hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
末吉家史料の目録作成と公開および同家史科の総合的研究

最終年度である来年度は、なお若干存する未撮影史料の撮影に当たるとともに、この分と新規写真帳34冊分の史料の入力を研究補助者により行なう。そして、研究分担者により、入力済み史料の点検や体裁の統一等の作業を行ない、目録として刊行する。一方、末吉家史料を用いての研究面については、本年度は2回の研究報告会を開いた。第1回には、連歌を中心とした文芸関係史料についての報告、第2回には代官末吉氏の幕府勘定所への年貢勘定目録を主に利用した平野庄および河内幕領の年貢収取についての報告が、それぞれ行なわれた。来年度も引き続き研究報告会を開催し、多方面からの末吉家史料の分析・検討を試み、それらの成果を報告書に掲載する予定である。最終年度の本年度は、目録と報告書の刊行を目指して、入力した目録データの点検・調整、末吉家史料の補足調査・撮影、研究報告会の開催、報告の執筆などを行なった。具体的には、昨年度において新たに調査・撮影し、焼付・製本した史料についてデータ入力作業を行ない、また末吉家に出張して目録作成上必要な追加撮影を行なった。この結果、最終的に写真帳は合わせて575冊となり、史料の点数も約1万点にのぼることが判明した。そして、昨年度までに入力済みのデータを合わせて、目録作成のための内容の点検、表記や体裁の統一等の作業を研究分担者によって実施した。目録は、研究報告書別冊『東京大学史料編纂所架蔵写真帳末吉家史料目録』として印刷に付した。一方、末吉家史料を利用しての研究面については、目録作成作業の進展に応じて、さまざまなテーマを設けて研究に取り組んだ。昨年度から引き続き第3回目の研究報告会を開き、近世前期の平野庄の概況および町政機構とその変化について、近世初期の平野庄の年寄・庄屋の動向についての2本の報告があった。本年度は、研究報告会は1回の開催にとどまったが、そこで報告された以外のテーマについても、新たな研究協力者の参加も得て研究の進展を図った。研究の具体的な成果として、研究報告書に7本の報告を収載することができた。
ヘテロ元素の組み合わせによって生ずる化学的特徴を活用する新しい合成反応の開拓

新たな縮合剤として開発した2-ジチエニルカーボネート(2-DTC)にカルボン酸とアルコールを触媒量のジメチルアミノピリジン(DMAP)の存在下作用させると、温和な条件下で反応が進行し対応するエステルが良好な収率で得られることを見出した。この反応ではDMAPが1)活性エステルの生成、及び2)活性エステルに対するアルコールの付加反応における触媒として有効に作用することはこれまでの検討で明らかになっていたが、2)の反応速度が遅いことが合成反応としての問題として残されていた。そこで、2)のステップを効率的に進行させるための添加剤について検討したところ、化学量論量のヨウ素を添加すると反応が著しく促進されることを見出した。これらの結果を踏まえて種々のカルボン酸、及びアルコールを用いるエステル合成について検討した結果、基質一般性をもってこの反応が進行することを明らかにする事が出来た。また、この方法が分子内エステル化反応であるラクトン化反応についても適用できることも明らかにした。さらにこの反応を効率よく進行させるために添加剤について探索を続けた結果、触媒量のハフニウムトリフラートを添加すると反応が促進される事を見出した。これらの研究を通じて先に開発した2-DTCの縮合剤としての有用性を明らかにするとともに、これを用いる有効なエステル化およびラクトン化反応を開発することが出来た。研究代表者は、酸化-還元系による有機分子の活性化に着目し、1964年に代表者らが開発した酸化-還元系による縮合反応をさらに発展させ3価のリン化合物を還元剤として用い、また従来その可能性を指摘されながら具体的に酸化剤として用いる例が知られていないキノンを酸化剤に用いる新しい有機合成反応の可能性を掘り起こす研究について興味ある展開を実現できた。研究代表者は、アルコールから3価のリン化合物であるアルコキシジフェニルホスフィン(1)を調製し、キノンを用いてこれを酸化的に活性化して、これにカルボン酸を作用させて対応するカルボン酸エステルの合成を検討をした。その結果、2,6-ジメチル-1,4-ベンゾキノンがアルコキシジフェニルホスフィン(1)に対する良好な酸化剤であり、カルボン酸を作用させると中性条件下で反応し、リンが酸素を伴って脱離すると同時に対応するアルキルエステルが高い収率で得られることを明らかにした。なお、より強力なキノン系酸化剤である2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-1,4-ベンゾキノンは化合物1に対する活性化剤としては不適当であり、望みのエステルは生成しないことが分かった。この新しい酸化・還元系による脱水縮合反応によって様々な種類のアルコールを効率的に活性化することが可能であり、またこの求核置換反応は完全に立体反転を伴って進行することが明らかになった。特に注目すべき点は、従来は困難とされていた第三級アルコールも効率的に活性化され、対応するエステルが高収率で得られることであり、この研究によって、穏和な条件で第三級アルコールエステルを収率よく合成することができる画期的手法を開発することができた。第1級、嵩高い第2級及び第3級アルコールとクロロジフェニルホスフィンから系内で調製されるアルコキシジフェニルホスフィンに、カルボン酸と2,6-ジメチル-1,4-ベンゾキノンまたは1,4-ベンゾキノンを作用させると立体反転を伴ったカルボン酸エステルが高収率で得られる酸化-還元系による縮合反応を見出した。上記反応において、カルボン酸の代わりにフェノールを用いるとエーテルが高収率で得られることも見出した。また、アルコールから系中で調製されたアルコキシジフェニルホスフィンにテトラフルオロー1,4-ベンゾキノン及びアルコールを作用させると酸化-還元系による縮合反応によって、対応するエーテルが高収率で得られることを明らかにした。特に、光学活性なアルコールから系内で調製されるアルコキシジフェニルホスフィンとアルコールを作用させるとほぼ完全な立体反転を伴った対応するエーテルが得られ、アキラルなアルコールから調製されるアルコキシジフェニルホスフィンにテトラフルオロ-1,4-ベンゾキノン及び光学活性なアルコールを作用させると完全に立体が保持されたエーテルが得られる。上記の2つの反応により、光学活性なエーテルを作り分けることが出来る。さらに、系内で調製されるアルコキシジフェニルホスフィンにヨウ化メチルを作用させてアルコキシジフェニルホスホニウムヨード塩を効率的に形成させた後、さらにGrignard試薬を作用させることにより、穏和な条件下クロスカップリング化合物が良好な収率から高い収率で得られることを明らかにした。

さらにこの反応を効率よく進行させるために添加剤について探索を続けた結果、触媒量のハフニウムトリフラートを添加すると反応が促進される事を見出した。これらの研究を通じて先に開発した2-DTCの縮合剤としての有用性を明らかにするとともに、これを用いる有効なエステル化およびラクトン化反応を開発することが出来た。
SATプランニングとスケジューリングの高度化・高速化に関する研究

命題論理の充足可能性問題(satisfiability problem ; SAT問題)を利用したSATプランニングやSATスケジューリングなどの問題解決手法では,一般に複数のSAT問題を解く必要がある.これら複数のSAT問題を効率良く解くために,我々は,探索過程で得られる補題・仮説・モデルを再利用するPCクラスタ向け分散協調SATソルバSatCubeを開発した.また,SATプランニングの適用範囲拡大のため順序符号化法に基づく拡張の検討と,SATスケジューリングに対する各種の高速化技術を開発した.命題論理の充足可能性問題(satisfiability problem ; SAT問題)を利用したSATプランニングやSATスケジューリングなどの問題解決手法では,一般に複数のSAT問題を解く必要がある.これら複数のSAT問題を効率良く解くために,我々は,探索過程で得られる補題・仮説・モデルを再利用するPCクラスタ向け分散協調SATソルバSatCubeを開発した.また,SATプランニングの適用範囲拡大のため順序符号化法に基づく拡張の検討と,SATスケジューリングに対する各種の高速化技術を開発した.本年度は,SATスケジューリングの高速化と,本研究の基盤となる高速SATソルバの開発・分散協調SATシステムの開発に取り組んだ。命題論理の充足可能性判定問題(SAT問題)を利用したスケジューリング問題の解法では,複数のSAT問題を次々と解く必要がある。これを高速化するために,これまでSATソルバが学習する「失敗に関する記録」(これを補題と呼ぶ)を再利用する技術を開発してきたが,今年度は新たにSAT問題を充足するモデルを再利用する手法とSAT問題中の仮説を再利用する手法を考案し,その評価を行った。その結果,従来までの手法と比較して約1.6倍高速化できることを確認した。また本研究では,分散協調SATシステムの開発を平成20年度以降に行う予定であったが,分散環境の整備および開発技術の習得が順調に進んだため,計画を前倒しして本年度から実施した。複数のCPUコアを搭載したPCが普及傾向にあること,またPCの低コスト化を考慮して,MPI(Message Passing Interface)を利用した分散協調SATシステムの開発に取り組んだ。本システムは,(複数のCPUコアを搭載した)1台のPCだけでなく,複数のPCでも動作可能である。システムの構築にあたっては,SAT問題の高速な分割方法の確立,探索失敗の記録である学習節の共有,複数の探索戦略の並列実行,冗長な部分SAT問題の検出などの手法を考案し,実装を行った。7台のPCを用いた予備的な評価実験の結果,約5倍の速度向上が得られることを確認した。しかし,本システムには実装上まだ冗長な点があり,またSAT問題の分割アルゴリズムにも改善の余地があるため,来年度以降さらなる性能向上に継続的に取り組む予定である。本年度は,マルチコア環境向け高速並列SATソルバの試作と分散協調SATシステムのための問題分割手法の改善に取り組んだ.複数のCPUコアを搭載したPCが普及傾向にあることを踏まえ,最新の逐次型SATソルバを基にマルチコア環境向け並列SATソルバの試作を行った.従来のマルチコア環境向けの並列SATソルバの多くは,複数のSATソルバスレッドを並行して実行し,学習節の交換等により性能の改善を図っている.我々は,単に複数のSATソルバスレッドを並列に実行するのではなく,アルゴリズムの中でも処理時間が最もかかる単位節発見と真偽値伝搬処理の並列化について検討を行った.その結果,最新の逐次型SATソルバを基に並列化することは細やかな排他処理を必要とするためオーバーヘッドが大きく非常に困難であり,データ構造の抜本的な見直しが必要になることが分かった.また分散協調SATシステムのための問題分割手法の改善では,最新のSATソルバにおいては従来型の単純な網羅的問題分割では探索空間が重複し, PCの台数増加とともに性能向上の鈍化が見られることを改善するため,複数の異なるリテラルに適当な真偽値を割り当て,適度な規模の部分問題に分割する手法を考案した.評価実験の結果,従来手法よりも効率良く求解可能になることを確認した.今後は約100台程度のPC群で動作させ,より詳細な評価を実施する予定である.本年度は,スケジューリング問題への取り組みとして,これまで未解決であったジョブショップ・スケジューリング問題6問に対して,順序符号化法と大規模計算クラスタを利用することで,2問の最適値決定と,4問の下界更新,1問の上界更新に成功した.最適値決定に成功した2つの問題は20年以上も未解決であった問題である.また2SPP (two-dimensional strip packing problem)における38問のベンチマーク問題に対しても,順序符号化法に基づくSAT変換により,1問の未解決問題を含んだ29問の最適値の決定に成功している.プランニング問題への取り組みでは,数値制約を含むプランニング問題に対して,Hoffmannらの手法を基に,順序符号化法を組み合わせる手法の検討を行った.Hoffmannらの手法は1つの数値を1つの命題に対応づける直接符号化であるが,我々の提案する手法では数値の特定の範囲を1つの命題に対応づける順序符号化法を利用する.実装と評価は今後の課題であるが,これまでの順序符号化法に対する各種の成果より,プランニング問題においても高速化されることが期待できる.またSATソルバの高速化のために,Ashishにより提案されたシンメトリー情報を利用した多分木探索技術を最新のSATソルバMiniSatに導入したソルバSymMiniを試作した.240問のベンチマーク問題に対する評価実験の結果,シンメトリー情報を利用することで大幅に高速化できることを確認した.

その他にも,極小集合被覆を列挙するアルゴリズムをベースに,最新のSATソルバにおける各種の高速化技術の導入することで,CNF/DNF変換を効率的に行う手法を考案した.
音波共鳴管実験に基づく混合状態の蒸発係数測定法の開発と実験式の確立

本研究は,申請者が開発した共鳴音波を用いた蒸発係数測定法を基盤として,混合状態に対応した蒸発係数測定法の開発,並びに蒸発係数を高精度に求めるための実験式を構築することを目的としている.蒸発係数は,分子気体力学の境界条件,気体論境界条件に含まれる未知パラメータであり,蒸発係数が決定されることにより,気体と液体の界面において,どれだけの質量,運動量,エネルギーが交換されるのか,正確に求めることが可能となる.今年度は,これまでの取り組みを受けて確立された実験系,すなわち,真空容器内を十分に排気し,非凝縮性気体等が残存していない状況を確立した後に,試料液膜を真空容器内に導入することが可能,を用いて,昨年度に引き続き単一物質(水)で実験系を満たした状態での実験を実施した.昨年度の取り組みでも単一物質(水)を対象として実験を行ったが,実験で使用しているバラトロン圧力計の挙動が不自然であり,その原因の分析と対策を行ったため,予定していたデータの取得が達成されなかったためである.本課題で混合状態における蒸発係数測定は単一物質の測定結果と混合状態における測定結果を比較し,測定条件を元に適切な関数でフィッティングすることにより導出される.したがって,試料物質,非凝縮性気体等のその他の物質,それぞれの分圧を正確に測定,制御する必要があり,単一物質(水)のみで満たされた条件で高精度に測定できる環境の確立が必要となる.今年度の取り組みの結果,本課題で取り組んだ,試料蒸気容器,試料液体容器の導入後も,水の蒸発係数は約1.0との結果が得られた.今年度得られた成果に関して,英国,グラスゴーで開催された,第31回国際希薄気体力学シンポジウム(RGD31)で発表した.本研究は,申請者が開発した共鳴音波を用いた蒸発係数測定法を基盤として,混合状態に対応した蒸発係数測定法の開発,ならびに蒸発係数を高精度に求めるための実験式を構築することを目的として実施している.今年度は研究実施計画に基づき,既存の装置,実験方法の改良に取り組んだ.混合状態での測定を可能にするために,試料蒸気生成用の蒸気タンク,圧力計,および真空ポンプを導入した.従来は,実験系内に試料液膜を生成した状態で排気を行っていたため,試料物質の蒸気圧以下まで圧力を下げることが難しく,十分な排気が行えない状況であった.今回,試料液膜,蒸気生成用の圧力タンクを導入したことにより,実験系内に液膜を形成せずに排気を行うことが可能となり,これにより十分な排気を実施することが可能となった.排気を実施した後,液膜,蒸気生成タンクから試料液体,および試料蒸気を実験系内に導入し,実験を行う.また混合状態での測定に関しても,蒸気導入時に試料蒸気の分圧,混合させる別種の気体,例えば空気の分圧,を圧力計により測定することで,従来と比較し,高精度に混合状態を実現することが可能となった.今後,改良した装置,実験方法により,初めに単一物質の蒸発係数を測定し,従来の結果と比較し,精度向上を確認するとともに,混合状態における蒸発係数測定に取り組む.なお,今年度の取り組み,および実験結果をまとめた上で,国際会議等にて発表を行う予定である.研究実施計画書に記載した,混合気体に対応した実験装置,実験系の改良について,ほぼ予定通り実現できたことからおおむね順調に進展している,と考える.なお,実験系の真空度を改善するために導入を検討していた油拡散ポンプについてはポンプの冷却に水が必要であり,導入にあたっては,配管が必要なことから,空冷での運用が可能なターボ分子ポンプの導入を検討している.また,多原子分子の混合気体に対応した理論解の導出については,単原子分子に対応したモデル方程式を参考とし,引き続き継続して取り組む予定である.本研究は,申請者が開発した共鳴音波を用いた蒸発係数測定法を基盤として,混合状態に対応した蒸発係数測定法の開発,並びに蒸発係数を高精度に求めるための実験式を構築することを目的としている.蒸発係数は,分子気体力学の境界条件,気体論境界条件に含まれる未知パラメータであり,蒸発係数が決定されることにより,気体と液体の界面において,どれだけの質量,運動量,エネルギーが交換されるのか,正確に求めることが可能となる.昨年度導入を行った,試料蒸気生成用の蒸気タンク,圧力計,および真空ポンプを用いて,従来,実験を開始する際にすでに構築する必要のあった試料液膜を,実験系を排気し,十分な真空状態に到達した後に,形成することが可能となった.併せて,試料液体を脱気するために圧力容器を導入したことから,試料蒸気,試料液体の実験系への導入経路を分離することが実現され,本研究の目的とする混合状態の実験系を実現する準備が整った.今年度は,昨年度に引き続き,改良した実験系を用いて,単一物質(試料物質には水を用いた)の蒸発係数測定に取り組んだ.これは,混合状態のもとで実験を行うためには,試料蒸気,および別の物質,それぞれの分圧を正確に制御することが必要であり,単一物質による測定を通して,試料蒸気の分圧を測定,制御できることを確認するためである.単一物質における測定結果を,実験系改良前に取得した実験結果と比較し,精度向上の確認を行った.この実験装置改良に関する評価結果は沖縄で開催された国際会議,第9回日韓熱流体工学会議(TFEC9),およびオーストリア,ウィーンで開催された第13回計算音響国際会議(ICTCA2017)において発表した.昨年度までの取り組みにより,実験装置の改良が終了し,混合状態の測定に対応した実験系が出来上がった.

この改良により,実験系の初期排気による到達圧力が大幅に改善するとともに,非凝縮性気体の影響等を定量的に評価することが可能となった.今年度は,昨年度の装置改良を受けて,単一物質を対象として蒸発係数測定に取り組み,実験精度向上の確認に取り組んでいるが,実験系の排気前に試料液膜を実験系に形成した場合と排気終了後に試料蒸気,試料液膜を実験系に導入,形成した場合とで,測定時に音波を蒸気,および試料液膜に発振した場合の挙動,結果が異なることから,この原因の特定,解消に取り組んでいる.本問題の解消ができ次第,混合状態の実験に取り組む予定である.本研究は,申請者が開発した共鳴音波を用いた蒸発係数測定法を基盤として,混合状態に対応した蒸発係数測定法の開発,並びに蒸発係数を高精度に求めるための実験式を構築することを目的としている.蒸発係数は,分子気体力学の境界条件,気体論境界条件に含まれる未知パラメータであり,蒸発係数が決定されることにより,気体と液体の界面において,どれだけの質量,運動量,エネルギーが交換されるのか,正確に求めることが可能となる.今年度は,これまでの取り組みを受けて確立された実験系,すなわち,真空容器内を十分に排気し,非凝縮性気体等が残存していない状況を確立した後に,試料液膜を真空容器内に導入することが可能,を用いて,昨年度に引き続き単一物質(水)で実験系を満たした状態での実験を実施した.昨年度の取り組みでも単一物質(水)を対象として実験を行ったが,実験で使用しているバラトロン圧力計の挙動が不自然であり,その原因の分析と対策を行ったため,予定していたデータの取得が達成されなかったためである.本課題で混合状態における蒸発係数測定は単一物質の測定結果と混合状態における測定結果を比較し,測定条件を元に適切な関数でフィッティングすることにより導出される.したがって,試料物質,非凝縮性気体等のその他の物質,それぞれの分圧を正確に測定,制御する必要があり,単一物質(水)のみで満たされた条件で高精度に測定できる環境の確立が必要となる.今年度の取り組みの結果,本課題で取り組んだ,試料蒸気容器,試料液体容器の導入後も,水の蒸発係数は約1.0との結果が得られた.今年度得られた成果に関して,英国,グラスゴーで開催された,第31回国際希薄気体力学シンポジウム(RGD31)で発表した.前年度までに行った実験装置,実験方法の改良を踏まえ,改良後の装置を用いて混合気体の蒸発係数測定に取り組む.初めに,実験装置改良の効果を評価するために,単一物質の蒸発係数測定に取り組む.その結果をこれまでに取得した,実験装置改良前の結果と比較し,装置改良の効果を確認する.続いて,混合気体の蒸発係数測定に取り組む.本研究では試料と混合気体(例えば水と水蒸気および空気)で満たされた,初期状態において気液平衡状態にある実験系を対象とする.この時,試料蒸気とその他の気体の混合比は試料蒸気の分圧から求める.蒸気中にランジュバン型振動子(音源)を設置し,振動子を一定周期,一定振幅で連続的に振動させる.音波によって生じた蒸発,凝縮発生による音圧の変化を液膜下に設置した受信器により測定する.測定した音圧値を分子気体力学に基づき導出した蒸発係数に対する音圧値(理論解)と比較し,蒸発係数を決定する.次に実験式構築に関しては,蒸発係数の測定結果から実験式を構築するために,実験条件を同一に設定し,液膜の有無のみ変更した状態で実験を行う.
泌尿器科癌の転移におけるガラクトース結合レクチンの腫瘍制御機構の解明

われわれは、一般的に抗がん剤耐性である前立腺癌および免疫治療耐性の腎細胞癌における薬剤耐性機構を解明するために、多くの癌細胞の細胞内外で強発現が認められ、細胞の増殖、血管新生、アポトーシス調節等に関与し、癌の浸潤・転移に重要な役割を担っているガラクトース結合レクチンの一つであるガレクチン-3に着目し、癌細胞におけるガレクチン-3のアポトーシスに対する分子制御機構を検討した。前立腺癌細胞では、ガレクチン-3の発現していないヒト前立腺癌細胞株LNCaPに対して、ガレクチン-3の発現したLNCaP細胞(LNCaP-gal-3)は、50μMのシスプラチンおよび300μMのエトポシドで誘導されるアポトーシスに抵抗性であった(アポトーシス誘導率;66.3% vs 2.9%および43.8% vs 15.4%)。さらに、ガレクチン-3は前立腺癌細胞において、Badのリン酸化を促進し、ミトコンドリア膜の脱分極を抑制することでミトコンドリア膜を安定化し、シトクロムcの放出とカスパーゼ-3活性を抑制してアポトーシスを抑制することも見いだした。以上の結果はCapcer Research 66:3114-3119,2006に報告した。さらに、ヒト腎細胞癌組織では、正常実質部分と比較して有意にガレクチン-3の発現が高く、さらに転移巣でその発現が最も高かった。ガレクチン-3は腎細胞癌組織から抽出されたCD8陽性T細胞に結合し、有意にアポトーシスを誘導し、siRNAでガレクチン-3をノックアウトした細胞ではCD8陽性T細胞に対するアポトーシスを誘導効果が減少した。これらの結果は、ガレクチン-3が前立腺癌および腎細胞癌における抗がん剤および免疫療法耐性に関与しており、ガレクチン-3を分子標的にすることで薬剤感受性を亢進させ得る可能性を示唆するもので、臨床に応用する上で非常に意義のある結果と思われる。われわれは癌の浸潤・転移に重要なキータンパクの1つであり、癌細胞のアポトーシスを制御するガラクトース結合レクチンの一つであるガレクチン-3に注目し、前立腺癌の抗癌剤耐性におけるガレクチン-3のアポトーシス制御機構を検討した。ガレクチン-3の発現を認めない前立腺癌細胞株LNCaPにガレクチン-3を遺伝子導入し、持続発現する細胞株(LNCaP-gal-3)を構築した。LNCaP-gal-3はガレクチン-3の発現のないLNCaPに対して、25μMのシスプラチンおよび200μMのエトポシドに対して抗アポトーシス作用を認めた(apoptotic rate;3% vs 15% and 14% vs 46%)。LNCaP-gal-3では、抗ガン剤によるアポトーシス刺激時にガレクチン-3が核内から細胞質に移行し、ミトコンドリアの脱分極が抑制され、ミトコンドリアからのcytochrome cの放出とカスパーゼ-3活性が抑制された。さらに、ガレクチン-3は、抗ガン剤刺激時に、Bcl-2およびBcl-xLを調節するBadのリン酸化を促進し、アポトーシスを制御することも解明された。以上より、ガレクチン-3は前立腺癌細胞の抗癌剤投与時に、Bad蛋白質のリン酸化を調節し、ミトコンドリアの脱分極を抑制することでミトコンドリアを安定化し、cytochrome cの放出とカスパーゼ-3活性を抑制しアポトーシスを抑制すると考えられた。

これらの結果は前立腺癌の抗癌剤耐性機構を解明する上で重要であり、ガレクチン-3をノックアウトすることで、抗癌剤の感受性を高めることが期待される。現在、ガレクチン-3のノックアウト細胞株をSiRNAを利用して腎細胞癌と前立腺癌で作成中であり、抗癌剤の感受性増強効果を検討する予定である。なお、以上の成果はCancer Research 66巻6号に掲載予定である。ガレクチン-3は多くの癌細胞の細胞内外で強発現が認められ、細胞の増殖、血管新生、アポトーシス調節等に関与し、癌の浸潤・転移に重要なキータンパクの1つであることが示唆されている。われわれは以前、micro arrayを用いた腎細胞癌のgene profilingの結果から、腎細胞癌の予後予測を可能にするgene setの中にガラクトース結合レクチンの一つであるガレクチン-3が強発現していることを発見した。これらの結果をもとに、腎細胞癌におけるガレクチン-3発現の臨床的意義を検討するため、手術により得られた66例の淡明型腎細胞癌組織(4例は転移巣の癌組織)および51例の正常腎実質から、total RNAを抽出し、ガレクチン-3の発現をreal-time PCR法で検討した。さらにガレクチン-3を強発現した腎癌細胞株とsiRNAによりガレクチン-3の発現の低下させた細胞株の細胞上清がCD8陽性T細胞に及ぼす効果を検討した。その結果、ヒト腎細胞癌組織では、正常実質部分と比較して有意にガレクチン-3の発現が高く、転移を有する症例では、癌組織と正常腎実質でのガレクチン-3の発現量の比が有意に高かった。また、転移巣でのガレクチン-3の発現量は最も高かった。われわれは、ガレクチン-3が腎細胞癌組織から抽出されたCD8陽性T細胞に結合し、有意にアポトーシスを誘導することを見出したが、siRNAでガレクチン-3をノックアウトした細胞ではCD8陽性T細胞に対するアポトーシスを誘導効果が減少した。以上の結果から、ガレクチン-3はヒト腎細胞癌組織で正常実質部分と比較して有意に高発現しており、分泌型ガレクチン-3は腎細胞癌組織から抽出したCD8陽性のcytotoxic Tcellにアポトーシスを誘導し、腎細胞癌のがん免疫機能からのエスケープ機構に関与していることが示唆された。
第一原理計算による安全、低コスト元素を用いた透明伝導体の開発

本研究では、ドーピングによる化学結合と電子物性発現の関係を明らかにし、稀少金属と同等の性質をもつ安全・低コストの代替物質の設計に向けた、第一原理計算による理論手法の構築とその適用を行った。対象となる代替物質として、ITOに替わる透明電極材料として有望視されている、ニオブ元素(Nb)ドープ・アナターゼ型酸化チタン薄膜に焦点をあて、材料設計のための一般的理論プロトコルを硬直すべく、不純物構造の統計力学平均に基づくモデル化と電子状態計算によるバンド解析、非平衡電気伝導理論に立脚した電気伝導経路(サイトベース電流密度解析)計算の適用を行った。半導体デバイスの多くは、有害元素や稀少金属(レアメタル)を用いている。本研究では、第一原理計算の立場から、ドーピングによる化学結合変化と電子物性発現の関係を明らかにし、稀少金属と同等の性質をもつ安全・低コストの代替物質の設計を目的とした。H20年度は、ITOに替わる透明電極材料として有望視されている、ニオブ元素(Nb)をドープしたアナターゼ型酸化チタン薄膜(TNO;Titanium Niobium Oxide)を研究した。隣接したNb-Oi構造(Oiは格子間酸素)とNb-VO構造(VOは酸素欠陥)の存在を仮定すると、複数の実験事実を説明できることは国内外の研究グループにより既に指摘されており、Nb-VO構造が高い伝導性発現の鍵と予想される。ただ、Nb-VO構造がエネルギー的に不安定(0.1eV程度)であるため、実際の安定な物質では、部分的Nb-VO構造からなる複合体が存在していると考えられる。そこで本研究では、未知の複合体構造を計算シミュレーションにより探索し、その安定性を評価した。その結果、VO-Nb-VO構造やVO-Ti-VO構造など、4配位のNbとTi原子を含む構造において、特徴的なエネルギーの安定化が見いだされた。Bader解析を用いるとこれらの構造では、恥およびTi原子が強く負に帯電しており、これが、高伝導性の発言に寄与していることを初めて具体的に明らかにした。さらに、これらの構造を表現するポテンシャル関数を開発し、酸素欠陥近傍でのO-Nb-O構造・O-Ti-0構造間の相互作用を記述可能とすることで、より大規模なシミュレーションによる系統的な構造探索を可能とすることに成功した。本研究では、第一原理計算の立場から、ドーピングによる化学結合と電子物性発現の関係を明らかにし、稀少金属(レアメタル)と同等の性質をもつ安全・低コストの代替物質の設計を目的としている。分光測定などにより、隣接Nb-Oi構造(Oiは格子間酸素)とNb-VO構造(VOは酸素欠陥)の存在を仮定することは妥当であると考えられているが、我々は実際にNb-VO構造のバルク安定構造探索を系統的に行った。単純な規則的Nb-VO構造を第一原理計算で評価すると、従来の報告とほぼ同じオーダーでの不安定性が見積もられた。そこで、不規則的なNb-O構造をもつ複合体の評価及び、そこから第一原理バンド計算が可能となるような単位格子構造モデルを抽出する為に、VO-Nb相互作用、O-Ti相互作用等2体相互作用ポテンシャル関数パラメータを第一原理計算から決定し、古典力学手法に簡約した大規模な構造探索を行う為のパラメーターセットを構築した。さらに、VOとOiの場合での、モデル構造でのバンド計算を行い、VO-Nb-VO構造やVO-Ti-VO構造など、4配位のNbとTi原子を含む電子構造由来のバンドから、NbおよびTi原子の負への帯電と高伝導性の関係を明らかにした。また、線形応答理論による伝導度第一原理計算の理論的定式化も併せて行い、不純物系への滴用を可能とした。第一原理バンド計算および、低濃度ドープ系やヘテロ接合へ拡張可能な第一原理電気伝導計算シミュレーションから、ドーピングによる電子物性発現と、対称ドーパンの元素特性あるいは化学結合の相関を明らかにし、稀少金属(レアメタル)と同等の性質をもつ安全・低コストの代替物質の設計を行う。H22年度は代替元素による透明電極材料として、ニオブ元素(Nb)ドープ・アナターゼ型酸化チタン薄膜(TNO;Titanium Niobium Oxlde)を中心としたシミュレーションによる伝導性の解析をターゲットとしつつ従来の単純なバンド計算による見積もりでなく、伝導特性や局所的不純物散乱効果をシミュレーションで見積もるための基礎理論構築と適用を目指した。透明伝導体伝導度の不純物ドープ濃度依存性と、電気伝導経路での不純物電子由来の遷移や散乱効果を明らかにするため、非平衡グリーン関数法に基づいた、非平衡電流密度、即ち各サイト(原子)での局所電流ベクトルを定式化し、第一原理計算からこれを評価する方法を開発した。開発した方法をます、有機分子伝導系でテストし、分子の化学修飾や欠陥での電子散乱による電気伝導経路の変化を定量的に評価できることを確認した。これをもとに、Nb-VO構造(VOは酸素欠陥)のバルク安定構造(低濃度を再現すべく、大きなユニットセル構造を構築した上で)をモデル化し、電気伝導計算を行った。

特に計算効率を向上させ、大規模シミュレーションを可能とするため、線形応答近似についても非平衡グリーン関数による計算から検証し、その有用性と適用限界電圧についても議論した。
ポストコロニアリズムから見たアジアの都市表象

本研究は、平成8年度から10年度前半における基礎調査とその発表・討議を経て、10年度末に報告書に相当する論文集の形で結実した。調査と発表・討議においては、安部公房・花田清輝の満州・朝鮮体験、朝鮮人日本語作家、雑誌『太陽』の風景挿図写真ほか、多数の検討がなされた。また平成9年3月4日には、本プロジェクト主催のシンポジウム「翻訳と植民地」を開催し、宮本陽一郎司会で、李征「アジア・植民地・言語ー外国人宣教師が翻訳した『亨利実録』を中心にー」、斉藤愛「〈他者〉の内面化のプロセスー明治の翻訳ー」、齋藤一「日本の『闇の奥』ー西欧植民地主義批判の間題ー」の3発表と、その後の共同討議を行った。平成10年度後半期からは、各自論文の執筆に入り、3月に文部省科学研究費補助金研究成果報告書『ポストコロニアリズムから見たアジアの都市表象』としてまとめられた。同報告書には、研究分担者に加え、研究協力者として阿部軍治(筑波大学現代語・現代文化学系)ほか11名が寄稿している。内容は、前述したシンポジウムに関連する論文をはじめ、メディアの流通させた外国(人)の表象を批判的検討、個別作家におけるナショナリズム・外国体験の分析、現代日本文化と文化植民地主義の問題など、多岐にわたる論文集となった。結果として、19c中葉から現代に至るまでの広い時期をカバーする多様な植民地主義と文化の相関関係の様相を、「アジアの表象」を主軸しながら描き出すことに成功したといえるだろう。なお、同報告書は筑波大学文化批評研究会編『植民地主義とアジアの表象』として各大学図書館、関連研究者に配布した。今年度は、主に基礎的な資料の収集と、研究会の開催にあたった。資料として、日本・韓国・中国などの諸地域に関する研究書・一次資料などを収集した。具体的には、大串夏身編『江戸・東京学雑誌論文総覧』などのビブリオグラフィ、『岩波講座近代日本と植民地』、古屋哲夫編『近代日本のアジア認識』、『上海百年掠影1840-1940』、濱正博史『日・中・朝鮮比較文学研究』などの研究書、黒川創『〈外地〉の日本語文学選』などの一次資料集を買い揃え、研究室の書架に開架した。研究会は、院生も含め、月一回のペースで開催した。六月に、資料収集の作業分担・現時点での研究テーマの予定・予算の配分・今後の研究計画などの概略を話し合った。秋以降、それぞれ個々に定めたテーマに関する個別発表を行い、討議をおこなっている。作家の植民地における主体形成のありようをつかもうと試みた「横光利一『上海』における外国人表象」「安部公房と満州--「探偵と彼」論」「若き韓国人作家における東京留学19201930」、機械化される都市を文学・絵画・写真などがいかに表象したかをとりあげた「機械主義の東京表象」などの発表があった。来年度には「東アジア地域における都市と文化交渉」というテーマのもとで、論集を目指す。その計画を実現させるべく、研究会での個別の研究報告を引き続き行ってゆく予定である。また外部からの講師の招聘、シンポジウムの開催などの予定をくみいれてゆき、最終的な論集の上梓にむけて論文化をすすめたい。今年度は、個別研究の深化と、研究会の開催を主要な活動とした。個別研究として、それぞれ資料収集と分析を進めている。そのなかで、上海における中国・イギリス間の翻訳語の成立から、その日本への移入までを視野に収めた李征「中国・日本の近代における<文学>という翻訳語の成立」(九七年度比較文学会春季大会で発表)などの成果が出てきている。

研究会は、院生も参加し、前半は月一回、後半は二週間に一、二度のペースで開催した。それぞれ、テーマに関する個別発表を行い、その後全員で討議を加えている。「引揚げ者」という視点から安部公房の小説・写真テクストにおける都市表象の問題を論じた波潟剛「挿絵・公文書・写真--安部公房小説に挿入されるテクストー-」、対ロシア強行派と反戦主義との狭間で揺れ動いた二葉亭四迷のナショナリティのようすを追った鄭炳浩「二葉亭四迷のナショナリズムのありよう」、日清戦争後における自国と外国へのまなざしを雑誌の写真挿画の分析から跡づけた日比嘉高「創刊期『太陽』の写真挿図」などの発表がなされた。また三月四日には、九七年度シンポジウム「翻訳と植民地」を、李征、斉藤愛、斉藤一による発表、宮本陽一郎司会で行なった。来年秋をめどに論集の刊行を目指している。引き続き個別発表を行ってゆくとともに、成果をレポート化し合評を加えた上、順次論文化してゆきたい。本研究は、平成8年度から10年度前半における基礎調査とその発表・討議を経て、10年度末に報告書に相当する論文集の形で結実した。調査と発表・討議においては、安部公房・花田消輝の満州・朝鮮体験、朝鮮人日本語作家、雑誌『太陽』の風景挿図写真ほか、多数の検討がなされた。また平成9年3月4日には、本プロジェクト主催のシンポジウム「翻訳と植民地」を開催し、宮本陽一郎司会で、李征「アジア・植民地・言語-外国人宣教師が翻訳した『亨利実録』を中心に--」、斉藤愛「〈他者〉の内面化のプロセス--明治の翻訳--」.齋藤-「日本の『闇の奥』-西欧植民地主義批判の問題-」の3発表と、その後の共同討議を行った。平成10年度後半期からは、各自論文の執筆に入り、3月に文部省科学研究費補助金研究成果報告書『ポストコロニアリズムから見たアジアの都市表象』としてまとめられた。同報告書には、研究分担者に加え、研究協力者として阿部軍治(筑波大学現代語・現代文化学系)ほか11名が寄稿している。内容は、甫述したシンポジウムに関連する論文をはじめ、メディアの流通させた外国(人)の表象を批判的検討、個別作家における・ナショナリズム・外国体験の分析、現代日本文化と文化植民地主義の問題など、多岐にわたる論文集となった。結果として、19c中葉から現代に至るまでの広い時期をカバーする多様な植民地主義と文化の相関関係の様相を、「アジアの表象」を主軸しながら描き出すことに成功したといえるだろう。なお、同報告書は筑波大学文化批評研究会編『植民地主義とアジアの表象』として各大学図書館、関連研究者に配布した。
「雨の音色の科学」の創出と防災情報としての活用

雨の音色を工学的に計測し、雨の音色と従来の降雨情報の関係性を明らかにした。1)雨の音色、および従来の降雨情報の観測:京都大学防災研究所屋上に機器を設置して、雨滴一粒ごとの粒径と落下速度、風速、降雨強度をそれぞれ計測した。さらに、運転する車の中で集音器を設置し、計測を行い、周囲の環境が雨音とどのように関係するかに関しても解析を進めた。2)雨の音色と従来の降雨情報との関係性の解明:上記の観測データを用いて、従来の降雨情報の関係性の何が周波数に影響するかについて、基礎解析を行った。その結果、雨滴の粒径の代表粒径(中心値)と雨音の強度に強い相関が見られた。平成26年度は、主に、雨の音色を工学的に計測し、モデル化することで、雨の音色と従来の降雨情報の関係性を明らかにした。1)雨の音色、および従来の降雨情報の観測:雨の音色を工学的に計測する。観測サイトである京都大学防災研究所屋上に設置してある既存の測器群を用いて、雨滴一粒ごとの粒径と落下速度、風速、降雨強度をそれぞれ計測した。加えて、H26年度は試験的に一般的な集音装置を用いて雨音を記録し、H27年度に購入すべき音響装置の検討を実施した。また、雨音のモデル化に関して、基礎開発を実施し、モデル検証の足がかりを導いた。次年度以降には、モデル開発に加えて、アンケートによって、心地よい豪雨の雨音を模索し、雨の音色の科学を創出する。平成27年度は前年度に引き続いて、雨の音色を工学的に計測し、モデル化することで、雨の音色と従来の降雨情報の関係性を明らかにした。特に、運転する車の中で集音器を設置し、計測を行い、周囲の環境が雨音とどのように関係するかに関しても解析を進めた。1)雨の音色、および降雨情報の観測:京都大学防災研究所屋上における降雨情報の観測を継続実施した。加えて、降雨の中を自動車で運転しそのときの雨音を計測した。2)雨の音色と車の移動速度との関係:車の移動速度(もしくは停車時)とフロントガラスに当たる雨音との関係を解析した。ただし、運転中はエンジン音、タイヤ音、ワイパー音など周囲のノイズ音の削除が困難であった。次年度には、静音状況下(例えば、住宅内部など)で感じる雨音に関しても追加実験を行うことで、総合的に解析を進めていく。加えて、アンケートによって、心地よい豪雨の雨音を模索し、雨の音色の科学を創出していく。移動する自動車の中での雨音と防災という課題に進展して進めたものの、計測の困難性が伴い、次年度に継続して繰り越すことになった。ただし、この観測データも比較材料として有益であるだけでは無く、屋内でいるよりも事故の危険性が高い豪雨の中での自動車運転において、雨音から防災に取り組もうとする新たなものであると考えており、今後の解析と比較していきたい。今年度は前年度に引き続いて、雨の音色を工学的に計測し、雨の音色と従来の降雨情報の関係性を明らかにした。昨年度に実施した運転する車の中での計測に加えて、部屋の中の静穏環境下における雨音を計測した。また、雨音の防災情報としての利用に関しては、機械的な利用に関しては使えるが、「豪雨の音色」を奏でるためにはギャップがあることがわかった。1)雨の音色、および降雨情報の観測:京都大学防災研究所において、降雨情報の観測を継続実施した。加えて、部屋の中における雨音を計測した。2)雨の音色と周囲の雑音の関係:車の中での雨の音色の観測に比べて、部屋の中での観測はノイズ成分が少なく、より雨音をクリアに計測することができた。特に、窓際で計測した場合には、より強雨と雨音の関係性を高く計測することができた。昨年度に実施した運転する車の中での計測結果と比較し、部屋内などの静音環境下では豪雨の音を捉えやすいことがわかり、防災情報として利用できる可能性を示した。3)豪雨の音のアンケート調査:取得した豪雨の音に関してアンケート調査を実施し、豪雨と弱雨の判別は可能であることがわかった。ただし、防災情報として利用するために、わざと豪雨の音が強調されるような仕組みには否定的な意見が多くあり、課題として残された。以上、雨音を防災上へ利用するべく研究を進めてきた結果、雨音としての機械的な利用は可能であるが、「豪雨の音色」を奏でるという上質な利用手法の創出においては、人間の雨への向き合い方を含めて、より詳細な検討を続けていく必要がある。

2)雨の音色と従来の降雨情報との関係性の解明:上記の観測データを用いて、従来の降雨情報の関係性の何が周波数に影響するかについて、基礎解析を行った。その結果、雨滴の粒径の代表粒径(中心値)と雨音の強度に強い相関が見られた。当初予定していた高額の音響装置を用いていないものの、代替に用いた一般的な集音装置を用いても観測に支障が無かっただけで無く、今年度の観測結果を踏まえて来年度にはより研究目的に合致した高額の音響装置を購入することができ、今後の観測の幅が広がった。また、雨音と雨滴粒径の関係性を導いけたことは成果である。以上の理由により、計画通りおおむね順調に進んでいると判断した。引き続き、雨音モデルの検証を実施する。その際には比較的静音下(建物の屋内など)においてのデータ取得を行う。心地よい雨の音色とそうでないもの、加えて、防災情報としてどのような活用策があるのかについて検討し、雨の音色の科学を創出する。水文気象学雨音モデルの検証を実施する。どのような雨の音色が心地よいのか、もしくは心地悪いのかを検証する。防災情報として雨の音色を活用できるかどうか模索し、雨の音色の科学を創出する。雨音の観測実験に関して、H27年度は自動車の運転席に集音器を設置した実験を行い、雨音を解析した結果、比較的静穏な環境下(例えば、住宅内部)で感じる雨音に関しても追加実験を行うことで総合的に解析することが可能となり、その結果、研究全体として精緻な結果が得られると判断したため。当初購入を予定していた高額の音響装置を導入する前に、一般的な集音装置で観測を実施したところ、思いの外に目的に合致した雨音に関する検討が可能であった。さらに、詳細な検討を行い、測器業者とも打ち合わせを行い、次年度に研究目的をより深化させる形で様々な項目を計測できる音響装置を購入できると判断し、次年度の夏季の強雨事例を計測するべきと考えたため。夏季の豪雨を対象とした実験を行う。また、当初計画していたアンケート調査費用や成果発表のための費用としても用いる。夏季の豪雨の前に、高性能の音響計測装置を購入し、雨音に関する計画時よりも高度な観測を実施する。残額は音響計測装置以外に当初計画していた程度の額であり、計画しているアンケート調査費用や成果発表や調査観測用の旅費などとして使用する。
放課後等デイサービスの看護師役割に関する研究

本研究では放課後等デイサービスでケアを実践する看護師に着目し、看護師版の支援ガイドラインの開発を目的としている。放課後等デイサービスにおける現状と課題を明らかにするため全国の放課後等デイサービスの看護師に質問紙調査を行った。質問内容は、属性・経験年数・支援条件・勤務内容、自由記述欄では、「看護師の役割と勤務内容に関する課題」とした。結果は、87施設145名の看護師から回答を得た。支援内容では、医療的ケア、生活援助、保護者の相談、安全管理に関する実践が半数以上であった。自由記述は、テキストマイニングIBM SPSS Text Analytics for Surveys 4.0.1を用いて分析を行った。看護師の課題に関する自由記述の結果は、<看護>、<医療>、<必要>、<利用>、<支援>、<サービス>の結びつきの中で、知識・技術・連携といった課題があることがわかった。2018年度は質問紙調査の内容の分析と、分析結果を回答が得られた事業所へフィードバックをした。これらの調査もとに放課後等デイサービスの看護師を対象をインタビューを進めた。インタビューでは、緊急時の対応、多職種との連携、他の事業所との連携不足があげられた。また、医療と福祉のはざまで看護師たちは、様々な工夫をし経験を重ね利用者たちへの支援を行っていた。研究推進に必要な情報収集および調査は、計画していた内容を進めることができている。2018年度の調査結果に基づき、引き続き放課後等デイサービスの看護師、多職種を対象にインタビュー調査を行い、ガイドラインの作成を進める。放課後等デイサービスの看護師は、多くの課題を自ら抱えており、調査結果を社会へ発信する。平成29年度は、放課後等デイサービスにおける現状と課題を明らかにするため、国内の文献検討をし、放課後等デイサービスの課題として、専門職員の不足、質の問題、医療的ケア児への支援不足、職種・機関連携不足、保護者の就労保障、家族支援、送迎の問題、利用制限、地域差が課題としてあげられることが確認できた。これらの結果を踏まえて、事業所の管理者、職員を対象にインタビュー調査を行い、アンケート用紙、質問項目の作成を行った。作成された、アンケート質問紙用紙を基に、無作為抽出法による、全国1000個所の放課後等デイサービスの看護師を対象に実態調査を行った。調査の結果、医療的ケア、発達支援、生活支援の項目は、利用児の障害特性により、内容や課題に違いがみられた。自由記述で目立った記述として、利用児の体調の変化による判断を任され、相談できる職員や医師の不在による、責任の重さ、人材不足、人工呼吸器等の機器が変化し最新の情報不足、事業所のつながりの少なさ、放課後等デイサービスの看護師を対象とした研修の少なさ、等の記述が目立った。今後、ガイドラインの作成、研修システムの開発、ネットワーク作りが急務であることが考えられた。平成29年度の調査結果に基づき、放課後等デイサービスの看護師、多職種を対象にインタビュー調査を行い、ガイドラインの作成を進める。平成29年度の調査により、放課後等デイサービスの看護師は、多くの課題を自ら抱えており、調査結果を社会へ発信する。当初予定していた、人件費・謝金が少なく済んだため。また、物品費である統計ソフトを購入しなかっため。インタビュー調査継続中のため、旅費、謝金の使用額に差額が生じた。次年度は、全国広範囲にインタビュー調査を実施する。
麻酔薬による心拍数減少作用機序の解明

イヌ22頭を用い、ペントバルビタール麻酔下に心臓を摘出し、ランゲンドルフ法を応用して冠動脈よりコラゲナーゼを灌流させた後、洞房結節より単一細胞を分離する。Caを含むタイロード液中で自動拍動を有する細胞を洞房結節ペースメーカー細胞と同定した。イヌ洞房結節ペースメーカー細胞の自動能に関与するIfチャネル電流は、吸入麻酔薬ハロセン(14%)およびペントバルビタール(10^610^5M)により減少した。しかし、他の吸入麻酔薬セボフルレン(14%)はIfチャネル電流に対して、明らかな影響を及ぼさなかった。一方、T・タイプのCa電流はハロセン、セボフルレンおよびペントバルビタールのいずれの麻酔薬によっても抑制された。また、L・タイプのCa電流がこの3種類の麻酔薬により減少作用を示すことから、ハロセンおよびペントバルビタールのIf電流抑制作用は、L・タイプのCa電流の減少により細胞内のCa濃度が減少し、その結果If電流が抑制されるものと結論した。さらに、イヌ洞房結節単一細胞内cAMP濃度はハロセン(12%)およびペントバルビタール(10^6^5M)で明らかな変化が認められなかった。ハロセンとペントバルビタールによるIfチャネルの抑制は細胞内のAキナーゼを介する作用によるものではないか示唆され、両麻酔薬はCaチャネルとIfチャネルの両者を同時に抑制し、この機序が心拍数減少を起すものと結論した。イヌ26頭を用い、ペントバルビタール麻酔下に心臓を摘出し、ランゲンドルフ法を応用して冠動脈よりコラゲナーゼを潅流させた後、洞房結節より単一細胞を分離した。イヌ洞房結節ペースメーカー細胞の自動能に関与するIfチャネル電流は吸入麻酔薬ハロセン(14%)およびペントバルビタール(10^<-6>10^<-5>M)により減少した。しかし、他の吸入麻酔薬セボフルレン(14%)はIfチャネル電流に対して明らかな影響を及ぼさなかった。一方、T-タイプのCa電流はハロセン、セボフルレンおよびペントバルビタールのいずれの麻酔薬によっても抑制された。また、L-タイプのCa電流がこの3種の麻酔薬により減少作用を示すことから、ハロセンおよびペントバルビタールのIf電流抑制作用は、L-タイプのCa電流の減少により細胞内のCa濃度が減少し、その結果If電流が間接的に抑制される可能性も考えられ、この点については平成6年度に細胞内Ca濃度を測定し結論したいと考える。本年度はイヌ洞房結節ペースメーカー細胞のリズム形成に関与するT-タイプのCa電流とIf電流の分離測定に成功し、ハロセン、ペントバルビタールおよびセボフルレンによる心拍数減少作用はT-タイプのCa電流がこの3種の麻酔薬によって抑制される機序により発現される知見を得た。一方、If電流に対する影響についてはセボフルレンの作用が認められないことなど不明な点が多く、さらに検討が必要である。
バゾプレシン分泌のストレス反応:ノルアドレナリン線維に選択的な神経毒素の効果

恐怖の情動刺激はバゾプレシン分泌を抑圧する。一方、恐怖刺激は視床下部内においてノルアドレナリンを放出させること、カテコラミンはβ受容体を介しバゾプレシン分泌を抑圧することが知られている。従って、脳内のノルアドレナリンが恐怖刺激に対するバゾプレシン分泌抑圧反応を担っている可能性がある。本研究はノルアドレナリン線維に特異的な神経毒素5-ADMPを脳室内へ注入し、この可能性を検討した。恐怖の情動ストレス刺激として侵害刺激による恐怖刺激(ラット足底部皮膚表面を30秒に一回0.8mAのパルスで電気刺激する)あるいは、学習付けによる恐怖刺激(ラットを実験箱におき足底部皮膚表面を30秒間隔で11回電気刺激し、1日後に恐怖刺激として実験箱に動物を戻す)を用いた。新奇刺激としては、動物を白いペイルに4分間入れた。刺激を加える一週間前に麻酔下で脳定位固定装置を用い側脳室内に神経毒素5-ADMPあるいはvehicleを注入した。ストレス刺激直後の血液を採取しバゾプレシン濃度を測定した。神経毒素を注入すると視床下部のノルアドレナリンの量が30%の減少した。ドーパミンの量は有意には変化しなかった。ノルアドレナリンを選択的に枯渇させた動物では、恐怖刺激に対するバゾプレシン分泌の低下反応が観察されなくなった。これに対し、新奇刺激に対するバゾプレシン分泌減少反応は阻止されなかった。また、痛み刺激に対するバゾプレシン分泌増強反応もノルアドレナリン枯渇によって有意な変化は受けなかった。これらのデータは恐怖反応に特異的に脳内ノルアドレナリン神経が関与することを示している。新奇刺激は不安を誘発するといわれている。従って、本研究はさらに、恐怖と不安の脳内機構が神経毒素に対する感受性の有無で区別できることも示唆している。