hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒドロキシルラジカルの低濃度・局所適用による新規ラジカル殺菌技術の歯科臨床応用

本研究では、過酸化水素光分解殺菌技術を応用した歯周病治療器の殺菌効果および生体安全性の評価を行った。さらに臨床研究を行い、歯周病治療における有効性を評価した。治療器を用いた殺菌試験では高い殺菌効果が得られることを実証し、ラットを用いた動物試験においては口腔粘膜に為害作用を及ぼすことはないということを確認した。臨床研究においては、超音波スケーリングのみによる治療に比べて、過酸化水素光分解殺菌技術と超音波スケーリングを併用することで、治療の3ヵ月後に1 mm程度歯周ポケットが浅くなることが分かった。以上の研究結果から、本治療器を用いることでより効果的歯周治療を行うことができる可能性が示唆された。申請者らは、3%以下の低濃度過酸化水素に405nmの可視光を照射し、ヒドロキシルラジカルを効率的に生成する方法を開発した。本法は、安全性が担保された低濃度過酸化水素水と可視光を用いる点、さらに光量を調節することで殺菌力をコントロールしうる点に特徴を有する。そのためこのラジカル殺菌技術は、歯周病病原菌等の殺菌効果を期待した口腔内応用が可能であるものと考えられた。そこで本研究では、ラジカル殺菌技術による(1)歯周病等の病原菌に対する殺菌能の評価および殺菌メカニズムの解明し、(2)生体安全性および歯科材料へのラジカルの影響を詳細に検討し、(3)前臨床試験および臨床試験へと発展させ、本ラジカル殺菌技術を歯科臨床応用するための基盤を形成することを目的とした。平成24年度においては、過酸化水素の光分解によって生成されるヒドロキシルラジカル量とその殺菌効果の関係性の評価を行った。1.0Mの過酸化水素に波長405nmのレーザー光を照射することでヒドロキシルラジカルを発生させ、電子スピン共鳴(ESR)法を用いて分析した。ESR分析の結果、ヒドロキシルラジカル生成量が照射時間に伴って増加することが分かった。殺菌試験には、口腔内病原細菌であるStaphylococcus.aureus、Aggregatibacter actinomycetemcomitans、Streptococcus mutans、Enterococcus faecalisの4種類の細菌懸濁液を用いた。さらに、マイクロプレートのウェル中でS.mutansを培養した場合に形成される実験的バイオフィルムも殺菌試験に用いた。それぞれの細菌懸濁液に過酸化水素を1.0Mとなるように混和し、レーザーを照射した場合、実験に用いた全ての細菌において、3分以内に99.99%以上の細菌数の減少が認められた。バイオフィルムを形成したS.mutansも3分以内に99.999%以上減少した。本研究の結果は、殺菌効果がヒドロキシルラジカルの生成量に依存し、200μMから300μMのヒドロキシルラジカルで99.99%以上の細菌を殺菌できることを示した。平成25年度においては、動物実験による生体安全性の評価及び歯科材料へのラジカルの影響を評価した。本試験では、(1)ヒトでの適用部位に相当するラットの口腔粘膜組織に対する直接的影響を組織学的に調べること。(2)角質を含めた表皮層による保護がない状態での皮膚組織構成細胞に対する影響を全層皮膚欠損創モデルで調べることを目的とした。実験には雄性Wistar系ラット(SPF)5週令を用い、(1)水対照群、(2)水+レーザー対照群、(3)過酸化水素群、(4)過酸化水素+レーザー対照群の4つの試験群を設定した。これらの実験の結果から以下のことがわかった。(1)過酸化水素+レーザー処理群では、対照群と同様に創作製後、豊富な血管新生を伴う肉芽組織の形成が観察され、経日的に肉芽組織上で上皮化が進展した。(2)一部、過酸化水素+レーザー処理群で対照群に比し、上皮化がより進展している所見も観察された。(3)創作製後9日目では、対照群および過酸化水素+レーザー処理群のいずれにおいても完全な上皮化が観察される個体が認められた。

以上の結果より、本ラジカル殺菌技術の安全性が確認された。これまでの研究で、申請者らは過酸化水素光分解殺菌技術の高い殺菌効果を見出し、臨床応用に向けてin vivoでの生体安全性の評価まで行ってきた。平成25年度の成果として、ラットを対象に行った動物実験において生体安全性を確認している。本年度は、東北大学病院臨床研究倫理委員会の承認を得て本技術を応用した歯周病治療器の臨床研究を行った。対象となった患者は25名で、安全性と効果を比較検証するためスプリットマウスデザインにて研究を実施した。治療開始前には十分な口腔衛生指導が行われ、治療後の定期診検査時(2, 4, 8, 12週後)にも継続した指導によりプラークコントロールが徹底された。治療効果の比較および評価にはポケット深さ(PPD)とプロービング時の出血(BoP)をパラメーターとして用い、ポケット内細菌の培養による細菌検査も行った。研究の結果、治療後にはテスト群およびコントロール群でPPD・BoP双方の減少が認められ、特にPPDに関してはt-testで検定すると4週後および8週後に、テスト群で有意に低いPPDが認められた。また、細菌検査においては、テスト群およびコントロール群双方で治療後に総菌数(TVC)および黒色色素産生菌数(BP)が減少することが確認された。ベースライン検査時(BL)と比較して治療後の検査時に菌数が減少した頻度、およびBLと比較して菌数が1/10となった頻度をTVCとBPについて分析した結果、テスト群の方が高い頻度を示す傾向が認められた。菌数を平均値で評価した場合にはデータの大きなばらつきにより群間で有意な差が認められなかったが、被験者毎に菌数減少の程度について頻度で比較するとテスト群の方がコントロール群よりも効果があることが示唆された。本年度の研究により、過酸化水素光分解殺菌技術を応用した歯周病治療器が歯周病の改善に寄与することが示された。26年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度において計画していた研究を全て順調に遂行できたため。また、その結果も研究を着想した時点で予想した結果の通りであったため。平成25年度において計画していた研究を全て順調に遂行できたため。平成25年度以降も交付申請時の研究計画通りに進めていく予定である。平成26年度以降も交付申請時の研究計画通りに進めていく予定である。具体的には、平成24-25年度の研究により、本ラジカル殺菌技術を安全かつ病原菌に対して効果的に歯科応用するために必要なラジカル量を設定し、東北大学病院において前臨床試験を行う予定である。次年度使用額は、平成24年度の研究を効率的に推進した結果生じた未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行において適切に使用する予定である。動物実験のスケジュールが当初計画していたものよりスムーズに進んだため、経費を削減することができた。平成26年度において計画している前臨床試験に必要な器材の購入に充てる予定である。
ドコサヘキサエン酸の後期エンドソーム特異的リン脂質BMPにおける機能の解明

BMPは後期エンドソームの内膜に特異的に存在するリン脂質であり、極めて多くのDHA分子が結合しているが、その生理的意義は分かっていない。研究代表者は、BMPを高感度で測定する脂質測定系を立ち上げ、BMPへのDHA導入に関わる酵素ABHD4の欠損マウスおよび、高度不飽和脂肪酸欠乏モデルマウスであるFADS2欠損マウスの脂質解析を行った。その結果、ABHD4欠損マウス精巣ではDHAを含むBMP分子種が顕著に減少し、FADS2欠損マウス精巣では、BMPに結合する脂肪酸の70%以上を占めるDPAn-6がほぼ消失していた。今後これらのマウスを用い、BMP中のDHAやDPAn-6の生理的意義を解明する。本研究は後期エンドソームに特異的に存在する非常にユニークなリン脂質であるBMP(Bismonoacyl(glycero)phosphate)が、ω3脂肪酸であるドコサヘキサエン酸(DHA)を何故豊富に含むのか、その生理的意義を明らかにすることを目的とした研究である。今年度の当初の予定ではBMPへのDHAの導入に関わる酵素ABHD4の欠損マウスを用いて生化学的解析および脂質解析を行い、それによってDHAの後期エンドソーム特異的リン脂質への導入経路に関わる酵素の性状解析、およびそれらの機能阻害によって引き起こされる酸化ストレスの評価を行う予定であった。しかし、米国スクリプス研究所から搬入予定であったABHD4欠損マウスの搬入が当初の予定より大幅に遅れ(現在搬入個体の選別を終え、搬入手続きが終了間際である)たため、本年度はABHD4欠損マウスが到着し次第迅速に実験を行えるよう、実験系の立ち上げおよび次年度に行う予定であった他の欠損マウスやモデル動物の作製に注力した。その結果、まず生化学的解析(酵素学的解析)に必要不可欠な脂質測定系について、当初の想定よりもはるかに高感度な実験系を確立することに成功した。また、より広範囲な脂質の解析が行えるよう脂質測定系を改良し、遊離脂肪酸を含むほぼ全てのメジャーな脂質分子を測定・定量する系を構築した。さらに、本研究計画の鍵となるFADS2欠損マウスの作製についてもほぼ終了することが出来た(現在掛け合わせ中)。さらに、飼料調製マウス(具体的にはω3脂肪酸リッチなマウス)についても条件検討を終え、実際にω3脂肪酸リッチなマウスを作出することに成功している。今後、これらの実験系を用いてBMPが何故DHAを何故豊富に含むのか、その生理的意義の解明に挑む。当初の予定では本年度はABHD4欠損マウスを用いた生化学的解析および脂質解析を行う予定であったが、米国スクリプス研究所から搬入予定であったABHD4欠損マウスの搬入が当初の予定より大幅に遅れ(現在搬入個体の選別を終え、搬入手続きが終了間際である)たため、実験系の立ち上げおよび次年度に行う予定であった他の欠損マウスやモデル動物の作製に注力した。その結果、生化学的解析・脂質解析に必要な実験系、特に当初の想定よりもはるかに高感度な実験系を確立することに成功し、また本研究計画の鍵となるFADS2欠損マウスの作製についてもほぼ終了することが出来た(現在掛け合わせ中)。これらのことから、現在はABHD4欠損マウスが到着し次第、様々な実験を開始することが可能な状況にあり、研究の全体的な進捗状況としては概ね順調に推移していると考えている。今後はABHD4欠損マウスが到着し次第、生化学的実験および脂質解析を行う。また、それらの実験と同時に(作製がほぼ完了した)FADS2欠損と交配させたり、調製飼料を与えたりして、vivoレベルでの表現型解析にも着手する。脂質生化学
界面制御による高分子アロイOB構造の設計と創製

平成2年度は、ブロック共重合体系に観察されるOB構造について幅広い調査を行った。その結果、ブロック共重合体を一成分とする混合系と非線形の一次構造を有するブロック共重合体に観察されることがわかった。前者の例としては、PSーPIブロック共重合体とPVME混合系、組成と分子量の異なるPSーPIブロック共重合体どうしの混合系など、後者の例としてはスタ-ブロック共重合体、グラフトブロック共重合体、ABC星型共重合体などが挙げられる。このうち工業的に一番有用なのはブロック共重合体とホモボリマ-との混合系であるので、次にこのような系について体系的、基礎的な研究を行った。ブロック共重合体を溶液からキャストしたときのミクロ相分離構造が被る非平衡効果を明らかにし、その上でPSーPIジブロック共重合体/PSホモポリマ-混合系のトルエンキャストフィルムにおけるミクロ相分離構造を小角X線散乱法および電子顕微鏡観察により詳細に解析した。その結果、ミクロドメイン中に可溶化したホモポリマ-の分布状態と可溶化の限界およびその分子量依存性、さらにこれらがミクロドメインのサイズおよび形態に及ぼす効果が明らかになった。さらに小角中性子散乱法に用いた研究により、ホモポリマ-の添加によるミクロドメインサイズの増大に伴い、ブロック鎖もまた界面と垂直方向に等体積伸張されること、ホモポリマ-鎖も同様に伸張された形態をとることが明らかになった。また、ブロック共重合体とホモポリマ-の混合に関する基礎研究として、それらの間の相互拡散現象を電子顕微鏡観察という新しい手法により解析した結果、混合過程には鎖の形態エントロピ-の増大に伴うエネルギ-障壁が存在することを見いだした。またこのようなブロック共重合体系が機能性材料として用いられる場合、その表面におけるミクロ相分離構造(表面構造)が機能に重大な影響を及ぼすことが予想されるため、表面構造の電子顕微鏡観察による解析を行い、表面構造形成の一般則を見いだした。
動脈硬化・動脈石灰化病変の形成におけるオステオプロテジェリンの役割に関する研究

In vitroでの動脈硬化性石灰化モデルを用いて、炎症性メディエーターによる血管平滑筋細胞の石灰化能獲得と共にオステオプロテジェリン(OPG)の蛋白および遺伝子発現が低下することが示された。次に、apoEおよびOPGの遺伝子欠損マウスを用いた研究から、apoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおける動脈硬化性石灰化病変は、apoE(-/-)OPG(+/+)マウスに比し有意に増加していたが、動脈硬化病変の形成には有意な差が認められなかった。血清生化学所見では、apoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおける血清アルカリホスファターゼ(ALP)がapoE(-/-)OGP(+/+)マウスに比して著明な高値を示した。apoE(-/-)OPG(-/-)マウスでは著明な骨粗鬆症を発症することから、血清ALPの上昇は、OPG欠損による骨代謝回転の亢進によるものと考えられた。さらに、これらのマウス大動脈から血管平滑筋細胞(VSMC)における軟骨分化マーカー遺伝子の発現を解析したところ、apoE(-/-)OPG(-/-)マウス由来のVSMCにおいて2型および10型コラーゲン、Indian Hedgehogなどの遺伝子発現が、apoE(-/-)OGP(+/+)マウス由来のVSMCに比し有意に上昇していた。したがって、OPG遺伝子の欠損は動脈壁における軟骨化生を促進することにより、動脈硬化性石灰化病変の形成を促進する可能性が示唆された。最後に、臨床研究から、冠動脈硬化および冠動脈石灰化の程度と血清OPG濃度が有意に関連することが示された。以上より、動脈硬化性石灰化病変の発症・進展機構にOPGが重要な役割を果たしていることが明らかにされた。(1)13週齢のApoE(-/-)OPG(-/-)マウスおよびApoE(-/-)OPG(+/+)マウスにおける動脈硬化病変の程度をaortic sinusのプラーク面積を計測することにより評価した。ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおいてプラーク面積が増加する傾向はみられたが、両者間で有意な差は認められなかった。また、13週齢マウスではプラークの石灰化は認められなかった。プラークの石灰化病変の程度を定量的に評価するため、マウス大動脈のプラーク石灰化を定量する方法を確立した。ひとつは、大動脈をalizarin red S染色し、染色された領域の面積を計測する方法である。もうひとつは、大動脈を凍結乾燥し、組織中のカルシウムを抽出・測定する方法である。予備的検討により、38週齢のマウスでは大動脈弓部に明らかなプラークの石灰化がalizarin red S染色により確認された。そこで、38週齢においてApoE(-/-)OPG(-/-)マウスおよびApoE(-/-)OPG(+/+)マウスのプラーク石灰化病変をalizarin red S染色により検討したところ、ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおいてプラークの石灰化が有意に増加する可能性が示唆された。現在、n数を増やして検討中である。(2)ヒト冠動脈硬化症における血清OPG濃度の意義について臨床的検討を行った。

冠動脈造影を施行した201例の患者を対象とし、血清OPG濃度と冠動脈病変の程度(有意狭窄の枝数)との関係を解析したところ、病変枝数が増加するにつれて血清OPG濃度が有意に上昇することが明らかにされた。また、多変量解析により血清OPG濃度が冠動脈疾患と有意に関連することが示された。オステオプロテジェリン(OPG)の動脈硬化・動脈石灰化における役割を明らかにするため、動脈硬化の動物モデルのひとつであるapoEノックアウト(ApoE(-/-))マウスとOPGノックアウトマウス(OPG(-/-))とを交配することにより、apoE・OPG2重ノックアウト(ApoE(-/-)OPG(-/-))マウスを作製した。ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスとApoE(-/-)OGP(+/+)マウスにおける動脈硬化病変および動脈石灰化病変の進展の程度を38週齢において比較検討した。動脈硬化病変の進展度を大動脈におけるプラーク面積の計測により評価したところ、ApoE(-/-)OPG(+/+)マウスとApoE(-/-)OPG(-/-)マウスと間には有意な差は認められなかった(32.26±9.03(n=8)vs 33.27±6.63(n=6)(%))。一方、大動脈における石灰化病変の進展度をalizarin red陽性領域の面積を計測することにより評価した。大動脈における石灰化病変は、ApoE(-/-)OPG(+/+)マウスに比して、ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおいて有意に増加していた(1.32±0.74(n=8)vs 3.59±1.57(n=6)(%),P<0.05)。また、ApoE(-/-)OPG(+/+)マウスおよびApoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおいて石灰化病変はすべて動脈硬化性プラーク内に限局していた。したがって、OPGは動脈硬化病変の形成進展に影響することなく、動脈硬化性石灰化病変の形成に関与している可能性が示唆された。まず、38週齢のApoE(-/-)OPG(-/-)マウスおよびApoE(-/-)OGP(+/+)マウスの血清生化学データを解析した。雌雄ともに、血清Ca、Pおよび中性脂肪は両群間で有意な差を認めなかったが、血清総コレステロール値は雄性のApoE(-/-)OPG(-/-)マウスでApoE(-/-)OGP(+/+)マウスに比して有意に高値を示した。また、血清アルカリホスファターゼ(ALP)は、雌雄ともにApoE(-/-)OPG(-/-)マウスでApoE(-/-)OGP(+/+)マウスに比して著明な高値(約10倍)を示した。ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスにおいて骨吸収の亢進による骨粗鬆症を17週齢において確認していることから、血清ALPの上昇は、OPG欠損による骨代謝回転の亢進によるものと考えられた。両群におけるプラーク石灰化病変を組織学的に解析したところ、両群ともに石灰化病変の形成に軟骨化生が関与していることが明らかにされた。さらに、ApoE(-/-)OPG(-/-)マウスおよびApoE(-/-)OGP(+/+)
作用素環の微分幾何学的構造の研究

前年度までの研究において、可換な可微分力学系にたいして横断的作用の概念を導入した。さらに、その力学系から接合積によって得られるC^*-環をファイバーとするC^*-環の束とその平坦な接続を構成し、その性質に関する研究を既に行ってきた。今年度は平坦ではない接続を構成し、その性質を研究し、またその曲率の計算を行った。その構成にあたっては、作用素環の互いに可換ではない微分を用いる必要があり、そのために作用素環や関数環の互いに可換ではない微分の構成とその性質についての研究を行った。また、作用する群が非可換な場合には、上の微分の像が必ずしも元の環に含まれるとは限らない。従って、従来のC^*-環の束だけでは不十分なことが明かになったため、その束に付随するさらに大きい束を構成し、そこでの接続を考えた。そして作用する群が可換な場合には、もとの束に帰着するような形で理論を構成した。そのために、非有界作用素の微分に関する研究も行った。特筆すべき成果としては、クロネッカー葉層に我々の理論を適用して、様々な接続に対して曲率を計算したところ、そこで現れる定数が、A.コンヌの作用素環上の射影加群における接続の理論での無理数回転環において現れる接続の曲率と一致することが明らかになった。これはコンヌの理論と我々の理論の間に深い関連があることを示唆している。今後はこの方向の研究も必要であると考えている。また、今までは、非可換な群が作用する力学系で、横断的作用を持つような例を見つけることができなかったが、このような例を構成し、上で構成した平坦でない接続を計算した。
STD患者動向の把握とHIV・STD予防対策立案のための社会疫学的研究

Y県下の泌尿器科・皮膚科、産科・婦人科及び性病科を標榜している医療施設の数を調査し、分布を把握した。そのうち、性感染症定点施設に指定されている9つの医療機関の診療科を検討したところ、婦人科の施設が7施設、泌尿器科の施設が1施設、総合病院が1施設という内訳となっていた。この泌尿器科を標榜する施設は人口透析の外来を主に行っている施設であり、筆者のこれまでの調査結果から性感染症の患者が来院しにくい施設である可能性が示唆された。さらに定点施設とは別の泌尿器科医院に対して、性感染症に関する患者の状況等を訪ねるために調査依頼を行い、性感染症患者数のおおよその人数と全患者に占める割合、患者の季節変動、患者居住地の分布、HIV抗体検査実施状況、HIV抗体検査に対する意識・態度、性感染症患者全数把握調査実施へのアイディアなどについてインタビュー調査を行った。厚生労働省が実施する患者調査の個表を利用して県内の患者数を独自に推計することを試みたが、患者調査のサンプリングが県レベルでの推計にまで耐えうるサンプルサイズあるため、それをもって市町村の分布を推測することは困難であった。県の規模においては患者数の全数把握調査を行うよりも、ある時点もしくは期間の患者数を把握しそれを持って年間の患者数を推計する患者調査のようなやり方のほうが現実的である。
都市水害時の小規模地下空間の危険度評価と危機回避策に関する研究

本研究では、先ず、小規模地下空間への浸水過程を、高度な数値解析ならびに水理模型実験を駆使して明らかにすることに努めた。複雑な場の浸水過程を詳細に表現できる3次元モデルを開発するとともに、水理模型実験を実施して現象を観察し、検証データを入手した。次に、階段部、ドア部の実物大模型を用いた体験型の避難実験を精力的に実施することにより、地下浸水時の避難限界を明らかにした。そして、地下浸水の危険をいかに回避するかを、ハード・ソフト両面からの対策をもとに考察した。主要な研究成果は以下のとおりである。1.小規模地下空間での浸水を対象とし、階段部の流れや局所的な場での水の動きを表現できるVOF法ベースの三次元数値解析モデルを開発した。縮尺1/15の地下室模型実験結果を用いて検証したところ、計算結果は実用性に富む十分な精度を有することが確認された。2.階段からの避難では、地上水深(越流水深)0.3mでの流況が避難限界であること、場の明るさ暗さ、持ち物の有無、服装の違いのなかでは、服装が避難に大きく影響することが明らかとなった。また水平通路部と階段部をあわせた避難実験も実施し、通路部を含めた避難限界指標として、M=0.125m^2という関係が得られた。ただしMは比力(水圧と運動量束の和を長さの2乗の次元で表したもの)である。押し開けドアの避難実験からは、被験者数を増やすことにより、ドア前面の水深が成人男性で0.35m、成人女性で0.30mを超えると自力避難ができなくなる可能性が高いことが明らかとなった。3.地下浸水時の避難では、子供や高齢者の避難行動が、成人のそれとは異なることに注意を要する。また短時間豪雨による内水氾濫時の地下浸水対策では、ステップ(段差)の設置が有効である。本研究の主要な成果は以下のとおりである。1.地下浸水に関する水理模型実験:縮尺1/15相当のアクリル製の地下室模型ならびに、高水槽、低水槽、ポンプから構成される実験装置を用いて都市水害時の地下浸水を想定した水理実験を実施した。流入部の越流水深が0.5mで一定のもとでは地下室に浸水が始まって数分ですべての場所で水深が0.7mに達し、小規模地下空間では浸水時に急激に水深が上昇することが確認された。また、地下街のような比較的規模の大きい地下空間の浸水解析に用いられる貯留槽モデル(ポンドモデル)をこの水理実験結果に適用したところ、浸水の初期過程を完全には表現できないものの、水深の時間変化を概ね適切に表現できることがわかった。2.三次元地下浸水解析モデルの開発:地下室のような小規模地下空間での浸水を対象とし、階段部の流れや局所的な場での水の動きを表現できるVOF法ベースの三次元数値解析モデルを開発した。上記1の地下室模型実験結果を用いて検証したところ、計算結果は実用性に富む十分な精度を有することが確認された。地下空間のなかの局所的な場での詳細な浸水予測が必要な場合には、この手法が有効となる。3.地下浸水時の避難:実物大の階段模型およびドア模型を用いた体験型の避難実験を別途実施し、地下浸水時の避難限界を明らかにすることに努めた。得られた避難限界指標をもとに上記1の水理実験結果を検討すると、階段やドアの存在が浸水時の地下空間からの避難可能性に大きく影響を与えることが明らかとなった。

また、段差や止水板を設置することにより、氾濫水の地下室内への流入を遅らせることができ、避難に対してかなりの時間的余裕を生み出せることがわかった。本研究の主要な成果は以下のとおりである。1地下浸水時の避難実験:実物大の階段・ドア模型を用いた体験型の避難実験を実施した。階段からの避難では、地上水深(越流水深)0.3mでの流況が避難限界であること、場の明るさ暗さ、持ち物の有無、服装の違いのなかでは、服装が避難に大きく影響することが明らかとなった。また、通路部を含めた避難限界指標として、M=0.125m^2という関係が得られた。ただしMは単位幅あたりの比力(水圧と運動量束の和を長さの2乗の次元で表したもの)である。一方、押し開けドアの避難実験からは、ドア前面の水深が成人男性で0.35m、成人女性で0.30mを超えると自力避難ができなくなる可能性が高いことが明らかとなった。2地下浸水時の危険度解析:地下室、オフィスビルの地下階、地下街といった様々なスケールの地下空間を対象とし、浸水解析を実施するとともに、平面部、階段部、ドア部分での避難限界指標を適用して、浸水時の避難の困難度を比較検討した。その結果、地下空間のスペースが小さくなるほど、下層階が危険となることが確認された。また地下駐車場を有しているオフィスビルでは、入口の幅か広いために流入量が増大し、危険性がいっそう高まる。3地下浸水対策:都市水害モデルを用いて浸水が予想される地下空間、そして流入が予想される地下の入口を識別することが重要である。そして、ハード対策として、それらの箇所に止水板、段差を設置すること浴望ましい。とくに短時間蒙雨による激しい内水氾濫に対しては、バリアフリーに配慮した段差の設置が有効である。地下駐車揚の入口にハンプを設置することも同様の効果が期待される。ソフト下対策としては、避難情報の早期発信と迅速な避難行動が何よりも大切である。
上気道慢性疾患における糖転移酵素発現様式の分子生物学的研究

鼻アレルギー及び慢性副鼻腔炎における糖転移酵素発現様式を分子生物学的に検討した。Sambucus nigra agglutinin(SNA)を用いたレクチン組織化学的に検討にて、鼻アレルギー腺組織において、正常腺組織と同様に豊富にシアル酸を産生していることが判明した。一方、慢性副鼻腔炎腺組織においてシアル酸の産生が抑制されていることが示された。In Situ Hybridization法にて組織切片上でシアル酸糖転移酵素mRNAの発現を検索した。レクチン組織化学的検討と同様、正常及び鼻アレルギー腺組織においてシアル酸糖転移酵素の発現が示され、慢性副鼻腔炎腺組織においてはシアル酸糖転移酵素の発現が抑制されていることが判明した。14員環マクロライドの使用により、慢性副鼻腔炎軽症化とともにシアル酸の産生増加及びシアル酸糖転移酵素の発現が示された。以上の結果の一部は英文雑誌に投稿中である。
古代東アジアの諸国家と道教に関する研究

本研究では、古代東アジア世界において道教が果たした役割を明らかにすることを主な目的としている。そのため、文献のみならず、石刻資料なども収集し、当該時期の道教の具体的な様相を検討してきた。平成19年度は、八世紀後半という時期における唐と日本の政治的状況と、道教をめぐる両国の交渉について検討し、論文「八世紀後半の日唐関係と道教」を執筆した。八世紀後半の唐は、道教を支配理念の中心においており、玄宗は、老子(玄元皇帝)の地位を高め、『老子道徳経』を教学の中心にすえようとした。そして、全国の仏寺や道観には自らと等身の仏像・天尊像を納めさせ、それにより王権を視覚化し、支配力を貫徹させようとした。また都では、太清宮に老子像を安置し、その左右に皇帝や諸臣、孔子像等まで配することで、唐朝が老子の加護を受けていることを視覚化した。このようにして、玄宗は自らを老子の加護を受けた存在とし、こうした皇帝像を地域社会に至るまで浸透・共有させることで、独裁化を強めようとしたのであった。このような唐に対し、小中華意識を高めていた日本は、朝賀の席で遣唐使が争長事件を起こし、強硬な外交姿勢を示している。日本は、道教に対してはあくまで直輸入を回避しようとしており、道教というものが当時の両国にとって政治的な駆け引きに重要な意味を持つものであったことを明らかにした。また、2008年1月4日6日に北京、2月21日24日に〓西省西安近郊で資料収集及び調査を行い、関連文献の他、石刻資料を実見し、'データを収集した。道教関連の石刻についてはあまりまとまった研究がなく、今後もさらに継続して資料を収集し、データを蓄積していく必要があるが、そのための足がかりとして現在までに得られたデータを整理していく予定である。平成18年度は、非漢人政権である北魏において、なぜ道教が一時期国家的に採用されたのかを、北魏が華北を征服していく過程と関連づけて論じた。従来の研究では、道教を太武帝が採用するのは、中華皇帝としての権威付けのためであるとされることが多かつた。これは、道教が民族宗教であることを前提として、胡族である太武帝が華北を統一した中華皇帝として君臨するための政策であったと解されていたからである。しかし実際には、華北征服を進めるなかで寇謙之の神異性やネットワークが利用され、さらに占領地統治の手段としての役割を道教に期待したのではないかと考えられる。このような検討結果については、「北魏の華北支配と道教」と題して、『福井重雅先生古稀・退官記念論集古代東アジアの社会と文化』(汲古書院、2007年3月)に発表した。また、平成18年11月12月には、中国陜西省及び北京市において調査を行い、西安碑林博物館・耀県薬王山博物館・臨潼博物館などを訪れ、多数の北朝道教石刻を実見し、可能な限り資料収集を行った。平成19年1月には、大阪市立美術館において、展示中の山口コレクションを参観し、収蔵されている北朝道教石刻を実見し、資料を収集した。これらの道教石刻については、現在までのところ、あまり体系的な研究がなされていないが、今後も継続して可能な限り資料収集を行い、出土地・銘文・形式などの分類によるデータベース化を進めていく予定である。
思春期における過敏性腸症候群および摂食障害の疫学的調査-自己効力感の与える影響-

現在先進諸国において、心身症を代表とするストレス関連疾患の対策が、国民の健康上そして医療経済上重要課題となってきている。また、これらストレス関連疾患の発症は若年でも観察されるようになってきており、年々増加傾向にあると考えられている。過敏性腸症候群や摂食障害は思春期に多くみられるストレス関連疾患の代表的疾患であるが、重症化するまで医療機関を受診しないケースが多く、疫学的にも不明な点が多い。われわれは両疾患の疫学的調査を行うことにより、本邦における思春期での有症状率や症状に伴う生活の変化、発症に関与する因子の分析を行った。その結果、中学三年生における有症状率は、過敏性腸症侯群が14.6%(男子12.7%、女子16.3%)、摂食障害が4.0%(男子2.5%、女子5.3%)であった。自己効力感は過敏性腸症候群で低下していたが、摂食障害では保たれていた。両疾患とも有症状者は睡眠障害があり、健康関連QOLが低下していた。さらにはトラウマ的体験や自覚ストレスも無症状者に比べて有意に多いという結果であった。こういったQOLの障害やトラウマ的経験、自覚ストレスは、男子よりも女子で強い傾向にあった。2年後の追跡調査は回答者数が少なかったため、発症因子を解明するには不十分であったが、睡眠障害、QOLや自己効力感の低下、トラウマや自覚ストレスの多さは初回調査時と一致しており、年代を問わずに認められる障害であることが判明した。これらの知見を平成15-18年度に得たことにより、思春期ストレス関連疾患の一端が明らかとなった。今後は予防へ向けての発症因子の解析が必要とされる。1.計画の変更:調査に協力する生徒の意思を尊重するため、追跡調査に関しては、初回の調査で同意を得られたものにのみ質問紙を郵送するように計画を変更した。2.質問紙作成:協力依頼文書・SIBSQ(過敏性腸症候群診断用)・EAT-26(摂食障害診断用)・GSES(自己効力感評価用)・SF-36(QOL評価用)・その他の質問(年令・性別・受診歴など)・追跡調査同意書からなる、通し番号の付してある質問票の作成を行った。3.疫学調査実施:宮城県教育委員会の協力の下、県内の中・高校生4000人を乱数表により地区毎に抽出し、アンケート調査を実施した。調査は原則無記名とし、後日結果のフィードバックを希望する者のみ氏名を記載することとした。また、追跡調査を承諾する者には、同意書に氏名および住所の記載を依頼した。プライバシーの保護のため、質問票は個人毎に封筒に入れ、封をした上で学校毎に回収した。4.データの入力:実施責任者が個人情報を匿名化した後、入力担当者がコンピュータにデータを入力した。5.情報収集:今後の研究推進のために、国際心身医学会やアメリカ心身医学会の学術大会に参加し、同分野の研究に関する動向などの情報を収集した。さらにアメリカのノースカロライナ大学を訪間し、疫学調査の専門家と本研究に関する意見の交換を行い、データ解析に有用な助言を得た。6.調査を受けた生徒の心理的ケア:養護教諭やスクールカウンセラーを通して、各疾患の概要や対応可能な医療機関のリストを配布し、学校側への教育を行った。さらにアンケートにより不安が生じたり疾患が疑われたりした生徒が相談できる窓口を設け、実施責任者あるいは分担者が電話による相談、診察、近隣の医療機関紹介などして対応した。1.データの入力・解析:担当者により入力されたデータをもとに解析を行った。

仙台市内の高校生のデータでは、過敏性腸症候群が疑われる生徒(IBS疑診群)は男子7%、女子13%、摂食障害が疑われる生徒(ED疑診群)は男子3%、女子7%といずれも男子より女子に多く、そのほとんどが治療を受けていなかった。両疾患が疑われず健康と思われる生徒(対照群)に比して、IBS疑診群およびED疑診群の健康関連QOLは、男女とも低下していた。自己効力感は対照群に対し有意に男子のIBS疑診群で高くなっており、女子のED疑診群では低下傾向を示した。IBS疑診群の男女を比較すると、男子の方が腹痛を訴える頻度が高く、両群とも有症状時の便は軟化していた。女子の方でより多くストレス下における症状増悪を認めており、IBS症状の重症度も高かった。中学生の全回収率は76.9%(2513部中1932部回収)であった。このうち追跡調査の同意を得られたのは505人(26.1%)であった。2.調査を受けた生徒の心理的ケア:アンケートにより不安が生じたり疾患が疑われた生徒の相談窓口を設け、実施責任者あるいは分担者が電話による相談、診察、作成したリストを用いて近隣の受診可能な医療機関を紹介するなどして対応した。3.結果発表:男子高校生における解析結果を平成16年6月の日本心身医学会総会で発表した。高校生のIBS疑診群の男女比較を平成17年5月の日本心身医学会総会で結果を発表すべく、抄録を作成しサブミットした。1.データ解析:担当者により入力されたデータをもとに宮城県内の中学生のデータの解析を行った。過敏性腸症候群が疑われる生徒(IBS疑診群)は男子12.7%、女子16.3%と男子より女子に多く、そのほとんどが治療を受けていなかった。県庁所在地とそれ以外の地域では、罹患率に差はなかった。両疾患が疑われず健康と思われる生徒(対照群)に比して、IBS疑診群の自己効力感と健康関連QOLは、男女とも低下していた。IBS疑診群は対照群に比して不眠、トラウマ的経験、自覚的ストレスをより多く訴えており、さらにIBS疑診群内での比較では、男子よりも女子に同傾向を認めた。摂食障害が疑われる生徒(ED疑診群)は男子2.5%、女子5.3%と有意に女子に多く、IBS疑診群と同様に自己効力感と健康関連QOLの低下を認めた。2.結果発表:高校生におけるIBSの解析結果を平成17年5月の日本心身医学会総会、同年8月の世界心身医学会、同年10月の消化器PSM研究会で発表し、「心身医学」に投稿した(現在査読中)。中学生のIBS疑診群の男女比較の結果を平成18年5月の日本心身医学会総会およびアメリカ消化器病学会で発表すべく、抄録をサブミットし受理された。中学生の摂食障害疑診群については今後更に詳しく解析し、平成18年12月の日本心療内科学会総会に発表する予定である。3.追跡調査の準備:来年度実施する追跡調査の準備として、追跡調査の同意が得られた生徒のデータベースを作成した。1.追跡調査:前回追跡調査の同意を得られた471人に質問紙を郵送した。471人中125人(男子60人、女子58人、不明1人、未回答6人)より回答があり、回収率は26.5%であった。2.データ解析:性別の分かっている118人を対象に解析を行った。過敏性腸症候群(IBS)が疑われたのは、男子16人(48.5%)、女子17人(51.5%)と全体の28%であり、摂食障害(ED)が疑われたのは男子3人(5.1%)、女子1人(1.7%)と全体の3.4%であった。2回の調査上、同一個人と同定出来たのは76人であった。
宋代廂軍の研究

前年度に引き続き廂軍関係の資料収集に努め、整理を加えると共に、右資料を利用して、廂軍の研究を進めた.即ち、前年度までに廂軍の個別的存在兵種としての壮城(兵)に考察を加え、その基礎に依拠して、牢城(兵)について考察を進めた.ついで廂軍の一般的推移を考察した.先ずは牢城兵の場合、その存在は宋初から見出せるが、本来強盗貸命などの主として重犯罪者を受け入れるところであって、廂軍に所属するところとはいえ、その額は犯罪者の多少に左右されるところから、無額である筈である.しかし、広く、諸州に布置されるとともに定額化も推し進められ、又給与の支給もあったことから、それに相応する廂軍としての役使も期待されるに至った.特に神宗朝以降、その存在が固定化され、更には南宋にも存在したことが明らかとなった。次に廂軍の一般推移についての場合、廂軍は、禁軍が軍事に専らに努めたのに対し、雑役使にもっぱら従事した.一部は中央にあったが、廂軍の多くは地方に所在し、多様な役使に従事することから、必然的に廂軍の増大をめざした.即ち、宗神8万5千人ほどであったものが、神宗朝に至るまでに50万人にも達したのであった。これらを有効に利用することが新に求められ、訓練の有無により、廂軍は教関、不教関廂軍と順次分離、整理の過程を辿った.以上が研究の概要であるが、今後は廂軍の役使の内容を具体的に考察すると共に、南宋時代に廂軍は如何に展開するかなどに考察を進めたい。課題の目的達成のため、まず文献資料の入手・調査などに努めた結果として、初年度での成果を要約すれば、大凡以下の如くである。1.従来の研究の整理を行い、宋代の兵制上における廂軍に対する総体的理解をえた。次いで個別の理解を深めるべく、資料・文献調査に努めた。具体的には宋・元・明代を中心とする地方志などにみえる廂軍の配置・分類・任務・経費等の記述を抽出、整理を加えるなどの作業を行って、これら知見にもとずいて、廂軍の具体的あり方を考察する段階へと歩を進めた。2.即ち、まず廂軍の存在形態として、如何なる段使に従事したかを宋初に尋ね、(1)、地方に所在し、いわゆる本城として諸役使に従事するものが主体をなすが、(2)、時代の経過とともに禁軍を補完する立場を果す教閲廂軍が登場し、これに応じて先の一般役使に従事する廂軍は不教閲廂軍に区分される経過が見通せた。(3)これとは別に特殊な廂軍として、牢城・壮城等の廂軍が存在すること、(4)、更に中央官衛等の役使に従事する廂軍のあるも承知された。これら諸種の廂軍が北宋神宗朝前後に50万人体制をもたらし、宋の国家体制を維持したことになり、次にその廂軍の具体像が明らかにされねばならない。3本年度はこのうち壮城についての分析・考察を加えた。一応の結果を報告すれば、(1)壮城の出現は宋初にありと一般にいわれるが、北辺防備問題上に城塞修補が必須となる北宋中期に北辺中心に布置され、以後東南地域等に及んだこと、(2)その主要な役使は勿論城壁保守にあったものの、時に直接軍事に与る場合もあったこと。(3)北宋末・南宋にも、その必要性があり、有用性が認められ、存続利用されたこと、等を明らかにし得た。

次年度には、牢城、教閲廂軍の存在形態などを尋ね、更に廂軍の全体像を明らかにしたい。前年度に引き続き廂軍関係の資料収集に努め、整理を加えると共に、右資料を利用して、廂軍の研究を進めた。即ち、前年度までに廂軍の個別的存在兵種としての荘域(兵)に考察を加え、その基礎に依拠して、実域(兵)について考察を進めた。ついで廂軍の一般的推移を考察した。先ずは牢城兵の場合、その存在は宋初から見出せるが、本来強盗貸命などの主として重犯罪者を受け入れるところであって、廂軍に所属するところとはいえ、その額は犯罪者の多少に左右されるところから、無額である筈である。しかし、広く・諸州に布置されるとともに定額化も推し進められ、又給与の支給もあったことから、それに相応する廂軍として役使も期待されるに至った。特に神宗朝以降、その存在が固定化され、更には南宋にも存在したことが明らかとなった。次に廂軍の一般推積についての場合、廂軍は禁甲が軍事に専らに努めたのに対し、雑役使にもっぱら従事した。一部は中央にあったが、廂軍の多くは地方に所在し、多様な役使に従事することから、必然的に廂軍の増大をめざした。即ち、宋初8万5千人ほどであったものが、神宗朝に至るまでに50万人にも達したのであった。これらを有効に利用することが新に求められ、訓練の有無により、廂軍は教閲、不教閲廂軍と順次分離、整理の過程を辿った。以上が研究の概要であるが、今後は廂軍の役使の内容を具体的に考察すると共に、南宋時代に廂軍は如何に展開するかなどに考察を進めたい。
トリクロロエチレンによるヒトヘルペスウイルス6の再活性化の機序解明と予防対策

これまでの研究において、トリクロロエチレン曝露により発生する全身性の皮膚-肝障害患者には抗体価の高いものが多いこと、これらの患者のHHV6遺伝子量が多いことが判明し、HHV6の再活性化が生じている可能性が示唆された。この再活性化はHHV6遺伝子の脱メチル化が原因であるとの仮説をたて、約1週間間隔で採血した入院患者の血液を用いてHHV6遺伝子のメチル化を検討した。患者から採血された血液のバフィーコートからDNAを抽出した。メチル化は「メチル化特異的PCR法」で解析した。しかし、HHV6のように発現量が極めて低い遺伝子は、バイサルファイト処理した際にDNAが壊れてしまい、従来のメチル化解析法ではメチル化の解析は不可能であることが判明した。そこで解析の方向性を少し変更した。ウイルスのDNAをbisulfate処理した後PCRで増幅し、HHV6のimmediate-early gene 1(1E1)と呼ばれる遺伝子(HHV6再活性化の際に最も早期に出現する蛋白)のプロモータ領域とその上流の繰り返し配列がみられるR3領域のCpG領域をdirect sequenceした。健常者から抽出できたHHV6DNAは70100%メチル化していたが、HHV6が活性化した状態(ポジティブコントロール)から抽出したHHV6 DNAのメチル化は02%であった。即ち、活性化が見られたHHV6のDNAでは脱メチル化が誘発されており、先の仮説「HHV6の再活性化は脱メチル化によって起こる」可能性が示唆された。このdirect sequence法を用いて、今後再度患者のHHV6のメチル化状態を解析してゆきたい。近年、中国、台湾、フィリピン、韓国で発生している重症型皮膚・肝障害には、トリクロロエチレンによるヒトヘルペルウイルス6型(HHV6)の再活性化が何等かの形で関与していることが判明した(論文投稿中)。ウイルスのようにゲノム内に組みこまれた外来遺伝子は次第に活性化しなくなっていくことが知られており、これは細胞における外来遺伝子からの防御と考えられている。この外来遺伝子の不活性化はウイルス遺伝子発現の調節を行っているLong Terminal Repeat (LTR)のメチル化またはメチル化と同調するヒストンの脱アセチル化がメカニズムであると考えられている。そこで本研究においては、17年度は、「トリクロロエチレン曝露によりHHV6遺伝子が脱メチル化され、HHV6の再活性化が起り、皮膚・肝障害が進展する」との仮説をたて、入院後経時的に採血した患者のHHV6量およびサイトカイン量を測定し、疾患の進展との関連性を検討した。8種類のサイトカインのうち、最も顕著に上昇していたのはTNF-αとIL-10であり、ほぼ同様のパターンで増減していた。IFNγは一般に入院初期に高く、その後速やかに減少していた。HHV6は入院直後が高い者、入院後12週間後にピークを迎える者等様々なパターンを示したが、概してTNF-αやIL-10と同様のパターンで増減していた。HHV6の遺伝子型はAB混合型が29名、B型が6名であった。
色弱者対応新方式赤色蛍光体波長置換発光ダイオード用赤色蛍光ガラスの組成設計

作製した60P2O5-35ZnO-5Al2O3-xMnOおよび60P2O5-(35-y)AmO-yXmO-5Al2O3-8MnOガラスの吸収,蛍光および励起分光特性および量子効率の評価から,Mn2+の4T1g→6A1g遷移に従った赤色蛍光バンドの強度,半値幅等を,MnOの添加量およびホストガラスの陽イオン半径および価数から計算できる塩基度と比例する組成パラメーターで整理することで,赤色蛍光バンドの強度と半値幅がMnO添加量xが8(モル比),低い塩基度のホストガラスのときに最大になることが分かり,最も強く,幅広い赤色バンドを示す60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnOガラスが最適なベースガラス組成であることが早い段階で見出せた.また,作製したガラスにおいて,Mnの価数変化が特別な組成でない限り起こらず,リン酸塩ガラス中では目的の赤色蛍光バンドを発現するMn2+で固定化されることが分かった.そのため,次の段階である紫外励起できる賦活助剤Cu2Oを添加したガラス(60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnO-xCu2Oガラス(x = 0-1.00))を大気中,12001400°C,30180 minの溶融急冷法で作製し,Cuの酸化還元および蛍光特性を調べることができた.これから得られた結果については,紫外光励起によって強い赤色蛍光を発現しないMn2+を,紫外光励起によってCu+を励起し,Cu+からMn2+へのエネルギー移動させることによって強い赤色蛍光を発現させることができたため,先行して論文を作成し,Journal of The American Ceramic Societyに投稿し,掲載確定まで進めることができた.当初,平成31(令和1)年度には,30年度に最適化した60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnOガラスを基にし,紫外励起できる賦活助剤Ag2O,Cu2OおよびSb2O3を添加または置換したガラスを溶融急冷法によって作製し,研究を進める予定であったが,すでに先行してCu2Oを添加したガラスについては,論文投稿まで終えている.そのため,本年度は,賦活助剤のAg2OおよびSb2O3を添加または置換したガラスを溶融急冷法によって作製し,Ag-Ag+およびSb3+-Sb5+の酸化還元状態を,ガラスを吸収,励起および蛍光スペクトルを測定することでAgナノ粒子のプラズモン共鳴バンドおよびAg+,Sb3+およびSb5+の吸収バンドの強度から,これらの酸化還元の有無をしらべ,溶融条件等において酸化還元がある場合には,それらについて溶融条件や明らかにする.また,紫外励起下によるMn2+の赤色蛍光バンドの蛍光波長,蛍光強度(量子効率)および半値幅を蛍光および励起スペクトルと量子効率測定装置から調査する.これらから,Mn2+の赤色蛍光を高輝度化する最適なAg2OおよびSb2O3の添加量または置換量および溶融条件を明らかにする.令和2年度には,上述で最適化したガラスを基にして低融点化剤として働くMmOおよびその添加量または置換量を変えたガラスを溶融急冷法によって作製し,上述と同様にMn2+の赤色蛍光バンドの特性を評価するとともに熱重量示差熱分析によってガラス転移点(Tg)を,赤外吸収分光法およびラマン分光法によってP-O-P結合(架橋酸素)やP-O-(非架橋酸素)等の吸収バンドの強度比等からガラスの構造変化を調査し,Mn2+の赤色蛍光特性を保持して低融点化できるガラス組成とそれらの原因を明らかにする.作製した60P2O5-35ZnO-5Al2O3-xMnOおよび60P2O5-(35-y)AmO-yXmO-5Al2O3-8MnOガラスの吸収,蛍光および励起分光特性および量子効率の評価から,Mn2+の4T1g→6A1g遷移に従った赤色蛍光バンドの強度,半値幅等を,MnOの添加量およびホストガラスの陽イオン半径および価数から計算できる塩基度と比例する組成パラメーターで整理することで,赤色蛍光バンドの強度と半値幅がMnO添加量xが8(モル比),低い塩基度のホストガラスのときに最大になることが分かり,最も強く,幅広い赤色バンドを示す60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnOガラスが最適なベースガラス組成であることが早い段階で見出せた.また,作製したガラスにおいて,Mnの価数変化が特別な組成でない限り起こらず,リン酸塩ガラス中では目的の赤色蛍光バンドを発現するMn2+で固定化されることが分かった.そのため,次の段階である紫外励起できる賦活助剤Cu2Oを添加したガラス(60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnO-xCu2Oガラス(x = 0-1.00))を大気中,12001400°C,30180 minの溶融急冷法で作製し,Cuの酸化還元および蛍光特性を調べることができた.これから得られた結果については,紫外光励起によって強い赤色蛍光を発現しないMn2+を,紫外光励起によってCu+を励起し,Cu+からMn2+へのエネルギー移動させることによって強い赤色蛍光を発現させることができたため,先行して論文を作成し,Journal of The American Ceramic Societyに投稿し,掲載確定まで進めることができた.

当初,平成31(令和1)年度には,30年度に最適化した60P2O5-35ZnO-5Al2O3-8MnOガラスを基にし,紫外励起できる賦活助剤Ag2O,Cu2OおよびSb2O3を添加または置換したガラスを溶融急冷法によって作製し,研究を進める予定であったが,すでに先行してCu2Oを添加したガラスについては,論文投稿まで終えている.そのため,本年度は,賦活助剤のAg2OおよびSb2O3を添加または置換したガラスを溶融急冷法によって作製し,Ag-Ag+およびSb3+-Sb5+の酸化還元状態を,ガラスを吸収,励起および蛍光スペクトルを測定することでAgナノ粒子のプラズモン共鳴バンドおよびAg+,Sb3+およびSb5+の吸収バンドの強度から,これらの酸化還元の有無をしらべ,溶融条件等において酸化還元がある場合には,それらについて溶融条件や明らかにする.また,紫外励起下によるMn2+の赤色蛍光バンドの蛍光波長,蛍光強度(量子効率)および半値幅を蛍光および励起スペクトルと量子効率測定装置から調査する.これらから,Mn2+の赤色蛍光を高輝度化する最適なAg2OおよびSb2O3の添加量または置換量および溶融条件を明らかにする.令和2年度には,上述で最適化したガラスを基にして低融点化剤として働くMmOおよびその添加量または置換量を変えたガラスを溶融急冷法によって作製し,上述と同様にMn2+の赤色蛍光バンドの特性を評価するとともに熱重量示差熱分析によってガラス転移点(Tg)を,赤外吸収分光法およびラマン分光法によってP-O-P結合(架橋酸素)やP-O-(非架橋酸素)等の吸収バンドの強度比等からガラスの構造変化を調査し,Mn2+の赤色蛍光特性を保持して低融点化できるガラス組成とそれらの原因を明らかにする.
放射線高感受性マウスを用いた放射線発がんの特性と発がん機構の解析

ScidマウスはDNA-PKcsの異常により免疫不全を有すると共に放射線感受性が高く、ヒトの末梢血管拡張性運動失調症(AT)に類似した症状を示す。このScidマウスは放射線発がん感受性が高かったことから、放射線発がんの特性および放射線発がん機構を解析することを目的とした。まず、Scidマウス、C.B-17マウスおよび交雑初代(F1)マウスにγ線を照射し、発がん性を検討した。照射されたScidマウスでは胸腺リンパ腫の発生が高率であったが、C.B-17マウスとF1マウスでは低かった。また、γ線照射後Scidマウスに野生型マウスの骨髄を移植して胸腺リンパ腫の発生を抑制し、その他の組織の放射線発がん感受性を検討したが有意に増加する腫瘍はなかった。さらに遺伝的背景の異なるC3H Scidマウスを用いて放射線感受性と放射線発がん感受性を解析したところ、C.B-17 Scidマウスに比べて放射線感受性も発がん感受性も高い可能性が示され、これらの感受性を修飾する遺伝子が存在することが示唆された。次に、発生した胸腺リンパ腫において変異している遺伝子の検索を行った。この結果、細胞膜貫通型受容体をコードするNotch1遺伝子に高率な変異が認められた。この遺伝子のゲノム構造を解析したところ、45.6kbにわたって存在し、34個のエクソンを有していた。胸腺リンパ腫では放射線誘発リンパ腫発生抵抗性のSTSマウスやC.B-17マウスでの再構成は20%であるのに対し、高線量で誘発したScidマウスの胸腺リンパ腫では高率に、遺伝子内欠失、IAPの挿入、遺伝子内逆位などの変異が認められた。さらに、ゲノムの再編成に伴う異常なmRNAの産生と異常たんぱく質が産生されることが証明され、Notch1遺伝子は、放射線誘発胸腺リンパ腫の発生に関して情報伝達系の恒常的活性化を通してがん遺伝子として作用することが強く示唆された。突然変異動物としての放射線高感受性を示す重症複合免疫不全症マウス(C.B-17-Scidマウス)は、DNA依存性protein kinaseの触媒サブユニット(DNA-PKcs)遺伝子に異常を有し、DNA二重鎖切断に対する修復不全を示す。これまでの実験から、C.B-17-Scidマウスでは胸腺リンパ腫の自然発生率が高く、13Gyの放射線を照射すると、ほとんどのマウスが一年以内に胸腺リンパ腫によって死亡することが判った。そこで、V(D)J組み換えを行わない体細胞においても、Scid変異によるDNA修復不全が発がん感受性を増加させるか否かを検討するために、C.B-17-Scidマウス(雌8週令)にγ線を照射し、直ちに未照射の雄C.B-17マウスまたは雄Scidマウスの大腿骨の骨髄細胞を移植し、生涯飼育した。実験経過中に死亡した動物については骨髄細胞のY染色体をFISH法で検定した。また、胸腺リンパ腫が発生した場合には、リンパ腫細胞についてもY染色体の有無を調べた。この結果、C.B-17マウスの骨髄を移植したScidマウスでは、ほとんどの動物の骨髄がドナーの骨髄細胞に置き換えられていた。また、胸腺リンパ腫発生は完全に抑えられ、生存期間の長さも、非照射C.B-17マウスの生存期間と違いがなかった。死亡動物の病理解剖の結果は、肺腫瘍、卵巣腫瘍など、C.B-17を遺伝的背景に持つマウス特有の腫瘍発生の増加はみられず、腫瘍を持たないまま死亡した動物が多かった。