hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胚性腫瘍細胞の基質への接着に関与する細胞膜糖タンパク質のCDNAクローニング

テラトカルシノーマOTT6050の胚様体よりpoly【(A)^+】RNAと単離し、これより合成したCDNAを発現ベクターλgtllに組み込んでCDNAライブラリーを作製した。一本CDNAライブラリーを、胚性腫瘍細胞の基質への接着に関与している糖タンパク質(GP-104)に対するアフィニティー精製抗体でスクリーニングを行ない、4つの陽性クローン(λΟ1,λΟ9,λΟ24,λΟ32)を得た。得られたλファージクローンを大腸菌に溶源化し、大量の融合タンパク質を調製した。融合タンパク質をリガンドとして、抗GP-104抗血清より融合タンパク質と特異的に反応する抗体を精製し、この抗体が細胞のいかなる成分と反応するかをWestern blottingにより調べたところ、GP-104とのみ反応した。したがって、得られたクローンはGP-104のCDNAクローンであると考えられる。これらのクローンは、それぞれ、1.48kb,1.28kb,1.33kb,1.18kbのインサートを持っているが、制限酵素のBamHI,PstI,XhaIで1ケ所切断され、EcoRIとxhaIの切断断片以外は、全く同じ大きさで、λO32のCDNAをプロープとして検索した場合に、クロスハイブリダイゼイションを示し、同一のクローンであることが判明した。これらのCDNAをM13ファージもしくはpUCプラスミドにサブクローニングしてその塩基配列の一部もしくは全部を決定した。全塩基配列を決定したλΟ9のCDNAは、534bpのオープンリーディングフレームを持ち、その3 ́側にはpoly(A)付加シグナルAATATA並びに15個のAが結合していた。534個の塩基配列より推定されたアミノ酸配列には、N-グリユミレーション部位のアミノ酸配列Asm-X-Ser(Thr)や膜を貫通するのに十分な大きさの疎水性アミノ酸のクラスター等は見い出されず、得られたCDNAクローは、GP-104の細胞質側のペプチド部分を規定していると考えられる。現在、GP-104の全アミノ酸配列を推定すべく、5 ́側部分を含むCDNAクローンの単離を行なっている。
反応系の還元限界電位と脱離基の性質を制御する新物質合成法の開拓

クロトン酸エチルのカルボニル基のβ位にトリフルオロメタンスルホニルオキシ基(TfO)を導入し,アクリル酸メチルの存在下にてマグネシウム還元炭素ー炭素結合形成反応を行った結果,脱離基に替えてアクリル酸メチルのビニル末端炭素が結合した化合物が主生成物として得られることを見出した。得られた生成物はマグネシウム還元を受けず,脱離基との置換反応後に反応は停止した。クロトン酸エチルのメチル基を別のアルキル基に変換したり,オレフィン上に置換基を導入したりしても概ね反応は同様に進行したが,メチル基とアルケン炭素を環構造で結んだシクロヘキサノン誘導体では収率は大幅に低下することがわかった。さらにアクリル酸メチルに替えてニトリル,ケトンの誘導体を用いて反応を行ったが,反応は進行せず,メタクリル酸誘導体のみ同様の生成物を与えたが,収率は大きく低下した。また,サリチル酸イソプロピルの水酸基をトリフルオロメタンスルホニルオキシ基に変換して,クロロトリメチルシラン存在下にてマグネシウム還元による置換反応を試みたところ,置換生成物の収率は伸びなかったが,水酸基を脱離基として除去した化合物が主として得られることがわかった。芳香環に置換基を有する誘導体について同様の反応を行ったところ,置換基の位置によって収率が変動することも明らかとなった。さらにスチルベンのアルケン炭素に脱離基としてアセトキシ基を2つ導入して,クロロトリメチルシラン存在下にてマグネシウム還元反応を行ったところ,脱離基に替えてシリル基が導入されたジシリル化物が主生成物として得られることを見出した。そこで芳香環に置換基を有する誘導体を合成して反応を行ったところ,多くの場合に同様の反応が進行し,シリル基上のアルキル基の種類を変えて反応させても同様の生成物が得られることから一般性があることもわかった。ベンゾイル酢酸エチルを原料として,ベンジル位に脱離基(TfO,MsO,TsO,I)を有する桂皮酸エチルを合成し,THF中において,それらのマグネシウム還元シリル化反応を行ったところ,トリフルオロメタンスルホニルオキシ基(TfO)を脱離基とした場合に,最も良い収率で脱離基とトリメチルシリル基が交換した化合物が選択的に得られることを見出した。次に得られた化合物をNMPを溶媒としてシリル化反応を行った結果,脱離基を有する桂皮酸エチルを直接ジシリル化するよりも副生成物の量を低減させることができ,ジシリル化物が選択的に得られることもわかった。さらに芳香環に置換基を有する化合物を合成して,その反応の一般性を調べたところ,ほぼ同程度の収率で目的生成物が得られた。また最初にトリメチルシリル化を行って,次に別のシリル化剤を用いることで,異なるシリル基をベンジル位に導入する試みを行うと,対応する2つの異なるシリル基を有する化合物が高収率で得られることも見出した。この結果を元に,最初のシリル化反応に続いて二段階目に炭素ー炭素結合形成を行ったところ,アクリル酸エステルと反応し,ベンジル位にケイ素と炭素を導入することに成功した。この反応は芳香環に置換基を有する化合物でも同様に進行することも見出し,この反応結果をこれまで行われていなかった無置換桂皮酸エステルとアクリル酸エステルのカップリング反応に応用できることも明らかにした。一方,脱離基を有する桂皮酸エチルのアシル化,カルボキシ化,トリフルオロアセチル化は円滑に進行せず,脱離基を有する桂皮酸エチルへの直接的なカルボニル基導入による炭素ー炭素結合形成は成功していない。平成28年度は,脱離基を有する桂皮酸エチルへのシリル基導入と炭素ー炭素結合形成によるカルボニル基の導入を試み,予想した通りに反応が進行したもの,そうではなかったものがあるものの,新たな事実を見出しており,明確な進展があった。また炭素ーケイ素結合形成後に,続けて炭素ー炭素結合形成反応を行うことができることを明らかにし,ベンジル位への異なる官能基導入が幅広く行えることがわかった。カルボニル基の導入は当初平成29年度に行う予定であったことも考慮すると,これらの研究結果より,平成28年度の研究はおおむね順調に実施でき,明確に進展した。カルボニル基のβ位に脱離基としてトリフルオロメタンスルホニルオキシ基(TfO)を有するクロトン酸エチルをアセト酢酸エチルから合成し,DMF溶媒中でマグネシウム還元シリル化反応を行ったところ,脱離基とトリメチルシリル基が交換した化合物が好収率で得られた。溶媒としてNMPを用いた場合も同じ生成物が得られたが,DMFを用いた時の方が収率は良好であった。これまでに報告したカルボニル基のβ位に脱離基を有する桂皮酸エチルのマグネシウム還元反応ではTHFを溶媒として用いることができたが,脂肪族の誘導体では同様な反応条件下では反応は進行せず,還元電位の違いが主な原因であると考えられる。得られたシリル化生成物はDMF溶媒中でマグネシウム還元できない還元電位を有するため,さらなるシリル化反応は進行せず,モノシリル化反応後に反応は停止し,芳香族の誘導体と対照的な結果となった。また脱離基を有してカルボニル基が共役していないアルケンとして,アセトフェノンからα位にトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を有するスチレンを合成し,NMP溶媒中でそのシリル化反応を行ったところ,好収率で脱離基とシリル基が交換した化合物が得られることを見出した。

芳香環に置換基を有する誘導体やケイ素上の置換基がメチル基以外のものでも反応は円滑に進行して対応するビニルシランが得られることがわかった。一方,トリフルオロメタンスルホニルオキシ基を有するスチレンはフェニルアセチレンの等価体であると考えられるので,同様な条件下でフェニルアセチレンの反応を行ったところ,反応は全く進行しなかった。本反応でもトリフルオロメタンスルホニルオキシ基を有するクロトン酸エチルと同様に生成物がマグネシウム還元を受けない還元電位を有するため,脱離基とシリル基の交換が起こった時点で反応は停止するものと考えられる。平成29年度は,脱離基を有する桂皮酸エチルの脱離基とシリル基の交換反応を脱離基を有する脂肪族共役エステルへ展開し,その反応性の違いを明らかにした。またカルボニル基が共役系に入らない脱離基を有するスチレン類に反応を応用し,同様に脱離基とシリル基を交換することができることを見出した。これらの反応は本研究の当初の計画にはなかったものであるが,新たな発見で,明確な進展が見られており,平成29年度の研究はおおむね順調に進んでいる。クロトン酸エチルのカルボニル基のβ位にトリフルオロメタンスルホニルオキシ基(TfO)を導入し,アクリル酸メチルの存在下にてマグネシウム還元炭素ー炭素結合形成反応を行った結果,脱離基に替えてアクリル酸メチルのビニル末端炭素が結合した化合物が主生成物として得られることを見出した。得られた生成物はマグネシウム還元を受けず,脱離基との置換反応後に反応は停止した。クロトン酸エチルのメチル基を別のアルキル基に変換したり,オレフィン上に置換基を導入したりしても概ね反応は同様に進行したが,メチル基とアルケン炭素を環構造で結んだシクロヘキサノン誘導体では収率は大幅に低下することがわかった。さらにアクリル酸メチルに替えてニトリル,ケトンの誘導体を用いて反応を行ったが,反応は進行せず,メタクリル酸誘導体のみ同様の生成物を与えたが,収率は大きく低下した。また,サリチル酸イソプロピルの水酸基をトリフルオロメタンスルホニルオキシ基に変換して,クロロトリメチルシラン存在下にてマグネシウム還元による置換反応を試みたところ,置換生成物の収率は伸びなかったが,水酸基を脱離基として除去した化合物が主として得られることがわかった。芳香環に置換基を有する誘導体について同様の反応を行ったところ,置換基の位置によって収率が変動することも明らかとなった。さらにスチルベンのアルケン炭素に脱離基としてアセトキシ基を2つ導入して,クロロトリメチルシラン存在下にてマグネシウム還元反応を行ったところ,脱離基に替えてシリル基が導入されたジシリル化物が主生成物として得られることを見出した。そこで芳香環に置換基を有する誘導体を合成して反応を行ったところ,多くの場合に同様の反応が進行し,シリル基上のアルキル基の種類を変えて反応させても同様の生成物が得られることから一般性があることもわかった。平成28年度の研究において,明確な進展があったため,進展があった研究については,平成29年度も引き続き実施して,平成28年度の研究成果の一般性の拡張について検討する。また当初の計画として平成29年度予定に記している新たな研究についても,既に取り掛かっており,予定通り平成29年度に実施する。平成29年度の研究結果から,新たに進展した研究を元に,平成30年度も引き続き関連する研究を行い,この2年間の研究成果の一般性の拡張を試みる。またシリル化反応と比較して収率が低い炭素ー炭素結合形成反応について,収率の向上を試みる。
中高齢者に対する運動指導に関する研究

本研究は,生涯を通じて継続可能な"いつでも,どこでも,だれにでもできる運動",なかでも,最もシンプルな形式をもち,ウォーキングを始めとして他のスポーツの準備運動として用いられているストレッチングの,中高齢者における有効性・意義等を明らかにすることを目的としたものであった。特に,呼吸に重点をおいたストレッチングの有効性を明らかにすることにより,生涯学習社会において求められる体育的課題やその指導内容・方法等を具体的に提言したいと考えた。平成16年度には,中高齢者の体力・スポーツに関する世論調査や先行研究等を中心に情報収集を進め,次に,日常的に行っている運動・スポーツ等に関する心理的あるいは身体的な有効性に対する意識について実態調査を行った。一般中高齢者と運動部所属の大学生を対象とした実態調査の結果,中高齢者において,呼吸に重点をおいたストレッチングの実施方法等については,まだまだ認識不足であることが明らかとなった。また,文献を検討した結果,ストレッチングの実施方法に関する記述,特に呼吸との関連性については曖昧な点が多かった。平成17年度には,まず,ストレッチングの実施方法,特に呼吸との関連性に関する実施方法について資料等さまざまな情報を収集した。また,様々なストレッチングのなかから,寝た状態でもでき,一時に全身をストレッチすることができる最もシンプルなポスチァのストレッチングに着目して,大学生を対象とした実験的検討を試みた。その結果,息を吐きながら行うストレッチは,心理的,生理的にリラックス効果をもたらす一方,実施方法等の違いにより,参与する筋肉部位は異なることが明らかとなった。中高齢者に対し,より簡便な方法で追実験を試みたところ,生理的効果に及ぼす影響はより高いことが明らかとなった。本研究は,生涯を通じて継続可能な"いつでも,どこでも,だれにでもできる運動",なかでも,最もシンプルな形式をもち,ウォーキングを始めとして他のスポーツの準備運動として用いられているストレッチングの,中高齢者における有効性・意識等を明らかにすることを目的としたものであった。平成17年度は,まず,中高齢者の体力・スポーツに関する世論調査や先行研究等の関連文献を中心に情報収集を進め,次に,日常的に行っている運動・スポーツ等に関する心理的あるいは身体的な有効性に対する意識について実態調査を行った。また,大学生を対象としてストレッチングが筋硬度に及ぼす影響等を明らかにするなかで,予備的に実験方法を検討した。その結果,次のようなことがらが明らかとなった。世論調査等によっても,ストレッチング(軽い体操を含む)の実施率は高いことが多く報告されており,ウォーキングを始めとして他のスポーツの準備運動として用いられていることからも,ストレッチングは"いつでも,どこでも,だれにでもできる運動"の基礎として位置づけることができると考えられる。しかし,一般中高齢者と運動部所属大学生を対象とした実態調査の結果,呼吸に重点をおいたストレッチングの実施方法等については,まだまだ認識不足であることが明らかとなった。また,小学生向けの体育科指導書から一般向けの啓蒙書に至るまで,多様な関連文献を検討した結果,ストレッチングの実施方法に関する記述,特に呼吸との関連については,「呼吸を止めないで,自然に行う。」と「息を吐きながら行う。」の2つに大別できることができた。なお,実験方法の詳細については継続検討中である。特に呼吸に重点をおいたストレッチングの有効性を明らかにすることにより,生涯学習社会において求められる体育的課題やその指導内容・方法等を具体的に提言したいと考えた。

平成16年度には,中高齢者の体力・スポーツに関する世論調査や先行研究等を中心に情報収集を進め,次に,日常的に行っている運動・スポーツ等に関する心理的あるいは身体的な有効性に対する意識について実態調査を行った。一般中高齢者と運動部所属の大学生を対象とした実態調査の結果,中高齢者において,呼吸に重点をおいたストレッチングの実施方法等については,まだまだ認識不足であることが明らかとなった。また,文献を検討した結果,ストレッチングの実施方法に関する記述,特に呼吸との関連性については曖昧な点が多かった。平成17年度は,中高齢者と大学生を対象として,様々なストレッチングのなかから、寝た状態でもでき、一時に全身をストレッチすることができる,最もシンプルなポスチァのストレッチングに着目して,実施方法等について実験的検討を試みた。その結果,中高齢者において,息を吐きながら行うストレッチは,心理的,生理的にリラックス効果をもたらすことが明らかとなった。また,一見して,同様のポスチァをもつストレッチングであっても,持続時間,回数,身体部位の参与のさせ方等の違いにより,心理的,生理的効果に及ぼす影響も異なることが明らかとなった。
市場経済移行が環境政策に与える経済的影響について-「京都メカニズム」を中心に-

本年度は、京都議定書に盛り込まれた温室効果ガス削減に向けての国際的取り組みにおいて、実施手段のひとつである排出権取引の有望なプレイヤーとして期待されているロシアについて、過年度にロシア(モスクワ)で行った企業調査結果と資料・データの分析を続けながら、京都議定書批准(2004年末)後のロシア国内情勢(政府部門、企業、環境NGO)を中心に検討した。それにより、以下の成果と知見を得ることができた。1.京都議定書の正式発効(2005年初)後に、ロシア連邦政府は同議定書の具体的運用に向けた総合計画を立案することを決定し、省庁間の連絡委員会を設立した。しかし、実務レベルでの作業は当初の予定よりも大幅に遅れており、停滞気味であることが判明した。2.京都メカニズム(排出権取引)の実施に不可欠なロシア国内の制度整備状況は不十分で、企業レベルでの取り組みは低調なままである。温室効果ガスの大口排出者であるエネルギー関連企業の間には、京都議定書への取り組み姿勢に差がみられ、電力および天然ガス関連企業は積極的に取り組んでいる一方で、石油関連企業は消極的であるとみられる。3.ロシア国内で活動する環境NGOに登録制が導入され、外国の環境NGOを中心に登録手続きに遅れが生じるなど、ロシアでの活動に支障が出ていることが確認された。なお、本年度は研究の最終年度であり、これまでの研究成果を英文にまとめ、発表に向けた準備を進めている。本研究は、京都議定書に盛り込まれた温室効果ガス削減に向けての国際制度の枠組み作り(排出権取引、共同実施、クリーン開発メカニズム)において、特に重要な実施対象国と見なされているロシアについて、温室効果ガス発生に関するデータの系統的収集と各種共同実施プロジェクトに関する基本的課題の経済的観点からの整理、評価を行うことを目的としている。本年度は、ロシアが京都議定書を批准し、同議定書が正式発効したことを踏まえ、今後の排出権取引に大きく影響すると考えられるロシア経済情勢の現状分析に焦点を当て、以下の成果を得ることができた。1.ロシア経済のマクロ動向に関する分析より、98年通貨・金融危機の回復過程から安定成長期に入り、温室効果ガスの排出量の多いエネルギー多消費部門(重化学工業部門)も業績が回復しているため、今後はエネルギー効率改善に向けた施策の重点化が検討されていることが確認された。また、2000年以降のエネルギー基本計画のベースラインとなる経済成長予測は強気で、国際機関の見通しを大きく上回るものであることも判明した。2.温室効果ガスの削減単位となる事業所ベースの事例分析より、民生用の都市インフラが工場の生産ラインに組み入れられている特殊な企業構造が、現在の設備投資・近代化の大きな障害になっていることが判明した。本年度は、京都議定書に盛り込まれた温室効果ガス削減に向けての国際的取り組みにおいて、実施手段のひとつである排出権取引の有望なプレイヤーとして期待されているロシアについて、温室効果ガス発生に関連する環境データの系統的収集と企業レベルでの各種共同実施プロジェクトに関する調査を行った。ロシア(モスクワ)での企業調査と資料・データ収集の分析結果を踏まえて、以下の成果と知見を得ることができた。1.1998年通貨・金融危機からの景気回復過程を経て、近年のロシア経済は高度経済成長に入ったため、大気汚染物質の排出量が増加傾向にあることが判明した。1990年代は経済危機の影響で汚染物質の排出量は急減していたため、温室効果ガスの排出権取引をめぐるロシアの国家戦略が大きく変化する可能性も予想される(排出権取引量の制限、排出権の売り手から買い手への転換など)。関連して、温室効果ガスの排出量の多いエネルギー産業部門の効率改善に向けた施策の重点化が進められていることが確認された。2.温室効果ガスの主要な排出者であるロシアのエネルギー産業は、経済・経営上の効率性の観点からだけでなく、国内外の政治的配慮からも影響される可能性が強いため、ロシアの排出権取引の展望はマーケットの動向だけでは判断できないという点で専門家・実務家の見方が一致していることが確認された。3.京都メカニズムの実施に不可欠なロシア国内の制度整備状況は不十分で、企業レベルでの取り組みは低調であることが判明した。
キノコ由来の超生物活性物質に関する生物有機化学的研究

キノコ由来の生物活性物質は数多く知られ、生命科学分野で重要な試薬、化学療法剤として高い有用性が認められているものもある。しかし、キノコ類には未同定の種やその生理活性が判っていない種が依然多く存在し、食中毒など社会的問題は解決されていない。本研究では、白色脂肪細胞に対する脂肪蓄積阻害活性試験など各種生物活性試験を指標にキノコ類由来の有用生物活性物質を単離し、それらの機能を解明することを目指した。約30種のキノコ類の含水エタノール抽出物を水/酢酸エチルで分配し、上述の脂肪蓄積阻害活性、および抗菌活性、マウス急性毒性などの活性試験を用いたスクリーニングを行った。その結果、サルノコシカケ科の一種、カワラタケの脂溶性画分に強力な脂肪蓄積阻害活性が確認された。本試験法を指標に各種カラムクロマトグラフィーによる分離を行い、環状ヘプタペプチドであるテルナチンを単離した。テルナチンは極めて低濃度で脂肪蓄積を阻害し、一方で細胞毒性は低かったことから、新規脂肪蓄積阻害剤として有望である。各種二次元NMRスペクトル、および酸加水分解反応物の分析により、本化合物の構成アミノ酸を決定した。今回単離したテルナチンと平面構造が同じ化合物が過去に報告されているが、比旋光度が正負逆であり、両者は構成アミノ酸の立体化学が異なっていると考えられた。そこで、本化合物の立体化学の確認と量的供給を目的として、化学合成を行った。まず非天然アミノ酸であるβ-ヒドロキシ-D-ロイシンのFmoc誘導体を合成し、ついで固相自動合成機を用いてヘプタペプチドを得た。さらにマクロラクタム化反応により環状ペプチドへ誘導した。現在、保護基の除去と精製を進めている。得られた合成品について、詳細な立体化学の解析および生物活性試験を検討する。キノコ由来の生物活性物質はこれまでに様々な研究が行われ、生命科学分野で重要な試薬、化学療法剤など、高い有用性が知られているものもある。しかし、キノコ類には未同定の種や、生理活性が十分明らかにされていない種が多く存在し、食中毒など多くの問題が残されている。本研究では、白色脂肪細胞に対する脂肪蓄積阻害活性試験など、各種生物活性試験を指標にキノコ類由来の有用生物活性物質を単離し、それらの機能を解明することを目指した。約30種のキノコ類の含水エタノール抽出物を水/酢酸エチルで分配し、上述の脂肪蓄積阻害活性、および抗菌活性、マウス急性毒性など数種の活性試験によるスクリーニングを行った。その結果、サルノコシカケ科の一種、カワラタケの脂溶性画分に、強力な脂肪蓄積阻害活性が確認された。テルナチンは極めて低濃度で脂肪蓄積を阻害し,一方で細胞毒性は低かったことから、新規脂肪細胞分化阻害剤として期待される。各種二次元NMRスペクトル、および酸加水分解反応物の解析により、構成アミノ酸を決定した。今回単離したテルナチンと平面構造が同じ化合物が過去に報告されているが、比旋光度が正負逆であり、両者は構成アミノ酸の立体化学が異なっていると考えられる。現在、詳細な立体化学の解析および化学合成を行っており,本活性以外の種々の生物活性についても検討する。また、天然由来の新規生物活性物質として、渦鞭毛藻の一種から破骨細胞分化抑制活性を示すシンビオイミンを、沖縄産カイメンの一種から強力なマウスリンパ性白血病細胞(P388)に対する細胞毒性を示すナキテルピオシンをそれぞれ単離し、構造を決定した。これらの生物活性物質についても、今回確立した脂肪蓄積阻害活性など種々の生物活性を検討する。
肝再生プログラミング破綻とNrf2の意義

肝再生プログラミングの破綻に係るNrf2の関与の詳細をNrf2欠損並びに野生型マウスを用いて持続性増殖の結節性肝再生モデル、及び急性増殖の部分肝切除モデルにより検討した。結節性肝再生モデルでは、結節性再生性肝細胞過形成と肝細胞腫瘍においてNotch経路の活性化が認められたが、その程度は腫瘍で顕著であったことから腫瘍性形質の獲得にはNotchシグナルが関与する可能性が示唆された。部分肝切除モデルではNrf2は急性な細胞増殖を収束させる過程に関与することが示唆された。今後、増殖シグナルのON/OFF制御に寄与するNrf2/Notchシグナル経路の役割を明らかにする必要があると考えられた。本研究は、Nrf2欠損並びにその野生型マウスに結節性肝再生モデルまたは部分肝切除モデルを適用して、肝再生プログラミングの破綻に係るNrf2の関与の詳細を明らかにする。平成27年度は、慢性的な増殖刺激の結果生じる結節性再生性肝細胞過形成(NRH)の生物学的特徴を明らかにする目的で、肝再生プログラミングが破綻していると考えられる肝細胞腫瘍(HCA)との発現遺伝子の差異を解析した。NRH並びにHCAは、Nrf2ホモ欠損マウス並びに野生型マウスに長期間ピペロニルブトキサイドを投与して作成し、まず野生型マウスにおける網羅的遺伝子発現解析を行った。NRHおよびHCAでは細胞周期に関わる遺伝子群は同様の発現変動傾向を示したものの、Cyp等の代謝酵素の発現はNRHのみで認められ、Delta-Notch経路の発現はHCAのみで変動したことから、NRHは腫瘍性病変とは異なる病変であることが確認された。続いて、急性的な増殖刺激が生じる部分肝切除後の肝再生過程におけるNrf2の関与を明らかにするために、両遺伝子型のマウスに2/3部分肝切除を実施し、術後168時間まで経時的に解析した結果、野生型マウスの肝相対重量は元の重量まで回復しなかったが、Nrf2ホモ欠損マウスでは術後96時間以降において元の重量を越えて増加が継続した。肝細胞増殖活性パラメーターは肝重量変化を支持する結果を示した。以上から、Nrf2は急性的な増殖刺激のON/OFFに関与することが明らかになった。今後はNrf2ホモ欠損マウスに認められたNRHおよびHCAに関しても同様の解析を行い、それぞれの遺伝子発現パターンを比較して、再生細胞の腫瘍形質獲得に至る過程におけるNrf2の関与の詳細を明らかにする。また、部分肝切除後の細胞増殖のON/OFFに係るシグナルの関与を明らかにし、肝再生におけるNrf2の関与を明らかにする。慢性的な増殖刺激としての結節性肝再生モデルを用いた検討では、Nrf2ホモ欠損マウス並びに野生型マウスにピペロニルブトキサイドを投与し、結節性再生性肝細胞過形成(NRH)および肝腫瘍(HCA)の作成を終えた。引き続き、野生型マウスにおいて認められたNRHおよびHCAの網羅的遺伝子発現解析を行い、NRHが肝再生プログラミングの破綻した腫瘍性病変とは異なる病変であることが確認され、NRHおよびHCAそれぞれの増殖性病変の遺伝子発現プロファイルを明らかにした。また、急性的な増殖刺激としての部分肝切除モデルを用いた検討では、これまでに報告されているNrf2欠損マウスで増殖性シグナル活性化が野生型に比して遅延する現象が再現された。また、細胞増殖活性パラメーター解析により、Nrf2が部分肝切除後の細胞増殖のON/OFFに関与している可能性を明らかにした。当所予定していた長期間の動物実験も終了しており、解析もおおむね順調に進展している。本研究は、肝細胞の再生結節内におけるNrf2遺伝子発現の有無が結節内の腫瘍発現頻度に影響を与えた事実に着目し、Nrf2ホモ欠損並びにその野生型マウスに結節性肝再生モデルまたは部分肝切除モデルを適用し、肝再生プログラミング破綻に係るNrf2の関与の詳細を明らかにする。結節性肝再生モデルを用いた検討では、昨年度までに慢性肝障害を引き金とする結節性再生性肝細胞過形成(NRH)の生物学的特徴を明らかにする目的で、野生型マウスにおけるピペロニルブトキサイド誘発NRHおよび肝細胞腫瘍(HCA)の網羅的遺伝子発現解析を実施し、両病変は異なる分子生物学的特徴を示すことを明らかにした。本年度は、慢性肝障害を引き金とした肝再生と肝再生プログラミング破綻に係るNrf2の役割を明らかにする目的で、Nrf2ホモ欠損マウスに生じたNRHの網羅的遺伝子発現解析を実施するためのレーザーマイクロダイセクションによる試料採取を行った。部分肝切除モデルを用いた検討では、昨年度までに部分肝切除後に生じる急性的な増殖刺激の誘導から収束に至る過程において、Nrf2は収束させる時期に関与することを明らかにした。本年度、肝障害パラメーターの変動を検討した結果、血清中AST及びALT上昇のピーク時間並びにその程度に遺伝子型間で顕著な差が認められなかった。従って、Nrf2は急性的な細胞増殖の制御に直接的に関与している可能性が考えられた。そこで、Nrf2の細胞増殖収束期での作用点を明らかにする目的で、Snail/GSK-3b経路の発現変動を検討した結果、遺伝子型間で顕著な差は認められなかった。しかし、報告されているGSK-3bの明確な経時的変化が確認できなかったことから、Snail/GSK-3b経路のさらなる検討とそれ以外のシグナル経路を検討する必要があると考えられた。

結節性肝再生モデルを用いた検討では、Nrf2ホモ欠損並びに野生型マウスにピペロニルブトキサイドを投与し、野生型マウスにおいて認められたNRH及びHCAの網羅的遺伝子発現解析を実施した。その結果、それぞれの特徴的な遺伝子発現プロファイルが明らかとなり、両者は分子病理学的に異なる病変であることが示された。これらの結果は、当初の研究目的の一つである持続的な増殖刺激による肝再生プログラムの詳細と、その破綻から腫瘍性形質獲得に至る機序の解明に寄与するものである。部分肝切除モデルを用いた検討では、Nrf2が急性的な細胞増殖の制御に関与し、特に細胞増殖を収束する時期に関わっている可能性を明らかにした。細胞障害の程度に遺伝子型間で差が認められなかったことから、Nrf2が部分肝切除後の急性的な細胞増殖を直接的に制御している可能性が考えられた。肝再生過程における細胞増殖のON/OFFに係る新たな概念として注目されているSnail/GSK-3b経路の発現変動を検討した結果、遺伝子型間では顕著な差は認められなかった。しかし、これまでに報告されているGSK-3bの明確な経時的変化が確認できなかったことから、Snail/GSK-3b経路へのNrf2の関与については引き続き検討すると共に、細胞増殖を制御することが知られているその他の経路も合わせて検討する必要があると考えられた。これらの結果は、細胞増殖シグナルのON/OFFが短期間で完結する肝再生の制御にNrf2が関与している可能性を示していると共に、持続的な増殖刺激による肝再生プログラムを部分肝切除モデルにおける肝再生機序と比較することにより明らかにするという当初の研究目的に資するものである。以上より、当初計画していた研究目的に対して、一部課題はあるもののおおむね順調に進展していると考える。本研究は、再生肝細胞におけるNrf2遺伝子発現の有無が腫瘍性形質の獲得に影響を与えた事実に着目し、肝再生プログラミングの破綻に係るNrf2の関与の詳細を明らかにすることを目的とした。Nrf2欠損並びに野生型マウスを用いて、持続性増殖シグナル解析の為の結節性肝再生モデル及び急性増殖シグナル解析の為の部分肝切除モデルの2つの肝再生モデルを通じて検討した。結節性肝再生モデルでは、野生型マウスにおけるピペロニルブトキサイド誘発結節性再生性肝細胞過形成(NRH)と肝細胞腫瘍(HCA)との発現遺伝子の差異を解析した。その結果、細胞周期に関わる遺伝子群は同様の発現傾向を示したものの、HCAではDelta-Notch経路の発現が顕著であったことから、腫瘍性形質を獲得する過程でのNotchシグナルの関与の可能性が考えられた。しかし、Nrf2欠損マウスのNRHにおける遺伝子解析が完結していないことから、Notch経路とNrf2の関与は今後の研究課題となった。部分肝切除モデルでは、部分肝切除後の肝細胞増殖活性を継時的に解析した結果、野生型マウスで細胞増殖の収束が認められた術後7日においてもNrf2欠損マウスでは高い細胞増殖活性が認められ、さらに、増殖シグナルの一つであるリン酸化STAT3はNrf2欠損マウスで高発現していた。このことから、Nrf2はSTAT3のリン酸化を介し増殖シグナルのOFF制御に寄与している可能性が考えられた。一方、肝細胞増殖シグナルのON/OFFと密接な関連が示唆されているNotch等の分化誘導シグナルに関しては今後の研究課題となった。
オピオイド受容体cDNAを用いたリガンドの性質分析とその行動薬理学的解析への応用

快・不快情動が発現する際の脳活動の動態を分子レベルで解明することを最終的な目標とし、その出発点として、オピオイドリガンドのオピオイド受容体活性化能をクローン化したカリウムチャネルとアフリカツメガエル卵母細胞蛋白質発現系を用いることで解析した。さらにこの結果を鎮痛効果測定装置を用いた行動薬理学的解析に応用することを試みた。まず第一に、オピオイド受容体、ノシセプチン受容体がカリウムチャネル(mGIRK1)とカップリングすることを明らかにした(研究発表1、2)。次にこのカップリングを利用して、各種内在性オピオイドリガンド(ノシセプチン、メチオニンエンケファリン、ロイシンエンケファリン、βエンドルフィン、ダイノルフィン)のノシセプチン受容体、μ、δ、κオピオイド受容体の全てに対する受容体活性可能を検討した。その結果、ノシセプチンがノシセプチン受容体に高い選択性を示すのに対して、他のリガンドはノシセプチン受容体以外の受容体に対して比較的選択性の低いアゴニストとして作用することが明らかとなった(研究発表1)。さらに各種シグマリガンド(SKF10047、シクラゾシン、3PPP、DTG、カルビタペンタン、ハロペリドール)の受容体活性可能を検討した結果、シグマリガンドのいくつかは受容体に対してアゴニストあるいはアンタゴニストとして作用することが明らかとなった(研究発表3、4)。これらの生体外実験系で得られた結果を行動薬理学的解析に応用するため、まずモルヒネによる鎮痛作用を本研究の主要実験設備であるテ-ルフリック鎮痛測定装置を用いて測定した。モルヒネの投与量に従い鎮痛作用が定量的に解析できた。今後は、各種のリガンドをマウスに投与して鎮痛作用を測定し、生体内で鎮痛作用が発現する際にどの種のオピオイド受容体がどの様に関与しているのかを明らかにする予定である。
19 世紀中国の封建国家論と地方分権をめぐる研究―太平天国と督撫重権を中心に―

本年度は課題の初年度として、太平天国の全体像に関する再検討に重点を置いた。そして太平天国を皇帝の称号を否定し、諸王からなる分権的な統治を構想した「封建王朝」として捉える視点を提起した。この地方による分権的な統治は曽国藩の湘軍、李鴻章の淮軍もめざしていたものであり、その実太平天国とこれらの軍事勢力は激しく対立したものの、その特質には共通点が多いことが確認された。次に曽国藩と李鴻章については、彼らと清朝権力との関係が大きな焦点となった。曽国藩は漢人勢力の台頭を警戒する清朝政府によって常に警戒され、太平天国後は湘軍を解散して粛清される危険を免れようとしたが、逆に軍事力を背景とする政治力とくに外国勢力に対抗できる力量を喪失した。後発の李鴻章はこの点、淮軍を温存し、自らの政治資本とした。だが淮軍は北洋軍として中国の対外戦争を担うことになり、日清戦争で敗北することになる。また中央官僚となった李鴻章自身も地方の権限拡大に努めることが出来なかった。太平天国自身についてみれば、皇帝の称号を否定したものの、洪秀全は救世主としての宗教的権威に固執した。また五人の王の中でシャーマンだった楊秀清は、上帝ヤハウエの代言人となることで政治、軍事的権限を独占し、他の王たちの不満を招いた。その結果天京事変が発生し、上帝のもとでの封建王朝の試みは挫折した。天京事変後の中央政府の求心力の低下は、地方に基盤をおいた諸王の軍事的自立傾向を生んだ。洪秀全らは権限を中央に集める措置を図ったが成功せず、結果として指揮の混乱を招いて太平天国は滅亡した。この過程はさらに実証的に検証する必要があり、今年度はそ準備として史料の整理を行った。また中国で『太平天国史料匯編』(全40冊)が公刊されたため、これを購入して未見史料の分析を進めた。今後は出版を意識しながら、アウトラインの検証作業を引き続き行う予定である。前課題の最終年度と重複したため次年度は本課題に集中して取り組む。また研究成果の発信に重点を置く予定である。前課題の達成のため、そちらの残額を使用することに重点を置いたため。
ガスクラスターイオンビームと固体表面との反応素過程に関する研究

常温でガス状の物質から数百数千個の分子からなるクラスターを形成しイオンビームとし、加速して固体表面に照射するガスクラスターイオンビーム技術は、従来のイオンビーム技術とは異なる原理に基づいた新たなイオンビーム技術として期待されている。本研究では、クラスターイオンが持つ運動エネルギーによって促進させる固体表面での化学反応過程について調べ、これまでにSF_6クラスターイオンビームのシリコン表面における反応確率が極めて高いということを見いだした。このように、クラスターを構成する分子が反応に関与する場合、運動エネルギーを持つクラスターとして表面に供給することにより従来の熱反応では起こらない化学反応を発現させることができた。また、運動エネルギーが低い分子一個のイオンビームではこのような高い反応確率を得ることはできないということから、分子集合体であるクラスターを用いることにより初めて起こる反応であると考えられる。今回、Si表面におけるSF_6クラスターイオンの反応性スパッタリングについて真空中に飛び出した生成物を検出し、このエッチング反応の反応生成物を四重極質量分析計を用いて測定した。クラスターが衝突したときにのみ見られるピークは、SiF_3^+およびSiF^+であり、生成物はSiF_4分子であることが明らかになった。SiF_4分子は常温で高い蒸気圧を持つ揮発性の分子であるために、表面から容易に脱離することができ高い反応確率が得られたと考えられる。また、脱離した分子の角度分布を測定したところ、cos則に従っていることが明らかになり、クラスターイオンの運動エネルギーが脱離に寄与したのではなく、揮発性のフッ化物の生成を促進させたと考えられる。このように反応性クラスターの衝突により励起された表面化学反応は、分子一個の場合と異なることが明らかになり、今後、エネルギー分配などについての測定を行っていく予定である。
意思決定における「迷い」の検知・制御メカニズム

意思決定とは、複数の可能性のある選択肢から、ベストの行動を決定するという高次脳機能である。日常生活は、意思決定の連続であるが、意思決定には、迷いがつきものである。その迷いに合わせて、私たちは、様々な適応行動をとる。例えば、もっと正確な情報を得るために、注意を高めたり、異なるソースを探したり、煮詰まるほどの迷いであれば、決断を遅らせたり、逃避することだってあろう。しかし、これまで、脳がどのように、意思決定における「迷い」を検知し、それをもとに、様々な適応行動につなげているのかというメカニズムについては、ほとんど分かっていない。この問題に迫るために、まず、行動パラダイムとして、tree-search型プランニングが必要なdeliberative課題と、同一行動を反復すればよいstereotyped課題を用意し、モデルベースもしくはモデルフリーの意思決定を切り分けた。実際に、これらのパラダイムをサルに課すと、同じ物理刺激を用いても、stereotyped課題に比して、deliberative課題では、サルの選択行動が、トライアルによって変動した。また反応時間も、stereotyped課題に比して、deliberative課題で、圧倒的に延長した。このように意思決定のゆれをとらえるdeliberative課題を利用して、その迷いの程度をコードしている神経表現を、視床において見出した。その信号は、ある特定の視覚特徴、もしくは、個別の運動コマンドに選択性がなく、意思決定の確からしさのgradeを、abstractに表現している点で、これまで、前頭葉・頭頂葉で報告されてきた意思決定に関するニューロン活動とは、異なることが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。意思決定とは、複数の可能性のある選択肢から、ベストの行動を決定するという脳機能である。不確定要素の多い現代では、意思決定に迷うケースに、しばしば出くわす。本年度は、サルをモデル動物として、意思決定のゆれを的確にとらえる系を確立した。その系を利用して、申請者は、視床において、その迷いの程度(確信度)をコードしている神経表現を見出し、その信号を使って、実際に、動物が逃避行動していることまで明らかにした。意思決定の迷いを定量的に評価する実験系を確立できた。神経活動の挙動に対する計算論的解析を行う。
虚血性僧帽弁逆流例における外科的弁輪形成術施行後の機能性僧帽弁狭窄

虚血性僧帽弁逆流に対し外科的弁輪形成術を施行した31例において僧帽弁拡張期弁口面積を計測した。形成術後症例では弁輪面積よりも弁口面積の方が有意に狭窄していた(1.6 vs. 3.3 cm2, p<0.01)。この拡張期僧帽弁口面積の低下は弁尖の可動性の低下と有意に関連し(r=0.56, p<0.01)、左室拡大により減少した(r=0.41, p<0.01)。弁尖に器質的な病変はないのに有意な狭窄があるので機能性僧帽弁狭窄症という病名が適切と考えられた。弁輪形成による弁輪サイズの減少と左室拡大に伴う弁尖tetheringにより機能性僧帽弁狭窄が出現することが確認された。虚血性僧帽弁逆流に対し外科的弁輪形成術を施行した33例および正常者10名に対し,僧帽弁拡張期弁口面積を連続の式[(左室拡張末期容量-左室収縮末期容量)=僧帽弁流入血流量=僧帽弁口面積x血流の速度時間積分値)]により計測した。正常者では弁口面積と弁輪面積はほぼ同程度であった(4.7vs.5.1cm2,n.s.)。正常者と比べて外科的弁輪形成術を施行した症例では拡張期弁口が有意に低下していた(4.7vs.1.6cm2,p<0.01)。また,形成術後症例では弁輪面積よりも弁口面積の方が有意に狭窄していた(1.6vs.3.3cm2,p<0.01)。すなわち,狭窄部位は弁輪部ではなく弁口部であった。この拡張期僧帽弁口面積の低下は弁尖の可動性の低下と有意に関連し(r=0.56,p<0.01),左室拡大により減少する有意に相関も示した(r=0,41,p<0.01)。機能性僧帽弁狭窄症例10例に運動負荷心エコーを行ったところ,運動中には僧帽弁狭窄が有意に悪化し(弁口面積:2.1vs.1.5cm2,p<0.01),機能性僧帽弁狭窄は動的に変化することが示された。この病態は現在まで認識されておらず,今後の治療を考える上で重要と思われる。虚血性僧帽弁逆流に対し外科的弁輪形成術を施行した31例および正常者20名に対し、僧帽弁拡張期弁口面積を連続の式[(左室拡張末期容量-左室収縮末期容量)=僧帽弁流入血流量=僧帽弁口面積x血流の速度時間積分値)]により計測した。正常者では弁口面積と弁輪面積はほぼ同程度であった(4.7vs.5.2cm^2,n.s.)。これに対し外科的弁輪形成術を施行した症例では拡張期弁口が有意に低下していた(4.7vs.1.6cm^2,p<0.01)。また、形成術後症例では弁輪面積よりも弁口面積の方が有意に狭窄していた(1.6vs.3.3cm^2,p<0.01)。狭窄部位は弁輪部ではなく弁口部であった。この拡張期僧帽弁口面積の低下は弁尖の可動性の低下と有意に関連し(r=0.56,p<0.01)、左室拡大により減少する有意に相関も示した(r=0.41,p<0.01)。この機能性僧帽弁狭窄の重症度は心不全の重症度の独立した危険因子であった。機能性僧帽弁狭窄症例12例に運動負荷心エコーを行ったところ、運動中には僧帽弁狭窄が有意に悪化し(弁口面積:2.0vs.1.4cm^2,p<0.01)、機能性僧帽弁狭窄は動的に変化することが示された。弁輪形成による弁輪サイズの減少と左室拡大に伴う弁尖tetheringにより機能性僧帽弁狭窄が出現し、運動により動的に悪化し、心不全に関与する病態であることが確認された。
高齢者の存宅看護における家族看護力向上方法に関する方法

高齢者の家族看護力を向上させる方法を追求するために、3か年間集積してきたデ-タを分析した。1後期高齢者のいる世帯における家族看護の実態と援助方法に関する研究家族によるケアの基盤となる後期高齢者の健康生活・家族の健康生活及び家族介護の実態を捉えた。その結果、高齢者の潜在ニ-ズが把握でき、家族への援助介入の方向性を示すことができた。2寝たきり老人の家族看護の実態と援助方法に関する研究家族看護の支援方法を検討するために、保健婦が3か年間に訪問指導した世帯を対象として家族・親族による介護分担の実態を分析した。その結果以下のことが明らかになった。(1)介護に関わっているものの割合が高いのは、性別では女性、年齢では高齢の家族であった。(2)別居親族のいる世帯のうち約半数には介護に関わっているものがいた。(3)訪問対象者のいる世帯は、独居・夫婦等の小規模世帯の割合が高かった。(4)夫婦または親子が訪問対象である世帯では、ADLが自立しているものが一方を介護している場合が多かった。3寝たきり老人の家族への援助介入方法に関する研究(1)援助課題の分析による家族への援助方法:保健婦が訪問している601事例中援助因難が有ると申告された318事例についてその内容を分析した。(2)存宅終末期ケアの現状:訪問指導事業の中で2か年間に保健婦が対応した80事例について調べた。これらは訪問対象者の13%に相当した。また、約半数が終末期に存宅療養をしており、心身状態の変化への対応に戸惑い不安の強い家族への支援、本人や家族の希望をかなえる援助の必要性が示唆された。わが国は人口の高齢化にともない、ねたきり者や疾病を持つ老人、さらには後期高齢者群(75歳以上)に対しては積極的な援助対策が必要になっている。その時、家族は老人の看護に非常に大きな役割を担っており、高齢者へのケアを充実させるためには、家族看護力をいかに向上させるかが焦点となる。そこで、本研究では、まず高齢者世帯における家族の実態を分析して、どのような援助介入が家族看護力を向上させているかを調べ、効率的な援助方法を明らかにすることを目的とする。本年度は、家族看護力の実態の把握に努めた。高齢者の身体的な条件、世帯構成、地域性により、下記のように分類整理し、情報収集を行った。1.身体的条件...日常生活動作の自立している群と自立していない群(いわゆるねたきり者)2.世帯構成...単独、核家族、三世代家族3.地域性...都市部、農村部情報収集は、保健婦への聞きとりが中心であった。保健婦の家庭訪問事例の中から、その地域の家族の結びつきや、看護専門職、非専門職による支援体制を考慮に入れ、情報収集地域は、市街地及び市街化が進んでいる地域と農村地域に区分し、広範囲にわたった。その結果、次の実態を確認することができた。1.家族看護の実状は、世帯構成員とりわけ配偶者及び子供の有無により異なる。2.家族が看護する上での困難さは、老人の日常生活の自立度が低い場合であっても、高い場合であっても存在する。3.家族看護力の向上のためには、看護専門職及び非専門職の幅広い領域をカバーする支援体制が必要である。上記のような実績をふまえ、次年度は、保健婦、看護婦の援助介入により家族看護力向上がどのようにはかられるのかの調査を企画する。家族看護の実態把握:寝たきり老人訪問事例480名について、家族介護に関わっている家族員の全数を把握した。

2世代世帯は、平均2.21人の家族で構成されているが、そのうち1.88人(85%)が、3世代世帯は平均4.02人のうち2.27人(56%)が介護に関わっていた。つぎに、本人との続柄別にみた家族の介護分担状況を調べ、配偶者84%、実子55%、養子83%、孫25%が介護にかかわっていることを確認した。また、介護分担状況は日常生活動作の種類、世帯形態・家族構成により差が認められた。しかし、家族員の現在の生活状況を調べたところ、今後介護に参加することが期待できるのは同居者としては、孫と小数ではあるが実子・養子の一部があげられる程度であった。さらに、別居家族による介護は31%の世帯で実施され、家族員数の少ない世帯ほど別居家族に負っていた。家政婦等家族以外の介護者の導入は、単独世帯63%、2世代世帯21%、3世代世帯11%などである。一定地区内に居住する後期高齢者(75歳以上)の世帯の全数把握による家族看護ニ-ドの継続観察については本年度は2年目の状況を訪問調査によって確認した。保健婦による家族援助内容の分析:寝たきり老人訪問指導事業の中でとらえた223名の事例について、健康状態、ADL自立度との関連における家族援助内容を調べた。家庭訪問指導で行った看護行為を援助目的別に24項目に分けて担当保健婦に回答してもらったところ、本人の症状観察と精神的援助、家族の介護援助と健康管理、医療・福祉サ-ビス利用援助の実施率はとりわけ高く、介護依存度が高くなるほどこれらの事項の実施率は高くなった。高齢者の家族看護力を向上させる方法を追求するために、3か年間集積してきたデ-タを分析した。1後期高齢者のいる世帯における家族看護の実態と援助方法に関する研究家族によるケアの基盤となる後期高齢者の健康生活・家族の健康生活及び家族介護の実態を捉えた。その結果、高齢者の潜在ニ-ズが把握でき、家族への援助介入の方向性を示すことができた。2寝たきり老人の家族看護の実態と援助方法に関する研究家族看護の支援方法を検討するために、保健婦が3か年間に訪問指導した世帯を対象として家族・親族による介護分担の実態を分析した。その結果以下のことが明らかになった。(1)介護に関わっているものの割合が高いのは、性別では女性、年齢では高齢の家族であった。(2)別居親族のいる世帯のうち約半数には介護に関わっているものがいた。(3)訪問対象者のいる世帯は、独居・夫婦等の小規模世帯の割合が高かった。(4)夫婦または親子が訪問対象である世帯では、ADLが自立しているものが一方を介護している場合が多かった。3寝たきり老人の家族への援助介入方法に関する研究(1)援助課題の分析による家族への援助方法:保健婦が訪問している601事例中援助困難が有ると申告された318事例についてその内容を分析した。(2)在宅終末期ケアの現状:訪問指導事業の中で2か年間に保健婦が対応した80事例について調べた。これらは訪問対象者の13%に相当した。また、約半数が終末期に在宅療養をしており、心身状態の変化への対応に戸惑い不安の強い家族への支援、本人や家族の希望をかなえる援助の必要性が示唆された。
超高速フォノニクス・プラズモニクスによるナノスケール音響光学変調

1)プラズモニック・フォノニック結晶のイメージングプラズモニック・フォノニック結晶の振動マッピングのデモンストレーションを発表した。2)異常光透過のGHz周波数帯における変調ガラス基板上の厚み40nmの金薄膜に、サイズ240nmの四角形の穴を780nm周期で正方格子状にあけた試料を用いた。固定波長のポンプ光と波長可変のプローブ光を試料上の固定点に集光し、構造の集団的な振動によるGHz領域のいくつかの共振を観測した。これらの共振の振動数や減衰を時間領域有限要素法の音響シミュレーションを使って特定した。また、この音響シミュレーションの結果を、フーリエモード法に基づく光学シミュレーションに組み入れ、その結果と実験データを比較した。プラズモン共鳴がどの程度関連するのかについては、更なる研究が必要となる。3)プラズモニック・ナノ導波路におけるプラズモンの変調この研究は、アムステルダムのAMOLFに製作依頼していたナノ導波路試料の到着が遅れたために2012年12月に開始した。このナノ導波路は500nm×120nm×120nmの金でできている。このナノ導波路に超短プローブ光を出し入れするような結合条件を見つけ、ポンプ光によりレーザー誘起グレーティングを作って、光変調するシステムを現在作成している。4)フォノニック結晶導波路の広帯域k空間時間イメージング直径6ミクロンの穴がミクロンスケールで格子状に並べられたフォノニック結晶中の直線やL字型の導波路におけるフォノニック固有状態をk空間(すなわち波数空間)時間領域でイメージングした。目的:提案した研究は表面プラズモンポラリトン(SPP)の伝播をナノスケールで1THzまでの周波数で音響的に変調し制御することを初めて実現するものである。本年度の目的は、金属ナノ空洞試料(プラズモニック結晶の試作モデル)におけるフォノニック・プラズモニック結合の超短時間領域のマッピング測定を行うものであった。実験系の構成:ポンププローブ法を元にしたイメージングシステムを構築した。ポンプ光とプローブ光を重ねて直径1ミクロンのスポットに集光する空間フィルターを組み込んだ光学系を構築した。試料作製:ガラス基板上に金で出来たナノ空洞試料を準備した。空洞の直径は1600nmであり、金の厚みは空間的に徐々に変化していくように構成されている。測定:空洞の直径や高さを変えた試料の振動スペクトルを、ポンプ光(波長820nm)とプローブ光(波長410nm)のスポットを重ねた状態で走査してイメージングした。励起された振動モードを0.110GHzの領域で同定し、特に0.9GHzに空洞試料の強い共鳴振動を観測した。シミュレーション:ナノ空洞試料内の電磁場と音響場の両方を有限要素法(Comsol Multi PhysicsとPZFlex)を用いて数値計算した。実験で得られた振動モードと比較し、シミュレーションにおいて実験で得られた主な特徴を再現出来ることを確認した。測定:空洞の直径や高さを変えた試料の振動を、ポンプ光(波長820nm)とプローブ光(波長410nm)のスポットを重ねた状態で試料上を100ナノメートルの分解能での空間走査と、ピコ秒時間分解能での時間走査で測定した。測定結果に対称性を利用した平均操作やフーリエ変換などを行い振動スペクトルの空間イメージングを得た。励起された振動モードをα110GHzの領域で同定し、特に0.9GHzに空洞試料の強い共鳴振動を観測した。シミュレーション:ナノ空洞試料内の電磁場と音響場の両方を市販の有限要素法ソフトウェア(Comsol Multi PhysicsとPZFlex)を用いて数値計算した。

このナノ導波路は500nm×120nm×120nmの金でできている。このナノ導波路に超短プローブ光を出し入れするような結合条件を見つけ、ポンプ光によりレーザー誘起グレーティングを作って、光変調するシステムを現在作成している。4)フォノニック結晶導波路の広帯域k空間時間イメージング直径6ミクロンの穴がミクロンスケールで格子状に並べられたフォノニック結晶中の直線やL字型の導波路におけるフォノニック固有状態をk空間(すなわち波数空間)時間領域でイメージングした。ナノ空洞試料の実験については、70%程度の達成度である。実験結果はグラフ化しており、論文投稿の前に最終的なまとめをしている段階である。EOT試料については、50%程度の達成度である。実験は大体終わっており、共同研究者のシミュレーションを待っている段階である。ナノ導波路については、アムステルダムのFOT研究所からの試料を受け取っていないため、研究はほとんど達成されていない。彼らは現在、試料を製作するのに挑戦している状態である。高周波数音響波とプラズモニクスを融合させる本研究分野、とりわけ特にナノ光学の音響振動変調の研究は、まだまだ萌芽的な段階であり、未解決の基礎的な問題がたくさんある。また我々は、この方法を利用した音響センサの応用研究も考慮している。本研究での現在の問題点を解決することは、そのセンサの開発にも役立つことであろう。我々はそのような意識をもち研究を進めている。