hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大腸de novo癌の発生分子メカニズムの解明

大腸癌の発生について、組織発生の観点からは、1腺腫の癌化、2de novo発癌、3serrated polyp pathway、4炎症性発癌、の4つの経路がある。他方、分子メカニズムの観点からは、染色体不安定性(CIN)経路、マイクロサテライト不安定性(MSI)経路、CpG island methylation陽性(CIMP)経路の3つが明らかにされている。これらの中で、2de novo発癌の発生関わる分子メカニズムについては明らかにされていない。本研究は、ヒト癌発生の早期段階に関与しているとされるDNA損傷応答の破綻と、大腸癌でこれまでに報告されている遺伝子異常を網羅的に解析することで、de novo癌の発生に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。前年度までに、対象となるde novo癌の57例の選択を行った。平成30年度は、対症例数を追加するため、新たに外科切除ホルマリン固定大腸pT1(粘膜下層浸潤癌)229例、内視鏡的切除大腸pT1癌261例を検索対象とし、その病理形態学的検討を行った。de novo癌は10mm以下の表面型(IIa, IIb, IIc, IIa+IIc, IIc+IIa)肉眼型で、腺腫などの良性粘膜内病変を併存しないもの、と定義したが、その結果、外科切除例で10例、内視鏡的切除例で18例のde novo癌が対象として追加された。これら追加症例の癌組織型は全て分化型腺癌であった。追加28例のHE染色標本画像をバーチャルスライドに取り込み、残存粘膜内癌部と粘膜下層浸潤部とのマッピングを行った。また、免疫染色、遺伝子検索用に未染標本の作成を行った。また、平成29年度に選択したde novo癌57例の遺伝子検索のため、10μmパラフィン切片からのDNA抽出を行った。本研究遂行のためには、de novo発生として矛盾しない病理組織学的特徴を示した癌を厳密に抽出する必要がある。そのためには、多数例を対象とした詳細な病理組織学的検索から、一定数のde novo癌を検討対象として得ることが不可欠となる。本年度の研究成果として、28例のde novo癌を新たに加えたことにより、前年度の検索結果と合わせて85例のde novo癌が対象として抽出された。こうした多数例のde novo癌の検討はこれまでに報告がなく、材料選択の観点からは十分な進捗状況と考えられる。また、遺伝子検索用のDNA抽出についても既に50例でなされており、概ね順調な進捗状況と判断される。検討対象として十分数のde novo癌が得られたことから、対象例の選択は終了し、今後は、それらの癌の粘膜内部および粘膜下層浸潤部を対象に、予定していた遺伝子関連蛋白発現の免疫組織学的評価、DNA二重鎖切断およびその修復応答に関する蛍光免疫染色学的評価、p53, RAS,等の大腸癌の発生と進展に関与しているとされている遺伝子の解析を進めてゆく予定である大腸癌の発生について、組織発生の観点からは、1腺腫の癌化、2de novo発癌、3serrated polyp pathway、4炎症性発癌、の4つの経路がある。本研究では、2de novo発癌の発生に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。平成29年度は、対象となるde novo癌を抽出するため、外科切除ホルマリン固定大腸pT1 (粘膜下層浸潤癌)を対象としてその病理形態学的検討を行った。外科切除pT1癌は1,172例あり、その全例の全割HE染色標本が作成されていた。それらのHE標本の光顕観察を行い、粘膜内病変部が残存し、かつ同部が癌のみからなるものをde novo癌と定義して、対象母集団を抽出した。その結果、de novo癌は350例抽出されたが、組織発生を検討するため、10mm以下の小癌に絞って検索した結果、対象例は57例であった。57例は全例が肉眼的には表面隆起・平坦・陥凹、もしくはそれらの複合型であり、癌組織型は高分化腺癌であったが、細胞異型度の観点からは低異型度癌と高異型度癌とがほぼ半数を占めた。次年度以降に予定している免疫組織学的、および遺伝子学的評価のための材料作成として、57例のHE染色標本画像をバーチャルスライドに取り込み、残存粘膜内癌部と粘膜下層浸潤部とのマッピングを行った。また57例の未染標本を作製た。本年度の研究成果として、50例以上のde novo癌の検討はこれまでに報告がなく、材料選択の観点からは十分な進捗状況と考えられる。

これらの中で、2de novo発癌の発生関わる分子メカニズムについては明らかにされていない。本研究は、ヒト癌発生の早期段階に関与しているとされるDNA損傷応答の破綻と、大腸癌でこれまでに報告されている遺伝子異常を網羅的に解析することで、de novo癌の発生に関わる分子メカニズムを明らかにすることを目的とした。前年度までに、対象となるde novo癌の57例の選択を行った。平成30年度は、対症例数を追加するため、新たに外科切除ホルマリン固定大腸pT1(粘膜下層浸潤癌)229例、内視鏡的切除大腸pT1癌261例を検索対象とし、その病理形態学的検討を行った。de novo癌は10mm以下の表面型(IIa, IIb, IIc, IIa+IIc, IIc+IIa)肉眼型で、腺腫などの良性粘膜内病変を併存しないもの、と定義したが、その結果、外科切除例で10例、内視鏡的切除例で18例のde novo癌が対象として追加された。これら追加症例の癌組織型は全て分化型腺癌であった。追加28例のHE染色標本画像をバーチャルスライドに取り込み、残存粘膜内癌部と粘膜下層浸潤部とのマッピングを行った。また、免疫染色、遺伝子検索用に未染標本の作成を行った。また、平成29年度に選択したde novo癌57例の遺伝子検索のため、10μmパラフィン切片からのDNA抽出を行った。本研究遂行のためには、de novo発生として矛盾しない病理組織学的特徴を示した癌を厳密に抽出する必要がある。そのためには、多数例を対象とした詳細な病理組織学的検索から、一定数のde novo癌を検討対象として得ることが不可欠となる。本年度の研究成果として、28例のde novo癌を新たに加えたことにより、前年度の検索結果と合わせて85例のde novo癌が対象として抽出された。こうした多数例のde novo癌の検討はこれまでに報告がなく、材料選択の観点からは十分な進捗状況と考えられる。また、遺伝子検索用のDNA抽出についても既に50例でなされており、概ね順調な進捗状況と判断される。検討対象として十分数のde novo癌が得られたことから、今後は、それらの癌の粘膜内部および粘膜下層浸潤部を対象に、予定していた遺伝子関連蛋白発現の免疫組織学的評価、DNA二重鎖切断およびその修復応答に関する蛍光免疫染色学的評価、p53, RAS,等の大腸癌の発生と進展に関与しているとされている遺伝子の解析を進めてゆく予定である。検討対象として十分数のde novo癌が得られたことから、対象例の選択は終了し、今後は、それらの癌の粘膜内部および粘膜下層浸潤部を対象に、予定していた遺伝子関連蛋白発現の免疫組織学的評価、DNA二重鎖切断およびその修復応答に関する蛍光免疫染色学的評価、p53, RAS,等の大腸癌の発生と進展に関与しているとされている遺伝子の解析を進めてゆく予定である
ERストレスプレコンディショニング法によるNSAIDs起因性小腸潰瘍治療戦略

非ステロイド系消炎鎮痛薬(NSAIDs)が上部消化管のみならず小腸でも頻繁に粘膜傷害を引き起こしている事が明らかとなってきた。汎用薬であるため胃粘膜障害と共に臨床的に大きな問題となっている。小腸障害の機序については、酸化ストレスによる粘膜透過性の亢進が腸内細菌あるいは刺激物質の侵入等を伴い、炎症を引き起こす事等が考えられているが、その詳細な分子機序については不明な点が多い。ERストレス応答は、異常タンパク質の蓄積等に対する生体の応答反応であり、その破綻は癌、神経変性疾患のみならず、クローン病等消化管粘膜傷害の原因となることが報告されている。本研究は、NSAIDs起因性小腸障害におけるERストレスがオートファジーおよびアポトーシスを引き起こす機序を詳細に検討し、ERストレスを人為的に制御する(ERストレスのプレコンディショニング)ことにより小腸潰瘍を治療するための分子的基盤を明らかにすることを目的としている。平成30年度はラット小腸上皮細胞IEC6細胞を用いて、人為的に適度なERストレスを引き起こし、NSAIDs(ここではインドメタシン、IM、を用いる。)起因性小腸障害に与えるこのと実現可能性を探索することを計画していた。予定通り、IEC6細胞を用いて、細胞数及び、ストレス源濃度の最適化、そして、処理時間の最適化等を行った。結果、適度なERストレスが、IM起因性の細胞障害を再現性良く抑制することも十分に確認することが出来た。次年度は、動物実験、及びより詳細な分子機序を明らかにしていく予定である。計画書では、平成30年度の予定として、ERストレスの人為的制御の可能性、及び、その人為的ERストレスによって、実際にNSAIDs起因性の小腸障害が軽減できるかどうかの基礎的研究を行うことを予定していた。ラット小腸細胞株IEC6細胞はNSAIDs(IM)起因性小腸障害を再現できる細胞株であることが、多くの論文によって明らかにされている細胞であり、この細胞を用いて上記の検討を行う計画であった。IEC6細胞の細胞数、ERストレス源(Thapsigarsin及びTunicamycin)の濃度及び処理時間を変え、IEC6細胞のIM感受性を調べた結果、IEC6細胞濃度の最適化および、ERストレス源の濃度及び処理時間をほぼ最適化することが出来た。我々の提案通り、適度なERストレスでの前処理はIMによるIEC6細胞の細胞障害を軽減できることが分かってきた。現在、使用している人為的ストレス源以外のより毒性が低く、臨床応用可能なストレスでも障害の軽減が図れることも分かってきた。これらのことより、概ね、予定通り進行していると考えている。残念ながら、ERストレス軽減因子、ケミカルシャペロンについては試薬自体の細胞への影響の大きさから、思い通りの結果を得ることは出来なかったが、今後さらなる検討を行っていく予定である。平成31年度以降は、平成30年に得られた結果を基に、マウスを用いて動物実験に応用していくことが当初の計画である。この計画に従い、平成31年度(令和元年)後期には動物実験を行う予定である。また、平成30年にIEC6細胞で得られた、ERストレスプレコンディショニングによるIM起因性細胞障害のより詳細な分子機序も明らかにしていきたいと考えている。加えて、平成30年度にはERストレス源として、人為的なTG、及びTuniを用いたが、より応用範囲の高いERストレス源並びにその他のストレス(間接的ERストレス、酸化ストレス、ミトコンドリアストレス等)についても検討していく予定である。

IEC6細胞の細胞数、ERストレス源(Thapsigarsin及びTunicamycin)の濃度及び処理時間を変え、IEC6細胞のIM感受性を調べた結果、IEC6細胞濃度の最適化および、ERストレス源の濃度及び処理時間をほぼ最適化することが出来た。我々の提案通り、適度なERストレスでの前処理はIMによるIEC6細胞の細胞障害を軽減できることが分かってきた。現在、使用している人為的ストレス源以外のより毒性が低く、臨床応用可能なストレスでも障害の軽減が図れることも分かってきた。これらのことより、概ね、予定通り進行していると考えている。残念ながら、ERストレス軽減因子、ケミカルシャペロンについては試薬自体の細胞への影響の大きさから、思い通りの結果を得ることは出来なかったが、今後さらなる検討を行っていく予定である。平成31年度以降は、平成30年に得られた結果を基に、マウスを用いて動物実験に応用していくことが当初の計画である。この計画に従い、平成31年度(令和元年)後期には動物実験を行う予定である。また、平成30年にIEC6細胞で得られた、ERストレスプレコンディショニングによるIM起因性細胞障害のより詳細な分子機序も明らかにしていきたいと考えている。加えて、平成30年度にはERストレス源として、人為的なTG、及びTuniを用いたが、より応用範囲の高いERストレス源並びにその他のストレス(間接的ERストレス、酸化ストレス、ミトコンドリアストレス等)についても検討していく予定である。本年度の未使用額が318,677円あり、次年度に繰り越しとなった。次年度は細胞を使用した実験に加え、動物実験を行っていく予定である。本年度に得られた結果より、より実用性の高い新たなERストレス源を見出し、動物実験の規模が多少大きくなる可能性を鑑み、次年度繰り越しが発生した。本申請課題の遂行には、必要な措置と考えている。
リングサイクロトロンを用いた核構造・核反応の研究

この3年間に全ての装置は完成、多くの実験デ-タが得られ、その解析・検討と議論が理論研究者も交えて進められた。中性子過剰核で中性子ハロ-が見いだされ、ハ-トリ-フォック殻模型計算や、相対論的ハ-トリ-理論などによる説明がなされた。これらの核に現れる低い巨大共鳴は引続き理論・実験の両面からの追求がなされている。さらに逆運動学的条件を用いて、中性子過剰核による陽子の弾性散乱が測定された。またこのような中性子過剰核を用いた超重元素合成の可能性なども議論された。また重イオン破砕片の偏極が観測されその運動依存性が簡単な運動学的考察から説明できることが示された。質量分離器GARIS/IGISOLによるレ-ザ-核分光では、高融点元素ハフニウムの同位体の生成取り出しに成功した。高励起核からの中性子およびガンマ線測定では、原子核を高温にしたときにどこまで原子核として存在し得るか、という問題が追求されている。不安定核のク-ロン励起の実験では、天体核反応・元素合成に関する新しいデ-タが得られた。また磁気スペクトロメ-タ-を用いて(d,2He)反応の測定が行われ、この反応の0度での断面積がガモフテラ-強度と比例関係にあり、原子核のスピンアイソスピン励起の研究に対する新しい手段となり得ることが示された。スウィンガ-・スペクトロメ-タ-系を用いて同一方向に放出された陽子・中性子を同時に検出し、重陽子の崩壊過程と終状態相互作用に関する知見を得た。また磁気スペクトロメ-タ-で重イオン荷電交換反応を0度で検出する誠みに成功した。本補助金によって数多くの小グル-プ検討会・ワ-クショップが持たれ、デ-タの解析や討論が行われたほか、本年1月27ー29日に行われた成果発表会・研究会でこれらの成果が総合的に報告され、延べ180人の出席者によって活発な討論が行なわれた。本年度は各サブグル-プにおいて活発な討論と準備作業が行われた。特にオンライン質量分析器、反跳核分析器、2πガンマ線検出器、汎用錯乱槽などは本年度より稼働を開始し、予備的なデ-タが出始めており、その解析・検討と議論が理論研究者も交えて進められている。中でも、^<197>Auのタ-ゲットを^<14>Nビ-ムで照射したときに得られる^<12>Bのスピンが大きい偏極を持っていることが実験で明らかにされた。また、Beタ-ゲットを^<13>Cビ-ムで照射したときに得られる^<11>Beの反応断面積の測定から^<11>Beも^<11>Liと同様に周囲に大きな中性子の雲を持っていることが示された。2πガンマ線検出器と汎用錯乱槽では、重イオン反応に伴う高エネルギ-ガンマ線が反応生成核と同時計測しながら観測され、現在磁気テ-プの解析が行われている。天体核反応に関連しては、24Mgビ-ムを用いて、^<20>Mgの生成が観測され、今後そのベ-タ崩壊のデ-タを得ることが期待される。スペクトロメ-タ-電磁石とスウィンガ-電磁石は平成元年11月に搬入され、据え付け・調整・配線・配管等が終了し、現在磁場測定が行われている。平成元年10月には、理研で「軽・軽重イオン核反応の話題」研究会が開かれた。

この研究会には3名の外国人研究者のほか、全国から約60名の研究者が参加したが、一部の国内参加者には本研究から旅費・滞在費の補助を行って活発な討論がなされた。この参加者数は当初の予定をはるかに上回るもので、そのため急遽ポスタ-セッションが追加された。また、平成2年1月に大阪大学核物理研究センタ-で偏極研究会が開かれたが、この研究会にも本研究分担者が参加し、理研における偏極イオン加速の可能性と意義について意見交換を行った。本年度も引続き各サブグル-プにおいて活発な討論と準備が行われた。オンライン質量分析器、反跳核分析器、2πガンマ線検出器、汎用散乱槽などは稼働を開始し、実験デ-タが出始めており、その解析・検討と議論が理論研究者も交えて進められている。中でも、中性子過剰核における中性子ハロ-とそれに関連した問題については、ハ-トリ-フォック殼模型計算や、相対論的ハ-トリ-理論など数多くの理論計算がなされた。またこれらの核にソフト巨大共鳴と呼ばれる励起モ-ドの存在する可能性が指摘されているが、それを確かめる実験もスタ-トした。^<14>Nビ-ムでCを照射したときに発生するしきい値以下でのπ中間子発生に関しては、エネルギ-分布に関する新しいデ-タが得られ、発生機構についての議論がなされた。また、重イオン破砕片の偏極、天体核反応に関連した^<20>Mgのベ-タ崩壊に関しても新しいデ-タが得られつつある。スペクトロメ-タ-電磁石とスウィンガ-電磁石は平成2年2月ー3月に磁場測定を行ない、その後真空箱類取り付け、コントロ-ル系の配線、真空テスト等を経て、6月に最初のビ-ムを通した。更に7月から各種ビ-ムに対するトランスポ-トや光学診断実験、カウンタ-テスト、デ-タ取り込みのテスト等を行い、ほぼ予期通りの性能を持つことが示された。本年度からは本格的な実験が開始される。平成2年9月ー10月の日本物理学会秋の分科会では、一般講演の他にいくつかの特別講演・シンポジウム講演で本研究に関連した話題が取り上げられた。また、平成2年10月には、核研で「核反応の最近の話題」研究会が開かれ、本研究のメンバ-も参加して、成果の報告と活発な討論を行った。本年度も引続き各サブグ-プにおいて活発な討論と準備が行われた。全ての装置は順調に稼働し、多くの実験デ-タが得られ、その解析・検討と議論が理論研究者も構えて進められている。中性子過剰核については、ハ-トリ-フォック殻模型計算や、相対論的ハ-トリ-理論など多くの理論計算がなされた。これらの核に現れる低い巨大共鳴は引続き理論・実験の両面からの追求がなされている。さらに逆運動学的条件を用いて、中性子過剰核による陽子の弾性散乱が測定された。またこのような中性子過剰核を用いた超重元素合成の可能性なども議論された。また重イオン破砕片の偏極に関する新しいデ-タが得られ、その運動量依存性が簡単な運動学的考察から説明できることが示された。質量分離器GARIS/IGISOLによるレ-ザ-核分光では、これまでどこでも実現していなかった高融点元素ハフニウムの同位体の生成取り出しに成功した。高励起核からの中性子およびガンマ線測定では、原子核を高温にしたときにどこまで原子核として存在し得るか、という問題が引続き追求されている。不安定核のク-ロン励起の実験では、天体核反応・元素合成に関する新しいデ-タが得られた。また磁気スペクトロメ-タ-を用いて(d, ^2He)反応の測定が行われ、この反応のO度での断面積がガモフテラ-強度と比例関係にあり、原子核のスピンアイソスピン励起の研究に対する新しい手段となり得ることが示された。
現代社会におけるスピード化と人間のリズムのズレに関する時間学的総合研究

現代の社会におけるスピード化が人間の身体のリズムの変調や社会システムの変調の原因どなっているという仮説を解明するために、本研究では、大学生と高齢者がもつ時間意識と健康意識を比較考察した。その結果、幾つかの知見を得ることができた。(1)現在の速さ意識の質問では、大学生の方が高齢者に比べて「時間がやたらと速く進む」と認知しているが、「10年前と比べたスピードの速さ」感覚でみると、高齢者の方が「速くなった」と認知する度合が高い。そして、将来予測で今後の速さを聞いた設問では、高齢者よりも大学生の方が、今後「ますまる速くなる」と認知する度合が高くなる。つまり、大学生の時間の速さ認知は、現在と未来に向けたレベルでは、速さの認知度が高くなるが、過去との比較でみた速さ認知度では比率が低下するという知見である。(2)大学生調査で明らかになった時間意識に占める「時間の大切さ」意識の意義は、高齢者においても重要であることが判明した。つまり、時間の大切さ意識が健康意識や生きがい感や生活満足度など生命力の主体要因と正相関しているということである。現代の社会では生活のあらゆる領域がスピードを加速化し、それが人間の身体のリズムの変調や社会システムの変調をもたらしていることを解明することに本研究の狙いがある。今年度の研究では、若い青年層の時間意識(社会の時間の速さ意識、時間的展望など)と健康意識の関連を考察するために大学生の調査を実施した。調査は、北海道から沖縄県までの全国26大学の大学生を対象に「青年の時間意識と健康意識に関する調査」を実施した。今後、高齢者と比べながら時間の速さ意識の構造を少しづつ解き明かさなければならないが、今回の予備的研究で若い大学生の時間意識が時間の大切さ意識に基軸をおくという知見は、一つの糸口を見いだし得たと考える。(1)大学生の時間の速さ意識でみると、漠然とした日常生活の中では9割の学生が「時間がやたらと速く進む(時間の速さ感)」と感じているが、「10年前と比べて」社会のスピードが速くなったかどうか(社会的速度感覚)では65%しかみられないが、今後の時間の速さ予測(今後の時間の速さ感)では76%が「速く感じられるようになる」と予想していた。(2)しかし、こうした速度感覚は、大学生の場合、住まい、地域生活、友人、団体活動などの生活基盤とは結びついてはいなかった。(3)むしろ、今回の調査では、時間の大切さ意識が中軸の変数であって、時間の大切さを「いつも感じている」人ほど、時間のスピードの速さを感じており、規則的な生活を行い、時間の管理などもしていることが分かった。逆に、時間の大切さを「ほとんど感じていない」人ほど、飲酒習慣を持ち、高血圧気味の人が多く(10%)、入院経験があり、生活満足度が低いことがわかった。
テロメアタンパク質による新規ゲノムオーガニゼーションメカニズム

染色体DNAの複製は、origin(複製開始点)と呼ばれる部位から各々に決められたタイミングで起こることが知られている。本研究では、テロメア異常がゲノム全体の複製タイミングに及ぼす影響を探った。分裂酵母のテロメア結合タンパク質であるRap1やPoz1を欠損させてテロメアDNA長を通常より長くしたところ、一部のlate originの複製のタイミングがearly originのように早くなっていた。さらに、late originで複製開始を阻害するPP1フォスファターゼの局在が異常になっていた。以上のことから、テロメアDNA長の維持は正常な複製タイミングの維持に重要であることが明らかになった。核内における染色体の三次元的配置は、DNA繊維の単純な折りたたみだけでなく、核膜局在タンパク質と染色体との相互作用や特定の染色体ドメイン同士の相互作用などによって決定される。このような配置は、転写、DNA複製、DNA修復、染色体分配などの核内反応に大きな影響を及ぼすことが知られている。しかし、その配置を決定するメカニズムについては、全容解明までまだ程遠い状況である。最近、分裂酵母のtRNA遺伝子や5S rRNA遺伝子などのPol III genesの転写に必要なPol III machinery (TFIIICなど)がコンデンシンと相互作用することによって、ゲノム全体に散在する各種tRNAや5S rRNA遺伝子座位の一部をセントロメアに会合させていること、さらにTFIIICがPol III非依存的にPol III genes以外の染色体座位に局在し、それらの座位をnuclear peripheryで会合させていることが示唆された(Noma et al., 2006; Iwasaki et al., 2010)。このような会合は、それらの座位周辺の遺伝子発現やクロマチン状態に影響を与えるだけでなく、M期での染色体凝縮の足場となり、正確でスムーズな染色体分離に必要とされると考えられている。分裂酵母のテロメアDNAにはTaz1タンパク質が直接結合し、さらにRap1タンパク質と相互作用することによって様々なテロメア機能を果たしている。ChIPChip解析によって、Taz1とRap1のゲノムワイドな局在を調べたところ、両者はPol III genesであるtRNAや5S rRNA遺伝子群座位や複製開始点付近に局在する可能性が示唆された。このことは、テロメア結合タンパク質がテロメア維持とは別の機能を有していること、さらに前述のような染色体配置制御機能を有する可能性を示唆している。従って、核内染色体配置の制御メカニズムは、ゲノム安定性や遺伝子機能発現において極めて重要であると言える。そこで本研究では、線状染色体末端のテロメアにおいて機能するタンパク質がテロメア以外の染色体領域に局在して染色体の配置や機能を制御している可能性について解析を行った。分裂酵母のテロメア結合タンパク質であるTaz1およびRap1のゲノムワイドな染色体局在を調べるため、ChIP-Seq解析を行った。その結果、テロメア以外の染色体領域にはTaz1もRap1もほとんど局在していないことがわかった。ただし、Taz1が複製開始点近傍にごく少量局在するという報告があることから、DNA複製におけるRap1の役割について解析を進めることにした。Rap1を欠損させると、S期後期に発火するlate originの一部の発火タイミングが異常になった。さらに、複製タイミングに深く関わっていることが知られているテロメア結合タンパク質Rif1およびTaz1との関係も調べた結果、分裂酵母においてDNA複製タイミングを決定しているのはRif1であり、Taz1は一部のlate originにおいてRif1の局在化に必要であり、Rap1は直接的には関与しないということがわかった。Rap1を欠損した際に見られたDNA複製タイミングの変化はテロメアDNA長が異常に伸長したために起こったと考えられた。ゲノムDNAの複製は、それぞれのoriginから決まったタイミングで開始されることが知られている。細胞周期の早い時期に複製が開始されるoriginをearly origin、遅い時期に複製が開始されるoriginをlate originという。テロメアがゲノムワイドなDNA複製タイミングに及ぼす影響を探るため、分裂酵母のRap1を欠損させたところ、一部のlate originの複製開始が異常になっており、DNA合成阻害剤であるHU存在下でもearly originのように複製が起こっていた。しかし、その異常は、同じくテロメア結合タンパク質であるTaz1を破壊すると見られなくなったことから、rap1破壊による異常はTaz1に依存していることがわかった。rap1破壊株と同様にテロメアDNA長が異常に伸長するpoz1破壊株でも、同じ表現型が観察されたことから、テロメアDNA長維持がDNA複製タイミング維持に重要であることが示唆された。その詳しいメカニズムを探るため、DNA複製開始抑制に関与するPPIフォスファターゼのlate originにおける局在を解析したところ、テロメアDNA伸長に依存して局在が減少していた。それに対して、PPIの局在を制御することが知られているRif1の局在には特に変化が見られなかった。以上のことから、テロメアDNA長やTaz1に依存したPPIのoriginにおける局在がDNA複製タイミング制御に重要であることが示唆された。

本研究では、テロメア異常がゲノム全体の複製タイミングに及ぼす影響を探った。分裂酵母のテロメア結合タンパク質であるRap1やPoz1を欠損させてテロメアDNA長を通常より長くしたところ、一部のlate originの複製のタイミングがearly originのように早くなっていた。さらに、late originで複製開始を阻害するPP1フォスファターゼの局在が異常になっていた。以上のことから、テロメアDNA長の維持は正常な複製タイミングの維持に重要であることが明らかになった。当初の期待通りのデータは出なかったが、DNA複製におけるテロメア結合タンパク質の機能について新展開が見られており、現在論文にまとめるべく解析を進めているところである。分子生物学、分子遺伝学Rap1破壊株、Taz1破壊株、Rif1破壊株でゲノムワイドな複製タイミングの変化をChIP-seqにより解析する。また、我々のモデル通りにRif1がすべてのlate origin近傍に局在し、その一部はTaz1に依存し、Rap1欠損株でそれらの局在に変化が起こるのかどうか確認する。現在、テロメア蛋白質のテロメア以外に部位における機能解析を進めており、論文発表の基礎となるデータが出ている。当該研究を行っていた研究員が昨年夏に急遽退職してしまったため、研究の進行が一部遅れた。そのため、本来ならば昨年度に行う予定であったChIP-seq解析を後に回したため、未使用額が生じた。現在、テロメア蛋白質のテロメア以外に部位における機能解析を進めており、近い将来論文発表する予定である。rap1, taz1, rif1破壊株におけるDNA複製の様子を調べるため、次世代シークエンサーを用いてChIP-seq解析を行う。次年度使用額は、この解析および、これに関連した実験のための試薬に使用する予定である。当初の予定より論文投稿が遅れており、論文投稿費、英文校正費用、学会発表のための旅費などが未使用となったため。また、実験にかかる費用も節約などのために全額使用しなかったが、来年度の実験用に回すことにした。来年度は上に述べた論文投稿、論文発表のための実験費用、学会発表などのための研究費が必要となる。
透過型アナライザを用いた極小角Ｘ線散乱イメージングの開発

X線と被写体の主な相互作用には、吸収、屈折、散乱がある。本研究では散乱の効果をコントラストとする極小角散乱X線イメージング法の新たなものとして透過型アナライザ結晶(Laue case)を用いた手法を開発することを目的とした。乳がんの病理標本を撮影試料としたが、透過型アナライザ結晶による屈折コントラスト画像とは異なった被写体内の情報が得られることが分かった。また、従来の反射型アナライザ結晶(Bragg case)を用いた極小角散乱X線イメージングよりもはるかに高感度であった。今後は、極小角散乱X線画像と顕微鏡による病理像との対比が必要となるが、本手法は新たな画像診断法の可能性を示すものとなった。平成24年度中に動作が不安定となった透過型アナライザを廃棄し、新たなものを設計し作製することとした。昨年度の実施状況報告書に記載した通り、シリコン結晶の厚板の中央部を薄板状に手研磨した枠付きアナライザを設計し、自作した。メカノケミカル研磨が不可能なため、エッチング処理のみで使用することとした。平成25年度は春・秋・冬の3回のマシンタイムが配分される予定であった。この透過型アナライザの動作チェックを平成25年度最初の春のマシンタイムで行う予定であったが、放射光ビームが不安定であったため実施できなかった。そのため、引き続き平成25年度2回目の秋のマシンタイムも新たに作製した透過型アナライザの動作チェックに費やすこととした。このマシンタイム期間中は比較的安定した放射光ビームが得られ、この透過型アナライザの動作チェックを実施することが出来た。アナライザ部は手研磨であるためどうしても厚さ斑が残ってしまう。これをこのまま屈折コントラスト画像法に利用するには問題があるが、本研究課題で目指す極小角散乱イメージングではアナライザの厚さ斑が影響しないのが特徴である。むしろアナライザの角度位置がズレていくドリフトの方が極小角散乱イメージングでは致命的である。これまでの薄板のみのアナライザで頻発していたドリフトが、今回作製した枠付きアナライザで解消されることがこの動作チェック実験により明らかとなった。平成25年度最終である冬のマシンタイムにて、この新規のアナライザによる撮影実験を予定していたが、電力高騰により全マシンタイムの削減が実施され、その煽りで冬のマシンタイムが不配分となった。その結果、平成25年度は新規の透過型アナライザの作製とその動作チェックで終了することとなった。これまで屈折コントラスト画像撮影用に使用していた透過型アナライザを用いて、高エネルギー加速器研究機構のフォトンファクトリーにて、極小角X線散乱イメージングを行った。当初は、回折X線をX線強度モニタと利用して前方回折X線を撮影することを計画していたが、今年度は回折X線像で極小角散乱X線イメージングを行うことを試みた。本研究で使用するX線エネルギー領域では、前方回折X線の回折強度曲線は非対称であるが、回折X線のそれは対称だからである。透過型アナライザの回転ステップは0.04 arcsecとし、5 arcsecの範囲で125枚の回折X線像を取得した。撮影試料はアルコール固定された厚さ10 mmの乳房摘出試料とした。また一方で、透過型アナライザによる極小角散乱X線イメージングの画像再構成を行う画像計算プログラムのプロトタイプを作成した。ここでは、得られた125枚の画像について同一位置の画素の画素値を読み取り、各位置の画素毎に画素値の変化を示すプロファイルを作成して、その半値幅を各画素の画素値に置き換えるというものとした。散乱の程度が大きいほどこの半値幅が広がるとみなして、これを極小角散乱X線イメージと定義した。乳房摘出試料により得られた125枚の回折X線像をこの画像計算プログラムにより処理したところ、皮下脂肪と乳腺の境界やクーパー靭帯の領域で半値幅の増大すなわち散乱が大きいことを示す画像が得られた。ここで得られた極小角散乱X線イメージと吸収コントラスト画像もしくは屈折コントラスト画像とフュージョン表示すれば、各コントラストを相補的に描画することができる。これにより、特に軟部組織において、これまで可視化されなかった構造を描出できる可能性を示すことができた。高エネルギー加速器研究機構の放射光施設(フォトンファクトリー)における全マシンタイムの削減が今年度においても引き続き実施され、自身に3回配分されると予定していたものが平成26年12月19日12月23日の1回のみとなった。来年度からは改善されるとのことだがが、今年度は今後のマシンタイム削減時の対策として、実験室X線を用いた実験環境の整備をおこなった。大強度連続出力が可能なX線発生装置を備える茨城県県立医療大学にX線光学素子を配置する除震台を設置し、極小角X線散乱イメージングに必要なX線光学素子を調整する自動ステージとそのコントローラを整備した。現時点でこのシステムの運転試験は未遂であり、来年度のマシンタイム不足の折に、随時おこなっていく予定である。一方、今年度唯一配分されたマシンタイムでは、昨年度に設計・作製し、動作チェック済みのラウエ型アナライザ(Hollow Type Laue Case Analyzer)を用いてフォトンファクトリーのビームラインBL14にて撮影実験をおこなった。X線入射エネルギーは18 keVとして上記アナライザの回折ビームを利用した。撮影試料としては、自作水槽に入れた水と微小球(直径2μm)の懸濁液、さらにパラフィンに包埋した乳がん標本を用いた。

撮影にはX線CCDカメラを用い、ビニングを8×8としたため画素サイズは72μmであった。1試料につき、2パルスステップ(0.02角度秒)で300枚撮影し、1枚当たりの撮影時間は180 msとした。画像処理にはピクセルごとの解析が必要となるため、膨大な計算が必要となる。来年度に購入予定の計算機を用いて随時画像処理を進めていく予定である。高エネルギー加速器研究機構の放射光施設で延長が認められた実験課題において、予定通り3回のマシンタイム(1春、2秋、3冬)が割り当てられ、撮影実験を順調に遂行することができた。このため、前年度に予備として整えた実験室X線による実験環境で代用する必要がなくなった。マシンタイム1では、本課題である透過型アナライザによる極小角X線散乱イメージングの比較対象として、既存の反射型アナライザによる極小角X線散乱イメージングを行い、パラフィンに包埋された乳がん試料の極小角X線散乱画像を得た。マシンタイム2では、本課題でのX線光学系の最終形として準備した356μm厚平行平板型アナライザのメカノケミカル研磨前での動作チェックを行った結果、十分な視野サイズと安定性を兼ね備えていることが確認できた。前年度までに作製した`Hollow Type'では、視野サイズが小さいことが問題であったため、最終仕様としてはこの356μm厚平行平板型アナライザを採用することとした。マシンタイム3では、メカノケミカル研磨後の356μm厚平行平板型アナライザを用いて、透過型アナライザによるパラフィンに包埋された乳がん試料の極小角X線散乱イメージングを行い、最終目的となる極小角X線散乱画像を得ることができた。既存の反射型アナライザで得られた極小角X線散乱画像と、本課題で提案した透過型アナライザにより得られた極小角X線散乱画像を定性的に比較すると、後者で感度の向上が見られる結果となった。これは回折強度曲線の形状(前者では矩形に近く、後者では山形)に起因するとの想定に合致するものであった。極小角X線散乱画像は屈折コントラスト画像とは異なる機序で画像が生成され、極小角X線散乱の大きい領域を検出することができる。今後は、今回得られた極小角X線散乱画像と病理像との対比によりこのコントラストの実態を検証することが求められる。X線と被写体の主な相互作用には、吸収、屈折、散乱がある。本研究では散乱の効果をコントラストとする極小角散乱X線イメージング法の新たなものとして透過型アナライザ結晶(Laue case)を用いた手法を開発することを目的とした。乳がんの病理標本を撮影試料としたが、透過型アナライザ結晶による屈折コントラスト画像とは異なった被写体内の情報が得られることが分かった。また、従来の反射型アナライザ結晶(Bragg case)を用いた極小角散乱X線イメージングよりもはるかに高感度であった。今後は、極小角散乱X線画像と顕微鏡による病理像との対比が必要となるが、本手法は新たな画像診断法の可能性を示すものとなった。平成26年度に3回配分される予定であったマシンタイムが1回となった。このため、予定していた実験項目が未消化となり、大幅に計画が遅れる事態となっている。
認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」

本研究の目的は、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の構成要素を明らかにし構造化をはかることを目的とした。第一段階では、文献検討により看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」、看護師が認知症を伴う高齢がん患者に対する看護実践を整理した。第二段階では、看護師5名を対象に聞き取り調査・参与観察を行い、得られたデータを質的に分析した。第三段階では、看護師20名を対象に抽出された「がん疼痛マネジメント」の実践項目への困難感、実施の有無を尋ね、精選を図った。結果、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の内容は38項目に精選された。【研究の目的】本年度は、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が行っている「がん疼痛マネジメント」の内容と過程明らかにすることを目標に、まず文献検討を主として行った。【方法】分析対象論文は5つのデータベース(CINAHL、J-DreamII、医学中央雑誌、DiaL、最新看護索引)と3つの学会誌(日本がん看護学会誌、日本看護科学学会誌、老年看護学会誌)から検索した。検索文献は2014年までとし認知症を伴う高齢がん患者の疼痛マネジメントの現状およびケア内容に焦点を当てている文献について国内外の現状を調査した。【結果】調査結果より、がん疼痛マネジメントにおいて言語的・非言語的コミュニケーションを通して患者の主観的な痛みをアセスメントすることへの困難さが示唆された。また、認知症を伴う高齢がん患者の痛みは、看護師に臨床経験や臨床での体験、病棟文化といった外的要因や客観的指標も必要であり外的要因も看護師の判断に影響を与えていることが示唆された。一方で、看護に関連した先行研究を概観すると国内では事例研究が主であり、事例研究の内容を掘り下げてがん疼痛マネジメントにおける課題を明らかにする必要性も示唆された。研究の焦点は、「周辺症状に関連した看護師の困難感」、「患者の意思決定における課題」であった。これらは、認知症を伴う高齢患者と同様であるが、がん医療における特徴を踏まえて分析、結果を論じている文献は少ない。さらにがん疼痛マネジメントを定義して論じている文献も少ない。以上より、看護師が認知症を伴う高齢がん患者に対して行なっている「がん疼痛マネジメント」を事例における事象を関連性を踏まえ分析し作業的定義を行い、インタビューガイドを作成した。これをもとに来年度は、実際にインタビューを行い、分析する予定である。【研究の目的】認知症を伴う高齢がん患者に対して疼痛緩和を行った経験のある看護師の実践を明らかにする。【方法】前年度の系統的文献検索とレビューした結果に基づき、がん看護に関連する認定看護師、専門看護師とのミーティングを開催した。そこで、作業的定義を行いインタビューガイドを作成した。看護師に半構造化インタビューを実施し、質的に分析を行った。質的分析によって得られた結果を再検討し、データとの整合性を確認した。【結果】看護師は、緩和ケア病棟、一般病棟など病院に勤務する看護師とした。看護師の所属病院は200600床と同じような施設、病院にならないように選定した。看護師9名にインタビューをおこなった。看護師一人あたり、インタビュー時間は30-60分程度であった。認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師は、痛みの有無、痛みの種類といった疼痛アセスメント項目を網羅すること、患者と協働しながら疼痛治療効果やケアの効果を評価していくことが困難であると感じていた。また、看護師は『痛みは患者に属する』という前提を重要視しており、「何度も患者に確認する」「どうにか患者から痛いといってもらう」必要性を感じながら、目の前の患者に問いかけても「正確な情報なのかもわからない」「行動や表現も日ごとに異なり一貫性が見抜けない」といった状況に陥り、強いジレンマを抱いていた。看護師は、一人でのアセスメントから判断するのではなく、他看護師やさらに、看護師のおかれている環境や既存の知識が看護師のアセスメントの困難さに影響を与えていることが示唆された。がん疼痛緩和における看護師の役割を「がん疼痛マネジメント」としていたが、分析を進めるにあたり、看護師が困難と感じている要因が、患者側の要因ではなく、看護師が前提としている「痛みは患者に属する」という考え方である可能性が示唆された。それにより、さらにインタビュー内容、方法を検討し、インタビューを重ねる必要があり、データ収集、分析に予定以上の期間を要した。本研究は、認知症を伴うがん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の構造を明らかにすることを目的とした。はじめに看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の概念分析を行うために文献検討を行った。さらに、看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の内容について、看護師にインタビューを行い、得たデータを質的機能的に分析した。分析の結果、認知症を伴う高齢がん患者における疼痛マネジメントの特徴と、構成要素が明らかとなった。次に、「がん疼痛マネジメント」の実際を参与観察法を用いてデータを収集し、諸領域のリストを作成した。リストは、看護師が患者のところに行くまでの準備する段階から痛みを緩和するための方略の効果を評価する段階まで7つの段階が抽出できた。これらの段階をプロセスとしての順序性を検討するために、インタビューを追加実施し、各領域を質的に得られたデータを用いて記述し、看護師の行為や活動をコード化した。

その結果、認知症を伴う高齢患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」には、先行因子として《これまでの疼痛緩和の経験》と《認知症への捉え》の二つが挙げられた。さらに、マネジメントの方法は疼痛アセスメントに特徴があり、患者の表現能力や潜在能力に働きかけながら解釈を進めるという看護師の専門的な実践能力ががん疼痛緩和の成否に影響を与えていることが示唆された。現在では、がん疼痛緩和の成績は除痛率で推測されることが主であるが、がん疼痛緩和の質を保証するためには、除痛までのプロセスを保証していくことも重要である。今後は、今回作成した質問紙を用いて「がん疼痛マネジメント」の質評価につながるように結果を鮮鋭させていく必要がある。本研究の目的は、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の構成要素を明らかにし構造化をはかることを目的とした。第一段階では、文献検討により看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」、看護師が認知症を伴う高齢がん患者に対する看護実践を整理した。第二段階では、看護師5名を対象に聞き取り調査・参与観察を行い、得られたデータを質的に分析した。第三段階では、看護師20名を対象に抽出された「がん疼痛マネジメント」の実践項目への困難感、実施の有無を尋ね、精選を図った。結果、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の内容は38項目に精選された。研究目的は、認知症を伴う高齢がん患者に対して看護師が実践する「がん疼痛マネジメント」の内容と過程を明らかにすることである。昨年度は文献検討と3名のインタビューを行った。文献検討では、認知症を伴う高齢がん患者に対するがん疼痛マネジメントにおける看護師の役割と付随するケア上の課題がが示唆された。半構造化インタビューではがん疼痛マネジメントの実際について尋ねた。そこで、がん疼痛マネジメントのプロセスが示唆されたが、がん疼痛以外の諸症状に対するアセスメントと介入が連続的に行われており、がん疼痛マネジメントに限ったデータが得られにくい可能性が示唆された。そこで、「がん疼痛マネジメント」の操作的定義をインタビューも含めて定義し直し、再度インタビューガイドを作成中である。さらに、認知症を伴う高齢がん患者は、がん拠点病院ならず在宅や地域療養病院、高齢者施設といった複数の施設に入院、生活していることが多い。加えて、患者選定に際しては、認知症の診断がついていない患者が多く、さらに脳転移やせん妄、うつ病の否定ができる患者を選定することが困難であることなどから多少難航している経緯がある。しかし、計画段階において、これらの状況は想定していた範囲内の状況であり、地域を問わずにがん疼痛マネジメントに携わったことのある看護師を対象とするため、研究期間に多少の余裕を確保している。よって27年度の上半期までにインタビューは終了し、分析を行う予定としており、おおむね順調に進展していると考える。質的データの収集が終了したため、今後、仮説尺度を作成し、主成分分析に進む。
経済再編期における地域産業集積と地域社会の関係についての調査研究

本研究では、バブル経済崩壊以降の長期不況によって日本の製造業、特に中小製造業がどのような影響を受けたのかという点に関して、東北地方における機械金属系製造業を対象とした調査を行った。調査研究により得られた主な知見は以下の通りである。(1)東北地方の製造業は東京圏の分工場として量産機能に特化しながら発展してきたが、それは性別分業に基づいた柔軟性によって担保されていた。バブル経済崩壊後の製造業の縮小過程においては、そのシステム上の柔軟性が発揮され、欧米諸国のような高失業社会化は当面回避されているが、他方、その性別分業を支える構造自体が緩慢にではあるが着実に変化しつつあり、高失業率が出現するリスクが高まっていることが確認された。また、東京圏の工場を母工場とする系列的な下請関係にある分工場体制が揺らいできており、自律的な企業間関係の構築が模索されている。(2)地域産業集積の活性化に関して、中小企業間のネットワーキングの有効性がしばしば指摘されてきたものの、ネットワーク形成が政策的に誘導可能であるかどうかという問題がある。自生的なネットワークが存在する岩手県北上・花巻地域では、企業間の連携を媒介するコーディネーターがマッチング機能・信頼補完機能・翻訳機能・事業家機能といった重要な役割を果たすことによって、組織間学習が促進されていることが観察された。他方、そのような自生的なネットワークが顕著でない福島県郡山地域では、公的技術機関のコミットメントがネットワーキングを促し、地域レベルでの組織間学習の触媒となっていることが確認された。本研究の目的は、いわゆるバブル経済崩壊後の長期不況を経済構造の再編期と考え、1980年代の日本経済を支えていた機械金属系中小製造業とその集積群が90年代にどのような構造変動を起こしてきたのかを考察することにある。平成11年度は、東京都大田区および山形県山形・米沢地域、福島県福島・郡山地域において企業経営者・政策担当者に対する聞き取り調査とアンケート調査を行った。調査によって得られた主な知見としては、(1)東北地方においては、1980年代の高速交通網の整備により、加工組立産業の生産苦情が展開してきたが、1995年の円高以降、新規展開は減少し、内発型の発展が急がれていること、(2)機能面では生産機能が大きく、マーケティング・研究開発機能の立地が遅れており、その面での人材開発基盤の整備が待たれていること、(3)生産者サービスの基盤整備が遅れ、首都圏に大きく依存しており、その面での経済開発・社会開発が待たれていること、(4)製造業の内発型発展を促進するためには、マーケティング・研究開発なでの知識創造機能の発達が必要とされる。そうした機能を活性化するには、地域内での組織間ネットワーク学習が必要であること、(5)しかしながら地域的な産業集積の規模が制約となり、各地域でそうした学習が可能になるための条件をワンセットで揃えることが困難であることから、産業地域的でないような学習ネットワークの構築を模索する必要があること、などが挙げられる。

(2)地域産業集積の活性化に関して、中小企業間のネットワーキングの有効性がしばしば指摘されてきたものの、ネットワーク形成が政策的に誘導可能であるかどうかという問題がある。自生的なネットワークが存在する岩手県北上・花巻地域では、企業間の連携を媒介するコーディネーターがマッチング機能・信頼補完機能・翻訳機能・事業家機能といった重要な役割を果たすことによって、組織間学習が促進されていることが観察された。他方、そのような自生的なネットワークが顕著でない福島県郡山地域では、公的技術機関のコミットメントがネットワーキングを促し、地域レベルでの組織間学習の触媒となっていることが確認された。
有機物の一時貯蔵によって減少する脱窒量の把握とその改善に向けた検討

都市下水処理場脱窒槽に流入する有機物の最大3割が脱窒反応のために消費されず、PHAとして蓄積されていたことを明らかにした。脱窒条件下でPHA蓄積を抑制する運転条件を見いだすために、先だって、蛍光色素を用いたPHAの簡易迅速定量法を開発した。異なる培養条件下で回分試験を行い、蓄積されたPHA量を比較した結果、有機物種としてメタノール、低pH条件、基質の連続投与を行うことによって、脱窒条件下におけるPHA蓄積を抑制できることを明らかにした。活性汚泥による下排水処理の過程で、除表された有機物の一部がポリヒドロキシアルカン酸(PHA)などの形態で活性汚泥中に一時貯蔵されることがある。脱窒条件下で有機物の一時貯蔵が生じた場合、脱窒反応に利用できる有機物が減少し、脱窒量が低下する可能性がある。また、不足する有機物を補う目的でメタノールや酢酸を無酸素槽へ添加する場合があるものの、投与した有機物が一時貯蔵されてしまっている可能性がある。本研究の目的は、脱窒条件下で一時貯蔵される有機物の割合を明らかにすることにある。そのため、脱窒反応を行なう3カ所の都市下水処理場から活性汚泥混合液を採取し、処理の各段階で溶解性有機物、PHA、硝酸性窒素を疋量した。そして、無酸素槽における物質収支を計算し、脱窒条件下でPHEとしそ一時貯蔵された溶解性機物の割合を求めた。次に、都市下水処理場から採取した活性汚泥を持ち帰り、酢酸またはメタノールを添加した回分脱窒試験を行なった。そして、PHAとして一時貯蔵されたメタノールまたは酢酸の割合を求めた。PHAを定量した結果、全ての都市下水処理場においてPHAの蓄積が確認され、流入する溶解性有機物の最大4割に当たる量がPHAとして一時貯蔵される場面があった。とれは本来脱窒皮応に用いられるべき有機物がPHAとして一時貯蔵されてしまっていることを示唆する結果だった。酢酸またはメタノールを投与した回分脱窒試験を行なったところ、いずれの活性汚泥も酢酸またはメタノールの消費しながら脱窒を行なった。酢酸を投与した場合には、約半分がPHAとして一時貯蔵されてしまったのに対し、メタノールを投与した場合には、ほぼ全てが脱窒反応のために酸化分解された。メタノールはPHAとして一時貯蔵される割合が少ない分だけ投与量を抑えることができ、外部添加する炭素源として好ましいと考えられた。本年度は、(1)PHAの簡易迅速定量法の開発、(2)開発したPHA定量法を用いた有機物種、pH、基質添加法が脱窒条件下におけるPHA蓄積に及ぼす影響の解明に取り組んだ。本研究では脱窒条件下においてPHAの蓄積を抑制し、脱窒反応へ有機物を効率的に消費させる培養条件を見いだすことを目的とする。そうした培養条件を見いだすためには複数の回分試験を実施し、活性汚泥中に蓄積されたPHAを定量・比較する必要がある。活性汚泥中のPHA濃度はガスクロマトグラフィー法で従来定量されてきたが、本法は測定に約2日を要し、測定操作が煩雑であった。そこで、PHA濃度を簡易,迅速に定量する手法の開発に取り組んだ。著者はPHAに特異的に結合する蛍光試薬Nile blue Aに着目し、Nile blue Aの蛍光強度を指標とすることで活性汚泥中のPHA濃度を定量できると考えた。検討を行った結果、Nile blue Aの蛍光強度を指標として活性汚泥中のPHA濃度を定量する手法を開発することに成功した。本手法は5分以内に最大96種の試料を一斉分析でき、迅速性・簡便性に優れた手法であった。続いて、脱窒条件下においてPHAの蓄積を抑制する培養条件を見いだすため、活性汚泥を異なる培養条件(有機物種、pH、基質添加方法)にて培養し、蓄積されたPHA量を前述した蛍光測定法にて定量した。その結果、有機物種としては、Yeast、glucose、Propionate、Acetate、Methanolの順にPHAになりづらく、脱窒反応のために添加する有機物種としてmethanolが最適であった。pH条件についてはpH69の範囲において、低pHであるほどPHA蓄積量は減少し、脱窒槽のpHを低pHに制御することが好ましいと考えられた。基質添加法について、回分式投与と連続投与について比較を行ったところ、連続投与した場合の方がPHA蓄積量は少なく、連続的に廃水を処理する形式が好ましいと考えられた。これら一連の検討結果から、脱窒条件下においてPHAの蓄積を抑制し、脱窒反応へ有機物を効率的に消費させる培養条件を見いだすことに成功した。