hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
里山開発利用と環境整備に関する総合的研究

高知県高幡地区農地開発事業において,石膏散布による土壌流出,濁水流出の削減の可能性を室内実験で検討し,土壌流出の約30%の削減と濁度の大幅な改善の可能性を見いだした(赤江)。岐阜県黒ボク土畑地帯における土壌侵食調査を実施し,畝立て方向など土壌管理法とガリ侵食の発生の関係を検討した(天谷)。中山間地域の水域環境の実態調査を実施し,水性雑草の発生分布と優先度,護岸状況,水質および植物体内のN,Pを分析した。護岸改修に伴う水質の富栄養化,水域植生の破壊,富栄養化耐性水性雑草が繁茂する水系の増加を認めた(沖)。流域水資源の需要・供給解析と需給均衡を分析し,総合的流域管理のあり方について検討を進め,流域の環境管理も含めた総合的な管理の必要性を明らかにした(三野).鳥取県中山間地域に位置する若桜町,岩美町において労力不足による不耕作地解消のために設立された作業受託組織の運営実態を調べ,土地利用計画の策定ならびに圃場整備の促進が緊急の課題であることを明らかにした(尾崎).中四国に分布する農地基盤土壌であるマサ土の風化程度と強度特性を保水性(pF)との関係で調べ,粘着力がpF2.5でピークを示し,風化程度と最も密接に関係することを見いだした(宮内).また畑地土壌としてのマサ土の保水性の改良におけるゼオライトの効果を確認した(櫻井).黒ボク土の団粒,有機物,乾燥が理工学性に与える影響を引き続き検討した(足立).開発農地からの土壌侵食に関して,岐阜県高鷲村の新規造成畑の熟成化の基本要因を分析し,これらを土壌保全性の観点から分類,整理し,土壌流亡防止対策を検討した(天谷).また高知県大野見村新規造成畑で石膏散布による土壌流亡の防止を継続調査し,その効果を認めるとともに,人工降雨試験で比較的安全な合成高分子凝集剤(ポリアクリルアミド)と石膏の同時施用による土壌流亡削減効果を検討した(赤江).農地斜面管理のため数種の雑草の被覆植物としての機能性を検討し,日照条件,土壌の乾湿条件からみた適性種を見いだした(沖).農業用水路の親水機能に関する住民意識調査を行い,職業,居住期間,地域性などに居住者の属性を分類し,用水路の水辺環境機能への評価の異同を明らかにした(大田・前川).以上の通り,それぞれ分担課題の検討を進め成果をあげた.水資源の需要・供給と需給均衡を分析し,統合的流域管理のあり方について検討を進めた.結果を「水資源供給能と水需要ポテンシャルの評価法について」(農業土木学会論文集)と題して取りまとめた(三野).マサ土地帯農地の土壌管理と農地防災に関する基礎的研究として,マサ土の強度特性を風化程度と保水性とのを検討し,粘着力は風化程度によらず,pF2.5で最大となり,内部摩擦角は風化の進行,pF低下とともに減少することを認めた(宮内).岐阜県高鷲村の新規造成畑を対象に,土壌管理,施肥,防除などの農地営農管理など農地の熟成化の機構と要因を分析し,農地保全のあり方を調査・研究した(天谷).高知県大野見村新規造成畑で,石膏散布による土壌流亡防止法を現地試験区で継続調査するとともに,石膏散布・合成高分子土壌凝集剤(ポリアクリルアミド)が土壌の浸食率,分散率に及ぼす効果を検討した(赤江).水域環境を実態調査し,水質と出現草種の関係を検討し,水域環境指標となる水性雑草の活用の可能性を認めた.また,中山間里山地域の雑草による被覆管理に関し,利用可能な草種の群落形成能力および植生維持能力を検討し,数種の草種を選抜した(沖).農業用水路の景観に関する住民意識調査を行い,職業,居住期間,地域性などに居住者の属性を分類し,同時に水質の現地調査結果もあわせて,住民による用水路の景観意識を分析した.その成果を岡山大学農学部学術報告へ公表した(大田).島根県斐川町の築地松景観を現地で撮影した画像と測量データ,地図情報を組み合わせて表現し,視点に対する遮蔽性と異質感の大小という観点から分析した(前川).
リモートセンシングデータを用いた、雲頂高度及び雲底高度の全球分布の導出

今年度は、次の二つの研究を実施する予定であった:(1)航空機観測データ解析・検証、(2)人工衛星データの収集・解析。まず、(1)については、これ迄に行った研究内容を、2002年6月に開催されたアメリカ気象学会主催のシンポジウムにおいて発表した。その結果、航空機搭載センサの場合、雲の多層構造に加えて、光が雲層において水平移流する効果についても考慮することが必要であることが判った。この議論を踏まえて、現在、再解析を進めている。一方、(2)については、約半年間運用された人工衛星ADEOS搭載のOCTSとPOLDERという、二つのセンサによる広域観測データを収集し、解析プログラムの作成を行った。全球解析に向けて、ヨーロッパ域のデータについて解析を進めた。ここで、複合センサ利用による観測手法による違いの問題が表面化してきた。すなわち、両センサの観測位置のずれ、更に、空間解像度の違いを取り込んだ解析を行うことが、予想外に複雑である事が分かった。この問題については現在、雲物理モデルによる数値シミュレーションを行い、整合性のあるモデルの開発を行うことで対応している。尚、本研究で開発しているアルゴリズムは、宇宙開発事業団が2002年12月に打ち上げを行った、人工衛星ADEOS-II搭載のGLIセンサによって観測される最新のデータにも、原理的に適用可能である。そのため、本研究成果は、今後も最新の地球観測データの解析に引き継がれてゆく。本年度は、次の二つの研究を実施する予定であった:(1)航空機観測データ解析・検証、(2)人工衛星データの収集・解析。まず、(1)について、現有する航空機観測データ解析の結果を、ライダの観測結果と比較検証してみた。その結果、雲頂高度については、おおよそ艮い一致をみたものの、雲底高度についてはライダ側の観測精度不足の影響もあり、更なる検証が必要である事が判った。この結果を、二つの国際シンポジウム(Progress In Electromagnetics Research Symposium(PIERS2001), OsakaとInternational Symposium on Remote Sensing, Korea)及び、日本気象学会2001年秋季大会において発表を行った。今後は、各種講演で頂戴したコメントを踏まえて、本研究成果を論文としてまとめ、国際学術誌に投稿する予定である。一方、(2)については、実質的に解析ワークステーションシステムの導入が主となった。これは、最新のマシンを購入させて頂いたため、それをサポートするOS、そして使用可能なアプリケーションソフトとコンパイラの発売が当初の予定より遅れたためである。しかし、システムの環境設定に手間取ったものの、結果として強力なシステム構成にすることが出来た。そして現在は、約半年間運用された人工衛星ADEOSのOCTSとPOLDERの広域観測データを収集し、読み出しプログラムの作成を行っており、次年度の全球解析に向けての準備を進めている。更に、これまでに行った研究内容を、2002年6月に開催予定のアメリカ気象学会主催シンポジウムにおいて、発表する予定である。
混和材料を複合的に用いたコンクリートの収縮ひび割れ評価システムの開発

本研究では,高炉スラグ微粉末,フライアッシュといった産業廃棄物をセメントと置換したコンクリートの収縮ひび割れ発生を予測するため,実験による系統的な検討を行った.その結果,混和材をセメントと置換した場合,材齢初期の養生温度が高いと反応が促進され,空隙が緻密化し,収縮が小さくなる一方で,伸び性能,引張強度が低下し,ひび割れ抵抗性が低下する可能性が示唆された.以上のことから,混和材を用いたコンクリートの収縮ひび割れを予測するうえで,温度履歴を考慮することは重要であることが分かった.本研究では,高炉スラグ微粉末,フライアッシュといった産業廃棄物をセメントと置換したコンクリートの収縮ひび割れ発生を予測するため,実験による系統的な検討を行った.その結果,混和材をセメントと置換した場合,材齢初期の養生温度が高いと反応が促進され,空隙が緻密化し,収縮が小さくなる一方で,伸び性能,引張強度が低下し,ひび割れ抵抗性が低下する可能性が示唆された.以上のことから,混和材を用いたコンクリートの収縮ひび割れを予測するうえで,温度履歴を考慮することは重要であることが分かった.本研究では,混和材料を単一,もしくは複合的に用いたコンクリートの時間依存変形挙動,収縮ひび割れ発生および進展について,任意の使用材料,境界条件のもと時系列で予測可能な解析システムの構築を最終目的にしている.本年度は,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを混和したモルタルの養生温度敏感性,水分逸散,乾燥収縮特性に着目して実験的な検討を行った.本年度の主な成果としては,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを混和し,高温養生などで水和を促進すると,10nm以下の緻密な空隙が増大し水分逸散が抑制されるものの,微視的な空隙の水分逸散に伴う表面エネルギー増大の影響が卓越し,少ない水分逸散でも収縮が増大することが分かったなどが挙げられる.また,高炉スラグ,フライアッシュを複合的にセメントと置換したモルタル供試体でも同様の検討した結果,高炉スラグよりフライアッシュの方が水和反応の温度敏感性は強く,高炉スラグとフライアッシュ混合系の場合は,水和の進行に対する周辺温度の影響がスラグ単体で用いた場合より大きいことが分かった.本成果より,混和材を用いた場合,マスコンクリートで考えると,水和熱で高温となる内部と水和による熱が外気に放出され冷めやすい表層部とでは,水和の進行,空隙構造,収縮特性が大きく異なると予想され,温度ひび割れや収縮ひび割れ発生に影響をもたらす可能性があるため,解析システムによる検証が重要であると考えられる.最終年度である平成22年度は,混和材を用いたコンクリートのクリープ特性,強度発現についても検討し,収縮ひび割れ発生に支配的な要因について実験的に検討する.その成果と本年度得られた知見を解析モデルへ組み込み,検証を行い,実験,解析の両面から研究を進める予定である.研究最終年度である本年度は,養生温度に着目して,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを用いたモルタルの収縮,引張クリープ,強度,剛性が収縮ひび割れ抵抗性に与える影響について実験によって総合的に検討した.常温の水中養生の後,各配合のひび割れ発生までの時間を比較すると,フライアッシュを混和したモルタルは,混和材無混入のものと同程度で,スラグ混入させると,ひび割れ発生までの時間は短くなる傾向が見られた.これは,本実験条件では,スラグの混入したモルタルの乾燥収縮が大きくなり,水和の進行も遅いため引張強度も小さく,収縮拘束応力がより早く引張強度に達し,ひび割れたためだと考えられる.フライアッシュを混入した場合も,水和の進行は緩慢になるが,収縮はさほど大きくならず,かつ引張クリープも大きかったため,無混入のものと同等の収縮ひび割れ抵抗性を有したと考えられる.また,高温養生を施すと,混和材をセメントに置換させた場合,引張クリープが小さくなる傾向にあり,無置換のものに比べ,収縮ひび割れ抵抗性が低下する傾向が見られた.特に,フライアッシュを混和させた際,高温養生による空隙の緻密化に伴い,内部拘束によるマイクロクラックが表層部に発生し,引張強度が低下し,収縮ひび割れ抵抗性が低下する可能性が示唆された.本研究の最終目的である混和材料を単一,もしくは複合的に用いたコンクリートの収縮ひび割れ発生を予測する解析システムの構築までは至らなかったものの,昨年度,本年度の研究で,混和材料を用いた場合,収縮特性,水分逸散特性,引張クリープ特性といった収縮ひび割れ発生予測に重要な現象が若材齢時の温度履歴に非常に敏感であることが分かり,解析システムの構築に向けて有益な知見を得ることができたと言える.特に,混和材混入コンクリートの収縮ひび割れ予測の上で.高温の履歴を受けたときの引張クリープの低下,マイクロクラック発生の可能性は重要なキーワードと考えられ,検討検証を重ね,解析システムに組み込むことが今後の課題と考えている.
破骨細胞と骨組織におけるAbca5の発現と生理機能の解析

48種類存在するABCトランスポーターの中で、9種類の発現が破骨細胞の発生と共に上昇し、4種類の発現が低下することを見出した。この中でAbca5に注目して解析を行った結果、破骨細胞の分化と共にAbca5タンパク質の発現量も上昇することを明らかにした。また、Abca5遺伝子欠損雌マウスの骨密度と野生型雌マウスの骨密度との間に有意な差を見出した。この結果は、Abca5が雌マウスにおいて骨吸収の促進あるいは骨形成の抑制に関与している可能性を示している。申請者は、「ATP-binding cassette(ABC)トランスポーターが関与する生命現象及び疾患を同定する事」及び「ABCトランスポーターの生理機能を分子レベルで解明する事」をマイルストーンとして掲げている。そして、本申請課題では、破骨細胞の発生過程でmRNAの発現が誘導されるABCトランスポーターAbca5を研究対象として選定した。また、今年度は、「破骨細胞における生命現象」及び「代謝性骨疾患」に対するAbca5の関連性の評価に着手した。野生型マウスの脛骨及び大腿骨から骨髄細胞を採取し、M-CSF、RANKL、TGF-β1存在下で培養して破骨細胞を調製した。同時に、RANKL被存在下で骨髄細胞を培養することによって、マクロファージを調製した。これらの細胞から調製した細胞溶解液をSDS-PAGEに供し、続いて免疫ブロッティング解析を行った結果、破骨細胞から調製した細胞溶解液中に抗Abca5抗体によって認識されるタンパク質が存在することが見出された。抗Abca5抗体の抗原認識に対する特異性及び当該タンパク質の分子量、マクロファージにおける存在量から、当該タンパク質がAbca5であると断定した。6週齢になる雄および雌のAbca5欠損マウス及び野生型マウス(各10-12匹)から脛骨及び大腿骨を採取し、マイクロフォーカスX線CTシステムを用いて骨構造を解析した。解析は、遠位大腿骨側の成長板周辺を対象として実施した。解析の結果、同群の個体間において測定値のばらつきが認められた。このばらつきは、個体間の体長のばらつきに因る可能性が考えられた。この結果は、個体の成長に影響を及ぼす骨代謝にAbca5が関与している可能性を示唆している。また、今年度は、「破骨細胞におけるAbca5の発現とその局在部位」及び「代謝性骨疾患にたいするAbca5の関連性」の評価に着手した。破骨細胞におけるAbca5の発現とその局在部位を評価するために、野生型マウスの脛骨及び大腿骨から骨髄細胞を採取し、M-CSF、RANKL、TGF-β_1存在下で培養して破骨細胞を調製した。この細胞を象牙切片上で培養して免疫染色を施し、電子顕微鏡下にて観察を行ったが、抗体特異的な染色は認められなかった。また、野生型マウスの脛骨及び大腿骨の骨髄組織にたいしても免疫染色を施したが、抗体特異的な染色は認められなかった。この結果は、現在使用中の抗体が未変性のAbca5タンパク質を認識しない可能性を示唆している。一方、6週齢になる雄および雌のAbca5遺伝子欠損マウス及び野生型マウス(各10-12匹)から採取した脛骨及び大腿骨をマイクロフォーカスX線CTシステムにて再解析した。解析の結果、得られた解析値の中央に分布する5点を選別して比較すると、Abca5遺伝子欠損雌マウスの骨密度と野生型雌マウスの骨密度との間に有意な差が認められた。今後は、測定値のばらつきの原因であると予測している「個体間の体長のばらつき」とAbca5の機能との因果関係について可能性を行う必要がある。
沈香木の芳香成分生産に関する研究

沈香はその資源の枯渇が問題となっているが、これは沈香の生成機構が不明であることに由来する。そこで、沈香の香気成分の生成機構の解明を目指し、まず基原植物であるAquilaria属植物に人為的傷害を加え、産生誘導される成分について経時的分析を行った。その結果、傷害後数日でリグナン類、1ヶ月後以降にoxidoagarochormone類の生成量の増大が観察された。また、oxidoagarochromone類については絶対構造を明らかにした。次に、Aquilaria属由来の培養細胞より香気成分の生成と関連する酵素遺伝子の探索を行い、セスキテルペン合成酵素を得た。この酵素は、沈香の香気成分の生成に関連する酵素としては初めて見いだされたものであり、本成果は沈香生成における生化学的側面の解明への第一歩となり得ると考えている。沈香の主要な香気成分の一つにクロモン誘導体が挙げられるが、その生成については不明な部分が多い。そこで、クロモン誘導体をジンコウノキ(Aquilaria属)から生成させるため、幹にステンレスピンによる傷害を加えて一部を樹脂化させる実験を行った。50日、141日、6ヶ月後に含まれる成分の分離を行ったところ、新規化合物を含むクロモン誘導体、フェニルプロパノイド、セスキテルペンアルデヒドが得られた。特にエポキシドを有するクロモン誘導体(OAC類)については、傷害後数ケ月で生成量が飛躍的に増大することを明らかにすると同時に、これまで未知であった絶対構造を解明することができた。OAC類は、市場品沈香に含まれるクロモン誘導体に先立って生成される化合物である。OAC類についてさまざまな側面を明らかにすることが、クロモン誘導体の生成機構を解明する上で重要であると考えている。傷害を加えない生木についても成分を精査したところ、フラボノイドやベンゾフェノンなどが単離された。クロモン誘導体は全く得られなかったことから、改めてその生成には傷害などの刺激が必要であると言える。培養細胞を用いた実験では、クロモン誘導体が継代後3週間以降に生成することが明らかとなった。この時期には細胞の褐変化が起こっており、クロモン誘導体の生成が培養細胞の細胞死と関連する可能性を見いだしている。もう一つの主要な香気成分であるセスキテルペンに関する実験として、その生成にかかわる酵素遺伝子を探索する実験を行った。培養細胞にジャスモン酸メチルを投与するとセスキテルペンが生成する事実をもとに、薬剤投与群と非投与群の培養細胞についてcDNAサブトラクションライブラリーを構築した。スクリーニングを行った結果、セスキテルペン合成酵素遺伝子と考えられるクローンを得た。このタンパク発現を行い、機能解析を行う予定である。沈香の主要な香気成分として、セスキテルペン類やクロモン誘導体が知られている。これらの成分は健常な植物体には見出されず、Aquilaria属植物の幹の腐朽や傷害による樹脂化に伴い生成すると言われている。しかし、その生成過程は不明であり、このことが沈香の生産や安定供給の障害となっている。このことから、これまで香気成分の生成機構に関する化学的・生化学的研究に取り組んできた。その過程で、シナジンコウA.sinensisの新鮮葉から誘導した液体培養細胞系にジャスモン酸メチルを投与することにより、セスキテルペンが産生誘導されることを見いだしている。今年度の研究においては、この培養細胞よりセスキテルペン合成酵素遺伝子と考えられるクローンを得た。この遺伝子について蛋白発現およびSDS-PAGEを行ったところ、約60kDaの発現蛋白を確認することができた。機能解析のため、試験管内においてfamesyl pyrophosphate(FPP)を基質とした酵素反応を行った。その生成物については、GC-MS分析により分子量204のセスキテルペン炭化水素であることが確かめられたが半保持時間の情報やMSライブラリー検索などでは構造決定に至っていない。この生成物を同定するためには、酵素反応をスケールアップし、生成物についてNMR解析を行うのが最も確実である。そこで、化学合成や大腸菌の大量培養により、十分量のFPPおよび発現蛋白を取得する作業を進めた。さらにスケールを上げた酵素反応を行い、構造決定に十分な量の反応生成物を得、構造解析を行っている。
タスクと実行環境の高精度モデルに基づくスケーラブルなタスクスケジューリング技術

本課題の目的は、ITシステム基盤を支える実用技術の一環として超大規模計算タスク群のスケジューリング手法を開発することであり、高精度でスケーブルかつ他の基盤技術との協調を目指しでいる。従来の研究成果であるタスクの実行性能モデリング技術と、それ利用したスケジューリング手法をベースとし、これを発展させる形で研究を行っている。本年度は実環境の性能変動に対応するため、動的スケジューリングの研究を行った。動的な変動に対し良いスケジューリング長を保ち続けるには変動のたびに静的スケジューリングを再実行する動的再スケジューリング手法が有効であるが、頻繁に変動が生じる実環境ではスケジューリングコストが大きく実用的でない。そこで、変動をトリガーとする従来の手法に対し、タスクの終了をトリガーとする手法を提案した。さらに、スケジューリング結果に大きく影響するタスクの終了時のみをトリガーとすることで、再スケジューリング回数を大幅に削減した。シミュレーション評価の結果、提案手法により再スケジューリング回数が数百分の一に抑えられる一方で、スケジューリング長の悪化は5%程度にとどまった。また、前年度の成果である大規模ワークフローの縮約手法について、詳細な設計および実装・評価を行った。性能評価の結果、完全縮約可能な場合の必要メモリ量は規模に依らず、ランダムなワークフローで80KB程度、単純な実ワークフローでは2KBであり、100万タスクで200MBほどを必要とする従来手法に対し、大幅に削減できた。さらに、性能モデルの高性能計算への応用として、多次元配列を時間方向にタイリンゲすることでキャッシュを有効活用する最適化手法を時間発展シミュレーションに適用する際の最適パラメータ推定を行った。京大のT2K Open Supercomputer上で評価した結果、2次元拡散方程式の陽的求解や3次元FDTD法においてほぼ最適なパラメータが得られ、前者ではタイリングを使用しない場合に対して約2倍の速度向上を得ることができた。本課題の目的は、ITシステム基盤を支える実用技術の一環として超大規模計算タスク群のスケジューリング手法を開発することであり、高精度でスケーラブルかつ他の基盤技術との協調を目指している。従来の研究成果であるタスクの実行性能モデリング技術と、それを利用したスケジューリング手法をベースとし、これを発展させる形で研究を行っている。本年度は大規模なワークフローを高速にスケジューリングするための適応型手法を提案した。本手法は実際のワークフロー内に相互依存のないタスク群が頻出することに着目し、依存のある部分とない部分で異なるアルコリズムに切り替えることで、スケジューリングの計算量を大幅に削減する。既提案の階層型スケジューリング手法に本手法を組み込んでシミュレーション評価をを行った結果、従来の単一アルゴリズムを用いる方式に対し、3%程度のスケジューリング長悪化と引き換えにスケジューリング時間が約1/500に削減され、スケーラビリティ確保のための重要な手法が実現できた。また、大規模ワークフローを縮約し効率的に表現する実装手法を開発した。本手法によりワークフローグラフの構築・操作に必要なメモリ量を大幅に抑えることができるため、我々が目標とする他の基盤技術との協調動作において重要な技術と言える。さらに、性能モデルの高性能計算への応用として、大規模連立一次方程式の反復求解など用いられる疎行列ベクトル積のための通信最適化の研究を行った。T2Kオープンスパコンでの評価の結果、提案手法によるデータ転送は従来手法に対し20%-50%の性能優位性が得られた。
Liver X受容体を介したアレルギー性炎症の制御

マスト細胞からの炎症性サイトカイン産生能を制御する新たな標的分子として、核内受容体の一つであるLiver X受容体(LXR)αおよびβに着目し、LXR活性化によって発現が抑制されるサイトカインの同定とその制御機構の解析を行なった結果, LXRαではなくLXRβを介してIL-1αおよびIL-1βの発現が抑制されることを明らかにした.これらの結果から, LXRβの活性化制御は,マスト細胞の炎症細胞としての働きを抑えるための有効なアプローチとなる可能性が示唆された.マスト細胞からの炎症性サイトカイン産生能を制御する新たな標的分子として、核内受容体の一つであるLiver X受容体(LXR)αおよびβに着目し、LXR活性化によって発現が抑制されるサイトカインの同定とその制御機構の解析を行なった結果, LXRαではなくLXRβを介してIL-1αおよびIL-1βの発現が抑制されることを明らかにした.これらの結果から, LXRβの活性化制御は,マスト細胞の炎症細胞としての働きを抑えるための有効なアプローチとなる可能性が示唆された.本年度は,Liver X受容体(LXR)を介して発現が抑制されるマスト細胞の炎症性サイトカインの同定をGene Chipを用いた網羅的解析により,行なった。ステロイドで処理した群との比較により,LXR選択的に発現が抑制される遺伝子として298遺伝子を同定したが,炎症性サイトカインは存在しなかった。また,ステロイドにより発現が抑制される1205遺伝子群の内,LXRによっても抑制される遺伝子が517個認められ,それらの遺伝子群に,炎症性サイトカインとしてIL-3,IL-1α,IL-1β,CXCL1等が含まれていた。一方でIL-6やTNF-αに対するLXRの発現抑制作用はほとんど認められなかった。TNF-α,IL-1α,IL-1βに関してELISA法により,タンパク質レベルでの発現抑制作用を解析した結果,Gene Chipで得られた結果と同様に,IL-1αおよびIL-1βに対しては発現抑制作用が認められたが,TNF-αに対しては発現抑制作用が認められなかった。さらに,LXRα欠損マウスから調製したマスト細胞を用いて解析を行なった結果,野生型のマスト細胞と同様にLXRの活性化によりIL-1αおよびIL-1βの発現が抑制されることが明らかになった。以上の結果から,LXRの活性化はマスト細胞におけるIL-1αおよびIL-1βの発現を転写レベルで抑制することが明らかとなり,また遺伝子欠損マウスを用いた解析結果からは,LXRαではなく,もう一つのLXR isoformであるLXRβにより発現抑制機構が制御されている可能性が示唆された。マスト細胞が産生する炎症性サイトカインは,アレルギー性炎症の慢性化に極めて重要を担うことが示唆されており,Liver X受容体(LXR)αおよびβの活性化は炎症性サイトカインを負に制御する。[目的]そこで,本年度は,LXRを介して発現が抑制されるマスト細胞の炎症性サイトカインの内,IL-6,IL-1α,IL-1βについてさらに詳細な解析を行ない,LXRαおよびβの依存性およびSUMO化の関与を明らかにすることを目指した。マスト細胞の活性化を誘導する刺激剤としては,IgE+Ag,LPSを使用した。また[結果](1)LXRの活性化により,IgE+Ag,LPS刺激によるTNF-α産生は抑制されなかった。(2)LXRの活性化により,IgE+Ag刺激による1レ6産生は抑制されないが,LPS刺激によるIL-6産生は抑制された。(3)LXRの活性化により,IgE+Ag,LPS刺激によるIL-1α,IL-1βの産性は抑制された。χLXRαではなくLXRαβのDKOマスト細胞でのみ,これらのサイトカイン産生抑制は誘導されなかった。[考察]以上の結果から,LXRβがLXRを介したマスト細胞の炎症性サイトカインの産生抑制に重要な役割を果たしていることが明らかになった。ステロイドと異なり,TNF-α産生は抑制しないことからLXRの活性化が新たな抗炎症の作用点と成り得ると考えられた。しかしながら,本研究において,LXRαβのDKOマウスは,繁殖能が著しく低下しているために,残念ながら当初計画していたLXRβのSUMO化に関する解析に十分な数のマスト細胞を得ることができなかった。現在,この問題をクリアするために,LXRαβのDKOマスト細胞由来の不死化細胞の樹立に着手している。
多孔質骨材を用いたコンクリートの硬化性状に及ぼす骨材特性の影響

昨年度は,多孔質粗骨材8種類について実験・検討を行い,その結果,骨材に関しては,細孔構造特性値,吸水特性値,強度特性値それぞれに相関性があることが確認されたが,特に,細孔構造特性値と強度特性値に強い相関関係がみられた。コンクリートに関しては,水セメント比が小さくなるほど骨材特性や粒径による影響が確認された。また,硅砂を詰めた強度特性値とヤング係数に相関性がみられた。平成15年度は,昨年の成果をさらに発展させるため多孔質細骨材として,膨張頁岩系人工軽量骨材,ガラス廃材を主原料とする超軽量骨材,さらに再生骨材と比較用普通骨材(陸砂)の4種類について,昨年同様の実験・検討を行った。なお,再生骨材の原コンクリートの種類は,4種類(水セメント比35%,45%,55%,65%)とした。また,水セメント比4水準(水セメント比25%,35%,45%,55%)のモルタルを作製し,試験を行った。多孔質粗骨材を用いたコンクリートに関しても,前年より水準を増やし(モルタルと同水準)試験を行った。骨材に関しては,細孔構造特性値と吸水特性値に強い相関性がみられ,モルタル,コンクリートとも,昨年と同様の傾向が確認できた。硅砂を詰めた強度特性値は,骨材特性については相関性がみられるが,モルタル,コンクリートでは,硅砂を詰めない強度特性値に相関性がみられた。以上の成果をとりまとめ,多孔質骨材の品質の評価方法および多孔質骨材を用いたコンクリートの力学特性の推定に関する提案を行った。軽量骨材や再生骨材など普通骨材に比べて,内部組織が多孔質な骨材(以下,多孔質骨材)を用いたコンクリートの品質管理,製造方法などの材料設計手法を確立することを目的に,この種の骨材およびこれを用いたコンクリートについて実験検討を行った。本年度は,骨材の特性が及ぼすコンクリートの硬化性状への影響を検討するため,各種骨材について内部空隙構造,吸水特性(吸水率・経時変化),骨材強度等に関する試験を行い,この結果と多孔質骨材を用いたコンクリートの圧縮強度,ヤング係数とを比較した。研究の結果をまとめると以下のとおりである。(1)骨材の種類ごとに細孔構造測定,骨材破砕試験,吸水試験等を行った結果,骨材の種類によって内部空隙構造が異なるのみならず,粒形や粒径によっても大きく影響を受けることを明らかにした。特に,骨材の製造方法に起因する表面のシェルの有無によっても骨材強度や吸水特性は大きな影響を受け,骨材表層にシェルを有するものほど内部が粗でも骨材強度や吸水率は小さくなることが分かった。(2)多孔質骨材を用いたコンクリートの圧縮強度およびヤング係数について実験を行った結果,この種のコンクリートの圧縮強度については,骨材の吸水率・強度(破砕値)等によってある程度の相関は認められるが,一義的な関係にはなく,例えば,コンクリートの圧縮強度が40N/mm^2程度のとき,骨材の内部組織が粗でも,吸水率が6%以下であれば骨材種類等による影響は認められない。(3)一方,コンクリートのヤング係数については,骨材の内部空隙量や吸水率と圧縮強度は直線的な関係を有し,骨材内部組織が粗なものほどコンクリートのヤング係数は小さくなる。また,コンクリートのヤング係数は,細孔構造の測定などの煩雑な試験を行わなくても,吸水率を測定することで十分に推定することが可能である。
白血病細胞の分化により発現する新規SLAPと分化制御の解析

1.SLAP遺伝子を大腸菌で発現、精製し、ポリクローナル抗体を作成した。2.SLAP遺伝子のstable transformant作成を試みたところ、核は巨大化して多核となり細胞はアポトーシスを誘導し、線維肉腫株細胞でも認められた。抗体はウエスタンで作動する系が確立できた。3.分化誘導中にアポトーシスに陥ることから、この作用機構についても解析した。白血病細胞株自身がアポトーシス誘導因子を産生していることがわかった。精製し、蛋白のN末端アミノ酸配列分析を行い、同定した。マウスに白血病細胞を移植して、この因子を注射したところアポトーシス誘導がおこり、腫瘍も縮小した。臨床例でも解析したところinvitroでは誘導された。作用する新たな分子とSLAPとの関係についても研究が必要である。SLAP遺伝子は全長を遺伝子導入すると、細胞がアポトーシスをおこす事から、遺伝子に変異を入れたものの樹立を試みる必要がある。現在進行中である。アポトーシスに陥る白血病株細胞は培養上清中にアポトーシスを誘導する因子が産生されており、精製したところ内皮型IL-8であると同定された。現在作用機序について研究中であり、臨床応用及びSLAPとの関係について研究を進めたい。現在進行中である。
アラート構造回避を目指した化合物デザイン技術の開発

創薬において体内動態や人体に悪影響を及ぼす化合物の部分構造は構造アラート(structural alerts; SA)として定義され多数報告されている。しかしながら創薬初期での各SAの実際の深刻度や該当構造の変換候補については合成化学者の経験や勘によるところが大きい。また化合物合成を専門としない研究者には扱いづらい。そこで本研究では創薬段階中の各SA存在割合の違いを明らかにする。得られた情報を用いて、これまで蓄積された化合物構造変換事例を生かせるMatched Molecular Pair Analysis(MMPA)などの化合物構造発生手法と組み合わせた化合物設計への応用を目指す。
正倉院文書の多元的解析支援と広領域研究資源化

本研究では、正倉院文書の分析に要する基礎的作業を効率化するとともに、文化資源として極めて高い価値を有する正倉院文書のより広領域な学術分野における研究利用を促進するため、正倉院文書マルチ支援(多元的解析支援)データベースSHOMUSを開発した。その結果、2015年7月にSHOMUSの一般公開を開始し、研究期間終了時点の登録データ数は53,500件に達した。正倉院文書の学術利用のための環境は本研究によって飛躍的に改善された。1.システム構築:本研究課題の主たる目的となる正倉院文書多元的解析支援・広領域情報資源化システム構築を進めるため、その基盤となる断簡情報基盤データベース(基盤DB)について、前年度に実施したプロトタイプでの検討成果に基づき、本システムの開発を行った。この結果、H25年度内に作業を完了し、史料編纂所内での公開を開始した。2.データ生成:正倉院文書は、正集・続修・続修後集・続修別集・塵芥・続々修・その他に類別されるが、基盤DBのIDコードとなる基本情報テーブルについて、正集・続修後集・続修別集の整備を終了し、続修・塵芥・続々修ついて作業を実施した(累積データ数約3700件)。また、今後予定している基盤DBの機能の付加・改善及び広領域資源化のためのサブシステム構築で利用するための個別情報DBの生成を昨年度に引き続き実施した。3.断簡解析:上記2の作業を行なう中で、正倉院文書の断簡の基礎的解析を継続し,続々修の断簡解析作業を行なった。また、続々修の全体について、暫定的な断簡判定作業を完了した。4.研究連携:史料編纂所「電子くずし字字典DB」・奈良文化財研究所「木簡字典DB」と連携して正倉院文書の字形字体データの生成を継続したほか、他組織とのデータ連携について検討した。5.その他: 10月に関係学会と共催で研究報告会を開催した。また、3月に本年度の成果報告と今後の計画を検討するための研究会議を開催した。この他、正倉院文書及びその断簡解析に関係する研究成果を公表した。1.システム構築:本研究課題の主たる目的となる正倉院文書多元的解析支援・広領域研究資源化システム構築を進めるために、その基盤となる断簡情報基盤データベース(基盤DB)の開発を開始し、プロトタイプシステムによる検討を行った。2.データ生成:正倉院文書は、正集・続修・続修後集・続修別集・塵芥・続々修・その他に類別されるが、基盤DBのIDコードとなる基本情報テーブルについて、暫定データ生成をほぼ終了し、上記1のプロトタイプ構築のためのサンプルデータとして、正集のうち900件の整備を終了した。個別情報DBについてもデータ入力を開始した。断簡解析に必要な研究情報の利用を容易化するツールとなる「研究文献引用正倉院文書索引DB」について、皆川完一『正倉院文書と古代中世史料の研究』(吉川弘文館、二〇一二年)の引用文書索引(正倉院文書帙巻順配列・『大日本古文書』順配列、入力レコード約2400件)を完成させた。原本画像データの生成については、やむを得ぬ事情からH25年度に繰り越して実施し、デジタル化の仕様を確定して管理情報の生成を開始した。3.断簡解析:上記2の作業を行なう中で、断簡解析情報を蓄積し、データの共用を可能とする汎用性について検討を行った。また、続々修の断簡解析を進めた。4.研究連携:史料編纂所「電子くずし字字典DB」・奈良文化財研究所「木簡字典DB」と連携して正倉院文書の字形字体データの生成を始めた。これによって正倉院文書と木簡の字形字体についてのWeb上での連携検索が初めて実現された。この他、他組織とのデータ連携について検討した。5.その他:10月に関係学会と共催で公開研究報告会を開催した。1)システム構築:本研究課題の主たる目的となる正倉院文書多元的解析支援・広領域研究資源化システム(正倉院文書マルチ支援システムSHOMUS)の構築を進め、プロトタイプの検討を経て、昨年度までに基本部分の構築が終了したが、今年度はその入力校正システムを開発し、データの登録・修正の効率化をはかった。2)データ生成:SHOMUSの基幹部分となる基盤DBについて、昨年度に引き続き入力・整備・登録作業を進め、正集・続修後集・続修別集・塵芥・続々修第14帙について、作業をほぼ終了した(累計約7300件)。また、基盤DBに付加するサブシステムとなる断簡釈文・画像情報・研究文献索引のデータ約1万件を蓄積した。3)断簡解析:上記2の作業を行なう中で、正倉院文書の断簡の基礎的解析を継続し、続々修の断簡解析作業を行なった。なお、東京大学史料編纂所編『正倉院文書目録』7(続々修2)(東京大学出版会、2015年4月)に、断簡解析の成果を反映させた。4)研究連携:史料編纂所「電子くずし字字典DB」・奈良文化財研究所「木簡字典DB]と連携して正倉院文書の字形字体データの生成を継続した。また、他組織との正倉院文書に関するIDコード等の共用化について検討を行った。5)その他:10月に関係学会と共催で研究報告会を開催した。

また、正倉院文書及びその断簡解析に関する研究成果を公表したほか、市民向けの講演その他の情報発信を行った。1)システム構築:本研究課題の主たる目的となる正倉院文書多元的解析支援・広領域研究資源化システム(正倉院文書マルチ支援システムSHOMUS)の構築を進め、研究文献検索サブシステムを開発した。2)データ生成:SHOMUSの基幹部分となる基盤DBについて、入力・整備・登録作業を継続し、続々修第57帙について作業を終了した(累計約1万400件)。あわせて、同第847帙について暫定データの入力・整備を行った。また、基盤DBに付加するサブシステムとなる断簡釈文・原本画像・研究文献検索のデータを蓄積した(順に累計約4,600件、14,500件、30,700件)3)断簡解析:上記2の作業を行う中で、正倉院文書の断簡の基礎的解析を継続して実施した。続々修第813帙の断簡解析をほぼ終了させるとともに、同第1447帙の暫定的な断簡解析を実施した。4)研究連携:史料編纂所「電子くずし字字典DB」・奈良文化財研究所「木簡字典DB」と連携して正倉院文書の字形字体データの生成を継続した(累計約12,500件)。5)成果公開等:2015年7月に正倉院文書マルチ支援(多元的解析支援)データベースSHOMUSの一般公開を開始した(約3,700断簡)(平均アクセス約9000件/月)。10月に関係学会と共催で研究報告会を開催した。正倉院文書及びその断簡解析に関する研究成果を学会発表、学術誌・講座論文集掲載の形で公表した。また市民向け講演その他の情報発信を行った。本研究では、正倉院文書の分析に要する基礎的作業を効率化するとともに、文化資源として極めて高い価値を有する正倉院文書のより広領域な学術分野における研究利用を促進するため、正倉院文書マルチ支援(多元的解析支援)データベースSHOMUSを開発した。その結果、2015年7月にSHOMUSの一般公開を開始し、研究期間終了時点の登録データ数は53,500件に達した。正倉院文書の学術利用のための環境は本研究によって飛躍的に改善された。システム開発について、当初計画を若干上回る進捗状況で進行している。支援スタッフの確保難等から昨年度進行に遅れが出たデータ整備については、ほぼ計画通りの進捗状況となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。日本古代史1)システム構築:正倉院文書マルチ支援システムSHOMUSの外部公開を開始する。また、広領域研究資源化を効果的に実現するための研究文献照合サブシステムを開発し公開する。2)データ生成:SHOMUSの基本機能が利用可能な形で正倉院文書全体をカバーできるデータ整備を行う(暫定データを含む)。また、個別情報DBのデータ整備を継続する。3)断簡解析:上記2の作業と並行して断簡の基礎的解析を実施し、成果を蓄積する。4)研究連携:史料編纂所「電子くずし字字典DB」・奈良文化財研究所「木簡字典DB]と連携して正倉院文書の字形字体データの生成を継続した。また、関係組織とのデータ相互連携の検討を行なう。5)その他:研究打ち合わせ及び研究解析検討会、関係学会等と連携した研究内容の広報と普及のための事業を実施する。本研究課題の主たる目的となる正倉院文書多元的解析支援・広領域研究資源化システムSHOMUSの基盤DBシステムの開発が順調に進行し、史料編纂所内での限定公開が達成できたことは、当初計画以上の進捗状況といえる。
神経再生におけるプロテオリシス

まず軸索損傷モデルでは顔面神経のbuccal br.とzygomatic br.を耳下腺前縁で切断した。断端を離して神経再生ができないようにした。ひげの動きはその後なくなり、完全に神経麻痺がおこったことを確認した。その後の解析ではmotopsinは損傷後徐々に顔面神経核でのmRNAの発現が減弱した。一方neurosinは徐々に発現が誘導された。GAP-43は発現が非常に強く誘導された。このことから神経機能不全や軸索損傷時はmotopsinの発現は減弱し、neurosin, GAP-43の発現は増強することが示唆された。次に、軸索再生モデルでは同じ場所で神経軸索切断を行い、同時に顕微鏡下に神経縫合行い神経再生を行わせ、以後の経過を観察した。ひげの動きで評価した神経機能再生は受傷後約5週間をピークに観察された。そして、約12週では完全に機能回復が見られ、再生モデルが機能していることを確認した。機能回復が見られると同時に、顔面神経核ではmotopsin mRNAの発現が徐々に回復し、正常に復した。NeurosinとGAP-43に関しては、機能不全時にはやはり発現が増強し、機能が回復すると同時に発現が正常時と同じに復した。以上より、これらは顔面神経の機能や再生に密接に結びついているということが示唆された。マウスの顔面神経における、神経軸索損傷モデル、及び神経再生モデルを作成し、motopsin, neurosin, GAP-43の発現動態を、in situ hybridizationによって解析した。ひげの動きはその後なくなり、完全に神経麻庫がおこったことを確認した。そして、軸索再生モデルでは同じ場所で神経軸索切断を行い、同時に顕微鏡下に神経縫合行い神経再生を行わせ、以後の経過を観察した。
マクロファージに発現するC型レクチンMGL1による糖鎖認識を介した炎症制御

1、内因性MGL1リガンドの同定MGL1の機能解析のため、チオグリコレート(TG)を用いて腹腔内に誘導したマクロファージ(TG-MDが発現しているMGL1のリガンドの同定を試みた。しかし、研究の過程で使用するTGの種類や調製方法によってはTG-Mfがリガンドを持たない場合があることがわかり、TGによる炎症で腹腔に浸潤してきたマクロファージが必ずしもリガンドを発現し、免疫応答を制御しているわけではないということが示唆された。そのため、TG-Mfは炎症におけるMGL1の機能解析やMGL1のリガンド同定、シグナル伝達の解析には適していないと考えられた。現在、普遍的にMGL1リガンドを発現し、MGL1のリガンド同定と機能解析に適した系を模索しているところである。2、アレルギー応答におけるMGLの機能解析マクロファージのサブセットにおけるMGLの発現解析を行う過程で、IL-4によりMGLの発現が上昇することが明らかとなったため、私はMGLがアレルギーに関与しているのではないかと考えた。そこで、MGL1及びMGL2の遺伝子欠損(KO)マウスにアルブミン(OVA)とAlumを用いて実験的に喘息を誘導したところ、MGL1 KOマウスの応答は野生型マウスと同程度であったのに対し、MGL2のKOマウスは野生型マウスと比較して気道炎症が増悪化しており、OVA特異的IgE産生も亢進していた。このことから、MGL2が喘息などのアレルギー応答を抑制していることが示唆された。その後の解析により、MGL2は喘息の感作の段階で過剰なTh2分化を抑制していること、この作用はTh2分化を抑制するサイトカインであるIL-12の産生促進を介している可能性が示された。また、MGL2は少なくとも感作段階においては樹状細胞特異的に発現していることが明らかにされ、MGL2が樹状細胞の機能を制御することでアレルギー応答を抑制していることが考えられた。
好中球NADPHオキシダーゼ活性化因子p47^<phox>によるシグナル伝達機構

殺菌に関与する食細胞NADPHオキシダーゼの本体は細胞膜に存在するシトクロームb_<558>(gp91^<phox>とp22^<phox>の2つのサブユニットから成る)であり、その活性化には2つの細胞質因子(p47^<phox>とp67^<phox>)が移行してシトクロームb_<558>と相互作用する必要があるが、活性化の分子機構は殆ど解っていなかった。本年度は以下のことを見いだした。(1)gp91^<phox>にNADPH結合部位が存在すること。(2)シトクロームb_<558>と細胞質因子の相互作用は、p47^<phox>(2つのSH3ドメインをもつ)とp22^<phox>の結合によるが、これはp47^<phox>のN末側SH3ドメインとp22^<phox>細胞質領域のプロリン・リッチ領域(PRR)の結合を介しておこり、高親和性でかつ極めて特異的なものであること。また、この結合がNADPHオキシダーゼの活性化に必須であり、活性化のON/OFFを担うと考えられること。(3)p47^<phox>のC末端領域が負の調節領域であること(p47^<phox>のSH3ドメインは、自身のC末端領域によりmaskされており、活性化に伴いunmaskされ標的蛋白質-p22^<phox>-と結合できるようになる)。(4)p47^<phox>とp67^<phox>の相互作用は、主としてp67^<phox>のC末側SH3ドメインとp47^<phox>C末端部分のPRRとの結合によること。(5)p40^<phox>(オキシダーゼのmodulator)は休止時細胞でp67^<phox>と会合しているが、この結合は、新奇なドメイン間の全く新しいタイプの蛋白質間相互作用によるものであること。また、この新しいタイプのドメインが酵母のシグナル伝達蛋白質にも存在し、同様の蛋白質間相互作用が酵母のシグナル伝達系でも重要な役割を果たすこと。
バングラデシュにおけるポスト・カラ・アザール皮膚リーシュマニア症新規診断法の検証

バングラデシュでは多くの節足動物媒介感染症が問題となっている。致命的な疾患である内臓型リーシュマニア症(VL)は、治療による全身症状寛解後に一部の患者がポスト・カラ・アザール皮膚リーシュマニア症(PKDL)を発症する。PKDL患者の皮膚病巣にはL.donovaniが寄生しており感染源となっている。したがってVLの制圧には、PKDLの発症機序を理解し、的確に診断・治療することが不可欠である。一方、ウイルスによる節足動物媒介感染症としては、チクングニア熱が問題となっている。チクングニア熱は、蚊によって媒介されるチクングニアウイルスによって引き起こされ、日本でも輸入症例があり4類感染症に指定されているにも関わらず、未だ迅速診断キットが存在しない。本研究では、バングラデシュにおいて、1VL患者のPKDL発症の原因となるリスクファクター(治療薬、免疫関連分子、microRNA発現量の違い、SNP解析等)の集積と解析を行い、2新規迅速診断キット(Dry LAMP)の現地での有用性を検証する。また、3チクングニア熱の新規迅速診断キットも開発しその有用性を検証する。4ジカ熱の増悪化因子の探求を行う。これらによりバングラデシュにおける節足動物媒介感染症の予防法・治療法・診断法の開発に応用する。PKDLのリスクファクターとしては、患者群において8種類のmicroRNAが上昇し、10種類が減少していたことから、免疫反応、代謝および細胞内シグナル伝達等の関連が示唆された。また、L. donovaniの新規迅速診断キットの開発では、前年に現地での実証試験において安定性が問題となったため新たなプライマーを検討した。一方、共同研究者よりチクングニア熱に対する新規診断法の開発を依頼され、急遽CHIKV-Dry LAMPの開発に取り組み実験室レベルでの試験を重ねた上、現地での実証試験に臨んだ。1バングラデシュにおけるPKDL患者の検体を用いて、VL患者のPKDL発症の原因となるリスクファクターの集積と解析を行い、PKDL発症患者群において上昇したmicroRNAを8種類、減少したものを10種類同定した。これらの結果は、免疫反応、代謝および細胞内シグナル伝達等の関連を示唆するものである。2L. donovaniの新規迅速診断キットの開発では、前年にDry LAMPを現地に持ち込んで行った実証試験において長期間保存したキットの安定性が問題となったため、新たに5種類のプライマーセットを検討したが、未だ改善には至っていない。32017年6月に共同研究者のいるダッカにおいてチクングニア熱が大流行した。これをうけ共同研究者よりチクングニア熱に対する新規診断法の開発を依頼され、急遽CHIKV-Dry LAMPの開発に取り組んだ。2018年度は実験室レベルでの試験を重ねた上、高感度で特異性の高いCHIKV-Dry LAMPの開発に成功した。また、現地での実証試験においても良好な結果が得られた。4ジカ熱の増悪化因子を解明するため、アジア株及び、アフリカ株の前駆膜(prM)とエンベロープタンパク(E)を有する1回感染性ウイルス様粒子(SRIPs)を作製し、各種細胞株へ感染実験を行った。その結果、アフリカ株のprM+Eを有するSRIPsの感染性が高いことが明らかになった。1PKDLのリスクファクターについては、昨年度までの研究に引き続き、PKDL患者検体において免疫抑制性因子(IL-10,IL-27,TGF-β、STAT3,Foxp3)、免疫チェックポイント調節分子(CTLA-4,PD-1,SOCS3)、リーシュマニア原虫の定量的検出、末梢血白血球および皮膚パンチ生検中の宿主免疫関連分子の発現解析、血中サイトカイン、血漿および尿検体中の抗原、抗体等の定量、SNP解析を実施し、PKDL発症率との相関を解析し、PKDL発症の成否を規定する分子を特定する。2L. donovaniの新規迅速診断キットの開発については、前年度に引き続き新規プライマーの検討を進めるとともに、バッファーの組成や反応条件を改良し、再びバングラデシュでの実証試験を行う。3CHIKV-Dry LAMPについては、研究論文を作成するとともにバングラデシュの共同研究者と社会実装の検討を進める。また、昨年度はファージディスプレイ法によりチクングニアウイルスに対する抗体の作製を試み、少なくとも5種類のVHH抗体を取得する事ができた。そこで今年度は、この抗体を用いたチクングニアウイルスに対するイムノクロマトキットの開発を目指し、ウイルスとの反応性を検証する。4前年度にアフリカ株のprM+Eを有するSRIPsの感染性が高いことが明らかになったが、その感染性を規定するアミノ酸の同定を試みる。また、蛍光タンパク質を有するSRIPsを作製し、個体におけるウイルス様粒子の局在を解析し初期感染細胞を明らかにする。内臓型リーシュマニア症(Visceral Leishmaniasis: VL)は全世界で毎年40万人が罹患している致命的な疾患である。インド亜大陸におけるVLはLeishmania donovaniに起因し、治療による全身症状寛解から半年1年の後に510%の患者がポスト・カラ・アザール皮膚リーシュマニア症(PKDL)を発症する。PKDL患者の皮膚病巣にはL. donovaniが寄生しており、感染伝搬の感染源となっている。我々は、L. donovaniに対するDry Loop-Mediated Isothermal Amplification (LAMP)法の開発に取り組んできた。Dry LAMP法は、試薬の乾燥化により特異性、感度を維持したまま室温保存が可能であり、VL流行地に冷蔵保存なしで持参することができる。

加えて、現地での試薬の調製をすることなくスクリーニング検査を行うことができる利点を有する。我々はすでにDry LAMP法によるL. donovaniの検出キットを開発し、実験室レベルでL. donovaniから抽出したゲノムを用いて、良好な検出感度を確認している。さらに今年度流行地であるバングラデシュのマイメイシンにおいてこの検出キットを用いた患者検体の診断を実施し、良好な結果が得られている。しかし、Dry LAMP作製後1年経過した検出キットでは非特異的な増幅が認められたことから、安定性に問題があり、改良の必要性が明らかになった。そこで、L. donovaniのキネトプラストに対する新規LAMP用プライマーを設計し直し、実験室レベルでL. donovaniから抽出したゲノムを用いて、その有用性を検討した。5種類のプライマーセットを作製し、通常のWet LAMPを試行し検出感度と特異性を調べたところ、特異性の高い2種類のプライマーセットを見出した。初年度では、L. donovaniのキネトプラストに対する新規LAMP用プライマーを設計し直し、L. donovaniから抽出したゲノムを用いて良好な検出感度が得られるかどうか実験室レベルでの検討を行なった。はじめに、5種類のプライマーセットを作製し、Wet LAMP法を用いて検討した。その結果、L. donovaniに対する検出感度が良く、且つ非特異的増幅が少ない2種類のプライマーセットを見出した。続いて、LAMP反応液中のマグネシウム濃度やトレハロース濃度を変え、至適反応条件を明らかにすることができた。バングラデシュでは多くの節足動物媒介感染症が問題となっている。致命的な疾患である内臓型リーシュマニア症(VL)は、治療による全身症状寛解後に一部の患者がポスト・カラ・アザール皮膚リーシュマニア症(PKDL)を発症する。PKDL患者の皮膚病巣にはL.donovaniが寄生しており感染源となっている。したがってVLの制圧には、PKDLの発症機序を理解し、的確に診断・治療することが不可欠である。一方、ウイルスによる節足動物媒介感染症としては、チクングニア熱が問題となっている。チクングニア熱は、蚊によって媒介されるチクングニアウイルスによって引き起こされ、日本でも輸入症例があり4類感染症に指定されているにも関わらず、未だ迅速診断キットが存在しない。本研究では、バングラデシュにおいて、1VL患者のPKDL発症の原因となるリスクファクター(治療薬、免疫関連分子、microRNA発現量の違い、SNP解析等)の集積と解析を行い、2新規迅速診断キット(Dry LAMP)の現地での有用性を検証する。また、3チクングニア熱の新規迅速診断キットも開発しその有用性を検証する。4ジカ熱の増悪化因子の探求を行う。これらによりバングラデシュにおける節足動物媒介感染症の予防法・治療法・診断法の開発に応用する。