hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞内におけるFoF1-ATP合成酵素１分子の回転計測技術の開発

細胞内におけるATP合成酵素の回転を直接計測するための基盤技術の開発のため、プローブの3次元配向と位置を高時空間分解能で検出するイメージングシステムの開発を行った。細胞内においては、酵素は細胞膜中を3次元に移動、拡散するため、これまでのサンプル平面に固定した酵素の計測システムでは、細胞内のFoF1-ATP合成酵素の回転計測に適用できなかった。そこで、これまでのプローブの3次元配向に加え、3次元位置(x,y,z)を正確に計測する手法の開発に取り組んだ。測定系として高速配向検出暗視野顕微鏡を組み、解析方法を発展させた新規のイメージングシステムの評価を行った。水溶液中を拡散する金ナノ粒子1粒子の散乱光を10 μsの時間分解能で撮影し、散乱像を理論的に計算された画像にフィッティングすることにより、その配向と位置の解析を行った。その結果、金ナノ粒子の拡散は、位置、回転、共に、理論的に予想される拡散定数を持つ自由拡散の式に従うことが明らかになった。このことは、ナノメートルの精度、マイクロ秒の分解能で、金ナノ粒子の位置と配向を3次元で追跡可能であることを示している。しかし、拡散粒子の散乱像はカメラの検出範囲を数10 msで外れてしまうため、次により長時間の計測を目的として、試料の3次元位置をリアルタイムに追跡して試料位置のフィードバックをする手法の開発に取り組んだ。ミリ秒のオーダーでステージ位置をフィードバックする必要があるが、高速にプローブの3次元位置を検出して位置情報に変換する手法、高速で駆動できる軽量ピエゾステージの作成、及び、このシステムの検証は順調に進んでおり、長時間粒子の配向と位置を3次元で検出する目途が立った。本研究の計画通り、プローブの位置と配向を3次元で高時空間分解能で検出するシステムの開発は順調に進んでいる。プローブの位置配向検出システムの完成後は、試験管内、及び、細胞内において、プローブを結合させた酵素の回転と位置の同時計測に取り組んでいく。30年度は高速カメラをデモにより選定をしていたが、予定通りにデモ機が揃わなかった。高速カメラの選定が完了次第、31年度に購入予定である。
毛細血管拡張性運動失調症(AーT)細胞の放射線高感受性の発現機構

毛細血管拡張性運動失調症(AーT)は高発癌性、放射線高感受性を示す劣性遺伝病である。この原因遺伝子は現在迄不明である。本研究ではAーT患者の皮膚から得られた細胞に単ーヒト正常染色体を移入する技術によってAーT遺伝子の存在する染色体を確認すると同時に、この細胞を用いてAーT細胞でみられる多様なAーT特異的形質発現の関連性を明らかにするのが目的である。染色体移入は11番および12番染色体について行ったが移入染色体の安定性はクロ-ンによって異った。例えばクロ-ン11/3ではすべての11番染色体が安定に保たれるのに対し,クロ-ン11/4および11/5ではそれぞれ55%,86%の細胞に移入染色体がみられるにすぎない。移入染色体上のpSV2heoをマ-カ-として行ったinstitu hybridizationの結果はすべての細胞で染色体移入がみられるので、染色体の欠落はその後の培養中に生じたものである。移入された染色体の中ではヒト11番染色体の移入に特異的に正常レベルへの放射線致死感受性の回復がみられた。一方、染色体異常頻度の比較では11番染色体の移入によりAーT細胞のGaP、Ring型染色体異常が大巾に低下して染色体異常総数は正常細胞の誘発レベルに迄回復した。同様に、放射線照射した細胞の0.5MNaClの20分間高張処理によって発現するfastPLD回復能力も正常11番染色体の移入により正常レベルへの回復がみられた。すべてのAーT細胞に共通して発現する放射線抵抗性DNA合成は11番染色体移入によって得られるクロ-ンによって様相が異なった。すなわち、クロ-ン11/3では両クロ-ンの中間値を示した。これは移入染色体の安定性に原因があるらしい。このように本研究はAーT遺伝子がヒト11番染色体に存在すること,そして多様なAーT形質の発現は唯一つの遺伝子の欠陥に原因があるらしいことを示した。高発癌性遺伝病の毛細血管拡張性運動失調症の患者由来の細胞に微小核融合法を用いて正常ヒト染色体を移入した結果、11番染色体がすべてのAーTハイブリッドクロ-ンの放射線致死高感受性を正常に回復させた。AーT細胞は他にもいくつかの特有の形質がみられ,そのなかの特定の形質発現がAーT細胞の癌化に関連すると思われる。しかしながら,これらのAーT形質間相互の因果関係は明らかではない。今回11番染色体移入クロ-ンを用いて、AーT形質である放射線抵抗性DNA合成、DNA損傷からの修復能力の低下について検討した。放射線照射後の3HーTdR取り込みによるDNA合成速度を測定した結果、現在までに調べたクロ-ンについて、正常細胞と同様の放射線照後のDNA成成速度の低下が認められた。このことは、AーT形質の1つである放射線抵抗性DNA合成も細胞致死における放射線高感受性も同一遺伝子の欠陥に原因することを示唆する。一方、DNA修復能力は放射線照後は0.5MNacl高張処理20分間によって発現するfastPLD回復を測定した。その結果、11番染色体移入クロ-ンの修復能力はAーT細胞より大きく、正常ヒト線維芽細胞と同程度のレベルにまで回復した。ただし、11番染色体移入クロ-ンのPLD回復を阻害した時の生存率曲線はAーT生存率曲線より高値であるために、fastPLD回復ではAーT放射線致死高感受性を説明できない。

今後は他のタイプのDNA修復について検討する必要がある。本年度は正常11番染色体を移入したAーT細胞を用いて放射線損傷からの回復能力および染色体異常頻度について検討した。染色体異常頻度:放射線誘発染色体異常は放射線による細胞死の直接の原因と考えられており、AーT細胞でも放射線による細胞死と同時に染色体異常が高頻度に誘発される。1Gy照射のAT5BIVA細胞の染色分体異常は同線量照射の正常細胞NYaMo,MRC5SV1IGIの3、4倍高いトランスフォ-ム細胞はクロ-ンによって染色体数が異なるためにこの値は100染色分体数当りに標準化してある。放射線で誘発される染色体異常はGap,Ringが大部分でExchange型は少い。正常11番染色体移入クロ-ンではExchage型染色体異常数は不変であるが,Gap,Ringは大巾に低下して,結果として染色体異常数は正常細胞の誘発レベルに迄低下する。このように正常11番染色体移入により染色体異常頻度の回復がみられるので,放射線致死感受性の結果と同様に11番染色体上にAT遺伝子が存在することが示された。放射線損傷からの回復能力:放射線照射した細胞を0.5MNaClで20分間高張処理すると,非照射細胞では効果がないのであるが,生存率が線量依存性に低下する。この現象は放射線誘発のDNA損傷の回復を高張処理が阻害、あるいは損傷を固定するためと解釈され、この回復を短時間で終了することからfastPLD回復と呼ぶ。本実験で使用した正常細胞では約1時間の回復期で45倍の生存率の上昇がみられた。これに対して,AーT細胞ではFastPLD回復がないとされていたが、本実験で使用したAT5BIVA細胞ではわずかながら回復がみられた。その回復能力はMRC5VITGI細胞に比較して顕著に小さい。放射線致死および放射線抵抗性DNA合成で正常への回復を示した11番染色体移入クロ-ンAT11/3ではfastPLDからの回復能力が親AーT細胞AT5BIVAより大きくMRC5VITGI細胞と同程度になった。11番染色体移入によりfastPLDからの回復能力も正常化に戻ったと思われる。
社会的関わりによって発展・変化する報酬獲得戦略のモデル化

本研究の目的は、ヒトと類似の向社会性を示すマーモセットを実験対象に、社会的関わりの中で繰り広げる報酬獲得の行動戦略を実験的に再現し、その報酬獲得戦略の原理を探索することである。そのために、他個体との関わりにより報酬獲得確率が変動する社会的行動決定課題を開発し、その行動のモデル化を目指した。動物がモニタに提示される視覚刺激にタッチ応答し、報酬(ジュース)を獲得する行動を学習させた。次に、2個体を隣接させて報酬獲得課題を実施する実験記録装置の開発を行った。マーモセットの特性を活用した社会的行動決定課題の開発は、他者との関わりの中で行動選択する原理の理解と感性工学的応用に貢献できると考えられた。我々は自身の幸福の追求と社会的関わりの狭間で、様々な経済・社会活動を繰り広げている。このような複雑な社会環境・社会条件を実験的に再現し、その報酬獲得の行動戦略をモデル化することが、本研究の目的である。その第一歩として、人の特質に類似した向社会性と長期的報酬予測の能力に長けた動物(コモンマーモセット)を実験対象に、他個体との関わりによって報酬獲得の確率が変動する“社会的行動決定課題"を開発し、その報酬戦略行動をモデル化する。社会との関わりが発展・変化する中で、どのように報酬獲得戦略を構築していくのか、本研究はその原理を動物モデルを用いて探索する。【当該年度の研究成果】飼育馴化を完了したコモンマーモセット成体(雌4頭、雄1頭)を用い、以下の実験を行った。1)“社会的行動決定課題"の根幹となる報酬獲得課題の実験:タッチパネルモニタに提示される視覚刺激へのタッチ応答に対して報酬(ジュース)を与える実験記録システムを構築した。このシステムを用いて、雌4頭に報酬獲得行動を習得させた。2)個体間の関係を樹立する過程を観察する実験:通常は単独飼育の動物2頭を出会わせ、個体間行動の変化を観察するためのシステムを開発した。雌雄各1頭の動物が互いを認識して軽度に接触できるよう、隣接する飼育ケージの間仕切りの一部を網に改造し、それぞれの個体が網に触れたタイミングを電気的に検出して個体間行動を記録するシステムを構築した。雌雄ペアを短期間出会わせる実験をビデオ録画と同期させて記録した。その際の動物のストレス応答を尿中コルチゾール濃度を指標としてを生化学的に評価した。3)他個体と関わりのなかで報酬を獲得しようとするときの個体間行動を解析するための実験システムの開発に着手した。1)“社会的行動決定課題"の根幹となる報酬獲得課題の実験:タッチパネルモニタに提示される視覚刺激へのタッチ応答に対して報酬(ジュース)を与え、その報酬獲得行動を記録するシステムを整備し、動物のトレーニングに着手した。2)個体間関係の構築過程を観察する実験:通常は単独飼育の動物2頭を出会わせ、個体間行動の変化を観察するためのシステムを構築した。その際、動物にストレスによる変調や攻撃による傷害等が生じないように留意した。その第一段階として、2頭の動物が互いを認識して軽度に接触できるよう、隣接する飼育ケージの仕切りの一部を網に改良した。さらに、それぞれの個体が網に触れたタイミングを電気的に検出し、記録するための装置を製作した。これとビデオ撮影記録を組み合わせた個体間行動記録システムを開発した。任意の雌雄ペアを短期間出会わせる実験を行い、その際のストレス応答の指標を生化学的に評価する環境を整えた。

社会との関わりが発展・変化する中で、どのように報酬獲得戦略を構築していくのか、本研究はその原理を動物モデルを用いて探索する。【当該年度の研究成果】飼育馴化を完了したコモンマーモセット成体(雌4頭、雄1頭)を用い、以下の実験を行った。1)“社会的行動決定課題"の根幹となる報酬獲得課題の実験:タッチパネノレモニタに提示される視覚刺激へのタッチ応答に対して報酬(ジュース)を与える記録システムを用い、各個体にこの課題の実験条件を変えながら、行動学習訓練を継続した。2)他個体と関わりの中で報酬を獲得しようとするときの個体間行動を解析するために、2個体を隣接させて報酬獲得課題を実施する実験記録装置を開発し、システムの改良を行った。3)本年度内に雌1頭が死亡したため、雌雄ペアの個体間関係の構築過程を観察する実験が中断した。雌個体を新規調達したが、報酬獲得課題の習得に至らなかった。【全体を通じた研究の成果】コモンマーモセットを用いた報酬獲得行動課題の実験システムを開発した。個体間の行動変化を記録し、その際のストレス指標(尿中コルチゾール)を解析した。コモンマーモセットの特性を活用した“社会的行動決定課題"およびその行動モデル化は、他者との関わり(協働、共感、競争、嫉妬等)の中で行動を選択する原理の理解と感性工学的応用に貢献できると考えられる。感性脳科学研究課題の遂行に必要となる、それぞれの実験システムと実施環境を整備しながら、動物の課題トレーニングとその行動の観察、解析を行った。今後はそれぞれのシステムに改良を加えつつ、実験データの収集と解析を進めていきたい。研究課題の遂行に必要となる、それぞれの実験システムとその実施環境を整えることができた。今後はそれぞれに改良を加えつつ、実験を進めていきたい。当初の方針に従って研究を推進する。動物の報酬獲得課題の基本的トレーニングは完了しているので、個体間行動を含むより効果的な課題を開発し、それを動物に学習させ、“社会的行動決定課題"の構築へ発展させる。個体間関係の構築の実験では、ストレスによる動物の変調や動物同士の攻撃による傷害等の防止に最大限留意しつつ、各個体が互いを認識して個体間関係を構築する過程の行動等の変化を観察しながら、雌雄のペアリングへとつなげる。報酬獲得課題の効果的なトレーニング方法を工夫しながら課題を動物に習熟させ、“社会的行動決定課題"の開発へ発展させる。個体間関係の構築の実験では、ストレスによる動物の変調や動物同士の攻撃による傷害等の防止に最大限留意しつつ、各個体が互いを認識して個体間関係を構築する過程の行動等の変化を観察する。実験システムの開発に要した使用額が、それぞれの単価および数量において見込みを下回った。また、開発中の実験システムの複数化にまでは至らなかったため。次年度においても実験システムの開発を継続するので、その改良や複数化等に費やす経費として使用する。動物の飼育管理に必要な経費に使用する。それぞれの実験の基本的システムは構築できたが、これらのシステム(ハードウエアとソフトウエア)の改良や増員等に必要な物品を調達する。実験動物のストレス応答の評価に必要となる物品を調達する。動物の追加導入の時期については、実験の進捗と飼育環境条件等を勘案しながら決定する必要がある。
魏晋南北朝時期主要都城の「都城圏」社会に関する地域史的研究

魏晋南北朝時代、長安、洛陽、建康等の主要な首都の周辺地域では、「都城圏」社会と呼ぶことが可能な、独特の社会が出現した。この地域では、首都の政治体制を機能させ、大量の人口を維持するため、各地と首都を連絡する交通網が整備され、生産と流通が発展した。また、首都の先進的な意識、文化や好尚が伝わり、他の地域とは異なる独特の地域性が生まれた。この「都城圏」社会の存在は、魏晋南北朝時代の都市が歴史上に果たした役割を考える上で、非常に重要な意味を持っている。本研究の目的は、中国都市研究の新たな水準の開拓を目指し、従来の研究の主流であった都市そのものを対象とした研究に加えて、都市周辺社会を視野に入れ、都市を中心とした地域社会全体を研究対象にすることで、中国社会における都市の歴史的位置づけを明確化するところにある。その具体的方法は、この都市を中心とした地域社会を「都城圏」社会と名付け、魏晋南北朝時代の主要10都市とその「都城圏」社会について、文献史料・考古学的資料を用いつつ、地理学的方法を援用して「都城圏」の可視化とその地理的条件、その地域の社会条件等を比較検討することである。本年度は、「都城圏」概念の確立を目指し、各自が分担する都市の資史料収集と整理を行った。これらは文献目録・史料集として集成する予定であったが、電子データの交換等によって、代表者・分担者に共有されたと判断されたので、紙ベースの印刷は行っていない。また、代表者は「都城圏」概念の確立のための理論的検討を行い、当時の社会の地域「風俗」から「都城圏」を具体的に設定する仮説を、打合せにおいて提示した。今後これをより精密にすることで、都市研究の重要論点としてみたい。さらに「都城圏」社会の空間的設定の可視化のために、衛星写真等を利用した地域図作成の手法を、打合せにおいて実際に試行し、その手法を共有した。本研究の特色の一つは、これら文献学的作業と「都城圏」を予測する現地の景観的観察を並行することによって、研究をより具体的にするところにある。そのための現地観察を当時の建康と南徐州・南豫州である南京地区周辺において実施し、一定の成果があった。ただ、日中間の政治的条件のために、研究班全員が予定通りの日程で参加できず、予期した成果を十分にあげられなかった。本年度は、本研究課題の核心である「都城圏」概念の確立とその中国都市研究史上の位置づけについて、一定の方向性を出し、研究代表者がその概要を、本科研と他の都市研究を課題とする科研が共催した国際シンポジウム(後述)で報告したが、近接分野の研究者から、本研究課題の意義について、積極的な評価を得、また研究課題設定当初の構想に加えて、都城間の交通路、都城近郊の集団農業経営地の構築とその水源となる水利施設建設等の新たな視点を獲得することができた。研究分担者は、各自担当都城の都城圏についての史料収集と分析を継続し、長安・建康については、3名が研究論文を執筆し、その一部は学会誌等に公表された。これらの中には、都城圏を可視化する試みが含まれている。また、都城圏研究の史料集成として、研究代表者編『魏晋南北朝都城史料輯佚』の増補として、研究補助を利用した史料収集を継続し、相当数の佚文を収集することができた。都城所在地における景観的観察のための現地調査に関しては、本年度は全員で四川省成都及びその近郊と、成都・陝西省漢中間の交通路調査を主眼に実施するとともに、四川省文物考古研究院を訪問し、四川省の都城に関する考古学的状況等について、貴重な成果を得ることができた。9月には、研究分担者の一人である佐川英治が代表者である科研と合同で、国際シンポジウム「歴史のなかの都城の作用」を開催し、研究代表者及び研究分担者が報告するとともに、招聘した中国学者からも建康及び武昌の都城圏についての研究発表がなされ、貴重な知見を得ることができた。本年度の主たる研究実績は、研究目的の内、研究課題「都城圏」社会についての、対象都城所在地における景観的観察を含めた個別的分析の推進とその総括としての「都城圏」社会の歴史的位置付けの論理構築である。研究対象都城の個別考察の推進については、現地の景観的観察として、この時期の西北地区の主要都城であった武威を訪問し、特に遊牧地域と接した都城の長城との地理的な位置関係や外郭の状況等で新知見を得た。研究分担者の個別研究は、長安、洛陽、建康で相当に進展したと判断する。長安については、周辺の交通路や交通施設などの所在地も含めた「都城圏」の可視的認識がえられたし、洛陽については、「都城圏」社会と関わる人口問題の提起があり、建康については人口移動に伴う「都城圏」の形成が具体的に解明された。

また、海外研究協力者による長安、建康、成都、洛陽の「都城圏」社会に関する研究資料の提供も重要な意義があった。これらを包括する形で、研究代表者は「都城圏」社会が、都城から周辺に拡大する中で、一般の農村社会と接触し、それによって都城の要素が社会に拡散し、結果的にこの時期の社会の変容に繋がり、この時代の歴史的位置付けに関連するという見通しを立てた。以上のような研究を公開し、批判を仰ぐために、12月に国際研究集会「魏晋南北朝の主要都城と都城圏社会」を開催した。ここには、海外の研究協力者4名(なお、昨年度2名招聘済み)を招聘し、以上の研究分担者による個別研究の概要と中国研究者の研究や研究資料のを報告した。なお、その内容は予稿集(全108頁)に印刷し、学会関係者の供覧に備えている。26年度が最終年度であるため、記入しない。中国魏晋南北朝史26年度が最終年度であるため、記入しない。計画における現地の景観的観察を、平成24年度には旧建康と南徐州・南豫州にあたる現南京・安徽省・江蘇省の一部で行う計画を立てたが、日中間の政治的状況のため、参加人員と日程を縮小せざるを得ず、景観的観察の成果を十分共有できなかった。都城圏社会の空間的設定の可視化のための、衛星写真等を利用した地域図作成が本研究の一環であり、具体的手法を昨年度打合せで共有したが、手法の実際の運用上、分担者間で習熟度に差があり、この部分の作業が遅れ気味である。当初の計画に従い、事業者間の緊密な連携を図りつつ、事業者各自の分担都城の個別研究を推進する。現地調査については、前年度の反省に立ち、全員によるより効果的な方法を立案する。当初の計画に従い、研究分担者間の緊密な連携をはかりつつ、分担者の分担都城に関する個別研究を推進し、各自の研究報告を作成する。作業の遅れている都城圏の空間的可視化について、共同で実現を目指すとともに、都城史料佚文収集をさらに充実させる。24年度の現地調査は、日中間の外交問題(尖閣関連)により、調査日程を変更したため、分担者全員が参加できず、予定の海外旅費の執行も半額程度にとどまった。25年度は全員参加し、調査日程の調整により、より有効な調査を目指す。25年度に研究分担者が各自分担都城について、研究補助を利用して都城圏の空間的状況を可視化する作業を予定していたが、各自の作業手法の習熟が遅れ、予定通り作業を進めることができなかったことにより、謝金支出額が予定より減少した。本年度は最終年度であるので、未使用額を利用して、都城圏の空間的状況の可視化を実施したい。
薬剤耐性（AMR）による疾病負荷推計と抗菌薬適正使用の経済的有効性に関する検討

診療報酬請求データであるDPCと薬剤感受性検査データであるJANISを突合して研究にもちいる。初年度はDPCとJANISデータの突合方法の検討、薬剤耐性(AMR)定義の妥当性の検討、AMR対策として感染症診療の質の評価など基礎的な検討を行い、次年度はAMR追加医療費の推定を行うと共に、感染症診療の質との関係性について、特定の患者集団、感染症、医療機関などに焦点を当てながら検討することで、AMRによる疾病負荷の推計とAMR対策の費用対効果について評価する。
理論的圧縮限界を目指した超高精細動画像信号の可逆圧縮

本研究は,画像信号の理論的な可逆圧縮限界(ロスレス圧縮限界)を探り、その理論的限界を達成するための符号化方式の実現可能性を追求し,併せて,超高精細動画像信号を対象としたスケーラブル伝送を可能とする高圧縮なロスレス符号化方式の開発を目的として研究を行った.超高精細画像符号化伝送システムは符号化モデル部とエントロピー符号化部に分けて考えられる.符号化モデル部については,フレーム間動き補償とマルコフモデル符号化について検討し,マルチフレームを用いた動き補償の効率化及び高速化を提案した.また,エントロピー符号化については,算術符号について情報源拡大を行うことにより符号化及び復号の処理時間を短縮する手法を開発した.本研究は,画像信号の理論的な可逆圧縮限界(ロスレス圧縮限界)を探り、その理論的限界を達成するための符号化方式の実現可能性を追求し,併せて,超高精細動画像信号を対象としたスケーラブル伝送を可能とする高圧縮なロスレス符号化方式の開発を目的として研究を行った.超高精細画像符号化伝送システムは符号化モデル部とエントロピー符号化部に分けて考えられる.符号化モデル部については,フレーム間動き補償とマルコフモデル符号化について検討し,マルチフレームを用いた動き補償の効率化及び高速化を提案した.また,エントロピー符号化については,算術符号について情報源拡大を行うことにより符号化及び復号の処理時間を短縮する手法を開発した.本研究における第一の目的は,「画像信号ははたしてどこまで圧縮できるか?」というきわめて挑戦的な課題にチャレンジし,その理論的圧縮限界を達成するための符号化方式を明らかにしようとするものである。さらに,第一の目的で得られた知見に基づき,超高精細動画像信号に対して,非可逆符号化から可逆符号化までをシームレスな単一符号化方式でスケーラブル伝送を可能とする高圧縮符号化方式を開発することを第二の目的としている。本年度は,まず,理論的圧縮限界を達成することが期待できるマルコフモデル符号化を取り上げ,その効率化について検討した.本研究申請者らが提案している3次元マルコフモデル符号化は,多値画像をビットプレーン分解した各成分単位で扱い,着目エレメントと相関の高いエレメントを参照する手法であるが,本研究では,カラー画像を構成する成分画像間の相関を用いる手法を提案し,シミュレーションを行い良好な結果を得た.次に,マルコフモデル符号化に親和性のあるエントロピー符号化方式として,算術符号化を取り上げ,符号化及び復号の高速化方式を開発した.提案方式は,符号化対象情報源の拡大により,符号化対象シンボルを複数まとめて符号化することとし,さらに確率値の事前計算を用いて,演算回数を削減することにより,2値算術符号の高速化を図る方式である.シミュレーションの結果,符号化処理においては従来方式よりも2倍程度高速化が図れることを明らかにした.今後は,これらの結果をもとに,各要素技術を効果的に組合せて超高精細動画像信号の可逆圧縮方式の確立を図るとともに,シミュレーションを通じて,より効率的な方式の開発を行う予定である.優れた絵画・彫刻や伝統芸能などのような後世に遺すべき人類の文化遺産を電子メディアに記録する際には,たとえどんなに高画質での圧縮が可能であっても非可逆符号化によって保存すべきではない.本研究者らは,このような考え方のもとに,可逆符号化をベースとした超高精細画像符号化伝送システムの基本概念の構築を進めている.超高精細画像符号化伝送システムは符号化モデル部とエントロピー符号化部に分けて考えられる.符号化モデル部については,フレーム間動き補償とマルコフモデル符号化を併用した手法を検討しているが,平成23年度は,マルチフレームを用いた動き補償の効率化及び高速化を提案した.動き補償の効率化については,双方向動き補償を用いて中間のフレームを作成する手法を提案している.ここで開発した手法はフレームレート変換の一手法であるが,これを超高精細画像信号のフレーム間符号化に援用することは可能であり,効果的な圧縮が期待できる.また,マルチフレーム動き推定を高速化する手法として,参照フレームにおける動き推定によって得られた符号化コストが閾値を下回った場合,そのフレーム以降における動き推定処理を打ち切ることで動き補償の高速化についての提案を行い,良好な結果を得た.次に,エントロピー符号化については,原理的に高効率の符号化手法として知られている算術符号について,情報源拡大を行うことにより符号化及び復号の処理時間を劇的に短縮する手法を開発した.これらの成果を組み合わせることにより,超高精細画像符号化伝送システムの枠組みを構築した.なお,これらの成果は種々の国際会議や学会研究会などで報告している.超高精細動画像符号化伝送システムは符号化モデル部とエントロピー符号化部に分けて考えられる.符号化モデル部については,フレーム間動き補償とマルコフモデル符号化を併用した手法を検討しているが,すでに平成22,23年度の研究でマルチフレームを用いた動き補償の効率化及び高速化を提案した.平成24年度はおもにエントロピー符号化についての検討を行った.すなわち,原理的に高効率の符号化手法として知られている算術符号について情報源拡大を行うことにより符号化及び復号の処理時間を劇的に短縮する手法を開発した.一般に,エントロピー符号化に算術符号化を用いた場合,符号化および復号に多大な時間を要する.そこで本研究では,無記憶2元情報源の拡大および確率値の事前計算を用いて,符号化および復号時の演算回数を削減することにより,乗算型2値算術符号の高速化を図る方式を提案した.

また,符号化および復号シミュレーションを行い,提案方式は従来方式と同等の符号化効率を保持しながら,従来方式より高速な符号化が可能であることを確認した.具体的な成果としては,優勢シンボルの出現確率0.50.9の範囲および情報源拡大の次数16において,提案方式を用いることで,符号化時の実行時間比では従来方式の20パーセント,また復号時の実行時間比では25パーセント程度で処理が可能であることを確認した.さらにこれらの成果を組み合わせることにより,超高精細画像符号化伝送システムの枠組みを検討した.なお,これらの成果は種々の国際会議や学会研究会などで報告しているほか,現在,電子情報通信学会論文誌に投稿中である.超高精細画像符号化伝送システムの基本ブロックである符号化モデル部とエントロピー符号化部それぞれについて一定の成果を得ており,研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる.24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度が本研究の最終年度となる.そこで,今後は,符号化モデル部とエントロピー符号化部それぞれについでこれまでに開発した手法を組み合わせ,超高精細画像符号化伝送システムの枠組みを完成させるとともに,符号化および復号シミュレーションを行い,方式の性能を評価する.さらに評価結果とその考察に基づいて,開発した方式のブラッシュアップを図る.なお,非可逆符号化から可逆符号化までを単一方式でシームレスな符号化を高速に行うシステムの可能性についても検討し,今後,超高精細画像符号化における新しいテーマを発掘し,新たな研究として発展させていく.24年度が最終年度であるため、記入しない。
新しい神経系ミュータントAMSマウスにおける雄性不妊についての研究

[目的]自己免疫疾患モデルマウスMRL/1prに発生し、神経系および雄性生殖器系に異常を示す常染色体劣性遺伝のミュータントマウスを分離し、AMS(Ataxia and male sterility)マウスと名づけた。AMSの神経症状は生後20日前後より明瞭となる体の不安定性と成獣での中等度の失行であり、これは小脳プルキンエ細胞の変性・脱落に基づく症状であった。雄AMSは生殖能力を保持しないため、その原因を明らかにすべく精巣における精子形成の異常の有無を、生殖細胞の発達・分化の関点から検討した。[方法]AMSと対照野生型マウス(W)の精巣および精巣上体を経時的に摘出し、プアン液で潅流固定後、PAS-ヘマトキシリン染色ならびにHE染色を用いて、精子形成異常の有無を検討した。[結果]1.精巣重量はWに比較し、AMSで有意に低く、また精巣横断面での外周、精細管の外周ともにAMSで小さい。2a.AMSでは35日齢で初回の精子形成がWと同様に完成する。2b.AMSでは49日齢では精細管にみられるelongated spermatidの数がWに比較し少なく、Wの精巣上体管が精子で充満されるのと対照的に、AMSではほとんど精子が観察されない。2c.AMSの精細管では56日齢頃より生殖細胞の変性・脱落が観察されはじめ、70日齢以降でより明瞭となる。3.AMSでの生殖細胞の変性・脱落は精祖細胞から精子細胞のいずれの段階でも認められるが、太糸期1次精母細胞以降特に精子細胞で多い。[結論]AMSの雄性不妊は精細管内での生殖細胞分化異常(変性)に基づく高度の乏精子症によると考えられた。(目的)MRL/lprマウスに発生し神経系と雄生殖器系に異常をもち、常染色体劣性の遺伝型式を示すミュータントマウスを分離し、AMS(ataxia and male sterility)マウス(AMSと略す)と名づけた。雄AMSは生殖能力を有さないため、この原因を明らかにするべく精巣における精子形成過程を、生殖細胞の発達・分化を中心に調べた。また、生殖細胞の細胞死の誘導に関して、アポトーシスを生じている細胞を検討した。(方法)雄AMSを経時的に対照野生型マウス(Wと略す)と併せて調べた。精巣および精巣上体を摘出しPAS-ヘマトキシリン染色とHE染色を行った。アポトーシスの評価には12週齢の雄AMSとWの精巣を、TUNEL法を用いて調べた。(結果)[発達と分化]1)21日齢、28日齢では初回の精子形成の途中でありAMSとWで差はみられない。2)35日齢で初回の精子形成がWと同様に完成する。3)56日齢頃よりAMSの精細管では生殖細胞の変性・脱落がみられ、70日齢以降でより明瞭となる。この時期の精巣上体ではWが精子で充満しているのに対し、AMSではわずかの精子を認めるのみである。4)生殖細胞の変性・脱落は精祖細胞から精子細胞のいずれの段階でもみられるが、太糸期一次精母細胞以降、特に精子細胞で多い。[アポトーシス]1)AMSではTUNEL陽性にの細胞を有する精細胞管の数が多い。2)TUNEL陽性の生殖細胞はいずれの発達段階でもみられるが、AMSでは特に精子細胞に多くみられる。(結論)AMSの雄性不妊は精細管内での生殖細胞分化異常(変性)にもとづく高度の乏精子症によると考えられた。初回の精子形成が完成した後の生後8週頃より生殖細胞の変性・脱落が目立ち始めるが、AMSでは生殖細胞のアポトーシスが増加していることより、乏精子症と生殖細胞死の増加との間の関連が考えられた。

3.AMSでの生殖細胞の変性・脱落は精祖細胞から精子細胞のいずれの段階でも認められるが、太糸期1次精母細胞以降特に精子細胞で多い。[結論]AMSの雄性不妊は精細管内での生殖細胞分化異常(変性)に基づく高度の乏精子症によると考えられた。
人工臓器の耐久性・生体適合性を早期に予測するシステムの開発

人工臓器の耐久性を正確に早期に予測するために、人工心臓用高分子弁(Jellyfish弁)を対象として研究を進めた。その理由は、この弁を人工心臓に組み込み、慢性動物実験を行ったところ、世界最長の312日の使用で弁葉が破断したという例があり、これが現実の耐久性を示すよい指標となると考えたからである。有限要素法による解析の結果、中心から7mmの位置に補強のリムを設けた新しいJellyfish弁の設計を提唱した。その新弁の流体力学的特性評価を行ったところ、従来弁と同等の流体力学的特性を有していることが判明した。そこで次に、従来の弁と新弁の耐久性を比較する加速耐久試験を行った。高分子製人工弁の加速耐久試験方法に関しては、ISOでもまだ企画が確立されておらず急務になっている。基礎実験の結果、加速耐久試験では応力の集中するスポークのエッジ上で弁葉が脆性破壊しているのに対して、慢性動物実験ではひずみの集中するスポークとスポークの間で弁葉が延性破壊していることがわかり、両者の破壊メカニズムは根本的に異なることが分かった。そこで加速耐久試験と慢性動物実験での大きな違いと考えられていた(1)弁閉鎖瞬間のスポークと弁葉の摩擦量の大きさ、(2)弁葉材料の粘弾性特性の違いの影響を考慮し、(1)開閉時の弁葉に作用する最大荷重、(2)作動流体の温度に着目してさらに加速耐久試験を行った。その結果、作動流体の温度を60°Cに設定した条件では、弁閉鎖時の最大荷重を1/4(4n)に設定することで初めて慢性動物実験結果と同じスポークとスポークの間で弁葉を破断させることに成功した。したがって、高分子製人工弁の加速耐久試験では、弁閉鎖時の最大荷重及び作動流体の温度は最重要設定項目であることが本研究を通じて明らとなり、現状のISO基準に拡張を促す基礎データを入手できた。なお、新型の弁は従来のものより6倍以上の耐久性が確認されたので、現在長期使用人工心臓に組み込んだ動物実験にてその性能を確かめている。平成6-8年の科研費の援助によって,新しい人工弁の加速耐久試験システムが組み上がった.そこで,本年度はその装置の基礎特性を様々な角度から求め,改良の方向性を見極める実験を多数行った.まず,耐久試験に用いる同一性能のポリウレタン人工弁を大量に制作する試みからはじめた.ポリウレタン弁(PU弁)は、液状のポリウレタンをモ-ルドに塗布し、それを2軸(Major軸とMinor軸)を有する回転型成形機で薄膜を形成する作業を繰り返すことによって作られる。この2軸の回転数を独立してコントロールし、かつ一度に3個のPU弁を製作可能な台座を製作した。その結果、製作時間を従来の3分の1にすることができた。また、同一製作条件のサンプル間において、その平均値に対する偏差を5%以下に押さえることが可能となった。さらに、回転型成形機の主軸回転数に関して、弁葉中心部の膜厚が厚くなる条件を求めることができた。副軸回転数は3枚の弁葉間のばらつきをなくす効果が認められた。この結果を受け、膜厚分布の違いをパラメータとした被試験弁について、水力学特性試験(定常流試験、漏れ試験、拍動流試験)を行った。この結果、弁葉の膜厚のばらつきを示す指標である偏差係数(膜厚平均値に対する標準偏差)が35%程度の均一な弁葉を有する弁で、弁前後の圧較差において、機械弁に近い結果が得られた。

また、この弁を用いて、昨年度までに完成したシステムと最近設置したドイツ製の2種類の耐久試験機で加速耐久試験を行った結果、ともにPU弁は約1ヶ月の耐久性が認められた。しかしPU弁の破断形式が異なることが確認された。今後の耐久試験方法の確立に向けて多くの基礎データが取得できた。人工臓器の耐久性を正確に早期に予測するために,第2年度は,人工心臓用高分子弁(Jellyfish弁)を対象として研究を進めた。その理由は,この弁を人工心臓に組み込み,慢性動物実験を行ったところ,世界最長の312日の使用で弁葉が破断したという例があり,これが現実の耐久性を示すよい指標となると考えたからである。有限要素法による解析の結果,中心から7mmの位置に補強のリムを設けた新しいJellyfish弁はリムの位置と幅を変えた6種類の弁を考案し製作した。新型の弁の流体力学的特性を評価するために定常流試験と拍動流試験を行った。定常流試験よりリムの幅が同じであれば,0.5mmでも1.0mmどちらのリム幅でも,リムの位置は中心から7mmの位置が最も弁抵抗が少ないことがわかった。また,定常流試験で選定した弁を用いて拍動流試験を行ったところ,リムの太さによりポンプ拍出量に大きな違いは見られなかったが,リムが太いほど負荷が減ることがわかった。従来型の弁と新型の弁の耐久性を比較するために加速耐久試験を行った。ドイツ式加速耐久試験機では,水温37°C,圧較差120mmHg以上,回転数600rpm,中国式加速耐久試験機では,水温60°C,弁閉鎖時の総負荷の最大値4Nと8N,回転数1200rpmで行った。新型の弁は従来型のものよりドイツ式加速耐久試験機では6倍以上,中国式加速耐久試験機では7倍以上の耐久性が確認され,新しく製作した弁が非常に耐久性に優れていることがわかった。これらのデータを蓄積して,耐久試験法の確立を目指してゆく予定である。高分子製人工弁の加速耐久試験方法に関しては,ISOでもまだ規格が確立されておらず急務になっている.そこで第3年度は,人工心臓用に開発中のJellyfish弁(人工心臓用高分子製弁)を用いて,信頼性のある加速耐久試験方法の確立を目指した.まず,弁閉鎖時の最大圧較差を120mmHg,作動流体の温度を37°Cに設定して駆動周波数20Hz(1200BPM)で加速耐久試験を行い,平均ポンプ拍動数105BPMで行った慢性動物実験結果と比較した.同時に閉鎖時の弁葉に生じる応力及びひずみを有限要素法を用いて解析した.その結果,加速耐久試験では応力の集中するスポークのエッジ上で弁葉が脆性破壊しているのに対して,慢性動物実験ではひずみの集中するスポークとスポークの間で弁葉が延性破壊していることがわかり,両者の破壊メカニズムは根本的に異なることが分かった.そこで,加速耐久試験と慢性動物実験での大きな違いと考えられた(1)弁閉鎖瞬間のスポークと弁葉の摩擦量の大きさ,(2)弁葉材料の粘弾性特性の違いの影響を考慮し,(1)閉鎖時の弁葉に作用する最大荷重,(2)作動流体の温度に着目してさらに加速耐久試験を行った.その結果,作動流体の温度が40°Cの下では,閉鎖時の弁葉に作用する最大荷重を動物実験と同条件に設定した摸擬循環実験装置で得られた荷重の3/4(12N),1/2(8N)および1/4(4N)に設定しても,弁葉はいずれもスポークのエッジ上で破断した.
被災地域の子どもにおける体力及び体調の変化と身体活動の習慣化に関する長期追跡研究

本研究の目的は東日本大震災の被災地域における子どもの身体活動量と健康状態の経年変化を明らかにし,その経年変化に及ぼす影響を明らかにすることであった.対象は宮城県牡鹿郡女川町の小学4年生から中学3年生全員であった.調査の結果,被災地域の子どもの身体活動量は全国値と比べて低く,そのまま低い値を推移した.健康関連QoLは中学生の女子において低い傾向にあり,その傾向はしばらく変化しなかった.経年変化に対しては,組織的スポーツ活動に所属していることが身体活動量と健康状態にポジティブに貢献していた.また,身体活動量や健康状態に対する組織的スポーツ活動の影響は震災1年後に最大となり,その影響は年々低下した.(1)被災状況の異なる地域の子どもを対象とした比較分析:対象者は東松島市(住居移転を余儀なくされた生徒が約10%:被害少群)と女川町(住居移転を余儀なくされた生徒が約60%:被害多群)の中学校に通う男女573名であった.調査は2011年の9月頃に実施された.調査項目は部活動所属状況,1週間の総運動時間,健康関連QoLであった.κ2検定の結果,1週間の総運動時間の割合(60分未満,60分以上420分未満,420分以上)について,被害少群と被害多群の間に有意差は認められなかった.しかし,60分未満者の割合は一般青年と比較して低い値を示した.また被害多群では1週間の総運動時間と部活動所属状況の間に強い関連性が認められた.被害状況別に行った対応のないt検定の結果では,被害多群においてのみ運動部に所属する群と所属していない群との感情の機能得点に有意差が認められた.以上の結果から,1)被災地域に住む中学生の身体活動量は被災状況の多少にかかわらず低い傾向にある.2)被害多群における部活動所属状況と身体活動量の関連性は被害少群と比べ強い.3)運動部所属は被害多群においてのみ感情面にポジティブな影響を及ぼす.(2)被災地における震災後半年後と一年後の比較分析:宮城県女川町の小学4年生から中学3年生の全児童生徒420名を対象とした.対象者のうち被災により住居移転を余儀なくされた子どもは53.7%であった.調査は,2011年9月と2012年3月に自記式質問調査で行われた.調査項目は,1週間の総運動時間(PAwk),健康関連QoLであった.PAwkが60分未満の子どもは半年後(一年後)で小学男子12.2%(16.2%),小学女子45.4%(51.6鋤,中学男子16.7%(14.7%),中学女子42.6%(48.8%)であった.QoL総合得点については半年後(一年後)で小学生81.9±13.4点(84.4±11.3点),中学生79.8±13.2点(78.9±14.8点)であった.1週間の総運動時間とQoL総合得点は,いずれの集団においても半年後と一年後に有意差は認められなかった.沿岸部被災地域の子どもの身体活動量と健康関連QoLにおける半年ごと一年後の変化は認められず,先行研究の標準値と比べ低い傾向にある.本研究では,宮城県沿岸部被災地の小中学校に通う子どもの身体活動量と健康関連QoLについて2年間3時点の経時変化の実態を明らかにすることを目的とした.宮城県牡鹿郡女川町の小学4年生から中学3年生の全児童生徒を対象とした.対象者のうち被災により住居移転を余儀なくされた子どもは53.7%であった.

調査は,2011年9月(1時点目),2012年3月(2時点目),2013年3月(3時点目)に自記式質問調査で行われ,調査参加者は,それぞれ,397名(男子200名,女子197名),344名(男子155名,女子189名),324名(男子155名,女子169名)であった.分析に用いた項目は,1週間の総運動時間(60分未満者の比率),健康関連QoL(日本語版PedsQL)であった.60分未満者比率の3時点の値はそれぞれ小学男子12.2%,16.2%,16.4%,小学女子45.4%,51.6%,50.0%,中学男子16.7%,14.7%,25.6%,中学女子42.6%,48.8%,42.2%であった.QoL総合得点の3時点の値はそれぞれ小学生81.4±14.1(男子82.7±14.5,女子80.1±13.8)点,83.9±11.5(男子85.5±11.7,女子82.6±11.2)点,84.2±10.6(男子85.4±10.7,女子83.0±10.6)点,中学生80.3±13.1(男子83.5±12.5,女子76.9±12.9)点,79.8±13.4(男子82.8±12.9,女子77.0±13.3)点,80.8±12.6(男子84.1±11.4,女子77.5±13.0)点であった.1週間の総運動時間とQoL総合得点は,いずれの集団においても有意な経時変化は見られなかった.沿岸部被災地の子どもの身体活動量と健康関連QoLは震災半年後から2年が経過しても集団としてはほとんど変化しておらず,先行研究の標準値と比べ低い傾向にある.我々は2011年9月から現在に至るまで女川町の小学4年生中学3年生の全児童生徒を対象に運動量と健康状態の調査を実施してきた.調査は毎年3月頃に実施し,これまで合計5回の調査を実施した.その間,我々は女川へ足繁く通い,運動の習慣化を促すイベント,教育関係者を対象とした運動遊びの勉強会,業間休みや放課後を利用した運動遊び,日常の体育授業の補助などを実施した.調査結果を中心に,その概要を示す.質問紙を用いて体育授業を除いた1週間の総運動時間を調査した結果について,1週間の総運動時間が60分未満の割合に注目すると,文部科学省による同様の調査結果では小中学生の男子で約10%,女子で約2530%であるのに対して,女川町の児童生徒ではその割合が高い状態で推移していることが明らかとなった.特に女子においてその差が顕著であることが分かった.ただし,小学女子においてはわずかではあるが改善の兆しが伺える.唾液の採取によりストレス(コルチゾール)と免疫機能(唾液分泌量,SIgA濃度など)の測定を行った結果について,ストレス指標は震災半年後と1年後には変化がなかったが,2年後には有意な改善を示した.免疫機能については震災半年後と1年後の違いはほとんどなかったが,1週間の総運動時間の中央値をもとに高い群と低い群に分けて比較を行ったところ,1週間の総運動時間が高い群においてのみ有意な上昇が認められた.上昇が免疫機能の改善を必ずしも示しているとはいえないが,日常的に運動量が多いということが被災地の子どもの免疫機能に好影響を与えている可能性が示唆された.本研究では調査結果をもとに,被災地域の児童生徒に対して運動環境改善の取り組みを実施した.具体的には,業間休みや放課後に支援スタッフを現地に派遣した.また,放課後に独自にバスを手配して,運動遊びの時間を延長する工夫も行った.我々は2011年9月から宮城県牡鹿郡女川町の小学4年生から中学3年生(男子96名,女子101名:2011年9月調査時点)の悉皆調査(Onagawa Growth and Health Longitudinal Study)を行っている.調査は,2011年9月,2012年3月,2013年3月,2014年3月,2015年3月,2016年3月の合計6回実施し,生活環境(居住環境,周辺環境),身体活動量(WHOHBSC身体活動項目,文科省調査1週間総運動時間,IPAQ座位活動時間,加速度計を用いた歩数及び中高強度活動時間),身長,体重,運動部活動等加入状況,健康関連QoL(PedsQL日本語版),ストレス(コルチゾール)や免疫機能(SIgA)に関する実態とその関連性について検討した.なお,分析は2015年3月までの調査結果を用いて行った.実態調査の結果,60分未満者の割合の推移は29.4%→35.5%→35.3%→28.7%→27.6%であった.特に,女子だけに限定するとその割合は45.4%→51.6%→50.0%→40.9%→31.5%と2012年3月以降減少傾向にあった.組織的スポーツ活動加入率の推移は32.5%→39.9%→38.8%→47.9%→47.2%であった.座位活動時間(中央値)は,小学生の平日において有意な減少がみられ,中学生では平日,休日ともに有意な減少がみられた.

コルチゾール濃度は2011年9月と比較して有意な低下が観察され,SIgA濃度は対照的に有意な上昇を示した.関連性に関する分析の結果,男女すべての時点においてPA分類と有意な関連性を示した(効果量:0.3190.685).居住環境については2011年9月の女子における仮設住宅入居だけがPA分類と有意な関連性を示した(効果量:0.455).以上のことから,震災後半年頃と比べて各指標で改善が認められていること,そして組織的スポーツ活動の加入率増加が被災地の子どもの身体活動量の改善に影響していることが示唆された.本研究の目的は東日本大震災の被災地域における子どもの身体活動量と健康状態の経年変化を明らかにし,その経年変化に及ぼす影響を明らかにすることであった.対象は宮城県牡鹿郡女川町の小学4年生から中学3年生全員であった.調査の結果,被災地域の子どもの身体活動量は全国値と比べて低く,そのまま低い値を推移した.
唾液による、実用的なH. pyloriの診断・抗生剤感受性試験の開発

H. pylori診断には時間や費用を要する。本研究では既報の「唾液内のH. pyloriの存在」に着目し、唾液を用いた迅速かつ安価なH. pylori感染診断と抗生剤感受性試験の開発を試みた。まず、H. pyloriが確実に存在する標準液を用い、既報のH. pyloriのDNAの鋳型(プライマー)でPCRを行うと、H. pylori特異的なピークが認められた。しかし患者の唾液(感染者・非感染者)では特異的なピークは認めなかった。PCRの条件変更、他プライマーの使用、検体濃縮、H. pyloriの毒素DNAに対するプライマーに変更など試みたが、唾液内のH. pyloriは検出不可であった。これまで用いられているHelicobacter pylori (H. pylori)の検出法では時間的、費用的なコストに加えて不確実性が問題となっていた。これを解消すべく、本研究では唾液を用いた迅速かつ安価、確実なH. pyloriの検出法を開発することを目的としている。H. pyloriの菌株ATCC43504のtotal DNA溶液をtemplateとし、TOYOBO KOD SYBER& qPCR Mixを使用しリアルタイムPCRでH. pyloriのウレアーゼ配列に対して検出を行ったところ、原液から1000倍までの希釈サンプルで検出可能であり、融解曲線も複数のピークが見られなかった。また、同様にH. pyloriの菌体毒素であるCagAの配列をターゲットとして検出を行ったところ、同様に単独ピークがみられた。これにより、ウレアーゼ、CagAの配列をターゲットとしたリアルタイムPCRの条件を設定可能であった。次に、臨床検体としてH. pylori感染が証明されているヒトの唾液を塗布した乾燥濾紙を用いてリアルタイムPCRを行ったところ、複数のピークが出現し、H. pyloriの同定が困難であった。現在、条件検討を繰り返し最適化を行っている段階である。当初予定していた唾液を塗布した乾燥濾紙検体からの直接的なリアルタイムPCRでの検討が計画通りに進行していない。以前の検討で検出可能であったのはヒトの頬粘膜を塗布した乾燥濾紙検体上のDNAをターゲットとしていること、今回はヒトの唾液を塗布した乾燥濾紙上のH. pyloriのDNAをターゲットしているという差違が影響していると考えられる。具体的内容:胃癌の原因菌であるHelicobacter pylori (H. pylori)の感染診断や抗生剤感受性を調べるための検査には時間と費用を要する。また、抗血栓薬を内服している患者においては、出血のリスクという侵襲を伴うことも問題である。本研究では「唾液による非侵襲的で、短時間でおこなえる、安価なH.pyloriの抗生剤感受性試験」を今後の標準試験とすることを目的としている。具体的な方法としては唾液を検体として用い、従来の内視鏡下生検組織の培養法による抗生剤感受性試験と比較し、その簡便性、検査の正確性を検討するというものである。意義:本研究で得られた成果により、抗血栓薬を服用している患者を含む全ての患者で出血のリスクをおかすことなく短時間で安価にH. pylori感染診断、抗生剤感受性を検査することができ、また感受性のある抗生剤を使用することにより確実にH. pyloriを除菌出来るという、医学的、医療経済的なメリットも非常に大きい。重要性:H. pyloriは胃癌を初めとする様々な胃疾患の原因菌であり、その確実な除去によりこれらの疾患の予防が可能である。我が国では年間5万人が胃癌で命を落としていることを考えると、H. pyloriの抗生剤感受性を調べ、それに応じた抗菌薬を投与するという「感染症の基本」として非常に重要な研究であると考える。唾液中でcoccoid formで存在するH. pyloriは従来の培養法では検出出来ないが、Real-Time PCRによりH. pyloriの遺伝子を増幅し検出が可能である。従来の報告では唾液検体でも十分解析が可能であると報告されている。当初、H. pylori標準菌液を染みこませた乾燥濾紙(乾燥濾紙H. pylori菌液)を用いてH. pyloriに対するプライマーで検出を試みたところ、ネガティブコントロールに比べて、乾燥濾紙H. pylori菌液では十分なピークがみられた。次に検体を菌液の代わりに唾液を濾紙に採取し乾燥させたもの(乾燥濾紙唾液)に変更して同様のプライマーを用いて検出を試みたところ、H. pylori感染者、非感染者のいずれでも同様のピークがみられた。H. pyloriに対するプライマーを複数種変更し、アニーリング温度の条件検討を行うも、H. pylori感染者だけに特異的なピークが得られなかった。標準菌液では特異的なピークがみられ、乾燥濾紙唾液でヒト由来β-Globinを測定したところ増幅が確認されたことから、手技的に問題はないと考えられる。それにもかかわらず特異的なピークが検出出来ない理由は、唾液中の菌量の不足、もしくは報告されているプライマーの特異度に問題があるものと考えられる。胃癌の原因菌であるHelicobacter pylori (H. pylori)の診断はH. pyloriのウレアーゼ活性を用いた間接的な方法が最も一般的である。また、抗生剤感受性検査法としては内視鏡による胃粘膜生検が唯一の方法であるが、出血のリスクや、検査結果が判明するまでの時間と費用が問題である。