hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
インターネットの電子掲示板を活用した健康づくり支援システムの開発

kg、低頻度利用群がー0.95(±4.6)kg、利用なし群がー0.5(±0.75)kgであった。これらの結果から利用頻度が高いほど減量効果が高くなることや、低頻度でも自分のペースでウェブを活用することで減量につながる可能性が示唆された。介入12ともに利用なし群が多いことから、健康管理状況を適切に振り返り、ウェブを自己管理ツールとして活用できるよう動機づけを高めることが必要である。本研究の目的はウェブを用いた保健指導プログラムを労働者に実施し、ウェブ利用状況、健康の改善効果、電子掲示板でのネットワークを分析することにより、支援のあり方を検討することである。平成27年度は、B県A企業で肥満(BMI≧25)の2234歳の男性を対象に、ウェブと個別指導を併せた減量プログラム(介入1)、ウェブと集団指導を併せた減量プログラム(介入2)を実施し効果を分析した。平成28年度は前年度の結果を踏まえプログラムを改良し、C県D保健所と共同で管内の事業所や公的機関等で介入を行った。対象者は肥満の1840歳未満の男性46名で、3か月間のウェブと人的支援を併せた減量プログラムを介入群に実施し、ウェブと最少の人的支援のみの対照群と効果を比較した。評価指標はウェブ利用状況、肥満指標、摂取・消費カロリー、健康習慣の自己効力感とし、前後比較と平均変化量の群間比較を行った。ウェブ利用状況については、介入群では対照群に比べてセルフモニタリング日数が有意に多かった(介入群;32.3±28.0日、対照群;13.8±22.3日、P=0.018)。肥満指数の体重、体脂肪率は、開始から3か月後で両群とも有意な減少はなかった。BMIは介入群で減少傾向(開始時;28.35、3か月後27.86、P=0.095)、腹囲が有意に減少した(開始時;94.7cm、3か月後;92.0cm、P=0.02)。対照群ではBMI、腹囲の有意な減少はなかった。これらの平均変化量は腹囲のみ対照群に比べ介入群で大きい傾向にあった。摂取・消費カロリーと自己効力感は両群とも前後の有意な改善はみられなかった。本研究では電子掲示板の利用が少なく分析できなかったが、保健指導機会が少なくなりやすい若年肥満労働者を対象に、多様な職域でウェブと人的支援を併せた減量プログラムを実施・評価し、支援のあり方を検討することができた。本研究では肥満の若年男性労働者に対して、ウェブサイトを用いた減量プログラムを実施し、その効果を検証した。ウェブの内容はセルフモニタリングツール、生活習慣に関する情報ページ、掲示板で、これまでの研究で作成したものを基本に修正した。第1研究では、ウェブサイトに個別指導を併せた減量プログラムと集団指導を併せた減量プログラムの効果を比較した。第2研究ではウェブサイトに小グループワークと電話支援を併用した減量プログラムと、ウェブサイトのみ提供した減量プログラムの効果を比較した。この結果、集団指導、小グループワークと電話支援の有効性が示唆された。
細胞分化の振り分け機構に関する研究

SV40温度感受性T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの未分化間葉系細胞より分離されたTBR31-2細胞は、分化の方向性が決定されておらず、分化惹起物質の選択により骨芽細胞にも脂肪細胞にも分化する可能性がある。9代及び15代継体した細胞について、骨形成の分化マーカーであるアルカリ性ホスファターゼ(ALP)が誘導される日数や石灰化を起こす期間を比較した結果、継体数の少ない細胞ほど骨分化に長期間を要することが判明した。骨芽細胞および脂肪細胞への分化惹起物質を用いて転写調節因子や表現形質の発現をRT-PCR法で調べた。TBR31-2細胞培養時にBMPを添加すると、1日目から用量依存的なALPの誘導が起こり、転写調節因子であるCbfa1の発現も経日的に増加した。しかし、脂肪細胞へ分化を促進するトログリタゾン(TG)を加えても、Cbfa1の発現は変化しなかった。脂肪細胞の転写調節因子であるPPARγはTGを加えると、その発現が増加したが、BMP-2添加でも上昇傾向が認められた。すなわち、TBR31-2細胞では分化惹起物質により、短期間に骨芽細胞へも脂肪細胞へも分化の振り分けが起こるが、もう一方の転写調節因子の発現は保持したままであることが判明した。骨芽細胞の表現形質はBMP-2添加により増加し、TGの添加で減少した。脂肪細胞の表現形質の発現は、TGの添加で増加したが、BMP-2添加でも、増加する傾向が認められた。また、BMP-2を添加した場合の顕微鏡による観察で、石灰化による沈着物が認められた。一方、TGを添加すると、○il red○染色による脂肪滴の蓄積が認められた。このようにTBR31-2細胞は、分化惹起物質の作用により形態学的に脂肪細胞と骨芽細胞の2方向へ分化する能力のある幹細胞であることが確認された。TBR31-2は、SV40の温度感受性T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの未分化間葉系細胞より分離され、増殖時と分化時の培養条件が異なる特色を持つため、増殖と分化の明確な区別が可能な興味ある細胞である。さらに、TBR31-2は増殖条件下では分化の方向性が決定されておらず、分化惹起物質の選択により骨芽細胞にも脂肪細胞にも分化の振り分けが起こる。この細胞を用いて次のような結果を得た。(1)15代ほど継体した細胞では、分化に伴い骨形成の分化マーカーである骨型アルカリ性ホスファターゼ(ALP)が分化後10日ほどで誘導され、4週間ほどで石灰化を起こす。さらに、骨芽細胞への分化を支配する特異的遺伝子群の発現をコントロールする転写調節因子であるCbfa1の発現をRT-PCR法で調べると、分化時では非常に強く発現していることが確認された。また骨芽細胞への分化を惹起する物質であるBMPでは添加後1日でALPの誘導が確認された。このように、15代ほど継体した細胞では4週間ほどで骨形成が起こることが判明した。(2)9代と、より継体数の少ないTBR31-2細胞では、ALPが分化後25日ほどで誘導され、55日ほどが経過しなければで石灰化を起こさないことが判明した。

さらに、骨形成の分化マーカーをRT-PCR法で調べるとALP、ビタミンDレセプターやオステオカルシンでは経時的に増加して20日をピークに減少し、Cbfa1やI型コラーゲンは分化とともに減少する傾向が認められた。BMPの添加では10日ほどでもほとんどALPの誘導が確認されなかった。このように、継体数の少ない細胞ほど骨分化に長期間を要することが判明した。SV40の温度感受性T抗原遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの未分化間葉系細胞より分離されたTBR31-2は、増殖時と分化時の培養条件が異なる特色を持つため、増殖と分化の明確な区別が可能な細胞である。さらに、TBR31-2は増殖条件下では分化の方向性が決定されておらず、分化惹起物質の選択により骨芽細胞にも脂肪細胞にも分化の振り分けが起こる。そこで骨芽細胞および脂肪細胞への分化をそれぞれ惹起するBMPとトログリタゾンを用いて分化マーカーの発現をRT-PCR法で調べ次のような結果を得た。(1)TBR31-2細胞培養時にBMPを培地に添加すると、骨芽細胞への分化を支配する転写調節因子であるCbfa1は経時的に増加したが対照と差は認められなかった。また、分化に伴い骨形成の分化マーカーである骨型アルカリ性ホスファターゼ、オステオカルシン、オステオポンチン、副甲状腺ホルモンレセプターやビタミンDレセプターは対照と比較して有意に増加し、骨芽細胞へと分化していることが示唆された。一方、脂肪細胞の転写調節因子であるPPARγや分化マーカーであるリポプロテインリパーゼやアジプシンは変化しなかった。(2)培地にトログリタゾンを添加すると、対照に比較してPPARγ、リポプロテインリパーゼやアジプシンは有意に増加し、脂肪細胞への分化が進行していることが示された。しかし、骨芽細胞の転写調節因子であるCbfa1や分化マーカーである骨型アルカリ性ホスファターゼ、オステオカルシン、オステオポンチン、副甲状腺ホルモンレセプターやビタミンDレセプターは増加が確認できなかった。また、オイルレッド○染色により細胞内に油滴の蓄積が認められた。このように、骨芽細胞および脂肪細胞への分化を惹起するBMPとトログリタゾンはTBR31-2細胞を骨芽細胞へも脂肪細胞へも分化させることが可能であることが確認された。
慢性疾患を持つ高齢者に併発する肺炎の予防と看護に関する研究

肺炎を発症しやすい慢性気道疾患患者と脳血管障害患者を対象にして,これらの患者における疾患の進展防止,呼吸器感染症の発症予防と看護のための基礎的研究を行うことが本研究の目的である。すべての対象者には研究目的および研究の主旨について説明し同意を得た。・慢性気道疾患患者における去痰に関する研究:患者の自覚症状から病状の悪化や進展を判断するための簡便なアセスメントスケールを提案し,その妥当性について検討した。慢性気道疾患患者を対象に面接調査と痰の分析を行った。痰の喀出状態に関する項目では,気道感染の有無による傾向の違いが明らかで,設定した内容との該当率が高く尺度として有用であると考えられた。・脳血管障害患者の肺炎予防のための基礎的研究:脳血管障害患者を対象に,脳血管障害の存在,慢性気道疾患の併発と肺炎の発生の関連について調査した。肺炎の危険因子として,多発性脳梗塞,嚥下障害,慢性気道疾患等の要因が重複することが重要であると考えられた。活動能力の低下は,呼吸機能の低下などの生体防御機能を低下させ,感染発症を助長している可能性が示唆された。長期的な感染予防のためには患者自身の身体機能を高めることが必要であると考えられた。・口腔内環境の改善と口腔ケア方法の検討:長期入院療養患者で,脳梗塞と嚥下障害があり,経鼻経管栄養を受けている患者と,経口摂取可能な患者を対象に口腔ケア方法を検討した。口腔内所見の変化,呼吸器感染症の発症状況,細菌学的検査およびADLへの影響から検討した。給水しながら吸引することで誤嚥の心配やケアの苦痛が軽減された。歯肉の発赤や腫脹,出血の軽減,ブドウ球菌とカンジダ数の減少がみられた。脳血管障害後遺症による嘘下障害患者の感染予防と摂食機能改善のためにはブラッシングによるリハビリテーションが有用であることが明らかになった。呼吸器感染症-肺炎を発症しやすい慢性気道疾患患者と脳血管障害患者を対象にして、これらの患者における疾患の進展防止、呼吸器感染症の発症予防と看護のための基礎的研究を行うことが本研究の目的である。本年度は以下の研究を行った。1.慢性気道疾患患者における去痰に関する研究(看護者によるアセスメントスケールの検討):慢性気道疾患は、呼吸器疾患のなかでも頻度が高く、高齢者に多くみられる疾患群である。加齢に伴い、病状の進展がみられたり、風邪などの上気道感染を契機に症状が増悪、長期化しやすいため患者は苦痛が大きい。看護者として、患者の自覚症状から病状の悪化や進展が判断できる指標を作成することは、呼吸器看護において有用であると考えられる。本研究では、慢性気道疾患患者の気道感染のリスクを判断するための簡便なアセスメントスケールを提案し、その妥当性について検討した。研究目的に同意の得られた慢性気道疾患患者76名を対象に面接調査を行った。面接時に、痰の喀出がみられた患者からは痰の採取を行い、その外観についても観察した。痰の外観から、黄色痰を呈し慢性的な気道感染が存在する患者群、および白色痰を喀出し慢性的な気道感染の少ない患者群の2つに分けて面接結果の集計を行った。面接は、慢性気道疾患の臨床症状を痰、咳、胸部症状、全身症状の4つに分けたアセスメントスケールの作成して実施した。

気道感染の有無により具体的な観察内容を設定して患者の自覚症状や面接内容に該当するかどうかを検討し、該当率が50%以上の場合にアセスメントスケールとして有用であると考えた。痰の喀出状態に関する項目では、気道感染の有無による傾向の違いが明らかで、設定した内容との該当率が高く、アセスメントスケールとして有用であると考えられた。しかし,咳や胸部症状などの項目では、個人差が大きく、特徴的な傾向がみられなかった。今後は、自覚症状の程度を明らかにできるような尺度の検討が必要である。2.脳血管障害患者の肺炎予防のための基礎的研究:研究目的に同意の得られた脳血管障害患者を対象に、脳血管障害の存在や、脳血管障害と慢性気道疾患を併発することが、肺炎の発生にどの程度関連しているかを面接調査した。肺炎の危険因子としては、多発性脳梗塞、嚥下障害、慢性気道疾患等の要因が重なって存在する患者において高率に肺炎が発症していた。3.口腔内環境の改善:長期療養患者の口腔の状態の診査と口腔衛生に関する習慣等について聞き取り調査を行なった。有歯者は歯肉の発赤等が多くに見られ、歯周疾患を起こしやすい状態であり、義歯装着者では食物残渣が多くみられ、注入患者では拭き取りのみであった。口腔保健指導の必要性が示唆された。脳血管障害後遺症による嚥下障害患者の感染予防と摂食機能改善のためにブラッシングリハビリテーションをおこなった。3ヵ月後には飲水量は増加し、口腔内の所見も改善した。ブラッシングリハビリテーションの有用性が明らかになった。呼吸器感染症-肺炎を発症しやすい慢性気道疾患患者と脳血管障害患者を対象にして,これらの患者における疾患の進展防止,呼吸器感染症の発症予防と看護のための基礎的研究を行うことが本研究の目的である。本年度は以下の研究を行った。1.慢性気道疾患患者の感染予防と自己管理に関する調査:慢性気道疾患は,呼吸器疾患のなかでも頻度が高く,高齢者に多くみられる疾患群である。感染の併発により,病期の進展増悪がおこるが,長期にわたる療養生活の中では感染に対する認識が低下しやすく,上気道感染を繰り返すことが多い.さらに,加齢に伴う生体防御能の低下がみられる高齢の患者においては,たんや咳,呼吸困難などの呼吸器症状が常に認められ,軽い風邪症状を契機に症状が増悪,長期化しやすいため,継続実施しやすい自己管理を目標とした看護介入が必要となる。本年度は,研究目的に同意の得られた慢性気道疾患患者69名を対象に感染予防と自己管理に関する調査を行った。感染予防と呼吸機能の維持を目的とした自己管理に関する知識および実践状況を比較した.その結果,病状が進展し,在宅酸素療法を必要とするほど呼吸機能の低下した患者の方が,軽症の患者に比べ,感染予防に適切な知識を有し,実施しているということが明らかになった。しかし,どの患者においても継続実施の必要性については十分に理解されていなかった。2.口腔ケア方法の検討:電動歯ブラシに給水吸引機能が装備されている口腔ケア器具による効果を検討した.研究目的に同意の得られた入院療養患者で,脳梗塞のために嚥下障害があり,経鼻経管栄養を受けている患者と,経口摂取可能な患者を対象に就寝前に口腔ケアを実施した.口腔内所見の変化,呼吸器感染症の発症状況,細菌学的検査およびADLへの影響から検討した.ブラシの使用により,歯牙の清掃と咽頭部から舌背部のケアを同時に行うことが可能であった.給水しながらの吸引で誤嚥の心配が減り,むせやケアに対する不安や苦痛が軽減された.
生体内完全吸収型人工気管に関する実験的研究

BMP(bone morphogenetic protein)-2およびb-FGF(basic fibroblast growth factor)徐放ゼラチンによる気管軟骨再生技術を応用し、生体吸収性人工気管でイヌの気管を管状置換し再生気管を観察することを目的とした。b-FGFおよびBMP-2の軟骨再生のための至適用量はそれぞれ100μgとなった。生体吸収性材料であるポリ乳酸-カプロプロラクトン共重合体よりなる多孔性足場を用いたイヌ頚部気管置換実験では3頭中2頭が4週間生存した。気管狭窄は軽度であったが組織学的に軟骨再生は得られず、線維性組織の増生による気道保持であったと考えられた。研究の目的:頸部気管軟骨切除モデル犬の軟骨欠損部に細胞増殖因子徐放ゼラチンスポンジを移植することでより良好な気管軟骨再生を誘導することを目的としている。これまでの研究によりb-FGFあるいはBMP-2の単独徐放と比較しこれら細胞増殖因子の共徐放によってより良好な軟骨再生が可能であることが判明した。これらの二重移植による研究結果をもって、b-FGFとBMP-2の二重移植における軟骨再生に対する至適濃度比率を決定する。成長因子徐放ゼラチン板の作成:97%ゼラチン水溶液をグルタルアルデヒドで架橋後、凍結乾燥した。サイズは10×50×2mmで使用直前にBMP-2ないしbFGFを含浸させた。BMPは塩基性ゼラチン、FGFは酸性ゼラチンを基材として使用した。気管軟骨再生実験:10本のイヌ頸部気管軟骨輪腹側中央部を1cm部分切除し、気管軟骨欠損部に成長因子徐放ゼラチンスポンジを移植した。b-FGFおよびBMP-2をそれぞれ100μgおよび1000μg含浸させたゼラチンスポンジを作成し、これらの2重移植を各1頭ずつ作成した(計4頭作成)。気管軟骨再生の臨床応用へは早期の完成を要すると考え、当初の予定を変更し全例1ヶ月の時点で犠牲死させ組織学的に検討し、BMP-2とbFGFの軟骨再生に対する至適濃度比率を検討した。研究結果:b-FGFおよびBMP-2をそれぞれ100μgから1000μgへ増量することによる軟骨再生の優位性は得られなかった。またb-FGF1000μgの標本では軟骨周囲の線維化と炎症が強く認められた。以上より軟骨再生のための至適用量としてはb-FGFおよびBMP-2それぞれ100μgと結論した。これまでのイヌ頸部気管軟骨輪腹側部欠損モデルにおける研究によりb-FGFあるいはBMP-2の単独徐放よりも共徐放でより良好な軟骨再生が可能であること、軟骨再生のための至適用量としては成長因子徐放ゼラチン板5cm^2あたりb-FGFおよびBMP-2それぞれ100μgとの結果を得た。人工気管移植実験:生体吸収性材料であるポリ乳酸カプロプロラクトン共重合体(PLAC)よりなる厚さ3mmの円筒状多孔性足場をポローゲンリーチング法を用いて作成した。イヌ頚部気管を3cm(5気管軟骨輪)切除した。BMP-2とbFGFそれぞれ100μgを含浸させた塩基性ゼラチン・酸性ゼラチン・PLAC多孔性足場をbFGF+BMP-2徐放人工気管とし、イヌ頚部気管欠損部に端々吻合した(計3頭作成)。気管軟骨再生の臨床応用へは早期の完成を要すると考え当初の予定を変更し全例1ヶ月の時点で犠牲死させ組織学的に検討した。研究結果:1頭が27日目に死亡、2頭は生存した。1週毎の内視鏡検査では内腔の狭窄は認めなかった。死亡例は内腔保持のPLAC足場の吸収に伴い内腔が虚脱したのが死因であった。組織学的評価では肉芽組織の高度増生を認めこの肉芽組織により内腔保持が可能であったと考えられた。イヌ頸部気管軟骨輪腹側部欠損モデルで認めた軟骨組織の再生は認めなかった。
リンパ組織における自然免疫依存症の動的免疫制御機構

インフルエンザワクチン及びインフルエンザ感染に対する獲得免疫誘導がどのような自然免疫反応に依存するのかを検討するため、関連するノックアウトマウスを用いて感染・免疫実験を行った。CD4T細胞や抗体誘導はTLR7に大きく依存していたが、IPS-1やASCには依存していなかった。また生ウイルス感染によるCD8T細胞誘導はいずれのノックアウトマウスでも正常だった。これらの結果は獲得免疫の誘導には自然免疫応答が重要であるが、抗体産生・CD4T細胞応答・CD8T細胞応答のそれぞれに必要な自然免疫応答は異なることを示唆しており、ワクチンによる獲得免疫誘導を考えた場合、獲得免疫に関与しない自然免疫反応はワクチンによる副反応の主体となっている可能性も考えられ、そのワクチンにとって適切な自然免疫を刺激することで効果と安全性を両立したワクチン開発の可能性が示唆された。インフルエンザワクチン及びインフルエンザ感染に対する獲得免疫誘導がどのような自然免疫反応に依存するのかを検討するため、ノックアウトマウスの感染・免疫実験を行った。TLR7やISP-1のノックアウトマウスを用いた実験では、インフルエンザウイルス全粒子ワクチンの免疫原性は、完全にTLR7に依存し、IPS-1には依存しなかった。また、最近インフルエンザ感染による獲得免疫誘導にインフラマゾームの活性化が重要であるとの報告を検証するため、インフラマゾームの活性化に必須なアダプター分子であるASCのノックアウトマウスでも感染・免疫実験を行い、インフラマゾームの活性化は、インフルエンザウイルスによる獲得免疫誘導には重要ではないとの結果を得た。また、不活化全粒子ワクチンの免疫原性は、TLR7のみに依存し、他のIPS-1やASCには、依存していなかった。この結果は、自然免疫応答のすべてが等しく獲得免疫誘導に貢献するわけではなく、少なくともインフルエンザウイルスでは、TLR7を介した経路は獲得免疫誘導を促進するが、他の細胞内レセプターを介した自然免疫経路は、ウイルスに対する生体自然防御機構としては必須であるが、獲得免疫誘導には必ずしも必須ではないことを示唆している。ワクチンによる獲得免疫誘導を考えた場合、獲得免疫に関与しない自然免疫反応はワクチンによる副反応の主体となっている可能性も考えられた。このような現象の細胞生物学的、組織学的な制御機構を明らかにするために、現在CD8T細胞のprimingをin vivoで可視化する実験系構築を進めている。インフルエンザ感染に対する獲得免疫誘導がどのような自然免疫反応に依存するのかを検討するため、ノックアウトマウスへの感染・免疫実験を引き続き進めた。インフルエンザ感染時のCD8T細胞誘導は、TLR7,IPS-1,ASCのいずれのシングルノックアウトマウスでも低下しなかった。そのため、それぞれのダブルノックアウトマウスまたはトリプルノックアウトマウスを作製して、CD8T細胞誘導の確認を行った。これまでに得られている結果からは、CD8T細胞誘導は複数の自然免疫経路によって相互補完的に制御されている可能性が示唆され、全粒子ワクチンによるCD4T細胞応答がTLR7経路および形質細胞様樹状細胞(pDC)に大きく依存していることとは対照的であった。またリステリア感染モデルにおいてCD8T細胞応答を制御する免疫細胞群を同定する目的でBatf3ノックアウトマウスを用いてリステリア特異的なCD8T細胞応答を検討したところリステリア感染によるCD8T細胞応答はBatf3依存的なCD8陽性樹状細胞に大きく依存していた。これらの結果は、獲得免疫の誘導には自然免疫応答が重要であるが、抗体産生・CD4T細胞応答・CD8T細胞応答のそれぞれに必要な自然免疫応答や免疫応答に必須な樹状細胞サブセット集団は異なることを示唆しており、ワクチンによる獲得免疫誘導を考えた場合、獲得免疫に関与しない自然免疫反応はワクチンによる副反応の主体となっている可能性も考えられ、そのワクチンにとって適切な自然免疫を刺激することで効果と安全性を両立したワクチン開発の可能性が示唆された。
植物ポリケタイド合成酵素の構造機能解析

今後の天然物化学研究の展開について考えた場合、医薬資源として重要な天然の基本骨格構築に関わる酵素をとりあげ、これを利用、改変することにより新規有用物質の生産に結びつけていく試みけ魅力的である。二次代謝酵素の中には、微妙な構造の違いで基質特異性や生成物の構造が大きく変化するものがあって、これが天然物の分子多様性を生み出す大きな要因になっている。多様な構造と生物活性を示す一連の植物ポリフェノールの基本骨格を構築する植物由来III型ポリケタイド合成酵素(PKS)をとりあげ、これら酵素の精密機能解析と新たな酵素機能の開拓を主たる目的とした。キダチアロエ(Aloe arborescens)より得うれたオクタケタイド合成酵素(OKS)は8分子のマロニルCoAの縮合を触媒し、オクタケタイ生成する(PKS)でありでありOKSの結晶構造に基づき、OKSの活性中心に存在するAsn222残基に着目し、N222G変異により活性中心キャビティを拡大させ、10分子のマロニルCoAの縮合により非天然デカケタイドの創出に成功した。このOKSN222Gくについても結晶化に成功し、その結晶構造解析からN222G近傍に存在するF66に着目し、種々変異導入を行い、精査した結果F66L/N222G変異体により、さらに2分子分縮合数が増加したマロニルCoA12分子が縮合したドデカケタイドの生産に成功した。OKSにおいてマロニルCoA12基質としたオクタケタイドの生産から合理的な部位特異的変異導入によりデカケタイドそしてドテカケタイドへの酵素触媒機能の変換が可能となった事で、他のCoAエステルを組み合わせ反応の多様性が生まれ、こうした野生型、変異型酵素にマロニルCoAに加えて、4-クマロイルCoAやヘキサノイルCoAを用いた際、5分子あるいは6分子のマロニルCoAが縮合しだカルコン及びスチルベン部令骨格を有する非天然型新規ポリケタイド生成にも成功し更なる新ポリケタイド化合物の創出、そして更なる新規有用物質の生産への一つのアプローチを示した。今後の天然物化学研究の展開について考えた場合、医薬資源として重要な天然物の基本骨格構築に関わる酵素をとりあげ、これを利用、改変することにより新規有用物質の生産に結びつけていく試みは魅力的である。多様な構造と生物活性を示す一連の植物ポリフェノールの基本骨格を構築する植物由来III型ポリケクイド合成酵素(PKS)をとりあげ、これら酵素の精密機能解析と新たな酵素機能の開拓を主たる目的とした。キダチアロエ(Aloe arborescens)より得られたオクタケタイド合成酵素(OKS)は8分子のマロニルCoAの縮合を触媒し、オクタケタイドを生成するPKSでありOKSの結晶構造に基づき、OKSの活性中心に存在するAsn222残基に着目し、N222G変異を導入することにより活性中心キャビテイを拡大させ、10分子のマロニルCoAの縮合による非天然型デカケタイドの創出に成功した。そして、こうした野生型、変異型酵素にマロニルCoAに加えて、4-クマロイルCoAやヘキサノイルCoA用いた際、5分子あるいは6分子のマロニルCoAが縮合したカルコン及びスチルベン部分骨格を有する非天然型新規ポリケタイド生成に成功し、フェニルアセチルCoAの場合は5分子から7分子のマロニルCoAが縮合したヘキサケタイド、ヘプタケクイド、オククケクイドの生産が可能であることが判明した。OKSにおいてマロニルCoAを基質としたオクタケクイドの生産から合理的な部位特異的変異導入によりデカケタイドへの酵素触媒機能の変換が可能となった事で、他のCoAエステルを組み合わせ反応の多様性が生まれ、更なる新規ポリケタイド化合物の創出、そして更なる新規有用物質の生産への一つのアプローチを示した。キダチアロエ(Aloe arborescens)より得られたオクタケタイド合成酵素(OKS)は8分子のマロニルCoAの縮合を触媒し、オクタケタイドを生成するPKSでありOKSの結晶構造に基づき、OKSの活性中心に存在するAsn222残基に着目し、N222G変異により活性中心キャビティを拡大させ、10分子のマロニルCoAの縮合による非天然型デカケタイドの創出に成功した。このOKSN222Gについても結晶化に成功し、その結晶構造解析からN222G近傍に存在するF66に着目し、種々変異導入を行い、精査した結果F66L/N222G変異体により、さらに2分子分縮合数が増加したマロニルCoA12分子が縮合したドデカケタイドの生産に成功した。

本化合物については現在、NMR等により構造決定を急いでいるが、OKSにおいてマロニルCoAを基質としたオクタケタイドの生産から合理的な部位特異的変異導入によりデカケタイドそしてドデカケタイドへの酵素触媒機能の変換が可能となった事で、他のCoAエステルを組み合わせ反応の多様性が生まれ、更なる新規ポリケタイド化合物の創出、そして更なる新規有用物質の生産への一つのアプローチを示した。今後の天然物化学研究の展開について考えた場合、医薬資源として重要な天然の基本骨格構築に関わる酵素をとりあげ、これを利用、改変することにより新規有用物質の生産に結びつけていく試みけ魅力的である。二次代謝酵素の中には、微妙な構造の違いで基質特異性や生成物の構造が大きく変化するものがあって、これが天然物の分子多様性を生み出す大きな要因になっている。多様な構造と生物活性を示す一連の植物ポリフェノールの基本骨格を構築する植物由来III型ポリケタイド合成酵素(PKS)をとりあげ、これら酵素の精密機能解析と新たな酵素機能の開拓を主たる目的とした。キダチアロエ(Aloe arborescens)より得うれたオクタケタイド合成酵素(OKS)は8分子のマロニルCoAの縮合を触媒し、オクタケタイ生成する(PKS)でありでありOKSの結晶構造に基づき、OKSの活性中心に存在するAsn222残基に着目し、N222G変異により活性中心キャビティを拡大させ、10分子のマロニルCoAの縮合により非天然デカケタイドの創出に成功した。このOKSN222Gくについても結晶化に成功し、その結晶構造解析からN222G近傍に存在するF66に着目し、種々変異導入を行い、精査した結果F66L/N222G変異体により、さらに2分子分縮合数が増加したマロニルCoA12分子が縮合したドデカケタイドの生産に成功した。OKSにおいてマロニルCoA12基質としたオクタケタイドの生産から合理的な部位特異的変異導入によりデカケタイドそしてドテカケタイドへの酵素触媒機能の変換が可能となった事で、他のCoAエステルを組み合わせ反応の多様性が生まれ、こうした野生型、変異型酵素にマロニルCoAに加えて、4-クマロイルCoAやヘキサノイルCoAを用いた際、5分子あるいは6分子のマロニルCoAが縮合しだカルコン及びスチルベン部令骨格を有する非天然型新規ポリケタイド生成にも成功し更なる新ポリケタイド化合物の創出、そして更なる新規有用物質の生産への一つのアプローチを示した。
マイクロバイアルセメンテーションに関する研究

室内試験および現場試験によって、微生物によって尿素の加水分解を起こし、それに金属イオン(CaおよびMgイオン)を反応させて炭酸塩を生成させ、それによって土粒子を結合させることができた。簡易動的コーン貫入試験などの原位置試験や一軸および三軸圧縮試験、および繰返し三軸圧縮試験により砂の固結度を調べた。これらの試験・測定結果から、固結砂の強度は液材の注入回数が多いほど、また炭酸塩含有量が高いほど高いことが分かった。地盤改良の新技術として、微生物を利用して土中で鉱物を生成させて土を固める技術を開発する。土壌微生物(NO-A10菌)が産生するウレアーゼ(酵素)を利用して、尿素の加水分解により生成する炭酸イオンとカルシウムイオンを反応させ、炭酸塩を生成させることができた。また、マグネシウムイオンを加えることで、異なる結晶が得られ、セメント効果および耐酸性が増すことを検証した。X線回折結果により、カルシウムイオンの場合にはカルサイトまたはアラゴナイトが生成し、マグネシウムイオンを使用した場合には、やや複雑な結晶物であることがわかった。これについてはさらに検討を進める。顕微鏡により炭酸塩の結晶成長を観察し、その速度を推測できた。微生物の培養を重ねるにつれ、酵素の失活が起こり始めた。その原因を調べた結果、酵素の活性中心に必要なニッケル元素が不足していることが判明した。その対応として培養液に0.11ppm程度のニッケルを添加することで、失活が起こらなくなり、活性速度は上がった。モールドを用いて砂供試体の作製を行った。しかし、モールドでは微生物とイオン溶液を均質に浸透させることが難しく、結果として上下端面の固結に問題が残った。したがって、一軸圧縮試験を行うことができず、セメント効果は針貫入試験によって推測した。それによると、炭酸塩含有量が1%増えると、砂の一軸圧縮強さが0.20.4MPa増大した。すなわち、生成させる炭酸塩が地盤改良のために極めて有望な材料になる得ることが判明した。土中へ溶液材料の浸透に関しては、微生物とイオン溶液の比重の違い、微生物およびイオンの電荷により物理-化学的作用について検討する必要があることが分かった。特に、土粒子と微生物の吸着現象と陽イオンが介在して起こる微生物の凝集などがセメント効果に影響することが観測された。尿素分解酵素(ウレアーゼ>を産生する微生物を使って、土中で炭酸塩(Mg-カルサイト、ドロマイト、Ca-マグネサイト)を生成させて、土のセメンテーションを発現させる技術を確立する。本年度は、セメント効果を定量的に実験的に調べ、反応液の地盤浸透特性について検討した。微細砂、細砂、粗砂を発砲スチロールの箱に詰めてモデル地盤とし、表層から注入管に見立てたチューブまたは管を用いて、水頭差を利用して培養菌と反応液の混合液を注入して、固結部の形状から混合液の浸透特性を調べた。また、その浸透特性を表すために浸透モデルを開発した。さらには、飽和砂と乾燥砂を用いた場合の浸透特性を比較した。その結果、まず細砂と粗砂では浸透特性が大きく変わることがわかった。同時に使用した発砲スチロールの箱のサイズによって壁の影響が現れた。同じ砂を用いた鉋和砂と乾燥砂では、砂の種類によるほど変化はなかったが、注入管の大きさ等の影響が大きいことがわかった。結果をまとめると、次のようである。1)混合液の注入は、土の透水性、注入圧力、.注入速度、注入量によって、地盤中における混合液プルームの形が変わる。2)透水性が良いほど、注入プルームは下方へ伸び、透水性の低い細砂の場合には側方への拡がりが顕著になることがわかった。3)固結度は混合液の反応液の濃度、地盤の間隙比、注入回数、プルームの大きさ等で決定できることがわかった。4)今回の実験から固結度は最大数100kPaであり、液状化対策などに適用可能であることが確認できた。微生物によって尿素の加水分解を起こし、それに金属イオン(CaおよびMgイオン)を反応させて土粒子を結合させることにより、地盤の続成作用を促進させることを実証した。すなわち、砂岩が形成する過程を人為的に起こして極めて短期間で岩石化する実証試験を行った。まず、培養液と反応液の混合液を用いて砂の浸透特性および固化状況を土槽実験から調べた。その結果、微生物の浸透挙動は土の透水性および浸透速度によって変わること、それによって固結領域が異なることが分かった。それで、透水性の異なる砂試料を用いて一次元浸透における微生物の到達距離を測定した。これから、粗砂、中砂および細砂におけるおおよその微生物の浸透特性が把握できた。次に土槽実験で微生物と反応液を混合した液材の注入実験を実施した。この実験では、砂の粒径、土槽内の砂の厚さ、浸透速度、注入管の太さによる浸透域および固結領域に対する影響を調べた。これらについては、飽和砂と乾燥砂に分けて、それぞれ国際会議で研究発表を行った。

10月11月にかけて現場実証試験を行った。静岡市安倍川河川敷に砂盛土(高さ1.2m)を作製し、その天端中央から注入管を用いて液材を注入して、砂の固結状況を調べた。原位置試験として簡易動的コーン貫入試験、表面波速度測定、山中式土壌硬度計による測定を行った。また、サンプリングした固結砂については、一軸および三軸圧縮試験、および繰返し三軸圧縮試験により砂の固結度の影響を調べた。これらの試験・測定結果から、固結砂の強度は液材の注入回数が多いほど、また炭酸塩含有量が高いほど高いことが分かった。たとえば、砂の炭酸塩含有量を1%増やすことにより、一軸圧縮強さは約80kPa増大した。また、液状化強度も炭酸塩含有量が0.52%増えた場合、繰返し応力比は約2倍になった。全体的に地盤改良の材料として本研究で開発した技術が使用できることが分かった。現象はほぼ解明でき、一軸圧縮試験等も遂行でき、実証試験のための準備はほぼ整った。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、現場にて小規模の実証試験を行い、総合的な見地から本技術の適応性を明らかにする。微生物の培養能力が実証試験にはやや小さく、一度の培養では量的に少ないと思われる。そこで、菌の冷蔵保存等により備蓄しておく手段をとる。なお、4°Cで保管しておけば12ヶ月程度は能力的にほとんど問題ないことが確認できた。
浅海調査による中央構造線活断層系西部・別府地溝帯の地震特性評価

別府湾中央断層および北西部の三名沖断層、沖の瀬沖断層において音波探査およびピストンコアリングによる堆積物採取を行った。別府湾中央断層では過去6300年間に最大20mの上下食い違い量が見いだされている。この最も活動度の高い部分でコアリングを行い、断層の南北両地点で海底下16mを超える深度までの連続不撹乱試料を得ることができた。断層を挟む堆積物の対比結果により、海底面から海底下約2.5mまでは大きな上下食い違いを生じていないことが明かになった。年代測定の結果を考慮すると、過去1000年間この断層からは大きな地震が発生していないと結論される。しかし、断層の北側海底下2.5mから5mまでの間に、断層の南北で約7mの上下食い違いを生じている。この約7mの上下食い違いは年代測定の結果によると、2000年前から1000年前までの間に生じたと推定される。対比面の数が少ないため決定的な議論はできないが、約2000年前に7mの上下食い違いを生ずる大地震が発生した可能性がある。(他の可能性は、2000年前から1000年前までの間に複数回地震が発生した。)過去6300年間に約20mの上下食い違いを生じているので、一回の地震で7m食い違いを生ずるとすれば、過去6300年間に3回地震を発生したはずである。平均繰り返し間隔は約2000年となる。これは、昨年度の研究によって明かとなった中央構造線活断層系西部の松山沖の部分の繰り返し間隔とほぼ等しい。この両者はほぼ同じ時代に地震を発生している可能性があり、80km近く離れているが、力学的になんらかの連動性を持っているのかも知れない。中央構造線活断層系の四国中央部、および四国東部の部分も同様な繰り返し発生間隔であるとの推定があるが、最新の地震活動は、いずれも2000年前より新しい。このため現在の地震発生ポテンシャルは、西部の松山沖が最も高いと考えられる。同様に、別府湾中央断層も地震発生ポテンシャルが相対的に高いと結論される。
核融合炉第一壁における水素の吸放出ダイナミックス

核融合炉第1壁における水素の吸放出のダイナミックスを明らかにする為、水素イオン照射中に固体から放出される粒子の種類及び放出される光の分析、が可能な装置の製作を行った。また原子状水素による金属中への水素の再放出、吸収、透過実験も行った。本年度の成果は次の通りである。(1)Moおよび黒鉛を試料として水素イオン注入により放出される光の分光測定の結果、水素のHα系列の発光が観測され、この発光が入射した水素イオンが試料で反射される際に生ずる励起中性原子からの発光であり、しかも、そのほとんどは表面で弾性散乱された励起中性水素原子からのものであることが分かった。(2)Hα線以外にも、試料からはエネルギー幅の広い連続スペクトルが観測された。この連続スペクトルの強度は表面の清浄度によって大きく変化し、表面が清浄であればあるほど、その強度は減少した。また黒鉛を試料とした場合には、打ち込まれた水素が黒鉛と反応するため、CHあるいはCH_2分子からの振動回転スペクトルに相当する発行が検出された。(3)イオン照射中あるいは照射後に試料にアルゴンレーザーを照射し、その反射より表面のレーザーラマン分光を行った。これにより黒鉛の水素イオン照射による損傷過程を明らかにすることが出来た。(4)原子状水素を用いてMoおよびNbの水素の再放出、蓄積、透過実験を行い両金属の新しいデータを提供した。この様にイオンあるいは原子照射中に放出される粒子および光のダイナミックな分光分析により、水素イオンの衝突現象はもとより、表面の状態変化や、固体と水素との相互作用の機構まで、今後さらに多くの成果が期待できる。核融合炉第1壁における水素の吸放出のダイナミックスを明らかにする為、水素イオン照射中に固体から放出される粒子の種類、そのエネルギ-分布、あるいは放出される光の分析、が可能な装置の製作を試みた。既に現有していた水素イオン注入源、水素吸放出測定装置に、交付を受けた補助金で購入した分光器およびアルゴンレ-ザ-を取付けイオン照射中に放出される光の分光が可能なように改良した。そしてモリブデンおよび黒鉛を試料として水素イオン注入により放出される光の分光測定を行った。その結果、水素のバルマ-系列の発光が観測されたので、その強度及びエネルギ-シフトを調べたところ、この発光は入射した水素イオンが試料で反射される際に生ずる励起中性原子からの発光であり、しかも、そのほとんどは表面で弾性散乱された励起中性水素原子からのものであることが観測された。即ちこの発光を詳しく調べれば、表面での反射現象を理解する上で非常に重要な情報が得られる事が分かった。バルマ-線の発光以外にも、試料からはエネルギ-幅の広い連続スペクトルが観測された。また黒鉛を試料とした場合には、打ち込まれた水素が黒鉛と反応するため、CHあるいはCH_2分子からの振動回転スペクトルに相当するピ-クが検出された。この様にイオン照射中の光分析により、水素イオンの衝突現象はもとより。表面の状態変化あるいは、標的固体と水素との反応までが調べられる事がわかり、来年度研究を継続することによりより大きな成果が期待できる。核融合炉第1壁における水素の吸放出のダイナミックスを明らかにすめ為、水素イオン照射中に固体から放出される粒子の種類及び放出される光の分析、が可能な装置の製作を行った。

(1)Moおよび黒鉛を試料として水素イオン注入により放出される光の分光測定の結果、水素のHα系列の発光が観測され、この発光が入射した水素イオンが試料で反射される際に生ずる励起中性原子からの発光であり、しかも、そのほとんどは表面で弾性散乱された励起中性水素原子からのものであることが分かった。(2)Hα線以外にも、試料からはエネルギー幅の広い連続スペクトルが観測された。この連続スペクトルの強度は表面の清浄度によって大きく変化し、表面が清浄であればあるほど、その強度は減少した。また黒鉛を試料とした場合には、打ち込まれた水素が黒鉛と反応するため、CHあるいはCH_2分子からの振動回転スペクトルに相当する発行が検出された。(3)イオン照射中あるいは照射後に試料にアルゴンレーザーを照射し、その反射より表面のレーザーラマン分光を行った。これにより黒鉛の水素イオン照射による損傷過程を明らかにすることが出来た。(4)原子状水素を用いてMoおよびNbの水素の再放出、蓄積、透過実験を行い両金属の新しいデータを提供した。この様にイオンあるいは原子照射中に放出される粒子および光のダイナミックな分光分析により、水素イオンの衝突現象はもとより、表面の状態変化や固体と水素との相互作用の機構まで、今後さらに多くの成果が期待できる。
視覚障害者が抱える道路横断初期時の課題を解消する終始安全な横断支援システムの開発

視覚障害者の道路横断には困難や危険が伴うため,支援設備として音響信号機やエスコートゾーン等が開発されてきた.しかし,それらは横断中の進路維持や横断終期の確認に役立つものの,横断すべき方向の定位が必須な横断開始時や横断初期相においては,環境騒音や付与された機能の観点から,十分機能していない.本研究では,この空白とも言える横断開始初期に明確な歩行方向に関する手がかりを提供するため,方向定位しながら歩行する方式を考案し,その方式に最適な触知標示の形状をデザインするために,歩行実験により定位精度を評価した.平成31年度は、断面が円形の触知標示を用いて手掌と手背で使用した際の定位精度の違いを10名の視覚障害被験者による歩行実験によって明らかにした.定位精度は歩行開始から3m地点での通過地点と歩行開始地点を結ぶ直線が、歩行路中央の線となす角度を偏軌角度として評価した.その結果,今回用いた触知標示では手背を用いるよりも手掌を用いる方が偏軌角度が小さく,更に確信度も触知標示の使用法に差異が無いことから,触知標示の形状は手掌で方向定位しながら歩行しやすい形状が必要条件であることを明らかにした.これらの検証と並行して,歩行動揺計測システムを用いた歩き出し時の身体動揺の測定を行った.500mm以上の触知標示を辿る条件と触知標示を使用しない条件で歩行開始時の身体動揺を比較した結果,触知標示を辿りながら歩行を開始する条件で身体動揺が抑制されることも明らかにした.この評価法が様々な形態の触知標示を用いた歩行評価に適当である可能性が窺えた.今年度は,視覚障害者が歩き出し時に方向定位を可能とする触知標示の形状を検討するため,手掌と手背を用いた方向定位方略による定位精度の違いを明らかにした.それを元に,手掌で辿りやすい形状の触知標示をデザイン,試作を継続して行っている.一方で,触知標示を手掌で利用した際においても歩行開始時の身体動揺は個人内でばらつきが見られ,その差は歩行速度による影響が大きいと考えられる.そのため,歩行速度をパラメーターに加えてより精度の高い分析を進めている.今後は,歩行速度をパラメーターに加えて歩行開始時の身体動揺について詳細に分析を行うが,試作した触知標示についても実際の視覚障害者による評価試験を行い,新しい方式の方向定位方略の可能性を更に追求する.また実際の交通環境に設置する方法についても検討し,使用者である視覚障害者によるモニター調査,他の通行者へのインパクトなどを検討する.視覚障害者の道路横断には困難や危険が伴うため,支援設備として音響信号機やエスコートゾーン等が開発されてきた.しかし,それらは横断中の進路維持や横断終期の確認に役立つものの,横断すべき方向の定位が必須な横断開始時や横断初期相においては,環境騒音や付与された機能の観点から,十分機能していない.本研究では,この空白とも言える横断開始初期に明確な歩行方向に関する手がかりを提供するため,方向定位しながら歩行する方式を考案し,その方式に最適な触知標示の形状をデザインするために,歩行実験により定位精度を評価した.平成31年度は、断面が円形の触知標示を用いて手掌と手背で使用した際の定位精度の違いを10名の視覚障害被験者による歩行実験によって明らかにした.定位精度は歩行開始から3m地点での通過地点と歩行開始地点を結ぶ直線が、歩行路中央の線となす角度を偏軌角度として評価した.その結果,今回用いた触知標示では手背を用いるよりも手掌を用いる方が偏軌角度が小さく,更に確信度も触知標示の使用法に差異が無いことから,触知標示の形状は手掌で方向定位しながら歩行しやすい形状が必要条件であることを明らかにした.これらの検証と並行して,歩行動揺計測システムを用いた歩き出し時の身体動揺の測定を行った.500mm以上の触知標示を辿る条件と触知標示を使用しない条件で歩行開始時の身体動揺を比較した結果,触知標示を辿りながら歩行を開始する条件で身体動揺が抑制されることも明らかにした.この評価法が様々な形態の触知標示を用いた歩行評価に適当である可能性が窺えた.今年度は,視覚障害者が歩き出し時に方向定位を可能とする触知標示の形状を検討するため,手掌と手背を用いた方向定位方略による定位精度の違いを明らかにした.それを元に,手掌で辿りやすい形状の触知標示をデザイン,試作を継続して行っている.一方で,触知標示を手掌で利用した際においても歩行開始時の身体動揺は個人内でばらつきが見られ,その差は歩行速度による影響が大きいと考えられる.そのため,歩行速度をパラメーターに加えてより精度の高い分析を進めている.今後は,歩行速度をパラメーターに加えて歩行開始時の身体動揺について詳細に分析を行うが,試作した触知標示についても実際の視覚障害者による評価試験を行い,新しい方式の方向定位方略の可能性を更に追求する.また実際の交通環境に設置する方法についても検討し,使用者である視覚障害者によるモニター調査,他の通行者へのインパクトなどを検討する.
クロマチン構造解析から明らかにする成人T細胞白血病の発症分子機構

成人T細胞白血病(ATL)は、ヒトT細胞白血病ウイルス(HTLV-1)の感染により発症する難治性のT細胞悪性腫瘍である。本研究ではATL細胞のクロマチン構造を解析することで、ATL細胞発症に関わる異常なクロマチン構造を同定し、それを引きおこす因子の解明を目指す。ATL症例のクロマチン構造解析にはATAC-seqという手法を用いてデータ収集を行っている。初年度は既存のデータに追加してさらに症例数を増やして解析を行う予定であったが、2019年1月から3月までという限られた期間であったため既存のデータのより詳細なデータ解析を行った。健常人の造血幹細胞からT細胞に至るまで13種類の血球分画との比較により、全てのATL症例でクロマチンが開いているにも関わらず、健常人ではどの血球分画でもクロマチンが閉じている領域が複数見つかった。これらの領域の近傍遺伝子の発現を調べると、ATL症例でのみ全症例で発現が確認された遺伝子が見つかった。この遺伝子はプロテアーゼをコードするものであり、欠失は胎生致死に至ることが報告されているが、成人においては遺伝子発現や発がんとの関連は報告されていなかった。そこで、この遺伝子のコードするタンパク質が、免疫療法のターゲットとなり得るか確認するためLIPSアッセイにより、ATL20症例の血清を用いて抗原性を確認したところ、抗原性は確認できなかった。今後はノックダウン実験によりこの遺伝子がATL細胞の生存に重要な役割を果たしているのか検証を行う。初年度は2019年1月から3月の3ヶ月であり、本来はサンプルを増やし解析をする予定であったら、サンプル収集の問題と、外注シークエンスのデータ納品に数週間かかるため、新規データの取得を行うことができなかった。また治療標的候補と有力視していた分子の抗原性の確認ができず、別の候補分子の探索および検証に時間がかかった。HTLV-1ウイルスタンパク質は宿主細胞のシグナル伝達経路に影響を及ぼす等、さまざまな機能を有していることが明らかとなっている。このことは、ATL細胞と健常細胞の比較解析結果には、単に感染に伴う宿主細胞の変化が多く含まれていることが示唆している。このように白血病発症に関わる異常をより精度高く検出するためには、さらにデータを増やし精度の高い絞り込みが必要である。HTLV-1関連疾患には、HTLV-1関連脊髄症(HAM)というATLとはまったく病態の異なる疾患も存在することから、2つの疾患の比較解析をすることは、ATL発症のメカニズムを知る上で重要な知見を提供することが予想される。また、HTLV-1に感染しているが、どちらの疾患も発症していない無症候性キャリアとの比較解析も、同様に有効であると考えられる。次年度はATL症例サンプル、HAM症例サンプルの追加シークエンスを予定している。健常人とATL症例の比較や、無症候性キャリアのHTLV-1感染細胞とATL症例の比較解析、またHAM症例とATL症例の比較解析により、ATL発症の重要な因子の絞り込みを行い、検証実験へと進めていく。現在すでに健常人とATL症例との比較解析により、ATL細胞で特異的に機能していると推定される転写因子や分子が絞りこまれている。今後はこれらの分子の機能をノックダウン実験により検証し、治療標的ターゲットとなり得るのか検討していく。

このように白血病発症に関わる異常をより精度高く検出するためには、さらにデータを増やし精度の高い絞り込みが必要である。HTLV-1関連疾患には、HTLV-1関連脊髄症(HAM)というATLとはまったく病態の異なる疾患も存在することから、2つの疾患の比較解析をすることは、ATL発症のメカニズムを知る上で重要な知見を提供することが予想される。また、HTLV-1に感染しているが、どちらの疾患も発症していない無症候性キャリアとの比較解析も、同様に有効であると考えられる。次年度はATL症例サンプル、HAM症例サンプルの追加シークエンスを予定している。健常人とATL症例の比較や、無症候性キャリアのHTLV-1感染細胞とATL症例の比較解析、またHAM症例とATL症例の比較解析により、ATL発症の重要な因子の絞り込みを行い、検証実験へと進めていく。現在すでに健常人とATL症例との比較解析により、ATL細胞で特異的に機能していると推定される転写因子や分子が絞りこまれている。今後はこれらの分子の機能をノックダウン実験により検証し、治療標的ターゲットとなり得るのか検討していく。
双胎の発生機序に関する疫学的研究

本研究は、双胎の発生機序に及ぼす母体側の要因を明らかにするために、双生児の母の会の調査と、病院カルテで、早期での双胎の一児消失例を含むと考えられる10週未満の切迫流産の調査を行い、双胎の季節性、双生児の母自身の出生の季節性を検討し、さらに超音波断層法を用いて、妊娠初期での双胎の把握を行い、以下の結果を得た。(1)1971-84年の日本では、双生児の出生は年の後半に多い数年と、こうした現象の見られない数年とが交互に現われた。(2)同性双生児の母と、異性双生児の母とでは、その出生季節分布が異なり同性双生児の母は6-10月の夏生まれに多く、異性双生児の母は、3、4月の春生まれに多かった。(3)10週未満の切迫流産は、2-5月に分娩となった例に多く合併し、この季節の分娩では双胎も多かった。切迫流産の合併は5-8月生まれの母に多く、双胎は8-10月生まれの母に多かった。(4)超音波断層法による妊娠初期の検索は215例に行い、57例にecho freespace(EFS)像を認めた。内7例は胎嚢様のEFS像を示し、このうち1例では双胎の一児消失の可能性が大きく、生存している双胎は3例だった。EFS像も、双胎像も秋から冬に偏って観察された。母の出生季節では、EFS像のあった母も、双胎の母も、冬から春に生まれた母で多かった。(5)切迫流産を合併した母では、過去に自然流産の経験があるものが多かった。EFS像の認められた例では、無しの例と比べて、初産の割合が少なかった。以上、双胎の受胎の多い季節にはその一児消失も多いこと、双胎の受胎のしやすさにも、それの流産の起こりやすさにも、母の出生季節が関与していることが明らかとなった。
フラクチャー型コアの相対浸透率測定を目的とした水-ガス混合小流量計の開発

従来の測定装置では測定が困難であったフラクチャー構造を有するコアの相対浸透率を求めることを目的とした、新たな気液混合微小流量計を開発した。本流量計は、コアから流出する水およびガスを内径1mm程度の細管内に導入して2層の流れとし、細管内を流れる水とガスをビームセンサで判別して流量を求めるものである。本研究では、ビームセンサのタイプ(反射型もしくは透過型)、細管の材質(塩化ビニル製もしくはガラス製)、細管の内径ならびにビームセンサ間の距離などをパラメータとして変化させて実験を行ない、最も精度良く水とガスの流量を測定できる条件を求めた。その結果、ビームセンサとしては透過型が適しており、細管はガラス製が適しており、内径が細いほど精度が向上することが分かった。また、本流量計では、ビームセンサを細管の上流から下流に向かって4つ設置し、収録した各ビームセンサの出力波形を柑互相関処理に供して、ある実験経過時間における水泡および気泡の各ビームセンサ間の通過時間と、通過量を求めている。ビームセンサの出力波形が極端に密な場合や、極端に疎な場合において、相互相関処理による波形解析が困難になるため、各ビームセンサ間の距離を最適化することが重要であったが、実験を通じて、概ね各ビームセンサ間を水泡(気泡)が110秒程度で通過するように各ビームセンサ間距離を設定することによって適切な波形処理ができることがわかった。最適化された本流量計を用いて、標準的な岩石コアの相対浸透率を測定レ、従来の装置で求めた相対浸透率よりもさらに精度の高い相対浸透率曲線が得られることを示した。また、フラクチャー構造を有する岩石コアとして来待砂岩コアの相対浸透率を測定した結果、本流量計を用いて、その特異な相対浸透率曲線を求めることができ、本研究で開発した気液混合微小流量計の有用性が示された。