hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
(InGaAl)As多重へテロ構造のディスオーダ化とそのマイクロレーザへの適用

本研究は平成8年度と9年度の2年間にわたるものであり、以下の成果を得た。1.プレーナ型新構造素子の提案: GaAs/InGaAs/GaAs歪量子井戸とAlAs/GaAs多重反射膜の間に歪量子井戸層を挟んでnおよびp導電層を設けたTJS構造を提案し、従来問題であったヘテロ接合による直列抵抗にもとづく発熱を大幅に低減できることを示した。2.水冷式MBEによる素子構造の作製と評価: GaAs/InGaAs/GaAs歪量子井戸のしきい電流密度を少なくするための理論検討により、InGaAs層の厚さとして7.9nmを設計値とし、歪量子井戸の成長:水冷式分子線エピタキシ-(MBE)装置によりGaAs基板上にAlGaAs/GaAs/AlGaAsの成長を行った。GaAs/InGaAs(8nm)/GaAs歪量子井戸の成長を行い、室温で0.98μmのMOCVD法と比肩できるフォトルミネッセンスを観測し、波長は理論値と一致した。面発光レーザ共振器として各層の厚さが1/4波長で24対のAlAs/GaAs多重反射膜をコンピュータ制御により作製し、SEM観察で成長できることを確認した。3.n型およびp型不純物ド-ピングと評価: n型不純物としてSiをMBE成長に用い、キャリヤ密度7x10^<17>/cm^3で液相成長法と同程度の2000cm^2/V・sを越える移動度を実現した。4.超格子構造のディスオーダ化:Znの拡散について、電子ビーム蒸着で作製したZnO/SiO_2膜GaAsへ固層拡散ができるようになり、700°Cで0.6mm/h^<1/2,>の結果を得た。n型不純物のSiの拡散によりディスオーダ化のため、電子ビーム蒸着によるSi/SiO_2膜を用いて、封止石英管中でAs圧のもとで850°Cで20hrの拡散を行うことにより、4μmの拡散が可能となった。この実験でSiの拡散深さを大きくするにはAs蒸気の加圧により、As空孔の密度をCa空密度と同程度に制御することが必要であることを確かめた。5.素子構造の作製: GaAs、AlGaAs、InGaAsへのn型(Si)およびp型(Be)不純物のド-ピング、上記の歪量子井戸の両側にAlAs/GaAs多重反射膜を形成したウェハにZnおよびSiの拡散によるディスオーダ化によりTJS構造レーザの作製することができた。本研究結果は面発光マイクロレーザの実用に重要な成果であり、一連の成果を論文にまとめて投稿する準備を進めている。本研究は平成8年度と9年度の2年間にわたるものであり、本年度は以下の課題について検討した。1.AlGaAs/In_xGa_<1-x>As/AlGaAs歪量子井戸の設計:しきい電流密度を少なくするためには、Inの組成比xを欠陥の入らない臨界膜厚内で歪による価電子帯の状態密度の減少による発振しきい値の低下を行うことが必要であり、理論的に検討した結果、本研究ではx=0.2、InGaAs層の厚さとして7.9mmを設計値として用いることにした。2.歪量子井戸の成長:水冷式分子線エピタキシ-(MBE)装置の立ち上げを行い、GaAs基板上にAlGaAs/GaAs/AlGaAsの成長を行った。今回の研究費で導入したRHEEDパターン解析装置により、1原子層ごとの成長を確認し、成長速度を正確に求めた。厚さが5nmおよび8nmのGaAs単一量子井戸を作製し2Kでのプォトルミネッセンスを観測し、波長は理論値と一致した。水冷式MBEで良質な量子井戸が作製された例は未だ報告されていない。3.多重反射膜の作成:面発光レーザ共振器として各層の厚さが1/4波長で24対のAlAs/GaAs多重反射膜をコンピュータ制御により作製し、SEM観察で成長できることを確認した。

4.ディスオーダ化の基礎実験:ZnとSiの拡散について、電子ビーム蒸着で作製したZnO/SiO_2膜とSi/SiO_2膜を用いて、GaAsへ固層拡散ができるようになった。拡散に今回の研究費で導入した赤外加熱炉を用いた。前者の場合、700°Cで0.6μm/h^<1/2>、後者の場合は850°Cで0.3μm/h^<1/2>の結果が得られた。来年度はGaAs、AlGaAs、InGaAsへのn型およびp型不純物のド-ピング、GaAs/InGaAs/GaAs歪量子井戸の作製、ZnおよびSiの拡散によるディスオーダ化によりTJS構造レーザの作製に適用する。また、発光の取り出し面には誘導体多層反射膜を検討する。なお、本年度の基礎実験で得られた成果の一部を論文にまとめ、投稿予定である。本研究は平成8年度と9年度の2年間にわたるものであり、8年度は以下の成果を得た。1.GaAs/InGaAs/GaAs歪量子井戸のしきい電流密度を少なくするための理論検討により、x=0.2、InGaAs層の厚さとして7.9nmを設計値として用いることにした。2.歪量子井戸の成長:水冷式分子線エピタキシ-(MBE)装置の立ち上げを行い、GaAs基板上にAlGaAs/GaAs/AlGaAsの成長を行い、RHEEDパターン解析により1原子層ごとの成長を確認し、成長速度を正確に求めるとともに、厚さが5nmおよび8nmのGaAs単一量子井戸を作製し2Kでのフォトルミネッセンスを観測し、波長は理論値と一致した。3.面発光レーザ共振器として各層の厚さが1/4波長で24対のAlAs/GaAs多重反射膜をコンピュータ制御により作製し、SEM観察で成長できることを確認した。4.ディスオーダ化の基礎実験:Znの拡散について、電子ビーム蒸着で作製したZnO/SiO_2膜GaAsへ固層拡散ができるようになり、700°Cで0.6mm/h^<1/2>の結果を得た。平成9年度では8年度の成果に基づき、1.GaAs/InGaAs(8nm)/GaAs歪量子井戸の成長を行い、室温で0.98μmのMOCVD法と比肩できるフォトルミネッセンスを観測した。2.n型不純物としてSiをMBE成長に用い、キャリヤ密度7x10^<17>/cm^3で液相成長法と同程度の2000cm^2/V・sを越える移動度を実現した。3.この歪量子井戸の両側にAlAs/GaAs多重反射膜を形成した。4.n型不純物のSi拡散によるディスオーダ化のため、電子ビーム蒸着によるSi/SiO_2膜を用いて、封止石英管中でAs圧のもとで850°Cで20hrの拡散を行うことにより、4μmの拡散が可能となった。この実験でSiの拡散深さを大きくするにはAs蒸気の加圧により、As空孔の密度をGa空密度と同程度に制御することが必要であることを確かめた。5.GaAs、AlGaAs、InGaAsへのn型(Si)およびp型(Be)不純物のド-ピング、上記の歪量子井戸の両側にAlAs/GaAs多重反射膜を形成したウェハにZnおよびSiの拡散によるディスオーダ化によりTJS構造レーザの作製することができた。本研究結果は面発光マイクロレーザの実用に重要な成果であり、一連の成果を論文にまとめて投稿をする準備を進めている。
図地分節におけるボトムアップ・トップダウン情報の協調過程に関する研究

(提出版)本年度は下記の研究を遂行した。1)伝統的な日本庭園の様々な視覚効果の心理学的基盤を検討した。日本庭園の意匠効果は、ゲシュタルト心理学者が視覚刺激の視覚的目立ちを操作する際に使用したものと同じ視覚的キューによって作り出されていることがわかった。このとき、キューの知覚的グルーピングは様々な空間スケールにおいて、バランスよく行われているようだ。このことは、庭園の癒し効果を説明されるかもしれない-視覚的注意は庭園のある特定の部分に偏向されることはない.2)庭園の石群と石間の間隙部の視覚的構造を解析した。石の境界線を内挿すると逆二分木となること、一方、間隙部の地面は厳密な二分木を形成し、主鑑賞室に収束することがわかった。この構造(中心軸変換により計算された)は庭全体の構造を容易に把握する枠組みを提供するものである。それは純粋にフラクタル構造をなし、フラクタル次元は1.3であった。庭のレイアウトをランダムにすると、上記の特性は全て失われた。以上の発見は、景観、その他の環境の解析や逆設計のための新たなツールを提供するものである。3)視覚物体の中心軸抽出の新たな計算手法-noise resistant method-を開発した。本手法は心理物理学データ(Kovac et al.,1998)を忠実に再現した。また、中心軸の振幅とVEPの遅延時間に明確な相関があることを発見した。強い中心軸を持つ図形は、視覚系において、素早く処理されると思われる。4)ネッカキューブ問題を解くエレガントな方法を発見した.この方法は、ブール論理に似たとても単純なオペレータを使って、少数の基本パーツを組み立てることで、知覚されるワイヤーフレーム状の立方体を生成するものである。
日本人高齢者のMultimorbidityと医療費

【研究の目的】世界的ながん治療の進歩と、予防可能な虚血性心疾患による死亡率の大幅な減少の一方で、必要な医療管理はより複雑になっている。直接的相互作用の有無を問わず2つ以上の医学的状態が存在するMultimorbidityは、世界的なヘルスケアの新たなターゲットであり、臨床管理の意思決定をフレーム化する必要性が指摘されている。がん手術療法においては、心血管イベントの術前リスク評価が数多く実施されている。しかし、現在の日常臨床で周術期心筋梗塞に遭遇することは稀になっており、術前に行われる心筋虚血評価検査の医学的価値は年代に応じて変容している可能性がある。我が国では、これらに関する大規模なデータ分析は未だ実施されていない。そこで、本研究はは意思決定の効率化に資する診療パターンを明らかにするために、周術期の心機能検査と術後イベントの発症と費用の推定を行うことを目的とした。【対象と方法】全国の保険医療機関でがん手術療法を実施され、診療報酬明細書情報がレセプト情報・特定健診等情報データベースに格納された全年代の患者を対象に、2012年4月から5年間の年度別・手術部位別・術前心機能検査と心血管イベントの実態を記述し、医療経済学的分析を実施することとした。【結果と考察】本研究データセット抽出後、次年度に集計結果を用いて医療経済学的分析を行うことを予定している。本研究のデータセットの母集団は悉皆性が高いと考えられる一方で、有病割合を慎重に取り扱う必要性があることが予想されている。日本人高齢者におけるMultimorbidityの国全体の状況と経年的な変化について先行研究で報告した。平成30年7月に厚生労働大臣より本研究データセットの提供申出が承諾されている。集計結果を各種統計と比較検証し、医療経済学的分析を行う。決定された交付金額に応じ、厚生労働省に新たなデータ利用申請を行った。厚生老小津翔におけるデータ抽出作業が、政策利用等を優先するため遅延している状況を踏まえ、初年度の大型PC周辺機器の購入を見送った。次年度にPC周辺機器等に使用することを計画している。
FFPE組織を用いたイメージング質量分析によるアミロイド原因蛋白質の解析

本研究では、イメージング質量分析(IMS)技術を基盤とした、アミロイドーシスで異常蓄積する原因蛋白質の同定法、アミロイドーシス病型診断法の確立を目指す。そのために、アミロイドーシスのホルマリン固定パラフィン包埋(formalin fixed paraffin embedded; FFPE)組織を用い、LC-MS/MSによる比較プロテオミクスとIMSを行ない、アミロイドーシスの病型ごとに、得られたペプチドのマススペクトルをデータベース化する。最終的に、IMSデータのパターン分類のみによるアミロイドーシス病型診断システムを構築する。
産卵雌特異物質の卵膜内局在性と卵膜形成との関係

本研究課題のもとで意図した計画は、(1)産卵雌特異物質(SF物質)が真に卵膜成分の前駆体であるか否かをしらべるため、精製したSF物質を標識して卵巣卵膜へとり込ませること、および(2)免疫細胞化学的手法により、成長した卵巣卵又は未受精卵の卵膜におけるSF物質の局在性をしらべること、の二点が主なものであった。(1)については、腹水より精製したSF物質をIodogenをコートした試験管中で〔I^^<125>〕ーNaIと保温することによりラベルし、これを産卵雌メダカの腹腔に注射してその行方を追跡した。その結果、注射後一時間では魚体中の全放射活性の約30%余りが卵巣に、約30%足らずが肝臓に、また約40%が残りの体の部分に分布するが、時間が経つにつれて卵巣への分布率が増大し、注射後6時間では約50%が、同14時間では60%近くが、さらに24時間では70%が卵巣に集中することがわかった。これと対称的に、肝臓や他の部分への分布率は低下し、注射後48時間では約80%の放射活性が卵巣に見出されるのに対し、肝臓では数%、他の部分では約15%前後となる。オートラジオグラフィーにより卵巣内の分布を見ると、注射後短時間では濾胞間腔所や血液中にある〔I^^<125>〕ーSF物質は時間とともに形成途上の卵膜に集中するようになる。この結果、SF物質は確かに卵膜物質の前駆体であるといえる。(2)については、今年度内にSF物質に特異性の高い抗体を用いた免疫細胞化学的研究を行うまでには至らなかった。しかし、従来用いてきた抗卵膜糖タンパク質(F1)抗体を用いてしらべると、反応物質は卵膜内層の出現とともに出現する。また〔I^^<125>〕ーSF物質も卵膜外層にはとり込まれていない。従って、SF物質の局在場所は恐らく内層であろうと考えられる。今後この点はSF物質のモノクロン抗体を作りしらべる予定である。
協力行動に関する多重進化ダイナミクス解明と促進システム構築

本研究は,協力が創発するメカニズムが生物進化・文化進化するダイナミクスを解明し,応用することを目的とした.まず,進化シミュレーションにより直接互恵と間接互恵が協働的に動作して裏切りの侵入を防ぐことが示された.次に,マルチプレイヤー型オンラインゲーム型実験環境により,ゲーム内挙動と心的特性の関係を明らかにした.また,大規模ソーシャルゲームの行動データを統計分析し,コストが大きいコミュニケーションが協力行動につながる可能性を示した.さらに,間接互恵に基づく協力行動を二重化ゲーミフィケーションによって促進するプラットフォーム概念を提唱,実装し,被験者実験によりその効果を確認した.人間の協力行動に関わる生物進化ダイナミクスと文化進化ダイナミクスを理解し,さらに,その知見を応用して実社会での協力行動を促進するシステムを実現することを目的とする本研究の4つのサブテーマのうち,初年度に開始した3テーマは,以下のように研究が進捗した.まず,多重協力進化の計算論的モデルに関しては,直接語互恵,間接互恵,一般化互恵,サードパーティ効果の4つが同時に働きうるモデルを作成し,進化シミュレーションを行った.その結果,直接互恵を間接互恵が共同的に働いて,裏切り個体の侵入を防ぐ可能性があることを発見した.日常埋込み型実験環境に関しては,改変・拡張が容易なJavaベースのWebアプリケーションとしてプロトタイプシステムを試作した.被験者に応じた生活環境や生活スタイルに即した実験が容易に設定できることがこのシステムの特徴である.協力促進プラットフォームに関しては,イメージスコアを明示化・共有化し,二重化ゲーミフィケーションに基づく内的な動機によって間接互恵を促進するプロトタイプシステムを構築した.また,学内のサークル活動を対象とした初期的な評価実験も実施し,システムの基本的な効果を確認した.4つめのサブテーマである大規模ソーシャルゲーム環境に関しても,基礎的な統計分析を開始した.さらに,協力進化を支える進化理論の構築のために,仮想生物の進化実験を行い,生態-発生-進化の関係に関する知見を得ることができた.当初設定した3テーマが順調に進捗した.特に,協力促進プラットフォームに関しては,学内のサークルを対象とした被験者実験を行い,その結果をフィードバックして再設計した後,被験者実験を再度行ったところ改善がなされた.また,仮想生物の進化の研究に関しても,付加的な成果を得ることができた.以上より,当初の計画以上に進展していると判断した.人間の協力行動に関わる生物進化ダイナミクスと文化進化ダイナミクスを理解し,さらに,その知見を応用して実社会での協力行動を促進するシステムを実現することを目的とする本研究の4つのサブテーマがH28年度にはすべて開始され,以下のように研究が順調に進捗した.まず,多重協力進化の計算論的モデルに関しては,直接互恵,間接互恵,一般化互恵,サードパーティ効果の4つが同時に働きうるモデルに関する進化シミュレーションを行い,直接互恵と間接互恵によって協力が達成されること,さらに,その両者による協力が進化する過程において,一般化互恵が一定の役割を果たしている可能性を発見することができた.日常埋込み型実験環境に関しては,新たにマルチプレイヤー型オンラインゲームとしての実験環境を構築した.これにより,ゲーム論的設定に基づく人間関係の連続的な変化をリアルタイムの実験として観察することが可能となった.これを使用した被験者実験を進めた.大規模ソーシャルゲーム協力環境に関しては,あるソーシャルゲームの行動データ(7万人のユーザ)を統計分析して,ユーザ間のコミュニケーションが協力行動に与える影響を統計分析により明らかにした.特に,コストの大きいコミュニケーションは協力行動に影響を与えることを示唆する知見を得た.協力促進プラットフォームに関しては,基本的なフレームワークの理論的構築を進めると同時に,このフレームワークを議論の活性に適用したシステムの設計と試作を開始した.設定した4テーマが順調に進捗したといえる.特に注目すべき成果は,多重協力進化の計算論的モデルに関して,複数の協力進化のメカニズムを同時に活性化しうる状況を想定してはじめてわかるような知見が得られたこと,及び,大規模ソーシャルゲーム協力環境に関して,膨大な数のゲームプレイヤーの行動データから協力行動のメカニズムに関わる知見が得られることを示したことである.以上より,当初の計画以上に進展していると判断した.人間の協力行動に焦点を合わせ,閉じた理論・実験から開かれた実社会での応用に向けた展開のために,4テーマ,1)多重協力進化の計算論的モデル,2)日常埋込み型協力実験環境,3)大規模ソーシャルゲーム協力環境,4)協力促進プラットフォーム,を相互関連させながら構成的研究を行った.テーマ1では,直接語互恵,間接互恵,一般化互恵,第三者効果の4つが同時に働きうるモデルを作成し進化シミュレーションを行った.その結果,直接互恵と間接互恵が協働的に裏切りの侵入を防いで協力を達成すること,その過程で一般化互恵が役割を果たしうることを発見した.テーマ2では,被験者の生活スタイルに即した実験が容易に可能なWebアプリケーションを作成した.

さらに,マルチプレイヤー型オンラインゲーム型実験環境を構築し,ゲーム論的設定に基づく人間関係の連続的変化を観察可能とした.最終年度には,その環境を使って被験者実験を行い,理論との整合性が高いこと,ゲーム内挙動に個人の心的特性が反映されることを示した.テーマ3では,大規模ソーシャルゲームの行動データを統計分析し,ユーザ間コミュニケーションが協力行動に与える影響を明らかにした.特に,コストが協力行動につながることを示唆する知見を得た.最終年度には,発展として,社会的バースト現象に着目し,それが内的・外的に2分できることやバースト要因がスコアリングにある可能性を統計分析より明らかにした.テーマ4では,イメージスコアを明示化・共有化し,二重化ゲーミフィケーションに基づく内的動機により間接互恵を促進する協力促進プラットフォームを構築した.学内サークル活動を対象とした初期的評価実験により基本的効果を確認した.最終年度には,これら知見を活かしたリアルタイム議論促進システムを構築した.評価実験により,ユーザに楽しみを与えながら議論活性化を実現していることを確認した.本研究は,協力が創発するメカニズムが生物進化・文化進化するダイナミクスを解明し,応用することを目的とした.まず,進化シミュレーションにより直接互恵と間接互恵が協働的に動作して裏切りの侵入を防ぐことが示された.次に,マルチプレイヤー型オンラインゲーム型実験環境により,ゲーム内挙動と心的特性の関係を明らかにした.また,大規模ソーシャルゲームの行動データを統計分析し,コストが大きいコミュニケーションが協力行動につながる可能性を示した.さらに,間接互恵に基づく協力行動を二重化ゲーミフィケーションによって促進するプラットフォーム概念を提唱,実装し,被験者実験によりその効果を確認した.多重協力進化の計算論的モデルに関しては,モデルの拡張を行って,より現実的なモデルとする.日常埋込み型実験環境については,多数の被験者を対象とすることができるネットワーク実験環境を新たに構築する.協力促進プラットフォームに関しては,システムの調整を続けるとともに,理論的な枠組みを練り直す.大規模ソーシャルゲーム環境に関しては,本格的に研究を開始する.生態-発生-進化の関係の理解のための仮想生物進化実験についても継続して研究する.多重協力進化の計算論的モデルに関しては,成果を広く発表しつつ,さらに理論を洗練する.日常埋込み型実験環境に関しては,さらに被験者を増やして,様々な観点からの実験を進める.大規模ソーシャルゲーム環境に関しては,様々な理論との関連を検討しながら,統計分析を進める.協力促進プラットフォームに関しては,計算モデルで得られた知見等も活用しながら,システムの洗練を行う.複雑系科学,人工生命消耗品や人件費等の支出を抑えることによって,119,520円を次年度に繰り越すことになった.次年度,主に成果発表のための旅費に使用する予定である.
緑膿菌性尿路感染症対策としての抗バイオフィルム剤探索とその基盤技術の開発

緑膿菌性尿路バイオフィルム感染症の予防法および治療法の確立を主要な目的として研究を遂行した。抗バイオフィルム剤の評価に使用するバイオフィルム実験モデル系(キャピラリーフローセルシステム)は、緑色蛍光蛋白質産生株・非産生株のいずれを用いても再現性のある実験系として、本研究期間に格段の進化を遂げた。本実験系および新規スクリーニング法を使用し、人工尿中、抗バイオフィルム剤としての有用性が示唆される化合物を見出した。緑膿菌性尿路バイオフィルム感染症の予防法および治療法の確立を主要な目的として研究を遂行している。本年度は、まず緑膿菌性バイオフィルムに対する阻害候補物質を探索するための新しいスクリーニング法を確立した。つまり、ペグ(細い短棒)付き96穴ポリスチレンマイクロプレートを使用して、人工尿中でのスクリーニングを行った。緑膿菌におけるクォーラムセンシング(菌密度依存的遺伝子発現制御)機構の阻害剤として見出された17種のバイオフィルム形成阻害候補物質の提供を受け、我々が確立した方法により評価を行った。緑膿菌株は尿路病原性やバイオフィルム形成能の観点から特徴的な12株を選択して、阻害候補物質の効果を比較検討した。その結果、菌株により異なる効果を持つ化合物があるものの、数種類の化合物は緑膿菌性バイオフィルムに対して抑制効果を発揮した。我々が既に確立しているバイオフィルム実験モデル系(キャピラリーフローセルシステム)は、GFP(green fluorescent protein)産生株・非産生株のいずれを用いても再現性のある実験系として、過去数年間に進化した。本年度は、新しい画像解析ソフト(MetaMorph)を導入することにより、蛍光強度の定量化が可能となった。人工尿中、キャピラリーフローセルに形成されたバイオフィルムを共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察し、抗菌薬を含む阻害候補物質の評価を継続している。緑膿菌性バイオフィルムに対する各種抗菌薬の抗菌作用を数値化できたことは、本年度の主要な研究成果であり、抗バイオフィルム剤開発のための実験・評価系として更に進化した。一方で、バイオインフォマティクス技術による非翻訳small RNA分子の探索に着手した。岡山大学泌尿器病態学分野において使用しているin vitroバイオフィルム実験モデル系(キャピラリーフローセルシステム)は、GFP(green fluorescent protein)産生株・非産生株のいずれを用いても再現性のある実験系として、過去数年間に進化を遂げた。平成19年度は、共焦点レーザー走査型顕微鏡での観察において、ウォーターレンズを導入し、より高い倍率での観察が可能となった。緑膿菌性バイオフィルムに対する阻害候補物質を探索するための新しいスクリーニング法を平成18年度に確立した。つまり、ペグ(細い短棒)付き96穴ポリスチレンマイクロプレートを使用して、人工尿中でのバイオフィルム阻害候補物質(緑膿菌におけるクォーラムセンシング[菌密度依存的遺伝子発現機構]の阻害剤として見出された17種の化合物)のスクリーニングを平成19年度も継続し、緑膿菌性バイオフィルムに対して濃度依存的に抑制効果を発揮する数種類の化合物を見出した。平成19年度にはキャピラリーフローセルシステム(人工尿中)においてそれらの化合物の評価を行った。その結果、スクリーニング法において最も抑制効果の高かった化合物は、キャピラリーフローセルシステムにおいて顕著なバイオフィルム抑制効果を示さないものの抗バイオフィルム剤としての有用性が示唆される成績を得た。一方で、バイオインフォマティクス技術による非翻訳small RNA分子の文献検索を行い、候補化合物を見出した。平成20年度は、人工尿中、尿路由来緑膿菌が形成したバイオフィルムの特性を共焦点レーザー走査型顕微鏡およびオールインワン蛍光顕微鏡にて観察した。(1)共焦点レーザー走査型顕微鏡画像解析ソフトをバージョンアップすることにより、容易に3次元構築像の確認が可能となった。(2)オールインワン蛍光顕微鏡温度制御(37°C)下での経日的バイオフィルム形成過程の観察が可能となった。平成19年度までに、緑膿菌性バイオフィルムに対して濃度依存的に抑制効果を発揮する数種類の化合物(緑膿菌におけるクォーラムセンシング[菌密度依存的遺伝子発現機欄の阻害剤として見出された化合物)をスクリーニング法にて見出した。平成19年度までに使用していたin vitroバイオフィルム実験モデル系(キャビラリーフローセルシステム)では、人工尿中、顕著なバイオフィルム抑制効果を示す化合物を見出すには至らなかったが、平成20年度に進化させた実験系において抗バイオフィルム剤としての有用性が示唆される1種類の化合物を見出した。
電子間多重極相互作用を含む有限系に基づく遷移金属酸化物の電子状態理論

1.遷移金属酸化物CuO,NiO,CoO,FeO,MnO,TiO_2の3d電子状態と遷移元素原子2p内殻励起3d,3p,3s共鳴電子放出スペクトル(PES)の関係を電子間多重極相互作用を取り入れた遷移元素原子1個を含むクラスター模型に基づいて理論的に調べた。酸素イオンから遷移元素イオンヘ電子を移動させるのに必要なエネルギーを△、3d電子間の有効相互作用をUとする。CuO,NiOでは、△<U(電荷移動型絶縁体)であるのに対し、CoOでは△U,FeO,MnOでは△>Uであることを示した。またTiO_2では、Tiイオンと酸素間の有効移行積分がUや△と同程度に大きいため、Tiの3d状態は、3d^0と3d^1L配置(Lは酸素2p軌道のホールを表す)の強い結合状態にあることを示した。この事が、非共鳴下と共鳴下の3dPES及び3pPESに直接反映されることを示した。2.銅酸化物について、より大きいクラスターCu_2O_7,Cu_2O_8に対し1)ドープしない場合、2)ホールを1個ドープした場合、3)電子を1個ドープした場合のそれぞれについて、3dPESと3d逆光電子放出を計算した。この系について知られているパラメータ値を用いることにより、1)ドープしない系の「バンドギャップ」は1.9eV程度であること、2)Zhang-Rice (ZR)singletの移行積分がO.4eV程度であること、3)ホールをドープした系の「バンドギャップ」は0.7eV程度であるが、フェルミレベルに最も近いPES終状態はZR singletが2個動けない状態にあり、上記移行積分0.4eVを考慮すると、この系は金属的であると見なせることを示した。
iPS細胞技術を用いた固形がんに対する他家移植用CAR-T細胞療法の開発

近年、特定のがん抗原を認識するキメラ抗原受容体(CAR)遺伝子をキラーT細胞に導入した「CAR-T細胞療法」が、血液がんに対して良好な治療成績をあげている。しかし、患者末梢血から個別にCAR-T細胞を作製する必要があり、投与までに時間がかかることや投与細胞の均質性が保ちづらいことが問題であった。そこで本研究では、iPS細胞由来の再生キラーT細胞技術を応用し、均質で他家移植可能な即納型CAR-T細胞製剤の開発を目指す。泌尿器がんで最も罹患数の多い前立腺がんを標的とし、固形がんに対する新規CAR-T細胞療法の基盤技術開発を行う。
小脳と基底核による時間情報の処理機構

時間知覚や運動タイミングの制御には、大脳基底核と小脳が重要である。手がかり刺激から一定の時間経過を眼球運動で報告するようにサルを訓練し、線条体と小脳核の神経活動を比較したところ、前者のみで報告する時間長による神経活動の変化を認めた。また、これらの記録部位への薬物投与による行動の変化を調べた。さらに、一定の時間間隔で繰り返し提示される視聴覚刺激の欠落を検出するようにサルを訓練し、感覚予測に関与すると考えられる神経活動を小脳核から記録することができた。時間の情報は我々の認知・行動に不可欠である。最近の症例検討や脳機能画像研究から、その処理には大脳、小脳、基底核がそれぞれ異なった関与をしていることが示唆されている。例えば、数秒以上の時間分別や時間再現には大脳と基底核が関与し、数百ミリ秒以下の運動タイミングの制御や離散的なリズムの学習には小脳が重要であると考えられている。しかし、それらの神経メカニズムに関してはほとんど未知であるといってよい。そもそも、脳内で時間がどのような神経活動によって表現されているのかということについてさえ定説がない。本研究では、大脳-基底核ループや大脳-小脳連関によって重層的に処理されると考えられている時間情報を具体的な行動や神経活動としてとらえるとともに、これらのパラメータ調節に基底核や小脳で知られている特徴的な局所回路がどう関与しているのか、線条体や小脳皮質・核などへの薬物投与による行動および大脳集合電位への影響を調べることで明らかにする。初年度である平成23年度には、眼球運動測定装置などの大型備品を購入し、研究環境の整備を進めた。また、これまで小脳核で行ってきた「欠落オドボール」課題を用いた研究を視床、小脳皮質で着手するとともに、これまで視床や大脳皮質で行ってきた「自発サッカード」課題を用いた実験を小脳核、基底核で開始し、いずれにも運動準備活動が認められている。線条体にドパミンのリガンドを微量注入し、サルが眼球運動で再現する時間に変化がみられるかどうか調べている。生活に必要な時間知覚や運動タイミングの制御には、大脳基底核と小脳が重要である。本研究では、大脳-基底核ループや大脳-小脳連関によって重層的に処理されると考えられている時間情報を具体的な行動や神経活動としてとらえるとともに、これらのパラメータ調節に基底核や小脳で知られている特徴的な局所回路がどう関与しているのか、線条体や小脳核などへの薬物投与による行動への影響を調べることで明らかにする。3年目にあたる平成25年度には、線条体への薬物投与による影響を重点的に調べた。手がかり刺激の後、一定の時間が経過した後に自発的に眼球運動をするようにサルを訓練し、運動タイミングによって、時間経過をモニターする神経機構を調べた。これまでの研究で、線条体から時間経過とともに増大する活動が記録されており、また、その上昇率が再現時間によって異なることを見出している。これらの記録部位にドーパミンあるいはアセチルコリン受容体へのリガンドを微量注入し、神経モジュレータの計時における役割を探った。2頭のサルで様々な薬物の効果を調べたところ、ドーパミンD2受容体拮抗薬で再現時間が短縮すること、ニコチン性アセチルコリン受容体でも同様の効果があること、ニコチンの投与では逆に反応時間が延長することを見出した。本研究では、大脳-基底核ループや大脳-小脳連関によって重層的に処理されると考えられている時間情報を具体的な行動や神経活動としてとらえるとともに、これらのパラメータ調節に基底核や小脳で知られている特徴的な局所回路がどう関与しているのか、線条体や小脳皮質・核などへの薬物投与による行動への影響を調べることで明らかにする。2年目にあたる平成24年度には、主として自発サッカードによる「時間再現課題」を用いた実験を行った。固点の色によって、再現させる時間長を0.3秒から2.4秒まで3段階に変化させられるようにサルを訓練し、遅延期間中に禅僧する神経活動を小脳歯状核と線条体から記録した。これまでの機能画像研究からは、秒以下で小脳、数秒では基底核の活動が有意に大きくなるものと予想されたが、小脳歯状核、線条体とも、いずれの時間長でも漸増する神経活動が見られた。

興味深いことに、小脳核では運動に対する神経活動の先行時間に大きな変化はなく、数百から500ミリ秒程度であったのに対し、線条体では活動の開始には大きな変化はなく、再現時間によって神経活動の上昇率が大きく異なっていた。また、線条体への薬物投与なども試みている。時間知覚や運動タイミングの制御には、大脳基底核と小脳が重要である。本研究では、大脳-基底核ループや大脳-小脳連関によって処理されると考えられている時間情報を具体的な行動や神経活動としてとらえるとともに、これらのパラメータ調節に基底核や小脳で知られている特徴的な局所回路がどう関与しているのか、線条体や小脳核への薬物投与による行動への影響を調べることで明らかにすることを試みた。最終年度にあたる平成26年度は、これまでの研究成果をまとめるとともに、不足していたデータ収集を重点的におこなった。手がかり刺激の後、一定の時間が経過した後に自発的に眼球運動をするようにサルを訓練し、運動タイミングによって、時間経過をモニターする神経機構を調べた。線条体から時間経過とともに増大する活動が記録されており、また、その上昇率が再現時間によって異なることを見出している。小脳歯状核では、再現時間に関係なく、運動に約500ミリ秒先行して上昇する神経活動が記録されており、これらの定量解析を進めて論文を執筆している。また、線条体の記録部位にドーパミンあるいはアセチルコリン受容体へのリガンドを微量注入し、神経モジュレータの計時における役割を探ったところ、ドーパミンおよびニコチン性アセチルコリン受容体の拮抗薬で再現時間が短縮すること、ムスカリン性受容体のリガンドでは反応時間に変化が無いことを見出しており、こちらに関しては論文投稿準備中である。なお、これらの研究成果についてはすでに学会発表を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。神経生理学26年度が最終年度であるため、記入しない。予定通り、小脳皮質、視床、線条体の研究は開始することができた。大脳ECoGを用いた研究はまだ準備ができていないが、心理実験については実験課題の策定をすでに行っている。また、H23年度には実験室の整備を行い、訓練に使えるブースを増やすことができた。おおむね順調に研究が進展している。計画書に挙げた2つの実験課題のうち、上述の時間再現課題に関しては、すでに興味深いデータが得られている。他方の欠落オドボール課題については、少しずつ新たなデータが集まりつつあるが、やや研究が遅れている。小脳からの記録および刺激実験を進めている。全体として計画通り、おおむね順調に研究が進展している。計画書に挙げた実験課題のうち、上述の時間再現課題に関しては、すでに興味深いデータが得られている。一方、欠落オドボール課題については、少しずつ新たなデータが集まりつつあるが、やや研究が遅れている。使用中の2頭のうち、1頭が24年秋に死亡してしまい、現在、新たな個体の訓練を行っている。H24年度から研究補助員を雇用し、今後、本課題を進めていく体制が整いつつある。線条体、視床の実験では、少しずつデータが集まりつつあり、このまま実験を継続する。小脳皮質の実験では、実験に着手はしたものの、まだ意味のあるデータが得られない状況で、夏ごろまでに現在の記録部位であるCrus領域を継続すべきかどうか、決断する必要があると考えている。
自然災害からの復興過程における観光の役割に関する研究

本研究のベースとなっているのは、2018年度までに研究代表者及び研究分担者が推進してきた3つの研究である。そのうち主たるものは、橋本(研究分担者)が代表を務めた「自然災害に対する観光地の「災害弾力性」に関する評価指標の開発」である。災害復興過程において観光は3つのエンジン(精神・経済・教育)となることを核とした研究仮説を設定し、国内外の被災履歴をもつ観光地を対象とした調査研究を進めてきた。本研究はこれを発展させ、自然災害からの復興過程における観光の関与のプロセスを多角的に分析することを通して、復興支援に観光を導入する際の理論的基礎となる「復興観光モデル」の有効性を検証することである。
耳内から聴取する音を利用した新しい評価方法の検討

日本は超高齢社会を迎えており、それに伴い嚥下障害者の数も増加し、病院、施設、在宅など様々な場面で嚥下機能を簡便に、かつ正確に評価することが求められている。土師らは、嚥下時に耳内から記録できる高周波成分を含む、立ち上がりの鋭いクリック音は、嚥下の際に生じる耳管の開大・閉鎖と関連しており(2015)、咽頭期嚥下のシークエンス早期のある定点で生じている可能性がある(2017)と推察している。本研究は、この耳内嚥下音を用いた新しい嚥下のスクリーニング検査を開発し、臨床応用へと発展させていくことを目的としている。現在のところ、嚥下造影時に耳内嚥下音を録音し、音声を解析できるシステムを構築することができた。さらに、嚥下困難感を主訴として当科を受診し、当科の耳鼻科医が耳の病変がなく嚥下機能に異常がないと判断した、脳血管障害や神経筋疾患の基礎疾患のない13症例に対し、嚥下造影検査と耳内嚥下音とを同時記録し解析した。その結果、13例全ての耳内嚥下音から特徴的なクリック音が同定でき、それが生じるタイミングは鼻咽腔閉鎖および喉頭挙上の開始にほぼ一致していたことがわかった。この特徴的なクリック音は、喉頭挙上や食塊の咽頭通過の際に生じる音ではなく、咽頭期嚥下開始時に生じる耳管の開大・閉鎖に関連した音である可能性が極めて高いことを支持するものであった。従来、嚥下と耳管開大には密接な関連があることはよく知られており、このクリック音は咽頭期嚥下のシークエンスのある定点を示しているのではないかと考えられる。今後、さらに嚥下正常例のデータを増やして嚥下障害例との比較を行い、この耳内嚥下音をどのように応用できるか検討していく予定である。研究システムを構築し、正常例のデータの解析を行っている。さらに嚥下正常例のデータを増やして、嚥下障害例との比較を行う。機材のセットアップに時間がかかったため、次年度に新たな不足分の機材を購入する予定である。
一般化カットオフ法と合成系密度力学による多様な分子動力学シミュレーションの実現

分子動力学(MD)シミュレーションは,現在ではその適用範囲が大きく広がっており,生体系における種々のメカニズムの解明やそれに基づいた薬物の設計,或いは材料系における物性の解析及び新材料の開発等を可能にし,我々の生活に大きく影響を与え得る技術の一つになってきている.しかし,現状のMDの計算法においては,シミュレーション条件に関して,技術的問題に起因した様々な制約が存在する.これを解消するために,従来の相互作用カットオフの考え方を一般化する方法,および対象とする物理系に他の任意の環境系を容易かつ統計力学的厳密に合成させる安定な数値解法の開発を継続した.これにより,多様なシミュレーションを精密かつ安定に実現する方法を確立し,現状では不可能な用途のシミュレーションに対してMD計算を適用できるようになる.開発においては,一般のMDシミュレーションにおけるボトルネックである莫大な計算コストに留意し,高速・高精度に実現する方法の構築を行っている.従来のカットオフ法は,精度については勿論,汎用性において大きな問題があり,この解消のために開発しているのが一般化カットオフ法である.本年度は,3次元積分表現についての検討を行った.この方法の確立により,従来法に比して,粒子間の相互作用をより一般的に取り扱うことが可能になるため,多様なシミュレーションが可能になる.物理系に他の任意の環境系を合成させる理論的可能性に関しては,既に我々が発明した合成系密度力学(DDD)法により基礎付けられている.但し,十分安定なシミュレーションを実行するための技術的課題があり,それを段階的に解消していく事が必要である.そのために,解の挙動解析,安定な数値積分解法の開発,及び実験との比較のために必要な再重法のロバスト化の考案を行った.一般化カットオフ法について,昨年度行った基本方法である1次元積分表現の検討を踏まえ,3次元積分表現について検討を行い,方針の妥当性を確認し,検証を進めた.さらに,別の方法として,電荷密度分布の系依存性についても検討し,高精度な計算が行えるための条件について考察した.DDD法においては,近似分配関数の情報を逆温度の設定確率分布関数に取り入れる技術の開発を進め,その挙動解析及び誤差解析を行った.DDDでは,対象となる物理系を取り囲む環境の温度を動的に変えることができ,かつ,その温度分布は予め定めた確率分布関数にて任意に定めることができる.温度系のポテンシャル関数の平衡点集合を考える事で,その挙動を詳細に追う事ができることが分かった.さらに全く新しい知見として,近似分配関数の誤差が与える影響は対象空間の安定集合と固定点の存在に支配されることを明らかにした.このDDDの実用上の重要な特性として,全系の確率測度が分かっているため,再重法により他の分布への変換が可能である,という事実がある.このための安定な方法として,射影の技法を用いる方法を新たに考案し,数値誤差減少に関する有用性を見出した.また,DDDを表す常微分方程式には,ある未定定数が含まれていて,その値が非零のときには,従来の数値積分法が使えないという問題があった.この解決のために,新しい数値積分法を開発した.これは陽的・対称な解法であり,モデル系で有効性を検証した.また,一般的形式を持つために,DDD法以外にも適用可能であり,MDの他方法に応用して,従来法より優れていることを実証した.一般化カットオフ法の確立のため,予定していた一般化の方法の完成を目指すとともに,別途発見した別の一般化の道筋についても検討を進めて将来性を見極める.DDD法に関しては,サンプリングをより強力にして安定なシミュレーションを実現する技術を継続する.射影技法の適用を進めるとともに,分布収束の効率的検証についても考察する.また,温度以外のパラメタとして,より一般的な問題に適用できる力学変数を候補にして応用可能性を継続検討し,中規模の分子系にて実証する.分子動力学(Molecular Dynamics; MD)シミュレーションは,生体高分子系,機能材料系等さまざまなマクロな系の分子レベルでの解析を可能にし,我々の生活に大きく影響を与え得る技術の一つになってきている.しかし,現状のMD計算法においては,シミュレーション条件について,技術的問題に起因した様々な制約が存在する.これを解消するために,具体的に,従来のカットオフ(相互作用の打ち切り)の考え方を一般化する方法,および対象とする物理系に他の任意の環境系を容易かつ統計力学的厳密にカップルさせる安定な数値解法を開発した.これにより,多様なシミュレーションを精密かつ安定に実現する方法の確立に資する.一般化カットオフ法は,系の総電荷が零でなければならない,或いは系が周期的でなければならない,といった従来のさまざまな制約を解消するために開発する方法である.本年度は,基本方法である1次元積分表現の検討を行なった.また,この方法の方向性を吟味するために,関連手法であり,我々が既に開発したZero-multipole summation (ZM)法についての詳細検証を行った.物理系に他の任意の環境系をカップルさせる理論的可能性に関しては,既に我々が発明した合成系密度力学(Double Density Dynamics; DDD)法により基礎付けられている.但し,十分安定なシミュレーションを実行するための技術的課題があり,それを段階的に解消していく事が必要である.本年度は,サンプリングをより強力にして安定なシミュレーションを実現する技術を開発した.一般化カットオフ法について,1次元積分表現の検討を行なった.これにより,予定していた連続近似を用いた相互作用関数を用いる方向性が正しい事が分かった.

一方,その数学的表式を吟味していく中で,遠方の寄与を繰り込む新しい方向性にも気づいたので,その可能性についての検討も行った.ZM法の吟味としては、境界条件に由来する誤差の定量的見積もりを行った.本来非周期的である系に,周期性を仮定した従来のエバルト法を用いて周期境界条件を課すと一定のアーティファクトが生じること,及びZM法では,そのような仮定が不要な分,誤差が小さくなることを,水中のペプチド系にて,種々の量の自由エネルギーを測ることで明らかにした.また,精度とともに,ZM法の計算速度性能の詳細な調査を行った.DDD法では,対象となる物理系を取り囲む環境の温度を動的に変えつつ,各温度の実現確率を任意に定めることができ,この実現確率と,各温度が実現した際の物理系変数の実現する条件付き確率との積として,全系ー物理系と温度(環境)系ーの実現確率を表す.DDD法は全系のこの任意の確率密度に比例する不変測度を持つような常微分方程式で定義される運動方程式であり,これを解く事で物理状態の強化されたサンプリングを行う.本年度は,サンプリングをより強力にして安定なシミュレーションを実現する技術を開発した.具体的には,まず,近似分配関数の情報を逆温度の設定確率分布関数に取り入れる技術を開発した.次に,収束因子の導入を行った.これは物理量期待値の有限性を保証するために運動方程式に入れる因子であり,温度分布の両端での振る舞いを安定化させる効果を持つ.これらの方法をテストモデル系に適用した数値検証を経て,得られた逆温度定確率分布関数の精度が実際に大きく改善されることを,水中のペプチド系にて検証した.加えて,任意のパラメタに対応可能な安定な数値積分法を構築した.分子動力学(MD)シミュレーションは,現在ではその適用範囲が大きく広がっており,生体系における種々のメカニズムの解明やそれに基づいた薬物の設計,或いは材料系における物性の解析及び新材料の開発等を可能にし,我々の生活に大きく影響を与え得る技術の一つになってきている.しかし,現状のMDの計算法においては,シミュレーション条件に関して,技術的問題に起因した様々な制約が存在する.これを解消するために,従来の相互作用カットオフの考え方を一般化する方法,および対象とする物理系に他の任意の環境系を容易かつ統計力学的厳密に合成させる安定な数値解法の開発を継続した.これにより,多様なシミュレーションを精密かつ安定に実現する方法を確立し,現状では不可能な用途のシミュレーションに対してMD計算を適用できるようになる.開発においては,一般のMDシミュレーションにおけるボトルネックである莫大な計算コストに留意し,高速・高精度に実現する方法の構築を行っている.従来のカットオフ法は,精度については勿論,汎用性において大きな問題があり,この解消のために開発しているのが一般化カットオフ法である.本年度は,3次元積分表現についての検討を行った.この方法の確立により,従来法に比して,粒子間の相互作用をより一般的に取り扱うことが可能になるため,多様なシミュレーションが可能になる.
C型肝炎ウイルスによる肝発癌機構の解明:細胞内標的の探索と治療法の開発

C型慢性肝炎患者においては、いくつかの肝細胞内機能異常が見出さている。核を介した遺伝情報システム異常、小胞体や核における蛋白合成・輸送・分解の異常、そしてミトコンドリアにおけるエネルギー代謝の異常である。私たちはこれまで、主にC型肝炎ウイルス(HCV)コア遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを用いて、HCVの肝発癌への直接的な作用を明らかにしてきた。発癌前の肝ではMAPKシグナル伝達経路が活性化され、HCVは細胞内の遺伝情報システムの異常をもたらすことが明らかとなった。一方、コア蛋白は肝において炎症不在下に酸化ストレス(ROS)発生を亢進させている。コア蛋白を発現している肝細胞ではミトコンドリア機能の異常が存在し、それが酸化ストレス産生に関与していることが明らかにされた。これまでのデータでは、ミトコンドリアのコンプレックス1が主な障害箇所であったが、今回、ミトコンドリア・シャペロンであるプロヒビチンを介してコンプレックス4の機能障害も引き起こし、酸化ストレスの増加へ繋がることも明らかとなった。今回、免疫抑制剤であるタクロリムスがコア蛋白によって引き起こされている肝細胞ミトコンドリア電子伝達系機能障害の改善を介して、脂肪酸増加→PPARα活性化→酸化ストレス増加→ミトコンドリア機能障害→脂肪酸増加という負のスパイラルを改善することが明らかになった。HCVを排除できないC型慢性肝炎患者における肝疾患進行抑制へ向けて重要な意義をもつと考えられる。C型慢性肝炎患者の肝臓においては、いくつかの細胞内機能異常が見出されてきている。それらは、核を介した遺伝情報システム異常、小胞体や核における蛋白合成・輸送・分解の異常、そしてミトコンドリアにおけるエネルギー代謝の異常である。発癌前の肝ではMAPKシグナル伝達経路が活性化され、HGVは細胞内の遺伝情報システムの異常をもたらすことが明らかとなった。プロテアゾーム・アクティベーター(PA)28γがHCVコア蛋白と相互作用することを我々は既に報告してきた。今回、脂質代謝関連遺伝子の転写因子である核内受容体PPARαが、同じく核内受容体であるRXR-αを介して、コア蛋白によって活性化されることが明らかになった。コア蛋白によって引き起こされている肝細胞ミトコンドリア電子伝達系機能障害と相まって、脂肪酸増加→PPARα活性化→酸化ストレス増加→ミトコンドリア機能障害→脂肪酸増加という負のスパイラルを引き起こし、肝癌の発生に深く関与していることが明らかになった。
若手研究者育成のための教育プログラムの開発

一方、教授陣は若手の第一線の研究者が無償で数日間にわたり、ボランティア活動的にトレーナーとして実習指導を行っている。米国と日本の大学院システムの違いはあるものの、米国大学院生と肩を並べて、わが国の大学院生が研究者として育っていくためにはこうした機会をわれわれが創出して行かねばならない。以上のような理由により、われわれとしてはこの23年をかけて教員プログラムを作り、MBLコースの受講経験者に手伝ってもらいながら、トライアル&エラーを重ね、こうしたプログラムを整備していく必要がある。そこで本年はその第一年目として、MBLで行われているプログラムの内容をよく調べ、それを日本で展開するには、どこで、いつ、だれが、どのようにして行うべきかを立案することにした。幸い初年度としては、十分な情報も蒐集でき、トレーニングを行う場所の候補もいくつか見つかった。研究成果報告書にはそういった内容を盛り込んである。
多臓器不全における持続血液濾過の意義

3.TXB_2から11-dehydro-TXB_2への変換率は38-95%であり、平均69%であった。以上の事から、IL-1,TNFは現時点での測定系での評価は不可能で、また6-keto-PGF_<1alpha>,TXB_2については測定可能なものの、CHFによる影響は一定の傾向が得られず、明確な結論は得られなかった。但し、TXB_2から11-dehydro-TXB_2への変換率は平均69%である事からTXB_2の評価には11-dehydro-TXB_2も併せて評価すべきで有ることが確認された。
バレット食道発生過程におけるマイクロバイオームの観点から見た免疫応答の解明

ラットモデルを用いて,レバミピドによる細菌叢の変化とバレット食道(BE)発生への影響について検討した。ラットに食道空腸吻合にてBEを作成し,コントロール(C)群とレバミピド(R)群に群分けした。術後8,16,24,32週後に犠牲死させ、摘出食道を用いて種々の検討を行った。16,32週でのBE発生率はR群の方が低く、24週以降のBE長もR群で有意に短かった。細菌叢の内訳では,正常食道ではClostridiumの割合が低く, Lactobacilliが高かったのに対し、術後は両群でClostridiumが増加しLactobacilliが減少していたが,R群では長期間経過後は後者が増加していた。オスのWisterラットを用いて食道空腸吻合によりバレット食道を作成し,コントロール群(通常食)とレバミピド群(0.225%レバミピド含有食)に群分けした。術後8週,16週,24週,32週後に犠牲死させ,食道を摘出した。病理組織では食道炎,バレット食道,バレット腺癌の発生率,および,バレット食道長,粘膜肥厚長につき評価した。Microbiomeに関しては,16S rDNAsを用いたterminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP)解析による食道microbiomeの内訳,および,real-time PCRによる各種細菌叢(Lactobacillus,Clostridium,Streptococcus,Enterococcus)の経時的変化について検討した。食道炎は全てのラットに認めた。バレット食道の発生率はコントロール群,レバミピド群でそれぞれ8週では20%,0%,16週では80%,40%,24週では80%,20%,32週では100%,33%であった。24週以降のバレット食道長はコントロール群で有意に長かった。正常食道のT-RFLP解析では,ClostridiumとEnterobacterの割合が低く(8.3 %), Lactobacilliが高かった(71.8%)。術後は,コントロール群ではClostridiumは増加し,Lactobacilliは減少する傾向であったが,レバミピド群では長期間経過後はLactobacilliの減少が抑えられていた。Real-time PCRでは,両群でClostridiumの発現が経時的に増加したが,コントロール群の方が顕著であった。Lactobacilliの発現は両群ともに24週まで減少し,32週では上昇に転じたが,レバミピド群で上昇率が高かった。バレット食道(Barrett's esophagus;BE)では細菌叢が変化することが報告されており,レバミピドには腸内細菌叢を変化させて小腸粘膜傷害を予防する効果が報告されている。ラットモデルを用いて,レバミピドによる細菌叢の変化とBE発生への影響について検討した。Wisterラットに食道空腸吻合を施行しBEを作成し,コントロール群とレバミピド群(レバミピド含有食)に群分けした。術後8,16,24,32週後に犠牲死させ,食道炎,BEの発生率と長さ,粘膜肥厚につき評価した。細菌叢に関しては,16S rDNAsを用いてT-RFLP解析による食道細菌叢の内訳,および,real-time PCRによる各種細菌叢(Lactobacillus,Clostridium,Streptococcus,Enterococcus)の経時的変化について検討した。16週,32週でのBEの発生率はコントロール群では,80%,100%であったが,レバミピド群では40%,33%と低くなっていた。24週以降のBE長はコントロール群で有意に長かった。T-RFLP解析では,正常食道ではClostridiumの割合が低く(8.3%), Lactobacilliが高かった(71.8%)。術後は前者が増加し,後者が減少していたが,レバミピド群では長期間経過後は後者が増加していた。PCRでの各細菌の経時的変化では,双方の群でClostridiumが経時的に増加し,Lactobacilliは減少の後上昇に転じたが,その程度に相違が見られ、細菌叢の変化とバレット食道発生になんらかの関係が認められる可能性が示唆された。バレット食道(BE)では細菌叢が変化することが報告されており,レバミピドには腸内細菌叢を変化させて小腸粘膜傷害を予防する効果が報告されている。16週,32週でのBEの発生率はコントロール群では,80%,100%であったが,レバミピド群では40%,33%であった。T-RFLP