hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
常在性腸内細菌叢由来生理活性代謝産物の探索

消化管内には40-50兆個もの莫大な数の細菌が常時存在し(常在性腸内細菌叢)、多彩な代謝産物を産生する。本研究は、“腸内細菌叢から産生される代謝産物が宿主に発現するGタンパク質共役型受容体(GPCR)群のリガンドとして機能し、宿主生理機能に影響を及ぼす"との作業仮説のもと、糞便および内視鏡検査排液等の低分子代謝産物画分から新規低分子GPCRリガンドの同定を目指すものである。手始めに、当初スクリーニングに供する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識するヒトGPCR(約100種類)に対して運用し評価した。驚くべきことに約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。そこで、感度、汎用性の点においてβ-arrestinアッセイ系より優れた新規GPCRアッセイ系の開発に着手し、平成29年度内にこの新規アッセイ系の開発をほぼ完了することができた。平成30年度は、この新規アッセイ系をリガンド既知のヒトGPCRの全て(約200種類)に対して運用し評価した。その結果、およそ95%の受容体において良好なリガンド活性の検出が可能であった。現在は、リガンド活性の検出が困難であった残りの約5%の受容体において活性測定を可能にすべくアッセイ系を改良しており、その目処も既に立ったところである。この新規GPCRアッセイ系を用いれば、リガンド既知のヒトGPCRの全てを単一アッセイフォーマットによりスクリーニングすることが可能となる。またこのことはリガンドが未知なオーファン受容体に対しても、本アッセイ系が従来のアッセイ系より圧倒的に有用である可能性を示唆する。今後はこのアッセイ系を用いて、上記の低分子代謝産物画分を網羅的かつ系統的にスクリーニングしていく予定である。消化管は免疫系、神経系、内分泌系と密接に連携して腸管イントラネットを構築することにより、外界とのインターフェイスとして宿主の恒常性維持に重要な役割を果たしている。消化管内には40-50兆個もの莫大な数の細菌が常時存在し(常在性腸内細菌叢)、これらが腸管イントラネットを介して宿主の生理機能に影響を及ぼす。常在性腸内細菌叢のメタゲノム解析により腸内細菌ゲノム上には代謝産物を産生する際に必要な酵素群(ヒトが本来有しない酵素群)が多数存在する。よって腸内細菌は多彩な代謝産物を産生する。本申請研究は、“腸内細菌叢から産生される代謝産物が宿主に発現するGタンパク質共役型受容体(GPCR)群のリガンドとして機能し、宿主生理機能に影響を及ぼす"との作業仮説のもと、糞便および内視鏡検査排液等から抽出された低分子代謝産物画分を、各種GPCRに対して網羅的かつ系統的にスクリーニングすることにより新規低分子リガンド(腸内細菌叢由来代謝産物)-GPCRペアの同定を目指すものである。スクリーニングを実施する前に、上記スクリーニングに供する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用し評価した。そこで本申請研究においてはまず、感度、汎用性の点においてβ-arrestinアッセイ系より優れた新規GPCRアッセイ系の開発に着手した。平成29年度でこの新規アッセイ系の開発はほぼ完了することができた。本研究のGPCRリガンドスクリーニングに当初使用する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用したところ、約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。この実験結果をオーファンGPCRに外挿すれば、リガンド刺激によって本来検出されるべき活性の約半数がβ-arrestinアッセイ系では検出できないこととなる。この実験結果をうけて、本探索研究用に新規GPCRアッセイ系を開発せざるを得ない状況となったため、実験計画は遅れている。

この新規GPCRアッセイ系を用いれば、リガンド既知のヒトGPCRの全てを単一アッセイフォーマットによりスクリーニングすることが可能となる。またこのことはリガンドが未知なオーファン受容体に対しても、本アッセイ系が従来のアッセイ系より圧倒的に有用である可能性を示唆する。今後はこのアッセイ系を用いて、上記の低分子代謝産物画分を網羅的かつ系統的にスクリーニングしていく予定である。新規に開発したGPCRアッセイ系の最終調整を施行後、このアッセイ系を使用して当初計画していたスクリーニングを開始する。本申請研究において、スクリーニングに供する予定であったβ-arrestinアッセイ系を既知低分子リガンドを認識する約100種類のGPCRからなるGPCRライブラリー上で運用したところ、約半数の受容体においてリガンド刺激によって検出されるべき活性が予想外に低いことが判明した。そこで本申請研究においてはまず、感度、汎用性の点においてβ-arrestinアッセイ系より優れた新規GPCRアッセイ系の開発に着手した。平成29年度でこの新規アッセイ系の開発はほぼ完了することができたが、実際のスクリーニングを開始するには至らなかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度は新規に開発したGPCRアッセイ系の最終調整を施行後、当初計画していたスクリーニングを施行する予定である。スクリーニング施行に必要な消耗品その他に対して、本申請研究費を使用する計画である。
マイコトキシンの複合汚染時における毒性判定手法の開発と毒性発現機構の解明

フザリウム属菌は作物汚染に際してdeoxynivalenol (DON)やnivalenolと呼ばれるカビ毒を産生し、その際に中間体としてアセチル化体を生成する。また、作物の防御応答により配糖体化が起こり、その結果として作物は多様な構造を有するカビ毒によって汚染を受ける。それらの構造上の違いに起因する毒性の違いを判別可能とするため、本研究では酵母細胞等を用いて遺伝子レベルで評価を行い、糖のトランスポーター遺伝子の発現傾向から、DONとそのアセチル化体が細胞に対して異なる毒性影響を及ぼすことを明らかにした。近年トリコテセン系マイコトキシンの配糖体と呼ばれる構造体も多数報告されるようになってきた。マイコトキシンの配糖体化は植物の防御応答に起因する弱毒化作用と考えられているが、その他の生物に対する毒性の知見は不足している。本実施課題ではこの配糖体を含めたタイプBトリコテセン系マイコトキシンの網羅的毒性評価を目的としているので、H25年度は配糖体の毒性評価を開始した。現在市販されているタイプBトリコテセンの配糖体はデオキシニバレノール-3-グルコシド(DON3Glc)のみであるため、この物質のみを評価対象とした。650nmの吸光度(Absorbance; A650)=2.0程度まで前培養した酵母の多剤耐性遺伝子PDR5の欠損変異株(pdr5)をYPD培地でA650=0.01まで希釈し、培養試験に利用した。DON及びDON3Glcをジメチルスルホキシド(DMSO)で希釈し、5-50mg/Lまでの曝露量を設定し、内部標準をDMSO添加条件として培養試験を実施した。試験の結果、DON3Glcの曝露条件ではコントロール条件との有意差が得られなかった。DONでは25mg/L以上の暴露によって有意に生育が抑制された。更に、マイコトキシンの膜透過性を増加させるため0.01%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)を培地に加えて同様の培養試験を実施したところ、DON, DON3Glc共にコントロール条件よりも有意に増殖が抑制された。しかしDON3Glcは5-50mg/Lの全てが一定量の増殖抑制であったのに対し、DONは10mg/L以上の条件設定全てにおいて段階的に抑制効果が強まった。これらの結果から、酵母細胞に対するDON3Glcの毒性はDONと比べて弱いと考えられた。また、本細胞系においてはSDS添加条件が適している事が明らかとなった。タイプBトリコテセン系マイコトキシンの化学構造の違いに起因する毒性の違いを明らかにするため、本研究ではこれまで実施されていなかったデオキシニバレノール(DON)配糖体であるデオキシニバレノール-3-グルコシド(DON3G)の毒性評価を実施した。以前の研究において酵母細胞を用いたトリコテセン系マイコトキシンの暴露試験を実施していたことから、比較を容易にするため本研究においても酵母細胞系における暴露試験を実施した。低濃度SDSを培地に添加した条件下において、トリコテセン系マイコトキシンに高い感受性を示す多剤耐性遺伝子PDR5の欠損株を使用した生育試験では、DON3Gの増殖速度はマイコトキシン未添加条件と変わらず、DON3Gと同条件のDONは濃度依存的な増殖抑制を示した。80μMのDON3Gを暴露して2時間の酵母細胞における遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイによって抽出したところ、極めて限定的な遺伝子発現の変化が観察され、酵母細胞がDON3Gに対して大きなストレス応答を示していないことが遺伝子発現レベルにおいても示唆された。また、藻類細胞であるクラミドモナスを利用した以前の研究において、光照射条件の違いが一部のトリコテセン系マイコトキシン感受性に影響を与えたことから、DON3Gの感受性と藻類細胞に対する光条件の変化を調査したが、DON3Gによる増殖阻害率の変化は観察されなかった。作物を汚染するフザリウム属菌は、タイプBトリコテセン系マイコトキシンと呼ばれる有毒なカビ毒を産生する。主な最終産物としてデオキシニバレノール(DON)やニバレノール(NIV)が挙げられ、その生合成経路上では中間体としてアセチル化体を生成する。また植物に由来する酵素に反応して作物表面でグルコシド体も生成され、多様な構造の汚染物質を生じる。本研究ではこれらの物質の有する構造の違いに起因する毒性を評価した。過年度においてDON、NIV並びにそのアセチル化体である3-acetyl-DON (3ADON)、15-acetyl-DON (15ADON)、4-acetyl-NIV (4ANIV)の毒性評価に利用した酵母の多剤耐性トランスポーター遺伝子PDR5欠損変異株を用いてDONの3位グルコシド体(DON3G)の曝露試験とDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を実施し、DON3Gの細胞に対する毒性が極めて小さいことを明らかにした。また、この傾向はChlamydomonas reinhardtiiを用いた生育阻害試験からも確認された。そのためDON3Gの複合汚染による影響も極めて小さいものと判断し、アセチル化体と最終産物の比較に焦点を絞った。一方で、酵母細胞の試験系ではDNAマイクロアレイ解析や生育試験によりNIVの感受性を確認できず、十分な毒性評価が実施できないことから、最終年度にはDONとそのアセチル化体の毒性に焦点を絞り、毒性の判別が可能な特性の探索を実施した。

カビ毒の濃度条件を複数設定して酵母細胞の遺伝子発現変化の傾向を確認したところ、マイクロアレイ解析により抽出された遺伝子の中で糖のトランスポーターをコードするHXT2、HXT4がDON、3ADON、15ADONそれぞれの曝露に対して異なる毒性影響を示しており、複合汚染の影響を評価する指標として有用と考えられた。フザリウム属菌は作物汚染に際してdeoxynivalenol (DON)やnivalenolと呼ばれるカビ毒を産生し、その際に中間体としてアセチル化体を生成する。また、作物の防御応答により配糖体化が起こり、その結果として作物は多様な構造を有するカビ毒によって汚染を受ける。それらの構造上の違いに起因する毒性の違いを判別可能とするため、本研究では酵母細胞等を用いて遺伝子レベルで評価を行い、糖のトランスポーター遺伝子の発現傾向から、DONとそのアセチル化体が細胞に対して異なる毒性影響を及ぼすことを明らかにした。かび毒標準品を取得出来たことで毒性評価試験が順調に進み、DON3Gの毒性評価に関する論文を発表することができた。微生物学DNAマイクロアレイ法により、DON3G暴露時の酵母細胞における遺伝子発現変化の網羅的情報を獲得したため、以前の研究で取得していたDONおよびそのアセチル化体の暴露に由来する遺伝子発現情報との比較を通じてDON3Gの毒性に特徴的な発現変化を示す遺伝子の選抜を実施し、抽出した遺伝子を対象としたリアルタイムPCRの結果からDONやそのアセチル化体とDON3Gの毒性に関する情報をまとめる。毒性評価の対象物質であるDON-3-Glcは、海外より取り寄せる必要のある試薬であるが、助成金申請時からの為替変動などの諸事情により、標準品を十分に確保できないため。外国論文の投稿費として使用予定であったが、為替の急激な変動により予定金額を超えてしまったため使用できなくなった。更なる円安と値上げを考慮し、次年度の研究費ではDON-3-Glcの購入を優先する。また、毒性評価物質の検討候補として挙げられていたDeepoxydeoxynivalenolにかかる購入費用を捻出できないため、本研究ではDON-3-Glcのみに焦点を当てることとする。マイクロアレイ実施にかかる費用のため、最終年度の研究費の一部を前倒しで使用する。研究成果の発表にかかる旅費および論文投稿費へ充当する。また、かび毒標準品の価格が大幅に上昇していることから、不足する試薬購入費に対しても充当する。
ハイブリッドシステム制御理論に基づく歩行ロボットの多目的制御手法の開発

動的システムの離散近似とは,微分方程式等で記述されるシステムを有限オートマトン形式で近似表減する手法である.離散近似は非線形性や非凸性を有する制御対象に対して大域的な制御を実現する上で非常に有効な手段である.本年度は,昨年度の研究成果(離散近似の最適制御・相互結合系への適用)を3件の国際会議にて発表した。また、昨年度に考案した非一様な離散化を可能とする反復細分化アルゴリズムをより一般的なものへの拡張した.この結果は国際会議へ投稿、採択された.また,本年度はHonda Research Institute Europe(ドイツ)に1年間滞在し,研究交流を行った.同研究所における研究において,ヒューマノイドロボットなどの大規模系の制御では離散近似だけでは不足であるという考えに到り,新たに分散制御に基づく多自由度ロボットの多目的制御手法を考案した.本手法は,1つの多自由度ロボットを小さなパーツの集合と見なし,各パーツの制御を担当する小さなエージェントを割り当てる.エージェントが適切に協調することにより,全体に1つのロボットとして整合性のとれた動作が生成される.提案手法は現在までに単純な手先位置制御や反力生成に適用され、動力学シミュレーションおよび同研究所が保有するヒューマノイドロボットASIMOを用いて検証された.本結果は国際会議へ投稿済である.今後は離散近似の手法と組み合わせることでより複雑な制御問題へ適用されることが期待される.動的システムの離散化とは,連続値を呈する状態を持つシステム(実世界の制御対象のほとんどはこの性質を持つ)と近似的に同じ振る舞いをする有限オートマトンを設計する問題である.このために,連続状態システムを有限状態システムへ変換する状態量子化と呼ぶ操作を提案した.状態量子化および近似双模倣性と呼ばれる概念に基づき,離散時間線形システムに対する離散状態近似モデルが満たすべき解析的条件を導出した.この結果を元に,離散状態近似の最適制御および相互結合系への応用を議論した.先に提案した解析的手法により離散化すると,元のシステムの状態空間上に離散状態が一様に分布するという特徴があった.これは元のシステムの特徴を厳密に捉えているとは言い難く,また状態の次元に関して離散状態の数が指数関数的に増大するという欠点を持つ.そこで,元のシステムと近似モデルとの状態の誤差が空間的に伝播していく様子を表現した新たな空間的誤差伝播モデルを求め,これに基づき離散近似モデルの状態を必要に応じて1つずつ追加していく反復的アルゴリズムを考案した.これにより離散近似の適用可能性および設計の自由度が向上した(この結果は国際会議に投稿中である).動的システムの離散近似とは,微分方程式等で記述されるシステムを有限オートマトン形式で近似表減する手法である.離散近似は非線形性や非凸性を有する制御対象に対して大域的な制御を実現する上で非常に有効な手段である.本年度は,昨年度の研究成果(離散近似の最適制御・相互結合系への適用)を3件の国際会議にて発表した。また、昨年度に考案した非一様な離散化を可能とする反復細分化アルゴリズムをより一般的なものへの拡張した.この結果は国際会議へ投稿、採択された.また,本年度はHonda Research Institute Europe(ドイツ)に1年間滞在し,研究交流を行った.同研究所における研究において,ヒューマノイドロボットなどの大規模系の制御では離散近似だけでは不足であるという考えに到り,新たに分散制御に基づく多自由度ロボットの多目的制御手法を考案した.本手法は,1つの多自由度ロボットを小さなパーツの集合と見なし,各パーツの制御を担当する小さなエージェントを割り当てる.エージェントが適切に協調することにより,全体に1つのロボットとして整合性のとれた動作が生成される.提案手法は現在までに単純な手先位置制御や反力生成に適用され、動力学シミュレーションおよび同研究所が保有するヒューマノイドロボットASIMOを用いて検証された.本結果は国際会議へ投稿済である.今後は離散近似の手法と組み合わせることでより複雑な制御問題へ適用されることが期待される.
UWBレーダと可逆変換を用いた高速3次元イメージングシステムの開発

室内ロボットの環境認識など、近未来の社会基盤技術として期待されるUWB(超広帯域)レーダを用いて物体形状を高速・高精度に推定する技術を開発した。代表者らが提唱してきた3次元イメージング手法を改良し、雑音耐性を高め、適用対象を拡張することに成功した。また企業との協力により専用システムを開発し、使用する波長の1/100という超高解像度で物体像を再現できることを実験的に立証した。本研究は、申請者らが考案し提唱している、可逆変換を用いた高速な物体像再構成アルゴリズムの原理を具体化し、UWBパルスレーダーシステムにこれを適用して、現実の室内環境において利用可能な高精度3次元環境認識技術を確立することを目的とする。初年度である本年度は、主に実験環境の整備と、理論を現実のデータに適用する際に問題となる各種の誤差要因の定量的検討を進めてきた。特に、既存のUWBパルス生成デバイスは、通信用途に開発されたものであり、パルスレーダに用いるには、帯域や波形の点で問題があった。そこでフィルタ等の特性を検討し、距離分解能特性に優れたパルス生成回路を製作した。またデータ取得についても、実時間性能を得るためには各パルスを20GHz/s程度の間隔で計測する実時間サンプリングが必要であるが、波形を詳細に観測する目的には、パルス毎にタイミングを変えてサンプリングを行う等価サンプリングが適している。この機能を有するサンプリングオシロスコープを用いてデータ取得を行い、PCに転送してその後の処理を行うためのデータ取得環境を開発した。この形態はデータ取得速度が低いが、汎用性が高く、開発段階において処理アルゴリズムの変更に柔軟に対処できる利点を有する。基礎実験により、目標からの反射波より、送信デバイスから直接受信デバイスに入射する直達波がはるかに強いことが明らかになっており、その除去が必要である。このためには直達波の波形変動とトリガ信号のジッタを抑えることが重要である。必要な波形の安定度を検証し、レーダ用途に適した送受信デバイス開発の目処を得た。今年度は、昨年度開発したシステムを元に1次元の送受信デバイスアレイを用いたバイスタティックレーダシステムを整備した。まず、18個の広帯域アンテナを作成し直線状に配置し、電気制御可能な高周波スイッチをPC制御で切り替えることにより、任意の送受信アンテナ対による測定を実現した。更に、レール上をPC制御で走行するベースポジショナに、このデバイスアレイを積載してアンテナ配置方向と直交する方向へ走査する。このシステムにより、昨年度のシステムに比べてデータ取得時間を飛躍的に短縮することができた。更に、送受信アンテナ対の組み合わせ数が増加することを利用した信号処理法により、更なる高分解能イメージングを実現する。このためのアルゴリズムの開発を行い、得られる3次元イメージの特徴を詳細に調査した。特に、等間隔のアンテナ配置ではなく、一般の不等間隔に拡張することによりイメージングの分解能の向上を図った。また、処理に微分演算を含むために雑音に弱いというSEABED法の問題点を解決するため、受信波包絡線を利用した安定なイメージング手法を開発した。これにより雑音環境におけるイメージングの性能を大幅に改善することに成功した。この手法について、開発した実験環境を用いた性能検証を進めている。本課題では、申請者らが考案し提唱している、可逆変換を用いた高速な物体像再構成アルゴリズムの原理を具体化し、UWBパルスレーダーシステムにこれを適用して、現実の室内環境において利用可能な高精度3次元環境認識技術を確立することを目的とする。特に松下電工社との協力により、同社が開発中の超小型UWBパルス送受信デバイスを用いて実用レベルのシステムを構築し、その特性を詳細に評価することを目的とする。本年度は、最大12.5GHzの任意の2値系列を発生するUWB信号発生器を導入し、パルス圧縮による高S/N信号の受信を可能とするシステムを整備した。このシステムにより複数のアンテナから異なる符号で変調されたUWB信号を同時に送信する符号分割多重方式が実現された。この方式によりアンテナ走査や高周波スイッチングを必要とせず、高速計測と高精度イメージングを両立できることを確認した。特に、測定時間を短縮することで、高速処理を特徴とする可逆変換の利点を活かし、実時間高分解能イメージングの可能性が実験的に確かめられた。さらに、各アンテナから送信する符号の組み合わせを最適化することで、アンテナ間の直接波の影響を抑圧した。直接波はアンテナ近傍の目標からのエコーをマスクし、イメージング性能を劣化させる原因となっていた。昨年度までに整備したアンテナアレイにおいて送受信アンテナ間距離を考慮し、複数アンテナからの直接波が打ち消しあう特性を持つ符号系を提案し、これまで困難であった近傍目標の高精度イメージングが実現されることを確認した。

本課題では、申請者らが考案し提唱している、可逆変換を用いたUWBレーダのための高速な物体像再構成アルゴリズムの原理を具体化し、現実の室内環境において利用可能な高精度3次元環境認識技術を確立することを目的とする。最終年度となる平成20年度にはイメージング手法の改良により、複雑な形状の目標にも適用可能な3次元イメージングシステムの開発を行った。形状が複雑な場合には、複数の散乱波が互いに干渉し、従来手法の適用が困難であった。まず、受信信号のアンテナ位置-遅延時間の関係を複数の滑らかな曲線でモデル化し、最適化問題に帰着させた。ここで、可逆変換式の特徴を利用することでモデルの自由度を減らす手法を考案した。推定されたアンテナ位置-遅延時間の関係に対して可逆変換を適用することで形状推定が可能であることを明らかにした。この手法の開発のためには、複数の散乱波の干渉の仕方や散乱波形の歪みなどの特徴を詳細に調べる必要がある。このため、まず計算機シミュレーションにより電磁界散乱の物理的な性質を詳細に調べた。次に、実験的検証のために平成19年度までに整備したUWBレーダ実験システムを用いた。複雑な形状の目標としては、研究室設備である複数の導体球により構成される実験用冶具を使用した。測定時間、イメージング処理時間、推定精度および分解能について、計算機シミュレーションと実験結果の双方を用いて詳しく調べ、可逆変換を用いた高速立体UWBレーダイメージングの実現可能性を明らかにした。
Humoral hypercalcemia of pregnancyの病因解明

妊娠末期に著しい高カルシウム血症クリーゼ(血清カルシウム濃度20mg/dl)を生じて、正常児を分娩後に高カルシウム血症が消失した一例を経験した。この症例では高カルシウム血症のある時期に採血されたparathyroid hormone-related protein(PTHrP)が極めて高値であり、高カルシウム血症の成因と考えられた。しかし、悪性腫瘍はどこにも見当たらず、母子ともに3年以上、健康に過ごしている。おそらく、女性ホルモンにより胎盤でのPTHrPの産生が亢進したために、このような病態が生じたと推測される(文献(1)"humoral hypercalcemia of pregnancy"として新しい症候群を提唱した)。そこで、まず、この患者の末梢血よりリンパ球を採取して、PHA添加してリンパ球を増殖させて、各種女性ホルモンを添加してPTHrPが産生されるか否かを検討したが、conditioned medium中のPTHrP濃度には変化が認められなかった。また、培養リンパ球よりtotal RNAを抽出し、RT PCRを行ってみたが、estrogenで誘発される変化は認められなかった。この研究の弱点は、PTHrP高値のために悪性腫瘍に伴う高カルシウム血症であろうと診断しており、分娩時の胎盤を保存していなかったことである。しかし、genomic DNAの変化があれば、患者の他の細胞でも同じ変化が認められるはずである。現在、患者の皮膚バイオプシーから得られた繊維芽細胞を培養して、genomic DNAを取り出し、PTHrP遺伝子の5'上流の解析をSSCP法により解析中である。問題は、PTHrP遺伝子の転写開始点が3カ所あるので、どこまで解析したらよいか今のところ不明であるが、3,000base pairほど、SSCP法にてscreeningする予定である。
LIPFによる高エンタルピ流の解析

O_2のLIPFによる高エンタルピ空気流の計測システムを構築し,O_2の励起には広帯域のエキシマレーザー(ArF:193nm),蛍光の検出には分光器およびマルチチャンネル測光システムを用い,広帯域の蛍光スペクトルの一括計測を可能にした.一般にLIFを利用して温度を計測するには,蛍光強度が温度と密度に依存するため,密度の影響を取り除くか別の方法で密度を計測する必要がある.これまでに報告されている広帯域レーザーを利用したO_2のLIPFによる温度計測では,密度の影響を除去するために,圧力一定の流れ場に限定したり,Rayleigh散乱と組み合わせて温度が計測されているが,いずれも蛍光スペクトルに基づいていないために計測精度は十分ではない.本研究では,上記のシステムを利用して,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度比から温度が計測できることを理論的に明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.実験では,1200Kまで温度調節可能な電気炉を製作し,熱電対で計測した温度との比較から温度計測精度も評価した.また,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度を2つのフィルタにより分離して冷却型超高感度CCDカメラにより計測することで,この温度計測法を2次元計測へ拡張し,高温空気流の温度計測に適用した.高エンタルピ空気流発生装置として,電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を製作した.温度は1000Kまで調整可能である.上記の温度計測システムを利用して,大気中に噴出する空気噴流の温度計測実験を行い,±50Kの精度で2次元計測が可能であることを確認した.O_2のLIPFによる高エンタルピ空気流の計測システムを構築し,O_2の励起には広帯域のエキシマレーザー(ArF:193nm),蛍光の検出には分光器およびマルチチャンネル測光システムを用い,広帯域の蛍光スペクトルの一括計測を可能にした.一般にLIFを利用して温度を計測するには,蛍光強度が温度と密度に依存するため,密度の影響を取り除くか別の方法で密度を計測する必要がある.これまでに報告されている広帯域レーザーを利用したO_2のLIPFによる温度計測では,密度の影響を除去するために,圧力一定の流れ場に限定したり,Rayleigh散乱と組み合わせて温度が計測されているが,いずれも蛍光スペクトルに基づいていないために計測精度は十分ではない.本研究では,上記のシステムを利用して,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度比から温度が計測できることを理論的に明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.実験では,1200Kまで温度調節可能な電気炉を製作し,熱電対で計測した温度との比較から温度計測精度も評価した.また,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度を2つのフィルタにより分離して冷却型超高感度CCDカメラにより計測することで,この温度計測法を2次元計測へ拡張し,高温空気流の温度計測に適用した.高エンタルピ空気流発生装置として,電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を製作した.温度は1000Kまで調整可能である.上記の温度計測システムを利用して,大気中に噴出する空気噴流の温度計測実験を行い,±50Kの精度で2次元計測が可能であることを確認した.これまでに,O_2のLIPEによる高エンタルピ空気流の計測システムを構築した.O_2の励起には広帯域のエキシマレーザー(ArF:193nm),蛍光の検出には分光器およびマルチチャンネル測光システムを用い,広帯域の蛍光スペクトルの一括計測を可能にした.一般にLIFを利用して温度を計測するには,蛍光強度が温度と密度に依存するため,密度の影響を取り除くか別の方法で密度を計測する必要がある.これまでに報告されている広帯域レーザーを利用したO_2のLIPFのよる温度計測では,密度の影響を除去するために,圧力一定の流れ場に限定したり,Rayleigh散乱と組み合わせて温度が計測されているが,いずれも蛍光スペクトルに基づいていないために計測精度は十分ではない.本研究では,上記のシステムを利用して,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度比から温度が計測できることを理論的に明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.実験では,1200Kまで温度調節可能な電気炉を製作し,熱電対で計測し温度との比較から温度計測精度も評価した.現在,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度を2つのフィルタにより分離して冷却型超高感度CCDカメラにより計測することで,この温度計測法の2次元計測への拡張を行っている.また,開発したシステムによる密度計測の可能性も調査中である.高エンタルピ空気流発生装置については,これまでに電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を製作した.温度は1000Kまで調整可能である.現在上記の温度計測システムを利用して,噴流の温度計測実験が進行中である.また,高エンタルピ超音速空気流を発生させるために,この電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を真空チャンバーに設置する予定で,現在までに真空チャンバーを製作した.これまでに,O_2のLIPFによる高エンタルピ空気流の計測システムを構築した.O_2の励起には広帯域のエキシマレーザー(ArF:193nm),蛍光の検出には分光器およびマルチチャンネル測光システムを用い,広帯域の蛍光スペクトルの一括計測を可能にした.一般にLIFを利用して温度を計測するには,蛍光強度が温度と密度に依存するため,密度の影響を取り除くか別の方法で密度を計測する必要がある.

これまでに報告されている広帯域レーザーを利用したO_2のLIPFによる温度計測では,密度の影響を除去するために,圧力一定の流れ場に限定したり,Rayleigh散乱と組み合わせて温度が計測されているが,いずれも蛍光スペクトルに基づいていないために計測精度は十分ではない.本研究では,上記のシステムを利用して,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度比から温度が計測できることを理論的に明らかにし,実験によりその妥当性を検証した.実験では,1200Kまで温度調節可能な電気炉を製作し,熱電対で計測した温度との比較から温度計測精度も評価した.また,蛍光スペクトルの2つの波長域の積分強度を2つのフィルタにより分離して冷却型超高感度CCDカメラにより計測することで,この温度計測法を2次元計測へ拡張し,高温空気流の温度計測に適用した.高エンタルピ空気流発生装置として,電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を製作した.温度は1000Kまで調節可能である.上記の温度計測システムを利用して,大気中に噴出する空気噴流の温度計測実験を行い,±50Kの精度で2次元計測が可能であることを確認した.また,高エンタルピ超音速空気流を発生させるために,この電気ト-チを組み込んだ噴流発生装置を真空チャンバーに設置する予定である.
細胞工学的に培養した血管内皮細胞の動脈内播種による生物学的薬物治療の開発

本研究の目的は生物学的薬物体内伝達媒体治療(biological drug delivery system:BDD)の動脈硬化治療応用への可能性を検討することにある。研究は(1)培養したウサギ大動脈血管内皮細胞を標識して動脈内注入にて末梢血管床への生着実験、(2)β-galactosidase分泌能を遺伝子工学的に組み込んだウサギ血管内皮細胞が末梢血管床生着後に局所組織でのβ-galactosidase活性を組織化学学染色した。ウサギ5頭から採取した培養血管内皮細胞を^<75>Seで標識し腹部大動脈より開腹下に注入したところ、最大8時間まで両側下肢より放射活性が検出されたことから末梢血管床に短時間は留まることが判明した。しかし、標識細胞が生着し増殖するのか、退縮するのかはこの実験系からは分からず今後の課題となった。また、両上肢からも弱い放射活性を検出したことから、培養細胞が末梢血管床を通過して全身循環へ再分布した可能性がありBDDの安全性も検討する必要があった。別のウサギ5頭には同様に腹部大動脈よりβ-galactosidase活性を有する培養内皮細胞を注入した。しかし4頭は実験経過中に細菌混入した可能性があり4頭とも敗血症で失い結果は得られなかった。1頭は3カ月後に犠牲死させて両側下肢の動脈と筋組織を採取して組織化学染色したがβ-galactosidase活性は得られなかった。培養細胞が退縮または生着するが分泌活性能を失うのか検討が必要であった。
セントロメア機能不全の分子細胞遺伝学的解析,とくに染色体不分離との関連

1.我々は,全染色体の染色分体解離が高頻度(5%以上)に認められる形質が家系内で優性遺伝し,ホモ接合の個体では多発性奇形(IUGR,小頭,脳奇形など)と小児腫瘍(ウィルムス腫瘍)ならびに多彩な染色体異数性のモザイクを伴う2家系を報告した(Kajii et al.,Amer J Med Genet,1998).ホモ接合の患児では70%以上もの細胞で全染色体の染色分体が著しく解離する.我々はこの現象をとくにTotal Premature Chromatid Separation(Total PCS:早期全染色分体分離)と名付けた.2.3家系のヘテロ接合保因者7名とホモ接合2症例の末梢血培養リンパ球およびEBウィルス媒介で樹立して得たリンパ芽球細胞株(LCL)を用いてtotal PCSの分子細胞遺伝学的性状を解析し,次の知見を得た:(1)Total PCSを示す染色分体のセントロメア域はCバンド,αサテライトDNA,Cd-バンド(活性のある動原体を特異的に検出),セントロメア抗原蛋白はすべて陽性.(2)Total PCSの出現頻度は標本作製過程の低張処理条件に大きく左右される.(3)Total PCSの基因は,セントロメアの機能不全というよりは姉妹染色分体間の結合様式に異変があることを示唆する知見も得た.3.貧精子症を伴うtotalPCS保因者の精子と培養リンパ球を試料としたFISH解析により,ヘテロ接合個体にあっても低頻度ながら(健常者の38倍頻度)の異数性細胞の産出があることを確認した.4.誌上発表したtotal PCSの2症例以外に,臨床症状の類似した新たな1例と文献から検索した4例について同様の染色体所見を得た.これら7症例のうち6例にウィルムス腫瘍の発生を認めたことから,total PCSは染色体の不安定性を起因とする新たな高発癌性の遺伝形質であることを確定し得た.5.ホモ接合2例,保因者8例,家系内の健常者も加えて計20株のLCLsを樹立し冷凍保存できた.1.分裂期染色体を構成する2個の染色分体およびセントロメアが分裂後期に入る前にすでに解離する現象があり,以前からc-anaphaseまたはpremature centromere divisionなどと呼ばれていた.我々は,全染色体の染色分体解離が高頻度(5%以上)に認められる形質が家系内で優性遺伝し,ホモ接合の個体では多発性奇形(IUGR,小頭,脳奇形など)と小児腫瘍ならびに多彩な染色体異数性のモザイクを伴う2家系を報告した(Kajii et al.,Amer J Med Genet,78:245,1998).ホモ接合の患児では7080%もの細胞で全染色体の染色分体が著しく解離する.我々はこの現象をとくにTotal Premature Chromatid Separation(TotalPCS:早期全染色分体分離)と名付けた.この2症例/2家系での知見は,PCS現象と染色体不分離(またはトリソミー)および腫瘍発生との間に有機的な因果関係が存在する可能性を初めて提示したものといえる.2. Total PCSのさらに詳細な細胞遺伝学的性状を知るために,3家系のへテロ接合保因者7名とホモ接合1症例の末梢血培養リンパ球およびEBウィルス媒介で樹立して得たリンパ芽球細胞株(LCL)を用いて解析し,次のような有意な知見を得た:Total PCSを示す染色分体のセントロメア域はCバンド陽性,セントロメアDNAによるFISHシグナル陽性,抗セントロメア蛋白抗体に対するCENP-A,-Cも陽性,さらに改良銀染法による「活性」動原体領域に検出されるCd(centromere dot)も陽性であった.また,ホモ接合症例由来の長期培養LCLでも高頻度なtotal PCSの性状は安定して維持されていることを確認した.3. TotalPCS保因者で貧精子症の1症例を経験し,培養リンパ球と精子における異数性細胞出現の有無について,染色体(7,8,17,18番)特異的なセントロメアDNAをプローブとしたFISH法により検討した.その結果,total PCSの形質は,ヘテロ接合個体にあっても体細胞分裂と配偶子形成過程において低頻度(健常者の38倍の頻度)ながら異数性細胞の産出をもたらしていることが確認された.1.我々は,全染色体の染色分体解離が高頻度(5%以上)に認められる形質が家系内で優性遺伝し,ホモ接合の個体では多発性奇形(IUGR,小頭,脳奇形など)と小児腫瘍(ウィルムス腫瘍)ならびに多彩な染色体異数性のモザイクを伴う2家系を報告した(Kajii et al.,Amer J Med Genet,1998).ホモ接合の患児では70%以上もの細胞で全染色体の染色分体が著しく解離する.我々はこの現象をとくにTotal Premature Chromatid Separation(Total PCS:早期全染色分体分離)と名付けた.2.3家系のヘテロ接合保因者7名とホモ接合2症例の末梢血培養リンパ球およびEBウィルス媒介で樹立して得たリンパ芽球細胞株(LCL)を用いてtotal PCSの分子細胞遺伝学的性状を解析し,次の知見を得た:

(1)Total PCSを示す染色分体のセントロメア域はCバンド,αサテライトDNA,Cd-バンド(活性のある動原体を特異的に検出),セントロメア抗原蛋白はすべて陽性.(2)Total PCSの出現頻度は標本作製過程の低張処理条件に大きく左右される.(3)Total PCSの基因は,セントロメアの機能不全というよりは姉妹染色分体間の結合様式に異変があることを示唆する知見も得た.3.貧精子症を伴うtotalPCS保因者の精子と培養リンパ球を試料としたFISH解析により,ヘテロ接合個体にあっても低頻度ながら(健常者の38倍頻度)の異数性細胞の産出があることを確認した.4.誌上発表したtotal PCSの2症例以外に,臨床症状の類似した新たな1例と文献から検索した4例について同様の染色体所見を得た.これら7症例のうち6例にウィルムス腫瘍の発生を認めたことから,total PCSは染色体の不安定性を起因とする新たな高発癌性の遺伝形質であることを確定し得た.5.ホモ接合2例,保因者8例,家系内の健常者も加えて計20株のLCLsを樹立し冷凍保存できた.
管理者の意図を動的に反映するネットワークの自動管理

インターネットを構成するネットワークが複雑になってきたことにより,ネットワーク管理者が如何にして運用・管理するかということは非常に難しい問題となっている.本研究の全体構想,ネットワーク管理者がネットワークをどのように管理したいのかという意図に着目し,ネットワーク環境が変化しても管理者の意図を満たすよう自動的にネットワーク機器に設定変更を行うシステムを構築することである.大規模なネットワークシステムでは各種ベンダーが実装し導入が進んできているが,小規模なシステムへの導入は進んでいないのが現状である.初年度である平成30年度は,現実をより反映したネットワーク管理者の意図のモデル化を行った.意図の定義については,ネットワーク環境に依存しないことをが前提で,いつ・誰が・どこで・何を・なぜの5Wで記述できるように考えた.そこからネットワークを制御する「ルール」を自動的に生成し,ネットワーク環境に依存する「設定」を自動的に反映するためのモデル化を行った.意図の定義とは別にその意図を実現するためには用意されたネットワークが提供する機能の定義も必要であるため,意図の定義から実際のルールに変換するときに参照するように考えた.意図から設定までを生成するアーキテクチャは単純であり,ある程度制限はあるものの5Wの部分から機能の定義を参照し,ある程度自動的に設定が決まるように対応づけを行うようにする.現状は意図の定義は機能の定義を超えることはできないが,ネットワークが持つ機能を拡張することで意図の定義の自由度も拡張可能となる.また,自動管理する上で重要なのはネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握することであるため,様々な機器の情報を取得するために使用するプロトコルを検討中し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を進めている.初年度である平成30年度は,現実をより反映したネットワーク管理者の意図のモデル化を行ってきた.ネットワーク管理者の意図というものをどのようにして表現するのかということに焦点を絞り,意図の定義・意図やルールの表現方法に関する研究を行ってきた.当初は機能の定義について考慮できていなかったためこちらの定義に時間を要した.次年度につなげるために,自動管理する上で重要なネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握する手法を検討し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を目指していたが,上記の通り考慮不足の点があり当初予定していたスケジュールで研究が進んでおらず,汎用的なデータベースの構築がまだ完了していない.そのため,次年度以降の実装に向けての開発準備も遅れてしまっており,ネットワーク管理者の意図に基づくネットワークの自動制御の実装に向けて,必要なハードウェアおよびソフトウェアの要件を定義し,妥当であるかどうかを検討を今後実施する必要がある.自動管理する上で重要なネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握する手法を検討し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を進める.また,ネットワーク管理者の意図に基づくネットワークの自動制御の実装に向けて,必要なハードウェアおよびソフトウェアの要件を定義し,妥当であるかどうかを検討を実施する.初年度に行った設計に基づきネットワーク管理者の意図を反映するアーキテクチャを実装する.次いで,構築したシステムの評価実験を行う.実験は実際の利用シーンを想定したシナリオでの動作を検証するものとするが,ネットワーク環境の多様化という性質上,様々なベンダー機器に対しても同様の振る舞いをすることが望まれる.そのため,可能な限り現実世界で起こりうる問題も踏まえながら,様々な機器で構成される環境に対しても考慮するよう配慮する.また,評価実験の知見に基づき,想定する意図の種類,アーキテクチャやシステムの仕組みを適宜改良することで,より汎用性の高いものに近づける.インターネットを構成するネットワークが複雑になってきたことにより,ネットワーク管理者が如何にして運用・管理するかということは非常に難しい問題となっている.本研究の全体構想,ネットワーク管理者がネットワークをどのように管理したいのかという意図に着目し,ネットワーク環境が変化しても管理者の意図を満たすよう自動的にネットワーク機器に設定変更を行うシステムを構築することである.大規模なネットワークシステムでは各種ベンダーが実装し導入が進んできているが,小規模なシステムへの導入は進んでいないのが現状である.初年度である平成30年度は,現実をより反映したネットワーク管理者の意図のモデル化を行った.意図の定義については,ネットワーク環境に依存しないことをが前提で,いつ・誰が・どこで・何を・なぜの5Wで記述できるように考えた.そこからネットワークを制御する「ルール」を自動的に生成し,ネットワーク環境に依存する「設定」を自動的に反映するためのモデル化を行った.意図の定義とは別にその意図を実現するためには用意されたネットワークが提供する機能の定義も必要であるため,意図の定義から実際のルールに変換するときに参照するように考えた.意図から設定までを生成するアーキテクチャは単純であり,ある程度制限はあるものの5Wの部分から機能の定義を参照し,ある程度自動的に設定が決まるように対応づけを行うようにする.現状は意図の定義は機能の定義を超えることはできないが,ネットワークが持つ機能を拡張することで意図の定義の自由度も拡張可能となる.また,自動管理する上で重要なのはネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握することであるため,様々な機器の情報を取得するために使用するプロトコルを検討中し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を進めている.初年度である平成30年度は,現実をより反映したネットワーク管理者の意図のモデル化を行ってきた.ネットワーク管理者の意図というものをどのようにして表現するのかということに焦点を絞り,意図の定義・意図やルールの表現方法に関する研究を行ってきた.

当初は機能の定義について考慮できていなかったためこちらの定義に時間を要した.次年度につなげるために,自動管理する上で重要なネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握する手法を検討し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を目指していたが,上記の通り考慮不足の点があり当初予定していたスケジュールで研究が進んでおらず,汎用的なデータベースの構築がまだ完了していない.そのため,次年度以降の実装に向けての開発準備も遅れてしまっており,ネットワーク管理者の意図に基づくネットワークの自動制御の実装に向けて,必要なハードウェアおよびソフトウェアの要件を定義し,妥当であるかどうかを検討を今後実施する必要がある.自動管理する上で重要なネットワークの状態をリアルタイム(もしくはそれに近い間隔)で把握する手法を検討し,過去の知見を元に,より汎用性の高いデータベースの構築を進める.また,ネットワーク管理者の意図に基づくネットワークの自動制御の実装に向けて,必要なハードウェアおよびソフトウェアの要件を定義し,妥当であるかどうかを検討を実施する.初年度に行った設計に基づきネットワーク管理者の意図を反映するアーキテクチャを実装する.次いで,構築したシステムの評価実験を行う.実験は実際の利用シーンを想定したシナリオでの動作を検証するものとするが,ネットワーク環境の多様化という性質上,様々なベンダー機器に対しても同様の振る舞いをすることが望まれる.そのため,可能な限り現実世界で起こりうる問題も踏まえながら,様々な機器で構成される環境に対しても考慮するよう配慮する.また,評価実験の知見に基づき,想定する意図の種類,アーキテクチャやシステムの仕組みを適宜改良することで,より汎用性の高いものに近づける.初年度に国内の学会に参加しフィードバックを得ることを想定していたが参加を見送った.次年度中で学会に参加しフィードバックを得る予定である.
非線形システムに対する適応出力フィードバック制御系設計に関する研究

出力フィードバック形式の制御系は、構造の簡単さからより実用的な制御手法の一つとして注目されている。この出力フィードバック形式の制御系が構成可能であるための条件は、線形系ではASPR条件として知られており、非線形系では、出力フィードバックによるstrictly passive化条件、すなわち、Output Feedback Strictly Passive(OFPS)条件に対応する。本研究では、上述の非線形システムに対する定ゲイン出力フィードバックよる強受動化可能であるためのOFSP条件を明らかにした。さらに導出された条件を満足する非線形系のクラスが非常に狭い範囲のものであることから、導出されたOFSP条件を緩和するための補償器設計法の提案も行った。提案した補償器は並列フィードフォワード補償器(PFC)と呼ばれるもので、非OFSPな非線形システムをOFSP化するために導入されたものである。また、本研究では、OFSP条件を満足する非線形システムに対する出力フィードバック形式の構造の簡単な適応制御系設計法の提案も行い、提案手法の有効性を種々の数値シュミレーションにより検証した。さらに、本研究では、非線形システムに対する出力フィードバック形式の適応制御計設計法に関して、PFC設計と平行して、PFCを用いない制御系設計法の検討も行った。基本的には、研究代表者等らが提案しているプラント次数に依存しない適応制御手法をある種の非線形システムへの拡張を行った。出力フィードバック形式の制御系は,構造の簡単さからより実用的な制御手法の一つとして注目されている.この出力フィードバック形式の制御系が構成可能であるための条件は,線形系ではASPR条件として知られており,非線形系では,出力フィードバックによるstrictly passive化条件,すなわち,Output Feedback Strictly Passive・(OFSP)条件に対応する.しかし,非線形系に対するOFSP条件はこれまで明らかにされていなかった.このようなことから,本年度の研究では,上述の非線形システムに対する定ゲイン出力フィードバックによる強受動化可能であるためのOFSP条件を明らかにした.さらに導出された条件を満足する非線形系のクラスが非常に狭い範囲のものであることから,導出されたOFSP条件を緩和するための補償器設計法の提案を行った.提案した補償器は並列フィードフォワード補償器(PFC)と呼ばれるもので,非OFSPな非線形システムをOFSP化するために導入されるものである.本年度の研究では、PFCの設計条件および具体的(組織的)な設計法の提案を行った.さらに,本年度の研究では,OFSP条件を満足する非線形システムに対する出力フィードバック形式の構造の簡単な適応制御系設計法の提案も行った.また,提案手法の有効性を種々の数値シミュレーションにより検証した.なお,これらの結果は,第19回適応制御シンポジウム(1999,1月)で発表している.次年度は,非線形システムに対する出力フィードバック形式の適応制御計設計法に関して,PFC設計と平行して,PFCを用いない制御系設計法の検討も行う予定である.基本的には,申請者らが提案しているプラント次数に依存しない適応制御手法をある種の非線形システムへ拡張する.出力フィードバック形式の制御系は、構造の簡単さからより実用的な制御手法の一つとして注目されている。
ITS-PCR法導入後のMRSA敗血症例における治療と予後に関する研究

【研究目的】MRSA感染症は重篤な基礎疾患を有する例が多く、診断や治療開始の遅れが患者の予後に大きな影響を与えると言われている。当検査室では早期診断、適切な抗菌薬選択に有益な情報を提供するために、血液培養検査にスペーサー領域を利用したPCR(ITS-PCR)による菌種同定法を導入した。ITS-PCR法導入後のMRSA敗血症例における治療開始時期と予後との関連性について検討する。【研究方法】ITS-PCR法による菌種同定は、血液培養ボトルから直接DNA抽出し、PCRで増幅後、マイクロチップ電気泳動装置を使用することにより、菌種同定までの所要時間が約1時間30分に短縮され、迅速報告が可能となる。【研究成果】(1)ITS-PCR法導入による治療評価:発熱後48時間以内の抗MRSA薬の投与開始例に比べ48時間以降開始例は有意に死亡率が高く(11.1% vs. 54.5% ; p<0.01)、血管内カテーテル挿入例においても同様に48時間以降の抜去例は有意に死亡率が高くなる(9.1% vs. 63.2% ; p<0.01)結果が得られ、治療開始の遅延が予後不良の一つの要因と考えられた。ITS-PCR法による迅速菌種同定を日常検査に導入し、同定菌種名を主治医に電話報告、電子カルテにも記載するなど迅速報告体制を構築した。導入後は48時間以内の抗MRSA薬の投与開始率(前45.0% vs.後60.0%;p=0.310)、カテーテル抜去率(前36.7%vs,後100% ; p<0.001)が増加し,導入前に比べ治療開始時期が明らかに早くなり、死亡率も改善がみられた(前35.0%vs.後16.0%;p=0.154)。(2)VCM治療における問題点:MICcreepがVCMの治療効果を低下させている理由の一つだと考えられている。2010年当院におけるHRSA2μg/mL株の割合は11.4%で、VCMによる治療開始例では初期トラフ値が≦10μg/mLと低く、PK/PD目標値であるAUC/MIC≧400が達成できず、VCM増量やLZDへの変更が必要となり治療が長期化した。1μg/mL株で目標トラフ値を維持できた例でも、Alb低値例(2.5g/dL以下)では治療が長期化するなどVCMで治療困難な症例が増加することが危惧された。【まとめ】ITS-PCR法導入により、MRSA敗血症の早期治療、適切な抗菌薬の選択のための有益な情報が提供できるようになった。今後、さらに他の予後不良因子についても検討を継続していくことにより、今まで以上に適切な抗菌薬の選択に寄与でき、治療成績の向上、医療費の軽減にも繋がると考えられる。

【まとめ】ITS-PCR法導入により、MRSA敗血症の早期治療、適切な抗菌薬の選択のための有益な情報が提供できるようになった。今後、さらに他の予後不良因子についても検討を継続していくことにより、今まで以上に適切な抗菌薬の選択に寄与でき、治療成績の向上、医療費の軽減にも繋がると考えられる。
児童・生徒の交流による小中連携の英語学習モデルの検証

小学校英語については各学校の活動のばらつきにより、円滑な接続の観点から中学校との緊密な連携が重要である。また、小中の接続時期における生徒の情意面は不安定であり、入学前の不安を中学校時期に楽しさへ変えるものは、「わかる/できる」という安心感であることが分かっている。本研究ではこれらの課題を解決する手段として、小中学生の交流学習を含む新たな英語学習モデルを作成し、その効果を検証した。新たな英語学習モデルでは今回開発したWEBサイトにアクセスして交流学習を行う。事前に交流する小中学生のペアを登録しておき、まず小学生が英語にしたい文章を日本語で入力する。次に中学生がその文章を英語に翻訳し、発音する。その際に英語の堪能な協力者がその内容に対して指導を行う。完成したら文章や音声を小学生がアクセスできる形で登録する。そして小学生はその内容を確認して自分の話したかった文章を実際英語で話す。この一連の流れにおいてデータはサーバ上に登録される為、交流は非同期的に行うことができる。本研究では上記の英語学習モデルを小学六年生とその小学生が翌年通う中学校の三年生の間で検証した。中学生の英語の内容に関しては中学校の英語教師が確認した。交流学習実施後に小中学生双方にアンケートをとり、授業を担当した教師にも聞き取り調査を行い、その効果を測定した。その結果、中学校で学ぶ英語に対する不安が少なくなったと感じた小学生は55%であった。また、中学生には教えるという意識が働き、伝わりやすい発音などを心掛けている様子が確認でき、自身の英語学習にも有効だと感じた生徒が97%いた。本研究成果から、新しい英語学習モデルにより小中学生双方にとって効果の高い英語学習が行えることが明らかになった。実施に当たっても同期的な交流と異なり学校間で実施日を一致させる必要がなく負担の少ない形で行えるため、今後広く利用されることが期待できる。