hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物光合成の光化学系IIにおける初期電荷分離状態の立体構造

量子論を駆使し、電荷分離状態の立体構造や電子密度分布、磁気的相互作用を電子スピン共鳴法によって解析する実験的手法を独自に確立し、多周波時間分解電子スピン共鳴法により植物の光合成タンパク質による太陽光エネルギー変換の根源的な仕組みを原子レベルで明らかにした。ホウレン草から抽出した光合成光化学系II (PSII)タンパク質や、バクテリア光合成反応中心において、光照射直後の第一段階目に生成する電荷分離状態の立体構造を実験的に精密決定し、タンパク質による高効率な電子伝達機構を明らかにした。本研究では、高周波時間分解電子スピン共鳴分光法を駆使し、ホウレン草から抽出したPSIIタンパク質や、シアノバクテリアにおけるPSIIの反応中心において、光照射直後の第一段階目に生成する電荷分離状態の不対電子軌道を特定し、その立体構造と電子的相互作用を実験によって精密に決定する。このために、PSIIタンパク質に含まれるキノン分子を除去したD1D2 cytbコア反応中心複合体を取り出し、キノン分子への後続電荷分離過程をブロックさせたタンパク質を調製した(分担者:三野)。現有しているXバンド(9 GHz帯)時間分解電子スピン共鳴装置を用い、PSII試料の測定を様々な温度条件で行った。PSII酵素のキノン分子を二重還元させた試料においては、初期電荷分離状態PD1+PheoD1-が直接観測された。この電荷分離状態について、一重項と三重項スピン状態間の量子コヒーレンスが磁気的相互作用の異方性による影響を受ける効果を考慮したスペクトル解析を行い、初期電荷分離状態の立体構造と電子的相互作用の値を決定した。さらに、PSII酵素のキノン分子を除去したD1D2 cytbコア反応中心複合体においては、初期電荷再結合過程で生成した励起三重項状態のスペクトルを得ることに成功した。紅色細菌における初期電荷分離過程についても測定を行い、電荷再結合による信号の解析から、初期電荷分離状態の構造解析に成功した。高周波(Qバンド)時間分解電子スピン共鳴測定システムを立ち上げ、高分解能構造解析の準備も進めた。これまで、光合成反応中心において光入力直後に生成する初期の電荷分離状態を実験で直接的に捉えた例はない。本研究は、この活性種の同定を行うだけでなく、中間体分子の立体的な位置、距離、分子配向および軌道の広がりや重なりによる電子的相互作用を量子論に立脚した手法により正確に求める。現有しているXバンド(9 GHz帯)時間分解電子スピン共鳴装置を用い、紅色バクテリアおよびPSII試料の測定を様々な温度条件で行った。ホウレン草を精製処理して得られたチラコイド膜試料からは、PSIIRCのキノン分子を二重還元処理した系を用いて測定をした。電荷再結合で生成したアクセサリークロロフィル部位の励起三重項状態が広いスペクトル幅で得られたが、中心付近(339 mT)にはマイクロ波の放出(E)や吸収(A)を示すスペクトル幅の狭い電荷分離状態による信号が得られた。確率Liouville方程式を用い、S-T0 mixingを考慮した一重項前駆体スピン相関ラジカル対のスピン分極生成モデルの解析を行った。この結果、得られたPSII電荷分離状態は、PD1PD2スペシャルペアのPD1部位に正孔が局在し、フェオフィチンに電子が局在した初期電荷分離によるものであることが分かった。さらにこの電荷分離状態の立体配置を特定し、初期電荷分離によって大きな構造変化がないことが分かった。さらに初期電荷状態の準位は三重項再結合が高速に起こる状態と、再結合が抑制された脱トラップ状態が存在することが明らかになり、初期電荷状態の準位の不均一性が実証された。本研究では、時間分解電子スピン共鳴法を駆使し、ホウレン草から抽出したPSIIタンパク質の光合成反応中心において、光照射直後に生成する電荷分離状態の不対電子軌道を特定し、その立体構造と電子的相互作用を実験によって精密に決定する。これまで、光合成反応中心において光入力直後に生成する初期電荷分離状態の構造を直接的に調べた例はない。本研究は、この活性種の同定を行うだけでなく、中間体分子の立体的な位置、距離、分子配向、軌道分布や軌道の重なりによる電子的相互作用を量子論に立脚した手法により正確に求めることに成功した。今年度は、植物由来のPSII試料についての測定を様々な条件下において行った。ホウレン草を精製処理して得られたチラコイド膜試料のキノン分子を二重還元処理した系においては、電荷再結合によって生成したアクセサリークロロフィル部位の励起三重項状態が広いスペクトル幅で得られたが、中心付近には、マイクロ波の放出や吸収を示すスペクトル幅の狭い電荷分離状態の信号が得られた。さらにプラスチックシート上にPSII膜試料を配向させた試料を作成し、外部磁場方向と膜配向方向とのなす角度を変化させ、時間分解電子スピン共鳴計測を行った所、明瞭な角度依存性が得られた。以上の実験結果について、量子論による一重項ー三重項電荷分離状態および、三重項再結合状態のスピン状態分布およびマイクロ波による遷移確率の数値計算によってフィッティングした結果、初期電荷分離状態の立体構造解析に成功した。

特筆すべき点として、1)電荷分離状態を構成する分子はフェオフィチンアニオンラジカルとスペシャルペア(PD1 PD2)カチオンラジカルであるが、正孔の電荷はPD1部位に局在化していること、2)上記局在化された電荷間に作用する静電相互作用による安定化によって、三重項電荷再結合過程が大きく抑制されていることが明らかになった。量子論を駆使し、電荷分離状態の立体構造や電子密度分布、磁気的相互作用を電子スピン共鳴法によって解析する実験的手法を独自に確立し、多周波時間分解電子スピン共鳴法により植物の光合成タンパク質による太陽光エネルギー変換の根源的な仕組みを原子レベルで明らかにした。ホウレン草から抽出した光合成光化学系II (PSII)タンパク質や、バクテリア光合成反応中心において、光照射直後の第一段階目に生成する電荷分離状態の立体構造を実験的に精密決定し、タンパク質による高効率な電子伝達機構を明らかにした。紅色バクテリアにおいては、初期電荷分離状態の立体配置や電子的相互作用の解析が完了し、スペシャルペアの初期励起の軌道分布が電荷分離を促進し、さらに電荷再結合を抑制する新しい機構を示した。関連する内容はすでに学術誌(JPCC)に発表している。さらに植物のPSIIにおいても、電荷分離構造、電子的相互作用、軌道準位の不均一性が明らかになってきており、順調に研究が進行している。27年度が最終年度であるため、記入しない。物理化学時間分解QバンドEPR測定を本格的に行い、さらに精密な電荷分離構造の決定を進める。得られた電荷分離状態におけるラジカルの分子配向を基に、不対電子軌道の生成に伴う分子配向の変化が温度によってどのように応答するのかを具体的に調べる。タンパク質の構造相転移温度と分子配向変化との関連も注意深く調べる。さらに、得られた電荷分離状態におけるラジカルの分子配向と、沈らが報告したPSIIのX線構造解析データとを比較することにより、電荷分離による電子状態の変化により分子の配向変化がどのように起きているのかも検証する。特にこのような分子配向変化に寄与するアミノ酸残基とその構造変化も特定したい。また、Xバンド測定で得られた電子的相互作用VDAの値により、不対電子軌道の広がりと分子配向変化が電子伝達機能にどのような役割を果たすかなど、構造と電子伝達機能の関連も様々な温度条件において具体的に明らかにする。当初では、PSIIタンパク質に含まれるキノン分子を除去したD1D2 cytbコア反応中心複合体の測定のみを計画していた。また、初期電荷分離状態の寿命が短いため、時間分解電子スピン共鳴による直接観測は不可能であると考えていた。初年度に共同研究者の三野准教授から、キノン分子を二重還元させた試料について提供を受け、時間分解電子スピン共鳴測定を行うことができた。この二重還元試料では、当初予想していなかった電荷分離状態の直接観測がなされ、さらに量子論に基づくスペクトル解析によって初期電荷分離状態の立体構造が具体的に明らかになってきた。その上、PSII酵素のキノン分子を除去したD1D2 cytbコア反応中心複合体においては、初期電荷再結合過程で生成した励起三重項状態のスペクトルを得ることに成功し初期電荷分離構造解析の足がかりを得ている。
対称マルコフ過程における加法的汎関数の大偏差原理

本研究において、研究者は様々な対称マルコフ過程から生成される加法的汎関数の大偏差原理を証明した。また加法的汎関数の大偏差原理が成り立つためのある十分条件を見いだし、それを論文にまとめ出版された。今年度は飛躍型アルコフ過程の一つである対称安定過程に対する一般的な準左連続かつ有界変動な加法的汎関数の大偏差原理を証明した。これまでの結果でこのような加法的汎関数のうち、時間に対して連続であるような加法的汎関数(基礎となるマルコフ過程が飛躍型でも、加法的汎関数は運続なものが存在する)、時間に対して純飛躍的なもめだけの大偏差原理は証明してきたが、一般的なものはこの方をつような加法的汎関数であり、今年度はそれの大偏差原理を証明することがでた。また、基礎となる対称マルコフ過程が対称安定過程だけではなく、非局所的なデイリクレ形式から生成される対称マルコフ過程において、そのディリクレ形式のジンプ核に対するかなり弱い条件のもとにおける対称マルコフ過程に関する、加法的汎関数の大偏差原理を示すととができた。またレーマン多様体上のブラウン運動から飛躍型マルコフ過程を生成するための一つの理論として、従属操作というものがあるが、その従属操作の性質を決めるベルンシユタイン関数の性質についても研究し、本研究をリーマン多様体上の対称マルコフ過程に拡張するための準備を整えた。具体的には、1次元増加過程である属操作の動きを決めるベルンシュタイン関数の漸近挙動を調べることにより、従属操作された後の対称マルコフ過程の長時間挙動を調べることができた。これとディリクレ形式の理論を組み合わせることにより、本研究を拡張することができると考えている。平戌22年度においては、従属操作されたブラウン運動から生成されるレヴィ過程に対する加法的汎関数の大偏差原理についてまず考察し、対称安定過程の特性指数に緩変動関数をかけたものを特性関数にもつレヴィ過程に対して、加法的汎関数の大偏差原理を得ることができた。次に、2011年3月に3週間ほどUniversity of WashingtonのZhen-Qing Chen教授を訪問し、現在教授と共同研究している時間に対して飛躍をもつ加法的汎関数の大偏差原理について議論をして、高次元の対称マルコフ過程から生成される不連続加法的汎関数の大偏差原理を連続加法的汎関数の組としてとらえることによって、大偏差原理を得ることができたが、その議論においてマルコフ過程の緊密性を仮定しているので、その仮定をはずすために、シュレディンガー作用素の固有値の挙動について現在研究している。測度値マルコフ過程から生成される汎関数に対する大偏差原理については、現在それに必要な非線形偏微分方程式のマイルドな解の存在と漸近挙動は得ているが、そこから大偏差原理を示すのに必要な解の特性については現在研究中である。最後に、現在応用面から注目されている幾何学的安定過程に対する加法的汎関数の大偏差原理について、その幾何学的安定過程の特性指数を合成したものまでを含めた対称マルコフ過程において証明した。そこでは、別の方法で調和関数を構成して、そこからスペクトル関数の微分可能性、加法的汎関数の大偏差原理を証明することに成功した。本年度は、加法的汎関数の大偏差原理が成り立つための十分条件であるスペクトル関数の微分可能性についてさらに詳しく研究した。そしてスペクトル関数の微分可能性が成り立つためのある十分条件をまとめた論文が出版された。またジャンプを持つ加法的汎関数の大偏差原理についての論文も出版された。さて、スペクトル関数の微分可能性のアプローチから加法的汎関数の大偏差原理を証明しようとすると、元の対称マルコフ過程の状態空間の次元が低くなってしまうという問題が起こるが、これに対しては現在University of WashingtonのZ.Q.Chen教授と研究を進めている。この研究は連続な加法的汎関数と不連続な加法的汎関数の直積を考えた2次元の確率過程に対する大偏差原理を証明することが目標である。スペクトル関数の微分可能性を示すことも解析学的には興味深い内容であるが、元となるマルコフ過程のグリーン関数が分からないとき、難しい問題が起こるが、それは前年度以前に解決し、それを応用して長岡工業高専の田原喜宏助教との共同研究により、概安定過程に対するスペクトル関数の微分可能性を証明し、それに対応する加法的汎関数の大偏差原理を得ることができた。これにより、ブラウン運動の従属操作から得られる様々な対称マルコフ過程に対して、それに対応する加法的汎関数の大偏差原理が証明できたことになる。また、状態空間がユークリッド空間ではないようなマルコフ過程に対する加法的汎関数の大偏差原理の証明はできていないが、必要となる条件をいくつか見つけることができた。
日本企業の新卒採用行動が企業業績に与える影響に関する研究

日本企業の採用行動は,流動的に変動を繰り返しており,その行動を理解するためには体系的に捉えることが必要である。よって,本調査では,複数の企業を対象にした調査から,日本企業の採用行動に影響を与えている要因を抽出し,その行動論理を体系的に捉えることを目的とした。本調査の結果,日本企業の新卒採用行動は,組織的要因と外的環境要因である制約要因から影響を受けていることがわかった。本研究の目的は,日本企業の新卒採用行動に影響を与えている要因と新卒採用行動か,いかに組織の業績に影響を与えているのかを明らかにすることである。近年、団塊世代の一斉退職と少子化問題の影響で,多くの熟練者の技能や知識を引き継ぐ若年就業者の数が減り続けており、日本企業の製造現場における技能伝承が円滑さを失いつつある。日本企業の競争力の源泉は、「ものつくり」にあると言っても過言ではない。それゆえ、ものつくりの現場における技能伝承の断絶は、今まで日本企業が蓄積してきた競争力の根幹を揺るがす事熊であると言えよう。このような状況に立たされている日本企業は、人材の確保、とりわけ、新卒採用行動に重点を置き始めている。しかしながら、闇雲に新卒採用を増加させることは危険である。バブル期における新卒者の大量採用とバブル崩壊後の新卒採用の凍結は、日本企業の組織構造を大いに歪ませると同時に、ニートやフリーターの増加という社会問題も引き起こした。これらは,日本企業の向こう見ずな採用行動の結果と捉えることが可能である。それゆえ、日本企業は、新卒採用行動がどのような環境要因から影響を受けるのか、さらに、新卒採用行動が組織成果にどのような影響を与えているのかを理解することで企業はもちろん,日本社会全体にとって有意義なものであると言える。今年度は、その調査の第一ステップとして、4社の日本企業で新卒採用に携わる人事部採用担当者5各にインタビュー調査を実施した。この調査によって、日本企業の新卒採用行動の論理や新卒採用行動に影響を与えている環境要因と組織的要因について理解することができ、今後の調査の礎となると言える。本研究の目的は、日本企業め新卒採用行動に影響を与えている要因と新卒採用行動が組織業績に与える影響を理解することにあった。そこで、昨年度は、その調査の第一ステップとして、関東・関西含む4社の日本企業で新卒採用に携わる人事部採用担当者5名にインタビュー調査を実施した。この調査によって、日本企業の新卒採用行動の論理や新卒採用行動に影響を与えている環境要因と組織的要因について理解することができ、今後の調査の礎となった。今年度は、それらのデータなどを考察し、文献研究を重ね、来年度実施する大規模な質問票調査の下地を作った。来年度実施予定の質問票調査の対象企業は日本の一部上場企業3684社を予定している。そこでは、日本企業の新卒採用行動傾向や新卒採用行動に影響を与えている組織的要因、外的要因、制度的要因などについての質問を予定している。本研究の意義は,新卒採用行動の戦略的指針の提供にあると考えられる。優良企業のほとんどが採用に力を注いでいること、新人参入が職場を活性化させる側面や既存成員にポジティブな影響を与える効果があること、さらに、技能継承の効率化と若年採用がプラスの関連にあることなどから示されているように、新卒採用は組織を活性化させ、長期的な競争優位を生み出すことにつながる。そのような成果を生み出すためには、長期的なビジョンや戦略を持ちながら、自社に適した新卒採用戦略を策定することが重要になる。本研究では、日本企業の新卒採用行動に影響を与えている要因を体系的に捉えることで、何を意識しながら新卒採用行動をとるべきかといった戦略的指針となり、それが組織の成果にどのような影響を与えるのかに関する理解を促進させることが可能になる。また、経営学の領域において、企業の採用行動に焦点を当てている研究はほとんど目にすることができないという点において、日本企業の新卒採用行動本格的に焦点を当てた、日本初の試みと言っても過言ではない。本研究目的は、日本企業の新卒採用行動に影響を与えている要因と新卒採用行動が組織業績に与える影響を理解することにあった。そこで、今年度は日本企業の採用担当者に質問票調査を実施した。対象企業は日本の一部上場企業3684社である。そこでは、日本企業の新卒採用行動傾向や新卒採用行動に影響を与えている組織的要因、外的要因、制度的要因などについての質問がなされた。実施時期は、予定よりも遅くなってしまったが、予定通り質問票調査を実施することができた。

本研究では、日本企業の新卒採用行動に影響を与えている要因を体系的に捉えることで、何を意識しながら新卒採用行動をとるべきかといった戦略的指針となり、それが組織の成果にどのような影響を与えるのかに関する理解を促進させることが可能になる。また、経営学の領域において、企業の採用行動に焦点を当てている研究はほとんど目にすることができないという点において、日本企業の新卒採用行動に本格的に焦点を当てた、日本初の試みと言っても過言ではない。質問票調査の実施が遅くなってしまい、データの分析が終わっていないため、論文などの成果がまだ出せていないが、今後、この調査で得られたデータを分析し、論文や学会発表を数多く行い、その成果を社会に提示していく予定である。
薬毒物の錯体励起による高感度イオンスプレー質量分析検出法の開発

イオンスプレー質量分析法(ESI-MS)は分子構造の解明に最適な方法であるが、分子が強く荷電して水溶性が高い場合にはイオン化できず、検出ができないという欠点がある。申請者は検出できていなかった薬毒物を錯体化合物とし、さらに第三の因子を反応させて分子を励起し、これらを極性有機溶媒で抽出することによりイオン化をさらに促進し、ESI-MSで高感度に検出する方法を見出した。この方法により中毒者試料中のモリブデン、6価クロム、シスプラチン、コバルト、ヒ酸、亜ヒ酸、モノメチルヒ素、ジメチルヒ素、シアナイドを同定・定量した。イオンスプレー質量分析法(ESI-MS)は分子構造を知るには最も適した方法であるが、分子が強く荷電していたり、反対に全く荷電していないと検出できないという欠点がある。例えば有害な種々の重金属イオンは強く+に荷電し、青酸イオン、アザイドイオン等は強く-に荷電しているので検出できない。生体内では多くの薬毒物は錯体となっているので、錯体の分子構造解析や定量は重要であるが、上記理由により、ESI-MSによる錯体の高感度解析は殆どなされていなかった。申請者は、薬毒物を錯体化し、さらに第三の因子を反応させてternary complexを作成(励起)し、分子を弱く荷電させることによりイオン化を促進し、ESI-MSで高感度に検出する方法を見出した。この励起化法を用いた薬毒物の高感度定量と作用機序の解明が目的である。(1)モリブデン、プラチナ、クロム、コバルト等の陽イオン含有薬毒物測定のための励起化法の開発(2)青酸カリ、アジ化ナトリウム、チオシアン等の陰イオン含有薬毒物のための励起化(3)ヒ素、セレン等の非金属元素含有薬毒物のための励起化(4)解毒に関与するモリブデン酵素と薬毒物中毒との関係解明(5)以上を総合した、ESI-MSに適した錯体励起化メカニズムの解明と多くの物質に適した励起化法の開発イオンスプレー質量分析法(ESI-MS)は分子構造の解明に最適な方法であるが、分子が強く荷電して水溶性が高い場合にはイオン化できず、検出ができないという欠点がある。シスプラチン、カルボプラチンはプラチナ(Pt)を含む抗癌剤である。Ptの定量には誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)がもちいられているが、今迄に報告されている生体内での定量には多量の試料が必要であった。例えば1ng(10^<-9->g)の検出限界の場合、血漿1ml、肝臓300mgが必要であった。またICP-MS法ではHg, Osによるmonoatomic ibarsやWO, YbO, HfO, LuO, TaOによるpolyatomic isobarsが測定を妨害していた。我々は湿式灰化した組織中のPtとジエチルジチオカルバミン酸(DDC)との錯体を作成し、イソアミルアルコール(IAA)で抽出し、蓚酸で酸性とした後、エレクトロスプレーイオン(ESI)-MS法により、簡便に高感度に定量する方法を考案した。この測定において生体内の銀(Ag)濃度は低いので、Agを内部標準とした。60代の患者が165mgシスプラチン/24hの濃度で3日間投与された。患者が難聴を訴えたことにより、過剰投与に気付き、種々の医療処置がなされたが、41日後に死去した。法医解剖がなされ、組織が採取された。pH3-7に調整した湿式灰化繊液10μl(組織5mg相当)に、Ag 5ng、1MDDC 1μl(10^<-6->l)を添加し、1分間放置する。IAAを10μl添加、混合、遠心し、IAA層を採取する。これに1M蓚酸を10μl添加、混合、遠心し、IAA層を採取し、1μlをESI-MS装置に導入し、測定した。1分以内にPt-DDC錯体とAg-DDC錯体は同時に検出されるので、試料は1分間隔で測定することができる。多数の検体が短期間で測定できることもこの方法の利点である。Ptは数本のピーク群として観察され、最大ピークは、m/z639、Agの最大ピークは、m/z405である。この患者の組織において、小脳が最低濃度、肝臓が最高濃度を示し、夫々、36mg, 1680mg/g湿重であった。長期経過後のヒトにおける組織内のPtの定量は今迄なされていなかったので、この結果は貴重なデータである。この結果について、2006年の日本法中毒学会ならびにJournal of Chromatography Bで発表した。モリブデン(Mo)は第2長周期の遷移金属でヒト1g中に140ngしか含まれていない。Mo含有酵素にはアルデヒドや亜硫酸の酸化酵素、硝酸の還元酵素等があり、種々の毒物の解毒に寄与している。

従来頻用されているICP-MS法では、Zr, Ru, Ar_2OH, ArKO, K_2O, Ca_2OH, BrOがMoと同一の質量を示し、測定を妨害するので、簡便で鋭敏なその他の方法の開発が望まれていた。我々は尿10μlに、内部標準のRuを5ng、1M DDC1μlを添加し、Mo-DDC錯体を作成し、Ptと類似の方法にて、Moを迅速に高感度で定量する方法を開発し、2006年の日本医用マススペクトル学会ならびにAnalytical Biochemistryで発表した。プロダクトイオンスキャン(MS/MS)とは,対象となるイオンを第一のマス分析部(MS)で選択し,これをコリジョンセルで解離し,プロダクトイオンを第二のマス(MS/MS)で選択,検出する方法である。この方法では種々のプロダクトイオンから分子構造についてのより詳細な情報が得られるのみならず,ノイズを極めて低く押さえることが可能で,結果としていままで以上の高感度を得ることができる。本年度はこの方法を用いて以下の解析を行った。1.MS/MS法を用いた6価クロムの選択的定量ならびに,6価クロム錯体の結合様式の解明3価のクロムは糖,蛋白,脂肪の代謝に必須の金属であるが,6価クロムは微量でも,発ガン作用等があり,有害である。また,6価クロム化合物はUrine Luckの商品名で売られ,尿中の大麻,モルヒネ,コデインの検出を妨害するので3価のクロムと,6価クロムとを分けて定量する必要がある。MS/MSにより錯体の結合様式を解明した。また検出限界をMS法の50分の1以下にする事ができた。この結果を2007年8月シアトルでの国際法中毒学会にて発表した。2.MS/S法を用いたシスプラチンの定量ならびにシスプラチン中毒の解明シスプラチンはプラチナを含む抗癌剤である。この薬剤の過剃投与後,44日と181日に死亡した二人の中毒患者の血液と尿では濃度が低すぎたので,以前の方法では試料を5倍に濃縮後に定量した。今回,MS/MSによる定量の最適条件の検討を行なった。その結果,中毒患者の血液と尿とを5分の1に薄めても定量が可能となった。この結果をForensic Toxicology 25(2007)で発表した。3.MS/MS法を用いたコバルトの定量ならびに造血機構の解明コバルトはビタミンB12の構成要素であり,コバルト製剤の服用により,赤血球が増加するので運動選手が血液ドーピングの代わりに用いていることが示唆されている。一方,コバルトの過剰摂取は発ガンその他の害があるので血液中,尿中の鋭敏な定量が必要である。従来のICP-MS法では1本のシグナルしか観察できないが,MS/MS法を用いて,数本のプロダクトイオンのシグナルが観測できるようにし,同定の信頼性を向上させ,かつ感度も向上させた。この結果について,2007年9月,日本医用マススペクトル学会で発表した。金属を含む多種の薬毒物が治療に用いられたり、環境を汚染して健康被害を及ぼしたりしている。金属薬毒物は生体内で錯体となっているが、質量分析法(MS)を用いた錯体の高感度解析は以前にはなされていなかった。申請者は薬毒物を錯体化し、第三の因子を作用させ、励起し、イオン化を促進し、イオンスプレー(ESI)-MS法で高感度に検出する方法を開発し、多くの報告をしてきた。1.無機ヒ素の定量法の開発無機ヒ素類は古くから知られている毒物で、亜ヒ酸(As^<3+>)の毒性はヒ酸(As^<5+>)の約10倍と報告されている。従来用いられているICP-MS法ではこの2種を区別できない上に、有機ヒ素化合物をも区別することができない。
獣医学における臨床脳波へのコンピュ-タ-解析の導入

脳波を視覚的に容易に評価する方法として脳波のコンピュ-タ解析が行われている。そこで臨床上健常なイヌ・ネコを用い、(1)色々な化学的拘束法を用いて脳波を記録し、脳波検査時に最も適当な薬物を選択する、(2)パワ-スペクトルおよびトポグラフィ-により脳波を視覚化および定量化する、(3)各薬物投与下における脳波の診断基準を設定することを目的に実験を行った。さらに、自然発生の神経系疾患をもつイヌ・ネコの脳波検査を行い、スペクトル分析およびトポグラフィ-を指標としてその異常の判定について検討した。1.パワ-スペクトル分析から、総パワ-はキシラジンとケタミンの併用およびクロルプロマジンと臭化パンクロニウム併用投与時に低い値を示すこと、キシラジンではθ波以上の高周波にはパワ-が少ないこと、臭化パンクロニウムとハロタンでは他の薬物に比べてδ波帯域比が有意に小さいことが示唆された。2.トポグラフィ-では、キシラジン、キシラジンとケタミンの併用時などのように広汎性に低密度な分布を示すグル-プと、キシラジンとペントバルビタ-ルの併用、イソフルラン投与時のように比較的高密度の局在の現れやすい分布をもつグル-プに二分された。3.自然発生の神経系疾患をもつイヌ・ネコでは総パワ-値および帯域比を診断の指標として用いたところ、28例中25例が異常と判定された。4.神経系疾患をもつイヌ・ネコのトポグラフィ-では、視覚化によりパワ-局在や非対秒の判読が容易になり、17例中15例に異常が認められた。以上により、脳波は記録時に投与する鎮静・麻酔薬により大きく変化するため、その評価は使用薬物を十分に考慮して行う必要があり、スペクトルの結果から、異常脳波の判読には4Hz以上で比較的低パワ-を示す薬物が適すると思われた。また、コンピュ-タ解析は脳波の判読を容易にすることから、イヌ・ネコの脳波を評価する場合の有効な方法と思われた。獣医学領域では、脳波検査はあまり普及しておらず、そのためその評価も検査者の視察による主観によって成されているのが現状である。そこで今回、我々は脳波の記録方法とともに、その検査結果を評価する上でコンピュ-タ-解析を利用することにより、客観的な判定が行えないかどうかを推察するためにその基礎デ-タを収集した。実験には臨床的に健常なビ-グル犬(雄5頭、雌1頭)を用いた。鎮静・麻酔薬は今後色々と使用する予定であるが、今年度は記録機器のセッティングに時間を要したため、アトロピン・クロルプロマジンとミオブロックの併用しか行なえなかった。記録方法はエナメル銅線鉤針電極を用いてReddingの記録方法の変法による単極4導出、双極4導出の8誘導を記録する方法と、国際10ー20法に基づく単極12導出による誘導を併用した。前者ではフ-リエ変換によるパワ-スペクトルを求める周波数分析を、後者ではトポグラフィ-(脳電位マッピング法)を利用して解析を行なった。これにより鎮静剤と筋弛緩剤の併用では、周波数分析により主にα波帯が優位に出現している例が多いことがわかった。これは4つの単極、各双極誘導で特に極だった変化はなく、どの導出からもα波帯のパワ-が認められた。α波はヒトでは安静、閉眼状態で出現することがよく知られている。

今回用いた動物は長年研究室で馴化され、実験に慣れているためこのような結果が得られたものと思われる。ヒトではα波は後頭部で優位性を示すと言われているが、イヌではあまり顕著な傾向は認められなかった。またマッピング法では、α波帯を初めとしてθ波帯、β波帯、どの周波数帯域においても、頭皮上全体が概ね等電位であった。これはおそらく頭皮上から得られる脳波は全搬的に同期化しているためと考えられた。次年度以降はその他様々な薬物を使用した時の脳波をコンピュ-タ-解析していく予定である。本研究では現在単極4ch、双極4chの計8誘導と単極12chの誘導の2種類の誘導を用いているが、12chの導出ではセッティングの必要上、麻酔投与後から記録開始までの時間間隔が開きすぎるため、個体によっては解析に必要な十分な時間での記録が困難となる例がある。そのため、この記録法を使用することは、麻酔方法、麻酔薬の選択などを決定するうえでの一要因となることがわかった。キシラジンとケタミンを併用した場合、麻酔効果は確実で筋電図等のア-ティファクトの混入もなく、脳波の記録は確実であった。また脳波自体もキシラジン単独の場合とそれほど変化はなかった。しかし、ケタミン投与により、動物に痙攣が生じる例があるため、この麻酔法はあまり使用しにくいということがわかった。今年度は吸入麻酔下での脳波記録も行なってみた。使用した吸入麻酔薬はフロ-センである。まだ十分には解析されていないが、2530Hzの正弦波様の高周波成分が優位に出現し、注射麻酔薬とはまったく異なるパタ-ンを示した。この成分は麻酔深度が浅いときには、その存在が不明瞭となるが、麻酔深度が深くなると、それにつれて振幅が増大する傾向が認められた。トポグラフィ-による分析では、麻酔薬の違いにかかわらず、個体によりロ-カリゼ-ションの存在が確認された。とくにこの焦点性の脳波分布はδ波、θ波等の低周波成分で多く見られ、おもに後頭部に出現する例が多い傾向がるように思われた。逆に高周波成分ではあまりロ-カリゼ-ションが見られない傾向にあった。トポグラフィ-解析では、現在までで、実際の症例に何例か応用してみたが、はっきりとした異常の検出例は認められていない。今後、加算回数や分析時間などの解析条件を様々に変えて、最適な解析条件を設定する必要があろう。また、今までに各個体のデ-タをそれぞれに解析していたが、正常例全体の平均化を行なってみる必要があろう。脳波は臨床上神経疾患の補助診断に応用されているが、脳波を視覚的に容易に評価する方法としてコンピュ-タ解析:スペクトル分析およびトポグラフィ-が行われている。そこで、自然発生の神経系疾患をもつイヌ・ネコの脳波検査を行い、スペクトル分析およびトポグラフィ-を指標としてその有用性について検討した。てんかん9例中6例が正常とは異なるパタ-ンのパワ-スペクトルを示した。水頭症のの4例はいずれも35Hz以下にパワ-が多く、徐波化を容易に定量化することができた。また、脱同期化は双極誘導のパワ-の増加として認められた。総パワ-値を指標として異常の判定を行ったところ28例中24例が正常とは異なり高パワ-を示した。自然発生の神経系疾患をもつイヌ・ネコでは、最終的に総パワ-値および各波帯域の全体に占めるパワ-の割合を診断の指標として用いたところ、28例中25例が異常と判定された。
国語科学習指導の基本的な知識・技術の具体化・体系化研究

国語科学習指導の基本的な知識・技術は数点しか明らかにし得なかった。しかし、すでに明らかにしている知識・技術が授業の実際で適用されていない原因を明らかにした。また、基本的な知識・技術を認識・習得する方法として、学習指導計画・学習指導案のあり方、学習指導研究のあり方、授業公開のあり方、授業観察の仕方・記録のとり方、公開授業後の協議会のあり方についての知見をまとめることができた。5つの主な研究内容・方法の内2つについての研究成果を記す。その1、授業観察に基づいて、国語科学習指導にかかわる知識・技術の項目及びその具体的内容を明らかにし言語化する、について。8つの授業観察を行った。いずれの授業においても、それまでに集積していた以外の新たな知識・技術を見出すことはできなかった。しかし、その内の2つの授業において、筆者が明らかにしている知識・技術が適用されている実際を観察した。その授業では、話す人聞く人が対面する形態で話し合いをさせている、適切な言語活動をさせているなど、好ましい学習活動を観ることができた。その2、一人前レベル、熟達レベルにあるとみなされる教師との議論により、集積済みの知識・技術の妥当性と新たに付け加えるとよい知識・技術を明らかにしていく、について。1人の方にインタビュー調査を行った。この方とは10年以上の研究交流があることもあって、学習指導の基本的な知識・技術については共感し合っている。この時の論題に、現今一部の指導者が提言している「文章の要約の方法」と学習指導要領の「読むこと」の目標「目的に応じ、・・・」について取り上げ議論した。いずれも納得できる提言・目標とは言えないということで一致した。学習の方法・目標の適切性を抜きにしては、学習指導の基本的な知識・技術を適用しても学習指導の効果は期待できなことを確認した。小中学校の国語科授業の観察、インタビュー調査、各種国語科学習指導実践資料及び関連文献の分析により国語科学習指導の基本的な知識・技術の集積及びその分類、体系化研究を行った。研究の成果としては、これまでに集積してきている知識・技術以外の新たな知識・技術をほとんど見出すことはできなかったが、しかし分かったことは、これまでに集積している知識・技術がほとんど適用されていないということである。事例をいくつか挙げる。対面できる着席形態を整えての話し合いをさせていない。学習者の話を一番傾聴しているのは指導者である。学習者の話を後ろ向きで聞きながら板書している。板書過程が学習者に見えない板書行動をとっている。板書内容をノートに取らせていない、などである。本研究によって新たに認識したことがある。国語科学習指導の基本的な知識・技術と基本的な学習力・国語力の学習指導の知識・技術を区別することである。なぜ後者を識別するかというと、学習力・国語力の基本事項が発達段階に応じて身に着けられていない事例があるからである。たとえば、1分間当たりの書写力、読書力である。ある程度の速さで写し取ること、読み取ること、こうした力は基本的な学習力・国語力である。発達段階に応じて確実に身に着けさせなければならない力である。そのための学習指導の基本的な知識・技術としてどのようなものがあるのかを明確にする必要がある。今後の研究では、両者の識別を念頭に置いて、学習指導の基本的な知識・技術の具体化・体系化に取り組む。5つの主な研究内容・方法のうち3つについての研究成果を記す。1授業観察に基づいて、国語科学習指導にかかわる知識・技術の項目及びその具体的内容を明らかにし言語化する、について。14の授業観察を行った。しかし、それまでに集積していた以外の新たな知識・技術を見出すことはできなかった。それまでに集積していた知識・技術がほとんど適用されていない実態を再確認する結果となった。2一人前レベル、熟達レベルにあるとみなされる教師との議論により、集積済みの知識・技術の妥当性と新たに付け加えるとよい知識・技術を明らかにしていく、について。6人の方にインタビュー調査を行った。議論を通して得られ問題意識の内、ここでは3点取り上げる。(1)自学をさせた後の、挙手・指名・発言の学習指導過程には問題があること。これについては、論考「挙手・指名・発言の学習指導過程は原則やめるべきである」をまとめた。(2)学習指導知識・技術を適用する際の、態度、姿勢、表情が大事であること。態度では機嫌よく、姿勢では場にふさわしい服装を、表情では笑顔で、などのことである。(3)協同学習という学習指導論を知ったこと。協同学習指導論での具体的な学習指導知識・技術を今後探索していく課題を得た。3文献・映像資料の調査研究により項目及びその具体的内容を明らかにしていく、について。2点ここでは取り上げる。(1)「ペアになって意見交換Think pair share」という言葉を知ったこと。ペア学習の有益性を再確認した。

(2)「教科書の学習」が必要であることを認識したこと。開き癖をつけさせること、教科書の内容はどのようなものが載っていてどのように構成されているか、どのように活用していけばよいのか、など年度当初のみならず年度を通して指導していく必要があること。最終年度(平成26年度)に実施した研究の成果国語科学習指導の基本的な知識・技術は数点しか明らかにし得なかった。しかし、すでに明らかにしている知識・技術が授業の実際で適用されていない原因を明らかにした。また、基本的な知識・技術を認識・習得する方法として、学習指導案のあり方、学習指導研究のあり方、授業公開のあり方、授業観察の仕方・記録のとり方、公開授業後の協議会のあり方についての知見をまとめることができた。研究期間全体(平成23年度平成26年度)を通じて実施した研究の成果小中学校の国語科授業の観察、インタビュー調査、各種国語科学習指導実践資料及び関連文献の精査により国語科学習指導の基本的な知識・技術の収集及びその分類、体系化研究を行った。国語科授業の観察からはそれまでに集積していた知識・技術以外の新たな知識・技術をほとんど見出すことはできなかった。国語科授業の観察から分かったことは、それまでに集積していた知識・技術がほとんど適用されていないということであった。基本的な知識・技術が適用されていないと学習に弛緩が生じること、一方わずか2例ではあるが基本的な知識・技術が適用されている授業は締まっていること、が明瞭に観察された。このことからも、学習指導の基本的な知識・技術の有用性・有効性を確認することができた。インタビュー調査、各種国語科学習指導実践資料及び関連文献の精査からは、何点かの知識・技術を得ることができた。文献の研究では、国語科学習指導の基本的な知識・技術の具体化とその体系化の研究が管見では十分行われていないとの認識を持った。以上の研究結果から、国語科学習指導の基本的な知識・技術の具体化・体系化研究の意義・価値を改めて確認することができた。社会科学授業観察、インタビュー調査、文献研究を継続的に行ってきた。これらの調査研究により新たな知識・技術を見出すことはできなかった。しかし、以下に述べる2つのことから研究はおおむね順調に進展していると評価した。その1は、筆者と同様の知識・技術を提言している例に出会ったことである(例えば、『読本達人に学ぶ授業力』(千葉教育センター)に見る「集団の学び」にかかわる知識・技術)。同じ提言に接し意を強くすることができた。その2は、今年度の授業観察おいて、2つの授業で学習指導の基本的な知識・技術が適用されている実際を観ることができたことである。基本的な知識・技術が適用されている授業は、「締まる」のである。学習活動に「たるみ」や「だらけ」が生じないのである。学習指導の基本的な知識・技術の有用性・有効性を授業の実際により再確認できた。前年度に引き続き小中学校の国語科授業の観察、インタビュー調査、各種国語科学習指導実践資料及び関連文献の分析により国語科学習指導の基本的な知識・技術の集積及びその分類、体系化研究を行ってきた。これまでに集積してきた知識・技術以外の新たな知識・技術はほとんど得られなかった。
視覚障害者用移動行動プラン支援システムの開発

視覚障害者の外出を支援する機器は,例えば白杖,点字ブロック,超音波計測装置,GPS機能付携帯電話等,数多く開発されているが,平成13年実施の厚生労働省の実態調査結果によると,視覚障害者のうち約40%は殆ど外出をしていない.外出は障害者の社会参加を促す上で大変重要な要因とされている.視覚障害者が外出に対して消極的なのは,支援機器の不備・不足にあるのではなく,視覚障害者の外出に対する意欲や達成感の欠如にあると考え,本研究では引きこもりがちな視覚障害者の外出に対する意欲の向上を図るシステムを検討した.具体的には外出前の「移動行動プラン」の形成を支援することを目的とした移動経路に対する意思決定支援システムを開発した.移動経路の決定支援には数学モデルのひとつである階層分析法(Analytic Hierarchy Process,以下AHP)を用いた.AHPは「決める」「決まる」「定める」の中でも,「定める」概念をモデル化したものであり,ユーザに負担をかけることなく意思決定を促すものである.AHPを地理情報システム(Geographic Information System,以下GIS)の上で実装し,新潟市の万代シティエリアでシミュレーションを行った.地理情報データベースの作成を自動化する上での問題は残されたものの,本システムが外出を楽しくさせる上で有効であることを確認した.さらに,1)AHPを具体的な街の経路と対応させる上で発生する統計的な問題点に対して,視覚障害者の嗜好を極力反映させるように改良を行った.同時に2)開発したソフトウェアが音声合成エンジンに対応するよう,インタフェースの改良を行った.視覚障害者用移動行動プラン支援システムを開発する第一段階として,目的地までの移動経路が幾つか与えられたときに,視覚障害者の意思を反映した移動経路を選択する移動経路選択システムを開発した.以下,流れを説明する.障害者の支援機器が充実しつつある昨今においても,視覚障害者の約43%は殆ど外出していないという統計データがある.本研究ではその原因が視覚障害者の外出に対する達成感の低さ,すなわち,自己効力感の低さにあると仮定した.自己効力感を向上させるためには,外出(経路選択)に対して視覚障害者の意思を反映させればよい.木下は,意思決定の概念を"決める","決まる","定める"の3つに分類し,"決める(例えば,視覚障害者に意思決定権を与えても,普段外出しない人は経路選択に多大な心理的負担を感じるため自己効力感の向上には結びつかない)"と"決まる(例えば介助者が経路を決定すると視覚障害者は介助者に付いて外出するだけとなり,同様に自己効力感の向上には結びうかない)"の双方の問題点を同時に解決する"定める"モデル(Saatyの階層分析法AHP)が,意思決定の場面で有効であることを指摘した.本研究で提案した視覚障害者用移動経路選択システムでは,SaatyのAHPを地理情報システムGISの中に組み込み,視覚障害者に無理な心理的負担を与えることなく移動経路を選択し,移動行動に対する達成感を得られるような自己効力感向上型のシステムを開発した.そして,新潟駅近傍の万代シティでデータベースを構築し,システムの動作を検証した.次の1年では,移動行動プランの次なる段階であるGolledgeのアンカーポイント説をシステム化し,視覚障害者が外出を楽しく行える移動行動プラン支援システムに拡張化する.具体的な方法としては,木下-中西のAHPの支配代替案法をGISの中に組み込むことを考えている.視覚障害者の外出を支援する機器は,例えば白杖,点字ブロック,超音波計測装置,GPS機能付携帯電話等,数多く開発されているが,平成13年実施の厚生労働省の実態調査結果によると,視覚障害者のうち約40%は殆ど外出をしていない.外出は障害者の社会参加を促す上で大変重要な要因とされている.視覚障害者が外出に対して消極的なのは,支援機器の不備・不足にあるのではなく,視覚障害者の外出に対する意欲や達成感の欠如にあると考え,本研究では引きこもりがちな視覚障害者の外出に対する意欲の向上を図るシステムを検討した.具体的には外出前の「移動行動プラン」の形成を支援することを目的とした移動経路に対する意思決定支援システムを開発した.移動経路の決定支援には数学モデルのひとつである階層分析法(Analytic Hierarchy Process,以下AHP)を用いた.AHPは「決める」「決まる」「定める」の中でも,「定める」概念をモデル化したものであり,ユーザに負担をかけることなく意思決定を促すものである.AHPを地理情報システム(Geographic Information System,以下GIS)の上で実装し,新潟市の万代シティエリアでシミュレーションを行った.地理情報データベースの作成を自動化する上での問題は残されたものの,本システムが外出を楽しくさせる上で有効であることを確認した.さらに,1)AHPを具体的な街の経路と対応させる上で発生する統計的な問題点に対して,視覚障害者の嗜好を極力反映させるように改良を行った.同時に2)開発したソフトウェアが音声合成エンジンに対応するよう,インタフェースの改良を行った.
心房中隔欠損症に合併した心房細動における不整脈基質の解明及び包括的治療戦略の確立

心房中隔欠損症(ASD)カテーテル治療前の発作性/持続性心房細動(AF)に対するカテーテルアブレーション(RFCA)施行の有無で2群に分け、ASDカテーテル治療後のAF再発を比較した。観察期間におけるAFの再発はRFCA群、no-RFCA群でそれぞれ3/35例(9%)、10/17例(59%)であり、RFCA群においてAF再発が有意に少ない結果であった(P<0.001)。AFを有するASDにおいて、ASD閉鎖前のRFCAがASD閉鎖後のAF抑制に有用であることが示唆された。当院でのASDカテーテル閉鎖術を前提に受診した発作性または持続性AF合併ASD患者において、疾患および研究に関する十分な理解が得られかつ同意を得た場合にのみ、ASDカテーテル閉鎖術に先行してAFに対するカテーテルアブレーションおよび電気生理学的検査を施行する。AFに対するカテーテルアブレーションに同意が得られなかった患者においては、同意を得た上で観察研究の比較群とする。電気生理学的検査ではまずカテーテル電極を用いて左右心房を個別にmappingし、CARTO®system上にvoltage mapを記録する。CARTO®systemではカテーテル電極による心内電位記録と磁気を利用して得られるカテーテル電極の解剖学的位置を同時にコンピューター処理することで、電気的情報を伴った心臓3D画像をコンピューターディスプレに描出することが可能であり、本研究に有用性が高い。さらに低電位領域の分布や定量的評価をCARTO®システム付属のソフトを用いて解析する。続いてisoproterenolや心房頻回刺激、心房期外刺激などを用いて心房細動を誘発し、そのトリガーとなった上室期外収縮の起源について、心内各部位(右房、上大静脈、冠静脈、左右肺静脈)に配置した電極カテーテルにて同時記録した電位の早期性を基に検討を行なう。これらの検討結果を基にASDに合併したAFの電気生理学的な特徴(左右心房筋の電気的傷害の評価およびAFのトリガーとなる上室期外収縮の起源の同定)について総合的な検討を加える。【心房中隔欠損症に合併した心房細動における不整脈基質の解明および再発抑制を目的としたカテーテルアブレーションの有用性】上記研究において計52名を対象とした。心房中隔欠損症(ASD)のカテーテル治療前に発作性または持続性心房細動(AF)に対するカテーテルアブレーション(RFCA)が施行された群(RFCA群, 35例,平均年齢60 ±12才)と受けていない群(no-RFCA群,17例,平均年齢67 ±12才)においてASDカテーテル閉鎖術後のAF再発を比較した。平均観察期間はRFCA群, no-RFCA群でそれぞれ27 ±25ヶ月、37 ±21ヶ月(統計学的有意差なし)であった。観察期間におけるAFの再発はRFCA群、no-RFCA群でそれぞれ3例(9%)、10例(59%)であり、有意にRFCA群においてASDカテーテル閉鎖後のAF再発が少ない結果であった(P<0.001)。ASDにおいてもRFCAがAF抑制に有用である可能性が示唆された。またサブスタディとしてASD患者におけるAFのRFCA前後での欠損孔の最大径の変化について研究を行った(対象は連続13例)。AFに対するRFCA前後のASDは経食道心エコーを用いて評価した。結果は、RFCA後の平均観察期間は5.0 ±1.4ヶ月においてASDの最大径は、RFCA前21.6 ±6.6 mmに対し、RFCA後19.2 ±5.1 mmと有意に縮小していた(p<0.01)。欠損孔の縮小はASDカテーテル閉鎖術を施行する上で手技上有利となりうる事象でありAFに対するRFCAの臨床的有用性がさらに示唆される結果であった。これらの研究については現在論文執筆中である。AFに対するカテーテルアブレーションを施行する。アブレーション法としては拡大肺静脈隔離術とし左房内への更なる修飾的アブレーションは原則施行しないこととする。また術後に抗不整脈薬は投与しないことを原則とする。術後は1回/月程度の外来フォローを行ない、3ヶ月以上AFの再発を認めなかった場合はASDカテーテル閉鎖術を施行する(ハイブリッド治療群)。一方、3ヶ月以内にAF再発を認めた場合はカテーテルアブレーションの再セッションを行なう。ASDカテーテル閉鎖術は国内唯一使用可能であるAmplatzer®septal occluderを使用し施行する。ASDカテーテル閉鎖術後はAF再発の有無に関して前向き観察研究を行なう。術後1、3、6、12ヶ月に血液検査、心臓超音波検査、胸部レントゲン、心電図検査を行なうことは、ASDカテーテル閉鎖術後の検査として義務づけられている。

加えて、動悸などの自覚症状があった場合などは12誘導心電図、ホルター心電図、携帯型心電図を用いてAF再発の評価をする。ASDカテーテル閉鎖術前のAFに対するカテーテルアブレーションに同意されず観察研究への参加にのみ同意が得られた患者群は比較対照群として同様に前向きに検討していく。循環器内科学1)データの蓄積に伴い、ASDに合併したAFの電気生理学的な特徴(左右心房筋の電気的傷害の評価およびAFのトリガーとなる上室期外収縮の起源の同定)について総合的な検討を加える。2)対象患者数の増加およびフォロー期間の長期化に伴い、ASD閉鎖前にAFカテーテルアブレーションを施行した群としていない群でASD閉鎖術後のAF再発に関する比較を行い、ASDに合併したAFに対するカテーテルアブレーションの有用性を示すべく、臨床的背景の相違なども加えて検討する。そしてASDに合併したAFに対するカテーテルアブレーションが有用と考えられる患者の層別化を試みる。比較対照群となるAFに対するカテーテルアブレーションを施行しなかった患者について十分な数が得られなかった場合は、代替として当院でAFカテーテルアブレ-ションを行なった非ASD患者を対象としての比較検討も可能である。1)、2)について解析が進めばそれぞれ学会あるいは論文での報告を随時行なう。消耗品費にかかる費用が使用計画よりも少なかったため。消耗品費として主に電極カテーテルに使用予定である。
重イオンマイクロビーム装置をもちいたバイスタンダー効果の分子生物学的解析

本研究は、低線量放射線リスクの評価や、粒子線がん治療への応用が期待されるバイスタンダー効果の分子生物学的機構を、重イオンマイクロビームをもちいることで解明することを目的とする。平成16年度においては、本研究によりDNA損傷生成の指標とされるヒストンH2AXに着目することで、バイスタンダー効果を容易に解析できるモデル実験系の構築をおこない、同手法をもちいて、重イオンマイクロビーム照射による細胞のDNA損傷生成のバイスタンダー効果の存在を示唆する予備的知見を得た。本年度は、昨年度得られたヒストンH2AXのリン酸化陽性細胞数の上昇が、バイスタンダー細胞において統計的に有意であること確認し、バイスタンダー細胞に生成するDNA二重鎖切断が、細胞の放射線によるバイスタンダー応答のトリガーとなる可能性を見いだした。また、これと併せて、重イオンマイクロビーム装置を制御するソフトウェアの改良もおこない、従来は、それぞれを専用のソフトウェアで独自に利用していた、細胞照準系の高感度カメラや、電動ステージを統一的に制御するソフトウェアを開発し、マイクロビーム照射細胞に引き起こされる照射効果の解析の効率を改善した。これらの成果をとりまとめ、平成18年3月15-17日に、アメリカ合衆国ニューヨーク市で開催された、第7回マイクロビームをもちいた細胞応答に関する国際ワークショップで発表を行い、国外のバイスタンダー効果やマイクロビーム細胞応答研究に携わる多くの研究者に得られた成果を広く公表した。低線量放射線が生物に与える影響の正確な評価のためには、生物が極めて低い線量の放射線に応答する分子生物学的メカニズムを解明する必要がある。低線量放射線応答機構としては、放射線適応応答をはじめとする様々な事象が報告されているが、放射線の離散的エネルギー付与の性質が無視できなくなる極めて低線量の領域ではバイスタンダー効果の寄与が重要になる。そこで、バイスタンダー効果の分子機構の解明をおこなうために、バイスタンダー効果を容易に解析できるモデル実験系の構築を行った。重イオンマイクロビーム装置は、生物試料中の限定された細胞のみに放射線を照射することができるため、バイスタンダー効果解析実験系を容易に構築できる。今年度は、重イオンビーム照射後のバイスタンダー効果の解析を容易に行うことができる、DNA修復タンパク質細胞内分布の加5吻染色法をもちいた可視化技法の確立を行った。照射容器中に播種したチャイニーズハムスター細胞の総数の1%に選択的に重イオンビームを標的照射し、照射後、DNA損傷生成の指標とされるピストンH2AXのリン酸化部位のinsitu免疫蛍光染色法による可視化を行った。可視化後、リン酸化H2AX陽性の細胞頻度を計測したところ、リン酸化H2AX陽性細胞の頻度は、全体の1%の細胞の照射によって3-5%の上昇を示した。この結果から、重イオンマイクロビーム照射による細胞のDNA損傷生成のバイスタンダー効果の存在が示唆された。併せて、マイクロビーム装置の照準照射精度の向上のためのシステム改良も推進し、従来と比較し1/10以下の誤差精度での細胞の標的照射を実現した。