hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物病原細菌を用いた培養不能（VBNC）状態誘導に関わる遺伝子の探索

細菌の「生きているが培養できない:viable but non-culturable (VBNC)」状態は、低温などの何らかの環境ストレスにより、本来培養可能だった細菌が培養できなくなる現象である。VBNCは様々な細菌で見出されている現象だが、植物病原細菌では低温や貧栄養などの環境ストレスによってVBNC状態が誘導されることは報告されているものの、誘導に関わる遺伝子発現制御機構は知見が極めて乏しいのが現状である。本研究では、植物病原細菌からVBNC状態誘導に関わる遺伝子を同定することで、VBNC誘導における遺伝子発現制御機構の解明を目標としている。平成29年度は、貧栄養によるVBNC誘導条件でVBNCが誘導されない変異株を用いて解析を行った。具体的には、トランスポゾン導入によりランダムに変異を導入した変異株プール作製後、VBNC状態が誘導されない変異株を取得した。これら変異株において、導入されたトランスポゾン配列を起点とし、トランスポゾン導入により発現抑制された遺伝子の同定を試みた。その結果、推定上遺伝子を含むいくつかの候補遺伝子を得た。VBNC状態が誘導されるためには、VBNC状態が誘導されるための環境シグナルを認識する「センサー」と、VBNC状態となるための遺伝子発現を制御する「スイッチ」に相当する遺伝子群の存在が推測される。今回得られた候補遺伝子の中には転写制御に関わる遺伝子等も含まれており、これら遺伝子が直接的あるいは間接的なスイッチとして機能し、培地上での増殖に必要な遺伝子発現が制御されることでVBNCが誘導される可能性が示唆された。細菌の「生きているが培養できない:viable but non-culturable (VBNC)」状態は、低温などの何らかの環境ストレスにより、もともと培養可能だった細菌が、培養できなくなる現象である。VBNCは様々な細菌種で見出されている現象だが、VBNC状態への誘導に機能する遺伝子のうち、同定された遺伝子はさほど多くなく、植物病原細菌では低温や貧栄養などの環境ストレスによってVBNC状態が誘導されることは報告されているものの、誘導に関わる遺伝子発現制御機構は知見が極めて乏しいのが現状である。そこで本研究では、植物病原細菌からVBNC状態誘導に関わる遺伝子を同定することを起点とし、VBNC誘導における遺伝子発現制御機構の解明を目標としている。VBNC状態が誘導されるためには、VBNC状態に誘導する何らかの環境シグナルを認識する因子と、環境シグナルの認識後に、VBNC状態になるための遺伝子発現調節を制御する因子の存在が推測される。しかし、環境シグナルを認識する因子やその下流の因子が環境シグナル毎に異なるのか、あるいは同一なのかは定かではない。本研究では、VBNC誘導誘導のメインストリームで機能する因子の同定を目指していることから、いくつかのVBNC誘導条件で共通して機能する因子の同定を試みる。そこで今年度は、VBNC状態への新規誘導条件の検討と、VBNC誘導に関わる遺伝子が破壊され、VBNCが誘導されない変異株のスクリーニング等を行なった。さらに、これら変異株について破壊された遺伝子の同定を試みた。新規のVBNC誘導条件について、VBNC誘導に有効と思われる新条件を得ることができた。また、変異株スクリーニングにより、VBNC誘導遺伝子が破壊されたと目される変異株を得ることができた。これは当初の研究実施計画の通りであり、研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。今年度の研究により絞り込みを行ったVBNC誘導に関わる遺伝子候補について、更なる機能解析を進める。また、新たなVBNC誘導条件でも変異株スクリーニングを行うほか、網羅的遺伝子解析などを行うことによって、総合的な理解を深めることを予定している。次年度に網羅的遺伝子解析等を実施予定であり、それらの物品代が高額になる可能性があることから、次年度使用額が発生した。網羅的遺伝子解析において、変異体の遺伝子発現量の変化などをRNAレベルで解析予定である。
上皮間葉転換(EMT)に伴うOXPHOS活性亢進機序の解明

現在までに1正常細胞のEMT誘導ではOXPHOS活性が亢進すること,2EMTによりmitoNEET(mNT)の発現が減少し,これがOXPHOS活性の亢進に必須であることを見出している。本研究によりミトコンドリアの機能や動態がEMTで制御されるメカニズムを解明することで,EMTに関連した細胞生物学に有力な知見を与えうる。
マイクロ波照射による脳損傷モデルの研究

高出力のマイクロ波照射による脳損傷の病態はほとんど知られていないため、定量的にラットの脳にマイクロ波を照射する新しい脳損傷モデルを作製し、メタボローム解析を行った。照射1時間後にATPが照射前の0.3倍へ減少し、解糖系の代謝物の上昇がみられ、また多くのアミノ酸が増加した。照射直後より脳細胞へのエネルギーの供給が滞り、蛋白分解が進んだことから、微小血管の損傷による病態に近いと考えられた。高出力のマイクロ波による新たな脳損傷のモデルは、外傷性脳損傷のモデルより脳虚血に近い病態である可能性が示唆された。マイクロ波は、携帯電話やオーブンなどの日常生活から医療や軍事まで幅広い分野で用いられており、もはや人類にとって欠かすことができない。しかしマイクロ波が人体に与える影響は未だ十分に解明されておらず、脆弱な組織である脳に与える影響を明らかにすることは特に重要である。我々は、マイクロ波の照射強度や照射時間を細かく調整することができる装置を用いて、新しい脳損傷モデルを作成した。本モデルの特徴は、高出力のマイクロ波を定量的に照射することができ、またラットの頭部を固定することで再現性が高く、またモデルの作製が簡便なことである。このモデルを用いて、病理学的、生化学的、行動科学的研究手法を用いて多角的に解析をし、マイクロ波照射による脳損傷の病態解明について研究を行っている。病理学的に検討した研究では、H-E染色を行い皮質運動野、海馬、側脳室脈絡膜の形態の変化や神経細胞数の変化を測定し、またアポトーシスを検出するTUNEL法を用いてアポトーシスした神経細胞の割合を測定した。その結果、照射後7日に側脳室脈絡叢に特異的にアポトーシスの増加が生じること、照射後28日に海馬において神経細胞数が減少することを明らかにし報告した。さらなるマイクロ波照射による脳損傷の病態を明らかにするため、生化学的なアプローチとしてメタボロミクスによる解析を行っている。メタボロミクスとは、生体内の代謝物質を網羅的に解析することにより、タンパク質の活性を観察することで生体内の情報を包括的にとらえることができる手法である。脳虚血や他の頭部外傷モデルと比較することにより、本モデルの位置づけを決定し、新たな脳損傷のバイオマーカーとなる候補物質を検索を目的とする。マイクロ波照射による脳損傷の病態を明らかにするため、生化学的なアプローチとしてメタボロミクスによる解析を進めている。本モデルはマイクロ波照射による脳損傷の全く新しいモデルであり、メタボロミクスにより約900の代謝物質について網羅的に測定し、病態の解明を目的としている。はじめに生化学的変化がピークに達する時間が不明のため、ミトコンドリアの機能不全が4時間以内に生じるという過去の研究から、照射前、照射後30分、1時間、3時間、24時間と継時的に測定を行った。多くの代謝物質は照射後1時間後にピークが見られ、24時間後には照射前の値へと近づくことが明らかとなった。個体数を増やしたさらなる実験では、照射前、照射1時間後、照射24時間後の3群で行う方針とした。マイクロ波は、携帯電話やオーブンなどの日常生活から医療や軍事まで幅広い分野で用いられて人類にとって欠かすことができないが、人体与える影響は未だ十分に解明されていない。我々は、マイクロ波を定量的に照射強度や照射時間を調整できる再現性の高い新しい脳損傷モデルを作製した。このモデルを用いてマイクロ波照射による脳損傷の病態解明について研究を行っている。この病態を明らかにするため、生化学的にアプローチを行い、具体的にはメタボロミクスによる解析を行った。メタボロミクスとは、生体内の代謝物質を網羅的に解析することにより、約900の代謝物質について測定し、タンパク質の活性を観察することで生体内の情報を包括的にとらえることができる手法である。予備実験より、ラットの頭部に3.0kWのマイクロ波を0.1秒照射し、照射後1時間および24時間、またcontrolとして大脳皮質から脳組織を摘出し、メタボローム解析を行った。グルタミン酸とアスパラギン酸は、controlに比べて1時間後に有意に減少、バリン、ロイシン、イソロイシンは、1時間後に有意に増加を認めた。ATP, CTP, GTP, UTPは、1時間後に有意な減少、尿素も24時間後に有意に減少を認めた。細胞膜の代謝回転を示すグリセロリン脂質は、24時間後に有意な減少を認めた。高出力のマイクロ波による脳損傷は、局所脳損傷のモデルと多くの共通する生化学的特徴を認めた。しかし、神経細胞損傷を示すN-アセチルアスパラギン酸、酸化的ストレスを示すアスコルビン酸、嫌気代謝を示す乳酸は、局所脳損傷では変化を認めるが、マイクロ波による脳損傷では有意な差を認めなかった。すなわち、マイクロ波による脳損傷は、局所脳損傷と異なる新たな病態と考えられる。今後はさらなる病態の解明や治療法の検討が期待される。

今後もマイクロ波照射後の脳組織に対してメタボロミクスを行う。前述のごとく、マイクロ波照射前、照射後1時間および照射後24時間の脳組織を採取し代謝物質の測定を行う。測定する代謝物質はこれまでに生化学的手法などで取り扱われている低分子の物質が中心であり、生理学的・病理学的な意義に関する知識が蓄積されている。したがって、脳虚血や他の頭部外傷のモデルと本モデルを比較し、本モデルの位置づけを検討することが可能である。さらに新たな脳損傷のバイオマーカーとなる候補物質を検討する。救急医学研究は概ね順調に進んだが、学会または専門誌で発表するまでの結果を出すには至らなかった。学会発表ならびに専門誌での発表による意見交換は、今後の研究をより有意義にするための重要な機会と考えている。特に本研究は、新しいモデルを用いており、またマイクロ波による脳損傷は近年報告が非常に増えており、同分野の研究者による意見交換がますます重要と考えている。初年度から国際学会での発表を目指したができなかったため、予定の金額を使用することができなかった。次年度、国際学会で本研究成果を発表するために使用する予定である。
液状化による地盤の永久変位と地震被害に関する研究

地震前後の航空写真測量結果を比較することにより, 1983年日本海中部地震における秋田港周辺及び1964年新潟地震における信濃川河口と阿賀野川河口付近の地盤の永久変位を測定し,当該地域で収集された土質・地質条件を地表面変状写真等より永久変位の発生メカニズムについて考察を加えた.その結果,以下のことが明らかにされた.1.信濃川河口及び阿賀野川河口付近では10mに達する永久変位が観測された.2.永久変位の原因は地盤の液状化であり,永久変位の大きさは地表面の勾配や液状化層の厚さに強く影響を受けている.3.永久変位発生の起点付近では地表面に多くの亀裂が生じ,地盤は沈下を生じている.これに対し,永久変位の収束する地域では噴砂,噴水が多数認められ,地盤は隆起する傾向にある.本研究ではさらに,橋梁基礎,建物杭基礎,護岸及び埋設管の被害データを収集し,付近の永久変位との関連性について考察した.その結果,上記2地震の対象地域における地震被害の多くが,地盤の永久変位に起因していることが明らかにされた.特に新潟地震による昭和大橋に関しては, 5mにも達した左岸側の永久変位,橋脚基礎杭の変状及び目撃者の証言などから,落橋の原因が地震動の慣性力でなく,地盤の永久変位であると考えた方がより合理的であるとの結論を得た.地震前後の航空写真測量結果を比較することにより, 1983年日本海中部地震における秋田港周辺及び1964年新潟地震における信濃川河口と阿賀野川河口付近の地盤の永久変位を測定し,当該地域で収集された土質・地質条件を地表面変状写真等より永久変位の発生メカニズムについて考察を加えた.その結果,以下のことが明らかにされた.1.信濃川河口及び阿賀野川河口付近では10mに達する永久変位が観測された.2.永久変位の原因は地盤の液状化であり,永久変位の大きさは地表面の勾配や液状化層の厚さに強く影響を受けている.3.永久変位発生の起点付近では地表面に多くの亀裂が生じ,地盤は沈下を生じている.これに対し,永久変位の収束する地域では噴砂,噴水が多数認められ,地盤は隆起する傾向にある.本研究ではさらに,橋梁基礎,建物杭基礎,護岸及び埋設管の被害データを収集し,付近の永久変位との関連性について考察した.その結果,上記2地震の対象地域における地震被害の多くが,地盤の永久変位に起因していることが明らかにされた.特に新潟地震による昭和大橋に関しては, 5mにも達した左岸側の永久変位,橋脚基礎杭の変状及び目撃者の証言などから,落橋の原因が地震動の慣性力でなく,地盤の永久変位であると考えた方がより合理的であるとの結論を得た.地震前後の航空写真測量結果を比較することにより、1983年日本海中部地震による秋田港周辺および1964年新潟地震による信濃川河口付近の地盤の永久変位を測定し、当該地域で収集された土質、地質条件と併せて永久変位への影響要因について考察を加えた。この結果、以下の事が明らかにされた。1.信濃川河口においては、最大10mもの永久変位が発生していた。2.永久変位の原因は地盤の液状化であり、永久変位の大きさは液状化層の厚さ、地表面の勾配、液状化層の勾配に強く影響を受けている。日本海中部地震における能代市、新潟地震における信濃川沿岸地域の地盤の永久変位データにサンフェルナンド地震におけるバンノーマン湖周辺のデータを併せて、液状化層厚及び地表面あるいは液状化層下面の勾配をパラメータとした永久変位予測式を提案した。本研究ではさらに、橋梁基礎,建物杭基礎,護岸及び埋設管の被害データを収集し、付近の永久変位との関連性について考察した。その結果、上記2地震の対象地域における地震被害の多くが、地盤の永久変位に起因していることが明らかにされた。特に新潟地震による昭和大橋に関しては、5mにも達した左岸側の永久変位、橋脚基礎杭の変状及び目撃者の証言などから、落橋の原因が地震動の慣性力でなく、地盤の永久変位であると考えた方がより合理的であるとの結論を得た。最後に本研究では、永久変位を考慮した埋設構造物の耐震設計法の確立にむけて、今後解決を要する課題の洗い出しと研究方法の提案を行った。
遺伝性網膜疾患カニクイザルの作製とその病理学的解析

黄斑などの眼球構造がヒトと類似するカニクイザルの遺伝子改変眼疾患モデルを作製するために、受精卵へCRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集技術を応用した。顕微授精により雄雌前核を持つ受精卵を作出し、この前核に目的の眼疾患遺伝子の変異を誘導するように構築したCRISPR/Cas9発現ベクターを注入した。このベクター注入卵について体外培養および胚移植を行った。体外培養したベクター注入卵は胚盤胞に発生し、これからES細胞が樹立された。このES細胞において目的遺伝子の変異が誘導されていることが確認された。また、ベクター注入卵の胚移植を行ったところ、1個体が妊娠を継続し、雌の新生児を得るに至った。カニクイザルはヒトと同じ眼球構造を持つ貴重な実験動物である。このサル種に対し、CRISPR/Cas9システムを利用して遺伝性網膜疾患個体を作成し、その病態を明らかにすることを目的とした。従来の受精卵の作出に加え、GnRHアンタゴニストを投与する新たな卵胞発育刺激誘起法を用いて採取した卵は、顕微授精によって受精卵を作成できること、さらにCRISPR/Cas9プラスミドを前核に注入しても正常に卵割し、発生が進行することを確認した。また、受精卵培養には従来牛血清添加CMRL-1066培地を使用していたが、牛血清のロット差による培養成績への影響が危惧される。均一な成績を得ることを目的に成分が明らかな完全合成培地を用いたところ、胚盤胞への発生を確認することができた。卵の採取および受精卵の培養のような基盤的技術の改善が確認できた。そして、CRISPR/Cas9プラスミド注入受精卵を仮親に胚移植したところ、妊娠が得られたものの流産した。受胎産物を回収することができなかったために、遺伝子変異を確認することはできなかった。流産の要因は、受精卵の質、胚移植後の母体の状況、その他多くの要因が考えられる。CRISPR/Cas9プラスミドによる受精卵への負の影響も考えられることから、全く新たに構築したRNAタイプのCRISPR/Cas9を用意した。受精卵への応用を行う前に、カニクイザル体細胞を用いた検討を行っている。分子細胞生物学
正則溶液モデルによる製鋼過程でのマンガン分配の解析

製鋼過程でのスラグーメタル間の酸素とりんの分配への正則溶液モデルの適用の成功に引続き,本研究では本実験と既報の全実験結果も含めて,マンガン分配平衡を定式化するため,スラグへの本モデルの整合性を検討した.第2段階として15501650°Cの温度域でAr雰囲気下,スラグー溶鉄間のマンガン分配を実測した.正則溶液モデルの整合性を確認するために本研究で対象としたスラグ系は(Mn, Fe)O飽和FetO-SiO_2MnO系, (Mg, Fe, Mn)O並びに2(Mg, Fe, Mn)・SiO2飽和FetO-SiO2-MnO-MgO系, (Ca, Mn, Fe)O飽和FetO-SiO_2-MnO-CaO系である.なお本モデルのマンガン分配への整合性を確認するために使用した既報の測定値はKringsら, Maurerら, K〓rberら, Chipmanら, Bellら, Fischerら,水度らによるものである.得られた測定結果から酸化鉄濃度が極端に高い領域を除けば,本実験,既報の実験全てで正則溶液モデルの関係が満足されていることが確認できた.得られた平衡関係から,マンガン分配比, LMn=(%MnO)/[%Mn],各スラグ成分の活量と活量係数はスラグ組成と温度の関数として計算でき,これらのスラグと平衡している溶鉄中のマンガンと酸素の濃度は本モデルから±10%の精度で算出できることがわかった.製鋼過程でのスラグーメタル間の酸素とりんの分配への正則溶液モデルの適用の成功に引続き,本研究では本実験と既報の全実験結果も含めて,マンガン分配平衡を定式化するため,スラグへの本モデルの整合性を検討した.第2段階として15501650°Cの温度域でAr雰囲気下,スラグー溶鉄間のマンガン分配を実測した.正則溶液モデルの整合性を確認するために本研究で対象としたスラグ系は(Mn, Fe)O飽和FetO-SiO_2MnO系, (Mg, Fe, Mn)O並びに2(Mg, Fe, Mn)・SiO2飽和FetO-SiO2-MnO-MgO系, (Ca, Mn, Fe)O飽和FetO-SiO_2-MnO-CaO系である.なお本モデルのマンガン分配への整合性を確認するために使用した既報の測定値はKringsら, Maurerら, K〓rberら, Chipmanら, Bellら, Fischerら,水度らによるものである.得られた測定結果から酸化鉄濃度が極端に高い領域を除けば,本実験,既報の実験全てで正則溶液モデルの関係が満足されていることが確認できた.得られた平衡関係から,マンガン分配比, LMn=(%MnO)/[%Mn],各スラグ成分の活量と活量係数はスラグ組成と温度の関数として計算でき,これらのスラグと平衡している溶鉄中のマンガンと酸素の濃度は本モデルから±10%の精度で算出できることがわかった.鋼の機械的性質向上のため添加するMn源として、最近高価なFe-Mn合金を使用せず、より安価なMn鉱石を転炉に装入し、直接還元する操業が行われ始めた。この時Mn歩留を向上させるため経験的に高温にし、スラグ中の(T.Fe)を低下させ、塩基度を高めるなどの操業が行われている。しかし現在のところ多元系スラグと溶鉄間のMn分配をスラグ組成と温度の関数として定式化した研究は見当らない。申請者はこれまで多元系スラグに正則溶液モデルを適用し、各成分活量、スラグ中【Fe^(8+)】/【Fe^(2+)】比などの算出に成功し、スラグ-溶鉄間のOとPの分配をスラグ組成と温度の関数として定式化することに成功した。そこで本研究でもMnOを含むスラグと溶鉄間のMn分配平衡に正則溶液モデルを適用して定式化することを目的として、本年度は以下の実験を行った。【α-(Mn^(2+))】-【O^(2-)】-【Mg^(2+)】=+14.800cal【α-(Mn^(2+)】-【O^(2-)】-【P^(5+)】=20,300cal」この実験と並行して、既報で申請者が正則溶液モデルから各成分の活量を算出したFetO-Si【O_2】-MnO系スラグと溶鉄を、自製のMnO坩堝内でAr雰囲気下1550°1650°Cで溶解し、平衡に達せしめた。その測定から得られたMn分配平衡が正則溶液モデルで定式化できるかを検討したところ、wt%Si【O_2】>10で十分モデルと整合することが判明した。
独居認知症高齢者の在宅生活継続のリスク尺度に関する研究

本研究の目的は、独居認知症高齢者の在宅生活継続を支援していくために、1在宅生活継続を阻害するリスクの明確化、2「独居認知症高齢者在宅継続リスク尺度」の開発および信頼性と妥当性の検証を行うことである。今後、独居認知症高齢者が急速に増加することが予測される中、在宅生活継続の適切な支援は、今後の介護政策やケア提供における最重要課題の一つである。本研究によって開発されるリスク尺度は、在宅生活継続を阻害するリスク回避に向けて役立てることが期待される。在宅生活継続を阻害するリスクの明確化のために、先行研究レビューおよびインタビュー調査を行った。先行研究レビューでは、データベース「医中誌」と「CiNii」を用いた。検索用語は“認知症"and“高齢者"and“独居or一人暮らし"とし、論文のタイトルまたは抄録にこれらの用語が含まれている文献を対象とした。文献の多くが事例検討を中心とした報告であった。主なリスクとして、道に迷うや小火等の「生命の安全確保の危機」、服薬管理や排泄時の失敗等の「セルフマネジメント力の低下」、フォーマルケアの拒否や近隣住民とのトラブル等の「ソーシャルサポートの不足・困難さ」等があげられていた。本分析の結果に関して、抄録が既に採択されており、2019年5月に開催される学会で発表予定である。インタビュー調査では、独居認知症高齢者に対するケアマネジメントを現在もしくは1年以内に経験している居宅の介護支援専門員9名(5都府県)を対象に行った。支援経験のある独居認知症高齢者のうち、施設等の移行があった、もしくは現在、移行の可能性があるが在宅継続に向けた支援を続けている事例の詳細と介護支援専門員のこれまでの支援の経験を踏まえた独居認知症高齢者の在宅生活継続を阻む事柄や課題について把握した。逐語録の分析を通して在宅生活継続を阻む事柄や課題を検討した。先行研究レビューであげられた内容と重なる部分が多かったが、公共料金等の滞納や訪問販売の被害等の金銭面での困難さ、協力が得られる家族が居ないことによる諸手続きの困難さ、もの忘れによるサービス提供時の本人不在によるサービス継続性の困難さ、ペットの世話等もあげられていた。当初予定していた、先行研究レビューおよびインタビュー調査は実施することができた。一方、インタビュー調査の対象者決定が想定していたより時間を要したことで、予定していた予備調査が実施できなかった。今年度は「独居認知症高齢者在宅生活継続リスク尺度」の開発および信頼性と妥当性の検証を行うために、前半に予備調査、後半に本調査を実施する。予備調査の実施(リスク尺度の項目案の構成概念妥当性の検証)では、1オンライン調査会社のモニタリング対象者に関して、質問紙調査の実施、2データ回収後、データのクリーニングを行った上で、データセットを作成、3統計解析ソフトを用いて、構成概念妥当性の検証を行った上で、リスク尺度の修正版を作成する予定である。本調査の実施(リスク尺度の項目案の外的基準を用いた基準関連妥当性の検証)では、1全国の介護支援専門員を対象に郵送にて質問紙調査の実施、2調査結果の入力、データクリーニングを行った上で、データセットを作成、3調査結果の分析および報告書の作成統計解析ソフトを用いて、外的基準を用いた基準関連妥当性を検証する予定である。

一方、インタビュー調査の対象者決定が想定していたより時間を要したことで、予定していた予備調査が実施できなかった。今年度は「独居認知症高齢者在宅生活継続リスク尺度」の開発および信頼性と妥当性の検証を行うために、前半に予備調査、後半に本調査を実施する。予備調査の実施(リスク尺度の項目案の構成概念妥当性の検証)では、1オンライン調査会社のモニタリング対象者に関して、質問紙調査の実施、2データ回収後、データのクリーニングを行った上で、データセットを作成、3統計解析ソフトを用いて、構成概念妥当性の検証を行った上で、リスク尺度の修正版を作成する予定である。本調査の実施(リスク尺度の項目案の外的基準を用いた基準関連妥当性の検証)では、1全国の介護支援専門員を対象に郵送にて質問紙調査の実施、2調査結果の入力、データクリーニングを行った上で、データセットを作成、3調査結果の分析および報告書の作成統計解析ソフトを用いて、外的基準を用いた基準関連妥当性を検証する予定である。
難治性感染症を繰り返す先天性食細胞機能異常症の解析

慢性肉芽腫症CGDではその好中球は刺激しても活性酸素を産生できず、そのための殺菌能の欠如が重篤な感染症を繰り返す。本研究班の主要メンバーにより、本邦の220名にのぼる患者の実体が把握され、出生20-25万人に1人の割合でみられ、25歳を越えると極端に患者数が減少することなどが明らかにされた。患者の変異遺伝子解析については北大小児科、東大医科研、長崎大熱研、同大小児科、熊大小児科で進められた。この結果いずれの遺伝子型においても解析が進み、gp91-phox欠損については20例以上について各種の変異が決定された。特筆に値するのはスーパーオキシド産生系が好酸球にのみ発現している患者が見いだされたことで、このことからこの系の発現は好中球、単球(マクロファージ)、Bリンパ球と好酸球とでは異なることが明らかになった。一方、p47-phox欠損については本邦の患者の総てが1ケ所の2ヌクレオチド欠出変異であることが明らかになり、該当するイントロン-エキソンの部位にホットスポットが見いだされた。この疾患の遺伝子治療の次世代のベクターとして、in vivoで選択可能なbicistroicベクターを開発された。CGD以外の食細胞機能異常症では、βアクチンの異常症の解析に発展が見られた。この他、好中球が正常な付着能・走化能を欠く例として白血球粘着不全症があるが、この疾患は付着蛋白を欠くため、末梢血中に好中球は増加するが血管外には遊走出来ず、組織内に好中球が集積せず膿形成もない。この粘着にはMac 1が関係するが、この依存性細胞接着を制御する新しいGPIアンカー糖タンパク質が見いだされ、その詳細が研究された。慢性肉芽腫症については十名以上の新たな患者の発見し、変異遺伝子の解析、家系natural historyなどの調査を行った。この遺伝性疾患で一番患者数の多いgp91-phox欠損についてはgenomic DNAの情報を基に出生前遺伝子診断法を確立した。また、gp91-Phox、p47-Phox、p67-Pbox欠損については、その正常cDNAをMDR遺伝子とともにレトロウイルスに組み込んだ共発現ベクターを開発した。このベクターはin vitroばかりでなくin vivoでも薬剤による選択が可能なので、同疾患の遺伝子治療に有望視される。現在トランスフォームした患者由来のB細胞に導入しその発現を確認した。但し、gp91-phox欠損については、患者によりその発現が起こらないものがあることが見いだされ、これについてはさらにその理由を検討中であるが、重要な発見に結びつくことが予想される。一方、好中球が正常な付着能・走化能を欠く白血球粘着不全症、および走化能、活性酸素産生能が低下する細胞内アクチン異常症については、特に異常遺伝子の面から解析を進めている。特に後者については、その原因がγアクチンの異常であることが明らかになり、そのcDNAが分離でき、その遺伝子解析を進めた。好中球頻粒の形成不全を伴う二次顆粒欠損症は表在性膿瘍や肺炎などの化膿性難治牲の感染を繰り返すが、好中球顆粒形成過程の理解や意義についてはなお検討中である。また、成熟好中球の数を制御する機構の一つにアポトーシスが考えられるが、好中球におけるアポトーシスについて、GM-CSFがこれを抑制することなどが明らかになっている。本研究は2年目を迎え、班員の協力により下記の成果を得た。まず慢性肉芽腫症については新たな患者の発見、病型分類、臨床症状と病型との関係、変異遺伝子の解析、家系、RELP、natural historyなどの調査を行った。患者としては都合210名が把握できた。

このうちシトクロム大鎖欠損(X染色体性)患者については、新たに14名の変異遺伝子の解析が進み、都合19名の変異が同定された。また、シトクロム小鎖については、7名の患者の変異が同定された。シトクロム大鎖の欠損が好酸球には見られないCGD患者で解析が進み、プロモーター領域の変異が見いだされた。なおp47欠損については、調べた全員で同一の変異があり、その上流にホットスポットと考えられる部位があることが明らかになっており、またp67欠損については挿入、スプライス異常の2例が解析されている。また、これらのcDNAをレトロウイルスに組み込んだ2種のベクターについて、その発現や制御について検討が進み、本疾患患者の遺伝子治療の適応の可能性について検討を重ねた。好中球が正常な付着能・走化能を欠く白血球粘着不全症、および走化能、活性酸素産生能が低下する細胞内アクチン異常症については、特に異常遺伝子の面から解析を進めた。特に後者については、その原因がβアクチンの異常であることが明らかになり、そのcDNAを分離して遺伝子解析が進み、マウスモデルを作成中である。一方、成熟好中球の数を制御する機構の一つにアポトーシスが考えられるが、好中球におけるアポトーシスの役割について検討された。また接着を制御する蛋白質が見いだされその解析が進んだ。このほか好中球の走化性に一過性の異常のある高IgE症候群の検討が行われた。慢性肉芽腫症CGDではその好中球は刺激しても活性酸素を産生できず、そのための殺菌能の欠如が重篤な感染症を繰り返す。本研究班の主要メンバーにより、本邦の220名にのぼる患者の実体が把握され、出生20-25万人に1人の割合でみられることや、25歳を越えると極端に患者数が減少することなどが明らかにされた。患者の変異遺伝子解析については北海道大学医学部小児科、東京大学医科学研究所、長崎大学熱帯病学研究所、同医学部小児科、熊本大学医学部小児科で進められた。この結果いずれの遺伝子型においても解析が進み、gp91-phox欠損については20例以上について各種の変異が決定された。特筆に値するのはスーパーオキシド産生系が好酸球にのみ発現している患者が見いだされたことで、このことからこの系の発現は好中球、単球(マクロファージ)、Bリンパ球と好酸球とでは異なることが明らかになった。一方、p47-phox欠損については本邦の患者の総てが1ケ所の2ヌクレオチド欠出変異であることが明らかになり、該当するイントロン-エキソンの部位にホットスポットが見いだされた。この疾患の遺伝子治療の次世代のベクターとして、in vivoで選択可能なbicistroicベクターを開発された。CGD以外の食細胞機能異常症では、βアクチンの異常症の解析に発展が見られた。この他、好中球が正常な付着能・走化能を欠く例として白血球粘着不全症があるが、この疾患は付着蛋白を欠くため、末梢血中に好中球は増加するが血管外には遊走出来ず、組織内に好中球が集積せず膿形成もない。この粘着にはMac 1が関係するが、この依存性細胞接着を制御する新しいGPIアンカー糖タンパク質が見いだされ、その詳細が研究された。
臓器間神経ネットワークによる体重調節の分子メカニズムの解明

これまでに我々は、肝での脂肪蓄積に由来する神経シグナルが褐色脂肪組織におけるエネルギー消費を増やすというネガティブフィードバック機構を発見した。一方、肝臓からの別の神経シグナルは褐色脂肪組織のエネルギー消費を抑制し体重増加に繋がっていることも明らかになった。そこで、このような肝臓からの神経シグナルを担っている具体的な分子を同定することを目的とし本研究を行った。質量分析法を用いた網羅的なスクリーニングにより候補分子(二つのペプチドと一つの代謝産物)を見出したが、検証実験の結果、いずれも該当する分子ではなかった。以上より、ペプチドや代謝産物以外の物質が神経シグナルを担っている可能性が考えられた。研究代表者らは、体重の調節機構に求心路・遠心路双方からなる臓器間神経ネットワークが重要な役割を果たしていることを明らかにし、肥満が単に過食と運動不足のみによって生じるものではないことを示してきた(Cell Metab 2006, Science 2006, Cell Metab 2012)。これらの研究成果は、臓器間相互作用における経路としての神経ネットワークの重要性を先駆的に明らかにしたものであるが、未だ、神経シグナルの引き金である分子は未解明である。そこで、本研究ではこの臓器間神経ネットワークを司る分子メカニズムの解明を目的として、本年度はトランスクリプトームレベルでの解析を行った。まず、DNAマイクロアレイ法を用い、LacZ遺伝子を肝臓に導入したマウス(=コントロールマウス)と比較して、GKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの肝臓での遺伝子発現変化を網羅的に解析し、比較検討した。これによりポジティブフィードバック機構(肝グルコキナーゼ)あるいはネガティブフィードバック機構(肝PPARγ)の神経シグナルの発信源となりうる分子を絞り込んだ。次に、DNAマイクロアレイ法を用い、コントロールマウスと比較してGKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの迷走神経の節神経節(迷走神経求心路のニューロンの細胞体が存在する)における遺伝子発現変化を網羅的に解析し、受容体の側からも候補分子の絞り込みを行った。これら二つの検討により、複数の候補遺伝子の絞込みを行った。そこで、本年度はこの臓器間神経ネットワークを司る分子メカニズムの解明を目的として、プロテオームレベルでの解析を行なった。肝細胞から実際に分泌され、迷走神経求心路に存在する受容体のリガンドとして作用しうる候補分子の同定に向けて実際に分泌されている分子を探索することが、極めて重要である。一方、既存の培養肝細胞が発現する分子は、生体の肝細胞が発現する分子とはかなりの相違が存在することが判明している。そこで、これを克服するために初代肝細胞を用いた実験が必須と考え実行した。具体的にはGKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの肝臓から初代肝細胞を採取し、その培養上清について質量分析計を用いてプロテオーム解析を行い網羅的に候補分子を探索、複数の候補分子の絞込みを行なった。ほぼ予定通り、プロテオームレベルでの候補分子の絞込みが行なえた。本年度は平成27年度に行なったプロテオーム解析の結果絞り込まれたCCL9およびApoA1のエネルギー代謝に及ぼす影響について解析した。CCL9またはApoA1をアデノウイルスベクターを用いてマウスの肝臓に遺伝子導入したが、体重、摂食量および褐色脂肪細胞の遺伝子発現など、個体レベルのエネルギー代謝に対して、いずれの分子も影響を及ぼさなかった。また、肝臓、褐色脂肪の組織学的解析においても、有意な差を認めなかった。そこで、メタボライト等の低分子が迷走神経求心路の活動性を変化させている可能性が考えられたため、初代肝細胞の培養で得られた培養上清について質量分析計によりメタボローム解析を行った。具体的には、グルコキナーゼ、PPARγ、ERKをマウスの肝臓に遺伝子導入した後に初代肝細胞を採取し、その培養上清について質量分析計を用いてメタボローム解析を行い候補分子を絞り込んだ。ほぼ予定通り、メタボロームレベルでの候補分子の絞込みが行なえた。

本年度は平成28年度に行なったメタボローム解析の結果絞り込まれた2-Arachidonylglycerol(2-AG)のエネルギー代謝に及ぼす影響について解析した。2-AGの主要な合成酵素であることが報告されているDiacylglycerol lipase-β(DAGLβ)および分解に関与することが知られているFatty acid amide hydrolase (FAAH)をアデノウイルスベクターを用いてマウスの肝臓に遺伝子導入した。DAGLβの肝臓における過剰発現は、体重、摂食量および褐色脂肪細胞の遺伝子発現など、個体レベルのエネルギー代謝に対して影響を及ぼさなかった。また、FAAHを肝臓に過剰発現したマウスについても、同様の解析を行ったが有意な変化は認められなかった。両群のマウスについて、肝臓、褐色脂肪組織の組織学的解析も行ったが有意な差を認めなかった。これまでに我々は、肝での脂肪蓄積に由来する神経シグナルが褐色脂肪組織におけるエネルギー消費を増やすというネガティブフィードバック機構を発見した。一方、肝臓からの別の神経シグナルは褐色脂肪組織のエネルギー消費を抑制し体重増加に繋がっていることも明らかになった。そこで、このような肝臓からの神経シグナルを担っている具体的な分子を同定することを目的とし本研究を行った。質量分析法を用いた網羅的なスクリーニングにより候補分子(二つのペプチドと一つの代謝産物)を見出したが、検証実験の結果、いずれも該当する分子ではなかった。以上より、ペプチドや代謝産物以外の物質が神経シグナルを担っている可能性が考えられた。ほぼ予定通り、トランスクリプトームレベルでの候補分子の絞込みが行えた。第一に、平成27年度にプロテオームレベルでの解析で絞り込んだ候補分子について、アデノウイルスベクターを用いて肝臓に発現させることで、下記のように個体および各組織に生じる代謝状態の変化を検討する。*アデノウイルスベクターを用いて候補分子を肝臓に導入されたマウスにおいて、(1)体重、摂食量、酸素消費量および自発運動量といったエネルギー収支バランスを検討する。(2)ノルエピネフリン投与により褐色脂肪組織依存性の酸素消費量増加の程度を検討する。(3)血糖、インスリン値、レプチン値や遊離脂肪酸値、中性脂肪値など、エネルギー代謝調節に影響を及ぼし得る種々の血清パラメーターを検討する。(4)褐色・白色脂肪組織や筋肉組織など各組織を組織学的に検討し、肝臓への遺伝子導入が他臓器に与える影響を検討する。また各組織からmRNAを精製し、定量的RT-PCR法を用いて、一組織での遺伝子導入により、他の各組織における遺伝子発現の変化に与える影響を検討する。褐色脂肪組織については、熱産生関連分子(UCP1、PGC-1αなど)の検討を重点的に行う。(5)延髄吻側縫線核(褐色細胞を支配する交感神経のプレモーターニューロンが存在する)の神経活性の変化を検証する。第二に、GKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの肝臓から初代肝細胞を採取し、その培養上清について質量分析計を用いてメタボローム解析を行い、網羅的に候補分子を探索する。
臨床検査におけるオペレ-ションズ・リサ-チの研究

〈研究目的〉臨床検査業務では自動分析装置などの高額の機器の導入が頻繁に行われる。これらの導入に先立ってコンピュ-タシミュレ-ションを行い、あらかじめ予測される最適のシステムを組立て、効率的な運用を行うことを目的とする。〈研究概要〉1.検査業務のパラメ-タ化検査業務をシミュレ-ションするために、すべての操作を規格化し、それぞれの業務に合った運用パラメ-タを設定する。3.シミュレ-ションのグラフ化前記のパラメ-タとWork flowに従って、検査室内の複数の業務の進行状況をシミュレ-ションし、その進行状況をグラフ化して日常業務検体運行状況を表示した。4.特殊作業形態に対するシミュレ-ションWork flowの各部署に障害を生じた場合の動き、又は検体の収集過程の変化に対する対応等の検査室内外の環境の変化によって、どの様に検査業務に影響されるかを前もって理解することが出来る。5.シミュレ-ションの利用上記のシミュレ-ションを用いて、機器購入前に最適の検査運用のための最適の機器の導入及び種類を選定することが出来る。〈成果の報告〉これらのシミュレ-ションプログラムは学会雑誌(別記入)に発表した。今後更に複雑なシステムについてのプログラム及ぴ人的利用、試薬管理等についてもプログラムに追加することが必要である。医療技術の進展と共に、臨床検査室における分析機器の導入およびシステム構成は次第に複雑化し、その適正な運用は次第に困難になりつつある。このような現状において、本研究では分析機器およびシステム導入に先立ってコンピュータで検査業務をシミュレーションし、目的のシステムを導入した場合の運用状況を前もって予測することにより、最良の分析機器およびシステムの導入を計ろうとするものである。今回は比較的単純なモデルとして、生化学多項目自動分析装置、電解質自動測定装置および全自動電気泳動装置の導入における運用状況をシミュレーションし、長崎大学における業務の流れの状況、例えば検体の受付、分析業務の分担等を考慮にいれて、新しく導入する全自動生化学自動分析システムにおける最適な機器を導入するよう試みた。このシミュレーションにあたってはいろいろなパラメータを設定し、そのパラメータを変更することによって各部所における人員配置、検体の流れ、業務の終了時間等が記録されると共に、突発的な分析機器の故障によってこの流れがどの様に変わるかをシミュレーションした。その結果長崎大学検査部の生化学業務において導入する多項目自動分析装置は、現在市販されている最大級の分析装置(36項目1時間300検体分析)を導入するよりも、その半分の能力の機器を2台挿入した方が運用上好ましいことが分かり、実際にそのような導入を行って現在まで円滑な運営を行っている。本業績は昭和63年度日本臨床検査自動化学会および医療情報学会に報告し、論文として日本臨床検査自動化学会誌に投稿印刷中である。前年度の研究において臨床検査室における検査業務の流れをコンピュ-タによりあらかじめシミュレ-ションし、システム及び機器導入前の最適条件を開発する目的でプログラムの開発に着手した。本年は具体的にそのプログラムを完成し、一つのモデル検査室の流れの解析だけでなく、各種の流れを想定し、それぞれの検査室の規模に応じてどのような流れが生ずるかの解析を試みた。これによると、一般検査室で広く行われている検体処理時にバッチ処理による分散方式をとった場合と、最近2、3の検査室で試みられているベルトコンベア-システムをシミュレ-ションした結果、業務全体としては従来のバッチ処理的な方式の方が効率はよいが、特定検査項目に限定して迅速報告を行う場合には、ベルトコンベア-方式の効率がよいことが確かめられた。このプログラムでは結果をグラフ表示し、業務の流れを視覚的に把握することができる。更にプログラム上で人員配置のシミュレ-ションを試みたが、検査技師は特定の業務に固定するのではなく、かなり多様な対応を行うのでシミュレ-ションパラメ-タが多く、今後検査技師の動態に関する資料を収集し、更にシミュレ-ション・プログラムのレベルアップを図る必要がある。〈本年度の目標〉

前年度までは臨床検査システム運用の基本デ-タとして作業流れ図の作成と、それを制御する各種のパラメ-タを設定し、これらのパラメ-タに従ってコンピュ-タシミュレ-ションでどの様に業務が進行するかを観察した。本年度の計画としては、この業務進行に更に人的配置のためのプログラムを追加し、そのシミュレ-ションに従って実際の業務の進行状況と比較してプログラムの有効性を調べる。〈実績概要〉前年度までのプログラムを完成し学術誌に発表すると共に、このプログラムに人的配置をどの様に行うかについて調査を行った。人の流れは機械の運転および検体、試薬の流れと異なり、非常に複雑な動きを行う。各検査技師は単一業務に専任することなく、多様な業務に分散するため、人的配置をパラメ-タとして設定することは著しく困難であり、それによって推定される必要人員数は現状の運用より多人数を要し、必ずしも効率のよいシミュレ-ションを行うことは困難であった。試薬の流通に関しては比較的容易に計算できるが、使用する検査の自動分析装置で使用する試薬が100種類を越え、それぞれにパラメ-タを与えることは煩雑すぎる。従って試薬を各機種ごとに全体をバッチ処理的に考慮し、概略の値で作業運営にどの様に試薬が関与するかを推定することが出来た。この結果機械運用だけを見た場合には自動分析装置2台によるパラレル運用が理想的とされていたが、試薬の使用量を考慮する場合に単一分析機使用の方が効率がよい。但しこれによって分析速度が低下し、患者サ-ビスが劣化するきらいがある。
ミュー粒子稀崩壊探索実験による超対称性理論の検証

素粒子物理学の標準理論では禁止されたミュー粒子の稀崩壊モードを探索するMEG実験を遂行し、超対称性に代表される新しい物理を実験的に検証することが本研究の目的である。今年度前半は検出器の理解を深めるため詳細な較正を行った。具体的には中性パイ中間子崩壊からの55MeVカンマ線を用いた較正ランを1ヶ月間通して行い、実際の信号(53MeV)に近いエネルギー領域での応答を検出器の全ての有感領域に対して調べた。この55MeVガンマ線を用いて液体キセノン検出器の分解能を見積もり、エネルギー分解能2.3%、位置分解能5mm、時間分解能100psを得た。特に時間分解能に関しては、較正手法および再構成アルゴリズムを新たに開発し、昨年度の結果を大きく改善した。昨年度液体キセノンの発光量が期待より少ないという問題が判明したが、今年度は新たな純化装置を導入し、キセノンの純化を継続して行うことで光量の回復に成功した。この間、光量の変化はコッククロフトウォルトン加速器を用いた原子核励起反応からの17.6MeVガンマ線を用いて定期的にモニターを行い、解析時に変化量を補正することで、純化と安定なデータ収集を同時に平行して行う手法を確立した。9月には本実験を開始する準備が整い、ミュー粒子崩壊事象データの取得を開始した。この物理ランは12月終わりの加速器の運転終了まで続けられた。取得されたデータから背景事象の研究を行い、ガンマ線のスペクトルが期待通りであることを確認した。また、実験感度を最大限に高めるための最尤法を用いた統計的解析手法の研究を行った。本年度はスイスボールシェラー研究所に長期滞在しMEG冥験の立ち上げ、テータ取得および解析を行った。本年度前半に完成した液体キセノン検出器用容器に光電子増倍管850本を取り付け、実験ホールに検出器をインストールした。キセノンを液層で安定に保持、運転するためのスローコントロールシステムを開発し、液層でのキセノンの輸送、循環に成功した。LED、アルファ線源を用いた較正データを取得、解析し検出器の働きを確認しながら較正を行った。本年度後半からはビームを用いたデータの収集を行った。収集されたデータを即座に解析し、検出器およびデータ収集回路の問題点を一つ一つ解決していく作業を通して、最終的に期間は短いがミュー粒子の稀崩壊事象を探索するデータの収集を計画通りの3×10^7μ/secのビーム強度で行うことができた。年末のビームシャットダウン後はガンマ線・陽電子双方の再構成を中心に解析を行っている。陽電子の時間分解能として50ps(σ)が得られた。これは2006年に収集されたデータの結果から大幅な向上を示し、本研究に要求される性能を満たすことを示すことができた。またガンマ線のエネルギー分解能は2.4%(σ)が得られた。これは今まで試作機による評価より悪い値となっているが、その主な原因がデータ収集回路上でのノイズと判明した。ノイズを含め解析を通じていくつかの問題点が抽出できた。これらを修正し、来年度は物理解析データを長期間収集する予定である。来年度収集されるデータを迅速に解析し、いち早く結果を出すためにも、本年度のデータで得られた検出器の理解および解析手法の確立は大きな意味を持つ。
フッ化炭素鎖を有するシランカップリング剤の合成と歯科への応用

本研究は,近い将来の人口老齢化問題の一助になることを意識したもので,歯,人工歯ならびに歯科修復部分に高い撥水・撥油性を付与させるためのフッ素系シランカップリング剤を開発し,口腔内の衛生面向上を計ることを目的としている。平成5年度は数種類のフッ化炭素鎖を有するシランカップリング剤を合成し,キャラクタリゼーションした。さらに,ガラス板表面の改質条件、たとえば使用溶剤、濃度、処理温度、処理時間、さらに表面にシロキサンネットワークを形成させるための熱処理温度、熱処理時間などについても追究し、最適条件を見出した。AFM測定から,得られた改質表面は無色透明な23層の厚さからなるシランカップリング剤層であることを明らかにした。数十Åという薄膜にもかかわらず,改質表面は極めて高い撥水撥油性を発現するばかりでなく,熱濃硝酸,熱濃塩酸にも耐える被膜で覆われることが明らかになった。平成6年度は開発したフッ素系シランカップリング剤のうち,最も高い撥水撥油性を示した化合物,C_<10>F_<21>C_2H_4Si(OCH_3)_3を用いて歯科修復用材料あるいは人歯の表面を改質したところ,ガラス表面と同様に高い撥水撥油性を付与することが確認された。表面改質された2種類の歯科修復用材料の紅茶液およびオイルオレンジによる色素の沈着と沈着表面の超音波による色素脱離テストを色差値ならびに接触角により調べ,色素の沈着性は小さく,脱離性は高いことが分かった。また,改質したガラスおよびコンポジットレジン(Z100;3M)を滅菌後,in vitroにて細菌性プラーク(Streptococcus mutans Ingbritt)懸濁液中に懸吊し,24時間嫌気培養した。この試料の超音波発生装置内でのプラーク脱離量を超音波照射の出力と時間を種々変えて調べた。改質試料では200W/60秒の照射で細菌の残存付着は極めて少なく,未改質試料に較べて1/1000程度(電子顕微鏡測定)であり,本フッ素系シランカップリング剤の有効性が確認された。本研究は、比較的長鎖のフッ化炭素鎖を有する数種類のシランカップリング剤を合成し、それらによる歯科材料の表面改質ならびに汚濁防止の向上、歯科修復材の強度増強などを目的に研究を行っている。科研費の初年度として、フルオロアルキル基の形状(鎖長、枝分れ)を変えた一連のフッ素系シランカップリング剤[RfC_2H_4Si(OCH_3)_3,Rf=F(CF_2)_n-,n=4,6,8,10および(CF_3)_2CF(CF_2)_m-,m=4,6,8]を合成することに成功し、これら新規化合物を詳細にキャラクタライズした。得られたフッ素系シランカップリング剤を用いて、板ガラスおよび種々の金属板表面を改質し、表面の接触角測定から最高の汚濁防止性能を発揮する化合物を見出すことを検討した。その結果、フッ化炭素鎖末端が枝分かれした構造のシランカップリング剤よりも、直鎖構造を有し、かつ、鎖長の長いフッ化炭素鎖を持つシランカップリング剤が、水およびオレイン酸に対する表面接触角を増大させ、しかも、硝酸による耐酸化性にも優れることを見出した。

ガラスならびに種々の金属表面の改質条件、たとえば使用溶剤、濃度、処理温度、処理時間、さらに表面にシロキサンネットワークを構築させるための熱処理温度、熱処理時間などについても種々検討した。溶剤としては、改質される表面に対して脱脂能力の高い溶剤が有効であり、1,1,2-トリクロロ-1,2,2-トリフルオロエタンが最も効果の高い処理溶媒であることが、また、濃度は30mmol溶液、処理時間は2時間で十分であることなどが明かになった。また、熱処理温度、熱処理時間については、ガラスの場合15 0°C、30分で十分であるが、金属(口腔内で用いる歯科用金属として、24K、18K、Ti、Co-Cr合金、Au-Ag-Pd合金を用いた)では200°C、30分程度がよいものと思われる。本研究は,近い将来の人口老齢化問題の一助になることを意識したもので,歯,人口歯ならびに歯科修復部分に高い撥水・撥油性を付与させるためのフッ素系シランカップリング剤を開発し,口腔内の衛生面向上を計ることを目的としている。昨年度合成に成功したシランカップリング剤のうち,ガラス表面で高い汚濁防止効果ならびに耐久性を発現したC_<10>F_<21>C_2H_4Si(OCH_3)_3で表面改質された2種類の歯科修復用材料を用いて色素の沈着・脱離テストの検討を行った。用いた材料(Silux Plus,Clearfil Photo Anterior)はBis-GMA系のポリマーでシリカフィラーを80%程度含有するものである。本シランカップリング剤による表面改質試料と未改質試料について,紅茶液およびオイルオレンジ中にそれぞれ一定時間(1日,1週間,2週間,3週間,4週間)浸漬したのち,接触角の減少,色差測定ならびに超音波洗浄後の接触角の回復程度と色差測定を行った。その結果,いずれの処理液中に浸漬したものもシランカップリング剤で改質されたものは,色差値(ΔE^*ab)の増加傾向が未改質材料に比べてほぼ半分程度であり,着色しにくいことがわかった。紅茶液中に4週間浸漬し着色したものでは接触角(改質直後は111.6°)は73.7°まで低下したが,超音波洗浄するとにより,95.1°まで回復した。また,オイルオレンジの場合,改質直後85.6°であったものが,着色により29.9°まで低下し,超音波洗浄で52.1°まで回復した。このことは,実際に歯または義歯表面を改質した場合,毎日の歯磨きにより常に高い接触角を維持するものと考えられる。また,改質したガラスおよびコンポジットレジン(Z100;3M)を滅菌後,in vitroにて細菌性プラーク(Streptococcus mutans Ingbritt)懸濁液中に懸吊し,24時間嫌気培養した。この試料の超音波発生装置内でのプラーク脱離量を超音波照射の出力と時間を種々変えて調べたところ,200W/60秒の照射で細菌の残存付着はほとんど見られなかったが,同様にして調べた未改質試料では依然として多くの細菌が認められた。
トラック運送の生産性向上のための決定要因の体系化に関する研究

生産年齢人口が減少する我が国においては、持続的な経済成長のために労働生産性の向上が必要不可欠である。そのため国内貨物輸送の9割を占めるトラック運送業における生産性の向上が求められているが、未だ生産性の低さの要因については必ずしも明らかでない。そこで本研究では、アンケート等から生産性が決定される要因を把握し、要因間の因果関係を整理(体系化)することにより、トラック運送業の生産性を向上させるための施策を明らかにする。