hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏波変換導波路の効率的設計手法の確立と超薄型偏波変換板の開発

また、直線偏波を90度回転させる、いわゆる1/2波長板に関して、同じ変換板を45度ずらして積層する新たな構造を提案した。いかなる偏波面の入射波であっても、常に偏波面を90度回転できることを見出した。周期的に開口を設けた金属板の両面を誘電体で挟む偏波変換器も提案した。長方形の開口部を設けて、入射偏波を45度傾けることで、1/4波長板として動作することを明示した。誘電体で入出力面を挟むと、異なる周波数で、右旋、左旋の両偏波が得られる特徴のあることを明らかにした。基板上に金属ストリップを装荷する偏波変換器において、金、銀、銅の三種類の金属を取り上げ、変換特性に及ぼす効果を明らかにした。金属幅の再設計を行うのみで、どの金属を用いても、光通信波長帯で偏波変換特性が得られることを明らかにした。強調された増幅係数を利用した虚軸ビーム伝搬法を周期構造に適用できるように拡張した。Yee格子に基づいて定式化されており、FDTD法との親和性が高い手法である。長方形開口の周期列からなる偏波変換板に応用し、従来手法に比べて短時間にモード解析の行えることを明らかにした。1/4波長板に関して、いかなる偏波面の入射波であっても、常に90度偏波面を回転できる構造を提案した。偏波変換導波路の設計に関しては、L字導波路型変換器において、実際の製作で生じるコア側壁の表面ラフネスが偏波変換特性に及ぼす影響の検討ができ、許容できる粗さの指針を得た。この粗さは製造において可能な範囲であることを、企業との討論で確認しており、提案の変換導波路の実現性が確証された。加えて、新たに正方形誘電体コアの近傍に金属膜を設置する手法の有効性を見出した。誘電体コアに欠損部を設ける必要のない利点があり、憂慮された金属損が想定を下回ることも見出された。今後最適設計を行えば、新たな変換器としての展開が期待される。偏波変換板に関しては、申請時には三角形孔周期列を想定していたが、より形状が簡素な長方形周期列でも動作することを見出した。従来にない90%以上の高透過率を確認した。また、三角形孔配列の場合には、波長によって円偏波の回転方向が異なる、反円偏波特性が生じることも見出した。反円偏波特性が得られる偏光板は、申請者の知る限り前例がない。これらの事実を特許出願できた。基板上に金属ストリップを装荷する偏波変換導波路において、金属膜に銀を用いれば低損失に動作することを確認したが、CMOSテクノロジーとの親和性から、銅など、他の金属膜でも同等な動作が可能か検討する予定である。関連して開発した、強調された増幅係数を利用する虚軸ビーム伝搬法を周期構造にも適用できるように拡張し、偏波変換板の理論検討に利用していく。超薄膜偏波変換板に関しては、マイクロ波帯での実験を長方形孔の周期列に関しても行う準備をしている。数値計算上では、三角形孔配列に比べて、透過率が向上しているので、実証実験に取り組む。電磁波工学偏波変換導波路のコア側壁ラフネスに関しては、他の構造の変換器でも影響を検討し、ラフネスの影響を受けにくい、より実用的な構造を探索する。金属ストリップを利用した偏波変換器に関しては、金属ストリップの位置と寸法の最適化を行い、低損失、短軸長な構造を見出す。超薄型偏波変換板に関しては、ミリ波帯での実証実験準備を進めている。すでに予備実験においては、17GHz帯で良好な偏波変換特性、透過特性を確認した。今後は、より詳細なデータの取得を進める。
PTSDおよびうつ病モデル動物を用いた疾患鑑別のためのMRI画像研究

うつ病モデル動物に関しては文献研究の結果、コルチコステロンを付加するモデルよりも遺伝的動物モデルであるWistar Kyotoラットを使用する方が簡便で再現性が高いと判断され、これに対する行動評価を行った。行動評価としてはオープンフィールド試験・強制水泳による無動時間などを抑うつの指標として検討し、行動実験の結果それぞれ有意な差を認め、Wistar Kyotoラットではオープンフイールド試験での移動距離減少・強制水泳中の無動時間の増加を認めている。現在、うつ病モデル8匹・対照11匹について行動評価済みである。それぞれ、灌流固定の上で脳を摘出しており、現在MRI撮影によるデータを取得中である。PTSD動物モデルについてはWistarラットにSingle prolonged stress(以下SPS:拘束2時間・強制水泳20分・エーテル暴露)を負荷したものをPTSDモデル・Wistar KyotoラットにSPSを負荷したものを重症モデルとして作成中。前者は2匹・後者は8匹の行動評価を終了しており、今後さらに数を増やして検証する予定。上記についても灌流固定後に脳を頭蓋骨ごと摘出済みで、MRI撮影が行われる予定である。MRI撮影については4匹ずつ撮影を行うための治具を作成した。T2強調型の撮影条件の選定中であり、決定次第、本格的な撮影を行っていくこととなる。拡散強調画像については撮影条件は決定できておらず、研究開始の目処は立っていない。うつ病モデル動物の選定・検討に時間を要した。また、治具を用いたT2強調画像の撮影条件の策定に時間を要していることが理由となり、半年程度の遅延がある。T2強調画像については撮影条件がほぼ決定しており、撮影を継続する。うつ病モデル動物と対照についての比較検討をひとまずは論文として報告する予定である。同様にPTSDモデル動物および重症モデルの作成および撮影を継続し、上記の結果と合わせて報告したいと考えている。また、有意な結果を認めた部位については組織学的な検討を行う予定。拡散強調画像については撮影条件の策定に難渋しており、T2強調画像の取得と解析を優先する。当該年度に於いてはうつ病モデルの選定のため、文献研究を主として行った。文献研究の結果、実験操作・行動特性などの安定性から、Wistar-Kyotoラットを遺伝的うつ病モデルとして使用し、PTSDのモデルストレスとしては先行研究として当研究室ですでに用いているsingle-prolonged stressを用い、これの追加負荷の有無でストレスの影響を確認するという研究を行うこととなった。小動物MRI装置については使用スケジュールが限定されており、本年7月以降に使用可能となっている。本年4月時点で、行動実験装置(オープンフィールドテスト・強制水泳装置)を調達中であり、5月中旬以降に行動データ取得・組織材料取得を開始する。平成30年度の予定としてはうつ病動物モデルにおける行動データの取得およびMRI撮影が主体となる。MRI撮影後の解析において有意な所見が得られれば、得られた部位における組織学的な解析も検討する。PTSDのモデルストレスについては従前の研究により、single-prolonged stress(SPS)を動物に負荷することを決定している。ストレス負荷によるストレス感受性部位の検討については平成31年以降に行う予定であるが、うつ病モデルの解析の進行状況に応じて早めることも可能と考えている。うつ病モデルの解析及び、ストレス負荷後の感受性部位についてのデータ、および同部位の組織学的解析等を合わせて、英文論文誌に投稿することを検討している。行動実験装置の調達に時間を要しており、データ取得の開始が遅れているため。今年度は遺伝的うつ病モデルにおける行動評価・MRI画像取得を主として行う。健常対象と比較において有意な所見があれば、組織学的検証も検討する。PTSDのモデルストレスを負荷した検討については上記・結果が確立したのちに行なう。

また、有意な結果を認めた部位については組織学的な検討を行う予定。拡散強調画像については撮影条件の策定に難渋しており、T2強調画像の取得と解析を優先する。行動実験装置など実験装置機材の選定および購入に時間を要したため。実験計画の遅れに伴い使用額を生じた。今後は実験個体数を増やすとともに、試薬等の代金に使用される見込みである。また、学会発表・渡航費用・論文校正費用・掲載料などにも使用される見込みである。
血管平滑筋および内皮細胞のミオシンの機能の多様性に関する蛋白質と核酸レベルの研究

生筋収縮時のミオシンリン酸化状態の解析のため、従来の変性状態で調節軽鎖(RLC)のみのリン酸化を解析する方法とは異なる、ミオシン分子としてのリン酸化状態を解析する方法を開発し、生筋に応用した。ミオシンを非変性状態で泳動するピロリン酸ゲル電気泳動(PPi PAGE)を用いてカルモデュリン-ミオシン軽鎖キナーゼの系でリン酸化した鶏筋胃平滑筋ミオシンを解析した。リン酸化ミオシンは非リン酸化のものよりゲル上の移動度が速く、また、リン酸化状態により5つのバンド。移動度の遅い順に、(1)2つのRLCが両方とも非リン酸化のもの,(2)片方がモノリン酸化でもう1つが非リン酸化ヘテロダイマーのもの,(3)両方がモノリン酸化のもの,(4)片方がモノ,もう一方がジリン酸化ヘテロダイマーのもの,(5)両方がジリン酸化のもの,に分かれた。RLCを除いた脱感作ホタテ貝ミオシンに平滑筋RLCを結合したハイブリッドミオシンでも、RLCのリン酸化でPPi PAGE上の移動度は増加した。このようなリン酸化の効果は、骨格筋や心筋のRLCではみられなかった。大動脈や腸管平滑筋ではリン酸化によるPPi PAGE上のミオシン移動度の増加が観察された。平滑筋のRLCはそのリン酸化によりPPi PAGA上のミオシンの移動度を増加させる働きがあると考えられる。次に【K^+】で収縮させたモルモット結腸紐をドライアイス・アセトンで固定し、液体チッ素冷却の金属性ミルで粉砕しPPi PAGE試料液(高濃度のNa-PPi EGTAを含む)で抽出し、遠心上清を試料としPPi PAGEで解析した(PPi PAGE全過程を通じRLCのリン酸化状態が保存される)。その結果、筋収縮い伴い片方のRLCがモノリン酸化のヘテロダイマーミオシンと両方がモノリン酸化のミオシンが出現し、約30秒後に最大となり全ミオシンの約60%を占めた。西管平滑筋についても同様の結果を得た。来年度は各種薬物による収縮時のミオシンのリン酸化状態を解析する予定である。
ナノ・マイクロ構造体の自己複製

本年度は、昨年度に行った液中相互作用の理論計算・計測実験結果に基づき、マイクロ粒子間の相互作用を多角的に制御する実験を行った。マイクロサイズの粒子の製作・表面修飾を行い、pHを変化させることで2段階の結合順序の制御を実現した。製作したマイクロ粒子は2種類であり、台形円錐状のものと、U字型のものである。それぞれ、正しく組立てられることにより、柱状の構造体とチェーン状の構造体が組みあがる。マイクロ粒子には2種類の結合表面があり、それぞれCr/Au/ODTの疎水性表面(A表面)とSiO2の親水性表面(B表面)である。1段階目の攪拌溶液は純水でpHは6.5、2段階目は塩酸溶液でpHは2.0であった。撹搾速度は500rpm、攪拌時間は1段階目を60min、2段階目を60minとした。自己組立てによる粒子の結合状態の時間変化を調べることで、自己組立ての様子の評価を行った。1段階目にて、攪拌開始10minでA-A面の結合率は90%を超え、60min後には96%に達する。B-B面、A-B面の結合率はきわめて低く、0.6%と0,2%であった。この結果より、A-A面は疎水性相互作用により結合し、またB-B面同士は電気2重層斥力の反発が機能して結合を阻害していると考えられる。2段階目開始から、B-B面同士の結合率が次第に上昇し始める。2段階目開始から60min後にはB-B面の結合率は45%に達する。この結果より、pHを2,0にすることで反発力が消失し、VDW力によるB-B面の結合が形成されたことがわかる。この実験により、マイクロ構造間の結合力にコロイド凝集・分散で支配的な疎水性相互作用、電気2重層斥力、VDW力を導入した。これにより溶液のpHというマクロな環境を変えることにより、マイクロ粒子間の相互作用を制御し、マイクロ粒子間の結合力を制御した。実際にマイクロ粒子間に働く力を調べるために、液中間における平面間結合力計測法を開発した。この計測結果により、pHによる結合力が制御されていることを確認した。これらの知見に基づき、2種類の異なる結合表面をもつマイクロ粒子を設計・製作し、段階の順序付き自己組立てを実現した。これにより、複雑な3次元構造が順序をもってマイクロ構造体により自発的に組立て可能であることを示した。これはマイクロ構造体を用いた自己複製への可能性を示したといえる。本年度は最初に,マイクロ粒子間の相互作用を選択し,それらがマイクロ粒子間でどのように働くかの理論計算を行い,設計指針を固める作業を行った.自己複製・自己組立てに利用するマイクロ粒子間の相互作用は,疎水性相互作用・電気2重層斥力・ファンデルワールス(VDW)力の3つを選択した.これらの力は水溶液中で固体表面間に働く力であること,また表面上体や溶液のイオン濃度やpHにより制御可能である.2つの表面はAuとSiO2で作製し,Au表面のみメチル末端(-CH3)のSAMで表面修飾してある.すると純水中(pH=6.5)でAu表面は疎水性かつ無帯電に(A表面),SiO2表面は親水性かつ負に帯電(B表面)する.コロイド粒子の振る舞いの記述に利用される相互作用ポテンシャルをマイクロ粒子に適応し計算した結果,純水中でAu表面同士は疎水性相互作用により引き合い結合するのに対し,SiO2表面は表面電荷の反発により結合しないという計算結果を得た.また,この状態から塩酸を加えることでpHを2.0程度まで下げることにより,2段階目の結合が生じることがわかった.これらの計算結果より,マイクロ粒子間の相互作用がpHにより制御できるという見通しを得た.また,上記の理論計算をもとにし,マイクロスケールの部品による自己複製を行うにあたり必要となる,マイクロ粒子間の相互作用の精密な計測法を完成させ,pHによる表面間の相互作用のふるまいに関して知見を得た.2種類の表面A(ODT表面)とB(SiO2表面)について,pH変化に伴うA-A結合面とB-B結合面の結合状態を計測し,自己組立てを行う際の指針とするべく考察を行った.B-B表面間のpH3.0からpH6.5においては,計測値が0であった.また,pH2.0以下では結合力が計測され,結合強度は50pN/mm2から200pN/mm2であった.これに対し,A-A面の結合強度はpHにかかわらず,4*104pN/mm2程度であった.つまり,pHにより,マイクロ表面間の相互作用がコントロールできうることが示された.本年度は、昨年度に行った液中相互作用の理論計算・計測実験結果に基づき、マイクロ粒子間の相互作用を多角的に制御する実験を行った。

撹搾速度は500rpm、攪拌時間は1段階目を60min、2段階目を60minとした。自己組立てによる粒子の結合状態の時間変化を調べることで、自己組立ての様子の評価を行った。1段階目にて、攪拌開始10minでA-A面の結合率は90%を超え、60min後には96%に達する。B-B面、A-B面の結合率はきわめて低く、0.6%と0,2%であった。この結果より、A-A面は疎水性相互作用により結合し、またB-B面同士は電気2重層斥力の反発が機能して結合を阻害していると考えられる。2段階目開始から、B-B面同士の結合率が次第に上昇し始める。2段階目開始から60min後にはB-B面の結合率は45%に達する。この結果より、pHを2,0にすることで反発力が消失し、VDW力によるB-B面の結合が形成されたことがわかる。この実験により、マイクロ構造間の結合力にコロイド凝集・分散で支配的な疎水性相互作用、電気2重層斥力、VDW力を導入した。これにより溶液のpHというマクロな環境を変えることにより、マイクロ粒子間の相互作用を制御し、マイクロ粒子間の結合力を制御した。実際にマイクロ粒子間に働く力を調べるために、液中間における平面間結合力計測法を開発した。この計測結果により、pHによる結合力が制御されていることを確認した。これらの知見に基づき、2種類の異なる結合表面をもつマイクロ粒子を設計・製作し、段階の順序付き自己組立てを実現した。これにより、複雑な3次元構造が順序をもってマイクロ構造体により自発的に組立て可能であることを示した。これはマイクロ構造体を用いた自己複製への可能性を示したといえる。
環境による中枢聴覚情報処理機構の発達制御

大脳皮質聴覚野において外界からの感覚入力により対応する聴覚野神経回路網が発達することが知られている。これは音声言語の認知・表出の獲得に密接に関わっている。しかし、その具体的な神経学的機序や時期特異的な神経可塑性を引き起こす要因についてはいまだ十分に知られていない。そこで本研究では、『大脳皮質聴覚野における感覚入力依存的な情報処理機構の発達と制御』を解明する。中枢聴覚情報処理機構を明らかにすることで聴覚障害に対する新しい橋渡し研究を目指す。
異文化間コミュニケーション能力の向上を目的とした大学生の地域貢献活動

本研究は、アメリカ文化が混在する長崎県佐世保市のアメリカンスクールと米国大学佐世保キャンパスを中心的なフィールドとして、大学生が地域貢献活動に継続的に取り組むことが、大学生の異文化間コミュニケーション能力の向上につながるかどうかを検証することを目的とした。大学生の英語コミュニケーション能力を測るために、英語資格試験の成績だけにその判断基準を求める傾向にある中、英語コミュニケーションについて学生が教室で学習した知識や獲得した技術を、地域社会での活動を通して応用し発展させていくことは、異文化間コミュニケーション能力の養成、また実践力のある人材づくりには非常に効果的な方法の一つであることが確認された。大学生の国際地域貢献が、異文化間コミュニケーション、異文化理解学習、外国語学習分野においてどのような有効性を持つかを探究するため、外国語としての日本語教育、及び日本文化教育プログラムを実践している長崎県佐世保市にあるアメリカン・スクールの異文化理解教育及び外国語としての日本語教育の現場を、1年間定期的に(週12回、計約50回)訪問した。平成21年度は、アメリカン・スクールにおいて、異文化(日本文化)理解教育の一環として行なわれている「そろばん」の課外授業に国際地域貢献活動として参加する本学の学生の英語運用能力と自文化発信力の変容について調査するための観察を行なった。英語力よりもそろばんに精通している学生を確保し、それらの学生が指導アシスタントとして機能できるようにした。本学学生がこの活動に参加することにより、授業が円滑に流れる手助けができたことや、日米の地域連携に貢献したことが認められ感謝状が与えられた。学生自身の英語運用能力については、客観的な評価は難しいがスピーキングとリスニングの力が、1年前と比較すると明らかに向上してきている。リスニングカにも自信がなく、スピーキングにも内気な態度であった参加学生たちが、1年後には人前で臆することなく英語でコミュニケーションをとる積極的な姿勢が身についてきている。また、活動に必要な語彙力も増加し、英語による説明力も向上してきている。また、英語学習に関する意識改革にも大きく役立ったことが、参加学生たちへのアンケート調査とインタビュー調査で確認できた。参加学生たちは、異文化間コミュニケーションの実践には不可欠な異文化理解や異文化容認、さらには異文化に対する先入観や偏見の軽減にも有益であったことを自由記述の中で述べている。アメリカの大学における地域貢献や異文化理解の要素を取り込んだ外国語教育の視察も今後の活動の大きな参考となった。地域貢献活動と異文化間コミュニケーション能力の促進の関わりに関する事例研究を行なうために、アメリカ合衆国における上記分野の先進校の教育現場を訪問し、異文化間コミュニケーション能力を重視した外国語教育と地域貢献活動の関わりについて観察活動を実施した。特にアメリカの大学における外国語教育分野での国際サービスラーニングの取組において、参加学生に対する地域貢献活動の有効性、また実際に活動を行うに当たっての準備と実施内容及び課題等について聞き取り調査を実施した。ここで収集した情報を参考にしながら、昨年度長崎県佐世保市内のアメリカンスクールからの本学英語インテンシブプログラム学生の国際地域貢献活動の高い評価と彼らの実績をもとに、さらに活動を積極的に継続した。異文化間コミュニケーション、異文化理解学習、外国語学習分野においてどのような有効性を持つのかを探究ために、昨年に引き続き本学の1年間の活動状況を継続的に(週1回、計約30回)観察した。その結果、英語資格試験の成績は伸び悩む学生はいるものの、スピーキング・リスニングを中心とした実践的な英語運用能力については、明らかに向上が見られる。それは、活動先のアメリカンスクールの英語母語話者の教員及び担当職員たちも認めるところである。異文化間コミュニケーションに対する姿勢の前向きな変化やその能力の向上については、参加学生自己評価に関する本人たちへのアンケート調査においても明確に述べられている。また、身近で意味深い地域性を考えたテーマである異文化や、アメリカン・スクールや米海軍が共存している地域の現状を目の当たりにし、より深い理解が得られたことも述べられている。このように大学生が地域のアメリカンスクールや学内の講義等で得られた知見を、地域に還元するために、佐世保市内の公立中学校の校長と綿密な打ち合わせをしながら、中学校英語学習支援としての地域貢献活動を、来年度の準備段階として実験的に実施した。このように、来年度はこれまでの活動に加え、地域貢献活動全体をより充実させ、階段状に膨らませていく計画である。一昨年度からの大学生の地域貢献活動を継続し、そのデータを収集しつつ、本年度はその地域貢献を「海外サービスラーニング」として展開した。活動の場を段階的に広げるという従来の計画のもと、地域をより広い意味で捉え、「海外」とい地域において、外国語学習や異文化理解、そして自文化発信に関する「サービスラーニング」の活動をハワイの小学校と大学で実施した。この取組では、海外の外国語教育と異文化理解教育の分野において貢献しながら、本学学生が日本や長崎県と佐世保市の文化や歴史について世界に発信する力の基盤を作ることを大きな目的のひとつとした。

特に原爆投下の事実や米海軍基地の存在なども含め、長崎県と佐世保市について理解してもらうことは、パールハーバー攻撃を経験しているハワイ州民の感情を理解することにもつながる。長崎県とハワイ州の悲劇の共通点から、国際交流を通して親善、友好を実現していくことも重要であると考えた。国内における活動に加え、この取組の最大の成果は、Byram(1997)が異文化間コミュニケーション能力の概念の定義として挙げている「目標言語がコミュニケーションの主要な言語である活動に参加する知識や技術や能力」を獲得できたことである。活動に参加した学生たちは、異文化知識の獲得のプロセスを経ながら、自文化発信の努力を怠らない姿勢を学んだ。本人たちへのアンケート調査では、異文化間コミュニケーションに対する態度が育成されたこと、また、目標言語である英語によって活動へ参加し、目的を十全に達成する能力が身に付いてきたことを述べている。事実、現地サイトでは、当活動内容と英語による活動実践に関し、極めて高い評価を得た。学生の自己評価の中では、英語会話能力や英語資格試験への積極的な学習態度が養われたことなど、学習に対する意識改革についても述べている。この地域貢献活動が動機付けとなり、活動の副産物として参加学生全員の英語資格試験の成績も伸びも確認された。学会発表(計8回)により成果の報告をした。大学生たちが異文化や英語に関する地域貢献活動を円滑に実現できるように、活動内でのリスニングとスピーキングに役立てることができる語彙、及び表現分野に関する図書を執筆、出版した。
老いと死に関する人間形成論的総合研究ー生涯教育の統合的・原理的基礎づけのために

(1)我々の共同研究は、これまで「子ども」や「生」や「若さ」だけに制約されてきた教育理論の視野を、改めて「人間の存在と生涯の全体」へと拡大して、より包括的な理論としての「人間形成論」へと再構成しようとするものである。かねてより我々は、諸々の生涯教育論を分析し、そこに根本的に欠如している原理的・包括的な基礎づけを試みるため、人間の「生涯の全体」を教育理論の基本視座に組み入れる努力を続けてきた。(2)しかしこのような視野拡大は、従来の教育理論が見落としてきた「老いと死」を、正面から検討することによってのみ完全なものとなる。こうして我々の研究主題は、必然的に「生涯教育論の包括的原理的基礎づけ」から、さらに「老いと死の人間形成論」へと発展した。この主題は、教育理論にとって包括的・原理的に課題であると共に、今日の高齢化社会においては、緊急の社会的文明的な課題でもある。今回我々は、二箇年に及ぶ科学研究費の助成を受けて、総計7次に亙る研究合宿と緊密な日常的意見交換を行い、上記の主題に可能な限り接近した。(3)初年度では膨大な関連文献を整理し検討したが、その結果、「老いと死」に関して人間形成論的考察を加えた文献は皆無に等しいことが判明した。我々は研究全体の枠組みを策定すると共に研究分担を決定し、それに則って各自に研究を進め、2年度目の終了時点で別添の報告書を作成した。そこでは、「老いと死の人間形成論」を、「老いと死の人間存在論」の展開と相互に補完させつつ具体的に展開しようと試みた。しかし時間と紙幅の関係上、必ずしも所期の成果を挙げるに至らず、来年度刊行予定の『老いと死の人間形成論(仮題)』において、改めて十全な論考を展開するための一里塚にとどまった。なお、この準備的作業を通じて、個のライフサイクルと世代サイクルとの相関の問題を、原理的に究明することが今後の課題であることが明確となった。1.文献の整理・検討。「老いと死」と「教育」とのかかわりを直截に主戻化したのは今日の生涯教育ないし学習論であるが、残念ながら、そこにおける議論は原理的にみても統合論的にみても甚だ不十分である。この主題に関する今日入手可能な文献としては、(1)哲学的・宗教的な原理的考察帥展開している文献、(2)実証的な部分的知見を記述したりこれらを統合しようとする文献、(3)「準備教育」という当面の対処療法を目指す実践的な文献などがあるが、これら広凡な文献を可能な限り検討した結果、そのいずれも不十分であり、「老いと死」に関して原理論的・人間形論的な考察を加えた研究はおよそみられないことが明らかとなった。2.研究全体的枠組み。老年期においては、"Have"から"Be"へ、"Production"から"reduction"への生き方の根本的転換が課題づけれらるが、この課題達成の成否は、それまでの生涯のありようによって規定される。この意味で、老いは、各人の人生の集約(Consummation)なのである。他方、人間存在にとって死が不可避であることから、各人は、自分の一生をなんとかして自己完結すべく、しかも自ら世代連鎖の一環となることによって自己の有限性を克服すべく努力することを強いられる。

一般的に言って、人間形成は異世代間の"Mutual Regulation"を通じての他者形成と自己形成との相互連関にかいて成立するといえるが、このような人間存在と形成の根本構造が際立って鮮明となるのは、老いと死という特殊な局面においてなのである。3.次年度の研究分担。以上の枠組みの追求を通じて、老いと死への準備教育、危機ないし非連続性としての老いと死、老いと死における時間性、老いと死と生の意味、老いと死にかかわる異世代間の"Mutual Regulation"、老いと死の人間形成論、などの次年度の研究分担を策定した。今後、これに従って研究の総括を目指す。1.<中間報告書の作成>___ー助成の最終年度に当たる今年度は、総計三回の研究合宿及び日常の緊密な研究連絡や紙上討議を通じて、前年度に策定した章分担に即して各自に研究を進め、その成果を報告書に纏めた。ここでは、まず序章で「老いと死」をめぐる現代の問題状況と、これに向かう我々の基本的視座を明らかにし、続いて「老いと死」という共通の主題に対して、第I章では人間の存在の視角から、第II章では人間の実存の視角から、第III章では人間の形成の視角からそれぞれにアプロ-チし、終章では、今回の研究全体の総括を行い、「老いと死の人間形成論」を構築するための出発点を確立しようと試みた。2.<出版のための準備と今後の課題>___ー上述からも明らかなように、今回の報告書では、「老いと死の人間形成論」を「老いと死の人間存在論」と相互に補完し合う仕方で展開しようと試みた。しかし、時間や紙幅の制約などのため、全体的な輪郭を素描する程度にとどまり、「老いと死の人間形成論」を包括的かつ原理論的に構築するという本来の目的を、必ずしも十分に果すことができなかった。これは、今後本格的に取り組むべき課題であり、その成果を一本に纏めて刊行する予定である。尚、これまでの共同研究を通じ、「老いと死」の検討に続くべき研究課題が明らかになってきた。今日の高齢化の問題は、出生率の激減、世代間の教育機能の低下など焦眉の諸問題と連動しており、人間形成論的視点からすれば、要するに「世代サイクルと個のライフサイクルとの相関」という、より包括的な問題連関のうちにある。従って「老いと死の人間形成論」は、「世代サイクルと個のライフサイクルとの連関に関する人間形成論」という、より包括的・原理的な主題のもとで改めて検討されねばなるまい。これが、我々の次なる課題である。
自然免疫系およびDock family分子の制御による多発性硬化症の治療研究

多発性硬化症の疾患モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を活用し、脊髄炎及び視神経炎の治療研究を行った。ストレス応答分子であるASK1のグリア細胞特異的欠損マウスを作成したところ、EAEの軽症化が確認された。一方、Dock8とよばれるグアニンヌクレオチド交換因子の遺伝子欠損マウスを用いて同様の検討を行ったところ、やはり脊髄炎と視神経炎の軽症化が確認された。本年度は多発性硬化症における視神経炎の発症メカニズムの解明と、薬剤を利用した視神経炎の治療研究を行った。疾患モデルとして実験的自己免疫性脳脊髄炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis: EAE)を活用した。治療効果については形態的な観察にとどまらず、多局所網膜電位の解析などを交え、総合的な視機能評価に基づいて判定を行った。我々の以前の研究からASK1欠損EAEの重症度は軽減されるが、発症率が変わらないことを判明した。高血圧治療薬でもあるcandesartanをASK1欠損EAEマウスに用い、その発症率が20%まで抑制され、また発症しても視神経炎の重症度が大幅に軽減されることを組織病理学及び電気生理学的手法によって解明した。そして骨髄由来樹状細胞を用いたin vitroの実験から、Angiotensin II刺激によって細胞におけるTLR4の発現が顕著に増加し、逆にそのアンタゴニストのcandesartanにより、その発現上昇は抑制可能であることを突き止めた。フローサイトメトリーを用いた解析からcandesartan及びASK1阻害剤の相乗効果により成熟樹状細胞数が減少することを明らかにした。さらにナイーブT細胞を磁気分離し、LPS刺激によるT細胞増殖をBrduの取り込み実験で調べ、candesartan及びASK1阻害剤の相乗効果によりT細胞増殖が抑制されることを判明した。本年度は多発性硬化症における視神経炎の発症メカニズムの解明と共に、薬剤を利用した視神経炎の治療研究も行った。ブリモニジンは最近発売になった緑内障点眼薬で、本研究では視神経炎に与える効果を調べた。ブリモニジンをEAEマウスに点眼したところ、視神経や脊髄における脱髄抑制作用は乏しいものの、網膜神経節細胞の保護作用があり、多局所網膜電位の計測によって、視機能の有意な改善が認められた(Guo et al., Neurosci Lett., 2015)。また、我々の以前の研究からASK1欠損EAEの重症度の軽減が明らかになっていたが、このASK1欠損マウスでは全ての細胞からASK1が欠損しており、細胞種毎の影響をin vivoで観察するためには、細胞種特異的なconditional knockout (CKO)マウスの作製が必須となる。そこで新規にASK1flox/flox : GFAP-Cre mouse (アストロサイトからASK1遺伝子が欠損するマウス)、ASK1flox/flox : LysM-Cre mouse (ミクログリアからASK1遺伝子が欠損するマウス)、ASK1flox/flox : CD11c-Cre mouse(樹状細胞からASK1遺伝子が欠損するマウス)、ASK1flox/flox : Lck-Cre mouse (T細胞からASK1遺伝子が欠損するマウス)を作成し、各細胞種におけるASK1の働きをin vivoで詳細に検討した。その結果、アストロサイトやミクログリアにおけるASK1はEAEの重症度に関わり、樹状細胞やT細胞におけるASK1がEAEに与える影響はないことが分かった。本研究ではこれまで十分に検討を重ねてきた多発性硬化症の疾患モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎(EAE)を駆使し、多発性硬化症の発症メカニズム解明と治療法開発を目的とする。すでにストレス応答分子であるApoptosis signal-regulating kinase 1(ASK1)がグリア細胞における自然免疫系の活性化に関与することを報告している。そこで本研究では薬剤によるToll-like receptor(TLR)の発現抑制およびASK1シグナル伝達経路阻害の相乗効果によって、EAEの発症抑制が可能か検討する。さらにASK1の細胞種特異的欠損マウスを複数作成し、同様な検討を行う。すでにそれらのマウスが複数完成し、EAEの軽症化を確認している。一方、近年になってDock8と呼ばれるグアニンヌクレオチド交換因子の変異が重症複合免疫不全症に関与すると報告されたが、このような患者では逆に自己免疫疾患が起きにくい可能性がある。そこで本研究ではDock8がEAEにおける神経炎症に与える影響について、複数の新規遺伝子改変マウスを活用した検討を行た。その結果、Dock8欠損マウスではEAEが軽症化し、視神経炎や視機能障害も抑制されることが分かった。既存薬剤のブリモニジンによる視神経炎治療の可能性を示唆した。

また、我々は以前酸化ストレスの産生を抑制可能なspermidineの内服投与を行ったところ、EAEの軽症化が観察された(Guo et al., InvestOphthalmol Vis Sci., 2011)。これらの成果はブリモニジン、spermidineなどによる、複数の既存薬剤の併用効果を示唆するものであり、今後の臨床応用が期待される。さらに4種類のASK1細胞種特異的なconditional knockout (CKO)マウスの作製やそれらのEAE phenotypeの解析が完了し、詳しいメカニズムの解析に入っている。神経科学我々のいままでの研究からASK1は炎症の他、軸索再生にも関わっていることが示唆された。今後はASK1細胞種特異的なconditional knockout (CKO)マウスのEAEのメカニズムを詳しく解析しながら、視神経挫滅における細胞種毎のASK1の機能を明らかにしていく。ASK1flox/flox : GFAP-Cre mouse(アストロサイトからASK1遺伝子が欠損するマウス)の作製がほぼ完成した。試薬の節約に成功したため今後はcandesartan及びASK1阻害剤の相乗機能をさらに詳しく解析し、論文化していく。また引き続きASK1の領域特異的遺伝子改変マウスの解析を進める。消耗品を中心に使用予定Candesartan及びASK1阻害剤の効果によるサイトカイン産生への影響やそれに関わるシグナルpathwayの解析を次年度に行うことになった。サイトカイン測定用ELISAキット及びシグナルpathway解析用抗体を購入する経費に使用する予定である。
ＡＢＬにおける流動資産担保の債務者危機時における効力のあり方に関する研究

ドイツ法を比較対象としてABLにおける流動資産担保が債務者の危機時にどのような効力を有するのかについて研究した結果として、わが国とは異なり、ドイツ法の下においては、流動資産担保の効力は、その効力の内在的制約原理としての「通常の経営の範囲論」や「処分授権論」を伴う「時間的先後関係」を決定基準とする優劣決定原則に従った「権利移転」構成から、債務者の倒産手続の開始によって、別除的な満足を前提とした権利内容へと変容し、同時に管財人が関係当事者間における利益の最大化を担う役割を果たしていることが明らかになった。この成果は、わが国における流動資産担保の効力に関して大きな示唆を与えるものといえる。本年度においては、ドイツ法の下において流動財産担保(Revolvierende Sicherheit)がどのような効力を有しているのかについて、ドイツ民法およびドイツ倒産法制の下での議論を、判例学説を素材に、整理検討した。とりわけ、ドイツ法の下において、集合動産譲渡担保がどのように設定されるのか、また、その効力はどのようなものと解されているのかについて検討するとともに、債務者の倒産時において集合動産譲渡担保権者がどのような効力を有しているのかを検討した。また、この検討とあわせて、ドイツ法における担保法制それ自体が,わが国における担保法制とどのように異なっているのかという観点からドイツ法の特徴をまとめる作業を行った。この作業からは、譲渡担保がわが国と異なり、基本的には非附従的な担保であると理解されていることや、債務者倒産時における譲渡担保の効力が別除的な満足を認めるものであるにもかかわらず、その実行が倒産管財人に委ねられていることを確認することができた。さらに、ABLの普及を図るために関係官庁や企業などの協賛を得て設立されているABL協会の下で、ABLには企業破綻時にどのような効力があるものとして制度設計されるべきかを検討するABL法制研究会に引き続き参加しており、研究会における議論などを通じて、ABLにおいて用いられる流動財産担保の効力について、とりわけ債務者倒産時における米国、英国、フランスおよびドイツなどの状況についての知見を深めることに努めた。なお、先のドイツ法における担保法制の特徴やドイツ法における集合動産譲渡担保の効力については、ABL法制研究会において口頭で報告を行った。本年度においては、集合動産譲渡担保や集合債権譲渡担保などの流動財産担保がどのような効力を有しているのかについて、ドイツにおける債務者危機の時点やその後の経営の立直し、さらに進んで債務者再生手続きの局面におけるABLの用いられ方など、ドイツ法の下でのABLにおける流動財産担保の位置づけについて、ドイツ法における判例および学説を素材とする整理検討を、平成26年度に引き続き行った。また、この検討とあわせて、当初計画していたとおりに、ドイツ法の下における債務者危機時やその後の経営立直し、さらに進んで債務者再生手続きの局面におけるABLの用いられ方などの状況を確認し、ABLにおける流動財産担保がドイツ法の下においてどのような法的位置づけとなっているのかについて、担保権者や担保設定者、その他の利害関係者間における利害調整などの観点から把握するために、ドイツにおける調査を実施した。これらの作業から、ドイツ法においては、そもそも倒産法制の下においてわが国とは異なり、債務者再生手続きの比重がそれほど大きくなく、原則として倒産時には債務者の財産を清算することによって倒産処理が行われていることを確認した。このため、債務者再生手続きにおける流動財産担保の効力のあり方という形で、ドイツ法において問題が捉えられているのではかならずしもないことが明らかになった。しかし他方で、債務者の危機時点に限らず、二重に譲渡担保がなされた場合に、先行する譲渡担保と後行する譲渡担保の効力をどのように調整するのかについては、学説を中心に議論がなされていることを確認した。研究計画では、平成27年度は、平成26年度に引き続き、ABLを検討するための基盤的な知識の獲得を行うことを計画しており、この点は文献調査などによる知見の獲得はおおむね順調に進展している。また、本年度は、ドイツにおける債務者危機時やその経営の立直し、さらに進んで債務者再生手続きの局面におけるABLの用いられ方や、ABLにおける流動財産担保のドイツ法における位置づけについて関係当事者間での利害調整などの観点から、ドイツにおける現地調査を実施することになっていたが、この現地調査によって、たしかに債務者再生手続きの比重が小さいことが明らかになり、その点でドイツ法からの直接の示唆を獲得することはできなくなったものの、二重譲渡担保における効力のあり方についてわが国とは異なる問題の処理がドイツ法において示されており、ここで示された解釈論の射程がどこまで及ぶのかを検討することで、実質的には経営危機時あるいは債務者再生時に複数の資金供給者の利害調整がどのように行われているのかに関する示唆を得ることができると考えられるため、その意味において、おおむね順調に進展していると評価できる。本年度においては、ABLの下においてもっぱら用いられる集合動産譲渡担保や集合債権譲渡担保などの流動資産担保の効力について、とりわけ債務者の危機時時点やその後の経営の立て直し、さらに進んで債務者再生手続の局面においてどのように用いられるのかを中心に、日本法とドイツ法についての判例および学説を素材とした整理検討を、平成26年度および平成27年度に引き続いて行った。また、この検討とあわせて、当初計画していたとおりに、ドイツ法の下における債務者危機時やその後の経営立て直し、さらに進んで債務者再生手続きの局面におけるABLの用いられ方という観点に加えて、昨年度の海外調査において判明したドイツ法における債務者財産の清算手続を重視するという観点から、流動資産担保が倒産手続においてどのように位置づけられているのかという広い観点から、ドイツ法における流動財産担保の効力についての調査を行った。

これらの作業から、ドイツの倒産法制の下においては、わが国における場合と比較してより明確に、流動資産を対象とする担保権の効力が変容される一方で、債務者の危機時点に限らず、先行する担保権との調整に関して「時間的先後」関係を基準とする優劣決定原則が貫徹していることと、担保権者と債務者を含む利害関係者との利害調整に関わって、いわゆる「通常の経営の範囲」論や「処分授権」論がいわば内在的な制約原理として機能していることを確認することができた。ドイツ法を比較対象としてABLにおける流動資産担保が債務者の危機時にどのような効力を有するのかについて研究した結果として、わが国とは異なり、ドイツ法の下においては、流動資産担保の効力は、その効力の内在的制約原理としての「通常の経営の範囲論」や「処分授権論」を伴う「時間的先後関係」を決定基準とする優劣決定原則に従った「権利移転」構成から、債務者の倒産手続の開始によって、別除的な満足を前提とした権利内容へと変容し、同時に管財人が関係当事者間における利益の最大化を担う役割を果たしていることが明らかになった。この成果は、わが国における流動資産担保の効力に関して大きな示唆を与えるものといえる。研究計画において、平成26年度は、まず、債務者倒産時および債務者再生時におけるABLの役割の確認や流動財産担保の効力に関するドイツ法での議論の確認、さらにドイツ倒産法制の下での流動財産担保の効力などを検討することとなっていたが、これらの点に関する文献調査やABL法制研究会を通じた知見の獲得はおおむね順調に進展している。また、ABLを検討するための基盤的な知見の獲得を目的とした経営学等に関する文献調査についてもおおむね順調に進んでいる。さらに来年度実施予定の海外調査のための予備的な調査についても、文献調査やABL法制研究会の活動を通じた知見の獲得などの方法によって、おおむね順調に進展している。平成28年度においては、平成27年度に引き続きドイツにおける海外調査を予定しており、土井法におけるABLの用いられ方や、ABLにおける流動財産担保のドイツ法における法的位置づけなどを把握することを予定している。とりわけ、昨年度の調査において判明した債務者危機時やその後の経営立直し時における資金供給者間の利害調整が実質的に二重譲渡担保における相互の効力をどのように調整するのかという問題に集約されているという点に焦点を合わせて、どのような利害調整がなされているのかといった点などについての把握に努めることにしている。また、その他、ABLを検討する上で必要とされる基盤的な知見の獲得を引き続き測るとともに、ドイツ法における流動財産担保の実行方法や倒産管財人との利害調整のあり方についての検討を行うために、必要な範囲での文献調査などを予定している。民法、担保法
中枢神経系のギャップ結合の機能解析

脊椎動物網膜では、同種の神経細胞がギャップ結合している。このギャップ結合の生理機能を解析するため、下等脊椎動物網膜から単離した神経細胞に発現するヘミギャップ結合チャネルに着目し、このチャネルの生理学的及び薬理学的性質をwhole-cell voltage-clamp法を用いて解析した。1.単離水平細胞の膜電位を+20mVに固定し、細胞外液からCa^<2+>を除去するか或いは細胞外液にキニン(0.5mM)を添加すると、緩徐な外向き電流が発生した。この電流は1-Octanol(4.6mM)、Halothane(飽和濃度)、Dopamine(2μM)或いは8-Bromo-cAMP(2mM)によって抑制されることから、ヘミギャップ結合チャネルの活性化によると考えられた。2.ヘミギャップ結合チャネル電流はH-89(プロテインキナーゼ阻害剤)(2μM)により増大し、またOkadaic acid(プロテインホスファターゼ阻害剤)(10μM)により減少した。さらに、この電流は細胞内外の水素イオン濃度の上昇により減少し、下降により増加した。ヘミギャップ結合チャネルの開閉制御に、細胞内因子が中心的役割を果たしていると考えられた。3.キヌレン酸(5mM)を用いてイオンチャネル直結型Glu受容体を阻害した後、Glu(500μM)を投与したが、ヘミギャップ結合チャネル電流に顕著な変化は認められなかった。代謝調節型Glu受容体の活性化を介して生じる細胞内cGMP濃度上昇は、ギャップ結合チャネルの開閉に影響しないと考えられた。4.水平細胞以外の網膜内神経細胞を種々の膜電位に固定し、細胞外液からCa^<2+>の除去或いは細胞外液へのキニン添加を実施したが、電流発生は認められなかった。水平細胞以外の網膜細胞間ギャップ結合は細胞体でなく、むしろ樹状突起部に局在していると考えられた。アメリカナマズ(Ictorulus punctatus)網膜から水平細胞を単離し、この細胞に発現しているヘミギャップ結合チャネルをwhole-cell voltage-clamp法を用いて解析した。1.細胞外液からCa^<2+>を除去すると、+20mVに電圧した水平細胞に外向き電流が発生した。この外向き電流はdopamine(2μmM)、1-Octanol(4.6mM)やHalothane(飽和濃度)によって抑制された。これらの薬理学的実験は、細胞外のCa^<2+>除去により発生した外向き電流がヘミギャップ結合チャネルの活性化によることを示唆している。この電流は、細胞内のみならず細胞外のpH変化によって修飾された。2.細胞外液にキニン(0.5mM)を添加すると、+20mM或いは+40mMに電圧固定した水平細胞に外向き電流が発生した。この外向き電流は、1-Octanol、Halothane並びにCo^<2+>(5mM)によって抑制された。キニンにより惹起された外向き電流がヘミギャップ結合チャネルの活性化によるのか否かを調べるため、Lucifer Yellowの取り込み実験を実施した。キニンとLucifer Yellow(1mM)を添加した高K^+(100mM)灌流液に水平細胞を数分間暴露すると、細胞内にLucifer Yellowが取り込まれ、この色素由来の蛍光が観察された。正常灌流液にキニンとLucifer Yellowを添加しても、蛍光は観察されなかった。これらの結果は、キニンがヘミギャップ結合チャネルを活性化することを示唆している。パッチ電極内液にキニンを添加し細胞内に投与しても、外向き電流は発生しなかった。

網膜内に埋もれた水平細胞のギャップ結合に比べ、単離水平細胞に発現したヘミギャップ結合チャネルの解析は比較的容易であり、今後この標本を用いてギャップ結合をさらに詳細に調べて行きたい。アメリカナマズ(Icarulus punctatus)網膜から単離した水平細胞を+20mVに膜電位固定し、Ca^<2+>を除去した細胞外液に暴露すると、ヘミギャップ結合チャネルが活性化し、外向き電流が発生する。今回、この電流に対するプロテインキナーゼ阻害剤及びプロテインフォスファターゼ阻害剤の効果を調べた。1. 8-Bromo-cAMP(膜透過型非水解性cAMPアナログ)(2mM)を細胞外液に添加し水平細胞に投与すると、ヘミギャップ結合チャネル電流は減少した。また、IBMX(Phosphodiesterase阻害剤)(0.5mM)を投与しても、この電流は減少した。この結果は、細胞内cAMP濃度の上昇がヘミギャップ結合チャネルを閉塞することを示している。2. H-89(プロテインキナーゼ阻害剤)(2μM)を細胞外液に添加し水平細胞に投与すると、ヘミギャップ結合チャネル電流は増大した。さらに、Dopamineを投与し細胞内cAMP合成を促進する条件下でさえ、H-89はこの電流を増大した。この結果は、細胞内cAMP濃度の上昇→cAMP依存性プロテインキナーゼの活性化→細胞内タンパク質のリン酸化というプロセスを経てヘミギャップ結合チャネルが閉塞することを示唆している。3. Okadaic acid(プロテインフォスファターゼ阻害剤)(10μM)を細胞外液に添加し水平細胞に投与すると、ヘミギャップ結合チャネル電流は減少した。この結果は、プロテインフォスファターゼによる細胞内タンパク質の脱リン酸化がヘミギャップ結合チャネルを開口することを示唆している。以上から、Dopamine/cAMP系を介する水平細胞間ギャップ結合の開閉に、細胞内タンパク質(おそらく、ギャップ結合チャネルタンパク質)のリン酸化及び脱リン酸化に伴うコンフォメーション変化が関与していることが推測される。魚並びに両生類網膜から単離した神経細胞(視細胞、双極細胞、水平細胞、アマクリン細胞と神経節細胞)に発現するヘミギャップ結合チャネル活性を、whole-cell voltage-clamp法を用いて解析し、以下の結果を得た。1.アメリカナマズ(Ictarulus punctatus)網膜から単離した水平細胞を+20mVに膜電位固定し、Ca^<2+>を除去した細胞外液に暴露すると、ヘミギャップ結合チャネルの活性化に伴う緩徐な外向き電流が発生し、数分後定常状態に達した。L-グルタミン酸(Glu;100μM)を細胞外液に添加すると、外向き電流はさらに増大した。この増大はキヌレン酸(5mM)投与により抑制されることから、イオンチャネル直結型Glu受容体の活性化によると推定された。キヌレン酸を投与しイオンチャネル直結型Glu受容体を阻害した後、高濃度のGlu(500μM)を投与したが、へミギャップ結合チャネル電流に顕著な変化は認められなかった。以上から、代謝調節型Glu受容体の活性化により生じる細胞内cGMP濃度上昇はギャップ結合チャネルの開閉に影響しないことが示唆された。
球状ビーズの血管内動態と最適化に関する検討：血管塞栓術のパラダイムシフトに向けて

独自に開発した流速可変型模擬血管ファントムを用いて血管塞栓用球状ビーズ(以下、ビーズ)の血管内挙動をシミュレーションした。また、イヌ・モデルを用いた検討では、異なる物性を持つ各々のビーズの最適エンドポイントは、対象臓器と目的に応じて異なり、腎臓のような実質臓器の完全な阻血効果を得るには、高弾性・高粘弾性のビーズによる完全塞栓が適当と示唆された。一方、小腸のような管腔臓器で虚血を回避するには、500μm以上の粒子径による限局塞栓が適当であることが示唆された。血管塞栓ビーズの血管内挙動と塞栓深度の検証を行った。ビーズ注入にある程度時間を要すること、ビーズの緩和は初期到達点より開始されること、ビーズ単体の緩和時間が約300秒であることなどを考慮し、主に弾性で規定される初期到達点及び、主に粘弾性で規定される最終到達点の評価は、各々、注入完了1分後、及び5分後が妥当と判断した。これに基づき、イヌ腎臓モデルにおいて、トリスアクリルゼラチン・ビーズ(TGMS)を用いて探索実験を行った。TGMS 500-700μm浮遊液を腎動脈より1mL注入し、1分後及び5分後に腎動脈を結紮後、各々、腎を摘出し、病理学的にビーズの末梢到達深度(塞栓深度)、塞栓部位における粒子径、及び粒子の変形を検討した。塞栓深度は、level 15(1=本幹1次分枝, 2=葉間動脈, 3=皮質-髄質境界, 4=小葉間動脈近位, 5=小葉間動脈遠位)に分類した。粒子の変形は、ひずみ度(%)=(長径-短径)/(長径+短径)x100を指標とした。その結果、病理組織評価において、1分後結紮と5分後結紮時の平均粒子短径は各々342±64.4μm及び392±84.4μm、ひずみ度は、8.6±5.8%及び5.3±4.1%、平均塞栓深度は2及び2.5であった。ビーズの塞栓深度は、level 22.5と比較的中枢側に留まり、腎動脈径に対してビーズ径が相対的に大きかった可能性がある。1分後から5分後にかけて平均塞栓深度はやや深まっており経時的な粒子の移動が示唆されるものの、5分後においてもひずみ度は低く、TGMSにおいては粘弾性の影響は低い。次年度は、弾性や粘弾性の異なるビーズとの比較を行った上で、最適な塞栓エンドポイントの探索に努める。球状血管塞栓物質(ビーズ)は、粒子径に応じて塞栓深度が予測できる。しかし、ビーズの血管内挙動は物性の影響も受けやすく、塞栓様式によっては不測の作用を来しうる。本研究では、物性の異なるビーズにおける血管内挙動や臓器虚血の違いを検討し、最適な塞栓様式(エンドポイント)を探索した。独自に開発した流動ファントムでは、ビーズが完全に静止するまでの制動距離は長いが、静止後の変形や位置変化は乏しく、粘弾性を現象として捉えることは困難であった。イヌ・モデルを用いた実験では、高弾性・高粘弾性のEmbosphere(ES)及び低弾性・低粘弾性のEmbozene(EZ)を比較した。腎動脈塞栓完了1分後及び5分後の塞栓深度は、ES・EZとも5分後でやや遠位部を塞栓したが、塞栓部位での粒子の変形に有意差はなく粘弾性の影響は低いと思われた。次に、2種類のエンドポイント(限局塞栓vs.完全塞栓)について、腎及び肝臓の梗塞惹起について比較した。腎では、両ビーズとも完全塞栓の方が全梗塞を起こしやすいが、ESと比べてEZでは完全塞栓後でも部分梗塞が有意に多かった。一方、肝臓では両ビーズとも梗塞は認めず、塞栓の影響は乏しかった。追加実験として、腸管虚血についても検討した。異なる粒子径及び粒子量のESを用いて腸間膜末梢を塞栓し、血管造影所見と病理所見の対比を行った。特に小さい粒子径(100-300μm)ではエンドポイントによらず高度の腸管虚血を生じたが、それ以上の粒子径(300-500, 500-700μm)ではvasa rectaの限局塞栓で腸管虚血を最小限に軽減できた。ビーズの最適エンドポイントは臓器と目的に応じて異なり、実質臓器の完全な阻血効果を得るには、高弾性・高粘弾性のビーズによる完全塞栓が適当と示唆された。一方、管腔臓器では、300μm以上の粒子径による限局塞栓が適当と示唆された。