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国際物流における航空輸送ネットワークの最適化に関する研究

近年,新興国を中心とした経済発展により,東アジアでの物流が活発化している中,国際物流における我が国の空港の地位は大幅に低下している.本研究では,国内・国際の航空輸送のデータベースを構築した上で,航空貨物流動量の時系列解析を行うとともに都市工学で研究が進められているハブ最適配置モデル,交通網最適化モデルを用いて,航空輸送ネットワークの最適化モデルを構築した.そして,シナリオ分析を行うことで,我が国国内におけるハブ拠点立地の可能性について検討した.近年,新興国を中心とした経済発展により,東アジアでの物流が活発化している中,国際物流における我が国の空港の地位は大幅に低下している.本研究では,国内・国際の航空輸送のデータベースを構築した上で,都市工学で研究が進められているハブ最適配置モデル,交通網最適化モデルを用いて,航空輸送ネットワークの最適化モデルを構築することを目的とする.まず,国内貨物輸送を対象として,「国内航空輸送データベースの構築」「国内空港立地の評価」を行う.そして,国際貨物輸送を対象として,「国際航空輸送データベースの構築」「航空貨物ハブ施設配置最適化」を行う.最後に,「国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化」を行うことで,運行頻度を取り入れた待ち時間も含めた総輸送時間を最小としたモデルを開発する.更に,輸出入シナリオ分析による国内ハブ配置の評価を行うことで,国内の工業・商業との連携を考慮した国内・国際航空ネットワーク及び最適な貨物ハブ配置について検討を行う.本年度は,国際航空貨物輸送を対象として,「国際航空輸送データベースの構築」を行い,国際航空貨物動態調査(平成19年度),国際民間航空機関(ICAO)発表の航空統計データ(各年度),同空港統計データ(各年度)など国際航空輸送関係の統計データをデータベースとして構築し,地理情報システム上に図化した.さらに,アジアの主要空港を対象として,最近10年間の空港間において貨物流動量の統計に基づき,短期的な変動とともに,回帰分析により各空港間の長期的な変動の傾向を把握した.近年,新興国を中心とした経済発展により,東アジアでの物流が活発化している中,国際物流における我が国の空港の地位は大幅に低下している.本研究では,国内・国際の航空輸送のデータベースを構築した上で,都市工学で研究が進められているハブ最適配置モデル,交通網最適化モデルを用いて,航空輸送ネットワークの最適化モデルを構築することを目的とする.まず,国内貨物輸送を対象として,「国内航空輸送データベースの構築」「国内空港立地の評価」を行う.そして,国際貨物輸送を対象として,「国際航空輸送データベースの構築」「航空貨物ハブ施設配置最適化」を行う.最後に,「国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化」を行うことで,運行頻度を取り入れた待ち時間も含めた総輸送時間を最小としたモデルを開発する.更に,輸出入シナリオ分析による国内ハブ配置の評価を行うことで,国内の工業・商業との連携を考慮した国内・国際航空ネットワーク及び最適な貨物ハブ配置について検討を行う.本年度は,空港間の航空貨物流動量の把握として,欧米を含めた主要空港を対象として,空港間において貨物流動量の統計に基づき,短期的な変動とともに,回帰分析により各空港間の長期的な変動の傾向を把握した.航空貨物ハブ施設配置最適化及び国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化として,韓国仁川及び釜山の空港・港湾を視察し,国内・国際物流における貨物ハブの成立に必要な条件について検討を行った.近年,新興国を中心とした経済発展により,東アジアでの物流が活発化している中,国際物流における我が国の空港の地位は大幅に低下している.本研究では,国内・国際の航空輸送のデータベースを構築した上で,航空貨物流動量の時系列解析を行うとともに都市工学で研究が進められているハブ最適配置モデル,交通網最適化モデルを用いて,航空輸送ネットワークの最適化モデルを構築した.そして,シナリオ分析を行うことで,我が国国内におけるハブ拠点立地の可能性について検討した.近年,新興国を中心とした経済発展により,東アジアでの物流が活発化している中,国際物流における我が国の空港の地位は大幅に低下している.本研究では,国内・国際の航空輸送のデータベースを構築した上で,都市工学で研究が進められているハブ最適配置モデル,交通網最適化モデルを用いて,航空輸送ネットワークの最適化モデルを構築することを目的とする.まず,国内貨物輸送を対象として,「国内航空輸送データベースの構築」「国内空港立地の評価」を行う.そして,国際貨物輸送を対象として,「国際航空輸送データベースの構築」「航空貨物ハブ施設配置最適化」を行う.最後に,「国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化」を行うことで,運行頻度を取り入れた待ち時間も含めた総輸送時間を最小としたモデルを開発する.更に,輸出入シナリオ分析による国内ハブ配置の評価を行うことで,国内の工業・商業との連携を考慮した国内・国際航空ネットワーク及び最適な貨物ハブ配置について検討を行う.本年度は,国内貨物輸送を対象として,「国内航空輸送データベースの構築」「国内空港立地の評価」を行った.国内航空輸送として,航空輸送統計(各年度),工業統計(平成19年度,産業別1kmメッシュデータ),商業統計(平成19年度,産業別1kmメッシュデータ)などの国内航空輸送関係の統計データをデータベースとして構築し,地理情報システム上に図化した.さらに,各空港を対象として,空港を中心とした一定距離内における人口,工業,商業の規模を算出し,減衰曲線を比較することで,空港立地の特性を比較した.また,貨物取扱量との比較を行い,航空貨物が活発に活用されている空港を抽出し,活用策の政策提言を行った.申請書に記述した内容について,予定通りの成果が出ているため.申請書に記述した内容について,予定通りの成果が出ているため.・

空港間の航空貨物流動量の把握:欧米を含めた主要空港を対象として,空港間において貨物流動量の統計に基づき,短期的な変動とともに,回帰分析により各空港間の長期的な変動の傾向を把握する.・航空貨物ハブ施設配置最適化:航空貨物輸送については,これまでに開発した一般化ウェーバーモデルを拡張し,国内,国際の航空輸送とともに,旅客便(ベリー貨物室),貨物便(専用機貨物室)の利用を考慮する必要があるため,これまでに開発した貨物ハブ立地モデルを拡張し,アメリカやヨーロッパへの大陸間移動のODペアも考慮したモデルを開発する.・国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化:これまでに開発した交通網最適化モデルを拡張し,運行頻度を取り入れた待ち時間も含めた総輸送時間を最小としたモデルを開発する.主に夜間を対象としたアジア発着の貨物直行便をネットワークに加えた場合のシナリオ分析を行うことで,我が国国内線との接続を含めたハブ拠点立地の可能性について検討する.・国際航空輸送データベースの構築:国際航空貨物動態調査(平成19年度),国際民間航空機関(ICAO)航空統計データ(各年度),同空港統計データ(各年度)など国際航空輸送関係の統計データをデータベースとして構築し,地理情報システム上に図化する・航空貨物ハブ施設配置最適化:航空貨物輸送については,これまでに開発した一般化ウェーバーモデルを拡張し,国内,国際の航空輸送とともに,旅客便(ベリー貨物室),貨物便(専用機貨物室)の利用を考慮する必要があるため,これまでに開発した貨物ハブ立地モデルを拡張し,アメリカやヨーロッパへの大陸間移動のODペアも考慮したモデルを開発する.・国内・国際航空貨物ネットワーク形態最適化:これまでに開発した交通網最適化モデルを拡張し,運行頻度を取り入れた待ち時間も含めた総輸送時間を最小としたモデルを開発する.主に夜間を対象としたアジア発着の貨物直行便をネットワークに加えた場合のシナリオ分析を行うことで,我が国国内線との接続を含めたハブ拠点立地の可能性について検討する.国際航空輸送データベースの構築のために,各種機関より発行されている統計データを引き続き購入する.そして,昨年度の研究成果を発表するために,国際会議の出張旅費を計上する.国際航空輸送データベースの構築のために,各種機関より発行されている統計データとともに,データベースを管理する高性能サーバを導入する.そして,昨年度の研究成果を発表するために,国際会議の出張旅費を計上する.
不斉ロジウム(II)錯体触媒:カルベン反応からナイトレン反応・ルイス酸触媒反応へ

N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだロジウム(II)カルボキシラート錯体およびその誘導体を用いた不斉触媒反応を検討し、本年度は以下の成果を得た。α-ジアゾエステルの分子内C-H挿入反応にRh_2(S-PTTL)_4を触媒に用いると、完璧なジアステレオ選択性かつ最高95%の不斉収率で1,2-シス二置換シクロペンタン誘導体が得られることを見出した。当初予想された1,2-水素移動によるアルケンの生成は全く認められなかった。本法は1,2-シス二置換インダン誘導体およびC_2対称型2,2'-二置換-1,1'-スピロビインダンの不斉合成にも適用可能であることが分かった。(2)(2-ニトロフェニルスルホニルイミノ)フェニルヨーディナンをナイトレン前駆体とするシリルケテンアセタールの不斉アミノ化反応において、Rh_2(S-TCPTTL)_4を触媒に用いると最高98%の不斉収率でα-フェニルグリシン誘導体が得られることを見出した。また、2,2-ジメチルクロメンに対し(4-ニトロフェニルスルホニルイミノ)フェニルヨーディナンを用い不斉アジリジン化反応を行うと94%の不斉収率が得られることが分かった。(3)酸素官能基一つで活性化された1,3-ジエンとアセチレニックアルデヒドとの不斉ヘテロDiels-Alder反応にRh_2(S-BPTPI)_4をルイス酸触媒として用いると、完璧なシス選択性と最高99%の不斉収率でテトラヒドロピラノン誘導体が得られることを見出し、本反応を鍵工程とするカリキシンL合成中間体の触媒的不斉合成を行なった。本年度は、N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだロジウム(II)カルボキシラート錯体およびその誘導体を用いた不斉触媒反応を検討し、以下の成果を得た。(1)α-ジアゾ-β-ケトエステルをカルボニルイリド前駆体、フェニルアセチレン誘導体を求双極子剤とする分子間不斉1,3-双極付加環化反応において、Rh_2(S-TCPTTL)_4を触媒に用いると極めて高いエナンチオ選択性(最高98% ee)が得られることを見出した。また、スチレン誘導体を求双極子剤とした場合、完璧なエキソ選択性と最高99%の不斉収率が得られることが分かった。(2)(2-ニトロフェニルスルホニルイミノ)フェニルヨーディナンをナイトレン前駆体とする鎖状ケトン由来のシリルエノールエーテルの不斉アミド化反応において、Rh_2(S-TFPTTL)_4を触媒に用いると最高95%の不斉収率でα-アミノケトンが得られることを見出した。得られたα-アミノケトンは、閉環メタセシスおよびGrewe環化反応を経て(-)-Metazocineへ変換することができた。(3)酸素官能基一つで活性化された1,3-ジエンとアセチレニックアルデヒドとの不斉ヘテロDiels-Alder反応にRh_2(S-BPTPI)_4をルイス酸触媒として用いると、完璧なシス選択性と最高99%の不斉収率でテトラヒドロピラノン誘導体が得られることを見出し、本反応を鍵工程とする(-)-Centrolobineの触媒的不斉合成を行なった。また、Rh_2(S-BPTPI)_4は酢酸メチル由来のシリルケテンアセタールと電子求引基を組み込んだアルデヒドとの不斉向山アルドール反応において最高94%のエナンチオ選択性を実現することが分かった。(1)α-ジアゾエステルの分子内C-

H挿入反応にRh_2(S-PTTL)_4を触媒に用いると、完壁なジアステレオ選択性かつ最高95%の不斉収率で1,2-シス二置換シクロペンタン誘導体が得られることを見出した。当初予想された1,2-水素移動によるアルケンの生成は全く認められなかった。本法は1,2-シス二置換インダン誘導体およびC_2対称型2,2'-二置換-1,1'-スピロビインダンの不斉合成にも適用可能であることが分かった。(2)(2-ニトロフェニルスルホニルイミノ)フェニルヨーディナンをナイトレン前駆体とするシリルケテンアセタールの不斉アミノ化反応において、Rh_2(S-TCPTTL)_4を触媒に用いると最高98%の不斉収率でα-フェニルグリシン誘導体が得られることを見出した。また、2,2-ジメチルクロメンに対し(4-ニトロフェニルスルホニルイミノ)フェニルヨーディナンを用い不斉アジリジン化反応を行うと94%の不斉収率が得られることが分かった。(3)酸素官能基一つで活性化された1,3-ジエンとアセチレニックアルデヒドとの不斉ヘテロDiels-Alder反応にRh_2(S-BPTPI)_4をルイス酸触媒として用いると、完壁なシス選択性と最高99%の不斉収率でテトラヒドロピラノン誘導体が得られることを見出し、本反応を鍵工程とするカリキシンL合成中間体の触媒的不斉合成を行なった。N-フタロイルアミノ酸を架橋配位子として組み込んだロジウム(II)カルボキシラート錯体およびその誘導体を用いた不斉触媒反応を検討し、本年度は以下の成果を得た。(1)α-ジアゾエステルの分子間不斉C-H挿入反応にRh_2(S-PTTL)_4を適用したところ中程度の不斉収率で生成物が得られることが分かった。
家畜精子の機能・形態に及ぼす生理活性物質の影響

本研究は、家畜精子の機能・形態に影響を及ぼすと考えられる生理活性物質のうち、ホスホリパ-ゼA_2,マイトトキシン、およびcAMP非依存性酵素とその基質蛋白に焦点を当て、それらの作用をしらべた。ホスホリパ-ゼA_2はハムスタ-精子の先体反応を促進できることを認めた。牛の精巣上体尾部精子を用い、ホスホリパ-ゼA_2を添加して透明帯除去ハムスタ-卵子内への精子侵入に及ぼす効果をしらべた。その結果、卵子内への精子侵入率はホスホリパ-ゼA_2添加で上昇することを認めた。しかし、牛の射出精子では酵素添加の効果が明らかでなかった。この成績は、後者では精漿中に存在する本酵素の影響を射出時にすでに受けているためと考えられた。家畜精液ではウシと同様,ヤギの精漿中にも強に本酵素活性が認められており、精子の受精能への影響が推察された。マイトトキシンはCaイオンのとりこみを促進させる物質で本研究では、ヤギ精子の機能・形態に及ぼす影響をしらべた。その結果、その結果、マイトトキシンはCaイオンの存在下で、添加濃度が増すと精子の運動性を抑制し、先体の剥離も進行するなど、毒性的作用を示した。しかし、2ng/mlでは先体反応的変化をひき起こし、1ng/mlで透明帯除去ハムスタ-卵子内への精子侵入率を高めた。これらの結果は、マイトトキシンがCaイオノフォアと同様、精子の先体反応誘起物質として利用できることを示す。精子中にはcAMP依存性プロテインキナ-ゼでリン酸化される蛋白質のほかに,cAMP非依存性の酵素反応があることも知られている。後者の反応に関与する酵素および基質の性状をヤギ精子でしらべた結果、本酵素はカゼインキナ-ゼIIと同様の性質を有し、基質となり得るポリペプチドも数多く存在することが明らかにされた。Caイオンの細胞内へのとりこみを促進することで注目されているマイトトキシン(MTX)を用い、ヤギ精子の運動性、呼吸能および先体の形態に及ぼす影響をしらべた。MTXは蒸溜水に溶解し、精子浮遊液に1.88-37.50ng/mlの濃度になるように添加した。その結果、MTXはCaイオンの存在下で、添加濃度が増すに従って精子の運動性を強く抑制し、37.50ng/mlの場合は添加直後に運動性が消失した。先体の剥離もMTXの濃度増加に伴って進行した。MTX1.88ng/ml濃度では、精子運動性および呼吸能はほとんど影響をうけなかったが、先体の変化は2時間のインキュベ-ションで明らかになり、生理的な先体反応出現が示唆された。MTX不添加の場合や添加してもカルシウムが存在しない場合は、前記の変化が見られなかったことから、本物質はヤギ精子に対してもCaイオンのとりこみに作用し得ることが明らかにされた。MTXの影響をうけた精子の卵子内侵入能については、ウシ精子を用いて透明帯除去ハムスタ-卵子への侵入能をしらべた。ウシ精子は人工授精用の凍結精子を融解、洗浄し、MTX処理は精子浮遊液に最終濃度が0.469-1.875ng/mlになるよう添加し、37°C下で5-30分インキュベ-ションを行った。MTX処理精子は洗浄後、1-3時間のプレインキュベ-ションを行い、透明帯除去ハムスタ-卵子に媒精した。卵子は媒精後4時間までに固定、染色し、精子侵入卵率をしらべた。

結果は、MTXがカフェインおよびCaイオン存在下で精子の卵子内侵入に促進的に作用し、特にMTX0.938ng/mlで5分間処理した区では、無処理区の33.3%に比べ、81.4%の高い精子侵入卵率を得た。しかし、MTX1.875ng/mlで処理した区では精子の運動性が抑制され、精子侵入卵は得られなかった。適濃度のMTXで処理した精子に見られる卵子内侵入能は、カフェイン不在下で低下し、Caイオン不在下では完全に消失した。ウシ精漿のホスホリパ-ゼA活性については、至適pHが8.5で、ホスファチジルコリンを基質とした場合の活性が最も強く、他の基質に対してはpH7.5以下で全く反応が現れないことを認めた。牛精巣上体尾部精子を用い、ホスホリパ-ゼA_2製剤を加えて透明帯除去ハムスタ-卵子内への精子浸入率に及ぼす効果をしらべた。その結果、ホスホリパ-ゼA_2添加により卵子内への精子浸入率が増加する傾向が認められた。しかし、射出精子では精巣上体精子で見られたほどの効果が現れないことから、この面でも射出精液の精漿中には、すでにホスホリパ-ゼA_2活性の存在することが示された。精子中にはcAMP依存性のプロテインキナ-ゼが存在し、cAMPを介する特定蛋白質の燐酸化によって精子鞭毛運動が促進されることが知られている。一方、精子中にはcAMPに非依存的に燐酸化される蛋白質の存在も知られている。そこで、本研究でcAMP非依存性の蛋白質燐酸化反応の存在をヤギ精子を用いてしらべた結果、ウニ精子より分離精製されたものと同様のプロテインキナ-ゼが存在することが明らかになった。この結果はカゼインキナ-ゼII様プロテインキナ-ゼが動物精子に普遍的に存在し、本キナ-ゼによる特定蛋白質の燐酸化が精子の生理機能になんらかの役割を果たしていることを示している。本酵素の生理的役割を明らかにするためには、実際に燐酸化されている蛋白質の存在をin vivo実験で確かめ、特定された蛋白質の生理活性を明らかにする必要があると考えられた。
遊離肝細胞の大量自動マイクロカプセル化装置の開発

肝臓は生体の物質代謝の中枢であり、生命維持に最も重要な役割を担う臓器である。従って、ひとたび重篤な機能不全に至ればその予後は極めて不良であり、その8090%はいかなる保存的療法によっても救命できない。しかしながら、肝臓は本来再生力の盛んな臓器であるので、この不全状態を何らかの方法で補助してやれば救命しうる可能性がある。この機能代行の手段が人工肝臓である。われわれは、代謝のリアクターとして遊離肝細胞を用いたHybrid Artificial Liverの開発研究を進めており、この場合のひとつの大きな解決要素として、使用する肝細胞の機能をいかに長時間、良好な状態で維持するかという点があげられ、肝細胞をマイクロカプセル化することが極めて有用であることを知った。Hybrid Artificial Liverには大量の肝細胞が必要であるところから、大量の遊離肝細胞を連続的に無菌の状態でマイクロカプセル化する装置が必要であり、本装置の開発が本研究の目的である。1.大動物からの肝細胞分離と被包化剤の検討ラットのような小動物肝の分散法は中・大動物に適さず、コラゲナーゼ酵素消化法に23の改良が必要であり、20kgの子牛の肝も分散可能な方法を確立した。2.マイクロカプセル化装置の試作基礎的検討より、連続自動マイクロカプセル作製装置を試作した。本システムでは、アルギン酸ナトリウム、CaCl_2、混合槽内圧、ノズル周り空気流量、ノズル排出量などの至適条件設定により、1030ml/分の処理能力が得られた。3.作成マイクロカプセルの機能in-vitroテストで、マイクロカプセルの代謝機能を測定したところ、培養細胞に劣るものではなく、また5日間の振盪にも絶える強度を示した。肝臓は、極めて複雑多岐にわたる機能を営んでいる臓器である。したがって、ひとたび重篤な機能不全に至れば、その予後は不良である。今日臨床的に急性肝不全の治療に用いられている方法には、活性炭やイオン交換樹脂などの吸着剤血液灌流、分画分子量の大きな膜を用いた血液透析・濾過法、血漿交換療法、動物の摘出肝体外灌流法などがある。これらの最近の成績をみると、意識の覚醒率は良好なるも、その救命率は約30%といったところであり、最近限られた施設で行なわれている肝移植による救命率60%には及ばない。そこで、肝臓の代謝機能をも付加した方法、すなわち生物学的人工肝臓の研究が進められている。この場合、代謝のリアクターとして遊離肝細胞を利用する方法が一般的である、本システムで重要なことは、肝細胞の機能をできるだけ長時間維持することである。われわれはそのひとつとして、アルギン酸カルシウムゲルに被包化する方法を研究しており、そこで本研究では大量の肝細胞を自動的に処理するシステムの開発を意図した。装置は、アルギン酸ナトリウムと肝細胞を混合し、これをCaCl_2のゲル化槽へ注入することを基本とする。本年度は、アルギン酸ナトリウムの濃度、CaCl_2の濃度、装置の混合槽内の圧力、ノズル周りの空気流量とノズルよりの混合液排出量などの諸変量を制御することによって、最も至適かつ実用的な条件を選定することを研究の主眼とした。その結果、アルギン酸ナトリウムの最終濃度は0.250.5%、CaCl_2の濃度は0.10.25モル、混合槽内圧は0.5アトム、空気流量は6l/min、調節ネジ回転数は2.55、ノズルとCaCl_2の間幅は3cmが至適条件であり、この際の混合液処理量は1030ml/分、ビーズ径は、12mmとなった。代謝能のin-vitroテストでは、アンモニア処理量は培養細胞よりも良好であり、十分実用に供し得ると考えられた。
微細構造の理解に基づく内部膨張反応で劣化した構造物の診断と性能予測

本研究は,アルカリシリカ反応(ASR)や遅延エトリンガイト生成(DEF)などのコンクリートの内部膨張反応(ISR)を対象として,これらの微細構造の理解に基づき,ISRで劣化した構造物の診断と性能予測の構築を目指し,H30年度では以下について検討した。(1)診断技術について,過年度に作製した試験体を用いて膨張挙動をモニタリングするとともに各種分析を実施し,膨張挙動と損傷・変状過程を整理した。ASRについて,広域の微細損傷を評価し,膨張率の関係について整理した結果,同じ膨張率でも微細損傷の程度は大きく異なることがわかった。DEFについて,あるエトリンガイト生成量から急激に膨張率が大きくなることがわかった。これらの結果を基に,ISRで劣化した構造物の微細構造診断方法について取りまとめた。(2)膨張モデルについて,改良モデルを用いて暴露試験体のシミュレーションを行った。その結果,実験結果と整合した良好な結果を得た。ただし,さらなるモデルの改良が必要である点も確認された。また,プレストレストコンクリート製のはりを作製し,暴露試験を開始した。現時点では,膨張よりもクリープの影響が強く,明確な膨張挙動は得られていないが,現時点でははりの鉛直変位を概ね良好に再現できた。今後長期間にわたって暴露試験を行い,提案モデルの妥当性を検証する予定である。(3)工学的試験法について,ASRに関する試験では,これまでの成果を査読付き英語論文に投稿した。また,DEFに関する試験では,薄板状のサンプルを用いて残存膨張性を評価する試験法を考案した。その結果,膨張初期に採取した円盤サンプルはコンクリートのDEFの残存膨張性を過小に評価するものの,概ね良好に残存膨張性を再現できた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,アルカリシリカ反応(ASR)や遅延エトリンガイト生成(DEF)などのコンクリートの内部膨張反応(ISR)を対象として,これらの微細構造の理解に基づき,ISRで劣化した構造物の診断と性能予測の構築を目指し,H28年度では以下について検討した。(1)診断技術について,DEFの長期暴露試験体について,試料のNMR分析によって,セメント系水和物内でのAlの動態を把握した。また,研磨片を用いたSEM-EDS分析によって,水和物の局所的な生成状況などを把握した。これらの結果を基に,DEFによる劣化機構について推察した。また,試験体を作製し,膨張のモニタリングを開始した。膨張には時間を要し,現時点では膨張挙動は得られていない。(2)ASRの膨張予測モデルについて,既往の数値解析プログラムに新しいモデルを実装した。具体的には,セメント系水和物と空隙水のアルカリ金属イオンの相互作用モデルである。これによりフライアッシュ等をセメントに置換した場合の挙動が解析になった。また,ISRの大枠のモデルについて,研究協力者のF. Toutlemonde博士,J.-F. Seignol博士,R.-P. Martin博士と共同で取りまとめた。本モデルを用いて,過去の実験結果の再現解析を行い,その妥当性について確認した。また,ISRによる損傷を受けたコンクリートの水分移動に関するモデルなど,今後改良が必要なモデルの抽出を行った。(3)工学的試験法のうちASRに対する試験法について,アルカリ溶液を含んだ不織布でコンクリートを包んで膨張試験を行うAW-CPTについて,長期間暴露された野外コンクリートブロックのデータと比較して本試験法の有用性を検証した。また,DEFに対する試験法について,DEFが生じ得るコンクリート試験体を,コンクリートの空隙水を模擬した溶液への浸漬試験を開始した。年度当初の目標に達しているため,「おおむね順調に進展している」と判断した。性能予測に関するモデル化については,一部は当初目標よりも進展している。また,本研究の対象とする内部膨張反応に関する実験では膨張の開始に相当な時間を要するため,多くの実験ケースはまだ膨張を開始していない。これは予定通りであり,H29年度以降も予定通り引き続き計測等を継続する予定である。本研究は,アルカリシリカ反応(ASR)や遅延エトリンガイト生成(DEF)などのコンクリートの内部膨張反応(ISR)を対象として,これらの微細構造の理解に基づき,ISRで劣化した構造物の診断と性能予測の構築を目指し,H29年度では以下について検討した。(1)診断技術について,DEFの長期暴露試験体について,NMR分析やSEM-EDS分析を実施した。その結果,物質移動が強くDEFに影響していることを示し,特にフライアッシュによるDEF抑制効果は物質移動制御に強く依存していることが推察された。また,比較的大型の試験体を作製し,膨張のモニタリングを開始した(H30年度も継続)。現状として,ASRが生じる反応性骨材を使用した場合にDEF膨張が早期に発生することが確認された。また,診断の際に重要となる骨材からのアルカリについて,モデル実験から骨材からのアルカリ溶出はASRを必ずしも促進しないことを示した。(2)ASRの膨張予測モデルについて,既往の数値解析プログラムに新しい膨張モデルを実装した。本モデルでは,ASRゲルが拘束圧で流動することを踏まえた,促進環境で膨張効率が低下するモデルである。本モデルを適用すると,高温・高アルカリ環境において膨張効率が低下することが明らかになった。(3)工学的試験法のうちASRに対する試験法について,アルカリ溶液を含んだ不織布でコンクリートを包んで膨張試験を取りまとめた。また,DEFの促進

試験について,DEFを促進するために小型の円盤試験体を作製したが,現状としては十分な促進効果が得られなかった。これは,DEFのこれまで考えられている膨張メカニズムでは説明できない点であり,今後より詳細な原因分析が必要である。年度当初の目標を達成しており,「おおむね順調に進展している」と判断した。診断,膨張モデルに関しては従来の理解を覆す結果も出ており,有益な成果が得られている。また,工学的試験法については,DEFに関して想定した結果は一部で得られなかったものの,従来の理解では説明できない点が得られ,適切に原因分析を行うことで,有益な成果が得られると考えている。したがって,H30年度も予定通り引き続き継続する予定である。本研究は,アルカリシリカ反応(ASR)や遅延エトリンガイト生成(DEF)などのコンクリートの内部膨張反応(ISR)を対象として,これらの微細構造の理解に基づき,ISRで劣化した構造物の診断と性能予測の構築を目指し,H30年度では以下について検討した。(1)診断技術について,過年度に作製した試験体を用いて膨張挙動をモニタリングするとともに各種分析を実施し,膨張挙動と損傷・変状過程を整理した。ASRについて,広域の微細損傷を評価し,膨張率の関係について整理した結果,同じ膨張率でも微細損傷の程度は大きく異なることがわかった。DEFについて,あるエトリンガイト生成量から急激に膨張率が大きくなることがわかった。これらの結果を基に,ISRで劣化した構造物の微細構造診断方法について取りまとめた。(2)膨張モデルについて,改良モデルを用いて暴露試験体のシミュレーションを行った。その結果,実験結果と整合した良好な結果を得た。ただし,さらなるモデルの改良が必要である点も確認された。また,プレストレストコンクリート製のはりを作製し,暴露試験を開始した。現時点では,膨張よりもクリープの影響が強く,明確な膨張挙動は得られていないが,現時点でははりの鉛直変位を概ね良好に再現できた。今後長期間にわたって暴露試験を行い,提案モデルの妥当性を検証する予定である。(3)工学的試験法について,ASRに関する試験では,これまでの成果を査読付き英語論文に投稿した。また,DEFに関する試験では,薄板状のサンプルを用いて残存膨張性を評価する試験法を考案した。その結果,膨張初期に採取した円盤サンプルはコンクリートのDEFの残存膨張性を過小に評価するものの,概ね良好に残存膨張性を再現できた。当初の計画通り,順調に進展しているため,継続して研究を進める予定である。また,「現在までの進捗状況」で記載した通り,現時点では試験体の膨張が確認されていない。平成29年度も引き続き計測等を進めるが,予定以上に膨張が開始しない場合には,促進倍率を高めた上で,改めて実験を行うことを想定している。基本的には当初の計画通り順調に進展しているため,継続して研究を進める。
大脳基底核-橋被蓋系による睡眠調節機構の神経生理学的解析

脳幹の中脳尾側部から橋吻側部(橋被蓋部)は、レム睡眠や覚醒の中枢であることが知られている。大脳基底核は、運動の調節、筋トーヌスの調節などに関与しており、橋被蓋部にも投射している。また、視床下部のオレキシンニューロンは、橋被蓋や大脳基底核(黒質網様部:SNr)に投射し、睡眠覚醒に伴う様々な現象の調節に重要な役割を果たしている。本研究では、視床下部-大脳基底核による睡眠調節、特に筋トーヌス調節とオレキシン系との関係を明らかにするため、以下の実験を行った。・除脳ネコにおいて、筋トーヌスの抑制に関与する脳幹のアセチルコリンニューロン群(脚橋被蓋核:PPT)に電気刺激を与えると、筋トーヌスの消失(muscular atonia)が起こる。オレキシンをPPNに投与するとmuscular atoniaは抑制される。オレキシンの効果は、GABA_Aレセプターの阻害剤であるビキュキュリン(Bic)で消失する。SNrにオレキシンを投与しても、PPN刺激によるmuscular atoniaが抑制される。この効果もBicによって消失する。オレキシンが、SNrのGABA作動性ニューロンや、PPTのGABA作動性終末、GABA作動性介在ニューロンを促進して、PPTのatonia促進系を抑制している、と考えられる。・PPNにおいてGABA放出量の変化を、マイクロダイアリシス法により測定したところ、PPTへのオレキシン投与によって、投与10分後からGABA放出量は上昇し、40分間にわたり有意な上昇が続いた。この結果は、オレキシンがSNrやPPTのGABA作動系に作用してPPTでのGABA放出を促進し、muscular atonia促進系を抑制していると考えられる。・無麻酔(頭部固定)のマウスにおいて、大脳基底核の出力細胞である黒質網様部(SNr)において、発火頻度が高く持続の短い活動電位を発するGABA作動性ニューロンの、睡眠・覚醒中の活動を記録したところ、覚醒時とレム睡眠時に活動の上昇するもの、覚醒時に特異的に活動上昇するものが記録された。これらが、PPNに覚醒時に持続的な抑制をかけ、覚醒時の筋トーヌス維持に働いていると考えられる。大脳基底核は、運動の調節、筋トーヌスの調節などに関与している。また、オレキシンは、睡眠覚醒に伴う筋トーヌスの調節に重要な役割を果たしている。本研究では、大脳基底核による睡眠調節、特に睡眠時の筋トーヌス調節とオレキシン系との関係を明らかにするため、以下の実験を行った。1.無麻酔(頭部固定)の正常マウスにおいて、大脳基底核の出力細胞である黒質網様部(SNr)において、発火頻度が高く持続の短い活動電位を発するGABA作動性ニューロンの、睡眠・覚醒中の活動を記録した。その多くは、覚醒時とレム睡眠時に活動の上昇するタイプであった。今後は、SNrへのオレキシン入力の欠落している、オレキシンノックアウトマウスのSNrのニューロン活動を記録し、正常動物と比較する予定である。2.除脳

ネコにおいて、筋トーヌスの抑制に関与する脳幹のアセチルコリンニューロン群(脚橋被蓋核:PPT)に電気刺激を与えると、筋トーヌスの消失(muscle atonia)が起こる。この刺激に先行して、SNrにオレキシンを投与すると、刺激によるmuscle atoniaが抑制される。また、PPTへの電気刺激に先行して、PPTにオレキシンを投与しても、同様の効果が得られる。つまり、オレキシンが、SNrのGABA作動性ニューロンや、PPTのGABA作動性終末、GABA作動性介在ニューロンを促進したことにより、PPTのatonia促進系が抑制された、と考えられる。3.これらの点を明らかにするため、PPTでの、オレキシンによるGABA放出量の変化を、マイクロダイアリシス法により測定した。PPTにオレキシンを投与すると、投与10分後からGABA放出量は上昇し、40分間にわたり、有意な上昇が続いた。この結果は、オレキシンがSNrやPPTのGABA作動系に作用してPPTのatonia促進系を抑制するという仮説を強く支持する。脳幹の中脳尾側部から橋吻側部(橋被蓋部)は、レム睡眠や覚醒の中枢であることが知られている。大脳基底核は、運動の調節、筋トーヌスの調節などに関与しており、橋被蓋部にも投射している。また、視床下部のオレキシンニューロンは、橋被蓋や大脳基底核(黒質網様部:SNr)に投射し、睡眠覚醒に伴う様々な現象の調節に重要な役割を果たしている。本研究では、視床下部-大脳基底核による睡眠調節、特に筋トーヌス調節とオレキシン系との関係を明らかにするため、以下の実験を行った。・除脳ネコにおいて、筋トーヌスの抑制に関与する脳幹のアセチルコリンニューロン群(脚橋被蓋核:PPT)に電気刺激を与えると、筋トーヌスの消失(muscular atonia)が起こる。オレキシンをPPNに投与するとmuscular atoniaは抑制される。オレキシンの効果は、GABA_Aレセプターの阻害剤であるビキュキュリン(Bic)で消失する。SNrにオレキシンを投与しても、PPN刺激によるmuscular atoniaが抑制される。この効果もBicによって消失する。オレキシンが、SNrのGABA作動性ニューロンや、PPTのGABA作動性終末、GABA作動性介在ニューロンを促進して、PPTのatonia促進系を抑制している、と考えられる。・PPNにおいてGABA放出量の変化を、マイクロダイアリシス法により測定したところ、PPTへのオレキシン投与によって、投与10分後からGABA放出量は上昇し、40分間にわたり有意な上昇が続いた。この結果は、オレキシンがSNrやPPTのGABA作動系に作用してPPTでのGABA放出を促進し、muscular atonia促進系を抑制していると考えられる。・無麻酔(頭部固定)のマウスにおいて、大脳基底核の出力細胞である黒質網様部(SNr)において、発火頻度が高く持続の短い活動電位を発するGABA作動性ニューロンの、睡眠・覚醒中の活動を記録したところ、覚醒時とレム睡眠時に活動の上昇するもの、覚醒時に特異的に活動上昇するものが記録された。これらが、PPNに覚醒時に持続的な抑制をかけ、覚醒時の筋トーヌス維持に働いていると考えられる。
胃癌の腹膜播種転移に対する高感度蛍光診断技術の開発と治療との融合の検証

胃癌腹膜播種に対する新規治療として、癌細胞中で選択的に増殖する腫瘍溶解ウイルス(OBP-301)に緑色蛍光蛋白(GFP)を搭載したOBP-401と化学療法(Paclitaxel:PTX)を併用し、その効果を検証した。OBP-401、PTXの併用療法により、強い抗腫瘍効果を示し、PTXによってOBP-401の複製効率が上がることによって、相乗効果があることを確認した。また、マウス胃癌腹膜播種モデルでは、OBP-401の腹腔内投与により、微細な腹膜播種もGFPで同定できることを証明した。治療モデルでは、PTXとOBP-401の腹腔内投与を行い、著明な腹膜播種治療効果を確認した。胃癌の腹膜播種転移は治療困難であり、予後不良である。その原因として、全身投与による化学療法を行っても、腹膜播種転移病巣に薬剤が到達しづらいという問題点がある。近年、腹膜播種に対する腹腔内投与による化学療法の有用性が報告されているが、その効果も限定的である。そこで、今回我々は以前より開発、研究を行っている腫瘍溶解ウイルス(OBP-301)を腹膜播種の治療に応用すること考えた。OBP-301は癌細胞のもつ高いテロメラーゼ活性に依存して制限増殖する腫瘍融解アデノウイルスであり、今回は、ウイルス内に緑色蛍光蛋白(GFP)を搭載したOBP-401を使用した。OBP-401は、腫瘍増殖とともにGFPを発現し、微小な腹膜播種をGFP蛍光にて検出できるという特徴がある。まず腹膜播種を来たしやすい未分化な胃癌細胞株であるGUIYとKATO-IIIの2種類の細胞株を使用し、in vitroで化学療法(Paclitaxel:PTX)およびOBP-401の単独療法および併用した場合の抗腫瘍効果についてXTT assayにて確認を行った。単独療法でもdose-dependentに抗腫瘍効果を認めたが、併用療法ではより強力な抗腫瘍効果を示し、CalcuSyn Softwareを用いた解析により、併用療法では相乗効果を認めることが確認できた。また、western blottingを用いた実験により、各治療による腫瘍細胞の細胞死のメカニズムを解析したところ、PTXによりアポトーシスが誘導されていることがわかり、OBP-401では、アポトーシスおよびオートファジーの両方が誘導されていることを証明した。さらに、併用療法の場合には、OBP-401によるオートファジーの誘導がより低濃度で誘導されることを証明した。In vitroでの実験については、概ね研究計画通りに進んでいるものと考え、予想した結果を得られていると考える。また、次年度に予定している研究の準備にもとりかかれているため。今回我々は、治療困難な胃癌腹膜播種に対する新規治療として、癌細胞の中で選択的に増殖して、抗腫瘍効果を示す腫瘍溶解ウイルス(OBP-301)に緑色経口タンパク(GFP)を搭載したウイルス(OBP-401)と化学療法(Paclitaxel:PTX)を併用し、その効果を検証した。腹膜播種を来しやすい未分化な胃癌細胞株であるGCIYとKATO-IIIを用いて、in vitroでは、OBP-401、PTXともに単独療法でも抗腫瘍効果を示すことを確認し、併用療法ではより強い抗腫瘍効果を示すことを確認した。また、CalcuSyn Softwareを用いた解析により、併用療法では相乗効果があることを示した。腫瘍細胞の細胞死メカニズムでは、PTXによりアポトーシスを示すことがわかり、OBP-401治療では、アポトーシス、オートファジーの療法が起こることがわかった。さらに併用療法においては、western blottingやtime-lapse imagingにより、PTXによってOBP-401の複製効率が上がり、相乗効果を示していることがわかった。さらにin vivoの実験においては、マウス同所性胃癌腹膜播種モデルにおいて、OBP-401を腹腔内投与することにより、微細な腹膜播種結節もOBP-401感染により特異的にGFPでimagingされ、同定できることを証明した。治療モデルにおいても、PTXとOBP-401の腹腔内投与を行い、単独治療でも抗腫瘍効果があるが、併用療法によって、著明に腹膜播種を治療できることを証明した。OBP-301はすでに臨床試験や治験が行われており、今回の結果によって、抗腫瘍ウイルスを用いた治療が難治性である胃癌腹膜播種の新たな治療方法となる第一歩となることが期待される。In vitroの実験は概ね計画通りに進んでいるが、今後in vivoの実験を行う必要があり、現在徐々に進行中である。さらに微小腫瘍を検出するimagingの実験についてもin vivoで行う必要がある。さらにウイルスおよび化学療法の併用実験における相乗効果の機序についても今後解明していく予定である。消化器外科実験消耗品の購入が当初の予定より安く済んだため。
ヘルペスウイルス性ぶどう膜炎におけるウイルス遺伝子型と病態・疾病予後に関する研究

水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)による虹彩炎と急性網膜壊死は、原因ウイルスは同じVZVだが、その病態には明らかな差異がある。そのため、この二つの疾患由来のVZVの遺伝系統学的解析を目的に、VZVのopen reading frame (ORF)領域の遺伝子配列解析を行った。その結果、両疾患から得られたVZVはいずれもClade 2と呼ばれる系統株群に属することが明らかとなった。引き続き、グライコプロテインE領域の変異株の検索を行っている。また、本研究の過程で微量眼内液検体を用いた新たな網羅的PCRキットの開発、急性網膜壊死に特異性の高い蛍光眼底造影検査所見に新たな知見を得ることができた。平成25年度は、水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)による虹彩炎および急性網膜壊死患者眼内液の収集と、遺伝子の抽出を行った。1. VZV虹彩炎および急性網膜壊死患者の眼内液検体の収集:学内倫理審査委員会の承認を得て、対象となる患者からのインフォームドを得た上で、VZVによるぶどう膜炎(虹彩炎または急性網膜壊死)が疑われる患者の眼内液を採取、収集した。この際、VZV虹彩炎患者からは前房水を検査目的で採取したものを用いた。急性網膜壊死患者では治療目的に硝子体手術を施行する際に採取される硝子体液を回収し用いた。2.眼内液検体からの遺伝子抽出と、VZV遺伝子の検出:収集された眼内液検体に対して、キットを用いて遺伝子の抽出を行った。診断目的でMultiplex PCR法およびReal-time PCR法を用いた各種病原微生物の遺伝子検査を行い、このうちVZV遺伝子が陽性に検出された眼内液検体を以後の研究に用いた。3. VZVのオープンリーディングフレーム遺伝子領域の増幅:眼内液検体から得られたVZV遺伝子におけるオープンリーティングフレーム(ORF)のうち、ORF21, ORF22, ORF50の各領域を、特異的プライマーを用いてPCR法により増幅を試みた。ORF22, ORF50については良好な増幅産物が得られたが、ORF21については、十分な増幅産物を得られていない。そのため現在、異なる特異的プライマーを複数作成し、それぞれのプライマーにおいて十分な増幅産物を得られる条件を模索している。今後、増幅されたPCR産物は、アガロースゲルから切り出しを行い、キットを用いて精製し凍結保存する予定である。前年度に引き続き、水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)によるVZV虹彩炎および急性網膜壊死患者眼内液の収集と、遺伝子の抽出を継続し、さらに遺伝子配列の解析作業を開始した。まず、VZV虹彩炎および急性網膜壊死患者の眼内液検体に対して、診断目的でMultiplex PCR法およびReal-time PCR法を用いた各種病原微生物の遺伝子検査を行った。このうち水痘帯状疱疹ウイルス遺伝子が陽性に検出された眼内液検体を用いて、そこに含まれる水痘帯状疱疹ウイルス遺伝子におけるオープンリーティングフレーム(ORF)領域をPCRにより増幅した。増幅したORF領域は、ORF21, ORF22, ORF50であり、これらに対する特異的プライマーを用いてNested-PCRを施行した。増幅されたPCR産物は、遺伝子精製キットを用いて精製し凍結保存した。次に、これらの検体を用いてORF21, ORF22, ORF50における一塩基多型解析を開始した。すなわち、これら3つのORFの遺伝子配列を遺伝子解析装置を用いて明らかにし、これに基づきVZV虹彩炎と急性網膜壊死それぞれの眼内から得られた水痘帯状疱疹ウイルスの遺伝子型を、既知の系統株(Clade 1-5, VI, VII)への分類を行っている。今後、全ての検体について系統株の分類を完了し、さらに疾患の発症、感受性に関連すると思われる遺伝子領域に関する変異の有無についての検索を行う予定である。本研究は、水痘帯状疱疹ウイルスという一種類のウイルスが、虹彩炎と急性網膜壊死の病態をどのように生じるのかを明らかにする事を目的に、それぞれの疾患の眼内局所から得られた水痘帯状疱疹ウイルスの遺伝子配列を検討している。そのために、昨年度から継続して水痘帯状疱疹ウイルスを原因とする虹彩炎および急性網膜壊死患者の眼内局所から診断または治療目的で採取した眼内液に含まれる炎症細胞から遺伝子を抽出、精製し、その遺伝子配列解析を進めている。それぞれの患者眼内液検体は、当研究室でこれまでに確立した網羅的PCRシステムにより水痘帯状疱疹ウイルス遺伝子が検出された症例に対して定量PCRを施行し、細隙燈顕微鏡検査、眼底検査、蛍光眼底造影検査などの臨床所見と併せてその診断を確定した。また、虹彩炎や急性網膜壊死は水痘帯状疱疹ウイルス以外にも単純ヘルペルウイルス、サイトメガロウイルスなど他のヒトヘルペス属ウイルスを原因とする事があるが、これらの検出と診断をより簡便かつ迅速に同定する事を目的として、新たな網羅的PCR診断システムの開発を行っており、その有用性の検証を進めている。さらに、本研究の過程において診断できた急性網膜壊死患者については、蛍光眼底造影検査において診断的意義の高い特徴的所見を見出す事ができ、本疾患の早期診断と治療に役立てられるものと考えられた。

これらの患者眼内局所から抽出・精製した水痘帯状疱疹ウイルス遺伝子について、引き続き遺伝子配列解析を行い、その系統株の分類を進め、可能であれば疾患の発症および感受に関連すると考えられる遺伝子領域に関する変異の有無についての検索を行っていく予定である。遺伝子抽出の対象となる患者眼内液の検体は、概ね目標症例数に達した。これらの患者眼から得られるVZV遺伝子は、特に前房水検体から得られたものについて、その遺伝子量が少い、変性しているものが多いなど、量的質的な問題が多く、その精製に一部困難が生じている。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)は、免疫健常者の前眼部に限局したヘルペス性虹彩炎を起こす一方で、網膜に主病巣をもつ急性網膜壊死の原因ともなりえるが、これらは同じVZVによって生じるにもかかわらず、それぞれが独立した病態である。しかし、VZVが免疫健常者の眼内に二つの異なる病態を形成する理由については未だ解明されていない。近年、VZVの野生型株は7つの遺伝学的系統群(Clade 1-5, VI, VII)に分類されることが明らかとなっており、その分類はVZV遺伝子配列内のいくつかのopenreading frame (ORF)の一塩基多型(SNPs)を解析する事で識別される。そこで本研究では、VZVによる虹彩炎または急性網膜壊死患者の眼内に感染しているVZVの遺伝学的差異を明らかにするために行われた。そのために、虹彩炎や急性網膜壊死の原因となる他のウイルス、すなわち単純ヘルペスウイルスやサイトメガロウイルスをそれぞれ同定、鑑別するための新規多項目迅速PCRシステムの開発を行った。また、急性網膜壊死患者に対する蛍光眼底造影検査における網膜動脈の特徴的な分節状組織染色パターンを同定し、急性網膜壊死の診断感度に役立つものとなった。これらにより診断が確定された患者の眼内液から抽出したVZV遺伝子の属する系統群を解析したところ、これまでの解析では全てがClade 2に属することが明らかとなった。現在、両疾患におけるVZVの遺伝学的差異の有無を調べるため、VZVと標的細胞の細胞膜との融合や、感染細胞内におけるVZVの複製に重要な役割を果たすとされるグライコプロテインEの突然変異株や、ウイルス感染の伝播速度やVZV感染細胞に対する抗体の特異的認識領域に深く関与するグライコプロテインE領域のアミノ酸配列の変異株の検索を行っている。水痘帯状疱疹ウイルス(VZV)による虹彩炎と急性網膜壊死は、原因ウイルスは同じVZVだが、その病態には明らかな差異がある。そのため、この二つの疾患由来のVZVの遺伝系統学的解析を目的に、VZVのopen reading frame (ORF)領域の遺伝子配列解析を行った。その結果、両疾患から得られたVZVはいずれもClade 2と呼ばれる系統株群に属することが明らかとなった。引き続き、グライコプロテインE領域の変異株の検索を行っている。また、本研究の過程で微量眼内液検体を用いた新たな網羅的PCRキットの開発、急性網膜壊死に特異性の高い蛍光眼底造影検査所見に新たな知見を得ることができた。患者眼より採取する眼内液、特に前房水から得られる遺伝子量は少なく、遺伝子増幅および遺伝子配列解析が困難な検体が多く存在する。そのため、PCRおよび遺伝子解析実験の施行条件の検討に時間を要している。VZV遺伝子を患者眼局所からより効率よく検出できる新しい網羅的PCRシステムの開発をすすめていく。これにより採取されたVZV遺伝子の解析を進め、系統株の分類を行う。