hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アナタース型酸化チタンと生理活性物質の併用による細胞死誘導効果増強の研究

本研究は酸化チタンの光触媒効果による細胞傷害の機構を解析し、これをがんの治療に役立てるための基礎研究を目的として行われた。研究内容は1)細胞傷害を誘導するための手法と測定方法の確立、2)誘導される細胞死の様式の解析、3)細胞死誘導の機序の検討の3つに分けられる。細胞を効果的に傷害する条件を見出し、測定する系を確立できた。また、各種指標から光触媒による細胞死はアポトーシスではないことが示唆された。さらに、細胞膜の脂質過酸化が顕著に起こされていることが確認された。光触媒による細胞死は光触媒効果により発生したROSが細胞膜の脂質過酸化を促し膜が崩壊することでネクローシスを起こすと考えられる。初年度は基礎検討として酸化チタンによる細胞傷害の測定方法の確立を目的とした。具体的には効率的な細胞死誘導条件および測定方法の検討を行った。結果として、細胞の生存はWST-8アッセイにより簡便に測定でき、培地を無機塩をベースとした緩衝液(PBS)に置き換えた状態で、酸化チタン(P-25)濃度0.1 mg/ml、紫外線(UV-A)強度0.65 mW/cm2、紫外線照射時間20分にて細胞(HeLa)はほぼ死滅分解することが明らかとなった。紫外線照射時間を1015分とすると半数の細胞は生存するが、生存した細胞もゆるやかに死へと向かい24時間でほぼ死滅する様子が観察された。このことは、条件によっては細胞死に急性のものと遅発性のものとが存在することを示している。急性のものに関しては、DNAラダーやカスバーゼの開裂が確認されず、この細胞死がアポトーシスでは無いことが示唆される。次年度は細胞死誘導時の細胞膜の傷害についての調査を行った。光触媒の効果により生じる過酸化脂質を過酸化脂質に反応する蛍光試薬と共焦点レーザー蛍光顕微鏡を用いて解析したところ、紫外線照射後数分で細胞膜、核膜を含めた細胞の膜系全体に過酸化脂質が生じていることが明らかとなった(写真1)。光触媒の効果による細胞死には膜における過酸化脂質の産生が大きく関与していると考えられる。この脂質過酸化は細胞をα-トコフェロール(ビタミンE)で前処理することで抑制できることが確認できた(写真2)。光触媒の代わりに過酸化水素を用いた場合にも脂質過酸化は観察されるが、光触媒処理では細胞が崩壊しデブリ状に変化分解するのに対し、過酸化水素処理では細胞は形状を維持していた。これらの結果は光触媒から過酸化水素より強力な酸化力をもつ活性酸素種、恐らくヒドロキシルラジカルの生成が関与していることを示している。本年度は酸化チタンによる細胞傷害の測定方法の確立を目的とした基礎検討を行った.具体的な検討項目は次のとおりである.1)各種酸化チタンの溶媒中の粒径の測定,2)紫外線照射による有機物分解反応の検討,3)MTTアッセイおよびWST-8アッセイによるナノパーティクルとしての酸化チタンの細胞生存活性への影響,4)紫外線照射による効率的な細胞死誘導条件の探索.得られた結果は以下のとおりである.1)用いた酸化チタンは溶液中ではいずれも500700nm程度の凝集体として存在した.2)細胞培養培地に混在する成分が,酸化チタン存在下の紫外線照射によって発生する活性酸素種の働きを妨げた.3)WST-8を用いた方法により簡便に細胞生存活性を測定できた.酸化チタンの投与のみでは細胞生存活性にほとんど影響を与えなかった.4)培地を無機塩をベースとした緩衝液に置き換え,酸化チタン存在下で細胞に紫外線照射を行うと効率的に細胞が傷害された.この傷害の様式は恐らくネクローシスと考えられた.これまでの研究においては,酸化チタンを加えただけでは細胞へ与える影響は低く,酸化チタンが安全な物質であるという従来の考えをおおむね支持する結果を得た.しかし一方で,光触媒活性を有する結晶型の酸化チタンは紫外線照射を伴う条件下で極めて有効に細胞を傷害することが明らかとなった.WST-8を用いたアッセイ法が支障なく利用できること,および光触媒活性が細胞を傷害するための条件を見出せたことにより測定方法の骨格部分が確立され今後の研究の進展のためのが基盤が整備されたと考えている.予備実験の段階で,ナノパーティクルとしての酸化チタンの細胞生存率へ与える影響は小さいと予想される結果を得たことおよび,紫外線照射を伴う場合との実験条件の整合性を事前に検討しておくことが望ましいと考えられたことから,検討項目を絞った上で当初予定されていたナノパーティクルとしての酸化チタンの細胞生存率への影響のみならず紫外線照射を伴う条件での細胞生存率への影響の検討も含めた実験を行った.

そのため次年度に行う研究を一部先取りして進めたことになる.しかしながら,進められたナノパーティクルとしての酸化チタンの研究および紫外線照射を伴う研究は細胞種,細胞生存率判定方法において計画より検討項目を絞って行われていることから,今年度はいわば広く浅く研究を実施したといえる.当初の計画は深く狭くといったものであったが,結果に応変な対応をした適切な計画修正と考えている.以降の研究において検討項目を掘り下げていくことで最終的に研究計画は達成される予定である.これらの事情を総合すると,研究の進捗はおおむね予定通りであると考えている.これまでに確立された細胞傷害の測定方法を用い細胞傷害性を細胞の種類を拡充した検討を行う,一方で細胞傷害性の測定についてWST-8アッセイと異なる方法が利用可能であるか調査を行う.主として実験計画にある細胞死判定に用いられる生化学的手法を試みる予定であるが,これにより細胞傷害のメカニズムの輪郭が明らかとなると考えられる.現時点では酸化チタンの光触媒活性により発生する活性酸素から細胞を防護する因子としてグルタチオンに着目した実験を念頭に置いている.具体的にはグルタチオン合成酵素の阻害剤との併用,細胞内グルタチオン濃度変化の測定を行い光触媒による細胞傷害のメカニズムの解明の手がかりが得られるものと考えている.これにより本研究の主題である細胞傷害性の増強効果をもたらす併用薬剤について見通しが立つものと考えている.また,活性酸素により生じる過酸化脂質が細胞傷害を引き起こす主要因子であることが予想されるため,細胞の過酸化脂質のイメージングを行い過酸化脂質の分布ならびに発生量と細胞傷害の関係を明らかにするなど,過酸化脂質に関連した解析を進めることも予定している.次年度の研究費の使用は主に細胞培養に必要な消耗品としての試薬および培養器具ならびに細胞死解析測定用試薬および器具の購入に充てられる予定である.その他、論文発表および学会発表にかかる費用に一部使用される見込みである.具体的な数字は以下の通り計画している.細胞培養関連試薬・器具1,100 (千円),細胞死活性解析試薬・器具1,042 (千円),英文校閲200 (千円),論文別刷り100 (千円),学会発表100 (千円)合計2,542 (千円)
二次非線形光学能をもつ一次元混合原子価白金錯体の開拓

無機物と有機物の両方の特徴を合わせ持つ遷移金属錯体が二次非線形光学材料の開発の場となるか否かを解明するための基礎的研究として,本研究を行いました.一次元混合原子価白金錯体を対象にして,新規化合物の開拓,単結晶育成,結晶構造の検討,基礎光学データの測定,二次非線形光学能測定装置の準備等を行いました.今後も,さらに新規錯体の開拓を進め,既知錯体や新規開発錯体の非第二高調波発生を検討する予定です.1.二次の非線形光学能を発現するように対称心を持たない結晶を構築することを目指し,種々の対イオンを組み合わせた一次元混合原子価白金錯体を合成した。2.拡散法により,光学測定やX線構造解析に適した大きさの単結晶を作成した。3.新規に得られた化合物についてはX線結晶構造解析を行った。4.単結晶を用いて混合原子価電荷移動吸収帯の吸収スペクトル,反射スペクトルの測定を行った。混合原子価ギャップを明らかにした。5.光第二高調波発生を測定するための光学系の設計・準備を行った.無機物と有機物の両方の特徴を合わせ持つ遷移金属錯体が二次非線形光学材料の開発の場となるか否かを解明するための基礎的研究として,本研究を行いました.一次元混合原子価白金錯体を対象にして,新規化合物の開拓,単結晶育成,結晶構造の検討,基礎光学データの測定,二次非線形光学能測定装置の準備等を行いました.今後も,さらに新規錯体の開拓を進め,既知錯体や新規開発錯体の非第二高調波発生を検討する予定です.1.二次の非線形光学能を発現するように対称心を持たない結晶を構築することを目指し,種々の対イオンを組み合わせた一次元混合原子価白金錯体を合成した。5.光第二高調波発生を測定するための光学系の設計・準備を行った.
新しい調理用加熱器具に関する研究

将来の家庭内エネルギ-源として、とりわけ高齢者世帯や高層住宅などでは、安全性やハイカロリ-といった面から、200V電圧の電気エネルギ-の利用が急速に進むことが予測される。既に一般家庭を対象に200V電圧の調理用加熱機器(以下200V機器と略)が市販され始めたが、その実用性についてのデ-タは未だ十分とはいい難い。そこでこれらの新しい電化調理機器について基礎的研究を進め、従来100V電圧の調理機器(以下100V機器と略)や都市ガスコンロ(以下ガスコンロと略)などと比較した場合の有効性や問題点を明らかにすることは極めて重要との考えから本研究を行った。本年度までに明らかになった点は次の通りである。1.ハロゲンヒ-タ-、シ-ズヒ-タ-、電磁調理器などの200V機器の調理機能は従来の100V機器に比べて明らかに有効といえ、中でも電磁調理器は、熱効率、水温上昇速度、食品投入後の水温回復時間などからみて、ガスコンロに匹敵する高温調理機能を備えた極めて有効な調理機器であることが判明した。ハロゲンヒ-タ-、およびシ-ズヒ-タ-については熱効率、水温上昇速度などからみて、経済性、実用性の両面で未だガスコンロの調理機能との開きが大きく、さらに改良の余地があると考える。2.各種200V機器を用いて、従来の100V機器では困難とされていた高温短時間を不可欠とする調理を行い、その加熱調理食品について化学的・物理的成分変化を測定した結果、「青菜を茹でる」など水を熱媒体とする調理では電磁調理器が「炊め物」や「焼肉」などの鉄板焼き調理ではハロゲンヒ-タ-が、ガスコンロに匹敵する有効性を示した。3.省エネルギ-の見地から、200V機器の特性である保温性能を利用した粥炊きを行い、通常の標準的な方法による粥と比較した結果、嗜好的に有意差のない粥が得られ、保温性能の調理への有効利用の可能性を見出すことができた。将来の家庭内エネルギ-源として、特に安全性やハイカロリ-といった面から、200V電圧(以下200Vと略)の電気エネルギ-の利用が急速に進むことが予測される。既に一般家庭を対象に200Vの調理機器が市販され始めているが、その実用性についてのデ-タは未だ十分とは言い難い。そこでこれらの新しい調理機器について基礎的研究を進め、従来の100V電圧(以下100Vと略)の機器や都市ガスエネルギ-と比べた場合の有効性や問題点について明らかにしていくことは、今後電気エネルギ-の時代を迎えるにあたって極めて重要との考えから本研究を行った。現在までに明らかになった点は次の通りである。1.200V機器の熱効率は、容器の材質や底径などにより影響されるが、ハロゲンヒ-タ-、シ-ズヒ-タ-共に、現在電熱調理機器の主流を占める100Vシ-ズヒ-タ-に比して予想外に低い結果であった。ハロゲンヒ-タ-では主にプレ-トを温めるための消費エネルギ-が大きいこと、シ-ズヒ-タ-では容器に対するヒ-タ-の径や密着度に問題があるものと考えられる。2.200V

機器の熱源の最高温度は、100V機器に比して約200°C高い650690°Cを示し、水温の上昇実験では、100°Cに達するまでの時間は100V機器の1.51.7倍の速さであった。またほうれんそう投入後の水温の回復時間(立ち上がり時間)も明らかに200V機器の方が速く、かつ加熱後の緑色度測定結果も良いことなどから、従来よりも幅広い高温調理に適用でき得るものと考える。しかし都市ガスエネルギ-の有する高温調理機能に比べると未だかなりの開きがあり、経済性の面から見てもさらに改良の余地があると考えられる。3.今後、電磁調理器を含む各種200V機器における調理機能、電熱機器の特性である保温性の有効利用などについてさらに検討を重ねて行く予定である。近年一般家庭でも200V電圧の配線が可能となり、それに伴って既に市販され始めた200V電圧(以下200Vと略)の電化調理用加熱機器(以下機器と略)に対する一般消費者の関心が高まっている。平成2年度は、これら200V機器の中のハロゲンヒ-タ-、およびシ-ズヒ-タ-について、その高温調理機能に関する基礎的検討を進めてきたが、本年度は引き続き200V電磁調理器について同様の検討を行い、他の200V機器と比較、および都市ガスコンロ(以上ガスコンロと略)との比較を行った。また各種200V機器により加熱調理した食品の化学的・物理的性質の測定的性質より、それぞれの機器の高温調理に対する有効性について検討した。さらにハロゲンヒ-タ-などの調理特性の一つである極めて高い保温性能の、調理への有効利用について検討した。本年度明らかになった点は次の通りである。1.200V電磁調理器の熱効率は約91%と非常に大きく、ガスエネルギ-とほぼ同等の燃費を維持できる、200V機器中最も経済的な機器であることが判明した。また水の加熱効率はガスコンロに四敵したが、フライパン表面の温度上昇はガスコンロに及ばなかった。保温性能は他の200V機器に比べて低かったが、反面出力応答性のよい機器であることが推察された。2.「緑色野菜を茄でる」など水を熱媒体とする調理では、電磁調理器による調理食品の成績が最もよかったが、もやし炒めや焼き肉など「鉄板焼き」調理の成績はガスコンロに及ばなかった。カラ焚き防止機能による温度コントロ-ルによる影響と推察される。3.保温性能を利用した粥は、通常の標準的な方法による粥に比べて物性面では若干の差がみられたが、嗜好的に有意差はなく、またBAP法による糊化度は90%以上であった。これよりさらに保温調理の可能な調理対象を見出せるものと考える。
ビタミンD誘導体によるPharmacological Anchorageの可能性

破骨細胞の活性または分化を抑制するといわれているビタミンD誘導体の24R,25(OH)_2D_3(呉羽化学)とカルシトニン、ビスフォスホネートを使用し歯の移動を調整し、また抑制させることにより固定源として利用できるかどうかとともに歯の移動時の周囲骨組織のリモデリングに対してどの様な作用があるかを比較検討した。実験動物:SD雄性ラット8週齢24匹実験方法:桐野らの方法に準じて約50gに調整されたセンタロイのクローズドコイルスプリングにより上顎第一大臼歯を近心移動させる。移動期間を7日間とした。薬剤投与法:24R,25(OH)_2D_3を500mug/kg(呉羽化学)とカルシトニン(CT)5mg/kg、ビスフォスフォネート(HEBP)(住友製薬)1.6mg/kgの局所投与を行った。潅流固定後脱灰し、凍結切片を作製しTRAP染色を行い観察した。結果:歯の移動単独群に較べ各薬剤の投与によってTRAP陽性細胞の出現に対して明瞭な抑制や促進は認められなかったがその出現様相に変化が認められた。24R,25(OH)_2D_3投与群では圧迫側においてTRAP陽性細胞が少なかった。HEBP投与群は圧迫側において穿下性吸収が多く認められ吸収部の周囲にTRAP陽性細胞が一層認められる。CT投与群は圧迫側にTRAP陽性細胞の集合が認められるが牽引側ではTRAP陽性細胞が少なかった。
高種数のモジュラー形式環と代数的組合せ論

モジュラー形式と代数的組合せ論の境界部分部で研究を行ってきた。2元体上自己双対重偶符号の重み多項式はある有限群の不変式となっている。ここで現れる有限群の中心化環の構造を小須田雅と共同で決定した。本村統吾と共同でZ4符号に対応するE-多項式が生成する環の生成元を決定した。小関道夫とともに、長さ85のextremalな自己双対重偶符号から得られるextremalな格子の高種数のテータ関数について研究を行い、特に種数4ではそれらが異なることを示した。有理整数環上のシンプレクティック群のテータ関数への作用をみることにより、ある有限群が得られる。この有限群の不変式環は符号理論と密接な関係があることが知られている。実際、符号の重み多項式はこの有限群の不変式であるし、この不変式にある種のテータ関数を代入することにより、モジュラー形式が得られる。ともかく、この関係を有限の世界(符号理論、有限群の不変式論)、無限の世界(モジュラー形式)とに対比させて考えてみる。様々な対応が知られている。モジュラー形式で重要な例であるEisenstein級数がある。私は有限の世界におけるEisenstein級数の理論を作りたいと考えていた。そこで私が呼ぶところのEisenstein多項式を定義し、その性質などを調べている。Eisensetin多項式は上の有限群を使って定義される。今年度は、そこに現れる複素球面上の点集合が、代数的組合せ論的によい集合であることを考察した。これはBarnes-Wall格子に関連するものであり、一般的に成り立つものであると考えられる。また、上で現れる群の置換群としての性質を調べた。つまり、有限群をある適切な部分群で割り、そこで得られる可移な置換表現の軌道分解を調べた。ここでもある規則性で成り立つことが観察された。以上の事実はBarnes-Wall格子の理論から記述できると思うが、他の我々が言うところの"よい"格子の自己同型群からスタートして、同様の議論ができないか、考えている。Eー多項式について、Z4符号の場合に対応するものを計算した。種数1のType II Z4符号の種数1のsymmetrized weight enumeratorに関して、重さが8に限る場合と限らない場合にそれらがなす次数付き環の生成元が捉えられたと思う。それらはともに低い重さの部分を除くと有限群の不変式環と一致する。またEー多項式のなす環のその商体内における正規化は不変式環と一致する。これらの部分はF2符号の場合と同じである。小関道夫氏(山形大名誉教授)とともに、extremal even unimodular latticeのテータ級数について研究した。このクラスのテータ関数に関しては、Erokhin、小関、Salvati Manniらの先駆的結果がある。我々は特に重さが16、種数が4の場合について詳しく解析した。結果の一つは、長さ32の5個あるextremal Type II F2符号から得られるextremal even unimodular latticeについて、それらの種数4のテータ関数はすべて異なることを示した。これはある特別なフーリエ係数を計算することで示される。小須田雅氏(琉球大)とともに複素鏡映群である、位数96の群の中心化環の構造を調べた。詳しく言うと、2x2行列からなる群のf次テンソルを考えて、その中心化環の半単純な構造を決定した。この群の16個の既約表現も具体的に与え、それぞれの不変式環の様子も調べた。モジュラー形式と代数的組合せ論との境界部分において、研究を行った。符号の重み多項式は、適当なテータ関数を代入することでモジュラー形式を得ることが知られている。重み多項式はある有限群の不変式となっている事が知られている。またここで現れる有限群は、テータの変換公式から自然に導くことができる。以上の事実からモジュラー形式と代数的組合せ論の有機的な関係が生まれるのである。私の研究は、一方の結果を他方へ応用するという姿勢で行われてきた。アイゼンシュタイン級数は典型的なモジュラー形式であり、様々な研究が行われてきた。上でモジュラー形式と組合せ論の対応について述べたが、組合せ論側にアイゼンシュタイン級数に対応するものが欠けていると思われる。そこで私はE-多項式を提案し、その性質を調べてきた。本村統吾と共同でZ4符号のsymmetrized weight enumeratorに対応するE-多項式について研究し、それらが生成する次数付き環を決定した。不変式論との関連について、2元体上の自己双対重偶符号の重み多項式を不変とする有限群について、そのテンソル表現の中心化環の構造を小須田雅と決定した。符号とモジュラー形式との関連において、小関道夫と共同で、長さ85のextremalな自己重偶符号から得られるextremalなunimodular格子の種数が高いテータ関数について研究を行い、種数4ではそれらが異なることを示した。

小関道夫とともに、長さ85のextremalな自己双対重偶符号から得られるextremalな格子の高種数のテータ関数について研究を行い、特に種数4ではそれらが異なることを示した。Eー多項式、高い種数のモジュラー形式(テータ級数)、中心化環と新たな発展を見ることができた。これらは有機的に絡み合っており、今後の同時発展の可能性を含む。代数的組合せ論なるだけ広い範囲の有限群に対して、Eー多項式の理論が展開できるようにする。そのために、Eー多項式の持つべき性質を見極める。高い種数のモジュラー形式に関しては、小関氏との共同研究で得られたintersection polynomialの研究も未開拓の部分があり、進める必要性がある。小須田氏との共同研究である、有限群の中心化環に関しては、表現論と組合せ論との融合であり、相互からの理解を進める。全体として、不変式論が常に付随しており、古典的な結果との関連も発掘していく。具体的な計算は計算量が多く、時間がかかっているのが実際である。それは仕方のないことだと思っている。複素球面上の点集合の話しは、関連する論文が最近出版されたばかりで、時期的にも丁度良かったと思う。代数的組合せ論的問題に絡ませることができ、今後の進展が期待できる。年度末に204円の適当な支出計画ができなかった。Eisensetin多項式については、他のタイプの格子の自己同型群を考え、そこでの符号理論なりの対応を付けていきたい。一つの例は複素リーチ格子であるが、計算は相当な量になると推察される。また、不変式環の計算を自分の院生とともに進めていきたい。旅費の一部として使う。
終端構造制御を利用したダイヤモンド表面の超精密研磨技術の開発

F終端ダイヤモンド表面では、第1層C原子のC-C結合の電子がF側へ偏在するためC-C結合の切断が容易になるという発想に基づき、研磨環境においてF終端構造を連続的に実現し超精密研磨技術の開発することを目指した。超高真空環境においては、ダイヤモンド表面をH、O、F終端構造あるいは無終端の緩和構造に変化させることに成功した。一方、常圧の研磨環境において、酸等の化学処理を用いたこれらの表面構造の実現を試みたが、想定していたF原子への終端元素の交換反応を研究期間内に見いだすことができなかった。以上から、当初の発想の可能性を判断するまでには至っていないものの、継続的に確認をする価値はあると考えられる。試料としてCVD合成されたダイヤモンド(100)単結晶(自立膜)、比較試料としてSiウエハ上に堆積されたダイヤモンド多結晶膜を用いて、1)ダイヤモンド表面構造の制御と決定、2)ダイヤモンド表面の力学的評価、3)ダイヤモンドの研磨の3段階の研究を行うものとして、初年度の研究を推進した。これまでに、ダイヤモンド表面の終端元素を、HやO、あるいは無終端の緩和構造に変化させることを実現した。酸洗浄後の試料表面を超高真空環境において1400°Cまで加熱することにより、全ての終端元素を脱離させ、無終端の表面緩和構造を得る。1000°Cに加熱した無終端の表面に、D2分子を吹き付けることにより、D終端構造が得られる。あるいは、600°Cに加熱した無終端の表面に、O2分子を吹き付けることにより、O終端構造が得られる。これら3種類の表面のナノレベルの力学特性を、ナノインデンターを利用して表面摩擦係数の測定を試みた。平坦度が低いため、精度のある摩擦係数の測定には至っていないが、研磨方向を決定するために、各方位での摩擦測定を行っている。また、同時に、これら3種類の表面の研磨を、平均粒径5μmのダイヤモンド砥粒を用いて低負荷研磨を実施している。本研究課題を実現するための基礎となる表面構造制御方法を確立し、また、得られた表面の力学特性の評価を行うこともできた。これらの成果を利用して、各表面構造の試料の研磨に取りかかっている。このように、おおむね順調に進捗していると考えられる。試料としてCVD合成されたダイヤモンド(100)単結晶(自立膜)、比較試料としてSiウエハ上に堆積されたダイヤモンド多結晶膜を用いて、1)ダイヤモンド表面構造の制御と決定、2)ダイヤモンド表面の力学的評価、3)ダイヤモンドの研磨の3段階の研究を行う。初年度に、ダイヤモンド表面構造をH終端1×2構造、O終端1×2構造、無終端1×2構造に変化させることを実現した。2年度の研究として、研磨方向を決定するために、これら3種類の表面のナノレベルの力学特性を、ナノインデンターを利用して表面摩擦係数の測定を試みた。用いている購入単結晶の平坦度が低く精度のある摩擦係数の測定は困難であったため、ダイヤモンド砥粒を用いて購入後の単結晶表面の低負荷研磨を実施したが、結晶方位による摩擦係数の差は確認できていない。一方、酸処理を用いたF終端構造の制御について、出発表面を上記3種類として試みている。このように、やや研究の進行に遅れがあると考えられる。予想していたF終端への終端元素の交換反応が簡単には起こらず、この交換反応の反応条件を見いだすことに手間取っているため。F終端によって、C-C結合に関わる電子をF側へと引き寄せられ、C-C結合が切断しやすくなると、当初考えていた。このため、F終端構造を容易に形成する方法を見いだすことが、当該研究のキーであり、この点に関するブレークスルーが需要である。通常の半導体ウエハの研磨は、ダイヤモンド砥粒を用いたスカイフ研磨を行った後、化学機械研磨(CMP)と呼ばれる手法を用いて行われている。ダイヤモンドの場合、4インチを超える大型ウエハになるとスカイフ研磨時の摩擦抵抗が高く、現状の研磨装置では研磨が困難となる。また、他の半導体材料と異なり化学的に非常に安定であるため、CMPが可能であるかどうかについては明確ではない。第2年度に、終端構造による表面摩擦係数の測定を行ったが、試料の平坦度が低いこともあり、終端構造による摩擦係数の差は確認できなかった。また、酸処理を用いたF終端構造の制御について、出発表面を上記3種類として試みている。最終年度では、2年度に引き続き、酸処理を用いたF終端構造の制御を試みた。F終端構造ではC-C結合の電子がF側へと偏在するためC-C結合の切断が容易になるという研究アイデアに基づき、F終端構造を研磨環境において実現することを目指したが、想定していたF終端への終端元素の交換反応を常温環境で見いだすことができず、当初の研究アイデアの可能性を判断するまでには至らなかった。

超高真空環境においては、ダイヤモンド表面をH、O、F終端構造あるいは無終端の緩和構造に変化させることに成功した。一方、常圧の研磨環境において、酸等の化学処理を用いたこれらの表面構造の実現を試みたが、想定していたF原子への終端元素の交換反応を研究期間内に見いだすことができなかった。以上から、当初の発想の可能性を判断するまでには至っていないものの、継続的に確認をする価値はあると考えられる。おおむね順調に進んでいるため、当初の計画通り、研究を遂行する。F終端への終端元素の交換反応について、ドライ法を用いれば可能なことは判明しているため、湿式法による反応条件を見いだすことが困難であれば、ドライ法を用いて実施することも検討する。無機プラズマ合成おおむね予定通りの研究費が使用されているが、若干の使用差額が発生した。これは、消耗品の購入の時期が若干ずれてしまったことに由来する。おおむね予定通りの研究費が使用されているが、研究がやや遅れているために、次のステップに進めないでいるため。生じた次年度使用額は消耗品の購入に充てる予定である。ドライ法によるF終端交換反応を実施する場合に、この生じた額を利用する。
異文化看護能力の開発に向けた基礎的研究

平成30年度は、引き続きJMIP(外国人患者受入れ医療機関認証制度)認証病院を対象とした調査に使用する尺度の選択について検討を行った。IAPCC-R(Inventory for Assessing the Process of Cultural Competence Revised Version)については、既に日本人研究者により翻訳されたものが存在するが、難解な語句が多く原文の意味が十分に伝わらないと判断し、看護学と保健医療の分野に精通した研究者に翻訳を依頼し、バックトランスレーションを行った。しかしながら、臨床看護師を含め検討したところ、理解し難い表現が多くIAPCC-Rの使用を断念した。このため再度、尺度の検討に戻り既存の12の尺度について分析を行った。その結果、IAPCC-Rの作成者であるDr. Campinha-Bacoteの概念を基盤として日本人研究者により作成された「異文化間看護能力尺度」を使用することを決定し使用許可を得た。平成30年度末でJMIP認証病院は53施設となり前年度より12施設増加しているが、このうち9施設は東京都内の医療機関であり2020年の東京オリンピックへの需要を想定したものと考えられる。コーディネーターナースへのインタビューを行う対象施設は、外国人患者の対応に十分な実績のある病院であることが条件となるため、平成29年度までにJMIP認証を取得した都内の11施設とした。臨床看護師への調査対象施設についても同様とし、インタビューガイド、調査票骨子を確定し、研究倫理審査の承認を得た。調査票の確定にあたり、IAPCC-Rの使用について日本語版が難解であることから、翻訳のやり直しを試みたが、最終的に使用を断念した。IAPCC-Rは作者に多額の使用料を支払う必要があることも障害となった。そのため、他の尺度の使用を模索したが文献検索に時間を要し、平成30年度に実施する予定の調査を行うことができなかった。2019年度に対象施設におけるコーディネーターナースへのインタビューおよび臨床看護師への調査を実施する予定である。結果の分析には更に時間を要するため、進捗状況によっては研究期間を1年間延長することも検討していく。今年度は国内外における異文化看護の教育と実践について文献レビューを行った。国際的には米国のTranscultural Nursing Societyが最大規模の学会であり、学会誌を発行している。欧州ではEuropean Transcultural Nursing Associationがあり学術集会の開催を行っている。欧州における異文化看護は移民や難民が主な対象である。日本においては日本文化看護学会があるが規模は小さい。日本の文献では母子保健に関する論文が多く、妊娠中から周産期、育児に関する習慣の違い等による異文化看護の必要性が示されており、医療機関のみならず地域保健を担う保健師や助産師にも異文化看護能力が求められていた。救急医療においては死生観の違いによる医療者と患者家族とのコンフリクトがみられ救急医療に関わる関係者に異文化理解の求められているが、現実的には救命のための外国語対応が優先されている状況であった。実践としては、日本では2012年より外国人患者受入れ医療機関認証制度(JMIP)が開始され、2017年4月までに22の医療機関が認証を得ている。しかしながら認証の焦点は外国語対応の可否であり、異文化を持つ患者の対応については宗教への配慮についての項目のみだった。当初予定していた異文化ケア能力尺度(IAPCC)は既に米国で日本人研究者により翻訳されていたことが判明した。しかし当該研究者の所在が不明であり使用について承諾が得られていない。平成29年度は平成30年度の調査に向けた準備を行った。Dr. Campinha-Bacoteが開発したIAPCC-R(Inventory For Assessing The Process Of Cultural Competence Revised Version異文化ケア能力尺度)の日本語版を作成した研究者とコンタクトをとり、日本語版IAPCC-Rのワーディングに関し議論を行った。IAPCC-Rは米国で開発されたため、異文化を持つ患者またはケアの対象者が移民であることを想定している。しかしながら日本の医療機関で看護師が異文化を意識する場合は患者が外国人であることが多い。これが設問のワーディングにも影響を与えていると考えられた。このため異文化看護能力を測定する尺度について国内も含め再度文献検討を行った。日本で作成された異文化看護の尺度としては、Dr. Campinha-Bacoteの異文化ケア概念モデルを基盤に作成された46項目の「異文化間看護能力」があり、信頼性・妥当性が検証されている。調査の準備として、当該尺度の使用および基盤とする理論について研究班で検討を行った。また、調査対象施設をJMIP(外国人患者受入れ医療機関認証制度)認証病院としていることから、その特徴を把握するためにJMIPの調査項目について詳細な分析を行い、JMIP認証病院コーディネーターナースの活動を把握した。平成30年度の調査に向けて地域特性を考慮した上で調査対象病院を確定するとともに、インタビューガイド、調査票の検討を行った。IAPCC-R(異文化ケア能力尺度)の日本語版を作成した研究者からは使用の許可を得ることができた。しかし、日本語版はかなり難解な表現となっているため、そのまま使用するのが難しいこと、著作権はオリジナル版の作者にあり、調査の際に高額な使用料が発生することが判り、他の尺度の使用について再度文献検討を行い検討したことから時間を要した。

IAPCC-R(Inventory for Assessing the Process of Cultural Competence Revised Version)については、既に日本人研究者により翻訳されたものが存在するが、難解な語句が多く原文の意味が十分に伝わらないと判断し、看護学と保健医療の分野に精通した研究者に翻訳を依頼し、バックトランスレーションを行った。しかしながら、臨床看護師を含め検討したところ、理解し難い表現が多くIAPCC-Rの使用を断念した。このため再度、尺度の検討に戻り既存の12の尺度について分析を行った。その結果、IAPCC-Rの作成者であるDr. Campinha-Bacoteの概念を基盤として日本人研究者により作成された「異文化間看護能力尺度」を使用することを決定し使用許可を得た。平成30年度末でJMIP認証病院は53施設となり前年度より12施設増加しているが、このうち9施設は東京都内の医療機関であり2020年の東京オリンピックへの需要を想定したものと考えられる。コーディネーターナースへのインタビューを行う対象施設は、外国人患者の対応に十分な実績のある病院であることが条件となるため、平成29年度までにJMIP認証を取得した都内の11施設とした。臨床看護師への調査対象施設についても同様とし、インタビューガイド、調査票骨子を確定し、研究倫理審査の承認を得た。調査票の確定にあたり、IAPCC-Rの使用について日本語版が難解であることから、翻訳のやり直しを試みたが、最終的に使用を断念した。IAPCC-Rは作者に多額の使用料を支払う必要があることも障害となった。そのため、他の尺度の使用を模索したが文献検索に時間を要し、平成30年度に実施する予定の調査を行うことができなかった。今年度は異文化を背景に持つ地域住民へのインタビューを行い日本における異文化看護能力の指標となる項目を抽出する。医療機関を受診する患者のみならず地域の母子保健サービスの受給者となる外国人や異文化を背景に持つ地域住民も対象として検討していく。指標の決定にあたり国際学術集会(WANS:World Academy of NursingScienceまたはTranscultural Nursing Society)において情報を収集する。平成30年度は外国人患者受入れ医療機関認証を受けている医療機関を含め対象病院を抽出し、該当医療機関に就労する看護師の異文化看護能力について量的調査を実施する。最終年度は調査結果のまとめと発表を行う。平成30年度は、JMIP(外国人患者受入れ医療機関認証制度)認証病院のコーディネーターナースにインタビューを行う。現状把握をふまえ、調査票の項目を修正し、12月から3月にかけて量的調査を実施する。平成31年度は調査結果をまとめ発表を行う。
カオス信号入力に基づく構造物の異常診断法の開発

カオス信号入力に基づく構造物の異常診断法の開発を試みた.健全性を評価する際に,事前に基準データを必要とせず,既設構造物への即時診断が可能な「リファレンスレス異常診断法」の実現可能性を調査した.健全時の情報を保持する場合,損傷前後での比較を通じて,構造物の損傷位置を同定することに成功した.また,診断対象の構造形状によっては,健全時の情報を必要とせず,損傷の位置を同定できることを数値的に明らかにした.カオス信号入力に基づく構造物の異常診断法の開発を試みた.健全性を評価する際に,事前に基準データを必要とせず,既設構造物への即時診断が可能な「リファレンスレス異常診断法」の実現可能性を調査した.健全時の情報を保持する場合,損傷前後での比較を通じて,構造物の損傷位置を同定することに成功した.また,診断対象の構造形状によっては,健全時の情報を必要とせず,損傷の位置を同定できることを数値的に明らかにした.初年度は,健全時の基準データを必要としないBaseline-less型異常診断法の実現可能性を調査することを目的として,全体構造から異常性を有する箇所を検出するための定量評価手法として,アトラクタの交差予測誤差,リカレンスプロット,局所領域のばらつき等を評価し,軸対称構造物への異常診断を実施した.数値計算例を通じて,異常性を有する要素を適切に把握することに成功し,提案手法の有用性が確認された.特に,同層に位置する要素の構造諸元がすべて同一という理想的な軸対称構造物では,損傷を仮定した要素を上記のアトラクタの評価により,全体構造から何らかの異常性を有する箇所として特定可能であることが分かった.このことは診断対象の構造形状によっては,健全時の状態量を必要とせず,まさにカオス信号を入力するのみでBaseline-less型異常診断が可能であることを示している.ただし,この場合,損傷前後での特徴量の比較を行わないので,このままでは健全性評価は行えない.今後,入力カオス信号と応答信号の波形構造が概ね一致する性質を積極的に利用し,損傷に起因して損失する情報量を調査し,損傷レベルの推定も含む健全性評価が可能な方法の構築を目指す予定である.また,数値実験を通じてBaseline-less型異常診断が適用可能な診断対象の構造形状を明らかにするとともに,起振機を用いた模型実験を行い,提案手法の有用性を明らかにすることが今後の重要な課題である.最終年度は,各層4本の柱部材を有する4層搭状構造模型および小型起振機を用いてリファレンス型およびリファレンスレス異常診断を実施した.以下に得られた知見をまとめる.1.損傷箇所推定への特徴量算出法の感度解析最終年度は,任意の層の1本の柱を除去した状況を損傷として考え,損傷位置同定実験を行った.模型実験を通じて,適切にアトラクタを再構成しそれを評価することで診断対象のリファレンス型異常診断が可能となることを確認した.特に,アトラクタの評価として,損傷前後での交差予測誤差およびリカレンスプロットの定量評価手法である%recurrenceが有効であることを確認した.健全時の情報を必要としないリファレンスレス型においては,カオス入力信号と応答のアトラクタを評価したが,各層に一つセンサを配置するだけでは損傷位置同定は困難であることが明らかとなった.2.常時微動のアトラクタ評価に基づく異常診断法の開発供用中橋梁など診断対象によってはカオス信号を入力する強制加振が困難となる状況が発生する.本項目では,上記の構造模型を対象として,複数のモードが励起されるインパルス応答を常時微動と想定し損傷位置を同定できるかどうか確認した.インパルス応答の1次モード相当のウェーブレット係数の時刻歴からアトラクタを再構成し,損傷前後で%recurrenceを評価することで1本の柱部材を除去した層を特定することに成功し,損傷前後で応答波形の異なる常時微動においてもアトラクタを評価することが有効であることが確認された.
大規模化する金融リスクへの確率・統計的方法―多次元GARCHモデルの新展開

平成30年度の研究実績でも述べたが、既に結果が出ている研究に関しては論文にまとめ海外の雑誌に投稿している。その結果とは2次元GARCH(1,1)モデルの定常系列で各次元の裾の厚さが異なる条件に関するものである。ここでのGARCHモデルとは、計量ファイナンス分野で良く用いられる時系列モデルの1種である。論文は国際雑誌に投稿しており、要改訂との返事をもらっていた。レフェリーの指示に従い改訂し投稿したころ掲載が決定された。なお、この研究は確率的漸化式(Stochastic Recurrence Equations、以下SREと略す)の専門家(ポーランド)との共同研究である。一般のn次元の確率的漸化式(SRE)に関しては、漸化式の係数に三角行列を仮定した上で各次元で裾の厚さが異なる条件を導出した。それは2次元の結果の拡張である。この結果は年度当初には論文として完成間近であった。時間がかかったものの論文は完成し、arXiv(プレプリント・シリーズ)に掲載した上で国際雑誌に投稿した。最初の雑誌では却下されたので(レフェリーとの相性が悪いようである)現在再投稿へ向けて論文を改訂している。近日中に改訂を終えて投稿予定である。さらに前年度の研究実績概要で述べたが、我々のSREの結果はBEKK-GARCHモデル(多次元のGARCHモデル)にも応用可能であることが分かっていた。実際に計算を進めたところすんなり応用できたので、論文としてまとめた。この結果はこの春の国際学会で報告予定である。また、論文は関連する国際雑誌に投稿中である。この成果は当初の研究計画では想定していなかったが、後に重要な応用研究であると分かり、追加的に研究して得られたものである。こちらも国際共同研究(デンマーク)である。以上のように当初の研究計画と比べ若干の変更があったものの、順調に研究成果をあげることができた。平成28年度実施計画で記述したように、結果が出ている研究に関しては、既に結果を論文にまとめ海外の雑誌に投稿した。それは2次元GARCH(1,1)モデルの各次元定常系列で裾の厚さが異なる条件に関するのである。この論文に関しては一度、査読者のレビューが戻ってきており、結果は「棄却するが再投稿を許す」ものであった。そこでレビューにもとづき論文を大幅に改善し再投稿した。現在は再びレビューを待っている段階である。当該論文はこの研究計画の基盤となるアイデアがまとめてあり、何とか雑誌に掲載したいと考えている。2次元以上の確率的漸化式(SRE)に関しては、まず漸化式の係数に三角行列を仮定した。この仮定のもとで解となる系列が定常となるための新しい条件を導出した。それは既存の定常解となる条件より緩い条件であり、かつ使い易いものである。その上で各次元で裾の厚さが異なる条件を導出した。また次元数が大きいと各次元の裾の厚さのパラメータを記述するのが非常に複雑となることが分かった。そのため簡潔でわかり易い記述方法も合わせて考えた。現在はこれらの結果を論文としてまとめている。この多次元SREの結果を多次元のCCC-GARCHモデルに応用する見通しも立った。多次元の研究の特筆すべき点は、当初は3次元のみを考えていた拡張が一般のn次元の場合へ拡張できたことである。これらの実績とは別に、我々の考えている研究は他のGARCHモデルへも応用が可能なことが分かった。これは関連する研究者(デンマーク)を積極的に訪問し意見を伺った結果である。今後はこの応用研究も研究計画に加えたいと考えている。現在までの研究状況はおおむね順調である。やや遅れている部分もあるが、当初の計画以上に進展している部分もある。以下ではその状況を【研究実績の概要】を踏まえ説明する。既に述べたように、2次元GARCH(1,1)モデルに関しては完成した論文を雑誌へ掲載することが目的となる。海外の有名な雑誌に掲載し多くの研究者の注目を集めたい。何故なら興味深い研究成果でありこの分野の新たなブレイクスルーになると期待できるからである。しかし、査読が長期間にわたりなおかつ一度リジェクトされているため、論文掲載までの期間が当初予想していたより長引いている。多次元の確率的漸化式(以下SREと略す)は、当初は3次元でかつ係数が三角行列のみの拡張を考えていた。つまり最も基本的な多次元SREへの拡張である。それでも各次元での漸近的な裾確率を決定するには多くの「場合分け」が必要となる。そして研究結果は非常に複雑なものとなることが予想された。ところがこの「場合分け」を数学的に簡潔に述べる方法を発見し、そのため2次元の結果を一般のn次元まで拡張できた。これは大きな進展である。このSREの結果は多次元GARCH(1,1)モデルに直接に応用でき、n次元GARCH(1,1)モデルの裾確率も、その結果から比較的簡単に求めることができる。さらに【研究実績の概要】で述べたように、我々の考えている研究は他のGARCHモデルにも応用可能であるとわかった。このことは当初は想定していなかったが、重要な応用研究である。そこで、既定の研究計画が順調に進展しかつ余裕がある場合に、この応用研究を研究計画に加えたい。

難しい場合には他の研究プロジェクトで改めて遂行したいと考えている。以上で遅れている部分と当初計画以上に進んでいる部分の両方を説明した。平成29年度の研究実績でも述べたが、既に結果が出ている研究に関しては論文にまとめ海外の雑誌に投稿している。それは2次元GARCH(1,1)モデルの各次元定常系列で裾の厚さが異なる条件に関するものである。論文は一旦棄却されたものの、めげずに再投稿したところ、査読(レヴュー)が返ってきた。(だいぶ長引いたが、これには雑誌の担当者が論文を査読者に回すのを忘れていたという過失もあった。)査読結果は肯定的(ポジティブ)なものであり、現在論文を掲載に向けて改訂中である。当該論文はこの研究計画の基盤となるアイデアがまとめてあり、なんとか論文になりそうで安心している。なお、この研究は確率的漸化式(Stochastic Recurrence Equations、以下SREと略す)の専門家(ポーランド)との共同研究である。一般のn次元の確率的漸化式(SRE)に関しては、漸化式の係数に三角行列を仮定した上で各次元で裾の厚さが異なる条件を導出した。それは2次元の結果の拡張である。この結果は平成29年度当初には既に得られており、後は論文としてまとめる必要があった。大分時間がかかったものの論文はほぼ完成に近いところまできている。なるべく早く完成させ、arXivにあげるなり雑誌に投稿するなりしたい。さらに前年度の研究実績概要で述べたが、他の多次元GARCHモデル(具体的にはBEKK-GARCHモデル)にも我々のSREの結果は応用可能である。このことは当初は想定していなかったが、後に重要な応用研究であることが分かった(学会発表の際に計量ファイナンスの専門家から指摘された)。そこで、実際に計算を進めてみると比較的軽微な拡張で応用可能であると分かった。n次元の確率的漸化式(SRE)の論文がまとまり次第、早急にこの研究に取り組みたい。本年度中に結果が得らればよいと考えている。現在までの研究状況はおおむね順調である。やや遅れている部分もあるが、当初の計画以上に進展している部分もある。以下ではその状況を【研究実績の概要】を踏まえ説明する。既に述べたように、2次元GARCH(1,1)モデルに関しては既に結果があるので、論文として雑誌に掲載することが目的であった。しかし最初の投稿先の雑誌で、査読に時間がかかった上に棄却されてしまった。2度目に投稿した雑誌の査読にも大分時間がかかった。これがやや遅れたと述べたことの理由である。幸い2度目の投稿では肯定的な査読結果を得たので、現在は査読(レビュー)に基づいて論文を改訂中である。なるべく早く改訂・再投稿し本年度中に論文掲載としたい。今のところ多次元の確率的漸化式(以下SREと略す)において、各次元で裾確率が異なる条件を提示した論文は我々が最初である。是非論文として公開し世界にアピールしたい。次に多次元(3次元以上)のSREに関する進歩状況を述べる。当初は3次元でかつ係数が三角行列のみの拡張を考えていた。
一酸化窒素(NO)の胃酸分泌調節における役割と病態生理的役割

H.pylori胃炎では胃分泌の変化がみられ、炎症が胃分泌能に影響を及ぼすと推測される。炎症細胞は一酸化窒素(NO)を放出するので、NOの酸分泌調整に対する役割を検討した。NOの代謝産物であるnitriteとnitrate(NOX)の測定が胃の炎症や分泌の指標となるか、また胃癌を中心として胃液中でニトロサミンの原斜となるnitriteと胃の分泌能の関係を検討した。1.カプサイシン感受性神経による胃内pHの感知と胃分泌機構のpHによる調節について胃内pH変化によるガストリン分泌の促進と抑制はカプサイシン感受性神経をブロックすることにより阻害された。胃内pH変化をこの神経が感知してG細胞に刺激を伝達し酸分泌を調節していることが明らかになった。胃内pH変化で血中NOXの上昇がみられ、G細胞に至る経路にNOの関与が推測されたが、この詳細を明らかにするにはさらに研究が必要である。2.一酸化窒素の胃分泌への関与についてlipopolysaccharide(LPS)を作用させると胃粘膜内でNOを産生する。血中NOXが増加しない低用量(100μg/kg)のLPSを投与することにより胃酸分泌の抑制がみられた。この時胃粘膜iNOS活性とiNOSmRNAの増強、ガストリンmRNA抑制とソマトスタチンmRNAの増強、H+K+ATPase mRNAの抑制が見られたがこれらの変化はL-NAMEにより阻害された。LPSにより産生されたNOがソマトスタチン分泌促進を介して酸分泌を抑制していると推測された。3)血清NOXとペプシノゲンH.pylori感染者では血清NOXが高値で、胃の炎症が血液に反映されていることが明らかになった。H.pylori感染によりPGI,PGIIが増加するが、血清NOXのほうがより早期から上昇すると考えられた。またH.pylori陰性者では血清NOXとPGI、PGIIと相関がみられ、胃酸分泌能の影響を受けていると考えられた。4)胃液中nitriteと酸分泌能胃液中のnitrite濃度はpHと相関し、低酸ないし無酸では増加すると報告されてきた。H.pylori陽性の胃癌と萎縮性胃炎で比較したところ胃液pHは同じであるにもかかわらず胃癌の方がnitrite濃度が高く、胃癌では単に胃液pHが高値であるためのみでなく胃粘膜でのNO産生の増加など胃粘膜側の要因の関与が推測ざれた。1.カプサイシン感受性神経による胃内pHの感知と胃分泌機構のpHによる調節についてラットにプロトンポンプ阻害剤を投与して酸分泌を抑制し、胃内アルカリ化のモデルとし、胃内塩酸灌流を酸性化モデルとして実験を行った。表面麻酔剤であるリドカインで知覚神経をブロックするとアルカリ化によるガストリン分泌が阻止された。またcapsaicin前処置により知覚神経のうちのcapsaicin sensitive nerveをブロックするとアルカリ化によるガストリン分泌が約65%にまで抑制された。

胃内pHを上昇させたラットの胃内に塩酸を投与するとpHの低下とともにガストリン分泌が抑制されるが、capsaicin前処置をしておくと胃内酸性化によるガストリン分泌の抑制の一部が阻止された。胃内のアルカリ、酸による刺激の少なくとも一部はcapaicin sensitive nerveを介してガストリン分泌細胞(G細胞)に伝達している。胃内アルカリ化、酸性化ともに血中のNoxの上昇がみられ、capsaicin sensitive nerveからG細胞に至る経路にNOが関与していることが推測された。これについて次年度検討する。2.一酸化窒素の胃分泌への関与について細菌のもつ菌体内毒素であるlipopolysaccharide(LPS)を作用させると胃粘膜内で一酸化窒素(NO)やサイトカインを産生する。LPSを少量(100μg/kg)投与することにより血中Noxの軽度の増加と胃酸分泌の抑制がみられた。この時胃粘膜ソマトスタチンの増加もみられるた。これらの反応はl-NAMEにより抑制されることから、LPSがNO介してソマトスタチンの増加をきたし、酸分泌を抑制している可能性が示唆された。胃の炎症が胃酸分泌、ガストリン、ソマトスタチンなどの合成、分泌に影響していると考えられている。細菌感染による急性胃炎では胃酸分泌が抑制されるが、これにはlipopolysaccharide(LPS)か関与していると考えられる。LPSの作用の一部はNOによると考えられる。そこでラットにLPSを投与して酸分泌、ガストリン、ソマトスタチン分泌およびこれらの遺伝子発現を検討し、LPSによるNOの産生と酸分泌・消化管ホルモンの分泌と遺伝子発現に対するNOの影響を検討した。これまでの実験成績からLPSは通常使用される1/10ないし1/100の用量で胃分泌に影響がみられることを確認しているので、ごく少量のLPS(100μg/kg)をラットの腹腔内に投与し、酸分泌、血中NOX、胃体部のソマトスタチン含量、ソマトスタチンmRNA発現をnorthern blotにて、iNOS、TNFαの発現をRT-PCRにて測定した。ラットに少量のLPSを投与すると血中のNOXに変化はみられなかったか胃酸分泌は抑制された。この用量のLPSで胃粘膜iNOS活性およびRT-PCRによるiNOSmRNA発現は増強したがL-NAMEによりこの変化は阻止された。胃前庭部ではLPSによりガストリンmRNA発現は抑制されソマトスタチンmRNAは増強された。粘膜内ソマトスタチン含量も増加した。これらの変化はL-NAMEにより阻害された。胃体部ではソマトスタチンmRNAは増強され、H+K+ ATPase mRNA発現は抑制された。これらはL-NAMEで阻止された。またLPSによりTNFαmRNAは発現増強し、L-NAMEで抑制された。これらのことから、LPSにより産生されたNOがソマトスタチン分泌促進を介して酸分泌を抑制していると推測されたが、NOがTNFαなどのサイトカインの発現を介する系の存在も示唆された。胃の炎症が胃酸分泌、ガストリン・ソマトスタチンなどの消化管ホルモンの胃粘膜内での合成・分泌に与える影響、さらには胃内pHによる胃酸、消化管ホルモン分泌調節機構と炎症による影響を一酸化窒素(NO)の面から検討し、胃疾患との関連を明らかにすることを目的とする。
HIV感染の発症に関与するウイルス(特にヘルペス群)の役割について

HIVは感染後潜伏持続感染に移行し、CD4リンパ球が徐々に破壊され、免疫不全と結果するか、何らかの要因により、著しい活性化が起こり、日和見感染や腫瘍等の合併症により死に至る。潜伏持続感染から全身リンパ節の系統的・持続的腫瘍を伴う発症機序に関して、前回ヒトヘルペスウイルス6(HIVと標的を同じくする)の関与を病理学的、ウイルス学的に示唆したが、今回は感染者の病態の推移とEBVとの動態について検討し、次の結果を得た。2感染者からの全血清サンプルが少なくとも1種類のHIV抗原と反応した。4 HIV感染者(36名内の26名)における経時的変化では以下の特徴的な5種類のパターンが観察された。1)CD4陽性細胞比の減少と抗HIV抗体の減少に相関2)CD4陽性細胞比の安定時には各抗体の動態も安定3)抗p24抗体の減少と抗p17抗体の上昇の逆相関4)抗ZEBRA抗体と抗integrase抗体の動態に相関5)抗ZEBRA抗体の上昇HIVは感染後潜伏持続感染に移行し、CD4リンパ球が徐々に破壊され、免疫不全と結果するか、何らかの要因により、著しい活性化が起こり、日和見感染や腫瘍等の合併症により死に至る。1)CD4陽性細胞比の減少と抗HIV抗体の減少に相関2)CD4陽性細胞比の安定時には各抗体の動態も安定3)抗p24抗体の減少と抗p17抗体の上昇の逆相関4)抗ZEBRA抗体と抗integrase抗体の動態に相関5)抗ZEBRA抗体の上昇