hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核酸および蛋白質結晶の低振動数ラマン光学活性

異なる向きの円偏光に対してラマンスペクトル強度に差が生じる現象を,ラマン光学活性(ROA)という.本研究は生体高分子において,らせん自体の骨格振動が最も直接的な形で現れると予想される,低振動数領域でのROAを測定することを目的とする.通常のROA測定ではシングルモノクロメータとCCD検出器を用いるが,低振動数ROAでは,1/4波長板を回転させて円偏光の向きを変え,フォトマルを用いた波長スキャンを行う方法を採用した.装置は,CCl_4の218,314cm^<-1>の偏光解消モード,459cm^<-1>の全対称モードが,左右円偏光で同じ強度になっているかで検定した.アミノ酸などの旋光性物質では,サンプル中の実効的な偏光軸が回転するが,1/4波長板の軸を微調整することで対応した.生体物質はレーザー照射で劣化するので,10mW程度の微弱光を用いた長時間測定を余儀なくされた.poly-L-リジン水溶液(αヘリックスおよび3回らせん),αヘリックス含量が高いインシュリン,アポフェリチン水溶液(以上の濃度10%)において差はでなかった。リゾチーム水溶液(40%)では,蛋白質の信号は見えたが,差は認められなかった。リゾチーム結晶(60%以上)では,差の痕跡が現れたが,さらに積算をする必要がある。結晶では,境界での偏光の乱れや,結晶対称性に由来する旋光性などを考慮しなければならないが,信号強度が充分でない水溶液より,有意な結果を得られる可能性が高いと思われる。試料の均一性という面では液体が有利なので,ニートな液体試料で,ROAが期待できるものを探すことを試みたい。分子の振動状態間の遷移に関して,ラマンスペクトル強度に円偏光依存性がある場合,ラマン光学活性(ROA)があるといわれる.これはらせんを含む分子において,顕著に現れる.生体高分子において,らせん自体の振動が最も直接的な形で現れると予想される,低振動数領域でのROAを測定することを発案した.DNA二重らせん,蛋白質結晶などの低振動数ラマンスペクトル(0250cm^<-1>)には,高分子の全体振動に由来する信号が現れる.DNAには,20cm^<-1>付近に鋭いピークが存在し,蛋白質の結晶にはいくつかの見かけのピークが存在する.これらの中から,らせんに由来する振動を取り出すことで,低振動数スペクトルの理解が深まると期待できる.低振動数領域のROAを測定する際には,レーザー照射による生体高分子試料の変化に対応するために,円偏光の向きを逆転させながら,フォトマルを用いた波長スキャンを行う.1/4波長板を機械的に回転させ,それぞれの円偏光の向きに対応したスペクトルを記録する方法を採用し,標準サンプル(CCl_4など)で検定を行った.完成した測定系は目的にかなうものであることがわかったが,光学系の調整方法などに問題を残している.2^*2^*2mm^3程度のリゾチーム結晶で試験測定を行ったが,ROAスペクトルはまだ得られていない.固体試料においては,表面での反射,固体内で偏光が変わってしまう可能性,等を考慮しなければならず,液体状態の方がROAを得やすいとの結論に達した.今後,濃厚蛋白質溶液,およびゲル状DNAでの測定を手がかりとして,結晶のROAに取り組む予定である.

分子の振動状態間の遷移に関して,ラマンスペクトル強度に円偏光依存性がある場合,ラマン光学活性(ROA)があるという.R0Aはらせんを含む分子において顕著に現れるが,らせん自体の振動が最も直接的な形で現れると予想される低振動数領域で,生体高分子のR0Aを測定することが本研究の目的である.前年度,1/4波長板を機械的に回転させ,円偏光の向きを逆転させながら,フォトマルを用いた波長スキャンを行う方法を採用し,標準サンプル(CCl_4など)で検定を行った.その際いくつかの問題点が明らかになったが,現在は調整方法などの改良を進めている.本年度は,poly-L-リジン水溶液の測定を試みている.この試料は,溶液条件によって,αヘリックス,βシート,3回らせん構造をとることが知られている.その構造は,高振動数領域のラマンスペクトルから容易に判定できるので,検定には最適である.現在結果を解析中である.一方, αヘリックス含量が多く,結晶対称性がよい(立方晶)インシュリンの結晶化を試みているが,ROAの測定に適するくらいに大型の結晶はまだ得られていない.最終的に固体状態の蛋白質やDNAの測定をめざしているが,かなりの試行錯誤が必要であることが判明した.異なる向きの円偏光に対してラマンスペクトル強度に差が生じる現象を,ラマン光学活性(ROA)という.本研究は生体高分子において,らせん自体の骨格振動が最も直接的な形で現れると予想される,低振動数領域でのROAを測定することを目的とする.1/4波長板を回転させて円偏光の向きを変え,フォトマルを用いた波長スキャンを行う方法を採用した.アミノ酸などの旋光性物質では,サンプル中の実効的な偏光軸が回転するが,1/4波長板の軸を微調整することで対応した.生体物質はレーザー照射で劣化するので,10mW程度の微弱光を用いた長時間測定を余儀なくされた.それでもなお,水溶液においては凝集による密度揺らぎが生じたり,結晶が劣化することがある.poly-L-リジン水溶液(αヘリックスおよび3回らせん)で積算測定を行ったが,有意な差は認められなかった.αヘリックス含量が高いインシュリン,アポフェリチン水溶液においても差はでなかった.上記の水溶液は,10%以上の濃度にすることが難しく,通常のラマンスペクトルにも蛋白質由来の信号は見かけ上は現れない.リゾチーム水溶液(40%)では,蛋白質の信号は見えたが,差は認められなかった.リゾチーム結晶(60%以上)では,差の痕跡が現れたが,さらに積算をする必要がある.結晶では,境界での偏光の乱れや,結晶対称性に由来する旋光性などを考慮しなければならないが,信号強度が充分でない水溶液より,有意な結果を得られる可能性が高いと思われる.
ヒトｉＰＳ細胞の肝細胞及び腸管上皮細胞への分化と初回通過効果予測モデル系の構築

ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)は、再生医療のみならず薬物動態試験や毒性試験など、創薬研究への利用も期待されている。本研究において、三次元スフェロイド培養法は薬物代謝酵素の遺伝子発現および活性を上昇させることから、ヒトiPS細胞由来肝細胞の機能を亢進させることを明らかにした。また、低分子化合物PD98059、5-aza-2-deoxycytidineおよびA-83-01は、ヒトiPS細胞からの薬物動態学的機能を有する腸管上皮細胞への分化に有効であることを明らかにした。本年度は、ヒトiPS細胞から成熟腸管上皮細胞を作製し、誘導性の評価が可能なモデル系を構築することを目的とした。ヒトiPS細胞は国立成育医療研究センター研究所において樹立されたヒトiPS細胞株を用いた。ヒトiPS細胞はアクチビンAで内胚葉、線維芽細胞増殖因子2で腸管幹細胞へ分化させた。その後、上皮成長因子で腸管上皮細胞へ分化させた。低分子化合物はある期間に添加した。薬物代謝酵素誘導実験では、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3を細胞回収前に48時間処理した。ペプチドの取り込み実験では、β-Ala-Lys-AMCAを5% CO2/95% air条件下CO2インキュベーター中37°Cでインキュベートした後、細胞内取り込みを顕微鏡下で観察した。その結果、ある低分子化合物を用いることで腸管上皮細胞マーカーであるスクラーゼ・イソマルターゼや主要な薬物代謝酵素であるCYP3A4の発現の上昇が認められた。また、この腸管上皮細胞様細胞は重要な排出トランスポーターであるP-gpやBCRPの発現や、各種薬物代謝酵素活性(CYP1A1/2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4/5、UGT、SULT)、ペプチドトランスポーターを介したペプチドの取り込み能も認められた。さらに、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3を処理することで、CYP3A4のmRNA発現および活性の誘導も認められた。今回我々が見出した低分子化合物を用いて分化誘導させた細胞は、スクラーゼ・イソマルターゼをはじめとした腸管上皮細胞マーカーやP-gp、BCRPなどの薬物トランスポーター、主要な薬物代謝酵素であるCYP3A4を発現していた。また、薬物代謝酵素活性やペプチドの取り込み能に加え、1α,25-ジヒドロキシビタミンD3による誘導能も認められ、腸管上皮細胞様の性質を有している事が明らかとなった。ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)を用いて、薬物動態試験に利用可能な腸管上皮細胞の作製を目指して研究を進めており、本年度はより機能性を有した腸管上皮細胞への分化誘導法の開発と作製した腸管上皮細胞の薬物動態学的特性について解析した。より機能性を有した腸管上皮細胞への分化誘導法の開発においては、分化に有用な新たな低分子化合物を見出すことができた。新たに見出した低分子化合物を用いて分化誘導したヒトiPS細胞由来腸管上皮細胞は、従来の方法で作製した細胞と比較して薬物代謝酵素(CYP3A4、UGT1A1、UGT1A4)及び薬物トランスポーター(MDR1、BCRP、PEPT1)のmRNA発現が顕著に増加した。また、rifampicinによるCYP3A4の誘導に関わるプレグナンX受容体(PXR)のmRNA発現も顕著に増加した。この細胞を用いて薬物誘導能の評価を行ったところ、1α,25-dihydroxyvitamin D3のみならずrifampicinにおいてもCYP3A4 mRNAの発現が顕著に誘導された。さらに、CYP3A4活性、取り込みおよび排泄トランスポーターを介した薬物輸送能も有していた。また、ヒトiPS細胞由来肝細胞の成熟化に向けた検討においては、分化に有用な添加因子の探索を行った。その結果、複数の因子を見出し、これらを肝細胞への分化誘導時に用いることで、主要な薬物代謝酵素であるCYP3A4をはじめとしたいくつかの薬物代謝酵素の発現上昇が認められた。また、rifampicinを添加することで、PXRを介したCYP3A4の発現誘導も認められた。以上のことから、新たに見出した低分子化合物はヒトiPS細胞の腸管上皮細胞への分化誘導に有用であり、その細胞は薬物動態および誘導の評価に利用可能であることが示唆された。また、ヒトiPS細胞由来肝細胞においても、より成熟した細胞の作製が可能であることが示された。ヒトiPS細胞由来腸管上皮細胞の機能解析を行った結果、今回開発した分化誘導法により得られた細胞は、現在多用されているCaco-2細胞を上回る機能を有していることが明らかとなった。その成果は特許出願中である。また、ヒトiPS細胞由来肝細胞においても分化誘導法を改良し、これまでと比べより成熟化し、高い機能を有した細胞を得ることが可能となった。これらの成果は、最終目標とする初回通過効果予測モデル系構築にとって重要な材料であることから、これらの開発が予想通りに開発できたことは、最終目標達成にとって大きな前進である。ヒトiPS細胞由来肝細胞及び腸管上皮細胞を用いて初回通過効果を評価する系については、デバイスを設計しており現在検討中である。本研究はヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)を肝細胞及び腸管上皮細胞に分化させ、創薬研究などの薬物動態試験に利用可能な薬物動態評価系を構築することを目的とする。

ヒトiPS細胞は、国立成育医療研究センター研究所の梅澤博士からご提供いただいた細胞を用いた。肝細胞への分化誘導は特殊ポリマーを用いた浮遊培養(3D群)にて行い、コントロールとして同様のポリマー含有培地を用いて平面培養にて分化誘導を行った細胞(2D群)と比較した。その結果、肝細胞特異的な遺伝子の発現が経時的に上昇し、肝細胞に分化したことが認められた。しかし、得られるスフェロイドの数が少なく、大きさが不均一であったことから、スフェロイド形成をパターンプレートを用いて行った。スフェロイドのサイズやポリマーの検討を行ったところ、薬物動態関連遺伝子の発現が平面培養と比較して浮遊培養により上昇した。また、CYP活性についても浮遊培養において平面培養よりも有意な上昇が認められた。一方、ヒトiPS細胞の腸管上皮細胞への分化誘導法について低分子化合物添加の影響について検討した。その結果は、腸管上皮マーカー及び薬物動態関連遺伝子のmRNA発現が顕著に増加した。さらに、薬物代謝酵素活性や薬物トランスポーターの輸送活性も認められた。さらに、細胞の極性も確認できた。経口アベイラビリティ評価を行うデバイスについて開発を行った。開発では、腸管細胞としてCaco-2細胞、肝細胞としてCYP3A4遺伝子導入HepG2細胞を用いた。その結果、新規に作成したデバイスにおいて、腸管上皮細胞のモデル細胞と肝細胞のモデル細胞を同時に用いることで、従来の方法では不可能であった薬物の腸管からの吸収と代謝、肝臓での代謝を同時にかつ簡便に評価することが可能となった。今後、ヒトiPS細胞由来腸管上皮細胞及び肝細胞を用いてデバイスの評価を行うことで、経口アベイラビリティの予測性について検討する。ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)は、再生医療のみならず薬物動態試験や毒性試験など、創薬研究への利用も期待されている。本研究において、三次元スフェロイド培養法は薬物代謝酵素の遺伝子発現および活性を上昇させることから、ヒトiPS細胞由来肝細胞の機能を亢進させることを明らかにした。また、低分子化合物PD98059、5-aza-2-deoxycytidineおよびA-83-01は、ヒトiPS細胞からの薬物動態学的機能を有する腸管上皮細胞への分化に有効であることを明らかにした。ヒトiPS細胞から分化誘導した細胞に腸管上皮細胞のマーカー遺伝子の発現が認められた。また、その発現を高め、分化誘導を促進する低分子化合物を見出した。さらに、薬物代謝酵素活性が検出された。特に、腸管で最も主要な薬物代謝酵素であるCYP3A4の発現が活性型ビタミンD3により誘導されることを見出した。この様に、当初の研究目的に対しておおむね順調に進展していると言える。これまでに確立した方法により分化誘導したヒトiPS細胞由来肝細胞及び腸管上皮細胞を用いて初回通過効果を評価するモデル系の構築について検討を行う。また、創薬研究において広く用いられるように、保存法、腸管並びに肝幹細胞の単離・保存法について検討を行う。さらに、ヒトiPS細胞由来肝細胞及び腸管上皮細胞の分化誘導については、より機能を有した細胞を得る方法を開発する。28年度が最終年度であるため、記入しない。幹細胞生物学電子顕微鏡を用いた細胞形態学的解析については、サンプル調製を行ったが、電顕用試料の調製の際に容器が有機溶媒で溶解したために、再検討が必要になった。
罫線文書を対象にした機械学習手法の開発とデータマイニングへの応用

平成19年度は次の課題に重点を置いて研究を行い,以下のような知見等を得た.1.TTSPグラフに対する共通パターン発見アルゴリズムの実装および計算機実験:昨年度までにTTSPグラフを用いて罫線文書を表現する方法を考案した.またパターン発見アルゴリズムを提案した.本年度はTTSPグラフに共通するパターン発見アルゴリズムを計算機上に実装し,その評価実験を行った.2.木構造パターンの学習可能性の考察:パターン発見アルゴリズムの応用として,いくつかの種類の木構造パターンの機械学習可能性を新たに考察した.特に木構造パターンが複数存在する場合の機械学習可能性について帰納推論の枠組みと質問学習の枠組みを用いて考察した.3.また,その他のグラフ構造パターンに対して,グラフ構造パターンが複数存在する場合の機械学習可能性について質問学習の枠組みを用いて考察した.本年度の研究によってTTSPグラフに対するパターン発見アルゴリズムを実装することが出来た.これにより罫線文書に対してTTSPグラフを用いたデータマイニングが可能になると考えられる.また,いくづかのパターンに対してパターンが複数存在する場合の機械学習可能性を示すことが出来た.これにより,単一のパターンでは表現できないようなデータ間の特徴を抽出するパターン発見アルゴリズムへの応用が可能であると考えられる.本年度の研究成果を用いて,今後は罫線文書実データに対するデータマイニング実験などを行っていく予定である.また,罫線文書を表現するより良いパターンの提案とその学習可能性を考察していく予定である.平成17年度は次の課題に重点を置いて研究を行い,以下のような知見等を得た.1.罫線文書のグラフ表現方法の確立に関する研究:TTSPグラフに変数の概念を導入したTTSP項グラフというグラフ構造パターンを提案した.TTSPグラフは始点(ソース)及び終点(シンク)を持つグラフで,これらを罫線文書の左上隅と右下隅の対応させることで,罫線文書の表現に応用可能であると考えられる.2.TTSP項グラフの機械学習可能性の考察:項木という木構造を持つグラフ構造パターンの機械学習可能性を拡張することで,TTSP項グラフの機械学習可能性を考察し,多項式時間機械学習可能であることを示した.3.2に関して,他のグラフ構造パターンの学習のために,いくつかの種類の項木の機械学習可能性を新たに考察した.特に変数の高さに制限のある項木の機械学習可能性を考察するために,所属性問題を高速に解くアルゴリズムを提案した.またデータマイニングのための列挙アルゴリズムを提案し,応用について考察した.本年度の研究によって,項木の機械学習手法を拡張することで,いくつかの種類のグラフ構造パターンの機械学習可能性を考察することが可能であることが分かった.また項木の機械学習可能性の基礎を固めることができた.TTSP項グラフの機械学習可能性を示すことが出来たが,TTSP項グラフでは罫線文書の構造を十分に表現できず表現方法としては不十分であると思われる.よって来年度は,TTSP項グラフを拡張したグラフ等,罫線文書のよりよい表現方法の確立及びその機械学習手法の開発について取り組む予定である.平成18年度は次の課題に重点を置いて研究を行い,以下のような知見等を得た.1.罫線文書のグラフ表現方法の確立に関する研究:TTSPグラフを用いて罫線文書を表現する方法を考案した.またそのTTSPグラフを木構造データとして表現し,その木構造データに共通するパターンを抽出する方法として変数付き連結経路パターンの提案を行った.またそのパターンの生成する言語が多項式時間機械学習可能であることを示した.2.また他のグラフ構造パターンの学習のために,いくつかの種類の項木の機械学習可能性を新たに考察した.特に木構造データを表現する項木が複数存在する場合についての機械学習可能性について考察した.3.計算機実験:2で提案した機械学習アルゴリズムの一部を計算機上で実装し,その評価実験を行った.本年度の研究によって,木構造データに共通する複数の項木を発見することが可能になった.これを用いることでより詳細なデータマイニングを行うことが可能であると考えられる.またTTSPグラフからのパターン発見のために変数付き連結経路パターンの学習可能性を考察したことで,前年度の研究とあわせてTTSPグラフから,ひいては罫線文書からのデータマイニングをより有効に行えるようになったと考えられる。項木や変数付き連結経路パターンは罫線文書を表現する方法としてはまだ不十分であると考えられる.そこで次年度ではこれらのパターンを踏まえ,より詳細に罫線文書を表現できるパターン提案し,その学習可能性について考察する予定である.平成19年度は次の課題に重点を置いて研究を行い,以下のような知見等を得た.1.TTSPグラフに対する共通パターン発見アルゴリズムの実装および計算機実験:昨年度までにTTSPグラフを用いて罫線文書を表現する方法を考案した.またパターン発見アルゴリズムを提案した.本年度はTTSPグラフに共通するパターン発見アルゴリズムを計算機上に実装し,その評価実験を行った.2.木構造パターンの学習可能性の考察:パターン発見アルゴリズムの応用として,いくつかの種類の木構造パターンの機械学習可能性を新たに考察した.特に木構造パターンが複数存在する場合の機械学習可能性について帰納推論の枠組みと質問学習の枠組みを用いて考察した.3.また,その他のグラフ構造パターンに対して,グラフ構造パターンが複数存在する場合の機械学習可能性について質問学習の枠組みを用いて考察した.本年度の研究によってTTSPグラフに対するパターン発見アルゴリズムを実装することが出来た.

これにより罫線文書に対してTTSPグラフを用いたデータマイニングが可能になると考えられる.また,いくづかのパターンに対してパターンが複数存在する場合の機械学習可能性を示すことが出来た.これにより,単一のパターンでは表現できないようなデータ間の特徴を抽出するパターン発見アルゴリズムへの応用が可能であると考えられる.本年度の研究成果を用いて,今後は罫線文書実データに対するデータマイニング実験などを行っていく予定である.また,罫線文書を表現するより良いパターンの提案とその学習可能性を考察していく予定である.
高齢者における快適な睡眠の確保に関する研究

前年度の若年者における研究により、マットレスの種類によって体動の大きさに変化が現れ、そのことが、寝心地すなわち睡眠が快適であったかどうかに関連していることがわかった。本研究ではそれを受けて、要介護状態にある高齢者がどのように体位変換の援助を受けているかについて、自分で寝返り可の者と不可の者で比較し検討し、要介護高齢者の睡眠への影響を考察した。在宅での体位変換状況把握のために訪問看護ステーション利用者を、施設内での状況把握のために特別養護老人ホーム入所者を対象とした。在宅では寝返り不可者の73.8%がエアマットを使用し、その他の褥創予防マットを含めると90.5%が特殊マットを使用していた。一方施設ではエアマット使用者は寝返り不可者の11.8%に過ぎず、特殊マット不使用者は27%に達していた。寝返り不可者の体位変換の援助は、在宅、施設でそれぞれ大きく向きを変える変換が73.8%、90.2%、小さく向きを変える変換が78.6%、29.4%であった。その頻度は、大きく向きを変える変換は在宅では日中23時間おき、夜間は「必要に応じて」行っていた。施設では日中、夜間ともに23時間おきに行われていた。エアマット使用者の寝心地についての感想は、使用者の多かった在宅では43.6%が硬さが良く、33.3%が寝心地がいいとこたえたが、身動きについては「どちらともいえない」や「わからない」が多く、あまり身動きしやすくはないようであった。寝かせるときの姿勢は、在宅では自力寝返り不可者に対して仰臥位が多く、他の研究から高齢者の睡眠姿勢が必ずしも仰向けが好まれているとはいえないことから、個々人の好みの向きを配慮する方法を研究する必要性が感じられた。また、マット導入が自発的な体動及び寝心地に与える影響については、前年度用いた体動角度を測定するPOLHEMUSを用いて客観的に検討する必要性が認められた。1.3次元位置センサーを使用して、体動(roll)の測定方法と解析方法を開発した。(1)3次元位置センサーとして磁場の変化による位置同定機器であるPOLHEMUS(アメリカ製)を用いた。体動の測定は臍下の腹部正中線上にテープで止めた磁場センサーで行った。睡眠中の様子をテレビモニターで記録した。被験者は20代女性4人、50代女性1人の計5人であった。(2)先行研究では、体動は寝床の温度変化等の間接的な測定法で測定されていたため、角度や角加速度までは示すことができていなかった。この研究ではテレビモニターとの対照により、3次元位置センサー及び自製の解析ソフトを用いて正確な体動(roll)が測定できることが示された。(3)測定された体動(roll)は、角度変化によって3種類の大きさの体動(roll)として処理することが特徴を把握するのに都合がよいことが分かった。大・中・小の体動(roll)の発現頻度は個人によって特異的なパターンがあり、5人の被験者における4夜の連続測定において毎晩ほとんど同じであることが示された。2.マットレスの種類と体動、寝心地との関連について調べた。普段の布団以外に2種類の介護用マットレスを用いて体動(roll)に与える影響について調べた。介護用マットレスとして、PARACAREマットレスとウォターマットレスを用いた。

いずれの被験者においてもウォーターマットレスを使用した晩はサイズの大きな体動(roll)が著明に減少し、もともとサイズの大きな体動(roll)が高頻度に出現するタイプの被験者においては寝心地が悪くなるという結果であった。前年度の研究により、若年者においてもマットレスの種類によって体動の大きさに変化があらわれ、そのことが寝心地に関連していることがわかった。本研究ではそれを受けて、要介護状況にある高齢者が体位交換についてどのような援助を受けているかについて、自分で寝返り(体動)ができる者とできない者(寝返り不可者)で比較して検討した。在宅での状況を把握する対象として訪問看護ステーション利用者を、施設内での状況を把握する対象として特別養護老人ホーム入所者を選んだ。在宅では寝返り不可者の73.8%がエアマットを使用し、その他の褥創予防マットを含めると90.5%が特殊マットを使用していた。一方施設ではエアマットは寝返り不可者の11.8%に過ぎず、特殊マットを使用していないものは27.5%に達していた。体位交換の援助は、施設では寝返り不可者の90.2%が、在宅では73.8%が大きく向きを変える援助を受けており、さらに小さく体位を動かす援助をそれぞれ29.4%、78.6%が受けていた。体位交換援助の頻度については、大きく向きを変える援助は在宅では日中23時間おき、夜間は「必要に応じて」が最も多かった。施設では、日中・夜間ともに23時間おきに行われていた。エアマット使用者の寝心地についての感想は、使用者の多かった在宅では43.6%が堅さが良く、33.3%が寝心地がいいと答えたが、身動きについては「どちらとも言えない」や「わからない」が多く、はっきりしなかった。マット導入が自発的な体動及び寝心地に与える影響については、前年度に用いた体動角度を測定するPOLHEMUSを用いて客観的に検討する必要性が認められた。
微小高調波外乱の印加による同期引き込み領域の拡大

通信,ネットワークなど,あらゆるところでいわゆる「同期現象」は利用されている.同期現象とは,ある周波数で発振している発振器にω_0の周波数の外力を印加すると,発振器の周波数がω_0に引き込まれる現象のことである.この性質を利用して受信波から搬送波を再生し,この再生信号を用いて,例えばテレビの画像や音声が復調される.受信波から搬送波を再生するためには位相同期ループが用いられるが,同期引き込み領域は広い方が好ましく,その領域を拡大するため様々な研究が行なわれてきた.本研究は,周波数がω_0の整数倍の微少外乱を印加し発振器を細かくゆすってやると,同期引き込み領域が大きく拡大することを明らかにしようとするものである.chaos現象の発生は,位相同期ループ等の工学系においてはしばしば好ましくない現象である.そのようなchaosを抑制するために,いくつかのchaos制御法が提案されている.Taming chaos方式とは,微小高調波外力を印加することにより,chaosの発生を抑制する方法である.この方法は物理学の分野で提案されたが,どのような理由でchaosを制御できるのか明らかでなかった.本研究では,この極めて興味深い現象のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的としている.本研究では第2の微小外力を含む区分線形強制レイリー方程式における分岐集合を求めるためのプログラムを作成し,高調波引き込み領域の分岐の構造を調べる.さらに,分岐集合の分数調波引き込み領域の分岐の構造を調べ,微小高調波外乱の印加による影響の全容を明らかにする.通信,ネットワークなど,あらゆるところでいわゆる「同期現象」は利用されている.同期現象とは,ある周波数で発振している発振器にω_0の周波数の外力を印加すると,発振器の周波数がω_0に引き込まれる現象のことである.この性質を利用して受信波から搬送波を再生し,この再生信号を用いて,例えばテレビの画像や音声が復調される.受信波から搬送波を再生するためには位相同期ループが用いられるが,同期引き込み領域は広い方が好ましく,その領域を拡大するため様々な研究が行なわれてきた.本研究は,周波数がω_0の整数倍の微少外乱を印加し発振器を細かくゆすってやると,同期引き込み領域が大きく拡大することを明らかにしようとするものである.chaos現象の発生は,位相同期ループ等の工学系においてはしばしば好ましくない現象である.そのようなchaosを抑制するために,いくつかのchaos制御法が提案されている.申請者は,分岐理論の立場からTaming chaos方式の研究を行っているうち,微小高調波外乱で系を摂動すると同期引き込み領域が広がることに気がついた.Taming chaos方式とは,微小高調波外力を印加することにより,chaosの発生を抑制する方法である.この方法は物理学の分野で提案されたが,どのような理由でchaosを制御できるのか明らかでなかった.本研究では,この極めて興味深い現象のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的としている.本研究では,第2の微小外力を含む区分線形強制レイリー方程式の分岐現象を調べる.まずはじめに,分岐ダイヤグラムのおおよその構造を把握するため,同方程式のリアプノフ指数を計算する.また,同方程式の分岐図を作成するため,第1変分方程式,第2変分方程式をmathmaticaを用いて計算する.第2の微小外力を含む区分線形強制レイリー方程式における分岐集合を求めるためのプログラムを作成し,高調波引き込み領域の分岐の構造を調べる.分岐集合の分数調波引き込み領域の分岐の構造を調べ,微小高調波外乱の印加による影響の全容を明らかにする.通信、ネットワークなど、あらゆるところでいわゆる「同期現象」は利用されている。同期現象とは、ある周波数で発振している発振器にω_0の周波数の外力を印加すると、発振器の周波数がω_0に引き込まれる現象のことである。この性質を利用して受信波から搬送波を再生し、この再生信号を用いて、例えばテレビの画像や音声が復調される。受信波から搬送波を再生するのに位相同期ループ(PLL:Phase Locked Loop)が用いられるが、同期引き込み領域が広い方が好ましく、その同期引き込み領域を拡大するため、これまで様々な研究が行なわれてきた。本研究は、周波数がω_0の整数倍の微少外力を印抑し、発振器を細かくゆすってやると同期引き込み領域が大きく拡大することを明らかにしようとするものである。chaos現象の発生は、位相同期ループ等の工学系においては、しばしば好ましくない現象である。そのようなchaosを抑制するために、いくつかのchaos制御法が提案されている。申請者は、分岐理論の立場からtaming chaos方式の研究を行っているうち、微小高調波外乱で系を摂動すると同期引き込み領域が広がることに気がついた。taming chaos方式とは、微小高調波外力を印加することによりchaosの発生を抑制する方法である。この方法は物理学の分野で提案されたが、どのような理由でchaosを制御できるのか明らかでなかった。本研究では、この極めて興味深い現象のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的としている。本研究では、第2の微小外力を含む区分線形強制レイリー方程式の分岐現象を調べる。まずはじめに、分岐ダイアグラムのおおよその構造を把握するため、同方程式のリアプノフ指数を調べる。また、同方程式の分岐図を作成するため、第一変分方程式、第二変分方程式をmathematicaを用いて計算する。第2の微小外力を含む区分線形強制

レイリー方程式における分岐集合を求めるためのプログラムを作成し、高調波引き込み領域の分岐の構造を調べる。また、分岐集合の分数調波引き込み領域の分岐の構造を調べ、微小高調波外乱の印加による影響の全容を明らかにする。通信,ネットワークなど,あらゆるところでいわゆる「同期現象」は利用されている.同期現象とは,ある周波数で発振している発振器にω_0の周波数の外力を印加すると,発振器の周波数がω_0に引き込まれる現象のことである.この性質を利用して受信波から搬送波を再生し,この再生信号を用いて,例えばテレビの画像や音声が復調される.受信波から搬送波を再生するためには位相同期ループが用いられるが,同期引き込み領域は広い方が好ましく,その領域を拡大するため様々な研究が行なわれてきた.本研究は,周波数がω_0の整数倍の微少外乱を印加し発振器を細かくゆすってやると,同期引き込み領域が大きく拡大することを明らかにしようとするものである.chaos現象の発生は,位相同期ループ等の工学系においてはしばしば好ましくない現象である.そのようなchaosを抑制するために,いくつかのchaos制御法が提案されている.Taming chaos方式とは,微小高調波外力を印加することにより,chaosの発生を抑制する方法である.この方法は物理学の分野で提案されたが,どのような理由でchaosを制御できるのか明らかでなかった.本研究では,この極めて興味深い現象のメカニズムを理論的に明らかにすることを目的としている.本研究では第2の微小外力を含む区分線形強制レイリー方程式における分岐集合を求めるためのプログラムを作成し,高調波引き込み領域の分岐の構造を調べる.さらに,分岐集合の分数調波引き込み領域の分岐の構造を調べ,微小高調波外乱の印加による影響の全容を明らかにする.
複素解析的な葉層構造およびベクトル場の研究

複素解析的な葉層構造のカテゴリーにおける,Godbillon-Vey類の剛性の証明を得た.また,葉層の連続変形から定まるある不変量と,Godbillon-Vey類の剛性が深く関連することも明らかにした.このほかにも,複素余次元1の複素解析的な葉層構造のFatou集合・Julia集合の簡明な定式化を新たに得た.Fatou集合の分類を行ったほか,不変計量や共形測度に関する基本的な性質についても調べた.複素解析的な葉層構造のカテゴリーにおける,Godbillon-Vey類の剛性の証明を得た.また,葉層の連続変形から定まるある不変量と,Godbillon-Vey類の剛性が深く関連することも明らかにした.このほかにも,複素余次元1の複素解析的な葉層構造のFatou集合・Julia集合の簡明な定式化を新たに得た.Fatou集合の分類を行ったほか,不変計量や共形測度に関する基本的な性質についても調べた.本年度は当初の研究実施計画に沿って,特異点を持たない複素余次元1の横断的に複素解析的な葉層構造について研究し,このような葉層構造の新たなFatou-Julia分解を発見した.Fatou-Julia分解は元々は1次元複素射影平面から自分自身への,写像度が2以上の写像に対して定義される.大雑把には.射影平面の部分集合で,そこでは写像が単純な部分がFatou集合であり,複雑な部分がJulia集合である.1次元複素射影平面に作用するある種の群に対してもFatou-Julia分解の類似物が知られており,葉層構造に対してもやはり類似した概念が存在すると期待されていた.実際,これまでにGhys,Gomez-Mont,Saludesらにより葉層構造のFatou-Julia分解が導入されていた.しかし,この分解は前述の写像や群に対するFatou-Julia分解の性質から自然に期待される性質を必ずしも持たない上,分解の記述も非常に複雑である.そのため,研究をさらに進めるのに大きな困難があった.今回発見した分解は期待される種々の性質をもち、かつ定義が非常に簡明である.また,従前の分解との関連も比較的明確である.既にいくつかの応用を得ているが,今後複素余次元1の横断的に複素解析的な葉層構造の研究へのさらなる寄与が期待できる.なお,本研究結果は既に論文`A Fatou-Julia decomposition of transverslly holomorphic foliations′として公表済みであり,現在学術誌(査読付き)に投稿中である.また,国際研究集会`Global and Local Aspects of Holomorphic Foliations′, `Niigata Workshop on Complex Geometry and Singularities′を含むいくつかの国内外の研究集会などで一部を口頭発表し,報告集(査読付き)に概説を一編投稿中である.本年度は当初の研究計画に沿って葉層構造のFatou-Julia分解や二次特性類の変形と射影構造の関連などについて研究を行った.葉層構造のFatou-Julia分解は複素力学系におけるFatou-Julia分解やKlein群論における不連続領域-極限集合分解に対応する概念として導入され,葉層構造の研究において有用と考えられる.本年度は主にJulia集合に関する共形的測度(conformal measure)や臨界指数(critical exponent)について研究を行い,いくつかの結果を得た.また,二次特性類の変形は横断的な射影構造と関連があることが知られているが,その理由に関して研究し,やはりいくつかの結果を得た.これらに関しては更に研究を進めた上で講演や論文として発表する予定である.本年度の研究の遂行に当たり研究成果・資料の整理などのためにノートパソコンを購入したほか,研究情報の収集のために各種刊行物を購入した.本年度は当初の研究実施計画に沿って,特異点を持たない複素余次元1の横断的に複素解析的な葉層構造や,複素解析的なベクトル場について,Fatou-Julia分解と,二次特性類に着目して研究した(なお,この分解は昨年度における本研究の成果の一つである).まず,Fatou-Julia分解に関連する研究では,例えば力学系のFatou-Julia分解など,既によく知られている分解との関係についていくつかの事実を明らかにすることができた.特に,いわゆるSullivanの辞書としてよく知られている数学的な事実に関して,その背景の一つの定式化を与えた.これらに関しては一部を研究集会において口頭発表したほか,複素解析的なベクトル場についての結果とあわせて現在論文を執筆中である.また,昨年度までの研究に関しては,学術誌に査読付き論文を発表したほか,研究集会の報告集(査読付き)に概説を記した.また,二次特性類に関する研究では,無限小微分と葉層構造のJet東の関連についていくつかの結果を得た.

こちらに関しても研究集会において口頭で発表し,現在論文を執筆中であるほか,一部はこれまでの研究結果と併せて図書として刊行予定である.研究の実施にあたっては,研究情報の収集・交換などを目的とし,国内外の研究集会に参加したほか,書籍などを購入した.参加した主な研究集会は,国際研究集会「Dynamique et Geometrie Complexe」(マルセイユ(フランス),2009年6月),「山代微分トポロジー」研究集会(山代地区会館,2009年8月),葉層構造と微分同相群研究集会(東京大学玉原国際セミナーハウス,2009年10月),複素解析的ベクトル場・葉層構造とその周辺(龍谷大学セミナーハウスともいき荘,2009年12月),複素力学系とその関連分野の総合的研究(京都大学数理解析研究所および京都大学大学院人間・環境学研究科,2009年12月)である.
連層鉄骨ブレースによって補強された鉄筋コンクリート骨組の破壊性状と耐震性能

連層鉄骨ブレースを含む鉄筋コンクリート平面骨組を対象として,水平力を正負交番繰り返し載荷する実験を行ない,連層ブレースの挙動が骨組の耐震性能に与える影響を検討した.試験体は実物の約1/4スケールを有する2層3スパンの平面骨組2体で,スパン1000mm,階高800mmとした.柱断面は140mm×140mm,梁断面は140mm×90mm,基礎梁断面は220mm×90mmで共通である.実験変数は連層ブレースを含む骨組の破壊形式であり,基礎の浮き上がり回転(試験体No.1)あるいは引張り側のRC柱の全主筋が引張り降伏する全体曲げ破壊(試験体No.2)を生じる骨組の耐力と変形性能とを調べた.鉄骨ブレースの断面はH-60×60であり,厚さ6mmの鋼板を溶接で組み立てた.鉄骨ブレースに直接溶接したアンカー筋をRC柱・梁に埋め込むことによって鉄骨ブレースとRC躯体とを接合した.コンクリート圧縮強度は30MPaであった.実験では柱の一定圧縮軸力を保持しながら,試験体中央の頭部に正負交番水平力を与えた.四つのフーチングはPC鋼棒によって反力床と緊結した.ただし浮き上がり回転を生じさせる試験体では鉄骨ブレース直下のフーチングを反力床に緊結せず,反力床に別途設置した鋼板とフーチングとのあいだに丸鋼を入れて浮き上がり時の回転中心を明確にするとともに水平反力を取った.試験体No.1では基礎の浮き上がりが頂部変形角0.2%のときに発生し,変形角0.7%までに境界梁や1層RC柱の脚部の降伏が生じて崩壊形を形成した.頂部変形角1%で最大耐力に到達したのち,境界梁端部および基礎梁端部の曲げ圧縮破壊の進展とともに耐力が徐々に低下した.試験体No.2では頂部変形角0.3%のときにRC側柱の全主筋が引張り降伏し,変形角1%のときに境界梁が曲げ降伏して最大耐力に達した.その後,RC側柱のコンクリート圧壊が顕著に進展するとともに主筋の破断が断続的に発生して耐力が急減した.連層ブレースの浮き上がり回転によって決定された耐力は,境界梁および基礎梁の曲げ戻し効果を考慮した計算法によって評価できた.連層鉄骨ブレースを含む鉄筋コンクリート平面骨組を対象として,水平力を正負交番繰り返し載荷する実験を行ない,連層ブレースの挙動が骨組の耐震性能に与える影響を検討した.試験体は実物の約1/4スケールを有する2層3スパンの平面骨組2体で,スパン1000mm,階高800mmとした.柱断面は140mm×140mm,梁断面は140mm×90mm,基礎梁断面は220mm×90mmで共通である.実験変数は連層ブレースを含む骨組の破壊形式であり,基礎の浮き上がり回転(試験体No.1)あるいは引張り側のRC柱の全主筋が引張り降伏する全体曲げ破壊(試験体No.2)を生じる骨組の耐力と変形性能とを調べた.鉄骨ブレースの断面はH-60×60であり,厚さ6mmの鋼板を溶接で組み立てた.鉄骨ブレースに直接溶接したアンカー筋をRC柱・梁に埋め込むことによって鉄骨ブレースとRC躯体とを接合した.コンクリート圧縮強度は30MPaであった.実験では柱の一定圧縮軸力を保持しながら,試験体中央の頭部に正負交番水平力を与えた.四つのフーチングはPC鋼棒によって反力床と緊結した.ただし浮き上がり回転を生じさせる試験体では鉄骨ブレース直下のフーチングを反力床に緊結せず,反力床に別途設置した鋼板とフーチングとのあいだに丸鋼を入れて浮き上がり時の回転中心を明確にするとともに水平反力を取った.試験体No.1では基礎の浮き上がりが頂部変形角0.2%のときに発生し,変形角0.7%までに境界梁や1層RC柱の脚部の降伏が生じて崩壊形を形成した.頂部変形角1%で最大耐力に到達したのち,境界梁端部および基礎梁端部の曲げ圧縮破壊の進展とともに耐力が徐々に低下した.試験体No.2では頂部変形角0.3%のときにRC側柱の全主筋が引張り降伏し,変形角1%のときに境界梁が曲げ降伏して最大耐力に達した.その後,RC側柱のコンクリート圧壊が顕著に進展するとともに主筋の破断が断続的に発生して耐力が急減した.連層ブレースの浮き上がり回転によって決定された耐力は,境界梁および基礎梁の曲げ戻し効果を考慮した計算法によって評価できた.連層ブレースを含む鉄筋コンクリート立体骨組を対象として静的漸増載荷解析および地震応答解析を行い、鉄筋コンクリート柱の軸力変動、鉄骨縦枠の性状、連層ブレースに取り付く直交梁の拘束効果および鉄骨ブレース脇のRC柱における基礎の浮き上がりが建物の耐震性能に与える影響について検討した。典型的な3階建てRC学校校舎(桁行き方向5スパン、張間方向2スパン)を対象として、建物中央部に連層ブレースを設置した。解析では基礎下部に地盤バネを設置して連層ブレースの浮き上がりを再現した。弾塑性立体骨組解析はプログラムCANNY-Eによって行なった。直交梁の拘束効果により連層ブレースの負担せん断力が増加し、骨組全体の耐力は15%上昇した。鉄骨縦枠が引張り軸力を負担することによって、タイプ3の破壊耐力は略算値よりも24%増大した。二方向

静的載荷時には直交梁の拘束効果が増大し、基礎浮き上がり発生時の1層の層間変形角が一方向載荷時と比べて、最大で10%増大した。兵庫県南部地震(1995)による地震動(JMA Kobe)を用いた二方向地震応答解析では、浮き上がりを生じた連層ブレース脇のRC柱の1層柱脚における最大曲げモーメントは軸力変動の影響によって、一方向載荷時と比べて桁行き方向で2倍増加し、梁間方向で3割減少した。上記の解析と平行して、実物の1/4スケールを有する2層3スパン骨組の中央に連層ブレースを設置した場合の破壊性状を静的漸増載荷解析によって検討し、来年度実施する試験体の予備設計を行なった。連層鉄骨ブレースを含む鉄筋コンクリート平面骨組を対象として,水平力を正負交番繰り返し載荷する実験を行ない,連層ブレースの挙動が骨組の耐震性能に与える影響を検討した.試験体は実物の約1/4スケールを有する2層3スパンの平面骨組2体で,スパン1000mm,階高800mmとした.柱断面は140mm×140mm,梁断面は140mm×90mm,基礎梁断面は220mm×90mmで共通である.実験変数は連層ブレースを含む骨組の破壊形式であり,基礎の浮き上がり回転(試験体No.1)あるいは引張り側のRC柱の全主筋が引張り降伏する全体曲げ破壊(試験体No.2)を生じる骨組の耐力と変形性能とを調べた.鉄骨ブレースの断面はH-60×60であり,厚さ6mmの鋼板を溶接で組み立てた.鉄骨ブレースに直接溶接したアンカー筋をRC柱・梁に埋め込むことによって鉄骨ブレースとRC躯体とを接合した.コンクリート圧縮強度は30MPaであった.実験では柱の一定圧縮軸力を保持しながら,試験体中央の頭部に正負交番水平力を与えた.四つのフーチングはPC鋼棒によって反力床と緊結した.ただし浮き上がり回転を生じさせる試験体では鉄骨ブレース直下のフーチングを反力床に緊結せず,反力床に別途設置した鋼板とフーチングとのあいだに丸鋼を入れて浮き上がり時の回転中心を明確にするとともに水平反力を取った.試験体No.1では基礎の浮き上がりが頂部変形角0.2%のときに発生し,変形角0.7%までに境界梁や1層RC柱の脚部の降伏が生じて崩壊形を形成した.頂部変形角1%で最大耐力に到達したのち,境界梁端部および基礎梁端部の曲げ圧縮破壊の進展とともに耐力が徐々に低下した.試験体No.2では頂部変形角0.3%のときにRC側柱の全主筋が引張り降伏し,変形角1%のときに境界梁が曲げ降伏して最大耐力に達した.その後,RC側柱のコンクリート圧壊が顕著に進展するとともに主筋の破断が断続的に発生して耐力が急減した.連層ブレースの浮き上がり回転によって決定された耐力は,境界梁および基礎梁の曲げ戻し効果を考慮した計算法によって評価できた.
中国におけるクリプトコックス髄膜炎の発症状況と真菌学的、免疫学的背景の調査研究

本研究では、中国南部に位置する広東省広州市と江西省がん州市を中心にエイズ非合併クリプトコックス髄膜炎の発症状況と、クリプトコックス抗原に対する宿主の免疫応答性にについて調査研究を実施した。今年度は、中山大学医学部附属第三医院からクリプトコックス髄膜炎6症例とがん南医学院附属第一医院からクリプトコックス髄膜炎2症例、肺クリプトコックス症1症例が得られ、その臨床的背景について解析できた。前年度、エンドトキシンフリーの大腸菌を用いて作製することに成功した本真菌の主要なT細胞抗原98kDaマンノプロテイン(rMP98)に対する末梢血リンパ球の応答性について、インターフェロンγ(IFN-γ)産生を指標として解析した。陽性コントロールとしてコンカナバリンA(ConA)に対する応答性を調べた。併せて、健常者4名についても同様な検討を行った。rMP98、ConA刺激によるIFN-γ産生をもとにIFN-γ産生指数を計算したところ、クリプトコックス髄膜炎2症例、肺クリプトコックス症1症例において健常者3名よりも高い指数を示した。健常者2名では、高濃度のrMP98でのみ患者よりも低いながらも一定の指数が得られた。潜在性感染の存在を示唆する可能性も考えられた。これらの結果から、本検査がクリプトコックス症におけるIFN-γ-releasing assay(IGRA)となりうる可能性が示唆された。一方で、別の機会に実施したクリプトコックス髄膜炎6症例の解析では、ConA刺激を含めIFN-γ産生が検出できなかったため、検査の安定性を含めさらに解析を進める必要があると考えられた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、中国南部に位置する広東省広州市を中心にエイズ非合併クリプトコックス髄膜炎の発症状況と、その背景にある真菌学的及び宿主の免疫学的要因について調査研究を実施した。研究協力機関である広州市の中山大学医学部附属第三医院の倫理委員会に研究計画を申請し承認を得た。研究代表者と研究協力者とで中山大学を訪問し、中国側の研究協力者とディスカッションを行い、研究計画及び研究手法について確認し必要な調整を行った。クリプトコックス髄膜炎9症例から得られた9菌株についてDNAを採取し、PCRによりCryptococcus neoformansとC. gattiiを同定するとともに、multilocus sequence typing(MLST)解析を行った。その結果、9株のうち2株はC. gattii(1株VGI、1株VGII疑い)、残り7株はC. neoformans(MLST解析ですべてST5、VNI)であった。潜在性クリプトコックス感染の存在の可能性にアプローチするために、クリプトコックス症患者及び健常者ボランティアの本真菌に対する細胞性免疫応答性を評価する目的で、主要なT細胞抗原である98kDaマンノプロテイン(MP98)の遺伝子発現ベクターを大腸菌に導入しリコンビナントMP98を作製した。当初エンドトキシンの混入により末梢血リンパ球の非特異的な反応が問題となったが、エンドトキシンフリーの大腸菌を用いることで解決することができた。今後は、この真菌特異抗原を用いることで末梢血T細胞のクリプトコックスに対する応答性を解析することが可能となった。中国におけるクリプトコックス髄膜炎の発症状況をより正確に把握するために、同じく南部の江西省がん州市にあるがん南医学院附属第一医院と共同研究の実施に関して合意を得ることができた。今後は、両施設との共同研究により中国南部における本真菌感染症の状況について調査研究を実施する予定である。研究協力機関である中国広州市の中山大学医学部附属第三医院との共同研究が円滑に開始でき、既にクリプトコックス9株からDNAを採取し遺伝子解析を実施した。潜在性クリプトコックス感染へのアプローチに必要な真菌抗原MP98にエンドトキシンの混入という問題が生じたが、エンドトキシンフリーの大腸菌を用いることで解決することができた。さらに、江西省がん州市のがん南医学院附属第一医院と共同研究の実施に関して合意が得られ、中国におけるクリプトコックス髄膜炎の発症状況のより正確な調査研究が可能となった。本研究では、中国南部に位置する広東省広州市と江西省がん州市を中心にエイズ非合併クリプトコックス髄膜炎の発症状況と、その背景にある真菌学的及び宿主の免疫学的要因について調査研究を実施した。新たに追加した研究協力機関であるがん州市のがん南医学院附属第一医院の倫理委員会に研究計画を申請し承認を得るとともに、研究協力者の医師を招聘しディスカッションを行うとともに、研究計画及び研究手法について確認し必要な調整を行った。今年度は、中山大学医学部附属第三医院からクリプトコックス髄膜炎16症例とがん南医学院附属第一医院からクリプトコックス髄膜炎4症例が得られ、16菌株からDNAを採取し菌種の同定及びmultilocus sequence typing(MLST)解析を行った。併せて、16症例について臨床的背景に関する情報を得ることができた。潜在性クリプトコックス感染の存在の可能性にアプローチするために、エンドトキシンフリーの大腸菌を用いて作製した本真菌の主要なT細胞抗原98kDaマンノプロテイン(MP98)に対する末梢血リンパ球の免疫応答性についてパイロットスタディを行い、最適なインターフェロンγ産生の検出へ向けた条件検討を実施した。

さらに、クリプトコックスへの感染の有無を評価する目的で、本真菌の主要な莢膜多糖抗原であるグルクロノキシロマンナンや、菌体表面に存在しその病原性に重要であることが明らかにされつつある糖脂質抗原β-glucosylceramideに対する血清抗体価の測定法を開発するとともに、クリプトコックス髄膜炎4症例の血清を用いて特異的なIgM及びIgGの測定を実施した。研究協力機関である中国広東省広州市の中山大学医学部附属第三医院及び江西省がん州市のがん南医学院附属第一医院との共同研究が円滑に開始でき、新たに20症例のクリプトコックス髄膜炎症例を登録できた。潜在性クリプトコックス感染へのアプローチに必要な真菌抗原MP98に対する末梢血リンパ球の応答性、莢膜多糖抗原及び糖脂質抗原に対する血清抗体価の測定法を確立することができた。本研究では、中国南部に位置する広東省広州市と江西省がん州市を中心にエイズ非合併クリプトコックス髄膜炎の発症状況と、クリプトコックス抗原に対する宿主の免疫応答性にについて調査研究を実施した。今年度は、中山大学医学部附属第三医院からクリプトコックス髄膜炎6症例とがん南医学院附属第一医院からクリプトコックス髄膜炎2症例、肺クリプトコックス症1症例が得られ、その臨床的背景について解析できた。前年度、エンドトキシンフリーの大腸菌を用いて作製することに成功した本真菌の主要なT細胞抗原98kDaマンノプロテイン(rMP98)に対する末梢血リンパ球の応答性について、インターフェロンγ(IFN-γ)産生を指標として解析した。陽性コントロールとしてコンカナバリンA(ConA)に対する応答性を調べた。併せて、健常者4名についても同様な検討を行った。rMP98、ConA刺激によるIFN-γ産生をもとにIFN-γ産生指数を計算したところ、クリプトコックス髄膜炎2症例、肺クリプトコックス症1症例において健常者3名よりも高い指数を示した。健常者2名では、高濃度のrMP98でのみ患者よりも低いながらも一定の指数が得られた。潜在性感染の存在を示唆する可能性も考えられた。これらの結果から、本検査がクリプトコックス症におけるIFN-γ-releasing assay(IGRA)となりうる可能性が示唆された。一方で、別の機会に実施したクリプトコックス髄膜炎6症例の解析では、ConA刺激を含めIFN-γ産生が検出できなかったため、検査の安定性を含めさらに解析を進める必要があると考えられた。初年度における円滑な共同研究の開始を受け、2年目からは本格的な症例登録を進める。真菌学的な解析だけでなく、真菌抗原に対する免疫応答性と臨床情報との関連性についての解析も実施する。当初の中山大学に加えてがん南医学院とも積極的な共同研究を展開する。次年度へ向けてもさらに症例登録を進め、真菌学的な解析だけでなく、真菌抗原に対する免疫応答性と臨床情報との関連性についての解析を実施する。最終年度であり、得られたデータを分析することで一定の結論を見出すとともに、中国側の研究協力者を招聘しワークショップを開催することで医療関係者や関連する研究者へ向けた情報発信を実施する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。