hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
1942〜1945年にわたる米国強制収容所における日系人の社会心理

1)トパ-ズ収容所における日系人のアイデンティティの時系列的変容を検討し、日系一世、二世にとって、自分たちのエスニック・アイデンティティが大きな問題であったことが明らかになった。とくに、日系二世の場合には、収容期間の経過とともに、自分たちを“Japanese American"として自己規定していく傾向が顕著にみられ、従来の研究を指示する知見がえられた。2)日系一世のエスニック・アイデンティティについては、収容期間の経過とともに「日系人」と自己規定する傾向が強まることを見いだした。連邦政府の方針は二世“citizen"、一世を“alien"と表現し分けることで、彼らを2つの違った社会的カテゴリ-として扱った。両者を総称する必要があるときには“evacuee"という社会的カテゴリ-を用いていた。それに対して一世は、“citizen"、“alien"、“evacuee"のすべてを日系人と表現していた。また、翻訳元の英語版に対応する表現を持たない日系人も多いことが明らかになった。こうした結果を総合すると、一世は、自分たちと二世を同一の社会的カテゴリ-に属するものとみなし、こうしち同一性を強く主張したいと望んでいた。それを可能にするアイデンティティとして、一世二世という世代間の差異を総合する「日系人」が採用されていったと考えられた。3)トパ-ズ収容所における日系人8000人の町での誕生及び死亡の発生を手がかりにして、当時の日系人社会にとって彼らを襲ったさまざまな出来事が持つ集合的なストレスの大きさの検討を試みた。受胎の減少と死亡の増加のいずれもが、日系人をとりまく状況が急激ら大きく変化し将来の展望が開けない時期、いいかえれば予期不安が強まった時期と対応していることが見いだされた。本年度は、ユタ州デルタ付近に建設された連邦政府戦時転住局トパ-ズ転住所における日系人の強制収容所体験を、転住所内で刊行された所内新聞の系統的な分析を通して検討した。所内新聞には、日系二世を対象として英語で刊行された“TOPAZ TIMES"と、日系一世を対象として日本語で刊行された「トパ-ズ新聞」の2種類がある。「トパ-ズ新聞」については長江(1987)によって一部紹介されているのであり、その全貌についてはこれまで系統だって分析されたことがなかった資料である。本年度は、刊行された所内新聞全体の3分の2以上の分量を占める英語版新聞“TOPAZ TIMES"について、記事のデ-タベ-ス化を完了した。“TOPAZ TIMES"は1942年9月17日から1945年8月31日にわたるほぼ3年間に414号、リ-ガルサイズ用紙で1674ペ-ジの分量が刊行された。掲載された全記事について、(1)記事ID番号、(2)刊行期日(年月日)、(3)所蔵巻号頁、(4)記事見出し(全文)、(5)記事、分類、をマイクロコンピュ-タ上にデ-タベ-ス化した。登録された記事総数は11377件に及んだ。コロラド州グラナタ転住所で刊行された“GRANADA PIONEER"の内容分析を通して日系二世における“Japanese Amereican"というエスニック・アイデンティティの成立過程を分析した林(1987)の知見の外部妥当性を調べるために、本年度作成した“TOPAZ TIMES"デ-タベ-スをもとに、各号の一面トップ記事の内容分析を行った。その結果、(1)収容期間の後半に“Japanese American"というアイデンティティへの言及が増加した、(2)連邦政府による他者規定が先行し、日系二世自身による自己規定へとつながった、

(3)当時の日系二世とって“Japanese American"というアイデンティティは連邦政府やアメリカ大衆に対する政治的なアイデンティティとして成立した、ことが明らかにでき、林(1987)の知見の妥当性が確認できた。この成果を第22回国際応用心理学会で発表する本年度は、ユタ州トパ-ズ収容所で刊行された「トパ-ズ・タイムズ」の全記事索引のデ-タベ-ス化を完成させた。記事総数は約25,000件であり、内訳は日系二世を対象とした英語版で約16,000件、日系一世を対象とした日本語版で約9,000件となった。このデ-タベ-スをもとに、本年度は以下のことが明らかにできた。(1)日系人のアイデンティティについての分析英語版の分析では、第1面トップ記事、論説記事、投書の各記事において、収容時期が長引くにほど、"Japanese American"という社会的カテゴリ-の使用頻度が、連邦政府と日系人との関連のなかで増加した。このことは、"Japanese American"という社会的アイデンティティの確立の過程を示すと考えられた。日本語版についての同様な分析においては、「日系人」という社会的カテゴリ-の使用が増加した。記事内容をもとに英語版との対照させた結果、"Japanese American"というカテゴリ-の翻訳語として「日系人」が一部には用いられていたが、大部分は一世独自の社会的アイデンティティであることが示された。(2)収容生活のストレス強度と誕生数・死亡数の関連の分析3年半にわたった強制収容の間にトパ-ズ収容所では390名の誕生・125名の死亡(戦死を除く)が記録された。誕生・死亡とも分布型はポワソン分布を示した。週単位での誕生死亡間数と当時の日系人社会に影響した重要な出来事の関連を分析した。誕生については、強制立ち退きからタンフォラン仮収容所を出て、トパ-ズ収容所へ移住するまでの間受胎が少なかった。逆に、日系兵士の徴兵が復活した1944年に受胎数が増加していた。また、若者の多くが出所した1945年での受胎数が減少している。死亡については、強制立ち退きから最初の6ヵ月の死亡率はきわめて低かった。逆に、収容所の閉鎖が公表され、一世の多くが将来に不安を感じていた時期に死亡率が増加している。(1)日系一世における「日系人」の成立過程の検討トパ-ズタイムズ日本語版を素材にしての日系一世のエスニック・アイデンティティの時系列的変化を分析し、日系一世の場合には、収容期間の経過とともに「日系人」と自己規定する傾向が強まることを見いだした。連邦政府の方針は二世を“citizem"、一世を“alien"と表現し分けることで、彼らを2つの違った社会的カテゴリ-として扱った。両者を総称する必要があることには“evacuee"という社会的カテゴリ-を用いていた。それに対して一世は、“citizen"、“alien"、“evacuee"のすべての日系人と表現していた。また、翻訳元の英語版に対応する表現を持たない日系人も多いことが明らかになった。こうした結果を総合すると、一世は、自分たちと二世を同一の社会的カテゴリ-に属するものとみなし、こうした同一性を強く主張したいと望んでいた。それを可能にするアイデンティティとして、一世二世という世代間の差異を統合する「日系人」が採用されていったと考えられた。(2)トパ-ズ収容所における生と死を通してみた集合的
LMSの移動型端末としての携帯音楽プレーヤー-外国語教育のための拡張システム-

LMS(Learning Management System)は、学生がパソコンの前にいることを前提にしている。しかし、学生がパソコンの前にいる時間は限られている。もしも、LMSの端末を半固定的端末であるパソコンから移動型端末である携帯音楽プレーヤーまで拡張することができれば、eラーニングの可能性は大きくひろがる。携帯音楽プレーヤーを外国語教育用LMSであるWebOCMの移動型端末として位置づけ、より効果的な外国語eラーニング教育をおこなうための拡張システムを開発研究した。LMS (Learning Management System)は、学生がパソコンの前にいることを前提にしている。しかも、学生の生活には細切れの空き時間がたくさんある。この細切れの時間は、単に、外国語学習の短い教材の学習に使えるばかりではなく、外国語学習に必要な繰り返し学習に適している。すなわち、電車のなかもeラーニングの空間となるし、少しの空き時間もeラーニングの時間となる。特に、外国語学習では、短時間でもひとまとまりの学習が完結できる。逆に、短時間でも繰り返し学習をすることが効果を生む。携帯音楽プレーヤーを外国語教育用LMSであるWebOCMの移動型端末として位置づけ、より効果的な外国語eラーニング教育をおこなうための拡張システムを研究する。本研究の目的は、携帯音楽プレーヤーを外国語教育用LMSであるWebOCMの移動型端末として位置づけ、より効果的な外国語eラーニング教育をおこなうための拡張システムを開発研究することである。4年計画の研究の初年度として、本年度は、まず、音声ファイルおよびそのメタデータ規格(ID3v2)にかんする最新技術を研究し、この技術を応用した製品開発について調査した。そして、外国語教育で実際に用いられる音声ファイルおよびそのメタデータが主要携帯音楽プレーヤーおよびその音声管理ソフトでどのように表示・再生されるかについて、通常想定される組み合わせ(教材+プレーヤー+管理ソフト)を設定して動作実験した。その結果、主要携帯音楽プレーヤーおよびその音声管理ソフトにおいては、ID3v2がデファクトスタンダードとして適用され、パソコンの管理スタンダードであるフォルダー名(ディレクトリ)とファイル名による階層構造をとらないことが分かった。また、タイトルデータ(<title>タグデータ)、教材名データ(<album>タグデータ)などの基本的なメタデータにかんしては、主要携帯音楽プレーヤー間およびその音声管理ソフト間において互換性があるが、文字テキストデータ(<song>タグデータ=「歌詞」タグデータ)にかんしては、互換性はないことも明らかになった。さらに、音声管理機能とRSS管理機能を有するiTunesは、携帯音楽プレーヤーiPodに、文字テキストデータについては、ID3v2準拠のメタデータではなく、RSSの<description>タグデータを転送することも明らかになった。RSSは来年度以降の研究テーマとなるので、RSS研究を経てより総括的な転送プログラムを策定することにした。また、これと並行して、WebOCMの単語帳からの文字テキストデータ処理についても、汎用性があるデータ化について研究した。本研究の目的は、携帯音楽プレーヤーを外国語教育用LMSであるWebOCMの移動型端末として位置づけ、より効果的な外国語eラーニング教育をおこなうための拡張システムを研究することである。今年度は、教員Pc→LMs→学生PCへと教材情報を送信するさいのRSS2.0データについて研究した。Internet Explorer 7以降およびFirefox 2以降のWebブラウザはRSSリーダー機能が搭載され、GoogleなどのポータルサイトもRSSに対応している。RSSは一般的なツールになっている。そのようなRSSのなかでも、外国語eラーニング教育にとって、RSS 2.0の<description>タグと<enclosure>タグが重要である。<description>タグによって、授業案内ばかりではなく、授業で使用するテキストそのものも登録することができる。RSSの規格では字数制限もない。また、Google ReaderなどのRSSリーダーでは、一部のHTMLタグによって<description>メタデータの表示形態を指定することもできる。ただし、HTMLタグが効かないリーダーやこのメタデータを表示しないリーダーもある。一方、<enclosure>タグによって、音声ファイル、画像ファイル、PDFファイルなどへのアクセスデータ(URLなど)を登録することができる。このアクセスデータによって、学生はファイル本体をダウンロードする。IE7、IE8、Google Readerなどでは、その画面上で音声ファイルを再生することもできる。このようなRSS 2.0の特性およびブラウザやポータルサイトの環境を生かして、RSS 2.0によって配信管理されるドイツ語教材の雛型を作成し、その動作を検証した。今年度は、モデル・コースウェア(ドイツ語教材)のベータ版を作成することによって、携帯音楽プレーヤーを用いた拡張システムが実際にどのように機能するかを研究した。音声とテキストを再生・表示できる携帯音楽プレーヤーを生かして、ドイツ語音声とテキストとを組み合わせた練習問題形式の教材とした。

ドイツ語テキストについては、音声ファイルのID3v2メタデータの<title>タグ、<album>タグ、<song>タグを使って、音声ファイル自体に登録した。これによって、ドイツ語音声を再生しながら、その内容にかんする正誤問題を表示したり、穴埋め問題を表示したりできる。正答は、連続する音声ファイルに音声データおよびID3v2メタデータとして登録した。これによって、学習者は漫然と音声を聞き流すのではなく、主体的に取り組むことになる。また、正答を直後の音声と表示テキストによって確認できる。一方、RSS2.0データの<description>タグには、練習問題の文字テキストに加えて、解説テキストを登録し、<enclosure>タグには、音声ファイル情報に加えて、関連する画像ファイル、PDFファイルなどへのアクセスデータ(URLなど)を登録した。これによって、学習者は、携帯音楽プレーヤーのデータをパソコンによって同期するさいに、パソコン上で練習問題を確認したり、展開学習をしたりすることができる。携帯音楽プレーヤーを用いた拡張システムが十分に有効であることが実証された。本研究の目的は、携帯音楽プレーヤーを外国語教育用LMSであるWebOCMの移動型端末として位置づけ、より効果的な外国語eラーニング教育をおこなうための拡張システムを研究することである。今年度は、モデル・コースウェア(ドイツ語教材)を使用する学習者の実態を調査しながら、(1)LMS→学生PC→携帯音楽プレーヤーへの教材配信の問題点、(2)ID3v2メタデータやRSS2.0データの問題点、(3)学習効果について検証した。(1)については、学習者は、自分の携帯音楽プレーヤーに合った配信方法を使いこなしていた。スマートフォン型プレーヤー(iPod touchを含む)を所有する学習者は、LMSから直接スマートフォン型プレーヤーへ教材をダウンロードしていた。教材配信については問題ないこと、そして新たにスマートフォン型の教材配信も可能であることが明確になった。(2)については、Windows Media PlayerがVersion12からID3v2<song>タグをサポートしなくなったこともあり、同じ教材データをID3v2メタデータおよびRSS2.0データとして登録しておく冗長化の重要性がより明確になった。
超解像制御とソフトスペック制御-超低解像度信号による高機能システムの実現-

低解像度信号に基づく制御系設計理論の基礎を構築するために,量子化入力に基づく超解像制御,量子化出力に基づく超解像制御,およびソフトスペック制御の観点から考察し,以下の結果を得た.まず,量子化入力に関しては,動的量子化器をマルチレート系へ拡張し,最適性能および最適動的量子化器の構成法に関する基礎的結果を得た.また,非線形システムへも拡張し,制御入力に対してアファインな非線形システムに対しては,解析的な解を導出した.さらに,新しいツールとして,ランダムディザを利用する手法について検討し,その有効性を理論的に明らかにした.量子化出力制御に関しては,射影を利用することにより観測雑音に耐性のある一つのシステム同定手法を得た.そして,システムモデルと低解像度出力情報に基づいて,システムの状態を高精度で推定する手法に関していくつかの基礎的な結果を得た.一方,ソフトスペック制御に関しては,問題の数学的な定式化を行い,目標状態を含む有界不変集合を安定化する問題という形で記述した.そして,周期入力の場合に関しては,システムの状態が所望の不変閉曲線を辿るような周期入力の設計法を示した.さらに実用安定化による目標軌道の緩い追従を実現する手法を提案し,移動ロボットによりその有効性を実験検証した.低解像度信号に基づく制御系設計理論の基礎を構築するために,量子化入力に基づく超解像制御,量子化出力に基づく超解像制御,およびソフトスペック制御の観点から考察し,以下の結果を得た.まず,量子化入力に関しては,動的量子化器をマルチレート系へ拡張し,最適性能および最適動的量子化器の構成法に関する基礎的結果を得た.また,非線形システムへも拡張し,制御入力に対してアファインな非線形システムに対しては,解析的な解を導出した.さらに,新しいツールとして,ランダムディザを利用する手法について検討し,その有効性を理論的に明らかにした.量子化出力制御に関しては,射影を利用することにより観測雑音に耐性のある一つのシステム同定手法を得た.そして,システムモデルと低解像度出力情報に基づいて,システムの状態を高精度で推定する手法に関していくつかの基礎的な結果を得た.一方,ソフトスペック制御に関しては,問題の数学的な定式化を行い,目標状態を含む有界不変集合を安定化する問題という形で記述した.そして,周期入力の場合に関しては,システムの状態が所望の不変閉曲線を辿るような周期入力の設計法を示した.さらに実用安定化による目標軌道の緩い追従を実現する手法を提案し,移動ロボットによりその有効性を実験検証した.本研究の目的は,低解像度信号に基づいて目標機能を実現する次世代制御理論を構築することにある.本年度については下記の成果を得た.(A)情報圧縮(量子化入力に基づく超解像制御):申請者らが,近年進めている動的量子化器に関する研究を基にし,特に複数のサンプリングレートが存在する場合について,最適性能および最適動的量子化器の構成法に関する基礎的結果を得た.またフィードバック制御系の枠組みでの最適性を考え,その性能限界についても考察した.(B)情報復元(量子化出力に基づく超解像制御):低解像度の出力センサ情報と,システムモデルの事前情報に基づき,時系列信号の適切な処理によって本来のシステム状態に関する情報を復元する手法について検討した.特に,動的システムのモデル情報を用いて,状態に関する拘束条件を陽に考慮し,凸最適化問題として定式化する手法を考案した.基礎的な有効性については数値例等で検証したが,計算負荷の大きさや,モデルの不確かさに対する対処法などいくつかの解決すべき課題があきらかとなった.これについては,継続して研究する.(C)ソフトスペック制御:(緩和表現された制御仕様と,その低解像度信号による達成)本年度は「ソフトスペックとして指定しうるふるまいとは何か」について,文献調査をするとともに,概念検討をおこなった.本年度については下記の成果を得た.(A)情報圧縮:離散値入力制御のための新しいツールとして,ランダムディザ量子化器の検討を行った.まず,フィードバック制御系におけるランダムディザ量子化器の性能の上界を導出した.そして,その量子化器が,極めて簡単な構造を持つにも関わらず,高性能な離散値入力制御を実現するものであることを理論的に証明した.また,その量子化器の動作周期と制御性能との関係を明らかにした.(B)情報復元:解像度が制限されている多段階センサの出力から,時系列情報の適切な処理によって本来のシステム状態に関する情報を復元する手法について考察した.凸最適化により信号を滑らかに補間する手法と,状態推定器との組み合わせにより,情報復元する手法を考案し,基礎的なシミュレーションと実験によりその効果を検証した.(C)ソフトスペック制御:従来の厳密な性能仕様を緩和し,対象に合わせて性能と「簡素さ」のトレードオフを考慮する制御系設計を本課題ではソフトスペック制御と呼んで提唱している.本年度は以下の事例を通じてソフトスペック制御の有効性の検討を行った.(a)実用安定化法による目標軌道の緩い追従[制御仕様の緩和](b)低周波の周期入力を組み合わせた制御[低解像度信号による達成]これらを非ホロノミック移動ロボットシステムへ適用し,シミュレーション及び実機実験を行ってソフトスペック制御のアプローチの有効性を検証した.本年度は各項目に関して下記の成果を得た.(A)情報圧縮(量子化入力に基づく超解像制御)フィードバック制御系におけるランダムディザ量子化器と非線形動的量子化器の構成法の研究を行った.

前者に関しては,量子化器を含まない理想的なシステムのインパルス応答行列がすべて同じ符号である場合,一様確率分布によるランダムディザ量子化器が最適であることを証明した.後者に関しては,入力がアファインな非線形システムに対しても,線形系の場合(Azuma & Sugie, Automatica 08)と同様にして,最適な動的量子化器を解析的に導出できることを明らかにした.(B)情報復元(量子化出力に基づく超解像制御)量子化出力から高解像度の出力を再構成する手法に関しては,カルマンフィルター等との比較を行い,その有効性を検証した.また,ここでは対象システムのモデルの精度が重要な役割を果たすため,量子化出力からシステムを高精度に同定する手法についても検討し,粒子群最適化の手法を用いることにより,より高精度なモデルが得られる可能性があることを数値例により確認した.(C)ソフトスペック制御ここでは,目標状態・目標軌道の厳密な達成を求める代わりに性能仕様を緩和することによって「低解像度の信号による目標の緩い達成」を目的としており,前年度まではその可能性を主に移動ロボットシステムの実機実験を通して検証してきた.本年度は,非線形振動子に代表される少数の周期信号発生機構(オシレータ)の組合せからなるコントローラを上記移動ロボットに対して構成し,単純な構造によって目標を緩く達成する周期信号を生成可能であることを示した.また,振動子の結合パラメータに対象の状態変数を反映させることによってフィードバック制御を実現している-H23年度は各項目に関して下記の成果を得た.(A)情報圧縮(量子化入力に基づく超解像制御):まず、理論面においては、前年度までに得られていた入力アファインな非線形システム(x'=f(x)+g(x)u)に対する最適動的量子化の理論をより一般的な非線形システム(x'=f(x,u))に拡張した.一方、超解像制御が実践されている例として、牧羊犬による羊群の制御を採り上げ,モデル化を行った.このモデル化を通して,自然界に存在している超解像制御のメカニズムを明らかにした.さらに、これまでの研究成果をまとめ、全体を総括した.(B)情報復元(量子化出力に基づく超解像制御):量子化出力から高解像度の出力を再構成する手法については、モータ系や超精密位置決め系を用いて、実験検証をおこない,その有効性を確認した。ただし、他手法との比較については今後の課題として残された。また、量子化出力の情報を補うためのシステム同定について検討し、データ数が十分ある場合には、凸最適化により、精度の高いモデルが得られることなどを数値的に検証した。(C)ソフトスペック制御:目標状態・目標軌道の厳密な達成を求める代わりに性能仕様を緩和することによって「低解像度の信号による目標の緩い達成」を目的としたソフトスペック制御について検討した。本年度は主に以下の二点に取り組んだ.まず、「緩い達成目標」を有界不変集合への到達と定式化し,制御対象の微小時間可制御性がその十分条件であることを示した.つぎに、センサ情報に基づいて緩い目標を達成するフィードバック制御系の設計を行い,その性能,とくに「緩さ」を指定する設計パラメータの影響を実機実験によって検証した.おおむね順調に進展している。計画した各項目について,研究発表もし,一定の成果を得ている.
時分割ラウエ法による酵素反応機構の動的解析実験法の開発

亜鉛プロテアーゼの原子レベルでの反応機構の解明を通じて時分割ラウエ法による動的結晶解析法を開発するため、セラチア菌プロテアーゼと緑膿菌アルカリプロテアーゼの二種のZnプロテアーゼの反応機構解析を進めてきた。既に両酵素の立体構造を明らかすることができた。この成果を踏まえて阻害剤や基質類似物との複合体のX線結晶解析を行い、基質結合時の酵素および基質の立体構造変化を解析した。リガンドとして阻害剤一種類(peptidyl mercaptoanilide誘導体)および合成ペプチド二種類(Z-Ala-Gly-Gly-Leu、Ac-Tyr-Val-Gly)を用いていずれも10mM濃度の水溶液に母結晶を浸漬して複合体結晶を調製した。酵素が塩基性アミノ酸残基のC末端側のペプチド結合を好んで加水分解する性質があることから、Bz-Phe-Arg基を有する阻害剤をアセトン60%を含む結晶化溶媒に溶かして用いた。R-AXIS IICで収集した回折データと酵素分子の座標パラメータから計算した位相とを用いて得られた差フーリエ図は、リガンド結合様式および酵素の構造変化を明確に表すものであった。この解析から次の様な事が明らかとなった。基質が酵素活性部に接近してきて主鎖のカルボニル酸素を活性亜鉛に配位させて酵素に結合すると、第五配位子であったY216は亜鉛から離れて基質と水素結合して基質を安定化させる。更に、活性部入り口にある柔軟性に富んだループ(Y190-D196)は入り口を閉じるように構造を変化させて基質と水素結合し、基質を安定化させる。基質と酵素に観られるこのようなコンフォメーション変化が起こる順序は明確ではないけれど、この構造変化が基質の酵素による加水分解反応に重要であるに違いない。この結果は、時分割ラウエ法での動的結晶解析による酵素反応機構解明に向けての大きな進歩であるといってよいであろう。
ATP の合成と分解に関わる蛋白質の機能解析

極限環境微生物由来の蛋白質を対象に,ATPおよびその関連化合物の結合・分解の分子機構の解明を目指した。具体的には,水和に影響する高塩濃度や高温・低温に生息する極限環境微生物のATPaseやその他の関連蛋白質を対象とした生化学・熱力学実験を行った。さらに理論系メンバーと連携して,水和の視点からATP等の結合・分解の分子機構に迫った。その結果,高塩菌や好熱菌由来のATPなどの分解に関わる蛋白質の機能を明らかにした。(3)好塩菌Haloarcura japonica由来のATPase:本菌菌体よりATPaseが存在する膜画分を調製し,活性の最適条件を検討する。F 1-ATPaseのβおよびεサブユニットにヌクレオチドが結合すると,その構造は大きく変化する。したがって,ヌクレオチド結合に伴い自由エネルギーが変化し,水和状態も変化することが予想される。本研究計画では,当該サブユニットへのヌクレオチド結合に伴う水和状態を反映する熱力学量である熱容量を測定し,それらの立体構造を決定することを目的とする。得られる実験結果を,統計熱力学・溶液化学の理論家と共有し, ATP駆動蛋白質とヌクレオチドの相互作用機構における水の役割を明らかにする。本年度は, F1-ATPaseのβ, εサブユニットに対する熱容量測定,および構造決定のための準備期間である。本年度中の研究計画項目(1), (2)と実施した研究の成果は,以下の通りである。・本菌体をジャー培養により,湿菌体で80グラム得た・菌体をフレンチプレスで破砕し, F1-ATPaseが局在する膜画分を得た・得られた膜画分を界面活性剤で処理し, F1-ATPaseを可溶化した・可溶化した画分を陰イオン交換カラムに供し, F1-ATPaseを部分精製した(2)好冷菌S.violacea由来のF1-ATPaseの調製・本菌体をフラスコ培養により,湿菌体で20グラム得た・菌体をフレンチプレスで破砕し, F1-ATPaseが局在する膜画分を得た・得られた膜画分を界面活性剤で処理し, F1-ATPaseを可溶化した・可溶化した画分を用いてF1-ATPase活性を測定した本年度は,F1-ArPaseのβ,εサブユニットに対する熱容量測定,および構造決定のための準備期間である。本年度中の研究計画項目(1),(2),(3)とそれらの成果は,以下の通りである。(1)好熱菌H.thermoluteolus由来のF1-ATPaseの調製・本菌体をジャー培養により,湿菌体で40グラム得た・菌体をフレンチプレスで破砕し,F1-ATPaseが局在する膜画分を得た・膜画分のATP分解活性を指標に,酵素の可溶化に成功した。可溶化のために用いた界面活性剤としては,C12E8が最適であることが明らかになった。また,活性の最適温度は,70°C近いことを明らかにした。(2)好冷菌S.violacea由来のF1-ATPaseの調製・本菌体をフラスコ培養により,湿菌体で20グラム得た・菌体をフレンチプレスで破砕し,F1-ATPaseが局在する膜画分を得た・膜画分のATP分解活性の最適化を図った。これまでに知られている膜のATP分解活性の最適pHは8付近であるのに対して,本菌由来の膜の最適pHは11を超えていることを明らかにした。(3)好塩菌H.japonica由来のF1-ATPaseの調製・本菌体をフラスコ培養により,湿菌体で20グラム得た・菌体をフレンチプレスで破砕し,F1-ATPaseが局在する膜画分を得た・膜画分のATP分解活性の最適化を図った。その結果,酵素活性には,モル濃度オーダーの硫酸ナトリウム塩が必要であることがわかった。これらの成果により,イオンの物理化学的な特性との関連性を明らかにできた。また,城所俊一博士(長岡科学技術大学生物系)との共同により,本菌の膜を用いて,高塩濃度下でのATP分解に伴う熱測定に着手した。本年度は,各種極限環境微生物からATPase活性のある画分を調製し,F1-ATPase酵素精製に取り組むとともに,城所俊一博士(長岡科学技術大学生物系)との共同により,ATPase活性および関連するリン酸転移活性に伴う熱測定を実施した。具体的な成果は,以下の通りである。(1)好熱菌Hydrogenophilusthermoluteolus由来のF1-ATPase:本菌菌体よりF1-ATPaseが存在する膜画分を調製し,活性の最適条件を検討した。その結果,本ATPase活性は65°Cで最大となり,二価カチオンとしてマグネシウムの他,カルシウムを必要とすることが明らかになった。

さらに,C12E8により膜から本酵素を可溶化し,各種カラムクロマトグラフィーにより精製することに成功した。(2)好冷菌Shewanella violacea由来のF1-ATPase:本菌菌体よりF1-ATPaseが存在する膜画分を調製し,活性の最適条件を検討した。その結果,本ATPase活性は30°Cで最大となり,二価カチオンとしてマグネシウムを必要とすることが明らかになった。さらに,C12E8により膜から本酵素を可溶化し,各種カラムクロマトグラフィーにより精製度を10倍にすることに成功した。(3)好塩菌Haloarcura japonica由来のATPase:本菌菌体よりATPaseが存在する膜画分を調製し,活性の最適条件を検討した。その結果,本ATPase活性は,37°Cにおいて2Mの硫酸ナトリウム存在下で発現することが明らかになった。同条件下でATp分解に伴う熱測定を実施し,反応熱を約30kJ/molと見積もることができた。さらに,本菌可溶性画分にはピロフォスファターゼ活性があることを突き止めた。活性発現には2Mの塩化ナトリウムが必要であり,この条件下での活性の熱測定にも着手した。本年度は,各種極限環境微生物からATPaseあるいはピロリン酸分解活性のある画分,および関連する蛋白質を調製し,ATPエネルギーの起源解明に迫る実験を展開した。具体的な成果は,以下の通りである。1高塩濃度下でのArpおよびPPi分解の熱力学解析H.Japonica菌体抽出液のATPおよびPPiの分解活性は、それぞれ水分活性が低い2.5M Na_2SO_4および4 M NaCl存在下で最大であった。ATPおよびPPi分解時の反応熱(ΔH)は、それぞれ最大活性を示す塩存在下で-39および-35kJ/molであった(長岡技大・城所氏との共同)。b)新規ATPaseの高塩濃度下での活性発現機構の解明Shewanella violaceaの膜画分から1M以上のNaCl存在下で活性を発現する新規ATPaseを単離した。低水分活性状態における酵素の活性発現機構の解明を進めている。2温度適応性が異なる細菌由来のATPaseおよび関連蛋白質の安定性と機能d)アルキル化尿素による蛋白質の変性機構の解明。尿素およびアルキル化尿素による蛋白質の変性実験を進めている。水和自由エネルギーの変化を計算する松林氏(京都大)による理論との融合を図る。e)シトクロムc折り畳み構造形成に関わるタンパク質内疎水性相互作用の存在を明らかにした。この実験結果を木下氏(京都大)が理論的に裏付けた。f) 4-α-helix bundle構造を持つシトクロムcをH.thermoluteolusから単離し、ヘム非依存的な折り畳み構造形成の可能性を見出した。g)高度に相同な3種のシトクロムcの安定性と構造の相関を明らかにした。ピロリン酸加水分解のエンタルピーと水分活性の関係:高塩濃度下でピロリン酸の加水分解反応を等温滴定カロリメトリーで測定した。水分活性が低い状態でも反応が進むこと,および反応に伴うエンタルピー変化は塩濃度に依存しないことを示すことができた。本項目については,現在査読付き論文としてまとめている状況である(進捗度80%)。好熱菌由来ATPaseの性質とエネルギー代謝:高温適応した好熱性細菌からATPaseを単離し,その活性に必要な条件を明らかにした。
Rho蛋白質と神経細胞のリモデリングに関する研究

低分子量G蛋白質のRhoは細胞の形態や細胞膜のラッフリング、平滑筋の収縮、細胞凝集、細胞運動、細胞分裂を制御している蛋白質である。この研究は低分子量G蛋白質RhoAとそのRhoAのシグナル伝達経路に関与する蛋白(特にRho Kinase)の活性を生細胞でリアルタイムに視覚化し、低分子量G蛋白質とそのカスケードの機能をin vivoで解析することを目的としている。計画は2年度にまたがっており、本年度はRho Kinaseに加えて、RhoA蛋白質と相互作用をすることが知られているRhoGDI, Rhotekin, Citron K蛋白質をクローン化し、Rho蛋白質との相互作用を視覚化することを試みた。RhoGDIなどの蛋白質にYFPを付加した遺伝子を作成し、CFPを付加したRhoAの活性型変異体であるRhoA-V14または不活性型変異体であるRhoA-N19を同時に細胞に発現させCFPとYFPの間のFRET効果を指標に蛋白間の相互作用を観察した。その結果RhotekinにおいてRhoA-V14とRhoA-N19の間で少ないながらFRETの差が見られた。今後蛍光変化が大きくなるようにデザインを検討しDNAの配列を調節していく。また神経細胞での視覚化に応用していく。また本研究領域のメンバーである京都大学の根岸教授と共同研究を行うこととなり、細胞の突起形成に関与すると考えられている新規の低分子量G蛋白質Rnd2とその効果器であるRapostlinとの蛋白間の相互作用を同様の方法で観察した。この試し実験においてFRETの変化が観察されたので、今後Rnd2についても視覚化を進め、神経細胞の突起形成のメカニズムを明らかにしていく。低分子量G蛋白質のRhoは細胞の形態や細胞膜のラッフリング、平滑筋の収縮、細胞凝集、細胞運動、細胞質分裂を制御している蛋白質である。この研究は低分子量G蛋白質RhoAとそのRhoAのシグナル伝達経路に関与する蛋白(特にRho kinase)の活性を生細胞でリアルタイムに視覚化し、低分子量G蛋白質とそのカスケードの機能をin vivoで解析することを目的としている。計画は2年度にまたがっており本年度の計画ではRhoAプローブの開発を主に行うことになっている。RhoAおよびRho kinaseのcDNAをマウスの脳よりクローン化した。またRhoAの遺伝子に14Vや19Nといった突然変異を導入してconstitutive activeな遺伝子、dominant negativeな遺伝子を作製した。これらを2種類の色の異なるGreen Fluorescent Protein(GFP)と結合させ原理的にFluorescent Resonance Energy Transfer(FRET)を用いるRhoAプローブを作成した。作成されたプローブはHEk293細胞およびHela細胞にtransfection法により発現させ、CCDカメラおよびレーザー顕微鏡を用いて蛍光測定をおこなって、プローブの生細胞内での蛍光変化を検討した。現在プローブの性能をさらに上げるために各機能ドメインの結合部位の配列やつなぎ方の改良と調整を行っている。
セラミック遮熱コーティングのプロセスベース離散化モデルの開発

2018年度では,研究実施計画に従い,(1)プラズマ溶射条件における粒子速度とスプラットのアスペクト比の関係式を構築した.構築した式は,スプラットアスペクト比が粒子の運動エネルギー(Ke)のべき乗に比例するというものである.(2)異なるプラズマ溶射条件のもとで成膜したTBC試験片から,セラミックス層を抽出した.そして抽出された薄膜状試験片の荷重ーたわみ曲線(応力ーひずみ曲線に相当)を取得した.これにより,粒子の運動エネルギーが低下するにつれて,破断までのたわみ量が増加すること,すなわちTBCが延性化する傾向にあることを明らかにした.試験後の断面組織に基づいて,スプラット割れとスプラット界面割れの比率を調べたところ,粒子の運動エネルギーの低下に伴ってスプラット割れからスプラット界面割れに比率がシフトしていることがわかった.このようなき裂の進展経路の違いが破断延性を増加させたものと考えられた(3)非線形Cohesiveを考慮したBrickモデルを構築するとともに,有限要素解析コードにユーザーサブルーチンを利用して組み込んだ.そして,項目(1)のアスペクト比に基づきBrickモデルを構築し,有限要素解析を実施した.この結果,溶射条件によらず荷重ーたわみ曲線は実験結果に完全に一致することがわかった.さらにスプラット割れとスプラット界面割れの比率も観察結果に一致していることを明らかにした.以上により,本研究で開発した非線形Cohesive-Brickモデルにより単調負荷下でのTBCの変形・損傷過程を正確に予測できることを示した.当初予定していた研究実施計画における単調引張負荷下でのTBCの変形・損傷シミュレーションまで終了した.また,き裂発生と進展もシミュレーションできることを示した.以上により,当初の計画以上に進展しているものと判断した.研究実施計画に従い,Brickモデルのさらなる高精度化を進めていく.具体的には,Brickモデルにおける長方形形状を基本として,これにアルキメデス平面充填の概念を取り入れる.そして,平面充填におけるパターン形状を工夫することでTBCのさらなる破壊延性改善に向けた指針を得ていく.これにより当初想定していた研究の到着地点をさらに発展させていく.2018年度では,研究実施計画に従い,(1)プラズマ溶射条件における粒子速度とスプラットのアスペクト比の関係式を構築した.構築した式は,スプラットアスペクト比が粒子の運動エネルギー(Ke)のべき乗に比例するというものである.(2)異なるプラズマ溶射条件のもとで成膜したTBC試験片から,セラミックス層を抽出した.そして抽出された薄膜状試験片の荷重ーたわみ曲線(応力ーひずみ曲線に相当)を取得した.これにより,粒子の運動エネルギーが低下するにつれて,破断までのたわみ量が増加すること,すなわちTBCが延性化する傾向にあることを明らかにした.試験後の断面組織に基づいて,スプラット割れとスプラット界面割れの比率を調べたところ,粒子の運動エネルギーの低下に伴ってスプラット割れからスプラット界面割れに比率がシフトしていることがわかった.このようなき裂の進展経路の違いが破断延性を増加させたものと考えられた(3)非線形Cohesiveを考慮したBrickモデルを構築するとともに,有限要素解析コードにユーザーサブルーチンを利用して組み込んだ.そして,項目(1)のアスペクト比に基づきBrickモデルを構築し,有限要素解析を実施した.この結果,溶射条件によらず荷重ーたわみ曲線は実験結果に完全に一致することがわかった.さらにスプラット割れとスプラット界面割れの比率も観察結果に一致していることを明らかにした.以上により,本研究で開発した非線形Cohesive-Brickモデルにより単調負荷下でのTBCの変形・損傷過程を正確に予測できることを示した.当初予定していた研究実施計画における単調引張負荷下でのTBCの変形・損傷シミュレーションまで終了した.また,き裂発生と進展もシミュレーションできることを示した.以上により,当初の計画以上に進展しているものと判断した.研究実施計画に従い,Brickモデルのさらなる高精度化を進めていく.具体的には,Brickモデルにおける長方形形状を基本として,これにアルキメデス平面充填の概念を取り入れる.そして,平面充填におけるパターン形状を工夫することでTBCのさらなる破壊延性改善に向けた指針を得ていく.これにより当初想定していた研究の到着地点をさらに発展させていく.次年度使用額(B-A)として658円の差額が発生した.これは,消耗品購入に際して生じた端数金額である.当該差額については物品費に割り当てて次年度使用する.
X線光電子顕微鏡法による高機能微細加工表面触媒の開発と物性研究

1,規整不均一触媒の調製2つサイトが相互作用をし、高い選択性を示すVSbO4-Sb_2O_4触媒に関して、Si基板上にゾルゲル法で、平坦なVSbO_4酸化薄膜を展開し、これにレジストを塗布し、望ましいパターンを電子線リソグラフィー法で描画した後Sb_2O_4膜を展開した。XPSやXRD,AFMの測定の結果、この膜が500°C比較まで安定であり、その形が破壊されず、反応に用いることができることがわかった。2,XPEEM装置の改良X線源をつけ、実験室系のXPEEMの試みを行った。1スペクトル測定に長時間のため込みを必要とすることが判明し、当初の計画通り、物質構造科学研究所への移設を行いつつある。3,反応装置の立ち上げ規整不均一触媒の反応性を調べるため、反応装置の設計製作を行った。設計の方針として以下のことがあげられる。(1)質量分析器による高感度、高速分析(2)差動排気方式による高圧力反応の追跡、(3)赤外線導入型加熱装置によるサンプル集中加熱(ホルダー等の影響をのぞく)(5)熱電対による温度の厳密制御現在、調製を終了し、標準サンプル、テストサンプルで、その性能を試験している。本年度の研究概要は以下の通りである.1,XPEEMの立ち上げ-CCDを装着し,これによりXPEEM像観察の高感度化を行う。現在X線源を装着して,エネルギーフィルター像の取得を行いつつある。2,規整不均一触媒の調製:本年度は,シリコン基板上への酸化物を均一にのせた均一薄膜調整法の確立を行った.V_2O_5とH_2O_2とを反応させ,その中にSb_2O_4を加えて,攪拌し,所定の粘度を持つsolを作製した.この溶液をシリコン基板上に展開し,VSbOxの均一な薄膜を調製しようとした.しかし,スピンコーティング法やDipping法を用いても,十分に均一な膜を作製することが出来なかった.この原因を探るため,様々な検討を加えたところ,有機物層による汚染が原因であることが分かり,その汚染の除去法を確立した.汚染を除去することにより良好なVSbOx膜を作ることが出来た.現在はこれに大きさの規定されたSbOxを作製することに取り組んでいる.3,反応装置の立ち上げ,高感度の四重極マススペクトルを購入し,それを用いた反応装置の立ち上げを行いつつある.1,規整不均一触媒の調製2つサイトが相互作用をし、高い選択性を示すVSbO4-Sb_2O_4触媒に関して、Si基板上にゾルゲル法で、平坦なVSbO_4酸化薄膜を展開し、これにレジストを塗布し、望ましいパターンを電子線リソグラフィー法で描画した後Sb_2O_4膜を展開した。1.規整不均一触媒の調製2つサイトが相互作用をし、高い選択性を示すVSbO4-Sb_2O_4触媒に関して、Si基板上にゾルゲル方で、平坦なVSbO4酸化薄膜を展開し、これにレジストを塗布し、望ましいパターンを電子線リソグラフィー法で描画した後Sb_2O_4膜を展開した。XPSやXRD,AFMの測定の結果、この膜が500°C比較まで安定であり、その形が破壊されないことがわかり、反応に用いることができることがわかった。2.XPEEM装置の改良X線源をつけ、実験室系のXPEEMの試みを行った。3.反応装置の立ち上げ規整不均一触媒の反応性を調べるため、反応装置の設計製作を行った。質量分析器による高感度、高速分析作動排気方式による高圧力反応の追跡、赤外線導入型加熱装置によるサンプル集中加熱(ホルダー等の影響をのぞく)熱電対による温度の厳密制御現在、調製を終了し、標準サンプル、テストサンプルで、その性能を試験している。
リン脂質膜の階層構造と相転移

生体膜の基本構成物質であるリン脂質は、水中で疎水基を内側に挟んだ二重層膜を形成する。そして生体内では二重層膜単層のμm程度の大きさの小胞(巨大ベシクル)を形成し、細胞などの小器官となる。一方合成リン脂質を水と混合すると、繰り返し周期が60Å程度の多重層膜を形成し、自発的に単層の巨大ベシクルを作ることはない。従ってリン脂質が巨大ベシクルを形成する要因を明らかにすることは、生命現象を解明する上で、あるいはソフトマターの自己組織化を明らかにする上で重要である。そこで本研究では、合成リン脂質から巨大ベシクルを形成する方法として知られている「静置水和法」に着目し、その機構を解明することによってリン脂質の自己組織化の要因を明らかにすることを目的として研究を行った。前年度までの研究に引き続き、我々はリン脂質の乾燥膜が水和してベシクルが形成される過程を、時分割X線小角散乱装置により調べた。これによると室温で液晶相にあるリン脂質DOPCは、水和から数秒以内にリン脂質乾燥膜の膜間が数Å増大し、いったん準安定状態に落ち着いてから徐々に膜がはがれていく事が分かった。そしてこの過程を剥離転移であると考えて、遷移確率から自由エネルギーの形状を推定した。これにより、乾燥膜からのベシクルの形成は最外層の膜のみに関しての有効立体斥力が数%増大するだけで起こりうる、と言うことを示した。続いて我々は、温度低下により液晶相からゲル相に転移する「主転移点」の直上で見られる「異常膨潤」の現象に着目し、その要因を中性子スピンエコー法により調べた。その結果、異常膨潤領域ではこれまで考えられていたようなリン脂質膜の軟化が起きるのではなく、むしろ曲げ弾性係数が大きくなるとの結果が得られた。これにより、異常膨潤は膜の熱揺らぎによる立体反発によって起きるのではなく、静的な乱れの増大が主要因である事が分かった。生体膜の基本構成物質であるリン脂質は、生体内で二重層膜となり細胞などのマイクロメータースケールの小器官を形成する。ところが単体の(合成)リン脂質を単に水に溶かしただけでは、繰り返し周期が60Å程度の多重層膜を形成するだけで、自発的に単層のマイクロメータースケールの小空間(巨大ベシクル)を作ることはない。従ってリン脂質がどのような場合に巨大ベシクルを形成する要因を明らかにすることは、重要な課題である。本研究では以上のような観点から、合成リン脂質から巨大ベシクルを形成する一つの方法として知られている「静置水和法」に着目し、その機構を解明することによってリン脂質の自己組織化の要因を明らかにすることを目的として研究を行った。まず我々は、リン脂質分子の膜内での構造の違いによりベシクル形成能に違いが出ることに着目して、室温でゲル相にあるDPPCと液晶相になるDOPCの水和前の乾燥膜での状態の違いを位相差顕微鏡とAFM測定により調べた。これによるとゲル相では膜間はある程度は揃っているものの表面構造が大きく乱れているのに対して、液晶相では二重層膜が階段状に積み重なっている事が分かった。また積み重なったリン脂質膜の大きさがベシクルサイズに対応していることも明らかにした。そして巨大ベシクルが形成されるためには、乾燥膜が階段状の形態を取っている必要があることを示した。続いて我々は乾燥膜が水和してベシクルが形成される過程を、SPring-8のX線小角散乱装置BL-40B2を用いて時分割小角散乱実験により調べた。

これによると水和とともにリン脂質乾燥膜の膜間が数Å増大し、いったん準安定状態に落ち着いてから徐々に膜がはがれていく様子が観測された。そしてこの過程をunbinding転移であると考えて、遷移確率から自由エネルギーの形状を推定した。これにより、乾燥膜からのベシクルの形成は最外層の膜のみに関しての有効立体斥力が数%増大するだけで起こりうる、と言うことを示した。生体膜の基本構成物質であるリン脂質は、水中で疎水基を内側に挟んだ二重層膜を形成する。そして生体内では二重層膜単層のマイクロメータースケールの小胞(巨大ベシクル)を形成し、細胞などの小器官となる。ところが単体のリン脂質を単に水に溶かすと、一般に繰り返し周期が60Å程度の多重層膜を形成するだけで、自発的に単層の巨大ベシクルを作ることはない。従ってリン脂質がどのような場合に巨大ベシクルを形成するのかその要因を明らかにすることは、生命現象を解明する上で、あるいはソフトマターの自己組織化を明らかにすると言う点で重要である。本研究では以上のような観点から、合成リン脂質から巨大ベシクルを形成する方法として知られている「静置水和法」に着目し、その機構を解明することによってリン脂質の自己組織化の要因を明らかにすることを目的として研究を行った。前年度までの研究に引き続き、我々はリン脂質の乾燥膜が水和してベシクルが形成される過程を、時分割X線小角散乱装置により調べた。これによると室温で液晶相にあるリン脂質DOPCは、水和から数秒以内にリン脂質乾燥膜の膜間が数Å増大し、いったん準安定状態に落ち着いてから徐々に膜がはがれていく事が分かった。そしてこの過程を剥離転移であると考えて、遷移確率から自由エネルギーの形状を推定した。これにより、乾燥膜からのべシクルの形成は最外層の膜のみに関しての有効立体斥力が数%増大するだけで起こりうる、と言うことを示した。また我々は塩を加えることにより浸透圧をコントロールして、2種類の面間隔を持つラメラ構造が共存する「ラメラ-ラメラ相分離」を示唆する結果を得た。1)X線小角散乱実験により、静置水和法によって巨大ベシクルを作るときに予め塩や糖をリン脂質に加えると、ベシクル形成が促進されること、これは膜間の浸透圧により剥離相転移(unbinding transition)が起きているためであることを明らかにした。またこの剥離相転移が起きる濃度に近い量の塩を加えたリン脂質を水に溶解すると、2種類の周期の違うラメラ相が共存する「ラメラ-ラメラ相分離」が起きることを示した。これは、塩が分子の凝縮を進める「塩析」がラメラ相内で起きていて、塩濃度に分布が生じて2種類のラメラ相が共存する事が分かった。2)リン脂質DMPCの液晶相/ゲル相の主転移点直上で見られる「異常膨潤」の現象の要因を調べるため、中性子スピンエコー法によりリン脂質膜の曲げ弾性係数の温度依存性を調べた。その結果、異常膨潤によりラメラの繰り返し周期が増大するとともに膜が堅くなるという結果が得られた。これは、これまで考えられていたような、膜の軟化により膜間の立体反発が強くなり、膜間距離が大きくなると言う描像とは反対の結果となっている。すなわちこの結果により、膜の静的な乱れが膜間距離の増大の原因になっている、と言う事が分かった。
急性腸間膜虚血の早期診断および救命率向上に向けた治療戦略の構築

急性腸間膜虚血における早期診断と治療戦略の確立を目指して、(1)血中乳酸値、腸管由来の脂肪酸結合蛋白の経時的測定・解析、(2)腸管虚血の有無、可逆性の評価、を行った。血中乳酸値は非閉塞性腸管膜虚血の早期診断のバイオマーカーとして比較的感度は高く早期開腹手術の適応決定の判断の根拠となるが、特異度が高くないことが判明した。研究期間中に腸管粘膜の虚血の有無の判断目的に術中内視鏡を導入したが、術中内視鏡は虚血の有無の判断や切除範囲の決定に有効でかつ実践的であり、今後の急性腸間膜虚血の治療戦略を構築するうえでの研究課題となりうると考えた。腹部救急疾患で搬入される症例、または入室後に腹部救急疾患が疑われる症例を対象とし、血液ガス分析器を用いて血中乳酸値の測定を行い、腸管由来の脂肪酸結合蛋白(Intestine fatty acid-binding protein:IFABP)については2ステップサンドイッチELISA法によるヒトI-FABP特異モノクローナル/ポリクローナルの組み合わせを用いての測定を行った。血中乳酸値の測定は入室時、入室から1時間後、2時間後、4時間後、6時間後、8時間後、12時間後の測定と、それ以降は6時間毎の測定を行った。開腹症例では開腹時および手術終了時の測定も行われた。術中に再開腹が必要と判断された症例では手術終了から6時間ごとの測定が行われ、再開腹が不要と判断された時点で測定を終了とした。非開腹症例では開腹不要と判断された時点で測定を終了した。開腹手術を施行した症例は、肉眼的に判断した腸管Viabilityに基づいて切除範囲を決定しているが、切除範囲の長軸方向の距離と連続性を測定し、デジタル画像にて記録を行った。術後に摘出した標本の病理検査結果と術中に判断した虚血部位との整合性の確認も行った。再開腹時には残存腸管の虚血の進行の有無とデジタル画像の記録とを照合し、術中に行った虚血範囲の判断の妥当性を確認した。いまだ腸管虚血の早期診断マーカーは存在しないが、血中乳酸値(その推移)と、虚血腸管の総和との相関性の検討が可能となったことで、血中乳酸値(推移)が腸管虚血の早期診断のマーカーとして有用であるか否かを判断可能となると予想される。腹部救急疾患で搬入される症例、または入室後に腹部救急疾患が疑われる症例を対象とし、血液ガス分析機を用いて血中乳酸値の測定を行った。血中乳酸値の測定は入室時、入室から1時間後、2時間後、4時間後、6時間後、8時間後、12時間後に祖億停止、それ以降は6時間ごとの測定を行った。開腹症例では開腹時および手術終了時の測定も行った。開腹手術を施行した症例は、肉眼的に判断した腸管viabilityに基づいて切除範囲を決定しているが、切除範囲の長軸方向の距離と連続性を計測し、デジタル画像での記録も併せて行った。術後に摘出した標本の病理検査結果をもととし、術中に判断した虚血部位との整合性の確認を行った。また、術中の漿膜面からの肉眼所見から腸管虚血の判断が困難な症例は、術中に虚血が疑われる当該部位に対し術中消化管内視鏡を行うことで粘膜面の虚血の有無を判断した。これにより漿膜面からは判断困難な腸管のviabilityを判断することが可能となるため、過小判断により虚血腸管が温存する可能性や過大評価により脾虚血腸管を切除する可能性を極力回避することができ、手術時に腸管の温存範囲を適切に判断することが可能となると考えられた。検討症例の多くは腸管虚血時に血中乳酸値は上昇するが、症例によっては血中乳酸値の上昇が小さいこともあり、カットオフ値の決定には至っていない。研究対象であるAMIは大きく腸間膜動脈血栓・塞栓症や腸間膜静脈閉塞症、非閉塞性腸間膜虚血(non-occlusive mesentericischemia:NOMI)に大別されるが、当施設においては本研究開始以前にはNOMIが大部であった。腸間膜動脈や静脈の閉塞は造影CTでの診断が容易で、虚血範囲も明瞭で切除範囲の決定や腸管viabilityの判断は比較的容易である。一方、NOMI早期診断が困難であることや、虚血範囲も非連続性(分節状に壊死)で腸管viabilityを判断することが困難なため切除範囲の決定が容易でないことより、本研究の主要な対象ととらえていた。しかしながら本研究期間中に主要対象となるNOMI症例は減少し、十分な研究対象数を確保出来なかった。腸管viabilityの判断の判断目的に当初はLDIのレンタルを予定したが、緊急性が高く全身状態不良症例の腸管粘膜のviability判断目的には術中内視鏡が適していると考え、研究期間中に導入した。その結果、術中内視鏡はviability判断や切除範囲の決定に有効でかつ実践的であり、今後のAMIの治療戦略を構築するうえでの研究課題となりうると考えた。