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江戸の武家地形成過程と都市景観の研究-武家の階層性と都市構造-

本研究は、江戸の武家地の形成過程とその都市景観を明らかにすることを目的とする。江戸は、武家地・町人地・寺社地が封建的身分秩序に則って配置された計画的都市である。しかし、その内部構造を検討すると、制度的矛盾が土地の権利や利用形態にまで及んでいることが明らかになる。また、江戸図屏風などの絵画史料は「発注者の希望」や「時代の意志」を内包し、封建的身分秩序が図像化されたものである。具体的な成果は、以下の通りである。1.江戸城を中心に、後ろに御三家を控えさせ、前に譜代の有力大名、脇に外様大名を配する。歴博本『江戸図屏風』の構図は、徳川が理想とする強固な軍営の図像化であり、朝鮮出兵の軍営を描いた『肥前名護屋城図屏風』と類似する。2.歴博本に描かれた旗本屋敷は、船奉行向井将監上屋敷と米津田盛下屋敷の2邸にすぎない。いっぽう、歴博本の描写範囲内において『慶長江戸絵図』で25邸、『武州豊島郡江戸庄図』で31邸の旗本屋敷が確認できる。華やかな大名屋敷を「ハレ」とすれば、日常性「ケ」に属する旗本屋敷は、描写対照として評価されなかった。3.江戸初期には、武家が百姓地を買得し、武家地の拡大がすすむ。いっぽう、17世紀末には、下級武家地が売買され、町人地化する傾向がみられる。町奉行所の与力同心が住む八丁堀組屋敷でも、18世紀初めに、同心屋敷に限って町名が付けられ、沽券地化する。つまり、土地の所有形態に関する限り、封建的身分秩序は早くから崩壊をはじめた。4.新出の『江戸天下祭図屏風』に描かれた紀州藩邸(江戸城内吹上)は、明暦大火(1657年)直前の平面図ともよく一致し、当時の建物の使用や彫刻の画題まで詳細に知ることができる。しかし屏風の制作年代は18世紀まで降る。5.『向念覚書』の記載と『江戸天下祭図屏風』の描写がよく一致することから、時代が下がっても、寛永期の大名屋敷を正確に描きうる情報を、大棟梁家など特殊な集団は保持していたと考えられる。本研究は、武家の階層性と屋敷地分布の関係を中心に、江戸の都市構造を明らかにすることを目的とする。さらに、絵画史料をもとに、武家地の都市景観を視覚的に明らかにする。江戸は、武家地・町人地・寺社地が封建的身分秩序に則って配置された、計画的都市である。しかし、その内部構造を詳細に検討すると、制度的矛盾が土地の権利や利用形態にまで及んでたことが明らかになる。江戸初期には、武家が百姓地を買得するという形で、武家地の拡大がすすむ。いっぽう、中期以降には、下級武家地が実質的に売買され、町人地化する傾向がみられる、つまり、土地の所有形態に関する限り、封建的身分秩序は早くから崩壊をはじめた。今年度には、まず江戸時代初期の大名屋敷に関する新たな屏風絵『江戸山王祭礼図屏風』の発見があった。

山車が江戸城内に入る天下祭りの様相が描かれている。当時(明暦大火以前)、永田町にあった山王社の祭礼行列が、城内吹上の紀州播邸の前を通り、町人地へと抜ける様相が示されている。紀州播邸が主要殿舎まで詳細に描かれるのに対して、水戸播邸は門のみ、尾張播邸に至っては簡略に場所の表示がされているだけであるから、注文主は紀州播であろう。紀州播邸では、御成門・表門をはじめ、殿舎の破風などにも彫刻や金の錺金物がみられる。江戸初期の武家屋敷の様相を記録した『向念覚書』の記述ともよく一致する。また、関連史料として、福島県三春町の『三春城起こし絵図』の発見があった。同絵図は、石垣や練塀が模型のように立ち上がる特異な表現が成されている。本丸殿舎は、御広間・御座間・台所からなり、周囲に1間間隔で柱が立つなど、古い形式を示している。播主が床を背にすると、正面に庭が見える点も古式である。以上、今年度は新出史料の発見において大きな成果が得られた。本研究は、武家の階層性と屋敷地分布の関係を中心に、江戸の都市構造を明らかにすることを目的とする。さらに、絵画史料をもとに、武家地の都市景観を視覚的に明らかにする。江戸は、武家地・町人地・寺社地が封建的身分秩序に則って配置された、計画的都市である。しかし、その内部構造を詳細に検討すると、制度的矛盾が土地の権利や利用形態にまで及んできたことが明らかになる。江戸初期には、武家が百姓地を買得するという形で、武家地の拡大がすすむ。いっぽう、中期以降には、下級武家地が実質的に売買され、町人地化する傾向がみられる。つまり、土地の所有形態に関する限り、封建的身分秩序は早くから崩壊をはじめた。本年度は、昨年発見された『江戸天下祭圓屏風』について、詳細な分析を行った。同屏風には、日吉山王社の祭礼行列が江戸城内を通過する様相が躍動的に描かれている。景観年代は、吹上に紀州徳川家をはじめとする御三家の屋敷が描かれていること、江戸城天守が存在することなどから、明暦3年(1657)の大火前であることが分かる。さらに屋敷名の押紙の検討から、明暦2年11月5日以降、同3年1月19日までと狭い期間に絞られる。ところが、山王祭は同6月15日に行われるものであり矛盾する。さらに、建物の様式、将軍の上覧場所等の分析を重ねた結果、屏風は、明暦大火直前の大名屋敷の景観を下敷きに、18世紀以降の上覧の様相を重ね合わせたフィクションであり、発注者としては徳川吉宗の可能性を指摘した。本研究は、江戸の武家地の形成過程とその都市景観を明らかにすることを目的とする。江戸は、武家地・町人地・寺社地が封建的身分秩序に則って配置された計画的都市である。しかし、その内部構造を詳細に検討すると、制度的矛盾が土地の権利や利用形態にまで及んでいることが明らかになる。つまり、土地の所有形態に関する限り、封建的身分秩序は早くから崩壊をはじめたことになる。本年度は、研究の中心史料である歴博本『江戸図屏風』(以下、歴博本)について再検討し、以下を明らかにした。1.江戸城を頂点に、後ろに御三家を控えさせ、前に親藩や譜代の重臣の屋敷、横に外様大名の屋敷を配する歴博本の構図は、実際の都市構造を超えて、徳川の理想像である強固な軍営の図像化である。都市と軍営を連続的にとらえることは危険であるが、歴博本の構造は、朝鮮出兵の軍営を描いた『肥前名護屋城図屏風』と類似性をもつ。2.幕府大棟梁甲良家の一族である甲良向念が著した『向念覚書』によれば、時代が下がっても、寛永期の大名屋敷を正確に描きうる情報を、大棟梁家など特殊な集団は、保持していた。
新しいfos関連遺伝子,fraー2の発現誘導の機構と,その遺伝子産物の機能

本研究の目的は,fraー2遺伝子の発現に関与するcisとtransの因子を記述することと,Fraー2の生物学的・生化学的性質を詳しく解析し,cーFosのそれと比較研究をする点にある。本年度は,研究実施計画に従って研究を行ない,以下のような重要な結論を得るに至った。1.fraー2の発現誘導を引きおこす因子は血清以外に,TPA,Ca^<++>イオノフォア,cAMP等があり,その誘導は主として転写レベルで制御されていることが示された。転写の主要な開始部位の上流にはTATA likeな配列も存在するが,その近傍に多く存在するGC boxも,副次的な転写開始部位に関与していると考えられる。転写開始部位の上流には,SRE(serum responsive element),APー1配列に似た配列も存在する。また開始部位直後には典型的なAPー1配列が2つ存在しており,これも血清刺激による転写誘導に積極的に関与している可能性がある。2.in vitroの転写翻訳系によって合成したFraー2はcーFosと同様にcーJunと安定なヘテロダイマ-を形成して,APー1認識配列と結合する。しかし,fraー2の転写制御活性を,F9細胞に対するtranscent expressionの系で解析した所,cーfosと明確な差異が検出された。すなわち,fraー2はcーjunとco transfectionするとcーfosの場合とは異なって転写をむしろ抑制する活性があることがわかった。3.vーFosの変異体が,cーJunによる細胞のトランスフォ-メ-ションを抑圧しうることを前年度に示しているが,このtransdominantーnegative変異体をマウスにトランスジ-ンとして導入することを試みて成功した。現在,これをヘテロにもつトランスジェニックマウスが3系統とれ,いずれもF2がとれている。現在,これらトランスジェニックマウスの発生・分化における異常の有無について詳しく検討している。
腫瘍溶解能と腫瘍特異的感染能を持つ弱毒化麻疹ウイルスによる肺癌標的治療法の開発

本研究では、従来のウイルスベクターでは不可能であったspecificとsystemicの両方の効果を併せ持つ弱毒化麻疹ウイルスベクターを開発してきた。より強力な抗腫瘍効果を発揮するウイルスの開発のため、ウイルスの感染・増殖に伴って治療効果を持つ2種類の血管新生阻害蛋白、及び免疫系を刺激する蛋白を発現する組換え弱毒化麻疹ウイルスを作成した。これらの蛋白は、既にin vitro及びin vivoにおける抗腫瘍効果が証明されており、その臨床応用がなされている。血管新生阻害蛋白であるマウスのエンドスタチン、及びヒトのツマスタチン(マウスでも同様の効果を発揮する)をコードするcDNAは、感染細胞で発現した蛋白が細胞から放出するように、pBLASTベクターのヒトIL2 signal seauenceの分泌シグナル下、又はpSecTag2ベクターのマウスIgκ鎖の分泌シグナル下にクローニングした。この分泌シグナルから血管新生阻害蛋白までを増幅したPCR産物を、麻疹ウイルスゲノムプラスミドに挿入した。一方、免疫系を刺激するマウスの顆粒球・マクロファージコロニー刺激因子をコードするcDNAも、上記と同様にウイルスゲノムに挿入した。これまで開発してきたスターシステムによって、上記の外来遺伝子を発現する組換え麻疹ウイルスを作成した。組換え麻疹ウイルスから放出されたツマスタチンは、マトリゲルとヒト静脈血管内皮細胞(Huvec細胞)を使った血管新生のin vitroモデルにおいて、血管阻害効果を発揮することを確認した。次に、A549ヒト肺癌細胞株をSCIDマウスの腹側の皮下に移植し、腫瘍直径が約0.5cmに到達した時、10^6Spfuの組換え麻疹ウイルスを投与した。GFP発現コントロールウイルスとツマスタチン発現ウイルスの抗腫瘍効果には差がなかったことより、ウイルスの投与量と投与回数を増やす検討が必要となった。
腰痛疾患ことに脊柱管狭窄症の病態生理に関する脊髄鏡視下の動的研究

1)腰部脊柱管狭窄症患者30例を対象として、間歇性跛行出現時の馬尾神経微細血行動態および周囲環境を脊髄鏡を用いて動的観察を行った。2)動的観察にはビデオモニタリングシステムを応用し、記録分析を行った。3)腰部脊柱管狭窄症における問歇性跛行の発現機序には、硬膜外腔圧の関与が示唆されているが、脊髄鏡により馬尾神経伴走血管の径が間歇性跛行の出現時期に一致して拡張することが観察された。4)同時に脊髄鏡挿入時、間歇性跛行の発現している時期に外套管のみを留置し内套管を抜去することにより外界と交通させたところ被験者の下肢の疼痛が軽減した。このことは間歇性跛行の発現に硬膜外腔圧が関与していることを強く示唆する所見であると考えている。5)以上の結果(馬尾神経伴走血管の微細血行動態の変化)は、対照群として施行された間歇性跛行のない腰痛患者30例では認められなかった。6)椎弓切除手術を代表とする除圧手術の施行された症例において、術前・術後に脊髄鏡による検索を行ったところ、症状の改善を得た症例では馬尾神経伴走血管の変化は軽度であり、硬膜外腔圧の関与を強くうかがわせる所見であった。
フランス植民地主義に見る言語教育の位相について

フランス植民地主義は,イギリス植民地主義と対照的に,原住民の同化を中心に構築されていると考えられてきた。しかし,この視座は植民地表象に他ならず,植民地政策の実態を必ずしも反映するものではない。1830年に軍事攻略したアルジェリアで部分的ながらも推進された同化主義に基づく言語文化普及は十九世紀末になると,多くの問題点に遭遇し,その進捗が危ぶまれるようになってきた。そこで,住民の言語文化を「ある程度」考慮に入れて,フランス語の普及を図る植民地政策,すなわち協働政策への転換が図られるようになる。この転換は,社会学者ル・ボンが1889年に開催された国際植民地会議において提起した論争に現れている。ル・ボンは,原住民に宗主国の文明語を教えるべきか,否かを検討する中で,文明国と野蛮国の間に伝統や習俗,文化の違いが大きく,その差異を乗り越えることはできないことから,言語教育の必要を認めなかったのである。原住民の言語文化の取り扱いに関わる問題は,フランス語普及教育に現地語を使用するか,否かという教授法上の問題に還元された。なかでも,パトワ話者のフランス人児童に向けた言語同化主義を植民地の原住民にも強く求めた初等教育視学総監キャレと,保護領チュニジアの公教育整備のためにアラビア語を使用するフランス語普及を企図した公教育長マシュエルの言語政策は対照的であり,同化主義と協働主義が言語教育の文脈でどのように作用しているのかを的確に示すものである。今年度の研究では,同化主義から協働主義への植民地イデオロギーの変遷言語教育の方法論とどのような関連にあるのかを解明した。間接支配をモットーとしたイギリス植民地主義との対比において、フランス植民地主義の特徴は直接支配による「同化主義」にあるといわれ、とりわけそれは言語教育を通じた同化主義により実践されてきたと考えられている。本研究は、フランス植民地主義との関連においてフランス語教育を同化主義の実践という観点から解明することをめざす。なかでも言語同化主義イデオロギーをもっとも鮮明に反映しているアリアンス・フランセーズ(以下AFと略記)を研究対象の中核に据える。1884年に設立されたAFは、「植民地並びに外国におけるフランス語普及を目的とする国民協会」で、フランスが国家的観点からフランス語普及に取り組んだ最初の機関である。この言語普及機関は第三共和政前期に設立されたことから、当時の共和国政府が積極的に推進していた植民地政策と密接な関連にある。フランス語普及による植民地の「フランス化」こそ植民地政策の要諦であり、この究極目的に向けてAFの果たした役割は看過できないものがある。AFの言語政策の策定に重要な役割を占めたのが、初代事務局長、第六代会長を務めたピエール・フォンサンである。フォンサンの言語思想は植民地主義との関連から鑑みて、「言語帝国主義」と形容される。とりわけアルジェリアの先住民であるベルベル人を対象としたフランス語普及政策はベルベル語からフランス語への置き換えを企図した点で言語帝国主義のあらわれとなることを検証した。
血中タンパク質ＡＩＭの活性化メカニズムの解明とそれを用いた疾患の新規治療法開発

AIMはマクロファージにより産生分泌される血中タンパク質である。健常時は、AIMはIgM五量体に結合し、AIM自体の機能は不活性化されている。しかし、非アルコール性脂肪肝性肝炎(NASH)や急性腎障害(AKI)をはじめとする特定の疾患時には、IgMからAIMが解離し活性化し、AIMのもつ疾患治療効果を発揮する。本年は以下の研究を行った。1NASH患者におけるAIMの活性化に関する解析ではNAFL、NASH、NASH由来肝癌の患者血清中の活性化AIMを測定した。その結果、NASH由来肝癌患者では、健常人やNAFL、NASH患者と比較し、有意に血中活性化AIM濃度が高値をしめした。また、肝癌診断マーカーとしての有用性を検討したところ、感度88.5%、特異度86%と、既存のウイルス性肝癌マーカーであるAlphafeto. ProteinやPIVKA-IIよりも有用性が高いことが示された。この結果は、筆頭著者として、2017年にJ Gastroenterolに論文発表した。2AKI時にAIMを活性化させる生理的活性化物質の探索では、AKI時に血中濃度が上昇しているタンパク質を調べ、それらのタンパク質について順次クローニングし、動物細胞HEK293T細胞へ強制発現させたのち精製し、ウェスタンブロッティング法にてAIMのIgMからの解離について判定を行った。その結果、数種類のタンパク質について弱いながらAIM活性化作用を認めた。3AIM活性化作用をもつ低分子の探索では、活性化AIM(IgMから解離したAIM)のみを検出するハイスループットスクリーニング系であるHomogeneous Time-Resolved FRET (HTRF)を構築した。東京大学薬学部創薬機構が所有する低分子ライブラリーの約20万個の低分子について網羅的なスクリーニングを行った。『AIMを活性化する物質』について、非アルコール性脂肪肝患者検体を用いた臨床研究、急性腎障害時に作用する生理的活性化物質、AIM活性化能を持つ低分子化合物のライブラリースクリーニングと、大変広い幅で研究を行った。その都度必要とされる知識や技術が異なるが、常に勉強をし、研究の遂行に努めた。さらに、いずれの研究も大きな進展が認められる。中でも、臨床研究については、筆頭著者として論文及びshort reviewを発表している。また、日本肝臓学会やアメリカ肝臓学会、酸化ストレスと肝研究会における発表では、その反響の大きさから、インパクトのある研究結果を残すことができていると感じている。他の2つの研究についてもそれぞれ完成に近づいている。生理的AIM活性化因子の同定と、AIM活性化作用をもつ低分子の探索では、共に同定に向けた候補物質の絞り込みが進んでいる。以上のことから、本年の進捗は期待以上であったと判断する。引き続き、AIMをIgMから解離させる(AIMを活性化させる)物質の同定を予定している。AIMを活性化する物質は、実際の疾患時に誘導される生理的AIM活性化因子と、低分子ライブラリーから探索している低分子、以上の2種である。生理的AIM活性化因子は、プロテオーム解析、網羅的RNA解析から、候補たんぱく質を多数同定しており、順次タンパク質をクローニングしそれぞれのAIM活性化能力をvitroのアッセイ系で検証を行う。また、候補タンパク質が幾つか絞られた時点で、それぞれのタンパク質を欠損させるマウスにAKIモデルを誘導し、AIMが活性化しないか確かめる。AIM活性化作用を持つ低分子の同定については、HTRFによりAIM活性化作用が認められた低分子についてELISAやウエスタンブロッティング法といった別の系で検証することで、再現性を確認する。その後は、ヒット低分子の構造展開を行い、実際にAIMを活性化する部位や構造の特定を進める。

『AIMを活性化する物質』について、非アルコール性脂肪肝患者検体を用いた臨床研究、急性腎障害時に作用する生理的活性化物質、AIM活性化能を持つ低分子化合物のライブラリースクリーニングと、大変広い幅で研究を行った。その都度必要とされる知識や技術が異なるが、常に勉強をし、研究の遂行に努めた。さらに、いずれの研究も大きな進展が認められる。中でも、臨床研究については、筆頭著者として論文及びshort reviewを発表している。また、日本肝臓学会やアメリカ肝臓学会、酸化ストレスと肝研究会における発表では、その反響の大きさから、インパクトのある研究結果を残すことができていると感じている。他の2つの研究についてもそれぞれ完成に近づいている。生理的AIM活性化因子の同定と、AIM活性化作用をもつ低分子の探索では、共に同定に向けた候補物質の絞り込みが進んでいる。以上のことから、本年の進捗は期待以上であったと判断する。引き続き、AIMをIgMから解離させる(AIMを活性化させる)物質の同定を予定している。AIMを活性化する物質は、実際の疾患時に誘導される生理的AIM活性化因子と、低分子ライブラリーから探索している低分子、以上の2種である。生理的AIM活性化因子は、プロテオーム解析、網羅的RNA解析から、候補たんぱく質を多数同定しており、順次タンパク質をクローニングしそれぞれのAIM活性化能力をvitroのアッセイ系で検証を行う。また、候補タンパク質が幾つか絞られた時点で、それぞれのタンパク質を欠損させるマウスにAKIモデルを誘導し、AIMが活性化しないか確かめる。AIM活性化作用を持つ低分子の同定については、HTRFによりAIM活性化作用が認められた低分子についてELISAやウエスタンブロッティング法といった別の系で検証することで、再現性を確認する。その後は、ヒット低分子の構造展開を行い、実際にAIMを活性化する部位や構造の特定を進める。
海洋における環境指標性有機化合物の開発に関する研究

植物プランクトンの種組成の決定、生育環境(水温)の推定は、海洋における親生物元素循環および過去数千年にわたるその時間的を知るうえで大変重要である。このため、本研究では、海洋表層の懸濁粒子のカロチノイドを高速液体クロマトグラフにより分析し、その組成から有光層内における植物プランクトン組成をの決定する方法を開発した。この方法を、西部北太平洋海域に適用すると共に、光学顕微鏡による植物プランクトン種組成のデータと併せて検討した。その結果、本法は、職人的技能を要せず、迅速かつ正確に海洋表層の植物プランクトン組成を決定することを示した。また、植物プランクトン脂質の成分である、長鎖アルケノンとそのエチルエステルに注目し、その生育時の水温条件によって、これらの有機化合物の組成が変動することを見出した。この結果を、伊豆小笠原諸島海域から採集した海底堆積物に適用し、過去数千年にわたるこの海域の古水温変動の解析した。この結果は、黒潮流軸の時間的変動に関する情報を与えるものとして大方の興味を引いた。
注射だけで簡便にＬＨ分泌を活発にする持続型キスペプチン剤の開発と臨床応用

性腺刺激ホルモン(LH)分泌を活発化するキスペプチンの持続作用剤を開発した。まずキスペプチンの構造内の重要部位に、血中半減期を延長し組織透過性を高める効果を付加した薬剤候補を作成した。次にウシ下垂体前葉細胞の培養系を用いて、もっとも良い候補物を選抜した。次に育成牛や分娩後乳牛に対して、連続採血をしながら投与し血中LH濃度の変化を検討した。ウシ培養下垂体前葉細胞に対して、優れたLH分泌促進作用を有する薬剤の候補が得られた。この薬剤は、分娩後乳牛では有意な効果を示さないが、育成牛においてはLH分泌を活発化させた。キスペプチンは最近発見された神経ペプチドであり、性腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)を分泌する神経細胞の活動を刺激し下垂体からの性腺刺激ホルモン(LH)の分泌を活発化する。2010年には非繁殖季節のヒツジに点滴で48時間持続投与すると大部分の個体が排卵し、性周期が再帰する事が海外で報告された。畜産現場で長時間の点滴投与法を繁殖に応用するという事は現実的ではない。そこで、長時間に優れた作用が持続する薬剤を開発し、投与する事で、長時間LH分泌を活発化しウシの繁殖機能を良好にする方法を開発し臨床応用する事が本課題の目的である。天然型キスペプチンは54個のアミノ酸配列であるが、C末端側10個のみのアミノ酸配列であるキスペプチン10に活性中心が有り、良好な生理作用を有する。しかし現状では、キスペプチン10の血中半減期が短くウシを用いた予備実験では作用が持続しない。そこでキスペプチン10の立体構造を参考にした薬剤を合成し、さらに種々の修飾等を加えて血中半減期を延長し、組織浸透性も向上させる。本年度は引き続き、この方針で合成した薬剤候補から選抜された薬剤を、未経産牛に用いた実験を実施した。投与実験では、カテーテルを用いて連続採血を実施し、連続採血の途中で薬剤候補を投与した。その後に投与前後の血中LH濃度の変化をラジオイムノアッセイで分析し、薬剤候補のLH分泌促進作用を調べた。その結果、当該薬剤候補にはin vivoにおいても優れた作用を有する事が確認された。分担者は、この薬剤候補を牛に反復投与をし、弊害が生じない事を確認する作業を実施した。バイオプシーにより材料を採取し検討した所、枝肉に対する瑕疵の発生等の弊害が無い事が確認された。また抗体価の上昇も認められなかった。キスペプチンは、GnRHを分泌する神経細胞の活動を刺激し下垂体からの性腺刺激ホルモン(LH)の分泌を活発化する。非繁殖季節のヒツジに点滴で48時間持続投与すると大部分の個体が排卵し性周期が再帰すると、海外で報告された。しかし畜産現場で長時間の点滴投与法を繁殖に応用する事は現実的ではない。そこで本研究で、ウシにおいて長時間に作用が持続するペプチドの開発を試みた。ウシのキスペプチンの構造内で、生理作用発現に重要な部位を検討し、その部分を基に、血中半減期を延長し、組織透過性を高める効果を付加した薬剤の候補を作成した。キスペプチンはウシ下垂体前葉細胞にも作用し、LH分泌を下垂体レベルでも直接的に刺激するため、ウシ下垂体前葉細胞の培養系を構築し、もっとも良い候補物を選抜した。次に頸静脈カテーテルを装着した育成牛において、連続採血をしながら投与し血中LH濃度の変化を検討した。さらに頸静脈カテーテルを装着した分娩後乳牛においても、連続採血をしながら投与し血中LH濃度の変化を検討した。ウシ培養下垂体前葉細胞に対して、優れた(P <0.05)LH分泌促進作用を有する薬剤の候補が得られた。この薬剤を育成牛に投与すると、LH分泌を活発化させた(P <0.05)。しかしこの薬剤は分娩後乳牛においては、LH分泌を活発化させなかった。したがって開発された薬剤は、培養下垂体前葉細胞と、育成牛に対しては、LH分泌を活発化させるが、分娩後乳牛では効果が認められなかった。分娩後乳牛では、下垂体機能が低下していることが知られているため、下垂体機能の回復が本薬剤の効果発現に重要である可能性が考えられた。

畜産現場で長時間の点滴投与法を繁殖に応用するという事は現実的ではない。そこで、長時間に優れた作用が持続する薬剤を開発し、投与する事で、長時間LH分泌を活発化しウシの繁殖機能を良好にする方法を開発し臨床応用する事が本課題の目的である。天然型キスペプチンは54個のアミノ酸配列であるが、C末端側10個のみのアミノ酸配列であるキスペプチン10に活性中心が有り、良好な生理作用を有する。しかし現状では、キスペプチン10の血中半減期が短くウシを用いた予備実験では作用が持続しない。そこでキスペプチン10の立体構造を参考にした薬剤を合成し、さらに種々の修飾等を加えて血中半減期を延長し、組織浸透性も向上させる。本年度は、この方針で合成した薬剤について細胞培養系を用いて生理作用を確認しながら、有望な薬剤候補の選抜をした。また得られた結果を基に、さらに修飾等を加えた所、血中半減期が長く、組織浸透性も高いと期待される薬剤候補が得られた。そこで未経産牛を用いたこの薬剤の投与実験を実施した。投与実験では、カテーテルを用いて連続採血を実施し、連続採血の途中で薬剤候補を投与した。その後に投与前後の血中LH濃度の変化をラジオイムノアッセイで分析し、薬剤候補のLH分泌促進作用を調べた。その結果、当該薬剤候補にはin vivoにおいても優れた作用を有する事が確認された。分担者は、この薬剤候補を牛に投与をし、弊害が生じない事を確認する作業を開始した。初年度にはバイオプシーにより材料を採取し検討を開始した。種々の修飾等を加えて血中半減期を延長し、組織浸透性も向上させる事を目標とする方針で合成した薬剤候補から選抜された薬剤は、想定していた期間程度でin vitroでの評価を終えた。さらに想定していた期間程度で、未経産牛を用いた投与実験を実施する事ができ、得られた結果も優れた作用を有するという望ましい結果であった。現在、成牛を用いた試験を想定したペースで進行している。したがって予定していた全工程が予定どおりに進捗していると言える。種々の修飾等を加えて血中半減期を延長し、組織浸透性も向上させる事を目標とする方針で合成した薬剤について細胞培養系を用いて生理作用を確認しながら、有望な薬剤候補の選抜をした。その結果、計画段階でのもくろみ通りに、そして想定していた期間程度で優れた薬剤の候補を得る事ができた。さらに想定していた期間程度で、未経産牛を用いた投与実験を実施する事ができ、得られた結果も、当該薬剤候補にはin vivoにおいても優れた作用を有するという、望ましい結果であった。したがって、初年度に予定していて全工程が予定どおりに進捗していると言える。雌ウシに本研究で開発された薬剤を投与し、卵胞発育や排卵後の黄体形成などに対する効果を調べる。また引き続き薬剤を反復投与しても抗体が作られない事を確認し、また投与部位へのダメージ、さらに枝肉評価に対する悪影響が無い事を確認する。さらに分娩後の牛における性周期再帰に対する促進効果を調べる。雌ウシに定期的に本研究で選抜された薬剤候補を投与し、卵胞発育や排卵後の黄体形成、次発情や排卵に対する効果を調べる。また薬剤候補を反復投与しても抗体が作られない事を確認し、また投与部位へのダメージ、さらに枝肉評価に対する悪影響が無い事を確認する。さらに乳牛や肉牛に投与し、人工授精後の受胎率の改善や、分娩後の牛における性周期再帰に対する促進効果を調べる。引き続き雌ウシを用いた投与試験を展開するための薬剤、また反応性の分析のために研究費を用いる。また投与した牛における効果を検証するために、繁殖機能をモニタリングするための遺伝子発現等を調べるためにも研究費を用いる。
ゲノム情報と発現形質の矛盾に着目した新規代謝経路の探索と同定

本研究は超好熱始原菌の一種Thermococcus kodakaraensisを対象に新規代謝酵素や経路の同定を目的としたものである.アプローチとしてはゲノム情報に基づいて推定される代謝機能と実際の形質(細胞の増殖特性)の矛盾に着目して新規酵素・代謝系を探索する方法をとった.特にペントース代謝、アミノ酸合成経路や補酵素の合成経路を中心に進めた結果、糖代謝・アミノ酸代謝・脂質代謝で中心的な役割を果たす補酵素A(coenzyme A, CoA)の新しい合成ルートを発見することができた.本研究は超好熱始原菌の一種Thermococcus kodakaraensisを対象に新規代謝酵素や経路の同定を目的としたものである.アプローチとしてはゲノム情報に基づいて推定される代謝機能と実際の形質(細胞の増殖特性)の矛盾に着目して新規酵素・代謝系を探索する方法をとった.特にペントース代謝、アミノ酸合成経路や補酵素の合成経路を中心に進めた結果、糖代謝・アミノ酸代謝・脂質代謝で中心的な役割を果たす補酵素A(coenzyme A, CoA)の新しい合成ルートを発見することができた.我々は始原菌のType III Rubiscoが全く新しい触媒活性を示す2種の新酵素AMP phosphorylase (DeoA)およびribose-1, 5-bisphosphate isomerase (E2b2)とともにAMPの分解に関わる新規代謝経路を構成し得ることを明らかにした。DeoAおよびType III Rubiscoの破壊株を作製し、様々な培養条件における形質を評価することにより、この代謝経路の生理的意義の解明を目指した。まず3種の遺伝子がnucleoside代謝に関与すると考え、培地へのnucleosideの添加の有無の違いによるtranscriptome解析を行った。その結果、nucleoside添加時にはDeoA、E2b2、Rubisco遺伝子の転写産物が増加していることが観察された。宿主細胞と2種の破壊株をnucleoside添加培地で培養した結果、宿主細胞の細胞収率がnucleosideの添加に応じて増加したのに対して、破壊株の細胞収率がnucleosideの添加にかかわらず細胞収率が一定のままであった。したがって、本代謝系は少なくともnucleosideの資化に関与することが明らかとなった。Glyceraldehyde 3-phosphate (GAP)と3-phosphoglycerate (3-PGA)との間の変換は従来の生物ではリン酸化を伴うGAP dehydrogenase (GAPDH)と3-PGA kinase (PGK)によって可逆的に相互変換されている。しかしながら、T. kodakaraensisのゲノム上にはGAPDH、PGKの他にリン酸化を伴わないGAP dehydrogenase (GAPN)、GAP oxidoreductase (GAPOR)の遺伝子も存在し、GAPと3-PGAを結ぶ経路が3種存在することが示唆された。これらの経路の生理的機能を解明するため、個々の遺伝子の破壊を試みた。GAPDH遺伝子破壊株、PGK遺伝子破壊株ともに解糖系の機能が必要な培地では宿主株と同等な生育を示し、これらの酵素は解糖に関与しない結果が得られた。一方、糖を含まない培養条件ではこれら2種の破壊株は全く生育できなかったことから、GAPDH、PGKは本菌の糖新生に必須であることが判明した。今後GAPN、GAPOR破壊株の生育特性を評価することにより、これら3経路の生理的意義をさらに解明していきたいと考えている。
新規抗腫瘍効果判定を目指した分子標的イメージング診断薬の開発と臨床応用

悪性脳腫瘍、特に膠芽腫が化学療法に不応である大きな原因のひとつは、化学療法剤に対する耐性機構であり、近年その解明に向けて精力的に研究が散見される。癌腫に広く使用されるアルキル化抗癌剤の抗腫瘍効果はDNA中のO6-methylguanine(O6-meG)の形成によるところが大きいが、O6-meGはO6-methylguanine-DNA methyltransferase(MGMT)により修復されてしまう。近年、このMGMTが分子標的として注目されており、いかにMGMTの発現・誘導を抑制するかが治療上の鍵となっていて、本酵素活性を不活化する試みが世界中で検討されている。本研究ではMGMTを非侵襲的にイメージングすることを目的とし、MGMTの基質として知られているO6-ベンジルグアニンの誘導体である4つの化合物を合成し、MGMTとの親和性を測定し、そのうちのひとつがもっとも有望であることを見いだした。これを基にPETプローブを合成し、PETを用いた分子イメージング、in vivoでの動態および薬剤の脳内分布を明らかにする予定である。本年度は、高速C-メチル化反応を利用した脳内移行性のあるPETプローブの合成を行った。具体的には、MGMTの脳内イメージングを行うために、高速C-メチル化反応を活用したO^6-ベンジルグアニンPETプローブの開発に向けた合成研究を行った。さらに、O^6-ベンジルグァニンメチル化誘導体を合成し、MGMTに対する構造活性相関研究を行った。つづいて、活性を示す誘導体に^<11>Cあるいは<18>^Fを導入するための前駆体を合成し、実際のPET装置での合成をシミュレートしたコールド条件でのメチル基導入反応を検討した。HPLCを用いて、物性、極性の違いによりO^6-Methylguanhe(O^6-Me-G)を分離し、MSを用いて測定し、HPLCに流す前にO^6-trideuteriomethylguanine(O^6-CD_3-G)を一定量加えておくことで、あらかじめ作成しておいた検量線よりO^6-Me-Gを定量し薬剤のMGMT阻害活性を算出した。具体的には、DNAをtemozolomideと反応させメチル化する。または、O^6-Me-dG-CE phosphoramiditeを用いてO6-Me-Gが含まれるDNAを作る。精製されたMGMTに適当な濃度で割り振った薬剤を加えインキュベートする。次に薬剤の濃度を0から適当な濃度の範囲であらかじめ数種類決めておき、過剰のメチル化DNAを加えインキュベートする。DNAを加水分解し、O^6-Me-G、グアニンを単離できるようにする。O^6-Me-Gと、水素のアイソトープである重水素が含まれるO^6-CD3-Gの標品を適当な比率で混ぜたものを質量分析器で測定し検量線を作成した。癌腫に広く使用されるアルキル化抗癌剤の抗腫瘍効果はDNA中の0^6-methylguanine(O^6-meG)の形成によるところが大きいが、O^6-meGはO^6-methylguanine-DNAmethyltransferase(MGMT)により修復されてしまう。本研究ではMGMTを非侵襲的にイメージングすることを目的とし、MGMTの基質として知られているO^6-ベンジルグアニンの誘導体である4つの化合物を合成し、MGMTとの親和性を測定している。その中で、MGMTの脳内イメージングを行うために、高速C-メチル化反応を活用したO^6-ベンジルグアニンPETプローブの開発に向けた合成研究を行った。具体的には、O^6-ベンジルグアニンメチル化誘導体を合成し、MGMTに対する構造活性相関研究を行った。つづいて、活性を示す誘導体に^<11>Cあるいは^<18>Fを導入するための前駆体を合成し、実際のPET装置での合成をシミュレートしたコールド条件でのメチル基導入反応を検討した。加えて、O^6-ベンジルグアニンの脳内移行性を検証するために、PETトレーサーとして高速C-メチル化反応の活用を考慮して[^<11>C]メチル基を導入したグアニン誘導体-を設計し、そのコールド体を合成する。

加えて、O^6-ベンジルグアニンの脳内移行性が乏しい場合を考え、官能基への保護基の導入による膜透過性の向上、およびトランスポーター機能を活用した分子構造変換による脳内移行性賦活を期待したプロドラッグを設計した。悪性脳腫瘍、特に膠芽腫が化学療法に不応である大きな原因のひとつは、化学療法剤に対する耐性機構であり、近年その解明に向けて精力的に研究が散見される。癌腫に広く使用されるアルキル化抗癌剤の抗腫瘍効果はDNA中のO^6-methylguanille(O^6-meG)の形成によるところが大きいが、O^6-meGはO^6-methylguanhleg-DNA methyltransferase(MGMT)により修復されてしまう。近年、このMGMTが分子標的として注目されており、いかにMGMTの発現・誘導を抑制するかが治療上の鍵となっていて、本酵素活性を不活化する試みが世界中で検討されている。本研究ではMGMTを非侵襲的にイメージングすることを目的とし、MGMTの基質として知られているO^6-ベンジルグアニンの誘導体である4つの化合物を合成し、MGMTとの親和性を測定し、そのうちのひとつがもっとも有望であることを見いだした。これを基にPETプローブを合成し、PETを用いた分子イメージング、in vivoでの動態および薬剤の脳内分布を明らかにした。O^6-ベンジルグアニン誘導体の短寿命放射性核種による標準化のために、試行錯誤が可能な非放射性条件下で、上記で合成したスズあるいはホウ素化合物を用いて、ヨウ化メチルによるクロスカップリング反応を検討した。実際のPETプローブ合成では、極微量に生成される放射性核種含有前駆体([^<11>C]CH_3Iなど)に対して、捕獲用基質を超過剰量(1000当量以上)使用していることを念頭に有機スズあるいはホウ素化合物を40当量使用する。11Cの半減期が20分であることを考慮して、メチル化反応時間を5分に固定し、上記の各種クロスカップリングの基本的反応条件に基づき、最適反応溶媒、ホスフィン配位子および添加剤の種類と添加量、反応温度の最適化を行った。
高出力レーザー光源に対応する新しい光アイソレーター用磁気光学単結晶の開発

レーザー加工機の利用が産業界で進む中、光アイソレーターの重要性が増している。現在Tb3Ga5O12 (TGG)単結晶が使用されているが、問題が多く代替材料が必要とされている。我々はTGG単結晶の欠点を克服する新材料開発を目指し、TSLAG単結晶を設計、その大型単結晶化を行った。TSLAG単結晶の物性を詳細に調べたところ、結晶育成が容易であり、透過率、ファラデー回転角、消光比といった光アイソレータ用ファラデー回転子として重要な特性が全てTGG単結晶を上回ることを確認した。近年、精密加工用レーザー加工機の普及に伴い、各種レーザー光源には高出力のものが求められると同時に光源の安定化と破壊防止への対応が必要とされている。光アイソレーターは光源の安定化と破壊防止を担う重要なデバイスの一つであり、光源の高出力化に伴いその重要性が更に増している。そのためレーザー耐性を有し、幅広い波長域で利用可能な光アイソレーター用の材料が必要とされている。従来、適度な特性を有するTb_3Ga_5O_<12>(TGG)単結晶が注目を集めてきたが、ファラデー回転角不足、結晶育成が比較的困難、コスト高、などの問題点も指摘されている。Tb_3Al_5O_<12>(TAG)はTGGよりも大きなベルデ定数を示すが、非調和溶融組成を持つため結晶育成は困難を極め、直径2.5mm、長さ30mm程度が限界であった。そこで本研究では高出力化・広帯域化する光源を有するレーザー加工機に対応した光アイソレーターを実現する新しい磁気光学単結晶の開発を目的とし、実用化の前段階となる試作品の製作を目指すこととする。本研究ではTAGをベースに新しい磁気光学単結晶Tb_3(Sc,Lu)_2Al_3O_<12>(TSLAG)を開発した。これはTAGのAlの一部をScとLuで置換したものであり、TAGとTGGの長所を併せ持つと期待して設計したものである。単結晶育成は高周波誘導加熱型CZ装置を用い行った。結晶成長条件を特に制御することなく、比較的容易に直径18mmの単結晶が得られた。各種の精密な測定を行うため大型化を試みたところ、直径1インチの単結晶まで得ることができた。成長結晶から長さ10mm強のバルクを切り出し、結晶の内部観察を行ったところ、多くの光学的歪が観察された。アイソレーターとして利用するためにこうした光学歪の除去が必要であるため、高品質化を試みた。その結果、光学的均質性の高いTSLAG単結晶を得ることができた。得られた結晶の消光比を測定したところ、40dB以上の値が得られた。TGGの市販レベルが35dBであることを考えると、これはかなり高い値である。次に得られた結晶のベルデ定数を精密に測定したところ、波長によってはTGGの1.3倍を超える大きな値を示した。更に透過率を精密に測定し、TSLAGの性能指数を求め、TGGのそれと比較を行った結果、TSLAGの圧倒的な優位性が示された。近年、精密加工用レーザー加工機の普及に伴い、各種レーザー光源には高出化が求められると同時に光源の安定化と破壊防止への対応が必要とされている。従来、適度な特性を有するTb_3Ga_5O_<12>(TGG)単結晶が注目を集めてきたが、様々な問題点も指摘されている。Tb_3Al_5O_<12>(TAG)はTGGよりも大きなベルデ定数を示すが、非調和溶融組成を持つため現実的ではなかった。そこで本研究ではこれらの問題を解決する新しい磁気光学単結晶の開発を目的とし、実用化の前段階となる試作品の製作を目指すこととする。前年度に設計した{Tb_3}[Sc_<2-x>Lu_x](Al_3)O_<12>(TSLAG)に対し、本年度はCZ法により大径化を試みた。その結果直径30mm以上のサイズにしてもクラック等の発生がなく、また加工時にもクラックの発生がなく、安定な結晶であった。得られたTSLAG単結晶は優れた透過率とベルデ定数を示した。本研究で目的とする光アイソレーターは高出力レーザーに耐える必要があるため、破壊試験を実施した。波長1080nmのCW高出力レーザーを直接TSLAG、TGG単結晶に入射したところ両結晶の温度も上昇したが、TSLAGの温度は常にTGGよりも低かった。

300WのレーザーをTSLAGに照射しても何の変化も見られなかったが、TGGにおいては照射した瞬間に結晶が砕け散った。これらの結果からTSLAGはTGGと比べ、格段に高いレーザー耐性を持つことが分かった。更にTSLAGを用い実際の光アイソレーターデバイスを製作し、評価した。TGGは消光比が3035dBが市販品の性能であるが、TSLAGの場合は平均して40dB以上、最大で46dBを示した。レーザー光の形状変化も測定した結果、変化がほとんどないことが示された。これまでに1インチサイズのTSLAG単結晶を得たので、本研究では更なる大型化を試みた。大型化に当たってはクラック発生の抑制と、デバイスレベルでの均質性が求められるので、これらを達成できる炉内温度条件の検討を行った。最も重要であった点が結晶成長時の界面形状である。これらの最適化により、まず直径1.5インチのバルク単結晶化に成功した。更なる大型化を進めた結果、現在までに直径2インチのバルク単結晶の育成に成功した。この結晶からは、ほぼ全面に渡り、消光比36dBを達成することができた。これは実用化のための条件であったが、単結晶育成という面ではこれをクリアーできた。高出力半導体レーザー加工機用として、波長1080nm用の光アイソレーターを育成したTSLAG単結晶を用い製作したが、TSLAG単結晶は短波長においても優れた性能指数を示した。そのため、波長405nm用の光アイソレーターもTSLAG単結晶を用い製作した。TSLAGは405nmにおいて高い透過率と大きなベルデ定数を有するため、従来製品に比べて超小型の光アイソレーターを製作することができた。デバイスとしての性能は申し分なく、特に強力NIB磁石を超小型化できたことはコストダウンの面で計りしれないメリットとなる。TSLAGの陽イオン置換による新材料探索を試みたが、単結晶を得ることはできたものの、安定性、特性の面でTSLAGを越えるものは得られなかった。このことから、TSLAG単結晶が現在考えられる最も優れた材料であることが証明された。またこれらTSLAG単結晶の育成技術、光アイソレーターの製作技術は(株)フジクラに技術移管され、今後の実用化に向けて準備が進められている。以上、本研究により、世界に類の無いオンリーワンとなる優れた新材料TSLAG単結晶が開発され、実用化されることとなった。当初目的の一つとしていた実デバイスの試作において、既に1080nm対応の光アイソレーターデバイスを製作し、その特性が従来製品であるTGGベースのデバイス特性を大幅に凌駕したため。24年度が最終年度であるため、記入しない。TSLAGの実用化には更なる大型化が必要となる。そのため、更なる大型化を図る。同時にTSLAGのみでなく、更なる新材料の設計と実証を行う。また1080nmに限らず、他の波長においてもデバイスの試作を進める。
骨格筋の収縮時と弛緩時における超音波画像輝度からサルコペニアの発生要因を推定する

近年、骨格筋量の減少、筋力の低下等にみられる高齢者のサルコペニアが社会問題となってきている。本研究の目的は筋の内部構造および筋収縮時と筋弛緩時の内部構造の変化からサルコペニアの発生要因を探索することである。大学生男女を対象とし、前脛骨筋の筋力発揮時および弛緩時の超音波画像を撮影し、輝度変化およびエラストグラフィー値の変化について調べた。輝度平均値よりもエラストグラフィー値のほうが筋力との関連が高く、筋力発揮状況や最大筋力を推定する可能性が示唆された。また女が男よりも輝度平均値が高く、筋収縮に伴う輝度変化が小さかったことから、輝度変化率による将来のサルコペニア予備群推定の可能性が示された。超音波画像における筋輝度については,安静時における画像に関して分析した報告があるが,筋収縮時の超音波画像の分析を行ったものはみられない。本年度は大学生を対象とし,安静時から筋収縮時における筋輝度変化について分析した。男女大学生86名を対象とし,足関節背屈における等尺性筋力(μTas-F1,アニマ)を最大(100%MVC)時,25%MVC,50%MVC,75%MVC時および安静時について測定した。また筋力測定と同時に前脛骨筋の超音波断面画像(BFI Measure,誠鋼社)を採取した。採取した画像をもとに関心領域における輝度平均値(ImageJ,NIH)について発揮筋力の違いによる分析を行った。また,組織弾性定量を反映するエラストグラフィ(Aixplorer,キャノンライフケアソリューションズ)と押圧式筋硬度(TDM-N1,NEUTONE)を輝度変化同様に発揮筋力ごとに測定した。今回の発表では,男女それぞれ筋力の上位群各5名(MH群,FH群),下位群各5名(ML群,FL群)の計20名について分析を行った。エラストグラフィおよび押圧式による筋硬度は,すべての群において筋力発揮の上昇に伴い,有意に増加した。一方,筋輝度平均値はMH群およびFL群において,筋力発揮の上昇に伴い,有意に低下したが,ML群およびFH群には有意な変化はみられなかった。エラストグラフィと押圧式筋硬度の間にはr=0.789(p<0.001)で強い正の相関関係がみられた。一方,エラストグラフィと筋輝度平均値の間にはr=-0.211(p<0.05)で弱い負の相関関係がみられた。また筋輝度変化率を従属変数としたステップワイズ重回帰分析では,体脂肪率のみが回帰係数-0.731で採用され,体脂肪が輝度変化に影響を及ぼす可能性が示唆された。今後,サルコペニア予備群の推定のために輝度変化の分析を実施予定である。前年度に測定した大学生男女86名の測定結果をもとに、筋収縮時の超音波エラストグラフィー値と筋硬度の関係について分析した。エラストグラフィー値、筋硬度とも筋出力が25%、50%、75%、100%と上昇するに従い、それぞれ有意に増大していた。一方、両者の関係は全測定を対象とした相関関係はみられたものの、同一筋出力条件下についての相関関係は何れの筋出力下においても認められなかった。また、サルコペニアを推定する可能性があるとされる下腿周囲径、骨格筋指数(SMI)および最大筋力との関連についてみたところ、下腿周囲径との関連はみとめられなかったが、SMIとの間では、エラスとフラフィー値において有意な相関関係がみられた(女75%MVC、男25%MVC)。また最大筋力とエラストグラフィー値との間にも有意な相関関係がみられた(女75%MVC・50%MVC、男50%MVC)。その一方で、筋硬度は下腿周囲径とSMIとの間にそれぞれ相関関係はみられず、最大筋力との間には全ての筋出力状況下で相関関係がみられた。このことから、筋硬度および超音波エラストグラフィー値からサルコペニアとの関連を推察する可能性が示唆された。また現在、筋出力条件の変化に伴う筋輝度変化についての分析を進めるとともに、他の運動器疾患との関連について検討するために骨密度を測定し、筋量、体脂肪率と併せて超音波指標およびサルコペニアとの関連について検討を行っている。平成25年度・平成26年度の2カ年実施してきた大学生男女86名の超音波画像の輝度解析を実施し、筋出力状況に違いによる輝度平均値の変化および筋エラストグラフィー値との関連について分析を行った。筋輝度平均値は筋線維の走行と平行に撮像した面を縦断面、筋線維の走行に直交して撮像した面を横断面とした。縦断面の男においてのみ、筋出力の増大に伴い輝度平均値が有意に低下していた。また縦断面および横断面とも、更には全ての筋出力発揮状況下において、輝度平均値は女が男より有意に高値を示していた。また筋出力発揮状況ごとの輝度平均値と筋エラストグラフィー値(縦軸)の関係についてみたところ、女の25%MVCにおける横断面輝度平均値と筋エラストグラフィー値の間に負の相関がみられた。しかしそれ以外の状況下において輝度平均値を筋エラストグラフィー値との間には関連がみられなかった。以上のことから、筋出力の増大に伴い、輝度平均値は低下する傾向がみられるものの有意な変化は殆どみられなかったが、縦断面と横断面を比較した場合、縦断面の方が、横断面よりも輝度平均値が低下する傾向であった。

また男女差については輝度平均値は全体的に女の方が男より高く、筋収縮に伴い男の方が女よりも輝度平均値が低下する傾向であった。このことから女性の骨格筋内の脂肪浸潤や筋線維に対する筋形質の比率の高さを示す可能性があることが示唆された。今回は輝度平均値について検討したが、輝度平均値よりも筋エラストグラフィー値の方が、筋力発揮状況や最大筋力を推定する可能性が示唆された。近年、骨格筋量の減少、筋力の低下等にみられる高齢者のサルコペニアが社会問題となってきている。本研究の目的は筋の内部構造および筋収縮時と筋弛緩時の内部構造の変化からサルコペニアの発生要因を探索することである。大学生男女を対象とし、前脛骨筋の筋力発揮時および弛緩時の超音波画像を撮影し、輝度変化およびエラストグラフィー値の変化について調べた。輝度平均値よりもエラストグラフィー値のほうが筋力との関連が高く、筋力発揮状況や最大筋力を推定する可能性が示唆された。また女が男よりも輝度平均値が高く、筋収縮に伴う輝度変化が小さかったことから、輝度変化率による将来のサルコペニア予備群推定の可能性が示された。今年度において、本務および所属する学会大会の事務局長を引き受けた関係で、予定していた実験が実施できなかった。そのため研究期間を延長する申請をし、それが認められたため、次年度に実験および研究のまとめを行う予定である。応用健康科学筋出力状況の変化について筋電図解析を実施する必要性がでたため、今後は同一被験者に対して、同様の測定条件での筋電図を測定・解析し、超音波エラストグラフィー値、筋硬度との関連について検討する。当初,本年度は高齢者におけるサルコペニアの実態を超音波画像,体成分分析(筋肉率,体脂肪率),骨密度等から調査する予定であったが,協力施設の選定および依頼手続きに時間を要すことから,次年度に実施予定であった大学生におけるサルコペニア予備群の推定のための実験からスタートした。また大学生男女86名の輝度解析は予算と時間の関係で専用プログラムの作成から役務費によるアルバイトによる手作業での解析に切り替えて,速やかに実施したため,年度内に被験者全員の輝度解析が終了した。次年度の早期に大学生の結果をまとめ,その後,既に協力依頼済の市内施設において,高齢者の実態把握についての測定調査を実施する予定である。もともと今年度で終了予定であったが、研究期間を1年延長することとしたため、次年度使用額を残した。前述のとおり,初年度と次年度の研究内容を入れ替えたが,既に協力施設の手配が完了したため,高齢者の実態調査についても予定通り実施する。また,専用プログラムの作成は予算上の問題等から断念したため,引き続き,アルバイトを雇用して,解析を実施する予定である。被験者の謝金として使用する予定である。備品購入として輝度解析専用ソフトの開発を予定していたが、予算が組めなかったため、人件費・謝金により解析を進めた。また次年度も人件費・謝金による出費が超過する予定である。またその他は骨密度計の修理費であり、高齢者のサルコペニア調査において必要不可欠であるため執行した。そのため物品費は余剰傾向ではあるが、ほぼ相殺されていると判断している。高齢者において今後測定した超音波画像の筋輝度解析には、今年度同様に謝金により支出する予定であるため、次年度の予算と繰越金を併せて概ね予算どおり研究が進行すると思われる。
高容量を有するMg系水素吸蔵合金のナノオーダー構造と負極特性

本研究では、メカニカルアロイング法で作製したMg系合金のさらなる性能向上の指針を得ることを目的として、Ni含有量の異なるMgNi_X(x=1,1.5,2)合金をメカニカルアロイング法で作製し、それらの水素吸蔵特性および電気化学特性を調べるとともに微細構造の解析を行った。得られた知見を総括すると以下のようになる。1.メカニカルアロイングで作製したMgNi_X合金は、いずれもブロードなX線回折ピークを示し、これらの合金は非晶質であることが明らかになった。2. MgNi_X合金のNi含有量を増加させると固相一気相系において水素吸蔵速度が増大することがわかった。また、水素を吸蔵させたMgNi_X合金の熱重量測定より、Ni含有量の増加とともに水素の放出開始温度は低下することがわかった。さらに、Ni含有量の多いMgNi_X合金ほど充放電サイクル特性も向上することが明らかになった。3. MgNi_X合金のNi含有量の増加に伴い、合金表面でのNi^0/Mg比が増大することがわかった。また、MgNi_<1.5>合金やMgNi_2合金表面の下層には、MgNi合金のそれよりもNiリッチな層が存在することがわかった。これらのことが、水素吸蔵速度の増大と充放電サイクル特性の向上の原因であると考えられる。4. MgNi_<1.5>合金をグラファイトと複合化させると放電容量は増大し、充放電サイクル特性も向上することが明らかになった。