hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高温適応進化大腸菌ゲノムネットワーク解析による高温適応進化戦略の解明

2018年度は下記の研究を実施し、その成果を得た。1.高温適応進化大腸菌の構築2系統の大腸菌高温適応進化を継続実施し、2系統とも47.9°Cへの完全適応(適応度:>0.35 1/h)に成功した。現在も48.0°Cへの適応を実施している。2.高温適応進化大腸菌の解析2017年度にゲノム解析を行った、高温適応進化系統1の大腸菌のうち47.3°C適応株、46.0°C適応株、高温適応進化系統2の大腸菌のうち47.4°C適応株、46.0°C適応株、およびそれぞれの先祖株であるAnc株、について15°C50°Cの増殖特性、細胞内タンパク質の熱安定性を解析した。その結果、両系統で46°C以上の高温への適応度上昇が見られ、増殖最適温度は、1系統4344°C、2系統4345°Cとなっていた。2系統に関しては、4345°Cの適応度に有意差が無くなっており、ほぼ高温菌への進化ができていることが示唆された。また、1520°Cの低温では、高温適応に伴い適応度の低下が確認され、トレードオフが起こっていることが確認された。細胞内タンパク質の解析の結果、1系統においては、適応温度上昇に伴うGroEL発現亢進が見られ、系統2においては、適応温度上昇により細胞内タンパク質の熱安定性の上昇がみられ、系統毎に高温への適応様式が異なる可能性が示唆された。3.高温適応進化大腸菌の遺伝子解析2017年度にゲノム解析した結果に関して、変異解析、GC含量、アミノ酸解析などを行い、2系統で全く異なる変異が導入されたが、アミノ酸レベルでは同じ傾向の変化を示すこと、GC含量は高温適応進化に伴い低下する傾向があることを確認した。上述のゲノム解析完了株について、最高適応温度でのRNAを回収し、次世代シークエンサーによるRNAseq解析を外注した。現在解析結果の報告待ちの状況である。全ての計画がほぼ予定通りに進み、新しい知見も複数得られているため。高温適応進化を継続し、純粋な進化のみによる高温菌への進化をめざす。2系統の高温適応進化戦略の共通点と相違点を解析し、高温適応に必須のメカニズム抽出を行う。熱安定性の向上したタンパク質を解析・同定する。ゲノム変異解析、RNAseqによる発現解析結果を用いた高温適応ゲノムネットワークの解析を行う。高温適応特異的なネットワーク構造が同定できれば、既存の高温菌との比較解析を検討する。高温適応進化大腸菌のゲノムネットワーク解析を基に、生物の高温適応進化機構の解明を目指し、平成29年度は下記の研究を実施し成果を得た。1.高温適応進化大腸菌の創出を行い、最小培地mM63培地中で47.6°Cでの安定増殖可能な大腸菌の作製に成功した。今後も高温適応進化を続け、高温菌にまで大腸菌が進化可能であることの実証を目指す。2.高温適応進化大腸菌2系統に関して、それぞれ47.3°C(第1系統)、47.4°C(第2系統)、47°C(両系統)、46°C(両系統)、で安定増殖可能に適応進化した大腸菌と、それぞれの先祖株(Anc:DH1株由来)について、ゲノム解析を実施し、2系統共に、高変異率進化を継続しているが、それぞれの固定変異は全く異なることを確認した。現在、固定変異の特徴やDNAレベルの高温適応進化特性を解析中である。3.ゲノム解析を行った異なる2系統の47.3°C適応株、47.4°C適応株について、増殖の温度特異性を解析し、高温菌の目安である45°Cでの増殖が43°Cとほぼ変わらず、37°Cよりも高いことを確認した。現状では、高温菌まで進化しているとはいえないが、かなり高温菌に近いレベルまで進化が進んでいることが確認された。4.高温適応進化過程においての変異固定のダイナミクスを追跡可能となるよう、解析Pipe Line Breseqを用いて、進化集団への固定過程にある変異の同定を効率的に行えるよう、解析過程の検討を開始した。また、重要変異遺伝子同定にむけたネットワーク解析を用いた手法の検討に着手した。当初目的とした高温適応進化大腸菌の創出およびゲノム解析まで順調に進行し、さらに進化集団への変異固定過程にある変異を効率的に抽出する方策の検討まで進むことが出来たため。

また、1520°Cの低温では、高温適応に伴い適応度の低下が確認され、トレードオフが起こっていることが確認された。細胞内タンパク質の解析の結果、1系統においては、適応温度上昇に伴うGroEL発現亢進が見られ、系統2においては、適応温度上昇により細胞内タンパク質の熱安定性の上昇がみられ、系統毎に高温への適応様式が異なる可能性が示唆された。3.高温適応進化大腸菌の遺伝子解析2017年度にゲノム解析した結果に関して、変異解析、GC含量、アミノ酸解析などを行い、2系統で全く異なる変異が導入されたが、アミノ酸レベルでは同じ傾向の変化を示すこと、GC含量は高温適応進化に伴い低下する傾向があることを確認した。上述のゲノム解析完了株について、最高適応温度でのRNAを回収し、次世代シークエンサーによるRNAseq解析を外注した。現在解析結果の報告待ちの状況である。全ての計画がほぼ予定通りに進み、新しい知見も複数得られているため。高温適応進化を、更にすすめ、高温菌としての特性を有する大腸菌の創出を目指す。高温適応進化大腸菌のゲノム解析、発現解析を行い、高温適応進化ゲノムネットワークの解析を実施し、高温適応進化で発達するネットワークの特徴を解明する。既存高温適応生物のゲノム構造と高温適応進化大腸菌のゲノム構造を比較解析し、高温適応特有の構造が進化により出来てくるかを検証する。高温適応進化を継続し、純粋な進化のみによる高温菌への進化をめざす。2系統の高温適応進化戦略の共通点と相違点を解析し、高温適応に必須のメカニズム抽出を行う。熱安定性の向上したタンパク質を解析・同定する。ゲノム変異解析、RNAseqによる発現解析結果を用いた高温適応ゲノムネットワークの解析を行う。高温適応特異的なネットワーク構造が同定できれば、既存の高温菌との比較解析を検討する。高温適応進化大腸菌のゲノム編集による変異部位組換えとその解析、ゲノム解析データ解析関連費用等の発生が翌年度にずれ込んだ(研究計画には影響なし)。外注解析が次年度にずれ込んだことと、消耗品の発注がずれたことなどが大きな要因であり、最終年度には計画全ての実施とそれに伴う年度内経費処理を行う。
線形制約付縮小推定量のブートストラップ法による精度評価

本研究では縮小推定量として回帰係数を個別に推定するためのリッジ回帰推定量を取り上げ、線形制約付リッジ回帰推定量、線形制約に対する予備検定後の予備検定リッジ回帰推定量および不等式制約付リッジ回帰推定量のモーメントの厳密な公式を導き、これらのリッジ回帰推定量の精度をブートストラップ法によって近似する方法を考察した。モンテカルロ実験の結果は、ブートストラップ法によって推定されたこれらのリッジ回帰推定量の精度は、かなり正確であることを示している。また、導出されたモーメントの厳密な公式を利用して、LINEX損失関数のもとでの予備検定リッジ回帰推定量のリスク・パフォーマンスの分析を行った。1.縮小推定量の一つに、リッジ回帰推定量がある.本研究では、lluang(1999)によって考察された回帰係数を個別に推定するためのリッジ回帰推定量を取り扱った.このリッジ回帰推定量のモーメントの厳密な公式が導出されたが、この厳密な公式は、非常に複雑で、また未知母数に依存するため、極めて取り扱い難いものである。このことから、推定値の精度を表す標準誤差を評価するのが極めて困難であるので、ブートストラップ法を利用して個別回帰係数のリッジ回帰推定量の精度を推定する手順を考察した。モンテカルロ実験の結果は、ブートストラップ法によって推定される個別回帰係数のリッジ回帰推定量の精度は、かなり正確であることを示している.応用例として、ブートストラップ法によって日本の輸入需要関数を推定した。2.線形回帰モデルの誤差分散を推定する縮小推定量の一つに、回帰係数の線形制約に対する予備検定を行って得られるStein型分散推定量がある。本研究では、含まれるべき説明変数が誤って省略された、いわゆる定式化の過誤がある線形回帰モデルを考え、Stein型分散推定量と通常の分散推定量をPitman nearness(PN)基準のもとで比較した。PN基準を表す確率の厳密な式が導出され、この厳密な式に基づいて確率を数値的に計算した.平均自乗誤差を基準にしたとき、モデルが正しく定式化されていれば、Stein型分散推定量の方が通常の分散推定量よりも優れていることは良く知られている。しかし、PN基準のもとでは、モデルが正しく定式化されていれば、通常の分散推定量の方がStein型分散推定量よりも優れている、という逆の結果が得られることを見出した。定式化の過誤があるときは、これら二つの推定量の優劣は付けられないことも、併せて見出した。縮小推定量の一つに、リッジ回帰推定量がある。Ohtani(2007)では、Huang(1999)によって考察された回帰係数を個別に推定するためのリッジ回帰推定量を取り扱い、このリッジ回帰推定量のモーメントの厳密な公式が導出した。しかし、この厳密な公式は、非常に複雑で、また未知母数に依存するため、極めて取り扱い難いものであるので、推定値の精度を表す標準誤差を評価するのが極めて困難である。本研究では、Huang(1999)によって考察された回帰係数を個別に推定するためのリッジ回帰推定量に、ゼロ制約という線形制約に対する予備検定を導入して、このリッジ回帰推定量を予備検定推定量に拡張した。この予備検定リッジ回帰推定量の厳密な公式を導出したが、この厳密な公式も非常に複雑で、また未知母数に依存するため、極めて取り扱い難いものであり、推定値の精度を表す標準誤差を評価するのが極めて困難である。本研究では、ブートストラップ法を利用して個別回帰係数の予備検定リッジ回帰推定量の精度を推定する手順を考察した。モンテカルロ実験の結果は、ブートストラップ法によって推定された個別回帰係数の予備検定リッジ回帰推定量の精度は、かなり正確であることを示している。一般に、予備検定推定量のモーメントを表す厳密な公式は、非常に複雑で、また未知母数に依存するため、極めて取り扱い難いものであるので、推定値の精度を表す標準誤差を評価するのが極めて困難である。この困難さはブートストラップ法を使うことによって回避され、ブートストラップ法によって推定された個別回帰係数の予備検定リッジ回帰推定量の精度は実用に耐え得るものであることを示したことは、意義のあることである。平成18、19年度は、縮小推定量の一つであるHuang (1999)によって提唱された、回帰係数を個別に推定するリッジ回帰推定量と線形制約に対する予備検定リッジ回帰推定量を取り扱い、これらの推定量のモーメントを表す厳密な公式を導出し、ブートストラップ法によってこれらの推定量のモーメントを推定する方法を考察した。経済の実証研究で回帰分析を行う場合、しばしば回帰係数に対して不等式制約が課されることがある(例えば、所得弾力性の非負条件)。本年度は、線形制約よりも一般的な不等式制約を考え、この不等式制約が課されたときの回帰係数を個別に推定する縮小推定量(リッジ回帰推定量)を取り扱い、この不等式制約付リッジ回帰推定量のモーメントの厳密な公式を導出した。

この公式も非常に複雑で、かつ未知母数に依存するので、ブートストラップ法によってこれらの推定量のモーメントを推定する方法を示した。厳密な公式に基づいてモーメントの値を数値計算で求め、モンテカルロ実験によって生成されたモーメントのブートストラップ推定値と比較することによってブートストラップ法による推定値の精度を調べた。その結果は、不等式制約が成立するときにはブートストラップ法によってある程度正確にモーメントを推定することができるが、不等式制約が成立しないときには推定精度は良くないことを示している。
希土類含有ケイリン酸塩ガラスおよびその結晶化物の合成と構造,物性

本研究においては希土類含有セラミック(固体)電解質の合成と応用について研究した。まず、Na_2O-R_2O_3-P_2O_5-SiO_2(R:希土類元素)系において見い出した新規ナトリウムイオン導電体ナ-プシオのガラスおよびガラスセラミックス(結晶化ガラス)の性質とゾルゲル合成について検討を加えた。種々の希土類元素の固溶体形成や、ゾルゲル合成に関する基礎研究における多くの成果を得た。最終年度であるので他に応用研究についても試行した。シート成形については緻密体の合成に成果を収めたが、薄膜合成は今後の課題として残った。また、Na/S二次電池応用を試みたが、実験室の都合で長期間の観察が不履行で、これについても今後の課題として残った。次に、希土類酸化物で安定化したジルコニアおよびセリアセラミックスの応用について検討を行った。従来のガラスpH電極では測定不可能であった高温においてこれらのセラミック電極が作動することを明かにした。さらに高温燃料電池や種々の溶液、ガスセンサーとして性能を向上させるため高導電率を有するセリアに酸化物イオン輸率1.0のジルコニアを体積分率で10%以下でラミネートした複合セリアセラミックスの合成を電気泳動法によって行った。現在さらに接合等を含む幾つかの事項を改善しているが、各々の材料を単独に用いるよりも特性が大きく向上することが明かとなり、今後新たな研究課題が案出されることが示唆された。○種々の希土類R(Sc-Sm)に対して組成式Na_<3+3x-y>R_<1-x>P,Si_<3-y>O_9を用いて、新規化合物を合成でき、それらの総称をナ-プシオと命名した。○ナ-プシオは超Na+イオン導電性を有する(σ_<300>=0.1Scm^<-1>)○そのガラスを結晶化させてナ-プシオ調製できる(ガラスセラミックナ-プシオ)○構造解析結果よりイオン半径の大きいRは単位格子を拡張させる○イオン半径の大きいRの方が導電性は優れている○超イオン導電性構造を有する組成域はイオン半径の大きいRほど狭いこれらの成果を現在は応用面に展開中である。まづ、Na_2O-R_2O_3-P_2O_5-SiO_2(R:希土類元素)系において見い出した新規ナトリウムイオン誘電体ナ-プシオのガラスおよびガラスセラミックス(結晶化ガラス)の性質とゾルゲル合成について検討を加えた。また、Na/S二次電池応用を試みたが、実験室の都合で長時間の観察が不履行で、こてについても今後の課題として残った。従来のガラスph電極では測定不可能であった高温においてこれらのセラミック電極が作動することを明かにした。さらに高温燃料電池や種々の溶液、ガスセンサーとして性能を向上させるため高導電率を有するセリアに酸化物イオン輪率1.0のジルコニアを体積分率で10%以下でラミネートした複合セリアセラミックスの合成を電気泳動法によって行った。
代数多様体の研究

代数多様体の双有理構造の研究を継続した.今年度の飯高の具体的研究結果は可約平面曲線の双有理幾何に関するものである.平面曲線の研究は19世紀の数学の主題であったが,小平次元の研究の進展により,平面の双有理幾何の見地から,新しい研究が進められている.結果の主部は,次にまとめられる.定理Dを2個の既約成分をもつ平面曲線とする.1.Dの小平次元がマイナス無限大のとき, Cremona変換(平面の双有理変換)により, 2直線に変換される.2.上の場合以外は, Dの対数的2種数は正.3.Dの小平次元が0のときは3次有理曲線の和に変換される.4.Dの小平次元が1のときは,楕円曲面の特異ファイバーのある種のものがすべてえられる.本年度の研究目的の一つに計算機の数学への応用があった.このため,人工知能言語とよばれるprologの処理系, prologKABA, run-prologを購入し,置換群論,有限位相空間論等をprologで記述することを行ない,簡単な場合ではあるがprologの有効性を確認することができた.今後は代数幾何への積極的な活用を試みたい.研究分担者黒田成俊の本年度の研究についても報告する.黒田は時間を含み,強制振動項をもつShroedinger方程式を解いて,特定の振動モードを励起する方法を提案,実際の計算で有効性を確かめ数学的解析で裏付けをえた.代数多様体の双有理構造の研究を継続した.今年度の飯高の具体的研究結果は可約平面曲線の双有理幾何に関するものである.平面曲線の研究は19世紀の数学の主題であったが,小平次元の研究の進展により,平面の双有理幾何の見地から,新しい研究が進められている.結果の主部は,次にまとめられる.定理Dを2個の既約成分をもつ平面曲線とする.1.Dの小平次元がマイナス無限大のとき, Cremona変換(平面の双有理変換)により, 2直線に変換される.2.上の場合以外は, Dの対数的2種数は正.3.Dの小平次元が0のときは3次有理曲線の和に変換される.4.Dの小平次元が1のときは,楕円曲面の特異ファイバーのある種のものがすべてえられる.本年度の研究目的の一つに計算機の数学への応用があった.このため,人工知能言語とよばれるprologの処理系, prologKABA, run-prologを購入し,置換群論,有限位相空間論等をprologで記述することを行ない,簡単な場合ではあるがprologの有効性を確認することができた.今後は代数幾何への積極的な活用を試みたい.研究分担者黒田成俊の本年度の研究についても報告する.黒田は時間を含み,強制振動項をもつShroedinger方程式を解いて,特定の振動モードを励起する方法を提案,実際の計算で有効性を確かめ数学的解析で裏付けをえた.
アルメニア共和国における中期キリスト教遺構の調査・研究-アルメニア共和国のキリスト教遺構の保存対策-

本調査においては、アルメニア共和国の7世紀から10世紀に至る移行期の遺構として、リュプシメ型教会とマルマシェン修道院の、アルメニア建築における歴史的評価を中心に研究を纏めた。報告書の第1部では、今回の調査研究における主要遺構について、遺構の現状について報告し、同時にアルメニア建築で用いられた基準寸法について、検討している。その結果、基準寸法については、ペルシャ系とローマ系の2つの寸法体系が、アルメニア建築に混在している可能性を指摘した。また、集落の聞き取りにより、近現代の遺構の歴史について、明らかにしようと試みた。報告書の第2部では、移行期のアルメニア建築が歴史的にどのように評価し得るかについて、検討した。その結果、これまでリュプシメ型として一類型に分類されてきた形式に2種類の系統が存在することを明らかにした。また、こうした移行期の遺構を保存してゆくための、基礎的なデータとして、モルタルの化学的分析、常時微動測定による地震耐力、特に緊急の問題としてリュプシメ教会の構造的安全性について、構造解析を行った。その結果、モルタルについては、地域差よりも時代的な差が顕著に現れていること、アルメニア建築は全般として非常に堅牢な構造であること、さらに、リュプシメ教会については、壁面に亀裂等がみられるものの、緊急の構造的な危険性は認められないことを明らかにした。さらに、今後の研究、また保存への活用のため、主要な調査遺構については、写真測量、実測から、平面図、立面図、断面図を作成している。初年度に当たる本年度は、悉皆的な調査を含みながら、一部の遺構について重点的に調査を実施した。調査期間はアルメニア共和国において、平成14年9月13日から10月8日の約1ヶ月間で、20棟強の7世紀から13、4世紀にわたる遺構を対象としている。既に、前回の調査研究で判明した、初期アルメニア教会堂の完成型と推定されるリュプシメ教会堂を起点として、その後の中期に及ぶ遺構の建築発展の系統を明らかにすることと、ビザンツ建築の中期の建築形式との関係を探るため、上記の調査対象の内、リュプシメ、ザルンチャ、マルマシェン・テゲールの各教会堂に対しては、写真測量を初めとする、詳細な遺構調査を実施した。これらの遺構については、次年度も継続的に調査を実施する予定である。本年度のこうした調査から、これまで継続的に行ってきたが、明確な成果を出していなかったアルメニア建築における設計寸法に対して、一定の仮説を提起することができた。すなわち、一部の建築ではローマ・ビザンツに準拠した寸法体系と設計手法が用いられている可能性を明らかにした。また、写真測量と実測から図化を行い、これまで初期の形態を踏襲していると考えられるリュプシメ教会堂の構成が、中世に変更された可能性を指摘できた。さらに、建築遺構の常時微動測定やモルタル材料の特性を調べることで、アルメニア建築の構造・材料的特徴を把握した。これらは今後、より精度を高めてゆく予定である。また、将来の保存に向けて、アルメニア社会が遺構の維持管理に対して、どのように考えているのかを理解するために、サルモサバンクとマスタラの集落で、村民に対する初期的な聞き取り調査を実施した。本調査の成果は、建築学会の本年度の支部研究報告集に報告されている。本年度は、一部に悉皆的な調査を含みながら、アルメニア建築の初期から中期にかけての中心となる遺構であるリュプシメ教会とマルマシェン修道院を重点的に調査した。調査期間は平成15年9月10日から10月13日の約1ヶ月間であり、13棟ほどを調査した。この内、アルメニア共和国に残るリュプシメ型教会の遺構として、アヴァン、シシャン、ガルナホヴィットの教会をリュプシメ教会との比較を行うため、精密に調査した。その結果、リュプシメ型教会は従来、単一の建築形式と捉えられてきたが、架構形式を検討すると、2つの形式に分類され、それらはそれぞれ原型となる形式が異なっており、リュプシメ型教会とはアルメニア建築の2つの系統が合流したものであることを明らかにした。

また同時に、リュプシメ教会においてヴォールト裏までの調査・実測を通して、創建時の形態を復元した。加えて、リュプシメ型教会であるシシャンとガルナホヴィットの教会についても、実測・写真測量から、精密な現状図面を作成した。これらリュプシメ型教会から、中期の教会形式への発展を明らかにするために、中期の遺構の中で早期に建てられたマルマシェン修道院の調査を昨年に引き続き実施した。マルマシェン修道院については、精密な図面が無い事から、実測・写真測量により、現状の図面を作成している。また、同型の遺構であるホゲヴァンクについても、実測により図面を作成した。すなわち、本年度の調査・研究においては、以下の3点において、研究の実績をみた。1)リュプシメ型教会の復元的研究、2)リュプシメ型教会の架構形式による発展と系譜、3)マルマシェン修道院の現状と初期アルメニア建築との比較。これらの論点は、建築学会関東支部研究報告集に報告されている。また、国際シンポジウム「日本ルーマニア世界遺産会議2003」において、科研助成による本調査のこれまでの成果について報告している。最終年度に当たる平成16年度は、アルメニア共和国において23棟のキリスト教遺構の調査を実施した。その内、研究の中心をなすアルメニア建築の初期から中期に至る過程での代表的な遺構であるリュプシメ教会とマルマシェン修道院については、補足的な調査を実施した。特に、リュプシメ教会に類似したリュプシメ型教会は、アルメニアにおいて幾つか残されており、それらの遺構は上部構造を失っているものの、リュプシメ型教会の発展を明らかにする上で重要な遺構であることから、悉皆的な調査を実施した。具体的には、アイゲシャット、モフレニス、コラタキヴァンク、ガルナホヴィットが、これらに相当する。また、中期の遺構で最初期にあたり、修道院型の原型と位置づけられるマルマシェン修道院については、文化的にアニ王国の最盛期の遺構であり、類似した遺構として比較のためにハイカジョール教会の調査を実施した。これらの調査遺構の内、今後の研究にとって重要と考えられる遺構である、チチェルナヴァンク、モフレニス、ハイカジョールについては、写真測量を実施した。これらの調査データを持ち帰り、本年は報告書を作成している。とりわけ、初期アルメニア建築の建築形態の発展については、日本建築学会の論文報告集に投稿している。また、調査において取得した常時微動特性を整理し、また調査で採取したモルタルの化学的分析を行い、そこからリュプシメ教会の構造解析を行った。その結果、現在、構造体に幾つかの亀裂が認められるものの、構造的には極めて安定した遺構であることが明らかになり、今後の保存の指針を明確にした。また、モルタルの化学分析から、成分的にはアルメニアにおいては地域的な差よりも、年代的な差が明確に見られることを明らかにした。同時に、過去3年間に亙り実測と写真測量を行った遺構について、本年度の調査で得た補足的なデータを加え、正確な建築図面を作成した。
層状ペロブスカイト遷移金属酸化物の圧力による軌道の自由度の制御

層状ルテニウム酸化物Sr_3Ru_2O_7の圧力誘起常磁性・強磁性転移の機構解明を目指し、(1)MPMS-SQUID用の静水圧力下(<2GPa)磁化測定装置の開発、(2)同一軸圧力下(<0.5GPa)磁化測定装置の開発、(3)上記圧力誘起常磁性・強磁性転移は一軸圧力によるものか明らかにすること、(4)Sr_3Ru_2O_7の良質単結晶育成が本研究の当初の目的であった。平成12年度には(1),(2),(3)の目標は達成された。即ち、1.8GPa下の静水圧、0.5GPaの一軸圧下で磁化測定が行える圧力容器を開発し、静水圧ではなく、無機固体にとっては非常に小さな一軸圧力(0.1GPa)でSr_3Ru_2O_7の圧力誘起常磁性・強磁性転移が引き起こされていることを明らかにした。(4)についてもほぼ目標を達成したのであるが、恒常的に良質の単結晶を得ることが極めて困難であることがわかり、鋭意結晶育成の努力を続けている。平成13年度は、上記一軸圧力誘起常磁性・強磁性転移の起源が結晶構造歪の変化によると考え、一軸圧力下の電気抵抗測定、中性子構造解析の準備を進めてきた。電気抵抗については、圧力容器の製作も終わり、現在測定を進めている。中性子回折については、日本原子力研究所で三軸分光器を用いた一軸圧力下中性子回折実験を試みたが、加圧時の単結晶試料の脆性、圧力セルを用いることによる制限等により、結果を得ることができなかった。新しく4軸分光器用の一軸圧力セルの設計、試作を進めており、平成14年度中には、結晶構造の一軸圧力依存性を得る予定である。本研究の目的は、層状ペロブスカイト遷移金属酸化物Sr_3Ru_2O_7における強い磁気的な揺らぎを数万気圧程度の圧力によって制御し、これまでに例のない圧力印加による常磁性・強磁性転移のメカニズムを解明することである。平成13年度までの研究計画は(1)SQUID磁化測定装置用ピストンシリンダー型静水圧発生装置(最高圧力2GPa)の開発。(2)SQUID磁化測定装置用一軸圧発生装置の作成。(3)浮遊帯域法によるSr_3Ru_2O_7純良単結晶育成、を行い上記現象の物理を明らかにすることである。この3つの目標は、1年目の平成12年度でほぼ達成された。埼玉大学に於いて、(1)については1.8GPaまで、(2)については0.4GPaまでの圧力を発生させることに成功した。また(3)については電子技術総合研究所でSr_3Ru_2O_7純良単結晶を得ることができた。その純良単結晶試料を用いた、1.8GPaまでの静水圧下磁化測定では、圧力誘起強磁性を見出せなかったが、僅か0.1GPaの一軸圧力下(3次元性を強くする方向)で圧力誘起強磁性を見出した。これにより静水圧でなく、3次元性を増強する一軸性の圧力が、Sr_3Ru_2O_7に於ける圧力誘起常磁性・強磁性転移に本質的であることが分かった。現在、一軸圧力下の電気抵抗実験や構造解析を予定しており、平成13年度中には圧力誘起常磁性・強磁性転移の起源を明らかにしたい。
青少年の運動所要量策定のための基礎研究:二重標識水法による総エネルギー消費量測定

近年,青少年の体位が大型化している一方で,本来,体位の発達と共に向上すべき体力・運動能力は,逆に低下傾向をたどっていることが問題視されている.特に体脂肪量の増加に伴う体重増加がBMIやローレル指数などの体格指数を年々上昇させていることも報告されており,それが体力・運動能力の低下に関与している可能性も十分に考えられる.そこで,問題の解決策の1つとして,青少年に対する適切な身体活動量(種類,強度,時間)の目標値を明確に提示することが重要であると考えられる.そのためには,現在の青少年の身体活動量,いいかえれば総エネルギー消費量(TEE)がどれくらいあるかを運動栄養学的に把握する必要がある.同時に,青少年における体力・運動能力の現状を把握し,TEEや身体活動レベル(PAL)との関係を明らかにすることも重要である.そこで,まず,平成14年度には,青少年のエネルギー消費量の評価方法について検討した.その結果,青少年の集団のTEEを把握する方法として行動記録(AR)法,心拍数(HR)法が有用である可能性を示唆した.また加速度計(AC)法は,TEEの大小関係を評価する指標になることが示唆された.また,加速度計は歩・走行を区別することが可能であり,およそ加速度強度「7」が歩・走行の区分けになることが示唆された.平成15,16年度には,前年度の研究結果を踏まえて,小学生,高校生,大学生の総エネルギー消費量とその内容を明らかにし,体力との関連性を検討した.その結果,「スポーツ活動」による身体活動量を確保することがPALを高める可能性が示唆された.さらに,PALを高めることは健康関連体力を中心とした総合的な体力の維持向上に影響を与える可能性が示唆された.本研究結果は,青少年における1日の身体活動量の目標値およびそれを構成する強度と時間の基準値を策定するための基礎データになるものである.近年,青少年の体位が大型化している一方で,本来,体位の発達と共に向上すべき体力・運動能力は,逆に低下傾向をたどっていることが問題視されている.特に体脂肪量の増加に伴う体重増加がBMIやローレル指数などの体格指数を年々上昇させていることも報告されており,それが体力・運動能力の低下に関与している可能性も十分に考えられる.そこで,問題の解決策の1つとして,青少年に対する適切な身体活動量(種類,強度,時間)の目標値を明確に提示することが重要であると考えられる.そのためには,現在の青少年の身体活動量,いいかえれば総エネルギー消費量(TEE)がどれくらいあるかを運動栄養学的に把握する必要がある.同時に,青少年における体力・運動能力の現状を把握し,TEEや身体活動レベル(PAL)との関係を明らかにすることも重要である.そこで,まず,平成14年度には,青少年のエネルギー消費量の評価方法について検討した.その結果,青少年の集団のTEEを把握する方法として行動記録(AR)法,心拍数(HR)法が有用である可能性を示唆した.また加速度計(AC)法は,TEEの大小関係を評価する指標になることが示唆された.また,加速度計は歩・走行を区別することが可能であり,およそ加速度強度「7」が歩・走行の区分けになることが示唆された.平成15,16年度には,前年度の研究結果を踏まえて,小学生,高校生,大学生の総エネルギー消費量とその内容を明らかにし,体力との関連性を検討した.その結果,「スポーツ活動」による身体活動量を確保することがPALを高める可能性が示唆された.さらに,PALを高めることは健康関連体力を中心とした総合的な体力の維持向上に影響を与える可能性が示唆された.本研究結果は,青少年における1日の身体活動量の目標値およびそれを構成する強度と時間の基準値を策定するための基礎データになるものである.本研究の目的は、エネルギー消費量のフィールド測定のゴールドスタンダードといわれている二重標識水(Doubly Labeled Water : DLW)法を用いて、自由に生活をおくっている日常生活時の児童生徒のTEEを非拘束的に測定し、別に測定する基礎代謝量(Basal Metabolic Rate : BMR)と合わせて、身体活動レベル(Physical Activity Level : PAL)を求めることにある。なお、PAL値は子供から大人や老人に至るまで統一的に身体活動レベルを把握できる国際的に承認されている唯一の指標である。地域での少年サッカーや少年野球、また学校での陸上、水泳、武道などの運動クラブにおいて、日常的にスポーツ活動に親しんでいる身体活動量の多い児童生徒のPALを実測し、それとは逆に座りがちである児童生徒のPALと比較することにより、運動所要量(身体活動量の目標)策定のための基礎的資料を得ようとすることである。本年度は、茨城県内に居住する男子高校生(平均16.4歳)16名と大学生(平均19歳)18名(男9名、女9名)を対象に、DLW法でTEEを、また基礎代謝量も測定した。現在、DLW法の酸素18と重水の分析を行なっているところである。加えて、心拍数法、ライフコーダー(スズケン社製)を用いて加速度計法、また行動記録法と食事記録法により、簡易エネルギー消費量測定を行なったが、今後DLW法のTEEとこれらの簡易エネルギー消費量測定の推定精度を比較検討する。体力測定値とエネルギー消費量の関係について、重回帰方程式により因果関係を検討する。近年、児童生徒の基礎体力が低下したとされている。

この理由として、戸外での運動チャンスが少なくなったこと、肥満ややせの児童生徒の増加などから食生活にも問題があることなどがあげられている。我々はこのような現状に対して、児童生徒のための運動所要量(1日の身体活動量目標値)策定を行ない個人・集団でその活用をはかることにより、幾分でも解決できるのではないかと考えている。昨年度は、児童生徒の現状の運動量を把握するために、青年期から老年期までの一般人とスポーツ選手等について、研究方法論の確立を行なった。本年度は昨年の方法論の成果を基にして、本当に現代の子供達の身体活動量が低下しているのか否かという課題に取り組んだ。すなわち、エネルギー消費量のフィールド測定のゴールドスタンダードとされている二重標識水(Doubly Labeled Water : DLW)法を用いて、自由に生活をおくっている日常生活時の男子児童生徒(小学校:15名、高校:19名)の総エネルギー消費量(Total Energy Expenditure : TEE)を非拘束的に測定し、身体活動レベル(Physical Activity Level : PAL)を求め、同時に加速度計による運動強度と運動時間の測定を行って、児童生徒の現状のTEEやPALが運動強度、運動時間などとどのような関係にあるかを検討した。また、身体活動量の自己管理が児童生徒でもできるような簡単で、管理のしやすい簡易ツールの開発を試みた。これらの成果は、現在論文として投稿準備中である。近年,子どもの体力は長期的に低下傾向であることが,文部科学省の体力・運動能力調査報告書に示されている。それらの背景には、子どものライフスタイルの変化が影響していると考えられる。また、近年のライフスタイルの変化は子どもの身体活動量を低下させ生活習慣病の危険因子である肥満の増加を助長していることが懸念されている。我々はこのような現状に対し,児童生徒のための運動所要量(1日の身体活動目標値)策定を行い,その活用をはかることを通して,活発で健康な子どもを育成していくことを目標に研究を行っている。昨年度は,児童・生徒の身体活動量を,エネルギー消費量のゴールデンスタンダードとされている二重標識水(DLW)法と簡便法である加速度計法の関係を検討し,加速度計法の有用性を報告した。本年度は,児童生徒の運動所要量策定のための基礎データを収集することを目的に,小学4年の児童(91名)を対象に,加速時計付き歩数計で日常生活での身体活動量(エネルギー消費量,1日歩数,強度別(5METs未満または以上)の活動時間)を測定した。同時に,身体計測値より計算した肥満度,文部科学省新体力テストを用いた体力を測定し,身体活動量と肥満度,体力の関連性を検討した。その結果,日常生活での身体活動量は、体力、なかでもシャトルランのような有酸素的体力と強い関連性があることが推察された。また、肥満度と身体活動量、体力との間に相関関係があったことから、身体活動量と体力そして肥満度は相互に関連性があることが推察された。
デント病原因遺伝子CLCN5の発現・機能不全による腎尿細管障害発症機構の解明

デント病は、低分子タンパク尿、高カルシウム尿症などを伴うX染色体性劣性の遺伝性腎疾患である。近年、クロライドチャネルClC-5をコードする遺伝子CLCN5が、デント病の原因遺伝子であることが報告された。ClC-5の主な発現臓器は腎で、エンドソーム膜に存在し、エンドサイトーシス過程に重要なエンドソーム内酸性化に関わっているものと考えられている。一方、腎で糸球体ろ過されたタンパク質は、近位尿細管上皮細胞内にレセプター介在性にエンドサイトーシスされる。従って、ClC-5の発現・機能の欠損は、エンドソーム内酸性化障害、ひいてはタンパク質のエンドサイトーシス障害につながるものと考えられるが、現在のところ不明である。本研究では、タンパク尿や高カルシウム尿症とClC-5の関係を中心に解析を行った。まずClC-5を発現しているOK細胞を用い、クロライドチャネル阻害剤処理の影響について解析したところ、FITC-アルブミンの細胞内移行量は低下した。次に、^<45>Ca^<2+>の取り込みに及ぼすクロライドチャネル阻害剤及び抗ClC-5抗体処理の影響について解析したところ、いずれの場合もCa^<2+>の取り込みは低下した。従って、ClC-5は腎近位尿細管上皮細胞に存在し、糸球体ろ過を受けたタンパク質の上皮細胞内への取り込み(エンドサイトーシス)やカルシウムの腎挙動に重要な役割を担っており、デント病ではその欠損により、タンパク尿や高カルシウム尿症が生じる可能性が示唆された。デント病は、低分子蛋白尿、高カルシウム尿症などを伴うX染色体性劣性の遺伝性腎疾患である。一方、腎で糸球体ろ過された蛋白は、近位尿細管上皮細胞内にレセプター介在性にエンドサイトーシスされる。従って、ClC-5の発現・機能の欠損は、エンドソーム内酸性化障害、ひいては蛋白のエンドサイトーシス障害、蛋白尿の発症につながるものと考えられるが、現在のところ不明である。本研究では、蛋白のエンドサイトーシスに果たすClC-5の役割について検討した。ClC-5の推定アミノ酸配列をもとに合成したペプチドを抗原として作成した抗ClC-5抗血清を用いて、腎皮質及びOK細胞における発現を解析したところ、両者でClC-5の発現が認められた。そこでOK細胞を用い、レセプター介在性エンドサイトーシスによって取り込まれることが知られているFITC-アルブミンの細胞内移行に及ぼすクロライドチャネル阻害剤NPPB及びDPCの影響について検討した。その結果、クロライドチャネル阻害剤処理により、vacuolar H^+-ATPase阻害剤であるbafilomycin A1処理と同等に、FITC-アルブミンの細胞内移行量は低下した。一方、液性エンドサイトーシスのマーカーであるイヌリンの取り込みに対しては、NPPB及びbafilomycin A1いずれも影響を及ぼさなかった。従って、ClC-5は腎近位尿細管上皮細胞に存在し、糸球体ろ過を受けた蛋白の上皮細胞内への取り込み(エンドサイトーシス)に重要な役割を担っていることが示唆された。近年、クロライドチャネルClC-5をコードする遣伝子CLCN5が、デント病の原因遺伝子であることが報告された。

我々は昨年度の本研究で、ClC-5は腎近位尿細管上皮細胞に存在し、糸球体ろ過を受けたタンパク質の上皮細胎内への取り込み(エンドサイトーシス)に重要な役割を担っていることを明らかにし、その欠損がタンパク尿につながることを示した。本研究では、高カルシウム尿症とClC-5の関係を中心に解析を行った。培養腎上皮細胞OKを用いて、^<45>Ca^<2+>の取り込みに及ぼすクロライドチャネル阻害剤(NPPB、DPC)の影響を検討したところ、Ca^<2+>の取り込みはこれら化合物で有意に阻害された。さらにClC-5の機能を特異的に阻害することを目的として、細胞を抗ClC-5抗体で処理したところ、Ca^<2+>の取り込みは低下した。しかしタンパク質の取り込みの場合と異なり、Ca^<2+>の取り込みはvacuolar H^+-ATPase阻害剤bafilomycin A_1によっては影響されなかった。従ってClC-5は、エンドサイトーシスとは異なる機構によるCa^<2+>の取り込みに関与し、その欠損はCa^<2+>の腎挙動変化、ひいては高カルシウム尿の発症につながる可能性が示唆された。
二酸化炭素再資源化のための金属基板固体酸化物電気分解セルの開発

MS-SOEC単層セルを作成し、電気分解性能を実証すための基礎的検討を進めた。セルは金属基板上にアノード極層、電解質層、カソード極層が積層される構造を持つ。両極に電界を与えることでカソード側に流通されるCO2の電気分解反応が進行し、気相にCOを生成する。酸素イオン(O2-)は電解質層を拡散しアノード極で酸素(O2)に酸化される。ボタンセルとして直径20 mm程度のMS-SOECを準備検討した。金属材料としては熱膨張係数がセラミックスに近いSUS430を候補とした。SUS430は熱膨張率が一般的な電解質YSZセラミックスと同等であり、融着された複合膜は熱応力に強く、高い靱性を有すると期待できる。ガス拡散向けの細孔を多数開ける。アノード、カソード層は大気プラズマスプレー法(APS)を用いた。APSは粉体のみを高温溶融させ、金属基盤の熱負荷を抑制しつつ大面積に均一に製膜することが可能である。電解質はYSZとした。製膜には金属基盤の熱負荷を抑制しつつ、稠密な膜形成が可能なスパッタ法を用いた。さらにSUS430を金属基板と用いる場合、含有するCrが接触するカソード材料を被毒させるリスクがある。そこで拡散防止層を形成した。また、金属基盤の防食のため、大面積基板への適用が容易な電気めっきによる表面被覆の検討を進めた。開発したMS-SOECボタン型セルは両面を管状のガラスを間にしてセラミックチューブで挟み電気炉内に設置した。電気炉で加熱し、挟んだ管状ガラスを溶解させ、挟み込んだ接合面のシールを行った。CO2電気分解試験を行った。反応温度、CO2分圧を固定した後、ポテンショメーターを用いて電流ー電圧を印加し電気分解特性を測定した。得られたMS-SOECにより電解質が酸素イオン導電性を有する600800°Cの温度域に加えさらに900°CまでのCO2電気分解が進むことを実証した。予定通りボタンセルとして直径20 mm程度のMS-SOECを準備検討した。金属材料としては熱膨張係数がセラミックスに近いSUS430などの400番台系を含むFe-Crフェライト系合金、Cr基合金、Ni基合金を候補とした。ガス拡散向けの500μmオーダーの細孔を多数開けた。SOEC本体の3層の形成には電気炉による高温焼結過程が通常であるが、高温過程は金属基板に熱変性を与える。そこで本研究では電気炉加熱を省いた製膜法を採用した。得られたMS-SOECにより電解質が酸素イオン導電性を有する600800°Cの温度域でのCO2電気分解が進むことを実証した。さらに900°Cの高温での反応実証に成功した。目的であるMS-SOEC単層セルを作成し、電気分解性能を実証すること予定通り実施した。大面積化、積層化に向けてより実用的なセルにて実験を行う。アノード、カソード層はAPS法、電解質層はスパッタ法の成膜条件の最適化を進める。APS法は流量、プラズマ温度、金属基盤温度に改良の余地がある、さらに金属基盤表面の事前処理も必要である。これらの最適化を進める。さらに金属支持基盤の改良を行う。種々の基盤を検討する。あわせてセル電気分解実験を進め、反応性向上のための実験条件の最適化、また長時間連続運転試験を進める。膜構成は表面、断面について材料形状を電子顕微鏡観察で、結晶状態をX線回折装置で、また原子分布および金属拡散をEDXで分析し、材料の反応による変化を観察し改良点を確認する。電気分解実験、材料分析を総合してセルの最適化を進める。同時に製膜の困難さと克服方法などのノウハウを蓄積する。次年度はスタック用単層セルを作成し、電気分解実証試験を行う。スタック向けにボタンセルより10100倍大きな面積を有する板状MS-SOECセルがいるので、このために必要な知見を蓄積し次年度の単層セル実証試験に備える。

金属材料としては熱膨張係数がセラミックスに近いSUS430を候補とした。SUS430は熱膨張率が一般的な電解質YSZセラミックスと同等であり、融着された複合膜は熱応力に強く、高い靱性を有すると期待できる。ガス拡散向けの細孔を多数開ける。アノード、カソード層は大気プラズマスプレー法(APS)を用いた。APSは粉体のみを高温溶融させ、金属基盤の熱負荷を抑制しつつ大面積に均一に製膜することが可能である。電解質はYSZとした。製膜には金属基盤の熱負荷を抑制しつつ、稠密な膜形成が可能なスパッタ法を用いた。さらにSUS430を金属基板と用いる場合、含有するCrが接触するカソード材料を被毒させるリスクがある。そこで拡散防止層を形成した。また、金属基盤の防食のため、大面積基板への適用が容易な電気めっきによる表面被覆の検討を進めた。開発したMS-SOECボタン型セルは両面を管状のガラスを間にしてセラミックチューブで挟み電気炉内に設置した。電気炉で加熱し、挟んだ管状ガラスを溶解させ、挟み込んだ接合面のシールを行った。CO2電気分解試験を行った。反応温度、CO2分圧を固定した後、ポテンショメーターを用いて電流ー電圧を印加し電気分解特性を測定した。得られたMS-SOECにより電解質が酸素イオン導電性を有する600800°Cの温度域に加えさらに900°CまでのCO2電気分解が進むことを実証した。MS-SOEC単層セルを作成し、電気分解性能を実証すための基礎的検討を進めた。予定通りボタンセルとして直径20 mm程度のMS-SOECを準備検討した。金属材料としては熱膨張係数がセラミックスに近いSUS430などの400番台系を含むFe-Crフェライト系合金、Cr基合金、Ni基合金を候補とした。ガス拡散向けの500μmオーダーの細孔を多数開けた。SOEC本体の3層の形成には電気炉による高温焼結過程が通常であるが、高温過程は金属基板に熱変性を与える。そこで本研究では電気炉加熱を省いた製膜法を採用した。得られたMS-SOECにより電解質が酸素イオン導電性を有する600800°Cの温度域でのCO2電気分解が進むことを実証した。さらに900°Cの高温での反応実証に成功した。目的であるMS-SOEC単層セルを作成し、電気分解性能を実証すること予定通り実施した。セルは金属基板上にアノード極層、電解質層、カソード極層が積層される構造を持つ。両極に電界を与えることでカソード側に流通されるCO2の電気分解反応が進行し、気相にCOを生成する。酸素イオン(O2-)は電解質層を拡散しアノード極で酸素(O2)に酸化される。
発癌予防を目指したB型肝炎の治療とファーストヒットとしてのHBV組み込みの解析

2000年11月に,わが国でもラミブジンがHBVの治療薬として認可され,従来インターフェロンのみであった抗ウイルス治療に新たな選択肢ができた.ラミブジンは,経口投与で副作用も少ないコンプライアンスの良い薬であるが,投与中止後の再燃が高頻度であることと長期投与により耐性ウイルスが出現することが問題とされた.そこで,われわれは耐性ウイルスを高感度に検出する新たな方法を開発し,耐性ウイルスの出現時期やその動態を検討した.この結果,1.耐性ウイルスがラミブジン投与前から存在する例のあること,2.ラミブジン投与開始後6か月以内の早期に耐性ウイルスが出現しうること,3.一度出現した耐性ウイルスがラミブジン投与中にも自然消失する例のあること,4.耐性ウイルスの高感度な定量により,そのbreakthroughを予測しうること,を明らかにした.さらに,その対策としてラミブジンを先行投与後インターフェロン単独治療に移行することにより,ラミブジン投与期間を短くしながら,かつ,治療期間を長くすることができ,治療成績の向上につながることを報告した.また,HBVの肝発癌機序として宿主遺伝子への組み込みに注目し,我々が開発したAlu配列を利用したPCR法を用いて,癌が発生する前の慢性肝炎組織における組み込みを解析し,1.急性肝炎,劇症肝炎後においてもHBV組み込みの見られること,2.慢性肝炎においてもHBV組み込み細胞のクローナルな増殖があること,3.慢性肝炎組織におけるHBV組み込み部位の近傍にはAxin1などの癌遺伝子や肝癌の癌部と非癌部での発現レベルに差の見られる新規の癌関連遺伝子候補が存在すること,を明らかにし,HBV組み込みによる宿主遺伝子の修飾が多段階発癌の1ステップとして重要であること,HBV組み込みをタグとした宿主遺伝子の同定が癌関連遺伝子のスクリーニング法として有用であることを示した.2000年11月に,わが国でもラミブジンがHBVの治療薬として認可され,従来インターフェロンのみであった抗ウイルス治療に新たな選択肢ができた.ラミブジンは,経口投与で副作用も少ないコンプライアンスの良い薬であるが,投与中止後の再燃が高頻度であることと長期投与により耐性ウイルスが出現することが問題とされた.そこで,われわれは耐性ウイルスを高感度に検出する新たな方法を開発し,耐性ウイルスの出現時期やその動態を検討した.この結果,1.耐性ウイルスがラミブジン投与前から存在する例のあること,2.ラミブジン投与開始後6か月以内の早期に耐性ウイルスが出現しうること,3.一度出現した耐性ウイルスがラミブジン投与中にも自然消失する例のあること,4.耐性ウイルスの高感度な定量により,そのbreakthroughを予測しうること,を明らかにした.さらに,その対策としてラミブジンを先行投与後インターフェロン単独治療に移行することにより,ラミブジン投与期間を短くしながら,かつ,治療期間を長くすることができ,治療成績の向上につながることを報告した.また,HBVの肝発癌機序として宿主遺伝子への組み込みに注目し,我々が開発したAlu配列を利用したPCR法を用いて,癌が発生する前の慢性肝炎組織における組み込みを解析し,1.急性肝炎,劇症肝炎後においてもHBV組み込みの見られること,2.慢性肝炎においてもHBV組み込み細胞のクローナルな増殖があること,3.慢性肝炎組織におけるHBV組み込み部位の近傍にはAxin1などの癌遺伝子や肝癌の癌部と非癌部での発現レベルに差の見られる新規の癌関連遺伝子候補が存在すること,を明らかにし,HBV組み込みによる宿主遺伝子の修飾が多段階発癌の1ステップとして重要であること,HBV組み込みをタグとした宿主遺伝子の同定が癌関連遺伝子のスクリーニング法として有用であることを示した.1.ラミブジンは抗ウイルス効果に優れ,副作用も少なく,経口で投与も簡便な薬剤である.しかし,一方で長期投与による耐性ウイルスの出現や投与中止による肝炎の再燃といった問題が明らかになっている.そこで我々は耐性ウイルスの早期発見と出現機構の解明のために高感度な耐性ウイルス検出系を開発し,耐性ウイルスが治療開始前の早期より存在しうることを証明した.しかし,こうした耐性ウイルスは治療継続していても,自然消失することを明らかにした.また,耐性ウイルスの定量結果からはウイルスが10^<2.7>コピー/ml以上存在すると消失せずに増殖することがわかった.これらの結果より特に若年者においてはラミブジンの投与期間を短期間にして耐性ウイルスの出現を予防する必要がある.2.我々が開発したHBV-Alu PCR法を用いて,肝発癌に先行する早い時期でのウイルスによる遺伝子変化を検討するため,6例の慢性肝炎組織よりviral-host junctionをクローニングし,1)B型肝炎ウイルスの組み込みは慢性肝炎の段階から存在すること,2)従来,ランダムと思われていたHBV組み込みが3番染色体に有意に多く見られ,HBV組み込みが何らかのselectionを受けていること,3)組み込みにより修飾される遺伝子には癌抑制遺伝子やショウジョウバエの発生に重要な遺伝子のhuman homologueが見つかることを明らかにした.これらのデータから慢性肝炎の段階において既にHBV組み込みが宿主遺伝子の発現に影響を及ぼしている可能性が示唆された.1.我々はラミブジン耐性HBVウイルスの高感度な検出系を開発し,耐性ウイルスが治療開始前早期より存在しうることを証明した.また,本邦のHBVキャリアの大部分は自然経過で沈静化するためラミブジンの長期投与は特に若年者においては,不必要な過剰治療となる可能性がある.このためラミブジン耐性ウイルスの出現を防止し,かつ,ラミブジン中止後の再燃を減らしうる治療法が必要である.

そこで,我々は,ラミブジン先行投与後インターフエロン投与に移行するsequential併用療法を多施設共同で行い,従来のインターフェロン単独治療に比し有効である可能性が示唆された(投稿準備中).2.我々の開発したHBV-AluPCRによるB型慢性肝炎でのHBV組み込みの解析により,AXIN1,CTNND2,ODZ2などの細胞増殖に関連した遺伝子が同定された.1症例につき1-6種類のクローンが同定でき,一部で定量を行ったところ,肝細胞5,000個あたり50-70個の同じ組み込みを持つ細胞集団がクローナルに存在した.我々のデータとデータベース上に登録されている組み込みHBVの情報からhTERT遺伝子,MLL遺伝子が複数の肝癌例に共通してみられるcommon integration siteであることが明らかになった.特にhTERTに関しては,human papillomavirusにおいても子宮頸癌組織でTERT近傍への組み込みが示されており,ウイルス種,癌種を超えて発癌に関与するメカニズムであることが示唆される.