hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
表層堆積物の初期圧密・続成による微細組織の変化過程の研究

本補助金により,深海堆積物の微細組織を詳細に記載し,その圧密変化過程を明らかにした.圧密変化過程は,堆積物の基本の変形プロセスであり,そのプロセスによって形成される組織は,その後のさまざまな変形プロセス(例えば,付加プロセスなど)において,重要な役割を果たす.すなわち,圧密によって粒子が水平配列すると,その配列に沿って堆積物は変形しやすいということである.今回の研究結果は,2005年度から始まる地震発生帯への国際掘削計画において重要な知見となる.計画では,当初,リファレンスサイトと呼ばれる非変形の海底堆積物を掘削する.その後,地震発生帯を掘削し,地震断層運動による変形前と変形後の堆積物の変化過程を調べようとしている.本研究は,計画当初に掘削される非変形堆積物を理解するための基礎データとなる.そのような堆積物は,圧密変形を被っており,圧密組織もかなり発達していることが期待される.今回の3年間の研究成果は,以下のように論文として公表された.1.微細組織の解析・観察による圧密過程についての研究に関する発表2.微細組織の解析・観察による堆積物の輸送プロセスの研究に関する発表川村喜一郎・池原研・藤岡換太郎,(2003),KR01-09沖縄トラフ航海で採取された海底堆積物の堆積学的・岩石磁気学的研究.JAMSTEC深海研究,22,31-42.川村喜一郎・池原研・金松敏也・藤岡換太郎(2002),パレスベラ海盆から採取されたタービダイトの帯磁率異方性による古流向解析,地質学雑誌,108,4,207-218.3.微細組織の解析・観察による物性値の評価に関する研究に関する発表川村喜一郎・池原研・金松敏也・藤岡換太郎(2002),海成自然堆積土の圧密による微細構造と物性の変化フィリピン海の遠洋性粘土の例,粘土地盤における最新の研究と実際-微視的構造の観察から超軟弱埋立て地盤対策技術まで-に関するシンポジウム発表論文集,地盤工学会,123-130.本年度の研究実施計画に沿って記述する.1.の使用機器に関しては,以下の通りである.水銀ポロシメーター(東大海洋研)の電気系統の故障は、修理を行う予定になっており,現在,東大海洋研の芦寿一郎助教授と連絡を取って,作業を進めている.走査型電子顕微鏡は,筑波大学の小川勇二郎教授と連絡を取って、整備作業を完了した.画像解析用コンピューターを購入し,解析するための準備を完了した.2.の試料処理の進行状況に関しては以下の通りである.研究に用いている試料は,主に,2000年に採取されたKR99-10フィリピン海の海底表層の粘土質試料,2001年に採取されたKR01-09沖縄沖の海底表層の泥質・砂質試料である.このうち,後者の画像解析などの前処理が完了しておらず,今年度中に完了させる予定である.前者は,SEM画像の解析を行い,画像解析から間隙率を算出する方法を検討中であり,来年度水銀ポロシメーターを使ってデータを得て,画像解析データと比較する予定である.3.のデータの公表に関しては以下の通りである.KR01-09沖縄トラフの表層の泥質・砂質試料で,明らかになった堆積学的・岩石磁気学的データを,JAMSTEC深海研究で迅速に報告した.表層堆積物で続成による結晶(黄鉄鉱)の成長過程についてGSA Abstract with Programで迅速に発表した.また,試料処理方法の改善点を,Proc. ODP SR185,地質学雑誌・地盤シンポジウム発表論文集で公表した.さらに,来年度,海洋科学技術センターの潜水調査船「しんかい6500」(45月乗船予定)と「かいこう」(67月母船に乗船予定)を用いて,南海トラフと日本海溝の極表層堆積物を採取し,海底を観察する予定であり,それらの試料も併せて処理してゆく.今年度は,堆積物の圧密・続成作用の解明をする上で,変形構造を比較する材料(付加変形試料,地すべり試料など)がたくさん得られた.それらをもとに,今年度は主に以下の4項目について成果を上げた.1.4月に行われたJAMSTECの調査船「よこすか」のYK03-03航海で「しんかい6500」による755潜航にて,付加体最前縁部を調査し,はぎ取り付加作用によって作られる地質構造を明らかにした.潜航で採取された試料は,凍結乾燥・包埋処理を行い,微細組織を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し,初期の付加作用による変形構造を解明した.さらに,岩石強度測定や圧密試験を行い,堆積物の変形特性を明らかにした.これらの結果は,地球惑星学連合合同大会(5月),American Geophysical Union Fall Meeting(12月),古生物学会(1月)など多数の学会で発表された.2.6月に行われたJAMSTECの探査船「かいれい」のKR03-07航海により,日本海溝付近の堆積物を採取し,粒度・粒子組成を明らかにした.玄武岩に付着する堆積物から玄武岩の形成年代を推定した.これらの成果は,しんかいシンポジウム(1月)で発表され,東京新聞(2004年2月24日付科学特集)に掲載された.3.沖縄トラフの深海底堆積物の微細組織を岩石磁気学的に明らかにし,併せて,SEMによる微細組織観察を行った.それらから古流向解析を行い沖縄トラフの堆積物供給システムを推測した.この成果は,地質学会(9月)で発表された.

4.石川県白山周辺の地すべり粘土試料の剪断変形による微細構造をSEM観察によって明らかにし,地すべり学会機関誌「地すべり」や深田研機関誌「年報」に公表した.尚,今年度予定していた水銀ポロシメーターによる測定は装置不調のため,行えなかった.このため,来年度,石油公団の装置を使用するための手続きをした.本補助金により,深海堆積物の微細組織を詳細に記載し,その圧密変化過程を明らかにした.圧密変化過程は,堆積物の基本の変形プロセスであり,そのプロセスによって形成される組織は,その後のさまざまな変形プロセス(例えば,付加プロセスなど)において,重要な役割を果たす.すなわち,圧密によって粒子が水平配列すると,その配列に沿って堆積物は変形しやすいということである.今回の研究結果は,2005年度から始まる地震発生帯への国際掘削計画において重要な知見となる.計画では,当初,リファレンスサイトと呼ばれる非変形の海底堆積物を掘削する.その後,地震発生帯を掘削し,地震断層運動による変形前と変形後の堆積物の変化過程を調べようとしている.本研究は,計画当初に掘削される非変形堆積物を理解するための基礎データとなる.そのような堆積物は,圧密変形を被っており,圧密組織もかなり発達していることが期待される.今回の3年間の研究成果は,以下のように論文として公表された.1.微細組織の解析・観察による圧密過程についての研究に関する発表2.微細組織の解析・観察による堆積物の輸送プロセスの研究に関する発表川村喜一郎・池原研・藤岡換太郎,(2003),KR01-09沖縄トラフ航海で採取された海底堆積物の堆積学的・岩石磁気学的研究.JAMSTEC深海研究,22,31-42.川村喜一郎・池原研・金松敏也・藤岡換太郎(2002),パレスベラ海盆から採取されたタービダイトの帯磁率異方性による古流向解析,地質学雑誌,108,4,207-218.3.微細組織の解析・観察による物性値の評価に関する研究に関する発表川村喜一郎・池原研・金松敏也・藤岡換太郎(2002),海成自然堆積土の圧密による微細構造と物性の変化フィリピン海の遠洋性粘土の例,粘土地盤における最新の研究と実際-微視的構造の観察から超軟弱埋立て地盤対策技術まで-に関するシンポジウム発表論文集,地盤工学会,123-130.
料紙観察の普及に向けた汎用的手法確立のための基礎研究

本研究は、書物を構成する「紙」という物質自体が持つ情報に着目し、その情報を発信・活用して紙という素材に対する社会的認識の向上を図る。紙は、自然環境・製紙方法・加工により多種多様であり、その特性は「料紙観察」という非破壊検査により観察が可能である。これまでは研究仕様の高精度光学顕微鏡を用いた料紙観察が中心であったが、本研究では入手・使用が容易な新規機器を試行することで汎用性の高い方法を確立することを目指す。また、観察資料を他機関でも参照可能な印刷・出版物とし、データの再現性・公共性を重視することで、紙素材を扱う他領域での研究や調査など広範な活用に対する基盤を構築する。
大脳の記憶シナプスや回路の２光子顕微鏡と新規光プローブとを用いた研究

本年度は、1)シナプス後部記憶プローブ(AS)プローブはPSDを標的としていたために条件によっては毒性が出て、例えば青や赤蛍光蛋白質に対して個体では使用ができなかったが、この問題を抜本的に解決した、AS2プローブを構築した。一方、軸索終末側も活動依存的蛋白質依存的な標識が入ることがわかり(BSプローブ)その特徴づけを進めた。これは活動依存的に蛋白質合成が軸索で起きることを示す初めての知見である。このBSプローブ(青)とAS2プローブ(赤)を同時に用いて、学習シナプスを染めたいところ、BSプローブで終末が標識されたシナプス後部の実に92%がAS2で標識され、BSプローブはスパイン増大したシナプスの前部を標識することが証明された。2)覚醒動物の条件学習について側坐核D1細胞、およびD2細胞の関与をそれぞれ調べた結果、D1細胞はドーパミン濃度の上昇を検出して、著しい報酬汎化学習を起こすことがわかった。一方、D2細胞はドーパミン濃度のわずかな減少を検出して弁別学習に関係する。また、精神症状モデル動物には弁別障害があり、これが抗精神薬であるD2阻害剤を投与すると著しく改善することがわかった。こうして、D1,D2細胞を持つ線条体は汎化弁別学習をして適刺激や適行動を報酬や罰から学んでいく回路であること、また、抗精神病薬D2阻害剤で治療される精神症状(妄想・幻覚)は弁別障害として捉えられる可能性であることがわかった。3)スパインシナプスのスパイン増大の際にシナプス前終末の開口放出は増大していることがわかった。この際、SNARE蛋白の会合が増強しており、スパインが推すことにより、ドックした小胞が増えることが示唆された。こうして、スパインシナプスでは力学的な伝達があることがわかってきた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。新型高速2光子顕微鏡を導入し、覚醒動物における大脳皮質錐体細胞のスパインの自然刺激に伴う運動を捉えることを試みた。スパイン増大は記憶の生成に必須であることがわかっているので、この増大は学習という認知過程のイメージングとなる。視覚野の観察を行い、様々の視覚刺激を与えてたところ、可塑性が出る条件が徐々にわかってきているが、新型顕微鏡の導入により、増大がより明瞭に見え、また、カルシウムシグナルや他の分子イメージングと同時に行えることが期待された。そこで、同時に取得したカルシウムイメメージングをスパインと樹状突起で解析したところ、シナプス前入力と後入力が同期してはいる、ヘブ入力が検出され、これが大きく立ち上がったところで、スパイン増大が起きやすいことがわかってきた。また、様々の可塑性の阻害剤を腹腔投与したところ、ヘブ入力は可塑性の阻害される処置では減弱し、特に、ヘブ入力の立ち上がり(build up)と増大に関係があることが示唆された。ただし、このヘブ項の近似的な計算は、係数項の設定に依存するので、理想的ではないことがわかってきた。そこで、シナプス前細胞にシナプス前終末のマーカー蛋白とカルシウム指示蛋白を発現させ、シナプスの前部と後部の両方から独立にカルシウム応答を取りヘブ項を推定することで、この問題は決着するとの見通しとなった。この場合、1次視覚野の2つの領域を標識すると、受容野の異なる細胞の覚醒時の結合を見ることになり、それ自身新しい。そこで、それを可能とするAAVコンストラクトの作成を進めている。スパイン頭部増大現象は我々が2004年に見つけた後、多くの研究室で再現されており、シナプスの長期増強の基礎過程と考えられるようになっている。そこで、スパイン頭部増大や長期増強が起きる速さは脳機能に大きな影響を与えると考えられる。従って、その正確な測定が望まれるが、この測定は困難なので、どの研究室もまだ調査していない。我々は、成熟動物の大脳新皮質において、スパイン増大を確実に誘発、観察することに成功しており、現在定量化作業に進んでいるので、研究計画は順調に進行していると言える。記憶神経回路の標識については、基軸となるASプローブによる染色特異性の理論基盤を明らかにする論文を発表し、世界中の20以上の研究室からの要望に応えて、コンストラクトを配布しており、その通常の応用は他のラボに任せたい。我々はASプローブの、色々は改良を行い、更に、革新的な展開をする作業を進めてきた。例えば、改良版ASでは、スパインの収縮を非常に早く起こすことができることがわかった。また、ASに基づいて、記憶回路を標識する作業を進めた結果、二つの具体的な問題があることがわかってきた。一つは、シナプスの同定であり、もう一つは、周密な軸索による回路の光学顕微鏡による分離である。前者については、アクティブゾーンのFRET/FLIM法による同定と組みあわせることで達成が可能になると考えられ、検証を進めている。軸索の周密性につていは、透明化の脳の観察を進めた結果、光学顕微鏡を用いた唯一の解決策があることに気づき、その方向でプローブの合成や、顕微鏡の再構築を進めている。シナプスのアクティブゾーンではFRET/FLIM法で高い複合化が検出されることを報告したが、この際、SNARE蛋白は特殊な多量体構造を取っており、SNARE間のリンカーを長くするとサブミリ秒の開口放出が数十ミリ秒まで遅くなることがわかった。更に、シナプス前終末がスパイン頭部増大で押されるとSNAREの複合化が増すことが確実となってきた。

これはsucroseでも起きるだけでなく、細い電極で押すことでも起きた。現在は、これに伴い放出確率が増えることを実測する実験に入っている。シナプス前部の機能を直接読み出す方法がこれまでなく、その研究は遅れてきた。今回、我々は、SNARE蛋白のFRET/FLIM法を使うことで、これを初めて実現し、シナプス前終末の特殊性や、その力学的調節という予想外の展開を得た。一方、覚醒動物では、スパイン頭部増大が起きており、この様な速い調節が覚醒脳では起きている可能性が高い。更に、記憶シナプスの標識に世界に先駆けて成功し、シナプスレベルだけでなく、大規模な神経回路として学習・記憶を捉える道が拓かれた。昨年度は運動記憶に関係したシナプスを標識し、光照射によりそのシナプスだけでなく、行動レベルの記憶を消去することに成功したが(Nature 2015)、このプローブを学習記憶現象により強力に自由に応用するためには、幾つかの改良を施す必要がある。まず、単一細胞での記憶シナプスの同定を確実にするために背景染色を減らす方法を見出し、また、神経細胞の十分に疎な標識により単一の神経細胞形態を間違いなく可視化する必要があった。これらの問題に対してはそれぞれ解決する手法がわかってきた。更に、記憶回路の標識のためにはシナプス前部や軸索の記憶依存的な標識ができることが望まれていた。これは容易なことではないが、我々は偶然その様な標識を達成する手法を見出したので、その検証作業を進めている。回路標識のために必要な複数の蛋白質を選定することにも成功した。覚醒動物の学習過程のイメージングに際しては、領野と刺激を選べば、高率にスパイン増大現象が起きるので調査可能であることがわかってきた。ただし、シナプスの前部と後部の両方にカルシウム指示蛋白を発現させ、学習刺激の開始を記録する必要があるので、回路標識の方法論の開発を待つ必要がある。スパイン増大に伴い、シナプス前部が押されることにより、シナプス前部の機能が変わることの確認作業を進めてきたが、複数の方法でこれを確認し、結論は確実な情勢となってきたが、論文発表までにデータの質や量を上げていく作業を進めた。新しい手法の開拓を目的とした課題で、リスクを負った挑戦的な研究計画であったが、多数の試行錯誤から見出された偶然、及び共同研究者の努力により、実績の概要に記した様に予想もしなかった新しい展望に立つに至っている。記憶光プローブについては、ASスパインプローブに加えて、軸索側にも標識を入れを同定することを目標としていた。これには、軸索側のプローブにも神経突起に運ばれるのに有利な配列を入れること、軸索終末局在に有利な配列を付加すること、更に、PEST配列を加えることで、それが可能となるだけでなく、軸索の終末が疎らに標識されることがわかった。これが記憶に関係することはASプローブと組み合わせるのがいいが、この際、蛍光蛋白の種類を変えると個体では障害がでることがわかり、ASプローブと異なる手法でスパインを標的とするプローブの構築を進めることとなった。これらのプローブが完成すると記憶回路の標識や個体脳での学習現象の解明が根本的に変わるので、この軸索およびスパインの新しい標識操作法の開発に集力した。
ヒトヘルペスウイルス7の組み換えウイルスの作製と遺伝子治療への応用

ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)はHHV-7とウイルス学的にも分子系統学的にも非常に近縁なウイルスであり、HHV-6の基礎研究を通してHHV-7のウイルス学的性状の予測や検討に役立てることができる。また最近HHV-6の組み換えウイルスの作製に成功したとの報告があり、HHV-7の組み換えウイルス作製のモデルとしてHHV-6に焦点を当て研究を行った。まずウイルスが感染することによって引き起こされる細胞因子の変化を解析した結果、腫瘍抑制遺伝子の一つであるp53の細胞内レベルが上昇していることが明らかとなった。p53の増加は感染初期4時間までに開始されており、ウイルスの前初期タンパクの関与が示唆された。またpulse-chase実験およびプロテアソーム阻害剤を用いた実験により、感染細胞ではp53のユビキチン化が抑えられ、結果的にタンパクの安定化を引き起こしていることが明らかとなった。通常p53が抗ウイルス作用の一つとして感染細胞にアポトーシスを誘導するためには、標的遺伝子の発現を促進するために核移行するステップが重要であると考えられている。しかし共焦点蛍光顕微鏡による観察の結果、p53は細胞質に蓄積し、ウイルスの構造タンパクであるglycoprotein H(gH)と共局在を示した。さらにUV照射によるp53の核移行が感染細胞では抑えられていた。このことから我々は感染細胞がアポトーシス耐性となっていると仮説を立て、UV照射によるアポトーシス誘導を試みたところ、HHV-6感染後24時間経った細胞は有意にアポトーシス耐性を示した。以上の研究結果により、HHV-6は感染細胞で上昇したp53の核移行を阻害し、アポトーシスを抑制するメカニズムを有していると考えられる。(Takemoto et al.2004.J Gen Virol,85,869-79)ヒトヘルペスウイルス6(HHV-6)はHHV-7とウイルス学的にも分子系統学的にも非常に近縁なウイルスであり、HHV-6の基礎研究を通してHHV-7のウイルス学的性状の予測や検討に役立てることができる。(Takemoto et al.2004.J Gen Virol,85,869-79)
有田磁器への新加飾法の提案　－発光性結晶釉の開発－

本研究では亜鉛結晶釉(Willemite結晶(Zn2SiO4) )において,釉薬組成及が結晶の成長及び形態に及ぼす影響を調べた。また、シードへのMnO添加量を増すと発光性結晶は向上するが、中央部が茶色に着色することが分かった。【結晶成長】釉薬原料のCaOとZnOの割合を変えて結晶を成長させた処、0.25ZnO, 0.6CaOで形状が整った同心円状の大きな結晶が得られることが分かった。ZnOの割合が低いと半円の扇形状結晶となり,また割合が高いと複数の位置に結晶が析出し,生成位置を制御することはできなかった。同心円状の結晶がシード材を中心に成長した。ZnOの割合が高いほど大きな針状の結晶となった。ZnOの割合が高いサンプルでは,シード材以外から結晶が成長した。これは、釉中でZn2+濃度の高い場所が存在し,そこが核となったためと考えられる。以上の実験結果から0.15KNaO,0.25ZnO,0.6CaO/0.16Al2O3,1.24SiO2が最適組成であることが分かった。結晶成長の経時変化では結晶の大きさは時間に正比例せず,増加した。針状の結晶はc軸方向に成長していた。【発光性結晶】降温速度が250°C/hでは、結晶が中心部で密に生成した。降温速度が100°C/hでは中心から同心円状に生成した。これは、結晶核のZnO数が減り、結晶同士が重ならなくなったためである。焼成温度を下げ、また降温時間を短くすることで結晶を安定して生成することができた。陶土:シード材=2:1では、結晶が小さくなった。これは、シード材のZnO割合が少なくなったためである。シード材へMnOを添加することにより発光性結晶が得られた。MnOの添加量が多くなると発光強度は増加するが、結晶中心部が茶色く着色した。申請時に予定していた、最適組成を見出し、それについて発光結晶を成長させることができたため。ただし、発光強度を高くすると結晶中心部が着色し、装飾性の観点からは悪く、最適添加量を考える必要があることが分かった。・磁器素地に穴をあけてシード材を充填していたが、陶芸家から「この方法は実際の焼物には適用できない」と言われた。そこで、磁器に穴をあけずに、シード材(ZnO+陶土)を磁器表面に塗布することによる結晶成長について検討することとした。・MnO添加実験の磁器素地として平板を用い、結晶成長に及ぼすMnOの効果を調べる。また、釉薬へMnOを添加し、早い成長速度及び発光特性の向上を目指す。・発光結晶においても、シード材を磁器素地へ塗布する方法を検討する。

・MnO添加実験の磁器素地として平板を用い、結晶成長に及ぼすMnOの効果を調べる。また、釉薬へMnOを添加し、早い成長速度及び発光特性の向上を目指す。・発光結晶においても、シード材を磁器素地へ塗布する方法を検討する。昨年度に購入した原料が残っていたため、新規購入量が予想より大幅に少なくなった。学会発表用に考えていた旅費について、近くであったため別予算からの支出とした。次年度は、原料がほぼ無くなったため新規購入する必要があり、また、国際会議での発表により本研究成果の海外での評価を直に聴く。手製加熱炉のメンテナンスが必要であり、これにも使用する。
組み込み技術者教育用体験型演習システムの開発

様々な分野の知識を融合させてシステムの構築を行う組み込み技術者を育成する教育課程においては体験型実習科目や創成科目が非常に重要である。また、創成科目の効果を高めるためには、座学において実際の機器を用いた体験型演習を行い、創成科目と座学との連携を深める必要がある。体験型演習を実施するための多様な演習用機材を短期間に構築するための再構成可能な計測・制御システム教材の開発を行った。開発した教材は、無線LAN搭載小型Linuxボードと再構成可能な多目的I/Oボードから構成されており、同一のハードウェアで様々な科目に対応する教材を短期間に構築することを可能とした。座学において実際の機器を用いた体験型演習を行うためには、パソコン教室や実習室に設置されているような特別な設備を用いることなく、多様な計測・制御実習を実施可能な教材が必要である。学習した内容を定着させるためには、自宅での学習も不可欠である。自宅での学習を円滑に進めるためにはシミュレータの果たす役割が大きい。自宅での学習を支援するためには、制御対象の挙動をシミュレートするシステムも必要であるが、シミュレータの開発には多くの時間が費やされる。そのため、教員が学習計画に沿った多様なシミュレータを短時間で構築することを支援するシステムの開発が必要である。平成24年度は、自宅学習用の課題作成支援システムの開発及びアナログ回路演習への対応を行った。自宅学習用の課題作成支援システムについては、教員が入力する制御対象の設計情報(ブロック図、システム方程式)から、携帯端末で動作可能なシミュレータアプリケーションを生成するシステムを開発した。同システムでは、ブラウザー上で実行可能なシミュレータを生成することにより、自宅学習時に使用する携帯端末ごとのアプリケーション実行環境が異なっている状況を吸収している。計測・制御システムを構成する上で重要な要素技術であるアナログ信号処理に関する演習を実施するために、平成24年度は再構成可能なアナログユニットの開発を行い、アナログ回路を題材とした体験型演習への対応を図った。さらに、50名程度の受講者を対象とした体験型演習を実現可能とする通信モジュールの開発を行った.様々な分野の知識を融合させてシステムの構築を行う組み込み技術者を育成する教育課程においては体験型実習科目や創成科目が非常に重要である。平成25年度は、他の教育機関でも迅速かつ低コストでシステム構築を行うことを支援するための教材構築システムの開発を行った。同システムを用いることにより、体験型演習において必要とされる回路情報をGUIで設定を行うことにより、再構成可能な計測・制御モジュールの回路情報を自動生成し、体験型演習に必要な教材を短期間に作成することが可能となった。また、より多くの受講者を対象とした体験型演習の実施するために演習用ネットワークシステムの改良を行い、80名程度の受講者の授業(3科目)を対象として、実施試験(ディジタル入出力演習、モータ駆動演習、角度制御演習、アナログ入力、フィルター処理、画像処理演習)を行った。平成24年度に開発したシミュレータを用いた事前・事後学習と授業時間中の体験型演習とを併用した結果、講義のみの場合に比べて、定期試験での正答率が向上することが確認された。平成23年は、体験型演習システムの基本要素となる多様な演習用機材を短期間に構築するための再構成可能な計測・制御システム教材の開発を行った。

開発した教材は、無線LAN搭載小型Linuxボードと再構成可能な多目的I/Oボードから構成されている。I/OボードはPropellerチップ及び8チャンネルA/D変換チップによって構成されている。I/Oボードの主要部品であるPropellerチップは,8個の並列動作する32ビットCPUコアによって構成されおり、ソフトウェアによって仮想的な周辺回路を実現することが可能である。計測・制御演習を実施するために必要となる周辺回路モジュールの開発を行い、同一のハードウェアで様々な科目に対応する教材を短期間に構築することを可能とした。計測・制御に関わる情報処理演習を行うために、ブラウザーベースのプログラミング環境の開発を行った。開発したプログラミング環境では、携帯型端末(スマートフォン、携帯型ゲーム機)で動作するブラウザー上で計測・制御プログラムの編集及び実行結果の表示を行う構成としている。開発したプログラミング環境を用いることにより、一般的な教室における情報処理演習を実施することが可能となった。当初予定していた、自宅学習用の課題作成支援システムの開発及びアナログ回路演習への対応を可能とする教材の開発が完了している。当初予定していた、ディジタル入出力演習、モータ駆動演習、角度制御演習を対象とした体験型演習を実施可能な学習教材及び情報処理演習環境の開発が完了している。他の教育機関でも迅速かつ低コストでシステム構築を行うことを支援するための教材構築システムの開発を行う。同システムでは、体験型演習において必要とされる回路情報をGUIで設定を行うことにより、再構成可能な計測・制御モジュールの回路情報を自動生成を行う。より多くの受講者を対象とした体験型演習を実現可能とするために、演習用ネットワークシステムの改良を行い、80名程度の受講者の授業(3科目)を対象として、実施試験(画像処理演習を追加)を行う。研究期間内で得られた成果(ソースコード、回路図、教員向けシステム構築資料(移植情報を含む)、体験型演習テキスト等)を発信するための準備を行う。学習した内容を定着させるためには、自宅での学習も不可欠である。自宅での学習を円滑に進めるためにはシミュレータの果たす役割が大きい。そのため、教員が学習計画に沿った多様なシミュレータを短時間で構築することを支援するシステムの開発を行う。80名程度の受講者を対象とした体験型演習を実現可能とする演習用ネットワークシステムの開発を行う。該当なし平成24年度は、自宅学習用の課題作成支援システムの開発及びアナログ回路演習への対応を行う。
新規パッケージング細胞を用いた次世代型アデノウイルスベクターの効率的な作製

アデノウイルス(Ad)のゲノムDNAより転写される約160塩基の小分子RNAであるVirus-associated RNA(VA-RNA)は、自然免疫を活性化することが報告されている。Adベクター投与時に活性化する自然免疫は肝障害等の副作用の引き金になると考えられているが、研究代表者らはAdベクターからもVA-RNAが発現することを報告しており、故にVA-RNA欠損Adベクター(AdΔVRベクター)では、自然免疫応答が減弱し安全性が向上すると期待された。しかしながら、AdΔVRベクターの作製法は確立されていない。本研究では、Adベクター作製用のパッケージング細胞であるHEK293細胞において、マイクロRNA(miRNA)の産生に関与する分子であるDicerをノックダウンするとAdΔVRベクターが増殖することを明らかとしていたが、本細胞を用いても高タイターのAdΔVRベクターは作製できなかった。そこで、AdΔVRベクターの増殖を底上げするために、VA-RNAの生理機能の解析を試みた。過去の研究で、VA-RNAが細胞内でmiRNA様の分子(mivaRNA)に変換されることが報告されていたことから、mivaRNAに着目し検討を行ったところ、数種類あるmivaRNAアイソフォームのうち、特定のアイソフォームがAdの増殖を促進することを見出した。また、マイクロアレイ解析やin silico解析によって、Adの増殖に寄与するmivaRNA標的遺伝子としてCUL4Aを同定した。さらに、CUL4Aがタンパク質のユビキチン化を介した分解に関与する分子であることから、CUL4A依存的に分解されるタンパク質の中でAdの増殖に関与するものを探索したところ、c-JunがAdの増殖に寄与することを明らかとした。以上、本研究により次世代型Adの開発に応用可能な新しい知見を得ることに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。アデノウイルス(Ad)が発現する約160塩基の小分子RNAであるVirus-associated RNA(VA-RNA)は、I型インターフェロンの産生を誘導することで自然免疫を活性化することが報告されている。一方で研究代表者らはAdベクターを作用させた際に、in vitro, in vivoのいずれにおいても従来型Adベクターによる顕著なVA-RNAの発現が見られることを明らかにしている。従って、VA-RNAを欠損させたAdベクター(AdΔVRベクター)では、自然免疫応答の減弱と、それに伴う細胞性免疫の減弱および搭載遺伝子の発現延長が期待されることから、次世代型Adベクターとして有用であると考えられる。一方でこれまで、AdΔVRベクターの効率的な作製法は確立されていない。そこで本研究では、AdΔVRベクターを効率的に作製すべく、Adベクター作製用のパッケージング細胞であるHEK293細胞の改良に取り組んだ。研究代表者らは、VA-RNAの機能解析を目的とした先行研究において、VA-RNAがマイクロRNA(miRNA)の成熟化を阻害すること、およびmiRNAの産生において重要な分子であるDicerをノックダウンした細胞でAdの増殖が顕著に促進されることが明らかにしている。これを応用し、Dicerに対するshort-hairpin RNA(shDicer)を安定発現しDicerを恒常的にノックダウンすることが可能な新規パッケージング細胞(293-shDicer細胞)を開発したところ、本細胞において従来型Adベクターと同様のプラスミドトランスフェクションによるAdΔVRベクターの産生がみられた。加えて、本細胞にAdΔVRベクターを再感染させることで、AdΔVRベクターをさらに増殖させることにも成功し、本細胞によってAdΔVRベクターの作製が可能になることが示唆された。293-shDicer細胞に、AdΔVRベクターを産生するプラスミドをトランスフェクションすることで、ウイルス粒子の産生を示す細胞変性効果(CPE)が見られることを確認した。プラスミドトランスフェクションによってCPEが起こった細胞を回収し、凍結融解処理によって細胞を破壊した。その後、上清を回収することで細胞内のウイルス粒子を回収し、これを293-shDicer細胞に再感染させることを試みた。その結果、レポーター遺伝子としてAdΔVRベクターに搭載したGFPが、再感染させた細胞においても発現し、さらにGFP発現細胞が増加するともに再びCPEが観察されたことから、本細胞を用いることでAdΔVRベクターの子孫ウイルス粒子が産生されていることが明らかとなった。そこで、従来型Adベクターの作製法に則り、本細胞を用いてAdΔVRベクターをさらに増殖させることを試みた。細胞数を増やしながら再感染を繰り返し、従来型Adベクターと同程度の細胞数までスケールアップすることに成功した。アデノウイルス(Ad)のゲノムDNAより転写される約160塩基の小分子RNAであるVirus-associated RNA(VA-RNA)は、I型インターフェロンの産生を誘導し自然免疫を活性化することが報告されている。故に、VA-RNAを欠損させたAdベクター(AdΔVRベクター)では、自然免疫応答の減弱と、それに伴う細胞性免疫の減弱および搭載遺伝子の発現延長が期待され、次世代型Adベクターとして有用であると考えられる。本研究では、AdΔVRベクターを効率的に作製すべく、Adベクター作製用のパッケージング細胞であるHEK293細胞の改良に取り組んでいる。これまでに、マイクロRNA(miRNA)の産生において重要な分子であるDicerのノックダウンを誘導可能なHEK293細胞(293-shDicer細胞)を用いることで、AdΔVRベクターのウイルス粒子の産生、および増殖が可能であることを確認した。

しかし、従来型Adベクターと同様の密度勾配遠心による精製を試みたところ、精製可能な量のウイルスが得られなかった。そこで、VA-RNAの生理機能の解析を進め、AdΔVRベクターの増殖効率をさらに底上げするための知見を得ることにも取り組んだ。具体的には、VA-RNAが細胞内で切断されて生じるmiRNA様の分子(mivaRNA)に着目した研究を行った。本研究では、数種類あるmivaRNAアイソフォームのうち、特定のアイソフォームがAdの増殖を促進することを見出し、マイクロアレイ解析などを用いて、その標的遺伝子を同定することを試みた。その結果、mivaRNA標的遺伝子であるCUL4Aをノックダウンすることで、Adの増殖を顕著に促進できることを明らかとし、AdΔVRベクターの作製に応用可能な知見を得ることに成功した。VA-RNAの生理機能の解明に取り組み、VA-RNAが細胞内で切断されて生じるmiRNA様の分子(mivaRNA)がAdの増殖に寄与することを解明した。mivaRNAは、宿主のmiRNAと同様に何らかの標的遺伝子の発現を抑制することで、Adの増殖を促進すると推測されていたものの、実際にAd増殖に寄与するmivaRNAの標的遺伝子は明らかとされていなかった。本研究ではマイクロアレイ解析などを用いて、そのような標的遺伝子としてCUL4Aを同定することに成功しており、今後は本知見を応用することで、さらに研究を展開できると期待される。アデノウイルス(Ad)のゲノムDNAより転写される約160塩基の小分子RNAであるVirus-associated RNA(VA-RNA)は、自然免疫を活性化することが報告されている。Adベクター投与時に活性化する自然免疫は肝障害等の副作用の引き金になると考えられているが、研究代表者らはAdベクターからもVA-RNAが発現することを報告しており、故にVA-RNA欠損Adベクター(AdΔVRベクター)では、自然免疫応答が減弱し安全性が向上すると期待された。しかしながら、AdΔVRベクターの作製法は確立されていない。本研究では、Adベクター作製用のパッケージング細胞であるHEK293細胞において、マイクロRNA(miRNA)の産生に関与する分子であるDicerをノックダウンするとAdΔVRベクターが増殖することを明らかとしていたが、本細胞を用いても高タイターのAdΔVRベクターは作製できなかった。そこで、AdΔVRベクターの増殖を底上げするために、VA-RNAの生理機能の解析を試みた。過去の研究で、VA-RNAが細胞内でmiRNA様の分子(mivaRNA)に変換されることが報告されていたことから、mivaRNAに着目し検討を行ったところ、数種類あるmivaRNAアイソフォームのうち、特定のアイソフォームがAdの増殖を促進することを見出した。
製造企業における中高年齢者活用支援技術の体系化に関する研究

本研究では、製造業における中高年齢者の活用を促進するための支援技術の開発および体系化が行われた。研究期間内にRFIDを用いた作業分析装置および作業負担を考慮した作業計画支援装置が開発された。これらの装置と研究代表者らにより別途開発されている技能分析・訓練装置とを組み合わせることにより、作業負担を考慮した作業計画および技能教育を総合的に支援できる技術が体系化された。本研究では,製造業における中高齢者の活用を支援するための技術を作業分析支援技術,作業訓練支援技術,および作業設計支援技術に区分し,各技術に対応する支援装置を開発することを目的としている,この目的に従い,平成21年度は以下のことを実施した.(1)作業設計支援装置として,作業中の中高齢者の作業負担をOWAS法に基づき分析できるソフトウエアを開発した.そして,実際の荷役作業を分析対象としてソフトウエアの性能評価実験を行った.作業中の100シーンについて産業医による作業負担評価と本ソフトウエアによる評価結果とを比較し,67%の精度で評価結果が一致することを確認した.本ソフトウエアを用いて,産業医の資格を持たない生産管理担当者が作業負担および職務設計を行うことを想定した場合には,上記の精度を更に15%以上向上させる必要がある.次年度の課題として分析対象作業を増やすこととともに,一致精度向上のためのソフトウエアの改良が必要であることが明らかとなった.(2)次年度以降の中高齢者活用実験場所として,組立作業および物流加工作業を設定した.それぞれの対象職場の作業分析および動作分析を行った.各分析結果を基に作業訓練装置の仕様の設定および作業設計支援ソフト用データの設定を行った.また,物流加工作業への中高齢者活用実験を行うためには,現品管理作業の効率化が必要であることが明らかとなった.そこで,現品管理作業効率化のために文字認識機能を有する携帯型現品管理装置を開発した.本研究では,製造業における中高齢者の活用を支援するための技術を作業分析支援技術,作業訓練支援技術,および作業設計支援技術に区分し,各技術に対応する支援装置を開発することを目的としている.この目的に従い,平成22年度は以下のことを実施した(1)平成21年度に作業設計支援装置を開発している。平成22年は本装置の効果を検証することを目的として運用試験を行った。荷役作業を対象として、作業者の作業負担を本装置により測定した。さらに、作業負担を軽減できる作業方法を本装置を用いて再設計した。この研究成果をProc.of 10th International Conference on Industrial Managementにおいて発表した。再設計された作業方法で作業を行った場合の実際の作業負担を測定する検証は、平成23年度に行う計画である。(2)中高齢者活用実験場所として,二つの物流加工作業場を平成21年度に設定した.平成22年度は、一つの作業場については物流加工作業の現状を把握するために、前年度に開発したRFIDを用いた作業分析支援装置により作業分析を行った。他方の作業場は前年度に作業分析を終えていたことから、平成22年度には中高齢者の作業負担の軽減および生産性向上を目的として検品作業等の改善を自動化を含めて実施した。この研究成果は、平成23年度日本経営会春季大会において発表する。本研究では,製造業における中高年齢者の活用技術を支援するための支援装置を開発することを目的としている.この目的に従い,平成23年度は以下のことを実施した.(1)平成21年度に作業設計支援装置を開発している.平成22年度には当該装置の効果を検証することを目的として運用試験を行った.荷役詐欺業を対象として作業者の作業負担を当該装置により測定した.さらに,作業負担を軽減できる作業方法を当該装置を用いて再設計し,実作業を行うことにより改善効果を実証した.平成23年度は上記結果を論文にまとめ,日本経営工学会誌に投稿をした.(2)平成21年度に開発した作業設計支援装置の改良を行った.改良前の当該装置では,作業分析者がデジタルヒューマンモデルの作業姿勢を作業者のビデオ映像を見ながら目測により作成する方法であった.一動作ずつデジタルヒューマンモデルの全ての関節の曲げ角度を手入力により作成していたために,作業姿勢作成時間が長くなる問題点があった.そこで,作業姿勢作成時間を短縮するために画像処理技術を応用して半自動的に作業姿勢の作成が行える技術を開発し当該装置への組込を行った.そして,改良後の効果を荷役作業における作業分析と作業動作の再設計を行うことにより確認した.以上の研究成果を経営工学国際会議2012において発表するために投稿をした.(3)中高齢年齢者活用の実験場所として二つの物流加工作業場を平成21年度に設定した.22年度には,その内一つの作業場に於いて中高年齢者の作業負担の軽減と生産性向上を目的としてRFIDを用いて検品作業の自動化を行った.この研究成果を平成23年度に日本経営工学会論文誌に投稿をした.また,二番目の作業場において,広い物流倉庫内でピッキング作業を行う中高年齢者の作業分析をRFIDを応用して行う方法を平成22年度に開発した.
睡眠・覚醒リズム解析からみた療養環境の日中の明るさに関する研究

研究目的以下のことを明らかにするために、研究を行った。(1)療養している患者のベッド環境および睡眠の実態、(2)夏季に自然条件で生活するのと、空調下で生活している人の睡眠状況の実態、(3)光に着目した場合の生活スタイルの変更が生体に及ぼす影響が目的であった。方法(1)25人の入院している患者のベッド環境(照度、環境温度、湿度、など)および、アクティウオッチなどで睡眠の実態を測定した。(2)12人の健康な女性を対象に、その人の生活環境(照度、環境温度、湿度など)および、睡眠感について、主観的・客観的調査を行った。(3)夜型生活者に対して、光暴露を主な焦点として生活リズム調整を行い、それぞれの1ヶ月間の生活での生体への変化を記録した。結果:(1)夏季、冬季ともに、最高照度300ルクス未満と1000ルクス以上で比較した場合、平均環境温度で約1°Cの差があった。(2)自然条件で生活する人のほうが、起床時の睡眠感はよかったが、睡眠時間は不満足であった。また、インタビューからでは、空調下で生活する人に、生理不順や冷え症の訴えがあった。(3)修正された生活では、夜間の直腸温がより低下し、睡眠時間の短縮が見られ、日中の活動が上がり、肌の状態や体重減少もあった。結論これらの結果から、光環境は、道理にあった睡眠・覚醒リズムのためには重要であることが臨床研究からも明らかになった。さらに光環境は、それぞれの環境温度にも影響を与えており、これらの違いが、サーカディアンリズムの同調因子として影響を与えている可能性も考えられる。しかしこれらの知見に対して、看護学領域で広く浸透しているとは必ずしも言えない。我々は、睡眠・覚醒リズムの観点からも、患者のベッド環境の介入に関心を払う必要があると思われる。研究目的病院などの療養者の生活環境は、病状などの特殊性が優先されがちで、その場所の特に光環境などが生体に及ぼす影響については、考慮されることはまだ少ない。今回は、南側・北側の病室あるいは、窓側・廊下側の環境での生活による睡眠・覚醒リズムなどのずれから、その療養環境と光環境との関係性を明らかにすることを目的とする。特に季節の変化による光の影響、環境温度サイクルの違いなどを考察のポイントとする。実施内容(本年度)補助金交付決定後の平成14年10月に、研究実施可能な病院への協力依頼を行い、兵庫県立総合リハビリテーションセンター中央病院の4西病棟での研究実施の内諾を得た。また、平成14年12月18日に、兵庫県立看護大学研究倫理委員会より、本研究実施にあたって研究計画書および説明の文書類の研究倫理に関する審査の承認をうけた。同時に、兵庫県立総合リハビリテーションセンター中央病院で、共同研究実施に関する承認を得た(平成15年1月)。その間に、睡眠・覚醒リズムを測定するための機器および環境測定機器類の整備を行い、関連文献の収集を行った。平成15年2月、該当病棟のそれぞれ条件の異なるベッド位置において、実際の光環境、温度・湿度環境について3日間のデータ収集を行った。成果等光環境については、設置場所が不適切で今後の検討が必要であったが、温度環境は、窓側東側ベッドと、東側が廊下側になるベッドでは、同様の空調を行っているにもかかわらず、環境温度におよそ1°C程度の相違がみられ、光曝露量の差や、温度環境サイクルの相違が予想され、これらの因子が生体に関係していることが予想された。

今後は、研究協力の得られた療養者の睡眠・覚醒リズムを調査し、これらの環境との相互作用を考察していく予定である。平成16年の夏(夏至時期)までは季節の変化に応じながら順次、データを収集する予定である。研究目的夏至と冬至の2つの季節に焦点をあてて、北・南側病室で生活する療養者の睡眠の実態をあきらかにすることを目的として研究を行った。実施内容(平成15年度)夏至および冬至前後の1ヶ月に、兵庫県立総合リハビリテーションセンター中央病院の病棟において、アクティウォッチで睡眠の実態を、エコログを用いてベッド周囲の光・温度環境を、また、夜間の蓄尿が可能であった協力者に対して尿中のメラトニン代謝産物の測定を行った。また、付加研究として、1日の温度環境の影響を推測するために、夏季の空調使用時と非使用時の睡眠や健康状態についての基礎データを収集した。成果等夏至で11名、冬至で8名の協力を得た。睡眠状態は、夏至では就床時刻が平均21:45+0:43、起床時刻が6:24±0.58、睡眠効率は平均87±7.7%、入眠潜時は18±16分であった。冬至では、就寝時刻は22:11±0:58、起床時刻は6:41±0.39、睡眠効率は平均84±3.6%、入眠潜時は11±9分であった。全体としては、個人差の影響と考えられるが,冬至時期のほうが、睡眠覚醒リズムに遅延が認められたが、睡眠効率には差は認められなかった。実施内容(総括)夏至および冬至前後の1ヶ月に、兵庫県立総合リハビリテーションセンター中央病院の病棟において、アクティウオッチで睡眠の実態を、エコログを用いてベッド周囲の光・温度環境を、また、夜間の蓄尿が可能であった協力者に対して尿中のメラトニン代謝産物の測定を行った。成果等夏至で17名、冬至で8名の協力を得た。睡眠状態は、夏至では就床時刻が平均21:25±1:42、起床時刻が6:20±0:56、睡眠効率は平均83±7.9%、入眠潜時は18±14分であった。冬至では、就寝時刻は22:11±0:58、起床時刻は6:41±0:39、睡眠効率は平均84±3.6%、入眠潜時は11±9分であった。全体としては、個人差の影響と考えられるが、冬至時期のほうが、睡眠覚醒リズムに遅延が認められたが、睡眠効率には差は認められなかった。また、夏至のグループで窓際での生活者を抽出すると、就床時刻が21:41±0:48、起床時刻が6:24±0:56、睡眠効率は82.0±7.7%で若干の遅延が見られたが太陽の入射時刻との検討がさらに必要である。また、メラトニンの代謝産物は、夏至で32.3ng/ml、冬至で52.85g/mlであり、季節変動が認められた。壁側病室では、少数例であるがメラトニン代謝産物がきわめて少量であった。これらの結果を総合すると、患者の疾患等の関連も詳細にみていかなければならないが、病室の場所や季節が睡眠に影響している可能性が示唆された。
リポタイコ酸:頭頸部癌における放射線、5-フルオロウラシルの治療効果の増強

1.A群溶血性レンサ球菌製剤OK-432において、IFN-γ誘導活性を中和する単クローン抗体TS-2を結合させたCNBr-activated Sepharose 4Bを用いたアフィニティ・クロマトグラフィによりIFN-γ誘導分子(OK-LTA)を精製した。このOK-LTAはリポタイコ酸を含む糖脂質標品である。OK-LTAはin vitro及びヌードマウスを用いたin vivoの実験系において、著明な抗腫瘍活性を保有していた。3.ヌードマウスにヒト頭頸部癌細胞(口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞)を移植して、X線(10Gy),5-Fu(40mg/Kg),OK-LTA(10100mg/body)をそれぞれ単独及び併用投与して、抗腫瘍効果を検討した。その結果、5-Fuの抗腫瘍効果は、OK-LTAにより増強されることが示唆された。5.Lipo-OK-LTAの活性は、抗アシクロGM1抗体と補体により、ほぞ完全に中和された。上記の担癌マウス、及びヒト口腔扁平上皮癌細胞(BHY,HN)を担うヌードマウスにおいて、Lipo-OK-LTAは放射線或いは5-Fuの治療効果を有意に上昇させることを明らかにした。1.溶連菌製剤OK-432のブタノール抽出物より、生理活性物質であるリポタイコ酸を分離・精製した。すなわち、OK-432のIFN-_γ誘導を部位を認識するマウス単クローン抗体(TS-2)をリガンドとしたアフィニティー・クロマトグラフィーを調製し、OK-432のブタノール抽出物よりTS-2抗体と反応する抗原を分離し、更に高速液体クロマトグラフィーにより精製した。3.ヌードマウスにヒト頭頸部癌細胞(口腔扁平上皮癌細胞と唾液腺癌細胞)を移植して、X線(10Gy),5-Fu(40mg/Kg),OK-LTA(10-100μg/body)をそれぞれ単独及び併用投与して、抗腫瘍効果を検討した。その結果、放射線、5-Fuの抗腫瘍効果は、OK-LTAにより増強されることが示唆された。4.OK-LTAをリポソームに封入した標品を調製した。このリポソームに封入したOK-LTAでヒト末梢血単核球を刺激すると、リポソームに封入していないOK-LTAの場合と比較して、IFN-α,β,γ,TNF-α,β,IL-1β,IL-12等のサイトカインの産生は有意に増強した。5.口腔粘膜癌を放射線、テガフ-ル、OK-432にて同時併用治療を行うと非常に有効であること、この場合の治療効果は、口腔扁平上皮癌細胞の分化とアポトーシスとに関連していることが示唆された。1.A群溶血性レンサ球菌製剤OK-432において、IFN-γ誘導活性を中和する単クローン抗体TS-2を結合させたCNBr-activated Sepharose 4Bを用いたアフィニティ・クロマトグラフイによりIFN-γ誘導分子(OK-LTA)を精製した。2.Negative liposome kit(egg lecithin:dicetylphosphate:cholesterol=7:2:1,molar ratio)を用いて、リポソームに封入されたOK-LTA(Lipo-OK-LTA)を調製した。この標品でヒト末梢血単核球(PBMC)を刺激すると、IFN-γ,TNF-α,β,IL-12などのTh1タイプサイトカインを著明に産生し、またNK及LAK細胞を誘導した。Lipo-OK-LTAの活性は、抗アシアロGM1抗体と補体により、ほぼ完全に中和された。3.Lipo-OK-LTAは、同系Meth-A腫瘍及びcolon26腫瘍を担うBALB/cマウス、並びにヒト唾液腺癌(HSG)を担うヌードマウスに対して、著明な抗腫瘍活性を保有していることを明らかにした。

更に、高レベルのNK及びLAK活性の誘導、並びにアシアロGM1,IFN-γ,TNF-α及びIL-1β陽性細胞数の有意な増加が、Lipo-OK-LTAで治療したマウス脾細胞に検出された。4.上記の胆癌マウス、及びヒト口腔扁平上皮癌細胞(BHY,HN)を担うヌードマウスにおいて、Lipo-OK-LTAは放射線或いは5-Fuの治療効果を有意に上昇させることを明らかにした。
肝癌の病態生理と治療に関する研究ーとくに肝癌と担癌肝の分子生物学的特性とその応用

本研究は肝再生(関連)因子および既知の増殖因子の肝癌および担癌肝における核DNA解析,癌(関連)遺伝子の発理性などから肝癌および担癌肝の細胞増殖動態ならびに増殖制御機構を分子生物学的に明らかにするものである。これらの研究は大きく3つの計画に沿って遂行された。1.増殖因子の作用からみた分子生物学的特性の解析:(1)ラットの部分肝切除後24所間の血清を液体クロマトグラフィで溶出した分画のうちラット初代培養肝細胞と肝癌細胞KDH-8の相方の増殖を促進したのはFr,30のみであった。(2)肝炎・肝癌を自然発症するLECラットの培養肝細胞を用い,DNA合成能を指標として増殖因子の感受性を検討すると,EGFに対する感受性は対照のLEAラッに比し,いずれの濃度においても低下していたが,12週令と32週令では著しく低下していた。またTGF-αに対する感受性も同様であった。2.核DNA解析および増殖因子受容体の解析:(1)LECラットでは肝炎の進行と共に多倍体化が進み,慢性期以降で8倍体の上昇がみられた。(2)ヒト肝癌では非癌部に比してMet蚕白の発現量が多く,しかも低分化型では,より多い傾向がみられ,またラット肝部分切除後12時間はprecursorのdown requlationがみられた。3.臨床応用:(1)障害肝に伴って出現する血清分画の診断的意義。(2)肝前除術前後におけるヒト肝細胞増殖因子(hHGF)の変動。(3)核DNA分析による肝細胞癌切除後の再発の予知。(4)小児肝癌の予後因子としての核DNA分析の意義。などを検討し,本研究の臨床的意義が明らかになった。肝癌および担癌肝の肝再生(関連)因子および増殖因子の作用からみた分子生物学的特性をin vitroで検討することが本年度の計画である。WKAラットの68%肝切除後24時間の血清を液体クロマトグラフィで溶出した各血清分画が初代培養肝細胞および肝癌細胞KDHー8の増殖に与える影響を検索した。初代培養肝細胞の増殖を著明に促進した分画はFr.28,30,40ー42,58であったが,これらの分画のうちKDHー8細胞の増殖促進に関与した分画はFrー30のみであった。しかし単開腹のラット血清からえられたFr.30の分画はKDHー8細胞の増殖に与える影響は少く,肝切除後のラット血清の約60%であった。したがって、この分画にはいわゆるGrowth factorが存在するものと考えられた。一方,肝炎,肝癌を自然発症するLEC(LongーEvans Cinamon)ラットは生後16週にヒトの劇症肝炎様の急性肝炎を発代し、約40%は死亡するが、生存側は慢性肝炎に移行し、生後1年からほぼ100%に肝細胞癌を発症する。この培養肝細胞癌を用い、複製DNA合成能を指標として増殖因子であるEpidermal growthfactor(EGF), Tramsforming growth factorα(TGFα)に対する感受性をLEAラットを対照に検討した。EGFに対する感受性はLEAラット肝細胞に比べていずれの濃度においても低下していたが、とくに12週令と32週令では著しく低下していた。またTGFαに対する感受性もEGFと同様の傾向がみられた。したがって、肝癌の発生および肝癌の進展は細胞の増殖調節機構と深くかかわっていることが判明した。本研究は肝再生(関連)因子,および既知の増殖因子の肝癌および担癌肝における核DNA解析,癌遺伝子および癌関連遺伝子の発現性などから肝癌および担癌肝の細胞増殖