hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞寿命と決定する複合型酵素・テロメラーゼの活性を制御するペプチド性RNAの合成

癌細胞や生殖細胞で活性の高いテロメラーゼは,補欠分子であるRNAを鋳型として利用し,染色体DNAの3'-末端に数回分のテロメア繰返し塩基配列を伸長する逆転写酵素である。伸長したDNAに相補的なRNAがプライマーとして働き,娘鎖DNAが複製される。(言うまでも無く,プライマーRNAと鋳型RNAは同じ塩基配列をする。)それゆえ,このプライマーRNAと同じ塩基配列(UAACCCUAA)を有するRNA類似体は,テロメラーゼの働きを阻害し,無限に分裂する癌細胞の増殖を抑制できると期待される。そこで,今回,筆者は上記プライマーRNA(または鋳型RNA)のペプチド性類似体の分子設計と合成を計画し,実行した。具体的には,ウラシル(U),アデニン(A)及びシトシン(C)をα-位に持つアセトアルデヒド誘導体を,L-スレオニンアルドラーゼ触媒反応によりグリシンと縮合させ,U, A, Cをγ-位に有する3種のβ-ヒドロキシ-α-L-アミノ酸を得た(それぞれγU-Thr,γA-Thr,γC-Thrと略す)。これらアミノ酸をBoc-Gly-ONSuと反応させ,ジペプチドであるBoc-Gly-γU-Thr(OH),Boc-Gly-γA-Thr(OH)及びBoc-Gly-γC-Thr(OH)を調製した。また,Boc-Gly-γA-Thr(OH)及びBoc-Gly-γC-Thr(OH)は常法により,ペシジルエステルへと誘導した。これらBoc保護したジペプチド及びそのベンジルエステル体を出発物質としてDCC/HOBt/NMM法とBoc基の脱保護を繰り返し,UAAおよびCCCの塩基コードを側鎖に有する2種のヘキサペプチドを得ることに成功している。現在,最終段階として,これらヘキサペプチドを交互に繋いでプライマーRNAと同じUAACCCUAAの塩基配列を持つ「ペプチド性RNA」の合成の完了を急いでいる。テロメラーゼは,細胞の寿命を決定する上で重要な役割を果たしていることから,本酵素の活性を制御できる物質は老化に伴う疾病や癌の予防・治療薬として期待されている。また,テロメラーゼ本体は,RNAを補欠分子とする逆転写酵素であり,RNA部分はテロメアに特徴的な繰り返しDNA塩基配列を生合成する際のテンプレートとして働く。そこで著者らは,自ら開発したL-threonine aldolase(LTA)触媒反応を利用し,テロメアーゼRNAに最も頻繁に見られるUAACCCUAAのコードを有する「ペプチド性RNA」をテロメラーゼ阻害剤として合成する計画を立て,本年度(初年度)は,UAAのコードを側鎖に持つペプチドの合成を行なった。具体的には,まず,ウラシル(U)とアデニン(A)とを,それぞれ,塩基存在下に2, 2-diethoxy-1-bromoethaneと反応させ,得られた生成物を塩酸で加水分解してアルデヒド体へと誘導した後,これをLTA触媒反応によりグリシンと縮合させ,ウラシル(U)またはアデニン(A)をγ位に有するβ-ヒドロキシ-α-L-アミノ酸(それぞれγU-Thr, γA-Thrと略する)を得た。これらアミノ酸をベンジルエステル化した後,Boc-Gly-ONSuと反応させてジペプチドであるBoc-Gly-γU-Thr(OBn)およびBoc-Gly-γA-Thr(OBn)を得た。さらにBoc-Gly-γA-Thr(OBn)は,H_2N-Gly-γA-Thr-(OBn)と

Boc-Gly-γA-Thr-0Hに誘導し,これらをDCC/HOBt/NMM法で縮合し,テトラペプチドを得た。本テトラペプチドと先に得られたBoc-Gly-γU-Thr(OBn)の脱エステル化体とを同様の方法で縮合させ,目的とするUAAのコードを側鎖に有するペプチド性RNAの合成に成功した。癌細胞や生殖細胞で活性の高いテロメラーゼは,補欠分子であるRNAを鋳型として利用し,染色体DNAの3'-末端に数回分のテロメア繰返し塩基配列を伸長する逆転写酵素である。伸長したDNAに相補的なRNAがプラィマーとして働き,娘鎖DNAが複製される。それゆえ,このプライマーRNAと同じ塩基配列(UAACCCUAA)を有するRNA類似体は,テロメラーゼの働きを阻害し,無限に分裂する癌細胞の増殖を抑制できると期待される。そこで,今回,筆者は上記プライマーRNAのペプチド性類似体の分子設計と合成を計画し,実行した。具体的には,ウラシル(U),アデニン(A)およびシトシン(C)をそれぞれ,塩基存在下に1-bromo-2,2-diethoxyethaneと反応させ,得られた生成物を塩酸で加水分解した後,L-スレオニンアルドラーゼ触媒反応によりグリシンと縮合させ,U, A, Cをγ-位に有する3種のβ-ヒドロキシ-α-L-アミノ酸を得た(それぞれγU-Thr, γA-Thr, γC-Thrと略す)。これらアミノ酸をベンジルエステル化した後, Boc-Gly-ONSuと反応させ,ジペプチドであるBoc-Gly-γU-Thr(OBn), Boc-Gly-γA-Thr(OBn)およびBoc-Gly-γC-Thr(OBn)を調製した。これらを出発物質としてもDCC/HOBt/NMM法とBoc基およびOBn基の脱保護法を繰り返し,UAAおよびCCCの塩基コードを側鎖に有する2種のヘキサペプチドを得ることに成功している。現在,最終段階として,これらヘキサペプチドを交互に繋いでプライマーRNAと同じUAACCCUAAの塩基配列を持つ「ペプチド性RNA」の合成の完了を急いでいる。
革新的な水中音響技術を用いた河川流量観測法の高度化

本研究は、申請者が開発した河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を改良し、河川流量の長期連続観測を実現したものである。高感度・高精度タイミングGPSモジュールを用いて改良したFATSの性能試験を、江の川(川幅110 m、平均水深0.82.5 m)で行った。GPSモジュールが出力する正確な10 MHz信号をFATSのベースクロックとして使用した。258日間の連続観測から、FATSの信頼性と良好な観測精度を確認した。さらに、河川の両岸に4個ずつのトランスデューサーを配置して音線網を形成し、インバース解析による河川蛇行部における水深平均流速ベクトルの水平分布を連続的に推定することに成功した。河川音響トモグラフィー法においては、十分な信号対雑音比(SN比)を確保し、正確な音波の伝搬時間を計測する必要がある。そのため、トランスデューサーの発振周波数に、水晶発振子より正確な、u-blox社の高精度タイミングGPSモジュール(LEA-6T)が出力する正確な10 MHzの信号を利用するように河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を改良した。また、SN比の向上を目指して、設定パラメーターファイルの内容に応じてM系列の次数と周期の数を変えられるようFATSの制御プログラムを作成するとともに、受信信号を増幅するプリアンプに、ノイズ低減用フィルターを設けた。音波の伝搬特性に対する周波数の影響を明らかにするため、1030 kHzの範囲の周波数に対応できるようにFATSのフィルターを拡張して、太田川と江の川において、河川を横断する音波の伝播特性を調べた。現在までに得られている結果は以下の通りである。水深が音波の波長の約10倍より小さくなると、河川の横断面を伝播する音波の減衰が急激に大きくなり、SN比が悪化することが明らかになった。河床材料の異なる広島市の太田川(砂)と三次市の江の川(礫)の結果を比較した結果、砂河床と礫河床の河川で音波の伝播損失に大きな差は見られなかった。浮遊土砂による音波の減衰係数は、FATSで使用している周波数範囲では粘性吸収の成分だけで表され、音波の周波数と粒径および水温により決まる。江の川のダムフラッシュ放流時に行った、30 kHzの音波を用いた観測結果によれば、音響理論から予測されるように、FATSのSN比と浮遊土砂濃度の間に反比例の関係が認められた。ただし、観測結果から求められた粘性吸収係数は、音響理論から求められる値の約10倍の大きさを示した。太田川での結果も同様であった。一方、10 kHzと30 kHzに対する粘性吸収係数の比は、音響理論で得られるものとほぼ一致していた。本研究では,申請者が世界に先駆けて開発に成功した河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を発展させ、低水から洪水までの流量を自動連続計測できる技術の確立を目指して行ったもので、具体的な研究実績は以下の通りである。1.断面平均流速・流量の計測精度を高めるため、u-blox社の高精度タイミングGPSモジュール(LEA-6T)が出力する非常に正確な1Hzと10MHzのパルスを河川トモグラフィーシステム(FATS)の音波発信とCPUクロックとして利用するように改良した。さらに、発信音波の波形と受信プリアンプの調整を行って現地実験を実施した結果、従来のシステムと比較して信号対雑音比が増加し、有効なデータの取得率が98%以上に向上したが、FATSの動作中に回路の一部が損傷することが頻発した。この原因が、音波の発信時に昇圧トランスから発生するスパイクであることが判明したので、このスパイクを遮断する対策を講じた結果、長期にわたって安定した計測が可能になった。さらに、流速分解能を高めるため、53 kHzの高周波数トランスデューサーを使った実験を300 mの音線長で行い、良好な結果を得た。2.改良に成功したFATSを用いて、江の川において30秒間隔で数ヶ月にわたる流量観測を行った。得られた流量データは、ADCPによる横断観測データと比較した結果、相対誤差10%以内でよく一致していた。さらに、FATSにより得られた連続した流量時系列には、従来の方法では観測できなかった流量の短時間変動がとらえられていた。河川音響トモグラフィーシステム(FATS)の動作中に回路の一部が損傷することが頻発した。回路損傷の原因解明に時間を要したが、改良型FATSのプロトタイプは完成し、高精度な流量データを連続して計測できている。平均水深が1 mに満たない浅い低水でも改良前のFATSのように欠測することはなくなった。ただし、大きな出水は観測できていないので、今年度は1年を通して連続した流量データを収集する予定で準備を進めている。1.FATSを用いて、三次市を流れる江の川において、30秒間隔で9次のM系列で位相変調した30 kHzの超音波の双方向発信と受信を行って、断面平均流速を連続測定した。河川を斜めに横断する送受信線の長さ(両岸に設置したトランスデューサー間の直線距離)は294 mである。

流量計算に必要な流積を求めるために、両岸に設置したトランスデューサーの位置にはデータ送信機能を持つ水位計を設置し、河床形状は音響測深機で計測した。2015年11月から2017年3月まで連続した流量観測を行った。観測された断面平均流速と流量の範囲はそれぞれ、0.152.3 m/sと15600 m3/sであった。得られた流量データは、ADCPによる横断観測データと比較した結果、相対誤差10%以内でよく一致していた。2.FATSを用いて1年4ヶ月に渡って取得した連続流量時系列データを解析した。FATSの流量時系列データには、従来の方法では観測できなかった流量の短時間変動がとらえられていた。断面平均流速・流量は水位とともになめらかに変化するわけではなく、複数の特定の水位で、水位ー流量関係が特異な挙動を示すことが明らかになった。3.観測期間中の増水時や灰塚、土師ダムのフラッシュ放流時の濁水(最大濁度400 ppm)による超音波の減衰は少なく、FATS計測の障害にはならなかった。しかし、流下してくる大量の水草がトランスデューサーに付着して音波の送受信の障害を引き起こす事態が発生した。4.音波の送受信線上の3カ所でADCPを用いて流向を連続観測して、水位と流向の関係を調べた。本研究は、申請者が開発した河川音響トモグラフィーシステム(FATS)を改良し、河川流量の長期連続観測を実現したものである。高感度・高精度タイミングGPSモジュールを用いて改良したFATSの性能試験を、江の川(川幅110 m、平均水深0.82.5 m)で行った。GPSモジュールが出力する正確な10 MHz信号をFATSのベースクロックとして使用した。258日間の連続観測から、FATSの信頼性と良好な観測精度を確認した。さらに、河川の両岸に4個ずつのトランスデューサーを配置して音線網を形成し、インバース解析による河川蛇行部における水深平均流速ベクトルの水平分布を連続的に推定することに成功した。今年度計画していた、トランスデューサー発振周波数の高精度化や複数の周波数の音波への対応などの河川音響トモグラフィーシステム(FATS)の改良・拡張は、予定通り行うことができた。河川横断面内における音波の伝搬損失については、水深と河床材料および、浮遊土砂の影響が明らかになりつつある。河川流量はおおむね連続して計測できているが、出水によるトランスデューサーケーブルの損傷やトランスデューサーへの浮遊物の付着のため、欠測が生じている。現在、これらの問題に対処する対策を進めている。計測システムのトラブルによる欠測はほぼ無くなったので、改良版河川音響トモグラフィーシステム(FATS)のプリント基盤を作成して信頼性を高め、システムの最終版を完成する。また、17 kHzと53 kHzの音波を用いた実験を追加し、河川の物理環境(スケール、流速、土砂濃度、河床材料)に応じた適用性を確認する。さらに、トランスデューサーや水位計が流失することがないように設置に万全を期して低水から洪水までの流量を連続観測することを目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。土木工学出水時のデータを確実に計測するため、トランスデューサーおよびトランスデューサーケーブルの確実な固定・保護工事を行うとともに、トランスデューサーへの浮遊物付着防止金具の設置を行い、データの収集を行う。
マウス肺移植モデルを用いた上葉優位型肺線維症の診断と治療法の開発

現在、肺線維症モデルとして一般的なブレオマイシン肺線維症モデルは、線維化よりも炎症が主体であり、ブレオマイシン投与34週目にその肺障害が最大となるものの、その後は自然に軽快していくことが知られており、ヒトの特発性肺線維症のような慢性進行性間質性肺炎よりも、自然軽快傾向を認め予後が良好な器質化肺炎に近いモデルであることから、間質性肺炎の病態解明や治療法の開発において、その結果が必ずしも間質性肺炎に応用されないことも経験されている。マウス・ラット肺移植モデルでは、一般的な肺線維症モデルとして知られるブレオマイシンモデルとは異なり、移植肺において炎症に加えて線維化も強く生じるため、モデル肺においてはヒトの慢性進行性間質性肺炎に類似した組織を呈する。特に胸膜直下肺胞領域に肺胞虚脱を伴った帯状線維化を示し、上葉優位型肺線維症に類似した組織像を呈することから、現在のところ確立した治療法がなく予後不良な上葉優位型肺線維症の病態解明・治療法の開発に有益なモデルである。我々はマウス・ラット肺移植モデルを作成し、その移植肺の病理学的評価を用いて、ヒト慢性進行性間質性肺炎をよく反映していることを確認し、各種組織免疫化学を用いて肺線維症の発症機序について、解析を加えていくこと予定である。また肺線維症の治療においては、細胞外基質を主として産生する肺線維芽細胞の増殖抑制が治療に有効であると考え、新規治療薬候補として肺線維芽細胞にG1 cell cycle arrestを誘導し、増殖を抑制するalpha 1-アドレナリン受容体阻害薬を見出し、論文として発表した。マウス・ラット肺移植モデルは手技的な難易度が高く、モデル作成手技の確立に時間を要した。呼吸器外科医師とも連携を強め、手技の指導を受け、より効率よくモデル肺を作成できるように実験を推進していく。加えて慢性肺線維化を抑制できる新規治療薬の確立にも努めていく。マウス・ラット肺移植モデルは手技的に難しく、モデル作成が当初の予定より進まなかったため、免疫組織化学用の抗体などの消耗品の消費が想定よりも少なかった。
Warm blood cardioplegiaの心筋保護効果に対する実験的検討 -warm heart surgeryの可能性をさぐる-

従来,開心術においては低体温手術が原則であり,低体温体外循環のもと,低温心筋虚血による心筋保護がおこなわれてきた.本研究の目的は,心筋代謝を維持しつつ心停止をおこなう方法(warm blood cardioplegia)の心筋保護効果を実験的に検討し,さらに,常温手術(warm heart surgery)の可能性をさぐることである.【実験方法】実験モデルとして雑種成犬による交差体外循環モデルを作製し(support犬の総頸動脈よりrecipient犬の上行大動脈に送血し,recipient犬の上下大動脈よりsupport犬の外頸静脈に返血),心停止後の心機能の回復を中心として心筋保護効果を検討した.【結果】warm blood cardioplegiaによる持続灌流では,心機能の回復が得られなかった.原因を考えるに,心筋保護液中の電解質組成に問題があるのではないかと考えた.今回使用した心筋保護液は低温実験の際に用いた心筋保護液であり,ほとんどCaが含まれていないものである.低温実験においてはまったく問題はなかったのでwarm cardioplegiaとして今回の実験に使用したのであるが,これに原因があるのではないかと考えた.そこでラットの摘出心灌流モデルを用い,warm cardioplegiaの電解質組成について検討した.Ca濃度は,1.0mMをpeakとするbell-shapedcurveを描き,Ca濃度が0.5mM以の低濃度ではCa-paradoxにより,心機能の回復が得られなかった.warm cardioplegiaにおいて,Ca濃度は生理的レベルに維持する必要があった.cold cardioplegiaにおいては,その電解質組成による心筋保護効果にあまり違いがみられないが,warm cardioplegiaでは,電解質組成が心筋保護効果に与える影響が大きく,今後この予備実験をもとに,至適電解質組成による本実験を継続するつもりである.従来,開心術においては低体温手術が原則であり,低体温体外循環のもと,低温心筋虚血による心筋保護がおこなわれてきた.本研究の目的は,心筋代謝を維持しつつ心停止をおこなう方法(warm blood cardioplegia)の心筋保護効果を実験的に検討し,さらに,常温手術(warm heart surgery)の可能性をさぐることである.【実験方法】実験モデルとして雑種成犬による交差体外循環モデルを作製し(support犬の総頸動脈よりrecipient犬の上行大動脈に送血し,recipient犬の上下大動脈よりsupport犬の外頸静脈に返血),心停止後の心機能の回復を中心として心筋保護効果を検討した.【結果】warm blood cardioplegiaによる持続灌流では,心機能の回復が得られなかった.原因を考えるに,心筋保護液中の電解質組成に問題があるのではないかと考えた.今回使用した心筋保護液は低温実験の際に用いた心筋保護液であり,ほとんどCaが含まれていないものである.低温実験においてはまったく問題はなかったのでwarm cardioplegiaとして今回の実験に使用したのであるが,これに原因があるのではないかと考えた.そこでラットの摘出心灌流モデルを用い,warm cardioplegiaの電解質組成について検討した.Ca濃度は,1.0mMをpeakとするbell-shapedcurveを描き,Ca濃度が0.5mM以の低濃度ではCa-paradoxにより,心機能の回復が得られなかった.warm cardioplegiaにおいて,Ca濃度は生理的レベルに維持する必要があった.cold cardioplegiaにおいては,その電解質組成による心筋保護効果にあまり違いがみられないが,warm cardioplegiaでは,電解質組成が心筋保護効果に与える影響が大きく,今後この予備実験をもとに,至適電解質組成による本実験を継続するつもりである.
フッ化剤におけるケイ素の作用機構に関する研究

本研究は新しいフッ化剤としてのフッ化ジアミンシリケート{SiF ; (NH_4)_2SiF_6}における作用機序を解明することを目的とし、SiFの構成成分であるケイ素の作用をモデル実験で検討したものである。NaF溶液にpH7.4に調整したNa_2SiO_3を0-25mmol/Lの濃度となるように添加し、フッ化剤とした。このフッ化剤に一定量のアパタイト粉末を懸濁し、pHスタットにてそのpHを7.4に保ち、一定時間アパタイト粉末を処理した。このように処理されたアパタイト粉末における形成物を定性定量する目的で、粉末X線回折法および、KOH抽出法(V.Caslavska,1975)により分析した。その結果、フルオロアパタイトの形成量は、Na_2SiO_3濃度とともに増大し、その濃度が10mmol/Lの場合に最大となった。NaFによるアパタイト粉末のフッ素化においては、フッ化カルシウムも形成するが、フッ化カルシウムの形成は逆にNa_2SiO_3の添加により抑制された。歯質の強化に与える影響をより直接的に検討するため、フッ素処理後のアパタイト粉末の結晶性を粉末X線回析のラインブロ-ソニング法で、また、酸性溶液に対する溶解性を測定した。その結果、フルオロアパタイトの形成量が最大であったアパタイト粉末において、結晶性が高く、また酸に対する溶解性が低いことがわかった。以上のことから、SiFにおけるアパタイトのフッ素化においては、ケイ素がフルオロアパタイト形成に対し、触媒的に作用している可能性が示唆された。
コンパクトディスク型表面プラズモン共鳴センサの開発

本研究では,CD型マイクロチップとその回転装置を開発し,CDの回転による遠心力を利用した送液法を開発した。これにより,ポンプレス・バルブフリーの送液を実現した。また,反射型グレーティング方式のSPR光学系を開発し,開発したCD型SPRセンサによるIgAの測定に成功した。本研究で開発したCD型SPRセンサは,ポンプ不要でシステム全体の小型化が可能なので,オンサイトでの環境測定やベッドサイドでの医療検査に極めて有用であると考えられる。本研究は,コンパクトディスク(CD)上に,試薬と試料の液だめおよび分離・検出を行うマイクロチャネルを作製し,ポンプやバルブなどの可動部なしにCDの回転による遠心力を利用して試薬と試料をマイクロチャネル内に導入し,試料中の各成分をマイクロチャネル内壁に固定した種々のレセプタータンパク質との相互作用により分離した後,表面プラズモン共鳴(SPR)現象を利用して検出する,新規SPRセンサを開発するものである。本年度は, CD型マイクロチップとその回転装置を開発し,チップ上のリザーバーからの溶液の流動開始とコンパクトディスクの回転速度の関係について検討した。また,熱流体解析ソフトウェアFLUENT6.2を用いて,シミュレーションによる理論的検討もあわせて行った。これにより,ディスクの回転数を変化させることによりリザーバーからの溶液の流動を制御できることを理論と実験の両面から明らかにすることができた。一方, SPRセンサの光学系については,グレーティング方式の光学系について検討した。センサチップはガラス基板にグレーティングフィルム(1000本/mm,深さ100mm)を接着し,これに金を75mmの厚さで蒸着したものを用いた。光源として白色光を用い,これをファイバーコリメーターにより直径3mmの平行光とした後,上記基板に垂直に照射した。反射光として得られた回折光を偏光子を通してリニアCCDセンサ上に投影して検出した。スクロース濃度と共鳴波長の変化量をプロットした検量線は良好な直線関係を示し,本光学系の有用性が確かめられた。近年,有害化学物質による環境汚染,食品中の残留農薬,新型インフルエンザなどの新興感染症の流行が社会問題になっている。これらの分析や検査において使用させる従来の分析装置は高価であるものが多く,測定に時間を要し,オンサイトで計測できるようなポータブルではない。そこで本研究では,現場で,誰もが,簡便,迅速かつ高感度に測定できる新しい分析システムの開発を目的として,コンパクトディスク(CD)型表面プラズモン共鳴(SPR)センサについて検討した。これは,CD上に,試薬と試料の液だめ及び分離・検出を行うマイクロチャネルを作製し,CDの回転による遠心力を利用して試薬と試料をマイクロチャネル内に導入し,試料中の各成分をマイクロチャネル内壁に固定した種々のレセプタータンパク質との相互作用により分離した後,SPR現象を利用して検出する,新規マイクロ化学分析システムを開発するものである。本年度は昨年に引き続き,CD型マイクロチップとその回転装置を開発し,液だめからの溶液の流動と回転数の関係について,理論と実験の両面から検討した。その結果,溶液が液だめから流れ出す回転数は,液だめの位置,液量,密度,チャネルサイズ,表面張力などに依存することが明らかとなり,CD上の液だめ内の溶液を回転数を制御することにより順番にチャネルに送液することに成功した。一方,SPRセンサ光学系についてはグレーティング方式の光学系を検討した。スクロース濃度と共鳴波長の変化量をプロットした検量線は良好な直線関係を示し,本光学系によりSPR測定が可能なことが確かめられた。さらに,CD型SPRセンサによるイムノグロブリンAの測定にも成功した。以上のように,本研究ではCD型SPRセンサの基盤となる要素技術を開発することができた。CD型SPRセンサはシステム全体の小型化が可能なので,オンサイトでの測定に極めて有用であると考えられる。
CAFの糖代謝に着目した腫瘍免疫制御のメカニズムの解明

今回、CAFの糖代謝を制御することで腫瘍微小環境におけるPD-1/PD-L1、TGFβ、MDSCを介した腫瘍免疫制御するとの着想にいたり、CAFをtherapeutic targetとした新規治療法の開発に密接に関与する可能性があると考え、本研究計画を実施した。まず初年度は癌細胞とCAFの共培養下における代謝制御と腫瘍免疫の研究をIn Vitroで実施した。癌細胞とCAFを共培養し、その代謝を制御する生物学的メカニズムの研究を行い、腫瘍免疫への効果を明らかにする。膵癌におけるCAFの癌細胞悪性度増強効果並びにnab-PTXの膵癌細胞とCAFの相互作用に対する効果を解明する目的で、膵癌細胞株(MIA PaCa-2, Panc-1)とヒト臨床癌検体から抽出したPSC(CAF)(※徳島大学病院消化器・移植外科膵切除症例から抽出:徳島大学病院倫理委員会#2790)を用いて、癌細胞での浸潤能、遊走能、EMT関連因子、C-X-C motif chemokine 10(CXCL10)発現、CAFでのIL-6発現を評価した。1)CAFにより膵癌細胞の浸潤能・遊走能の増強、E-cadherin発現の低下、N-cadherin・vimentin発現の上昇が認められ悪性度が増強した。2)膵癌細胞の悪性度増強にCAFでのIL-6発現上昇が関与した。さらに抗がん剤投与環境下での癌およびCAFの動態を検討した。その結果1nab-PTX添加により膵癌細胞の浸潤能・遊走能が抑制され、E-cadherin発現の上昇、N-cadherin・vimentin発現の低下が認められ、CAFでのIL-6発現の抑制も認められた。2nab-PTX添加後の癌細胞のconditioning mediumでは、CAFによる膵癌細胞の浸潤能・遊走能増強が抑制され、E-cadherin発現の上昇、N-cadherin・vimentin発現の低下が認められたが、nab-PTXを同時に添加した癌細胞のconditioning mediumでは、上記の癌細胞に対する悪性度減弱効果は認められなかった。上記に示した通り、癌細胞-CAF共培養系の実験はおおむね順調に進展している。In-Vitroにおいては現行の実験結果に加え、糖代謝・免疫担当細胞のinteractionを明らかにする。また、2019年度にはIn Vitoの実験系(In VivoにおけるCAFの糖代謝制御と腫瘍免疫の研究:In vivoモデルにおけるCAFの糖代謝制御にともなう、腫瘍免疫への効果を明らかにする。)を実施する予定である。(理由)計画書作成時に購入予定であった消耗品費の購入計画の見直したため(使用計画)次年度への繰越額は消耗品費に使用予定である
炭痘菌の病原因子に関する分子遺伝学的研究

炭疽菌は、生体内で菌体周囲に病原因子の一つである莢膜を形成し生体防御機構から自らを守る。人口的には、20-50%CO_2存在下で観察できる。炭疽菌と生体防御との関係を明らかにするために、CO_2濃度と莢膜形成について、以下の研究を行った。1.新しい遺伝子dep遺伝子の同定及びその遺伝的解析:cap領域の下流に莢膜形成に関係した新しい遺伝子dep(=depolymerization of capsular polymer)が同定され、高分子量の莢膜ポリペプチドを低分子化し、菌体外へ拡散させる働きをもっていた。dep遺伝子の全塩基配列を行った結果、1401塩基対で、51Kdalの蛋白を産生していた。本遺伝子産物は、精製した高分子量の莢膜物質をin vitroで低分子化し、その働きは加水分解であろうと推定された。2.dep遺伝子の働き:dep遺伝子の挿入変異株を大腸菌と炭疽菌の相同組み換え法により作成し、Dep蛋白の発現等を調べた結果、dep遺伝子変異炭疽菌は、明らかに低分子の莢膜物質を産生していなかった(以上本年度発表)。本変異株と親株のマウスに対する病原性を比較すると、dep遺伝子変異株の病原性は低下していた。このことは、炭疽菌が生体防御機構に対抗するために、dep遺伝子が重要な働きを持っていることを示唆していた(以上投稿予定)。更に詳しい解析をマウス及び継代細胞を使用して検討している(現在検討中)。3.cap領域の炭酸ガスによる発現制御機構の解析:昨年度、3っのシストロン(capA,capB,capC)より成るcap領域が、CO_2に依存して発現し、単一のプロモーターから同一方向に転写されていたことを報告したが、dep遺伝子もcap領域と同じ単一のプロモーターから同一方向に転写され、cap領域と同様にCO_2に依存して発現をうけていた(以上投稿予定)。炭疽菌は、生体内で菌体周囲に病原因子の一つである莢膜を形成し、生体防御機構から自らを守る。人工的には、20-50%CO_2存在下で観察できる。炭疽菌と生体防御との関係を明かにするために、CO_2濃度と莢膜形成について、以下の研究を行なった。1.莢膜形成に必須の領域(cap領域)の特異性:cap領域内の塩基配列から、サザン法及びPCR法を利用して、cap領域は炭疽菌特異的な配列であることを明かにし、食肉検査所等での検査法、不顕性感染や環境汚染の調査に応用可能であることを示した(本年度発表)。2.cap領域の炭酸ガスによる発現制御機構の解析:cap領域は、3っのシストロン(capA,capB,capC)より成り、CO_2に依存して発現し、転写レベルで制御を受けていた(ノザーン法とS1マッピング法による)。更にこの発現は、単一のプロモーターから同一方向に転写されていた(Primer extension法による)(以上投稿予定)。3.新しい遺伝子dep遺伝子の同定:上記の研究中に、cap領域の下流に莢膜形成に関係した新しい遺伝子が見いだされた。この遺伝子は、高分子量の莢膜ポリペプチドを低分子化し、菌体外へ拡散させる働きをもつ。この遺伝子をdep(=depolymerization of capsular polymer)と名付け、遺伝解析を行なった(現在投稿中)。4.dep遺伝子と生体防御機構との関係:挿入不括化法により作成されたDep変異炭疽菌は、マウスへの病原性が野生株より低下していた。このことは、拡散された低分子の莢膜が、生体防御に対して重要な働きをしていることが示唆された(現在検討中)。5.dep遺伝子の発現制御:dep遺伝子は、cap領域と同一のオペロンとして、CO_2により同じ制御を受けていた。このことは生体内で、両遺伝領域があたかも一つのシステムとして働いていることを示唆している(投稿予定)。

3.cap領域の炭酸ガスによる発現制御機構の解析:昨年度、3っのシストロン(capA,capB,capC)より成るcap領域が、CO_2に依存して発現し、単一のプロモーターから同一方向に転写されていたことを報告したが、dep遺伝子もcap領域と同じ単一のプロモーターから同一方向に転写され、cap領域と同様にCO_2に依存して発現をうけていた(以上投稿予定)。
無採血,計算の短時間化を伴うPET画像のオンライン定量解析システムの開発

1.動脈採血省略法の可用性検討代謝物を含まない動脈波形を推定する手法を,多種類のリガンドに適用し,その可用性を検討した.代謝物が多く含まれる薬剤で,推定波形と実測波形とで乖離が見られた.しかし,代謝物分析は測定それ自身のもつ誤差が大きいため,臨床データのみからは可用性は判断できない可能性がある.投与後,時間が経つにつれて,代謝物分析の測定誤差が大きくなるが,その測定誤差が大きい時間帯の動脈波形を推定することを目的とするため,今後,シミュレーションを用いた更なる検討が必要であるといえる.2.オンライン定量解析システムの評価.共同研究先であるエール大学医学部PETセンターと所属機関との間で,virtual private networkを介したデータの転送および解析実験を実施した.インターネットを介し,解析を行い,結果を汎用ブラウザから参照するWebベースの解析システムを試用した.ヒトおよびサルを対象としたセロトニントランスポータ描出用リガンドを用いたダイナミックデータについて,解析を行った.解析結果が画像の場合,定量値が重要であるため,情報を大幅に減らすJPEGのような圧縮画像を用いることができず,データ転送が解析に必要な総時間を増加させることが分かった.1.動脈採血省略法の頑健性独立成分分析に基づく動脈採血省略法を多種類の薬剤([18F]FDG,[11C]MPDX,[11C]TMSX,[11C]SA4503)および多症例のPET動態データ(腫瘍,眼瞼痙攣,アルツハイマー病,パーキンソン病,グルコース輸送担体1欠乏症)に適用し,その可用性を検討した.血液から組織への薬剤取り込み率が小さいデータほど,提案法が正しく働く傾向があった.また,放射能時間曲線は非負の値をとることから,非負条件を付加した独立成分分析に基づく動脈採血省略法を開発した.2.動脈採血省略法と高速機能画像作成法との組み合わせグルコース輸送担体1欠乏症患者のPET動態データについて,動脈採血省略法と高速機能画像作成法の適用を行った.作成された機能画像には,患者と健常者との間に顕著な差が見られた.3.新しい動脈採血省略法の開発Loganplot法は,総分布容積画像を頑健に推定するため,神経受容体画像化においてよく用いられている方法である.Wangらは,Logan plot法から導かれる血液入力関数推定法を提案している.だが,本手法は測定データに含まれるノイズに弱いという問題点があるため,クラスタリングを用いたノイズ低減法を考案し,実際の測定データ([11C]TMSX)での効果を調べた.その結果,クラスタリングノイズ低減を行って推定した血液波形で得られた総分布容積画像は,実測の血液データを用いた場合の総分布容積画像と極めてよく一致した.1.平成18年度に開発した動脈採血省略法の可用性昨年度開発を行った,動脈採血省略の新手法を2種類の薬剤([11C]PIB,[11C]AFM)および多症例のPET動態データ(アルツハイマー病,MCI,健常者)に適用し,その可用性を検討した.[11C]PIBデータに対する適用においては,代謝物の影響を除いた後の血漿データと推定結果が一致した.[11C]AFMは,セロトニントランスポータ濃度を精度よく描出する放射性薬剤であるが,動脈血漿中での代謝速度がきわめて速いため,HPLCによる未代謝物の測定が困難であった.開発した手法を適用した結果,代謝物の影響を除いた血漿中の放射能濃度の時間変化を推定できた.2.動物PETにおける無採血化の検討サルPET動態画像に対して,動脈採血省略法を適用し,無採血PET撮影の可能性を検討した.無採血撮影で得られた機能画像は,採血付き撮影で得られた機能画像と良く一致した.3.オンライン定量解析システムの調査インターネットを介して計算サーバで定量解析を行い,結果を汎用ブラウザから参照できるWebべースの解析システムの運用状況について調査した.アメリカ合衆国・イェール大学PETセンターで運用しているシステムでは,計測および解析結果の全てがデータベースで管理されており,Webからデータベースを操作可能である.データ解析については,ローカルコンピュータで解析を行い,解析結果をデータベースに登録するシステムとなっていた.1.動脈採血省略法の可用性検討代謝物を含まない動脈波形を推定する手法を,多種類のリガンドに適用し,その可用性を検討した.代謝物が多く含まれる薬剤で,推定波形と実測波形とで乖離が見られた.しかし,代謝物分析は測定それ自身のもつ誤差が大きいため,臨床データのみからは可用性は判断できない可能性がある.投与後,時間が経つにつれて,代謝物分析の測定誤差が大きくなるが,その測定誤差が大きい時間帯の動脈波形を推定することを目的とするため,今後,シミュレーションを用いた更なる検討が必要であるといえる.2.オンライン定量解析システムの評価.共同研究先であるエール大学医学部PETセンターと所属機関との間で,virtual private networkを介したデータの転送および解析実験を実施した.インターネットを介し,解析を行い,結果を汎用ブラウザから参照するWebベースの解析システムを試用した.ヒトおよびサルを対象としたセロトニントランスポータ描出用リガンドを用いたダイナミックデータについて,解析を行った.解析結果が画像の場合,定量値が重要であるため,情報を大幅に減らすJPEGのような圧縮画像を用いることができず,データ転送が解析に必要な総時間を増加させることが分かった.
急性期精神科看護における「かけひき」の様相

本研究は、急性期状態にある精神病者に対するケアの一つとしての「かけひきの方法」を言語化しようとしたものである。この場合「かけひきの方法」とは、患者の欲求や要求とケアに際しての看護者の意図や目的との間に生じる対立に対して、折り合いをつけていくための方法をさしている。保護室での患者と看護者のかかわり場面を対象とし、参加観察法と看護者への半構造式の面接法によりデータを収集した。調査対象となったかかわりの場面は、保護室入室後7日目までとした。また、面接に協力してもらう看護者は精神科勤務経験3年以上の人に限定した。調査期間は,10ヶ月であり、3カ所の私立精神病院で調査を実施した。看護者には全員から同意を得て行なった。患者からの同意に関しては、可能な限り同意を得てすすめた。調査の結果、68場面のデータから33が「かけひき」が行われている場面として抽出された。「かけひき」と判断された相互作用場面を言語・態度・行動の3側面からその意味についてコード化し、それらを抽象化して11のカテゴリーを抽出した。それらは、質的に大きく「主導権を看護者が握っているかけひき」と「患者との相互作用に根ざしたかけひき」の2つに大別された。前者の方法は「反応をかわす」「文脈の切り替え」「内的体験への踏み込み」「強制力の行使」であり、後者は「安全感の提供を試みる」「患者の反応を鎮める態度を示す」「患者への関心を示す」「患者に見通しを示す」「患者を理解しようとする姿勢を示す」「患者の訴えを認める」「患者の納得を引き出す」であった。看護者は、これらの方法を患者の精神状態に応じて自在に組み合わせてかけひきを行っていた。両者ともに、急性期状態の精神病者への対応方法という実践知として位置づけ、方法を精錬していく必要性が示唆された。本研究は、平成13年度にフィールドワークによるデータ収集を、平成14年度にデータ分析とまとめを行うことになっている。フィールドを現段階で3か所確保し、データ収集を行っている。またその3か所に勤務している看護師のうち、精神科勤務経験年数5年以上の看護師4名が対象者として協力してくれている。データ収集は現在4名でおこなっているため、参加観察とインタビュー内容については、研究者全員による細かいニュアンスの相違について確認し、合意が得られるまでディスカッションし、参加観察とインタビューのフォーマットを作成した。それに基づいたプレテストとフォーマットの微調整を行い、本調査を行っている。その結果、「かけひき」に関連していると考えられ、参加観察できたのは14場面である。しかし、データ分析が可能な有効場面は、まだ8場面しかない。また、場面構成に与っている看護者へのインタビューも有効場面と同数である。これは以下の理由による。まず、一般的に再発の患者が多いため、たとえ入院になっても必ずしも急性期状態にあるとは限らないことである。次に、急性期状態にある患者は保護室に入室することがほとんどであり、参加観察が保護室での対応場面に限定されていることである。三つ目は、保護室内に看護師に同伴して参加観察できる場面が限定されることである。最後は、急性期の激しい状態においては数名の看護師が同時にかかわるため、そのかかわりを一気に記述したり、その後それら数名の看護師にインタビューすることが難しいためである。本研究では、分析に適当な場面を30場面と設定しており現在もデータ収集を継続中である。従って、現時点で研究の成果を述べることはできないが、参加観察で得られたデータからは、看護師のかけひきの様相が鮮明に取り出せていると考えられる。

しかし、インタビューでは論理的な言葉として発せられることが少ないことが多い。本研究は、いわゆる内因性精神病の急性期状態の患者への看護者の対応に焦点をあてたものである。この時期の患者には、興奮が激しい場合、幻覚妄想状態にあるなど多くの困難がつきまとう。このような患者と対峙している看護者は、実践経験や経験知などをもとに対応していると予測された。そこで、本研究は、患者への直接的な働きかけ、特にその間に行われている患者との「かけひき」について可能なかぎり言語化することを目的にした。本研究で「かけひき」とは、「急性期の患者と看護者の間に対立が生じている状況において、看護者の意図することを患者になさせるための看護者の行為」をさし、精神科保護室という特殊な環境下において最も発動される可能性の高いものである。研究方法は、精神科保護室内における看護者(精神科経験概ね3年以上)と患者のかかわりについての参加観察とインタビューによるデータ収集と、データの質的分析である。対象とした医療施設は、4施設(道外2カ所、道内2カ所)である。収集された68場面のうち、「かけひき」について分析可能と判断された34場面を分析場面とした。これらの場面には、患者数は15名、看護者は実数23名、延べ32名がかかわっていた。分析の結果、一次コード137項目が抽出され、これらをカテゴリー化したところ、看護者主導で用いられる4つの要素(「反応をかわす」「文脈の切り替え」など)、看護者と患者の相互作用のなかで用いられる7つの要素(「患者の反応を鎮める態度」「患者への関心を示す」「納得を引きだす試み」など)が抽出された。これらの要素は、一つの要素で構成される場面もあれば、複数の要素の組み合わせで構成される場面もあり、この相違は、精神症状の程度など患者の状況に応じて用いられる「かけひき」の様相が異なることに由来するものと示唆された。
顎関節強直症実験モデル(羊)における中間挿入物を用いた外科的療法後の治癒経過

顎関節強直症は顎関節部への外傷や感染により線維化や骨増殖を来たし、顎関節が非可動となり、開口、咀嚼、発音機能が著しく制限された病状である。今研究では既報告の顎関節強直症モデル羊を用い顎関節部の癒着を切離し、顎関節内への中間挿入物として日常臨床において広く応用されている生体材料である自家咬筋移植による顎関節再建を施行、機能的、X線的ならびに病理組織学的に観察した。結果:開口域では顎関節強直症の作製に伴い全ての羊で減少を認めた。しかしながら垂直的開口域および右側方可動域では自家咬筋移植により全ての羊で開口域の増加を認めたものの左側方可動域では変化は認めなかった。また体重においては顎関節強直症により減少したが咬筋移植後、体重増加を認めた。X線的に5頭中4頭は咬筋移植により関節間隙は維持されていた。下顎頭、関節窩表面においても骨増殖は見られなかった。病理組織学的に咬筋移植片は全ての関節で萎縮変性し関節腔内は線維性結合組織で満たされていた。また部分的にbony islandが散在していた。下顎頭、関節窩表面において骨増殖は制御された。まとめ:日常臨床において開口域の改善は重要な要因の1つであり、本研究において機能的、X線的にも良好な結果であった。しかしながら病理学的評価においては関節腔内の筋組織が萎縮変性していることにより、今後の治癒過程において再強直の可能性も考えられた。平成13年度の研究実績1次手術:顎関節強直症の惹起手術の施行・羊(メリノ種、体重約60Kg.)5頭の右側顎関節を開放した。(全身麻酔下)・下顎頭切除と側頭骨表面の軟骨層を出血するまでメスと回転切削器具で切除した。・顎関節円板も同時に切除し、関節腔を閉鎖した。2次手術:強直部切離後、自家咬筋移植による顎関節再建顎関節強直症の惹起手術3ヵ月後に2次手術を行った。強直部を露出し関節間隙形成術を施行した後、同側下顎下縁部より皮切し咬筋浅層と中間層を用い咬筋皮弁を作製、関節窩内に移植固定した。今後、顎関節再建3か月後に屠殺し、顎関節を一塊として摘出し、顎関節の矢状、側方方向からX線観察を施行する。脱灰後、組織標本を矢状断に切断し、ヘマトキシリン・エオジン染色を行った後、それぞれの前方部、中央部、後方部を病理組織学的に検討する予定である。
水流による軟岩の浸食機構の解明とその実河川への応用に関する研究

近年,鬼怒川などでは「粘土を含有し柔らかに固結化した材料」が河床のある区間にわたって露出するようになり,これまでにない規模の浸食が生じている.このような粘性土の浸食のメカニズムを明らかにすることを目指して基礎的な水路実験をおこなった.結果として,上流から掃流砂として運ばれてきた砂礫によって,粘土河床の浸食が受ける影響について明らかにすることができた.また,粘土を含有する地形の変動を数値予測する新たな手法を開発した.これを裸地斜面の表面浸食現象に適用し,水路実験の結果と比較することによって,斜面上に流路群が刻まれていくプロセスを的確に数値予測できることが実証された.近年,実河川の河床に固結化した粘着性土(あるいは堆積軟岩)が露出するようになりました.本研究では,このような特異な河床材料が水流ならびに流送砂礫の作用によって浸食されていくメカニズムを探るとともに,その浸食速度自体を推定可能とすることを目的としています.このため,2013年度には次のような検討を行いました.堆積軟岩の浸食が顕著になってきた鬼怒川の実態を把握するため,下館河川事務所とともに現地調査を行いました.また,現地材料を不攪乱状態で採取し,これを供試体とした土質試験を行い,材料の土質力学特性について検討しました.次に,このような材料が水流ならびに流送砂礫の影響を受けて浸食されていくメカニズムを探るための移動床水理実験を行いました.この実験時には,上流側から砂礫を供給しながら通水を行うことが必要になります.そのため,前年度まで用いてきた大型の開水路における実験に加えて,連続給砂が可能なアクリル性矩形断面閉水路を新たに設計・製作し,この水路において給砂量を制御しながらの一連の実験を行いました.2013年度までの実験的な検討は,粘土として一般的なカオリンを対象としたものに止まっていますが,水流のみによる浸食現象とは明らかに異なる興味深い結果が得られました.たとえば,単位時間当たりに浸食される粘土の体積(これを「浸食速度」と呼ぶ)は,供給される砂礫の量(給砂量)の大小の影響を顕著に受け,給砂量がある値の時に極大値をとるような特性を有するというものです.この点についてはこれまでにも示唆されてきましたが,一連の基礎的な実験を通じてこれが明確に説明されたことは今後に向けて価値あるものと考えております.また,このような実験と並行して,粘着性土からなる裸地斜面の表面浸食に関わる実験的検討もあわせて行ってほか,この現象を数値解析により予測する手法の開発も進めてきました.近年,鬼怒川などでは「粘土を含有し柔らかに固結化した材料」が河床のある区間にわたって露出するようになり,これまでにない規模の浸食が生じている.このような粘性土の浸食のメカニズムを明らかにすることを目指して基礎的な水路実験をおこなった.結果として,上流から掃流砂として運ばれてきた砂礫によって,粘土河床の浸食が受ける影響について明らかにすることができた.また,粘土を含有する地形の変動を数値予測する新たな手法を開発した.これを裸地斜面の表面浸食現象に適用し,水路実験の結果と比較することによって,斜面上に流路群が刻まれていくプロセスを的確に数値予測できることが実証された.本研究では,河床に露出した軟岩が水流によって浸食されるメカニズムを明らかにし,あわせてその浸食速度自体を推定可能とすることを最終的な目的としています.ここでは比較的柔らかな堆積軟岩を検討の対象とします.この目的を達成するための第一歩として, 2012年度には次のような検討を行いました.堆積軟岩の浸食が問題となっている鬼怒川と多摩川の実態を把握する目的で現地調査を行うとともに,軟岩のサンプルを不攪乱状態で採取しました.そこで,これを供試体とした粒度試験や一軸ならびに三軸圧縮試験などを行い,その土質力学特性を明らかにしました.次に,このような軟岩が水流の作用により浸食されていくメカニズムを探るための水路実験の準備として,供試体作成手法についての検討を行いました.ここでは,上記の土質試験に用いた材料を十分に攪乱し,これに水を加え均質に練り混ぜた後,荷重を加えて人為的に圧密を加えるとともに乾燥・湿潤の履歴を与えることによって,不攪乱状態の材料と同等の強度を持つ供試体を作成する手法の確立に挑みました.現時点では,改善すべき課題が残されているものの,次年度前半にはこの目的を達成できるものと考えています.以上の検討とあわせて,これまでの関連する調査研究に関わる文献調査を完了しました.「軟岩の浸食」という現象は,粘着性土(すなわち,粘土を含有する砂)の浸食の現象と共通点が多いことから,粘着性材料の浸食に関する二つの実験的研究をあわせて実施しました.斜面の表面浸食に及ぼす材料の粘着性の影響が明らかになったことなどがその成果の一つです.2013年度以降に軟岩の浸食実験を実施する上で,現有の実験水路の補修が必要と考えています.これについてはすべてを2012年度内に行う計画でしたが,研究遂行上の理由から,その一部を2013年度に行うことに致しました.本研究では,堆積軟岩ならびに堆積粘性土(粘土と砂礫からなる材料)を対象として,これが浸食されるメカニズムの解明を目指しました.主な研究成果は以下の通りです.

粘着性土は水流による浸食作用を受けるほか,上流側から輸送されてくる砂礫の接触や砂礫の堆積の影響を顕著に受けます.本研究では,これまであまり検討されることのなかった砂礫による影響に注目し,移動床水理実験を行いました.これにより,供給砂礫の量に応じて河床が異なる動的平衡状態に達することを見出すとともに,その鉛直構造を明らかにしました.粘土河床上に砂礫が供給されると,河床表面下に砂礫が取り込まれ,粘土と砂礫からなる混合層が形成されます.そして,砂礫の供給量がある閾値を超えると,混合層内の砂礫が十分にかみ合った状態に達し,これ以上の浸食がほとんど生じない「擬似平衡状態」に到ることがわかりました.この一連の浸食のプロセスは,砂礫が粘土河床面に直接接触することにより生じる浸食促進効果と,砂礫が河床表面を覆うことによる遮蔽(あるいは被覆)効果の両方を受けながら進行することが定量的に明らかになりました.また,斜面が粘土のみ,あるいは粘土を一部含有した砂礫によって構成されている場合を検討の対象として,豪雨時に発生する表面浸食とこれにより生じる流路群形成プロセスについての水路実験を行いました.一連の水路実験を通じて,表面浸食ならびに流路群形成のプロセスに及ぼす「土砂の粘着性」の影響について明らかにしています.さらに,この浸食現象を数値予測可能とする手法を新たに開発し,これにより上記の実験結果がかなり適切に再現できることもあわせて明らかにしました.近年,鬼怒川や多摩川などの実河川で堆積粘性土あるいは軟岩の浸食に伴う問題が指摘され,その対策が求められています.本研究の成果は,この現象解明に向けた確かな基礎となるものと考えています.土木工学・水工学実河川で採取した材料を対象にした移動床水理実験に多少の遅れがあるものの,ほぼ計画通りに検討を進めることができており,最終年度である次年度末には所定の成果が得られるものと考えております.主な検討は計画通りに順調に進められ,目標に近い形で完了してきております.ただし,2012年度の一つの目標の一つとして,現地で採取された不攪乱状態の軟岩と同等の強度をもつ供試体を,十分に乱した材料を用いて作成する手法を確立することを計画していましたが,いくつかの検討課題が残ることになりました.また,計画していた現有の実験水路の補修の一部が2013年度に持ち越しになりました.このため,記載のような評価とすることに致しました.変更すべき点や問題点は特に認められません.次年度が最終年度であることから若干の計画変更は必要ですが,計画通りに研究を進めていくことにより,当初の目的が達成できるものと考えています.変更すべき点や問題点は特に認められません.今後,計画通りに研究を進めていくことによって当初の目的が達成できるものと考えています.基礎的な水路実験に用いる粘土ならびに砂礫の材料をさらに購入することを考えていました.しかし,保管スペースに限りがあることや,研究全体を遂行する上で,この実験の一部を次年度に延期することが望ましいと判断するに到ったこと,などの理由から,費用の一部を次年度に繰り越すことに致しました.次年度の研究を進めていく中でこの分の費用を適切に支出していきます.当該研究の進行状況と関連する他の研究との関係を考慮して,実験水路を補修するための材料費と計測用の装置を自作するための材料費,ならびに実験に用いる砂ならびに粘土を購入するための費用の一部を繰り越すことに致しました.2013年度にこの費用を有効に使って研究を進めていく予定です.
微小変化型ネフロ-ゼの発症に関する研究

微小変化型ネフロ-ゼ(MCNS)の発症・再発とウイルス感染の関連を実証するため以下の臨床測定とウイルスDNAゲノム解析を行った。1.血中2'ー5'オリゴアデニル酸合成酵素活性を発症・再発時の13例について発症3日以内に測定。平均420,4Pmol/dl(正常値85Pmol/dl)という高値を認めた。ウイルス感染陽性Cut off pointを227,5Pmol/dlとすると10例(76,9%)にウイルス感染を裏付ける値を得た。口腔内粘膜ウイルス蛍光抗体法ではパラインフルエンザ4型を有意に多く証明し得た。2.PCR法により患児試料よりウイルスを実証せんと試みた。発症患児の試料は咽頭拭い液,および血中リンパ球より抽出したDNAと除蛋白した血漿を検体としてPCRを行った。プライマ-は市販のものを用い、エプスタインバ-(EBV),ヒトサイトメガロ(HCMV),單純ヘルペス(HSVーI),(HSVーII),(HSVー6)の各ウイルスの検出を試みた。再発MCNS患児群13例、非再発MCNS(寛解)患児群5例について検索した。前者から5例にリンパ球からEBVが検出された。その他のウイルスは認められず、また後者からもウイルスは発見されなかった。EBVが認められた例の因果関係について、当該ウイルスの既感染者でも,末血中リンパ球10^610^7個に1個の割でEBVが感染しているため,PCR法で発見されたとしても,それが今回の再発との関連を強調する実証にはならない。また今回の実験はDNAウイルスにつき行ったが,RNAウイルスについてもGTC法を行い,逆転写酵素でDNAを作製しRTPCR法を行うべき余地がある。今回のDNAウイルスの検索から因果関係を指摘出来なかったが,MCNSの発症には特別のウイルスはなく,複数ウイルスの干渉作用による共通抗原的な生体作用など、検討すべき余地がある。