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脳神経倫理学の理論的基礎の確立

脳神経倫理学(神経科学がもつ社会的・学問的インパクトを統制するための基礎理論として構築されつつある応用倫理学の一分野のこと)に関する文献資料の調査を行い、その成果を論文・口頭で発表した。また、脳神経倫理学や脳神経科学研究およびその近接領域をテーマとしたシンポジウム・講演会を毎年開催し、各分野の専門家と議論しながら、その現状把握に努め、活発な意見交換を行った。本研究は、(1)脳神経倫理学の学問的特質の明確化、および、(2)神経科学がもつ社会的インパクトの制御可能性の検討を行うことにより、脳神経倫理学を本格的に目本に導入し、その学問的基礎を確立することをめざすものである。プロジヱクト初年度にあたる今年度は、文献収集とサーベイとサーベイをすすめ、脳神経倫理学の特質と社会的役割の明確化に務めたほか、脳科学技術の現状・社会的な影響に関する調査と理論的な考察を進め、その成果の一部を論文および口頭で発表した。本年度の研究により、次年度以降脳神経倫理学を本格的に展開するための基礎を固めることができたものと考えている。また、今年度は当研究プロジェクトの研究会として「脳神経倫理研究会」を2回(講演会を入れると3回)開催し、Institut derecherches cliniques de Montrealの脳神経倫理研究ユニット・ディレクターのエリック・ラシーヌ氏、文部科学省科学技術政策研究所の石井加代子氏、自然科学研究機構生理学研究所の吉田明氏などに講演を依頼し、脳科学技術および脳神経倫理に関する国内外の状況に関する情報収集・意見交換を行うとともに、脳科学委員会の傍聴などにより、脳神経倫理および脳科学に関する研究の国内外の状況に関する調査を行った。さらに、当プロジェクトの一環として、当プロジェクトの概要を紹介するウェブサイトを開設したほか、「脳神経倫理ポータルサイト」および「脳神経倫理メーリングリスト」を開設し、脳神経倫理に関する情報交換のためのプラットフォ己ムの整備を進めた。本研究プロジェクトは、(1)脳神経倫理学の学問的特質の明確化、および(2)神経科学がもつ社会的インパクトの制御可能性の検討を主な研究課題とし、活動を行ってきた。プロジェクトの第二年度にあたる本年度も脳神経倫理学の学問的な基礎を確立することを企図し、脳神経倫理学に関する文献資料の調査に努め、その成果の一部を論文・口頭で発表した。また本年度は昨年度の研究成果に基づく脳神経倫理学の本格的な展開に努め、その具体的な実践として「「社会脳」を考える-社会性の脳科学と社会-」(2009年7月25日)および「神経科学の「実力」と「衝撃力」一脳科学神話の検討」(2010年2月20日)の二つのシンポジウムを開催した。前者では、理化学研究所の藤井直敬氏、自然科学研究機構・生理学研究所の定藤規弘氏等に講演を依頼し、「社会脳」をキーワードとして社会認知や社会行動に関する脳科学研究について学際的な議論を行った。後者では、慶應義塾大学文学部の川畑秀明氏、京都文教大学人間学部の永澤哲氏等に講演を依頼し、神経科学の近接領域として昨今大きな注目を集めつつある「神経美学」や「神経神学」に関する討議を展開した。さらに昨年度開設した当研究プロジェクトを紹介するウェブサイトや「脳神経倫理ポータルサイト」を通じて、プロジェクトの研究成果を発表し、研究会やシンポジウムを紹介するなど、脳神経倫理学に関する情報を社会へ積極的に発信した。当研究プロジェクトの活動は新聞でも報道され(『中日新聞』2009年7月7日)、社会的な関心を集めるに至っている。本研究プロジェクトは、(1)脳神経倫理学の学問的特質の明確化、および(2)神経科学がもつ社会的インパクトの制御可能性の検討を主要な研究課題とし、活動を行ってきた。最終年度の2010年度は、昨年度までと同様、脳神経倫理学に関する文献資料を調査し、その成果の一部を論文・口頭で発表した。またこれまでの本研究プロジェクトにおける脳神経倫理学研究を総括し、研究成果出版の準備を行うことを目的に、脳神経倫理学の近接分野の専門家を招聘し、講演会を開催した。まず2010年6月5日に、西牧謙吾氏(国立特別支援教育総合研究所)を演者に迎えて「脳科学と教育」をテーマとする講演会を開催し、教育分野への脳科学の導入や倫理規定の作成をめぐる問題点などについて議論した。続く7月17日には、「脳科学と医学」をテーマとして坂井克之氏(東京大学大学院医学系研究科認知・言語神経科学分野)に講演を依頼し、脳科学研究の現状とその問題点について討議した。さらに2011年1月29日には「脳神経政治」をテーマとして加藤淳子氏(東京大学大学院法学・政治学研究科)を演者に迎え、選挙キャンペーンに関するニューロイメージングを用いた実験や脳神経政治研究の現状をめぐって活発な意見交換を行った。また昨年度から引き続き当研究プロジェクトを紹介するウェブサイトや「脳神経倫理ポータルサイト」等を通じて、プロジェクトの研究成果を発表し、研究会やシンポジウムの情報を紹介など脳神経倫理学に関する情報を積極的に社会へ発信した。
生産的な討論のための過程分析と教育プログラム開発

本年度は、研究の最終年度として、これまでの結果をまとめて論文化することに重点をおいた。まず、討論においてはいわゆる「批判的思考(critical thinking)」が求められることから、この領域の研究史をまとめ、さらに、相手の意見を吟味しながら自分の意見をもつための教材を含めて論文化した。また、高校や大学受験で小論文を書く学習においても、問題文を批判的に検討して自らの主張を展開する形式が多いため、その過程を解説した文章を、高校生向けの学習法の本の1章として執筆した。対面討論と電子討論の比較については、昨年度収集したデータをより詳細に分析して、討論の動機・目的観の因子構造を見出すとともに、因子が発言量にどのような影響を与えるか、電子討論場面ではどのような抑制要因または促進要因がはたらくかなどを明らかにした。実際に多くの参加者をまじえて行われた電子討論を素材にして、それぞれの参加者がどのような意図、認知、感情を抱いていたかを回想的面接により調査した。ここでは、表の発言としては現れていなかった内容がデータとして得られ、討論進行時の隠れたメンバー間葛藤が発言意欲に大きく影響することが浮き彫りとなった。討論を活性化すると同時に生産性を高めるためには、この葛藤をどう調整していけばいいかが考察された。まず,討論行動の基礎として,認知心理学,社会心理学等の関連研究の整理検討を行った.実験的状況を用いて,推論のバイアスを検討した研究は多く見られるものの,現実的な討論場面を記録して分析した研究はほとんどないことが明らかになった.そこで,本研究では,実際の討論場面を素材にして,討論の評価の視点を研究する方法論を明らかにするということに焦点をあてた.第1にとりあげたのは,被験者が討論を行った場面をビデオにとり,再生刺激法により,自己評価・相互評価する方法であった.第2に,電子メールで討論を行い,その記録をあとから見直して自己評価・相互評価する方法であった,第3には,すでに書物等に掲載されている討論記録を材料にして,被験者にどの発言が良かったか,討論は生産的だったといえるか等を評価させる方法であった.こうした方法を試行錯誤的に行ってみて,方法論的に見た長所・短所,評価者の学問的訓練との関係,教育的に見た効果を検討した.とくに,電子メールによる討論のあり方を考察するのが,当初の研究目的の一つであったが,参加者の発言しやすさに極めて大きな個人差が生じ,その心理的要因が考察された.また,電子メールを含め,討論記録を後から検討することや他者が検討することは,討論進行時に直接関わっている者(時)よりも,多くの矛盾や問題点を発見できることが示唆された.これは,討論の改善を考える際にも,重要な点であると思われた.本年度は討論における認知的・情意的過程に関する基礎的研究を行うとともに,小学生を対象にした討論学習の教材を開発した.具体的には,以下のような実績としてまとめられる.(1)討論の動機・目的観に関する尺度の作成:大学生を対象にして,「何のために討論をするのか」という動機・目的観に関する項目を収集し,項目分析を経て整備し,尺度構成を行った.(2)対面討論と電子討論の比較:(1)で作成した尺度を利用して,対面討論と電子ネットワーク上での討論の差異を調査し,さらにそれぞれの場面における発言を妨げる要因についての調査を合わせて実施し,分析した.(3)討論評価の実験:市販の書籍にあるディベート討論記録を素材に,他者の討論を評価する実験を行った.被験者は大学生および大学院生であり,どのような点を説得的もしくは問題と感じるか,討論の生産性をどのように評価するか等を整理した.(4)小学生向けの討論教材:新聞の投書における相対立する意見を想定して素材にし,説得的な意見を展開するにはどうすればよいかという国語科教材を作成した.これを改変したものが実際に光村図書の平成14年度版国語科教科書に掲載されることとなった.本年度は、研究の最終年度として、これまでの結果をまとめて論文化することに重点をおいた。
水俣病発生確認５０年後における被害と救済策がもたらす社会的影響の総合的調査

本研究の目的は、近年の水俣病被害者救済策や地域振興策が水俣病患者にもたらすものを50年の歴史に照して検証することであった。そこで根本的に問われることは、改めて水俣病被害とは何であるのかを解明することであった。この基礎の上に立って、今日の意義と課題を明確にして行くことである。そのために、過去の資料、研究成果、種々のデータを洗い直し、現地のさまざまなアクターに密着して、被害者ばかりではなく水俣病に関わるステークホルダーとともに調査を実施した。それによって、水俣病という負の経験を将来に活かすことができ、また、環境被害に関する国際フォーラムを通してその成果を国内外に発信することができた。この研窄は、われわれの水俣学研究の経験と成果を応用して、水俣病の負の経験を明らかにし、将来に生かす教訓を国内外に発信する試みである。水俣病は発生の公式確認から56年を迎えているが、問題は山積している。水俣病特措法に基づく救済策や原因企業の分社化手続きが進められ、地域振興策も打ち出されている。その結果、これまで差別・偏見のかげに隠れていた被害者が表面化し、その総数は未だ公表されないものの少なく見積もっても5万人を超えている。この現状を社会的影響評価という手法を援用して分析し、学際的研究組織において地元との協力の上で、定性的かつ定量的に、現状の問題点と今後の課題を明確に示していくことを研究課題とし、昨年度は夏まで研究打ち合わせを重ね、調査研究プログラムの遂行体制を作った。調査・研究の実施に当たっては研究プロジェクトを四つの班に分け、現地密着型の調査研究を大学院生らを巻き込みながら実施した。[医療と健康影響評価班]では、従棄の研究サーベイを踏まえて、定期的(月に二回)に水俣学現地研究センター(水俣市)を拠点に患者の検診・ヒアリングを行った。その一部は、連携研究者である田尻雅美、井上ゆかりが公衆衛生学会にて口頭報告を行った。[環境影響と地域構想班]は、水俣学現地研究センターを触媒とした水俣・芦北地域戦略プラットフォーム(地域の課題を検討する事業者、NPO、自治体関係者等の協働の場)をベースにした住民参加による地域づくりの検証・評価(参加行動型調査)に取り組み、月に一度の研究会を実施するとともにHIA(健康影響評価)に関する国内外の研究サーベイを踏まえた研究会を実施した。[社会影響・経済分析]班は、資料の収集ならびに被害者団体へのヒアリングを開始、継続中である。なお、9月に研究班合同で水俣現地での研究会ならびに患者ヒアリングを実施した。この研究の目的は、われわれの水俣学研究の経験と成果を応用して、発生の公式確認から57年を迎える水俣病の負の経験を明らかにし、将来に生かす教訓を国内外に発信することを念頭に、被害者救済や認定基準、水俣に広がる水銀汚染サイト等山積する課題を前に社会的影響評価という新たな手法を援用し、学際的研究組織において、地元との協力の上で、定性的かつ定量的に、現状の問題点と今後の課題を明確に示していくとしていた。こうした目的をふまえて、最終年度は、定期的に研究調査を継続するとともに、第二年度迄の成果をふまえて、国内外に成果を発信することができた。第一に著書『水俣からのレイトレッスン』を公刊した。第二に、本研究事業のメンバーを中心に開催した「環境被害に関する国際フォーラム」において水俣病の発生しているカナダをはじめ環境公害の深刻な中国、タイ、台湾、韓国からの参加者とともに、水俣病の負の経験を共有するとともに、我々の研究成果を報告し討議した(報告書印刷中)。さらに第三に、10月に行われた国際水銀条約締約国会議のサイドイベントとして国際シンポが開催され、海外からの参加者に成果報告を行い討議することができた。なお交付申請書で触れたように2013年4月、認定基準を巡る水俣病訴訟で新たな最高裁判決が出される一方、夏に予定されていた熊本県・環境省による救済策対象者の確定とその結果の公表は延期されたため、救済策対象者の調査とその政策評価は公表された資料に基づく制度分析として実施された。また、自然環境に関しては地元のグループと連携して、自然環境の変容と課題を整理したうえ、4月末から2014年3月にかけて、水俣で研究会を重ねるとともに現地フィールド調査を行い、海辺の生態観察と底質並びに土壌の採取分析を実施した。上記の調査研究活動の成果およびデータについては、報告をまとめているところである。この研究は、水俣学研究の経験と成果を応用して、水俣病の負の経験を明らかにし、将来に生かす教訓を国内外に発信する試みである。水俣病は発生の公式確認から57年を迎えているが、問題は山積している。

その結果、これまで差別・偏見のかげに隠れていた被害者が表面化し、その総数は未だ公表されないものの少なく見積もっても6万人を超えており、これまでの認定患者数や1995年の政治解決時の救済対象者数を加算して推計すれば10万人規模の被害者が存在するものと推定されることが明らかとなった。この現状を社会的影響評価という手法を援用して分析し、学際的研究組織において地元との協力の上で、定性的かつ定量的に、現状の問題点と今後の課題を明確に示していくことを研究課題とし、昨年度は現地調査ならびに研究会、シンポジウムを実施した。調査・研究の実施に当たっては、四つの班に分け、現地密着型の調査研究を大学院生らを巻き込みながら実施した。[医療と健康影響評価班]では、従来の研究サーベイを踏まえて、定期的(月に二回)に水俣学現地研究センター(水俣市)を拠点に患者の検診・ヒアリングを継続的に実施。その一部は、連携研究者である田尻雅美、井上ゆかりが公衆衛生学会にて口頭報告を行った。[環境影響と地域構想班]は、水俣・芦北地域戦略プラットフォーム(地域の課題を検討する事業者、NPO、自治体関係者等の協働の場)をベースにした住民参加による地域づくりの検証・評価(参加行動型調査)に取り組み、HIA(健康影響評価)に関する国内外の研究サーベイを踏まえた研究を実施するとともに、その成果を公害発生国であるタイで二回にわたりシンポを開き報告した。[社会影響・経済分析]班は、資料の収集ならびに被害者団体へのヒアリングを実施、継続中である。水俣病特措法に基づく救済策の実施が被害救済体系の改変をもたらすとともに、中央省庁による地域づくりが急速に動き出したため、それへの対応に追われた。また医療研究班の研究分担者ならびに文化と価値変容班の責任者が病気療養に入り、現地調査の規模を縮小せざるを得なかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。また医療研究班の研究分担者(原田正純)ならびに文化と価値変容班の責任者(足立明)が病気療養後、相次いで他界したため、現地調査の規模を縮小しつつも、研究協力者の積極的参加を得て、対応できた。また、7月に開催を予定していた胎児性水俣病にかかるシンポジウムを2013年2月に延期し、熊本ならびに水俣市で開催できた。現地調査として、水俣市及び対岸の天草市を計画していたが、天草市のほうが水俣病特措法の実施にかかる地域指定の問題が焦点化し、状況が不安定となったため、情報収集にと止めるとともに、芦北地域の調査を実施した。社会的影響評価にかかる理論的実証的研究の進化のために12月1日国際シンポを開催した。また、1月に水俣病事件研究交流集会を予定通り実施し、全国からの参加者とともに研究討議を深めることができた。研究計画に大幅な変更はなく、調書にそって進めて行く。本年12月に健康影響評価に関する国際会議を熊本学園大学で予定しており、本研究成果の一部を報告し、国際的な評価を受けるものとする。なお、研究分担者が病気療養で現地調査に参加できなくなったことから、足立明氏に関しては、連携研究者とし、メール等による議論を活用して、研究遂行に支障のないように対応する。
強皮症の皮膚潰瘍に対する体外衝撃波療法の分子的機序の解明

全身性強皮症に合併する指尖潰瘍は時に難治性である。血管拡張薬などがその治療に用いられているがその効果は限定的である。体外衝撃波療法は生体に血管新生効果をもたらし、創傷治癒や虚血性心病変の治療に応用されている。我々は、強皮症に伴う難治性皮膚潰瘍に対する体外衝撃波の治療効果の臨床試験を世界で初めて行い、指尖潰瘍治療効果が認められた。この治療効果は皮膚構成細胞による血管新生因子の発現誘導によるものと考えられているが分子レベルでの詳細な機序は不明である。本研究では、皮膚細胞への体外衝撃波照射による分子レベルでの応答反応とその機序を明らかにする。この分子レベルでの機序が解明されることにより、強皮症における難治性皮膚潰瘍のより効果的な体外衝撃波療法の開発につながることが期待される。まずは、体外衝撃波照射による皮膚細胞の遺伝子発現プロファイルを解析することにより、体外衝撃波照射に対する遺伝子応答反応のmaster regulatorを同定し、体外衝撃波照射の創傷治癒効果をさらに改善させることを目的とする。申請者は、アガロースゲルを用いることにより、皮膚培養細胞に体外衝撃波を照射後に安定した遺伝子発現解析を行える系を樹立した。このin vitroの系を用いて遺伝子発現をマイクロアレイで解析することにより、転写因子であるFosBの有意な発現上昇を認めた。また、ラット皮膚組織に体外衝撃波を照射後、FosBの発現に加えて、その下流に位置するCXCL1, CXCL2の著明な発現誘導も認められた。体外衝撃波照射による皮膚培養細胞の遺伝子発現解析を第1の目的としていたが、安定した遺伝子発現解析を行えるin vitroの系を樹立でき、マイクロアレイを用いた網羅的解析を行うことにより、遺伝子発現応答のmaster regulatorの候補遺伝子であるFosBを同定することができたため。今後は、FosBがin vivoにおいてmaster regulatorとして機能しうるかどうかを確認するためにFosBノックアウトマウスを用いて、皮膚組織に体外衝撃波を照射後に創傷治癒の評価、遺伝子発現の効果を行う。効率的に実験を遂行することが出来たため、次年度使用が発生した。残額は衝撃波照射に伴う皮膚細胞のタンパク質レベルでの発現解析の研究に関する費用に充てる予定である。
核融合炉中性子環境における温度・ひずみセンサーの特性変化、使用限界予測技術の確立

核融合炉内で熱電対温度センサーを使用した際に、核変換に伴う組成変化がセンサー応答に与える影響を調べた。立案当初から対象としていたクロメル-アルメル(K)熱電対に加え、強磁場下でのセンサーとして適している可能性があるナイシル-ナイクロシル(N)熱電対についても対象とし、ブランケット第一壁近傍においてブランケット寿命である7年、また、放射線遮蔽体位置において炉の寿命である40年の使用を仮定した際の核変換量を算出した。その結果に基づき、熱電対材料にマンガン、鉄、コバルト等の核変換生成元素の粉末を最大3%程度添加してアルミナるつぼに入れ、加熱炉を用いてAr雰囲気中1600°Cで溶解することでボタン型インゴットを得た。このインゴットを圧延した後に細線状に切断し、核変換模擬熱電対を製作した。エネルギー分散型X線分析による添加元素の濃度分布測定結果に著しい偏りは見られなかった。核変換模擬熱電対の応答を、大気中でブランケットの最高温度800°Cまで昇温し、市販の熱電対の応答と比較した。K熱電対では、ブランケット位置での7年間使用を模擬した試料では約20%、遮蔽体位置での40年使用を模擬した試料では約7%、また、N熱電対は各々、約25%、及び、約10%低い温度を示した。核変換生成元素の重量比にほぼ比例して測定温度が低下しており、今後、核融合炉設計の他、核融合炉環境を模擬するための強力中性子源施設を用いた材料照射試験等における温度センサーの特性変化予測が可能になる。また、この組成が変化した際の熱電対の応答変化のメカニズム考察については、密度汎関数法による電子状態計算を適用することとし、VASPおよびWIEN2kコードを導入し、簡単な組成の金属等について予備的な解析計算を開始している。熱電対温度センサーの応答に対する中性子照射損傷の影響を模擬して調べるための薄膜熱電対試料に対するイオンビーム照射実験については、ビーム径が大きく、広範囲に均一照射が可能な大阪大学オクタビアン施設の加速器の利用が本研究には最も適していると考えられる。2017年度のK熱電対薄膜試料を対象とした予備的な照射試験に続き、2018年度、引き続き各種薄膜センサー試料に対する照射実験を計画していたが、2018年6月の大阪府北部地震の影響で実施を延期した。2019年度、加速器の機能が復旧見込みであり、照射実験の実施を計画している。また、復旧まで時間を要する事態になった際には、他のイオンビーム照射装置の利用を検討する。中性子環境下での核変換に伴う組成変化がセンサー応答に与える影響については、熱電対センサーに加えて、ひずみセンサーも対象としている。本年度、当初の計画になかったナイシル・ナイクロシル(N)熱電対の実験を優先したため、ひずみセンサーに対する組成変化影響を調べる実験が若干遅れており、2019年度に実施する。現在、ひずみセンサー材料としてはニクロムVを想定しており、本年度実施した熱電対材料と同様のニッケル系合金であるため、大きな問題なく組成変化の影響を取得できると考えている。[1]薄膜センサー試料へのイオンビーム照射実験:照射損傷効果を模擬するためのイオンビーム照射実験を、アルミナ基板上にスパッタ蒸着により製作したクロメル-アルメル、ナイシル-ナイクロシル薄膜試料を中心に実施する。この実験では、最大20mmφのビーム照射領域内に温度勾配を設けることで薄膜センサーの照射損傷に伴う特性変化を調べる必要があるが、本年度の実験で、特性変化を正確に評価するためには、試料ホルダーの改良とともに、アルミナ基板上のより正確な温度分布の評価が必要であることがわかった。アルミナ基板上の温度分布を赤外線サーモグラフィにより正確に評価することにより、2019年度中の評価技術確立を目指す。また、W-WRe熱電対材料についても、蒸着装置を用いたイオンビーム照射用薄膜試料の製作、及び、特性評価を進めるとともに、蒸着装置を用いた高融点センサー材料の組成変化試料の製作の可能性について調べる。[2]核変換に伴う組成変化模擬センサーの特性評価:ひずみセンサー材料に対する核融合炉内での核変換量の計算を行い、本年度と同様に、核変換生成元素の微粉末を添加して溶解によりボタン型インゴットを得る。さらにインゴットの圧延により、センサー試料を作製する。ひずみセンサーについては電気抵抗値を測定し、抵抗値変化と組成変化の関係を調べる。[3]電子状態計算:引き続き、市販熱電対材料の組成、及び、核変換を模擬した熱電対組成に対して、電子状態計算を進める。さらに、ボルツマン輸送方程式を用いた解析を組み合わせたゼーベック係数の概算を合わせて適用することで、特性変化の傾向を予測することを目指す。研究進捗状況については、国内・国際会議等において報告、議論を行う。センサー材料に対する中性子損傷の効果をイオンビーム照射により模擬して調べるための薄膜試料作製について、今年度、特にクロメル-アルメル薄膜センサー試料の製作を試みた。クロメル、アルメル板材の入手は困難であると判断し、0.8mmφの線材を圧延して、幅1.5mm、厚さ150-200μmの板材を多数準備し、これを数十枚スポット溶接でつなぎ合わせることで50xmm50mmの板とした。ここから50mmφの円板を切り出してターゲットとして、DCマグネトロンスパッタ装置を用いて各種基板上に厚み100nm程度のクロメル、アルメル薄膜の成膜が安定して行えることを確認した。

薄膜の成分をFE-SEM、XPSにより確認し、蒸着時の酸化に起因すると思われる電気抵抗値の若干のばらつきがみられたため、今後、その影響の考察と酸化低減を図る。また、アルミナ基板上に、クロメル、アルメル薄膜を積層させた薄膜センサー試料を製作し、市販センサーと同様に温度センサーとして動作していることを確認した。H29年度以降に計画しているイオンビーム照射実験における照射フルエンスの決定、また、核変換による組成変化を模擬したセンサー材料試作の際の成分を決定するために、ヘリカル型核融合炉FFHR-d1の炉内中性子環境評価をMCNPコードを用いた中性子輸送計算により実施した。最も環境が厳しい発電ブランケット前面での損傷量は数十dpa(displacement per atom)、冷却材配管周辺では0.数数dpaになると予測される。また、核変換量はFISPACTコードに炉内各部位における中性子スペクトルを入力して算出し、炉心プラズマに面したブランケット第一壁近傍では、クロメル-アルメルにおける顕著な核変換として、本来含まれていないCoが約0.5%生じるほか、Feの割合も2.5%程度増加すること等を確かめた。「センサー材料の薄膜試料作製と特性評価」:ニッケル主成分のクロメル、アルメルについて、ワイヤ線の圧延とスポット溶接によりDCスパッタ蒸着用ターゲット製作手法を確立した。ターゲット面が平滑でないため、当初懸念された異常放電がスプラズマ立ち上げ直後に若干みられるものの、蒸着中は比較的安定した放電が維持され、自作ターゲットによるセンサー薄膜試料作製が可能であることが確認できた。ニッケル合金であるナイクロシル、ナイシルやニクロムVについても同様に薄膜試料の製作が可能と判断している。また、ニッケル合金と比較して硬く、圧延が困難であると考えられる26Re-Wについては、ワイヤを円形に巻くことで円板製作をおこなえる見通しを得ている。蒸着中の材料の酸化をさらに抑える必要がある可能性があるが、薄膜センサー試料の製作手法を確立するH28年度の最も重要な目標は概ね達成している。「核融合炉における核変換量の予測」:ヘリカル型発電炉FFHRの3次元中性子輸送計算モデルの作成を行い、センサー使用部位での中性子損傷量、核変換量の算出をするための計算コードと入力データを整備した。今後の試料製作・照射試験条件が明確に設定でき、目標は概ね達成している。また、過去に報告されている温度センサーの核分裂材料試験炉における特性変化を量的に理解する準備として、材料試験炉(HFIR等)における中性子損傷量、核変換量を計算できるようにした。「イオンビーム照射実験・電子状態計算の準備」:ビーム照射領域内で大きい温度勾配を設ける必要があると考え、ヒーターステージと冷却流路を設けた照射用サンプルホルダーの試作を行った。また、熱電対の電子状態計算について、熱電材料の研究者との議論、調査を行い、電子の輸送方程式と電子状態計算(VASP、WIEN2k等)を組み合わせた理論計算を試みる方針を立て、これら準備も概ね計画通り進んでいる。クロメル-アルメル熱電対温度センサーに対する中性子照射損傷の効果を模擬して調べるために、イオンビーム照射実験用の薄膜試料の製作と特性評価を進めた。DCマグネトロンスパッタ装置を用いてアルミナ基板上に厚み100-200nmのクロメル-
高分子フタロシアニンを用いた袋小路のないホール輸送路を持つ有機薄膜太陽電池の開発

ITO基板上に真空蒸着した鎖状高分子フタロシアニンGaPcF薄膜は,通常は高分子軸(電流容易軸)が基板面に平行に配向するが,本研究では高分子軸が基板面に対して高秩序で立つ配向を得ることに成功した。これにより,袋小路のないホール輸送路を持つ有機薄膜太陽電池の作製が可能になった。しかし,このようにして作製した太陽電池は,期待されたような特性の向上を示さなかった。これは,薄膜界面での電荷輸送特性が低下したためと考えられる。本研究は鎖状高分子フタロシアニンAlPcFの積層軸が電極(ITO)面に対して立った配向を実現することにより,有機薄膜太陽電池の発電効率を向上させることを目的としている。研究に取りかかった初期の段階でAlPcFの完全な配向制御は予想以上に難しいことがわかった。そこで,まずは通常の低分子フタロシアニンの配向制御技術を修得して,その後でAlPcFの配向制御を行うことにした。低分子フタロシアニンの配向制御についてはITO基板とフタロシアニン膜の間にペンタセン薄膜を挿むという方法が内藤らによって報告されており,我々はまず内藤らの結果の追試を行った上で,さらに高い配向度を得ることを目指した。試みたのはフタロシアニンを真空蒸着する時の基板温度の最適化,基板の疎水性処理,基板面の平滑化の3つであり,特に基板面の平滑化が配向度に大きな影響を与えることがわかった。平滑化はITO基板表面をプラスチック消しゴムでラビングすることで行った。1万回までラビングを行ってみたがラビング回数を増やせば増やすほど高い配向度が得られた。1万回ラビングの場合にITO上のフタロシアニンとしては過去のどの報告よりも高い配向度が得られた。こうして得られた高配向膜を用いてショットキー障壁型太陽電池を作製したが,予想に反して配向度が低い場合の方が発電効率が高かった。この結果は低配向膜を用いた場合の方が膜間の界面抵抗が小さいことを示唆している。来年度は今年度得た技術を参考にして本来の目的である高分子フタロシアニンの配向制御を行い,配向度が太陽電池特性に与える影響を調べる。昨年度はITO基板上に真空蒸着した低分子フタロシアニン(H_2Pc)薄膜について,その電流容易軸を基板面に対して立たせることに成功した。立たせるための秘訣は2つあることがわかった。一つはITO/H_2Pc間にペンタセンの薄い膜を挿むこと,もう一つはITO基板表面をあらかじめしっかり磨いて,表面の平均粗さを1nm以下にしておく,ということである。今年度は高分子フタロシアニンAlPcFについて同様の配向を得ることを目指して研究を行った。まず最初に,昨年と同様ITO/AlPcF間へのペンタセン層挿入効果を調べた。しかし,ITO表面粗さが0.6nmになるまで磨いても,AlPcFの電流容易軸を基板面に対して立たせることはできなかった。次に,挿入層としてペンタセン/H_2Pc二層膜を用いた。H_2Pcの電流容易軸はペンタセン膜上で立つことがわかっているので,H_2Pcの配向につられてAlPcFの電流容易軸も立つのではないか,と考えたのである。しかし,この方法でも目指す配向は得られなかった。そこで今度は,ペンタセン/H_2Pc挿入層の上に,さらにH_2PcとAlPcFの共蒸着層を挿入した。共蒸着すればAlPcFはH_2Pcの影響を強く受け,目指す配向を得ることができる,と予想したのである。しかし,この試みもうまくいかなかった。以上の結果から,AlPcFはH_2Pcとは配向の性質がまったく異なる,ということがわかった。この違いは,AlPcF高分子軸の末端にF原子が存在していることによる,と考えられる。すなわち,F原子が障害となって基板との相互作用が妨げられ,電流容易軸が立ちにくい,と推測される。来年度は,まず,もう一つの高分子フタロシアニンGaPcFについて電流容易軸を立てる試みを行った後,AlPcFやGaPcFを用いた太陽電池を作製し,その特性を調べる研究に移行する。1昨年度はITO基板上に真空蒸着した低分子フタロシアニンH_2Pc薄膜について,H_2Pcの1次元軸が基板面に対して立つ配向を得ることに成功し,昨年度は高分子フタロシアニンAlPcFについて同様の配向を得ようとしたが目標を達成することはできなかった。今年度は別の高分子フタロシアニンGaPcFについて研究を行い,目標の配向を得ることに成功した。

1昨年度に扱ったH_2Pcの場合には,ITO基板表面を十分に平滑化させると共にITO/フタロシアニン薄膜界面にペンタセン薄膜を挿入する,という方法で1次元軸を基板面に対して立てることができたが,GaPcFの場合にはそれらに加えて,GaPcF蒸着時に基板を加熱する必要があることを明らかにした。基板温度は室温から200°Cの範囲で変化させてみたが,最適の温度は70°Cであった。70°Cより高い温度では,個々の結晶粒の結晶性は向上するものの,配向は乱雑になることがわかった。ここで問題になるのが,同じ高分子フタロシアニンであるにもかかわらず,AlPcFとGaPcFの配向性の違いは何に由来するのか,ということである。それぞれの粉末を光学顕微鏡で観察したところ,AlPcFはビロード状の柔らかい粉末であるのに対して,GaPcFは針状の微結晶からなり,結晶性の違いが配向性の違いにつながっていると考えられる,以上の研究により,高分子フタロシアニンGaPcFを用いた袋小路のないホール輸送路を持つ有機薄膜太陽電池の作製が可能となった。実際に太陽電池を作製してその特性を調べたところ,期待されたような特性の向上は見られなかった。これは,GaPcFの配向性は向上したものの,薄膜界面での電荷輸送特性が低下したためと考えられる。こうして配向性と薄膜界面での電荷輸送特生とをいかに両立させるかが,新しい課題として浮かび上がった。
先端医療の開発に必要な臨床試験を支える倫理基盤の整備

自主臨床試験における被験者の権利擁護に関する課題を分析し、2007年7月と08年6月に厚生労働省に「臨床研究に関する倫理指針」改正に関する政策提言を行った。この一部が反映される形で同年7月に同指針が全部改正され、平成21年度から施行されている。また改正指針で明記された保険その他の補償責務に対し、臨床研究のリスク算定について損害保険会社と綿密に意見交換を行い、臨床研究に係る損害保険の商品開発に貢献した。治験以外の自主臨床研究については、遺伝子や幹細胞を用いる介入試験以外には当局への届け出や規制法令はなく、各施設の倫理審査委員会が、臨床研究に関する倫理指針や疫学研究に関する倫理指針に基づく審査をしているのみであるが、この倫理指針の法制化や内容の充実が喫緊の課題である。平成19年度は、研究分担者横出・清水の指導の下に、研究代表者村山、研究分担者西村を中心として、The DIA 43rd annual meeting, 2nd French-Japanese translational initiative, 8th Asia/Oceania Regional Congress of Gerontology and Geriatrics,第49回日本老年医学会学術集会、第39回日本動脈硬化学会学術集会その他の学会活動を通じて、被験者の権利擁護について国内外の研究者と意見を交換し、その成果をも参考にして、同年7月に厚生労働省医政局研究開発振興課宛に「臨床研究に関する倫理指針の見直し」に向けての政策提言を行った。この提言の一部は、臨床研究の倫理指針に関する専門委員会の改正素案に反映され、平成20年度に同指針が改正される予定である。また、研究協力者角が中心となって、京都大学医学部附属病院のすべての医師・歯科医師を対象とした臨床研究への取り組みに対するアンケートを実施した結果、世界医師会ヘルシンキ宣言や各種の倫理指針・ガイドラインの周知度が低いことや、臨床研究遂行を妨げる様々な倫理的課題が浮き彫りになった。今後、この問題について医療人類学的に検討するために、同様の調査を国際共同研究として実施して、臨床試験の基盤整備のためにさらに広い視点からの考察と提言を行う計画を立てており、平成20年3月にソウル国立大学医学史・医療人文学Kim助教授と研究打ち合わせを行った。我が国では治験以外の自主臨床研究(遺伝子・幹細胞を用いるものを除く)を規制当局に届け出る必要はなく、各研究機関の倫理審査委員会が倫理指針に基づく審査をしているのみであるが、前年度から「臨床研究の倫理指針に関する専門委員会」で本指針改正について継続審議され、改正案概要がまとめられた。平成20年度は研究分担者横出の指導の下に、研究代表者村山、連携研究者清水章・西村浩美らが、The DIA 44th annual meetingその他の学会活動を通じて、被験者の権利擁護について国内外の研究者と意見を交換し、その成果をも参考にして、同年6月に厚生労働省研究開発振興課宛に「臨床研究に関する倫理指針」改正案概要に関する政策提言を行った。この提言の一部が反映される形で7月31日に同指針が全部改正され、平成21年度から施行されている。また改正指針では、医薬品・医療機器を用いる介入研究には保険その他の補償責務が明記されたが、村山・西村は臨床研究のリスク算定について損害保険会社と綿密に意見交換を行い、臨床研究に係る損害保険の商品開発(平成21年1月)に貢献した。ただしこの補償保険の範囲は狭く、未だ被験者の権利擁護には不十分であり、今後も産学官連携による共同開発研究が必須である。また今年度から高度医療評価制度として、治験外であっても未承認/効能外の医薬品・医療機器を使用する臨床研究を保険医療と併用する道が開かれたが、村山、横出、清水らは、本制度の運用に関して倫理的観点その他から高度医療評価会議に政策提言を行った。さらに、臨床試験基盤の問題点を比較検討するために、京都大学・ソウル国立大学の臨床研究者への質問紙法を用いた、国際共同研究を遂行中である。
遺伝子導入法によるニューロンの発生分化機構の研究

遺伝子導入法を用いて,ニューロンの発生分化を司る分子機構を明らかにするため,分化ニューロンの重要な形質として細胞分裂終止に着目して研究を行った.necdin cDNAを発現誘導性ベクターに挿入し、NIH3T3細胞に安定的に遺伝子を導入した。遺伝子導入細胞を誘導物質で発現を活性化したところ、細胞内発現したnecdinは細胞核に集積し、細胞分裂を停止させることが判った。次に,神経分化特異的核蛋白質necdinの遺伝子プロモーター調節領域に存在することが予想される神経分化特異的配列を解析した。クローン化したnecdin遺伝子の5'上流領域の欠失変異を作製し、それにレポーター遺伝子を連結して、神経分化特異的配列を明らかにした。その結果、necdin遺伝子の5'上流領域には典型的なTATAボックスやCAA配列は認められなかった。しかし、ショウジョウバエの神経発生に重要な転写因子であるsingle-minded(SIM)遺伝子と結合する可能性のあるxenobiotic respon-siveelementを含むpostmotic neuronspecific elementが存在することを明らかにした。次に、そのプロモーターがin vivo状態で活性を示すか否かをプロモーター調節領域にレポーター遺伝子を連結したベクターをゼブラフィシュの受精卵に微量注入して、神経分化させたところ、分化したニューロンに特異的に発現することが判った。これらの遺伝子導入法を用いた研究によって,necdin遺伝子は分化した神経細胞に特異的に発現する遺伝子発現調節領域をもっていることが明らかになった.したがって,necdinは分化ニューロンに特異的に発現して,ニューロンの最も基本的な性質ともいえる分裂終了機構に関与しているものと推定される。ニューロンの発生・分化モデルとしてレチノイン酸に反応して不可逆的に神経細胞に分化する胚性がん細胞(P19細胞)をレチノイン酸で神経細胞に分化させ、その際に誘導される新しい遺伝子としてnecdinを見いだした。cDNAを用いてマウス発生過程でのニューロンにおけるnecdin発現量をジゴキシゲニン標識のin situハイブリッド法で検討したところ、necdin mRNAは分化した直後のニューロンに発現し、ほぼ全てのニューロンに存在することがわかった。とくに、視床下部、扁桃体、海馬、脊髄前核などのニューロンに高レベルに存在するが、新皮質、小脳におけるレベルは比較的低いレベルであった。また、necdin mRNAのマウス新皮質の層分布では深部層ほど高い発現レベルを示すことが明らかになった。これらの結果、個体発生および系統発生上、早期に作られるニューロンほど高いレベルの発現を示すことが明らかになった。さらに、necdinの部分配列に対応する合成ペプチドに対する抗体を用いて免疫組織化学法を行ったところ、necdinは分化したニューロンの細胞核に存在することが判明した。次にnecdin遺伝子の発現がどのように制御されているかを検討するため、マウス遺伝子のクローニングをおこなった。マウス遺伝子ライブラリーからマウスnecdin cDNAをプローブとして、約6Kbのマウス遺伝子を含む染色体DNAをクローニングした。その構造を解析すると、イントロンを欠くことが判明した。このイントロンを欠く遺伝子構造は、神経特異的POU転写因子群にも共通の性質であり、necdinはニューロンの初期発生や転写調節に関連するものと予想される。本年度は既に我々が見いだした神経分化に特異的に発現する遺伝子産物necdinを中心に研究した。necdinは分化したニューロンの核に存在する蛋白質であり、その遺伝子の構造と発現の調節機構を研究することで、ニューロン発生分化機構にアプローチすることが可能になると考えられる。そこで、マウスES細胞由来の体細胞DNAからnecdin遺伝子をクローン化して、その構造を調べたところ、necdin遺伝子はイントロンを欠く構造をもつことがわかった。また、5'上流領域の構造を調べたところ、転写開始部位(キャップ部位)の上流には典型的なTATAボックス領域が欠損することが明らかになった。次にプロモータ調節領域の欠失変異をつくってプロモーター活性をレポーター遺伝子を用いて調べた。

その結果、転写開始部位の上流にニューロン特異的発現を制御する領域と転写活性を上昇させる構造が存在することが判明した。次に、necdin遺伝子の5'上流領域の欠失変異を作製し、それにレポーター遺伝子を連結して、神経分化特異的配列を検索した。その結果、necdinのプロモータ領域には形態形成に重要な役割を果たす転写制御因子simやホメオボックス遺伝子産物の結合配列が存在することが判明した。さらに、その配列に特異的に結合する転写因子をゲルシフトアッセイ法を用いて探索し、trans活性をもつ因子の存在を明らかにした。次に、in vivo状態でのプロモーター活性を検出するため、レポーター遺伝子を連結したベクターをゼブラフィシュの受精卵に微量注入したところ、ニューロンに特異的に発現することが明らかになった。このことから、necdin遺伝子の5'上流領域にはニューロンでの発現を制御する領域が存在することが明らかになった。神経分化特異的核蛋白質necdinの遺伝子プロモーター調節領域に存在することが予想される神経分化特異的配列を解析した。平成6年度にクローン化したnecdin遺伝子の5′上流領域の欠失変異を作製し、それにレポーター遺伝子を連結して、神経分化特異的配列を明らかにした。その結果、necdin遺伝子の5′上流領域には典型的なTATAボックスやCAAT配列は認められなかった。しかし、ショウジョウバエの神経発生に重要な転写因子であるsingle-minded (SIM)遺伝子と結合する可能性のあるxenobiotic responsiveelementを含むpostmotitic neuron specific elementが存在することを明らかにした。次に、そのプロモーターがin vivo状態で活性を示すか否かをプロモーター調節領域にレポーター遺伝子を連結したベクターをゼブラフィシュの受精卵に微量注入して、神経分化させたところ、分化したニューロンに特異的に発現することが判った。さらに、necdinの生理機能を調べるため、necdin cDNAを発現誘導性ベクターに挿入し、NIH3T3細胞に安定的に遺伝子を導入した。遺伝子導入細胞を誘導物質で発現を活性化したところ、細胞内発現したnecdinは細胞核に集積し、細胞分裂を停止させることが判った。
遠距離介護の困難軽減のためのコミュニケーションに関する研究

離れて暮らす家族とケアマネジャーの間の相互行為では、遠距離介護の意思決定に関する道徳的なジレンマが生じることがあった。こうした道徳的ジレンマに対処するために、主に以下の2つの方法が用いられていた。すなわち、1協調するスタンスを示しつつも独立した知識の優位性の主張を行なう終助詞「よね」の使用、2順番単位の内部の区切れを利用しての、順番の共同完了、である。こうした方法を通じて、参与者間での責任の分散が成し遂げられ、遠距離介護の道徳的なジレンマの対処が可能になっているのであった。本研究の目的は、遠距離介護者、高齢者、専門職者のコミュニケーションの分析を通じて、遠距離介護の困難軽減につながる技法および支援の可能性を探究することにある。今年度は、遠距離介護が行われている家庭にケアマネジャーが月に1回行う訪問場面に同席しての調査に加えて、遠距離介護者が参加した数ケースのケア会議のビデオ撮影の分析を行った。分析の結果、支援者は遠距離介護者に対して「提案」を行う際に、専門用語をわかりやく言い換えたり、その意図について詳しい説明を行うことで、遠距離介護者が専門家ではないことに志向しつつも、「提案」の可否に参与すべき意思決定の重要な主体であることを示していた。一方で、そのようにして遠距離介護者に対して差し出された提案に対して、遠距離介護者は些細にも思える笑いや視線によって、支援者が強く差し出していた提案を、非常に弱い形へと変化させることがあることなどが明らかになった。また老親の生活環境に密着していないがために、遠距離介護者の老親に関する知識の欠如の問題が生起しているコミュニケーションにおいては、遠距離介護者は知らなかった老親の行為を、遠距離介護者がトピックの転換を行う形で焦点化し、老親を「気にかける」といったふるまいをしていることも明らかになった。加えて、遠距離介護者が知らなかった老親の行為に対する支援の「提案」に関して、支援者と遠距離介護者の間で方向性は一致しながらも、判断の根拠となる、どちらが老親のことをより良く知る人間かの位置づけ、すなわち老親に関する「知識の上下関係」の競合が生じうることも確認された。今年度は、遠距離介護が行われている家庭にケアマネジャーが月に1回行う訪問場面に同席しての調査に加えて、関係専門機関の担当者の多くが集まって行われる、ケア会議やサービス担当者会議に同席しての調査と分析を行った。分析の結果、遠距離介護者や支援者が、親の施設入所や同居の困難など、デリケートで言いにくい問題について、何らかの提案をしなければならない時、統語的に未完結な状態で発話を産出し、他者の反応を確認する機会を創出する場合があることが明らかになった。こうしたケースの中で、さらに興味深い現象として、会話の別の参与者が統語的に連続する形で発話を産出してターンを終了させる、「共同完了(co-completion)」が遂行される場合があることが発見された。共同完了は、先行発話と後方発話のそれぞれを産出している、二者が同じ立場であることを示すプラクティスであり、遠距離介護の意志決定に重要な意味をもたらすと考えられる。それゆえ共同完了を通して遠距離介護者と支援者のコミュニケーションの問題を解明することは、離れて暮らす家族が参加するケア会議における相互行為上の課題である、離れて暮らす家族の思いをどのように扱いながら介護方針の意思決定を行うか、の方法を記述することに繋がることが明らかになった。今年度は、これまで得られた分析結果の比較・統合を行なった。その結果、以下のことが明らかになった。すなわち、遠距離介護に携わる離れて暮らす家族と福祉の支援者の間で取り交わされる相互行為では、遠距離介護の意思決定と関連して、相互行為上対処が必要な課題が生起することがあった。たとえば、それは離れて暮らす家族の利益を追求することで、彼らが老親に対して経済的な負担を行えないことや、高齢者本人のために支援者が行なうアセスメントが、離れて暮らす家族の意向と大きく食い違い、家族の意向を配慮できないといった、遠距離介護にかかわる道徳的なジレンマであった。こうしたジレンマに対処するために、大きく以下の2つの方法が用いられていた。すなわち、1協調するスタンスを示しつつも独立した知識の優位性の主張を行なう終助詞「よね」の使用、2順番単位の内部の区切れを利用しての順番の共同完了、である。そしてそうした方法を通じて、参与者間での責任の分散が成し遂げられ、遠距離介護の意思決定に関する道徳的なジレンマの対処が可能になっているのであった。今後は、遠距離介護の意思決定に、高齢者本人が参加した場合、そこにどのようなジレンマが生じ、どう対処されているのかについての解明が課題であると考えられる。

平成26年度に予定されていた調査および分析が順調に遂行されたため。福祉社会学今後は、これまでの調査分析の成果を統合すると同時に、必要に応じて追加調査を実施する予定である。平成25年度に予定されていた調査および分析が順調に遂行されたため。今後は、遠距離介護者が参加してのサービス担当者会議を中心にした調査・分析を行いながら、必要に応じて、ケアマネジャーのアセスメント場面の分析と追加調査を実施する予定である。
航空宇宙用複合材料の損傷許容設計のための熱残留応力の定量評価と損傷進展

CFRP積層板中の各層に発生する熱残留応力の定量評価を行うため、対称に積層されたクロスプライ積層板の片側の0°層を機械加工により削除し、非対称積層板として、その熱残留応力によるたわみ量を測定した。本研究ではたわみ量の温度変化を測定するため、ガラス窓のついた温度槽を作成した。たわみ量はガラス窓を通して非接触電子光学式変位計とパーソナルコンピュータを用いたデータ取得システムにより測定した。たわみの温度変化を測定する目的は、各層の熱膨張係数の温度変化、応力フリー温度(熱残留応力がゼロとなる温度)を求めるためである。さらに、0°層と90°層の層厚比の異なる非対称積層板を用いることにより、熱残留応力の板厚方向の分布を測定することができた。上記の熱残留応力の定量評価の結果とCFRPクロスプライ積層板の破壊挙動に及ぼす熱残留応力の影響を検討するため、様々な温度下でのCFRP積層板の破壊過程の微視的観察を行った。すなわち、0°層と90°層の層厚比の異なる数種のクロスプライ積層板について引張試験を行い、微視的損傷進展の定量的評価を行った。微視的損傷としては、90°層中に発生するトランスバースクラック、及びトランスバースクラック先端から発生・進展する0°/90°層間のはく離に着目し、それらの進展を積層板応力の関数として定量的に測定した。その測定方法としては、試験前に試験片の端面を研磨により鏡面仕上げし、引張試験中に破断までに数回試験機を止め、試験片端面のレプリカをとることにより行った。この実験により、微視的損傷進展特性に及ぼす温度依存性が明らかとなった。以上2つの実験から得られた結果を結び付けることにより、熱残留応力の効果を取り入れた微視的損傷進展モデルを構築した。温度変化による微視的損傷進展特性の変化は単に熱残留応力の変化のみに起因するわけではないが、本研究により熱残留応力の役割が定量的に評価でき、それにより、より現実的なモデル化が可能となった。
アレルギー疾患の予防を目指したリポキシゲナーゼ阻害食品の探索

近年、増加しているアレルギー疾患の増悪化に関わる生理活性脂質であるロイコトリエンの合成系に着目し研究を行った。このロイコトリエンの合成に関わる酵素である5-リポキシゲナーゼを阻害できる機能性食品成分を探索したところ、香辛料の1つであるナツメグに含まれる成分が本酵素を効果的に阻害することを見出し、その成分の同定、効率的な抽出方法の確立に成功した。近年、アレルギー疾患の罹患率は増加しており、その対策は重要な課題である。本研究では、アレルギー疾患に関わる生理活性脂質であるロイコトリエンの合成系に注目した。ロイコトリエン合成系の酵素である5-リポキシゲナーゼを阻害できる機能性食品成分を同定し、その成分の抗アレルギー作用を明らかにすることで、食品によるアレルギー疾患の予防と食品の新しい活用法の開発の実現を目指すことを目的とした。はじめに、8種類の香辛料の各種50%エタノール抽出物を調製し、それぞれの5-リポキシゲナーゼ阻害効果を検討したところ、ナツメグをはじめとして4種類の香辛料に阻害効果が認められた。この中で最も阻害効果の高いナツメグの50%エタノール抽出物に含まれる阻害成分を明らかにするために、逆相HPLCを用いて阻害成分の分画を行い、比較的強い5-リポキシゲナーゼ阻害画分を得た。この画分に含まれる阻害成分を単離、精製し、各種アラキドン酸代謝酵素に対する阻害効果を検討した。その結果、5-リポキシゲナーゼおよび血小板型12-リポキシゲナーゼ、白血球型12-リポキシゲナーゼに対して阻害効果を確認した。現在、この阻害成分について各種スペクトル解析を行い、構造解析を行っているところである。5-リポキシゲナーゼによって合成されるロイコトリエンは、I型アレルギー発症時に気管支の収縮や血管透過性の亢進などを引き起こすことが知られている。これまでの研究において、ナツメグ中に5-リポキシゲナーゼを阻害する成分が含まれており、その化学構造についても明らかになりつつある。ロイコトリエンの合成系の酵素である5-リポキシゲナーゼを阻害できる機能性食品成分を同定し、その成分の抗アレルギー作用を明らかにすることで、食品によるアレルギー疾患の予防と食品の新しい活用法の開発の実現を目指すことを目的とした。昨年度までの研究において、香辛料の1つであるナツメグに比較的強い5-リポキシゲナーゼ阻害効果を認めた。5-リポキシゲナーゼを発現しているラット好塩基球性白血病RBL-2H3細胞を用い、細胞内での5-リポキシゲナーゼに対する阻害効果についても確認した。そこでナツメグに含まれる5-リポキシゲナーゼ阻害成分を明らかにするために、逆相HPLCを用いて阻害成分の分画を行い、阻害成分を単離、精製した。1H-NMRおよび高分解能マススペクトロメトリーを用いた各種スペクトル解析の結果、ナツメグに含まれる5-リポキシゲナーゼ阻害成分を同定した。5-リポキシゲナーゼは、5-ヒドロキシ脂肪酸をロイコトリエンA4に変換する反応も触媒するが、ナツメグに含まれる5-リポキシゲナーゼ阻害成分はこの反応についても阻害した。この阻害成分の動物での作用を調べるために、ナツメグから効率的に抽出、精製する方法を検討しているところである。今後は、ナツメグに含まれる5-リポキシゲナーゼ阻害成分の大量調製法を確立するとともに、モデル動物を用いた抗アレルギー作用について検討する予定である。本研究では、気管支喘息などのアレルギー疾患における強力な炎症性脂質メディエーターであるロイコトリエンの生成に関わる5-リポキシゲナーゼを抑えることにより抗アレルギー作用がもたらされることを期待し、研究を進めている。平成27年度では、ナツメグに含まれる5-リポキシゲナーゼ阻害成分を同定することができ、その阻害成分の5-リポキシゲナーゼ阻害効果を酵素レベルと細胞レベルで確認した。昨年度までの研究において、香辛料の1つであるナツメグに比較的強い5-リポキシゲナーゼ阻害効果を認め、その阻害成分の構造についても明らかにした。さらにナツメグ抽出物およびそれに含まれる阻害成分は、ラット好塩基球性白血病RBL-2H3細胞の5-リポキシゲナーゼ活性も抑制した。今年度は、この阻害成分をナツメグから効率的に抽出、精製する方法を検討した。ナツメグを各種溶媒にて抽出し、各抽出液に含まれる本阻害成分を逆相HPLCにて分析した。その結果、本阻害成分は、水や30%エタノールといった溶媒では抽出されず、50%含水エタノールや80%含水エタノール、エタノール、酢酸エチルといった溶媒で抽出されることが分かった。そこで、これらの溶媒を組み合わせた抽出方法で粗精製し、最終的には分取用カラムを用いた逆相HPLCにて阻害成分を得た。今後は、更なる研究により、アレルギー疾患のモデル動物を用いて、本阻害成分の有効性の解明を進めていく必要がある。