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広島における核・被ばく学研究基盤の形成に関する研究

本研究では、人文・社会科学分野における核・被ばく学研究を推進する上で必要な学術情報および資料情報の共通基盤形成を進めた。研究班では六分野(原水禁運動・市民運動、核軍縮・核廃絶、被爆体験の精神史、被爆者対策の国際比較、平和教育、原爆報道)に分かれて先行研究の分析を行った。この結果、各分野における研究の偏在状況を明らかにした。また、資料整理班では、広島県内の歴史資料保存機関が収蔵する核・被ばく関連の資料の情報を収集するとともに、新規資料の収集・整理を進め計32,760点を公開した。本年度、各研究分担者は、主に各自の担当分野においてデータの整理と分析作業を行った。このうち比較的作業が進展した部分について、各研究分担者は、その研究成果の一部を発表した。川野(担当≧被爆者対策の国際比較)は、"Mapping the Fire Fieldnear the Hypocenter of the Hiroshima A-bomb"および「原爆被爆者の体験記・メッセージに関する被爆区分別特徴」において被爆の実相に関する基礎研究の成果を明らかにした。また、被爆者対策の国際比較に関連して、チェルノブイリでの被ばく者について調査をすすめ、その成果を「チェルノブイリ・旧プリピャチ住民へのインタビュー記録」にまとめた。水本(担当:核軍縮・核廃絶研究)は、オバマ米政権発足以降のグローバルな核軍縮・核廃絶に関する動きを中心に研究し、「オバマの登場で再浮上した核廃絶-2009年の核をめぐる動向と論調」などに成果をまとめた。布川(担当:原水禁運動・市民運動)は、被爆後に広島に進駐した英連邦軍の関連資料を発掘し、"Defeat and 'the City of the Dead'-In View of BCOF Personnel Occupying Kure and Hiroshima-"にまとめた。永井(担当:初期治安対策の分析)は、敗戦後に日本に進駐した米太平洋陸軍についての調査を進め、他地域の事例として「象徴としてのマニラ戦-米太平洋陸軍の戦争犯罪捜査をめぐる断章」を国際シンポジウムで報告した。これらの研究実績は、いずれも担当分野の一部であり、今後の展開にともなってさらなる成果が期待されるものである。なお資料整理班については、今年度は資料の収集と整理を重点的に実施した。このため目録の刊行など研究実績の公表は、次年度以降の見込みである。研究班については、事業初年度から各研究分担者が、6分野(原水禁運動・市民運動、核軍縮・核廃絶、被爆体験の精神史、被爆者対策の国際比較、平和教育、原爆報道)に分かれて、研究リスト作成および研究史整理を行ってきた。本年度は、こうした研究成果を集約し、研究会で相互に検討した上で最終成果報告書(『広島における原爆・核・被ばく関連の史・資料の集積と研究の現況』2014年2月)にまとめた。この中で布川と水本は研究成果を研究論文の形にまとめた。また石田、川野、小宮山、永井は、個別分野の研究史整理を行い調査報告とした。また、これとは別に各研究分担者は、個別の事例研究を進め、その研究成果の一部を発表した。川野は、広島とセミパラチンスクでの被爆者の意識分析を行い、「原爆体験と原爆被爆者の平和観」や“The psychological effects and their factors among inhabitants around the Semipalatinsk Nuclear Test Site"などに成果をまとめた。水本は、核廃絶に向けた動向を分析し「核軍縮・核不拡散の現状と問題点」などに研究成果をまとめた。小池は、「梶山季之と広島」において被爆地ヒロシマと作家梶山季之の関わりを論じた。布川は、戦前の平和運動について分析を進め、「国際的な平和運動における新渡戸稲造と賀川豊彦」などに研究成果をまとめた。次に資料整理班については、着実に資料整理作業を進め、『大牟田稔関係文書目録』資料編2(2014年2月)および『ビル・シェリフ関係文書目録』(2014年2月)を刊行した。この結果、戦後広島の平和運動や原爆報道などに関する資料17,596点、占領期の貴重なカラー写真など広島・呉の復興に関する資料1,098点を新規に公開することができた。また、これまでに収集した資料の所在情報については、研究会速記録という形で最終成果報告書(前掲『広島における原爆・核・被ばく関連の史・資料の集積と研究の現況』)に掲載した。研究班については、各研究分担者は、主に各自の担当分野においてデータの整理と分析作業を行った。川野は、広島およびセミパラチンスクでの被ばく証言の分析と比較を行い、「原爆被爆者の体験記・メッセージに関する被爆区分別特徴について」など複数の論文等に成果をまとめた。

水本は、核廃絶に向けた動向を分析し「核廃絶に向けた最近の動きと関係国の思惑」などに研究成果をまとめた。小池は、以前、平和思想について分析をおこなった森戸辰男に着目し「森戸辰男の一般教育観」において総合的な思想分析を試みた。布川は、“Defeat and `the City of the Dead'"などで英連邦占領軍のヒロシマでの活動記録を分析した。小宮山は、広島の平和教育に関する資料の状況について調査を進めるとともに、原爆投下候補地小倉における平和教育の実態調査を行った。石田は、「広島における被爆建造物の保存運動」において被爆建物をめぐる報道と運動について分析を行った。これらの研究実績は、いずれも担当分野の一部であり、今後の展開にともなってさらなる成果が期待されるものである。次に資料整理班については、順調に資料整理を行い、『大牟田稔関係文書目録』資料編1(2013年3月)を刊行した。この結果、戦後広島の平和運動や原爆報道などに関する資料14,066点を新規に公開することができた。資料調査班については、資料の所在確認を行うとともに、関連する文書の目録作成作業を順調に進めている。次年度には一部の文書について仮目録の公開する見込みである。ただ関係者からの聞き取り調査については、準備のための時間が欲しいということで当事者の承諾を得ることができなかった。このため今年度の予定を次年度に延期することとした。研究班については、各担当者が個別の分野において研究を進めている。8月上旬に研究会を開催し、各自の進捗状況および資料の所在について情報交換を行った。また、研究の進展に応じて、その成果の一部を論文または学会報告で発表した。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究班については、各担当者が個別の分野において研究を進めた。資料整理班との合同研究会を4回開催し、その際に各自の進捗状況および資料の所在について情報交換を行った。資料調査班については、資料の所在確認を行うとともに、関連する文書の目録作成作業を順調に進め、本年度は目録1冊を刊行した。また、本年度は研究班との合同研究会を2012年7月・9月・12月、2013年2月の4回開催し、関係者からの資料の所在情報について聞き取り調査を行った。資料整理班、および研究班については、おおむね当初の予定通り進捗しており、次年度も引き続き現在の作業を継続する。ただ、本年度は聞き取り調査を行うことができなかった。次年度は新たに予備の候補者をピックアップし、当初の候補者が辞退した場合でも、確実に実施できる態勢を整えることとする。研究班および資料整理班については、おおむね当初の予定通り進捗している。次年度はこうした作業の成果を集約することに重点を置く。すなわち研究班は、引き続き個別に成果を発表するとともに、共同の研究成果報告書の公表にむけて意見交換や情報共有を進める。また資料整理班は、これまで収集した資料の整理・公開に向けた作業を継続し、さらに目録1冊を刊行し、1万5千点前後の新規資料の公開を実現する。
ロケットによる天体からのX線偏光観測の実現

本研究は、大きな期待が寄せられながら観測例の極めて少ない、天体のX線偏光観測の実現を最終目的とする。期間内の目標はNASAのXACTロケット実験をベースにNASAと我々が共同で開発してきたX線偏光計で「かに星雲」と「さそり座X-1」の天体観測を成功させることであった。しかし現在NASAのスケジュールは遅れ、残念ながら打ち上げはまだ行われずにいる。一方、我々は最終目標へ向け、X線偏光計の改良と評価実験を行い、偏光計の性能を向上させることに成功した。2014年12月、その結果を元にNASAと理研などが共同でアメリカの小型衛星計画(SMEX)の公募へX線偏光観測専用の衛星を提案している。本研究の目的は、X線偏光計をロケットに搭載し、X線天体の偏光観測を世界に先駆けて成功させることである。申請のベースとなっているNASAのXACTロケット実験計画では、2013年度に「カニ星雲」2014年度に「さそり座X-1」の観測を予定していたが、予算の関係上スケジュールが遅れ、打ち上げはまだ行われていない。代わりに、同じくX線偏光観測衛星のGEMSプロジェクトの再提案を進めるとともに、偏光計はすぐにでもロケットに搭載できるよう、性能試験と改良を進めている。2013年度に行って来た内容は、主に以下の4つである。(1)ロケットに搭載する予定のX線偏光計と同タイプの偏光計の較正試験を、Brookhaven National LaboratoryのNational Synchrotron Light Sourceを利用して行った。2.3ー10 keVのエネルギー領域で13の単色X線を、偏光計の5つの異なる場所に照射し、偏光測定性能を検証した。4 keV以上のエネルギー帯ではシミュレーションと一致する結果を得たが、4 keV以下ではdiffusionの影響により、設計の改善やより詳細なデータ解析方法が求められる結果となった。(2)これらの改善も含め、NASAと平行して偏光計のクロスチェックが行えるよう、理研にて新たなX線偏光計を、偏光測定が可能なところまで立ち上げた。(3)同時に、偏光計のキャリブレーションには欠かせないModulated X-ray Sourceも日本で立ち上げ、安定して運用できるようにした。(4)また、これまで詳しく検証されていなかった偏光計の宇宙での耐用時間の調査を行い、結果として耐用時間は運用に対して十分であることがわかった。本研究は、大きな期待が寄せられながら観測例の極めて少ない、天体のX線バンド(2-10 keV)における直線偏光観測の実現を最終目的とする。期間内の目標はNASAのXACTロケット実験をベースにNASAと我々が共同で開発してきた、光電効果を利用したX線偏光計で「かに星雲」と「さそり座X-1」の天体観測を成功させることであった。一方、我々は最終目標へ向け、(1) X線偏光計の改良を行い、Brookhaven National LaboratoryのNational Synchrotron Light Source Iにおける評価実験を通して偏光計の性能が向上したことを確認した。(2) 2014年12月、その結果を元にNASAと共同でアメリカの小型衛星計画(SMEX)の公募へX線偏光観測専用の衛星を提案した。(3)これまでは、我々の手持ちの偏光計がNASAにある数台のみで、また、うち一台は衛星の準フライト品であり取り扱いにくかった。そのため、今後行うべき試験を手軽に実行できるよう、日本において試験専用の偏光計を立ち上げた。また、立ち上げ後初めての性能評価試験をSpring-8のシンクロトロン放射光を利用して行い、結果、まずはNASAの偏光計と同等の性能がでていることを確認した。今後、これを利用して偏光計の系統誤差の調査等を行っていく予定である。(4)立ち上げた偏光計の較正試験用に、小型の変調X線発生装置も製作した。これを用いて、偏光測定において最も重要なパラメータとも言える、電子のドリフト速度を測定し、シミュレーションの結果と一致することを確認した。今後は、X線偏光計のロケット搭載、衛星搭載、また地上利用も視野に入れ、主に小型化に取り組んでいきたいと考えている。高エネルギー宇宙物理学本研究の計画の中で、これまでに特に進展している点は、偏光計の制作/改良である。具体的にはBNLでの偏光計の試験を無事に終え、その性能がほぼ予測通りの結果であったこと、改良を含むもう1台の偏光計を日本で立ち上げ、試験の準備を終えたことである。一方で遅れている点は、NASAでのXACTロケット実験のスケジュールが伸び、打ち上げが先送りになっていることである。総合して、「おおむね順調に進展している」と評価した。

X線天体のいち早い観測を目指す本研究では、なによりも偏光計を宇宙に上げることが先決である(天体からのX線は大気吸収によって地上では観測できないため)。よって今後はふたつの軸を掲げ研究をすすめる。(1) XACTロケット実験の打ち上げはNASAのスケジュールに従う形ではあるが、偏光計をロケット打ち上げのスタンバイ状態にもっていく。(2)同じ偏光計の衛星計画であるGEMSプロジェクト再提案が2014年末に予定されている。偏光計の性能評価の中でも、これまで示せていなかった、本来の観測条件であるX線ミラーと組み合わせて天体を観測したときのフィジビリティーを、追加の評価試験を行って示していく。これには、理研で立ち上げた偏光計で行う試験も含む。NASAのXACTロケット実験における打ち上げのスケジュールが延期になり、その旅費や成果報告に必要な経費を使わなかったことが主な原因である。加えて、研究代表者が2013年度内に産休/育休で数ヶ月の休暇をいただいたことも加えたい。理研で立ち上げた偏光計の性能評価試験に必要な物品。および国内(SPring8)での偏光計のビーム実験に必要な物品、実験メンバーの旅費、成果報告。
キラルルイス酸を用いるエナンチオ選択的クライゼン転位反応

従来クライゼン転位反応に触媒作用を示さないとされていたアルキルチオアルミニウム試薬が実際には活性であることを見出した。そこで(+)-ネオメンチルチオール(1)とトリエチルアルミニウム(2)を混合して得られるチオアルミニウム試薬(3)を用いて、アキラルな基質のシンナミルジニルエーテル(4)とアリルシロロヘキセニルエーテル(5)のキラルな転位生成物3-フェニル-4-ペンテナール(6)と2-アリルシクロヘキサノン(7)への変換における不斉誘起の可能性を検討した。反応は室温で2-3日でほぼ完結し、6と7がそれぞれ65%と51%で単離された。旋光度より、前者は0.2%eeでS体、後者は6%eeでR体と結論され、小さな不斉誘起しかみられなかった。メンチルチオール(8)は未知化合物で、1のように立体選択的に調製することはできなかったが、メンチルグリニアとイオウの反応により1との1:1混合物として得られた。これを2と反応させキラルルイス酸を調製し、これを用いて4と5の転位反応を検討した。それぞれ0.3%eeでR-6と1%eeでR-7を与えた。従って3の寄与を差引くと、この場合3とは逆方向の不斉誘起を示したことになるがその大きさはこの場合も数%程度にすぎなかった。2の他にクロロアルミニウム類は試みたが、きれいに転位生成物を与えなかった。またジクロロジイソプロポキシチタンと酒石酸ジェチルの混合で生じるキラルルイス酸は、クライゼン転位生成物は低収率でしか与えなかったが、メソ型オキシラン類の開環反応において有意な不斉誘起を示すことを見出した。例えば、シクロヘキセンオキシドからR-トランス-2-クロロシクロヘキサノールが43%eeで得られており、この反応についても更に研究を進める。クライゼン転位反応については、今後遷移金属試薬も含めてより効率的な不斉触媒が見出される可能性が期待される。
工作物高速打撃移動装置による研削機構の解明

研削中の工作物を砥石から急速に放し、その研削面の観察測定により研削機構を究明して、次の成果を得た。1鋼の研削機構に関して、(1)研削砥石-工作物接触面における研削痕を観察することができた。そして、実際の有効砥粒切れ刃間隔および切り屑断面積を定量的に把握することができた。(2)従来の研削理論では一砥粒は単純な円錐形であり一砥粒には一つの切れ刃のみが存在すると仮定してきたが、実際には一つの砥粒が複数個の複雑な切れ刃をもつものもかなり存在することがわかった。(3)実験の砥粒切削情態おいては工作物材料内に塑性流動による盛り上がりが多く存在することがわかった。2セラミックスの研削機構に関して、(1)研削抵抗の主分力と背分力の比は、各種セラミックスについて砥石送り速度によらずほぼ一定となることがわかった。また、結晶粒径の違いによる研削抵抗比は、粒径が小さくなるほどその比は大きくなる。(2)塑性的材料除去面と破砕的材料除去面の割分は、結晶粒径や材料の種類に大きく依存し、研削抵抗もまたこの影響を受ける。(3)塑性流動面のみに作用する単位面積当たりの研削抵抗は、材料の降伏応力に密接な関連がみられる。砥石と工作物の接触領域における個々の砥粒切れ刃の切削状態を観察測定するために、バネ仕掛けによる衝撃棒で、適度の保持力を持つ案内面によって支持される小さなバイス端面を打撃し、工作物ごと急速に放す装置を試作した。バイスの運動状態を応答速度の十分速い位置検出素子と発光素子の組み合わせによって測定したところ、必要な性能が確認された。さらに、砥石速度を通常の1/3程度に落とした鋼の湿式平面研削加工により、砥粒切れ刃の切削途中の状態がほぼ瞬時に凍結されることが確認できた。この装置を使用して鋼の研削実験を行なって以下のような知見がえられた。(1)鋼の湿式平面研削について、砥石周速度を通常の研削加工条件まで変化させて工作物高速打撃移動装置の性能を検討したところ、研削加工中に接触面上に生成された切削痕は工作物の移動中に後続切れ刃によって干渉を受けないことが確認された。(2)一般砥石とCBN砥石による鋼の研削実験により、砥石研削速度の相違や砥石の摩耗度合いによって工作物ー砥石の接触面に固有の切削状態が生じることが確認された。(3)砥石ー工作物接触面における任意断面の粗さを用いることにより、従来の解析例を適用してその研削条件における最大砥粒切り込み深さや最大砥粒切削断面積等の分布状態を推定する方法を提案した。さらに、この方法による最大砥粒切り込み深さの推定値と引っ掻き痕の形状測定結果を従来の解析理論に適用したところ、測定される研削抵抗の傾向をよく説明しうることが分かった。1砥石と工作物の接触領域における個々の砥粒切れ刃の切削状態を観察することを目的して、バネ仕掛けによる衝撃棒で、適度の保持力を持つ案内面によって支持される小さなバイス端面を打撃し、工作物ごと急速に放す装置を試作した。工作物の移動速度を測定したところ打撃直後から10μs以内の時間で工作物を10μm以上移動させることが出来た。2砥石速度を通常の1/3程度に落とした鋼の湿式平面研削加工により、砥粒切れの刃の切削途中の状態がほぼ瞬時に凍結されることが確認できた。砥石周速度を通常の研削加工条件まであげて性能を検討したところ、瞬時に工作物が移動するとはいえないが、研削加工中に接触面上に生成された切削痕は工作物の移動中に後続切れ刃によってほとんど干渉を受けないことが確認された。3一般砥石とCBN砥石による鋼の研削実験により、砥石研削速度の相違や砥石の摩耗度合いによって工作物ー砥石の接触面に固有の切削状態が生じることが確認された。さらに、ダイヤモンド砥石による各種セラミックスの研削実験から、工作物材料固有の接触面状態が確認された。

4砥石ー工作物接触面における任意断面の粗さを用いることにより、従来の解析例を適用してその研削条件における最大砥粒切り込み深さや最大砥粒切削断面積等の分布状態とか平均値を推定する方法を提案するとともに、研削条件や砥石種類の相違によるそれらの値を測定した。
コンクリート材料の強度発現機構に対する非均質性の影響再考

コンクリート材料のメゾスケールおよびミクロスケールの非均質内部構造について、微細なひび割れ生成からより大きなひび割れに成長する過程および、ひび割れによってブロック化した部分構造の崩壊挙動までを、無用な近似を使うことなく忠実に数値的にシミュレートする数値実験を行い、コンクリート供試体の"構造強度"の発現メカニズムに対する非均質性の影響を再考するとともに、その"材料強度"の適切な評価方法を示した。寺田・車谷が提案してきた、計算効率と計算コスト面で優位なFEMベースの破壊解析手法を、寺田・京谷・車谷が協働して3次元問題・亀裂進展問題および並列計算への対応できるよう機能拡張を行った。プロトタイプとなる計算プログラムは比較的早い段階で完成したが、京谷が岩盤亀裂面の強度予測を目的として開発に取り組んできた接触・摩擦解析アルゴリズムを組み合わせてプログラムに実装するまでには至らなかった。特に、22年度は、セメントペーストやモルタルの粒子を離散化の最小単位とし、その分離・回転・かみあい、など様々な形態変化に伴った抵抗・運動により、ひび割れ面での接触、すべりや摩擦などの現象を表現できるように、この解析手法の拡張を試みたが、ひび割れ生成が多くなると計算が安定しないなどの問題点が明らかになった。論理的には、古典的なクーロン則摩擦などを用いる必要はなく、ブリッジング効果も粒子レベルの離散的な配置変化により表現可能であるので、非線形破壊力学モデル(仮想ひび割れモデルなど)不要であるが、手法の再検討が必要であるとの結論に至った。ただし、この手法は有限要素法をベースとする破壊解析手法として実績もあるので、比較的小さい自由度のモデルによるパイロット的な解析を行うことで、手法の検証は終えることができたことは22年度の主な成果である。プログラムの実装作業と平行して、上で述べた規模の数値解析を可能とするための並列計算機の設定を最適化した。このとき、クラスター型並列計算機のソフトおよびハードウェア面に関する樫山の専門知識を生かし、通信機能やMPIライブラリの設定を行うとともに、既に開発済み2次元問題用プログラムにより試験的な解析を行うことができるようになった。一方、久田・皆川は、構成材料の物性の実験・計測を行うとともに、文献調査等により材料パラメータなどのデータを提供した。コンクリート材料のメゾスケールおよびミクロスケールの非均質内部構造について、微細なひび割れ生成からより大きなひび割れに成長する過程および、ひび割れによってブロック化した部分構造の崩壊挙動までを、無用な近似を使うことなく忠実に数値的にシミュレートする数値実験を行い、コンクリート供試体の"構造強度"の発現メカニズムに対する非均質性の影響を再考するとともに、その"材料強度"の適切な評価方法を確立する目的のために、開発を進めてきた3次元破壊解析シミュレーション手法であったが、不連続性と接触・摩擦の扱いと、有限変形(回転)を含む幾何学的非線形性の扱いが整合せず、適切な現象再現が難しいことが分かった。したがって、メソスケールの数値シミュレーション手法には、内部の亀裂進展や摩擦挙動、および有限変形も同時にかつ統一的に扱うことのできる連続体損傷モデルを新たに採用した。特に、この損傷モデルは、引張には弱く圧縮に強いという強度異方性を考慮できる既往の研究で提案されたモデルであるが、本研究ではこれを有限変形問題に拡張した。したがって、当該分野においても新規の破壊解析手法であり、得られた計算結果も、亀裂進展や圧縮荷重下での内部構造の座屈挙動など、目的としているコンクリート材料のメゾスケールおよびミクロスケールの非均質内部構造の破壊挙動の再現に適した手法であることを確認された。また、前述の有限変形構成モデルを均質化法における数値供試体(代表体積要素の数値モデル)に適用して、コンクリート「材料」の挙動、すなわちマクロな挙動と、コンクリート「構造」の挙動、すなわち供試体レベルのメゾ(あるいはミクロ)挙動を区別した強度評価を可能とした。このように、メソスケールにおける非均質性と有限回転の影響がマクロな材料強度に与える影響の評価手法を構築できたことは次年度の以降の研究につながる大きな成果であった。本年度は、コンクリート材料のメゾスケールおよびミクロスケールの非均質内部構造について、微細なひび割れ生成からより大きなひび割れに成長する過程および、ひび割れによってブロック化した部分構造の崩壊挙動までを、無用な近似を使うことなく忠実に数値的にシミュレートする数値実験を行い、コンクリート供試体の“構造強度"の発現メカニズムに対する非均質性の影響を再考することを目的とする種々の数値解析を行った。この数値解析を実行するために、本研究では、材料損傷プロセスの解明および“材料強度"の適切な評価方法として、超弾性モデルと連続体損傷モデルを組み合わせた新たな材料構成モデルを提案し,事前に性能検証を実施した.提案したモデルは,(a)有限変形を考慮した解析が可能,(b)圧縮・引張強度を区別可能、という大きくふたつの特徴を有するものである。まず,有限変形を考慮した点については,特にせん断や曲げなど剛体回転を含む変形では損傷発生におけるピーク応力に微小変形との差が顕著となり,有限変形を考慮することの重要性を確認した.

また,圧縮・引張を区別できるという特徴を活かし,本モデルは引張破壊が主な損傷の原因であるコンクリートのような準脆性材料を対象にした数値解析に適しているといえる.ひび割れ進展問題に対する数値シミュレーションでは,損傷変数値を用いることでひび割れを可視化できたことや,主応力などの分布から損傷の発生を評価できるなどの結果を示すことができた.そして、この有限変形構成モデルを均質化法における数値供試体(代表体積要素の数値モデル)に適用して、コンクリート「材料」の挙動、すなわちマクロな挙動と、コンクリート「構造」の挙動、すなわち供試体レベルのメゾ(あるいはミクロ)挙動を区別した強度評価し、非均質性と有限回転の影響がマクロな材料強度に与える影響の評価することができた。当初、開発を計画していたシミュレーション手法の変更を余儀なくされ、急ピッチで開発を進めたが震災の影響もあり、実際の数値実験に割く時間が大幅に少なくなった。また、大規模演算を前提にしていたが、予算の都合で小規模の計算機しか用意できず、メソスケールの骨材とモルタルを明確に区別した実際的なモデルによる計算が実質的には不可能であることによる。24年度が最終年度であるため、記入しない。シミュレーション手法を変更したが、3次元計算までできる形になったので、今後は、簡単な検証を終えた後、コンクリートメゾ構造の画像情報から3次元モデルを生成して、破壊解析のケーススタディを行う。特に、骨材とモルタルの界面での破壊挙動を、提案している連続体損傷モデルで表現出来る程度になったので、目的としている「非均質性」の影響を抽出よう、できるだけ小さい解像度(したがって、大自由度・大容量)のモデルでの計算を行うことを目指す。ただし、11の「達成度」で述べたとおり、予算内で購入できた計算機は小規模のものであるので、当初予定していたものよりも小さいモデルにならざるを得ない。したがって、完全3次元だけでなく、擬似3次元(2次元モデルの拡張)モデルでの解析も検討対象とする。
肺高血圧から右心不全に至る新たな視点としての自律神経系の役割解明・制御機構の開発

肺高血圧は肺血管過収縮・リモデリング・病理学的変化から成り、右心不全を合併すると極めて治療困難・予後不良となる原因不明の病態である。本研究では、従来の肺血管病変形成における腫瘍的な変化の観点とは異なり、血行動態・自律神経系の関与に着目して研究を行った。肺高血圧モデルラットを用いて新規エンドセリン受容体拮抗薬、トロンビン受容体拮抗薬が肺血管特異的に作用し血行動態の改善を介して病態の進行を抑制することを見出した。また、物理的に肺血管の減圧を行う手法を行うことによって同様の効果を認めた。肺高血圧では交感神経活性化が生じることを見出し、肺高血圧患者における心臓交感神経イメージングの有用性を提唱した。肺高血圧は肺血管過収縮、肺血管リモデリング、病理学的変化からなり、右心不全を合併するときわめて治療が困難となる原因不明の病態である。従来、肺血管病変形成には腫瘍的な変化と同じような機序が推察されていたが、当該年度では血行動態の変化及び自律神経系・体液性因子の重要性を示すことができた。まず、より強力なエンドセリン受容体拮抗薬(macitentan)の有効性やトロンビン受容体拮抗薬の有効性を示すことができた。これらの成績は肺高血圧の予防や発症後の進展抑制がある程度可能であることを示唆する。肺高血圧モデルとしては分担研究者である阿部が開発したラットにVEGF阻害薬を投与した後に低酸素状態を3週間、正常酸素状態に戻し5週間観察するモデルを用いた。このモデルの特徴は肺高血圧形成とヒト肺高血圧患者と類似した肺動脈の病理学的変化が認められることである。Macitentanによる治療は肺高血圧の進展と肺血管病変形成を抑制した。また、トロンビン受容体拮抗薬実験においてはモノクロタリン皮下注により惹起される肺高血圧モデルラットを用いて実験を行い、atopaxarが肺高血圧進展を抑制した。さらに、片肺の肺動脈を縮めて肺血流を減らしてその血流から受ける負担を減らして、反対側の肺と病変の進行を観察した。その結果、血行動態的な負担を減らした肺では肺高血圧で認められる特徴的な病変形成が顕著に抑制された。また、交感神経機能評価として用いるMIBGイメージングによって右心機能不全を評価することが肺高血圧に有効であることを示すことができた。本研究は、肺高血圧における神経体液性因子の異常が病態の進展に如何に関与しているかを明らかにし、その機序としての分子機構をシステムに当てはめ、治療介入効果や方法を検討することによって、肺高血圧の新たな視点からの治療法開発を目指す。肺高血圧では、神経体液性因子、特に、自律神経系に介入して、1.肺血管過収縮、2.肺血管リモデリング、3.右心不全の進展抑制を疾患モデル動物で検討した研究は国内外にない。左心不全や高血圧では自律神経系の役割がすでに確立されているのに対し、右心不全においては自律神経系の専門家による研究はない。申請者は、本研究成果をもとに“自律神経をターゲットにした肺高血圧の新たな治療"という分野を確立する。初年度である平成24年度はまず、モデル動物の作成から開始した。肺高血圧モデル動物において、自律神経系の破綻が生じる時期や肺高血圧症と右心不全の進展への関与に関する検討(廣岡・岸・阿部)を行った。肺高血圧モデルとしてSHNモデル:VEGF受容体拮抗薬Sugen 5416皮下注に低酸素負荷を3週間行い、その後常酸素負荷を10週間行い肺高血圧モデルラットのひとつとして作成した。このモデルでカテーテルや心エコーによる血行動態(肺動脈圧、右室圧、血圧)、心機能を測定した。また、尿中ノルエピネフリン濃度測定による交感神経活性評価を行った。肺動脈圧・右室圧増加・尿中ノルエピネフリン濃度増加が生じた。病理学的には病態の進展とともに肺動脈の過収縮・リモデリングや血栓形成や特徴的な病理学的変化が認められた。他のモデルとしてモノクリタリン皮下注による肺高血圧モデル作成、肺動脈バンディングによる右室負荷モデルを作成した。SHNモデルでは肺抵抗血管の張力のエンドセリンに対する変化・エンドセリン拮抗薬に対する抑制効果を観察し得た。一部の成果は日本循環器学会学術集会で発表した。肺高血圧は肺血管過収縮・肺血管リモデリング・病理学的変化から内、右心不全を合併するときわめて治療困難・予後不良となる原因不明の病態である。従来、肺血管病変形成における腫瘍的な変化を主体とする機序が推察・研究されていたが、血行動態・自律神経系の関与について着目し研究を進めた。1)初年度より進めてきた強力な新規エンドセリン受容体拮抗薬(macitentan)の有効性を論文化した。阿部が開発した重症肺高血圧モデルラットを用いて肺高血圧進行抑制・改善、肺血管病変の進展を抑制することを観察した。

2)肺血管収縮におけるトロンビン受容体を介する刺激が肺血管に特異的に生じて肺高血圧進行につながっていることをモノクロタリン誘発性肺高血圧ラットで観察した。その受容体拮抗薬投与によって肺高血圧予防的効果・治療的改善効果が認められた。国内・国際学会でトピックとして取り上げられた。3)片側の肺動脈を縮めて肺血流を減らしてその血流から受ける負担を減らすことによって、血行動態的減圧を行い、反対側の肺血管病変と比較することによって肺高血圧に伴う病理学的変化が顕著に改善することを見出した。国内・国際学会発表し、論文投稿中である。4)肺高血圧患者における心臓交感神経イメージングを用いて、肺高血圧患者の右心室交感神経活性化が重症度評価として有用であるとこを提案した(国内学会発表)。以上の成果・成績は、肺高血圧における血管反応・病変形成の全身血管との違いを示すと共に、圧負荷自体が肺血管病変形成に関わる程度が大きいこと、右心不全発症・進展には交感神経活性化が重要な役割を果たしていることを示唆する。新しい肺高血圧治療法開発へつながることが期待される。神経体液性因子による循環調節機序解明及び治療法の開発肺高血圧モデルを用いた実験により、肺高血圧の発症・進展・病変形成に可逆性の部分があることを示すことができた。手段としては強力にエンドセリン受容体をブロックすること、トロンビン受容体をブロックすることである。何よりも片肺の肺動脈を狭めて血流を減らすことによって反対側の肺病変は進行したが血流を減らした側の肺病変は顕著に抑制された。自律神経系がもたらす血行動態変化の重要性を示す重要な知見である。さらに交感神経評価を行うMIBGイメージングによって肺高血圧における右心機能異常との相関を観察し得た。当初の予定通り、モデル動物作成、血行動態の評価などを遂行できたため。まず、当該年度で得た結果をまとめ論文化する。査読者のコメントに基づき必要な追加実験を加える。Macitentanに関する論文は既に投稿し査読を受け追加実験を行っている。トロンビン受容体拮抗薬に関する論文は執筆中である。肺動脈バンディングによる血流負担軽減による肺血管病変改善に関する結果も必要な追加実験とともに論文執筆にとりかかっている。自律神経系の関与については、肺高血圧モデルラットで交感神経系活性化が生じていることは観察している。特に右心不全を合併すると顕著になる。右心不全を合併すると右心の炎症性変化が明らかになってくることも見出している。自律神経を制御することによって炎症性変化抑制や予後改善につながるか否かを検討する。これらの点を踏まえた研究を進め完遂する。迷走神経刺激は適切な刺激レベルを検討している。すでにテレメトリー植込下で血行動態観察を覚醒下で行いながら実施できるところまでは至っている。MIBG心筋イメージングに関しても数を増やした後、論文化にとりかかる。今後の研究は予定通り、各モデルでの血行動態と右心機能の変化、そして自律神経機能の変化との関連解析を進める。その上で交感神経抑制薬の効果を検討する。
テルミドール9日以降の国家と宗教

本年度に行った研究の成果を、以下、時系列で述べる。まず、研究代表者は2012年4月28日、東京恵比寿の日仏会館で行われたシンポジウム「フランス革命史の現在」に参加し、研究発表を行った。このシンポジウムは、若手・中堅の研究者による発表を通して、日本のフランス革命研究の最先端を公衆に伝えることが目的である。当日は、多くの参加者が集まり、活発な議論を展開した。その後、関係者の間で、同シンポジウムの内容を出版することが決定した。タイトルは同じく『フランス革命史の現在』であり、出版社は山川出版社である。研究代表者も一章を担当することになり、2012年の5月から9月にかけて、論文を執筆した。論文のタイトルは「共和国フランスは神を求める」である。2012年末、論文を編者に送り、査読に合格した。これらの活動は、「テルミドール9日以降の国家と宗教」という、科研費の研究課題に直結するものである。すなわち、法制的には国家と宗教が分離されたはずのフランス共和国において、宗教による国民統合が推進されていた点を明らかにしたのである。なお、研究代表者は昨年度と同様、本年度の7月から9月にかけて渡仏し、史料調査を行うことにしていたが、インターネットで予備調査を行ったところ、訪れる予定の文書館に収蔵された史料が、有用性に乏しいとの結論に達した。そのため、2012年の7月から9月にかけての期間は、前述の論文の完成度を高めることに専念した。続いて、研究代表者は新しい研究に着手した。革命期における戦没将兵の顕彰と追悼を巡る動きの考察である。戦没者に対する慰霊や顕彰、および追悼は、近代国家の成立を理解する上で不可欠の分野である一方、フランス革命戦争ではほとんど研究されていない。そこで、研究代表者は2012年の8月から研究を開始し、一部の成果を12月16日、フランス史研究会(於お茶の水女子大学)で発表した。これもまた、国家と宗教の関係を知る際に重要な意味を持つものである。当日は、多くの参加者から貴重な助言を頂き、大いに参考になった.「研究の目的」で掲げていた海外での史料調査は、予定していた史料の質にかなりの問題があり、実行に移す意味が薄れたため、取りやめた。その一方、論文集という形で、今年度の研究成果を公表できるようになったことは、大きな収穫であった。学術誌と同様の査読があるため、研究上の価値は十分に有していると思われる。また、今年度は、「フランス革命期における戦没将兵の顕彰と追悼」という、新たな研究テーマを見出すことができた。これは研究成果を、日本史も含め、多くの研究者に幅広く共有できるものである。研究代表者の研究は、新たなステージに立つことになった。そのような意味で、当初の計画以上に進展しているといってよいだろう。研究課題である「テルミドール9日以降の国家と宗教」は、国家と宗教に関する法制だけでなく、戦没将兵の顕彰と追悼という新たな方向性を得たことで、さらに幅広い射程を持った。そのため、利用する史料の質・量が大幅に変わることとなった。海外での史料調査も、一から計画を練り直さなくてはならないだろう。現在インターネット検索等を通して、利用できる史料を調査中である。加えて、戦没将兵の顕彰と顕彰は、フランスだけでなく、ヨーロッパ、アジアで広く見られる現象であることから、今後は西洋史の学会、研究会だけでなく、日本史、東洋史の学会、研究会にも出かけ、できれば研究発表を行い、様々な批評・批判を受けて、研究の密度を高めていかなければならないだろう。「研究の目的」及び「研究実施計画」では、パリに滞在し、図書館、文書館での調査に従事することを掲げていたが、入手しようとしていた史料について、問い合わせ続けた結果、その内容は、研究代表者の考える研究とは方向性が異なるものであった。加えて、既に日本で入手していた史料だけで、新しい論文の作成は十分に可能であることが分かったため、本年度は、海外での史料調査は見送ることにした。フランス国立図書館、大英図書館、オーストリア国立図書館等から必要な史料を取り寄せ、あわせて京都大学文学部、法学部に所蔵されている新聞史料、議会の議事録等を参照した。これらの史料を利用して、2011年6月末から10月にかけて論文を執筆し、10月25日に学術誌『西洋史学』(日本西洋史学会)に投稿した。その後、幾度かの手直しを経て、2012年3月21日に同誌への掲載が正式決定した。論文のタイトルは「第2次総裁政府期の立法府による共和暦の再普及と旬日祭典の再編」で、近日刊行される予定である(244号に掲載、2012年4月現在、初校を校正中)。当初の計画とは異なる成果となったが、この論文は、フランス革命の終焉を文化・宗教的な側面から捉えようとしたものであり、学界の研究動向に一定の影響を与えるものであると考える。次に、藤原書店から2011年9月に、19世紀の歴史家ミシュレの大著『フランス史』の翻訳第6巻が出版された。研究代表者は12章と14章の翻訳を担当した。長らく翻訳が待たれていた『フランス史』が世に出たという点で、大きな意味があると思われる。加えて書評も掲載した。2010年に刊行された松嶌明男氏著『礼拝の自由とナポレオン-公認宗教体制の成立』

山川出版社、2010年」は、傑出した研究書であると同時に、報告者の研究と深い関わりがあるため、書評を『西洋史研究』(東北大学西洋史研究会)に投稿し、査読に通ったものを2011年12月発行の同誌40号に掲載した。本年度に行った研究の成果を、以下、時系列で述べる。まず、研究代表者は2012年4月28日、東京恵比寿の日仏会館で行われたシンポジウム「フランス革命史の現在」に参加し、研究発表を行った。このシンポジウムは、若手・中堅の研究者による発表を通して、日本のフランス革命研究の最先端を公衆に伝えることが目的である。当日は、多くの参加者が集まり、活発な議論を展開した。その後、関係者の間で、同シンポジウムの内容を出版することが決定した。タイトルは同じく『フランス革命史の現在』であり、出版社は山川出版社である。研究代表者も一章を担当することになり、2012年の5月から9月にかけて、論文を執筆した。論文のタイトルは「共和国フランスは神を求める」である。2012年末、論文を編者に送り、査読に合格した。これらの活動は、「テルミドール9日以降の国家と宗教」という、科研費の研究課題に直結するものである。すなわち、法制的には国家と宗教が分離されたはずのフランス共和国において、宗教による国民統合が推進されていた点を明らかにしたのである。なお、研究代表者は昨年度と同様、本年度の7月から9月にかけて渡仏し、史料調査を行うことにしていたが、インターネットで予備調査を行ったところ、訪れる予定の文書館に収蔵された史料が、有用性に乏しいとの結論に達した。そのため、2012年の7月から9月にかけての期間は、前述の論文の完成度を高めることに専念した。続いて、研究代表者は新しい研究に着手した。革命期における戦没将兵の顕彰と追悼を巡る動きの考察である。戦没者に対する慰霊や顕彰、および追悼は、近代国家の成立を理解する上で不可欠の分野である一方、フランス革命戦争ではほとんど研究されていない。そこで、研究代表者は2012年の8月から研究を開始し、一部の成果を12月16日、フランス史研究会(於お茶の水女子大学)で発表した。これもまた、国家と宗教の関係を知る際に重要な意味を持つものである。当日は、多くの参加者から貴重な助言を頂き、大いに参考になった.「研究の目的」で掲げていた海外での史料調査は、予定していた史料の質に問題があり、実行する意味が薄れたため、実現できなかった。そうした意味では、若干の反省が残るが、新たな資料を発見したことで、フランス革命の終焉を理解するという重要な視野に立った論文を執筆し、学術誌への掲載にこぎつけることができた。研究代表者の研究は、そのスケールを一段階大きくすることができた。そうした点で、当初の計画以上に進展しているといってよいと思われる。「研究の目的」で掲げていた海外での史料調査は、予定していた史料の質にかなりの問題があり、実行に移す意味が薄れたため、取りやめた。その一方、論文集という形で、今年度の研究成果を公表できるようになったことは、大きな収穫であった。学術誌と同様の査読があるため、研究上の価値は十分に有していると思われる。また、今年度は、「フランス革命期における戦没将兵の顕彰と追悼」という、新たな研究テーマを見出すことができた。これは研究成果を、日本史も含め、多くの研究者に幅広く共有できるものである。研究代表者の研究は、新たなステージに立つことになった。
サリドマイドとアミノ基置換体のヒト化動物とヒト胎盤細胞による体内代謝的活性化評価

ヒト胎盤標本およびヒト胎盤由来BeWo細胞をin vitro酵素源として、サリドマイド関連化合物群の代謝的活性化と酵素誘導を評価した。ヒト胎盤標本および胎盤BeWo細胞は、低いながらも検出可能なP450 3A4/5 mRNA発現および薬物酸化活性を示した。すなわち複数の個体別に得られたヒト胎盤ミクロソーム画分は、検出可能なミダゾラム1'-および4-ヒドロキシル化およびサリドマイド5-ヒドロキシル化活性を示した。推奨培地で培養したヒト胎盤BeWo細胞も、検出可能なミダゾラムの1'-および4-水酸化およびサリドマイド5-水酸化活性を示した。推奨培地に使用される内因性ホルモンによるマスキング効果を減少させるために、5%チャコール処理ウシ胎児血清を含有する改変培地と共に培養した胎盤BeWo細胞において、P450 3A4/5 mRNAの誘導および酸化活性が認められた。サリドマイドは、P450 3A4/3A5、2B6、およびプレグナンX受容体(PXR)mRNAレベルを2-3倍有意に誘導したが、リファンピシンは改変培地条件下でP450 3A5およびPXR mRNAのみを増強した。これらの修飾条件下では、サリドマイドはミダゾラムの1'-ヒドロキシル化およびサリドマイドの5-ヒドロキシル化活性を3倍有意に誘導したが、ブプロピオンヒドロキシル化活性は誘導しなかった。まとめると、in vitroで認められたヒト胎盤におけるP450 3A酵素の自己誘導を伴うサリドマイドの5-ヒドロキシサリドマイドへの活性化は、肝および胎盤が複雑に連携するin vivo状態でも起こりうることが推察された。ヒト胎盤細胞を活用した医薬品の代謝的旗活性化反応を、細胞培養条件を工夫することで自己酵素誘導作用とともに明示し、論文化できたことから、一定の成果を得たものと判断している。最終年度に向けて、ここまでに得られた成果を統合し、フタル酸骨格を有する医薬品や一般化学物質のヒト型代謝反応とその触媒酵素の自己誘導に着目した研究をまとめていく。ヒト人工多能性幹(iPS)細胞から分化した肝細胞様細胞は、薬理学的研究における応用にとって非常に興味深い。薬物代謝試験では、ヒトiPS細胞由来の市販の肝細胞をプレートに播種してから1週間後に使用することが一般的に推奨されている。しかし、筆者らは3ー4週間培養した後、iPS由来肝細胞のP450 2C9および2C19に依存するジクロフェナク4'-水酸化およびオメプラゾール5-水酸化活性は有意に高いことを見出している。in vitro系の知見をin vivo予測につなぐための研究を、本課題の解決を通して、さらに推進していく。サリドマイド類のヒト体内動態を考慮した母体肝と胎盤あるいは胎児による代謝的活性化・解毒の評価を行った。ヒト肝と胎盤を酵素源として組み合わせ、母胎におけるサリドマイド類の一次代謝物を含めて基質とする代謝活性化によるヒト反応性代謝物の評価とその解毒反応のバランスを詳細に調べた。すなわち、ヒト肝と胎盤、培養細胞系、ヒトP450 3A人工染色体マウスあるいはヒト肝細胞移植妊娠可能マウスを組み合わせ、母体と胎児のサリドマイド類の代謝的活性化機能とヒト型反応性代謝物の新たな医療薬学的・毒性学的評価を行った。サリドマイドとは異なり、その芳香環にアミノ基を導入したポマリドマイドあるいはケトン基を除去したレナリドマイドではげっ歯類でも催奇形性を示すことからフタル酸骨格の医薬候補品の次世代の代謝的活性化メカニズムを薬物体内動態の視点から調べ、反応性代謝物の生成機構研究を通して、ヒト安全性評価において標準化モデル構築を目指している。ヒト肝と自然分娩で得られるヒト胎盤、培養可能なヒト肝および胎盤由来細胞系、さらにヒト型モデルマウスを酵素源あるいは生体モデルとして組合わせ、母胎におけるサリドマイドとアミノ基導入ポマリドマイドとそれらの一次代謝物を基質とした代謝活性化・解毒反応のバランスを評価した。生体では直接検討しづらい妊娠時のホルモンの影響を受けた肝薬物代謝酵素の変動を細胞系で調べ、母体と胎児におけるサリドマイド類の代謝的活性化機能と体内動態を考慮したヒト型反応性代謝物の構造決定を研究した。反応性代謝物の検索は、サリドマイドの芳香環が二重に酸化された後のグルタチオン付加体をLC-MS/MSにて捕捉した実績のある分離分析法を活用いした。本研究では、次世代の医薬品反応性代謝物の体内動態を考慮した生成機構研究を通して、医薬品のヒトにおける安全性評価において一定の標準化手法モデルを構築中である。ヒト胎盤細胞あるいはヒト肝由来HepaRG細胞を培養し、母胎における酵素活性変動など、生体側の代謝酵素の生理的変動を評価する目的を培養細胞系にてある程度遂行できた。ポマリドマイドのヒト肝細胞委嘱マウスにおける体内動態を調べることに成功した。推奨培地で培養したヒト胎盤BeWo細胞も、

検出可能なミダゾラムの1'-および4-水酸化およびサリドマイド5-水酸化活性を示した。推奨培地に使用される内因性ホルモンによるマスキング効果を減少させるために、5%チャコール処理ウシ胎児血清を含有する改変培地と共に培養した胎盤BeWo細胞において、P450 3A4/5 mRNAの誘導および酸化活性が認められた。サリドマイドは、P450 3A4/3A5、2B6、およびプレグナンX受容体(PXR)mRNAレベルを2-3倍有意に誘導したが、リファンピシンは改変培地条件下でP450 3A5およびPXR mRNAのみを増強した。これらの修飾条件下では、サリドマイドはミダゾラムの1'-ヒドロキシル化およびサリドマイドの5-ヒドロキシル化活性を3倍有意に誘導したが、ブプロピオンヒドロキシル化活性は誘導しなかった。まとめると、in vitroで認められたヒト胎盤におけるP450 3A酵素の自己誘導を伴うサリドマイドの5-ヒドロキシサリドマイドへの活性化は、肝および胎盤が複雑に連携するin vivo状態でも起こりうることが推察された。ヒト胎盤細胞を活用した医薬品の代謝的旗活性化反応を、細胞培養条件を工夫することで自己酵素誘導作用とともに明示し、論文化できたことから、一定の成果を得たものと判断している。本研究では、1)胎盤および肝での薬物代謝機能の探索、2)妊娠時薬物代謝活性評価系の確立、3)ヒト肝モデルマウスにおける医薬品代謝と胎児への影響に関する検討、および4)リスク評価に有効な肝特異的バイオマーカーの探索の観点から研究成果をまとめる。最終年度に向けて、ここまでに得られた成果を統合し、フタル酸骨格を有する医薬品や一般化学物質のヒト型代謝反応とその触媒酵素の自己誘導に着目した研究をまとめていく。ヒト人工多能性幹(iPS)細胞から分化した肝細胞様細胞は、薬理学的研究における応用にとって非常に興味深い。薬物代謝試験では、ヒトiPS細胞由来の市販の肝細胞をプレートに播種してから1週間後に使用することが一般的に推奨されている。しかし、筆者らは3ー4週間培養した後、iPS由来肝細胞のP450 2C9および2C19に依存するジクロフェナク4'-水酸化およびオメプラゾール5-水酸化活性は有意に高いことを見出している。in vitro系の知見をin vivo予測につなぐための研究を、本課題の解決を通して、さらに推進していく。消耗品費に端数が生じた。極めて少額の端数が生じた。
定量的指標を用いた脳形態および脳機能の統合的解析

本研究では全脳および特定の局所脳容積・拡散テンソル指標の加齢性変化、脳容積変化と拡散テンソル指標の加齢変化の違い、脳容積変化と拡散テンソル指標の加齢変化の男女の違いを明らかにした。脳内局所による違いはあるものの、加齢に伴い脳は萎縮し、MDは上昇、FAが低下することは確実である。ただしこれまでの研究では男女別の群間比較や、多数の被験者における年齢に対する相関解析であり、個々の症例についてその脳容積・拡散テンソル指標が生理的加齢変化の範囲内なのか、生理的加齢変化を逸脱し、病的な萎縮・拡散テンソル変化なのかという情報を付与しにくい。そこでさらに脳容積・拡散テンソル指標を男女別・左右別に階層化し、正常データベースを構築した。その結果、加齢に従い脳容積は減少し、MDは上昇、FAは低下することが観測され、voxel-base法と正常データベースの結果は良く一致していた。本年度は初年度で被検者の募集途上であるために現時点では男性、特に高年者の画像データが不十分な状態であった。このため本年度は女性のみを対象とし解析を行った。対象とした女性は明らかな頭部外傷歴、精神神経疾患のない正常ボランティア73名(39.2±14.9歳)で、当院に設置されている1.5 Tesla MRI装置を用いて3D-SPGR(spoiled grass)法、デュアルスピンエコー法、拡散テンソル画像(diffusion tensor imaging:DTI)の撮像を行った。この研究は当該施設の倫理委員会の認可を受け、全例からインフォームドコンセントを書面にて得ている。全脳の加齢性変化に関する検討項目として全脳灰白質(GMV)・白質容積(WMV)、全脳灰白質・白質容積を全頭蓋内容積で除した灰白質容積比(GMF)・白質容積比(WMF)、全脳平均fractional anisotropy(FA)、および全脳平均mean diffusivity(MD)を算出し、Pearson 's product moment correlation法を用いて5%の危険率で検定した。またvoxel-base解析には主としてstatistical parametric mapping(SPM2)を用いた。結果としてGMV(P<0.0001,791.406-2.937×age;R^2=0.439)、GMF(P<0.0001,0.542-0.002×age;R^2=0.643)、FA(P<0.0001,0.294-0.0004162×age;R^2=0.228)は年齢に対して有意な負相関を、MD(P<0.0001,0.63+0.001×age;R^2=0.309)は有意な正相関を示したが、WMV・WMFはともに年齢に対する有意な相関は見られなかった。Voxel-base解析では脳容積とFAに関して前方構造優位に負相関が見られ、MDは広汎な皮質・脳室周囲白質に正相関が観測された。また帯状回及び帯状束では相対的な容積保持が見られ、両側被殻ではFAの正相関が認められた(平成18年度の研究成果参照)。来年度以降ボランティアの募集を引き続き行い、男性に関する脳容積加齢性変化の知見を加え、また脳局所の容積・拡散テンソルパラメータを算出することを目標とする。対象は健常ボランティア男性130名(37.1±12.7歳)、女性115名(36.7±13.7歳)で当院に設置されている1.5テスラMRI装置を用いて3D-SPGR法、デュアルスピンエコー法、拡散テンソル画像の撮像を行った。全脳の加齢性変化に関する検討項目として全脳灰白質(GMV)・白質容積(WMV)、全脳灰白質・白質容積を全頭蓋内容積で除した灰白質容積比(GMF)・白質容積比(WMF)、全脳平均fractional anisotropy(FA)、および全脳平均mean diffusivity(MD)を算出した。またvoxel-base解析にはstatistical parametric mapping 5を用いた。全脳GMV・GMF・FAの検討では男女とも2次回帰よりも1次回帰の方がデータフィット良好であった一方、全脳WMV・WMF・MDの検討では40歳代をピークまたはボトムとして2次回帰の方がデータフィットが有意に良好、または良好な傾向があった。GMV・GMF・MDには年齢×性別の交互作用が観測されなかったが、WMV・WMF・FAでは男性の加齢性低下が有意に強かった。