hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
CIM構築における戦略情報システムの試作

今日,利潤の獲得をめざした企業間の競争は益々激化している.このような競争において勝ち残るために有効な戦略としてCIMを挙げることができる。CIMは生産の基本的機能である設計・製造・管理に対するコンピュータ支援を共用データベースでシステム統括したフレキシブルな戦略的生産体系である.CIMを構築するためには,ハードウェアの整備,データベースの構築,運用ソフトウェアの構築などの投資が必要であり,長期的な展望を必要とする戦略的意思決定事項である.そこで,本研究では企業の現状と市場環境に適合したCIM構築を行うための手続きとプログラムを作成した.まず,CIMの構成を,コンピュータ支援設計(CAD),コンピュータ支援製造(CAM),コンピュータ支援管理(CAP),ならびにこれらのコンピュータ支援の結合であるCAD/CAM,CAD/CAP,CAM/CAP,CAD/CAM/CAPとした.次に,CIM構築によって向上する企業の競争力を,製品競争力,価格競争力,納期競争力,販売競争力の4つに分類し,各競争力の向上に有効なコンピュータ支援を検討した.さらに,CIM構築案の基本的な計画手続きとして,企業の競争力向上に関する優先順序・目標値の設定,設定された優先順序・目標値の各コンピュータ支援への割当,割り当てられた優先順序と目標値を満足する各コンピュータ支援の計画案の作成という3段階の手続きを作成した.最後に,CAD,CAM,CAPの各計画問題を0-1目標計画問題として定式化し,戦略的CIMを構築するためのプログラムを試作した.生産を行うための3つの基本的機能として、設計、製造、管理がある。これらの機能をコンピュータ支援の基で行うこと、すなわちコンピュータ支援設計(CAD)、コンピュータ支援製造(CAM)、コンピュータ支援生産管理(CAP)が開発され、それらをデータベースを融合化したCIMが構築されつつある。CIMを構築する際には、企業の各部門の現状を把握し、企業がおかれている状況について綿密な調査を行い、最適なCIMの形態とその導入手順を決定しなければならない。この意思決定を支援する戦略情報システムを試作するため、昨年度に作成した戦略情報システムの基本構成に対して、詳細なる検討を加え、より現実的で有効なCIM化戦略策定法を明らかにするための手順を展開し、分析した。CIMの構築は大規模な問題となるので、部分問題に分けて解き、それらを統合化して構築案を作成するのがよい。そこで、CIM構築用戦略情報システムは、CAD戦略、CAM戦略、CAP戦略という各戦略を策定するコンピュータ、全体としてのCIM戦略を策定するコンピュータ、そしてそれらを結び付けるネットワークシステムで構成する。CIM化により期待される効果としては、製品性能・機能・品質の向上、生産リードタイムの縮減、生産・在庫・販売費用の削減といった項目がある。そこで、これらの項目に及ぼすCAD、CAM、CAP戦略の影響を分析し、昨年度作成した各戦略の具体化・詳細化を行った。また、各戦略間の連携をとることで相乗効果を有効に実現させる方法について分析した。さらに、プログラム作成上の問題点についても検討した。CIMは生産の基本的機能である設計・製造・管理に対するコンピュータ支援を共用データベースでシステム統括したフレキシブルな戦略的生産体系である.CIMを構築するためには,ハードウェアの整備,データベースの構築,運用ソフトウェアの構築などの投資が必要であり,長期的な展望を必要とする戦略的意思決定事項である.そこで,本研究では企業の現状と市場環境に適合したCIM構築を行うための手続きとプログラムを作成した.まず,CIMの構成を,コンピュータ支援設計(CAD),コンピュータ支援製造(CAM),コンピュータ支援管理(CAP),ならびにこれらのコンピュータ支援の結合であるCAD/CAM,CAD/CAP,CAM/CAP,CAD/CAM/CAPとした.次に,CIM構築によって向上する企業の競争力を,製品競争力,価格競争力,納期競争力,販売競争力の4つに分類し,各競争力の向上に有効なコンピュータ支援を検討した.さらに,CIM構築案の基本的な計画手続きとして,企業の競争力向上に関する優先順序・目標値の設定,設定された優先順序・目標値の各コンピュータ支援への割当,割り当てられた優先順序と目標値を満足する各コンピュータ支援の計画案の作成という3段階の手続きを作成した.最後に,CAD,CAM,CAPの各計画問題を0-1目標計画問題として定式化し,戦略的CIMを構築するためのプログラムを試作した.CIMは,設計・製造・管理といった生産の基本的機能を,コンピュ-タ支援の基でデ-タベ-スを利用して統合的に行うものである.CIMを構築する際には,企業の各部門の現状を把握し,企業がおかれている状況について綿密な調査を行い,最適なCIMの形態とその導入手順を決定しなければならない,この意思決定を支援する戦略情報システムを試作するため、本年度は、ワ-クステ-ションを購入し,戦略情報システムの基本的構成について分析し,以下のように基本設計を行った.CIMの構築は大規模な問題となるので,部分問題に分けて解き,それを統合化して構築案を作成する.CIM構築用戦略情報システムは,設計部門,製造部門,管理部門という各部門のCIM化項目を設定する3つのサブシステムと,それらにCIM化戦略情報を与え,部門間の調整をはかる統合化サブシステムとから構成する.まず,統合化

サブシステムは,各部門の現状,製品のライフサイクル,市場における製品の優位性,競合企業の状況などをもとに、各部門のサブシステムにCIM化戦略情報(予算と目標)を与えるとともに、各サブシステムからその部門で実現可能なCIM化案を受け取り,全体の調整を行う.次に,設計部門サブシステムでは,CIM化戦略情報として与えられる製品の性能,機能,コスト,リ-ドタイムを予算の範囲内で実現するCIM化案を作成する.また,製造部門サブシステムでは,与えられた製品の精度,コスト,生産量,リ-ドタイムを予算内で実現するCIM化案を作成する。最後に,管理部門サブシステムでは、与えられた販売量、計画の精度,コスト,リ-ドタイムを予算内で実現するCI橋化案を作成する.今後,この基本構成の戦略情報システムの定式化と解析を行い,システム・プログラムを作成する予定である.生産を行うための3つの基本的機能として、設計、製造、管理がある。これらの機能をコンピュータ支援の基で行うこと、すなわちコンピュータ支援設計(CAD)、コンピュータ支援製造(CAM)、コンピュータ支援生産管理(CAP)が開発され、それらをデータベースを融合化したCIMが構築されつつある。本年度は、昨年度までの研究を基に、CIM構築を支援する戦略情報システムを作成し、研究のまとめを行った。CIMの構築は大規模な問題となるので、部分問題に分けて解き、それらを統合化して構築案を作成するのがよい。そこで、CIM構築用戦略情報システムは、CAD戦略、CAM戦略、CAP戦略という各戦略を策定するコンピュータ、全体としてのCIM戦略を策定するコンピュータ、そしてそれらを結び付けるネットワークシステムで構成する。CIM構築によって向上する企業の競争力を、製品競争力,価格競争力,納期競争力,販売競争力の4つに分類し,各競争力の向上に有効なコンピュータ支援を検討し,CIM構築案の基本的な計画手続きとして,企業の競争力向上に関する優先順序・目標値の設定,設定された優先順序・目標値の各コンピュータ支援への割当,割り当てられた優先順序と目標値を満足する各コンピュータ支援の計画案の作成という3段階の手続きを作成した.また,CAD,CAM,CAPの各計画問題を0-1目標計画問題として定式化し,戦略的CIMを構築するためのプログラムを試作した.
スポーツに関するNPOの成立とスポーツ「場」の構造変動に関する社会学的研究

本研究では、わが国のスポーツに関するNPOの成立と動向をスポーツ「場」構造変動の枠組みで捉え、主にスポーツとコミュニティ形成の観点からスポーツNPOの可能性、また学校運動部の限界とスポーツNPOの可能性について検討するとともに、我が国のスポーツに関するNPO法人の全国調査を実施し、スポーツ界におけるスポーツNPOの可能性と今後の方向性に関して総合的に検討することを目的として研究を進めた。そこで本年度は、スポーツに関するNPO法人の組織規模、活動基盤、活動状況、活動継続のための課題と支援等についてアンケート調査を作成、全国調査を実施し、実証的にその特徴と諸相を検討した。1.調査対象:スポーツNPO法人クラブネッツ(スポーツNPOを支援する全国組織のNPO団体)の協力のもと無作為抽出法により600法人を抽出し調査対象とした。2.調査方法:郵送法によるアンケート調査3.回収数及び回収率:回収数は167部であり、回収率は27.8%であった。なお分析にあたっては、回答に著しい不備があった5部を削除し、162部を分析対象とした。4.主な質問内容:主な質問内容については法人の概要、事務局及び活動施設状況、法人の活動内容および活動、NPO法人化を行った目的、期待、満足度、スポーツNPO法人の活動支援および今後の継続等である。5.主な結果の概要全体的特徴としては、役員数、事務局スタッフ数及び雇用状況、会員数、経営規模等からみて比較的小規模の団体が多いこと、スポーツ支援に関する活動を中心に定期的に活動している団体が多いものの事務局、活動拠点の確保が必ずしも十分ではないこと、対外的な認知度の向上や委託事業の拡大等を目的として法人格を取得している団体が多いが社会的な理解や認知度の向上、活動拠点の確保や活動範囲の拡大、委託事業の受託や資金援助の獲得などに対する当初の期待の高さに対する現実の満足度が明確に低くなっていること等が明らかとなった。このような状況にあってNPO法人格の維持を再検討したいと回答する団体が全体の約1/3にのぼる点はスポーツNPO法人の活用とソーシャル・ガバナンスの達成という意味でも重要な問題だといえる。スポーツNPO法人は、活動継続に重要な事項として人材、会員の確保、場所、資金、事業委託等を指摘していること、また活動支援に関しては財政支援の拡充と優遇税制の支援にみられるような財政的な援助、また団体の認知度と社会的地位の向上、地方公共団体や企業との協働の促進、活動の場(スペース)や拠点の提供に関する環境整備を求めていること等が明らかとなった。また現在、いわゆる「民間開放」を進めるための制度化が進んでいるが、今回の調査から「指定管理者制度」に対する活用度と活用意向が高く、「市場化テスト」「特区制度」は相対的に低くなっていた。

本研究では、スポーツに関するNPOに着目し、わが国のNPOの成立過程を踏まえて、その成立過程を明らかにするとともに、スポーツ界の構造変動の社会的条件とそれぞれの下位「場」の再生産戦略と象徴闘争を視座に入れつつ、スポーツに関するNPOを機軸としてスポーツ「場」全体の構造変動を総合的にとらえることで、我が国のスポーツに関する文化的再生産の様相とそのダイナミズム、スポーツに関するNPOを中心としたボランタリーセクションの可能性と今後の方向性に関して総合的に検討することを目的として研究を進める。そこで、本年度は、この目的の達成のために以下の点から研究作業を進めた。1)NPOの成立並びにスポーツに関するNPOの成立とスポーツ「場」の構造変動に関する歴史社会学的調査(調査:1)本調査では、スポーツに関するNPOの成立をめぐる社会的条件に関する需要-供給アプローチに力点をおいて研究を進めるために、今年度は、我が国の一般的なNPOの成立に関する法整備と経緯に関する文献・史料の収集整理を行うとともに、スポーツに関するNPOの設立に関する経緯について、主に文部科学省のスポーツ政策との関係について文献およびスポーツ制度に関する史料の収集分析を行い、日本のスポーツに関するNPOが日本の従来のクラブシステムと供給システムと需要の齟齬と構造変動と深く関わっていることが明らかにされ、詳細な検討の必要性が指摘された。2)スポーツに関するNPOの設立、活動状況、再生産戦略に関する調査について(調査:2)本調査に関しては、本年度は、わが国のスポーツに関するNPOの活動状況、成立基盤、再生産戦略等の諸相に関する文献収集と資料の収集を行った。その中で、現在、わが国におけるスポーツに関するNPOが1,300程度存在しており、活動状況、成立基盤、財源、また行政との関係性等におけるいくつかの共通した特徴が示唆され、他のスポーツ下位《場》との正統性をめぐる象徴闘争があるものと推察された。今後、問題の特定化と調査項目及び内容に関する検討、作成を行う必要がある。そこで、本年度は、この目的の達成のために以下の下位目的を設定して研究を進めた。1)NPOの成立並びにスポーツに関するNPOの成立とスポーツ「場」の構造変動に関する歴史社会学的調査(調査:1)本調査では、わが国におけるNPOの成立の社会的条件を踏まえつつ、スポーツに関するNPOの成立をめぐる社会的条件に関する需要-供給アプローチに力点をおいて研究を進めた。特に今年度は、わが国のスポーツに関するNPOの成立と関係法案ならびにスポーツ振興基本計画との関係性について整理するとともに、その社会的条件に関する既存の文献・史料の収集分析を行いスポーツ界における歴史的意味とその相対的自律性と正当性の獲得に関して歴史社会学的に検討した。
ユニークな阻害選択性をもつ化合物による,基質特異性を反映した酵素分類法の検討

酵素β-N-アセチルグルコサミニダーゼ(以後,β-GlcNAcaseとする)はヒトを含む幅広い生物種に分布しており、重要な生理機能をもつと考えられているが未解明な部分が多い。本研究は、新規β-GlcNAcase阻害剤TMG-chitotriomycinに対する阻害感受性がβ-GlcNAcaseの基質特異性と明確な相関をもつことを明らかにした。β-GlcNAcaseの生理機能は基質特異性と密接な関係にあることから、TMG-chitotriomycinはβ-GlcNAcaseの生理機能を分類するツールとしても期待される。ユニークな阻害選択性を有するβ-N-アセチルグルコサミニダーゼ(β-GlcNAcase)阻害剤であるTMG-chitotriomycinを用いて,β-GlcNAcaseの基質特異性・基質親和性に基づく分類を迅速に行なう可能性を探るとともに,本阻害剤の阻害選択性のメカニズムに関する知見を得ることを目的として研究を行なった。第1段階としてTMG-chitotriomycinの各種β-ClcNAcaseに対する阻害の有無を調べ,触媒反応機構を反映するとされる糖質加水分解酵素ファミリーにおける分類と一致するか検討を行った。その結果,同じfamily20に属するβ-GlcNAcaseであっても,TMG-chitotriomycinによる阻害を受けるものと受けないものがあることが明らかとなり,本化合物の阻害選択性は触媒反応機構だけによるものではないという結論を得た。第2段階として,TMG-chitotriomycinによる阻害が,β-GlcNAcaseの基質特異性と関連する可能性を探るため,family20に属するβ-GlcNAcaseの中から,TMG-chitotriomycinに阻害を受ける酵素と阻害を受けない酵素を2種類ずつ選び出し,それらの酵素の基質特異性を調べた。重合度13のキチンオリゴ糖のp-ニトロフェニル誘導体を基質とし,p-ニトロフェノール(pNP)の遊離率を酵素反応進行の指標として評価したところ,TMG-chitotriomycin阻害を受ける酵素は,阻害をうけない酵素に比べて,重合度2あるいは3のキチンオリゴ糖誘導体からのpNP遊離率がはるかに高かった。このことから,TMG-chitotriomycinの阻害特異性は,β-GlcNAcaseの基質特異性,なかでも基質鎖長認識機構に基づく可能性が強く示唆された。今年度はβ-N-アセチルグルコサミニダーゼ(β-GlcNAcase)における,TMG-chitotriomycin阻害感受性と糖質加水分解酵素ファミリー(GHファミリー)における分類との関係について,さらに詳細に検討を行った。まずは既知のβ-GlcNAcase阻害剤であるPUGNACとNAG-thiazolineを用いて,β-GlcNAcaseのGHファミリー分類を試みた。PUGNACは市販品を用いたが,市販品の入手が困難なNAG-thiazolineについては過去の報告に従って合成を試み,反応条件および精製条件の検討の結果,合成品の調製に成功した。14種類のβ-GlcNAcaseについて,PUGNACとNAG-thiazolineによる阻害の有無を調べて検討を行ったところ,13種類はGH20に,1種類はGH3に属するという結果が得られた。これらの酵素について,THG-chitotriomycinによる阻害の有無を調べたところ,PUGNACおよびNAG-thiazolineがGH20の酵素すべてを阻害したのに対し,THG-chitotriomycinはGH20の酵素であっても阻害するものと阻害しないものがあることが確認された。今回用いた酵素の生体内機能についての報告と,それらの酵素のTMG-chitotriomycin阻害感受性との相関関係から.TMG-chitotriomycinは生体内においてキトオリゴ糖を基質とするβ-GlcNAcaseを阻害する一方,糖鎖などキトオリゴ糖以外の物質を基質とするβ-GlcNAcaseに対しては阻害活性を示さないと推察された。このことは,TMG-chitotriomycinの阻害特異性がβ-GlcNAcaseの基折認識に基づくことを示した昨年度の結果によっても支持される昨年度の研究結果において、TMG-chitotriomycinはPUGNAc・NAG-thiazolineといった既知のGlcNAcase阻害剤とは明らかに異なる阻害選択性を示すという結果が得られた。その阻害選択性には酵素の基質特異性が大きく関与するのではないかと考えられたことから、今年度はTMG-chitotriomycin感受性酵素とTMG-chitotriomycin非感受性酵素それぞれの基質特異性を中心に検討を行った。その結果、TMG-chitotriomycin感受性酵素は、キトオリゴ糖およびその誘導体を分解し、枝分かれのある複合型糖鎖の中核構造GnGnのピリジルアミノ化誘導体であるGnGn-PAを分解しなかった。一方、TMG-chitotriomycin非感受性酵素は、キトオリゴ糖およびその誘導体を分解せず、GnGn-PAのみを分解した。このように,酵素のTMG-chitotriomycin感受性と基質特異性との間には明確な相関関係があることが明らかとなり、TMG-chitotriomycinによるGlcNAcase酵素の分類が可能であることが示された。

さらに、関連する他の研究結果と併せてGlcNAcaseの生理的機能の面から考えると、TMG-chitotriomycin感受性酵素はキチン分解に寄与して生体維持や栄養獲得に関わる酵素であり、TMG-chitotriomycin非感受性酵素は,N-グリカンプロセシングや糖脂質分解に寄与する酵素と考えられる。これらのことから、TMG-chitotriomycinはGlcNAcaseの生理的機能を分類するツールとしても利用できる可能性があると考えられる。
トラップ中の準安定状態イオンの超高分解能分光

イオントラップは電磁場を用いてイオンを狭い空間領域に長時間閉じ込める技術である。閉じ込められた原子分子イオンについて、レーザー・マイクロ波多重共鳴による光学的検出を行うことにより、超微細構造を高精度高分解能で測定できる。さらにイオンをレーザー励起によって準安定状態に一旦蓄積し、軌道角運動量の大きい準安定状態を起点とする分光を行えば、準安定状態の精密分光に上述の技術を適用することができる。本研究では、申請者によって既に製作された、レーザー蒸発法で発生させた金属イオンをイオン源とするイオントラップ装置を用いて、高融点の重金属のイオンの分光を行う。バリウム、ルテチウム等のイオンはレーザー誘起蛍光法で光学的に検出されている。しかしながら光学的検出の分解能はレーザーの線幅等で限られているため、超微細構造を高精度で分離することはできない。本研究は、レーザーとマイクロ波を組み合わせて多重共鳴実験を行い、超微細構造を高分解能で測定することを目的とする。ここで、超微細構造を高精度高分解能で測定するにはマイクロ波の周波数を高精度に安定化する必要がある。本年度は、ガン発振器で発生させた5070GHz領域のマイクロ波を安定化する装置の製作を行った。クライストロンで発生させたX-band(10GHz帯)のマイクロ波を周波数安定化し、さらにその数逓倍波とガン発振器のマイクロ波の周波数を比較して安定化するものである。次にこのシステムを、原子の高励起リュードベリ状態の観測に応用した。レーザー・マイクロ波二重共鳴法により、リュードベリ状態間のマイクロ波遷移の超微細構造分裂を観測することに成功した。この方法が高分解能分光に有効であることが示されたので、今後、準安定状態の測定に適用していく。
体組織中の内因性γ-ヒドロキシ酪酸濃度の臨床法中毒学的解析に関する研究

生体では、尿中への内因性γ-ヒドロキシ酪酸(GHB)の排泄量が尿の濃縮程度とpHに依存することが明らかとなった。遺体では、環境温度に依存してGHBが速やかに産生されるが、高熱が作用した焼損死体では、GHBの産生が抑制されることがわかった。動物実験により、死後早期におけるGHBの産生には、コハク酸を由来とする経路、γ-アミノ酪酸(GABA)とプトレッシンを由来とする経路、および内因性1,4-ブタンジオール(1,4-BD)を由来とする経路が関わっており、それらのGHB産生寄与率はそれぞれ約70%、約10%および約20%であることが判明した。健常成人86名から同意の下に提供された尿の内因性γ-ヒドロキシ酪酸(GHB)濃度、クレアチニン(CRE)濃度およびpHは、それぞれ0.03-2.1μg/ml(平均0.35±0.29μg/ml)、13.1-429mg/dl(平均137±67mg/dl)および5.1-7.5(平均6.4±0.6)であった。内因性GEB濃度とCRE濃度との間には正の相関(r=0.59)が認められた。被験者1名から約4ヵ月間にわたって提供された尿試料による検討では、CRE補正したGHB濃度とpHとの間に比較的良好な正の相関(r=0.50)が認められた。また、4名の被験者にGABA 250mg/dayを5日間摂取してもらったが、内因性GHBの尿中排泄パターンに変化は認められなかった。腐敗が軽微であった剖検65例の血液、尿および脳の内因性GHB濃度を測定したところ、その平均値は血液で7.59±5.10μg/ml、尿で3.13±2.1μg/mlおよび脳で1.46±0.77μg/gであり、各体組織の内因性GHB濃度と死後経過時間には正の相関が認められた(血液:r=0.354、尿:r=0.613および脳:r=0.506)。頚椎脱臼により安楽死させ室温に放置した雄性ddYマウスの死体について、死亡直後から死後24時間において脳、肝臓および腎臓の内因性GHB濃度を測定したところ、いずれの組織においても死後経過時間とともに内因性GHB濃度の上昇が認められた。死後24時間におけるGHB濃度は、腎臓(33.1±3.79μg/g、n=5)で最も高く、次いで肝臓(9.39±1.23μg/g、n=5)および脳(5.25±0.66μg/g、n=5)の順であった。脳ではGHB濃度の直線的増加(r=0.99)が認められ、脳の内因性GHB濃度は死後経過時間の推定に有用と思われた。生前にGHBを摂取した事実がなく、かつ腐敗が軽微な法医解剖例では、炭化死体(n=17)の方が非炭化死体(n=15)よりも有意に低い血中内因性GHB濃度を示した(4.53±2.76μg/ml vs. 11.7±7.44μg/ml, p<0.005)。また、肝臓中内因性GHB濃度も、有意差は認められなかったものの、炭化死体の方が非炭化死体に比して低値となる傾向が認められた(7.20±8.46μg/g vs. 10.4±7.45μg/g)。同一症例において、肝臓の深層とともに表層の内因性GHB濃度を測定したところ、非炭化死体(n=5)では両試料の内因性GHB濃度に相違は見られなかった(7.82±3.23μg/g vs. 7.90±3.31μg/g)。一方、炭化死体(n=7)では有意差は認められなかったものの、表層の内因性GHB濃度が深層に比べて低値を示す傾向が認められた(2.41±1.99μg/g vs. 3.88±3.48μg/g)。ウサギの肝臓ホモジェネートに諸種酵素阻害剤を添加したインキュベーション実験を行った結果、インキュベーション2時間後におけるGHB産生量の阻害率は、GABAトランスアミナーゼ阻害作用を有するバルプロ酸を添加した試料で10.4%、コハク酸セミアルデヒド脱水素酵素阻害作用を有するN-ホルミルグリシンを添加した試料で74.0%、アルコール脱水素酵素阻害作用を有するピラゾールを添加した試料で17.7%およびアルデヒド脱水素酵素阻害作用を有するN,N-ジエチルジチオカルバミン酸を添加した試料で12.8%であった。また、N-ホルミルグリシンとピラゾールを同時に添加した試料の阻害率は91.1%に達した。
エアロゾル吸収係数の空間分布を測定しリアルタイム公開するシステムの構築

研究代表者が開発したテープ式吸収率計を用いて大気エアロゾルの光学的吸収係数を高精度で測定する手法、データをリアルタイムで取得する方法を開発した。札幌市内5ヶ所に開発したシステムを設置し、吸収係数の時間変化を連続測定した。これより、札幌市内のエアロゾル光学的吸収係数に寄与する成分は、市外から輸送されてくるもの、市内で発生する主に自動車由来のものの2つであると考えられた。市外から輸送されてくる成分について検討した結果、中国・韓国の都市部・工業地帯由来の気塊が札幌の吸収係数に影響していることが示唆された。エアロゾル吸収係数測定装置の精度向上のために必要な吸引空気流量の定流量化を行なった。これに関しては2つの方法をとった。1つ目は市販の定流量ポンプの連続運転試験であり、2つ目が測定装置自身の定流量化である。市販の定流量ポンプは長期運転仕様ではないため、連続運転試験を行ない、吸収係数測定に十分な定流量になっていること、少なくとも3ヶ月程度の連続運転では問題がないことを確認した。測定装置の定流量化は装置内に既存するコントローラを利用し、測定装置内に格納可能な形で行なった。吸収係数精度向上には十分であることを確認し、数ケ月の連続運転を行なった。流量変動が激しい場合などに、機械的駆動部の磨耗により制御が困難になる可能性があったため、今後改良が必要であることがわかった。得られた吸収係数データをリアルタイムで収集するために必要なシステムの開発を行なった。これは、エアロゾル吸収係数測定装置から1分毎に送信されるデータを受信し、1時間毎にファイルを作成後電子メールに添付し送信するシステムで、Windows mobileをOSとする携帯端末上で開発した。このシステムは従来データ受信用パソコンとデータ送信用通信機器を一体化したものであり、従来の方法よりも経費の大幅削減が可能となった。このシステムはシリアルデータを送信する他の一般的な測定機器にも応用可能であり、今後活用が期待される。このシステムと吸収係数測定装置のセット5つによる3ヶ月連続測定試験を行ない、開発したシステム自身に問題がないことを確認した。ただし、携帯端末によっていくつかのトラブルが発生することがあるため、実際運用する場合には実機のハードウェア試験が必要であることがわかった。吸収係数測定装置の校正方法の確立吸収精度に最も大きく影響していた流量変動が解決したことを受け、測定装置の校正方法を確立した。市販のローソクを用い高濃度のスス粒子を発生させること、それを容器内に採取し校正可能なエアロゾルとして調製することに成功した。このエアロゾル調製法を基に、フィールドに設置されたエアロゾル光学的吸収係数測定装置の校正法を確立した。まず、校正対象の測定装置および標準測定装置に、吸収係数が大気エアロゾル上限を越えるレベルから一般大気レベルまでのエアロゾルを、同時・連続的に供給可能なシステムを構築した。ついで、このシステムをアタッシュケースに収納可能なサイズにまとめ、実際にフィールド観測の現場で校正が可能なものとした。このシステムと標準測定装置を現場に持ち込み並列運転することでフィールド観測に設置された測定装置の校正が可能となった。PHSを用いた連続データ送信試験測定機器からシリアル通信で受けたデータを1時間毎に電子メールの添付ファイルとして送信するPHSシステム、および電子メールに添付されたファイルを自動的にデータベース化するシステムの通年運転試験をおこなった。PHSはWindows MobileをOSとしているが、23ヶ月に一回程度システムのフリーズが起きた。しかし、再起動することにより、データ欠損は数時間レベルで回避可能であった。このシステムを使用することにより札幌市内において、ほぼ完全なエアロゾル光学的吸収係数の通年データ取得に成功した。大気中に浮遊している微粒子は、エアロゾルと呼ばれ、健康影響、気候影響などの評価が進められている。エアロゾルには自然起源・人為起源のさまざまな成分が含まれているが、発生源が多様であること、降水などにより大気中から除去されること、などの理由によりその濃度は空間的に分布しており、ある地点のエアロゾル量は、気象条件により大きく時間変化している。したがって、エアロゾルの研究を進めるためには、各地で連続観測(モニタリング)を行なうことが不可欠である。本研究では、エアロゾルの光学的吸収係数測定を屋内・都市内・地球規模において高精度で行なうことによりエアロゾルの空間的分布を明らかにし、リアルタイムで公開することを可能にするシステムの構築を目的とした。2009(平成21)年度は、これまでに行なった計測システムの構築により完成した5台の測定システムを札幌市内に配置し長期連続で大気エアロゾルの吸収係数測定をおこなった。札幌市内の中心部および周辺部での吸収係数を連続測定より以下のような知見を得た。(1)札幌市内各地のエアロゾル光学的吸収係数は、ベースラインが類似しているものの、自動車交通量が多い地点では排気ガスの影響を受けやすいこと。つまり市内の発生源で吸収係数に大きく寄与する成分は自動車由来のものであること。

(2)ベースラインが高い値を与えた期間の後退流跡線解析結果より、吸収係数の高い気塊は上海付近の中国沿岸部や中国北東部の工業地域、釜山など東アジアの都市部を通過して札幌に到達したことがわかった。これらの地域はブラックカーボン(BC)排出量が多い地域であり、これらの地域で発生した燃焼由来のBCが札幌に影響していることが示唆された。都市内のエアロゾルの光学的吸収係数の空間分布を得るためには、さらに細かい間隔で測定器を配置することが必要であり、ここで使用したような測定器ではコスト高となることがわかった。このためにはリアルタイムでデータを送るとともに測定点の間を補完するような作業が必要であり、安価なパッシブサンプラーの開発などが必要と考えられた。
遷移金属酸化物のヘテロ接合における光誘起効果

典型的な外性強誘電体である六方晶YMO_3(YMO)の超薄膜を、3回対称性をもつYSZ(111)基板上に様々な厚さで堆積し、光第二高調波発生(SHG)法を用いて膜面内対称性および膜面直(強誘電性)分極の膜厚依存性を詳細に調べた。特に、SHGの位相マッピングを行い、対称性の面内分布を広い範囲に渡って測定し、ドメイン構造を明らかにした。その結果、基板による弾性歪みが強誘電体の秩序変数に直接働きかけ、分極の完全な抑制(数層まで)、一様な分極の発現(36層)、分極反転の発生(6層以上)、という外性強誘電体の典型的と思われる振舞いを明瞭に観察する事に成功した。この振舞いは、以下のように解釈される。YMOの強誘電性は、ブリルアンゾーン境界のKフォノンモードによって生じるが、基板に強く固定されている界面においては、このモードが抑制されるために強誘電分極が生じず、代わりに面内三回対称性が発現する。膜厚が大きくなるに従って基板の影響は減少し、Kモードが復活することによって強誘電分極が生じてくるとともに面内三回対称性が消失する。ところが、更に層数が増加すると、反電場エネルギーが優勢になり、分極の反転が生じる。本研究は、外性強誘電体のゾーン境界フォノンの影響を始めて明瞭に示したものである。遷移金属酸化物の界面に特有な光誘起効果を探索することが研究の主題である。具体的な方法として、いわゆるマルチフェロイック系に隣接する材料を光励起し、その際生成される光キャリアを注入することによって物性がどのように変化するかを電子輸送、磁化、線形・非線形光学を使って検出することを目標とした。典型的なマルチフェロイック材料としてYMnO_3をとり、その薄膜をサファイアC面基板上に作製することを試みた。YMnO_3の薄膜作製には基板を通常のヒーター加熱で到達できる以上の温度にする必要があるため、新たにダイオード・レーザー加熱装置を設置し、800°Cから1050°Cの範囲で条件出しをした。その結果温度によって、エピタキシーの対称性が異なる事を見出した。また雰囲気酸素圧、堆積速度などを調整して、ほぼバルク結晶に近い格子定数をもった薄膜試料を得ることが出来た。ただ、磁気的な性質には大きな温度履歴があり、バルクと異なり基板のストレイン効果ではないかと思われる。さらに強誘電性を調べるために、光二次高調波発生の予備実験を行った。室温から強誘電体であると予想される通り、強い二次の非線形性が室温から低温まで見られたが、ネール温度を反映するような特異な温度依存性は見られなかった。また、二次高調波強度は基板の回転に対してほぼ完全な回転対称性を示し、試料膜面に対して垂直なX_<zzz>成分がほぼ信号の全てを担っていると考えられる。典型的なマルチフェロイック材料であるYMnO3の薄膜を作製し、その強誘電性を膜厚の関数として調べることを目的として研究を行った。210格子数の極薄膜をYSZ基板上に作製し、その極性を非線形光学効果を用いて調べた。薄膜の構造はX線回折とSTEMにより、c軸が基板に垂直に配向したコヒーレント・エピタキシャル膜であること、さらに面内格子定数が引き伸ばされているにも拘らず、面直方向にも格子定数が伸びた特異な変形をしていることが確認された。光二次高調波発生法を用いて偏光解析、位相解析を詳細に行った。これによって、膜厚が6格子数までは非常に強い面内分極が見出された。これはバルク結晶の対称性とは相いれないものであり、結晶歪みによって対称性が低下したために発生したものであると考えられる。全体として膜の対称性はtrigonalであり、また、3種類の等価なドメインから成ることが分かった。この面内分極成分は膜厚が増えるに従って減少し、同時にバルクの分極方向である面直方向の分極が成長した。これは、基板に拘束された構造からバルクへの遷移が68層程度の膜厚で発生することを示している。強誘電性を調べるため室温において電場を印加したところ、電歪に相当する極性成分の応答があった。これも、バルク結晶で知られている応答とは異なる。現在、これに加えて磁場に対する応答を温度の関数として検討しているところであるが、10K程度の低温でも大きな対称性の変化は見られない一方、強度が変化することから局所的な歪みの増減が磁場によって誘起されているものと思われる。

この振舞いは、以下のように解釈される。YMOの強誘電性は、ブリルアンゾーン境界のKフォノンモードによって生じるが、基板に強く固定されている界面においては、このモードが抑制されるために強誘電分極が生じず、代わりに面内三回対称性が発現する。膜厚が大きくなるに従って基板の影響は減少し、Kモードが復活することによって強誘電分極が生じてくるとともに面内三回対称性が消失する。ところが、更に層数が増加すると、反電場エネルギーが優勢になり、分極の反転が生じる。本研究は、外性強誘電体のゾーン境界フォノンの影響を始めて明瞭に示したものである。
不全心筋細胞内Ca過負荷に対するβ遮断薬の効果に関する研究

最近、我々は、心不全時には筋小胞体(SR)のCa^<2+>放出チャネルであるリアノジン受容体(RyR)から、その調節蛋白FKBP12.6が解離することにより、RyRから異常なCa^<2+> leakが生じ、収縮、拡張障害を惹起しうることを報告した(Yano et. al. Cirsulation 102:2131-2136,2000)。また心不全時にFKBPがRyRから解離する機序として、最近Marxら(Marx SO, et al. Cell 101:365-376,2000)により、交感神経過緊張→beta受容体の刺激過多→[cAMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)による]RyRの過リン酸化という経路が明らかにされた。このRyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制すれば、心不全時の拡張期の細胞内Ca^<2+>overloadを防止し、収縮、拡張不全を改善することが予想される。この点に関し、我々はβ遮断薬が上述のRyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制するか?またその結果、心機能を改善し心不全発現を抑制するかについて検討した。ビーグル犬を用いて、4週間の高頻度右室ペーシング(250/分)により心不全モデルを作成、ペーシング開始直後よりpropranololを4週間慢性投与し左室圧、左室内径を測定、薬剤非投与群と比較検討した。薬剤非投与群に比し、薬剤投与群では左室拡張期圧-内径関係の右方シフトを抑制し(左室リモデリング抑制)、左室圧最大dP/dtを増加(収縮性改善)、左室拡張期圧降下の時定数Tauを短縮させた(弛緩能改善)。さらに薬剤投与群ではRyRの構造変化(site-directed fluorescent labeling法により測定)を是正し、心筋筋小胞体からの異常なCa^<2+> leakをほぼ完全に抑制した。またFKBP12.6とRyRの結合比率(正常1:3.6,不全心1:1.1)は有意に増加した(propranolol投与群;1:2.4)。さらにpropranolol投与群では、薬剤非投与群でみられたRyRの過リン酸化が著明に抑制されていた。以上の結果はpropranololがFKBP12.6-RyR連関障害を是正し、RyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制しすることにより心不全の発現を著明に抑制することを示すものである。(背景)我々は、心不全時には筋小胞体(SR)のCa^<2+>放出チャネルであるリアノジン受容体(RyR)から、その調節蛋白FKBP12.6が解離することにより、RyRから異常なCa^<2+>leakが生じ、収縮、拡張障害を惹起しうることを報告した(Yano, et al. Circulation 102:2131-2136,2000)。また心不全時にがKBP RyRから解離する機序として、最近Marxらにより、交感神経過緊張→β受容体の刺激過多→[cAMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)による]RyRの過リン酸化という経路が明らかにされた。^<1)>このRyRからの異常なCa^<2+>leakを抑制すれば、心不全時の拡張期の細胞内Ca^<2+>overloadを防止し、収縮、拡張不全を改善することが予想される。(目的)平成13年度我々は、虚血再灌流時のCa^<2+>過負荷を抑制するとされる新しい心保護薬のJTV519が上述のRyRからの異常なCa^<2+>leakを抑制するか?またその結果、心機能を改善し心不全発現を抑制するかについて検討した。(方法および結果)ビーグル犬を用いて、4週間の高頻度右室ペーシング(250/分)により心不全モデルを作成する。ペーシング開始直後よりJTV519を4週間慢性投与し左室圧、左室内径を測定、薬剤非投与群と比較検討した。薬剤非投与群に比し、JTV519投与群では左室拡張期圧-内径関係の右方シフトを抑制し(左室リモデリング抑制)、左室圧最大dP/dtを増加(収縮性改善)、左室拡張期圧降下の時定数Tauを短縮させた(弛緩能改善)。さらに心筋筋小胞体からの異常なCa^<2+>leakをほぼ完全に抑制した。またFKBP12.6とRyRの結合比率(正常1:3.6,不全心1:1.1)は有意に増加した(1:3.6)。(結語)新しい心筋保護薬JTV519はFKBP12.6-RyR連関障害を是正し、RyRからの異常なCa^<2+>leakを抑制することにより心不全の発現を著明に抑制した。このことからRyRのチャンネル安定化に基づくCa^<2+>leakの抑制は全く新しい心不全治療戦略となりうることが示された。平成14年度には、この知見をさらに発展させ、現在心不全治療に有効とされるアンジオテンシンII受容体拮抗薬にも同様のRyR安定化作用があるか?またJTV519とのcombination therapyの可能性についても検討する。

最近、我々は、心不全時には筋小胞体(SR)のCa^<2+>放出チャネルであるリアノジン受容体(RyR)から、その調節蛋白FKBP12.6が解離することにより、RyRから異常なCa^<2+> leakが生じ、収縮、拡張障害を惹起しうることを報告した(Yano et. al. Cirsulation 102:2131-2136,2000)。また心不全時にFKBPがRyRから解離する機序として、最近Marxら(Marx SO, et al. Cell 101:365-376,2000)により、交感神経過緊張→beta受容体の刺激過多→[cAMP依存性蛋白キナーゼ(PKA)による]RyRの過リン酸化という経路が明らかにされた。このRyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制すれば、心不全時の拡張期の細胞内Ca^<2+>overloadを防止し、収縮、拡張不全を改善することが予想される。この点に関し、我々はβ遮断薬が上述のRyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制するか?またその結果、心機能を改善し心不全発現を抑制するかについて検討した。ビーグル犬を用いて、4週間の高頻度右室ペーシング(250/分)により心不全モデルを作成、ペーシング開始直後よりpropranololを4週間慢性投与し左室圧、左室内径を測定、薬剤非投与群と比較検討した。薬剤非投与群に比し、薬剤投与群では左室拡張期圧-内径関係の右方シフトを抑制し(左室リモデリング抑制)、左室圧最大dP/dtを増加(収縮性改善)、左室拡張期圧降下の時定数Tauを短縮させた(弛緩能改善)。さらに薬剤投与群ではRyRの構造変化(site-directed fluorescent labeling法により測定)を是正し、心筋筋小胞体からの異常なCa^<2+> leakをほぼ完全に抑制した。またFKBP12.6とRyRの結合比率(正常1:3.6,不全心1:1.1)は有意に増加した(propranolol投与群;1:2.4)。さらにpropranolol投与群では、薬剤非投与群でみられたRyRの過リン酸化が著明に抑制されていた。以上の結果はpropranololがFKBP12.6-RyR連関障害を是正し、RyRからの異常なCa^<2+> leakを抑制しすることにより心不全の発現を著明に抑制することを示すものである。
インプラント・骨ナノインターフェイスの分子レベルにおける解明

失った歯を補う治療法として、人工歯根(インプラント)を用いる手法が一般的になってきた。インプラント治療は、インプラントと骨との結合が得られるまで数ヶ月の治癒期間が必要である。早期の骨結合を可能とするインプラント開発には、インプラントと骨との界面をナノスケールで解析する技術が必要である。本研究では、従来困難とされてきた、インプラントと生体組織との界面を電子顕微鏡観察できる試料作製法を開発し、界面の直接観察を可能とした。細胞培養実験細胞培養用プラスチックプレートにチタンを電子ビーム蒸着した。チタン蒸着膜上には光反応性ゼラチンを用いて骨誘導タンパク(BMP)などのサイトカインを固定し、100μm間隔の格子状マイクロパターンを作製した。マウス間葉系細胞(10T1/2)、ヒト歯根膜細胞を、マイクロパターン上に播腫した。培養細胞がパターン状に増殖する場合と、パターン状にならない場合があった。原因について、再実験を重ねて検討中である。パターン状に増殖した場合でも、BMPが固定されているゼラチン部分に細胞が接着せず、ゼラチンを除去した部分で増殖した結果が得られた。ゼラチンで固定されたBMPは細胞への活性が低下していること、ゼラチンを除去した部分にもBMPがフリーの状態でわずかに付着していることが考えられる。固定されたBMPは細胞への活性が著しく低下する可能性が示唆された。透過型電子顕微鏡(TEM)によるインプラント/細胞・組織界面の観察チタン製インプラントのかわりに、上記のチタン蒸着プレートを用いた。断面観察するにあたり、(1)樹脂包埋しダイアモンドナイフで薄切する方法、(2)日本電子社製のイオンスライサによる薄膜作製、の2種類の方法を試した。(1)の手法はチタン蒸着膜と細胞の界面で剥離が起こり、試料作製が困難である。包埋樹脂の種類を変えて試したところ、プラスチックプレート/チタン蒸着膜で剥離がおこった。非常に堅い樹脂を使用しているので、薄切に困難が予想されるが、再包埋することで界面の観察を行える可能性がある。(2)の手法は、2005年10月に販売が開始された装置のため、メーカーによるデモを依頼した。チタン蒸着膜/細胞の界面周辺がTEM観察できることを確認した。チタンバルク/骨の断面観察にも応用できる可能性を示した。マイクロコンタクトプリントによるマイクロパターンの作製を試みた。光重合性樹脂により、光マスクを用いて露光、洗浄処理で凸版を作成した。凸版にゼラチンを塗布し、チタン蒸着したプレート上にプリントした。チタン面はエキシマUV照射にて親水処理されているため、ゼラチンの滲みが生じ、ゼラチン/チタン境界部分が明瞭でなくなる。ゼラチン/チタン境界部分を明瞭にできる条件を検索し、マイクロパターンの作製の歩留まりが向上した。ゼラチン/チタン境界部分が明瞭なマイクロパターン処理したチタン蒸着プレート上でマウス間葉系幹細胞(10T1/2)を培養したが、細胞接着、細胞増殖をパターン状に制御できなかった。これは10T1/2細胞の性質によるものであると考えている。今後、光反応性ゼラチンにサイトカインを添加したものでマイクロパターン作製し、細胞培養する予定である。イオンスライサ(日本電子製)による断面TEM観察試料作製を行っている。本装置はアルゴンイオンによるエッチング装置であるが、薄膜面に対して超低角入射であるために、TEM観察試料へのエッチングダメージが極めて少ない。本装置により培養細胞/チタン界面の断面観察試料を作成し、TEM観察した。観察されたTEM像はチタン、細胞を同時に観察できるものの、高分解能による詳細な検討ができるまでには至っていない。今後、試料作製条件を検討し、高分解能観察できる試料作製する予定である。今後の課題は、(1)サイトカインを用いたマイクロパターン上での細胞培養による、細部接着、細胞増殖制御と細胞分化の検討。(2)動物実験により骨にチタンインプラントを埋入し、骨再生の検討をする。チタン/骨界面に着目し、界面を断面観察する。(3)チタン/培養細胞、チタン/骨界面をTEM観察するために断面試料作製する。高分解能観察可能な試料作製できるように、条件を検討する。平成19年度は、チタン製インプラントやチタン製インプラントに見立てたチタン蒸着した樹脂製プレートと生物組織との界面を断面TEM観察することを主なテーマとした。チタン製インプラントと生物組織との界面はダイヤモンドナイフで薄切出来ないために、日本電子製のイオンスライサを用いてアルゴンイオンによるエッチングで薄膜化することを試みた。チタン蒸着した樹脂製プレートと生物組織との界面はダイヤモンドナイフで薄切することを試みた。チタン蒸着した樹脂製プレートと生物組織との界面は、予備実験として行ったチタン蒸着無しの樹脂プレートの場合、断面TEM観察可能な薄膜試料が作製できた。チタンを蒸着した場合、チタンの延性と塑性変形、樹脂プレートや包埋樹脂との剥離のために、薄切が困難であった。

そこで、(1)チタンを出来るだけ薄く蒸着すること、(2)チタン表面はアモルファス酸化チタンであることから、酸化チタンのみを蒸着すること、を試みている。酸化チタンを蒸着することで、チタン蒸着の場合に見られた塑性変形の影響がなくなるものと考えている。チタン製インプラントと生物組織との界面は、イオンスライサによるアルゴンイオンエッチングで薄膜化を試みているが、前処理の機械的な切断、研磨の段階で界面が破壊されるために、TEM観察できる試料が作製できていない。断面SEM観察試料作製でも、固定や樹脂重合時の収縮により界面の破壊が起きやすいので、TEM試料の作成はきわめて難しいと思われる。対策として、チタン表面に陽極酸化や熱処理による表面処理を行ってから、実験動物に埋入することを考えている。チタン製インプラントに表面処理を施すことで、骨との接着性が良くなり、断面観察試料作成時に界面の破壊が起こりにくいと考えている。インプラント/骨界面を断面TEM観察できる試料作製法の開発を試みた。インプラント/骨界面の断面TEM観察は、インプラント開発において重要であるが、界面で剥離すること、ダイヤモンドナイフで薄切できないことから、難題とされてきた。従来は、界面近傍で剥離させた後、界面近傍を断面TEM観察できるように骨組織を樹脂に再包埋し、ダイヤモンドナイフで薄切する手法が用いられてきた。しかし、剥離時にインプラント表面に残留する部分があることが指摘され、この残留部分を観察できないことから、真の界面観察が求められてきた。本研究による手法は、アルゴンイオン研磨による薄膜化法である。アルゴンイオン研磨には日本電子製のイオンスライサを用いた。この装置は、アルゴンイオンによる試料損傷が少なく、最適な手法と考えられる。この手法により、インプラント/骨界面を断面TEM観察可能な試料を作製する基本技術を開発した。動物実験により、インプラントに見立てたチタン製のテストピースをマウス大腿骨に埋入し、骨再生させた。還流固定後、テストピース埋入部の大腿骨を摘出し、樹脂包埋した。精密機械切断、機械研磨により、前加工し、アルゴンイオン研磨した。インプラント/骨界面近傍を薄膜化することができ、界面を断面TEM観察できた。本研究により開発したインプラント/骨界面の断面TEM観察試料作製法は、従来不可能であった界面観察を可能にするものである。この手法は、インプラント/骨界面を形態観察、分析できる試料作製法として最適と考えられる。アルゴンイオンによる研磨法は、オッセオインテグレーション早期獲得のために施されるインプラントの表面処理の解析にも有効であり、ナノスケールの元素分析をはじめとする材料解析を進めることができた。この成果は、2009年5月に開催される日本顕微鏡学会第65回学術講演会で発表予定である。
中枢神経の低酸素領域に存在する白血病細胞を標的とした新規治療法の開発

中枢神経浸潤白血病を標的とした特異的治療ターゲットに対する新規治療法の開発を目的としていたが、前年度において小児中枢神経浸潤白血病細胞が低酸素領域に存在する特徴を標的とする戦略をたて小児固形腫瘍や成人脳腫瘍での臨床使用実績のあるVEGFAが新規治療薬として有効である事を誌上発表した。今年度は遺伝子改変などの操作が簡便なcell lineを用いた中枢神経モデルの構築について報告する。REH、SUSR、NALM6、KOPN8、RCHなどのB lineage ALLのcell lineを免疫不全マウスに移植し移植後3週間以上経過したマウスの中枢神経浸潤の有無の評価を行なった。Cell lineによって中枢神経指向性は異なり、例えばRCHは肝臓浸潤が激しいため肝腫大にて致死的転帰をたどる事が多く、TOM1は中枢神経浸潤をほぼ認めなかった。NALM6、REH、SUSRは中枢神経浸潤を認め、REHに関しては中枢神経浸潤した白血病細胞の細胞周期が骨髄浸潤白血病細胞と比較して静止期に陥っているなど、患者検体で示した細胞性質を再現している事が判明した。さらにはREH細胞は患者検体で治療標的としたVEGFAの発現がCNSにて上昇している事を確認した。SUSRは予後不良で中枢神経浸潤のリスクファクターであるBCR-ABL融合遺伝子を有するcell lineであるが、SUSRでもマウスモデルにおいて中枢神経浸潤を再現している事が確認できた。さらには、IVISシステムにてluciferinによる可視化が可能であるluciferaseをSUSRに遺伝子導入し、経時的にマウスをsacrificeする事無く中枢神経浸潤を可視化する事が可能なシステムを構築した。当Luc導入SUSRを使用してCART細胞を用いた中枢神経浸潤白血病に対する新規治療戦略を構築中である。昨年の予定通り、免疫不全マウスモデルとcell lineを用いて中枢神経浸潤を再現性良く観察可能なcell lineを同定し、IVISシステムを用いて経時的にマウスをsacrificeする事無く中枢神経浸潤を可視化する事が可能なシステムを構築する事が出来た。当システムを用いて現在臨床で非常に大きな治療効果を示しているCART細胞を用いた白血病中枢神経浸潤に対する新たな治療戦略を検討中であり、これは2018年度の第60回アメリカ血液学会にて発表を行なう事が出来た。臨床的にもPhALL中枢神経白血病症例に対する緩和的照射術の効果について第60回日本小児血液がん学会学術集会(京都)にて学会発表を行なった(緩和的全脳全脊髄照射が長期的有効性を示した難治性中枢神経浸潤急性リンパ性白血病小児症例)。これまで構築したシステムを用いて、今年度以降は以下の研究を推進していく予定である。1.今年度構築した経時的にマウスをsacrificeする事無く中枢神経浸潤を可視化する事が可能なLuc-cell lineシステムを用いて、CART細胞療法を用いた中枢神経浸潤白血病に対する新規治療戦略の提示を目指す。具体的には中枢神経浸潤マウスモデルを用いて、CART細胞療法の、中枢神経浸潤白血病細胞に対する効果・安全性の検討を継続する。これまでの研究結果からは中枢神経白血病細胞は骨髄白血病細胞とは存在する微小環境に大きな差があり、酸素や糖分、蛋白などが相対的に低下した微小環状に存在する事が示せており、その様な中枢神経の微小環境でもCART細胞が白血病細胞に対して殺細胞性効果を発揮できるか、さらには最もCART細胞の投与経路で効果的なものを同定する。2.微小環境の異なる中枢神経で作用するCART細胞が代謝的、遺伝子発現的に骨髄で働くCART細胞と異なるか、比較検討を行なう。また、免疫環境との相互作用についても検討する。3.上記知見を元に、CART細胞療法のような免疫療法を用いて低酸素領域に存在する中枢神経白血病、特に予後不良であるT細胞性急性リンパ性白血病の中枢神経浸潤、そして難治性再発性白血病を標的とした新たな治療戦略を探索する。特異的治療ターゲットに対する新規治療法の開発を目的としていたが、それまでの網羅的遺伝子発現解析やメタボローム解析、in vitro、in vivo assayを用いた結果を受けて、小児中枢神経浸潤白血病細胞が低酸素領域に存在する特徴を標的とする戦略をたて小児固形腫瘍や成人脳腫瘍での臨床使用実績のあるVEGFAに治療標的を絞り込んだ。実際にbevacizumabを白血病xenograftマウスに腹腔内投与する事で、骨髄と比較してapoptosisに陥る白血病細胞が増加し、病理所見にても白血病細胞が明らかに減少する治療モデルを提示する事が出来た。静止期細胞を生きたままsortingして遺伝子発現解析を行う系を確立し、実際に静止期細胞の遺伝子発現を解析する方法論を確立し誌上発表する事が出来た。NALM