hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理活性ペプチドの動的水和構造のシミュレ-ションによる研究

前年度に採択された研究課題において、我々は水溶液のポリペプチド(メリチン)の分子動力学シミュレ-ションを行ない、そのトラジェクトリを本質的には基準振動モ-ドの方向に射影することによりペプチドの低周波数モ-ドに対する溶媒効果に関していくつかの興味深い結果を得た。その一つとして溶液中のペプチドのポテンシャル表面が真空中と大きく異なり多重極小構造を有することを示唆する結果を報告した。このポテンシャル火面がどのように変化したかを明らかにするためにはペプチドの溶媒和自由エネルギ-を求める必要があり、それは現在のシミュレ-ションの能力をはるかに越えた問題である。本研究ではペプチドのポテンシャル表面に対する溶媒の影響を明らかにする目的で液体論の積分方程式理論に基づきメリチンの溶媒和自由エネルギ-を評価した。その結果の一部を以下に報告する。これまで積分方程式の方法は小さな分子の溶媒和構造の解析では多くの問題に適用され数々の成果を納めているが、ポリペプチドに対する応用としては本研究が最初のものである。ペプチドの基準振動モ-ドのうち第一、第二の低い周波数をもつモ-ド変向に沿った自由エネルギ-プロファイルを計算した結果、次のことが分かった。(1)いずれの場合も、真空中のコンフォメ-ションエネルギ-(Econf)は二次式に近い振る舞いを示す。このことは真空中におけるペプチドの低振動モ-ドの運動が調和振動子に近い振る舞いをするという以前に得た結果と符合している。(2)溶媒和自由エネルギ-(Δμ)はより複雑な構造をしており、これが溶質の全自由エネルギ-に見られる多重極小構造の要因になっていることは明らかである。(3)多重極小構造は少なくとも二つの異なる仕方で作り出される。(a)単に溶媒和自由エネルギ-の極小をそのまま反映する場合、および(b)EconfとΔμの間のバランスの結果生み出される場合である。
微小領域希ガス同位体分析法の確立と惑星物質科学への応用

隕石および地球岩石中の希ガス分布の不均質性や特徴(存在場所等)を明らかにし、それらの形成状況や経てきた過程についての知見を得たいと考えている。そのための方法として、本研究では微小領域の希ガス同位体分析に着目し、微小域のガス抽出方法や分析法の確立を目的とした研究を進めた。本年度は、昨年度に引き続き微量分析に対応できるよう既存の希ガス用質量分析装置の調整を進めるとともに、試料からのガス抽出の方法として、1)レーザー照射による方法、2)小型るつぼを用いる方法、を試みた。レーザー照射法については、実際に始源的隕石および地球の玄武岩試料などからガス抽出を行い希ガス同位体組成を決定した。前者の試料については、隕石形成時に取り込んだ始源的希ガス成分や核壊変起源希ガス成分の分布に関する特徴の概要をつかむことができさらに詳細な分析を進めているところである。また、後者の試料についてもヘリウムやアルゴン量のばらつきについて調べていくことが可能となり、レーザーを用いる方法について今後への展望が開けた。併せて試料表面の電顕観察やレーザー照射後のクレーター形状の測定なども行った。小型るつぼを用いる方法については、従来に比較し低ブランク化が計れ、それを用いて粒径等の物理的特徴の違いから分けた隕石試料(各フラクション50-100mg程度)の希ガス分析を行った。消滅核種Pu-244やI-129起源のキセノンが玄武岩質の分化隕石においては細粒なフラクションに濃集し易そうなこと、各フラクションにおける年代が一致する試料と一致しない試料がありそれらは隕石の熱史を反映していそうであること、などがわかった。今後は、上記手法の応用および微小分析を目的とする第3の方法として金属ワイヤーに試料をのせワイヤーに電流を流し試料を加熱する方法などについても研究を進めていきたいと考えている。希ガス同位体分析をもとに惑星物質の起源や進化史を解明したいと考え、そのための一アプローチとして、微小領域の希ガス分析法の確立を試みている。本年度は、1)微少量分析に向けての質量分析装置の調整および希ガス抽出時に用いるサンプル固定用チャンバーの作成、2)分析試料の選択・観察、および試料処理方法の検討、を進めてきた。試料としては現在までのところ、始源的阻石(Allende chondrite)といくつかの分化した限石(aubrite,HEDなど)を用いている。これらの試料を、できるだけ試料損失少なく、レーザー照射法による分析に好都合な形状に切り出すことを試み、またレーザー照射により実際にガスを抽出することを行ってきた。試料からの脱ガス希ガス量が多いときには問題が少ないが、より少ないときには試料表面への吸着希ガスの問題など検討すべき事項がまだ残されている。これらの試料準備に際しては電顕観察も可能となるよう考慮しているが実際の観察は今後行う予定である。他方、微小分析という観点から、レーザー照射による希ガス抽出法のほかに金属ワイヤーに試料をのせワイヤーに電流を流し試料を加熱する方法にもメリットがあると思われる(分析領域は大きくなるが、抽出希ガス量が多くなるため分析精度は向上)。この手法も検討しながら、分化した隕石中の捕獲成分希ガスの存在場所、始源的隕石やある種類の分化した隕石中に含まれている短寿命核種129I(半減期1700万年の消滅核種)の分布、などに着目し今後詳細に調べていきたいと考える。
ロシア連邦とカザフスタン共和国の国際商事仲裁制度の比較研究

ロシアとカザフスタンの国際商事仲裁制度の比較研究から、比較法研究の究極の目的と言える統一方法に向けた提案を、とりあえずCIS(Commonwealth of Independent States)での統一国際商事仲裁法を想定して、「国際商事仲裁を補助する機関」、「国際商事仲裁の定義」、「当事者に紛争に適用される準拠法の合意がない場合の準拠法の決定方法」、など、いくつかの提案をすることができた。研究目的であるロシア連邦とカザフスタン共和国の国際商事仲裁制度の比較研究のうち、ロシアの仲裁制度については、文献、論文を取り寄せ情報収集を行った。カザフスタンの仲裁制度については、同様に文献、論文を取り寄せ情報収集を行った上で、常設の仲裁機関と連絡が取れたことから、研究計画のロシア訪問に先立って、2011年9月にカザフスタンのアルマティ市を訪問した。同国で仲裁法の立法に携わったSuleimenov教授やGreshnikov教授と面談し、仲裁法の詳細について情報を収集した。仲裁人経験者やビジネスマンとも面談し、仲裁の詳細などについて聞き取り調査を行うことができた。また、仲裁機関や国立図書館を訪問し、情報を収集した。カザフスタンの国立図書館は、ほとんど閉架式のため、文献名を特定して申請しなければならず、一部、情報収集できないものがあったため、2012年2月、旧ソ連関係の情報が豊富な英国を訪問し、大英図書館、University College London図書館などで情報収集を行った。同国の仲裁機関やロシア法やカザフスタン法研究者を訪問して情報を収集すると同時に、今後の研究への協力を要請した。その結果、研究計画で着目点として挙げた10項目のうち、カザフスタンについては、(1)法体制上の国際商事仲裁制度の位置付け、(2)国際商事仲裁制度に関係する歴史、(3)仲裁契約の性質、(4)仲裁に関係する民事訴訟法等の整備、(5)国際商事仲裁に関係する裁判所の協力、(6)国際私法、(7)仲裁判断の執行についてまとめることができたので、日本の仲裁専門誌に投稿し、カザフスタンの仲裁制度の紹介は、これまでほとんどなかったとのことで、巻頭で掲載して頂いた。「研究の目的」である「ロシア連邦とカザフスタン共和国の国際商事仲裁制度の比較」のうち、カザフスタンの国際商事仲裁制度については、平成25年8月に、旧ソ連の中央アジアのウズベキスタンを訪問し、地域協力の面から国際商事仲裁制度の情報を得るとともに、当初の研究計画にも記載したが、今後の中央アジアの国際商事仲裁制度の比較研究に道筋をつけた。カザフスタンでは、これまでの研究の最終的な確認と、特に仲裁判断の執行について調査するために、最大都市アルマティ及び首都アスタナを訪問し、日本大使館アルマティ駐在事務所や国際弁護士事務所などを訪問し、インタビューを行い、カザフスタンの国際商事仲裁制度に関する情報を収集することができた。仲裁判断の執行については、アルマティ市裁判所及び執行官機関を訪問したが、当然といえば当然だが、法律に基づいて執行を行っている以上の回答を得ることはできなかった。ロシアの執行も含めて、一般に言われている裁判所や執行機関の問題点は、仲裁当事者側からの情報しか得ることができなかった。「研究の目的」である「ロシア連邦とカザフスタン共和国の国際商事仲裁制度の比較」のうち、カザフスタンの国際商事仲裁制度については、「研究実施計画」に基づいて、平成24年8月に最大都市アルマティ及び首都アスタナを訪問し、常設国際商事仲裁裁判所の仲裁人経験者や元裁判所判事、教授、弁護士などとインタビューを行い、最新の国際商事仲裁制度について情報を収集することができた。特に仲裁判断の執行については、執行の能率を上げる目的で、一部、民間に委託する形で、民間の執行官を認めており、資料を収集して分析した。ロシアの国際商事仲裁制度については、「研究実施計画」に基づいて、平成24年9月にサンクトペテルブルグ及びモスクワ、平成25年2月にモスクワ及び英国のロンドンを訪問し、常設国際商事仲裁裁判所の仲裁人経験者や教授、弁護士などとインタビューを行うとともに、モスクワで行われた米国法曹協会(ABA)のロシアの仲裁についての国際会議に出席でき、最新の国際商事仲裁制度について情報を収集することができた。特にロシアでは不動産取引関係の紛争や株式取引関係の紛争が仲裁可能か否かが問題となっており、前者については、憲法裁判所より、仲裁可能との判断がなされ、判決文とそれに対する評論を分析した。後者については、商事裁判所の裁判官が、近々、結論が出されると報告していたことから、引き続き、情報に注意したい。また、英国のオックスフォード大学の図書館の資料などから、帝政ロシア時代から新経済政策(NEP)時代あたりまで、ロシア・ソ連商工会議所のメンバーである輸出入企業が、国際商事仲裁を活用していたとの記述があり、更に資料を収集して、未だにはっきりしないソ連の国際商事仲裁度の創立者を明確にしたい。カザフスタンの仲裁制度の歴史及び現行制度について、かなりまとめることができた。今後は、ロシアの仲裁制度との比較が必要である。25年度が最終年度であるため、記入しない。ロシア及びカザフスタンの国際商事仲裁制度について、歴史的経緯や現行の制度、判例などに関する資料をかなり収集することができた。今後は、それを分析・比較してまとめるともに、最終年度の今年は、足りない資料を補充したい。今後は、ロシア及びカザフスタンを訪問し、仲裁制度の更に詳細な情報を収集して比較研究を行う。研究計画で着目点として挙げた10項目のうち、

(8)国際商事仲裁に関係する判例については、両国とも少ないことが予想されるが、可能であれば入手したい。(9)常設の国際商事仲裁裁判所の最近の仲裁例については、非公開が原則であることから、事件の概略の情報収集に努める。(10)投資受入国としての国際投資契約の紛争解決方法の傾向については、ビジネス関係者との面談を行う。収集できない情報については、旧ソ連関係の情報が豊富な英国を訪問し、大英図書館、University College London図書館などで情報収集を行い、ビジネス関係者との面談を行う。25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は、これまで収集した情報をもとに、当初の予定通り、次の10項目について比較する。(1)法体制上の国際商事仲裁制度の位置付け、(2)国際商事仲裁制度に関係する歴史、(3)仲裁契約の性質、(4)仲裁に関係する民事訴訟法等の整備、(5)国際商事仲裁に関係する裁判所の協力、(6)国際私法、(7)仲裁判断の執行、(8)国際商事仲裁に関係する判例、(9)常設の国際商事仲裁裁判所の体制と最近の仲裁例、(10)投資受入国としての国際投資契約の紛争解決方法の傾向。その上で、CISを想定した統一仲裁法の可能性を探りたい。
腎臓病患者が安全安心に喫食するための生野菜カリウム含有量非破壊測定装置の開発

本研究では、まず腎臓病患者が特に生サラダとして喫食したい代表的野菜であるレタスについて、茎から葉先まであるいは内側から外側までの部位別カリウム濃度分布の非破壊測定技術を開発する。このカリウム濃度分布を二次元的に積分することにより、レタス全体のカリウム含有量(=摂取量)を算出できる。さらにその成果を展開して、種々の野菜が混包されたミックス野菜サラダ全体のカリウム含有量の無侵襲・迅速・非破壊的測定技術を開発する。
材質特性を変更可能な動的シーンの高精細かつ高速なレンダリング法の研究

本研究では,照明・材質デザインのための高精細かつ高速な画像生成(レンダリング)手法の開発を行った.照明・材質デザインにおいては,視点・照明・材質特性および物体をデザイナが動的に変化させることが要求される.また,効率的にデザインを行うためには,高速な画像生成が要求される.本研究ではこれらの要求を満たすために,実際に測定した照明および材質特性を考慮し,照明・視点・材質特性および物体を動的に変更することができる高速なレンダリング手法を提案した.本研究では,照明・材質デザインのための高精細かつ高速な画像生成(レンダリング)手法の開発を行った.照明・材質デザインにおいては,視点・照明・材質特性および物体をデザイナが動的に変化させることが要求される.また,効率的にデザインを行うためには,高速な画像生成が要求される.本研究ではこれらの要求を満たすために,実際に測定した照明および材質特性を考慮し,照明・視点・材質特性および物体を動的に変更することができる高速なレンダリング手法を提案した.本研究では,照明・材質デザインのための高精細かつ高速な画像生成(レンダリング)手法の開発を行う.本年度は,窓やドアなどから入射する光を考慮した高速レンダリング手法,材質デザインのための逆問題アプローチ,およびレンダリング時に視点・照明・物体の位置・材質特性を変更できる高速レンダリング手法の研究を行った.窓やドアから部屋に入射した光が壁や床などで反射する間接光を前計算し,各頂点における間接光の輝度分布を球面調和関数で近似する.これにより,窓やドアから入射する照明をレンダリング時に変更しても,間接光を考慮した室内の画像をリアルタイムにレンダリングすることが可能である.次に,材質特性(BRDF)のモデリング手法の研究を行った.複雑な照明下において,ユーザが物体表面の輝度を指定することによって,その輝度となるような材質特性を逆問題アプローチにより求める.BRDFをガウス関数とそれに対応する係数の線形和で近似し,目標となる輝度とガウス関数の近似によって得られる輝度の差を最小とするような係数を求める問題に帰着させる.最後に,材質特性(BRDF)をレンダリング時に変更しても高速にレンダリングする手法の研究を行った.物体表面の光の伝達から材質特性を切り離して光の伝達関数を前計算し,伝達関数を区分定数関数で近似し,クラスタリングすることにより,レンダリング時のBRDFの変更を可能にした.また,物体による遮蔽を空間の場として表現し,前計算することにより物体の移動を可能にした.本研究では,照明・材質デザインのための高精細かつ高速な画像生成(レンダリング)手法の開発を行う.本年度は,昨年度開発した材質特性(BRDF)をレンダリング時に変更しても高速にレンダリングする手法の研究を引き続き行った.物体による遮蔽情報を,物体を中心とした同心球上において前計算し,同心球上に設定されたサンプル点において記憶する,この遮蔽情報を区分定数関数で近似し,クラスタリングすることにより,少ないデータ量で物体による遮蔽情報を表現することが可能となった.遮蔽情報と物体の材質特性を表す反射特性を分離することにより,レンダリング時の材質特性の変更を可能にした.頂点単位の輝度計算を並列計算処理することにより,インタラクティブな速度でのレンダリングを可能にした.また,現実の照明環境を携帯電話のカメラに魚眼レンズを装着して撮影することにより,様々な場所での照明環境を取得する技術の開発を行った.さらに,本年度では鏡面反射成分の高い材質特性を球面ガウス関数で表現する方法について開発を行った.照明および材質特性を球面ガウス関数の線形和で近似し,物体による遮蔽情報を球面符号付き距離で表現することにより,動的なシーンにおけるレンダリング手法の開発を行った.昨年度開発した技術と異なり,変形する物体にも適用できるように改良した.現在この手法のGPU実装を行っており,良好な結果を得ている.これらの研究成果をまとめ,国際会議および論文誌への投稿を検討している.
熱放射スペクトル制御素子の高温時赤外放射抑制による高性能エネルギーデバイスの実現

本研究は高温下における熱ふく射スペクトル制御デバイスの特に赤外域の放射率に着目し、高温下においても高い波長選択放射性能を持つデバイス作製を目的に研究を行った。具体的な成果としては主に以下の4点である。(1)高融点金属材料における高温での酸化状態等を考慮した熱ふく射スペクトル制御デバイスのための基本的知見の体系化、(2) Ni基超合金における波長選択性能低下抑制メカニズム解明、(3) Ni基超合金における知見に基づいた、より高い波長選択性を有する金属ー誘電体多層膜構造において詳細特性解明および実性能の検証、(4)金属ー誘電体多層膜構造において高い熱安定性能を有することを明らかにした。本年度はNi基超合金における高温下での赤外放射率上昇抑制のメカニズムの解明と1000°C以上での高い波長選択性を有する材料の開発を目的として研究を行った。これまでの研究結果から金属上への微細構造形成による熱放射スペクトル制御素子では高温において自由電子の移動度低下による赤外域での放射率上昇が見られた。一方Ni基超合金の自己組織化を用いて作製したものについては赤外放射率の室温時からの変化が見られなかった。昇温後のNi基超合金の表面性状について走査型電子顕微鏡(SEM)、走査型プローブ顕微鏡(SPM)、X線回折法(XRD)、エネルギー分散型X線分光法(EDX)や各種光学特性測定手法を用いて解析した。SEMおよびSPMによる測定では昇温前と比べナノオーダーの析出物が観察されたものの大きな変化は見られなかった。また、XRDやEDXの結果は昇温前後で大きな変化が見られなかった。ただし、昇温後の光学特性の測定結果から表面に酸化物薄膜のようなものが形成されている可能性が示唆された。高温時に波長選択性が低下しなかったのは微細構造と薄膜による熱放射スペクトル制御効果が複合的に作用したことに起因していると考えている。Ni基超合金の解析結果から酸化物薄膜を金属上に形成することで高い波長選択性を有する熱放射スペクトル制御素子が得られると考えられる。そこで酸化物薄膜を用いた高い波長選択性を有する熱放射スペクトル制御素子の作製を行った。Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA)法を用いたシミュレーションより酸化物膜(HfO2)で金属薄膜(Mo)を挟み込んだ構造において高い波長選択性を持つことが示唆され、実際に作製した素子も同様の波長選択特性を示した。この素子は真空雰囲気下1000°C以上でも耐熱性を示した。本研究では高温下における熱ふく射スペクトル制御デバイスの特に赤外域の放射率に着目し、高温下においても高い波長選択放射性能を持つデバイス作製を目的として研究を行った。昨年度までにNi基超合金を用いた熱ふく射スペクトル制御デバイスにおいて表面に形成される誘電体薄膜により、高温下における波長選択性能の低下が抑制されている可能性が示唆された。またその知見に基づき誘電体ー金属多層膜構造を用いた高波長選択放射性能を有するデバイスを作製し評価した。本年度はまず、Ni基超合金およびタングステン等の高融点金属材料において高温での酸化状態等を考慮した熱放射特性の解析と評価を行い、実作動環境下における熱ふく射スペクトル制御デバイスのための基礎的知見の体系化を行った。加えて、金属表面への薄膜形成による熱放射特性の変化に注目し、金属ナノ薄膜を含む金属ー誘電体多層膜構造における熱ふく射スペクトル制御メカニズムの詳細について検討を行った。その結果、この構造においては誘電体部がオプティカルキャビティの働きを担っており、それぞれのキャビティにおける許容波長の熱ふく射が放射されていること、また金属と誘電体および空気界面における光学定数が熱ふく射スペクトル制御特性に大きく影響すること、金属ナノ薄膜から放射されたそれぞれのキャビティにおける許容波長の熱ふく射が相互に干渉する新しいモードが存在することを明らかにした。これらの効果により高温下でも非常に高い波長選択放射特性を有するデバイスを実現できることが示唆された。また1000°C以上の真空雰囲気下において長時間の耐熱・耐久試験を行い作製した多層膜構造の熱安定性を評価し、非常に優れた熱安定性を有することが明らかとなった。研究の目的である1000°C以上の高温下における高い波長選択性を有する熱放射スペクトル制御素子の実現において、今年度はNi基超合金における高温での赤外熱放射の抑制メカニズム解明とそれに基づく高い波長選択性を有する熱放射スペクトル制御素子の作製および評価を行った。Ni基超合金の赤外熱放射抑制に関して、種々の解析を行った結果、表面に薄膜が形成されておりこの薄膜の効果によるものであることが示唆された。より詳細の解析を次年度行う予定である。このような薄膜構造を積極的に金属上へ形成し、熱放射スペクトルの制御を試みた。

Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA)法を用いたシミュレーションを行い高い波長選択性を有する構造を設計し、その結果を元に試料を作製した。作製した試料は高温下においても高い波長選択性を有しており、1000°C以上の真空雰囲気下において耐熱性を有することを明らかにした。以上より今年度の研究においては放射抑制メカニズムの解明はより詳細な検討が今後必要であるものの、1000°C以上の高温下において高い波長選択性を有する熱放射スペクトル制御素子の作製および耐熱性の評価まで行うことができており、研究はおおむね順調に進展していると評価する。エネルギー変換工学今後の研究の方針として、Ni基超合金の赤外放射抑制に関して表面の電子状態や雰囲気依存性の評価など、更なる詳細の解析によってメカニズムを把握していく必要があると考えている。それらの解析を通し、高温用熱放射スペクトル制御素子設計のためのより一般化された指針を示すことを考えている。また今年度得られた薄膜構造による1000°C以上で使用可能な熱放射スペクトル制御素子において更なる耐熱性・耐久性の評価を行い、より高い波長選択性を有する素子の作製を行っていく。
黄砂バイオエアロゾルにおける耐塩細菌の長距離輸送とその微生物生態への影響

黄砂とともに微生物群(黄砂バイオエアロゾル)が中国大陸から日本へ運ばれ,生態系やヒト健康へおよぼす影響に社会的かつ学術的関心が集まりつつある。これまで,中国敦煌および日本珠洲の上空1000mで係留気球による大気調査を実施し,耐塩細菌の長距離輸送を実証した。さらに,細菌分離株の遺伝子情報を駆使して,輸送細菌株の病原性の解明や輸送細菌の遺伝識別検出系を構築した。黄砂粒子に付着した微生物(黄砂バイオエアロゾル)が、中国大陸から日本まで飛来し、生態系(動植物や微生物)や人健康へ影響をおよぼす可能性が高く、社会的かつ学術的関心を集めつつある。特に、本研究では、環境ストレス全般に強い耐性をもつ耐塩細菌に注目し、「大気中で生残しやすい耐塩細菌が、黄砂とともに長距離輸送され、生息範囲を広げる」と想定した。しかし、大気エアロゾルの捕集には高度な技術を要するため、大気中の細菌群についての核心的な報告例は少ない。そこで、係留気球を用いて、黄砂の発生源(中国敦煌市(タクラマカン砂漠))および黄砂の飛来地(金沢、珠洲)の上空(地表から高度600-1000m)から黄砂バイオエアロゾルを入手し、大気微生物群に関する以下の知見を得た。1、蛍光顕微鏡観察によって黄砂粒子に付着する細菌粒子を確認した。2、大気中の耐塩細菌を対象とした生物学的分析手法を確立し、大気中の細菌群が、15%から20%の高塩分濃度下でも増殖でき、高い耐塩性を示すことを明らかにした。3、全調査地点の大気中およびタクラマカン砂漠で得られた耐塩細菌からは、共通の遺伝子配列が検出され、地上から大気へと耐塩細菌が垂直混合されており、長距離輸送の可能性のある細菌種(Bacillus属)を突き止めた。今回確立した、「耐塩細菌群を対象としたバイオエアロゾル分析手法」は、日本へ飛来する耐塩細菌群の分散状態の解析を可能とし、自然生態系、農作牧畜養殖業および人健康への影響について有意義な知見を構築できると思われる。また、大気中での挙動が分かっていない耐塩細菌の生理生態の解明は、微生物生態学に新たな知見を築くとともに、新奇の耐塩細菌の分離につながるであろう。しかし、調査地点数および回数がまだ少ないため、今後、黄砂飛来地である環日本海において調査地を増やし、日本へ飛来する耐塩細菌群の分散状態を明らかにしたい。黄砂粒子に付着した微生物(黄砂バイオエアロゾル)が,中国大陸から日本まで飛来し,生態系(動植物や微生物)や人健康へ影響をおよぼす可能性があり,社会的かつ学術的関心が高い。しかし,大気エアロゾルの捕集には高度な技術を要するため,大気中の細菌群についての核心的な報告例は少ない。本研究では,環境ストレス全般に強い耐性をもつ耐塩細菌に注目し,「大気中で生残しやすい耐塩細菌が,黄砂とともに長距離輸送され,生息範囲を広げる」と想定した。そこで,係留気球を用いて,黄砂の発生源(敦煌市(タクラマカン砂漠))および黄砂飛来地(金沢,珠洲)の上空(地表から高度600-1000m)から黄砂バイオエアロゾルを入手し,以下の知見を得た。1,大気中の細菌群には,15%の高NaC1濃度下でも増殖できる細菌が生息する。2,耐塩細菌群は,遺伝系統分類学的には,主に細菌グループ(Bacillus属)に属した。3,黄砂発生源および飛来地では,共通してB. subtilis種が検出され,株レベルで近縁となった。4,蛍光顕微鏡下でB. subtilisを特異的に観察できる検出法(FISH法)法を確立し,黄砂鉱物粒子上にB. subtilisの細胞が付着し,全細菌数の約8割を占めることが判明した。6,海洋調査も実施し,黄砂鉱物粒子が外洋海水に沈着すると,グラム陽性細菌が増え,それを餌とする植物プランクトンが増えることを実証した。今回確立した,「長距離輸送細菌種を標的としたFISH法」は,黄砂バイオエアロゾルを直接観察でき,その細菌数も計数でき,モニタリングシステム構築にも役立つ。今後,調査の地点数・回数を増やし,飛行機観測なども併用し,より高高度で網羅的に調査をすすめ,大気中の耐塩細菌群の分散状態を明らかにして行きたい。最終的には,長距離輸送細菌を,迅速かつ簡便に解析できるシステムを確立し,自然生態系,農作牧畜養殖業および人健康への影響を講じるのに有意義な知見を提供し,新たな学術分野を開拓する。
桜島火山の降灰が関与して生成するマリンスノ-が鹿児島湾の環境動態に与える影響

鹿児島湾における野外観察と、室内実験により以下のことが明らかになってきた。まず潜水観察によって、桜島火山の降灰があると鹿児島湾の表面海水中に多量の大型懸濁物(マリンスノ-)が発生し、時間と共に海底に移動し、やがて消滅していくことが観察された。また、このとき現場で採集された懸濁物は火山灰を多く含み、かつ沈降速度が相対的に早いことも室内実験と顕微鏡観察によって確認された。すなわち、海水に入った火山灰粒子は大型懸濁物の生成を促進し、その結果海水に懸濁しているプランクトンやデトライタスを含む微小粒子が海底に鉛直輸送されることが明らかになった。さらに室内実験によって火山灰が海水に与える影響を考察した。海水に溶存している有機物は、泡などに吸着することが知られているが、濾過海水に火山灰粒子を加えて泡立てると、火山灰粒子に有機物が吸着することが元素分析によって確認された。すなわち、火山粒子は海水に溶存する有機物を粒子に転換させるものと考えられる。また、プランクトン等の有機懸濁物を含む海水に火山粒子を加えると、表面に懸濁する粒子状の有機物が沈降しやすくなることも元素分析によって確かめられた。次に濾過海水に火山灰を加えて、海水中の栄養塩濃度の変化を調べた。その結果、火山灰が濾過海水と接触すると、短時間(1時間)のうちに火山灰からアンモニアと硝酸が溶出することがわかった。この海水を3日間以上放置すると燐酸とケイ酸も溶出するのことも確認された。火山灰の主成分は火山ガラスであるが、火山ガスに含まれる成分の影響が考えられる。以上、火山灰は海水に入ることにより、植物プランクトンの生産と生態系の物質循環に影響を与える可能性が示唆された。平成6年度(初年度)は予定通り室内実験と野外実験とを実施した。室内実験では、桜島の噴火による火山灰をいろいろな条件の海水を接触させ、海水中のATP濃度を指標にして生物量の変化を調べた。野外実験では、鹿児島湾の定点でスキューバダイビングによりマリンスノ-を観察・採集し、その特徴を調べ降灰との関係について考察した。以下に研究成果を簡単に述べる。1.自然海水と火山灰とを実験的に接触させると、海水中の微小生物濃度が減少する。これは火山灰の表面に微小生物が吸着し、火山灰と共に沈降するからであると思われる。2.スキューバダイビングによる観察で、鹿児島湾のマリンスノ-は降灰の直後に特に多いことが明らかになった。これはマリンスノ-の生成に火山灰が関与していることを示すものである。3.顕微鏡観察によると、鹿児島湾のマリンスノ-は火山ガラスを主成分とする火山灰を多く含むことが明らかになった。4.マリンスノ-のサイズが大きくなればなるほど、マリンスノ-に含まれるATP量が大きくなる、すなわちマリンスノ-は海水中の微小生物を吸着していることがわかた。5.鹿児島湾の火山灰を含むマリンスノ-の海水中の沈降速度は、火山灰を含まない他の海域で得られたものよりも大きいことがわかった。これは火山灰を含むマリンスノ-が物質を海底に向かって急速に運んでいることを示すものであり、したがって海水中の物質循環の速度に影響を与えることを示唆している。平成6年度と7年度に行なった潜水観察により、桜島の火山活動によって放出された火山灰が海水中に入ると大型懸濁物(マリンスノ-)が大量に生成することが明らかになっている。今年度(7年度)野外と実験室での観察の結果、鹿児島湾で採集されたマリンスノ-が火山灰起源と思われる粒子を含むことや、この粒子の沈降速度が他の海域のものと比べて著しく速いことなどの特徴が明らかにされた。

今年度はさらに、噴火直後に採集された火山灰を実験室で海水と接触させ、どのような変化が生ずるかを測定した。この室内実験の結果をまとめると以下のようになる。1.海水に火山灰が入るとpHが下がる。2.海水に火山灰を加えると海水中の硝酸態窒素濃度が急激に増加する。3.海水のケイ酸も同様に増加するが、増加の割合は硝酸よりも小さい。4.硝酸やケイ酸とは逆に、リン酸濃度は急激に減少する。これらの結果から、火山灰が海水の栄養塩濃度に大きな影響を与えることが明らかになった。海洋植物プランクトンによる一次生産(光合成)は、一般に硝酸やリン酸、およびケイ酸などの栄養塩の供給速度によってコントロールされているので、今回の実験から、鹿児島湾の環境動態に火山活動が大きく関与している可能性が示唆された。平成8年度(最終年度)では、この室内実験を継続して、栄養塩などの無機化合物だけでなく、元素分析の手法を用いて有機物濃度に与える影響についても検討し、これらの結果から火山灰が鹿児島湾の環境動態に及ぼす影響を評価する。鹿児島湾おける野外観察と、室内実験により以下のことが明らかになってきた。まず潜水観察によって、桜島火山の降灰があると鹿児島湾の表面海水中に多量の大型懸濁物(マリンスノ-)が発生し、時間と共に海底に移動し、やがて消滅していくことが観察された。また、このとき現場で採集された懸濁物は火山灰を多く含み、かつ沈降速度が相対的に早いことも室内実験と顕微鏡観察によつて確認された。すなわち、海水に入った火山灰粒子は大型懸濁物の生成を促進し、その結果海水に懸濁しているプランクトンやデトライタスを含む微小粒子が海底に鉛直輸送されることが明らかになった。さらに室内実験によって火山灰が海水に与える影響を考察した。海水に溶存している有機物は、泡などに吸着することが知られているが、濾過海水に火山灰粒子を加えて泡立てると、火山灰粒子に有機物が吸着することが元素分析によって確認された。すなわち、火山粒子は海水に溶存する有機物を粒子に転換させるものと考えられる。また、プランクトン等の有機懸濁物を含む海水に火山粒子を加えると、表面に懸濁する粒子状の有機物が沈降しやすくなることも元素分析によって確かめられた。次ぎに濾過海水に火山灰を加えて、海水中の栄養塩濃度の変化を調べた。その結果、火山灰が濾過海水と接触すると、短時間(1時間)のうちに火山灰からアンモニアと硝酸が溶出することがわかった。この海水を3日間以上放置すると燐酸とケイ酸も溶出することも確認された。火山灰の主成分は火山ガラスであるが、火山ガスに含まれる成分の影響が考えられる。以上、火山灰は海水に入ることにより、植物プランクトンの生産と生態系の物質環境に影響を与える可能性が示唆された。
体細胞遺伝子変異に基づく、急性骨髄性白血病の予後細分類の有用性に関する研究

・検出対象とする遺伝子変異の決定過去8年分の文献検索と当院血液内科医との協議の結果、検出対象とする体細胞遺伝子変異は、FLT3 ITD、nucleophosmin(NPM)を第一の候補とした。・検出方法の決定遺伝子変異検出法は、コスト、実施する際の手技の簡便さ等を考慮し、ABI 310 Genetic Analyzerと蛍光標識プライマーを用いたPCR Gene Scan法を用いることとした。・検査材料検討症例数を増やすため、サンプルはDNA、RNAのどちらでも使用できることとした。また、過去のスメア標本からDNAを抽出する方法を確立した。このことにより、さらに検討症例数を増やすことが可能となった。・検討結果(遺伝子変異検出率)・本研究の有用性2008年に改定された、白血病・リンパ系腫瘍の新WHO分類には、本研究で検出対象としたFLT3 ITD、NPM遺伝子変異の有無が独立したカテゴリーとして新たに記載され、本研究の有用性がここでも証明された。またこれにより、本院においては新WHO分類(2008)に即した正確な診断が可能となった。更に、本研究で可能となったNPH遺伝子変異とFLT3 ITDの有無の結果は、当院血液内科において、AML初回寛解時の造血幹細胞移植の適応の判断基準の一つとして非常に重要視されている。
シナプス伝達に関わる機能分子とセカンドメッセンジャーの細胞動態の画像化と定量化

シナプトタグミンはシナプス小胞膜上に存在し、神経伝達物質放出調節に関与する蛋白質である。我々は、このシナプトタグミンにイノシトールイノシトポリリン酸が結合し、これによって、神経伝達物質放出が抑制されることを見出し、イノシトールポリリン酸/シナプトタグミンの神経伝達物質放出機構における新しい可能性を報告してきた。我々は、このシナプトタグミンを介したイノシトールポリリン酸による神経伝達の阻害機構を分子レベルで明らかにする目的で、シナプトタグミンに結合し、イノシトールポリリン酸でその結合が阻害される蛋白質の存在を想定し、その精製を試みた。イノシトール三リン酸受容体(IP_3R,2749アミノ酸)のアミノ末端側650アミノ酸内には、リガンドであるイノシトール1,4,5-三リン酸(1,4,5-IP_3)を特異的に認識する領域が含まれていることが知られている。我々はセカンドメッセンジャーとしての1,4,5-IP_3の細胞内濃度を定量にするため、IP_3のリガンド部分の解析をすすめた。まず、IP_3Rのリガンド結合領域を大腸菌で発現する系を確立し、リガンド結合活性を欠く部位特異的アミノ酸置換変異体を作製し、リガンド結合に関与するアミノ酸を明らかにした。今回、種々の欠失変異体を作製し、リガンド結合に必要な領域を特定した。さらに、この領域内に部位特異的変異を導入し、リガンド結合活性とイノシトールポリリン酸の結合選択性を解析した。その結果、1アミノ酸の置換により1,4,5-IP_3に対する親和性は低下するが、2,4,5-IP_3に対する親和性は変化せず、結果として1,4,5-IP_3と2,4,5-IP_3を同等の親和性で認識する変異体が得られた。また、1,4,5-IP_3に対してより高い親和性を示す変異体も得られた。この実験系から得られた結果をもとに、IP_3Rのリガンド結合領域の詳細な構造と機能が明らかとなった。我々は、このシナプトタグミンにイノシトールポリリン酸が結合し、これによって、神経伝達物質放出が抑制されることを見出し、イノシトールポリリン酸/シナプトタグミンの神経伝達物質放出機構における新しい可能性を報告してきた。
コンピュータ・トモグラフィによる咀爵筋の機能と顎骨形態に関する研究

矯正臨床において重要な課題である咀嚼筋の走行と顎骨の形態との関連性を3次元的に明らかにすることを目的として、研究を行い、以下の結果を得た。1.解剖体頭部のCT撮影実験、および種々の病変のCT画像を検討した結果、顎骨のみならず、咬筋,側頭筋の断層像もCTにより明瞭に得られることを確認した。2.得られたCT写真を自動画像入力装置を用いて、写真上の各部位の座標値と濃度値の形式で読み取り、画像解析演算処理装置へデータを転送し、演算処理を加えることにより、顎骨や筋の輪郭線をほぼ自動的に抽出することが可能となった。3.各断層面について抽出された顎骨や筋の輪郭線を積層することにより、顎骨および筋の3次元形態データが構築された。4.この3次元形態データに対して数値演算処理を加え、各部の長さや角度,断面積や表面積,体積等の基本的な特徴量を算出し、実際の解剖体における計測値と比較したところ、これらの特徴量は充分に満足しうる精度を有することがわかった。5.さらにこれらの特徴量をもとに、筋の形態の左右差や、各筋間の比率等のパラメータについて検討したところ、筋と顎骨形態の関連性を研究する上で非常に有用であることが確認された。6.また、3次元形態データの表示については、単一の顎骨と筋の組合せ表示法を開発した。これを活用することにより、生体では直視不可能な顎骨や筋の形態を、任意の方向から直接観察することが可能となり、顎骨の立体的な形態や筋の走行方向、またこれらの空間的な相互位置関係等が、容易に把握しうるようになった。
誤り訂正符号に潜むランダムネスと構造の解明

サンプル可能な加法的通信路という通信路モデルを導入し、この通信路における誤り訂正の可能性と限界を明らかにした。サンプル可能とは多項式時間で計算可能という意味であり、加法的というのは符号や符号語の知識を使わずに誤りが付加されることを意味する。サンプルされる分布が線形空間を成す場合、効率的に線形符号で訂正することができる。オラクルで相対化された状況では、エントロピーが小さいにもかかわらず効率的にシンドローム復号ができないサンプル可能な分布が存在することがわかった。サンプルされる分布が小バイアスの場合、バイアスの大きさと訂正可能なレートの限界に関係性があることがわかった。性能のよい符号とは、多くの誤りを訂正でき(ランダムネスをもち)、かつ効率的な復号法を有する(構造をもつ)符号である。本研究では、相反する性質(ランダムネスと構造)をもつ性能のよい誤り訂正符号の開発を目的とする。前年度の調査の結果、二元対称通信路と最悪通信路の中間に位置する通信路モデルに対する訂正能力を解明することを目指した。具体的には、標本可能な加法的通信路というものを考えた。この通信路では、誤りは効率的に計算可能でありかつ送信語とは独立にサンプルされるものに限るが、誤りの重みは制限されていない。このような通信路モデルは、過去に考えられていなかったため、この通信路における誤り訂正能力の限界を探った。標本可能な加法的通信路において、標本分布のエントロピーが最小の場合は容易に訂正可能であり、最大の場合は訂正不可能であることから、エントロピーの違いによる分類を目指した。その結果、符号長の線形エントロピーの場合、二元対称通信路に帰着できることから、訂正不可能な分布が存在することが分かった。また、符号長の準線形エントロピーの場合、一方向性関数の存在を仮定すると、擬似ランダム分布が存在することから、効率的には訂正不可能な分布が存在することが分かった。さらに、エントロピーが符号長の超対数関数の場合、線形関数によるシンドローム復号とデータ圧縮の等価性より、シンドローム復号によって効率的に訂正できない分布が存在することが分かった。本研究では、相反する性質(ランダムネスと構造)をもつ性能のよい誤り訂正符号の設計及びその性能を解明することを目的とする。代表的な通信路モデルである二元対称通信路では、ランダム符号で最適な性能が引き出されることが示されている。一方で、最悪通信路モデルを考えると、二元符号の場合、知られている符号化法ではランダム符号が最も良い性能を示すが、その最適性については未解決である。そこで、二元対称通信路と最悪通信路との中間的な通信路モデルを考え、その通信路における符号の存在性および性能を調査した。中間的な通信路モデルとして、標本可能な加法的通信路を考えた。標本可能とは、多項式時間で計算できるという意味であり、加法的とは、誤りが符号および送信符号語に依存せずに発生するという意味である。また、通信路で発生する誤りの数は制限しない。この通信路は、二元対称通信路を特殊な場合として含む通信路であり、計算能力を制限した通信路として誤り数を制限しないものはこれまでになく、新しい通信路モデルといえる。この通信路は、誤りの発生メカニズムが比較的単純であるにもかかわらず発生する誤り数の上限がわからないような誤りをモデル化している。この通信路モデルにおける誤りの訂正可能性を調査し、誤り分布のエントロピーを基準として訂正可能性を調べた。その結果、一方向性関数が存在する場合、任意に小さい多項式エントロピーをもつ訂正不可能な誤りが存在することがわかった。また、あるオラクルへアクセスが可能な状況において、効率的なシンドローム復号では訂正できないような超対数エントロピーの誤りが存在することがわかった。また、誤りが平坦分布であると仮定した場合、それを最適なレートで訂正可能な線形符号が存在することがわかった。アプローチとして、あまり構造を必要としない汎用的な復号法に対し、それを適用可能なランダムネスの高い符号を開発する方向と、ランダムネスの高い符号に対して適用可能な復号法を開発する方向を考える。汎用的な復号法に対し、それを適用可能な符号を開発するにあたり、polar符号に関する調査を行った。特に、Reed-Muller符号のリスト復号法をpolar符号に適用できないかという検討を行ったが、現在のところ、うまく適用する方法は見つかっていない。

次に、ランダムネスの高い符号に対して適用可能な復号法を開発するに当たり、ランダム符号のもつ性能の限界を明らかにすることが重要であると考え、ランダム符号の性能に関する調査を行った。多くの通信路モデルにおいて、ランダム符号は優れた性能を示している。特に、代表的な通信路モデルである二元対象通信路では、ランダム符号で最適な性能が引き出されることが示されている。一方で、最悪通信路モデルを考えると、ランダム符号が知られている符号化法では最も良い性能を示すが、それが最適かどうかは未解決である。そこで、二元対称通信路と最悪通信路との中間的な通信路モデルにおいてランダム符号がどのような性能を示すかを調査した。その結果、変転通信路ではある条件下において最適性が示されており、オンライン通信路と呼ばれる最近提案された通信路では最適性が示されているわけではないが、最悪通信路よりもそのギャップ縮められていることなどがわかった。ランダムネスの高い符号の性能評価については、新たな通信路モデルを提案し、訂正能力の解明が進んでいるが、もう1つのアプローチである、汎用的な復号法が適用可能な符号の開発という方向に関して進展があまり無いため。当初計画していた手法での進展が大きくなかったため。平成24年度に提案を行った通信路モデルにおける訂正能力の解明を目指す。特に、達成不可能性だけではなく、達成可能性の議論を行う。例えば、ランダム符号による達成可能性の評価、既存の符号化方式による達成可能性の評価、および誤り重みを制限した場合の既存通信路における研究との比較を行う。平成23年度に調査を行った、ランダム符号の性能の評価について調査・研究を進めることにする。特に、二元対称通信路と最悪通信路の中間に位置する通信路モデルに対する性能評価を行なっていく。具体的には、オンライン通信路における更なる研究調査、および新たな通信路モデルの提案などを行なっていく。同時に、polar符号に対する研究調査も継続していく。polar符号はsuccessive cancellation復号法をベースにして高性能であることが示されているが、ランダム符号のもつランダムネスを一見持ち合わせてないように思える。それは本当に可能なのか、または、ランダムネスを加えることでさらなる性能向上が見込めるのか、これらの点について調査・研究を行う。新たな通信路モデルに関する調査のための資料費および意見交換のための旅費として使用する予定である。polar符号およびランダム符号の性能に関する意見交換をするための出張旅費として使用する予定である。
炭素繊維を上回るスーパー繊維の設計と複合材料への応用展開

ポリビニルアルコール(PVA)は日本でその繊維化が研究され実用化している。そのため、古くからPVAを対象とした研究は広く実施されてきた。それらの研究によるとPVA中には水素結合が強く作用し、さらには結晶が存在する。本研究では、これを特殊な塩によって制御するという新しい概念を用いて更なる技術革新を行い、高強度で高弾性率なPVA成形体の調製を実施する。一般的にPVAの弾性率や強度は、汎用の熱可塑性プラスチックよりも十分に高いことが知られている、また、繊維の弾性率や強度も極めて高いものの、実際の値は理論値よりもかなり低いことが知られている。これはPVA中に強く作用する水素結合に起因する現象である。すなわち、水素結合により、PVA繊維において高度な分子配向状態を得ることが困難となっているのである。この水素結合を塩との静電相互作用により弱めることで、高度な分子配向状態を達成し、高弾性率、高強度な成形体を調製する。今年度はさまざまな金属塩を添加したPVA水溶液を準備すると共に、そのレオロジー特性を特殊な方法で評価解析することを目的として研究を実施した。水溶液を高温で測定することは水の揮発のために困難であるが、実験手法を確立し、PVA水溶液の動的粘弾性挙動を室温から60°C程度まで再現性良く測定することに成功した。得られた結果より、PVA水溶液には、からみ合い緩和よりも十分に長い時間領域に平衡弾性率が存在することを把握した。さらにその弾性率は塩を添加することによって低減することを明らかにした。平衡弾性率の存在は架橋構造の存在を意味しており、そのため加熱延伸が十分に行えなかったと考えられる。架橋構造の崩壊により延伸性に優れたPVA水溶液を得ることができたと言える。測定が困難と予想していた水溶液のレオロジー測定を、冶具などの工夫により再現性良く測定することに成功した。レオロジー測定については、PVA濃度、塩の種類と濃度、PVAのケン化度、温度が粘弾性的性質に及ぼす影響を把握する目的で継続実施する。さらに湿式紡糸装置を稼働し、レオロジー特性との相関を把握する。本検討により、高配向度であり、弾性率や強度の高い繊維を得るために必要となるPVA水溶液のレオロジー特性を把握し、さらに、その水溶液を用いて湿式紡糸を実施することで本研究の一層の推進を図る。一部の装置備品について、その規格を業者と調整していたが今年度発注に間に合わず、次年度に発注することになった。また、学会参加を予定していたが次年度に延期した。これらにより次年度使用額が出たが、すでに使途(装置備品、学会参加)は決定している。
唾液中の細胞を標的としたフローサイトメトリーによる新しい口腔内科診断戦略

日常臨床では、口腔カンジダ症や口腔扁平苔癬などの難治性症例に遭遇する。このような症例では、口腔内における局所免疫系の破綻・ゆがみ、つまり免疫系の構成細胞の割合の変化がおきているのではないかと着想し、唾液中の免疫細胞の構成割合をフローサイトメトリーを用いて重点的に解析した。唾液と血液を蛍光抗体(FITC-CD3、APC-CD4、PE-CD45)で染色し、実際の構成細胞の割合をフローサイトメトリーで解析したFSC-SSC分画のgateにおいてCD45陽性細胞が検出された。そのうち、2重染色により唾液中のCD45(+)CD3(+)、CD45(+)CD4(+)が検出可能であることがわかった。日常臨床では、口腔カンジダ症、口腔扁平苔癬、慢性再発性アフタにおける難治性症例に遭遇する。これらの疾患においては免疫系の異常が報告されているが、病因に関しての詳細は分かっていない。このような症例では、口腔内における局所免疫系の破綻・ゆがみ、つまり免疫系の構成細胞の割合の変化がおきているのではないかと着想した。本研究では、今年度健常者の唾液中の免疫細胞の構成割合をフローサイトメトリーを用いて解析した。研究方法としてはガムテストを行い、10分間の刺激時唾液を採取した。コントロールとして血液を用いた。唾液と血液を蛍光抗体(CD3、CD4、CD45)で染色し、実際の構成細胞の割合をフローサイトメトリーで解析した。唾液はさまざまな不純物が混濁しており、粘稠である。前処理せずに解析を行うとフローサイトメトリーの流路系で閉塞が起こり正確な測定はできない。そこで、今回以下の工夫を行った。ショ糖勾配法による単核球分画の回収や240μmのフィルター濾過し上皮系細胞などを除去した。免疫系細胞を効率よく回収できたと考えている。これにより、問題なくフローサイトメトリー解析の実験を行うことができるようになった。解析により唾液中のCD3、CD4、CD45陽性細胞(汎血球細胞マーカー)が存在することを明らかにできた。現在、FITC、PE、APCの3種類の蛍光抗体を同時に多重染色し、構成細胞の割合を測定している。今後、口腔カンジダ症、舌痛症、慢性再発性アフタ等の口腔粘膜疾患特有の細胞成分のパターンが得られることができるかを詳細に検討予定である。唾液は非侵襲的かつ簡便に繰り返し採取が行えるというメリットがある。近年唾液中の物質を口腔粘膜疾患の診断、経時的な病態の把握に用いようとする試みが始まっている。しかし唾液中の免疫細胞の構成割合を解析し、病因解明、診断や治療に活かしている報告は少ない。フローサイトメトリー解析にあたり、血液サンプルをコントロールとしてリンパ球、マクロファージ、顆粒球の分画をgate outし、その分画から唾液中のCD3、CD4、CD45陽性細胞の割合を解析した。唾液サンプルでは、今回設定したFSC-SSC分画のgateにおいて、0.73.6%のCD45陽性細胞が検出された。また、検出されたCD45陽性細胞は血液分画中ではリンパ球分画に多く存在していた。今年度の結果から小量の唾液サンプルからCD3、CD4、CD45陽性の免疫細胞が検出・解析可能であることが示唆された。今後は唾液中の免疫細胞の構成割合の変化などが口腔カンジダ症や口腔扁平苔癬といった難治性口腔粘膜疾患の病態解明につながるかについて検討したい。ほぼ当初の計画どおり研究課題が達成されている。学会発表のみならず論文として結実させるのが課題である。医歯薬学下記に示す計画どおりに研究課題を遂行予定である。1)唾液中のNK cellマーカーのフローサイトメトリー解析2)口腔癌患者の唾液中のおけるがん幹細胞マーカーCD44, CD133の発現解析3)健常者と扁平苔癬、舌痛症、シェーグレン症候群、唾液腺症患者の唾液中細胞の4)フローサイトメトリー解血液腫瘍患者の唾液中の白血球細胞の構成割合、細胞異形の解析実験のサンプルが揃わなかったため一部実験が遅れている。次年度に物品を購入予定である。現在実験は計画どおりに進んでいる。次年度に学会発表、国際誌に投稿を予定している。