hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
部分床義歯デザインプロセスのための咬合支持能力指数の開発

部分床義歯治療において支台歯の検査と選択が治療の効果と予後に大きく影響する。支台歯の咬合支持能力の計測方法の確立は、科学的な義歯設計を行う上で是非とも必要である。本研究では歯槽骨によって支持されている歯根表面積に着目し、部分床義歯治療における支台歯の咬合支持能力をを適切に評価する咬合支持能力指数を開発した。この指数は、部分無歯顎の咬合状態の客観的評価や部分床義歯の設計、歯の喪失の進行や補綴装置の生存に関する疫学調査に応用することができる。それゆえ、支台歯の咬合支持能力を検査することは部分床義歯を設計する上で極めて重要である。咬合支持能力は、歯根の大きさ、形態、植立方向、歯槽骨吸収の程度などにより影響を受けるが、これらのパラメーターの多くは歯槽骨によって支持されている歯根表面積(以下、有効歯根支持表面積)に置き換えて考えられることから、有効歯根支持表面積は咬合支持能力を検査する上での有益な指標と言える。しかしながら、これまでの歯根表面積の測定には抜去歯が用いられているため、実際の有効歯根支持表面積を計測することはできない。オーダーメイド医療である部分床義歯治療において、個々の生体を適切に評価し、定量的・定性的に義歯の設計はできておらず、咬合支持能力の計測方法の確立は科学的な義歯設計を行う上で是非とも必要である。そこで、本研究では部分床義歯治療における支台歯の咬合支持能力を適切に評価する咬合支持能力指数を開発することとした。平成20年度では、上下顎の各歯種におけるアタッチメントレベルの低下に伴う有効歯根支持表面積を算出した。ただし、アタッチメントレベルは唇頬舌的および近遠心的に均一であると想定した。アタッチメントレベルを1mmピッチでダウンさせたシミュレーションを行い、歯根表面積に対する有効歯根支持表面積の割合を算出した。有効歯根表面積による咬合支持能力を臨床応用するためには、デンタルX線写真データから有効歯根支持表面積を算出する簡易なプログラムが必要であると考えられるため、現在、デンタルX線写真データの解析を検討している。平成21年度では、アタッチメントレベルを1mmピッチでダウンさせたシミュレーションとデンタルX線写真データとの比較を行い、デンタルX線写真データから有効歯根支持表面積が算出できることが示唆された。有効歯根支持表面積による咬合支持能力を部分義歯治療において臨床応用するためには、有効歯根支持表面積に基づく咬合支持能力指数を求め、残存歯の咬合支持能力のみならず、欠損部分の咬合支持能力も含めた包括的な解析が必要となる。現在、義歯床の咬合支持面積の測定と義歯による咬合支持能力の解析を検討している。

そこで、本研究では部分床義歯治療における支台歯の咬合支持能力を適切に評価する咬合支持能力指数を開発することとした。平成22年度では、支台歯の選択基準となる残存歯根膜長が健全歯根膜長の1/22/3という点に対応した指数の早見表を作成し、臨床にも簡単に導入できることを目指した。また、Eichnerの分類の各グループに従った歯の喪失シミュレーションを行い、咬合支持能力指数をチャートにまとめることができた。Eichnerの分類における各クラスA、B、Cの咬合支持能力指数の値域は、それぞれ30.6100、4.794.2、0.052.0であった。歯の喪失シミュレーションにおいて、グループごとに算出した咬合支持能力指数は、88.8、76.8、72.0、67.2、43.0、33.6、16.4、15.6と推移した。
高度眼球センシングによるライフログの拡張

本研究は、視線情報などの眼球運動から得られる情報を利用した、一人称視点の体験映像利用やインタラクション技術の拡張を目的として実施された。日常環境でのモバイル・ウェアラブル利用に適した撮像系を用い、画像処理技術を併用することで、視線情報から注視領域を推定し、注視対象の画像特徴量に基づいた検索を行なう、といった将来的に記憶想起支援につながるライフログアプリケーションが提案手法によって実現可能であることを示し、国際会議において研究成果の発表を行った。本研究の目的は、高速かつ精細な画像センシング技術を応用することにより眼球状態とその運動を詳細に取得し、その画像群・時系列トラッキング情報などから得られる生体情報を利用することにより、ライフログアプリケーションの拡張を行うことである。従来の眼球微細運動のセンシング研究では、固定設置の大規模な装置が用いられており、人間の日常を記録することができない問題があった。本研究では眼球センシングが現在よりも小型の装置で実現でき、作業環境やウェアラブル環境でのセンシングをライフログ応用につなげるための技術基盤になると考えられる。本年度は撮像系と画像処理系に関する基盤技術の構築を行った。まず、撮像系構築実績のある高速カメラの処理系から整備を行った。実時間で大量の映像情報を扱う必要があるため、画像処理プロセスの一部にGPGPU(General-Purpose Computation on GPU)手法を利用し、高速カメラの部分読み出し機能を併用することで、120fpsでの限定領域の特徴量抽出処理を実現した。オプティカルセンサを利用した処理系では、撮像系の設計から検討が必要であったが、センサの性能評価から予備的な実験結果を得た。今後このオプティカルセンサ処理系の構築と同時に、応用例としてライフログ・ユーザインタフェース操作への適用を行う計画である。本研究の目的は、高速かつ精細なセンシング技術を応用することにより眼球状態とその運動を詳細に取得し、その画像群・時系列トラッキング情報などから得られる生体情報を利用することにより、ライフログアプリケーションの拡張を行うことである。本研究の成果により、眼球状態のセンシングが従来よりも小型の装置で実現可能となり、作業環境やウェアラブル環境でのセンシング結果をライフログ応用につなげるための基盤技術となることが期待できる。前年度までに構築したセンシング機構をもとにして平成22年度は視線情報を利用したユーザインタフェースを含むライフログアプリケーション構築と、その評価を行った。このアプリケーションによって、利用者の視線情報を常時記録することが可能であり、さらに画像処理技術の併用することにより、視界中のどのオブジェクトに注目していたか、を記録することが可能となった。従来ライフログ研究では膨大な蓄積映像から人間の記憶想起にとって意味のあるインデックスを生成することが大きな課題であったが、本研究のように視界映像とともに視線情報を記録することによって、より人間の記憶に即した映像の構造化が可能になると考えられる。また、映像の記録だけでなく、リアルタイムの視線情報を利用した情報提示・作業補助など、ウェアラブル環境で視線計測が可能となることにより様々なアプリケーション展開が可能となる。
食物アレルギーを予防できる「ポジティブ・アクション」としての運動の可能性

運動が食物アレルギー発症に及ぼす影響について,マウス自発運動モデルおよびOVA誘導性アナフィラキシーモデルを用いて検討を行った。その結果,7週間の自発運動を実施したBALB/cマウスにおいて,アナフィラキシー症状が非運動群と比較して顕著に抑制された。またC57BL/6Jマウスにおいても同様の結果が観察された。このことは,マウスの系統に関わらず,自発運動が免疫系の制御を介して,アレルゲンに対する感受性の亢進を抑制し,アナフィラキシー発症を抑制した可能性を示唆するものであった。以上の結果は,「習慣的な自発運動により食物アレルギー発症を予防できる」可能性を示唆するものであった。平成27年度は,1)マウス自発運動モデルの確立,2)マウスアナフィラキシーモデルの確立,3)自発運動のアナフィラキシー発症に及ぼす影響の検討を行った。その結果,1)マウス自発運動モデルでは,非運動マウスに比べ,体重増加の抑制が見られた。一方で,今回の本年の自発運動実施は走行距離(回転数)の定量を行っていないため,運動量との関係解明は今後の検討課題である。次に2)アナフィラキシーモデルに関しては,オボアルブミン(OVA)/水酸化アルミニウム系で行った。その結果,腹腔内投与による感作およびアナフィラキシー誘導は,先行研究通り再現された。以上の方法を用いて,3)自発運動実施マウスにおけるアナフィラキシー発症への影響について,検討した。その結果,自発運動実施マウスにおいて,OVA感作におけるOVA特異的IgE値が非運動実施マウスに比べ低値を示す傾向が観察された。さらに,OVA腹腔内投与によるアナフィラキシー発症病態は,自発運動実施マウスにおける体温低下が,非運動実施マウスに比べ軽減する傾向が観察された。以上の結果は,本研究課題の仮説を支持するものであり,次年度以降,より詳細に検討する予定である。本研究においては,in vivoにおけるアナフィラキシー症状観察に重きを置き,運動の影響について検討する計画である。本年度は,自発運動モデルの確立が遅れたことから,アナフィラキシーへの影響の個体評価が当初予定より少なくなった。また,その結果,実施したアナフィラキシーモデルも,当初予定である腹腔,経皮および経口のうち,本年度は腹腔内経路のみの実施であった。平成28年度は,OVA誘導性アナフィラキシーモデルを用いて,自発運動による抑制効果について,さらに検討を行った。方法として,C57BL/6Jマウスに対し,OVAおよび水酸化アルミニウム混合液を腹腔内に複数回投与し,OVA感作を行った。その結果,アナフィラキシー発症前の血液中IgEは,自発運動実施を実施したマウスにおいて,非運動マウスに比べ,低い傾向が観察された。このことは,自発運動の実施によりIgE産生が抑制される可能性を示唆するものであった。次にそれらマウスにOVA再暴露を行い,アナフィラキシーを誘導した。その際,アナフィラキシーの評価は直腸温変化を用いて行った。その結果,自発運動実施を実施したマウスにおいて,直腸温の低下が,非運動群と比較して,軽減する傾向が観察された。この結果は,前年に先行して行った結果を支持するものであり,この現象が再現性よく観察されることが明らかとなった。このことから,本研究の仮説である「自発運動の実施により食物アレルギー発症を予防・軽減できる」が,実験動物レベルでは実際に観察される可能性を示唆するものであった。また,その予防・軽減効果は,IgE抗体産生を抑制することでなされる可能性を示唆するものであった。最終年度となる次年度は,これらの現象の再現性をさらに確認するとともに,そのIgE産生抑制メカニズムについて,Th1/Th2/Tregなどリンパ球の評価から,明らかにする予定である。自発運動装置追加など実験設備の再整備の遅れから,個体評価が当初予定より少なくなった。それに関連して,当初予定である腹腔/経口/経皮の各感作経路のうち,腹腔のみの実施となった。OVA誘導性アナフィラキシーモデルを用いて,自発運動による抑制効果についてBALB/cマウスを用いて,さらに検討を行った。方法として,マウスに対しOVAおよび水酸化アルミニウム混合液を腹腔内に複数回投与してOVA感作を行った。この感作期間中に自発運動を実施させた。その後,OVAを再曝露し,アナフィラキシーを発症させ自発運動の影響を観察した。その結果,自発運動実施を実施したマウスにおいて,アナフィラキシー症状が非運動群と比較して顕著に抑制された。この結果は,前年度までに先行して行ったC57BL/6Jマウスでの結果を支持するものであり,この現象がマウスの系統に関わらず再現性よく観察されること減少である可能性が示唆された。さらに,この自発運動実施がマウス炎症性腸疾患モデルであるDSS大腸炎においても,症状を抑制することを観察した。これらの結果は,「習慣的な自発運動が過剰免疫応答を抑制する」ことを示唆するものであり,大変興味深いものであった。また衛生仮説モデルとして不衛生環境下で飼育したマウスにおけるアレルギー抑制効果について検討したところ,腹腔感作においては不衛生環境飼育によりアナフィラキシー症状が抑制されたにもかかわらず,経皮感作ではむしろ悪化する傾向が観察された。近年,食物アレルギーの感作経路として経皮感作が問題視されており,またヒトを対象とした研究では食物アレルギーでは衛生仮説が適応されないことが報告されている。

本研究で得られた結果は,この疫学結果と一致するものであった。運動が食物アレルギー発症に及ぼす影響について,マウス自発運動モデルおよびOVA誘導性アナフィラキシーモデルを用いて検討を行った。その結果,7週間の自発運動を実施したBALB/cマウスにおいて,アナフィラキシー症状が非運動群と比較して顕著に抑制された。またC57BL/6Jマウスにおいても同様の結果が観察された。このことは,マウスの系統に関わらず,自発運動が免疫系の制御を介して,アレルゲンに対する感受性の亢進を抑制し,アナフィラキシー発症を抑制した可能性を示唆するものであった。以上の結果は,「習慣的な自発運動により食物アレルギー発症を予防できる」可能性を示唆するものであった。「現在までの進捗状況」で「やや遅れている」としているものの,平成27年度の検討で実験系のおおよその確立がなされた。平成28年度以降はアナフィラキシー症状観察を当初予定と通り進めることで,研究課題の解明を成し遂げられると考える。既に仮説を支持する結果を得ている。最終年度である平成28年度は個体評価を促進することで,極めて興味深い知見を得ることが出来ると考える。運動免疫学平成27年度計画のうち,in vivoのアナフィラキシー病態評価のサンプル数が当初予定より少なかったため。購入予定であった試薬について,評価個体数が予定を世少なくなったため,使用しなかった。平成28年度計画のうち,in vivoのアナフィラキシー病態評価のサンプル数を増やし,検討する予定である。またそれに必要な実権系の確立は平成27年度でほぼ確立できている。次年度の同試薬購入に充てる予定である。
突然変異マウスを利用した小児用人工内耳のための基礎研究

本研究では内耳に奇形をおこす突然変異マウスを用いて、小児など聴覚経験のない先天性聾への人工内耳の適応についての基礎実験を行うことを目的としていた。平成9年度では突然変異マウスの組織学的および聴覚機能の検討を行い、また蝸牛の刺激電極の試作とそれによる刺激の伝達様式を見た。BUS突然変異遺伝子をホモに有するマウスは生後9-10日あたりからコルチ器の組織配列に乱れが生じ、日数を経るに従って強くなっていた。コルチ器の異常は有毛細胞の不動毛の配列にも異常のあることが走査型電子顕微鏡によっても確かめた。聴覚機能を聴性誘発反応(ABR)によって確かめたところ、BUS遺伝子ヘテロおよびKYF系統では生後9-11齢から反応が認められ、日齢を経るに従って閾値は低くなり、成体では5つのピークからなる典型的なABR反応が認められるのに反し、ホモ個体では反応が認められず、成体では100dBHLの強い刺激に対しても反応が認められなかった。このことはBUSホモマウスは生涯聾のままであることを示し、先天的難聴者への人工内耳の適応における聴覚中枢の反応をを調べるよいモデルであることがわかった。電極の検討では3電極を配置し、両側2つから電流を流し、真ん中から電流を引き込んで電場密度を変化させるとニューロン外から膜の脱分極電位を変化させ発火閾値を制御できることから、効率的な刺激伝達を行いうることがわかった。平成10年度では蝸牛を直接電気刺激した場合の聴覚中枢の反応についてABRの他、中間潜時誘発反応MLR、頭頂部緩反応SVRを調べた。蝸牛を電気刺激した場合にも音刺激と同様に、5つのピークをもつABRが記録されたが、各ピークの潜時は音刺激の場合より短かかった。MLRはクリック音刺激でも電気刺激でも同様の波形を示した。SVRは安定して記録されなかった。なおBus遺伝子と他の聴覚異常を示す突然変異マウスとの遺伝子の関係についてWaltzer遺伝子をもつマウスを取り寄せ、遺伝子マッピングの実験をおこなったところ、BusはWaltzer遺伝子と相同の遺伝子であることが明らかとなった。本研究では内耳に奇形をおこす突然変異マウスを用いて、小児などにおける聴覚経験のない先天性聾への人工内耳の適応についての基礎実験を行うことを目的としている。本年度ではまず、対象とする突然変異マウスの組織学的検討、聴覚機能の聴性誘発反応(ABR)による検討を行い、また蝸牛の刺激電極の試作とそれによる刺激の伝達様式を見た。組織学的にはBUS突然変異遺伝子をホモに有するマウスは生後9-10日あたりからコルチ器の組織配列に乱れが生じ、日数を経るに従って強くなることがわかった。行動学的にも同じ日齢ころから回転・多動などの特有な行動を発現してくることと一致する。BUS遺伝子ヘテロ個体および正常対照として用いたKYF系のマウスではそのような異常は見られなかった。コルチ器の異常は有毛細胞の不動毛の配列にも異常のあることが走査型電子顕微鏡によっても確かめられた。

聴覚機能をABRによって確かめたところ、BUS遺伝子ヘテロおよびKYF系統では生後9-11齢から反応が認められ、日齢を経るに従って閾値は低くなり、成体では5つのピークからなる典型的なABR反応が認められるのに反し、ホモ個体では反応が認められず、成体では100dB HLの強い刺激に対しても反応が認められなかった。このことはBUSホモマウスは生涯聾のままであることを示し、先天的聾の聴覚系に人工内耳をもって蝸牛刺激した場合に聴覚中枢でその刺激がどのように受けとめられるかを調べるよいモデルであることがわかった。電極の検討では3電極を配置し、両側2つから電流を流し、真ん中から電流を引き込んで電場密度を変化させるとニューロン外から膜の脱分極電位を変化させ発火閾値を制御できることから、効率的な刺激伝達を行いうることがわかった。来年度ではこれらを用いてマウス・ラットにより蝸牛を電気刺激し、中枢でニューロン活動について検討する予定である。本研究では内耳に奇形をおこす突然変異マウスを用いて、小児などにおける聴覚経験のない先天性聾への人工内耳の適応についての基礎実験を行うことを目的としている。この突然変異BusマウスではBusヘテロ個体には異常がおきないが、Busホモ個体では生後9-10日あたりからコルチ器の組織配列に乱れが生じ、日数を経るに従って強くなること、行動学的にも同じ日齢ころから回転・多動などの特有な異常行動を発現してくることが知られている。聴覚機能について脳幹聴性誘発反応(ABR)によって検討したところ、BUS遺伝子へテロおよびKYF系統では生後9-11齢から反応が認められ、日齢を経るに従って閾値は低くなり、成体では5つのピークからなる典型的なABR反応が認められるのに反し、ホモ個体では上記の組織的行動学的異常の発現と呼応して、反応が認められず、成体では100dB HLの強い刺激に対しても反応が認められなかった。次に、蝸牛を直接電気刺激した場合の聴覚中枢の反応についてABRの他、中間潜時誘発反応MLR、頭頂部緩反応SVRを調べた。蝸牛を電気刺激した場合にも音刺激と同様に、5つのピークをもつABRが記録されたが、各ピークの潜時は音刺激の場合より短かかった。MLRはクリック音刺激でも電気刺激でも同様の波形を示した。SVRは安定して記録されなかった。なおBus遺伝子と他の聴覚異常を示す突然変異マウスとの遺伝子の関係についてWaltzer遺伝子をもつマウスを取り寄せ、遺伝子マッピングの実験をおこなったところ、BusはWaltzer遺伝子と相同の遺伝子であることが明らかとなった。
膵頭部領域癌の発生臓器別における各種生物学的悪性度の指標並びに癌遺伝子発現の研究

膵頭部領域癌のうち膵頭部癌30例,下部胆管癌14例,乳頭部癌13例を対象とし,各症例において増殖因子である上皮増殖因子受容体(EGFR),核の増殖能の指標としてのKi-67,間質因子としてのtenascin,癌遺伝子としてのc-erbB-2の4つの指標の発現の有無を検索し,組織学的因子や予後との関係を比較検討した。まずそれぞれの陽性率をみるとEGFRの陽性率は3者とも20%前後と低率で3者間に有意差は認めなかった。Ki-67の陽性率は下部胆管癌と乳頭部癌ではそれぞれ37,38%であったのに対して,膵頭部癌では20.6%と有意に低率であった。tenascinの陽性率は乳頭部癌,下部胆管癌ではそれぞれ37,44%であったが,膵頭部癌では58%と高率であったものの有意の関係ではなかった。c-erbB-2の陽性率はいずれの部位でも5261%と高率であった。各臓器発生別に組織学的因子や予後と各指標の発現率の相関関係をみると膵頭部癌では漿膜浸潤とKi-67,c-erbB-2との間に,またリンパ節転移とKi-67の間に有意の相関関係を認めた。さらに3年未満癌再発死亡例ではKi-67,tenascinが3年以上生存例に比し有意に高率に発現していた。一方,下部胆管癌では各組織学的因子と4指標の発現の有無との間に有意の相関関係は認めなかった。さらに予後との関係をみても3年未満癌再発死亡例ではKi-67,c-erbB-2の発現が高い傾向であったが,有意の関係ではなかった。また,乳頭部癌ではStageや各組織学的因子との間には有意の相関関係は認めなかった。また,予後との関係をみると3年未満癌再発死亡例ではKi-67,tenascin,c-erbB-2の発現は3年以上生存例に比しいずれも有意に高率であった。以上,各種生物学的悪性度の指標は下部胆管癌や乳頭部癌では各組織学的因子との相関関係を認めないもののその予後との間で相関関係を認め,これらでは独立した生物学的悪性度の予後因子となる可能性をもつものと思われた。
安定炭素同位体比を導入した炭素循環モデルによる陸域生態系炭素収支の解析

大気-陸上生態系間のCO_2交換を全球スケールでシミュレートするモデル(Sim-CYCLE)に安定炭素同位体要素を導入して数値実験と解析を行った。それにより、従来の研究では不確定性が大きかった大気-陸域間の正味交換の推定に同位体的な制約条件を加えることが可能になり、定量的評価に大きく寄与することができた。特に、約50年間の長期気候時系列データを入力とした数値実験では、大気CO_2変動に伴う大気-陸域間の安定炭素同位体的非平衡を定量化することができた。また、植物生理生態学的なモデルをベースとしたことで、個葉から群落スケールでの安定炭素同位体分別効果を明示的にモデル化することができた。つまり、個葉レベルの拡散・酵素反応による効果、キャノピー内でのCO_2再固定による効果、さらにC_3/C_4植物の地理的分布による効果を複合的に評価することに初めて成功した。結果的に、陸上植生による光合成(CO_2同化作用)における安定炭素同位体分別効果は、グローバルスケールで時間的に均一でなく、長期的な低下傾向に加えて相当幅の年々変動を示すことが示唆された。これは、大気CO_2観測に基づく海洋・陸域の正味交換に関する逆推定で用いられる仮定の見直しを迫る重要な知見であると考えられる。今後の課題としては、土壌炭素の平均滞留時間をより高精度で推定する土壌過程モデルの開発などが挙げられる。なお、本研究費で購入した計算機はプログラム開発、数値解析、および研究発表において活用された。また、本課題で得られた成果を発表するための旅費および英語論文の校閲に研究費が使用された。大気-陸域間の二酸化炭素交換及び生態系内部での炭素動態をシミュレートするモデル(Sim-CYCLE)に安定炭素同位体組成を導入して、グローバルな数値実験を行った。植生による炭素固定に伴う安定炭素同位体比(δ^<13>C)変化は、個葉ガス交換、キャノピー内での再循環、C3/C4植物の地理分布、の3過程で考慮され、炭素貯留の平均滞留時間の長さに応じて大気CO_2のδ^<13>Cと同位体的非平衡が再現された。数値実験は1953年から1999年の気象データに基づいて行われ、地理分布、季節変動と経年変動が解析対象とされた。全陸上生態系の平均的な光合成生産量は年間121PgCとなり、そこでの同位体分別効果は平均して18.2‰と推定された。これらの値は従来の大気データに基づく経験的な推定値と比較して妥当な範囲であった。本研究では、気候条件とC3/C4植物の地理分布を反映して、同位体分別効果には著しい空間変異があることを示した。例えば、熱帯乾燥域では同位体分別効果が小さいC4植物が優占し、逆に亜寒帯域はC3植物のみで被覆されるため、顕著な緯度勾配が発生していた。一方、分別効果の経年変動は空間変異に比較して小さく、むしろ炭素貯留の同位体的非平衡(δ^<13>CのDoll効果)における経年変動の重要性を強調する結果となった。推定結果は、異なる地点における大気CO_2の濃度およびδ^<13>C変動と比較され、両者の季節変動が定性的には一致していることが確認された。感度分析の結果は、個葉ガス交換を決定する気孔コンダクタンスとキャノピー内再循環の程度が推定結果に大きな影響力を持つことを示していた。これらの結果は、日本生態学会などで口頭発表され、学術誌に掲載予定である。ここで得られた結果は、大気データに基づくグローバル炭素収支推定の不確定性の低減に寄与する可能性が高く、引き続き来年度はモデルの改良と結果の解析を行う予定である。
相分離型マルチフェロイック薄膜の開発と電圧駆動超高速低消費電力光制御デバイス応用

1相分離型マルチフェロイック薄膜材料の形成プロセスの確立相分離型マルチフェロイック薄膜材料の形成プロセスについて、パルスレーザ堆積法を用いて、GGG(111)単結晶基板上にCoFe2O4(CFO)をバッファ層を導入することで、ほぼ二軸配向したBaTiO3(BTO)を成長できる技術を確立した。それを踏まえ、複合膜の形成技術を検討した結果、ガーネット柱のサイズ、間隔が数10μm以上と広い場合には同時成長は難しいが、そのサイズ・間隔を数μmオーダー以下に適切に制御し、電子線リソグラフィ技術によりパターン化したCFO/BTO層を形成することで、希土類鉄ガーネットを強磁性相とする相分離型マルチフェロイック薄膜材料を形成できる可能性を見いだした。2MPC+マルチフェロイック複合膜の形成方法の検討前年度の成果を踏まえ、全ガーネットの磁性フォトニック結晶(MPC)の作製と評価を試みた。上下の誘電体ミラーを3ペアとしてMPCを作製・評価した結果、膜厚ズレなどにより設計値の約70%程度の回転角となったもののMPCとしての特性は得られ、キャビティに1の成果を踏まえた複合膜を入れることで、目標とするMPC-マルチフェロイック複合膜が得られると期待できる。3マルチフェロイック複合膜への電極形成技術の検討1の成果を踏まえ、マルチフェロイック薄膜複合材料への電極形成技術の検討を進めた結果、ペロブスカイト構造をもつ導電性酸化物であるSrRuO3(SRO)を下部電極して用いることで、GGG単結晶基板/CFOバッファ層上に下部電極付きの配向したBTO層を形成する技術を確立した。これを用いてGGG基板上の(111)配向したBTOの誘電特性を評価した結果、SROが下部電極として有効であることは確認できたが、得られた分極値は小さく、バッファ層上のBTOの結晶性を改善する必要があることが分かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1相分離型マルチフェロイック材料の構造設計と作製方法の検討相分離型マルチフェロイック材料の構造と特性の関係を評価するため、強磁性体と強誘電体の大きさ・寸法をパラメータとして有限要素法による応力解析を行った。その結果、強誘電体マトリクスの内部に厚さ方向に細長い強磁性体を埋め込んだ場合に強磁性体全体に一様な応力・歪みが印加できることがわかった。まず下部電極としてTi/Ptを形成したチタン酸ストロンチウム(STO)基板上に、有機酸塩塗布熱分解法(MOD)法により良好な誘電特性を示すPZT膜を形成する条件を見いだし、磁性ガーネットおよびPZTを成膜する条件を確立した。それを踏まえ、相分離型マルチフェロイック薄膜の動作検証として、強磁性体として磁性ガーネット、強誘電体としてPZTを用いた複合膜を既存の半導体プロセスを用いて作製を試みた。RFスパッタ法により、Bi置換希土類鉄ガーネット膜を成膜し、エッチング法により数ミクロン角のピクセル状に加工し、スパッタ法あるいはMOD法によりPZT膜を形成した。結果として、MOD法でPZTを形成した複合膜において、単相膜と同様の誘電分極特性が得られることを確認した。またパルスレーザー堆積法(PLD法)により強磁性体(磁性ガーネット)および強誘電体(チタン酸バリウム、PZT)の成膜条件について検討し、単相膜が得られる条件を確立した。2磁性フォトニック結晶(MPC)構造の形成方法の検討従来、我々が用いていたMPCではSiO2とTa2O5を誘電体ミラーとして用いてきたが、磁性ガーネットの結晶化に必要な温度域でTa2O5が結晶化して特性が低下する課題があった。その結晶化を抑制するため、Y2O3を添加したTa2O5を用いることで、磁性ガーネットの結晶か温度を経験しても良好な特性を有するMPCが得られることがわかった。相分離型マルチフェロイック薄膜の形成と磁気光学光制御デバイスとしての動作検証に向けて、シミュレーションによる構造解析により、複合膜の構造とそのときに期待できる応答を評価し、有効な特性が得られるであろう構造を求めた。またシミュレーション結果を踏まえ、原理実証のための試料作製を進めるとともに、所望の特性を得るための試料作製条件を検討し、単相膜の条件を確立できた。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断する。1相分離型マルチフェロイック薄膜材料の構造設計と作製方法の検討昨年度エッチング法により作製した数ミクロン角に加工したガーネットをPZTに埋め込んだ複合膜に電圧を印加し、磁気光学(MO)効果による偏光面の変調の評価を試みたが、明確なMO変調は観察できず、ガーネットの高さ(h)と幅(w)のアスペクト比(h/w)が小さい構造では、十分なMO変調は得られないと考えられる。その結果を踏まえ、アスペクト比が大きな複合膜が作製できる可能性のあるPLD法による、同一単結晶基板上への同時成長条件について検討を進めた。その結果、GGG(111)基板上にCoFe2O4をバッファ層として入れることで、ペロブスカイト構造を有するBaTiO3が(111)配向して成長できることを見いだした。これを用いることで、希土類ガーネットとBaTiO3系材料をGGG(111)基板上に同時成長できると期待される。2高MO特性を有する材料および構造の検討

従来使用してきたBi置換希土類鉄ガーネットではMO効果による偏光面回転角は1ミクロンあたり約2 deg.程度であったが、Biの置換量を大きくしたBi置換ネオジウム鉄系ガーネットにおいて、10 deg./μmの回転角を有する角形性が良い膜が得られることがわかった。また同膜をMPCの磁気光学キャビティニ入れることにより約27度の偏光面回転角が得られることも確認した。更に高配向膜を得るため、単結晶GGG基板上にガーネット材料を用いたMPCの設計・形成も試み、エピタキシャル成長したガーネット誘電体ミラーが形成できる条件を見いだした。電圧による磁気光学効果の変調は確認できなかったものの、当初目標としていた、磁性ガーネット材料とペロブスカイト系圧電材料を同時に配向して形成可能な構造について目処が立てられた。また高いMO特性を有する材料の検討およびそのMPC化に関しても条件を明らかにできた。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断する。1相分離型マルチフェロイック薄膜材料の形成プロセスの確立相分離型マルチフェロイック薄膜材料の形成プロセスについて、パルスレーザ堆積法を用いて、GGG(111)単結晶基板上にCoFe2O4(CFO)をバッファ層を導入することで、ほぼ二軸配向したBaTiO3(BTO)を成長できる技術を確立した。それを踏まえ、複合膜の形成技術を検討した結果、ガーネット柱のサイズ、間隔が数10μm以上と広い場合には同時成長は難しいが、そのサイズ・間隔を数μmオーダー以下に適切に制御し、電子線リソグラフィ技術によりパターン化したCFO/BTO層を形成することで、希土類鉄ガーネットを強磁性相とする相分離型マルチフェロイック薄膜材料を形成できる可能性を見いだした。2MPC+マルチフェロイック複合膜の形成方法の検討前年度の成果を踏まえ、全ガーネットの磁性フォトニック結晶(MPC)の作製と評価を試みた。上下の誘電体ミラーを3ペアとしてMPCを作製・評価した結果、膜厚ズレなどにより設計値の約70%程度の回転角となったもののMPCとしての特性は得られ、キャビティに1の成果を踏まえた複合膜を入れることで、目標とするMPC-マルチフェロイック複合膜が得られると期待できる。3マルチフェロイック複合膜への電極形成技術の検討1の成果を踏まえ、マルチフェロイック薄膜複合材料への電極形成技術の検討を進めた結果、ペロブスカイト構造をもつ導電性酸化物であるSrRuO3(SRO)を下部電極して用いることで、GGG単結晶基板/CFOバッファ層上に下部電極付きの配向したBTO層を形成する技術を確立した。これを用いてGGG基板上の(111)配向したBTOの誘電特性を評価した結果、SROが下部電極として有効であることは確認できたが、得られた分極値は小さく、バッファ層上のBTOの結晶性を改善する必要があることが分かった。相分離型マルチフェロイック薄膜の形成と磁気光学光制御デバイスとしての動作検証に向けて、まずは半導体プロセスによるモデル構造の作製とその動作の評価を行い、シミュレーション結果と比較することで、シミュレーションの妥当性について評価する。両者に差異が生じた場合、その原因を評価し再度シミュレーションにフィードバックすることで、シミュレーションによる構造設計の精度を向上させる。またPLD法による相分離型マルチフェロイック薄膜形成条件を確立し、その特性の評価を行う。
分散発展型データベースシステム技術の研究

本研究では,ネットワーク上に分散する多種多様なデータを統合し,データベース構造が自律的・時空間的に発展していけるような動的な組織化機構を有するシステムの構築技術の研究を以下の4項目に関して行った.1.マルチメディア情報の構造化の研究映像特性を考慮した代数的映像検索モデル,グラフ理論や人工知能アプローチ(ストーリ文法など)による映像内容記述方式,カプセル化技術による版権課金管理方式,連続的詳細度を持つマルチメディアデータのアクセス管理方式,音声・画像・文字認識に基づくニュース記事切り出し・索引付け方式,スポーツ映像のシーン自動分類方式などの成果を得た.2.インターネットデータベースの研究自己組織化マップによるWeb文書自動分類方式,インターネット情報の動的分類木作成方式・経路構造存在制約に基づくWeb文書のリンク構造の一貫性管理方式,データマイニングの相関ルールを用いた検索エンジンの開発・公開などの成果を得た.3.移動携帯型データベースの研究移動体通信に特有の事象に動的に対応するため,能動型データベース技術を用いたモバイルデータベースシステムを開発した.さらに,アクセスの効率化を目的として,移動体の位置情報と複製配置を基盤とした問合せ処理の効率化方式などの成果を得た.4.エージェント型分散データベースの研究開放的・動的な環境における半構造データやマルチメディアを含む異種情報源を統合するメディエーション・システムの研究を行った.主に,KQML・CORBAやECAルールに基づく統合方式,演繹オブジェクト指向に基づく情報源統合のためのメディエータ仕様記述言語の設計・実装などの成果を得た.本研究では,ネットワーク上に分散する多種多様なデータを統合し,データベース構造が自律的・時空間的に発展していけるような動的な組織化機構を有するシステムの構築技術の研究を以下の4項目に関して行った.1.マルチメディア情報の構造化の研究映像特性を考慮した代数的映像検索モデル,グラフ理論や人工知能アプローチ(ストーリ文法など)による映像内容記述方式,カプセル化技術による版権課金管理方式,連続的詳細度を持つマルチメディアデータのアクセス管理方式,音声・画像・文字認識に基づくニュース記事切り出し・索引付け方式,スポーツ映像のシーン自動分類方式などの成果を得た.2.インターネットデータベースの研究自己組織化マップによるWeb文書自動分類方式,インターネット情報の動的分類木作成方式・経路構造存在制約に基づくWeb文書のリンク構造の一貫性管理方式,データマイニングの相関ルールを用いた検索エンジンの開発・公開などの成果を得た.3.移動携帯型データベースの研究移動体通信に特有の事象に動的に対応するため,能動型データベース技術を用いたモバイルデータベースシステムを開発した.さらに,アクセスの効率化を目的として,移動体の位置情報と複製配置を基盤とした問合せ処理の効率化方式などの成果を得た.4.エージェント型分散データベースの研究開放的・動的な環境における半構造データやマルチメディアを含む異種情報源を統合するメディエーション・システムの研究を行った.主に,KQML・CORBAやECAルールに基づく統合方式,演繹オブジェクト指向に基づく情報源統合のためのメディエータ仕様記述言語の設計・実装などの成果を得た.本研究は,コンピュータネットワーク上に分散した多種多様なデータファイルやデータベースを統合して,これらの各構成要素の自律的機能や協調作業を通じ,データベース構造が時間的・空間的に発展していけるようなデータベースシステムの構築技術の研究を行うもので,このために,次の3つの重要課題に焦点を絞り,基盤技術の開発研究を行った.(1)マルチメディア情報の構造化映像データベースの内容記述モデルと構造化の研究として,キーワード,レコード,グラフによる内容記述のための統一的モデルの提案,多数のオーサーが協調的に内容記述を行う公開型内容記述方式の提案と試作,映像や音声の認識処理やニューラルネット(自己組織化マップ)に基づく映像データベースの自己組織化方式の提案と試作,アニメーション映像のストーリー記述・検索方式の提案と試作,半構造化文書情報からの段階的なデータベース生成と多重視点機構の実現方式の提案などを行った.(2)移動携帯型データベースの研究モ-バイルコンピューティング環境における高機能データベースシステムに関する研究として,移動携帯型データベースにおける位置依存型の問い合わせ処理方式やキャッシュ処理方式の開発を行った.さらに,ATMなどの高速ネットワーク環境を想定した新しいデータベース移動方式の提案と有効性の検証を行った.(3)エージェント型分散データベースの研究分散情報源の統合のために,能動型データベースの技術とエージェント技術を融合したエージェント型メディエータ・データベースシステムの試作や,統合のための枠組みを演繹オブジェクト指向データベース技術の拡張で行う方式を提案した.さらに,インターネットのWeb空間での情報検索のために,データマイニング技術を導入した新しい検索エンジンの開発とその有効性の検証を行った.マルチメディア情報の構造化の研究として,動的なシーン同定のための動画像検索演算系の開発,時刻印付きオーサリンググラフによる内容記述方式の考案,音声・文字・映像認識にもとづくニュース記事の自己組織化・検索方式の開発、自己組織化マップを用いた映像自動分類方式の提案と試作,ストーリの文法に基づく動的・トップダウン的な内容記述モデルとプロトタイプの概念を導入したオブジェクト指向アプローチによる動的・ポップアップ的な内容記述モデルの開発などを行った.インターネットデータベースの研究として,経路構造存在制約を用いたハイパーメディアの一貫性管理方式の提案と,これにもとづく試作システムの開発を行った.移動携帯型データベースの研究として,ネットワークの動的接続や断線など移動体計算環境に特有の事象に対応するためのデータ管理基盤としてのアクティビウモ-バイルデータベースシステム(AMDS)に関する研究を行った.その応用として,スケジュール管理システムを構築した.さらに,移動体の移動を意識せずにデータベースにアクセスできるために,移動体の位置管理技術の研究やそれを考慮した問合わせ処理方式について研究を行った.

また,移動体計算環境におけるソフトウェア開発環境としてPENGUINを提案し,実装を行った.エージェント型分散データベースの研究として,分散情報源の統合のために,能動型データベースの技術をエージェント技術を融合したエージェント型メディエータ・データベースシステムの試作や,統合のための枠組みを演繹オブジェクト指向データベース技術の拡張で行う方式を提案した.さらに、インターネットでの情報探索のために,データマイニグ技術を導入した新しい検索エンジンを開発し,公開実験により,その有効性を検証した.さらに,グループウェアにおいて,タスクではなくグループに着目したデータ管理方式を開発し,これまで,個々の人(目標,能力,興味等),グループ(メンバー,目標等),プロセル(タスクの種類,順序,状況等)の三つを基本のデータとする方式を提案した.本研究では,ネットワーク上に分散する多種多様なデータを統合し,自律的機能や協調作業を通じ,データベース構造が時空間的に発展していけるようなデータベースシステムの構築技術の研究を以下の4項目に関して行った.1.マルチメディア情報の構造化の研究Glue/Filter代数演算による映像検索モデル,時刻印付きオーサリンググラフ,ベクトル空間の全体傾向を考慮した類似部分一致検索方式,分散オブジェクトによる版権課金管理方式,複数詳細度を持つデータのアクセス管理機構,依存関係をもつデータのアクセス権の一貫性検証方式,映像からのカット検出と記事切り出し方式とニュース音声中のキーワード認識とテロップ文字認識に基づくニュース記事索引付け方式,スポーツ・ニュースのシーン自動分類方式,映像中の顔や話者の自動索引付け方式,ストーリ文法やプロトタイプ概念に基づく映像内容記述方式,グラフで表された知識表現からの並列処理による部分構造発見アルゴリズム,Dynamic Time Warping法を用いた身体運動の動作識別方式などの成果を得た.2.インターネットデータベースの研究自己組織化マップとユーザ対話に基づくWeb文書自動分類方式,Web文書群の文脈を考慮した索引付け方式,半構造データにおける実体の発見方式,インターネット情報の動的分類木作成方式,経路構造存在制約に基づくWeb文書のリンク構造の一貫性管理方式,データマイニングの相関ルールを用いた検索エンジン問答(RCAAU)の開発と公開実験・実証実験,非対称な分散環境下における異種テキストデータベースのデータマイニング方式の開発などの成果を得た.
CRH2レセプターの多型と不安障害の関連研究

近年不安障害において生物学的背景が深く関与していると考えられ、遺伝学的側面、神経伝達物質およびその受容体作用についての研究が重視されている。CRHレセプターについては従来不安との関連でCRH1レセプターが注目されていたが、最近のノックアウトマウスの研究からCRH2ノックアウトマウスでも不安を示すことがわかりその関連についても注目されている。また、ヒトにおけるCRHの研究ではパニック障害、全般性不安障害、強迫性障害、心的外傷後ストレス障害といった不安障害との関連性が報告されている。そこで我々はCRH2レセプターと不安障害との関連に注目し、その多型と不安障害との関連についての研究を行うこととした。対象は正常健常人と患者とし、正常健常人は主に当院の職員・学生、患者は当科外来通院中の不安障害(DSM-IV診断基準によるパニック障害、強迫性障害、全般性不安障害の診断基準を満たす)患者とした。これら被験者に研究の目的と方法を説明し、書面による同意を得てから協力を願い、静脈血を採取している。採取した末梢血からフェノール法にてDNAを分離し、PCR法にてCRH2レセプターに特異的なプライマーを用いて増幅し、それを電気泳動にて分離し、バンドの解析を行っている。現在、PCR増幅およびバンドの解析に時間を要しており、目下研究を進めているところである。
天平塑像の心木構造の研究-新薬師寺十二神将-

塑像のX線撮影は木彫像や乾漆像に比べて難度が高く、その心木構造についての研究は立ち遅れている。当研究グループでは新薬師寺十二神将像の心木構造を明らかにすることで、この分野の研究を推進したいと考えた。既に、当研究グループでは十二神将全像のX線写真撮影は終了しており、本研究ではその全てについて構造情報を解読しながら図化し、各像の心木構造の推定図を作成することを目的とした。その際に目視による読みとりが困難な箇所について、画像処理ソフトを用いた簡便な画像の鮮明化を行うことの有効性についても検討した。十二神将全像のX線写真約200枚からの図化作業を開始し、画像処理によるフィルム画像の鮮明化を行う為にX線フィルムのデジタルデータ化を外部委託した結果、そのデジタルデータを市販の画像処理ソフトで簡易に処理するのみで、多くの箇所について細かい構造が読みとれるようになり作業は大幅に進展した。コントラストの不足するX線画像の読みとりに画像処理は大変有効であることが実証された。しかしながら、胸部などの厚い箇所では十分な可視化は出来なかったので、再度のX線撮影を行った。このときの撮影は、感度が高くラチチュードが広いことで知られるイメージングプレートを使用したので、大変良い元画像を取得する事が出来た。この新しく得られたデータについても画像処理を行い、この結果をもとに画面の改定作業を行った。また、全身のX線画像とするためにコンピュータ上での画像の張り合わせ作業を行い、等身大に近いフィルム出力を行った。以上の結果をもとに塑像の制作技法に関する考察を行った。本研究では、十二神将像の内部構造をかなりの程度に明確にすることができた。天平塑像のすぐれた表現を支える発達した塑造技法がそこにうかがわれる。天平の塑造技報を研究する上で大きな意義を有すると考えている。奈良新薬師寺十二神将の既撮影フィルムの図化作業を行った。図化に当たっては従来用いていたトレーシングペ-パ-よりも透明度の高いフィルムを選択したことで、X線フィルムの読みとりが容易となった。それと並行してX線フィルムのデジタル化を業者委託して行った。予備的な画像処理でも従来肉眼では判別が困難であった箇所の一部を読影出来ることを確認し、図化作業の完成度を高めた。次年度以降さらに画像処理法を改良していく予定である。図化作業では木材の前後関係などが既撮影フィルムのみでは判別困難である等の問題点が浮き出てきた。よって、各像の図化の完成度を高めることに集中するのではなく、既撮影X線フィルムの問題点を洗い出すことに主眼をおいて作業を進めた。次年度も引き続きこの作業を進め、年度後半に当初予定していた現地でのファイバースコープによる内部調査に加えて、新たに異なる角度からのX線透過撮影などを加えることとした。塑像のX線撮影は木彫像や乾漆像に比べて難易度が高く、その心木構造についての研究は立ち遅れている。当研究グループでは奈良新薬師寺十二神将の心木構造を明らかにすることで、この分野の研究を押し進めたいと考えている。本年度は新薬師寺十二神将の既撮影フィルムの図化作業を昨年度に引き続いて行った。昨年度末に行ったX線フィルムのデジタルデータを画像処理し、この作業の助けとした。この際、木材の前後関係などで既撮影フィルムのみでは判別困難である箇所を洗い出した。これらの問題点を解決すべく12月に新薬師寺で追加のX線撮影を行った。現在この結果を基に図面の改訂作業を行っている。

この作業を来年度も継続し、最終的な報告書にまとめる予定である。既に撮影済みの十二神将全像のX線写真の図化作業をさらに進めた。画像処理によるフィルム画像の鮮明化を行う為にX線フィルムのデジタルデータ化を外部委託した結果、そのデジタルデータを市販の画像処理ソフトで簡易に処理するのみで、多くの箇所について細かい構造が読みとれるようになり作業は大幅に進展した。コントラストの不足するX線画像の読みとりに画像処理は大変有効であることが実証された。しかしながら、胸部などの厚い箇所では依然として十分な可視化は出来なかったので、平成10年度に行った再度のX線撮影のデータを併用した。このときの撮影は、感度が高くラチチュードが広いことで知られるイメージングプレートを使用したので、大変良い元画像を習得する事が出来た。この新しく得られたデータについても画像処理を行い、より鮮明なものとし、図面の改訂作業を行った。また、全身のX線画像とするためにコンピュータ上での画像の張り合わせ作業を行い、等身大に近いフィルム出力を行った。この結果をもとに基本心木模型を制作し、解読結果を検証し構造特性についても考察した。内部構造がかなりの程度に明らかになり、天平塑像のすぐれた表現を支える発達した塑造技法がそこに窺われた。以上の成果を纏めて最終報告書を作成した。
抗菌剤に頼らない犬の膿皮症治療法の開発；抗菌ペプチドとバクテリオファージ

犬の膿皮症は細菌性皮膚疾患であり,犬の皮膚病の中でもっとも発生頻度が高く,そのほとんどはヒトの感染に問題となるStaphylococcus aureusと近縁種であるS.psuedintermediusによって起きる。犬では2000年までは細菌性皮膚疾患に対してセフェム系の抗生物質がほぼ100%有効であったが,近年になりメチシリン抵抗性S. pseudintermedius (多剤耐性菌)が出現していることから,抗生物質による犬の膿皮症の治療は困難になりつつある。さらにこれらの犬に感染する菌によるヒトへの感染が懸念されている。これに対してヒトを含めて耐性ブドウ球菌の発生は世界的な医学的脅威であるが,抗菌剤,抗生物質の開発はこれに追いついていない。従って,犬の膿皮症の治療では,動物からヒトへの脅威を減少させるためにも,特に抗菌剤の全身投与による治療を回避し,他の方法を模索する努力が必要であろう。抗菌ペプチドは動物の皮膚のケラチノサイトや白血球で産生される比較的小型の分子であり,様々な種類のペプチドが知られている。その中でもカセリジシンとディフェンシンは犬でも存在が知られ,研究の端緒についた物質である。また,バクテリオファージは細菌に接着してその膜を破壊することから協力な抗菌物質として期待されている。初年度は化学的に合成したカセリジシン(LL-37)がS.pseudintermediusに抗菌活性を有することを示したが,リコンビナント蛋白の生成には至らなかった。そこで2年目はリコンビナント蛋白を大腸菌で生成,精製したが、抗菌活性を確認するにはいたらなかった。さらに濃縮された蛋白が必要であると考えられた。一方,普遍的なバルテリオファージを下水から採取し,メチシリン陽性,および陰性のS. pseudintermediusと反応させた結果,有望な4種の株を発見した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。犬のカセリジシンのアミノ酸配列よりプライマーを設計し,PCRを行い,得られた増幅産物を基にしてシークエンスを行い塩基配列を確認した。その絵で大腸菌に塩基配列を組み込みリコンビナント蛋白を作製したが,ヒト抗体を用いたウエスタンブロットならびに蛍光抗体では反応をしなかったため,引き続きプライマーを変更してリコンビナント蛋白を作成中である。一方,抗ヒトカセリジシン(LL-37/hCAP18)マウスモノクローナル抗体(Hycult)はヒトのカセリジシンのプロペプチドであるhCAP18および成熟ペプチドであるLL-37に対するモノクローナル抗体であるが,この抗体を用いて犬の背部,腹部,鼻鏡および肉球皮膚における局在をしらべた。その結果,基底層,有棘層および顆粒層に相当する部位が染色された。また,犬の皮膚の脂腺,アポクリン腺など皮膚附属器にもカセリジシンが局在すると考えられた。また,本抗体を用いて皮膚の抽出タンパク質を基質として免疫プロット法を行ったが,バンドは得られなかった。次にカセリジシンのアミノ酸は入れ列を基にして科学的にペプチドを合成し,犬の膿皮症症例より培養したStaphylococcus pseudintermediusの5株との間で,Minimum Inhibition Concentration(MIC)を求めた。その結果,E. coli ATCC 25922株に対するイヌカセリジシンのMICは0.39μM,感受性s. pseudintermediusのMICは5株中,1株で0.195μM,3株で0.39μM,1株で0.78μMであった。多剤耐性S. pseudintermediusのMICは5株中2株で0.39μM,3株で0.78μMであった。これらのことから,犬の抗菌ペプチドであるイヌカセリジシンは,イヌの皮膚に広く分布することが明らかになり,今回イヌの細菌性膿皮症から採取したすべてのS. pseudintermediusに対して抗菌活性を有することが明らかとなった.犬の膿皮症は細菌性皮膚疾患であり,犬の皮膚病の中でもっとも発生頻度が高く,そのほとんどはヒトの感染に問題となるStaphylococcus aureusと近縁種であるS.psuedintermediusによって起きる。

初年度は化学的に合成したカセリジシン(LL-37)がS.pseudintermediusに抗菌活性を有することを示したが,リコンビナント蛋白の生成には至らなかった。そこで2年目はリコンビナント蛋白を大腸菌で生成,精製したが、抗菌活性を確認するにはいたらなかった。さらに濃縮された蛋白が必要であると考えられた。一方,普遍的なバルテリオファージを下水から採取し,メチシリン陽性,および陰性のS. pseudintermediusと反応させた結果,有望な4種の株を発見した。当初のカセリジシンのリコンビナント蛋白を用いたS. pseudintermediusに対する抗菌活性の検討は現在も進んでいるが,合成カセリジシンを用いた抗菌活性を得ることができ,犬においてもカセリジシンは細菌性皮膚感染症の治療に役立つ可能性が示されたことは意義深い。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。合成カセリジシンでは蛋白の大量合成が難しいので,できるだけ早く大腸菌を用いたリコンビナント蛋白を多く作製したい。また,これに加えてバクテリオファージを現在検討中であるが,S. pseudintermediusに溶菌性のあるものを今後も探索を続ける。また,これらに加えて金属イオンを用いた抗菌活性物質についても研究を続ける。
ヘテロ原子の特性を利用する分子設計

1)1,2,3ーセレナ及びチアジアゾールは熱及び光反応による高い反応活性種を生成し、セレニレンのDiels-Alder付加体を得る。シリランは種々の求核試薬と反応し環拡大生成物を、ジゲルメンは安定なヘテロジゲルミランの無色(C,N,S,Se)および黄色(Te)の結晶を生成する。(安藤)2)ピリジン環とピリミジン環が縮環したトリチアペンタレン型化合物は、2個のメチル基が40ー60°Cでコアレスする。これはピリミジン側のNーS結合の開裂、回転による。左右にピリジンが縮環したチアペンタレン型化合物は、NーS(IV)ーN結合開裂による環の束縛回転に対する置換基(X,Y)の電子的効果を検討した。(秋葉)3)ラジカルのPBNへの付加の遷移状態に関して新しいスピントラップ剤を合成し、その選択性を検討した。^<15>Nの測定を各種の置換アミドに対し、ρ値の符号が逆転していることを認めた。ヘテロ原子を含む分子力学パラメーターの設定法を開発し、これらの系の伸縮・変角の力の定数の決定に応用した。(廣田)4)オクタシラキュバン(1)の電化電位(0.48V)は、塩化アルミニニウムにより容易に一電子酸化を受けた。テトラシアノエチレンとの混合物は、820nmにCTバンドを与えた。環状ポリシランのCTバンドの中で最も長波長の値であり、半導体レーザーの波長範囲内である。過酸で酸化したところオクタシルセスキオキサンがほぼ定量的に生成した。1が高電子性有機ポリシランであることが示された。(松本)5)特異構造をもつ有機リン化合物を安定化学種として単離・同定する目的で、立体保護基として2,4,6ートリーtーペンチルフェニル基をはじめとして、2,6ージーtーブチルフェニル基、2,4,6ートリーtーペンチルフェニル基、1,1,4,4,5,5,8,8ーオクタメチル1,2,3,4,5,6,7,8ーオクタヒドロー9ーアントラセニル基などの有用性について検討し、ジホスフェン(ーP=Pー)、1,3ージホスファレン(ーP=C=Pー)、ホスファアルキン(ーC=P)類の合成を試みた。(吉藤)1)1,2,3ーセレナ及びチアジアゾールは熱及び光反応による高い反応活性種を生成し、セレニレンのDiels-Alder付加体を得る。(吉藤)