hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞認識を起点としたSurveillanceシステムの遺伝的基盤

また一方で我々のグループは、神経系で反発作用を誘発するリガンドー受容体システムSlit-Roboが極性崩壊細胞の排除を促進する上で重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた(Vaughen & Igaki, Dev Cell, 2017)。そこで本研究では、Sas-PTP10DおよびSlit-Roboシステムに着目し、「細胞認識を起点としたSurveillanceシステム」が機能する組織・時期を探索した。その過程で、翅成虫原基(将来、翅のブレード領域を形成する幼虫期の組織)に導入された物理的損傷が修復する過程において、Sas-PTP10DおよびSlit-Roboシステムがいずれも重要な役割を果たしていることが分かった。興味深いことに、Slit-Roboシステムを遺伝学的に破綻させると、創傷治癒の間で生じた死細胞が組織から排除されずに成虫原基に留まる様子が観察された。さらに、Slit-Roboシステムの破綻により組織中に留まった死細胞が、分泌性の増殖因子Dpp(BMPホモログ)やWingless(Wg; Wntホモログ)を産生していることが分かった。これらの観察結果は、死細胞を速やかに組織から排除することが創傷治癒を行う上で重要な役割を果たしていることを示唆している。本年度は、Slit-Roboシステムの破綻により死細胞が組織に留まることが、創傷治癒の過程にどのように影響しているのかを解析した。その結果、組織中に留まった死細胞が増殖性の分泌因子(DppやWg)を発現していることが分かった。興味深いことに、死にゆく細胞が増殖性の分泌因子の産生を介して周辺細胞に細胞増殖を促す「代償性増殖」という現象が知られている。すなわち、死にゆく細胞を速やかに排除することが代償性増殖を抑制する上で重要な役割を果たしていると考えられた。本研究成果は、創傷治癒の過程において、排除すべき細胞を速やかに排除するシステムが機能するという新しい概念を示唆するものである。Slit-Roboシステムによる死細胞排除のメカニズムを遺伝学的に解析するとともに、死にゆく細胞の特質とその周辺細胞の細胞ダイナミクスを解析する。また、それと並行して、Sas-PTP10Dシステムが創傷治癒において果たす役割とその分子機構を解析する。Slit-Roboシステムの破綻により発現が誘導される分泌性増殖因子DppおよびWgの創傷治癒における役割を遺伝学的に解析する。それと並行して、Sas-PTP10Dシステムが創傷治癒において果たす役割とその分子機構を解析する。それらの解析結果を統合することで、細胞認識を起点としたSurveillanceシステムの理解に迫る。
新しい左心室の弛緩機能指標の妥当性に関する研究

我々が、以前にイヌ左心室において考案した、弛緩のモデルであるロジスティックモデルと同モデルから得られる弛緩機能の指標であるT_Lの妥当性を、交叉潅流イヌ摘出差室標本以外の標本において検討した。今回の検討には、血液潅流イヌ右室乳頭筋標本と、麻酔開胸犬を用いた。血液潅流イヌ右室乳頭筋における等尺性収縮下の筋弛緩は、左心室同様ロジスティックモデルで特徴づけられることが明らかとなった。このことより、我々のモデルの妥当性は、心室のレベルだけでなく、心筋のレベルにおいても確認された。一方、麻酔開胸犬の生体内左室においては、弛緩課程はロジスティックモデルと若干異なった。すなわち等容性弛緩期の開始直後は、モデルから予想されるより急速に弛緩が進行していた。しかしながら、従来用いられてきた指数関数モデルと比較すると、ロジスティックモデルの方がより正確に弛緩課程をフィットすることが可能であった。一般に、生体内心は摘出標本より収縮性が高く、より大きな駆出を行っており、この差が生体内心においてロジスティックモデルの正確さが劣ることの一因と考えられた。臨床例などの生体内心に、ロジスィックモデルの応用を考えるためには、更なる検討が必要と考えられた。
ミネラル欠乏あるいは過剰由来のミネラル相互間アンバランスに起因する疾患に関する研究

水俣病、イタイイタイ病など微量元素中毒による公害病のほか、最近は微量元素を多量に含む健康食品の過剰摂取に起因する微量元素中毒や経管・経腸栄養法による人工的栄養管理下または過度の精製による微量元素含有量が低下した加工食品や繊維など難消化性食品過剰摂取によるミネラル欠乏症が発生しているが、これらミネラル類摂取の過不足により、他のミネラル類にも生体内インバランスが引き起こされ、種々の疾病の誘因となると考えられる。以下に示すミネラルの過不足条件下におけるラットの病態についてミネラル充足状態を初め、生理学的、生化学的、組織学的検討を加えた。(1)マグネシウム欠乏:血液、各種組織中Na、K、Ca、Zn、Cu、Fe、Mn濃度にインバランスをもたらすが、特にFeの肝臓への沈着、Mnの低下が顕著であった。血清中各種コレステロ-ル等の脂質系指数の上昇、心筋及び大腿筋繊維の萎縮・崩壊、細胞間隙の拡大等がみられた。(2)カルシウム欠乏:血液、各種組織中Na、K、Ca、Zn、Cu、Fe、Mn濃度バランスを大きく崩すが、特に各種組織中銅濃度の低下が著しかった。(3)銅欠乏:Feの血清、骨での低下、肝、脾臓での顕著な上昇、(4)マンガン欠乏:Ca,Mgをはじめとする各種ミネラルインバランスをもたらす。(5)マンガン過剰:各種ミネラルのインバランス、特に経管栄養補給時における脳へのMn蓄積の弊害が著しい。(6)ゲルマニウム過剰:体重低下、骨、心筋を中心とする各種組織中Geの蓄積、血清中K及び脂質系指数の上昇、心筋組織の崩壊、え死を認めた。また、健康人、老人または完全静脈栄養管理下の患者の血液ミネラル濃度を測定し、微量元素栄養状態について検討した。老人病院入院患者ではFe,Znの栄養摂取状態が悪く、血清中Zn、P、Mg濃度はFe濃度等貧血関連指数と正の相関関係、Caとは負の相関が認められた。即ち、血液の貧血指数により概略の老人栄養状態が判定できるが、Ca栄養のみについては別途考慮が必要であろうことが明かとなった。また、長期完全静脈栄養管理下の患者では軽度のミネラル栄養欠乏状態にあった。
近代日本病院建築の計画史的研究

明治初旗の病院は官公立病院が主体であったが、次第に一般庶民は開業医にまかされ、官公立病院は中等以上の士民を扱うようになった。特に明治20年の勅令48号により多くの公立病院が廃止されて以降は私立病院が増えつづけ、以後わが国の医療制度は開業医制を柱とすることになった。この傾向は戦戦前もちろん戦後も基本的に変らず欧米先進国と大きく異なる点である。今年度は従来ほとんど手がつけられなかったこの私立病院(主に医院)を対象として、主に九州、山口地方に残っている病院の現地調査を行った。図面がほとんど保存されていないので実測による平面の採取を行った。それらの平面図より、外来部の〈診療、薬局、待合〉のとり方、外来と入院の関係、病院と住居(院長)との関係等についてその発展型を考察した。外来部は1)診療と薬局の隣接化、2)待合空間の独立化、3)患者と看護婦の動線の分離というのが要因となって平面の発展型を分析することができた。当初の外来部、入院部、住居が一体となった型から互に分離して各々が廊下でつながれる型が最も多くなった。病床数の増大が大きな要因になっている。明治10年に全国的にコレラが流行し、この時「コレラ病予防法心得」が布達され、明治12年には「伝染病予防心得書」が公布され、避病院の立地条件、構造、設備、看護人等に関する詳しい規定がなされた。この規則は明治30年に「伝染病予防法」が制定されるまで活用された。今回の調査で熊本県での配置の方法を示したものと静岡県下の各郡における実際に建てられた避病院の図面が発見されたが当時の状況を知る貴重な資料である。精神病院は幕末に起原をもつが、明治8年の京都癲狂院が最初の公立病院とされている。明治13年にローレッツが設計した癲狂室の資料が発見された。明治33年に「精神病者監護法」が制定されたが私宅監禁中心であり、大正8年に初めて精神病院法が公布された。
味情報処理に関わるＡＴＰ受容体の解明に関する研究

味細胞の応答頻度が味神経応答頻度と一致しないことから、その途中になんらかの情報の整理整頓が行われていると考えられる。しかし味蕾のなかに4種の味細胞が存在しIII型味細胞には酸味受容する細胞のほかにATPを受容する細胞が存在する。そこで本研究においては、ATP受容に関わる受容体の同定と細胞における存在場所に関して明らかにし味情報の整理を明らかにすることを目的に行った。その結果ATP受容する細胞には酸味受容体の発現は見られず、反対に酸味受容する細胞はATP受容体の発現は見られなかった。このことからIII型味細胞は少なくとも酸味を受容する細胞、ATPを受容する細胞の2種類が存在することが明らかになった。五感の中の視覚・嗅覚・味覚は、類似の機構で感知・情報変換・伝達・処理される。すなわち、Gタンパク質共役型受容体で受容され、セカンドメッセンジャーを介し、神経がその情報を中枢に伝達している。味細胞の応答頻度が味神経応答頻度と一致しないことから、その途中になんらかの情報の整理整頓が行われていると考えるのが一般的である。しかし味蕾のなかに4種の味細胞が存在しI型はグリア様、II型は甘味・苦味・うま味受容、III型は酸味受容、IV型は前駆細胞と考えられ情報が中枢に送られていく過程にそのような情報処理の過程を考えるのは困難である。申請者はこれまでの研究の成果からIII型味細胞には酸味受容する細胞のほかにII型味細胞が放出するATPを受容する細胞が存在するという成果を得、さらに本研究においては、ATP受容に関わる受容体の同定と細胞における存在場所に関して明らかにし味情報の整理を明らかにすることを目的とする。本研究を通じて、ヒトと味覚の類似したC57BL系統マウスを用いて酸味受容細胞とATP受容細胞の存在を組織免疫染色で調べる。手法としては、酸味受容体抗体とATP受容体抗体で2重染色を行うこと、それらの細胞の酸やATPに対する応答性を測定し、付き合わせて解析する。これまでの研究の成果からIII型味細胞には酸味受容する細胞のほかにII型味細胞が放出するATPを受容する細胞が存在するという成果を得ている。さらに本研究においては、ATP受容に関わる受容体の同定と細胞における存在場所に関して明らかにし味情報の整理を明らかにすることを目的としている。今年度は、ATP受容細胞に存在するATP受容体のタイプを調べた。現在味蕾に存在していることが知られている分子は、7種、P2X2、P2X3、P2X4、P2X7、P2Y1、P2Y4、P2Y6がある。また、細胞タイプとの相関性を見るために、II型味細胞のマーカーやIII型味細胞のマーカーとの2重染色を試みた。P2X2、P2X3は前報とおり、味細胞ではなく味神経に存在していた。また、そのほかのATP受容体はそのタイプによって、II型味細胞とIII型味細胞の両方に存在するものとどちらかに局在するということが示唆される結果を得た。新規の重要な知見であるので再実験を重ねて行う必要がある。III型味細胞には酸味受容する細胞のほかにATPを受容する細胞が存在するという成果を得ている。そこで本研究においては、ATP受容に関わる受容体の同定と細胞における存在場所に関して明らかにし味情報の整理を明らかにすることを目的とした。

本研究を通じて、ヒトと味覚の類似したC57BL系統マウスを用いて酸味受容細胞とATP受容細胞の存在を組織免疫染色で調べた。ATP受容細胞に存在するATP受容体のタイプを細胞タイプとの相関性を見るために、II型味細胞のマーカーやIII型味細胞のマーカーとの2重染色を試みた。その結果P2X2、P2X3は味細胞ではなく味神経に存在していた。また、そのほかのATP受容体、P2Y1、P2Y2、P2Y4はそのタイプによって、II型味細胞とIII型味細胞の両方に存在するものとどちらかに局在するということが示唆される結果を得た。ATP受容する細胞には酸味受容体の発現は見られず、反対に酸味受容する細胞はATP受容体の発現は見られなかった。このことからIII型味細胞は少なくとも酸味を受容する細胞、ATPを受容する細胞の2種類が存在することが明らかになった。品質評価実験の最重要項目である酸味受容細胞の免疫組織学的染色において良い抗体が得られていない。他の論文で用いている抗体は1社のみであるのでその抗体をロットを変えて現在検討中である。平成24年度と25年度に行う研究計画を入れ替えて行った。それは、酸味受容体やATP受容体抗体のロットが途中で生産中止になり、他社製品にと変わったと同時に実験結果の再現性が乏しくなり、再度始めるにあたって、信頼性の高いII型味細胞とIII型味細胞マーカー分子の抗体を使用することから始めたからである。その結果、II型味細胞とIII型味細胞におけるATP受容体の存在様式に迫っている。途中のハプニングに見舞われ、結果として公表するには十分とは言えず、さらに実験を重ねて確証をしなければならないが、順調に進んでいると考えている。来年度の研究計画においてノックアウトマウスが作成されていればそれを利用するはずであったが、現在利用可能なマウスは作成されていない。この研究の要となるPKD2L1の分布と応答の比較検討を行えると、現在遅れている酸やATP応答細胞に、酸味受容体抗体とATP受容体抗体単染色による条件検討を行った後に、酸味受容体抗体とATP受容体抗体で2重染色が行える。得られる結果は、2つの抗体で染まった細胞がわかれる場合、重なる場合が想定される。ATP受容体のタイプ別に分類し、酸味受容をする細胞に存在するATP受容体は、わずかにみられた酸とATP両方を受容する細胞で機能していると考えられる。細胞応答を測定する場合単離せねばならないため基底膜の応答(味受容ではない)をひらう可能性が十分ある。そのため、酸味受容細胞に存在するATP受容体に着目して研究を進める。そのことによって、ATP受容体の細胞タイプ別・機能別分類が行える。さらにターゲットATP受容体がII型味細胞と接するところに存在していることを確認する。そのために組織をもちいて電子顕微鏡によって金コロイド免疫染色を行う予定である。24年度に行った実験を確証するために、繰り返しおこなう。酸やATP応答細胞に、酸味受容体抗体とATP受容体抗体単染色による条件検討を行った後に、酸味受容体抗体とATP受容体抗体で2重染色を行う。どのATP受容体が実際に機能しているか不明な段階であるのですべてにおいて検討予定である。
医療安全のための座位心臓超音波検査法開発とフレイル・要介護者の心機能評価への応用

外来通院中の安定した高血圧患者を対象に採血、身体計測を行い、本研究対象となるフレイル患者を選定し、患者背景に関するデータを集積している。外来に薬物治療のため通院中の高血圧患者を、健常、プレフレイル、フレイルの3群に分類し、臥位心臓超音波検査を検査を行い、左室肥大と左室拡張障害について比較を行った。対象は高血圧治療中の安定した65歳以上の患者35例であり、J-Cardiovascular Health Study診断基準の5項目に該当する個数によって、0個を健常群12例(N)、1ー2個をプレフレイル群13例(PF)、3個以上をフレイル群10例(F)に分類した。年齢はN:71±3歳、PF:80±7歳、F:85±5歳とPFとFではNより有意に高値であった。左室肥大の指標は心エコー図から求めた左室心筋重量係数で比較したが、3群に有意差は認められなかった。左室拡張能障害は臥位心臓超音波検査法の左室流入血流速波形(E波高、A波高、E/A比)で比較したが3群に有意差は認めなかった。しかし心エコー図の僧帽弁弁輪部移動速度e'は、N:5.9±0.9cm/s、PF:5.1±1.2cm/s、F:3.9±0.5cm/sの順に低下が認められ、F群はN群やPF群より有意に小であった。外来高血圧患者のフレイル群は、健常群やプレフレイル群に比較して左室肥大は認めなかったが、左室拡張能障害が進行していることが示された。今後は心臓超音波検査の指標としてe'などの組織ドプラ法の指標を加味して研究を進める必要性があることが示された。外来通院中の高血圧患者を選定し、研究対象として健常群、プレフレイル、フレイルの3群に分類して心臓超音波検査法などのデータを集積できている。現在はまだ症例数は少ないが、統計解析結果では健常群、プレフレイル群、フレイル群の間で有意差が認められており、ある程度フレイル患者の心機能を明らかにできていると考えるため。対象となるフレイルの患者数を増やし、データ集積を進める。薬物療法、食餌・運動療法を行ったフレイル患者の心機能を心臓超音波検査で4年間経過観察し、心機能変化に及ぼす因子の検討を行う。今後は臥位だけでなく座位心臓超音波検査法でのデータ集積を進め、臥位心臓超音波検査法との比較を行い、座位心臓超音波検査法の転倒防止、診断の遅れ防止など医療安全面での有用性を評価する。さらに、今後は心臓超音波検査法のデータ集積のみでなく、以下のデータ集積を併せて行い、心臓超音波検査法データと比較する。(1)筋肉量、認知機能、栄養との比較筋肉量の指標として、電気インピーダンス法、四肢周囲径、大腿前面筋厚を計測する。認知機能はミニメンタルステート検査で測定し、栄養は血清アルブミン値などの血液検査で評価し、心臓超音波検査指標との関係を検討する。(2)動脈硬化度、心不全、腎機能、酸化ストレスのマーカーとの関係血圧脈波計測により動脈硬化度を評価する。血液検査からBNP、クレアチニン、高感度CRP、8-OHdGを測定し、尿検査から尿中アルブミン,尿中8-OHdGの測定を行う。動脈硬化度、心不全、酸化ストレス、腎機能障害と心臓超音波検査指標との関連性を調べる。

現在はまだ症例数は少ないが、統計解析結果では健常群、プレフレイル群、フレイル群の間で有意差が認められており、ある程度フレイル患者の心機能を明らかにできていると考えるため。対象となるフレイルの患者数を増やし、データ集積を進める。薬物療法、食餌・運動療法を行ったフレイル患者の心機能を心臓超音波検査で4年間経過観察し、心機能変化に及ぼす因子の検討を行う。今後は臥位だけでなく座位心臓超音波検査法でのデータ集積を進め、臥位心臓超音波検査法との比較を行い、座位心臓超音波検査法の転倒防止、診断の遅れ防止など医療安全面での有用性を評価する。さらに、今後は心臓超音波検査法のデータ集積のみでなく、以下のデータ集積を併せて行い、心臓超音波検査法データと比較する。(1)筋肉量、認知機能、栄養との比較筋肉量の指標として、電気インピーダンス法、四肢周囲径、大腿前面筋厚を計測する。認知機能はミニメンタルステート検査で測定し、栄養は血清アルブミン値などの血液検査で評価し、心臓超音波検査指標との関係を検討する。(2)動脈硬化度、心不全、腎機能、酸化ストレスのマーカーとの関係血圧脈波計測により動脈硬化度を評価する。血液検査からBNP、クレアチニン、高感度CRP、8-OHdGを測定し、尿検査から尿中アルブミン,尿中8-OHdGの測定を行う。動脈硬化度、心不全、酸化ストレス、腎機能障害と心臓超音波検査指標との関連性を調べる。対象患者のデータ集積のための検査費用が予想よりも安価だったため本年度の使用額は少額ととなった。次年度以降には集積したデータ解析のための物品費、研究に関する資料収集のための学会参加、研究成果の学会発表と論文発表のための費用として使用する予定である。
ヒトとモデル動物の対応染色体マップを駆使した1型糖尿病感受性遺伝子の解明

1型糖尿病の疾患感受性は複数の遺伝因子で規定されているが、ヒトにおいてもモデル動物NODマウスにおいても、主要組織適合抗原(MHC)領域の遺伝因子は感受性に最も強く影響する。これまでNODマウスと同一のクラスII MHCを有するCTSマウスのMHC(H-2)をNODマウスの遺伝背景に導入したコンジェニックマウスNOD.CTS-H-2系統の検討より、MHC領域による強い疾患感受性は複数の遺伝因子の複合効果であり、クラスII MHCの外側の領域に感受性遺伝子Idd16が存在することを示してきた。凍結胚の胚移植によるコンジェニック系統の立ち上げより、本研究では以下の解析を進めた。1,このコンジェニックマウスコロニーの拡大を行い、本系統では1型糖尿病発症率がNODマウスの約4分の1に低下していることを明らかにした。2,戻し交配により見出した別の組換え染色体を持つマウス(F17とF21)をもとに、遺伝子マーカーのタイピング結果より選択的交配を行い、2系統のサブコンジェニック系統を樹立した。ホモのコンジェニックマウスは観察例数が限られていたが、糖尿病発症率の比較によりIdd16の存在領域がより限局されることを明らかとした。3,この領域の中の候補遺伝子としてクラスI MHC K遺伝子に注目し、NODマウスとCTSマウスのK遺伝子の塩基配列の決定ならびに蛋白レベルでの解析の結果より、CTSマウスのK遺伝子がユニークであることを見出し、K遺伝子がIdd16である可能性を見出した。4,マウスIdd5.2の責任遺伝子と考えられるSlc11a1遺伝子のヒト対応遺伝子SLC11A1遺伝子に注目し、この遺伝子のプロモーター領域のZ-DNAフォーミングモチーフの遺伝子多型が人種差を越えて1型糖尿病に関与することを相関研究とメタ解析により明らかとした。1型糖尿病の疾患感受性はで複数の遺伝因子で規定されているが、ヒトにおいてもモデル動物NODマウスにおいても、主要組織適合抗原(MHC)領域の遺伝因子は感受性に最も強く影響する。NODマウスと同一のクラスII MHCを有するCTSマウスのMHC(H-2)をNODマウスの遺伝背景に導入したコンジェニックマウスNOD.CTS-H-2を確立し、この系統で糖尿病発症率が低下することよりクラスII MHCの外側の領域に感受性遺伝子Idd16が存在することを見出してきた。凍結胚の胚移植により本系統の立ち上げに成功した。平成15年度は(1)第17番染色体の遺伝子マーカーのタイピング結果をもとに選択的交配を行い、このコンジェニックマウスコロニーの拡大を行った。その糖尿病スクリーニングの結果、NODマウスは高い発症率(雌の300日齢での累積発症率:88%)を示している一方で、NOD.CTS-H-2マウスでは発症率が低い(同発症率:21%)ことを明らかにした。(2)さらに戻し交配の結果、別の組換え染色体を見出したため、これらの染色体を持つマウス(F17とF21)をもとに選択的交配を行い、2系統のサブコンジェニックの樹立に成功した。ホモのコンジェニックマウスは観察例数が限られており1型糖尿病発症率の評価ができなかったが、ヘテロのサブコンジェニックマウスの糖尿病発症率が2系統とも低かった(50%以下)ことよりIdd16の存在領域がより限局されることを明らかとした。(3)この領域の中の候補遺伝子としてクラスI MHCK遺伝子に注目し、NODマウスとCTSマウスのK遺伝子の塩基配列を決定し、蛋白レベルでの解析も行った。

その結果、CTSマウスのK遺伝子がユニークであることを見出し、K遺伝子がIdd16である可能性を見出した。1型糖尿病の疾患感受性は複数の遺伝因子で規定されているが、中でも主要組織適合抗原(MHC)領域の遺伝因子が感受性に最も強く影響することはヒトとモデル動物NODマウス共通である。NODマウスと同一のクラスII MHCを有するCTSマウスのMHC(H-2)をNODマウスの遺伝背景に導入したコンジェニックマウスNOD.CTS-H-2では糖尿病発症率が低下することより、クラスII MHC(Idd1)の外側の領域にIdd1とは別の感受性遺伝子Idd16が存在することを見出してきた。凍結胚の胚移植による本系統の立ち上げに引き続き、以下の検討を行った。平成16年度は(1)このコンジェニックマウスコロニーの拡大を行った。その糖尿病スクリーニングの結果、NODマウスは高い発症率(雌の300日齢での累積発症率:88%)を示している一方で、NOD, CTS-H-2マウスでは発症率が低い(同発症率:26%)ことを明らかにした。(2)戻し交配の過程で見出された新たなる組換え染色体を持ったマウス(F17とF21)をもとに選択的交配を行い、新たなる2系統のサブコンジェニックの樹立に成功した。ヘテロのサブコンジェニックマウスの糖尿病発症率が2系統とも少し抑制されていた(69%と67%)ため、ホモのコンジェニック個体の糖尿病発症率の評価によりIdd16の存在領域がより限局されることを明らかとした。(3)さらに新たなる組み換え染色体を見出し(M156)、MHC領域内およびその周辺の遺伝子マーカーのタイピング結果をもとにIdd16の存在領域をより限局できる可能性を見出した。(4)この領域の中の候補遺伝子としてクラスI MHCK遺伝子に注目し、NODマウスとCTSマウスのK遺伝子の塩基配列を決定し、蛋白レベルでの解析も行った。
リステリアの食品製造施設への定着要因を探る

Listeria monocytogenes(リステリア)の食品製造施設への定着要因を明らかにするために、食品および食品製造施設から分離されたリステリア149株について遺伝子解析(PFGE法およびMLST法)を実施した。また、浅漬製造施設3施設から81検体のふきとり材料等を採取してリステリアおよび自由生活性アメーバ(FLA)の検出を試みた。その結果、複数の製造元由来の食品から検出される特定の遺伝子型のリステリアの存在を明らかにした。また、2製造元由来のふきとり材料3検体からリステリアとFLAが同時に検出された。これらのうち2検体は包装機から採取したものであった。平成25年度は食品製造施設および食品由来リステリア101株について新規遺伝子型別法であるMulti locus sequence typing (MLST)法による型別を実施して施設定着に関わる遺伝系統の探索を行うとともに、既知のリステリアゲノム株39株の塩基配列と比較した。また、高バイオフィルム形成性の定着株(P株)と、P株の対照として調査期間中一度しか分離されなかった非定着株と考えられるT株についてバイオフィルムの菌体外多糖(EPS)を構成する構成糖の解析を行った。MLSTによる系統解析の結果、101株のリステリアは非常に近縁であり、3つの主要グループが確認された。これらは既知のリステリアゲノム株とは異なるグループであった。A社由来77株のうちPFGEパターンによる定着株は21株で、これらはST321に分類された。A社以外の食品由来株にST321は見られなかった。同一施設製造の食品由来で異なる時期に採取され、P株の可能性があるB社2株、C社2株、D社2株、F社2株は、それぞれST193、ST2、ST155(D社、F社)であった。バイオフィルムのEPSに含まれる多糖の構成糖について核磁気共鳴(NMR)、高速液体クロマトグラフィー、ペーパークロマトグラフィーによる解析を実施した結果、P株とT株のEPSの構成糖は異なる可能性が示唆された。ST321に加えて新たにST193、ST2、ST155がP株の候補として考えられたこと、EPSの構成糖がP株に特有である可能性が示唆されたことは今後、P株の定着要因をさらに検討する上で有意義な情報である。リステリア(LM)は、食品を介してヒトに重篤なリステリア症を引き起こす。本菌は食品製造施設に定着し、製造・加工工程で食品を汚染することが示されている。分離株の分子疫学解析によって施設定着株の存在を認める報告が多数見られるが、これら定着株に特有の遺伝系統や属性はいまだ不明である。平成26年度は、環境中で様々な細菌と共生している自由生活性アメーバ(FLA)に着目し、FLA内で定着型LMが共生することにより、長期的に同一タイプのLMが分離されるのではないかという仮説のもと、食品製造施設内のふきとり材料を検体としてFLAとLMの検出状況を調査した。過去の調査で製品から高頻度にLMが検出された浅漬製造施設3施設から製造環境のふきとり材料等81検体を採取し、FLAおよびLMの検出を行った。その結果、81検体のうちFLAが11検体、LMが29検体から検出された。3検体でLMとFLAの両方が検出された。これらのうち2検体は包装機のふきとり材料であった。検出されたFLAはAcanthoamoeba(3遺伝子型)、Hartmanella vermiformisおよびNaegleria sp.であった。分離されたLMについてPFGEおよびMLSTによる解析を実施した結果、これらは限られたPFGEパターンおよびSTを示した。この中には昨年度実施したMLST解析で定着株の可能性があると考えられたST155が含まれていた。3検体からLMとFLAの両方が検出されたが、LMとFLAの共生関係については不明であり、次年度以降明らかにしていきたい。本年度は、平成26年度に実施した浅漬製造施設3施設の調査で分離された自由生活性アメーバ(FLA)とリステリア(LM)の共生関係について明らかにすることを目的として、これらを用いて共培養実験を行うためのFLAの無菌化処理を行った。また、平成25年度に実施した食品および食品製造施設由来LMに浅漬およびこれらの製造施設から分離されたLM菌株を追加し、PFGEおよびMLST解析を実施した。製品および施設内から分離されるLMにはPFGEおよびST型に多様性は見られず、同一施設内およびこれらの施設で製造された製品からは同じタイプのLMが検出される傾向が見られた。また、異なる施設間でも同一タイプのLMが検出された。13施設で製造された食品由来36株のLMについて解析した結果、4施設由来9株がST155に型別され、ST155は施設への定着と関連するタイプである可能性が考えられた。平成26年度に、当初予定にはなかった浅漬およびこれらの製造施設の調査を実施することができた。このことにより、遺伝子解析を実施するLM菌株が増えたことから本年度はこれらの菌株の解析を実施し、前年度のデータとの比較解析を行った。そのため、FLAとLMの共培養実験系を確立してこれらの共生について明らかにする予定であったが、FLAの無菌化処理のみに留まった。6月に平成27年度までの成果を国際学会(ISOPOLXIX)で発表した。

また、今年度は、新たにアイスクリームおよびその製造施設におけるListeria monocytogenes (LM)の汚染状況についての調査を実施した。アイスクリームは賞味期限の表示を省略することができるため、市場に流通する期間が長く、製品が一度LM汚染をうけるとこれらと接触する機会も多くなる。米国で2015年に発生したアイスクリームによるリステリア症事例は、患者10名のうち3名が死亡した。本事例は異なる州に存在する2つの病院で低濃度のLMに汚染されたアイスクリームを原料として調製されたミルクシェーキを食べたことが原因とされている。そこで、大阪市内のアイスクリーム製造施設3施設から採取した89検体および市販のアイスクリーム類17検体、計106検体についてLM汚染状況を調べた。また、アイスクリーム類にLMを添加して冷凍保管し、LMの生残について調べた。その結果、全ての検体からLMを含むリステリア属菌は検出されなかった。アイスクリーム類は乳等省令および食品衛生法で成分規格が定められていることから、製造者の衛生管理意識が高い食品であると考えられた。しかしながら、LM添加回収試験の結果、アイスクリーム類のうちでも特に乳脂肪分および乳固形分を含むアイスクリーム、アイスミルク、ラクトアイスについては6週間後もLM菌数は低下しなかった。また、アイスクリームは賞味期限の表示を省略することができるため、市場での流通期間の長い食品であることを考えると、たとえ汚染菌数が少なくても、高齢者や基礎疾患を有する患者が喫食した場合、死に至る可能性もあり、その製造環境の衛生管理には細心の注意が必要である。Listeria monocytogenes(リステリア)の食品製造施設への定着要因を明らかにするために、食品および食品製造施設から分離されたリステリア149株について遺伝子解析(PFGE法およびMLST法)を実施した。また、浅漬製造施設3施設から81検体のふきとり材料等を採取してリステリアおよび自由生活性アメーバ(FLA)の検出を試みた。その結果、複数の製造元由来の食品から検出される特定の遺伝子型のリステリアの存在を明らかにした。また、2製造元由来のふきとり材料3検体からリステリアとFLAが同時に検出された。これらのうち2検体は包装機から採取したものであった。平成26年度の研究計画は、1)施設および食品由来リステリアの系統樹作成、2)リステリアと自由生活性アメーバとの共培養法の確立および菌株間の差異の検討、3)次世代シーケンサーによるゲノム比較解析としていた。1)については、平成25年度に実施済みである。2)については、アメーバの培養法を確立して食品製造施設から実際に自由生活性アメーバを分離し、数種類の自由生活性アメーバ野生株を入手することができた。次年度以降、これらの野生株を用いてリステリアと自由生活性アメーバとの共生関係の検討を行う予定である。3)については、ゲノム比較解析に供する株の選定を次年度に実施する予定である。以上より、おおむね順調に進展していると判断した。平成27年度までの成果を公表するためにリステリアに関する国際シンポジウムに参加するとともに、海外誌へ投稿する。
白内障手術における角膜内皮損傷機構の解明およびその制御

白内障手術として最も普及している術式である超音波乳化吸引術は、白濁した水晶体を超音波により破砕しながら吸引し、人工の眼内レンズと置換する方法である。この時、眼球内の圧力保持のため噴出される灌流液により、水晶体の破片が眼球前房内を飛散すると言われている。飛散した水晶体片は角膜に衝突し、細胞を傷つけ、細胞数を低下させる恐れがある。細胞の減少は重篤な術後症に繋がるため、水晶体片と角膜内皮との接触の事実を検証する必要がある。そこで本研究では、超音波乳化吸引術施術中の前房内における水晶体片の運動を捉えると共に、水晶体片衝突に伴う角膜内皮細胞の損傷過程を明らかにすることを目的とし、実験を行った。豚から摘出した眼球に対して眼科医が施術し、前房内を飛散する水晶体片の挙動を高速度カメラにより撮影した。吸引流量や灌流圧力などは実際の手術時の設定と同様とした。水晶体片の三次元位置を算出した所、手術中に水晶体片が角膜内皮と衝突している可能性が示唆された。また、水晶体片の速度を算出した所、約100[mm/s]で前房内を飛散し、角膜内皮に接触する可能性があることが分かった。水晶体片の衝突が角膜内皮細胞に与える影響を調べるため、豚眼から摘出された角膜内皮に水晶体片を衝突させ、角膜内皮細胞をスペキュラーマイクロスコープで実時間観察した。水晶体片の衝突に伴って細胞が剥離する様子が観察された。剥離率の最大値は噴出口流速150[mm/s]、暴露時間10分間の条件において8%であった。水晶体片の無い場合に比べて有る場合のほうがより多くの細胞が剥離することが確認された。本年度は浮遊する水晶体片の形状や大きさを調べるために、三次元画像処理に基づいた計測システムを構築し、実験を行った。生理食塩水を満たした矩形アクリル容器に、豚から摘出された眼球を設置した。眼球内に白内障手術用超音波ハンドピース(現有)を挿入し、ハンドピース先端を超音波振動させながら、水晶体乳化吸引術、すなわち水晶体の破砕吸引を行った。メタルハライドランプ2台で白色光を照射しながら、2台の高速ビデオカメラを用いて角膜を通して前房内を撮影した。撮影された映像から、超音波ハンドピースによって破砕された水晶体片の存在を確認し、その運動が捉えられた。豚眼を除いた後に、直径0.2mmの円孔が0.5m間隔で格子状に配置された校正板を設置し、画像座標と物体座標を対応づける校正関数(三次多項式)を求めた。このとき、パタンマッチングによって格子点を自動検出し、物理座標の割り振りを行った。得られた校正関数に基づいて、水晶体片の三次元位置をステレオ法により計測するソフトウェアを開発した。ここで、1台目のカメラの画像に写る水晶体片と、2台目のカメラの画像に表示したエピポラー線上にある対応する点をそれぞれ指定することで、それらの点を通る視線の交点として三次元位置を求めた。水晶体片が、ハンドピースから流出する流れに乗って前房内を流下し、前房外縁部に衝突した後に同外縁部に沿って移動する間の、時々刻々の三次元位置を定量的に測定できた。さらに、得られた三次元位置データを微分することで速度情報を得た。当該年度は、豚から摘出した眼球に対して白内障乳化吸引術を施術し、前房内を飛散する水晶体片の挙動を捉えると共に、水晶体片衝突に伴う角膜内皮細胞の損傷状況を観察した。

前年度に開発した三次元画像処理計測システムを用いて、白内障乳化吸引術施工下の前房内における水晶体片の運動を調べた。吸引流量や灌流圧力などは実際の手術時の設定と同様とした。水晶体片は最大100[mm/s]程度の速度で飛散し、概ねその速度を維持したまま角膜内皮に接触することが分かった。水晶体片の衝突が角膜内皮細胞に与える影響を調べるため、シャーレ上にconfluentな状態で培養した豚眼角膜内皮細胞に水晶体片を衝突させ、細胞の剥離率を調べた。樹脂製ノズルを細胞面に対して垂直に設置し、ノズルから細胞面に衝突する水流(軸対称衝突噴流)を形成した上で、水晶体片を混入して水晶体片を細胞面に衝突させた。衝突させた水晶体片は豚眼から摘出された水晶体を1m立方程度の大きさに切断したものとした。培養細胞は長期間(5週間)かけて培養したものと、短期間(3週間)で培養したものの2種類を用意した。衝突噴流の速度を前房内における水晶体片の飛散速度と同程度とした場合、細胞の剥離率は短期間および長期間培養された細胞についてそれぞれ約10%および3%であった。この値は、水晶体片を混入しなかった場合の剥離率(約2%)に比較して有意に大きい。さらに、衝突噴流速度を150mm/sに増加させた場合には、それぞれ約24%および15%と増大した。ここまでの結果に基づき、白内障手術下における水晶体片衝突が角膜内皮細胞の剥離の一因となることが示された。当該年度は、豚の角膜に直接水晶体片を衝突させ、衝突時の角膜内皮細胞の剥離状況をスペキュラーマイクロスコープによってリアルタイムに捉えた。豚眼の角膜を摘出し、新規製作した角膜保持容器の上部に取り付けた。角膜保持容器の下部には角膜に向けられたノズルおよび排水管を設けると共に、ノズルと排水管をポンプで接続し、約1mm角の水晶体片を混入した生理食塩水を循環させた。これにより、ノズルから噴出する生理食塩水および水晶体片を角膜内皮に衝突させた。噴流の流速は50,100,150mm/sの3条件とした.角膜外皮表面には内皮細胞観察用のスペキュラーマイクロスコープの対物レンズ(コーンレンズ)を接触させ、同マイクロスコープおよびそれに接続したカメラにより角膜内皮細胞を撮影した。水晶体片衝突時の内皮細胞を高速動画撮影することで、内皮細胞が剥離する瞬間の動的な様子を捉えた。一瞬にして細胞が潰れたようになり、見えなくなる範囲が広がった。これは水晶体片が角膜に衝突したことで細胞を削っていったように見えた。この現象は生理食塩水のみの場合には見られなかったものである。細胞が剥離した部分の面積を画像から測定し、水晶体片の衝突前後の内皮細胞観察画像を比較することで、内皮細胞剥離率を求めた。噴流流速50mm/sにおいては、水晶体片の有無にかかわらず、損傷は確認されなかったが、100mm/s以上の条件では損傷率も増加し、150mm/sでは水晶体片有りで約8%、無しで約5%の細胞が損傷した。この差は有意であり、水晶体片の存在によって細胞損傷率が増加することが確認された。さらに、水晶体片の内皮細胞への衝突1回あたりの細胞剥離面積を求めた。水晶体片の速度が大きくなるほど角膜内皮細胞が損傷する面積も大きくなっていることが明らかとなった。前房内における水晶体片の運動を定量的に捉えると共に、水晶体片衝突に伴う細胞剥離率を測定できたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は培養細胞を用いて細胞剥離率を測定したが、より実際の状況に即した実験を行うために、培養細胞の代わりに豚眼から摘出した角膜自体を用いて水晶体片衝突実験を行う予定である。
現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民族学的研究

本調査研究の目的は、現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民族学的研究という研究課題のもとに、(1)軍事独裁、2)一党独裁(3)個人独裁という3つの政権の実態があることを探究することである。現代アフリカの7カ国、6独裁者(為政者)について現地調査を実施した。具体的には、ンクルマ(ガーナ)、セク・トゥーレ(ギニア)、ケニヤッタ(ケニア)、ニエレレ(タンザニア)、アミン(ウガンダ)、モブツ(コンゴ)である。本調査研究は、権威主義的政権及び指導者を探究することによって、通時的、共時的な独裁の包括的分析を提示した。本調査研究は、現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民族学的研究という研究課題のもとに、独立後50年の経緯のなかで独裁者とよばれた指導者(為政者)をとりあげてその虚像と実復を明ちかにすることを目的としている。具体的には、阿久津昌三がガーナのンクルマ、青木澄夫がケニアのケニヤッタ、梅屋潔がウガンダのアミン、小泉真理がタンザニアのニエレレ、澤田昌人がコンゴ(旧ザイール)のモブツ、ウスビ・サコ(連携研究者)がギニアのセク・トゥーレを対象として調査研究を実施した。阿久津昌三はンクルマに関する書誌学的な調査研究を行い「自伝」をもとにンクルマの政治哲学を分析した。青木澄夫は研究者、新聞記者等が執筆したケニアの指導者(為政者)に関する資料収集を行い政治学的「眼差し」を分析した。梅屋潔はウガンダの国立公文書館、マケレレ大学等でアミンに関する文献収集を行うとともにアミンの側近だった元閣僚の遺族とインタービュー調査を実施した。小泉真理はエジンバラ大学にてニエレレ学中の資料収集を行い留学経験がニエレレの政治哲学にどのように影響を及ぼしたかを分析した。澤田昌人は旧ザイールのモフツに関する文献収集を行い独裁的なパーソナリティー形成が国際政治及び国内政治の相互交渉のなかでどのように形成されたのかを分析した。ウスビ・サコはギニアの首都コナクリで調査を行い政治的な変革のなかでどのように公共建築及びモニュメントが形成されるのかを分析した。阿部利洋は南アラリカのマンデラに代表されるANC幹部がどのような社会統合のビジョンを抱いたのかを分析した。本調査研究は、現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民俗学的研究という研究課題のもとに、独立後50年の経緯のなかで独裁者とよばれた指導者(為政者)をとりあげてその虚像と実像を明らかにすることを目的としている。具体的には、阿久津昌三がガーナのンクルマ、青木澄夫がケニアのケニヤッタ、梅屋潔がウガンダのアミン、小泉真理がタンザニアのニエレレ、澤田昌人がコンゴ(旧ザイール)のモブツ、阿部利洋(連携研究者)が南部アフリカを対象として調査研究を実施した。阿久津昌三は、ンクルマのニューヨーク・ハーレム、フィラデルフィアの留学時期及びロンドンの学生運動、労働運動、独立運動の時期を調査した。青木澄夫は、現地調査及び国内調査により日本人が見たケニヤッタ像を調査した。梅屋潔は、アミンを知る人物にインタビュー調査を行い、録音、書き起こし、翻訳の作業を進めている。アミンの実像が浮びつつある。小泉真理は、昨年度のエジンバラ大学での調査を受けて、今年度は現地調査をもとに現在のタンザニアの人々にとってのニエレレ像-特に、カリスマ性について調査した。澤田昌人は、ルムンバ暗殺に関与したとされるモブツについて、権力と腐敗という従来の言説を再検討して、ナショナリズムなどの思想的な背景からその実像を解明した。阿部利洋は、ロンドン大学政治経済学院及び東洋アフリカ研究学院において、独裁者の比較検討のための資料収集を行った。本調査研究は、現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民族学的研究という研究課題のもとに、独立後50年の経緯のなかで独裁者とよばれた指導者(為政者)をとりあげてその虚像と実像を明らかにすることを目的としている。具体的には、阿久津昌三がガーナのンクルマ、小泉真理がタンザニアのニエレレ、澤田昌人がコンゴ(旧ザイール)のモブツ、青木澄夫がケニアのケニヤッタ、梅屋潔がウガンダのアミン、阿部利洋(連携研究者)が南部アフリカ、ウスビ・サコ(連携研究者)がギニアのセク・トゥーレを対象として調査研究を実施した。阿久津昌三は、ンクルマの新植民地主義と帝国主義批判を分析し、特に、コンゴ危機を事例としてンクルマの動向を調査した。小泉真理は、ニエレレの青年期のイギリス留学経験が彼の政治活動や政策にどのような影響を及ぼしたのかを調査し、彼の政治哲学について検証した。澤田昌人は、東西冷戦構造期のアメリカ、旧ソ連の開示文書等を分析し、コンゴ危機を事例としてモブツの動向を調査した。青木澄夫は、ケニアやその指導者たちを事例として日本のメディア報道を調査した。

梅屋潔は、アミン政権の閣僚であり、その命令で殺害された人物の関係者から未発表文書を入手して分析した。2012年6月30日に公開シンポジウム「アフリカ諸国における独立後50年の回顧と展望ー独裁制と独裁者の検討」と題して共同研究会を開催した。コメンテーターには、梶茂樹(京都大学大学院アジア・アフリカ地域研究研究科教授)、小馬徹(神奈川大学人間科学部教授)、鈴木裕之(国士館大学法学部教授)、武内進一(日本貿易振興機構アジア経済研究所地域研究センター・アフリカ研究研究グループ長)を招聘した。本調査研究は、現代アフリカにおける独裁者の虚像と実像に関する民族学的研究という課題のもとに、独立後50年の経緯のなかで独裁者とよばれた指導者(為政者)をとりあげてその虚像と実像を明らかにすることが目的である。研究代表者、研究分担者及び連携研究者は、海外学術調査という調査目的に沿って、現地調査を実施することで資料収集、学会発表、論文発表等を着実にこなしている。したがって、本調査研究はおおむね順調に進展していると評価することができる。24年度が最終年度であるため、記入しない。本調査研究は、平成22年度から23年度の研究成果を踏まえて、平成24年度においては、引き続いて資料収集、学会発表、論文発表等を行うとともに、シンポジウム形式で発表を行い、外部の専門家を招聘してこれらの研究成果の外部評価をしてもらうことを計画している。したがって、本研究課題の今後の推進方策は、平成22年度から23年度に実施してきた海外学術調査の研究成果を発信することを目的とするための国内旅費が中心となる。
多包条虫に関する非開腹的治療法への挑戦と評価法の開発

実験動物ラットの肝臓の特定部位に限局される多包虫病巣を実験的に確実に作出できる実験系を確立した。この実験系は非開腹的治療法である温熱療法、光線熱力学療法のみならず、外科的肝切除による新しい治癒判定評価法の確立を可能にすると期待される。予備実験で、多包虫の粗抗原と、診断抗原として国際的な評価を得ている遺伝子組換えEm18抗原(WHOエキノコックス症非公式作業部会・部会長の研究グループ(ドイツ)、WHO臨床エキノコックス症研究協力センター(フランス)、その他の国際共同研究による)、2種類の抗原に対する実験感染後の抗体応答動態を経過観察中であり、治療実験を始める時期設定に取り組んでいる段階である。本研究を展開している時に、関連病院において外科的に肝病巣を完全切除した全症例で、周術期からrEm18に対する抗体応答の著減が確認されている。外科的切除直後からの抗体応答の著減機序はおそらく初めての観察である。本研究で確立した感染実験系は新しい治療法ならびに病態自体の新しい研究の糸口になる可能性が高い。画像診断を加えた温熱療法による多包虫症の新しい治療方法の開発を目的としたラットの肝左葉横隔膜面下縁部に限局した多包虫症病巣の作製が初年度の研究であった。当初、旭川医科大学で開発した多包虫組織ホモゲナイズの経門脈接種法による方法では病巣が肝表面全域に散在してしまうため限局的な病巣形成は不可能と判断されていた。そこで、肝左葉表面に上記の感染源を直接微量接種してみたところ、肝内圧のため接種部位から腹腔内へ漏出、あるいは中心静脈を介して肺へ転移する現象が確認された。この過程で経時的な画像記録と採血を実麓したところ、肺転移を起こした症例では抗体応答性が非常に高くなる現象が新たに確認された。それ自体、興味ある成績であり、現在、論文作成を準備中である。しかしこれまでの術式では今後肝臓の特定の部位、特に画像所見を得やすい部位への安定した病巣形成が著しく困難であると結論された。その後の試行錯誤の結果、確実に所定の位置に病巣を作製できる方法が開発された。具体的には、全身麻酔下で腹部正中を切開して開腹後、肝左葉の先端一部を露出させ、メスで肝臓表面に約5mmの切開創を作製してあらかじめ準備しておいた多包虫の嚢胞(直径1-3mm)1個を切開創に包埋移植した。止血と嚢胞の腹腔内流出阻止のために、止血シート(5mm角)で切開創を被覆した。この結果全例に於いて、移植部位での嚢胞の生育をMRIで経時的に追跡できた。また、肺や腹腔内の他の部位での嚢胞の発育も全く認められず、本法は所定の位置に多包虫症病巣を作製する上で極めて有用な方法であることを確認した。この所定の位置に限局される病巣形成は世界でも初めての試みであり、新しい肝病巣作製実験系を確立できたことになる。この病巣作製実験系についても合わせて現在、論文を準備中である。本研究は、最新の腫瘍治療法の中で、温熱療法と光線力学療法を多包虫症の治療に応用できる可能性を検討するものである。具体的には(1)研究者側が希望する肝臓の特定の部位に限局される病巣を創出できないか、(2)できる場合には、温熱療法、光線力学療法で、治療できないか、(2)治療効果の判定として抗エキノコックス抗体価の動態を観察できないかの3点である。(1)ついては、包虫の破砕組織の注射ではなく、非常に小さな包虫自体を移植することにより、ほぼ100%実験者が希望する特定の位置に包虫病巣を形成させる新しい技法を確立した(Imagawa et al.in prep.;Yamashita et al.in prep.)。(2)温熱療法、光線力学療法効果を判定するため、治療を始める前の時点における抗体応答確認実験を実施した。粗抗原に対する抗体応答と比較し、診断抗原として国際的に利用され始めているEm18に対する抗体応答が陽性になるまでに時間がかかることが判明した。(3)温熱療法、光線力学療法による治療効果についての予備研究を展開した。以上2年間の研究から、(1)の肝病巣作製技法が温熱療法、光線力学療法のみならず、外科的肝切除による抗体応答動態への基本的問題解決への非常にユニークな実験動物モデルとして有用であることが判明してきた。

これは臨床医との共同研究から派生してきた非常に不思議な現象に基づく。外科的切除が第一優先治療法として国際的に承認されている唯一の寄生虫疾患が多包虫症である。他の疾患では術前に診断がつく場合には外科的切除は推奨されない。肝エキノコックス症に対して施行された外科的切除手術直後から、患者の抗体応答動態を調べる機会が与えられた結果、完全に病巣を切除できた症例では術後1,3,7日と日を追って抗体応答が著減する予期せぬ事実が判明してきた(赤羽ほか、論文準備中;Ito et al.in prep.)。本研究はこの外科的切除直後の抗体応答減衰機構解析に有用な動物モデルを作出したことにもなる。
磁性多層膜パタンド周期アレイの作製と電流による特性制御

紫外光レーザーを用いた干渉露光法と高真空蒸着法とを用い、面直(Z方向)にはナノサイズの磁性多層周期構造を有し、面内(XY方向)には周期アレイ構造を形成した磁性多層膜パタンド周期アレイ構造を作製し、磁気・光・電気の融合特性にナノ構造の特殊性が及ぼす影響とアレイに流す電流によるそれらの応答特性について実験検証した。本研究の目的は、干渉露光法と高真空蒸着法とを用い、希土類含有磁性半導体や磁性多層金属膜の周期アレイ構造を作製した後、磁気・光・電気の融合特性にナノ構造の特殊性が及ぼす効果を検証しマクロな磁気特性ならびに円偏光発光特性を制御することである。平成24年度は、前年に導入したイオンミリング装置によって、Fe層、GaAs層、Si層等のエッチングレートを算出し、磁性パタニングの作製準備が整えた後、作製したガドリニウム(Gd)と鉄(Fe)を含む、磁性半導体試料と磁性薄膜ラインパターンについてその磁気特性、光学特性ならびに電子状態について実験検証した。磁気特性では、マクロ磁化と試料厚みとに非線形性が確認されたことから、光磁気効果による表面磁化の測定を、イオンミリングにより膜厚制御した試料で行い、その表面応答が膜厚に依存することを確認した。特に磁気層が10nmの以下の領域では、光磁気応答が層厚みに依存して単調減少し、10nm以上では安定な一定値を示した。また光磁性半導体GaGdAsについて、Gd濃度を振った系統的な吸収測定を行ったところ、段階的なエネルギーバンド内吸収が確認された。これは、Gdドープに起因するバンド間準位の形成を示唆している。発光スペクトルではバンド間準位の発光は見られなかず、それらのエネルギーがフォノンを媒介とする間接遷移を伴うものと予想された。さらに磁性半導体の磁化が主にその電子軌道から来ているかについて放射光X線を使用した元素選択的なX線吸収実験を大型放射光施設スプリング8のBL-39XUにて行った。Gd吸収端におけるスペクトルに磁気吸収成分が確認されGd回りのスピンが偏極していることがわかった。その大きさはGd3+フリーイオンの大きさと比較したところ、おおよそ10100分の1と小さかった。結果をまとめ、国際会議MBE2012,SSDM2012や学術論文に発表した。本研究の目的は、紫外光レーザーを用いた干渉露光法と高真空蒸着法とを用い、Z方向(面直)にはナノサイズの磁性多層周期構造を有し、XY方向(面内)にはライン・ドット・ラティス(格子)などの周期アレイ構造をセンチメートル・オーダーの広域にパタン形成した磁性多層膜パタンド周期アレイ構造を作製した後、磁気・光・電気の融合特性にナノ構造の特殊性が及ぼす効果を検証し、アレイに流す電流によってマクロなスピン特性ならびに円偏光発光特性を制御することである。初年度は、良質な結晶性を有する磁性半導体試料の作製ならびに干渉露光法によるパタニングの最適化を主目的とした研究展開を行った。試料作製には、紫外光を用いた干渉露光リソグラフィー法と、分子線エピタキシー(MBE)法もしくはスパッタ法などの薄膜蒸着法を用い、磁性元素としてガドリニウム(Gd)と鉄(Fe)を使用した。特に磁性半導体においてはGd蒸着量をセル温度で変化させることで濃度調整を行い、絶対的な濃度を光電子分光測定により測定することに成功した。構造評価を電子顕微鏡(TEM、SEM)ならびにX線構造解析により行い、Gd濃度が数%と低い試料やGaAs非磁性層を折り込んだ磁性多層構造によって良質な結晶成長を行った。磁化測定結果では、磁性元素濃度と室温強磁化とが単調増加を示さず、ある濃度において磁化の極大を見出した。また一方で、フォト・ルミネッセンスによる発光特性の評価からは、発光強度のばらつきが結晶性を大きく反映していることがわかった。エネルギーバンド内にGdドープに起因するいくつかのバンド間準位に基づく発光が観測された。一方で、半導体上にパタニング磁性膜を形成後、非加熱方式で酸素被膜を除去するべくイオンミリングのシステムの導入を行い、イオンビームの確認、Siにおけるミリングテストを行い、原子間力顕微鏡により平坦製の良好なミリング状態を確認した。初年度の目標は、(1)良質な結晶性を有する磁性半導体試料の作製ならびに(2)干渉露光法によるパタニングの最適化であった。また(3)作製試料の磁気特性、光電気特性などの基礎物性の評価を行い、さらに次年度に向けて(4)イオンミリング装置の導入とミリングテストを行った。(1)紫外光を用いた干渉露光リソグラフィー法では、平行性の高い良好なライン周期パターンを10平方ミリ以上の広範囲のエリアに短時間で形成することに成功した。(2)分子線エピタキシー(MBE)法や高真空薄膜蒸着法によってFeやGdを磁性元素として混入させた磁性半導体結晶の作製を行い、Gdセル温度として12501350°Cにおいて最も良好な結晶性が得られることを見出した。