hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歪み多重双晶粒子を反応場とする白金サブナノクラスター触媒の創製

具体的には、Au-MTPのサブナノ・ポケットにPt-SNCを正確に入れる試料作製法およびAu(原子番号79)とPt(78)を区別して三次元サブナノ構造を定量評価するための「三次元位置・組成ゆらぎ解析法」を確立する。そして、微細化の限界を打破し白金使用量の2桁削減を達成することを目指した。H30年度は、これまでに超微細化に成功したPt-SNC粒成長機構解明し、表面積を持続可能なSNCおよび担体形状・反応温度・ガス分圧を探索するために、一酸化炭素・水素・酸素などのガス環境中で電子顕微鏡測定を行った。Pt-SNCの応用が期待される固体高分子型燃料電池反応を模擬した燃料および酸素極ガス中では、原子レベルの特徴的な表面構造が現れることを世界で初めて明らかにした。これは、格子ひずみ(位置ゆらぎ)がサブナノクラスターの触媒活性に強く影響することを示しており、ひずみ場におけるクラスターの機能発現原理の深い理解に寄与するものと期待される。また、本研究で開発した原子レベルのその場加熱手法は、ナノ構造化触媒材料だけでなく金属・半導体の様々な材料欠陥の分析手法としての応用が進みつつあり、今後の他分野への波及効果が大いに期待できる。この結果について、Nanotechnology誌に発表するとともに、国際顕微鏡学会を含む3件の国際会議において招待講演を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。酸化物担体上の多重双晶粒子表面に、白金サブナノクラスターを電析するための電気化学合成・分析装置を導入した。これまでに、Au-MTPが安定する-0.6 -0.1V(標準水素電極基準)電位制御範囲によって、白金クラスターを生成することを見出し、透過電子顕微鏡を用いた構造解析およびサイクリックボルタンメトリーを用いた活性表面積の評価を行った。また、イオン液体の炭化に必要な熱処理温度を決定するために、電子顕微鏡内での白金クラスター/イオン液体のその場加熱実験を行い、原子レベルでのクラスタリングを動的に捉えることに成功した。この成果は、平成29年度に論文投稿を行う。本年度は、アルミ酸化物担体表面上の銀クラスターの活性主量の評価法を確立し、学術論文(Top Catal.,59(19), (2016), 1740-1747)として報告した。そして、本研究課題が着目する結晶格子のひずみの定量について、ウィークビーム走査透過電子顕微鏡法という選択的な回折電子のイメージング法を確立し、学術論文(Microscopy, 66(2), (2017), 120-130)として報告した。この結果は、専門誌において新しい格子ひずみの可視化法として評価され、表紙を飾った。本研究課題で提案した新規サブナノクラスター触媒の合成法および評価法の確立において、計画通りの進捗があった。独創的なアイデアに基づく電気化学合成・分析装置と球面収差補正電子顕微鏡による格子ひずみ定量装置が組み上がったことにより、具体的な合成条件の最適化を目指す次年度以降も確実なアウトプットが期待できる。本研究では、Au-MTPのサブナノ・ポケットにPt-SNCを正確に入れる試料作製法およびAu(原子番号79)とPt(78)を区別して三次元サブナノ構造を定量評価するための「三次元位置・組成ゆらぎ解析法」を確立する。そして、微細化の限界を打破し白金使用量の2桁削減を達成することを目的とする。H29年度は、これまでに確立した「三次元位置・組成ゆらぎ解析」によって、白金のみならず、ニッケル、シリコン、マンガン系のナノクラスターにも応用し、クラスターが形成している位置は、ひずみが小さい部分に優先的に形成していることを世界で初めて明らかにした。これは、格子ひずみ(位置ゆらぎ)が原子の析出によって緩和されることを示しており、ひずみ場におけるクラスターの形成原理の深い理解に寄与するものと期待される。また、イオン液体黒化のための熱処理温度・雰囲気を透過電子顕微鏡内その場過熱法により最適化することに成功した。日英の研究者と共同で、真空から水素・酸素・窒素・一酸化炭素などガス環境を探索し、白金クラスターの表面拡散の原因となる炭化水素基の形成反応と炭素原子の酸化反応を同時に抑制可能な熱処理条件を見出した。この条件は、現在、特許出願を計画している。計画通り酸化チタン安定に測定にできる100000個前後のイオン数(表面から10nm程度に対応)に着目して、組成ゆらぎの計測を推進した。三次元位置・組成ゆらぎ解析法を確立して、ニッケル、シリコン、マンガンクラスターが形成している位置は、ひずみが小さい部分に優先的に形成していることを明らかにできた。表面修飾に用いた非伝導性イオン液体の黒化が課題であったが、真空から水素・酸素・窒素・一酸化炭素などガス環境を探索し、白金クラスターの表面拡散の原因となる炭化水素基の形成反応と炭素原子の酸化反応を同時に抑制可能な熱処理条件を見出すことに成功した。

H30年度は、これまでに超微細化に成功したPt-SNC粒成長機構解明し、表面積を持続可能なSNCおよび担体形状・反応温度・ガス分圧を探索するために、一酸化炭素・水素・酸素などのガス環境中で電子顕微鏡測定を行った。Pt-SNCの応用が期待される固体高分子型燃料電池反応を模擬した燃料および酸素極ガス中では、原子レベルの特徴的な表面構造が現れることを世界で初めて明らかにした。これは、格子ひずみ(位置ゆらぎ)がサブナノクラスターの触媒活性に強く影響することを示しており、ひずみ場におけるクラスターの機能発現原理の深い理解に寄与するものと期待される。また、本研究で開発した原子レベルのその場加熱手法は、ナノ構造化触媒材料だけでなく金属・半導体の様々な材料欠陥の分析手法としての応用が進みつつあり、今後の他分野への波及効果が大いに期待できる。この結果について、Nanotechnology誌に発表するとともに、国際顕微鏡学会を含む3件の国際会議において招待講演を行った。アトムプローブ計測では、酸化物担体の電気的および機械的な特性により、全計測イオン数が大きく影響されることがわかってきた。本年度は、その高い結晶性からSTOおよびNbドープSTOを用いて計測条件の最適化を図ってきたが、革新的な計測法の改善は見出されなかった。H29年度は、当初計画の計測対象を酸化チタンに固定して、安定に測定にできる100000個前後のイオン数(表面から10nm程度に対応)に着目して、組成ゆらぎの計測を推進する。H30年度は、これまで微視的なスケールで行ってきた合成条件探索をマクロスコピックなスケールに展開する。具体的には、熱処理用真空チャンバーを作製し、数mgのPtクラスター/金MTP/酸化チタン触媒を合成する。そして、一酸化炭素の酸化など触媒反応活性評価を行う。また、H28年度に導入済みのサイクリック・ボルタノメトリー試験装置を用いての燃料電池反応起動耐久試験も計画する。本年度が最終年度のため、成果公開を積極的に行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
核融合炉超電導マグネットのための極低温材料工学(極低温下の静的・動的破壊じん性)

本研究では、超電導マグネット構造材料の強度評価の基礎となる極低温下の静的・動的破壊じん性について、その試験法を開発するとともに、実験結果の検討を通して強度評価の指針を得ようとしている。このため、東北大学において弾塑性破壊力学に基づいた準静的破壊試験を実施して310ステンレス鋼の母材と溶接部の破壊じん性を評価し、大阪大学において破壊じん性に及ぼす温度と負荷速度の影響について検討を行った。それらの結果を以下に報告する。1.極低温静的破壊じん性評価極低温におけるき裂伝播抵抗曲線(J-R曲線)の簡易評価法としてキーカーブ法による単一試験法の妥当性を検証した。AISI31OS鋼の母材と溶接部について複数試験法とキーカーブ法による試験結果は、良く一致しており、単一試験法が精度良くJicの推定値を与えることを確認した。また、31OS鋼溶接部の破壊じん性は、母材に比して著しく低下することが明らかになった。さらに今後より高じん性の候補材について健全性評価を行うため、安定き裂伝播およびその不安定化に対する解析を行うことが肝要であり、コンプライアンスの変化がポップインき裂伝播と延性不安定破壊に及ぼす影響について実験した。2.極低温動的破壊じん性評価温度と負荷速度を広範囲に変化させ、S25C鋼とAl合金7075-T651の破壊じん性と降伏応力の測定を行った。Al合金に比して温度・負荷速度に敏感なS25C鋼の実験結果は、温度とひずみ速度の効果を熱活性化過程に基づく単一のrate parameterにより良く整理できた。これは、降伏と同様に破壊の微視的機構に熱活性化過程が関与していることを示し、破壊じん性に及ぼす負荷速度の影響をrate parameterから推定できる可能性も考えられる。
反芻家畜における繊維消化促進とメタン生成抑制に関する研究

(1)メタン生成の抑制では、今年度は、ユッカ(Yucca schidigera, YS)抽出物とアリルイソチオシアネート(AI)-サイクロデキストリン(CD)の飼料添加がルーメン発酵とメタン生成に及ぼす影響を検討した。はじめに、試験管内培養実験により、メタン抑制効果を検討した。プロトゾア数はYS抽出物添加により減少したが、AI-CD添加では変化しなかった。いずれの化合物の添加でも、揮発性脂肪酸(VFA)の中で酢酸の比率は低下し、プロピオン酸の比率は増加し、メタン生成量は20-80%低下した。添加量が多い場合には、いずれの化合物の場合にも繊維の消化の低下傾向が認められた。次に、牛からのメタン放出に及ぼすYS抽出物の影響を調べた。乾草+濃厚飼料(1.5:1)を給与し、YS抽出物を0.5%添加した場合には、メタン抑制効果は少なかったが、1%添加により、約20%の抑制効果が認められた。プロトゾア数は低下し、アンモニア濃度も低下した。VFA組成は培養実験と同様な傾向が認められた。以上より、YS抽出物は、プロトゾアを抑制することにより、メタン菌数を低下させ、その結果、メタン生成が減少すると考えられた。YS抽出物は臭気抑制剤として実用化されているので、これによるメタン抑制が実際に可能になると考えられる。繊維の消化促進では、イネワラの煮沸処理、アンモニア処理が有効であることを明らかにした。また、中国産のベッチ類を飼料に添加すると、ルーメン発酵と繊維の消化促進に効果があることが明らかとなった。(2)これらの添加物が牛の繁殖機能に影響を及ぼすか否かについて、卵胞嚢脳に焦点をしぼり検討した。プロジェステロンの徐放剤を牛の膣内に投与することにより、卵胞嚢腫の治癒効果を検討した。その結果、徐放剤の投与により、卵胞嚢腫は急激に減少し、規則的な排卵が回復することを明らかにした。このプロジェステロンの効果は、LH分泌抑制作用により卵胞嚢腫に変性を勇気することによると考えられた。本研究を始めるにあたり、平成11年5月に浙江大学を板橋が訪問し、研究全般にわたる打ち合わせを行った。その後、平成11年12月に浙江大学の葉均安講師と史占全講師を東京農工大学に招き、共同研究を実施するとともに研究交流を深めた。メタン生成の抑制では、牛にサリノマイシン(SL)とフマル酸(FA)を添加給与し、効果を検討した。その結果、メタン生成はSL単独では約20%抑制され、SL+FA添加では約16%抑制された。また、繊維の消化率はSL単独添加では有意に低下したが、SL+FA添加では低下は認められず、ルーメン内のプロビオン酸の比率は高まった。これらより、SL+FAの添加で飼料中の繊維の消化を低下させることなくメタンを抑制できることが明らかとなった。また、これらの添加物が反芻家畜の繁殖機能に影響を及ぼすか否かを調べるための研究の一環として、シバ山羊を用いて視床下部・下垂体・精巣機能調節について内分泌学的に解析した。

その結果、テストステロンが主として視床下部・下垂体に作用して黄体形成ホルモン放出ホルモンと黄体形成ホルモンの分泌を抑制し、糖蛋白質ホルモンのインヒビンが下垂体に直接作用して卵胞刺激ホルモンの分泌を抑制することにより成熟動物の精巣機能を調節していることを明らかにした。次年度は、引き続き交流をはかり、計画にしたがって研究を深化させる予定である。(1)メタン生成の抑制では、中鎖脂肪酸(C8、C10、C12)、ユーカリ油およびヨードプロパンについて、サイクロデキストリン(CD)包接化合物を調製し、培養実験でそれらの添加効果を検討した。中鎖脂肪酸-CDの添加で、プロトゾアトゾア数は減少し、メタン生成は低下したが、その効果はC10>C12>C8の順であった。いずれの脂肪酸の場合でも、酢酸の比率は低下し、プロピオン酸の比率が増大し、水素生成の増加は認められなかった。ユーカリ油-CDの添加の場合もほぼ同様な効果が認められた。ヨードプロパン-CD添加では、メタン生成は著しく抑制されたが、水素生成も増加した。次に、粗飼料+濃厚飼料給与の牛にフマル酸またはユーカリ油-CDを添加給与し、メタン抑制効果を調べた。フマル酸2%の添加により、ルーメン内のプロピオン酸の比率は増大したが、メタン抑制は5%にとどまった。ユーカリ油-CDの添加(3.5%)ではメタン抑制効果はほとんど認められなかった。(2)これらの添加物が反芻家畜の繁殖機能に影響を及ぼすか否かを調べるために、若い成熟雄シバヤギを用い、卵胞刺激ホルモン(FSH)の分泌調節について、インヒビンとテストステロンがどのように関与しているかを検討した。片側の精巣を除去したところ、血中テストステロン濃度は減少しないもののインヒビンは速やかに低下したと同時にFSH濃度が上昇した。後に残りの精巣を除去したところ、テストステロン、インヒビンとも速やかに減少し、同時にFSHと黄体形成ホルモン(LH)濃度が上昇した。両側の卵巣を除去した動物にテストステロンを投与したところ、LH分泌はほぼ完全に抑制されたが、FSH分泌に対する抑制は部分的であった。また、インヒビン抗血清を無処理の雄ヤギに投与するとLH分泌には変化なくFSH分泌の増加が見られた。結論として、インヒビンとテストステロンはともに卵胞刺激ホルモン分泌の調節に関与しているが、黄体形成ホルモン分泌の調節にはテストステロンが精巣からの主な調節因子であることが明らかになった。(1)メタン生成の抑制では、今年度は、ワサビ等一サイクロデキストリン(CD)包接物とヨードプロパンーCD包接物の飼料添加がルーメン発酵と消化率およびメタン生成に及ぼす影響を検討した。はじめに、試験管内培養実験によりユーカリ油(Eu)、シネオール(Ci)、ペパーミント(P)、メントール(Me)、タイム(T)、ワサビ(W)、2-ヨードプロパン(IP)およびヨウ素(I)のメタン抑制効果を検討した。Eu、P、Wなどで抑制効果がみられたが(1045%)、Ci、Me、Tでは効果は認められなかった。IP添加ではメタンは著しく抑制されたが(99%)、Iでは効果は認められなかった。メタン抑制効果が大きかった物質では、逆に水素の生成量が増加したが、フマル酸を加えると水素生成量は半減した。いずれの場合にも、pHとルーメンプロトゾアはほとんど影響をうけなかった。次に、ワサビ(W)-CDおよびIP-CDの牛でのメタン抑制効果を調べた。飼料として乾草+配合飼料(1.5: 1)を給与した。対照期は無添加とし、添加期にはこれらのCD化合物を2%添加給与した。各試験期は3週間とした。W-
算数文章題の困難な児童を対象としたCAI教材によるつまずきの診断と治療

本研究では,初歩的な四則演算を用いる算数文章題において,正しく解くことが困難な学習障害児や軽度精神遅滞児を対象に,文章題解決の過程におけるつまずきの原因を究明し,治療するためのコンピュータ上の教材を開発し,その効果を検討した。開発したCAI教材は,演算記号の意味を理解し,計算ができ,文章も認めるが,算数文章題に困難を示す児童を対象とした。課題としては,小学校1年から3年までで習う整数の四則演算を用いる集合数の文章題を扱った。いずれの課題も,画面上でマウス操作によりテープ図を構成し,量と量の間の部分一全体関係を表象することで解ける。この教材では,問題文の構成要素(文字列,数値)をクリックし,テープ図の枠組みの中にあてはめていく学習の履歴が記録できるため,構成要素間の対応や部分一全体関係が把握できているかどうかを評価できるだけでなく,どの要素から着手したかなどの詳細な学習過程も観察できるのが特徴である。本教材パッケージのうち4つの教材を用いた一児童について,CAIによる学習の過程を詳しく分析することにってつまずきを明らかにし,そのつまずきに対し,問題文の一部を強調して呈示する介入を加えた。その結果,(1)どの量が「全体」で,どの量が「部分」に当たるかの同定が解決の鍵となる(2)問題文を別の用語で言い換えるなどにより,新奇な課題に既習と同じスキーマが適用できることに気づかせることが重要である等の点が示唆された。
走化性を伴う生物モデルの解の存在とその挙動について

平成9年度において得られた成果は主に本研究の研究対象である走化性を伴う生物モデル(以後Keller-Segel系と呼ぶ)を単純化した系(以後Nagaiモデルと呼ぶ)の爆発解について以下の成果が得られた。1.球対称な爆発解は原点にL^1量を集中することにより爆発を起こす。以後このような爆発をchemotactic collapseと呼ぶ。2. Nagaiモデルに関するリヤポノフ関数が有界ならば全ての爆発点においてchemotactic collapseを起こす。3.上記chemotactic collapseにおいて、爆発点に集中するL^1量の下限はモデル方程式の係数によって定まる。以後その量を臨界値と呼ぶ。以上の研究により、爆発解のリヤポノフ関数の情報とNagaiモデルの定常解と関係するOrliczノルムの挙動を用いることで上記の成果が得られることがわかった。このことは、本研究によって新しく得られた知見である。平成10年度においては、Keller-Segel系における爆発解並びに定常解についての成果を得た。前年度に得られたNagaiモデルに関する新しい知見がKeller-Segel系についても適応できることがわかった。このことにより上記Nagaiモデルで得られた成果がKeller-Segel系についても得られた。解の総量をパラメーターとして、パラメーターの値による非定数定常解の解の存在並びに非存在についての成果を得た。特に、球対称解が存在しないパラメーターの領域と平成9年度の成果3で述べた臨界値に一致することがわかった。以上の研究により、chemotactic collapseはKeller-Segel系並びにNagaiモデルの解の爆発についてきわめて標準的な爆発であることかわかった。今年度は,Keller-Segel方程式系並びにそれを単純化した非線形放物型偏微分方程式系について研究を行った。特に、典型的な場合,つまり感度関数が一次関数で空間次元が二次元のときの解の挙動について研究を行った。この事について本年度本研究の研究目的は以下のように達成された。・有限時刻で爆発する解について爆発解については研究計画に記載したように"解のある点への集中度"を表す量を研究する方法を考えた。本年度の研究によりその量は、二次元特有の積分量であることが分かった。この量を研究することにより球対称な領域での球対称解の爆発は、原点への集中によって起こるものに限られることが分かった。さらに、爆発点が孤立している場合は、各爆発点における解の挙動が上記の球対象な場合と同様である事が分かった。また、この研究方法は本質的にKeller-Segel方程式系にも適応できる事が分かった。・時間大域解について球対称な領域において、球対称解が時間大域敵に存在する初期分布の条件は、我々によって既に研究されていた。この条件は、二次元球対称解の変分問題における最良定数を求める方法で示されていた。我々の本年度の研究により、原点対称な関数に対して同様の最良定数が得られる事が分かった。従って我々は、今まで球対称な解について知られていた結果を原点対称な関数についての結果に拡張した。以上のように、本研究の研究代表者は、本研究計画書研究計画が本年度において十分に達成されたと考えられている。同時に当該代表者は、上記研究結果を行うに当たって科学研究費を十分有効に活用したと考えている。
アポトーシス様の顆粒球形態を呈する遺伝性易感染症の病因分子の検索

研究実施計画に基づいて以下の点を検索した。1.患者および患者母よりEBウイルスを用いてリンパ芽球株を樹立し,その細胞の活性酸素産生機能とその構成成分を検索したが,とくに異常を認めなかった。また,無処理の状態でその形態異常は認められなかった。2.上記リンパ芽球を用いて好中球に認められたアポトーシス様形態変化の再現を,(1)-低張液,(2)-高張液,(3)-デキストラン液,(4)-サイトカラシン処理,(5)-Fas抗体処理,(6)-TNF,(7)-2価イオンキレート剤(EGTA,EDTA),(8)-NaF,デオキシグルコース等の代謝阻害剤処理等々,種々の条件で精査したが成功しなかった。3.患者末梢血そのままで活性酸素産性能や,接着能を測定したが,前者は全く異常を認めず,後者は軽度低下を認め,病因の一つであることが示唆された。走化能の検索はまだ成功していない。4.患者顆粒球における核の微細形態および超微細形態の観察から,核は完全な細片化をとげておらず,細い連結糸で明らかにつながっていた。これは従来のアポトーシスの典型的な形態とは異なっている。5.分離操作によって核の変形を示した患者顆粒球でも,アガロース電気泳動上DNAの明らかなフラグメンテーションは認められなかった。6.以上のことは,この患者の白血球が,従来のアポトーシスとは若干異なっており,その病因解明には別のアプローチが必要であることを示唆している。7.技術的には,患者末梢血より形態異常を示さないままの顆粒球を分離する方法を開発し,これを用いて実験をスタートする工夫が必要であると思われた。今後はまずこのアプローチを行う。
胃癌腹膜播種に関与するlncRNAの解明―新規診断・治療法への応用を目指して―

腹膜播種に関与するlncRNAのminiRNAが腹膜播種診断血清マーカーとして有用かどうかをlncRNAの発現とその臨床病理学的因子や異時性再発の有無(時期)と再発臓器、予後との相関を解析し、2つのlncRNAを同定した。1つはMALAT 1、もう1つはHOTAIRである。HOTAIRは組織増殖、細胞浸潤、アノイキスと関与し、HOTAIR siRNAにてトランスフェクトさせた胃癌細胞株では腹膜播種出現が有意に抑制された。血清angiopoietin-like protein 2、mir-203が遠隔転移陽性胃癌あるいは術後再発症例で有意に高値を示す血清バイオマーカーであることが検証できた。同時性腹膜播種転移を認めた症例の原発巣と同一患者群の同時性腹膜播種巣、および同時性腹膜播種転移を認めなかった症例の原発巣、正常胃粘膜の4群を使用し、total RNAを抽出し、4群間のlong noncoding RNAマイクロアレイを施行した。同時性腹膜播種転移症例の原発組織と、腹膜播種を呈さなかった原発組織、健常粘膜群の遺伝子プロファイルを比較し、数種類の発現亢進群と発現抑制群に関与するlnc RNAを同定した。当院ですでに予後が判明している胃癌切除症例300例のRNA later sample(癌、正常粘膜matched sample)からtotal RNAを使用し、上記でpick upされたlncRNA XおよびYの発現とその臨床病理学的因子や、異時性再発の有無(時期)と再発臓器、予後との相関を解析したXおよびYともに胃癌組織にて正常組織と比較して高い発現を認めた。また、Xは、胃癌手術症例の予後および腹膜播種と強い関連があり、根治術後の腹膜播種とも関連を認めた。また、動物実験にてXに対するsi RNAを導入すると腹膜播種形成が抑制された。今後、腹膜播種巣、原発巣とのプロファイリングを進め、血液および腹水を用いたlnc RNA由来mini RNAを用いた腹膜播種診断マーカーの同定を進め、血液マーカーにおいては、予後および再発状況が判明している術前血清を用いてその有用性について検証していく予定である。腹膜播種に寄与するlncRNAのminiRNAが腹膜播種診断血清マーカーとして有用かどうかを、原発組織サンプルが存在する胃癌患者の術前血清を使用し、lncRNA(miniRNA)の発現とその臨床病理学的因子や、異時性再発の有無(時期)と再発臓器、予後との相関を解析した。また、胃癌腹膜播種関与候補lncRNAのうち発現抑制lncRNA群で特にそのプロモータ領域もしくは周囲上流領域(1000bp以内)にCpG islandをもっているものを候補とし、当院ですでに臨床病理学的因子ならびに予後が判明している胃癌切除症例約200例を対象に、正常胃粘膜ならびに胃癌部よりDNAを抽出し、sodium bisulfiteで処理後、上記で候補としたCPG island methylation statusに関してpyrosequenserにて評価し、臨床病理学的因子(とりわけ腹膜播種を予測可能か否か)や予後との相関をRetrospectiveに解析した。胃癌原発巣および転移巣の切除標本を用いた発現プロファイルから、胃癌腹膜播種関連longnoncoding RNA遺伝子を複数同定することができた。これまで得られた知見の実地臨床への応用を念頭に置き、腹膜播種関連lnc RNAの特異度、感度について検証するとともに、その機能解析を進める。胃癌初年度に得られた知見の実地臨床への応用を念頭において、発現の更新しているlnc RNAのmini RNAを検索し、胃癌腹膜播種の診断マーカーとしての有用性についても検証する予定である。retrospectiveな検討を中心に行うことに時間を要し、会議、学会報告などの活動が少なめであったため。27年度に検討したデータをもとに、計画通り研究を進め、論文作成、海外の学会発表を含めた活動を活発に行っていく。
適応スライディングモード制御を用いた車両自動運転に関する研究

日本政府や米国運輸省道路交通安全局(NHTSA)では,段階的に車両自動運転を実現する戦略が提言されている.本研究では,この戦略に倣い,まず,低速で限定された条件における自動運転の要素技術の開発として『自動駐車の前後方向制御』に対し適応スライディングモード制御を適用した.実環境に近い,路面勾配,うねり,段差および,これらの複合環境勾配に対する有効性を簡易シミュレーションにより示した.次に,操舵による『横方向制御も含めた自動駐車システム』への応用を行った.そして,フルビークルモデルを用いたシミュレーション(CarSim)により提案手法の有効性を検証した.具体的には段差やうねりといった路面外乱に対して提案手法を適用し,『切り返しを伴う自動駐車システム』のロバスト性を検証した.さらに,適用する車速域を広げて,自動車専用道のような限定された環境における『自動運転の車間制御』に対して楕円切換面を持つ適応スライディングモード制御を適用した.線形状態フィードバック制御則や従来の線形切換面を用いたスライディングモード制御則を適用した場合では解決できなかった『先行車追従中に他車両が割込むシーン』における乗り心地とエネルギー効率の両立を実現した.本提案手法の有効性を簡易シミュレーションおよびフルビークルモデル(CarSim)を用いて検証した.最終年度は,上記フルビークルモデルを用いたシミュレーションによる有効性検証の総仕上げと,国際会議においての研究成果発表に注力した.本年度は、車両初期位置において車載カメラを用いて駐車枠を認識し、途中1回だけの切り返しで並列駐車を行う自動駐車システムについて検討した。ここで、駐車開始位置から駐車目標位置に至る参照軌道に沿って走行するための車両横方向制御には、前方注視点距離を導入した厳密線形化法に基づいた手法を適用した。また、車両前後方向制御に研究代表者が先に提案した路面外乱に対してロバストな車両前後方向の位置決め制御手法を適用して、横方向制御と前後方向制御を統合することにより、路面外乱に対してロバストな自動駐車システムを構築した。さらに、駐車目標位置検出誤差を考慮することにより、車両位置決め制御に用いる参照軌道を走行中にオンラインで滑らかに修正する手法を新たに開発して適用した。路面外乱の代表として路面勾配や段差を挙げて、これらが存在する駐車場に自動で並列駐車する状況を対象として提案する手法を適用し、その有効性を示した。コインパーキングにあるフラップ式ロック装置、歩道に隣接する駐車場にある段差や路面勾配など、従来手法では適用困難であった路面外乱が存在する場合においても自動駐車が可能となる結果を得ることができた。平成29年度の研究実施計画において、中・高速域での自動運転を目指し、レーンチェンジを伴う車間制御を挙げており、平成28年度において検討を進めた。研究代表者が提案する非線形切換面を持つスライディングモード制御を車間制御系に適用することで、従来手法に比べて、より素早く滑らかに、しかも省エネルギーで実現できることを示すことができた。適応スライディングモード制御に関する今後の課題は、車両制御に対して、より適した非線形切換面の形状を探すことである。また、複数の切換面を用意しておいて、状況に応じて使い分けることも検討しなくてはならない。アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)は、運転負荷軽減のための車間制御システムである。このシステムの目的は、先行車と自車間の距離を一定に保つことであるが、先行車追従中に他車が割り込んでくると、追従目標値が突然に変更され、乗り心地が悪化するという課題がある。そこで、本年度は、車間制御方式の改良に注力した。本研究課題の代表者が提案した、様々な形の非線形切換え面を用いたスライディングモード制御の性能を検証した結果、楕円切換え面がもっとも車間制御に適していることが判明した。楕円切換え面を用いると、到達モードが発生しないことから、ロバスト性が高く、しかもエネルギー消費量を低減できる。しかしながら、楕円は閉曲線であるため、平衡点付近で摂動を受けると平衡点に留まらず再び楕円上を周回することがある。そこで、状態が平衡点近傍にきたとき、線形切換え面に状態を拘束することで上記の課題を解決した。具体的には、楕円の接線を線形切換え面に見立てて拘束し、その後、その線形切換え面が原点(平衡点)を含む様に、状態を拘束したまま線形切換え面を平行移動する手法である。新しく考案した上記提案手法を車間制御に適用した。自車が一定速度の先行車に一定の車間距離を保って追従走行しているとき、他車が異なる一定速度で割り込んできた場合を想定した。このとき、車間距離は突然狭くなるため車間距離調整をしなくてはならない。しかも、割り込んできた車両の速度に揃えなくてはならない。提案手法を適用することで、乗り心地とエネルギー消費量を考慮しつつ、安全に、かつ、速やかに所望の定常状態にまで遷移できることを確認した。平成28年度は、超低速域における車両自動運転の一例として切り返しを伴う自動並列駐車を取り上げ、路面勾配や段差に対してロバストな自動駐車システムを構築した。また、平成29年度は、70km/h走行の先行車を追従中に65km/h走行の他車が突然割り込んでくる場合を想定したACCにおいて、楕円と直線の組み合わせによる切換え面を提案し、その切換え面を用いたスライディングモード制御の有効性を示した。しかしながら、Carsimを用たフルビークルモデルシミュレーションによる、自動並列駐車位置決め制御の実効性および中・高速域における車間制御の有効性検証は十分ではない。日本政府や米国運輸省道路交通安全局(NHTSA)では,段階的に車両自動運転を実現する戦略が提言されている.

本研究では,この戦略に倣い,まず,低速で限定された条件における自動運転の要素技術の開発として『自動駐車の前後方向制御』に対し適応スライディングモード制御を適用した.実環境に近い,路面勾配,うねり,段差および,これらの複合環境勾配に対する有効性を簡易シミュレーションにより示した.次に,操舵による『横方向制御も含めた自動駐車システム』への応用を行った.そして,フルビークルモデルを用いたシミュレーション(CarSim)により提案手法の有効性を検証した.具体的には段差やうねりといった路面外乱に対して提案手法を適用し,『切り返しを伴う自動駐車システム』のロバスト性を検証した.さらに,適用する車速域を広げて,自動車専用道のような限定された環境における『自動運転の車間制御』に対して楕円切換面を持つ適応スライディングモード制御を適用した.線形状態フィードバック制御則や従来の線形切換面を用いたスライディングモード制御則を適用した場合では解決できなかった『先行車追従中に他車両が割込むシーン』における乗り心地とエネルギー効率の両立を実現した.本提案手法の有効性を簡易シミュレーションおよびフルビークルモデル(CarSim)を用いて検証した.最終年度は,上記フルビークルモデルを用いたシミュレーションによる有効性検証の総仕上げと,国際会議においての研究成果発表に注力した.車両自動運転をテーマとする本研究課題において、超低速域である駐車に関しては、路面勾配や段差に対してロバストな自動駐車システムの基本部分が出来上がったと判断する。昨年度行ったレーンチェンジを伴う車間制御は、レーンは長い直線であって、しかも突風などの外乱のない理想条件下での検討であった。今後は、より現実的な場面を設定し、それに合った適応スライディングモード制御の開発と車間制御系への適用を行う。カーブにおけるレーンキープやダブルレーンチェンジなども検討対象としたい。また、突風やスプリット路面など外乱の範ちゅうとなる影響下でも安定な車両自動運転を目指す。平成28年度と平成29年度における研究成果は、MATLABとSimulinkを用いてのシミュレーションであり、部分的に線形化した簡易モデルを用いている。この簡易モデルシミュレーションで十分であると認められる場合が殆どであるものの、本研究課題では、Carsimを用たフルビークルモデルシミュレーションを通して、これまでに提案してきた手法の実用性、有効性の検証を行う。Carsimは、車両の動特性を忠実に実現したシミュレーターであるので、Carsimを用たフルビークルモデルシミュレーションは、実車による試験とほぼ同等であると見なされている。スライディングモード制御が本来有しているロバスト性をさらに強化した上で乗り心地とエネルギー消費量も考慮した本提案手法を多角的に検証する。
NMRによる複雑な鎖状化合物の立体化学を決めるーその手法の開発と応用

複雑な天然有機化合物の構造解析、主として、1)プロトンープロトンのシグナルの重なり合う領域でのプロトンープロトンのスピン結合定数を観測する、2)high orderスピン系を解析する、3)プロトンー炭素間の遠隔スピン結合定数を観測する、という三点に重点をおいた新しい測定法の開発を目的とした。第一は、プロトンープロトンのスピン結合による複雑なスピン系を単純化する方法として、Selective J-resolved HMBC法の開発をした。この方法は、隣接プロトンをすべてdecouplingし複雑なスピン系に置いても目的とするlong range JCHの観測を可能とした。さらに、新しくSelective-COSY-J-resolved HMBC法の開発に取り組んだ。この方法は感度の低い観測困難なプロトンの感度を如何に高めるかという観点から開発された。その結果、従来観測困難なプロトンでのlong range JCHの測定を可能にすることが出来た。第二はシグナルが重なっている場合や化学シフトが接近したhigh orderスピン系ではプロトンープロトン、スピン結合定数の解析は困難になる。この問題を解決する方法としJ-resolved HMQC法を報告してきた。しかし、multipletに分裂したhigh order spin系ではfirst orderスピン結合であってもspinの解析は困難となる場合がある。この問題を解決する方法としてselective pulseを検討し、Selective J-resolved HMQC-1,-2を開発した。20年度は、複雑な天然有機化合物の構造解析、主として立体構造の解析を目的にし、1)プロトン-プロトンのシグナルの重なり合う領域でのプロトン-プロトンのスピン結合定数を観測する、2)high orderスピン系を解析する、3つプロトン-炭素問の遠隔スピン結合定数を観測する、という三点に重点をおいた新しい測定法の開発を目的とした。そこで、HETLOC法およびJ-resolved HMBC法といった従来法を検討し解決策を明らかにした。まずは、プロトン-プロトンのスピン結合をデカップリングしシグナルを単純化する方法を検討し、selective pulseを導入したselective J-分解法の開発とその実験を行った。次にselective J-分解法とHMBC法の組み合わせたselective J-resolved HMBCの検討をした。この方法では従来型J-resolvedHMBC法と同じようなシブナルを与え、目的とするシグナルを得ることが困難であった。この問題をconstant time法で解決することがもっと優れていることを突き止め、プロトン-プロトンの複雑なスピン系に置いても10ngrange JCHの観測を可能としうるselective J-resolved HMBC法の開発をした。一方、selective pulseを更に検討を進めた結果、予想もしないpulseとして、selective hard pulseの開発にいたった。このpulseは通常のNMR測定として使用するhard pulseのままselectiveexcitationが可能となる。このpulseをいかにselective J-resolved HMBC法に取り込めるか検討の段階である。このpulseはselective excitationの困難な装置において有用で有るばかりでなく、selective excitationの実験条件の設定が非常に容易となると思われる。21年度は、20年度に引き続き、複雑な天然有機化合物の構造解析、主として立体構造の解析を目的にし、1)プロトンープロトンのシグナルの重なり合う領域でのプロトンープロトンのスピン結合定数を観測する、2)high orderスピン系を解析する、3)プロトンー炭素間の遠隔スピン結合定数を観測する、という三点に重点をおいた新しい測定法の開発を目的とした。第一は、プロトンープロトンのスピン結合をデカップリングしシグナルを単純化する方法を検討し、selective pulseを導入したselective J-resolved HMBCの検討をした。J-resolved HMBC-1は、シグナルが複雑に観測され、long range Jchの解析が困難であった。そこで、隣接プロトンをすべてdecouplingし複雑なスピン系においても目的とするlong range Jchの観測を可能とするselective J-resolved HMBC法の開発をした。第二は、high orderスピン系の解析に有用なSelective J-resolved HMQC法の開発を行った。

High orderのプロトンープロトンの解析は非常に困難で、しばしば曖昧な結果を招くことがあり、有機化合物の相対立体を決める時に問題であった。この問題を解決する方法として、J-resolved HMQC法にhomo-decoupling法を導入することを検討した。その結果、selective-J-resolved HMQC法を開発し、複雑なhigh orderのスピン系を単純化し、スピン結合定数の観測を容易にすることができた。22年度は、20年度,21年度に引き続き、複雑な天然有機化合物の構造解析、主として、1)プロトン-プロトンのシグナルの重なり合う領域でのプロトン-プロトンのスピン結合定数を観測する、2)high orderスピン系を解析する、3)プロトン-炭素間の遠隔スピン結合定数を観測する、という三点に重点をおいた新しい測定法の開発を目的とした。第一は、プロトン-プロトンのスピン結合による複雑なスピン系を単純化する方法として、Selective J-resolved HMBC法の開発をした。この方法は、隣接プロトンをすべてdecouplingし複雑なスピン系に置いても目的とするlong range JCHの観測を可能とした。さらに、新しくSelective-COSY-J-resolved HMBC法の開発に取り組んだ。この方法は感度の低い観測困難なプロトンの感度を如何に高めるかという観点から開発された。その結果、従来観測困難なプロトンでのlong range JCHの測定を可能にすることが出来た。第二はプロトン-プロトンのシグナルの重なり合う領域でのプロトン-プロトンのスピン結合定数を観測する目的から、新しくBIRD-J-resolved HMBCの開発に努めた。この方法はmultipletに分裂したプロトンシグナルに従来型homo-decouplingに代わり、新しくBIRDパルスによるdecouplingを試みたものであった。その結果、プロトン-プロトンのスピン結合ばかりでなく、long range JCHも同時に観測することができ、複雑なスピン系の解析が可能になった。
カオスに基づく擬似乱数を用いたスペクトラム拡散電子透かしシステム

音楽・映画といった著作物は、近年情報のディジタル化にともない、購入者による違法複製が極めて容易となった。しかも、爆発的に普及したインターネットとピアツーピアのアルゴリズム、その高い匿名性により違法な取引を助長し,制作者に深刻な被害をもたらしている。ディジタルコンテンツの著作権を守る情報セキュリティ技術の確立が急務である。コンテンツ自体に著作情報を埋め込む電子透かしが注目されているが、その中でも流通経路上での機密保全と著作権保護の両方を保証するものが望まれている。本研究では,スペクトル拡散技術のセキュリティ機能に着目した電子透かしを構成する。スペクトル拡散に利用するi.i.d.2値系列は,カオス力学系に基づき発生させる.本研究で提案する方式では、流通経路上での機密保全を意識して、無線通信時にコンテンツの信号と透かし情報を多重化して送信する.本研究では以下の成果が得られた.i.i.d.2値系列を得るための十分条件を与え、それが可換な有理関数写像であるヤコビ楕円関数写像を含む広いクラスの1次元写像で生成される実数値系列の独立性判定にも適用可能であることを明らかにした.また,楕円暗号がWeierstrass型楕円関数とその微分間の代数的関係式である平面曲線で規定されることに鑑み,ヤコビ楕円関数とその微分,2階微分間を規定する(x,y,z)-空間曲線とその上の力学系及び各軸の1次元射影写像を定義した.さらに,複素力学系であるLattes写像により得られる複素系列をリーマン球面に射影して得られる角度成分上の写像を定義した.その結果,これらの射影写像は上記の十分条件を満たすので,実数値軌道の2進展開はi.i.d.系列となることが明らかとなった.最後に,Weierstrass型写像から生成される3次元i.i.d.2値ベクトルにより,高精細なカラー画像用ストリーム暗号システムが実現できることを示した.音楽・映画といった著作物は、近年情報のディジタル化にともない、購入者による違法複製が極めて容易となった。しかも、爆発的に普及したインターネットが、その匿名性により違法な取引を助長している。スペクトル拡散に利用するi.i.d.2値系列は,カオス力学系に基づき発生させる.本研究で提案する方式では、流通経路上での機密保全を意識して、無線通信時にコンテンツの信号と透かし情報を多重化して送信する.初年度の成果は次の通りである.i.i.d.2値系列を得るための十分条件を与え、それが可換な有理関数写像であるヤコビ楕円関数写像を含む広いクラスの1次元写像で生成される実数値系列の独立性判定にも適用可能であることを明らかにした.また,楕円暗号がWeierstrass型楕円関数とその微分間の代数的関係式である平面曲線で規定されることに鑑み,ヤコビ楕円関数とその微分,2階微分間を規定する(x, y, z)-空間曲線とその上の力学系及び各軸の1次元射影写像を定義した.その結果,三種類の射影写像は上記十分条件を満たすので,曲線上の実数値軌道ベクトルの2進展開は3次元i.i.d.2値ベクトル系列となることが明らかとなった.またこれを応用し,3次元2値ベクトルによる高精細なカラー画像用ストリーム暗号システムが実現できることを示した.音楽・映画といった著作物は、近年情報のディジタル化にともない、購入者による違法複製が極めて容易となった。スペクトル拡散に利用するi.i.d.2値系列は,カオス力学系に基づき発生させる.本研究で提案する方式では、流通経路上での機密保全を意識して、無線通信時にコンテンツの信号と透かし情報を多重化して送信する.本研究では以下の成果が得られた.i.i.d.2値系列を得るための十分条件を与え、それが可換な有理関数写像であるヤコビ楕円関数写像を含む広いクラスの1次元写像で生成される実数値系列の独立性判定にも適用可能であることを明らかにした.また,楕円暗号がWeierstrass型楕円関数とその微分間の代数的関係式である平面曲線で規定されることに鑑み,ヤコビ楕円関数とその微分,2階微分間を規定する(x,y,z)-空間曲線とその上の力学系及び各軸の1次元射影写像を定義した.さらに,複素力学系であるLattes写像により得られる複素系列をリーマン球面に射影して得られる角度成分上の写像を定義した.その結果,これらの射影写像は上記の十分条件を満たすので,実数値軌道の2進展開はi.i.d.系列となることが明らかとなった.最後に,Weierstrass型写像から生成される3次元i.i.d.2値ベクトルにより,高精細なカラー画像用ストリーム暗号システムが実現できることを示した.
リハビリテーション運動療法の多面的効果における臓器連関の機序解明

食塩感受性高血圧ラットにおいても、長期的な運動は腎保護作用を有することを明らかにし、その作用機序は血圧とは独立したものであり、運動による酸化ストレスの軽減、NO産生系、腎アラキドン酸代謝の改善が関与している可能性が示唆された。長期的運動(EX)の降圧や腎保護効果の機序を明らかにするため、NO産生系へのEXとNADPH oxidase阻害薬apocyninおよびxanthin oxidase阻害薬alloprinolの併用効果を検討した。高血圧自然発症ラット(SHR)とWistar_Kyotoラット(WKY)をそれぞれ対照群、EX群、薬物投与群、併用群に分け、EX群にはトッレドミル運動を実施し、薬物投与群にはapocyninおよびalloprinolを飲水投与した。8週後、ExはSHRでは血圧を低下させ、クレアチニンクリアランスを増加させたが、WKYではどちらにも影響しなかった。EXは、両系ラットで血漿と尿中のH_2O_2とNO_x、腎と大動脈のeNOSとnNOS発現を増加させた。Exとapocyninの併用は、SHRではapocynin単独と比べて血漿と尿中のH_2O_2とNO_x、腎のeNOSとnNOS発現の有意な増加を認めたが、WKYではapocynin単独効果と比べて有意な変化を認めなかった。一方、Exとalloprinol併用は、SHRではEx単独と比べて血漿と尿中のH_2O_2とNOx、腎のNOS発現の増加を有意に減弱させたが、大動脈のeNOSとnNOS発現の増加に影響しなかった。Exとalloprinol併用は、WKYではEx単独効果と比べて血漿と尿中のH_2O_2とNOx、腎と大動脈のeNOSとnNOS発現の増加に有意な差を認めなかった。以上の結果から、EXによる大動脈のNOS発現増強効果は、WKYとSHRで共にNADPH oxidase依存性であるが、腎のNOS発現増強効果は、WKYではNADPH oxidase依存性であり、SHRではxanthin oxidase依存性であることが明らかになった。長期的運動の降圧や腎保護効果の機序を明らかにするため、高食塩食負荷(HS)に伴う腎障害の発症・進展およびレニン・アンジオテンシン(RA)系に対して長期的運動が与える影響について検討した。雄性Dahl食塩感受性ラットを0.5%通常食塩食摂取+非運動群、通常食塩食摂取+運動群、8%高食塩食摂取+非運動群、高食塩食摂取+運動群の4群に分け、運動群にはトレッドミル運動を8週間実施した。また、雄SHR/NDmc-cpラットを非運動群と運動群の2群に分け、運動群にはトレッドミル運動を8週間実施した。HSは血圧を上昇させたが、長期的運動は血圧に有意な影響を与えなかった。HSは蛋白尿と糸球体硬化を有意に増加させ、長期的運動はそれらを有意に抑制した。クレアチニンクリアランスはHSにより有意に低下したが、長期的運動により有意に改善された。腎のAngiotensinogen発現はHSにより増加し、このHSによる増加は長期的運動により髄質でのみ有意に抑制された。Renin発現はHSにより皮質と髄質で減少し、このHSによる減少は長期的運動により有意に抑制された。AngiotensinII 1型受容体発現はHSにより髄質でのみ増加し、このHSによる増加は長期的運動により有意に抑制された。AngiotensinII 2型受容体はHSにより皮質と髄質で減少し、この減少は髄質でのみ長期的運動により抑制された。Angiotensin-(1-7)の受容体であるMas受容体はHSにより皮質で増加、髄質で減少し、髄質での減少のみ長期的運動により抑制された。また、SHR/NDmc-cpラットにおいては、長期的運動により体重、血圧、血清脂質の改善が認められた。以上の結果から、食塩感受性高血圧ラットにおいて長期的な運動は腎保護作用を有し、高食塩食負荷によるRA系の変化を特に髄質で回復させる可能性が示唆された。長期的運動の降圧や腎保護効果の機序を明らかにするため、食塩感受性高血圧動物モデルにおいてそれに伴う腎障害の発症や進展に対して長期的な運動が与える影響について検討した。雄性Dahl食塩感受性ラットを0.5%通常食塩食摂取+非運動群(NS群)、通常食塩食摂取+運動群(NE群)、8%高食塩食摂取+非運動群(HS群)、高食塩食摂取+運動群(HE群)の4群に分け、運動群にはトレッドミル運動を8週間実施した。高食塩食負荷により血圧は著明に上昇し、8週間の介入後の血圧に関してHS群とHE群との間に有意差は認められなかった。腎臓の重量は高食塩食負荷により有意に増加し、長期的運動によりこの腎臓重量の増加が有意に抑制された。生化学的検討では、高食塩食負荷により尿中蛋白ならびにアルブミン排泄量の増加、血漿アルブミン値の低下、血漿総コレステロール値の増加が認められ、長期的運動によりこれらの変化は有意に改善した。クレアチニンクリアランスは高食塩食負荷により有意に低下したが長期的運動により改善される傾向が認められた。酸化ストレスの指標である尿中TBARS排泄量は高食塩食負荷にて有意に増加したが、長期的運動により有意に軽減した。

NO代謝産物であるNOxの尿中排泄量はHE群のみで増加傾向が認められた。腎皮質と髄質のeNOSおよびnNOS蛋白発現は高食塩食負荷により著明に増加し、長期的運動により腎皮質のeNOS蛋白発現が抑制される傾向が認められた。腎髄質のCYP4A蛋白発現は高食塩食負荷により有意に低下したが、長期的運動によりCYP4A蛋白発現低下は軽減した。以上の結果から、食塩感受性高血圧ラットにおいて長期的な運動は腎保護作用を有することが明らかとなった。また、その作用機序は血圧とは独立したものであり、運動による酸化ストレスの軽減、NOS産生系や腎アラキドン酸代謝の改善が関与している可能性が示唆された。長期的運動による大動脈および腎の酸化ストレスやNO系に対する影響を明らかにすることができたが、心臓や骨格筋に与える影響は未だ明らかにできていない。組織レニン-アンジオテンシン系への長期的運動による影響については、現在も検討中である。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度に高血圧自然発症ラットの腎においては、長期的運動によるNOS発現増強効果がxanthine oxidase依存性であることが明らかになったことから、xanthine oxidase活性の測定法を新たに確立し、現在各種臓器におけるxanthine oxidase活性をNADPH oxidase活性と共に検討し、長期的運動の影響を明らかにしている。SHRの腎においては、長期的運動によるNOS発現増強効果は、xanthin oxidase依存性であることが明らかになったことから、xanthin oxidase活性の高い骨格筋における長期的運動による影響について検討を予定している。組織レニン-アンジオテンシン系への長期的運動による影響については、さらに検討を進める予定である。平成23年度に検討した高血圧自然発症ラットと平成24年度に検討したDahl食塩感受性ラットでは、長期的運動による血圧や腎内酸化ストレスやNO系に対する効果の差異が明らかになったことから、その効果の差異をもたらす機序の違いについてさらなる検討が必要と考えられる、NOのみならず、今回新たに明らかになったCYP4Aによるアラキドン酸代謝や腎内脂肪酸代謝への影響が腎保護効果に関与する可能性について明らかにしていく。
感染個体内におけるHIV-1逆転写中間体に関する研究

昨年度までの研究において、HIV-1の逆転写中間体であるRNA-DNAハイブリッドが感染者の末梢血単核球(PBMC)中に存在することを明らかにした。本年度は、このハイブリッドの量がウイルスの活動性とどのような関係があるかを検討するとともに、PBMC中のどの細胞群に主に存在しているのかを調べた。HIV-1 RNA-DNAハイブリッドの定量は、感染者PBMC由来DNAを制限酵素Mse Iで消化した後、competitive nested PCR法によって行った。ウイルス分離は、感染者と健常者のCD8陽性T細胞除去PBMCを混合し、抗CD3抗体による刺激後7日間培養することによって行った。細胞群の分離は、各種の細胞表面マーカーに対する抗体が結合したDynabeads M-450を用いて行った。26症例について検討を行った結果、ウイルス分離の成否に対して最も高い相関を示したのはハイブリッド量で(P=0.002)、次に血漿HIV-1 RNA量であった(P=0.073)。プロウイルス量とはほとんど相関がなかった(P=0.1)。プロウイルスは主に非活性化CD4細胞群に存在していた。一方、ハイブリッドは、活性化CD4細胞群と非活性化メモリーCD4細胞群に存在していたが、単球/マクロファージ群や非活性化ナイーブ細胞群では検出されなかった。以上の結果から、ハイブリッドの量は、感染個体内における感染性HIV-1の量的指標となることが示唆された。また、細胞に感染した後のHIV-1の動態が、細胞群によって大きく異なっていることがわかった。この差異が臨床経過とどのような関連があるのかを研究することが重要であると考えられる。