hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Helicobacter pylori持続感染と免疫関連遺伝子多型との関連の検討

Helicobacter pylori (H.pylori)持続感染と免疫関連遺伝子多型との関連の検討について,平成13年度より平成15年度まで検討を行なった.H.pylori感染者は幼少時にその感染が成立するが,本研究ではH.pylori感染の危険がほぼ同じであったと考えられる同じ地区に住む検診受診者のうち,血中抗H.pylori抗体陽性者と性,年齢をマッチさせた陰性者を対象として,遺伝的免疫機構の違いがH.pylori感染成立に及ぼす影響について検討した.すなわち,全白血球分画よりgenomic DNAを抽出し,Mannose-binding lectin (MBL)の4つのpolymorphic siteのうちの2領域,IL-10,CD14およびTumor necrosis factor-α(TNF-α)のプロモターであるTNF(-308)におけるpolymorphismの解析を行なった.その結果,H.pylori感染陽性者と陰性者間に有意な遺伝的免疫機構の相違を見いだせなかった.このことにより,遺伝的免疫機構の違いは,H.pylori感染の成立に影響しないことが明らかとなった.また,本研究を行なっていく過程で,1)長期のH.pylori感染が血中HDL-コレステロールを低下させること,2)実際の動脈硬化の進展にはH.pylori感染よりも加齢が大きく関与すること,3)動脈硬化の進展と関連があるとされている血中ホモシステイン値にH.pylori感染陽性者と陰性者で差異がみられないことなどを見いだし,それぞれ英文誌に論文発表を行なった.Helicobacter pylori (H.pylori)持続感染と免疫関連遺伝子多型との関連の検討について,平成13年度より平成15年度まで検討を行なった.H.pylori感染者は幼少時にその感染が成立するが,本研究ではH.pylori感染の危険がほぼ同じであったと考えられる同じ地区に住む検診受診者のうち,血中抗H.pylori抗体陽性者と性,年齢をマッチさせた陰性者を対象として,遺伝的免疫機構の違いがH.pylori感染成立に及ぼす影響について検討した.すなわち,全白血球分画よりgenomic DNAを抽出し,Mannose-binding lectin (MBL)の4つのpolymorphic siteのうちの2領域,IL-10,CD14およびTumor necrosis factor-α(TNF-α)のプロモターであるTNF(-308)におけるpolymorphismの解析を行なった.その結果,H.pylori感染陽性者と陰性者間に有意な遺伝的免疫機構の相違を見いだせなかった.このことにより,遺伝的免疫機構の違いは,H.pylori感染の成立に影響しないことが明らかとなった.また,本研究を行なっていく過程で,1)長期のH.pylori感染が血中HDL-コレステロールを低下させること,2)実際の動脈硬化の進展にはH.pylori感染よりも加齢が大きく関与すること,3)動脈硬化の進展と関連があるとされている血中ホモシステイン値にH.pylori感染陽性者と陰性者で差異がみられないことなどを見いだし,それぞれ英文誌に論文発表を行なった.Helicobacter pylori持続感染と免疫関連遺伝子多型との関連の検討について,平成13年度より本研究を遂行している.H. pylori感染者は幼少時にその感染が成立するが,本研究ではH. pylori感染の危険がほぼ同じであったと考えられる同じ地区に住む検診受診者を対象として,H. pylori感染陽性者と陰性者で遺伝的免疫機構の差異がみられるか否かを検討している.平成14年度には年齢,性をマッチさせた血中抗H. pylori抗体陽性者96名と陰性者96名で,Mannose-binding lectin (MBL)の4つのpolymorphic siteのうちの2領域,IL-10,CD14およびTumor necrosis factor-α(TNF-α)のプロモーターであるTNF(-308)におけるpolymorphismの解析を行なった.現在のところ,H. pylori感染と陰性者の比較では,4つの遺伝子に関して大きな差異を見いだせていない.

さらに,免疫機構に関与している他の遺伝子の検討を行なうとともに,各遺伝子変異の組合せによるH. pylori感染成立に及ぼす影響すついての解析を予定している.本研究を行なっていく過程で,長期のH. pylori感染が血中HDL-コレステロールを低下させることを見いだし英文誌のHelicobacterに発表した.また,動脈硬化の進展と関連があるとされている血中ホモシステイン値にH. pylori感染陽性者と陰性者で差異がみられないこと,動脈硬化の進展には加齢が大きく関与しておりH. pylori感染による影響は少ないことを見いだし,それぞれ英文誌のAmerican Journal of Gastroenterology, Journal of Gastroenterology and Hepatologyに投稿し受理され,掲載および印刷中である.Helicobacter pylori(H.pylori)持続感染と免疫関連遺伝子多型との関連の検討について,平成13年度より平成15年度まで検討を行なった.H.pylori感染者は幼少時にその感染が成立するが,本研究ではH.pylori感染の危険がほぼ同じであったと考えられる同じ地区に住む検診受診者のうち,血中抗H.pylori抗体陽性者と性,年齢をマッチさせた陰性者を対象として,遺伝的免疫機構の違いがH.pylori感染成立に及ぼす影響について検討した.すなわち,全白血球分画よりgenomic DNAを抽出し,Mannose-binding lectin(MBL)の4つのpolymorphic siteのうちの2領域,IL-10,CD14およびTumor necrosis factor-α(TNF-α)のプロモーターであるTNF (-308)におけるpolymorphismの解析を行なった.その結果,H.pylori感染陽性者と陰性者間に有意な遺伝的免疫機構の相違を見いだせなかった.このことにより,遺伝的免疫機構の違いはH.pylori感染の成立に影響しないことが明らかとなった.また,本研究を行なっていく過程で,1)長期のH.pylori感染が血中コレステロトールを低下させること,2)実際の動脈硬化の進展にはH.pylori感染よりも加齢が大きく関与すること,3)動脈硬化の進展と関連があるとされている血中ホモシステイン値にH.pylori感染陽性者と陰性者で差異がみられないことなどを見いだし,それぞれ英文誌に論文発表を行なった.
遷移金属ダイカルコゲナイド原子層のナノスケール伝導解析と新奇機能探索

本研究は、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)系材料のデバイス応用へ向けた局所的な伝導特性の光応答評価手法を用いた基礎研究である。今年度の研究実績は以下のようになった。1.多探針STM装置(MP-STM)の改良として、前年度までに試料にダメージ・汚染を生じる電子顕微鏡(SEM)の代わりに長焦点距離の光学顕微鏡を配置する改善を行った。測定系応用として、対物レンズを通して光照射を行うことで、入射光を2μm程度のスポット径まで絞れるようになった。また、スポット径が小さくなるに際し、ばね除震部の揺れにより光強度が不安定となるため、除震性能を強化し、揺れを数百nm程度まで低減できた。2.改造した装置を用いて多層WSe2試料のキャリアダイナミクス計測を行った。これまで測定できなかったμsの時間スケールで計測できる光学系を作成し、多層WSe2の本質的な再結合寿命を反映する1.5 μsの成分を計測できた。以上の内容は、Applied physics express誌へ掲載された。3.以上により培った技術を用いて、研究計画に記載した絶縁体上の単層ヘテロ材料の2探針を用いた光励起計測を行った。単原子層面内のMoSe2/WSe2ヘテロ構造に対して、探針接触によるFET特性測定と連続光照射計測によるバンド構造の推定やフェムト秒パルスレーザー光を用いたキャリアダイナミクス計測を行った。今後、ナノスケールでの構造観察と合わせ、様々な起源が考えられている光応答との対応を明らかにしてゆく。4.バレーホール効果計測の、準備段階として、円偏光変調方式を用いてバレー偏極キャリアの寿命をとらえるための実験を行った。結果、nsスケールでのバレー偏極緩和由来の信号を得た。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)系材料のデバイス化へ向けた基礎研究である。本年度の計画は構造制御のための成長過程の解明、そして薄膜試料測定へ向けた多探針STMシステムの最適化であった。まず、成長過程考察について述べる。Mo1-xWxS2合金の単層材料において三角形状の結晶中心から角にわたって幅5nm程の一次元的な純粋なMoS2領域が形成されることを発見し、密度汎関数計算による相対エネルギー値の比較により形成過程の考察を行った。この結果はTMDC系材料で量子構造を作りこむための第一歩となることが期待される。成果は、日本応用物理学会誌へ投稿し掲載が決定している。現在英文校閲を行っている。次に、多探針走査トンネル顕微鏡(STM)システムの最適化について述べる。まず、現状の問題点を把握するために多探針STMとポンプ・プローブ光学系を組み合わせ、単層複数層のMoS2に対して時間分解測定を行った。測定シグナルを得ることができたが以下の問題が見つかった。1)探針接触による試料破壊, 2)走査電子顕微鏡(SEM)観察による試料への表面汚染・ダメージ3)入射位置が試料から遠いことによるレーザー収束点の広がりである。対策として、1)については探針を導電性AFMのカンチレバーへ変更し対応した。2)についてはナノスケールの表面を観察する上で優先すべき対策課題であったため、指導教官の援助の下、SEMを光学顕微鏡へ置き換えることを検討し、そのための超高真空チャンバーの設計を(株)北野精機と共同で行い、問題なく機能することを確認した。光学顕微鏡を探針近くに配置できたことにより、レーザーを顕微鏡レンズを通して入射できるため、収束径を1μm程度まで到達させることができ、3)の対策も兼ねることができた。以上により、多探針STMと光学系を組み合わせる基盤が完成しつつある。本年度の計画であった「構造制御のための成長過程の解明」については、Mo1-xWxS2結晶中のMoS2からなる一次元構造に関し、成長に関する議論を交えて論文執筆を行い、受理まで至ることができたため順調な進展であるといえる。また、「多探針STMシステムの最適化」については、SEMを光学顕微鏡へ置き換えるという大きな変更を本年度で行うことができた。現在、試運転も兼ねて測定を行っているが、大きな問題は発生しておらず順調に成果を出すであろうことが期待される。しかし、多探針STMの特徴である局所的な電気伝導測定を行うためには、電子回路等の測定システムの改善が必要であり、現在行っている。前年度、層状物質単層等の非常にもろい材料に対してソフトな接触を図るために、接触用探針を導電性AFMカンチレバーに置き換えることを行った。また、これまでの研究によりSTMにおけるトンネル接合を介して探針直下の試料電位を測定し、試料面内方向に印加した電流による電位勾配を直接測定することに成功している。本年度ではそれを4探針伝導測定法へ発展させ電流印加用探針2本と基準電圧測定用探針1本を全て接触用導電性AFMカンチレバーに置き換え、探針・試料共に弱破壊な接触を行い、もう一本の探針をSTM動作させながら探針直下の電位を測定することで電位分布計測を行うことができた。単層試料の前段階としてグラファイトにおいて測定を行い成果を得た。導電性AFMカンチレバー接触を行うことにより、以下のような測定を行うことも可能となった。

熱酸化SiO2上に配置した単層/二層のWSe2の上に2本の導電性カンチレバーを接触させる。これにより、ボトムゲート型のMOSFET構造を形作ることができ、一方の探針を走査することにより電流の電極位置依存性を測定することができる。今回の測定で一方の探針が2層上にある時の方が単層上にある時よりゲート電圧の増加に対して速やかに電流が立ち上がることが分かった。当初の予定通り、初年度にMo1-xWxS2中の埋め込まれたMoS2量子細線構造に関する報告をすることが出来たが、単層試料に対して4探針法により電気伝導測定を行うために様々な問題が生じた。例えば、探針接触による試料の破壊を解決したが、強い接点を作成できないため接触抵抗が時間に対して揺らぎ電位分布の取得が困難になることや測定プロセスの複雑化による人為的ミスの発生等である。本年度はそれらの問題に対して一つずつ開発により解決を行ってきた。以上の理由により少々計画より遅れている。本研究は、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)系材料のデバイス応用へ向けた局所的な伝導特性の光応答評価手法を用いた基礎研究である。今年度の研究実績は以下のようになった。1.多探針STM装置(MP-STM)の改良として、前年度までに試料にダメージ・汚染を生じる電子顕微鏡(SEM)の代わりに長焦点距離の光学顕微鏡を配置する改善を行った。測定系応用として、対物レンズを通して光照射を行うことで、入射光を2μm程度のスポット径まで絞れるようになった。また、スポット径が小さくなるに際し、ばね除震部の揺れにより光強度が不安定となるため、除震性能を強化し、揺れを数百nm程度まで低減できた。2.改造した装置を用いて多層WSe2試料のキャリアダイナミクス計測を行った。これまで測定できなかったμsの時間スケールで計測できる光学系を作成し、多層WSe2の本質的な再結合寿命を反映する1.5 μsの成分を計測できた。以上の内容は、Applied physics express誌へ掲載された。3.以上により培った技術を用いて、研究計画に記載した絶縁体上の単層ヘテロ材料の2探針を用いた光励起計測を行った。単原子層面内のMoSe2/WSe2ヘテロ構造に対して、探針接触によるFET特性測定と連続光照射計測によるバンド構造の推定やフェムト秒パルスレーザー光を用いたキャリアダイナミクス計測を行った。今後、ナノスケールでの構造観察と合わせ、様々な起源が考えられている光応答との対応を明らかにしてゆく。4.バレーホール効果計測の、準備段階として、円偏光変調方式を用いてバレー偏極キャリアの寿命をとらえるための実験を行った。結果、nsスケールでのバレー偏極緩和由来の信号を得た。多探針STMにより非破壊で局所的な電気伝導を測定する上で、トンネル接合を介してSTM探針直下の電位を測定する走査トンネルポテンショメトリ(STP)法の完成は不可欠である。これまでに、金属的な特性を示す材料でのSTP法は完成しているが、MoS2のように半導体的な特性を示す試料へは未だ応用できていない。このためにバンド端の応答を高精度に測定することが必要となるが、その実現のためにはプリアンプの広帯域化・高精度化、そしてデジタル回路の設計が必要となる。
左室大動脈カップリングの連続測定による循環動態の鑑別とその有用性の検討

手術中に適切な循環動態を維持するためには、正常からの逸脱をいち早く察知し、その原因を鑑別して、正常な状態へ戻す必要がある。循環モニタの中でも血圧は常に測定される重要な指標であるが、血圧が変動したとき、それがなぜ生じたかを適切に評価できなければ、血圧を有効なモニタとして使用することはできない。本研究では血圧に加えて、左心室大動脈カップリング(Ees/Ea)を低侵襲的な方法で連続測定することにより、血圧変動の背景にある病態を鑑別できるかを検討することで、Ees/Eaモニタの有用性を評価する。これまで経験に基づいて行われてきた循環管理をより明確かつ理論的に行うことが最終的な目的である。
地域大国ブラジル外交の分析:世界秩序再編期のミドル・パワーの対外政策と地域主義

1.非米州地域と国連に関するブラジル外交の考察ブラジルは、軍政下の1970年代ですら米国の意向に反してアンゴラ左派政権の独立を承認するなど、戦後60年間、文民政権であるか軍事政権であるかを問わず、プラグマティックな外交を独自に進めてきた。こうした実利外交は、開発/工業化という国家目標に基づくものであり、途上国のリーダーを自認しながら、先進国主導の世界秩序形成に自国の参加を求める両面的なものである。ルーラ政権は、反米左派政権の国々とは同調せずに、成長著しいブラジルの経済力を他の途上国で展開することも企図しており、脱イデオロギー的な姿勢を維持している。世界秩序への関心は、ハイチ等PKOへの積極参加など国連安保理改革に顕著であるが、戦間期に国際連盟の常任理事国入りを要求しながらも実現せずに、国際連盟を早期に脱退した史実もある。途上国のリーダーの座を維持しながら、豊富な資源と巨大な市場を梃子に、欧州など先進国との戦略的提携関係を構築することが世界秩序形成に参加する条件となろう。2.ブラジル外交と地政戦略の連関に関する考察20世紀のブラジルでは地政学的な戦略思考が外交と内政に影響を及ぼしてきた。内陸の人工都市ブラジリア遷都や「未来の大国」の標語は地政学思考と開発主義の理念の結合であった。旧来の自然地理学的な地政学は衰退したが、近年の地域主義の台頭や文明・文化論への関心の高まりから、地政戦略/地政文化的な視点は、ブラジル外交の特質を考えるうえでー助となろう。つまり、多国間主義を通してブラジルを軸に南米地域の結束が強化されることは、多極化する世界秩序における南米の地域大国ブラジルの地位を向上させるという考え方が、政権の左右を問わず、継続的に存在するのである。[付記]平成20年度の本研究計画は、研究代表者の退職によって中断されることになった。本研究計画の初年度にあたる平成17年度の上半期において、研究代表者は独立行政法人国際交流基金の実施する派遣フェローシップによってブラジル連邦共和国に滞在し、サンパウロ州立カンピーナス大学で客員研究員として「世界秩序の変動期におけるブラジルの安全保障」を主題とする研究に従事した。したがって本年度については、上記の研究との関連から、本研究計画の予備的な調査作業を実施するとともに資料の収集等に従事した。なお平成17年度の研究実施計画による具体的な実績報告は以下のとおりである。ミドル・パワーの外交に関する予備的考察:国際政治におけるミドル・パワー(中級国家、中堅国家)の役割は、冷戦時代から注目されてきたが、一般に米ソ両超大国中心の東西二極システムのなかで限定的であった。冷戦後の地域統合の進展において指導的な役割を担う地域大国としてブラジルは自らの戦略的重要性を認識して、南米域内の地域統合の推進に主導的な役割を果たすのみならず、他のBRICs諸国(ロシア、インド、中国)、さらに南アフリカなど他の地域大国との関係強化に努めている。かつてアジアNICsが工業化と輸出によって注目されたのとは対照的に、これらの国々は市場(=人口)や資源(=領土)などの経済的な潜在力をはじめ、地域を代表する政治的な発言力を有する地域大国として国際社会に政治経済力を投影しつつあり、対アフリカなど第三世界外交にも積極的に取り組んでいる。つまり、冷戦後のミドル・パワーの役割は積極的で能動的なものに変化している。(1)地域的な経済統合について、米州全体では、1994年にマイアミで開催された第1回米州首脳会議(キューバを除く米州34力国の首脳参加)で米州自由貿易地域(FTAA)が構想された。他方、南米地域では、ブラジル、アルゼンチン、ウルグアイ、パラグアイで構成されるメルコスール(南米共同市場)が1995年に関税同盟として発足している。ブラジルは、カルドーゾ政権が推進したメルコスールを挺子に、米国主導のFTAA構想と距離を置いてきた。ルーラ政権は、多極化世界を念頭に、FTAAと他の自由貿易協定の交渉を平等視している。FTAAは暗礁に乗り上げているが、ブラジルなどメルコスール諸国は、2005年にマルデルブラタで開催の第4回米州首脳会議でもFTAAに慎里であり、米国をはじめ他の米州諸国の推進派と対立が顕著であった。だが、2006年に反米政権のべネズエラのメルコスール正式加盟によって、メルコスールが混乱に陥る事態が危惧され、ブラジル国内でもFTAA交渉再開を求める声は少なくない。(2)南米地域の政治協力はブラジルを軸に新しい展開が見られる。カルドーゾ政権の提唱によって2000年にブラジリアで開催された第1回南米サミヅトで、南米地域の自由貿易圏の創設やインフラ統合整備の必要性とともに、「南米共同体(CSN)」の設立構想が提唱され、2004年にクスコで開催された第3回南米サミヅトで承認された。2005年には、ガイアナ、スリナムを含めた南米12力国による第1回南米共同体首脳会合がブラジリアで開催された。ルーラ政権はCSN統合プロセスなど南米の結束強化に積極的であるが、南米のEU型統合に関する懐疑論も根強く、当面はインフラやエネルギー分野などの統合に焦点が絞られている。また、カルドーゾ政権がパラグアイ危機の収拾に努めたように、ルーラ政権もエクアドルなどの政治危機の収拾に積極的な支援を行っている。1.非米州地域と国連に関するブラジル外交の考察

ブラジルは、軍政下の1970年代ですら米国の意向に反してアンゴラ左派政権の独立を承認するなど、戦後60年間、文民政権であるか軍事政権であるかを問わず、プラグマティックな外交を独自に進めてきた。こうした実利外交は、開発/工業化という国家目標に基づくものであり、途上国のリーダーを自認しながら、先進国主導の世界秩序形成に自国の参加を求める両面的なものである。ルーラ政権は、反米左派政権の国々とは同調せずに、成長著しいブラジルの経済力を他の途上国で展開することも企図しており、脱イデオロギー的な姿勢を維持している。世界秩序への関心は、ハイチ等PKOへの積極参加など国連安保理改革に顕著であるが、戦間期に国際連盟の常任理事国入りを要求しながらも実現せずに、国際連盟を早期に脱退した史実もある。途上国のリーダーの座を維持しながら、豊富な資源と巨大な市場を梃子に、欧州など先進国との戦略的提携関係を構築することが世界秩序形成に参加する条件となろう。2.ブラジル外交と地政戦略の連関に関する考察20世紀のブラジルでは地政学的な戦略思考が外交と内政に影響を及ぼしてきた。内陸の人工都市ブラジリア遷都や「未来の大国」の標語は地政学思考と開発主義の理念の結合であった。旧来の自然地理学的な地政学は衰退したが、近年の地域主義の台頭や文明・文化論への関心の高まりから、地政戦略/地政文化的な視点は、ブラジル外交の特質を考えるうえでー助となろう。つまり、多国間主義を通してブラジルを軸に南米地域の結束が強化されることは、多極化する世界秩序における南米の地域大国ブラジルの地位を向上させるという考え方が、政権の左右を問わず、継続的に存在するのである。[付記]平成20年度の本研究計画は、研究代表者の退職によって中断されることになった。
赤外線共鳴散乱トモグラフィー装置

光散乱は「光波によって生じた電気双極子からの双極子放射」であるから、光の電場によって結晶内の電子が変化して電気分極が生ずることが必要である。このような視点からすると、電子の変位が赤外線の電場により共鳴的に生ずる場合には非常に大きな光散乱が生ずることになる。半導体の多くは赤外線に対して透明であり、欠陥にトラップされている電子の共鳴周波数は温度で変わるので、試料温度を変えながら赤外線散乱が生じている場所と強度、ならびに、それらの分布を測定することによって、半導体結晶内の電子的欠陥の分布を感度良く検出出来る。次に、光の弾性散乱を「光の回折」という視点から眺めてみたい。回折現象はsinΘ/λで律せられるので、波長が長い赤外線の散乱ではX線小角散乱でなければ観察できないような欠陥が90度光散乱で観測される。すなわち、赤外線光散乱トモグラフィーは半導体内の格子欠陥、微少欠陥、クラスタリングなどで生じる「密度ゆらぎ」と析出微粒子、析出微粒子で装飾された転位線などを観察のに適している。一方、X線の吸収係数は原子番号にほぼ比例するのでGaAs、InPといった重い原子を含む化合物半導体結晶をX線で調べる為には、結晶を薄片化しなければならないが、赤外線は、こられの半導体を容易に透過するので、数センチといった大きな結晶でも薄片化することなく、その内部を観察することができる。結晶に含まれる欠陥には、転位線のように結晶の成長を本質的に左右したり、成長後の熱履歴に敏感に反応するもの、成長条件の変動で導入される孤立した点欠陥とがあるが、いずれも結晶成長状態を記録した指標と見做すことが出来る。とくに、赤外線光散乱トモグラフィーのように大きな結晶を非破壊的に調べることが出来る場合には、欠陥相互の位置的関係を明瞭に把握することが出来るので、結晶の成長履歴を明らかにするのに非常に有効である。これらの目的を達成する為に赤外線共鳴散乱トモグラフィー装置を開発し、初期の目的を達成した。光散乱は「光波により生じた電気双極子からの双極子放射」と考える事が出来る。したがって、光の電場によって結晶内に電気分極が生ずることが必要である。この視点からすると、入射赤外線によって生ずる電子の分極は赤外線のエネルギーと電子の束縛エネルギーとが等しくなると、誘起分極は非常大きくなり、共鳴散乱が生ずる。したがって、入射赤外線の波長を適当に選ぶと、赤外線散乱法によって半導体の電子的欠陥の研究が出来る。そこで、半導体レーザー:830nm,YAGレーザー:1064と1.315μmおよびHe-Neレーザー:1.15μmを用いて散乱像を観察した。その結果、散乱像にレーザーの光の波長依存性が見られた。この点を一層明らかにするために、窒素温度まで温度を下げ、散乱像を撮る装置を作りつつある。光散乱法を「光の回析」という視点から眺めると、回析現象はsin(θ)/λで律せられ、X線に比べ波長が一万倍以上も長い赤外線の散乱では、X線小角散乱で観察されるような欠陥を90度光散乱で観測することになる。すなわち、赤外線散乱法は半導体内の格子欠陥,微少欠陥,クラスタリングなどで生ずる「密度のゆらぎ」の検出に適した手段となる。一方、X線の吸収係数は原子番号にほぼ比例ので、GaAs、InPといった重い原子を含む結晶では、X線による観察には結晶を薄片化しなければならない。

しかし、赤外線はこれらの半導体を容易に透過し、数センチ角といった結晶も薄片化せずに、内部を観察することが可能となる。この原理に基づいて、散乱像と吸収像とを同時に、また、必要に応じて独立した機能での撮影が可能な装置を作った。微弱散乱光による画像形成には、コンピューターによる処理が不可欠で目下この開発にも専念している。光散乱は「光波によって生じた電気双極子からの双極子放射」であるから、光の電場によって結晶内の電子が変位して電気分極が生ずることが必要である。このような視点からすると、電子の変位が赤外線の電場により共鳴的に生ずる場合には非常に大きな光散乱が生ずることになる。半導体の多くは赤外線に対して透明であり。欠陥にトラップされている電子の共鳴周波数は温度で変わるので、試料温度を変えながら赤外線散乱が生じている場所と強度、ならびに、それらの分布を測定することによって、半導体結晶内の電子的欠陥の分布を感度良く検出出来る。光散乱強度は、波長の4乗に比例するので、YAGレーザーからの二つの光(1.05μと1,32μ)とHeーNeレーザーからの光:1,15μとは、ほぼ等間隔に位置している。これらの光に対する散乱強度の波長依存性にローレンツ式を適用すると、共鳴周波数と減衰係数が求まる。この結果、十分熱処理されていると考えられる欠陥に帰属している散乱中心では減衰係数が小さく共振周波数が高くなっており、結晶成長後に導入されたと思われる転位線などに析出した粒子からの散乱では共振周波数が低く、また、大きな減衰係数を示した。そこで、10数度Kまで冷却できるクライオスタットを作り、これでGaAs結晶冷やしながら光散乱強度を測定した所、最低温度に到達する途中で赤外線の散乱強度が最大になることがわかった。このことからGaAsからの赤外光の散乱はローレンツ型の共鳴であることが確認出来た。結晶に含まれる欠陥には、転位線のように結晶の成長を本質的に左右するものと、成長後の熱履歴を敏感に反映するもの、成長条件の変動で導入される弧立した点欠陥などがあるが、いずれも結晶成長状態を記録した指標と見做すことが出来る。とくに、赤外線光散乱強度は上述のように帰属している欠陥により異なり、また、大きな結晶を非破壊的に調べることが出来るので、欠陥相互の位置的関係を明瞭に把握することが出来るので、結晶の成長履歴を明らかにするのに非常に有効である。これらの目的を達成する為に温度可変型赤外線共鳴散乱トモクラフィー装置を開発し、初期の目的を達成した。
多変数特殊函数に関する研究

本研究は、2階非線型微分方程式であるパンルヴェ系とその多変数への一般化であるガルニエ系を直接の研究対象とするものである。また、間接的にはパンルヴェ系の特殊解になっている超幾何関数や合流型超幾何関数の研究も研究対象に含めている。以前から研究を行っていたパンルヴェ系に対する定義空間について、すべてのパンルヴェ系の定義空間を、実際にパンルヴェ系を扱うことをせずに、モノドロミー保存変形の理論を応用することにより得ることを試みた。パンルヴェ系を得るだけではなく、その過程において各パンルヴェ系に付随するディンキン図形が得られることになり、各パンルヴェ系の定義空間に見られていた特徴と一致することになる。同時にτ関数を利用した定義空間の構成法が得られる。特殊解になっている超幾何関数や合流型超幾何関数については、一般化された超幾何微分方程式系に対する解の表示を具体的に得る。今後、形式的な表示に解析的な意味をもたせる必要がある。またこれに付随してパンルヴェ系との関連についても得るところがある。一連の研究に付随して古典的なパンルヴェ全集を閲覧し、全集に含まれているストックホルム講究録の解明にも努めた。超幾何系については,多変数合流型超幾何微分方程式の級数解について計算をした結果,2変数の範囲である程度の結果を得た.現在3変数以上の級数解について研究している.これらについては,ある程度まとまった段階で発表する予定である.また平成14年8月には関数方程式論サマーセミナーの幹事をつとめ,日本国内および海外の研究者を招聰し,研究集会も主催した.活発な議論を通して,パンルヴェ系,超幾何微分方程式等に関する研究打ち合わせおよび研究連絡を行い,最新の研究情勢に理解を深めた.平成15年度の研究実施計画に基づき,多変数合流型超幾何微分方程式の級数解についての研究およびτ関数によるガルニエ系の定義空間の構成の研究をまず行った.それに伴い,退化ガルニエ系の定義空間についての研究や退化ガルニエ系の定義空間に付随するディンキン図形の研究についても同時に展開できる部分があり,少しずつでしかないが解明出来ることがあった.ガルニエ系の定義空間の退化図式の研究については,まずすべての退化ガルニエ系の定義空間をうまく記述する必要があり難航している.ただ非常に煩雑なそれらの計算を通して分かったことであるが,2変数などでの具体的な計算がある一面わかりにくいのは,具体的過ぎるから対称性がよく見えないというのが原因であったとの結論に現在至っている.また補足としてパンルヴェ全集を閲覧し,全集に含まれているストックホルム講究録の読解にも昨年度に引き続き努めた.フランス語の古典的な講究録であるが,現在でも研究し尽くされていないパンルヴェ自身の初期のアイデアが少なからず含まれており,昨年度の序文,第1講,第2講に続いて第5講の内容について詳細に研究した.級数解については形式的な理論にとどまっているので,今後多変数に拡張するにしたがって,解析的な内容をどう考えていくのかも合わせて考えなければならない必要性を感じている.本研究は、2階非線型微分方程式であるパンルヴェ系とその多変数への一般化であるガルニエ系を直接の研究対象とするものである。
病原体センサー活性化に伴う選択的遺伝子発現誘導機構とその破綻

IκB-ζ遺伝子を欠損するマウスは、specific pathogen-free (SPF)環境下で、目の周囲に慢性炎症を自然発症する。今回我々は、この慢性炎症の発症機序に取り組み、このマウスでは、涙腺にリンパ球の浸潤を伴う炎症があり、涙の分泌量が低下していること、血清中には自己抗体が存在することを明らかにした。自己抗体の中でも特に、シェーグレン症候群の鑑別診断に用いられる抗SSA抗体、抗SSB抗体価が上昇していることが明らかとなり、このマウスの症状は、ヒトのシェーグレン症候群に酷似していることが判明した。細胞移植実験や遺伝子欠損マウスを用いた解析を行ったところ、この炎症の発症には、リンパ球の存在が必須であることが判明したが、正常マウスのリンパ球を移植したIκB-ζ遺伝子欠損マウスでも炎症が観察され、リンパ球以外の別の細胞種の異常が原因と考えられた。各種の細胞で特異的にIκB-ζ遺伝子を欠損するマウスを作製して解析を進めたところ、上皮細胞において同遺伝子が欠損するマウスで炎症が発症することが明らかになった。また、IκB-ζ遺伝子を欠損するマウスの涙腺ではアポトーシスが過剰に誘導されていること、この細胞死は炎症とは無関係に誘導されることがわかった。さらに、アポトーシスを抑制する薬剤をIκB-ζ遺伝子欠損マウスの目に投与したところ、炎症が抑えられ、涙の分泌量も回復することが明らかになった。つまり、涙腺上皮細胞では、IκB-ζがアポトーシスを抑制するはたらきをもっており、この遺伝子が欠損するとアポトーシスが過剰に誘導されること、この過剰なアポトーシスによって、自己反応性の異常なリンパ球が産生され、局所的な炎症が誘導されることが明らかになった。本研究成果は、今なお、多くの患者がドライアイ、ドライマウスに苦しむシェーグレン症候群の発症機序の理解とその治療に大きく貢献すると考えられる。IκB-ζ遺伝子欠損マウスが自然発症する慢性炎症の病因について検討したところ、このマウスが、ヒトの自己免疫疾患の一種であるシェーグレン症候群様の慢性炎症を自然発症すること、この慢性炎症の原因が涙腺上皮細胞で起きる過剰な細胞死によることを明らかにするとともに、さらにこの慢性炎症及び、それに付随する病態が、細胞死を阻害する薬剤で治療可能なことを示すことができた。当初予想できなかったこれらの結果は、シェーグレン症候群などの組織特異的自己免疫疾患の発症機序の解明とその治療ヘ向けた取り組みに新たな視点をもたらす画期的な研究成果と注目され、米国科学誌「Immunity」にてFeatured Articleとして発表されるとともに、Previewで紹介された。また、当該分野において特別な意義をもつ論文として、F1000Primeに選出された。涙腺上皮においてIκB-ζを誘導する内因性リガンドの同定、アポトーシスの自発的な誘導機構、さらに、IκB-ζによるアポトーシス回避機構の解明が次の重要な課題となると考えられる。これらはいずれも容易な課題ではないが、解明された場合、上皮組織の恒常性維持の理解とシェーグレン症候群の治療にさらに大きな貢献をもたらすと予想される。微生物由来成分によって活性化される病原体センサーは、自己由来の内因性物質をも認識すること、さらにその過度の活性化が種々の慢性炎症性疾患の病態に寄与することが最近認識されつつある。研究代表者が発見したIκB-ζ(zeta)は、自然免疫刺激時に発現誘導され、炎症応答の選択的遺伝子発現の鍵を握る分子である。IκB-ζ遺伝子欠損マウスは、SPF環境下で皮膚や眼瞼結膜に慢性炎症を自然発症する。本研究は、IκB-ζ欠損マウスで観察される慢性炎症の原因と特異的発現機構の解析及び、死細胞に対する細胞応答の解析を介して、恒常性維持における炎症応答制御の分子機構と生理的意義の解明を目指すものである。IκB-ζ欠損マウスの詳細な病理解析の結果、今回新たに、皮膚に加えて涙腺に強い炎症が観察されることを見出した。さらに、血清中に抗SSA/SSB自己抗体が検出されることが明らかになり、このマウスの症状は、原因不明のヒトの自己免疫疾患の一種であるシェーグレン症候群の示す病態に類似していることが判明した。IκB-ζ/tumor necrosis factor-α二重遺伝子欠損マウスを作製したところ、IκB-ζ単独欠損マウスと慢性炎症症状に大きな変化は観察されず、このマウスの示す病態は、従来報告されているNF-κB関連因子の欠損によるtumor necrosis factor-α依存性の皮膚炎症とは異なることが明らかになった。一方、Rag2欠損マウスとの二重遺伝子欠損マウスを作製したところ、顕著な症状がほぼ消失し、リンパ球の存在が発症に重要であることが判明した。さらに、IκB-ζ欠損造血細胞をもつ骨髄キメラマウスを作製したが、このマウスでも症状が観察されず、この自己免疫疾患を伴う慢性炎症は、放射線抵抗性の皮膚等に局在する細胞と獲得免疫系の細胞の両者が関与した機構を介して発症することが明らかになった。研究代表者らが発見したIκB-ζ(zeta)は、自然免疫刺激時に発現誘導され、NF-κBを制御することにより、炎症応答の選択的遺伝子発現の鍵を握る分子である。IκB-ζ遺伝子欠損マウスは、specific pathogen-free環境下で皮膚や眼瞼結膜に慢性炎症を自然発症する。

本研究は、IκB-ζ欠損マウスで観察される慢性炎症の原因と特異的発現機構の解析及び、死細胞に対する細胞応答の解析を介して、恒常性維持における炎症応答制御の分子機構と生理的意義の解明を目指すものである。昨年度までに、IκB-ζ欠損マウスで自然発症する慢性炎症にはリンパ球の存在が必須であること、さらにIκB-ζ欠損マウスでは、皮膚に加えて涙腺に強い炎症が観察されること、血清中に抗SSA/SSB自己抗体が検出されることを見出し、このマウスの症状は、原因不明のヒトの自己免疫疾患の一種であるシェーグレン症候群の示す病態に類似していることを示した。今回、この病態の発症機序を探る目的で、野生型及びIκB-ζ欠損マウスから脾臓細胞を調製し、成熟リンパ球を欠くRag2欠損マウス及び、Rag2/IκB-ζ二重遺伝子欠損マウスに移植し、炎症発症の有無を観察した。その結果、IκB-ζ欠損マウス由来脾臓細胞を移植したRag2欠損マウスでは、発症が観察されないのに対し、野生型マウス由来脾臓細胞を移槙したRag2/IκB-ζ欠損マウスではIκB-ζ欠損マウスと同様の炎症が発症することが明らかになった。これらの結果より、IκB-ζ欠損に伴うリンパ球機能の変化が炎症発症の原因ではなく、リンパ球以外の細胞におけるIκB-ζ欠損により、組織の恒常性が破綻し、慢性炎症が発症することが判明した。IκB-ζ遺伝子を欠損するマウスは、specific pathogen-free (SPF)環境下で、目の周囲に慢性炎症を自然発症する。今回我々は、この慢性炎症の発症機序に取り組み、このマウスでは、涙腺にリンパ球の浸潤を伴う炎症があり、涙の分泌量が低下していること、血清中には自己抗体が存在することを明らかにした。自己抗体の中でも特に、シェーグレン症候群の鑑別診断に用いられる抗SSA抗体、抗SSB抗体価が上昇していることが明らかとなり、このマウスの症状は、ヒトのシェーグレン症候群に酷似していることが判明した。細胞移植実験や遺伝子欠損マウスを用いた解析を行ったところ、この炎症の発症には、リンパ球の存在が必須であることが判明したが、正常マウスのリンパ球を移植したIκB-ζ遺伝子欠損マウスでも炎症が観察され、リンパ球以外の別の細胞種の異常が原因と考えられた。各種の細胞で特異的にIκB-ζ遺伝子を欠損するマウスを作製して解析を進めたところ、上皮細胞において同遺伝子が欠損するマウスで炎症が発症することが明らかになった。また、IκB-ζ遺伝子を欠損するマウスの涙腺ではアポトーシスが過剰に誘導されていること、この細胞死は炎症とは無関係に誘導されることがわかった。さらに、アポトーシスを抑制する薬剤をIκB-ζ遺伝子欠損マウスの目に投与したところ、炎症が抑えられ、涙の分泌量も回復することが明らかになった。つまり、涙腺上皮細胞では、IκB-ζがアポトーシスを抑制するはたらきをもっており、この遺伝子が欠損するとアポトーシスが過剰に誘導されること、この過剰なアポトーシスによって、自己反応性の異常なリンパ球が産生され、局所的な炎症が誘導されることが明らかになった。本研究成果は、今なお、多くの患者がドライアイ、ドライマウスに苦しむシェーグレン症候群の発症機序の理解とその治療に大きく貢献すると考えられる。
能動的基底板振動と蝸牛内イオン流動の相互作用を解析可能な蝸牛モデル開発と臨床応用

本申請研究では,蝸牛内有毛細胞の能動的な動きを考慮した蝸牛モデルと,蝸牛内イオン流動ネットワークモデルを作成し,これらをカップリングすることで,蝸牛に於ける機械ー電気変換機構モデルを構築した.本モデルにより,蝸牛内伝音システムの解析から,蝸牛内各細胞・組織内の電気的なイオンの流れやその結果として生成される各部の電位変化が解析可能となった.また,本モデルの臨床応用として,耳硬化症や内リンパ水腫等の内耳状態変化による聴力低下機序の解明を行った.更に人工内耳の最適設計も行い,電極の長さや挿入位置,材質の違いが残存聴力に及ぼす影響を明らかにした.これまでに作成してきた有限要素蝸牛モデルをベースとして,外有毛細胞の伸縮力を考慮したactiveな蝸牛モデルを作成した.本モデルは,アブミ骨,骨ラセン板,基底板等の構造組織と内・外リンパ液を考慮した3次元モデルである.外有毛細胞の加振力については,マルチフィジックス有限要素解析ソフトウエアCFD-ACE+をベースとし,サブルーチンを独自開発することにより,その加振力が基底板振動におよぼす影響を考慮可能なものとした.本モデルは,過渡応答や非線形解析も可能であるため,誘発耳音響放射や歪成分耳音響放射も解析可能である.構築した蝸牛モデルの検証は,基底板の特徴周波数分布や,局所的な基底板振動振幅,蝸牛入力インピーダンスなどの各計測結果と,解析結果を比較することにより行った.外有毛細胞の加振力の大きさや非線形性については,ヒトの外有毛細胞の直接的なin vivo計測は事実上不可能であるため,動物実験による知見をベースとしてモデル化・解析を行い,ヒトに於ける耳音響放射の計測結果と比較しながら修正・決定した.さらに,有毛細胞・コルチ器細胞群に於けるイオンチャネル,gap junction,ラセン靭帯,血管条細胞群の細胞間ネットワークモデル(電気回路モデル)を構築した.内・外有毛細胞,ラセン靭帯,血管条細胞群など,各部に関しては,既に電気回路モデルが報告されているが,それらのモデルを組み合わせ,K+リサイクリングに代表される蝸牛内イオン電流と有毛細胞の発火状態との関係を解析可能なモデルを作成した.現在,作成したモデルの有用性を検証しているところである.今年度は,蝸牛モデルに於ける有毛細胞の能動性の定式化を検討し,蝸牛細胞間イオンネットワークモデルの周波数応答解析を行い,各パラメータを最適化した.また,基底板の機械振動モデルと蝸牛内細胞間イオンネットワークモデルを用いて,外部からの音響振動により,蝸牛内にどのような機械的振動が励起され,それにより内・外有毛細胞の膜電位がどのように変化するのかを時間軸上でシミュレートした.本申請研究は,コンピュータ上に再現した末梢聴覚器,すなわちVirtual Earにより,従来の臨床研究や標本研究では困難であった聴覚器の機能障害発生機序の解明,および効果的治療法の開発を行う事を目的としたものである.期間全体の成果として,蝸牛内有毛細胞の能動的な動きを考慮した蝸牛モデルと,有毛細胞・コルチ器細胞群に於けるイオンチャネル,gap junction,ラセン靭帯,血管条細胞群の細胞間ネットワークモデルを作成し,これらをカップリングすることで,蝸牛に於ける機械ー電気変換機構モデルを構築した.本モデルにより,蝸牛内伝音システムの解析から,蝸牛内各細胞・組織内の電気的なイオンの流れやその結果として生成される各部の電位変化が解析可能となった.また,本モデルの臨床応用として,耳硬化症や内リンパ水腫等の内耳状態変化による聴力低下機序の解明を行った.更に人工内耳の最適設計も行い,電極の長さや挿入位置,材質の違いが残存聴力に及ぼす影響を明らかにした.本申請研究では,蝸牛内有毛細胞の能動的な動きを考慮した蝸牛モデルと,蝸牛内イオン流動ネットワークモデルを作成し,これらをカップリングすることで,蝸牛に於ける機械ー電気変換機構モデルを構築した.本モデルにより,蝸牛内伝音システムの解析から,蝸牛内各細胞・組織内の電気的なイオンの流れやその結果として生成される各部の電位変化が解析可能となった.また,本モデルの臨床応用として,耳硬化症や内リンパ水腫等の内耳状態変化による聴力低下機序の解明を行った.更に人工内耳の最適設計も行い,電極の長さや挿入位置,材質の違いが残存聴力に及ぼす影響を明らかにした.医用生体工学蝸牛の有限要素モデルの作成については,概ね当初計画通りに実行できた.モデルによる基底板振動の計算結果と,実際の基底板振動の計測結果との比較によるモデルの妥当性の検証結果も良好であり,実際のヒト生体内の状態に近い蝸牛モデルの構築が出来たものと考えられる.一方で,本解析結果から求めた,歪成分耳音響放射の出力の絶対値には,計算結果と実測結果との間に開きがある周波数域も残されており,外有毛細胞の加振力の導入方法を更に検討していく必要がある.蝸牛内細胞間ネットワークモデルの作成については,予定を前倒しして行った.本モデルにより,有毛細胞の膜電位や蝸牛中央階の電位の準静的な解析は可能となったが,本研究で目的としている,音受容時の有毛細胞の過渡的な膜電位変化や各部の電位振動などについては,まだ妥当な結果が得られていない.以上より,全体的に見て「(2)おむね順調に進展している」と評価した.

蝸牛モデルに於ける有毛細胞の能動性の定式化の検討,および,蝸牛内細胞間ネットワークモデルの高周波数応答解析を行い,各パラメータを最適化する.また,これら蝸牛振動モデルと細胞間ネットワークモデルを統合し,基底板振動と蝸牛内イオン流動との連成解析を行うことのできる機械ー電気ハイブリッドモデルを構築する.本モデルにより,外部からの音響振動により,蝸牛内にどのような機械的振動が励起され,それにより内・外有毛細胞の膜電位がどのように変化するのかを時間軸上でシミュレートすることを目指す.さらに,本モデルを用いて,様々な蝸牛疾患を再現し,各疾患に於いてどのようなメカニズムにより聴力が低下するのかを明確にし,更には,その効果的治療法についても検討も行う.
化合物半導体-Si系ヘテロエピタキシーの初期原子層制御と転位低減化に関する研究

化合物半導体-Si系ヘテロエピについて初期成長制御と転位低減化について研究を行った結果、以下のような知見を得た。まず、リン系化合物半導体とSiとの界面形成過程について調べた。InP基板上のSi成長では、成長初期約1-3MLに相当するRHEED振動が観察され、シュードモルフィックに2次元成長することが明らかとなった。また、SIMS分析により、Siヘテロエピ層にInの偏析が観察された。これは、In-PよりもSi-Pの結合が強いことによって起こることが示唆された。InP上にシュードモルフィック成長したSiを基板として、InP-Si系ヘテロエピの初期化低について実験を進めた結果、低温MEE法を用いることにより比較的平坦なInP成長層が得られた。さらに、Si基板上に結合力の強いA1Pをバッファ層として用いるための基礎的検討を行った。その結果、A1Pは、Si基板上にほぼ2次元成長できることが確認された。次に、ヘテロエピ層の転位低減化の手法として歪単周期超格子をバッファ層として用いる実験を行った。SiおよびGaP基板上へのGaAsのヘテロエピ成長にSSPS層をバッファとして挿入することにより、貫通転位を大幅に減少することができた。これは、格子定数と結合力の異なる超格子を組み合わせることによって、下地から伝般する転位をヘテロ界面に平行に逃がすことにより起こると考えられる。この手法は、他の格子不整合系のヘテロエピに対してもあてはまると予想されることから、転位低減の一般的手法として期待される。
低線量・低線量率放射線のヒトへのリスク決定要因に関する基礎的研究

1.異なる線量率(0.57Gy/分0.0002Gy/分)で発生腫瘍の異なる2系統のマウスC3H/HeJ,C57BL/6Jに、6週齢より7日間隔で4回Co-60ガンマ線を照射(総線量2Gy,6.8Gy)し、腫瘍発生における線量-線量率効果係数(DDREF)を求めた。その結果、(1)低線量率照射により、全腫瘍および固型腫瘍発生の遅延(両系統2および6.8Gy)と白血病発生に顕著な線量率効果が認められた。DDREFは6.8Gy照射で2040、2Gy照射で約2であった。(2)固型腫瘍については、全固型腫瘍発生率でみるとC57BLマウスで線量率効果を認めるが、C3HマウスではDDREFは1に近かった。しかし、卵巣腫瘍が高発するため、卵巣腫瘍およびC57BL/6Jマウスに自然発生する細網肉腫を除外したが、傾向は変わらなかった。臓器別にみると、肺、乳腺、下垂体腫瘍に線量率効果が認められ、DDREFは23(両系統)であった。2. X線、^<60>Coγ線、^<252>Cf中性子線による胎児死、奇形、がん、突然変異の同一個体検出をPTHTF_1法を用い行った。X線では、いずれも明確な線量率効果を認めた。また、^<252>Cfによる突然変異とがん発生のRBEは、^<60>Coγ線とX線に対し、いずれも69であった。3. DNA二重鎖切断欠損培養細胞と野生型培養細胞を用いた、^<60>Coγ線による細胞致死効果の線量率効果は、大部分が二重鎖切断の修復によるものだが、一部それ以外のプロセスがある。4.微量放射能によるヒトでの遺伝子変異の調査:チェルノブイリ事故による放射能被曝者(放射性物質除去作業者、汚染地域住民など)の血液採取し、白血病早期発見のため、WT1遺伝子発現の定量と分子レベルでの遺伝子変異の高感度検出法の開発を行った。低線量・低線量率放射線の身体的、遺伝的リスクを求めるため、ヒトに見られるあらゆる疾病を対象とし、個体および各臓器の線量率効果係数(DDREF)について4年計画で実験を行い、放射線のヒトへのリスク推定の基礎資料とする。1.低線量・低線量率放射線の身体的リスクとDDREF(Dose and Dose Rate Effectiveness Factor):放射線感受性および発がん臓器スペクトラムが異なり、ヒトに見られるほぼ全ての種類のがんが検出できる2系統のマウスC57BL/6J、C3H/HeJを用い、1.7Gyの^<60>Coガンマ線を6週齢より7日間隔で計4回(計6.8Gy)を、線量率を変えて(0.57,0.05,0.01,0.003,0.001,0.0002Gy/min)で各100匹に照射した。0.5Gy4回(計2.0Gy)照射についても平成7年度より開始した。24ケ月間の飼育観察を行い、平成9年度に全てのマウスを屠殺する。造血障害および発生腫瘍に関する病理診断を行っているが、1.7Gy4回高線量率照射により高率にリンパ性白血病が発生している。2.低線量・低線量率放射線の遺伝子リスクとDDREF:雄N5マウスに^<60>Coガンマ線5.04および2.16Gyを線量率0.57,0.0002Gy/minで照射た。3ヶ月後(精原細胞期照射)に正常雌N5マウスと交配し、子孫(F_1)における致死(流死産)、奇形、機能異常(仮死など)、がん発生を調べる。F_1マウスは1年後に屠殺する。また、ショウジョウバエ翅毛突然変異検出系およびマウス高感度突然変異検出系PT-HTF_1を用い、低線量の^<252>Cf中性子、^<60>Coガンマ線、X線(0.051.2Gy)による突然変異の検出を開始した。3.遺伝的、身体的リスクのDDREFに関する分子レベルの変化:上記実験で得られたマウス個体の各臓器、組織、細胞は全て凍結保存し、放射線感受性を決定する遺伝子の変異を迅速に同定するために、専用のDNAシーケンサーを設置し、解析を開始した。

臓器別にみると、肺、乳腺、下垂体腫瘍に線量率効果が認められ、DDREFは23(両系統)であった。2. X線、^<60>Coγ線、^<252>Cf中性子線による胎児死、奇形、がん、突然変異の同一個体検出をPTHTF_1法を用い行った。X線では、いずれも明確な線量率効果を認めた。また、^<252>Cfによる突然変異とがん発生のRBEは、^<60>Coγ線とX線に対し、いずれも69であった。3. DNA二重鎖切断欠損培養細胞と野生型培養細胞を用いた、^<60>Coγ線による細胞致死効果の線量率効果は、大部分が二重鎖切断の修復によるものだが、一部それ以外のプロセスがある。4.微量放射能によるヒトでの遺伝子変異の調査:チェルノブイリ事故による放射能被曝者(放射性物質除去作業者、汚染地域住民など)の血液採取し、白血病早期発見のため、WT1遺伝子発現の定量と分子レベルでの遺伝子変異の高感度検出法の開発を行った。低線量・低線量率放射線の身体的、遺伝的リスクを求めるため、ヒトに見られるあらゆる疾病を対象とし、個体および各臓器の線量率効果係数(DDREF:Dose and Dose Rate Effectiveness Factor)について4年計画で実験を行い、放射線のヒトへのリスク推定の基礎資料とする。2年度に得られた成果は以下の通りである。1.低線量・低線量率放射線の身体的リスクとDDREF:放射線感受性および発がん臓器スペクトラムが異なり、ヒトに見られるほぼ全ての種類のがんが検出できる2系統のマウスC57BL/6J、C3H/HeJを用い、1.7Gyの^<60>Coガンマ線を6週齢より7日間隔で計4回(計6.8Gy)を、線量率を変えて(0.57,0.05,0.01,0.003,0.001,0.0002Gy/分)で各100匹に照射した。12ケ月間の飼育観察を終わったところ、高線量率照射(0.57Gy/分)でリンパ性白血病がC57BL/6Jマウスに58%,C3H/HeJマウスに19%発生した。線量率を下げるに従い、発生率は低下し、0.0002Gy/分では、いずれのマウス系統においても約20分の1に低下した(DDREFは約20)。12ケ月をすぎて、各臓器に固型腫瘍が発生してきている。2.低線量・低線量率放射線の遺伝的リスクとDDREF:雄N5マウスに^<60>Coガンマ線5.04および2.16Gyを線量率0.57,0.0002Gy/分で照射た。3ケ月後(精原細胞期照射)に正常雌N5マウスと交配し、子孫(F_1)における腫瘍の発生を調べたところ、腫瘍発生は照射群に有意に増加しているが、今のところ線量率効果は明確でない。また、ショウジョウバエ翅毛突然変異検出系およびマウス高感度突然変異検出系PT-HTF_1を用い、低線量の^<252>Cf中性子、^<60>Coガンマ線、X線(0.051.2Gy)による突然変異の検出を開始した。現在のところ、PT-HTF^1法では、^<252>Cfで高く、X線、^<60>Coガンマ線による差は認められない。中性子線のRBEは、6位と推定している。3.分子レベルの変化:上記実験で得られるマウス個体の各臓器、組織、細胞は全て凍結保存し、DNAシーケンサーにより、解析を開始した。ヒトにおいてもWT1遺伝子を用いたヒト白血病超高感度検出系を確立し、ヒト白血病の早期発見を試みている。低線量・低線量率放射線の身体的、遺伝的リスクを求めるため、ヒトに見られるあらゆる疾病を対象とし、個体および各臓器の線量率効果係数(DDREF:Dose Dose and Rate Effectiveness Factor)について4年計画で実験を行い、放射線のヒトへのリスク推定の基礎資料とする。3年度に得られた成果は以下の通りである。