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新規腎線維化促進因子Angptl2の機能解明と臨床応用

腎線維化は、慢性腎臓病進展における最終共通経路であり、慢性炎症と密接に関連することが知られているものの、その分子基盤はいまだ未知な点も多い。申請者は、慢性炎症誘導蛋白Angiopoietin-like protein (ANGPTL) 2が腎線維化の病態進展に関与するかを明らかにする目的で研究を行った。その結果、腎線維化病態では尿細管においてANGPTL2とTGF-βが相互誘導により増幅しあい、TGF-β発現増幅が腎線維化を促進することに加え、ANGPTL2発現増幅が線維化腎へのマクロファージ浸潤を増加させ、更なる腎線維化を促進する事が明らかとなった。申請者は腎疾患進展の予後を規定する間質線維化において、慢性炎症惹起因子であるANGPTL2が腎線維化において強力な促進作用をもつ可能性を見出し、科学研究費助成事業(若手B)の助成金を用いて当該分子の機能解明と臨床応用のための研究を推進している。初年度は腎臓におけるANGPTL2の発現細胞の同定、誘導機構や腎線維化促進メカニズムの解明に着目し研究を行い、腎臓において尿細管細胞、マクロファージなどにおいてANGPTL2が発現すること、そしてこの分子が強力な腎線維化促進因子であるTGF-βにより誘導され、かつTGF-β1の発現誘導にも関与することを見出した。つまりANGPTL2とTGF-βは互いに増幅する関係にあり、これらの分子のかかわりが腎臓における慢性炎症とそれに伴う臓器線維化を結びつける分子機構である可能性が考えられた。研究の進捗はおおまか順調であり、申請者はこれまで得られた新しい知見をまとめ、国内および国外における学会で成果を発表した。平成27年度において申請者は、慢性炎症誘導蛋白であるANGPTL2がヒト腎臓において線維化に伴い尿細管で多量に発現し、その発現がコラーゲン線維や線維化促進因子TGF-βと関連することを明らかにした。さらに、動物実験や細胞実験などの結果から慢性腎臓病進展において「慢性炎症」と「線維化」つなぐ新たな分子機構として、ANGPTL2が線維化促進因子TGF-βとシグナル増幅回路を形成すること、マクロファージ浸潤を誘導し更なる「炎症」を惹起することにより腎線維化を進行させること、さらにANGPTL2抑制によるサーキット遮断によって腎線維化進展の緩和が可能であることを見出した。これらの研究結果からANGPTL2がCKD診療における新規治療ターゲットとなることが示唆された。申請者は本申請研究において複数の新しい知見を見出し、これらをまとめ論文化のための準備を行っている。以下、具体的な研究成果を列挙する。1.腎線維化においてAngptl2を発現する責任細胞の同定:免疫染色法を用いて腎臓尿細管細胞やマクロファージにおいてANGPTL2の発現を確認した。2.線維化病態におけるAngptl2誘導機構の解明:腎線維化の強力な促進因子であるTGF-βによりANGPTL2が誘導されることを明らかにした。3.Angptl2発現と線維化促進に関わるサイトカイン発現との関連解明:ANGPTL2がTGF-βを誘導することを明らかにした。つまり、ANGPTL2はTGF-βとともにお互いの増幅サイクルを形成している可能性が示唆された。腎臓内科学今後の研究の推進は、これまで得られた知見をもとに更なる分子メカニズムの詳細を解明して行くと共に、今後はANGPTL2下流シグナルの解明、腎臓における腎組織線維化の程度との関連、そしてANGPTL2抑制による治療応用の可能性など、様々な検討を行っていく予定である。
気泡流の微細構造,気泡力学,キャビステーション及び気泡流乱流に関する研究

微細気泡群は体積当りの表面積が大きく浮力の影響が小さいため,反応ガスの溶解促進や浮遊物への吸着率の向上が期待されており,化学反応塔や水質浄化設備,また医療技術への応用が注目されている.これらの応用に際して用途に対する適切な微細気泡発生手法の確立や,実際のプラントに適用可能な物理モデルの構築が望まれているのが現状である.本年度は前年度に引き続きオゾン溶解システムを念頭に微細なオゾン気泡を水槽底部から発生させたときの気泡プルームに着目し,気泡プルームの流動形態の相違と界面における物質移動現象について三次元数値計算を行った.ここでは気泡レイノルズ数の低い球形気泡を取り上げ,個々の気泡の追跡が可能なEular-Lagrangeモデルを適用した.気泡プルームにおける物質移動現象を表現する際,個々の気泡の気泡半径,シャーウッド数,界面濃度について界面からのオゾンガスの時間・空間的な溶解過程の変化と気泡径の変化の相互関係を支配方程式に組み込むことにより,気泡流の非定常性を考慮に入れたより詳細な物理を捉えるモデルを提案した.また,流れ場の計算についてもLES(Large eddy simulation)を反映させた乱流場の計算を同時に行い,より実際の現象に即した物質移動現象の解明を目指した.この結果,各種の工業的な応用に対して,エネルギコストおよびオゾン消費量の両面から任意の装置に対するオゾン溶解の最適化を考慮する場合,タンクサイズ及び内部流動現象,さらに発生気泡径といった各システムに依存した最適値が存在することが確認でき,これらを考慮した上でのシステムの運用が重要となることを証明した.また本計算手法はこれを有効に示すことが可能な計算手法であることを確認した.微細気泡群は体積当りの表面積が大きく浮力の影響が小さいため,反応ガスの溶解促進や浮遊物への吸着率の向上が期待されており,化学反応塔や水質浄化設備,また医療技術への応用が注目されている.これらの応用に際して用途に対する適切な微細気泡発生手法の確立や,実際のプラントに適用可能な物理モデルの構築が望まれているのが現状である.本年度は前年度に引き続きオゾン溶解システムを念頭に微細なオゾン気泡を水槽底部から発生させたときの気泡プルームに着目し,気泡プルームの流動形態の相違と界面における物質移動現象について三次元数値計算を行った.ここでは気泡レイノルズ数の低い球形気泡を取り上げ,個々の気泡の追跡が可能なEular-Lagrangeモデルを適用した.気泡プルームにおける物質移動現象を表現する際,個々の気泡の気泡半径,シャーウッド数,界面濃度について界面からのオゾンガスの時間・空間的な溶解過程の変化と気泡径の変化の相互関係を支配方程式に組み込むことにより,気泡流の非定常性を考慮に入れたより詳細な物理を捉えるモデルを提案した.また,流れ場の計算についてもLES(Large eddy simulation)を反映させた乱流場の計算を同時に行い,より実際の現象に即した物質移動現象の解明を目指した.この結果,各種の工業的な応用に対して,エネルギコストおよびオゾン消費量の両面から任意の装置に対するオゾン溶解の最適化を考慮する場合,タンクサイズ及び内部流動現象,さらに発生気泡径といった各システムに依存した最適値が存在することが確認でき,これらを考慮した上でのシステムの運用が重要となることを証明した.また本計算手法はこれを有効に示すことが可能な計算手法であることを確認した.
ハフニウム多層障壁層窒化物超伝導体トンネル接合検出器の開発

本研究では、窒化物超伝導トンネル接合のトンネル障壁層として、窒化物との反応性が低いことが予想されるハフニウム(Hf)に着目、それを用いた窒化物超伝導トンネル接合検出器の開発を行うことを目的としている。平成27年度は、前年度に確立した接合作製プロセスに基づき、窒化ニオブチタン(NbTiN)超伝導体を用いたNbTiN/Hf-HfOx/NbTiN接合を作製した。この接合では、下部電極上にHfを堆積、その表面の熱酸化によりHfOx障壁層が形成された。また、比較検討のためにプラズマ窒化AlNx障壁を用いた接合の作製も行った。両接合の比較では、Hf及びAl常伝導層膜厚が3nmのとき、Hfの方が、検出器応用上重要なサブギャップリーク電流の小さな特性を示すことがわかった。一方、2nmでは、下層の凹凸に対してほぼ均一に膜が堆積されるAlの方が良い結果となった。Hfの場合は、下層の凹凸を平坦化するように膜が堆積されるため、膜厚が薄い部分ができ、リーク電流を増加させたものと考えられた。このことから、Hf層の膜厚に下限値があることが分かった。一方、膜厚を6nmに厚くした際にもAlの方が良かった。これは、用いたHfが高抵抗率であるため、接合特性に強い常伝導層の効果が表れたことによる。この高抵抗率の影響は、比較のために作製したNbTiN/Hf/Al-AlNx/NbTiN接合においても確認された。接合特性のHf膜厚依存性から、Hfの常伝導コヒーレンス長は13nm程度と見積もられ、高抵抗率を反映した小さな値となった。従って、接合特性の改善には、Hfの低抵抗率化が重要であることが分かった。また、HfOx障壁層形成法の新たな試みとして、熱酸化にかわりラジカル酸化法を用いた接合を作製したところ、サブギャップリーク電流の小さな接合特性を得ることに成功し、今後につながる成果を得た。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、Hfを用いた障壁層を持つ窒化物超伝導トンネル接合検出器の開発を行うことを目的としている。平成26年度は、窒化物超伝導材料としてNbTiNに着目し成膜条件の検討を進めた。NbTiNは検出器用超伝導材料としてNbNよりも抵抗率が小さく、より適した材料と考えられるからである。成膜方法として反応性スパッタリング法を用い、成膜条件の検討により臨界温度14.8Kまでの薄膜を得た。また、代表者がこれまで検討してきたプラズマ窒化AlNxトンネル障壁層を用いて接合を作製し、良好な接合特性を得ることに成功した。さらに、検出器の設計上必要となるNbTiN薄膜の抵抗率及び、磁場侵入長を評価した。次に、Hf薄膜作成評価及び加工プロセスの検討を行った。本研究では、障壁層としてHf表面に形成したHf酸化膜を導入するが、Hf薄膜自体の特性が重要となる。成膜条件によりHf薄膜の電気的特性が大きく変化することがわかったが、接合作製に適した比較的小さな抵抗率を有する薄膜の成膜条件を見出すことができた。また、パターン加工においては、反応性イオンエッチングにかわり、新たにイオンミリングプロセスを導入した。上記検討結果に基づき、Hf層を用いた接合作製プロセスを検討した。検出器応用においては良好な準粒子特性を実現する必要がある。接合加工時の損傷や再付着による接合両電極間のショートを防ぐため、陽極酸化を導入したプロセスを開発した。これにより、NbTiN/Hf/Al-AlNx/Hf/NbTiN接合及びNbTiN/Hf-HfOx/NbTiN接合を作製し、液体ヘリウム中での電気的特性を評価した。その結果、両接合において、超伝導エネルギーギャップを反映した準粒子トンネル特性を得ることができた。また、そのギャップ電圧の大きさから、Hfの常伝導コヒーレンス長が10ー15nm程度であることがわかった。

これは、用いたHfが高抵抗率であるため、接合特性に強い常伝導層の効果が表れたことによる。この高抵抗率の影響は、比較のために作製したNbTiN/Hf/Al-AlNx/NbTiN接合においても確認された。接合特性のHf膜厚依存性から、Hfの常伝導コヒーレンス長は13nm程度と見積もられ、高抵抗率を反映した小さな値となった。従って、接合特性の改善には、Hfの低抵抗率化が重要であることが分かった。また、HfOx障壁層形成法の新たな試みとして、熱酸化にかわりラジカル酸化法を用いた接合を作製したところ、サブギャップリーク電流の小さな接合特性を得ることに成功し、今後につながる成果を得た。新たに導入したNbTiNやHfの成膜・加工方法の検討や薄膜特性の制御が可能となった。さらにHf層を用いた超伝導トンネル接合作製プロセスを確立することができ、接合特性評価を進める段階まで到達したため。27年度が最終年度であるため、記入しない。HfOxトンネル障壁層を形成する際に堆積するHf薄膜層の膜厚に着目し、そのトンネル接合特性への影響を評価する。それにより、検出器応用に適した接合作製に必要となるHf膜厚を決定する。さらに、HfOxトンネル障壁層の形成法として、通常の熱酸化法及びラジカル酸化法を用いたときの接合特性への影響や、トンネル障壁層上にHf薄膜を堆積させたときの効果を調べる。以上のことから、Hf障壁層接合の特徴を明らかにする。また、本トンネル接合を用いた検出器を設計・作製し、その性能評価を行う。
上皮間葉転換に寄与するリン酸化蛋白質の研究

TGF-βによって誘導されるEMT(上皮間葉移行)の形態変化や細胞運動能をFGFシグナルが増強するeEMT(enhanced-EMT)と名付けた現象に関与するチロシンリン酸化シグナルの解析を行っている。前年度に続きeEMT特異的なチロシンリン酸化タンパク質の探索を行った。前年度は、安定同位体標識をしたリジンを含む培地中でTGF-β単独によるtEMT(TGF-βinduced-EMT)もしくはTGF-β+FGF-2によるeEMTを誘導した後、細胞抽出液の免疫沈降法で濃縮したチロシンリン酸化タンパク質をLC-MSで同定した(SILAC法)。しかし、免疫沈降やバッファー置換、透析などの操作を含む試料調製中に大半の試料を失ってしまい、測定に用いたタンパク質は総細胞抽出液の0.01%程度だった。そこで今年度は免疫沈降法やタンパク質回収のプロトコールに大幅な改良を加えた。質量分析に適した細胞抽出液は免疫沈降法には適さないため、界面活性剤の種類や条件、タンパク質濃縮方法の条件検討を半年間行い、10月に二度目のSILAC法での解析を行った。今回は測定段階で前回と比べて5から10倍の濃度の試料を用いることができ、信頼性の高いデータを収集することができた。約2200の総タンパク質と約550のリン酸化タンパク質に発現量の差が認められた。123のリン酸化タンパク質が二度のSILAC法とも同定されていた。その中には細胞運動、細胞間接着、細胞骨格に関わるタンパク質や受容体、転写因子等も含まれている。ノックダウンや阻害剤による機能解析と、抗体を用いてのリン酸化の確認を進めている。質量分析によるリン酸化タンパク質の同定は初年度の一度で完了する予定だった。しかし、SILAC培地を用いたより精度の高い探索を目指した結果、プロトコールが複雑化して合計三回の質量分析を行うこととなった。予定より進捗が遅れているものの良質なデータが得られており、最終年度は予定通り候補タンパク質の機能解析に専念できると考えている。二度のSILAC法からeEMTとtEMTでリン酸化状態の異なる約780のタンパク質が同定できている。eEMTで特にリン酸化状態の亢進しているタンパク質に着目して、shRNAノックダウン細胞株を作製し、eEMT誘導に影響を及ぼすタンパク質の絞り込みを行う。また、細胞運動に関わる酵素も含まれており、阻害剤を用いた解析も予定している。チロシンリン酸化がeEMTの状態、癌細胞の運動能・浸潤能に寄与することを示し、今年度中の学会発表や論文投稿を目指す。平成29年度は質量分析法を用いてeEMT関連タンパク質の同定を試みた。上皮細胞へのTGF-β単独刺激によるtEMT(TGF-βinduced-EMT)とTGF-β+FGF-2によるeEMTをそれぞれ長期培養で誘導し、総タンパク質やチロシンリン酸化タンパク質の比較解析を二度行った。一度目の解析では、無刺激とeEMTとtEMTの総タンパク質をそれぞれショットガン法で同定した。約3600タンパク質で比較を行い、eEMTで特異的に発現量が2倍以上増加する60タンパク質を抽出した。過去の報告や予測される機能、細胞内局在などを参考にして優先順位付けをし、ノックダウンによる機能解析を行った。これまでに10種のTet依存的なshRNA誘導細胞株を作製したが、eEMT誘導を抑制するものは見つかっていない。二度目の解析では、安定同位体標識をしたリジンを含む培地を用いるSILAC法を利用した。本手法ではeEMTとtEMTの試料調製を1つの試料として行うため、比較解析におけるノイズを減弱することができる。SILAC培地で培養したeEMTとtEMTの細胞抽出液を混合し、総タンパク質と抗チロシンリン酸化抗体により精製したリン酸化タンパク質を再びショットガン法で解析した。約2000の総タンパク質と約350のリン酸化タンパク質に発現量の差が認められた。当初の計画では初年度に候補タンパク質の絞り込みを終わらせる予定であったが、現在は進行中である。ただし、リン酸化タンパク質の同定方法を研究計画時の銀染色によるゲル切り出しからSILAC培地を使ったショットガン法へと変更したことにより、より信頼性の高いデータと多くのタンパク質候補が得られたと考えている。

質量分析に適した細胞抽出液は免疫沈降法には適さないため、界面活性剤の種類や条件、タンパク質濃縮方法の条件検討を半年間行い、10月に二度目のSILAC法での解析を行った。今回は測定段階で前回と比べて5から10倍の濃度の試料を用いることができ、信頼性の高いデータを収集することができた。約2200の総タンパク質と約550のリン酸化タンパク質に発現量の差が認められた。123のリン酸化タンパク質が二度のSILAC法とも同定されていた。その中には細胞運動、細胞間接着、細胞骨格に関わるタンパク質や受容体、転写因子等も含まれている。ノックダウンや阻害剤による機能解析と、抗体を用いてのリン酸化の確認を進めている。質量分析によるリン酸化タンパク質の同定は初年度の一度で完了する予定だった。しかし、SILAC培地を用いたより精度の高い探索を目指した結果、プロトコールが複雑化して合計三回の質量分析を行うこととなった。予定より進捗が遅れているものの良質なデータが得られており、最終年度は予定通り候補タンパク質の機能解析に専念できると考えている。初年度に行ったSILAC法では、eEMTとtEMTで約350のチロシンリン酸化タンパク質量に差が見られた。次年度は、その中からeEMTで4倍以上増加している約60タンパク質に注目し、機能解析を進める。shRNAによるノックダウン細胞株を作製し、eEMT誘導に影響を及ぼすタンパク質の絞り込みを行う。続いて、リン酸化がeEMTの状態、更にはがん細胞の運動能・浸潤能にどう寄与しているのかを解明する。二度のSILAC法からeEMTとtEMTでリン酸化状態の異なる約780のタンパク質が同定できている。eEMTで特にリン酸化状態の亢進しているタンパク質に着目して、shRNAノックダウン細胞株を作製し、eEMT誘導に影響を及ぼすタンパク質の絞り込みを行う。また、細胞運動に関わる酵素も含まれており、阻害剤を用いた解析も予定している。チロシンリン酸化がeEMTの状態、癌細胞の運動能・浸潤能に寄与することを示し、今年度中の学会発表や論文投稿を目指す。当該年度に予定していた抗体など試薬の購入が次年度へとずれ込んだため。抗体の購入、shRNAの合成オリゴの外注などに使用する。年度末から次年度にかけて参加した国際学会参加費等が手続き上年度内には間に合わず、次年度使用となったため。
心室頻拍に於ける外科的標本の組織再構築の研究

心室性頻拍(VT)の本態を明らかにする目的で、実験梗塞犬とVT臨床例を対象に電気生理学的および病理学的検討を行った。実験モデルとして多分枝結紮法による心筋梗塞作成後3週間以上経過した梗塞犬を用い、プログラム刺激法でVTを誘発し、心表面マッピング、心筋内4層からなる三次元マッピングを作製した。さらにコンピュ-タ-を用いて作製した立体再構築像との対比を行った。また、人VT臨床例も同様に術中マッピングと立体再構築像を対比検討し以下の結論を得た。1,VT実験例、臨床例の責任心筋病変部の病理学的構造を可視化し得た。2,三次元マッピングにより梗塞犬における持続性VTのリエントリ-路を示した。心表面マッピンング上、心表面リエントリ-と考えられるVTの興奮伝播像が、実際は心筋全層にわたり8の字状に伝播するマクロリエントリ-を心表面で二次元的に観察した像であることが示された。3,持続性VTの誘発された梗予犬では洞調律時、VT時ともに遅延電位が検出され、洞調律時の遅延電位検出部位はVT時の最早期興奮部行と一致した。また、VT時の遅延電位検出部位はリエントリ-路終末の機能的ブロック部位に一致した。4,立体再構築像の検討では最早期興奮部位には線維化、脂肪変性のなかで残存心筋が縁状ないし島状に存在する構造が観察されこれらの残存心筋は心内膜側心筋層と連絡し、VT時のリエントリ-回路を形成した。5,VT時に遅延電位の検出された部位でも島状に心筋が残存し最早期興奮部位と類似構造であった。6,臨床VT例の立体再構築像では最早期興奮部位に接して変性心筋層が見られ、遅延電位が検出された。変性により伝導性の低下した心筋層がリエントリ-の成立に必要な伝導遅延部位を形成した。7,最早期興奮部位と遅延電位検出部位には構造的類似性がありVTの根治には両者の廃絶が必要である。
軽元素との合金化および結晶構造制御による新規貴金属ナノ物質材料の開発

本研究では、新規金属炭化物の合成及び、結晶構造制御による新規貴金属ナノ粒子の合成を目的とした。これまでにTCNQなどの電子受容体を用いた新規の合成手法により、ロジウム炭化物の合成に成功していた。ロジウム炭化物は相図上でも存在せず、新規の物質であり、その電子状態や物性は十分に明らかにされていない。本年度は得られたロジウム炭化物に関する触媒活性評価を行なった。貴金属炭化物はこれまでほとんど報告がなく、どのような反応に対して優れた活性を示すか全く分かっていない。そのため様々な反応に対する評価を行なった。その中で、水素発生反応、HERに対して優れた活性を示すことが分かった。HERに対して、白金が最も優れた触媒活性を示し、ロジウムは白金よりも劣っている。本研究で得られたロジウム炭化物はロジウムよりも優れた活性を示し、さらに白金と同等の触媒活性を示すことが分かった。さらに、理論計算によるHERに対するロジウム炭化物の活性評価を行なった。DFT計算でもロジウム炭化物の優れた活性を支持する結果が得られた。本年度は主に得られたロジウム炭化物に関する触媒活性評価を行った。ロジウム炭化物のHERに対する優れた触媒活性を明らかにし、計画以上に進展していると言える。また、新規金属炭化物の合成や結晶構造制御による新規貴金属ナノ粒子の合成について、様々な手法を用い合成を試みたが、未だに成功に至っていない。しかし、新規物質合成につながる手がかりも一部得られており、今後、合成成功に至ると十分期待できる。以上の結果から、全体的に研究は順調に進んでいると思われる。引き続き、新規炭化物及び結晶構造制御を目指し、合成を行う。炭化物については、通常炭化物を形成しない貴金属を中心に試行を続ける。ロジウム炭化物の合成例を参考に、他の金属に応用していく。また、本年度、HERに対するロジウム炭化物の優れた触媒活性が明らかになったように、他の反応に対しても優れた活性を示す可能性がある。今後、さらに様々な反応に対して評価を行なっていく。他の金属についても合成に成功した場合、同様に測定を行い、系統的な合成手法の確立を目指す。ロジウム炭化物は相図上でも存在せず、新規の物質であるが、その電子状態や形成メカニズムは明らかになっていなかった。本年度は得られたロジウム炭化物に関する各種測定を行った。まず、これまではXRD等を用いた構造の同定を行ってきたが、X線は軽元素である炭素の検出に適しておらず、炭化物中の炭素の正確な位置や、組成比等を求めることができなかった。そこで、炭素の検出に適した、中性子回折測定を行い、それらの同定に成功した。また、ロジウム炭化物の電子状態を明らかにするため、HAXPES測定によりバレンスバンドの構造を確認し、構造を詳細に理解するため、第一原理計算により求めたDOSと比較を行った。これらの形状・特徴は似通っており、電子状態を詳細に理解することができた。さらに、SQUIDによる磁性評価を行ったところ、電子状態と良い整合性を示した。また、本年度は形成メカニズムに関する研究も行った。特に炭化物合成の鍵である電子受容体の反応中の働きを確認することが重要であり、これを明らかにすることが他の金属炭化物の合成に繋がると考えられる。反応中の状態を確認するため、合成中の溶液のUV測定を行った。電子受容体は反応中で金属前駆体の還元を抑制していることが分かった。これは当初予想していた通りの働きであり、他の金属においても同様のコンセプトが適用できる可能性がある。また、合成中の溶液に関して、TEM観察も行うと、電子受容体の有無で結晶成長に大きな違いが現れることが分かり、顕微鏡観察においても電子受容体による還元の抑制が確認された。本年度は主に得られたロジウム炭化物に関する各種測定を行った。中性子回折による構造、組成の同定、HAXPESとDOSによる電子状態の解析など、計画以上に進展していると言える。形成メカニズムについても反応溶液のUV測定等により、部分的に明らかにすることができた。

さらに、理論計算によるHERに対するロジウム炭化物の活性評価を行なった。DFT計算でもロジウム炭化物の優れた活性を支持する結果が得られた。本年度は主に得られたロジウム炭化物に関する触媒活性評価を行った。ロジウム炭化物のHERに対する優れた触媒活性を明らかにし、計画以上に進展していると言える。また、新規金属炭化物の合成や結晶構造制御による新規貴金属ナノ粒子の合成について、様々な手法を用い合成を試みたが、未だに成功に至っていない。しかし、新規物質合成につながる手がかりも一部得られており、今後、合成成功に至ると十分期待できる。以上の結果から、全体的に研究は順調に進んでいると思われる。引き続き、新規炭化物及び結晶構造制御を目指し、合成を行う。炭化物については、通常炭化物を形成しない貴金属を中心に試行を続ける。ロジウム炭化物の合成例を参考に、他の金属に応用していく。特に、各種金属に適した電子受容体の選択が重要であると考えられる。結晶構造の制御についても、ロジウムを中心に4d、5d金属を幅広く扱っていく。結晶構造制御については系統的な手法は存在しないため、既存のナノ粒子の合成手法にとらわれず、数多くの合成を試みる必要がある。また、合成に成功したロジウム炭化物についても、触媒活性等、測定を続けて行う。他の金属についても合成に成功した場合、同様に測定を行い、系統的な合成手法の確立を目指す。また、本年度、HERに対するロジウム炭化物の優れた触媒活性が明らかになったように、他の反応に対しても優れた活性を示す可能性がある。今後、さらに様々な反応に対して評価を行なっていく。
自動サイクロトロン共鳴による電子ビーム加速と電力変換システムへの応用

ミリ波を用いた自動サイクロトロン共鳴加速による電子ビーム加速のシミュレーションを行い、電力変換システムへの応用を考察した。オーバーサイズの導波管を用いることにより、一様磁場中でも自動共鳴が保たれること、ビーム電流を高くすることで、短い相互作用長でミリ波が完全吸収され、簡素なミリ波-DC電力変換器が可能であることを示した。ミリ波を用いた電力変換システムの概念を提示し、ジャイロトロンを用いたDC-ミリ波変換、長距離伝送系、ミリ波-DC変換系、それぞれに高効率が得られることを示し、その実現可能性を示した。平成18年度は、主に実験系の設計計算、および装置の整備、製作を行った。まず、実験系で重要なミリ波帯マイクロ波発振源の調整実験を行った。その結果、0.5メガワットレベルの電力で効率約60%を実証した。さらに、導波管を用いた約40mクラスのマイクロ波伝送系で伝送効率91%を得た。電力変換システムは、直流電源からマイクロ波への変換系、マイクロ波による伝送系、マイクロ波から直流電力への変換系で構成される。このうち、今回発振と伝送系までの系で総合効率約55%を達成した。伝送された周波数は、周波数測定用フィルタにより170GHzの単一周波数であることを確認した。これは、電子を効率よく加速する上で必要な条件である。電子加速系は、磁場発生系、加速管等で構成される。加速管の中は、電子を発生させ、加速するために高真空を保つ必要がある。一方、マイクロ波を導入するためには、セラミックの真空封じ窓が必要であるが、その大電力マイクロ波透過窓として、石英板を用いることとした。石英には種々のグレードがあり、それぞれ微妙に異なるマイクロ波特性を示す。反射なしにマイクロ波を導入するためには、石英の正確な誘電率を知る必要がある。そこで、用いる予定の石英のサンプルを用い、ファブリペロー型共振器による誘電率測定を行った。その結果、周波数170GHzにおいては、誘電率3.62であることを同定した。これより、真空封じ窓として反射をゼロとするために、厚み2.780mmの石英窓を用いることとした。磁場発生系では、超伝導型ソレノイドコイルの磁場測定を行い、7Tまでの磁場発生を確認した。170GHzマイクロ波に対応する磁場はドップラー効果を考慮して約3.5Tであるため、十分な磁場である。さらに、170GHzミリ波による電子加速のシミュレーションを行い、加速管形状の最適化を進めた。平成19年度は、平成18年度の成果を発展させ、電子加速のエネルギー源となるジャイロトロンから発生する大電カミリ波帯電磁波の特性研究を進めた。発生する電磁波の周波数は170GHzであるが、加速電子ビームのエネルギー、回転比により周波数が微妙に変化する。逆にこれを利用し、発振周波数の積極的制御を試みた。その結果、電子ビームの回転比を決めるアノード電圧を変化させる事により、20MHz/kVの範囲で制御できることを明らかにした。この結果、加速:共振器内における電磁波パラメータの能動制御が可能となった。次に、電子一自動サイクロトロン共鳴による電子加速のシミュレーションをすすめ、現実の実験系である導波管中での電子と波の相互作用を調べた。その結果、電力変換への応用として考えられる現実的な電子エネルギー範囲(100keV以下)では、完全な自動サイクロトロン共鳴条件から外れても電子は十分なエネルギーに加速されることを明らかにした。また、加速された電子ビームに逆バイアスの静電圧を印加し、これを減速することにより電子の運動エネルギーを外部回路のエネルギーに変換するシステムを提案した。そのために、DC/DCコンバーターを用いてインピーダンス可変型の電源とすることを新たに考案し、具体的回路設計を行った。次に、ミリ波帯マイクロ波をエネルギー伝送媒体および電子加速のエネルギー源とする実験システムを構築した。DC電力からミリ波への変換には170GHzジャイロトロンを用い、その高性能化、高効率化研究を進め、60%レベルのDC-ミリ波変換効率を実証した。大電力ミリ波の長距離伝送には導波管形式を採用し、90%以上の伝送効率を実証した。併せて、空間ビーム伝送のシミュレーション及び遠隔エネルギー伝送実験を遂行した。電磁波-電子ビーム相互作用系には、ジャイロトロン型の空胴共振器を提案した。具体的には、受信側ジャイロトロンにガウス型電磁波ビームを入射し、内蔵されたモード変換器を介して共振器に共振モードを励起させる。ここに直進電子ビームを入射しミリ波を吸収させ加速させる。実験では100kWレベルの電磁波を伝送し、位相補正鏡を用いて受信側ジャイロトロンに入射した。電子加速は、逆バイアス電源の印加電圧、およびコレクター部でのX線の変化により測定する。

電子加速実験は現在継続中であるが、今回の研究期間内に、ミリ波を用いたエネルギー変換システムの概念構築、実験システムの構築などの大きな成果が得られた。
老化に伴う脳神経系におけるストレス蛋白質遺伝子発現の変化

本研究では、老化に伴う脳神経系の機能低下とストレス蛋白質(hsp)との関係を探る手がかりを得るために、正常マウス(BDF1)とラット(F-344)および早期学習記憶障害を起こす老化促進マウス(SAM)P8系の脳についてストレス蛋白質遺伝子群の発現量の変化をmRNAあるいは蛋白質レベルで調べた。その結果、下記のことが明らかになった。1.正常ラットおよびマウスにおけるストレス蛋白質発現量の加齢変化老若ラットの脳におけるhsp90とhsp70のmRNAおよび蛋白質発現量を比較したところ、hsp90とhsp70mRNA発現量は老齢で低下していたが、それぞれの蛋白質量には変化は認められなかった。なお、アクチンについては差は認められなかった。このことは、老齢の脳におけるストレス蛋白質mRNAの翻訳効率あるいは蛋白質の安定性が高まっている可能性を示している。一方、ユビキチンついては、BDF1マウスを用いて調べたところ老齢の脳に異常な高分子ユビキチン結合蛋白質が蓄積している事が明らかになった。アルツハイマー病患者の脳に見られる現象が、マウス脳でも起きている可能性がある。2.老化促進マウス脳部域別ストレス蛋白質の発現量の加齢変化SAMP8マウス大脳のhspとアクチンの発現量の変動パターンは、正常老化を示すSAMR1マウスとほぼ同じであった。しかし、SAMP8マウスの脳幹と小脳においては、これらのmRNA発現量の変動がSAMR1マウスと比べて相対的に早い時期に起きていた。なお、グリセロアルデヒド3リン酸デヒドロゲナーゼmRNAについては両系統で差は認められなかった。このようなSAMP8マウスの脳幹と小脳における遺伝子発現の変化は、正常な神経細胞の発達や機能維持に何らかの影響を与えているものと考えられる。
薬剤関連顎骨壊死予防法確立のための臨床的・分子生物学的研究

1)骨吸収抑制薬投与患者の後ろ向き研究長崎大学病院と関西医科大学附属病院において高用量の骨吸収抑制薬が投与されている患者139例を収集し,MRONJ発症に関わる因子について解析を行ったところ,投与期間と局所感染症状の有無の2つの因子が挙げられたが,骨吸収抑制薬投与後の抜歯はリスク因子から脱落した.現在さらに多数例を収集するべく,(一社)日本口腔ケア学会共同研究委員会(委員長.梅田正博長崎大学教授)の協力を得て,前向き観察研究として同様の研究を開始している.2)骨吸収抑制薬投与患者の摘出骨の検索摘出された骨組織から病原性微生物の有無についてreal-time PCRで検索を行っている.検体数はまだ少数であるが,真菌を含めさまざまな口腔常在菌の存在が証明されている.さらに休薬期間と局所の骨代謝,骨芽細胞の形態について検索を行っている.検体数が少なく統計解析はまだできないが,BMAの投与期間が重要であり,長期投与例ではビスフォスフォネート,デノスマブとも36か月程度の休薬を行っても破骨細胞活性は回復していないことが示唆される結果が得られている.今後症例数を増やして検索を進める予定である.進捗はおおむね予定通りである。今後症例数を増やし、検討を進める予定である。物品購入費に充てる。
Hox遺伝子から探る棘皮動物の進化

棘皮動物は左右相称動物に含まれるにも関わらず、その成体は例外的に五放射相称である。棘皮動物のこの特異なボディープランへの進化を理解するうえで、重要になるのが体軸、特に前後軸である。左右相称動物の前後軸のパターン化はHox遺伝子群によって調節されており、Hox遺伝子群の染色体上での並びと前後軸にそった発現領域がおおよそ一致する。したがって、棘皮動物の発生過程におけるHox遺伝子の発現パターンから、前後軸を探ることは当然のアプローチである。これまでに申請者は直接発生型ウニ、ヨツアナカシパンを用いてWhole mount in situ hybridization法によって全発生過程におけるHox遺伝子群の発現パターンを明らかにしており、この結果は、棘皮動物の2つの主要な前後軸モデル、rays as axesとrays as appendages、の後者を支持した。しかしながら、ヨツアナカシパンの詳細な発生過程はこれまで観察されていなかったため、発現領域と構造を正確に対応できていなかった。そこで本年度は昨年度に続いてヨツアナカシパン幼生の各発生ステージでの内部構造を行った。その結果、ヨツアナカシパンは一般的な間接発生種とは全く異なる方法で体腔構造を形成することが明らかとなった。さらに、Hox遺伝子の発現部位と内部構造とを対応させた結果、4種のHox遺伝子は棘皮動物における新規構造の形成に関与していることが示唆されたとともに、やはりrays as appendagesを支持した。次に、Hox遺伝子の機能阻害実験をモルフォリノオリゴを用いて行った。しかし、特異的な表現型は観察できなかった。今後はヨツアナカシパンでの遺伝子の機能阻害方法を検討する必要があると考えている。これまでに申請者は直接発生型ウニ、ヨツアナカシパンを用いて全発生過程におけるHox遺伝子群の発現パターンを明らかにしており、この結果は、棘皮動物の2つの主要な前後軸モデル、Rays as axesとRays as appendages、の後者を支持した。そこで本年度はヨツアナカシパンの各発生ステージの幼生の連続切片を作成し、三次元再構築することによって、内部構造の発生の詳細な観察を行った。その結果、ヨツアナカシパンは一般的な間接発生種とは全く異なる方法で体腔などの構造を形成することが明らかとなった。一般的な間接発生種のウニでは体腔は腸体腔的に形成されるが、ヨツアナカシパンでは右体腔は腸体腔的に形成されるのに対し、左体腔は裂体腔的に形成された。このことは体腔の形成様式は変化しやすく、柔軟なものであることを示唆する。また、Hox遺伝子の発現部位と構造を対応づけることができ、Hox遺伝子群が五放射相称体制の形成に関与することが示唆された。現在、それぞれのHox遺伝子に対するモルフォリノアンチセンスオリゴを設計し、機能阻害実験を進めている。
側鎖型反応性共役高分子の精密合成と三次元ネットワーク構造の構築

本研究では、側鎖に官能基を有するポリチオフェン共重合体を“側鎖型反応性共役高分子"として精密合成し、官能基を利用した高分子反応を行うことで、共役高分子の三次元ネットワークを構築することを目的とした。側鎖にピリジンもしくはピリミジン環を有するポリチオフェン誘導体の分子量と頭尾構造制御に成功し、平面性の向上と有効共役長の伸張を確認した。窒素ヘテロ環の塩基性を利用することで共役高分子ナノ凝集体を形成させることができた。また、ワンポットで共役高分子ナノゲルの合成にも成功した。有機薄膜太陽電池の革新的な性能向上には、『頭尾結合、分子量、ネットワーク構造が全て制御された共役高分子材料』を簡便に合成できる技術の開発が課題である。これまでに研究代表者は、3位にピリジン環を有する2,5-ジブロモチオフェンをモノマーとした重合において、頭尾結合の割合が96%と高く、ほぼ望み通りの分子量をもつ新規ポリチオフェンが合成できることを報告している。本研究では、側鎖に官能基を有するポリチオフェン共重合体を“側鎖型反応性共役高分子"として精密合成し、官能基を利用した高分子反応を行うことで、共役高分子の三次元ネットワークを構築することを目的とする。平成24年度は、昨年度に引き続き、高分子反応可能な官能基を有するポリチオフェンブロック共重合体の合成とネットワーク形成について検討した。第一セグメントにヘキシル基、第二セグメントにピリジン環をもつポリチオフェンブロック共重合体では、後者をピリジニウム塩に誘導することで、両親媒性が発現し、選択溶媒中で凝集体を形成することをNMRやDLS測定から明らかにした。2官能性のジブロモ-p-キシリレンとの反応でもヘキシルチオフェンセグメントを外側に有するマルチアームスターポリマーができていることを同様に確認した。一方、第二セグメントにブロモヘキシル基をもつポリチオフェンブロック共重合体では、これを高分子反応でイミダゾリウム塩へと誘導した。この場合、溶媒の組み合わせを選ぶことで、ヘキシルチオフェンセグメントを内側あるいは外側に有する凝集体が得られることをDLS測定や吸収/発光スペクトル測定から明らかにした。最終年度にあたる平成25年度は、2つのテーマについて検討した。まず、2-ブロモ-5-ヨードチオフェンを2つ有する多官能性モノマーを合成し、3-ヘキシルチオフェンのリビング重合後にワンポットでナノゲルを合成することを検討した。モノマーやニッケル触媒の仕込み比を変えることで、ナノゲルのサイズ(直径8ナノから15ナノ)を制御できることを明らかにした。一方、主鎖にドナーアクセプター型のユニット、末端にイオン的に開環して重合性を示すベンゾオキサジンを導入した共役高分子を園頭カップリング重合によって合成し、加熱によるネットワーク構造の形成を検討した。最適化された温度範囲(160°Cから200°C)では、主鎖の副反応は無視でき、ベンゾオキサジン部分の架橋反応のみが起こることを確認した。研究期間全体を通じて、いくつかの共役高分子で、頭尾結合の制御や分子量制御、およびネットワーク構造の形成が達成できた。特に、ポリチオフェン誘導体では、十から百ナノメートルサイズの共役高分子ナノゲルを得ることに成功した。本研究で得られた成果は、共役高分子の高次構造を制御する新しい方法論を提供するものであり、有機半導体材料の開発に有益な知見を与えるものと考える。これまでに研究代表者は、3位にピリジン環を有する2,5-ジブロモチオフェンとGrignard試薬とのハロゲンー金属交換反応(いわゆるGRIM反応)において、ピリジン窒素がマグネシウムに分子内キレート配位することにより、高い選択性で2位がメタル化されること、およびこれをモノマーとしてニッケル触媒により熊田カップリング重合を行うと、頭尾結合の割合が96%と非常に高く、ほぼ望み通りの分子量をもつ新規ポリチオフェンが合成できることを明らかにした。本研究では、側鎖に官能基を有するポリチオフェン共重合体を"側鎖型反応性共役高分子"として精密合成し、官能基を利用した高分子反応を行うことで、共役高分子の三次元ネットワークを構築することが目的である。

3位に保護されたアセチレン基を有するモノマーについては、当初計画していた化合物の合成が困難であったので、エーテル結合を介したモノマーを合成した。GRIM反応を行った結果、2位と5位が同等にハロゲン交換を起こした。得られるGrignardモノマーの熊田カップリング重合では、停止反応の存在が示唆されたため、ヘキシルチオフェンを第1モノマーとするブロック共重合体を合成した。また、高分子反応でアセチレンの脱保護反応を行った。一方、3位にピリジン環を有するモノマーについては、ヘキシルチオフェンとのブロック共重合に成功した。キシリレンジブロミドを2官能性試薬として反応させたところ、マルチアームスターポリマーが形成される結果を得た。数種類のポリチオフェンブロック共重合体の合成、ならびに高分子反応を利用した凝集体、マルチアームスターポリマーの形成に成功した。凝集体のコア成分とシェル成分を選択できることも分かった。当該年度は、各種スペクトル測定から、凝集体やマルチアームスターポリマーのサイズや光学特性を明らかにできた。ただ、任意のサイズの凝集体、マルチアームスターポリマーを分子設計して調製するには至っていない。一方、今回研究を行うなかで、ピリミジン環を官能基とする新しいモノマーの合成、および精密重合法について確立することができた。従来のピリジン環を有するポリチオフェンよりも、立体障害が軽減されることから、優れたπースタッキング能力をもつことを示すことができた。3位に保護されたアセチレン基を有するモノマーについては、構造中に含まれるエーテル酸素のため重合が綺麗に進行せず、ブロック共重合体におけるセグメント比が制御できなかった。しかし、高分子反応を検討し、のちのネットワーク構造形成につながる骨格へと変換することができた。3位にピリジン環を有するモノマーについては、ヘキシルチオフェンとのブロック共重合が良好に進行した。また当初計画になかった2官能性試薬との反応によるネットワーク構造の形成まで着手できた。平成24年度は、イミダゾリウム塩を側鎖末端に有するポリチオフェンブロック共重合体の合成に成功し、溶媒の組み合わせを選ぶことで、ヘキシルチオフェンセグメントを内側あるいは外側に有する凝集体が得られることを明らかにした。ただ、溶媒極性の違いによって集合しているだけであり、共有結合で結ばれたような安定構造とはなっていない。平成25年度は、この点について集中的に研究し、1イミダゾリウム塩からカルベンを発生させ、金属イオンなどと配位させる、2カルベンと有機試薬との反応により共有結合を作るなどの方法により、安定したネットワーク構造の形成を目指す。また、2においては、チオイソシアナートとの反応で得られる結合が動的共有結合に分類されるものであるので、ネットワーク構造を可逆的に形成/破壊できるような系の構築も検討する。さらに、平成24年度に課題として残った任意のサイズの凝集体、マルチアームスターポリマーの生成も再検討する。3位に保護されたアセチレン基を有するモノマーについては、チオフェン環とのメチレンスペーサー長を変えたモノマーを再設計し、現在合成に着手しているところである。
Cdk5-p35を介した記憶・学習調節機構の解析

Cyclin-dependent kinase 5(Cdk5)はプロリン指向性のセリン・スレオニンキナーゼであり、神経細胞に発現しているp35によって活性を制御されている。近年、p35のノックアウトマウスにおいて長期増強が起きやすく長期抑制が起きないという表現型が報告された。このことからCdk5はシナプス可塑性において重要な役割を果たしていることが示唆されるが、その役割はわかっていなかった。そこで本研究ではCdk5とシナプス可塑性の調節因子であるCaMKIIの相互作用に注目し、解析することを目的とした。本研究によりCdk5によるCaMKIIの活性化調節機構が新たに発見され、またp35の定量的in vivoリン酸化解析を通じてCaMKIIによるp35のリン酸化が明らかになった。これらのことから、シナプス可塑性の調節因子としてのCdk5の役割が明らかになった。本研究は今まで判明していなかったCdk5とCaMKIIの相互作用を解明し、学習や記憶においてCdk5がどのような役割を果たすのかを議論するうえで重要な知見である。またp35の生体内リン酸化状態の解析に用いた生体内リン酸化の定量的解析法は本研究で開発されたもので、その技術を用いて実際に定量的リン酸化解析を行ないその生理的意義を探求した本研究は、現在研究の盛んなproteomics解析の世界においても重要な意義を持っていると思われる。これらの研究成果はすでに国際雑誌2報に渡って発表されている。前年度までの研究によって、脳内で特異的に活性を示すCdk5が、記憶形成に重要な役割を果たすことが知られているCaMKIIの活性を制御していることが示唆された。そこで今年度ではその制御のメカニズムを詳細に調べることを当初の主題とした。後シナプス部位に存在する他の因子の介在を疑い様々な阻害剤を使用したところ、Cdk5によるCaMKIIの制御は脱リン酸化酵素を介する可能性が示唆された。ここまでの研究で後シナプス部位におけるCdk5のCaMKII制御が明らかになってきたが、そうなるとCaMKIIによるCdk5の制御も存在しているのではないかと考えられる。そこで今度は主眼をCaMKIIに移し、CaMKIIによるCdk5の制御を主題として解析を行った。はじめにCaMKIIによるCdk5のリン酸化を疑った。その結果、CaMKIIによるCdk5のリン酸化は認められなかったが、Cdk5の活性化因子であるp35の電気泳動量変化が認められた。p35がCaMKIIにリン酸化される可能性を考え、放射性同位元素を用いた解析を試みたところ、p35のCaMKIIによるリン酸化が検出された。そこで私はp35のリン酸化部位を明らかにするため、CaMKIIにリン酸化され得る部位をリン酸化されないAlanineに置換した変異体を作製したところ、特定の変異体だけがリン酸化されないことが明らかになった。次に私はその部位の偽リン酸化変異体を作製し、その表現型の解析を行ったところ、偽リン酸化変異体ではintactに比べてプロテアソームによる分解を受けにくく、またカルパインによる分解も受けにくいことが示唆された。これらの結果はシナプスの可塑性の新しい調節機構を提案するものであり、記憶の形成のメカニズムを理解するうえで重要なイベントであると考えられる。去年度の研究ではCaMKIIがCdk5の活性化サブユニットであるp35のリン酸化を行なうことが示唆された。ウェスタンブロッティング法やオートラジオグラフィー及び二次元リン酸化ペプチドマッピングによってこのリン酸化がp35のSer91残基で起きていることを確認し、そのリン酸化の意義について検討を行なった。偽リン酸化体であるp35 S91Dを用いた解析によると、Ser91のリン酸化はp35のプロテアソームによる分解やカルパインによる切断を阻害する役割があることが示唆された。これは後シナプスに局在するCdk5の活性を正常に保つための機構であると考えられる。本年度はそのリン酸化の意義を明らかにするため、リン酸化タンパク質を可視化する新しい技術であるphos-tag SDS-PAGEを用いてp35のリン酸化状態を解析することに焦点を当てて研究を行なった。その結果、既知のリン酸化サイトにおける内在性p35のリン酸化程度が解明できたほか、新奇リン酸化部位であるSer91を確認できた。p35のリン酸化はアルツハイマー病などの神経変性疾患に関連していることが示唆されており、今回の研究ではそのリン酸化を従来より詳細かつ簡便に検出できることが示された。また、記憶や学習に重要な役割を果たしている因子であるCaMKIIによるp35のリン酸化を確認できたことは、記憶・学習におけるCdk5の役割を解明する上で大きな意義があると考えられる。

これらのことから、シナプス可塑性の調節因子としてのCdk5の役割が明らかになった。本研究は今まで判明していなかったCdk5とCaMKIIの相互作用を解明し、学習や記憶においてCdk5がどのような役割を果たすのかを議論するうえで重要な知見である。またp35の生体内リン酸化状態の解析に用いた生体内リン酸化の定量的解析法は本研究で開発されたもので、その技術を用いて実際に定量的リン酸化解析を行ないその生理的意義を探求した本研究は、現在研究の盛んなproteomics解析の世界においても重要な意義を持っていると思われる。これらの研究成果はすでに国際雑誌2報に渡って発表されている。
重症障害新生児の治療選択における医学的・倫理的・法的問題の解決システムの開発

重症障害新生児の治療選択の過程で生じる医学的・倫理的・法的問題に関する解決システム考案に際し、英米の医療関係者を対象に面接により情報を収集するとともに、臨床倫理委員会及び倫理コンサルテーションの見学・参加を行った。英米の情報から親や医療者への実質的な援助内容と治療の中止や差し控えに関しての基準等が得られた。米国退役軍人庁医療倫理ナショナルセンターが作成した『「統合化」倫理』の翻訳を通して、日本版医療倫理コンサルテーションガイド作成に向けての示唆を得た。国内では総合周産期母子医療センターに勤務する責任者を対象に、医学的・倫理的諸問題を類型化する目的で面接を行い、重症障害新生児の概念整理を試みた。1)総合周産期母子医療センターの責任者に対する半構成的面接結果(医師5名、看護師3名)を逐語記録としてデータ化し、「重症障害新生児」の治療決定過程で生じる医学的・倫理的・法的問題に関する類型化を試み、1事例が分析の途中である。2)新生児医療における倫理的諸問題及び解決システムに関する海外調査では、コロンビア大学、ジョージタウン大学の各々の附属病院で開催された小児倫理委員会に出席し、2事例について、倫理問題の抽出、解決のための論点整理等、解決に至るまでの一連のプロセスのディスカッションを実際に体験した。また、各々の小児病院のNICUに勤務する医師、看護師、ソーシャルワーカー、作業療法士、チャイルド・ライフ・スペシャリスト等、合計13名に対して、「重症な新生児に対する治療決定の方法((1)症例(2)重症度と治療選択の関係(3)誰に最終決定がまかされているのか(4)治療制限はあるのか(5)治療指針としての最善の利益基準、倫理的葛藤が生じた時の解決ルール・システム、施設内倫理委員会の役割)等、関係分野に関して、半構成的面接を行った。3)今年度は米国を中心とした判例や公的ルールの分析を行い、わが国の指針の参考とすべきルールを見出す予定であったが、ジョージタウン大学の生命倫理センターでの資料収集に留まっている。今年度は、「重症障害新生児」の治療環境に関する情報収集が主となったが、次年度の調査に向けて某礎的資料を作成した。1.日本版医療倫理コンサルテーションガイドとしての教材開発今年度は医療倫理ナショナルセンター(米国、退役軍人健康庁)が作成した"Ethics Consultation-Responding to Ethics in Health Care&DVD"の翻訳をもとに日本語字幕スパー付きDVDの編集と日英スクリプトの冊子を作製した。それらの教材を用いて日本生命倫理学会年次大会にて倫理コンサルテーションプロセスについてワークショップを行った。今後、日本版倫理コンサルテーションの学習教材となり得るように、また倫理コンサルテーションのカリキュラム開発に向けて、参加者とのディスカッションから多くの示唆を得た。2.新生児医療における倫理的諸問題及び解決システムに関する海外調査(英国)Bangor大学小児看護学教授、発達障害・倫理学教授、小児看護学ホスピスケア担当教員から英国における重症障害新生児の出生後の治療、サポート、法律に関する情報を得た。Stafford Hospital所属のアドバンスド小児プラクティショナーからは小児医療の現状について、Alder Hey Hospitalにて小児神経内科医、小児看護師、事務局長から治療に関するガイドライン等の情報を得た。Children's Commissioner(NHS)からThe Liverpool Integrated Children's Pathwayに関して、作成からその活用までを事例とデータから報告があり、パスウェイを用いることによって入院回数が減少し、入院期間も短縮したこと、また医療費も削減することができたことなどの情報を得た。在宅での継続的な医療提供と健康管理の在り方について示唆を得た。新生児医療における倫理的諸問題及び解決システムに関する調査(米国)1.米国退役軍人庁退役軍人保健局(医療倫理ナショナルセンター)倫理コンサルタントとの面接米国退役軍人庁退役軍人保健局(医療倫理ナショナルセンター)が出版した“Ethics Consultation -Responding to Ethics in Health Care"を米国退役軍人庁より許可を得て、昨年「倫理コンサルテーション:医療ケアにおける倫理的な懸念に対処する」を翻訳・冊子化を行うとともに、それを用いて日本生命倫理学会でワークショップを開催した。ワークショップで得られた成果、倫理問題解決のための講演及び翻訳過程で生じた疑問等の解決のため、退役軍人保健局・医療倫理ナショナルセンター所属の倫理コンサルタントであるBarbara L. Chanko (RN, MBA)とディスカッションを行い、倫理コンサルテーションを成功に導く要点について、多くの示唆を得た。また、倫理コンサルテーションのあり方を確立している退役軍人保健局よりHP上の情報(事例、アセスメントツール、フィードバックツール)等の翻訳許可を得たので、今後はそれらを資料として本研究に追加していく。計画通りにデータ及び情報は得られているが、それらの分析が遅れている。海外での情報収集が多いのでそれらを翻訳することに時間がかかっていることも原因の一つである。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画通りにデータ及び情報は得られているが、米国での情報収集がH25年3月に実施したためそれらの分析が遅れている。

得られたデータ及び情報の分析を引き続き行うこと、特に、わが国では生死をめぐる問題に対して法制化という形でのルール整備はほとんど行われてこなかったが、英米での終末期医療・代理決定に関する判例や公的ルールの分析を行い、わが国で集積した事例の中で法的問題が見出される事例を分析するための指標を見出すことを平成24年度は行う。研究計画の変更及び問題点はなし。25年度が最終年度であるため、記入しない。得られたデータ及び情報の分析を引き続き行う。英米での実情が、海外調査を通して見えてきたので、英米での終末期医療・代理決定に関する判例や公的ルールの分析を行い、わが国で集積した事例の中で法的問題が見出される事例を分析するための指標を見出すことを引き続き行う。臨床で起こる倫理的問題の解決に向けて、組織的に整備すべき事項、人的・教育的・システム的内容について、明確にして行く。