hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データベースシステムにおける分散型スケジューリング手法の開発

分散データベースにおける逐次化グラフを用いた分散制御によるスケジューリング手法に関し,従来提案していたアルゴリズムを基に以下の研究を行なった.(1)提案アルゴリズムのシミュレーション評価:提案アルゴリズムを種々の環境で用いた場合の有効性を評価するため,種々の条件下でシミュレーションを行ない,トランザクション実行時のスケジューリングのために必要となるメッセージの通信量などを算出した.その結果,提案アルゴリズムは他のアルゴリズムと比べてデータアクセスの局所性の影響を受けやすいほか,分散型データベースを構成するサイト数が多いときにより有効であるということがわかった.(2)障害回復可能なアルゴリズムの提案:従来提案していたアルゴリズムは,(i)逐次化グラフ検査に時間がかかる,(ii)サイト障害などの故障から回復できない場合が存在する,という問題点がある.この問題を回避しうるスケジューリングアルゴリズムとして,(i)すべての操作をただちに実行しトランザクション終了時にその有効性を検査する,(ii)局所的コピーを用いて実際のデータベースへの書き込み操作を遅らせることにより障害からの回復を可能にする,ことを特徴とするアルゴリズムを提案し,その正当性の証明,シミュレーションによる基本性能の評価を通じて有効性を示した.分散データベースにおける逐次化グラフを用いた分散制御によるスケジューリング手法に関し,従来提案していたアルゴリズムを基に以下の研究を行なった.(1)提案アルゴリズムのシミュレーション評価:提案アルゴリズムを種々の環境で用いた場合の有効性を評価するため,種々の条件下でシミュレーションを行ない,トランザクション実行時のスケジューリングのために必要となるメッセージの通信量などを算出した.その結果,提案アルゴリズムは他のアルゴリズムと比べてデータアクセスの局所性の影響を受けやすいほか,分散型データベースを構成するサイト数が多いときにより有効であるということがわかった.(2)障害回復可能なアルゴリズムの提案:従来提案していたアルゴリズムは,(i)逐次化グラフ検査に時間がかかる,(ii)サイト障害などの故障から回復できない場合が存在する,という問題点がある.この問題を回避しうるスケジューリングアルゴリズムとして,(i)すべての操作をただちに実行しトランザクション終了時にその有効性を検査する,(ii)局所的コピーを用いて実際のデータベースへの書き込み操作を遅らせることにより障害からの回復を可能にする,ことを特徴とするアルゴリズムを提案し,その正当性の証明,シミュレーションによる基本性能の評価を通じて有効性を示した.
未熟児に対する自己臍帯血輸血の基礎的検討

われわれは未熟児貧血の治療に臍帯血を用いての自己血輸血を行うことを目的として、血液保存液の比較検討を行い、CPDA-1が既存の血液保存液のなかで臍帯血の保存に関し実用性、安全性の面でもっとも優れているとの結果を得た。正常新生児の臍帯静脈より採取した臍帯血を、CPDA-1(n=5)、CPD(n=4)、MAP(n=4)の入った輸血バッグ中で3週間保存した。溶血に関して1週毎にLDH、血清遊離ヘモグロビンを、赤血球の酸素運搬能に関して1週毎に2,3DPGを測定した。(1)LDH(mg/dl)は、CPDA-1で採取時312±34(M±SE)、1週後411±67、2週後718±112、3週後907±105、CPDで採取時295±38、1週後592±85、2週後909±128、3週後1388±296、MAPで採取時253±25、1週後469±322、2週後608±300、3週後911±145であった。遊離ヘモグロビン(mg/dl)は、CPDA-1で採取時37±10、1週後39±8、2週後43±11、3週後46±8、CPDで採取時、1週後、2週後、3週後、MAPで採取時23±18、1週後53±24、2週後47±15、3週後であった。(2)2,3 DPG(μmol/ml)は、CPDA-1で採取時2.6±0.5、1週後0.75±0.24、2週後0.21±0.08、CPDで採取時2.4±0.3、1週後0.83±0.54、2週後0.18±0.06、MAPで採取時2.6±0.3、1週後0.05±0.06、2週後0.05±0.02であった。以上の結果から、CPDA-1は溶血性に関しCPDより優れMAPと同程度、保存赤血球の酸素運搬能に関しMAPより優れCPDと同程度であることが示された。CPDA-1は、血球分離を要しないことを考慮すると、実用性、安全性の面で三者の中で最も優れていると考えられた。
種々のTdTの発現パターンに伴うT細胞・B細胞レパトアと自己免疫疾患マウスの誘導

1.Tdtプロモーター領域をPGKneo遺伝子、lckプロモーター、あるいはEμV_Hプロモータで置換し、PGKneo,PGKtkを含んだターゲティングベクターを作製し、これらのベクターをelectroporationblotによりES細胞に導入、G418、gancyclovirによる二重選別後、Southernによりそれぞれのノックアウトクローンを同定した。2.これらのノックアウトクローンをC57BL6のblastocystに注入し、毛色によるキメリズムが70-100%の雄のキメラマウスを数匹づつ得た。3.これらの雄のキメラマウスを雌のC57BL6と交配させた。PGKneo遺伝子、あるいはEμV_Hプロモーターで置換したキメラマウスは全てgermline transmissionし、それぞれのヘテロ接合体が得られた。更にこのヘテロ接合体を交配させホモ接合体も得ている。すなわち、いわゆるTdtノックアウトマウスとTdtのプロモーター領域がEμV_Hプロモーターで置換された二種類のホモ接合体を得たわけである。lckプロモーターで置換したキメラマウスは、現在雌のC57BL6との交配を開始した所である。4.EμV_Hプロモーターで置換したホモ接合体の胸腺細胞と脾臓細胞を抗Tdt抗体で染色したところ、T細胞で弱くそして本来染色されないB細胞で強く染色された。現在T細胞のβ鎖遺伝子、B細胞のIgH鎖遺伝子及びL鎖遺伝子のN領域の有無を、PCR法により各V(D)J結合部を増幅し、塩基配列を検索中である。
フィブリノゲンの構造と機能の分子機作-遺伝的変異分子の解析とその応用

1.遺伝性異常fibrinogen(Fbg)の構造・機能解析:国内・外から10余家系の異常分子を入手して構造及びその機能障害との関係を分析し,完了したものを逐次報告した(研究発表1,2,8).これらの中で特記すべきものとして,ドイツのMarburg大学(Prof.R.Egbring)から送付されて来たFibrinogen(Fbg)Marburgがある.この異常FbgはAα鎖遺伝子上でstop codonが早期に出現するため,Aα鎖は150アミノ酸だけ短い.この結果ジスルフィド結合の相手を失なったAαCys-442の一部には血清albumin(Alb)がジスルフィド結合している.活性型第XIII因子(XIIIa)存在下にトロンビンによってFbnに転換すると,このAlbの一部がXIIIaの基質として別のFbn分子のγ鎖に架橋結合する.また,形成されるFbn塊はプラスミンによって全く溶解されない.国内からの異常分子の中,Fbg Niigataでは新型の点変異(BβAsn 160→Ser)と,これにより新たに形成された糖付加配列の為にBβAsn 158に2分岐アンテナ様構造を持つ糖鎖が証明された.この変異部は重合反応基から離れているので,機能障害との関連を分析中である.2.異常分子の電顕学的分析:これまでに解析した異常分子の中から代表的な検体を選び,米国の共同研究者(Mosesson,Weisel両教授)と電顕による超微細構造の分析を進めている.Fbg Marburgでは形成されるfibrin(Fbn)網は極めて細くしかも分岐に富む線維から成り,網目構造は緊密で水透過性が極度に不良である.血栓症と創傷治癒不全との関連から興味深い所見である.糖除去したFbg NiigataではFbn線維が異常に太く,分岐は殆ど消失した.Fbg Kurashiki(γGlu 268→Gly)ではFbn分子間で縦列に進む重合が不良で,Fbn網は粗でしかも不規則である.しかし,22.5nmの幅を持つ縞状模様は正常に観察される.これらの成績がまとまり次第報告する予定である.1.遺伝性異常fibrinogen(Fbg)の構造・機能解析:国内・外から10余家系の異常分子を入手して構造及びその機能障害との関係を分析し,完了したものを逐次報告した(研究発表1,2,8).これらの中で特記すべきものとして,ドイツのMarburg大学(Prof.R.Egbring)から送付されて来たFibrinogen(Fbg)Marburgがある.この異常FbgはAα鎖遺伝子上でstop codonが早期に出現するため,Aα鎖は150アミノ酸だけ短い.この結果ジスルフィド結合の相手を失なったAαCys-442の一部には血清albumin(Alb)がジスルフィド結合している.活性型第XIII因子(XIIIa)存在下にトロンビンによってFbnに転換すると,このAlbの一部がXIIIaの基質として別のFbn分子のγ鎖に架橋結合する.また,形成されるFbn塊はプラスミンによって全く溶解されない.国内からの異常分子の中,Fbg Niigataでは新型の点変異(BβAsn 160→Ser)と,これにより新たに形成された糖付加配列の為にBβAsn 158に2分岐アンテナ様構造を持つ糖鎖が証明された.この変異部は重合反応基から離れているので,機能障害との関連を分析中である.2.異常分子の電顕学的分析:これまでに解析した異常分子の中から代表的な検体を選び,米国の共同研究者(Mosesson,Weisel両教授)と電顕による超微細構造の分析を進めている.Fbg Marburgでは形成されるfibrin(Fbn)網は極めて細くしかも分岐に富む線維から成り,網目構造は緊密で水透過性が極度に不良である.血栓症と創傷治癒不全との関連から興味深い所見である.糖除去したFbg NiigataではFbn線維が異常に太く,分岐は殆ど消失した.Fbg Kurashiki(γGlu 268→Gly)ではFbn分子間で縦列に進む重合が不良で,Fbn網は粗でしかも不規則である.しかし,22.5nmの幅を持つ縞状模様は正常に観察される.これらの成績がまとまり次第報告する予定である.1.遺伝性異常fibrinogen(Fbg)の構造・機能解析:国内・外から10余家系の異常分子を入手して構造及びその機能障害との関係を分析し,完了したものを逐次報告した(研究発表1,2,8).これらの中で特記すべきものとして,ドイツのMarburg大学(Prof.R.Egbring)から送付されて来たFibrinogen(Fbg)Marburgである.この異常FbgはAα鎖遺伝子上でstop codonが早期に出現するため,Aα鎖は150アミノ酸だけ短い.この結果ジスルフィド結合の相手を失ったAαCys-442の一部には血清albumin(Alb)がジスルフィド結合している.活性型第XIII因子(XIIIa)存在下にトロンビンによってFbnに転換すると,このAlbの一部がXIIIaの基質として別のFbn分子のγ鎖に架橋結合する.また,形成されるFbn塊はプラスミンによって全く溶解されない.国内からの異常分子中,Fbg Niigataでは新型の点変異(BβAsn 160→Ser)と,これにより新たに形成された糖付加配列の為にBβAsn 158に2分岐アンテナ様構造を持つ糖鎖が証明された.

この変異部は重合反応基から離れているので,機能障害との関連を分析中である.2.異常分子の電顕学的分析:これまでに解析した異常分子の中から代表的な検体を選び,米国の共同研究者(Mosesson,Weisel両教授)と電顕による超微細構造の分析を進めている.Fbg Marburgでは形成されるfibrin(Fbn)網は極めて細くしかも分岐に富む線維から成り,網目構造は緊密で水透過性が極度に不良である.血栓症と創傷治癒不全との関連から興味深い所見である.糖除去したFbg NiigataではFbn線維が異常に太く,分岐は殆ど消失した.Fbg Kurashiki(γGlu268→Gly)ではFbn分子間で縦列に進む重合が不良で,Fbn網は粗でしかも不規則である.しかし,22.5nmの幅を持つ縞状模様は正常に観察される.これらの成績がまとまり次第報告する予定である.
自動筆跡鑑定技術の開発と起業シードとしての検討

筆跡鑑定を行うために、形状変動に含まれる統計量に個人性を見出すことが本研究の目的である。今年度は、筆跡の形状変動を算出するための変位抽出アルゴリズムの設計とライブラリの実装を中心に行った。オペレーションシステムとしてWindows XP Professional,プログラミングにはC言語を用いた。変位抽出アルゴリズムは、a)基準筆跡と入力筆跡の変位を考慮した場合の類似性を表す項と変位のb)滑らかさを表す項の線形和を最小化する変位関数を,変分法の枠組みから導出する。さらに、計算時間の短縮と局所解への収束を避けるために粗密探索が併用される。以下、実装したライブラリに含まれる主な関数について述べる。重み付け平滑化サンプリングを行い実数画像f0から実数画像f1を生成する。なお、f0の画像サイズはw×hであるのに対して、生成されたf1の画像サイズはw/2×h/2となる。処理が成功しなかった場合は(-1)を返す。粗密探索で必要となる低解像度画像を提供する。実数画像fから水平および垂直方向に差分画像fxおよびfyを作成する。実数画像gを基準として、実数画像fに含まれる実数変位(dx, dy)を計算する。なお、(tx, ty)は計算用のメモリ領域であり、lambdaは一般に正則化パラメータと呼ばれる。H17年度交付申請書に記載した実験計画に基づき研究活動を行った。すなわち、1)平成16年度に作成した筆跡鑑定アルゴリズムのためのライブラリの動作確認、2)筆跡データベースを用いた筆跡鑑定アルゴリズムの有効性の検討、3)研究成果の発表(国際会議、国内講演会),4)筆跡鑑定に関する研究調査を行っている研究者へのヒアリング、と大きく4つの作業である。作業1については、筆跡画像を用いて変位計算シミュレーションを実施し、得られた数値結果を視覚的に表示することで妥当性を確認したことに加えて、収束指標である評価関数の推移から振動問題等が発生していないことを確認した。作業2については、手書筆跡データベースに基づき提案手法の有効性の検討を行った。作業3については、画像電子学会年次大会(開催地:長野)、International Conference on Image Analysis and Processing(開催地:イタリア)にて成果発表を行った。特に、後者では数少ないオーラルプレゼンテーションに選出されるという高い評価を得ることができた。作業4については、長年、筆跡鑑定の自動化技術に従事されている大学研究者、および、企業の研究所を訪問し、提案手法の現状課題の洗い出し、および、事業シードとしての予備的な評価を行った。得られた研究成果を以下に示す。筆跡に含まれる変位成分が個人性を反映しているという仮定のもとに、変位計算と正規化処理を行う統計的筆跡鑑定法を提案した。基礎的なシミュレーションを実施し、提案手法の有効性を明らかにした。今後の課題として、引き続いての提案手法の評価、および、計算速度の高速化が望まれる。
発達初期コミュニケ-ションの定量的研究

我々は発達初期のコミュニケ-ションを検討するにあたり、種々の感覚器官、即ち視覚、聴覚、味覚などを介して新生児、乳児期のコミュニケ-ション、行動の解析を行った。1.新生児、乳児の味覚物質に対する哺乳行動:味覚物質そして甘味、苦味、塩味、酸味の4基本味覚物質を用い、これらに対する哺乳行動を哺乳圧計により哺乳周期、哺乳パタ-ンなどの波形分析により解析した。対象は健康新生児、ハイリスクベビ-、哺乳障害児とした。健康新生児については甘味に対して最も強く、苦味に対して最も弱い哺乳パタ-ンを示した。塩味、酸味に対してはその中間をパタ-ンを示した。しかしハイリスクベビ-は甘味苦味に対しての差は見られず、これらの味覚に対する識別は無いものと考えられた。哺乳困難児は哺乳の周期が不規則でPause,huratの行動分離が悪い。又哺乳困難児、ハイリスクベビ-は空気の空吸いの吸啜の周期は健康新生児に比し早く短かい。2.乳幼児のテレビ視聴行動:乳幼児の好きな番組と関心をもたないと思われる番組を交互に組合わせ1つの長さに構成したものを7ケ月から2才4ケ月の子供に見せ、その視聴行動を解析した。児は番組を選択視聴を行ない、好きな番組は集中して見、嫌いな関心のない番組に対しては、テレビを見ずに他の行動をとる。しかし番組がかわったり、音楽が変わったりすると再びテレビに集中して選択する。これらの反応は児の発達段階に応じた行動をとる。これらのことからテレビに対する視聴行動から、児の発達段階、視覚、聴覚の異常の早期診断にも有用と考えられた。以上、味覚、視覚、聴覚を介しての乳児幼児の反応を観察することがコミュニケ-ションの障害の早期発見に有用であると考えられた。
組織ドプラ法を用いた左室局所拡張動態の評価法の開発とその臨床応用に関する研究

本研究では近年開発された超音波組織ドプラ法を用いて、左室の局所心筋における心内膜心外膜間の速度プロファイルから、心筋の壁厚増加および壁厚減少の速さを評価し得る新しい心機能指標(心筋速度勾配)を求めるこにより、左室局所の収縮および拡張機能を評価し、心筋の異常をより鋭敏に評価し得る、臨床応用可能な方法を確立することを目的とした。平成8年度は組織ドプラ法が施行可能でかつ高速サンプリングレートを持つ超音波診断装置から心筋速度画像をコンピュータに高速転送可能な画像解析システムを構築した。さらに臨床研究においては、右室容量負荷により左室全体の動きが増加しているものの左室収縮は正常に保たれることが知られている心房中隔欠損症例において心筋速度勾配を計測し、心筋速度勾配が心臓全体の動きの影響を受けない局所心機能の指標であることを明らかにした(Am J Cardiol 1997)。平成9年度は装置の高速化を図り、臨床におけるインターベンションが可能な装置を構築し、臨床応用を試みた。すなわち左室収縮および弛緩障害が知られている拡張型心筋症において拡張期心筋速度勾配を計測し、拡張期における心筋速度勾配は左室流入血流が偽正常化を呈する群でも疾患群で有意に低下し、本法によれば左室流入血流の偽正常化の存在下でも左室拡張機能異常を判別し得ることを明らかにしたのみならず、前負荷の変動によっても拡張期指標としての本指標は左室流入諸指標に比し変動しがたいことを見いだした(1997年心臓病学会)。さらに本システムを用いれば定量的かつ鋭敏な心筋虚血の検出が可能であることを示し、論文化した(J Am Coll Cardiol,1998)。本研究では近年開発された超音波組織ドプラ法を用いて、左室の局所心筋における心内膜心外膜間の速度プロファイルから、心筋の壁厚増加および壁厚減少の速さを評価し得る新しい心機能指標(心筋速度勾配)を求めることにより、左室全体のみならず左室局所の収縮および拡張機能を評価し、心筋の局所異常をより鋭敏に評価し得る、臨床応用可能な方法を確立することを目的とする。本年度はまず組織ドプラ法が施行可能でかつ高速サンプリングレートを持つ超音波診断装置から心筋速度画像をコンピュータに高速転送可能な画像解析システムを構築した。当初の研究計画通り、本システムにおいてソフトウエアを開発し、動物実験(イヌ)において新しい心筋速度勾配指標が従来の観血的拡張期心機能指標といかなる関係にあるかを解明するための基礎的実験が進行中である。さらに平行して本システムを用いた臨床研究による成果が得られつつある。臨床研究においては、右室容量負荷により左室全体の動きが増加しているものの左室収縮は正常に保たれることが知られている心房中隔欠損症例において心筋速度勾配を計測し、心筋速度勾配が心臓全体の動きの影響を受けない局所心機能の指標であることを明らかにした(Uematsu,M.et al.Am J Cardiol 1997;79:237-238)。さらに、左室収縮および弛緩障害が知られている拡張型心筋症において拡張期心筋速度勾配を計測し、拡張期における心筋速度勾配は左室流入血流が偽正常化を呈する群でも疾患群で有意に低下し、本法によれば左室流入血流の偽正常化の存在下でも左室拡張機能異常を判別し得ることを明らかにした(1996年心臓病学会)。本研究では近年開発された超音波組織ドプラ法を用いて、左室の局所心筋における心内膜心外膜間の速度プロファイルから、心筋の壁厚増加および壁厚減少の速さを評価し得る新しい心機能指標(心筋速度勾配)を求めることにより、左室局所の収縮および拡張機能を評価し、心筋の異常をより鋭敏に評価し得る、臨床応用可能な方法を確立することを目的とした。

平成8年度は組織ドプラ法が施行可能でかつ高速サンプリングレートを持つ超音波診断装置から心筋速度画像をコンピュータに高速転送可能な画像解析システムを構築した。さらに臨床研究においては、右室容量負荷により左室全体の動きが増加しているものの左室収縮は正常に保たれることが知られている心房中隔欠損症例において心筋速度勾配を計測し、心筋速度勾配が心臓全体の動きの影響を受けない局所心機能の指標であることを明らかにした(Am J Cardiol 1997)。平成9年度は装置の高速化を図り、臨床におけるインターベンションが可能な装置を構築し、臨床応用を試みた。すなわち左室収縮および弛緩障害が知られている拡張型心筋症において拡張期心筋速度勾配を計測し、拡張期における心筋速度勾配は左室流入血流が偽正常化を呈する群でも疾患群で有意に低下し、本法によれば左室流入血流の偽正常化の存在下でも左室拡張機能異常を判別し得ることを明らかにしたのみならず、前負荷の変動によっても拡張期指標としての本指標は左室流入諸指標に比し変動しがたいことを見いだした(1997年心臓病学会)。さらに本システムを用いれば定量的かつ鋭敏な心筋虚血の検出が可能であることを示し、論文化した(J Am Coll Cardiol,1998)。
天然水産資源の減少への感染症の影響評価

近年資源量の減少が著しい海域のシャコの真菌・卵菌症について、検鏡、病理観察、分離培養法、分子生物学的手法によって調査したところ、東京湾、伊勢湾、瀬戸内海水島灘のシャコ真菌Plectosphaerella oratosquillae、瀬戸内海播磨灘のシャコには卵菌Halioticida noduliformansが高率に感染していた。これらの感染は鰓に明確な病理的障害を引き起こしており、P. oratosquillaeについては飼育試験でその病害性が確認された。また、東京湾のシャコでは個体密度が激減する時期に病態を示す個体頻度が高く、感染症が資源量減少の一因になっていることが強く疑われた。東京湾産と伊勢湾の天然シャコを2014年6月に入手し、外観観察による検査を行っところ、全ての個体の鰓や腹肢の一部に病変が見られた。この病変は個体ごとに進行度合いが異なっていたが、鰓糸の変色、鰓糸の脱落、鰓全体の脱落、腹脚の変色。脱落を特徴としていた。病シャコの鰓からの真菌・卵菌の分離と血リンパからの細菌分離を試み、一部の個体の腹肢を病理組織検査に供した。分離された真菌、卵菌のrRNA領域の遺伝子配列により、卵菌は全て、シャコへの病害性が知られている卵菌Halioticida noduliformansに同定された。真菌2種、常在菌2種が比較的高頻度に分離さたが、これらの病原性は不明であり、今後の課題である。病理組織学検査では、組織表層付近に真菌の増殖病巣、組織深部に卵菌の増殖病巣が観察された。H. noduliformans検出用のプライマーを設計し、病変部位から抽出したDNAをテンプレートとしてPCRを行い、H. noduliformans遺伝子の検出を試みたが、病組織からでも検出率が低かった。そこで、DNA抽出液のキレート処理やnested-PCRを試したところ、一部のサンプルからはH. noduliformansの遺伝子が検出され、抽出・反応条件ならびにプライマーの改良が必要であると判断された。伊勢湾産シャコを2014年8月、11月、28年2月に入手し検査したところ、病シャコの割合は6月より低く、20-40%を推移した。2002年6月に東京湾で採集されたホルマリン標本の観察では約30%のシャコの同様の病変が観察された。本年度は、資源が減少している東京湾ならびに伊勢湾のシャコに類似した鰓の病変が季節によっては高率に存在していることが明らかになった。卵菌H. noduliformansがその病原体として強く疑われるが、特定のためにはさらなる調査・研究が必要である。2005年から2015年に東京湾において神奈川県が試験採捕したシャコ標本(ホルマリン固定標本および活きた標本を含む)の提供をうけ、シャコの年級組成を調べるとともに、これらの鰓における病変の有無と病変の程度を調べた。その結果、それぞれのシャコ年級軍はは9月に加入しはじめ、翌年の夏に、1歳でほぼ消失することが明らかとなった。また、病変を有する個体はさらに、前年に引き続き、病変を持つ個体は加入後の10月から出現するものの、顕著になるのは翌年の5ー6月以降であり、病変には真菌・卵菌が高率に観察された。かつて、シャコの寿命は2-3年とされていたことを考えると、現在はこれらの感染症により、高水温期死亡している可能性が示唆された。病巣から真菌、卵菌の分離をし、ITS領域の塩基配列をもとに同定を試みたところ、すでにシャコに病原性があることが示されている卵菌Halioticida noduliformansと真菌Plectosphaerella oratosquillaeが比較的高率に分離された。また、病変部位から抽出したDNAを鋳型に真菌・卵菌に特異的なプライマーを用いた増幅したPCR断片をクローング後塩基配列を決定したところ、P. oratosquillaeに加えてAspergillus属およびCladosporium spp.の遺伝子が高率に検出された。これらの真菌・卵菌が病変を引きおこしている可能性が高いと判断された。さらに、これらの真菌・卵菌をPCRで検出するためにプライマーを設計し、その特異性を検討するとともに、PCR検査の方法を確立した。クルマエビに急性ウイルス血症(=ホワイトスポット病)については、病原ウイルスのPCR検査を行う体制を整え、予備的調査を行った。シャコの病変が非常に高率であることから、シャコを中心に研究を進めた。シャコについては、病原体を絞り込むことができた。また、これらの病原体がシャコの生き残りに大きな影響を与えている可能性を示唆する結果も得られ、良好な成果が上がっている。一方、クルマエビについては、PCR検査の体制は整えたものの、予備的調査にとどまっている。日本各地で漁獲量が激減しているシャコについて、漁獲量の減少要因を感染症という観点から調査した。平成26年度、27年度の東京湾並びに伊勢湾のシャコについて調査をした結果、鰓に真菌Plectosporidium oratosquillaeと卵菌Halioticida noduliformansが高率に感染していた。28年度は漁獲量の減少が大きい瀬戸内海の水島湾と播磨灘、ならびに漁獲量が高いレベルで維持されている石狩湾について調査を行った。その結果、どちらの群でも鰓の褐色化と脱落という病態が高率に観察され、水島灘ではP. oratosquillae、播磨灘ではH. noduliformansの感染が認められた。

一方、石狩湾シャコでは真菌、卵菌の感染は認められなかった。P. oratosquillaeの病原性を確認するため、P. oratosquillaeが感染していた東京湾シャコと水島灘産シャコを高水温状態で約7週間飼育した。その間、個体別に病状の進行を観察した。その結果、どちらの場合でも、鰓の着色や脱落といった病態が進行しながら死亡し、死亡率は前者では90%以上、後者では70%以上に達した。これらの飼育実験から、P. oratosquillaeはシャコに対して致死的であることが示唆された。26年度、27年度に引き続いて、東京産シャコについて、病態を示す個体の割合と個体群サイズの季節的推移を定量的に把握した。その結果、東京湾では夏季に病態を示す個体が増加し、同時に個体群が低くなり、2回目の産卵期の一歳春まで生残できる個体がほとんど見られなかった。この1歳春以前の個体群の消失が、東京湾での資源量の減少に強く関与している可能性が示された。近年資源量の減少が著しい海域のシャコの真菌・卵菌症について、検鏡、病理観察、分離培養法、分子生物学的手法によって調査したところ、東京湾、伊勢湾、瀬戸内海水島灘のシャコ真菌Plectosphaerella oratosquillae、瀬戸内海播磨灘のシャコには卵菌Halioticida noduliformansが高率に感染していた。これらの感染は鰓に明確な病理的障害を引き起こしており、P. oratosquillaeについては飼育試験でその病害性が確認された。また、東京湾のシャコでは個体密度が激減する時期に病態を示す個体頻度が高く、感染症が資源量減少の一因になっていることが強く疑われた。当初、シャコだけでなくクルマエビについても急性ウイルス血症の感染状況検査を行う予定であったが、病シャコの割合が予想以上に高く、シャコ資源への影響が強く疑われたため、本年度はシャコに集中して研究を実施した。そのため、クルマエビについては研究の準備は行ったものの、実質的研究は実施できなかった。シャコについては、東京湾で毎月、その他の海域(瀬戸内海、伊勢湾、石狩沖)については夏季に真菌、卵菌のPCR検査を行うとともに、攻撃試験により、病原性のチェックを行う。これにより、病原体を特定する。クルマエビについては、漁獲されたクルマエビに加えて、漁獲されたクルマエビを個別飼育し、発症の有無を調べるとともに、PCR検査を行い、ウイルス感染率と発症率を検討する。魚病学シャコについて、病原性が有することが明らかになっているH. noduliformans以外にも病原性を有する可能性がある真菌、細菌が検出された。一方で、これらの真菌、細菌は腐生性あるいは二次的な日和見感染体である可能性も高い。これらの真菌、細菌が病変に関与しているかどうかを明らかにするため、病状の軽い個体について、病理組織学的検査に注力する。また、他の資源状況が悪化している海域ならびに資源状況が比較的安定している海域のシャコについても、病理学的検査を行い、疾病の資源量への関与について検討する。病シャコが高率に存在していながらこれまでほとんど研究されていないシャコの疾病を研究の中心に置くこととする。
マタギのエスノアーケオロジー(民族考古学)研究

昭和61年、アイヌの土俗考古学的研究で著名な渡辺仁氏が岩手県沢内村在住のマタギ、高橋昭六氏より聞き書きを行ったことをきっかけとして、同村教育委員会の協力で同村在住のマタギの調査が可能になった。平成4年7月に渡辺・安斎の他に、佐藤宏之・長崎潤一の協力を得て前記高橋氏より、氏が製作してくれた仕掛け罠の模型を前にして、野ウサギ(ただし山鳥・テン・アナグマ・キツネ等もかかる)用の「フミオトシ」タイプの罠である「アキビラ」、野鳥(スズメ・ノバト・ヒバリシギ・ムクドリ等)用の跳ね罠である「ゴモジ」、「フユビラ」、クマ用の仕掛け罠である「クマビラ」等の構造と機能、及び獲物の習性と関係する設置作業などについて、書き取り作業を行った。またカモシカ猟についても聞き書きを行った。同年9月には、高橋氏のご好意により、以前行っていたと同様の条件下で、「アキビラ」の復元・設置作業をしていただき、作業過程を8ミリヴィデオカメラとスライド用フィルムに記録するとともに、復元された仕掛け罠を、美大の学生による写生と考古学専攻の学生による実測によって記録保存を行った。同時に同村在住の北村孝一郎氏より熊狩りについて聞き取りも行った。「アキビラ」は半日ほどで見て廻れる範囲内に30ヶ所ほど設置する。次回は、狩猟採集民のいわゆる「ホーム・レインジ」との関連で、高橋氏に実際にかつて設置していた場所に案内していただき、各設置地点を周辺の生態環境との関係を重点に、地図におとし記録する予定である。こうした基礎データの集積によって、縄文時代の人々の狩猟採集活動にせまれるものと考えている。
多結晶ダイヤモンド(カルボナド)の生成過程及び新規ダイヤモンド焼結法の開発

中央アフリカ産カルボナドについてレーザー誘起蛍光、赤外吸収といった分光学的測定を行い、さらに熱測定、希土類元素存在度の分析を行った。中央アフリカカルボナドからは、放射性損傷起源の発光が観測され、カルボナドの生成温度の推定に有力な手段となることがわかった。また、赤外吸収スペクトルは窒素小板の存在を示すものであった。一方、希土類元素存在度はキンバライトと酷似したパターンを示し、カルボナドが従来のマントル起源のダイヤモンドと共通の起源をもつことを示唆している。これらの結果を総合すると、カルボナドはマントル中での高温、高圧により晶出したダイヤモンド微結晶がウラン、トリウムからの放射線により強固に結合(焼結)したものであることを強く示唆する結果を得た。本研究の結果は、これまで地殻起源とも考えられていたカルボナドの起源に一石を投じるものである。天然ダイヤモンドであるカルボナドの性質から、人工ダイヤモンド微結晶が放射線のエネルギーで焼結可能であることを提案した。これは焼結体の微細加工への道を開きうるものである。さらに焼結過程のダイナミクスを探るため、同位体濃縮ダイヤモンドの合成も行い、次年度以降の研究に継続的に供することが可能になった。今後は人工ダイヤモンド微結晶への高エネルギー打ち込み実験を発展させ、ダイヤモンド焼結を実現化する予定である。
葉緑体RNAエディティング酵素の同定と作用部位認識機構

今年度は葉緑体のRNAエディティングの分子機構について明らかにするために以下の事柄について解析を行った。1.昨年度開発に成功した葉緑体in vitro RNAエディティング系の諸条件を詳細に至適化し効率よく、再現性の高いin vitro系を確立した。RT-PCR法を用いてin vitroエディティング反応後の基質RNAから特異的cDNAを増幅し、プラスミドベクターにクローニング後DNA塩基配列解析をした結果、in vitroエディティング反応は正確なエディティング部位のみで起こっていることが確認された。2. in vitroエディティング系を用いてエディティングのシス配列とトランス因子の解析を行った。部位特異的変異や欠失変異を導入した基質RNA(psbL,ndhB mRNA)を合成しin vitroエディティング効率を測定したところ、エディティング配列上流16nt、下流10ntがpsbLのエディティングに重要であること、ndhBの場合は上流配列のみが重要で下流配列は必要ないことを見出した。RNAオリゴヌクレオチドを用いた競争阻害実験によりトランス因子がpsbLとndhB mRNAのエディティング部位上流に相互作用することを明らかにした。さらに交差競争阻害実験によりそれぞれのトランス因子は部位特異的であることを見出した。3.エディティング系のマイクロコッカルヌクレアーゼ処理、AMTクロスリンク法により、トランス因子は他のエディティング系で見出されているようなガイドRNAではなくタンパク質因子である可能性が高いことが示された。4. UVクロスリンク法によりエディティング部位とその上流近傍領域に特異的結合するRNA結合タンパク質の検出に成功した。以上の結果から全く未知であった葉緑体RNAエディティングの機構が明らかになり始めた。
長基線ニュートリノ振動によるニュートリノ質量と混合の研究:K2Kから次世代実験へ

K2K実験は世界初の加速器を用いた長基線ニュートリノ振動実験である。目的はスーパーカミオカンデが発見した大気ニュートリノの振動を、人工的に発生させ、特性の良く分かったミューニュートリノを用いて検証することである。実験の全期間を通じてスーパーカミオカンデでKEKから発射されたニュートリノは112事象観測された。これに対して、ニュートリノ振動が起きない場合には158.1(+9.2-8.6)事象が検出されると推定される。K2K実験の結果は、まさにニュートリノ振動により検出事象数が有意に減少していることを示した。また、1リングμ-like事象を選び、ニュートリノのエネルギー分布を調べると、結果はニュートリノ振動に特徴的なエネルギー分布の変化を示した。K2K実験で得られた事象数に関する結果とエネルギー分布に関する結果が、共にニュートリノ振動ではなく単なる統計的変動でそのように見える確率は0.0015%であり、4.3σの有意度でニュートリノ振動を支持する。ニュートリノ振動を仮定し、パラメーターをphysicalな領域に限った解析により、(Δm^2,sin^22θ)=(2.8×10^<-3>eV^2,1.0)がベストフィットとして得られた。この結果はスーパーカミオカンデの大気ニュートリノ振動の解析結果と良い一致を示し、これを検証する当初の目的を果たした。K2Kに続くT2K実験では、電磁ホーンは、ニュートリノビーム強度を決定する最も重要な要素の一つであり、本研究では特にJ-PARCで想定される厳しい放射線環境下で高い性能を維持しつつ、かつ安定に動作する電磁ホーンの開発を目指した。このシステムは、3台の電磁ホーンよりなるが、本研究では特に放射線や熱による負荷が最も厳しい第一ホーンの研究・開発を主とし、有限要素法により電気的な衝撃および熱衝撃の解析を行ない、また、衝撃を緩和するための形状やサイズの最適化を行なった。得られた設計を基に、大強度ビーム下での衝撃に耐え得ることを実証するための試作器を製作し完成させた。初期段階の試験結果によれば、交付申請書に記載された研究目的と研究実施計画に沿った研究成果が得られている。K2K実験の遂行に関しては、本年度は4月-6月と10月-2月にデータ取得を行い、最終的な目標(10^<20>個の陽子をπ中間子生成標的に照射)の85%に達している。このデータを2004年6月のニュートリノに関する国際会議で発表する予定で鋭意解析を進めている。この間、夏の定期的な加速器運転休止期間を利用して新鋭高性能前置検出器、SciBarの設置を行い、その後のデータ取得ではニュートリノ反応に関する良質・大量のデータが得られている。これらのデータは主目的であるニュートリノ振動実験の系統誤差を減ずるために重要であるが、それだけにとどまらずニュートリノと原子核の反応の解明にも新たな知識をもたらすことが確実である。建設中のJ-PARCにおいて50-GeV大強度陽子加速器を用いる次期長基線ニュートリノ振動実験のための大強度ニュートリノ・ビーム生成用電磁ホーンシステムは、3台の電磁ホーンよりなるが、今年度はこのうち、放射線や熱による負荷が最も厳しい第一ホーンの研究・開発を行なった。有限要素法により電気的な衝撃および熱衝撃の解析を行ない、衝撃を緩和するための形状やサイズの最適化を行なった。

この結果、ニュートリノの生成量を減らすことなく大強度の陽子ビームからビームを生成するための電磁ホーンの概念設計が確立した。得られた設計を基に、大強度ビーム下での衝撃に耐えうることを実証するための試作器を製作している。また、本科研費により本年度は延べ9人が国際会議に参加し、招待講演を行う等、実験結果の情報発信及び関連研究に関する情報収集を行った。K2K実験の遂行に関しては、本年度は10月と11月にデータ取得を行い、最終的な目標(10^<20>個の陽子をπ中間子生成標的に照射)を超えた時点で電磁ホーンの故障により、データ取得を終えた。研究成果の出版では、昨年度までに取得したデータを用いて4σの有意度でミューニュートリノの振動をdisappearanceモードで確認したこと、またスーパーカミオカンデで観測したミューニュートリノのエネルギースペクトルにニュートリノ振動に特徴的な歪みが見出されたことをPhysical Review Lettersに発表した。更に初めて加速器ニュートリノを用いてミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の探索を直接的に行い、上限を得た結果をPhysical Review Lettersに発表した。J-PARCの50-GeV大強度陽子加速器を用いる長基線ニュートリノ振動実験のための電磁ホーン系の開発については、第一ホーンの外部導体部と第三ホーンの内部導体部の設計を行なった。放射線による大きな熱負荷に晒される第一ホーンについては、十分な冷却能力を確保するためノズルとヒーターを用いた冷却試験を行ない、外部導体上でのノズルの配置の最適化を行なった。外部導体と内部導体の結合部については、電流負荷時の高電圧および冷却水の防水を考慮した絶縁セラミックスリングとシールの設計を行なった。第3電磁ホーンの内部導体については概念設計の形状から、パイ粒子収集効率を保ちつつ、電流により発生するローレンツ力を緩和するよう形状の最適化を行い、さらに、製作性も考慮して設計した。これらの設計に基づき、第一ホーンの外部導体、第三ホーンの内部導体を試作した。また、今年度は本科研費により、延べ7人が10ヶ所の国際会議に参加し、招待講演を行う等、実験結果の情報発信及び関連研究に関する情報収集を行った。K2K実験の遂行に関しては、昨年度2004年11月にデータ取得を終了し、4σの有意度でミューニュートリノの振動をdisappearanceモードで確認している。今年度はデータ解析を続行し、主として前置検出器でのニュートリノ反応断面積の測定に成果を上げた。今年度発表した論文としては、1kton水チェレンコフ検出器で中性カレント反応による中性π中間子発生の断面積を、全荷電カレント反応断面積との比として測定した。また、SciBar検出器を用いてコヒーレントな荷電π中間子発生断面積を測定し、ニュートリノエネルギー1GeV付近でこの断面積が0と矛盾しない、意外な結果を得た。J-PARCの50-GeV大強度陽子加速器を用いる長基線ニュートリノ振動実験のための電磁ホーン系の開発においては、第1ホーンについて、前年度からの残る課題であった電流導入部、冷却水システムの開発、設計、製作を行ない、電磁ホーン全体を完成させた。
高配向窒化鉄ナノマグネット集合体の形成とその極限磁力発現

窒化鉄ナノマグネットの単相合成技術の構築、ならびに、ナノマグネット集合体の磁場中固化プロセスを行った。プロセス条件の最適化と表面酸化の抑制により、所望相であるalpha"-Fe16N2相をほぼ単相で得ることに成功し、5Kの極低温で70kOeにおいて233emu/gの磁化を有することが分かった。また、集合体プロセスにおいて外部磁場の印加が磁気的に異方性を付与することに有効であることを見出したものの、結晶軸の配向のみならずナノ組織の影響も併せて検討する必要があることが分かった。所望相である窒化鉄相が得られる最大粒径の見極めを意図し、今年度、マイクロメートルから数百ナノメートルの原料粉末に対し、還元反応と窒化反応を同時並行的に促進する合成するプロセスを適用した。さらに、マルテンサイト変態現象を促進し、所望相の獲得を目指した。マイクロメートルサイズの原料では、比較的窒化反応を促進する条件において鉄格子間に窒素を含んだ面心立方(ガンマ)相の生成を確認したものの、過窒化相や未窒化相も同時に確認されておりガンマ相単相で得ることが難しかった。一方、数百ナノメートルサイズの原料では、上記と同じ還元・窒化反応において、わずかに未窒化相を残しているもののガンマ相ほぼ単相を得ることに成功した。この時、格子定数からガンマ相中に含まれる窒素濃度は89at.%と見積もられた。以上の結果から、所望相の窒化鉄相を得るための前駆体となるガンマ相の生成には、原料に最適な粒径があることが示唆され、マイクロメートル以下であることが分かった。また、ガンマ相ほぼ単相で得られた試料に対し、極低温下において外部磁場を最大で90kOeまで印加し、マルテンサイト変態を促進することで所望相の窒化鉄相の生成を試みた。詳細な磁化の値および結晶構造解析から、所望相の窒化鉄相の一部生成を確認したものの、ガンマ相の存在も確認しており、単相獲得には至らなかった。前年度までに、所望の窒化鉄相を得るための還元・窒化プロセス手法の検討、ならびに、原材料粒径の最適化を行い、高生成率で所望の窒化鉄相を得ることに成功している。今年度、個々の窒化鉄粒子の結晶軸を配向させた集合体の実現を念頭に、集合体形成プロセスの検討を行った結果、以下の研究成果を得た。窒化鉄粉末と接着剤を適量混合し、室温で14kOeの外部磁場中で約10分間静置した後、その外部磁場に平行方向と垂直方向に対する磁化曲線を得た。二つの磁化曲線を比較した結果、外部磁場に平行な磁化曲線における残留磁化は垂直の場合に比べ大きいことが分かった。また、保磁力は2kOe程度で平行と垂直の場合で差異は認められなかった。一方、窒化前の鉄粉末を用いて同様の実験を行った結果、外部磁場に平行と垂直の場合の残留磁化および保磁力は窒化鉄粉末と同様の振る舞いが観測された。これらの結果から、窒化鉄粉末集合体では、形成プロセス中に外部磁場方向に個々の窒化鉄粉末の結晶c軸が揃うばかりでなく、複数の窒化鉄粉末が静磁気エネルギーを低減するように、集合ナノ組織が大きく影響を受けていることが推察される。今後、結晶c軸を配向させた集合体の実現をするためにはナノ組織制御が重要となり、窒化鉄粉末の表面処理や集合体の母材となる材料の最適化、ならびに、粉末間で働く磁気双極子相互作用を決める窒化鉄粉末の充填率制御が鍵を握ると考えられる。高飽和磁化窒化鉄磁石実現を念頭に、窒化鉄(Fe16N2)単相合成プロセスならびにFe16N2粒子からなる高配向集合体実現を目的として一連の検討を行った結果、以下の研究成果を得た。種々の検討の結果、3種類の「飽和磁化を低減させる相」が存在することが明らかとなった。第1は、未窒化相(Fe)と過窒化相(Fe4N)等の不適正な合成条件設定により生成する相である。第2は、窒化後において酸素含有雰囲気との接触により生成する表面酸化相である。第1および第2の相の検出・同定にはメスバウアー分光が有効であることが判明した。第1の相を低減するために、合成条件の詳細な最適化を行った。また第2の相の低減のために、低酸素濃度に維持されたグローブボックスを直結した合成装置を新たに設計・設置し、これにより処理する合成方法を検討した。以上の検討により、7テスラにおいて233emu/gの磁化を有し高生成率でFe16N2窒化鉄粒子を合成することに成功した。但しこの磁化の値は低温で高磁場を印加した時に得られるものであり、室温・低磁場での値は低下する傾向が認められる。このことから、第3の相(「相」と言えるか現時点では不明)の存在が示唆されている。

その相は、粒子表面あるいは粒界に存在し、磁気的結合がバルク中の原子に比較して弱い原子の集合体ではないかと推定しているが、その明確な同定と低減検討に現在取り組んでいる。また、以上の検討で得られた粒子を用いて結晶c軸が配向した集合体の形成検討を開始した。所望相の窒化鉄相を実現しつつ、粒径に対する相の安定性に関する知見を着実に得てきており、今後、バルク化、ならびに、熱安定性向上に対する知見の獲得が期待できる。一連の合成・評価プロセスを不活性ガス雰囲気下で行うことで、試料中の「飽和磁化を低減させる相」の体積割合を低減することが可能となり、結果として準安定窒化鉄相ほぼ単相の窒化鉄ナノ粒子を得ることに成功している。これまで得られたほぼ単相の所望相の窒化鉄試料を用いて、配向集合体の作製ならびにその配向評価方法の確立をする。また、継続して、粒径微細化技術や窒化鉄相の磁気特性の温度特性評価技術の構築を通して、熱安定性向上指針の獲得を図る。前年度までに得られた窒化鉄ナノ粒子を用いて、粒径微細化技術や窒化鉄相の磁気特性の温度特性評価技術の構築を通して、熱安定性向上指針の獲得を図る。次年度使用額は、原材料費の節約等で今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成24年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。該当なし。今年度は、合成に用いる出発原料、高純度ガス類、および、試薬類について、年度当初の現有量を必要最小限、かつ、効率的に用いることで試料作製には十分であったたため、これらに係る消耗品費を大幅に節約できた。上記の理由により、未使用額が発生している。次年度使用額は、上記のように今年度の研究を効率的に推進したことに伴ない発生した未使用額を含んでおり、次年度請求額とあわせ、加速度的に研究を推進するため、窒化鉄ナノ粒子合成のためのプロセスガスや評価技術に用いる実験器具類など主に消耗品費として研究費を使用する。また、構造評価に関して専門的かつ高度な分析技術を必要とする場合、積極的に外注分析を行うための費用としても研究費を使用する。さらに、磁石材料、および、ナノ材料合成、構造・物性評価関連技術をテーマとした研究会や国内学会に出席し、情報収集を行う。
毛嚢幹細胞の同定と細胞生物学的特性に関する研究

メルケル細胞およびランゲルハンス細胞がヒトの毛組織に局在することはこれまでにも光顕及び電顕的に報告されてきたが、両者の関連に付いて言及したものは無い。ヒト頭皮の連続水平パラフィン切片をCAM5.2で染色されるメルケル細胞とS-100で認識されるランゲルハンス細胞を2重染色で両者の分布を検討したところ、CAM5.2陽性メルケル細胞とS-100陽性ランゲルハンス細胞の直接に接触する像が得られた。更に両者とも突起を有する事が知られているが、両者の細胞体はわずかに離れているものの相互の突起が直接的に接触する像も観察された。特に両者の密接な関係は終毛の毛漏斗部において顕著であった。次に2次元的観察で得られた所見を更に明らかにするために、我々が確立した3次元的免疫組織化学的手法で両者の関連性を検討した。EDTAで作成したヒト顔面の軟毛を用いてCK20でメルケル細胞を標識し、CD1aでランゲルハンス細胞を標識して2重染色で両者を観察したところ、一部で両者の接触像が明らかとなった。この所見は連続水平切片で観察された所見に一致するものであった。今回の観察所見は初めてのものであり、メルケル細胞とランゲルハンス細胞との両者の機能の関連性を示唆するもので興味深い。今後はさらにニューロペプタイドの発現などで両者の関連性を検討する予定である。毛組織におけるアポトーシスの変化を観察した。アポトーシスの観察は免疫組織学的にアポトーシスを起こした細胞を同定可能として、一般に用いられるTUNEL法で行った。まずヒトの頭部より採取された組織をホルマリン固定し、連続水平及び垂直切片を作成した。これらの切片を用いてTUNEL法を用いてアポトーシスの有無を観察したところ、興味ある所見が得られた。つまり、1)外毛根鞘最内層細胞層に線状に一層の陽性細胞を認め、垂直及び水平切片で確認された、2)外毛根鞘で特に基底細胞層に近い部分に、単発ないしそれらが数個集合した所見が観察され、垂直切片での検討からこれらのアポトーシスの細胞は毛隆起部に出現することが確認された。1)および2)で観察された毛組織におけるアポトーシスは、免疫組織学的手法であるが、併せて走査電顕的にも観察し、形態学的にもアポトーシスのcriteriaを満足するものであった。1)の外毛根鞘最内層細胞層が外毛根鞘のなかで特異的に陽性になったことは、外毛根鞘最内層細胞層が形態学的のみならず、角化のプロセスにおいてもアポトーシスを介して特異な変化をきたすことを示している。この点は今回の研究で初めて得られた所見である。2)の毛隆起部に散在性に観察されたアポトーシスを起こした細胞は、我々が既に初めて記載、報告したpocket-like structureに相当するものと考えられた。pocket-like structureがアポトーシスにより形成される可能性を考慮したが、今回の観察結果は我々の推論を裏付けるものである。メルケル細胞がヒトの毛組織に局在することはこれまでにも光顕及び電顕的に報告されてきた。しかしながらそれらの報告は二次元的観察に基づくもので、詳細は不明であった。我々は毛嚢を単離して観察する手法を確立し、三次元的にメルケル細胞の局在を明確にしてきた。その結果、ヒトの軟毛及び終毛においてはメルケル細胞は毛周期に関係無く、毛隆起部に多数分布することを明らかにした。Moll I.らはマウスの毛嚢において、触毛などの感覚上重要な毛嚢においてはメルケル細胞が存在するが、大部分の体毛においてはメルケル細胞が欠如することを報告した。彼らの方法が二次元的観察に基づくものであり、我々は三次元的観察を行った。更には、ヒトとマウスでは毛周期が異なるため、それぞれの毛周期に類似するラットとモルモットにおいてメルケル細胞の分布パターンを検討した。

その結果、毛周期の異なるラットおよびモルモットにおいてその分布傾向はマウスに類似するもので、ヒトのように普遍的に存在するものではなかった。ただしラットとモルモットにおいて分布パターンに若干の差異は認められた。ラットおよびモルモットともに触毛にはおびただしい数のメルケル細胞が膨大部に存在し、感覚上重要な触毛に代表される毛嚢には種の違いを超えて存在することが明らかになった。マウス、ラット、モルモットの大部分の体毛にはメルケル細胞が存在しないことは、毛組織の成長にメルケル細胞が必須な機能を果たしていないことを示しているのかもしれない。メルケル細胞およびランゲルハンス細胞がヒトの毛組織に局在することはこれまでにも光顕及び電顕的に報告されてきたが、両者の関連に付いて言及したものは無い。ヒト頭皮の連続水平パラフィン切片をCAM5.2で染色されるメルケル細胞とS-100で認識されるランゲルハンス細胞を2重染色で両者の分布を検討したところ、CAM5.2陽性メルケル細胞とS-100陽性ランゲルハンス細胞の直接に接触する像が得られた。更に両者とも突起を有する事が知られているが、両者の細胞体はわずかに離れているものの相互の突起が直接的に接触する像も観察された。特に両者の密接な関係は終毛の毛漏斗部において顕著であった。次に2次元的観察で得られた所見を更に明らかにするために、我々が確立した3次元的免疫組織化学的手法で両者の関連性を検討した。EDTAで作成したヒト顔面の軟毛を用いてCK20でメルケル細胞を標識し、CDlaでランゲルハンス細胞を標識して2重染色で両者を観察したところ、一部で両者の接触像が明らかとなった。この所見は連続水平切片で観察された所見に一致するものであった。今回の観察所見は初めてのものであり、メルケル細胞とランゲルハンス細胞との両者の機能の関連牲を示唆するもので興味深い。今後はさらにニューロペプタイドの発現などで両者の関連性を検討する予定である。