hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
女性における薬物代謝能に関する研究(合理的薬物投与設計のために)

本研究では、肝の薬物代謝能に及ぼす性周期及び妊娠の影響を検討した。当施設内の臨床研究審査委員会の承認を得た上で、試験を開始した。肝の薬物代謝能はカフェインテストを用いた。試験は、規則正しい性周期を有する健常成人女性12名と妊婦13名の被験者について行った。性周期の影響は、月経周期内の4期(I期:月経開始後24日,II期:月経開始後1315日,III期:次月経開始予定日の75日前、IV期:次月経開始予定日の41日前)の時点で検討した。妊娠の影響は、妊娠前期(34ヶ月),中期(67ヶ月),後期(910ヶ月),出産後(約1ヶ月)の時点で検討した。肝の薬物代謝能は、カフェイン摂取後(健常成人:150mgカフェイン,妊婦:缶コーヒー・紅茶)の尿中カフェイン代謝物比により、チトクロームP4501A2 (CYP1A2),キサンチンオキシダーゼ(XO),N-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)について評価した。尿中カフェイン代謝物は高速液体クロマトグラフ法により、AFMU,1-メチルキサンチン,1-メチル尿酸,17-ジメチル尿酸を測定した。1:薬物代謝能に及ぼす性周期の影響CYP1A2代謝活性の指標としたカフェイン代謝物比は、月経周期の4期で有意差を認め(p<0.05)、I期及びII期に比較し、IV期で上昇していた。XO及びNATはいずれも4期を通じて有意差を認めなかった。2:妊娠時における薬物代謝能の変化CYP1A2,XO,NATの代謝活性の指標であるカフェイン代謝物比は、試験を行った妊娠4期の間でいずれも有意差を認めた(p<0.05)。CYP1A2及びNATについては、IV期に比較してI,II,III期で有意に低下しており、妊娠中はCYP1A2及びNAT活性が低下していることが示唆された。XOについては、III・VI期に比してI期の代謝物比は低下しており、妊娠初期にXO活性が低下していると考えられた。これまで、性周期内の薬物代謝能の変化や、妊娠時の経時的な薬物代謝能の変化についての報告はない。本研究により、性周期内においてCYP1A2による代謝が変化し、妊娠時にはCYP1A2,XO,NATによる代謝が低下していることが明らかとなった。1:薬物代謝能に及ぼす性周期の影響当施設内の臨床研究審査委員会の承認を得た上で、試験を開始した。規則正しい性周期を有する健常成人女性被験者12名について、月経周期内の4期(I期:月経開始後24日,II期:月経開始後1315日,III期:次月経開始予定日の75日前,IV期:次月経開始予定日の41日前)の経時的な尿の採取は終了した。

現在、性ホルモン(卵胞ホルモン,横体ホルモン,性腺刺激ホルモン)を測定し、尿採取日が目的とした月経周期の各期に行われているかどうかについて確認している。また、代謝能の変化を検討するための尿中カフェイン代謝物濃度測定についても、HPLCを用いた測定法を検討中である。2:妊娠時における薬物代謝能の変化当施設内の臨床研究審査委員会の承認を得た上で、試験を開始した。現在までに13名の妊婦より試験参加の同意が得られたが、1名については転院したために試験を中止した。本試験は妊娠前期より分娩後までの長期に及ぶ経時的試験であり、途中で試験を中止する可能性があるため、試験計画上、参加被験者数を増やして行っている。現在、5名が妊娠前期(34ヶ月)5名、5名が妊娠中期(67ヶ月)、2名が妊娠後期(910ヶ月)までの尿の採取が終了している。当施設内の臨床研究審査委員会の承認を得た上で、試験を開始した。規則正しい性周期を有する健常成人女性被験者12名について、月経周期内の4期(I期:月経開始後24日,II期:月経開始後1315日,III期:次月経開始予定日の75日前,IV期:次月経開始予定日の41日前)の時点で試験を行った。妊婦は、13名が妊娠前期(34ヶ月),中期(67ヶ月),後期(910ヶ月),出産後(約1ヶ月)のすべての時点の試験を終了した。肝の薬物代謝能は、カフェイン摂取後(健常成人:150mgカフェイン,妊婦:缶コーヒー・紅茶)の尿中カフェイン代謝物比により、チトクロームP4501A2(CYP1A2),キサンチンオキシターゼ(XO),N-アセチルトランスフェラーゼ(NAT)について評価した。尿中カフェイン代謝物は高速液体クロマトグラフ法により、AFMU,1-メチルキサンチン,1-メチル尿酸,17-ジメチル尿酸を測定した。1:薬物代謝能に及ぼす性周期の影響CYP1A2代謝活性の指標としたカフェイン代謝物比は、月経周期の4期で有意さを認め(P<0.05)、I期およびII期に比較し、IV期で上昇していた。XO及びNATはいずれも4期を通じて有意差を認めなかった。2:妊娠時における薬物代謝能の変化CYP1A2,XO,NATの代謝活性の指標であるカフェイン代謝物比は、試験を行った妊娠4期の間でいずれも有意差を認めた(P<0.05)。CYP1A2及びNATについては、IV期に比較してI,II,III期で有意に低下しており、妊娠中はCYP1A2及びNAT活性が低下していることが示唆された。XOについては、III・IV期に比してI期の代謝物比は低下しており、妊娠初期にXO活性が低下していると考えられた。これまで、性周期内の薬物代謝能の変化や、妊娠時の経時的な薬物代謝能の変化についての報告はない。本研究により、性周期内においてCYP1A2による代謝が変化し、妊娠時にはCYP1A2,XO,NATによる代謝が低下していることが明らかになった。
1分子イメージングによる細胞内輸送の動態解析

蛍光1分子顕微鏡システムは、蛍光励起用のレーザー光の入射位置をPC制御でシフトすることにより、照明方法を全反射照明法(TIR)から薄層斜光照明法(HILO)そして落射照明法(Epi)へと変化させることができる。薄層斜光照明法は、細胞の厚みよりも薄い610ミクロンの幅で、細胞内部だけを薄層状に照明することにより、背景光を抑えると同時に、シグナル画像強度を増すことで、シグナル/ノイズ比の高いクリアな1分子蛍光画像を得られる特徴がある。蛍光ビーズを用いた計測により、通常用いられる落射照明法に比べ、約7倍のシグナル/ノイズ比が得られることが分かった。細胞表面での1分子観察に用いられる全反射照明法を補うことが可能である。顕微鏡のステージPC制御によるフォーカスコントロールとあわせてPC制御することにより、細胞表面と細胞内部の任意の深さを瞬時に切り換えることができ、それぞれの場所での最適な観察と同時に、3次元イメージングが可能になる。このシステムを用いて核膜輸送タンパク質importin βと蛍光タンパク質GFPの融合タンパク質の3次元イメージングを行った。数十分子程度のGFP-importin βが結合した核膜孔の3次元画像を得ることができた。さらにGFP-importin βの1分子イメージング解析により、GFP-importin βの核膜孔滞在時間、結合定数などの定量解析を行った。薄層斜光照明法は、細胞内部だけを薄層状に照明することで背景光を抑える特徴がある。複数種の蛍光ラベルタンパク質を用いることにより、マルチカラー3次元イメージングを行うことで、各タンパク質の刺激前後での分布変化、共局在変化を定量することができる。このシステムを用いて以下の研究を行った。(1)免疫細胞(T細胞)における刺激前後の転写因子分布の変化抗原刺激による受容体を介したT細胞活性化の過程において、チロシンリン酸化タンパク質などにより刺激が伝達され、シグナルタンパク分子が核内に移行し、転写因子として作用開始する。この過程の可視化解析を目的として、GFP変異体または蛍光ラベル抗体により標識した転写因子のマルチカラー3次元イメージングを行い、可視化することができた。(2)免疫細胞(T細胞)活性化初期過程におけるシグナル伝達分子の動態解析シグナル伝達に関与するアダプター分子Vavについて、変異分子の刺激後の動態を蛍光観察により解析することにより、特定のチロシン残基がT細胞活性化初期過程に必須であることをつきとめた。Vavは、T細胞活性化初期過程において、アクチンとの相互作用に関与していることが知られており、このチロシン残基がシグナル伝達分子の集積、移動に重要な役割を果たしている可能性がある。
気象変化による慢性痛増強に関わる生体内気圧受容器の解析-内耳器官の重要性-

気圧・気温低下など気象変化により、ヒトの慢性痛が増強する現象が知られている。我々はこれまでに、慢性疼痛モデルラットを日常の気象変化で起こりうる程度の強さ・変化速度の人工的気圧低下環境に曝露し、その痛み行動が増強することを明らかにした。また、ヒ素注入により内耳を破壊した慢性痛モデルラットに対して気圧低下の影響を観察したところ、内耳破壊が慢性痛増強を抑制する結果を得た。これは内耳に何らかの気圧検出機構が存在することを示唆している。そこで、内耳の気圧検出機構を明らかにするため、健常ラット前庭神経核の単一神経放電記録を行い、気圧低下に対する応答を調べた。大気圧から40hPa気圧を低下させ、設定気圧到達後8分間低圧を維持し、その後大気圧に戻し、その間の反応を観察した。昨年度までに合計40例のニューロンを記録し、そのうち17個に気圧低下曝露を行うことができた。そのうちの5つで放電頻度の増加が観察でき、気圧低下に対する反応は以下の3パターンに分類できた。気圧低下により、1)放電頻度が増加し、復圧により元に戻る(3例),2)放電頻度が増加し、そのまま持続する(1例),3)変動のあった放電頻度が一定になる(1例)。5例中4例は前庭刺激(回転、カロリックテスト)にも反応したが、1例は気圧以外の刺激には応答しなかった。従って、気圧にのみ反応するニューロンの存在が示唆される。今年度は上記1)のパターンの二ューロンがさらに2つ記録でき、気圧低下に反応するニューロンの存在が明らかとなった。そこで、気圧をいろいろな大きさ、速度で段階的に変化させたときの刺激反応性、放電数への影響の解析を進めている。また、慢性痛モデルラットの痛み行動を惹起するには5hPa/h以上の速度で5hPa以上の気圧変化が必要であることを明らかにした。気圧検出機構が内耳器官に存在する可能性について、行動実験を主体に論文執筆中である。我々は、ヒトの慢性痛が低気圧接近や気温低下などの気象変化により増強する現象を、動物実験で再現することに世界で初めて成功した。これらの結果は、ラットに気温や気圧の変化を検出する機構が備わっていることを示しているが、とりわけ気圧検出機構の存在については何もわかっていない。そこで、鼓膜を外科的に破壊、または内耳をヒ素注入により破壊した慢性痛モデルラットに対して気圧低下環境の影響を観察したところ、鼓膜破壊では気圧低下の慢性痛増強効果は消失しないが、内耳破壊が慢性痛増強を抑制する結果を得た。本研究では内耳の気圧検出機構を明らかにするため、気圧低下が前庭神経や前庭神経核の神経活動に与える影響を観察・解析することを目的とする。平成17年度の研究計画は以下の通りであった。気圧検出器の同定麻酔下でラットの前庭神経および前庭神経核の神経活動を記録し、実験的気圧低下環境が神経の興奮を引き起こすかどうかを検証し、気圧検出器の局在を同定する。(1)前庭神経活動記録(2)前庭神経核活動記録(3)(1),(2)の神経細胞が他の刺激(音、回転刺激など)に応答性を持つものであるかを確認する。以上の計画に基づき、前庭神経の電気刺激によりトリガーされる(前庭神経入力をもつ)神経細胞を探し、その後気圧低下に曝露し反応を観察した。また、この細胞が他の前庭入力を持つかどうか調べるため、ラットを脳定位固定装置につけたまま回転させ、応答を調べた。ほんの数例であるが、5分間で大気圧から40hPa気圧を低下させた際、気圧低下開始後に放電頻度が増加し始め、設定気圧到達後にその放電頻度がピークに達するニューロンを記録することができた。この細胞は、rollingにも反応し、耳石系からの入力も持つ神経細胞であることを確認した。実験手技習得に時間を要しているが、組織染色にて刺激部位、記録部位の確認をしながら実験を進めている。低気圧接近などの気象変化により、ヒトの慢性痛が増強する現象が知られている。我々はこれまでに、慢性疼痛モデルラットを日常の気象変化で起こりうる程度の人工的気圧低下環境に曝露し、その痛み行動が増強することを明らかにした。また、鼓膜を外科的に破壊、またはヒ素注入により内耳を破壊した慢性痛モデルラットに対して気圧低下環境の影響を観察したところ、鼓膜破壊では気圧低下の慢性痛増強効果は消失しないが、内耳破壊が慢性痛増強を抑制する結果を得た。麻酔下でガラス微少電極をラットの前庭神経核に刺入し、前庭神経を電気刺激しながら前庭入力をもつニューロンを探した。その後8分間で大気圧から40hPa気圧を低下させ、設定気圧到達後8分間低圧を維持し、そしてまた8分間で大気圧に戻し、その間の反応を観察した。また、このニューロンが気圧以外の刺激に応答するかどうか調べるため、回転刺激、カロリックテストを行った。実験終了後、脳組織標本を作成し電極位置を確認した。気圧低下に曝露することができた17個の前庭神経核ニューロンのうち、5つで放電頻度の増加が観察できた。気圧低下に対する反応は以下の3つのパターンに分類できた。

気圧低下により、1)放電頻度が増加し、復圧により減少する(3例),2)放電頻度が増加し、そのまま持続する(1例),3)ゆっくりした変動のあった放電頻度が一定になる(1例)5例中4例は回転刺激やカロリックテストにも応答したが、1例は気圧以外の刺激には応答しなかった。この結果より、気圧にのみ反応するニューロンの存在が示唆される。今後さらに多くのニューロンの記録を行い、反応閾値の有無、反応パターンの分類を進める。気圧・気温低下など気象変化により、ヒトの慢性痛が増強する現象が知られている。我々はこれまでに、慢性疼痛モデルラットを日常の気象変化で起こりうる程度の強さ・変化速度の人工的気圧低下環境に曝露し、その痛み行動が増強することを明らかにした。また、ヒ素注入により内耳を破壊した慢性痛モデルラットに対して気圧低下の影響を観察したところ、内耳破壊が慢性痛増強を抑制する結果を得た。これは内耳に何らかの気圧検出機構が存在することを示唆している。そこで、内耳の気圧検出機構を明らかにするため、健常ラット前庭神経核の単一神経放電記録を行い、気圧低下に対する応答を調べた。大気圧から40hPa気圧を低下させ、設定気圧到達後8分間低圧を維持し、その後大気圧に戻し、その間の反応を観察した。昨年度までに合計40例のニューロンを記録し、そのうち17個に気圧低下曝露を行うことができた。そのうちの5つで放電頻度の増加が観察でき、気圧低下に対する反応は以下の3パターンに分類できた。気圧低下により、1)放電頻度が増加し、復圧により元に戻る(3例),2)放電頻度が増加し、そのまま持続する(1例),3)変動のあった放電頻度が一定になる(1例)。5例中4例は前庭刺激(回転、カロリックテスト)にも反応したが、1例は気圧以外の刺激には応答しなかった。従って、気圧にのみ反応するニューロンの存在が示唆される。今年度は上記1)のパターンの二ューロンがさらに2つ記録でき、気圧低下に反応するニューロンの存在が明らかとなった。そこで、気圧をいろいろな大きさ、速度で段階的に変化させたときの刺激反応性、放電数への影響の解析を進めている。また、慢性痛モデルラットの痛み行動を惹起するには5hPa/h以上の速度で5hPa以上の気圧変化が必要であることを明らかにした。気圧検出機構が内耳器官に存在する可能性について、行動実験を主体に論文執筆中である。
成人期がん患者の療養と社会生活の両立を支援するソフトウェア開発と運用可能性の検討

前年度の課題であった情緒面への働きかけを考慮した機能について,喜怒哀楽のアイコンを用いてグラフ化することで対象者がアクセスした日の気分を表すことができる機能として設定した。また,web版ソフトウェアのモニタリング項目やWebページのインターフェースデザインについて繰り返し検討した。Webページのデザインやモニタリング項目は,日々のセルフモニタリングを含めた療養行動の継続に密接に関係する。ソフトウェアに取り入れるコンテンツやモニタリング項目については検討を行い概ね決定したが,これらをどのようにページに組み込むかということの検討が必要であった。Webページとユーザーとを繋ぐユーザーインターフェースにおいて,ユーザーはそのインターフェースで何ができるのか,何をすればいいのかといったことがひと目でわかる機能になっていることが重要とされる。ユーザーインターフェースは使いやすさに影響し,これはソフトウェアをスムーズに活用できるかの可否に大きく影響するとされる。その活用の容易性は療養行動の継続に大きく影響すると考えられるため,本ソフトウェアが目指す「大腸がん患者の治療と社会生活の両立のためのセルフマネジメントの獲得」を達成するための効果的なユーザーインターフェースデザインを検討することが重要である。また,専門家の意見により,1回のモニタリング時間の短縮化やモチベーションに働きかけられる目標の示し方,アクセスすることで得られる内的報酬を与える工夫などについて取り組む必要があった。これらのことから,ユーザーが機能を見つけやすくするためのデザインの工夫や,物理的な動作や精神的な負担などを軽減するための工夫,Webページに日々アクセスしたくなるような仕掛けづくりなど,セルフモニタリングを中心とした療養行動の継続に繋がるようなWebページのデザインや構成について研究者間で検討を重ねてきた。ソフトウェアに取り入れるコンテンツについては概ね決定することができたが,webページのインターフェースデザインについての検討には,いかに「わかりやすく使いやすいか」を追求する必要があり,予定していた以上に時間を要している。また以下の点について検討を重ねている。(1)モニタリングに要する時間を710分以内にまとめること(2)目標の示し方および内的報酬の示し方本研究で目指しているソフトウェアは,生活の中でのセルフモニタリングを取り入れやすく,自身の病気との新たな関わり方を検討したものである。具体的には,“生活の中に溶け込んだ病気の管理"の存在を示し,強制的な自己管理を意識したり,特別な操作をしたりすることなく,誰もが自然に利活用できるような自己管理ソフトウェアであり,そのソフトウェアの運用可能性の検討である。最終年度である今年度はWeb版ソフトウェアを完成させ,ソフトウェアの運用可能性の検討を目的として2週間のモニタリングを実施する。運用可能性の評価は,モニタリング後のユーザビリティテストを主として,ソフトウェアの活用状況,使用してみた感想等から総合的に検討する。これらの研究結果については,遠隔医療の関連学会や看護系学会等で発表をしていく予定である。今後、長期的にがんとともに生活していく人々の間で広くICT機器を活用したサービスが利用されることにより、がん患者の社会参加や就業が促進されることが望まれる。また、そのためには、本研究が多面的で具体的な課題について多方面から検討し,常にVersion upを図っていくことが求められる。平成28年度は,がんをもつ人々のセルフマネジメント支援に関する文献検討を中心に行い,プログラム構築に向けた示唆を得た。[外来化学療法を受ける患者の現状と課題]近年のがんをもつ人の苦痛として薬物療法に伴う苦痛が一番多いことが示されており,なかでも大腸がん・肺がん・乳がんにおいて薬物療法に関連した悩みや負担が増加している。特に大腸がん患者の経験する症状や副作用,後遺症は,末梢神経障害や外見の変化,頻回の排便・頻回の便意,術後合併症・後遺症などが挙げられる。外来で化学療法を受けながら生活している患者は,継続的にさまざまな身体症状を生じ,それらの症状によって日常生活や仕事,余暇にも支障を来している。特に就労中の患者は,化学療法に伴う身体症状や病気の進行,再発への不安を抱えながら仕事をすることに困難感を抱いている。社会生活を送りながら療養を続ける患者にとって,疾患や治療についての見通しがつかないことは困難さにつながることから,治療によって生じる副作用や日常生活の変化についての情報提供が必要であること,生活背景も考慮した個別的な支援が求められることが明らかとなった。[外来化学療法を受ける患者への支援の実際]外来治療中のがん患者を対象とした国内外における看護介入の現状については,疾患や治療に関する知識の提供やセルフモニタリング,がんによるストレスやその対処といった精神面への働きかけが行われていた。しかしこれらの看護介入は,グループ介入がほとんどであり画一的な介入にとどまっていた。[今後の課題]外来化学療法を受けるがん患者に対し,治療によって生じる副作用や日常生活の変化についての情報提供を含め,生活背景も考慮した個別的な支援を検討する。特に大腸がん患者にとってはプライバシーに関わる副作用症状を経験することから,これらをもちながら社会生活を送ることを支援する個別的な介入を検討する必要がある。現在までの進捗状況は当初の予定より遅れている。その理由としては,文献検討に予想以上に時間を要したことである。がん患者を対象とした文献は多く存在し,それらを焦点化し,整理,分類することに時間を要した。文献検討の結果から,化学療法を受ける大腸がん患者は多くの苦痛を抱いていることが明らかとなり,特に多様な社会的背景をもつ成人期のがん患者においては個別的な支援の重要性が示唆されたことから,大腸がんにおける「がん患者療養支援システム(仮称)」の内容の検討に取りかかっている。「がん患者療養支援システム(仮称)」では,大腸がん患者の経験している副作用症状(末梢神経障害や外見の変化,頻回の排便・頻回の便意,術後合併症・後遺症)に関する知識提供やその対処法などについてのプログラムを含むこととし,その内容の検討に入っている。

平成29年度は,これまでの文献検討の結果をふまえ,大腸がん患者を支援するweb版ソフトウェアのプログラム構成に取り組んだ。【Web版ソフトウェアの概要】これまでの文献検討等から,外来で治療を受ける大腸がん患者が自己の体調に関心をもち,客観的に自己評価することで生活習慣の改善や工夫ができ,療養生活の継続を目指したセルフマネジメントを確立できると考え,これらのプロセスにおいて対象者だけでなく,同病者や医療者との相互関係を築くことによってより効果的なセルフマネジメント支援ができると考えた。そこで,セルフマネジメントモデルと協働的パートナーシップ理論を基に構成したweb版ソフトウェアを作成した。【Web版ソフトウェアの構成要素】本ソフトウェアは,国内外の「がん診療に関するガイドライン」や「がん看護コアカリキュラム」をもとに構成し,構成要素は,自身の体調に関心をもち効果的な療養法に取り組めるような支援方法を取り入れた。支援の内容は,目標設定や動機づけ,疾患に関する知識提供,体調や症状,日々の情緒の変化等の日常生活に関するセルフモニタリング,掲示板を通した医療者との関わりや同病者間のピアサポートである。日々入力される食事や運動などの日常生活の状況,症状,情緒の変化については,データを可視化することで日々の変化を視覚的に捉えることを可能としている。また,可視化されたデータや医療者からの掲示板を通した交流を通し,心理社会的側面も捉えながら日々のセルフモニタリングに楽しみをもつことを意図したFun to access機能を取り入れている。【Web版ソフトウェアのシステム構成】本ソフトウェアはクライアントサーバー方式で構成し,MySQL,PHP,CSS3,JavaScriptを用いてWEBページの形式で作成した。Web版ソフトウェアの作成にあたり,構成要素の検討および搭載する機能の検討に時間を要した。特に,日々webページにアクセスしたくなるような楽しみや情緒面への働きかけを兼ね備えた機能,これらのwebページでの見せ方の工夫に時間を要した。当初は,Web版ソフトウェアのユーザーテストとして大腸がん患者によるプレテストを実施する予定をしていたが,プログラム作成後にがん看護を実践している看護師やがん認定看護師,がん看護専門看護師に実際にソフトウェアを使用してもらい,プログラム内容について意見をもらい改善していくことを優先した。それらの結果を踏まえてプログラムの構成を修正および改善し,大腸がん患者によるプレテストの必要性・妥当性も思考しながら,早期に本調査に着手することを検討する予定である。
遺伝子銃によるサイトカイン遺伝子の培養軟骨細胞への導入と軟骨細胞移植における発現

本研究では、遺伝子銃を用いて軟骨内にマーカー遺伝子を導入できるか否かを検討した。まず人工膝関節置換術および人工股関節置換術の際に、関節軟骨を採取し、10x10mm大の軟骨片にした。あらかじめgaractosidase reporter geneを金粒子に固着し、これをHelios Gene Gunに装填し、100psi,200psi,300psi,400psiの4種類の圧で、1スライスに場所を変えて2カ所に打ち込んだ。打ち込み部を中心に活性測定用に軟骨片を1-2mm大にメスで細かくし、培養液3mlを入れた3.5mlシャーレに入れ、2448時間培養した。また、軟骨片に射入した2カ所のうちのもうひとつは組織診断用とした。β-galactosicase活性は分光光度計を用いて計測した。その結果、射入後24時間のものよりは48時間の方が、やや活性が高い傾向にあったが、それでもコントロールと比べ有意差はなかった。圧の違いとの関係では200psiがもっとも活性が高かったが、有意差は無かった。組織学的検討では、HE染色で金粒子の存在がほとんど確認されず、金粒子が軟骨細胞内まで届いていないと考えられた。今回の検討では軟骨組織への400psiまでの圧では、金粒子が軟骨組織内まで到達することができず、したがって遺伝子導入はできなかった。さらに射入時の圧力を大きくすることで軟骨組織内へ金粒子を射入させうる可能性はあるが、400psi以上の圧では組織障害を起こす可能性が高く、望ましくないと考える。したがって遺伝子銃を用いての軟骨内への遺伝子導入は、現時点では困難でであると考える。In vitroでの遺伝子銃による遺伝子の導入の可否をみるために、軟骨片および軟骨細胞に分離した状態で培養を行った。切断肢、大腿骨頚部内側骨折および、変形性股関節症、変形性膝関節症患者の手術時に、可及的に軟骨片を採取した。軟骨片の培養は、軟骨片をGey's balanced salt solusionにて洗浄後、DME/F12混合培地+10%FBSにて培養した。培養開始後、1、3,5,7日、2,3,4週目に、後に述べる方法にて軟骨細胞を分離し、dye exclusion法にて、軟骨細胞のviabilityを調べた。軟骨細胞培養は、0.15%トリプシンおよび0.15%コラゲナーゼにて軟骨細胞に分離しDME/F12混合培地+10%FBSにて培養した。培養開始後、1、3,5,7日、2,3,4週目に、同様にdye exclusion法にて、軟骨細胞のviabilityを調べた。いずれの方法にても4週間の培養が可能となったため、次にマーカー遺伝子を軟骨細胞に導入可能か否かの検討を始めた。導入に用いる金粒子を洗浄の後、pSV-β-Galactosidase Control Vectorを付着させた。この粒子を、前述の手術材料から採取した軟骨片にHelios gene gunを用いて大気圧下で射入した。これらの軟骨片を、射入直後および培養1,3,5,7日目に、0.1%X-gal染色を用いて軟骨細胞内に導入されているか否か、現在検討中である。本年度は、遺伝子銃を用いて軟骨内にマーカー遺伝子を導入するのに際し、導入圧および導入後の時間と導入効率の関係を検討した。

打ち込み部を中心に活性測定用に軟骨片を1-2mm大にメスで細かくし、培養液3mlを入れた3.5mlシャーレに入れ、2448時間培養した。今回の検討では200psiの圧で、導入後24時間で測定するのが最もマーカー遺伝子の活性が高かったが、いずれも有意差を認めず、コントロールと比べても有意差は無く遺伝子銃を用いて軟骨内への有効な遺伝子導入は困難であると思われた。
ラテンアメリカにおける対米自立的な地域協力の模索と安全保障メカニズムの重層化

ラテンアメリカでは2000年代に入ってから米国からの自立を目ざす地域主義が強まり、米州ボリバル同盟(ALBA)、南米諸国連合(UNASUR)、ラテンアメリカ・カリブ諸国共同体(CELAC)といった新たな地域統合の枠組みが構築されている。とくに条約に基づいて設立されたUNASURは、すでにいくつかの地域的危機に対処し、その能力を示している。しかしUNASURは機構としての制度化が進んでおらず、首脳間のフォーラムの域を出ていないとの問題がある。それによる意思決定メカニズムの曖昧さは、パラグアイ危機(2012年)の際に露呈した。制度化の進展はUNASURにとっての最大の課題であるといえる。前年度に引き続き、ALBAとUNASURが推進する対米自立的な地域統合のプロセスについての分析を進めた。平成25年度には申請段階では想定していなかったいくつかの特殊事情が生じ、研究の方法に関して若干の調整を行った。すなわち、当初はコロンビアとエクアドルで現地調査を行い、両国間で生じた紛争事案に関してUNASURなどの新しい地域機構がいかなる役割を果たしうるかを分析する予定であったが、日本ラテンアメリカ学会定期大会の実行委員長を務めたことによる諸種の用務が入り、この両国での現地調査を行うことができなかった。しかしその分、南米における新しい地域統合に関する特別講演と特別分科会を同大会で企画し、学会負担の招聘ゲスト(エクアドル)の他に本科研費でコロンビア安全保障問題に精通する専門家をチリから招くことができ、本科研課題に直接的に関わる重要論点について議論を深めるとともに、学会の場で成果を還元することができた。なおこの他には、3月にアルゼンチンでの現地調査(UNASUR国防研究所やラプラタ大学地域統合研究所などを訪問)で聞き取り調査や文献収集を行った。以上の研究活動により、南米諸国の間には米国の推し進めた自由化路線を脱して地域安全保障問題にも関わる政治・社会領域での政府の役割と国家間協力を拡大しようとするコンセンサスが形成されていることを明確に確認することができた。他方で国家間協力のメカニズムについてはその制度化に課題があること、また治安問題・麻薬問題などへの対処には諜報活動が重要でありながらそれにより得られた情報を各国間で共有するメカニズムを構築することがきわめて困難であることなども分かってきた。これらの論点を含めて平成26年度にも研究を継続し、当初の研究目的に掲げた安全保障メカニズム重層化の全体像を明確にしていきたい。平成24年度はALBAとUNASURが推進する対米自立的な地域統合のプロセスを綿密に把握することを目的に、8月から9月にかけてラテンアメリカの5ヵ国で現地調査を行った。多くの研究者や実務担当者、ジャーナリストらと面会して様々な聞き取りや意見交換を行うことができた。とくにUNASUR事務局(エクアドル)やALBA事務局、共通通貨SUCRE事務局、ペトロカリブ事務局、テレスールテレビ(ベネズエラ)の訪問は、これらの機関が外部者に対してやや警戒的で面会取り付けが困難なだけに、非常に貴重かつ興味深いものとなった。なお、6月末にパラグアイで大統領が手続き面で疑義がある中で罷免され、同国がUNASURから参加資格を停止されるという出来事があったため、現地調査先として急遽パラグアイを加えた。外交当局者や研究者らからの意見聴取で、同国政府の立場、およびUNASURにおける意思決定システムの問題点を把握することができ、有意義であった。研究代表者は、国内や二国間の紛争解決機構としてのALBAとUNASURの成否は、両機構が首脳間のフォーラムにとどまる現況を超えてどれだけ制度化を進められるかにかかっているとの仮説を立てていたが、現地調査により、問題の所在をいっそう明瞭に確認することができた。例えばパラグアイ問題への対応には、隣国の政治不安の自国への波及阻止という各国の政治的思惑が色濃く反映されている。ここに統合と協力を推進していくことへの強い動機がある。しかし手続き面での正統性を担保する仕組みが不十分なため、将来的に真に有効な紛争解決メカニズムの構築をかえって阻害する危険もはらんでいる。平成24年度は、以上の点などを中心に、ALBAとUNASURにおける統合プロセスを分析するうえで着目すべき論点を整理できた。なお、部分的ではあるが研究成果の一部は平成24年度中に発表した著作に反映させている。平成24、25年度に引き続き、ALBAとUNASURによる対米自立的な地域統合のプロセスについての分析を進めた。本年度はとくに域内諸国間の協力関係の分析に重点を置き、援助を梃子に影響力を及ぼそうとしているベネズエラと、エクアドル、ボリビア、トリニダッド・トバゴなどとの関係を、現地調査も交えて研究した。一連の調査からは、今日進められている地域統合プロセスにおいて、反米左派の連携を掲げるベネズエラの果たしている役割は実際に大きいことが確認できた。

とくにボリビアにおいては基礎教育・識字教育の分野でベネズエラから多くの人的・金銭的資源が投入され、かつそれが一定の成果を上げ、大衆の支持を媒介して二国間関係の緊密化につながっていることを具体的に観察することができた。ただ他方で、この事例をエクアドル、あるいはエネルギー資源を有するカリブ諸国、それをまったく有しないカリブ諸国との比較の中に位置づけると、ベネズエラの反米姿勢にどれほど呼応、協調するかについては、各国の置かれた状況(支援への依存の必要性)、および政治リーダーの思想や政策方針の違いといった点を反映して濃淡が分かれることについても看取された。本研究期間を通じ、ラテンアメリカ・カリブ諸国には、反米・反ネオリベラリズムという一般化された表層的言説とは異なり、域内諸国の政治・経済・社会・安全保障問題に独自に対処するための地域協力枠組みを構築することについての共通意思が存在し、それが着実に進められて、OASを軸とする米州全体を包摂した既存の安全保障メカニズムとの重層化(併存状況)が生み出されていることが確認された。ただしALBAやUNASURは機構化の水準が低く、政治リーダーの意思に左右されたり体制擁護の道具として利用されがちでったりするなどの問題点も明らかになった。最終的な研究成果については追って論文として発表する予定である。地域研究(ラテンアメリカ)「研究実績の概要」にも記したとおり、応募時の研究計画に記していた現地調査に必ずしも十分な時間を割くことができなかった面はあるが、代わりに国外から専門家を招いて学会の定期大会での特別分科会を立てることができ、一定の成果を得ることができた。また研究の中間的な成果を所属機関の紀要に発表することもできた。平成24年度は、おおむね応募時に記載していた研究計画のとおりに研究を進めることができた。とくにエクアドルとベネズエラでUNASURとALBAの事務局やその関連機関を訪問し、統合プロセスの現況(機構化の進展状況)や将来的な課題を自分の目で確かめ、今後の研究において着目していくべき論点を整理できたのは大きな成果であった。平成26年度も前年度までの成果をふまえ、応募時の研究計画にも記していたとおり、ALBAとUNASURという対米自立的な地域統合が安全保障面で果たしてきた機能(および逆機能)を分析し、また既存の米州機構との役割分担、CELAC(ラテンアメリカ・カリブ諸国連合)という新しい地域統合の構想やその形成プロセスなどについても検討を加え、ラテンアメリカにおける安全保障メカニズムの重層化について最終的な取りまとめを行いたい。平成25年度には予定よりも少ない日数の現地調査しかできなかったが、その分は基金化して本年度に繰り越すことができたので、おおむね支障なく現地調査などを行うことができる見込みである。平成25年度は前年度の成果をふまえ、応募時の研究計画にも記していたとおり、ALBAとUNASURが対処した紛争事例について具体的に分析を進めていくつもりである。
モノクローナル抗体を利用したFALS変異Cu/Zn-SODの構造変化解析

家族性筋萎縮性側索硬化症(FALS)の原因の一つである変異Cu/Zn-スーパーオキシドジスムターゼ(Cu/Zn-SOD)によるALS発症メカニズムの解明を行ってきた。平成17年度および18年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ヒトCu/Zn-SODのSer102-Arg115、つまりGreekkeyloopを認識する抗ヒトCu/Zn-SODモノクローナル抗体を用いたウエスタンブロット解析で、FALS変異SODはほとんど検出されないことを見出した。また還元や熱などで変性させると、野生型と変異Cu/Zn-SODではモノクローナル抗体との反応性に違いが出ることを明らかにした。これは、Cu/Zn-SODの変異がエピトープ部位であるGreekkeyloopの構造に変化をもたらすことを示唆している。GreekkeyloopはCu/Zn-SODホモダイマーの安定性に大きく寄与しており、この部分が変化しやすいこととSOD全体の不安定性には深いつながりがあると考えられる。(Fujiwara N. J. Biol. Chem.2005)(3)Greekkeyloop内のCys111のSH基にSS交換反応で2-MEを導入したCu/Zn-SODが野生型のCu/Zn-SODよりも熱に安定で酸化されにくいことを明らかにした。さらに、Cys111がマイルドな酸化条件下において他のアミノ酸残基より速く酸化され、Cys111のSH基がスルフィン酸(SO_2H)またはスルフォン酸(SO_3H)になることを同定した。(論文を投稿中)(4)SOD1の新規モノクローナル抗体および酸化Cu/Zn-SOD特異抗体の作製を継続中である。平成17年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ヒトCu/Zn-SODの102番目のセリンから115番目のアルギニンまでの部位、つまりloop IV(Greek key loop)を認識する抗ヒトCu/Zn-SODモノクローナル抗体を用いたウエスタンブロット解析で、FALS変異SODはほとんど検出されないことを見出した。これは、Cu/Zn-SODの変異がエピトープ部位であるGreek key loopの構造に変化をもたらすことを示唆している。Greek key loopはCu/Zn-SODホモダイマーの安定性に大きく寄与しており、この部分が変化しやすいこととSOD全体の不安定性には深いつながりがあると考えられる。(Fujiwara, N. et al., J Biol Chem., (2005)28,5061-5070)さらに、SODの新規モノクローナル抗体の作製およびヒトCu/Zn-SODホモダイマーの安定性に関わるGreek key loop内のCys111の解析を開始した。平成18年度の研究成果は以下のとおりである。(1)ALS変異型SOD1および野性型SOD1は過酸化水素などで酸化させると凝集化が起こり、ALSの発症に関与している可能性がある。Cys111はタンパク質分子の外側にあるGreek key loop内に存在し、特に反応性が高いと予想される。このCys111のSH基にのみ2-MEをS-S結合させたSOD1タンパク質が野生型のSOD1よりも熱や酸化に耐性があることを明らかにした。さらに、Cys111がマイルドな酸化条件下において他のアミノ酸残基より速く酸化されること、Cys111のSH基がスルフィン酸(SO_2H)、さらにスルフォン酸(SO_3H)にまで酸化されることをタンパク質限定分解とマススペクトル法で同定した。現在、論文を投稿中である。

(2)銅代謝異常を有するウィルソン病モデルラットおよびウイスター系ラットを用いて、銅代謝変化が脳内アミン量の変化と行動変化をもたらすことを明らかにした。SOD1の活性部位には銅イオンが配位しており、特にFALS変異型SOD1は銅イオンをはずしやすいことが報告されている。はずれた銅イオンが銅代謝を変化させ、脳機能に影響を及ぼす可能性が示唆される。(Fujiyama N.etal. Biochem Biophys.Res.Commun.,349,1079-1086,2006)(3)SOD1の新規モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の作製を継続中である。
反転ピロールを構成ユニットにもつ機能性新規ポルフィリノイドの合成に関する研究

本研究の目的は、近年、機能性色素として大きな注目を集めているポルフィリン類縁体の合成法の開発、およびその物性・錯化挙動の解明にある。特に反転ピロールを有するポルフィリン異性体、N-混乱ポルフィリン(NCP)およびその類縁体について詳細に検討を行っている。今年度は、NCPから合成される縮環ポルフィリノイド、N-フューズポルフィリン(NFP)の反応性を検討した。その結果、縮環部分に置換したプロモ基が、パラジウム触媒を用いたカップリング反応に活性で、アリール基やアリールエチニル基が置換したNFPが高収率で合成された。これらの芳香族性置換基は、NFPの電子状態に大きな摂動を与え、その結果、吸収スペクトルの顕著な変化が観察された。NFPは1000nmを越える長波長に光吸収を示すが、特に2つのNFPがエチニル基で直結された2量体では、大きな長波長シフトを示し、その吸収末端は1200mmを超えていた。またNFPは、近赤外領域に比較的強い蛍光を示した。またNFPの縮環部分は高い反応性を示し、銀塩により酸化することで、縮環部分同士が直接結合したNFP2量体が60%の収率で得られた。さらにNFP2量体を強塩基で処理することにより、混乱ピロールが直接結合したNCP2量体へと定量的に変換された。これらNFP、NCPの各2量体に関しては、X線構造解析によりその構造を明らかにした。興味深いことに、このNCP2量体中では、NCP間の立体反発が大きいために、混乱ピロールが大きく傾き、反転、すなわち本来であれば環内部を向いているはずのβ炭素が環外周を向けた状態で固定されている。またNCP2量体中では、各NCP環が、歪んだ構造にも関わらず、強い芳香族性を示すことがNMRや吸収スペクトルから示された。このことは、NCPの構造的な柔軟性を示すのみならず、NCPからNFPへの変換反応の中間状態のモデルにもなり、またNCPが示す特有の互変異性現象の反応機構に対する重要な証左としても意義深い。今年度は、混乱ポルフィリノイドの亜鉛(II)イオンの錯化挙動について検討した。通常のポルフィリンでは、4つのピロール窒素原子が環状に配置され、多くの金属を安定に配位することが知られている。一方、NCPでは反転ピロールを1つ有するために、環状の配位原子に炭素原子を1つ含んでいる。そのためにニッケル(II)、銀(III)、パラジウム(II)などの金属-炭素結合を安定形成しうる金属イオンとは、平面的な有機金属錯体を与えるが、鉄(II)イオンなど、比較的金属-炭素結合が不安定な金属とは、金属と反転ピロールの内部炭素間に、中間結合的なアゴスティック相互作用が形成されることが、X線構造から示唆されている。今回、申請者がNCPによる亜鉛(II)イオンの錯化を検討したところ、鉄(II)錯体と同様に、中心金属と内部炭素の間にσ結合が形成されておらず、ピリジンやアルコールなどを軸配位子とする歪んだ構造をしていることが、X線構造などから示された。さらに亜鉛-炭素距離や^1H、^<13>C NMRから、亜鉛(II)イオンと内部炭素の間にη^1-配位もしくはアゴスティック相互作用の存在が示唆された。一方、NCPの反転ピロール外周窒素も配位部位として利用可熊なことが、パラジウム(II)やロジウム(I)錯体の例から知られているが、亜鉛(II)錯体に関して軸配位子を種々検討したところ、そのような外周配位を利用した2量化錯体形成が認められた。例えば酢酸イオンを用いた場合には、亜鉛(II)イオン4つ、酢酸イオン3つ、水酸化物イオン1つ、NCP2つの組み合わせで、NCPの内部配位と外周配位による複雑なNCP2量体構造が形成された。また軸配位子分子を除くと、外周窒素がもう1分子のNCP内部に捕捉された亜鉛(II)イオンに対して互いに配位した、亜鉛(II)2核NCP2量体が得られた。また共役系の有無とη^1-配位の関係を検討する目的で、メソ位にsp^3炭素を含む、N-混乱カリックス[4]フィリン(NCCP)を合成し、その亜鉛(II)錯化を検討した。その結果、NCCP錯体では、内部炭素と中心亜鉛(II)イオン間の距離が長く、η^1-配位が比較的弱いことが示された。

これらの芳香族性置換基は、NFPの電子状態に大きな摂動を与え、その結果、吸収スペクトルの顕著な変化が観察された。NFPは1000nmを越える長波長に光吸収を示すが、特に2つのNFPがエチニル基で直結された2量体では、大きな長波長シフトを示し、その吸収末端は1200mmを超えていた。またNFPは、近赤外領域に比較的強い蛍光を示した。またNFPの縮環部分は高い反応性を示し、銀塩により酸化することで、縮環部分同士が直接結合したNFP2量体が60%の収率で得られた。さらにNFP2量体を強塩基で処理することにより、混乱ピロールが直接結合したNCP2量体へと定量的に変換された。これらNFP、NCPの各2量体に関しては、X線構造解析によりその構造を明らかにした。興味深いことに、このNCP2量体中では、NCP間の立体反発が大きいために、混乱ピロールが大きく傾き、反転、すなわち本来であれば環内部を向いているはずのβ炭素が環外周を向けた状態で固定されている。またNCP2量体中では、各NCP環が、歪んだ構造にも関わらず、強い芳香族性を示すことがNMRや吸収スペクトルから示された。このことは、NCPの構造的な柔軟性を示すのみならず、NCPからNFPへの変換反応の中間状態のモデルにもなり、またNCPが示す特有の互変異性現象の反応機構に対する重要な証左としても意義深い。
T.reesei由来キシラナーゼIII遺伝子の発啓制御機構の解明

1.xyn3のプロモーターの比較T.reesei PC-3-7株からクローニングしたxyn3を含む3.2kb EcoRI断片の塩基配列を決定した。さらに、ソルボースによりキシラナーゼIII(XYNIII)を誘導したT.reesei PC-3-7株から精製したRNAを鋳型に用いたRT-PCRによってxyn3cDNAをクローニングし、その塩基配列を決定した。xyn3ORFは1,044bpであり、347アミノ酸からなる推定分子量38,076Daのタンパク質をコードしていた。XYNIII推定アミノ酸配列から本酵素が糖質加水分解酵素のFamily10に分類される事を明らかにした。また、xyn3染色体遺伝子とcDNAの比較からxyn3遺伝子には、3つのイントロンが存在する事を示した。塩基配列を決定したxyn3遺伝子のプロモーター領域(1.0kb)には、真核生物に一般的なプロモーター配列であるTATA boxやCAAT boxはもとより、カーボンカタボライト抑制のcis-elementや興味深いことにAspergillus nigerにおいてキシラナーゼの発現を正に調節するXlnRのcis-elementも存在した。現在、xyn3遺伝子の発現が観察されないT.reesei QM9414株からクローニングした遺伝子について塩基配列の解析を進めている。2.レポーター遺伝子の発現によるプロモーター解析レポーター遺伝子による解析に先立ち、T.reeseiへ遺伝子導入を行うために必要なプロトプラストの調製法について検討した。当初、プロトプラスト再生率は0.01%以下であった。細胞壁溶解酵素の種類、濃度、作用時間、再生培地の組成について最適化を試みることで、プロトプラスト再生率を形質転換実験に用いることが可能な510%にする事に成功した。
光学活性な主鎖構造を持つ有機ポリマー超薄膜による分子認識と電子物性

本研究の目的はLB法による非線型応答特性を備えたポリマー薄膜の作製を行い、分子レベルで会合・充填状態を観察によって明らかにすること、および光学的・電子的特性の評価をその分解温度付近で調べることがである。超高真空条件下で試料基板を加熱処理しSTM(走査型トンネル電子顕微鏡)観察により分子集合状態・電子状態の変化を追跡する。平成9年度に行った試料作製と熱処理を超高真空下で行うための装置の機能拡張により、これまでに用いてきた単結晶シリコンの清浄表面以外に、より反応性の穏やかな、清浄な金表面((111)面)が超高真空下で準備可能となり、その基板表面の原子像をSTMで確認することができた。平成10年度は実験対象として、大きな螺旋光学異性を持つ含硫黄芳香族分子(チアヘテロヘリセン)を扱った。チアヘテロヘリセンついて高速液体クロマトグラフィーによる光学分割を行った。また、超高真空下での蒸着の予備実験を行って、この分子は超高真空装置に直接マウント可能であり、昇温・蒸発によって基板表面に導入できることが確認できた。このヘリセン分子のSTM像の観察をおこなったところ、嵩高い分子であるにも拘わらずSTMで観察可能であり、また分子は室温では運動しておらず静止していた。今後は、右・左の絶対配置を変えたエナンチオマーを観察することで、STMによって光学活性が直接把捉できるかどうかを検証する。本研究の目的はLB法による非線型応答特性を備えたポリマー薄膜の作製を行い、分子レベルで会合・充填状態を観察によって明らかにすること、および光学的・電子的特性の評価をその分解温度付近で調べることができる。平成9年度は、この試料作製と熱処理を超高真空下で行うために超高真空STM装置の機能拡張を行った.その概要は(1)試料の温度制御機構の組み込み、(2)薄膜作製用の基板を清浄雰囲気下で調製するための試料マニピュレータ、蒸着源の製作である。これらの機能拡張により、これまでに用いてきた単結晶シリコンの清浄表面以外に、より反応性の穏やかな、清浄な金表面(111)面)が超高真空下で準備可能となり、その原子像をSTMで確認することができた。この金(111)表面は電極化学反応などで良く調べられている系であり、修飾分子と下地(金)原子との相互作用をコントロールするためのノウハウが蓄積されている。実験対象となる物質系としては光学活性なポリマーの他、大きな螺旋光学異性を持つ芳香族分子等を扱う。超高真空下での蒸着を後者について行うための予備実験を行った。
船舶用防食塗膜の吸水及びインピーダンスモニタリングによる塗膜劣化機構の解明

バラストタンク塗装系のEIS特性について検討した結果、その抵抗値は大きな温度依存性を持ち、水で飽和した塗膜では40°C以上でインピーダンスに抵抗性挙動が現れることが分かった。これにより塗装系を加熱して計測することで、腐食発生以前から塗装系の抵抗の評価を行うことが出来る。塗装系を温度サイクルによる促進環境中において試験した結果、容量値は増加し、抵抗値は高温域で計測されその値は減少した。試験後の塗膜にフクレが発生し、塗膜下腐食の発生が見られた。塗膜の変化から考察すると、EISの変化は塗膜への水の浸入が発生したことに対応すると考えられる。平成25年度は塗膜へ吸水をモニタリングするために、塗膜下に2枚の電極を配置した試験片の電流経路を数値解析により検討して試験片の設計を行い、当該試験片を用いて一定環境下での吸水をモニタリングすることを計画していた。一方で、従来のセルを用いた計測方法であっても塗膜の吸水に関する基本的な情報は得ることができる。このため、その後の試験を実施する前に従来の方法により確認を行っておいた方が有利であると考え、従来法による試験を追加実施する方向で研究方法を検討した。船舶のバラストタンクは厳しい腐食環境に曝されており、鋼材は厚い防食塗装で保護されている。この様な防食塗装の実環境における塗膜劣化及び塗膜下腐食の進行速度を把握することは、防食性能と経済性の向上につながると期待できる。一方で高温に曝されるバラストタンク天井部の塗膜劣化はその進行モデルを含めて完全には明らかとなっていない。本研究では、電気化学インピーダンス法(EIS)を用いて、腐食環境における塗装系のモニタリングを行う。それにより塗膜劣化及び塗膜下腐食の進行とEIS計測を関連付けられる知見を得ることが目的である。まず、健全なバラストタンク塗装系のEIS特性の環境依存性について検討した。塗装系のインピーダンスは常温付近ではほぼ容量性挙動であったが、40°C以上では低周波数域に抵抗性挙動が現れた。また、浸漬する水の活量を変えて計測を行った結果、高温で現れる塗膜抵抗の値は、塗膜に浸透する水の量が大きいほど、低下するという結果を得た。水溶液に浸漬した塗装系を温度サイクル環境に置き、劣化促進試験を行った。試験後塗膜にはフクレが発生し、塗膜下には腐食生成物が確認された。一方で塗膜の密着力は比較的高い値を維持しており、塗装系の劣化の初期段階と考えられた。試験中、EIS計測から塗膜容量の増加が見られ、塗膜抵抗は高温域でしか計測されなかったが試験の進行に伴い減少した。試験後の塗膜断面にはクラック状の隙間が見られた。EIS計測値の変化は温度サイクル環境中において塗膜が部分的に破壊され、水の浸入が促進されたことに対応すると考えられる。総合工学・船舶海洋工学研究方法の再検討が必要となったため、計画より遅れが生じた。塗膜下に2枚の電極を有し、重防食塗装を施した試験片を用いた実験の準備を進めている。実験の開始は遅れたがこれにより実験期間は短縮することとなるが当初の計画通りの内容で研究を遂行する予定である。研究方法の再検討が必要となったため。当初の計画通り、提案手法による実験遂行のために使用する。