hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
火山爆発の発生場と発生過程

研究目標は、爆発的な火山で総合的な火山観測を行い、爆発に至る一連の物理・化学的なデータを取得して爆発的噴火の機構を考察することにある。このため諏訪瀬島火山を主にして、無線テレメータを用いた継続的な地震・地殻変動・音波の観測に火山ガスや噴煙および熱映像などの現場観測を実施してデータの蓄積を進展させた。解析研究では、後続波を散乱波とみなしたアレイ解析手法を開発して、雲仙火山内部のマグマ溜りを示す不均質構造を求めた。また、昨年に取得した桜島上空の空中磁気データに基づく磁化構造解析がなされた。4月には雲仙北東部で電気探査を行い、千本木地域の浅部熱水系の調査を行った。8月には九重火山でMT観測を実施して地熱活動地域の電気比抵抗構造を解析した。11月と3月には小規模な爆発噴火を繰り返すスメル火山に赴き、地震、火山ガス、自然電位などの物理化学的観測を実施して桜島や諏訪瀬島との比較研究を行った。その結果、スメル火山の山頂部に活発な熱水対流を想定させる電位分布を見い出した。また、長周期地震記録と火山ガス・噴煙の総合的解析から、爆発的噴火を繰り返す火山に普遍的な爆発機構が解明された。すなわち、火道へのマグマの貫入や火道最上部での火山ガスの蓄積に伴う増圧過程の後、ガス溜りの蓋強度を超えてガスが噴出し始めると減圧を生じるが、過飽和状態のマグマ頭部の挿発成分が急激に発泡して増圧および体積増加を生じること。その後、蓋が破壊され爆発的噴火が発生して、火山灰や火山ガスが放出されて火道は収縮・減圧するというものである。学会活動では、5月の地球惑星科学連合の学会、10月の日本火山学会、11月の地球電磁気学会、12月のAGU、2月の特定領域研究集会、3月の京大防災研究所研究発表会やCA研究会などで活発な発表・討論を行った。この研究は、火山爆発の機構を解明するために活動的な火山において地震・地殻変動・電磁気・火山ガスや噴煙・赤熱状態等の火山観測を総合的に行い、爆発に至る一連の物理化学的なデータを取得して、既存の基礎理論や室内外実験との整合性を検証しつつ爆発的噴火の機構を考察することにある。本年度の主要な課題は、内示された経費の範囲で、総合班との関わりをも考慮しつつ、今後の研究計画の再検討を行うこと、および、AO1班で懸案であった衛星通信対応型の省電力磁力計の開発を進める事の2点である。前者については、平成14年9月24-25日(阿蘇)、12月24日(桜島)で班会議を開催して、各観測項目に対する現状と展望を紹介するとともに、具体的な観測実施計画についての検討を行った。その結果、次年度は諏訪之瀬島火山を対象とすること、熱赤外観測装置や火山ガス観測装置の開発を優先的することなどの合意を得て準備を進めている。一方、磁力計の開発については、衛星通信対応の省電力、小形で安価な装置とするべく、従来型プロトン磁力計の徹底的な見直しを行った。その上で、関連する製造業者とも協議の上で、設計開発を行い、試作装置を完成させた。開発した装置はマイクロプロセッサーを中心に設計されており、ハード以外に、ソフトウエアーが重要な位置を占める。現時点ではハードウエアーの開発が終了して試験運用を行いながらソフトウエアーの手直しを行っており、当初の目標をほぼ達成した。今年度は諏訪之瀬島火山を対象として地震(広帯域地震計STS-2の導入)、地殻変動(アプライドジオメカニク701-2型傾斜計の導入)、電磁気(キャンベル製ロガーCR10X2MXT)、熱赤外観測装置(サーモトレーサーTH7102MVの導入)や空気振動(アコー3348/7144超低周波音圧測定器)火山ガス観測装置の開発導入を行った。その結果、諏訪瀬火山の4地点において広帯域地震・傾斜計・空気振動計等のデータを無線テレメータにより悪石島に中継し、さらに電話回線を用いて桜島火山観測所に伝送するシステムを完成させ、小規模な爆発現象に伴う大地の膨張収縮現象を把握できるようになった。電力は太陽電池で賄っているが、噴煙活動に伴う太陽電池の出力不足が発生し、風力発電機の導入をも試みた。一方、電磁気班は諏訪頼火山の火口東部7地点で自然電位を現地収録するとともに、オーブコム衛星テレメータによる桜島への伝送システムを構築した。火山ガス分野では、小型軽量な炭酸ガス濃度測定装置をセキテクノトロンと共同開発して、草津白根、薩摩硫黄、諏訪瀬、阿蘇火山などで運用して成果を上げている。空中磁気測量に関しては、位置決定に必要なディファレンシャルGPSを導入し、草津白根火山において運用した。以上の如く、本年度に予定していた機器は順調に導入設置され運用に供している。今後、継続的に運用してデータの蓄積を図るとともに、火山活動の活発化が懸念される阿蘇火山などにおいては活動の推移を睨みながら適宜、観測装置を移動させて基礎的観測資料の収集、解析を行う予定である。

機器の開発・導入は概ね順調に進展し、火山活動度の高い阿蘇、雲仙、桜島、諏訪之瀬や口永良部島火山において、地震、傾斜、音波、電磁気、火山ガス、噴煙画像、熱赤外などの観測を実施して、火山爆発発生場の静的および動的な研究が進展した。小規模な火山爆発を繰り返している諏訪瀬島火山では、広帯域化された無線テレメータにより、地震・傾斜・音圧が常時記録でき、歪と火山ガスとの関わりから噴火前後の力学機構が解明された。阿蘇火山、口永良部島火山では、電磁気、地震、地殻変動の観測を充実させた。観測・解析精度の向上に配慮しつつ資料の蓄積が進展している。火山性地震・微動の発生機構を考察するには、多数の火山との相互比較研究が重要で、A02班と連携して世界における火山性地震・微動に関するデータベース作成作業が進展した。国外においては、WPGM(ハワイ)で諏訪之瀬島火山における長周期火山性微動の研究成果を公表し、また、インドネシアのブロモやスメル火山において火山性微動や火山ガスの観測手法を進展させた。口永良部火山では地震波速度構造探査を目的とした人工爆破を支援し、共同観測を実施した。電磁気ではAMT探査装置が導入され、阿蘇と口永良部火山で電磁探査を行なった結果、活動的火口の電気抵抗構造が明らかにされた。阿蘇、口永良部火山における地磁気観測のほか、阿蘇、諏訪之瀬火山での自然電位観測を継続させた。九重火山では硫黄山周辺において空中磁気探査を実施し、7年前に取得された資料と比較して時間変化を求める解析が進展している。火山ガス分野では、SO2火山ガス測定装置が追加購入され、阿蘇火山における高頻度の火山ガス測定が実施されたほか、諏訪之瀬島火山における間歇的な爆発現象に伴う火山ガスの蓄積と放出過程と地震や地殻変動との対応に関して定量解析が進展した。6月にはインドネシアのパパンダヤン火山及びメラピ火山において二酸化硫黄放出量の計測を行い、現地スタッフへの観測技術の供与のほか、COSPECとの比較検討を試みた。研究目標は、爆発的な火山で地震・地殻変動・電磁気・火山ガスや噴煙、赤熱などの総合的な火山観測を行い、爆発に至る一連の物理・化学的なデータを取得して爆発的噴火の機構を考察することにある。諏訪之瀬島火山では、火山ガス・傾斜・音波・地震等の総合観測が無線テレメータ装置を活用して実施され爆発の力学機構を解析した。また、人工地震探査を実施して諏訪之瀬島御岳火口周辺の地震波速度構造を解明した。ジャワ島東部のスメル火山は爆発的噴火を頻繁に繰り返しており、表面爆発と爆発地震の関係を深慮すべく、同火山の山頂に広帯域地震計、傾斜計、音波計を荷揚げし、山麓部にビデオ、熱赤外、火山ガス、地震、音波などの観測装置を配置して爆発現象を観測して火道内部での火山ガスの蓄積と放出機構を考察した。電磁気関係では広帯域MT観測装置を充実させ、阿蘇火山や九重火山の電気構造を精査し、購入した解析ソフトを用いて活動火口近傍の電気的構造解析が進展した。阿蘇の活動的火口直下には極めて電気抵抗の低い層が存在するが、他の火口では高抵抗を示す知見が得られ、長周期微動や火山性地震あるいは自然電位による熱水対流モデル等との対比により、火口下の熱・水循環機構が明らかにされた。また、桜島の比較的静穏な機会を捉えて空中磁気測量を実施し、火山体の磁化構造を求めた。阿蘇や口永良部火山では自然電位や磁場観測が継続され、データの蓄積を行った。火山ガス分野では、携帯型火山ガス測定装置を用いて諏訪瀬、阿蘇、桜島、スメル火山等で三次元的な火山ガスの動態が明らかにされ、火道内部での火山ガスの蓄積量が把握され、爆発機構解明に重要な役割を果たした。
文献学的方法による変光星と突発天体の探査及びそのメカニズムの解明

変光星と突発天体の過去の光度変化を知るため、近代の測光観測が始まる以前の記録として歴史的文献の調査、評価を行った。まず、去年度に引き続き文献学的研究として日本で江戸中期に編纂された「赤道南北恒星図」を調査した。新たに発見されたものを加え、全9組の星図について等級データの解析によりその派生関係を調べた。この結果は第26回国際天文学連合(IAU)総会で発表した。次に調査が済んでいる歴史的文献を使って、突発天体の探査を行った。印刷物として出版された星図としては最も初期のものであるBayerの「Uranometria」を現在の星図と対照した結果、15個の未同定天体を発見し、このうち3つは超新星などの突発天体であることが分かった(2006年日本天文学会秋季年会で発表)。更に変光星として未解明の部分が多いAGB星について歴史的星表、星図を使って、光度の時間変化を調べた。中小質量星の進化の最終段階であるAGB星は、数百年数千年以上のタイムスケールで変動することが理論的に予想されているが、これを観測的に捉えるため、スペクトル型がC、S型と分類されている星についての記録を調査した。その結果、19Pscと57Pegがここ数百年で増光していることが確認された(第26回国際天文学連合(IAU)総会で発表)。19Pscについては既に得られている観測結果と照合し、Thermal Pulseを起こしている事を確認した(2006年日本天文学会秋季年会で発表)。57Pegについては観測データを取得するため、兵庫県立西はりま天文台2mなゆた望遠鏡で高分散分光観測を行い、s-processで生成される元素の一つとしてTc Iの吸収線を調べたが確認出来ず、AGBとしては初期段階の可能性があることが分かった(2007年日本天文学会春季年会で発表)。更にAGB星から惑星状星雲への遷移過程についても研究を行った。前期惑星状星雲としてカタログ化されている天体について、歴史的星図を使って記録を調べた結果、8つの候補天体を発見した。この結果は2007年日本天文学会春季年会で発表する。研究内容として、現在中心に行っているものは以下の二つに大別される。まず、星表からの天文記録の抽出として、Almagest (AD2世紀)を始めとする7つの星表のデータを比較検討した。この2000年の間に記録された等級データを辿る事により、長期間変動をしている可能性のある星を抽出し、その変光メカニズムの解明に向け研究を行った。一番変光の大きかったαSgrは現在の観測で星周円盤が原因の赤外超過が見つかっているVega-like星である事が分かっている。そこで他のVega-likeな天体の等級変動と比べたところ、αSgrの変光は星周円盤に起因するものではない事が分かった。この結果を日本天文学会秋季年会(岩手大学)で発表した。次に星表に記録されている恒星のスペクトル型・光度階級毎の等級変化の違いを調べた。その結果、等級変化は恒星のスペクトル型や光度階級に影響されていない事が分かった。これについては日本天文学会春季年会(明星大学)で発表する予定である。星図からのアプローチも同時進行している。今まで東アジアの星図には等級の記録を残すものはないとされてきたが、江戸時代に編纂された星図の中に、等級の記述があるものを発見した。日本国内で保存されている未研究の星図を詳しく調査した結果、等級の記録がある3種の星図がお互いに酷似している事が分かった。海外(フランス国立図書館など)で保存されている東アジアの星図も同時に調査を行ったが、当時宣教師が作成した星図とは全く類似しない。そこで星図の来歴やオリジナルのデータを調べる為、国内で保存されているこの3種の星図から、記録されている全ての恒星の等級などを抽出した。統計的な解析により、これらの星図はそれぞれ独自の観測に基づくものではない事が判明、現在は星図の詳細な来歴とオリジナルのデータを決定する解析を進めており、その結果を論文としてまとめている最中である。現代の天文アーカイブではカバー出来ない古い時代の天体の記録を知るため、歴史的星表、星図を使って恒星の等級データを抽出し、解析した。歴史的星表は紀元2世紀のPtolemaiosによるAlmagestをはじめとし、7つの観測データを用いた。これらの記録についての評価を、昨年度に引き続き行い、論文として発表した。しかし、恒星の長期的変動を調べる上で、7つの星表のデータだけでは詳細な光度変化をとらえるのが不十分であるため、今年度はこれらのデータに歴史的星図のデータを加えるため、調査研究を行った。歴史的星図については、日本で江戸中期に編纂された星図「赤道南北恒星図」が3組残っていることが分かり、昨年度から解析を行っている。今年度は新しく発見された5組を加え、全8組の星図について等級データの解析をした。これらの星図は中国にてイエズス会宣教師たちが行った観測をもとに、1756年に出版された「儀象考成」のデータを参照して作成されていることが分かった。この結果については、2005年7月に中国北京で行われたXXII International Congress of History of Scienceで口頭発表を行った。次に赤道南北恒星図の原図や派生関係についての考察を行い、2006年1月に国立天文台三鷹で行われた天文学史研究会で結果を報告した。

これらの歴史的星図の文献学的研究と平行して、観測データとしての評価が済んでいる星表、星図を使って変光星の天体物理学的研究も行った。特にAGB星については、化学組成やスペクトルの線輪郭から、星がABGのどの段階にあるかを決定し、理論との突合せを行う研究が過去盛んにされてきているが、進化のタイムスケールである100年を超える長期的な変動については、まだ研究されていない。本研究ではABG星としてよく知られ、歴史的な文献に記録されている天体として19 PscやY CVnなど8天体を選択し、過去の光度変化を調べ、現代の測光、分光観測の結果と比較した。この結果については2005年10月に行われた日本天文学会で発表した。変光星と突発天体の過去の光度変化を知るため、近代の測光観測が始まる以前の記録として歴史的文献の調査、評価を行った。まず、去年度に引き続き文献学的研究として日本で江戸中期に編纂された「赤道南北恒星図」を調査した。新たに発見されたものを加え、全9組の星図について等級データの解析によりその派生関係を調べた。この結果は第26回国際天文学連合(IAU)総会で発表した。次に調査が済んでいる歴史的文献を使って、突発天体の探査を行った。印刷物として出版された星図としては最も初期のものであるBayerの「Uranometria」を現在の星図と対照した結果、15個の未同定天体を発見し、このうち3つは超新星などの突発天体であることが分かった(2006年日本天文学会秋季年会で発表)。更に変光星として未解明の部分が多いAGB星について歴史的星表、星図を使って、光度の時間変化を調べた。中小質量星の進化の最終段階であるAGB星は、数百年数千年以上のタイムスケールで変動することが理論的に予想されているが、これを観測的に捉えるため、スペクトル型がC、S型と分類されている星についての記録を調査した。その結果、19Pscと57Pegがここ数百年で増光していることが確認された(第26回国際天文学連合(IAU)総会で発表)。19Pscについては既に得られている観測結果と照合し、Thermal Pulseを起こしている事を確認した(2006年日本天文学会秋季年会で発表)。57Pegについては観測データを取得するため、兵庫県立西はりま天文台2mなゆた望遠鏡で高分散分光観測を行い、s-processで生成される元素の一つとしてTc Iの吸収線を調べたが確認出来ず、AGBとしては初期段階の可能性があることが分かった(2007年日本天文学会春季年会で発表)。更にAGB星から惑星状星雲への遷移過程についても研究を行った。前期惑星状星雲としてカタログ化されている天体について、歴史的星図を使って記録を調べた結果、8つの候補天体を発見した。この結果は2007年日本天文学会春季年会で発表する。
人培養肺動脈血管内皮細胞及び肺動脈平滑筋細胞を用いた保存液至適カリウム濃度の検討

【目的】保存中に最も障害が受けやすいと考えられている血管内皮細胞および平滑筋細胞について,正常人培養肺動脈血管内皮細胞(HPAEC)および平滑筋細胞(HPASMC)を用いて,移植肺保存液の至適カリウム濃度検討のための実験系を確立し,カリウム濃度の異なる保存液に対するHPAECとHPASMCの経時的なviabilityの評価を行なった。【実験方法】(a)K=4mEq/L濃度の保存液であるlow-potassium dextran solution(LPD)を基本として,カリウム濃度の異なる(K=4,60,100mEq/L)保存液を作成。(b)96multiplate内でHPAEC(n=8)およびHPASMC(n=8)がconfluentの状態になったのを確認後,カリウム濃度の異なる各種保存液を入れ,低温恒温器にて10°C下に6,12,24時間保存し,HPAECおよびHPASMCのviabilityをMTT assayを用い評価した。【結果】HPAECの各種カリウム濃度(K=4,60,100mq/L)の保存液におけるMTT assay24時間値(mean±SD)は、それぞれ0・147±0.011,0.125±0.013,0.189±0.039で、K=100mEq/L群が他に比し有意に高かった(P<0.05)。HPASMCの各種カリウム濃度(k=4,60,100mq/L)の保存液におけるMTT assay24時間値(mean:±SD)は、それぞれ0.028±0.003,0.042±0.008,0.053±0.008で、K=100mEq/L群が他に比し有意に高かった(P<0.05)。【結語】LPDを基本としたカリウム濃度の異なる保存液の24時間保存において、K=100mEq/Lの保存液がHPAECおよびHPSMCに対して最も良好な保存効果を示した。1.研究の現状(1)凍結人肺動脈血管内皮培養細胞(cryo-HPAEC : Clonetics Corp)をT-25cm^2フラスコにて培養し、80%以上の細胞密度で人肺動脈血管内皮培養細胞(HPAEC)の生育を確認後、24well multiplateに継体培養。24well multiplateにて十分な細胞密度でHPAECの生育が得られた後、カリウム濃度の異なる(K=4,30,60,120mEq/L)保存液を用いて,保存状態について検討予定であった。しかし24well multiplateにて十分な細胞密度に生育する前に、多くのHPAECの死滅が観察された。そのため現在(1)24well multiplateへのHPAECの接種密度を、5000/cm^2にて行なっていたのを、10000/cm^2、20000/cm^2、30000/cm^2のそれぞれの細胞密度で培養し至適細胞接種密度を検討するとともに、培養容器へのコラーゲンの塗布の有無によるHPAECの生育度の検討を行っている。以上の検討により、かなり良好なHPAECの生育が得られるようになってきている。(2)24wellmultiplateで比較的良好に生育したHPAECを用いて、血管内皮細胞増殖培地下(実験コントロール)で、MTT assayを行った。

MTT assayにおける吸光度は、630nmを対照波長として570nmにおける吸収度をマイクロプレートリーダーを用いて測定したが、そのHPAECの吸光度は、0.36-0.24であった。2.今後の展開24well multiplateでのHPAECの生育を確実にした後、保存液中の各種カリウム濃度の肺動脈内皮細胞に及ぼす影響を検討し、さらに同様の検討を肺動脈平滑筋細胞にも行い、各々の細胞における至適カリウム濃度を明らかにしていきたい。1.正常人培養肺動脈血管内皮細胞を用いた、移植肺保存液の至適カリウム濃度検討のための実験系の確立(2)人肺動脈血管内皮培養細胞(HPAEC : Cascade Corp)をカリウム濃度の異なる各種保存液内に入れ,低温恒温器にて10°C下に3,6,12,24時間保存し、viabilityの評価法としてMTT assayを行なった。(1)各種カリウム濃度(K=4,30,60,100mEq/L)におけるMTT assay値(mean±SD)は、3時間値がそれぞれ0.262±0.58,0.198±0.55,0.195±0.64,0.362±0.53に対して,24時間値がそれぞれ0.075±0.019,0.074±0.030,0.098±0.032,0.237±0.061で各種カリウム濃度で24時間値が有意に低下した(P<0.001)。
サッカーにおけるボールインパクト習熟過程のバイオメカニクス的解明

サッカーにおいてより速いボールを蹴ることは重要な能力のひとつである。日々のトレーニングを通じて選手達は以下に足部と脚の運動量を効果的にボールに伝える術を習得する。本研究では、子どもから青年期までのサッカー選手を対象にインステップキックにおけるボールインパクトの特性の横断的な変化を概観した。8歳24歳までの選手(プロ選手を含む)を対象に2台の超高速度カメラを使い、ボールインパクト局面における下腿部、足部、ボールの動きを毎秒2000コマの速度で撮影した。3次元映像解析法から足部の3次元的な動きを定量化するとともに、よいボールインパクトの指標であるボール/足部速度比を求めた。さらにボールインパクトに有効なstriking mass(有効質量)との関係を求めた。ボールインパクト直前の足部速度、ボール初速度、ボール/足部速度比は年齢とともに一定の増加傾向を示した。ボールインパクト中の足部の動きは年齢を問わず、ほとんどの被検者で底屈、外転、外反していた。本研究ではAsami and Nolte(1983)による足関節の固定具合がよりボールと足部のインパクトの重要な要素であるという示唆とは異なり、前述した受動的な足関節の動作とボール/足部速度比との有効な関係をみつけることができなかった。(足部)有効質量は、被検者の体重(r=0. 89),足部質量(r=0. 91)およびボール/足部速度比(r=0. 89)と強い相関を示した。Lees and Nolan(1998)は、足関節の固定により、足部のみならず下腿部の質量を有効質量に加えることができると推測しているが、本研究の結果からは、足部がボールにその重心付近の適切な位置でインパクトするならば、サッカーインステップキックのボールインパクトは、ほぼボールと足部のみの衝突であると考えることができた。したがって、身体のサイズ≒足部の質量は、ボールインパクトの効率に大きな影響を与え、特に身体のサイズが小さい子どもはこの観点から技術的ではなく、物理的なハンデがあると考えられた。本研究は、サッカーのキック動作におけるボールインパクトが、身体発育に伴う足部部分質量増加の影響を受けながら、どのように習熟しておくかをバイオメカニクス的な観点から精査するものであり、その過程を横断的に明らかにするとともに、短期であるが、研究機関内にわたりその変化を追跡することであった。本年度は実験手法を確立したうえで、横断的な測定を開始することを計画し、予備実験によって実験手法を確立した上で、JFAアカデミー(福島)に所属するユースサッカー選手(13歳16歳)45名を対象に現有の3台の超高速度カメラを用いてインステップキックのボールインパクト過程を毎秒2000コマの速度で撮影し、ボールインパクト中の足部とボールの挙動の3次元動作解析を行った。また、すべての被検者の足部の3次元形状をレーザースキャナーによって計測し、そこから足部部分質量にもっとも関係性が深いと考えられる足部体積を算出した。

インパクト直前の足部速度とボール速度の間には強い正の相関関係(r=0.88, p<0.001)がみられた一方、足部体積とボール速度(r=0.30, p<0.05)および足部体積とインパクトの効率の指標である足部-ボール速度比との間には弱い相関関係しかみられなかった。この結果は、本研究で対象とした技術レベルに大きな差がないと被検者群において足部質量は、ボールインパクトに対してそれほど大きな影響を与えないことが示唆された。また、足部体積から推定した足部質量は、0.87±0.11kgとなり、Striking massに対して足部(+シューズ)質量が占める割合は、70.0±7.2%であった。この値は、体重に対する簡便な推定式で求めた足部質量に対して10%ほど小さく、従来の方法では足部質量の貢献を大きく見積もってしまう傾向がみられた本研究は、サッカーのキック動作におけるボールインパクトが、身体発育に伴う足部部分質量増加の影響を受けながら、どのように習熟しておくかをバイオメカニクス的な観点から精査するものである。本年度は、昨年度に確立した実験手法を用いて以下の実験を追加した。昨年度は、JFAアカデミー(福島)に所属するユースサッカー選手(13歳16歳)を対象に実験を行ったため、12歳以下の年代と16歳以上の年代のデータが不足している。そのため、その年代のデータを補完すべく、1)愛知FCに所属する11歳12歳(小学生5-6年生)12名および16歳以上の高校生10名を対象に前年度と同様の実験を行った。また、ボールインパクトのメカニズムに対する総合的な検証を行うために、2)大学生選手8名を対象に、インステップキックにおける利き足と非利き足のボールインパクト技術を複数台の超高速度カメラで撮影し、足部の変形とボール反発率との影響を比較する実験と3)大学生選手16名を対象に、インステップキックにおける利き足と非利き足のボールインパクト技術を比較する実験を追加で行った。実験2)に関しては本年度中にデータをまとめることができ、これについて学会発表を行った。熟練した大学生選手に関して、インステップキックにおける利き足と非利き足では、インパクト直前の足部スイング速度(20.6±1.1m/s vs.19.9±0.8m/s)、ボール速度(29.9±1.8m/s vs.27.1±1.1m/s)、足部-ボール速度比(1.45±0.06vs.1.36±0.07)について利き足の方が有意に高かったが、その違いを足部体積や足部の変形(足関節態底屈角度変位)からは説明することはできず、それ以外の要因の関与が示唆される結果となった。サッカーにおいてより速いボールを蹴ることは重要な能力のひとつである。日々のトレーニンクを通じて選手達は以下に足部と脚の運動量を効果的にボールに伝える術を習得する。本研究では、子どもから青年期までのサッカー選手を対象にインステップキックにおけるボールインパクトの特性の横断的な変化を概観した。8歳24歳までの選手(プロ選手を含む)を対象に2台の超高速度カメラを使い、ボールインパクト局面における下腿部、足部、ボールの動きを毎秒2000コマの速度で撮影した。3次元映像解析法から足部の3次元的な動きを定量化するとともに、よいボールインパクトの指標であるボール/足部速度比を求めた。さらにボールインパクトに有効なstriking mass(有効質量)との関係を求めた。ボールインパクト直前の足部速度、ボール初速度、ボール/足部速度比は年齢とともに一定の増加傾向を示した。ボールインパクト中の足部の動きは年齢を問わず、ほとんどの被検者で底屈、外転、外反していた。
NK細胞白血病/リンパ腫の増殖機序と増殖抑制に関する研究

NK細胞白血病/リンパ腫の増殖機序と増殖抑制を検討するため、まず鼻腔原発NK細胞リンパ腫の白血病化症例から細胞株(NK-YS)を樹立した。本細胞株は形態的には大顆粒状リンパ球で表現型はCD2^+、CD3^-、CD5^+、CD7^+、CD16^-、CD56^+、CD57^-であり、EBウイルス(EBV)の感染は2型潜伏感染を示し、NK細胞白血病/リンパ腫に特徴的な形質を保持していた。EBVでコードされたlatent membrane protein1(LMP-1)はEBV感染B細胞の不死化に必須であり、アポトーシスによる細胞死を妨げるアポトーシス抑制分子であるBcl-2の発現を誘導する。そこでLMP-1に対するアンチセンス・オリゴデオキシ核酸(AS-Oligo)の影響を2つのNK細胞リンパ腫細胞株(NK-YSとYT)細胞で検討したところ、AS-OligoはNK-YSおよびYTにおけるLMP-1mRNAや蛋白の発現をEBVで変換したB細胞株(CMG-1)と同様に抑制した。一方、細胞増殖、アポトーシス誘導、Bcl-2発現はCMG-1では抑制されたが、NK-YSおよびYTではこのような抑制は観察されなかった。これらの成績は、EBV陽性NK細胞リンパ腫では増殖、アポトーシスやBcl-2発現の抑制がEBV変換B細胞株とは異なり、LMP-1による直接的な制御を受けておらず、他のシグナル伝達システムを介することが示唆される。次にNK-YSを用いてアポトーシス誘導およびP糖蛋白(Pg-P)の発現を検討した。NK-YSはアポトーシス誘導薬剤であるetoposide(ETP)やdoxorubicin(DNR)に抵抗性を示し、Bcl-2およびP-gPを発現したが、p53は見られなかった。そこで、P-qp拮抗剤であるcyclosporinA(CsA)を培養系に添加すると、CsA+ETPやCsA+DNRはアポトーシスによる細胞死を誘導した。これらの成績はP-gpを介する薬剤耐性がNK-YSの薬剤耐性の基本的な機序であり、抗癌剤とCsAの併用は鼻腔原発NK細胞リンパ腫白血病の治療に有用であることを示唆する。Epstein-Barrウィルス(EBV)のlatent membrane protein-1(LMP-1)は、Bcl-2の発現誘導やアポトーシスの抑制を介してEBVによるBリンパ球の不死化に重要な役割を果たすことが知られている。一方、EBV陽性のNKリンパ腫細胞の悪性化機構は解明されておらず、LMP-1の果たす役割も不明である。EBVによって不死化したB細胞株であるCMG-1とEBV陽性NKリンパ腫細胞株であるNK-YSとYTのLMP-1の発現をアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いて抑制し、その変化を比較することにより、EBV陽性NKリンパ腫細胞におけるLMP-1の意義について検討した。CMG-1細胞では、アンチセンスオリゴヌクレオチドによりLMP-1RNA及び蛋白の発現抑制が確認され、同時に、Bcl-2発現の低下、増殖抑制、アポトーシスの誘導が観察された。しかし、NK-YSとYT細胞では、アンチセンスオリゴヌクレオチドによりLMP-1RNA及び蛋白の発現抑制が確認されたが、Bcl-2発現、増殖速度、アポトーシスへの影響はなかった。以上の結果から、EBV陽性NKリンパ腫細胞のBcl-2発現、増殖、アポトーシスの抑制においては、LMP-1蛋白は必須ではないことが確認された。EBVの他の蛋白あるいはEBVにコードされない内在性の蛋白質により、Bcl-2発現や悪性化が起こっていると推定される。

NK-YSはアポトーシス誘導薬剤であるetoposide(ETP)やdoxorubicin(DNR)に抵抗性を示し、Bcl-2およびP-gPを発現したが、p53は見られなかった。そこで、P-qp拮抗剤であるcyclosporinA(CsA)を培養系に添加すると、CsA+ETPやCsA+DNRはアポトーシスによる細胞死を誘導した。これらの成績はP-gpを介する薬剤耐性がNK-YSの薬剤耐性の基本的な機序であり、抗癌剤とCsAの併用は鼻腔原発NK細胞リンパ腫白血病の治療に有用であることを示唆する。
集団場面における書字困難の把握 ーRTIモデルとICT活用の融合による学習保障ー

本研究は2017年度にFILES(ファイルズ,Finding your Learning Style)モデルで取得した大規模データ(小中学校通常学級に在籍する子ども4184名)の追跡調査を行う。手書き解答よりも選択式解答で成績にプラスの影響があった子どもの特性を明らかにした上で,課題を再構成する。さらに書字に困難のある子どもが通常学級で自分の学び方で学ぶ際に必要な変更調整を具体的に検討する。
機能性材料の破砕成形加工法の開発

セラミック材料に代表される機能性材料の多くは,胞性あるいは準胞性挙動を示すため,従来の塑性加工法を利用することが難しく,新しい成形法(NearーNet Shaping)が必要である。一方,粉体成形法では,線材化・板材成形において形状の一様性・高密度化等の面で大きな問題がある。制御破砕成形法は,これらの方法の代る新しい成形方法であり,本研究前の予備研究および3年間に渡る本研究によって,(1)NiあるいはSUS316系の金属シ-スに封入することによって,直径約300μmの複合線材および板厚50100μmの板材成形が可能であること,(2)金属シ-ス1αーAl_2O_3線材の場合,アルミナ初期焼結体の密度が低い程,せん断破砕開始時期が早まり破砕粒径も微細化し,また破砕から流動に遷移する際に破砕成形体からの内部圧力が増大し,その後は圧密化に伴う粒子流動と破砕との協同プロセス(圧下率が約70%95%の範囲)となること,(3)破砕によって初期焼結体の平均粒径(0.9μm)が0.μm以下となり急速に新生面が拡大するため,焼結温度の低減・異常粒成長防止効果など種々の微構造制御因子が活性化することがわかった。特に本研究を通じて得られた興味深い点は,制御破砕成形後のグリ-ン成形体密度が9192%T.D.に達し,短時間固相焼結し約30分1時間)で99%以上の高ち密化が可能であるという事実であり,通常のセラミック高温成形ではバインダ-ゆえにもとのセラミック材料としての性能を犠牲にして成形性・焼結性を上げようとする方向と好対照であり,今後のバインダ-レスのセラミック成形法に1つの方向性を与えたものと考えられる。セラミック材料・ニュ-ガラス材料あるいは金属間化合物では、その本質的な脆性ゆえに通常の成形、例えば塑性加工による成形は特殊な場合を除いてほとんど不可能であり、これらの材料のNear-Net Shape成形・複合成形などの高度成形加工技術に通じる特性を有する優れた成形手法の開発が強く望まれている。破砕成形加工(Controlled Fracture Forming Process)は、粗焼結体(材料にも依存するがほぼ相対密度が5070%程度の焼結体)を金属シ-ス材料に封入し、一体化した素材を目的とする形状に直接成形し、最終焼結によるNNSで製品部材を成形するプロセスであり、制御圧縮場中で粗焼結体を粉体・粒状体に破砕するとともに、シ-ス材の塑性流動を利用して所定形状を作成する。この手法は通常の粉体成形と比較して、原材料粉体粒径よりも径の小さい粒状体に破砕過程で加工できること、圧密過程によって低密度から大きなち密化がはかれること、密度分布が少ないグリ-ンコンパクト・焼結材が得られることなどを特徴としている。本研究では、α-Al_2O_3-Ni/SUS304/Brass材料を用いた線材化プロセス、B-ガラス-Cu/SUS304およびα-Al_2O_3-Ni材料による積層板材化プロセスを対象にして、(i)加工軍限界に与える力学的ならびに材料学的因子の解明、(ii)圧密化プロセスに与える初期焼結体密度・シ-ス材料寸法の影響(iii)最終焼結条件の検討、焼結体の粉体構造評価について実験検討・考察を行った。その結果、線材化に関しては、直径0.3mm以下のNi/SUS-304-Al_2O_3線材が作成でき、大気封入条件数で初期密度よりも高いち密化が得られた。

現在、真空封入プロセスおよび密度計測の研究・改良を行っており、ひきつづき線材化・板材化プロセスにより、金属-セラミツク/ガラス材料の制御破砕成形プロセスの確立を企っている。本年度は、アルミナーNiの複合線材化プロセス、Yー系酸化物超伝導材料の線材化プロセス、アルミナーNi板材成形プロセスについて、そのプロセス特性、製造した線材、板材料の力学特性ならびに本成形方法の特徴の1つである緻密化と微構造制御特性に関して検討した。アルミナ(ここでは特に言及しない限りαーAl_2O_3である)ーNi複合線材ならびに板材料成形では、前年度での研究成果を踏まえて、シ-ス材料とベ-ス材料とのギャップ制御・Electron Beamによる真空封じによるプリフォ-ムの品質管理を行い、線材圧延における圧下率に対する密度特性の向上を計った。その結果、初期アルミナビレット相対密度を60%程度の調整したプリフォ-ムにおいて、95%圧下においてグリ-ンコンパクトにおいても90%を越える相対密度を得た。これを1300°C3時間保持(真空)焼結を行うと、最終密度が99%を越えることが判明した。すなわち、密度上昇あるいは緻密化というマクロな視点において、開発中のプロセスによって、最終アルミナ密度が3.95g/cm^3を越える純アルミナ線材(現在は直径1mm前後)・アルミナー金属複合線材・複合板材料が製造できることがわかった。なお焼結温度を1200°Cとしてが、上述と同じ特性が得られたことから、本プロセスにより焼結温度を低下できることもわかった。これは、本プロセスによるアルミナの微構造制御と深い関係がある。すなわち、SEMによる観察により、圧下率95%を越える制御破砕成形では、平均破砕粒径は初期粉体の1/3(約0.25μm)となり、かつ2次粒子/クラックライクなporosityなどを含まない1次粒子からなる均質構造となっており、粒子は異常な粒成長せず単独porosityを埋める形で焼結が進行するために、より低温で緻密化が促進されるものと考えられる。超伝導線材化においても同様の効果が期待されるため、現在系統的な検討を急いでいる。本試験研究は,本年度が最終年度であり,本研究で開発,検討してきた金属-セラミック複合線材化プロセスの最終評価ならびに超音波非破壊評価について考察,検討した。金属-セラミック複合線材化では,金属シ-スとしてNiおよびSUS316を供用し,破砕過程でα-アルミナ破砕粒との密着性を向上させながら,最終成形体で一体化し,再焼結プロセスで複合線材を作製する。昨年度までの研究で,制御破砕特性・微構造制御性・再焼結特性等に関しては基礎的知見は得られたが,最終線材としての特性,特に50μmまでの細線化の可能性,織構造用プリフォ-ムとしての可能性については未知であった。本年度の研究では,(1)出発粉体材料として,0.1μm平均粒径のα-アルミナ粉体を使用し,再焼結性の向上を促進し,高密度線材を得た,(2)破砕成形時の金属シ-ス内部への封入法を規格化し,電子ビ-ム溶接(低真空/Ar環境)により破砕・流動に伴う高内圧に耐える加工手段を実現し,出発ビレットに対してほぼすべての試料にわたって最終径までの細線化に成功した,(3)SVS304-α-アルミナ線材を強化材としてステンレス粉と混合,複合材料を作製し,圧下試験により約15%の強度上昇をみた,等の知見を得た。現在ひきつづき細線化,織布化を試みており,新しい金属-セラミック強化複合材料作製・2次元織布材料(フィルタ-材料)作製を目指して研究を試行している。精密超音波計測法による材料評価では,(1)成形体弾性体の密度依存性・バインダ-材料依存性
細胞制御遺伝子を用いた造血幹細胞改変技術の開発と応用

1.造血幹細胞の体外増幅のための分化制御遺伝子の開発とその解析:分化抑制活性を持つと考えられるドミナントネガティブレチノイン酸受容体α遺伝子(RAR-E遺伝子)とネオマイシン耐性遺伝子(neo)をIRESで連結し、loxP配列で挟んだ後、レトロウイルスベクターに搭載した。導入遺伝子の除去法については、Creリコンビナーゼを作用させてloxP間の組換え反応を起こさせ、その間に挟まれた分化制御遺伝子を取り外すという実験を行った。Creの発現法としては、発現制御装置を連結したCre遺伝子を分化抑制遺伝子と同じベクターに組み込む一段法と、Cre発現レトロウイルスベクターを後から導入する二段法の両者について検討した。前者はまだ成功していないが、後者の方法ではRAR-E遺伝子の取り外しが可能であった。IL-3依存性32Dcl3細胞を用いたモデル実験系で、分化制御がうまく行くことを確認した。今後、本システムを臍帯血幹細胞の増幅に応用できるかどうか検討していく予定である。2.遺伝子導入造血幹細胞の体内増幅のための選択的増幅遺伝子の開発とその解析:選択的増幅遺伝子(G-CSF受容体/タモキシフェン受容体ホルモン結合領域のキメラ蛋白質をコードする遺伝子)の評価を中心に進めた。まず、レトロウイルスベクターで選択的増幅遺伝子を導入した骨髄細胞により致死量放射線照射マウスの造血系を再構築した。次に、このマウスにタモキシフェンを短期間投与し、その前後で末梢血を採取し、導入遺伝子を含む成熟血球の比率をフローサイトメトリー法により検討した。その結果、一時的ではあるが、遺伝子導入した血球が体内で増幅することを確認できた。その他、G-CSF受容体遺伝子の代わりにMpl遺伝子を用いた選択的増幅遺伝子についても検討した。1.造血幹細胞の体外増幅のための分化制御遺伝子の開発とその解析:分化抑制活性を持つと考えられるドミナントネガティブレチノイン酸受容体α遺伝子(RAR403遺伝子あるいはRAR-E遺伝子)とネオマイシン耐性遺伝子(neo)をIRESで連結し、loxP配列で挟んだ後、レトロウイルスベクターに搭載した(pMXL403LneoあるいはpMXLELneo)。次に、分化制御遺伝子の活性を、分化能を有するIL-3依存性マウス骨髄細胞株(FDCPmixあるいは32Dcl3)への遺伝子導入実験により検討したところ、コントロールが分化する条件でもこれらの遺伝子を導入した細胞は未分化状態で増殖反応を示した。導入遺伝子の除去法については、Creリコンビナーゼを作用させてloxP間の組換え反応を起こさせ、その間に挟まれた分化制御遺伝子を取り外すというストラテジーの有効性を調べるため、制御可能なCreリコンビナーゼの発見ユニットをさらにはめ込んだベクターの構築を行った。現在、そのシステムの解析を行っている。2.遺伝子導入造血幹細胞の体内増幅のための選択的増幅遺伝子の開発とその解析:新規選択的増幅遺伝子として、Mpl遺伝子(TPO結合領域を除いた部分)とエストロゲン受容体(あるいはタモキシフェン受容体)のリガンド結合領域とのキメラ遺伝子(Mpl-ERあるいはMpl-TmR)の発現ベクターを構築した。その増殖刺激活性について、IL-3依存性細胞株(Ba/F3)を用いて検討し、狙い通り機能することを確認した。選択的増幅遺伝子を用いた遺伝子導入造血幹細胞の体内増幅効率については、致死量放射線照射マウスの造血系再構築実験にて検討を進めている。

導入遺伝子の除去法については、Creリコンビナーゼを作用させてloxP間の組換え反応を起こさせ、その間に挟まれた分化制御遺伝子を取り外すという実験を行った。Creの発現法としては、発現制御装置を連結したCre遺伝子を分化抑制遺伝子と同じベクターに組み込む一段法と、Cre発現レトロウイルスベクターを後から導入する二段法の両者について検討した。前者はまだ成功していないが、後者の方法ではRAR-E遺伝子の取り外しが可能であった。IL-3依存性32Dcl3細胞を用いたモデル実験系で、分化制御がうまく行くことを確認した。2.遺伝子導入造血幹細胞の体内増幅のための選択的増幅遺伝子の開発とその解析:選択的増幅遺伝子(G-CSF受容体/タモキシフェン受容体ホルモン結合領域のキメラ蛋白質をコードする遺伝子)の評価を中心に進めた。まず、レトロウイルスベクターで選択的増幅遺伝子を導入した骨髄細胞により致死量放射線照射マウスの造血系を再構築した。次に、このマウスにタモキシフェンを短期間投与し、その前後で末梢血を採取し、導入遺伝子を含む成熟血球の比率をフローサイトメトリー法により検討した。その結果、一時的ではあるが、遺伝子導入した血球が体内で増幅することを確認できた。
多能性ヒトMesoangioblastsの末梢血中への動員メカニズムの解明

心機能障害を持つ患者に対し、幹細胞・前駆細胞療法は有望な治療方法である。現在主に臨床応用されているのは自己骨髄細胞であるが、われわれがごく最近報告した多能性ヒトMesoangioblasts(MAB)は末梢血中に存在し、骨髄細胞よりも高い増殖能、分化能を有していると考えられる。今回の研究の目的はこの細胞が末梢循環血中に動員されるメカニズムを解析し、末梢循環血中に動員されるきっかけとなりうる因子を同定し、この大きな可能性を秘めた細胞の臨床応用を少しでも容易なものにすることである。これまでの我々の検討ではhepatocyte growthfactor (HGF)がMABの末梢血中への動員に強く関与していることが示唆されている。それでは、開心術中に患者血漿中でのHGFの増加に寄与した因子はなんであろうか?これまでの数多くの報告から人工心肺とヘパリン、そして一般的な外科的侵襲が考えられる。ヘパリンは静脈内投与後、約5分で血漿中HGF濃度を上昇させることが報告されている。そこでわれわれは本学の臨床研究倫理委員会の承認を得て、昨年秋からまず、人工心肺がcMABの動員に必須であるかどうかということから検討を始めた。方法として開心術を行う患者の(1)人工心肺装着前と(2)人工心肺離脱時のプロタミン投与直前の2つのタイミングで中心静脈から採血を行いcMABの獲得が可能かどうか検討した。結果、(1)、(2)の両方のタイミングでcMABを獲得できることが判明し(獲得率100%;症例数:7人)、cMABの末梢血中への動員に関与する因子として「ヘパリン→血漿中HGF濃度↑」が考えられた。この結果を受け、今後われわれはcMABの臨床応用をより可能性の高いものとするべく、「ヘパリンとcMABの末梢血中への動員との関連(交付申請書の研究計画の2番)」により重点をおいて次年度は研究を行う。
ヒトの生理的指標変化が主観的末梢感覚に及ぼす影響

痛み感覚など主観的末梢感覚は身体にとっての障害を知らせる防御機構であり、これらの情報を元にして反射運動などの不随意運動が起こる。末梢受容器由来の感覚入力の情報伝達に関する電気生理学な経路は明らかにされているが、電気生理学的現象とヒトの主観的感覚の関係については不明な点が多い。本研究は、ヒトの主観的末梢感覚に及ぼす運動出力調節(研究課題1)と自律神経系調節(研究課題2)の影響について明らかにすることを目的とした。研究課題1は運動出力時における主観的末梢感覚、誘発筋電図、体性感覚誘発電位について検討した。被験者は健康な成人男性8名であった。等尺性最大筋力の20%の目標張力を維持するピンチ動作を行わせ、その際の主観的末梢感覚、誘発筋電図F波、体性感覚誘発電位を測定した。測定条件は、力発揮動作を右手で行う条件(右条件)、左手で行う条件(左条件)、筋収縮を行わない条件(対照条件)とした。主観的末梢感覚、誘発筋電図は右手を測定側とし、記録・導出した。体性感覚誘発電位は右手の感覚領域から記録・導出した。研究課題1では、最大下の力発揮時において、主観的末梢感覚が右条件、左条件ともに対照条件と比較して低下した。誘発筋電図F波は右条件において出現頻度が増加した。体性感覚誘発電位N20成分は全ての条件において変化がみられなかった。骨格筋収縮時において主観的末梢感覚が鈍化することが明らかになったが、この現象と脊髄の興奮性変化、感覚入力変化との関連性は少ないことが示唆された。西日本豪雨災害の影響により実験機材の納入、実験開始時期が当初予定していたより遅れたため、一部の実験を次年度に実施することとしたが、平成30年度に予定していた研究課題については概ね遂行でき、運動出力調節時の主観的末梢感覚の変化について明らかにすることができた。研究課題2では研究課題1と同様の測定項目を用いて、自律神経系調節時の応答について検討する予定である。今年度予定している研究課題については共同研究者と打ち合わせ済みである。得られた研究成果は国内学会(日本体力医学会大会)で公表し、評価を受ける。原著論文として学術雑誌に投稿する。HPなどのインターネットツールを用いて本研究成果によって得られた知見の普及に務める。(理由)西日本豪雨災害の影響により実験機材の納入が遅れたため、予定していた実験を一部次年度に実施することとなった。このため、実験被験者への謝金が予定を下回った。また、予定していたよりもスムーズに本実験へと進むことができたため、消耗品費として使用した額が予定を下回った。以上が次年度使用額が生じた理由である。(使用計画)昨年度実施予定であった実験の一部を実施する。この実験に伴い必要となる消耗品費および被験者謝金として使用する予定である。
レーザースペックル眼底血流計からみた脈絡膜微小循環変化

レーザースペックル眼底血流計はこれまで主に視神経乳頭での血流測定に使用されてきた。視神経乳頭上の太い網膜血管を測定領域から除外すれば、視神経乳頭の組織血流量をレーザースペックル眼底血流計のSBR値が反映する。眼底血流測定に際しては、レーザースペックル眼底血流計は網膜と脈絡膜の両者の組織血流を反映するとされる。そこで、網膜循環に影響を及ぼさない脈絡膜病変では脈絡膜循環の異常を反映すると考えられるが、微小な脈絡膜循環の異常を把握しているかは不明である。今回、網膜血管を有しない家兎眼底において、臨床で日常的に施行されている豆まき状の光凝固を施行し、凝固部位間の非凝固部位領域の脈絡膜血流量の変化を経時的に検討した。さらに、沃素酸ナトリウム投与によって網膜色素上皮を障害し、続発的に生じた脈絡膜毛細血管の変性・萎縮領域に関してレーザースペックル眼底血流計にて経時的にSBR値の変化を検討した。レーザー光凝固部位ではSBR値の顕著な低下が早期よりみられ、経過観察期間中持続していたのに加えて、凝固部位間の非凝固部位でも3ヶ月、6ヶ月後にSBR値の低下、すなわち血流の減少がみられた。また、沃素酸ナトリウム投与例での網膜色素上皮障害部では、投与1ヶ月後には71%にSBR値が低下し、6ヶ月後にはさらに58%にまで低下し、持続的な脈絡膜血流量の低下がみられた。以上より、レーザースペックル眼底血流計を用いて眼底の脈絡膜の微小循環変化の検討が可能であることが明らかとなった。49羽の有色家兎の眼底で、視神経乳頭から1乳頭径離れた部位に、豆まき状に各眼合計35箇所から40箇所に、近赤外光(810nm)と赤色光(610nm)の2種類のレーザーで光凝固を施行した。そして光凝固1、2,4、12、24週後に、光凝固部位、光凝固部同士の間の部位(光凝固間部位)、光凝固部位が離れた部位(非光凝固部位)の3カ所でレーザースペックル眼底血流計を用いて眼底血流を計測した。いずれのレーザーを用いても、観察期間中を通して、光凝固部位では光凝固間部位よりも有意に血流は低下していた。また凝固間部位では、非凝固間部位に比して血流は有意に低下していた。さらに近赤外レーザーでは、光凝固部位での血流に対する凝固間部位での血流の比は、2,4、12、24週後で1週後のものより低下していた。同様に、凝固部位での血流に対する非凝固部位での血流の比も12,24週後で低下していた。赤色光レーザーに関しては、光凝固部位での血流に対する凝固間部位での血流の比は観察期間中有意な変化をみなかった。しかし、凝固部位での血流に対する非凝固部位での血流の比は、12週後で低下していた。以上より、眼底に対するレーザー光凝固は、照射による血管の破壊によって血管の解剖学的構築を減少させるのみでなく、凝固間部位およびその周囲の非凝固部位での血管においても血流を減少せしめることが明らかとなった。なお、この傾向は赤色光レーザーよりもより脈絡膜深部に到達しうる近赤外光レーザーで顕著になるようであった。眼底病変部における脈絡膜微小循環変化がレーザースペックル眼底血流計でどのように検出されるかに関して、豆まき状光凝固により凝固部のみでなく凝固間部でも脈絡膜血流が減少することを前年度明らかにした。本年度は、家兎眼に沃素酸ナトリウムを投与して脈絡膜循環を障害するモデルを用いた。

沃素酸ナトリウムは網膜色素上皮を障害し、網膜色素上皮細胞を変性萎縮に陥らせる。その結果、脈絡膜毛細血管の維持に必要な血管内皮成長因子などの成長因子が網膜色素上皮細胞によって供給されなくなり、脈絡膜毛細血内皮細胞が変性萎縮に至るとされている。今回、沃素酸ナトリウムの投与により、家兎眼底の均質な褐色調は瀰漫性の脱色素領域のなかに点状の微小な色素塊の散在がみられ、網膜色素上皮の障害が確認された。このような網膜色素上皮の障害部位では、レーザースペックル眼底血流計で得られたSBR値は、沃素酸ナトリウム投与前と比較して85%に低下していた。沃素酸ナトリウム投与により二次的に脈絡膜毛細血管が脱落して状態にあると考えられることから、脈絡膜毛細血管における血流量は、脈絡膜動静脈を含めた脈絡膜全層での血流量のうちの多くても15%程度であることが推測された。また、光線力学的療法眼においてもレーザースペックル眼底血流計により脈絡膜血流の低下所見が得られているが、現在解析中である。眼底病変部における脈絡膜微小循環変化がレーザースペックル眼底血流計でどのように検出されるかに関して、豆まき状光凝固により凝固部のみでなく凝固間部でも脈絡膜血流が減少することを初年度明らかにした。そして昨年度、家兎眼に沃素酸ナトリウムを投与して網膜色素上皮を障害し、網膜色素上皮細胞を変性萎縮に陥らせることにより二次的に脈絡膜毛細血内皮細胞の変性萎縮を起こめて、脈絡膜循環微小循環を障害するモデルを検討した。その結果、網膜色素上皮の障害部位では、レーザースペックル眼底血流計で得られたSBR値の低下がみられ、沃素酸ナトリウム投与による二次的な脈絡膜毛細血管の脱落状態が推測された。本年度は、沃素酸ナトリウム投与家兎眼底での点状の微小な色素塊の散在がみられる瀰漫性脱色素領域の網膜色素上皮障害部位に関して、投与前、投与後1ヶ月と6ヶ月でのレーザースペックル眼底血流計によるSBR値を測定し、経時的に観察した。その結果、SBR値は投与前に比べて、1ヶ月後では71%に低下し、6ヶ月後には58%に低下していた。投与前と1ヶ月後、1ヶ月と6ヶ月後のSBR値には統計学的に有意な差がみられた。すなわち、沃素酸ナトリウム投与家兎では、一旦網膜色素上皮が障害し変性萎縮に陥ると、脈絡膜血流量は経時的に低下し、脈絡膜循環障害が進行することが明らかとなった。