hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーアブレーション誘導結合質量分析計によるマントル硫化物中の白金族元素の分析

本研究では,主にレーザーアブレーションマイクロプローブ誘導結合プラズマ質量分析計(LAM-ICP-MS)による超微量元素の定量分析法の開発が行われた.筑波大学のLAM-ICP-MSでは,試料に照射するレーザーの波長として,従来の赤外線(1064nm)の代りに高調波を用いた紫外線(266nm)を採用した.この採用により,赤外線の吸収がないため分析不可能であった透明な物質(ガラス,石英,方解石,ダイヤモンド)も容易に分析することが可能になり,更に,波長が短いことからビーム径も5μm前後まで絞れるようになった.紫外線レーザーでは,全ての珪酸塩が分析できるので,測定の汎用性が広がったといえる.ビーム径の微小化は分析の空間分解能を高めるが,一方で,質量分析部に送られる試料量も少量となるので,これまで以上に高い分析感度が要求されるようになった.分析感度は,濃度あたりの強度(感度)とバックグラウンドの高さ(検出限界)によって決定される.感度については,白金コーンやサファイヤインジェクターの採用,コーンとインターフェース間のマニュアル調節などにより導入当初に比べ約4倍感度を高めることに成功した.実際,溶液による測定では,現在,Rh10ppb溶液に対して160,0000ctsの強度を得ることが可能になっている.また,バックグラウンドについては,大気の流入を抑えることで,導入当初の約1/4に抑えることができ,希土類元素のバックグラウンドは80cts以下になっている.これらのことから,ビーム径40μmの測定条件で,希土類元素の検出限界も約40ppbまで改善された.また,珪酸塩ガラスNBS-612を標準物質とすれば,珪酸塩中の殆どの微量元素を相対誤差10%以下で定量できることが分かった。硫化物については,安定なレーザーサンプリングが難しいこと,適切な標準物質がないことから,これまで,局所分析の成功例は報告されていない.今後,レーザーの波長,パルス波の設定条件,エネルギーなどを変えながら,硫化物のレーザーサンプリングの最適条件を探る予定である.また,標準試料については,粉末の標準試料をプレスしたものを測定したが,固結の度合が均質でないために試料が安定にサンプリングされず,現状のままではうまく行かないことが分かった.今後,加熱しながら圧縮するなどの処理を検討したい.本研究では,主にレーザーアブレーションマイクロプローブ誘導結合プラズマ質量分析計(LAM-ICP-MS)による超微量元素の定量分析法の開発が行われた.筑波大学のLAM-ICP-MSでは,試料に照射するレーザーの波長として,従来の赤外線(1064nm)の代りに高調波を用いた紫外線(266nm)を採用した.この採用により,赤外線の吸収がないため分析不可能であった透明な物質(ガラス,石英,方解石,ダイヤモンド)も容易に分析することが可能になり,更に,波長が短いことからビーム径も5μm前後まで絞れるようになった.紫外線レーザーでは,全ての珪酸塩が分析できるので,測定の汎用性が広がったといえる.ビーム径の微小化は分析の空間分解能を高めるが,一方で,質量分析部に送られる試料量も少量となるので,これまで以上に高い分析感度が要求されるようになった.分析感度は,濃度あたりの強度(感度)とバックグラウンドの高さ(検出限界)によって決定される.感度については,白金コーンやサファイヤインジェクターの採用,コーンとインターフェース間のマニュアル調節などにより導入当初に比べ約4倍感度を高めることに成功した.実際,溶液による測定では,現在,Rh10ppb溶液に対して160,0000ctsの強度を得ることが可能になっている.また,バックグラウンドについては,大気の流入を抑えることで,導入当初の約1/4に抑えることができ,希土類元素のバックグラウンドは80cts以下になっている.これらのことから,ビーム径40μmの測定条件で,希土類元素の検出限界も約40ppbまで改善された.また,珪酸塩ガラスNBS-612を標準物質とすれば,珪酸塩中の殆どの微量元素を相対誤差10%以下で定量できることが分かった。硫化物については,安定なレーザーサンプリングが難しいこと,適切な標準物質がないことから,これまで,局所分析の成功例は報告されていない.今後,レーザーの波長,パルス波の設定条件,エネルギーなどを変えながら,硫化物のレーザーサンプリングの最適条件を探る予定である.また,標準試料については,粉末の標準試料をプレスしたものを測定したが,固結の度合が均質でないために試料が安定にサンプリングされず,現状のままではうまく行かないことが分かった.今後,加熱しながら圧縮するなどの処理を検討したい.
次世代複合体ダイナミクス解析で紐解く植物－病原体相互作用ネットワーク

植物の免疫システムおよび病原体の感染戦略の理解は、抵抗性作物の分子育種そして病原体制御技術の開発に繋がる。現在の最重要課題は、免疫システムの制御因子およびエフェクターの同定にある。そこで、病原体を感染させた植物細胞において、病原体由来の因子と相互作用する因子を網羅的に調べる技術の確立を行った。本技術確立の鍵となる、解析する材料の調製法、そしてプロテオーム解析技術の最適化・確立に成功した。病原体は数十種類ものエフェクターを分泌することで、植物の免疫システムを撹乱する。現在の最重要課題は、免疫システムの制御因子およびエフェクターの同定にあるが、遺伝学的手法やゲノム情報に基づくアプローチには限界があり、1つの因子の同定に膨大な時間を要している。本研究課題では最新の方法論を応用することで、病原体感染に伴う植物細胞内のタンパク質複合体の変動を網羅的に解析し、エフェクター、そしてエフェクターの標的つまりは植物免疫制御因子の一斉同定を試みる。1)植物細胞内における植物因子と病原体由来の因子(エフェクター)との相互作用を効率よく検出するには、植物細胞内へのエフェクターの注入効率を最適化することが重要である。Avrエフェクターは、植物細胞内に注入されると過敏感細胞死を誘導する。そこで、Avrエフェクターを有する病原体を用い、細胞死を指標として、エフェクターが効率よく注入される感染条件、エフェクターが細胞内に注入されるタイミングなどを検証した。計画当初は、プロテオーム解析に必要なサンプルの量を考慮して植物培養細胞の利用を考えていたが、葉からも容易に準備できることが分かったため、感染効率も良く、感染過程がより自然な葉を利用するように計画を変更した。2)様々な複合体の分離プロファイルをきれいに描くには、プロテオーム解析において網羅性、感度、再現性などの点で最適化する必要がある。そこで、LC-MSシステムの接続、分離カラム、データ取得Methodなどを検討し、解析に適した条件の確立を行った。昨年度に行った条件検討に基づいて各種比較プロテオーム解析を行い、病原菌のエフェクター候補因子もしくは植物免疫制御因子の大規模同定を試みた。トマト斑葉細菌病菌Pseudomonassyringae pv. tomato DC3000(Pst DC3000)をインフィルトレーション法を用いて、短日条件で育成した5ー6週齢のシロイヌナズナ(エコタイプCol)の葉に接種した。接種した葉を経時的に回収してプロテオーム解析を行い、Pst DC3000の接種により特異的に変動する植物側の因子を同定することに成功した。得られたデータを用いて、Pst DC3000のエフェクター候補因子の同定も試みている。また、エコタイプColにより認識されるエフェクターAvrRPM1をもつPst DC3000(Pst DC3000 AvrRPM1)の接種を平行して行い、エフェクター誘導性免疫の活性化の有無による植物側の応答の比較解析も同時に試みた。オオムギを宿主とするうどんこ病菌から分泌されるエフェクター候補因子の探索も試み、大規模に同定することに成功した。実際のサンプルのLC-MS解析まで至らなかった。植物プロテオミクスサンプルの解析を早々に行い、病原体因子と植物因子の相互作用を見出す。サンプルのLC-MS解析が予定より遅れ、解析にかかる費用が残ったため。当初の予定にある解析のために使う。
十八・十九世紀を中心とした怪異文芸と学問・思想・宗教との総合的研究

2018年度は、「近世怪異文芸を学問・思想・宗教との関係から捉え直し、通史的な読解を行うことにより、従来とは異なる視座から文学史・文化史の再編を行う」という本研究の主目的に沿って、3冊の共著を公表し、1回の学会発表を行った。以下に、公表した研究実績を記す。1)「浅井了意「牡丹灯籠」」(『<江戸怪談を読む>牡丹灯籠』、白澤社、2018年、全5名による共著、PP.25ー40)を執筆した。浅井了意『伽婢子』に収まる「牡丹灯籠」の解説・現代語訳を行った。2)『怪談牡丹燈籠・怪談乳房榎木』(KADOKAWA、2018年。三遊亭円朝作・堤邦彦解説・門脇大注釈、総PP.416)。三遊亭円朝『怪談牡丹燈籠』、同『怪談乳房榎木』の注釈と、主要地を収める地図を作成した。3)「文政八年(一八二五)ー爛熟する庶民文化が示す江戸の深奥」(『輪切りの江戸文化史』、勉誠出版、2018年。鈴木健一編・全15名による共著、PP.269ー292)を執筆した。文政八年という、化政文化が華開いた江戸文化の諸相を検証し、紹介した。特に、四世鶴屋南北『東海道四谷怪談』は、この時代の様相を如実に反映していると考えて、『仮名手本忠臣蔵』の世界を反転させた作品として論じた。4)「十八・十九世紀の「心」の認識と表象ー心学と文学の接点を探る」(日本文学協会第38回研究発表大会、日本文学協会、金沢大学、2018年7月)。18世紀後半から19世紀前半にかけての「心」の認識と表象を具体的に検討した。特に、石門心学の資料をのうち、中本型の絵入り心学書に視覚化された「心」と、山東京伝の黄表紙に認められる「心」との関係性を検証し、明らかにした。上記の研究に加えて、18・19世紀を中心とした近世怪談と周辺分野に関する研究会での発表、および基礎研究を行った。2018年度は3冊の共著と1回の学会発表を行い、順調に研究成果を公表している。ただし、当初の研究計画と異なる方向性も認められる。しかし、それらは当初の計画では想定していなかったものの、密接な関係が認められる研究であるため、大きな問題はない。また、研究会などでの活動を通して、研究は着実に進行している。次年度以降に研究成果を公表する予定であり、本研究はおおむね順調に進展している。現在までの研究はおおむね順調に進んでおり、今後も継続して研究を進める予定である。投稿予定の論文の準備も進行中であり、順次発表する。2017年度は、「近世怪異文芸を学問・思想・宗教との関係から捉え直し、通史的な読解を行うことにより、従来とは異なる視座から文学史・文化史の再編を行う」という本研究の主目的に沿って、2本の論文を公表した。以下に、公表した2点の研究実績を記す。1)「心学「鬼の相」をめぐって」(鈴木健一ほか編『江戸の学問と文藝世界』、森話社、2018年、pp.273ー296)を執筆した。18世紀中頃に興った石門心学の中に表象される「鬼の相」に関する考察を通して、18・19世紀における心学伝播の一端と化物の教訓的な役割を明らかにした。心学資料の中に散見される「鬼の相」に関して、「鬼の相」と題された絵像と、関連する道歌を具体的に検証した。そして、心学の「鬼の相」と、その元となったと考えられる大津絵の「鬼の念仏」との関係を考察した。両者の比較を通して、18・19世紀の大衆的な教養の広がりを具体的に明らかにした。2)「怪火の究明」(堤邦彦・鈴木堅弘編『俗化する宗教表象と明治時代』、三弥井書店、2018年、pp.131ー156)を執筆した。「怪火・火の化物」に関する言説を検証して、18・19世紀における怪異認識の変遷の一端を明らかにした。まず、18世紀中期における「怪火・火の化物」の一般的な認識を当時の百科事典をはじめとした諸資料によって整理した。そして、18世紀以降に出版された怪異現象を理知的に説く弁惑物に認められる関連記事を検証した。さらに、明治期以降の教訓書に散見される「怪火・火の化物」に関する記事を具体的に読み解いた。これらの検証によって、前近代から近代へという時代の変節期における怪異認識の変遷の一端を具体的に明らかにした。上記の1)、2)に加えて、刊行には至らなかったものの、18・19世紀を中心とした近世怪談と、その周辺分野(心学、在地伝承など)に関する基礎研究を行った。初年度の研究成果として、2本の論文を研究計画に沿って公表した。心学に関する研究と、18・19世紀の怪異解釈に関する研究である。これらは、当初の研究計画に沿ったものであり、計画通りに研究が進展しているといえる。また、これらの研究を通して、新たな研究分野の可能性を見出すこともできた。次年度以降の研究に取り入れることによって、本研究がより充実すると考えられる。

また、それらに加えて、基礎資料の収集や整理など、次年度以降の研究の基礎研究も着実に進めている。これらのことから、本研究がおおむね順調に進展していると評価できる。2018年度は、「近世怪異文芸を学問・思想・宗教との関係から捉え直し、通史的な読解を行うことにより、従来とは異なる視座から文学史・文化史の再編を行う」という本研究の主目的に沿って、3冊の共著を公表し、1回の学会発表を行った。以下に、公表した研究実績を記す。1)「浅井了意「牡丹灯籠」」(『<江戸怪談を読む>牡丹灯籠』、白澤社、2018年、全5名による共著、PP.25ー40)を執筆した。浅井了意『伽婢子』に収まる「牡丹灯籠」の解説・現代語訳を行った。2)『怪談牡丹燈籠・怪談乳房榎木』(KADOKAWA、2018年。三遊亭円朝作・堤邦彦解説・門脇大注釈、総PP.416)。三遊亭円朝『怪談牡丹燈籠』、同『怪談乳房榎木』の注釈と、主要地を収める地図を作成した。3)「文政八年(一八二五)ー爛熟する庶民文化が示す江戸の深奥」(『輪切りの江戸文化史』、勉誠出版、2018年。鈴木健一編・全15名による共著、PP.269ー292)を執筆した。文政八年という、化政文化が華開いた江戸文化の諸相を検証し、紹介した。特に、四世鶴屋南北『東海道四谷怪談』は、この時代の様相を如実に反映していると考えて、『仮名手本忠臣蔵』の世界を反転させた作品として論じた。4)「十八・十九世紀の「心」の認識と表象ー心学と文学の接点を探る」(日本文学協会第38回研究発表大会、日本文学協会、金沢大学、2018年7月)。18世紀後半から19世紀前半にかけての「心」の認識と表象を具体的に検討した。特に、石門心学の資料をのうち、中本型の絵入り心学書に視覚化された「心」と、山東京伝の黄表紙に認められる「心」との関係性を検証し、明らかにした。上記の研究に加えて、18・19世紀を中心とした近世怪談と周辺分野に関する研究会での発表、および基礎研究を行った。2018年度は3冊の共著と1回の学会発表を行い、順調に研究成果を公表している。ただし、当初の研究計画と異なる方向性も認められる。しかし、それらは当初の計画では想定していなかったものの、密接な関係が認められる研究であるため、大きな問題はない。また、研究会などでの活動を通して、研究は着実に進行している。次年度以降に研究成果を公表する予定であり、本研究はおおむね順調に進展している。当初の「研究の目的」・「研究実施計画」に従って研究を進める。また、それらに加えて、研究を進めることによって新たに見出されたテーマ・資料もある。それらは、本研究をより充実させるものと考えられるため、新たな研究課題として取り入れる予定である。また、当初の予定からは発表が遅れている課題がある。それらは、次年度以降に順次発表する予定である。現在までの研究はおおむね順調に進んでおり、今後も継続して研究を進める予定である。投稿予定の論文の準備も進行中であり、順次発表する。少額の当該助成金が生じたが、誤差の範囲といえる。次年度の文具費等に使用する予定である。
超分子機械の創製と機能化

分子間相互作用により分子の機械的な動きを伝達する「超分子機械」の創製を試みた。その結果、3分子が直線的に連結し、末端の光駆動分子の動きが反対側の末端に位置するプローブ分子へと伝達される、3分子系の「分子の遠隔操作システム」の構築に成功した。また、生体分子機械として知られているシャペロニンを超分子化学的に連結することにより、ゲストを内包できるナノチューブの構築に成功した。配位結合を介して駆動力を伝達する超分子機械の構築を目指し,アゾベンゼン誘導体およぴジチエニルエテン誘導体にピリジル基を2つ導入した誘導体を,駆動分子として設計した。実際の機械部としては,フェロセンの上下のシクロペンタジエニル環に亜鉛ポルフィリン部を導入した4置換フェロセンを設計し,亜鉛ポルフィリンとピリジンとの配位結合を介して,アゾベンゼン及びジチエニルエテン光異性化反応に伴う構造変化が,フェロセン誘導体に伝わり,フェロセンのシクロベンタジエン環回転運動を引き起こすことを期待した。実際,光異性化効率をもとに駆動部の性能を評価したところ,ジチエニルエテン誘導体が優れた性質を示すことが分かった。一方,アゾベンゼン誘導体では,本質的にシストランス光異性化反応により大きな構造変化を起こすことが期待されるが,異性化効率は,亜鉛ポルフィリンとの配位により大きく低下することが分かった。ここで,光異性化部位である,窒素窒素2重結合と配位部位であるピリジン環との距離が遠いほど,異性化効率の低下の度合いが小さいことが分かった。一方,ジチエニルエテン,ポルフィリン4置換ビフェニル,フェロセンをユニットとして有する3分子系超分子機械について,その光応答性を検討した。その結果,この3分子系では,CDスペクトル変化により,光照射を行うと,ビフェニルユニットを介して,直接相互作用しないジチエニルエテンユニットからフェロセンユニットへと動きが伝達されることを確認した。(1)3分子系超分子機械の構築3分子系分子機械として、末端プローブ分子(1)、光駆動分子(3)、これらを仲介するブリッジ分子(2)から成る超分子機械を設計した。光駆動分子としては、高効率で光異性化反応を起こすフォトクロミック分子として知られているジチエニルエテン誘導体を採用した。光駆動分子3とプローブ分子1はそれぞれ2つのピリジン環を持っており、お互いの間に強い分子間相互作用は働かない。一方、ブリッジ分子2はビフェニル骨格上に合計4つの亜鉛ポルフィリン部位を有しており、1あるいは3と配位結合を形成する。ここで、2の4つの亜鉛ポルフィリンには、ビフェニル骨格に直接結合している2つと(ZnPshort)、、エチニル基を介して結合している2つ(ZnPlong)の2種類がある。非常に興味深いことに、紫外可視吸収スペクトルを用いた滴定実験の結果、1、2、3を混合した場合には、光駆動分子3は2つのZnPlongに、プローブ分子1は2つのZnPshortに選択的に配位して、直線状に連なった3分子ヘテロ会合体を形成することが分かった。さらに、光照射により、3の異性化に伴って、直接相互作用している2だけでなく、1にもその動きが伝達されていることを見いだした。
回転刃と固定刃との複合耕うん機構の持性とその省エネルギ・環境浄化に関する実証研究

複合耕うん機構による畝成形と同時に畝の表面を打圧硬化する新しい畝成形システムと、慣用の畝成形法の二つの畝成形法を試供して、両者の畝成形時における作業性能、所要動力及び肥料溶脱に伴う硝酸態窒素の残留量を計測して,それぞれの省エネルギ効果、肥料溶脱抑制効果並びに複合耕うん機構の様態について考察した。その結果、次の事が明らかになった。畝表面を打圧しながら畝を成形する新しい畝成形システムは、動力消費が慣用の畝成形法のそれのほヾ6070%と少なく、また比仕事(単位成形畝体積当り仕事)の面からも有利な畝成形法である事が認められた。さらに、畝の表面を打圧することによって成形された畝は、慣用の成形畝よりも畝の土壌表面硬度は明らかに大きく、甘藷栽培時特に雨季において、畝に染み込む雨水の量を抑制する効果がはっきりと認められた。このことから、慣用の成形畝の耕盤における硝酸態窒素の量は畝の表面を打圧成形した畝のそれよりも明らかに多く、このことは、畝表面打圧成形畝は、畝自身が硝酸態窒素を長く保持しており、硝酸態窒素の溶脱抑制効果があることが明らかになった。以上のように、新しい畝成形システムは慣用の畝成形法よりも全体的に優れていることが認められた。しかし、複合耕うん機構の有効活用という点においては、慣用の畝成形法の方が新しい畝成形システムより勝っていることが明らかになった。本年度の研究目的及び研究実施計画に沿って、現有の小型トラクタ(出力4.5kw/2400rpm、ロータリ耕うん幅54cm)を供試して、トラクタの燃料供給経路の途中に、新たに購入した微少流量計(液晶表示8桁、最小表示単位ml)を装着して、各種耕うん作業時における燃料消費量の計測を可能にした。1.トラクタと被けん引車の間にけん引力計を配備し、燃料消費量とけん引動力を実測した結果、燃料消費量はけん引動力の増加に伴って、ほぼ直線的に増加することが認められた。このことによって、トラクタの実作業出力と燃料消費量の検定曲線が得られた。2.供試トラクタに畦立器あるいは土寄せ器などを装着して、ロータリ耕うんとけん引作業を同時に行う複合耕うん機能を付加した場合の燃料消費については、それぞれを単独に行う作業に比べてはるかに優位であることが、上記の検定曲線を用いることによって数量的に検証された。さらに、耕うん法の相違と肥料溶脱の関係を把握するための基礎実験として、作意的に形成した各種土壌硬度における溶脱肥料成分を、新たに購入した土壌養分検定器を用いて検出した。3.その結果、土壌硬度と溶脱肥料成分の間には明らかに負の相関が認められた。大要、上記のように耕うんと同時に耕土の表面及び作土下層の押圧を行う複合耕うん機構は、省エネルギー並びに土壌環境汚染の軽減につながることが認められたが、次年度以降には土壌の土性、水分、硬度などの相違が耕うん同時押圧の複合耕うん機構の消費エネルギ並びに溶脱肥料成分に及ぼす影響について、なお一層詳細な検証が必要と判断された。今年度の研究目的及び研究実施計画に沿って、慣行法による外盛慣行成形畦と新たに導入した複合耕うん機構によって成形した内盛表面打圧成形畦の性状の相違を、畦表面の土壌硬度、降雨による雨水及び土砂の流出量並びに肥料の硝酸態窒素成分の溶脱量について比較検討した。1.畦表面の土壌硬度は、供試圃場の土性、含水比等が同じ場合には、畦成形時から内盛表面打圧成形畦が外盛慣性成形畦より明らかに高く、又、畦成形から期日が経つにつれて、降雨による湿潤と日射による乾燥を繰返すことから、両者の成形畦とも畦表面の土壌硬度はほゞ同程度の増加割合で高くなった。2.降雨による雨水の畦表面流出量及び土砂の流出量は、ともに内盛表面打圧成形畦が外盛慣行成形畦より多くなった。

しかし、雨水の土中への浸透量については、逆に外盛慣行成形畦の方が内盛表面打圧成形畦のそれより多くなった。3.肥料の硝酸態窒素成分の溶脱量は、上記1.及び2.の結果とも相俟って、外盛慣行成形畦が内盛表面打圧成形畦より明らかに多くなった。このことは、両者の成形畦において甘藷を栽培した栽培畦においても実証された。大要、上記のように畦の成形と同時に畦表面を打圧する複合耕うん機構を導入して成形した内盛表面打圧成形畦は、肥料の溶脱抑制に効果が認められたが、次年度には畦の成形に要するエネルギ並びに肥料成分の溶脱について、より詳細な検証が必要と判断された。今年度の研究目的及び研究実施計画に沿って、慣用の畝溝を作溝して隣接する畝溝の間に畝を成形する外盛畝成形機と、新たに導入した複合耕うん機構によって畝成形と同時に内盛畝の表面を打圧硬化する内盛畝成形機を供試して、両者の畝成形時における作業性能、所要動力を明らかにし、それに基づいてそれぞれの省エネルギ及び複合耕うん機構の様態について考察した。その結果、次のことが明らかになった。1.同一耕深の無心畝を成形する際の作業速度は、内盛畝成形機は外盛畝成形機のそれのほゞ1.2倍であった。2.このことから、進行低下率は、内盛畝成形機が14%であるのに対し、外盛畝成形機は1525%の範囲であった。3.同一耕深の無心畝の畝成形での所要動力は、内盛畝成形機は外盛畝成形機のほゞ1.5倍を要した。4.しかし、外盛畝成形機は上述のように作業速度が遅いため、単位耕うん成形畝体積当りの仕事(比仕事)は、外盛畝成形機が内盛畝成形機のほゞ1.6倍を必要とした。5.このため、無心畝を成形する場合には、内盛畝成形機の方が外盛畝成形機よりもエネルギ消費の面からは有利と判断された。6.外盛畝成形機は複合耕うん機構を有効に活用した様態であり、内盛畝成形機では、ロータリ刃の推力を活用して、さらに深耕を伴う畝成形も可能であると判断された。
魚介類ゲル化食品の製造における最適化技術の開発

魚介類筋肉の加熱ゲル形成の最適条件を検討するために、ゲル形成の要因を明確にした。まず、筋肉加熱ゲル形成の基本は未変性ミオシン(またはアクトミオシン)の加熱ゲル形成能にある。次に重要な因子は坐りの効果である。坐りは(1)アクトミオシンの網目構造形成時の網目の均一分散化;(2)SH基などの酸化による化学架橋;(3)トランスグルタミナーゼによる酵素架橋形成反応がその実体であることを明確にした。これらの中で、最も重要なものは酵素架橋であリ、これが起きない場合は実用的レベルでの坐り効果はほとんど得られないことを明らかにした。戻りは加熱ゲル形成時に50-60°Cで起きる阻害反応で、この要因は2つある:(1)アクトミオシ加熱ゲル形成時のアクチンによる弾力性の低下による非酵素的戻りと(2)内在プロテアーゼによるミオシンの加水分解による網目構造の崩壊である。非酵素的戻りはアクトミオシンであれば動物の種類を問わず起きるが、その度合いは異なった。トランスグルタミナーゼによる坐りはこの戻りを軽減できた。プロテアーゼによる戻りは内在するプロテアーゼの種類と活性レベルで影響が異なった。サケ肉糊ではカテプシンL,コイではシステインプロテアーゼとセリンプロテアーゼが関与していた。ホタテガイ貝柱ではプロテアーゼの作用はほとんど無かった。これらの要因を考慮し、淡水魚(コイ)およびサケではトランスグルタミナーゼによる坐りの導入が実用的なゲル強度をうるために必要であることを実証した。トランスグルタミナーゼとプロテアーゼ阻害剤の併用は強いゲルの形成に顕著な効果があったが、過剰な酵素架橋形成は亀裂を生じやすい特異なゲルとなった。ホタテガイ貝柱の加熱ゲル化は内在トランスグルタミナーゼによるゲル形成を高塩濃度と10mMの高カルシウムを添加することで成功した。貝柱平滑筋のゲル形成はパラミオシンのゲル形成能に依存する特殊なゲルであることを明らかにした。淡水魚(コイとサケ)をもちいてアクトミオシンの熱ゲル化の最適条件を動的粘弾性、破断強度の変化から検討した。両魚とも加熱ゲル形成能が低く、坐りに対する応答がなかった。坐りは30°Cで、4時間の加温が最適であったが、実用レベルの坐り効果は得られなかった。そこで、トランスグルタミナーゼ(TGase)を添加したところ、添加量に応じたミオシンの架橋重合が導入され坐りの効果とゲル強度の著しい増強が得られた、コイでは、筋原繊維結合型のプロテアーゼによる戻りも起きることを明らかにした。この戻りはプロテアーゼ阻害剤(E64とアブロチニン)で効果的に抑制された。しかし、53°Cでおきる非プロテアーゼ性の戻りは両魚種共に起きたが、TGase添加の効果はなかった。コイとサケではサケの方がアクトミオシンの熱ゲル化能が高く、またTGaseによる架橋重合を受けやすいことから、原料魚として優れていることがわかった。魚と微生物由来のTGaseの魚類筋原繊維タンパク質に対する作用の違いを検討したところ、魚TGaseはミオシンに特異的に作用し、ミオシン分子のS2部位で架橋形成が開始されることを明らかにした。微生物TGaseはミオシンを良く架橋重合するが、さらにコネクチンを架橋重合し、またコネクチンとアクチン間にも共重合体を形成できることから、架橋重合能に優れていた。

ホタテ貝の貝柱筋の加熱ゲル形成能は低く、坐り加熱ゲル化しないことから、かまぼこ形成能がなかった。ホタテ貝柱中にはTGase活性が高いが、坐り加熱過程では全く作用していないことを見いだした。ホタテのTGaseの酵素的性状を検討したところ、NaClで著しく活性化されることがわかった。1.昨年度の研究で淡水魚肉(コイ)の加熱ゲル形成能が低い原因として,坐り反応が起きないこと,及び53°Cで起きる非プロテアーゼによる戻りが強いことを明らかにした。そこでトランスグルタミナーゼ(TGase)による坐りの導入を図ったところ,顕著なゲル形成の増強効果が認められた。本年度は坐りゲル化の最適条件を検討した。その結果,坐り温度は30°C,酵素量は1 unitの時に反応時間4時間,あるいは3 unitで2時間が最適であることがわかった。コイの内因性TGaseでは5 unitまで酵素量を増やせば坐り時間を短縮できたが,微生物由来の酵素(MTGase)では最適添加量を越えた場合,ゲルは固くなるが破断しやすく脆くなった。この原因はMTGaseがミオシンよりもコネクチンを良く架橋重合し,さらにコネクチンとアクチン及びミオシン相互間も架橋できるために架橋が過剰に形成され,均一に組織化されなくなるためであると推定された。2. 53°Cで起きる非プロテアーゼによる戻りの抑制はTGase添加では効果が得られなかったので,火戻り抑制効果か知られているアルコール類を肉糊に添加してみたが,この戻りの抑制には効果がなかった。3.スケトウダラすり身肉糊の変性においては,加熱ゲル化能が最も速く,次いで内因性TGase活性の順に失活し,Ca-ATPase活性の失活は遅いことを明らかにした。また,変性すり身肉糊にTGaseを添加しても坐りの効果は部分的にしか回復しなかった。4.ホタテ貝柱肉の加熱ゲル形成能が低い原因を昨年から検討していたが,ホタテ筋肉中のTGase活性は高NaCl濃度下およびCa2+下で強く活性化されることを発見した。そこで,この条件下でかまぼこゲルを形成させたところ,弾力性のある固いゲルが形成された。昨年に引き続き加熱ゲル形成能が劣りねり製品に不向きな淡水魚(コイ)やサケ等の他に、ねり製品の多様化を図るために貝(ホタテガイ)の肉にゲル形成能を付与するための技術開発を実施した.1.サケとコイ肉糊(アクトミオシン・ゾル)はいずれも坐りを導入しないと足の強い加熱ゲルは製造できないことが確認された.トランスグルタミナーゼ(TGase)による坐り導入の至的条件はサケでは1unit/gのTGaseで30°C,2時間の坐りである.コイでは3unit/gTGaseで30°C,4時間;または5unit/gTGaseで40°C,1時間の坐りが最適であった.2.非プロテアーゼによる戻りはTGaseによる架橋重合の影響を受けないが,コイの場合,TGaseで40°C坐りの場合はこの戻りを軽減できた.
アシネトバクター属のキノロン薬耐性メカニズムの解明と新規創薬ターゲットの探索

アシネトバクターバウマニを用いて、レボフロキサシン(LVFX)とナリジクス酸(NA)の感受性パターンの異なる自然突然変異株を分離した。多くの変異株は、NAよりもLVFXの方が感受性が低かったが、NAに超感受性を示す変異株も認められた。一段階変異株はDNA gyraseのgyrA遺伝子に点変異が認められたことより、アシネトバクターに対するLVFXの一次標的酵素はDNA gyraseであることが明らかとなった。変異株の解析から、DNA gyraseの変異や未知の排出ポンプの変化、更にその他のキノロン耐性に関与する未知のメカニズムの存在が示唆された。本研究は多剤耐性菌に有効な抗菌薬の新規標的分子を見つけることを目指し、臨床現場で注目されているアシネトバクター属のキノロン薬耐性機構について分子遺伝学的な観点から解析を進めている。1キノロン耐性菌出現頻度の解析⇒アシネトバクターバウマニのレボフロキサシン(LVFX)耐性菌の出現頻度についてMPCを指標にして調べたところ、耐性獲得順位は緑膿菌>黄色ブドウ球菌>アシネトバクターバウマニ>大腸菌となり、アシネトバクターバウマニは特に耐性を獲得しやすいという傾向は認められなかった。2実験室内自然耐性変異キノロン耐性アシネトバクターの耐性機構の解析⇒平成24年度に見出したLVFXやシプロフロキサシンの様なニューキノロン薬(NQ)耐性かつナリジクス酸やオキソリン酸の様なオールドキノロン薬(OQ)超感受性を示すユニークな耐性菌について、キノロン標的酵素の変異を調べた。DNA gyrase GyrAの81番目のグリシンがアスパラギン酸に変化していた。その他の標的酵素認であるDNA topoisomeraseIVに変異が認められなかったことから、DNA gyrase GyrAのG81D変異がNQ耐性OQ感受性の表現型を惹起している可能性が示唆された。更に、このユニークな変異株を用いて、キノロン高度耐性菌を分離したところ、従来より知られていない新しい耐性機構を持つ変異株を見つけることができた。3臨床分離キノロン耐性アシネトバクターの耐性機構の解析⇒臨床分離株(約80株)について、プラスミド性キノロン耐性遺伝子(PMQR)の解析を行ったが、PMQRは検出できなかった。また、新規伝達性キノロン耐性プラスミドを接合伝達実験により検討したが、プラスミドは認められなかった。本研究では、キノロン薬を含む多剤耐性菌に有効な抗菌剤の標的分子を見つけることを目指し、臨床現場で注目されているアシネトバクターバウマニのキノロン薬耐性機構について、詳細に解析を進めた。1キノロン耐性菌出現頻度の解析⇒アシネトバクターバウマニのレボフロキサシン(LVFX)耐性菌の出現頻度は、選択濃度により異なるが、黄色ブドウ球菌や緑膿菌の場合と同様の結果が認められ、特にアシネトバクターの出現頻度が高いことはなかった。2実験室内自然突然変異キノロン耐性アシネトバクターの耐性機構の解析⇒野生型アシネトバクターバウマニ(ATCC19606)より、2種類の表現型を示すLVFX変異株を分離することができた。すなわち、LVFXやシプロフロキサシンの様なニューキノロン(NQ)とナリジクス酸やオキソリン酸の様なオールドキノロン(OQ)の両方に耐性を示すI型の変異株(LR108)はキノロンの標的酵素であるDNA gyraseのGyrAサブユニットにSer83→Leu変異が認められた。一方、NQに耐性を示すが、OQに感受性を示す2型の変異株(LR109)は、GyrAや二番目のキノロン標的酵素であるDNA topoisomeraseIVのサブユニットParCに従来より知られている変異は認められなかった。NQ耐性かつOQ感受性という、キノロン薬の種類により感受性が異なるというユニークなキノロン耐性アシネトバクター株を分離することができた。3臨床分離キノロン耐性アシネトバクターの耐性機構の解析⇒臨床現場より分離されたシプロフロキサシン耐性アシネトバクターバウマニ(約50株)について、プラスミド性キノロン耐性遺伝子の解析を行った。qnrA, gnrB, qnrC, qepA, oqxA, oqxB遺伝子の存在は認められなかった。現在、aac(6')-Ib-crの存在を解析中である。本研究は、多剤耐性菌に有効な抗菌薬の新規標的分子を見つけることを目指し、臨床現場で注目されているアシネトバクター属のキノロン薬耐性機構について分子遺伝学的な観点から解析を行った。アシネトバクターバウマニの標準株(A. baumannii ATCC19060)から実験室内で段階的に自然突然変異キノロン耐性菌を選択したところ、耐性パターンから2つのグループに分類することができた。

グループ1は、シプロフロキサシンやレボフロキサシンなどのニューキノロンに耐性を示すが、ナリジクス酸やオキソリン酸などのオールドキノロンに超感受性を示すユニークな耐性菌である。このようなキノロン化合物間で交差耐性を示さないキノロン耐性菌は、未だ見出されていない。一段階耐性菌LR109は、キノロン標的酵素DNA gyraseのサブユニットAの81番目のグリシンからアスパラギン酸への変化が認められた。しかしこの変化が非交差耐性を惹起しているかどうかは不明である。グループ2は、ニューキノロンとオールドキノロンのすべてのキノロン化合物に耐性を示す耐性菌である。これらの耐性菌は従来より知られているDNA gyrase変異やDNA topoisomeraseIV変異が認められると共に、未知のキノロン耐性遺伝子の関与が示唆された。未知のキノロン耐性遺伝子の実体はまだ明らかになっていない。今回の研究から得られた2つのグループのisogenic strainのライブラリーは、キノロン間の非交差耐性機構すなわち新しいキノロン耐性機構の解明に有力なツールになるものと考えられる。化学療法学本研究の主目的は、キノロン耐性アシネトバクターの新規耐性機構を明らかにし、抗菌ターゲットとしての可能性を探ることにある。平成25年度の成果として、ニューキノロンに耐性かつオールドキノロンに超感受性を示す変異株を用いて、更にキノロン高度耐性株を分離したところ、標的酵素の変異や排出ポンプの亢進などの従来より知られているキノロン耐性機構とは異なる新しい耐性機構を有する変異株を見つけることができた。この新しいキノロン耐性機構を詳細に解析することにより、新規抗菌ターゲットを見つけることに繋がると思われる。したがって、「研究の目的」の達成を目指し、予定通り着実に進展していると考えている。本研究の主目的は、キノロン耐性アシネトバクターの新規耐性機構を明らかにし、抗菌ターゲットとしての可能性を探ることにある。平成24年度の成果として、レボフロキサシンなどのニューキノロンに耐性を示すが、ナリジクス酸などのオールドキノロンに感受性を示すというユニークなキノロン耐性アシネトバクターバウマニ(LR109株)を分離することができた。今まで解析されているキノロン耐性菌は、一種類のキノロン薬に耐性を示すと他のキノロン薬にも耐性を示すという交差耐性を有するが、今回分離したLR109株は交差耐性を示さないことから興味あるキノロン耐性菌である。LR109株のキノロン耐性機構を詳細に解析することにより、新しい耐性メカニズムが解明でき、新規抗菌ターゲットを見出すことに繋がると期待できる。したがって、「本研究の目的」の達成を目指し、予定通り進展していると考えている。A)実験室内分離キノロン耐性アシネトバクターの耐性機構の解析⇒新規キノロン耐性機構を有するキノロン高度耐性変異株の詳細な耐性機構の解析に注力する。A-1)既知キノロン標的酵素であるDNA gyraseやDNA topoisomeraseIVをコードする全遺伝子配列を決定する。A-2)変異株の薬剤排出ポンプの発現量をRT-PCRによりmRNAレベルで解析する。A-3)変異株の全たんぱく質を二次元電気泳動法により解析する。
菊亭家の蔵書に関する総合的研究

本年度も前年度に引き続き、専修大学に蔵される江戸中期頃成立の二種の「菊亭文庫蔵書目録」(「蔵書目録(1)」「蔵書目録(2)」)に記載される典籍を対象として調査を行った。その結果、「蔵書目録(1)」記載の911点の典籍のうち、約半数の400点余りについては、京都大学附属図書館・専修大学図書館の「菊亭文庫」をはじめ、東京国立博物館ほかに現存することが確認できた(同定できたものに限る)。なお、「蔵書目録(1)」に記載がなく、「蔵書目録(2)」のみに記載される書物(「蔵書目録(1)」作成以降に菊亭家の蔵書となったもの)についても、約50点の伝存が確認できた。また、「菊亭文庫蔵書目録」のうちの一つ(「蔵書目録(1)」)は、時の菊亭家当主今出川実種(17541801)が作成したものであるが、これまでの調査で、専修大学蔵「菊亭文庫」には、実種の手になる典籍が多く含まれていることが明らかとなった。実種は、『大嘗会部類記』など、数多くの部類記や記録類の抜書を著しているが、そこに引かれる古記録類はまさに菊亭家の蔵書を活用したものと考えられる。菊亭家の人物による実際の「菊亭文庫」活用の様を具体的にうかがい知ることができるものである。実種が蔵書目録を作成した理由の一つとして、部類記などの作成の際の蔵書探索の便をはかるためであったことが想像される。さらに本年度は、前年度までに翻刻紹介した専修大学に蔵される江戸中期頃成立の二種の「菊亭文庫蔵書目録」に記載される書目の索引を『専修国文』に誌上発表し、利用者の便を図った。本年度は、菊亭家の蔵書の復元と具体的な書物の動き(集書・流出)といった文庫の歴史を跡づけるため、江戸中期頃成立の二種の「菊亭文庫蔵書目録」(専修大学図書館蔵)を翻刻し、『専修国文』においてその成果を発表した(紙数の関係上連載とし、次年度も引き続き掲載予定)。また、古目録のデータを整理し、現在の「菊亭文庫」(京都大学附属図書館蔵本・専修大学図書館蔵本)と比較検討した結果、二種の古目録は現在の「菊亭文庫」に直接つながる、十八世紀後半および十九世紀初頭における菊亭家の蔵書の様相を示すものであることが明らかとなった。京都大学附属図書館蔵本・専修大学図書館蔵本の表紙に貼付された紙片にこの古目録の分類名が記されていることもその証左となる。目録の作成時期は、目録記載の最下限の年紀によるものだが、それは同時に記載書物の成立時期とも齟齬をきたさない。二種の目録の作成時期には三十年前後の開きがあると考えられるが、その間にも書物の出入があったことが古目録記載書物の比較から明らかとなった。なお、古目録のうち十八世紀後半に作成されたものには楽書がまとめて記載されており、琵琶を家業とした「家意識」の表れとみることができる。またこの目録は、その筆跡などから時の菊亭家当主今出川実種(17541801)の手によるものと推定される。来年度以降は、実種の日記などを検討し、蔵書目録作成(蔵書整理)の事実を裏付けるとともに、目録作成に至った経緯も明らかにしたい。本年度も前年度に引き続き、菊亭家の蔵書の復元と具体的な書物の動き(集書・流出)といった文庫の歴史を跡づけるため、専修大学に蔵される江戸中期頃成立の二種の「菊亭文庫蔵書目録」の翻刻を、『専修国文』において二回にわたり誌上発表した(前年度のものと合わせ、全三回で翻刻については完結)。また、現在の「菊亭文庫」(京都大学附属図書館蔵本・専修大学図書館蔵本)を対象として調査を行い、江戸中期の菊亭家の蔵書の復元を試みている。来年度は、古目録記載書物を現在の京都大学附属図書館蔵本・専修大学図書館蔵本に比定した結果を、一覧として発表する予定である。なお、前年度の調査・研究により。二種の「菊亭文庫蔵書目録」のうち十八世紀後半成立の蔵書目録が、その筆跡や作成時期から時の菊亭家当主今出川実種(17641801)の手になるものであることが分かったが、その結果を踏まえ、本年度は実種の日記を対象として調査を行った。日記に、実種による蔵書目録作成(蔵書整理)の事実や目録作成に至った経緯(禁裏文庫や紅葉山文庫の集書・整理・目録作成などと関わるか)に関する記載がないか探っており、来年度も引き続き検討を加え、成果を発表したいと考えている。

また、「菊亭文庫蔵書目録」のうちの一つ(「蔵書目録(1)」)は、時の菊亭家当主今出川実種(17541801)が作成したものであるが、これまでの調査で、専修大学蔵「菊亭文庫」には、実種の手になる典籍が多く含まれていることが明らかとなった。実種は、『大嘗会部類記』など、数多くの部類記や記録類の抜書を著しているが、そこに引かれる古記録類はまさに菊亭家の蔵書を活用したものと考えられる。菊亭家の人物による実際の「菊亭文庫」活用の様を具体的にうかがい知ることができるものである。実種が蔵書目録を作成した理由の一つとして、部類記などの作成の際の蔵書探索の便をはかるためであったことが想像される。さらに本年度は、前年度までに翻刻紹介した専修大学に蔵される江戸中期頃成立の二種の「菊亭文庫蔵書目録」に記載される書目の索引を『専修国文』に誌上発表し、利用者の便を図った。
保存療法を行うがん患者向けのリハビリテーションプログラムの開発に関する段階的研究

本研究の目的は,保存療法実施中のがん患者に対する効果的なリハビリテーションプログラムの確立である.まず,筋力トレーニングの補助手段として温熱刺激に着目し,その安全性と効果検証を動物実験にて行った.次に保存療法実施中のがん患者の筋力低下の要因について調査研究を行ったところ,固形がんでは倦怠感,血液がんでは貧血が筋力低下に影響していることが判明した.これらの結果を踏まえて,保存療法実施中のがん患者でも行える低強度の運動療法プログラムを作成した.そして,その効果検証を行った結果,運動機能の維持,ADL向上,倦怠感と不安の軽減が認められた.ただ,温熱刺激による補助効果の検証はできておらず課題を残した.平成26年度では,基礎研究「骨髄腫に伴う骨格筋病態の解析とそれに対するトレーニング効果の検討」を行いつつ,調査研究「保存療法を実施するがん患者の身体活動量とその他の身体・精神症状等との関連の調査研究」を進めた.基礎研究では,化学発がん物質DMBAを投与する白血病モデルラットを作成したところ,白血球ならびにヘマトクリット値の減少,炎症マーカーの増加,タイプII筋線維優位の筋萎縮の発生が認められ,これは臨床像と合致する.ただ,本モデルは死亡率が高く,運動・温熱刺激等の実験を進めるためには,DMBA投与量等を再検討する必要がある.次に,当モデルに赤外線を用いた温熱刺激を負荷したところ,白血球数や炎症マーカーの推移および死亡率には影響せず,白血病の病態に対する温熱療法の悪影響は認められないことが確認できた.運動負荷は未実施である.一方,調査研究では,がん患者60名(平均年齢71.4±12.4歳,男性31名,女性29名)のデータを収集した.そしてPerformance statusに従い,PS1群,PS2群,PS3群,PS4群の4群に分け,各運動機能の評価結果を比較した結果,膝伸展筋力と握力はPS1群に比べPS2群,PS3群,PS4群が有意に低値を示し,また,PS2群,PS3群に比べPS4群が有意に低値を示した.身体活動量,FIMはPS1群とPS2群の間に有意差はなく,それらに比べてPS3群とPS4群は有意に低値を示した.TUGではPS1群,PS2群に比べPS3群が有意に高値を示した.大腿筋厚はPS1群,PS2群,PS3群の間に有意差はなく,それらに比べてPS4群のみが有意に低値を示した.以上の結果から,各評価項目の推移には違いがあるが明らかと成り,これは新たな知見である.また, PSのそれぞれの段階においてリハビリのターゲットにするべき運動機能の病態と残存機能は異なるといえる.平成27年度の基礎研究では,平成26年度の結果を踏まえ,白血病モデルラットへのDMBA投与量を再検討した後,温熱負荷実験を進めた.その結果,2日に1回の40度の赤外線による表在性温熱療法は,白血病モデルラットの血球指標ならびに血清のTNFα含有量、血沈速度などすべての指標に対して影響を及ぼさないことが明らかとなった.つまり,これまで曖昧にされていた白血病に対する温熱療法の安全性が示唆された.ただ,今回の赤外線による温熱療法は骨格筋内のHSP70を増加させたにもかかわらず,タンパク分解の指標であるMuRF1の抑制には至らず,結果として期待していた温熱による筋萎縮の進行抑制効果は得られなかった.一方,調査研究では順調にデータを蓄積し,その一部を学会等で発表した.具体的には,がん患者の筋出力には筋ボリューム以外に倦怠感と不安抑うつが関わっていることを明らかとし,さらに倦怠感・不安抑うつが強いがん患者に対しては,筋肥大が見込めない低強度の運動プログラムに実施を行えば,倦怠感・不安抑うつの改善とともに筋出力の改善が得られ,ADL,QOLの向上に繋がることを明らかとした.これに,筋ボリュームの改善が加われば,さらなる運動機能の改善とADL,QOLの向上が得られると期待され,その具体的な方法を明らかにすることが次年度の課題となる.ただ,上記の結果は保存療法を行うがん患者すべてを対象とした解析結果であり,予定の血液がん患者のみを対象として解析を行うにはデータ数はまだ不十分である.したがって,データ収集は今後も継続していく必要がある.予定していた基礎研究は完了した.その結果,血液がん患者に対する温熱療法の安全性は示唆された.これは,がんリハビリテーションにおいて大きな意義を持つ知見であり,公表する価値がある.しかしながら,期待していた温熱による筋萎縮の進行抑制効果は得られなかった.これは,臨床研究で温熱療法により筋力トレーニングの促進を図ろうとする本プロジェクトの根幹に関わるものである.したがって,今回は温熱刺激を断念し,次候補である電気刺激に切り替えることに決定した.予定の方法を切り替えたため,順調に進展しているとは言えない。ただ,電気刺激のよる筋力増強促進については,同研究室の別のプロジェクトで行っており,方法についてはそれを参考にすることができるため,混乱は避けられる.本プロジェクトでは,白血病モデルラットに対する温熱刺激の安全性は確認できたものの,筋力増強促進効果は認められなかったという結果を踏まえ,介入手段を温熱刺激から電気刺激へ変更することとした.そして,平成28年度では白血病モデルラットに対する電気刺激の安全性を確認し,データ収集のための準備を進めた.また,調査研究の結果(後述)より,白血病を含む血液がん患者の筋力にはヘモグロビンの低下,すなわち貧血症状が大きく関与することが明らかとなった.

そこで,基礎研究においてターゲットをヘモグロビン,貧血,ミトコンドリアとし,筋力増強を促進するための糸口を求めることとした.これは当初の研究計画には含まれていなかったが,これまでの結果からわかるように,白血病における骨格筋はがん悪液質の影響により筋肥大しにくい状況にあり,そのため温熱刺激による筋力増強促進効果も得られなかったと考えられる.この根本を改善しなければ本プロジェクトの最終目的には到達しないと判断した.したがって,平成28年度は基礎研究を継続し,白血病モデルラットの骨格筋ではミトコンドリア活性の低下および毛細血管の減少が筋萎縮の要因になっている可能性を明らかとした.一方,調査研究では十分なデータが収集できたため,重回帰分析による解析を行った.その結果,血液がん患者と固形がん患者における筋力に影響をおよぼす因子は異なることが明らかとなった.具体的には,血液がん患者の筋力には,筋ボリュームに加えヘモグロビンが大きく関わっているが,固形がんでは筋力に影響を与えているのは倦怠感であった.つまり,筋力の向上を目的としたリハビリテーションでは,血液がんと固形がんの違いにより内容も変化させる必要が示唆される.この結果を英語論文にまとめ,現在,投稿中である.また,データを別の方法により解析し,興味深い結果が得られたので日本語論文にまとめて投稿した.基礎研究および調査研究は順調に目標を達成しているが,臨床研究においては介入手段を温熱刺激から電気刺激に変更したため,機器の購入とそれを使った予備実験,倫理委員会への書類提出,データ収集のための環境整備に時間を費やした.そのため,RCTデザインでのデータ収集には未だ至っておらず,臨床研究の進捗は予定よりも遅れている.その対策としては,協力施設を増やしてデータ収集を促進している.H29年度は本プロジェクトの最終年度(4年目)であった.白血病モデルラットを用いた基礎研究は,当初の目的は既に達成しているが,本プロジェクトを今後の研究に繋げるために継続して行った.具体的には,白血病患者の筋力低下の病態解明とそれに対する効果的な筋力増強方法の開発を行った結果,白血病モデルラットの筋力低下はミトコンドリア活性の低下に依存する割合が大きいことが判明した.これらの病態を踏まえると,ミトコンドリア活性を活性化させる手段として最も効果的な方法としては,低出力レーザーが考えられた.後述する本プロジェクトの臨床研究では当初は温熱療法,現在は電気刺激による筋力増強の促進効果を期待している.本プロジェクトは今年度が最終年度であるゆえ,臨床研究で低出力レーザーの効果を検討することはできない.ただ,今後の研究に繋げることを目的とし,基礎研究において白血病モデルラットの筋力低下に対する低出力レーザーの効果を検討した.その結果,低出力レーザー照射によりミトコンドリア活性が認められ,筋力増強に繋がる可能性が示唆された.一方,臨床研究においては,これまでの成果を踏まえ,最終目的である保存療法を行うがん患者に対するリハビリテーションプログラムを作成した.その内容は低強度のレジスタンストレーニングと低強度の有酸素運動の混合プログラムである.その効果判定に関しては,現在のところRCTによるデータ収集は完了していないため,コホート研究で実施している.その結果,低強度のリハビリテーションプログラムでも運動機能,身体症状,精神症状に対して十分な効果が得られることが示された.
種々のFuzzy推論法によるFuzzy制御

Fuzzy(あいまい)制御に使用されているFuzzy推論法としてMamdaniの方法がよく知られ、実用化されている(デンマークのセメントキルン制御、日立の列車制御など)・Mamdaniの方法は経験的に好結果を得ることが示されているが、理論的立証はされていない。また、彼の推論法以外にも多くのFuzzy推論法が提案されているがFuzzy制御に適用された例はなかった。本研究では、数多くのFuzzy推論法をFuzzy制御器に適用した場合にどのような制御結果が得られるかを、無駄時間を有する一次遅れのプラントモデルに適用し、Mamdaniの場合と比較検討した。この結果、彼の方法の有効性が確かめられたと共に、彼の推論法に類する代数積、限界積に基づいた新しい推論法でも同様の制御結果が得られることが分った。しかしながら通常の多値論理の含意公式(例えば、ルカシービッツ,ブール含意)に基づいた推論法では良好な制御結果を得ることができなかった。しかしこれらの多値論理に基づいた推論法でも、操作の変化分を決定する際のファジィ集合を求める場合に交わり(∩)の定義をminでなく代数積xyや限界積【O^v】(x+y-1)とするとMomdaniの方法の場合とほぼ同様の好結果が得られた。また、制御ルールを定義するファジィ集合の巾を変化させた場合の制御結果も得たが、彼の方法の場合、お互のファジィ集合は適度に重ね合わさっている必要があることも得られた。今後、Fuzzy推論法の下でのFuzzy制御器の構成の成果をもとにFuzzyエキスパートシステムの作成に取りかかる予定である。