hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
被災街区を推定可能な、衛星ＳＡＲ・航空機ＬｉＤＡＲを併用した都市域抽出手法の構築

本研究では、衛星合成開口レーダ(SAR)画像及び航空機レーザ(LiDAR)データを用いて、被災直後の建物の倒壊状況を街区レベルで推定する手法を構築することを目的とした。まず衛星SAR画像を用いた方位角に依存しない建物領域抽出手法を確立し、更に都市密度推定手法を構築した。また、多偏波SAR画像と光学画像を併用した都市域の変化抽出手法を開発した。航空機LiDARデータ及び航空写真を用いた三次元建物モデルの自動生成の副次的な成果として、航空機LiDARデータ及び航空写真からの都市内の景観指標の自動推定手法を構築した。最後に、航空写真から生成した三次元点群データを用いた被災建物の抽出手法を開発した。本研究では大きく3つの内容を平成25年度に実施した。(1)平成24年度に開発した、衛星搭載型多偏波合成開口レーダ(SAR: Synthetic Aperture Radar)データを用いた方位角に依存しない都市域抽出及び都市密度推定アルゴリズムを改良した。(2)多偏波SAR画像と光学画像を併用した都市域の変化抽出アルゴリズムを開発した。(3)被災前後の航空写真から作成した地表面データ(Digital Surface Model: DSM)を使って、広域の被災建物を自動で抽出する手法を開発した。以下、特に(1)(2)を補足説明する。(1)平成24年度に開発したアルゴリズムでは都市域及び都市密度を推定できるものの、一画像内での相対的な都市密度に限定されていた。そのため、多都市間での都市密度の比較ができなかった。平成25年度には,多都市画像からサンプルを取得し、方位角の補正に必要な統計量を計算することで、多都市間で比較可能な絶対都市密度推定アルゴリズムへ拡張した。(2)災害発生時だけでなく、森林伐採による農地面積の拡大や農地から宅地への転用等、人間の活動によって生じる土地被覆の変化を地球規模で定常的に把握することは、地球環境問題を論じる際に重要になる。提案アルゴリズムでは、SAR画像から後方散乱強度の変化を利用して、土地被覆が変化した地域を特定するだけでなく、光学センサ画像の反射率の変化を利用して土地被覆変化タイプを推定する(例えば、森林から農地、人工構造物群から裸地等)。このように異なる性質を持つ衛星画像を効果的に統合することで、単に土地被覆が変化したという情報よりも詳しい情報を推定可能となる。新規性に富む内容で地球環境モニタリングに貢献できる内容であると言える。都市密度推定では、都市域抽出を行った結果を用いて得られた都市域を対象とする。多偏波SAR散乱電力はPOAに依存しているため、この影響を軽減するため1°ごとに分割したPOAスペースごとに散乱強度の平均・標準偏差を求め、それらを用いて散乱強度を正規化する。都市密度推定に最適な散乱電力を選定するため、精度検証用データとしてGISデータを用いて建蔽率・容積率を求めた。さらにそれらの指標との相関係数を計算することで最適な散乱電力の選定を行った。結論として、都市域は80%以上の精度で抽出可能であり、都市密度は数百mのスケールであれば概ね妥当に推定可能であり、衛星画像を用いても都市密度推定が可能であり、今後様々な分野に応用できる可能性を示した。本研究では、平成26年度に以下の内容を実施した。1)衛星搭載型多偏波合成開口レーダ(SAR)画像を用いた都市密度推定アルゴリズムの改良及び世界のメガシティへの適用、2)航空機LiDARデータ及び航空写真からの都市内の景観指標の自動推定手法の構築、3)航空写真から生成した三次元点群データを用いた被災建物の抽出手法の開発1)に関しては、一都市内での相対的な都市密度推定手法を改良して、多偏波SARデータを用いた多都市間で比較できる絶対都市密度推定手法を開発し,世界のメガシティへ適用した。また得られた結果を二次元の統計指標に変換することで、都市構造の比較を試みた。提案手法の推定精度は良好であり、また二次元指標空間への変換を通じて多都市間の構造の類似性、独自性を検討することが可能になった。2)に関しては、広範囲に亘る都市内の景観指標を効率的に推定するために、航空機LiDARと航空写真に着目して手法の開発に取り組んだ。本研究では、建物や植生を含めた全ての地物による囲まれ感である囲繞度(いじょうど)と、植生が視野に占める面積である緑視率の二つの景観指標に焦点を当てた。航空写真と航空機LiDARデータの間の位置ずれの問題のために、植生域の抽出においては位置合わせの処理を要するが、その後は緑視率を効果的に推定できることが判明した。3)に関しては、建物輪郭データが利用可能な場合、可能でない場合に分けて被災建物の抽出能力を比較検討した。

建物輪郭データが利用可能でない場合に、高さデータを含めた三次元データを活用する方法と、二次元の輝度分布からテクスチャを計算して評価する方法も検討した。その結果、建物輪郭データが利用可能な場合に三次元データを使用する方法が最も高精度であるものの、建物輪郭データがなくても三次元データを活用することで一定の抽出精度を達成できることが判明した。空間情報学、リモートセンシング衛星搭載型多偏波合成開口レーダを用いた都市密度推定や土地被覆変化推定の成果は、国際学会で発表しただけでなく、複数の国際学会誌にも論文が掲載され、順調に進んでいるといえるため。衛星搭載型多偏波合成開口レーダを用いた都市域抽出の成果は、国際学会で発表しただけでなく、国際学会誌に2編掲載され、順調に進んでいるといえるため。・航空写真を用いた被災建物抽出アルゴリズムの開発:衛星画像では解像度の点で限界があるため、被災前後の航空写真から作成した地表面データ(Digital Surface Model: DSM)を使って、広域の被災建物を自動で抽出する手法の開発に取り組んできたが、平成26年度も更に研究を進める。・単偏波・2偏波SARデータの活用:基本的に4偏波(HH, HV, VH, VV偏波)SARデータの使用を念頭に置いているが、4偏波データが得られない時に備えて、単偏波(HH)や2偏波(HH・HVまたはHH・VV)データでどの程度代用可能か検討する。・航空写真を用いた被災建物抽出アルゴリズムの開発:衛星画像では解像度の点で限界があるため、被災前後の航空写真から作成した地表面データ(Digital Surface Model: DSM)を使って、広域の被災建物を自動で抽出する手法の開発に取り組む。初年度に購入予定であった衛星画像が購入できないと判明したために使用額に残額が発生する状況が生じている。主に国際学会参加費用、渡航費、論文掲載料、英文校正料を中心に支出する予定である。当初、Xバンドの人工衛星画像を購入する計画を立てていたが、H24年10月頃に人工衛星画像の購入が難しい(新規撮影が不可能)と判明し、結局購入できなくなった。また2012年3月2013年3月の期間、科研費における研究テーマとは異なるものの衛星画像処理をテーマにした公益財団法人大川情報通信基金の研究助成を得ることができ、優先的に使用した。そのため当該研究費が生じた。次年度においては、主に国際学会参加費用、渡航費、論文掲載料、英文校正料を中心に支出する予定である。
LPIN1遺伝子に着目した高血圧の病態解明

私たちの研究グループではゲノムワイド関連解析を用いて、世界で初めてLPIN1遺伝子が高血圧感受性遺伝子であることを報告した。LPIN1遺伝子は、脂肪萎縮症のモデルマウスであるfatty liver dystrophy(fld)マウスの原因遺伝子であり、fldマウスでは全身の脂肪組織が欠落し、糖尿病・インスリン抵抗性・高トリグリセリド血症の病態を示す。しかし、LPIN1遺伝子と高血圧の関連を生体レベルで示した報告はない。そこで本研究では、fldマウスにおいて血圧が上昇することを明らかにし、基礎データの解析・薬剤(降圧薬)投与実験・脂肪移植実験により血圧上昇の機序を解明する。
非平衡プラズマによる予混合気の着火・燃焼促成と燃焼モデルの構築に関する研究

本研究では,本研究では非平衡プラズマ(ストリーマ放電)の点火特性を詳細に調べる.定容燃焼器を用いた可視化実験により,非平衡プラズマの点火特性を調べ,熱プラズマ(アーク放電)と比較した.その結果,非平衡プラズマ点火は,従来の火花点火(熱プラズマ)と同様に可燃混合気を点火できること,また,体積的な点火を実現していることがわかった.現在、異分野融合型の新燃焼技術として「プラズマ支援燃焼」(Plasma-Assisted Combustion)が注目されている.本研究では,希薄燃焼時の着火特性の改善と,可燃限界近傍での燃焼安定化のために「非平衡プラズマ」の利用を試みる.さらに本研究では学術的及び実用的な観点から「プラズマ支援燃焼」の解明及び燃焼モデルの構築を試みるものである.本研究では高圧定容燃焼器および対向流バーナーを使い,非平衡プラズマによる点火及び燃焼実験を行う.燃料はイソオクタン,ノルマルヘプタン,エタノールを対象に,初期圧力,初期温度,不活性ガス濃度,流れ場を変化させた実験を行い,各条件で,パルス放電特性(パルス数,パルス幅,パルス間隔,供給エネルギー)が着火特性及び燃焼に及ぼす影響を調べる.本年度は定容燃焼器を用いて非平衡プラズマの点火特性を詳細に調べた.この結果,非平衡プラズマ点火は,従来の火花点火(熱プラズマ)と同様に可燃混合気を点火でき,その点火特性は1パルス当たりのエネルギー(パルスエネルギー)に依存する.また,初期圧力の増加に伴い,繰り返し周波数の影響が顕著になることが分かった.今年度は点火にとどまらず,各種燃料の燃焼特性を調べて,論文2報,学会発表15件を行った.現在の内燃機関には地球規模での環境問題やエネルギー資源枯渇問題の観点から,高効率・低公害な燃焼技術開発が求められている.火花点火エンジンの高効率で低公害な燃焼技術の1つとして希薄燃焼やEGR(排気再循環)希釈燃焼が知られているが,一方で失火や燃焼速度の低下など未だ解決すべき問題を内包している.希薄燃焼及びEGR燃焼時における点火特性の悪化と初期燃焼速度の低下は,エンジン稼働時に出力の低下,燃費の悪化,排気特性の悪化,騒音の発生など,さまざまな問題を引き起こす.これらの問題解決のためにプラズマジェット点火,レーザ点火,レールプラグなどの新たなコンセプトの点火装置が提案されているが,いまだ実用化には至っていない近年,半導体製品と電子回路の技術的向上により,非平衡プラズマの点火利用に関して多くの研究がなされている.本研究では新たに開発した小型のIES(Inductive Energy Storage:誘導エネルギー蓄積)式パルス電源を用いて,非平衡プラズマ(ストリーマ放電)が点火特性に及ぼす影響を調べ,下記の結論を得た.非平衡プラズマ点火は,従来の火花点火(熱プラズマ)と同様に可燃混合気を点火でき,基本的に熱プラズマ同様にトータルのエネルギーが増加すると点火性能は向上するが,非平衡プラズマ特有の点火特性として,「点火の能否」が「トータルのエネルギー」のみでなく,「パルスエネルギー」と「パルス数」および「繰り返し周波数」に依存する.非平衡プラズマは熱プラズマとは異なり体積的な点火を実現できる.点火場所に関しては,初期圧力が増加するにつれて,放電しやすい針先端側で初期火炎形成が行われる.本研究では,本研究では非平衡プラズマ(ストリーマ放電)の点火特性を詳細に調べる.定容燃焼器を用いた可視化実験により,非平衡プラズマの点火特性を調べ,熱プラズマ(アーク放電)と比較した.その結果,非平衡プラズマ点火は,従来の火花点火(熱プラズマ)と同様に可燃混合気を点火できること,また,体積的な点火を実現していることがわかった.現在、異分野融合型の新燃焼技術として「プラズマ支援燃焼」(Plasma-Assisted Combustion)が注目されている.本研究では,希薄燃焼時の着火特性の改善と,可燃限界近傍での燃焼安定化のために「非平衡プラズマ」の利用を試みる.さらに本研究では学術的及び実用的な観点から「プラズマ支援燃焼」の解明及び燃焼モデルの構築を試みるものである.本研究では高圧定容燃焼器および対向流バーナーを使い,非平衡プラズマによる点火及び燃焼実験を行う.燃料はイソオクタン,ノルマルヘプタン,エタノールを対象に,初期圧力,初期温度,不活性ガス濃度,流れ場を変化させた実験を行い,各条件で,パルス放電特性(パルス数,パルス幅,パルス間隔,供給エネルギー)が着火特性及び燃焼に及ぼす影響を調べる.本年度は定容燃焼器を用いて供給エネルギーを一定にして,パルス放電特性(パルス数,パルス幅,パルス間隔)を変えて点火実験を行い,希薄可燃限界を調べた.この結果,非平衡プラズマによる着火に関してはパルス幅の影響が大きく,パルス間隔の影響は小さいことが分かった.今年度は点火にとどまらず,各種燃料の燃焼特性を調べて,論文1報,学会発表9件を行った.申請書に記載した定容燃焼器を用いた実験計画に関しては概ね達成した.また,前述のように,点火にとどまらず,各種燃料の燃焼特性を調べて,論文や学会発表を行った.対向流バーナーを用いた実験計画に関しては,装置が完成して,定容器と同じく,高圧下での各種燃料の燃焼特性を調べて,学会発表を行った.このことから,実験計画は順調に推移しているが,今年度,実験室の改修工事が行われたため,月単位での遅れがある.申請書に記載した定容燃焼器を用いた実験計画に関しては概ね達成した.また,前述のように,今年度は点火にとどまらず,各種燃料の燃焼特性を調べて,論文や学会発表を行った.

対向流バーナーを用いた実験計画に関しては,装置製作が若干遅れて,3月に完成したため,来年度以降の課題となった.今年度は,定容燃焼器を用いて非平衡プラズマの点火特性を調べ,これまでにない知見が多く得られた.今後は非平衡プラズマの点火特性をより詳細に調べるべく,完成した高圧対向流バーナーによる実験を行う.定容燃焼器を用いた実験では,本点火装置を天然ガス発電機に適用するための実験を行う.このために,既に点火プラグを自作している.対向流バーナーで定常火炎に及ぼす非平衡プラズマの影響を調べる実験を行う.装置は3月に完成しており,実験は来年度前半で行える予定である.定容燃焼器を用いた実験では,新しい点火プラグの効果を試す実験を行う.このプラグは,より非平衡プラズマの効果を強調することができ,点火特性を改善できる可能性が高い.前述のように実験計画は今のところ順調に推移しているが,今年度に安全性を確保するための実験室の改修工事が行われたため,月単位での遅れが生じ,研究費の残が生じた.予定の実験装置は全て完成しているので,今年度は実験と,データー解析を行なって,最終的なとりまとめを行う予定である.前述のように対向流バーナーの製作に遅れが生じ,研究費の残が生じた.対向流バーナー自体は完成しているが,流量制御するためのMFCや制御用PCの設置はまだである.このため,今年度前半で全て完成させる計画である.同時に新しく開発したプラグの改善を行いたい.
心不全の病態において非アドレナリン性非コリン性神経系が果たす抗心不全作用の検討

【目的】本研究は、非アドレナリン性非コリン性(NANC)神経が梗塞後心不全に及ぼす影響を実験的に検討したものである。【方法】ラットを用いて、対照液投与群、NANC神経をカプサイシン皮下注により4日間かけて徐々に除神経した群、及び抗神経ペプチド抗体持続静注により急性に神経機能を抑制した群において、左冠動脈の30分間閉塞後再疎通させたモデルでの梗塞後1週間目の心不全の状態を、心臓カテーテル法と心エコー図法により比較検討した。【結果】1.梗塞後1週間目に評価した心不全は、カプサイシンによる亜急性の除神経後に梗塞を作成した群において、対照液を投与して梗塞を作成した群よりも有意(p<.01)に軽度[左室駆出率(LVEF)の低下が軽度、左室拡張末期圧(LVEDP)の上昇が軽度]だった。前者では、梗塞作成前の血漿中ノルエピネフリン濃度が後者よりも有意(p<.01)に低値だった。そこで、追加実験として、レセルピンを腹腔内に前投与した群において同様の梗塞を作成したところ、NANC除神経群に類似した心不全の軽減がみられた。これらの心不全軽減機序は、梗塞巣の縮小によるものと考えられた。2.NANC神経ペプチドの中で代表的なカルチトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の機能を、そのレセプターに対する抗体[CGRP(8-37)]を用いて急性に抑制した。冠動脈閉塞後の再疎通直後よりCGRP(8-37)を持続投与したところ、心不全は著名に悪化した。なお、CGRP(8-37)はアドレノメデュリンレプターにも交叉するため、アドレノメデュリンのレセプターに対する抗体も投与したが、それによっては心不全の状態は影響されなかった。【総括】ラットのNANC神経はCGRP等の神経ペプチドを介して、梗塞後心不全に対して生体防御的に作用していると考えられる。しかし、NANC神経はアドレナリン作動性神経との間に相互作用を有するため、これが神経ペプチドの作用を修飾している可能性がある。
気道反応性に対する中枢神経系の関与

気管支喘息の特徴である気道反応性の亢進状態に対する中枢神経系の関与の仕方について検討を加えた。1.アドレナリンやコリン、タヒキニン受容体に対する拮抗剤を用いた実験で、条件づけによるヒスタミン遊離の機序に知覚神経末端に含まれるSPが関与していることを示す成績が得られ、条件刺激曝露によって即時型アレルギー反応であるヒスタミン遊離だけでなく、6時間後の計測で、気管支、細気管支周囲への好酸球浸潤で示される遅発型アレルギー反応も起こることが観察された。2.蛍光抗体法にて、SP陽性神経線維が気管支の粘膜下層や血管、細気管支の周囲に多数みられた。また、知覚神経末端からのサブスタンスP(SP)を遊離させる作用のあるカプサイシン投与によって、肺門部の肥満細胞からのヒスタミン遊離像やヒスタミン、SPをライソゾーム内に取り込んだマクロファージ像が免疫電顕検査で明らかになった。3.両側頚部からnonadrenergic noncholinergic神経を電気的に刺激した場合の気道抵抗の上昇がSPの拮抗剤であるFK224で約74.5%抑制できることからこの気道反応にSPが関与していることを示唆する成績を得、また、FK224がSP静注による気道抵抗の上昇を77.7%抑制することから、条件づけによるヒスタミン遊離抑制の実験に用いられた本剤がSPの拮抗作用を持っていることを確認した。4.前視床下部を破壊した感作モルモットでは、抗原吸入後の気道閉塞が抑制されるが、吸入6時間後の気管支肺胞洗浄液中の好酸球比率や気管支、細気管支周辺への好酸球浸潤が抑制されることも明らかになった。以上、本研究によって中枢神経系が即時型アレルギー反応だけでなく、遅発型アレルギー反応にも関与しうることや、知覚神経内に含まれるSPをはじめとした神経ペプチドがこれらの反応に重要な働きをしていることを示唆する成績が得られた。本研究の目的は気管支喘息の特徴である気道の反応性の亢進状態について、神経性の調設機構における中枢神経系の役割を明らかにすることである。本年度は、喘息モデルとしてモルモットを用い、nonadrenergic noncholinergic(NANC)神経の電気刺激による呼吸抵抗の上昇や条件づけによるヒスタミン遊離の機序に、知覚神経末端のsubstanceP(SP)が関与しているか否かの検討を行った。実験にはハートレイ系雄性モルモットを用い、気道収縮はペントバルビタール麻酔下で呼吸抵抗測定装置を用いて連続的に測定した。NANC神経刺激により、呼吸抵抗値(cmH_2O/ml・sec)は0.1286±0.0072より1.0185±0.1262まで上昇したが、SPの特異的拮抗剤FK224(2mg/kg)を前投与しておくと電気刺激による呼吸抵抗の上昇は有意(P<0.05)に抑制され0.2791±0.0492までしか上昇せず平均74.5%の抑制がみられた。同様にSP(10^<-8>M,20mul)静注による呼吸抵抗の上昇も77.7%抑制された。これらのことから、NANC神経刺激による呼吸抵抗の上昇はSP遊離による可能性が高いことが示唆された。

卵白アルブミン(OA)で吸入感作した8匹ずつ3群のモルモットにOAとdimetylsulfide(DMS:硫黄臭)を同時に反復吸入させて条件づけし、生理食塩水、ジアゼパム(5mg/kg)、FK224(2mg/kg)を前投与した後に条件刺激(DMSのみ吸入)を与えると、FK224投与群の血漿ヒスタミン値の上昇は生理食塩水投与群に比較して有意(P<0.05)に抑制され、条件づけしていない対照群(8匹)のそれと同程度であった。一方、ジアゼパム投与群でも、部分的に抑制されたが、生理食塩水投与群との間に有意の差は認められなかった。以上のことから、NANC神経刺激による気道収縮や条件づけによるヒスタミン遊離の機序にSPが関与していることが示唆された。気管支喘息の特徴である気道反応性の亢進状態について、神経性の調設機構における中枢神経系の役割を検討することが本研究の目的である。本年度は、喘息の動物モデルとして卵白アルブミン(OA)で吸入感作したハートレイ系モルモットを用いて実験を行い以下の成績を得た。1)条件づけによるヒスタミン(H)遊離後6時間目の肺胞洗浄液(BALF)中の細胞分画と肺組織を調べ、条件づけ群では、OA吸入群よりは少ないが対照群よりは有意に多くの好酸球浸潤を認めた。2)前視床下部破壊(AHL)後7日目の感作モルモットにOA吸入誘発を行ったところ、Sham operation群に比較してAHL群では気道反応が弱かった。吸入12分後の血中H値の上昇は、AHL群とSham operation群間で有意差は認められなかったが、6時間後のBALF中の好酸球数は、AHL群の方が有意に少なかった。3)情動ストレスとして16時間の拘束を行った拘束群は、16時間絶食した対照群に比較して、気道反応の程度が強かったが、OA吸入直後の血中H値に有意差はなく6時間後のBALF中の好酸球比率にも有意差は認められなかった。しかし、両群とも無処置対照群のそれより少なかった。4)知覚神経末端のサブスタンスP(SP)を遊離させる作用のあるカプサイシン(0.52mg/kg)皮下投与より、感作モルモットは著明な呼吸困難症状を呈した。16時間後のBALF中の細胞数はカプサイシン投与群は、対照群に比較して有意に多かったが、好酸球の比率は対照群より有意に少なかった。また、免疫電顕で肥満細胞からのH遊離像が認められた。以上のことより、条件づけによるH遊離に伴って、組織への好酸球潤が起こることが示唆された。前視床下部破壊モルモットでは、抗原吸入後の喘息症状も弱いが、好酸球浸潤も弱いことが明らかになった。また、拘束ストレスによって気道反応は亢進するが、好酸球浸潤群はむしろ無処置群より減少していることがわかった。カプサイシン投与によって肺の肥満細胞からのH遊離やBALF中への細胞浸潤が起こることも明らかになった。結論として、気道反応への神経系の関与の仕方は、今回用いた実験でそれぞれ異なる機序によることが示唆された。
人びとによる自殺の責任帰属過程にかんする社会学的記述のための基礎的研究

自死遺族8名(他に同席した彼/彼女らの親族、友人等)へのインタビューデータを検討した結果、ある人物が自殺した責任は、執行可能な成員性カテゴリー(例えば上司、友人など)に付帯する権利義務や活動から逸脱した言動ーこれが自殺動機となるーを死者に行った者へ帰属可能となる。逆に逸脱が確認できない者の責任は免除できる。また、成員性カテゴリーの複数執行(一人の人物に夫+会社員、等)は、自殺者も含め3名以上の者がその死にかかわり言及され、かつ全員に単一の成員性カテゴリー化装置(カテゴリーの集合と執行規則)を用いて執行できない場合、つねに行われていた。ただし言及された者全員に複数執行されるわけではない。今年度における自死遺族3名・民生委員2名へのインタビュー調査、およびエスノメソドロジー関連文献を検討した結果、当初の予想どおり、1)自死遺族らが自らへの近親者の自殺にかんする動機を付与し、なおかつ責任帰属を帰属/棄却するうえで、成員性カテゴリーの複数執行(例:自殺者+長時間労働者+うつ病患者)は不可欠な方法であったこと、2)自殺動機の付与、成員性カテゴリー執行、そして責任の帰属との間の論理的な前後関係については、動機付与が成員性カテゴリーの執行と責任の帰属を、成員カテゴリーが動機付与と責任の帰属を、責任の帰属が動機付与と成員カテゴリーの執行を、同時に支えあう関係にあることが明らかとなった。他方で当初の予想とは異なる以下の諸点も明らかとなった。A)民生委員へのインタビューでは、彼/彼女らが、自殺予防対策を独居老人や高齢者世帯における孤独死防止活動の延長線上にある業務と理解し実践していたことが分かった(行政からの業務依頼や研修・服務マニュアルでは別個の活動とされている)。そのため、実際に担当地域の住民が自殺した場合、独居老人や高齢者世帯における事案のみ、民生委員への責任帰属が適切であると理解していた。しかし、それらの世帯以外の自殺の危機を無視しているわけではない。本人や近親者・隣人らの申し出に応じて対応し、実際に自殺が生じれば自らにも責任があるとも理解していた。これらは、民生委員関連文献を検討した結果にもとづいて想定した仮説からは逸脱していた。B)成員性カテゴリーの複数執行については、先行研究の検討の結果、それぞれの研究間の相互参照もないまま相容れない主張が乱立していることが明らかとなった。成員性カテゴリー化装置の研究自体がこれまでさほど体系的にすすめられてこなかったことが影響している。したがって、先行研究を検討するだけでは適切な回答を導き出すことは困難であろう。1エスノメソドロジー関連文献を検討した結果、以下の点が示唆された(1)成員性カテゴリーの複数執行は、accountabilityがことさらに求められる状況のもとでは常態となるのではないかと考えられる。したがって、近親者の自殺をめぐる責任帰属活動は、複数執行が行われる蓋然性が高い実践の一つといえる。(2)成員性カテゴリーの複数執行と(H. Sacksが言うところの)omnirelevant / omnirelevanceは、複数の成員性カテゴリーのセットを用いる点で共通している。両者のあいだの異同を検討することで、前者の特徴を明らかにできるだろう。2今年度新たに自死遺族3名へのインタビュー調査を実施し、それらのデータを1で得られた知見をふまえて考察した結果、前年度と同様、自死遺族らが近親者の自殺にかんする動機を付与し、なおかつ責任帰属を帰属/棄却するうえで、成員性カテゴリーの複数執行が不可欠な手続として実践されていることが確認できた。また、今年度は以下二点の新たな発見があった。(1)責任の帰属は帰属か棄却かの二者択一ではなく、引き受け可能な程度に軽減した上で引き受けるという実践も見出された。この実践の成否は、いかなる動機が付与可能であるか、そしていかなる成員性カテゴリーを死者や遺族自身に執行可能であるか、に規定されていた。(2)予防可能性の欠如を合理的に呈示することができれば、他の遺族や関係者への責任帰属なしで、自死遺族は近親者の自殺にかんする責任を棄却できた。3予定していた民生委員へのインタビュー調査は、調査地の民生委員・児童委員協議会長から協力を得られたものの、行政と折り合いがつかず実施できなかった。すでに得られた内部資料も、現状では、民生委員活動全般を検討するのであればともかく、クライアントの自殺・孤立死をめぐる責任帰属を研究する上では有益とはいえない。現状における研究目的の達成度は「おおむね順調に進展している」と評価できる。まず、1自死遺族へのインタビューとその結果の検討については当初の予想以上の成果が得られた。また、2エスノメソドロジー関連文献の検討においても、当初予想できていなかった興味深い示唆をいくつか得ることができた。これらについては、学外の社会学およびエスノメソドロジー研究者との研究交流においていただいた助言等も大きな力になったと考えている。だが他方において、3予定していた民生委員へのインタビュー調査は(当方としては承伏しがたい事情により)すべて中止となり、期待していた内部資料も本研究課題にとってはさしあたり有益とはいえない内容であった。以上三点を総合すれば、3は大変残念ではあるが、1と2において十二分に成果を得られたため、おおむね順調に進展していると考えている。

むろん、順調に進展したとはいえ、予想外の結果がいくつも出たということは、先行研究等の精査が不十分であることを示唆している側面もあるので、次年度はこの点の改善していく必要がある。本研究は、自死遺族らによる近親者の自殺をめぐる責任帰属実践を明らかにする研究である。具体的には、責任帰属実践についてのインタビュー調査を遺族らに実施し、その結果を成員性カテゴリー化装置の使用、とりわけ成員性カテゴリーの複数執行の観点から検討した。その結果、研究期間、とりわけ最終年度において以下の点が明らかになった。(1)遺族のなかには特定人物を標的とした責任の帰属(追求)を行わない者も存在していた。このことは、自殺者と近い関係にあった人びとに可能な諸カテゴリーを執行しても、それらから期待される権利義務や活動からの逸脱が見出せなかった場合に生起していた。責任帰属が達成されるには、それらからの逸脱が発見可能でなければならない。(2)成員性カテゴリーの複数執行についてはエスノメソドロジー研究者の間でも見解の不一致が見られるが、本研究における文献調査、およびインタビュー調査の結果を検討した結果として、以下のことは指摘できる。(a)執行可能な成員性カテゴリーは一装置につき1つに限定されるから、複数執行に際しては複数の装置の使用が不可欠。(b)ただし、装置が複数使用されるからといって、全成員がそれらの装置すべてに包含される必要はない。たとえば、3名(A, B, C)にたいして二つの装置(Y, Z)を使用したとして、AとBには装置Yが、BとCには装置Zが使用され、なおかつ執行された諸カテゴリーを参照し、AとCの間で期待される権利義務や活動に言及することが可能ではないか。(3)複数の異なる装置、例えば「家族」と「発達段階」を利用した場合、各々から同名のカテゴリー、例えば「子ども」が執行可能となる。こうした場合、複数執行に該当するのか、必ずしも明確ではない。当該論点をサックスの子ども論文や、それ以前のガーフィンケルらのプロトエスノメソドロジー研究に遡り検討する必要がある。自死遺族8名(他に同席した彼/彼女らの親族、友人等)へのインタビューデータを検討した結果、ある人物が自殺した責任は、執行可能な成員性カテゴリー(例えば上司、友人など)に付帯する権利義務や活動から逸脱した言動ーこれが自殺動機となるーを死者に行った者へ帰属可能となる。逆に逸脱が確認できない者の責任は免除できる。また、成員性カテゴリーの複数執行(一人の人物に夫+会社員、等)は、自殺者も含め3名以上の者がその死にかかわり言及され、かつ全員に単一の成員性カテゴリー化装置(カテゴリーの集合と執行規則)を用いて執行できない場合、つねに行われていた。ただし言及された者全員に複数執行されるわけではない。現状における研究目的の達成度は「やや遅れている」と評価できる。遅れが生じている理由としては以下4点が挙げられる。1)インタビューを予定していた自死遺族のうち、1名が死去し、1名が認知症の悪化で対話困難となった。そのため当初予定どおりには自死遺族にかんするインタビューデータを得られなかった。2)インタビューを予定していた民生委員のうち、1名については次年度に延期となった。これは、インタビュー直前に当該民生委員が業務上多忙となったためである(詳細については個人を特定される可能性があるので伏せる)。
尿バイオマーカーによる小児IgA腎症新規診断法の確立

IgA腎症は成人小児における最多の慢性糸球体腎炎で、腎生検後約20年で40%が末期腎不全に陥る予後不良な指定難病である。現在その診断には腎生検により病理組織学的診断を待たなければならず、腎生検に代わるより非侵襲的で疾患特異的なバイオマーカーが求められている。尿は非侵襲的に採取できることから、尿のバイオマーカーを用いた慢性糸球体腎炎の診断、病勢の予測ができると臨床的に有用である。従来から腎疾患を示唆する指標として、糸球体のろ過機能が破綻した結果として血中から漏出するアルブミン、尿細管再吸収機能が低下した結果として尿中で増加するβ2MG、α1MGなどの低分子蛋白、尿細管障害を示唆する尿細管刷子縁局在酵素NAG等が知られている。更に、新規の尿バイオマーカーが探索され、NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP等が新規バイオマーカー候補で提案され、更に近年腎臓、尿プロテオーム解析が進んだことから腎臓の各部に特異的に由来するとされるたんぱく質がリスト化、データベース化されていることからそれぞれの部位特異的障害のバイオマーカーを選定して組み合わせて則手尾することで腎生検と同等のIgA腎症病理診断及び病勢予測することを目的に、実際腎生検を行い病理組織像および重症度の確定した患者の尿を使用し、他の慢性糸球体腎炎の患者との比較、病理像との相関等を比較検討することで、小児IgA腎症における尿バイオマーカーの特徴、病理所見との相関を検討した。IgA腎症は、小児、成人において最も頻度の高い慢性糸球体腎炎であり、末期腎不全の主要原因である。現在、その診断には腎生検による病理組織学的診断を待たなければならず、より非侵襲的で疾患特異的なバイオマーカーが求められている。従来からの腎疾患を示唆する指標としては、糸球体の濾過機能が破綻した結果として血中から漏出するアルブミン、尿細管再吸収機能が低下した結果として尿中で増加するβ2MG、α1MGなどの低分子蛋白、尿細管障害を示唆する尿細管刷子縁局在酵素NAG等が知られているが、これらに加え、NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP等が新規バイオマーカー候補として提案されている。更に近年、腎臓、尿プロテオーム解析がなされ、腎臓の各部に特異的に由来するとされる蛋白質がリスト化されデータベース化されている。尿は非侵襲的に採取できることから、尿バイオマーカーを用いた慢性糸球体腎炎の診断や病勢の予想が可能となれば、侵襲的腎生検を行わずに診断が可能となり臨床的に非常に有用である。そこで、小児で最も頻度の高い慢性糸球体腎炎であるIgA腎症を、まず腎生検組織像、及び尿バイオマーカーを比較検討し、最終目標は尿バイオマーカーを用いて診断する方法を確立することとした。本年度は、当大学の倫理審査委員会に当研究の研究計画書および倫理審査申請書を提出し、研究遂行の許可を得ると共に、慢性腎疾患の腎生検を施行し診断確定を行い、尿検体の採取に取り掛かった。初年度計画中の腎生検組織病変の確認の作業は計画通り実行されているが、倫理委員会の許可を得た後に尿検体の採取が可能となるため、尿バイオマーカーの測定についての部分が予定より遅れている。IgA腎症は小児、成人における最も頻度の高い慢性糸球体腎炎であり、末期腎不全の主要原因である。しかし、現在その診断には腎生検による病理学的診断を待たなければならず、より非侵襲的で疾患特異的なバイオマーカーが求められている。尿は非侵襲的に採取できることから、尿バイオマーカーを用いた慢性糸球体腎炎の診断、病勢予想ができると臨床的に非常に有用である。また、従来からの腎疾患を示唆する指標としては、糸球体の濾過機能が破綻した結果として血中から漏出するアルブミン、尿細管再吸収機能が低下した結果として尿中で増加するβ2MG、α1MGなどの低分子蛋白、尿細管障害を示唆する尿細管刷子縁局在酵素NAG等が知られており、それらの加え新規の尿バイオマーカーが探索され、NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP等が新規バイオマーカー候補として提案されている。更に、近年腎臓、尿プロテオーム解析がなされ、腎臓の各部に特異的に由来するとされる蛋白質がリスト化されデータベース化されている。今回、小児で最も頻度の高いIgA腎症を、腎生検組織像と腎生検時に得られた尿検体からの尿バイオマーカーを比較検討することで、最終的には尿バイオマーカーの測定結果からIgA腎症を診断する方法を確立することとした。昨年度は精力的に腎生検を施行時にIgA腎症、特発性ネフローゼ症候群、膜性腎症、全身性エリテマトーデスの症例の同意を取得して、尿検体を採取、集積しながら腎生検組織評価を随時行ったが、尿検体の評価についてはまだ全測定が終了していない。初年度に大学倫理委員会への当該研究の研究計画書および倫理審査申請書類を提出し、研究遂行の許可を得ることが出来たたため、随時腎生検施行時に同意を得た上で尿の採取おを行い、検体採取を蓄積を行ってきた。腎生検組織標本の評価は随時行っているが、尿検体の測定については一定の検体蓄積の後に集中して測定しているため、尿バイオマーカーの測定及び評価についての部分が予定より遅れている。

IgA腎症は、小児、成人において最も頻度の高い慢性糸球体腎炎であり、腎不全の主要原因である。現在、その診断には腎生検による病理組織学的診断を待たなければならず、より非侵襲的で疾患特異的なバイオマーカーが求められている。尿は非侵襲的に採取できることから、尿バイオマーカーを用いた慢性糸球体腎炎の診断や病勢の予想ができると臨床的に非常に有用である。従来からの腎疾患を示唆する指標としては、糸球体のろ過機能が破綻した結果として血中から漏出するアルブミン、尿細管再吸収機能が低下した結果として尿中で増加するβ2MG、α1MGなどの低分子蛋白、尿細管障害を示唆する尿細管刷子縁局在酵素NAG等が知られている。これらの加え、新規の尿バイオマーカーが探索され、NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP等が新規バイオマーカー候補として提案され、更に、近年腎臓、尿プロテオーム解析がなされ、腎臓の各部に特異的に由来するとされる蛋白質がリスト化されデータベース化されていることから、それぞれの部位特異的障害のバイオマーカーを選定し、組み合わせて測定することで腎生検と同様にIgA腎症の病理診断をつけ、病勢を把握することを目的として、実際腎生検を行い病理組織像が確定された患者の尿を使用して、他の腎炎患者と比較検討すること、また同じIgA腎症患者の中でも病理像との比較を行うことでIgA腎症における尿バイオマーカーの特徴、また病理所見と尿バイオマーカーの相関を検討した。KIM-1の発現が蛋白尿(p=0.01)、血尿(p=0.03)と有意に相関していた。また、半月体形成のあるIgA腎症の患者ではIL-18の発現が有意に高かった。(p=0.03)IgA腎症は成人小児における最多の慢性糸球体腎炎で、腎生検後約20年で40%が末期腎不全に陥る予後不良な指定難病である。現在その診断には腎生検により病理組織学的診断を待たなければならず、腎生検に代わるより非侵襲的で疾患特異的なバイオマーカーが求められている。尿は非侵襲的に採取できることから、尿のバイオマーカーを用いた慢性糸球体腎炎の診断、病勢の予測ができると臨床的に有用である。従来から腎疾患を示唆する指標として、糸球体のろ過機能が破綻した結果として血中から漏出するアルブミン、尿細管再吸収機能が低下した結果として尿中で増加するβ2MG、α1MGなどの低分子蛋白、尿細管障害を示唆する尿細管刷子縁局在酵素NAG等が知られている。更に、新規の尿バイオマーカーが探索され、NGAL、IL-18、KIM-1、L-FABP等が新規バイオマーカー候補で提案され、更に近年腎臓、尿プロテオーム解析が進んだことから腎臓の各部に特異的に由来するとされるたんぱく質がリスト化、データベース化されていることからそれぞれの部位特異的障害のバイオマーカーを選定して組み合わせて則手尾することで腎生検と同等のIgA腎症病理診断及び病勢予測することを目的に、実際腎生検を行い病理組織像および重症度の確定した患者の尿を使用し、他の慢性糸球体腎炎の患者との比較、病理像との相関等を比較検討することで、小児IgA腎症における尿バイオマーカーの特徴、病理所見との相関を検討した。倫理委員会の承認が得られたため、今後は尿検体の採取は容易となりバイオマーカーの測定が可能となる。また、承認前は不能であった腎生検施行予定の患者の尿検体についても採取し、その尿バイオマーカーを測定し、腎生検施行後の腎生検組織評価とも比較検討していくことでIgA腎症診断のために必要な尿バイオマーカーの選定も可能となると思われる。尿検体の採取はほぼ集まってきているため、後は測定と評価を行うのみである。
多発性骨髄腫の細胞生物学的研究

多発性骨髄腫の経過は多様である。この多様性は形貭細胞の細胞生物学的性状の多様性に関連するものと考えられる。腫瘍性形貭細胞即ち骨髄腫細胞と反応性に増生した形貭細胞(Castlemanリンパ腫)の比較のほか,関連来豪との関係で多角的に検討した。この方面の研究は多発性骨髄腫の治療にも関係し,新しい視点に立った治療の開発に繁がる。1.骨髄腫細胞の空胞化について宅顕レベルで酸性フォスファタ-ゼの合布を検討した。空胞形成はリソソ-ム系の関与による2.同一骨髄腫細胞によるKと入鎖の産生桟序を考察した。K鎖mRNAがlongーlivedによると考えるとアイソタイプ排除の原則に予盾しない。3.Castlemanリンパ腫の形貭細胞の単クロ-ン化をIgH,K鎖,TCRB遺伝子の再構成バンドで検索したが,血梢中に少量のM成分存在するにも拘らずこれを認めなかった。本方法の限界を認めた。4.骨髄腫細胞のmyeloid抗原の表現と形貭細胞性白血病,あるいは二次性白血病との関連性が推定された。5.骨髄腫患者の未梢血中のringed neutrophlsの証明をはじめて示し,慢性骨髄性白血病,MDSと同様に幹細胞レベルの異常を示す知見として注目される。6.アミロイド物貭と親和性のある放射性物貭の開発と,これを利用して,アミロイド沈着の診断法が確立された。7.骨髄腫の治療に用いる副腎皮貭ホルモンがアミロイド症を誘発ないし促進するとの知見を得た。8.Bence Jones蛋白の等電点とアミロイド原性の関連性,産生形貭細胞の腫瘍性格との関連性について考察し,陽性の知見を得ている(さらに検討中)。形質細胞の腫瘍性と反応性増殖疾患である多発性骨髄腫とCastlemanリンパ腫をとりあげ、形質細胞の細胞生物学的性状について検討した。現在までに得られた新知見は裏面に記した論文において発表されているが、ここのその要点をまとめる。1.骨髄腫細胞の空胞化現象について電顕レベルでIgと酸性フォスファタ-ゼの分布を検討したところ、両者は異った分布を示し、空胞形成にはリソソ-ム系が主に関与した現象であることが示された。2.Κ型にλ型のBence Jones蛋白(BJP)を産生する稀な骨髄腫例に検討を加えた。Κ-BJPとλ-BJPが一部(11%)の骨髄腫細胞内で産生され、両者の分布が異なることが示された。Russell体の辺縁はλ、その中核はΚであり、Κ→λの順で産生されていると想定された。λ鎖geneが活性化された状態にあってもΚ鉛mRNAがlong-livedでΚ鎖を産生しつづけると考えられる。この場合アイソタイプ排除の原則に矛盾しない。今後DNAレベルの解析を試みたい。3.形質細胞性Castlemanリンパ腫は一般に増生する形質細胞は多クロ-ン性であるが、ときに単ク-ン性増殖を示して形質細胞腫に変貌することがある。血清中にM成分を証明する例を含む3例で、Southerm blotting法で、IgH、K、TCRβ遺伝子の再構成バンドは認められなかった。両デ-タの解離は形質細胞の単クロ-ン性増性がリンパ節の中できわめて限局性にみられることを示している。4.ALアミロイド線維はBJPに由来するが、BJPのアミロイド原性はそのV領域の構造に依存している。

アミロイド物質と親和性のあるアイソト-プtracerを発見した。この知見からアミロイド原性BJPを産生する形質細胞の動態を分析する新しい手法の開発が期待される。多発性骨髄腫の経過は多様である。この多様性の背景を明らかにする目的で骨髄腫細胞の細胞生物学的解析を行なった。さらに関連事象との関連性について多角的に検討した.本年度に得られた知見の一部は裏面に記した論文において発表されている.1.骨髄腫細胞の細胞膜抗原の多様性,とくにmyeloid抗原は形質細胞性白血病と関連することを明らかにした。myeloid抗原陽性形質細胞は感染その他の刺激により末梢血中に遊出し,好中球様の反応を示すことがある2.myeloid抗原の表現は,化学療法による2次性非リンパ系白血病,MDSとも関連する3.骨髄腫患者の末梢血中には,骨髄増殖疾患群,例えば慢性骨髄性白血病,慢性好中球性白血病で高率にみられるringed neutrophilsが病期,病型に依存して高率に出現することを証明した。このことは骨髄腫が骨髄増殖疾患と類似の好中球系異常を伴っていることを示している骨髄腫は幹細胞レベルの異常を示していると想定される(骨髄腫から慢性骨髄性白血病に移行したり,骨髄腫と慢性好中球性白血病の合併は高率であることからも窺われる)4.アミロイド症の合併は骨髄腫の予後を悪化せしめる.骨髄腫の治療に用いる副腎皮質ホルモンがアミロイド症を誘発ないし促進するとの知見を得た.5.Bence Jones(BJ)蛋白はアミロイド物質の前駆体である.BJ蛋白の等電点とアミロイド原性は関連し,また単クロ-ン性形質細胞の腫瘍性格とこれにより産生されるBJ蛋白の等電点は関連性を示すことも検討中である。
障害児(者)における人工現実感技術の臨床応用と「新現実感」成立過程の分析

本研究では、人工現実感技術を用いた体験と、それによって生ずる各種の感覚や概念の形成を障害児(者)の「新現実感」として提唱することを試みた。この成立機序とその成立を促進する要因を解明することで、例えば障害ゆえの副次的な認知的障害をも最小限にするような新しい指導方法を確立することにつながると期待された。運動障害などに対応するために、体の向きや手指の関節の動きをデジタル化してリアルタイムにコンピュータに取り込む、Polhemus社3次元センサFastrak、P&G社のゴニオメータ(A/D変換付14軸分)、音響3次元化装置CrystalRiverEngneering社Acoustetron2,Alphatronと3DライブラリソフトSuperscape社のVRTとSDK、HMDとしてKAISER Electro-Optics社の500-HR-pv、制御用のGateway社P5-J90でシステムを構成した。視覚障害のある利用者を対象に3次元音を使ったインタラクティブな情報提示システムの役割について基礎的な臨床データを収集し、実際のシステムの動作と、実験参加者の口頭による報告を比較した結果、システムがシミュレートした3次元音と、実験に参加した者の報告は、高率で一致する結果を得ている。視覚障害者は、晴眼者に比べて必然的により多くの情報を聴覚,触覚,嗅覚やその他の感覚で補い生活しているが、特に、聴覚は重要な情報源であるとされる。しかしながら、音響(音声の人工実感)を手掛かりにしたインタラクティブな学習環境は、これまで、ほとんど実用化されたものが無く、人工実感技術の応用への大きな期待が実験の参加者から報告された。
定繊繰糸過程における接緒構造に関する研究

定繊繰糸過程において、理論的解析のための従来の仮定、(1)使用原料繭の解じょ率は100%か、それに近い値をとる。(2)接緒直前の繊度は常に細限繊度に等しい、(3)接緒直後の繊度の増加量は接緒時の繭糸繊度に等しい、を検討し、解じょ率が100%の原料繭であっても落緒直後の繊度の半分ほどは細限繊度以下になり、仮定(2)(3)は必ずしも成り立たないことがわかった。そこで、新に現実データに適合する接緒モデルを作成し、接緒直前の生糸繊度と接緒直後の生糸繊度の理論分布を導き、シミュレーションにより検討した結果、接緒直前の生糸繊度分布は、繭糸繊度がなだらかに減少し細限繊度に達した場合と、落緒によって細限繊度以下になった場合が考えられる。したがって、落緒直後の生糸繊度分布は落緒時繭糸繊度と落緒直前の生糸繊度の差の分布であり、接緒直前の生糸繊度分布は、細限繊度より細くなったという条件の下での分布となることが知られ、シミュレーションによって良く適合することが確められた。又、接緒直後の生糸繊度分布は、接緒直前の繊度が細限繊度に等しい場合と、落緒直後の繊度に等しい場合が考えられる。したがって、接緒直後の生糸繊度分布は落緒直後の生糸繊度、接緒時繭糸繊度と初期繊度の和の分布に細限繊度以下にならない割合で初期繊度分布が加えられたものとなる。シミュレーション実験を行い、良く適合することが知られ、定繊繰糸過程での接緒のモデルを与えることができた。又、これにより定繊生糸の繊度変化を管理するための重要な指針を与えることが知られた。
一酸化窒素合成酵素による活性酸素生成と細胞内情報伝達

生体内には三種の一酸化窒素合成酵素(NOS)が存在し、それぞれ全く別の生理機能のためにNO生成を担っている。そしてある条件下では、NOSはNOを産生せずスーパーオキサイド(・O_2^-)を始めとする活性酸素を生成する脱共役反応を起こすことが知られている。そこでNOSによる活性酸素放出と数々の病態との関連性およびNOSの発生する活性酸素が生理的な細胞内情報伝達に用いられる可能性について検討した。昨年度までにNOSの合成とNOや活性酸素の検出・定量技術は確立され、本年度はそれを用いて更なるNOSの性質の相違や脱共役反応の条件に焦点を当てて研究を進めた。1.各種NOSにおける脱供役反応の相違昨年三種のNOSがフル活性状態のときのNADPH酸化活性とNO生成速度を比較し、NOS3ではフル活性時にも脱共役反応を起こしていること、また、基質がなく完全脱共役状態でNOS1とNOS3は主に・O_2^-を発生するのに対し、NOS2ではH_2O_2を発生することを明らかにした。本年度はこの脱共役反応の補酵素および基質類縁体依存性を調べた。補酵素を変化させると活性酸素生成量全量は変化するが、・O_2^-及びH_2O_2生成量の比率はほとんど変化しない。基質類縁体を変化させても基本的には総反応速度が変化するのみで比率には影響しながったが、還元領域から酸化領域への電子伝達を完全に阻害するL-NAME存在下での・O_2^-生成量が増加した。これは電子の流れの阻害によって還元領域における・O_2^-優位の脱共役反応が強調された結果と考えられる。2.脱供役反応を亢進させる電子受容体の存在と生理的意義NOと活性酸素共存下において8ニトログアニンが生理的に生成してNOSの強力な脱共役剤として働き、NOSによる・O_2^-産生を大きく高めNO生成を阻害することがわかった。それが肺炎などの炎症時の病態を増悪させることを突き止めた。生体内には三種の一酸化窒素合成酵素(NOS)が存在し、その酵素内電子伝達制御様式とその補酵素・基質依存性のアイソフォーム間の相違が、スーパーオキサイドを始めとする活性酸素を起こす脱共役反応に与える効果を検討し、NOSによる活性酸素放出と数々の病態との関連性に対する知見を得ようとした。1. 3種のNOSの合成3種のNOS(全酵素、及び酸化領域のみ)を大腸菌内にoverexpressionすることによって大量に合成した。2. NOSの脱共役反応を定量する系の確立我々はサクシニル化したチトクロムCがNOSとは直接反応せず、スーパーオキサイドと反応することを示した。また、NOSからの過酸化水素生成量はFe(SCN)_4^-による発色で定量したが、これはNOSから直接生成したものとスーパーオキサイドの不均化によって生成したものの両方を含む。そのため、直接の過酸化水素生成量は上記の定量値からスーパーオキサイド定量値を差し引くことにより評価した。最後に、直接の水の生成は全電子供給量を表すNADPHの酸化量からトータルの過酸化水素生成量を差し引いて求めた。3.各種NOSにおける脱供役反応の相違まず3種のNOSが補酵素のBH_4および基質のアルギニン飽和すなわちフル活性状態のときのNADPH酸化活性とそれに対応するNO生成速度を比較した。

NOS1,NOS2ではフル活性時にはNADPHから受け取った電子の90%以上をNO生成に使用しているが、NOS3ではトータルの活性が低いもののフル活性時にも半分程度の電子しか使用しておらず、残りは脱共役反応を起こしているものと思われる。また、BH_4存在下で基質のない状態、即ちフルで脱共役が起こっているときに発生する活性酸素の比率を検討した。NOS1とNOS3は主にスーパーオキサイドを発生するのに対し、NOS2では過酸化水素を発生することが分かった。一酸化窒素合成酵素(NOS)は生体内において一酸化窒素(NO)を生成し、神経伝達、生体防御、血管抵抗の制御といった、様々な重要な生理機能の一翼を担っている。しかし複雑な構造を持つこの酵素は、条件が整わないNOを生成できず、NOを合成するためにNADPHから得た電子を結果的に酸素に渡してスーパーオキサイド・過酸化水素といった活性酸素を生成する可能性のあることが知られており、細胞障害の原因となることが示唆されていた。我々は、NOSがNOを生成できず活性酸素を生成する条件を人体に存在する3種のNOSを用いて精査することにより、生体内でのNOSの細胞障害性を検討するとともに、細胞内情報伝達など生理的に必要な活性酸素がNOSを介して生成されている可能性を調べた。まず、生理的条件下でも血管内皮型のNOS(ecNOS)は、他のNOSに比べ比活性は1/7程度であるものの50%が活性酸素を放出している。過酸化水素自身が血管抵抗を変化させる生理物質、EDHFである可能性があり、ecNOSからの過酸化水累の生成が生理的に利用されている可能性がある。更に、NOSに対する補酵素及び基質(またはその類縁体)の影響を詳しく調べることにより、補酵素であるBH_4の欠陥、基質のL-Arginineの枯渇によって活性酸素が生成する事がわかった。また、NOSから発生する活性酸素の種類と量を正確に測定する方法を開発することによって、誘導型のNOSは他のNOS(スーパーオキサイドが主な活性酸素生成物)とは異なり過酸化水素を主な生成物とすることがわかった。また、8ニトログアノシンのようなある種の脱共役剤によってNOSからの活性酸素の生成が促進されることもわかり、例え補酵素や基質が充分な生理的条件においても、脱共役剤の存在下で有毒な活性酸素が生成する可能性が示された。