hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高圧下におけるランタン銅酸化物の逐次構造相転移と超伝導異常

磁気モーメントによるランダムポテンシヤルのためストライプ相関の発達が乱されることが分かった。La_<2-x>Ba_xCuO_4系銅酸化物超伝導体では、x=1/8の近傍で超伝導が著しく抑制される。これまで、この超伝導の抑制は酸素八面体の傾きによって起こる低温(T_160K)での構造相転移がフェルミ準位の状態密度を減少させるためと考えられてきた。しかし、最近、Ndを添加したLa_<2-x>Sr_xCuO_4(x=1/8)の中性子弾性散乱実験から、T_1以下で電荷(ホール)とスピンのストライプ秩序が生じるために、系が絶縁体的となることが示された。そして、T_1以下での結晶ポテンシャルは、電荷(ホール)をピン止めし、ストライプ秩序の安定化に寄与すると考えられた。実際、本研究において、圧力の印加によりT_1での構造相転移を抑制し、ホールに対するピン止めポテンシャルを除くと、ストライプ秩序が揺らぎの状態となって系の伝導性が回復し、超伝導も復活することが示された。一方、Ndを添加したLa_<2-x>Ba_xCuO_4系では、Ndの添加により構造相転移温度T_1は100K以上に上昇するが、ストライプ状の電荷とスピンの整列温度は60Kに止まる。このためストライプ秩序とT_1での構造相転移との関連性が改めて問題となった。そこで、本研究では、圧力の印加によりT_1での構造相転移を抑制すると、電荷(ホール)とスピンのストライプ秩序にどの様な影響が現れるかを調べた。その結果、構造相転移の抑制に伴って、ストライプ秩序は消失し、Tcが大きく回復する事が明らかとなった。このことから、電荷とスピンのストライプ相関はNdの添加と無関係に60K付近で急速に発達すること、また、T_1以下での結晶ポテンシャルは電荷(ホール)のピン止めを通してストライプ秩序の安定化に寄与する事が結論された。La_<2-x>M_xCuO_4(M=Ba,Sr)系銅酸化物超伝導体では、x=1/8の近傍で超伝導が著しく抑制されることが知られている。最近、Ndを添加したLa_<2-x>Sr_xCuO_4(La-Nd-Sr)系の中性子散乱実験から、この超伝導の抑制は電荷(ホール)とスピンのストライプ相関の発達によることが指摘された。そして、このストライプ相関は、低温(T_160K)の構造相転移に伴う格子ポテンシャルがドメインウオール内のホールをピン止めするため、秩序化すると考えられた。しかし、Ndを添加したLa_<2-x>Ba_xCuO_4(La-Nd-Ba)系では、Ndの添加により構造相転移温度T_1は100K以上に上昇するが、電荷とスピンのストライプ秩序の形成は60Kに止まる。そこで、本研究では、(1)La_<2-x>Ba_xCuO_4(La-Ba)系に圧力を印加してT_1での構造相転移を抑制すると、ストライプ秩序が揺らぎの状態に戻って系の伝導性が回復し、超伝導も復活すること、(2)圧力によりLa-Nd-Ba系のT_1での構造相転移を抑制すると、やはり60K付近のストライプ秩序が消失し、Tcが大きく回復することを明らかにし、T_1が60K以上であれば電荷とスピンのストライプ相関が60K付近で急速に発達すること、また、T_1以下での結晶ポテンシャルが電荷(ホール)のピン止めを通じてストライプ秩序の安定化をもたらすことを確認した。
肝インスリンシグナルが脳レプチン作用に影響を与える新規臓器連関の解明

まず、iLIRKOマウスのエネルギー消費が低下する機序の解明と脳におけるレプチン作用低下の詳細な検討を行う。続いて、iLIRKOマウスにおける肝臓ー脳の連関を担う分子機構の解明を行う。さらに、肥満状態や飢餓状態の際、本メカニズムがどのように機能し、餌を与えた際の摂食行動に影響するかを検討する。
成熟経済下の日本社会の構造的変容にかんする総合的研究-ミーイズムの深化過程を中心として-

高度成長期以降の日本社会の変貌を、経済、社会、文化の三つのレベルにわけて各レベルの変化と相関をグローバルにとらえ、その根底に現代の宿痾ともいうべきミーイズムの深化を析出するという、本研究の当初の課題は、予期せぬ公務の出来もあって完遂することは出来なかったが、予定の八割程度までは達成出来たと思う。まず、経済のレベルでは、外需主導型成長から内需主導型成長へという変動の過程で、日本経済は先進国の中でもトップランナーに躍り出てその豊かさを享受するようになった。そして、このプロセスの中で社会構造のレベルでは、都市化社会から都市型社会への変貌が進展した。すなわち、職場はフォーディズム体制から柔軟生産体制へ、学校は後期選抜型競争から早期選抜型競争へと変質し、従来の協調的競争が崩れた。また、地域は都市化社会の時代から都市型社会の時代へ、家庭は近代家族化の時代から脱近代家族化の時代へと変容し、従来の相互扶助慣行が崩れた。こうした「ふり落とし競争の前だおし」による協調的競争の崩壊と、「集団機能の外注化」による拘束的依存の崩壊によって、文化のレベルでは、従来の生活文化の継承と革新の機構は消滅し、折りからの「貧しさの文化」の凋落とあいまって、われわれはいわば「人間砂漠」の中で何ら「磁石」をもたぬ生活を強いられるようになったのである。しかしながら、われわれは自分を受け入れ支えてくれる生活の「場」と「掟」なしに生きるのは困難なのであって、こうしたわれわれの「虚無」を埋めるかたちで、「疑似共同体」と「疑似文化」が電子メディアの架空世界の中に発生した。それが電話の「リレーダイヤル」やパソコン通信の「チャット」の中で生じた、「匿名性のコミュニティ」と「愛」の文化なのである。以上は三編の要紀論文として纒めたが、残りは今後の課題としたい。高度成長期以降の日本社会の変貌を、「都市型社会」からさらに「高度都市型社会」への変化としてとらえ、経済、社会、文化の三つのレベルにわけて各レベルの変化と相関の総体をとらえるという、本研究の当初のもくろみはほぼ順調に進捗している。研究初年度として本年は、経済のレベルの変化を外需主導型安定経済から内需主導型経済へととらえたのち、社会構造レベルの変化の分析に移った。これをさらに、企業合理化(職場)、高学歴化(学校)、都市化(地域)、核家族化(家庭)という四つのレベルにわけて分析した結果、当初の予想とは異なり、フォーディズム体制から柔軟生産体制へ(職場)、後期選抜型から早期選抜型へ(学校)、「都市化」社会から「都市型」社会へ(地域)、「近代家族」化から「脱近代家族」化へ(家庭)という変化が新たに浮かび上がった。こうした社会構造の変化を、さらに文化のレベルへの影響という観点から考察すれば、職場と学校においては、エリート選抜競争で日本独自の「協調的競争」が崩れてむき出しの「個人主義的能力競争」が支配的となり、地域と家庭においては、生活ニーズの充足で労力交換による「相互扶助的な」かたちが廃れ金銭による「外部委託的な」かたちが支配的となる、という変化を読み取ることができた。これら二つの変化は、それぞれの生活共同体を構成する人間関係を変質させることによって、それらがこれまで果たしてきた生活文化(貧しさの文化)を継承し革新するという機能を破壊してしまった。それだけでなく、豊かな社会の到来によってこの貧しさの文化自体が有効性を失い、そこに、一種の「文化の空白」が生じたのである(以上、後出の『彦根論叢281号』に掲載)。

今後の予定としては、この文脈のもとでこれに代わる疑似生活共同体と疑似文化の成立の分析に進み、さらに文化レベルの変化として、産業文化、マスコミ文化、消費文化の分析を行ないたい。高度成長期以降の日本社会の変貌を、経済、社会、文化の三つのレベルにわけて、各レベルの変化と相関の総体をとらえるという本研究のもくろみは、前年までの(1)日本経済の現状分析(2)現代日本の社会構造(職場・学校・地域・家庭)の分析を受けて、今年度は(3)現代日本の文化状況(生活文化・産業文化・マスコミ文化・消費文化)の分析に移った。当初の予定では、これら四つの文化領域すべての分析を年度内におこなうつもりであったが、学内で今年度の学務委員(学部長補佐職)という激務を命じられたこともあって、残念ながらそのすべてを遂行することは不可能であった。結局、「生活文化の変容」の部分を分析するにとどまったが、本年度のまとめとしてその部分を報告する。すでに、(1)と(2)の分析で明らかにしたように社会が豊かになり、地域と家庭では生活ニーズの充足が相互扶助から外部委託へ、また職場と学校ではエリート育成が後期選抜から早期選抜へと大きく変わったことによって、従来の生活文化(貧しさの文化)が有効性をうしない、しかもその継承と革新すらおこなわれなくなった。こうした生活共同体の変質とその文化の衰退は、しかし人間にとって耐えられるものではなく、この「空白」を埋めるべく、近年発達著しい電子メディアを利用した「疑似共同体」とその文化が生みだされている。電話の「リレーダイヤル」やパソコン通信の「電子掲示板」がそれである。そこにはグループ性の制限メディアという特質を生かした電子架空世界の中だけの「匿名性のコミュニティ」が成立し、また匿名性に依拠した猥雑でひ弱な「愛」の文化が生まれ、現代人はつかの間の安息をそこから得ているのである。こうした知見は、後述の『彦根論叢287・288号』に論文として掲載するとともに、「社会・経済システム学会第12回大会」で報告したが、さらに発展させ『社会・経済システム第12号』に掲載の予定である。
Poisson積分の最大点と体の形状

ユークリッド空間内の体(有界な開集合の閉包)に対して、その距離核ポテンシャルの最大点によって中心が定義される。距離核ポテンシャルの最大点の意味での体の中心の位置と個数(一意性)を考察した。ポテンシャルとして、具体的に、上半空間におけるPoisson積分やRieszポテンシャルを考える際、最大点はパラメータに依存するが、最大点がパラメータに関して不変であるための必要十分条件を与えた。上半空間におけるPoisson積分から定まる凸体の中心は一意に定まることを示した。Rieszポテンシャルから定まる体の中心が一意に定まるための十分条件を与えた。n+1次元ユークリッド空間の上半空間におけるPoisson積分を、第n+1座標を固定して、n変数関数とみて、その形状を考察した。特に、境界値を体(有界な開集合の閉包)の定義関数の場合に、臨界点の一意性(凸性)と臨界点の第n+1座標に関する不変性を考察した。Poisson積分の臨界点の一意性に対して、本研究では、「境界値を定める体が凸ならば、第n+1座標に依らず、Poisson積分の臨界点は一意に定まるか?」という問題を考察し、肯定的な解決に成功した。本研究を開始する以前には「境界値を定める体が凸とは限らない場合に、第n+1座標が十分大きければ、Poisson積分の臨界点は一意に定まる」や「境界値を定める体がある条件をみたす凸回転体ならば、第n+1座標に依らず、Poisson積分の臨界点は一意に定まる」という事柄が明らかになっていた。したがって、本研究の成果はPoisson積分の形状に関する研究に進展を与えたといえる。より詳しく、境界値を定める体が凸ならば、Poisson積分の逆数が(全空間で)狭義凸になることを示した。Poisson積分の臨界点の第n+1座標に関する不変性に対して、本研究では、「任意の第n+1座標に対して、Poisson積分の臨界点が原点であるための必要十分条件を求めよ」とい問題を考察し、その解がMagnanini-Sakaguchiのバランス法則であることを示した。すなわち、任意の第n+1座標に対して、Poisson積分の臨界点が原点であるための必要十分条件は、境界値を定める体と原点を中心とする任意の半径の球との共通部分の重心が原点であることを示した。この成果により、「原点が時刻に関して不変な熱方程式の初期値問題の空間臨界点であること」と「原点が第n+1座標に関して不変なPoisson積分の臨界点であること」が同値であることがわかった。当該科研費の研究期間中(平成26年度から27年度)に、m+1次元ユークリッド空間の上半空間におけるPoisson積分を、第m+1座標を固定して、m変数関数とみなしたときの臨界点(および最大点)が第m+1座標に関してどのような振る舞いを示すかを研究した。境界条件は体(有界な開集合の閉包)の定義関数で与える。境界条件を定める体の形状と第m+1座標によっては、m変数関数としてのPoisson積分の臨界点は一般には唯一とは限らない。また、m変数関数としてのPoisson積分の臨界点は第m+1座標に関して一般には動く。これらの事実に対して以下の2つの研究成果を挙げた:(1)境界条件を定める体が凸ならば、第m+1座標に依らず、m変数関数としてのPoisson積分の逆数は上に狭義凸になる。したがって、m変数関数としてのPoisson積分の臨界点は一意に定まる。また、一般に、m変数関数と凸体の定義関数との畳み込みとして得られる関数のべき乗が狭義凸関数になるための十分条件を与えた。(2)m変数関数としてのPoisson積分の臨界点が第m+1座標に関して動かないための必要十分条件は境界条件を定める体がMagnanini氏と坂口氏によって1997年に導入されたバランス法則をみたすことである。また、次数sのRieszポテンシャル(距離のs乗と体の定義関数の畳み込み)の臨界点が次数sに関して動かないための必要十分条件もMagnanini氏と坂口氏のバランス法則であることを示した。(1)の研究成果は第62回幾何学シンポジウムで成果発表した。これらの研究成果は論文の形にまとめ、現在、投稿中である。本研究課題では、n+1次元ユークリッド空間の上半空間におけるPoisson積分を、第n+1座標を固定して、n変数関数とみて、その臨界点(または最大点)の振る舞いに関して、(2年間で)解決を試みる問題を4題提示した。そのうちの2つを(1年間で)肯定的に解決することができた。また、3つ目の問題は、現在までに解決した問題の結果から導かれることが大いに期待できる。時間経過と解決すべき問題の残量を鑑みて、順調に進展していると言える。

27年度が最終年度であるため、記入しない。凸幾何学平成27年4月から11月までは、自身の知る範囲で参考になると期待される文献の理解を深め、その文献の問題解決方策を修正することで、問題解決を図る。また、関連する研究集会に参加し、有益な情報収集を行うことで、問題解決を円滑に行えるような準備を行う。平成27年11月から平成28年3月までは、収集した情報を元に、問題解決を図る。また、平成26年度の研究活動で非常に有益であった、フィレンツェへの渡航をこの期間に行う。
In vivoライブイメージングと遺伝学の融合による植物受精機構の動的理解

植物の花の内部では、めしべに受粉した花粉から花粉管が伸びて胚珠に到達し、受精することで種子ができる。しかし、植物の体は不透明なため、めしべの中をどのように花粉管が伸びていくのかは不明である。本研究では、めしべ内部を詳細に観察するため、めしべを透明化し可視化した花粉管を二光子顕微鏡により観察する方法を確立した。また、めしべ内部を生きたまま観察する方法を確立した。これにより、めしべ内で花粉管の挙動を詳細かつ生きたまま観察する基盤が整った。植物の生殖過程はめしべの奥深くで展開される現象であり、in vitroでの解析が中心であった。しかし、in vitroの解析では、花粉管どうしの競争や、多精拒否の仕組みなど、受精過程の多くを解析することができず、雄と雌の相互作用のメカニズムは明らかとなっていない。本研究では、二光子顕微鏡を用いてめしべ深部を長時間生きたままin vivoイメージングし、雄と雌の相互作用のメカニズムを明らかにすることを目指した。本年度は、まず、二光子顕微鏡を用いた長時間in vivoライブイメージング法の確立、およびシロイヌナズナの各細胞マーカーラインの整備をおこなった。観察条件や培養温度などを検討し、最大28時間連続でめしべ内を観察することに成功した。次に、様々な蛍光タンパク質で可視化した花粉管をめしべに受粉し、その挙動を生きたまま観察した。その結果、伝達組織内における花粉管の伸長速度は12μm/minと、in vitroで観察される値に類似しており、花粉管どうしにあまり差が見られないことが分かった。次に、花粉管が胚珠へと誘引される花粉管ガイダンスについても観察をおこなった。異なる3色の蛍光タンパク質で可視化した花粉を混合し、各組織を可視化しためしべに受粉して観察することで、個々の花粉管の挙動をめしべ内で生きたままトレースすることに成功した。その結果、花粉管がめしべ内の伝達組織を伸長し、その後、隔壁表皮に這い出して珠柄をのぼり、胚珠へと向かう様子が観察された。複数の観察結果から、胚珠へと誘引された花粉管と誘引されなかった花粉管の特徴を比較することで、花粉管ガイダンスにおける新たな機構が示唆された。花粉管はめしべ内を伸長し、迷うことなく胚珠へ到達し受精する。この現象は花粉管ガイダンスと呼ばれ、植物が種子を作るために重要なステップである。しかし、一連の過程はめしべ深部でおきるため、in vitroでの解析が主であり、いまだ未知の点が多い。そこで本研究では、植物の受精機構の全容を解明するため、シロイヌナズナを用いて受精過程のライブイメージングを試みた。始めに、シロイヌナズナの雌雄の各組織または細胞を蛍光タンパク質により可視化したマーカーラインを作製した。また、共同研究により植物組織の透明化試薬であるClearSeeを開発し、固定しためしべを解剖することなく内部を詳細に観察することに成功した。これにより、花粉管ガイダンスを定量的に評価することが可能となった。次に、めしべを生きたまま長時間観察するため、二光子顕微鏡を用いて条件検討をおこなった。その結果、980-1000nmという長波長の励起光を用い、橙色系の蛍光タンパク質を用いることで、最も効率的に観察ができることが分かった。次に、検討した条件下でめしべ深部を生きたまま観察する方法を確立した。その結果、めしべ内の花粉管の挙動を、最長24時間、連続でライブイメージングすることに成功した。花粉管の経路や胚珠へと誘引された花粉管の特徴を調査するため、マーカーラインの花粉を野生型、および花粉管ガイダンスに異常を示す変異体のめしべに受粉した。その結果、誘引された花粉管が備えている特徴を捉えることに成功した。また、野生型、および変異体で花粉管の挙動を比較し、花粉管が胚珠へ到達するために必要な要素を絞り込んだ。今後、花粉管ガイダンスの全容を解明するためには、本実験で確立されたライブイメージング方法だけでなく、細胞の顕微操作や分子メカニズムの解明など、より詳細な実験が必要であると考えられる。当初の研究計画通り、in vivoライブイメージング法を確立し、花粉管の挙動を30時間近く生きためしべ内で解析することが可能となったため。また、花粉管ガイダンスについて新たな知見も得られたため。植物生殖当初の研究計画通り、本研究で確立されたin vivoイメージング法により、生殖に異常を示す雌雄変異体の生殖過程を観察する。花粉管の挙動を野生型と比較することで、花粉管の挙動に影響を与える組織および遺伝子について調査する。
交雑起源の新規集団のゲノム進化に関する包括的研究

近年、遺伝的に分化した集団間の交雑がゲノム変異の新たな組み合わせを創出し、多くの種分化に寄与したことが明らかになってきた。本研究は遺伝的に大きく分化したアゴハゼとシロウオの太平洋グループと日本海グループの交雑集団のゲノム解析を行い、そこでの進化の実態について研究することを目的としている。de novoゲノムシーケンスによってアゴハゼのリファレンスゲノムを構築した上で、RAD-seq、全ゲノムリシーケンスを行なったところ、三陸海岸の交雑集団のゲノムは約50%の混合比で各グループ由来である一方、多くのゲノム領域が片方のグループのゲノムに偏っているモザイク的な構造を有していることが示された。また、この交雑集団の個体が有するミトコンドリアゲノムのコード領域において、アミノ酸を変化させる非同義置換が多く生じていることが明らかになり、交雑によって生じたゲノムの新たな組み合わせが、交雑集団におけるミトゲノムの加速進化を引き起こした可能性が示された。シロウオの2つの交雑集団のゲノム構成をRAD-seqにより推定した結果、常磐鹿島灘の交雑集団は太平洋グループに近いゲノムの混合比を示したのに対し、瀬戸内海の交雑集団のゲノム構成は日本海グループに偏っていた。次に、グループの間で形質が異なっている脊椎骨数、体サイズについて調べた結果、交雑集団における脊椎骨数のパターンは、ゲノム構成とおおよそ一致した傾向を示した。一方、体サイズについては、ゲノム構成が太平洋グループに近い常磐・鹿島灘の交雑集団が日本海グループの大きい体サイズを示し、ゲノム構成が日本海グループに近い瀬戸内海の交雑集団が中間の体サイズを示すなど、ゲノム構成と対応しない表現型が示された。これらの結果は、交雑集団の進化が環境の違いによって左右され、さらなる多様性が創出されることを示唆している。全ゲノム解析、ミトコンドリアゲノムシーケンスなどを駆使することで、当初の狙い通り、交雑集団における進化の実態を明確に捉えられているため。シロウオについては、高精度なリファレンスゲノムを構築した上で、全ゲノム解析によって太平洋グループと日本海グループ、交雑集団のゲノム構成を調べる。アゴハゼについては、今年度のフィールド調査によって、瀬戸内に新たな交雑集団を発見した。そこで、この交雑集団のゲノム構成について調査し、そこでの進化の実態を明らかにするとともに、三陸海岸の交雑集団と比較する。
放射線皮膚炎の経時的定量評価によるアセスメントツールの開発

本研究の目的は、放射線療法を受ける患者の放射線皮膚炎の状態を経時的定量評価し、皮膚評価のアセスメントツールとしての有用性を検討することである。対象は放射線療法を行う乳がんおよび喉頭がん患者であった。対象者に対して、皮膚表面温度、水分量、メラニン、紅斑を測定した。結果、乳がん患者では、紅斑度は照射前に比べ終了時、1ヶ月後、3ヶ月後で有意に上昇し、メラニン度は終了1ヶ月後に上昇した。この定量評価ツールは対象者に侵襲なく実施することができ、さらに数値を用いて対象者にフィードバックしてセルフケア支援に繋げることも可能となるため、放射線皮膚炎の評価に有用であることが示唆された。放射線療法における皮膚状態の変化を経時的に定量評価することを目的に、乳がん術後放射線療法を行う患者12名を対象に,照射開始前,照射中,照射終了時,照射後1,3ヶ月の診察時に,照射側とその反対側(以下,非照射側)の2点の皮膚状態を測定した。測定は,対象者に侵襲のない皮膚測定器(マルチディスプレイデバイスMDD4,Courage+Khazaka社製)に専用のプローブを接続して実施した。測定項目は角層水分量,皮膚表面温,メラニン,紅斑度である。また,診療録より,年齢,治療内容、CTCAE等の情報を収集した。結果、経時的変化について,角層水分量は照射側および非照射側ともに治療中,照射終了時,1ヶ月後で有意に少なかった。メラニン度は照射側のみにおいて,照射終了時および1ヶ月後が有意に高く,紅斑度も照射側においてどの時期も開始前より有意に高かった。また,同時点でみると,照射側の皮膚温が開始前から1ヶ月後までのすべての時点で非照射側より有意に高く,紅斑度は照射終了時および1か月後の時点で有意に高かった。放射線皮膚炎のCTCAE 0の際の紅斑度は119283(平均198±48)、CTCAE 1の際の紅斑度は177333 (平均244±44)であった。これらの結果をもとに考察すると、角層水分量の低下および紅斑度の上昇は照射線量2030Gy時からみられており、一般的にいわれる時期と重なっていた。角層水分量の低下およびメラニン度の上昇は照射終了後1ヶ月まで,紅斑度の上昇は照射終了後3ヶ月まで継続しており,各項目の変化が明らかになった。また,CTCAEでは0,1と評価されている時期も、定量評価による紅斑度では差がみられており,これらの指標を併せて用いることで紅斑の程度や部位をより正確にアセスメント・評価し,患者へのセルフケアの意識づけにも役立てることができると考えられた。昨年度に引き続き、放射線療法を受ける乳がん術後患者を対象に照射前から照射後の皮膚の経時的変化を調査し、今年度は照射後2年までの変化を明らかにするとともに各対象者の特徴について分析した。評価指標は、サーモグラム画像および皮膚表面温度、水分量、メラニン、紅斑値である。結果、照射側の経時的変化については,水分量は照射開始前に比べ,治療中,終了時,照射後1,3,6ヶ月のすべての時点で有意に低下した。メラニン値は,開始前との比較で照射後1、3、6ヶ月で有意に上昇した。一方、紅斑値は開始前との比較で、照射中、終了時で有意に上昇し、終了時との比較で、照射後1、3、6ヶ月に有意に低下した。水分量は表面温および紅斑値と弱い負の相関があり,メラニンと紅斑値においては弱い正の相関がみられた。サーモグラム画像から、照射終了後1ヶ月目には照射部位の発赤は軽減して茶色く変化し、色素沈着がみられるようになった。色素沈着は89ヶ月目も継続してみられ,1011ヶ月目にはごくわずかにみられる程度となった。1314ヶ月目の照射側の皮膚表面温度は非照射側よりも有意に高く(p<0.05),15ヶ月目以降は有意差がなかった。視覚的に紅斑が軽減していても値は開始前より高値を示すことから、継続してスキンケアするよう説明する必要があると言える。また、これらのデータから,皮膚状態の変化は複合的に起こっていると予測され、自覚症状以外の皮膚状態も詳細に観察することの重要性が示唆された。放射線療法を受ける患者を対象に、照射前から照射後の皮膚の経時的変化を調査し、今年度は照射後2年までの変化を調査するとともに各対象者の特徴について分析することができた。今年度は、主観的データ・客観的データの比較検討を最終目標としており、各指標の相関関係および照射時期による違い等を明らかにすることができたため、おおむね順調に進展している、と評価した。本研究の目的は、放射線療法を受ける患者の放射線皮膚炎の状態を経時的定量評価し、皮膚評価のアセスメントに必要なツールを見出すことである。対象は放射線療法を受ける乳がん患者とし、患者の同意を得た後、照射前、照射中、照射後、その後外来受診時に皮膚を測定し、皮膚症状の変化に伴う自覚症状を尋ねた。皮膚状態の評価指標には、定量評価として角層水分量、表面温度、メラニン度、紅斑度の測定を行い、サーモグラム画像および正面・側面写真での視覚的評価も併せて評価した。また、担当医の診察結果およびCTCAE(Common Terminology Criteria for Adverse Events v4.0、有害事象評価)による皮膚炎の評価結果については診察後に電子カルテより収集した。

データは、平成28年度始めまでの時点で、放射線療法を受ける乳がん患者37名を対象に、照射前から最長で照射後2年まで収集した。調査の結果、角層水分量は時間経過に伴い照射2030Gyより低下すること、紅斑度は照射前から照射後にかけて有意に上昇し、その後低下していくものの、照射14ヶ月後まで照射前よりも有意に高い値を示すことが明らかとなった。しかし、患者は皮膚の乾燥は気にしているものの、赤みはあまり気にしていなかったため、皮膚状態のアセスメントに定量評価指標を入れて行うことの有用性が示唆された。現在は、データ分析した結果の成果報告として論文を作成中である。また、現在の測定機器はPCとの接続が必要で高価であるため、今後は臨床での利用のしやすさを検討するため、ペン型の測定器で現機器よりも安価なものを用いて、これまでの収集データとの関連性を調査し、アセスメントツールとしての利用の可能性を検討する予定である。これまでデータ収集していたフィールドでの調査が担当スタッフの変更により中止となり、別施設に依頼、倫理委員会承認を経て再開したが、対象となる疾患の方が少なく時間を要した。また、臨床での定量評価ツールとして検討していた機器の納品が遅くなったため、平成28年度中に最終目標とするアセスメントツールの開発・検討に着手できなかった。昨年度までは、乳がん患者を対象に放射線皮膚炎の皮膚状態の定量評価を行ったが、部位による違いを検討するため、今年度は、頭頸部がん患者を対象に実施し、定量評価によるアセスメントツールの有用性を検討した。皮膚状態の評価指標は角層水分量、皮膚表面温度、紅斑値、メラニン値とし、放射線療法開始前(以下、開始前)、15Gy、30Gy、45Gy、60Gy、照射終了時に測定した。その他のデータとして、有害事象共通用語規準v4.0日本語訳JCOG版(Common Terminology Criteria for Adverse Events、以下、CTCAE)、対象者の自覚症状(掻痒感、熱感等)、皮膚に対する薬剤使用の有無・内容を電子カルテから収集した。対象者は喉頭がんと診断され放射線療法を行った患者20名(男性18名、女性2名)であった。通常分割照射2名、加速多分割照射18名であり統計学的分析はできなかったが、通常分割照射のほうがやや終了時の紅斑値が高い傾向がみられており、今後も継続して調査する必要があると思われた。その他の指標での違いはみられなかった。加速多分割照射18名での開始前から照射終了時までの経時的変化の分析では、皮膚表面温度、メラニン値には有意差はみられなかったが、角層水分量は開始前と比較し15Gy時のみ有意に上昇し、紅斑値は開始前と比較し、15Gy、30Gy、45Gy、終了時に有意に上昇した。紅斑値は乳房照射の場合と同様の結果であったが、水分量は異なる結果がでていた。これは、今回の対象者は照射開始時から保湿クリームが処方され毎日塗布するよう説明されており、保湿効果により照射15Gyの時点で一度上昇したと考えられた。保湿剤塗布による影響は、健常皮膚で各評価指標を測定したところ、塗布前後で水分量のみ有意な差が生じたため、放射線皮膚炎の皮膚状態の定量評価には、皮膚表面温度、メラニン値、紅斑値が照射部位や薬剤の塗布状況に関係なく用いやすいのではないかと示唆された。本研究の目的は、放射線療法を受ける患者の放射線皮膚炎の状態を経時的定量評価し、皮膚評価のアセスメントツールとしての有用性を検討することである。対象は放射線療法を行う乳がんおよび喉頭がん患者であった。
科学教育における日本型キー・コンピテンシ-の国際標準化

本年度の研究実績の概要は,以下の通りである.1.先駆的な事例等に関する海外実地調査及び資料の分析主にイギリスとノルウェーの野外センターや科学系博物館における教育ポリシー及び教育プログラムについて調査した。イギリスでは,Field Studies Counciが実施している教員向けの自然理解指導プログラムについて,担当者へのインタビューと文献資料収集を行い,科学的手法による自然学習の手法を明らかにした。また,ノルウェー・オスロ大学においてROSE(the Relevance of Science Education)研究の第一人者であるスベイン教授から国際比較調査における日本固有の科学観について意見を得た。2.科学教育における日本型キー・コンピテンシーの暫定的なモデル構築初年度の研究成果と上記1の知見に基づいて,科学教育における日本型キー・コンピテンシーの暫定的なモデルを構築し,その体系化を試みた。日本の科学教育における優れた点を日本型キー・コンピテンシーとして抽出するための理論的枠組みについては,学習科学における学習の転移に関する最近の議論を踏まえ,Bransford& Schwartzの「将来の学習のための準備」という概念が理論的枠組みの有力な候補の一つになることを明らかにした。また,学習者が他者と協力し問題を解決する力を育成することを目差した協同学習モデルが日本型キー・コンピテンシーに密接に関連しているという観点から,授業実践を詳細に検討するとともに,コンピテンシーの候補をナラティブな形式で記載することを試み,その結果は,マンガという形式で表現することで抽出可能であることを提案した。キー・コンピテンシーとしてのテクノロジ活用能力と情報活用能力については,携帯端末の学習利用を通して育成可能であることの検証を行った。平成19年度の本研究は,以下のような研究が遂行された。1.文献・資料の収集とデータベース整備科学教育におけるキー・コンピテンシーやリテラシーに関わる先行研究の現状を俯瞰し,その実態を整理するために,国内外の科学技術教育関連図書,論文,資料を収集し,分析した。収集した文献・資料は,データベース化するとともに,現在Web上で公開する準備をしている。2.先駆的な事例等に関する海外実地調査3.科学教育における日本型科学キー・コンピテンシーの暫定的なモデル構築と予備的評価上記1,2の調査・分析に基づいて,科学教育における日本型キー・コンピテンシーの暫定的なモデルを構築し,その体系化を試みた。また,モデルの妥当性を検討するために,科学教育にかかわる各種ステイクホルダー(科学教育研究者,教師,保護者,子ども,教育委員会関係者等)に小規模なヒアリング調査を実施した。2の調査結果も含めて,本年度の成果は,日本教育方法学会(京都大学),CASE2008(台湾)などで発表した。
平坦多様体の離散群商上の表現系とゲージ場によるホロノミー写像

主ファイバー束の同型類はその底空間である位相空間のホモトピー型に依存するが、以下では『特性類』とはこの各同型類に底空間の(ホモトピー不変量より弱い)コホモロジー的な量を対応させる対応のさせ方(函手)を指すものとする。これは底空間の位相幾何学的不変量の一種であり、対応のさせ方が異なれば(同型なものを除いて)別種の『特性類』とみなされる。本研究では主ファイバー束の底空間が可微分多様体の場合に曲率形式が消滅しないゲージ場(接続形式)とヒッグス場の「有限個」の対からChern-Weil(チャーンとヴェイユ)の定理に類似の手法によって(非可換)特性類の′′集合′′内の“演算′′における生成元どうしの対称性(「有限個」の対に関する対称性に起因するものとそうでないもの)や交換関係を、ゲージ場とヒッグス場から定まる特性類の′′集合"のパラメトライゼイションを目的にした組み合わせ的手法によるリストアップすることから始め、つぎに「有限個」の部分を「次数付き」に拡張するため構造群の群構造を(非可換)代数化した枠組みにとらえ直して系列化させ母関数の手法によって「可算無限個」に敷衍・適用し、現在さかんに研究されている無限自由度「可積分系」(曲率形式が消滅する場合を含んでいる)理論の次なる発展段階である「非可積分系」の1つのモデルとして曲率形式が消滅しない場合について底空間やその上にある各種の場の(ループ化を含む)写像空間化と関連させて扱った。
高靭性金属/金属間化合物積層材料の開発

近年材料に対する要求が高度多様になっている.金属間化合物は軽量,優れた力学的特性,耐酸化性に優れており高温構造材料として期待されているが,延性に乏しく脆性であるので単体での使用が制限される.しかし,延性な金属と金属間化合物を積層することで,新しい特性を発現させ,また特定の方向の破壊抵抗を向上させることが可能であると考えられる.このような金属/金属間化合物積層材料を作製する方法の1つに燃焼合成法があり,本研究室においてもNi/Ni-Al, Ti/Ti-AlやNb/Nb-Al積層材料の研究を行ってきた.しかし,ホットプレスによる試験片作製時に金属間化合物相中に空孔が発生し破壊挙動に影響を与えて,強度が低下する.そこで,本研究では(1)積層させる金属シートを薄くすることにより空孔を減少させた積層材料の作製,(2)加熱・加圧条件によって生成する金属間化合物相を変えた積層材料を作製することを試みた.このように金属間化合物の優れた力学的特性を生かした材料を作製することを目的とし,さらに作製した積層材料の力学的特性並びに破壊機構を解明することも目的とした.Ni箔とAl箔を重ね合わせホットプレスで燃焼合成法を利用してNi/Ni-Al積層材料を作製し,加熱・加圧条件を変化させることで金属間化合物の組成を変えることに成功した.また,引張試験において金属間化合物の組成を変えることで引張強さ並びに伸びを向上させることができた.さらに,き裂進展特性の評価を行い,き裂が前方か横方向へ偏向するかは,応力場を用いたき裂進展方向のクライテリオンから予測できることがわかった.近年材料に対する要求が高度多様になっている.金属間化合物は軽量,優れた力学的特性,耐酸化性に優れており高温構造材料として期待されているが,延性に乏しく脆性であるので単体での使用が制限される.しかし,延性な金属と金属間化合物を積層することで,新しい特性を発現させ,また特定の方向の破壊抵抗を向上させることが可能であると考えられる.このような金属/金属間化合物積層材料を作製する方法の1つに燃焼合成法があり,本研究室においてもNi/Ni-Al, Ti/Ti-AlやNb/Nb-Al積層材料の研究を行ってきた.しかし,ホットプレスによる試験片作製時に金属間化合物相中に空孔が発生し破壊挙動に影響を与えて,強度が低下する.そこで,本研究では(1)積層させる金属シートを薄くすることにより空孔を減少させた積層材料の作製,(2)加熱・加圧条件によって生成する金属間化合物相を変えた積層材料を作製することを試みた.このように金属間化合物の優れた力学的特性を生かした材料を作製することを目的とし,さらに作製した積層材料の力学的特性並びに破壊機構を解明することも目的とした.Ni箔とAl箔を重ね合わせホットプレスで燃焼合成法を利用してNi/Ni-Al積層材料を作製し,加熱・加圧条件を変化させることで金属間化合物の組成を変えることに成功した.また,引張試験において金属間化合物の組成を変えることで引張強さ並びに伸びを向上させることができた.さらに,き裂進展特性の評価を行い,き裂が前方か横方向へ偏向するかは,応力場を用いたき裂進展方向のクライテリオンから予測できることがわかった.金属間化合物は比重が小さく、優れた力学的特性と耐酸化性を有しているため、軽量耐熱構造材料として注目されている。しかし、延性並びに破壊靭性が金属材料に比べて低く脆性であるので、金属間化合物単体での利用が制限される。そこで、第3元素添加や最適加工熱処理などにより組織を調整し、シアリガメント、ミクロ組織によるブリッジング効果など種々の応力緩和機構を導入することにより、高靭化させる手法が考えられてきた。更なる高靭化を図るためには、金属との多層化による金属/金属間化合物積層材料が望ましい。これは、金属間化合物への微視破壊機構の導入に必要なミクロな破壊機構と、積層化による界面の存在で導入されるマクロな破壊機構を併せ持つ材料として期待されているからである。本研究では以上を考慮して、Ti/Ti-Al系多層積層材料を自己発熱反応により作製し、金属間化合物の体積率と種類の変化における力学的特性への影響、さらにこの金属/金属間化合物の破壊機構の関係について調べることを目的とする。TiとAl箔を重ね合わせてホットプレスした結果、Ti相とTi-Al系金属間化合物相からなる結合性の良い積層複合材料が得られた。金属間化合物の体積率が低くなるにつれ引張り強度の上昇が認められた。また、同程度の金属間化合物の体積率を持つ試験片を比較したところ、TiAlよりもTiAl_3の試験片の方が高い伸びを示した。破断後、側面から観察した結果、TiAl_3試験片の方は、金属間化合物層での負荷方向に垂直な割れがTiAl試験片よりも多く発生した後、Ti層で塑性変形が起っていると考えられる。本年度は、まず強度特性に優れた金属/金属間化合物積層材料を作製についての検討を行った。燃焼合成法を用いた金属/金属間化合物積層材料の作製においては、金属間化合物相中に空孔ができる問題がある。そこで本研究ではNi/NiAl積層材料におけるNi層を改質するために、熱処理を施した試料を作製し、力学特性を向上させることを目的とした。出発材としてNi箔とAl箔を用い、ホットプレスによる反応焼結を利用してNi/NiAl積層材料を作製した。また作製された積層材の一部を600°Cで60分間熱処理した。

NiAl層の厚さがほぼ同じ約18mmでそれぞれの金属間化合物層の体積比率はV_<NiAl>=37、43、57%である。引張り強度は全般に熱処理を施すことによる向上が見られ、V_<NiAl>で比べると43%の試料が最も高かった。引張り試験後の試料側面写真からは、未熱処理材では金属層にもき裂が見られるのに対し、熱処理材では金属層にき裂は見られなかった。このような金属層での破壊形態の違いから、熱処理によるき裂進展抵抗の増加が期待される。さらに延性/脆性積層材料設計の際最高の力学特性を発揮させるため、単一面き裂と多重き裂の破壊形態をコントロールする因子を数値解析的に調べた。き裂生成の応力拡大係数および破壊抵抗(R-curve)のようなダイナミックなき裂進展挙動をin-situに取り扱える手法を開発した。本研究で計算された均一面き裂から多重き裂へ遷移する臨界厚さ比は、実験の報告値と一致してこの手法の妥当性が検証された。延性層の加工効果は多重き裂の方に有利であり、脆性層の圧縮残留応力はき裂進展抵抗を向上させることが分かった。また、高いアスペクト比により確実に延性層のブリッジングが得られる延性/脆性積層材料の破壊挙動から、延性層の改質による物性向上の可能性が明らかになった。近年材料に対する要求が高度多様になっている.金属間化合物は軽量,優れた力学的特性,耐酸化性に優れており高温構造材料として期待されているが,延性に乏しく脆性であるので単体での使用が制限される.しかし,延性な金属と金属間化合物を積層することで,新しい特性を発現させ,また特定の方向の破壊抵抗を向上させることが可能であると考えられる.このような金属/金属間化合物積層材料を作製する方法の1つに燃焼合成法があり,本研究室においてもNi/Ni-Al, Ti/Ti-AlやNb/Nb-Al積層材料の研究を行ってきた.しかし,ホットプレスによる試験片作製時に金属間化合物相中に空孔が発生し破壊挙動に影響を与えて,強度が低下する.そこで,本研究では(1)積層させる金属シートを薄くすることにより空孔を減少させた積層材料の作製,(2)加熱・加圧条件によって生成する金属間化合物相を変えた積層材料を作製することを試みた.このように金属間化合物の優れた力学的特性を生かした材料を作製することを目的とし,さらに作製した積層材料の力学的特性並びに破壊機構を解明することも目的とした.Ni箔とAl箔を重ね合わせホットプレスで燃焼合成法を利用してNi/Ni-Al積層材料を作製し,加熱・加圧条件を変化させることで金属間化合物の組成を変えることに成功した.また,引張試験において金属間化合物の組成を変えることで引張強さ並びに伸びを向上させることができた.さらに,き裂進展特性の評価を行い,き裂が前方か横方向へ偏向するかは,応力場を用いたき裂進展方向のクライテリオンから予測できることがわかった.
チトクロムCによる感染症迅速診断キットの開発

イムノクロマト法を用いたチトクロムCによる感染症迅速診断キットの開発を目的に検討を行った。測定キットの作成については測定感度および測定時間ともに臨床応用が可能なものであった。しかし感染症診断という点においてチトクロムCがすでに保険収載されているプロカルシトニンやプレセプシンになど他のマーカー比べて優れていたという結果が示せなかった。今後は感染症および外傷、熱傷の際に生じる全身性炎症症候群による重篤な病態を的確に把握するためのマーカーとしてさらに検討を加えていく予定である。現在、救急医療の現場における感染症診断法は、血液培養法のほか数多くのマーカーが検討されており、今回チトクロムCを用いた感染症早期診断法の確立を目的に検討を重ねている。現在チトクロムCの測定にはELISA法が用いられているが、手技が煩雑であること、また測定には約8時間を要することから、救急医療の現場においては早期診断にその結果を反映させることは不向きである。そこでイムノクロマト法を用いた簡易測定キットを開発し、ベットサイドでの測定を可能にすることを目標とした。さらにチトクロムCの感染症診断能を評価するため、岩手医科大学救急医学講座に搬送され搬入時感染が疑われた症例を対象に臨床検体を採取し、チトクロムCのほか、従来の感染症マーカーを測定し、その信頼性について評価した。患者は腹腔内感染症から外傷、熱傷症例など計20症例。検体数は80検体であった。患者を健常群、非感染性SIRS群、局所感染群、敗血症群、重症敗血症群に分け検討するとチトクロムCは健常群、局所感染群では有意にその値は低く、非感染性SIRS群、敗血症群、重症敗血症群では高値であった。従来の感染症マーカーでは非感染性SIRS群では値が上昇することはなく、異なった推移を呈していた。またチトクロムCは非感染性SIRS群内においても重症度の悪化するにつれその値は上昇していた。これらのことからチトクロムCは感染症に特異的なマーカーというよりはSIRSいわゆる全身性に侵襲が及んだ状態における重症度を速やかに反映するマーカーである可能性が示唆された。現在これらのデータの解析とともにイムノクロマト法と従来のELISA法における測定値の相関をとり、簡易測定法の開発を進めている段階である。イムノクロマトグラフィーを応用して簡易キット(Point of Care test:以下POCテストと略す)を開発した。POCテストはチトクロームCに特異的な抗体を金コロイドに結合したものを標識物として使用しており、メンブレンには異なる抗チトクロームC抗体が固相化する。本法は、血清と血漿でデータの差異は殆ど生ぜず、どちらでも約15分で敗血症診断が可能となった。このPOCテストを用いて、岩手県高度救命救急センターに搬送された患者について発症早期より検討した。その内訳は、対照としての健常者20名、感染を合併しないSIRS患者20名、局所感染症患者14名、敗血症患者16名、重症敗血症患者15名、敗血症性ショック患者20名である。POCテストによる、敗血症診断としてのカットオフ値を1+とすると、感度100 %、特異度56%、有効度73%、カットオフ値を2+とすると、感度73%、特異度84%、有効度80%、カットオフ値を3+とすると感度47%、特異度96%、有効度78%であった。このことからPOCテストによる敗血症としては、POCテストで2+とするのがもっとも有効であるように思われた。敗血症の診断マーカーとしてチトクロームCを用いた場合、ROC曲線下面積は0.802であり、血中で上昇するチトクロームCがIL-6、CRPなどの他の診断マーカーに比較して敗血症の診断マーカーとしてはより優れていることが示された。チトクロームCは敗血症に関連する組織傷害アセスメントスコアであるSOFAスコアと相関し、敗血症の重症度と相関した。以上の結果より、チトクロームCは敗血症の早期診断及び重症度のモニタリングに有用である可能性が示唆された。しかし、明らかに感染を合併していると思われる症例においてチトクロームCが上昇しない症例、さらに感染を合併していないと思われる症例でチトクロームCが上昇する症例が散見され、その原因について多種の疾患について今後さらに検討する必要がある。臨床検体の集積および測定、データの解析はおおむね進んでいるが、イムノクロマト法の開発がやや遅れている。健常人検体を測定した際にもELISA法と測定値の乖離を認めること、血清検体と血漿検体において測定値に誤差が生じる現象を認めている。この点について現在検討を重ねている段階である。救急医学現在救急医療の現場においてはSIRS病態における重症度に指標となるマーカーは存在せず、様々な感染症マーカーの組み合わせで病態を把握している。

今回チトクロムCがSIRSの病態を反映している可能が高いことが明らかとなり、今後さらに臨床検体を集積しその診断能の精度を上げていきたいと考えている。またイムノクロマト法については血清検体と血漿検体における測定値に差が生じていることから、何らかの測定阻害因子が存在している可能性があり、その点について明らかにすること、また臨床の現場においては血清検体の作成は時間を要することから不向きであり、できれば血漿検体もしくは前処理を必要としない全血検体の測定が可能になるよう検討していく予定である。試薬を購入予定であったが、国内在庫がなく、入荷に1ヶ月以上かかるとのことで今年度の購入を断念した。主に試薬購入代金の一部として使用する。
肺への好中球集積機構の解析-LTB4受容体発現CHO細胞を用いた研究

1.LTB4受容体発現CHO細胞の蛍光色素標識条件の最適化.蛍光色素CMFDA4μMまたはCMTMR2μMにてCHO細胞の十分な蛍光標識が可能であった.この条件で蛍光標識されたLTB4受容体発現CHO細胞は,ケモタキシスチェンバーを用いたLTB4に対するケモタキシスアッセイにおいて非標識LTB4受容体発現CHO細胞と同等の遊走能を示した.2.薬剤の気管内投与によるマウスの肺内好中球集積とその再現性に関する検討.マウス肺における好中球集積モデルとしてLTB4,ブレオマイシン,シリカの気管内投与を行った.LTB4投与4時間後では気管支肺胞洗浄液(BALF)好中球分画>10%が約2割,ブレオマイシン投与24時間後では好中球分画>50%が約5割の個体でのみ認められ,再現性が不十分であった.シリカ投与でのBALF好中球分画は,BALFにシリカが回収される場合では,24時間後に40-80%に著増したが,シリカが回収されない場合は好中球増多を示さない.即ち投与薬剤が喀出され肺内に沈着しないことが再現性不良の原因であった.シリカはBALFでの回収の有無から肺内沈着の有無が判断可能で気管内投与の薬剤として適している.3.シリカ気管内投与モデルでのCMFDA標識LTB4受容体発現CHO細胞のin vivoケモタキシスアッセイ.シリカ気管内投与20時間後のマウスに,CMFDA標識LTB4受容体発現CHO細胞及びCMTMR標識対照CHO細胞を尾静脈から静注,その4時間後にBALを行ったが,BALF中にCMTMR・CMFDA標識細胞共に検出されなかった.LTB4受容体発現CHO細胞が肺胞内に浮遊せず肺内毛細血管や肺胞上皮に接着している可能性を考え,肺組織の切片を作製し組織学的に蛍光標識細胞の検討を行ったが確定的な結果は得られなかった.1.LTB4受容体発現CHO細胞の蛍光色素標識条件の最適化.蛍光色素CMFDA4μMまたはCMTMR2μMにてCHO細胞の十分な蛍光標識が可能であった.この条件で蛍光標識されたLTB4受容体発現CHO細胞は,ケモタキシスチェンバーを用いたLTB4に対するケモタキシスアッセイにおいて非標識LTB4受容体発現CHO細胞と同等の遊走能を示した.2.薬剤の気管内投与によるマウスの肺内好中球集積とその再現性に関する検討.マウス肺における好中球集積モデルとしてLTB4,ブレオマイシン,シリカの気管内投与を行った.LTB4投与4時間後では気管支肺胞洗浄液(BALF)好中球分画>10%が約2割,ブレオマイシン投与24時間後では好中球分画>50%が約5割の個体でのみ認められ,再現性が不十分であった.シリカ投与でのBALF好中球分画は,BALFにシリカが回収される場合では,24時間後に40-80%に著増したが,シリカが回収されない場合は好中球増多を示さない.即ち投与薬剤が喀出され肺内に沈着しないことが再現性不良の原因であった.シリカはBALFでの回収の有無から肺内沈着の有無が判断可能で気管内投与の薬剤として適している.3.シリカ気管内投与モデルでのCMFDA標識LTB4受容体発現CHO細胞のin vivoケモタキシスアッセイ.シリカ気管内投与20時間後のマウスに,CMFDA標識LTB4受容体発現CHO細胞及びCMTMR標識対照CHO細胞を尾静脈から静注,その4時間後にBALを行ったが,BALF中にCMTMR・CMFDA標識細胞共に検出されなかった.LTB4受容体発現CHO細胞が肺胞内に浮遊せず肺内毛細血管や肺胞上皮に接着している可能性を考え,肺組織の切片を作製し組織学的に蛍光標識細胞の検討を行ったが確定的な結果は得られなかった.1.マウス肺肝損傷モデルにおける肺内への好中球の集積.マウス肺損傷モデルとして,シリカの気管内投与モデルを作製した.シリカ気管内投与後の気管支肺胞洗浄液(BALF)の細胞分画での好中球比率は,4時間後では10%以下であったが,24時間後には40-80%に著増した.シリカはBALF中にも回収され,BALF細胞所見の再現性は良好であった.2.LTB4受容体発現CHO細胞(LTB4RCHO)の蛍光色素標識条件の最適化.CHO細胞を蛍光色素CMFDAまたはCMTMRで標識し,ケモタキシスチェンバーを用いて遊走能を測定すると同時に蛍光顕微鏡で蛍光標識の程度を判定し蛍光標識の至適条件の検討を行った.CMFDA4μM,CMTMR2μMによる標識で,LTB4RCHOは各々明瞭なグリーン及びオレンジの蛍光を発し,LTB4に対して非標識LTB4RCHOと同等の遊走能を保持していた.従って,この条件でLTB4RCHOを蛍光色素標識することにより,in vivoでのケモタキシスアッセイに利用できる.3.シリカ気管内投与モデルにおける蛍光色素標識LTB4RCHOのin vivoケモタキシスアッセイ.シリカ気管内投与20時間後のマウスに,CMFDA標識LTB4RCHO及びCMTMR標識対照CHO細胞(各6×10^5 cells/マウス)を尾静脈から静注し,その4時間後にBALを行いBALF細胞の検討を行った.

BALF細胞分画では好中球比率が著増したが,BALF細胞中にCMFDAあるいはCMTMR標識細胞の出現は認められなかった.今後,CHO細胞の投与条件を再検討すると共に,組織での蛍光標識CHO細胞の浸潤の有無を検討する予定である.1.薬剤の気管内投与によるマウスの肺内好中球集積とその再現性に関する検討.マウス肺における好中球集積モデルとしてLTB_4,ブレオマイシン,シリカの気管内投与を行い,肺内への好中球の集積を気管支肺胞洗浄液(BALF)所見から解析した.LTB_4投与ではBALF好中球分画>10%は約2割,ブレオマイシン投与では好中球分画>50%は約5割の個体でのみ認められ,再現性が不十分であった.シリカ投与ではBALFにシリカが回収される場合は好中球分画は40-80%に著増し,シリカが回収されない場合は好中球増多を示さなかった.シリカ気管内投与の結果から,投与された薬剤が喀出され肺内に沈着しないことが再現性不良の原因であると判断された.シリカの場合はBALFでの回収の有無から肺内沈着の有無が容易に判断できるため気管内投与の薬剤として適している.2.シリカ気管内投与モデルでのCMFDA標識LTB_4受容体発現CHO細胞のin vivoケモタキシスアッセイ.マウスにシリカを気管内投与後,CMFDA標識LTB_4受容体発現CHO細胞及びCMTMR標識対照CHO細胞を尾静脈から静注し,BALにてBALFへのCMFDA標識LTB_4受容体発現CHO細胞の出現の検討を行ったが,BALF細胞中にCMTMR標識細胞・CMFDA標識細胞共に出現は認められなかった.LTB_4受容体発現CHO細胞が肺内毛細血管や肺胞上皮に接着している可能性を考え,肺組織を摘出し切片を作製,蛍光顕微鏡にて組織学的に蛍光標識細胞の検討を行ったが,組織内における非特異的蛍光などの問題があり,確定的な結果を得るには至らなかった.