hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Gd-dynamic MRIを用いた肺癌と良性病変の鑑別、増強効果と病理像との相関

(今年度の研究の背景)前年度行った肺癌と良性病変の区別にGd-dynamnic MRIが有用かの検討によって,悪性は良性に比して、腫瘤の信号は早期に強く増強され、また効果は早く減弱するといえ、dynamic studyによって良、悪性の鑑別の可能性が示唆されたが,良,悪性間には多くの類似点もみられた。そこで,dynamic MRIの血行動態がどのような病理学的所見を現している可能性があるかについて,症例を増やし,検討を加えた。(病理学的検討)特に3cm以下の肺癌切除42例(前年度22例)を対象とし、腫瘍の増強効果と病理像を比較検討した。摘出された肺癌を固定し、割面像を作成、HE染色のみならず、血管の分布、数を知るために内皮を特異的に染色するFactor-VIIIstain、間質の分布を検討するためにEVG stainを行い、腫瘍の内部性状、腫瘍血管の分布、数、間質量などとdynamic MRIによって得られたcurveの各種パラメーターとの相関を統計学的に検討した。(結果)腫瘍内小血管数は早期増強効果比、後期減弱比と正の相関、最大造影に至る時間と負の相関を示し、腫瘍内間質量が多いものは後期減弱比が有意に低いという結果であった。(結論)腫瘍内血管数が多いものほど早く強く造影され、腫瘍間質量が多いものほど造影効果が持続する(造影剤の排出が悪い)傾向にある。以上より、腫瘍の早期増強効果,後期減弱のパターンは良,悪性の区別に有用であるが,病理学的には腫瘍内血管数と腫瘍間質量の違いを反映している可能性がある。良性病変でも血管数と間質量が多ければ,悪性病変と同様の増強効果を示すことが示唆された。(今後の研究展開)上記の結果が良性病変でも同様かについて,手術例を主体に再検討する必要がある。さらにFactor-VIIIstainで染色された微小血管と血管新生因子(VIIGF)との関連性を研究し,dynamic MRIによる経時的な増強効果をみることで,腫瘍血管新生,腫瘍間質増生の程度を推察できるか.また,画像所見と予後との相関があるかも検討する。肺癌と良性病変の区別にGd-dynamic MRIが有用かを検討した。また、造影効果の違いがどのような病理像を反映しているかを病理像との比較で検討した。(検討1肺癌と良性病変の鑑別)単純X線、CTなどで肺癌との鑑別が問題となった92例(良性31例、肺癌61例)にdynamic MRIを施行し、得られた画像から腫瘤に関心領域を設定し、経時的変化をみるためにTime-Signal intensity curve(TSI curve)を作成した。TSI curveから得られた各種パラメーターを数値化し、良、悪性の比較を統計学的手法を用いて行い、鑑別点を検討した。造影前の信号強度と比較した腫瘤の最大造影効果比(ERTmax)は、良性に比して肺癌で高く、最大造影に至る時間(Tmax)は、良性に比して肺癌で早かった。また、最大造影効果から3分後の造影効果との比率(wash-out ratio:WR)は、良性に比して肺癌で高かった。まとめると,肺癌は良性に比して、腫瘤の信号は早期に強く増強され、また効果は早く減弱するといえ、dynamic studyによって良、悪性の鑑別の可能性が示唆された。(検討2病理学的検討)特に3cm以下の肺癌切除22例を対象とし、腫瘍の増強効果と病理像を比較検討した。摘出された肺癌を固定し、割画像を作成、HE染色のみならず、血管の分布、数を知るために内皮を特異的に染色するFactor-8 stain、間質の分布を検討するためにEVG stainを行い、腫瘍の内部性状、腫瘍血管の分布、数、間質量などとTSI curveの各種パラメーターとの相関を統計学的に検討した。腫瘍内小血管数はERTmax、WRと正の相関、Tmaxと負の相関を示し、腫瘍内間質量(特に弾性線維)が多いものはWRが有意に低いという結果で、腫瘍内血管数が多いものほど早く強く造影され、腫瘍間質量が多いものほど造影効果が持続する(造影剤の排出が悪い)という結論であった。現在、検討1および2ともに症例を増やし、さらに検討中である。

(結果)腫瘍内小血管数は早期増強効果比、後期減弱比と正の相関、最大造影に至る時間と負の相関を示し、腫瘍内間質量が多いものは後期減弱比が有意に低いという結果であった。(結論)腫瘍内血管数が多いものほど早く強く造影され、腫瘍間質量が多いものほど造影効果が持続する(造影剤の排出が悪い)傾向にある。以上より、腫瘍の早期増強効果,後期減弱のパターンは良,悪性の区別に有用であるが,病理学的には腫瘍内血管数と腫瘍間質量の違いを反映している可能性がある。良性病変でも血管数と間質量が多ければ,悪性病変と同様の増強効果を示すことが示唆された。(今後の研究展開)上記の結果が良性病変でも同様かについて,手術例を主体に再検討する必要がある。さらにFactor-VIIIstainで染色された微小血管と血管新生因子(VIIGF)との関連性を研究し,dynamic MRIによる経時的な増強効果をみることで,腫瘍血管新生,腫瘍間質増生の程度を推察できるか.また,画像所見と予後との相関があるかも検討する。
ヒト子宮内膜幹細胞単離と子宮内膜組織再構築機構の解析

(1)子宮内膜幹様細胞の単離とin vitro培養数種類の正常子宮内膜検体から、単細胞からでもエストロゲンを必要とせずに安定して2年間以上生存増殖する細胞を単離した。正所性子宮内膜由来幹様細胞は形態的にも細胞性格的にも明らかに異なる複数の細胞集団であることが証明され、現在は各幹様細胞相互の分化現象の証明を研究中である。成果の一部は論文投稿中。(2)子宮内膜症組織や子宮腺筋症組織における幹細胞の意義子宮内膜類似組織の異所性増殖性疾患である子宮内膜症/腺筋症組織からも、幹様細胞を単一したが、細胞形態は類似単一なものであったことから、子宮内膜症/腺筋症組織は腫瘍性疾患と似たモノクローナルに発生している可能性が示唆された。これらの幹様細胞はエストロゲン未添加では2年以内に増殖が停止したことから、閉経後の子宮内膜症/腺筋症組織の萎縮消失に一致した。現在は、正所性子宮内膜由来幹細胞との間での遺伝子発現の差異を解析中である。(3)子宮内膜組織の再構築実験とその修飾因子の解明正所性子宮内膜組織には長期間体外で増殖可能な幹様細胞が高頻度に含まれることを証明した。そこで免疫不全マウス腹腔内にヒト子宮内膜幹様細胞を移植し、腹腔子宮内膜組織が再構築できるかどうかを検討した。同時に各種サイトカインを添加した。組織塊移植は容易に腹腔内腫性病変を形成したが、単細胞移植では内膜組織再構築は困難であった。子宮内膜症患者で増加しているサイトカインにも、再構築促進作用は認めなかった。この結果は、通常の子宮内膜症は腫瘍性発生したものであり、正常子宮内膜移植は組織塊移植しない限り着床困難なことを示唆している。そこで正常子宮内膜細胞の生存性を制御する因子を追求し、各種サイトカイン、細胞外基質、子宮内膜症患者血清因子などの候補を発見した。現在も継続研究中である。子宮内膜組織は月経後や分娩後にも短期間で再構成されることから、通常のアポトーシス刺激環境には耐性で、長期間にわたり単細胞から増殖可能な能力を持った、一種の幹細胞が存在すると考えられている。そこで、我々は類子宮内膜組織である子宮内膜症組織や子宮腺筋症組織にも疾患特有の類幹細胞が存在するという仮説を立て、子宮内膜症組織、子宮腺筋症組織、正所性子宮内膜組織から限界希釈法で長期生存株を複数樹立し、子宮内膜幹様細胞の存在を実証した(論文印刷中)。これらの細胞は形態学的にも、サイトカイン産生能力、各種表面抗原の発現レベルでも明らかな違いが証明されている(論文執筆中)。現在は、これらの樹立細胞からRNAを精製し、正所性子宮内膜組織由来細胞と異所性子宮内膜組織由来細胞(子宮内膜症細胞および子宮腺筋症細胞)の間でDNA microarray解析を試みている。また、この幹様細胞を利用して子宮内膜組織再構成実験を試みている。子宮内膜組織には脱落膜化という組織特異的な分化過程の他に、ケモカイン産生細胞への分化過程も存在すること、それぞれの分化過程を子宮内膜サイトカインがそれぞれ特異的に修飾することを我々は証明してきた。さらに今年度は子宮内膜間質細胞に発現するアポトーシス受容体であるCD95抗原がアポトーシスでなく、その逆に細胞生存シグナルを伝達することを証明した。

モノクローナル抗体スクリーニング実験は現在進行形であり、論文発表にはまだ至っていない。今年度は以下の成果を得た。(1)子宮内膜幹様細胞の単離とin vitro培養数種類の正常子宮内膜検体から、単細胞からでもエストロゲンを必要とせずに安定して2年間以上生存増殖する細胞を単離した。正所性子宮内膜由来幹様細胞は形態的にも細胞性格的にも明らかに異なる複数の細胞集団であることが証明され、現在は各幹様細胞相互の分化現象の証明を研究中である。成果の一部は論文投稿中。(2)子宮内膜症組織や子宮腺筋症組織における幹細胞の意義子宮内膜類似組様の異所性増殖性疾患である子宮内膜症/腺筋症組織からも、幹様細胞を単離したが、細胞形態は類似単一なものであったことから、子宮内膜症/腺筋症組織は腫瘍性疾患と似たモノクローナルに発生している可能性が示唆された。これらの幹様細胞はエストロゲン未添加では2年以内に増殖が停止したことから、閉経後の子宮内膜症/腺筋症組織の萎縮消失に一致した。現在は、正所性子宮内膜由来幹細胞との間での遺伝子発現の差異を解析中である。(3)子宮内膜組織の再構築実験とその修飾因子の解明正所性子宮内膜組織には長期間体外で増殖可能な幹様細胞が高頻度に含まれることを証明した。そこで免疫不全マウス腹腟内にヒト子宮内膜幹様細胞を移植し、腹腔子宮内膜組織が再構築できるかどうかを検討した。同時に各種サイトカインを添加した。組織塊移植は容易に腹腔内播腫性病変を形成したが、単細胞移植では内膜組織再構築は困難であった。子宮内膜症患者で増加しているサイトカインにも、再搆築促進作用は認めなかった。この結果は、通常の子宮内膜症は腫瘍性発生したものであり、正常子宮内膜移植は組織塊移植しない限り着床困難なことを示唆している。そこで正常子宮内膜細胞の生存性を制御する因子を追求し、各種サイトカイン、細胞外基質、子宮内膜症患者血清因子などの候補を発見した。現在も継続研究中である。
凍結保存同種弁・血管の生着率向上に関する実験的検討

Lewis rat(RT1A^1B^1,7-9週齢)の胸部下行大動脈を摘出し、新鮮グラフトとして摘出後1時間以内、または1週間以上凍結保存し移植した(約1cmのグラフトを腎動脈下に移植)。凍結保存はヒト組織への処理方法に準じ行った。Syngeneic移植、またはBN rat (RT1A^nB^n,8-10週齢)にallogeneic移植した。移植グラフトは1週間後および4週間後に摘出し、HE、CD4/CD8a、CD83染色した。細織へのDC浸潤の程度は、CD83陽性細胞数を計測し細胞数ごとにカテゴリー化した。新鮮および凍結グラフトのallo抗原性を比較するためにMLRを行った。レシピエントの脾臓リンパ球をresponder cellとした。コントロールとしてnaive BN ratのリンパ球を用いた。経時的変化を見るために術後7日目のレシピエントリンパ球についても評価した。StimulatorにはLewis, BN,そしてthird partyとしてDA(RT1A^aB^a)ratのリンパ球をマイトマイシンC処理して用いた。移植を各グループ6-7組検討した。グラフト開存率はsyn群100%、allo群allo-F;83.3%、allo-CP;66.7%であった。HE染色では、allo-F,allo-CP共にリンパ球・単核球系の浸潤が著明で、特に外膜側に強かった。Allo群の一部で内膜肥厚およびリンパ球の内膜浸潤も認められた。Syn群では炎症細胞浸潤は内・外膜側共に殆ど認められなかったが、一部で内膜肥厚が見られた。Allo群で認められた浸潤細胞については、連続切片でCD4・CD8a陽性細胞の双方が存在し、CD83陽性細胞も多数認めた。Syn群と比べてallo群では浸潤細胞数が著明に多く、新鮮グラフト・凍結グラフト別に比較した場合も同様であった。なお、allo群では新鮮グラフトで浸潤強度が強い傾向にあった。MLRでは、Allo群全般においてBrdU取り込み率はsyn群より有意に高かった。また、新鮮・凍結のグラフトの種類による差は認められず、術後1週間以降では経時的変化も明らかではなかった。ヒト凍結グラフトについては、大動脈壁・三尖弁・大伏在静脈について走査電顕で観察した。現在までの観察で、脈管系のグラフトでは経時的な内皮脱落が進行していることが確認できている。われわれの医学部附属病院ホモグラフトバンクでは、倫理委員会の承諾を経て、弁・血管組織の提供者のご家族の了解の上で、ホモグラフトの移植成績向上のために、提供組織の一部の実験使用が可能となっている。提供されたヒト組織の中のうちトリミング等で不要となった小片を使用して、病理組織学的な観察を行った。

心停止ドナーから心停止6時間以内に無菌的に摘出し、24時間の抗生剤溶液浸漬の後、凍結保存液に入れ、プログラムブリージングによって-80°Cまで凍結した。液体窒素気相(-160-190°C)に保存管理し、臨床使用する際には、40°Cの温水で急速解凍した。摘出直後のホモグラフトは内皮細胞を含めて、正常の構造を維持していた。抗生剤処理後には、内皮細胞の変形や脱落がごく軽度に認められた。臨床使用されたホモグラフトについての病理組織学的検索を6例に行い得た。大動脈については、中膜・外膜はほぼ正常に保たれていたが、1例で中膜にmyxoidな変性、弾性線維の走行の乱れや粗鬆化が多少観察された。内皮細胞は全例で広範囲に渡って脱落や変形をきたしていた。炎症細胞はほとんど認められず、1例で外膜側の一部にリンパ球とフイブリン塊の付着を認めたのみであった。静脈グラフトのホモグラフヘの吻合部の仮性瘤の形成のために、植え込み後2年半経過した大動脈基部ホモグラフトの摘出が1例に行われた。大動脈弁の機能は保たれていた。摘出ホモグラフト(大動脈部分)には、弾性線維の断裂、部分的な好中球の小集合や組織壊死が認められた。使用グラフト;凍結グラブトは、Lewis雄(67w,180200g)より心拍動下または心停止直後に胸部大動脈を摘出し、プログラムフリーザーを用いて凍結した後、液体窒素タンク内(気相-130°C)に1週間保存した。新鮮グラフトは、上述と同様にLewis雄より採取した胸部大動脈を1時間以内に使用した。なお、採取直後の大動脈は一部を2.5%グルタルアルデヒドおよび10%ホルマリンで固定し病理用検体とした。血管移植術:レシピエントはLewis雄(78w,200220g)、Brown Norway雄(78w,180200g)。腹部大動脈を腎動脈下で剥離し、9-0ナイロン糸を用いて端端吻合によりグラフトを移植した。なお、凍結グラフトは急速解凍した後、一部を前述同様に病理検体として採取した。ヒト凍結グラフトについては、ドナーより摘出時・抗生剤処理後・解凍時、またレシピエントから摘出時において承諾が得られた範囲で検体を採取した。採取臓器は大動脈壁・三尖弁・僧帽弁・大伏在静脈とし、走査・透過型電子顕微鏡にて観察した。現在までの観察で、脈管系のグラフトでは経時的な内皮脱落が進行していることが確認できている。Lewis rat(RT1A^1B^1,7-9適齢)の胸部下行大動脈を約1cm摘出し、新鮮グラフトとして摘出後1時間以内、または1週間以上凍結保存し腎動脈下に移植した。凍結保存はヒト組織の処理方法に準じ行った。Syngeneic移植、またはBN rat(RT1A^nB^n,8-10週齢)にallogeneic移植した。移植グラフトは1週間後および4週間後に摘出し、HE、CD4/CD8a、CD83染色した。組織へのDC浸潤の程度は、CD83陽性細胞数を計測し細胞数ごとにカテゴリー化した。新鮮および凍結グラフトのallo抗原性を比較するためにMLRを行った。レシピエントの脾臓リンパ球をresponder cellとした。コントロールとしてnaive BN ratのリンパ球を用いた。経時的変化を見るために術後1遇および4週のレシピエントリンパ球について評価した。
多主体複雑系として見た経営組織とそのマネジメントの研究

本研究は、経営組織を自律的エージェントからなる多主体複雑系(ポリエージェント・システム)として捉える立場から、そのマネジメントに関する理論を構築し、それに基づいて具体的な事例分析を行った。主体を含む複雑系についての考え方を経営組織のマネジメントに適用しようというアプローチは、今日部分的には流行をみている。だが我々のアプローチは、その背後にある自律的エージェントからなるモデルまで踏み込むことを目的としている。本研究はこのような角度から新しいエージェント研究を提起しており、国内外の従来のエージェント研究に既に様々な影響を与えつつある。特に我々の枠組みが展開される中で、創発性科学や計算組織論などの新しい領域との交流の中で双方に有益な学問的知見が得られることが期待される。我々は経営組織のマネジメントに関して理論研究のみならず豊富で具体的な事例研究を行い、理論家と経営組織領域での経験豊富な研究者との共同により、理論と現実との対応を実現しようとする従来研究にない独創性を持っている。本年度の研究実績は大きく3つに分けてその概要を述べることができる。第一に、合理的で完備情報の世界ではなく、学習(進化)し行為ルールを変化させる自律エージェントの集団として組織や経済、社会システムを分析した。そこでは社会のマクロ的機能要件の充足とミクロのエージェントからのボトムアップローチを併わせた複雑適応系や創発性科学の応用としての目的も持った。さらに、複雑系としての経済学の理論モデルの構築とバーチャル経済のシミュレーションモデル、中小企業集積上の自律分散的な産業構造のデザインの研究も行った。第二は、「関係当事者の相互参照のモデル化」を方法論として、次の3つの研究を行った。ネットビジネスの研究として、オープンソースへの参加メカニズムの解明や、ネットコミュニティ(掲示板)の特性調査、サプライチェーンの関係マネジメントの研究として、サプライ主体間の「事業モデル」の相互参照による「関係の調整」を理論化を試みた。企業間連携に関する研究として、水平連携、越境連携、垂直連携、階層連携をデル化して分析した。第三は、エグゼクティブの役割と中間管理職の役割を区別し、エグゼクティブに必要な情報を「インテリジェンス」とし、中間管理職に必要な「インフェメーション」と区別し、両者の間の関係について考察した。本研究の目的はその課題名にあるとおり経営組織を自律的エージェントからなる多主体複雑系(ポリエージェントシステム)として捉える立場からそのマネジメント原理を解明し事例分析を行いシュミレーション解析をするとこにある。2年度目の本年は前年度の成果をさらに拡大するために理論事例シュミレーションにおいて研究活動を行った。具体的には、ポリエージェントシステムが活動すること、内部に何らかの階層が出現することを理論化する試みを行った。この成果は雑誌論文であるが、それ以前の成果も含め、多主体複雑系モデルの新展開を一冊の本にまとめ出版した。事例研究は、技術開発場面と企業間連携の場面について行い、またケースメソッド教育における教室内活動(討論)についても検討した。シュミレーションとしての成果は経済活動を行うエージェント達に対して統治的条件設定をする場合とそうしない場合とで、どのような行動が出現するか比較できた。本研究の目的は、経営組織を自律的エージェントからなる多主体複雑系として捉える立場から、そのマネジメント原理を解明し、事例分析を行い、シュミレーション解析することにある。本年度の研究成果は、前年度までの成果を、研究目的にそって、その適用範囲の拡大と一般化に向けて伸長を試みたことにある。この試みは、次の3つの領域で行った。第一に、一般的なシステム論(中でも特に社会経済システム)の研究において、多主体複雑系視点に立つアプローチ(エージェントベースアプローチ)が有効であることの議論を行った。第二に、経営実務に向けて、このアプローチの有用性を検討したこと。とくにオープン経営の条件下での検討を行い、また電子商取引の活発化によるデータマイニングでの応用を吟味した。第三に、事例を用いることでの教育方法の検討を行い、教室を構成する講師と受講者は多主体複雑系をなすことを理解した上での授業の重要性を指摘した。平成15年度は研究期間の最終年度にあたることから、本年度として行うべき研究と同時に、総括としての作業を行った。本年度としての研究は、経営組織を自律的エージェントからなる多主体複雑系として捉える立場からそのマネジメント原理を解明し、事例分析を行い、シミュレーション解析することの継続である。具体的な研究成果は次の3点である。第一に、前年に引き続きエージェントベースアプローチの社会科学領域での有効性の議論をさらに深めたことである。この議論が本年の総括的な意義を持ち、後に述べる科学研究費成果発表会での重点的なテーマとなった。

第二は、これも前年において研究重点を置いたオープン経営での多主体複雑系アプローチの重要性の更なる吟味であった。特にインターネット上でのビジネス取り引きに焦点を当てた。第三は、同じく事例を用いる経営教育でのケースメソッド授業の重要性の確認が行われた。以上に加えて最終年度としての総括のために成果発表会を行った。エージェントベースアプローチが世界的に社会科学の一つの大きな流れに育とうとしている中、今後日本でもエージェント社会科学の発展のために手法や理論の発展と普及、特定領域研究の立ち上げ、国際学会への対応などが進んでいくことが予想される。そのような中、エージェントベース社会科学の研究ミッションを明確にし、文理融合型の研究プログラムを共有していくことが重要であることを主張した。
RSウイルス感染による自然免疫応答撹乱機序とその修復化合物の探索

RSウイルス(RSV)は小児の呼吸器疾患における主要な原因である。侵入門戸となる鼻粘膜上皮細胞では、RSV感染に対してI型IFNよりもIII型IFNに依存した自然免疫を誘導することを明らかにした。また、このIII型IFNの誘導にはウイルスセンサーであるRIG-Iが重要な働きをしていることを明らかにした。RSV感染細胞に対する抗菌薬フォスフォマイシンの効果として、NF-κB活性抑制による炎症性ケモカインRANTESおよび肺炎球菌受容体PAF受容体の抑制を見い出した。【緒論】RSウイルス(RSV)は呼吸器上皮細胞に感染し、小児において下気道炎などの呼吸器疾患を起こす。RSV感染による鼻咽頭液中の炎症性サイトカインIL-6、ケモカインIL-8、RANTESが細胞を障害する。このようなサイトカインバランスの崩壊からアレルギー、喘息との関連性も指摘されている。各種抗菌薬の新たな展開として、免疫調節効果が研究されている。抗菌薬ホスホマイシン(FOM)はリンパ球や単球に作用し、サイトカイン産生を調節することが報告されている。そこでRSVによる呼吸器上皮細胞からのケモカイン産生をFOMが抑制することを明らかにしたので報告する。【材料と方法】肺胞上皮細胞A549に、RSV(Long株、A2株)をMOI 1で感染させ、FOMを0-1000μg/mlの濃度で処理した。処理細胞からRT-PCRによりサイトカインmRNAの発現、培養上清からサイトカイン/ケモカイン産生量をELISAにより求めた。RANTESプロモーター、NF-κBルシフェラーゼ遺伝子解析、固相化NF-κKB結合領域核酸に対する核抽出物の結合によりNF-κBの活性を調べた。【結果と考察】FOMをウイルス吸着前、吸着中、吸着後、高濃度で処理しても、細胞活性、ウイルス複製に影響は無かった。RANTES、IL-8の産生はFOMにより抑制されたが、IL-6は抑制されなかった。FOMはウイルス感染後の処理だけでもRANTES産生を有意に抑制した。RSV感染はRANTESプロモーターを活性したが、その活性はNF-κB結合領域変異体で抑制された。また、FOM処理がRSV感染によるNF-κBの転写活性及び結合を抑制した。これらのことより、RSVは感染呼吸器上皮細胞においてNF-κB依存的にRANTESを産生し、FOMはNF-κBの活性を抑制することにより、RANTESの産生を抑制すると考えられる。【目的と意義】RSウイルス(RSV)は小児において下気道炎などの呼吸器疾患を起こす。RSV感染によりIL-8、RANTES産生が誘導されるため、アレルギー、喘息との関連性が指摘されている。またRSVは気道における肺炎球菌の受容体としても働く血小板活性化因子(PAF)の受容体を発現上昇し、二次感染が呼吸器症状の憎悪をもたらす。本研究では、抗菌薬ホスホマイシン(FOM)のRSV感染細胞からのケモカイン産生、PAF受容体発現上昇に対する影響について検討した。【材料と方法】RSV感染細胞に、FOMを0-1000μg/mlを処理し、サイトカインmRNAの発現、培養中のサイトカイン量を測定した。RANTESプロモーター、NF-κBルシフェラーゼ遺伝子解析、固相化NF-κB結合領域核酸に対する核抽出物の結合によりNF-κBの活性を調べた。PAF受容体の発現はRT-PCR、フローサイトメトリーにより調べた。FITC標識した肺炎球菌菌体の細胞への接着をフローサイトメトリーで検討した。【結果】RSV感染はRANTESプロモーターを活性したが、FOM処理がRSV感染によるNF-κBの転写活性及び結合を抑制した。PAF受容体はRSV感染により誘導され、FOM共存下でこの発現上昇が有意に抑制された。RSV感染細胞では肺炎球菌接着量は有意な増加を認められたが、FOM共存下での感染では肺炎球菌の接着量は減少していた。【考察】RSVは感染細胞においてNF-κB依存的にRANTESを産生する。FOMはNF-κB活性を抑制することにより、RANTES産生を抑制すると考えられる。またFOMにRSVによるPAF受容体の発現上昇を抑制する効果を見い出した。FOMが抗菌活性以外に、ウイルス感染における炎症症状の緩和や細菌の二次感染の抑制をもたらす可能性が示唆された。
第一次世界大戦前夜の世界市場と中央銀行政策

1.国際金本位制に関する問題は、従来主として、金融論や国際経済論といった理論的関心から研究されてきた。勿論こうした研究の成果と交又するとはいえ、本共同研究は、第一次大戦前夜における世界市場の構造と変動の把握という、すぐれて歴史的関心から出発している。また、近年の経済史研究では、各国が独自な構造をもちながら国際的に一定の地位と役割を付与され統合されているという、世界市場の多元的構造が問題にされている。2.本共同研究は、こうした研究方向に沿って、世界市場の構造に国際金融の側面から接近しようとしたものである。共同研究には全体構造を見通しうるように、イギリス、フランス、ドイツ、合衆国という中心資本主義諸国のみならず、ロシア、オーストリア・ハンガリー、イタリア、日本という周辺資本主義諸国と殖民地、周辺従属地域としてのインドに関する分析を含めた。時期、分析の焦点、そして若干の問題点については自ずから共通の理解をえた。時期の中心は、国際金本位制の最盛期である1900-1914年に置き、分析の焦点は、各国経済と世界市場との信用上の結節点をなす中央銀行または通貨当局の政策行動に設定した。かかる課題の設定を通じて、国際的位置と内部条件に規定された各国信用構造の特質を把握するとともに、第一次大戦に至る過程において、これらの信用構造が経験した変動とこれに対する各国の対応を検討し、かくして国際金本位制下における国際金融市場の構造とそれがもつ限界性に接近することができた。3.以上の研究の成果として、統計資料(「第一次大戦前主要国国際金融の趨勢、I,【II】」)および著者(『国際金本位制と中央銀行政策』)を公刊した。4.しかし、本共同研究は、国際金本位制に関する体系的な総合性の点でいくつかの問題を残しており、今後、本研究の提示した多面的かつ具体的諸論点を敷行し体系化する必要がある。
埋立地における地盤沈下を考慮した諸施設の耐震化システム

わが国の大都市では近年海岸に広大な埋立地が造成されてきている.一般に埋立地は地盤条件が非常に悪く,地震に襲われた場合,諸施設が甚大な被害を受ける危険性を有していると考えられているが,その実体は明らかにされてきていない,そこでこの事を明らかにするため,本年度いくつかの視点から研究を行った.成果を要約すると次のようになる.(1)震害報告書や筆者達の経験をもとに,過去の地震による埋立地の被害状況を調べた.また,研究期間中に発生した千葉県東方沖地震に対しても東京湾岸の埋立地での被害状況の現地踏査を行った.これらの結果,埋立地では特に液状化による被害が目立っていることが明らかにされた.(2)全国の埋立地に関する資料を,文献や統計資料等から収集した.その結果,各埋立地における土地利用状況や地盤条件,地盤沈下状況の問題点が明らかにされた.(3)全国のうち,代表的な埋立地として東京湾および伊勢湾の埋立地をとりあげ,現地踏査も含む各種の調査を行った.その結果,地盤沈下による諸施設の変状,地層構成などが明らかにされた.(4)(3)でとりあげた埋立地に対し,想定しておくべき地震動を地震活動調査や地域防災計画資料等をもとに調べた.(5)地盤沈下により構造物が過大な応力を受けていたところに,地震動が加わり被害が生じた例について,情報の収集を行った.その結果,仙台市の水道管などでそのような被害を受けていたことが明らかにされた.(6)埋立地の液状化特性に関する研究の一つとして,まさ土を埋立材として用いた場合の施工過程中の液状化強度変化を,室内液状化実験を行って調べた.わが国の大都市では近年海岸に広大な埋立地が造成されてきている.一般に埋立地は地盤条件が非常に悪く,地震に襲われた場合,諸施設が甚大な被害を受ける危険性を有していると考えられているが,その実体は明らかにされてきていない,そこでこの事を明らかにするため,本年度いくつかの視点から研究を行った.成果を要約すると次のようになる.(1)震害報告書や筆者達の経験をもとに,過去の地震による埋立地の被害状況を調べた.また,研究期間中に発生した千葉県東方沖地震に対しても東京湾岸の埋立地での被害状況の現地踏査を行った.これらの結果,埋立地では特に液状化による被害が目立っていることが明らかにされた.(2)全国の埋立地に関する資料を,文献や統計資料等から収集した.その結果,各埋立地における土地利用状況や地盤条件,地盤沈下状況の問題点が明らかにされた.(3)全国のうち,代表的な埋立地として東京湾および伊勢湾の埋立地をとりあげ,現地踏査も含む各種の調査を行った.その結果,地盤沈下による諸施設の変状,地層構成などが明らかにされた.(4)(3)でとりあげた埋立地に対し,想定しておくべき地震動を地震活動調査や地域防災計画資料等をもとに調べた.(5)地盤沈下により構造物が過大な応力を受けていたところに,地震動が加わり被害が生じた例について,情報の収集を行った.その結果,仙台市の水道管などでそのような被害を受けていたことが明らかにされた.(6)埋立地の液状化特性に関する研究の一つとして,まさ土を埋立材として用いた場合の施工過程中の液状化強度変化を,室内液状化実験を行って調べた.
第二次大戦下の仏領インドシナ -ヴィシー政権と日本の文化的攻防-

本国との海上交通が遮断され、実質的な経済関係や軍事関係の弱体化したヴィシー期のインドシナは、世界情勢の激動、体制の変化、独立運動の発展、日本との交渉といった多くの問題に直面した「政治的」な時期であると同時に、「文化」を扱うことの重要性が強く認識された時期にあったといえる。支配の弛緩を補うためにも、フランス当局は、植民地の伝統や文化を「承認」することで、現地住民の掌握とフランス支配の強化をめざした。それは同時に、植民地支配にとって刃ともなる両義的な側面をもっていた。フランス当局の意図はしばしば裏切られ、あるいは現地住民によってたくみに利用されたといえる。この危険性を当局は認識してはいたが、アジアの団結を訴える日本の存在をまえにして、現地住民の関心をひき、ヴィシー体制の「新しさ」を強調する政策を策定・導入せざるをえなかった。自らの文化や伝統に対する意識を高めさせることが、日本の支配を拒否させることにつながると考えたわけである。しかしそれは、フランスも含む外国の支配の否定に帰結する可能性をもっていた。それを避けるために、「インドシナ連邦」の団結を強化しようとしたが、植民地権力が作り上げた枠組みを実体化するためには、結局、それを構成する各国の文化を寄りどころにするほかなかったのである。反動的、抑圧的、非民主的なヴィシー体制は、それまでの第三共和制の根本的原理をすべて否定し、同化主義の放棄や、伝統や秩序の重視による支配の強化を目指し、はからずも、現地住民の自らの文化や帰属への意識を促進させる機会を与えることになった。共和主義が断絶した地点にあらわれたインドシナ統治政策の新たな展開は、ヴィシー体制に日本の占領というファクターが関わることで可能となったのであり、まさにこのヴィシー期の植民地政策が、インドシナ各国の脱植民地化を促進することになったといって過言ではないだろう。1940年6月以降、ドイツによるフランスの占領と戦争の拡大により、インドシナは本国から孤立し〓〓態に陥いる。この時期、植民地の存在は、フランスにとって新たな重要性を帯びる。ヴィシー政権に〓〓て植民地は、国民統合と国家再建のための中核に位置づけられ、また、ドゴール派にとっても本国解〓〓ための拠点としての意味付けがなされた。1943年前半までに、ほぼ全ての植民地がドゴール派の陣営〓〓いたのに対し、インドシナは唯一、戦時期を通してヴィシー体制の存続した例外的な地であった。本〓〓は、この時期、インドシナでフランスが展開した統治政策を、日常レベル、プロパガンダ、文化政策〓〓点を軸に明らかにした。インドシナは、ヨーロッパの戦火から最も遠い場所で、ヴィシーの政策が最〓〓期にわたり展開された植民地であり、そこでは占領者ドイツの意向を伺うことなく、フランス「特有〓〓植民地統治政策を明白にみることができると考えた。この時期のインドシナを論ずる際に、避けて通〓〓とができないのは日本軍の駐留という問題である。フランス軍の脆弱さにより、フランスは日本の駐〓〓受け入れざるをえず、日本もまた、インドシナを太平洋戦争遂行のための安定した基地として温存さ〓〓方針をとったため、1945年3月に日本軍がフランスを排除するまでほぼ5年間にわたって、両者はイ〓〓シナで同時に存在したのである。本研究は、ヴィシー体制下のインドシナ植民地当局が主導した統治〓〓の文化的側面を明らかにすることに主眼をおいたが、同時に、フランスがおおいに意識したであろう〓〓測される日本の政策の実態も視野にいれた。そうすることによって、ヴィシー・フランスが、最後の〓〓札となる極東の植民地で、新たな占領者である日本の出現を前にし、どのような構想のもと、いかな〓〓治政策を実施しようとしていたのかを明らかにした。

共和主義が断絶した地点にあらわれたインドシナ統治政策の新たな展開は、ヴィシー体制に日本の占領というファクターが関わることで可能となったのであり、まさにこのヴィシー期の植民地政策が、インドシナ各国の脱植民地化を促進することになったといって過言ではないだろう。
エネルギーウェイスト・ネットゼロを目指した機能性ポーラスヒートシンクの開発

本研究は、未来のエネルギーウェイスト・ネットゼロシステムに貢献する機能性ポーラス体の冷却性能と大面積高熱流束源・高温熱源への適用性について明らかにするものである。真球精度の極めて高い銅粒子充填層型ポーラス体を採用し、液供給と蒸気排出方法の異なる3つの大面積型冷却デバイスを提案した。サブクール度および流量をパラメータとする伝熱試験から、直径3cmの伝熱面に対して2L/minの液供給で10MW/m2の除熱を達成した。得られた全ての知見を総括してポーラス伝熱に関わる全ての熱的課題を克服可能な一方向性ポーラス体を提案し、従来より更に低過熱度条件で熱流束10MW/m2を達成できることを実証した。本研究は、未来のエネルギーウェイスト・ネットゼロ・システムに貢献する機能性ポーラス体の冷却性能と高温熱源への実装条件について明らかにするものである。具体的には、製鉄連続鋳造工程のモールド鋼板の冷却に申請者が研究を進めている機能性ポーラスヒートシンクを適用するものであり、ポンプ動力低減による冷却系コストの劇的な削減を図る。研究開始となる平成25年度では、高温環境における機能性ポーラスヒートシンクの有効性を実証するため、先ず、500°C以上の高温ブロック熱源の熱設計を実施し、次いで機能性ポーラス体を取り付けて非定常の冷却特性を評価するための試験部を製作した。更に申請当初の予定を前倒しして、モールド鋼板の大面積に対応可能なポーラスヒートシンクの概念設計と最適化へ向けた定常伝熱実験を開始した(平成26年度に実施予定項目の一部を実施)。流動試験ならびに伝熱試験の実験データ評価から、新しく提案した機能性ポーラスヒートシンクの問題点(ポーラス入口部での流路閉塞、ポーラス内部でのエアポケットの発生、試験部における熱損失、ポーラス体と伝熱ブロック界面での熱抵抗、など)や伝熱流動試験装置の健全性について明らかにした。今後、これらの問題点を修正したポーラスヒートシンクを再製作し、実証試験を再開する予定である。また申請者が有するポーラス体内二相流解析コードを、蒸気生成が活発な本ヒートシンクの体系へ改良しポーラス体内での二相流状態を評価するため、液相と蒸気相の流れ場を別々に解くための方程式系を定式化し、数値シミュレーション実施のための離散化を実施した。現在、プログラムを改良中であり、平成26年度においてベンチマーク試験を実施する予定である。具体的には、製鉄連続鋳造工程のモールド鋼板冷却に申請者が研究を進めている機能性ポーラスヒートシンクを適用するものであり、ポンプ動力低減による冷却系コストの劇的な削減を図る。研究初年度となる昨年度に製作したCCモールド高熱流束模擬試験装置を利用し、CCモールド大面積に適応可能なデバイス開発に取り組んだ。先ず、前年度に明らかになった様々な課題(ポーラス入口部での流路閉塞、蒸気ポケットの発生、試験部での熱損失、ポーラス体と伝熱面の接地面における熱抵抗)を解決した。特に、ポーラス体内での蒸気ポケットの停留を解決するため、非焼結タイプの粒子ポーラスを導入した。更に、液供給と蒸気排出のパターニングを変えた3つの冷却モジュールを提案・製作し、伝熱データを取得した。これにより、非焼結型の粒子ポーラス体を用いた1つのモジュールで除熱性能が劇的に改善され、2L/minの液供給量で熱流束値10MW/m2を達成することができた。また申請者が有するポーラス体内二相流解析コードを、蒸気生成が活発な本ヒートシンク体系へ改良し、ポーラス体内での二相流状態を評価する。液相と蒸気相の流れ場を個別に定式化・離散化し、現在、簡易条件におけるシミュレーションを実施している。特に、液体飽和度がゼロに近い領域において計算が不安定になっており、安定化のための各種スキームの調査を実施している。具体的には、製鉄連続鋳造工程のモールド鋼板の冷却に申請者が進めている機能性ポーラスヒートシンクを適用するものであり、ポンプ動力低減による冷却系コストの劇的な削減を図る。平成25年度、26年度では、先ず高温環境における機能性ポーラスヒートシンクの有効性を実証するため、先ず、モールド鋼板大面積冷却面に対応可能なポーラスヒートシンクの概念設計と最適化へ向けた高熱流束伝熱実験を開始した。特に研究実施中に課題として浮上した粒子焼結型ポーラス体内での蒸気ポケット生成を抑制するため、真球精度の非常に高い非焼結タイプの充填層型粒子ポーラス体を導入した。更に液供給と蒸気排出のパターニングを変えた3つの冷却モジュールを新たに提案・製作し、伝熱データを取得した。これにより一つのモジュールで伝熱性能が劇的に改善され、2L/minの液供給で熱流束値10MW/m^2を達成することができた。最終年度となる平成27年度では、引き続き3つのモジュールの伝熱実験を実施して伝熱特性を評価した。更に、ポーラス体と伝熱ブロック界面での熱抵抗が高熱流束環境で無視できないことが判明したため、熱抵抗評価試験装置を新たに製作し、銅グリース、はんだ等を用いて接触熱抵抗に対する熱流束の影響について評価した。

更に、並行して実施したポーラス体内熱流動シミュレーションから、現在のモジュールでは二相領域の発達が非常に早く、生成蒸気の排出が困難であることを明らかにした。以上の知見を総括し、最終的に面接触を可能とする一方向性ポーラス銅を導入し、上記モジュールよりも沸騰・蒸発伝熱を劇的に改善、具体的には従来より更に低過熱度条件で熱流束値10MW/m^2を達成できることを実証した。本研究は、未来のエネルギーウェイスト・ネットゼロシステムに貢献する機能性ポーラス体の冷却性能と大面積高熱流束源・高温熱源への適用性について明らかにするものである。真球精度の極めて高い銅粒子充填層型ポーラス体を採用し、液供給と蒸気排出方法の異なる3つの大面積型冷却デバイスを提案した。サブクール度および流量をパラメータとする伝熱試験から、直径3cmの伝熱面に対して2L/minの液供給で10MW/m2の除熱を達成した。得られた全ての知見を総括してポーラス伝熱に関わる全ての熱的課題を克服可能な一方向性ポーラス体を提案し、従来より更に低過熱度条件で熱流束10MW/m2を達成できることを実証した。研究初年度に実施した機能性ポーラス体の導入に関し、幾つかの技術的課題が発生したため。しかしながら、殆どの課題については本年度に解決しており、今後の成果を期待している。熱工学研究初年度における進捗の遅れにともない、本研究では、研究初年度に実施予定であった高温ブロック熱源接続時における非定常の冷却実験を実施する代わりに、大面積冷却面に適用可能なポーラスヒートシンクを提案し、熱流束をパラメータとして最適冷却条件(デバイス構造、冷却材条件等)について議論している。これらのデータをベースに、最終年度において高温環境における非定常伝熱データについても取得する予定である。また、ポーラス体についても現在は銅粒子を焼結・非焼結したものを使用しているが、伝熱面との接触熱抵抗軽減、蒸気排出、有効熱伝導率向上を可能とする新しいポーラス体について最終年度に導入し、本技術の新たな展開とブレークスルーを得たいと考えている。機能性ポーラス体の新しい設計に伴い、幾つかの技術課題が発生したため(ポーラス入口部での流路閉塞、ポーラス内部でのガス停滞、試験部における熱損失、ポーラス体と伝熱ブロック界面での熱抵抗、など)。研究初年度に実施を予定していた実験項目を一旦保留し、3年間にわたる実験をよりスムーズに進ませるため、平成26、27年度の実験を前倒しして実施したため。ポーラス体は研究代表者がやりとりをしている業者にて作製されたものであり、銅粒子を焼結したものである。しかしながら、使用されている粒子のサイズにばらつきが大きく、これによりポーラス体内で偏流が発生し内部でエアポケットが発生していると考えられる。今後、粒子径の揃った銅粒子を新たに導入するとともに、並行してポーラス体内への液供給と蒸気排出の最適化を図る。平成25年度に実施予定だった実験に対して必要な消耗品を購入する予定である。平成25年に実施を予定していた実験項目を一旦保留し、3年間にわたる実験をよりスムーズに進ませるため、平成26年度の実験を前倒しして実施したため。平成25年度に実施予定だった実験に対して必要な消耗品等を購入する予定である。
極低温原子の２体ダイナミクスとブロッケード温度計

平成29年度は,(1)フェルミ粒子系への拡張(2)光格子ポテンシャルの精密制御の2つをそれぞれ実現することを目標として研究を行い,以下に示す成果を得た.(1)フェルミ粒子系への拡張本研究で実現する温度測定の対象は,光格子中の極低温イッテルビウム原子集団である.平成28年度までの研究はもっぱらボソン系を対象としていたが,29年度からはこれをフェルミ粒子系に適用することを試みた.イッテルビウムのボソン/フェルミオン同位体間における顕著な違いはスピン自由度であるが,我々の量子気体顕微観測技術の独自性は,このような差異によらず安定に機能することが期待される点にあった.いくつかの技術的な困難を解決し,期待したとおりの頑強性を実証することができた.(2)光格子ポテンシャルの精密制御これまでの研究で利用してきた光格子系は,光の定在波を利用したもっとも単純な構成であった.したがって,理想的な周期ポテンシャルに大域的な調和振動子ポテンシャルによる勾配が重畳した構成となっていた.これまでの研究ではこの勾配を有効利用することで温度測定を実現しているが,今後の量子シミュレーション研究のためには,積極的に制御したポテンシャル勾配のもとでの系統的な測定が求められると考えられる.そこで,光強度の空間分布が任意に制御可能な別の光を新たに導入することで,これを実現しようと試みた.今年度は,光源および,強度の空間分布を制御するためのデバイスを準備した.原子系に導入する前段階として,所望の制御が実現できることを光強度分布の直接測定によって確認した.平成28年度は,これまでの研究で問題となっていた,光格子中の極低温原子系における"不本意な加熱"要因の同定・対処を目的として,特に光格子用光源の周波数および強度の高度な安定化と,機械的な振動からの保護を目的とした光学系の改良を行った.本研究を開始した当初,光格子に導入する以前の原子系は十分な低温にあると評価されている一方で,光格子に導入した後の加熱が想定より大きく,この問題への対処が本研究課題遂行における最大の問題であると目された.加熱の主要因は光格子ポテンシャルの振動であろうと考えられ,その振動は光格子用光源の強度ゆらぎ,周波数ゆらぎ,さらに光学系の機械的な揺れに由来するものと予想された.強度や周波数に関しては,従来より広帯域の制御系を実装し,また機械的な揺れに対しては可能な限りモノリシックな光学系への抜本的な切り替えによって対処した.これらの主要な改善に加えた様々な最適化の結果,極低温領域の強相関系に特有のモット絶縁体相を実空間観測することに成功した.すなわち,"不本意な加熱"は現状では十分なレベルで抑圧できたといえる.モット絶縁体相は,温度ゼロの極限ではサイトあたりの原子数が完全に確定した状態であるが,有限温度の系では温度に依存した粒子数のゆらぎを持つ.今年度の研究では,光格子ポテンシャルに自然に重畳されたゆるやかな調和振動子型ポテンシャルの寄与を有効に利用した温度/エントロピーの推定を実現した.研究計画では,極低温原子系における加熱要因の推定とその対処を目標としていた.本年度の研究成果は,これに予定通り対処した上で,モット絶縁体相を生成・顕微観測したものである.加えて,自然に重畳されたポテンシャル勾配を利用した温度推定まで実現できた.平成29年度は,(1)フェルミ粒子系への拡張(2)光格子ポテンシャルの精密制御の2つをそれぞれ実現することを目標として研究を行い,以下に示す成果を得た.(1)フェルミ粒子系への拡張本研究で実現する温度測定の対象は,光格子中の極低温イッテルビウム原子集団である.平成28年度までの研究はもっぱらボソン系を対象としていたが,29年度からはこれをフェルミ粒子系に適用することを試みた.イッテルビウムのボソン/フェルミオン同位体間における顕著な違いはスピン自由度であるが,我々の量子気体顕微観測技術の独自性は,このような差異によらず安定に機能することが期待される点にあった.いくつかの技術的な困難を解決し,期待したとおりの頑強性を実証することができた.(2)光格子ポテンシャルの精密制御これまでの研究で利用してきた光格子系は,光の定在波を利用したもっとも単純な構成であった.したがって,理想的な周期ポテンシャルに大域的な調和振動子ポテンシャルによる勾配が重畳した構成となっていた.これまでの研究ではこの勾配を有効利用することで温度測定を実現しているが,今後の量子シミュレーション研究のためには,積極的に制御したポテンシャル勾配のもとでの系統的な測定が求められると考えられる.そこで,光強度の空間分布が任意に制御可能な別の光を新たに導入することで,これを実現しようと試みた.今年度は,光源および,強度の空間分布を制御するためのデバイスを準備した.原子系に導入する前段階として,所望の制御が実現できることを光強度分布の直接測定によって確認した.これまでの研究はボース粒子系が対象であったが,研究が当初計画以上に進展していることを鑑みて,より広範かつ重要な物理にアプローチするために,フェルミ粒子系への拡張を行う予定である.私がこれまでに開発してきた光格子中の原子に対する単一サイト分解能での実空間蛍光撮像技術は,レーザー冷却技術に依存しないことが大きな特徴であり,フェルミ粒子系への切り替えにあたって必要となるのはいくつかの光の周波数のわずかな修正のみであろうと期待される.

このような一般性を実証することが平成29年度における第一の研究目標である.これは,本研究課題において,フェルミ粒子系での温度評価を実現するにあたっての準備と位置づけられる.並行して,光格子中での高度なポテンシャル制御を実現する.これまでの研究で利用してきた光格子系は,光の定在波を利用したもっとも単純な構成であった.したがって,理想的な周期ポテンシャルに加えて,光ビームの強度分布に由来する比較的ゆるやかな調和振動子ポテンシャルが重畳していた.平成29年度は,新たに制御された光源を準備し,この光によるあらたなポテンシャル構造を追加することで,不要なポテンシャル勾配の除去ならびに精密制御を実現したい.研究計画の段階では,すでにある程度の調査・対策を試みていたにも関わらず,光格子中で極低温原子を加熱してしまう要因の特定に至ることができていなかったことに加えて,本研究計画遂行にあたってその対策が必須であることから,この問題への対処に多くのリソースを費やす必要があるだろうと考えていた.しかしながら,システムを根本的に改良する決断が功を奏し,想定よりも短期間で問題を解決し,計画していた以上に研究を進めることができた.そのため,より効果的な予算執行のために次年度使用額を生じさせることとなった.修正計画では,実験で使用する原子種の切り替えに加えて,光格子ポテンシャルの局所的な制御をおこなうための光学系を本年度中に完成させたいと考えている.そのためには,制御可能な強度分布を持った光ビームを生成する必要がある.そこで,デジタル・マイクロミラー・デバイスを新規に導入することを計画しており,制御のために新たに必要となる光学素子等も含めて,前年度の未使用額を活用する予定である.
気道系のイオンチャネルとその病態生理学的意義に関する検討

1)ヒト気管支平滑筋におけるendothelin-1の作用についての検討:ヒト気管支平滑筋細胞を用い、パッチクランプ法により電気生理学的検討を行うとともに、、細胞内Ca^<2+>濃度をfura-2AMにより検討した。喘息などの病態において重要な役割を演じているendothelin-1(ET-1)及びhistamineは、いずれも細胞内Ca^<2+>を増加させること、ET-1の作用は、ヒト気管支平滑筋細胞においては、ET-A及びET-B受容体を介していること、さらに、このCa^<2+>上昇には、Ca^<2+>透過性非選択性陽イオンチャネルの活性化が重要な役割を演じていることが判明した。又、ET-1のこのチャネルの活性化のEC_<50>は、約10nMであり、この作用も又、ET-A及びET-B受容体を介することが判明した。さらに、RT-PCR法により、ET-A及びET-B受容体のmRNAの存在が確認された(Am J Res Cell Mol Biol 2000;23;213-221.)2)ヒト気管支平滑筋のK^+チャネルの検討:ヒト気管支平滑筋のK^+チャネルにつき、パッチクランプ法ならびに分子生物学的検討を行った。ヒト気管支平滑筋には、電位依存性K^+チャネル(K_y)のほかに、内向き整流K^+チャネルが見とめられ、これが、静止膜電位の形成において重要な役割を演じていると考えられた。このチャネルは、低濃度の細胞外Ba^<2+>で抑制され、その50%抑制濃度は約1.8μMであった。RT-PCRによるmRNAの検討では、Kir2.1より形成されていると考えられ、実際このチャネルのanti-sense DNAを投与した細胞では、その発現が抑制された(Am J Res Cell Moll Biol submitted)。このチャネルは、気管支のtonusの調節において重要な役割を演じていると考えられた。1)ヒト気管支平滑筋の電気生理学的検討:ヒト気管支平滑筋培養細胞を用い、パッチクランプ法により電気生理学的検討を行うとともに、細胞内Ca^<2+>をfura-2 AMにより検討した。喘息などの病態において重要な役割を演じているendothelin(ET-1)及びhistamineは、いずれも細胞内Ca^<2+>を増加さること,ET-1の作用は、ヒト平滑筋においては、ET-A及びET-B受容体をかいしていること、さらに、このCa^<2+>上昇には、Ca^<2+>透過性非選択性陽イオンチャネルの活性化が重要な役割を演じていることが判明した。又、ET-1のこのチャネルの活性化のEC_<50>は約10nMであり、この作用もまた、ET-A及びET-B受容体をかいすることが判明した。実際、RT-PCR法により、ヒト気管支平滑筋細胞には、ET-A及びET-B受容体の存在が確認された(Am.J.Respir.Cell.Mol.Biol.Revised)。2)ヒト気道上皮細胞のイオンチャネルとCa^<2+>動態との関連についての検討:ヒト気道上皮細胞において、ET-1及びhistamineは、初期には細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>放出によるCa^<2+>上昇とその後、細胞外からのCa^<2+>流入によるCa^<2+>上昇を来たした。この細胞外からのCa^<2+>流入によるCa^<2+>上昇は、細胞の膜電位と密接に関係することが明らかとなった。

現在、上皮のnitric oxide産生、ならびに、気管支平滑筋とのinteractionについても検討を加えている。1)ヒト気管支平滑筋におけるendothelin-1の作用についての検討:ヒト気管支平滑筋細胞を用い、パッチクランプ法により電気生理学的検討を行うとともに、細胞内Ca^<2+>濃度をfura-2AMにより検討した。喘息などの病態において重要な役割を演じているendothelin-1(ET-1)及びhistamineは、いずれも細胞内Ca^<2+>を増加させること、ET-1の作用は、ヒト気管支平滑筋細胞においては、ET-A及びET-B受容体を介していること、さらに、このCa^<2+>上昇には、Ca^<2+>透過性非選択性陽イオンチャネルの活性化が重要な役割を演じていることが判明した。又、ET-1のこのチャネルの活性化のEC_<50>は、約10nMであり、この作用も又、ET-A及びET-B受容体を介することが判明した。さらに、RT-PCR法により、ET-A及びET-B受容体のmRNAの存在が確認された(Am J Res Cell Mol Biol 2000;23;213-221.)2)ヒト気管支平滑筋のK^+チャネルの検討:ヒト気管支平滑筋のK^+チャネルにつき、パッチクランプ法ならびに分子生物学的検討を行った。ヒト気管支平滑筋には、電位依存性K^+チャネル(K_v)のほかに、内向き整流K^+チャネルが見とめられ、これが、静止膜電位の形成において重要な役割を演じていると考えられた。このチャネルは、低濃度の細胞外Ba^<2+>で抑制され、その50%抑制濃度は約1.8μMであった。RT-PCRによるmRNAの検討では、Kir2.1より形成されていると考えられ、実際このチャネルのanti-sense DNAを投与した細胞では、その発現が抑制された(Am J Res Cell Moll Biol submitted)。このチャネルは、気管支のtonusの調節において重要な役割を演じていると考えられた。