hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分光法によるアルカプトン尿症のスクリーニング検査法開発に関する研究

アルカプトン尿症はアミノ酸代謝異常症である.アルカプトン尿にアルカリ溶液を添加すると,尿の色調は暗褐色に変化する.本研究では,この色調変化を利用したアルカプトン尿症のスクリーニング検査法を考案した.アルカリ溶液添加後に暗褐色化したアルカプトン尿の吸光度を分光法により測定した結果,2つのピークをもつ特有な吸収曲線を示した.さらに,酸化剤である結晶次亜塩素酸ソーダとアルカリ溶液を組み合わせてアルカプトン尿に添加する事により,尿の暗褐色化は急速に進むことが明らかとなった.アルカプトン尿症は、遺伝性のアミノ酸代謝異常症である。主な臨床像には尿の暗褐色化、眼球結膜や耳介などへの褐色色素沈着、肩関節、膝関節、股関節などの大関節に発症する関節炎がある。病因は、ホモゲンチジン酸オキシダーゼの遺伝的欠損にあり、ホモゲンチジン酸(HGA)が尿中に大量に排泄される。尿は、HGAが酸化しベンゾキノン酢酸(BQA)が生成されることにより、色調が暗褐色へと変化する。また、アルカプトン尿にアルカリ溶液を加えると、HGAのBQAへの酸化が促進され、急速な暗褐色化が起こることが広く知られている。アルカプトン尿症については、確定診断につながるスクリーニング検査が確立されていないのが現状であり、眼球結膜や耳介への色素沈着や関節炎の手術の際に見つかる等、症状が進行してからの発見が大半である。また、先天性代謝疾患発見のためにおこなわれる新生児マススクリーニング検査において、アルカプトン尿症はその対象となっていない。本研究では、尿の暗褐色化を誘導した際、分光法により観察されるアルカプトン尿特有のピーク(406、430 nm)を利用した新規スクリーニング検査法の開発を目的とする。平成28年度には、アルカリ溶液添加時のHGAの質量分析をおこない、HGAの酸化反応の観察をおこなった。その結果、アルカリ溶液添加によるHGAからBQAへの酸化の反応過程についての詳細なデータを取得することができた。また、この酸化反応は酸化剤添加により促進されることも判明した。ピークが出現する至適pHについては、アルカリ性条件下において特有のピークを観察しやすい結果となった。また、平成29年度に実施予定であった共存物質が測定系へ与える影響の解析を開始した。本年度の研究計画にある1「ピーク検出のための至適pHの調整」、2「ゲンチジン酸及び他の褐色色素とHGAとの判別法の確立」、3「GC/MSによるHGA,BQA」については、ほぼ順調に進展しているが、2については、アスピリン服用後の尿中へのゲンチジン酸の排出が低濃度であったため、他の方法で解析を進めている。3については、GC/MSを用いて実験を行う予定であったが、NMRおよびTOFMSを用いて物質の構造変化及び質量分析を詳細に観察する方法に変更し、実施した。また、平成29年度の研究計画である4「尿中の共存物質が測定系へ与える影響の確認」についての解析をすでに開始しており、新たな知見も得ている状況である。以上のように、実験計画が多少前後しているものの、全体的にはおおむね順調に推移しているものと考える。平成29年度には、「ホモゲンチジン酸(HGA)の酸化反応の更なる迅速化」および「尿中の共存物質が測定系へ与える影響の確認」をおこなった。研究成果を以下に示す。1.アルカリ溶液と酸化剤を組み合わせてHGAに添加すると、アルカリ溶液のみを添加した場合と比較し、HGAの褐色化は促進されることが明らかとなった。さらに、分光法により観察されるアルカプトン尿特有のピーク(406、430 nm)の吸光度を比較したところ、アルカリ溶液と酸化剤を組み合わせて添加したほうが2つのピークの吸光度は有意に上昇した。アルカリ溶液と酸化剤を添加した際のHGAの変化をLC-TOF/MSおよびNMRにて解析した結果、HGAはベンゾキノン酢酸(BQA)へと急速に酸化されていた。2.尿中の共存物質が測定系へ与える影響のについて検討をおこなった。アスコルビン酸が尿中に高濃度存在すると、HGAからBQAへの酸化が阻害され、406、430 nmのピークは出現しなくなった。また、ビリルビンも尿中に高濃度存在すると、黄色調が強くなるため、406、430 nmのピークは観察できなかった。以上1、2の研究内容については、現在、論文投稿中である。アルカプトン尿症はアミノ酸代謝異常症である.アルカプトン尿にアルカリ溶液を添加すると,尿の色調は暗褐色に変化する.本研究では,この色調変化を利用したアルカプトン尿症のスクリーニング検査法を考案した.アルカリ溶液添加後に暗褐色化したアルカプトン尿の吸光度を分光法により測定した結果,2つのピークをもつ特有な吸収曲線を示した.さらに,酸化剤である結晶次亜塩素酸ソーダとアルカリ溶液を組み合わせてアルカプトン尿に添加する事により,尿の暗褐色化は急速に進むことが明らかとなった.平成29年は、引き続き尿中の共存物質が測定系へ与える影響の確認を行い、その後、分光法によるHGA定量化の検討を行う予定である。また、新たに発見したアルカリ溶液と酸化剤の組み合わせによる急速な色調変化のについては、その有用性を検証する。病態検査学ほぼ順調に物品購入費として使用している。計画に従い研究を遂行する。
胚中心B細胞に再発現するRAG遺伝子産物によるV(D)J再構成とその意義の解明

免疫グロブリン遺伝子のV(D)J recombinaseであるRAG-1,RAG-2はpro-B,pre-B細胞段階で発現しV(D)J再構成を行うが、成熟B細胞になるとその発現が停止しており、一度確定したV(D)Jの構成はその後の分化段階で保持されると考えられてきた。しかし、我々はin vitroでanti-CD40/IL-4で刺激したマウス成熟B細胞や、免疫したマウスリンパ節の胚中心(GC)B細胞にRAGが再発現してくることを見いだした。in vitro,in vivoにおいてRAG-1,RAG-2が再発現する条件で、Vλ1-Jλ1再構成の結果生じるcircular excision productが検出されたことから、再発現するRAGはV(D)J recombinaseとして活性であることが示された。このexcisionproductはリンパ節の胚中心内で主に生成していることがin situ PCRにより確認された。RAGの誘導に関与するサイトカインの解析から、IL-4以外にIL-7が同等の誘導活性を示すことを見いだした。また、成熟B細胞においても抗CD40とIL-7で刺激するとIL-7レセプターが発現してくることも発見した。IL-4(-/-)マウスでは免疫後のRAGの発現は正常であったが、抗IL-7R mAbを投与したマウスではその発現が強く抑制されたことから、in vivoではIL-7がより重要な役割を持つことが示唆された。抗IL-7R mAb投与によりGC形成が非特異的に抑制されることはなかった。抗IL-7R mAbを投与する我々の方法は、in vivoにおける特異的なRAG発現抑制方として極めて有用と考えられる。現在この方法を用いてGCにおけるRAG発現の生理的意義について解析を進めている。
非線形スロッシング及びスワリングと波浪中船体運動の連成解析システムの開発

タンク内非線形スロッシング・スワリングが、波浪中6自由度船体運動に与える影響を数値シミュレーションと模型試験によって明らかにすることを本研究の目的とする。本研究では近年研究開発された時間領域3次元パネル法と粒子法との連成手法を用いて、非線形スロッシング・スワリングと波浪中6自由度船体運動の連成現象を解明する。波浪中船体運動をパネル法で、タンク内流体挙動を粒子法でそれぞれ解析して、両者を連成させる両方向連成解析プログラムを開発する。開発したプログラムは、液体タンクを搭載するLNG船模型による水槽試験で検証する。
次世代電顕技術による細胞骨格とその制御タンパク質の空間特異性の研究

アクチン線維の細胞内(特に核膜周囲)の空間構造を明らかにするため、クライオ電顕法、フリーズエッチング法、水中原子間力顕微鏡法など多様な方法を用いた。アクチン線維は細胞内においてストレス線維を形成することは知られているが、ストレス線維を形成しないときも数本の束を形成することが多い。そして、免疫細胞化学的にはこれらの線維に沿って多くのミオシンIIが存在する。しかし、その構造は特定できないので、ミオシンは形成されないか、きわめて断片的な線維形成に留まっていると考えられる。一方、光学顕微鏡によるlive cell imagingで解析できなかったが、多くのアクチン線維やストレス線維が核膜表面に達していることが明確になった。また核膜表面は中間径線維(ビメンチン)で覆われており、核膜表面近傍ではアクチン線維に伴行するためアクチン線維の停止位置は確認できなかった。しかし、アクチン線維は核膜孔近傍より伸び出していると考えられる。また、アクチンの方向性は核膜に向かうものと、核膜からで行くものが認められた。一方、ビメンチンは核膜孔形成タンパク質から伸びていると考えられる。核膜にはアクチン結合能を有する膜タンパク質であるネスプリン1が多量に存在することも明らかにした。これまでの研究から標的分子の局在をこれまで以上に正確に決めることが可能となり、アクチン線維に結合し、網目形成などを制御するタンパク質の空間配置を解析することに成功した。すなわち、アクチン線維には膜に這うようにして伸展する密着タイプ、膜面より20nm程度離れて伸展するが、所々で接着するタイプ、および接着斑相互を架橋するストレス線維、および細胞質中に存在し複雑な網目様構造を形成するタイプである。制御および効果タンパク質(Rho,Rac,cdc42などの制御タンパク質および効果タンパク質であるN-WASP,IQGAP,VASP,Arp2/3など)の多くは第二のタイプに存在し、膜面に密着するタイプには極めて少数のeffecter蛋白質しか存在せず、枝分かれもすくない。ストレス線維上にもこれらのeffecterタンパク質は存在するが、第二のタイプと比べるとかなり少ない。第二のタイプは細胞辺縁部によく発達し、複雑な網目構造を形成し、しかも制御・効果タンパク質が豊富な点から考えると、辺縁部の運動、特に葉状仮足の形成において中心的な役割を担っているものと思われる。一方、ミオシン2は、この第二タイプのアクチンをはじめストレス線維、また細胞質中に存在する全てのアクチン線維上に多数存在した。しかし、膜に密着するタイプのアクチン線維には極めて少量のミオシン2しか確認できなかった。このことは膜に密着するタイプのアクチン線維を除いて、全てのアクチン線維は運動や輸送に関係していると考えられる。しかし、第一のタイプである膜に密着して伸展するアクチン線維については機能がまだ不明であり、現在解析中である。細胞周期にともないアクチン細胞骨格の空間構造が如何に再編成されるかを明らかにすることが本研究の目的である。そのために細胞を同調培養し、各ステージおけるアクチン線維の空間構造を明らかにする予定であるが、その前に核膜とアクチン線維がいかに関わっているか明らかにしなければならない。平成23年度はこの部分において大きな進展があった。先ず、予想を遙かに上回る数のアクチン線維が核膜から伸びている。これらのアクチン線維は核膜近傍においてほとんどが中間径線維と密接に結合している。この中間径線維はNRK培養細胞の場合ビメンチンであった。核膜の周囲は多数の中間径線維により覆われているが、その走向は極めて特徴的なうねりをともなっている。細胞質内及び辺縁で認められる中間径線維とは走向の様子が著しく異なるため、何らかのタンパク質が付着している可能性が高い。また、中間径線維は核膜孔形成タンパク質と相互作用をするらしく、多くの場合、核膜孔からロゼット様に伸び出してくる。集合離散が活発で線維束の太さは著しく変化する。すなわち、核膜は中間径線維の網目で二重三重に覆われていることになる。そのため、アクチン線維の基部は完全に中間径線維に覆われてしまうため、核膜のどのあたりから伸び出すのか不明である。

しかし、中間径線維がある程度剥がれたところを探し、注意深く観察すると、アクチン線維は核膜孔近傍から派生し、核膜上を中間径線維とともに走向し、適当なところから細胞質中に伸び出すものと思われる。しかし如何にしてストレス線維を形成するかは不明である。アクチン線維の起始部を提供すると言われているネスプリンも核膜孔近傍に優先的に認められた。そのため、アクチン線維もネスプリンを介して核膜孔タンパク質と繋がっていると思われる。Whole cell mountによる新しい観察法を開発したので、ここではそれによる新知見を記述する。培養細胞に、高濃度の界面活性剤を作用させることにより、細胞骨格をそのままに細胞膜を除去することに成功した。その試料を超高圧電子顕微鏡および高分解能走査型電子顕微鏡を用いて観察を行い、whole cellでの細胞骨格の空間構造を明らかにした。今まで、蛍光顕微鏡で観察されていたものよりもはるかに多くのフィラメントが確認された。Stress fiberだけでなく、アクチンのsingle filamentも観察された。これらのフィラメントは、集合、離散により複雑なメッシュワークを作っており、細胞質を空間的に幾つかのドメインに分けていた。空間にはオルガネラが存在していると考えられる。束化していないアクチンフィラメント、stress fiberの両方とも、核膜と結合していることが、初めて明らかになった)。また、中間系フィラメントは核膜を覆うかのように非常にたくさん観察された。免疫標識により、これらの中間系フィラメントはヴィメンチンフィラメントであると同定された。微小管の結合も見られた。しかし、アクチンフィラメントがどのように核膜と相互作用しているかは分かっていない。Nesprin-1抗体を用いた免疫標識から、nesprin-1は核膜表面に存在していることが明らかになり(Fig. 2B)、nesprin-1はアクチンフィラメントと核膜をつなぐ役割を担っていると考えられる。細胞分裂の際の核膜消失と形成の機構は明らかになっていない。分裂中期に近づくと、stress fiberと共に核膜が消失することが分かっている。今回観察された核膜と直接相互作用しているstress fiberが、核膜消失、形成において、重要な役割を果たしていると考えられる。これまでの研究の進捗状況はおおむね良好であり、核の静止期において幾つかの新しい知見が得られている。特にアクチン線維や中間径線維(ビメンチン)が核膜孔近傍から伸びていること、またネスプリンも同様にその周辺に局在することが解明されたことは生命現象の根幹である細胞周期を解明する上で重要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。核膜とアクチン線維との関係は生命現象の根幹に関わるので、さらに詳しく調べる。特に、詳細なネスプリンの空間分布、及びアクチン線維が実際にネスプリンと結合するかを確かめる。タンパク質を同定するには免疫化学に頼らざるを得ないため、軽く固定しなければならない.生きている状態での構造解析にはクライオミクロトーム、クライオ電顕など億単位の費用がかかり、難しいが、次年度は現有の設備でできることを行う予定である。
転写因子の発現制御によるがん細胞の増殖抑制

我々は細胞のがん化に関わるβ-1,4-ガラクトース転移酵素(β-1,4-GalT)Vの転写制御機構を解析し、この酵素の遺伝子発現は転写因子Sp1で制御されていることを明らかにした。Sp1は様々ながん細胞で発現が増大することが報告されており、がん細胞の増殖に必要な血管内皮細胞増殖因子や、浸潤に関わるマトリックスメタロプロテアーゼなどの遺伝子発現を制御している。従って、がん細胞においてSp1の発現やSp1のDNAへの結合を効率よく低下させることができれば、癌細胞の悪性形質を担うこれらの分子の発現を抑制できると考えられる。本研究では、Sp1がDNAへ結合するのを阻害する薬剤Mithramycin Aや、Sp1の発現を抑制するsiRNAを用いて、がん細胞におけるβ-1,4-GalTV遺伝子の発現や、がん細胞の増殖速度について解析した。ヒト肺がん細胞A549細胞をMithramycin Aで処理すると、β-1,4-GalTV遺伝子の発現及びプロモーター活性に低下が見られ、細胞増殖速度も対照に比べて著しく低下した。次に、Sp1 siRNAでA549を処理すると、β-1,4-GalTVやSp1の遺伝子発現、並びにプロモーター活性は著しく低下した。従って、このsiRNAを用いて癌細胞の悪性形質を抑制することが可能であると考えられた。次に、どの程度がんの悪性形質が抑制されているかを評価するために、動物細胞発現ベクターにSp1 siRNAを組み込んだプラスミドを作製した。このプラスミドをA549細胞に導入し、薬剤存在下で培養してSp1の発現を抑制したがん細胞株を複数樹立した。これらの細胞を用いて、増殖速度、血管内皮細胞への接着性や浸潤能についての解析を継続中である。本年度は、初めに転写因子Sp1遺伝子に対するsiRNAを複数作製して、β-1,4-ガラクトース転移酵素(β-1,4-GalT)V、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)やマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-2の発現を抑制する効果について、がん細胞を用いて検討しようとした。しかし、複数のsiRNAのデザイン及び合成に時間がかかったことから、実験に使用するがん細胞の選定をSp1遺伝子の発現レベルや増殖速度を指標に行なった。その結果、調べたがん細胞の中でヒト肺がん細胞A549がSp1遺伝子の発現が高く、増殖速度も速いことが判明した。従って、本研究ではA549細胞を用いてsiRNAの効果を解析することにした。合成した4種類のsiRNAの混合物でA549細胞を2日間処理すると、sp1遺伝子の発現量に低下が認められた。同様に、β-1,4-GalTV遺伝子のプロモーター活性は約40%低下し、遺伝子発現も低下していた。一方、VEGFやMMP-2の遺伝子発現については顕著な低下が見られなかった。次年度は、まず初めに検出感度を高めたELISA法でこれらのタンパク質の検出を行ない、siRNAの効果を確認する。A549細胞には、接着分子としてインテグリンαvβ3が主に発現している。そこで、Sp1遺伝子siRNAで処理したA549細胞からαvβ3に対する抗体を用いて接着分子を精製し、その糖鎖構造の変化を糖鎖構造の違いを認識する種々のレクチンを用いて解析する。
擬微分作用素と幾何解析

2-4階の分散型写像流の初期値問題の解法(解の存在定理)について考察し、定義域の多様体や標的多様体の幾何学設定を線型偏微分方程式論の観点からほぼ限界まで緩和した状況下での初期値問題の解の存在定理をほぼ完成することができた。例えば、2階の方程式であるシュレーディンガー写像の方程式については、定義域が一般の閉リーマン多様体で標的多様体がコンパクトな概エルミート多様体であるという設定の元で、初期値問題の解の存在定理を確立した。これは、方程式が意味をなす範囲においては幾何学的に一切の制約がない場合でも肯定的な結果が得られることを意味しており、従来の制約下での研究から著しく進歩したことになる。平成23年度の研究実績について研究代表者の研究活動を中心に述べる。1.4階分散型写像流の初期値問題の幾何解析について、千原(研究代表者)と小野寺(研究分担者)によっていくつかの顕著な研究成果が得られた.実数直線あるいは1次元トーラスからコンパクトなケーラー多様体への写像流のみたす4階分散型偏微分方程式系に対する初期値問題の短時間解の存在定理を考察した。すべての先行研究は実数直線から2次元球面への写像流を2次元球面の複素平面への立体射影による複素数値関数のみたす偏微分方程式の場合だけを考察しているが、本研究の場合にはそのような制約は全くない。まず、千原と小野寺の共同研究により、定義域が実数直線の場合について短時間解の存在定理を得た。これは定義域が非コンパクトであることによる解の平滑化効果を上手く利用した研究である。次に、小野寺が単独で定義域が1次元トーラスで標的多様体が定曲率リーマン面の場合の短時間解の存在定理を職人芸的計算で確立した。この結果は平滑化効果がないので状況下では成立しないと予想していたので非常に驚きであった。千原は小野寺のこの結果に対応する線型偏微分方程式系の初期値問題の適切性を特徴づけ、写像流における定曲率条件が必要十分条件に相当することを示したので、小野寺の結果は標的多様体が実2次元の場合の最終結果であることがわかった。2.ポアンカレ円盤上の擬微分作用素論はZelditch(1986)に導入され、一様にproperly supportedな作用素のみ期待される基本的性質の成立が示されている。千原は単独でこの制約の除去に最も時間をかけて取り組んだが、副産物として将来有効かもしれない球関数の性質をいくつか得たに留まっている。3.鹿児島大学数理情報科学談話会、第7回鹿児島代数・解析・幾何学セミナー、MSJ-SI2011の企画セッションの1つであるTopics in Dispersive Equations等に本研究と関連の深い研究者に招待講演を依頼し、情報交換や討論を行った。平成25年度の研究代表者の研究活動を中心に述べる。研究分担者小野寺栄治(高知大学)との共同研究により、ケーラー多様体上の閉じていない曲線の運動を記述する4階分散型写像流の方程式の初期値問題の解法に関する論文をまとめて学術雑誌へ投稿した(arXiv:1308.5542)。一般にこの種の方程式では方程式の階数が高くなるほど解の一意性を示すことが難しくなっていくが、本論文では「誘導束の断面に作用する擬微分作用素のゲージ変換を施した後で、ナッシュの等長埋込みを経由して2つの解の差をとることにより、偏微分方程式論の通常の手法に帰着できる」という比較的汎用性があると思われるアイディアを提供することが出来たことが最も重要な成果であると思われる。同じ4階の方程式でも閉曲線を考察することは、偏微分方程式論で言う平滑化効果のないより困難な場合を考察することになる。研究代表者はこの問題に対応するある種の線型偏微分方程式系の初期値問題の適切性の特徴付けを与えて、リーマン面の場合の分散型写像流に応用した。より具体的には閉曲線に沿う動標構を構築して方程式を書き直し、線型方程式系の結果を利用することにより、写像流の方程式の初期値問題が解けるのは標的リーマン面が定曲率空間である場合にほぼ限られることを解明した。この結果も論文にまとめて投稿中である(arXiv:1309.5293)。非可換調和振動子とよばれるある種の線型常微分方程式系について、バーグマン変換とよばれる複素数値相関数をもつある種のフーリエ積分作用素を通じて考察を進めている。ある場合には従来の手法に比べて生成・消滅作用素を求めるのが極めて簡単になることがわかった。そこで、このアイディアを発展させて別のフーリエ積分作用素のような積分変換を導入して、この微分作用素系の種々の性質を解明する研究を進めている。研究代表者の活動を中心に述べる。

今年度の研究活動の主要な実績は、多様体間の分散型写像流の初期値問題の懸案の解決に目途がついたことと、ある種の複素数値相関数をもつ大域的フーリエ積分作用素を通じた擬微分作用素の解析とその超局所解析への応用に関して着手可能ないくつかの研究課題と今後の研究にとって重要と思われる指針となる着想が得られたことである。最近、研究分担者である小野寺はケーラー多様体上の閉曲線運動を表す高階分散型写像流の方程式の初期値問題が解けるという画期的な成果を挙げた。解の一意性が証明されれば、分散型写像流の幾何解析において初期値問題の解法についてはほぼ最終結果になると思われる。研究代表者は1次元トーラス上のある種の高階線型分散型偏微分方程式系の初期値問題が適切となるための必要十分条件を与えた。これは小野寺の扱っている方程式系の構造を線型偏微分方程式論の立場で理解し、大雑把に偏微分方程式論の立場で見ると解けそうにない初期値問題がなぜ解けるのかを解明し、最後の関門である解の一意性の証明の指針を与える目的で行った研究であるが、その意味では目的が達成されたと思われる。もう一つの研究である、ある種のフーリエ積分作用素を通じた擬微分作用素の解析では、調和振動子とバーグマン変換の相性の良さのような「相性がよい」ということを記述する概念がよくわからず、基礎理論構築や具体的な微分作用素系への応用での進展の障害になっていた。バーグマン変換の積分核が調和振動子の固有関数系の母関数になっていることに着目すると、相関数よりも積分核に着目することで特定の作用素系との相性をみることができることがわかったので、今後は様々なモデルに対して同様の方針で研究を進める。また、この方面に関連する研究集会などの情報収集の機会は限られているが、今年度に限ると貴重な機会には必ず出席し情報収集や討論を行った。研究代表者の活動についてのみ述べる。具体的には、研究活動2件、講演活動、研究集会の開催について述べる。本年度は、平面上のある種の図形とバーグマン型のフーリエ積分作用素との関連について考察した。まず、ユークリッド空間上の一般のバーグマン型変換に対して、生成作用素・消滅作用素・それらの合成に対する固有値と固有関数を完全に決定した。次に、楕円の意味で対称な表象に対するBerezin-Toeplitz量子化(Daubechiesの局所化ともよばれる)に対する固有値・固有関数系も求めることを試みた。部分的には得られたが、完全な固有関数系を得るには至らなかったが、これ以上の進展は本質的に困難であろうと思われる。一方、本年度から研究指導をしている芳野和久(筑波大学数理物質科学研究科・M1)の研究指導を通じて、一般のバーグマン型変換を通じたゲルファント・シロフのクラスの関数やその双対空間の元であるフーリエ・佐藤超函数とそのゲルファント・シロフの意味での波面集合の特徴づけが得られつつある。今後は分散型偏微分方程式の初期値問題の解の特異性伝播の研究へと発展させる予定である。今年度は8件(国内7件、国外1件)の講演依頼があり、すべて引き受けて講演させていただいた。講演題目は、分散型写像流の幾何解析に関するもの、または、上記の図形とフーリエ積分作用素との関連の研究である。所属研究機関の同僚である磯崎洋・竹内潔・木下保・久保隆徹と共同で超局所解析・幾何解析等を中心とした比較的守備範囲の広い研究集会「解析学の耳袋」の第1回を2015年1月14-16日にプラサヴェルデ(沼津市)にて主催した。
早期産児胆汁うっ滞における尿中胆汁酸組成の発達的推移

在胎37週以下の早期産児の生後日数の経過と尿中総胆汁酸値の変化と生後日数の経過と総胆汁酸中のΔ5-3β-o1・CA-1β-o1・CDCA-1β-o1のパーセンテージの分析を行った。正期産児の尿中胆汁酸濃度は生まれてから7生日まで増加し,その後徐々に減少していく。しかしながらこの早期産児で認められたことは,正期産児とは異なっており,生後1ヶ月の間,早期産児の尿中胆汁酸濃度は生後日数とともに増加した(p<0.0001)。この発見から,早期産児の少なくとも生後1ヶ月は,胆汁酸代謝や輸送の未熟がありそして特に肝臓の胆汁酸クリアランスが低いことが続いている可能性が示唆された。正期産児の尿中胆汁酸中のCA-1β-o1・CDCA-1β-o1のパーセンテージに関して,その比率は生まれてから7生日まで増加しその後徐々に減少する。しかしながら,早期産児においてこれらの比率は生まれてから生後1ヶ月の間徐々に減少する。特にCDCA-1β-o1は著明でみる(p<0.05)。それゆえ早期産児において1β-水酸作酵素の活性は生後徐々に減少している可能性がある。早期産児において総胆汁酸中のΔ5-3β-o1の割合は生後1ヶ月の間ほとんど変化していなかった。それでacidic pathwayは生後早い時期に活発であり,特に早期産児において活発である可能性がある。SetchellらやSchwarzらは,新生児期では7α-水酸化胆汁酸生合成の代わりの主なルートとして,acidic pathwayが存在することを示唆している。
DNA中のZ型-B型接合部の化学修飾による構造研究

B-Z接合部の構造を探る化学修飾法を開発するため、まず、過マンガン酸カリウムによる修飾を試みた。種々条件を検討し、一応の選択性は得られたが、満足できるものではなかった。そこで次に亜硫酸-メトキシアミン混合試薬による核酸の構造研究について、実験を行った。この混合試験は核酸中の一本鎖部位のシトシンに反応し、N^4-methoxy-5,6ーdihydrocytosine 6-sulfonateとする。この反応を利用して、DNA中のB-Z接合部の検出に利用できるかどうかを検討した。GCの繰り返し配列を持つ環状DNAに負の超ラセンを与え、GC繰り返し配列をZ型とした。このDNAを亜硫酸-メトキシアミン混液で処理し、S1ヌクレア-ゼを用いて修飾部位の検出を試みた。その結果、修飾を受けたのは、B型DNAとZ型DNAの境界部位であることがわかった。さらに、適当なプライマ-をアニ-ルし、DNAポリメラ-ゼによるDNA鎖伸長反応の停止位置から修飾部位を塩基レベルで同定した。これはこの部位がDNAの二本鎖構造がゆるんだ形をとっているという従来得られている知見と一致する。さらに高塩濃度下で誘導されるB-Z接合部も同様に修飾されることを見いだした。ここでB-Z接合部が二本鎖DNAの平滑末端の様な構造であっても同様に修飾を受けるのではないかと考えた。ここでそのモデルとして、平滑末端を持つ二本鎖合成オリゴヌクレオチドを修飾しその分析を行った。その際、N^4-methoxy-5,6dihydro(deoxy)cytioline 6-sulfonateに対するモノクロ-ナル抗体の利用を検討した。この付加体は、二種のジアステレオマ-の存在が予想され、我々もオリゴヌクレオチドレベルでこのことを確認している。この付加体に対する市販の抗体をしらべたところ、一方の付加体に選択的に結合することがわかった。これを利用して、シトシンが3'末端に位置するときと5'末端に位置する時とでは異なった異性体ができることがわかった。この結果は二本鎖平滑末端のシトシンがこの試薬で修飾されることを示している。これは、B-Z接合部構造がいわゆる一本鎖DNAではなく、水素結合が完全には失われていない可能性を示唆するものと思われる。本年度は化学修飾の条件を検討することに重点を置いて研究を行った。1.過マンガン酸カリウム処理では、従来行っていた中性-弱アルカリ性での反応よりも弱酸性での反応の方が有用と思われる結果が得られた。すなわち、Z型DNAを含むプラスミドPRW1001を種々の条件で処理し、線状DNAとしてのち、S1ヌクレアーゼ消化レゲル電気泳動による分析を行って修飾部位を決定した。その結果、PH4.3の酢酸緩衝液中で処理したものが最もB-Z接合部位特異的な修飾が検出された。過マンガン酸カリウムの濃度は0.5-1mMが最も良好な電気泳動後のバンドを与えた。

DNA中の微量塩基5-メチルシトシンはチミンと同様に過マンガン酸カリウム処理より修飾を受けやすいことがわかっている。また、5-メチルシトシンはDNAをZ型に変化させやすくする点でも重要であるが、反応生成物は未だ同定されていない。そこで、5-メチルデオキシシチジンを過マンガン酸カリウム処理し、HPLGによる分取精製を行った。生成物は5種類以上あり、その構造決定を進めている。2.亜硫酸塩を用いた研究では亜硫酸付加体に対する市販のモノクローナル抗体の利用を試みた。亜硫酸-メトキシアミン処理によりDNAの一本鎖に開いた部分が反応する場合、亜硫酸が攻撃する方向により2つのジアステレオマーの生成の可能性がある。そこでHPLCにより分離した2種の修飾ヌクレオシドの抗体との反応性を調べたところ、一方のジアステレオマーのみと特異的にモノクローナル抗体が反応することがわかった。さらに、それぞれのジアステレオマーを含むオリゴヌクレオチド(テトラマー)を合成し、その反応性を調べたところ、一方と特異的に反応することがわかった。そこで、この抗体はB-Z接合部の修飾の解析に応用することができるのではないかと思われれる。今年度は、亜硫酸-メトキシアミン混合試薬による核酸の構造研究について、実験を行った。この混合試薬は核酸中の一本鎖部位のシトシンに反応し、N^4-methoxy-5,6-dihydrocytosine 6-sulfonateとする。この反応を利用して、DNA中のB-Z接合部の検出に利用できるかどうかを検討した。GCの繰り返し配列を持つ環状DNAに負の超ラセンを与え、GC繰り返し配列をZ型とした。このDNAを亜硫酸-メトキシアミン混液で処理し、S1ヌクレア-ゼを用いて修飾部位の検出を試みた。その結果、修飾を受けたのは、B型DNAとZ型DNAの境界部位であることがわかった。さらに、適当なプライマ-をアニ-ルし、DNAポリメラ-ゼによるDNA鎖伸長反応の停止位置から修飾部位を塩基レベルで同定した。これはこの部位がDNAの二本鎖構造がゆるんだ形をとっているという従来得られている知見と一致する。さらに高塩濃度下で誘導されるB-Z接合部も同様に修飾されることを見いだした。ここでB-Z接合部が二本鎖DNAの平滑末端の様な構造であっても同様に修飾を受けるのではないかと考えた。そこでそのモデルとして、平滑末端を持つ二本鎖合成オリゴヌクレオチドを修飾しその分析を行った。その際、N^4-methoxy-5,6-dihydro(deoxy)cytidine 6-sulfonateに対するモノクロ-ナル抗体の利用を検討した。この付加体は、二種のジアステレオマ-の存在が予想され、我々もオリゴヌクレオチドレベルでこのことを確認している。この付加体に対する市販の抗体をしらべたところ、一方の付加体に選択的に結合することがわかった。これを利用して、シトシンが3'末端に位置するときと5'末端に位置する時とでは異なった異性体ができることがわかった。この結果は二本鎖平滑末端のシトシンがこの試薬で修飾されることを示している。これは、B-Z接合部構造がいわゆる一鎖DNAではなく、水素結合が完全には失われていない可能性を示唆するもと思われる。
表皮角化細胞の細胞接着分子に関する研究

ウイルス性皮膚疾患における水疱形成の機序を研究するために、単純ヘルペスウイルスを培養表皮角化細胞に感染させ、表皮角化細胞の解離を誘導し、解離に伴う表皮角化細胞の細胞接着分子(デスモブラキン、カドヘリン、ピンクリン)の局在の変化を免疫組織化学的手法を用いて検討した。十分にシートを形成した培養表皮角化細胞に単純ヘルペスウイルスを感染させ、24時間後、48時間後、72時間後にそれぞれアセトン固定し、検体とした。その後、デスモプラキン、カドヘリン、ピンクリンに対する単クローン抗体を一次抗体として反応させ、間接蛍光抗体法を用いてそれぞれの細胞接着分子の局在を蛍光顕微鏡で観察した。その結果、感染24時間後にすでに表皮角化細胞の解離が誘導されており、表皮角化細胞の細胞膜でのカドヘリンの反応は認められず、デスモプラキン、ピンクリンの細胞膜での反応はコントロールと同様に反応していた。感染48時間後ではさらに表皮角化細胞の解離が進み、デスモプラキン、ピンクリンの細胞膜での反応はコントロールに比べ、かなり減弱していた。感染72時間後では表皮角化細胞はほぼ完全に解離しており、デスモプラキン、ピンクリンの細胞膜での反応は認められなかった。以上より、培養表皮角化細胞に単純ヘルペスウイルスを感染させると、表皮角化細胞の解離が誘導され、解離に伴う細胞接着分子の局在の変化は、カドヘリンの消失がデスモプラキン、ピンクリンの消失に先行することが免疫組織化学的に観察された。しかしながら、これらの細胞接着分子の局在の変化が単純ヘルペスウイルスの感染によっておこったものか、または、表皮角化細胞の解離に伴っておこったものかについては、さらに検討が必要と考えられる。
遷移金属錯体触媒多成分連結法に基づく多様性指向型精密合成プロセスの開拓

入手容易な1,6-ジインに対して銀触媒ヨウ素化をおこなってジョードジインを得た後,ルテニウム触媒を用いて炭素-ヨウ素結合を損なうことなくモノアルキン類との環化付加を達成し,非対称ジョードベンゼンを効率よく合成した。立体的環境の違いに基づき,位置選択的なパラジウム触媒交差カップリング反応を進行させ,二つのヨウ素-炭素結合のうち一方のみを変換する手法を開発した。この結果を基に,反復型交差カップリング手法を展開し,導電性材料や発光素子としての応用が期待されるパラフェニレンエチニレン類の合成に成功した。これまで検討されてこなかったN-ヘテロサイクリックカルベン配位子を有する二価パラジウム錯体と,酸化剤としてベンゾキノンを用いる新規触媒系を用い,アリールホウ酸類の効率的ホモカップリング法を開発した。安価な1価および2価銅塩を触媒として用いることのできる,アリールホウ酸類の電子欠損性アルキンへの位置および立体選択的ヒドロアリール化反応を見いだした。本手法は環境負荷の少ないメタノールを溶媒として用いることに加え,配位子や酸あるいは塩基などの余分な活性化剤を必要としないといった利点がある。高原子価モリブデン種を用いる触媒的Friedel-Crafts反応を開発し,アリルアルコールとフェノール類との環化カップリングによるベンゾピラン骨格迅速合成法へと展開した。アルキニルホウ酸エステルの選択的環化三量化を基盤として,芳香族ホウ酸エステルをプラットフォームとする多成分カップリングプロセスの開発を行った。その結果、アルキニルホウ酸エステルの選択的環化カップリングを,パラジウム・ロジウム触媒を用いる交差カップリングやカルボニル化反応などの様々な触媒反応と組み合わせ,ワンポット連続反応による多置換ビアリールおよびフタライドの効率合成法を確立した。臭化第二銅を触媒としてN,N-ジベンジルアミン,エチルグリオキサレートおよび末端アルキンのマンニッヒ型3成分カップリングを行うことにより,アルキニルグリシン誘導体が得られることを見いだした。この新規3成分カップリング法を,不飽和置換基を有するN-ベンジルアミン類に適用することにより,グリシンで連結されたα,ω-二官能性化合物を一挙に合成し,ひきつづき遷移金属触媒環化反応により非天然型環状アミノ酸に導いた。複雑な置換様式を有する芳香族化合物の高効率・選択的合成手法の確立を目指し,銀・ルテニウムおよびパラジウムをそれぞれ触媒とする変換反応を組み合わせた画期的合成プロセスを開発した。すなわち,入手容易な1,6-ジインに対して銀触媒ヨウ素化をおこなってジョードジインを得た後,ルテニウム触媒を用いて炭素-ヨウ素結合を損なうことなく芳香環へと変換した。更には,得られたジヨードベンゼンに対してパラジウム触媒を用いる種々の交差カップリング反応を適用することにより,多様な長共役化合物を合成することに成功した。この手法を生理活性天然物papulacandin類に見出されるスピロ環状糖骨格の構築に応用し,非天然型のスピロC-グリコシド-アミノ酸複合体や対応するリボシドの合成も達成した。これらの成果に加え,ルテニウム触媒を用いる高選択的ピリジン合成法,パラジウム触媒を用いるアリールホウ酸類の環境調和型ホモカップリング法や,ロジウム触媒を用いるシクロブテンジオンの新規変換法を創出した。パラジウム触媒ホモカップリング反応では,従来法とは異なり配位子や活性化剤などの添加剤を一切必要とせず,空気を触媒再酸化剤として活用することに成功した。ロジウム触媒反応に於いては,マイクロ波照射条件下に効率よくアルケニルアミンを導入したシクロブテンジオン誘導体を反応基質として加熱反応させることにより,四員環骨格をエニンと一酸化炭素源とするPauson-Khand型反応が進行し,これまで合成の困難であった複素環を得ることができた。
高精度多剤耐性タンパク質活性測定放射性プローブの開発研究

本研究では、多剤耐性タンパク質の活性を定量測定し得る放射性プローブの開発研究を行った。なかでもP糖タンパク質の測定は、薬剤開発や薬物治療方針の策定に大きく寄与するが、インビボにおける定量的な測定は未だ成し遂げられていない。そこで本研究では、これまでに開発した方法論と化合物を応用し、当該目的を達成する放射性プローブの開発を推進した。P糖タンパク質の基質と考えられた既存化合物についての検討において、当該化合物の脳からの排出には未知の薬剤排出タンパク質の関与が示唆された。本研究の目的は、多剤耐性タンパク質の活性を定量測定し得る放射性プローブの開発である。なかでもP糖タンパク質(P-gp)を測定対象としたプローブの開発研究を推進する。多剤耐性タンパク質の活性測定は、薬剤開発や薬物治療方針の策定に大きく寄与し、インビトロ・インビボ問わず盛んに行われているが、インビボにおける定量的な測定は未だ成し遂げられていない。そこで本研究では、これまでに開発した方法論と化合物を応用し、当該自的を達成する放射性プローブを開発する。N-フルオロエチル-4-ピペリジンメタノール(FEP-4MOH)は、血液から脳への移行は極めて低い一方、脳からは排出されることから、なんらかの排出機構の関与が強く示唆されており、なかでもP-gpの関与が有力視されている。そこで、その脳内動態にP-gpの関与が示唆されているFEP-4MOHの検討を行なった。しかしながら、P-gp、乳がん耐性タンパク質(BCRP)、および多剤耐性関連タンパク質(MRP1-5)を発現(inside-out)した小胞へのFEP-4MOHの取り込みは認められず、またP-gp、BCRP、およびMRP1、2をノックアウトしたマウスにおける脳からの排出速度も野生型と同じであった。以上のことから、FEP-4MOHの脳からの排出はP-gp、BCRP、MRP1もしくはMRP2のどのドランスポータによるものではないことが示された。このことから、未知のトランスポータの関与も示唆されるが、当該化合物の低分子量から近年注目されているmultidrug and toxin extrusion (MATE)の関与も予測される。そこで、FEP-4MOHについてはMATEを発現した卵母細胞などを用いての脳排出経路の検討が必要と考えられた。なかでもP糖タンパク質(P-gp)を測定対象としたプローブの開発研究を推進した。N-フルオロエチル-4-ピペリジンメタノール(FEP-4MOH)は、血液から脳への移行は極めて低い一方、脳からは排出されることから、なんらかの排出機構の関与が強く示唆されており、なかでもP-gpの関与が有力視されていたが、前年度の検討から、ヒト乳がん耐性タンパク質(BCRP)、および多剤耐性関連タンパク質(MRPI-5)を発現(inside-out)した小胞へのFEP-4MOHの取り込みは認められず、またP-gp、BCRP、およびMRP1,2をノックアウトしたマウスにおける脳からの排出速度も野生型と同じであった。以上のことから、旨FEP-4MOHの脳からの排出はP-gp、BCRP、MRP1もしくはMRP2のどのドランスポータによるものではないことが示された。本年度では、FEP-4MOHの脳からの排出に対し低分子を輸送するmultidrugand toxin extrusion(MATE)およびピリラミントランスポータの関与について検討したが、いずれのトランスポータの関与も示されなかったことから、さらなるトランスポータの探索が必要と考えられた。FEP-4MOHの脳からの排出にP-gpが関与しないことから、P-gpを測定対象としたプローブに関しては、P-gpの基質であることが示唆される4-ヒドロキシ1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリンの誘導体について設計を行った。合成したイソキノリン誘導体のアルコール体について、P-gpを発現した小胞へ取り込みの検討、エステル体については脳組織中で加水分解ついて検討を進めている。
大都市圏における農地利用の多機能化とその調整メカニズムに関する地理学的研究

本研究は、大都市圏における農地利用の多機能化の実態とメカニズムを実証的に明らかにすることを主要な目的とした。実証研究を通じて明らかになったことは、農地利用の多機能化が経済的要因を主要なドライビングフォースにして展開するものと(北京大都市圏・バンコク大都市圏・プラハ都市圏)、非経済的要因をドライビングフォースにして展開するもの(シドニー都市圏)、およびそれらの中間に位置するもの(東京大都市圏)に大別できることである。さらに、農地利用の多機能化は経済的要因をドライビングフォースとするものから非経済的要因をドライビングフォースとするものに遷移する傾向にあり、その過渡的状況として東京大都市圏のような経済的要因と非経済的要因をドライビングフォースとするものがあった。経済的要因をドライビングフォースとする農地利用の多機能化は生産空間としての機能を強化し、農地はより集約的で高度な農業的利用やより地代の高い都市的利用へ変化してきた。このような傾向のなかで、農民や都市住民、および行政は食料生産基地や都市的利用を受容する空間として農地を捉え、単に面積当たりの地代の向上という利害を一致させて調整が行われてきた。しかし、大都市圏における居住環境のさまざまなアメニティを追求するようになると、利用主体間の利害は経済的なもので簡単に一致することなく、その調整は東京大都市圏の事例でみたように難しくなる。結果として、東京大都市圏の生産緑地制度やシドニー都市圏のプロダクティブ・エイジング制度のように、農地利用と都市的生活を結びつける結節機関・制度の存在とそれらの内的で合理的な運用が農地利用の多機能化に必要であり、農地利用の多機能化がアーバニティとルーラリティの共存するシステム(利害調整システム)が構築されなければならない。そのためには、ポリティカルな側面の詳細な分析が今後の課題として残されている。大都市圏における農業的土地利用と都市的土地利用の競合は、多くの農地を都市的土地利用に変化させてきた。このような状況の中で、農地の利用価値も多様化するようになり、大都市圏の土地利用分析も居住環境の視点が経済的な要因とともに重要になってきた。つまり、農地は農業空間としてだけでなく、都市アメニティの緑地空間、あるいは都市住民の余暇空間や災害避難の防災空間など、多様な機能をもつ空間として存在するようになった。そのため、本研究は日本各地や世界の都市圏における農地利用の多機能化の実態を把握し比較しながら、農地の多機能化プロセスを農家・都市住民・行政・開発業者間の利害調整(regulation)メカニズムの在り方から分析してきた。その結果、日本の都市圏では農地の農産物生産機能が基盤にあり、都市化の進展とともに土地供給機能が土地収益性との関連で付加されるようになる。つまり、農地の経済的機能が卓越し、農家-都市住民-行政-開発業者の調整メカニズムは経済的な利害関係に基づいて行われてきた。しかし、農地に余暇機能、環境保全機能、緑地機能、防災機能、アメニティ機能が付加されるようになると、農家-都市住民-行政-開発業者の利害はポリティカルエコロジー的に対立するようになり、その調整メカニズムが非経済的な価値観に基づいて行われていることが予察としてわかった。このようなメカニズムは、多機能型農地利用が都市計画で重要な役割を果たしているパリ大都市圏やフランクフルト大都市圏と、さらに多機能型農地利用が環境保全と結びついているシドニー大都市圏と異なる様相にあることが理解できた。今後の課題としては、日本の多機能型農地利用における調整メカニズムをさらに詳細に究明することが残されている。今年度の研究では、大都市圏における農業的土地利用と都市的土地利用の競合を実証的に分析し、農地利用の存立メカニズムと多機能化のシステムを明らかにした。

東京大都市圏の研究では、農地利用が農業生産、余暇空間、緑地空間、防災空間として存在し、農地利用が多機能化していることを実証するとともに、アーバニティとルーラリティの共存するシステムを構築することにより、農地利用の多機能化とその調整が図られていることを明らかにした。つまり、農地が生産緑地として保全されるだけでは、農地利用の多機能化が発達することは難しく、農業と都市生活を結びつける結節機関・制度の存在が農地利用の多機能化に必要である。東京大都市圏近郊において、その役割を担っていたのが農産物直売所であった。また、他の大都市圏(シドニー・バンコク・北京)の分析でも、農村と都市を結ぶ結節機関・制度が農地地用の多機能化に重要であることが明らかにされた。例えば、シドニー都市圏では、農業的土地利用が都市計画の土地利用規制によって保全されているが、そのような規制にも限界があった。農地をグリーンベルトとして保全する土地利用規制を補完するものとして、プロダクティブ・エイジングという制度が発達した。これは、高齢者が農村で生き甲斐や自給を目的に農業を行うもので、小規模なホビーファームが都市圏近郊に多く立地していることに反映されている。ホビーファームは農地を保全する中枢機関・制度としての役割を担うだけでなく、高齢化社会を見据えた方策として注目できる。今年度の研究では、大都市圏における農業的土地利用の多面的機能を実証的に分析し、農地利用の多機能化にともなう地域活性化を明らかにした。特に、ドイツのバイエルン地方における実証的な調査研究を研究分担者の山本充氏とともに実施し、農地の農業的利用と観光的利用、都市住民の癒し機能、あるいは環境保全機能がどのように関連し合って地域活性化を実現してきたかを明らかにした。つまり、農地利用は空間的に多様化するだけでなく、時間的にも多様化し、地域経済においても多就業化をもたらしている。このような多様性を調整する機能として行政組織や地域組織があり、それらの社会組織の在り方が農地の多面的機能を基盤とした地域活性化に大きな影響を及ぼしている。具体的には、地域組織や行政組織が近隣社会型から工業化社会型を経て、アリーナ社会型へ変化することが1つの特徴として指摘できるが、そのことの詳細な検証は次年度に残された課題である。しかし、地域組織や社会組織のアリーナ社会化に関する検討は、東京大都市圏の後背農村(群馬県大泉町)を事例にして行われ注目し、その運営や参加から地域組織や社会組織の変化を検討した。群馬県大泉町では祇園祭が農地利用と農村コミュニティと強く結びついて行われ、それは閉鎖的な農村社会に支えられてきた。しかし、農村工業の発達により、農外労働者の流入と農地利用の衰退により、伝統的な祇園祭りが衰退し、農村はその基盤を脆弱化させて工業化社会の性格をもつようになった。しかし、地域アイデンティティを確立する必要から、誰でも参加でき、多様な要素を盛り込んだ「大泉祭り」が実施されるようになり、その祭りがアリーナ社会の象徴として機能するようになる。つまり、地域の多様性を容認し重視することで、地域アイデンティティの確立と活性化を図ってきた。このようなアリーナ社会の構築
特定機能病院精神科病棟・外来・在宅支援の主軸となる高難度看護実践教育

本研究の目的は、2017年4月時点にて全国に76施設ある特定機能病院精神科病棟における、在来・在宅支援をも視野に入れた高難度精神看護実践の向上をめざし、最終的には教育プログラムの開発を目的としている。2018年度は初年度として、1)特定機能病院精神科病棟において個々の事例や治療にどのように看護師が関わっているのかという状況を明らかにするとともに、2)既存の資料による特定機能病院精神科病棟の状況の明確化、3)そして全国の76の特定機能病院精神科病棟の看護師長を対象に、看護実践の状況、教育状況および困難や教育上のニーズに関する全数調査を行った。1)では、ある特定機能病院精神科病棟における難治事例の看護実践ならびに治療的アプローチについて分析し、文献検討を加えて発表した。さらに昨今、日本の精神科医療福祉において活躍が著しい当事者がサービス提供者として活動するピアサポーター・ピアスタッフの活動についても、将来的な特的機能病院精神科への導入の可能性に鑑み、医療者との協働という観点から当人達の語りを分析し、発表を行った。また看護師が診療報酬を得て実践できる治療法である認知行動療法について、看護師が看護実践として実施する精神科における認知行動療法について海外文献も含めた系統的文献レビューを行った。米国に赴き、精神科Nurse Practitionerの高度看護実践等の視察や情報収集も実施した。2)では、研究代表者が中心となって厚生労働省にて公開されている特定機能病院精神科病棟の報告書についてレビューを行い、国際学会においてその結果を発表した。3)については2018年度末頃、自記式質問紙を用いた全数調査を実施した。回収率は25%と低調であったが、これまで、同様の調査は皆無であり、貴重な結果が得られた。現在分析中であり、今後、学会ならびに学術雑誌にて公表する予定としている。本研究課題の進行プロセスは、特定機能病院精神科病棟における外来・在宅支援も視野に入れた高難度精神科看護実践向上のための教育プログラム作成・実施・評価をめざす3段階の構成としている。初年度の2018年度は第1段階であり、現在の特定機能病院精神科での看護実践の実態について明らかにする、すなわち、看護実践の範疇Scope of practiceの他、同科の看護管理者が設定している経験年数毎のコンピテンシーの構成要素である知識・技術・態度についての到達目標、教育内容等について質問紙調査を行う計画であったが、計画通り、質問紙調査を実施した。さらに、質問紙のみならず、詳細な看護実践状況や困難、工夫、教育ニーズを明らかにするため、実際に数人の特定機能病院精神科病棟看護師長に対し聞き取り調査を行うことを予定しているが、それについても、質問紙調査実施時に、数人より聞き取り調査への協力の意思を得られている。2019年度は本研究課題の第2段階であり、聞き取り調査を行った上で、特定機能病院精神科病棟看護師のコンピテンシーについてのルーブリック開発やカリキュラムマップ作成を予定しているが、すでにこの聞き取り調査の協力候補者も得られており、順調かつ確実な第2段階開始への手がかりとなっている。先述の通り、本研究課題は特定機能病院精神科病棟における外来・在宅支援も視野に入れた高難度精神科看護実践向上のための教育プログラム開発を目指し、そのプロセスは、プログラム作成・実施・評価としている。2019年度は第2段階にあたり、プログラム案を作成する段階である。2018年度の第1段階の調査結果を加え、さらに、聞き取り調査も行い、プログラム案を作成する。研究代表者および分担者にて検討を重ねて推進することに加え、研究協力者として研究代表者らが所属する千葉大学医学部附属病院精神神経科医師や薬剤師、他総合病院や診療所の医師やスタッフからも意見や情報を収集しながら進める。さらに、本研究課題は外来・在宅支援も視野に入れているため、地域の地域活動支援センター等の生活支援サービス利用者やピアスタッフ、訪問看護ステーション看護師等の意見も収集しながら進める予定であり、現在、複数の施設関係者と打ち合わせを行っている。さらに、2018年度の調査結結果を精神医学系学会ならびに看護系学会にて公表・周知し、研究協力者を広く募る方針である。