hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
データ解析における総合的変数選択手法の研究とインタラクティブシステムの開発

3.では,以上の研究を基にしたソフトウェアVASPCA(VAriable Selection in Principal Component Analysis)の開発を行った。Windows9Xで動くVASPCA/Winとインターネット上で実行が可能なVASPCA/Webの2つである。Visual VASICで作成したVASPCA/WinはWebサイトでダウンロード可能なフリーソフトとして公開している。VASPCA/Webは,Rを統計エンジンとして用い,HTMLとCGIを組み合わせPC Unix上で走らせている。いずれもhttp://face.f7.ems.okayama-u.ac.jp/masa/vaspca/とhttp://mo161.soci.ous.ac.jp/vaspca/の2つのサイトで利用が可能である。
ポリマーネットワークの動的構造の解析によるゾル-ゲル転移の分子機構の研究

これまで高分子-水系で結合水の存在を時間領域法による誘電緩和測定から示唆してきた.本研究ではこの知見を利用し,高分子-水系のゾル-ゲル転移の分子機構を明らかにすることが目的である.このためには他に結合水,自由水,分子鎖運動,イオンの挙動などを明らかにすることが必要である.まず,PPO(ポリプロピレンオキサイド)の分子鎖運動を調べ,ネットワーク形成時と比較した.ネットワーク形成時の分子鎖運動では,架橋点近傍の束縛された運動と架橋点間のセグメンタル運動の運動性の違いが観測された.ネットワーク非形成時には,少なくともこれらが見分けられるほどの運動性の違いは観測されず,ノーマルモード理論で説明される大規模な高分子鎖の運動が観測された.高分子-水系の自由水の挙動はPVP(ポリビニルピロリドン)等の高分子を用いて調べた.その結果,結合水だけでなく,自由水の挙動も高分子鎖による影響を大きく受け,自由体積理論で解釈できることが判った.HPMC(ハイドロキシプロピルメチルセルロース)水溶液は熱可逆性のゲルで,転移点より高温側でゲル状態をとる.昇温とともに生じる粘度,DSCなどの物性の変化を詳細に調べたところ,ゲル化点より低温側で異常な振る舞いを示した.そこで分子レベルの挙動を得るため時間領域法を用いたところ,HPMC分子または結合水の運動をと自由水の運動を反映する緩和を観測できた.特に前者の緩和強度は他の物性と同じ温度領域で異常を示し,ゲル化前のミクロゲル形成の存在を思わすが,他の解釈として,イオンの介在する緩和過程が,相分離したゲル中で示す異常性の可能性もあり,さらに詳細な測定が必要とされる.今後はこの緩和のメカニズムを同定し,温度依存性からゲル化の分子機構を明確にしていく.これまで高分子-水系で結合水の存在を時間領域法による誘電緩和測定から示唆してきた.本研究ではこの知見を利用し,高分子-水系のゾル-ゲル転移の分子機構を明らかにすることが目的である.このためには他に結合水,自由水,分子鎖運動,イオンの挙動などを明らかにすることが必要である.まず,PPO(ポリプロピレンオキサイド)の分子鎖運動を調べ,ネットワーク形成時と比較した.ネットワーク形成時の分子鎖運動では,架橋点近傍の束縛された運動と架橋点間のセグメンタル運動の運動性の違いが観測された.ネットワーク非形成時には,少なくともこれらが見分けられるほどの運動性の違いは観測されず,ノーマルモード理論で説明される大規模な高分子鎖の運動が観測された.高分子-水系の自由水の挙動はPVP(ポリビニルピロリドン)等の高分子を用いて調べた.その結果,結合水だけでなく,自由水の挙動も高分子鎖による影響を大きく受け,自由体積理論で解釈できることが判った.HPMC(ハイドロキシプロピルメチルセルロース)水溶液は熱可逆性のゲルで,転移点より高温側でゲル状態をとる.昇温とともに生じる粘度,DSCなどの物性の変化を詳細に調べたところ,ゲル化点より低温側で異常な振る舞いを示した.そこで分子レベルの挙動を得るため時間領域法を用いたところ,HPMC分子または結合水の運動をと自由水の運動を反映する緩和を観測できた.特に前者の緩和強度は他の物性と同じ温度領域で異常を示し,ゲル化前のミクロゲル形成の存在を思わすが,他の解釈として,イオンの介在する緩和過程が,相分離したゲル中で示す異常性の可能性もあり,さらに詳細な測定が必要とされる.今後はこの緩和のメカニズムを同定し,温度依存性からゲル化の分子機構を明確にしていく.
ヒト6番染色体に存在する新規癌抑制遺伝子の同定と単離

ヒト6番染色体長腕の欠失は悪性リンパ腫をはじめとした造血器腫瘍や種々の固形腫瘍で高頻度に認められる異常である。こうした染色体の欠失領域には癌抑制遺伝子座が存在することが存在することが想定されている。本研究の目的は、多数の造血器腫瘍について6番染色体長腕上の整列化されたゲノムクローンを用いたFISH法による欠失解析によりヒト6番染色体長腕の欠失の標的領域を同定することにより、欠失の責任遺伝子を明らかにし、6番染色体長腕の欠失による腫瘍化の機序を解明することである。6q14から6q23に存在する64個のゲノムプローブを用いて造血器腫瘍細胞株140例、造血器腫瘍患者検体232例の計372例について欠失解析を行った。欠失は66検体に観察され、D1(D6S449 and AFMA084ZE9)、D2(D6S447 and WI-5694)、D3(WI-4066 and D6Sl698)、D4(WI-4964 and WI-9588)、D5(CHLC.GATA23B17 and WI-4227)の計5つの独立した欠失領域が同定され、6番染色体長腕には複数の癌抑制遺伝子座が存在する可能性が示唆された。欠失頻度はD6S283を含む約500kbの領域(D2)とWI4066を含む約500kbの領域(D3)で最も高くついでAFMA074zG9を含む約300kbの欠失領域(D1)で高い欠失頻度が観察された。D1の欠失領域についてはこの欠失全体を含むPAC/BACコンティグを作成し、その全塩基配列を決定した。得られた塩基配列をもとにBLAST searchを行った結果、同最小欠失領域にコードされる唯一の構造遺伝子としてglutamate/kinate receptorの一つであるGIRK2遺伝子が同定された。一方、D2領域に関しては、PAC101M23によるFISH解析の結果、ATL由来細胞株においてホモ接合性欠失が認められたため、さらにサザン法を用いた詳細な欠失解析の結果、悪性リンパ腫由来の3つの造血器腫瘍細胞株で同領域のホモ接合性欠失が認められた。これら3つの細胞株で共通にホモ接合性欠失を認める領域には唯一の構造遺伝子して、B細胞の終末分化に必須の遺伝子と考えられているBlimp1がコードされていることが明らかとなった。患者腫瘍検体におけるBlimp1遺伝子の腫瘍特異的変異の解析から、3例の患者においてBlimp1の腫瘍特異的変異が同定され、本遺伝子がD3領域における標的癌抑制遺伝子である可能性が強く示唆された。
大規模レセプトデータを用いた抗リン脂質抗体症候群の長期予後に関する疫学研究

抗リン脂質抗体症候群(APS)は、自己抗体が直接的に血管内皮細胞や単球など血液細胞を障害・活性化することにより広汎・多彩な血栓症をきたす疾患である。APS患者に対しては、基礎研究や治療評価が行われているものの、一般集団におけるAPS患者の有病割合や血栓症発症などの長期予後を評価した疫学研究は世界的にも少ない。本課題では、大規模レセプトデータベースにおける妊娠記録のある女性約20万人を対象として、妊娠期にAPS診断を受けた女性の頻度・APS診断有無による静脈または動脈血栓症発症リスクの比較・血栓症発症に関連する予防因子の探索を行うことを目的とする。
動的光学分割による光学活性四置換アレン合成法の開発と天然物創薬研究への応用

独自に開発した四置換アレンの効率的合成法を用いて、天然物の全合成研究を行った。Raputindole Aの合成では、得られた四置換アレンが分子内環化を起こして、母核となる三環性骨格を与えた。キレーション効果を用いる還元の後、側鎖を導入することによりraputindole Aの全合成を達成した。さらに、taiwaniaquinol D合成の鍵中間体として四置換アレンの合成を行った。動的光学分割による光学活性四置換アレン合成法を開発するため、プロパルギルアルコールのラセミ化触媒とシグマトロピー転位を触媒するキラルな銀触媒について検討を行った。アレンは生物活性天然物や医薬品などに多数含まれ、また、高い反応性を示すため合成中間体としても幅広く利用されている。その重要性から、これまでほとんど報告例がない光学活性な四置換アレンの効率的合成に取り組み、光学活性な第三級プロパルギルアルコールとイナミドを原料とする[3,3]-シグマトロピー転位を開発した。本研究では見出した反応をより実用性の高い方法論にすべく、組み合わせ触媒を用いるラセミ体プロパルギルアルコールから光学活性四置換アレンへの動的光学分割法を開発する。さらに、動的光学分割法を鍵反応に用いて、生物活性を有する天然物raputindole類およびtaiwaniaquinol類の不斉合成研究をそれぞれ行う。平成27年度の研究では、動的光学分割で用いる触媒の開発とraputindole類の合成ルート構築を行い、以下の成果を得た。1.光学分割過程において未反応で残る光学活性なプロパルギルアルコールを、ラセミ化するための触媒開発を行った。多孔質無機化合物メソポーラスシリカの細孔内表面にオキソバナジウムを共有結合で固定化した新規触媒を合成した。細孔径の違いが反応性に影響を与えること、回収再利用が可能であることを明らかにした。2.プロパルギルアルコールとイナミドの[3,3]-シグマトロピー転位を鍵反応に用いて、インデンとインドールを併せ持つ化合物が合成できることを既に報告している。今回、水酸基のキレーション効果を利用する二重結合の面選択な還元反応を開発し、raputindole Aと同じ立体配置をもつ三環性骨格の構築に成功した。また、保護基の変更により化合物の安定性などが改善され、各反応の収率が向上した。動的光学分割に関しては、新規ラセミ化触媒の設計・合成を行った。構造や活性など触媒の基礎的知見を得ており、光学活性なプロパルギルアルコールのラセミ化も確認している。光学分割に使用するキラルな銀触媒の合成に取り掛かっており、これからの成果が望まれている。Raputindole Aの合成ルート確立は、最終工程である側鎖の導入、脱保護を残すのみであり、順調に進んでいる。平成28年度の研究では、動的光学分割で用いる銀触媒の合成・検討と天然物(特にraputindole類)の合成ルート構築を行い、以下の成果を得た。1.ラセミ体プロパルギルアルコールを光学分割しながら光学活性なアレンへと変換する銀触媒の開発を行った。合成した銀触媒はプロパルギルアルコールの立体を完全に識別するには至っていないが、検討を重ねる中、基礎反応において基質適応範囲の拡大や収率の向上が見られた。動的光学分割に関して、光学分割に使用するキラルな銀触媒の合成・反応性の検討を行っている。また、基礎反応において基質適応性や収率など新たな知見も得ることができた。Raputindole Aの合成は、重要な骨格構築に成功し脱保護を残すのみであり、順調に進んでいる。Taiwaniaquinolの合成研究は、アレン形成に必要なプロパルギルアルコールの合成を現在行っている。平成29年度の研究では、動的光学分割で用いる銀触媒の検討を継続して行うとともに天然物の合成ルートを構築し、以下の成果を得た。検討した銀触媒では、プロパルギルアルコールの立体を完全に識別するには未だ至っていない。

一方、ラセミ化触媒の開発は平成27年度研究にて行っており、成果を得ている。2. Raputindole Aの合成研究では、最終工程の脱保護を中心に取り組んだ。標準的な方法では複雑な混合物を与えたが、検討の結果、反応が良好に進行する条件を見出すことができ、raputindole Aの全合成を達成した。3. Taiwaniaquinol類の合成研究では、重要中間体であるアレンの合成を行った。既存の方法を用いてプロパルギルアルコールを合成した後、銀触媒によるアレン形成反応を行った。目的の化合物を得ることはできたが安定性に問題があるため、置換基の変更などにより改善を図っている。独自に開発した四置換アレンの効率的合成法を用いて、天然物の全合成研究を行った。Raputindole Aの合成では、得られた四置換アレンが分子内環化を起こして、母核となる三環性骨格を与えた。キレーション効果を用いる還元の後、側鎖を導入することによりraputindole Aの全合成を達成した。さらに、taiwaniaquinol D合成の鍵中間体として四置換アレンの合成を行った。動的光学分割による光学活性四置換アレン合成法を開発するため、プロパルギルアルコールのラセミ化触媒とシグマトロピー転位を触媒するキラルな銀触媒について検討を行った。今年度までの計画を完了するとともに、組み合わせ触媒を用いるラセミ体プロパルギルアルコールから光学活性四置換アレンへの動的光学分割法の開発を重点的に行う。1.動的光学分割法の開発:付加/ [3,3]-シグマトロピー転位連続反応を室温で促進するキラルな銀触媒を開発し、ラセミ体プロパルギルアルコールの速度論的光学分割を実現する。ラセミ化触媒と組み合わせて、動的光学分割への展開を図る。2.天然物raputindole Aの合成研究:側鎖導入および脱保護を検討し、合成ルートを確立する。また、光学活性なプロパルギルアルコールを用いて、raputindole Aの不斉全合成を達成する。3.天然物taiwaniaquinolの合成研究:はじめに、ラセミ体プロパルギルアルコールを用いて、アレン形成を経由した母核構築ならびに合成ルートの確立を行う。1.動的光学分割法の開発:[3,3]-シグマトロピー転位を促進するキラルな銀触媒を創製し、ラセミ体プロパルギルアルコールの速度論的光学分割を実現する。すでに開発したラセミ化触媒と組み合わせて、動的光学分割への展開を図る。2.天然物raputindole Aの合成研究:確立した合成ルートを基に、光学活性なプロパルギルアルコールを用いて、raputindole Aの不斉全合成を達成する。3.天然物taiwaniaquinolの合成研究:アレン形成を経由した母核構築ならびに合成ルートの確立を行う。
増殖因子としての膵分泌性トリプシン・インヒビタ-の産生とその受容対の構造解析

1)腫瘍組織における膵分泌性トリプシン・インタヒビタ-(PSTI)の産生とその構造肺癌1例とS状結腸ポリ-プ1例からPSTICDNAをクロ-ニングした。その構造は膵臓のPSTIと同一であった。2)各種培養細胞系に対する膵分泌性トリプシン・インヒビタ-(PSTI)の特異的結合の検討種々の培養細胞について^<125>I-PSTIの結合活性を調べたところ、WI-38(ヒト線維芽細胞)、HUVE(ヒト血管内皮細胞)、H4-II-E-C3(ヒト肝癌細胞)、BDC-I(ヒト肝管癌細胞)において認められた。PSTIのSwiss albino細胞に対する結合は4°C、120分で平衡状態に達した。細胞に結合したPSTIは、37°C、30分で細胞内に取込まれ(内部化)、時間経過と共に内部化された^<125>I-PSTIは崩壊し細胞外へ排除された。^<125>I-PSTIを非標識のPSTIと共に細胞と反応させると、非標識PSTIは用量依存的に^<125>I-PSTIに結合を阻害した。他の成長因子であるEGF、D-FGF、IGF-1、TGFα、PDGF、TNFを添加しても、^<125>I-PSTIの結合は阻害されなかった。阻害反応曲線を用いてScatchard解析をしたところ、解離定数(kd)は5.3×10^<-10>Mで、一細胞あたり5,400の結合部位が存在することがわかった。この結合部位は、解離曲線により負の協同性をもたないものであった。受容体の分子量は約140kdであった。また既知のプロテア-ゼではないことを確認した。PSTIによるDNA合成の促進は、この受容体を介して伝達されているものと考えられた。1)腫瘍組織における膵分泌性トリプシン・インヒビター(PSTI)の産生とその構造肺癌17列のうち14例において免疫組織化学的にPSTI陽性所見を認めた。これからmRNAを抽出し、formalin agarose gelで電気泳動を行った後、ナイロンフィルターにトランスファーした。PSTIcDNAをプローブとして、nothern hybridizationを行ったところ、膵臓のPSTIと同じ位置に一本のバンドを認め、肺癌組織でPSTImRNAが発現していることを確認した。PSTImRNAのサイズは膵癌のPSTIと同じで、発現量は膵臓の約1/50と算定された。肺癌1例とS状結腸ポリープ1例からPSTIcDNAをクローニングし、その構造が膵臓のPSTIと同一であることを証明した。2)各種培養細胞系に対する膵分泌性トリプシン・インヒビター(PSTI)の特異的結合の検討PSTIはBUD-8,Flow-1000、WI-38、Aー431、HCTー15、FR、3T3、CPAEの細胞系に対して特異的に結合した。しかしPSTIと構造が類似していることが知られているEGFの結合数とは異ったパターンを示した。Flow-1000に対する^<125>I-PSTIのcompetition assayで、非標識のPSTIは^<125>I-PSTIの結合を阻害したが、一方過剰のEGFは^<125>I-PSTIの結合を阻害しなかった。また逆にAー431に対する^<125>I-EGFの結合はPSTIにより阻害されなかった。

このことより、各種細胞にPSTIが特異的に結合する部位があること、その部位がEGFレセプターとは異なる部位であることが示唆された。PSTIの3T3細胞に対するKd値は2.8pMと0.1pMであり、2種の異った結合部位の存在することが示唆された。PSTI受容体の構造を明らかにする目的で、ヒトPSTIをラクトペルオキシタ-ゼ法により標識し、細胞はマウス線維芽細胞である3T3Swissalbino細胞を24ーwell dishに静止状態まで培養したものを用いて実験を行った。PSTIの細胞に対する結合は4°C、120分で平衡状態に達した。細胞に結合したPSTIは、37°C、30分で細胞内に取込まれ(内部化)、時間経過と共に内部化された^<125>I-PSTIは崩壊し細胞外へ排除された。Ca^<2+>、Mg^<2+>存在下でPSTIの結合は抑制され、K^+、Na^+では変化がなかった。結合の至適pHは7.4ー8.0であった。^<125>I-PSTIを非標識のPSTIと共に細胞と反応させると、非標識PSTIは用量依存的に^<125>I-PSTIの結合を阻害した。他の成長因子であるEGF、b-FGF、IGF-1、TGFα、PDGF、TNFを添加しても、^<125>I-PSTIの結合は阻害されなかった。阻害反応曲線を用いてScatchard解析をしたところ、解離定数(Kd)は5.3×10^<-10>Mで、一細胞あたり5,400の結合部位が存在することがわかった。この結合部位は、解離曲線により負の協同性をもたないものであった。さらにこのPSTIに特異的に結合する蛋白を同定する目的で、2価の架橋試薬であるdissucinimidyl suberate(DSS)を用いて、cross-linking解析を行った。Autoradiographyで約140Kdの位置にバンドを認め、このバンドは非標識のPSTIで用量依存的に薄くなること、他の成長因子添加で消失しないことより、PSTI-PSTI受容体複合体であることが推測された。また種々のプロテア-ゼ・インヒビタ-で細胞表面のプロテア-ゼを阻害しても、結合活性には変化がみられなかった。
ウシ小型ピロプラズマ病における貧血病態と発症機序の解明

最終年度では、以下の研究成果を得た。1)小型ピロプラズマ感染による放牧牛の貧血病態は宿主免疫の異常バランスに起因する大球性高色素性貧血であることを解明した。2)スリランカ、エジプト、ベトナム、モンゴル、及びタイにおける牛やマダニのピロプラズマ感染の実態を国際疫学調査によって明らかにした。3)ピロプラズマ病の治療薬の候補を同定した。27年度が最終年度であるため、記入しない。血液病理学及び免疫学的解析から牛小型ピロプラズマ感染による貧血病態に関する以下の研究成果を得た。放牧ウシの各種血液検査項目等を牛小型ピロプラズマ感染群と非感染群、あるいは貧血発症群と非発症群との間で比較分析し、小型ピロプラズマ自然感染による貧血病態を血液病理学的に調べた。また、小型ピロプラズマ実験感染ウシの試験で得られたデータも同様に解析を行った。得られた各種血液検査項目の成果等から小型ピロプラズマ感染による放牧ウシの貧血病態は大球性高色素性貧血に分類されることが判明した。一方、原虫に特異的なウシの細胞性免疫及び液性免疫を評価できるELISpot法を用いて、小型ピロプラズマに対する免疫応答を非発症ウシのそれと比較検証した結果、小型ピロプラズマ病の貧血発症は宿主免疫の異常バランスに起因することが判明した。すなわち、小型ピロプラズマに感染した牛では、免疫の異常バランスを背景に、血管内での酸化ストレスが誘起され、(感染・非感染)赤血球膜の傷害が起こり、脾臓での傷害赤血球の貪食・排除が加速していくものと思われた。その結果、造血機能の過亢進が起こり、赤芽球の核成熟が追いつかず、未成熟巨大赤血球が大量に出現し、無効増殖(赤血球寿命短縮)による悪性貧血が起こるものと考えられた。ウシ小型ピロプラズマ感染による貧血発症機序を解明するための2つのアプローチから順調に研究は実施され、血液病理学的及び免疫学的見地からウシ小型ピロプラズマ感染による貧血の分類と発症起因の一端が明らかとなった。このことにより本研究課題は概ね順調に進展していると考える。もう一つのアプローチである「原虫病学(タイプ別やマダニ種別感染と宿主感受性)から見る貧血発症機序の解明」を実施する。すなわち、1)国内外の分子疫学調査から、どのタイプの小型ピロプラズマが、どのマダニ種によって媒介され、どのウシ種に感染しやすいのかを検証し、分類する。また、2)タイプ別の小型ピロプラズマ感染、媒介マダニ種別の小型ピロプラズマ感染、及びウシ種別の感染においてどのように貧血病態が異なるのかを、血液病理学的及び免疫学的に比較検証する。さらに、3)タイプ別やマダニ種別感染、ウシ種別感染から見る小型ピロプラズマ病における貧血発症機序を血液病理学的、免疫学的、及び原虫病学的に分類し、新規ワクチン開発やマダニ駆除プログラムの構築等に関する小型ピロプラズマ病制圧戦略の将来展望を学術的にまとめる。
肝移植における非侵襲的グラフト病態診断法の確立とリアルタイム免疫応答モニタリング

OMICS解析法を肝移植分野に応用し、観血的材料である肝生検組織と非侵襲的材料である末梢血、胆汁を用いて解析を行った。肝障害時の肝生検サンプルを用いた網羅的遺伝子解析と胆汁サンプルを用いた網羅的蛋白解析を行うことにより、急性拒絶反応に関連する肝組織中および末梢血液中に発現上昇する遺伝子群および胆汁中に増加する蛋白群を同定した。これらの結果を用いて臨床応用可能な非侵襲的診断法を確立した。マイアミ大学、当院で施行した肝移植患者、肝部分提供者を対象とし、肝移植患者においては、術前の末梢血、術後の末梢血、胆汁、尿をプロトコールに従い無菌操作で採取し、保存した。肝生検は肝提供者の術中肝生検、および肝移植患者の術後肝生検を対象とした.(1) DNAマイクロアレイ:ヒトの全遺伝子を網羅した44000遺伝子が搭載されたDNAマイクロアレイチップを用いて発現量測定を行った.マイアミ大学で得られたHCV肝炎再発患者13名と拒絶反応陽性患者9名の肝生検サンプルの比較により、拒絶反応の候補遺伝子として、Caspase 8、Guanylate-binding protein 2(BMP2)を同定した。さらにBMP2に関して、肝移植における末梢血中mRNAの推移を測定し、拒絶反応時に上昇することを示した。実際の臨床応用が可能となり、今後の研究が期待される。(2)プロテオーム解析:保存胆汁および尿を用いて、胆汁や尿に含まれる様々な共雑物(胆汁酸、脂質、ビリルビン等の分析の妨げになる物質)を効率よく除去する方法を確立する.さらに高効率で消化ペプチドを抽出、回収しナノフロー逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)にて分離精製する方法を確立した。酸素同位体法を用いた蛋白変動解析の結果から、拒絶反応に関連する候補蛋白としてAlanin amniopeptidase(AAP)を同定した。今後胆汁中のMP量を測定することで、急性拒絶反応の診断を行うことが可能であるかどうかを検討する。AAPは酵素であり、酵素活性を測定するELIZA法で簡便にAAP量を測定できることから、臨床応用の有用性が期待される。21年度に引き続き、22年度も肝移植後グラフト病態診断として、肝生検サンプルを用いた網羅的遺伝子解析、および胆汁サンプルの網羅的蛋白解析(iTRAQ)を行った。前者から急性拒絶反応と関連する遺伝子候補としてGuanylate-binding protein 2 (BMP2)が得られ、この分子に関する研究成果を論文発表した。(1) DNAマイクロアレイ:ヒトの全遺伝子を網羅した44000遺伝子が搭載されたDNAマイクロアレイチップを用いて発現量測定を行った.マイアミ大学で得られたHCV肝炎再発患者13名と拒絶反応陽性患者9名の肝生検サンプルの比較により、拒絶反応の候補遺伝子として、Caspase 8、Guanylate-binding protein 2 (BMP2)を同定した。(2)プロテオーム解析:保存胆汁および尿を用いて、胆汁や尿に含まれる様々な共雑物(胆汁酸、脂質、ビリルビン等の分析の妨げになる物質)を効率よく除去する方法を確立する,さらに高効率で消化ペプチドを抽出、回収しナノフロー逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)にて分離精製する方法を確立した。酸素同位体法を用いた蛋白変動解析の結果から、拒絶反応に関連する候補蛋白としてAlanin amniopeptidase (AAP, CD13)を同定した。また、近年注目されているiTRAQ法を用いて胆汁中に含まれる蛋白の網羅的解析を行うことに成功した。同定された胆汁中ペプチドは9000を超え、蛋白は220あまりを同定することができた。今後臨床情報と合わせて、蛋白の機能解析を行う予定である。22年度に引き続き、23年度も肝移植後グラフト病態診断として、肝生検サンプルを用いた網羅的遺伝子解析、および胆汁サンプルの網羅的蛋白解析(iTRAQ)を行った。(1)DNAマイクロアレイ:ヒトの全遺伝子を網羅した44000遺伝子が搭載されたDNAマイクロアレイチップを用いて発現量測定を行った.マイアミ大学で得られたHCV肝炎再発患者13名と拒絶反応陽性患者9名の肝生検サンプルの比較により、拒絶反応の候補遺伝子として、Caspase 8、Guanylate-binding protein 2 (BMP2)を同定した。(2)プロテオーム解析:保存胆汁および尿を用いて、胆汁や尿に含まれる様々な共雑物(胆汁酸、脂質、ビリルビン等の分析の妨げになる物質)を効率よく除去する方法を確立する.さらに高効率で消化

ペプチドを抽出、回収しナノフロー逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)にて分離精製する方法を確立した。酸素同位体法を用いた蛋白変動解析の結果から、拒絶反応に関連する候補蛋白としてAlanin amniopeptidase (AAP, CD13)を同定した。また、近年注目されているiTRAQ法を用いて胆汁中に含まれる蛋白の網羅的解析を行うことに成功した。同定された胆汁中ペプチドは9000を超え、蛋白は220あまりを同定することができた。このうち、(1)の解析結果を同時に解析することにより、拒絶反応に関連する遺伝子と蛋白との相互評価を行い、肝内および胆汁蛋白で関連する候補蛋白/遺伝子群を同定した。
物質移動に有効な土壌中気液界面面積の測定とモデルによる推算

本研究の目的は,気相トレーサーを用いて,土壌中の気液界面積を測定すること,その際に気相の流れている部分と停滞している部分を区別すること,さらに,ネットワークモデルを作成して土壌中の気液の置換過程における界面積の変化をシミュレートすることである。我々は,当初,文献等から得た情報から,ヘプタントレーサーを用いる方法を試みたが,半年間の検討の結果,ヘプタントレーサーでは,水-空気界面への界面吸着係数が小さいため,1×10^5m^<-1>以下の比界面積の測定が難しいことが明らかとなった。ところが,我々の測定したい土壌粒子の比表面積はこれより1オーダー程度低く,ヘプタントレーサーでは有効界面積の測定ができなかった。このため,当初の計画を変更して,1×10^21×10^3m^<-1>程度の比界面積を測定する手法の開発を試みることにした。具体的には,水相に界面活性剤を投入し,界面活性剤の疎水部と親和性の高いトレーサーを用いることにより,気液界面におけるトレーサーの吸着係数を高める方法を試みた。現在のところ,この方法についてはまだ成功していないが,今後さらに探索をつづける予定である。空気の流れている部分と停滞している部分を区別することに関しては,界面積についてはこの目標は達成されなかったが,流れている部分と停滞している部分の気相容積についてはこれを解析する手法を提案ることに成功した。さらに,毛管力に基づいたネットワークモデルを作成し,シミュレーションを行なった。計算結果は,文献値の脱水過程とはよく一致している。以上,本研究の当初の目的であった,気相の流れている部分と停滞している部分の界面積を区別することに関しては,正確な界面積の算出にはまだ若干時間がかかるが,ともかくも流れている部分と停滞している部分を区別する方法については開発に成功したと考える。本研究では、土壌に空気を導入するときに生成する気液界面積を,空気の流れている部分の界面と,停滞している部分の界面を区別して測定し,それが気液置換履歴によってどのように変化するかを検討している.本年度は,不活性ガストレーサーを用いて気相の流れている部分と停滞している部分の容積を測定する方法を確立した.すなわち,気液界面積の測定に先立って,土壌サンプルへのガスの流通系,毛管圧力の調整法,トレーサー濃度測定法を確立し,さらに空気の流れている部分と停滞している部分の界面積の分別に必要な基礎データを得たことになる.具体的には以下の成果が得られている.有効径2ミクロンのステンレス多孔質体カラム両端にフランジを介してガス流路を接続し,ガラスビーズを充填し,恒温水槽中に設置した.カラムに,マスフローコントローラーにより窒素ガスを供給する.カラム入口にて一定量のヘリウムを注入し,その出口での濃度変化より,カラム内のトレーサーの平均滞留時間を求めた.気相圧力をニードルバルブで調整し,ほぼ一定の毛管圧下で,流量を変化させて平均滞留時間の変化を調べた.理論上は流量を無限大に外挿したときの平均滞留時×流量が空気の流れている部分の容積を,流量をゼロに外挿したのときの平均滞留時間×流量が空気の流れている部分と停滞している部分を合わせた容積を示すと考えられるが,実験の結果,main imbibition,main drainage過程における空気の流れている部分と停滞している部分の容積の算出に成功した.基本的にはトレーサーを界面トレーサー(ヘプタンなど)に変更することで,界面積も同様に測定できるが,本年度よりひと桁小さい線流速が必要であることが分かったため,現在,断面積の大きいサンプルカラムを設計中である.新しいサンプルカラムが完成次第,界面積の測定実験を開始する.

土壌気相トレーサーを用いて,土壌中の気液2相流における気液有効界面積を測定する方法の開発を試みている。当初,文献から得た情報から,ヘプタントレーサーを用いる方法を試みたが,半年間の検討の結果,ヘプタントレーサーでは,水-空気界面への界面吸着係数が小さいため,1×10^5m^<-1>以下の比界面積の測定が難しいことが明らかとなった。ところが,我々の測定したい土壌粒子の比表面積はコこれより1オーダー程度低く,ヘプタントレーサーでは有効界面積の測定ができなかった。このため,当初の計画を変更して,1×10^21×10^3m^<-1>程度の比界面積を測定する手法の開発を試みることにした。具体的には,水相に界面活性剤を投入し,界面活性剤の疎水部と親和性の高いトレーサーを用いることにより,気液界面におけるトレーサーの吸着係数を高める方法を試みた。現在のところ,この方法についてはまだ成功していないが,今後さらに探索をつづける予定である。本研究での当初の目標は,空気の流れている部分と停滞している部分の界面積を区別することにあった。界面積についてはこの目標は達成されなかったが,流れている部分と停滞している部分の気相容積についてはこれを解析する手法を改善することに成功している。さらに,本研究の装置を用いて,気相の短絡流の有無の解析手法について検討を始めている。これは,汚濁物質の物質移動への短絡流への影響を検討するための予備的実験であり,界面積に対する短絡流の影響を検討するための準備となる。今後は,新たなアイデアに基づく界面積測定法の開発を進めるとともに,当初の目的どおり,流通部と停滞部における界面積,短絡流部における界面積,等を算出する手法について検討を進める。
多様体の幾何構造と大域解析

多様態の幾何構造は多くの種類があるが,我々が取り上げるのは主に共形幾何と関係の深いものである.以下に得られた結果の一部を述べる.1.スカラー曲率方程式.これはリーマン計量の共形変換でスカラー曲率がどのように変換されるかを記述する方程式である.コンパクトでない多様体上でこの方程式の組織的な解析を行い,与えられたスカラー曲率をもつ完備な共形計量の空間について諸結果を得た.2.ワイル構造.これは共形類が与えられているとき,この共形類を保ち捩率が0であるようなアファイン接続のことである.リッチ曲率がワイル構造の完全不変量であることが示された.またコンパクト共形平坦アインシュタイン-ワイル空間の分類を得た.3.メビウス幾何.与えられた位相型をもつ球面上の正則閉曲線の最小頂点数を自己交点数が5以下の曲線に対して完全に求めた.また正則曲線に対するシュワルツ微分を新たに導入した.これによってネハリの単葉性定理およびその拡張に対して新たな証明を与えた.この議論の要点のひとつは曲線のおかれている多様体の共形構造からその曲線に積分可能な射影構造が導かれることにある.メビウス空間の曲線に対して,この曲線の射影構造から定まる射影展開写像の単射性から,この曲線のはめこみ写像の単射性が得られることを示した.多様態の幾何構造は多くの種類があるが,我々が取り上げるのは主に共形幾何と関係の深いものである.以下に得られた結果の一部を述べる.1.スカラー曲率方程式.これはリーマン計量の共形変換でスカラー曲率がどのように変換されるかを記述する方程式である.コンパクトでない多様体上でこの方程式の組織的な解析を行い,与えられたスカラー曲率をもつ完備な共形計量の空間について諸結果を得た.2.ワイル構造.これは共形類が与えられているとき,この共形類を保ち捩率が0であるようなアファイン接続のことである.リッチ曲率がワイル構造の完全不変量であることが示された.またコンパクト共形平坦アインシュタイン-ワイル空間の分類を得た.3.メビウス幾何.与えられた位相型をもつ球面上の正則閉曲線の最小頂点数を自己交点数が5以下の曲線に対して完全に求めた.また正則曲線に対するシュワルツ微分を新たに導入した.これによってネハリの単葉性定理およびその拡張に対して新たな証明を与えた.この議論の要点のひとつは曲線のおかれている多様体の共形構造からその曲線に積分可能な射影構造が導かれることにある.メビウス空間の曲線に対して,この曲線の射影構造から定まる射影展開写像の単射性から,この曲線のはめこみ写像の単射性が得られることを示した.まず研究代表者は共形構造の幾何と密接な関係があるメビウス幾何の基礎理論を曲線のシュワルツ微分をもとに構築し研究を進めている.現時点で明らかになった主要結果は,円の幾何においてはアファイン幾何と射影幾何の相違が2次元以上では生じないこと,この事実に注目すると関数論におけるネハリの単葉性定理の幾何学的な証明および一般化が得られることである.まだ論文として公表されていないが,いくつかの研究集会などでその一部を発表している段階である.分担者片桐は共形接続の理論に関しその構造の剛性に関する結果を得た.また共形接続の幾何においてもシュワルツ微分の一般化が可能であることを示した.さらに共形構造との関係で興味で持たれているヤン・ミルズの変分問題について大域解析的手法を用いた結果を得た.分担者加藤はスカラー曲率の方程式,極小曲面の方程式についての大域解析の研究を行い,解の構造定理,存在定理,一意性定理を得た.分担者小林毅は3次元多様体の幾何について結び目理論の立場からの研究を行い最近注目されているthin positionと呼ばれる量を具体的に求める方法について成果を得ている.この量は3次元トポロジーにおいて重要な道具であることが理論的に明らかになっているが,現在,具体的に求めることは技術的に困難な量とされいる.本研究は多様体の幾何構造を特定の構造に限定することなく大域解析の手法を用いて理解を深めることを主旨としている.本年度の研究成果はおもに共形構造およびこれに関連の深い幾何において得られている.まず2次元球面のメビウス幾何に関する結果として,球面上の自己交点数5までの閉曲線のジオトピー類で,閉曲線のもつ頂点の最小数をすべて決定した(代表者).この考察の結果メビウス幾何において曲線の射影構造が重要な役割をもつという知見を得た.分担者加藤は計量の共形変形によるスカラー曲率方程式の解全体の構造に関する研究をすすめた.それまで得られていた最大解の一意性定理を,より一般の非線型楕円型偏微分方程式に拡張した.またこれまで山辺不変量が正であるコンパクトリーマン多様体から一点をのぞいた領域上で得られていた解空間の構造定理を有限個の点を除いた領域の場合に拡張する,などの結果を得た.分担者片桐はワイル構造の研究をすすめた.ワイル構造とは共形構造とそれに適合する接続をあわせた概念である.リーマン幾何の場合と同様にリッチ曲率のアインシュタイン方程式が定式化され,これをみたすワイル構造をアインシュタイン・ワイル構造という.アインシュタイン計量の定めるアインシュタイン・ワイル構造の無限小剛性,共形構造を固定したときリッチ曲率の対称部分がワイル構造を決定するという結果,さらに変形平坦なアインシュタイン・ワイル構造の決定,という結果を得た.多様体の様々な幾何について、相互の関連にも意を払いつつ、解析的な手法をとりいれ理解を深めることが本研究の目的であった。

本年度に得られた主要な成果のいくつかをここに報告する。まず一般次元の多様体で、そこに共形構造が与えられているとき、この多様体にはめこまれた曲線に射影構造が導かれることが見出された。これは射影構造の与えられた多様体内の一般的な超曲面に共形構造が導かれるというよく知られた事実と形式的には双対な結果とみなすことができる。この曲線の射影構造による展開写像とはめこみ写像の単射性が互いに関連していることな付随した結果も得られた。共形構造に関しては、スカラー曲率方程式の解について多くの成果が得られた。その概要は分担者加藤による数学第51巻に掲載された論説に公表された。またコンパクト多様体では負定数スカラー曲率計量はその共形類を代表するものになっており、負定数スカラー曲率の問題は、共形構造の問題と深く関係している。3次元双曲多様体において十分一般的な条件のもとで、このような計量のモデュライ空間が可縮であることが分担者片桐によって示された。
生物資源のロバスト管理のための生態モデリング

野生動物や漁業対象個体群の個体群動態をモデル化する上で、生理学的な背景をきちんと取り込む必要があることに注目し、ダイナミックエナジー収支モデルと呼ばれる手法を発展させることが1つの目的であった。それは個体の成長などの生理学的な測定値をとりこみ、個体に関するデータと個体群動態、さらに種間関係を自然に結びつける事ができる。ユスプ博士は、初年度に、カリフォルニア大学サンタバーバラ校のRoger Nisbet教授のもとを訪問してデータドリブンモデリングの共同研究をすすめた。さらに、社会規範の進化に関する松尾匡教授と私との共同でない集団ひいきの成立に関する理論研究を行ない2論文を執筆した。その結果、内集団ひいきが広まった社会と、逆にほとんどない社会との何れかに進化し、いずれでも協力が成立すること、またそれらの規範が拮抗するときには、協力がくずれる結果となる事などを証明した。加えて九大の総合理工学部を訪問していたWang博士と中国の社会実験グループとの共同で協力進化に関する論文を多数執筆し、掲載した。また李貞憲助教(九大決断科学セ)と私との共同で、マイクロファイナンスの安定性についての論文を執筆し刊行した。さらに熱帯林の違法伐採の跋扈に対する理論も進めた。これはジャーナルに投稿し審査中である。ユスップ博士は、以上のように極めて活発で生産的な二年間を過ごし、北海道大学の電子科学研究所のテニュアトラック教員として採用された。電子科学研究所は日本でも非線形数理の中心的な研究機関である。それはユスップ博士の研究が高く評価され、今後5年間にわたり研究に専念できる環境を得たことを示す。27年度が最終年度であるため、記入しない。初年度において、ユスップ博士の研究は以下の成果をもたらした。(1)動的エネルギー収支モデル(DEB)の数値シミュレーションモデルを構築した。体調、体重といったデータだけで走らせることができるため汎用性が高い。太平洋クロマグロについてDEBモデルを作成し、モデル作成に使用したとは別のデータでその有効性を検証した。(2014年の日本水産学会春季大会にて発表し、論文は投稿し現在は審査中)(2)上記のモデルに基づいた資源管理戦略を漁業経済学も取り込んで解析した(日本生態学会大会にて発表し、論文は投稿準備中)。(3)大西洋クロマグロを対象に、DEBモデルのパラメータを推定した。これからの1年半の研究期間に、太平洋クロマグロと大西洋クロマグロとの比較を行う。また大西洋クロマグロについて地中海での適切な繁殖場所を推定した(フランス海洋研究所IFREMERとの共同研究)。(4)社会規範の進化に関する研究を間接互恵にもとついて展開した。異なる規範が対立をして他を排除することや, 2つが並び立つ状況で社会の協力が消滅する可能性、また互いに外集団の人間を警戒する性質(内集団びいき)や異なる規範を認めない性質(rigidity)が進化する状況を解析した。2つの論文としてとりまとめ、Joournal of Theoretical BiologyおよびPLoS Computational Biologyにそれぞれ掲載された。また2014ゲーム理論ワークショップにて発表した。ユスップ博士は昨年前半はカリフォルニア大学サンタバーバラ校のRoger Nisbet教授らと共同研究をすすめ、Dynamic Energy Budgetモデルとよばれる、生理学と生態学を結びつけたモデリングを行い、マグロ個体群に対してすすめてきた。すぐれた成果があがっている。これとは別に、巌佐および立命館大学経済学部教授の松尾匡先生との共著にて、人間に普遍的にみられる内集団びいきの広がりに関する数理的研究をすすめた。それは他人に対してよいとかわるいといった評価をくだして社会で評価し、それに応じて協力/非協力を選ぶとすることで、高い協力レベルが安定に維持されるとする制度である。これを集団の外と交易を行いタイプとそれを拒否するタイプの2つの道徳システムがあるとし、いずれが占めるかを考えるものである。その結果、いずれの道徳でも社会の協力を高くたもてるが、共存はできないことと、まざったときに非協力者が全部を占める結果になるとする結果をえた。また交易による利益が高いほど、相手に寛容な道徳が広がる条件が広くなるという結果がえられた。Journal of Theoretical BiologyおよびPLoS Computational Biolodyに論文が掲載された、加えて、李貞憲助教や巌佐、クロアチアの物理学者らとともに、マイクロファイナンスの安定性に関する全く新しいモデリングをおこなった。論文は投稿して審査中である。これらは、生態系管理に関する重要な理論的業績といえる。ユスップ博士の理論展開能力と数理的解析能力は」すばらしい。今後数ヶ月を残すばかりになったが,良い研究成果をあげてくれると期待している。

加えて九大の総合理工学部を訪問していたWang博士と中国の社会実験グループとの共同で協力進化に関する論文を多数執筆し、掲載した。また李貞憲助教(九大決断科学セ)と私との共同で、マイクロファイナンスの安定性についての論文を執筆し刊行した。さらに熱帯林の違法伐採の跋扈に対する理論も進めた。これはジャーナルに投稿し審査中である。ユスップ博士は、以上のように極めて活発で生産的な二年間を過ごし、北海道大学の電子科学研究所のテニュアトラック教員として採用された。電子科学研究所は日本でも非線形数理の中心的な研究機関である。それはユスップ博士の研究が高く評価され、今後5年間にわたり研究に専念できる環境を得たことを示す。上記の研究概要に着いて記したように、ここにきて予想以上に研究成果があがっている。複数の論文を刊行し、PlScomputationalBiology,Journal of TheoreticalBiology, Deep See research, PLoS SONEなどに掲載されたが、現在投稿中の論文も数編ある。博士の研究遂行能力、とくに物理学的な解析、経済学のゲーム理論の解析,加えて生態学モデリングの力など驚くべき幅広さ、知らない分野にも興味をもちオリジナルな研究成果を挙げる力などにより、生物資源のロバスト管理のための生態モデリングにおいて、2つの規範の間での対立を間接互恵に基づいて解析が行えた。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度までの成果をうけ、環境問題解決の糸口として、マイクロファイナンスの安定性についての論文執筆を行う。また、中国の生態/社会科学研究グループと共同で、協力進化に関する実験社会科学と理論モデルを展開し、論文にまとめる。保守的な企画、執拗に実行、一流の共同研究者、効率的な指導27年度が最終年度であるため、記入しない。1)資源管理戦略のため、太平洋クロマグロのバイオエコノミック解析について論文を投稿する。2)Santa BarbaraにてNISBET, Roger教授と共にクロマグロの動的エナジー収支モデルを用いて、資源管理のため、個体群モデルを開発する。3)太平洋クロマグロと大西洋クロマグロとの生物エナジー的な比較を行う。4)大坂で行われる日本数理生物学会にてミニシンポジウムを創立する。
急性中耳炎の難治化の危険因子と薬剤耐性菌の伝播に関する研究

1.急性中耳炎難治化に関する危険因子の検討小児急性中耳炎患児368例(1086ヶ月、男児200例、女児168例)を対象に、臨床経過を臨床症状(耳痛、発熱、啼泣・不機嫌)、鼓膜所見(発赤、膨隆、光錐減弱・混濁)よりなるスコアリングシステムを用い評価した。(1)鼻咽腔検出菌と急性中耳炎重症度および臨床経過肺炎球菌検出例では、重症例が多く難治例が認められた。一方、病原菌が検出されない場合あるいはモラクセラ・カタラーリスが検出された例では、軽症例が多く認められ臨床経過は良好であった。(2)臨床経過に関与する危険因子5病日に臨床症状が残る危険因子としては、2歳以下の低年齢、初診時の重症例、鼻咽腔よりの肺炎球菌の検出が考えられた。ロジスティック回帰解析では、オッズ比は低年齢9.64、初診時の重症度は0.28であった。(3)鼓膜所見に関与する危険因子28病日に臨床症状が残る危険因子としては、2歳以下の低年齢、初診時の重症例、薬剤耐性肺炎球菌検出例が考えられた。ロジスティック回帰解析では、オッズ比は低年齢3.68、薬剤耐性肺炎球菌の検出1.9であった。(4)重症例におけるアモキシシリン(AMPC)治療の有効性に関与する危険因子AMPC治療で改善しない危険因子は、低年齢、重症の初診時鼓膜所見、薬剤耐性肺炎球菌の検出であった。(5)軽症例における抗菌薬治療の必要性に関与する危険因子抗菌薬治療が必要となる危険因子は、低年齢、重症の初診時鼓膜所見、鼻咽腔起炎菌陽性例であった。2.起炎菌の薬剤耐性遺伝子の検索小児急性中耳炎患児鼻咽腔より検出された肺炎球菌の約30%にペニシリン結合蛋白遺伝子(pbp1a,pbp2x,pbp2b)に変異を認める薬剤耐性菌が検出された。また、pbp3遺伝子に変異を認めるβ-ラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性インフルエンザ菌が約20%に検出された。3.耐性菌の伝播に関する分子生物学的検討急性中耳炎兄弟例では、パルスフィールドゲル電気泳動法において同一の菌株が検出され兄弟間における起炎菌の伝播が考えられた。また、急性中耳炎患児の中耳貯留液、鼻咽腔より同時に検出されたインフルエンザ菌、肺炎球菌の約90%で同一の菌株が検出され、鼻咽腔より耳管を介した中耳感染が確認された。1.急性中耳炎難治化に関与する危険因子の検討

368例小児急性中耳炎患児(1086ヶ月、男児200例、女児168例)を対象に、臨床経過を臨床症状(耳痛、発熱、涕泣/不機嫌)および鼓膜所見(発赤、膨隆、光錐減弱/混濁)よりなるスコアーリング・システムを用い点数化することにより評価した。(1)鼻咽腔検出菌と急性中耳炎重症度および臨床経過肺炎球菌検出例では、重症例が多く難治例が認められた。一方、病原菌が検出されない場合、モラキセラ・カタラーリス菌検出例では、軽症例が多く認められ臨床経過は良好であった。(2)臨床経過に関与する危険因子5病日に臨床症状が残る危険因子としては、2歳以下の低年齢、初診時の重症例、鼻咽腔肺炎球菌検出例が危険因子と考えられた。ロジスティック回帰解析による検討では、オッズ比は、低年齢:9.64、初診時臨床症状の重症度:0.28であった。(3)鼓膜所見に関与する危険因子28病日に臨床症状が残る危険因そとしては、2歳以下の低年齢、初診時の重症例、鼻咽腔薬剤耐性肺炎球菌検出例が危険因子と考えられた。ロジスティック回帰解析による検討では、オッズ比は、低年齢:3.68、薬剤耐性肺炎球菌の検出:1.9であった。(4)重症例におけるアモキシシリン治療の有効性に関与する危険因子アモキシシリン治療にて改善しない危険因子は、低年齢、初診時の鼓膜所見の重症度、薬剤耐性肺炎球菌が考えられた。(5)軽症例におげる抗菌薬の必要性に関与する危険因子軽症例において抗菌薬治療が必要となる危険因子としては、低年齢、初診時の鼓膜所見の重症度、鼻咽腔より病原菌が検出されないことが考えられた。2.起炎菌の薬剤耐性遺伝子の検索小児急性中耳炎患児鼻咽腔より検出された肺炎球菌の約30%にペニシリン結合蛋白遺伝子(penicillin binding protein:pbp1a,pbp2x,pbp2b)に変異を認める薬剤耐性肺炎球菌が検出された。また、pbp3遺伝子に変異に認めるβラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性インフルエンザ菌が約20%に検出された。3.耐性菌の伝播に関する分子生物学的検討急性中耳炎兄弟発症例では、パルスフィールドゲル電気泳動法において同一の菌株が検出され、兄弟間における起炎菌の伝播が考えられた。また、急性中耳炎患児の中耳貯留液、鼻咽腔より同時に検出されたインフルエンザ菌、肺炎球菌の約90%で同一の菌株が検出され、鼻咽腔より耳管を介した中耳感染が確認された。1.急性中耳炎難治化に関与する危険因子の検討昨年に引き続き症例を増やし,小児急性中耳炎患児を対象に,臨床経過を臨床症状および鼓膜所見よりなるスコアーリング・システムを用い点数化することにより評価した.1)鼻咽腔検出菌と急性中耳炎重症度および臨床経過肺炎球菌および2菌以上の検出例では,重症例が多く難治例が認められた.一方,病原菌が検出されない例,モラキセラ・カタラーリス菌検出例では,軽症例が多く経過は良好であった.2)臨床経過に関与する危険因子5病日臨床症状が残る危険因子は,2歳以下の低年齢,初診時の重症例,鼻咽腔肺炎球菌検出例であった.3)鼓膜所見に関与する危険因子28病日に鼓膜所見が残る危険因子は,2歳以下の低年齢,初診時の重症例,鼻咽腔薬剤耐性肺炎球菌検出例であった.4)重症例におけるアモキシシリン治療の有効性に関与する危険因子アモキシシリン治療にて改善しない危険因子は,低年齢,初診時の鼓膜所見の重症度,薬剤耐性肺炎球菌であった.2.起炎菌の薬剤耐性遺伝子の検索小児急性中耳炎患児の鼻咽腔より検出された肺炎球菌の約80%にペニシリン結合蛋白遺伝子(pbp1a,pbp2x,pbp2b)に変異を認める薬剤耐性肺炎球菌が検出され,3遺伝子の変異は約40%に認められた.また,pbp3遺伝子に変異を認めるβラクタマーゼ非産生アンピシリン耐性インフルエンザ菌は約40%に検出された.