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ドイツにおける重罪合意罪（謀議罪）及び犯罪結社罪・テロ結社罪の歴史的展開と現状

本研究課題は、平成29年6月に組織的犯罪処罰法の改正によって「テロ等準備罪」が創設されたことを契機とする。本罪については、周知のとおり、実質は共謀罪であって、その拡大的な運用、適用により思想信条の自由や結社の自由等が侵害されるとの批判が強くある。このような批判に鑑み、本研究では、テロ等準備罪の限定解釈に関する手掛かりを見出すために、ドイツ刑法の重罪合意罪(30条2項)および犯罪結社罪・テロ結社罪(129条、129条a)につき、歴史的沿革、解釈問題および現状について検討を行うこととしている。共謀罪研究の「定番」ともいえる英米刑法ではなく、ドイツ刑法を対象とするのは、テロ等準備罪と同様に、合意された犯罪が実行された場合には処罰しないことが想定されていること、本罪が前提とする組織性と複数名による犯罪実行の合意の双方について処罰規定を持つこと、わが国の刑法学が伝統的にドイツ刑法をモデルにしてきたこと等に基づく。平成30年度および平成31年(令和元年)度は、上記の犯罪に関する立法資料や論文、注釈書、教科書類の収集、分析に当たることとしていた。これに関し、平成30年12月には、フランクフルト大学への出張を実施し、資料収集に当たったほか、平成31年(令和元年)4月9月に計画している当地での国外研究の打ち合わせを行った。現在、関連資料の収集、分析の作業をさらに進めているところであり、平成31年(令和元年)度中には、所属大学の紀要に成果を公表する計画である。これと併せて、平成30年度は5月に立命館大学でミュンヘン大学のヘルムート・ザッツガー教授によるヨーロッパ刑法の講演会を開催し、欧州のテロ対策の一端に触れる触れることができた。また、6月には、大阪弁護士会の公開学習会「共謀罪の適用を許さない!」において、弁護士および一般市民の方向けに「共謀罪の限定解釈に関する試論」と題する講演を行った。平成30年度に計画していた歴史研究の部分に関しては、立法資料等の収集の点で若干の困難があることを除いて、収集、読解を進めてきている。研究計画調書記載のとおり、平成31年(令和元年)度は、4月より9月までの計画で、フランクフルト大学犯罪学・法哲学研究所(受入教員:クリストフ・ブルヒャルト教授)において国外研究を開始したところであり、10月からは、令和2年3月までの計画で立命館大学において学内研究が認められている。資料収集の点は、ドイツ滞在中に実施することが可能であり、学内研究において読解、分析に当たれることから、当初計画どおり、歴史研究の成果を公表できる見通しである。「現在までの進捗状況」で述べたとおり、当初の計画どおり、平成31年4月よりフランクフルト大学において国外研究を開始している。現在は、関連資料の収集を中心に研究を実施しているが、それと並行して、とりわけ犯罪結社罪に関する現状につき、情報収集を行っている。ドイツでは、当該犯罪類型は、open door crimeと呼ばれており、警察・検察の捜査端緒として利用されることが多いとされる。そうした中、2019年4月に芸術家グループのリーダーに対し、犯罪結社罪の被疑事実で内偵捜査が行われていたとの報道があった(その後、捜査手続は打ち切られたようである)。今次の国外研究は、犯罪結社罪等の適用状況などに関する現状を調査することが主要な目的の一つであることから、この事件をはじめ、アクチュアルな情報を可能な限り収集する。その際、受入機関の指導教授から検察官等の実務家を紹介して頂くことになっており、そうした機会も活用したい。ドイツの現状に関しては、令和元年末を目途に公表論文にまとめる計画である。歴史研究に関しては、これまで収集してきた資料の分析に加え、国外研究中に予定したものの収集を終えられるよう、作業を進める。収集した資料については、当初の計画通り、令和元年10月3月に実施する立命館大学での学内研究において分析を進めることとする。

これと併せて、平成30年度は5月に立命館大学でミュンヘン大学のヘルムート・ザッツガー教授によるヨーロッパ刑法の講演会を開催し、欧州のテロ対策の一端に触れる触れることができた。また、6月には、大阪弁護士会の公開学習会「共謀罪の適用を許さない!」において、弁護士および一般市民の方向けに「共謀罪の限定解釈に関する試論」と題する講演を行った。平成30年度に計画していた歴史研究の部分に関しては、立法資料等の収集の点で若干の困難があることを除いて、収集、読解を進めてきている。研究計画調書記載のとおり、平成31年(令和元年)度は、4月より9月までの計画で、フランクフルト大学犯罪学・法哲学研究所(受入教員:クリストフ・ブルヒャルト教授)において国外研究を開始したところであり、10月からは、令和2年3月までの計画で立命館大学において学内研究が認められている。資料収集の点は、ドイツ滞在中に実施することが可能であり、学内研究において読解、分析に当たれることから、当初計画どおり、歴史研究の成果を公表できる見通しである。「現在までの進捗状況」で述べたとおり、当初の計画どおり、平成31年4月よりフランクフルト大学において国外研究を開始している。現在は、関連資料の収集を中心に研究を実施しているが、それと並行して、とりわけ犯罪結社罪に関する現状につき、情報収集を行っている。ドイツでは、当該犯罪類型は、open door crimeと呼ばれており、警察・検察の捜査端緒として利用されることが多いとされる。そうした中、2019年4月に芸術家グループのリーダーに対し、犯罪結社罪の被疑事実で内偵捜査が行われていたとの報道があった(その後、捜査手続は打ち切られたようである)。今次の国外研究は、犯罪結社罪等の適用状況などに関する現状を調査することが主要な目的の一つであることから、この事件をはじめ、アクチュアルな情報を可能な限り収集する。その際、受入機関の指導教授から検察官等の実務家を紹介して頂くことになっており、そうした機会も活用したい。ドイツの現状に関しては、令和元年末を目途に公表論文にまとめる計画である。歴史研究に関しては、これまで収集してきた資料の分析に加え、国外研究中に予定したものの収集を終えられるよう、作業を進める。収集した資料については、当初の計画通り、令和元年10月3月に実施する立命館大学での学内研究において分析を進めることとする。ドイツ刑法関連文献について、新規で公刊されたものが想定より少なく、その購入金額が減少したことが主な理由である。次年度は、ドイツでの国外研究を実施することから、その際に文献の入手費用等に充てる計画とした。
相変態理論に基づく組織形成過程のシミュレーションと構造材料への応用

材料組織形成過程のなかでも重要な核形成現象と相分離現象について研究をおこなった。・定性的研究について合金の相分離挙動に関して、Cahn-Hilliard方程式を用いて検討をおこなった。特にCahn-Hilliard方程式の数値シミュレーションの数学的妥当性に注目し研究をおこなった。まずu_t=F(t, u, u_x, u_<xx>)と表される方程式のなかでも最も代表的な拡散方程式に注目し、平均値の定理と最大値原理を用いて古典解の性質を一般的な立場から考察をおこなった。その結果(1)拡散係数が正のとき:谷が埋まってふたつの山の合体が促され、山の高さも低くなることから全体として平滑化していくことが示された。(2)拡散係数が負のとき:谷はますます深くなり、山の高さはますます高くなる。また、ふたつの山の分岐は起こらないことが示された。拡散係数の符号が変わらない場合には、Cahn-Hilliard方程式の数値シミュレーションにより示されたピークの分岐や合体という現象は再現できないということが示唆された。・定量的研究についてu_t=F(t, u, u_x, u_<xx>)と表される方程式のなかでも最も代表的な拡散方程式を用いて、数値シミュレーションをおこなった。拡散係数が正のとき、時間が経過するとともに全体として濃度プロファイルは平滑化し、さらにふたつの山が合体する。また拡散係数が負のとき、数値解が不安定となることはこれまでにもよく知られている。相分離が起こるためには、拡散係数が濃度依存性をもつ必要がある。実際のシミュレーションでの山の合体が起こるのは、非線形項の寄与が大きいためである。また4階微分項は解の振動を防ぐ働きをしており、ピークを丸くする効果があることが示唆された。
妊娠子宮の収縮に対するプロゲステロン受容体の役割　～陣痛発来機序の解明にむけて～

Real-time PCR法を用いてヒト子宮筋におけるプロゲステロン受容体とエストロゲン受容体の一つであるGPR30及びオキシトシン受容体、バゾプレッシン受容体の発現量を検討することを計画し、これらの受容体が妊娠子宮の子宮収縮に大きな役割を担っていることが示唆された。バゾプレッシン受容体とオキシトシン受容体に関してはヒト子宮筋の免疫組織染色で検討した結果より、弛緩出血時のアゴニストの有用性が示唆されたため、前置胎盤の帝王切開時の出血軽減を目的に、胎盤娩出時に子宮体下部筋にバゾプレッシンを投与することを試みたところ、バゾプレッシン非投与群と比較して有意に出血量が軽減した。我々は、妊娠子宮筋の収縮メカニズムの解析を行なっている。GPR30と同様の7回膜貫通型であるバゾプレッシン受容体が妊娠子宮に高発現していることを新たに確認した。バゾプレッシン受容体は妊娠初期から発現しており、妊娠後期に向けてその発現は維持されていた。一方、妊娠子宮の収縮に重要なオキシトシン受容体に関しては、妊娠初期の発現は認められず、妊娠後期に上昇していた。子宮の部位別発現量を比較した。分娩後の弛緩出血で問題となる子宮体下部筋におけるオキシトシン受容体の発現は少なく、一方バゾプレッシン受容体の発現は有意に多いものであった。この知見から、切迫早産の治療としてのバゾプレッシン受容体をターゲットとした阻害剤の有用性や、弛緩出血時のアゴニストの有用性が示唆される。(背景と目的)プロゲステロンは妊娠の維持重要なホルモンであり、プロゲステロン受容体であるPR全体の発現減少と、PRのisoformであるPR-Bのfunctional progesterone withdrawが分娩、陣痛発来に関与している。しかし、タンパクレベルでの検討はあってもmRNAでは検討されていない。またプロゲステロンは妊娠維持に、エストロゲンは分娩、子宮収縮に作用していると考えらている。エストロゲン受容体の一つであるGPR30が子宮平滑筋にも発現しているが、GPR30の子宮収縮への関与について明らかでない。(方法)今回、PR、GPR30の子宮収縮への関与、その役割についてヒト妊娠子宮筋を用いて検討した。PRのisoformとしてのPR-Aは、PR-Bの抑制型である。帝王切開分娩となった32週未満の5例と32週以降の38例を対象とし、子宮体下部切開創から少量の子宮筋を採取、cDNAを精製したのち、PR-B、Total PR、GPR30、ER-αのmRNAの発現をreal timePCR法で定量し比較検討した。(結果)PR-B,total PRともに32週以降の症例で有意に発現量の低下を認めた。又、32週以降の症例で、子宮収縮がある群で、両群ともに発現量の低下を認めた。次にGPR30を検討し、32週以降は有意に発現量の低下を認めた。又、GPR30と妊娠維持に関与するPR-B、分娩に関与するER-αとのmRNA発現の相関関係をみたところ、PR-Bと正の相関、GPR-30と負の相関関係を示した。(結論)子宮収縮メカニズムの一旦を担っているPR-B、TotalPRの減少は、mRNAレベルで制御されていた。GPR30とPR,ER-αの相関関係よりGPR30は妊娠維持に必要な受容体である可能性が示唆された。平成25年度に行った子宮平滑筋に免疫組織染色において、オキシトシン受容体は子宮体部と比較し、子宮体下部での染色は弱いものであったが、対照的に、バソプレシン受容体は子宮体部および、体下部の平滑筋で強い染色を示していたことを受けて、前置胎盤の帝王切開時に出血軽減を目的に、胎盤娩出時の子宮体下部にバゾプレッシンを投与する試みを行ったところ、バゾプレッシン非投与群と比較して帝王切開時の出血量が有意に減少した。またバゾプレッシンによる有害事象は認めなかった。本研究より、前置胎盤の帝王切開術における胎盤剥離面へのバソプレシン局所投与は、出血軽減に寄与する可能性が示唆された。医歯薬学妊娠子宮の収縮メカニズムを解析するために、ヒト子宮筋を用いてオキシトシン受容体、バゾプレッシン受容体の発現を検討し、有用な知見が得られているため。平成26年に計画していたヒト子宮筋を用いた検討を平成24年度に行った。平成24年と平成25年に計画していた子宮筋細胞株におけるPR isoformの役割の検討とPR-A強制発現により変化する遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイとプロモーターマイクロアレイによる遺伝子解析を進める。平成24年と平成25年に計画していた子宮筋細胞株におけるPR isoformの役割の検討とPR-A

強制発現により変化する遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイとプロモーターマイクロアレイによる遺伝子解析を進める。子宮筋細胞株を用いた研究計画のため、次年度の研究費として約70万円を使用する予定である。
酢酸誘発脳梗塞モデルマウスを用いた新規治療薬の探索および作用メカニズムの解明

脳梗塞の急性期治療に用いられているtissue plasminogen activator (t-PA)による血栓溶解療法は、著名な症状改善が認められるが、脳内出血等の重大な副作用をもたらすことから、発症からの投与時間が制限されているため、それらを生じさせない新規治療薬の開発が強く求められている。本研究では、独自に開発した血栓溶解作用の評価が可能な酢酸誘発脳梗塞モデルマウスを用い、in vitroにおいて有用性が報告されているStachybotrys Microspora Triprenyl Phenols(SMTPs)のうち、SMTP-6, -22, -25, -43, -44Dの脳梗塞に対する効果を検討し、治療薬としての将来性を示すことを目的として開始された。平成30年度は、脳梗塞に対して効果を示す化合物を見出し、以下の点について明らかにした。1.脳梗塞に対するSMTPsの効果の検討我々がこれまでに報告してきた方法に準じ、酢酸誘発脳梗塞モデルマウスを作製し、神経欠損症状、脳梗塞領域割合、脳浮腫率を指標として、SMTP-6, -22, -25, -43, -44Dの薬効を評価した。その結果、SMTP-22およびSMTP-43を投与した際に、脳梗塞に対する著名な効果を示した。2.脳梗塞に対するSMTPsの作用メカニズムの検討酢酸誘発脳梗塞モデルマウスにSMTPsを投与した際のプラスミン活性作用、抗炎症作用、抗酸化作用を評価した。その結果、著名な効果を示したSMTP-22およびSMTP-43は、プラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用を有していることが明らかとなった。以上の結果から、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞の新規治療薬候補となることが示唆され、その作用メカニズムとして、プラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用を示すことが示唆された。研究初年度である本年度は、酢酸誘発脳梗塞モデルマウス用いて、SMTP-6, -22, -25, -43, -44Dの脳梗塞に対する効果を検討した。その成果として、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞に対して著名な効果を示し、その作用メカニズムとしてプラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用を示すことが示唆された。これらの発見は、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞の新規治療薬としての将来性を示す可能性を示唆している。当初の予定として平成30年度に実施予定であった用量依存性や適切な投与タイミングの検討は実施できなかったが、代わりに平成31年度に実施予定であったプラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用の評価を実施できたため、本研究は順調に進んでいるものと考える。平成30年度の研究において、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞の新規治療薬候補となることが示唆され、その作用メカニズムとして、プラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用を示すことが示唆された。SMTP-22およびSMTP-43を更にご提供いただくには時間を要することとなってしまったことから、本年度は、これまでに脳梗塞において効果が示されたSMTP-7およびin vitroにおいて顕著な抗炎症作用が報告されているSMTP-27およびSMTP-44Dを用いて、抗酸化作用および抗炎症作用について更なる検討を実施する予定である。

これらの発見は、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞の新規治療薬としての将来性を示す可能性を示唆している。当初の予定として平成30年度に実施予定であった用量依存性や適切な投与タイミングの検討は実施できなかったが、代わりに平成31年度に実施予定であったプラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用の評価を実施できたため、本研究は順調に進んでいるものと考える。平成30年度の研究において、SMTP-22およびSMTP-43が脳梗塞の新規治療薬候補となることが示唆され、その作用メカニズムとして、プラスミン活性作用、抗炎症作用および抗酸化作用を示すことが示唆された。SMTP-22およびSMTP-43を更にご提供いただくには時間を要することとなってしまったことから、本年度は、これまでに脳梗塞において効果が示されたSMTP-7およびin vitroにおいて顕著な抗炎症作用が報告されているSMTP-27およびSMTP-44Dを用いて、抗酸化作用および抗炎症作用について更なる検討を実施する予定である。研究課題申請時の計画に従い、消耗品の購入および英文校正代に助成金をあてていたが、旅費の支出がなかったため、若干の次年度繰越金がでてしまう結果となった。繰り越された研究費は少額であるため、次年度の消耗品購入費として繰り入れる予定である。
生殖成長期のダイズにおける出液速度と葉の着生および莢先熟現象との関連性の解明

申請者は生殖成長期のダイズの出液速度は根の生理的活性よりも、葉身の着生と日射強度によって短時間の内に制御されるという現象を認めている。この現象はこれまで他の研究報告はなく、これを解明することはダイズの体内生理作用、特にダイズ栽培で問題となっている莢先熟性の機構解明に大きな意義があると考えて、本研究を着想した。本研究は、1葉の着生と日射が出液速度に及ぼす影響の品種間差と莢先熟現象の有無、2葉身の制御と出液速度および莢先熟現象の発生との関係、3光の質と出液速度および莢先熟現象の発生との関係を明らかにすることを目的として、3年計画で実施する。
拡張された標本化定理に基づく音空間情報センシングに関する研究

ある空間内を伝搬する音波を複数のセンサ(マイクロホン)を用いてセンシングすることで,音波の到来方向などの空間的情報に着目した高度な音響処理が可能となる.しかし,その精度を高めようとセンサ素子間隔を密に配置すると,センサがユーザの視界を遮ったり,他のデバイスと干渉するなど,適用域が著しく限定される問題がある.本研究では,センサ素子間の距離と得られる空間的情報との関係を規定する空間標本化定理の概念を拡張し,センサ素子間隔を実効的に拡大させることを目的とした新たな音空間情報センシング手法の確立を目指す.ある空間内を伝搬する音波を複数のセンサ(マイクロホン)を用いてセンシングすることで,音波の到来方向などの空間的情報に着目した高度な音響処理が可能となる.しかし,その精度を高めようとセンサ素子間隔を密に配置すると,センサがユーザの視界を遮ったり,他のデバイスと干渉するなど,適用域が著しく限定される問題がある.本研究では,センサ素子間の距離と得られる空間的情報との関係を規定する空間標本化定理の概念を拡張し,センサ素子間隔を実効的に拡大させることを目的とした新たな音空間情報センシング手法の確立を目指す.
代謝制御機構解析に基づく新たな心不全治療戦略の構築

1)心房中隔欠損症患者の血中代謝物プロファイルを解析したところ、血行動態を反映してβヒドロキシ酪酸(βOHB)および2-アミノ酪酸(2-AB)が上昇していた。ケトン体の一つであるβOHBは酸化ストレスに対し心保護的に作用することを明らかにした。2-ABは不全心のグルタチオン代謝と密接に関連することがわかった。2)左室駆出率が保持された心不全(HFpEF)の病態は極めて複雑であるが、糖尿病と肥満は病態を増悪させる重要な因子であることが知られている。糖尿病患者では肥満が左室長軸方向の収縮能ならびに左室拡張能により大きく影響していることを明らかにした。心房中隔欠損症患者の血清中の水溶性代謝物プロファイルをガスクロマトグラフィー質量分析計により検討したところ、2-アミノ酪酸(2AB)およびケトン体のひとつであるbetaOHBがともに上昇しており、一方で閉鎖術により健常人レベルまで低下することを確認した。引き続き両者の心不全における代謝制御機構ならびに生理学的意義を検討した。2-ABはグルタチオンのホメオスタシス維持を反映しており、心臓における酸化ストレスを鋭敏に捉えうるマーカーとしての可能性を秘めていることをドキソルビシン心筋症モデルマウスを用いた検討で明らかにした。betaOHBは心不全で上昇することがすでに報告されているが、その機序としてこれまでは交感神経の活性化に伴う脂肪分解の結果、肝臓でのケトン体合成が亢進するためと考えられていた。我々は必ずしも肝臓でのケトン合成が亢進していなくても、不全心ではケトン体の肝外利用に重要な酵素であるSCOTの発現が低下するために濃度上昇をきたしうることを明らかにした。さらにbetaOHBは酸化ストレスに対し心筋保護的に作用し、不全心におけるbetaOHBの蓄積は代償性反応である可能性が示唆された。一方で末期心不全ではbetaOHBを代替エネルギーとして利用する経路が活性化し、ATP産生源として重要な役割を果たすとの報告も近年、なされている。病態の重症度に応じ不全心におけるbetaOHBの役割が抗酸化作用または代替エネルギーのどちらかにウェイトがシフトする可能性について今後、さらに検討を予定している。心不全における代謝制御機構の解明という目的に対し一定の成果をあげている。またその病態生理学的意義についても明らかにしてきており、心不全に対する新たな診断法や治療法の構築へとつながることが期待される。近年、がんサバイバーの生活の質を保持するという観点から、抗がん剤による心筋障害をいかに予防・軽減するか大きな関心が寄せられている。これまでの検討で2-アミノ酪酸(2-AB)は体内のグルタチオン代謝を鋭敏に反映する、新たな酸化ストレスマーカーであることを明らかにした。今年度の研究ではドキソルビシンを用いた心筋症モデルマウスにおいて心臓の機能を示す心エコー図の指標のひとつである左室径短縮率と逆相関、つまり心臓の機能が低下するほど血中の2-アミノ酪酸(2-AB)濃度が上昇することを明らかにした。臨床現場ではドキソルビシンをどれくらい使用すると心筋障害が現れるかは個人差が大きいために予測が困難である。抗がん剤による心筋障害をいち早く予知するマーカーとしての2-ABの有用性について引き続き検討を進める予定である。一方、2-ABの生理作用として細胞内のエネルギーセンサーであるAMPKを活性化し、グルタチオン合成を促進することを明らかにした。またマウスに2-ABを飲水投与すると血中の2-AB濃度が高まるとともに、心臓組織中のグルタチオン濃度の上昇も認めた。ドキソルビシンは酸化ストレスを介してミトコンドリアが豊富な心臓にダメージを与えるが、2-ABをあらかじめ投与しておくと同剤による心筋障害が軽減することを明らかにした。以上より2-ABは心不全の早期診断マーカーとして有用のみならず、グルタチオン代謝制御を標的とした新たな治療戦略の構築に寄与する可能性が示唆された。心不全における代謝制御機構の解明という目的に対し一定の成果を上げている。(背景)左室駆出率が保持された心不全(HFpEF)の病態は極めて複雑であるが、糖尿病と肥満は病態を増悪させる重要な因子であることが知られている。さらに、左室長軸方向の収縮能低下はHFpEFと密接に関連していることも報告されている。しかしながら、糖尿病患者において肥満が左室長軸方向の収縮能および左室拡張能に与える影響は十分に検討されていない。(方法)左室駆出率が保持され、虚血性心疾患が否定された糖尿病患者206例と年齢、性別、左室駆出率をマッチさせた健常者82例を対象とした。左室長軸方向の収縮能の指標として、2次元スペックルトラッキング法を用いて、心尖部18領域からglobal longitudinal strain (GLS)を計測した。左室拡張能の指標としてはE/e'を用いた。また、body mass index 25kg/m2以上を肥満と定義した。(結果)糖尿病患者では健常者と比較して、GLSは低下しており、E/e'は高値であった。糖尿病患者においては、肥満群は非肥満群と比較して有意にGLSが低下していたが、健常者では肥満の有無によるGLSの差は認めなかった。また、糖尿病患者では肥満群は非肥満群と比較してE/e'が有意に高値であったが、健常者では肥満の有無によるE/e'の差は認めなかった。

(結語)糖尿病患者では健常者と比較して、肥満が左室長軸方向の収縮能ならびに左室拡張能により大きく影響していると考えられた。本研究により、糖尿病患者では血糖コントロールのみならず、肥満の厳格な是正により、HFpEFの発症を予防できる可能性が示唆された。1)心房中隔欠損症患者の血中代謝物プロファイルを解析したところ、血行動態を反映してβヒドロキシ酪酸(βOHB)および2-アミノ酪酸(2-AB)が上昇していた。ケトン体の一つであるβOHBは酸化ストレスに対し心保護的に作用することを明らかにした。2-ABは不全心のグルタチオン代謝と密接に関連することがわかった。2)左室駆出率が保持された心不全(HFpEF)の病態は極めて複雑であるが、糖尿病と肥満は病態を増悪させる重要な因子であることが知られている。糖尿病患者では肥満が左室長軸方向の収縮能ならびに左室拡張能により大きく影響していることを明らかにした。これまでに明らかにした心不全における代謝制御機構より新たな心不全治療の構築を模索するとともに、心不全の発症・超早期予知に有用な指標となりうるか臨床での検討を予定している。循環器内科学
水素結合系をもつキュービック液晶性化合物の動的構造制御

本研究で扱う化合物は、分子末端の分子間水素結合に端を発した、「強相関ソフトマテリアル」として、ある温度域で3次元的な凝集構造、キュービック液晶(Cub)相を発現する液晶性化合物、ANBC-n(ここでnはアルコキシ鎖の炭素数)同族体である。特に注目されるのは低温側の層状構造のスメクチックC(SmC)相からの転移で、貯蔵弾性率G'は、実に3桁以上もの劇的な変化を示す。本研究は、このSmC-Cub相転移の機構を理解し、"化学的に"あるいは"物理的に"制御することを目的として行っている。以下の新しい知見を得ている。(1)前年度に引続き"物理的な"制御の試みとして、SmC相およびCub相における交流電場応答を検討した。n=22のANBC-22では、SmC-Cub相転移の約10°C下のSmC相において、交流電場印加により、SmC-Cub相転移を誘起が可能であるが、この電場誘起相転移の機構を解明するために温度一定において無電場下および電場下の相の長時間(10時間)観察を行った。無電場下における"真"のSmC-Cub相転移温度は従来考えられていた温度より約10°C低温側にあること、しかし転移点直上では、たとえば、(従来の)転移点の8°C低温側では温度保持後数時間後にようやく転移が顕在化するほどに速度論的束縛が極めて強く、電場の印加はその束縛を緩和することで転移を誘起している可能性が示唆された。さらに詳細を検討中である。(2)静水圧力下における相転移挙動を検討し、加圧によりCub相は不安定化し、SmC相が安定化すること、また一定温度における昇圧によりIm3m-Cub相からIa3d-Cub相への圧力誘起相転移が起こることを見出した。これらの事実は、SmC相とCub相、さらには2種類のCub相の間の相対的な安定性は外的刺激により簡単に変化するほどに微妙なものであることを示している。(3)ANBC-nと同様Cub相を発現する、1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)同族体の相転移挙動の検討を新たに開始した。本研究で扱う化合物は、硬いビフェニルコアの両端の4位と4'位にそれぞれカルボキシル基と長いアルコキシ鎖(その炭素数をnとする)を、側方の3'位に極性基であるニトロ基をもつだけの有機分子であり、ANBC-nと略称される。この化合物は、分子末端の分子間水素結合に端を発した「強相関ソフトマテリアル」として、ある温度域で3次元的な凝集構造であるキュービック液晶(Cub)相を発現する。特に注目されるのは低温側の層状構造のスメクチックC(SmC)相からの転移で、貯蔵弾性率G'は、SmC相の10^2-10^3PaからCub相の10^6Paへと劇的な変化を示す。(1)1成分系のANBC-nのアルコキシ鎖長nに依存した相図を明らかにし、Cub相領域には2種類のCub相構造が存在することを見出した。(2)"化学的"制御の試みとして、ANBC-nとn-アルカンとの2成分系を調製し、ANBC-nのアルコキシ鎖部分を実効的に修飾してみた。その結果、上記アルコキシ鎖長nに対する相図は、実効的なアルコキシ鎖長n^*によって再現できること、すなわち、相図は系内の相反する2成分、aliphatic vs. aromaticの存在によって支配されていることがわかった。(3)"物理的な"制御の試みとして、SmC相およびCub相の交流電場応答を検討した。興味深いことに、n=22のANBC-22では、SmC-Cub相転移の約10°C下のSmC相において、交流電場印加により、SmC-Cub相転移を誘起することに成功した。しかし、電場除去によりもとのSmC相にもどることはなかった。そこで、交流ずり歪みを加えて、動的粘弾性の測定、貯蔵弾性率G'が電場の印可・除去に応答して増加し減少することを見出した。現在さらに条件を変えて検討中である。この電場誘起相転移は、電場と分子内の水素結合あるいはニトロ基とのカップリングによると思われるが、今後その詳細を解明していきたい。(1)前年度に引続き"

物理的な"制御の試みとして、SmC相およびCub相における交流電場応答を検討した。n=22のANBC-22では、SmC-Cub相転移の約10°C下のSmC相において、交流電場印加により、SmC-Cub相転移を誘起が可能であるが、この電場誘起相転移の機構を解明するために温度一定において無電場下および電場下の相の長時間(10時間)観察を行った。無電場下における"真"のSmC-Cub相転移温度は従来考えられていた温度より約10°C低温側にあること、しかし転移点直上では、たとえば、(従来の)転移点の8°C低温側では温度保持後数時間後にようやく転移が顕在化するほどに速度論的束縛が極めて強く、電場の印加はその束縛を緩和することで転移を誘起している可能性が示唆された。さらに詳細を検討中である。(2)静水圧力下における相転移挙動を検討し、加圧によりCub相は不安定化し、SmC相が安定化すること、また一定温度における昇圧によりIm3m-Cub相からIa3d-Cub相への圧力誘起相転移が起こることを見出した。これらの事実は、SmC相とCub相、さらには2種類のCub相の間の相対的な安定性は外的刺激により簡単に変化するほどに微妙なものであることを示している。(3)ANBC-nと同様Cub相を発現する、1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)同族体の相転移挙動の検討を新たに開始した。
鉄筋コンクリート部材内部のひずみを非接触かつ非破壊で計測できる手法の開発

本研究は,鉄筋コンクリート部材内部のひずみ(変形)を,部材内外を繋ぐ電気的な配線なしに,完全非破壊に計測できる方法を開発することを目的としている。建築物は,長期にわたって使用されるので,経年変化や地震等の被災によって竣工時の性能が低下していないか検査によって確認する必要がある。鉄筋コンクリート部材のような構造要素の場合には,応力(荷重),ヤング係数,ひずみ(変形)などがこの検査において重要な指標となる。本研究では,配線不要で非破壊な部材内ひずみ計測を実現する要素技術の開発を目指しており,さらには,この新手法を活用した維持管理等のあり方・運用法を提案したいと考えている。
DNA合成酵素の分子種特異的阻害物質の探索とケミカルノックアウト解析

これまでに、細胞内に導入するために、Humaninに塩基性ペプチドをつけた物質の化学合成を行い、この塩基性ペプチドをつけたHumaninがより強く阻害することがわかった。マウス線維芽細胞であるNIH3T3細胞を用いてHumaninの細胞毒性試験を行い、実験に使用するHumanin濃度は2μMが適当だと考えられた。DNA損傷を起こしていないNIH3T3細胞へHumaninを加えてからの培養時間、固定方法、浸透の時間等の細かい条件を検討し、最適な条件を見いだした。DNA損傷には紫外線照射が最も効率的で簡便であるが、その種類はA、B、Cの3種類があり、その紫外線によって引き起こされるDNA損傷は異なっている。本研究においては、302nmが有効だと考えられた。細胞に最適な方法でDNA損傷を起こし、Humaninを加えて、DNAポリメラーゼ抗体や複製に関与するタンパク質抗体を用いてその時間的空間的増減を調べた。また、他のDNAポリメラーゼ特異的阻害剤(申請者の研究室で見出したDNAポリメラーゼα特異的阻害剤であるDehydroaltenusinやC12など)と併用することにより、DNAポリメラーゼ分子種のダブル・ノックアウトを行うことで、DNA合成(すなわちDNA複製と修復)に関わるDNAポリメラーゼ分子種の働きを直接的に調べた。DehydroaltenusinとC12は、DNAポリメラーゼδやεを阻害せず、DNAポリメラーゼαのみを阻害するため、複製フォーク停滞につながり、さらにリーディング鎖とラギング鎖合成のアンカップリングを引き起こすと考えられた。実際に、C12が細胞内に取り込まれた後、1本鎖DNAが曝されている証拠であるRPA fociの蓄積を観察した。これらの結果から、C12は哺乳動物細胞の複製フォーク進行における研究のための安定したツールであることが示唆され、同時にDNAポリメラーゼα阻害活性を基にした抗癌剤としての有用性が期待された。Humaninは24個のポリペプチド化合物であるため,アラニン・スキャン(各アミノ酸をアラニンに置換した化合物24種類を合成)を行った結果,Pol.阻害活性に必須なアミノ酸残基が同定された.またN末側とC末側のアミノ酸を1つずつ短くしたものを合成して,阻害活性に必須なアミノ酸領域を解明した.Pol.反応の基質には合成DNAであるpoly(dA)/oligo(dT)12-18と放射性デオキシヌクレオチドである[3H]-dTTPを用いて、Pol.によるRIの取り込みを液体シンチレーションカウンター(LSC Packard 2300TRを使用、本学で所有・RI実験室で共同利用)で測定する方法で実施した.細胞内に導入するために,Humaninに塩基性ペプチドをつけた物質の化学合成を行った.これと塩基性ペプチドがついていないHumaninとPol.βにおける阻害活性に違いがないかを確認するためにDNA合成酵素の阻害活性を調査した結果、塩基性ペプチドをつけたHumaninがついていないHumaninよりも強く阻害することがわかった.マウス線維芽細胞であるNIH3T3細胞を用いてHumaninの細胞毒性試験を行い,実験に使用するHumanin濃度は2μMが適当だと考えられた.現在,DNA損傷を起こしていないNIH3T3細胞へHumaninを加え,Humaninの細胞内局在,Pol.各種との多重免疫染色およびその他の細胞内小器官や修復に関わる蛋白質の免疫染色を行い,その影響を見るための予備実験を行っているところであり,Humaninを細胞に加えてからの培養時間,固定の方法,浸透の時間等の細かい条件を検討している.Humaninに蛍光標識した化合物を用いて、細胞内や細胞内小器官の局在を形熊学的に観察した。(倒立型の蛍光顕微鏡オリンパス社・IX-71と画像解析装置一式を使用、申請者の研究室で所有)Humaninの蛍光標識には、蛍光色素であるFITCをHumaninのC-末端の水酸基へ共有結合させたものを合成した。これと塩基性ペプチドがついていないHumanin、塩基性ペプチドがついているHumaninとPol.□における阻害活性に違いがないかを確認するためにDNA合成酵素の阻害活性を調査した。その結果、塩基性ペプチドだけをつけたHumaninと同等に塩基性ペプチドと蛍光色素FITCをつけたHumaninはPol.□を阻害することがわかった。このことより、塩基性ペプチドと蛍光色素FITCをつけたHumaninを今後の形態学的実験に用いることができると考えた。次に、DNA損傷を起こしていない細胞へ塩基性ペプチドと蛍光色素FITCをつけたHumaninを加え、これの細胞内局在、Pol.各種との多重免疫染色およびその他の細胞内小器官や修復に関わる蛋白質の免疫染色を行い、その影響を見るための予備実験を行った。また、Humaninを細胞に加えてからの培養時間、固定の方法、浸透の時間等の細かい条件を検討し、最適な方法を決定した。その後、DNA損傷を起こした細胞へHumaninを取り込ませた時の影響を見るための予備実験を行った。紫外線にはA、B、Cの3種類があり、その紫外線によって引き起こされるDNA損傷は違う。そこで、どの紫外線を照射した方が、本研究においてもっとも有益かを調べた。現在、細胞に最適な方法でDNA損傷を起こし、Humaninを加えて、Pol.抗体やHumanin抗体を用いてその影響を調べている。

DNA損傷を起こしていないNIH3T3細胞へHumaninを加えてからの培養時間、固定方法、浸透の時間等の細かい条件を検討し、最適な条件を見いだした。DNA損傷には紫外線照射が最も効率的で簡便であるが、その種類はA、B、Cの3種類があり、その紫外線によって引き起こされるDNA損傷は異なっている。本研究においては、302nmが有効だと考えられた。細胞に最適な方法でDNA損傷を起こし、Humaninを加えて、DNAポリメラーゼ抗体や複製に関与するタンパク質抗体を用いてその時間的空間的増減を調べた。また、他のDNAポリメラーゼ特異的阻害剤(申請者の研究室で見出したDNAポリメラーゼα特異的阻害剤であるDehydroaltenusinやC12など)と併用することにより、DNAポリメラーゼ分子種のダブル・ノックアウトを行うことで、DNA合成(すなわちDNA複製と修復)に関わるDNAポリメラーゼ分子種の働きを直接的に調べた。DehydroaltenusinとC12は、DNAポリメラーゼδやεを阻害せず、DNAポリメラーゼαのみを阻害するため、複製フォーク停滞につながり、さらにリーディング鎖とラギング鎖合成のアンカップリングを引き起こすと考えられた。実際に、C12が細胞内に取り込まれた後、1本鎖DNAが曝されている証拠であるRPA fociの蓄積を観察した。これらの結果から、C12は哺乳動物細胞の複製フォーク進行における研究のための安定したツールであることが示唆され、同時にDNAポリメラーゼα阻害活性を基にした抗癌剤としての有用性が期待された。
二相性セラミックスを用いた有機無機ナノ秩序構造の構築

本研究では、細胞の増殖に必要なマクロポアと、栄養成分や水分の流動が可能な連結性ミクロポアを兼ね備えたBCP多孔体と生分解性高分子からなる複合体を作製し、生分解性高分子の分解後、骨芽細胞の侵入増殖とともに、材料と新生骨の一体化が可能となる人工骨材料を得ることを目的として研究を行った。(1)多孔性二相性リン酸カルシウムセラミックスの構造制御:デオキシリボ核酸(DNA)を繊維状HApに加え、焼成することによりマクロポアとミクロポアの両方を有するBCPを合成した。DNAの添加量により、BCPの二相比と気孔率を自在に制御可能であった。骨髄間質細胞の培養の結果、BCP上では細胞増殖性が優位であり、骨分化マーカーのオステオカルシン産出量においても、HApより優位な値を示すことが分かった。(2)多孔質セラミックスと生分解性高分子の複合化:得られた多孔体の気孔中にモノマーであるL-ラクチドを溶融導入後、加熱し、ポリ乳酸(PLLA)のIn-situ合成を行った。触媒無しでもPLLAが得られたことから、HAp、およびBCPは重合触媒としての機能を示すことが分かった。HAp、及びBCP多孔体と種々の生分解性高分子の複合体は人工骨に十分な力学的強度を示し、良好な細胞接着性と細胞増殖性を示した。新生骨再生までの間、強度を保持することが当初の課題であったが、多水酸化開始剤の利用や多孔体の表面修飾により、課題の解決に至った。複合化の手法として、分子量数千程度のL-乳酸オリゴマーをHAp多孔体に導入後、(a)(d)の処理を行うことで、複合体の多様化と特性制御を行った。(a)熱処理、(b)D体とのステレオコンプレックス形成、(c)L-乳酸オリゴマーとD-乳酸オリゴマーのジブロック共重合化、(d)ジイソシアネートとの反応を利用したウレタン結合の導入を行った。特に(d)では、曲げ強度、弾性率ともに人工骨材料に適した材料を得ることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。デオキシリボ核酸(DNA)を繊維状HApに所定量加え、焼成することによりマクロポアとミクロポアの両方を有するBCPの合成を検討した。その結果、DNAの添加量の増加に伴い、β-TCP含有率は増加し、BCPの二相比を自在に制御できることが分かった。また、f-HApのみから作製したセラミックスは数ミクロンの気孔を有するのに対し、DNAの添加により数十ミクロン程度のマクロポアが形成され、気孔率は40%65%まで変化可能であることが分かった。DNAがリン源と気孔源となり、ミクロポアとマクロポアの連結孔を有するBCPの合成に有効であることが示された。また、ラットの大腿骨と脛骨から骨髄間質細胞(RBMC)の培養の結果、BCP上では細胞増殖性が優位であり、骨分化のマーカーとして考えられるオステオカルシン(OC)産出量においても、HApより優位な値を示すことが分かった。加えて、DNAを吸着させたイオン交換樹脂をf-HApに添加することにより、より大きな気孔径を有するBCPの作成も可能であった。BCP中でのPLLAのIn-situ重合の結果、BCPはHAp同様、重合触媒としての機能を果たすことが明らかとなった。BCP多孔体中でPLLA等の高分子を複合化することが可能であり、初期的な力学的強度が人工骨材料として応用するのに十分であることは明らかとなった。その初期強度を体内に埋入した際に新生骨は再生するまでの間、保持させることが今後の課題となる。より高分子量、高結晶性の生分解性高分子の導入、有機ー無機界面の相互作用の増強等が有効な手段であると考えているこの成果を「融合マテリアル」領域シンポジウムや高分子討論会等で発表した。

複合化の手法として、分子量数千程度のL-乳酸オリゴマーをHAp多孔体に導入後、(a)(d)の処理を行うことで、複合体の多様化と特性制御を行った。(a)熱処理、(b)D体とのステレオコンプレックス形成、(c)L-乳酸オリゴマーとD-乳酸オリゴマーのジブロック共重合化、(d)ジイソシアネートとの反応を利用したウレタン結合の導入を行った。特に(d)では、曲げ強度、弾性率ともに人工骨材料に適した材料を得ることができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた二相性セラミックスの作製と生分解性高分子との複合化に成功し、力学的強度等の目標も達成している。初期的な強度は達成したものの、持続的な強度の維持にはまだ問題をかかえており、おおむね順調であるが、引き続き更なる研究が必要である。平成26年度は、これまでに得られた多様な組成と気孔を有する二相性セラミックスを用いて、種々の生分解性高分子との複合化により硬組織修復用バイオマテリアルの開発を進める。体内に埋入した際の状況を模倣した環境下においてに、材料の力学的強度の継時的変化と細胞による骨分化の挙動について、基礎的な解明も進める。初期強度は問題ないものの、初期強度を体内に埋入した際にある程度保持させることが今後の課題となる。現在のところ、初期過程における力学的強度の大幅な低下が見られており、多官能性低分子の利用やSBF等の利用などを検討するより高分子量、高結晶性の生分解性高分子の導入、有機ー無機界面の相互作用の増強等が有効な手段であると考えている。
難消化性澱粉の大腸癌抑制効果の有無に関する疫学的検討

以前、我々はラット実験大腸癌モデルを用いた実験で、代表的食物繊維であるセルロースには大腸癌抑制効果を認めたが、難消化性澱粉には抑制効果を認めなかった。しかし、これはあくまでも動物実験でありその真偽に関しては不明である。また、疫学的なデータでは、食物繊維摂取量と大腸癌罹患率の関係を論じたものはみられるが、難消化性澱粉と大腸癌との関係を疫学的に論じたものは検索した限りではない。そこで今回、青森県における各地域別の大腸癌罹患率と難消化性澱粉摂取量の比較検討を行うこととした。青森県の大腸癌罹患率に関しては、ここ約10年間のデータは十分なものとは言えず、信頼性が高いといえる昭和59年から昭和62年までの地域別罹患率(対10万人)を用いた。難消化性澱粉摂取量に関しては、1996年に我々が行った青森県各地域での食事調査をもとに求める予定であったが、期間内に難消化性澱粉の測定方法を確立するのは困難(データのばらつきが大きい)であった。したがって、今回の食事調査をもとに食物繊維摂取量(難消化性澱粉も含んだ量)をProsky AOAC変法にて算出し、青森県内の3地域(主要3市およびその周辺町村)での食物繊維摂取量と大腸癌罹患率との比較を行った。その結果、大腸癌罹患率は青森市地域36.5、八戸市地域32.0、弘前市地域42.5であり、食物繊維摂取量は各々17.4±10.0、18.5±8.4、15.6±7.5g/日であった。以上より、大腸癌罹患率と食物繊維摂取量(難消化性澱粉を含む)との間には負の相関があるものと思われた。今後は、難消化性澱粉の測定法の確立が必要不可欠であり、それが確立できれば難消化性澱粉以外の食物繊維との大腸癌予防効果に関する比較検討も可能となるものと考える。以前、我々はラット実験大腸癌モデルを用いた実験を行ったところ、代表的な食物繊維であるセルロースには大腸癌抑制効果を認めたが、難消化性澱粉には大腸癌抑制効果は無いという結果を得た.しかし、これはあくまでも動物実験でありその真偽に関しては不明である.また、疫学的なデータでは,食物繊維摂取量と大腸癌罹患率の関係を論じたものは数多くあり、食物繊維の大腸癌抑制効果を示唆するものが多い.しかし、難消化性澱粉摂取量と大腸癌罹患率との関係を疫学的に論じたものは検索した限りてはなく,本研究にとりかかることとなった.疫学的な検討は本県のみならず、可能であれば国民栄養調査のデータに基づき全国的に行うことも考えている.大腸癌罹患率に関しては、1991年まての罹患率は青森県内124病院のうち診療科として内科もしくは外科を持つ103病院の協力のもとで大腸癌症例の情報を得、他の小施設に対してはアンヶ一ト調査を行って得たデータを用い、1992年以降の罹患率は青森県で行っている癌登録のデータを用いることとした.難消化性澱粉に関しては、1996年に我々が行った青森県各地域での食事調査および国民栄養調査からまず各食品群別の摂取量を求め、さらに各食品群別の難消化性澱粉含有量の測定を行い、一人当たりの難消化性澱粉摂取量を算出する予定である.しかし、各食品群別の難消化性澱粉含有量の測定法は未だ確立されているとはいえず、今後は、難消化性澱粉の研究では著名なH.N.Englyst氏と共同で測定法に関する研究を進めていく予定である.以前、我々はラット実験大腸癌モデルを用いた実験で、代表的食物繊維であるセルロースには大腸癌抑制効果を認めたが、難消化性澱粉には抑制効果を認めなかった。

今後は、難消化性澱粉の測定法の確立が必要不可欠であり、それが確立できれば難消化性澱粉以外の食物繊維との大腸癌予防効果に関する比較検討も可能となるものと考える。
上位頚椎固定術の力学的妥当性及びそのスクリュー強度の解析

我々が考案した後弓スクリューに関して、生体力学的および解剖学的に検討をおこなった。後弓スクリューの引き抜き強度は、環椎外側塊スクリュー後弓刺入法と比して同等であり、また、軸椎椎弓根スクリューと比較しても有意差を認めなかった。また、環椎外側塊スクリュー刺入法と後弓スクリューとの力学強度の和がおおよそ環椎外側塊スクリュー後弓刺入法の力学強度に一致していることが確認できた。これらから、後弓スクリューの臨床応用を開始した。また、環椎外側塊スクリューを用いた環軸椎固定術の臨床成績は、骨癒合率が高く、矯正損失は皆無であり、非常に有用であるが、直接刺入法を用いた症例において、第2頚神経根領域の違和感が高率に生じることも明らかとなった。また、ponticulus posticusと呼称される環椎後弓の解剖学的破格に関して日本人における発生頻度を単純CT画像および単純レントゲン画像を用いて解析し報告した。本年度は我々が考案した後弓スクリューの有用性を明らかにするために、新鮮凍結屍体9体を用いて、環椎外側塊スクリュー後弓刺入法と我々の考案した後弓スクリューとに群分けして、環軸椎固定の模擬手術を行った後、環椎のみを取り出した後、それぞれの刺入法ごとの引き抜き強度を比較検討した。環椎外側塊スクリュー後弓刺入法の引き抜き強度は平均1048.5N (712.0N-1023.1N)であった。一方、後弓スクリュー法の引き抜き強度は平均720.3N (352.2N-1023.1N)であり、両群間での統計学的差は認めなかった。これらのデータから、後弓スクリューの有用性を裏付ける重要な力学的基礎的データが得られた。この結果は環椎外側塊スクリューの重大な合併症である、bi-cortical刺入による内頚動脈損傷を回避しうるだけでなく、もう一つの重篤な合併症である横突孔部での椎骨動脈損傷をも回避しうる新たなスクリュー法である、従来の後弓刺入環椎外側塊スクリューの刺入長を後弓基部にとどめる新たな刺入法:すなわち後弓スクリューの臨床応用につながる重要な知見である。CTデータを基にした、頚椎における骨密度の基礎的データは鋭意データを収集中であるが、本年度は一つの椎体における骨密度の分布状況に関して主として検討を行った。また、すでに環椎外側塊スクリューを用いた環軸椎固定術を臨床応用しているがそれらの臨床成績を解析し学会発表等も行った。我々が今まで明らかにしてきた成果をもとに、環椎外側塊スクリューを用いた環軸椎固定術の臨床応用を開始し、すでに50例以上の症例を重ねている。基礎的データから得られた成果同様、経後弓刺入スクリューの方が外側塊直接刺入法に比べて良好な成績、すなわち、骨癒合率、術中出血量、術後神経根障害において後弓刺入法が有意に良好な成績であった。また、トランスバースコネクターを使用するかいないかを臨床応用例で検討したところ、トランスバースコネクターを使用した方が、短期に骨癒合が得られることが明らかとなった。加えて、我々が考案した後弓のみにスクリューを刺入する後弓スクリュー法の臨床応用も徐々にではあるが、症例数を着実に増やしており、短期成績ではあるが良好な結果を得ている。外側塊直接刺入法で刺入したスクリューのうち、uni-cortical法で刺入、つまり、刺入手前側の骨皮質のみ貫通させる刺入法を行った場合、外側塊の骨密度とスクリュー引き抜き強度との間に相関があることを見いだした。CT解析による、頚椎骨密度解析は、データ抽出の標準化作業を見直し、データを鋭意集積中である。我々が考案した環椎後弓スクリューは、比較的十分な引き抜き強度を有することが今までの成果で明らかとなり、強度不安定性を有する環軸椎亜脱臼症例に対する臨床応用を始めている。すでに、十例以上の臨床応用を重ね、現在まで合併症を併発することなく、その主訴である後頚部痛も明らかに軽減しすべて順調な経過を辿っている。初期症例ですでに骨癒合が得られた症例も出てきており臨床的にも、既存の環椎外側塊スクリュー刺入法と同じく、我々が考案した環椎後弓スクリューの有用性が明らかとなった。このスクリュー刺入法を用いることで、致死的合併症となりうる椎骨動脈損傷や内頚動脈損傷を根絶しうる。

基礎データとして、トランスバースコネクターを使用すると力学強度が増強すること特に回旋抵抗力が増強することが明らかとなった。また、椎骨動脈走行異常、いわゆるhigh-riding VAと呼ばれる走行異常に対しては、軸椎椎弓根スクリュー刺入は、できうる限り背側、内側方向への刺入経路が安全であることが明らかとなった。環椎外側塊スクリュー引き抜き強度と環椎外側塊骨密度との関係に関しては相関を認め、骨密度が脆弱であると引き抜き強度は弱いことが明らかとなった。また、外側塊スクリュー後弓刺入法と直接刺入法および後弓スクリューとの関係は、直接刺入強度と後弓スクリューとの合計値が後弓刺入法強度におおむね近い値となっていることがわかった。また、現在までに臨床応用を重ねたデータから環軸椎固定術を行った症例群では後頭環椎関節の関節面変化が生じることが明らかとなった。