hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療－介護のシームレスな情報共有支援方法とそのトラストの検討

2017年度に実施したインタビューに対して,医師および看護師,介護職員へ追跡調査を実施するとともに,インタビュー結果を元に質問紙を作成し,患者支援センター,老健,特養の職員に対して質問紙の配布・回収を実施した.また,食事介助の様子をシャドーイングによるタイムスタディ調査をした結果の分析も行った.インタビューの結果からは,医療施設と介護施設に共通する情報共有上の課題として,医療資源不足がシームレスな連携を阻害する要因となっていること,施設ごとに連携のやり方は異なり,多様性があること,生活支援情報がケアにおいて重要だと考えている一方で,病院から介護施設に送られる情報はほとんどが医療的情報であることなどが明らかとなった.タイムスタディの調査からは,情報共有プロセスが中途半端になることと情報共有をする機会が不足していることが判明した.質問紙については,2018年度末に回収を終え,鋭意分析中である.この調査と並行して,クリニカルパスに記載されている看護記録の分析を行っている.今回の調査では宮崎大学附属病院の看護記録を分析し,他機関の情報や他施設における患者の様子に関する記述があるかどうかを調べた.4人の看護師の記録を調査したが,他機関や他施設における患者の様子はほとんど見られなかった.支援技術の開発では,椅子用キャスター型デバイスを用いた着座状態識別技術の開発および粘着を用いたタッチサーフェスのための粘着性変化モジュールの開発を行った.いずれの開発も技術的な試行段階であるため,調査結果を踏まえた開発を進める必要がある.2017年度に倫理審査に要した時間の遅れについては,インタビューおよび質問紙調査については,概ね取り返せた.また,看護記録の分析についても着手することができ,技術開発も発表可能な段階に至ることができ,作業に進展は見られたと考える.それでもこの区分にしたのは,申請段階で課題としたデータレコードの同定が,思うように進んでいないためである.また,看護記録・介護記録の分析についても,当初予定していた数には達していない.これらの状態を鑑みて「やや遅れている」区分とした.2019年度は,現状使用されている電子クリニカルパス(ECP)に欠けている項目の抽出に力を入れる.インタビューデータ,質問紙データおよびECP利用実態分析データから,データレコードを定義する.両者のデータを突き合わせて,医療から介護へと移行する工程の中で,生活支援の観点で現状のECPに欠けている点を詳細に検討する.インタビュー調査および質問紙調査については,実施は完了しており,分析を急ぎ進める.ECP利用実態データ分析については,匿名加工済みデータを元に分析を進める.看護師の所見の分析については,2018年度から引き続き,予定通り自由記述欄から看護師たちが医療者として報告義務を負う種類のデータと,知識・技能研鑽のために残している種類のデータをWebマイニングの技術を用いて分析する.数値で表される測定項目については,トピックに属する単語とその周辺に存在する数値をテキストデータから自動抽出する方式を提案する.具体的には少数の属性名と少数の属性値(属性名に対応する値)をシードとして,それから未知の属性名や属性値を抽出するためのテンプレートの作成と,テンプレートをテキストデータに適用し未知の属性名や属性値を抽出することを繰り返す,ブートストラッピングアルゴリズムを提案するスムースな病態理解のための支援技術開発については,基本的な技術開発は進んでいるため,インタビュー調査および質問紙調査から見出した現場ニーズと突合しながら,技術の方向性を修正するとともに,技術そのもののクオリティを高める.採択後に、鈴木と杉原を中心として研究打合せを重ねた。宮崎県内と岡山市内の医療施設および介護施設に予備調査を実施するとともに協力の依頼を行った。これらの結果を元にして書類を作成し、宮崎大学医学部附属病院に倫理審査を依頼した。11月に倫理審査承認を受けて研究を開始し、医療ー介護間のシームレスな連携を支援するシステム開発に向けて、医療ー介護間の転所プロセスにおける情報共有で発生している課題を調査した。対象者は転所プロセスに関わる大学病院の入退院支援部門の医療従事者(看護師および社会福祉士)6名と介護施設(介護老人施設1軒と特別養護老人ホーム1軒)の従事者3名として半構造化面接を実施した。2017年度は調査途上であるために結論できてはいないが、インタビュー結果からは医療ー介護連携においてそれぞれの施設間で共通する問題点、困難点がある一方、それぞれの施設独自の難しさや視点の違いに起因した情報共有におけるすれ違いが生じている可能性が示唆されている。また,双方の施設の業務における患者(被介護者)の生活支援情報が重要性であるが、医療-介護双方向連携の実務において、従事者は生活支援情報の共有が不十分であると実感していることがわかった。これまでの調査で生活支援情報共有上の問題には様々な要因が重なって起きていることがわかった。これらの問題を整理して、それぞれの問題に対する技術的支援を検討し、技術開発担当である伊藤と土方に開発する技術の方向性を相談した。2017年度は、データ収集およびデータ譲渡の準備で終わってしまった。採択後、可能な限り速やかに宮崎大学医学部附属病院の関係各所や宮崎市立田野病院、介護施設数軒に対して順調に依頼を行い、許可を得ることができた。許可を得た後にすぐさま倫理審査に臨んだもの,個人情報保護法の改正への対応と時期がかさなり、審査に時間を要した。このために研究開始時期が遅れてしまったのが遅れの最大の理由である。

2017年度に実施したインタビューに対して,医師および看護師,介護職員へ追跡調査を実施するとともに,インタビュー結果を元に質問紙を作成し,患者支援センター,老健,特養の職員に対して質問紙の配布・回収を実施した.また,食事介助の様子をシャドーイングによるタイムスタディ調査をした結果の分析も行った.インタビューの結果からは,医療施設と介護施設に共通する情報共有上の課題として,医療資源不足がシームレスな連携を阻害する要因となっていること,施設ごとに連携のやり方は異なり,多様性があること,生活支援情報がケアにおいて重要だと考えている一方で,病院から介護施設に送られる情報はほとんどが医療的情報であることなどが明らかとなった.タイムスタディの調査からは,情報共有プロセスが中途半端になることと情報共有をする機会が不足していることが判明した.質問紙については,2018年度末に回収を終え,鋭意分析中である.この調査と並行して,クリニカルパスに記載されている看護記録の分析を行っている.今回の調査では宮崎大学附属病院の看護記録を分析し,他機関の情報や他施設における患者の様子に関する記述があるかどうかを調べた.4人の看護師の記録を調査したが,他機関や他施設における患者の様子はほとんど見られなかった.支援技術の開発では,椅子用キャスター型デバイスを用いた着座状態識別技術の開発および粘着を用いたタッチサーフェスのための粘着性変化モジュールの開発を行った.いずれの開発も技術的な試行段階であるため,調査結果を踏まえた開発を進める必要がある.2017年度に倫理審査に要した時間の遅れについては,インタビューおよび質問紙調査については,概ね取り返せた.また,看護記録の分析についても着手することができ,技術開発も発表可能な段階に至ることができ,作業に進展は見られたと考える.それでもこの区分にしたのは,申請段階で課題としたデータレコードの同定が,思うように進んでいないためである.また,看護記録・介護記録の分析についても,当初予定していた数には達していない.これらの状態を鑑みて「やや遅れている」区分とした.2018年度は前年度完了できなかった計画を遂行する。情報共有については2017年度から引き続いて調査を実施する。この時、介護施設から匿名化した記録情報一式を譲り受け、インタビュー結果と照らしながら医療ー介護連携に必要なカテゴリを生活支援と業務に対する満足度向上などの情緒的手当の観点から、現状で使用されている電子クリニカルパス(ECP)に欠けている項目を抽出する。併せて,インタビューデータおよびECPの利用実態分析データから、データレコードを定義する。両者のデータを突き合わせて、医療から介護へと患者支援を移行する工程の中で,生活支援の観点で現状のECPに欠けている点を詳細に検討する。看護師の所見の分析については、予定通り自由記述欄から看護師たちが医療者として報告義務を負う種類のデータと知識・技能研鑽のために残している種類のデータをWebマイニングの技術を用いて分析する。数値で表される測定項目については、トピックに属する単語とその周辺に存在する数値をテキストデータから自動抽出する方式を提案する。
EBウイルスベクターを用いたエイズワクチンに関する研究

EBV DNAのBamHI-X断片を含むXbaI断片12.3kbpのSmaI部位へHIVのenv、rev及びネオマイシン抵抗性遺伝子(全体で6.3kbp)を挿入したプラスミドを作製した。得られたプラスミドをAkata細胞(細胞当たり約20コピーのEBVプラスミドを含む)へ電気穿孔法により導入した。G418を700mg/ml加えて培養を行い、G418抵抗性の細胞クローンを分離した。Southern blot法により相同組み換えの起こった細胞クローンを同定した。得られた細胞に抗ヒト免疫グロブリン(Ig)抗体を加え、EBウイルス産生を誘導し、24時間後に培養上清を回収した。この上清中には組み換えEBVと共に野生株EBVが含まれる。この混合EBV液をEBV陰性Akata細胞へ感染し、薬剤選択により組み換えEBVのみが感染した細胞クローンを分離した。調べたクローンすべてで組み換えEBVのみが感染していた。組み換えEBVを末梢血リンパ球に感染し、不死化リンパ球を得た。envの発現がWestern blot法により確認された。今後得られた組み換えEBVを用いてHIV特異的CTLを誘導する予定である。
伝染病から社会を守るための知的な伝染病追跡システム

初年度は、自然言語処理ツールを基にしたテキストマイニングシステムをバックエンドに持つ、BioCaster Webポータルのプロトタイプを完成した。概要を以下に記す。1)人手による生物医学用語アノテーションスキーマの開発疫学者は主に、疾病の発生する環境や、疾病の蔓延、社会の認識、抑制活動に影響する諸要因に関心を持っている。研究の初期段階で、国立感染症研究所の専門家との意見交換により、Web上のニュースからの情報収集におけるいくつかの共通シナリオの存在が明らかになった。薬品、疾病、ウイルス等の概念カテゴリのリストからオントロジーを構築し、これらのカテゴリを基にニュース記事の用語をアノテーションするためのガイドラインを開発した。博士課程の学生を2人雇用し、500のニュース記事をアノテーションした。このコーパスをもとに、SVMを用いて専門用語の認識学習を行い、SVMおよびCRFによる10分割交差検定による実験を行った。2)英語、日本語、タイ語、ベトナム語による専門用語認識システムの開発日本語、タイ語、ベトナム語のテキストマイニングモジュールの開発においては、専門用語認識やコーパス構築に焦点をあてた。岡山大学(竹内講師)、カセサート大学(カートラクル教授)、ベトナム国立大学ホーチミン校(ディエン教授)のグループと共同で、ニュース記事の4ヶ国語並列コーパスに対する評価を行った。この研究のためにディエン教授をNIIに招聘し、共同開発を行った。SVMとCRFでの10分割交差検定の後、言語内および言語間でのタグ付け結果の比較を行った。この結果は主要な生物情報学術誌に投稿中である。3)記事検索のためのプロトタイプWebポータルの開発Apache、PHP、MySQLを使用してWebポータルを実装し、国立感染症研究所の疫学の専門家がタグ付け・分類済みのニュース記事にアクセスできるようにした。概要を以下に記す。
繰り返し使える放射線検知フィルムの開発

本研究は、高分子複合膜および繊維を用いて可逆的に放射線(X線)を可視化する試みである。この高分子複合膜は、フォトクロミック色素(6-nitroBIPS)、ユーロピウム賦活塩化フッ化バリウム粒子、そしてポリカーボネートから形成される。一方、高分子複合繊維の場合は、染色性の良いポリ乳酸を用いた。高分子複合膜は、SPrin-8の放射光に対して良好な可視化に成功した。高分子複合繊維は、73秒(7.41Gy)で可逆的に白色から薄紫色に変化した。研究計画に従って「フォトクロミック色素と紫外線蛍光体の選択と評価」を実施した。1フォトクロミック色素の選択と評価:東京化成製のスピロピラン2種類と新たにスピロピラン誘導体を合成して、それらの材料に対して吸収スペクトル測定を行った。結果としていずれの材料も大きな違いは見られなかったため、比較的安価で大量購入が可能な材料1',3',3'-trimethyl-6-nitrospiro[1(2H)-benzopyran-2,2'-indoline](or 1,3,3-trimethylindolino-6'-nitrobenzopyrylospiran)(6-nitro BIPS)を最適なフォトクロミック色素とした。次いで上記の12の材料を用いて、高分子複合フィルムをPET基板上に作製した。そのフィルムに対して大型放射光施設SPring8の放射光を照射すると1秒で照射部分が紫色に変化し、室温において数分で無色に戻った。これは通常目視することができない放射光を可逆的に可視化する世界初の成果である。研究計画では「繰り返し耐久性試験」を実施する予定であったが、昨年度(平成26年度)の知見に基づき更に機能を強化させるため材料の繊維化を行った。繊維化を行う理由としては、衣服や防護服として使用することが可能であり、さらに部分的な被ばく箇所を個人で把握することが可能となる点にある。また、繊維型線量計は複雑な機械線量計とは異なるため、安価で大量生産が可能になると期待できる。初年度(平成26年度)は、最適なフォトクロミック色素と紫外線蛍光体の選択に成功したが、放射線に対する感度は著しく低く、大型放射光施設(SPring-8)の放射光しか可視化できなかった[Int. J. Photoenergy, 2014, 2014, 236382で報告]。次年度(平成27年度)は、これらの材料に対して最適な高分子繊維材料の選定と評価を行い放射線に対する感度向上を検討した。低放射線量を検知可能にするためには、フォトクロミック色素と繊維材料の相溶性の検討が不可欠である。検討の結果、ポリエステル系が最も適した繊維材料であると判明したため、ポリエチレンテレフタレート(PET)とポリ乳酸(PLA)が選定された。PETは溶融紡糸装置の仕様温度の都合上適用できなかった。そこでポリ乳酸(PLA)と紫外線蛍光体を混合し、ペレットを作製し溶融押出紡糸機を用いて繊維材料を得た。この繊維材料をフォトクロミック色素染色液に含浸させ繊維型放射線量計を作製した。作製された線量計は約7グレイ(シーベルト)で明瞭な色変化を起こした[Chem. Commun., 51. 2015, 11170で報告]。本研究課題で得られた繊維型放射線量計の感度は自然被曝や原子力関係者が使用できるものではないが、この技術は学術的・社会的に非常に意義のある研究であると確信している。材料選択が当初の計画以上に迅速に行われ、高分子複合フィルムの作製および評価が早い段階で実施できた。光物理化学今後の推進方策としては、材料の形状をフィルムからファイバー状にすることで、材料の組成を変えることなく放射線に対する着色可能面積を上げることで高感度化も検討する。また、ファイバー状にすることで防護服や防護手袋など凡ゆる場面で使用できる素材を目指したいと考えている。
イタリア史料の収集および整理による中近世移行期日本史像の再検討

本研究は、中近世移行期の日本に関係する文献史料をイタリア各地において捜索し、ローマ(ヴァチカンを含む)、フィレンツェ、ヴェネツィア、ミラノにおける調査を実施するなかで、従来の関連研究のなかでは確認されていないと思われる文献を含めた一連の史料を確認した。これらの史料情報の多くは、大英図書館における同様の情報とともに、報告書として刊行した。本年度は、本研究の初年度として、準備の年度と位置づけている。その計画のひとつとして、国内における関係資料の収集を掲げたが、これは学生の協力を得て、「天理図書館増加図書目録洋書之部書名目録篇」の分析を中心に進行中である。上智大学キリシタン文庫、東洋文庫などについては、データベース化が進行していることもあり、必ずしも重点的な資料調査にはいたらなかった。他方、9月におけるイタリア出張は、当初予定していたものではなかったものの、とりわけフィレンツェにおける調査打合せおよび、ヴェネツィアの国立マルチャーナ図書館における文献調査の試行は、来年度の本調査を控えて、有益な布石となった。ミラノにおいても、アンブロジアーナ図書館のほか、天正遣欧使節の関連文献に地名のみえる、ローマ門、ブレア館の踏査を実施した。このほか、国際ワークショップ「1617世紀の東アジア海域:新たな史料と視野から」、メキシコ史研究ワークショップ「メキシコとアジアの接点」(京都ラテンアメリカ研究所主催)などの出席を通じて、関西地区を中心に活動する関係研究者とのネットワーク構築をはかった。主たる備品としては、高解像度の撮影を必要とする地図の調査のため、高性能デジタルカメラのほか、学内における関連研究基盤整備を目的に、当該領域の基本文献である『Documenta Indica』を購入した。本年度は、次年度以隆へむけた環境整備の年と位置づけているため,下記における研究成果を超えて、研究目的に直結する成果は限定されたものとならざるをえないが、当初の計画からは修正をおこないながら、その目的は達しえたと考える。平成23年度は、3年計画の2年目として、海外調査を中心とした情報収集の年度と位置づけた。そのため、10月30日から11月20日にかけてイタリア共和国ローマ市、ヴェネツィア市、ミラノ市、ヴァチカン市国において文献調査をおこなった。ヴェネツィアにおける調査の一部は、現地大学関係者との共同において実施した。調査は天正、慶長両遣欧使節関係古文書を主たる対象としたが、その範囲にとどまらない日本関係史料数点を確認した。最終的な判断は、検討を経る必要があるが、これらのなかには日本未紹介、未邦訳のものが含まれているものと思われる。ヴァチカン市国ウルバニアーナ大学図書館においては、関係研究文献の複写をおこなった。本年度は、上記以外の都市、またはフィレンツェにおける古地図調査をも予定していたが、時間の制約により実現をみなかった。これらの調査のうち一部は、平成24年度におこないたいと考えている。史料の詳細は、報告書を平成24年度中にまとめ、公表する予定である。調査の前提となる研究情報の収集、整理は、学生アルバイトを雇用し、委託した。また、当初の計画では、成果の公表の場としての学会出席は3年目に組み込んでいたが、11月23日から30日、12月7日から23日の出張を、それぞれその機会として活用した。前者は、オランダにおける関係研究者との会合、後者は、日本における資料収集の期間をかねている。日本滞在は、本年度9月からロンドンへ滞在するという、本研究申請時以後に生じた変化に対処するための処置であり、大阪大学総合図書館において古文献、研究文献の複写をおこなった。本年度は、研究計画の最終年度として、成果の取りまとめならびに公表に重点を置いた活動をおこなった。具体的には、11月の再調査ならびに3月に成果報告書「イタリア史料の収集および整理による中近世移行期日本史像の再検討」の刊行、配布である。とりわけ、報告書の取りまとめには多くの時間を必要としたこともあり、研究成果報告を直接の目的とした口頭発表の機会を得ることはできなかった。ただし、研究成果の一端を踏まえた口頭報告は実施している。再調査は、前年度における、イタリア調査における調査の欠を補うことを主たる目的として、11月14日から30日にかけて実施した。調査対象機関は前年度とほぼ同じであり、ローマおよびヴェネツィアの諸機関であるが、今回はフィレンツェのメディチェア・ラウレンツィアーナ図書館を追加した。国内における関係研究のなかで、同館を調査対象としてのは、本研究が初であろうと認識している。調査対象史料は、具体的には天正遣欧使節関係史料、または地図であり、適宜慶長遣欧使節に関わるものも確認した。これらは、ローマ以北のイタリア諸機関に広く存在することが知られている一方で、先行研究における把握状況は、しばしば請求番号が記されていないなど、必ずしも現在の情報の要求水準に応えるうるものではないものも少なくないためである。また、これらの確認作業のなかで未紹介史料へ到達する可能性があると考えており、作業の結果、未紹介を思われる関係史料を少なくとも数点確認している。これらの成果に加えて、本年度8月まで滞在したいた、ロンドンの大英図書館(英国図書館)における関連史料の情報を加え、上記報告書を作成した。当該図書館の情報は、帰国後に同報告書への掲載を目的に整理したものである。

南欧語史料約100点に加え、英文、和文の日本関係情報を極力包括的に掲載した。2年度目に実施した海外調査においては、一定程度の未紹介史料の所在を確認でき、最終年度における報告書作成の見通しをつけることができた。時間等の制約により、想定以上の成果とはいえないまでも、調査対象機関の関係史料所蔵状況の概要を確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、3年間の研究計画の最終年度となる予定である。したがって、昨年度までに収集した情報を整理するとともに、報告書の作成に重点をおいた活動を推進する。また、昨年度の調査で収集できなかった情報の追加調査、調査結果の公表、関係情報の収集ならびに整理を、可能な限り並行して進めていく。
Al-Mg合金鋳塊に生ずる羽毛状晶組織の生成機構とその変形特性についての検討

1986年度においては,羽毛状晶の生成機構を理解しようとして,最初には一方何凝固して得たAl-Mg合金ビレットの横断面で,羽毛状晶起点付近を連続的にミクロの組織観察し,発生ならびに増殖の過程を調べた.ついで種つけによる実験で,双晶境界の形成機構や,成長方位等を調べた.結果は次のようなに要約できる.(1)羽毛状晶の発生時には,双晶境界は粒界が変化して形成されていく.このような粒界とは,これをはさむ結晶が共に(111)面を共有できる関係にある場合の粒界である.(2)双晶境界の増殖機構は二つに分類できる.タイプIは,既存双晶境界上に新たな双晶境界の起点を有するもの.タイプIIは,双晶境界形成の片側結晶内に生じた亜粒界上にきてんを有するもの.(3)羽毛状晶の優先成長方位は特に認められない.〈110〉〈112〉いずれにも成長できる,双晶境界は,これをはさむ両側結晶のデンドライト枝の成長方向でその向きが決まるが,デンドライト枝は次第に,熱流方向に向くため,鋳塊側部で双晶境界が傾く.1987年度は主として羽毛状晶鋳塊の変形特性を調べた.羽毛状晶の再結晶温度,曲線は,粒状晶や柱状晶のそれと変わるところはなかったが再結成組織については,羽毛状晶のものが極めて微細均一な再結晶粒となった.また羽毛状晶鋳塊から切り出した板状引張り試験片を用いた結果では,冷間,熱間試験いずれでも伸びが粒,柱状晶のそれより大きかった.特に引張り軸方向を双晶境界に平行,そして〈110〉方向となるように合わせたものが中でも最も大きな伸びを示し, 63%にも達した.強さには柱,粒と比べて大差は無かった.1986年度においては,羽毛状晶の生成機構を理解しようとして,最初には一方何凝固して得たAl-Mg合金ビレットの横断面で,羽毛状晶起点付近を連続的にミクロの組織観察し,発生ならびに増殖の過程を調べた.ついで種つけによる実験で,双晶境界の形成機構や,成長方位等を調べた.結果は次のようなに要約できる.(1)羽毛状晶の発生時には,双晶境界は粒界が変化して形成されていく.このような粒界とは,これをはさむ結晶が共に(111)面を共有できる関係にある場合の粒界である.(2)双晶境界の増殖機構は二つに分類できる.タイプIは,既存双晶境界上に新たな双晶境界の起点を有するもの.タイプIIは,双晶境界形成の片側結晶内に生じた亜粒界上にきてんを有するもの.(3)羽毛状晶の優先成長方位は特に認められない.〈110〉〈112〉いずれにも成長できる,双晶境界は,これをはさむ両側結晶のデンドライト枝の成長方向でその向きが決まるが,デンドライト枝は次第に,熱流方向に向くため,鋳塊側部で双晶境界が傾く.1987年度は主として羽毛状晶鋳塊の変形特性を調べた.羽毛状晶の再結晶温度,曲線は,粒状晶や柱状晶のそれと変わるところはなかったが再結成組織については,羽毛状晶のものが極めて微細均一な再結晶粒となった.また羽毛状晶鋳塊から切り出した板状引張り試験片を用いた結果では,冷間,熱間試験いずれでも伸びが粒,柱状晶のそれより大きかった.特に引張り軸方向を双晶境界に平行,そして〈110〉方向となるように合わせたものが中でも最も大きな伸びを示し, 63%にも達した.強さには柱,粒と比べて大差は無かった.Al-Mg合金の羽毛状晶鋳塊を一方向凝固法を用いて作製した。これを種結晶として、羽毛状晶を種づけにより成長させた。この際、種結晶の双晶境界の向きを熱流方向に対していろいろ角度を変えて設置した。従来羽毛状の成長方向については〈111〉とする説と、〈110〉とする説があったが、この実験の結果では、羽毛状晶は〈111〉,〈110〉いずれにも成長できることが分かった。また育成部の双晶境界の成長方向は、種部の双晶境界の延長方向に成長しており、従って、種結晶の羽毛状晶を逆さに設置した場合は、育成部の羽毛状晶は、成長につれて双晶境界が収束するので閉じるように成長する。これは羽毛状晶は扇形に開きながら成長するものとする常織を覆す結果である。またミクロ組織観察として、(1)鋳塊横断面における1015ミクロン間隔の詳細な連続観察により、種結晶から育成結晶への双晶境界の接続過程を調べ、(2)縦断面上において、デンドライトと双晶境界の関係を観察した。その結果、双晶境界は、柱状晶あるいは、粒状晶の粒界が変化して形成されていくことが分かった。この様に双晶境界に変化しうる粒界の条件としては、粒界をはさむ二つの結晶の一次デンドライトが鏡面対称関係にあることが必要である。これら総合して羽毛状晶の形成モデルを提唱した。モデルの実証のため、走査電子顕微鏡(SEM)を用い、凝固途中の凝固界面の観察をして確認した。このため溶湯を上から下へ一方向凝固させ、凝固途中で下方に鋳型を落下し、ショックを与えて溶湯排出を行う「ショックデカント装置」を開発し、有益な結果を得た。

総合的な結果として、双晶境界は粒界を挟む結晶のそれぞれの一次デンドライト板の方向により向きが決まり、二次デンドライト板同志の接合部に双晶境界が形成されていくと考えられる。
ジビニルプロトクロロフィリド還元酵素の遺伝子の単離と酵素学的解析

本研究はクロロフィルa合成経路の3,8-ジビニルクロロフィリドa 8-ビニルレダクターゼ(DVR)遺伝子から見た、クロロフィル合成経路と光合成生物の進化の関係に対する理解を深めることを目的としている。昨年度までの研究で、私はシロイヌナズナのDVR(AtDVR)の酵素的性質からクロロフィル合成経路の一部を改定することを提案した。この研究結果は現在投稿中である。本年度はDVR遺伝子の進化の矛盾に取り組んだ。AtDVRはクロロフィル合成経路の中でジビニルクロロフィリドaをモノビニルクロロフィリドaに還元するため、DVRはモノビニルクロロフィルを利用する光合成生物にとって必須の酵素であると考えられる。しかし全ゲノム配列が決定している光合成細菌を含めた光合成生物の中に、AtDVRホモログを持たない種が存在した。私はAtDVRホモログを持たなかったラン藻Synechocystissp.PCC6803から新規のDVRを単離し、DVR遺伝子の進化を解明することを試みた。Synechocystisから精製したチラコイド膜はAtDVRと同様の条件で、ジビニルクロロフィリドaをモノビニルクロロフィリドaに変換した。チラコイド膜を可溶化し、陰イオン交換カラム、ゲルろ過カラムを使ってタンパク質の精製を行い、新規DVRタンパク質を含む画分を得ることができた。その画分をSDS-PAGEで分離し、数種のタンパク質の質量分析を行った。しかし、その結果から新規DVRの候補となったslr0645、slr0942遺伝子は、大腸菌発現タンパク質を用いたDVR活性測定で活性を示さなかった。今後、本研究室ではSynechocystisで上記の2つの遺伝子の欠損株の作成、異なる界面活性剤でのチラコイド膜の可溶化の条件検討、二次元電気泳動によって新規DVRタンパク質の精製度を高め、必ず同定することを目標としている。クロロフィルは光合成生物が光合成を行うため、光の捕集や電子伝達に必須の色素である。その中で、クロロフィルaはすべての酸素発生型光合成生物が有する、光合成装置の中心となる色素である。そのため、クロロフィルの合成経路を明らかにすることは光合成生物の進化や光環境への適応、植物の発育や老化に関する機構を理解する上で重要であると考えられる。クロロフィルaの合成を触媒する酵素の多くは同定され、それらの酵素をコードしている遺伝子の多くは決定されている。しかしその中で、ジビニルプロトクロロフィリドaをモノビニルプロトクロロフィリドaに還元すると考えられている3,8-ジビニルプロトクロロフィリドa8-ビニルレダクターゼ(DVR)をコードする遺伝子は同定されていなかった。本研究では、クロロフィルaの合成にかかわる最後の遺伝子であるDVR遺伝子を決定し、その活性から見たクロロフィル合成経路を明らかにし、新たなクロロフィルの獲得と光合成生物の進化に対する理解を深めることを目的としている。昨年度はジビニルクロロフィルを蓄積する変異株の原因遺伝子がDVR遺伝子であることを決定した。そして、クロロフィルaの合成にかかわる全遺伝子を決定した。本年度はDVRの酵素学的性質に関する研究を行った。その結果、従来のクロロフィル合成経路では、DVRはジビニルプロトクロロフィリドaを基質としていると考えられてきたが、DVRはジビニルクロロフィリドaを基質としていることが明らかとなった。この研究結果から、クロロフィル合成経路を完成させた。また、DVRの電子供与体がNADPHであることも決定した。さらに、基質特異性の研究では、色素の変性を最小限に抑える精製方法を確立し、安定したDVR酵素活性測定の方法を確立した。
アトピー原因遺伝子の同定とその機能解析に関する研究

IL-13遺伝子のアレルギー疾患発症における遺伝学的意義について検討した。IL-13遺伝子上における一塩基多型(SNP)の有無をSSCP法で解析し、110番目のアミノ酸がアルギニンからグルタミンに置換されるSNPが存在することを同定した。次に、グループ別した気管支喘息患者、正常者由来の遺伝子におけるこのSNPの出現頻度の解析を行い、その結果、日本人、イギリス人のどちらのグループにおいてもアトピー性、非アトピー性に関わらず、喘息患者においてグルタミンの出現頻度が高くなっていることが明かとなった。また血中IL-13値も、グルタミン型においてアルギニン型に比べて高かった。これらのことより、IL-13遺伝子は喘息の原因遺伝子の一つであると考えられた。IL-13の肺組織における標的細胞を同定するために、抗IL-13Rα1モノクローナル抗体を作製し、免疫染色を行った。その結果、IL-13Rの構成成分であるIL-13Rα1とIL-4Rαは、ともに気道上皮細胞と気管支平滑筋に高発現していていることが判明し、これらがIL-13の主要な標的細胞であることが明かとなった。さらに、種々のIL-13Rα1を細胞株に発現させて、IL-13のシグナル伝達経路を解析した。その結果、IL-13Rα1の膜貫通部分に近いBox1領域にチロシンキナーゼであるTyk2が結合すること、IL-13刺激により転写因子であるSTAT3がSTAT6に加えて活性化されること、IL-13Rα1のC末側のチロシン残基にSTAT3が結合することなどが判明した。アレルギー疾患は遺伝因子と環境因子が組合わさって発症すると考えられている。本研究ではアレルギー疾患の遺伝因子の候補遺伝子上の遺伝的多型の中から、アレルギー疾患の発症、病態形成に関与するものを同定し、その機能を解析することである。今回、我々は候補遺伝子としてIL-13遺伝子を選び出し、これとアレルギー発症との関連を解析した。まずIL-13遺伝子上において、110番目のアミノ酸がアルギニンからグルタミンに置換される遺伝的多型を同定した。気管支喘息患者、正常者におけるこの遺伝的多型の出現頻度を解析したところ、日本人、イギリス人の両方でアトピー性、非アトピー性に関わらず喘息患者においてグルタミンの頻度が高くなっていた。この結果、IL-13遺伝子は喘息の原因遺伝子の一つであると考えられた。肺組織におけるIL-13の標的細胞を同定するために、抗IL-13Rα1モノクローナル抗体を作製し、免疫染色を行った。その結果、肺組織においては気道上皮細胞と気管支平滑筋にIL-13Rが高発現していた。これらの細胞におけるIL-13シグナル経路を解析するために、IL-13Rα1を細胞株に発現させて解析を行った。その結果、IL-13Rα1が発現するとIL-4、IL-13刺激により転写因子であるSTAT3がSTAT6に加えて活性化されることが判明した。これらの事より、IL-13は気道上皮細胞、気管支平滑筋に直接作用して、STAT3、STAT6などを介して気管支喘息の発症に関わっていると考えられた。

これらのことより、IL-13遺伝子は喘息の原因遺伝子の一つであると考えられた。IL-13の肺組織における標的細胞を同定するために、抗IL-13Rα1モノクローナル抗体を作製し、免疫染色を行った。その結果、IL-13Rの構成成分であるIL-13Rα1とIL-4Rαは、ともに気道上皮細胞と気管支平滑筋に高発現していていることが判明し、これらがIL-13の主要な標的細胞であることが明かとなった。さらに、種々のIL-13Rα1を細胞株に発現させて、IL-13のシグナル伝達経路を解析した。その結果、IL-13Rα1の膜貫通部分に近いBox1領域にチロシンキナーゼであるTyk2が結合すること、IL-13刺激により転写因子であるSTAT3がSTAT6に加えて活性化されること、IL-13Rα1のC末側のチロシン残基にSTAT3が結合することなどが判明した。
食道癌における新規核酸医薬としてのcircularRNAに関する研究

circular RNA(以下circRNA)は、数百から数千の塩基からなる環状で安定した構造を持つRNAである。哺乳類を含む真核生物で豊富に発現しており、数万種の存在が確認されている。また、microRNAやRNA Binding Proteinsを介して転写、翻訳を調節する機能を有している。癌を含む様々な疾患との関連性が指摘されつつあり、新たなバイオマーカーや核酸医薬への応用が期待される。本研究の目的は、食道扁平上皮癌と関連するcircRNAを特定すること、さらに、特定されたcircRNAを用いて新規のバイオマーカーや核酸医薬開発の可能性を探索することである。我々は、食道扁平上皮癌に関連するtarget circRNAを網羅的に検索すべく、次世代シークエンス(NGS)を用いたcircRNAの解析を計画している。circRNAについてより効率的にシークエンスを行うためにcircRNAの濃縮を行った。具体的には、抽出したtotal RNAよりリボソームRNAを除去したのち、RNAse Rを用いて線状RNAを分解除去した。食道扁平上皮癌細胞株TE11とTE11にシスプラチンを長期暴露して樹立した耐性株を用いて、まずは小型のNGS機によるパイロットシークエンスを行った。パイロットシークエンスでは、リード数やサンプル数、circRNAの濃縮処理、解析法の妥当性を検討した。条件設定を目的とした小規模なリード数でのシークエンスであったが、ペアエンド法にて解析後、circRNAの検出ツールを用いて検討したところ、計300超のcircRNAを検出することが可能であった。また、検出されたcircRNAについて公共のデータベースを使用して配列を確認し、Reverse Transcription PCR法にてTE11での発現を確認することができた。当初は本年度中に行う予定であったtarget circRNAの設定を完遂することができなかった。NGSデータの解析においてツールの導入などに時間を要したことと、使用する細胞株にマイコプラズマ感染があり、除菌に時間を要したことなどが主な原因である。食道癌細胞株TE11とそのシスプラチン長期暴露耐性株(TE11R)について、NGSを用いた網羅的解析を行い、食道癌に関連するtarget circRNAおよび薬剤耐性に関連するtarget circRNAを検索する。検索されたtarget circRNAについて、臨床検体(組織・血液)を用いて臨床病理学的特徴との関連を検討し、バイオマーカーとしての汎用性を検証する。また、in vitroでは、ノックダウン株を用いた治療抵抗性変化やメカニズムの解明などを行う予定である。当該研究において当年度行う研究項目が、次年度にも行うことになったため翌年分とした
幕末の海外情報と危機意識

前年度は、(1)海外情報について関心を持ち、幕府からの公式的な通達以外に積極的に、情報に収集を得ることに努力している藩とそうでない藩とが存在した。その藩の違いは、海防強化を積極的に行うか否かという違いをうみだしたこと、(2)江戸に駐在する藩士が、藩主の命を受け海外情報の収集活動を行っており、他藩の藩士などから情報を入手している実態も明らかにし、(3)ペリー来航に際しては、幕府からの情報を得るだけにとどまらず、諸藩が独自の探索を行い、文字による報告書以外に、黒船などの絵図も一緒に製作したこと、(4)ペリー来航という一大事件について危機意識を増大させ、尾張藩・水戸藩・藤堂藩・宇和島藩・島津藩との連携が成り立っていることが判明した。本年度は、中国付近におけるイギリス勢力の実際の動向とそれに対する幕府・諸藩の反応を明らかにしようとした。とくに、オランダから幕府へ提出された別段風説書を基本史料とした。そこには、列強海軍の配備状況が記載されており、それが重要な意義を持つと考えたからである。そして、あわせて実質的なイギリス海軍の海軍の動向を検証すべくイギリス外務省文書を利用した。その結果、別段風説書自体の信憑性を疑う者もいたが、実際にペリーが来航することにより信憑性が高まった点などを明らかにした。本年度は、国内史料については、幕府及び尾張藩、津山藩、古河藩、南部藩などを中心に調査を行い、海外史料については、特にイギリスのアジアにおける実際の動向を知るためにイギリス外務省文書の収集・調査を行った。その結果、新たな知見として得られた点は以下の通りである。1.海外情報について関心を持ち、幕府からの公式的な通達以外に積極的に情報の収集を得ることに努力している藩とそうでない藩とが存在した。その藩の違いは、海防強化を積極的に行うか否かという違いをうみだした。2.江戸に駐在する藩士が、藩主の命を受け海外情報の収集活動を行っており、他藩の藩士などから情報を入手している実態も明らかになった。3.ペリ-来航に際しては、幕府からの情報を得るだけにとどまらず、諸藩が独自の探索を行った。その際、文字による報告書以外に、黒船などの絵図も一緒に制作した。民間へ流布するもととなった。4.ペリ-来航という一大事件について危機意識を増大させ、尾張藩・水戸藩・藤堂藩・宇和島藩・津島藩との連携が成り立っていることも判明した。次年度は、中国付近におけるイギリス勢力の実際の動向とそれに対する幕府・諸藩の反応を明らかにしていきたい。
高効率乳酸発酵プロセスの開発

廃棄物を乳酸菌による乳酸発酵に利用する場合では,大量添加が必要であり,分離プロセスの負担が重くなる。ここでは,魚廃棄物の添加量と生産性,発酵終了後発酵液の灰分および有機窒素濃度の関係を調べた。廃棄物添加量の削減により,発酵液の灰分と窒素濃度が減少するとともに,生産性も低下したため,魚廃棄物を他の栄養物を組み合わせ,その相乗効果について検討した。魚廃棄物を廃乳酸菌と組み合わせたところ,生産性を低下させず,灰分と有機窒素濃度を15g/L酵母エキスを用いたコントロール発酵とほぼ同じとすることができ,添加量を75%低減することに成功した。乳酸は,通常乳酸カルシウムなどの塩の形で発酵法により生成される。ここでは,乳酸カルシウム回収コストを削減するため,高濃度の乳酸カルシウムの生成ついて検討した。発酵において,乳酸濃度が低いときでは(<100g/L)アンモニア水溶液添加により生産性が高くなるのに対し,乳酸渋皮が高<なると(>100g/L)炭酸カルシウムを添加により生産性が高くなることが明らかとなったが,乳酸カルシウム濃度がさらに高くなると,発酵中発酵液が凝集し,発酵が停止した。発酵液の凝集は乳酸カルシウム濃度,発酵時間,温度と関係があることが明らかとなり,発酵条件と発酵法を改善することにより,グルコース初期濃度が190g/Lの場合でも,発酵を完全に終了させることができ,乳酸カルシウム濃度として220g/L以上の値を得ることができた。糸状菌による澱粉類廃棄物からの乳酸発酵では,発酵に及ぼす前培養の条件,菌の濃度,澱粉濃度などの影響について検討し,撹拌楷型ファーメンターにおいて,発酵効率の良いペレット状の菌体が形成する条件を明らかにした。本条件では,均一なペレットができ,125g/Lの澱粉から8090g/Lの乳酸を得ることができた。
新生タンパク質のフォールディング機構解明

本研究は、タンパク質合成過程におけるフォールディング機構を解明し、新生タンパク質のフォールディングモデルを提唱するものである。新生タンパク質はN末から順次折りたたまれることが出来るため、翻訳に共役して折りたたまれると考えられている。結晶構造解析の手法を用いて、リボソームの代わりとしてマルトース結合タンパク質に組み込んだ段階的に長さを変化させたモデル新生タンパク質(ペプチド)の構造を決定し、新生タンパク質のフォールディング過程に関する構造情報を得ることが目的である。これまでに2種類のモデル新生タンパク質について、それぞれのタンパク質のフォールディングの中間状態を示していたが、本年度は得られた結晶構造の妥当性の検証を行った。円二色性スペクトル法を用いて、二次構造の割合に関して、濃度依存性がないことを示した。また、構造予測プログラムを用いて得られた結晶構造が実際の溶液中でも取り得る構造であるかを検討した。構造予測から得られた二次構造を形成している領域は、結晶構造から得られた構造で二次構造を形成している領域とほぼ同じであった。さらに、構造予測で得られた二次構造の割合は、円二色性スペクトル法から計算される二次構造の割合ともほぼ一致し、結晶構造や円二色性スペクトルの結果が妥当な結果であることを示した。新生タンパク質のフォールディングでは、変性状態からのフォールディングとは異なり、最も安定な構造を介して順にフォールディングしていくモデルを提唱することができた。26年度が最終年度であるため、記入しない。新生タンパク質ではN末から順次折りたたむことが出来るため、翻訳に共役して折りたたまれると考えられている。しかし、新生タンパク質の形成する一時的な構造やその折りたたみ機構に関しては分かっていないことが多い。そこで新生タンパク質のフォールディング機構を明らかにするため、αヘリックスで構成されたλリプレッサーのN末ドメイン、βシートで構成されたhPin1のWWドメインの二つのタンパク質を用いてX線結晶構造解析、円二色性スペクトル法を用いて研究を行った。まず、半分の長さのλリプレッサーのN末ドメインの結晶構造を2.0Åで決定した。N末ドメインのC末端は、リボソームに結合しているときと同様に動きを制限するためマルトース結合タンパク質(MBP)を融合させた状態で構造解析を行った。半分の構造でも全長構造と同じようにヘリックスで構成された構造を形成しており、ヘリックスをとっている領域もほぼ同じだった。しかしながら、ヘリックス間の相互作用は全長構造とは異なるものであった。リボソームでのタンパク質の伸長に伴い、一時的な相互作用を経ながら天然構造へと折りたたみが進んでいくと考えられる。次に、N末から一連の長さのWWドメインにっいてC末にMBPを融合させた状態で構造解析を行った。WWドメインは天然構造ではヘリックス領域を含まないにも関わらず、途中の長さの構造では、ヘリックス構造を形成していた。一方、全長構造ではネイティブ構造と同様にシート構造を形成していた。さらに、途中の長さの構造では全長構造においてループ構造を形成している領域でも異なる構造を形成していた。新生タンパク質は最終的にβシートになる構造であってもヘリックスを取りやすい配列であればヘリックス構造を形成する。新生タンパク質のフォールディングでは、最も安定な構造をとりながら折りたたまれる。λリプレッサー、WWドメインの二つについて伸長途中の長さの結晶構造を決定し、前者については全長と半分の長さの構造におけるヘリックスの形成とその相互作用の相違を明らかにした。後者については伸長途中では本来のβシート構造とは異なるαヘリックス構造を形成していることを見出し、新生タンパク質のフォールディングを理解するうえで重要な知見を得ることが出来ており、計画通りに順調に進展している。フォールディング機構に重要なステップの詳細な解析を行う。決定した立体構造から、天然構造との一致度や相互作用をもとにフォールディングモデルを構築する上で重要なステップを明らかにする。フォールディング機構を明らかにする上で重要なところでは、2残基ごと、1残基ごとの構造解析を行うことで、より綿密に構造変化を示す。

さらに、C末端に単量体化するように変異を入れたアビジンを組み込んだタンパク質を作成する。それをビオチン化させたDNAを含むDNA格子上で結晶化を行い、立体構造を決定することでタンパク質分子間での相互作用を除けるため、結晶構造のパッキングによる影響を避けた条件での構造を示す。
磁気円二色性発光法による半導体の深い準位の研究

1.半導体中の深い準位の電子状態のサーベイ半導体中の深い準位特に遷移元素不純物のエネルギー状態の実験および理論研究の現状について文献調査を行い,現在までに解明されていることと,未解明のことを整理した.2.磁気円二色性測定装置の整備,調整本研究費で購入した部品を既存設備等と組合せ磁気円二色性スペクトル測定装置を組立て,調整を行った.測定波長範囲は0.42.4μm,温度範囲20300K,磁界01.3Tである. MCDの感度は△αl=10^<-5>程度が得られた.3.試料の準備HB法で作製されたCr添加半絶縁性GaAsの5mm厚2インチウェハーから10×10mm^2の試料が切り出され,研磨された.またLEC法無添加半絶縁性GaAsについても10×10×5mm^3の試料が準備された. In添加GaAsについても8×8×3mm^3の試料が作製され, As雰囲気処理と, Cr熱拡散処理が行われた.InP.Feについては10×10×0.5mm^3の試料が用意された.4.磁気円二色性の実験と解析測定した試料はいずれもサブギャップに吸収帯を示し,その吸収帯のエネルギー範囲でMCDの構造を示した.GaAs:Crについて,価電子帯の波動関数を考慮したMCDスペクトルの形状の解析を理論計算に基いて行った.得られたフィッティングは満足すべきものあったが,パラメータの意味づけに若干の問題が見られ,理論の修正の必要が明らかにされた.5.結晶工学的評価手段としての磁気円二色性MCDスペクトルは熱処理, Cr添加等により大きく変化し,結晶欠陥に敏感であることがわかった.また試料のウエハー内の位置によってもMCDに変化が見られ結晶工学的評価に用いうる.1.半導体中の深い準位の電子状態のサーベイ半導体中の深い準位特に遷移元素不純物のエネルギー状態の実験および理論研究の現状について文献調査を行い,現在までに解明されていることと,未解明のことを整理した.2.磁気円二色性測定装置の整備,調整本研究費で購入した部品を既存設備等と組合せ磁気円二色性スペクトル測定装置を組立て,調整を行った.測定波長範囲は0.42.4μm,温度範囲20300K,磁界01.3Tである. MCDの感度は△αl=10^<-5>程度が得られた.3.試料の準備HB法で作製されたCr添加半絶縁性GaAsの5mm厚2インチウェハーから10×10mm^2の試料が切り出され,研磨された.またLEC法無添加半絶縁性GaAsについても10×10×5mm^3の試料が準備された. In添加GaAsについても8×8×3mm^3の試料が作製され, As雰囲気処理と, Cr熱拡散処理が行われた.InP.Feについては10×10×0.5mm^3の試料が用意された.4.磁気円二色性の実験と解析測定した試料はいずれもサブギャップに吸収帯を示し,その吸収帯のエネルギー範囲でMCDの構造を示した.GaAs:Crについて,価電子帯の波動関数を考慮したMCDスペクトルの形状の解析を理論計算に基いて行った.得られたフィッティングは満足すべきものあったが,パラメータの意味づけに若干の問題が見られ,理論の修正の必要が明らかにされた.5.結晶工学的評価手段としての磁気円二色性MCDスペクトルは熱処理, Cr添加等により大きく変化し,結晶欠陥に敏感であることがわかった.また試料のウエハー内の位置によってもMCDに変化が見られ結晶工学的評価に用いうる.1,磁気円二色性吸収および発光測定装置の製作本年度予算にてアルゴンレーザおよび高速高感度赤外線検出器を購入,また、レンズをはじめ光学部品を組合せ,さらには現有の他装置からいくつかの部品を流用し,磁気円二色性吸収および発光スペクトル測定装置を製作した。また信号処理の方法につき検討した。2,半導体の不純物準位に関する光吸収スペクトルの測定当初計画に従い、半導体中に添加された遷移金属のもたらす深い準位に関連する赤外近赤外領域の吸収を調べた。測定した試料は、気相化学輸送法で作成した遷移金属(Cr,Mn,Fe)添加のカルコパイライト型半導体(CuIn【S_2】,CuIn【Se_2】および水平ブリッジマン法で製作された市販のCr添加半絶緑性ガリウム砒素,Fe添加半絶緑性インジウム燐である。これらの試料において、遷移金属イオン内の配位子場遷移および価電子帯から遷移金属イオンへの電荷移動型遷移にもとずく吸収帯の存在を確認した。3,半導体のフォトルミネッセンススペクトルの測定アルゴンレーザを励起光として用い、アモルファスシリコン(a-Si:H),カルコパイライト型半導体(CuIn【S_2】,CuIn【Se_2】)のフォトルミネッセンススペクトルの測定を行い、発光のメカニズムと電子状態の関連を検討した。4,半導体中の深い準位の磁気円二色性吸収(MCD)スペクトルの測定上述の半絶縁性GaRsiCrおよびInpiFeについて、90KにおけるMCDスペクトルの測定を行った。この結果ギャップ内準位に関係する吸収帯に対応して分散型のMCDスペクトルが見られることを発見した。

両試料のMCDの大きさは、ほゞ価電子帯頂のスピン軌道相互作用の大きさに比例し、この吸収帯が価電子帯→遷移金属準位の電荷移動型遷移に指定したことを支持することがわかった。
実験動物における薬剤耐性菌の出現と意義

1960年代および1980年代の私たちの検索によれば,実験動物の常在細菌叢から化学療法剤に対する薬剤耐性菌が分離されることは稀で,感染病対策としてこれらの薬剤が予防的に投与されている実験動物における薬剤耐性菌の出現も一過性で,さまざまな薬剤耐性菌がヒトや家畜に濃厚汚染している状況とは大きく異なっていた.実験動物やヒトや家畜における薬剤耐性菌の分布の相違に関する機序解明は興味深く,それ自体重要な研究課題であるが,それは別として,実験動物には薬剤耐性菌が常在しないという現象を利用して,薬剤耐性菌の院内感染解析のための動物モデルが確立出来ないかと考えて本研究を企画した.研究開始にあたっては,少なくとも化学療法剤との接触歴がない実験動物からは薬剤耐性菌が検出されないという私たちの過去の知見の確認が必要である.予備的な調査で,九州には化学療法剤を投与している実験動物繁殖施設と動物実験施設ならびに投与していない同様の施設が独立的の存在していることが確認できたので,それぞれ5か所の繁殖施設と実験施設からマウス,ラット,モルモット,ウサギを入手し,糞便中の大腸菌,レンサ球菌,ブドウ球菌を分離して,アンピシリン,テトラサイクリン,ゲンタマイシン等の9種類の化学療法剤に対する薬剤感受性を検索した.その結果,ほとんどの菌株がいずれかの薬剤に耐性をもち,多様なパターンの薬剤耐性菌が実験動物から広く検出された.薬剤耐性菌は,化学療法剤の使用歴がまったくない実験動物からも分離された.これは,実験動物からは原則として薬剤耐性菌が分離されないとする過去の私たちの知見と反し,実験動物の常在細菌叢において薬剤耐性化が進行していることを示唆し,実験動物の衛生管理に関する従来の方針の見直しを迫るものである.また,実験動物を用いた院内感染解析の動物モデルを作出するという当初の私たちの意図は断念せざるをえない.1960年代および1980年代の私たちの検索によれば,実験動物の常在細菌叢から化学療法剤に対する薬剤耐性菌が分離されることは稀で,感染病対策としてこれらの薬剤が予防的に投与されている実験動物における薬剤耐性菌の出現も一過性で,さまざまな薬剤耐性菌がヒトや家畜に濃厚汚染している状況とは大きく異なっていた.実験動物やヒトや家畜における薬剤耐性菌の分布の相違に関する機序解明は興味深く,それ自体重要な研究課題であるが,それは別として,実験動物には薬剤耐性菌が常在しないという現象を利用して,薬剤耐性菌の院内感染解析のための動物モデルが確立出来ないかと考えて本研究を企画した.研究開始にあたっては,少なくとも化学療法剤との接触歴がない実験動物からは薬剤耐性菌が検出されないという私たちの過去の知見の確認が必要である.予備的な調査で,九州には化学療法剤を投与している実験動物繁殖施設と動物実験施設ならびに投与していない同様の施設が独立的の存在していることが確認できたので,それぞれ5か所の繁殖施設と実験施設からマウス,ラット,モルモット,ウサギを入手し,糞便中の大腸菌,レンサ球菌,ブドウ球菌を分離して,アンピシリン,テトラサイクリン,ゲンタマイシン等の9種類の化学療法剤に対する薬剤感受性を検索した.その結果,ほとんどの菌株がいずれかの薬剤に耐性をもち,多様なパターンの薬剤耐性菌が実験動物から広く検出された.薬剤耐性菌は,化学療法剤の使用歴がまったくない実験動物からも分離された.これは,実験動物からは原則として薬剤耐性菌が分離されないとする過去の私たちの知見と反し,実験動物の常在細菌叢において薬剤耐性化が進行していることを示唆し,実験動物の衛生管理に関する従来の方針の見直しを迫るものである.また,実験動物を用いた院内感染解析の動物モデルを作出するという当初の私たちの意図は断念せざるをえない.抗生物質との接触歴がほとんどないため,実験動物からの薬剤耐性菌の検出頻度は一般に著しく低いが,抗生物質使用施設由来の実験動物からは高率に薬剤耐性菌が検出され,その多くが伝達性Rプラスミド(しかも複数のcrypticなプラスミド)を保有していることを,すでに私たちは1980年代に明らかにしている。また,実験動物の場合,抗生物質の投与を中止すると薬剤耐性菌が腸管より消失するが,家畜やヒトではこのようなことはなく,薬剤耐性菌で排出し続ける。これらの過去の研究実績を踏えて,最近話題となっているMRSAの出現機序の解折とヒト院内感染の動物モデルを確立するため,本研究はスタートした。この研究で効率よく進めるためには,抗生物質との接触歴がない実験動物コロニーならびに抗生物質の使用歴がある実験動物コロニーを巧みに利用することが望ましいので,その特定のための全国的な予備調査をまず始めた。その結果,適当な実験動物コロニーが九州地区に見出されたので,とくに熊本大学の浦野助教授と中村技官の協力を仰ぎ,本研究を進めることにした。現在,九州ならびに関東地区の各種実験動物コロニーから薬剤耐性および感受性の大腸菌,レンサ球菌およびブドウ球菌を収集中である。前年度の予備調査の結果,薬剤耐性菌の検出(分布調査)と分離(菌株採取)には,九州地区の実験動物繁殖施設(生産企業)と大学付置動物実験施設が最適と推測された.