hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳幼児の食行動が咬合の発達に与える影響

1乳幼児の食行動について平成6年4月から平成7年3月までに生まれた乳幼児とその母親を対象に、授乳と離乳食の調査を行い、現在そのデータをまとめている。2食事中の飲み物について平成23年に岡山市の小学生を対象に食生活調査を行った。各家庭の献立の内容には大差はなかった。しかし、食事中に飲むものは、味噌汁や澄まし汁だけではなく、その他に、水、お茶、ジュース、清涼飲料水などを飲んでいる子供が非常に多かった平成67年において新潟県の一農村で同様の調査をした。ここでは、食事中の飲み物は主に水やお茶であった。3食行動と咬合について不正咬合や歯と顎が不調和の人は、食べ物をよく噛まないうちに飲み込むと傾向が強い。そのとき、飲み込みを助けるものは献立の中の汁ものとその他の飲み物であると考えられる。そこで、小学生を被験者として咬合の良否と食行動との関連を調べた。しかし、両者の間の関連は得られていない。4日本人と中国人の咬合力の比較食文化が異なる日本人と中国人の間で咬合力が異なるか否かを圧力測定システム(フジフイルム)で調べたが、食習慣が違うにもかかわらず、両者の間で有意差はなかった。1平成6年度出生児の食行動追跡調査について対象は新潟県刈羽郡小国町において平成6年4月2日平成7年4月1日迄に出生した子供である。3月16日現在の出生数は60名である。これらの乳児の授乳、離乳状況および母親の妊娠時の栄養摂取状況について順次調査を進めている。保健課の乳児検診時に、あらかじめ送付しておいた調査用紙を回収し、可能な範囲で面接聞き取りを行っている。現在、平成6年10月までの出生児の資料が得られている。今後4月と8月の検診が予定されており、8月末で一巡することになる。2現在の子供たちの咬合に関する実態把握について同上地域の小学生196名を対象に歯科専用の圧力測定フィルムを用いて、計測を終了した。現在、約70%はその解析が終了している。その他、咬合に関するアンケート調査を行ったが、これらの単純集計が終了している。4月以降、咬合圧および歯列状態などと合わせてさらに解析をすすめる。3咬筋の電気活動(EMG)の測定について対象児はまだ測定困難な時期であるため、その間乳幼児食、一般食を成人男子・女子に食べさせ、その時の、それぞれの食品に対する一般的な筋電活動の測定を行っている。被験者の確保が容易ではなく、時間や日数がかかるが、4月以降も継続測定する計画である。1乳幼児の食行動追跡調査について対象は、平成6年4月7日から平成7年3月19日までに出生した新潟県刈羽郡小国町在住の乳幼児である。平成8年3月現在の全対象数は58名である。離乳後の食事の内容について調査している。現在は1才半から1才9カ月までの対象児の約20名の記録を得ている。しかし保健課を経由するため対象とする幼児の今年度の調査は、平成8年10月までかかる。またその後も引き続き追跡調査を行う計画となっている。2小学生の咬合力の測定結果の解析学年別に個人データを昇順あるいは降順に比較した結果、個人差が著しいことと平均の差にはほとんど有意差がないことが明らかになった。しかし、数値の低い子供と高い子供との間には食行動の傾向に、違いがみられた。これらの結果の一部は学会発表、および学会誌に報告掲載した。一方咬合に関するアンケート調査も行なった。その解析は現在行っている。結果は平成8年度における家政学会あるいは公衆衛生学会等で発表・報告する計画である。3咬筋の電気活動の測定対象幼児は現在の行動が活発で幼くまだ測定困難なためその時期が到来するまで待つこととする。その間、成人による対照実験を重ねている。まとまり次第、発表する。4対照実験で使用した食品の物理的性質の測定本年、購入した機器により測定およびその解析装置が整備できた。やっと実験可能となったため平成8年1月より計測を開始し、現在も実験は継続中である。対象とする食品は多いため次年度も引き続き測定する計画である。
静音領域定位を用いたグローバル音空間認識訓練エデュテーメントシステム

超高齢化社会を迎えるにあたり、糖尿病等の要因により、中途失明となる成人の増加が懸念される。本研究では、人間にバーチャル音空間を提示する聴覚ディスプレイを用いて、聴覚による空間認識訓練が可能なシステムを構築する。従来の関連システムでは、発音する物体の位置を把握する「音像定位能力」の訓練を目指したものが多かったが、本研究ではさらに、壁やドア等の発音をしない物体や空間の認知を「静音領域定位能力」と称し、これを含めたグローバルな音空間認知を高めるためのシステムを構築する。
完全格子整合２重トンネル接合におけるスピン依存共鳴トンネル効果と新機能創成

強磁性トンネル接合は、磁気ヘッドや磁気メモリの中心となる重要なスピントロニクス素子である。本研究では、高度な成膜技術を駆使して格子整合した強磁性トンネル接合の作製を行い、共鳴トンネル磁気抵抗効果の観測と新機能創成を試みた。bcc-Cu層中の量子井戸構造が共鳴効果の発現に有用であること、原理的には相性が悪いと思われる強い界面垂直磁気異方性と共鳴トンネル効果が共存できることなどを実証した。また、ホイスラー合金を用いた場合には、ほぼ無欠陥の文字通りの完全格子整合トンネル接合とその大きな磁気抵抗効果を得ることができた。これらの成果は、次世代の強磁性トンネル接合素子の高度化に大きく寄与するものである。強磁性2重トンネル接合におけるスピン依存共鳴トンネル効果は、新規高集積度磁気メモリのためのダイオード特性と巨大な磁気抵抗効果を兼ね備えることに加え、共鳴状態におけるスピン注入などの未開拓の物理現象・機能特性の研究を可能にする。しかし、これまで強磁性金属を用いた高品位2重トンネル接合の作製の報告はほとんどなく、理論予測や素子応用上の期待に反して、スピン依存共鳴トンネル効果の実験研究は進展していない。本研究は、この状況にブレークスルーをもたらすために、格子ミスマッチがほとんどないスピネルバリアとホイスラー合金電極を利用することにより、平坦性と結晶性において格段に優れる2重トンネル接合を作製し、その特性評価と機能発現機構の解明を行う。本年度はCo2FeAlホイスラー合金を用いた高品位トンネル接合を作製し、Co2FeAlの成長と機能発現に関する種々の成果を得た。スピネルバリアの成長に関しても結晶化と成長プロセスの相関の大部分を明らかにし、今後の一層の高品位化に一定の道筋をつけた。特にプラズマ酸化と加熱処理の組合せの有効性を見いだしたことは新規性が高い。スピン共鳴トンネル効果に関しては、データの解析・検討により、コヒーレントトンネル状態の実現が明瞭な共鳴トンネルの実現に不可欠であることを知見した。いわゆるデルタ1対称性を有するS電子的な電子状態のみによる伝導を実現しなければ、バリア界面での散乱によって「波数を保存して干渉させる」という条件が損なわれるためである。基礎的に重要な成果であり、今後の研究遂行において常に念頭に置くべき内容である。本研究は、この状況にブレークスルーをもたらすために、格子ミスマッチがほとんどないスピネルバリアとホイスラー合金電極を利用することなどにより、平坦性と結晶性において格段に優れる2重トンネル接合を作製し、その特性評価と機能発現機構の解明を行う。本年度はMgOを用いても格子整合性が得られやすい極薄(5原子層程度)のFe層を用いた実験や、MgAl2O4スピネルバリアとCo2FeAlホイスラー合金の組合せを用いた実験などを進め、種々の結果を得た。特筆すべき成果は、Cr/Fe/MgOという積層の擬2重トンネル接合において見出した巨大な界面垂直磁気異方性について詳細な研究結果を得た他、共鳴トンネル効果を示す垂直磁化強磁性トンネル接合において90%を越える室温トンネル磁気抵抗効果を実現したことである。垂直磁化系での共鳴トンネル効果の観測は初めてのものであり、垂直磁気異方性(スピンー軌道結合)が共鳴トンネル効果に及ぼす影響を調べていく上での重要なマイルストーンとなる。垂直磁気異方性エネルギーとトンネル磁気抵抗効果の大きさの相関についても一定の知見が得られた。スピン依存共鳴トンネル効果は、強磁性体からなる2重トンネル接合や擬2重トンネル接合において発現し、新規高集積度磁気メモリのためのダイオード特性と巨大な磁気抵抗効果を兼ね備えることに加え、共鳴電子準位へのスピン注入などの未開拓な物理現象・機能特性の研究を可能にする。しかし、これまで強磁性金属を用いた高品位2重トンネル接合の作製の報告はほとんどなく、理論予測や素子応用上の期待に反して、スピン依存共鳴トンネル効果の実験的研究は進展していない。本研究では、この状況を打破するために、格子不整合がほとんどないスピネルバリアとホイスラー合金電極を利用することによって平坦性と結晶性において格段に優れる2重トンネル接合を作製し、その特性評価と機能発現機構の解明を行う。本年度は共鳴準位の形成のための薄い強磁性電極層の作製と品質改善に取り組み、まず、界面垂直異方性に関して種々の結果を得た。Fe基合金電極において予想を上回る大きさの垂直磁気異方性が発現し、その起源について種々検討を行った。

また、Fe系のみならず、Co基合金電極においても有意な大きさの界面垂直磁気異方性が得られた。垂直磁気の磁化配列やスピン軌道相互作用の存在が共鳴トンネル効果にどのような影響を及ぼすかは非常に興味が持たれるところである。また、スピネルバリアを用いた実験では、カチオンサイト不規則化によるバンド折り畳み効果の抑制現象について基礎的な知見を得た。スピネルバリアを用いたトンネル接合では、バンド折り畳み効果によって新たな伝導チャネルが形成されるが、そのことによってFe電極では磁気抵抗効果が小さくなる。一方、ホイスラー合金ではそのような磁気抵抗効果の現象はほとんどないことが実験結果と理論的考察から推察される。高品位の層状構造を有する強磁性2重トンネル接合では、スピンに依存した共鳴トンネル効果が発現し、新規高集積度磁気メモリのためのダイオード特性や巨大なトンネル磁気抵抗効果の実現が期待される。さらに、その格子の完全性や共鳴状態に関連する基礎物性・機能性の研究も可能となる。しかし、従来の研究では、強磁性金属を用いた格子整合2重トンネル接合の作製報告はほとんどなく、理論予測や応用上の期待に反して、そのスピン依存伝導物性の研究は進展していなかった。本研究では、この状況にブレークスルーをもたらすために、格子ミスマッチがほとんどないスピネルバリアとホイスラー合金等の物質系による2重トンネル接合の作製を狙い、積層構造の成長・最適化、素子作製、および、特性評価・解析を推進した。本年度は、MgAl2O4スピネルバリアとCo2FeAホイスラー合金強磁性電極を用いて完全格子整合した強磁性トンネル接合を作製することに注力した(MgAl2O4は現行の結晶性バリア材料であるMgOよりも格子定数が小さく、この目的に最適の新規バリア材料の一つである)。成長プロセスの最適化を進めた結果、得られた試料素子のトンネル磁気抵抗効果の大きさは、室温で300%を越えるに至った。また、特筆すべきこととして、得られた強磁性トンネル接合の構造解析を行った結果、格子不整合によるミスフィット転位がほとんど存在していないことが明らかになった。材料系の選択により、従来試料と比較して格段にミスフィット転位密度を下げ、狙った完全格子整合をほぼ達成できたと言える成果である。また、非常に重要な点として、この試料では、トンネル磁気抵抗比に及ぼす格子の不完全性の寄与がほぼ取り除かれており、界面での元素種の急峻性の寄与のみの評価ができていることになる。今後の理論値を目指した特性向上を狙う上での重要な知見である。26年度が最終年度であるため、記入しない。スピントロニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に主要項目として挙げた、Co2FeAlホイスラー合金を用いた実験、および、共鳴トンネル効果に関する検討を実施できたため。ダイオード効果の実証についてはあまり進んでいないが、一方で巨大な界面垂直磁気異方性という新機能の創製に成功している。
アジア地域における継続的国際交流のための教育ネットワークの現状と課題

アジア地域内連携教育交流を目指した実質的プログラムを立ち上げるために必要となる情報として、中国、韓国、東南アジア諸国を中心に、アジア地域における教育ネットワークの現状と課題を調査した。その結果、今後日本が国際共同学位制度を推進する上で重要な要素として、(1)金銭面でのサポート、(2)言語的柔軟性(英語コースを増やす)、(3)情報発信力強化、(4)魅力あるコースの開発、(5)学位取得後の就職支援、(6)日本国内の教員側の熱意などが指摘された。社会の国際化に伴い、高等教育機関において国際交流の場を提供することは、国際競争力を備えた人材を育成していく上で重要な課題になっている。本研究では、アジア地域内連携教育交流を目指した実質的プログラムを立ち上げるために必要となる情報として、中国、韓国、東南アジア諸国を中心に、アジアと関係の深いオセアニア、太平洋を含む地域における教育ネットワーク及びe-learningプログラムの現状と課題を調査する。本年度は、日本の高等教育の国際化、海外進出を目指した国際教育交流を支援するため、アジア地域を中心とした高等教育機関に関する系統的情報を収集することとした。具体的には、ベトナム、韓国、中国、タイ、インドネシア、インド、シンガポール、マレーシアといったアジア地域の主要高等教育機関を訪問し、日本との国際教育交流の実態や要求(日本の大学の国際進出、日本の大学との教育交流の要求、現状、課題、あるいは遠隔で行うe-learningの可能性など)を調査した。訪問前に、日本側高等教育機関が求めている内容及び情報を整理した。その結果、各国のどの教育機関でも国際戦略が重要な位置を占めており、国際競争に打ち勝つ人材の育成や大学の国際競争力強化を強力に推し進めていることがうかがい知れた。日本の共同学位に関して、ツイニング・プログラムやデュアルディグリー・プログラムといったさまざまな取り組みがなされているが、日本ではツイニング・プログラムの相手は発展途上国ばかりであり、経費は殆ど円借款で賄われている。今後日本が国際共同学位制度を推進する上で重要な要素として、以下が指摘された。(1)金銭面でのサポート、(2)言語的障壁の解消(英語コースを増やす)、(3)情報発信力強化、(4)魅力あるコースの開発、(5)学位取得後の就職問題、(6)日本国内の教員側の熱意社会の国際化に伴い、高等教育機関において国際交流の場を提供することは、国際競争力を備えた人材を育成していく上で重要な課題になっている。そこで、アジア地域内連携教育交流を目指した実質的プログラムを立ち上げるために必要となる情報として、中国、韓国、東南アジア諸国を中心に、アジアと関係の深いオセアニア、太平洋を含む地域における教育ネットワーク及びe-learningプログラムの現状と課題を調査する。各国のどの教育機関でも国際戦略が重要な位置を占めていることがわかった。アジア地域の主要高等教育機関を訪問し、国際教育交流の実態や要求(日本の大学の国際進出、日本の大学との教育交流の要求、現状、課題、あるいは遠隔で行うe-learningの可能性など)を調査した。その結果、すでに海外の大学との国際教育交流や共同プログラムを実施する取り組みがあり、これらの事例は、日本の高等教育機関が海外と共同プログラムを作る上で参考になると考えられる。成功している場合と失敗している場合との特徴を比較分析するための情報(海外高等教育機関を中心にその実態:言語、評価、IT活用、効果、就職など)を収集した。こうした国際教育交流を積極的に推進する高等教育機関では、TV、ラジオ等放送メディア及びIT技術を用いて遠隔交流や遠隔学習を提供している場合が多い。これまでのオンライン・コースなどの調査を基に、アジア地域における実態と国際戦略について情報を整理し、高等教育機関の遠隔教育への具体的取り組み手法及び主要大学の遠隔教育推進状況を分析した。
イオニア反乱とギリシア人の差別的異民族観

本年度はペルシアによるリュディア王国征服からイオニア反乱までのペルシアの支配の実態とそれに対するギリシア人の対応に取り組み、同時にペルシア戦争の終戦時期に関する考察を進めた。イオニア反乱にいたる小アジアとギリシア本土における対ペルシア外交の政治過程については、ペルシアの小アジア支配の分析と同時に、ペルシアの支配下に入ったイオニアなどの小アジア沿岸のギリシア諸都市、アテナイやスパルタなどペルシア戦争期には低抗の中軸となったポリスの対ペルシア政策を中心に比較研究した。その結果、ペルシアの支配は抑圧的ではなく銀の供給や交易の促進などギリシア人に益するところが大きく、ギリシア人の敵意を掻き立てる要因が見当たらないこと、逆にギリシア人の側にペルシアの支配を積極的に受容しようとする空気のあることが明らかになった。とりわけイオニアを含む小アジアのギリシア人の有力者はペルシア王や総督、貴族とのつながりを自国での支配の正当化と権威の根拠として活用していたことが本研究を通じて考察された。またアテナィやスパルタにまったく敵意がなく、小アジアの情勢に対して消極的対応に終始していたことも指摘しておかなければならない。ペルシア戦争の終戦時期に関して前四四九年のカッリアスの平和を根拠にデロス同盟結成後もペルシア戦争が続いたとする説が有力であるが、文献史料・碑文資料の検討を通じてカッリアスの平和には歴史的信愚性の問題があり、プラタイアとミュカレーの戦いを終戦時期とすることの妥当性を論じた。そしてその背景に戦争と平和に関する古代ギリシア人の現代人とは異なる法観念が横たわっていることを指摘した。そして本年度が研究の最終年度となってしまうために報告書をまとめ、現在印刷中であることを付け加えておく。本年度はイオニア反乱の原因とされるアケメネス朝ペルシアの抑圧的な帝国政策について考察した。通説ではペルシアは従属下に組み込まれたギリシア人に対して抑圧的な政策を取ったとされている。その事がギリシア人のペルシア人をはじめとする異民族に差別的な民族感情を醸成したと評されて来た。ペルシアの支配が実際にギリシア人に抑圧的だったのかという関心から研究を進めた。時代的にはキューロス2世が小アジアのリュディア王国を征服してからペルシア戦争までの約半世紀間、つまり紀元前6世紀後半に限定し、主たる研究対象をペルシア支配下のエーゲ海諸地域における貨幣の発行にしぼって考察した。これまで、膨大な金や銀を含む貴金属を貢税という形でエーゲ海周辺諸地域から収奪し、アジア奥地に蓄積する事によってエーゲ海周辺諸地域では貨幣に使用する地金が不足し、既に貨幣經財に移行していたギリシア諸都市に大きな打撃を与えた、という説がペルシアの帝国支配の特徴と強調されて来た。しかし、本年度の研究を通じてこの通説とは逆に、ペルシア支配下において貨幣の発行は停滞しておらず、むしろ時代が下るにつれて貨幣の発行所の数が増加し、地域的にも拡大して行く現象を考古学資料により確認したのである。支配下に入ったギリシア人に対して敵対的、抑圧的と評される通説のペルシア帝国観の根拠の一つを本年度の研究を通じて批判した。
胎生期における肺血管の発生機構の分子生物学的解明と新規肺血管特異的新生因子の探索

胎児期において正常な肺血管を構築する血管内皮細胞由来の新規肺血管新生因子を探索することを目的に、肺血管内皮細胞を用いたマイクロアレイ解析を実施した。発生に伴い発現量が大きく変化するTbx4とSca-1に着目し、肺組織における発現様式を定量PCR法やin situ hybridization法によって観察し、さらに、肺間葉系細胞初代培養を用いて血管新生能に対するTbx4の役割をin vitroで解析した。また、肺血管における2型イノシトール三リン酸受容体に着目し肺高血圧症における役割をノックアウトマウスを用いて個体レベルで解析し、肺高血圧症の重症化を抑制する新たなメカニズムの可能性が示唆された。実施内容:(1)成獣マウスにおける2型IP3Rの発現様式;2型IP3Rノックアウトマウス(KO)はLacZ遺伝子を挿入しているため、LacZ染色で内在性の2型IP3Rの発現様式を観察しうる。LacZ染色と中膜および内膜マーカーに対する抗体による免疫染色との共染色を実施した。成獣マウスにおいては、肺血管中膜および内膜にも発現が認められた。(2)KOを用いた低酸素暴露肺高血圧モデルの解析;野生型およびKOを低酸素下で飼育したところ、8週間以上ではKOで有意に重度の中膜肥厚が認められた。(3)肺成熟におけるCD31+Sca1+細胞数の上昇;前年度に実施した血管内皮マーカー陽性肺細胞のマイクロアレイ解析において、胎生14日よりも生後2日肺で有意に発現量が上昇する因子としてSca1に着目した。CD31+Sca1+細胞が肺成熟期に劇的に増加することがわかった。(4)成獣マウス肺から分離した単一細胞よりFACSでCD31+Sca1+細胞群を分離する方法を確立した。(5)肺発生段階におけるTbx4の発現様式;同様のマイクロアレイ解析で生後2日よりも胎生14日肺で有意に発現量が高い因子としてTbx4に着目した。in situ hybridizationによりTbx4は肺に非常に高い発現があり、肺組織の中では血管の原基となる間葉系組織に多く発現していた。(6)胎生期肺間葉系細胞の分離と初代培養法の確立;胎生14日から生後2日の肺間葉系細胞を接着法により分離し初代培養法を確立した。意義と重要性:2型IP3Rの肺血管における役割は不明であり、KOを用いた肺高血圧モデルの解析は2型IP3Rの肺高血圧を抑制する機構の解明という点で意義がある。体血管に比べて肺血管発生は不明な点が多く、マイクロアレイ解析で得られた因子の肺血管発生における役割の解析は新たな分子機構を解明する可能性がある。研究の具体的内容:2型IP3Rの肺血管における発現様式を観察したところ、胎生期には肺動脈中膜に、成獣では肺動脈内膜および中膜に発現していた。そこで、2型IP3R欠損(KO)マウスを用いて低酸素曝露による肺高血圧モデルを作製した。すると予想に反して肺高血圧の増悪(右室肥大や肺動脈中膜肥厚)が観察された。一方、KOマウスの肺組織では、野生型と同等にcGMP濃度が上昇しており、肺動脈内皮の一酸化窒素産生系は維持されていることが示唆された。現在、肺動脈平滑筋の初代培養を用いて、細胞外からのカルシウム流入量を共焦点顕微鏡下に測定しているが、流入カルシウム量の遺伝子欠損型と野生型との比較にはまだ条件検討を要する。発生段階別に肺組織から分離した血管内皮細胞を用いたマイクロアレイ解析により、胎生14日においてTbx4が比較的高く発現しているという結果を得た。各発生段階の肺組織から肺末梢血管の原基である肺間葉系細胞のみを分離し定量PCRで発現量の経時的変化を観察したところ、Tbx4は胎生14日から15日に発現のピークがあり、生後に非常に低値となることがわかった。また、同時期の肺から分離した肺間葉系細胞をマトリゲル上に培養すると管腔を形成することを見出した。肺発生初期の肺血管形成にTbx4が如何に関わるか、今後RNAiを用いたTbx4の発現抑制による効果を検討していく予定である。生後2日に比較的発現が高い分子としてSca1にも着目した。フローサイトメトリーと免疫組織化学法により、Sca1陽性細胞は生後の肺間葉系組織で急激に増加するという結果を得た。本研究の意義、重要性:本研究は、肺高血圧を抑制する新たな細胞内カルシウムシグナル機構の解明や、胎生期の肺血管の発生や生後有効なガス交換を可能にする正常な肺血管新生に関与する新たな分子機構の解明に繋がる可能性がある。(1)肺血管における2型IP3Rの発現様式の観察肺発生の各段階に沿って、肺血管における2型IP3Rの時間・空間的発現様式をLacZ染色で観察した。

2型IP3Rノックアウトマウスは翻訳開始領域にLacZ遺伝子を挿入しているためLacZ染色で感度よく内在性の2型IP3Rの発現様式を観察しうる。2型IP3Rは胎生期および生後1か月において、肺動脈では中膜に、大動脈では内膜に特異的に発現していた。(2)肺高血圧症における2型IP3Rノックアウトマウスと野生型マウスとの比較低酸素飼育またはモノクロタリンピロールの腹腔内注射による肺高血圧症モデルを2型IP3Rノックアウトマウスと野生型とで作製し、心エコー解析、右心室重量測定、肺組織切片における中膜肥厚の有無等を比較検討した。(3)発生段階別肺血管内皮細胞を用いたマイクロアレイ解析肺血管発生が進行する胎生14日と生後2日の肺組織を酵素処理によって分散し、血管内皮細胞表面マーカーCD31でラベルしたのち、FACSで細胞分離を行った。分離した肺血管内皮細胞からRNAを抽出し、ラベル後、マイクロアレイ解析を行った。発生が進むにつれて、細胞の分散が困難となったが、酵素処理の条件検討の末、胎生14日、生後2日のマウス数匹から10数匹の肺組織から5×100010000個オーダーの細胞が回収された。この細胞数から抽出されたRNA量で増幅することなくマイクロアレイを十分実施することが可能であった。マイクロアレイ解析の結果、発生段階で発現量が有意に5倍以上増減する因子が全500弱存在した。その中で、データベース上、肺組織に比較的多く発現する因子等に絞り、最終的に6因子に着目した。それぞれの因子について、免疫組織化学法や切片in situ hybridization法で発現様式を観察した。昨年度はマイクロアレイ解析で得られた肺発生段階で発現量の大きく変わる6因子に着目したが、解析可能な抗体やプローブの入手が困難であったため、今年度は2因子に絞ることで、免疫組織化学およびin situ hybridization解析にて発現様式の解析を実施できた。交付申請時には今年度にin vitro tube formationおよびmigration assayを実施する予定であったが、発現様式の解析や、特にCD31+Sca1+細胞の分離および初代培養法の確立に時間を要し、解析が困難であった。現在、分離法が確立し初代培養法の条件を検討中である。また、肺組織を用いた肺血管透過性行進能の解析を実施する予定であったが、2型IP3Rノックアウトマウスの解析により、2型IP3Rが肺高血圧の抑制に関わる可能性があることがわかったため予定を変更した。肺血管発生に沿って血管内皮細胞を分離しRNA抽出しマイクロアレイ解析を実施できた。そこで興味ある6因子を新規肺血管新生因子の候補として的を絞り、現在さらに組織切片において肺血管特異的に発現しているか否かを解析中である。交付申請時には、本年度末に空間的発現様式の結果を得、さらに、RTPCR等で体血管と肺血管での発現差を比較する予定であったが、マイクロアレイ解析に必要なRNA量を十分に得るだけの血管内皮細胞を分離することが比較的困難であったため、予想以上に条件検討の期間を要した。したがって、空間的発現様式や体血管と肺血管での相対的発現量の比較は、現在解析中である。一方、最終年度に行う予定であった、成獣2型IP3Rノックアウト
線形ポリエンの最低励起三重項状態の性質に及ぼす単結合、二重結合ねじれ回転の効果

【序論】線形ポリエンのモデルであるスチルベンの二重結合と単結合のねじれ回転をメチレン鎖等により部分的に束縛したモデル化合物の燐光、ESR測定を行い、スチルベンの最低励起三重項状態のエネルギー曲面と減衰速度定数のポテンシャル依存性を明らかにすることを目的とした。【結果】(1)合成と精製:6種類のスチルベンモデル化合物を合成し帯域熔融法により精製した。以下では、測定の完了している5H-ジベンゾ[a,d]シクロヘプテン(以下DBCH)についてのみ記す。(2)燐光スペクトル測定:定常光励起の燐光発光スペクトルを測定した。燐光は微弱であるが振動構造が明瞭にみられ、三重項状態のエネルギーが(220KJmol^<-1>)と決定された。(3)燐光減衰曲線の測定:燐光強度の時間変化から、最低励起三重項状態の寿命を14msと決定した。(4)ESR測定:77Kにおいて光励起下のESR測定を行い、ESR信号を得た。照射光遮断後の信号の時間変化から求めた寿命は上記の燐光からの結果と一致した。また、時間分解ESR法により零磁場分裂パラメーターを決定した(D=0.104cm^<-1>、E=0.022cm^<-1>)。【考察】得られた燐光スペクトルは、従来の報告と異なる。今回の結果は、(1)帯域熔融法により十分に精製された試料に対する測定であること、(2)燐光とESRから得られた寿命が一致していること。(3)基底状態-三重項状態吸収から報告されている遷移エネルギーと燐光のエネルギーが一致すること、のためにDBCHの燐光と結論できる。すなわち、シス-スチルベンの構造を固定したDBCHについて遷移エネルギー、寿命、燐光の振動構造、零磁場分裂定数が初めて明らかにされた。更に、他の化合物の結果とあわせて、スチルベンの最低励起三重項状態のポテンシャル曲面を明らかにしていく。
在宅胃瘻患者の楽しみのための食事をサポートする遠隔支援の有効性に関する研究

摂食嚥下障害の患者が誤った経口摂取方法をとることは、誤嚥性肺炎や窒息事故に繋がる。経口摂取再開には一定のリスクを伴うため、専門職によるサポートが必須である。しかしながら毎度の食事場面に立ち会うことは困難なため、対面診療を補完する方法として遠隔医療による食事指導が有効と考えた。本研究の目的は、対面診療と遠隔医療を併用して食事指導を行うことにより安全な経口摂取の支援が可能か検証することにある。自宅での食事場面を生体センサーや画像で記録し、ビデオメールなどで医療者と共有することが食べる楽しみを維持し、誤嚥性肺炎、窒息事故発症の低減につながると考え、これらをアウトカムに遠隔医療の有用性を検討する。
人工擾乱に対する電離圏・磁気圏プラズマの非線形応答の計算機シミュレーション研究ー電子ビーム・イオン雲放出・テザ-VXB・大型衛星の電位変動に伴う非線形特性ー

近年、宇宙科学や宇宙開発の進歩に伴い、地球を取り巻く宇宙プラズマに人工的擾乱を与え、その応答を計測することにより宇宙プラズマの非線形応答を明らかにしようとする宇宙能動実験が盛んに行なわれている。しかしながらこれらの宇宙能動実験で得られる情報は空間的時間的分解能や再現性に乏しく物理過程の詳細についての充分な知見を得る事は困難である。これを補い宇宙能動実験にかかわるミクロ物理過程を明らかにする手段として、我々は電磁粒子コードによる計算機実験を行なった。従来、我々が開発してきた京大電磁粒子コード(KEMPO)は世界に広くその有用性が認められてきたが、今回これを更に改良し、周期境界のみならず自由境界も取扱えるようにし、且つシミュレーション空間内に置かれる物体の内部境界の新しい取扱い法についても新たな開発に成功した。この改良KEMPOコードを用い数多くの計算機実験を実行し、次に述べる新しい知見を得た。1.有限直径,有限長の電子ビームは宇宙プラズマ中に注入された場合、ビーム雲の前面に電気三重層が形成されるため、初期注入速度より遅い速度で進行する。その遅れ具合はビーム密度の関数として評価された。ビーム注入に伴いホイッスラー波、LHR波、UHR波が空間的に非一様に励起されると同時に、ビーム及びプラズマ粒子が加速加熱つれる。2.長いテザーで結ばれたシャトルと衛星システムをモデル化し、そのシステムが地球磁場を横切る時に発生する高圧起電力による波動発生メカニズムを明らかにし、将来の宇宙能動実験の予測も行なった。3.高速プラズマ中を航行する人工衛星自体が与えるプラズマ擾乱についての計算機実験の結果、光電子放出に伴う衛星電位の変動、航跡周辺のプラズマ波励起機構及びそのスペクトルに関する新しい知見を得た。スペース・シャトルによる電子ビーム放出実験に伴う数々のプラズマ非線形応答を調べるために、粒子コードによる計算機シミュレーションを計画通り実行した。スペース・プラズマ中へ強制注入された両端を持った有限長の電子ビームがプラズマ中をどのように伝搬するかを、ビームの相対密度,ビームの初速度と熱速度の比,ビームの電荷中性条件を変え、計算機実験により調べた。電荷中性を保った電子ビームでもプラズマ中を進行する際、その先端、後端において電気的中性を破るため、その両端において最初電気二重層、後には電気三重層が生成される事が見い出され、その物理機構も明らかにされた。電気二重層は過渡的に現われるが決して安定でなく、電気的三重層が準安定であり、その中で反射されるビーム電子と流れ込む背景電子とがそれを維持する原因であることが明らかにされた。ビーム先端に生成される電気三重層のため、ビームは初期速度で進行できず、初期速度よりもずっと遅い速度で伝搬することが本計算機実験で明確に示された。ビームの減速程度とビームの相対密度の関係、同じくビームの初速度との関係を定量的に示した。また同時に本研究で明らかにされたことは、過去の宇宙実験で互に矛循するビーム速度に関する実験結果もうまく説明されることを示した。即ちARAKS実験と呼ばれるロケット実験ではビームが著しく減速されたのに対し、エコー実験と呼ばれるロケット実験では殆んど減速なくビームが伝搬すると主張されていた。本研究の結果上記の減速ビームに加え、一部のビーム電子はビーム先端の電気三重層ポテンシャルを超え初期速度で走るフォアランナー電子も現われる事が明らかにされたからである。また電荷中性を破る有限長電子ビームはその中心にイオンを引き付け、過渡的に電子を大きく加速することも確認できた。これらの計算機実験の結果は16mm映画にされた。本年度の研究計画は次の三項目であった.即ち

(1)有限プラズマ放射に伴なうプラズマ加熱・加速の研究,(2)人工物体とプラズマの相互作用研究のための二次元粒子コード(KEMPO)の改良,(3)改良KEMPOコードによる人工物体・プラズマ相互作用の研究の着手であった.研究はほぼ計画どおり遂行され,次のような成果が得られた.1,プラズマ中に有限サイズのプラズマを注入する実験として,電子雲を注入する場合とイオン雲を注入する場合とがある.有限電子ビーム注入の計算機実験については昨年度に行なった研究に加え,本年更に有限半径電子ビームからの斜め伝搬ホイッスラー波放射に関する研究を行ない,論文としてその成果を公表した.イオン雲注入の計算機実験も一次元および二次元ハイブリッドコードを用い行なわれた.イオン雲注入に伴ないプラズマの反磁性による磁気キャビティーの形成,圧力勾配とバランスするプラズマ雲境界における電界の発生などが見い出された.2.人工物体とその周囲を高速で流れるプラズマとの相互作用の研究を行なうために,従来の周期境界を改良した自由境界型KEMPOコードの開発に成功した.モデルの外側に波動の減衰領域を設ける事により波動および粒子をモデル内に反射させない新しい無反射境界が実現された.コードのテストを兼ね,高速プラズマ流中に置かれた人工物体の周囲のWakeの構造とその中における波動励起が詳細に調べられた.物体の大きさとデバイ長の大小によってWakeの構造,その周辺の電磁界が大きく変化する事が明らかにされた.本年度は研究計画の最終年度に当り、次の研究成果を得た。二次元電磁粒子コードを改良し、内部導体の境界条件を解くアルゴリズムを完成させた上、外部境界においても完全自由境界比を行なった。この改良二次元電磁コードを用い次の二つの研究テーマについて計算機実験を実行した。1.シャトル電磁力学テザーシステムに関する計算機実験。この実験においては、シャトルから伸ばされたテザーが地球磁界を横切る時に発生するV×B電圧で駆動される電子ビームの挙動とそれによって発生するプラズマ波の特性が調べられた。その結果、新しい知見としてシャトルテザー系より発せられる電子ビームは磁力線に垂直に打ち出されてもテザー発電に起因するシャトル本体の電位低下に基づく電界の影響でシャトルの後方に雲状に停留することが示された。この電子雲の周辺に強いドリフト電子電流が流れ、その結果電子雲周辺に局在するLHRブラズマ波が強く励起されることが明らかにされた。2.高速希薄プラズマ中に置かれた人工衛星周辺のプラズマの力学的挙動とその結果励起されるプラズマ波に関する計算機実験が行なわれた。マッハ数が1より大きい高速希薄プラズマは磁気圏尾部のローブ領域とシート領域の境界層にしばしば見い出される。この領域ではデバイ長が50m100mにも達するためGEOTAILのような2m程度の大きさの人工衛星が作る人工擾乱の性質は電離圏のように物体の大きさがデバイ長よりずっと大きい場合に比べ全く異なる挙動を示すことが示された。また航跡部分は大きく物体の後に尾を引きその周辺にUHR波が強く励起されることも示された。光電子の影響についても調べられた。
歯根吸収の分子レベルにおける発現因子およびシグナル伝達機構に関する研究

先ず、細胞に対する機械的外力負荷時の生化学的解析については、当初予定していた改良型3次元伸展力負荷装置の伸展力負荷時の再現性に多少の問題が生じたため、微弱な遠心力を定量的外力とした。なお用いた歯周組織細胞としては同一の外科矯正患者から得られた歯根膜細胞、骨細胞(下顎骨)ならびに歯肉細胞である。これらの培養細胞に持続的もしくは間欠的な微弱遠心力を負荷した際のDNA合成能やアルカリフォスファターゼ活性を調べると、骨細胞は有意な促進、歯根膜細胞ではわずかな促進効果が認められたが、歯肉細胞はほとんど変化しなかった。現在、外力負荷後の各種細胞の分子レベルでの解析のため、in situ hybridization法やNorthern hybridization法の手技を修得中である。また、in vivoにおける歯根吸収の発現を分子生物学ならびに組織学的に究明するために、雄性ビーグル犬に対し矯正学的歯の移動、自家歯牙移植と再植を施した。その結果、歯根吸収の程度は自家歯牙移植でもっとも大きく、ついで再植、矯正移動の順であった。そこで、比較的短期間で歯根吸収が発現する移植、再植についてサイトカインの一つであるエナメルマトリックス(エムドゲイン)を移植、再植時に貼付したところ、歯根吸収の抑制効果が組織学的に認められた。現在、免疫組織化学的に歯根吸収を制御する種々の因子の解明を行っている。
離散的手法と数値計算に基づく超対称ゲージ理論の非摂動的探求

平成30年度は、一般化された杉野模型について理論面の理解を深め、数値的な解析を進めた。現在解析を進めているリーマン面上の2次元超対称ゲージ理論は2個の超対称性と2種類のU(1)対称性を持っている。一般化された杉野理論はこの理論を離散化したものだが、離散化する際に超対称性を1個、U(1)対称性を1個保存するように工夫されている。そして、その連続極限ではリーマン面上の2次元超対称ゲージ理論が実現されていることが期待されるため、離散化した際に壊れていた残り1個の超対称性ともうひとつのU(1)対称性が回復するはずである。現在進めている解析は、数値計算によってこの対称性の回復を確認することを目的にしている。量子論的な対称性の回復はWard-高橋(WT)恒等式と呼ばれる恒等式が成り立つかどうかで判定できる。今注目している理論では、壊れているU(1)対称性によって2個の超対称性が関連付いている。この事実に注目すると、壊れていた超対称性のWT恒等式とU(1)対称性のWT恒等式の間に、どちらかが成り立てばもう片方が自動的に成り立つという密な関係があることがわかる。我々はさらに、この関係を元に、連続極限において対称性が回復しているか否かを判定出来る観測量を特定した。数値計算は、並列化した計算コードを用いて統計処理を行うために十分な量のデータを集めると同時に、物理量の評価を行うためのコードを開発した。特に、フェルミオンが関係した物理量を評価する際には巨大な行列の逆行列を評価する必要があり、適切なアルゴリズムの選定と複数のコアを並列的に利用する処理が不可欠である。その開発にあたっては、コンパイラに付属のライブラリ自体に存在していたバグのために予想以上の時間がかかったが、現在ではそれも回避されて正しく評価できることを確認している。現在、蓄積したデータに対して観測量の評価を行っており、近々成果を論文で公表する予定である。平成27年度は、「研究実施計画」に則り、改良された杉野理論の数値計算を行った。この数値計算の目的は、許容条件を課さずに真空の縮退を取り除く方法が正しく機能するかどうかを確かめること、そして、改良された杉野理論の数値計算が理論的な予言や部分的に行われていた先行研究の結果を正しく再現するかどうかを確かめることである。結果は現在論文にまとめている最中ではあるが、この二つの目的は完全に達成された。実際、モンテカルロ・シミュレーションで得られた場の配位は全て物理的な真空のまわりの揺らぎとして理解することが出来るものであった。また、超対称性の特性を使って厳密に計算可能な量や、トーラスのトポロジーを持つような時空に関して行われた先行研究の結果も誤差の範囲内で完全に再現された。これは、拡張された杉野模型が数値的にも正しく機能することを強く示唆している。そして、これは予想外だったのだが、数値計算によって理論的な側面に関しても新しい示唆を得ることが出来た。実際、フェルミオンを含んだ数値計算で標準的に行われている、ディラック行列の行列式の位相を無視する近似を素朴に行うと、超対称性に由来する予言が正しく再現しないことが確かめられた。これは、理論が持つU(1)対称性から生じるアノマリーを正しく取り入れていないために生じた現象で、事実、アノマリーの寄与を正しく取り入れることで超対称性に由来する予言が再現された。また、我々の模型の連続極限が、最大限の超対称性を残すようにU(1)背景を導入した、曲がった時空上の場の理論であることも明らかになった。これは、この拡張された杉野理論が、当初考えていたような位相的場の理論というだけでなく、物理的な意味を持った場の理論を離散化したものである事を示している。当初の目的である2次元理論の数値計算は順調に実行することが出来たことに加えて、上記のように、研究計画の中核を成す模型に関して予想外に新しい視座を得ることが出来た。これは計画以上の進展と言うことが出来る。平成28年度は、改良された杉野模型について理論的・数値的な解析を進め、得られた成果を論文にまとめた。理論的な解析から新たに分かったことは、リーマン面上に定義された杉野模型は、連続理論と同様、リーマン面が持つトポロジーの性質を引きずってアノマリーを持つということである。これ自体は理論の特性であり、逆にこの性質が連続理論から正しく引き継がれているお陰で、格子理論でも局所化の手法を使うことが出来る事が示された。ただし、これは数値計算にとっては障害になり得る。杉野理論においては、アノマリーはU(1)電荷が異なるフェルミオンの数の不均衡として現れる。従って、この理論のディラック作用素のパフィアンは必然的にU(1)位相を持つことになり、そのU(1)位相をちょうど相殺するような演算子のみが期待値を持つはずなのだが、従来の数値計算ではそのような位相を無視して統計平均を取るため、理論の構造を壊してしまうことになる。そこで我々は、アノマリーを持つような理論の数値計算に適用出来る新しい位相の取り扱い方法を考案した。"anomaly-phase-quench method"と名付けたこの方法を用いると、理論計算から期待される物理量を数値計算によって正しく求めることが出来ることが確かめられた。また、モンテカルロ法で数値計算をする時に常に問題になる符号問題も、この方法によって回避されることがわかった。

実際、ディラック作用素のパフィアンが持つ複素位相からアノマリー由来の複素位相を取り除いた結果、残りの位相はある値の周りにピークを持つことがわかった。これは、連続理論の考察から期待された通りの振る舞いである。当初の目的である2次元理論の数値計算は順調に実行中である。当初は想定していなかった、連続極限を取る際に現れる困難が現れたために、数値計算の連続極限の考察やN=(8,8)への拡張に多少遅れが見られるが、概ね順調であると評価出来る。平成29年度は、改良された杉野模型について、理論的な成果を論文にまとめ、数値的な解析を進めた。理論的な成果とは、連続極限へ近づき方の改良である。格子理論というのは、本来連続の時空を格子状に分割して離散化した理論である。従って、目的である連続理論の性質を調べたい時は、分割の細かさに相当する「格子間隔」をゼロに近づけながら数値計算を行う、という戦略が採られる。そのため、理論が出来る限り速やかに連続理論に近付く方が効率よく解析を行うことができる。従来の杉野模型では、格子理論と連続理論の間には格子間隔に比例した差異がある。従って、連続理論に近づきはするが、その近づき方という意味では最低限の要求が満たされているのみで、効率の悪い分割になっている。そのため、目的の物理量を評価する時、十分に小さな格子間隔を取る必要があり、解析の効率を妨げてしまっている。そこで我々は、格子間隔の2乗の速さで連続理論に近付くよう、オリジナルの杉野模型を改良した。その際、理論に残っている超対称性を壊さないように改良した点がポイントである。同様の改良は行列理論に関しても行われ、計算効率を劇的に改善した実績があり、同じく低次元理論である2次元杉野模型に対しても同様に機能する事が期待される。数値的な解析に関しては、コードの改良を行い、数値解析を実行中である。連続理論に近づけるためには格子間隔をゼロに近づけなければならず、それに従って計算量も増加する。そのため、1個のCPUで計算するよう設計された従来の計算コードを複数のCPUで並列計算するように改良する必要があった。現在、そのコードを利用して、球面上の杉野模型の連続極限に向けた数値計算を実行している。計算コードの並列化に思った以上の時間がかかったため、N=(8,8)への拡張に多少遅れが見られるが、概ね順調であると評価出来る。平成30年度は、一般化された杉野模型について理論面の理解を深め、数値的な解析を進めた。現在解析を進めているリーマン面上の2次元超対称ゲージ理論は2個の超対称性と2種類のU(1)対称性を持っている。一般化された杉野理論はこの理論を離散化したものだが、離散化する際に超対称性を1個、U(1)対称性を1個保存するように工夫されている。そして、その連続極限ではリーマン面上の2次元超対称ゲージ理論が実現されていることが期待されるため、離散化した際に壊れていた残り1個の超対称性ともうひとつのU(1)対称性が回復するはずである。現在進めている解析は、数値計算によってこの対称性の回復を確認することを目的にしている。量子論的な対称性の回復はWard-高橋(WT)恒等式と呼ばれる恒等式が成り立つかどうかで判定できる。
C型肝炎ウイルスの肝発癌機構とくにウイルス非構造蛋白NS3の腫瘍形成能の解析

わが国の肝細胞癌では高率にC型肝炎ウイルス(HCV)の感染が認められるが,HCV感染と肝発癌との生物学的関連はまったく解明されていない.HCVのとくに非構造蛋白領域NS3は蛋白分解酵素のコード領域としてウイルス複製に重要な役割をはたしている可能性が高い.さらに,このNS3遺伝子発現蛋白の細胞生物学的作用によってウイルス感染細胞の形質転換が生じ,ウイルス感染肝細胞の腫瘍形成能が強く活性化されることが大いに示唆される.この点を解明する目的でNS3遺伝子の細胞内導入を行い,以下の成果を得た.1.HCV-NS3領域を組み込んだベクターを作成し,マウス正常細胞(NIH3T3細胞)およびヒト細胞(HepG2細胞,IMR32細胞)への遺伝子導入に成功し,導入細胞にHCV-NS3遺伝子発現を証明した.2.このHCV-NS3発現によって,細胞遺伝子発現の程度がHCV-NS3アミノ末端側発現細胞とカルボキシル末端側発現細胞とで相違し,前者の細胞では細胞遺伝子発現が明らかに亢進していることを示した.3.HCV-NS3アミノ末端側を導入したNIH3T3細胞には,非導入細胞に比し2倍以上の細胞増殖性が発現し,明らかなコロニー形成能の亢進が認められることを発見した.4.遺伝子導入を行ったNIH3T3細胞をヌードマウス皮下に接種して,接種動物に腫瘍形成が発生すること,この腫瘍形成はHCV-NS3アミノ末端側を導入したNIH3T3細胞においてとくに高率であることを見いだした.5.HCV-NS3導入遺伝子を種々に失欠させて細胞の形質転換能を追及すると,遺伝子導入NIH3T3細胞の増殖能はアミノ末端側導入失欠株においても亢進しており,HCV-NS3の細胞形質転換能の発現はHCV-NS3のアミノ末端側の1011アミノ酸から1095アミノ酸までの間に存在することを示した.以上の成績は,HCV-NS3のとくにそのアミノ末端側領域には細胞機能の転換作用が存在し,この細胞内導入によって細胞は形質転換を起こすことが示唆された.わが国の肝細胞癌では高率にC型肝炎ウイルス(HCV)の感染が認められるが,HCV感染と肝発癌との生物学的関連はまったく解明されていない.HCVのとくに非構造蛋白領域NS3は蛋白分解酵素のコード領域としてウイルス複製に重要な役割をはたしている可能性が高い.さらに,このNS3遺伝子発現蛋白の細胞生物学的作用によってウイルス感染細胞の形質転換が生じ,ウイルス感染肝細胞の腫瘍形成能が強く活性化されることが大いに示唆される.この点を解明する目的でNS3遺伝子の細胞内導入を行い,以下の成果を得た.1.HCV-NS3領域を組み込んだベクターを作成し,マウス正常細胞(NIH3T3細胞)およびヒト細胞(HepG2細胞,IMR32細胞)への遺伝子導入に成功し,導入細胞にHCV-NS3遺伝子発現を証明した.2.このHCV-NS3発現によって,細胞遺伝子発現の程度がHCV-NS3アミノ末端側発現細胞とカルボキシル末端側発現細胞とで相違し,前者の細胞では細胞遺伝子発現が明らかに亢進していることを示した.3.HCV-NS3アミノ末端側を導入したNIH3T3細胞には,非導入細胞に比し2倍以上の細胞増殖性が発現し,明らかなコロニー形成能の亢進が認められることを発見した.4.遺伝子導入を行ったNIH3T3細胞をヌードマウス皮下に接種して,接種動物に腫瘍形成が発生すること,この腫瘍形成はHCV-NS3アミノ末端側を導入したNIH3T3細胞においてとくに高率であることを見いだした.5.HCV-NS3導入遺伝子を種々に失欠させて細胞の形質転換能を追及すると,遺伝子導入NIH3T3細胞の増殖能はアミノ末端側導入失欠株においても亢進しており,HCV-NS3の細胞形質転換能の発現はHCV-NS3のアミノ末端側の1011アミノ酸から1095アミノ酸までの間に存在することを示した.以上の成績は,HCV-NS3のとくにそのアミノ末端側領域には細胞機能の転換作用が存在し,この細胞内導入によって細胞は形質転換を起こすことが示唆された.わが国の肝細胞癌には高率にC型肝炎ウイルス(HCV)の感染が認められるが、ウイルス感染の肝細胞癌化機構はまったく明らかではない。HCVの構造はフラビウイルスに類似しているので、ウイルスの非構造蛋白領域(NS3)は蛋白分解酵素プロテアーゼのコード領域としてウイルス複製に重要な役割をはたしていると考えられている。したがって、このプロテアーゼ活性がウイルス感染細胞の形質転換を引き起こし、細胞の腫瘍化をもたらす可能性が示唆される。このHCV-NS3遺伝子の細胞形質転換機能を発見し、その性状を明らかにする目的で以下の実験を行い、本年度は次の成果を得た。1。まず、HCV-NS3領域を組み込んだベクターを作成し、ヒト細胞(HepG2細胞、IMR32細胞)への遺伝子導入を試みた。その結果、ヒト細胞においてHCV-NS3遺伝子の発現が認められることがウエステンブロット法で確認された。2。このHCV-NS3発現によって、細胞本来の機能である細胞遺伝子発現がどのような影響を受けるのかを検索した。その結果、補体などの細胞遺伝子発現の程度がHCV-NS3アミノ末端側発現細胞とカルボキシル末端側発現細胞とで相違し、前者の細胞では細胞遺伝子発現が明らかに亢進していることが判明した。3。

次いで、HCV-NS3遺伝子導入をマウス正常細胞(NIH3T3細胞)に行い、細胞の形質転換の状況を観察した。持続的にHCV-NS3発現細胞を得るために、遺伝子導入細胞をG-418存在下で培養を継続した。その結果、遺伝子導入細胞では、非導入細胞に比し2倍以上の増殖性がみられるほか、明らかなコロニー形成が認められることが判明した。4。この遺伝子導入細胞にはHCV-NS3領域DNAが認められることを特異プライマーを使用したPCR法およびハイブリダイゼーション法によって確認した。以上の成績は、HCV-NS3遺伝子導入によって細胞の形質転換が引き起こされることを示唆している。C型肝炎ウイルス(HCV)の非構造蛋白領域(NS)とくにNS3の生物学的意義を解明する目的で,平成7年度には,HCV-NS3遺伝子導入をマウス正常細胞(NIH3T3細胞)に行い,導入細胞には明瞭な細胞増殖性が発現するとともにコロニー形成も亢進することを明らかにした.平成8年度には,このHCV-NS3遺伝子導入細胞に発現する細胞形質転換の生物学的特徴を検討し,以下の成果を得た.1.HCV-NS3導入細胞に発生した細胞形質転換の性状をさらに追求する目的で,遺伝子導入を行ったNIH3T3細胞をヌードマウスに接種してin vivo細胞増殖能を調べた.ヌードマウス皮下にpRcHCNS3-5'導入細胞を接種すると,細胞接種の2週後には10匹中2匹に,また6週後にはすべての接種動物に腫瘍形成が生じた.一方,pRcHCNS3-3'導入細胞を接種した群では,細胞接種の2週後には腫瘍形成動物はまったく認められず,ようやく6週後に5匹中1匹のマウスに腫瘍形成が見られたに過ぎなかった.なお,皮下に発生した腫瘍はfibrosarcomaであり,この組織中にはHCV-DNAの存在がPCR法によって確認された.2.HCV-NS3の腫瘍原性部位を解析する目的で,HCV-NS3導入遺伝子を種々に失欠させて細胞の形質転換能を追求した.遺伝子導入NIH3T3細胞の増殖能は,pRcHCNS3-5'導入細胞および2つのアミノ末端側導入失欠株ではいずれもpRcHCNS3-3'導入細胞に比し明らかな亢進が認められた.したがって,HCV-NS3の細胞形質転換能の発現は,HCV-NS3のアミノ末端側の1011アミノ酸から1095アミノ酸までの間に存在することが示唆された.以上の成績は,HCVの非構造蛋白領域のNS3領域,とくにそのアミノ末端側領域には細胞機能の転換作用が存在し,これが細胞内に導入されると,導入細胞は形質転換によって細胞増殖能を発揮し始める可能性を示唆している.
超音波心エコー法による心室中隔欠損における血管拡張剤の有効性の検討

我々は、心室中隔欠損患児において、経時的に収縮末期壁応力を指標とした後負荷と左室内周短縮速度を指標とした心収縮力の関係を観察することにより、血管拡張剤renin-angiotensin converting enzyme阻害剤(Enalapril)の小児の左右短絡性疾患における有用性と適応に関する検討中である。検討は、軽度の肺高血圧を伴う中等度の心不全患児に関し強心剤・利尿剤に加える形で、Enalaprilを開始した。Enalapril投与開始前、心エコー上、左室拡張末期径と左室収縮末期壁応力は有意に増大していたが、左室円周短縮率と左室内周短縮速度は正常範囲であった。多呼吸、陥没呼吸、体重増加不良といった心不全症状と心拡大を認めた。また、血漿Angiotensin2濃度は有意に上昇していた。0.2mg/kg/dayのEnalapril投与開始後、血漿Angiotensin2濃度は有意に低下した。有意な血圧の変動は認めず、心エコーのパラメーターも変化しなかった。臨床症状と胸部レ線上の心拡大、肺うっ血の軽減は症例によりばらつきがあったが、有意な改善は得られなかった。症状の改善が得られず、根治術に至った症例も認められた。副作用に関しては、有意な血圧の低下、心拍数の上昇は認めなかった。また、白血球減少、皮疹、咳嗽を認めなかった。Enalaprilは、0.2mg/kg/dayの投与により十分な血中濃度が得られると考えられた。しかし、短期的には、臨床症状、心エコー上の変化は確認できなかった。副作用が認められなかったことからも、より軽症の心不全患児に対しての強心剤、利尿剤に変わる形での投与を検討した上で、以上の内容を投稿する予定である。