hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子インプリント法を応用した多機能多次元液体クロマトグラフィー固定相の開発

多次元クロマトグラフィーを可能にする固定相の開発のため、分子インプリント法と、固定相の表面修飾法の二種類の方法について独立に検討を進めた(平成9年度)結果,分子インプリント法と固定相の表面修飾法の組み合わせにより,研究の目的とする多機能な多次元液体クロマトグラフィー用固定相調製の可能性が示された。このことを受けて,分子インプリント充てん剤を種々調製すると同時に,その細孔構造を化学的,かつクロマトグラフィー的に精密に評価し,さらには,外表面に新たな温度応答性ポリマー相,もしくは,親水性相を導入し,既存固定相では見られない複雑な化合物群の実際的分離に適用することで機能の評価を行った。その結果,以下の点が明らかとなり,目的を充分に達成することが出来た。1実際に用いる鋳型分子だけではなく,構造や分子サイズの類似した化合物まで擬似的に認識することができる新しい分子インプリント法(溶媒インプリント)が可能であることを世界で初めて明らかにし報告した。2溶媒インプリントでは,生体に対してより毒性の高いといわれている毒物に対する選択的認識が見られ,これは認識サイトの生体レセプター類似性に基づくものであることをダイオキシンやPCBを用いた実験により明らかにした。3薬物を鋳型分子にする分子インプリント法において粒子の外表面を親水性化することに成功し,血中の薬物の直接かつ選択的認識に応用できることを示した。多次元クロマトグラフィーを可能にする固定相の開発のため、分子インプリント法と、固定相の表面修飾法の二種類の方法について独立に検討を進めた。分子インプリント法については以下の成果を得た。1)粒子径均一粒子の調製において、非共有結合型の分子インプリント法が充分に適用可能であり、得られた固定相の分子認識能は従来法で調製したものと同等以上であることを確認した。2)粒子調製の希釈剤による分子インプリント効果が発現することを初めて示した。また、この認識部位は、鋳型となった希釈剤と構造の類似した化合物も認識可能であることを見いだした。3)鋳型分子の溶媒への溶解性の問題から、従来法では調製が困難であった場合について、いくつかの新しい表面分子インプリント法を考案、実施した。表面修飾法については以下の成果を得た。1)表面修飾法で得られるセレクターは高分子型となっていることを示した。このとき、従来法の共重合法で得られた固定相では認識が困難な溶質の分離が容易になる場合があることを示した。2)表面修飾法は、固体モノマーや水に対する溶解度の低いモノマー等に適用可能であることが明らかとなり、条件を選べば、多孔性粒子の外表面と内表面のいずれか、または、両表面を選択して修飾出来ることが明らかとなった。これらのことから、分子インプリント法と表面修飾法を組み合わせることで、極めて多種多様な高速液体クロマトグラフィー用固定相の開発が可能になることが示された。その結果,以下の点が明らかとなり,研究目的を充分に達成することが出来た。

2溶媒インプリントでは,生体に対してより毒性の高いといわれている毒物に対する選択的認識が見られ,これは認識サイトの生体レセプター類似性に基づくものであることをダイオキシンやPCBを用いた実験により明らかにした。3薬物を鋳型分子にする分子インプリント法において粒子の外表面を親水性化することに成功し,血中の薬物の直接かつ選択的認識に応用できることを示した。
ガングリオシド依存性神経系分化過程での遺伝子発現とその制御機構の解析

1994年本研究者等は、神経芽腫瘍細胞(Neuro2aのサブクローン)にGD3合成酵素のcDNAを導入したところ細胞はGD3とb-系列ガングリオシドを発現するようになり、増殖を停止し神経突起を伸展し、コリン作動性ニューロンの方向に分化することを明らかにした。この現象をさらに解析し、以下の結果を得た。1.テトラサイクイン系を用いたGD3合成酵素遺伝子発現系による分化過程の解析:テトラサイクリン応答系を組み込むことにより、GD3合成酵素遺伝子発現から神経突起伸展が誘導されるまで二週間に渡る経時的な解析が再現性良く行えることが明らかとなった。テトラサイクリン処理後8時間後にはGD3合成酵素mRNAの発現が見られ、以後ほぼ定常的にその発現が見られた。合成されてくるガングリオシドを分析した結果、まずGD3の発現がみられ、以後次第によりシアル酸を多く持つb-系列ガングリオシドの発現が見られた。この間に、細胞の増殖は次第に抑制され、アセチルコリンエステラーゼの発現が観察されるようになった。2.分化過程で発現してくる遺伝子のクローニングとその解析:上記分化過程で新たに発現あるいは不活化される遺伝子をDifferential display法を用いて検索を行っている。現在のところほぼ80%の検索が完了した。今までに、52の異なるDNA断片の新たな発現もしくは発現増大が見られた。さらにRNA protection analysisを行いfalse positiveの排除などを進めた結果、このなかで10の異なる遺伝子が新たに発現あるいは発現増大してくることが明らかになった。DAP1は新規タンパク質で、E13以後脳神経に特異的に発現することが明らかになった。
超耐熱性キシロースイソメラーゼを用いる高フルクトース異性化糖生産システムの開発

異性化糖は澱粉より得たグルコースを固定化キシロースイソメラーゼを用いてフルクトースに変換することにより製造される。このプロセスにおいてフルクトースの生成効率を高め、高品質の異性化糖を安価に製造する必要がある。そのため工業的に直接利用可能な耐熱性キシローズイソメラーゼを作出し、その酵素を利用することによって高フルクトース異性化糖生産システムを開発する研究を行った。高度好熱菌であるThermusthermophilusのキシロースイソメラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列と既知の放線菌や大陽菌などのイソメラーゼのアミノ酸配列との比較からThermusイソメラーゼの超耐熱性に関与すると推定されるアミノ酸を部位特異的変異誘起法やPCR法によって改変した。それら改変遺伝子を大腸菌の発現系に導入して、改変酵素を生産し、得られた酵素を部分精製してから、その耐熱性などの性質の変化を解析した。その結果、135番目のバリンをアラニンへ、137番目のプロリンをグリシンへ変更したもの、295番目と296番目のグルタミン酸をフェニルアラニンとアスパラギン酸にそれぞれ変更したもの、247番目のアスパラギン酸をグリシンに変更したイソメラーゼは活性や性質に大きな変化は見られなかった。しかし、活性部位の疎水環境を形成している136番目のトリプトファンの近傍の変異では、Mg存在下での熱安定性が激減した。金属結合領域を形成している244番目と254番目のアスパラギン酸の中間に位置している247番目のアスパラギン酸をグリシンに変更した場合には、金属の要求性に大きな変化が生じた。また、本酵素をBacillus brevisの系を用いて大量生産するために、栄養分の自動流加方式による菌体生産法を検討した。さらに本イソメラーゼを含有する菌体を固定化し、グルコースの異性化を行った。そのため工業的に直接利用可能な耐熱性キシロースイソメラーゼを作出し、その酵素を利用することによって高フルクトース異性化糖生産システムを開発する研究を行っている。高度好熱菌であるThermus thermophilusのキシロースイソメラーゼ遺伝子のヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列と既知の放線菌や大腸菌などのイソメラーゼのアミノ酸配列との比較から、Thermusイソメラーゼの超耐熱性に関与すると推定されるアミノ酸を部位特異的変異誘起法やPCR法によって改変した。それら改変遺伝子素を大腸菌の発現系に導入して、改変酵素を生産し、得られた酵素を部分精製してから、その耐熱性などの性質の変化を解析した。異性化

糖は澱粉より得たグルコースを固定化キシロースイソメラーゼを用いてフルクトースに変換することにより製造される。このプロセスにおいてフルクトースの生成効率を高め、高品質の異性化糖を安価に製造する必要がある。そのため工業的に直接利用可能な耐熱性キシロースイソメラーゼを作出し、その酵素を利用することによって高フルクトース異性化糖生産システムを開発する研究を行った。本年度は、Thermus thermophilus由来の超耐熱性キシロースイソメラーゼを高度蛋白質生産系のBacillus brevis菌で大量生産する技術とその酵素を含む固定化菌体の作成技術の開発を試みた。Bacillus brevisの増殖にはポリペプトンと酵母エキスとを含む天然培地成分が必要であり、グルコース存在下でも、ペプチド成分がよく資化されることから、前段階では高濃度のポリペプトンと酵母エキスを流加し菌体濃度を速やかにある程度上げ、ついで後段階培養期でグルコースのみを流加するのが高菌体濃度をうるのに有効であった。このような培養を自動流加方式で行うプロセスを開発した。また、イソメラーゼを含有するB.brevis菌体を集めてグルタールアルデヒドで固定化した後、乾燥したペレットはグルコースイソメラーゼ活性を示したが、予想される活性よりはるかに低く、実用化研究がさらに必要であることが明らかになった。本酵素のX線結晶解析により、全体的には既知のイソメラーゼの構造と類似していることが分かった。
特異的放電モードを利用した実用的ガス封入型高性能位置検出器の開発

本研究では、我々が高気圧制限比例領域において見出した特異的放電モードを利用してガス封入型高性能位置検出器を開発するための基礎研究をおこなった。主たる研究成果は次の通り。(1)制限比例領域における高気圧比例計数管の動作機構及び性能に関して(a)高気圧下制限比例領域での特徴ある検出器応答である特性X線によるHalo(暈)効果を定量的に解明し論文(1)にまとめた。Halo効果は位置分解能を悪化させるが、高気圧下では波高選別によりこのHaloイベントを排除できることを明らかにした。このことは、実用上大きな利点と成り得ることを示した。(b)我々の開発した位置検出器が、荷電粒子加速器を利用した微量元素分析(PIXE)法での高精度エネルギー分析に応用出来ることを示し、論文(2)にまとめた。(c)我々は既に、初期電子雲の構造変化が引金になって特異的放電モード遷移が発生することを見出していたが、異なる計数ガス(^7気圧Ar+30% CH_4)においてもこの現象が存在することを確認した。この結果を論文(3)にまとめた。(d)高エネルギー研放射光施設で10-60keV領域の高エネルギーX線に対する検出器応答を調査し、20keV X線に対して122μm(FWHM)、35keVに対して140μmの良好な位置分解能を得た。この時の結果の一部を論文(4)に示した。(e)本検出器を、本年2月加速器実験に応用した。陽子ビームを標的物質に衝撃させ、放出されるX線を本検出器を組み込んだ結晶分光装置により高精度エネルギー測定に成功し、X線ピーク構造に電子系の多体効果が強く反映していることを見出した。現在精力的に解析を進めていて、早急に論文発表する予定である。(2)今後の問題点:新たに改良した位置検出器、脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のback diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてをオイルフリーターボポンプと組み合わせたシステムを完成させている。ガス封じ込め特性調査を行ってきたが、Ar系の計数ガスに対しては、良好な性能を得ている。Xe系のガスについてはまだ改良が必要で、特にガス純化装置の性能を向上させる必要がある。当初計画案通り、本年度は、高気圧ガスハンドリングシステムの設計製作及び検出器材料テストを中心に行った。各段階での予備実験を行いながら進めている。1.高気圧ガスハンドリングシステムの整備:脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のback diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてを新たに設計製作し完成させた。現在これらのガス関係装置を組み上げ、オイルフリーターボポンプと組み合わせる作業を行っている。2.検出器材料テスト及び検出器の試作:ガス封入型検出器材料のうち、特に問題となる位置読み出し用電極の材料を詳細に調査した。従来使用してきたエポキシ樹脂を使用したバックガモンパターン用布基材はアウトガスが多く封じ込め材としては不適切であることが判った。

エポキシ樹脂を仕様しない直接銅を基板に張り付けた基材が国内で入手できたため、現在この材料試験を行っている。更に、ガス封入型に適した芯線固定法、検出器内面処理法についても基礎固めを終わっている。既に、十分なガスリザーバーを有し、検出器壁面をX線が叩くことによる妨害効果を完全に除去できる特徴ある検出器を設計製作し本体構造は完成している。現在内部構造の詳細の検討を行っている。3.本年度予備実験の成果:計画は、ほぼ当初案通りに進行している。設計製作に始まり、各部品、装置がそろって総合的組み上げの時期であるが、各段階で予備実験を行っている。その結果、特異的放電モードとSQS放電との関係、高エネルギー光電子による位置分解能の劣化の効果等を明らかにし、本年度論文発表した(II研究発表の欄参照)。更に、高気圧下での空間電荷効果が引き起こす検出器応答について新たな知見が得られている。つまり、特性X線によって引き起こされたイベント(Halo event)に対して、電子雪崩の大きさと位置分解能との間に明確な相関関係があることを見出した。この成果を「Effect of self-induced space charge in high pressure position-sensitive proportional counter」として論文を準備中である。当初計画案通り、平成8年2月現在で、高気圧ガスハンドリングシステム、ガス封入型検出器本体及び内部構造の製作が完成している。現在ガス封じ込め特性調査を中心に行っている。(1)ガス封入型検出器の製作:十分なガスリザーバーを有し、検出器壁面をX線が叩くことによる妨害効果を除去できる特徴ある検出器本体及び内部構造の製作が完成させた。ガス封入型検出器材料のうち、特に問題となる位置読み出し用電極の材料を詳細に調査し、従来使用してきたエポキシ樹脂を使用したバックガモンパターン用布基材はアウトガスが多く封じ込め材としては不適切であることが判った。エポキシ樹脂を使用しない直接銅を基板に張り付けた基材が国内で入手できたため、この基材を使用し、フェトエッチング法により線幅100μmのバックガモンパターンを作ることが出来た。このバックガンモパターンを装備し、更にガス封入型に適した芯線固定法、検出器内面処理法についても工夫をこらしたガス封入型検出器が完成している。(2)高気圧ガスハンドリングシステムの完成:脱酸素、脱水カラムを備えたガス純化装置、計数ガスの種類、混合比を変化させることが出来る高気圧ガス混合回路、空気中酸素のback diffusionを軽減化できる検出器用ガス回路、これらすべてをオイルフリーターボポンプと組み合わせたシステムを完成させた。現在ガス封じ込め特性調査を行っていいるが、Ar系の計数ガスに対しては、良好な性能を得ている。しかし、Xe系のガスについてはまだ長期の安定性が得られず、特にガス純化装置の性能を向上させる必要があることが判った。当初計画案通り、現在までに、高気圧ガスハンドリングシステム、ガス封入型検出器本体及び内部構造の製作が完成している。位置分解能等の検出器としての基礎特性調査をほぼ終了し、本年2月京都大学理学部タンデムバンデ加速器実験に応用し非常に良い成果を得ている。
肥満糖尿病db/dbマウスの膵β細胞機能不全の機構解明と発症阻止プログラムの確立

本研究では肥満2型糖尿病モデル動物C57BL/KsJ db+/db+マウス(以下db+/db+マウス)にKATPチャネル開口薬diazoxideとthiazolidinedione系薬剤pioglitazoneによる介入を行い、膵ラ氏島機能障害の抑制効果およびその機序を比較検討した。1)膵ラ氏島の組織学的変化に及ぼす薬剤介入の効果:6週齢db+/db+マウスにdiazoxide(D:100mg/kg・BW/day、経口)とpioglitazone(P:100mg/kg・BW/day、経口)による12週間の介入を行い、膵ラ氏島の組織学的変化を比較したところ、D群、P群の%膵ラ氏島面積を同一週齢の非介入(C)群と比較すると有意に増大していた(P<0.001)。またβ細胞比率はC群において加齢と共に有意な減少を認めた(P<0.01)が、P群はC群より有意に大であった(P<0.01)。2)薬剤の膵ラ氏島機能障害抑制効果の機序:10週齢マウスに2週間の介入を行うと、D群、P群とも血糖、中性脂肪、遊離脂肪酸は有意に低値を示したが、血中インスリン値はD群で増加、P群ではむしろ低下していた。血中アディポネクチン値は両群で増加したが、P群でより有意であり、D+P群ではさらに顕著な増加をみた。C群で増加した膵ラ氏島内中性脂肪含量は、P群で明らかに減少し、D群では変化はなかった。介入群の膵ラ氏島のグルコース刺激インスリン分泌反応はC群に比し、良好であった。db+/db+マウスの膵β細胞機能障害はdiazoxide、piogliotazoneのいずれの介入によっても抑制されることが明らかになったが、その機序としてdiazoxideは主に糖毒性の改善を、Pioglitazoneは糖毒性とともに脂肪毒性の改善を介することが示唆された。本研究は本研究は2型糖尿病における膵β細胞機能不全の機構解明とともに、薬物介入による細胞機能保持モデルの確立を目的としている。そのためまず肥満糖尿病モデル動物であるdb/dbマウスを用いて、薬物介入(KATPチャンネル開口薬:diazoxideとインスリン抵抗性改善薬:pioglitazone)の有無によるβ細胞機能への影響を経時的に解析した。[結果]db/dbマウスは5週令以降、著明な肥満をきたす。未処置db/dbマウスでは徐々に血糖値の上昇がみられ、12週令以降ではインスリン分泌能は顕著な低下がみられた。腫大傾向にある膵ラ氏島サイズは12週令以降小さくなり、β細胞数の減少を認めた。膵インスリン含量、インスリンmRNA量の低下も著明であった。一方、薬剤介入群では、血糖の改善とともに、インスリン分泌能、膵ラ氏島サイズ、インスリン免疫染色におけるインスリン分泌細胞の形態、組織インスリン量、インスリンmRNA量はいずれも未処置群に比べて、著明な改善をみた。更に、血中アディポネクチンは薬剤介入で、増加をみた。[考察]これまでの解析で、db/dbマウスの膵β細胞機能は薬剤介入によって保持できることが明らかである。今後は、β細胞機能保持が可能とする機序(薬剤による違いを含めて)の解明をすすめるとともに、db/dbマウスの膵β細胞機能悪化を決定する遺伝因子の同定をすすめる予定である。2型糖尿病の管理において膵β細胞機能をいかに保護するかは重要な課題である。

本研究では肥満2型糖尿病モデル動物C57BL/KsJ db+/db+マウス(以下db+/db+マウス)にKATPチャネル開口薬diazoxideとthiazolidinedione系薬剤pioglitazoneによる介入を行い、膵ラ氏島機能障害の抑制効果およびその機序を比較検討した。1)膵ラ氏島の組織学的変化に及ぼす薬剤介入の効果:6週齢db+/db+マウスにdiazoxide(D:100mg/kg・BW/day、経口)とpioglitazone(P:100mg/kg・BW/day、経口)による12週間の介入を行い、膵ラ氏島の組織学的変化を比較したところ、D群、P群の%膵ラ氏島面積を同一週齢の非介入(C)群と比較すると有意に増大していた(P<0.001)。またβ細胞比率はC群において加齢と共に有意な減少を認めた(P<0.01)が、P群はC群より有意に大であった(P<0.01)。2)薬剤の膵ラ氏島機能障害抑制効果の機序:10週齢マウスに2週間の介入を行うと、D群、P群とも血糖、中性脂肪、遊離脂肪酸は有意に低値を示したが、血中インスリン値はD群で増加、P群ではむしろ低下していた。血中アデイポネクチン値は両群で増加したが、P群でより有意であり、D+P群ではさらに顕著な増加をみた。C群で増加した膵ラ氏島内中性脂肪含量は、P群で明らかに減少し、D群では変化はなかった。介入群の膵ラ氏島のグルコース刺激インスリン分泌反応はC群に比し、良好であった。db+/db+マウスの膵β細胞機能障害はdiazoxide、piogliotazoneのいずれの介入によっても抑制されることが明らかになったが、その機序としてdiazoxideは主に糖毒性の改善を、Pioglitazoneは糖毒性とともに脂肪毒性の改善を介することが示唆された。
不実の情報開示に関するエンフォースメントの全体的研究

本研究の目的は、虚偽の情報開示あるいは開示すべき事項を開示しない行為(以下、「不実開示」という)に関する民事上の損害賠償責任および行政上の措置について、解釈論および立法政策論の両面について考察することである。また、これらの研究により得られた成果を踏まえ、有価証券に関する情報開示の真実性を確保するためのエンフォースメント手段の全体的制度設計について検討し、一定の提言を行うことも目標としている。前年度までは、アメリカにおける不実開示による民事責任に関する解釈論および立法政策論、不実開示による民事責任を追及する訴訟における機関投資家の役割などについて調査・研究をしてきた。これにより、「市場に対する詐欺理論」とクラスアクションを特徴とするアメリカの民事責任システムの全体像を把握することができた。本年度は、前年度から継続してドイツ民法(BGB)の不法行為規定を流通市場における不実開示の場面に適用する際の要件・効果に関する解釈論及びドイツ有価証券取引法(WpHG)における不実開示に関する特別規定をめぐる解釈論について調査を進めた。また、本研究課題は解釈論だけではなく立法政策論についても考察対象としているので、ドイツにおける不実開示による民事責任制度に関する立法上の議論及び金融資本市場に関するEU指令とドイツの法制度との関係についても検討した。これにより、アメリカにおいてそれほど議論されていなかった民法上の不法行為の一般原則と不実開示による民事責任との関係をめぐる論点について理解が深まるとともに、アメリカとは異なる民事責任システムの選択肢を知ることができた。本年度は、ドイツにおける不実開示による流通市場取引者に対する民事責任制度に関する立法政策論について調査研究を行うことを計画していた。この点に関し、金融資本市場に関するEU指令とドイツの法制度の展開に関する歴史的背景、現時点に至るまでの立法政策をめぐる議論についての調査・検討を一定程度進めることができた。しかし、行政上の措置に関する調査についてはまだ十分に進んでいない。以上の点に鑑みると、研究開始当初は想定していなかったドイツ法の研究を対象に加えた結果、本研究課題の研究範囲が広がり、比較法的な理解は深まったと考えているが、その反面、研究結果の取りまとめの点において、やや遅れが生じている。2019年度は、不実開示に対する行政上の措置・制裁に関する国内・海外の文献調査を行う予定である。また、不実開示による民事責任制度をめぐる解釈論・立法政策論についての研究成果の公表を進める予定である。本研究の目的は、不実開示に関する民事上の損害賠償責任および行政上の措置について、解釈論および立法政策論の両面について考察することである。本年度は、1日本における不法行為法や損害賠償法の基礎理論についての研究、および2アメリカにおける証券民事訴訟に関する近年の重要判例や学説についての研究を行った。1については、不実開示に関する民事訴訟においては、不実開示と損害との間の因果関係や損害額が重要な争点となってきており、これらの点について理論的基礎に遡って研究する必要があると考えている。そこで、不法行為法や損害賠償法の分野において財産的損害や因果関係について書かれた論文を中心に検討を加え、理論的な視座を得た。2については、第1に、近年の証券民事訴訟に関するアメリカ連邦最高裁の判決を検討した。具体的には、これらの判決と従来の判例理論の関係や判決の背後にある政策的判断について分析し、現時点での判例の到達点を整理した。第2に、証券民事損害賠償責任制度の改革提案や公認会計士や弁護士等のいわゆるゲートキーパーの責任に関する学説を研究した。これらの研究の結果、アメリカにおける有価証券に関する情報開示の真実性を確保するためのエンフォースメント手段の全体像に関する一定の見通しを得た。本年度の計画は、1日本法については、財産的損害や因果関係について研究した論文や会社財産に生じた損害に関する株主の損害賠償請求権についての論文を検討すること、2アメリカ法については、近年の連邦最高裁判決を分析すること、および学説からの現状に対する問題提起の妥当性や改革提案の実現可能性について検討すること、であった。このうち、会社財産に生じた損害に関する株主の損害賠償請求権を巡る論文の検討に手をつけることはできなかったが、それ以外の計画については、達成することができた、また、従来の計画にはなかったものの、アメリカの証券民事訴訟の全体像を把握するために必要だと考えたため、ゲートキーパーの責任に関する学説も検討した。これらの点に鑑みて、本研究課題はおおむね順調に進展していると考える。本年度は、1ドイツにおける不実開示に関する民事責任制度についての研究、2不実開示に関する民事責任追及訴訟における機関投資家の役割についての研究、3会社財産に生じた損害に関する株主の損害賠償請求権を巡る先行研究の検討を行った。1について、本研究を開始した当初はドイツについては研究する予定がなかった。しかし、昨年度に日本法の研究を行った際、日本における一般不法行為に関する議論に影響を与えてきたドイツにおいて、不法行為責任と不実開示に関する民事責任との関係がどのように整理されているのかについて確認しておく必要があると考えるようになったため、研究することにした。

その結果、アメリカ法を主に比較の対象としてきたこれまでよりも、日本における従来の議論を理論的に整理する視座が得られた。2について、不実開示に関する民事責任制度が機能するためには、大きな影響力を有する機関投資家が民事責任制度を利用して適切に発行者等の責任を追及するか否かが重要である。そこで、アメリカにおけるクラスアクションにおいて機関投資家が果たしている役割について論じた文献を検討した。3について、不実開示による損害には、投資家に対する直接の損害だけではなく会社財産に対する損害を通じた株主に対する間接的な損害も含まれ得る。そこで、会社財産に生じた損害に関する株主の損害賠償請求権の取扱いに関する先行研究を調査した。本年度の計画は、1会社財産に生じた損害に関する株主の損害賠償請求権を巡る先行研究を検討すること、2不実開示に関する民事上の損害賠償責任制度について一定の結論が得られた場合には、研究成果の一部の公表を始めることであった。このうち、1については検討を終えることができた。他方、2については達成できていない。その理由は、当初は計画していなかったドイツにおける民事責任制度について研究を行ったからである。これは、日本における従来の議論を理論的に整理する視座を得るために必要だと考えて実施したものであり、遠回りではあるものの無駄ではないと考えている。以上の点に鑑みると、本研究課題は当初想定した経路とは少々異なっているものの、おおむね順調に進展していると考える。本研究の目的は、虚偽の情報開示あるいは開示すべき事項を開示しない行為(以下、「不実開示」という)に関する民事上の損害賠償責任および行政上の措置について、解釈論および立法政策論の両面について考察することである。特に流通市場取引者に対する責任に重点を置いている。本年度は、ドイツにおける不実開示による流通市場取引者に対する民事責任制度を対象に研究した。ドイツにおいては、重要事象が発生した場合に義務付けられている適時の情報開示に関し、その義務を懈怠したり虚偽の情報を開示したりした場合には特別法(WpHG)上の責任規定が発行会社に対して適用されるが、それ以外の定期的開示に関し、その義務を懈怠したり虚偽の情報を開示したりした場合の発行会社の責任に関しては民法(BGB)の不法行為に関する責任規定が適用されるという構造になっている。また、発行会社の役員の個人責任については、適時の情報開示の場合であっても、特別法ではなくBGBの不法行為に関する責任規定が適用される。そこで、まずは、BGBの不法行為規定を流通市場における不実開示の場面に適用する際の要件・効果を巡る解釈論に関する文献を調査し、その後、WpHGの特別規定を巡る解釈論に関する文献を研究した。また、流通市場取引者に対する責任と比較する目的で、発行市場取得者に対する責任(目論見書責任など)に関する文献も研究対象に加えた。
高機能広汎性発達障害児の就学前と学齢期における発達経過と教育的援助に関する研究

高機能自閉症児1例の、3歳から6歳までの愛着関係、自他分化、他者理解を、多面的観察記録(療育センターでのVTR記録、個別指導記録、保育園と家庭での記録)によって分析・検討した。その結果、高機能自閉症児は、就学前の時期において、愛着行動を示さない時期→道具的安全基地として愛着対象を求める時期→心理的安全基地として愛着対象を求める時期、の順番で発達的に移行することが明らかにされた。これは、従来自閉症の愛着関係の研究でその存在が示されてきた「道具的安全基地」としての愛着関係だけでなく、少なくとも高機能自閉症児の場合、Bowlbyのいう「心理的安全基地」としての愛着関係も形成可能であることが示された。そしてその移行に際しては、「道具的安全基地」としての愛着関係を築いたところで生じる、他者の指示に従う従属傾向が、他者の態度を自分が取ろうとする他者の態度への同一化(Hobson,1993)に変わること、すなわち自他関係の発達が大きく関与していることが示唆された。この「道具的安全基地」のレベルで、自他関係は「大人の指示に自らを従属させる固定化した自他関係」から「愛着対象に、自分の指示に従属することを要求する固定化した自他関係」、そして「互換性のある自他関係」に変容すること、この自他関係の変容が次の「心理的安全基地」への移行を可能にすることを示した。また、「互換性のある自他関係」は他者の態度への同一化を含んでいる。それは、自己視点の二重化とも関わっており、象徴機能が成立することと関連していた。他者の態度への同一化は、自閉症児の場合、他者の指示を拒否することとつながっており、その意味で就学前の拒否やそれに伴うこだわり行動、挑発行為の発達的理解や支援に示唆を与えるものである。就学前から就学を迎える時期まで、発達経過を5名の高機能自閉症児において、前視方的に追跡研究を行った。5名については、年4回の発達検査(新版K式発達検査による)と、その際の母親からの聞き取り(その時期の問題行動、保育所や幼稚園での仲間関係、集団活動の特徴など)を行い、資料収集した。これについては、発達の中で、4歳ころに、DQ(発達指数)が大きく伸びる時期があること、その際に多くは「認知-適応領域」で時期的に先行して伸びがみられ、その後で「言語-社会領域」のDQが伸びることを交互に繰り返すことが示された。なお、そのDA(発達年齢)における子どもの生活上の特徴や問題行動との関連は現在、検討中である。また、1事例について、上記の資料にくわえ、療育施設での集団療育のビデオ記録と個別指導記録(おのおの月1回の記録を3年間分)、そして保育所と家庭での連絡帳による記録を収集し、その発達経過を特に社会的相互作用の質(毎親、保育士、個別指導の指導員に対しての)に焦点をしぼって分析した。その結果、母親・保育士・個別指導の指導員の3者いずれにおいても、社会的相互作用において、「第1期:相互作用が成立しない時期」→「第2期:相手の指示を求め、指示にしたがって行動する時期」→「第3期:挑発行為を頻発し、相手の反応を引き出すことを繰り返す時期」→「第4期:やりとりそのものを楽しめる時期」という発達経過を示すことが明らかにされた。ただし、この3者間で、この発達レベルに到達する時期に違いがあることも示された。単一の大人との関わりではなく、質の違う複数の場面で複数の大人との関わりを持つことが、高機能広汎性発達障害児の社会的相互作用をうながす要因となることについて検討した。(1)高機能自閉症児

1例の、3歳から6歳までの愛着関係、自他分化、他者理解を、多面的観察記録(療育センターでのVTR記録、個別指導記録、保育園と家庭での記録)によって分析・検討した。その結果、高機能自閉症児は、就学前の時期において、愛着行動を示さない時期→道具的安全基地として愛着対象を求める時期→心理的安全基地として愛着対象を求める時期、の順番で発達的に移行することが明らかにされた。これは、従来自閉症の愛着関係の研究でその存在が示されてきた「道具的安全基地」としての愛着関係だけでなく、少なくとも高機能自閉症児の場合、Bowlbyのいう「心理的安全基地」としての愛着関係も形成可能であることが示された。そしてその移行に際しては、「道具的安全基地」としての愛着関係を築いたところで生じる、他者の指示に従う従属傾向が、他者の態度を自分が取ろうとする他者の態度への同一化(Hobson, 1993)に変わること、すなわち自他関係の発達が大きく関与していることが示唆された。この他者の態度への同一化は、自己視点の二重化とも関わっており、象徴機能が成立することと関連していた。他者の態度への同一化は、自閉症児の場合、他者の指示を拒否することとつながっており、その意味で就学前の拒否やそれに伴うこだわり行動、挑発行為の発達的理解や支援に示唆を与えるものである。(2>学齢期の高機能自閉症を含めた軽度発達障害の理解を、質問紙法で検討した。その結果、軽度発達障害の問題行動が激しくなる要因として、教師は、家庭・環境の問題、教育条件の貧困さ、教師力量の弱さの3つにとらえる傾向があることが明らかとなった。一方自閉症をよく理解している教師は、あまり理解していない教師に比べ、その要因として家庭・環境の問題を取り上げない傾向があることが示され、教師に対する軽度発達障害の理解を促進することの重要性を指摘した。
CO_2排出を半減する環境共生型都市・建築・設備技術の開発

(1)実測による従来型の建築・設備技術の性能把握建物運用に関するLCCO_2評価に於いて、建築物の用途、利用状況等によってその値は大きく異なる。このため、実測により運用時のエネルギー消費量、温熱環境等を測定を行った。また、これにより、従来型の建築・設備技術におけるLCCO_2予測・評価精度の確認を行った。(2)具体的対策別のLCCO_2削減効果の検討以下の4つの具体的対策に関して建築物のLCCO_2削減効果の検討を行った。(1)省エネルギー:着衣調節などを前提とし空調設定温度に自由度を持たせる等の工夫により空調エネルギーを徹底的に削減した場合(2)建築物の長寿命化:建物の床面積、階高、床荷重などの構造体にゆとりをもたせ、将来の機能変化に柔軟に対応できる構造体にしておくことで、内装や設備を時代が求める機能に応じて改修工事を繰り返しながら、100年間使い続けられると仮定した場合(3)エコマテリアルの採用:環境と調和する材料(エコマテリアル)を徹底的に採用した場合(4)自然エネルギー利用:通風、昼光、太陽熱等を積極的に利用した場合以上の対策毎に、LCCO_2削減効果が定量的に評価される。(3)都市全体におけるLCCO_2削減効果の検討上記の具体的対策が都市全域に普及した時の都市全体でのLCCO_2削減効果の検討を行った。(4)総合的なLCCO_2評価手法の開発(2)での対策にはトレードオフ関係のあるものもある。これら具体的対策項目をGAに基づいた最適化手法などにより総合的に考慮する設計に基づくLCCO_2評価手法を開発した。研究は順調に進展している。本年度の研究実績は以下の通りである。(3)総合的なLCCO_2評価手法の開発(2)での対策にはトレードオフ関係のあるものもある。これら具体的対策項目を最適化手法などにより総合的に考慮する設計に基づくLCCO_2評価手法を開発した。昨年度に続き、本年度の研究実績は以下の通りである。(2)具体的対策別のLCCO_2削減効果の検討

以下の4つの具体的対策に関して建築物のLCCO_2削減効果の検討を行った。(1)省エネルギー:着衣調節などを前提とし空調設定温度に自由度を持たせる等の工夫により空調エネルギーを徹底的に削減した場合(2)建築物の長寿命化:建物の床面積、階高、床荷重などの構造体にゆとりをもたせ、将来の機能変化に柔軟に対応できる構造体にしておくことで、内装や設備を時代が求める機能に応じて改修工事を繰り返しながら、100年間使い続けられると仮定した場合(3)エコマテリアルの採用:環境と調和する材料(エコマテリアル)を徹底的に採用した場合(4)自然エネルギー利用:通風、昼光、太陽熱等を積極的に利用した場合以上の対策毎に、LCCO_2削減効果が定量的に評価される。(3)都市全体におけるLCCO_2削減効果の検討上記の具体的対策が都市全域に普及した時の都市全体でのLCCO_2削減効果の検討を行った。(4)総合的なLCCO_2評価手法の開発(2)での対策にはトレードオフ関係のあるものもある。これら具体的対策項目をGAに基づいた最適化手法などにより総合的に考慮する設計に基づくLCCO_2評価手法を開発した。
新規なプロテアーゼの血栓溶解酵素製剤としての実用化と機能性食品の創造に関する研究

「地龍」と言う名称の漢方薬として中国などの東洋諸国を中心に用いられ、タンパク質資源としても貴重なミミズ由来の安定で高活性なプロテアーゼを精製した。本酵素は6種類の異なった遺伝子から発現しているアイソザイムであり、分子量23,00030,000の酸性タンパク質であった。また、本酵素は自己消化に伴う失活が生じなければ、室温条件下、溶液状態でも長期間安定なアルカリセリンプロテアーゼであり、フィブリンのみならず、エラスチンやヘモグロビンなどにも作用し、エステル化合物や生分解プラスチックの加水分解をも触媒した。なお、本酵素は、強い有機溶媒耐性も有しており、ヘキサンやトルエンなどの存在下でも安定であった。本酵素の、アミロイドペプチドやインシュリンに対する水解サイトや、自己消化の際の本酵素内部の切断部位を特定し、他のセリンプロテアーゼと比べて幅広い切断サイトの特異性を有していることを証明した。続いて、本酵素により、ラット静脈中に生じさせた血栓を分解させること、本酵素にヒト血清アルブミン断片を結合させ、抗原性が低く血中安定性の高い「化学修飾酵素」を作成すること、本酵素を不活性担体に固定化し、フィブリンを分解することが可能な「酵素バイオリアクター」を構築することにも成功した。さらに、本酵素作用によって製造可能な「ミミズ自己消化エキス」の成分組成が、大豆醤油と類似していることを発見し、微生物の培養に用いるペプトンの代用品としての効果を実証した。最後に、本酵素遺伝子を、酵母細胞にクローン化することにより菌体外酵素として高発現させ、「酵素製剤」としての大量生産を可能にすると共に、本酵素のDNA構造や高次構造を解明し、本酵素の自己消化は、トリプシンなどの自己消化領域と構造的に対応する部位では生じないことや、本酵素がβ-構造に富むことなど本酵素の安定性を裏付ける種々の知見を得た。我々は、血栓症治療や産業廃棄物の処理、機能性食品の創造等に応用するための新規な酵素的方法の開発を目的に、さまざまな未利用生物資源由来の多機能なプロテアーゼ(血栓溶解酵素)のスクリーニングを実施し、「地龍」と称する漢方薬の原料でもあるミミズ細胞(Lumbricus rubellus)から、非常に安定、かつ、強力な線溶酵素の単離精製に成功した、また、同時に、その酵素化学的性質や反応機構を詳細に解明してきた。本酵素はプラスミン様のアルカリセリンプロテアーゼであり、少なくとも4種類以上の異なった遺伝子から発現される6種類のアイソザイムタンパク質であった。分子量は、それぞれ、29,662、29,667、24,664、24,220、24,196、及び、23,013であり、等電点は、それぞれ、3.40、3.60、4.20、4.00、4.30、及び、4.85を有するモノマー酵素であった。本酵素は、フィブリンのみならず、エラスチン、カゼイン、ヘモグロビンなどのタンパク質や、インシュリンB鎖やアミロイド1-40ペプチドなどを加水分解した。各アイソザイムプロテアーゼの作用機作は、それぞれ異なってはいるが、主に、トリプシン、及び、キモトリプシンの両者の作用様式に類似した特異性を有していた。また、本酵素はエステル結合を加水分解する機能も兼ね備えており、それらの触媒機能の利用の可能性も示唆された。さらに、本酵素タンパク質を、ヒト血清アルブミンフラグメントにより化学修飾することで、ヒトに対する抗原性を無くすることにも成功し、同時に、血小板凝固作用を有しないことや、大静脈血栓の溶解能力を解析した動物実験を通して、本酵素の安全性や機能性を確認した。

我々は、血栓症治療、産業廃棄物の分解処理、あるいは、機能性食品の創造等に応用利用するための新規な酵素的方法の開発を目的に、各種の未利用生物資源由来の多機能なプロテアーゼ(血栓溶解酵素)のスクリーニングを実施し、「地龍」と称する漢方薬の原料でもあるミミズ細胞(Lumbricus rubellus)から、非常に安定、かつ、強力な線溶酵素(セリンプロテアーゼ)の単離精製に成功した、また、同時に、その酵素化学的性質や反応機構の詳細な解析を行ってきた。本年度は、特に、本酵素遺伝子のクローン化と活性発現、並びに、DNAの構造解析を中心に研究を実施した。まず、本酵素タンパク質のアミノ酸配列分析から得られた一次構造を基に、何種類かのDNAプローブを作成し、PCR法により、m-RNAからc-DNAを合成した。そのc-DNAを挿入したベクタープラスミドを構築し、大腸菌や酵母細胞をホストとした本酵素遺伝子の発現を試みた。その結果、ピシア酵母をホストとする活性発現システムにより、ミミズ細胞中の酵素活性と比較して、タンパク質1mgあたり、約10倍の高いプロテアーゼ活性が、酵母培養液中に見い出された。本遺伝子の全塩基配列を解析した結果、トリプシン等と高い相同性を有しており、塩基配列から算出された本酵素の分子量は、約3万であった。また、キモトリプシンのX線結晶解析データーを用いて想定された本酵素の高次構造は、「ベーター構造」に富むタンパク質分子であり、本酵素の高い安定性を裏づける貴重な情報が得られた。さらに、本酵素作用が関与するミミズ細胞自己消化エキスを調整し、抗酸化性を有するその醤油様成分の成分分析を行い、また、ミミズ自己消化エキスの微生物培養液中での、ペプトンの代用効果を、その応用例のひとつとして実証した。「地龍」と言う名称の漢方薬として中国などの東洋諸国を中心に用いられ、タンパク質資源としても貴重なミミズ由来の安定で高活性なプロテアーゼを精製した。本酵素は6種類の異なった遺伝子から発現しているアイソザイムであり、分子量23,00030,000の酸性タンパク質であった。また、本酵素は自己消化に伴う失活が生じなければ、室温条件下、溶液状態でも長期間安定なアルカリセリンプロテアーゼであり、フィブリンのみならず、エラスチンやヘモグロビンなどにも作用し、エステル化合物や生分解プラスチックの加水分解をも触媒した。なお、本酵素は、強い有機溶媒耐性も有しており、ヘキサンやトルエンなどの存在下でも安定であった。本酵素の、アミロイドペプチドやインシュリンに対する水解サイトや、自己消化の際の本酵素内部の切断部位を特定し、他のセリンプロテアーゼと比べて幅広い切断サイトの特異性を有していることを証明した。続いて、本酵素により、ラット静脈中に生じさせた血栓を分解させること、本酵素にヒト血清アルブミン断片を結合させ、抗原性が低く血中安定性の高い「化学修飾酵素」を作成すること、本酵素を不活性担体に固定化し、フィブリンを分解することが可能な「酵素バイオリアクター」を構築することにも成功した。さらに、本酵素作用によって製造可能な「ミミズ自己消化エキス」の成分組成が、大豆醤油と類似していることを発見し、微生物の培養に用いるペプトンの代用品としての効果を実証した。
気-液間物質移動を考慮した堆肥化過程のダイナミックシミュレーション

生態系保全型農業を展開する場合、農産有機廃棄物の高度な利用がポントとなり、ここでは1.土壌環境に対して負荷抑制できる、良質な堆肥の生成。2.酸化分解発生熱の利用。を目的にしている。これまで、目的に適合した反応制御を行うために好気生分解反応モデルの構築が必要とされるため、反応のメカニズムを検討する目的で、試料の比熱を用いて熱収支解析および酸素ガス収支解析によって熱発生速度および酸素消費速度を求め、これを指標として好気性分解反応過程を考察した。この結果、微生物依存の反応速度は等しくも、試料物性や通気量等の影響を大きく受けた結果、堆肥化過程で生ずる酸化熱による試料温度変化速度は大きく異なる場合があることが指摘された。そこで、試料水分条件の変化が反応速度に及ぼす影響を調べた結果、試料水分条件によって反応速度に差が生じ、特定の水分条件下で最大値をとることが明らかになった。ただし、反応速度の低下といっても堆肥化反応が停止してしまうような強い反応阻害ではなく、反応は十分進行するが熱発生速度や酸素消費速度の値にやや影響がでる程度であることや、水は溶媒としての役割をもっているだけなので、上記の現象が起きる原因を有機質資材粒子周辺に存在する水膜中の酸素移動量の変化に原因があると考えた。堆肥粒子の水膜外周から微生物が付着している粒子表面への酸素移動コンダクタンスは、Fickの第一法則を援用して計算した結果、水膜厚さが薄くなると伴に増加する結果が得られた。また、さらに水分が低い場合に、反応速度の低下が観察されるのは、微生物の水分活性が原因と考えられた。を目的にしている。
次世代型最小侵襲鏡視下靱帯再建システムの確立と実用化に関する研究

1.靭帯再建に使用する改良型エンドボタンを用いた縫合糸の繰り返し負荷後の引張強度試験を実施した。最大荷重は500回の場合、従来型に比べ改良型はほぼ同等であるのに対し、1000回では改良型が良好であることが判明し改良型の方が固定力がより強固であり、臨床使用するに値すると考えられた。2.大腿骨の骨孔位置に骨孔作製ガイドを設置する経大腿骨ルートを使用したall-insideでの骨孔を作製する方法を考案し、新骨孔作製ガイドを製作し、愛媛大学の臨床研究倫理審査委員会の承認を受けたのちに、臨床使用を行い、骨孔位置は解剖学的な位置に近似し有用であることが確認され、今後論文発表を介して報告を予定している。我々は外傷の頻度が多くスポーツ復帰で支障の多い前十字靭帯損傷に対し、独自に骨孔作製用ドリルガイドやドリルガイドピン及びリーマーを考案し、関節鏡下でのオールインサイド法による新しい最小侵襲膝関節靭帯再建術を開発した。平成27年度は、これまでの脛骨側からの骨孔作製用ドリルガイドに加え、新たに大腿骨側からのドリルガイドを作製した。現在、模擬膝関節モデルや新鮮肢体膝を使用して、新しいドリルガイドによる骨孔作製が正確に作製されるかどうかを確認作業中である。平成27年度の研究計画は順調に伸展している為。我々は外傷の頻度が多くスポーツ復帰で支障の多い膝前十字靭帯損傷に対し、独自に骨孔作製用ドリルガイドやドリルガイドピン及びリーマーを考案し、関節鏡下でのオールインサイド法による新しい最少侵襲膝関節靭帯再建術を開発した。平成27年度はすでに開発している脛骨側からの骨孔作製用ドリルガイドに加え、新たに大腿骨側からの骨孔作製用ドリルガイドを開発した。平成28年度においては模擬膝関節モデルを使用し新しいドリルガイドを使用した骨孔作製が正確に行われるかどうかを確認した。模擬実験を通して正確性を担保し、今後臨床応用にむけて改良をすすめている。平成28年度の研究計画は順調に進行している。1.改良型エンドボタンを用いた縫合糸の繰り返し負荷後の引張強度。改良エンドボタンおよび従来型エンドボタンに非吸収糸を結び、予荷重(0-50N)×10回繰り返した後、本荷重(0-250N)×500回又は1000回繰り返し、引張試験を実施した。各繰返し負荷後の荷重ー変位挙動では、改良型および従来型とも負荷初期の挙動はほぼ同程度の剛性を持つことが確認された。最大荷重は500回の場合、改良型および従来型はほぼ同等であるのに対し、1000回では改良型が良好であることが判明した。したがって、再建靭帯の固定に使用されるエンドボタンとしては、改良型の方が縫合時の糸の緊張が適切に保たれた状態で固定でき、固定力も強固であるため、臨床使用するに値すると考えられた。2.経大腿骨法によるAll-inside前十字靭帯再建術の術式の確立と臨床応用。これまでに我々は経脛骨法によるAll-inside前十字靭帯再建術を施行してきた。しかし、一般には経脛骨法は大腿骨の骨孔位置が不正確になりやすいとされている。そこで、まず、大腿骨の骨孔位置に骨孔作製ガイドを設置する経大腿骨ルートを使用したall-insideでの骨孔を作製する方法を考案し、新骨孔作製ガイドを製作し、愛媛大学の臨床研究倫理審査委員会の承認を受けたのちに、臨床使用を行った。その結果、大腿骨・脛骨ともに骨孔位置は解剖学的な位置に近似しており、脛骨ルート作製による骨損傷はさらに軽減され、有用であることが確認され、学会にて発表および論文作成を行う予定としている。3.タッチパネル操作による関節鏡下手術ロボットの開発。関節鏡下前十字靭帯再建術は、術者の技量に術後成績が大きく左右される。そこで、関節鏡下手術の省力化と高精度かつ簡便性の向上のために先端部が軟性でタッチパネル操作により鏡視部位を自在に変えることができる関節鏡を考案し、器具の製作に着手している。1.新しく完成した大腿骨骨孔作製ガイドを臨床応用し、大腿骨・脛骨骨孔作製の位置や骨孔表面の形状や臨床成績の詳細な評価を行う。2.平成27年度と同様に、我々の開発した最小侵襲前十字靭帯再建術の器具セットを使用し、オールインサイド法の手術手技を習得するように指導する。3.27年度の脛骨・大腿骨ドリルガイド、ドリルガイドピンやリーマーの改良を経て、最小侵襲オールインサイド前十字靭帯再建術器具セットを完成させ、医療器具メーカーとの連携により、パンフレット、カタログを作成し、市販事業の活動を行う。

1.新しく完成した大腿骨骨孔作製ガイドを臨床応用し、正確性の検討および臨床成績の評価を行う。2.平成27年度、28年度と同様に我々の開発した最少侵襲前十字靭帯再建術の器具セットを使用したオールインサイド法の手術手技を習得するよう指導する。3.医療器具メーカーとの連携による市販事業活動を行う。4.臨床応用によって得られた知見の報告を行う。整形外科新しいガイドピンはまだプロトタイプであるため、改良が必要であり、さらに手術手技セットを発注しているが、完成していないため。平成28年度はおおむね使用計画に沿った経費額となっていた。平成27年度の未使用額や残る結果となったと考えられる。次年度繰越をガイドピンの改良と手術手技セットに使用する計画である。平成29年度は最終年度であり、データ解析および論文作成、国際学会での報告のために使用することを予定している。
確率論的アプローチによる新規脳PET画像解析法の認知症診断への臨床応用

本研究では、アルツハイマー病等を含む認知症の診断への応用を目指し、脳PET画像の新しい解析法の開発を進めてきた。研究代表者の身分変更に伴い1年間余での中途終了となったため、予定していた実臨床における診断能の評価や成果発表等を行う事はできなかったが、臨床応用可能なPET画像補正処理システム(VANUC法)を構築することに成功した。分解能の低いPET画像では画像上で近くにある異なる組織の集積が混じり合う部分容積効果が生じてしまう。その影響を補正する様々な手法が開発されてきたが、近くに不均一な集積が存在すると、その影響を効果的に取り除くことが難しい。そこで集積の不均一性を前提とした全く新しいアルゴリズムを考案し、数値計算ソフトウェアを用いて臨床画像にも応用可能な部分容積効果補正プログラムを作成した。既知の濃度の放射能を充填した模型(ファントム)を実際のPET装置で撮像し、その画像を用いて画像補正処理に必要なパラメータの設定を行った。コンピュータ上で再現したシミュレーションPET画像に対してVANUC法による補正を行ったところ、意図するような画像補正が可能であり、補正の妥当性を確認した。さらに、不均一な集積分布を再現したシミュレーションでは、modified Muller-Gartner法等の既存の手法に比べて集積の不均一性により受ける影響が少ない事が示唆された。東北大学の倫理委員会の承認下で、実際のヒトの脳FDG PET画像を用いて、VANUC法の検証を行った。その結果、元のPET画像の画質に依存してアーチファクトを生じ得る事が明らかになったが、プログラムの改良と必要なパラメータ設定により解決した。また、処理フローの見直しにより、処理時間を全体で1時間未満に短縮し、臨床にも応用可能なシステムを構築することに成功した。アミロイドPET等の脳PET画像はアルツハイマー病の早期診断に有用であるが、画像分解能が低いために近くにある組織の集積が混ざり合う部分容積効果が生じてしまう。部分容積効果を補正する様々な手法が開発されているが、アミロイドPET画像のように灰白質の近くに不均一な集積が存在すると、その影響を効果的に取り除くことが難しい。そこで申請者は、集積の不均一性を前提としたより精度の高い手法が必要と考え、新たな部分容積効果補正法を考案した。研究期間初年度には、考案したアルゴリズムに基づき、数値計算ソフトウェアを用いて臨床画像に応用可能な部分容積効果補正プログラムの構築を行った。実際のPET装置で撮影されたファントム画像を用いて、必要なパラメータの設定を行った。コンピュータ上で再現したシミュレーションPET画像に対して開発したプログラムを実行したところ、意図するような画像補正が可能であり、補正の妥当性を確認した。さらに、東北大学の倫理委員会の承認下で、実際のヒトの脳FDG PET画像を用いて、開発した部分容積効果補正プログラムの検証を行った。その結果、元のPET画像の画質に依存してアーチファクトを生じ得ることが明らかになったが、プログラムに改良を加え、必要なパラメータの設定を行うことにより解決した。また、今回開発した部分容積効果補正のステップを含む、補正処理全体のフローを見直すことにより、処理時間を全体で1時間未満(補正プログラム実行時間は1015分程度)にまで短縮することができ、臨床応用も十分に可能なPET画像補正処理システムを構築することに成功した。研究期間初年度の前半は、実際のPET画像を用いた検証で明らかになった問題点の解決に時間を要したが、最終的に初年度に予定していた段階まで到達することができた。開発手法の特許出願準備に時間を要しているため、成果を公表することができていないが、研究はおおむね計画通りに進んでいる。引き続き、開発した補正プログラムの検証実験を重ね、問題点の洗い出しや、Muller-Gartner法等の従来法との比較によって本法の優れている点を明らかにする。