hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨髄単核球細胞移植を用いた大腿骨頭壊死症に対する新しい治療技術の開発

4.今後は、エリスロポエチンを1で作製したモデル動物に投与して、大腿骨頭壊死の発生率と圧潰の程度が減少するか検討する。また、2で作製したステロイド性大腿骨頭モデル動物にエリスロポエチンを投与して、大腿骨骨髄の壊死発生頻度が低下するか調べる予定である。大腿骨頭壊死症は、壊死した大腿骨頭を正常な状態に戻す根本的な治療法は確立されていない。本研究は骨髄単核球細胞を大腿骨内の壊死部と正常部の境界領域に移植して血管新生を誘導し、血流障害を改善して骨壊死を修復させることを目的とした、本疾患に対する全く新しい治療法の開発である。本年度は大腿骨頭壊死を生じさせた動物モデルを用いて壊死部の血管新生、骨壊死の修復などの治療手技の確立を試みた。さらに、大腿骨頭壊死症に対するエリスロポエチンの効果を評価し、その作用機序を調べた。1.実験動物(日本白色家兎)にステロイドを注射して大腿骨壊死を生じさせた。経時的に大腿骨を摘出して組織学的に観察し、骨壊死の発生とその変化を確認した。2.実験動物の骨盤から骨髄細胞を採取し、単核球細胞を分離した。作製したステロイド性大腿骨壊死動物の骨髄内壊死境界部に、単核球細胞移植を行なった。コントロールは同様の方法で生食を注入した。これにより、大腿骨頭壊死に対する骨髄単核球細胞移植の効果を評価した。3.同様に作成したステロイド性大腿骨壊死モデルの実験動物に、エリスロポエチンを使用量を変えて連日投与した。これにより、大腿骨頭壊死に対するエリスロポエチンの効果を評価した。4.生体外培養系で、骨関連細胞にエリスロポエチンを作用させ、分化、増殖能を評価した。これにより、大腿骨頭壊死に対するエリスロポエチンの作用機序を考察した。エリスロポエチンは、大腿骨頭壊死症に対する全く新しい治療薬になる可能性がある。これらの研究結果は現在詳細に分析中であり、論文発表・学会発表は分析終了後に行う。
重度歯周病治療のための線維芽細胞増殖因子担持担体の歯周組織再生のメカニズム解明

線維芽細胞増殖因子Basicfibroblast growthfactor (bFGF)は血管新生作用を有し、新生血管に富んだ良性肉芽を形成するため、創傷治癒を促進させると同時に歯周組織再生を促進する効果がある。申請者は、リン酸三カルシウム(TCP)多孔質体に化学的にbFGFを結合させた(bFGFTCP多孔質体)薬物担持担体を、イヌ下顎骨骨欠損モデルに移植したところ早期に骨再生が促進されたことを報告した。さらに、最近、歯根膜細胞や新生セメント質の再生にも有効であることがわかってきた。本申請ではbFGFTCP多孔質体のリモデリングと歯槽骨を含む歯周組織の再生のメカニズムをin vitro及び小動物を用いて分子生物学的および病理組織学的に解明することである。本年度は、TCPに変わる足場材料の探索を行った。養殖エダコモンサンゴ(琉球大学より提供)をボーンミルにて顆粒状に形成を行い、除タンパク処理を行った。顆粒を電子顕微鏡で観察したところ250マイクロメートルの連通孔を持った形状であった。またX線回折の結果からアラゴナイト結晶であることが明らかとなった。さらにフーリエ変換赤外分光光度計測定により、組成は炭酸アパタイトであることが明らかとなった。当初αTCPに変わる足場材料をβTCPを選択したが、吸収が予想以上に遅かったため、サンゴを足場材料にすることの決定に時間がかかったため。今後は、サンゴとbFGFを組合わせた実験についても行っていく。bFGFサンゴ多孔体薬物徐放性材料を作製する。また、サンゴ多孔体のビーグル犬を用いた実験についても行っていく。動物実験に関する費用が発生しなかったことと足場材料を無料で入手できたため。次年度はビーグル犬の購入に研究費を使用する計画である。
発がんシグナルが誘導するＤＮＡ複製異常におけるＹ－ｆａｍｉｌｙポリメラーゼの役割

活性化がん遺伝子による異常なDNA複製は、発がん過程を促進するゲノム不安定性の主な原因として注目を集めている。このようなDNA複製は二重鎖切断を生じ、その組換え修復のエラーを介して、遺伝子の欠損、増幅、再構成などを引き起こすと考えられる。一方、発がんに関連するゲノムの変化には点突然変異が大きな役割を果たしているが、がん発生の過程で変異率の上昇する可能性やその仕組みは十分明らかではない。Yファミリー・ポリメラーゼ(Y-Pol)は忠実度の低いDNA複製酵素であり、損傷乗越えDNA合成への関与はよく知られているが、それ他の高次構造を取るDNAの複製への関与が報告されている。私達はヒト細胞にがん遺伝子サイクリンEを過剰発現すると、DNA再複製にともないreplisomeにY-PolのひとつであるPol-etaが動員されることを見出した。ヒト細胞U2OSにおいてgemininをノックダウンし、G2期停止からDNA再複製による高倍数体が出現するモデル系を用いて、Pol-etaの働きを追究した。本細胞において、DNA再複製している細胞に特異的にreplisomeへのPol-etaの動員が見られた。また、DNA再複製による新規合成DNA鎖にPol-etaが結合することが生化学的手法によっても確認された。さらに、RNAiによるPol-etaの発現抑制は、S期のDNA合成には影響しないが、再複製におけるDNA合成速度を有意に抑制することが明らかになった。これらの結果は、DNA再複製にPol-etaが関与することを示す。また、私達はPol-kappaやREV1も同様に再複製に関与することを示唆するデータを得ている。したがって、活性化がん遺伝子が引き起こすDNA再複製はY-Polの動員することが強く示唆され、このメカニズムが点突然変異の発生率を亢進させる可能性が考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。発がん遺伝子の活性化は、DNA複製ストレスとこれに伴うDNA損傷応答を誘導する。このプロセスは、腫瘍初期病変に見られる(1)細胞老化や細胞死を介する発がん抑制と、(2)ゲノム不安定化による腫瘍の悪性化促進、という相反する作用を引き起こし、治療標的としても注目されている。このような複製ストレスの原因のひとつとして、発がんシグナルによるDNA再複製の誘導が考えられているが、その分子機構は十分明らかではない。我々は、DNA再複製におけるY-familyポリメラーゼ(Y-Pol)の役割を解析し、以下のような知見を得た。ヒト細胞株U2OSにがん遺伝子cyclin Eを過剰発現すると、細胞はG2期に留まりつつDNA再複製を続けて高倍数化(DNA>4N)を示した。これらの細胞ではDNA損傷の亢進にともない、PCNAモノユビキチン化、PCNAと共在するGFP-Y-Polメンバー(Polη,REV1,Polι,Polκ)のfocus形成が観察された。また、Polη,REV1をknockdownしたところ、cyclin Eの発現誘導時にRad51のfocus形成が増加した。したがって、これらY-Polの機能抑制により代替的に相同組み替え修復が亢進した可能性が考えられる。そこで、さらにDNA再複製におけるY-Polの役割を解析するために、GFP-Y-Polを安定発現するU2OS細胞においてgemininをknockdownしてDNA再複製を誘導したところ、DNA量の高倍数化にともなってDNA損傷応答の亢進、PCNAモノユビキチン化、replisomeへのY-Polの集積が観察された。また、EdUで標識したDNAは、モノユビキチン化PCNA、GFP-Polηと共沈した。これらの結果は、DNA再複製にY-Pol(特にPolη)が関与することを強く示唆する。

研究に適した実験モデル系を確立することができ、当初の仮説であるY-familyポリメラーゼを支持する知見を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで得られた知見を確実にするために、他の実験モデル系やin vivoに置ける検討、より多角的な手法を用いた検討、多くのコントロール実験などを行う必要がある。
造血幹細胞移植治療の合併症の評価と克服に関する研究

本研究では、造血器疾患治療による呼吸・循環器系合併症の克服をめざし、バルサルタン(アンギオテンシンII受容体拮抗薬)によるアドリアマイシンの慢性心毒性予防効果に関する臨床試験の実施および心機能低下症例に対する骨髄非破壊的同種造血幹細胞移植法、心臓合併症の予測因子としての心拍変動解析が有用性、同種造血幹細胞移植後の遅発性非感染性肺合併症の発症予測因子としての血清Surfactant Protein D(SP-D)の有用性、健常ドナーのアフェレーシス時の有害事象の予測における心拍変動解析の有用性を示した。1)同種造血幹細胞移植後の遅発性非感染性肺合併症は移植後3ヶ月以上経過した患者において出現し、致死的で、大きく患者のQOLを損ねる合併症と認識されている。中でも閉塞性細気管支炎(BO)及び特発性肺症候群(IPS)の予後は悪く、有効な治療は未だ確立されているとは言えない。今回我々はBO及びIPS発症予測因子としての血清Surfactant Protein D(SP-D)の有用性について検討した。対象は血液疾患を有し同種移植施行後3ヶ月以上経過した患者56例。内BO発症は5例、IPS発症は2例。これらの患者では、移植前のSP-D値は有意な低下を認めた。今回の研究から移植前SP-D値を測定することにより、BOおよびIPS発症の高リスク患者を予測し、悪化する前に対応することが可能となり、移植患者の予後の改善に寄与できる可能性がある。2)骨髄非破壊的造血幹細胞移植(RIST)は高齢者・臓器障害のある患者に対して移植を可能にする名目で開発された。しかし心機能低下をはじめ、肺・腎・肝機能低下等の個々の臓器障害患者に対するまとまった報告は少ない。そこで我々は心機能低下例に対するRISTの安全性を検討すると共に、心機能や自律神経機能が移植後どのように変化するかを包括的に評価した。移植前に心機能低下を認めた血液疾患患者5例に対し移植前、移植後30日・60日・100日時点に各種検査にて心機能を評価し、同時に心拍変動解析を行い自律神経機能の評価を行った。1例に心不全の合併を認めたが治療により改善した。また心拍変動解析(HRV)において移植後有意な変化を認め、心不全発症例においてその傾向は顕著であった。今回の結果から心機能低下症例においてもRISTはある程度安全に施行可能であると考えられた。また移植後重症心イベント予測に対するHRV測定の意義を示唆する結果であった。同種造血幹細胞移植には、移植片対宿主病や感染症以外にも多くの合併症がある。中でも肺や心臓の合併症は、患者のQOLを低下させるだけでなく、早期死亡や晩期死亡の原因にもなる。同種造血幹細胞移植後の遅発性非感染性肺合併症は移植後3ヶ月以上経過した患者において出現する致死的な合併症で、患者のQOLを大きく損ねる合併症の1つである。特に特発性肺症候群(IPS)や閉塞性細気管支炎(BO)の予後は悪く、有効な治療法は未だ確立されていない。本研究ではIPS及びBoの発症予測因子としての血清Surfactant Protein D (SP-D)の有用性について検討した。対象は血液疾患を有し同種移植施行後3ヶ月以上経過した患者56例、うちBO発症は5例、IPS発症は2例。このように臓器障害のある患者に対して移植を可能にする方法として骨髄非破壊的造血幹細胞移植があるが、心機能、肺機能、腎機能、肝機能低下等の臓器障害を有する患者に対して確立された方法はない。本研究では、心機能低下例に対する骨髄非破壊的造血幹細胞移植の安全性と有効性を検討すると共に、心機能や自律神経機能が移植後どのように変化するかを包括的に評価した。移植前に心機能低下を認めた血液疾患患者5例に対し移植前、移植後心機能を評価し、同時に心拍変動解析を行い自律神経機能の評価を行った。1例に心不全の合併を認めたが、治療により改善した。心機能低下症例においても骨髄非破壊的造血幹細胞移植は安全に施行可能であると考えられた。中でも心臓の合併症は、早期死亡や晩期死亡の原因にもなる。我々は移植前心機能低下を認めた患者において、移植後心機能および自律神経機能を包括的に評価し、心機能低下が移植後改善するかを観察した。

移植前および移植後100日目までの問、心電図、心エコー、心プールシンチ、血清マーカーおよび心拍変動の変化を評価し解析したところ、全ての患者で有意な心機能の改善を認めなかった。しかしながら、心拍変動の時間領域解析において、SDNNおよびCVRRが移植後30-60日目で有意な低下を認めた(P=0.04、0.01)。同様に、心拍変動の周波数領域解析においても、LFおよびHFにおいて有意な一時的低下を認めた(P=0.003、0.03)。移植後急性心不全を発症した患者において移植後30-60日目でのSDNN、CVRR、rMSSD、LFおよびHFは他の患者と比べ最も低値であった。本研究より、a)RISTは心機能低下患者に対しても十分許容できるが、ヘモクロマトーシス以外の原因での心機能低下の改善は期待できないと思われ、b)心拍変動測定はRIST後心イベントの予測に役立つ可能性が示唆された。同種造血幹細胞移植にはドナーが不可欠であるが、同種末梢血幹細胞採取にはごく稀に致命的な合併症が報告されている。本研究では、末梢血幹細胞採取時に、交感神経と迷走神経のバランスと自律神経の心血管制御を反映する心拍変動を解析し、SDNN、r-MSSD、TF、HF、LFすべての指標が有意に低下する事を見いだした。特に、TFとLFは症候性低血圧を起こしたドナーでは、有さないドナーに比し有意に低下していた。以上から、心拍変動解析は、末梢血幹細胞採取時の有害事象を予測しうる指標となる可能性が示唆された。
運動準備電位を用いた時間差力覚制御を用いた仮想空間での感覚異常機構の解明と応用

コンピュータ上での仮想空間をVRゴーグルで見た時,実際に動いていないのに動いている映像を見ることで,感覚異常が発生し,乗り物酔いに似た生理現象を発生することがある.本研究では,運動準備電位と呼ばれる脳波を解析にすることによって,映像によって身体が反応する前に,擬似的な力覚をゴーグル装着者に与えることによって,感覚異常を低減し,多くの人にとって利用しやすい仮想空間の技術開発を目指す.コンピュータ上での仮想空間をVRゴーグルで見た時,実際に動いていないのに動いている映像を見ることで,感覚異常が発生し,乗り物酔いに似た生理現象を発生することがある.本研究では,運動準備電位と呼ばれる脳波を解析にすることによって,映像によって身体が反応する前に,擬似的な力覚をゴーグル装着者に与えることによって,感覚異常を低減し,多くの人にとって利用しやすい仮想空間の技術開発を目指す.
BP/GaN超格子結晶による青色〜緑色域光デバイス新素材の開拓

BP/GaN超格子結晶はGaNに格子整合する新しい半導体材料としての可能性を有するが、理論解析および結晶成長に関する報告はなかった。本研究では、光デバイス材料としての可能性を理論的に検証するとともに、分子線エピタキシー(MBE)法によるBP薄膜結晶の成長を試みた。BPは間接遷移型であり、直接遷移型のGaNとタイプII型のバンド配置を取ると予測される。ここでは、クローニッヒ・ペニーモデルを用いてBP/GaN超格子における各層の層厚比および周期を変えながら遷移型とバンドギャップの関係および遷移確率を理論的に解析した。BP/GaN層厚比を1よりも小さくすると直接遷移型になり、周期を変えることにより遷移波長は300nm(紫外)690nm(赤色)の紫外から可視全域をカバーできることがわかった。また、高い遷移確率を得るためには分子層レベルでの層厚制御が必要であることが分かった。そこでBPの結晶成長に先立ち、MBE法による超薄膜構造の成長技術を確立する必要がある。GaN/AlNヘテロ構造の成長条件の最適化を進め、AlN(11ML)/GaN(4ML)超格子結晶で光通信波長帯における明瞭なサブバンド間吸収を観測し、AlN/GaN二重障壁トンネルダイオードの室温微分負性抵抗を観測して、分子層レベルのヘテロ構造制御を実証することに成功した。次に、(0001)サファイア基板上にBPの結晶成長を行った。B源には電子ビーム(EB)蒸発源、P源にはバルブドクラッキングセルを用いた。B供給量を一定として、P分子線強度と基板温度を変えてBPの成長を試みたところ、最もP供給量が大きく(P=4.4x10^<-4>Pa)かつ基板温度の低い(T_<sub>=300°C)試料で化学量論組成を満たすBPの形成が確認された。他の試料ではPがほとんど取り込まれなかった。高品質単結晶BP膜の達成に向けて、基板温度を上げつつP/B供給比をさらに増加する必要があるとの知見を得て、今後の研究指針を明らかにした。
心臓死ドナーから肺移植についての実験的検討

末期呼吸不全患者に対する外科的治療としての肺移植は欧米では一般医療になりつつあるが未だ日本では脳死問題とも関連して臨床での脳死患者からの肺移植は再開されていない。今回われわれは、雑種成犬片肺移植モデルを用いて、心臓死体から摘出した肺が移植可能であるかどうか、またこような肺を用いた移植において移植後の肺機能を良好に保つためにはどのような工夫が有用かを研究した。【実験I】循環停止後の死体全身冷却について:呼吸循環停止後室温下に4時間放置した群と、死体全身を大量の氷片を用いて冷却した群とを作成し、左片肺移植を施行し術後の移植肺呼吸機能を評価した。しかし、体冷却では移植肺の移植後呼吸機能の改善は得られなかった。【実験II】体冷却によって逆に肺微小血管内に生成したと考えられる血栓を融解する目的で、肺移植直前に血栓融解作用のあるウロキナーゼを用いて微小血栓を融解する群とウロキナーゼを用いない群を作成し、同様の肺移植を行い、移植後の呼吸機能を評価した。ウロキナーゼ12万単位を移植前の保存肺血管よりフラッシュした群では移植後の肺機能は有意に改善された。これにより、ウロキナーゼを使用することによって心臓停止後4時間の死体から摘出した肺であっても臨床肺移植に使える可能性が示唆された。【実験III】血栓融解作用としては、ウロキナーゼよりも強力なTPA(Tissue-type plasmminogen activator)を同様に移植直前に使用することの効果を注入すると、移植後の肺機能は、TPAを使用しない群に比べて著明に改善された。これはウロキナーゼを凌ぐものであった。また、血栓融解作用の副作用として危惧された、手術後の出血量では有意な差はなく十分臨床応用可能であった。日本におけるドナー臓器摘出の際の脳死問題と世界的な移植臓器の不足を解決する新たな方法として、肝臓移植で行われているような心臓停止後に摘出した肺を使った移植が可能かどうか、また移植後の肺機能がより良い状態であるためにどのような処置を心停止後に行うことができるのかを検討した.平成7年度には、まず循環の停止した心臓死ドナーから摘出した肺を臨床で移植に使用する際に最も問題となると思われる、肺内微小血管内の血栓に関する実験を、雑種成犬を用いて同種左片肺移植モデルにて行った.B群(n=6):A群の心停止後室温での放置時間を1時間から2時間に延長した群.C群(n=6):B群と同様の操作にて肺を摘出、保存するが、その際肺還流液としてLPDG液に、心停止後肺内微小血管内に形成された血栓を融解する目的で120000単位のウロキナーゼを加えた液を用いた群.以上の3群を作成し、各々保存終了後、左肺を同種左胸腔内に同所性に移植し、右肺動脈を結紮し左移植肺機能を術後6時間経時的に観察した.結果としては、移植後6時間において、PaO2は、100%酵素での換気にて、A群:603±16mmHg、B群:323±81.7mmHg、C群:557±36mmHgと、心臓停止後室温放置時間が長くなるにつれて移植肺機能の低下を認め、またこの低下は肺還流液にウロキナーゼを添加することによって改善された.

また、保存終了時に肺静脈より採取した保存液中のFDP濃度にても、B、C群間に有為な差を認め(B群:3.7±0.74ug/ml、C群:19.0±4.50ug/ml;p<0.01)ウロキナーゼによって循環停止後肺内微小血管内に形成された血栓を融解されたことを示していた.以上より、心臓死ドナーからの肺移植を行う場合、循環停止から速やかに肺を還流、摘出し、肺還流液には血栓融解作用のあるウロキナーゼを添加することで移植後肺機能を良好に保つことができると考えられた.末期呼吸不全患者に対する外科的治療としての肺移植が欧米では一般医療になりつつあるが未だ日本では脳死問題とも関連して臨床での脳死患者からの肺移植は再開されていない。平成8年度は、前年度までの実験に引続き、雑種成犬左肺移植モデルを用いて、循環停止後死体から摘出した肺の臨床肺移植への使用の可能性、また死体肺を用いた移植において移植後の肺機能を良好に保つためにはどのような工夫が有用かを研究した。【実験】平成7年度に施行したウロキナーゼを使用した実験結果にもとづき、血栓融解作用としては、ウロキナーゼよりも強力なTPA(Tissue-tipe plasmminogen activator)を前年度の実験同様に移植直前に使用することの効果を同様の実験系で行い評価した。これは、循環停止後肺内微小血管内に形成され、その後の冷保存中に増大悪化してくると考えられる血管内血栓に対して、移植直前に血栓融解剤を肺動脈より注入することによって血栓を融解し、再潅流時の血管内皮障害を軽減させ、移植後の肺機能を良好に保つことを目的としている。実験群ではTPA5γを移植再潅流直前より90分間かけてレシピエント肺動脈より移植肺血管に注入すると、移植後の肺機能は、TPAを使用しないコントロール群に比べて著明に改善された。これはウロキナーゼを凌ぐものであった。また、血栓融解作用の副作用として危惧された、手術後の出血量では有意な差はなく十分臨床応用可能であった。以上により、心臓停止後ドナーより摘出した肺を使った、いわゆる死体肺移植においては移植前後にTPAを用いることによって移植後の肺機能を良好に保つことが出来、死体肺移植は臨床応用十分可能であると考えられた。
食品中フッ化物分析と一日フッ化物摂取量の推定

食品中フッ化物分析値から乳児の一日フッ化物摂取量を推定し、さらに食品中のフッ化物溶解性からbioavailabilityを検索した。食品中フッ化物分析は、HMDS-微量拡散法によって微量試料の微量フッ化物量の定量が可能であることを確認した。乳幼児用食品中フッ化物分析結果は、市販粉乳粉末のフッ化物濃度は1ppm以下(平均0.596ppm)を示し、市販離乳食の摂取時のフッ化物濃度では、穀類が最も高く(平均0.30ppm)、肉・魚類が0.13ppm、野菜類が0.23ppm、果汁は、0.1ppmの値をそれぞれ示した。乳児の月齢別一日フッ化物摂取量は、3-4カ月では、0.175mg/day、5-6カ月では0.201mg/day、8-9カ月では0.266mg/dayと推定された。体重1kgあたりでは、0.024-0.029mg/kgの値を示した。体重1kgあたりの一日フッ化物摂取量は、Ophaugら(1985)が主張したフッ化物の摂取許容量0.07mg/kgよりかなり低値であった。乳児の一日フッ化物摂取量は、市販の乳児用食品摂取での推定値で十分代替できると考えられる。2歳以上の幼児や児童の一日フッ化物摂取量を推定するには、マーケットバスケット方式による食品中フッ化物分析あるいは陰膳方式による通常食のフッ化物分析を行う必要がある。このデータに基づく各年齢における一日フッ化物摂取量を推定していくことも、齲蝕予防としてのフッ化物応用の指標として重要である。食品中フッ化物のbioavailabilityの検索では、煮干しやbone mealなどは高フッ化物食品であり、フッ化物の溶解は蒸留水ではみられず、フッ化物とカルシウムとの強い結合を示した。さらにナンキョクオキアミはフッ化物の溶解率が非常に高く、その弱い結合はマグネシウムとの関連性が示唆された。食品中フッ化物のbioavailabilityは、食品中フッ化物のイオン性に関連してカルシウム濃度と比較したマグネシウム濃度に強く影響を受けることが示唆された。本研究は、乳幼児用食品(ベビ-フード)中のフッ化物濃度をHMDS-微量拡散法で分析し、乳幼児の一日フッ化物摂取量(Daily Fluoride Intake,DFI)を推定することを目的とした。乳児用食品は、(1)調整粉乳、(2)穀類、(3)肉・魚類、(4)野菜、(5)果汁(果物)に分類した。各食品群別の摂取時のF濃度は飲料水中のF濃度を0.1ppmとして算出した。調整粉乳中フッ化物濃度は、粉乳粉末で0.30-1.0ppm(平均0.59ppm,n=10)を示した。摂取時F濃度は、0.14-0.22ppm(平均0.17ppm)の範囲であった。穀類は、摂取時で0.06-0.88ppm(平均0.13ppm,n=11)を示し、特に、フッ化物濃度が高値を示した食品には、海産物の「しらす」やリン酸カルシウムが添加されていた。

肉・野菜類は、0.02-0.23ppm(平均0.13ppm,n=20)、野菜は、0.04-0.60ppm(平均0.23ppm,n=12)、果汁(果物含む)は0.03-0.18ppm(平均0.10ppm,n=6)をそれぞれ示した。乳児用食品摂取にもとづくDFIの推定値は、3-4ヶ月で0.17mg/day、5-6ヶ月で0.19mg/day、7-8ヶ月0.26mg/dayを示した。これを体重1kgあたりで評価すると、3-8ヶ月で0.023-0.028mg/kgを示した。この推定値は、Ophaugら(1985)が主張するDFIの許容量(0.05-0.07mg/kg body weight)より低値であった。さらに、食品中フッ化物のBioavailabilityを評価するために、いくつかの高フッ化物食品の酸溶解性実験を試みた。この結果、ナンキョクオキアミ(身部)中フッ化物は、loosely bound fluorideであり、これにMgが関与していると考察された。煮干しやBone mealは、高濃度Caであり、フッ化物とのtightly boundが示された。また、茶中フッ化物は、loosely boundとtightly boundの両者が存在することが示唆された。今後は、分子レベルでのフッ化物の結合形態やその生理的意義の解析も検討課題にしている。目的:沖縄県は、日本および世界でも長寿として知られており県民の食生活が注目されている。我々はこれまで市販の食品を収集して、食品フッ化物濃度から一日フッ化物摂取量を推定してきた。今回、沖縄においてマーケットバスケット方式で入手した一部に食品についてフッ化物分析を試みた。材料および方法:食品の収集(Foods sample)は沖縄那覇市近郊で入手できる食品とした。購入する食品は、マーケットバスケット方式で分類されている我が国の食品89カテゴリーを参考にして選択する。その際、沖縄県に特徴的な食品をできるだけ優先することにする。野菜類,穀類,海産物を主に収集した。食品の前処理として,乾燥品はミキサ-で粉砕し、野菜類などの生ものはフードプロセッサーでホモジナイズした。食品中フッ化物分析はHMDS-Saturated-5M過塩素酸による微量拡散法とフッ化物イオン電極法で行った。食品中フッ化物の分解拡散条件は、60°C・12時間とした。結果及び考察:野菜類は0.030.07ppmと低濃度を示し,穀類は0.070.13ppmの範囲であった。海産物は,ひじきが15.6ppmと最も高知を示したのが特徴的であった。昆布も2.45ppmとやや高い値となった。また,鰹節は0.74ppmであった。調味料としての市販の塩は,0.361.34ppmを示した。一方,沖縄での飲料水中のフッ化物濃度は,0.030.06ppmと非常に低濃度であった。沖縄の食生活は,一人当たりの昆布の消費量が最も多いように海産物の摂取が特に多く,また豚骨をよく用いることから,これらの食品とその摂取量を考慮して沖縄の一日フッ化物摂取量を推定する必要がある。目的:我々は乳児用食品(ベビーフード)と市販の食品を収集して、そのフッ化物濃度をHMDS-微量拡散法で分析し、食品中フッ化物濃度と一日フッ化物摂取量(DFI)を推定してきた。千葉市で入手できる乳児用食品と沖縄県において入手した一部の食品についてフッ化物分析を試み、一日フッ化物摂取量を推定した。材料および方法:乳児用食品は、調製粉乳、穀類、肉・魚類および果汁・果物とした。食品の前処理として,乾燥品はミキサーで粉砕し、野菜類などの生ものはフードプロセッサーでホモジナイズした。
内耳組織への遺伝子導入法の開発と臨床応用のための基礎研究

1)Brain-4の標的遺伝子組換え法による欠失変異体マウスの聴性脳幹反応(ABR)では、野生型マウスのABR波形や閾値は正常であった。一方、Brain-4欠失変異ホモ接合マウスでは高度の難聴を呈していた。さらに、難聴の機序を検索するために内リンパ静止電位(EP)の測定を試みると、野生型マウスではEPは85から115mV(n=9)であり、ホモ変異体マウスでは36から52mV(n=6)と明らかなEPの低下を認めた。野生型では、線維細胞は形質膜の無数の襞を伴う高度に屈曲した形を呈しており、細胞質には豊富なミトコンドリアを認めた。一方、変異体では形質膜の襞の減少、細胞質内のミトコンドリアの減少、細胞質の容積の減少が認められ、変性過程を示唆した。Brn-4変異体で認められた線維細胞の変性によって血管条へのK^+イオンの供給が阻害され、EPの形成に異常が生じたと推定される。2)線維細胞によるK^+イオンのrecyclingの通路であるギャップ結合蛋白のコネキシン26の遺伝子(GJB2)の異常を日本人の難聴患者で同定した。先天性難聴者39人の内、5人に遺伝子変異を認めた。3人は1塩基欠失235delCのhomoで、1人が1塩基欠失235delCと16塩基欠失176-191del(16)のhetero、1人が16塩基欠失176-191del(16)と終止コドン408c>aのheteroだった。聴力正常者200人において、235delCを2人に、176-191del(16)を1人にheteroで認めた。Brain-4の標的遺伝子組換え法による欠失変異体マウスの聴性脳幹反応(ABR)では、野生型マウスのABR波形や閾値は正常であった。野生型では、線維細胞は形質膜の無数の襞を伴う高度に屈曲した形を呈しており、組胞質には豊富なミトコンドリアを認めた。Brn-4変異体で認められた線維細胞の変性によって血書条へのK^+イオンの供給が阻害され、EPの形成に異常が生じたと推定される。

野生型では、線維細胞は形質膜の無数の襞を伴う高度に屈曲した形を呈しており、細胞質には豊富なミトコンドリアを認めた。一方、変異体では形質膜の襞の減少、細胞質内のミトコンドリアの減少、細胞質の容積の減少が認められ、変性過程を示唆した。Brn-4変異体で認められた線維細胞の変性によって血管条へのK^+イオンの供給が阻害され、EPの形成に異常が生じたと推定される。2)線維細胞によるK^+イオンのrecyclingの通路であるギャップ結合蛋白のコネキシン26の遣伝子(GJB2)の異常を日本人の難聴患者で同定した。先天性難聴者39人の内、5人に遺伝子変異を認めた。3人は1塩基欠失235delCのhomoで、1人が1塩基欠失235delCと16塩基欠失176-191 del(16)のhetero、1人が16塩基欠失176-191 del(16)と終止コドン408c>aのheteroだった。聴力正常者200人において、235delCを2人に、176-191 del(16)を1人にheteroで認めた。
都市発展と農村地域構造の変化ーア-バン・フリンジ地域に関する基礎研究ー

本研究は都市発展圧力のもとでのア-バン・フリンジにおける土地利用変化に焦点をあてて、合折を行った。本研究によって得られた新たな知見は以下の通りである。(1).農地の都市的利用への転換は、4条転用、5条転用ともに、農業経営適合性と関連を有している。すなわち、農地は農業経営の適合性の高い地域では都市的利用への転換は少く、逆に、適合性の低い地域において農地転用がすすんでいる。しかしながら、この転用と適合性との相関係数-0.52である。(2).農地転用を行う農家と農業経営構造の強弱との間には強い相関が見られる。(3).農地転用と経営規模の大小との間には比例的関係は見られない。(4).農地を転用する農家と農地の分散状況との間には強い相関が見られる。(5).農地の転用は、農家の住居から遠く離れた所にある農地ほど起り易いという関係が強いことが明らかにされた。(6).しかしながら、農地一等の面積の大小が農地転用に影響を及ぼすかどうかは明らかでない。なお、零細分散錯圃ていう特徴を有するわが国の農地所有構造のもとでは、ア-バン・フリンジにおける土地利用転換構造を分折する上で、土地の社会的分折の有効性が明らかにされた。1.人口10万人以上の都市について、人口規模と人口増加率のマトリックスによて、都市を類型区分した。ただし、昼間人口よりも夜間人口が多い、いわゆるベッドタウンについては、都市圏を形成する中心都市として扱わないものとした。東京都市圏、名古屋都市圏、大阪・神戸都市圏は複合的・重層的構造を有していることから、次年度においてひきつづき分析を加える。2.総就業人口のうち、当該中心都市への就業人口が5%を越える市町村を、当該中心都市の圏域として画定し、10%以上の圏域をインナーフリンジ、10%未満5%以上の圏域をアウターフリンジとした。3.土地利用の変化について、集落を単位とする分析、および土地所有者個人を単位とする分析をインテンジブな調査にもとづいて、行った。(1)集落を単位とする分析結果からは、土地利用転換(農地転用)は、開発適地性にもとづいて行なわれているのではなく、農地利用としての優劣性にもとづいて行なわれている傾向が明らかにされた。(2)土地所有者を単位とする分析結果からは、土地所有農家の属性と強く関係し、中でも、農業を本業とする農家ほど農地転用は少いこと、所有農地の分散数が多い農家ほど転用も多いこと、所有農地の団地面積が大きい農家ほど農地転用は少ないことが明らかになった。また、農地の存在形態とも農地転用は強い関係を有し、転用される農地は所有農家の手元から遠く離れた所にある農地ほど転用されること、転用農地は団地規模とは関係しないことが明らかにされた。また、農家の農業経営規模と農地転用との関係については、土地集約利用型の農業地域に見る限り、両者の間には明確な関係を有していないことも明らかにされた。農地移動の様態は都市化の圧力と強く関係していることを実証するために、東京の周辺地域にある埼玉県を対象に研究をすすめた。都市化を農地転用、農地価格、人工動態、通勤就業率によって把握し、都市化の圧力が都心からの近接性に対応し、3つの同心円としてゾ-ン区分できることを明らかにした。農地移動の様態は都市化の圧力によって区分されるこの3つのゾ-ンによって異なること、その特徴は、都心に近いゾ-ンから順に、所有権の移転が主体であること、賃貸借の割合が所有権の移転を上回るようになること、賃貸借が主体であること、にあることを明らかにした。さらに、農地取得の経験のある農家を対象にアンケ-ト調査を行い、農地取得の特徴および農地取得農家の意識と、都市化の圧力とのクロス分析を行った。この分析の結果得られた、都市化の圧力の高い所で見られる特徴は次の通りである。(1)市町村を越えて、他市町村での農地取得が多い。(2)農地取得者の居住する自集落周辺で開発が見込まれることに対する認識度合が高い。(3)取得農家の農業粗収入は相対的に高い。

(4)代替地として農地を取得したものの割合が高い。(5)農地をこれまでに売却した経験を複数回もっている農家が多い。(6)取得農地を捜すにあたって不動産業者の仲介する割合が高い。本年度は当該研究課題に関する研究の最終年度にあたり,過去2ケ年間の研究成果のとりまとめを主として行った。なお,若干の補完的分析も行った。3ケ年間の研究では主として土地利用構造に見る変化に着目した分析を行ったが,更に,地域の産業構造,社会構造の変化についても解析し,地域を総合的にとらえた変容把握へと展開することを計画している。また,ア-バンフリンジにおける地域資源,例えば土地資源,水資源,緑資源などの保全,管理の問題へと視野を拡大した研究展開も意図している。なお,本研究の成果の一部は,Dr.C.Bryant,et al.監修のもとに出版が企画されている“Land Resource Issues in the RuralーUrban Frinee"の中の1章として,わが国のア-バンフリンジにおける土地利用問題に焦点をあてた論文を掲載することになっており,そのための執筆準備もすすめた。また,韓国および台湾の研究者から共同研究の提案があり,ア-バンフリンジにおける国際比較研究(アジア稲作地域)として研究展開を図る準備も併行して進めている。
軽量化多孔質積層板の弾塑性変形と強度・剛性および成形性を考慮した最適設計

本研究では,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする3層構造の多孔質軽量板を考案し,その塑性変形挙動とプレス成形性を明らかにすることを目的としている.本研究では,銅板を素材として多孔質積層板(3層板)を作製し,この多孔質積層板の基礎的塑性変形挙動(引張り強度,曲げ剛性)と張出し成形性(成形限界ひずみ)を実験的に調べ,この板の優れた特性を示した.さらに,変形やその限界を支配する力学的因子を弾塑性有限要素解析により明らかにした.得られた主な結果は次のとおりである.(1)単一板(孔なし),単一多孔質板(表皮なし)および多孔質積層板の単軸引張り試験結果より,これらの比強度を求めた.その結果,単一多孔質板(空孔体積率28%)の比強度は28%低下したが,多孔質積層板(空孔体積率17%)では5%低下にとどまった.多孔質積層板の曲げ剛性は同一重量の単一板の2.7倍になることを考える,これは軽量/高剛性の優れた機能を有すると結論できる.(2)多孔質積層板の張出し成形性は単一多孔質板のそれに近く,平面ひずみ付近での成形限界ひずみが比較的大きくなるが,等二軸変形や単軸引張り変形では単一板よりかなり限界ひずみが小さくなる.実験観察および有限要素解析結果より,多孔質積層板のスキン層に大きなひずみが集中し,それが成形限界を支配していることがわかった.本研究では,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする3層構造の多孔質軽量板を考案し,その塑性変形挙動とプレス成形性を明らかにすることを目的としている.本研究では,銅板を素材として多孔質積層板(3層板)を作製し,この多孔質積層板の基礎的塑性変形挙動(引張り強度,曲げ剛性)と張出し成形性(成形限界ひずみ)を実験的に調べ,この板の優れた特性を示した.さらに,変形やその限界を支配する力学的因子を弾塑性有限要素解析により明らかにした.得られた主な結果は次のとおりである.(1)単一板(孔なし),単一多孔質板(表皮なし)および多孔質積層板の単軸引張り試験結果より,これらの比強度を求めた.その結果,単一多孔質板(空孔体積率28%)の比強度は28%低下したが,多孔質積層板(空孔体積率17%)では5%低下にとどまった.多孔質積層板の曲げ剛性は同一重量の単一板の2.7倍になることを考える,これは軽量/高剛性の優れた機能を有すると結論できる.(2)多孔質積層板の張出し成形性は単一多孔質板のそれに近く,平面ひずみ付近での成形限界ひずみが比較的大きくなるが,等二軸変形や単軸引張り変形では単一板よりかなり限界ひずみが小さくなる.実験観察および有限要素解析結果より,多孔質積層板のスキン層に大きなひずみが集中し,それが成形限界を支配していることがわかった.本研究では新たな軽量板材として,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする層構造の多孔質積層板を考案し,その塑性変形挙動を明らかにすることを目的としている.そのため,銅板を素材として多孔質積層板を作製し,この多孔質積層板およびその素材である単一板,単一の多孔質板について単軸引張試験を行い,その基礎的塑性変形挙動を調べた.その結果に基づき多孔質積層板のマクロな応力-ひずみ関係,孔の配列に起因する面内異方性,および孔周辺の局所的な変形とマクロな変形挙動の関連などについて検討した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)単一多孔質板と多孔質積層板は孔の配列に起因する面内異方性を持つ.(2)単一多孔質板の変形抵抗は,0°方向が最も高く,45°と90°方向が低くなる.(3)多孔質積層板の変形抵抗は,45°方向が最も高く,0°,90°方向が低くなる.(4)多孔質積層板の応力-ひずみ曲線は,素材の単一板および単一多孔質板の応力-ひずみ曲線から複合則によって求めることはできない.多孔質積層板および単一多孔質板の変形挙動を正確に記述するためには,孔の周辺の局所的な変形の様子を把握しなければならない.本研究では,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする3層構造の多孔質軽量板を考案し,その塑性変形挙動を明らかにすることを目的としている.本年度は,銅板を素材として多孔質積層板を作製し,この多孔質積層板の基礎的塑性変形挙動および曲げ剛性を調べた.また,弾塑性有限要素法による応力解析を実施し,孔の配列に起因する面内異方性の要因などについて考察した.得られた主な結果は次のとおりである.(1)単一多孔質板(表皮なし)と多孔質積層板(3層構造)は孔の配列に起因する面内異方性を持つ.すなわち,●単一多孔質板の変形抵抗は,0°方向が最も高く,45°と90°方向が低くなる.

●多孔質積層板の変形抵抗は,45°方向が最も高く,0°,90°方向が低くなる.このような単一多孔質板と多孔質積層板の違いは,孔間を連結する亀裂の方向にもみられ,表皮板が変形を大きく支配していることがわかった.(2)多孔質積層板の曲げ剛性は,同一重量の単一板,単一多孔質板に比べて極めて高く,軽量・高剛性という目標を満足していることが実験,解析の両面から確かめられた.本研究では,規則的に配列された多数の円孔をもつ多孔質板をコア層とし,薄板を表皮層とする3層構造の多孔質軽量板を考案し,その塑性変形挙動とプレス成形性を明らかにすることを目的としている.本年度は,銅板を素材として多孔質積層板(3層板)を作製し,この多孔質積層板の基礎的塑性変形挙動(引張り強度,曲げ剛性)と張出し成形性(成形限界ひずみ)を調べた.得られた主な結果は次のとおりである.(1)単一板(孔なし),単一多孔質板(表皮なし)および多孔質積層板の単軸引張り試験結果より,これらの比強度を求めた.その結果,単一多孔質板(空孔体積率28%)の比強度は28%低下したが,多孔質積層板(空孔体積率17%)では5%低下にとどまった.多孔質積層板の曲げ剛性は同一重量の単一板の2.7倍になることを考える,これは軽量/高剛性の優れた機能を有すると結論できる.(2)多孔質積層板の張出し成形性は単一多孔質板のそれに近く,平面ひずみ付近での成形限界ひずみが比較的大きくなるが,等二軸変形や単軸引張り変形では単一板よりかなり限界ひずみが小さくなる.実験観察および有限要素解析結果より,多孔質積層板のスキン層に大きなひずみが集中し,それが成形限界を支配していることがわかった.
細胞質スプライシングをうけるHAC1 mRNAは品質管理機構をどう回避するか?

細胞を構成する様々な生体高分子を正確に合成することは生命の維持に必須であり、こうした生体高分子の「品質管理システム」の存在が近年明らかとなってきた。mRNAについては、成熟化過程で生じうる異常mRNAを排除するために、未成熟終止コドンを持つmRNAを排除するNMDや、リボゾームがmRNA上で停滞した際にこれを排除するNGDなどの品質管理機構が存在する。他方、一部のタンパク質の合成時に翻訳が一時停止することで、発現制御、局在化等を達成する例が知られている。酵母のHACl^u mRNAは通常翻訳停止状態でポリソーム上にあり、見かけ上、上記NGDの基質となりうるが、実際には安定で、NGD関連因子であるDom34や、細胞質のmRNA分解因子Ski2、Xrn1の欠失株で安定化されない。こうしたHACl^u mRNAのNGD回避をより詳細に解析するために、HACl ORFのほとんどをGFP遺伝子に置き換えたレポーター系で詳細な解析を行った。その結果、HAClの5'および3'UTRにRNA品質管理回避に必要なcis因子があること、これらを持てば強固なステムループを導入して翻訳を停止させてもNGDが回避されること等が明らかとなった。他方、HACl翻訳制御の解析において、スプライシング因子であるtRNA ligaseをシロイヌナズナ由来のもの(AtRlg1)で置き換えた酵母では、スプライシングで切り出されたHAClイントロンがAtRlg1により環化して安定化することも、HACl^i mRNAの翻訳活性化欠損の一因であることを見出した。さらに、HACl5'UTRには、Rlg1依存の翻訳制御に関わるcis因子が存在し、スプライシング非依存かつ小胞体ストレス依存に翻訳効率を数倍程度上昇させることが明らかとなった。細胞を構成する様々な生体高分子を正確に合成することは生命の維持に必須であり、実際、こうした生体高分子の「品質管理システム」の存在が近年明らかとなってきた。mRNAについては、成熟化過程で生じうる異常mRNAを排除するために、未成熟終止コドンを持っmRNAを排除するNMD (non-sense mediated decay)や、リボゾームがmRNA上で停滞した際にこれを排除するNGD (no-go decay)などの品質管理機構が存在する。他方、一部のタンパク質の合成の際に翻訳が一時的に停止することで、発現制御、局在化等を達成する例が知られている。HAC1^u mRNAは通常翻訳停止状態でポリソーム上にあり、小胞体ストレス依存の非典型的スプライシングで、翻訳停止が解除される。これは、見かけ上、上記NGDの基質となりうる。実際にHAC1^u mBNAがNGDの基質となっているかを、NGD関連因子であるDom34や、細胞質のmRNA分解に関わるSki2、Xrn1を欠失した酵母株を用いて検討した。その結果、これら因子の欠失でも非ストレス条件下でのHAC1^u mRNAの量は影響を受けず、翻訳停止状態にあるHAC1^u mRNAは何らかの方法でNGDを回避していることが示唆された。さらに、翻訳抑制がかからない変異hac1^u mRNAからの翻訳産物は、成熟型であるHAC1^i mRNA由来の翻訳産物量と同程度であり、HAC1^u mRNAが長い3'UTRを持つにも関わらず、NMDをも回避していることが示唆された。あわせて、こうした変異型hac1 mRNAの解析を通じて、非典型的スプライシングに関わるRNA ligase、Rlglpが、スプライシングに加えて、HACI15'-UTRを介して翻訳制御に関わることも明らかにした。
組織幹細胞から見たウシ反芻胃の発達メカニズムの解明

動物組織の発達や機能維持では、組織幹細胞が重要な役割を担う。ウシの栄養獲得の要である反芻胃(ルーメン)は離乳後に急速に発達するが、どのような細胞群がこの過程に関わるかなどのミクロなメカニズムは不明であった。申請者は予備研究において、組織幹細胞マーカーと細胞増殖マーカーを共発現する細胞群をルーメン上皮基底層において見出した。近年、技術革新が進む幹細胞培養技術をルーメンに応用できれば、これらの細胞の分化機序を明らかできると考えられる。本研究では、組織幹細胞に着目した細胞レベルでのルーメン発達機序の解明と、ルーメン幹細胞培養系よる家畜飼料の体外プレスクリーニング系の作出による酪農技術応用を目指す。
土壌空間における揮発性有機塩素化合物の動態解明と地下空間単化に関する研究

トリクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物に汚染された土壌や地下水を浄化するには、多額の経費がかかる。そのため、効率よい調査や対策を実施する必要があるが、その調査法として土壌ガスモニタリングを提案した。対象とする汚染物質は高揮発性であり、その特性を利用して土壌ガス濃度の分布から高濃度土壌汚染や汚染物質侵入地点を探査する技術である。この土壌ガス調査を対象地域で実施し、土壌ガス高濃度地点でボーリングを行えば、効率よく汚染物質の地下での存在状況が把握できる。こうした事前調査から、汚染物質の存在状況や汚染の3次元構造を把握し、汚染の規模や地下水の利用状況などを考慮して適切な浄化技術を選定・実施することになる。浄化技術として様々な手法が考案・開発されているが、わが国の汚染現場に用いられているのは土壌ガス吸引、地下水揚水と土壌除去などの物理的な除去技術である。これらの技術の有効性や適用限界を評価するため、いくつかの汚染現地に適用し、データ収集と解析を行った。土壌ガス吸引技術は確かに効率よい汚染物質除去技術であることが実証されたが、不飽和土壌の汚染物質は除去できても地下水までは浄化できない。さらに、汚染土壌の除去は浅い土壌汚染の修復には効率的であっても、深い土壌や地下水中の汚染物質まで除去することは難しい。汚染土壌を除去した後、継続して地下水を汲み上げ、十数トンのトリクロロエチレンを回収して、水道水質基準値近くまで地下水質を修復した事例もある。このように、汚染物質は水には溶けにくいため、地下水揚水による汚染の浄化には時間はかかるが、確実に汚染物質を除去できるし汚染された地下水の浄化には欠くことのできない基本的な浄化技術であることが明らかになった。本研究の主眼は、表層土壌ガス調査から地下環境中で高濃度に揮発性有機塩素化合物の残留する地点を探査し、その部分を土壌ガス吸引法によって浄化する一連の浄化対策技術を確立することにある。表層土壌ガス調査については、テトラクロロエチレンに汚染された兵庫県山崎町と福岡市で実施した。山崎町の調査では、土壌ガス濃度と土壌濃度や地下水濃度の間に線形関係を見いだし、また土壌ガス濃度の等値線を描いたところ、汚染源であるドライクリーニング事業所を中心にした同心円状のコンターが得られ、土壌ガス調査は汚染源探査手法として極めて有用であることが実証された。一方、福岡市の汚染事例では地下水面が地下1.5mと浅く、しかも原液状の汚染物質が浅い土壌中に溜まっている。この汚染現地でn-ヘキサン固定法で土壌ガス濃度を調ベたところ、1万数千ppmvの濃度が検出された。この値は、空気に揮散し得るテトラクロロエチレン濃度の最高値に近く、土壌ガス濃度で1万ppmvは原液状の汚染物質の存在する目安となることが判明した。熊本市では土壌ガス調査結果を基に、深さ60mのボーリングを14本実施し、土壌・地下水中のトリクロロエチレン濃度の分布を調ベた。これによると、50m程度浸透しても高濃度部分は20mの範囲に収まっていることから、トリクロロエチレンなどはあまり横方向には広がらずに浸透することが判明した。さらに、熊本市では土壌ガス吸引による浄化対策を実施するため、直径20cm、深さ60mの井戸4本を建設した。0.6気圧で土壌ガスを吸引した場合、1本の井戸で浄化できる不飽和土壌の範囲は半径約10mであること、吸引された土壌ガス濃度の最高値は1万ppmvにも上り、浄化対策実施の初期には土壌ガス吸引によって1時間当たり1kgのトリクロロエチレンの除去ができることも分かった。トリクロロエチレンなどの揮発性有機塩素化合物による土壌・地下水汚染の浄化技術は、欧米から導入された技術やわが国独自で開発された技術を含めて、様々な浄化技術が考案されている。

こうした技術の中で、これまでにわが国の汚染現場に適用されているのは土壌ガス吸引、地下水揚水と土壌除去の物理的な浄化技術であり、平成5年度はこれらの技術をいくつかの汚染現場に適用して、浄化効果や適用限界などを評価した。まず、土壌ガス吸引技術について、地下50mの深い土壌がトリクロロエチレンで汚染された現地に適用したところ、対策初期には毎時1kgのトリクロロエチレンが回収され、確かに効率よい浄化技術であることが実証された。ただ、土壌ガス吸引は基本的には不飽和土壌を修復する技術であり、汚染された地下水を浄化するには地下水を揚水する必要がある。したがって、この汚染現場でも地下水の揚水も同時に行っており、両者のトリクロロエチレン除去率の比較をおこなった。結果は、対策初期には土壌ガス吸引による除去率は地下水揚水を1桁上回っていた。ところが土壌ガス吸引の除去率は地下水揚水よりかなり早く低下するため、両者の除去率は対策の進展とともに逆転することが明かになり、交差した以降は地下水揚水の方が効率的な汚染物質除去技術となることが分かった。また、汚染土壌を除去した現場でも地下水の回復状況を監視しているが、土壌掘削後に継続して地下水を揚水し、数年間で十数トンのトリクロロエチレンを除去して、地下水濃度を水道水質基準値近くまで浄化した事例もある。これらの結果から、地下水揚水による汚染の浄化には時間はかかるが確実に汚染物質を除去でき、長年の揚水で土壌ガス吸引や地下水揚水より多量の汚染物質を回収できる可能性のあることが明らかになった。