hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管平滑筋で発現するPDGF‐A鎖とNa‐H逆輸送担体の分子機能解析

平滑筋細胞は増殖に伴って細胞形質を大きく変換する。われわれは増殖期の平滑筋細胞は特異な増殖因子を発現している可能性を検討するため、胎児大動脈cDNAライブラリ-よりPDGF-A鎖のクロ-ニングを行い、新しいPDGF-A鎖アイソフオ-ムを同定した。すなわち、ウサギ胎児大動脈cDNAライブラリ-より単離したP1とP3の2種類のcDNAはわずかにカルボキシル末端のコ-ド領域のみで異なり、一遺伝子からの選択的RNAスプライシングにより産生されていた。従来、ヒトPDGF-Aでは内皮細胞型とグリオ-マ型の2種類が存在することが知られていたが、P3はいずれとも異なり、第三のPDGF-Aであると推測された。実際、PCRによって検討すると、ヒトグリオ-マ型と同一のアイソフオ-ムも単離され、ウサギ平滑筋では3種類のアイソフオ-ムが存在すると結論された。これら3種類のPDGF-Aを識別できるcRNAプロ-ブ開発し、その発現をmRNAレベルで検討したところ、胎児期平滑筋やin vitroで対数増殖期にある平滑筋細胞ではPDGF-A mRNA、とくに内皮細胞型が著明に発現を亢進していた。新たに見いだされた第三のPDGF-Aの発現も増殖に伴って亢進したが、とりわけアンギオテンシン(10^<-9>M)の添加によって明かに誘導された。本研究においてわれわれは、新しいアイソフオ-ムを含め、3種類のPDGF-Aが平滑筋で発現すること、また胎児期の平滑筋や増殖期にある平滑筋細胞は、それらの発現を高めることを明かにした。血管障害では、平滑筋の脱分化によりPDGF-Aをはじめとする様々な増殖因子の発現が亢進し、周辺の平滑筋細胞を脱分化しつつ、その増殖を進行させるという、一連の連鎖反応が引き起こされるものと考えられる。
細胞死の観点からみた潰瘍性大腸炎の臨床的検討

大腸内視鏡検査を受ける潰瘍性大腸炎(UC)患者を対象とし,その臨床的,内視鏡的,組織学的な活動性を記録し,UC患者より血清,尿,大腸粘膜組織を採取して分析を行っている。血清,尿中の一酸化窒素(NO)濃度をGriess反応に基づいて測定し,血清中のTNF-αをELISA法で,核マトリックス蛋白(NMP)をEIA法で測定し,NMPレベルの上昇例では血清よりDNAを抽出してアガロースゲル電気泳動を行い、DNAの断片化が血清レベルに反映されるか検討した。活動性のUC患者の中でも未治療例ないし増悪期にある症例においては尿中のNOは高値を示していたが、改善傾向ないし寛解例では尿中のNOレベルは健常人と同等であった。また,NMPについてもNOと同様に活動期で有意に上昇していた。血清でのNO値の検討では活動期・寛解期・健常人において有意差はなく,これは,血中のNOが速やかに尿中に排泄されてしまうためと考えた。血中NMP高値症例において,血清からDNAを抽出したがその量は微量なため電気泳動にてバンドを表出することはできなかった。やむを得ず数人の血清抽出DNAを合わせて電気泳動にかけたところ,DNAの断片化を考えるラダーが得られたが,これが細胞死・アポトーシスを示唆するかについてはさらなる検討を要すと考えている。また、生検組織からRNAを抽出し,iNOS,cNOSならびにFasなどのアポトーシス誘導蛋白の発現を遺伝子レベルで解析しようとしている。現在のところ,生検組織材料の量,および処置の問題があると考えられ,抽出されたRNA量は極めて微量であり,PCRを行うには足りず,今後様々な問題点を考慮して,さらなる症例の蓄積・サンプリングを行う次第である。潰瘍性大腸炎(UC)の病態にはサイトカインや活性酸素などを介する様々な免疫応答の関与や,apoptosisとUCの病態との関係が示されている。細胞核基質内に存在する可溶性蛋白,核マトリックス蛋白(NMP)は細胞死やapoptosisの指標として注目されており、UC患者の臨床像とapoptosisを含めた細胞死の観点から検討を行っている。UC患者血清中のNMP測定したところ,活動期9例中の5例で検出された。NMP陽性例は未治療あるいは増悪期の患者であった。また,サイトカインの1つTNF-αを測定したが活動期,緩解期で差は見られなかった。フリーラジカルであるNOを測定したところ尿中では活動期では非常に高く,緩解期では健常者と差はなかった。UCの増悪期に細胞死は惹起されていると考え,また、細胞死の誘導にはNOも関与していると考えた。生検組織中でのapoptosisの検討をTUNEL法で行っており,今後,可能であればNOSの活性を組織で検討したり,アポトーシス遺伝子の発現について検討しようと考えている。また,生検材料をホモジェネートしてDNAの抽出を行っており,電気泳動でラダーの検出を行う予定である。なお,血清からDNAを抽出しラダーの検出を試みたが,血清中のDNAはきわめて微量であるため検出できなかった。患者の臨床像を検討すると,活動期であっても再発例では自己判断で食事を制限したり,SASPや5-ASAの量を増やす傾向が見られる。実際に血液採取や内視鏡検査を行うときには,症状が改善傾向にある場合もあるため,より細かな臨床像の把握や患者管理が求められている。また,現在,活動期のUC患者数が不十分であるため有意差を検討するにはさらなる患者数の蓄積が必要と考えている。
ディジタルロバストサーボ系の設計理論の確立とその空気圧アクチュエータ制御への応用

本研究の目的は、構造的な特性変動や非線形性の影響を考慮したディジタルロバストサーボ系の最適設計理論を確立し、それを空気圧アクチュエータの制御へ適用し、その有効性を確認することである。1.ディジタルロバストサーボ系の設計理論:(1)時間領域で表現された特性変動や非線形性に対するロバスト安定化条件をディスクリプタ表現に基づいて導出した(第15回DSTシンポジウムで発表、1992年12月).(2)ハイブリッド状態空間表現に基づいて、ディジタル制御系における最適設計法(H_2/H_∞最適制御)の性質を明らかにした(第21回制御理論シンポジウムで発表、1992年5月).ディジタルロバストサーボ系の最適設計法を確立した.(第22回制御理論シンポジウムで発表予定、1993年5月).(3)上記設計法を既に開発中のUNIXシステム上の分散型CADシステム上に実現した。現在、これらの成果に基づいて、許容できる特性変動や非線形の大きさとサンプリング周期との関係を定量的に評価するなど、提案した新しいディジタルロバストサーボ系設計法の評価を行なっている。2.空気圧アクチュエータのディジタルロバスト制御:(1)特性変動や非線形性を考慮した空気圧サーボ系各要素の新しい非線形モデルを作成し、実験を通してその妥当性を確認した(機械学会で発表予定).(2)上記検討結果をゴム性人工筋をアクチュエータとするサーボ系に適用した.非線形フィードバック+PID制御を行なうことにより、非線形フィードバックを施さない場合に比べ良好な応答が得られた(ロボットメカトロニクス講演会で発表予定、1993年7月).現在、1.で提案したサーボ系設計法をこの空気圧アクチュエータ系へ適用する準備を進めている.本研究の目的は、構造的な特性変動や非線形性の影響を考慮したディジタルロバストサーボ系の最適設計理論を確立し、それを空気圧アクチュエータの制御へ適用し、その有効性を確認することである。2.空気圧アクチュエータのディジタルロバスト制御:(1)特性変動や非線形性を考慮した空気圧サーボ系各要素の新しい非線形モデルを作成し、実験を通してその妥当性を確認した(機械学会で発表予定).(2)上記検討結果をゴム性人工筋をアクチュエータとするサーボ系に適用した.非線形フィードバック+PID制御を行なうことにより、非線形フィードバックを施さない場合に比べ良好な応答が得られた(ロボットメカトロニクス講演会で発表予定、1993年7月).現在、1.で提案したサーボ系設計法をこの空気圧アクチュエータ系へ適用する準備を進めている.
ヒルシュスプルング病における遺伝子異常の解析

この研究の目的はヒルシュスプルング病における遺伝子レベルの異常を検索することである。その実験としては(1)ウィスター系ラット(将来的にはaganglionosisラットを用いる予定)の肝および末梢血液(2)家族歴を示さないヒト・ヒルシュスプルング病の症例の末梢血液(3)正常ヒト末梢血液からPK-フェノール法でゲノムDNAを抽出した。こののち、エンドセリンレセプターB(EDNRB)遺伝子の7エクソンに対してそれぞれイントロン内でプライマーを作成してPCRにて増幅し、至適温度でSSCP(single strand conformation polymorphisms)を行いバンドの検出を試みた。さらに、シークエンスを行い変異部位の検索を行った。結果として、欠失や点突然変異などの異常はみられなかった。現在は神経提由来の組織の発生、分化に大きな役割を果たすと報告されているRET癌遺伝子(RET proto oncogene)について検討している。RET癌遺伝子の20のエクソンについて各エクソン毎に作成したプライマーを用いてPCRにて増幅し、ENDRB遺伝子と同様にSSCPおよびシーケンスを行い変異部位を検索していく予定である。
環境が魚類の生物時計におよぼす影響

1.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす光の影響恒暗条件下で培養したアユ松果体に対して様々な時刻に6時間の光照射を行い,メラトニン分泌リズムの頂点位相を指標に生物時計の光パルスに対する位相変位を測定し,位相反応曲線を描いた.その結果,主観的暗期前半の光パルスは生物時計の位相後退を,主観的暗期後半の光パルスは生物時計の位相前進を引き起こすが,主観的明期の光パルスは効果がないことが判明した.2.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす温度の影響培養アユ松果体を5-35°Cの様々な温度で培養し,メラトニン分泌サーカディアンリズムを指標に魚類松果体に存在する生物時計の温度補償性について検討した.その結果,5°Cにおいては明暗条件下でメラトニン分泌の日周リズムが観察されたが,恒暗条件下でサーカディアンリズムは観察されなかった.10-30°Cの範囲では,メラトニン分泌は明暗条件下では日周リズム,恒暗条件下でサーカディアンリズムを示し,その周期は温度の上昇とともに短くなった.その周波数のQ_<10>は1.056と算出され,温度補償性が成立していることが判明した.35°Cではアユ松果体はただちにメラトニン分泌を停止した.また,恒暗条件下,20°Cで培養したアユ松果体に10°Cまたは30°Cの温度パルスを与えると,10°Cパルスは効果なかったが,30°Cパルスは有意な位相の後退を惹起した.3.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす酸性環境の影響培養アユ松果体をpH6.0または6.5で培養し,メラトニン分泌サーカディアンリズムを指標に魚類松果体に存在する生物時計におよぼす酸性環境の影響について検討した.その結果,どちらのpHにおいてもメラトニン分泌は直ちに減少し,恒暗条件下でサーカディアンリズムは観察されなかった.1.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす光の影響生物時計は環境の明暗サイクルを主な同調因子として用いているが、暗条件下で光照射を行うことにより生物時計の.位相変異を引き起こすことができる。一方,魚類の松果体は培養条件下でも長期にわたって安定したメラトニン分泌のサーカディアンリズムを記録することができる。そこで,、恒暗条件下で培養したアユ松果体に対して様々な時刻に6時間の光照射を行い、メラトニン分泌リズムの頂点位相を指標に生物時計の光パルスに対する位相変位を測定し、反応曲線を描いた。その結果、主観的暗期前半の光パルスは生物時計の位相後退を、主観的暗期後半の光パルスは生物時計の位相前進を引き起こすが、主観的明期の光パルスは効果がないことが判明した。2.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす温度の影響培養アユ松果体を5-35°Cの様々な温度で培養し、メラトニン分泌サーカディアンリズムを指標に魚類松果体に存在する生物時計の温度補償性について検討した。その結果,5°Cにおいては明暗条件下でメラトニン分泌の日周リズムが観察されたが、恒暗条件下でサーカディアンリズムは観察されなかった。10-30°Cの範囲では,メラトニン分泌は明暗条件下では日周リズム,、恒暗条件下でサーカディアンリズムを示し、その周期は温度の上昇とともに短くなった。その周波数のQ_<10>は1.056と算出され、温度補償性が成立していることが判明した。35°Cではアユ松果体はただちにメラトニン分泌を停止した。1.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす光の影響恒暗条件下で培養したアユ松果体に対して様々な時刻に6時間の光照射を行い,メラトニン分泌リズムの頂点位相を指標に生物時計の光パルスに対する位相変位を測定し,位相反応曲線を描いた.その結果,主観的暗期前半の光パルスは生物時計の位相後退を,主観的暗期後半の光パルスは生物時計の位相前進を引き起こすが,主観的明期の光パルスは効果がないことが判明した.2.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす温度の影響培養アユ松果体を5-35°Cの様々な温度で培養し,メラトニン分泌サーカディアンリズムを指標に魚類松果体に存在する生物時計の温度補償性について検討した.その結果,5°Cにおいては明暗条件下でメラトニン分泌の日周リズムが観察されたが,恒暗条件下でサーカディアンリズムは観察されなかった.10-30°Cの範囲では,メラトニン分泌は明暗条件下では日周リズム,恒暗条件下でサーカディアンリズムを示し,その周期は温度の上昇とともに短くなった.その周波数のQ_<10>は1.056と算出され,温度補償性が成立していることが判明した.35°Cではアユ松果体はただちにメラトニン分泌を停止した.また,恒暗条件下,20°Cで培養したアユ松果体に10°Cまたは30°Cの温度パルスを与えると,10°Cパルスは効果なかったが,30°Cパルスは有意な位相の後退を惹起した.3.培養松果体からのメラトニン分泌サーカディアンリズムにおよぼす酸性環境の影響

培養アユ松果体をpH6.0または6.5で培養し,メラトニン分泌サーカディアンリズムを指標に魚類松果体に存在する生物時計におよぼす酸性環境の影響について検討した.その結果,どちらのpHにおいてもメラトニン分泌は直ちに減少し,恒暗条件下でサーカディアンリズムは観察されなかった.
健康寿命の高い静岡県民の緑茶、柑橘、魚、大豆製品等の日本型食生活と腸内環境の関連

次世代シークエンサーによる腸内細菌叢の種レベルの測定データを栄養疫学研究に適用できることを確認した後、前立腺や乳房のがんの一次予防に役立てるため、大豆イソフラボンであるダイゼインをエコールに代謝する腸内細菌の四季毎の保菌率と、その季節変動を明らかにした。肥満予防による健康長寿では、内臓脂肪面積とBMIに対する緑茶摂取の関連には、季節変動があり、かつ、時間栄養学的な影響もあることを明らかにした。今後、がん検診や健康診断時で、腸内細菌叢の測定や、緑茶摂取の勧奨の有用性を評価していきたい。内臓脂肪量を正確に計測するには専門の診療放射線技師による腹部X線CT検査が必要であるが、食生活の改善効果を評価するために、定期的に、放射線被爆を伴う高額な検査を複数回受けることはできない。そこで、まず、インピーダンス法(研究開始時:市販前)による内臓脂肪計(体脂肪計ではない)を用いて、健康寿命の高い静岡県民を対象に、メタボリックシンドロームの一次予防のため、内臓脂肪量、血圧、血液(血糖値や血清脂質の濃度)を四季にわたって測定した。その結果、静岡県の特産物である緑茶摂取では、季節にかかわらず、腹囲に有意な負の偏相関(年齢調整済み)がみられ(r= -0.25 to -0.29)、冬季と夏季で、BMI(r= -0.28 and -0.21)と内臓脂肪量(r= -0.23 and -0.24)に有意な負のh偏相関がみられた。さらに、MANOVAにより交絡要因で調整したところ、緑茶飲用の多い者で腹囲が低く、BMIでは低い傾向にあることを示唆した。次に、次世代シークエンサーにより便試料中の腸内細菌叢を測定し、乳製品摂取との関連を検討したところ、男性では、Lactobacillalesの構成割合(%)で、BMI、体脂肪量、腹囲および内臓脂肪量(r= 0.32, 0.30, 0.33 and 0.34, in that order)、Streptococcusの構成割合(%)で、腹囲と内臓脂肪量(r= 0.30 and 0.31, respectively)に有意な正の偏相関がみられ、女性では、Bifidobacteriumの構成割合(%)で、BMIと体脂肪量(r= -0.39 and -0.41)に有意な負の偏相関がみられた。疫学研究では、メタボリックシンドロームの予防対策において、青魚に高含有のn-3系高度不飽和脂肪酸(n-3HUFA:EPAやDHAなど)による内臓脂肪量の減少の効果は明らかにされていない。本研究により、四季で一貫性はみられなかったものの、冬の重回帰分析で、赤血球膜(RBC)のn-3HUFA濃度は有意な内臓脂肪面積の減少に、RBC_飽和脂肪酸(SFA)濃度は有意な増加に関連していることを明らかにした。よって、内臓脂肪面積を減らすためには、冬にRBC中のn-3HUFAとSFAの濃度を増加ならびに減少させることが効果的と推察された。次に、前立腺や乳房のがんの一次予防に役立てるため、大豆イソフラボンであるダイゼインをエコールに代謝する腸内細菌について検討した。文献検索システムによるシステマティックレビューによりエコールへの代謝産生菌を定義し、四季毎に、本研究対象者の保菌率と、その季節変動を明らかにした。なお、各種の腸内常在菌の保菌者と非保菌者には大豆製品の摂取量に違いはみられなかった。つまり、エコールへの代謝産生菌の有無と大豆製品の摂取量に関連はないことを明らかにした。初年度、内臓脂肪面積の減少に対し、質問票調査による緑茶飲用は簡便な保健指導として勧奨できることを示唆し、平成27年度、冬に青魚のn-3HUFAを高摂取することが効果的と期待される結果を得た。前立腺や乳房のがん予防を目指し、大豆製品等の摂取と腸内常在菌叢(HGM)との関連についても知見を得た。以上より、本研究は、概ね順調に進展しているといえる。具体的には、従来、赤血球膜を構成する脂肪酸濃度の解析は、個々の脂肪酸や、SFA、n-3HUFAなどの特性別にまとめた解析であったが、主成分分析により、冬に、成分PC_l(正にRBC-n-3HUFA濃度、負にRBC_SFA濃度を説明する成分)で有意に内臓脂肪面積と負に関連しており、新しい視点で再現性のある結果を得た。現在、英文の専門誌への投稿を準備している。HGMの測定は、菌の属レベルにとどまる当初計画案のTRFLP法に加え、菌の種レベルも検討できる次世代シークエンサー(NGS)による測定の機会を得たことから実施した。食事要因との関連を検討する前に、報告例の少ない測定精度について英文専門誌に公表した。秤量法食事データからの食品・栄養素摂取量の算定は全国研究における標準化の方法を導入し、当初案より遅れて完了した。正常体重の者に対し、緑茶フラボノイド摂取(緑茶試料の実測値)は、内臓脂肪面積、BMI、腹囲に負の関連があることを見出した。内臓脂肪面積やBMIだけでなく、緑茶飲用にも季節変動があり、両者の関連は季節による影響を受けることを明らかにした。なお、午前または午後の緑茶飲用で肥満予防効果が、また、食前では、インスリン濃度の上昇(正常範囲内)による血糖値の上昇の抑制、除脂肪(筋肉)でインスリン抵抗性の抑制が期待できることを示した。

血清LDL-C濃度は生活習慣要因のみでは推定できていないが、遺伝子要因として、ジャポニカアレイ測定による約66万SNPsから、科学的エビデンスに基づく77SNPsを選出して推定の作成を試みた。その結果、4 SNPsを変数として加えることで、炭水化物と食物繊維、エネルギー、エタノール摂取量が負に関連する血清LDL-C濃度の推定式を確立できた。食物摂取頻度調査票と四季3日間の食事記録による栄養素摂取量で同様に推定式を算出したところ、季節の影響を受けることが示唆された。全期間を通じた本研究の成果は、1)次世代シークエンサーによる腸内細菌叢の種レベルの測定データを栄養疫学研究に適用できることを確認、2)前立腺や乳房のがんの一次予防に役立てるため、大豆イソフラボンであるダイゼインをエコールに代謝する腸内細菌の四季毎の保菌率と、その季節変動を明らかにした、3)緑茶摂取には季節変動があり、時間栄養学的な影響を受けることを明らかにし、4)遺伝子要因と生活習慣要因を同時に考慮することで、血清LDL-C濃度管理と食事指導の評価に役立つ血清LDL-C濃度の推定式を確立した。今後、がん検診や健康診断時の栄養指導において、緑茶摂取、腸内細菌叢の測定、血清LDL-C濃度の推定式の有用性を評価していきたい。次世代シークエンサーによる腸内細菌叢の種レベルの測定データを栄養疫学研究に適用できることを確認した後、前立腺や乳房のがんの一次予防に役立てるため、大豆イソフラボンであるダイゼインをエコールに代謝する腸内細菌の四季毎の保菌率と、その季節変動を明らかにした。肥満予防による健康長寿では、内臓脂肪面積とBMIに対する緑茶摂取の関連には、季節変動があり、かつ、時間栄養学的な影響もあることを明らかにした。今後、がん検診や健康診断時で、腸内細菌叢の測定や、緑茶摂取の勧奨の有用性を評価していきたい。四季食事調査の新たな参加者の協力が得られにくい中、内臓脂肪量の実測によるメタボリックシンドロームの一次予防について検討した結果、内臓脂肪量の減少に対する食生活改善として、簡便な保健・栄養指導として緑茶飲用を勧奨できることを示唆した。腸内環境の測定は、当初の計画どおりterminal restriction fragment length polymorphism (TRFLP)で腸内細菌叢を測定し、疫学研究への適用について論文にまとめ英文の専門誌に投稿した。残念ながら、菌の属レベルの測定にとどまるTRFLPではなく、種レベルを測定する次世代シークエンサー(NGS)で検討すべきとの回答であったため、即座に試薬などを調達し、NGS機器による測定体制を整えて測定し直した。現在、NGSのデータで論文を書き直して再投稿しており、論文の掲載受理の審査が続いている。本研究において、NGSの測定データがメタ解析(1000種以上の菌種)のデータとなったことから、食事や健診データとの関連は当初の想定よりも高度に検討することが可能となった。従来、内臓脂肪量やBMIに対する食事との関連を報告した論文が少ないだけに、今後、科学的に興味深い結果を数多く公表できると期待している。現在、質問票および秤量法による2つの食品・栄養素摂取量のデータセットから、属と種の腸内常在菌叢(HGM)との関連を明確にするなど、新たな作業仮説の検討を開始した。初年度の内臓脂肪面積の減少に対する緑茶飲用の効果をさらに詳細に検討するため、平成28年度年度は、健康長寿日本一の静岡県民のお茶の飲用習慣に着目し、体重、内臓脂肪面積、筋肉量との相互関連について検討する。なお、宿主であるヒトの遺伝子解析について、食品・栄養素摂取量、血清LDL-C濃度とその関連遺伝子との相互関連を、高効率に、かつ、網羅的に、季節変動を含めて検討する。
NMRと糖鎖ライブラリーを利用した糖タンパク質の細胞内運命の決定機構の研究

1.糖タンパク質と細胞内レクチンとの相互作用糖鎖修飾は、タンパク質の品質管理・輸送に密接に関係していることが明らかとされている。糖鎖ライブラリーを用いて、様々な細胞内レクチンとの相互作用を主にNMR法およびフロンタルアフィニティクロマトグラフィー法により解析した。これまでにカルレティキュリン、カルネキシン、Fbs1、VIP36、VIPL、ERGIC-53を対象として糖鎖認識の体系的解析を行い、細胞内レクチンの糖鎖の結合特異性および相互作用様式を明らかとした。これらの成果から、細胞内レクチンによる糖鎖認識とN型糖鎖のプロセシングの関係を明らかにすることができた。2.NEDD8修飾によるユビキチンリガーゼの活性化メカニズムの構造的基盤ユビキチンをチャージしたE2はE3との相互作用を介して基質にユビキチンを転移する。これまでSCF複合体型E3のcullin-1サブユニットがNEDD8による修飾を受けると、E2のSCF複合体へのリクルートメントが促進され、基質のユビキチン化が亢進することが報告されている。しかしながら、NEDD8修飾によるそのメカニズムの詳細は不明であった。そこで、SCF複合体のNEDD8修飾による活性化メカニズムを構造生物学的に明らかにすることを試みた。NMRによる化学シフト摂動と部位特異変異実験の結果、NEDD8はユビキチンのE2(UBC4)と相互作用するが、NEDD8自身のE2(UBC12)とは相互作用しないことが明らかとなった。興味深いことに、UBC4分子表面上でNEDD8結合部位とE3結合部位は隣接していることが判明した。これらの成果から、ひとたびNEDD8の修飾を受けたSCF複合体はNEDD8自身のE2であるUBC12を排除しつつ、RBX1と協働してユビキチンのE2であるUBC4を選択的にリクルートすることにより、高いE3活性を獲得しているというモデルを提唱した。VIP36はゴルジ体と小胞体を往来して積み荷糖タンパク質の輸送を担っていると考えられている。VIP36は高マンノース型糖鎖をもつ糖タンパク質と結合することが知られているが、その糖鎖認識の特異性についてはこれまで明らかとされていない。本研究では、糖鎖ライブラリーを用いてフロンタルアフィニティクロマトグラフィ法およびNMR法により、VIP36の糖鎖認識ドメイン(VIP36-CRD)の糖鎖結合特異性を詳細に解析した。NMR法を用いた相互作用解析の結果、VIP36のβサンドイッチ構造のβシートのくぼみにD1アームのManα1-2Manα1-2Man糖鎖が収納されることが明らかとなった。また、糖鎖ライブラリーを用いてVIP36の糖鎖結合特異性を解析した結果、1)D1アームにグルコース残基が付加している場合、2)D1アームのマンノース残基がトリミングされている場合はVIP36との親和性が低下することが判明した。すなわち、VIP36は小胞体中でglucosidase IIによりグルコース残基が除去され、なおかつシスゴルジにおいてmannosidase IによるD1アームのトリミングを受けていない糖鎖を担う糖タンパク質と高い親和性をもつことが示された。また、VIP36-CRDと糖鎖の結合はベル型のpH依存性を示し、pH6.5付近で最も高い親和性を示した。以上の結果とVIP36の細胞内局在を考慮し、VIP36はシスゴルジネットワーク(pH6.4)においてD1アームを保持している糖タンパク質を積み荷として捕まえて、それらを小胞体(pH7.2)へと逆行輸送することにより品質管理に寄与していることが考えられた。

これらの成果から、ひとたびNEDD8の修飾を受けたSCF複合体はNEDD8自身のE2であるUBC12を排除しつつ、RBX1と協働してユビキチンのE2であるUBC4を選択的にリクルートすることにより、高いE3活性を獲得しているというモデルを提唱した。
環境社会報告書の記述的表現に関する理論的・実証的研究

(1)環境社会報告における記述的表現の分析アプローチの検討、(2)環境社会報告の記述的表現とESG(環境・社会・ガバナンス)パフォーマンスとの関連に関する実証分析、の2点の研究を行った。(1)では、記述的表現の2つの分析アプローチであるコンテンツ分析と解釈的テキスト分析に対して、環境社会報告の記述的表現の研究の分析アプローチとその結論に関する考察を行った。(2)では、「トップメッセージ」、「環境報告」、「社会報告」の3カ所の記述的表現を分析対象とし、ESGパフォーマンスとの関連を実証的に分析した。その結果、ESGパフォーマンスやステイクホルダー等と記述的表現との影響を明らかにした。本研究では、主に2つの研究成果が得られた。第1に、記述的表現の2つの分析アプローチであるコンテンツ分析と解釈的テキスト分析に対して、環境社会報告の記述的表現(narrative reporting)の研究がどのような分析アプローチを採用し、どのような結論が得られているかの考察を行い、今後の環境社会報告の記述的表現研究の発展への展望を提示した。この研究成果については学会報告や学術雑誌に掲載した。第2に、日本企業が発行する環境社会報告書のトップメッセージを対象に、企業を取り巻くステイクホルダーやESG(環境・社会・ガバナンス)パフォーマンスが環境社会報告の記述的表現に対してどのように影響を及ぼすのかについて実証分析を行い、新しい発見事項として、トップメッセージにおいてESGパフォーマンスの悪い時に、事実を隠すように言葉のトーンや単語の選択によって読者への印象管理が行われていることが示唆された。この研究成果については、わが国の環境社会報告の記述的表現の研究領域における新しい貢献であることから、現在、海外の査読つき雑誌に投稿する準備を進めている。本研究では、サステナビリティ報告の対象箇所「環境報告」に先行研究で分析対象とされていない「トップメッセージ」、「社会報告」を加えた3カ所の記述的表現を分析対象とし、それぞれの報告箇所に対応する環境、社会、ガバナンスパフォーマンスとの関連を検証した。パフォーマンスの悪い時に楽観的で曖昧な表現を使用する傾向が示されたのは、トップメッセージのみで、環境報告や社会報告に関しては、悪いパフォーマンスと記述的表現との関係については明らかにされなかった。トップメッセージに関しては、環境・社会報告と違い、表や図を用いた活動実績の報告はそもそも存在しなく、記述的表現を中心とした報告パートとなる。そのため、言葉のトーンや単語の選択による読者への印象管理が行われる誘因が環境・社会活動の報告パートと違い起こりうることが本研究の分析結果から示された。他方で、環境報告や社会報告では記述的表現への影響について先行研究のようにパフォーマンスによるものではなく、ステイクホルダーやガイドライン、産業等での企業特性による影響が示された。これは環境報告や社会報告はその活動実績や指標の開示とともに記述的表現が使用されることもあり、事実に基づき、活動実績への読者の解釈を促進させるような表現が適切に使用されることが良いと考えられるが、特定の企業によっては記述的表現に楽観的で曖昧な表現や確からしい表現を使う傾向が見られることは、一部分の表現次第で読者の誤解を生じさせかねないことが懸念される。このように本論文ではサステナビリティ報告の報告箇所別、外部への積極的な情報開示の実施や産業の特性による記述的表現のレトリカルな使用の違いを明らかにした。この点はサステナビリティ報告の記述的表現分析の研究領域における新しい貢献と言える。平成26年度では、環境社会報告の記述的表現の理論的考察及び実証的考察が得られた。前者の理論的考察については、平成26年度の社会関連会計研究学会で報告を行い、『鳥取環境大学紀要』第13号に論文として掲載を行った。後者の実証的な考察については、日本企業を対象とした統計的分析結果が得られたため、査読つき海外学術雑誌に掲載を予定しており、現在、そのための準備を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会科学平成26年度の研究結果では、記述的表現の測定指標を言語分析ソフト(DICTION)によって規定された測定変数のみを使用したことにより検証結果が一部明らかにされなかったが、平成27年度ではSPSSのテキストマイニングソフトにより記述的表現自体の測定を試みることを検討している。その解析をもとに多様な記述的表現の測定指標を用いることを予定しており、新たな検証結果が明示されることが期待される。
ダイヤモンドを用いたレ-ザ-生成プラズマの超高時間分解X線計測

高出力レ-ザ-を用いたプラズマ生成は、慣性核融合、短パルスX線源、XUVレ-ザ-への応用が期待されている。レ-ザ-波長を柴外域にとり、適当な照射条件、物質の選択により80%近いエネルギ-をX線に変換できる。このX線の定量的な時間分解測定は、応用に際して最適条件を決定するために重要である。一方、レ-ザ-照射プラズマでは、多量の散乱光が存在する。これまで、このような〓射測定にはX線フィルム、X線ダイオ-ド、MCP等が用いられてきた。しかし、それらは可視光に感度を持つために、フィルタ-が不可避であり、完全に単色化できるフィルタ-材料がない事や複雑なスペクトル器性による解析の困難さを導いてきた。そこで、我々は高いバンド幅5.5eVを持つ可視光に感度を持たないX線検出器としてダイヤモンドを選択し、この検出素子をレ-ザ-プラズマX線測定を応用することを試みた。得られた結果を以下にまとめると1.天然ダイヤモンドを用いて高時間分解能を持つX線検出器を製作し、レ-ザ-生成プラズマからのX線絶対測定を行った。2.較正感度は、窒素不純物準位をいれたキャリヤ-モデルに超短パルスレ-ザ-光での応答特性結果を入れ、算出することができた。3.検出器の波長特性は、他の半導検出器より優れており、300eV近傍のギャップをのぞき100eV以上の軟X線に対し使用可能であることが分かった。4.時間応答特性は200ps程度まで可能なことが確認され、さらに不純物または格子欠陥導入等で制御できることが分かった。
微生物を利用した機能性RNA発酵生産法

機能性RNA(リボザイム、RNAアフタマー、siRNA)は遺伝子発現制御機能を有することから、様々な疾患に対する夢の新薬として期待されており、事実、医薬品として利用されつつある。このため今後機能性RNAの高い需要が予期されることから、機能性RNAの大量生産技術は必要不可欠である。しかし機能性RNAの大量生産を目指す際、現存するRNA合成法ではコスト、簡便性の面で多くの問題を抱えている,そこで解決策として培養液中へ自身のDNA、RNAを放出する海洋性光合成細菌Rhodovulum sulfidophilumを用い、機能性RNAを発酵生産させることを考案した。現在までに本菌由来の転写プロモーターとその下流に機能性RNA配列を組込んだプラスミドDNAを本菌へ導入することにより、機能性RNAを培養液中へ生産させることに成功している。しかし現時点における問題点として機能性RNAの生産量が多くないことが挙けられた。そこで当該年度においても昨年度と同様に、機能性RNAの生産量増大を目指した。方法として1.菌体内で機能性RNAを合成するための高活性転写プロモーターの更なる改良2.機能性RNA遺伝子を組込んだ高コピー数プラスミドDNAの利用1.においては、以前まで用いてきた高活性転写プロモーターよりもおよそ2倍の機能性RNAの生産量を示すプロモーターを得ることができた。2.においては、以前まで用いてきたプラスミドDNAの細胞内コピー数の3倍程度の新たなプラスミドDNAを用いることで、機能性RNAの生産量を23倍程度増加させることに成功した。以前までの比較として機能性RNAの生産量は全体で約5倍量増加させることに成功し、このこと基現存するRNA合成法の合成量に大きく近づいたと言える。産業的応用には更なる機能性RNAの生産量増大は必要であるが、本年度の結果は本菌を用いた機能性RNAの発酵生産の実用化に向け、大きく貢献した。しかし機能性RNAの大量生産を目指す際、現存するRNA合成法ではコスト、簡便性の面で多くの問題を抱えている。そこで解決策として培養液中へ自身のDNA、RNAを放出する海洋性光合成細菌」Rhodovulum sulfidophilumを用い、機能性RNAを発酵生産させることを考案した。しかし問題点として機能性RNAの生産量が多くないことが挙げられた。そこで当該年度は、機能性RNAの生産量増大を目指した。方法として1.菌体内で機能性RNAを合成するための転写プロモーターの改良2.生産された機能性RNAの安定化(tRNA型機能性RNAの生産)1.においては、以前まで用いてきた転写プロモーターよりもおよそ50倍もの機能性RNAの生産量を示すプロモーターを得ることができた。2.においては、tRNAの様な形を機能性RNAに取らせ、本菌の内在性RNA分解酵素からの分解を防ぐことにより以前よりも7倍もの機能性RNAを培養液中へ生産させることに成功した。これらの結果より現段階では、約0.30.5μg/Lの機能性RNAを培養液中へ生産することができており、現存するRNA合成法の合成量に大きく近づいた。更なる機能性RNAの生産量増大は必要であるが、本年度の結果は本菌を用いた機能性RNAの発酵生産の実用化に向け、大きく貢献した。
低加速ナノプローブで電子励起したナノ構造からの放射光角度分解分光観察

低加速電子プローブで物質を照射して、ナノメートル領域からの放射光の角度分解スペクトルを検出できるカソードルミネッセンス観察装置を開発した。走査型透過電子顕微鏡に新規開発の放物面型反射ミラーと照射系収差補正装置を組み込んで、80kV加速のサブ-ナノプローブを得た。金属ナノ粒子のプラズモン励起発光にギャッププラズモンからの放射が見出され、プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン発光に特徴的な分散関係が見出された。(1)本研究では、サブ-ナノメートルに絞られた電子ビームでナノ構造物質を励起し、局所領域から放射される光を同時観測するSTEM-CL装置の開発を行う。(2)ナノ領域からの発光現象、表面プラズモンと光との変換過程などについて、エネルギーと運動量の関係(分散関係)を明らかにして、ナノ構造物質(半導体、金属、ハイブリッド)での電子-光現象を研究する。本研究では、InGaN/GaN発光素子やプラズモニック結晶を電子線励起したとき放射される光の観測を行い、光と電子の相互作用におけるエネルギーと運動量ベクトルの保存を利用してナノ構造中の励起子や表面の素励起の性質を明らかにする。19年度は、既設の光検出器を装備した透過型電子顕微鏡(JEM2000FX)を主要装置として実験を行った。金属表面を伝播する表面プラズモンポラリトン(SPP)が表面ステップにより光に変換される過程を、半面カットした放物面ミラーによる角度分解発光スペクトルの測定から調べた。角度分解スペクトル像の解析からSPPの分散関係が得られることが分かり、測定データの解析結果は光学データから求めた銀表面のSPP分散曲線と良い一致を示した。この結果から本研究で用いた手法が、局所構造やプラズモニック結晶におけるSPPの分散関係を求める手法として有効であることが分かり、今後の応用への基礎を固めることができた。また、InGaN量子井戸層を表面近傍に含むGaN成長膜からの発光についても、発光の偏光依存性と放射角依存性から格子欠陥が発光に及ぼす影響を調べ、転位周囲の応力場が偏光の原因であることを明らかにした。また、次年度の高分解能電子顕微鏡に用いる光検出システムの整備を行った。集光用には試料に対し電子線の入射側と反対側の両方の空間に放射される光を集光できる放物面ミラーを設計・製作した。ミラーと検出器との間に偏光素子および放射角分解用マスクステージを含む光学系の設計を行った。さらに、電子顕微鏡内で発光の空間分布(フォトンマップ)と対応した表面モフォロジーを観察するための装置として、電子顕微鏡用後方散乱電子検出器を導入した。20年度は、球面収差補正装置を搭載した走査透過電子顕微鏡(TEM/STEM)を主要装置として用い、放射光測定のための整備を行った。この装置はギャップの狭い高分解能用ポールピースを用いているため、集光用ミラーを挿入することができない状態であった。そこで本年度に、放射光計測のためのワイドギャップポールピース用のゴニオステージを導入し、集光ミラーをポールピースギャップ内に挿入できるようにした。低加速電圧(80kV)と高加速電圧(200kV)で使用したときの微小電子プローブが収差補正装置を使用してSTEMモードにおいて所定の分解能0.5nmを実現するのを確認した。また、放射光測定のため具体的に以下のことを行った。・前年度作製した放物面ミラーをTEM内に挿入し位置調整のできる集光ミラーホルダーの設計と製作を行った。・光学系の整備:CCDカメラ、PMT検出装置、CCD検出装置の切り替え機構を製作した。以上の結果、集光ミラーを挿入した状態で高い空間分解能で試料観察できるTEM装置、およびTEM内試料からの発光を検出する光学系が完成した。装置の調整が終わり、微小プローブを利用したナノメーターサイズの金属微粒子のフォトンマップや角度分解発光スペクトルの測定を開始した。前年度に、集光ミラーを挿入した状態で高い空間分解能で試料観察できるTEM装置、およびTEM内試料からの発光を検出する光学系を完成させたので、本年度はこの装置を使い次の研究に応用した。(1)金属微粒子の局在表面プラズモン(LSP)の研究(2)金属表面における表面プラズモンポラリトン(SPP)の伝播と表面ナノ構造を介したSPP-光変換の研究(1)では、銀の微粒子を薄膜上、基板上またはナノワイヤー上に蒸着し、加速電圧200kVの電子線励起発光スペクトルを個々の微粒子について測定した。主として数10nm以上の径の微粒子に対し、LSPの共鳴エネルギーや放射の角度分布が微粒子のサイズによりどのように変わるかを調べた。(2)では電子ビームで金属表面上にSPPを励起し、SPPが伝播する過程で表面ナノ構造により発生する光の電子ビーム位置および放射角度に依存した発光スペクトルを観測した。(1)表面ステップでは放射角度を選択したビーム走査スペクトル像に現れる干渉縞の解析からSPPの分散関係が得られることが分かった。(2)矩形形状をもつ

1次元プラズモニック結晶では、偏光と放射方向を指定した角度分解スペクトル像から、SPPの分散関係を直接導くことができた。また、ギャップ位置に放射方向を固定したビーム走査スペクトル像から、プラズモニック結晶内のバンド端SPP定在波を可視化でき、伝播SPPを光に変換する過程が解析できることを明らかにした。バンドギャップの大きさは矩形のテラス幅により変化し、表面形状関数のフーリエ係数により決定されることが分かった。また、次年度における加速電圧80kVでのカソードルミネッセンス測定の実験のために、CL用低温TEMホルダーの整備を行った。今年度は加速電圧80kVで発光測定実験が可能になるための透過型電子顕微鏡(JEM2100F)の加速管部分の工事を行った。印加電圧を80kVまで低加速化し、電子ビームプローブの径を1nm以下まで小さくすることに成功した。前年度の金属微粒子を含む系の研究では直径が数10nm数100nmの銀微粒子を扱った。本年度は、直径10nm程度まで微粒子サイズを小さくし、銀基板上に蒸着した銀微粒子からの発光のサイズ依存性を調べた.その結果、銀微粒子のMieモードの共鳴エネルギーはわずかに低エネルギー側にシフトするだけで基板の影響をあまり受けないことが分かった。その代わり、微粒子と基板表面との間の間隙に生じるギャッププラズモンによる発光を検出することができ、サイズの減少とともに共鳴エネルギーが高くなることを明らかにした。プラズモニック結晶内のCavityの研究では、基本的な1次元ストライプ格子に1本の間隔の異なるストライプを形成し、間隔とCavityモードのエネルギーの関係を明らかにした。また、同じ1次元プラズモニック結晶を用いてその表面を電子ビームに平行に設定しSmith-Purcell放射の測定を行った。角度分解スペクトル像にはSmith-Purcell放射の分散線に沿って明瞭な線状コントラストが現れ、プラズモニック結晶の周期や加速電圧によって位置が変わることを示した。線状コントラストは分散線に沿って強度変化があり、表面プラズモンポラリトンの励起と関係していることが示唆され、現在スペインの理論グループにシミュレーションを依頼している。前年度で透過型電子顕微鏡の印加電圧を80kVまで低加速化することができたので、本年度は電子線照射の影響の少ない条件でルミネッセンスなどの発光現象と表面プラズモンとの相互作用についての研究を行った。(1)金属クラスターの研究:さまざまな形状(3角形、ロッド、スターなど)の微粒子についてLSPやギャッププラズモンからの発光を測定し、特に50nm以下のサイズの銀微粒子について発光スペクトルのサイズ依存性を明らかにした。LSP局在電磁場を利用したルミネッセンス増強効果については、銀微粒子の共鳴エネルギーがZnOナノワイヤーのルミネッセンスの発光エネルギーに一致する付近で増強が起こることを示した。(2)SPPのCavityモードの研究:前年度に続き1次元プラズモニック結晶の欠陥におけるCavityの性質を詳細に調べた。Cavity内に形成されるSPP定在波を観察してCavityモードの波数とエネルギーが平面上を伝播するSPPの分散関係に近いことが分かった。
口腔癌に対する免疫チェックポイント阻害薬を用いた免疫温熱療法

近年、免疫チェックポイント阻害剤(抗CTLA-4,抗PDー1など)の出現により固形癌に対する治療も変わりつつある。これらと放射線治療の併用により遠隔病変にも治療効果が期待できることがわかってきた。しかし、温熱療法とこれらの併用による基礎的な研究報告はほとんどない。申請者らは、温熱治療の結果、免役機構が賦活化し治療をしていない腫瘍まで効果がある「アブスコパル効果(バイスタンダー効果)」と呼ばれる現象がありその効果を確認してきた。本研究は、口腔癌に対する半導体レーザーによる温熱療法と免疫チェックポイント阻害剤(ICI)との併用療法の効果及びその作用機序の解明することである。
履歴・粘性複合型制振構造の動特性モデリングに基づく最適設計法とロバスト性解析法

本研究課題において以下の成果を得た.(1)粘弾性ダンパーや履歴ダンパーなどの制振装置の最適配置を見出すために,制振構造物を高精度な簡易解析モデルに縮約して最適設計の計算負荷を低減する方法の提案.(2)モデル縮約に利用可能な,建物応答から建物の剛性や減衰を推定する新たな物理パラメター同定法の提案.(3)座屈拘束ブレースや高硬度ゴムなどの非線形ダンパー付き制振建物の縮約モデルを用いた最適ダンパー配置法の提案.得られた最適解に基づいて,設計条件のばらつきに対する頑健性の合理的な検討が可能となる.本研究課題において以下の成果を得た.(1)粘弾性ダンパーや履歴ダンパーなどの制振装置の最適配置を見出すために,制振構造物を高精度な簡易解析モデルに縮約して最適設計の計算負荷を低減する方法の提案.(2)モデル縮約に利用可能な,建物応答から建物の剛性や減衰を推定する新たな物理パラメター同定法の提案.(3)座屈拘束ブレースや高硬度ゴムなどの非線形ダンパー付き制振建物の縮約モデルを用いた最適ダンパー配置法の提案.得られた最適解に基づいて,設計条件のばらつきに対する頑健性の合理的な検討が可能となる.粘弾性ダンパーや履歴ダンパーなど複雑な構成則を有する制振機構を有する大規模構造物についても,比較的詳細なモデル化を行い,地震時の構造物の挙動を追跡する応答解析環境はほぼ整備されているといえる.その一方で,制振ダンパーの設計問題や配置問題などの研究成果は実務で有効に利用されていない.本研究課題においては,制振構造の設計においては,興味ある設計条件のばらつきが制振構造の設計に及ぼす影響を直接提示することが重要であると考えている.そのためには,複雑な情報を設計者が認識可能な形で提示する簡易化と,解析モデルそのものの簡易化の両者が必要であると考えている.本年度は,構造物の高精度な簡易解析モデル構築を目的として研究を進めた.解析モデルの簡易化の一手法として,実際の構造物と解析モデルとの対応を明らかにするためのシステム同定法を利用することを考えた.システム同定法は,主として建物の応答から,建物の有する剛性や減衰といった物理的なパラメターを推定する手法である.本年度は,入力が未知の場合や,複数の入力が混合している場合の応答のみに基づいて構造物の諸元を推定する手法を提案した.本提案手法によれば,構造物の地震時の応答が等価になるように,簡易モデルの諸元を決定することができる.たとえば,非線形の構成則を有する制振機構を設置した場合には等価な線形モデルの諸元を決定することに相当する.通常の等価線形化法においては,変位の仮定が重要であるが,本手法を利用すると,そのような手続きが不要になることが期待される.本年度の成果を拡張して,動的応答を制約した履歴・粘性複合型制振構造の最適設計法の構成や,履歴・粘性複合型制振ダンパーの設計条件のばらつきに対する頑健性の理論的解明を進めることができる.近年では,建築構造物の応答解析環境はほぼ整備されており,比較的大規模な建築構造物について,粘弾性ダンパーや履歴ダンパーなどの制振機構を有する場合の地震時応答も比較的容易に評価できる.その一方で,制振ダンパーの設計問題や配置問題などの研究成果は実務で有効に利用されていない.その理由の1つとして,最適設計に用いる感度解析の計算負荷が膨大になることが挙げられる.本研究課題においては,計算負荷を低減するために,多自由度のせん断モデルや骨組モデルを自由度の小さな簡易解析モデルに縮約する方法について検討した.本年度は,簡易モデルの生成のために,せん断モデルを対象とした層の剛性,粘性減衰係数,履歴減衰定数などの物理パラメターの同定法を提案した.物理パラメター同定法を利用すれば,原モデルの応答に基づいて縮約モデルを適切に設定することが可能となる.ここで提案する同定法は,一般的な同定法とは異なり,全層の応答を同時計測することなく各層の物理パラメターを個別に同定できる一方で,観測データに含まれるノイズの影響を受けやすいという問題点を有している.この問題点を解決するために,時間領域のモデル化であるARXモデルを有効に利用することにより,ノイズによるばらつきを低減し,同定精度の向上を図ることが可能となった.さらに,非線形ダンパーを有するモデルを対象として、座屈拘束ブレース付き骨組モデルを層数の自由度を有するモデルに縮約する手法を提案した.弾性域に収まる主体構造と,塑性化する履歴ダンパーを,建物全体の曲げ変形を考慮したうえで分離して自由度を縮約する手法を提案した.また提案する縮約法を用いて,履歴ダンパーの最適配置を行う手法を提案した.本年度の成果を利用すれば,動的応答を制約した履歴・粘性複合型制振構造の最適設計解に基づいて,設計条件のばらつきに対する頑健性を合理的に検討することが可能となる.
弥生時代における鍛冶技術の復元的研究

弥生時代中期末後期末の鍛冶遺構(鉄器製作址)出土遺物をもとに鍛冶具を復元し、実際に弥生時代の鉄器を製作した。施設・道具で有機質のため残存しなかったと思われる送風機(ふいご)、鉄鉗については古文献、絵図、民族誌資料を援用し復元した。その実験の工程は概ね次のようであった。1.鍛冶に供する鉄塊をつくるため原始的な炉を築き製鉄。2.発掘資料に基づき鍛冶炉および鍛冶具を製作。送風機は牛皮(皮ふいご)を製作・使用した。3.鍛冶師白鷹幸伯氏の指導下、鍛冶復元実験を実施。その結果も次の各点が判明した。a.鍛冶の際の石製槌、鏨、金床等の使用の仕方。b.鉄板の端切れ、鍛造剥片の飛散状況ならびに工人、道具との位置関係。c.鍛冶炉の被熱状況(温度および焼け方)これらは実際の鍛冶遺構における発掘資料の分析について大きく寄与するものと思われる。なお、課題もいくつか生じたが、これは鉄素材の質そのものに関わる問題である。これについては新日鐵・TAC分析センターにおいて製作物を冶金分析しており、その結果を併せて整理する予定である。
無脊椎動物病理学会国際会議の札幌開催決定に伴うシンポジウムの企画について

1998年8月23日28日まで、札幌で開催が決定されている「第7回無脊椎動物病理学ならびに微生物的防除国際会議」のシンポジウム企画について、その内容をどうするかを討議した。当面、本研究組織に分担者として参加している研究者の専門分野からテーマを選定し、かつ、国際的に活躍されている国内外の研究者に講演を依頼することとした。一方、本国際会議が含む研究分野で、まだ他に多くの分野がシンポジウムを設定する必要があることが話し合われた。従って、国内のそれぞれの専門家を加えたプログラム委員会を作る必要から次年度(平成8年度)も引き続き科学研究費補助金・総合研究(B)に申請することとした。特につけ加える研究分野は、海洋無脊椎動物病理学、多くの世界の農薬会社が研究に参画しているトランスジェニック植物(耐虫性植物)、遺伝子操作分野、微生物防除による害虫防除等々、のシンポジウム企画について討議が行われた。この他、本国際会議のプログラムを担当する責任者として福原敏彦教授(東京農工大・農)を決め、一般のプログラムと、シンポジウム企画との調整も行う必要のあることが話し合われた。
人工心臓装着中の重症心不全患者に対する足熱療法による血管内皮機能・心機能改善効果

補助人工心臓を装着して心臓移植待機中の重症心不全患者に対する足熱療法による血管内皮機能及び心機能改善効果を検討した。タオルでくるんだ下半身に対し42度の下肢スチーム浴を15分間の後30分間安静保温を保つプロトコールを毎日1回2週間継続した。有意な副作用なく、僧房弁逆流は減少傾向、血管内皮機能も改善した。人工心臓を離脱できる回復は得られなかったものの一定の改善効果が得られ人工心臓長期使用に有益であった。心臓移植医療は、末期的心不全に対する究極の根治治療法として医学的には確立しているが、全世界で年間約3000例施術されているのに対し、本邦では臓器移植法施術後10年間にわずか50例にとどまった。当然、移植でしか助からない心不全患者の待機期間は長期間に及び、平均で2.3年(日本臓器移植ネットワーク調べ)となっている。待機中ほぼ全員が補助人工心臓装着術を施行されて容態が安定するが、人工心臓を装着すると退院できないばかりか全身水浴も困難となる。そこで我々は、心不全において低下している血管内皮機能を改善し、2次的に心不全をも改善することを目的に、人工心臓装着患者に対するスチーム浴を用いた足熱療法を計画した。42度15分間のスチーム浴を毎日1回2週間継続し、前後にて血管内皮機能、心機能、神経体液性因子を計測する。これまで5例がエントリーし、全例で血管内皮機能の改善、3例で心機能の改善、全例で酸化ストレスの低下を認めた。今後、症例数20例を目標に、症例数を増やしていく予定である。末期的超重症心不全に対して最大限の薬物療法と人工心臓まで用いた治療を施行されている患者が更に改善したわけである。足熱という伝承医療が、更なる改善の余地がないと思われている患者の状況を改善した事は、本治療法の最先端医療とはまた異なる機序での臨床的効能を示唆している。我々は、この成果をより深く探求して、より広く一般の心不全基本治療法に応用できるような改良を加えたく考えている。温熱療法中の体温上昇により増加した心拍出量によって流量の増えた末梢血流がズリ応力を繰り返し末梢血管内皮に与えることで内皮における一酸化窒素合成酵素の発現が増加する。その結果内皮からの一酸化窒素産生か増加して血管内皮機能・血管拡張能が良好に保たれ、結果心不全症状が改善することが明らかにされてきた。慢性重症心不全患者(全身浴による温熱療法が不可能な患者)を対象に、室内で行える部分浴である下肢足熱による温熱療法により、QOL・酸化ストレス・血管内皮機能・心機能が改善するか否かを検討した。補助人工心臓あるいはカテコラミン持続静注ポンプを装着した心臓移植待機中の慢性重症心不全患者に対し、タオルでくるんだ下半身に42度のスチーム浴を15分間施し、後30分間はそのまま安静保温を保つというプロトコールを2週間継続して前後での血管内皮機能や心機能などを比較した。参加症例は補助循環管理下において血行動態の安定している男性4例女性1例平均年齢36歳。足熱療法施行前後で血圧・心拍数の変動なく、施行中に不整脈の増加など認められなかった。左房径・左室拡張末期径は変化なかったものの心胸郭比は減少傾向を示した。また心筋短縮率と僧帽弁逆流程度にも改善傾向を認めた。上肢の内皮依存性血管拡張能は有意に増加し、酸化ストレス指標であるヒドロペルオキシドは有意に減少した。血管拡張関連物質である一酸化窒素酸化物の血中濃度も増加傾向を示した。心不全の生化学バイオマーカーであるNT-proBNPは前後で低下傾向を示しか。QOLはやや改善傾向だった。以上より足熱療法は、明らかな副作用なしに心不全の心形態的・心機能的・生化学指標を改善し血管拡張機能を改善する傾向があった。かかる効果は従来より報告されている温熱療法の血管内皮障害的な酸化ストレスを抑制し、血管拡張物質を発現する作用と同様の機序に基づくと推測された。