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ヘリウム3原子核のスピン構造と非核子自由度の研究

2.ヘリウム3-原子核間のスピン依存相互作用を解明するため、^<12>C、^<58>Ni、^<90>Zrからの弾性散乱の微分断面積および偏極を測定し、理論計算との比較を行った。これは中間エネルギー領域でのヘリウム3偏極量の世界初の測定である。ヘリウム3偏極度計開発及び物理の結果は博士論文にまとめるとともに学術雑誌に投稿中である。3.スピン交換型偏極ヘリウム3標的の開発を開始した。ルビジウムとヘリウム3ガスを封入したガスセルの開発・製作を行う一方、光ポンピングに使用する半導体レーザー系を開発している。励起用電源、温度コントロール、光学系を整備し、制御系の構築を行った。光ポンピングによる偏極生成の検出及び開発を進めている。4.本研究で計画している陽子-ヘリウム3後方弾性散乱の理論的検討を進めた。二核子交換過程に重陽子以外に一重状態の成分を考慮するとともに、非核子自由度であるパイ中間子交換を計算に取り入れた。結果を、学術雑誌に投稿中である。ヘリウム3原子核は多体効果の現れる最小の安定な原子核であり、核力および核構造の面から実験・理論的にも早くから研究されて来た。特に、核子間力の斥力芯領域が重要となる中心部分では核子のクォーク構造研究との関連からあらためて関心が持たれている。ヘリウム3の結合エネルギーは、近代的な核子間二体相互作用を採り入れた三体Faddeev計算でも約0.5MeV不足しており、核子間に2つのパイ中間子が交換される過程に起因する三体力を導入することで初めて実験値が説明される。最近の核子・重陽子散乱の研究から三体力のスピン依存部分にはまだ大きな不確定性が残っていることが分りつつある。今年度は主に以下の4点にわたる研究を行った。1.^<12>C、^<58>Ni、^<90>Zrからの弾性散乱の微分断面積および偏極を測定しヘリウム3-原子核間のスピン依存相互作用を解明した。ヘリウム3偏極度計開発及び物理の結果を学術雑誌に投稿した。2.偏極重陽子・陽子弾性散乱の微分断面積及び偏極分解能の測定を開始し、一部データを取得した。三体理論計算と比較し、修士論文にまとめた。陽子と中性子が終状態相互作用領域にある、重陽子分解反応の研究を開始した。3.昨年度製作したスピン交換型偏極ヘリウム3標的の偏極度測定、偏極度緩和時間測定、偏極度向上のための開発を行なった。結果の一部は、日本物理学会で口頭発表した。4.本研究で計画している陽子-ヘリウム3後方弾性散乱の理論的検討を進めるとともに、測定検出器の検討を進めた。理論では二核子交換過程に重陽子以外に一重状態の成分を考慮するとともに、非核子自由度であるパイ中間子交換が重要であることを示した。
希土類錯体触媒による有機合成反応の立体化学制御

先に筆者らは希土類触媒による不斉合成反応開発の一環としてEu(fod)_3を触媒とするキラルなα-ベンジルオキシアルデヒドとケテンシリルアセタールとの不斉アルドール反応を検討し、主生成物としてchelation-anti体が得られることを報告した。ここでみられたantiジアステレオ選択性はEu触媒反応特有の立体化学制御であり機構的に興味深く、合成化学的に価値がある。そこで本研究では、Eu触媒のこの“特異性"を明確にするために、種々のルイス酸(触媒量あるいは化学量論量)とケテンシリルアセタールを用いて、α-ベンジルオキシアルデヒドとのアルドール反応を広範囲に行い、得られたchelation生成物のsyn/anti比を調べた。その結果、(1)Eu触媒は、他のルイス酸に比して、最も高い“異常な"anti選択性を与える(一つの例外を除いて)、(2)ケテンシリルアセタール中のG基がアルコキシ基の時、すべてのルイス酸(MgBr_2を除いて)が“異常な"anti選択性を示し、Eu触媒反応では、ほぼ完璧なanti選択性が達成される、ことが明らかとなった。このEu触媒アルドール反応では、通常のantiperiplanar遷移状態よりも“異常な"synperiplanar遷移状態が有利となって、“異常な"anti選択性が得られたと解釈される。さらに、Eu触媒不斉アルドール反応における触媒/基質間の配位様式の立体化学と分子認識に及ぼす効果を明確にするために、α-ベンジルオキシアルデヒド(A)とグリセルアルデヒドアセトニド(B)間及びBとα,β-ジベンジルオキシアルデヒド(C)間との競争的Eu触媒反応を検討した。その結果、次の諸点が明らかとなった。(1)Eu触媒のアルデヒドへの配位のしやすさ(活性化の度合)は、C(三座配位)>B(三座配位)>A(二座配位)の順である。(2)アルデヒドBからのアルドール生成物では、もはや2,3-anti選択性は見られず、高いsyn選択性が見られた。(3)これに対して、アルデヒドCからのアルドール生成物では、再び高い2,3-anti選択性が見られた。以上の結果から、Eu触媒のアルデヒドへの配位様式は、アルデヒドの保護基の種類によって異なり、その配位様式がこの反応における分子認識と立体化学を決定する主要因であることを明らかにした。
3次元光格子中の冷却フェルミ同位体原子を用いた量子スピン系の研究

原子線を生成する領域に当たる原子線源,原子線を減速するゼーマン減速器,原子をトラップする領域に当たるメインチャンバを設計,作成した。ゼーマン減速器に発生させる磁場を作るための10個の並列安定化電流源を作成し,レーザー光の周波数を調節することにより原子線の減速に成功した。さらに対向する6本のレーザーと設計された不均一磁場を用いて減速されたリチウム原子をトラップ領城において捕獲することに成功した。本実験で条件を最適化することにより得られた原子数は3×10^9個で,これはリチウム原子のトラップを行っているグループの原子数と比較しても大きい数である。また,このトラップチャンバーは後の実験の都合を考え光学的なアクセスが良いガラスセルで作成した。また,量子縮退を得る手法である蒸発冷却においてトラップ領域の真空度は重要となるが我々の装置においても後の実験に十分な超高真空(10^<-11>Torr)を達成した。この作業と並行して,アメリカの原子物理学会にあたるDAMOPとイギリスで行われた原子の国際会議ICOLSに参加し,世界中の研究者から情報収集を行った。特に論文には示されることのない実験技術の詳細を,研究を行っている学生や研究員と直接話すことにより得ることができた。また,本研究分野では理論グループとの強力な連携協力を行うことにより重要な成果をあげているグループが数多くあり,理論面からのブイードバックがきわめて重要であると考えられている。我々は,長年にわたる密接な交流がありさらに本分野で世界をリードしている,理論グループの東工大上田正仁教授のグループと本研究について連携協力を行い,月に12度のミーティングを行うことにより情報交換や研究内容の議論を行った。
乾癬モデルマウス(fsn)発症機序におけるマクロファージと樹状細胞の解析

flaky skin(fsn)マウスは1985年にジャクソン研究所で見いだされた突然変異マウスで、ヒト乾癬にきわめて近似した皮膚病変を呈する。本研究では病態を観察し、炎症細胞、ことにマクロファージと樹状細胞の動態と意義を明らかにすることを目的として行った。初年度の組織学的検索では、fsnマウスは、1)前胃の乳頭状扁平上皮増殖2)肝、脾の炎症細胞浸潤3)落屑と表皮肥厚を伴う皮膚炎4)皮膚におけるLangerhans細胞と肥満細胞の増加5)赤脾髄の拡大と白脾髄の不明瞭化6)リンパ節への形質細胞浸潤7)肝門脈域への単核球浸潤8)肝、皮膚炎症巣における樹状細胞の増加9)脾濾胞辺縁帯マクロファージの減少10)肝、皮膚におけるサイトカイン(IL-1,IL-4,IL-6,IFN-γ)の産生増加を認めた。さらに、本マウスでは皮膚病変に加え、多くの組織において種々の病変が発現し、肝脾腫は組織学的変化を反映していた。このマウスには原因不明の強い貧血がみられ、赤脾髄の拡大と肝の赤芽球造血は代償機能亢進を意味しているものと考えられた。次年度はリンパ装置の細胞群について解析した。脾、リンパ節では、Tリンパ球の絶対数は増加したが比率の低下が認められ、Bリンパ球は増生し、免疫グロブリン産生異常も示唆された。表皮の樹状細胞についても検討を行った。本マウス表皮内には経時的にIa陽性のLangerhans細胞が増加し、それとともにThy-1+樹状細胞も増加した。背部、耳における両細胞は足よりも多かった。真皮内では基底細胞層に近接してマクロファージや肥満細胞が増加した。これらの変化はIL-4をはじめとするサイトカインの発現増強と関連すると考えられた。今後これらの知見は本マウスの乾癬発症機序の解明に有用な鍵になるものと思われる。flaky skin(fsn)マウスは落屑と表皮肥厚を伴う皮膚炎、毛髪の萎縮脱落を特徴とする皮膚病が進行する突然変異マウスで、乾癬研究の良いモデルと考えられる。申請者は初年度に自然発症病変におけるマクロファージ・樹状細胞の分化およびサイトカインの発現を検討した。funマウスでは、1)前胃の乳頭状扁平上皮増殖2)肝、牌の炎症細胞浸潤3)落屑と表皮肥厚を伴う皮膚炎4)皮膚におけるLangerhans細胞と肥満細胞の増加5)赤牌髄の拡大と白牌髄の不明瞭化6)リンパ節への形質細胞浸潤7)肝門脈域への単核球浸潤8)肝、皮膚炎症巣における樹状細胞の増加9)牌濾胞辺縁帯マクロファージの減少10)肝、皮膚におけるサイトカイン(IL-1,IL-4,IL-6,IFN-γ)の産生増加を認めた。以上、本マウスでは皮膚病変に加え、多くの組織において種々の病変が発現し、肝牌腫は組織学的変化を反映していた。このマウスには原因不明の強い貧血がみられ、赤牌髄の拡大は代償的な造血亢進を意味しているものと考えられた。肝においても赤芽球造血が観察され、本マウスは髄外造血の観察にも有用と思われる。ヒト乾癬病変ではEFG受容体とIL-

4受容体の発現増強が知られている。本マウスでもEGF受容体の発現亢進が既に明らかにされており、表皮の増殖機序に関与していると推測される。しかし、IL-4受容体については明らかでない。本研究では皮膚、肝においてIL-4をはじめとするサイトカインmRNA発現増強を確認した。IL-4はBリンパ球や樹状細胞の分化を制御することが知られているが、本マウスのリンパ節に形質細胞の強い浸潤があり、炎症巣中に樹状細胞が増加していたことから、IL-4が本マウスの病態に重要な意義を有するものと考えられた。他のサイトカインの発現が亢進していた意味については今後の検討が必要である。本研究では2年間にわたりヒト乾癬にきわめて近似した皮膚病変を呈すflaky skin(fsn)マウスを観察し、炎症細胞、ことにマクロファージと樹状細胞の動態と意義を検討した。昨年度の組織学的検索では、fsnマウスは、1)前胃の乳頭状扁平上皮増殖2)肝、脾の炎症細胞浸潤3)落屑と表皮肥厚を伴う皮膚炎4)皮膚におけるLangerhans細胞と肥満細胞の増加5)赤脾髄の拡大と白脾髄の不明瞭化6)リンパ節への形質細胞浸潤7)肝門脈域への単核球浸潤8)肝、皮膚炎症巣における樹状細胞の増加9)脾濾胞辺縁帯マクロファージの減少10)肝、皮膚におけるサイトカイン(IL-1,IL-4,IL-6,IFN-γ)の産生増加を認めた。さらに、本マウスでは皮膚病変に加え、多くの組織において種々の病変が発現し、肝脾腫は組織学的変化を反映していた。本年度はリンパ装置の細胞群についてフローサイトメトリーによる解析を行った。脾、リンパ節では、Tリンパ球の絶対数は増加したが比率の低下が認められ、Bリンパ球は増生し、免疫グロブリン産生異常が示唆された。皮膚病変発症機序の検討のため、表皮の樹状細胞についても検討を行った。本マウス表皮内には経時的にIa陽性のLangerhans細胞が増加し、それとともにThy-1+樹状細胞も増加した。背部、耳における両細胞は足よりも多かった。真皮内では基底細胞層に近接してマクロファージや肥満細胞が増加した。これらの変化はIL-4をはじめとするサイトカインの発現増強と関連すると考えられた。今後これらの知見は本マウスの乾癬発症機序の解明に有用な鍵になるものと思われる。
量子群と代数群の表現論

量子群と代数群の表現論の諸問題を代数学,位相幾何学,関数解析,統計力学等の各分野において多面的に研究しそれらの関連と応用を探った。具体的には,Kazhdan-Lusztig予想に関連する問題について量子群,シェバレー群,Kac-Moodyリー代数等の表現の関連について文献により最新の結果を収集整理した。またDipperとJamesによる量子群と有限群の著しい対応について詳しく調べ,q-Schur代数の概念を一般化し群環の巾等元を直接構成する事によりこの対応のより見通しのよい実現をはかりある程度の成果が得られた。これらの仕事においてホップ代数が中心的な役割を果すが、ホップ代数プロパ-についてもコサイクル変形等について詳しい研究を行なった。さらにポップ代数の拡大についても調べそれを記述するコホモロジーについて新たな知見を見出した。とくに一般線形群GL(n)の量子化GL_9(n)の座標環O_9(GL(n))が通常のO(GL(n))のコサイクル変形として得られるか否かは長年めの懸案であったが、9=±1以外では不可であるとの否定的解決に達した。Faddeev-Reshetikhin-TaktajanによるA(R)ホップ代数の一般化としてのM(c,σ)についても詳しい研究を行い,それらのコサイクル変形について興味深い結果を得た。
マウス胚の外胎盤錘細胞増殖を誘発するモノカイン様物質同定の試み

われわれは、真獣類哺乳類の着床期における母体-胚相互作用にマクロファージが関与しているらしい事実を、ラット及びマウスを用いて明らかにした(C.Tachi etal.,1981,1986)が、最近、世界の研究者の間で着床期子宮内膜や胎盤におけるマクロファージに対する関心が高まりつつある。われわれは、妊娠初期の子宮内マクロファージの機能に着目して研究を進めて来たが、従来用いられたマクロファージの培養法に改良を加え(C.Tachi,1988)、さらに、定量的解析に適したマウス胚盤胞の培養法を確率したので(C.Tachi,1991,1992)、平成3年度以降、主にこの系を用い、培養マクロファージによる順化培養液の胚盤胞の発生に対する影響の検討を行った。その結果、適当な条件下で得られたマクロファージ順化培養液が、invitroで培養した胚盤胞の外胎盤錘細胞の増殖を著しく刺激するすることを明かにした(C.Tachi,1991)。この物質は、恐らく分子量30,000以下で、EGF、FGFなどとは異なることが示唆された。一方、Kanai-Azumaら(1992)は、IGF-Iが妊娠10日頃の外胎盤堆のトロフォブラスト細胞の増殖を促進することを見いだしている。しかし、胚盤胞のトロフォブラスト細胞の増殖に対するIGFの効果は、現在のところあまり明白ではない。本研究の進行中に、GM-CSF(Athanassakisら,1991)、および、IL-3(Moriら,1992)が、トロフォブラスト細胞の増殖を促進するらしいこと、また、M-CSFが着床に重要な役割を果しているらしいこと(Pollardら,1992)が明らかにされ、着床におけるモノカイン物質の重要性は疑いないものになった。われわれの結果は、マクロファージ順化メディウム中のモノカイン様物質に、トロフォブラスト細胞の増殖を促進する物質と、抑制する物質が存在することを示しているが、今回の研究の期間内には、最終的に物質の同定には至らなかった。現在、さらに研究を続行中である。われわれは、すでに1981年に、真獣類哺乳類の着床期における母体ー胚相互作用にマクロファ-ジが関与しているらしい事実を、ラット及びマウス用いて、明らかにした(C.Tachi et al.,1981,J.exp.Zool.,217,81;C.Tachi&Tachi,1986)が、最近,世界の研究者の間で、着床期子宮内膜や胎盤におけるマクロファ-ジに対する関心が高まりつつある。われわれは、特に妊娠初期の子宮内マクロファ-ジ(組職球、単核球を含む)の機能に着目して研究を進めて来たが、従来用いられていたマクロファ-ジの培養法に改良を加え(C.Tachi,1988,Proc.2nd Ann.Meeting Jap.Soc.Basic Reprod.Immunol.,pp71ー75)、現在では、ほぼ100%の純度を持つ培養マクロファ-ジ(腹腔)を用いた研究が可能となっている。一方、定量的解析に適合したマウス胚盤胞の培養法を確立したので(C.Tachi,1991

a,In"Uterine and Embryonic Factors in Early Pregnancy,eds.J.Strauss et al.,Plemum Press,New York:C.Tachi,1992,Dev.Growth Diff.,34,67ー77)、平成3年度には、主としてこの系を用いて、培養マクロファ-ジによる順化培養液の、胚盤胞の発生に対する影響の検討を行った。その結果、適当な条件で得られたマクロファ-ジ順化培養液が、in vitroで培養した胚盤胞の外胎盤錘細胞の増殖を著しく刺激することを明かにした(C.Tachi,1991a,C.Tachi,1991b,In "Proceedings of 2nd Lake Shirakaba Placenta Conference",pp.112ー126)。この物質は、恐らく分子量30,000以下で、現在得られている予備的デ-タでは、EGF、FGFなどとは異なることが示唆されている。胚盤胞の未分化ICM細胞は、多様なオ-トクライン、もしくはパラクライン制御機構を有していることが、最近、相次いで報告されているので、この物質は、それらのチャネルを介して機能しているものである可能性もある。さらに、腹腔マクロファ-ジのみでなく、脾臓や、子宮内膜のマクロファ-ジを精製して研究行う目的で、広汎なマクロファ-ジ系列細胞に、特異的に反応することが知られているF4ー80抗体を産生するハイブリド-マを入手し、現在、抗体の精製を試みている。培養マクロファ-ジ順化培養液中の、有効物質の精製については、その量が予想以上に微量であることから、進展が遅れている。現在、マクロファ-ジを形質転換により増殖可能とし、大量の有効物質を得る実験の準備を進めている。われわれは、真獣類哺乳類の着床期における母体ー胚相互作用にマクロファージが関与しているらしい事実を、ラット及びマウスを用いて明らかにした(C.Tachi et al.,1981,1986)が、最近、世界の研究者の間で着床期子宮内膜や胎盤におけるマクロファージに対する関心が高まりつつある。われわれは、妊娠初期の子宮内マクロファージの機能に着目して研究を進めて来たが、従来用いられていたマクロファージの培養法に改良を加え(C.Tachi,1988)、さらに、定量的解析に適したマウス胚盤胞の培養法を確立したので(C.Tachi,1991,1992)、平成3年度以降、主にこの系を用い、培養マクロファージによる順化培養液の胚盤胞の発生に対する影響の検討を行った。その結果、適当な条件下で得られたマクロファージ順化培養液が、in vitroで培養した胚盤胞の外胎盤錘細胞の増殖を著しく刺激することを明かにした(C.Tachi,1991)。この物質は、恐らく分子量30,000以下で、EGF、FGFなどとは異なることが示唆された。一方、Kanai-Azumaら(1992)は、IGF-Iが妊娠10日頃の外胎盤堆のトロフオブラスト細胞の増殖を促進することを見いだしている。しかし、胚盤胞のトロフオブラスト細胞の増殖に対するIGFの効果は、現在のところあまり明白ではない。本研究の進行中に、GM-CSF(Athanassakisら、1991)、および、IL-3(Moriら,1992)が、トロフオブラスト細胞の増殖を促進するらしいこと、また、M-CSFが着床に重要な役割を果しているらしいこと(Pollardら,1992)が明らかにされ、着床におけるモノカイン物質の重要性は疑いないものになった。われわれの結果は、マクロファージ順化メディウム中のモノカイン様物質に、トロフオブラスト細胞の増殖を促進する物質と、抑制する物質が存在することを示しているが、今回の研究の期間内には、最終的に物質の同定には至らなかった。
微生物による重金属とセレン・テルルの同時回収,発光性半導体微粒子への変換

ナノテクノロジーの発展とともにナノサイズの蛍光性微粒子が注目を集めている。中でもCdTeやCdSeは量子サイズ効果を有し、分子タグとして活用されている。また、元素回収の観点からもメタロイドや金属イオンを回収・再資源化できる技術が望まれている。本研究では、微生物による半導体微粒子の合成を目的にセレン(テルル)オキサニオン還元性菌をCdイオンなどの重金属イオンを含む培地で集積培養し、半導体や蛍光活性を期待できるナノ微粒子を合成可能な微生物の分離・培養を行った。その結果、バイオレメディエーションやバイオミネラリゼーションの研究・応用材料として活用可能な微生物株の獲得や解析を達成できた。これらの微生物株と生成微粒子の解析を遺伝子工学、電子顕微鏡、元素分析手法によって実施することで、重金属(例えばカドミウム)を含むバイオナノ微粒子の合成、及び分離株によるメタロイドと重金属イオンの同時回収と半導体など機能微粒子への変換可能性を明らかにした。申請者らは微生物によるセレン・テルルオキサニオンの不溶性化に関する研究を進める中で、微生物の酸化還元代謝を用いてCdSeやCdTeなどのナノ微粒子を形成できることを確認した。CdSe,CdTe合成に関与する微生物を特定するために、嫌気ジャー・プレート法などを用いてCdSe,CdTe微粒子の合成が確認されている集積培養体から、微生物株の純化・分離を行った。得られた分離株については、16SrDNAの塩基配列に基づく系統分類を実施し、種属同定や分離株の呼吸代謝の類推に利用したところ、エンテロバクター属の微生物によって微粒子合成が引き起こされていることが判明した。更に分離株のみを用いてスクリーニングの際使用した培地や新たに考案した増殖培地に接種し、集積培養体のものと同様の変化がみられることを指標に、結晶粒子の合成を行う微生物株の獲得に努めた。また、CdSe,CdTe微粒子の合成が確認されている集積培養体についても変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE)などを行うことで、CdSe,CdTe微粒子の生成工程に関わる微生物群集の構成変化を調査し、合成に関与する微生物種についての知見を明らかにした。さらに微生物の培養に伴い菌体に生成したナノ結晶粒子の存在を透過型電子顕微鏡で詳細にわたり観察した。電子顕微鏡観察と同時に、菌体(培養液)から効率的に生成したCdSe,CdTeナノ微粒子を回収するために超音破砕機やリゾチーム、プロテアーゼ酵素処理などによる微粒子の抽出を検討することで最適抽出条件やその工程の最適化について検討した。ま抽出した微粒子についても元素分析、電子顕微鏡などを用いた解析、同定に関する研究を遂行し、蛍光性を有する半導体微粒子が合成されていることを明にした。申請者らは、これまでの研究から微生物の酸化還元代謝を用いてCdSeやCdTeなどのナノ微粒子を形成できることを確認してきた。集積培養体から微生物株の純化・分離を行い、16SrDNAの塩基配列に基づく系統分類を実施し、種属同定や分離株の呼吸代謝の類推に利用したところ、CdTeの合成では、エンテロバクタークロアカエによって微粒子合成が引き起こされていることが判明した。CdSe, CdTe合成に関与する微生物を特定できた微生物コンソーシアによる目的ナノ微粒子の合成を行い、バッチ系における培養での各イオンから微粒子への変換を確認した。透過型電顕、並びに元素分析では、テルル微粒子からカドミウムが取り込まれ、CdTeが形成されるのではないかと考えられた。更に、カドミウム以外の重金属カチオンを用いた他の化合物半導体結晶の合成について検討したところ、環境中からの回収が望まれる鉛、戦略元素であるニッケル、コバルト、亜鉛、各イオンをカドミウムイオンに代わるイオンとして培養液中にセレン・テルルオキサニオンとともに添加することで、セレン・テルルとの化合物半導体結晶の合成・変換が可能である結果が得られた。また、鉛とテルルを単独の微粒子で合成できる可能性や、亜鉛微粒子の形成を予測できる結果が確認された。同時に分析に要するサンプル数が増えたため、今回の実験では蛍光性が強いカチオン種であるテルビウム(Tb)イットリウム(Y)、セリウム(Ce)、ユウロピオム(Eu)などのイオンとも共存させながら培養することできず、本件については、来年度に実験を持ち越さざるおえなかった。そのため、粉末蛍光分析によって得られた各結晶微粒子の蛍光特性についても現在解析を続行中である。

しかしながら、セレンオキサニオン還元の解明に向けた遺伝子解析では、有効なベクター系、遺伝子導入系の開発、変異株創製系の開発を達成でき、解明に向けたステップ研究を達成できた。本年度の研究課題ではカドミウム以外の重金属カチオンを用いた他の化合物半導体結晶の合成について研究を行った。特にカチオンについては環境中からの回収が望まれる鉛、戦略元素であるニッケル、コバルト、亜鉛、各イオンをカドミウムイオンに代わるイオンとして培養液中にセレン・テルルオキサニオンとともに添加することで、カドミウム以外の重金属を用いたなどの化合物半導体結晶の合成・変換について検討した。更に蛍光性が強いカチオン種イオンとも共存させながら培養することで、蛍光寿命の長い希土類化合物半導体結晶の微生物合成についても検討した。これまでのところ、微粒子の同定・特性評価を行った。また、本研究内容の実用化を目的として、菌体固定化循環型バイオリアクターをデザインし、モデル廃液や実廃液レベルでのセレン・テルルの有害アニオンと有毒重金属イオンの同時回収と蛍光性半導体ナノ微粒子への変換を検証できた。
都市空間の空虚化と居住環境における不平等の拡大に関する国際比較研究

本年度は、先行研究の整理と本研究の枠組みの構築を行い、国際学会で理論面および日本での研究事例の報告を行った(SASE大会、国際社会学会トロント大会、国際地理学連合地域大会、同都市地理学コミッション大会等)ほか、論文等にその成果を掲載した。また、国際社会学会のハウジング・建造環境研究コミティーのメンバーや、縮退都市論に取り組む各国の研究者との議論や意見交換を行った。国内外で研究関心が近い研究者とのネットワークを構築することができ、2年目以降の現地調査や国際学会等での共同セッション運営、共同研究に向け、具体的に議論できた。さらに、シカゴ(イリノイ大学シカゴ校を拠点としている)において現地調査を開始し、文献精読、資料収集、現地の権威との議論を進めた。これまでの大量生産・消費、外延的拡大を前提とした都市における空虚な空間(荒廃した場)は、21世紀の新たな都市段階においてはジェントリフィケーションを通じて再発展してきた。都市空間の再編が進む中で、都市の内部構造が変化し、プロジェクトや都市ガバナンスの重要性が増してきたことを受け、これらを検証する都市研究の成果が蓄積されており、研究蓄積を踏まえて本研究の理論的枠組みを構築している。先進国都市(特に日本や北米)では、グローバル化に伴う都市分断、格差拡大などの影響を受け、新たな空虚な空間が拡大しつつある。1年目は、こうした一連の変化を理論的に説明することを大きな目的とし、都市空間の空虚化の実態を視察した。1年目に実施した研究枠組みの構築や理論面の整理、研究ネットワーク構築、予備調査を基礎として、2年目以降は、北米都市における現地調査を本格化させるとともに、途中経過を国際学会や国際誌に公表していく予定である。当初の目的通り、理論面の整理、研究枠組みの構築、北米都市での予備調査を実施した。先行研究の整理と現地権威との議論を通じて、「都市空間の空虚化」をどのようにとらえて研究を遂行していくかを考察してきた。この研究枠組みにある個別の現象(都心部の再発展、郊外の衰退や高齢化、空き家・空地の増加、都市圏内の分断)について、日本都市の実態を整理して国際学会等で発表したほか、予備調査を行っているシカゴにおいては都市研究や都市政策の歴史を学ぶとともに、多様なネイバーフッドを巡り都市空間の空虚化が進む様子を観察した。予備調査では、イリノイ大学シカゴ校の教員との議論を通じて、シカゴおよびアメリカ都市の実態を日本との違いに注目して整理し、理論化を目指している。概ね、当初の予定通りに研究が進行しており、これを踏まえて2年目には北米都市での現地調査を本格化する。2年目以降は、日本都市および北米都市(シカゴ、トロント、アメリカ西海岸都市等)での現地調査を本格化し、その成果を国際誌にて公表していく予定である。シカゴでは、都市圏内での格差拡大や都市分断の実態を把握するとともに、社会的・領域的公正性やEquityなどの概念を取り入れた政策(総合計画、住宅政策、都市政策等)の実態、様々な主体による諸問題解決に向けた取り組み、コミュニティによる取り組みなどを収集し、それらの相互関係に着目して整理していく予定である。同様に、他都市においても調査を行い、日本都市に応用するための比較研究や現地権威との議論を進めていく予定である。

予備調査では、イリノイ大学シカゴ校の教員との議論を通じて、シカゴおよびアメリカ都市の実態を日本との違いに注目して整理し、理論化を目指している。概ね、当初の予定通りに研究が進行しており、これを踏まえて2年目には北米都市での現地調査を本格化する。2年目以降は、日本都市および北米都市(シカゴ、トロント、アメリカ西海岸都市等)での現地調査を本格化し、その成果を国際誌にて公表していく予定である。シカゴでは、都市圏内での格差拡大や都市分断の実態を把握するとともに、社会的・領域的公正性やEquityなどの概念を取り入れた政策(総合計画、住宅政策、都市政策等)の実態、様々な主体による諸問題解決に向けた取り組み、コミュニティによる取り組みなどを収集し、それらの相互関係に着目して整理していく予定である。同様に、他都市においても調査を行い、日本都市に応用するための比較研究や現地権威との議論を進めていく予定である。
心房細動治療の新展開:Agingに伴うコネキシンの変化が興奮伝播異常を惹き起こす

申請者は心房細動をはじめとする異所性自動能の潜在的な発生メカニズムを解明し、従来のような不整脈が発生した場合のdown-stream治療法に代わる、病態の本質を治療の対象とするup-stream治療法の確立を目的としている。本研究はその全体プロジェクトの中で心房細動とコネキシン(gap junction)に焦点を絞り、agingに伴った正常および異所性自動能発生とその伝播過程でのコネキシンの生理的役割の解明を目指した。本研究期間においては最初に正常なリズムに関する検討を行った。洞房結節標本の光学的膜電位計測法による実験系とその解析法をウサギ摘出洞房結節標本にて確立し、自動拍動の発生には個々の洞房結節細胞の性質とgap junctionを介した細胞間の相互作用が寄与していること、またこれまでに報告されている以上に洞房結節領域内は電気生理学的に複雑であることを明らかにした。現在はagingが及ぼす自動拍動の発生とその興奮伝播に対する影響を若年と老年ラットの洞房結節を標本として、膜電位イメージング法にて比較・検討中である。本研究はgap junctionの異常が心房筋の電気生理学的所見に影響して心房細動の発生・維持に関与することに注目し、膜電位イメージング法とシミュレーション解析を用いてagingに伴う心房細動の発生・持続メカニズムを解明することを目的としている。本研究年度はまず正常な自動拍動の発生と興奮伝播のイメージングに対するgap junctionを介した細胞間の相互作用について検討を行った。具体的には摘出したウサギ洞房結節標本を膜電位色素で染色し、自動拍動の発生や興奮伝播のイメージングと膜電位色素による活動電位波形の相互関係の検討やgap junction channel作用薬の検討、またシミュレーションにて実験結果の検証を行った。これらの研究内容は2008年3月の日本生理学会にて発表し、現在論文投稿中である。現在は正常な自動拍動発生とその興奮伝播に対するagingの影響について、若年ラットと老年ラットを用いて検討中である。次年度は正常な自動拍動発生と興奮伝播に対するagingの検討に加えて、心房高頻度ペーシングに対する心房細動誘発頻度を若年ラットと老年ラットで比較し、またgap junction作用薬前投与による誘発頻度の変化等を検討する。これらに差異を認めた場合はgap junction channelのmRNA発現量についてサブタイプを考慮して比較・検討を行う。本研究の最終目的は心房細動をはじめとする潜在的異所性自動能の発生メカニズムを解明し、病態の本質から治療を目指すup-stream治療法の確立である。この全体プロジェクトの中で心房細動とコネキシン(gap junction)に焦点を絞り、agingに伴った正常および異所性自動能発生とその伝播過程でのコネキシンの生理的役割の解明を目指した。本研究期間内に得られた結果は、正常な自動拍動の発生とその興奮伝播に関するものが中心となった。(1)摘出したウサギ洞房結節標本として洞房結節領域内の正常な自動拍動の発生や興奮伝播のイメージングと膜電位色素による活動電位波形を検討し、またシミュレーションにて実験結果の検証を行った。その結果、洞房結節領域内の自動拍動発生には個々の洞房結節細胞が持つ性質だけでなく、gap junctionを解した細胞間の相互作用も寄与していること、またこれまでに報告されている以上に洞房結節領域内は電気生理学的に複雑であることを明らかにした。また本検討ではシミュレーションにより実験結果の説明が可能であった。これはシミュレーション結果を実験結果へ還元する、最初のステップとなった(J. Physiol. Sci., in press)。(2) Agingが及ぼす自動拍動の発生とその興奮伝播に対する影響を若年と老年ラットの洞房結節を標本として、膜電位イメージング法にて比較・検討中である。
細胞増殖因子ポリアミンの機能解明並びに細胞内濃度調節機序

細胞増殖因子ポリアミン(プトレスシン、スペルミジン、スペルミン)の生理機能の解明とその細胞内濃度調節機序に関して、前者ではポリアミンによる特定蛋白質合成促進と脳機能に重要な役割を果たすNMDA受容体に対する興奮時及び静止時におけるポリアミンの効果、後者では大腸菌及び酵母のポリアミン輸送系の機能解明とその生理的意義について解析し、以下に述べる新知見を得た。1.ポリアミン(プトレスシン,スペルミジン,スペルミン)は翻訳レベルで細胞増殖に重要な特定蛋白質の合成を促進することにより細胞増殖を促進する。私達はこれら蛋白質をコードする遺伝子群をポリアミンモジュロンと命名し,大腸菌においてこれまで6種(OppA,Cya,σ^<38>,Fecl,Fis及びRF2)のポリアミンモジュロンを同定した。今回,新たにσ^<54>,Cra及びH-NSをコードする遺伝子をポリアミンモジュロンとして同定し,ポリアミンによる蛋白質合成促進機序を分子レベルで明らかにした。更に,σ^<24>とStpAをコードする遺伝子がポリアミンモジュロンとして同定され,その促進メカニズムを解析中である。2.NMDA受容体の活性化に関わるスペルミン結合部位は,アゴニスト結合部位の更にN末端側に存在していた。この部位を調節領域(R-domain)と命名し,この約350アミノ酸残基から成るR-domainを大腸菌で発現させ,3種の精製R-dolnain(NR1-R,NR2A-R及びNR2B-R)を得た。これらR-domainへのスペルミン,脳機能改善薬イフェンプロジルの結合能を測定した。更に,現在はこれら3種のR-domainのX線結晶構造解析を目指している。3.細胞内ポリアミン濃度は生合成・分解・輸送により調節されている。ポリアミン輸送系に関して,私達はこれまでに大腸菌で2種のポリアミン取り込み系と3種のポリアミン排出系を同定し,その性質を明らかにしてきた。今回は酵母のポリアミン取り込み蛋白質としてDUR3とSAM3を同定し,プトレスシン,スペルミジンに対するKm値を求めた。また,DUR3はポリアミン輸送プロテインキナーゼ2(PTK2)によりThr^<250>,Ser^<251>及びThr^<684>がリン酸化され,活性化されることが明らかとなった。1.申請者らは、ポリアミンが細胞増殖に必要な特定蛋白質合成を翻訳レベルで促進し、細胞増殖促進作用を示すことを明らかにし、これら蛋白質をコードしている遺伝子群をポリアミンモジュロンと命名した。大腸菌ではこれまで9種(OppA、Cya、σ38、Fecl、Fis、RF2、RpoN、Cra、H-NS)のポリアミンモジュロンを同定した。このポリアミンによる蛋白質合成促進を分子レベルで解析したところ、2本鎖RNA中のふくらみを有する領域(bulged-out region of double-stranded RNA)の構造をホリアミンが特異的に安定化するためであることが明らかとなった。2.申請者らはこれまで酵母で5種のポリアミン排出蛋白質(TPO15)を同定したが、大腸菌では未同定であった。大腸菌でこれまで33種の薬物排出蛋白質が同定されているが、この中でポリアミンのうちのスペルミジンを排出できる蛋白質が存在するかどうか検討したところ、mdtJI蛋白質がスペルミジンを排出することが明らかとなった。また、mdtJl mRNAはスペルミジンにより発現量が上昇することが明らかとなった。3.脳機能に重要な役割を果たすグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体は、スペルミンにより脱分極時の活性促進、静止時のチャネルブロック作用と二面的に調節されている。今回は、チャネル形成領域のどの部分が活性促進及びチャネルブロック作用に関わっているかを、site-directed mutagenesisにより100種以上の変異体を作製し、検討した。その結果、スペルミンによる活性促進にはNRI受容体のM2ループ及びM3領域並びにNR2受容体のM3領域が関与していた。また、チャネルブロック作用には、NR2受容体のM2ループ及びM1、M3領域が主として関与していた。すなわち、NR1とNR2受容体はチャネル中で非対称構造をとっていることが明らかとなった。1.申請者らは、ポリアミンが細胞増殖に必要な特定蛋白質合成を翻訳レベルで促進し、細胞増殖促進作用を示すことを見出した。本年度は酵母で合成促進をうけるCOX4(呼吸鎖複合体IVのサブユニット4)、及びマウスFM3A細胞で促進をうけるCCT2(シャペロニン、T-complex蛋白質1、β-サブユニット)の合成促進メカニズムを解析した。真核細胞の蛋白質合成開始は、mRNAの5'-末端のcap構造から開始コドンAUGまでリボソームがscanningすることにより起こる。このscanning中に二本鎖構造を形成する立体障害が存在するとき、ポリアミンはリボソームがその障害を飛び越えるshuntingを促進することにより、COX4及びCCT2合成を促進することを見出した。3.脳機能に重要な役割を果たすグルタミン酸受容体の一種であるNMDA受容体は、スペルミンにより活性化を受け、イフェンプロジルにより阻害を受ける。スペルミンはNR1受容体のN末端に位置するR-

domainの中心部の溝に結合し、またイフェンプロジルはNR2B受容体のR-domainの中心部の溝に結合してその構造を変えることにより、作用を発揮することを明らかにした。
山地河川流路工の水理学的特性とその防災機能に関する研究

(1)流路工の防災機能の評価長さ16m、幅40cm、高さ30cmのアクリル製流路工模型の実験水路を用いて、流路工の防災機能について、主に段落ち部を有する床固め工下流部の局所洗掘特性について研究した。特に、射流を対象とし、水叩き部の長さと、流路工の屈曲角が河床形状に及ぼす影響を中心に研究を進めた。その結果、固定床から移動床の境界付近で生じる局所洗掘の特性は、その境界付近の流れのFroude数が重要な要因であることがわかった。(2)流路工合流部の水理学的特性とその防災機能の評価合流点の流れが常流から射流となるまでの広範囲にわたる実験を、既設の合流水路を用いて行い、合流部で跳水が生じる場合の水理学的な特性について実験的な検討を行った。また、運動量保存則を適用して、マクロ的な水深比および断面縮流係数に関する理論的考察を行い、実験値との比較により理論の妥当性を検証した。さらに、詳細な点計測あるいは画像計測によって、合流部流れの内部構造を明らかにした。(3)流路工内の床固め工周辺の水理学的特性の評価山地河川流路工のような急勾配水路内の流れは、常流、射流の混在する複雑な流れであり、流路断面の変化点では跳水や衝撃波という特異な現象も生ずる。急勾配水路内の流れの水理学的特性を明らかにするために、湾曲部、急縮部、勾配変化点などの境界条件変化点で跳水や衝撃波を伴う流れの水面形計算法を開発する必要がある。保存則形差分法である2段階Lax-Wandroff法とMacCormack法について、差分スキ-ムの特性を調べた。その結果、MacCormack法が有効であることがわかったので一次元解析法により段落ち部を含む流路工内の水面形計算法をMacCormack法により開発した。また、実験結果との比較を行い、この計算法の有効性を検証した。長さ10m、幅40cm、高さ30cmのアクリル製実験水路を使用し、多数の床固め工が設置された山地河川流路工の水理学的特性とその防災機能の評価手法の実験的研究を行った。実験は固定床とし、水路床にはD_<50>=1.2mmのほぼ一様な桂砂を塗布した。流れは射流となるよう水路の元河床勾配を1/50、床固工設置区間を1/100とした。流路工の設置区間の高低差は12cmとし、床固工が1基から6基設置された場合について実験を行った。実験的研究から以下のような研究成果が得られた。1.水理学的特性射流が床固工を通過する場合は、その上下流で生ずる流速の減衰はそれほど大きなものではない。特に十分な段落ち高さがない場合、また床固め直下流の水衝部の勾配が急な場合には、ほとんど減勢されない。一方、床固め直下流の水衝部の勾配を緩やかにすれば、流速を減勢させることができる。2.防災機能流路工内を通過する土砂量は、ある流路工区間が同一の高低差の時、多数の低落差床固め工が設置された場合の方が、高落差の床固め工が少数設置された場合より多い。

床固め工の直下流部が屈曲している流路工では、その最大洗掘深は屈曲の外岸側に生じ直線流路の場合よりも大きくなり、屈曲角が30゚の場合で約2倍、60゚の場合で約3倍程度になる。今後の研究課題としては、(1)常流、射流の混在する流れの水面形の計算手法、(2)水路が屈曲している場合の床固め工下流部の最大洗掘深の予測手法、(3)直線流路及び流路合流部における定常流・非定常流の河床変動、河床形態、水位変動、及び土砂の流送能力などがある。流路工の防災機能の評価長さ16m、幅40cm、高さ30cmのアクリル製流路工模型の実験水路を用いて、流路工の防災機能について、主に段落ち部を有する床固め工下流部の局所洗掘特性について研究した。特に、射流を対象とし、水叩き部の長さと、流路工の屈曲角が河床形状に及ぼす影響を中心に研究を進めた。(2)流路工合流部の水理学的特性とその防災機能の評価合流点の流れが常流から射流となるまでの広範囲にわたる実験を、既設の合流水路を用いて行い、合流部の跳水が生じる場合の水理学的な特性について実験的な検討を行った。また、運動量保存則を適用して、マクロ的な水深比および断面縮流係数に関する理論的考察を行い、実験値との比較により理論の妥当性を検証した。さらに、詳細な点計測あるいは画像計測によって、合流部流れの内部構造を明らかにした。(3)流路工内の床固め工周辺の水理学的特性の評価山地河川流路工のような急勾配水路内の流れは、常流、射流の混在する複雑な流れであり、流路断面の変化点では跳水や衝撃波という特異な現象も生ずる。そこで、急勾配水路内の流れの水理学的特性を明らかにするために、湾曲部、急縮部、勾配変化点などの境界条件変化点で跳水や衝撃波を伴う流れの水面形計算法を開発し、こうした急勾配流路の防災機能の評価に役立てようとするものである。今回は、一次元解析法により段落ち部を含む流路工内の水面形計算法を保存則形差分法により開発した。
症状マネジメントの手法を用いた神経難病在宅療養者のための看護ケアプラン開発

神経筋疾患療養者を対象に、呼吸障害のモニターと呼吸障害の看護を行い、気管切開や人工呼吸療法実施の意思決定への支援に関して検討した。なお呼吸障害は、訴えや生活状況、経皮的酸素飽和度・二酸化炭素分圧、ピークフロー、換気量測定などによって行った。進行性筋ジストロフィーでは、5例中3例(14-18歳)が夜間の非侵襲的人工呼吸療法を開始した。1例は(14歳、強度の側弯、肺活量950ml、PCF200L/M、日中座位SpO2=96%)1ヶ月に1回の看護による状態観察から、定期終夜酸素飽和度測定を支援し、飽和度90%未満が全測定時間の21%、2か月後同58%、自覚症状出現以前に、医師により夜間の非侵襲的人工呼吸療法の適応が確認され、療養者、家族も希望し、人工呼吸療法が開始された。筋萎縮性側索硬化症では、昨年度に引き続き、呼吸障害出現から人工呼吸療法の意思決定に至る経過の、1.呼吸障害出現後、気管切開を行い経気管人工呼吸療法に至る方法と、2.呼吸障害出現後、非侵襲的人工呼吸療法(鼻マスク)を行い今後経気管人工呼吸療法を予定する2種類の方法について、各1事例を12週間に1度程度、上記測定方法をもちいて訪問看護を行った。訪問看護では、呼吸障害に対する自己マネジメントと看護ケアプランを作成して、測定値は療養者および医師と共有し療養者の意思決定を促した。また本年度は新たに、呼吸障害出現進行後、非侵襲的人工呼吸療法(鼻マスク)を睡眠時に行い、今後経気管人工呼吸療法を選択せず緩和ケアに至る1事例を追加し、同様の内容で訪問看護を行った。以上の結果より、呼吸障害進行早期より定期的な状態観察を行い、療養者の主訴との関連性を検討し、正確な情報に基づく医療者側の判断を療養者家族に伝え、療養者個別の療養希望、判断を支援することの重要性が示唆された。尚、呼吸障害のモニター結果については検討を加え、呼吸障害の看護度(重症度指標)として提示することも今後の課題である。第1年次は,筋ジストロフィー在宅療養者における呼吸障害への対応を取り上げ,事例研究を通じて以下の点を明らかにした:1.呼吸障害の進行期(人工呼吸療法の導入まで)この時期の療養者と家族介護者の課題として,(1)人工呼吸療法の実施に関する意思決定を行う;その基盤として,必要な知識や情報を得る,(2)自己の身体状況を観察し,障害や症状の進行を早期に把握する,(3)自己の療養環境(物理的環境,社会資源の活用,介助のマンパワー確保など)を整備する,などが挙げられた。症状マネジメントの焦点としては,(1)呼吸不全にともなう症状か否かを判別する,(2)療養者が変化や不調に気付いた際に,医療従事者に確実に報告・相談する,(3)症状経過を適切な方法で記録し,判断の資料とする,などが挙げられた。2.急性のエピソード発生時感冒罹患時等に,(1)「様子を見て」いるうちに重症化する例があるので,医療サービス利用のための判断基準を明確に提示する必要がある,(2)療養者が自己の状態を判断し,適切な対処がとれるように,きめ細かく相談や助言を行えるシステムが必要である,(3)こうした機会を利用して,緊急時の対応について検討しておく,などの点が挙げられた。3.人工呼吸療法導入後症状マネジメントの焦点として,(1)導入時点で1日数時間のみ換気補助を必要とするケースの場合,その後の経過中に換気補助時間の延長が必要となるが,その際に適切な判断と自己管理を行う,(2)外出・外泊等を計画する際,その適否の判断や安全管理を的確に行う,(3)栄養管理,排泄管理など,全身の自己管理を行う,などが挙げられる。第2年次は、筋ジストロフィー在宅療養者および筋萎縮性側索硬化症(ALS)在宅療養者における呼吸障害への自己マネジメント、統合看護ケアプランを実施し、以下の結果が得られた。10歳から17歳の進行性筋ジストロフィー(デュシャンヌ型)在宅療養者5例(人工呼吸療法未実施者)の、呼吸障害徴候のモニターと自己マネジメントおよびその看護に関する検討を行った。事例A(17歳、肺活量760ml、Peak Cough Flow 215L/min、強度の側弯)の日常生活体位と呼吸状態に関する検討では、車椅子水平座位時酸素飽和度(以下、SpO_2)が95%、リクライニング(15°程度)座位時・仰臥位時97%であったことから、リクライニング座位を授業中に適時取り入れて授業を聴講することを提示した。今後、その他の日常生活動作や体位と呼吸状態および自己マネジメントに関して検討をすすめる。ALS在宅療養者における呼吸障害については、呼吸障害出現時から人工呼吸器装着または非装着の意思決定をし緩和ケアにいたる経過を事例研究を通じて整理した。その結果、人工呼吸療法に至った療養者では、1.気管切開から経気管陽圧人工呼吸療法にいたる方法と、2.非侵襲的人工呼吸療法(鼻マスクによる)の2種類の方法が選択されていた。本年次では、ALS療養者2事例を対象に、呼吸障害に対する自己マネジメントと看護ケアプランを作成し実施した。

その結果、訪問看護時において、呼吸障害に関する療養者からの主観的情報や、客観的情報(経皮的酸素飽和度測定〈日中一時測定・終夜測定〉、経皮的二酸化炭素分圧測定、換気量測定、等)から、呼吸障害進行の評価を療養者、医師と共有し、最終的な呼吸障害の対応の選択のアプローチとなる可能性が示唆された。次年次には、事例をさらに追い検討を進める。神経筋疾患療養者を対象に、呼吸障害のモニターと呼吸障害の看護を行い、気管切開や人工呼吸療法実施の意思決定への支援に関して検討した。なお呼吸障害は、訴えや生活状況、経皮的酸素飽和度・二酸化炭素分圧、ピークフロー、換気量測定などによって行った。進行性筋ジストロフィーでは、5例中3例(14-18歳)が夜間の非侵襲的人工呼吸療法を開始した。1例は(14歳、強度の側弯、肺活量950ml、PCF200L/M、日中座位SpO2=96%)1ヶ月に1回の看護による状態観察から、定期終夜酸素飽和度測定を支援し、飽和度90%未満が全測定時間の21%、2か月後同58%、自覚症状出現以前に、医師により夜間の非侵襲的人工呼吸療法の適応が確認され、療養者、家族も希望し、人工呼吸療法が開始された。筋萎縮性側索硬化症では、昨年度に引き続き、呼吸障害出現から人工呼吸療法の意思決定に至る経過の、1.呼吸障害出現後、気管切開を行い経気管人工呼吸療法に至る方法と、2.呼吸障害出現後、非侵襲的人工呼吸療法(鼻マスク)を行い今後経気管人工呼吸療法を予定する2種類の方法について、各1事例を12週間に1度程度、上記測定方法をもちいて訪問看護を行った。訪問看護では、呼吸障害に対する自己マネジメントと看護ケアプランを作成して、測定値は療養者および医師と共有し療養者の意思決定を促した。また本年度は新たに、呼吸障害出現進行後、非侵襲的人工呼吸療法(鼻マスク)を睡眠時に行い、今後経気管人工呼吸療法を選択せず緩和ケアに至る1事例を追加し、同様の内容で訪問看護を行った。以上の結果より、呼吸障害進行早期より定期的な状態観察を行い、療養者の主訴との関連性を検討し、正確な情報に基づく医療者側の判断を療養者家族に伝え、療養者個別の療養希望、判断を支援することの重要性が示唆された。尚、呼吸障害のモニター結果については検討を加え、呼吸障害の看護度(重症度指標)として提示することも今後の課題である。