hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
B中間子の精密測定による超対称性素粒子反応の研究

また、B中間子が2つの荷電パイ中間子に崩壊する現象においてもCP非保存の証拠を得ることに成功し、CP非保存現象を説明すると言われている「小林・益川理論」の正しさを証明した。これらの測定結果は、当研究室の2名の博士論文としてまとめられ、同時に学術雑誌(Physical Review)に発表された。また、超対称性の効果が現れるかもしれないと期待されている、B中間子がファイ中間子とK中間子に崩壊するモードでのCP非保存の測定を世界で初めて行い、きわめて興味深い結果を得、学術雑誌に発表した。一方、第2世代半導体検出器の製作を完了し、宇宙線等を使ったシステム試験を行った。当研究最終年度である平成15年度は、B中間子崩壊の精密測定から以下のような特筆すべき結果を得ることができた。中性B中間子がファイ中間子とKs中間子に崩壊する過程のCP非対称性の大きさが小林・益川理論の予言と食い違っていることを発見した。この崩壊過程は、ペンギンダイアグラムと呼ばれる量子トンネル効果のため、新しい粒子など標準理論を超える物理に対する感度が高い。本年度は、1億5200万個のB中間子反B中間子ペアのデータから、ファイ中間子とKs中間子に崩壊する事象を68例見つけた。今回の非対称度の測定値は、S=-0.96+-0.50+0.09-0.11で、期待される+0.73からずれている。この結果が統計のゆらぎである確率は0.05%で、3.5σの統計的有意さに相当している。このずれが新しい物理に起因するかどうか確定するには、さらにデータ量を増やして統計精度を向上させる必要がある。中性B中間子の二つの荷電パイ中間子への崩壊は、CP非対称の出現が期待される崩壊モードの一つであるが、分岐比が10^<-6>ときわめて小さく、かつグルーオンを含むプロセスからの寄与もあり、CP非対称かどうか決定することができなかった。今年度は、統計精度の向上に成功し、5.2σの統計的有意さでCP非対称を証明した。さらに、粒子と反粒子の崩壊幅自身の非対称である直接的CPの破れについても、3.2σの証拠を得た。超対称性の効果が出現すると期待されている代表的なB中間子の崩壊モードのうち未発見であった、B中間子のK*中間子とレプトンペア(μμ,ee)への崩壊モードの発見に成功し、その分岐比を(11.5+2.6-2.4+-0.8+-0.2)x10^<-7>と決定した。また、昨年度世界に先駆けて、その検出に成功したB中間子のXsllモードへの分岐比の高い精度での測定も行った。後者については、論文を制作中である
10-100nmナノ流体工学の検出法の創成と単一細胞プロテオミクスへの応用

10-100nmナノ流路を利用するナノ流体工学は、超微小・超高比界面積を利用した極限化学操作を可能として、単一細胞や単一分子レベルの極限分析など化学やバイオへ革新的ツールをもたらすと期待され、学術・技術両面から重要である。しかし、最も重要である検出法、特に光らない分子(非蛍光性分子)を検出する汎用的な検出法が不可欠であるが、10-100nmの超微小空間では蛍光法に限定され、非蛍光性分子の検出は困難であり、ナノ流体工学発展の障壁となっていた。そこで、本申請では光回折を利用する新しい方法論を展開して、10-100nm空間での単一分子検出法を実現して、細胞生物学でのニーズが高い単一細胞プロテオミクスへ応用する。10-100nmナノ流路を利用する流体工学は、極限液体操作を用いることで、化学分野では単一分子レベルの、バイオ分野では単一細胞の極限分析など革新的ツールをもたらすと期待される。本課題では、光吸収後に極限空間で発生する熱と屈折率変化を光干渉により計測して単一分子を検出するという新しい方法を目指す。学術的意義として、微分干渉熱レンズ顕微鏡を用いた新しい検出系であるところに独自性がある。非蛍光物質の検出を可能とする新規の光回析を利用した微小空間の非蛍光性分子検出の方法の開発とこれを利用した単一細胞プロテオミクスへの応用が計画されている。屈折率変化による問題をこの光回析を用いて回避することにより応用範囲が広がることは特にバイオ系の研究にインパクトを与えることが期待される。
gp120-CD4の結合を阻害するサイクリックペプチドに関する研究

I.Chloropeptinの絶対構造決定と、chloropeptinとcomplestatinの相互変換Chloropeptin(1)を6N塩酸で加水分解し、得られた4-hydroxyphenylglycine(2)および3,5-dichloro-4-hydroxyphenylglycine(3)の絶対配置を施光度、キラルTLCの結果からD体と決定した。残りのN-methyltyrosine(4)、3、4-dihydroxyphenylglycine(5)およびtryptophan(6)の絶対配置については、分子動力学法とNMRから推定した。可能性のある8つのジアステレオマ-を分子動力学計算で構築し、NMRから得られた二面角と距離情報を満足するジアステレオマ-を探した。その結果、4をL体、5、6をD体とした場合のみ、NMRの情報を全て満たした。また、1を6N塩酸-チオグリコール酸で加水分解し、得られた4をHPLCの結果からL体と決定した。この結果は分子動力学計算と一致したので、1の絶対構造を決定するに至った。1とcomplestatin(7)の相互変換は、これらのアルコール溶液の長期保存で確認された。また、メタノールートリフルオロ酢酸(1:1)溶液を乾固することにより7から1への変換が達成された。しかし、1から7への相互変換が認められなかったので、7から1への変換が容易であることが示唆された。最近、AIDSの治療法として作用の異なる薬剤の併用療法が注目されており、1と逆転写酵素阻害剤のAZT、ddI、ddCおよびnevirapineとの相乗効果を検討した。その結果、併用で相乗効果が認められたことから、ウイルスの細胞への接着・侵入阻害剤が併用療法に利用できる可能性を示した。
リソソーム酵および糖脂質分解活性化因子の糖鎖と細胞内転送機構に関する研究

スフィンゴ糖脂質に分解酵素が働く為には糖蛋白質性の活性化因子が必要不可欠である。現在3種類の活性化因子(SAP_S)が知られておりいずれもゴルジ装置からリソソームにとりこまれることから、リソソームへの認識標識を探るための格好の研究対象となっている。我々はまず、正常組織由来のSAP-1,2,3の糖鎖構造を比較研究した。いずれも活性化因子の糖鎖構造も定性的に同じで、複合型糖鎖の分解産物と考えられる構造であることが明らかとなった。この結果はいずれの活性化因子の糖鎖も通常の細胞ではリソソーム酵素によって二次的に修飾を受けており、これらの中から輸送機構に携さわる土定の糖鎖を探し出すことは困難であるとの結論に達した。そこで、先天的にリソソーム性βーガラクトシダーゼの欠損したGM1ガングリオシドーシス患者肝由来のSAPー1を精製して糖鎖構造の研究を行なった。その結果、いずれもN__ーアセチルラクトサミン構造を1から4本鎖に有する複合型糖鎖で、その15%にはシアル酸が、約50%の還元末端にはフコースが結合していることが判明した。この結果から、SAPー1の認識標識として、1)還元末端のN__ーアセチルグルコサミンに結合したフコース残基;2)特定のシアル酸残基;3)N__ーアセチルラクトサミンを含む特定の分枝構造等が考えられる。現在、これらの作業仮説を基にしていずれの糖鎖構造がリソソームへの移行標識となっているか追跡中である。また、ヒト白血球および尿から精製したリソソーム性リボヌクレアーゼもSAP_Sの糖鎖と類似した構造であることも明らかにしている。一方、本研究を遂行する為に糖鎖の微量分析法を確立することが必要不可欠であった。そこで、不溶化DSA,All_0,E-PHA,L-PHAカラムの詳細な糖結合特異性を明らかにし、それらの特異性を駆使して始めて本研究を成功に導くことが可能となった。マンノ-スー6-リン酸以外のリソソームへの認識機構を探る為,今年度はヒト正常肝及びGMI-ガングリオシドーシス患者肝由来のGMI-Activatorを精製し,その糖鎖構造を解析した.両者共,部分分解を受けているか否かの差はあるものの,アスパラギン残基に結合した1から4本鎖の複合型糖鎖で従来のリソソームへの輸送シグナルと異なることが明らかとなった.なかでも,還元末端の〓アセチルグルコサミンにフコースが結合しているのが大きな特長である.一般にヒト肝産生の血清糖蛋白質にこのフコースが欠けていることから,このフコース残基を含めた複合型糖鎖が細胞内の特定器官への輸送機構と関わりをもっていることが示唆され,本研究を完成するための基盤が出来上った.2.これらの構造研究に際し,サンプルが百mg前後しか得られないことから各種レクチンカラムを組合わせた極微量分析法の開発も合わせて行ない,今年度はDatuna stramorium agglutininの厳密な糖結合特異性を決定した.このレクチンは複合型糖鎖の3および4本鎖の結合位置の同定を可能とし, 400メッシュ以下のBio-Gel P-4カラム法との組合わせで本研究を遂行することが出来た.

3.糖蛋白質が細胞内の特定のオルガネラに局在する為の輸送機構に糖鎖が関与することが一般的な現象である可能性を探るため,各種臓器の上皮細胞のapical sideに局在するジペプチジルペプチダーゼIV,アミノペプチダーゼ, γ-グルタミルトランスペプチダーゼの糖鎖を比較研究した.その結果,三者共,極めて類似した特異な糖鎖構造を有することを明らかにすることが出来た.1.マンノース-6-リン酸以外のリソソームへの認識標識を探る為に、昨年度に引き続きスフィンゴ糖脂質分解活性化因子(SAPs)の糖鎖構造を解析した。ヒト正常肝GMI Activator,ヒト正常肝およびモルモット腎GM2 Activator、Gaucher病ひ臓グルコセレブロシダーゼActivatorはいずれも定性的に同じ糖鎖構造を示し、複合型糖鎖の分解産物であることが明らかとなった。また、尿および白血球のリソソーム性リボヌクレアーゼもSAPsと類似した構造であることも確認された。従ってこれらの糖鎖構造の中から輸送機構に携わる特定の糖鎖を探し出すのは困難である。そこで先天的にリソソーム性β-ガラクトンダーゼの欠損したGM1ガレグリオシドーシス患者肝のGM1 Activator(SAP-1)の全糖鎖構造を解析した。いずれもN__ー-アセチルラクトサミン残基を1から4本側鎖に有する複合型糖鎖でその15%にはシアル酸が、約50%の還元末端にはフコースが結合しており、SAP-1のリソソームへの認識標識はこれらの中の特定の糖残基であることが示された。現在、いずれの糖残基が移行標識となっているか追跡中である。2.本研究を遂行するにあたり、糖鎖構造の微量分析法の開発が必要不可欠であった。今年度は、E-PHA、L-PHA、AlloA-カラムの糖結合特異性を明らかにし、SAP-1の全構造を初めて明らかにすることが出来た。これらのレクチンは構造研究のみならず、広く細胞生物学への応用が期待出来る。3.また、ヒト肝細胞内に局在するr-グルタミルトランスペプチダーゼにはSAPsと同様に還元末端のN__ー-アセチルグルコサミンにフコースが結合した複合型糖鎖が結合していることを見出した。この特徴はヒト肝細胞産生の血清糖蛋白質の糖鎖と対照的であり、糖蛋白質の細胞内局在化機構におけるフコース残基の重要性を示唆するものである。今後、リソソームへの認識標識にとどまらず、細胞の方向性とそれぞれのオルガネラへの転送機構を解明する為の実験的事実を集積しつつある。
革新的大容量交流モータ可変速駆動システムの研究

本研究の目的は,高効率・高性能の革新的大容量交流モータの可変速駆動に関する基盤技術を確立することである。本研究ではモジュラー・マルチレベルDSCCインバータに着目し,そのモータ駆動システムへの実用性を検討した。本研究では,アーム当たり8台のチョッパセルをカスケード接続した三相400 V,20 kWのDSCCインバータを設計・製作した。このインバータを用いて永久磁石同期電動機(三相360V,75Hz,15kW,6極)と誘導電動機(三相380V,50Hz,15kW,4極)の力行に関する実験を行い,良好な運転特性を確認した。また,分散発電制動を提案し,安全・迅速な誘導電動機の発電制動を実証した。平成25年度は、回路トポロジーの観点からシステム構成を学術的に考察した。さらに、交流モータは電圧定格6-18kV,定格出力5-50MWを想定し,誘導電動機を使用した可変速駆動システムを検討した。続いて、三相400V, 20kVA実験システムの主回路と保護回シーケンスを設計・製作し,専門業者に発注して平成25年10月に納入が完了した。現在は、最新の高速DSP/FPGAを駆使したディジタル制御システムのソフトウェア、インターフェース回路や保護回路の動作確認などを行っている。平成26年7月までには新実験システムの動作確認を完了する予定である。上記の研究と並行して、以前に設計・製作した旧実験システムを用いて誘導電動機の可変速駆動システムの実験検証を継続している。これは、本研究の先導研究に相当するものであり、新実験システムの動作確認を完了した段階で、すべての実験は新実験システムに切り替える予定である。モジュラー・マルチレベル・カスケード変換器(Modular Multilevel Cascade Converter: MMCC)をインバータに使用した交流モータ駆動システムの設計・製作を行い、実験システムを構築した。これは、大学の研究室で実験可能な最大容量の三相400V, 20kVAであり、このインバータを用いて相380V, 15kW, 4極かご型誘導電動機の可変速運転を行った。実験システムでは、かご型誘導電動機に三相190V, 15kW, 4極かご型誘導発電機をカップリングし、さらにPWM整流器と系統連系インバータを接続して、かご型誘導電動機の負荷エネルギーを電源系統に回生している点に特長がある。さらに、かご型誘導発電機にベクトル制御を適用し、瞬時負荷トルクを調整できるので、ファン・ブロアやコンプレッッサなどの速度-トルク特性を任意に模擬できる。平成26年度の下半期では、このような実験システムを用いて、可変速駆動システムとしての基本特性を評価した。特に、研究対象のモジュラー・マルチレベル・カスケード変換器は、低速時に定格トルクを発生させようとすると直流コンデンサ電圧の変動が顕著となり、その対策として新しい制御法を考案した。これらの実験結果をまとめた論文(2編、各2ページ)を、平成27年3月開催の電気学会全国大会で発表論文した。平成26年度に完成したモジューラ・マルチレベルDSCC (Double-Star Chopper Cells)変換器は,アーム当たり8台のチョッパセルをカスケード接続した回路構成であり,その定格は三相400V,20kW,50Hzである。これは,大学の実験装置としては世界トップレベルのものである。このDSCC変換器を用いて誘導電動機(三相380V,50Hz,15kW,4極)と永久磁石同期電動機(三相360V,75Hz,15kW,6極)の駆動実験を行い,良好な運転特性を確認した。しかし,この駆動システムには発電制動の機能を有していなかった。そこで平成27年度は,従来の一般的な集中型発電制動方式に対して,DSCC変換器に適した分散型発電制動方式を提案した。これは,すべてのチョッパセルにパワー半導体デバイス(1個)と制動抵抗(1台)を接続し,発電制動の機能とチョッパセルの過電圧保護機能を兼用できる点に特長がある。平成27年度末までに,1.分散型発電制動の制御アルゴリズムを確立,2.シミュレーションによって動作検証,3.現有のDSCC変換器に分散型発電制動回路を追加,を完了し,分散型発電制動の基本動作特性を実験で確認した。分散型発電制動用実験装置の詳細設計に予定よりも多くの時間を要し,さらに実験前に調整にも多少の時間を要したが,実験を開始してからトラブルなどはなく,基本動作特性を実証することができた。これらの成果は,平成28年8月30日9月1日開催の電気学会産業応用部門大会で論文(6ページ)を発表する予定である。現有の試作装置では実験が不可能な電動機負荷(負荷慣性モーメントが電動機の10倍以上)については,シミュレーションによって分散型発電制動の有効性を確認した。以上のことから,研究は「おおむね順調に進展している」と自己評価を行った。平成26年度に完成したモジューラ・マルチレベルDSCC (Double-Star Chopper Cells)インバータは,アーム当たり8台のチョッパセルをカスケード接続した回路構成であり,その定格は三相400V,20kW,50Hzである。

しかし,この駆動システムには発電制動の機能を有していなかった。平成27年度は,従来の一般的な集中発電制動方式に対して,DSCC変換器に適した分散発電制動方式を提案した。これは,すべてのチョッパセルにパワー半導体デバイス(1個)と制動抵抗(1台)を接続し,発電制動の機能とチョッパセルの過電圧保護機能を兼用できる点に特長がある。平成27年度末までに分散発電制動の基本動作特性を実験で確認した。平成28年度は,分散発電制動機能を追加したDSCC変換器を用いて誘導電動機(三相380V,50Hz,15kW,4極)の発電制動実験を詳細に行った。その結果,分散発電制動は安定に動作し,十分に実用に供することができることを確認した。続いて,電動機・負荷の総合完成モーメント,各制動抵抗の所要容量(kW)と制動時間の関係を理論的に導出し、回路シミュレーションと数値解析,さらに実験結果との比較によって理論解析の妥当性を検証した。これらの研究成果は,「モジューラ・マルチレベルDSCCインバータを用いた誘導電動機の発電制動」と題する論文として電気学会論文誌D(産業応用部門誌)の2017年2月号(vol. 137, no. 2, pp. 175-182)に掲載された。本研究の目的は,高効率・高性能の革新的大容量交流モータの可変速駆動に関する基盤技術を確立することである。本研究ではモジュラー・マルチレベルDSCCインバータに着目し,そのモータ駆動システムへの実用性を検討した。本研究では,アーム当たり8台のチョッパセルをカスケード接続した三相400 V,20 kWのDSCCインバータを設計・製作した。このインバータを用いて永久磁石同期電動機(三相360V,75Hz,15kW,6極)と誘導電動機(三相380V,50Hz,15kW,4極)の力行に関する実験を行い,良好な運転特性を確認した。また,分散発電制動を提案し,安全・迅速な誘導電動機の発電制動を実証した。当初の予定通り、モジュラー・マルチレベル・カスケード変換器(Modular Multilevel Cascade Converter: MMCC)をインバータに使用した交流モータの可変速駆動システムの設計・製作を行い、実験システムを構築することができた。これは、パワー半導体デバイス(具体的にはパワーMOSFET)を384(=96×4)個使用し、これらを制御するための最新のディジタル信号処理技術を駆使した世界最先端の実験システムである。この実験システムを使用して、かご型誘導電動機(三相380V, 15kW, 50Hz, 4極)と永久磁石同期発電機(360V, 15kW, 75Hz, 6極)の可変速運転を行った。負荷としてはファン・ブロアの速度-トルク特性を模擬した。その結果、良好な運転を実証することができたので、研究は、「おおむね順調に進展している」と自己評価を行った。上記の「現在までの達成度」に記述したように,研究は「おおむね順調に進展している」と自己評価している。平成28年度は本研究の最終年度でもあり,分散型発電制動回路を追加したDSCC変換器を使用した誘導電動機と永久磁石同期電動機の詳細な駆動実験を行う。さらに理論解析をシミュレーション技術も駆使しながら,実機の設計指針を確立する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
安定同位体を用いた東アジア・太平洋地域における森林のガス交換最適化マッピング

東アジア・太平洋地域に分布する多様な森林が環境問題に対して果たす役割を理解するため,森林のガス交換特性の指標である水利用効率と気孔コンダクタンスを葉の有機物中の炭素・酸素安定同位体比を用いて評価した。数タイプの植生において葉の有機物中の酸素安定同位体比と蒸散量の関係の検証を行い,本手法の適用可能条件を示した上で,様々な森林に適用した。その結果,樹木のガス交換特性は生育場所の水分環境に応じて決まることが示唆された。アジア地域に分布する多様な植生のガス交換の環境応答とその順応性の理解が.地球環境間題に対する植生の役わりを明確にするため重要課題となっている。森林のガス交換特性は水利用効率と気孔コンダクタンスを指標として評価することができ、それぞれ葉有機物の炭素安定同位体比(δ^<13>C)と酸素安定同位体比(δ^<18>O)に反映することが理論的に示されている。そこで、暖温帯広葉樹林(兵庫県・関西電力赤穂発電所),暖温帯針葉樹林(滋賀県・京都大学桐生水文試験地),冷温帯広葉樹林(北海道・北海道大学苫小牧研究林),熱帯雨林(半島マレーシア・パソ自然保護林),熱帯雨林(ボルネオ・ランビル国立公園,半乾燥地(中国内モンゴル・毛烏素沙地),乾燥地(ウズベキスタン・キジルクム砂漠)かいて、葉有機物のδ^<13>Cとδ^<18>Oの測定とポロメーターを用いたガス交換測度の測定を行い,理論の検証を行うとともに植生のガス交換特性の評価を行った。蒸散にともなう葉有機物の酸素安定同位体濃縮(^<18>Δ)は、理論的には相対湿度と温度,気孔コンダクタンス,セルロース合成時の酸素安定同位体交換率などによって決まる。葉有機物の^<18>Δは相対湿度と温度の増加にともない減少したが、同じ調査地でも^<18>Δの値に幅があった。また、葉有機物の^<18>Δは気孔コンダクタンスの影響を考えない自由水面蒸発による同位体濃度を表現したCraig-Gordonモデルの予測値とは大幅にずれていた。さらに、葉有機物の^<18>Δは気孔コンダクタンスの増加にともない減少する傾向があった。これらの結果は、葉有機物の^<18>Δが気孔コンダクタンスを反映することを支持した。水利用効率と相関のある葉有機物の炭素安定同位体分別(^<13>Δ))の増加にともない,葉有機物の^<18>Δは減少した。熱帯雨林の樹木は^<18>Δが小さく^<13>Δが大きかったこと,半乾燥地の樹木はその逆であったことから、熱帯雨林では気孔コンダクタンスが大きく水利用効率が小さい,半乾燥地では気孔コンダクタンスが小さく水利用効率が大きいと考えられた。以上より,葉有機物の^<13>Δと^<18>Δが葉のガス交換特性の評価に有効であること,葉のガス交換特性が生育場所の水分環境(利用可能水分利量)に応じて決まっていることが示唆された。アジア地域に分布する多様な植生のガス交換の環境応答と,その順応性の理解が,地球環境問題に対する植物の役わりを明確にするため重要課題となっている。森林のガス交換特性は水利用効率と気孔コンダクタンスを指標として評価することができ,それぞれ葉の炭素安定同位体比(δ^13C)と酸素安定同位体比(δ^18O)に反映することが理論的に示されている。そこで昨年度から熱帯雨林(半島マレーシア),熱帯雨林(ボルネオ),熱帯季節林-常緑林(タイ),熱帯季節林-落葉林(タイ),半乾燥地(中国内蒙古),乾燥地(ウズベキスタン)などにおいて葉をサンプリングし,その有機物中のδ^13Cとδ^18Oの測定を行ってきた。その結果,乾燥地の植物は気孔コンダクタンスが小さく水利用効率が大きいこと,熱帯雨林の植物はその逆であることがわかった。これより,植物の水利用効率と蒸散特性は利用できる水の量に応じて決まっていること,水利用効率が大きい植物ほど気孔コンダクタンスを小さく保っていることなどを明らかにした。また,蒸散による葉有機物の酸素安定同位体分別は,理論的には相対湿度と温度,気孔コンダクタンス,セルロース合成時の酸素安定同位体交換率などによって決まるとされるが,実際の野外の植物に適用した例はほとんどなかった。そこで,葉の蒸散速度と葉内の水のδ^18Oを測定し,自由水面からの蒸発を表すCraig-Gordonモデルや移流拡散の効果を考慮したPecletモデルなどに適用し,理論の検証を行った。

その結果,蒸散にともなう葉内水のδ^18O濃縮を再現することができたアジア地域に分布する多様な植生の二酸化炭素・水蒸気交換がどのように環境に応答するのかについての理解が,地球環境問題に対する植生の役わりを示すための重要課題となっている。植生の二酸化炭素・水蒸気交換特性は水利用効率と気孔コンダクタンスを指標として評価することができ,それぞれ葉の有機物中の炭素と酸素の安定同位体比に反映することが理論的に示されている。このうち,葉の有機物中の酸素安定同位体比と気孔コンダクタンスの関係については,野外での検証例がほとんどない。そこで,マレーシアやタイの熱帯林と中国・ウズベキスタンの乾燥地植生において現地観測を行い,理論の検証を行った。葉内水の酸素安定同位体比がどのように蒸散量(あるいは気孔コンダクタンス)を反映するのかを検討した。その結果,日中は環境条件,気孔・葉面境界層抵抗,蒸散に伴う葉内での水の移流・拡散を反映して決まること,朝夕は非定常の水移流の影響も加わることがわかった。さらに,葉組織中のセルロースの酸素安定同位体比がどのように葉内水の酸素安定同位体比を反映するのかを検討した。その結果,セルロースの酸素安定同位体比は葉内水の酸素安定同位体比を長期平均的に反映した値であること,ただし,酸素原子交換率や着葉期間の樹種間差を考慮しなくてはならないことがわかった。このように,葉の有機物中の酸素安定同位体比から植生の蒸散特性を評価する手法の適用可能条件を示すことができた。
口腔領域での酸化ストレスコントロールによる加齢制御

酸化損傷度(酸化ストレス)を切り口に、口腔の健康状態と栄養等摂取状況との関連について明らかにすることを目的とした。全身の酸化ストレス度が高い患者においては、歯周組織破壊の増悪量は酸化ストレス度の上昇と有意に関連していた。また, 3年間の観察期間中に歯周病の進行が抑えられた要因としてコーヒー摂取(1日3杯以上)が抽出された。さらに水素水摂取により歯周病の改善が認められた。老化のプロセスには「活性酸素による細胞損傷」が深く関与する。我々が過去に行ってきた研究によると、歯周病治療によって歯周局所および全身の活性酸素量が減少する。このことは、歯周病が老化を促進している可能性を示している。したがって、健全な口腔機能を保つことが、酸化ストレスコントロールを介して老化を防止できると期待される。本研究では、酸化損傷度(酸化ストレス)を切り口に、口腔の健康状態が、老化度に関する臨床指標に及ぼす影響について明らかにすることを目的とする。平成23年度は、別の観点から、すなわち酸化ストレス度が歯周病のリスク要因になり得るか検討した。岡山大学病院予防歯科で歯周治療を受けメインテナンス期にある75名(平均年齢57.4歳)を対象に3年間の後ろ向きコホートを実施した。2008年から2011年の間で、3mm以上のクリニカルアタッチメントロスが2歯以上あった者あるいは歯周病により歯を喪失した者(進行群、n=28)と、そうでない者(対照群、n=47)に分類した。2群間の間で、2008年時点における酸化ストレス度に差があるか、他の因子(年齢、性、平均歯周ポケット深さ、プロービング時出血、残存歯数)を調整したロジスティック回帰分析により検討した。その結果、血漿中の酸化ストレス度が高いことが、3年間の歯周病の進行と有意に関連していた(オッズ比1.001、95%信頼区間1.0011.022)。この結果は、酸化ストレス度が、歯周病の進行のリスク因子で有ること示唆している。以上のことから、食事や運動などの方法で酸化ストレス度をコントロールすることが口腔内の健康を維持することにつながり、歯科的介入でさらに効果的に酸化ストレスをコントロールできると考えられる。今後は、酸化損傷度以外の要因(血管年齢、脳年齢等)が、歯科的介入でどのように変化するのか追跡する予定である。歯・口腔の健康と全身の健康について、酸化ストレス(老化)の観点から評価した研究は国内外を通じて少ない。さらに、この点についてのエビデンスは横断研究による報告が主であり、コホート研究、介入研究についての知見は得られていない。一方、抗酸化物質として、ビタミンCなど自然の資源に存在するものや、工業的に作製された水素水など多く存在する。本研究では、酸化損傷度(酸化ストレス)を切り口に、口腔の健康状態および栄養等摂取状況と老化との関係について明らかにすることを目的とする。201112年度は、酸化ストレス度が歯周病のリスク要因に成り得るか検討した。岡山大学病院予防歯科で歯周治療を受けたメインテナンス期患者を対象に5年間の後ろ向きコホート調査を実施した。その結果、酸化ストレス度が高い患者においては、CALの変化量(増悪量)は、BOP%の変化量、PCR%の変化量、ROM値の変化量と有意に関連していた。また、食生活(コーヒー摂取)と歯周病の重症度との関連についても調査した。観察期間中に歯周病の進行が認められる者は、年齢(75歳以上、R=1.89)、コーヒー摂取(1日3杯以上、OR=0.53)、およびベースライン7mm以上CALの歯がある(OR=2.04)者という特徴があった。2013年度は、水素水摂取による歯周病への影響を調べるため、歯学部学生を対照群(2ヶ月間水素水非摂取群)と実験群(2ヶ月間水素水摂取群)の2群に分け歯周状態をモニターした。PPD、CAL共に水素水群は2週、1ヶ月、2ヶ月の診査時期において改善傾向を示していた。老化のプロセスに「活性酸素による細胞損傷」が深く関与している。現代の食生活は、いわゆる酸化過剰(酸化ストレス)状態を引き起こしやすい。その反面、ビタミンC、ビタミンE、カロチンなどの抗酸化物質の多くも食物より摂取する。健全な口腔機能を保つことが豊かな食生活につながることはいうまでもないが、老化を防止することまでも期待されるのである。一方、炎症性疾患によって酸化ストレスが産生され老化の直接的原因となることが良く知られている。そして、歯周疾患においてもストレス物質が産生される。本研究では、酸化損傷度(酸化ストレス)を切り口に、口腔の健康状態や食生活と老化度との関連を検討する。2011年度は,酸化ストレス度が歯周病のリスク要因に成り得るか検討した。岡山大学病院予防歯科で歯周治療を受けたメインテナンス期患者75名を対象に3年間(200年2011年)の後ろ向きコホート調査を実施した。

観察期間中に歯周病の進行した者と進行しなかった者との間で2008年時点の酸化ストレス度を比較した。その結果,血漿中の酸化ストレス度と歯周病の進行との間には有意な関連が認められた。昨年度(2012年度)は,同患者を対象に,再度血漿中酸化ストレス度を測定して,3年間の酸化ストレス度の変動と臨床指標の変動との関連を検討することとした。データについては,現在解析中である。また,加齢の指標として脳年齢を測定したが,酸化ストレスとの間で有意な関連は認められなかった。一方,97名の患者を対象に,抗酸化物質としてのコーヒーに着目して,その摂取量の違いによる歯周病進行の程度を比較した。その結果,1日3杯以上コーヒーを摂取する者は,2杯以下の者と比較して歯周病進行のリスクが0.52倍である事を確認しており,論文としてまとめている。口腔内の健康が酸化ストレスを制御できる可能性についてはこれまでの研究で明らかになっていた。それに加えて,平成23年度の成果より,何らかの全身的な因子によって起こる酸化ストレスの増大が,口腔の健康に影響することが示唆された。口腔領域という局所で歯科的介入で酸化ストレスコントロールすることは重要である。それに加えて,運動や食事面からのアプローチを同時に行うことで,口腔の健康が一層効果的に維持できることで,口腔局所から全身に波及する酸化損傷度の低下が促進するという,相乗的な効果が期待される。今後の研究デザインの立案に参考となる成果が得られたと思われる。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究開始当初に予想していた,脳年齢と酸化ストレス度との間に関連が認められなかった。そのため,加齢の臨床指標として適切なものが見当たらず,その代わりとして酸化ストレスコントロールの方法を主体に検討したために,やや遅れていると判断した。今後は,食生活や運動など全身の酸化ストレス度の影響と,歯科的介入による酸化ストレス度の影響の両面から血漿のデータを考察する必要性がある。また,今回の報告書には記載していないが,学生を対象とした予備調査で,咬み合わせの不良と脳年齢について関係は無かった。したがって,脳年齢の計測方法,算出方法に間違いがないかどうか検討中である。3年間のコホート研究としての最終年にあたる年度であるので,歯科的介入の結果,観察終了時の酸化ストレス度合いがどのように変化したのかについて,末梢血を分析する。また,酸化ストレスコントロールとしての水素水がどの程度効果があるのか,他の栄養指標との関連も含めて介入する予定である。
レーザー積層造形法により製作した歯科補綴装置の熱処理による異方性制御と高強度化

近年レーザー積層造形(SLM)法が,新たな歯科補綴装置製作プロセスとして期待されている.しかし,SLM法は造形過程での急激な熱勾配に起因した残留応力による疲労強度が低下する問題や造形方向によって機械的性質が異なる異方性の問題が指摘されている.本研究は造形体の異方性を制御し機械的性質の等方化を目的とした最適な熱処理条件を解明することを目的とする.前年度には積層造形装置EOSINT M280とCo-Cr合金粉末MP1を用いて製作したコバルトクロム合金の組織の評価を行い1150°Cの熱処理を施すことで残留応力緩和と結晶構造の等軸化が達成されることが明らかとなった.本年度は1150°Cの熱処理を施したクラスプ形状の疲労試験片を用いて疲労試験を行った.その結果、破断までに要する回数は熱処理を施さない試料では造形方向により優位に異なる一方で熱処理後には造形方向による有意差は認められなかった.また熱処理時間が長くなると結晶粒間の析出物が粗大化し疲労強度が低下することが明らかとなった.一方で引張試験形状の試験片を用いた疲労試験では熱処理により疲労強度の顕著な向上が認められたものの造形方向による差は残存することが明らかとなった。これらの違いは試験形状のサイズ、積層回数に起因している可能性が考えられる。形状が大型の引張試験片では積層回数が大きく各層に内包される欠陥のリスク頻度がクラスプ試験片に比べて大きいため造形方向による違いが残存した可能性が考えれられる。疲労試験とその解析に予定以上に時間がかかってしまい適合性の評価に取りかかれていない。今年度は適合性に関する実験を集中して行いっていく予定である。近年レーザー積層造形(SLM)法が,新たな歯科補綴装置製作プロセスとして期待されている.しかし,SLM法は造形過程での急激な熱勾配に起因した残留応力による疲労強度が低下する問題や造形方向によって機械的性質が異なる異方性の問題が指摘されている.本研究は造形体の異方性を制御し機械的性質の等方化を目的とした最適な熱処理条件を解明することを目的とする.積層造形装置EOSINT M280とCo-Cr合金粉末MP1を用いてダンベル型引張試験片の製作を行い組織および機械的性質の評価を行った.熱処理はアルゴン雰囲気下で係留温度を750°C,900°C,1050°C,または1150°C,係留時間を6時間に設定し,熱処理を行った.熱処理後の試料では,熱処理温度が高くなるにつれ,0.2%耐力およびビッカース硬さが低下し,伸びが増加することが明らかとなった.熱処理後の試料において多くの析出物が粒内および粒界に観察され,EDS分析結果から析出物はσ相およびカーバイド相と同定された.また,XRD分析結果から熱処理前の試料はFCC相のみで構成されていたが,熱処理後ではHCP相も観察され,HCP相の割合は熱処理温度が高くなるにつれ低くなった.EBSD分析結果では,750, 900,または1050°Cの熱処理後では比較的高いKernel Average Misorientation (KAM)値が計測され,残留ひずみが十分解放されていないことが示唆された.一方,1150°Cの熱処理後では等軸状の結晶粒が観察され,低いKAM値を示し、十分な残留応力緩和には1150°Cの熱処理が有望であることが明らかとなった.当初の研究計画通りに進行している。熱処理条件の選定が終えられたので今後は疲労強度と適合性の評価を行っていく。計画通り順調に進行しているので予定通り行っていく。熱処理装置の調子が悪い時があるため他の装置での熱処理が可能かどうかも併せて検討している。

当該年度は一つのサンプルの解析に予想以上に時間がかかり、予定していた造形回数を下回り、予定していた時期よりCoCr合金粉末購入が遅れた。そのため、次年度に積層造形やCoCr合金粉末の追加購入を行うこととした。疲労試験の結果を詳細に解析するのに時間が要し、予定していた適合性を評価する実験に取りかかれなかった。次年度使用額はもともと予定していた適合性試験のための試料製作、金型製作などに使用する予定である。
多波長観測に基づく太陽電波放射過程の解明

太陽では、フレアと呼ばれる爆発現象が頻繁に発生する。巨大な太陽フレアは地球環境に多大な影響を及ぼし得るため、その発生機構の解明および予測手法の確立が課題である。本研究では、太陽電波バースト中にみられるスペクトル微細構造(ゼブラパターン、ZP)の放射過程を解明するため、電波スペクトルデータと可視・紫外・X線等の多波長撮像データを用いた総合的なデータ解析を行った。その成果を以下に記す。(A)ZPの存否によるIV型バーストの出現特性の違い:ZPを伴うIV型バーストと伴わない現象を統計的に比較し、ZPの発生条件に関する調査を行った。その結果、継続時間の長いフレアのピーク以降にZPの発生頻度が高くなっていることを明らかにした。ZPを伴わない現象について着目した研究は過去に例がなく、太陽電波放射の理解に大きく貢献するものである。以上の成果は、Kaneda et al. (2018b)として投稿準備中である。(B)ZPの準周期変動とコロナ中の磁気流体波動:コロナ中に存在する磁気流体波動はコロナ加熱やコロナプラズマ診断の観点から非常に重要視されている。電波波長帯では、準周期的な強度変動が磁気流体波動の兆候として知られている。本研究では、ZPの縞構造に見られる準周期的変動に関するデータ解析を行い、それが短周期の伝搬性磁気流体波動により生じていることを初めて明らかにした。この結果は、コロナ中の磁気流体波動研究に対する高分解電波スペクトル観測の有効性を示したものであり、今後、同様の観測によりコロナにおける短周期磁気流体波動の理解がさらに進むことが期待される。以上の成果はKaneda et al. (2018, The Astrophysical Journal Letters)として発表した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ダイナミック動作における下肢と足部筋の力発揮の関連性の解明と足部装具開発への応用

テーピングでの足関節・足部固定は裸足と比べると、垂直跳びの離地直前の単位時間あたりの力を低下させ、跳躍高も減少させた(Koyama et al.,2014)。またシューズの着用の有無が歩行の圧力中心の軌跡に影響することも明らかとなった(小山と小島. 2015)。足関節の強固な固定は足関節の底屈筋力のみならず、足指筋力も低下させ(Yamauchi and Koyama. 2015)、これらの結果を踏まえると、傷害予防のための足部装具による足関節および足部固定は、その制限の程度によっては、固定された関節周りの筋群の力発揮を低下させ、それはパフォーマンスの低下につながることが示唆された。本研究は、ヒトのダイナミック動作における足部筋の活動様式や関節角度(筋長)の変化がどのように下肢筋群の力発揮(ダイナミックパフォーマンス)に影響しているかを定量化する方法論を確立し、ヒトのダイナミック動作における下肢と足部筋の力発揮の連関性メカニズムの解明を目的としている。足関節テーピングの着用時は裸足時と比べると、垂直跳びの離地直前の地面反力および単位時間あたりに発揮する力(RFD)を低下させ、跳躍高も減少することを示した(Koyama et al.,2014)。また足関節の強固な固定は足関節の底屈筋力のみならず、足指筋力も低下させるが、足関節サポータによる固定強度では足指筋力までを低下させないことが明らかとなった(Yamauchi and Koyama. in press)。これらの結果から、傷害予防のための足部装具による足関節および足部固定は、身体運動中の足部および足関節動作を制限して傷害予防には有効かもしれないが、その制限の程度によっては、固定された関節周りの筋群の力発揮を低下させ、それはパフォーマンスの低下につながることが示唆された。さらに、シューズ着用時においても裸足時と比べると、歩行の圧力中心の軌跡を変化させることや(小山と小島. in press)、8km/hのジョギング速度の走行では前足部着地となり、鉛直方向の地面反力を低下させることが明らかとなった。ドロップジャンプの着地時でも、衝撃力は変化しないものの、裸足時では足関節が底屈位となった。これらの結果から、シューズによる足関節および足部の固定は、特に足関節および足部動作を変化させ、着地時の衝撃力を調節していることが考えられた。本研究課題は、ヒトのダイナミック動作における下肢と足部筋の力発揮の連関性メカニズムの解明を目的とし、身体運動における筋機能の促進と足底部保護機能の役割を持つ足部装具開発への応用を目指すことである。当該年度では、特に足部装具(シューズ,サポータなど)による足関節および足部固定が力発揮に及ぼす影響を明らかにした。例えば、足関節サポータの着用は足関節底屈筋力を低下させ、それよりも高い強度の素材で固定した場合には、足指の把持筋力まで低下させることが明らかとなった(Yamauchi and Koyama, 2015)。つまり、初年度に明らかにした足関節テーピングによる足関節固定は、足関節底屈筋力に加えて足指の把持筋力まで低下させたために、離地直前の瞬発的な力発揮を低下させ、跳躍高を低下させたことが考えられた(Koyama et al., 2014)。その一方で、切り返し動作では、足関節サポータの着用は反復横跳び時の鉛直方向,内外側方向の地面反力や反復横跳びの回数を低下させなかった。これは、反復横跳びのような切返し動作において足関節および足部の矢状面以外の動作を制限することは、力発揮や敏捷性を阻害しないことが考えられた。またシューズの着用による足関節および足部の固定は歩行の支持期後半における圧力中心の進行方向への移動を円滑にして、内外側方向への圧力中心の移動量を低下させることが明らかとなった。つまり、パフォーマンスの優劣を争わない歩行動作では、シューズによる足関節および足部固定は無駄な動作を削減することが示唆された(小山と小島,2015)。これらの結果を踏まえると、現在の段階においては、身体運動の目的によって足底部保護機能の役割は異なり、目的に応じてその着用方法を考える必要がある。本研究の課題を解決すべく、3つの研究テーマがある。その3つは、1)足関節の角度と底屈速度の違いが足関節・足指筋力の力発揮に及ぼす影響,2)ダイナミック動作における下肢と足部筋の力発揮への相互作用,3)下肢と足底部の力学的評価方法を活かしたサポータやシューズなどの足部装具開発への応用、である。現在までに、これらの3つに関連する学術誌を5本(受理済み4本,投稿中1本)、5演題を国内外で学会発表を実施して報告済みである。しかしながら、これまでに報告しきれていないデータが存在し、それらのデータを整理して、学会発表および論文投稿することが課題である。当該年度では、足部装具開発へ応用するための実験を実施した。裸足で走ることはシューズを着用して走ることよりも、前足部での着地となり、それにより着地時の衝撃力が軽減される。それによって裸足で走ることは下肢の障害を防ぐメリットが考えられ、各シューズメーカでは裸足に類似したシューズ(ベアフットシューズ)が開発されてきた。そのシューズは靴底を出来る限り薄くし、屈曲性を最大限に高めていることが特徴として挙げられる。我々はこのシューズでの走行と裸足での走行との力学的変数や下肢の筋活動量を比較することによって、裸足のメリットを模倣するシューズ開発への情報提供を試みた。

ベアフットシューズを着用したジョギングは裸足のジョギングと比較して、鉛直方向の地面反力から測定した受動的衝撃力と能動的衝撃力が高値を示し、衝撃変数の一部を増大させた(小山, 2016)。また下肢筋活動量は、予備筋活動量,内側広筋を除く全ての筋の筋電図平均値は条件間で有意な差が認められなかった。一方、内側広筋の筋電図平均値は、ベアフットシューズは裸足と比較して高値を示した(小山ら, 2016)。これらの結果を踏まえると、ベアフットシューズの着用は衝撃力を予測する下腿部の筋機能や着地時の足部動作を裸足と類似させるが、膝関節の伸展もしくは旋回動作が異なり、着地時の衝撃力は高まることが示唆された。出来る限り、ソール形状や屈曲性を裸足と類似したシューズを着用しても裸足で走行した衝撃力よりも高値を示し、これは足底面の固有受容感覚に要因があると推測される。姿勢の安定性についても、立位する地面の硬さが異なれば、足底面が受容する感覚が異なるため、姿勢の安定性に影響することが報告されている。この様な報告からも、動的動作においても足底面の固有受容感覚や足部筋の機能等の観点から、裸足の機能について更なる検証が必要である。テーピングでの足関節・足部固定は裸足と比べると、垂直跳びの離地直前の単位時間あたりの力を低下させ、跳躍高も減少させた(Koyama et al.,2014)。またシューズの着用の有無が歩行の圧力中心の軌跡に影響することも明らかとなった(小山と小島. 2015)。足関節の強固な固定は足関節の底屈筋力のみならず、足指筋力も低下させ(Yamauchi and Koyama. 2015)、これらの結果を踏まえると、傷害予防のための足部装具による足関節および足部固定は、その制限の程度によっては、固定された関節周りの筋群の力発揮を低下させ、それはパフォーマンスの低下につながることが示唆された。本研究では、身体運動における下腿部から足底部への力発揮の連動性を理解するために、まずは足部を構成している外在筋と内在筋の力学的特性を明らかにすること(目的1)、ダイナミック運動時における足部への力トランスファーのメカニズムを明らかにし、足部装具開発に有効な情報を提供すること(目的2)、足関節・足部(MTP)関節の機能を活かしたシューズ、ソックス、サポーターの開発するための情報を提供すること(目的3)、これら3つを本研究課題の達成する段階的な目標として掲げている。現在までに、目的1と目的に2については学会誌で3本、学会発表で4演題を成果報告として報告済みである。しかしながら、目的3については未だ実験準備段階であり、その成果を残りの期間で実験方法の確立と実験データを得るとともに、研究成果を発表する予定である。これまで足関節や足部の動きを制限することによって、足関節や足部の機能、すなわち衝撃緩衝機能や身体運動時での力発揮機能の現象を明らかにしてきた。そして、その制限方法をシューズ,サポータ、もしくはそれらよりも強固な素材を利用した固定器具を使用することによって、足部装具開発への有益な情報も研究成果として発表してきた。しかしながら、いずれも現象の解明を発表しており、そのメカニズムについては未だ明らかになっていない部分が多い。例えば、身体運動におけるウィンドラスメカニズムやアーチの動態がどのように機能しているのかについては、これまで考察に記述するものの、それらのメカニズムについては実際に検証できていない。
尿路上皮癌診断マーカー尿中カルレティキュリンテストの開発

われわれは尿路上皮癌のプロテオーム解析により,小胞体タンパク質カルレティキュリン(CRT)が癌患者尿中で高率に検出されることを示し,尿中診断マーカーとしての可能性を示唆した(Kageyama et al.,Clin Chem,2004).今回,ELISA法による測定キットを作製したので,その診断能につき報告する.【方法】リコンビナントヒトCRTを大腸菌に発現させ標準物質とした.ビーズに抗CRTモノクローナル抗体を固相化し96穴プレートに入れ,尿検体と反応後にPOD標識抗CRTポリクローナル抗体を結合させ化学発光で検出する,2抗体サンドイッチELISA法で測定した.対象は膀胱癌患者尿(109検体),非膀胱癌患者尿(60検体,腎癌,前立腺癌,前立腺肥大症,尿路結石症など),および特に尿路異常を認めない健常者尿(40検体)である.【結果】全209検体のCRT濃度測定の結果からROC曲線を作成し,もっとも診断効率の良い, 2.85ng/mL以下を基準値と設定した.膀胱癌患者尿(109検体)のCRT中央値は12.7ng/mL, 74検体で陽性で感度は67.9%であった.病理学的因子でみると,異型度G1:5.5±7.7(mean±SD), G2:42.3±63.8, G3:74.3±149.9,深達度Tis : 15.6±17.5, Ta : 48.9±130.6, T1 : 56.1±74.4, T2-4:69.0±86.0,腫瘍長径< 1cm:16.4±30.6, 1-3cm:60.4±83.4, 3cm<:136.6±225.5ng/mLで,それぞれ臨床的悪性度が進むにつれてCRT値が増加した.一方,非膀胱癌患者尿では中央値<0.5ng/mLで, 15検体(25%)で偽陽性を呈した.健常者尿と併せて非膀胱癌群とらえると, 100検体中20検体で偽陽性を示し,特異度は80%であった.【考察】尿中CRTは膀胱癌尿中診断マーカーとして臨床応用可能と考えられた.われわれは尿路上皮癌のプロテオーム解析により,小胞体タンパク質カルレティキュリン(CRT)が癌患者尿中で高率に検出されることを示し,尿中診断マーカーとしての可能性を示唆した(Kageyama et al.,Clin Chem,2004).今回,ELISA法による測定キットを作製したので,その診断能につき報告する.【方法】リコンビナントヒトCRTを大腸菌に発現させ標準物質とした.ビーズに抗CRTモノクローナル抗体を固相化し96穴プレートに入れ,尿検体と反応後にPOD標識抗CRTポリクローナル抗体を結合させ化学発光で検出する,2抗体サンドイッチELISA法で測定した.対象は膀胱癌患者尿(109検体),非膀胱癌患者尿(60検体,腎癌,前立腺癌,前立腺肥大症,尿路結石症など),および特に尿路異常を認めない健常者尿(40検体)である.【結果】全209検体のCRT濃度測定の結果からROC曲線を作成し,もっとも診断効率の良い, 2.85ng/mL以下を基準値と設定した.膀胱癌患者尿(109検体)のCRT中央値は12.7ng/mL, 74検体で陽性で感度は67.9%であった.病理学的因子でみると,異型度G1:5.5±7.7(mean±SD), G2:42.3±63.8, G3:74.3±149.9,深達度Tis : 15.6±17.5, Ta : 48.9±130.6, T1 : 56.1±74.4, T2-4:69.0±86.0,腫瘍長径< 1cm:16.4±30.6, 1-3cm:60.4±83.4, 3cm<:136.6±225.5ng/mLで,それぞれ臨床的悪性度が進むにつれてCRT値が増加した.一方,非膀胱癌患者尿では中央値<0.5ng/mLで, 15検体(25%)で偽陽性を呈した.健常者尿と併せて非膀胱癌群とらえると, 100検体中20検体で偽陽性を示し,特異度は80%であった.【考察】尿中CRTは膀胱癌尿中診断マーカーとして臨床応用可能と考えられた.われわれは尿路上皮癌のプロテオーム解析により,小胞体タンパク質カルレティキュリン(CRT)が癌唐者犀中Z高率に検出されることを示し,尿中診断マーカーとしての可能性を示唆した(Kageyama, et.al.,Clin Chem,2004).今回,ELISA法による測定キットを作製したので,その診断能にっき報告する.【方法】リコンビナントヒトCRTを大腸菌に発現させ標準物質とした。

ビーズに抗CRTモノクローナル抗体を固相化し96'穴プレートに入れ,尿検体と反応後にPOD標識抗CRTポリクローナル抗体を結合させ化学発光で検出する,2抗体サンドイッチ:ELISA法で測定した.対象は膀胱癌患者尿(109検体),非膀胱癌患者尿(60検体,腎癌,前立腺癌,前立腺肥大症,尿路結石症など),および特に尿路異常を認めない健常者尿(40検体)である.【結果】健常者尿のCRT値のmean±SDは0.9±2.Ong/mLであった.よってmean+2SDの4.9ng/mL以下を基準値と設定した.膀胱癌患者尿(109検体)のCRT値は50.1±106.5ng/mL, 71検体で陽性で感度は65.1%であった.病理学的因子でみると,異型度G1:5.5±7.7, G2:42.3±63.8, G3:74.3±149.9,深達度Tis:15.6:±17.5, Ta:48.9±130.6, T1:56.1±74.4, T2-4:69.0±86.0,腫瘍長径く1cm:16.4±30.6, 1-3cm:60.4±83.4, 3cm<:136.6±225.5ng/mLで,それぞれ臨床的悪性度が進むにつれてCRT値:が増加した.一方,非膀胱癌患者尿では9.6±34.8ng/mLで, 15検体(25%)で偽陽性を呈した.健常者尿と併せて非膀胱癌群とらえると,100検体中16検体で偽陽性を示し,特異度は84%であった.【考察】尿中CRTは膀胱癌尿中診断マーカーとして臨床応用可能と考えられた.われわれは尿路上皮癌のプロテオーム解析により,小胞体タンパク質カルレティキュリン(CRT)が癌患者尿中で高率に検出されることを示し,尿中診断マーカーとしての可能性を示唆した(Kageyama et al., Clin Chem, 2004).今回,ELISA法による測定キットを作製したので,その診断能につき報告する.【方法】リコンビナントヒトCRTを大腸菌に発現させ標準物質とした.ビーズに抗CRTモノクローナル抗体を固相化し96穴プレートに入れ,尿検体と反応後にPOD標識抗CRTポリクローナル抗体を結合させ化学発光で検出する,2抗体サンドイッチELISA法で測定した.対象は膀胱癌患者尿(109検体),非膀胱癌患者尿(60検体,腎癌,前立腺癌,前立腺肥大症,尿路結石症など),および特に尿路異常を認めない健常者尿(40検体)である.【結果】全209検体のCRT濃度測定の結果からROC曲線を作成し,もっとも診断効率の良い,2.85ng/mL以下を基準値と設定した.膀胱癌患者尿(109検体)のCRT中央値は12.7ng/mL,74検体で陽性で感度は67.9%であった.病理学的因子でみると,異型度G1:5.5±7.7 (mean±SD), G2:42.3±63.8, G3:74.3±149.9,深達度Tis:15.6±17.5, Ta:48.9±130.6, T1:56.1±74.4, T2-4:69.0±86.0,腫瘍長径<1cm:16.4±30.6, 1-3cm:60.4±83.4, 3cm<:136.6±225.5ng/mLで,それぞれ臨床的悪性度が進むにつれてCRT値が増加した.一方,非膀胱癌患者尿では中央値<0.5ng/mLで,15検体(25%)で偽陽性を呈した.健常者尿と併せて非膀胱癌群とらえると,100検体中20検体で偽陽性を示し,特異度は80%であった.【考察】尿中CRTは膀胱癌尿中診断マーカーとして臨床応用可能と考えられた.