させコード様構造の形成を促進することが知られている。このアンジオモジュリンの機能発現にヘパラン硫酸(HS)が関与することが示唆されていたので、ECV-304細胞の産生するHSについて調べた。
抗うつ薬の作用機構におけるグルタミン酸受容体の役割の解明

昨年度確立したセロトニン神経特異的ChR2発現ウイルスの機能確認のため、急性単離スライスを用いた電気生理学的検討を行った。その結果、光照射に対応してセロトニン神経が活動電位を発生させていることが明らかとなった。さらに本ウイルスによりマウス個体のセロトニン神経を刺激し、その際の行動学的変化について解析したところ、セロトニン神経の刺激が抗うつ薬様の行動学的変化を引き起こすことを見出した。以上より、我々が見出した、抗うつ薬持続処置時に見られるセロトニン遊離の上昇が、実際に抗うつ薬様作用に寄与している可能性が示唆される。一方で、予備的結果ではあるが、本ウイルスを用いてセロトニン神経を短時間高頻度に刺激を行っても、その後の神経発火活動には影響を与えなかったことから、我々の見出したAMPA受容体の過活動は、プレシナプスとの同期的入力あるいは他のメカニズムによっている可能性が示唆される。昨年度、ケタミンが、背側縫線核内AMPA受容体の活動依存的にmPFCのセロトニン濃度を上昇させることを見出したが、そのサプタイプの詳細は不明であった。その詳細を解明するべく、GluA2をセロトニン神経特異的に発現上昇あるいはノックダウンするウイルスを作製し、その寄与について検討したが、有意な作用は観察されなかった。以上より、背側縫線核内GluA2サブユニットの本現象への寄与は小さいことが示唆される。さらにGluA2を含まないAMPA受容体を選択的に阻害するNASPMを用いて検討を行った結果、ケタミンによるmPFCでのセロトニン遊離上昇が顕著に抑制されることを見出した。これまで、セロトニン遊離に寄与する背側縫線核内受容体サブタイプに関する情報は皆無であり、本研究において明らかにした、GluA2を有さないAMPA受容体が、抗うつ作用に重要であるとされるセロトニンの遊離に寄与するとの知見は、新規作用機序を有する抗うつ薬の創製につながる可能性のある基礎的知見であると考えられる。(抄録なし)本研究においては、うつ病など気分障害およびその治療におけるグルタミン酸受容体、特に、5-HT神経に存在するAMPA型グルタミン酸受容体に注目し、in vitroの5-HT神経モデルである縫線核脳切片培養系を用いた分子生物学的解析および個体動物における行動学的解析を行うことで、これら受容体が既存の治療薬の効果において果たしている役割および治療ターゲットとしての可能性について検討を行った。研究実施計画に基づき、レンチウイルスベクターを用いた実験系の確立を行い、ラットの5-HT神経核の一つである背側縫線核にてトランスジーンとして用いたeGFPの5-HT神経特異的(約97%)な発現が見られた。さらにwoodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatoryelement(WPRE)配列を組み込むことで、一般に高発現の指標とされる、直接観察可能なレベルのeGFP蛍光を確認した。以上より、ChR2遺伝子を用いた実験に必要となる高発現5-HT神経特異的レンチウイルスベクター(sinTPH-LVV)の開発に成功したと考えられる。同時にマウスTph2遺伝子プロモーターをクローニングし、マウス高発現5-HT神経特異的レンチウイルスベクター(sinmTPH-LVV)の開発に成功した。薬理学的解析においては、まず、抗うつ薬であるcitalopramを連続投与することでラット前頭前野皮質において5-HT遊離が増強することを見出し、さらにAMPA受容体依存的に抗うつ薬様作用を引き起こすことがしられているケタミンを用いてさらに検討をすすめた結果、ケタミンの単回投与によって、内側前頭前野皮質において5-HT濃度の上昇が起きること、さらに、この5-HT濃度上昇が、背側縫線核内への闇PA受容体阻害薬の微量投与により、ほぼ完全に抑制されることを見出した。以上より、抗うつ薬様作用において重要となる前頭前野皮質における5-HT遊離の背景に、縫線核内5-HT神経におけるAMPA受容体の活動があることが示唆される。さらにGluA2を含まないAMPA

受容体を選択的に阻害するNASPMを用いて検討を行った結果、ケタミンによるmPFCでのセロトニン遊離上昇が顕著に抑制されることを見出した。これまで、セロトニン遊離に寄与する背側縫線核内受容体サブタイプに関する情報は皆無であり、本研究において明らかにした、GluA2を有さないAMPA受容体が、抗うつ作用に重要であるとされるセロトニンの遊離に寄与するとの知見は、新規作用機序を有する抗うつ薬の創製につながる可能性のある基礎的知見であると考えられる。翌年度計画に必要となるウイルスベクターの大量精製を既に終えており、さらに一部については既にin vivoでの機能評価を行いつつあること。さらに、当初計画よりも多くの行動学的解析を行える点でより有望な、マウスを用いて同様の実験を行うための重要なツールであるマウスTPH2プロモーターを用いたレンチウイルスベクターを作成し、その一部のin vivoでの解析を行いつつあるなど、当初計画以上のレンチウイルスベクターシステム開発を行えたと考えられるため。今年度作成、精製したウイルスベクターを用いてラットおよびマウス背側縫線核において各種グルタミン酸受容体サブユニットおよびその膜上移行を阻害するペプチドを発現させた際の前頭前野皮質におけるセロトニン遊離および行動学的変化を解析する。さらに種々の光遺伝学的ツールを5-HT神経に選択的に発現させ、5-HT神経のみを特異的に刺激あるいは抑制することで引き起こされる行動学的変化および、LTP、LTDとの類似性について明らかとする。同時に薬理学的解析を行い、あわせて、抗うつ薬の作用機構におけるグルタミン酸受容体の役割について明らかとする。(抄録なし)
オセアニア地域での好熱性化学合成微生物の調査

好熱性微生物の系統を解析した結果、光合成細菌には地域特異性は認められないこと、細菌や古細菌では固有のクローンが存在するも大きな系統群を形成するには至らない、ことなどが判明している。平成14年度の海外調査は、8月8日から8月30日の21日間においていNew Zealand北島の熱水地帯ならびにAustraliaの深層井戸にて実施した。採集した試料は、現場において乾燥、エタノール固定、ホルマリン固定などの処理をし、また海外研究協力者の実験室にて顕微鏡観察と分光光度分析を実施した。日本に持ち帰った試料は、キノン分析、分離培養、遺伝子解析などの検査を実施している。本年度は7月31日から8月29日にかけてAustraliaとNew Zealandに存在する熱水環境の微生物群集の構成分布を調査した。New Zealandでは、H.Morgan (University of Waikato)の協力により調査許可を取得し、Orakei Korako、Wai-O-Tapu、Waimanguの源泉より試料を採集した。温泉は、水温50-93°CのpH3-7で硫化物濃度は低く(3ppm以下)、ガス発生の頻度が高いことを特徴とした。微生物マットでは、光合成細菌が優占していた。微生物の現場増殖測定をWai-O-TapuのFlying Pan Lakeにて実施し、光合成と化学合成への依存度を比較検討した。また熱水試料からウイルス粒子の検出分離を試みた。採集した試料は、現場において濃縮・分離、エタノール固定、ホルマリン固定などの処理をして日本に持ち帰り、キノン分析、分離培養、遺伝子解析などの検査を実施している。
真骨魚類の仔魚期から稚魚期への移行期における活動度の上昇と共食いの関係

生活史初期におけるトラフグの単位体重当り酸素消費量M/Wと体重Wの間にはM/W=a_iW^<b-1>の関係があり、体重0.0014-0.0076gでM/W=4.33W^<-0.16>,0.0098,-0.12gでM/W=5.72W^<-0.16>、0.13-3.0gでM/W=7.23W^<-0.16>であった。すなわち、b-1の値を変えることなく、体重0.01gと0.1g付近でa_i値が上昇した。共食い行動が顕著に観察されたのはa値が上昇する0.01g前後と0.1g前後で、成長が中程度の個体がこれらの体重を超えたあたりで日間死亡率はピークに達した。生活史の初期には鰓は未分化であった。鰓弁上の二次鰓弁は最初に0.7mg(3日齢)の仔魚で第二鰓弓後側と第三鰓弓前側の鰓弁に生じた。その後、第一鰓弓後側と第二鰓弓前側、第三鰓弓後側の順に生じた。最後に6.2mgの仔魚で第一鰓弓前側の鰓弁と偽鰓に二次鰓弁が生じ、稚魚期に移行した8mgの個体において鰓と偽鰓は完成していた。単位体重当り鰓面積A_G/W(mm^2/g)と体重W(g)の関係は、0.7-2mgではA_G/W=3.66×10^<10>W^<2.930>、2-7mgでは91800W^<0.919>に従い体重増大に伴い急増し、7-40mgでは909W^<0.008>に従い体重に拘らずほぼ一定で、その後120mgまで3280W^<0.403>に従い再び増大した。眼の脈絡膜には、第一鰓弓で酸素化された血液が偽鰓を通過した後に供給されるので、第一鰓弓の鰓と偽鰓の完成は視覚の発達と密接に関係していると考えられる。最初の共食い行動を開始する魚の体重はおよそ8mgで、この体重では鰓と偽鰓は完成した直後であった。2回目の共食い行動を開始する魚の体重はおよそ100mgであり、この体重付近までA_G/Wは増大した。以上の結果は、鰓と偽鰓が酸素消費量の上昇と共食い行動に同調して発達していることを示唆する。魚の個体当り酸素消費量Mと体重Wの関係はM=aW^bのアロメトリー式で表される。b値は一般にb<1で、単位体重当り酸素消費量はM/W=aW^<b-1>に従い体重の増大に伴い低下する。この関係は、稚魚期に共食いをする魚では仔魚期から稚魚期への移行期に急激に変化する。

急激な変化というのは、上記のアロメトリー関係において、仔魚期においても稚魚期においてもb値は変わらないまま、仔魚期から稚魚期への変態期にa値が急激に上昇することである。本研究は、稚魚期に共食いをする魚において変態期におけるこの活動度の上昇が共食いを助長する機能を果たしているのではないかという仮説を検証することを目的とする。本年度は,種苗生産において仔稚魚期に共食いを行い初期減耗が激しいトラフグについて,共食い現象が酸素消費量の個体発生的変化と密接に関係していることを報告する.体重0.0006-3.0g(孵化後0-57日齢)の仔稚魚について酸素消費量を20°Cで測定した.また噛み合い行動の観察と死亡個体の計数を行った.艀化時における体重は約0.0006gで個体差は小さかったが,成長に伴い個体差は増大した.単位体重当り酸素消費量M/W(μl/g/min)と体重W(g)の関係はM/W=aW^<b-1>で表された.この関係は体重0.0014-0.0076gでM/W=4.33W^<-0.16>,0.0098-0.12gでM/W=5.72W<-0.16>,0.13-3.0gでM/W=7.23W^<-0.16>であった.すなわち,体重が0.01gと0.1gの発育段階のあたりで,M/W=aW^<b-1>におけるb-1の値が変化しないままa値が急上昇した.噛みつき行動が顕著に観察されたのはa値が急上昇する0.01g前後と0.1g前後で,成長が中程度の個体がこれらの体重を超えたあたりで日間死亡率はピークに達した.以上の結果は共食いを助長するメカニズムの存在を示唆する.トラブグは成長の過程で体重がおよそ10mgと100mgに達する頃に酸素消費量が急上昇し、これらの上昇に対応して共食い行動が激化することが示唆されている。本研究では、鰓の発達(形態)が酸素消費量の上昇(生理)と共食い行動の激化(生態)に同調しているかどうかを検討した。艀化後0日齢(体重0.61mg)から38日齢(250mg)までのトラフグ24個体の体表面積A_B、鰭面積A_F、ならびに鰓面積AGを測定した。いずれの測定もカメラルシダを装着した実態顕微鏡でトレースした図について行った。体表面積は体の10か所で測定した体高と体幅から算出した。鰭面積はプラニメーターで測定した。鰓面積はA_G=(総鰓弁長)×(二次鰓弁密度×2)×(二次鰓弁両面の平均面積)の式から求めた。生活史の初期には鰓は未分化であった。鰓弁上の二次鰓弁は最初に0.7mg(3日齢)の仔魚で第二鰓弓後側と第三鰓弓前側の鰓弁に生じた。その後、第一鰓弓後側と第二鰓弓前側、第三鰓弓後側の順に生じた。最後に6.2mgの仔魚で第一鰓弓前側の鰓弁と偽鰓に二次鯛弁が生じ、稚魚期に移行した8mgの個体において鰓と偽鰓は完成していた。単位体重当り鰓面積A_G/W(mm^2/g)と体重W(g)の関係は、0.7-2mgではA_G/W=3.66×10^<10>W^<2.930>、2-7mgでは91800W^<0.919>に従い体重増大に伴い急増し、7-40mgでは909W^<0.008>に従い体重に拘らずほぼ一定で、その後120mgまで3280W^<0.403>に従い再び増大した。眼の脈絡膜には、第一鰓弓で酸素化された血液が偽鰓を通過した後に供給されるので、第一鰓弓の鰓と偽鰓の完成は視覚の発達と密接に関係していると考えられる。最初の共食い行動を開始する魚の体重はおよそ8mgで、この体重では鰓と偽鰓は完成した直後であった。2回目の共食い行動を開始する魚の体重はおよそ100mgであり、この体重付近までA_G/Wは増大した。以上の結果は、鯛と偽鰓が酸素消費量の上昇と共食い行動に同調して発達していることを示すと考えられる。本年度はトラフグとマサバで以下の結果を得た。1.トラフグの共食い行動のビデオカメラによる観察孵化後944日齢(平均体重2.3420mg)のトラフグ仔稚魚について共食い行動を定期的に撮影した。最初に共食い攻撃を行ったのは810mg(13日齢)の稚魚で、攻撃されたのは23mgの仔魚であった。共食い行動を開始したのは遊泳型が仔魚型から連続遊泳であるフグ型に変化した直後の魚であった。これらの魚は鰓と偽鰓が完成し且つ酸素消費量が上昇した後の魚である。
口腔癌における低酸素環境による薬剤耐性機序の解析と新規効果予測マーカーの確立

平成20年度の研究結果から以下のことが明らかとなった(1)、ヒト口腔扁平上皮癌における低酸素誘導転写因子HIF-1αの発現の解析:RealtimePCR法ならびにWestern blottingにてHS,HRにおける低酸素誘導転写因子HIF-1αのmRNA発現ならびにタンパク発現レベルを検索し、定量比較した。HSにおいては、HIF-1αの発現はReal timePCR法ならびにWestern blottingでの発現は認められなかった。一方HRにおいて、HIF-1αの発現はReal time PCR法ならびにWestern blottingで発現は認められた。(2)、ヒト口腔扁平上皮癌組織におけるHIF-1αの発現解析:倫理委員会の規約*に基づき、口腔扁平上皮癌患者の切除検体におけるHIF遺伝子の発現をin situ hybridization法により解析した。30症例以上の口腔扁平上皮癌を対象とし、5-FUが奏功しなかった症例については、HIF-1αの発現がin situ hybridization法で確認できた。5-FUが奏功した症例においては、HIF-1αの発現はin situ hybridization法で確認できなかった。(3)、ヒト口腔扁平上皮癌細胞における低酸素による細胞周期に対する影響の解析:細胞周期解析を行い、HS,HRにおける細胞周期に対する低酸素の影響を検討した。HSではG1期での細胞周期停滞が確認できた。(4)、ヒト口腔扁平上皮癌細胞におけるmR遺伝子の発現、P-glycoproteinの発現の解析:Real timePCR法ならびにWestern blottingにてHS, HRにおけるP-glycoproteinのタンパク発現レベルを検索し、定量比較した。HRにおいてはP-glycoproteinの発現か確認できたが、HSにおいては確認ができなかった。腫瘍細胞の増殖と血管系構築の不均衡によって、固形腫瘍内部には十分な酸素が供給されない低酸素細胞が存在する。低酸素細胞は、放射線療法や化学療法に対し抵抗性を示し治療成績の低下や再発の原因となっている。そのため、低酸素細胞を標的とした癌治療は治療効果の向上、さらには、口腔癌の予後の向上に寄与すると考える。本研究では、口腔扁平上皮癌細胞の低酸素環境下における5-FUに対する耐性獲得機序の解析を行う。また、5-FUに対する治療効果予測の有効な診断マーカーの検索の為、遺伝子発現プロファイルの網羅的な解析を行う。さらに、低酸素環境下における5-FU抵抗性の解除による治療効果の向上を目的とする。今回、我々はWestern blot法、Real time PCR、フローサイトメトリー等の手法を用いた実験を行うことによって(1)低酸素環境における5-FUに対する耐性獲得機序の解析を行い、Affymetrix社のGeneChip Expression Analysis Systemを用いて(2)低酸素環境における応答性の相違に関与する遺伝子の特定し、特定されは遺伝子をsi RNAによってノックダウンし、機能解析を行い、(3)5-FUの治療効果を予測する臨床マーカーの確率、および(4)5-FU耐性機構に対する分子標的治療の確率することを目的としている。すなわち口腔扁平上皮癌の低酸素環境における5-FUに対する耐性の獲得機序の解析、低酸素環境における応答性の相違に関与する遺伝子を特定し、特定された遺伝子を口腔扁平上皮癌に遺伝子導入することにより、もたらされる耐性の解除を試みる。また、本研究の成果は、臨床において5-FUの治療効果を予測する診断マーカーの確率にも役立つと考えている。
ゾルゲル法による3元系抗菌材料の作製と表面キャラクタリゼーション

昨年度の研究から、銅-マグネシア/チタニア3元系金属酸化物の特徴的な表面構造が抗菌特性に大きな影響を及ぼしていることが明らかとなった。更に、光照射下での活性酸素種ラジカルの生成が条件によっては銅/チタニアよりも活性化することが判った。そこで本年度は、三元系試料について坦持順序を変化させて表面構造の制御を試みた。実験に供した試料は、銅、マグネシウムの両イオンを溶液中でチタニアに共坦持したCu-Mg/TiO_2(C-M/T)、先に銅イオンを坦持した銅/チタニアをマグネシウムイオンの溶解した溶液中で坦持したMg/Cu/TiO_2(MC/T)、MC/Tと逆の順序で坦持したCu/Mg/TiO_2(CM/T)の3種類である。XANES測定によると、何れの試料においても700°C以上の焼成で複合酸化物であるチタン酸マグネシウムが検出されたが、CM/Tでは他の2つの試料に比べ、複合酸化物の割合が小さかった。この原因は、ESR測定の結果も考慮すると複合酸化物の生成を抑制する銅の分散性や深さ方向の分布が試料によって異なり、CM/Tでは銅がマグネシア/チタニア界面に濃縮して偏析しているのに対し、C-M/TとMC/Tでは最表面に露出した銅の割合が大きく、複合酸化物の生成が容易であったためと推測される。また、大腸菌に対する抗菌性は、銅が最表面に露出したC-M/T、MC/TがCM/Tに比べ強い傾向となった。一方、活性酸素種ラジカルの生成量と銅イオンの溶出量には相関性があり、C-M/T、CM/T、MC/Tの順で多くなることが判った。この結果は、本研究で検出された活性酸素種ラジカルや金属イオンが、大腸菌を死滅させる直接の原因ではないことを示している。従って、抗菌メカニズムの解明には、試料表面における銅の環境構造や、それに起因する電子の易動度など詳細な実験データが必要と考えられ、これは今後の課題である。三元系金属酸化物の抗菌性とそのメカニズムを解明するため、銅/チタニア、マグネシア/チタニア、銅-マグネシア/チタニアの3種類の試料をゾルゲル法により調製し実験を試みた。試料は大気中873Kで3時間焼成した粉末試料の他、ガラス基板上にディップコーティングで作製した薄膜試料も実験に供した。試料の抗菌特性は、フィルム密着法を利用して、24時間培養後の生菌数をガラス基板のみの場合と比較することで評価した。また、活性酸素種ラジカルの測定には、DMPOスピントラッピング法を利用した。銅-マグネシア/チタニア、銅/チタニアでは有効な抗菌性が認められ、それぞれ15分後、45分後で生菌数がゼロとなった。一方、チタニアのみ、マグネシア/チタニアでは、大腸菌液に1時間接触をしても生菌数に著しい変化は検出されなかった。スピントラッピング法によると、試料表面で生成する活性酸素種ラジカルは、主にOHラジカルであり生成量が銅-マグネシア/チタニアで最も多く、抗菌性が現れなかったチタニア、マグネシア/チタニアではゼロであることから、抗菌特性のメカニズムとしてOHラジカルの生成が支持された。MgK-edge XANES測定の結果、マグネシア/チタニアの2元系試料では焼成でチタン酸マグネシウムの複合酸化物が生成し、マグネシウム周りの環境構造が変化していることが判った。また、銅-マグネシア/チタニアではマグネシウム周りの環境構造は変化せず、6配位のマグネシアとして表面に存在することが明らかとなった。溶出実験の結果、マグネシア/チタニアの場合に比べ、構造変化が起こらない銅-マグネシア/チタニアではマグネシウムがイオンとして多く溶出することが明らかとなった。従って、銅-マグネシア/チタニアでは、活性酸素種ラジカルの生成に加え、マグネシウムイオンによる溶出も抗菌性に寄与していると考えられる。

また、大腸菌に対する抗菌性は、銅が最表面に露出したC-M/T、MC/TがCM/Tに比べ強い傾向となった。一方、活性酸素種ラジカルの生成量と銅イオンの溶出量には相関性があり、C-M/T、CM/T、MC/Tの順で多くなることが判った。この結果は、本研究で検出された活性酸素種ラジカルや金属イオンが、大腸菌を死滅させる直接の原因ではないことを示している。従って、抗菌メカニズムの解明には、試料表面における銅の環境構造や、それに起因する電子の易動度など詳細な実験データが必要と考えられ、これは今後の課題である。
セキュリティポリシーの実施・評価・改善に関する社会工学的研究

本研究課題は、単にセキュリティ技術を検討するのではなく、システムの運用管理方法も検討しながら、セキュリティポリシーの策定・実施・改善を主な対象として、着実にセキュアな情報システムを構築・運用していく方法を探ることを目的として検討を進めた。具体的には、i)セキュリティ管理コスト(主に人的コスト)が低くなるようなシステム構成の検討、ii)セキュリティ管理が容易なシステムの検討例として、webベースの事務文書作成システムの実証実験、iii)シンクライアントを利用したシステムの運用に関する実証実験、iv)情報システムの構築、組織事故、リスク分析に関する検討とそのセキュリテイポリシーの策定、実施、改善への応用の検討、v)ザックマンフレームワークのセキュリティへの応用方法の検討、vi)電子自治体では、文書交換が重要な役割を持っていることに着目したXMLとその暗号化やXMLを用いたシステムなどの検討、vii)e-文書法で重要性を増した電子文書のセキュアな保存に重要な役割を持っている電子透かしやステガノグラフィについての検討、viii)利用目的に適した電子透かしやステガノグラフィを実現する系列設計、ix)系列生成や応用システムの実装方法の検討、x)e-文書やIP電話等における電子透かしやステガノグラフィ利用方法の検討等を行なった。運用に関した検討の成果については主に自治体への提言という形で成果を社会に還元するとともに、学会などにおける発表も行った。系列生成とその応用については主に研究論文という形で発表した。2値零相関系列、3値零相関系列、擬似白色雑音系列について、いくつかの新しい生成方法を発見するとともに、零相関系列を用いた音声信号へのステガノグラフィの検討を行い、いくつかの成果を得た。自治体の情報化の推進にあわせて、「安全・安心」な電子自治体の構築を図るための重要な基盤として、セキュリティポリシーの効果的な策定・実施・改善方法を明らかにすることを目的としている。平成16年度は、システムをシステム管理コストの低減を図る様に構築することによって、セキュリティポリシーの実施の実効性を高めることを目的として、(i)web-based computingの導入による管理コストの変化の実証実験、(ii)server-based computingの導入による管理コストの変化の実証実験、(iii)システム構築やセキュリティ技術を含めた総合的なセキュリティポリシーの検討、(iv)XML文書の暗号化・電子署名添付によるセキュリティ向上方法の検討、(v)電子自治体における電子透かし、ステガノグラフィの検討とそのための技術開発、(vi)システム構築とセキュリティポリシーに関する自治体に対する提言書の作成などを行った。主な具体的な実績は以下の通りである。・自治体におけるセキュリティポリシーの策定・評価・改善に関して、システムの中長期的導入・運用計画と関連させた提言を複数の自治体(県、市など)に行った。・電子自治体にとって重要なXML文書の暗号化、電子署名添付について、実証実験を行い性能の評価を行った。・電子透かし、ステガノグラフィに用いる1次元系列、2次元系列について複数の新しい系列生成方法を開発した。また、それらの系列について画像への埋め込み方法や音声への埋め込み方法についての埋め込み方法の検討を行い、いくつかの成果を得た。
禁煙が注意集中パフォーマンスに及ぼす生理心理的効果の検討

禁煙が注意集中パフォーマンスに及ぼす影響を検討した結果、喫煙者は非喫煙者より喫煙量の多少にかかわらず心理面でネガティブであること、注意集中課題遂行時の前額部の血流量が異なること、喫煙者は断煙状態では注意集中パフォーマンスが低下し、喫煙しても非喫煙者のレベルには及ばないこと、心的エネルギーが高いことが禁煙継続の成否と関係すること、禁煙過程には心理的な動揺や鈍感化が顕著であること等が明らかとなった。これらは初めての実証的研究であり重要な意義を持つ。具体的内容:喫煙状況の実態状況や喫煙や禁煙をどのようにとらえているかを調査した。対象は一般大学生とし、アンケート調査を行った。その結果、一般大学生の喫煙率は15%で一般男性よりは低かった。1日あたりの喫煙本数は1箱以内であり、健康上の理由だけではなく経済的理由から本数を減らすことがわかった。タバコにかける費用も低く、大学生の喫煙にはタバコ価格が廉価であることが関係していると推察された。また喫煙理由では、心理的効果をあげる者が多くタバコに関する知識の欠如と主体性欠如がみられた。非喫煙者の非喫煙理由では健康理由が多かった。さらに、喫煙についての大学生の意識については、喫煙のメリットとして喫煙者は精神の安定や交友の場などをあげるが、非喫煙者の半数はメリットはないとし、交友の場をあげる者は少なかった。しかし、非喫煙者も含めて喫煙行為に寛容な意見がみられ、大学生への非喫煙者も含めた喫煙教育の重要性が示唆された。喫煙者と非喫煙者ともに禁煙動機や禁煙継続動機は健康上の理由や経費削減があげられた。喫煙者は非喫煙者よりもタバコ規制や社会通念の変化や法的規制と罰則が禁煙に効果があるとしており、他者や環境からの喫煙抑止を求める意識が強いことが推察され、喫煙が自分の意志で規制できるものではないとの認識を示唆していると思われる。意義:一般大学生が喫煙と注意集中との関連をどのように捉えるのか、喫煙学生と非喫煙学生の意識の違いが把握できた。重要性:喫煙理由、禁煙理由について、喫煙者・非喫煙者の両方の立場からのたばこの心理的効果の把握はこれまでなされてこなかった。この心理的効果の把握をもとに喫煙者と非喫煙者や禁煙者の心理比較に役立つ検査方法が導きだされると思われる。具体的内容:(1)禁煙挑戦学生の禁煙過程における精神負荷作業の作業量や精神健康度や曲線傾向の変化や樹木画の物語性について検討した。その結果、精神動揺増大化あるいは硬直化、精神健康度の低下、等が観察された。また禁煙過程では、1カ月目や2カ月目に曲線動揺や硬直等があらわれ、3カ月目ではまだ十分に回復したとはいえなかった。樹木画からは、禁煙過程が、さまざまな葛藤から少し解放され、画質が明るく伸びやかに変容し、自身の揺るぎない物語として表現されていることが分かった。(2)一時的断煙が注意集中パフォーマンスや運動能力に及ぼす影響を検討した。その結果、注意力では喫煙者は喫煙することによって成績な向上したが、非喫煙者の成績に届くものではなかったことから、喫煙者の喫煙行為は一過的に短期断煙時よりも成績を向上させるが、喫煙習慣そのものは注意パフォーマンスを本来よりも低下させていることが伺えた。運動能力は、喫煙者は喫煙によりエネルギー発揮力が向上するが、これは一時的断煙によるパフォーマンスレベルの低下を喫煙の平常状態に戻す一過性の喫煙効果と考えられ、喫煙者は喫煙行為により運動能力が平常レベルに戻るのであって、一時的断煙時には力が発揮できないことが示唆された。(3)喫煙者と非喫煙者の心理的相違を検討した結果、特に積極性に現れると思われた。そこで、大学生を対象とした積極性評価尺度の開発を試みた。意義:、禁煙過程の心理的動揺が観察できた。また、積極性を評価する尺度を作成した。重要性:従来なされてこなかった禁煙過程の観察により、禁煙過程の留意点が明らかにされた。また、ネガティブな心理状況の把握の検査はいくつか用いられているが、積極性を評価する尺度はこれまでなかったことから、尺度の精度を高めることにより、大学生や喫煙の有無に限定せず、さらに広い対象に用いる心理的要素測定尺度の開発の可能性ある研究であると思われる。喫煙者と非喫煙者の心理面の違いについて,喫煙しやすい環境にある大学生の場合と日中喫煙しにくい環境にあり日中の喫煙が制限される大学生の場合について検討した.喫煙しやすい環境にある大学生の場合には気分評価や積極性や集中力について検討し,日中の喫煙が制限される大学生については自己効力感や不安や気分や積極性について検討した.その結果,喫煙者は非喫煙者に比べて自己効力感が低く,特性不安が高く,気分評価では「緊張・不安」が強く,積極性に乏しいことが明らかとなった.喫煙者が非喫煙者に比べて心理面がネガティブであることがわかり,日中の喫煙が制限される喫煙者においても自己否定的でネガティブな感情を有しやすいことが示唆された.

また、心理的相違をさらに詳細に明らかにするために,嗅覚に対する反応を指標として,喫煙者と非喫煙者にアロマのある環境とない環壌で2時間を過ごし,気分や集中力や作業の違いを検討した.その結果,状態不安や気分には喫煙習慣によるネガティブな影響の可能性が示唆された.気分評価や積極性評価尺度ではアロマによる改善向上効果が伺えた。集中力や計算作業では,喫煙者でアロマによる練習効果があらわれるとともに誤答減少がみられ,覚醒水準向上効果が示唆された.すなわち,喫煙者は一時的断煙状態では,気分の落ち込みや注意や集中力の低下がみられるが,それら禁煙によるネガティブな症状の顕在がアロマによって抑制され,非喫煙者と同じ状態に近付くことが示唆された.これらは,喫煙者と非喫煙者の心理面の違いを実証した貴重な研究である.さらに,機能的近赤外線分光装置を用いて喫煙者と非喫煙者の注意集中課題遂行時の脳活動の違いを検討した.喫煙者は断煙時と喫煙食後で前頭野の働きに違いのあることが示唆された.