hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の細胞膜リン脂質組成の遺伝子工学的改変とその凍結耐性における意義

2. INY102B(MAT a CHO1Δ::HIS3/YCpGPSS)をナタネの根由来のcDNAライブラリーで形質転換したところ、グルコース培地でも生育可能な株が100株単離された。このうちの16株について塩基配列を決定した。その結果、これらはすべて、グループ2型アミノ酸脱炭酸酵素であるヒスチジン脱炭酸酵素と高い相同性を示すことがわかった。ヒスチジン脱炭酸酵素は、ヒスタミンを合成する酵素であり、本研究によりはじめて、植物の根でヒスタミンが合成される可能性が示唆された。3.ナタネCCTを遺伝子導入した形質転換シロイヌナズナを14系統作出した。このうち一系統について、脂質組成とシロイヌナズナの凍結に伴う電解質の相対溶出率を指標にして、凍結耐性を調べた。CCT61系統は、コントロール(GUS7系統)に較べて、ホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンのレベルが低下していた。50%の相対電解質溶出率を示す温度は、野生型シロイヌナズナでマイナス6°C、CCT61でマイナス7°C、コントロール形質転換植物でマイナス7°Cであった。2.INY102Bは、CHO1遺伝子に欠損があるためにグルコース培地では生育できない。これは、酵母では、ホスファチジルセリンの合成が阻害されるとホスファチジルエタノールアミンの合成ができず、従って、ホスファチジルコリンも合成できなくなるために、細胞が致死的になるからである。しかし、INY102Bをナタネの根由来のcDNAライブラリーで形質転換したところ、グルコース培地でも生育可能な株が100株単離された。このうちの二つについて塩基配列を決定した。現在、遺伝子産物の同定を行っている。3.プログラムフリーザを作成し、シロイヌナズナの凍結に伴う電解質の溶出について調べた。野生型シロイヌナズナは、マイナス6°Cで50%の相対電解質溶出を示したが、この温度は、シロイヌナズナの凍結後の生存を著しく低下させる温度と一致していた。しかし、この値は、文献値よりもさらに2度ほど低い温度であった。現在、この違いが何を意味するかを検討している。1.野生型酵母のECT遺伝子を破壊した変異株INY104(MATaCHO1Δ::HIS3 ECTΔ::LEU2/YCpGPSS)を単離するために、ECTΔ::LEU2遺伝子断片を作成し、酵母INY102B(MATaCHO1Δ::HIS3leu2/YCpGPSS)を形質転換した。その結果、Leu+でかつエタノールアミン要求性を示さないものを16株単離した。しかし、サザンハイブリダイゼーション法により遺伝子破壊を確認した結果、遺伝子破壊がおこったものは、そのうちの2株であり、また、これらも、培養中に遺伝子破壊が復帰することがわかった。なぜ、ECT遺伝子の破壊が不安定であるのか、その理由はまだわからない。2. INY102Bをナタネの根由来のcDNAライブラリーで形質転換したところ、グルコース培地でも生育可能な株が100株単離された。ヒスチジン脱炭酸酵素は、ヒスタミンを合成する酵素である。従って、本研究によりはじめて、植物の根でヒスタミンが合成される可能性が示唆された。このうち一系統について、シロイヌナズナの凍結に伴う電解質の相対溶出率を指標にして、凍結耐性を調べた。50%の相対電解質溶出率を示す温度は、野生型シロイヌナズナでマイナス6°C、CCT形質転換植物でマイナス7°C、コントロール形質転換植物でマイナス7°Cであった。
開放経済における枯渇性資源の最適管理-世代間衡平と資本移動

本研究の目的は,国際マクロの最適化アプローチを枯渇性資源を含む開放経済に適用し,枯渇性資源の最適な管理,すなわち,持続的経済発展と世代間衡平を達成するためには,枯渇性資源に関してどのような政策が望ましいかについて研究することである。次に、空気や水,森林や湖沼のように国民にアメニティーを与え,かつ,ある程度再生可能な自然資源を含む開放経済を想定し,そこにおける動学的に効率的な資源の利用方法を検討した。再生可能な資源の場合、資源の利用ないし採取量を再生産量の範囲に抑えれば定常的な資源の利用が可能となるという面がある。ところが、再生産量は存在する資源ストック存在量によって決定される。そこで、定常状態における最適な資源ストック存在量は、いくらかという問題が生じる。ひとつの可能性は、資源の再生産量が最大となるような資源ストック存在量が最適ではないかというものである。これを、「ゴールデン・ルール」と呼ぶ。しかしながら、資源ストックが国民にアメニティーを与える場合は、このゴールデン・ルールよりも大きな資源ストック量が最適となるという結論が導き出される。そのことから、自然資源保全の方策について一定の理解が得られる。これについては,OKUMURA Ryuhei and CAI Dapeng, "A Ramsey Model of Renewable Resources with Amenity Values in an Open Economy".、という論文にまとめることができた。研究の内容は,日本国際経済学会中部部会(2005.6.11)において報告された。この論文は,現在,投稿中である。本研究の目的は,国際マクロ動学のアプローチを枯渇性資源を含む開放経済に適用し,枯渇性資源の最適な管理,すなわち,持続的経済発展と世代間衡平を達成するためには,枯渇性資源に関してどのような政策が望ましいかについて研究することである。本年の課題としては,空気や水,森林や湖沼のように国民にアメニティを与え,かつ,ある程度再生可能な自然資源を含む開放経済を想定し,そこにおける動学的に効率的な資源の利用方法を検討することであった。すなわち,最適経路の性質を調べ,閉鎖経済の場合と比較する。また,定常状態における資源存在量が,どのような要因によって決定されるかを研究し,自然資源保全の方策について検討することである。これについては,次の論文にまとめることができた。
フランスにおける「移民」イメージの構築過程ー礼拝所設置運動を通してー

現地調査によって1970年代から80年代初頭にフランスのパリ郊外ノンテールに住み働いていた北アフリカ出身者が記憶にとどめている移民たちによる社会運動には、MTA(mouvement travailleur arabe)があった。彼らの活動は、パレスティナ住民の支援だけではなく、フランスの労働組合に積極的に参加していなかったアラブ諸国出身移住労働者を労働活動に参加させた。既存の労働団体とは一線を画して、労使交渉に臨んだ。また、移民たちに運動の組織化のノウハウを伝えた。彼らの活動は十年弱で終了し、団体も解散した。しかし、彼らの活動の中心的な役割を果たした者は、以降の移民による運動の中心的な役割を果たしており、移民の社会運動が成立する基礎を形作った。文献調査として北アフリカ出身移民第二世代を指す際に用いられることが多い「Beur」という言葉の1987年から2008年8月の間でのLe Monde紙上への掲載状況を調査した。掲載された総数は1924回だった。Beurは文芸や映画と結びつけて用いられる場合が最も多く、政治や選挙と次いで結びつけられていた。さらに1998年にサッカーのワールドカップがフランスで開催され、フランスチームが優勝した際にアルジェリア出身移民の子どもが活躍したことから、その後このチームのことをマスコミだけではなく政治家もblack-blanc-beurと呼ぶようになった。この表現は多様な出身者からなるフランス社会の統合を示すものとして象徴的に用いられるようになった。Beurにはイスラームと関連されて用いられることもあったがイスラム主義者と対比する形で世俗的または穏健なイメージが与えられた。以上のような肯定的なイメージとは異なり、Beurを侮蔑的な表現と関連づける大きな要因が郊外問題であり、都市暴動などの暴力であることが明らかとなった。また、現地調査を2007年12月11日から12月28日まで、パリ郊外西部ノンテール市内で行った。礼拝設置運動の経緯および具体的な活動内容について資料として、具体的には運動に参加した者(13人)に対して、運動開始のきっかけ、出身地別構成員の変遷についてインタビューを行った。さうに、活動の主要な役割を果たした者に対して、活動方針決定の過程についてインタビューを行った。また、複数の労働組合の支部を訪れ、1980年代の移民と労働組合との関係の聞き取りを行った。今回の調査で対象とした礼拝所設置運動に関する聞き取り調査によって、フランスに住む北アフリカ出身移民が、フランスの労働組合との交渉及び雇用主との交渉の結果、礼拝所を設置する権利を獲得した過程が明らかとなった。これらの交渉過程を通して、移民とホスト社会との共生を実現するために移民側による積極的な働きの実態が明らかとなった。現地調査によって1970年代から80年代初頭にフランスのパリ郊外ノンテールに住み働いていた北アフリカ出身者が記憶にとどめている移民たちによる社会運動には、MTA (mouvement travailleur arabe)があった。文献調査として北アフリカ出身移民第二世代を指す際に用いられることが多い「Beur」という言葉の1987年から2008年8月の問でのLe Monde紙上への掲載状況を調査した。

beurは文芸や映画と結びつけて用いられる場合が最も多く、政治や選挙と次いで結びつけられていた。さらに1998年にサッカーのワールドカップがフランスで開催され、フランスチームが優勝した際にアルジェリア出身移民の子どもが活躍したことから、その後このチームのことをマスコミだけではなく政治家もblack-blanc-beurと呼ぶようになった。この表現は多様な出身者からなるフランス社会の統合を示すものとして象徴的に用いられるようになった。Beurにはイスラームと関連されて用いられることもあったがイスラム主義者と対比する形で世俗的または穏健なイメージが与えられた。以上のような肯定的なイメージとは異なり、Beurを侮蔑的な表現と関連づける大きな要因が郊外問題であり、都市暴動などの暴力であることが明らかとなった。
堤防発達プロセスの解明と将来予測

本研究課題は、水害リスクの適切な将来予測に資するために、人間社会-水文システムの相互作用に着目した堤防の発達プロセスを解明しモデルを構築することで、将来の堤防発達プロセスを予測するものである。人間社会が自然システムへと多大な影響を与えるようになった近現代において、人間社会と自然システムの相互作用を適切に捉えることが極めて重要となってきており、特に急激な社会変化が見込まれる地域において将来の水害リスクを適切に評価するためには、堤防の発達プロセスを解明・モデル化し水文モデルに登載することが不可欠である。本研究では、A.堤防空間データを含むデータベースを作成し堤防発達プロセスを解明・モデル構築・検証を行い、本モデルを将来の土地利用に適用することでB.堤防発達プロセスの将来予測の可能性を検討する。平成30年度は、明治期以降の各年代の堤防のデータと堤防発達プロセスに関連するデータを格納したデータベースを構築した。これまでに作成した堤防空間データに合わせて木曽川流域における明治期以降の土地利用と人口分布、氾濫域の空間データを作成した。土地利用については旧版地形図をもとに100mメッシュで作成し、空間データ以外にも、降水量、流量、既往洪水の被害額、治水事業費、事業内容の変遷といった水文・社会データを収集しデータベースとして統合した。また作成されたデータベースを分析することで堤防発達モデルの概念について整理を行った。以上,構築したデータベースをもとに、日本における洪水対策と社会応答の変遷について分析した結果、日本の水害対策が近代以降大きく3つの時代に分類できることが明らかとなり、この結果を国際学会や国際誌にて発表した。平成30年度は、研究目標のうち「A.堤防の発達プロセスを明らかにしモデルを構築する(平成30年度-令和元年度)」の一部を実施した。目標であった明治期以降の各年代の堤防のデータと堤防発達プロセスに関連するデータを格納したデータベースの構築を完了し、合わせて、木曽川流域における明治期以降の土地利用と人口分布、氾濫域の空間データの作成も完了した。空間データ以外の、降水量、流量、既往洪水の被害額、治水事業費、事業内容の変遷といった水文・社会データを収集しデータベースの統合も完了した。また、次のステップ(令和元年度実施予定)だった堤防発達モデルの構築についても既に概念の整理は完了しており、次年度、集計テーブルをGIS上で作成し、この集計テーブルに対して回帰分析を行うことでモデルを構築する予定である。以上より、本研究は当初計画以上に進展している。次年度は、「A.堤防の発達プロセスを明らかにしモデルを構築する(平成30年度-令和元年度)」のうち、モデルの構築と「B.堤防発達プロセスの将来予測の可能性を検討する(令和2年度)」の一部を実施する。将来シナリオにもとづいた将来土地利用データを作成する。堤防発達プロセスの将来予測の可能性を検討するために、まず木曽川流域を対象に将来シナリオにもとづいた土地利用データを作成する。Aで作成した過去の土地利用データをもとに農地から市街地への変換の有無に関する情報を含んだ集計テーブルを作成しロジスティック回帰分析を行うことで土地利用モデルを作成する。この土地利用モデルに対して、各自治体の将来人口シナリオをもとに将来の市街地面積シナリオ(2010年2100年まで20年ごと)を作成し土地利用モデルへ適用する。将来土地利用に対して堤防発達モデルを適用し将来の堤防発達プロセスを示す。作成した将来土地利用へAで構築した堤防発達モデルを適用することで将来の堤防発達プロセスを推計し、予測可能性を考察する。以上の成果を学会発表や学術論文にて発表する.本研究課題は、水害リスクの適切な将来予測に資するために、人間社会-水文システムの相互作用に着目した堤防の発達プロセスを解明しモデルを構築することで、将来の堤防発達プロセスを予測するものである。

目標であった明治期以降の各年代の堤防のデータと堤防発達プロセスに関連するデータを格納したデータベースの構築を完了し、合わせて、木曽川流域における明治期以降の土地利用と人口分布、氾濫域の空間データの作成も完了した。空間データ以外の、降水量、流量、既往洪水の被害額、治水事業費、事業内容の変遷といった水文・社会データを収集しデータベースの統合も完了した。また、次のステップ(令和元年度実施予定)だった堤防発達モデルの構築についても既に概念の整理は完了しており、次年度、集計テーブルをGIS上で作成し、この集計テーブルに対して回帰分析を行うことでモデルを構築する予定である。以上,構築したデータベースをもとに、日本における洪水対策と社会応答の変遷について分析した結果、日本の水害対策が近代以降大きく3つの時代に分類できることが明らかとなり、この結果を国際学会や国際誌にて発表した。以上より、本研究は当初計画以上に進展している。次年度は、「A.堤防の発達プロセスを明らかにしモデルを構築する(平成30年度-令和元年度)」のうち、モデルの構築と「B.堤防発達プロセスの将来予測の可能性を検討する(令和2年度)」の一部を実施する。将来シナリオにもとづいた将来土地利用データを作成する。堤防発達プロセスの将来予測の可能性を検討するために、まず木曽川流域を対象に将来シナリオにもとづいた土地利用データを作成する。Aで作成した過去の土地利用データをもとに農地から市街地への変換の有無に関する情報を含んだ集計テーブルを作成しロジスティック回帰分析を行うことで土地利用モデルを作成する。この土地利用モデルに対して、各自治体の将来人口シナリオをもとに将来の市街地面積シナリオ(2010年2100年まで20年ごと)を作成し土地利用モデルへ適用する。将来土地利用に対して堤防発達モデルを適用し将来の堤防発達プロセスを示す。作成した将来土地利用へAで構築した堤防発達モデルを適用することで将来の堤防発達プロセスを推計し、予測可能性を考察する。以上の成果を学会発表や学術論文にて発表する.
タイ社会における「共同性」の人類学的研究－社会運動経験の記憶の生成を通じて－

本研究の目的は、タイにおけるフィールドワークを通じて、人間が他者とともに日常生活を送る群居性動物であるということを、「共同性」の極限ともいえる沸騰した社会運動の記憶の語りを通じて明らかにすることである。かつての民主化とその後の「森に入った」経験が彼らの現在性について持つ意味についての考察を、タイの現状の動向も注視しつつ分析を行った。そこから、記憶が再編成され、「共同性」の複雑な様相が明らかとなった。「共同性」とは常に現在進行形の状況的産物なのである。本研究の目的は、人間が他者とともに日常生活を送る社会的動物であるということを、その共同性の根源をめぐって、「共同性」の極限ともいえる、沸騰した社会運動の記憶の現在における語りを通じて、社会性の根源の「共同性」をタイにおけるフィールドワークを通じて探求することである。今年度は、1970年代に南タイの「森に入った」経験者のライフヒストリーを含めたインタビュー調査を行い、その経験の語りを収録した。「森に入った」人々は、南タイにおいては、当時の共同生活者などの仲間と、4月10日の記念日などに毎年集まり、森から出てすでに30年近くが経過した現在でもネットワークを保っていることがわかった。現在のタイにおける国を二分する赤チャツ派、黄シャツ派の抗争が報道されているが、そこでは1970年代の民主化世代の動向が大きく関わっている。かつての民主化の記憶が彼らの現在性にいかなる意味をもつのかを解明することで、記憶が共同性の生成にいかに関わっているのかを解明する第一歩となる。初年度の調査でわかってきたのは、かつての民主運動家も、一枚岩ではなく、さまざまな立場をとっているということである。現在における人々の政治・社会状況の関係性から、記憶を逆照射することで、記憶と政治・社会状況の関係性の理解に通じるという見通しを得ることができた。記憶の現在性をビデオとして「書く=記録する」ことで、歌、情感、人々の表情、語り口も含めてその成果を記すことを本研究の特色のひとつとしているが、インタビュー時におけるビデオ撮影は順調にすすんでおり、今後はこうしたビデオ・データをいかに「書く=記録する」し、人々の情動を喚起する「よい民族誌」を作成することができるのかという手法についても研究をすすめたい。1今年度は、北タイの「森に入った」経験者のライフヒストリーを含めたインタビュー調査を行い、その経験の語りを収録した。また、語りの状況をビデオにとり、記憶語りについての分析のための資料を収集した。2かつての共産主義運動の中心拠点の一つであったチェンマイからラオス国境にむけて車で約6時間のパヤオ県のサンティスック村にて、モン族の元共産党員のインタビューを行った。これらのデータから、本年度は特に、理論的目的について、共同性の経験にとっての情動のもつ意味について、具体的な経験の語りから考察をすすめることができた。また、昨年度の南タイにおける森に入った経験と、今年度の北タイにおける経験を比較することで、「森に入った」経験の記憶の地域ごとの経験の差異性についてのデータを得ることができた。現在、タイ社会においては分断された政治的状況が報道されているが、そこでは1970年代の民主化世代の動向が大きく関わっている。かつての民主化とその後の「森に入った」経験が、彼らの現在性について持つ意味についての考察を、タイの現状の動向も注視しつつ進めつつある。本研究の目的は、人間が他者とともに日常生活を送る社会的動物であるということを、その共同性の根源をめぐって、「共同性」の極限ともいえる、沸騰した社会運動の記憶の現在における語りを通じて、社会性の根源の「共同性」をタイにおけるフィールドワークを通じて探求することであった。記憶は現在性と深く結びついている。現在の認知科学は主体がこの世界で生きているということは、世界と自らの折り合いをつけることであるということをあきらかにしつつある。本研究では、「森に入る」記憶を、その語れる現在の個々のライフヒストリーと現在におけるタイ社会に位置づけて探求を試みた。それにより、1976年の「10月6日事件」というクロノロジカルな歴史の一点についての語りとしてではなく、現在性における記憶の生成から、人間の共同性にアプローチすることができる。1990年代後半、かつての「森の同志」たちが、それぞれの家庭や社会での役割に一段落ついたころから、森の拠点に記念碑を建て亡くなった同志を追悼する行事が行われ始めた。当初は、政治的な主義や主張において対立が表面化することもなく、記念事業は記憶を掘り起し、共同性を再確認するプロセスが見られた。

しかし、2000年代に入り、保守中道的な路線の黄シャツ派と革新的でありながらタクシンという個性の強い政治家を支持する赤シャツ派の二派に分かれた政治闘争によってタイ全土が分断される政治状況となった。そのため、かつての同志によるユートピア的な「共同性」は後退し、それぞれの現在の政治経済的、社会的状況による亀裂が表面化してきたといえる。そうした中で記憶は再編成され、「共同性」の複雑な様相が明らかとなる。「共同性」とは常に現在進行形の状況的産物なのである。本研究の目的は、人間が他者とともに日常生活を送る社会的動物であるということを、その共同性の根源をめぐって、「共同性」の極限ともいえる、沸騰した社会運動の記憶の現在における語りを通じて、社会性の根源の「共同性」をタイにおけるフィールドワークを通じて探求することである。1今年度も、北タイの「森に入った」経験者のライフヒストリーを含めたインタビュー調査を行い、その経験の語りを収録した。また、語りの状況をビデオにとり、記憶語りについての分析のための資料を収集した。2タイとラオスの国境沿いにある元森の中の共産主義者のベースキャンプのあったPhu Chi Fa及び北タイと東北タイの境にあるKhao Khoを訪れ、元森に入った人々の運動経験についてインタビューを行った。その多くはモン族の人々で、現在に至るまでかつての共産主義運動当時からの問題が続いていることが分かった。3タイの音楽シーンにおいて重要な位置を占める「カラワン」の主要メンバーであるスラチャイ氏はかつて「森に入った」経験をもつ。森の中においても音楽活動を行い、森から出た後もタイ社会に大きな影響力をもっている。今年度の調査では彼にインタビューを行うことができた。これらのデータから、本年度は特に、理論的目的の記憶の現在性について、具体的な経験の語りから考察をすすめることができた。かつての民主化とその後の「森に入った」経験が、彼らの現在性について持つ意味についての考察をタイの現状の動向も注視しつつ進めつつある。調査地においては、すでに昨年度調査を行った「森に入った」経験者からの紹介で、さらなる経験者へとすでにあるネットワークを活用することができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。調査は、初年度が南タイ、今年度が北タイと地域を変えてすすめてきた。多くは8月に調査を行ってきたが、地域によっては雨季のため移動が困難となるため、そうした地域に入る場合には、雨季をさけて調査を行う必要があろう。調査は、初年度が南タイ、2年目が北タイ、そして3年目が北タイと東北タイと地域を変えてすすめてきた。今年度は、現地の状況について問い合わせたところ、かつて徒歩でしか入ることができなかった森であるが、現在はすでに舗装された道路が開通して、車で入ることが可能であるとの情報を得ている。
脳波に基づく魚類の睡眠測定技術の開発

本研究では、これまで測定が困難であった魚類の睡眠脳波を測定し、脳波に基づく魚類の睡眠測定法を確立することを目的とし、魚類全般に使用可能な汎用性のある脳波睡眠測定システムを開発した。その結果、魚類用脳波測定データロガーが完成し(特許出願準備中)、自由遊泳する魚類において数日間の脳波データを収集できるようになった。収集した脳波データは、現在、周波数解析や日周リズム解析を実施中である。今後、開発したデータロガーを用いて、マダイやナンヨウブダイで脳波データを収集してデータを蓄積することで、魚類の睡眠機構の解明を目指す。1魚類用脳波測定データロガー試作機の作製:これまで測定が困難であった魚類の睡眠脳波を測定するために、自由遊泳する魚類においても容易に脳波データを収集できる魚類用脳波測定データロガーの試作に着手した。作製した試作機は、本体(外形寸法:W41mm×D24mm×H15mm、消費電流:約35mA)と電源ボックス(外形寸法:W62mm×D25mm×H15mm)からなり、収集した脳波データは本体に装着したmicro SDカードに保存される。また、本データロガーは供試魚の魚体に装着して海水中で使用するため、本体と電源ボックスを入れる防水ケース(外径:34mm、全長:80mm)を作製した。2供試魚の入手及び飼育:供試魚は、脳波測定の実績があるマダイ及びブダイ類とした。マダイは、(公財)海洋生物環境研究所実証試験場において種苗生産し継代飼育している個体を実験に使用する。ブダイ類は、採取実績のある沖縄にて、熱帯魚販売業者を通じてナンヨウブダイを入手し、実証試験場に輸送して飼育を試みた。容量1t水槽で集団飼育した場合、大型の雄個体が他の個体を威嚇攻撃するため、個別飼育することによって長期飼育できることが分かった。3マダイの睡眠・覚醒時の脳各部の活動状態の観察:マダイの睡眠時及び覚醒時における脳各部のc-Fosタンパク質(主に細胞の核内に存在し、ニューロンの活動性の指標となるため、神経興奮のマーカーとして頻繁に用いられるタンパク質)の発現を観察するため、観察を実施する筑波大学で準備を行った。当初は、既存の無線式測定システムを改良し、魚類を大型水槽で自由遊泳させながら脳波を測定できるようにする計画だった。しかし、魚類用脳波測定データロガー開発の技術的目途がたったので、計画を前倒しして魚類用脳波測定データロガーの試作機の作製を実施した。そして、試作機が完成した。1魚類用脳波測定データロガー試作機の作製:これまで測定が困難であった魚類の睡眠脳波を測定するために、自由遊泳する魚類においても容易に脳波データを収集できる魚類用脳波測定データロガーを試作した。また、試作機を海水中で使用できるように防水ケースを作製した。そして、防水ケースに対応した仕様にするため、試作機及び防水ケースを改良し、海水中で使用可能なデータロガーが完成した。2供試魚の入手及び飼育:供試魚候補の一つであるナンヨウブダイを、熱帯魚販売業者を通じて新たに入手し、前年度の予備飼育で分かった問題点を改善(集団飼育時の個体間の威嚇攻撃を防ぐため、飼育水槽を個別飼育できるように改良した。また、藻食性魚類であるナンヨウブダイの生態的特性を考慮し、餌を改善した)し、再度、長期飼育を試みた。その結果、個体へのストレスが軽減し、半年以上の飼育に成功した(現在も継続して飼育できている)。この結果、ナンヨウブダイが供試魚として十分に使用可能であることが分かり(生体を用いた生物実験おいて、供試生物の健全性は、正確な実験を実施するための重要な要素の一つである)、当初の計画通りナンヨウブダイを使用して実験を実施できるようになった。3魚類用脳波測定データロガー試作機の性能試験:供試魚の形態を考慮した脳波測定用の電極を作製した。また、自由遊泳で脳波を測定するための実験水槽の作製を行った。これで性能試験を実施する準備が整った。なお、性能試験にはマダイを用いる予定である。試作機の性能試験を実施する予定だったが、試作機の改良及び供試魚の安定飼育に時間がかかり、その実施まで至らなかった。しかし、申請当初の計画を前倒して試作機を作製したので、全体計画としてはおおむね順調に進んでいる。【最終年度の成果】1)供試魚候補の一つであるナンヨウブダイの長期飼育を目指し、餌料を改良した。

これまでは市販の餌料と冷凍アミを与えていたが、植食性魚であるナンヨウブダイの食性を考慮した餌料を作製した(餌料の配合比率は、冷凍アミ50%、冷凍アサリ13%、冷凍ホウレン草8%、冷凍ブロッコリー13%、塩蔵ワカメ13%及びビタミン添加剤3%)。この餌料を給餌した結果、1年以上の飼育に成功した(現在も飼育継続中)。2)これまで測定が困難であった魚類の睡眠脳波を測定するために、自由遊泳する魚類においても容易に脳波データを収集できる魚類用脳波測定データロガーを試作した。この試作機をマダイとナンヨウブダイに装着し、性能試験を行って脳波データを収集した。その結果、1データファイルサイズが記録媒体(マイクロSDカード)の記録容量を超えたことによる書き込みエラー、2防水ケースのケーブル孔からの漏水という問題が発生し、それぞれの問題に対処して試作機を改良した。1に関しては、データを記録するファイル形式をテキストファイルからバイナリファイルに変更することで対処した。2に関しては、ケーブル孔の位置を防水ケースの蓋側から本体側に変更することで対処した。改良後の試作機をマダイに装着し、再び脳波データを収集した結果、脳波データを約1週間収集することに成功した。【研究期間全体の成果】魚類の睡眠研究に好適な供試魚の一つであるナンヨウブダイの飼育技術を確立し、健全な状態で実験に使用できるようになった。また、魚類用脳波測定データロガーが完成し(特許出願準備中)、自由遊泳する魚類において数日間の脳波データを収集できるようになった。収集した脳波データは、現在、周波数解析や日周リズム解析を実施中である。今後、開発したデータロガーを用いて、マダイやナンヨウブダイで脳波データの収集しデータを蓄積し、魚類の睡眠の解明を目指す。作製した魚類用脳波測定データロガー試作機をマダイに装着し、性能試験を実施する。得られたデータを基に試作機の改良を行い、魚類用脳波測定データロガーを完成させる。魚類用脳波測定データロガーを用いて、脳波測定の実績があるマダイやブダイ類で脳波データの収集を実施する。脳波測定に併せて、筋電位、心電位及び行動量を測定し、魚類の睡眠ポリグラフを作製する。次に、睡眠・覚醒時の脳波の特徴を知るため、マダイに睡眠誘発物質や覚醒促進物質を投与し、その後の行動と脳波の変化を調べる。加えて、免疫組織化学的手法により睡眠・覚醒時の脳各部の活動状態を調べ、魚類における睡眠の存否を組織学的に検証する。最終的に、得られたデータを解析し、魚類の睡眠時と覚醒時の脳波を正確に判定できるシステムを構築し、自由遊泳する魚類の概日リズムを調べる。魚類用脳波測定データロガーの試作機をマダイに装着し、性能試験を実施する。脳波測定に併せて、筋電位、心電位及び行動量を測定し、魚類の睡眠ポリグラフ(睡眠を電気生理学的指標で測定する装置)を作製する。魚類生理学3月に購入した物品(水中ポンプ)が、当初予定していた価格よりも、値引きによって安価に購入出来たために残額が生じた。
胚性幹細胞(ES細胞)を用いた硝子軟骨形成の誘導

mouse ES細胞を1x10^6 cells/dishとなるようにfeeder細胞上に播種し、ES細胞を増殖させ、bFGF, TGF-βを様々な濃度と組み合わせで投与した。軟骨細胞への誘導を組織学的・組織免疫学的にtype II collagenとs100蛋白を指標として検索したところ、極一部に軟骨細胞様の所見を呈する細胞群を見つけた。しかし、将来の再生医学への応用を考えれば、十分な軟骨組織は誘導できていないと結論した。サイトカインの競合作用や相乗効果を詳細に検証するために、繰り返し試験が容易なmRNAでの検索、つまりRT-PCR(type II collagen, aggrecan)を主な方法とした。bFGF, TGF-βの組み合わせに追加して、BMP2の効果についても検討した。特定の組み合わせてある程度の相乗効果を発揮させることはできた。しかし、その効果はやはり僅かであったり一時的であったため、この細胞培養系つまりfeeder細胞上に播種する方法では有用な軟骨組織培養は導けないと結論した。そこで、mouse ES細胞をSCIDマウスの生体内に移植し、in vivoでの組織誘導を試みた。その結果、関節内にときおり成熟した軟骨組織が形成されていることがわかった。つまり、safranin-Oではっきり染色される組織が観察できた。これはfeeder細胞上でのin vitro培養系では決して形成されないレベルまで成熟した組織であった。しかし、このような組織が形成される確率は低かった。組織形成のばらつきは局所の環境に影響を受けていることはあきらかであった。現在は、その要因を検索するために、軟骨・骨形成に関与するとされているBMP/ Noggin/ Chordin/ cbfa-1/ CDMP-1/ GDF-5などについて検索している。今後はこれまでの知見を生かして、生体内で偶発的に形成される要因を同定したい。そのためにはさらに生体内での研究を推進し、可能性のある要因をin vitroで再現する実験系を確立し軟骨再生の実現を目指したい。gelatin処理したplateにESQ feeder細胞を播種し培養した。1日後、ES細胞を融解し、1x10^6 cells/dishとなるようにFeeder細胞上に播種し増殖させた。増殖後3日に、トリプシン/EDTA溶液を添加してたfeeder細胞を除去後、ES細胞を分離して、再び細胞数を調整したfeeder細胞上に播種させた。これに対して、Fibroblast growth factorおよびTransforming growth factor betaを添加し、軟骨誘導を図り、s組織学的変化、typeII collagen、s-100蛋白などの免疫組織学的検索、RT-PCRを用いたcollagenおよびアグリカンmRNAの発現を検索中である。これらの成長因子の投与に関する至適条件、投与時期、投与量について現在検討中である。次年度はこの至適条件を明らかにすると共に、軟骨誘導後、I型コラーゲンゲルに包埋し、in vitroで培養後、SCIDマウスの各部(膝関節内と皮下)に移植し,経時的に移植組織の組織学的所見を観察する予定である。さらに移植部組織のRNAを抽出後,軟骨・骨形成に関与するとされるBMPおよびその調節因子であるNogginやChordin, cbfa-1,筋細胞分化に関与するとされるmyo-D,軟骨形成因子と考えられているCDMP-1,GDF-5,軟骨芽細胞の増殖、分化に関わる遺伝子としてのTGF-β,bFGFについて解析する予定である。ゼラチン処理したプレートにESQ feeder細胞を播種し培養した。1日後、mouse ES細胞を1x10^6cells/dishとなるようにfeeder細胞上に播種し、ES細胞を増殖させた。3日毎に、継代培養してES細胞を増殖させた。本年度の実験で、トリプシン・EDTA処理によってfeeder細胞の除外率やES細胞の回収率などに大きくばらつきができ分析結果が一定しないことが、あきらかになった。そのため、同処理を一定にするための様々な試みを行い、比較的安定した手技を確立することができた。そして、この培養系に、bFGF,TGF-βを様々な濃度と組み合わせで投与した。軟骨細胞への誘導を組織学的・組織免疫学的(type II collagen,s100蛋白)を指標として検索したところ、極一部に軟骨細胞様の所見を呈する細胞群を見つけた。しかし、明らかな軟骨細胞への分化は確認できず、この検索方法では効率よく分化条件を比較して軟骨誘導条件を決定することはできないと結論した。つまり、蛋白レベルで検索できるほど十分な軟骨分化を誘導できていなかった。もちろん、type II collagenやs100蛋白が確認できる場合があることから、必ずしも誘導因子が不足しているとは結論できず、分化阻害因子の存在も考慮しなければならなかった。そこで次年度は、比較的繰り返しが容易なmRNAでの検索、つまりRT-PCR(type II collagen,aggrecan)を主な方法とする予定である。さらに、BMP2を加えて分化を誘導する。また、SCIDマウスの生体内に移植し、in vivoでの組織誘導にまで進めたい。そして、type II collagen,aggrecanのmRNA expressionという指標から、最も軟骨分化に適していると考えられる条件を決定する。分化誘導の効果判定もさらに増やし、RNA抽出後に、軟骨・骨形成に関与するとされているBMP/Noggin/Chordin/cbfa-1/CDMP-1/GDF-5などについても順次検索する。また、軟骨分化に適した条件でも、一部の細胞は筋や脂肪にも分化すると考えられるため、それらの指標についても調査する予定である。

mouse ES細胞を1x10^6 cells/dishとなるようにfeeder細胞上に播種し、ES細胞を増殖させ、bFGF, TGF-βを様々な濃度と組み合わせで投与した。軟骨細胞への誘導を組織学的・組織免疫学的にtype II collagenとs100蛋白を指標として検索したところ、極一部に軟骨細胞様の所見を呈する細胞群を見つけた。しかし、将来の再生医学への応用を考えれば、十分な軟骨組織は誘導できていないと結論した。サイトカインの競合作用や相乗効果を詳細に検証するために、繰り返し試験が容易なmRNAでの検索、つまりRT-PCR(type II collagen, aggrecan)を主な方法とした。bFGF, TGF-βの組み合わせに追加して、BMP2の効果についても検討した。特定の組み合わせてある程度の相乗効果を発揮させることはできた。しかし、その効果はやはり僅かであったり一時的であったため、この細胞培養系つまりfeeder細胞上に播種する方法では有用な軟骨組織培養は導けないと結論した。そこで、mouse ES細胞をSCIDマウスの生体内に移植し、in vivoでの組織誘導を試みた。その結果、関節内にときおり成熟した軟骨組織が形成されていることがわかった。つまり、safranin-Oではっきり染色される組織が観察できた。これはfeeder細胞上でのin vitro培養系では決して形成されないレベルまで成熟した組織であった。しかし、このような組織が形成される確率は低かった。組織形成のばらつきは局所の環境に影響を受けていることはあきらかであった。現在は、その要因を検索するために、軟骨・骨形成に関与するとされているBMP/ Noggin/ Chordin/ cbfa-1/ CDMP-1/ GDF-5などについて検索している。今後はこれまでの知見を生かして、生体内で偶発的に形成される要因を同定したい。そのためにはさらに生体内での研究を推進し、可能性のある要因をin vitroで再現する実験系を確立し軟骨再生の実現を目指したい。
フェーズロックアレイ面発光導波形炭酸ガスレーザ

本研究者等は,小形で比較的大きな出力が得られる導波形炭酸ガスレーザに着目し,レーザの側面に相当する導波路(AIN:窒化アルミニュウム)壁の一部を透過性材料(例えばZnSe)に置き換え,導波路からレーザ共振器の光軸方向に対して垂直方向に出力を取り出すことにより,面発光レーザ動作を行うことを提案・試作し,その基本動作を確認し,発光面積,出力の効率および放射特性の解明等において課題を残していた。平成7年度科学試験研究に於いて、こら等の課題を解決するため、まず、一本の導波路構造の面発光導波形炭酸ガスレーザ(15cmx2mmx2mm導波路)を試作し、出力特性の測定および遠視野像の観測を行い、解析結果と比較検討を行った。その結果、面発光出力40mW、軸方向出力5.3Wを得た。また遠視野像の観測結果より回折広がり0.5度であった。出力解析結果と比較すると、試作したレーザの出力窓透過率0.12%の場合においてよく一致している。これより、面発光出力窓の透過率を増加させることにより出力の増大を計ることができることがわかった。また面発光出力における回折広がりは従来の軸方向出力に比べて鋭くなっていることを観測した。次に、4本の導波路(2mmx2mmx8cm)を並列にしたフェーズロックアレイ導波形炭酸ガスレーザのフェーズロック動作をスペクトルアナライザーで確認するとともに出力特性の測定および遠視野像の観測を行い、軸方向出力180mW,面発光出力数10mWの出力を得た。上記と同様、面発光出力窓の透過率を増加させることにより出力の増大を計ることができることがわかった。これらの結果より、今後の課題として高出力化を図ることである。出力窓の材料および出力の取り出し方式を検討を行う。具体的には,まず透過性材料に誘電体コーテイングを施した出力窓および誘電体回折格子窓を開発を行うことにより実現できると確信している。
ヘルスモニタリング用高性能・多機能無線フレキシブルCMOS/MEMSデバイス

本研究では、これまで実現されてこなかったフレキシブル基板上での低消費電力・無線CMOS/MEMS集積デバイスの実現を目指し、各デバイス素子の開発及び集積化プロセスの開発を行った。特に、印刷形成により実現する歪みセンサと温度センサを開発し、さらに材料及びプロセスを最適化することでフレキシブルセンサの高感度化を実現した。またフレキシブル基板上に低消費電力トランジスタとして無機材料を用いたCMOS回路を提案し、実際にデジタル回路やアナログ回路を低消費電力で動作可能であることを確認した。最後に本技術を集積化することで健康管理デバイスのプロトタイプ開発も行った。本研究では、これまで実現してこなかったフレキシブル基板上での低消費電力・無線CMOS/MEMS集積デバイスの実現を目指している。平成26年度は、その目標達成に向け、(1) CMOS回路とその集積デバイスをフレキシブル基板上に形成するプロセス技術の開発、(2)低消費電力化へ向けた各トランジスタの特性向上、(3)印刷形成したセンサとCMOS回路の集積化、の3点について研究開発を行った。本年度は、目標に沿った結果を得られることができ、特に、無機材料によるp型トランジスタ(カーボンナノチューブ)とn型トランジスタ(InGaZnO)をフレキシブル基板上に集積化させることでCMOS回路を比較的高い電界効果移動度、高いon/off比、定常状態での低消費電力を実現することが出来た。またそのCMOS回路上に印刷形成により温度センサを集積化させ、そのセンサ及びCMOS回路の温度特性の解析を行い、安定したデバイスの動作を確認した。詳細は、まずそれぞれのトランジスタ材料の形成方法の最適化を行うことで、最適化前の特性と比べ、トランジスタの特性を示す移動度を約10倍程度向上させることに成功した。さらにこれらをフレキシブル基板上に集積させるプロセス開発を行い、良好なフレキシブルCMOS回路を実現できた。また基板の曲げによるトランジスタの特性の変化がないことも同時に確認した。次に温度センサの集積化プロセスとして、CMOS回路とセンサの縦方向の集積化プロセスの開発により、印刷形成においても高集積化が可能であることを確認した。本研究では、これまで実現がされてこなかったフレキシブル基板上での低消費電力・無線CMOS/MEMS集積デバイスの実現を目指した。平成26年度は、目標達成に向け、(1)CMOS回路とその集積デバイスをフレキシブル基板上に形成するプロセス技術の開発、(2)低消費電力化へ向けた各トランジスタの特性向上、(3)印刷形成したセンサとCMOS回路の集積化、の3点について研究開発を行った。そして平成27年度は、これらの結果をもとに(1)CMOS回路の更なる特性向上による低消費電力化及び無線システムの構築、(2)センサと回路の更なる集積化による高性能化、(3)ウェアラブル健康管理デバイス開発、の3点について研究開発を行った。まずCMOS回路の特性向上については、トランジスタ作製プロセスの改善及びナノ材料界面の最適化により、トランジスタ移動度を約1.5倍の10cm2/Vsまで向上させることが出来た。また高移動度トランジスタにより、比較的低消費電力のフリップフロップ回路及び差動増幅回路の開発に成功した。さらに本回路とセンサを集積化させることで、温度センサの出力を増幅回路で約38倍に増幅することが可能であることもわかった。最後に、その他のセンサも回路と集積化させることで、初めて活動量、体温、心拍などを計測可能なフレキシブル健康管理デバイスの開発に成功し、その実証試験を行った。またこれらのセンサ及び回路が、基板の曲げに対しても安定した動作をしていることを確認した。当初予定していた無線電源供給方法については、研究費と装置の関係上、開発を行うことが出来なかったが、無線コイルによる信号伝搬が可能であることは確認できており、さらに構造を工夫し装置を購入することで実現が可能であると考察している。平成26年度の達成目標として、(1) CMOS回路とその集積デバイスをフレキシブル基板上に形成するプロセス技術の開発、(2)低消費電力化へ向けた各トランジスタの特性向上、の2点について研究開発を遂行した。達成目標とするフレキシブルCMOS回路の実現、また各トランジスタの形成条件を最適化することで高い移動度、高いon/off比、低い消費電力を実現することができた。さらに次年度達成を目標としていたセンサとCMOS回路のフレキシブル基板上への集積化も同時に遂行し、CMOS-MEMSデバイスの可能性を示唆することができた。本成果から、本研究課題は、当初の計画以上に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。フレキシブルデバイス平成27年度は、予定通り、達成目標としている簡単な無線コイルなどの集積化を行うことでフレキシブルデバイスの高性能化を行う。またセンサとCMOS回路の集積化については、26年度におおむね達成することができたが、更なる発展として、センサの多機能化などを目指し研究開発を継続する。

予想以上の予算減額によりデバイス作製装置に制限があり、高度なデバイスデモは困難であるが、目標の達成は可能であると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。当初購入を予定していたナノ材料が予想以上に安価であったため次年度使用額が生じた。繰越金は、次年度もナノ材料を用いた新規デバイス開発を行っていくため、ナノ材料などの消耗品へ使用する。
腎不全患者における薬効変動メカニズムの解明とこれに基づく中枢作用薬の至適投与設計

急性腎不全患者において肝代謝型の中枢作用薬の場合に報告されている薬理効果の増強に関し、その増強機構を、薬物の体内動態の変化と薬物作用部位の感受性の変化の2つ観点から精査した。その結果、腎不全に併発する組織炎症が薬物動態学的な影響因子であり、これにより肝臓の薬物代謝活性が抑制されて薬物血中濃度が上昇することが明らかとなった。また、薬物作用部位の感受性変化の観点からは、腎不全に伴って生じる抑制性中枢神経系の機能亢進が大きな影響因子であることが示された。腎不全患者においては中枢神経系作用薬の薬効変動が報告されている。申請者は研究計画の初年度において、薬効発現と密接に関係する薬物の血中濃度推移が、腎機能の低下に伴って変動することを明らかにした。即ち、腎機能低下時には、腎臓を主たる排泄臓器とする腎排泄型薬物のみならず、中枢神経系作用薬のように肝臓で著しい代謝消失を受ける肝代謝型薬物の場合にも、その血中濃度が変動する。この変動機序の主要因は、腎不全時に体循環血液へ放出される炎症性因子による肝臓の薬物代謝酵素の発現調節の変調である。しかし申請者は、こうした薬物動態的要因に加え、腎不全時には薬物の標的組織である中枢神経系において、組織の薬物感受性に変化が生じることを研究計画2年目に明らかにした。即ち、実験動物(ラット)の側脳室へカテーテル留置を行い、薬物の体内動態の変動効果を排除して組織の薬物感受性を評価できる側脳室薬物直接投与系を構築した。そして、これを用いて、腎不全ラットにおける中枢神経系作用薬フェノバルビタールの鎮痛効果の発現潜時を評価したところ、正常群と比べ、薬効の発現潜時が有意に短縮していることを見出した。腎不全ラットにおける中枢神経系組織の薬物感受性は約3倍に亢進していた。他方、腎不全ラットの中枢性痙攣薬ピクロトキシンに対する感受性には正常群との差異は認められなかった。フェノバルビタール及びピクロトキシンの薬理効果は、共にGABA-A受容体を介するものであることから、こうした感受性亢進のメカニズムを精査する目的で、抗GABA-A受容体抗体を用いた脳組織切片の免疫組織染色を行い、GABA-A受容体の発現量を評価した。その結果、腎不全に伴って、受容体発現量が僅かに変化していることが示唆された。こうしたことから、腎不全に伴う感受性変化には、GABA-A受容体が発現量の変化を伴って機能的に変調していると考えられた。急性腎不全患者では、肝臓代謝型薬物の場合であっても、その血中濃度推移が大きく変化する他、組織の薬物感受性が著しく変動することが知られている。こうした薬物動態と薬効の変動機構には、腎臓の恒常性維持機能の喪失に因る生体の内部環境の擾乱や不全腎組織に生じる炎症反応の関与が強く疑われる。しかし、その詳細は未だ不明であって、薬物療法の個別化至適化に必要な投与薬物量の調節法も未確立である。申請者は、研究計画初年度の平成24年度においては、腎不全に伴う薬物の血中濃度推移の変動メカニズムの解明を目指し、特に、不全腎組織における炎症反応に着目して、炎症が薬物動態に与える影響を精査した。先ず、一連の実験に先立ち、カラゲニン処理法により、正常腎機能を保ちながら、不全腎組織と同程度に末梢局在性炎症を惹起させた急性局所炎症疾患モデルラットを確立した。次いで、これを用いて、代表的な肝代謝型薬物であるミダゾラムを対象に、静脈内投与後の薬物の血中濃度推移を検討したところ、ミダゾラム代謝物の生成遅延と血中濃度の低下が観察された他、ミダゾラム自身の血中濃度推移にも遅滞傾向が認められた。次いで、ミダゾラム代謝物の生成遅延メカニズムを検討する目的で、急性局所炎症モデルラットより調製した肝ミクロソームを用いて、ミダゾラムの代謝実験を行ったところ、ミダゾラム代謝消失反応にかかる親和性の亢進と代謝速度の低下が明らかとなり、また、代謝物の生成速度の低下も示された。更にウエスタンブロット法により肝臓の主要薬物代謝酵素の発現量を評価したところ、CYP3A2発現量の著しい減少が明らかとなった。これらの結果、局所炎症が異所性に肝機能に影響を与えることが明らかになり、腎不全患者では、不全腎組織から循環血液中に放出される炎症性因子が肝臓に作用して、薬物代謝酵素の発現量を変化させる結果、薬物血中濃度推移が変動することが強く示唆された。腎不全患者では、肝臓を代謝排泄臓器とする肝代謝型薬物の場合にも、薬理効果に変化が生じることが報告されている。申請者は前年度までの研究において、薬効発現と密接に関係する薬物の血中濃度推移が腎機能の低下に伴って上昇することを示し、そしてこの濃度上昇の要因が肝臓における薬物代謝酵素の発現量減少に起因する薬物代謝活性の低下であることを明らかにした。

加えて、申請者は、腎不全時にはこうした薬物動態的変化の他に、薬力学的変化、即ち、薬物標的組織の薬物に対する感受性が変化することも指摘している。具体的は、脳室内薬物投与実験系を用いて、中枢組織の薬物感受性を直接評価した結果、腎不全ラットの場合に鎮痛麻酔薬フェノバルビタールの薬理効果が有意に増強することを明らかにした。この一方で、この作用増強は、フェノバルビタールの作用点であるGABA受容体の発現量の明確な変動を伴うものでないことを示唆する結果も得ている。これらの結果に基づいて、平成26年度は、GABA受容体を構成するサブユニットに機能変調が生じている可能性の検証を行い、加えて、この作用増強におけるGABA作動性抑制性神経系以外の神経系の関与の有無を検討した。腎不全ラットを対象に、フェノバルビタールとは異なる結合部位にてGABA受容体に結合するベンゾジアゼピンを用い、その薬効発現を検討した結果、対照群との比較において明確な作用増強は認められなかった。また、フェノバルビタールやベンゾジアゼピンとは異なり、ヒスタミンH1受容体を作用点として、これを遮断するジフェンヒドラミンを用いて検討を行った結果、その薬効の指標である痙攣誘発作用は、腎不全ラットの場合に有意に抑制されることが明らかとなった。これらの結果、ARFに伴う中枢作用薬の薬効変動機構には、GABA受容体の機能変調に加え、ヒスタミンH1受容体において、機能変調が生じている可能性が示唆された。臨床薬物動態学中枢神経系作用薬のような肝臓代謝型の薬物の場合でも、その血中濃度推移は腎不全時に変動する。こうしたことから、本年度は、先行研究における脳脊髄液中の電解質濃度推移評価の経験をもとに、微量薬物を脳室内へ直接導入する投与手法と尾部穿刺法などの薬理試験法を併用することで、薬物の血中濃度推移の変動に左右されない薬効評価系を先ず構築した。この薬効評価系は、動物の取扱いに多少の熟練を要するものの、中枢神経系作用薬の薬効発現プロファイルを精査する場合において、薬物体内動態に左右されない等の優れた点を多く有しており、今後の研究展開において非常に重要な役割を果たす実験系である。次いで、中枢神経系作用薬フェノバルビタールを用いて、その麻酔鎮痛効果の発現潜時を評価した結果、腎不全ラットにおける薬効発現潜時が正常群よりも有意に短縮していること、即ち、正常群と比べて少ない薬物量で薬効が発現することが明らかとなった。この知見は、腎不全時に薬物の対する中枢神経系の感受性が亢進することを、インビボにおいて直接的に証明した数少ない事例である。なお、フェノバルビタールの麻酔鎮痛効果は抑制性ニューロンの活動に起因することから、申請者は次に、薬物標的部位であるニューロン上のGABA-A受容体の発現量についても評価を行った。その結果、腎不全群と正常群において発現量が僅かに異なっていることを示唆するデータを得た。今後は、こうした知見を踏まえ、GABA-A受容体の機能的変調の実体を詳細に解明することが課題である。これについては、GABA-A受容体を構成する各サブユニットに特異的な阻害剤が種々知られていること、受容体以降の信号伝達系についての研究が種々進んでいることから、本年度に構築の薬効評価実験系を用いることで、速やかに結論が得られると思われる。こうしたことにより、研究計画はおおむね順調に進展していると考えられる。腎不全患者における薬物動態及び薬効変動メカニズムには種々の要因が関与していることが容易に推察されることから、その解明研究にあたっては、適切な実験系を構築し、解析を単純にすることが必要である。
窓側病床への入院が院内転倒予防に及ぼす影響: 多施設前向きコホート研究

日中の光曝露はサーカディアンリズムを整え、睡眠の質・うつ症状・認知機能を改善することが報告されている。申請者らは本応募研究に先駆けて窓側病床の日中の平均照度は非窓側病床より3倍高いことを明らかにした。また既存データを用いた後ろ向き研究で、病院内転倒発生率が廊下側病床より窓側病床で有意に低いことを明らかにした。本応募研究で、複数の病院で入院病床情報と病院内転倒発生の関連を前向き調査で明らかにする。