hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトの心血管・呼吸系制御に関わる耳石受容体と前庭空間認知感覚中枢の役割

1)前庭刺激および前庭空間認知異常時での心血管系反応を検討した。Suplne(条件1)および側臥位(条件2)でそれぞれ前屈位をとらせて、0.25Hzの強制呼吸ペース下、1分ごとの血圧、RR間隔、末梢血流量を測定した。RR間隔については周波数解析も行った。条件1においては血圧の有意な低下が見られ、条件2では変化はなかった。心拍数および末梢血流量の各評価項目において有意な変化はみられなかった。このことは、耳石器系および重力受容体系入力は血圧を低下させるように働き、血管運動系への作用が強く、心臓への直接的経路への影響は少ない可能性を示唆するものと思われた。2)視運動性刺激を与え、ベクション誘発時に頚部捻転させることで前庭空間認知異常が生じる。この際(条件1)の心血管系反応を、水平性視運動刺激のみによる水平性自己回転感覚時(条件2)および頚部捻転のみの場合(条件3)で比較した。ベクション誘発時にはともにevent responseとしての血圧上昇、脈拍数増加などが見られるが、条件2および3では脈拍数の変化は認めず、条件1においてはベクション誘発時持続性の血圧上昇を認めた。これは中枢交感神経系からの出力ではないかと予想される、なぜなら、心拍数の増加は見られておらず、刺激終了後急激に血圧低下作用に働いたことから推測した。3)めまい症例に対して、起立負荷に伴う心拍変動周波数解析および血圧変動を検討した。心拍数増加のみでめまい発症が誘発される可能性を示唆できた症例を呈示し、起立負荷にともなう心拍変動のパワースペクトラムを分析した。LF,HF、LH/HFの各成文を比較検討し、起立時の交感神経成分の過大反応が見られ、それを抑制する目的でβブロッカーを投与したところ、めまいは完全に消失した。また、安静時のLF/HFの値とめまいの予後の相関を検討した。LF/HF>1.1の症例においては<1.1の症例に比べて有意に予後が不良であった。1)耳石器系重力受容体と心・血管系反応について検討した。被験者をうつ伏せ位での頚部前屈位(条件1)、側臥位での頚部前屈位(条件2)と各々の前屈前と比較した。測定項目には、ECGでは、平均RR間隔、SDNN,SDdRR,RMSSD,power spectrumとしてLF,HF,LF/HFなど。血圧は連続動脈圧測定器を用いて、収縮期血圧(Sys),その変動係数(CVsys)。末梢血流をレーザー血流系にて、左第3指より測定した。RR間隔は体位の変換により非特異的に減少が見られる一方、変動係数やパワースペクトル解析では有意な変化は見られなかった。血圧変動は条件1において有意に変動した。耳石以外の重力受容体への刺激入力は心拍数には影響は少なく、血圧変動には有意に働いている可能性を示唆した。2)視運動刺激による自己回転感覚誘発時に頚部捻転などにより自己の垂直位を変化させることで、空間識失調が起こること(偽視性コリオリ刺激)を利用して、その際の自律神経反応を検討した。偽視性コリオリ刺激により、被験者すべてにおいて、血圧上昇と前額部末梢血流量増加が見られる一方、動揺病症状との強さとの関連性は見られなかった。しかし、刺激終了後の血圧およびその変動係数、RR間隔分析における、LF、LF/HF値において、相関性が見られた。以上より、耳石器および前庭空間認識中枢における重力加速度の変化に伴う入力は、心・血管系反応系出力に働いていると考察された。
企業の資金調達および運用の多角化に伴う会計上の諸問題

新金融商品の会計処理についてわが国の実態及び外国の調査を行うとともに、理論的な検討を行った。新金融商品の会計処理の実態はオプション取引等にみられるように、財務諸表上に十分開示がなされていなく、財務諸表から実態を把握することは十分にはできなかったが、金融先物取引やオプション取引といった新金融取引全般に関して問題点が大別して三つあることが分った。一つはかかる取引自体が貸借対照表に表われないオフ・バランス取引であることである。二つ目はかかる取引の損益認識基準としての決済基準と値洗基準の比較検討である。三番目はかかる取引が行れる目的の一つにヘツジ目的があるが、ヘツジ目的で行れた新金融取引の損益をヘツジ対象物の損益と一体として把握するヘツジ会計の適用の是非とヘツジ会計の具体的会計処理法である。一番目の新金融取引の大部分がオフ・バランスであるため新金融取引に従事することによって被る可能性のあるリスクが十分に示されないという問題はわが国の実態調査でもほとんど開示されていなく、今後注記等による開示が要請される必要がある。二番目の損益認識基準の問題はわが国では現在決済基準を採っているが、米国の財務会計基準書80号では値洗基準を採っており、また現在検討中の国際会計基準でも値洗基準の方向で検討がなされている。企業の実態・リスクを明らかにする観点からは値洗基準が望ましいという結論に達した。三番目のヘツジ会計はわが国では導入されていないが、ヘツジ取引の実態開示という点からは必要なものであり、ヘツジ取引の類型やその具体的会計処理パタ-ンが要請されると思われる。具体的会計処理方法としては損益繰延方式と簿価修正方式が考えられるが、損益繰延方式の方が処理の簡便性と実務性に富んでいるとの結論を得た。資金調達および運用の多角化に伴い、新たに開発された金融商品および金融取引、一般に「新金融商品」とよばれているものの会計処理および表示は、その構造・仕組みが複雑であるため企業間に差異がみられるが、本研究は「新金融商品」の会計処理・表示の実態の解明とその理論的探求を行うことに目的がある。本研究はかかる「新金融商品」の会計処理・表示の実態を有価証券報告書の調査と主要企業のインタビューを通じて行うとともに欧米各国の状況の文献による調査により行う。昭和63年度は「新金融商品」のうち特に特定金銭信託と金融先物取引について有価証券報告書による調査を行った。特定金融信託については開示が行われており、その基本的類型は4つ、すなわち現金及び預金に含め、主な資産・負債及び収支の内容でその金額を明示しているもの、現金及び預金に含め、注記でその旨及び金額を明示しているもの、特定金銭信託の科目で独立掲記しているもの、短期特定金銭の信託と長期特定金銭の信託とに区別して掲記し、その明細を主な資産・負債及び収支の内容で明示しているもの、であることが分った。金融先物取引については、昭和60年から債券先物取引が、昭和63年から株価指数先物取引が実施されているが、先物取引に係わっていると思われる会社の有価証券報告書を調査しても、先物取引に関する開示は調査した範囲内では見い出すことができなかった。先物取引残高の開示は企業リスクの判断の上からも重要であるので、実態の開示の改善が望まれる。欧米各国の状況については、特に米国の財務会計基準審議会の公開草案「金融商品の開示」について試訳をし、その内容を検討した。特に本草案により開示が要求されている信用リスク、将来の現金収支、利子率、市場価額に関する情報は投資家の意思決定に有用な情報として高く評価されると考えられる。

新金融商品の会計処理の実態はオプション取引等にみられるように、財務諸表上に十分開示がなされていなく、財務諸表から実態を把握することは十分にはできなかったが、金融先物取引やオプション取引といった新金融取引全般に関して問題点が大別して三つあることが分った。一つはかかる取引自体が賃借対照表に表われないオフ・バランス取引であることである。二つ目はかかる取引の損益認識基準としての決済基準と値洗基準の比較検討である。三番目はかかる取引が行れる目的の一つにヘツジ目的があるが、ヘツジ目的で行れた新金融取引の損益をヘツジ対象物の損益と一体として把握するヘツジ会計の適用の是非とヘツジ会計の具体的会計処理法である。一番目の新金融取引の大部分がオフ・バランスであるため新金融取引に従事することによって被る可能性のあるリスクが十分に示されないという問題はわが国の実態調査でもほとんど開示されていなく、今後注記等による開示が要請される必要がある。二番目の損益認識基準の問題はわが国では現在決済基準を採っているが、米国の財務会計基準書80号では値洗基準を採っており、また現在検討中の国際会計基準でも値洗基準の方向で検討がなされている。企業の実態・リスクを明らかにする観点からは値洗基準が望ましいという結論に達した。三番目のヘツジ会計はわが国では導入されていないが、ヘツジ取引の実態開示という点からは必要なものであり、ヘツジ取引の類型やその具体的会計処理パタ-ンが要請されると思われる。具体的会計処理方法としては損益繰延方式と簿価修正方式が考えられるが、損益繰延方式の方が処理の簡便性と実務性に富んでいるとの結論を得た。
イオン液体を利用した遺伝子リポプレックスの固形製剤化に関する研究

siRNAを含有した脂質ナノ粒子複合体は、他の製剤よりも高い遺伝子発現抑制効果を誘導した。複合体形成過程を、放射光小角X線散乱測定および等温滴定型力ロリメトリー(ITC)により検討した。複合体粒子は、炭素鎖内の二重結合の数に応じて、シングルラメラ、マルチラメラ、および凝集体を形成し、分子の嵩が低い脂質では膜密度が高かった。さらに、二重結合を含む脂質組成の増加に伴い膜密度は低下し、構造転移のしやすさに関係していた。固形製剤化手段である凍結乾燥に対する複合体の安定性について検討した結果、糖類、ポリアミノ酸類の添加により、再溶解後のナノ粒子の凝集を低減できることが明らかとなった。siRNAの構造的・静電的性質を利用したリポソーム/siRNA複合体(リポプレックス)は、siRNAのDDSとして注目されている。これまでの調製方法では、リポプレックスの形成効率が悪く、さらに、siRNAの熱および分解酵素に対する不安定性は改善できない。これまでに、正電荷コレステロール誘導体を用いた脂質ナノ粒子製剤を開発し、siRNAを効率よくがん細胞に導入できることを報告しているが、siRNAが効果を十分発揮するためには、ナノ粒子製剤がエンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれた後に、細胞質へ効率よく放出される必要がある。本年度は、合成siRNAとの複合体形成が容易かつ、目的組織への移行性、細胞内遊離性を改善可能な新規な添加剤として、エンドソームからの放出を促進するプロトンスポンジ効果を有し、合成が容易な正電荷コレステロール誘導体を設計し、これを用いて調製した正電荷ナノ粒子、正電荷リポソームのがん細胞へのsiRNA導入効率について検討を行った。siRNAによる遺伝子発現抑制効果においては、OH-NC-を結合させたコレステロール誘導体で調製した脂質微粒子リポプレックスが、他の製剤よりも高い遺伝子発現抑制効果を誘導した。さらに、リポプレックス製剤の保存安定性の改善を目的とした凍結乾燥を視野に入れ、適用可能なイオン液体のスクリーニングを行った。siRNAの構造的・静電気的性質を利用したリポソームとsiRNAの複合体ナノ粒子は、siRNAのDDS手法の一つとして検討されている。昨年度の研究では、OH-NC-を結合させた正電荷コレステロール誘導体を用いた脂質ナノ粒子が、siRNAによる遺伝子発現抑制効果において、他の製剤よりも高い効果を発揮することが明らかとなった。本製剤がその機能を十分に発揮するためには、細胞内への取り込み後に、細胞質へ効率よく放出される必要があり、ナノ粒子製剤の構造最適化および複合体構造の形成メカニズムの解明が必要な段階となった。今年度は、これまでの不十分であったナノ粒子の調製方法の改善、さらに、調製後の安定性の向上を目指し、複合体形成過程を、放射光小角X線散乱測定および等温滴定型カロリメトリー(ITC)により検討した。小角X線散乱測定により、siRNAとリポソームの複合体では、3nm程度のラメラ構造が生成することが明らかとなった。また、このラメラ構造間の水の存在領域にsiRNAが存在することも示唆された。さらに、生成したナノ粒子のラメラ間隔が、調製に用いた正電荷コレステロール誘導体の分子構造と関連していることが明らかとなった。また、ITCより、複合体形成時の熱力学パラメータが算出され、複合体粒子の安定化メカニズムが予測可能であることが示唆された。また、固形製剤化のための基礎検討として、Moisture Activated Granulation (MAG)法による造粒方法について検討した。使用した添加剤の種類、添加水分量が好ましい粉体の製造に重要であることが明らかとなった。今後は、ナノ粒子製剤の製剤開発を進めるため、添加剤のスクリーニング、凍結乾燥法等による固形製剤化の検討を進める。調製条件が最適化された脂質ナノ粒子について、液中における粒子内の微細構造、および安定化メカニズムを明らかとするため、小角散乱X線測定を用いて検討した。放射光施設での実験の結果、微粒子調製に用いた、コレステロール誘導体、界面活性剤の違いにより、ラメラ構造の違いが明らかとなっており、構造物性評価は順調である。凍結乾燥後の微粒子の安定化については、安定化剤として期待されているアミノ酸と有機酸の組み合わせについて、最適化には至っておらず、固形製剤化への検討は今後の課題と言える。siRNAとリポソーム複合体ナノ粒子は、siRNAのDDS化技術の一つとして認識されている。昨年度の研究では、ナノ粒子の調製方法の最適化、さらに、調製後の粒子の安定性の向上を図るため、複合体の構造を放射光小角X線散乱測定(SAXS)より、生成過程を等温滴定型カロリメトリー(ITC)により検討した。複合体ナノ粒子は、使用する脂質の違いにより異なるラメラ構造を形成し、ラメラ内外の水相中にsiRNAが存在していることが明らかとなった。しかし、構成脂質の組成と生成する構造との関係性は不十分であったため、より詳細な複合体形成メカニズムの検討、また、凍結乾燥に耐えうる十分な復元性を有するナノ粒子の組成検討の段階に入った。今年度は、凍結-融解過程における安定性・復元性の高いナノ粒子複合体の設計を行うため、複数の正電荷脂質およびリン脂質の組み合わせ・組成について、siRNAとの複合体を作成し、その形成過程をSAXS, ITCにより評価した。検討の結果、複合体粒子は、炭素鎖内の二重結合の数に応じて、シングルラメラ、マルチラメラ、および凝集体を形成し、構造が異なることが確認された。構造データ解析により、二重結合を持たず分子の嵩が低い脂質では膜密度が高かった。

さらに、二重結合を含む脂質組成の増加に伴い膜密度が低下しており、構造転移のしやすさは膜密度に依存していることが明らかとなった。固形製剤化手段である凍結乾燥に対する安定性については、種々の組成のナノ粒子を凍結乾燥後再溶解し、粒子径の変化から検討した。その結果、糖類、ポリアミノ酸類の添加により、再溶解後のナノ粒子の凝集を低減できることが明らかとなった。また、膜密度と復元性に相関があることが示唆された。しかし、すべての組成のナノ粒子の安定化は困難であったため、新規な固体状態の調製方法、複合体晶析法について検討し適用の可能性が示唆された。siRNAを含有した脂質ナノ粒子複合体は、他の製剤よりも高い遺伝子発現抑制効果を誘導した。複合体形成過程を、放射光小角X線散乱測定および等温滴定型力ロリメトリー(ITC)により検討した。複合体粒子は、炭素鎖内の二重結合の数に応じて、シングルラメラ、マルチラメラ、および凝集体を形成し、分子の嵩が低い脂質では膜密度が高かった。さらに、二重結合を含む脂質組成の増加に伴い膜密度は低下し、構造転移のしやすさに関係していた。固形製剤化手段である凍結乾燥に対する複合体の安定性について検討した結果、糖類、ポリアミノ酸類の添加により、再溶解後のナノ粒子の凝集を低減できることが明らかとなった。コレステロール誘導体は、OH-, OH-C-, OH-NC-の3種類を合成し、界面活性剤、正電荷脂質を添加し、脂質ナノ粒子、リポソームを作成した。さらに、siRNAと様々な比率で混合し、正電荷ナノプレックス、リポプレックスを調整した。各製剤の細胞内取り込み量と遺伝子発現抑制効果を評価したところ、OH-NC-Cholでは、高い遺伝子発現抑制効果が確認された。凍結乾燥製剤化に使用可能なアミノ酸と有機酸の組み合わせについて、スクリーニングを行ったが、最適な組成は決定できていない。これまでの検討から得られた最適処方の微粒子製剤について、X線小角散乱測定を行い粒子の内部構造の詳細についてさらに検討を進める。また、正電荷リポソームと負電荷ポリマーの分子間相互作用について、ITCを行い熱力学パラメータを見積もる。固形製剤として耐えうる安定性を確保するため、高分子、アミノ酸ー有機酸の新規複合体などの安定化剤のスクリーニングを進める。製剤工学本研究で、調製された正電荷ナノプレックス、リポプレックスの各成分の処方最適化を行う。微粒子製剤の構造について、X線散乱等の測定により物性評価を進める。最適化された微粒子製剤について、in vivoでの効果を検討する。凍結乾燥製剤化のための、凍結保護剤として用いるアミノ酸の有機酸の組み合わせ熱分析等で評価し、イオン液体の組成を検討する。消耗品の価格が想定より若干安かったため。次年度予算とともに消耗品の購入に充てる予定。
微細複合組織材料の微視的構造に基づく変形機構の解明および塑性加工性の予測

同一グレードでありながら金属組織がわずかに異なる2種類のDP鋼を用い,ひずみ速度や予ひずみ量を種々に変えて圧縮-引張実験を行った.またこの実験より得られた単軸負荷に対する複合硬化モデルをインプットデータとして,低速および高速のハット曲げ成形FEM数値解析を行った.その結果,材質のばらつきはBauschinger効果のひずみ速度依存性およびスプリングバック量に影響を与えるものであることが明らかになった.さらに10/sオーダーの変形においてBauschinger効果のひずみ速度依存性を考慮せずに構築した材料モデルを用いた場合,それぞれの鋼板で0.4°, -2.4°の予測誤差が生じた.現在0.1°オーダーの予測誤差を無くす試みが行われていることを鑑みると,今回のFEM解析結果で得られたスプリングバック予測誤差は許容できないものである.今後,材料モデルに本研究成果を導入することで,より精度の高い解析結果を得ることが可能となる.●半凝固鋳造A1合金を対象とした研究全溶融鋳造材(粒径500μm超),半凝固鋳造材(粒径100μm程度),および半凝固鋳造材に対してECAP加工を施した材料(粒径2μm程度)を用い,衝撃後方押出成形によって薄肉筐体を作製し,初期の複合組織形態と塑性加工性の関係性について検討した.その結果,成形前の初期粒径に依らず薄肉押出成形によって,粒径1μm以下に一様に微細化することがわかった.また成形前後で非ECAP材は大幅な強度の上昇および延性の低下を伴う一方で, ECAPed材はその変化が少なかった.これは成形前に既に微細な共晶組織を有しているために塑性流動性が良好であることによるものだと考えられる.(抄録なし)●Dual Phase型高張力鋼板を対象とした調査:パラメータスタディとして,硬・軟質相からなる複合組織金属をモデリングし,マルチスケール解析により成形性に及ぼす影響因子とその寄与度の予測を行った.また実験として,製造ロットの異なるDP鋼に対して高速圧縮一引張試験を行い,材質のばらつきがBauschinger効果(以下B.E.)のひずみ速度依存性に与える影響があることを明らかにした.これは硬質マルテンサイトの体積率や硬度のわずかな違いにより現れうるもので,さらにスプリングバック量に誤差を与えるものであることが解析上わかった.また,DP鋼を構成すると仮定できるフェライト単相からなるSPCE鋼に対しても同様の実験を行った結果,高ひずみ速度域ではB.E.の予ひずみ量依存性がDP鋼と全く異なっていた.これは,複合組織構造をもつ金属のB.E.の発現メカニズムは,DP鋼を構成する個々のマトリックスの性質と複合組織構造に由来した効果の複合的影響を受けていることを示している.これらの基礎データは変形特性予測に有用である.●半凝固鋳造Al合金を対象とした調査:Al-Si7-Mg0.3半凝固鋳造合金に対して種々に加工温度と加工(加熱)時間を変えてECAP加工を行った結果,加工温度が低く連続加工時間が短いほど高強度な試料を作製することができた.これは強ひずみ加工時の静的/動的再結晶のバランスに依るものだと推察できた.一方で,As-cast材およびECAPed材に対してナノインデンター試験を行い初晶Alの硬度分布を測定すると,ECAPed材は微小硬度分布のばらつきが大きくAlとSiの複合則では説明できない値に変化している部分がみられた.これはECAP加工によるものと考えられるが,詳細な原因については特定できていないので次年度に取り組む予定である.これらの調査は塑性加工性の良い複合組織金属の材料設計に役立つものと考えている.同一グレードでありながら金属組織がわずかに異なる2種類のDP鋼を用い,ひずみ速度や予ひずみ量を種々に変えて圧縮-引張実験を行った.またこの実験より得られた単軸負荷に対する複合硬化モデルをインプットデータとして,低速および高速のハット曲げ成形FEM数値解析を行った.その結果,材質のばらつきはBauschinger効果のひずみ速度依存性およびスプリングバック量に影響を与えるものであることが明らかになった.さらに10/sオーダーの変形においてBauschinger効果のひずみ速度依存性を考慮せずに構築した材料モデルを用いた場合,それぞれの鋼板で0.4°, -2.4°の予測誤差が生じた.現在0.1°オーダーの予測誤差を無くす試みが行われていることを鑑みると,今回のFEM解析結果で得られたスプリングバック予測誤差は許容できないものである.今後,材料モデルに本研究成果を導入することで,より精度の高い解析結果を得ることが可能となる.●半凝固鋳造A1合金を対象とした研究全溶融鋳造材(粒径500μm超),半凝固鋳造材(粒径100μm程度),および半凝固鋳造材に対してECAP加工を施した材料(粒径2μm程度)を用い,衝撃後方押出成形によって薄肉筐体を作製し,初期の複合組織形態と塑性加工性の関係性について検討した.その結果,成形前の初期粒径に依らず薄肉押出成形によって,粒径1μm以下に一様に微細化することがわかった.また成形前後で非ECAP材は大幅な強度の上昇および延性の低下を伴う一方で, ECAPed材はその変化が少なかった.

これは成形前に既に微細な共晶組織を有しているために塑性流動性が良好であることによるものだと考えられる.H24年度は,基礎実験や解析によるパラメータスタディにより,塑性加工性に関する基礎的な変形特性を得て,予加工を加えた試料の特性を調査することができた.これはおおむね研究実施計画の通りであるが,さらによりミクロレベルでの金属組織の比較評価が必要であると感じている.複合組織金属の材質のばらつきの起きる要因に着目し,シミュレーション上のパラメータスタディで得られた結果を実験で示す予定である.また複合組織金属のナノレベルの微小硬度分布を測定するナノインデンテーション試験は,計測点の下層の影響を受けて他相との複合的特性として測定されかねないものであったが,H24年度末に学内に導入された深さ方向の硬さプロファイルを計測できるナノインデンターにより,今後はより詳細に組織の評価ができると考えている.(抄録なし)
残留性有機汚染物質(POPs)の流域圏動態解析モデルの開発

1.秋田県北部の米代川流域に位置する複数の水田で1980年前半と2000年代前半に採取した土壌試料を対象に、残留性有機汚染物質(POPs)に属する11種の化合物群および2種の水田農薬の濃度を測定し経年変化と流域内挙動について解析し以下のような知見を得た。分析対象化合物群POPs 11種:アルドリン、ディルドリン、エンドリン、ヘプタクロル類、クロルデン類、DDTs、ヘキサクロロヘキサン類、ヘキサクロロベンゼン、PCBs、PCDDs、PCDFs水田農薬2種:ペンタクロロフェノール、クロロニトロフェン(1)各化合物群の物性と土壌への残存率(2000年代前半濃度と1980年前半濃度の比)には、3つの物性パラメータと相関が見られた。3つの物性パラメータとは1)水溶解度、2)オクタノール-水分配係数、3)蒸気圧、である。残存率は1)、3)とは負の相関、2)とは正の相関が見られた。(2)水田土壌中のPCBは製品として販売されていたPCBであるカネクロールを起源とすることがコンジェナー組成の比較からわかった。また1980年前半から2000年代前半にかけて置換塩素数の小さい同族体の濃度減少率が塩素数の大きい同族体よりも顕著に小さいことがわかった。2.新潟県下越地方に位置する亀田郷に存在する鳥屋野潟と水田を対象に、底質と土壌に含まれるダイオキシン類およびペンタクロロフェノール(PCP)、クロロニトロフェン(CNP)の濃度を測定した。水田土壌、潟底質に含まれるダイオキシン類の起源はどちらもPCPとCNPであるが、PCPとCNPの寄与割合は水田と潟とで異なることがコンジェナーを用いた起源解析によってわかった。亀田郷内に過去から現在にわたって放出されたPCPとCNPは現在では99%が消失していたのに対し、ダイオキシン類では約5割8割が残存していることがわかった。1.秋田県北部の米代川流域において1982年、1984年、2000年、2002年に採取した22地点の水田土壌を対象に、土壌中に含まれるダイオキシン類等11種類の残留性有機汚染物質(POPs)および2種類の農薬(PCP,CNP)の濃度を測定した。POPsの経年変化、発生源、物質収支、残存傾向などについて調べた。主な成果は以下のとおり(1)主成分分析などの多変量解析の方法により、水田土壌中に含まれる高濃度のダイオキシン類は2種類の農薬(PCP、CNP)に含まれていた不純物としてのダイオキシン類が起源であることが明らかとなった。(2)1980年代前半から2000年代前半の約20年間にダイオキシン類以外の残留性有機汚染物質の濃度は大幅な減少傾向であったが、ダイオキシン類濃度は顕著な減少が見られなかった。(3)米代川流域全体へのダイオキシン類およびダイオキシン類含有農薬(PCP,CNP)の過去から現在までの累積投入量と現在の残留量を見積もり比較したところ、農薬は99%以上が水田土壌から消失していたが、ダイオキシン類は投入量の大半が残存していることが明らかとなった。(4)水田土壌への物質の残存しやすさは、水への溶解度の低さ、有機物への分配傾向の高さ、揮発性の低さに強い関係を持っており、それらの性質を併せ持つダイオキシン類は今後も長期間水田土壌中に残存し続けることが予測された。2.信濃川と阿賀野川の下流に挟まれた輪中地域である亀田郷を対象に、亀田郷を集水域とする鳥屋野潟で採取した底質コアと亀田郷内の水田土壌に含まれるダイオキシン類およびPCP,CNPの濃度を測定した。鳥屋野潟の底質コアの堆積年代は同位体法により測定した。亀田郷におけるダイオキシン類汚染の経年変化、発生源解析、物質収支解析を行った。

2.新潟県下越地方に位置する亀田郷に存在する鳥屋野潟と水田を対象に、底質と土壌に含まれるダイオキシン類およびペンタクロロフェノール(PCP)、クロロニトロフェン(CNP)の濃度を測定した。水田土壌、潟底質に含まれるダイオキシン類の起源はどちらもPCPとCNPであるが、PCPとCNPの寄与割合は水田と潟とで異なることがコンジェナーを用いた起源解析によってわかった。亀田郷内に過去から現在にわたって放出されたPCPとCNPは現在では99%が消失していたのに対し、ダイオキシン類では約5割8割が残存していることがわかった。
高効率な水の完全分解のためのＺ－スキーム型無機―有機光触媒システム

再生可能エネルギーは希薄で、変動することから、高効率で水素や有用な化合物への蓄エネルギーが必要となっている。本研究では太陽光からの高効率な水素製造または二酸化炭素の資源化を目的に、簡単な手法で物質変換可能な光触媒システムの開発を行う。このための可視光から紫外光までの広い範囲の波長の太陽光を励起源として水を完全分解可能な2重励起型の光触媒システム(Zスキーム)の開発を行う。具体的には、BiVO4への色素修飾やCaFe2O4などのp型半導体との接合体などの組み合わせを検討する。初年度は、1次励起源であるBiVO4を種々の条件での合成を検討し、水熱合成を用いることで、多孔状で、かつ比較的、結晶性の高い触媒の合成が行えることを見出した。とくにエチレングリコールを添加することで、モノクリニック相とテトラゴナル相を作り分けることに成功した。一方、合成時のpHでも結晶相の作り分けに有効であることが分かった。作成したBiVO4は通常の固相法で作製した触媒に比べると、高いH2の生成速度を示し、高表面積化が、光触媒活性の向上に有効であることを明らかにした。一方、得られたBiVO4による二酸化炭素の光転換反応を検討したところ、CO2の還元生成物であるCOが生成するとともに、CH4, C2H5OHが生成することを見出した。これらの化合物の生成はユニークであり、生成速度をさらに向上できると新しい反応系が開拓できるので、当初予定した通りに色素で修飾を行う予定である。ほぼ予定通りに試料の作成と評価を開始した。引き続きBiVO4系酸素発生系において、高活性化を検討する。このために、モルフォロジーの異なるBiVO4系触媒の合成を引き続き検討し、露出結晶面を電子顕微鏡などを用いて評価するとともに、光触媒活性の関係を検討する。一方で、従来の研究でグラフェンシートとの複合化が活性の向上に有効なことを見出しているので、各種の前処理を施したグラフェンシートとの複合化を検討し、最も大きな酸素の発生速度を達成できる組み合わせと前処理条件を明確にする。蛍光分光法と紫外-可視分光法を用いて、バンドギャップと励起効率について検討する。酸素発生にも助触媒が重要な役割を果たすので、IrO2などの代表的な酸素発生の助触媒効果を検討するとともに、新たにCoOOHやNi3Nなどの酸素発生の過電圧の低い触媒の担持効果を検討する。さらにZ型励起で組み合わせる水素発生側の触媒の高活性化を試みる。またCO2の光転換についても検討を行う。特にC2化合物の合成を検討する。
蛇毒由来の新規な血管内皮細胞増殖因子の構造と機能に関する研究

1.HFの全一次構造および三次構造の解析HFはN末端側がブロックされた分子量25072のホモダイマーで,ヒトVEGFの一次構造との相同性はN末側50残基で60%,C末側(71残基以降)では25%であった.またHFの分子モデリングは両者が立体的にも高い相同性を有することを示した.2.HFの血管透過性亢進作用と血圧降下作用の検討HFとVEGFの毛細血管透過亢進作用は同程度であったが,血圧降下作用はVEGFにはほとんど認められなかった.3.各種細胞の増殖に及ぼすHFの影響と,HFの血管内皮細胞への結合能および受容体の解析HFは各種血管内皮細胞には作用を示したが,平滑筋細胞や上皮細胞に対する増殖促進効果は認められなかった.HFの細胞増殖作用はVEGFの5-10分の1であったが,その作用は高濃度のヘパリンにより阻害されたことから,HFの結合にはVEGF同様ヘパリン様分子が関与すると考えられた.そこで細胞表面のへパリナーゼ処理を行ったところ,HFの細胞への結合性が低下した.HFの塩基性に富むC末端側のプラスミンによる切断,合成C末ペプチドの培養系への添加はHFの血管内皮細胞に対する作用を減弱させたことから,HFはC末端側でヘパリン様分子を認識する可能性が示唆された.抗VEGFポリクローナル抗体はHFの細胞増殖作用を阻害したが,抗HFポリクローナル抗体はVEGFの細胞増殖作用に全く影響を与えなかったことから,HFとVEGFには構造上の共通点が見られるものの,その細胞認識やシグナル伝達機構には違いがある可能性が考えられた.1.HFの全一次構造および三次構造の解析HFはN末端側がブロックされた分子量25072のホモダイマーで,ヒトVEGFの一次構造との相同性はN末側50残基で60%,C末側(71残基以降)では25%であった.またHFの分子モデリングは両者が立体的にも高い相同性を有することを示した.2.HFの血管透過性亢進作用と血圧降下作用の検討HFとVEGFの毛細血管透過亢進作用は同程度であったが,血圧降下作用はVEGFにはほとんど認められなかった.3.各種細胞の増殖に及ぼすHFの影響と,HFの血管内皮細胞への結合能および受容体の解析HFは各種血管内皮細胞には作用を示したが,平滑筋細胞や上皮細胞に対する増殖促進効果は認められなかった.HFの細胞増殖作用はVEGFの5-10分の1であったが,その作用は高濃度のヘパリンにより阻害されたことから,HFの結合にはVEGF同様ヘパリン様分子が関与すると考えられた.そこで細胞表面のへパリナーゼ処理を行ったところ,HFの細胞への結合性が低下した.HFの塩基性に富むC末端側のプラスミンによる切断,合成C末ペプチドの培養系への添加はHFの血管内皮細胞に対する作用を減弱させたことから,HFはC末端側でヘパリン様分子を認識する可能性が示唆された.抗VEGFポリクローナル抗体はHFの細胞増殖作用を阻害したが,抗HFポリクローナル抗体はVEGFの細胞増殖作用に全く影響を与えなかったことから,HFとVEGFには構造上の共通点が見られるものの,その細胞認識やシグナル伝達機構には違いがある可能性が考えられた.1.HFの全一次構造および三次構造の解析Viperaaspis毒から精製したHFの全一次構造を,アミノ酸配列分析,マススペクトル(ESI-MS)により決定した.HFは分子量25,072.1のアミノ酸220残基からなるhomodimerで,N末端はピログルタミル化されていた.またHis(62)がTrpに置換したアイソザイムが存在することが明らかとなった.VEGFとの一次構造の比較では相同性は約50%で,Cysの位置は完全に保存されていたことから,monomer分子内に3ヶ所,分子間に2ヶ所のdisulfide結合が存在すると考えられた.さらに報告されているPDGFのX線解析の結果を元に,HFの三次構造のコンピューターによるホモロジーモデリングを行った.2.HFの各種細胞の増殖に及ぼす影響の検討1%FCS加DMEM培地中で,ヒトやウシ由来の大動脈,毛細血管内皮細胞に対して,HFは終濃度0.1-100nMの範囲で濃度依存的な増殖促進作用を示した.3.HFとVEGF/PDGFの生理作用の検討HFはVEGF同様,毛細血管透過性亢進作用を示し,またVEGFにはHFに類似した血圧降下作用が認められた.western blottingの結果,抗HFウサギ抗体はVEGFとも反応性を示したことから,HFとVEGFは生体内においても共通した作用機構を有する可能性が示唆された.1. HFの作用部位(レセプター)の検討Viperaaspis毒から精製したHFのFXSによる蛍光標識を行い,ヒト臍帯静脈血管内皮細胞に作用させたところ,HFの細胞表面への結合、および細胞増殖効果が確認された.またHFは各種血管内皮細胞には作用を示したが,平滑筋細胞や上皮細胞に対する増殖促進効果は認められなかった.さらにHFの細胞増殖効果は高濃度のヘパリンにより阻害されたことから,HFは血管内皮細胞表面に特異的に発現しているレセプターと結合する可能性が示唆され,また結合にはVEGF同様ヘパラン硫酸が関与すると考えられた.細胞表面のヘパリナーゼ処理は,HFの細胞への結合性を変化させた.2. HFとVEGFの構造と活性との関連HFとヒト

VEGFの一次構造はN末側50残基で相同性60%,C末側(71残基以降)では25%であった.両者の作用を比較すると,細胞増殖作用はVEGFがHFの5-10倍,毛細血管透過性亢進作用は同程度であったが,血圧降下作用はVEGFにはほとんど認めらなかった.またプラスミンによりHFのC末側を切断したものは全く血圧降下作用を示さなかったが,細胞増殖作用は50%程度残存しており,血圧に対する作用の違いはC末側の構造の違いに起因する可能性が考えられた.ウエスタンブロッティングの結果と同様,抗VEGFポリクローナル抗体はHFの細胞増殖作用を阻害したが,抗HFポリクローナル抗体はVEGFの細胞増殖作用に全く影響を与えなかったことも,HFとVEGFの構造上の違いが活性に反映している結果と考えられた.
福島第一原発事故による避難指示区域への住民帰還のための除染評価手法の開発

本研究では、除染事業での除染前後の空間線量率、除染時期・場所、作業内容等に関する大量の情報を解析して除染効果に影響を及ぼす要因を分析し、その結果を踏まえて、市街地と森林における除染効果を、土壌表面のバックグラウンド放射線による影響や、除染後のウェザリング効果の影響を組み込んで定量的に評価した。さらに、これらの評価結果を参考に、住民帰還の最終目標とされる放射線量に至るために必要となる除染方法や費用を考慮した最適な除染計画を策定するための評価手法を提案した。本研究によって、避難指示区域への住民の帰還の前提となる除染が効果的に実施されるための最適な除染計画立案に有用な知見を提供することができた。本年度は、市街地および森林の除染効果の評価手法を確立するために、まず、これまで実施された環境省や自治体による除染事業での住宅地、道路、農地、森林、公共施設等における除染前後の空間線量率データ、除染時期、除染場所(傾斜、植生・樹種(広葉樹、針葉樹等)、土壌種)、気象(降水量、測定時の天候)、作業内容(測定方法、作業監督者・作業員の熟練度)に関する情報を収集・整理し、市街地と森林の除染効果に影響を及ぼしている要因の分析を行えるようにデータベース化し、このデータベースを用いて、除染前と除染後の空間線量率と空間線量率の低減率の関係を分析するとともに、森林地域については、植生に関する地理情報、現地における放射性セシウムの深度分布調査等により、森林除染の効果に及ぼす要因に関する分析を行なった。その結果、除染前の空間線量率等が高いほど、空間線量率等の低減率は高くなったが、ある程度の空間線量率等以上では、低減率がほぼ一定となった。除染前の空間線量率等の測定時期については、各月ごとに多少の増減はあったものの、全体的には減少傾向にあった。また、植生図を用いて、樹種ごとの空間線量率等の低減率を分析したところ、落葉針葉樹植林の低減率が他の樹種と比較して大きく、常緑針葉樹植林が低いなど、樹種ごとにも差が見られた。放射性物質の深度分布について、現地調査を行ったところ、樹種ごとに深度分布が異なっており、浸透の程度と、1cm空間線量率及び表面汚染密度の低減率との間に強い相関が見られた。また、森林における除染は地表面の堆積有機物層の除去を中心に行われているが、放射性セシウムが徐々に鉛直方向に浸透していることから、森林における除染効果の評価には、堆積有機物層や土壌層への浸透のメカニズムを把握することが必要であることから、森林土壌のサンプリングを行い、土壌中の粘土鉱物によるセシウムの吸着容量の測定を行った。本研究では、まず、市街地および森林の除染効果の評価手法を解析し、また、除染費用の構造解析およびシナリオ分析を行った上で、これらの成果を土台に、除染効果と費用を考慮した最適な除染計画を策定するためのモデル構築を行い、最終的に現在実施されている除染の評価と今後の最適除染計画の検討を行う予定をしている。本年度は、市街地および森林の除染効果の評価手法を確立するために、これまで実施された除染前後の空間線量率データの解析を行い、評価手法の確立を目指した。特に、森林地域については、植生に関する地理情報、現地における放射性セシウムの深度分布調査等により、森林除染の効果に及ぼす要因に関する分析も行い、さらに、森林における除染効果の評価には、堆積有機物層や土壌層へのセシウムの浸透メカニズムを把握することが必要であることから、森林土壌のサンプリングを行い、土壌中の粘土鉱物によるセシウムの吸着容量の測定を行った。当初の計画では、本年度中に、除染効果の評価手法をめざして、森林生態系における放射性物質の挙動を評価するモデルの構築にとりかかる予定であったが、森林土壌の現地調査やサンプリング・分析に時間がかかり、来年度へ持ち越すことになった。また、本年度の研究成果の学会誌への発表は来年度に行うこととなった。しかしながら、研究の進捗状況は全体的にみておおむね予定通りである。本年度は、昨年度に取り組んだ、除染前と除染後の空間線量率と空間線量率の低減率の関係の分析結果(2016年12月に学会誌に発表)を踏まえて、森林土壌や市街地の道路表面におけるバックグラウンド放射線による影響と除染後のウェザリング効果による減衰効果を評価することにより放射性物質の表面残存状況を定量的に把握できるモデルの構築をめざした。具体的には、森林、舗装道路および未舗装道路の除染実施前の表面線量率と表面汚染密度の測定値(2012年9月-2014年12月)を用いて散布図を作成してその関係を検討した。その結果、いずれの月についても、舗装道路については、低い表面線量率であっても、表面汚染密度は高い値を示す傾向がり、森林や未舗装道路の表面汚染密度は低い値を示した。また、作成した散布図を基に、表面における放射性セシウムの残存状況を示す指標(SRI値)を定義し経時変化を確認したところ、森林や未舗装道路では、放射性セシウムの沈着後約1年半が経過した段階で既に土壌等の表面にはほとんど存在せず地下方向にある程度浸透していたが、舗装道路では、依然として物質の表面に残存している可能性が示唆された。

本研究は、住民帰還の前提となる年間20 mSv以下に低減させるための最適な除染計画を除染効果と費用の面から検討することを最終目的としているが、その検討の際に、帰還時に、計画被ばく状況における平常時の公衆被ばくの線量限度である1 mSv/年より被ばく量が多くなることによる住民の帰還へのためらいに対するリスクコミュニケーションに必要と判断し、本年は、さらに、誕生から生涯にかけて1 mSv/年を被ばくし続けた場合とリスク等価となる帰還時の空間線量率を、性・年齢・職業別の個人分類ごとに推定した(2016年12月に学会誌に発表)。本研究では、まず、市街地および森林の除染効果の評価手法を解析し、また、除染費用の構造解析およびシナリオ分析を行った上で、これらの成果を土台に、除染効果と費用を考慮した最適な除染計画を策定するためのモデル構築を行い、最終的に現在実施されている除染の評価と今後の最適除染計画の検討を行う予定をしている。本年度は、森林土壌や市街地の道路表面におけるバックグラウンド放射線による影響と除染後のウェザリング効果による減衰効果を評価することにより放射性物質の表面残存状況を定量的に把握できるモデルの構築をめざして、森林、舗装道路および未舗装道路の除染実施前の表面線量率と表面汚染密度の測定値を用いて散布図を作成してその関係を検討した。さらに、本研究の成果を、帰還に際しての住民とのリスクコミュニケーションに貢献できるようにするために、帰還する住民を性・年齢・職業別に分類し、各個人分類について帰還時の空間線量率がいくらであれば、平常時における最大のリスクである誕生から生涯にかけて1 mSv/年を被ばくし続けた場合とリスク等価となるかの推定も行った。当初の計画では、研究実績の概要で示した、表面における放射性セシウムの残存状況を示す指標(SRI値)を時間の関数として、森林土壌や市街地道路の表面の放射性物質の残存状況を把握する評価手法を本年度中に確立する予定であったが、本年度は、帰還時の住民とのリスクコミュニケーションを見据えたリスク評価に時間を割いたこともあり、その確立を来年度へ持ち越すことになった。しかしながら、しかしながら、本年度に実施した研究の成果はすべて本年度中に論文にまとめて学会誌に発表し、研究の進捗状況は全体的にみておおむね予定通りである。最終年度である本年度は、前年度に引き続き、除染が行われている道路や森林の土壌表面のバックグラウンド放射線による影響評価、除染後のウェザリング効果の評価に加えて、放射性セシウムの表面残存状況を表面線量率と表面汚染密度を測定することによって評価し、除染対象物、線量等の除染効果に影響を及ぼす要因ごとに放射線量の低減率を時間の関数により評価できるモデルを開発した(2017年6月学会誌に発表)。さらに、これまでに得られた市街地および森林における除染効果の評価に関する知見を参考に、住民帰還の最終目標である年間積算線量(除染及び自然減衰の双方の効果を加味)の放射線量に至るために必要となる除染方法や費用を考慮した最適な除染計画を策定するためのモデル構築をめざし、まず、除染対象の森林に囲まれた市街地域をゾーン分割し、学校、市街中心地、住宅地域および田畑の配置を仮定した街モデルを作り、カテゴリー分類した住民の生活時間の設定を行った上で、遺伝アルゴリズムを用いて森林の除染場所の最適な配置を探しだす手法の開発を試みた。簡単な仮定によるモデルではあるが、除染対象の森林の除染を一様に進めるよりも、最適な除染場所の配置で除染を進める方が、除染効果が高いことを明らかにすることができ、最適化モデル開発への足がかりを作ることができた。
ポジトロン断層法(PET)を用いた骨格筋麻痺の回復過程の研究

【研究の目的】ポジトロン断層法(PET)を用いて脳卒中片麻痺者の麻痺筋の状態を、グルコース代謝の面からみた平地歩行時の筋活動および、トランスミッションスキャンによる肢節体積・密度測定から把握すること。【研究結果】1.まず片麻痺者の歩行時の筋活動を測定する対照として、健常者での歩行における、グルコース代謝量からとらえた下肢筋の筋活動を測定し、安静時の下肢筋の筋活動量と比較した。まず過去の筋電図などによる筋活動の研究結果と比較して、PETを用いた歩行時の筋活動量の測定が妥当なものであることを検証した。健常者での歩行時の特徴ある筋活動の所見は、大腿筋よりも下腿筋の活動がより大きいこと、最も活動したのはヒラメ筋であること、小殿筋の活動がかなり大きいことが示された。2.片麻痺者麻痺側の下腿筋の活動量は健常者よりも小さい値を示したが、大腿筋はほぼ同じで活動が保たれていた。片麻痺者麻痺側の小殿筋の活動量は健常者よりも小さい値を示した。片麻痺者非麻痺側の内側ハムストリングと後脛骨筋の活動が健常者よりも大きい値を示した。これは片麻痺者の歩行における麻痺の代償作用と考えられた。3.PET装置のトランスミッションスキャンを用いて物質の密度が測定できることを利用して、片麻痺者の肢節の体積と密度を測定した。まず本方法が身体肢節密度の計測において高い信頼性を持っていることを確認した。脳卒中片麻痺者の麻痺側上腕部で肢節体積・密度の減少が見られたことより、上腕部(特にその近位部)に脳卒中による運動麻痺の影響があらわれやすいことを示した。【研究の目的】脳卒中や不全脊髄損傷や末梢神経障害などの骨格筋麻痺を持つ患者の上下肢の筋肉に、放射性同位元素でラベルしたブドウ糖(18F-fluoro-deoxy-glucose以下18FDG)が歩行などの一定の運動でどの程度取り込まれるかをポジトロン断層装置(PET装置)で測定し、PET装置による3次元の画像によりブドウ糖の取り込み量と取り込まれる筋肉の種類・場所やその経時的変化を明らかにする。これにより麻痺筋の回復過程を筋肉のブドウ糖代謝という側面から明らかにすること。【本年度の研究計画および結果】今年度は病的な骨格筋の糖代謝の変化を測定する準備として、健常な被験者11名を対象に放射線同位元素でラベルしたブドウ糖(18FDG)を注射した後に、自分の好きなスピードで歩行を15分間行わせ、その運動中に下肢の筋肉内に取り込まれた18FDGの分布状態をPET装置で計測した。そして解像力に劣るPET画像を補うため、ほぼ同時期に両下肢のMRI画像を撮影し、下肢の筋肉の場所を確認した上で筋肉別の18FDG取り込み量を計測した。15分間の歩行で下腿三頭筋にはStandarized Uptake Value(SUV)として平均1.11の取り込みが見られた。下腿部前面には0.98、大腿四頭筋には0.62、大腿部後面には0.63、足底には0.67ほどの取り込みが見られた。過去のデータより安静時における下肢筋への18FDGの取り込み量はSUVで0.4-0.5とされており、大腿よりも下腿三頭筋・下腿部前面への取り込み量が多かった。またこれらの症例において、筋肉への18FDGの取り込みと歩行パラメーターとの相関関係をみると、下腿三頭筋・下腿部前面・大腿四頭筋のSUVと歩行率の間、下腿三頭筋のSUVと歩行距離の間に有意な正の相関が見られた。重複歩距離やこれ以外の筋肉の取り込み量については有意な相関は見られなかった。

この健常人のデータは、病的な骨格筋の測定での標準値として用いることができる。【研究の目的】脳卒中や不全脊髄損傷などの骨格筋麻痺を持つ患者の上下肢の筋肉に,放射線同位元素でラベルしたブドウ糖(18F-fluoro-deoxy-glucose,以下FDG)が歩行などの一定の運動でどの程度取り込まれるかをポジトロン断層装置(PET装置)で測定し,PET画像からブドウ糖の取り込み量と取り込まれる筋肉の種類・場所やその経時的変化を明らかにする.これにより麻痺筋の回復過程を筋肉のブドウ糖代謝の側面から明らかにする。【本年度の研究計画および結果】昨年度は,健常な被験者を対象に15分間の歩行による下肢筋のFDGの取り込み量を測定し,歩行負荷による下肢筋への標準的な取り込み量を知った.今年は,脳卒中の患者に対して,同様な負荷を与えFDGがどの程度筋肉に取り込まれるかを測定した.そして健常者との間および麻痺の程度の違いによる比較を行い,筋肉の麻痺の程度と下肢筋のブドウ糖代謝量との関係を明らかにする作業を行った.健常者において歩行後にそれぞれの下肢筋に取り込まれたFDGの量を,SUV(standardized uptake value)で求めた.ヒラメ筋と小殿筋への取り込みはSUV1.7と特に大きい値を示し,大腿四頭筋,特に大腿直筋と外側広筋ではそれぞれ0.48,0.54と小さい値を示した.内外側のハムストリングも0.590.65と小さい値であった.相対的に大腿筋よりも下腿筋の値の方が大きかった.統計学的には,小殿筋では大殿筋・中殿筋と比較してSUVが有意に大きかった.下腿屈側筋ではヒラメ筋は腓腹筋の内側・外側頭よりもSUVが大きい傾向を示したが,有意差を認めなかった.大腿四頭筋では,中間広筋・内側広筋は大腿直筋よりもSUVが有意に大きかった.以上より健常者の下肢筋において,歩行時の有酸素性の活動がより大きい筋が示された.今年は片麻痺患者7名に対し同様の測定を行い,その結果を現在,健常者との間や麻痺程度の異なる患者の間で比較・検討中である.【研究の日的】脳卒中で骨格筋麻痺を持つ患者の下肢の筋肉に,放射線同位元素でラベルしたブドウ糖(18F-fluor-deoxy-glucose,以下FDG)が,15分間の歩行でどの程度取り込まれるかをポジトロン断層装置で測定し,PET画像からブドウ糖の取り込み量と取り込まれる筋肉の種類・場所やその経時的変化を明らかにする.これにより麻痺筋の回復過程を筋肉のブドウ糖代謝の側面から明らかにする.【本年度の研究計画および結果】初年度は,健常な被験者(11名)を対象に歩行による下肢筋のFDGの取り込み量を測定し,それより求めたSUR(standardized uptake ratio)より,歩行負荷による下肢筋への標準的な取り込み量を知った.昨年と今年は,脳卒中の患者9名に対して,歩行でFDGがどの程度筋肉に取り込まれるかを測定した.そして麻痺側と非麻痺側の間および健常者との間で比較を行い,歩行時の筋活動の特徴を検討した.片麻痺者では,麻痺側と非麻痺側との間に下腿筋・殿筋にて有意差を認め,麻痺側で筋活動が少なかった.大腿四頭筋の筋活動は少なく,麻痺側・非麻痺側において有意差は見られなかった.健常者と片麻痺者との間で比較すると,麻痺側においては,下腿筋と殿筋の筋活動に有意差があり,片麻痺者麻痺側で筋活動が少なかった。大腿筋ではあまり差は見られなかった。非麻痺側においては,後脛骨筋と内側ハムストリングに健常者よりも大きい筋活動が見られた.またPETのトランスミッションスキャンモードのみで,別の脳卒中片麻痺患者9名の全身を撮像し,全身の肢節の体積と重量を計測した.