hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
睡眠体位矯正によるブラキシズム・無呼吸への影響〜従来型スプリント療法との比較

本研究に対するインフォームドコンセントの得られた被験者それぞれにおいて、(A)通常時(コントロール)、(B)下顎前方位スプリント装着時、(C)スタビライゼーションスプリント装着時および(D)自作の睡眠時体位側臥位誘導装置装着時においてそれぞれ一晩ずつの計4日間、睡眠時呼吸状態、体位および咬筋筋電図の測定を行った。以下の項目を計測評価した。1,睡眠時体位側臥位誘導装置装着による体位の変動2,無呼吸低呼吸指数(AHI)3,AHIの発生時における咬筋ブラキシズム(Lavigneら1996による)4,AHI>5.0を示す軽度の閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAS)が疑われる被験者におけるAHI本年度までに行われた被験者10名に対する結果は以下となる.1,睡眠時体位側臥位誘導装置装着により、コントロールと比較して全睡眠時間中における側臥位の時間の割合は、平均32%から78%に有意に増加した(Paired t-test;p<0.01)。以上より、睡眠中に側臥位に誘導することで無呼吸を減少させ得ることがわかり、OSASの治療に際し、睡眠中体位の情報も考慮して治療方針を決定すべきではないかという考察に至った。睡眠時呼吸のリスク要因であると言われている睡眠時の体位において、仰向け時は無呼吸やブラキシズムが多く、側臥位時のほうが無呼吸やブラキシズムが少ないという説がある。一般的にも、側臥位にすることにより、いびきや無呼吸が減少すると言われているが、臨床研究による評価はなされていない。本研究では,睡眠中の体位により、ブラキシズムや無呼吸は影響を受けるという仮説を検討するため,睡眠中の体位による各種影響を解析することを目的とする。本研究に対するインフォームドコンセントの得られた成人男性である被験者それぞれにおいて、通常時(コントロール)、下顎前方位スプリント装着時、スタビライゼーションスプリント装着時および自作の睡眠時体位側臥位誘導装置装着時においてそれぞれ一晩ずつの計4日間、睡眠時呼吸状態、体位および咬筋筋電図の計測を行う。上記4条件の順番はランダムとする。記録した計測データは、分析用アプリケーションソフトにより、ブラキシズムの活性値や、閉塞型、中枢型、混合型のAPNEA, Desaturation, SpO2,体位等の解析を行う。睡眠時体位の側臥位への誘導、および各種スプリント装着が、睡眠時の呼吸、睡眠関連ブラキシズムへ与える影響についての分析を行う.さらに、同測定において,軽度の閉塞性睡眠時無呼吸症候群(OSAS)が疑われた場合(一般的に治療に際しては歯科用口腔内装置が用いられる)、それぞれのスプリント装着時と、睡眠時体位矯正時における、無呼吸状態の改善状況に関しての解析を加えて行う。現在データの収集中である。
他個体に対する援助行動の神経メカニズムの解明

本年度は,前年度に開発した実験パラダイムを用いて,援助行動を行なっているラットにおいて活性化している脳領域について,神経活性化のマーカであるc-fos遺伝子の発現によって検討した.特に社会的行動に関連することが知られている,前部帯状皮質,扁桃体,前部島皮質領域の活性化について注目した.免疫組織化学的手法を用いて,c-fos遺伝子を発現している神経細胞の数を,援助行動が安定して出現するようになったラットと,援助行動を行なわせていない統制群のラットとの間で比較したが,注目した3領域については両者の違いが認められなかった.今回行なった実験では,安定した援助行動の出現の基準を,3日間連続して90秒以内に援助行動にあたるドア開け行動が出現することしたが,この基準が高すぎた可能性が考えられる.つまり,この時点では,既に援助行動が獲得済みであったため,注目した3領域の関与が弱まっていた可能性がある.そのため,今後は援助行動の出現初期の神経活性化を調べたいと考えている.また,3領域以外の領域についても検討する必要がある.加えて,オキシトシンの投与が援助行動に与える影響について検討した.援助側の個体を,被援助個体とペアで飼育した場合と,単独飼育した場合とでオキシトシン投与が援助行動の出現に与える影響について検討した.その結果,オキシトシンの投与はペア飼育下ではあまり効果はなかったが,単独飼育条件においては,オキシトシンが投与されたラットは,生理食塩水を投与した統制群のラットよりも早く援助行動を出現させる傾向が認められた.オキシトシンと飼育環境の相互作用が示唆されるが,今回の実験では全身性にオキシトシンを投与したために,どの程度中枢神経系に投与の効果があったのか判断できない.今後は脳室内投与などの局所投与の効果を検討する必要がある.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究には二つの目的がある.一つは,共感性を動機として生じると考えられている向社会的行動の神経機構についてニューロンレベルで明らかにすることであり,もう一つは,向社会的行動を簡便に出現させることのできる実験パラダイムを開発することである.本年度は,ラットにおいて援助行動を誘発する実験課題を確立した.ペアで飼育したラットの片方を浸水環境に晒し,他方がその嫌悪的状況から同居ラットを解放する行動を誘発させた.具体的には,透明のアクリル板によって二つの領域に区切られた実験箱を用意し,片方の領域に水を張った(プール側).もう一方の区画(陸側)の仕切り壁の中央には円形のドアを取り付け,このドアを開けることによって二つの領域を行き来できる状況を作り出した.被援助ラットをプール側に入れ,陸側に入れた援助ラットが,ドアを開け被援助ラットをプール側から解放する行動を標的とした課題を設定した.課題を何度か繰り返すうちに,援助ラットはドアを開けるまでの潜時を短くしていき,水に晒されている同居ラットをその状況から解放することがドア開け行動を強化することが示された.また,プール側に同居ラットがいない状況ではドア開け行動の潜時が延長,あるいはドアを開けなかった.さらに,同居ラットが水に晒されずに陸にいる場合は,ドア開け行動が学習されることはなく,同居ラットが嫌悪的な状況にあることがドア開け行動の誘発に必要であることも示された.以上のことから,本研究で用いた課題によって,嫌悪的な状況にある同居ラットへ共感を通して,その嫌悪的な状況から解放する援助行動を出現させることができたと考えられる.本年度は,前年度に開発した実験パラダイムを用いて,援助行動を行なっているラットにおいて活性化している脳領域について,神経活性化のマーカであるc-fos遺伝子の発現によって検討した.特に社会的行動に関連することが知られている,前部帯状皮質,扁桃体,前部島皮質領域の活性化について注目した.免疫組織化学的手法を用いて,c-fos遺伝子を発現している神経細胞の数を,援助行動が安定して出現するようになったラットと,援助行動を行なわせていない統制群のラットとの間で比較したが,注目した3領域については両者の違いが認められなかった.今回行なった実験では,安定した援助行動の出現の基準を,3日間連続して90秒以内に援助行動にあたるドア開け行動が出現することしたが,この基準が高すぎた可能性が考えられる.つまり,この時点では,既に援助行動が獲得済みであったため,注目した3領域の関与が弱まっていた可能性がある.そのため,今後は援助行動の出現初期の神経活性化を調べたいと考えている.また,3領域以外の領域についても検討する必要がある.加えて,オキシトシンの投与が援助行動に与える影響について検討した.援助側の個体を,被援助個体とペアで飼育した場合と,単独飼育した場合とでオキシトシン投与が援助行動の出現に与える影響について検討した.その結果,オキシトシンの投与はペア飼育下ではあまり効果はなかったが,単独飼育条件においては,オキシトシンが投与されたラットは,生理食塩水を投与した統制群のラットよりも早く援助行動を出現させる傾向が認められた.オキシトシンと飼育環境の相互作用が示唆されるが,今回の実験では全身性にオキシトシンを投与したために,どの程度中枢神経系に投与の効果があったのか判断できない.今後は脳室内投与などの局所投与の効果を検討する必要がある.研究計画の初年度は,これまでに行ってきた援助行動を誘発する実験事態について,その手法を確立し,当該課題で観察できるラットの行動が向社会性を示していることを実証していくこと,およびそのために,いくつかの統制課題を用いて,様々な側面からアプローチすることを計画していた.

新たに,同居ラットが水に晒されずに陸にいる場合において,援助行動に当たるドア開け行動が学習されることはなく,同居ラットが嫌悪的な状況にあることがドア開け行動の誘発に必要であることを示すことができ,当初の計画はおおむね達成されたと考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,これまでに確立した実験パラダイムを使用して,援助行動の神経メカニズムを検討していく.援助行動を行っているラットにおいて活性化している脳領域について,神経活性化のマーカーであるc-fos遺伝子の発現によって同定する.これにより明らかになった脳領域から,単一ニューロンを記録し,ドアへの接近行動,ドア開け行動,被援助ラットとの接触など,援助ラットの示す特定の行動や,実験箱内の位置や向きなどとの相関に着目して解析する.また,特定の物質を用いた薬理実験を行う.オキシトシン,バソプレシンといった神経ペプチドの受容体のアゴニストあるいはアンタゴニストを投与し,援助行動に与える影響について検討する.被援助ラットへの接近行動,ドア開け行動の出現率や,出現までの潜時などの面からパフォーマンスを評価・検討する.可能であれば本新学術領域研究の他の研究班と連携し,活性化している脳領域を光遺伝学的に操作することを試みる.対象領域を光遺伝学的手法により興奮あるいは抑制することが援助行動に与える影響を検討する.27年度が最終年度であるため、記入しない。
柔軟な判断を可能にする神経回路シフトメカニズムの解明

状況に応じて瞬時に行動を切り替えるタスクスイッチングは、ヒトも含めた霊長類特有の適応的な認知機能である。本研究では、我々がこれまでに開発した2つのルールに基づいて判断を切り替えるタスクスイッチ課題で重要と思われる3つの脳領域、感覚情報表現がある大脳皮質MT野、判断に必要な情報が蓄積されるLIP野、タスクルールの表現がある前頭前野(PFC)間の相互作用を解明し、適応的な神経回路シフトの実態を明らかにすることを目標とする。本年度は、多点電極を使用し、LIP野から複数点同時記録を行った。各電極の局所電場電位(LFP)を解析したところ、眼球運動関連活動を捉えることができた。来年度の研究用に、MT野を電気刺激しながらLIP野から多点記録ができる新規電極プローブを開発した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、我々がこれまでに開発した2つのルールに基づいて判断を切り替えるタスクスイッチ課題で重要と思われる3つの脳領域、感覚情報表現がある大脳皮質MT野、判断に必要な情報が蓄積されるLIP野、タスクルールの表現がある前頭前野(PFC)間の相互作用を解明し、適応的な神経回路シフトの実体を明らかにすることを目標とする。本年度は、LIP野から記録を取得し、主に局所電場電位(LFP)を解析した。LFPの時間周波数解析を行った結果、高周波数帯域は神経活動と同様、刺激の極性を考慮した刺激強度と関連した活動を示したが、低周波数帯域は刺激の極性を問わず、刺激強度と関連した活動を示した。これらの結果は、LIP野で判断に関連した活動が生成される可能性を示唆する。MT野ーLIP野間の機能結合を計測するには、多くのニューロンからの集合電位を解析する必要がある。時間周波数解析を行い、周波数帯域ごとに異なった活動が得られたことにより、次のステップであるMT野ーLIPの同時計測や電気刺激実験での解析ツールが整った。よって、おおむね順調に進展していると言える。MT野ーLIPの同時計測や電気刺激実験を行うことにより、MT野ーLIP野間の機能結合を定量化し、ルールに依存した機能結合の変化を見出す。この際、LFPの各周波数帯域がどのように変化するかに着目する。
無脊椎動物フォスファーゲンキナーゼ類の分子構造の比較とその分子進化

フォスファーゲンキナーゼ(PK)はリン酸基転移酵素の一種であり,ATPのγ-リン酸基を特異的基質が持つグアニド基へ可逆的に転移させ,ADPと高エネルギーリン酸化合物であるホスファーゲンを生産する.PKとしては現在7種類が知られており,それらはクレアチンキナーゼ(CK),アルギニンキナーゼ(AK),グリコシアミンキナーゼ(GK),タウロシアミンキナーゼ(TK),ロンブリシンキナーゼ(LK),ヒポタウロシアミンキナーゼ(HTK),オフェリンキナーゼ(OK)である.我々はこのような多様性を持つフォスファーゲンキナーゼの分子構造(アミノ酸配列)を解析することを主眼に研究をすすめ,その過程でフォスファーゲンキナーゼの基質認識に関わると思われる部位(GS region)をアミノ酸配列の比較から推定した.今回の研究から明らかになったアミノ酸配列は,ヒザラガイとサザエのAK(論文1),イソギンチャクの異常2ドメイン型AK(2),シマミミズのLK(3),ウバガイの異常2ドメイン型AK(4),ゴカイのへテロニ量体GK(5)である.この中でも特に注目されるのは,原始的な生物の一つであるイソギンチャクが異常2ドメイン型AKを持っていたこと,そしてこの遺伝子の重複と融合によって生じたと思われる2ドメイン鎖が軟体動物の二枚貝類にも広く分布していることが確認された点である.この事実はフォスファーゲンキナーゼの遺伝子がかなりの頻度で遺伝子の重複と融合をくり返していることの証明でもあり,現実に多様性あるフォスファーゲンキナーゼが進化してきた事実とも符合する.フォスファーゲンキナーゼ(PK)はリン酸基転移酵素の一種であり,ATPのγ-リン酸基を特異的基質が持つグアニド基へ可逆的に転移させ,ADPと高エネルギーリン酸化合物であるホスファーゲンを生産する.PKとしては現在7種類が知られており,それらはクレアチンキナーゼ(CK),アルギニンキナーゼ(AK),グリコシアミンキナーゼ(GK),タウロシアミンキナーゼ(TK),ロンブリシンキナーゼ(LK),ヒポタウロシアミンキナーゼ(HTK),オフェリンキナーゼ(OK)である.我々はこのような多様性を持つフォスファーゲンキナーゼの分子構造(アミノ酸配列)を解析することを主眼に研究をすすめ,その過程でフォスファーゲンキナーゼの基質認識に関わると思われる部位(GS region)をアミノ酸配列の比較から推定した.今回の研究から明らかになったアミノ酸配列は,ヒザラガイとサザエのAK(論文1),イソギンチャクの異常2ドメイン型AK(2),シマミミズのLK(3),ウバガイの異常2ドメイン型AK(4),ゴカイのへテロニ量体GK(5)である.この中でも特に注目されるのは,原始的な生物の一つであるイソギンチャクが異常2ドメイン型AKを持っていたこと,そしてこの遺伝子の重複と融合によって生じたと思われる2ドメイン鎖が軟体動物の二枚貝類にも広く分布していることが確認された点である.この事実はフォスファーゲンキナーゼの遺伝子がかなりの頻度で遺伝子の重複と融合をくり返していることの証明でもあり,現実に多様性あるフォスファーゲンキナーゼが進化してきた事実とも符合する.フォスファーゲンキナーゼ(PK)はリン酸基転移酵素の一種であり,ATPのγーリン酸基を特異的基質が持つグアニド基へ可逆的に転移させ,ADPと高エネルギーリン酸化合物であるホスファゲンを生産する.PKとしては現在7種類は知られており,それらはクレアチンキナーゼ(CK),アルギニンキナーゼ(AK),グリコシアミンキナーゼ(GK),タウロシアミンキナーゼ(TK),ロンブリシンキナーゼ(LK),ヒポラウロシアミンキナーゼ(HTK),オフェリンキナーゼ(OK)である.今回は,アミノ酸配列は決定されておらず,フォスファーゲンキナーゼの進化を考える上で重要な位置を占めるLKを中心に研究を進めた.まず,シマミミズEisenia foetidaからLKを単離精製し,その酵素活性を調べた.単離されたLKは分子量4万のサブユニットから成る二量体で,基質としてロンブリシンの他にタウロシアミンも用いることが解った.次にEiseniaLKのcDNAをPCR法によって増幅し,その完全な配列(2,677bp)を決定した.この結果,Eisenia LKは370残基のアミノ酸から成ることが推定された.さらに,そのアミノ酸配列を他のPKファミリーの配列と比較し,昨年報告されたKarin Fritz-WolfらによるニワトリのミトコンドリアクレアチンキナーゼのX線結晶構造解析の結果をもふまえて,フォスファーゲンキナーゼの基質認識部位の推定を行った.

推定された基質認識部位は,今後,部位特異的変異誘発実験などのタンパク質工学的手法により検証されることが期待される.フォスファーゲンキナーゼ(PK)はリン酸基転移酵素の一種であり,ATPのγーリン酸基を特異的基質が持つグアニド基へ可逆的に転移させ,ADPと高エネルギーリン酸化合物であるホスファーゲンを生産する.PKとしては現在7種類が知られており,それらはクレアチンキナーゼ(CK),アルギニンキナーゼ(AK),グリコシアミンキナーゼ(GK),タウロシアミンキナーゼ(TK),ロンブリシンキナーゼ(LK),ヒポタウロシアミンキナーゼ(HTK),オフェリンキナーゼ(OK)である.本年度は,フォスファーゲンキナーゼの進化を考える上で重要な位置を占める棘皮動物のAKを中心に研究を進めた.まず,マナマコからAKを単離精製した.他の無脊稚動物のAKがすべて単量体であるのに対して,単離されたナマコAKは分子量4万のサブユニットから成る二量体であった.次にナマコAKのcDNAをPCR法によって増幅し,その完全な配列(1439bp)を決定した.この結果,ナマコAKは370残基のアミノ酸から成ることが推定された.さらに,そのアミノ酸配列を他のPKファミリーの配列と比較したところ,既知の単量体AKより,二量体を形成する脊准動物のCKとより強いアミノ酸配列の一致率を示した.これはナマコAKが,AKの遺伝子より進化したのではなく,CK遺伝子から進化したことを強く示唆している.また,特筆すべきこととして,ナマコAKのアミノ酸配列において,我々が基質認識部位と推定している領域(GS領域)だけがCK型ではなく,AK型に変わっていたことがあげられる.フォスファーゲンキナーゼ(PK)はリン酸基転移酵素の一種であり,ATPのγ-リン酸基を特異的基質が持つグアニド基へ可逆的に転移させ,ADPと高エネルギーリン酸化合物であるホスファーゲンを生産する.PKとしては現在7種類が知られており,それらはクレアチンキナーゼ(CK),アルギニンキナーゼ(AK),グリコシアミンキナーゼ(GK),タウロシアミンキナーゼ(TK),ロンブリシンキナーゼ(LK),ヒポタウロシアミンキナーゼ(HTK),オフェリンキナーゼ(0K)である.本年度は,フォスファーゲンキナーゼの進化を考える上でカギとなる異常な2ドメイン型アルギニンキナーゼが軟体動物の二枚貝類に予想外に広く分布していることを確認した.本年度は,ウバガイにおいて2ドメイン型アルギニンキナーゼのアミノ酸配列を報告したが,マテガイ,アサリ,シジミなどでもウバガイ同様の2ドメインが多アルギニンキナーゼが発現していた.2ドメイン型アルギニンキナーゼは原始的なイソギンチャクにおいて発現していることが我々のグループによって初めて明らかにされたが,2ドメイン化がアルギニンキナーゼの進化の過程で独立に少なくとも2度起こったことは,フォスファーゲンキナーゼの分子多様性と深く関係していると思われる.また今年度は,ゴカイのグリコシアミンキナーゼがα,β鎖からなるヘテロ二量体であることを明らかにした.フォスファーゲンキナーゼの中でヘテロ二量体は脊椎動物の一部で見られるのみであり興味深い.
未承認GMの峻別を可能とするイネ種子エピゲノムの一粒プロファイリング

遺伝子組換え(GM)イネの開発で汎用性の高いイネ由来Actin1プロモーター(Act1p)のDNAメチル化パターンを解析し、その結果、カルスの低再分化環境下においては、GM型Act1pは非GM型Act1pと比較して顕著にDNAがメチル化されることを示唆するデータを得た。また、多種多様なGM作物の有用遺伝子の発現に汎用性の高いカリフラワーモザイクウィルス(CaMV)35SRNAプロモーター(P35S)を作物ゲノムに導入した後と作物に感染したCaMVゲノム由来のP35Sについて、DNAメチル化パターン解析し、その結果、食品に混入したGM作物とCaMVを判別できる新しい検知法を開発した。イネ由来のハウスキーピング遺伝子Actin1プロモーターは、イネなど単子葉植物の遺伝子組換え(GM)作物の開発に汎用されている。発芽前、特に乾燥状態の種子中の遺伝子発現は不活性化されており遺伝子発現が休眠状態にある。Actin 1プロモーター上のシトシンのメチル化は遺伝子発現制御に大きくかかわっている可能性がこれまでの研究より明らかとなった。また、そのメチル化パターンは発芽時に大きく変動することを示唆するデータを得た。そこで、本年度では、イネ種子より通常条件下(28°C, pH5.7)で発芽させた種子よりカルス細胞を得て再分化後7週間までのサンプルを採取してActin 1プロモーターのDNAメチル化に関する解析を中心に行った。カルス細胞を採取する種子は、野生型イネ(日本晴品種)およびActin 1プロモーター制御下でGFPを発現させるコンストラクトが導入されたGMイネ(日本晴品種を基に作成)を使用した。Actin 1プロモーターのDNAメチル化修飾パターンを導入型(GM)と内在型(非GM)とで比較した。本研究では、イネ種子のみならず様々な作物へ導入された外来遺伝子のゲノム中におけるエピゲノム修飾パターン情報を多変量解析することによりプロファイリングし、遺伝子組換え(GM)作物の峻別を可能とする方法の確立に向けた基礎データの収集を行った。イネ種子を使用した実験では、種子1粒よりカルスを作成し、環境刺激下で再分化試験を行い、12日間培養し得られたサンプルより精製したゲノムDNAを鋳型にGMイネ開発で汎用性の高いイネ由来Actin1内在性プロモーターのメチル化パターン解析を行った。メチル化パターンは、内在性遺伝子Act1のプロモーター領域と遺伝子導入されたAct1プロモーター領域の違いを検出した。環境刺激下におけるカルスの低再分化環境下においては、GM型イネに挿入されたAct1プロモーターのメチル化は野生型と比較して顕著に表れることを示唆するデータが得られた。また、様々な作物の有用遺伝子発現に汎用性の高いカリフラワーモザイクウィルス(CaMV)35SRNAプロモーターのメチル化パターン解析を行い、作物に導入した後とCaMVゲノム中のメチル化パターンの違いについて解析を行った。アブラナ科のブロッコリー、キャベツ及びコカブに感染させたCaMVのP35Sのメチル化パターンを解析した結果、いずれの植物に感染したCaMVにおいてもP35Sは高度にメチル化されていた。一方、栽培品種のGM作物に導入された同配列は、低メチル化されていた。解析を行った339 bpのうち67か所のシトシン塩基のメチル化パターンの多変量解析の結果、CaMV感染ウィルス由来とGM作物由来のP35SのDNAメチル化修飾をグループ化することができ、それぞれを明確に見分けることが可能であった。また、メチル化パターンとメチル化率の情報を基に、メチル化感受性制限酵素処理やリアルタイムPCR法を駆使し、GM作物とCaMVの混入を検知できるメチル化率定量判別法を確立することができた。本年度はイネ種子からカルス培養を行い、カルス細胞の再分化誘導を行うプロトコルを立ち上げた。カルス細胞からの再分化誘導後、最大3か月間イネを育成させる必要があった。今後は、初年度に立ち上げたカルスからの再分化プロトコルに従って、様々な環境下で育成させたイネより抽出したゲノムDNA上の内在性遺伝子ActIプロモーターのDNAメチル化パターン解析を行っていく予定である。食品化学初年度に立ち上げたカルスからの再分化プロトコルに従って、温度(20°C又は37°C)、pH(4.5又は8.0)、浸透圧(マンニトール3%又は8%)、紫外線照射(有又は無)で再分化誘導させたカルス細胞中の内在性遺伝子ActIプロモーターのDNAメチル化パターンを解析する。その際には、actin 1プロモーターのDNAメチル化修飾パターンを導入型(GM)と内在型(非GM)で比較するため多変量解析する。カルス培養及び再分化誘導栽培に時間がかかり、研究対象試料の調製が遅れ、解析が当初の計画よりも遅れてしまった。本年度は研究対象試料の準備が整ったため、バイサルファイトシーケンシングに必要な試薬代とシーケンシング代に昨年度支出予定分を追加で支出する。
電波干渉法による星進化の重要段階の観測的研究

我々は、天体メーザー源の位置観測を通じて銀河系の構造と力学を明らかにする新観測装置VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry)の立ち上げを進めているが、VERA計画は多数の天体のメーザー源を大気位相揺らぎの影響を除去しつつ多基線で定期的に多数回観測する大規模な観測プロジェクトとして、星生成及び漸近分枝星研究にとっても決定的に重要なデータを提供する。イシツカ氏と共同して、VERAによるこの方面の研究の第一歩として、漸近分枝星からのはじめは等方的な質量放出流を双極的に変える「絞り込み」メカニズム及び星生成における分子雲コアの初期段階の解明をめざす。VERA計画は立ち上げ時期も無事終了し、試験観測段階を進めているが科学的な面で世界でも注目される結果が期待されている。試験観測データもようやく相関処理も出来る様になり、これからこの観測データの解析を進める段階である、VERA計画で目標としている制度を達成するには解析方法も重要であるので現段階では解析に重点をおいている。イシツカ氏に解析してもらいメーザー源である星の研究も進めてもらう予定。そしてイシツカ氏が進めているペルーの32mアンテナ計画を進めていく必要がある。ペルーに設置されている通信用アンテナの性能を評価し、電波天文観測に使用できるかどうかの検討を行った。これにより、6GHz帯のメタノールメーザー天体の観測を中心として使用するためのシステム設計を行った。さらに、サイトの評価用のラジオメータの調整および性能確認を行った。
弾丸の3次元計測による異同識別に最適な特徴の解明

銃器による犯罪が発生した場合、発射された弾丸と薬きょうの発射痕から、過去の犯罪で使用された銃器との関連性を照合する鑑定が行われる。しかし、鑑定の判断基準は鑑定人に委ねられ、多大な労力と時間がかかっている。そこで、本研究では弾丸および薬きょうの発射痕の効率的で定量的な識別方法を確立することを目的とする。そのために、まず弾丸の発射痕を定量化するためレーザ変位計を用いた3次元計測方法を確立し、さらに定量化したデータから、銃器を識別するために最適な弾丸の特徴量(発射痕の位置、深さ等)を解明するために研究を進めた。当初は弾丸のみを考えていたが、事件現場に残される薬きょうにおいても同様のことが考えられるため、同時に薬きょうの特徴量の解明も進めた。昨年度は高精度レーザ変位計を購入し弾丸の3次元計測を行うための装置を作製した。その結果、3次元計測が可能になり、大小の痕跡の深さの測定を行った。また、弾丸と同時に薬きょうの3次元計測も行った。本年度は昨年度3次元計測した薬きょうの結果に着目し研究を進めた。鑑定人が識別を行うために着目する特徴を薬きょうにおいて列挙したところ、銃器の針状の部品でつけられる撃針痕と呼ばれる痕跡が重要であることが分かった。そのため、3次元計測した撃針痕について銃器を識別するための特徴量として、撃針痕の断面形状に着目した。この特徴量を評価するために50丁の銃器から2発ずつ発射した100個の薬きょうについて3次元計測を行い、データセットを作製した。作製したデータセットを用いて、断面形状を用いた特徴量を抽出し、2次判別分析を行った。その結果、次のような結果が得られた。1撃針痕の断面形状は銃器を識別するための特徴量として、その撃針痕の半径値等より有効である。2判別分析により得られた結果、正答率が約8割とやや高い値であった。今後さらに正答率を向上させるための研究を行う。昨年度には高精度レーザ変位計を購入し、弾丸の3次元計測が可能になった。それに伴い薬きょうについても3次元計測を行ったので、本年度は特に薬きょうに着目して研究を進めた。薬きょうの痕跡について3次元データから、特に重要な撃針痕を抽出するための研究を行い、昨年度学会にて成果発表を行った。抽出した撃針痕を用いて特徴量としてその断面形状を考え、定量的に銃器の識別を行った。その結果、約8割が正答であった。昨年度開発した弾丸の3次元計測装置については日本法科学技術学会第21回学術集会で発表した。本年度に得られた薬きょう撃針痕の断面形状についての研究成果については、精密工学会2015年度秋季大会で発表した。また、昨年度発表した薬きょう痕跡の特徴抽出に関しての研究について精密工学会に論文を投稿し採択された。以上の通り、申請時の本年度の目的である弾丸の3次元計測が可能になったことで薬きょうに関しても研究が進み、当初目的としていた銃器を識別するために最適な特徴量について、薬きょうの痕跡で有効な特徴量を明らかにした。その成果について学会発表も行い、論文の作成を行っているため研究はおおむね順調に進んでいると考えている。これまで薬きょう痕跡の3次元データに関して画像処理や多変量解析等を利用して定量的に識別を行う方法について研究を行い、8割程度の正答率が得られた。今後は、さらに正答率を向上させるために、誤判別を行った原因について考察を行い、解決策を考える。現在考えられる原因としては、薬きょうの種類である。同一の銃器から発射した痕跡であっても薬きょうの種類が異なることにより、その痕跡は異なる可能性がある。薬きょうの種類によりどの程度変化するか3次元計測結果から解析し定量的な評価を行い、昨年度の判別分析に適用し正答率を上げる。弾丸に関しては、予定通り3次元計測した弾丸の発射痕のデータを利用して特徴量の抽出を行う。鑑定人が識別を行うために着目する定性的な特徴について列挙し、そこで挙げられた特徴を、3次元計測したデータから画像処理や多変量解析等を利用して定量化する方法について検討する。薬きょうの研究と同様に、データセットを作製し、定量的な評価を行う。また、銃器鑑定の研究に関しては銃器社会である海外の研究内容の調査が非常に重要であるため、海外の銃器鑑定に関する動向調査を行う。海外の動向は米国のThe Association of Firearm and Tool Mark Examinersへ参加し、発表を予定している。海外の動向調査のため米国の国際会議(The Association of Firearm and Tool Mark Examiners)への出席や、昨年度の研究内容の学会発表(日本法科学技術学会第22回学術集会、2016年度精密工学会秋季大会学術講演会)、論文投稿(精密工学会)を行うための学会参加費、旅費、論文投稿料、掲載料を計上する。銃器による犯罪が発生した場合、発射された弾丸の発射痕から、過去の犯罪で使用された銃器との関連性を照合する鑑定が行われる。しかし、鑑定の判断基準は鑑定人に委ねられ、定量的な評価が不十分である。そこで、本研究では効率的で定量的な識別方法を確立することを目的とする。今年度は弾丸の発射痕の3次元計測を試みた。

高精度レーザ変位計を購入し、これを既存の回転ステージに取り付ける治具を作製した。次に、レーザ変位計の測定値を取り込み、回転ステージの位置情報と組み合わせ3次元計測するプログラムを開発し弾丸の3次元計測が可能になった。3次元計測値の精度を確認するために高さの標準試験片を用いて確認を行った。発射痕の3次元計測を行った結果、弾丸の軸と回転ステージ軸がわずかにずれてしまうため、測定値が正弦曲線になることが分かった。弾丸を真円と仮定して理想の正弦曲線を計算し、実測値との差をとることで、発射痕の3次元計測結果が得られた。3次元計測した結果から以下のことが分かった。1今回測定した弾丸では旋丘痕と呼ばれる痕跡の深さの平均は約13μmであった。2同一の弾丸内でも旋丘痕の深さにばらつきがあり、最大値が22μmで最小が3μmであった。3発射痕の中でも細い線条痕の幅は数ミクロンであり、深さは約1μmであることが分かった。銃器による犯罪が発生した場合、発射された弾丸と薬きょうの発射痕から、過去の犯罪で使用された銃器との関連性を照合する鑑定が行われる。しかし、鑑定の判断基準は鑑定人に委ねられ、多大な労力と時間がかかっている。そこで、本研究では弾丸および薬きょうの発射痕の効率的で定量的な識別方法を確立することを目的とする。そのために、まず弾丸の発射痕を定量化するためレーザ変位計を用いた3次元計測方法を確立し、さらに定量化したデータから、銃器を識別するために最適な弾丸の特徴量(発射痕の位置、深さ等)を解明するために研究を進めた。当初は弾丸のみを考えていたが、事件現場に残される薬きょうにおいても同様のことが考えられるため、同時に薬きょうの特徴量の解明も進めた。昨年度は高精度レーザ変位計を購入し弾丸の3次元計測を行うための装置を作製した。その結果、3次元計測が可能になり、大小の痕跡の深さの測定を行った。また、弾丸と同時に薬きょうの3次元計測も行った。本年度は昨年度3次元計測した薬きょうの結果に着目し研究を進めた。鑑定人が識別を行うために着目する特徴を薬きょうにおいて列挙したところ、銃器の針状の部品でつけられる撃針痕と呼ばれる痕跡が重要であることが分かった。そのため、3次元計測した撃針痕について銃器を識別するための特徴量として、撃針痕の断面形状に着目した。この特徴量を評価するために50丁の銃器から2発ずつ発射した100個の薬きょうについて3次元計測を行い、データセットを作製した。作製したデータセットを用いて、断面形状を用いた特徴量を抽出し、2次判別分析を行った。その結果、次のような結果が得られた。1撃針痕の断面形状は銃器を識別するための特徴量として、その撃針痕の半径値等より有効である。2判別分析により得られた結果、正答率が約8割とやや高い値であった。今後さらに正答率を向上させるための研究を行う。昨年度には高精度レーザ変位計を購入し、弾丸の3次元計測が可能になった。それに伴い薬きょうについても3次元計測を行ったので、本年度は特に薬きょうに着目して研究を進めた。薬きょうの痕跡について3次元データから、特に重要な撃針痕を抽出するための研究を行い、昨年度学会にて成果発表を行った。
部材番付システム解明による古代エジプト木造船の造船工程研究

本研究は、エジプト・ギザに位置するクフ王のピラミッド南脇に埋納された古代木造船「クフ王第2の船」に関して、工人らによって記された文字資料を記録・解読し、文字あるいは記号を用いた造船システムの分析を通して、造船工程を解明・復原することにある。本年度新たに船坑から取り上げられた部材組成は主に甲板梁、天蓋梁・柱、舷側板、艫・舳先から成り、その他に姉妹船であるクフ王第1の船に類例のない小型部材も複数確認した。甲板梁および天蓋関連部材はこれまで通り1/10スケールでの実測を行い、舷側板など10mを超える大型部材は写真測量の技術を用いて形状を記録した。船坑内での舷側板の埋納場所は、おおむね組み合わせた時の位置と対応しており、舷側板同士は接合面に施されたホゾと、内面に無数に開けられた貫通孔に縄を通す方法で互いに緊結されていたと推察された。ホゾおよび貫通孔同士の間隔はほぼ等間隔に設定されている。一方文字資料の発見は、甲板梁、天蓋梁、舷側板でそれぞれ確認された。甲板梁は4つの文字(Phyle-mark)と数字の組み合わせにより配置を特定できる仕組みとなっていることが明らかとなった。さらに数字を数える方向性が、右舷は船首側から、左舷は船尾側からと異なっていることを指摘し、その理由を右から文字を記す古代エジプトの習慣と結び付けて考察した。尚、天蓋梁に関してもほぼ同じ仕組みが用いられていると現時点で推察され、わずかな長さの違いを判断し正確に配列するための工人の工夫が観察される。舷側板から発見された文字はわずかであるが、下弦の半月状の記号に数字が付随する文字が発見された。同様の文字が肋骨からも発見されており、おそらく肋骨の配置を示すための記号と考えられる。以上のように、今期新たに発見された部材の記録および文字資料の分析により、甲板梁、天蓋梁、舷側板の主な構造と文字資料の関係が明らかになった。2018年度は甲板梁、天蓋梁、舷側板と異なる属性の部材をそれぞれ記録・分析することができ、船全体の4分の3の部材記録をほぼ終えることができた。尚、今期は大型部材の取り上げが相次いだこともあり、部材取り上げの完了には至っていない。したがって、発掘調査に進捗状況により残り4分の1の作業(主に船底板の記録と舳先・艫の復元)を次年度に繰り越すこととなった。記録作業以外の考察および成果報告は順調に進展しており、2018年は『昌平エジプト考古学会紀要』第6, 7号にて、甲板と船首楼(船首に建てられる東屋)の概報を出版した。さらに2019年11月の12th International congress of Egyptologyにて、これまでに発見された文字資料の全容を学界に報告する予定となっている。2019年度は残る4分の1の部材の記録及び分析を完結させることを第一の目標とする。さらに、本研究のまとめとして、これまで属性ごとに考察してきた文字資料にみられる法則性を、船全体を通して検討し、時系列に沿って造船におけるそれぞれの役割を明らかにする。研究の完了を目指すうえで、今期は船の専門家あるいは同時代資料を発見した研究者との交流を活発化し、意見交換を通してより蓋然性の高い結論を導き出していく。2017年度計画では、第1期でクフ王第2の船の甲板・銅付属材・舷艢を、第2期で天蓋を構成する梁・柱・桁および櫂について船坑から取り上げられた部材を実測調査する予定としていた。第1期に関しては部材実測と、甲板に記された文字の確認を実施した。その結果2017年度秋時点で、船首・船尾各1枚ずつ、その間に2枚組が5列、3枚組が2列、合計17枚の分割されたパネル状の甲板が配されていることが判明した。船長方向に長い複数の板材を並べ、等間隔で根太(桟木)置き、だぼと板材の裏面から側面に抜けるL字の貫通孔を通した縄で固定する構法が取られていることも併せて明らかとなった。本成果についてはオリエント学会第59回大会にてポスター発表し、2018年度に『昌平エジプト考古学会紀要』にて公表する。銅付属材、舷艢は図化を終えており、目下配置・構成・構法等について分析中である。天蓋を構成する部材に関しては、甲板室上を覆う天蓋が約50cm間隔で建てられた各舷18本の二重ベル型柱とそこに渡された梁、桁、それらを受ける柱受けで構成されていることが推察された。特に両端に右舷・左舷を意味する文字と、それぞれ異なる数字が刻まれた梁では、記された各数字が、甲板上に渡された18本の梁を船首側から数えた場合と船尾側から数えた場合のそれぞれの配置順に合致していた。造船工程を考える上で鍵となる番付の振り方の問題に関しては、Current Research in Egyptology 2018にて発表する。

2017年度は、発掘調査の進捗状況による多少の影響はあったものの、概ね順調に研究データを蓄積することができた。今期成果としては、クフ王第2の船の甲板構成・配置の解明と、甲板室を覆う天蓋の構成の把握、さらに番付の出発点が一択ではないことを指摘したことが挙げられる。いずれも本研究課題の目的である造船工程復元において重要な手掛かりとなる要素が明らかになった。さらに銅付属材など想定以上の情報量と希少性を持つ部材が現れたことから、学術的意義と解明事項は着実に増しており、総合しておおむね本研究は順調に進展していると考えられる。本研究は、エジプト・ギザに位置するクフ王のピラミッド南脇に埋納された古代木造船「クフ王第2の船」に関して、工人らによって記された文字資料を記録・解読し、文字あるいは記号を用いた造船システムの分析を通して、造船工程を解明・復原することにある。本年度新たに船坑から取り上げられた部材組成は主に甲板梁、天蓋梁・柱、舷側板、艫・舳先から成り、その他に姉妹船であるクフ王第1の船に類例のない小型部材も複数確認した。甲板梁および天蓋関連部材はこれまで通り1/10スケールでの実測を行い、舷側板など10mを超える大型部材は写真測量の技術を用いて形状を記録した。船坑内での舷側板の埋納場所は、おおむね組み合わせた時の位置と対応しており、舷側板同士は接合面に施されたホゾと、内面に無数に開けられた貫通孔に縄を通す方法で互いに緊結されていたと推察された。ホゾおよび貫通孔同士の間隔はほぼ等間隔に設定されている。一方文字資料の発見は、甲板梁、天蓋梁、舷側板でそれぞれ確認された。甲板梁は4つの文字(Phyle-mark)と数字の組み合わせにより配置を特定できる仕組みとなっていることが明らかとなった。さらに数字を数える方向性が、右舷は船首側から、左舷は船尾側からと異なっていることを指摘し、その理由を右から文字を記す古代エジプトの習慣と結び付けて考察した。尚、天蓋梁に関してもほぼ同じ仕組みが用いられていると現時点で推察され、わずかな長さの違いを判断し正確に配列するための工人の工夫が観察される。舷側板から発見された文字はわずかであるが、下弦の半月状の記号に数字が付随する文字が発見された。同様の文字が肋骨からも発見されており、おそらく肋骨の配置を示すための記号と考えられる。以上のように、今期新たに発見された部材の記録および文字資料の分析により、甲板梁、天蓋梁、舷側板の主な構造と文字資料の関係が明らかになった。2018年度は甲板梁、天蓋梁、舷側板と異なる属性の部材をそれぞれ記録・分析することができ、船全体の4分の3の部材記録をほぼ終えることができた。尚、今期は大型部材の取り上げが相次いだこともあり、部材取り上げの完了には至っていない。したがって、発掘調査に進捗状況により残り4分の1の作業(主に船底板の記録と舳先・艫の復元)を次年度に繰り越すこととなった。記録作業以外の考察および成果報告は順調に進展しており、2018年は『昌平エジプト考古学会紀要』第6, 7号にて、甲板と船首楼(船首に建てられる東屋)の概報を出版した。さらに2019年11月の12th International congress of Egyptologyにて、これまでに発見された文字資料の全容を学界に報告する予定となっている。発掘調査の進捗状況を注視しつつ、記録した一次資料をいち早く公開することを目指す。また2018年度前半は、短期間の現地調査回数を増やし、資料化の促進を測る。船体(舷側板)に取り掛かるにあたって、写真測量の技術を取り入れ、より効率的な資料化と国内での作業の円滑化を図る。造船技術に関する専門的な意見交換および当該期の古代エジプトの様相と周辺関係の把握のため、他遺跡で発見された部材の実見・調査に赴く。
タンザニアでの持続的な若手助産研究者教育課程の開発と評価

タンザニアの母子保健改善のためにエビデンスに基づく助産に貢献できる人材、持続的な助産若手研究者教育課程の開発が目的である。初年度は、ムヒンビリ大学との協働でカリキュラム編成を行った。二年目は、タンザニア助産師に「女性を中心としたケアによる人間らしい出産」セミナーを開催し、参加者の変化を調査した。104名の参加者は「女性を中心としたケア」を理解し、の認識は変化した。セミナーは、参加者に患者ケアを改善できることを動機づけた。三年目は、タンザニアでの高等教育への期待について16名に面接調査を行った。その結果、高等教育へのアクセスに多くの障壁があっても、母子保健向上のための学習への希求が認められた。本研究の目的は、ムヒンビリ健康科学大学にタンザニア国内初となる助産学修士課程を立ち上げることである。初年度は、助産教育・研究の中心概念であるWomen-Centered Care, Evidence-Based Practiceに基づき、カリキュラムを共同作成した。二年目は、タンザニアの臨床助産師や看護大学の教員、行政担当者等に助産教育および研究の必要性を理解してもらう活動を行った。タンザニアで開催した「Humanized Childbirth Seminar」では、123名の助産師が集まり熱い議論が行われた。人材不足のうえ、多産で多忙なタンザニアの臨床助産師は、女性たちから時に「助産師は冷たい、厳しい」という評価をうけているという内省の発言があった。女性を守るために、自分たちの意識、環境を変えていくこと、そのためにも助産師が研究を学び、政策にも影響を与えていくことが話し合われ、タンザニアにおける助産師リーダー育成の土壌が出来上がってきていた。セミナーの前後で語ってもらったセミナー参加者からの「女性を中心としたケア」への理解や、導入の可能性、また現任教育や研究へのニーズを分析中である。初年度は、助産教育カリキュラムを共同作成した。二年目は、タンザニアの臨床助産師や大学教員を対象にした実践と研究との連携の重要性についてのセミナーを開催して、参加者からの教育や研究に対するニーズを把握した。そして三年目は、大学院進学予定者からの学ぶことへのニーズを聞き取る調査を行った。個人面接とグループ面接を通じて16名の大学院での教育を希望する志願予定者の声を聞いた。その結果、タンザニア母子保健状況の改善への希求、知識は力なりという思い、学びに終わりはない、高等教育への障壁などが、主な内容として語られた。多くの助産師が、継続教育や高等教育に関心を寄せ、学びへの大きなニーズを持っていた。本研究の目的は、ムヒンビリ健康科学大学にタンザニア国内初となる助産学修士課程を立ち上げることであり、本年度は、ムヒンビリ健康科学大学の研究者らとの協働で、カリキュラム編成を行った。最初に、ムヒンビリ健康科学大学セバルダ・レシャバリ氏と話し合い、カリキュラム編成、実行、評価の基となるアウトカムモデルを用い、院生・教育者・環境において、新カリキュラムを通して目指すアウトカムを明確にした。主に、この課程の院生として、研究のエビデンスの評価と臨床への還元、高度助産実践、教育、マネージネントができる人材を育成することとし、そのためには、教育者はWomen-centered Care(女性中心のケア)とEvidence-based Practice(エビデンスに基づいた実践)の概念に基づいて新たな成人学習の方法を用いて教育を行い、環境としてタンザニアの助産教育に関わる機関や専門家がそれを承認することとした。それを基に、聖路加看護大学の助産修士カリキュラムと照らし合わせ、応用できる内容の吟味、またタンザニアの母子保健ニーズに合わせた内容への変更を話し合い、カリキュラム原案を編成した。原案は国際的な看護高等教育のエキスパートであるウィリアム・ホルツマー博士らのレビューを受け修正され、更にムヒンビリ健康科学大学助産教員間で話し合われて修正された後、タンザニア国内の助産教育に関わるステークホルダーの間で話し合われた。ステークホルダーの意見を反映したカリキュラム最終案をまとめ、現在最終的な大学への正式承認申請の段階に入っている。承認の後、来年度よりカリキュラムの実行、評価研究の開始に向けた活動へ移行する計画である。初年度のカリキュラム作成、2年目のタンザニアでの啓発セミナーの開催と順調に進んでいる。セミナーでは、予想以上の参加者があり多様な意見を収集できた。セミナーで出会った助産師は、大学院進学予定者であり、3年目にも引き続き面接等のデータ収集の可能性が高い。3年目に政府の許可が下りれば、修士課程の立ち上げが可能となり、研究者育成プロセスをフォローすることが可能である。本年度は、予定とおりにムヒンビリ健康科学大学の研究者らとの協働で、カリキュラム立案を行うことができたため。大学院進学予定者からの聞き取り調査を計画している。

2013年秋より大学院修士課程が始まれば、その後の大学院生の育成をフォローすることができる。助産師研究者が、どのようなニーズを持って大学院へ進学するのか、その後どのようにキャリアを開発し、リーダーとして育成されていくのかを追跡する予定である。現時点では、ステークホルダーの意見を反映したカリキュラム最終案をまとめ、最終的な大学への正式承認申請の段階に入っている。承認の後、大学院修士課程の教育が開始されれば、カリキュラムの実行、評価研究の開始に向けた活動へ移行する計画である研究成果を学会発表する予定なので、旅費に使用する。データー分析のために必要な謝金、および論文投稿費用として使用する予定である。タンザニアへ出向き、大学院へ入学を志す学生に事前のインタビューを実施する。また、カリキュラムに対する教員の準備状況を把握し、課題を明白にする予定である。また、研究において人件費を支出する必要が生じたため、次の年度の研究費を合わせて人件費として使用する。
非2分子膜型新規脂質ナノ粒子の形成とその医薬品製剤機能の解明

本研究では、まず、非2分子膜型脂質ナノ粒子である脂質エマルション(リン脂質単分子膜型ナノ粒子)の表面膜ならびにコア構造が血漿タンパクとの相互作用に及ぼす効果を調査し、動物体内の挙動の制御と医薬品製剤機能に関する基礎的性質を解明した。すなわち、単分子膜型のエマルションは2分子膜型のリポソームに比べ、表面のリン脂質分子がより広い間隙をおいて配置されており、アポリポタンパクapoA-1やapoEなどの血漿アポリポタンパクは後者の場合の約10倍も多く結合した。この結果、エマルションは動物体内の代謝や肝細胞との相互作用がより昂進することも明らかにした。エマルション表面膜のレシチンの一部をスフィンゴミエリンあるいはコレステロールに置換すると、タンパクの結合性や活性が変わり、細胞や動物体内の相互作用も変化することが明らかになった。次に、両連続性キュビック構造やヘキサゴナル構造を内部に持つ新規水中分散ナノ粒子、キュボソームとヘキソゾームの調製法を確立し、その構造を精査した。また、血漿タンパクとの相互作用を調査し、動物体内挙動の制御と医薬品製剤機能を解明した。すなわち、モノオレイン、ジオレイン、オレイン酸、レシチンの組成により、種々の非2分子膜型液晶構造が生成することを明らかにした。さらに、プルロニック系ポリマー型界面活性剤を用い、これらの液晶を水中に100-200nmの粒子として安定に分散することに成功した。分散粒子(キュボソーム、ヘキソゾーム)の構造をX線小各区散乱やNMR測定に基づき明らかにするとともに、動物血漿成分との相互作用を調査した。アルブミンやHDLはキュボソームやヘキソゾームと強く相互作用し、その崩壊を促進することが示された。これらの成果により、非2分子型粒子の医薬品製剤への利用に対する基礎的知見を得ることができた。1.まず、脂質の非2分子型構造である両連続性キュビックやヘキサゴナル液晶を水中に分散させた新規ナノ粒子、キュボソームとへキソゾームのうち、前者の調製法(粒子サイズ、内部構造と脂質組成や乳化条件の定量的関係)をほぼ確立した。特に、内部構造についてはX線小角散乱法とNMR法に基づき調査し、中性脂質とこれを分散させるために用いられるポリマー型界面活性剤の組成比により液晶構造が変化すること、また両連続性構造内には粒子外部水相からイオンなどがアクセス出来ることを明らかにした。本研究成果は、現在アメリカ化学会Langmuir誌に投稿中である。さらに、ヘキソゾームの内部構造についてもX線小角散乱法とNMR法に基づき調査中である。これらの成果は平成13年3月の日本薬学会第121年会で発表予定である。2.脂質非2分子型ナノ粒子と血漿アポリポ蛋白質の相互分子認識メカニズムを明らかにするため、まず単分子膜粒子(エマルション)とapolipoprotein A-1(apoA-1)やlipoprotein lipase(LPL)との相互作用をNMR、蛍光分光および熱力学的方法で調査し、脂質粒子表面とアポリポ蛋白質それぞれの両親媒性構造特有の自発的曲率が重要な役割を演じていることを明らかにした。脂質粒子表面自発的曲率は表面のみならず内部脂質組成によっても変化し、その生理的機能に影響することも明らかにした。これらの成果は平成12年度に多数の国内外の学術集会で発表したが、アメリカ化学会などの学術雑誌にても一部公表あるいは公表予定である。全身投与型医薬品製剤として用いられる脂質ナノ粒子は、安全性と機能特異性という両立の困難な条件を満足する必要がある。

本研究では、脂質の単分子膜を基本構造とする超微少脂質エマルションemulsionsの構築とあわせ、新規脂質粒子、キュボソームcubosomesやヘキソゾームhexosomesなどの非2分子型脂質粒子を開発し、以下の成果を得た。研究成果の一部は2001年のゴードン会議で発表した。1.内部に脂質キュビック相やヘキサゴナル相を有する粒子径150nmのキュボソームやヘキソゾームの製造法を確立した(研究発表参照)。2.その内部構造・分子の動的性質をX線小角散乱・NMRや蛍光分光法により明らかにした。この成果は2002年6月のスペインの国際学会で発表する予定である。3.プラズマ蛋白質やアルプミンとキュボソームやヘキソゾーム相互作用の解明をおこない、リポソームやエマルションなどと著しくなることを見いだした(2002年春、国内学会で発表予定)。4.動物実験システムを構築し、低分子モデル薬物がエマルション、キュボソームやヘキソゾームから著しく異なる挙動で放出されることが明らかになってきた。5.脂質エマルションはその粒子径30nm、100nm、200nmにより生体との相互作用が変化することを明らかにした。すなわち、その血漿アポリポ蛋白質の選択制、リポ蛋白質リパーゼの活性の差異を引き起こすメカニズムを分子論的に解明した(研究発表参照、2002年フランスの国際学会で発表予定)。目的:医薬品製剤として、種々の非2分子型脂質ナノ粒子(100-200nmあるいは30-50nmのキュボソーム、ヘキソゾーム、エマルション)を調整し、その動物体内での挙動を明らかにする。このため、各種の物理化学的方法で粒子の内部および表面の構造とその物性を明らかにする。次に血漿蛋自質との相互作用、リパーゼによる粒子の消化を調査し、これらと動物血中の挙動の関係を研究する。結果:レシチンとヂアシルグリセライドから生成するヘキサゴナル液晶から安定に分散された粒子が生成することをX線小角散乱と動的光散乱測定に基づき明らかにした。キュボソームとヘキソゾームの^<31>P-NM測定から粒子内部の水チャネルが外水相と連続していること、また時間分解蛍光測定から脂質分子の特徴的な分子運動を明らかにした。特に2分子膜からキュビック構造転移領域で界面に強い曲げストレスが生じることが明らかにされた。血漿中のアルブミンなどの蛋白質によりキュボソームを構成するモノアシルグリセライドは速やかに引き抜かれ、崩壊・レムナント化するが、ヘキソゾームは安定であることが明らかになった。血漿中でキュボソームを構成するモノアシルグリセライドは速やかにリポリシスされる。これらの結果と動物血中の粒子の挙動の関係を継続して調査している。また、これらの成果の一部は国際界面活性剤会議(2002年6月、スペイン)にて公表した。目的:医薬品製剤として、多様な非2分子膜脂質ナノ粒子(100-200nmのキュボソーム、ヘキソゾーム、30-100nmのエマルション)を調製し、その動物体内での挙動を明らかにする。また、物理化学的方法で、粒子内部と表面の構造と物性を調査し、これに基づき動物血中での血漿タンパク質との相互作用のメカニズムを研究し、それらの医薬品製剤への適用を検討する。成果:レシチン、ジアシルグリセライドと水から生成するヘキサゴナル液晶を、高圧で分散して100nmの粒子をえた。X線小各散乱法により、分散粒子でも内部がヘキサゴナル液晶であることを確認した。