hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内分泌撹乱化学物質が高脂血症発症に果たす役割に関する研究

1.マウスの線維芽細胞のcell lineである3T3-L1線維芽細胞を用いて、リポ蛋白リパーゼ(LPL)の発現および中性脂肪(TG)の蓄積に及ぼすビスフェノールA(BPA)の影響について検討した。BPAは、3T3-L1線維芽細胞の脂肪細胞への分化を促進する作用を持っていることを明らかにした。また、BPAで脂肪細胞に分化誘導した細胞にBPAとインスリン(INS)を同時に作用させると、INS単独の場合に比べて、LPL活性の発現もTGの蓄積も著しく増加した。この結果は、BPAはINSによる脂肪細胞の成熟促進作用を増強させる能力を持っているということを示している。BPAに比べるとかなり弱いけれども、ビスフェノールA二酢酸とビスフェノールAビスクロロフォルメートも同様の作用を持っていた。しかし、ビスフェノールAジグリシジルエーテルはそのような作用は示さなかった。従って、生体が、BPAあるいはその関連物質に長期間曝露されると、肥満を引き起こす可能性がある。2.3T3-L1脂肪細胞を用いて、LPLの発現およびTGの蓄積に及ぼす4-ノニルフェノール(NP)および4-tert-オクチルフェノール(OP)の影響について検討した。NPは、3T3-L1脂肪細胞中でのLPLmRNAの合成を阻害し、LPL活性発現の著しい低下を引き起こした。また、TGの蓄積も著しく低下させた。OPも同様の作用を持っていたが、その作用は、NPに比べて弱かった。これらの結果は、生体がアルキルフェノール類に長期間曝露されると、血管壁へのLPLの供給が低下し、高中性脂肪血症を発症する可能性があるということを示唆している。3.雄性マウス(4週齢)を、BPAを含む食餌で30日間飼育した。低容量(餌1g当たり1μgのBPAを含む)のBPAを含む食事で飼育したマウスの血糖値は、基本食で飼育したマウスに比べて、有意な差はないが高値を示す傾向にあった。しかし、副睾丸脂肪組織重量の増加や血中脂質の増加は認められなかった。血中の中性脂肪の分解には脂肪組織で合成されるリポ蛋白リパーゼ(以下LPLと略す)という酵素が中心的な役割を果たしている。この酵素の活性が低下することが、高中性脂肪血症の一因である。本年度は、ある条件で培養すると脂肪細胞に分化することが知られている3T3-L1線維芽細胞を用いて研究を行った。使用した内分泌撹乱化学物質は、ビスフェノールA(以下BPAと略す)、ビスフェノールA二酢酸、ビスフェノールAビスクロロフォルメート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、オクチルフェノール、ノニルフェノールである。3T3-L1線維芽細胞を脂肪細胞に分化させた後、内分泌撹乱化学物質と共に培養し、LPL活性及びLPLmRNA量の低下を指標に、高中性脂肪血症発症にに関与する可能性のある物質をスクリーニングした。現在までに明らかになっていることは、10-20μg/mlの濃度のBPAがLPL活性を低下させた。また、肥満症患者では高中性脂肪血症がしばしば認められる。肥満には脂肪細胞数増加型と脂肪細胞容量増加型の二種類がある。そこで3T3-L1線維芽細胞を内分泌撹乱化学物質存在下で培養し、LPLの発現と中性脂肪の蓄積を指標として、脂肪細胞の数を増加させる物質をスクリーニングした。

BPAとその関連物質はいずれも分化を誘導し、脂肪細胞数は増加した。中でも20μg/mlの濃度のBPAは最も高い分化誘導能を示した。同濃度のオクチルフェノールとノニルフェノールは細胞に障害を与えた。これらの結果は、内分泌撹乱化学物質は直接的あるいは間接的に高中性脂肪血症発症に関与する可能性があることを示唆するものである。1.3T3-L1線維芽細胞の脂肪細胞への分化誘導に及ぼすビスフェノールA(BPA)の影響を検討するため、confluentな3T3-L1線維芽細胞をBPA存在下あるいは非存在下で2日間培養し、その後インスリン(INS)単独存在下で9日間培養し、脂肪細胞のphenotypic markerとして、中性脂肪含量、リポ蛋白リパーゼ及びグリセロアルデヒド-3-リン酸脱水素酵素の活性を測定した。全てのmarkerの値がBPA存在下で高かった。この結果から、BPAは3T3-L1線維芽細胞の脂肪細胞への分化誘導を促進させることが明らかとなった。次に、BPAで分化誘導した細胞を、INS単独あるいはINSとBPAの共存下で培養した。INS単独に比べ、INSとBPAの共存下では、全てのmarkerの値が高かった。この結果から、BPAが、INSによる脂肪細胞形成を促進する能力を持っていることが明らかとなった。この能力はBPAが最も高く、次いで、ビスフェノールA二酢酸、ビスフェノールAクロロフォルメート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルの順であった。2.BPAの高脂血症発症に与える影響を解明するための予備実験として、4週令のマウスを1ppmのBPAを含む食餌で1ヶ月飼育し、体重、脂肪細胞重量、血中の糖や脂質の量を測定した。体重、脂肪組織重量および血中の中性脂肪量やコレステロール量に違いは認められなかった。しかし、空腹時に140mg/dl以上の血糖値を示すマウスは、正常食で飼育すると6匹中2匹だったのに比べ、BPA含有食で飼育すると6匹中5匹に増加している二とが明らかとなった。1.リポ蛋白リパーゼ(LPL)は血中での中性脂肪の分解に中心的な役割を果たしている。このLPLの発現に及ぼすノニルフェノール(NP)の影響を、3T3-L1脂肪細胞を用いて検討した。3T3-L1前駆脂肪細胞を定法通りホルモン混合物で脂肪細胞に分化させ、インスリン(INS)単独あるいはINSとNP共存下で培養し、LPL mRNAの発現量とLPL活性を測定した。INSとNP共存下ではINS単独の場合に比べLPL mRNA量は低下し、LPL活性もNPの用量に依存して低下した。このように、NPは脂肪細胞でのLPLの発現を低下させる作用を有していることが明らかになった。エストロゲン受容体のアンタゴニストとして知られているICI 182,780を添加しても、NPによるLPL活性の低下を阻止することはできなかった。この結果は、NPによるLPLの発現低下は、エストロゲン受容体を介していないということを示している。以上の成績は、現在投稿中である。ビスフェノールA(BPA)も同様の作用を持っていたが、その作用はNPに比べて著しく低かった。
墓葬資料による中国春秋時代社会の研究

本研究の目的は、墓葬に副葬された青銅礼器を資料として、春秋時代社会の特質を明らかにすることにある。前期から中期前半にかけての青銅礼器は西周の延長線上にあり、地域性に乏しい。しかし中期後半になると地域性が顕著になり、政治的な分裂が反映される。反面、青銅礼器の変化は地域を越えて共有されており、その背景には政治的な分裂を越えて共有された規範の存在が窺える。春秋時代はこのような規範による緩やかな統合に根ざした社会であったと考えられる。本年度は春秋時代墓葬編年の基準となる青銅器の編年をおこなった。春秋前期から中期前半では煮炊器の無蓋鼎、盛食器の〓、酒器の方壺、水器の盤・〓といった西周後期以来の器種を基本としており、地域ごとの違いは小さい。春秋中期後半になると敦・鎌壷・鑑といった新しい器種が出現するとともに、〓・盤・〓といった伝統的な器種も器形を変えるなど、青銅礼器が大きく変化する。基本的な器種は有蓋鼎、〓・敦、方壺、〓・盤だが、地域差が目立つようになる。汾水流域・中原では楕円形型の敦や無蓋の罍を、南陽盆地・両湖平原では蓋身型の敦と有蓋の罍を特徴とする。河南中部は上記の地域の中間的な様相を示す。例えば、無蓋の罍などは汾水流域・中原に近いが、蓋身型の敦などは南陽盆地・両湖平原に近い。山東は扁平な鼎、缶などが特徴である。渭水流域では中期前半までの様相が継続している。春秋後期前半になると基本器種のうち〓が少なくなり、代わりに蓋豆が多くなる。汾水流域・中原では楕円形型の敦、無蓋の罍、淮河中上流域・南陽盆地・両湖平原では球形型の敦、有蓋の罍、動物型の〓、山東・河北北部ではやや扁平な鼎、脚部が高い蓋豆などを共通とする。河南南部はやはり中間的で、盆などは中原に近いが、蓋身型や球形型の敦などは南陽盆地などに近い。渭水流域ではやはり変化は見られない。後期後半になると扮水流域・中原は矮足化した鼎(矮足鼎)、鬲型鼎、合身型敦、無蓋の罍などを共通する。渭水流域は汾水流域・中原に近いが、敦や罍を欠く。淮河中上流域・南陽盆地・両湖平原は脚が高い鼎(高足鼎)、球形型敦、有蓋の罍などを共通とする。山東・河北北部はやや扁平な鼎、球形型の敦、脚部が高い蓋豆などが共通する。本年度は西周時代末から春秋時代初期の諸侯クラスの墓葬のありかたを、主に青銅礼器を対象として検討を行った。その結果、この時期の副葬青銅礼器は、調理・盥洗・供献といった3つの行為に対応した構成をとっていた。このことは青銅礼器が単なる食物を入れる容器としてではなく、それを使った祭祀に基づき副葬していたことを意味しており、さらに構成が基本的には各地の墓葬で共通していたことから、その祭祀が各地で共有されていたことが考えられる。青銅礼器は副葬のためにのみ存在した器物ではなく、現実世界において祭祀に使われた道具であった。従って副葬された青銅礼器から想定される祭祀は、現実世界においても行われていたと考えられる。言い換えれば、現実世界で行われていた祭祀に使われていた青銅礼器の器種が、そのまま副葬されたのである。従って、異なった諸侯国で造営された墓葬にも関わらず、副葬された青銅礼器の構成を同じにしていたことは、各国が現実世界においても祭祀を共通としていたことを意味している。言い換えるならば、現実において祭祀を共通としていたからこそ、各国は同じ構成の青銅礼器を副葬したのである。この現象は単なる文化史的な脈絡のみで取られることはできない。西周王朝は、自らの支配体制を継続させるために、諸侯に祖先祭祀を強要し、その祭器として青銅礼器を配布したという説があり、これに従うならば、上記の現象、周王朝の支配下にあったことを反映したものになる。このような副葬青銅礼器が、春秋中期以降どう変化するかを検討するのが、次年度の課題である。本年度は、河南省淅川県で調査された墓地の検討をおこなった。淅川県ではこれまで下寺遺跡、和尚嶺遺跡、徐家嶺遺跡といった中型墓が集中する墓地が調査されている(以下これら墓地を総称して「淅川墓群」と呼ぶ)。年代は春秋中期後半から戦国前期に及んでいる。淅川墓群では中型墓が集中しており、小型墓は僅かである。

また各時代の複数の墓葬からは「(化?)子」銘の青銅器が出土している。これに拠れば、淅川墓群の墓葬はこの地域に勢力を持った(化?)氏歴代のものと考えられる。墓葬の副葬品は飲食器、楽器、車馬具、装飾品・日用品の4種に分類できる。このうち飲食器と楽器は儀礼・祭祀での使用が考えられ、車馬具とともに被葬者の身分を表現するものと考えられる。中でも注目されるのは青銅礼器である。淅川墓群の青銅礼器は、春秋中期後半から戦国前期にかけて、個々の器種の形状に変化が見られるが、器種の組み合わせについては一貫しており、変化しない。このことは祭祀・儀礼が一貫していたことを示しており、その背景にはこの墓葬の被葬者である(化?)氏が安定して存在していたことを表している。言い換えるならば、春秋時代の楚における地域勢力の根強さを表している。ただし戦国時代に入ると、楚の都の荊州で流行した青銅器を模倣した陶礼器が副葬されるようになっており、荊州の影響力が強くなっていることが考えられる。このことは楚の王権の伸張を表しており、春秋時代から戦国時代にかけ、楚における中央と地方の関係に変化があったことを表している。
シグナル伝達にかかわる蛋白質分子の細胞内における立体構造の3次元再構成

代表者は、1)急速凍結フリーズレプリカ法によって得られた像から対象の3次元立体構造の情報を抽出してその信頼性に関する検討を行うこと、そして2)生理的条件下におけるライアノジン受容体(RyaR)とイノシトール3燐酸受容体(IP_3R)の構造を捉えその3次元構造を再構築することを本年度の目標として設定して研究を進めた。1)に関しては、筋肉から精製したアクチン・フィイメントのフリーズレプリカ像をその螺旋対称性に基づいた3次元再構成法を用いて解析した。その結果、レプリカ内側表面の凹凸の情報はアクチン分子のX-線結晶解析データより推定されたアクチン・フィイメントの表面構造をよく反映していることが判明した。またその背景に観察された球状粒子を良く観察するとその微細構造は発表されたアクチン・モノマーのX線モデルとよく対応しており、当方法によって試料の立体構造が良く保存されているのみでなくその空間分解能がほぼ1.5nm程度にまで達していることが裏付けられた。2)については、骨格筋膜分画から調製した筋小胞体ベジクル表面に局在するRyaRを当方法で観察した。最近、界面活性剤を用いて可溶化し精製した同受容体のクライオ電子顕微鏡法による高分解能3次元像が発表されたが、本法を用いて得られたレプリカ像はそのクローバ形の4量体構造を明瞭に示すのみでなく、多くの粒子においてその分子表面の溝や穴などの更なる微細構造も認められ本法の高い分解能を示すものであった。そこで哺乳類小脳プルキンエ細胞に大量に発現されるIP_3Rの分子構造を捉えようと試みた。ウシ小脳の分子層にはプルキンエ細胞の樹状突起が密集するが、その内部に格子状に配列する分子で表面を覆われたベジクル状の構造物を検出した。その構造単位はRyaRと同様正方形であったがサイズはほぼ1/2であり、隣接分子は互いに傾いて配列していた。種々の情況証拠からこれらはIP_3Rと推定される。
抗好中球細胞質抗体関連血管炎のＮＥＴｓ形成を標的とする新規治療法の開発

本研究では、抗好中球細胞質抗体(ANCA)関連血管炎の病態形成への好中球のneutrophil extracellular traps (NETs)形成の関与、および全身性血管炎モデルの作成を検討した。MPO-ANCA陽性IgGは補体存在下でNETs形成を促進する可能性が示された。第2に、高力価のウサギ抗マウスMPO抗体とCandida albicans water-soluble fractionをC57BL6マウスに投与したが、明らかな血管炎の発症は認められなかった。第3にANCA関連血管炎患者末梢血中のサイトカイン、ケモカインを網羅的に測定し、その存在を確認した。本研究では、抗好中球細胞質抗体(ANCA)関連血管炎の病態形成への好中球のneutrophil extracellular traps (NETs)形成とnetosisの関与、および治療応用の可能性を検討する。平成24年度は以下の実験を行った。1.末梢血好中球およびmyeloperoxidase (MPO)-ANCA陽性IgGを用いたNETs形成能検討:1)好中球のNETs形成能の検討.PMAで好中球を4時間刺激することによって、in vitroでのNETs形成が確認された。健常人好中球をC5aでプライミング後、MPO-ANCA陽性患者IgG、健常人IgGで刺激し、NETs形成好中球の割合を測定した。C5a+MPO-ANCA陽性IgG刺激によってNETs形成が誘導されたが、一部の健常人IgGでもNETsの誘導が認められ、実験条件の調整が必要と考えられた。2)ANCA関連血管炎動物モデルの作成.リコンビナントマウスMPOで家兎を免疫し、高力価の抗マウスMPO血清を作成した。採取した血清からIgG分画を精製した。抗マウスMPO抗体とCandida albicans water-soluble fraction (CAWS)をC57BL6マウスにday 0およびday 5に投与し、day 10に肺および腎臓を摘出し組織切片を作成した。明らかな血管炎の発症は認められなかった。3)ANCA関連血管炎患者の血清中のサイトカイン測定.マルチプレックスサスペンションアレイを用いて12種類の血清中サイトカインを同時測定した。次年度に臨床的特徴との関連性を解析する。NETsの誘導実験については、実験条件の詳細を詰める必要があるものの、おおむね計画通りに進行している。In vivo実験については既報に基づいて血管炎モデルマウスの作成を試みたが、平成24年度中には血管炎を誘導できなかった。使用するCAWSの投与量、IgGの投与量などの条件設定が必要と考えられる。また、既報との大きな違いは家兎で作成した抗マウスMPO抗体を使用している点であり、MPOノックアウトマウスで作成した抗マウスMPO抗体を入手して、比較する必要がある。平成25年度は以下の実験を進める。1.好中球の亜分画として脾臓のmarginal zoneにB helper neutrophil (NBH)が報告された。末梢血中の好中球をIL-10で培養することによってNBHを誘導でき(iNBH)、NBHはNETs形成能が亢進している。申請者によるpreliminaryな検討でもヒト末梢血からのiNBH誘導が確認できており、本年度はiNBHを用いてNETs形成能を検討する。またiNBHとB細胞の相互作用をin vitroで検討する。2.血管炎動物モデルを確立し、抗C5a阻害薬の薬効を検討する。動物モデルを確立するために、他の抗マウスMPO抗体を作成または入手して、実験を行う。3. ANCA関連血管炎患者の血清中のサイトカイン測定結果と臨床データの関連解析を行うと共に、追加のサイトカイン、ケモカイン等の測定をマルチプレックスサスペンションアレイを用いて実施する。上記の研究の推進方策に基づき、培養関連ディスポーザブル製品、細胞培養用試薬、遺伝子発現解析用試薬、動物実験用試薬等の消耗品、実験用動物の購入などに、研究計画書に基づいて研究費を使用する。
セミパラチンスク核実験場近郊住民の被曝線量評価と疾病調査

原子力の軍事利用や原子力発電の事故により米国や旧ソヴィエト連邦をはじめ世界的に深刻な高レベル核汚染が生じている。ソヴィエト連邦が崩壊し、カザフスタン共和国が独立した後、その国の被曝者のデータが公開されてきた。それによるとカザフスタン・セミパラチンスク旧核実験場周辺にはかなりの数の被曝者が存在していると言われている。その特徴は爆心地から数十キロメータ離れた広大な地域への原爆フォールアウトによる内部および外部被曝である。このカザフスタン共和国の北部に位置するセミパラチンスク地域の住民に対する核兵器実験のフォールアウトの影響研究をカザフスタン放射線医学環境研究所との共同研究として始めた。セミパラチンスク核実験場では1949年から1989年までに延べ467回(地上21回、空中103回、地下343回)の核爆発が実施されている。しかし、これまでは核実験サイト近郊住民への放射線影響に関するレポートは旧ソ連の軍部の測定データに基づいたものに限られており、この国の独立前後で被曝線量の報告値が大きく異なるなどそのデータには疑問が少なくない。そこで我々は被曝線量評価と住民の放射線影響をテーマとした。1995年の調査ではセミパラチンスク旧核実験場近郊の比較的被曝線量が高いと報告されているドロン、ズナメンカなどの地区で、煉瓦や土壌等の被曝試料約100キログラムを採取した。被曝資料である煉瓦や土壌の日本への持ち帰りについては、手続き、輸送手段と費用においてむずかしい問題があった。日本への海外の土壌輸入に関しては、事前に植物防疫所の輸入許可を得る必要がある。この手続きは煉瓦に対しては必要ない。カザフスタン共和国からの輸出については煉瓦と土壌の両方に手続きが必要であった。日本での土壌輸入許可申請は2か月前に行った。カザフスタンからの輸出手続きは現地セミパラチンスクでのキ-パースンによる事前の根回しと、滞在中の現地人による事務処理によりスムーズになされた。また帰りのルートは首都アルマテイーからの出国であったが、輸出品の木箱をセミパラチンスクで封印していたため、何ら問題なく出国できた。重量が100キログラム以上になり、陸送も容易ではなかったが、モスクワやアルマテイで現地日系企業や財団に協力いただいた。航空機の荷物重量超過料金はかなりの額となった。こうして、採取した被曝資料は日本へ持ち帰ることができた。過去、米国の調査団が資料の国外持ちだしに失敗しており、その年の日本が公式的には最初であった。セミパラチンスク核実験場近郊住民の被曝線量評価と疾病調査は一種の援助であるが、検査や測定だけで一方的に持ち帰るだけではいけない.相手側に測定や解析の十分な力がない場合の共同研究には相手側への十分な配慮が必要である.日本の被爆者の例を取れば、アメリカの調査のやり方には今でも根深い反感がある.また調査した村で現地人と友好的に接するように行動した。その時、ポラロイド写真は喜ばれた。相手国分担者との間で十分な意思の疎通が、調査を円滑にかつ意味のあるものとする上で重要である。調査目的、調査地の選定、経費について、当原医研に滞在していた、セミパラチンスクからの客員研究員を通じて、あらかじめ十分打ち合わせをしていたことが幸いした。採取した煉瓦から石英を抽出し、熱蛍光法により外部被曝線量を測定した。結果はドロンは過去の報告値に近い値89cGyとなったが、意外にもセミパラチンスク市で採取した煉瓦が既報告値の100倍もの高い値41cGyを示した。この都市の人口は35万人あり、今後サンプリング箇所を増やし、線量評価の確度を高める必要がある。そこで1996年の調査では、セミパラチンスク市内に重点を置き、5箇所で被曝煉瓦の採取を行った。現在その解析中である。この地域の幾つかの村における環境放射線測定を実施した。1965年に地表実験した爆心地周辺の放射線レベルは現在でも依然高い。アトミックレイクと呼ばれている湖の辺りの線量率は10μSv/h程度であった。NaIシンチレータによる地表での値は21μSv/hである。アトミックレイクから数百メーター離れたテストサイト境界での線量率は1μSv/h以下だった。しかしかなりのフォールアウトがあったと言われている周辺の村でさえ、そこの線量率は1995年の今日では0.1μSv/h以下で、自然バックグランドレベルにあった。土壌の残留放射能測定結果は意外にもCs-137の低い値であった。それは10002000Bq/m^2の範囲にあり、日本の環境レベルと比べても高くはなかった。カザフスタン放射線医学環境研究所に60万人もの被曝者データが存在していることがわかった。

セミパラチンスク核実験場では1949年から1989年までに延べ467回(地上21回、空中103回、地下343回)の核爆発が実施されている。しかし、これまでは核実験サイト近郊住民への放射線影響に関するレポートは旧ソ連の軍部の測定データに基づいたものに限られており、この国の独立前後で被曝線量の報告値が大きく異なるなどそのデータには疑問が少なくない。そこで我々は被曝線量評価と住民の放射線影響をテーマとした。1995年の調査ではセミパラチンスク旧核実験場近郊の比較的被曝線量が高いと報告されているドロン、ズナメンカなどの地区で、煉瓦や土壌等の被曝試料約100キログラムを採取した。被曝資料である煉瓦や土壌の日本への持ち帰りについては、手続き、輸送手段と費用においてむずかしい問題があった。日本への海外の土壌輸入に関しては、事前に植物防疫所の輸入許可を得る必要がある。この手続きは煉瓦に対しては必要ない。カザフスタン共和国からの輸出については煉瓦と土壌の両方に手続きが必要であった。日本での土壌輸入許可申請は2か月前に行った。カザフスタンからの輸出手続きは現地セミパラチンスクでのキ-パースンによる事前の根回しと、滞在中の現地人による事務処理によりスムーズになされた。また帰りのルートは首都アルマテイーからの出国であったが、輸出品の木箱をセミパラチンスクで封印していたため、何ら問題なく出国できた。重量が100キログラム以上になり、陸送も容易ではなかったが、モスクワやアルマテイで現地日系企業や財団に協力いただいた。航空機の荷物重量超過料金はかなりの額となった。こうして、採取した被曝資料は日本へ持ち帰ることができた。過去、米国の調査団が資料の国外持ちだしに失敗しており、その年の日本が公式的には最初であった。セミパラチンスク核実験場近郊住民の被曝線量評価と疾病調査は一種の援助であるが、検査や測定だけで一方的に持ち帰るだけではいけない.相手側に測定や解析の十分な力がない場合の共同研究には相手側への十分な配慮が必要である.日本の被爆者の例を取れば、アメリカの調査のやり方には今でも根深い反感がある.また調査した村で現地人と友好的に接するように行動した。その時、ポラロイド写真は喜ばれた。相手国分担者との間で十分な意思の疎通が、調査を円滑にかつ意味のあるものとする上で重要である。調査目的、調査地の選定、経費について、当原医研に滞在していた、セミパラチンスクからの客員研究員を通じて、あらかじめ十分打ち合わせをしていたことが幸いした。採取した煉瓦から石英を抽出し、熱蛍光法により外部被曝線量を測定した。結果はドロンは過去の報告値に近い値89cGyとなったが、意外にもセミパラチンスク市で採取した煉瓦が既報告値の100倍もの高い値41cGyを示した。この都市の人口は35万人あり、今後サンプリング箇所を増やし、線量評価の確度を高める必要がある。そこで1996年の調査では、セミパラチンスク市内に重点を置き、5箇所で被曝煉瓦の採取を行った。現在その解析中である。この地域の幾つかの村における環境放射線測定を実施した。1965年に地表実験した爆心地周辺の放射線レベルは現在でも依然高い。アトミックレイクと呼ばれている湖の辺りの線量率は10μSv/h程度であった。
時間分解振動励起分光法の開発と半導体薄膜成長素過程の研究

本研究では、表面反応を動的にその場観察する方法として、振動励起分光法を時間分解測定に拡張し、気相-固相界面における反応素過程を原子尺度で解明する手法を確立し、かつ半導体表面の水素吸着を明らかにすることを目的とした。本研究で得られた具体的な研究成果は以下の通りである。1.時間分解測定が可能な振動励起分光装置を作製した。達成された装置の性能は、エネルギ分解能7meV、信号の時間的安定性1.6%以上、弾性散乱ピークの最大カウント率1-2x10^5cpsであった。本装置により、基板表面原子および吸着原子の振動を感度良く捉えることができ、実用的な時間分解測定が可能になった。2.本装置を用いて、Si(100)-2x1清浄表面の振動モードを測定した。その結果、100meVのエネルギー損失ピークが観測され、ダイマー構造に起因し、表面垂直方向に変位成分を持つ振動モードであると結論された。対称ダイマーモデルに基づいた振動モードの計算結果より、このピークはA_1モードの振動であると考えられる。3.Si(100)-2x1清浄表面への分子・原子状水素吸着においては、吸着初期にSi-H monohydride結合が形成され、吸着量の増加と共にSi-2H dihydride結合が形成される。また、水素飽和吸着表面を加熱すると、約420°CでSi-2H結合がSi-H結合に変化する。4.超高真空中熱処理において得られたSi(100)-2x1清浄表面は、室温ではほとんど酸化が進行しないことが明らかになった。また、初期酸化における酸素原子吸着位置はダイマーを構成するSi-Si結合間であり、次に第1層一第2層間の結合位置に酸素原子が取り込まれることにより酸化が進行すると考えられる。5.Si(100)-2x1清浄表面への原子状水素吸着過程の時間分解測定を行なった。清浄表面の100meVおよびSi-H結合の79meVピーク強度は、時間と共に指数関数的に変化することが明らかになった。室温におけるそれぞれのピーク強度の減衰因子および水素吸着速度因子は、1.4x10^<-4>、3.6x10^<-4>/secである。これらの値から求められる水素の表面拡散係数は約10^<-20>cm^2/secであり、金属表面での値と比較して著しく小さいことが明らかになった。本研究の目的は,(1)表面反応を,“動的にその場観察する"手法を開発・発展させること,(2)この方法を気相一固相界面における反応素過程の解明や薄膜成長過程における吸着分子の役割の究明へ応用することにある。具体的には,振動励起分光法とパルス分子ビ-ム法を組み合わせることにより,動的過程を時間分解で観測する手法を確立し,表面反応素過程等を時系列で追跡することを試みる。この目的に沿って,平成2年度の研究計画は,第1に時間分解振動励起分光装置を試作することであった。

購入したエネルギ-損失分光器,信号処理装置及びマニュピレ-タ(加熱機構付試料移動装置)を,現有設備の超高真空チャンバに装備することによって,エネルギ-及び時間分解能に優れる実験装置を組み立てることができた。本装置を用いて,電子線を発生させエネルギ-分散を測定したところ,510eVの電子エネルギ-において,分散4meVの極めてコ-ヒレントな電子ビ-ムを得ることができた。また,SiO_2/(100)Si(SiO_2の膜厚5A^^°)界面の格子振動モ-ドを測定したところ,Siのバルクモ-ドの他に,界面に局在すると思われる新しいフォノンモ-ドを見出した。しかし,問題点として,申請案で購入予定であったパルス分子ビ-ム発生装置は,別予算で試作する計画であり,この点で研究の遅れを取り戻す必要がある。もう一つの問題点は,本研究は装置開発の目的も持っており,この種の研究を遂行するには,2年間は短いことが実感された。現在,期間内に目標を達成すべき計画を立てている。本研究の目的は、表面反応を動的にその場観察手法を開発・発展させること及び気相ー固相界面での反応素過程における吸着分子の役割を解明することである。上記の目的を達成するために、第一段階として、購入したエネルギ-損失分光器、信号処理装置と表面反応観測用超高真空チェンバを組み合わせることにより、時間分解測定が可能な振動励起分光装置の試作を行なった。本研究の目的を達成するためには、高分解能で可能な限り高いカウント率を得ることが要求される。試作した本装置を用いて、エネルギ-25eVの電子線を発生させ、そのエネルギ-分散を測定したところ、7x10^<ー3>eVの値を達成することができた。また、このビ-ムを(100)Si清浄表面に照射し、実際の測定に近い条件下で得られた典型的な散乱電子ビ-ムのエネルギ-分散とその強度は、それぞれ7x10^<ー3>eVと24000c/sであった。この値は、本装置が通常の振動励起分光装置としては既に非常に高性能であることを示している。計画の第二段階として、吸着分子が表面反応素過程に与える影響を調べるための反応系の探索と試作した装置を用いた(100)Siー2x1:O_2の振動励起状態の検出を行なった。(100)及び(111)Si基板とGeH_4ガスの反応において、450°Cを境として低温側では、GeのSi基板上での成長が吸着水素により律速されていることが明らかになった。特に、(111)Siにおいては水素吸着による安定表面構造であるδ7x7構造が反応初期に長時間現れることが見い出された。すなわち、この表面では、表面反応が非常に遅く、本研究に極めて適した系であることが解った。また、(100)Siー2x1:O_2系については、本試作装置によりSiーOーSi種に基づく3種類の振動モ-ドを観測することができた。現在、Si及びGe上の水素、酸素の振動励起状態を調べ、反応素過程における吸着分子の役割を調べている。
情報の分類・集約に基づく高品質な評判分析に関する研究

意味役割付与を援用した高精度な3つ組抽出技術を開発した.意味役割付与研究では,現在複数の出力ラベルに関する規則性を同時に学習する構造学習を用いて記述することで性能向上を目指す手法が有望視されている.3つ組抽出技術の開発においても同様にこれらの手法が有望と考えられるので,構造学習を導入した3つ組抽出技術を開発した.評判分析技術によって蓄積された「属性-評価表現」の組を対象に,同義・反義の関係にある評判情報を集約する手法を開発し,また,その手法を用いた,評判情報の要約手法を提案した.提案手法は,文書要約のために我々がすでに提案している施設配置問題を元にしたモデル化に基づいている.意味役割付与を援用した高精度な3つ組抽出技術を開発した.意味役割付与研究では,現在複数の出力ラベルに関する規則性を同時に学習する構造学習を用いて記述することで性能向上を目指す手法が有望視されている.3つ組抽出技術の開発においても同様にこれらの手法が有望と考えられるので,構造学習を導入した3つ組抽出技術を開発した.評判分析技術によって蓄積された「属性-評価表現」の組を対象に,同義・反義の関係にある評判情報を集約する手法を開発し,また,その手法を用いた,評判情報の要約手法を提案した.提案手法は,文書要約のために我々がすでに提案している施設配置問題を元にしたモデル化に基づいている.本研究課題では,1)自然言語処理の要素技術として研究開発が進んでいる意味役割付与,ゼロ照応解析技術を援用することで,[対象-属性-評価表現]の3つ組を高精度で抽出する技術を開発するとともに,ii)対象に関するいくつかの観点に評判情報を分類する技術,iii)類義の評判情報を集約する技術を開発することで,抽出された大量の評判情報を,体系的に整理した上でその特徴を明らかにした形で提示する評判分析システムを開発することを目的とする.そこで,以下の5つを柱に研究を行う.a.意味役割付与,省略解析技術を援用することで高精度な3つ組抽出技術を開発する.b.分析対象の種類ごとにどのような観点で評判が記述されやすいかという属性体系を自動的に構築する手法を開発し,その体系を元に,対象に対する大量の評判情報を分類する手法を開発する.c.表層的には異なる同じ種類の評判情報を対象とした言い換えの集約手法を開発する.d.分析結果から要約に含めるべき情報を選択する手法を開発する.e.選択された情報を元に,要約テキストを生成する手法を開発する.a.では,意味役割付与を援用した高精度な3つ組抽出技術を開発した.意味役割付与研究では,現在複数の出力ラベルに関する規則性を同時に学習する構造学習を用いて記述することで性能向上を目指す手法が有望視されている.3つ組抽出技術の開発においても同様にこれらの手法が有望と考えられるので,構造学習を導入した3つ組抽出技術を開発した.b.の属性体系の構築では,シソーラス,属性表現の内部文字列,属性表現の出現文脈(共起)の3種類の情報を用いて対象の属性群をクラスタリングする実験をおこない,各情報がクラスタリングの性能改善に相補的に役立つことを確認した.c.では,評判分析技術によって蓄積された「属性-評価表現」の組を対象に,同義・反義の関係にある評判情報を集約する手法を開発した.提案手法は,文書要約のために我々がすでに提案している施設配置問題を元にしたモデル化に基づいている.本研究課題では,i)自然言語処理の要素技術として研究開発が進んでいる意味役割付与,ゼロ照応解析技術を援用することで,[対象-属性-評価表現]の3つ組を高精度で抽出する技術を開発するとともに,ii)対象に関するいくつかの観点に評判情報を分類する技術,iii)類義の評判情報を集約する技術を開発することで,抽出された大量の評判情報を,体系的に整理した上でその特徴を明らかにした形で提示する評判分析システムを開発することを目的とする.そこで,以下の5つを柱に研究を行う.a.意味役割付与,省略解析技術を援用することで高精度な3つ組抽出技術を開発する.b.分析対象の種類ごとにどのような観点で評判が記述されやすいかという属性体系を自動的に構築する手法を開発し,その体系を元に,対象に対する大量の評判情報を分類する手法を開発する.c.表層的には異なる同じ種類の評判情報を対象とした言い換えの集約手法を開発する.d.分析結果から要約に含めるべき情報を選択する手法を開発する.e.選択された情報を元に,要約テキストを生成する手法を開発する.c.で,評判分析技術によって蓄積された「属性-評価表現」の組を対象に,同義・反義の関係にある評判情報を集約する手法を開発した.提案手法は,文書要約のために我々がすでに提案している施設配置問題を元にしたモデル化に基づいている.本研究課題では,i)自然言語処理の要素技術として研究開発が進んでいる意味役割付与,ゼロ照応解析技術を援用することで,[対象-属性-評価表現]の3つ組を高精度で抽出する技術を開発するとともに,ii)対象に関するいくつかの観点に評判情報を分類する技術,iii)類義の評判情報を集約する技術を開発することで,抽出された大量の評判情報を,体系的に整理した上でその特徴を明らかにした形で提示する評判分析システムを開発することを目的とする.そこで,以下の5つを柱に研究を行う.a.意味役割付与,省略解析技術を援用することで高精度な3つ組抽出技術を開発する.b.分析対象の種類ごとにどのような観点で評判が記述されやすいかという属性体系を自動的に構築する手法を開発し,その体系を元に,対象に対する大量の評判情報を分類する手法を開発する.

c.表層的には異なる同じ種類の評判情報を対象とした言い換えの集約手法を開発する.d.分析結果から要約に含めるべき情報を選択する手法を開発する.e.選択された情報を元に,要約テキストを生成する手法を開発する.b.の属性体系の構築では,観点における異表記の問題に対し,クラスタリングを適用することで対応する手法を提案した.c., d.では,評判分析技術によって蓄積された「属性-評価表現」の組を対象に,同義・反義の関係にある評判情報を集約する手法を開発し,また,その手法を用いた,評判情報の要約手法を提案した.提案手法は,文書要約のために我々がすでに提案している施設配置問題を元にしたモデル化に基づいている.平成23年度に計画していたことをおおむね実現できているから.25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度に計画していたことをおおむね実現できているから.今後も計画通り進める予定である.25年度が最終年度であるため、記入しない。今後も計画通り進める予定である.
ノッチシグナルを標的とした悪性中皮腫に対する分子標的治療

in vitro, Notchシグナルのリガンドの一つであるDelta-like 4の中和抗体の投与により, 6種類のヒト悪性中皮腫細胞の増殖への(用量依存的な)抑制効果が観察された.この効果は細胞周期(特にDANの合成)の抑制によることを見だした.細胞内のシグナルの検討の結果としては中和抗体の投与が細胞のphospho-p53の発現量を増加した.ところが,中和抗体とNotchシグナル阻害剤であるγ-secretase inhibitorのヒト悪性中皮腫モデルマウスへ投与したところ,有意な癌成長の抑制と生存期間の延長効果が観察されなかった.in vitro, Notchシグナルのリガンドの一つであるDelta-like 4の中和抗体の投与により, 6種類のヒト悪性中皮腫細胞の増殖への(用量依存的な)抑制効果が観察された.この効果は細胞周期(特にDANの合成)の抑制によることを見だした.細胞内のシグナルの検討の結果としては中和抗体の投与が細胞のphospho-p53の発現量を増加した.ところが,中和抗体とNotchシグナル阻害剤であるγ-secretase inhibitorのヒト悪性中皮腫モデルマウスへ投与したところ,有意な癌成長の抑制と生存期間の延長効果が観察されなかった.1.まず,in vitrocell counting kit(WST-8)を用いて,Notchシグナルのリガンドの一つであるDelta-like 4の中和抗体の投与による6種類のヒト悪性中皮腫細胞の増殖への影響を検討した結果,3日目の時点に低用量(50μg/ml)では,約20%;高用量(500μg/ml)では約70-80%の細胞増殖の抑制が見られた.また,用量依存性(50μg/ml,100μg/ml,200μg/ml,and 500μg/ml)の細胞増殖の抑制も観察された.更に,BrdU/7-AAD kitを用いた細胞周期解析により,1日目の時点に高用量(500μg/ml)はDNA合成期の細胞が約30%(無添加:15%;500μg/ml Delta-like 4の中和抗体:4.5%)抑制された.これらの結果から,Delta-like 4の中和抗体は細胞周期(特にDANの合成)の抑制により,細胞の増殖を抑制したことが示唆された.2.上述の結果に続いて,増殖の抑制のメカニズムを検討するために,Western blotting analysisを用いて,癌抑制遺伝子p53に注目し,Delta-like 4の中和抗体の投与による影響を検討した.1日目の時点に用量と関係なく,約20%の活性化p53の発現の増加が観察された.3.最後に,in vivoの腫瘍の生長へのDelta-like 4の中和抗体の投与による影響を検討するために,SCIDマウスと1種類のヒト悪性中皮腫細胞(予備実験により,6種類の細胞の中に1種類だけマウスの体で生長できることを確認した)を用いて,ヒト悪性中皮腫のマウス皮下モデルを作製した.5日後から,100mg/kg/dのDelta-like 4の中和抗体の腹内投与を行なった.1週間後から毎日癌の大きさを測り,20日後にマウスを殺した上で癌を取り出し,重さを測った.約5-10%の癌の生長の抑制が観察された.去年度まで,Delta-like 4の中和抗体のヒト悪性中皮腫皮下モデルマウスの癌成長への影響を検討した.介入後の各群(γ-secretase inhibitorの投与群とDelta-like 4中和抗体の投与群)の体重,癌サイズにより計算された)及び癌の重さは対照群に比べ,(癌サイズを除き)有意な変化が見られなかった.今回の実験はNotchシグナル阻害剤であるγ-secretase inhibitorをpositive controlとして実験系に入れたため,Delta-like 4シグナルが直接に癌成長への抑制効果がないと考えられる.今年度ではもっと臨床に近いモデル(胸腔モデル)を作成し,γ-secretase inhibitorとDelta-like 4中和抗体はモデルマウスの生存率に対する影響も検討した.まず,胸腔モデルを作成するために,胸腔の中で成長できる細胞の種類の検討を行なった.それから,どれぐらいの細胞を投与すればいいかを検討した.結果として,6種類の細胞の中に1種類だけSCIDマウス胸腔の中で生長できることを確認した.更に10^5 cells/マウス,10^6 cells/マウス及び10^7 cells/マウスの3細胞濃度でSCIDマウスに投与したところ(5匹/群),別々の生存期間の中央値(範囲)は40日(35-50日),29日(25-33日)と20日(13-29日)であった.臨床では悪性中皮腫の生存期間がきわめて短いことから,10^7 cells/マウスの細胞投与量がAICAR投与の試験に使われた.マウスの胸腔に悪性中皮腫細胞を注入し,5日後から,1kg体重あたり5mgのγ-secretase inhibitorと100mgのDelta-like 4の中和抗体の腹内投与を毎日投与した.対照群では500μl/PBS/150μl DMSO/dを投与した.生存期間を評価したところ,対照群の生存期間の中央値(範囲)は21日(14-23日)であった.

これに比べて、γ-secretase inhibitorとDelta-like 4の中和抗体の投与群の生存期間の中央値(範囲)は別々に23日(17-27日)と24(19-28)であった(P>0.37)。以上の結果から,Delta-like 4シグナルがヒト悪性中皮腫のin vivoでの成長を抑制しないだけではなく,生存期間の延長にも役立たない可能性が示唆された.本研究ではin vivoの結果はin vitroの結果とも一致しなかった、その原因に関してはDelta-like 4の中和抗体がなんらかの体内要素による影響を受け,その細胞増殖抑制作用が見られなかった可能性がある。今後その要素を見つけ、排除することによりDelta-like 4の中和抗体は癌の成長抑制効果を発揮する可能性が更に詳しく検討すべきと考えられる.
重粒子線照射後におけるヒト癌細胞の遊走、浸潤、転移能についての研究

ヒト肺腺癌細胞株であるA549を用い,遊走能の炭素線照射による影響とROCKの関連について、その特異的阻害薬であるY27632を併用しインビトロ環境で探索した。ヒト肺腺癌細胞株であるA549を用い、炭素線照射後に遊走能が増強することを認めた。炭素線照射はRhoシグナル経路のROCKを介してA549における細胞遊走能を増大させ、そのRhoシグナル経路にあるROCKを阻害することで、遊走能の増大を抑制しうることが示唆された。遊走能の放射線照射による影響とROCKとの関連について、その特異的阻害薬であるY27632を併用し、インビトロ環境にて探索した。最初に炭素線照射による細胞増殖能への影響を確認するため、WST-1アッセイを行った。この実験ではA549が炭素線照射後から72時間以降において、非照射群に比較して有意に増殖能が低下した。そのため、増殖能による影響を最小にするため、遊走能に関する実験は炭素線照射から48時間以内の現象について検討した。次に炭素線照射による遊走距離の変化を観察するためにwound-healing-assayを行った。炭素線(2Gyまたは8Gy)を照射した細胞群では、非照射の細胞群と比較して、照射後48時間の遊走距離が有意に長く、さらに高線量を照射した細胞群では遊走距離が長くなっており、炭素線が遊走能を増強することが示唆された。また、細胞骨格への影響を観察するため、Fアクチン染色を施行すると、炭素線非照射群と比較して炭素線(2Gyまたは8Gy)を照射した細胞群では細胞遊走時に見られる細胞骨格変化の一つである突起形成の出現率が有意に高く、この結果から細胞形態学的にも炭素線照射が遊走能を亢進させることが示唆された。遊走能の放射線照射による影響とROCKとの関連について、その特異的阻害薬であるY27632を併用し、インビトロ環境で探索した。最初に炭素戦傷者による細胞増殖能への影響を確認するため、WST-1アッセイを行った。次に炭素戦傷者による遊走距離の変化を観察するためにwound-healing-assayを行った。炭素線を照射した細胞群では非照射の細胞群と比較して、照射後48時間の遊走距離が有意に長く、さらに高線量を照射した細胞群では遊走距離が長くなっており、炭素線が遊走能を増強することが示唆された。また、細胞骨格への影響を観察するため、Fアクチン染色を思考すると、炭素線被照射群と比較して炭素線を照射した細胞群では細胞郵送時に見られる細胞骨格変化の一つである突起形成の出現率が有意に高く、この結果から細胞形態学的にも炭素線照射が遊走能を更新させることが示唆された。遊走能の放射線照射による影響とROCKの関連について、その特異的阻害薬であるY27632を併用し、インビトロ環境で探索した。この実験ではヒト肺腺癌細胞A549が炭素線照射後から72時間以降において、非照射群に比較して有意に増殖能が低下した。そのため増殖能による影響を最小にするため、遊走能に関する実験は炭素線照射から48時間以内の現象について検討した。また、細胞骨格への影響を観察するため、Fアクチン染色を施行すると、炭素線被照射群と比較して、炭素線を照射した細胞群では細胞遊走時に見られる細胞骨格変化の一つである突起形成の出現率が有意に高く、この結果から細胞形態学的にも炭素線照射が遊走能を亢進させる事が示唆された。さらにRhoファミリー蛋白のシグナル伝達、とくにROCKの役割に注目して精査を進めた。すると、炭素線を照射された細胞群においてROCKの下流に位置するミオシン短鎖(MLC)のリン酸化を確認することができた。さらに、wound-healing-assay施行時に、ROCKの特異的阻害薬であるY27632を併用すると照射後48時間で有意に長くなっていた遊走距離がコントロール群と同等となり、炭素線によって増強された遊走能を抑制していることが示唆された。昨年はインビトロの遊走能の研究で論文化することができたが、その後migratio-nassay、invasion-assayの結果が、安定せず当初のIn Vivoの段階まで進めていない。

放射線腫瘍学migrationassay、invasionassayの結果を検討し、条件を更に詰めていく。また同時にIn Vivoの研究準備を急ぐ"として論文発表し採択された。昨年度施行予定だった、In Vivo実験を施行することができなかったため。1)インビトロ環境の結果も踏まえてインビボ環境での研究準備を開始する。X線照射では、すでにC3Hマウスに免疫原性が少なく自然転移を発生する肉腫(SANH)を用いた実験等でX線照射後の腫瘍が転移を誘発させる可能性を示している。今回も同様の系を使用し、照射をせずに腫瘍を切除する群、炭素線照射後に腫瘍を切除する群、腫瘍を移植する部分へ炭素線を照射した群のそれぞれに分けて実験を行う。2)遊走能亢進現象におけるRhoAーROCKーpMLCのシグナル伝達以外の系の探索前年度の結果も踏まえ、RhoA以外のRac1やcdc42などの関与についても検討していく。
活動筋における脱酸素化応答の応答曲線の特性は酸素供給不足を反映するのか？

本年度では、酸素不足に関する基礎的な資料を得ることを目的として、運動中の血流競合の主たる原因であると考えられる呼吸運動に関わる筋と活動筋の酸素動態の関連性について検討した。対象者は健常な成人男性10名、漸増負荷自転車運動を疲労困憊に至るまで実施した。この際、呼吸代謝装置を用いて肺酸素摂取量を、近赤外時間分解分光装置を用いて、活動筋(外側広筋)、および呼吸に関わる筋(肋間筋および横隔膜、右第9肋間の中腋下線上)の酸素化・脱酸素化応答を連続的に測定した。呼吸に関わる筋の脱酸素化応答は運動後半に急激に増加し、外側広筋の総酸素化応答は運動強度の増大にともない増加から停滞、あるいは減少に転じた。しかし、呼吸に関わる筋の総酸素化応答は運動強度の増大に対して、停滞、あるいは減少する傾向が認められた。加えて、呼吸に関わる筋の脱酸素化応答が急激に増加を開始する相対運動強度は、外側広筋の総酸素化応答が停滞・減少を開始する相対運動強度と比較して高い値を示すと共に、この両指標に有意な相関関係は認められなかった。本研究の結果は、呼吸に関わる筋の賦活にともなう血液量変化が外側広筋の血液量変化と関連していない可能性を示唆していると考えられた。また、酸素動態の応答曲線の特性について、単位活動筋当たりの血流量が異なる運動様式でも運動トレーニング前後にその応答曲線の形状を変化させないか検討することを目的とした実験を実施した。具体的には、運動トレーニング前後の膝伸展運動時における脱酸素化応答を検討した。得られたデータは現在解析中であるが、一部の対象者では、膝伸展運動においても、自転車運動と同様に活動筋の脱酸素化応答曲線の形状はトレーニング前後で変化しないと考えられるデータを示している。本年度では、標準的な運動時に活動筋と関係ない部位(内臓や非活動筋)が活動筋の酸素供給不足に大きな影響を与えていないか確認する必要があると考え、概要に示した内容について検討した。また、研究計画段階では、単位活動筋当たりの血流量が変化する別運動様式の脱酸素化応答の特性について検討が不足していたため、この点についても検討した。そのため、予定していた下肢運動に上肢運動を組み合わせて、下肢の活動筋の血流を制限する実験に取り組むには至らなかった。したがって、研究計画の実施状況を「やや遅れている」と判断した。本年度は、予定していた下肢運動に上肢運動を組み合わせ、下肢の血流制限を促す実験に取り組むと共に、異なる方法で下肢の血流を変化させる実験内容についても検討・実施することを目指す。これらの実験結果から、酸素供給の不足が、酸素動態のどのような振る舞いとして表現されるのか検討を進める。当初予定していた心拍出量計測システム購入の目処が現予算では難しくなったために、代替システムについて検討する必要が生じた。

このシステムの検討に時間を要したことから、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、心拍出量計測のための代替システムの構築および、本年度に実施できなかったの実験の対象者謝礼などに使用する予定である。
強光子場中におけるクラスター媒質の非線形光学応答

新たに製作したスリットノズル、及び、従来から用いている3ステージコニカルノズルを用いて様々なクラスター媒質中(Ar、N_2O、CO_2、CO_2+He)でのレーザー光の自己収束に関する実験を行った。実験は、原子力機構所有の高強度フェムト秒レーザー装置を用い、レーザーとクラスターとの相互作用により発生するX線を、湾曲結晶を備えた分光器を用いてレーザービーム軸方向に空間分解して計測した。また、これと同時にプローブ光を用いたシャドウグラフにより、レーザー-クラスター相互作用領域の電子密度分布を計測した。その結果、X線スペクトルとシャドウグラフ像とにレーザー光の自己収束に起因するチャネリング生成(5-10mm)を確認できた。チャネル長は、クラスター媒質の種類やレーザー集光点に対するノズル位置に強く依存することが分かった。Heガス(クラスターは生成しない)を用いた実験との比較から、クラスター媒質中では、チャネリングが起こりやすいことが分かった。特に、クラスター媒質として、N_2OやCO_2のような"分子クラスター"を用いた場合に、容易に長いチャネルが生成した。これには、クラスター媒質中における"クラスター密度"が深く関係していると考えられる。今後、シミュレーション研究と共同でクラスター媒質中におけるチャネリング生成機構について詳細を明らかにしてゆく。さらに、今回の研究で発生する高輝度の軟X線(0.7keV,>10_10 photon/shot)が、ナノ構造体や生体物質の高分解能かつ高ダイナミックレンジの"吸収差像"や"位相差象"の計測に応用可能であることを示した。今年度は、クラスター媒質による自己収束の確認を行うため、これまでよりもコントラスト比の高いレーザー光とArクラスターおよびCO_2クラスターとの相互作用実験を行った。実験条件は、パルス巾=65fs、レーザーエネルギー=300-600mJ、コントラスト比=10^<-6>-10^<-10>、レーザー強度=2-4×10^<18>W/cm^2であった。クラスター生成に用いたノズルは、従来から用いている開口部径φ2mmの3ステージコニカルノズルである。実験では、レーザーとクラスターとの相互作用により発生するX線を、湾曲結晶を備えた分光器を用いてレーザービーム軸方向に空間分解して計測した。また、これと同時にマッハツェンダー干渉計により、レーザー-クラスター相互作用領域の屈折率分布を計測した。さらに、同時にレーザー-クラスター相互作用により発生した加速電子のシグナルをICT、LANEXスクリーンを用いて計測した。その結果、X線スペクトルと干渉像とに明確なチャネリング生成を確認できた。チャネル長は、レーザー集光点に対するクラスターノズルの位置に強く依存し、0.6-1.6mmであった。この長さが、X線スペクトルと干渉像とで正確に一致していることから、自己収束によって生成していると考えている。現在、これらチャネリングの実験結果と電子加速との関係について解析を進めている。より長距離のチャネリング生成を目的として、スリットノズルの設計と製作を行った。このノズルは、開口部の10×1mm、全長76.5mmであり、流体コードによる計算により、直径数百ミクロンのクラスターを生成することが出来るような特殊な内部構造をしている。第二年度は、このスリットノズルを用いた実験を行う。