hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
草本植物の多様性に及ぼす侵略種の影響からみた都市孤立林の保全に関する研究

本研究は、新・生物多様性国家戦略に鑑み、生物多様性の保全に配慮した都市緑地の保全と創出に資するため、京都市内の孤立緑地を対象として、生態系の基盤の一つである草本植物の生育の現状を把握するとともに、生育に関係する要因を明らかにすることを目的とした。まず、孤立緑地内を樹林地と非樹林地に大別した。種数と環境変数との偏相関分析から、樹林地と非樹林地にかかわらず、種数と関係の強い環境条件は面積であることが示された。また、樹林地に生育するつる型、匍匐型、ロゼット型の種数は下刈り施業面積の割合と正の偏相関をもつこと、非樹林地の国外外来種の種数は被踏圧面積の割合と負の偏相関を、下刈り施業面積の割合と正の偏相関をもつことが分かった。種の出現パターンは、樹林地と非樹林地にかかわらず、基本的に下位の緑地に出現する種が上位の緑地にも出現するという入れ子構造をなしていることが分かった。さらに、樹林地では1箇所の孤立緑地のみで記録された種は他の種と比較して入れ子から有意に逸脱しやすいとは言えず、レッドデータブック記載種は一番上位の入れ子においてすべて記録されたことから、入れ子の上位の樹林地を重点的に保全することが望ましいことが示された。一方、非樹林地では、1箇所のみで記録された種は入れ子から逸脱しやすい種の割合が有意に多く、レッドデータブック記載種は下位の入れ子の非樹林地においても記録されたことから、上位の入れ子のみではなく下位の入れ子も含めた複数の非樹林地を保全することが望ましいことが示された。また、京都市市街地内に創出された復元型のビオトープにおける造成後9年間の草本植物相の追跡調査からは、搬入土に含まれる種子の意図的導入や、水辺や草地といった多様な環境の形成により、種多様性の向上を図ることのできる可能性が示唆された。京都市の孤立緑地ではこれまでに木本植物やシダ植物、鳥、アリといった様々な生物分類群の種多様性とそれに影響を及ぼす環境要因との関係が研究されている。その結果、それぞれの分類群によってその種多様性に影響を及ぼす要因が異なることが明らかにされている。しかし、草本植物の種多様性については十分に明らかにされてはいない。そこで本研究では、草本植物の種数に影響を及ぼす環境要因と孤立緑地間の種の分布様式について検討を行った。京都市内の15箇所の孤立緑地において、2003年5月から12月の間に各緑地4回ずつ、全域を歩き、出現種を記録した。出現した全種数は60科366種であった。各孤立緑地に出現した種数(S)と緑地面積(A ha)との関係は、の回帰式で示された。緑地面積以外にも孤立緑地までの最小距離の対数、山までの距離の対数、比高の対数、形状指数SF、撹乱強度を環境要因として取り上げ、それぞれについて種数との偏相関係数を計算した。種数と緑地面積の対数の偏相関係数は有意で、強い正の相関があった(r_p=0.85,P<0.01)。しかし、他の要因と有意な相関はなかった。Nestedness Temperature Calculator (Atmar W.& Patterson B.D. 1995)を用いて出現種が入れ子状態になっているかを調べた。これは、完全に入れ子状態であれば0°、ランダムであれば100°を示す。その結果、京都市の孤立緑地における草本植物種は、ランダムではなく、ある程度入れ子状態であることが分かった(孤立緑地の温度T°observed=26.46、Monte Carloシミュレーション(n=500)によるランダム分布の場合の温度T°random=69.54、SD=1.68、t検定、p<0.001)。都市の緑地配置計画策定に資するため,京都市内孤立林12箇所を対象として,草本植物の1)種数と景観スケールの環境条件(孤立林の森林面積・孤立度・形状・人為的撹乱)との関係を明らかにすること,2)種の出現パターンと入れ子から逸脱しやすい種の特徴について明らかにすることを目的とした研究を行った。種数と環境条件との偏相関分析の結果,全種,在来種,国外外来種の種数と関係の強い環境条件は森林面積であり,つる型,匍匐型,ロゼット型の種数は,森林面積に加えて,下刈り施業面積の割合とも強い関係があることがわかった。また,Nestedness Temperature Calculator (NTC, Atmar & Patterson,1993)を用いて種の出現パターンを分析した結果,ある程度入れ子状(下位の入れ子に出現する種が上位の入れ子に順次,組み入れられている状態)の出現パターンであることがわかった。また,1箇所の孤立林のみで記録された種は2箇所以上の孤立林で記録された種と比べ,入れ子から有意に逸脱しやすいとは言えなかった。これらのことから,京都市域における草本植物の種の豊かさを保全するための孤立林の保全計画では,基本的には入れ子の上位の孤立林を重点的に保全するのがよいと考えられた。しかし,種の出現パターンは完全な入れ子状ではなく,多年草,風散布種,動物被食散布種は入れ子から比較的逸脱しやすい種であったことから,入れ子の上位の孤立林の保全だけでは不十分な場合があることも同時に示されているものと考えられる。

本研究は、新・生物多様性国家戦略に鑑み、生物多様性の保全に配慮した都市緑地の保全と創出に資するため、京都市内の孤立緑地を対象として、生態系の基盤の一つである草本植物の生育の現状を把握するとともに、生育に関係する要因を明らかにすることを目的とした。まず、孤立緑地内を樹林地と非樹林地に大別した。種数と環境変数との偏相関分析から、樹林地と非樹林地にかかわらず、種数と関係の強い環境条件は面積であることが示された。また、樹林地に生育するつる型、匍匐型、ロゼット型の種数は下刈り施業面積の割合と正の偏相関をもつこと、非樹林地の国外外来種の種数は被踏圧面積の割合と負の偏相関を、下刈り施業面積の割合と正の偏相関をもつことが分かった。種の出現パターンは、樹林地と非樹林地にかかわらず、基本的に下位の緑地に出現する種が上位の緑地にも出現するという入れ子構造をなしていることが分かった。さらに、樹林地では1箇所の孤立緑地のみで記録された種は他の種と比較して入れ子から有意に逸脱しやすいとは言えず、レッドデータブック記載種は一番上位の入れ子においてすべて記録されたことから、入れ子の上位の樹林地を重点的に保全することが望ましいことが示された。一方、非樹林地では、1箇所のみで記録された種は入れ子から逸脱しやすい種の割合が有意に多く、レッドデータブック記載種は下位の入れ子の非樹林地においても記録されたことから、上位の入れ子のみではなく下位の入れ子も含めた複数の非樹林地を保全することが望ましいことが示された。また、京都市市街地内に創出された復元型のビオトープにおける造成後9年間の草本植物相の追跡調査からは、搬入土に含まれる種子の意図的導入や、水辺や草地といった多様な環境の形成により、種多様性の向上を図ることのできる可能性が示唆された。
自然発症白斑マウスの原因変異の決定

皮膚・体毛の着色はメラノサイトによる。メラノサイトは、発生学的には背側に生じる神経冠細胞を起源とするメラノブラストが表皮付近を通って腹側に遊走・分化した結果生じる。この過程のいずれかの段階に関わる遺伝子に変異が生じると、マウスにおいては体色異常の表現型を示す。マウスに白斑を生じる原因遺伝子は複数知られているが、その多くのものはヒトでは疾患遺伝子となる。発表者は、遺伝子改変マウスの系統管理を行う過程で腹部に白斑があり、尾部と四肢の先端の色素沈着が低下している個体を偶然発見した。この表現型は常染色体優性の遺伝形式を取り、浸透率は100%と考えられた。白斑をもつマウスの3-5%程度にはいわゆる'curly tail'(尾部が螺旋状に折れ曲がる)が現れた。一般にはこの表現型は神経管閉鎖異常の兆候と考えられており、白斑出現と考え合わせると正常な神経管の閉鎖に必要とされる細胞分裂や細胞移動、あるいは神経冠細胞の移動やメラノブラストやメラノサイトへの分化の異常があるものと推測された。各種近交系系統の全染色体をカバーする多型マーカーパネルとこれらを高速にタイピングするための実験系が理研バイオリソースセンターのグループにより開発されている。このシステムを利用した連鎖解析により、原因変異が存在するゲノム領域を絞りこんだ。さらにシグナルが得られたマーカー近傍の5つのSNPマーカーに関して、それぞれgenomic PCRを行ったあとサンガーシークエンスにより遺伝子型の判別を行い、詳細マッピングを試みた。最終的にPax3遺伝子のエクソン1を含む841塩基対からなる領域に欠失を見出し、それを原因変異として同定した。本マウスは同じ遺伝子に変異を有するWaardenburug症候群等の疾患モデルマウスとして有用である。
ポストゲノム型標的蛋白質の機能解明を目指した低分子リガンドの探索

本研究では,当研究室で独自に構築した天然医薬資源ライブラリーを素材として,ゲノムサイエンスまたは医療への貢献を目指した新規生物活性低分子の探索を行い,数種の活性低分子化合物の単離および化学構造決定を行った.1.抗癌薬候補分子探索のために,多くの未利用天然薬用資源の調査・採取を行い,独自の天然物ライブラリーの構築を行った.スクリーニング標的として,細胞周期進行に関わる作用,細胞外マトリックス分解酵素阻害作用,等を主に取り上げた研究を行った.これらに加えて,シグナル伝達系を構成する標的分子やクロマチン構造修飾にかかわるヒストンデアセチラーゼ(HDAC)等を標的としたスクリーニングを開始した.2.タイ産熱帯植物からスクリーニングにより選抜したショウガ科,リュウゼツラン科,ならびにキク科植物の成分研究を行った.細胞周期阻害成分としてキク科Blumea glomerataよりジテルペンを単離し構造訂正を行った.またリュウゼツラン科Agave fourcroydesおよびヤシ科Calamus insignisからも細胞周期阻害作用をもつ数種の新規ステロイドサポニンを単離した.3.ヒストンデアセチラーゼ阻害物質のスクリーニング:当研究室に構築した植物エキスライブラリーを活用して,エピジェナティックな遺伝子発現制御に関わる標的として,ヒストンデアセチラーゼ阻害作用に関するスクリーニングを行った.131種の植物に対してスクリーニングを行った結果,有効な活性を示す植物種として4種の植物を選別した.その中の一種であるマメ科植物Xylia kerriiに関して活性成分の精製を行った.その結果,酢酸エチル可溶部の活性画分よりmyricetin rhamnosideを単離した.本研究では,当研究室で独自に構築した天然医薬資源ライブラリーを素材として,ゲノムサイエンスまたは医療への貢献を目指した新規生物活性低分子の探索を行い,数種の活性低分子化合物の単離および化学構造決定を行った.1.抗癌薬候補分子探索のために,多くの未利用天然薬用資源の調査・採取を行い,独自の天然物ライブラリーの構築を行った.スクリーニング標的として,細胞周期進行に関わる作用,細胞外マトリックス分解酵素阻害作用,等を主に取り上げた研究を行った.これらに加えて,シグナル伝達系を構成する標的分子やクロマチン構造修飾にかかわるヒストンデアセチラーゼ(HDAC)等を標的としたスクリーニングを開始した.2.タイ産熱帯植物からスクリーニングにより選抜したショウガ科,リュウゼツラン科,ならびにキク科植物の成分研究を行った.細胞周期阻害成分としてキク科Blumea glomerataよりジテルペンを単離し構造訂正を行った.またリュウゼツラン科Agave fourcroydesおよびヤシ科Calamus insignisからも細胞周期阻害作用をもつ数種の新規ステロイドサポニンを単離した.3.ヒストンデアセチラーゼ阻害物質のスクリーニング:当研究室に構築した植物エキスライブラリーを活用して,エピジェナティックな遺伝子発現制御に関わる標的として,ヒストンデアセチラーゼ阻害作用に関するスクリーニングを行った.131種の植物に対してスクリーニングを行った結果,有効な活性を示す植物種として4種の植物を選別した.その中の一種であるマメ科植物Xylia kerriiに関して活性成分の精製を行った.その結果,酢酸エチル可溶部の活性画分よりmyricetin rhamnosideを単離した.
中高年齢者の身体活動能力評価法 〜単発的筋活動でのパワー測定法の開発と標準値の設定〜

人間の身体活動能力を測定する意義は、日常生活においてより健やかに生きるために最低限必要な身体活動量が提示さられることであろう。高齢化社会を迎えた我が国の中高年齢者の身体活動量の評価は、ADL(Activity of Daily Living)という指標は提案されているものの、具体的な身体活動能力の評価基準を設定するには至っていないのが現状である。このような背景から身体活動能力の指標として、日常生活中頻繁に遂行され、多くの筋および関節が関与する動作を対象に、一回の筋活動(単発的筋活動)で発揮される機械的パワーの測定法を開発することを目的とした。さらに加齢にともなう身体活動能力の標準値を設定するとともに、多関節動作におけるカ-速度関係の変化からパワーの低下を論じることを目的とした。要約[測定対象者]:30歳から80歳までの日常定期的な運動習慣をもたない男女を対象に、本調査への賛同について同意を得て測定を行った。[筋出力パワーの測定]:パワー測定装置(PP-IIおよびLeg Powerともに現有設備)により、各基本的動作での筋出力パワーを測定した。具体的手順は以下の通りである。1)人間の上・下骨格系で発揮される機械的パワーの測定法と評価法の開発新しく考案、作製したパワー測定装置(Power Processor-II,現有設備)を用いて、動作パワーを測定する。測定動作は、上肢の動作として肘関節屈曲、下肢の動作として膝関節伸展、体幹筋群の関与する股関節屈曲動作および脚全体動作であるスクワツト動作(挙上動作)と対象とする。なお同装道の負荷様式は、電圧変化によるパウダーブレーキを用いているため、容易に設定可能でかつ連続測定にも適している。また同装置は容易に移動、設定が可能であるため、フィイールドテストにも適している。2)カ-速度関係からみた加齢に伴なう筋出力パワー低下の要因とその上、下肢比較30歳代から70歳代を10歳毎の集団に分け、各動作から得られた最大パワーとカ-速度関係の比較を行なう。加歳にともなう最大パワー低下の要因は、カと速度のどちらに依存するところが大きいか、また同関係で上肢と下股の違いがみられるか否かを検討した。加齢に伴う筋出力の機能的変化を調べるために、167名の健康な中高年女性(年齢31歳から79歳)に関して、上肢および下肢の関節運動で発揮される機械的パワーの測定を行った。パワー測定装置は、独自に開発したパウダーブレーキを負荷とするダイナモメーター(Power Processor II)を用いた。異なる電圧をパウダーブレーキに供給することにより、異なる等張性負荷を設定することができ、その結果それぞれの負荷条件化での力、速度およびパワーが測定される。動作は一関節動作として、肘関節屈曲(EF)、膝関節伸展(KE)、股関節屈曲動作(HF)であり、二つ以上の関節が関係する動作として、ハイクリーン動作(HIC)を採用した。その結果、どの動作においても加齢に伴いパワーは低下を示す。30歳から70歳にかけてのパワーの低下は、EFでは約50w、HFでは約90w、KEでは約200w、そしてHICでは約280wの低下を示している。HIC動作での力-速度関係は、加齢に伴い直線は左側にシフトしていくが、速度(縦軸)

切片よりも力(横軸)切片の低下が著しいことが分かる。つまり、加齢に伴う力-速度関係の変化は、より大きな力発揮での動作速度が低下していくことが特徴といえよう。60歳代でのパワーの低下は、EF(67%)、KE,HF(約60%)、HIC(約50%)の順に顕著である。このことは、上肢よりも下肢の動作において加齢に伴いパワーの低下が大きく現れるといえよう。同様に超音波法で求めた筋肉厚は、上腕屈筋群、大腿伸筋群、そして腹直筋の順に加齢に伴う低下が著しい。従って、加例に伴うパワーの低下は上肢よりも下肢、または小筋群よりは大筋群において顕著に示される筋萎縮に起因していることが推察される。加齢にともなう筋骨格系機能の変化を、単および多関節動作で発揮されたパワーおよび部位別筋厚から検討を行った。測定対象者は、30歳から80歳までの日常定期的な運動習慣をもたない女性約200名であった上肢および下肢の関節動作で発揮されたパワーの測定は、独自に開発したパワー測定装置(PP-II,昨年度の本報告書で報告)を用いた。測定動作は、肘関節屈曲(EF)、膝関節伸展(KE)、股関節屈曲(HF)および日常生活で多く行われる動作として両膝を約90度屈曲したしゃがんだ姿勢から重量物を持ち上げる動作(HIC)を採用した。超音波法により身体各部位の、筋肉厚と皮下脂肪厚を計測した。加齢にともないパワーの低下は40歳からほぼ直線的に低下した。30最大の値に比較して60歳代の値は、67%(EF),60%(KE,HF)および50%(HIC)であり、上肢に比較して下肢の筋機能の低下が著しいことが示された。加齢によるパワー低下が最も顕著であったHICについて、力-速度関係を年代毎に示した。その結果加齢に伴い、力の低下は速度の低下より著しいことが示された。従って大きな力発揮での動作速度に低下が示されるとが特徴的であった。筋の発揮張力は筋断面積に比例する。筋厚の加齢変化をみると前述の機能面を裏付ける結果が得られた。つまり加齢に伴い筋の萎縮は上肢より下肢で顕著であることが示された。一方、骨塩量(腰部と脚部)と各動作で発揮された筋出力パワーとの間には、正の相関関係が示され、発揮パワーが大きい者は骨密度が高い結果が得られた。以上の実験結果は、中高年齢者において特に下肢のレジスタンストレーニングの必要性を示唆している。
間葉系細胞間コミュニケーションによる粘膜治癒機構の解明

炎症性腸疾患の治療には炎症反応の軽減のみならず、粘膜上皮の適切な修復・再生の誘導が必須である。これらの過程、すなわち粘膜における細胞外マトリックスによる修復と上皮細胞の適正な分化・増殖においては、線維芽細胞や筋線維芽細胞をはじめとした腸管間葉系細胞が主体となり粘膜が治癒する。本研究では、粘膜治癒の各過程に働く間葉系細胞群の網羅的機能解析を行い、粘膜治癒機構の全容解明を目指している。研究初年度においては、炎症刺激に伴い誘導される腸管粘膜間葉系細胞の同定とそれら細胞群の分泌因子や細胞表面発現分子の探索を行った。さらに、粘膜間葉系細胞を細胞表面に発現する分子パターンに基づき数種類の細胞群に細分化し、炎症レベルと相関し増加してくる細胞群を同定した。研究開始2年目では、これら細胞を単離し、炎症の急性期慢性期における遺伝子プロファイリングを行った。新しく見出した粘膜修復候補因子については、CRISPRCas9を用いた候補遺伝子の欠損マウスを作製し、解析を進めている。欠損マウスの作製に並行して、新規修復分子に対する阻害抗体を作製し、マウスへと投与したところ腸炎増悪化ならびに上皮再生の有意な遅延が観察された。現在は候補分子の誘導並びに作用機序についての解析を進めており、作製した抗体については国際特許出願中である。粘膜間葉系細胞についての下記の通り総説ならびに研究論文を発表しており、粘膜組織における間葉系細胞の重要性について、引き続き明らかにしていく。Kurashima Y, et al., Front Immunol. 2017、Kurashima Y, Annu Rev Immunol. 2017、Takemura N, et al., Sci Transl Med. 2018、Takahashi Y, et al., EBioMedicine. 2017本研究では、粘膜間葉系細胞の網羅的解析を基盤とし、炎症の各ステージに働く間葉系細胞群ならびにその産生因子の同定を目指している。初年度に新しく見出した修復因子の候補遺伝子について、研究開始2年度では遺伝子欠損マウスを数種類作製した。現在は、これら欠損マウスを用いた腸炎の感受性や粘膜修復への当該分子群の関与についての検証を進めている。さらに、候補因子の作用機序を明らかにする目的で会合細胞・分子(受容体等)の同定を目指した質量分析等の解析も進めており、効率的な組織修復にはたらく間葉系細胞間の相互作用機序について今後明らかにしていく。本研究ですでに作製した遺伝子欠損マウスを用いた解析を中心に、当該分子群の作用機序について明らかにする。さらに、間葉系細胞間のみならず、上皮、免疫、神経といった多群間相互作用の可能性についても視野に入れ、解析系の新たな導入もしくは構築を行う予定である。炎症に伴い誘導される複数の修復候補因子が、これらがそれぞれ異なる因子によって誘導されるというプレリミナリーなデータを得ており、今度はこれら分子の抗体を作製し、組織内での発現細胞の局在の解析も進める。これら分子群の解析には粘膜修復機序の全容解明の一助となると期待できる。

炎症性腸疾患の治療には炎症反応の軽減のみならず、粘膜上皮の適切な修復・再生の誘導が必須である。これらの過程、すなわち粘膜における細胞外マトリックスの産生を介した組織修復と上皮細胞の適正な分化・増殖においては、線維芽細胞や筋線維芽細胞をはじめとした腸管間葉系細胞が主体となり粘膜が治癒する。本研究では、粘膜治癒の各過程に働く間葉系細胞群の網羅的機能解析を基盤とし、粘膜治癒機構の全容解明を目指している。研究初年度においては、炎症刺激に伴い誘導される腸管粘膜間葉系細胞の同定とそれら細胞群由来の分泌因子と細胞表面発現分子の探索を行った。粘膜間葉系細胞を細胞表面に発現する分子パターンに基づき数種類の細胞群に細分化し、炎症レベルと相関して増加する細胞群を同定した。さらに、これら細胞を単離し、炎症の急性期慢性期における遺伝子プロファイリングを行った。新しく見出した粘膜修復候補因子については、CRISPRCas9を用いた候補遺伝子の欠損マウスを作製し、解析を進めている。本研究では、粘膜間葉系細胞の網羅的解析を基盤とし、炎症の各ステージに働く間葉系細胞群ならびにその産生因子の同定を目指している。初年度に新しく見出した修復因子の候補遺伝子を欠損するマウスを数種類作製した。現在はこれら欠損マウスを用いた腸炎の感受性や粘膜修復への当該分子群の関与についての検証を進めている。さらに、候補因子の作用機序を明らかにする目的で会合細胞・分子の同定を目指した解析も進めており、間葉系細胞間の相互作用が効率的な組織修復に必須である可能性を見出している。本研究ですでに作製した遺伝子欠損マウスを用いた解析を中心に、当該分子群の作用機序について明らかにする。さらに、間葉系細胞間のみならず、上皮、免疫、神経といった多群間相互作用の可能性についても視野に入れ、解析系の新たな導入もしくは構築を行う予定である。炎症に伴い誘導される複数の修復候補因子が、これらがそれぞれ異なる因子によって誘導されるというプレリミナリーなデータを得ており、今度はこれら分子の抗体を作製し、組織内での発現細胞の局在の解析も進める。これら分子群の解析には粘膜修復機序の全容解明の一助となると期待できる。初年度に作製した遺伝子欠損マウスを用いた解析を中心に、当該分子群の作用機序について明らかにする。候補因子が複数であるのと、これらがそれぞれ修復時に異なる因子によって誘導されるというプレリミナリーなデータを得ていることから、これら分子群の解析には粘膜修復機序の全容解明の一助となると期待できる。
逐次近似画像再構成法を用いた２重エネルギーCTの被ばく低減と画質向上

(1)2重エネルギーCTという次世代のCTにおいて、従来の画像再構成法であるFilteredback projection法と比較し、新たな画像再構成法である逐次近似画像再構成法を用いることで画質が向上した。(2)従来のCTと比較し、2重エネルギーCTの方が、CT値の精度を含めた、定量的な画質が良好であった。(3)通常の単純CTでの冠動脈カルシウムスコアと、(2重エネルギーCTから作成される)仮想単純CT画像での冠動脈カルシウムスコアが、よく相関した。この結果から、将来的に、カルシウムスコア用単純CTを省くことによる、CT被ばく低減と検査時間短縮の可能性が示唆された。平成26年度の研究実施計画に記載した、腹部ファントムを用いた2重エネルギーCTの「基礎的検討」に関しては、体格によって、仮想単色X線CTの最適なエネルギーレベル(keV)が異なることが明らかとなり、第71回日本放射線技術学会総会学術大会(2015年4月)で発表予定である(庄子達也,杉澤浩一,山田祥岳,原田侑輝,長谷川雅一,山田稔,陣崎雅弘.仮想単色X線CT画像における体格による最適photon energy levelの検討:a phantom study.)。交付申請書に記載した、研究実施計画の内容に関して概ね順調に進展し、英文論文としても公表できているため。・腹部ファントムを用いた2重エネルギーCTの「基礎的検討」に関しては、体格によって、仮想単色X線CT画像の最適なエネルギーレベル(keV)が異なることが明らかとなった(第71回日本放射線技術学会総会学術大会発表、現在論文投稿中)。・「臨床応用の検討」に関しては、臨床画像データにおいて、2重エネルギーCTから作成される仮想単色X線CT画像を、逐次近似画像再構成法で再構成することにより、さらに画質が向上することが明らかとなった(Yamada Y et al. Eur J Radiol 2014;83:1715-22)。・「心臓における2重エネルギーCTを用いた物質弁別画像」に関しては、2重エネルギーCTから得られる(ヨードを消去した)仮想単純CT画像における冠動脈カルシウムスコアが、通常のCT画像での冠動脈カルシウムスコアとよく相関することが明らかとなった(Yamada Y et al. J Cardiovasc Comput Tomogr 2014;8(5):391-400)。この結果から将来的に、カルシウムスコア用単純CTを省くことによる、CT被ばく低減の可能性が示唆された。・従来のCTと2重エネルギーCT、従来の画像再構成法と新たな逐次近似画像再構成法、の組み合わせによるCT値の精度に関しては、画像再構成法の種類によらず、2重エネルギーCTで、CT値の精度が良好となることが明らかとなった(Yamada Y et al. Medicine. 2015;94(15):e754)。交付申請書に記載した、平成26年度の研究実施計画に加えて、平成27年度の研究実施計画に記載した内容に関しても、前倒しして平成26年度中に開始できているため。交付申請書の研究実施計画に記載されている平成28年度の研究を粛々と進めるとともに、その研究結果をまとめる予定である。放射線科交付申請書の研究実施計画に既に記載されている平成27年度の研究を粛々とすすめるとともに、その研究結果をまとめ、学会発表や論文発表を行う予定である。未使用額の発生は、効率的な物品調達を行い、旅費を低く抑えた結果である。交付申請書の平成26年度の研究実施計画に記載した想定以上に研究が進み、平成27年度以降に使用予定の旅費を前倒し支払請求したが、当初予定していたよりも旅費が安く済んだため、70770円が余ってしまった。平成28年度の物品費、旅費、英文校正費などに充てる予定である。平成27年度以降の物品費、旅費、英文校正費などに充てる予定である。
波長可変中赤外コヒーレント光の発生

(1)テルライトPCFを用いて,高効率DW発生に成功した.励起光からの変換効率は65%であった.この結果より,ソリトン波を利用した高効率波長変換が可能であることを実証した.(2)As2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバのSC光発生特性を解析した.その結果,当ファイバの光透過域全体で正常分散特性を実現する構造が存在し,その構造を実現すると3から15μmまでSC光を延ばすことができることを明らかにした.また,コヒーレンス度も上記波長域全体で高く保たれることを明らかにした.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバを実現して10μmに及ぶSC光の発生を確認に初めて成功した.(1)中赤外領域の光透過特性優れたカルコゲナイドハイブリッドPCFの素材候補としてAsSe系およびAsS系ガラスの研究を進めた。コアガラスとしてAsSe2系ガラスおよびクラッドガラスとしてAs2S5系ガラスを用いることにより屈折率差を0.5つけることができ、また両ガラス素材の熱特性も合致させることができ、ハイブリッドガラス素材として応用できることを明らかにした。(2)上記ガラス素材を用いて、カルコゲナイドハイブリッドPCFの作製を行い、その実現に初めて成功した。4穴および6穴のハイブリッドPCF構造を実現した。また、ハイブリッドPCF構造と波長分散特性との相関を詳細解析した。その結果、4穴構造において3波長で零分散かつ低分散な分散特性が実現できることを明らかにした。(3)GaGeSbSカルコゲナイドガラスコア、テルライトガラスクラッドのハイブリッドPCFの波長分散制御を進めた。(4)ハイブリッドPCF用のテルライトガラスおよびフォスフェイトガラスを開発して、テルライトガラスコア、フォスフェイトガラスクラッドのハイブリッドPCFの作製に初めて成功した。このPCFの波長分散と構造との相関を詳細に検討した結果、1から2μmに亘り低分散にできるPCF構造があることを見出した。(5)以上のハイブリッドPCFの構造と波長分散との相関を詳細に解析し、長波長で分散波の発生できるハイブリッドPCF構造を探索した。その結果、波長分散スペクトルに変曲点が生まれる構造とすることにより、長波長で分散波が発生しえることを明らかにした。(1)GeTeSe系のカルコゲナイド光導波路を用いて10μmに亘るSC光の発生に成功した。(2)テルライトPCFのOH基吸収の低減に成功した。その結果、SC光をこれまで困難であった3.3μmにまで伸長することに成功した。テルライトPCFにより3μmを超えるSCの発生に成功したのは初めてである。(3)テルライトPCFを用いて、高効率分散波発生に成功した。励起光からの変換効率は65%であった。この結果より、ソリトン波を利用した高効率波長変換が可能であることを実証した。(4)カルコゲナイドガラスコア・テルライトガラスクラッドのハイブリッドPCFの作製に初めて成功した。このPCFの波長分散と構造との相関を詳細に検討した結果、1から3μmに亘り低分散にできるPCF構造があることを見出した。その構造を持つPCFにより2800nmの帯域の光パラメトリック増幅が可能であることを明らかにした。この広帯域光パラメトリック増幅は石英ファイバでは実現できないカルコゲナイドPCFの大きな特徴であることを明らかにした。(5)テルライトガラスによりなる全固体フォトニックバンドギャップファイバにおいてもカルコゲナイドガラス同様フォトニックバンドギャップの動的制御が光励起で100nm以上可逆的に可能であることを明らかにした。また、コア・クラッドガラスに使用できるガラス素材を開発し、テルライトガラスによりなる全固体フォトニックバンドギャップファイバの作製に成功し、その特性検証を進めた。・フィラメンテーションを利用してAs2Ae3カルコゲナイドガラス中では13μmにまでSC光が拡張することを確認し,カルコゲナイドガラスが広帯域,特に中赤外SC光発生に有効な素材であることを実証した.・As2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバのSC光発生特性を解析し,当ファイバの光透過域全体で正常分散特性を実現する構造が存在し、その構造を実現すると3から15μmまでSC光を延ばすことができることを明らかにした.また、コヒーレンス度も上記波長域全体で高く保たれることを明らかにした.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバを実現して10μmに及ぶSC光の発生の確認に初めて成功した.・AsSe2/As2S5カルコゲナイドガラスによる微細構造光ファイバを実現し3.42μmの長波長まで自己周波数シフトが起こることを確認し、同シフトが長波長域のコヒーレント光発生に利用できることを示した.・テルライト微細構造光ファイバにより100dB以上のパルス励起による光パラメトリック増幅利得を確認した.さらに四光波混合による石英光ファイバでは起こらない2対のアイドラー光とシグナル光の発生が起こることを初めて実験的に見出し、これは伝搬定数の高次微分の符号の変化により起こる現象であることを理論的に明らかにした.この現象を利用すると光パラメトリック増幅帯域の拡張が行えることを明らかにした.上記テルライト微細構造光ファイバにより石英光ファイバより広い300nmの増幅帯域が得られることを実証した.・コアの周囲にコアよりも屈折率の低い層を配置することにより、ファイバの構造揺らぎに起因する波長分散特性の揺らぎを効果的に抑制できることを初めて明らかにした.

この構造を用いることにより、これまでにない高非線形ガラスを用いた実用的な光パラメトリック増幅用光ファイバが実現できることを明らかにした.(1)テルライトPCFを用いて,高効率DW発生に成功した.励起光からの変換効率は65%であった.この結果より,ソリトン波を利用した高効率波長変換が可能であることを実証した.(2)As2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバのSC光発生特性を解析した.その結果,当ファイバの光透過域全体で正常分散特性を実現する構造が存在し,その構造を実現すると3から15μmまでSC光を延ばすことができることを明らかにした.また,コヒーレンス度も上記波長域全体で高く保たれることを明らかにした.さらにAs2Se3をコアとするカルコゲナイドファイバを実現して10μmに及ぶSC光の発生を確認に初めて成功した.(1)カルコゲナイド光導波路を用いて10μmに達するSC光の発生に成功し、10μm以上の波長域にSC光を伸長する見通しを得た。(2)テルライトPCFのOH基吸収の低減に成功した。その結果、SC光をこれまで困難であった3.3μmにまで伸長することに成功し、テルライトPCFにより3μmを超えるSCの発生を実証した。(3)テルライトPCFを用いて、高効率分散波発生に成功し、変換効率65%を実証した。この結果より、ソリトン波を利用した高効率波長変換に見通しを得た。(4)カルコゲナイドガラスコア・テルライトガラスクラッドのハイブリッドPCFの作製に初めて成功した。このPCFの波長分散と構造との相関を詳細に検討した結果、1から3μmに亘り低分散にできるPCF構造があることを見出した。その構造を持つPCFにより2800nmの帯域の光パラメトリック増幅が可能であることを明らかにした。この広帯域光パラメトリック増幅は石英ファイバでは実現できないカルコゲナイドPCFの大きな特徴であることを新たに示した。(5)テルライトガラスによりなる全固体フォトニックバンドギャップファイバにおいてもカルコゲナイドガラス同様フォトニックバンドギャップの動的制御が光励起で100nm以上可逆的に可能であることを明らかにした。また、コア・クラッドガラスに使用できるガラス素材を開発し、テルライトガラスによりなる全固体フォトニックバンドギャップファイバの作製に成功した。フォトニクス(1)分散波の長波長化には、群速度や位相整合、さらに閉じ込め損失を十分考慮したPCF構造設計が重要になる。そのためには、分散制御の高度化が必要になるため、ハイブリッドPCF構造も取り入れていく。また多種のPCFを連結した構成も必要になると考えられる。多段構成の励起法も検討する。(2) PCFの透過特性の向上も重要な課題となると考えられる。ファイバ作製装置の電気炉構造等の工夫を進めてきたが、今後も作製技術の高度化が求められるため、引き継き取り組んでいく。(3)励起手法の検討もさらに重要になる。また、各種波長の励起光源の開発も重要になると考えられるので取り組んでいく。(4)今後のPCFの特性解析には、評価手法の高度化が必要になる。
足細胞の観点から原尿産生装置の進化を解明する研究

脊椎動物うち哺乳類と鳥類では血圧が著しく、糸球体の内圧を高く維持できるため、極めて効率のよい糸球体濾過が行われている。しかし、「多濾過型」の糸球体を力学的負荷から保護するメカニズムは十分に分かっていない。液流のセンサーである一次線毛の形態を脊椎動物間で比較したところ、哺乳類と鳥類では糸球体構成細胞の一種(足細胞)において一次線毛が消失することが判明した。これらの動物において足細胞に一次線毛が存在した場合、湧き上がる原尿により一次線毛が絶えず揺り動かされ、細胞内にカルシウムイオンが過剰に流入し、細胞内シグナル伝達系が撹乱される恐れがある。したがって、多濾過型糸球体を持つ動物において足細胞から一次線毛が消失することは合理的な現象と言える。足細胞podocyteは無脊椎動物から脊椎動物にいたる動物群(真体腔類)に広く存在し、原尿産生装置の主要部分を構成する。足細胞の基本構造は共通だが、動物の進化に伴い、形態や発現分子種に様々な修飾が加わる。このような修飾は、足細胞を大きな力学的負荷に適応させ、濾過量の増大を可能にするうえで重要な変化(高度化)である。ところが、過去の研究では足細胞の類似性ばかりが注目され、高度化に関してはそのほとんどが見過ごされてきた。このような状況の中、申請者らは、アクチン細胞骨格の高度化を脊椎動物の足細胞において初めて明らかにしてきた(Ichimura et al.2003 ; Ichimura et al.2007)。これを踏まえ、本研究では足細胞に起こったアクチン細胞骨格とその調節機構の進化過程を比較形態学的・分子細胞生物学的に解明し、原尿産生装置の進化を足細胞の観点から明らかにする。哺乳類では他の動物群と比べ、桁違いに大量の糸球体濾過を実現している。これは、糸球体内圧(血圧)が著しく高いにもかかわらず、糸球体濾過障壁が菲薄なことによる。糸球体の表面には足細胞と呼ばれる上皮細胞が存在するが、哺乳類の足細胞ではアクチン細胞骨格の高度化(アクチン束の出現)が生じており、高い糸球体内圧から菲薄な糸球体壁を保護している。このアクチン細胞骨格の高度化を実現するうえで鍵となるのが、アクチン結合蛋白質のシナプトポディンではないかと(現時点では)推測している。というのも、シナプトポディンは哺乳類足細胞のアクチン束に局在し、かつ足細胞特異的に発現することが知られているからである。そこで、シナプトポディンの発現とアクチン細胞骨格の高度化に関連があるかどうかを検討するため、アクチン細胞骨格の高度化がみられない動物種(ゼブラフィッシュ)においてシナプトポディンの発現パターンを検討した。データベース検索(BLASTサーチ)の結果、ゼブラフィッシュにおけるシナプトポディンホモログ(zfSynpo-1)が見いだされ、RT-PCR法によりzfSynpo-1は少なくとも脳、体幹骨格筋、腎臓において発現することが判明した。現在、zfSynpo-1が足細胞で発現しているかどうかをin situハイブリッド形成法により検討中である。また、通常足細胞のアクチン細胞骨格はbeta-細胞質型アクチンにより形成されるが、両生類(ウシガエル、イモリ)ではこのアクチンアイソフォームはほとんど発現しないことも明らかとなった。両生類では、アクチン遺伝子の重複により他の動物群より多くのアクチンアイソフォームを有している。したがって、両生類では他の動物群とは異なるアクチンアイソフォームが足細胞におけるアクチン細胞骨格の形成に関与していることが推測される。近年、1次線毛の機能についての研究が盛んに行なわれ、その化学的・物理的受容機能や細胞増殖との関連が明らかにされてきた。また、1次線毛関連タンパク質の異常により、嚢胞性腎疾患が生じることが明らかとなり、尿細管上皮細胞における1次線毛の研究が盛んに行なわれるようになった。しかし、糸球体足細胞(上皮細胞)に関しては、一次線毛が存在するかどうかすらはっきりせず、意見が対立したままであった。そこで研究代表者は、まず哺乳類のラットにおいて、足細胞における1次線毛の有無を連続超薄切片法により調査した。胎児期の未分化な足細胞では1次線毛が高率(約85%)に確認されたが、成体の成熟足細胞では1次線毛は全くみられなかった。予備的な調査ではあるが、これと同様な結果は、鳥類(ウズラ、ニワトリ)においても確認されている。また、いくつかの下等脊椎動物(ヌタウナギ、カワヤツメ、ゼブラフィッシュ)では、成体の成熟足細胞においても、1次線毛が残存していることが明らかとなった。

ラットにおいて、足細胞から1次線毛が消失するメカニズムや意義については、今後の研究課題であるが、現時点では原尿の流れがその消失に関与しているのではないかと推測している。哺乳類では、糸球体濾過量が他の動物群に比して、桁違いに大きく、糸球体表面では大きな乱流が発生すると推測される。したがって、糸球体の発生・発達に伴い、哺乳類の足細胞では1次線毛が激しく揺さぶられ、これを介し、細胞内に流入するカルシウムイオンが次第に増加すると推測される。カルシウムイオンの過剰流入は、細胞内シグナル伝達などに悪影響を及ぼすことが知られており、哺乳類の足細胞における1次線毛の消失は、過剰なカルシウムイオンの流入を防ぐうえで、重要な現象であると考えられる。また、下等脊椎動物では、糸球体濾過量が極めて小さく、1次線毛が揺さぶられる程度も小さいはずである。したがって、これらの動物群では、足細胞から1次線毛を消失させる必要性がないものと考えられる。哺乳類では高い糸球体内圧を維持することで、極めて効率のよい糸球体濾過を実現しているが、このような「高内圧・多濾過型」の糸球体を維持するため、哺乳類には糸球体壁を高い内圧から力学的に保護するための装置が発達している。この保護装置ひとつに、足細胞の足突起にある太いアクチン束があげられる。研究代表者は、アクチン結合タンパク質の一種であるsynaptopodin-1が足突起内に高濃度に局在することで、α-actininによってできるプリミティブなアクチン線維の束が太い高度なものに発達するするのではないかと推測している。この仮説を検証するため、足細胞に太いアクチン束を持たない動物種(ゼブラフィッシュ)において、足細胞にsynaptopodin-1が発現しているかどうかをこれまで検討してきた。つまり、ゼブラフィッシュにおいて、synaptopodin-1が足突起内に存在しなければ、この分子が哺乳類の足突起におけるアクチン束の発達に重要な役割を果たしていることが強く示唆されるわけである。RT-PCR法では、ゼブラフィッシュの腎組織においてsynaptopodin-1の発現が確認できたが、その発現レベルは低く、in situ hybridization法での発現細胞の同定は困難であった。そこで、synaptopodin-1のN末端領域とGSTの融合タンパク質を抗原としてポリクロナール抗体を作製し、免疫組織化学的にsynaptopodin-1がゼブラフィッシュの足細胞に発現しているかどうかを検討することとした。現時点では作製した抗原をウサギに免疫している段階であるが、精製抗体(抗原カラムを用いたアフィニティー精製を行なう)が近々完成するので、この抗体が免疫組織化学法でワークすれば、ゼブラフィッシュの足細胞におけるsynaptopodin-1の発現の有無が判明し、申請代表者の仮説を検証することが可能となる。
NDPキナーゼ/nm23に関する国際会議開催に向けての企画調査研究

本研究は、西暦2001年研究代表者が主催する「NDPキナーゼ/nm23/Awdの遺伝学、生化学、生理学に関する第4回国際会議」を成功させるため企画調査を中心に行われ、以下の成果を収めることが出来た。1.第3回NDPキナーゼ/nm23国際会議(開催地:フランス=ボルドー)への参加国際会議の開催は未経験であるため、研究室メンバーや共同研究者がこの国際会議の雰囲気を理解することを重視し、8名の参加が実現した。このうち、3名は口演、4名はポスター発表を行い、1名は共同研究者としてまた会議開催実務の調査に当たった。2.会議開催に関わる各種情報収集会場、プログラム、開催時期、研究者への案内など開催準備、方法について主催者の意見を聴取、調査するとともに、開催方法について、他の参加者からも貴重な意見を得ることが出来た。3.研究者名簿の作成を中心とする研究者の現状把握と新規研究者の発掘癌転移を含め基礎および臨床研究分野の研究者の急増、並びに、様々な研究分野で突然NDPキナーゼ/nm23の関与する報告が行われる事例を考慮し、NDPキナーゼ/nm23研究者が流動的であり、新たな参入者が常に何処かで発生している可能性を視野に入れ、会議の周知を図るため、研究者名簿を作成した。
土壌凍結が斜面の安定性に与える影響

本研究では,兵庫県南部地震の影響で裸地化した六甲山地の斜面で現地観測をおこなった.3年間の研究期間のうち,最初の1年(1997年度)は田上山地および比良山地の山腹斜面の安定に関わる土壌凍結の影響を,既存データに基づいて解析しつつ,六甲山地における現地観測計画を練り,現地調査と観測機器を設営するのに費やした.きちんとしたデータが取れたのは1998年度と1999年度である.しかし,現地の都合で,1999年度から観測斜面を変更したことと,土壌凍結が見られるのは厳冬季に限られるため,観測データの解析に十分な時間がとれず,研究論文の形を取った報告は未だ完成していない.そのため,研究期間を通じて行った,田上山地,比良山地,および六甲山地における,土壌凍結およびその他の要因の結果として起こった斜面の不安定化に関する研究成果を中心に研究成果報告書を取りまとめた.本研究による総括的な研究成果は下記の通りである.平成9年度は現地観測の準備,実施,およびデータ解析を行った。平成10年度には,それに加えて,これまでに滋賀県田上山地および比良山地でおこなっていた水文地形学的研究の中で,観測データの分析が不十分であった土壌の凍結・融解が斜面安定に及ぼす影響について,見直し作業をおこない,平成10年6月におこなわれた陸水物理研究会の田上山地現地巡検の際のガイドブックの一部として成果発表した。平成11年度には,兵庫県南部地震による斜面崩壊について,本研究での現地観測を含めて,土壌凍結や植生が斜面崩壊に及ぼした影響について分析し,学会誌に論文発表した。本研究は,土壌凍結が地表物性の変化および加速侵食を通じて斜面の安定を低下させる実態を解明することと,土壌凍結に及ぼす諸種の環境条件の影響を解析することを目的にしている.3年間の研究期間の初年度に当たる本年度は野外観測に重点を置き,主として土壌凍結の実態解明をおこなった.設備備品として,当初予定では室内実験用機器を購入することにしていたが,野外観測試験地で小規模な斜面崩壊が発生したことに伴って,野外観測のための測量機器および斜面変状をモニターするためのビデオ機器を購入した.室内実験としては予備的な土壌凍結実験および有限要素法による土壌クリープのシミュレーションをおこなうに留まった.野外観測は住吉川水系に属する六甲山地南斜面の断層崖でおこなった.この斜面は兵庫県南部地震の際に崩壊したものであるが,観測準備中に豪雨によってその一部が再崩壊し,土壌凍結の影響を受けない風化花崗岩が露出した.そのため,現地観測はこの部分に集中することとし,観測位置の検討のために,新たに購入した超小型のGPS測位器(D-GPS方式のカ-ナビゲーション)により,微地形および斜面方位と露出度の調査をおこない,調査点スポットを決定した.さらに斜面モニター用ビデオ機器1セットを追加し,冬季観測をおこなった.その結果,新規に崩壊した南向き斜面では地表の凍結乾燥効果が著しく,その部分が変色し,少量の降雨で剥落することが見出された.一方,乾燥化が起こりにくい環境では,凍結による表面物性変化はほとんどないように見受けられる.昨年度に購入したGPS測位装置や現有の地上測量機器を用いて,六甲山地の崩壊斜面の微地形調査をおこない,土壌凍結の気象条件の異なるいくつかの崩壊裸地を現地調査の候補地として選定した.検討の結果,1996から斜面水文調査をおこなっている住吉川支流の西山谷上流の崩壊地が,気象条件の異なる斜面要素を多く含んでいることが判明したので,この崩壊斜面を実験斜面に選定した.ここでは既設の8mmインターバルビデオカメラ1台を用いて斜面の微地形変化をモニターしていたが,昨年度購入の1台を加えて2台のインターバルビデオカメラを用いて,斜面土壌の凍結・融解にともなう微地形変化のモニタリングに重点を置いた10分インターバルの連続撮影をおこなった.さらに本年度購入の高解像度ディジタルスチルカメラを用いて,約1ヶ月間隔の間歇撮影ながら,斜面全体にわたる詳細な斜面状態と微地形変化のモニタリングをおこなった.

さらに本年度購入の簡易地中温度計測システムを用いて要所の深さ別地中温度分布を10分間隔で自動計測した.これらのデータは現在鋭意解析中であるが,現在までに得られた知見は次の通りである.この斜面での冬季の気温は昼間は0°Cよりも高く,夜間はおおむね0°Cよりも低い.そのため,すべての斜面部位でほとんど毎日地表面の凍結・融解が起こる.地表温度の振幅は斜面方位や傾斜角によってかなり変動する.冬季は土壌水分は少なく,霜柱やアイスレンズの形成は見られない.映像記録では凍結による表面性状の変化は認められないが,凍結・融解を繰り返すと融解時の土壌表面が白っぽくなり,土壌粒子相互の結合が弱くなっている様子が窺える.鉛直に近い崖面ではそれと同時に表面土壌の剥落が起こるが,多くの斜面ではその後の降雨によって初めて表面侵食が起こるようである.1現地観測平成9年度および10年度には,土壌凍結の気象条件の異なるいくつかの崩壊裸地で現地観測を実施した。観測斜面としては,1996年から斜面水文調査をおこなっている住吉川支流の西山谷上流の崩壊地を実験斜面に選定した。本年度は,斜面水文調査の対象を,西山谷の東側の,住吉山手9丁目地先の小流域に移設したので,土壌凍結に関する観測もこの小流域に移設した。この小流域内の低い屋根の近傍に,1995年の兵庫県南部地震の時に,斜面がブロック化しながら最大2mの変位を示し,ブロックの間に断層状の段差有する微地形が出現していることを発見した。このような斜面は,今後不安定化する危険性が高いので,ここで地中温度のモニタリングを開始した。観測機器は購入済みのものを用いた。平成11年12月から平成12年3月までの冬季の観測データは,林内地であっても,地形的段差によって裸地化した部分では土壌凍結が深部まで及ぶことを示している。2研究成果の全体的な総括平成9年度は現地観測の準備,実施,およびデータ解析を行った。平成10年度には,それに加えて,これまでに滋賀県田上山地および比良山地でおこなっていた水文地形学的研究の中で,観測データの分析が不十分であった土壌の凍結・融解が斜面安定に及ぼす影響について,見直し作業をおこない,平成10年6月におこなわれた陸水物理研究会の田上山地現地巡検の際のガイドブックの一部として成果発表した。平成11年度には,兵庫県南部地震による斜面崩壊について,本研究での現地観測を含めて,土壌凍結や植生が斜面崩壊に及ぼした影響について分析し,学会誌に論文発表した。
ファイバースコープガイド下心室性頻拍外科治療の研究

電気生理学的検査に基づいた心室性頻拍に対する外科治療は、薬剤抵抗性症例において唯一の根治療法であり臨床的意義は極めて大きい。しかし現在行われている心筋切開を行う外科治療は侵襲が大きいのが難点である。一方ではカテーテルによる直流通電は内科医により積極的に試みられているが、正確な焼灼部位を決定しえないため高エネルギーを必要としポンプ機能低下の原因となっている。本研究ではファイバースコープガイド下でのより侵襲の少ない、しかもより正確なマッピングが可能である外科治療法の開発を検討した。当初電気生理学的マッピング可能な双極近接電極を内蔵した特性のファイバースコープの作成を試みるも、電極の付着部位と先端の角度に問題があり市販の胆道用を使用した。成犬で体外循環下に心房ベントで左室を空として、ファイバースコープを通して心内膜マッピングを行い、手術手技としてレーザ波、マイクロ波、高周波を用いた焼灼を行ったこの結果ファイバースコープガイド下の方法で心筋切開なしに中隔を含む心内膜面の凝固が可能であることが明らかとなった。またレーザ波、マイクロ波では無血野手術が原則として必要になるのに対し、高周波では必ずしも無血野でなくとも可能であった。焼灼部位の病理は何れも正常心筋層と壊死層が単板細胞浸潤領域を境界として明瞭に区別された。またレーザ波では、術中断層エコーを併用すれば心筋の照射範囲を可視的に同定しうることが判明した。現在当施設で行っている心筋切除、心筋切開、心内膜切開、冷凍凝固では術後の心不全の発生があり、この対策としてファイバースコープガイド下手術の将来の臨床量用が期待される。1.冠動脈結紮犬で実験的に心室性不整脈の作成し,心表面マッピング,心内膜マッピングを行った.なお,マッピングには既存の装置を使用した.2.実験に際しては体外循環下に,両心房ベントで左室を空として無血野でのマッピングを心がけ,最早期興奮部位に対しファイバースコープで可能な手術手技であるレーザー焼灼,高周波焼灼を行った.この結果心内膜側への焼灼は,レーザーでは無血野手術が原則となるのに対し,高周波では必ずしも無血野でなくとも可能で,針プローベの選択により心表面から心内膜を焼灼することが可能であった.3.高周波焼灼犬の急性期では,心不全,不整脈による死亡がみられた.