hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水域ネットワークに生じる流動・輸送現象に対する効率的解析手法の開発

地表水における溶質輸送現象には,乱流などの流体力学的擾乱に起因する不確実性が必然的に付随する.そのため,溶質輸送現象の解析を一貫的に行うには確率過程の概念に基づいて現象の統計学的な側面を評価する研究手法の適用が必要不可欠である.本研究では地表水における溶質輸送現象が本質的に不確実性を包含するという観点から,連続時間確率過程の一種である確率微分方程式の理論に基づき,現象に対する新規の数理・数値解析手法の開発を行った.具体的には,まず地表水での溶質粒子の挙動を支配する確率微分方程式を提案し,その数理的な諸性質を解明した.つぎに,確率微分方程式に対して独自の数物的な考察を加えることで,溶質濃度の支配方程式ならびに粒子の挙動の時空間的な不確実性の指標である空間分布型統計量の支配方程式を導出した.各方程式に対しては,有限要素法や有限体積法に基づいた効率的かつ精緻な数値解析手法の開発を行った.また,提案する解析手法を農業用排水システムにおける水質動態解析へ適用し,その有効性の検証を行った.以上に加え,上記のモデル化手法に基づき,1次元浅水流理論に立脚しつつも流れの水平2次元的な構造を効率的に数理モデル化に取り入れた決壊洪水に対する新規リスク解析手法の開発を行った.とくに,既往の1次元モデルが適用範囲外となる水路の分合流や屈曲,一般水路断面を含む常射流混在流れを精緻に再現し実問題への応用に耐える解析手法の開発を行い,その多様な場面への柔軟な対応性を詳細に確認した.また,東北地方太平洋沖地震により破堤した福島県須賀川市にある藤沼ダムの決壊洪水への適用では,複数の決壊シナリオを考慮したリスク解析を実施した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の課題名は「水域ネットワークに生じる流動・輸送現象に対する効率的解析手法の開発」である.本研究では,水田や畑地を主とする農地,農業用排水路網やその下流側接続河川,それらが流入する内湖や湖沼などの閉鎖性水域に存在する地表水の連続的な結合を水域ネットワークと称している.本研究の主目的は, (1)水域ネットワークに生じる水の流動現象および溶質の輸送現象を合理的に記述する数理モデルの導出,(2)数理モデルに対する精緻かつ効率的な数値解法の開発(3)数理モデルおよび数値解法の実問題への適用である.上記の目的(1)-(3)を一貫的に実施することにより,農地を取り巻く水理・水文環境に対する極めて効果的な定量評価手法の確立が実現されるものと考えられる.本研究では,水域ネットワークにおける輸送現象を浅水流理論の範疇で記述する,農業用排水路網や河川における水の流れは卓越した流下方向を有するため,局所1次元モデルの枠組みで取り扱う.とくに本研究では開水路網を分合流点(0次元)と水路(1次元)から構成される有限連結グラフと同一視する,一方で,必ずしも卓越した流下方向を有さない閉鎖性水域における水の流れおよび溶質輸送現象は,水平2次元モデルの枠組みで取り扱う.研究初年度である本年度は,上記の目的(1)および(2)に重点を置きつつ, (3)のためのデータ採取を実施した.数理モデルとしては,水の流れを記述する浅水流方程式ならびに溶質輸送現象,とくに移流分散現象を記述するコルモゴロフ方程式系を導出した.後者の利用が,既往研究にはない本研究の独創的な点のひとつである.上記の方程式に数式操作を施すことで,非古典的な溶質輸送方程式など,派生する各種方程式をした.各数理モデルに対しては,有限要素法や有限体積法を基礎とした数値手法を開発した,また,研究対象地である滋賀県高島市今津町に存在する農業用排水システムにおいて実測データを採取し,開発した数理モデルや数値手法の妥当性や有用性の検証を試みた.地表水における溶質輸送現象には,乱流などの流体力学的擾乱に起因する不確実性が必然的に付随する.そのため,溶質輸送現象の解析を一貫的に行うには確率過程の概念に基づいて現象の統計学的な側面を評価する研究手法の適用が必要不可欠である.本研究では地表水における溶質輸送現象が本質的に不確実性を包含するという観点から,連続時間確率過程の一種である確率微分方程式の理論に基づき,現象に対する新規の数理・数値解析手法の開発を行った.具体的には,まず地表水での溶質粒子の挙動を支配する確率微分方程式を提案し,その数理的な諸性質を解明した.つぎに,確率微分方程式に対して独自の数物的な考察を加えることで,溶質濃度の支配方程式ならびに粒子の挙動の時空間的な不確実性の指標である空間分布型統計量の支配方程式を導出した.各方程式に対しては,有限要素法や有限体積法に基づいた効率的かつ精緻な数値解析手法の開発を行った.また,提案する解析手法を農業用排水システムにおける水質動態解析へ適用し,その有効性の検証を行った.以上に加え,上記のモデル化手法に基づき,1次元浅水流理論に立脚しつつも流れの水平2次元的な構造を効率的に数理モデル化に取り入れた決壊洪水に対する新規リスク解析手法の開発を行った.とくに,既往の1次元モデルが適用範囲外となる水路の分合流や屈曲,一般水路断面を含む常射流混在流れを精緻に再現し実問題への応用に耐える解析手法の開発を行い,その多様な場面への柔軟な対応性を詳細に確認した.

また,東北地方太平洋沖地震により破堤した福島県須賀川市にある藤沼ダムの決壊洪水への適用では,複数の決壊シナリオを考慮したリスク解析を実施した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,水域ネットワークを対象として水の流れや各種輸送現象を記述する方程式の導出ならびにその求解のための数値手法の開発,実問題への適用を行うことを主目的としている.当初の計画通り,研究初年度である本年度において数理モデルの開発は概ね完了している.加えて,それらに対する数値手法の開発に関しても順調に進んでいる.以上が区分2を選択した理由である.初年度に得られた研究成果により,数理モデルの導出ならびに数値手法の開発は概ね完了した.今後の主要な研究課題は,これまでに開発した数理モデルや数値手法の妥当性をより詳細に検証するための、研究対象地における実測データ収集である.これは,初年度に引き続き行うこととなる.また,開発した数値手法に関しては十分な数値計算精度を有することが既に確認されているが,計算効率を大きく損なうことのない程度の修正によりさらなる精度向上が実現しうることが示唆されている.そのため,今後は数値艦法の改良も適宜行う予定である.
トーリックトポロジーと関連した幾何構造の研究

Torus invariantなtransverse Kaehler structureについて考察,特にmoment mapについて考察を行い,ある種のtransverse symplectic formに対してmoment mapの像がconvex polytopeであることを証明した.またこの応用として, Cupit-FoutouとZaffranの提出していた, LVMB manifoldおよびLVM manifoldに関する予想,すなわちLVMB manifold上のあるfoliationがtransverse Kaehlerであるならば, LVM manifoldであることを証明した.また同時に, LVMB manifoldの中で, LVM manifoldに双正則同値にならないものの完全な特徴づけを行った.また,上の結果を用いて, LVM manifoldのbasic cohomologyのadditive structureを, BattagliaとZaffranとは別の手法で計算できることを見出した.またこの手法はLVM manifoldに限らず,より広いクラスのtransverse Kaehler manifoldに適用することができることがわかった.一方で, basic cohomologyのmultiplicative structureについてはより深い考察が必要であり,今後の課題である.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は,研究課題"トーリックトポロジーに関連した幾何構造の研究"に基づき,トーリックトポロジーの主要な研究対象であるmoment-angle complexの上のトーラス同変な可微分構造の存在,および一意性について考察を行った.Moment-angle complexとは,本来はシンプレクティックトーリック多様体のシンプレクティック商による構成の過程で表れる多様体であるが, Buchstaber-Panovにより,一般の有限単体複体に対して定義され,かつその幾何学的実現が球面である際には位相多様体であることが示されている.また, Pamv-Luによってmoment-angle complexは単体的半順序集合に対しても定義され,実現が球面である際には同様に位相多様体になることが示されている.これらが可微分多様体になるかどうか,というのは,単体複体がstar-shapedであるならば,対応するmoment-angle compiexが可微分多様体になることがPanov-Ustinovskyによって示されているが,その他のクラスについては未解決であり, Panov-Ustinovskyの論文中で問題提起がなされている.当該年度においては,大阪市立大学の枡田幹也教授との共同研究により,単体的半順序集合に対するmoment-angle complexがトーラス不変な可微分構造を持つための強い必要条件及び十分条件を得た.得られた必要条件と十分条件は, PLボアンカレ予想が真ならば一致するため,精度の高い結果が得られたと言える.当結果について,現在論文の形に纏めている最中である.平成26年度は,研究課題「トーリックトポロジーに関連した幾何構造の研究」に基づき, moment-angle manifold上の複素構造に関する研究を行った.得られた成果の1つとして,そのinfinitesimal automorphismのなすリー代数の構造を,扇を用いて記述した.またトーリック多様体の場合のinfinitesimal automorphism全体のなすリー代数の構造は, Demazure, Coxらによって計算されているが,彼らとは別の手法で計算することができることを示した.また,あるholomorphic foliationに関するtransverseKaehler formの存在可能性について考察した.より具体的には,複素多様体にコンパクトリー群が作用しているとき,一定の方法でholomorphic foliationを構成することができ,さらにコンパクトリー群がトーラスである場合には,モーメント写像が存在するtransverseKaehler foliation全体の下限を与えていること,およびAtiyah, Guillemin-Sternbergらのconvexity theoremの類似が成り立つことを示した.このことの応用として, CupitとZaffranにより提出されていた予想「LVMBmanifold上のある特別なfoliationがtransverse Kaehlerであろう」を肯定的に解決した.これらの結果についてそれぞれ論文の形に取りまとめている最中である.Torus invariantなtransverse Kaehler structureについて考察,特にmoment mapについて考察を行い,ある種のtransverse symplectic formに対してmoment mapの像がconvex polytopeであることを証明した.またこの応用として, Cupit-FoutouとZaffranの提出していた, LVMB manifoldおよびLVM manifoldに関する予想,すなわちLVMB manifold上のあるfoliationがtransverse Kaehlerであるならば, LVM manifoldであることを証明した.また同時に, LVMB manifoldの中で, LVM manifoldに双正則同値にならないものの完全な特徴づけを行った.また,上の結果を用いて, LVM manifoldのbasic cohomologyのadditive structureを, BattagliaとZaffranとは別の手法で計算できることを見出した.またこの手法はLVM manifoldに限らず,より広いクラスのtransverse Kaehler manifoldに適用することができることがわかった.一方で, basic cohomologyのmultiplicative structureについてはより深い考察が必要であり,今後の課題である.27年度が最終年度であるため、記入しない。Moment-angle complexはトーリックトポロジーにおいて基本的かつ主要な研究対象であり,かつ多くのトーラス多様体の構成および存在に密接に関連しているため,当該年度に得られた成果は本研究課題の礎となる基本的かつ重要なものである.当該年度は本研究課題の初年度であり, 2年目以降の研究のために必要不可欠なものである.27年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度に得られた結果を踏まえ, moment-angle complexが微分多様体の構造を持つ場合の幾何学的構造の研究を推進する.また,より一般的な広い枠組みについても考察する.
高校以下私学助成制度の形成-国の制度変化と県の受容

本研究は、高校以下の私学助成について、特に国庫補助金制度が導入される1975年以前に着目して、県による私学助成制度の策定に対して国がどのような影響を与えているのかについて分析した。分析の結果、政策誘導としての機能を持たない地方交付税制度の変化であっても、県は国の政策決定とほぼ同様の政策を実施していたことが示された。また、国庫補助金制度の導入によって私学助成の「標準額」が提示されたことで、少ない額を補助していた県の底上げが図られた一方で、従来多くの額を補助していた県が標準額に近い額に助成額を設定する傾向になったことが確認された。本年度は全国レベルでの私学助成データの収集および複数の都道府県で教育史データや私学関係予算データの収集および分析を実施した。特に第1次生徒急増期前後および地方交付税法改正によって人件費が私学助成に計上された1970年代前後、国庫補助金制度が私学助成に導入された1979年前後のデータを収集した。集めた資料の分析を実施し、国による私学助成制度の変更が行われた時期に県による私学助成はどのように変化してきたのかについて検討を行っている。また、教育行政学や政治学、行政学などの先行研究を参照しつつ、分析枠組みの構築を行った。本年度は国庫補助金制度が導入された1979年前後の都道府県私学助成の状況について分析を行い、国庫補助金制度が国によって導入される前に存在した都道府県間の私学助成額のばらつきが導入以降は縮小したことを明らかにした。また、詳細にばらつきの変化を検討すると、国庫補助金の導入が全国の私学助成の底上げにつながった一方で、先進的に大きな額を交付していた県が国庫補助単価に近づくように伸び率を抑えており、結果として国庫補助単価が全国の標準額として認識され、全県がそこに近づけるような助成額の設定を実施するような役割を果たしていることを示した。これは、国が国庫補助制度導入という制度変化を行ったことで県がその変化に影響され、結果として追従している状況を示している。なお、上記の成果については、日本教育行政学会第46回大会にて発表を行った。具体的内容:平成24年度は23年度に引き続き隣接領域の研究枠組の援用を行いながら分析枠組の構築を行った。同様に、継続的に予算データの収集と県の私学関係の資料収集を実施し、2年間で集めた予算データを入力してデータセットを作成した。本年度の研究成果は次の4点である。第1に私立学校振興助成法成立後の私学助成について集めたデータをもとに分析を行い、その成果を日本教育行政学会大会にて発表した。第2に、1970年の地方交付税法改正によって増額された補助金を県がどのように私学助成に反映させたのかについて分析を行い、論文として『教育行政学論叢』第32号にて発表した。第3に、私学助成における国からの補助金について時系列分析を行い、『大学論集』第44集にて発表した。第4に、平成23年度に日本教育行政学会大会にて発表した国庫補助金制度の導入前後の私学助成の成果を論文としてまとめ、日本教育政策学会年報第20号に掲載予定となっている。意義と重要性:大半の私学助成データが私立学校振興助成法成立以降を扱っているが、本研究によって同法成立以前のデータセットを作成することができた。これはデータとしての価値がある。また、先行研究の多くが私立学校振興助成法成立以降を分析対象としてきた高校以下私学助成研究において、同法成立以前の地方交付税交付金のみによって措置されている県私学助成の実態について、中央地方関係の観点から明らかにできた。クロスセクション分析および時系列分析に資する資料収集について、当初計画していた都道府県の資料収集は順調に進んでいる。また、両者を行う上で必要となる枠組み構築についても政治学や行政学など隣接領域の枠組みを参照しつつ順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度行った資料収集を継続的に実施し、さらに収集済みの資料の分析を実施する。生徒急増期前後および地方交付税法改正前後の分析を実施する予定である。また、枠組みについても引き続き教育学のみならず行政学や政治学などの隣接領域を参照しつつ構築し、最後にまとめとして総合的な時系列分析を実施する。
20世紀アメリカと戦争正当化のレトリック

本年度(平成10年)は、研究費補助最終年度であるが、この年度において、研究代表者(牧野)の研究単著『世界を覆う白い幻影...メルヴィルとアメリカ・アイディオロジー』に続く、直接的研究実績として、二人の研究分担者の著作が出版されている。一つは林義勝の「日米関係論」の収録された、阿部斉、五十嵐武士共編の『アメリカ研究案内』(東京大学場版会、1998)であり、これは日米関係の破局としての太平洋戦争までの歴史的経緯を究明した日米の研究を、外交、文化、経済にわたって総合的に検証したものである。また上岡伸雄の研究単著『ヴァーチュアル・フィクション』(国書刊行会、1998)は、マルチ・メディア時代のアメリカ文学を、トマス・ピンチョンの『ヴァインランド』などに見られるような、冷戦期におけるアメリカ国内の病める状況、またファシズム的国内統制、さらには湾岸戦争におけるメディアに浮き出るハイテク武力優先主義の文脈で分析した研究である。本年度はまた、来年2000年での共著の出版を目指して、多数の研究書を購入し、その分析に時間を消費した。また研究討論会を重ねてきたが、そのなかで少しずつ集約されてきたものは、アメリカ国内における「ナショナリズム」というものが、戦争遂行力として非常に重視すべき対象である、ということであった。とくに「国益」というものが関わる時、国民大衆を納得させる戦争正当化のレトリックとして、たとえば「マニフェスト・デスティニー」の変形といえる「門戸開放論」、国内の異議を封殺する『魔女狩り』の変形ともいえる「マッカーシズム」、ハイテク・メディアを稼働させて「ヴァーチュアル・リアリティ」によって戦争の悲惨を逸らそうとする論理、等々が想起されるが、実はそれらこそがアメリカ型「アイディオロジー」の主要構造をなすのではないかと思われるのであり、今後もこの視角を維持して研究をつづけてゆく予定である。20世紀、特にヴェトナム戦争以後のアメリカ合衆国の戦争の正当化のレトリックを考察する時、その技術の圧倒的優位さに対する素朴な信頼感が存在するように思われる。このことが明白に表れたのが湾岸戦争であった。テレビはスマート爆弾(レーザー誘導爆弾)が標的に命中した場面を繰り返しヴィデオゲームのように放映し、湾岸戦争はまるで肉体を伴わない安全な戦争、いわばヴァーチャル戦争のような感覚を一般大衆にもたらし、さらにその軍事的優位さを誇示することによって戦争支持への世論の動員に成功したのであった。しかしながら、スマート爆弾は標的を直接攻撃するため市民に被害は及ばないと喧伝されていたにもかかわらず、最近の研究ではこの型の爆弾が使用されたのは全体の8パーセントを占めるに過ぎず、F-117A最新型戦闘機の爆撃の正確度も、当初報道された90パーセントではなく60パーセントであったことも明らかにされつつある。さらに橋梁、発電所、通信施設、給水設備、石油精製所への空爆のため、実際にはイラクの軍事力を低下させるより市民生活への影響の方が大きく、こうした戦略の正当性すら問う声があがってきている。このような湾岸戦争の実態が明らかにされるにつれ、テクノロジー優位性やその意義への見直しが始まっており、1997年度以降さらにリサーチを進める際にこのような見解に十分注意を払う必要がある。特に、戦争正当化のレトリックの中でテクノロジー信仰が他のイデオロギーとどのような相互関係を持っているかも留意しながら、全体像を考察していくことが重要であろう。1997年度におけるわれわれの課題「20世紀アメリカと戦争正当化のレトリック」の研究成果として、以下のような重要な進展があった。1。

第1次および第2次世界大戦までのアメリカの戦争においては、その戦争正当化の論理として、19世紀までの膨張主義を正当化するイデオロギー的モット-「マニフェスト・デスティニ-」の影響力が強かったこと。この見方は、とりわけインディアン戦争におけるインディアン憎悪の論理の分析からはじめて、太平洋戦争中の日系人強制収容所の人種的偏見の分析までを展開した研究書、R.ドライノンのFacing West:The Metaphysics of Indian Hating and Empire-Buildingに顕著に認められるものである。ドライノンは「マニフェスト・デスティニ-」に認められるワスプ(WASP)の独善性が、アメリカの世界制覇への帝国主義的野望を支える論理として機能していることを立証している。2。「マッカーシズム」再考。冷戦期の代表的戦争として、朝鮮戦争およびヴェトナム戦争があげられるが、これらの戦争を正当化する論理として、反供十字軍的イデオロギーの極端なケースとして「マッカーシズム」の影響があったことは歴史的事実である。国内的に「赤狩り」または「魔女狩り」として知られるこの運動の分析として、M.P.ロギンの研究所The Intellectuals and McCarthy:The Radical Specterは「マッカーシズム」が根強い影響力を維持していた農業州(南北ダコタ州)における保守的傾向を分析して、「反共主義」に対する幻影的な煽動力の本質を究明している。3。「ハイテク武力優先主義」。湾岸戦争等に見られるように、21世紀の戦争を展望するとき、もはやイデオロギーというよりは、メディアを含むテクノロジーの戦争という性格が強くなってくる。これらの分析が現在最も緊急な研究対象となっているのである。1998年度においては、研究代表者(牧野)の研究単著(『世界を覆う白い幻影-メルヴィルとアメリカ・アイディオロジー』)に続く直接的研究実績として、二人の研究分担者の著書が出版されている。一つは林義勝の「日米関係論」の収録された共著、阿部斉、五十嵐武士編の『アメリカ研究案内』(東京大学出版会、1998・6)であり、これは、日米関係の破局としての太平洋戦争にいたるまでの歴史的経緯を究明した日米の研究を、外交や経済にわたって総合的に検証したものである。また上岡伸雄の研究単著、『ヴァーチュアル・フィクション』(国書刊行会、1998・5)は、マルチ・メディア時代のアメリカ文学を、とくにT.ピンチョンの『ヴァインランド』等に見られるような、冷戦期におけるアメリカ国内の病める状況、またファシズム的国内統制、さらには湾岸戦争にいたるハイテク武力優先主義の文脈で分析した研究である。1998年度はまた、2000年の共著の出版を目指して、多数の研究書を購入し、その分析に時間を消費した。また研究討論会を重ねてきたが、その中で少しずつ集約されてきたものは、アメリカ国内における「ナショナリズム」というものが、戦争遂行力として非常に重要である、ということであった。
人獣由来Helicobacter cinaedi感染・発症におけるT6SSの役割

H. cinaediによるヒトの菌血症や軟部組織の炎症などは、抗菌薬の投与により寛解するが、3060%の患者で再燃するという報告もあり、有効な治療法は確立していない。そこで本年度は、H. cinaediの薬剤感受性試験およびマウス腸管定着モデルを用いた抗菌薬の投薬試験により、腸管からの効果的な菌の排除法について検討した。薬剤感受性試験の供試株として、ヒト菌血症由来株29株を用い、基準株としてH. cinaedi CCUG18818株を使用した。供試菌株のMICを測定した結果、イミペネム・シラスタチン合剤(IPM/CS)およびミノサイクリン(MINO)に対するMICが最も低かった。次に、Balb/cマウス(SPF、雄、6週齢)にH. cinaediヒト菌血症由来株を経口投与し、腸管内に定着させた後に抗菌薬を投与した。供試薬剤は、アンピリシン(ABPC)、IPM/CS、MINOの3剤で、マウスを各薬剤の単剤投与群とABPCとMINOの併用投与群の4群に分けた。腸管定着確認後、ABPCとMINOを各100mg/kg、IPM/CSは60mg/kgの用量で、1日1回ゾンデによる経口投与を5日間行い、糞便中の菌数を測定した。また抗菌薬投与20日後に安楽殺し、盲腸内容物、血液、筋肉および主要臓器の菌数を培養法により測定した。その結果、ABPCとMINOの併用投与群およびIPM/CS単独投与群では薬剤投与後いずれの検体からも接種菌は分離されなかった。MINOとABPCの単独投与ではなく併用投与によりH. cinaediの腸管からの排除効果が認められたこと、また、IPM/CSは経口薬ではないが、単剤経口投与でH. cinaediの排除効果が認められたことは、治療指針を立てる上で興味深い所見である。今後は菌の再燃の機序を解明し、治療法の確立につなげることが課題である。今年度の主要な目標であったマウス腸管定着モデルを用いた抗菌薬の効果的経口投与法の検討を行うことができた。腸管定着確認後の抗菌薬投与により、ABPCとMINOの併用投与群およびIPM/CS単独投与群では薬剤投与後いずれの検体からも接種菌は分離されなかった。ヒトの再燃症例同様、再び糞便や血液、腸管から菌が分離されるのではないかと疑われたが、長期間糞便から菌は分離されず、菌をマウスの体内から排除できたのではと考えられた。しかしながら、これらの結果については、来年度もう一度再現性試験を行う必要がある。また免疫低下マウスを用いた実験を行うため、マウス免疫抑制剤の投与法についても検討試験を行った。リンパ球に対する特異的かつ可逆的な免疫抑止作用を有するシクロスポリンを投与したが、コントロール群、投与群共に白血球数の上昇が確認された。さらに1頭については、直腸脱を起こしていた。H. cinaedi感染による腸管への小さなダメージが、シクロスポリンの投与によって腸管の炎症に繋がった可能性もあり、シクロスポリン投与法については今後さらに検討が必要である。またT6SSがH. cinaediの病原性にどのように関連しているのかを明らかにするため、T6SS関連遺伝子のヒト由来株の欠損株を作製進めていた。エレクトロポーレーションによる形質転換について、条件を変えて何度も行うことにより、T6SSに関連していると考えられるCDSのTssG (baseplate)遺伝子について欠損株を作製することができた。T6SS関連遺伝子(TssG)のヒト由来株の欠損株を用いて、欠損株と野生株の病原性を比較することにより、T6SSの役割を明らかにする。まず、ヒト腸管上皮細胞に対する付着・侵入能を調べ、野性株と比較する。付着試験は、ヒト結腸癌由来上皮細胞;CaCo-2に接種後、付着したH. cinaediを希釈培養法により計測することによって行う。侵入試験は、付着したH. cinaediをゲンタマイシン処理し、細胞侵入した菌のみを計測する。さらに共焦点レーザー顕微鏡、リアルタイム3D解析ソフトを用いて、細胞内侵入を三次元画像で確認する。また欠損株を用いたマウス感染試験を行う。作製した欠損株をマウスに投与し、その病原性について観察する。H. cinaediの経口投与後は、経時的に糞便・尿中のH. cinaediの計測(培養法、リアルタイムPCR法)を行う。また感染マウスから経時的に血清を採取し、H. cinaediに対する血中抗体価をイムノグロブリンクラスごとにELISA法により測定する。同様に血中のサイトカインまたはケモカインを定量的に測定する。H. cinaedi投与後1、2、4、8週間でマウスを安楽殺後、マウスの組織(脾臓、肝臓、肺、心臓、腎臓、小腸、大腸、盲腸、膀胱、筋肉)を採取し、細菌学的、病理組織学的および分子生物学的検査を行い、菌の分布や病理像を観察する。またフローサイトメトリーを用いて脾臓リンパ球のT細胞、B細胞のポピュレーション数を測定する。また、今年度行ったマウス腸管定着モデルを用いた抗菌薬の効果的経口投与について、再現性試験を行い、論文投稿の準備を進める。ヒト由来のH. cinaediは、VI型分泌機構(T6SS)関連遺伝子を保有することがゲノム解析で明らかになったが、イヌ、ハムスター由来株においては不確定であった。

H. cinaediの全ゲノムシークエンスからT6SSに関連していると考えられるCDSは13個存在し、そのCDSは3つに分かれて位置している。そこで、これらのCDSの中から、Hcp (expelled tube)、TssG (baseplate)、TssL (membrane complex)遺伝子を選択し、これらを検出するためのプライマーを設計した。このプライマーを用いて、イヌ由来株(13株)、ハムスター由来株(11株)の各遺伝子の保有状況を調べたところ、すべてのイヌ由来株と6株のハムスター由来株からはこれら遺伝子が検出されず、5株のハムスター由来株からHcp、TssL遺伝子のみが検出された。イヌ由来株およびハムスター由来株では、ヒト由来株と同様のT6SS関連遺伝子を保有していないことが示唆された。またT6SS関連遺伝子の有無の違いによる病原性の比較を行うため、ヒト腸管上皮細胞に対する付着・侵入能を調べた。菌株として、T6SS関連遺伝子を保有するヒト由来株(N23)、保有しないイヌ由来株(T22)およびハムスター由来株(T34)を使用した。付着試験は、ヒト結腸癌由来上皮細胞;CaCo-2に接種後、付着したH. cinaediを希釈培養法により計測することによって行った。侵入試験は、付着したH. cinaediをゲンタマイシン処理し、細胞侵入した菌のみを計測した。その結果、T6SS関連遺伝子を保有するヒト由来株が、保有しないイヌおよびハムスター由来株に比べ、高い付着・侵入能を保持していることが確認された。T6SSがH. cinaediの病原性にどのように関連しているのかを明らかにするため、T6SS関連遺伝子の欠損株を作製し、欠損株と野生株の病原性の比較を計画していたが、まだ欠損株が作製できていない。発現ベクターを5種類ほど試してみたが、H. cinaediへのエレクトロポーレーションによる形質転換が困難であることが分かった。今後はNatural transformationによる形質転換を検討している。欠損株の作製が遅れているため、T6SS関連遺伝子を保有するヒト由来株、保有しないイヌ由来株およびハムスター由来株について、ヒト腸管上皮細胞に対する付着・侵入能を調べた。H. cinaediによるヒトの菌血症や軟部組織の炎症などは、抗菌薬の投与により寛解するが、3060%の患者で再燃するという報告もあり、有効な治療法は確立していない。そこで本年度は、H. cinaediの薬剤感受性試験およびマウス腸管定着モデルを用いた抗菌薬の投薬試験により、腸管からの効果的な菌の排除法について検討した。薬剤感受性試験の供試株として、ヒト菌血症由来株29株を用い、基準株としてH. cinaedi CCUG18818株を使用した。供試菌株のMICを測定した結果、イミペネム・シラスタチン合剤(IPM/CS)およびミノサイクリン(MINO)に対するMICが最も低かった。次に、Balb/cマウス(SPF、雄、6週齢)にH. cinaediヒト菌血症由来株を経口投与し、腸管内に定着させた後に抗菌薬を投与した。供試薬剤は、アンピリシン(ABPC)、IPM/CS、MINOの3剤で、マウスを各薬剤の単剤投与群とABPCとMINOの併用投与群の4群に分けた。腸管定着確認後、ABPCとMINOを各100mg/kg、IPM/CSは60mg/kgの用量で、1日1回ゾンデによる経口投与を5日間行い、糞便中の菌数を測定した。
カルパスタチン(プロテアーゼインヒビター)のCaチャネルを活性化する新作用

1.Ca^<2+>チャネルのカルパスタチン作用部位の解明についてカルパスタチンのドメインLを更に短くして、そのペプチドをGST融合蛋白として大腸菌に発現させ、精製した。モルモット心室筋細胞でパッチクランプ法を用いて、それらのペプチドのCa^<2+>チャネル活動に対する作用を観察し、Ca^<2+>チャネルの活性化作用を持つペプチドをスクリーニングした。その結果、カルパスタチンのCa^<2+>チャネルを活性化する作用部位は一箇所ではなく、ドメインLの真中部分にあるより高い活性化効果を持つ領域と後半にあるより低い活性化効果を持つ領域からなっていることが分かった。2.カルパスタチンのCaチャネル活性化作用の機序について昨年はカルパスタチンの作用がCalmodulin(CaM)及びCaM依存性キナーゼII(CaMK II)に関与することを見出した。今年はその関係についてさらに検討した。その結果、(1)CaMKIIまたはCaMもカルパスタチンと同様に、一旦消失したCa^<2+>チャネルの活性を再活性化できることを明らかにした。(2)さらに、単独でCaチャネルを活性化したCaMまたはCaMKIIとカルパスタチンを混ぜてCaチャネルに作用させたところ、Caチャネルを活性化する効果が予想に反して減少した。これらの結果から、カルパスタチンの作用機構は、CaM等の作用機構に複雑に関連しているものと推察された。1.Caチャネルのカルパスタチン作用部位の解明についてCaチャネルの細胞質側のC末端を3つのペプチドに分け、融合蛋白質として作った。これらのペプチドがカルパスタチンのCaチャネル活性化作用に影響を与えるかどうかを調べた。その結果、カルパスタチンがCaチャネルのC末端の近位部(N末端側)に作用することが示唆された。詳しい結果は検討中である。2.カルパスタチンのCaチャネル活性化作用の機序について作用機序に関する研究は来年する予定であったが、実験中にcalmodulinがカルパスタチンと類似の効果があるという予想もしなかった結果を見出し、カルパスタチンとcalmodulinとの関係など、カルパスタチンの作用機序を緊急に調べる必要が生じたので、今年度実施した。その結果、(1)カルパスタチンの効果発現にはATPの存在が必要であり、チャネルまたはチャネルに作用する何らかの因子のリン酸化に関与していると考えられた。(2)カルパスタチンの効果はCaMKII(calmodulin-dependent protein kinase II)の阻害剤によって抑えられるので、カルパスタチンの作用はCaMKIIによるリン酸化を介することが示唆された1.Ca^<2+>チャネルのカルパスタチン作用部位の解明についてカルパスタチンのドメインLを更に短くして、そのペプチドをGST融合蛋白として大腸菌に発現させ、精製した。
ミトコンドリアはメカノセンサーか？－メカニカルストレス感知機構のイメージング解析

メカニカルストレスは細胞の増殖・分化を制御する重要な因子であり、生体の恒常性の維持や器官形成において大きな役割を担っている。細胞のメカニカルストレス感知のセンサーとして機械刺激受容チャネルや接着斑関連分子が精力的に研究されてきたがまだ不明な点が多い。一方、ミトコンドリアは多くの細胞でメカニカルストレス負荷に応じて細胞内シグナルを誘導するが間接的なもので、センサーとは考えられていなかった。しかし、メカニカルストレスが細胞内骨格を介してミトコンドリアに伝わり、ミトコンドリアがそのストレスを直接感じる可能性がある。そこで、光ピンセットによる直接的なメカニカルストレス負荷や、生細胞中でミトコンドリアに掛かる力と化学的シグナルとの同時測定などの解析により「ミトコンドリアが、直接的にメカノストレスを化学的シグナルに変換するメカノセンサーとして機能する」という仮説を立て、検証を目指す。今年度は、培養細胞を用いた解析により、ミトコンドリア・シグナル、特に、ミトコンドリア内カルシウム濃度変化がメカニカルストレス負荷に誘導されることを確認し、また、それらの変化が細胞骨格や、ERのカルシウム濃度と密接に関連し変動していることを見出だした。また、そのミトコンドリア内カルシウム濃度上昇には、ミトコンドリア内膜上のミトコンドリアユニポーターが関与していることを明らかにした。さらに、ミトコンドリアがメカニカルストレスを直接的に感知する可能性を調べるために、ミトコンドリアと細胞骨格との間の張力を測定し、ミトコンドリア・シグナル誘導との相関の解析に取り組んだ。今年度は、その張力を測定するためにアダプター分子の構造をもとにした張力FRETセンサーを用い、その張力とミトコンドリア内カルシウム濃度変化に相関性があることを示す予備的な結果を得た。ほぼ順調に解析を進め、作業仮説を支持する結果を得ている。また、研究計画の他の予定項目も着実に進行している。2019年度は、メカニカルストレス依存的なミトコンドリア内カルシウム濃度の変化がどのような生理的な意義を持つのか?その解明を目指す。具体的には、1ミトコンドリア内のATP濃度をイメージング解析し、メカニカルストレスに依存してミトコンドリア内のATP産生能が変化しているかどうか、検討する。2また、ミトコンドリア内カルシウム濃度変化の分子機構をより深く理解するために、ミトコンドリアとERの相互作用とERからミトコンドリアへのカルシウム移行を解析する。また、3ミトコンドリアがメカニカルストレスを直接的に感知する、すなわち、メカノセンサーとして機能している可能性を調べるために、ミトコンドリアと細胞骨格との間の張力を測定し、ミトコンドリア・シグナル誘導との相関を調べる。これまで、アダプター分子の構造をもとにした張力FRETセンサーを用いてきたが、発現調節や局在操作に問題があり、克服できていない。2019年度は、本来のミトコンドリア機能/動態を阻害しない、張力測定用FRETプローブの新規開発を目指す。

また、3ミトコンドリアがメカニカルストレスを直接的に感知する、すなわち、メカノセンサーとして機能している可能性を調べるために、ミトコンドリアと細胞骨格との間の張力を測定し、ミトコンドリア・シグナル誘導との相関を調べる。これまで、アダプター分子の構造をもとにした張力FRETセンサーを用いてきたが、発現調節や局在操作に問題があり、克服できていない。2019年度は、本来のミトコンドリア機能/動態を阻害しない、張力測定用FRETプローブの新規開発を目指す。張力センサー用のベクター設計に時間を要し、その構築のための費用を次年度に繰り越した。次年度に入り直ちに使用する予定である。
繁殖時期の多様化による広域分布種の種内分化機構

本研究課題では、南北に長く延びている日本列島の幅広い緯度に沿って、同一種が地域環境に適応して開花時期を最適化している植物種を2種選んで研究を進めている。地域に適応した開花特性を獲得した地域集団は、例え隣接して生育したとしても開花時期が異なるために交配前隔離が生じて、実質的に種内分化が生じる。この実態と機構を調べるために、マメ科のミヤコグサとアブラナ科のハマダイコンを昨年度から引き続き研究した。ミヤコグサでは、昨年度に引き続きゲノムワイド関連解析の改善を行った。これはデンマークのオーフス大学、東北大学、基生研の研究グループとの共同研究体制で進めた。その結果、そり信頼性の高い解析結果を得ることが出来て、開花時期制御に関わる候補遺伝子を推定することが出来た。また、ミヤコグサではLjFTの存在が明確になっていないため、早咲き系統を用いてRNA-seqを行い、網羅的に遺伝子発現解析を行った。これにより、従来に報告されてきたLjFTの発現はとても低いことが明らかになった。現在、本当に機能している遺伝子座を特定するべく解析中である。また、共同研究者である基生研の川口教授のもとで、早咲き個体のLjEMF2とLjE1を遅咲き個体に、およびその逆方向の形質転換体を作成した。今年度はT2世代の栽培まで進めることができており、実験は順調に推移している。ハマダイコンの開花には、とくに低温を経験する春化の要求性が、生育地毎に大きく異なっていることが従来の研究で判ってきた。日本列島では南西諸島とそれ以北に二分されており、その分岐がLGMに起きたこと、常に黒潮の流れに乗って南から北方向へ遺伝子流動が起きていることが判った。さらに春化に関する遺伝子RsFLCの発現をRsCOやRsFTとともにRT-PCRで解析して、春化を要求しない南系統ではFLCとCOの両方が発現して居る状態にあることを確認した。ミヤコグサとハマダイコンともに、開花時期を制御する候補遺伝子が具体的に特定され始めており、それを1組み換え体の作成やRT-PCRのような直接的な手法で表現型に与える効果や発現量を測定する手法ならびに2GWASやRNA-seqのように網羅的に探索する手法の両方のアプローチが順調に進んでいる。次年度早々には、論文化して公表できる段階に届いていると判断できる。ミヤコグサでは、現在に解析しているGWASに入力している系統別開花データが、愛知県岡崎市(基礎生物学研究所)の温室で一斉に栽培したデータである。これをもっと北(仙台)と南(沖縄)で共通圃場実験を行うことによって、系統毎の開花データをさらに充実したものにすることを始めている。これによって、データの向上をさらに期待している。また、組み換え体の表現型に基づいてEMF2とE1の遺伝子型が開花時期に及ぼす効果について検証を続ける。ハマダイコンでは、RNA-seqとその解析を進めることによって、FLC以外の春化感受性に関する未知の関与遺伝子を特定する。

ミヤコグサでは、現在に解析しているGWASに入力している系統別開花データが、愛知県岡崎市(基礎生物学研究所)の温室で一斉に栽培したデータである。これをもっと北(仙台)と南(沖縄)で共通圃場実験を行うことによって、系統毎の開花データをさらに充実したものにすることを始めている。これによって、データの向上をさらに期待している。また、組み換え体の表現型に基づいてEMF2とE1の遺伝子型が開花時期に及ぼす効果について検証を続ける。ハマダイコンでは、RNA-seqとその解析を進めることによって、FLC以外の春化感受性に関する未知の関与遺伝子を特定する。
多施設共同参加による針刺し切創予防のための対策指向モニタリングシステムの開発研究

本研究では職業感染制御研究会(JRGOICP)のワーキンググループ(JESWG)を通じて、多施設共同参加による針刺し切創等による血液媒介病原体への曝露予防のための対策指向モニタリングシステムの開発研究を行った。エピネット日本版/Japan-EPINetを共通報告書式として用いた76施設によるネットワークが構築され、過去15年の針刺し切創事例のデータベース(n=51,000, 1996-2011)が作成された。今後の受傷事例の発生動向を把握し、発生リスク要因の解明と効果のあがる予防策を検討するための2年毎の調査を行う体制が構築された。本研究は、多施設共同参加による針刺し切創等による血液媒介病原体への曝露予防のための対策指向モニタリングシステムの開発研究を行うものである。平成22年度は主に以下の3つの研究、および研究の準備を行った。1)対象病院のネットワーク化、組織的要因・器材対策要因分析結果等から対象病院の医療従事者への介入方法、評価項目(発生数、報告率等)を整理し、ウエブ化の基礎を作成した(吉川、毛利)。特に原因鋭利器材毎の発生数と発生率、廃棄手順の相違、職種・手技などに着目してそれらの曝露リスクを評価しHP上で公開した(吉川徹と職業感染制御研究会のエピネット日本版サーベイランス(JESWG)チーム(木戸内、満田、李、吉川、森澤、黒須ほか)。2)対象病院における血液体液曝露対策のレビューを行い、組織的要因・器材対策要因分析結果等から対象病院のターゲットグループへの介入方法、評価項目(発生数、報告率等)を整理した(吉川/連携研究者松田晋也(産業医科大学公衆衛生学教室教授))。2010年6月に米国バージニア大学Janine Jagger教授と協議(米国、バージニア州)、2010年10月国際産業保健学会、医療従事者の安全保健国際学会(モロッコ)に出張し、本研究課題について国際動向について海外研究者らと協議した。3)これまでの先行研究で指摘されている針刺し切創の受傷リスク分析課題を介入プログラム実施前の再評価を行った。静岡県、山口県で地方公務員災害補償基金による針刺し研修、三重、東京、愛知などの各病院おいて、針刺し切創防止プログラムを実施した。2010年8月に実施行われた職業感染制御研究会の年次総会では、血液・体液曝露事例を分析して整理した。なお、これらの研究を遂行させるために、労働科学研究所に研究代表者の吉川徹が担当するJESWG事務局を整備し、職業感染制御研究会のHPのホストサーバーをレンタルした。平成23年度は、代表研究者が参加する職業感染制御研究会(JRGOICP)内のワーキンググループ(JESWG)により、1)ネットワーク参加病院(n=78,2009;n=76,2011)に対しエピネット日本版を用いて実施したサーベイランス結果を用いて器材別等リスク対策の検討、2)職種・業務アプローチによる曝露予防プログラム開発を行った。その結果、1)13年間の変化として、(1)全体に占める看護師の割合が減り、医師の割合が増加、(2)病室・病室外の針刺しの割合が減り、手術部の割合が増加、(3)感染症確定患者におけるHCVが占める割合が減少傾向、(4)発生状況ではリキャップ、使用後廃棄までの割合が減り、使用前、器材の分解、廃棄容器関連の針刺しの割合が増加傾向、(5)原因器材は注射針、翼状針、縫合針、静脈留置針が全体の6割を占め、翼状針では安全器材による針刺しが占める割合が増加していた。分析結果を各施設にフィードバックした。またウエブで公開(http://jrgoicp.umin.ac.jp/)した。2)また、今後のプログラム開発視点として、安全器材の誤作動や機能的な未成熟性に起因する受傷の分析調査、国内導入済みの安全機能付きの器材の導入割合の検討、縫合用の鈍針の普及率と施設内に占める使用割合比、使用場面の解析、中小病院・診療所での対策等が必要と指摘された。【まとめ】自発的参加の仕組みによる各施設で入力可能な定型報告書式を用いたサーベイランスシステムの構築とdatabase構築が可能であることが確認できた。平成24年度の研究から3つの成果が確認された。1)安全器材の針刺し切創防止に関連する役割:針刺し切創を含む血液・体液曝露予防は複合対策が重要である。

標準予防策を軸として鋭利器材損傷のリスクを低減させるための作業リスク管理(リキャップ禁止、廃棄環境整備、業務集中の回避など手順変更)、工学的リスク管理(鋭利器材の排除・代替、安全器材導入など)が基本となる。また、新規・中途採用職員など高受傷リスク集団に対して適切な教育研修の提供、B型肝炎ワクチンプログラムや緊急時の対応手順の改善など組織的な「多層対策」が、そのばく露リスク低減のため重要である。2)針刺し損傷防止機能の特性への理解:安全器材利用による針刺し損傷リスクは、(1)鋭利器材の種類、(2)スライド型・ボタン式・カバー型といった安全装置の機能特性、(3)使用者の安全装置の操作方法の教育トレーニング・作動への慣れなどにより変化する。3)スタッフ参加による器材の評価と選択、導入、効果評価:病院機能評価やISO、労働安全衛生マネジメントシステム注目されている「PDCA(計画(Plan)-実施(Do)-評価(Check)-改善(Act))サイクル」を血液体液曝露リスク低減への応用課題と一致する。エピネット日本版による針刺し切創の記録と分析(経年変化、部門間や全国との比較)、院内感染対策委員会やICT、安全衛生委員会等での介入視点検討記録の保存と公開、病院管理者や現場管理スタッフによる評価と記録等であることが確認された。平成23年度は2011年3月11日に発生した震災の影響があり、病院ネットワークつくりと相互訪問の機会を作ることが困難であった。しかし、当所目的の全国サーベイランスの実施は可能であった。持続的なサーベイランスシステムの構築を進める必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。・ネットワーク化された病院へのデータフィードバックを行う・得られたデータを多面に分析した結果を学術誌で公表する・各施設における報告率を調査して、データの質を担保する・ウエブページでの情報提供を強化する。・海外、特にエピネット日本版のオリジナル版の開発者であるバージニア大学のJanine Jagger教授に助言を得る。
組織・細胞発達分化に伴うス-パ-オキシドジスムタ-ゼの誘導発現と液性因子の影響

ラットにおけるCuZnSODおよびMnSODの個体発生に関する検討では、胎生12日齢には心筋細胞のみに酵素の発現が見られ、次いで消化器、呼吸器、腎等の順に器官形成期を反映して発現してくることが分かった。CuZnSODとMnSODの何れも各臓器で上皮組織の発達に伴ってその部位に比較的選択的に発現するが、発現時期と組織分布は両者間に差があり、互いに独立した発現調節機構を有することが分かった。出生後に呼吸開始に伴って組織酸素濃度が上昇するとされているが、今回の検討で見る限りにおいては、出生後に両SODが増加する傾向は無かった。種々の週齢の死産児、新生児剖検例の肺組織における検討では、両SODとも細気管支や肺胞が形成されると間もなく各々んぼ上皮に出現した。特にMnSODはII型肺胞細胞に多く含まれ、気管支肺異形成症の肺組織ではII型肺胞細胞が増加するために、組織全体としてMnSODが増加する傾向があった。母体にデキサメサゾン(DEX)を予め投与すると胎児の肺成熟が促進され、未熟児として出生しても呼吸障害の度合が軽いとされている。ラットの母体にDEXを投与すると肺と腎で投与時期と投与量に依存した抗酸化酵素の発達促進が認められ、SODの発現誘導がホルモン等の液性因子で修飾されることが本研究で明かにされた。血清中にはフリ-ラジカル反応による組織障害を抑制する抗酸化物質が多数あり、ラジカル反応阻止物質とラジカル消去物質に大別される。前者は牛脳ホモジネ-ト中リン脂質自動酸化を阻止する血清の能力として測定されるが、インスリン依存性糖尿病患児や慢性腎不全患児では血清中のこの能力が低下しており、血清中セルロプラスミン、トランスフェリン、アルブミンの濃度または活性の低下が関係していることが分かった。血清中ラジカル消去能はアゾ色素による脂肪酸ペルオキシラジカル産生阻止能として酸素電極法で測定を開始している。胎仔ラットの全身臓器について二種類のス-パ-オキシドジスムタ-ゼ(CuZnSCDおよびMnSOD)の組織化学染色による局在を調べた。当初の計画では15日齢以降の胎仔についての検討を予定していたが、一部の臓器の発達は予想以上に早期から明かとなるために、12日齢まで遡って検討することとした。両SODの発現は、心筋に最も早くから認められ、次いで、肝と消化管に発現することが解った。呼吸器系では胎生17日齢、腎では18日齢にならないと有意な染色が出現しなかった。この様に、SODの発現時期には臓器系の発達段階に関係した差異が明かに存在していた。2.組織ホモジネ-トをRIAで測定することにより、肺と腎においては胎生18日以降に急速な両SODの増加が認められることが解ったが、組織化学染色でも確認された。画像解析によってこの組織変化が数量的に表現できた。特に、肺においては肺胞毛細血管内皮細胞が最も酸素障害に弱いとされているが、日齢に従ってこの部位におけるSODの増加が示されたことは特に意義が大きいと考えられた。3.SODのmーRNAについては、検討を続けているが、本酵素の基本的な性質からして、34倍以上の急激な増加を示す組織の実験系は限られており、肺と腎では有意な成績が未だ得られていない。同様の検討として、CuZn SODとMnSODのイムノブロティングを行い、現在検討を続けている。

4.リンホカイン関連の研究としては、今年度は臨床研究として、川崎病患児の血球中SODの病期に呼応した変動を明らかにしたが、他の急性感染症とは明かに異なる、有意な変動が認められ、今後リンホカインによるSODの変動とも関連して重要な所見と考えられた。ラットにおけるCuZnSODおよびMnSODの個体発生に関する検討では、胎生12日齢には心筋細胞のみに酵素の発現が見られ、次いで消化器、呼吸器、腎等の順に器官形成期を反映して発現してくることが分かった。CuZnSODとMnSODの何れも各臓器で上皮組織の発達に伴ってその部位に比較的選択的に発現するが、発現時期と組織分布は両者間に差があり、互いに独立した発現調節機構を有することが分かった。出生後に呼吸開始に伴って組織酸素濃度が上昇するとされているが、今回の検討で見る限りにおいては、出生後にSODが増加する傾向は無かった。種々の週齢の死産児、新生児剖検例の肺組織における検討では、両SODとも細気管支や肺胞が形成されると間もなく各々んど上皮に出現した。特にMnSODはII型肺胞細胞に多く含まれ、気管支肺異形成症の肺組織ではII型肺胞細胞が増加するために、組織全体としてMnSODが増加する傾向があった。母体にデキサメサゾン(DEX)を予め投与すると胎児の肺成熟が促進され、未熟児として出生しても呼吸障害の度合が軽いとされている。ラットの母体にDEXを投与すると肺と腎で投与時期と投与量に依存した抗酸化酵素の発達促進が認められ、SODの発現誘導がホルモン等の液性因子で修飾されることが本研究で明かにされた。血清中にはフリ-ラジカル反応による組織障害を抑制する抗酸化物質が多数あり、ラジカル反応阻止物質とラジカル消去物質に大別される。前者は牛脳ホモジネ-ト中リン脂質自動酸化を阻止する血清の能力として測定されるが、インスリン依存性糖尿病患児や慢性腎不全患児では血清中のこの能力が低下しており、血清中セルロプラスミン、トランスフェリン、アルブミンの濃度または活性の低下が関係していることが分かった。血清中ラジカル消去能はアゾ色素による脂肪酸ペルオキシラジカル産生阻止能として酸素電極法で測定を開始している。