hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然海浜における大気-海洋気体輸送の実態解明に関する研究

研究内容は、非砕波波面の再曝気(空中酸素の取り込み)能および海岸護岸前面波浪の再曝気能、海浜模型上の砕波の再曝気能に関する実験的ならびに理論的研究に分けることができる。以下にそれらの概要を述べる。1.非砕波波面の再曝気能:中型造波水槽内の非砕波波面の再曝気能を実験的に新たに求めるとともに、すでに本研究者によって得られている小型造波水槽での同様データおよび細井らによって得られた同様データに対して検討をくわえ、再曝気能は波浪中の内部粘性および水槽底と水槽壁の存在による損失エネルギーによって律則されていることを明らかにした。その上で、現地の非砕波波面での再曝気能の評価法を提案し、また、それに基づいた具体的数値を求め、さらに、堀江によってすでに提案されている値と比較・検討した。(論文:非砕波面における酸素取り込み速度の現地スケールでの値の推定)2.海岸護岸前面波浪の再曝気能:小型造波水槽内に設置した海岸護岸模型前面波浪の再曝気能に対して実験的検討をくわえた。被覆ブロックの重畳を3種類に変化させ、その影響にも検討をくわえた。(論文:消波護岸の曝気能に関する一実験)海浜模型上の砕波の再曝気能:造波水槽内に設置した緩斜面上の砕波による再曝気能に理論的検討をくわえた。緩斜面の勾配の影響にも検討をくわえ、また、小型および中型の造波水槽を用いた実験結果より、実験スケールの変化による影響にも検討をくわえた。その結果より、物質移動係数と波の特性やエネルギー逸散率、乱れのエネルギー率との関係を明らかにした。(論文:(1)海底勾配の影響を考慮した海浜砕波の酸素取り込み機能に関する総括的考察、(2)海浜砕波の酸素取り込み機能の一解析)研究内容は、非砕波波面の再曝気(空中酸素の取り込み)能および海岸護岸前面波浪の再曝気能、海浜模型上の砕波の再曝気能に関する実験的ならびに理論的研究に分けることができる。(論文:(1)海底勾配の影響を考慮した海浜砕波の酸素取り込み機能に関する総括的考察、(2)海浜砕波の酸素取り込み機能の一解析)本年度は、以下に記すように波浪による空中酸素の取り込み(再曝気)の機能に関する実験的研究を行った。実験は、計画書に記載の通り、他研究者による既往の手法を大幅に工夫・改良した本研究者の提案した手法によった。1.非砕波波面の再曝気能中型造波水槽内の一定水深上の非砕波波面の再曝気能を実験的に新たに求めるとともに、すでに本研究者らによって得られている小型造波水槽での同様データおよび本研究者と同様の手法で細井らによって得られた同様データに対して検討をくわえ、再曝気能は波浪中の内部粘性および水槽底と水槽壁の存在による損失エネルギーによって律則されていることを明らかにした。その上で、現地の非砕波波面での再曝気能の評価法を提案し、また、それに基づいた具体的数値を求め、さらに、他研究者によってすでに提案されている値と比較・検討した。2.海岸護岸前面波浪の再曝気能小型造波水槽内に設置した海岸護岸模型前面波浪の再曝気能に対して実験的検討をくわえた。被覆ブロックの重量を3種類に変化させ、その影響も検討した。検討の結果、曝気面積をブロック被覆層の波に洗われる部分の面積にとれば、物質移動係数(水面での酸素取り込み速度)はブロック重量や波の周期、波高にかかわらず一定の値をとることを明らかにした。(論文:消波護岸の曝気能に関する一実験)3.海浜模型上の砕波造波水槽内に設置した緩斜面上の砕波による再曝気能に実験的検討をくわえた。緩斜面の勾配は1/10、1/20、1/30に変化させ、その影響にも検討をくわえた。また、小型および中型の造波水槽を用いた実験よりスケールの変化による影響にも検討をくわえた。

その結果、物質移動係数と波の特性との関係を明らかにするとともに、模型スケールの範囲内ではあるが、波の特性が与えられたときの海浜での酸素取り込み速度の推定法について提案した。(論文:海底勾配の影響を考慮した海浜砕波の酸素取り込み機能に関する総括的考察)研究内容は、非砕波波面の再曝気(空中酸素の取り込み)能および海岸護岸前面波浪の再曝気能、海浜模型上の砕波の再曝気能に関する実験的ならびに理論的研究に分けることができる。以下にそれらの概要を述べる。1.非砕波波面の再曝気能:中型造波水槽内の非砕波波面の再曝気能を実験的に新たに求めるとともに、すでに本研究者によって得られている小型造波水槽での同様データおよび細井らによって得られた同様データに対して検討をくわえ、再曝気能は波浪中の内部粘性および水槽底と水槽壁の存在による損失エネルギーによって律則されていることを明らかにした。その上で、現地の非砕波波面での再曝気能の評価法を提案し、また、それに基づいた具体的数値を求め、さらに、堀江によってすでに提案されている値と比較・検討した。(論文:非砕波面における酸素取り込み速度の現地スケールでの値の推定)2.海岸護岸前面波浪の再曝気能:小型造波水槽内に設置した海岸護岸模型前面波浪の再曝気能に対して実験的検討をくわえた。被覆ブロックの重量を3種類に変化させ、その影響にも検討をくわえた。(論文:消波護岸の曝気能に関する一実験)3.海浜模型上の砕波の再曝気能:造波水槽内に設置した緩斜面上の砕波による再曝気能に実験的検討をくわえた。緩斜面の勾配の影響にも検討をくわえ、また、小型および中型の造波水槽を用いた実験結果より、実験スケールの変化による影響にも検討をくわえた。その結果より、物質移動係数と波の特性やエネルギー逸散率、乱れのエネルギー率との関係を明らかにした。(論文:(1)海底勾配の影響を考慮した海浜砕波の酸素取り込み機能に関する総括的考察、(2)海浜砕波の酸素取り込み機能の一解析)
ニワトリ脊髄における緊張性および相動性運動ニューロンの筋分化調節機構について

1.昭和60年度までの研究で明らかになった運動神経細胞上のS,F,M,C,Gf,Gs型の神経終末に関し、緊張性ニューロンと相動性ニューロンで量的相違があるかどうかを、それぞれの支配筋である前広背筋と後広背筋肉にHRPを注入し逆行性にニューロンを標識し、約8千倍の最終倍率で電顧レベルのモンタージュ写真をそれぞれ13枚形成し、シナプスの量的解析を行った。細胞体上のシナプスの解析で、全終末数に対する各型の終末数の比率を検討すると、二種のニューロン間に有意差のみられたのはGf型(PLD>ALD),S型(PLD<ALD)であり、また各終末の被覆率に関して有意差のみられたのはGf,Gs型と全被覆率でいずれもPLD>ALDであった。樹状突起上の終末に関してもほぼ同様の結果が得られた。これらの結果は、相動性運動ニューロンの方が緊張性運動ニューロンに比較して、多くの神経からの司令を受けていること、また神経ペプタイドおよび生体アミン含有終末の支配もより多く受けていることを示唆する。2.脊髄後角は知覚に関係する領域であり、後根より入る知覚線維の一部が前角の運動ニューロンへ直接または間接的に刺激を送る通路でもある。このことから、前角運動ニューロン上のサブスタンスP(SP)含有終末の起始領域を知るための一手段として、後角第1,II層におけるSP含有構造を超微構造レベルで検討した。SP免疫活性は無髄軸索とvaricosityまたはboutonにみられ、後者は超微構造上2種に分類された。第1は小型のほぼ円い輪郭をもつboutonで前シナプス側として免疫活性を示さない樹状突起とシナプスを形成していた。第2は、大型の不規則な輪郭を持つ軸索終末で数本が束になり免疫活性を示さない56個の軸索または樹状突起につつまれシナプス系球体を形成していた。中心部の軸索終末には、septate junction様の構造がみられた。
子宮頸部腺癌発癌過程においてエピジェネティックな遺伝子制御をうける遺伝子の探索

近年DNAのメチル化が癌抑制遺伝子不活化機構に重要とされ、種々のがんで癌抑制遺伝子のプロモーター領域のメチル化による不活化が発癌に関与しているとの報告が多い。子宮頸癌では、E6/E7蛋白質によるp53、Rb蛋白質の不活化以外にエピジェネティックな遺伝子変化の関与も示唆される。今回の検討ではRASFFIA, APC, HIC-1など既報告の遺伝子では、子宮頸部腺癌での高メチル化を確認した。しかし、マイクロアレイの結果では、新たにエピジェネティックな制御をうける癌抑制遺伝子の候補は同定できなかった近年DNAのメチル化が癌抑制遺伝子不活化機構に重要とされ、種々のがんで癌抑制遺伝子のプロモーター領域のメチル化による不活化が発癌に関与しているとの報告が多い。しかし、マイクロアレイの結果では、新たにエピジェネティックな制御をうける癌抑制遺伝子の候補は同定できなかった子宮頸部癌の発癌過程において、HPV16E6, E7導入により、不死化細胞が得られるなど、現在ではHPV感染が異形成の原因であることは明らかだが、これだけでは癌化せず、E6/E7蛋白質による他のターゲットの可能性や、HPV以外の関与が示唆されている。本年度は2つの子宮頸部腺癌培養細胞株Hela株、OMC-4株に対し、脱メチル化剤(5-aza-2'-deoxycytidine)を投与してRPMI1640下で培養、その後RNAを回収した。脱メチル化剤非投与下で培養した細胞株から抽出したRNAと3万個の遺伝子を搭載したマイクロアレイを行い発現プロファイルを比較検討した。脱メチル化剤によって発現の上昇する遺伝子を同定する。現在、解析候補遺伝子の解析中で、うちプロモーター領域にCpGアイランドを持つ遺伝子はがん抑制遺伝子の可能性が示唆され、次のステップで検索する予定である。また発現の減弱している遺伝子はメチル化により発現が亢進しているため、がん遺伝子の可能性も考えられる。また、子宮頸部腺癌培養細胞株Hela株、OMC-4株より抽出したDNAをbisulfite処理をし、今後RASFFIAなどすでに報告のある遺伝子についてプロモーター領域のメチル化状態を解析する子宮頸部癌の発癌過程において、HPV16 E6, E7導入により、不死化細胞が得られるなど、現在ではHPV感染が異形成の原因であることは明らかだが、これだけでは癌化せず、E6/E7蛋白質による他のターゲットの可能性や、HPV以外の関与が示唆されている。また、すでに報告のあるいくつかのメチル化部位を臨床検体を用いて検討した。解析候補遺伝子の解析では、うちプロモーター領域にCpGアイランドを持つ遺伝子はがん抑制遺伝子の可能性が、発現の減弱している遺伝子はメチル化により発現が亢進しているため、がん遺伝子の可能性も考えられるが、研究期間内には同定できなかった。培養細胞株ではRASSF1Aのメチル化の亢進が認められたが、今後臨床検体を用いてさらに検討する必要があると考えられる。
HIV感染の成立に必要なCD4以外の分子のクローニング

本年度は以下の2通りの方法について基礎的な検討と必要な材料の作製を行った。1.FDG(Fluorescein β-D-galactopyranoside)がβ-galacotsidaseによって加水分解を受てけ蛍光を発する性質を利用し、HIVLTRの下流にlac-Z遺伝子を組み込んだベクターを作製してマウスCOP細胞にトランスフェクトした。この細胞に発現ベクターで作ったライブラリーをトランスフェクトしトランジェントに発現させた後、COP細胞にFDGを取り込ませてFACSで蛍光強度を測定することにより、感染が成立した細胞だけを回収し、遺伝子をクローニグする。2.HIV粒子中にネオマイシン耐性遺伝子を有するレトロウイルスを作製し、これをヒト高分子DNAをトランスフェクトしたCD4陽性3T3細胞に感染させ、G418で選択することにより感染が成立したクローンを得ることにより遺伝子をクローニングすることを試みる。本年度は2つの方法を並行して進め、以下のような進展が得られた。1)ヒトCD4遺伝子をマウスCOP細胞、NIH3T3細胞に導入し、その発現を確認した。2)HIVLTRの下流にlac-Z遺伝子を組み込んだベクターを作製しマウスCOP細胞にトランスフェクトした。さらにTNFを作用させ、この細胞がFDG処理後に蛍光を発することをFACSで確認した。3)HIV粒子中にネオマイシン耐性遺伝子を有するレトロウイルスを作製した(日医大、島田先生との共同研究)。4)CD4陽性のNIH3T3細胞にヒト高分子DNAをトランスフェクトした後、前述の組み換えHIV粒子を感染させG418で選択し、いくつかの耐性クローンを得ることができた。次年度はさらに多くのクローンを得るとともに、各クローンについて解析を進めたい。またFDGを利用した発現クローニング法に関しても、実際のクローニングを開始する予定である。
IL-6によるヒト未熟骨髄腫細胞の増殖に及ぼすCD19分子の関与について

骨髄腫細胞は形質細胞と異なりCD19分子を発現していない。ヒト骨髄腫細胞株KMS5に野生型CD19または対照として細胞質内領域を欠く変異型CD19遺伝子を導入した安定形質転換株を数種類樹立し、その増殖動態を対照と比較したところ、in vitro増殖能、SCIDマウスの皮下に移植するin vivo造腫瘍能、軟寒天培地中の足場非依存性増殖能のいずれにおいてもCD19発現株では著明な低下が認められた。これらの結果からCD19分子は骨髄腫細胞の増殖を負に制御していると思われた。同様に、ヒト未熟骨髄腫細胞株U266のCD19遺伝子発現安定形質転換株を数種類樹立した。IL-6非存在下ではCD19抗原を発現するU266細胞は、対照または親株と比較してその増殖速度は緩やかであり、上記のIL-6非依存性細胞株KMS5で得られた結果と同様であった。しかしながら、IL-6存在下では逆に対照と比較してCD19抗原の発現がU266細胞の増殖を促進する結果が得られた。一方、U266細胞ではIL-6に反応してSTAT3並びにERK1/2の活性化が誘導されることが確認された。U266細胞におけるIL-6の刺激伝達を比較したところ、CD19遺伝子導入細胞でよりSTAT3とERK1/2の活性化が促進される傾向が観察された。これらの結果は、CD19はIL-6と無関係に増殖する細胞では増殖抑制的に働くが、IL-6によって増殖が誘導される状況では細胞増殖に協調的に働く可能性を示唆している。IL-6からの刺激伝達にCD19がどう関与しているのか今後検討する予定である。皮下で腫瘤を形成しないU266をAgarose gelを前処理することによりSCIDマウスの腹腔内に生着されることに成功した。現在10^5細胞数で可能である。今後、CD19遺伝子導入U266を用いてin vitroで見られたCD19の細胞増殖に及ぼす影響がin vivoでも確認されるか否か検討する予定である。IL-6に反応して増殖するヒト未熟骨髄腫細胞株U266を用いて、IL-6処理後の情報伝達経路を調べたところ、IL-6刺激後STAT3並びにMAPK(ERK1/2)の活性化が誘導さた。MAPKに関してはキナーゼアッセイでも同様の結果が得られた。アンチセンスオリゴヌクレオチド添加によりMAPKの発現を抑えると、IL-6によるU266の細胞増殖は完全に抑制されたことより、MAPKの活性化がIL-6による骨髄腫細胞の増殖に重要であることが示された。PI3キナーゼ(PI3-K)の特異的阻害剤であるWortmanninでU266を前処理した後IL-6による刺激伝達を調べると、STAT3の活性化は全く影響を受けないのに対し、MAPKの活性化は1/2に減少していたことから、PI3-KがMAPKの上流でその活性化に寄与していると考えられた。

IL-6に反応して増殖する骨髄腫細胞が総じてCD45分子を発現していることより、CD45チロシンフォスファターゼの基質であるsrc型チロシンキナーゼのチロシンリン酸化及びCD45との結合を調べると、LynだけがCD45と結合しており、しかもそのチロシンリン酸化が上昇していた。LynのIL-6刺激伝達系における関与を今後検討する予定である。骨髄腫細胞は形質細胞と異なりCD19分子を発現していない。ヒト骨髄腫細胞株KMS5にCD19を遺伝子導入した安定形質転換株を樹立し、その増殖動態をコントロールと比較したところ、in vitro増殖能、SCIDマウスの皮下に移植するin vivo造腫瘍能、軟寒天培地中の足場非依存性増殖能のいずれにおいてもCD19発現株では著明な低下が認められた。これらの結果からCD19分子は骨髄腫細胞の増殖を負に制御していると思われた。現在U266にCD19を遺伝子導入し、安定形質転換株の樹立を試みており、IL-6からの刺激伝達にCD19がどう関与しているのか今後検討する予定である。ヒト未熟骨髄腫細胞株U266に野生型CD19または対照として細胞質内領域を欠く変異型CD19遺伝子を電気穿孔法により導入し、G418で選択後それらの外来遺伝子を発現する安定形質転換株を数種類樹立した。U266細胞株はIL-6存在下で培養するとCD45陽性(CD45^+)細胞であるが、IL-6非存在下ではCD45陰性(CD45^-)となる。そして、CD45^+U266はIL-6に反応して増殖するが、CD45^-U266の増殖はIL-6によって変化しない。IL-6非存在下ではCD19抗原を発現するCD45^-U266細胞は、対照または親株と比較してその増殖速度は緩やかであり、他のIL-6非依存性細胞株KMS5で得られた結果と同様であった。しかしながら、IL-6存在下ではCD19抗原の発現は、逆にCD45^+U266細胞の増殖を促進する結果が得られた。このCD45^+U266細胞におけるIL-6の刺激伝達を比較したところ、CD19遺伝子導入細胞でよりSTAT3とERK1/2の活性化が促進される傾向が観察された。同様の事件をCD45^-U266についても行う子定である。これらの結果は、CD19はIL-6と無関係に増殖する細胞では増殖抑制的に働くが、ー方IL-6によって増殖が誘導される細胞には増殖に協調的に働く可能性を示唆している。皮下で腫瘤を形成しないU266をAgarose gelを前処置することによりSCIDマウスの腹腔内に生着させることに成功した。現在10^5細胞数で可能である。今後、CD19遺伝子導入U266を用いてin vitroで見られたCD19の細胞増殖に及ぼす影響がin vivoでも確認されるか否か検討する予定である。
階層型自己組織化マップの高速化によるウェブテキスト視覚化とその信頼性推定への応用

本研究は,Web上のテキストデータを可視化対象とした、大規模テキスト群可視化システムを構築するために,1.SOMの高速化・大規模化の実現,2.上位概念マップの精度向上,3.インタラクティブなSOMの構築およびフィードバック機能,4.利用実態に合わせたSOMの最適化について検討を行った.このうち1,2については前年度に成果を挙げており,本年度は3,4について主に研究を進めた.これまでの提案手法によるSOMでは,学習結果を一方的に提供しているに過ぎず,どのような経緯からマップが構築されているかをユーザが判断することはできない.テキストクラスタリングはユーザが介在するインタラクティブな要素が含まれている必要があると考えられることから,ユーザの操作によってマップの変化を観察可能なシステムが必要であるとの結論に至った.新たに提案した手法では,ユーザが入力したクエリに対する検索結果群に対してテキスト内のキーワードを抽出し,キーワードとクエリの共通概念をWikipediaから取得する.この概念を用いてテキスト間の類似度を測定し,この類似度に応じてSOMを適用しマップを構築する.ここで構築されたマップは,類似度に基づいた階層構造を有しており,ユーザが類似度を調整することによってデータの分布の変化を観察できる仕組みを組み込むことが可能となった.ユーザが類似率を調整することにより,マップにおける学習結果のアイテムの分布を変化することが可能になり,学習結果の位相情報を保持させることで,学習ごとに異なる学習結果が出力される問題点を解決することが可能となった.さらに,マップの類似度情報によってマップが変化する仕組みは,ユーザの利用実態に合わせたマップの最適化を可能にしており,研究目的および研究実施計画のすべてを達成した.研究課題として挙げた3点の問題点に対して,前年度に2点が解決済みであり,残り2点(前年度の計画では1点であったが進行状況に合わせて追加した)についても本年度中におおよその成果を得ている.SOMにユーザインタラクションの仕組みを組み込むことで,よりユーザのニーズに合わせた情報を抽出できるようになったことから,計画以上の進展があったと思われる.ユーザインタラクションに関して,ユーザの評価や学習結果に対して調整する機能等を追加することにより,より精度の高いマップの構築が可能になると考えられる.この点について現在研究を進めているが,ユーザが入力したクエリとそれに対する検索結果のデータそのものに大きな差異がある場合,SOMのマップについての評価を適切に行うことが困難になることが考えられる.このような検索結果の偏りについては十分に注意が必要であり,検索結果の取得段階で,幅広い内容を網羅したデータ群を選別する機能を搭載する必要があると考えられる.本研究において解決すべき点である,「1.SOMの高速化・大規模化の実現」,「2.上位概念マップの精度向上」,以上2点についての研究を進めた.まず,SOMの高速化については,テキストを入力ベクトルに変換する際に生じるベクトル次元の大多数の0要素を削減することで,各テキストの相関を向上させることを行った.また,学習領域を学習の初期段階から限定させた.これら提案手法により,一般的なSOMに比べて類似データが周辺に集まりやすくなり,さらに計算時間を1/100まで削減できていることから,提案手法が有効であることを実証した.次に,上位概念マップの精度向上に関しては,Wikipediaのカテゴリ情報を利用することで解決を試みた.それぞれのカテゴリに対応するマップを下位のサブカテゴリを特徴として生成することで,次元の少ない抽象化された空間におけるマップの構築が可能となった.提案手法は,テキストに含まれるキーワード数件に共通するカテゴリを,上位のカテゴリにさかのぼって調べていくことで抽出する.サブカテゴリへのリンクをマップ内のラベルとして保持させることで,マップに配置されているアイテムがどのような内容に類似するデータであるかを推察することが可能となる.これにより,それぞれのカテゴリにデータを分散配置させ,それぞれのカテゴリでSOMを適用するため,さらに大規模なデータを一度に処理することが可能となった.また,SOMにおける入力ベクトルの生成は,データが追加される毎に再設定が必要だったが,Wikipediaの情報を利用することで再設定の必要がなくなり,共通カテゴリの抽出によってこれらの処理を代用した.そのため,提案手法は,オンライン型の追加学習に対応可能なSOMとして機能することができることを確認した.本研究は,Web上のテキストデータを可視化対象とした、大規模テキスト群可視化システムを構築するために,1.SOMの高速化・大規模化の実現,2.上位概念マップの精度向上,3.インタラクティブなSOMの構築およびフィードバック機能,4.利用実態に合わせたSOMの最適化について検討を行った.このうち1,2については前年度に成果を挙げており,本年度は3,4について主に研究を進めた.これまでの提案手法によるSOMでは,学習結果を一方的に提供しているに過ぎず,どのような経緯からマップが構築されているかをユーザが判断することはできない.テキストクラスタリングはユーザが介在するインタラクティブな要素が含まれている必要があると考えられることから,ユーザの操作によってマップの変化を観察可能なシステムが必要であるとの結論に至った.新たに提案した手法では,ユーザが入力したクエリに対する検索結果群に対してテキスト内のキーワードを抽出し,キーワードとクエリの共通概念をWikipediaから取得する.この概念を用いてテキスト間の類似度を測定し,この類似度に応じてSOMを適用しマップを構築する.ここで構築されたマップは,類似度に基づいた階層構造を有しており,ユーザが類似度を調整することによってデータの分布の変化を観察できる仕組みを組み込むことが可能となった.

ユーザが類似率を調整することにより,マップにおける学習結果のアイテムの分布を変化することが可能になり,学習結果の位相情報を保持させることで,学習ごとに異なる学習結果が出力される問題点を解決することが可能となった.さらに,マップの類似度情報によってマップが変化する仕組みは,ユーザの利用実態に合わせたマップの最適化を可能にしており,研究目的および研究実施計画のすべてを達成した.研究課題として3点の問題点に言及し,そのうちの2点がすでに解決済みであること,さらに最後の1点に関しても研究を進めているところであり,こちらも成果発表が可能になるまでさほど時間は要さないと思われる.研究課題として挙げた3点の問題点に対して,前年度に2点が解決済みであり,残り2点(前年度の計画では1点であったが進行状況に合わせて追加した)についても本年度中におおよその成果を得ている.SOMにユーザインタラクションの仕組みを組み込むことで,よりユーザのニーズに合わせた情報を抽出できるようになったことから,計画以上の進展があったと思われる.研究課題に挙げた3点の問題点において,2つの問題点を解決した.残り1つの課題として,有害情報の除去等に取り組むことを研究計画において明記したが,有害情報の除去に限らず,ユーザの閲覧効率の向上を目指して,類似情報を集約する等の技術を盛り込んだシステム開発に取り組む予定である.ユーザインタラクションに関して,ユーザの評価や学習結果に対して調整する機能等を追加することにより,より精度の高いマップの構築が可能になると考えられる.この点について現在研究を進めているが,ユーザが入力したクエリとそれに対する検索結果のデータそのものに大きな差異がある場合,SOMのマップについての評価を適切に行うことが困難になることが考えられる.このような検索結果の偏りについては十分に注意が必要であり,検索結果の取得段階で,幅広い内容を網羅したデータ群を選別する機能を搭載する必要があると考えられる.
開心術前後の心拍応答に及ぼす交感神経活性の影響：運動耐用能の改善を目指して

僧帽弁形成術後の患者において1回心拍出量が増加しているにもかかわらず運動耐用能が必ずしも改善しないことが多い理由の一つとして、運動負荷により心拍数が増加する反応(心拍応答)が術後に低下していることがあげられる。心拍応答に関与する因子の一つに交感神経活性があるが、開心術後の交感神経活性について検討した研究はほとんど無い。本研究では僧帽弁形成術後の患者を対象とし、術前後の心配運動負荷試験のデータから心拍応答を評価する。また術前後の患者における交感神経活性の評価として1)123I-MIBI心筋シンチグラフィー、2)心拍変動解析、3)骨格筋支配交感神経活性、4)血中カテコラミン量測定を行う。研究1年目は主に健常者(ボランティア)を対象として、MSNAの測定および心電図を用いた心拍変動解析を行ってきた。MSNAに関しては研究実績のある愛知医科大学生理学教室および岐阜大学生理学教室の協力の下に、必要機材を購入し測定システムを既に立ち上げた。しかしながら腓骨神経にプローブを刺入して行う計測手技については獲得に時間を要する見込みである。心拍変動解析に関しては安定したデータ収集が可能であるため、まずはこの測定法を患者に適用していく予定である。研究計画に関しては既に施設の倫理審査委員会の承認を取得している。現在は1人の対象者においてデータを得るまでに1時間を必要としているが、実際の患者を対象とするためには30分以内に計測する必要があるため、手技の成熟にまだ練習を要する。また安定したデータを計測するためには電磁波の影響を受けにくい部屋を病院内に確保する必要があり、脳波測定室あるいは筋電図室内でのデータ計測を行ってみる必要があるなど、実際の患者での計測までに準備を要する。引き続き健常者(ボランティア)を対象として、MSNAの手技の確立を目指す。また脳波測定室あるいは筋電図室内での計測を行い、実際の患者でのデータ収集を開始する。心配運動負荷試験による心拍応答の評価および心拍変動解析に関しては比較的容易であるため今後も引き続きデータを収集してゆく予定である。可能であれば今年度中に学会での研究成果報告を目指す。骨格筋支配交感神経活性測定システムに必要とする機材および消耗品は今年度も継続して必要となるため。
高分子単分子膜及びその累積膜における分子配向評価と光物理過程の特性解析

本研究では、LB法を用いることにより高分子単分子膜をnmオ-ダ-で積層、多層化して高次構造の規制された高分子超薄膜を作成した。その構造評価に蛍光法を応用し、高分子累積膜における内部構造、分子分散性、高分子鎖の配向性などを調べた。さらに高次構造の規制された高分子場で起こる光物理過程の基本的な特質について励起エネルギ-移動、光電子移動現象を通して明らかにした。具体的に行った項目は以下の通りである。1.累積性高分子の探索と光機能化:単分子層膜として累積可能な高分子を探索し、これらの中から系統的に分子構造を修飾できるPVA系、MMA系高分子を研究対象とした。合成ならびにその蛍光ラベル化を行い、分子構造変化による物性値と累積性を調べ本研究の基礎デ-タを得た。2.蛍光ラベルによる分子分散状態の研究:LB膜でよく見られる色素会合は分子凝集性を利用した膜形成には避け難い性質であるが、高分子累積膜の場合には低分子LB膜とはまったく異なった均一分散性が示された。ピレンを蛍光プロ-ブとしてラベルし、この分散性をエキシマ-形成能により定量的に明らかにした。3.高分子累積膜における層構造、ならびにその安定性評価:高分子累積膜の特徴の一つは構造安定性にある。作成した累積膜の層構造を蛍光法により確認するとともに、その熱的、時間的安定性を明示した。4.蛍光法による高分子鎖の配向性評価:単分子層膜という微小な領域における構造評価には極めて高感度な測定手段が要求される。蛍光法が高感度かつ偏光性を利用すれば分子配向性を知る有力な手法であることを示すとともに、蛍光ラベル化された高分子累積膜での異方性配向を明らかにした。5.光物理過程の特性解析:光励起エネルギ-移動、光誘起電子移動過程を高分子累積膜中で行った。人為的な構造により各プロセスを制御でき、さらに効率よい移動が可能になることが示された。本研究では、LB法を用いることにより、高分子単分子膜をnmオ-ダ-で積層、多層化して高次構造の規制された高分子薄膜を作成している。その構造評価に蛍光法を応用し、高分子累積膜における内部構造、分子分散性、高分子主鎖の配向性などを調べた。初年度における研究の主な部分は高分子累積膜の合成、累積技術の確立、さらに膜中での分子分散性や層構造の評価である。1.累積性高分子の探索と光機能化:単分子層膜としての累積可能な高分子を探索し、これらの中から系統的に分子構造を修飾できるセルロ-ス系、PVA系、MMA系高分子を研究対象とした。2.蛍光ラベルによる分子分散状態の研究:LB膜でよく見られる色素会合は分子擬集性を利用したこのような膜形成には避け難い性質であるが、高分子累積膜の場合には低分子LB膜とはまったく異なった均一分散性が示された。

蛍光法が高感度かつ偏光性を利用すれば分子配向性を知る有力な手法であることを示すとともに、蛍光ラベル化された高分子累積膜での異方性配向を明らかにした。本研究では、LB法を用いることにより高分子単分子膜をnmオ-ダ-で積層、多層化して高次構造の規制された高分子超薄膜を作成した。その構造評価に蛍光法を応用し、高分子累積膜における内部構造、分子分散性、高分子鎖の配向性などを調べた。さらに高次構造の規制された高分子場で起こる光物理過程の基本的な特質について励起エネルギ-移動、光電子移動現象を通して明らかにした。具体的に行った項目は以下の通りである。1.累積性高分子の探索と光機能化:単分子層膜として累積可能な高分子を探索し、これらの中から系統的に分子構造を修飾できるPVA系、MMA系高分子を研究対象とした。合成ならびにその蛍光ラベル化を行い、分子構造変化による物性値と累積性を調べ本研究の基礎デ-タを得た。2.蛍光ラベルによる分子分散状態の研究:LB膜でよく見られる色素会合は分子凝集性を利用した膜形成には避け難い性質であるが、高分子累積膜の場合には低分子LBとまったく異なった均一分散性が示された。ピレンを蛍光プロ-ブとしてラベルし、この分散性をエキシマ-形成能により定量的に明らかにした。3.高分子累積膜における層構造、ならびにその安定性評価:高分子累積膜の特徴の一つは構造安定性にある。作成した累積膜の層構造を蛍光法により確認するとともに、その熱的、時間的安定性を明示した。4.蛍光法による高分子鎖の配向性評価:単分子層膜という微小な領域における構造評価には極めて高感度な測定手段が要求される。5.光物理過程の特性解析:光励起エネルギ-移動、光誘起電子移動過程を高分子累積膜中で行った。人為的な構造により各プロセスを制御でき、さらに効率より移動が可能になることが示された。
アグリカンの陰性荷電に着目したOAに対するcharge based DDSの開発

平成30年度は,カチオン化したヒアルロン酸の効果をin vitroで検討した.6週齢雄性のwistar ratの関節軟骨を単離し,カチオン化したヒアルロン酸を添加した.カチオン化したヒアルロン酸を添加した群をコントロール群および非カチオン化ヒアルロン酸を添加した群と比較し,関節軟骨のanabolic因子,catabolic因子をreal time RT-PCRで検討した.その結果,カチオン化したヒアルロン酸を添加した群ではanabolic因子が上昇する傾向を認めた.現在in vitroで3次元培養の方法を検討しており,また今後はin vivoでも実験を行っていく予定である.軟骨細胞の3次元培養の方法を確立している途上である.in vitroで3次元培養の方法を確立し,またin vivoでも実験を行っていく予定である.平成30年度は,カチオン化したヒアルロン酸の効果をin vitroで検討した.6週齢雄性のwistar ratの関節軟骨を単離し,カチオン化したヒアルロン酸を添加した.カチオン化したヒアルロン酸を添加した群をコントロール群および非カチオン化ヒアルロン酸を添加した群と比較し,関節軟骨のanabolic因子,catabolic因子をreal time RT-PCRで検討した.その結果,カチオン化したヒアルロン酸を添加した群ではanabolic因子が上昇する傾向を認めた.現在in vitroで3次元培養の方法を検討しており,また今後はin vivoでも実験を行っていく予定である.軟骨細胞の3次元培養の方法を確立している途上である.in vitroで3次元培養の方法を確立し,またin vivoでも実験を行っていく予定である.【理由】実験に遅れが出ており,購入できていない試薬があるため.【使用計画】試薬などの購入に充てる予定である.
運動トレーニングによる高齢者の発汗機能改善特性とその性差

本研究では,以下の2実験を実施した.実験(1)では,女性の高齢マラソンランナーと一般高齢者と若年陸上長距離ランナーに対し,アセチルコリン誘発性発汗テストを実施した.女性高齢ランナーは一般高齢女性より,発汗量(SR;前腕:178%,大腿:200%)・活動汗腺数(ASG)・単一汗腺あたりの汗出力(SGO;前腕:140%,大腿:162%)が有意に高かった.しかし,女性高齢ランナーのSR,SGOは,前腕・大腿とも女性若年ランナーより有意に低かった.また,女性高齢ランナーのSRは男性高齢マラソンランナー(昨年度データ)と前腕・大腿とも同等だったが,女性高齢ランナーは男性高齢ランナーより,有意に高いASGと有意に低いSGOを示した.その結果,女性高齢ランナーの汗腺機能は女性若年ランナーよりは劣るものの,マラソントレーニングで亢進し,その亢進の程度は男女ほぼ同程度であることが窺われた.ただし,女性高齢ランナーは男性高齢ランナーより低いSGOを高いASGで補償する特徴が見出された.実験(2)では女性高齢マラソンランナーの身体8部位における温覚・冷覚閾値の熱流束差を一般若年女性と男性高齢マラソンランナー(昨年度データ)と比較検討した.その結果,温覚・冷覚閾値からみた女性高齢ランナーの皮膚温度感受性は,一般若年女性とほぼ同等で,男性高齢ランナーより鋭敏であることが見出された.この結果と先行研究結果(皮膚の温度感受性は若年者では女が男より鋭敏で,その後加齢に伴い男女とも低下し,その性差は80歳代で小さくなる)を考え合わせると,身体部位差はあるものの,1)女性のマラソントレーニングは,加齢に伴う皮膚温度感受性の低下を予防する有効な手段であること,2)60歳代のマラソンランナーでも皮膚温度感受性には性差が存在すること,が推察された.平成30年度は研究実施計画通り,女性の高齢マラソンランナー・一般高齢者・若年陸上長距離ランナーおよび男性高齢マラソンランナーのアセチルコリン誘発性発汗,女性高齢マラソンランナー・一般若年女性・男性高齢マラソンランナーの皮膚温度感受性をそれぞれ比較し,運動トレーニングによる高齢女性の発汗およびそれに影響する入力要因の改善特性を検討することができた.令和元年度は,女性高齢者においても運動トレーニングに伴う発汗反応の改善が運動時の発汗反応にみられるのか検討する.すなわち,女性高齢マラソンランナーにおける(1)運動時の発汗反応,(2)汗イオン再吸収能力,(3)アセチルコリン誘発性発汗,を女性の若年運動鍛錬者と一般若年者と比較し,女性高齢者の運動トレーニングにおける発汗機能改善特性を検討する.(1)(2)の検討は,自転車運動時の胸・前腕・大腿の局所発汗量・活動汗腺数・単一汗腺あたりの汗出力,局所発汗量とガルバニック皮膚コンダクタンスの対応関係を指標とする.さらに,(1)発汗反応特性と(2)汗イオン再吸収能力の関連性,(1)発汗反応特性と(3)アセチルコリン誘発性発汗の関連性も検討し,発汗反応特性や汗イオン再吸収能力特性のメカニズムを考察する.本研究では,運動トレーニングによる高齢者の発汗改善特性を検討するため,以下の2実験を実施した.実験(1)では,70歳前後の高齢男性マラソンランナー(OR群)と大学陸上競技瞬発系(YS群)に対して,27.5°C・50%RH下で8 km/hのトレッドミル走を30分間負荷した.運動時の心拍数・直腸温には有意な群差はみられなかった.身体17部位で測定した局所発汗量では,腰中央,脇腹,腹右,胸左,上腕,右頬でOR群がYS群よりも有意に多かったが,下肢部位では有意な群差は認められなかった.マラソン記録の優れたOR群の一部と大学陸上競技持久系(YR群)の11km/h走のデータも加え,OR群はYS群より優れた発汗機能を,記録の優れたOR群ではYR群と同等もしくはそれ以上の発汗機能を有することが示唆された.この高齢者に観察された発汗機能の改善には身体部位差が存在し,その改善の程度は老化が早期に発現する部位(下肢)で小さいことが推察された.実験(2)では,70歳前後のOR群とYR群に対し,30°C・50%RH下で低・中・高強度自転車運動を各15分間連続負荷した.運動中の直腸温には年齢差はみられなかった.発汗量は,OR群がYR群より前腕の低・中強度で,胸の中強度でいずれも有意に高かったが,逆に大腿の高強度で有意に低かった.活動汗腺数には前腕・胸・大腿の低・中・高強度で年齢差はみられなかった.単一汗腺あたりの汗出力はOR群がYR群より,前腕および胸の中強度で有意に高かったが,逆に大腿の高強度で有意に低かった.以上の結果から,少なくとも70歳までのマラソンランナーは若年ランナーと同等もしくはそれ以上の発汗機能を保てることが示唆された.ただし,老化が早期に発現する部位(下肢)では単一汗腺あたりの汗出力の低下(汗腺の萎縮and/orコリン感受性の低下を意味する)に起因して発汗機能が低下していた.

平成28年度は研究実施計画通り,高齢男性マラソンランナー,大学陸上短距離選手および中長距離選手のトレッドミル走時の身体17部位の発汗量,さらに高齢男性マラソンランナーと大学陸上中長距離選手における低・中・高強度自転車運動時の発汗反応をそれぞれ比較し,運動トレーニングによる高齢者の発汗改善特性(70歳でも若者のランナーと同等もしくはそれ以上の発汗機能を保てるが,老化が早期に発現することが既に見出されている下肢では改善の程度が小さい)を検討することができた.本研究では,以下の3実験を実施した.実験(1)では,70歳前後の高齢マラソンランナー(OR群)と大学陸上競技持久系ランナー(YR群)に対して45分間の自転車運動を負荷し,その間の局所発汗量(SR)ーガルバニック皮膚コンダクタンス(⊿GSC)の対応関係から,両群の汗イオン再吸収能力を胸・前腕・大腿で比較検討した.SRー⊿GSCの対応関係には,すべての被験者および部位で3つの相が観察され,汗イオン再吸収能力の指標として求めた第二相と第三相の交点のSRには,胸,前腕で有意な年齢差はみられなかったが,大腿ではOR群がYR群よりも有意な低値を示した.この結果は,高齢者でも持久的マラソントレーニングで若年ランナーに匹敵する汗イオン再吸収能力を保持できることが示された.ただし,この改善度には身体部位差があり,汗腺機能の老化が早期に発現する部位(大腿)で小さいことが示唆された.実験(2)では,OR群,YR群,一般高齢男性に対し,前腕・大腿のアセチルコリン誘発性発汗をイオントフォレーシス法で測定し,3群の汗腺機能を検討した.OR群は一般高齢者より前腕・大腿で高いアセチルコリン誘発性の発汗量と単一汗腺あたりの汗出力,YR群と同等の発汗量,活動汗腺数,単一汗腺あたりの汗出力を示した.そのため,高齢者における汗腺のコリン感受性はマラソントレーニングで亢進し,その亢進の程度は部位に関わらず若者ランナーと同程度まで保持できることが窺われた.実験(3)ではOR群と一般高齢者の身体8部位における皮膚の温・冷受容器の感受性を比較検討した.OR群が一般高齢者より,冷覚閾値の熱流束差では手背で,温覚閾値の熱流束差では背・手背・下腿でいずれも有意な低値を示したことから,マラソントレーニングは身体部位差があるものの加齢に伴う皮膚温度感受性の低下を予防する有効な手段であることが示唆された.平成29年度は研究実施計画通り,高齢男性マラソンランナーと大学陸上競技持久系ランナーの運動時における汗イオン再吸収能力,さらに高齢男性マラソンランナーと大学陸上持久系ランナーと一般高齢男性におけるアセチルコリン誘発性発汗,高齢男性マラソンランナーと一般高齢男性の皮膚温度感受性をそれぞれ比較し,運動トレーニングによる高齢者の発汗改善特性を検討することができた.本研究では,以下の2実験を実施した.実験(1)では,女性の高齢マラソンランナーと一般高齢者と若年陸上長距離ランナーに対し,アセチルコリン誘発性発汗テストを実施した.女性高齢ランナーは一般高齢女性より,発汗量(SR;前腕:178%,大腿:200%)・活動汗腺数(ASG)・単一汗腺あたりの汗出力(SGO;前腕:140%,大腿:162%)が有意に高かった.しかし,女性高齢ランナーのSR,SGOは,前腕・大腿とも女性若年ランナーより有意に低かった.また,女性高齢ランナーのSRは男性高齢マラソンランナー(昨年度データ)と前腕・大腿とも同等だったが,女性高齢ランナーは男性高齢ランナーより,有意に高いASGと有意に低いSGOを示した.その結果,女性高齢ランナーの汗腺機能は女性若年ランナーよりは劣るものの,マラソントレーニングで亢進し,その亢進の程度は男女ほぼ同程度であることが窺われた.ただし,女性高齢ランナーは男性高齢ランナーより低いSGOを高いASGで補償する特徴が見出された.実験
ヒトTRAILレセプターの細胞内局在とTRAILによるアポトーシス誘導制御の解析

[1]腫瘍壊死因子関連タンパク質の一つで細胞死を誘導する"TRAIL"が結合する,膜受容体タンパク質"DR5"は, TRAIL耐性の腫瘍細胞では核内に格納され,その結果, TRAILにより誘導される細胞死の脅威から逃れている可能性があることが示唆された.TRAIL耐性の腫瘍細胞の核内DR5を,細胞膜へ発現させることで,細胞死を誘導できることが明らかになった.[2]胆汁うっ滞性疾患において,胆管上皮細胞上のTRAIL/DR5を介して,重篤な胆管炎と肝障害が引き起こされる危険性があり, TRAIL/DR5を標的としたヒトへのがん抗体療法を行う上で,副作用に注意する必要性が示された.[1]腫瘍壊死因子関連タンパク質の一つで細胞死を誘導する"TRAIL"が結合する,膜受容体タンパク質"DR5"は, TRAIL耐性の腫瘍細胞では核内に格納され,その結果, TRAILにより誘導される細胞死の脅威から逃れている可能性があることが示唆された.TRAIL耐性の腫瘍細胞の核内DR5を,細胞膜へ発現させることで,細胞死を誘導できることが明らかになった.[2]胆汁うっ滞性疾患において,胆管上皮細胞上のTRAIL/DR5を介して,重篤な胆管炎と肝障害が引き起こされる危険性があり, TRAIL/DR5を標的としたヒトへのがん抗体療法を行う上で,副作用に注意する必要性が示された.1.(1)ヒトTRAILレセプターRl,R2,R3,R4に対する各モノクローナル抗体の作製を試みた.(2)得られたモノクローナル抗体で,各レセプターのトランスフェクタントを固定して免疫染色したが,その結果が未固定のトランスフェクタントのフローサイトメトリー(FACS)の結果と一致せず,今後予定している,固定した細胞での局在の解析には適さなかった.2.(1)市販の抗体で,4種の抗体が揃っている2社のポリクローナル抗体とモノクローナル抗体について,FACS・ウェスタンブロット・免疫染色を行い,特異性が高く,分子局在の検索に使用可能と考えられる抗体を選んだ.3.(1)TRAIL感受性の異なる2種の腫瘍細胞株ついて,固定と未固定でのFACS解析を行った.その結果,いずれの細胞でもアポトーシスを誘導するTRAILレセプターR1,R2が,細胞膜と同程度に細胞内にも存在していることが明らかになった.アポトーシス非誘導性のR3,R4は,細胞膜にはほとんど発現せず,R4のみで細胞内に検出された.(2)腫瘍細胞を用いて,ゴルジ体またはライソゾームとの免疫二重染色を行い,核も含めた3カラーで標識して,レーザー走査型顕微鏡で観察した.その結果,最も発現量の多いR2は,主に核内に検出された.R4も核内に検出された他,ゴルジ体とライソゾームとは異なる細胞質に局在していた.R1は主に細胞質に検出され,R3は発現量が少なかった.(3)免疫電顕で,核以外の細胞質に存在するレセプターの局在を調べ,小胞体に金コロイドの集積を認めた.これらの結果を踏まえ,特に腫瘍細胞の核内に多量に存在するR2に着目して,これを細胞膜に局在させることで,腫瘍細胞のTRAIL受性を高めてアポトーシスによる細胞死を誘導できないか,を中心に,今後検討したい.[1]・ヒト腫瘍細胞株HeLaおよびHepG2はTRAIL感受性が低く,TKAILレセプター2(DR5)は,細胞膜に発現した他,核内での発現が強かった.・TRAIL感受性が高い腫瘍細胞株DU145も細胞膜に発現したが,核内は少なく,細胞内顆粒と細胞質に認められた.・DR5のアミノ酸配列に,importin, transportinによる核移行シグナル,exportinによる核外移行シグナルがあることから,importin β1のsiRNAを導入し,importin β1ノックダウンを試みた.その結果,HeLaでの細胞内局在は,核内からゴルジ体を含む細胞質に劇的に移り,この時,TRAIL感受性が上昇した.・免疫沈降とウェスタンブロットより,HeLa細胞内のDR5とimportin β1の結合が確認された.以上より,腫瘍細胞のDR5の一部は,細胞膜に発現せずに核内に隔離され,結果的にTRAILにより誘導されるアポトーシスから逃れている可能性が示唆された。現在,臨床応用を視野に,importin β1ノックダウンに代わる薬物がないか引き続き検討中である.[2]・マウスで自然発症に近い癌の治療に,DR5に対するアゴニスティック抗体繰り返し投与が有効だが,系によってヒト原発性硬化性胆管炎(PSC)様の胆管閉塞を起こして死亡した.・C57BL/6(B6)とBALB/cマウスの総胆管を結紮して胆汁うっ滞モデル(CBDL)を作製,この原因を解析した結果,B6マウスは胆管上皮細胞のDR5,TRAILの発現が亢進,胆管炎を発症したが,B6-TRAILノックアウトマウス(KO),B6-DR5KOでは胆管炎は軽度で,生存期間が延長した.・元々DR5の発現が低く,抗DR5抗体投与で変化の無いBALB/cマウスでも,CBDLでTRAIL,DR5の発現が亢進,更に抗体投与でPSC様の胆管閉塞を起こし死亡した.以上より,胆管上皮細胞のTRAIL/DR5が胆汁うっ滞
神経回路形成過程における細胞骨格制御機構:in vivo およびin vitro 再生系を用いた研究

成熟軸索の特徴の一つは、様々な脱重合条件でも可溶化されない『安全重合型』微小管の存在である。安定重合型微小管は、神経再生過程や発育過程を通して量的変動を示すのみならず、培養神経細胞でも突起形成に伴って出現し、増量する。本研究は、神経突起の形成と安定化に深く関与すると考えられるこの安定重合型微小管の形成機構およびその安定性制御機構の解明を目的とする。本年度はまづ、新しい光学的観察法を導入し、培養神経細胞の系で安定重合型微小管の実体を明らかにすることを試み、以下の結果を得た。カバーグラス上に培養した生後2週齢ラット後根神経筋細胞を、フロー・セル内にセットし、ビデオ増強微分干渉顕微鏡観察下に、0.2%Tritron X-100を含む緩衝液を灌流して細胞膜を除去すると、神経突起内の微小管が露出し、はっきりと識別することができた。細胞外液中における脱重合の時間経過から、その安定性を定量的に評価した結果、伸展が完了した培養6日の成熟突起の微小管は、細胞膜除去後数分以内に脱重合してしまうダイナミック型微小管(t_<1/2>=1分)と、数時間にわたって残存する安定型微小管(t_<1/2>≫140分)の二種類に区別でき、安定型微小管は全体の56%を占めることがわかった。伸展途上にある培養3日の幼若突起の微小管と、成熟突起の微小管を比較すると、以下の差異が明らかになった。(1)成熟突起では、全長にわたって安定型微小管が存在するが、幼若突起では、細胞体近位部に限定される。(2)幼若突起には、成熟突起にはみられない中間的な安定性を示す微小管(t_<1/2>=15分)が存在する。(3)幼若突起の微小管は、束を形成しているが、成熟突起の微小管相互の間隔はより広く、単独フィラメントで安定である。これらの結果は、神経突起形成過程において微小管が段階的に安定化されること、幼若突起と成熟突起では安定化機構が異ることを示している。
医療被ばくによる国民線量の評価、最適化とその健康影響に関する研究

群馬県内の主な医療施設における放射線診断の件数、撮影条件の調査を行うことにより、日本全体の医療被ばく線量を推定した。厚労省からNDBオープンデータとして日本全体の統計資料が公表されるようになり、我々の調査結果の信頼度が格段に上がった。CT装置に表示されるDLP値から求めたCT1回当たりの実効線量は、CT検査1件あたりの実効線量は、13.5mSvとなり、県民1人あたりのCT検査による年間の実効線量は、2.95mSvとなった。単純X線検査数は年間1億件を越え、全国民が毎年1回X線撮影されている計算になる。群馬県内の主要14施設が参加して単純X線撮影の検査数と部位毎の撮影回数を1か月間調査したところ、50,906件に達し、群馬県の検査数の約20%が調査対象となった。このうち胸部撮影が総検査数の6割以上を占め、次いで腹部撮影が8,373件で、ふたつを合わせると全検査数の約8割に上り、次いで上肢、下肢、腰椎、股関節、膝等の骨のエックス線撮影、マンモグラフィの順だった。撮影1回当りの実効線量に部位毎の撮影検査件数を乗じて、群馬県全体の集団実効線量を求めた。腹部撮影による実効線量が最も高く、次いで腰椎撮影で、胸部撮影は検査件数は最多だったが、実効線量はそれほど多くない。NDBオープンデータで公表されている群馬県のX線撮影回数から、県民ひとり当たりの実効線量は年間0.96 mSvと推定された。CTと単純X線による実効線量ふたつ合わせて3.91mSvとなった。さらにX線透視、核医学検査、肺癌検診、乳癌検診等による被ばくもある。これまで報告されているわが国の医療被ばく年間3.87mSv(うちCT検査により2.3mSv、一般X線撮影により0.85mSv)とされているが、本研究によりそれよりも多いことが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016年10月12日厚労省から第1回NDB(レセプト情報・特定検診等情報データベース)が初めて公表された。外来・入院患者の放射線検査件数を全て含んだ画期的なものであった。都道府県別、年齢別のデータもあり、本研究で行った群馬県での調査結果と比較することで、より精度の高い国民線量を推定することができる。わが国でエックス線CTは年間ほぼ3千万件、単純エックス線検査(胸部・骨など)は1億3千万件に達することが明らかとなった。本年度、群馬県内の代表的な13施設で調査したところ、年間CT検査数は31万件(全国の1.1%)、単純エックス線検査は120万件(全国の0.09%),エックス線透視検査は4,572件(全国の5.7%)であった。群馬県内のCT検査の内訳は、いずれも単純CT検査で頭部28%、胸部20%、胸部骨盤13%、上腹部骨盤8%、その他4%(合計73% )であった。単純CTに造影剤を投与する造影CT検査が27%で、被ばく線量の推定に必要なCTの撮影範囲、造影検査の有無は本研究により明らかとなった。またエックス線透視検査は、診療報酬請求できない内視鏡検査時のエックス線透視などレセプト情報に含まれておらず、厚労省からのNDBにない検査がほとんどであった。これまでのデータによれば、わが国の医療による国民の年間線量は、3.874mSvとされるが、その内訳はCTが2.3mSv、一般エックス線撮影と透視診断(住民健診、人間ドックを除く)で1.47mSvとされている。これらの数値を過大に見積もって得られたものであり、本研究で医療被ばくによって国民の受ける年間線量は大幅な修正、再評価が必要なことが明らかとなった。2016年10月12日厚労省から第1回NDB(レセプト情報・特定検診等情報データベース)が初めて公表されたことにより、群馬県内の検査数からわが国全体の医療被ばく線量の推定が、より正確にされるようになる。例えば、NDBからは、わが国全体のCT検査数は正確であるが、撮影範囲(被ばく臓器)、造影の有無(単純CTに造影CTを行うため、被ばく線量は2倍以上となる)、CTDI、DLPのデータなどは、群馬県内の調査により初めて明らかになるものである。胃癌、胃潰瘍、大腸癌の診断に行われていたエックス線透視検査は、内視鏡検査に移行し、病院はほとんど行われていない。しかし、診療報酬請求できない内視鏡検査時のエックス線透視など、厚労省からのNDBに含まれていない検査がほとんどであった。またエックス線透視検査の多くは、住民健診あるいは人間ドックがほとんどであり、次年度には検診時のエックス線透視検査数とその被ばく線量の推定が欠かせないと思われる。このように医療による国民線量3.874mSvの数値の再評価が必要なことが明らかとなった。本研究により国民の医療被ばくのより正確な線量が推定される。群馬県内の放射線診療施設の実態調査を行い、得られたデータと厚労省から発表されるNDB(national data base)を比較することにより、国民の受ける医療被ばく