hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
19世紀前半英米の他者認識の比較研究

昨年度に引き続き、19世紀前半のアメリカの他者認識、特にアジア太平洋地域に対する認識が現れている書物、記録を収集した。特に、当時アメリカ合衆国の中でもアジア太平洋地域に関心を抱いていた人々が比較的多く居住していたニューイングランド及びニューヨーク地方の商人によって、広東に代表される東アジアの貿易港へ派遣された商船の航海記録、彼らに対する資金提供者からの命令書、及び同地方に本部をおく宣教師団から派遣された宣教師と本部とのやり取りの記録を中心に精力的に収集した。それらを、東京大学付属アメリカ研究資料センター等の国内の研究機関所蔵のマイクロフィルム資料と合わせて、通読し、当時、アジア太平洋に関心を抱いていたアメリカ人が、どのような視覚で当該地域を見ていたのか、そのような見方が、どのように変化していったのか、また、イギリス人の抱いていたアジア太平洋認識といかに異なる「アメリカ的」認識を形作っていったかを中心に検討した。特に、通常の東廻りの航路をとった船と、あえて西廻りの太平洋経由の航路を選んだ船との視覚の違いに着目し、アメリカ独自の太平洋周りの航路をとった人々の記録を精読した。その結果、彼らがどのようなイメージをもって太平洋からアジアへと向かったのかが、アメリカ独自のアジアに対する他者認識を解く鍵になるという感触を得た。今後は研究の対象時期を拡大し、南北戦争を経て、アメリカが「国民化」を迎え、そして、アジア太平洋地域へと物理的に拡張していく時期である19世紀後半の、アメリカのアジア太平洋観について研究を継続したい。本年度は、これまでのオリエンタリスト的他者認識研究の中心が西欧を中心に行われてきたことに鑑み、19世紀前半のアメリカの他者認識を中心に研究を行った。具体的には、当時太平洋を探検航海したアメリカ海軍軍艦の記録や環太平洋交易に従事したニューイングランド地方の商人の航海記録などを通読した。近年の電子図書館化の急速な進展にともない、活字化された一次史料の電子化がアメリカで急速に行われつつある事実及び、全体の30パーセント以内という外国旅費の制限を考慮し、今年度は渡米を中止し、国内の研究機関に存在する資料の検討することにした。それらの検討の結果、アメリカの独自性の出現の時期は、アメリカ文学研究において重要視されているアメリカンルネサンス期と重なること、また、アメリカおいてもヨーロッパ同様極東とされていた地域が、太平洋への進出に伴って「極西」となって立ち現れてくることの重要性などが明らかになってきた。また,民間人による外交が、政府による外交のはるか以前からその対外関係を形作ってきたアメリカの対外関係において重要な役割を果たしてきた商人と宣教師が、アメリカのオリエンタリスト的他者認識においてそれぞれ異なった形で大きな影響を与えてきており、その影響は今日のアメリカ外交にも見られることが明かとなった。本研究の過程で、欧米のオリエンタリスト的視線の中でアジアの各国が如何に反応したかについても検討を加え、その副産物として、日本がアメリカによる人種差別的立法にどのように反応したかについて、紀要に一論文を執筆した。
キノン誘導体の新規合成法の開発と機能の開拓に関する研究

キノン系化合物は,機能性色素,生理活性,抗細菌性等の様々な機能性が期待できる重要な化合物の一群として知られている.本研究では,キノン核へ管能基を簡便に導入する方法として金属キレート錯体形成による配位子(キノン化合物)の活性化を利用したキノン誘導体の新規合成法の開発と,得られたキノン誘導体の新しい機能を開拓することを目的とし,次の成果を得た.1.1, 5-ジアミノー, 1, 2-(および1.5-)ジヒドロキシーアントラキノンを出発原料に用い,金属塩存在下でアルキルアミンと反応させることにより,アルキルアミノ基がアントラキノン核に直接的に導入された種々の誘導体を合成することができた.また, 1.8-ジヒドロキシアントラキノンとの同条件下の反応では,まったく異なるタイプの反応が進行することを見い出した.2.キノリンー5.8-ジオンと種々の脂肪族および芳香族アミン類を金属塩存在下で反応させることにより,位置選択的に6位をアミノ化およびアリール化できることを見い出し,種々の誘導体を高収率で得ることができた.3.1, 2-ナフトキノンと種々の芳香族アミン類を金属塩存在下で反応させた場合では, 4位でのアミノ化およびアリール化が促進され,種々の誘導体が高収率で得られることがわかった.4.上記の反応によって合成したキノン誘導体の中からクロモトロピックな性質を有する化合物を多く得た.例えば, 4-アリールアミノー1, 2-ナフトキノン類の中には,顕著なソルバトクロミズム性を示すものがあった.また, 6-置換-5, 8-キノリンジオン類や4-置換-1, 2-ナフトキノン類の中には,金属キレート錯体形成により可視スペクトルが大幅に深色移動し,吸収強度が著しく増大する変化(メタロクロミズム性)を示すものがあり,この特性を利用すれば,今注目されている近赤外吸収色素を比較的簡単な分子設計で合成できると考えられる知見を得た.キノン系化合物は,機能性色素,生理活性,抗細菌性等の様々な機能性が期待できる重要な化合物の一群として知られている.本研究では,キノン核へ管能基を簡便に導入する方法として金属キレート錯体形成による配位子(キノン化合物)の活性化を利用したキノン誘導体の新規合成法の開発と,得られたキノン誘導体の新しい機能を開拓することを目的とし,次の成果を得た.1.1, 5-ジアミノー, 1, 2-(および1.5-)ジヒドロキシーアントラキノンを出発原料に用い,金属塩存在下でアルキルアミンと反応させることにより,アルキルアミノ基がアントラキノン核に直接的に導入された種々の誘導体を合成することができた.また, 1.8-ジヒドロキシアントラキノンとの同条件下の反応では,まったく異なるタイプの反応が進行することを見い出した.2.キノリンー5.8-ジオンと種々の脂肪族および芳香族アミン類を金属塩存在下で反応させることにより,位置選択的に6位をアミノ化およびアリール化できることを見い出し,種々の誘導体を高収率で得ることができた.3.1, 2-ナフトキノンと種々の芳香族アミン類を金属塩存在下で反応させた場合では, 4位でのアミノ化およびアリール化が促進され,種々の誘導体が高収率で得られることがわかった.4.上記の反応によって合成したキノン誘導体の中からクロモトロピックな性質を有する化合物を多く得た.例えば, 4-アリールアミノー1, 2-ナフトキノン類の中には,顕著なソルバトクロミズム性を示すものがあった.また, 6-置換-5, 8-キノリンジオン類や4-置換-1, 2-ナフトキノン類の中には,金属キレート錯体形成により可視スペクトルが大幅に深色移動し,吸収強度が著しく増大する変化(メタロクロミズム性)を示すものがあり,この特性を利用すれば,今注目されている近赤外吸収色素を比較的簡単な分子設計で合成できると考えられる知見を得た.1.金属キレート錯体形成によるキノン芳香核の活性化を利用し、機能性有機材料として利用可能な種々のキノン誘導体の新規な合成法を開発した。(1).1.5-ジアミノアントラキノンとアルキルアミンをコバルト(【II】)塩存在下で反応させることにより、アルキルアミノ基が直接的にアントラキノン核に導入された2(および4)-アルキルアミノ-1.5-ジアミノアントラキノンが得られる簡便合成法を開発した(Chem,Express,【1!_】,595(1986)で報告)。(2).キノリン-5.8-ジオンと種々の脂肪族および芳香族アミン類を金属塩存在下で反応させることにより、6位を選択的にアミノ化およびアリール化できることを見い出した。また、得られた誘導体は金属イオン存在下で特異的な可視スペクトル変化を示すことから、機能性色素としての利用が期待できるとの知見を得た。(日化第53秋季年会3G29(1986)で報告、また合成については現在(1987,3月)Chem.Lett.誌に投稿中である)。(3).1.5-ジヒドロキシ-および1-ヒドロキシ-2-メトキシ-アントラキノンを用い銅(【II】)

塩存在下でアルキルアミンと反応させることにより、アルキルアミノ基がアントラキノン核に直接的に導入された種々の化合物を合成することができることを明らかにした。また、1.8-ジヒドロキシアントラキノンの同条件下の反応では、右に示したような反応が収率良く進行することを見い出した(日化第53秋季年会3G28(1986)で報告、現在論文執筆中)。2.種々のアミノアントラキノン類およびそのアシル誘導体にアミンと溶存酸素存在下で光照射を行うことによっても選択的にアルキルアミノ基あるいは水酸基をアントラキノン核に直接導入することができることを見い出しているが、研究はまだ進行中である。
ホウケイ酸ガラス成分の化学活量と蒸発抑制

ホウケイ酸ガラスは、分相や低融性を利用し、多くの分野で利用されているが、組成を精密に制御するためには、ガラス中のアルカリ成分などの蒸発減量を考慮する必要がある。それで、ホウケイ酸ガラスよりアルカリ成分がどのような化学形で蒸発するかを質量分析法により明かにし、つぎに、ガラス中のアルカリ成分の化学活量を分圧測定より求め、その活量変化から蒸発が抑制される現象を研究して、次の成果を得た。1.Rb_2OーB_2O_3ーSiO_2系ガラスはRbBO_2ーSiO_2擬2成分系とみなされるが、この系の混合の過剰自由エネルギ-は負である。即ち、RbBO_2ーSiO_2系は相互作用の結果安定化される。3.セシウムホウケイ酸ガラスに他のアルカリが共存するとき、CsBO_2の分圧は共存アルカリの影響を受け、Li<Na<K<Rbの順に低くなるが、このことはガラス中におけるRBO_2ーCsBO_2間の相互作用エネルギ-が、上記の順に低くなることより理解できる。4.ホウケイ酸ガラス中のRbBO_2成分の化学活量は、周期律表で隣りのSr(BO_2)_2成分より小さい。即ち、RbBO_2成分の方が蒸発が抑制される。これも同様に、RbBO_2ーSiO_2間の相互作用エネルギ-がSr(BO_2)_2ーSiO_2間のそれより低いことより説明がつく。5.蒸発種であるSrSiO中のSrーSiO間の解離エネルギ-は、LiーSiOやKーSiOのそれらの値の丁度2倍である。
社会インフラとしての「人の流れ」データの効率的な再現技術の構築

近年,都市空間において,交通や各種イベントによる混雑・密集解消のため,ダイナミックに時々刻々と変動する人々の流動を日常的に把握する必要が出てきている.本研究では,「人の流れ」に関するデータが,真の社会インフラとして根付くためには,部分的なエリアだけでなく全国さらには国際的なベースでの取得・利活用ができるようなスケーラビリティに関わる量的な検討と,各種人の流れに関する多様かつ断片的なデータを組み合わせて,さらに時空間的な再現精度を上げていく質的な向上に関する検討を行った.近年,都市空間において,交通や各種イベントによる混雑・密集解消のため,ダイナミックに時々刻々と変動する人々の流動を日常的に把握する必要が出てきている.本研究では,「人の流れ」に関するデータが,真の社会インフラとして根付くためには,部分的なエリアだけでなく全国さらには国際的なベースでの取得・利活用ができるようなスケーラビリティに関わる量的な検討と,各種人の流れに関する多様かつ断片的なデータを組み合わせて,さらに時空間的な再現精度を上げていく質的な向上に関する検討を行った.近年,都市空間において,交通や各種イベントによる混雑・密集解消のため,ダイナミックに時々刻々と変動する人々の流動を日常的に把握する必要が出てきており,真の社会インフラとして根付くためには,「人の流れ」に関するデータが,部分的なエリアだけでなく全国さらには国際的なベースでの取得・利活用ができるようなスケーラビリティに関わる量的な検討と,各種人の流れに関する多様かつ断片的なデータを組み合わせて,さらに時空間的な再現精度を上げていく質的な向上に関する検討が必要である.従って本研究期間中においては,(1)スケーラビリティ向上に関わる検討として,(a)国内全般や海外データの登録による多様なデータへの対応,(b)全国ベースのクリーニングサービス実施のための経路検索やマップマッチング等の処理アルゴリズムの性能向上,(c)分散処理,並列化によるハードウェアとしての性能向上の検討と,(2)時空間的な再現精度向上に関わる検討として,(a)様々な集計データの利用による再現精度の向上,(b)時空間メッシュ表現(100m,15分解像度等)の検討,などを行う予定である.上記の研究項目のうち,平成21年度では(1-a)(1-b)(2-a)などを中心に実装を含めた検討を重点的に行った.具体的には,(1-a)ではパーソントリップ調査に関して国内では東京都市圏に加えて京阪神,中京,北部九州,道央都市圏,海外ではハノイのデータの処理を開始した。また,(1-b)では道路の経路探索が3秒程度,鉄道の経路探索が1秒程度,両方をミックスした総合的な時空間内挿が数秒程度でできることを確認した。さらに(2-a)については,鉄道駅の乗降客数を加味しつつ逐次推定を行うために,パーティクルフィルター手法を用いたところ,通常の拡大係数を用いた再現に比べ時間帯別人数の真値との相関係数が向上した。近年,都市空間において,交通や各種イベントによる混雑・密集解消のため,ダイナミックに時々刻々と変動する人々の流動を日常的に把握する必要が出てきており,真の社会インフラとして根付くためには,「人の流れ」に関するデータが,部分的なエリアだけでなく全国さらには国際的なベースでの取得・利活用ができるようなスケーラビリティに関わる量的な検討と,各種人の流れに関する多様かつ断片的なデータを組み合わせて,さらに時空間的な再現精度を上げていく質的な向上に関する検討が必要である.従って本研究期間中においては,(1)スケーラビリティ向上に関わる検討として,(a)国内全般や海外データの登録による多様なデータへの対応,(b)全国ベースのクリーニングサービス実施のための経路検索やマップマッチング等の処理アルゴリズムの性能向上,(c)分散処理,並列化によるハードウェアとしての性能向上の検討と,(2)時空間的な再現精度向上に関わる検討として,(a)様々な集計データの利用による再現精度の向上,(b)時空間メッシュ表現(100m,15分解像度等)の検討,などを行うこととしている。上記の研究項目のうち,平成22年度では(1-a)(1-b)(2-a)などを中心に実装を含めた検討を重点的に行った.具体的には,(1-a)ではパーソントリップ調査に関して国内では5大都市圏に加え,いくつかの地方都市,海外ではハノイ・マニラ等,10程度の都市圏の処理を実施した。また,(1-c)ではamazon社のクラウド環境を用いて一部の機能を200台に分散し,環境構築を行った。さらに(2-a)については,鉄道駅の乗降客数に加え,道路の通過交通量を加味しつつ逐次推定を行うために,パーティクルフィルター手法を用いたところ,通常の拡大係数を用いた再現に比べ時間帯別人数の真値との相関係数が向上した。近年,都市空間において,交通や各種イベントによる混雑・密集解消のため,ダイナミックに時々刻々と変動する人々の流動を日常的に把握する必要が出てきており,真の社会インフラとして根付くためには,「人の流れ」に関するデータが,部分的なエリアだけでなく全国さらには国際的なベースでの取得・利活用ができるようなスケーラビリティに関わる量的な検討と,各種人の流れに関する多様かつ断片的なデータを組み合わせて,さらに時空間的な再現精度を上げていく質的な向上に関する検討が必要である.本研究では,最終年度として様々な成果がでてきた.まず,コアである「人の流れデータセット」の作成方法等を記した研究が世界的にも広く読まれているIEEE Pervasive Computingに掲載されて大きな成果となった。

これはImpact factorも3.08(2009)と大変高い.また,このパーソントリップデータをベースとする国内の人の流れデータセットのアーカイブが15都市,延べ350万人にのぼり,申請者の所属する空間情報科学研究センターの共同研究の仕組みを通じて,交通,まちづくり,医療,防災,セキュリティ等,公益に資する分野で多くの研究者に利用された.さらに,海外でも途上国を中心としたJICAのパーソントリップデータを用いて海外データのアーカイブも行った.これらの,データ処理を行う動線解析プラットフォームについても,それらが提供するWebAPIやその標準的な応答速度,データベースの仕組み等が,土木学会論文集F3(土木情報)に掲載され,大規模時空間データ処理の成果を公表できた.こうした活動をもとに,我々は次のステージとして,よりリアルタイム・大規模・長期のデータとして,携帯電話のGPSやCDR(Call Detail Record)への期待に関する解説記事「携帯電話を活用した人々の流動解析技術の潮流」が,国内誌では会員数が大変多い「情報処理」に掲載された.
染色体上で減数分裂期交叉型組換えの"数"を数える仕組み

減数分裂期の組換えは染色体分配に必須の役割を果たしているため、染色体あたりの数と分布が厳密に制御されている。小さい染色体でも少なくとも1回交叉型組換えを保証する仕組みと、1ケ所交叉型組換えが起こるとその近傍でも交叉型組換えの誘発を抑えるcrossover interferenceが知られている。前者を解析するために組換えを測るマーカー遺伝子の配置を変えずに、染色体の長さを変更する系を開発した。Cre-loxによる部位特異的な組換えを用いて、染色体IIIの長さ(マーカーを4つ持っている)を短くしたもの、長くしたものを作製した。現在これらの株を用いて、組換え頻度を測定している。Crossover interferenceに必要な遺伝子を同定するために組換えに関わることが知られているいくつかの遺伝子の変異株で、組換え頻度とinterferenceを測定した所、大腸菌RecAホモログであるRad51,減数分裂期特異的ホモログDmc1の協調的な働きに必要なtid1変異株、そしてdmc1変異株にRad54をoverexpressionした株でinterferenceに欠損が見られた。このことは交叉型組換えの制御には相同鎖検索反応に関わる因子が重要であることを示しており、2つのRecAホモログが情報のエフェクター分子である可能性を示唆している。また、体細胞分裂期のDNA損傷チェックポイントの因子mec3,ddc1変異株でも同様な交叉型組換えの制御の欠損が見られた。このことから減数分裂期ではチェックポイント因子が細胞周期の制御と言うよりは組換えの制御に関わっていることを示している。これらが情報伝達に関わる因子であることを考えられると、組換え部位の間での情報伝達に関わる可能性もある。
超高圧還元反応に基づく温室効果ガス排出極小化製鉄プロセス

製鉄プロセスから排出されるCO2量を大幅削減し、良質鉄鉱石の枯渇やバイオマスや褐炭等への還元材のシフト等による資源性状の急激な変化を積極的に利用できる製鉄プロセス原理の創成を目的とし、80気圧までの超高圧下における複合原料粒子(鉄鉱石と還元材との混合物)の還元挙動を調査すると共に、数値シミュレーションによりその機構を検討し、原料粒子の設計とプロセス原理の提案を行った。鉄鋼製造プロセスからの温室効果ガス排出量の大幅削減技術の開発、および近い将来予測される優良鉄鉱石の枯渇、還元材のバイオマスや褐炭へシフト等、資源性状の急激な変化に対応可能な合理的で新規な製鉄原理として、炭材と鉄鉱石の複合原料(コンポジット)粒子の超高圧還元プロセスを提案し、高圧還元実験装置を使用してコンポジット試料の還元挙動の詳細把握、得られたデータに基づく反応速度解析等を行っている。本年度は、特に下記の項目を実施した。・実験試料の入手および調整:炭材試料として、高炉製鉄用コークス1種類、石炭2種類(非微粘結炭1種類、褐炭1種類)およびバイオマス炭3種類(杉1種類、ヤシガラ2種類)を入手し、工業分析、組成分析、SEM観察等を実施した。・各種炭材の熱分解反応: 100気圧までの圧力雰囲気下において発生するガス(主としてCO,CO_2,H_2,H_2O,CH_4)の連続的な分析を可能とするため既存の高圧特殊雰囲気炉を改良し、COおよびCO_2ガスは連続的に、その他のガスは90秒間隔での分析を可能とした。これを利用し、各炭材のガス化特性を調査し、反応速度定数を算出した。・炭材-酸化鉄コンポジットの還元反応速度の解析:高圧(100気圧)条件における炭材-酸化鉄コンポジット試料の還元反応速度測定を行った。酸化鉄試料は、ヘマタイト(Fe_2O_3)試薬および我が国の主要鉄源である豪州系および南米系の鉄鉱石を、炭材試料としてはGraphiteの他に上記バイオマス炭を使用した。還元実験は窒素流通下、7001100°Cで行い、従来、特に情報の少ない310MPa(30100気圧)の高圧超高圧条件において精度の高いデータを取得した。各種炭材を試料とした昇温熱分解実験、炭材ー鉄鉱石コンポジットの熱炭素還元反応実験を行い、以下の検討を行った。1.超高圧条件での炭材ー酸化鉄コンポジットの還元反応速度の定量解析炭材ー酸化鉄コンポジットの還元反応速度を高圧条件下で測定した。酸化鉄試料としては、試薬ヘマタイト(Fe2O3)および豪州系、南米系の主要鉄鉱石を、炭材試料としては、グラファイトのほか、還元性ガスが低温揮発するバイオマスチャーを選択した。これら原料の粒径(<0.1, 0.1-0.25, 0.25-0.5 mm)、混合粉試料作製方法(単純混合および遊星ボールミルによる混合粉砕)、雰囲気圧力(3,5,10,30,50気圧)等の条件を広範囲に変化させた実験条件で還元試験を実施した。実験結果に基づき、炭材種および鉄鉱石種の組み合わせを考慮したコンポジット試料のそれぞれの熱炭素還元反応の特徴を定量的に把握した。2.新しい製鉄プロセス原理の提案と数値シミュレーションによる妥当性検証炭材ガス化反応の圧力依存性を、Langmuir-Hinshelwood型で整理されたコークスのガス化反応速度のデータから、炭材のガス化触媒(鉄)の影響をグラファイトへの鉄触媒効果から、それぞれ見積り、試料内の温度分布を考慮した数値シミュレーションモデルを作成した。本モデルの計算結果は、30気圧程度までの高圧条件の実験結果をよく再現できることが分り、この圧力範囲におけるコンポジットの還元機構を明確にした。さらに、本研究の成果に基づき、加圧シャフト炉を用いる新しい製鉄プロセスイメージを提案した。・各種炭材中揮発成分の熱分解反応に与える圧力の影響の定量既存の特殊高圧雰囲気炉の排ガス系を改良し、試料を昇温しながら排出ガス組成(主としてCO,CO2,H2,H2O,CH4)を連続的に分析可能にした。炭材試料の等速昇温熱分解実験を広い雰囲気圧力範囲(0.13.0 MPa)において実施し、雰囲気圧力が揮発成分由来のガス発生に与える影響を明らかにした。500°C程度までは圧力の増加に伴いガス発生速度が低下した。超高圧(100気圧)条件での炭材ー酸化鉄コンポジットの還元反応速度の定量解析広い圧力範囲での炭材ー酸化鉄コンポジットの還元反応速度の測定を行い、還元速度のデータベース化を行った。

酸化鉄試料は、試薬ヘマタイト(Fe2O3)、主要な豪州系および南米系の鉄鉱石を、炭材はバイオマスチャー、石炭など還元性ガスが低温で揮発するものをそれぞれ選択し、これら原料の粒径(<0.1,0.1-0.25,0.25-0.5mm)、タブレット作製方法(単純混合および遊星ボールミルによる混合粉砕)の影響を調査した。また、そのメカニズムの検証を行った。震災による装置の完全復旧が平成23年11月であったこと、および連続分析が可能となる改良が予想以上に困難であったため時間を要したことにより、当初の予定よりもやや遅れている。25年度が最終年度であるため、記入しない。震災による装置の完全復旧が平成23年11月であったこと、および連続分析が可能となる改良が予想以上に困難であったこと、装置の移設、および装置の故障等のため、当初の予定よりもやや遅れている。しかし、その遅れは平成23年度当初よりは小さい。次年度以降、炭材の特性調査および炭材-酸化鉄コンポジットの還元速度のデータベース化及び速度解析を実施予定である。本年度に構築した実験手法により、必要なデータを収集すると共に、大気圧下の実験により報告されている数学モデルに、雰囲気圧力に関する項目を追加することで高圧化のコンポジット還元の速度解析を実施する。最終年度である次年度において、本年度に取得できなかった条件(超高圧条件等)における炭材ー酸化鉄コンポジットの還元速度のデータベース化及び速度解析を実施予定である。
デクスメデトミジンによる外傷性脳損傷後の術後認知機能障害軽減効果の検討

外傷性脳損傷は高次脳機能障害や長期記憶障害を引き起こし、受傷者の生活の質が低下する。手術および麻酔の侵襲により術後認知機能障害が生じるが、術前から認知機能障害を伴う場合、重症化することが臨床上大きな問題となっている。近年、外傷性脳損傷後の認知機能障害、および手術後の認知機能障害に海馬に集積するミクログリアが関与することが明らかになってきた。本研究では、外傷性脳損傷慢性期の術後認知機能障害に海馬に集積したミクログリアの活性化が関与するという仮説を証明し、デクスメデトミジンを用いてミクログリアの活性化を抑制し外傷性脳損傷患者が全身麻酔後に発症する術後認知機能障害を軽減する可能性を探索する。
インターネットを使用した木造橋の遠隔現場モニタリングシステムの開発

本研究では,木道路橋としては最も実績のあるプレストレス木床版橋について,その構造耐久性に主眼をおき,これまで皆無に近かった長期供用間の経時変動データの蓄積を目的とした,遠隔現場モニタリングシステムの開発を行った。10年度にはまず,木造橋の遠隔モニタリングシステムの開発およびシステムの動作確認を行った。さらに,平成10年2月に架設された秋田県内の木橋を対象に,実際にセンサーを設置し,実橋における動作確認を行うと同時に測定データの収集を行った。システムの概要は,現場で自動測定されるデータを,電話回線を使用してリモートアクセスし,モニタリングするというものである。昨今の情報通信技術の発達により,信頼性の高いシステムが比較的低コストで実現することができた。測定対象とした木橋は,橋長20m,幅員5.5mのアーチ橋であり,橋床にプレストレス木床版を用いている。プレストレスを測定するロードセルは,20本配置されているPC鋼棒のうち6本に設置した。その他,周辺環境の影響を評価するために,橋台側面に温湿度計を設置した。測定データの収集は,架設現場からおよそ100km離れた研究室から1時間毎に回線を接続し,研究室のホストコンピュータに測定データを転送している。11年度にはさらにもう一橋の木橋を対象として同システムの導入を設計段階から計画した。対象とした木橋は平成11年12月に架設された鹿児島県内の木橋であり,同様のセンサーおよび測定機器の設置を行った。システム導入後,これら2橋の木橋のモニタリングを継続的に行い,気象環境の違いによるクリープ特性評価を行っている。本研究では、木道路橋としては最も実績のあるプレストレス木床版橋について、その構造耐久性に主眼をおき、これまで皆無に近かった長期供用間の経時変動データの蓄積を目的とした、遠隔現場モニタリングシステムの開発を検討した。蓄積した測定データを基に、プレストレス床版構造のクリープ性能の評価を行い、プレストレス導入スケジュールの検討を行うことが最終目的である。10年度にはまず、モニタリングシステムの開発およびシステムの動作確認を行った。さらに、平成10年2月に架設された秋田県内の木橋を対象に、実際にセンサーを設置し、実橋における動作確認を行うと同時に測定データの収集を行った。システムの概要は、現場で自動測定されるデータを、電話回線を使用してリモートアクセスしモニタリングするというものである。昨今の情報通信技術の発達により、信頼性の高いシステムが比較的低コストで実現することができた。測定対象とした木橋は、橋長20m、幅員5.5mのアーチ橋であり、橋床にプレストレス木床版を用いている。プレストレスを測定するロードセルは、20本配置されているPC鋼棒のうち6本に設置した。その他、周辺環境の影響を評価するために、橋台側面に温湿度計を設置した。測定データの収集は、架設現場からおよそ100km離れた研究室から1時間毎に回線を接続して行われ、各センサーの収集データは、研究室のホストコンピュータに転送される。収集側はこのホストコンピューター台のまま、今後さらに測定側を増設していくことで、容易にシステムを拡張できる。そこで、11年度にはさらにもう一橋のプレストレス木床版に同システムの導入を計画している。対象とする木橋は同年度に建設が計画されている鹿児島県の木橋であり、現在、各種センサーおよび測定機器の設置方法を検討している。

さらに,平成10年2月に架設された秋田県内の木橋を対象に,実際にセンサーを設置し,実橋における動作確認を行うと同時に測定データの収集を行った。システムの概要は,現場で自動測定されるデータを,電話回線を使用してリモートアクセスし,モニタリングするというものである。昨今の情報通信技術の発達により,信頼性の高いシステムが比較的低コストで実現することができた。測定対象とした木橋は,橋長20m,幅員5.5mのアーチ橋であり,橋床にプレストレス木床版を用いている。プレストレスを測定するロードセルは,20本配置されているPC鋼棒のうち6本に設置した。その他,周辺環境の影響を評価するために,橋台側面に温湿度計を設置した。測定データの収集は,架設現場からおよそ100km離れた研究室から1時間毎に回線を接続し,研究室のホストコンピュータに測定データを転送している。11年度にはさらにもう一橋の木橋を対象として同システムの導入を設計段階から計画した。対象とした木橋は平成11年12月に架設された鹿児島県内の木橋であり,秋田県内の木橋に設置したものと同様のセンサーおよび測定機器の設置を行った。これら2橋の木橋のモニタリングデータを基に,材料の種類,防腐剤,および環境条件の違いがクリープ特性に与える影響を評価することができた。これらの結果は今後,近代木橋の設計規準を整備していく上で貴重な資料となりうるものと思われる。
一般人のための安全かつ簡便な筋力トレーニング負荷設定法の開発

一般人が健康体力づくりのためにマシンを使って筋力トレーニングを行う際、安全かつ簡便に個々の能力に応じた負荷を決定する方法を検討した。2030歳代の男性22名、女性25名を被検者として、主要筋群のトレーニング項目(レッグエクステンション、レッグカ-ル、レッグプレス、ベンチプレス、ハイプ-リ-、ショルダープレス)について、それぞれ最大反復挙上回数が、(1)815回(10RM相当)、(2)47回(5RM相当)、(3)13回(1RM相当)となる負荷重量を測定した。測定にはユニバーサル及びノ-チラス社製ウエイトスタック式マシンを使用した。その結果、フリーウエイトに比べて厳密な負荷設定ができないマシンにおいては、反復挙上可能回数15回以下での負荷重量と反復回数の関係は、一次回帰式(個人別)がよくあてはまり、(1)(2)段階の重量が分かれば1RMを実測しなくてもおおよそ推測できると考えられた。そして、一般人のトレーニン負荷値としてよく採用されている(1)及び(2)段階の重量は、体重を基準とする相対的な負荷設定法によって12回の試技で容易に見つけることができる可能性が確認され、測定値の分布状況をもとに男女別の基準値を算出した。さらに、それら基準値を用いて挙上テストを実施した際の循環器系へのストレスを調べるために、上・下肢それぞれのトレーニング種目を代表するレッグエクステンションとベンチプレスに関して、(1)(2)段階の重量測定終了直後の心拍数と血圧をポ-タブル自動血圧モニタを用いて測定したところ、注意を要するような著しい上昇は認められず、テストの簡便性のみでなく安定性も確認された。
ＰＬＺＴ導波路を用いた超高速スペクトル制御回路の研究

モノリシック構成で多チャネル位相変調器を有するPLZTモノリシック可変波長フィルタの設計・試作を行った。フィルタのクロストークは、TE偏光において-14 dB、TM偏光において-13 dB、3 dB帯域幅は、TE偏光、TM偏光どちらも110 GHzであり、応答時間40 ns以下の高速動作を実現した。光スペクトル制御回路の制御方法を検討し、振幅スペクトル制御では、任意の中心波長で帯域可変動作が可能なことを確認し、位相スペクトル制御では、可変遅延動作を実現した。また、石英アレイ導波路回折格子とPLZT位相変調器アレイを集積し、スイッチング時間13ns以下での波長選択動作に成功した。(1)多チャネルPLZT位相変調器ハイブリッド集積法の確立:ハイブリッド接続の損失の低減、反射減衰量の増大を目的として、テーパ導波路形状の最適化と斜め接続角度の最適化を検討し、最善の構造を明らかにした。ハイブリッド接続の信頼性を向上させ、基板間の熱膨張率差を低減し、紫外線硬化接着剤を利用可能とするために、石英導波路を形成する基板をシリコンから石英に変更することにした。併せて、石英基板上のアレイ導波路回折格子の作成条件を検討した。特に、将来の偏波無依存化を目指し、アレイ導波路回折格子の複屈折による偏波依存性を低減する作製条件を詳しく検討し、シリコン基板上と遜色のない特性を得ることに成功した。(2)任意の位相・振幅透過スペクトルを得るための位相シフタアレイ駆動方法の確立:石英スペクトル制御回路を用いて、振幅透過スペクトルを測定して、チャネル間の位相差を逐次揃えて平坦な位相スペクトルを実現するアルゴリズムを確立した。その結果、任意の透過スペクトル、位相スペクトル制御によるパルス遅延制御と分散量制御を実現した。また、光スペクトル制御回路の特性を評価するため、アレイ導波路回折格子のアレイ導波路の位相誤差測定系を構築した。本測定により、位相誤差が測定出来るので、光スペクトル制御回路の制御精度を見積もることが可能である。(1)多チャネルPLZT位相変調器ハイブリッド集積法の確立:PLZT位相変調器には、高いリニアリティが要求され、ヒステリシスなどが生じない導波路材料組成にしなければならない。また、スペクトル制御を容易に行い、過剰雑音や波形歪みを減らすために、偏波依存性及び集積界面の反射低減も重要な課題である。まず、PLZTの組成に関して最適化を行いヒステリシスが最小となる導波路を検討した。駆動の初期に40V程度のポーリング処理を行うことにより線形性を高めることが出来た。偏波依存性に関しては、検討した範囲では、複屈折性を減少させることが出来なかった。本ハイブリッド構成では、偏波ダイバーシティ構造を利用することにした。端面の反射率を下げる構造をシミュレーションにより明らかにした。次年度以降の試作に反映させる予定である。(2)任意の位相・振幅透過スペクトルを得るための位相シフタアレイ駆動方法の確立:あるチャネルの位相シフタを駆動したときの損失は隣接するチャネルとの位相差で決定される。また、チャネル周波数間隔はAWGの周波数分解能の半分以下に設定するので、周波数分解能の幅で位相と振幅を制御する自由度は有している。両者を完全に独立に制御することは出来ないが、所望の位相・振幅透過スペクトルを得るためのアルゴリズムを検討した。その結果を石英光導波路によるスペクトル制御回路で実証した。(3)小型光スペクトル制御回路の試作と評価:スペクトル制御回路に先立って、石英AWGとPLZT光スイッチから構成される、高速の光スイッチの試作を行った。ハイブリッド集積法に関しては、設計と試作を行い、評価を進めている。損失が設計よりも大きく、組み立てに関して検討すべきことが多く残っている。また、位相変調部の駆動方法を明らかにすることが出来ている。ハイブリッドの石英AWGとPLZT光スイッチから構成される高速光スイッチを実現している。ハイブリッド集積法について、損失と反射低減をさらに進めるため、設計と試作を繰り返して実施する。また、光スペクトル制御の計算時間を減らして高速な波形制御や光パケットの生成などを試みる。また、チャネル間隔の狭帯域化、チャネル数の増大を進めていく。研究費は、主に、PLZT導波路及び石英導波路試作経費に利用する。測定系の改善と高速化に利用する。また、積極的に国際会議と論文誌に成果発表を行うための諸経費に利用する。
トライアスロンレース中の選手の動作リズム変化の抽出―スイムとランにおける推移―

トライアスロンレース中を想定したオープンウォーター環境下におけるストローク頻度の測定方法は、これまでの研究の成果や本研究にて確立することができた。一方、走動作の映像を継続的に撮影し続けることが困難なランニングのロードレース中のストライド頻度の測については、その検証実験の進捗が遅れていた。しかし、対象数は少ないものの、高精度モーションセンサを用いた測定手法の精度をようやく確認することができた。レクリエーションとして日ごろから運動を楽しむ一般の男子大学生を対象に、トレッドミルを用いて検証実験を実施した。トレッドミル上を数段階の走速度に設定した走行中に、対象者の走動作を側方から撮影すると同時に、腰ベルトに高精度モーションセンサを貼りつけてローリング周期を記録した。前者の映像情報から抽出したストライド頻度と、ローリング周期を比較したところ、わずかな誤差でほぼ同様の値の推移を示したことから、走動作中の腰部のローリング周期がストライド頻度と同等の評価ができることを示すことができた。バイクの動作リズムは、ペダルの回転数として選手自身が市販のサイクルコンピュータを用いて記録・測定することが可能である。本研究で用いた高精度モーションセンサを用いたスイム中のストローク頻度、ラン中のストライド頻度を測定・記録することで、トライアスロンレース中の動作リズムの変化を抽出することが可能となる。この手法を用いてレース中の動作リズムを縦断的に記録することで、レース環境や展開、心身のコンディションから動作がどのような影響を受けているか示唆を得ることが可能となることが考えられる。レース全体を通した同一選手のリズム動作の抽出までには至らなかったが、スイムパートにおいて、幾つか資料が得られたために、選手や指導者にとってより有益な情報となるような分析をこれからも継続的に進めていきたい。これまでの研究「オープンウォーター環境下におけるストローク頻度の簡易的測定手法の開発(平成24年度平成27年度、若手研究(B))」により、高精度モーションセンサを用いることによって、従来よりも簡便にオープンウォーター環境下におけるストローク頻度の測定を可能にすることができた。本研究では、スイム中のストローク頻度の測定に加え、ランニング時のストライド頻度を抽出し、トライアスロンレース全体を通して選手の運動リズムを記録し、各選手の特徴を抽出する手法を確立させることが目的であった。本年度は、実際のトライアスロンの数レースにおいて、数名の選手を対象に測定を実施した。高精度モーションセンサによって、ランニング中の体幹部のローリング周期(ストライド頻度)を抽出することができた。また、それらのデータの特徴と、スイム中の体幹部のローリング周期の特徴に違いがみられた。今後、詳細な検討が必要となるが、本研究で用いている高精度モーションセンサによって、泳動作と走動作の特徴が抽出できる可能性も得られた。本研究で用いた手法により、ランニング時のストライド頻度の測定が可能なことが確認された。従来の映像情報を用いた方法ではある限られた区間での測定に限られていたが、高精度モーションセンサを用いることでトライアスロンのランニングや陸上のロードレース、クロスカントリーにおけるストライド頻度の測定が実現可能となった。得られたデータをさらに分析することにより、選手や指導者へより有益な情報を提供できることが示唆された。測定は継続して行っているものの、得られたデータの詳細な分析の進捗が思うように進められていない状況である。また、実際のレースにおける測定となることでレース前の準備も必要となることから、新たな被験者となる選手の確保も思うように進んでいない。これまでの研究成果をまとめ、本研究の意義や可能性を広く発信する必要がある。これまでの研究成果(モーションセンサを用いたスイム中のストローク頻度の抽出)によって得られた知見をもとに、本年度も引き続き高精度モーションセンサを用いて測定・データ収集を行った。幾つかのトライアスロンレースにおいて数名の選手を対象に行い、レース中のスイム中のストローク頻度、ランニング中のストライド頻度を継続的に抽出することができた。昨年度、研究の推進方策としてあげていた同一レースでの対象人数を増やした測定に関しては、モーションセンサのキャリブレーションが1台ごとに行う必要がありその時間を要したことや、対象候補の選手・指導者へモーションセンサの装着のタイミングの確認不足などのために実現できなかったが、測定の意義に関しては徐々にではあるが選手・指導者に浸透させることができてきた。今後対象を広げて研究を行う下地は整えられていると考えられる。得られたデータの詳細な検討については進められていないが、これまで対象としてきた選手からは10レース以上の測定を積み重ねており、かなりのデータ数を蓄積することができている。対象選手の人数は決して多くはないが、それらのデータの分析を進めることによって、選手の特徴やコンディション、レース環境やレース展開による変化を抽出可能と考えられる。本研究のこれまでの成果として、オープンウォーター環境下でのストローク頻度の変化やランニングのロードレース中のストライド頻度の変化を抽出する方法を確立することができた。今後は蓄積したデータをもとに、選手の特徴、レース環境等の影響を分析を進め、選手の競技力向上への示唆を得られるようにしたい。継続的な測定・データ収集が思うように進めることが困難であったとともに、蓄積されたデータの詳細な分析・処理方法の検討等を進めることができなかった。この理由の一つには、平成28年度に開催されたリオデジャネイロ2016パラリンピックがある。研究者本人が競技団体の中心的なスタッフとして活動を行っていたために、本研究を効率良く、かつ円滑に進めることができなかった。

これまでトライアスロン選手を対象に測定・データ収集を行っていたが、パラトライアスロンに関する活動が主となったために、これまで対象としていた選手が出場するレースに足を運ぶことが困難となった状況が生じたり、データを詳細に検討する時間が取れなかったりと順調に進捗することが叶わなかった。昨年度まで収集済みのデータに加え、今年度も継続して、縦断的・横断的にデータ収集を行う予定ではあった。しかし、思うように進めることが叶わなかった。それと並行して、蓄積されたデータを提示するだけではなく、処理や加工を進め、より意味のある指標とするべく作業を進める予定であったが、こちらも同様に滞ってしまう不本意な状況となってしまった。ただし、数年毎に開催されるトライアスロンの国際会議(学会あるいは研究会のような形式にて実施)において、当研究で用いている手法や得られたデータの意義に加え、これまでのデータをある程度まとめて提示するに至った。また、国内のトライアスロン研究会においても発表を行った。これまでは、主に測定の対象となる選手やその指導者から意見などをフィードバックしていただいていたが、今回の機会において、国内外の研究者やトライアスロンの愛好家、関連する企業などと広く深く情報交換をすることができた。改めて当研究の意義を確認できたとともに、いち早く国際的に認められる形で発表する必要性も感じられた。現状を踏まえると、直近でさらに多くのデータを収集することは難しいと考えざるを得ない。よって、これまでに蓄積されたデータを改めて確認し、選手や指導者によりシンプルで有益な情報として提示可能なように処理や加工を検討・研究していきたい。そして、オープンウォーター環境下でのスイムや広範囲のコースを用いたロードレース等において、強化やレース戦略に資する情報提供を可能なシステムを構築していきたい。継続的な測定・データ収集が出来ずに、また収集済みのデータの詳細な検討や処理について研究を進められなかった。この最も大きな理由としては、東京2020パラリンピック競技大会に向けて、競技団体のスタッフとして強化・普及活動における中心的な役割を担い、年間を通してその活動に携わっていることが挙げられる。合宿や大会などの遠征帯同のため、トライアスロンレース会場へ足を運びデータ収集を進めることができなかったことに加え、分析作業の時間も思うように割くことができなかった。トライアスロンレース中を想定したオープンウォーター環境下におけるストローク頻度の測定方法は、これまでの研究の成果や本研究にて確立することができた。一方、走動作の映像を継続的に撮影し続けることが困難なランニングのロードレース中のストライド頻度の測については、その検証実験の進捗が遅れていた。しかし、対象数は少ないものの、高精度モーションセンサを用いた測定手法の精度をようやく確認することができた。レクリエーションとして日ごろから運動を楽しむ一般の男子大学生を対象に、トレッドミルを用いて検証実験を実施した。
神経膠腫におけるMGMT遺伝子のSNP解析とその生物学的・臨床的意義の検証

神経膠腫患者の培養細胞株および臨床検体においてMGMT遺伝子のSNPを解析したところ、24%にcodon 84のSNPが認められたが、その存在は遺伝子発現や治療感受性とは関連せず、生物学的・臨床的意義を見出すことはできなかった。そこで、MGMT遺伝子の発現を制御するメチル化について検討した。Methylation-specific PCR(MSP)MSP法によるメチル化解析結果は、false-negativeであった1例の手術検体を除き、すべてgolden standardであるbisulfite sequence法の結果と一致した。また、glioma細胞株においては、MGMT蛋白発現が消失している細胞株はいずれもメチル化陽性であった。以上、MSPによるMGMτメチル化解析はルチーンに臨床応用するうえで有用かつ信慧性の高い方法である。この研究結果は2008年のInt J Oncolに掲載されている神経膠腫患者の培養細胞株および臨床検体においてMGMT遺伝子のSNPを解析したところ、24%にcodon 84のSNPが認められたが、その存在は遺伝子発現や治療感受性とは関連せず、生物学的・臨床的意義を見出すことはできなかった。この研究結果は2008年のInt J Oncolに掲載されているMGMT遺伝子のSNPとして、5つのcodonのpolymorphismを検索した。神経膠腫では文献的にcodon84のpolymorphismが検討されてきたが、本研究では、様々な癌腫にて検出されているcodon53、143、178、および197のpolymorphismについても検索した。SNPの解析方法としては、リアルタイム定量PCRを利用する。対象は、成人大脳半球の初発神経膠腫である。内訳は、びまん性星細胞腫(WHO分類グレード2)32例、退形成性性星細胞腫(グレード3)38例、および膠芽腫(グレード4)72例の計142例の星細胞系腫瘍と、乏突起膠腫(グレード4)11例および退形成性性乏突起膠腫(グレード3)18例の計29例の乏突起膠細胞系腫瘍である(総計171例)。臨床検体としては、全症例にて腫瘍組織を使用したが、約3割の症例で血液検体においても解析可能であった。結果として、codon84のpolymorphismが20%に検出されたが、組織型(星細胞系腫瘍VS乏突起膠細胞系腫瘍)、悪性度(WHO分類のグレード)、臨床経過(画一された治療プロトコールにてプロスペクィブに治療された退形成性性星細胞腫38例と膠芽腫72例の計110例における補助療法に対する腫瘍縮小効果、非増悪無生存期間、および全生存期間)、およびその他の遺伝子異常(TP53遺伝子変異、第10染色体欠失、p14^<ARF>遺伝子の両アリル欠失と高メチル化、p15^<INK4b>遺伝子の両アリル欠失と高メチル化、p16^<INK4a>遺伝子の両アリル欠失と高アリル欠失と高メチル化、p73遺伝子の高メチル化、MGMT遺伝子の高メチル化)とに有意な関係は認められなかった。Single nucleotide polymorphism(SNP)とはpolymorphismの一つで、遺伝子の変異には直接結びつかないものの、疾患の遺伝的リスクファクターと関連する可能性が示唆されている。神経膠腫患者の培養細胞株および臨床検体においてMGMT遺伝子のSNPを解析したところ、24%にcodon84のpolymorphismが認められた。しかしながら、その存在は遺伝子発現や治療感受性とは関連せず、生物学的・臨床的意義を見出すことはできなかった。膠芽腫手術標本25例と7つの神経膠腫細胞株において、methylation-specific PCR(MSP)法にてMGMT遺伝子のメチル化を検索し、その解析結果をメチル化解析のgolden standardであるbisufite sequence法の結果と比較した。このbisufite sequence法では、プロモーター内の27個のCpG siteの塩基配列を解析し、CpG siteの50%以上のメチル化を陽性とした。MSP法によるメチル化解析結果は、false-negativeであった1例の手術検体を除き、すべてbisulfite sequence法の結果と一致した。MGMT蛋白の発現を、手術標本では免疫組織化学染色、glioma細胞株ではwestern blotting法で評価したところ、手術検体においては、蛋白発現とメチル化の関連性はみられなかったが、glioma細胞株においては、MGMT蛋白発現が消失している細胞株はいずれもメチル化陽性であった。症例数が少なく、統計学的有意差を引き出すことは出来なかったが、MSPでのメチル化陽性例の予後は明らかに良好であった。以上、MSPによるMGMTメチル化解析はルチーンに臨床応用するうえで有用かつ信憑性の高い方法である。この研究結果は2008年のlnt J Oncolに掲載されている。
文化資源としての民族スポーツ研究

本研究は、アジアにおこなわれる民族スポーツをとりあげ、その文化資源(とりわけ観光資源)としての利用可能性について論じることを目的とする。研究活動の全体は3年度に亘り、各年度は次のような目標を持つ。(初年度)民族スポーツのデータ・ベース作成(どの国のどの民族・地域にどのような民族スポーツがおこなわれるか、またその民族スポーツの文化的内容はどのようなものであるかについてフィールドワークによって情報を収集する)、(2年度)初年度成果の事例の中から、政府あるいは民間団体が現に文化資源として展開する民族スポーツ事例、また文化資源としての展開を企画・検討する事例等について、その内容を調査する(こうした事例の文化性情報は当事者間に共有されるイーミック次元の情報ととらえる)、(3年度)2年度に抽出した民族スポーツ事例について、研究者が、当該事例の歴史・文化を独自に解釈し直して当事者が持つイーミックな文化性情報とは異なる新しい内容を付与する(こうした文化性情報は研究者のエテイック次元の情報ととらえる)。初年度にあたる2018年度は、研究組織を研究代表者と9人の研究協力者とで編成し、それぞれ専門の国(研究協力者は中国、韓国、台湾、タイ、スリランカ、インド、日本。研究代表者はアジア全域)において調査を実施し、上記初年度目標の民族スポーツのデータベース作成に当たった。年度末の1月には東京においてフィールドワーク情報を持ち寄り、調査の進捗状況を報告しあい、問題点と成果について、全体検討会をおこなった。本研究はアジアのなかでも中国、日本、韓国、台湾、タイ、スリランカ、インドを重点国として、中国と韓国についてはそれぞれの国に居住するネイティブ研究協力者(5人)、台湾とスリランカ・インドについては日本に居住するネイティブ研究協力者(2人)、タイと日本については日本に居住する日本人研究協力者(2人)が分担する形で研究活動を展開したが、スリランカ・インド担当者の体調不良のため当該地の十分なフィールドワークが実施できない状況にあった。進捗状況の「おおむね順調」の判断は、これによる。2019年度以降の研究の推進については、当初計画通りに進められる。ただし、スリランカ・インドの地域については、担当研究協力者の体調如何によるため、推移を見守りつつ、研究代表者がこれを分担する方策をも視野に入れている。
新規な作用機序によるインスリン分泌増強剤の開発と糖尿病治療への実用化-膵β細胞ATP感受性K^+チャネルに直接作動する薬剤-

インスリン非依存型糖尿病(NIDDM)の経口血糖降下剤として、sulfonylurea(SU)剤は広く臨床に用いられているが、かなりの症例で無効となり(二次無効)、血糖コントロールが困難となる。一方、我々はNIDDM状態下の膵β細胞では細胞内のブドウ糖代謝機構に障害が存在する事実を明らかにして来た。抗不整脈剤の1つであるcibenzolineはその副作用として低血糖発作を誘発することが知られているが、我々はこの薬剤がSU剤とは異なりSU受容体(SUR)との結合を介さずにK_<ATP>チャネル活性を抑制する事実を明らかにしている。そこで膵β細胞内糖代謝障害時におけるchibenzolineのK_<ATP>チャネル活性に及ぼす効果とともに、SURならびにK^+チャネルドメイン(Kir6.2)の発現蛋白への結合能について検討した。ミトコンドリア内での酸化的リン酸化反応のmetabolicuncouplerの2.4-dinitrophenol(DNP)を用いて人為的に膵β細胞内に糖代謝異常を導入するとSU剤のglibenclamidoのK_<ATP>チャネル抑制の低下とともに、インスリン分泌促進効果の消失を認めた。一方、cibenzolineに対するK_<ATP>チャネル抑制の感受性を検討したところ、前者とは異なりDNP存在下においても感受性に変化を認めず、明かなインスリン分泌促進を認めた。そこでSURとKir6.2の発現蛋白を用いて[^3H]ラベル化した各々のリガンドを用いて特異的結合を検討したところ、cibenzolineはSURではなくKir6.2に直接結合することが明かとなった。以上より膵β細胞内に糖代謝障害が存在し、SURとKir6.2間の機能的連関に障害が存在する場合であっても、Kir6.2に直接結合するcibenzolineはK_<ATP>チャネルを抑制し、インスリン分泌を増強し得ることが明らかとなった。今後Kir6.2に対してより選択性の高い薬剤を開発することが、SU剤の二次無効例に対しても、有効である新たな治療法の確立につながるものと期待される。従来より、インスリン非依存型糖尿病(NIDDM)の経口血糖降下剤として、広くスルフォニルウレア(SU)剤が用いられている。しかしながら、SU剤による治療の困難さとして、多くの症例で長期の服用により糖尿病の悪化とともに血糖降下作用が消失する現象(二次無効と一般的に呼ばれる)の存在が指摘されてきた。そこで、この様な症例においても効果を発揮しうる薬剤を開発する目的で以下の検討を加えた。ブドウ糖によるインスリン分泌機構のなかで、ATP感受性K^+チャネル(K_<ATP>チャネル)は、膵β細胞内での糖代謝機構と細胞膜の脱分極で示される電気的興奮とを結び付ける要の位置にある。SU剤は細胞膜に存在する高親和性の蛋白SU需要体(SUR)に結合し、K_<ATP>チャネルの活性を抑制してインスリン分泌を促進する。一方、K_<ATP>チャネルはこのSURとinward K^+channel(BIR)の少なくとも二つの蛋白の複合体により形成されていることが知られている。また研究代表者らはNIDDM状態下での膵β細胞では細胞内での糖代謝機構に障害が存在し、ブドウ糖によるインスリン分泌不全が生じることを明らかにしてきた。そこでmetabolic unconplerの2,4-dinitrophenol(DNP)を用いて人為的に細胞内に代謝異常を導入したところ、SU剤によるインスリン分泌促進効果の消失とともに、SU剤に対するK_<ATP>チャネル抑制効果の減弱を認めた。