hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
性ホルモンの眼内における役割の解明

本年度は昨年度より引き続き、間接蛍光抗体法にてエストロゲンレセプターとエストロゲン代謝酵素である17ベーターハイドロキシステロイドデハイドロゲナーゼ4型(17β-HSD4型)のタンパク質の発現について、毛様体における分布を検討した。さらにRT-PCR、in situハイブリダイゼーションにてmRNAの毛様体における発現、分布を検討した。1)ウシ、サルの摘出眼球より毛様体の凍結切片を作製し、4%パラホルムアルデヒド固定した。エストロゲンレセプターと17β-HSD4型の局在を検討するため、間接蛍光抗体法を施行し、共焦点顕微鏡を用いて観察した。ウシにおいて抗エストロゲンレセプター抗体による反応は、毛様体の扁平部には均一にみられたが、毛様体襞部の前部では、後部に比較して染色性が弱かった。17β-HSD4型は、毛様体上皮の部位による発現量の差はみられなかった。2)エストロゲンレセプターのmRNAの発現を検討するために、RT-PCRを施行した。サル毛様体よりRNAを抽出し、RT-PCRを行った。得られたPCR産物の塩基配列を決定した。サル毛様体におけるエストロゲンレセプターの発現が確認された。in situハイブリダイゼーションにて、エストロゲンレセプターと17β-HSD4型の局在を解析した。哺乳類の毛様体上皮に性ホルモン及び性ホルモン代謝酵素が存在することは、毛様体上皮における性ホルモンの役割を示唆した。性ホルモンレセプターの眼内分布を同定するために、1.エストロゲンレセプターとエストロゲン代謝酵素である17ベーターハイドロキシステロイドデハイドロゲナーゼ4型(17β-HSD4型)の発現を毛様体にて検討した。エストロゲンレセプターと17β-HSD4型の局在を検討するために、間接蛍光抗体法を施行した。抗エストロゲンレセプター抗体による反応は毛様体の無色素性上皮に認められたが、色素上皮にみられなかった。実質内においては、血管内皮のみにその反応が認められた。抗17β-HSD4型抗体は、毛様体の無色素上皮と反応した。2)17β-HSD4型mRNAの発現を検討するために、RT-PCRを施行した。サル毛様体における17β-HSD4型のmRNAの発現が確認された。2.エストロゲンレセプターの高度近視眼における脈絡膜新生血管膜の発現について検討した。十分にインフォームドコンセントされた患者より、硝子体手術時に摘出された脈絡膜新生血管膜において間接蛍光抗体法、in situハイブリダイゼーションを施行し、エストロゲンレセプターの発現が認められた。その結果を、「Retina」誌に投稿し受領された。
生物多様性学会設立による生物多様性共同基礎研究の実行

近年の環境科学の発達により、分類学の存在価値は高まり、生物多様性の解明に邁進する分類学専門家組織が充実し始めた。しかし、学会レベルで分類学が生物群別に細分化されているため、研究・教育・普及活動の効率が悪く、また社会のニーズに対して足並みがそろわない。この現状を一気に解決するため、「生物多様性学会」の設立と、分類学界におけるNATURE、SCIENCEに匹敵する国際誌の発刊を目的として本研究を開始した。まず、平成13年6月、植物、動物あわせて17の分類学関連学会の代表が一同に会し、植物では植物分類学関連学会連絡会、動物では動物分類学関連学会連合を発展的に解消し、「日本分類学会連合」を結成できるかどうかの討議を行った。その結果、1)分類学の存在を社会、学界、文部科学省にインパクトを持って知らしめ、2)分類学の将来を話し合う場となり、3)社会に対する窓口となる、等々の点において「分類学会連合」は、有用であるとの合意が得られた。そこで、日本分類学会連合設立準備委員会を設置し、議論の場として、メーリングリスト(room50)を立ち上げた。その後、平成13年10月に設立準備委員会を開き、合計16学会の参加を得て、「日本分類学会連合」の設立が決定した。そして、平成14年1月12(土)に総会、文科省と環境省および各学会の関係者による記念講演、荒俣宏氏の特別講演を行ない、1月13(日)には参加学会自己紹介と記念シンポジュウム「これからの分類学」、総合討論を行ない、「日本分類学会連合」は無事船出した。以上のように、名称こそ当初計画した「生物多様性学会」ではなく「分類学会連合」と変わったが、本研究目的の大部分は達成したと考える。ただし、「分類学界におけるNATURE、SCIENCEに匹敵する国際誌の発刊」は残念ながら次の目標として残された。
溶接欠陥に起因する脆性破壊に決定づけられる終局耐力の予測－接合部の品質管理基準

本研究は,溶接欠陥から進展した延性き裂を起点とする脆性破壊を的確に予測し,より正確に接合部の終局耐力を求める手法を開発することを目的とする.これまでの研究により,塑性拘束の影響を考慮した2つの評価方法(亀裂先端の破壊駆動力と応力・歪状態から塑性拘束を考慮するToughness Scaling Model(TSM)の手法,および確率論を包含したWeibull応力を用いて塑性拘束を考慮する手法)を提案し,その有効性を確認した.前年度に引き続き,柱梁接合部をモデル化した試験体の溶接接合部に欠陥を模した切欠きを挿入し,実構造物の脆性破壊を再現した.また,スカラップ底からの破壊実験も行うと共に,有限要素解析によりスカラップ底に内包される様々な欠陥をモデル化し,この手法の適用性を検証した.SAW溶接を用いた組立H形梁の場合には不溶着部が存在し,そこが破壊起点となる可能性があるが,スカラップ形状を改良することによりスカラップ底からの破壊を回避できることを解析により確認した.JASS6にて推奨されている複合円型スカラップのスカラップ底からの破壊については,実大実験にてその性能を確認すると共に,FE解析により試験体以外の様々な形状の接合部詳細をモデル化し,その有効性を検証した.特にウェブを薄くし,梁フィレット部を残してウェブからスカラップを切削するディテール(フィレット残しと呼ぶ)を応用することにより,スカラップ形状の改良による破壊回避の効果が高まり,変形性能を飛躍的に向上させることを確認した.ただし,ウェブ側の延性き裂の進展については,モードIIの破壊形態のため,SENB試験に基づく現手法のままで得た破壊靱性値を,手法に適用しても評価することはできず,更なる破壊予測手法の改良が必要であることも明らかとなった.本研究の最終目的は,溶接接合部における脆性破壊を予測するための欠陥の評価基準の策定である.これまで,柱梁接合部を単純化した試験体を用いて,欠陥から進展した延性き裂を起因とする脆性破壊の再現実験を行うと共に,Toughness Scaling Model(TSM)の手法を応用して,脆性破壊の予測を試みてきた.その結果,先端が鋭敏なき裂に対しては,的確に予測できるが,先端が鈍化したき裂に対しては,評価がばらつくことが明らかとなっていた.そこで,本年度も溶接止端部に切欠きを挿入した試験体を用いて繰返し載荷実験を行った.切欠き形状・深さをパラメータとして6体製作した.事前に使用材料の溶接部のシャルピー衝撃試験を実施し靭性を確認すると共に,実験温度を材料の遷移温度近傍に決定した.実験の結果,切欠き先端が鈍化した場合でも全ての試験体で脆性破壊が生じ,切欠き寸法と変形能力の相関,およびき裂の鋭敏性,破壊駆動力と延性き裂進展量との相関が確認でき,き裂先端の塑性拘束を考慮した破壊予測手法の検証を行った.またFE解析から各試験体の応力三軸度を算出し,昨年度の結果と比較することで,塑性拘束との相関を確認した.上記の破壊予測を適用したところ,前回までの実験結果と異なり,今回の破壊荷重の予測値は実験値を正確に捉えていたことから,その相違点を特定し,破壊予測に反映するため,今後,破断面のミクロ組織の観察などによる詳細な検討を要する.なお申請時はWeibull応力を用いるためのパラメータの特定を主目標として破壊靭性試験を実施する予定であったが,先の熊本地震により製作を依頼していた工場が被災したため,試験片の製作が困難であると判断し,急遽,本試験体の製作に切り換え,鈍化したき裂先端から延性亀裂の進展と脆性破壊の再現実験を実施した.申請時はWeibull応力を用いるためのパラメータの特定を主目標として破壊靭性試験を実施する予定であったが,先の熊本地震により製作を依頼していた工場が被災し予め準備していた製作治具が使用不能となった.試験片の製作が遅延することが明らかとなったため,急遽,本試験体の製作に切り換え,鈍化したき裂先端からの延性亀裂の進展と脆性破壊の再現実験を実施したが,計画していた靭性試験結果に基づく予測手法の検証が実施出来ていないため,上記の区分とした.本研究の最終目的は,溶接接合部における脆性破壊を予測するための欠陥の評価基準の策定である.これまで,柱梁接合部を単純化した試験体を用いて,欠陥から進展した延性き裂を起因とする脆性破壊の再現実験を行うと共に,塑性拘束の影響を考慮した2つの破壊評価方法(亀裂先端の破壊駆動力と応力・歪状態から塑性拘束を考慮するToughness Scaling Model(TSM)の手法,および確率論を包含したWeibull応力を用いて塑性拘束を考慮する手法)を提案し,その有効性を検証してきた.その結果,先端が鋭敏なき裂に対しては,的確に予測できるが,先端が鈍化したき裂に対しては,評価がばらつくことが明らかとなっていた.昨年度の繰返し載荷実験において,切欠き先端が鈍化した場合でも全ての試験体で脆性破壊が生じ,切欠き寸法と変形能力の相関,およびき裂の鋭敏性,破壊駆動力と延性き裂進展量との相関が確認できたが,破断面のミクロ組織観察による検討から,一部の試験体の脆性破壊は,一般のH形梁端接合部のスカラップ底に相当する位置を起点としていることが明らかとなった.

そこで,本年度はスカラップ底に存在する切欠きからの破壊に着目し,スカラップ底が特異点となる試験体を4体製作し繰返し実験を行うと共に,有限要素解析によりスカラップ底に内包される様々な欠陥をモデル化し,この手法の適用性を検証した.なお,現場溶接形式とするため,梁端の開先は内開先とした.その結果,接合部試験体の終局耐力の予測では,精度よく予測が可能であることを示した.またこの手法を応用し,スカラップ形状の改良により,破壊時期を遅らせることが可能であることを解析的に示し,実験にてその改良が変形性能を飛躍的に向上させることを確認した.Weibull応力を用いるためのパラメータの特定を主目標として破壊靭性試験を実施する予定であったが,靱性試験と平行して,スカラップ底を起点とする破壊実験を実施し,その破壊予測を先行させたため,靱性試験は完了していない.そこで,上記の区分とした.本研究は,溶接欠陥から進展した延性き裂を起点とする脆性破壊を的確に予測し,より正確に接合部の終局耐力を求める手法を開発することを目的とする.これまでの研究により,塑性拘束の影響を考慮した2つの評価方法(亀裂先端の破壊駆動力と応力・歪状態から塑性拘束を考慮するToughness Scaling Model(TSM)の手法,および確率論を包含したWeibull応力を用いて塑性拘束を考慮する手法)を提案し,その有効性を確認した.前年度に引き続き,柱梁接合部をモデル化した試験体の溶接接合部に欠陥を模した切欠きを挿入し,実構造物の脆性破壊を再現した.また,スカラップ底からの破壊実験も行うと共に,有限要素解析によりスカラップ底に内包される様々な欠陥をモデル化し,この手法の適用性を検証した.SAW溶接を用いた組立H形梁の場合には不溶着部が存在し,そこが破壊起点となる可能性があるが,スカラップ形状を改良することによりスカラップ底からの破壊を回避できることを解析により確認した.JASS6にて推奨されている複合円型スカラップのスカラップ底からの破壊については,実大実験にてその性能を確認すると共に,FE解析により試験体以外の様々な形状の接合部詳細をモデル化し,その有効性を検証した.特にウェブを薄くし,梁フィレット部を残してウェブからスカラップを切削するディテール(フィレット残しと呼ぶ)を応用することにより,スカラップ形状の改良による破壊回避の効果が高まり,変形性能を飛躍的に向上させることを確認した.ただし,ウェブ側の延性き裂の進展については,モードIIの破壊形態のため,SENB試験に基づく現手法のままで得た破壊靱性値を,手法に適用しても評価することはできず,更なる破壊予測手法の改良が必要であることも明らかとなった.当初の計画に戻りWeibull応力を用いるためのパラメータの特定を主目標として破壊靭性試験(三点曲げ試験)を実施する.これにより材料の形状パラメータを特定した後,材料試験とFE解析から得られた延性き裂発生点およびJc値の妥当性を検証する.既に実施したモデル化試験体の破壊予測を行い,その実験結果に基づき予測精度を検証する.また,挿入したき裂先端の鋭敏性をパラメータとした場合,その全てについての材料定数を期間内で求めることは不可能であるため,過年度の機械切欠きをもつ試験体の切欠き形状について再調査を行い,き裂先端の鋭敏性に関するパラメータの補間に供することとする.
血圧変動性を重視した新たな高齢者循環管理：次世代型血圧センシングの開発

臨床研究:1東日本大震災直後から釜石市仮設住宅高齢者に対し見守り機能を兼ねた血圧遠隔管理システムを3年間継続し、血圧管理に加え本人の健康増進への意識啓発や閉じこもり予防への付加的効果も得ることが出来た。2高齢者血圧管理における超短期変動に焦点をあて「ウェアラブル血圧センサー」を開発・臨床診療導入し、降圧管理への有用性を確認した。基礎研究:過度な血圧変動を生み出す主病態の一つが血管石灰化による動脈壁硬化であるため、慢性腎不全による高リン血症を臨床背景として、新たな血管石灰化ex vivoモデル(マウス大動脈摘出下、高リン状態での培養による大動脈切片の石灰化誘導)を構築し、その優位性を確認し得た。【臨床研究1】東日本大震災の被災地である岩手県釜石市平田総合運動場および大槌町の吉里吉里地区の仮設住宅入居高齢者に対して、見守り機能を兼ねた血圧遠隔管理システムを継続している。参加者は毎日朝夕の2回定期的に自己測定後にデータ送信(KDDI通信)し、送信データを判読後に月1回のマンスリーレポートを現地にフィードバックしている。特に管理不良や過剰な血圧変動等に対し的確に評価し、現地のかかりつけ医による治療へも反映できている。さらに本人の健康増進への意識啓発および閉じこもり予防への付加的な効果も得ている。【臨床研究2】高齢者血圧管理では動脈壁硬化を背景に血圧変動が大きくなる。そこで超短期変動に焦点をあて「ウェアラブル血圧センサー」を臨床診療に導入し、降圧管理の質の向上を目指した。東大病院・老年病科の高齢外来患者において、特に自由行動下(外来入室時の白衣現象、階段昇降や長距離歩行、休憩等)において、負荷による血圧上昇の遷延の有無や過降圧など自由行動下での血圧変動を中心にこのセンサーで解析し、降圧管理の質の向上に繋げることが出来た。なかでもこのデバイスによりDouble Productを算出できることから、心機能低下症例に対しての過剰な負荷予防にも有用であった。【基礎研究】動脈壁硬化の現象は血圧変動を生み出し、その主病態の一つが血管石灰化である。慢性腎不全による高リン血症を臨床背景として、今回新たな血管石灰化ex vivoモデル(マウス大動脈摘出下、高リン状態での培養による大動脈切片の石灰化誘導)を構築し、1)若齢マウスと比較して高齢マウスの易石灰化現象、2)初期変化としての骨芽細胞様形質転換、3)STZ投与糖尿病モデルマウスの大動脈の易石灰化現象、4)長寿遺伝子Sirt1ノックアウトマウスにおけるSirt1の血管石灰化抑制効果、などを同定し得た。【臨床】動脈壁硬化の進んだ高齢者の血圧管理に関して、「カフレス・ウェアラブル血圧センサー」を臨床診療に導入し、超短期変動を視野に入れ降圧管理の質の向上を目指した。東大病院・老年病科の高齢外来患者において、特に自由行動下での血圧変動を中心にこのセンサーで解析した。外来入室時の白衣現象をはじめ、階段昇降や長距離歩行による血圧上昇等を詳細に解析し、負荷による血圧上昇の遷延の有無や過降圧なども確認し、降圧管理の質の向上に繋げることが出来た。【臨床】被災地の一つである岩手県釜石市平田総合運動場の仮設住宅入居高齢者に対して、血圧遠隔管理システムを構築した。参加者に対して毎日朝夕の2回定期的に自己測定を促し、データを送信して頂いた(KDDI通信)。送信データの判読において、特に過剰な血圧変動に対して的確に評価し、月1回のマンスリーレポート作成に反映させ、本人へフィードバックした。このシステムにより厳格な血圧管理だけではなく、本人への継続性を持った健康増進への意識啓発および閉じこもり予防を達成し得た。【基礎】血圧変動は動脈壁硬化が背景となりやすく、その主病態の一つが血管石灰化である。慢性腎不全による高リン血症を臨床背景として、今回新たな血管石灰化ex vivoモデルを構築した。マウス大動脈を摘出し、高リン状態で培養することにより大動脈切片に石灰沈着が誘導できることをKossa染色や大動脈内カルシウム含有量測定にて同定し得た。また、代表的な骨関連転写因子Runx2が急性期(高リン刺激後13日)に誘導され、逆に刺激後46日に平滑筋分化マーカーが低下し、このex vivoモデルにおいても高リン刺激により骨芽細胞様形質転換が誘導されていることが同定された。【臨床研究1】東日本大震災の直後から仮設住宅高齢者に対して見守り機能を兼ねた血圧遠隔管理システムを3年間継続してきた。

岩手県釜石市平田総合運動場および大槌町吉里吉里地区参加者に対して自己測定(朝夕2回)後にデータ送信し、判読後に月1回マンスリーレポートを現地にフィードバックした。季節性変動も如実に把握でき、かつ本人の健康増進への意識啓発および閉じこもり予防への付加的効果も得ることが出来た。特に管理不良や過剰な血圧変動等に対し的確に評価し、現地のかかりつけ医による治療への反映もできた。【臨床研究2】高齢者血圧管理では動脈壁硬化を背景に血圧変動が大きくなる。そこで超短期変動に焦点をあて「ウェアラブル血圧センサー」を臨床診療に導入し、降圧管理への有用性を検討した。東大病院老年病科の高齢外来患者の自由行動下(外来入室時の白衣現象、階段昇降や長距離歩行、休憩等)において、過度な血圧上昇の遷延や過降圧など自由行動下での血圧変動を中心にこのセンサーで解析し、降圧管理の質の向上に繋げることが出来た。なかでもこのデバイスによりDouble Productを算出できることから、心機能低下症例に対しての過剰な負荷予防にも有用であった。【基礎研究】過度な血圧変動を生み出す主病態の一つが血管石灰化による動脈壁硬化である。慢性腎不全による高リン血症を臨床背景として、新たな血管石灰化ex vivoモデル(マウス大動脈摘出下、高リン状態での培養による大動脈切片の石灰化誘導)を構築し、1)若齢マウスと比較して高齢マウスの易石灰化現象、2)初期変化としての骨芽細胞様形質転換(Runx2やh-Caldesmon発現動態等)、3)STZ投与糖尿病モデルマウスの大動脈の易石灰化現象(Legacy effect)、4)長寿遺伝子Sirt1ノックアウトマウスにおけるSirt1の血管石灰化抑制効果、などを同定し得た。老年医学【臨床研究】岩手県内2か所の仮設住宅の入居高齢者に対する血圧遠隔管理システムにおいて、参加者も安定して継続測定が出来ている。月に1回返却されるマンスリーレポートのワンポイントアドバイスや血圧判読コメントを参考に参加者のモチベーションアップにも繋げられている。仮説住宅内にあるサポートセンターと連動しているシステムはほぼ構築されており、参加者への血圧管理を背景とした健康増進への意識啓発だけではなく、サポートセンターの職種たちによる閉じこもり予防にも確実に反映され有効性が確認出来ている。開発中の「カフレス・ウェアラブル血圧センサー」に関しても、特に後期高齢者への降圧管理における過度な降圧を詳細に確認できるデバイスとして価値が高いと考えられ、より幅の広い臨床診療への応用を目指して症例を積み重ねている。【基礎研究】慢性腎不全による高リン血症を臨床背景として、元々培養系細胞実験を推し進めてきたが、今回、血管石灰化誘導における新たなex vivoモデル(in vivo動物モデルと細胞実験の間を担う位置づけ)を構築し得た。血管石灰化の初期変化をex vivoモデルで詳細に検討出来ており、また糖尿病や加齢による血管石灰化の進行のしやすさ、長寿遺伝子Sirt1の血管石灰化抑制効果など、多岐にわたる実験系において本モデルの有効性や血管石灰化実験における遺伝子改変モデルへの応用の可能性などを十分示唆することが出来ている。臨床における研究としては、開発中の「カフレス・ウェアラブル血圧センサー」に関して、動脈壁硬化のデータを同時に取得しながら高齢者の血圧変動を詳細に記録するところまで進んでいる。
新しいナノ組織体を目指したヘテロ2官能性親-疎水ブロックポリマーの分子設計

本研究では、両末端に異なる官能基を有するヘテロテレケリック型親水/疎水ブロック共重合体の分子設計を目的としている。このヘテロテレケリックブロックは、ミセル調製時、親水性セグメント末端官能基がミセル表面に位置し、疎水性セグメント末端が疎水性コア内部に位置する構造を取り、第2、第3の機能を付与しうる新しい機能性ナノ粒子として期待できる。昨年度、親水性セグメント末端にアルデヒド、疎水性セグメント末端にメタクリロイル基を定量的に有するポリエチレングリコール/ポリラクチドブロック共重合体(CHO-PEG/PLA-OCOC(CH_3)=CH_2)の合成に成功した。本年度は得られたヘテロブロックミセルの展開として、ミセルコア内のメタクリロイル基の重合による、安定化ミセルの調製を中心に検討を行った。透析法によって調製したヘテロブロックポリマーミセル溶液)1mg mL^<-1>)に1/100当量のAIBNを加え、10分間アルゴンバブルした後60°Cにて1日撹拌、反応させた。同様の操作で3/100当量のベンゾインメチルエーテルを導入し、4時間UV照射した。AIBNでラジカル重合させた後のポリマーの^1H NMRより、PLA側末端に導入したメタクリロイルのシグナルが完全に消失し、重合がほぼ完全に進行していることが確認できる。一方、光重合の場合、上記条件下で90%程度の重合率であった。これは、光重合が室温下で行われるため、低下したPLAコアのモビリティーが定量的な重合を妨げたものと考えられる。重合前後のポリマーミセルの動的光散乱(DLS)測定結果からは、重合前後でミセルサイズは20数ナノメートル程度でほとんど変化しておらず、また、単分散を保っていることを明らかとした。この重合ミセルの安定性を評価するため、これらの溶液に、当量のSDSを加え、DLS測定を行った。重合前の物理凝集ミセルでは、SDS処理後、ポリマーミセル領域ではまったくミセルのピークが消失するのに対し、重合後ミセルではその形状を保持し、SDS処理によって壊れない、安定化ミセルが調製できた。なお、SDS処理によってミセルの粒径は増大した。これはSDSがミセルに相互作用しているためと考えられる。実際、SDSの量によって、サイズは直線的に変化した。
ネットワーク不正侵入の効率的かつ高速な検知のためのヒストグラムデータベースの研究

ネットワークの不正侵入を効率的に検知するめに、刻々と観測されるパケットトラフィックの統計量を、通常時の統計量と比較し、統計量の時間的変化をみることで検知できることが明らかになった。具体的案としては、申請者は、既存の方法で検知が困難で、新しい攻撃技術としての低レート攻撃および次世代の攻撃とも呼ばれている分散型スキャン攻撃に関して、詳しく調査・分析の上で、新しい検知方法を提案した。セキュリティ分野の国際学会で発表の際、大好評を受けた。その拡張版は情報処理学会の英語論文誌Journal of Informational Processingに採録され、2013年7月に出版される予定である。ほかに、異なる次元数のデータの検索を対処できる索引構造も提案し、国際雑誌に採録された。1)異常を検知するための必要なヒストグラムの構成法を検討した送信先ポート等の複数の項目でパケットを分類する。分類ごとにパケット数等を数えて集約値を取得する。集約値から得られる各種の統計的特徴量の時間的変化を見て、不正侵入を検知するための必要なヒストグラムの構成法などを検討した。2)通常時の挙動モードの構築を行ってみた3)低レート攻撃のデータを収集して,その攻撃の特徴を分析した近年のマルウェアは高度化・複雑化が進んでいる。その中でも,攻撃のステルス化をはかる,単位時間あたりのパケット数が非常に低い"低レート攻撃"は注目を集めている.観測トラフィックの激増などの,値の変化に着目した従来手法では,低レート攻撃を検知することは難しい.ほかの攻撃に使われる通常時の挙動モードに基づいた既存の異常検知案も低レート攻撃に適用できない.本研究では,実際のネットワークトラフィックを調べていたところ,上述の低レート攻撃の危険性およびその検知の難しさが確認された.そして,次のような挙動に基づく同時多発低レート攻撃の検知アルゴリズムを初めて提案した.(1)カレント時間単位に各始点から流れてきたパケット数を統計する(2)挙動モードで各始点は低レート通信になるのかを判断する(3)低レート通信になった始点を数える(4)挙動モードを利用して,カレント時間単位に同時多発低レート攻撃になるのかを判断する実際のデータを利用する実験の結果を通して本提案の有効性を示した.1)ダークネットデータを利用して、通常時の通信挙動モードを構築した。履歴データを大量収集して、それを利用して,通常時の挙動モード(多種・大量)を構築することができました。より具体的に言えば、各時間単位(5分、10分)の中、各終点ポートへ通信してきた始点の数を数えて、ヒストグラムを作成します。そのヒストグラムを分析して、課題代表者が考案したアルゴリズムでノイズを削除します。そのあと、本ポートの通常時挙動モードを抽出することができました。2)通常時挙動モードを利用して,分散型スキャン攻撃の検知手段を考案することができました。関連の研究成果は情報処理学会の論文誌に掲載する予定です。異常検知を高速に行うために大量の流れてきたパケットデータの状況をリアルタイムに追跡し、1)で構築した通常時通信モードを利用して,異常検知を行います.通常時挙動モードの更新及び精度のよい検知手法などの課題がありました。3)検知の高速化のため、新しいインデックスを構築しました。本研究でそのインデックスをBH-treeと呼びます。それを利用すれば、検知時間は30倍以上短縮される場合もありました。4)異常検知機能の定量的評価を実現しました。実際データを利用して、提案の有効性を検証しました。以上の研究成果を情報処理学会の英文論文誌に投稿して、採録されました。査読者に高い評価を受けました。挙動に基づく同時多発低レート攻撃の検知法を初めて提案した.本提案の有効性を実験結果を通して示した.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の課題としては,もっと多くのデータを利用して提案の有効性を検証する.必要に応じて,提案を修正する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
多孔体マトリックス型超高性能化学蓄熱材およびこれを用いる化学ヒートポンプの開発

卑金属化合物/水系の化学蓄熱・化学ヒートポンプ(CHP)用蓄熱材として多孔体担持化学蓄熱材(PSM:PorousSolidSupportedChemicalHeatStorageMaterial)を提案し、Ca(OH)2、CaSO4・1/2H2Oを対象とするカーボン多孔体型Ca(OH)2-PSMおよび樹脂多孔体型CaSO4-PSMを試作し、その性能評価を行った。提案の蓄熱材は繰返し水和・脱水に対して、十分な反応性および形状安定性を有すること、副反応が生じないこと、十分な熱出力を得ることができることを認め、CHP用蓄熱材として有効に機能することが示された。固体卑金属化合物系化学蓄熱・化学ヒートポンプ(CHP)の開発に関して、新規の「高反応性と形状長期耐久性を付与した多孔体担持型超高性能化学蓄熱材の創製」を提案し、本年度は、(1)MgO系、(2)CaSO_4系、(3)CaO系化学蓄熱材に対してそれぞれシリカ多孔体担持型、樹脂多孔体担持型もしくはこれを不活性雰囲気中で炭化した炭素質多孔体担持型の蓄熱材を試作し、真空熱重量装置による、繰返しの水和・脱水反応性および形状耐久性を指標とする蓄熱材の合理的製造法を検討した。(1) MgO系シリカ多孔体担持型蓄熱材:Mg(NO_3)_2スラリー含浸、700°C焼成により、最大MgO担持割合30.0wt%の試料を得た。本試料は20回繰返し蓄熱・放熱によっても発熱の最大温度上昇が維持できること、MgOは空孔表面に分散担持されておりその形状は十分に維持できることを確認した。(2) CaSO_4系樹脂多孔体担持型蓄熱材:混練法により最大CaSO_4担持割合55.6wt%の試料を得た。CaSO_4単体は35回の繰返し蓄熱・放熱により発熱の最大温度上昇が急激に低下した。これに対して本試料は40回繰返し後も発熱の最大温度上昇が維持できること、CaSO_4は多孔体空孔表面に薄層担持および形状は十分に維持できることを確認した。(3) CaO系炭素質多孔体担持型蓄熱材:混練、脱澱粉、炭化プロセスを経て、最大重量比CaO/C=2.Oの試料を得た。CaOは多孔体空孔表面に薄層担持されていることを確認した。CaO単体は3回の繰返し蓄熱・放熱により発熱の最大温度上昇が初期の1/3程度に急激に低下した。これに対して本試料では15回の繰返し後も発熱の最大温度上昇を維持すること、CaOは多孔体空孔表面に薄層担持および形状は十分に維持できることを確認した。上記の結果は、多孔体担持により繰返しによる単体の凝集が回避され、反応が維持できたことを示している。このことより提案の多孔体担持型蓄熱材がCHP用として機能することを示唆した。固体卑金属化合物系化学蓄熱・化学ヒートポンプ(CHP)の開発に関して、新規の「高反応性と形状長期耐久性を付与した多孔体担持型超高性能化学蓄熱材の創製」を提案し、前年度に評価した3種の多孔体担持型化学蓄熱材の中のCaO系炭素質多孔体担持型蓄熱材に焦点を絞り、(1)CaO担持量の異なる試料を試作し、この形状耐久性評価および水和・脱水反応速度を指標とする反応性の評価を行った。(1)形状耐久性評価:CaO担持量を4085wt%の試料について、その充填層による水和反応によるバク試料体積変化の観察を行った。その結果、CaO担持量の増大に伴って、水和反応による体積膨張が顕著になることが観察された。一方、この傾向は担持量53wt%以下ではほとんど観察されなかった。このことより、本多孔体では最大CaO担持量を53wt%以下とする必要があることを認めた。(2)CaO担持量56wt%試料による水和・脱水反応速度:CHPを模擬した蒸発器/凝縮器と連結した構造の試作真空上皿天秤式熱重量測定装置による、CaO担持量(5365wt%)、粒子径(250750μm)を変化させた場合の水和・脱水反応速度の測定を行った。蒸発器/凝縮器温度を18°C(一定)、上皿天秤部試料温度を水和反応では18°Cとした。脱水反応では、水和反応終了後上皿天秤部試料温度450°Cに昇温した。

担持量を変化させた場合、水和反応では、CaO担持量の増大に伴って反応平衡到達時間が長くなり、反応率60%到達時間はCaO担持量53wt%、65wt%でそれぞれ18minおよび28min程度となること、脱水反応では担持量に係わらず脱水反応完結時間は20min程度となることが分かった。粒子径を変化させた場合、CaO担持量53wt%試料による水和反応では、粒子径の増大に伴って水和反応は遅くなり、反応率60%到達時間は250μm、750μmでそれぞれ15min、23min程度となること、脱水反応完結時間は担持量に係わらず8min程度となることが分かった。これより、水和反応では供給水蒸気濃度が低いことによる水蒸気の粒子内移動抵抗の存在が示唆された。卑金属化合物/水系化学反応を用いる化学蓄熱・化学ヒートポンプの開発の最大課題は、蓄熱(脱水反応)/放熱(水和反応)の繰返しによる反応速度の低下と体積変化による伝熱抵抗の増大の2課題に集約される。本研究ではこの2課題を同時解決するために、あらたな多孔体担持化学蓄熱材を提案し、これまで水酸化カルシウム、半水石膏を対象とするカーボン多孔体水酸化カルシウム担持化学蓄熱材および樹脂多孔体担持半水石膏担持化学蓄熱材を試作し、化学蓄熱・化学ヒートポンプを模擬したクローズド式反応器による繰返し水和・脱水反応の反応性維持のおよび形状長期安定性の評価を行い、この蓄熱材の有効性を確認した。そこで本年度は、カーボン多孔体水酸化カルシウム担持化学蓄熱材を対象とし、クローズド式上皿天秤型熱重量分析装置による水和・脱水の反応速度評価、ならびにこの蓄熱材使用の充填層型蓄熱器による水和・脱水の熱移動特性評価の実験的検討を行った。その結果、以下の研究成果を得た。1)水酸化カルシウム同一担持割合(56wt%)の試料においては、粒子径300750μmの範囲の水和・脱水反応速度はほぼ同一であった。これは、粒子内空孔の蒸気移動抵抗が極めて小さいことによる。2)同一粒子径(500μm)のもとで水酸化カルシウムの担持割合(53wt%69wt%)を変化させた試料の水和・脱水反応速度は担持割合によって異なり、担持割合62wt%で最大となり、この速度が粒子の空孔容積の増大、空孔表面の水酸化カルシウム層厚さの減少とともに増大することを認めた。3)充填層による熱出力は水蒸気透過抵抗の大きさに影響され、粒子径500μmでは層高50mm以下で最大となることが示された。以上より、カーボン多孔体水酸化カルシウム担持化学蓄熱材の合理的製造基準およびこれを用いる充填蓄熱器の設計指針が示された。反応速度の測定のためにCHPを模擬した真空上皿天秤式熱重量測定装置を試作した。この重量測定では重量表示が減圧による影響を受ける。この影響を最小にするための改良に多くの時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。真空上皿天秤式熱重量測定装置による反応速度測定が問題なく行われる。したがって、本研究は当初の研究計画に沿って推進される。
高齢者の在宅ケアにかかわる多職種の役割関係と協働活動における促進要因の解析

介護保険開始後の在宅ケアでは,サービス提供機関の競合や組織系統が複雑化していることから,新たにどのような職種間連携が必要とされているのかを明らかにすることを本研究の目的とした。平成1314年度においては,在宅ケアに関わる看護職および介護職を対象として,各職種の役割と連携をめぐる課題に関するグループインタビュー調査を実施した。介護保険制度の導入直後から1年後の変化に着目した分析の結果では,職種間の業務分担や連携・協働のあり方は多様であり,流動的な特徴をもっていることが明らかとなった。これらの結果に基づいて,平成15年度の研究では,居宅介護支援事業所に対する調査を通じて,介護保険下における多職種の連携・協働形態を明らかにすることを目的とした。介護保険制度が導入されて3年が経過した現在,組織内の職種間関係,他の組織との組織間関係,組織の変動や再編成などについて,事業管理者の認識を明らかにすることは,今後の看護職および介護・福祉職の役割と連携・協働の方向性を探る上で重要と考えられた。定量的な調査枠組みと調査項目を再検討し,兵庫県内に所在する居宅介護支援事業所1,085件に対して,郵送法による調査を実施した。返送等を除く1,044件のうち397件(38.0%)から有効回答を得た。基本情報のほか,(1)組織間および組織内の関係,(2)管理経営的側面と連携協働への影響,(3)組織の課題,(4)教育・研修システム,(5)ケアマネジャーに対する評価を重点的検討課題とした。主な結果として,居宅サービス事業所の増加を背景として財政上の対応とサービス向上の取り組みに向けた組織的対応が図られていた。職員の情報交換の場として,サービス担当者会議,行政機関や協会等が実施する研修が主要なものであった。ケアマネジャーの職務状況に対する評価は組織内と組織外で異なり,情報量と質のばらつき,他の法人組織との関係に多くの課題を抱えている現状が推察された。目的:介護保険開始後の在宅ケアでは,サービス提供機関の競合や組織系統が複雑化していることから,介護に関わる各職種の役割関係にも変化をもたらしている。新たに,どのような連携が必要とされているのかを明らかにすることが必要である。本年度の研究では,在宅ケアに関わる看護職および介護職を対象として,各職種の役割と連携をめぐる課題を質的に検討し,多職種の協働活動を促進または阻害する要因を明らかにすること目的とした。方法:神戸市内及び近郊に所在する介護療養型医療施設,介護老人保健施設,介護老人福祉施設,訪問看護ステーション,在宅介護支援センター,ヘルパーステーション,民間ケアサビース事業所に所属する施設の看護職9名,施設の介護職9名,訪問看護婦5名,ホームヘルパー5名,社会福祉士5名を対象として,職種を混合した5グループを設定し,グループインタビューを実施した。介護保険開始後に変わったことを中心として,(1)連携協働活動の円滑な例と困難な例,(2)困難点の解決策,(3)行政に期待すること,(4)自分の職種の役割について,参加者間で自由に討議された内容を吟味・検討した。インタビューは2001年10月11月に実施した。

結果:連携を円滑にする要因として,同じ職種や同じ組織などでの日常的な交流,異なる職種どうしの会合,病院内の地域ケア支援窓口,各職種の知識や技術の共有,相手の能力を尊重する姿勢,多職種間の意見を調整する人材,相互に協力関係を求める姿勢などがあげられた。困難にする要因には,介護職と看護職が分業体制で独立,在宅生活に対する施設勤務者の想像力の限界,一方的な連絡や指示,介護支援専門員の技量差,各職種の役割分業の固持,個人的な人間関係や非協力的な態度,医師の指示に左右される利用者の意向などが指摘された。これらを今後の質問紙調査の基礎資料とするため,詳細な分析をすすめている段階である。介護保険開始後の在宅ケアでは,サービス提供機関の競合や組織系統が複雑化していることから,介護に関わる各職種の役割関係にも変化をもたらしている。新たに,どのような連携・協働が必要とされているのかを把握することが必要である。平成13年度に実施した調査では,在宅ケアに関わる看護職および介護職を対象とするグループインタビューによって,各職種の役割と連携・協働をめぐる課題を質的に検討してきた。これらの結果に基づいて,平成14年度の計画では,兵庫県内に所在する在宅ケアサービスの提供機関に対する調査を通じて,多職種の連携・協働システムを類型化すること,さらにサービスの提供主体と看護職および介護職の役割関係を明らかにし,有効な方策を検討することをねらいとしていた。しかしながら,前年度の調査データの整理とさらなる分析に予定外の時間を必要としたため,本調査の実施は次年度に持ち越される。今後の調査枠組みおよび調査項目を再検討するにあたり,介護保険導入から1年後の変化に注目してこれまでの主な分析結果を要約する。(1)情報を伝達するという臨時的連絡関係から,職種間の相互尊重に基づく安定した協働関係求められるようになってきた。(2)介護職の教育背景の多様性が拡大し,業務分担の暖昧性はより複雑化している。医療と福祉が融合するような認識の変化が進展しつつあるが,職種間のセクショナリズムは依然として存在する。(3)各施設の状況の変化に伴って,職種間の連携・協働のあり方は多様かつ流動的な特徴をもち,看護職と介護職ともに成熟していくプロセスと考えられた。暫定的な分析として,以上のような見解が得られた。介護保険開始後の在宅ケアでは,サービス提供機関の競合や組織系統が複雑化していることから,新たにどのような職種間連携が必要とされているのかを明らかにすることを本研究の目的とした。平成1314年度においては,在宅ケアに関わる看護職および介護職を対象として,各職種の役割と連携をめぐる課題に関するグループインタビュー調査を実施した。介護保険制度の導入直後から1年後の変化に着目した分析の結果では,職種間の業務分担や連携・協働のあり方は多様であり,流動的な特徴をもっていることが明らかとなった。これらの結果に基づいて,平成15年度の研究では,居宅介護支援事業所に対する調査を通じて,介護保険下における多職種の連携・協働形態を明らかにすることを目的とした。介護保険制度が導入されて3年が経過した現在,組織内の職種間関係,他の組織との組織間関係,組織の変動や再編成などについて,事業管理者の認識を明らかにすることは,今後の看護職および介護・福祉職の役割と連携・協働の方向性を探る上で重要と考えられた。定量的な調査枠組みと調査項目を再検討し,兵庫県内に所在する居宅介護支援事業所1,085件に対して,郵送法による調査を実施した。基本情報のほか,(1)組織間および組織内の関係,(2)管理経営的側面と連携協働への影響,
麻酔薬の神経伝達物質放出に及ぼす影響

全身麻酔薬は、用量依存性に神経細胞活動を抑制する抑制性麻酔薬(バルビツレート、イソフルランなど)と、臨床使用濃度で神経細胞活動を促進する興奮性麻酔薬(ケタミン、亜酸化窒素など)に分類される。一方、中枢神経伝達物質には、興奮性のグルタミン酸、ドパミン、アセチルコリンなどと、抑制性のガンマーアミノ酪酸、グリシンなどがある。本研究の目的は、各種麻酔薬がそれぞれの神経伝達物質の動態に及ぼす影響を明らかにし、麻酔薬の中枢神経細胞活動に対する作用と神経伝達物質の放出とに関係があるか否かを検討することである。脳内微小透析法を用いてラットの各種神経伝達物質放出に及ぼす麻酔薬の影響を検討したところ、抑制性麻酔薬であるバルビツレート(ペントバルビタール)は、線条体における興奮性伝達物質グルタミン酸、抑制性伝達物質ガンマーアミノ酪酸及びグリシン放出には影響を及ぼさず、興奮性伝達物質アセチルコリン放出を抑制した。また、他種の抑制性麻酔薬であるイソフルランは線条体と大脳皮質におけるアセチルコリン放出を抑制した。したがって、抑制性麻酔薬の作用には、興奮性伝達物質アセチルコリンの放出抑制が関与していることが示唆された。興奮性麻酔薬であるケタミン及び亜酸化窒素は、線条体におけるアセチルコリン放出に影響を及ぼさなかった。また、亜酸化窒素のモノアミン含量の及ぼす影響を検討したところ、大脳皮質及び延髄において興奮性伝達物質ドパミン含量を変化させず、ドパミンの代謝産物であるDOPACを増加させた。これは、亜酸化窒素が大脳皮質及び延髄においてドパミン作動性ニューロン活動を亢進させることを示している。大脳皮質及び延髄においてドパミン作動性ニューロンは多幸感及び嘔吐に関与する。したがって、亜酸化窒素の特徴的な副作用である多幸感及び嘔吐は、大脳皮質及び延髄のドパミン作動性ニューロン活動の亢進によることが示唆された。全身麻酔薬は、その中枢神経電気活動に及ぼす作用により、用量依存性に神経細胞活動を抑制する抑制性麻酔薬(バルビツレート、イソフルレン等)と、臨床使用濃度で神経細胞活動を促進する興奮性麻酔薬(ケタミン、笑気等)に分類される。一方、中枢神経における伝達物質には、興奮性であるグルタミン酸、ドパミン、アセチルコリン等と、抑制性であるガンマ-アミノ酪酸、グリシン等とがある。本研究の目的は、各種麻酔薬が興奮性及び抑制性のそれぞれの神経伝達物質の動態にどのような作用を及ぼすかを明かにし、麻酔薬の中枢神経系のニューロン活動に対する作用と各種神経伝達物質の放出量との間にどのような関係があるかを検討することである。生体脳での神経伝達物質放出量の測定を脳内微小透析法によって行った。即ち、成熟雄ラットを用いて、生体脳内の線状体に、微小透析用プローベを挿入し、リンゲル液で潅流を行い、細胞外液を採取した。採取した細胞外液中の、グルタミン酸、アセチルコリン、ドパミンの濃度を高速液体クロマトグラフを用いて測定した。各種麻酔薬を投与し、麻酔薬投与前と麻酔中の細胞外液中のグルタミン酸、アセチルコリン、ドパミンの濃度を比較し、麻酔薬の作用を検討した。抑制性麻酔薬であるバルビツレート(ペントバルビタール)は、グルタミン酸、ドパミンの放出量には影響を及ぼさなかったが、アセチルコリンの放出を抑制した。また、抑制性麻酔薬であるイソフルレンは、用量依存性にアセチルコリンの放出を抑制した。

一方、興奮性麻酔薬であるケタミンは、アセチルコリンの放出量には影響を及ぼさなかった。以上の結果より、抑制性麻酔薬の麻酔作用には、興奮性神経伝達物質アセチルコリンの放出抑制が関与していることが示唆された。全身麻酔薬は、用量依存性に神経細胞活動を抑制する抑制性麻酔薬(バルビツレート、イソフルレンなど)と、臨床使用濃度で神経細胞活動を促進する興奮性麻酔薬(亜酸化窒素など)に分類される。一方、中枢神経における伝達物質には、興奮性であるグルタミン酸、ドパミン、アセチルコリンなどと、抑制性であるガンマ-アミノ酪酸などがある。本研究の目的は、各種麻酔薬が興奮性および抑制性のそれぞれの伝達物質の動態にどのような作用を及ぼすかを明らかにし、麻酔薬の中枢神経細胞活動に対する作用と各種神経伝達物質の放出との間にどのような関係があるかを検討することである。抑制性麻酔薬であるバルビツレート(ペントバルビタール)とイソフルレンの作用を生体の脳内微小透析法を用いて検討したところ、両麻酔薬ともアセチルコリンの放出を抑制した。ペントバルビタールは、グルタミン酸、ガンマ-アミノ酪酸、ドパミンの放出には影響を及ぼさなかった。したがって、抑制性麻酔薬の麻酔作用には、興奮性伝達物質アセチルコリンの放出抑制が関与していることが示唆された。興奮性麻酔薬である亜酸化窒素の作用を生体の脳内微小透析法を用いて検討したが、グルタミン酸、ガンマ-アミノ酪酸、アセチルコリンの放出には有意の変化をもたらさなかった。ドパミンとその代謝産物である3,4ジヒドロキシフェニル酢酸(DOPAC)の含量に及ぼす亜酸化窒素の作用を検討したところ、大脳皮質及び延髄においてドパミン含量には影響を及ぼさず、DOPAC含量を増加させた。これは、亜酸化窒素が大脳皮質及び延髄においてドパミン作動性ニューロン活動を亢進させることを示している。大脳皮質及び延髄においてドパミン作動性ニューロンは多幸感及び嘔吐に関与する。したがって、亜酸化窒素の特徴的な副作用である多幸感及び嘔吐は、大脳皮質及び延髄のドパミン作動性ニューロン活動の亢進によることが示唆された。
早期花成誘導とアイソザイム分析によるアスパラガス全雄品種育成の効率化に関する研究

(1)アスパラガス実生の花成誘導法を確立するため、種子に対する効率的なカ-バメート化合物処理法について検討し、50mg・liter^1のpropyl (3,4-dichlorophenyl) carbamateに12日間浸漬すればよいことが分かった。また、このカ-バメート化合物処理による成苗あたりの開花株率には品種により大きな差(1572%)が見られた。(2)8品種55個体の雄株を供試してやく培養を行った。やく培養によるカルス誘導率や再分化率には品種間および品種内の個体間で差が見られ、供試した雄株のうち現在までに6品種25個体から185個体の再分化植物体を獲得している。このうち73個体についてアイソザイム分析を行ったが、小胞子由来と思われる遺伝子型が純系ホモ化している個体は確認できなかった。アイソザイム分析を行っていない再分化個体や現在再分化中のカルスもあるため、今後順次アイソザイム分析を行い、純系ホモ化が確認された個体について染色体観察により倍数性の確認を行う予定である。上記の通り、半数性を確認した小胞子由来植物体が得られていないため、小胞子由来不定胚に対するカ-バメート化合物処理法の検討は行っておらず、現在までに超雄株の早期選抜という当初の目的を達することができなかった。しかし、本研究により新たな知見が得られた。すなわち、カ-バメート処理によって開花した雄株の花粉には稔性があることが確認されたことにより、純系ホモ優良雌株個体を種子親としてカ-バメート化合物処理を適用しながら連続戻し交雑を行うことで、遺伝子に同質で採種のための交配親の系統維持が必要になる(雌雄混合の)系統を短期間のうちに育成できる可能性が示唆された。
錐体視細胞における低い光シグナル増幅をもたらす分子メカニズムの解析

1.桿体・錐体におけるG蛋白質活性化反応の速度の違いに関する解析視細胞では、光を受容した光受容蛋白質が、三量体G蛋白質トランスデューシン(以下Gtと略記)を活性化することにより酵素カスケードを駆動し、受容器電位を発生させる(光応答)。脊椎動物の網膜に存在する二種類の視細胞(錐体と桿体)のうち、錐体の光に対する感度が桿体と比べて著しく低い原因として、錐体でのGtを活性化する反応の効率が桿体よりも低いことが挙げられる。この効率の低さは、錐体で発現している光受容蛋白質、あるいはGtのいずれかによってもたらされていると思われる。そこで、そのどちらが原因であるかを解析することを目的として、生化学的な解析を行った。一連の解析から、効率の低さをもたらしている原因がGtの側にあることを示唆する結果を得ることが出来た。また、一連の研究の過程で、活性型GtおよびGtの標的蛋白であるPDEを精製することに成功し、桿体型/錐体型Gtが桿体型/錐体型PDEを活性化する際の効率の違いも検討出来るようになった。今後、錐体において活性化GtがPDEを活性化する効率が低い原因が明らかに出来ると考えている。2.錐体における活性型Gtの速やかな不活性化に関わる分子メカニズムの解析活性型になったGtは、結合したGTPをGDPに加水分解して不活性型に戻る。これまでの我々の研究から、Gtの不活性化が、錐体では非常に早くおこることを明らかにした。この現象は、錐体の応答が早く終息することに関係すると考えられる。錐体で、このような素早い不活性化が生じる原因として、錐体のGAP (GTPase activating protein)の発現量が多いことが示唆されている。この仮説を明らかにするために、抗GAP抗体を作製し、Western blotによる定量が出来るようになった。1,桿体・桿体におけるG蛋白質活性化反応の速度の違いに関する解析視細胞では、光を受容した光受容蛋白質が、三量体G蛋白質トランスデューシン(以下Gtと略記)を活性化して酵素カスケードを駆動し、受容器電位を発生させる。脊椎動物の網膜に存在する二種類の視細胞(錐体と桿体)のうち、錐体の光に対する感度が桿体と比べて著しく低いのは、Gtの活性化反応の効率が桿体よりも低いことが一因であると考えられる。そこで、そのどちらが原因であるかを解析することを目的とし、錐体および桿体のGtを視細胞から大量精製し、生化学的な解析を可能とした。2,錐体における速いGt活性化反応の終止に関わる分子メカニズムの解析(機能分子内メカニズムの検討)錐体の応答は、桿体と比べて感度が低いだけでなく、持続時間も短い。これは、錐体において、光受容蛋白質がリン酸化によって不活性化される反応が桿体よりも速いためであると考えられる。しかしながら、従来の手動による生化学的実験では、時間分解能が低いために、錐体における不活性化反応の速度を厳密に測定できなかった。そこで、反応測定を部分的に自動化した時間分解能の高い系を使用し、錐体における不活性化反応の速度とその基質濃度依存性を解析した。その結果、錐体における不活性化は、幅広い強度の光環境(刺激入力)下で、応答持続時間内に光受容蛋白を不活性化するのにほぼ十分なだけ速いことが解った。このことから、錐体における速いリン酸化反応が、錐体の短い応答持続時間をもたらしている一因であることが強く示唆された。

錐体で、このような素早い不活性化が生じる原因として、錐体のGAP (GTPase activating protein)の発現量が多いことが示唆されている。この仮説を明らかにするために、抗GAP抗体を作製し、Western blotによる定量が出来るようになった。
新規高IgE症候群の病態の解明

高IgE症候群は、重症のアトピー性皮膚炎、著しい高IgE血症、黄色ブドウ球菌感染症、骨粗鬆症を合併する難病である。生後早期から肺の器質的病変が進行し、特に肺嚢胞へのアスペルギルス感染症を契機として20歳代で死亡する症例が多い。その主要な病因がSTAT3遺伝子のドミナントネガティブ変異であることを我々が世界に先駆けて明らかにしたが、原因遺伝子が明らかでない遺伝性高IgE症候群が多数存在する。そこで本研究では、既知の原因遺伝子に変異を有さない約100例の高IgE症候群に対して、次世代シークエンサーによるエクソーム解析を実施して、新規の原因遺伝子を発見した。我々は、40年間以上に渡りその原因が不明であった原発性免疫不全症、高IgE症候群の主要な原因がSTAT3のドミナントネガティブ(dominant negative; DN)変異であることを世界で最初に明らかにした。その後の世界的な検討により高IgE症候群の約3分の2はSTAT3の遺伝子異常が原因で発症することが明らかになったが、それ以外の症例の原因遺伝子はほとんど明らかになっていない。最近我々は、高IgE症候群の既知の原因遺伝子に異常が無い症例に、新規の遺伝子変異を見出した。本研究では、新規の遺伝子変異がどのようなメカニズムにより高IgE症候群の臨床症状を引き起こすかを明らかにすることを目的として研究を実施した。高IgE症候群と診断されて当科に紹介された患児を検討した。既知の高IgE症候群の原因遺伝子には異常を認めなかったが、次世代シーケンサーによるエクソーム解析により新規の遺伝子に変異が存在することを見出した。遺伝子変異はスプライシングのコンパウンドヘテロの変異でそのためこのタンパク発現が欠損していることをウエスタンブロッティングにより明らかにした。新たに同様の症状を呈した高IgE症候群の患者50例をリクルートし、その中の1例に同一遺伝子の変異とタンパク欠損を認め、この症例においてもスプライシング変異とタンパク発現の欠損を認めた。モデルマウスを作成し、病態発症機構の詳細を検討した。小児科学
MRIによる頭蓋内動脈壁の造影効果:頭蓋内動脈壁の硬化性変化の直接摘出

頭蓋内動脈は、通常vasa vasorumを持たないが、動脈硬化等ではそれが発達する。in flowの信号を抑制した高分解能MRIでは頭蓋内動脈壁自体の造影効果が見られることがある。今研究は、この動脈壁の造影効果について、まず椎骨動脈に注目して検討した。対象は種々の理由で頭部造影MRを依頼された21-93歳の患者29名である。1.5T MRIを用いて、後頭蓋窩下部の高分解能T1強調像(SE600/15,FOV15cm,slice thickness 3mm)を造影後に施行し、頭蓋内椎骨動脈壁の造影効果を検討した。スキャン範囲下方にpresaturationをかけて動脈内の信号を減じた。椎骨動脈壁の造影効果をstage1(造影効果なし)、stage2(軽度の造影効果)、stage3(明瞭な全周性造影効果)に分類し、年齢との相関を見た。stage3の造影効果は10名(平均74.2歳)で認められ、stage1(8名:平均56.4歳)に比し有意に年齢が高かった。またstage3の患者は何らかの脳血管障害の既往をもっていた。頭蓋内動脈壁の造影効果は動脈硬化によるvasa vasorumなどの血管増生を見ていると考えられ、動脈硬化の比較的初期の変化がMRIで観察できることを示した。また通常の読影において、動脈壁の造影をいわゆるarterial enhancementや、解離性動脈瘤と混同してはならない。さらに、今後中大脳動脈などに同様の方法で高分解能MRIを行えば、最近注目されている頭蓋内動脈に対する経皮経管拡張術の適応の決定にも有用となることが示唆された。