hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プリオンタンパク質の病原化に伴う構造変化とアミロイド形成における金属の役割

プリオン病は脳内タンパク質により引き起こされる致死性の神経変性疾患であり、感染性を示す点でアルツハイマー病などの他の痴呆症とは異なる特徴を持つ。正常なプリオンタンパク質(PrP^c)は約210アミノ酸残基からなり、C末端側約半分の領域はαヘリックスに富む。このαヘリックスの一部がβシートに転移すると分子間会合によってアミロイド化し病原性を示すようになる。最近、研究代表者はPrP^cのN末端領域に存在するPHGGGWGQというオクタペプチドの繰り返し配列にCu (II)イオンが結合すると、そのC末端方向にαヘリックス構造が誘起される新しい現象を見い出した。本研究では、この知見を基礎として、(1)金属結合部位の特定と(2)繰り返しの理由の解明を行った。1.オクタペプチド(NPr1)とCuの複合体のラマンスペクトルから、ヒスチジンのイミダゾール側鎖および脱プロトン化した主鎖アミドの窒素原子が配位子となることがわかった。さらにオクタペプチドの断片化を行うことにより、HGGG領域がCu結合部位であることを明らかにした。2.NPr1の場合、金属複合体形成はペプチドに対して2当量以上のCu (II)イオンの存在を必要とする。しかし、オクタペプチド2回繰り返しからなる16merペプチド(NPr2)ではオクタペプチドユニット当り1当量のCu存在下で顕著な複合体形成を示し、Cuに対する親和性の増加が認められた。以上の結果から、PHGGGWGQ配列が連続することで、HGGG部位がCuに効率的に結合し、PrP^cのαヘリックス構造が安定化されることがわかった。脳内の金属イオン濃度やpHの変動によるオクタペプチド領域の構造変化がプリオンタンパク質の病原化の原因である可能性がある。
新規免疫抑制剤FTY720と抗ICOS抗体の移植医療への応用研究

T細胞活性化に於ける、共役刺激因子群、特にT細胞に表出されたCD28とそのリガンドである抗原提示細胞上のB7.1(CD80),B7.2(CD86)相互作用に対するCTLA-4(CD152)Igの免疫寛容誘導能の重要性が明らかになりつつある。しかしながら、CTLA-4Ig産生アデノウィルスベクター:AdCTLA-4Igの単独遺伝子治療法は、急性拒絶反応を強く抑制する事が可能であるが、その後に起こる慢性拒絶反応を制御する事が困難である。特に、移植心に対する免疫寛容を誘導した、同ラットへのドナータイプの皮膚移植により、移植心の急性拒絶反応を惹起する。一方CD28ファミリーに属し、活性化T細胞に表出される、ICOSとB7hの相互作用が、活性化T細胞の機能維持に重要な働きを有しているという他者等の報告から、慢性拒絶反応に対する抗ICOS療法の可能性が、期待され、AdCTLA-4Igの単独遺伝子治療法による、ラット心臓移植慢性拒絶反応モデルに対する、抗ICOS抗体、並びに、新規免疫抑制剤FTY720の併用療法による、制御機構の解析を中心に、臨床移植に於ける、慢性拒絶反応への応用を目指した、基礎的研究を行った。CTLA-4(CD152)Ig単独療法で、急性拒絶反応を抑制された、移植心免疫寛容誘導された、ラットへの、抗ICOS並びにFTY720の併用療法は、ドナー型皮膚移植後に起こる移植心臓の拒絶反応を極めて良好な状態で阻止する事が可能であり、観察期間中(200日以上)安定した免疫寛容状態が維持される事が示された。しかしながら、移植心と同じドナー型移植皮膚片に対する拒絶反応を制御する事はできなかった。以上の結果から、移植心臓に対する安定した免疫寛容状態と、ドナー型移植皮膚片に対する安定した免疫寛容状態の誘導への更なる免疫療法が必要であると考えられる。本年度の研究では、(1)新規免疫抑制剤FTY720と抗ICOS抗体の併用にて,ラット肝臓移植モデルを用い,免疫寛容動物の作製及び解析を行った:同種異系ラット肝移植免疫寛容ラットの作成は臓器移植後,免疫抑制剤FTY720,抗ICOS抗体のそれぞれの単独投与,或いは両試薬の併用による移植動物の生存率にて判定を行った(2)雄性マイナー組織適合抗原H-Yを用いた,免疫感作法とメモリーT細胞の誘導に関する免疫抑制剤FTY720の影響に関する解析を行った。本研究結果から,新規免疫抑制剤FTY720は,その広い治療薬量(0.01mg/kg10mg/kg),抗ICOS抗体(0.01mg5mg/rat)も同様に単剤治療では永久生存(100日以上)を得ることは出来なかったが、両剤の併用にて,永久生存を示すものが多数観察された。本結果から,新規免疫抑制剤FTY720は,抗ICOS抗体を含む細胞接着因子との相互作用を介して,強力な免疫制御作用を発揮する事が期待され,臨床移植の応用に於いても,今後大いなる希望を与えるものと考えられる。更に雄性マイナー組織適合抗原H-Yを用いた,免疫感作法とメモリーT細胞の誘導に関する免疫抑制剤FTY720の影響に関する解析結果から,メモリーT細胞に対して,FTY720は,実質的に影響を与える事は無いという実験結果を得た。

一方,遺伝子導入マウスを用いたこれまでの研究報告では,メモリーT細胞は長寿命を示すのに対して,ナイーブなT細胞の寿命は,2ヶ月未満であるとの報告がvon Boehmer等(J Exp Med 1993)によってなされたが,ラットを用いた解析結果では雄性組織適合抗原H-Yに対するナイーブT細胞の寿命は6ヶ月以上を示すものである事が明らかとなった。本年の研究では,ラット心臓モデル於いて,(1)抗ICOS抗体とCD28に結合し免疫抑制作用を有する組み換え蛋白CTLA-4をアデノウィルスに発現させたAdCTLA-4Igを用いて免疫寛容導入動物の作成を試みた。また(2)雄性マイナー組織適合抗原H-Yを指標とする,免疫感作法と長期胸管リンパ排導法を用いて,メモリーT細胞の細胞動態を解析した。本研究結果から,新規に発見された抗ICOS抗体と従来報告・使用されてきた,CD28に結合するCTLA-4は,免疫寛容導入作用が,非拮抗的に作用し,より強固な免疫寛容導入作用を有する事が明らかとなった。本免疫抑制作用が,これまで報告されてきた,免疫調節T細胞,即ち,CD4陽性CD25陽性細胞の増殖をもたらす結果であるか否かを検討中である。また,長期胸管リンパ排導法を用いたメモリーT細胞の研究結果から,メモリーT細胞は,リンパ球の再循環ルートにはほとんど存在せず,主に末梢リンパ組織中に存在する事が示唆された。また,長期リンパ排導法により,リンパ液中には,多数のクラスII陽性,活性化T細胞が動員される事が明らかとなったが,本細胞集団にメモリーT細胞が動員されるか否かに関しては,決定的証拠は未だ得られていない。また,20日以上にわたる長期リンパ液排導法によって,もたらされるリンパ球欠乏症状と,多数のクラスII陽性,活性化T細胞の存在下では,免疫学的メモリーが失われる結果を示すが,これは,しかしながら,長期リンパ液排導法がもたらす,一時的なリンパ球欠乏症を生理的に代賞する未だ明らかでないメカニズム,即ち抗原非特異的なリンパ球刺激が作用した結果と考えられ,事実,リンパ液排導を停止の後,一ケ月後には,雄性特異抗原H-Yに対するメモリーT細胞の存在が皮膚拒絶反応によって示された。Sphingosine1-phosphate receptors(S1P)を介して、リンパ球の細胞動態と寿命に極めて強い生物活性を有する事が、明らかとなった新規免疫抑制剤FTY720と、新たに同定された,細胞接着因子ICOS(CD28,CTLA-4 family),及び,ICOS-L(ICOSリガンド)に対する抗体を用いて、小動物(ラット)臓器移植モデルに於ける移植寛容導入に応用する事を目的として、FK506,並びにFTY720の抗ICOS抗体との,併用による免疫抑制、免疫学的メモリーに対する効果、並びに移植免疫寛容とミクロキメリズム成立の関連について解析を行った。FK506,及びFTY720ともに、単独療法に較べて、抗ICOS抗体との併用により、極めて効率の高い免疫寛容導入が出来る事が明らかとなった。一方で、同併用療法の免疫学的メモリーT細胞への影響を解析した結果、免疫学的メモリーT細胞の機能は維持される事が確認された。さらに、ミクロキメリズムを構成する細胞集団のうち、臓器に由来する細胞の中でも,特殊な抗原提示細胞に属する樹状細胞(Dendritic Cells:以下DC)を、移植免疫寛容導入に応用する事を目的として、ラット骨髄細胞から、試験管内で、GM-CSF非依存性に増殖する、樹状細胞前駆細胞を用い、樹状細胞を大量細胞培養し、CD161a(NKR-P1A)を有する樹状細胞の細胞培養法を確立した。また同培養法により分離精製によって得られる、DCを用いて、各種遺伝子ベクターの遺伝子導入効率の検討を行った。
明治期実録の研究-士族反乱物を中心に-

最終年にあたる20年度もまた、着実に研究を積み重ねることができたと自負している。「研究実施計画」として、以下の3つの課題をもって、研究に臨んだ。1、実録「士族反乱物」資料データベースの作成(2年間の通年計画)2、「士族反乱物」翻字資料の作成(2年間の通年計画)3、「士族反乱物」から見た「歴史の語り」と大衆の「歴史認識」の解明の研究1については、いくつかの既成の資料一覧を参考としながら、さらに書誌情報を充実させ、情報に誤りがある場合は訂正し、また調査によって得られた新資料も盛り込んだ、新たなデータベースを作成した。資料の数は百に迫り、「士族反乱物」の全体像を浮かび上がらせるデータベースとすることができた。2については、その成果の一端を、論文「『熊本戦争記』について」としてまとめた。百に迫る数の資料群のなかから、まずは性格が異なる資料(記事風/絵双紙風)をそれぞれ選び、計画的に翻字資料を作成することができた。3については、「士族反乱物」の「歴史(「士族反乱」)の語り」が極めて政治的であることを、典拠となった新聞記事と比較して明らかにし、戦争報道によって国民国家形成の一端を担ってきたとされる新聞メディアに加え、通俗的読み物である「士族反乱物」も視野に入れて研究を進めるべきことを、発表「プロパガンダとしての「士族反乱実録」」を通して、問題提起した。ただし、「士族反乱物」の政治性を帯びた文章は、編者の主義主張として見るのではなく、当時の事後検閲を考慮して、仮の衣裳をまとったに過ぎないもの、と考えるのが妥当である。しかしながら、読者の手元には、新聞記事から「賊徒」弁護の声を完全に抹殺しか「士族反乱物」が届けられるのであり、こと「士族反乱」に関して言えば、「士族反乱物」が国民国家の形成に果しか役割は、新聞と同様、あるいは、なおそれ以上に大きかったことが想像されるのである。1、実録「士族反乱物」資料データベースの作成(通年)...二年間の通年で計画したこのデータベース作成のための作業は、一年目を終えた現在、順調に進んでいる。調査・蒐集はほぼ終わり、あとはデータを整理し、ネット上で情報を共有したい。2、「士族反乱物」翻字資料の作成(通年)...「士族反乱物」は未発掘・未整理の資料が多いため、基礎的注釈作業から始めなくてはならない。語句の注釈に留まらず、その素材源となった新聞記事の特定作業も踏まえた注釈作業を行ってきた。その最初の成果は、「士族反乱実録翻刻(1)『ひらかな熊本山口賊徒追討録』」(「九大日文」11号、2008年3月)としてまとめることが出来た。ここで取り上げた書は、当時の新聞広告記事に散見される書でありながら、国会国立図書館にも所蔵されておらず、これまで未詳の書であった。調査の結果、熊本県立図書館に所蔵を確認し、同館の許可を得、資料紹介をさせて頂くことができた。3、新聞メディア言説と明治期実録「士族反乱物」の交渉の研究...「士族反乱物」は新聞記事を摂取するかたちでその本文を構成している。これは江戸実録と明治実録との大きな断絶面の一つである。学会発表「「実説」を標榜する「物語」」(日本近代文学会九州支部、2007年6月)では明治実録のそうした側面を指摘し、その成果は、文学研究の領域を越境して、史学雑誌「九州史学」149号に「士族反乱報道と士族反乱実録」としてまとめた。

しかしながら、読者の手元には、新聞記事から「賊徒」弁護の声を完全に抹殺しか「士族反乱物」が届けられるのであり、こと「士族反乱」に関して言えば、「士族反乱物」が国民国家の形成に果しか役割は、新聞と同様、あるいは、なおそれ以上に大きかったことが想像されるのである。
フランスで進む行政区画不問のプロジェクト都市計画と可塑的ガヴァナンスに関する研究

プロジェクト都市計画を基礎概念に歴史的環境保存から都市開発まで、偏りなく研究を蓄積した。とりわけ、別項の通り、フランスの首都圏整備計画「グラン・パリ」に関する査読論文、オスマンのパリ大改造を緑地形成史として脱構築した共著書の中での単著論考、マルセイユのユーロメディテラネ構想の雑誌報告、フランス語の郊外化の歴史の本の翻訳を進め原稿を京大出版会に手渡したこと(2016年夏頃出版予定)、超高層の都市計画に関する共同研究の成果の鹿島出版会の上梓が主要実績である。我国では東京一極集中を批判の対象としがちだが、近年のグローバリゼーションの動向を勘案し、成長戦略拠点都市の事例として、フランスの『グラン・パリ』を研究した。その結果、以下の結論を得た:1プロジェクト・合意形成先行方式へ:首都圏整備の進行方法にはプロジェクト先行、行政区画再編先行、合意形成先行の各方式があるが、今次の首都圏整備構想では行政区画再編は実施されず、主要プロジェクトとしての環状鉄道建設、拠点開発、或いは社会住宅整備等が立ち上がり、合意形成機関としてパリ・メトロポールが残る現実的アプローチに拠ることとなった。2「変容、適応、循環の都市計画」へ:国際諮問に於ける提案群は、「生産と拡張の都市計画の終焉」に対し、縮退やコンパクトの概念ではなく「変容、適応、循環の都市計画」を対置している。これは諮問内容だけではなく、クラスター方式のCDT、首都圏の概念を拡張したセーヌ・ゲートウェイ構想、さらには環境配慮型の公共交通整備といった実施内容にも言えよう。3プロジェクト都市計画へ:CDTはプロジェクト都市計画と称される。規制緩和型の都市計画ではあるが、民間開発を容易化する我国の特区と異なり、地方団体の意思が優位に反映される整備拠点と言え、規制ではなくプロジェクトを主軸として戦略的都市整備を推進する仕組みである。そもそもプロジェクトを先行させ、それに最適なガヴァナンスを探求するのは欧州では一般的になりつつある。固定的行政区画の枠組み内での規制型都市計画が時代遅れになり、プロジェクトを先発させ後発的にガヴァナンスや規則を考案する局面に入ったと認識されている。パリ市及び周辺3県による大都市圏創設が2016年1月1日に予定される一方で、2015年3月にフランスの県議会の統一地方選挙があったため、顕著な動きがなかった。そのため、現状のフォロー・アップを適宜進めつつ、以下の作業を行った。1.2014年のフランス全国都市計画機構連盟(FNAU)総会で知己を得たパリ政治学院(通称Sciences-Po)のフロラン・パルマンティエ氏に同学院のイレーヌ・ムブアナ女史を紹介いただき、グラン・パリ計画の財政的側面について聞き取り調査をした。ロンドンのクロスレール事業と同様、起債と将来の開発利益の還元を見込んだ財政計画だが、起債重視となる見込みであることを確認した。2.上記女史の比較研究に触発され、グレーター・ロンドン・オーソリティの都市デザインに関して研究を進めた。1997年のトニー・ブレア率いる労働党の政権奪取で、1980年代にマーガレット・サッチャー首相により廃止された上記オーソリティが復活したもの、ケン・リビングストン市長のロンドン・プランは超高層建物を許容するもので、ロンドンの伝統的スカイラインが大きく変容した政治的背景を把握した。パリでも2014年3月に誕生したアンヌ・イダルゴ市政は、ベルトラン・ドラノエ前市政を継承して超高層建物の建設許容に舵を切りつつあるため、その比較対象として興味深い平行性と思料した。3.上記パルマンティエ氏の示唆で、シャンパーニュ地方の世界遺産登録の研究に着手した。これは319基礎自治体を覆う原産地統制呼称(AOC)エリアを、景観保護を補助線とした世界遺産登録で貫く行政区画不問のプロジェクトであり、これまで大都市にしか向けてこなかった視線を農村部に向ける良い契機となった。グラン・パリ大都市圏共同体が2016年1月1日に発足したが、結局、権限の少ない曖昧な位置付けしか得られず、トップも無名の政治家が就任した。そのため、適宜グラン・パリに関する情報を収集しつつ、以下の研究を併行して進めた。1.2015年度フランス全国都市計画機構(FNAU)総会で聴講した、節度ある郊外開発のあり方の探求のため、これまでの商業都市計画などのレビューに着手した。また、同2012年度大会(アミアン)の資料を入手し、読み込みを始めた2.自治体ではなく商業団体が広域的なプロジェクト都市計画を主導する事例として、2015年に世界遺産登録されたシャンパーニュの研究を進めた。シャンパンの呼称保護や世界的販売網の構築を担う組織が世界遺産登録とプロジェクトを軸に、自治体を巻きこみ都市計画の立案を促すダイナミズムを明らかにしつつある。3.他方、文化施設の建設をプロジェクトの軸としてユーロメディテラネなる都市デザインを進めるマルセイユの研究を進めた。2013年の欧州文化都市開催のため準備された文化というキイワードの下、社会的連帯も絡めて都市計画の進展を明らかにしている。

グラン・パリ計画のフォロー・アップは当該プロジェクトの遅延もあり顕著に進展した訳ではないが、ロンドンとの比較衡量による政見の相違による都市デザインの表象や、これまで等閑視してきた農村部に於ける行政区画不問のプロジェクト都市計画に着手できた点で、上記の自己評価とする。都市計画グラン・パリ計画のフォロー・アップは当該プロジェクトの進展具合にも左右されるので、本年度はシャンパーニュ及びブルゴーニュの世界遺産登録を研究し、農村部に於ける行政区画不問のプロジェクト都市計画の分析を深化させたい。査読付き論文の掲載と日仏首都圏整備研究会の開催は、上記区分へのカテゴライズに充分な材料であると思料する。昨年度研究会で得た情報が多く、その読み込みを優先して現地調査回数を減らしたため次年度は、上記査読論文を発展させ、共著学術書に掲載することを目的としたい。本年度は全国都市計画機構総会(FNAU)を含め、現地調査を充実させるフランス現地調査を充実させるため、既往研究の読み込みを優先させたため。フランス現地調査の回数と滞在期間を延長してより研究を深化させる
「環境」と「地域活力」の両立に配慮した都市マネージメント手法の提案

1.都市マネージメント手法の先進事例の整理:環境と成長のコンフリクトを解決するために、先進諸国で導入されている具体的なマネージメント手法を検討した。具体的には北欧のプランニング制度、米国の成長管理及びスマートグロース制度、英国のインスペクター制度である。2.都市形態コントロールの重要性の検討:環境と地域活力両立のためには、都市形態を適切な状況にコントロールすることが必要であるという認識にたち、都市レベルで都市形態とエネルギー消費の関係をモデル化した。この結果、コンパクト性を担保していくことの重要性が示唆された。3.都市整備ガイドラインの提案:望ましい都市形態を実現するためには、個々の都市整備事業における個別の諸対策の効果を明らかにする必要がある。本研究では住区レベルでの個人行動のモデル化を通じ、コンパクト性を確保するためのガイドラインの提示を行った。4.環境改善の可能性の検討:ガイドラインは各地区の特性や居住者側の諸制約を考慮しながら実施していく必要がある。居住地に対する需給バランスや、環境評価の構造把握、定住人口や賑わいを創出する歩行者の確保策に至るまで、幅広い観点から環境改善策の実現可能性について検討を行った。5.マクロスケールでの環境と成長の要因分析:環境と成長のトレードオフに関する議論は、都市スケールだけでなく、地域スケールでの議論も重要である。ここでは超長期的な観点から、地域環境負荷と地域成長がどのような政策や基盤整備によって影響を受けてきたかについて、モデル分析を通じて明らかにした。A)概念の整理、既存の都市マネージメント手法に関する体系的研究の実施本研究を実施するうえでの諸概念の整理、研究フレームの確認を最初に行った。特に、米国で実施されている成長管理政策、北欧のセクター間競争タイプ、英国の包括的ガイドラインによるタイプを中心に体系的な考え方の整理を行った。B)基本的な研究フレームワークに関するレビュー都市マネージメント手法の研究フレームについて、土木学会、東アジア交通学会、米国交通学会などにおいてレビューを受けた。この結果、当初の研究計画の段階ではまだ一般に知られていなかったスマートグロースに関する手法群もあわせて研究フレームに加えて検討を行うこととした。C)対象都市に関する環境状況、都市状況に関する統計的分析環境と地域活力の状況に関する定量分析を実施する対象都市群の選定を行った。具体的には、都市特性や分布などの面から様々な特性を含んだ78都市を対象とすることにした。D)環境影響モデルの検討環境影響を検討するにあたり、どのようなタイプのどういった変数を用いたモデルが適しているかを検討を行った。その際、多様な政策メニューの検討や十分な感度分析に耐えられることを念頭におき、いくつかの変数についてはその重要度に関するパラメータを実際に算出した。1各種都市マネージメント手法の比較検討昨年度諸外国及びわが国の各所から収集した、様々な都市マネージメント手法を整理し、その利害得失について比較検討を行った。特に、環境と活力を損なうことにつながる逆都市化を防止しうるスマートグロース手法や、第3者などの参画までを視野に含めた協議システムの展開可能性まで含めて検討を実施し、今後検討を行う具体的なマネージメント手法の展開を見据えた整理を行った。2交通環境と都市基盤整備の関連分析昨年度整備したデータをもとに、主に交通環境に着目し、どのような形態や特性を有する都市が良好な交通環境を実現しているかをモデル的に明らかにした。さらに、具体的な都市基盤整備と密着した議論が可能となるように、住区レベルでのより詳細な検討を試みた。この結果、今後の環境と地域活力の両立を可能にするための都市整備の方向性について、いくつかの基本的なシナリオを導いた。3環境と地域活力両立のための計画要素の抽出成長管理やスマートグロースなどの環境指向政策から、地域活性化の戦略へとうまく融合した具体的な事例を収集し、環境と地域活力の両立を可能とする制度、地域の共通的な背景を実際の事例から抽出を試みた。過去2カ年の研究成果より、「環境」と「地域活力」の両立のためには、都市構造の面でコンパクト化を推進していくことが効果的であることが明らかとなった。このため、最終年度となる平成13年度においては、その実現に際しての具体的な指針(ガイドライン)や実施効果を定量的に明らかにすることに主眼をおいた。

特に、一般的な知見を得るため、全国パーソントリップのデータをもとに特性の類似した都市群ごとにモデル分析を通じて住宅地整備ガイドラインの構築を行った。このガイドラインでは、住宅地整備に関連する各種方策が、エネルギー消費量の削減に如何に貢献するかを具体的に数値として明らかにしたものである。また、コンパクト化の推進においては実質的にはどれだけ都心居住を進めることができたかが大きなキーポイントとなる。本研究では意識調査を通じ、地方中心都市において「環境」と「地域活力」の両立を可能とするための都心居住の状況と、その推進を進めるために必要な諸条件を具体的に明らかにした。さらに、環境と地域成長という広範な観点から、わが国の地域整備の歴史的進展を超長期的に振り返り、マクロな視点から環境と地域成長がいかにバランスしてきたか、またそのバランスを推移させるための諸政策や地域整備が及ぼした影響を、モデル分析によって定量化を行った。以上の諸分析の結果を総合化することにより、「環境」と「地域活力」両立のための留意点と、その実現化のための都市マネージメント手法について新たな提言を行った。
基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の創製による高度分子変換

超強塩基として知られているホスファゼンに基質認識能を付与することで基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目指した。ホスファゼンはその単位構造であるイミノホスホランの連結数を増すごとに塩基性が向上すること、ならびにイミノホスホランユニットを3つ連結したP3ホスファゼンの基本骨格がC2対称性を有する触媒分子の設計に適していることに着目し、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を行った。併せてP3骨格の両端のイミノホスホランをグアニジンに置き換えたビス(グアニジノ)イミノホスホラン触媒を新たに設計し、これらのC2対称性を有する超強塩基性有機分子触媒の開発に成功した。ブレンステッド塩基は酸性プロトンを有する反応基質の活性化剤として多用されてきたが、超強塩基性を備えた有機分子が従来の有機塩基では成し得なかった分子変換において特異な反応活性を示すことが明らかにされ、脚光を浴びるようになってきた。本研究はこれまで触媒としての利用がほとんどなされていなかった超強塩基性有機分子に着目し、これらの触媒としての機能開拓を図るとともに、不斉認識や分子認識など基質認識能を付与した基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目的としている。高度分子変換に要求される「先例の無い触媒活性」「高い立体選択性」「回収再使用系の構築」を実現しうる基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発により、分子変換ひいてはプロセス化学にイノベーションをもたらすことを最終的な目標としている。これまで、超強塩基として知られているホスファゼンに基質認識能を付与することで、本研究の目的である基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目指してきた。ホスファゼンはその単位構造であるイミノホスホランの連結数を増すごとに塩基性が向上すること、ならびにイミノホスホランユニットを3つ連結したP-3ホスファゼンの基本骨格がC2対称性を有する触媒分子の設計に適していることに着目し、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めてきた。その結果、これまで、3つのリン原子上に置換基を導入することが可能なハロゲン置換P-3前駆体の短段階合成に成功し、このP-3前駆体を用いてP-3ユニットを二つ含む18員環の大員環化合物、(P-3)_2ホスファゼン塩基を得ることに成功している。平成24年度は当初の計画を遂行するため、引き続き不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めた結果、スピロ環骨格を有する不斉P-3ホスファゼン塩基の開発に成功した。平成25年度は当初の計画を遂行するため、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めた結果、スピロ環骨格を有する不斉P-3ホスファゼン塩基の開発に成功した。しかしながら、この不斉スピロP-3ホスファゼン塩基は化学的にやや不安定であることが判り、安定化を図るための構造修飾が必要となっている。

ホスファゼンはその単位構造であるイミノホスホランの連結数を増すごとに塩基性が向上すること、ならびにイミノホスホランユニットを3つ連結したP-3ホスファゼンの基本骨格がC2対称性を有する触媒分子の設計に適していることに着目し、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めてきた。平成25年度は当初の計画を遂行するため、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を進めた結果、スピロ環骨格を有する不斉P-3ホスファゼン塩基の開発に成功した。しかしながら、この不斉スピロP-3ホスファゼン塩基は化学的にやや不安定であることが判り、安定化を図るための構造修飾が必要となっていた。この問題を解決するため、P-3骨格の両端のイミノホスホランをグアニジンに置き換えたビス(グアニジノ)イミノホスホラン触媒を新たに設計し、その開発に成功した。超強塩基として知られているホスファゼンに基質認識能を付与することで基質認識型・超強塩基性有機分子触媒の設計開発を目指した。ホスファゼンはその単位構造であるイミノホスホランの連結数を増すごとに塩基性が向上すること、ならびにイミノホスホランユニットを3つ連結したP3ホスファゼンの基本骨格がC2対称性を有する触媒分子の設計に適していることに着目し、不斉P-3ホスファゼン塩基触媒の設計開発を行った。併せてP3骨格の両端のイミノホスホランをグアニジンに置き換えたビス(グアニジノ)イミノホスホラン触媒を新たに設計し、これらのC2対称性を有する超強塩基性有機分子触媒の開発に成功した。これまでP-3ユニットを二つ含む18員環の大員環化合物、(P-3)2ホスファゼン塩基を得ていたが、当初目的としていたP-3ユニットを一つ含む不斉ホスファゼン塩基の合成には至っていなかった。平成25年度はスピロ環骨格を有する新たなP-3ホスファゼンの開発に成功したが、この不斉スピロP-3ホスファゼン塩基が化学的にやや不安定であることが判り、安定化を図るためのさらなる構造修飾が必要となったため、研究計画からやや遅れていると評価している。27年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学P-3骨格を有する不斉スピロP-3ホスファゼン塩基の開発に成功したが、触媒がやや化学的に不安定であることが判り、その安定化を図るための構造修飾が必要となっている。平成26年度は構造安定化を図る方策として、以下の2つの方法を検討する。不斉スピロP-3ホスファゼンへの嵩高い置換基の導入、およびP3の両末端のイミノホスホランをグアニジンに変更したビスグアニジノイミノホスホランの設計開発を検討する。これまでP-3ユニットを二つ含む18員環の大員環化合物、(P-3)_2ホスファゼン塩基を得ていたが、当初目的としていたP-3ユニットを一つ含む不斉ホスファゼン塩基の合成には至っていなかった。平成24年度にその合成に成功し、スピロ環骨格を有する新たなP-3ホスファゼンの開発に成功したが、反応系の検討までには至っていないためので、やや遅れていると評価している。P-3骨格を有する不斉スピロP-3ホスファゼン塩基の開発に成功したが、その触媒活性については未知数であるため、平成25年度は触媒反応系の開拓を実施する。新規化合物であり、本来の機能が見いだせない可能性もあるため、グアニジンとホスファゼンを組み合わせた新たな触媒の設計開発も進める。
知的障害者入所施設の長期利用者に関する脱施設化方策の研究

本研究は、知的障害者入所施設の脱施設化方策を、とくに長期利用者に視点をあてて明らかにすることを構想していた。しかし、研究開始直後から、厚生労働省により、障害者福祉制度の「グランドデザイン案」、障害者自立支援法が提起・施行され、障害者福祉制度、知的障害者入所施設制度、その脱施設化施策は抜本的に転換した。さらに知的障害者入所施設は制度転換に際して、依然として旧法の経過措置のままという状況で、研究機関の終期を迎えるにいたっている。したがって本研究は、実際の方策研究は行うことができない状況となった。そのため、その前提となる(1)障害者自立支援法施策を検討し、(2)そのもとでの障害者入所施設制度および脱施設化の行政施策を検討することとした。それゆえ対象を長期利用者に限定することはしていない。障害者自立支援法は、戦後ずっと続いた措置制度を抜本転換した支援費制度をわずか3年でさらに抜本転換するという、きわめて強引な政策的意図をもった法制定である。明らかに障害者福祉制度と介護保険制度との統合をねらっている。したがって障害者、障害者入所施設利用者、障害者入所施設関係者の実態や実績から出発した改革ではない。それゆえに、脱施設化を目標の一つに掲げた同法の障害福祉計画も、精神障害者の医療から福祉サービスにサービス転換するだけのものが主たるもので、障害者入所施設利用者の脱施設化、地域生活移行は具体化されていない。むしろ障害程度区分による障害者入所施設利用対象からの除外認定で、利用者を家族のもとに追い出すねらいが強い。こうしたもとで障害者入所施設現場は、経営の危機と利用者の今後が見通せないという混乱に陥っている。現状を守り維持することが重点にならざるを得ない状況といえる。脱施設化研究も、方策研究から、現実に立脚した制度論研究に立ち戻らなければならないであろう。本研究は、知的障害者入所施設の脱施設化方策を、とくに長期利用者に的を当てて検討するものである。当然、知的障害者入所施設に関わる制度・政策動向も関係してくるが、この点について、04年10月以後、「今後の障害保健福祉施策について(改革のためのグランドデザイン案)」の提起、「障害者自立支援法案」の国会上程など、大きな変化が生じた。本年度の研究では、こうした動向で障害者入所施設の脱施設化施策がどのように位置づけられているのか、主に政策研究に重点を置かざるを得なくなった。前述の新たな政策動向は、財政問題から出発した改革ではあるが、脱施設化施策にも大きく関わっている。入所施設は、「入所施設支援事業」となり、障害種別の利用枠の制限が緩和されている。また「入所施設支援事業」では、日中活動との分離(現行制度の二重利用に該当)が明記されている。地域生活に移行していく制度上の重要な基礎が提案されたといえる。しかし他方で、同事業の機能目的が、「介護給付」に類型化され、限定されたものになっている。地域生活に移行する居住福祉という機能目的の一つに限定されかねない。さらに、「障害程度区分」という新たな統一した経費区分基準も言われている。同じく居住福祉の支援経費基準にそぐわないことが想定される。これらの主要な特徴は、未だ具体的な詳細内容が明らかにされておらず結論づけられないが、居住福祉の視点からではく、居住内容・形態・環境を問わない、新たな「住んでいる所での介護保障」という脱施設化施策の展開ではないかと、現時点では考えている。

これらの仮説的に提起した施策理念は、本研究が主たる対象とする長期利用者にとっては、さらに大きく影響してくると考える。次年度の研究でも重点課題にせざるを得ない。本研究は、知的障害者入所施設の脱施設化方策を、とくに長期利用者に視点をあてて検討することを構想していたが、脱施設化に関わる施設事業体系が抜本的に変わろうとしており、脱施設化政策の分析に重点をおいて研究をすすめた。05年10月「グランドデザイン」その具体化としての障害者自立支援法(06年4月、10月施行)は、脱施設化方策の推進という視点からは、次のように評価せざるを得ない。1.たしかに、障害種別の統合化、日中活動の分離をすすめたが、2.大幅な利用者負担額増、現利用者の生活水準を大きく引き下げた運営を強いる低額な単価設定、現利用者の半数近くが対象外となるような障害程度区分による対象規定など、利用者の意向や現場の移行方策の活動などを無視した半強制の入所施設追い出し策であり、3.しかも主な移行先であるケアホームはさらに定額な単価であり、追い出されて家族のもとに戻らざるを得ない施策でもある。したがって障害者自立支援法施策は、これまでの障害者基本計画における入所施設政策放棄からさらに進んで、入所施設解体方向に踏み出した施策と評価せざるを得ない。本研究で取り上げた長期利用者の移行方策に関する事例検討でも、施設生活でADLが高くなっておりそれだけ対象外となる度合いも多く、かつケアホームが困難で、戻る家族もないという深刻な状態になることが想定された。さらに長期利用者だけではなく利用者全体に、自立支援法下(06年10月以後も含めた)の個別支援計画づくりの事例検討でも、「行き場がない」という事例もだされた。これまで脱施設化研究では、「方策づくりの段階」と移行に向かう流れを前提に進めてきた。しかしその流れが大きく戻ろうとしている。今後の研究としては、脱施設化方策を模索する実践や活動を可能とする、現入所施設の維持・発展方向という入所施設の制度論研究もすすめていかなければならない。
法解釈の深層論理-法律エキスパートシステムの洗練のために-

本研究においては、法解釈のいわば「深層論理」のあり方についての分析が行われた。法律エキスパートシステムを洗練し、その十全な稼働可能性をより高めるためには、深層対話モデルとでも言うべき討論型のメタ推論モデルが重要である。そこでは、メタ推論システムを従前のような一次元的なものとしてではなく、むしろ多次元的で相互交換的なものとして構想することで、深層レヴェルで法解釈が選別されてゆく様を捉えようとする試みがなされた。本研究においては、それらの解釈の論理をさらに多次元的に拡張した場合に、いかなるメタ推論モデルが得られるのか、またそれが現実の法律家の思考プロセスにどのように看取されるのかを探った。特に、元の重点領域研究において既に開発されてきているプログラム論理との相互接合可能性について検討すると共に、対話の論理学を検討した。後者は法的推論は種々の価値判断を含みそれが相互に議論されてコンセンサスが達成されてゆくものであるがゆえに、その全体的な解釈推論構造の解明には、これらの対話的な価値判断を論理化できる論理形式の獲得が不可欠であることを示している。また、このような研究に平行して、明確にされた法解釈の対話的的理解に付け加えて、現実の法律家の思考の再検討も行われた。特に、判断者の徳の理論は重要な心理学的背景を与えるものとし注目された。さらに、解釈の論理が法的推論に対して有する多次元的な価値的方向づけもしくは整合化という深層的な機能のあり方を十分に明確にすることは、さらに法解釈や法的推論が一定の価値理論に相対的であることを含意しており、そのような価値原理の構想なしには、深層論理の議論は完結しないであろうことも確認された。尚、本研究成果の一端は、元の重点領域研究の本年度の成果報告書に「法的推論・判断・価値解釈」として掲載されている。
サイトカイニンによる高等植物の生長・分化の制御

シロイヌナズナサイトカイニン受容体遺伝子群(AHK2,AHK3,AHK4)の多重変異株は構成細胞数の低下に起因する顕著な綾性表現型を示す。この表現型の原因をさらに詳しく調べるために、CUC1過剰発現による異所的SAM形成のAHK遺伝子依存性の検討、ならびにahk多重変異株のトランスクリプトーム解析を行った。CUC1の過剰発現は子葉の向軸側に異所的なSAMを形成する。この過剰発現は外植片からの不定芽誘導もサイトカイニン依存的に活性化させる。ahk三重変異株におけるCUC1過剰発現の影響を調べたところ、頻度は低下するものの、異所的なSAM形成は阻害されなかった。このことからin vivoとin vitroにおける異所的なSAM形成の機構が完全に同じではない可能性が考えられる。ahk2 ahk3二重変異株およびahk三重変異株を対象にしたトランスクリプトーム解析では、これら変異株で特異的に発現が減少・増加する遺伝子としてそれぞれ約100種・60種の遺伝子を同定した。発現減少を示す遺伝子にはAタイプARRなどのサイトカイニン初期誘導遺伝子が含まれる。サイトカイニン生合成遺伝子の発現上昇と分解・不活化酵素遺伝子の発現低下は、シグナル伝達による内性ホルモン量の調節機構を示唆する。また主要熱ショックタンパク質遺伝子の発現が顕著に上昇しており、多重変異株がタンパク質の変性を伴う何らかのストレス状態に置かれていることを示している。多数のレドックス関連遺伝子の発現も影響されることから、サイトカイニンシグナルと細胞内酸化還元バランスの調節の関連性が示唆された。実際、ahk多重変異体は強光ストレスに対して顕著な耐性を示し、レドックスストレス応答が恒常的に引き起こされていると考えればよく理解できる。1.サイトカイニン受容体遺伝子群の機能解析AHK2,3遺伝子のノックアウト変異体の検索を行い、両遺伝子についてそれぞれ2ラインずつの挿入変異体を同定できた。いずれの変異についても変異ホモ接合体を確立することができ、通常の生育条件においては何ら特異的な表現型を示すことがない。しかしahk3変異体から調整したカルスはサイトカイニンに対する応答性が低下しており、AHK3がAHK4同様にサイトカイニンレセプターであることが証明できた。さらにこれらahk変異の二重欠損変異体を作製した。ahk2/ahk4ならびにahk3/ahk4の二重変異株は正常な植物体を形成するが、ahk2/ahk3の二重変異株は短い胚軸を持った芽生え、本葉の縮小に伴う小さなロゼット、短い花茎、等の多面的な表現型を示した。胚軸表皮細胞の数は胚発生段階で厳密に決められているが、ahk2/3二重変異株ではこの数が10%減少していた。これらの結果は、1)AHK2がAHK3と同じ細胞機能、すなわちサイトカイニンレセプターとしての機能を保持すること、2)AHK2,3、ひいてはサイトカイニンが細胞分裂活性を正に制御していること、を示している。2.TCP遺伝子群の機能解析TCP10遺伝子のT-DNA挿入変異体は植物体のシュート部位において顕著な矮性を示すことを見出した。TCP10遺伝子の過剰生産体はそれとは逆に葉柄や胚軸が伸長する。細胞生物学的解析から、tcp10変異では細胞伸長には問題がないものの、細胞分裂活性が顕著に低下していることが判明した。またTCP10遺伝子の発現をin situ hybridization法によって調べたところ、胚発生後期の胚全体、茎頂分裂組織、花芽分裂組織等の細胞分裂が盛んな部位で発現していることがわかった。これらの結果はTCP10遺伝子産物が細胞分裂の正の制御因子として機能していることを示唆する。サイトカイニンレセプターをコードすると予想されるAHK2,AHK3,AHK4遺伝子それぞれについて複数のノックアウト変異alleleを同定し、多重変異株の作成と表現型解析を行った。まずAHK2とAHK3が確かにAHK4同様にサイトカイニンの受容体であり、サイトカイニンシグナル伝達の正の制御因子であることを確かめた。各単独変異株およびahk2 ahk4、ahk3 ahk4二重変異株の生育は野生株と変わらず、植物体の正常な生長・分化にはAHK2あるいはAHK3の機能で必要十分である。ahk2 ahk3重変異株はロゼット葉と花茎の伸長においてsemi-dwarf表現型が現れる。さらにahk2 ahk3 ahk4三重変異株では、栄養成長期における根とロゼット葉の生長、生殖成長期への移行および花茎分裂組織の活性低下といった多面的な生長阻害が観察された。詳細な解析から、これらの表現型は器官形成時において細胞分裂活性を保つ機能が低下したことによると結論した。各遺伝子の発現をGUS融合遺伝子を用いて調べたところ、いずれも程度の差こそあれubiquitousに発現し、特にmeristematicな組織と維管束で強い染色が認められた。以上の結果は,AHK遺伝子群(ひいては内性サイトカイニン)が、器官形成時に細胞分裂活性を必要レベルに保つことによって植物の生長を促す役割を果たしていることを示している。しかしながら外性サイトカイニンの研究から考えられてきたSAMの形成と維持についえては三重変異株もおいても弱い表現型しか認められず、胚発生期における内性サイトカイニンの機能的重要性に対する疑問、あるいはシグナルの受容と伝達がもっと複雑である可能性が生じる。これらの可能性を検討することが今後の課題である。

サイトカイニンレセプターをコードすると予想されるAHK2,AHK3,AHK4遺伝子それぞれについて複数のノックアウト変異alleleを同定し、多重変異株の作成と表現型解析を行った。まずAHK2とAHK3が確かにAHK4同様にサイトカイニンの受容体であり、サイトカイニンシグナル伝達の正の制御因子であることを確かめた。各単独変異株およびahk2 ahk4、ahk3 ahk4二重変異株の生育は野生株と変わらず、植物体の正常な生長・分化にはAHK2あるいはAHK3の機能で必要十分である。ahk2 ahk3二重変異株はロゼット葉と花茎の伸長においてsemi-dwarf表現型が現れる。さらにahk2 ahk3 ahk4三重変異株では、栄養成長期における根とロゼット葉の生長、生殖成長期への移行および花茎分裂組織の活性低下といった多面的な生長阻害が観察された。詳細な解析から、これらの表現型は器官形成時において細胞分裂活性を保つ機能が低下したことによると結論した。各遺伝子の発現をGUS融合遺伝子を用いて調べたところ、いずれも程度の差こそあれubiquitousに発現し、特にmeristematicな組織と維管束で強い染色が認められた。以上の結果はAHK遺伝子群(ひいては内性サイトカイニン)が、器官形成時に細胞分裂活性を必要レベルに保つことによって植物の生長を促す役割を果たしていることを示している。しかしながら外性サイトカイニンの研究から考えられてきたSAMの形成と維持については三重変異株においても弱い表現型しか認められず、胚発生期における内性サイトカイニンの機能的重要性に対する疑問、あるいはシグナルの受容と伝達がもっと複雑である可能性が生じる。これらの可能性を検討することが今後の課題である。シロイヌナズナサイトカイニン受容体遺伝子群(AHK2,AHK3,AHK4)の多重変異株は構成細胞数の低下に起因する顕著な矮性表現型を示す。この表現型の原因をさらに詳しく調べるために、1)ahk三重変異体における細胞周期の異同、2)CUC1過剰発現による異所的SAM形成のAHK遺伝子依存性の検討、ならびに3)ahk多重変異株のトランスクリプトーム解析を行った。1)芽生えを用いた細胞周期同調系において倍数性解析ならびに細胞周期マーカー遺伝子の発現解析を行ったが、変異体と野生株の間に顕著な違いは見いだせなかった。2)CUC1の過剰発現は子葉の向軸側に異所的なSAMを形成する。この過剰発現は外植片からの不定芽誘導もサイトカイニン依存的に活性化させる。ahk三重変異株におけるCUC1過剰発現の影響を調べたところ、頻度は低下するものの、異所的なSAM形成は阻害されなかった。このことからin vivoとin vitroにおける異所的なSAM形成の機構が完全に同じではない可能性が考えられる。3)ahk2 ahk3二重変異株およびahk三重変異株を対象にしたトランスクリプトーム解析では、これら変異株で特異的に発現が減少・増加する遺伝子としてそれぞれ約100種・60種の遺伝子を同定した。発現減少を示す遺伝子にはAタイプARRなどのサイトカイニン初期誘導遺伝子が含まれる。
非放射性xenon吸入下CTの基礎的検討および臨床応用

病変を臓器の形態の変化のみから診断しようとする試みには限界がある.特に心肺機能を評価する上では,換気,血流といった機能的な情報を形態学的な異常,例えば肺気腫病変等と結びつけて総合的に判断することで,疾患の理解が深まり,治療の可能性が高まると考えられる.肺全体の換気に関する情報は肺機能検査により得ることができるが,肺気腫患者に対する肺気量減少療法等が行われるようになった結果,局所の換気情報の評価が重要性を増している.そこで,本研究の目的は肺の形態診断に極めて有用なコンピューター断層装置(CT装置)を用いて,形態の異常に正確に対応する局所の換気情報を得ようとするものである.本研究では,まず,肺のCT撮影を行うにあたって問題となる,呼吸運動の影響を排除するために,スパイロメーターを用いた呼吸同期により撮影を行う方法および非線形画像変形を用いたデジタル画像処理による画像間のずれの補正方法を確立した.また,キセノンガスの肺内動態はindicator dilution theoryに基づくモデルにより画素ごとに解析を行い,この結果を換気画像として出力した.本法を正常志願者と肺気腫患者の志願者において施行した結果,換気定数の平均値は肺気腫患者において有意に低下していた.肺気腫患者においては,局所の換気の低下が,換気定数の不均等な分布として認められ,CT画像における気腫性病変の分布とよく相関していた.本法で得られた換気定数と肺機能検査の間の相関をみた結果からは,本法で肺全体の機能を評価するにはシステムの改良が必要であることも明らかとなり,さらに検討を進める必要があると考えられた.病変を臓器の形態の変化のみから診断しようとする試みには限界がある.特に心肺機能を評価する上では,換気,血流といった機能的な情報を形態学的な異常,例えば肺気腫病変等と結びつけて総合的に判断することで,疾患の理解が深まり,治療の可能性が高まると考えられる.肺全体の換気に関する情報は肺機能検査により得ることができるが,肺気腫患者に対する肺気量減少療法等が行われるようになった結果,局所の換気情報の評価が重要性を増している.そこで,本研究の目的は肺の形態診断に極めて有用なコンピューター断層装置(CT装置)を用いて,形態の異常に正確に対応する局所の換気情報を得ようとするものである.本研究では,まず,肺のCT撮影を行うにあたって問題となる,呼吸運動の影響を排除するために,スパイロメーターを用いた呼吸同期により撮影を行う方法および非線形画像変形を用いたデジタル画像処理による画像間のずれの補正方法を確立した.また,キセノンガスの肺内動態はindicator dilution theoryに基づくモデルにより画素ごとに解析を行い,この結果を換気画像として出力した.本法を正常志願者と肺気腫患者の志願者において施行した結果,換気定数の平均値は肺気腫患者において有意に低下していた.肺気腫患者においては,局所の換気の低下が,換気定数の不均等な分布として認められ,CT画像における気腫性病変の分布とよく相関していた.本法で得られた換気定数と肺機能検査の間の相関をみた結果からは,本法で肺全体の機能を評価するにはシステムの改良が必要であることも明らかとなり,さらに検討を進める必要があると考えられた.非放射性キセノンガスを用いたCTにより,肺の換気図の作成を行った.まず,予備実験として非放射性キセノンガスを含む気体において,キセノンガスの濃度とCT値が比例関係にあることが確認された.この情報から,検査に用いるキセノンガスの濃度は2030%の低い濃度で十分であることが確認された.次に,非放射性キセノンガス吸入下CTにより換気図を作成するシステムを構築した.非放射性キセノンガスの吸入による肺の造影効果を正確に測定するためには,ガスの吸入前後のCTで肺の含気量を一致させることが必要である.そのために,この研究では,連続回転型CTを用いて安静呼吸下に撮影を行うことにより,肺の含気量が正確に一致する呼吸相における画像を作成することに成功した.また,換気図の作成には,キセノンガスの吸入前後の画像において肺血管等の構造物が正確に一致している必要があるが,これはコンピューターによる非線形画像処理により達成した.検査は,正常ボランティア,肺気腫患者において20%の非放射性キセノンガスを用いて行われた.作成された換気図において,正常ボランティアでは均等な換気の分布が得られたのに対して,肺気腫患者においてはCT画像における気腫性変化に対応した換気の低下が認められた.この換気図では,換気の異常部位と解剖学的指標との関係の把握が容易で,CT画像で認められた病変と換気の異常との関係が理解しやすいという特徴があることが明らかにされた.病変を臓器の形態の変化のみから診断しようとする試みには限界がある.特に心肺機能を評価する上では,換気,血流といった機能的な情報を形態学的な異常,例えば肺気腫病変等と結びつけて総合的に判断することで,疾患の理解が深まり,治療の可能性が高まると考えられる.肺全体の換気に関する情報は肺機能検査により得ることができるが,肺気腫患者に対する肺気量減少療法等が行われるようになった結果,局所の換気情報の評価が重要性を増している.そこで,本研究の目的は肺の形態診断に極めて有用なコンピューター断層装置(CT装置)を用いて,形態の異常に正確に対応する局所の換気情報を得ようとするものである.

本研究では,まず,肺のCT撮影を行うにあたって問題となる,呼吸運動の影響を排除するために,スパイロメーターを用いた呼吸同期により撮影を行う方法および非線形画像変形を用いたデジタル画像処理による画像間のずれの補正方法を確立した.また,キセノンガスの肺内動態はindicator dilution theoryに基づくモデルにより画素ごとに解析を行い,この結果を換気画像として出力した.本法を正常志願者と肺気腫患者の志願者において施行した結果,換気定数の平均値は肺気腫患者において有意に低下していた.肺気腫患者においては,局所の換気の低下が,換気定数の不均等な分布として認められ,CT画像における気腫性病変の分布とよく相関していた.本法で得られた換気定数と肝機能検査の間の相関をみた結果からは,本法で肺全体の機能を評価するにはシステムの改良が必要であることも明らかとなり,さらに検討を進める必要があると考えられた.
橋脚を利用した潮流発電の実用化に関する実証研究

平成19年度の研究では特に水車の起動トルクを大きくするために回転軸にサボニウス形水車を取り付けることを試みた。サボニウス形水車は、半円形のバケットを複数個組み合わせた水車でバケットの抵抗が流れの方向によって変化することを利用する。起動トルクが大きいので、ダリウス形水車と組合せることによって低回転から高回転までの広い範囲で良好な性能を期待できると予想された。はじめに半円形バケットの流力特性を求めるために風洞実験により、半円形バケットの定常流中の揚力、抵抗およびモーメント係数を求めた。次に、回流水槽において、流れの中でサボニウス形水車を回転させてトルクを計測した。さらに、サボニウス形水車とダリウス形水車を組合せて回流水槽で実験を行った。サボニウス形水車により低回転域では起動トルクが大きくなり起動特性は改善されたが、一方、ダリウス形水車が高性能を発揮する高回転域においてはダリウス形水車単独の方が高性能であることが判明した。これは、サボニウス形水車を付加することによって水車周りの流れが変化するためであると考えられ、結局は起動トルクをとるか、水車効率をとるかの選択になるものと思われるが、無回転では水車効率はゼロとなるので我々の場合にはサボニウス形水車を付加することを選択した。最後に、曳航水槽において48極コアレス発電機(1KW)によって発電実験を行い、発電量から最終的なパワー係数を求めたところ最大で約0.2を得た。これは、発電機効率が0.7くらいとみられるので、水車効率としては約0.3であり、良好な性能であると思われた。この実験結果を用い、長崎県生月大橋の橋脚横で実海域実験を行うプロトタイプのダリウス-サボニウス形水車を製作し設置を行った。平成18年度に実海域での潮流発電実験を予定している長崎県生月大橋の橋脚近くに超音波式多層流速計(ADCP)を設置して潮流観測を行った。期間は平成17年8月末から約1ヶ月間と10月末から約4ヶ月間の2回である。潮流以外に水温、波浪も含むので、潮流発電量の見積と同時に潮流発電装置の安全性に関わる最大波高についても有益な情報を得ることができた。潮流速については、各分潮の調和定数を求め、その鉛直方向の分布について知見を得た。観測期間中の9月6日に台風14号が近くを通過したときに最大有義波高1.6mを記録した。潮流観測とともに海洋モデルを用いた広域の潮流シミュレーションを行った。シミュレーション結果を観測値と比較するこちにより、海洋モデルの精度の検証ができた。このような海洋モデルにより、将来の潮流発電適地の選定および潮流速・潮流パワーの見積が可能となるものと予想される。潮流発電のための水車については、鉛直軸のジャイロミル形の適用を考えており、直径0.6m、3翼、翼スパン長0.6mの模型を制作し、回流水槽において実験を行った。水車は流れの中でモータによって任意の回転数で回転する。その時の水車に働くトルクを計測し、トルク係数およびパワー係数を求めた。翼形状としては、NACA0018とNACA0018に円弧キャンバーをつけた2種類について、取付け角を数種類変えて実験を行った。その結果、円弧キャンバー翼の取付け角+5°の水車が最大のパワー係数を与えることが分かった。また、ジャイロミル形水車が流れの中でどのようなメカニズムで回転するかを理解するために、1翼だけの水車についても同様の実験を行った。その結果、翼位置によるトルク変動特性が明確となり、3翼の場合との比較により翼間干渉影響について推測可能となった。