hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
静的および動的な超高精度多成分第一原理手法の開発と電子・陽電子ダイナミクスの研究

さらに軌道毎の対消滅率の解析方法を確立し、多くの場合、価電子と陽電子の衝突の寄与が最も大きいことを解明した。対消滅率は平均場(HF)近似では実験値と比べ過小評価されるが、電子-陽電子相関を考慮した高精度計算により対消滅率を評価し、HFと比べ大幅に改善されることを確認した。3年度の主目的は、時間に依存した多成分・多配置分子軌道法を開発し、陽電子対消滅法の要である電子陽電子対消滅機構を動的な視点から解明することである。この対消滅機構を解明するためには、対消滅率や接触密度関数、電子陽電子対分布関数などの高精度評価手法を確立することが必要不可欠である。そこで、本年度は電子・陽電子ダイナミクスの理論構築に取り組みつつ、電子陽電子相関の高精度評価手法の開発と、対消滅率、接触密度関数、電子陽電子対分布関数の評価ルーチンの開発を行い、本研究で開発中の多成分第一原理計算プログラムへ実装した。まず配置間相互作用(CI)法により、対消滅率と接触密度関数を評価し、平均場(HF)近似と比べ大幅な改善が得られることを確認した。しかしHF法やCI法では、電子陽電子間のカスプの記述が貧しいため、厳密解と比較すると対消滅率の値は、HF法では10%程度、CI法では50%程度と過小評価する結果となった。そこで、本研究計画にある電子陽電子間距離に顕に依存したガウス型ジェミナル(GTG)関数を用いた多成分第一原理プログラムを開発した。計算においてはGTG相関因子のみならず、電子軌道と陽電子軌道の分子軌道係数を自己無撞着に最適化し、エネルギーとビリアル比の精度を大幅に改善することに成功した。さらにGTG計算において電子陽電子対分布関数を評価した。本研究ではGTG関数を用いているので、厳密には電子陽電子間カスプ条件を満たさないが、GTG相関因子を多項展開とすることで徐々に電子陽電子間のカスプ的挙動が再現されることを確認した。そして対分布関数の原点の値から、対消滅率を算定した結果、厳密解の90%程度の高精度な結果を得ることができた。この他、対分布関数から電子陽電子間距離のn次モーメントを算定し、電子陽電子相関を顕に考慮することで厳密解と比較して良い結果を得た。2年度は研究目的にある「顕に相関したガウス型関数を用いた高精度第一原理プログラム」を開発した。GTG軌道指数のみならずGTF軌道指数も最適化することで、ビリアル定理を高精度に満たし、厳密解と比較して良い結果が得られた。従って、本研究で開発した第一原理プログラムは、高精度で信頼性が高いと言える。研究計画にある「電子-陽電子対相対密度関数の評価」と、それを用いた電子-陽電子間距離のn次モーメントの算定も実現した。対消滅率の評価では、文献値との比較のみならず、複数の方法で対消滅率を算定して値が一致することを確認し、計算結果の信頼性について入念な検証を行っている。そして対消滅率を軌道毎に算定し、多くの陽電子化合物では、価電子と陽電子の対消滅が最も顕著であることを見出した。平均場近似では対消滅率を過小評価するが、電子-陽電子相関を考慮することで、対消滅率を大幅に改善することにも成功し、対消滅機構における電子-陽電子相関の役割の重要性を確認した。これらは研究目的にある電子-陽電子対消滅機構の理論的解明に繋がる有益な基盤情報であり、2年度の研究計画はほぼ達成された。
陽子線治療における生物学的効果を考慮した線量計算モデルの研究

本研究は、陽子線治療用の生物学的に最適なビームの設計をめざし、物理的パラメータに基づいて生物学的効果を計算する手法を確立することを目的とした。単色陽子線に対して組織等価比例計数管で測定した線エネルギー分布をデータペース化し、細胞感受性を加味した生物学的効果と吸収線量をモデル計算する手法を確立した。陽子線治療用ビームにおいて、この手法で計算した結果と、実際に測定した結果とは良く一致することが確かめられた。この計算モデルを使用し、生物学的効果比を乗じた吸収線量を用いて陽子線治療用拡大ブラッグピークビームを設計するプログラムを作成した。また、この生物学的効果の計算モデルはワブラー散乱体法とスキャニング照射法のどちらにも有用であることが示された。現在、陽子線治療の生物学的効果比は近似的に定数(1.1)が使われているが、将来的にはより正確に生物学的効果比の変化を考慮して治療を行うべきと考えている。今年度の目的は、陽子線治療のための最適なビーム設計の実現をめざし、物理的パラメータに基づいて生物学的効果を考慮した線量分布を計算する方法を確立することであった。まず、単一エネルギーの陽子線ビームに対して組織等価比例計数管で測定した線エネルギー(y*)分布と吸収線量分布をテーブル化した。そしてエネルギー変調したビームにおける生物学的効果と吸収線量の分布を、Modified microdosimetric kinetic modelとy*混合式を用いてモデル計算できるようにした。陽子線治療用ビームにおいてモデル計算した結果と、実際にビーム測定した結果とでは、飛程の後方を除いて良く一致することが確かめられた。このモデルを用いて、生物学的効果比を乗じた吸収線量分布を平坦にした拡大ブラッグピークを設計し、生物学的線量分布の投与線量や放射線感受性への依存性を計算した。また、ワブラー散乱体法とスキャニング照射法による生物学的効果の違いを推定することが可能になった。これらの成果は論文にまとめられており、将来、生物学的効果を考慮した最適な陽子線治療を実現する上で役立つことが期待される。現在、陽子線治療の生物学的効果比(RBE)は一般的に定数1.1が使われているが、生物実験ではプラトーとピークでRBEが異なることから将来的には陽子線のRBEを考慮した治療計画を行うべきと考える。本研究では、単色陽子線に対して組織等価比例計数管(TEPC)で測定した線エネルギー分布から、Modified Microdosimetric Kinetic Modelを用いてRBEを計算した。陽子線のRBEを計算する際には、放医研の炭素線RBEの定義と同様に、耳下腺がん細胞の生存率10%をエンドポイントとした。単色ビームにおいて、RBEは、入口(水深2.2 cm)を1.00に規格化した場合、ピークから1 cm前深度(12.1 cm)で1.02、ピーク前90%線量深(12.8 cm)で1.05、線量ピーク深(13.1 cm)で1.11、ピーク後90%線量深(13.2 cm)で1.18、50%線量深(13.3 cm)で1.22、10%線量深(13.6 cm)で1.33、さらに5mm奥(14.1cm)で1.09であった。つまり、単色陽子線の深部-RBE分布は、ピーク深から±1 cm付近でRBEが急激に増加することが分かった。また、治療用に線量ピークを広げたSOBPビームのRBEを線質混合式で計算できることを確かめるため、SOBPビームそのものを測定した結果と、単色ビームで得られた測定結果をリッジフィルター形状で混合計算した結果を比較したところ、飛程後方を除いて両者は良く一致した。単色ビームの結果を元にスキャニング照射をした場合の生物線量分布を計算したところ、SOBP内の吸収線量を平坦にしたビームでは、SOBP終端では入口に比べてRBEが約10%高くなることが推定された。将来、陽子線スキャニング照射でRBEを考慮して線量分布の最適化を行えばより良い治療が可能になると考えられる。平成23年度の目標は、陽子線治療ビームに対する生物物理モデルの検証、比例計数管による測定システムの構築、陽子線ビームに対する測定であった。TEPCの測定結果から計算したRBE値が他の論文で報告されている細胞実験等のRBE値と近いことから、単色の陽子線ビームによる生物効果をモデルで説明することができたと考えている。

様々な陽子線照射条件における生物効果の大きさ、生物線量の飛程等を数値的に明らかにすることと、ワブラー散乱体照射法とスキャニング照射法による生物効果の違いを数値的に示すことについてはまだ十分な解析ができていないが、最終年度内に終了できると考えている。平成24年度は、単色ビームの測定結果から、スキャニング照射法による陽子線ビームの生物効果を計算するプログラムを完成させる予定である。これにより、様々な照射条件における細胞生存率、RBE、生物線量を計算すること、ワブラー散乱体法とスキャニング照射法による生物線量分布の違いを比較することができる。必要であればGEANT4によるモンテカルロ計算でより詳細な分布計算を行う。これらの研究成果は、学会や雑誌等で発表する予定である。既に測定に必要な機器の購入は終了したので、次年度はシミューション解析を行うためのオフィス用品や。これまでに得られた研究成果を学会や雑誌等で発表するための費用として使用する計画である。
微小多孔質アルミナ膜を用いて形成された微細構造におけるメゾスコピック現象

本研究の目的は微小多孔質アルミナ膜を用いて独創的なナノ構造を形成し、従来の半導体微細構造では見出し難かった量子・メゾスコピック現象を観察する事にあった。今年度を中心に当研究費配布期間に主に以下の成果を得た。1.ナノ細孔中に金属・カーボンを成長する事で、細孔底に自動形成されている単一ナノトンネルバリアとの結合系が容易に実現できる点に着目。単一ナノトンネル接合/高抵抗量子細線結合系で、単電子トンネリングの典型例であるクーロンブロッケードが起き得る可能性を指摘。我々は単一接合に、アルトシュラーの理論に従う一次元電子間相互作用に起因した高抵抗を持つニッケル量子細線、電子波の位相干渉の結果生じ、エネルギー散逸を伴わない局在現象に依存して高抵抗を持つ多層カーボンナノチューブ、を各々直結した両系で異なるクーロンブロッケードが生じる可能性を発見した。前者では外部電磁場環境の位相揺らぎエネルギーと帯電エネルギーの競合が重要である事を、後者では外部でのエネルギー散逸はクーロンブロッケードを作るが、位相相関理論で指摘されるような抵抗量子より大きい外部環境インピーダンスは不必要であるかもしれない事を、初めて指摘した。またこのトンネリングに際した外部環境でのエネルギー散逸の実験が巨視的量子トンネリング(MQT)の観点からも重要である事を指摘した。2.ナノ細孔中に多層カーボンナノチューブを気層成長で規則形成する事に成功。多層カーボンナノチューブにおける電子波位相干渉効果が、コンタクト層としてチューブ先端にデポした金属のわずか5%程度の拡散に極めて敏感であり、軽いコンタクト材料(C,Al)系では弱局在が、重い材料(Au,Pt)系ではスピン・軌道相互作用により反局在が、各々AAS振動中に出現する事を初めて見出した。3.ニッケル量子細線アレイで磁気抵抗の跳びを確認し、これが磁壁のMQTに基づいている可能性を指摘し、細線中に存在し得る弱局在がこのMQTによっても破壊されない可能性を初めて指摘した。またこのMQTの出現がトンネルバリア層の有無に相関を持つ可能性も現在確認中である。4.その他、蜂の巣状の量子細線(ニッケル・半導体)間の電子輸送特性において磁場に依存した周期的なコンダクタンス振動が見られる事、ニッケル細線アレイサンプルの保持力が細線直径に大きく依存する事、等を発見し調査中である。今後、特に強磁性体量子細線系では、MQTの人工的制御、及び強磁性と電子波干渉現象の共存の可能性に、また、カーボンナノチューブ系ではチューブ内への他物質ドーピングによる現象、特に超伝導の発現の可能性に、注力してゆく予定である、本研究の目的は微小多孔質アルミナ膜を用いて独創的なナノ構造を形成し、従来の半導体微細構造では見出し難かった量子・メゾスコピック現象を観察する事にあった。今後、特に強磁性体量子細線系では、MQTの人工的制御、及び強磁性と電子波干渉現象の共存の可能性に、また、カーボンナノチューブ系ではチューブ内への他物質ドーピングによる現象、特に超伝導の発現の可能性に、注力してゆく予定である、本研究の目的は、半導体技術と異なった微細構造作成の一アプローチとしてアルミニウム膜の陽極酸化により自己組織形成される微小多孔質アルミナ膜を用い、新たなメゾスコピック物性を研究することにあった。

今回主に以下の3点の結果を得た。1.単一接合にニッケル量子細線を直結した系で、ニッケル細線中の凝一次元電子間相互作用に起因した高インピーダンス環境にクーロンブロッケードは依存し、細線中の電子散乱が引き起こす位相揺らぎに非常に敏感である事を新しく発見した。また銅・半導体細線で同一構造を作成したところ定性的にはほぼ同じクーロンブロッケードが観察された。さらにニッケル細線系でのみ、例えば細線長手方向に磁場印加した場合、高磁場までヒステリシスを持つ正の磁気抵抗、零磁場付近での1%程度の極大点の存在、という特有の磁気抵抗特性を発見した。過去の報告例と比較し、弱局在が存在する強磁性体細線での磁壁によるその破壊、で解釈できる可能性が有り、クーロンブロッケードとの相関を含めて詳細に調査中である。2.多層カーポンナノチューブの細孔中への成長に成功し単一接合に直結した系でクーロンブロッケードの観察に初めて成功した。これは電子波の位相干渉により形成された外部高インピーダンス環境でもクーロンブロッケードが生じる可能性を示唆するもので、この現象を記述する位相相関理論との比較の上でいくつかの興味深い議論を提示できた。3.細線間の距離を8nm以下程度に小さくすると細線間にトンネル電流が流れる事を確認し、高密度蜂の巣状の細線アレイでの電子輸送特性を調べた。その結果、階段状の電流一電圧特性が存在し、階段出現(コンダクタンスピーク)電圧が印加磁場に対してほぼ周期的に振動する事を発見した。従来このような報告例は無く、温度特性、コンダクタンス絶対値、等の測定からもこれらは従来の理論では解釈し難いため、現在詳細を調査中である。本研究の目的は微小多孔質アルミナ膜を用いて独創的なナノ構造を形成し、従来の半導体微細構造では見出し難かった量子・メゾスコピック現象を観察する事にあった。今年度を中心に当研究費配布期間に主に以下の成果を得た。1.ナノ細孔中に金属・カーボンを成長する事で、細孔底に自動形成されている単一ナノトンネルバリアとの結合系が容易に実現できる点に着目。単一ナノトンネル接合/高抵抗量子細線結合系で、単電子トンネリングの典型例であるクーロンブロッケードが起き得る可能性を指摘。我々は単一接合に、アルトシュラーの理論に従う一次元電子間相互作用に起因した高抵抗を持つニッケル量子細線、電子波の位相干渉の結果生じ、エネルギー散逸を伴わない局在現象に依存して高抵抗を持つ多層カーボンナノチューブ、を各々直結した両系で異なるクーロンブロッケードが生じる可能性を発見した。前者では外部電磁場環境の位相揺らぎエネルギーと帯電エネルギーの競合が重要である事を、後者では外部でのエネルギー散逸はクーロンブロッケードを作るが、位相相関理論で指摘されるような抵抗量子より大きい外部環境インピーダンスは不必要であるかもしれない事を、初めて指摘した。またこのトンネリングに際した外部環境でのエネルギー散逸の実験が巨視的量子トンネリング(MQT)の観点からも重要である事を指摘した。2.ナノ細孔中に多層カーボンナノチューブを気層成長で規則形成する事に成功。
対人コンピテンスの概念の日米比較 -「日本人らしさ」の追求を目指して

本研究の目的は、対人コンピテンスの概念の文化的特有性を検討するため、米国人と日本人比較することであった。これを実施するに当たり、日本的および西洋的な対人コンピテンスの項目を合計106を作成し、日本の大学生389人と社会人623人に実施した。米国のデータは協力大学においての人間実験被験者倫理委員会の手続きが長引いたため、現時点では未入手である。全被験者をまとめて因子分析を行った結果、8つの因子が抽出され、日本的対人コンピテンスの構造が明らかにされた。因子の信頼性係数は59-83の範囲にあり、外的基準変数による妥当性(社会的経験、年齢、人間関係に対する満足度)および並存的妥当性(菊池(1988)と堀毛(1988)の社会的スキル尺度との相関)も十分な水準にあることが証明された。引き続き米国のデータを分析し、引き出されたエティック法(derived etic method)によって、両文化の特有な因子構造および共通の構造を明らかにし、相違性と相似性について継続して検討する。
医療・福祉器具構成用高生体融合機能性チタン合金の創製

純金属や代表的な生体用金属材料の細胞毒性評価に関する報告を参考にして、細胞毒性の指摘の無い合金元素としてNb、Ta、Zr、MoおよびSnを選択し、これらの元素から構成され、低弾性率で高強度・高加工性が期待されるチタン合金をd電子合金設計法により設計したところ、Ti-Nb-Ta-Zr系、Ti-Nb-Ta-Mo系およびTi-Nb-Ta-Sn系の各β型チタン合金組成が得られた。これらの各組成合金のボタンインゴット(約45g)を作製し、加工熱処理を施した後、塑性加工性および基本的な機械的性質を評価したところ、いずれの合金も目標合金として期待されるがTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金で最も容易に強度、伸びおよび弾性率の良好なバランスが得られることがわかった。さらに、構成元素の細胞毒性評価の報告例から判断しても同組成合金が最も生体適合性に優れると予測された。そこで、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金の細胞毒性をL929細胞を用いて評価したところ、純チタンと同程度の細胞毒性を示し、同合金の生体親和性が優れることが予測された。以上から、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金に的を絞って実用化に向けての評価を行うこととした。その第一段階として、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金の実用レベルインゴットの溶解製造を試みた。その結果、高周波誘導溶解法やレビテーション溶解法を適用することにより、健全な実用レベルインゴットを作製できることがわかった。そこで、実用レベルインゴットについて、加工熱処理を施し機械的性質、疲労特性、フレッテイング疲労特性および摩擦磨耗特性を評価した。その結果、溶体化・時効処理や冷間圧延後直接時効処理等を行うことで従来より生体用として使用されてきているTi-6Al-4V ELI合金に匹敵する強度および廷性バランス、疲労強度、フレッテイング疲労強度を得ることができ、かつより低い弾性率を得ることができることがわかった。Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金につき、擬似生体内環境での摩擦磨耗特性も調査したところ、相手材にジルコニアを使用した場合にはTi-6Al-4V ELIや生体用ステンレス鋼SUS316Lに比べて、より良好な摩擦磨耗抵抗を示したが表面処理を施すことが必要との結論に達した。この処理として大気中にて加熱する酸化処理が有効であることを見出した。Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金では、純チタンやTi-6Al-4V合金に比べて、リン酸カルシウム系結晶化ガラスを大気中での熱処理によりその表面に容易に被覆することができ、この表面処理により生体適合性をさらに改善できることがわかった。以上の結果から、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金の生体用材料としての実用化が大いに期待できると言える。同合金の実用化を達成するためには、今後さらなるミクロ組織制御による力学的特性の改善、磨耗特性改善のための表面処理法の確立、さらなる擬似生体内環境での疲労強度やフレッティング疲労特性の評価、生体を用いての低弾性率であることの有効性の立証等を行い、大型動物を用いての生体融合性の評価を行うことが必用であり、さらには臨床試験へと進める必用がある。本合金は、歯科補綴物への適用も期待できるため、この方面での実用化も大いに期待される。

Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金につき、擬似生体内環境での摩擦磨耗特性も調査したところ、相手材にジルコニアを使用した場合にはTi-6Al-4V ELIや生体用ステンレス鋼SUS316Lに比べて、より良好な摩擦磨耗抵抗を示したが表面処理を施すことが必要との結論に達した。この処理として大気中にて加熱する酸化処理が有効であることを見出した。Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金では、純チタンやTi-6Al-4V合金に比べて、リン酸カルシウム系結晶化ガラスを大気中での熱処理によりその表面に容易に被覆することができ、この表面処理により生体適合性をさらに改善できることがわかった。以上の結果から、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金の生体用材料としての実用化が大いに期待できると言える。同合金の実用化を達成するためには、今後さらなるミクロ組織制御による力学的特性の改善、磨耗特性改善のための表面処理法の確立、さらなる擬似生体内環境での疲労強度やフレッティング疲労特性の評価、生体を用いての低弾性率であることの有効性の立証等を行い、大型動物を用いての生体融合性の評価を行うことが必用であり、さらには臨床試験へと進める必用がある。本合金は、歯科補綴物への適用も期待できるため、この方面での実用化も大いに期待される。毒性の指摘のない元素であるNb,Ta,Zr,MoあるいはSnを構成元素とする医療福祉器具構成用の高生体融合性β型チタン合金の設計を行い,Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金の組成を決定した。この他,ZrをMoあるいはSnで置き換えた生体用β型チタン合金の設計も行った。特に,Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金については,実用サイズインゴットを溶製し,熱間鍛造,冷間加工,熱処理を施した。その基本的機械的性質を評価したところ,生体用材料に要求される機械的特性を十分満足することがわかった。従来の生体用チタン合金よりも弾性率を低くすることができ,骨の弾性率により近い合金とすることができた。本合金は,加工および熱処理の組合せによる加工熱処理にて,さらに力学特性を向上させることが可能であることも判明した。疑似生体内環境での本合金の摩擦特性についても検討したところ,相手材によって,磨耗特性が変化することがわかった。相手材がZrO_2である場合,本合金の磨耗特性は,従来の生体用チタン合金であるTi-6Al-4V ELIに比べて,より優れることを明らかとした。毒性の指摘の無い構成元素からなり、骨の弾性率により近い弾性率を有し、高強度・高延性である生体用β型チタン合金を電子論に基づく合金設計法により設計した。設計合金を実験室規模で作製し、加工熱処理後基本的な力学的特性として引張特性および弾性率を測定した。その結果、生体用材料としての強度・延性を満足し、かつ低弾性率である合金としてTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金が最適であると判断した。そこで、この組成合金の実用レベルサイズのインゴットを作製し、高温鍛造を施したところ、容易に鍛造が可能であり加工性が良好であることが判明した。この試料につき、加工熱処理によるミクロ組織制御を行い、引張特性を調査したところ、引張強さ約1000MPa、伸び約15%、弾性率60から80GPaと低弾性率型生体用金属系材料として良好な結果を得た。さらに、加工熱処理条件を検討したところ、さらに高強度とすることが可能であることがわかった。本開発合金の疲労強度も測定したが、溶体化・時効を施すことにより、高疲労強度となり、生体用材料としての疲労強度を満足する疲労特性を示した。
難治性統合失調症における安息香酸の効果とグルタミン酸・グルタチオンの変化

統合失調症の約30%の患者は薬物治療に反応しない(治療抵抗性統合失調症)。グルタミン酸受容体の機能低下仮説は陰性症状・認知機能障害を含め統合失調症の病態を包括的に説明するため、グルタミン酸神経が新たな治療標的として期待されている。安息香酸ナトリウムはグルタミン酸系作動薬であり、治療抵抗性統合失調症に対する治療効果が報告されているが詳細な作用機序は不明のままである。本研究は治療抵抗性統合失調症患者において、安息香酸ナトリウムによる治療前後に、脳内グルタミン酸とグルタチオン濃度を測定し、安息香酸ナトリウムの脳内グルタミン酸濃度とグルタチオン濃度への影響、症状が改善する患者の特徴を明らかにする。
神経因性疼痛の発症に関与するP2X4遺伝子発現制御メカニズムの解明

現在、世界には「神経障害性疼痛」に苦しむ患者が千数百万人も存在し、救われ難い痛みに苦しんでいる。我々の研究チームは、脊髄のミクログリア細胞に過剰発現するP2X4受容体が神経因性疼痛発症課程における重要な分子であることを提示しているが、P2X4受容体の過剰発現メカニズムは不明であった。本研究は、P2X4受容体遺伝子はその上流領域配列によってレチノイン酸受容体の標的遺伝子となる潜在的可能性を示し、このメカニズムによって脊髄ミクログリアにおけるP2X4受容体発現増強が引き起こされ、如いては病態の形成に関与していることを示すものである。現在、世界には「神経因性疼痛」に苦しむ患者が千数百万人も存在し、救われ難い痛みに苦しんでいる。我々の研究チームは、脊髄のミクログリア細胞に過剰発現するP2X4受容体が神経因性疼痛発症課程における重要な分子であることを提示したが、この過剰発現の詳細なメカニズムは未だ解明されていない。我々はこのメカニズム解明のために、WistarラットP2X4遺伝子の転写調節領域と考えられる5'上流領域配列をクローニングし転写因子結合配列のデータベースを利用してこの配列を解析した。クローニングした配列のプロモーター活性をルシフェラーゼ遺伝子を用いたレポーターアッセイ系にて検討した結果、P2X4遺伝子上流配列内にレチノイン酸応答配列の存在が示唆された。実際に、ラット初代培養ミクログリアをレチノイン酸で刺激後、P2X4 mRNA発現量を定量的リアルタイムRT-PCR法で比較定量した結果、P2X4mRNA含有量がレチノイン酸の濃度・時間依存的に増加することや、この増加がレチノイン酸受容体の一つであるRXRの阻害薬前処置によって抑制されることを明らかにした。また、ラット初代培養ミクログリアでのレチノイン酸刺激によるP2X4受容体タンパク質発現量の増加を、SDS-PAGEおよびウェスタンブロッティングにより検出した。これらの結果よりP2X4受容体遺伝子はその5'上流領域配列によってレチノイン酸受容体の標的遺伝子となる潜在的可能性を有しており、このメカニズムが初代培養ミクログリアにおいて有意なP2X4受容体発現増強を引き起こすことを明らかにした。これは神経因性疼痛発症時のP2X4受容体発現制御候補因子としてレチノイン酸とその受容体を介したメカニズムを新たに提唱するものである。我々の研究チームは、脊髄のミクログリア細胞に過剰発現するP2X4受容体が神経因性疼痛発症課程における重要な分子であることを提示している。前年度までの研究によりP2X4受容体遺伝子はその5'上流領域配列によってレチノイン酸受容体の標的遺伝子となる潜在的可能性を有しており、このメカニズムが初代培養ミクログリアにおいて有意なP2X4受容体発現増強を引き起こすことを明らかにした。そこで、神経因性疼痛モデル動物(Chungモデル)を作成し、その行動薬理学的検討を行ったところ、レチノイン酸経口投与によってアロディニア症状の発現が促進されることと、レチノイン酸受容体阻害薬処置によってアロディニア症状の発現が抑制されることを見出した。またこれらの結果は脊髄内で発現するP2X4タンパク質量の変化と相関していることを確認した。
貴金属使用量低減を目指したアパタイト型ケイ酸塩を用いた排ガス浄化用触媒の開発

アパタイト型ケイ酸塩に白金を担持した、自動車排ガス浄化用触媒の開発を行った。その結果、ランタンおよびバリウムを含む組成のケイ酸塩を担体とした触媒が、実用材料であるアルミナ担持白金触媒より高い窒素酸化物浄化性能を示し、既往材料よりも貴金属使用量を削減した排ガス浄化用触媒の候補材料であることを提示した。さらに、担体組成が貴金属の化学状態に影響を及ぼすことを明らかにするなど、性能向上のための指針を確立した。アパタイト型構造を有するケイ酸塩の合成を行うとともに、貴金属を担持した触媒の調製し、C_3H_6を還元剤としたNO選択還元反応に対する活性評価を行った。La_<9.33>Si_6O_<26>およびLa_<8.33>MSi_6O_<25.5>(M=Ca, Sr, Ba)組成ではゾルゲル法を用て空気中800°Cで焼成することによりアバタイト構造の単一相が得られ、格子定数の測定結果より、LaサイトにMイオンそれぞれ固溶していることがわかった。Pt/La_<9.33>Si_6O_<26>およびPt/La_<8.33>BaSi_6O_<25.5>とPt/Al_2O_3触媒のNOx転化率の温度依存性の測定結果から、Pt/La_<9.33>Si_6O_<26>触媒ではPt/Al_2O_3触媒よりもNOxの転化率が低温域で高くなることがわかった。さらにLaサイトの一部をBaで置換することにより、300°Cでの活性が向上した。また、本反応ではC_3H_6の転化率が増加する温度領域でNOxの転化率も向上した。LaをPrに置換したPr_<9.33>Si_6O_<26>組成では空気中1300°Cで, Pr_<7.33>M_2Si_6O_<26>(M=Ca, Sr, Ba)組成ではN_2気流中1300°Cで焼成することによりアパタイト構造の単一相が得られた。また, Mイオンを置換した組成の格子定数は, M^<2+>のイオン半径とともに増加したことから,それぞれアパタイト構造中に固溶していると考えられた。Pt/Pr_<7.33>M_2Si_6O_<26>,Pt/Pr_<9.33>Si_6O_<26>、Pt/La_<9.33>Si_6O_<26>およびPt/Al_2O_3を用いたときのC_3H_6転化率およびNO転化率の温度依存性を検討した結果、Pt/Pr_<9.33>Si_6O_<26>は、Pt/La_<9.33>Si_6O_<26>よりも低温域から触媒活性が発現し、NO転化率の最大活性も高くなることがわかった。これは, Lnサイトに価数変化しやすいPrを導入することで酸化・還元反応を促進したものと考えられる。Pt/Pr_<7.33>M_2Si_6O_<26>は、Pt/Pr_<9.33>Si_6O_<26>に比べ、M=Caの場合でNO転化率の最大活性が高くなり、M=Sr,Baの場合では低温域かち触媒活性が発現することがわかった。これは、アルカリ土類金属イオン置換による塩基性や酸素欠損量の増加が影響したと考えられる。以上の結果より、Pr含有アパタイト型ケイ酸塩は排ガス浄化触媒として有効であり、アルカリ土類金属イオン置換によりNO還元特性が変化することが明らかとなった。アパタイト型希土類ケイ酸塩を担体としたPt触媒のC_3H_6を還元剤としたNO選択還元反応に対する触媒活性に対する、担体組成の影響を検討した。化学量論組成のアパタイト型ケイ酸塩La_8M_2Si_6O_<26>(M=Ca,Sr,Ba)は、テトラエトキシシラン、酸化ランタンおよびアルカリ金属炭酸塩を出発原料としたアルコキシド法を用いて合成した。空気中1400°Cの焼成により、アパタイト型ケイ酸塩がほぼ単一相として得られたが、A=Caの場合は、La_2O_3、A=Sr,Baの場合はLa_2Si_2O_7が微量存在した。いずれの組成においても、窒素吸着法により測定した比表面積は約1m^2/gであった。得られた酸化物に含浸法によりPtを担持した触媒を調製し、C_3H_6-NO-O_2、C_3H_6-O_2、CO-NO反応に対する触媒活性の評価を行った。

化学量論組成のPt/La_8Ba_2Si_6O_<26>触媒のC_3H_6-NO-O_2反応に対する触媒活性は、酸素過剰組成のPt/La_9MSi_6O_<26.5>を用いた場合よりも高くなることがわかった。また、300°C以下の低温域におけるC_3H_6-NO-O_2、C_3H_6-O_2反応に対する触媒活性を比較した結果、Pt/La_9MSi_6O_<26.5>(M=Ca,Sr,Ba)触媒の場合には、Mイオンによる活性の差は小さかったが、Pt/La_8M_2Si_6O_<26>の場合にはM=Ca<Sr<Baの順に高くなることがわかった。一方、CO-NO反応に対する触媒活性は、担体組成によって大きな違いが見られなかった。これらの結果より、Pt/La_8M_2Si6_O<26>触媒においては、C_3H_6を含む反応に対して担体組成が大きく影響することが明らかとなった。このことは、担体がC_3H_6の活性化に寄与していることを示しており、アパタイト型ケイ酸塩担持Pt触媒を用いたNO選択還元反応による排ガス浄化機構を解明するための重要な知見が得られた。アパタイト型ケイ酸塩La_8M_2Si_6O_<26>(M=Ca,Sr,Ba)およびLa_9M_2Si_6O_<26>(M'=Li,Na,K)を担体としたPt触媒の担体組成が活性種(貴金属)の分散および化学状態に及ぼす影響の検討を行った。La_8M_2Si_6O_<26>(M=Ca,Sr,Ba)は、テトラエトキシシラン、酸化ランタンおよびアルカリ土類金属炭酸塩を出発原料としたアルコキシド法、La9_M_2Si_6O_<26>(M'=Li,Na,K)は、二酸化ケイ素、酸化ランタンおよびアルカリ金属炭酸塩を出発原料とした固相反応法を用いて合成した。得られた酸化物に含浸法によりPtを担持した触媒を調製し、C_3H_6-NO-O_2反応に対する触媒活性の評価、X線光電子分光法(XPS)によるPtの化学状態分析と水素昇温還元法(H_2-TPR)によるPtの還元特性の評価を行った。調製後のPt/La_8M_2Si_6O_<26>触媒上のPtの化学状態はいずれも、Pt^<2+>とPt^<4+>が共存しており、C_3H_6-NO-O_2反応を行った後の触媒では、Pt^<4+>の状態は見られず、金属状態のPtが存在することがわかった。この結果は、反応中に触媒上のPtが還元されていることを示している。H_2-TPRによる還元特性の検討の結果、M=Caの場合に比べ、M=Sr,Baの場合にPtの還元温度が低くなることが示され、担体組成がPtの還元特性に影響していることが明らかとなった。Pt/La_8M_2Si_6O_<26>触媒のC_3H_6-NO-O_2反応に対する触媒活性は、M=Ca<Sr<Baの順に高くなったことから、Sr,Baを含む担体を用いた場合に活性種であるPtが還元されやすくなったことが活性向上に寄与していると考えられた。また、担体にアルカリ金属を含有するPt/La_9M_2Si_6O_<26>(M'=Li,Na,K)触媒においては、C_3H_6-NOーO_2反応に対して300°C以下の低温域で高いNO還元活性を示した。
胃・大腸癌におけるテロメラーゼ鋳型RNAの変異の証明

本研究の目的は、テロメアelongation及びテロメラーゼ陰性を示す胃癌・大腸癌に、テロメラーゼ鋳型RNAの変異が存在しないか確認することであり、実際の研究は1,胃癌(10例)、大腸癌(62例)におけるテロメア長の測定、テロメラーゼ活性の測定により該当検体をスクリーニングする。2,RT-PCRによるテロメラーゼ鋳型RNAの増幅条件の検討、3,実際の検体におけるSSCPによる変異の検出、の3段階の順に行われた。1,テロメア長の検討では、大腸癌62検体で短縮24例、不変36例、伸長2例、胃癌10例では全例不変であった。テロメラーゼ活性の検討では、大腸癌62例中45例で陽性、17例で陰性、胃癌10例中9例で陽性、1例で陰性であった。その結果大腸癌では31例が、胃癌では1例が3)の検討対象となった。PCRの最適プライマーを設定するため4セットを作成検討し、プライマーA:5′-GCCTGGGAGGGGTGGTGGCC-3′プライマーB:5′-GCGCGGGGAGCAAAAGCACG-3′プライマーC:5′-GAACGGTGGAAGGCGGCAGG-3′プライマーAとC,AとBの順にnested PCRを行う方法が最も良い増幅を示した。さらに目的のDNAが増幅されていることをシークエンスにより確認した。3,現在大腸癌31症例、胃癌1症例についてRT-PCR, SSCPを終了し、大腸癌5症例でSSCP上異常バンドを確認している。現在この異常バンドがmutationによるものなのか、非特異的増幅産物であるのか、シークエンス解析中である。
道教廟の地域福祉力に関する研究-台北市、シンガポール市を中心に

本研究は、今日の華僑文化圏における道教廟の地域生活での役割の総体的な把握を通して、近代都市計画における欧米都市の広場を超えるものとして位置づけようとするものである。この結果は近代都市計画論の再検討と合わせ、より具体的には近年の中心市街地の空洞化対策への示唆を得ることへとつながる。欧米都市の広場との大きな違い、すなわち広場よりも一層地域生活での密着度が高い「安心感」は宗教施設に起因していると考えられるが、あわせて、日常的福祉活動を展開していることの影響も大きいと考え、平成18年度台北市と廟のルーツといわれる中国福建省の調査を、そして、これに独自の発展を遂げていると考えられるシンガポール、マレーシア、さらに福建省に近接する台湾金門島の事例を加えた調査を19年度に行い、5つの地域間での地域福祉力に関する相互の関係と歴史的な変遷の考察を行った。廟はおおむね祭祀圏を同一とする地縁・血縁関係を基盤とした共同体の場、すなわち1、地域の宗教施設であると同時に、2、地域社会の労働や生産、子育て、教育、他民族からの防衛など地域住民の生存や生活を支える相互扶助的な関係の場(地域福祉の拠点)として運営され、今日でも基本的にはこれらの機能を残していることが明らかとなった。3、廟の管理組織は行政の末端組織としての役割も果たしながら、支配権力とは別個の自治組織として独立して存在していた。今日でも異民族の中の華僑社会であるマレーシアにおいては、相互扶助の場として支配権力とは別個の自治組織の機能がより明確であることが確認された。しかし、近代化の進んだシンガポールにおいては、相互扶助の場としての廟の役割は政府の福祉政策などに代替され、廟は地縁・血縁関係を基盤とした祭祀圏を同一とする宗教施設の役割に単純化され、さらに地域との日常的な関係性も希薄化していた。地域福祉力の強い廟では欧米の広場以上の役割を果たしていることが確認されたが、都市化とともに近代化のもとで廟の機能の縮小化がすすんでいる。研究実績の概要廟の地域福祉力を、イ地域福祉の拠点として廟空間が利用されている、ロ幅広い地域活動をしていると定義し、これらを実証的に検討するため、(1)台北市の道教廟データ収集、(2)具体的な廟の平面図、立面図作成、外観、内部の使われ方の写真撮影、(3)廟の利用者と管理人へのヒヤリング調査、(4)一部の廟への一日観察調査を実施した(実施日は平成18年7月13日から21日、7事例)。調査対象は台北市以外に、台中県、高雄県にも拡大し、有名廟、地方廟、小規模廟での差をも検討課題に含めた。研究の成果は熊本大学教育学部紀要2006年第55号と日本建築学会九州支部研究報告に掲載された。報告の要約は以下の通りである。有名廟は収入が多くかつ廟利用者組織がネットワーク型、地縁型ともに形成されているためイ、ロともに充実しているが、地方廟では資金力を反映してロに弱さが見られる。小規模廟では、新聞の自由閲覧など些細なサーヴィスに取り組んでいる。この調査は台湾の研究協力者と現地(南栄技術学院)の研究支援を得たため、経費が削減できた。そこで、台湾移民の故郷にある馬祖廟(台湾の廟のルーツといわれており、中国福建省)、及び周辺地域の廟に地域福祉的な機能があるかどうかを、検討する課題を追加した。

このために中国福建アモイへの調査を実施した(実施日は平成19年2月13日から20日、7事例)。研究の成果は建築学会全国大会報告としてまとめた。報告の要約は以下の通りである。福建省の廟の多くは文化大革命時に破壊された後、放置されたが、馬祖廟は台湾人グループによって再建、更に、他にも台湾人の支援で再建された廟がある。また、破壊を免れた地域廟も少数だが存在する。再建された廟は観光地化しているが、地域廟にはイ地域福祉の拠点として利用されている事例もある。しかし、廟利用者組織の地域活動への参加は確認できなかった。本研究は、今日の華僑文化圏における道教廟の地域生活での役割の総体的な把握を通して、近代都市計画における欧米都市の広場を超えるものとして位置づけようとするものである。この結果は近代都市計画論の再検討と合わせ、より具体的には近年の中心市街地の空洞化対策への示唆を得ることへとつながる。欧米都市の広場との大きな違い、すなわち広場よりも一層地域生活での密着度が高い「安心感」は宗教施設に起因していると考えられるが、あわせて、日常的に福祉活動を展開していることの影響も大きいと考え、平成18年度台北市と廟のルーツといわれる中国福建省の調査を、そして、これに独自の発展を遂げていると考えられるシンガポール、マレーシア、さらに福建省に近接する台湾金門島の事例を加えた調査を19年度に行い、5つの地域間での地域福祉力に関する相互の関係と歴史的な変遷考察を行った。廟はおおむね祭祀圏を同一とする地縁・血縁関係を基盤とした共同体の場、すなわち1、地域の宗教施設であると同時に、2、地域社会の労働や生産、子育て、教育、他民族からの防衛など地域住民の生存や生活を支える相互扶助的な関係の場(地域福祉の拠点)として運営され、今日でも基本的にはこれらの機能を残していることが明らかどなった。3、廟の管理組織は行政の末端組織としての役割も果たしながら、支配権力とは別個の自治組織として独立して存在していた。今日でも異民族の中の華僑社会であるマレーシアにおいては、相互扶助の場として支配権力とは別個の自治組織の機能がより明確であることが確認された。しかし、近代化の進んだシンガポールにおいては、相互扶助の場としての廟の役割は政府の福祉政策などに代替され、廟は地縁・血縁関係を基盤とした祭祀圏を同一とする宗教施設の役割に単純化され、さらに地域との日常的な関係性も希薄化していた。地域福祉力の強い廟では欧米の広場以上の役割を果たしていることが確認されたが、都市化とともに近代化のもとで廟の機能の縮小化がすすんでいる。
なぜ油溶性の薬剤は難浸透性のカラマツ材に浸透することができるのか？

難浸透性のカラマツ心材でも高い浸透が得られる油溶性保存処理薬剤の浸透メカニズムを解明することを目的とする。カラマツ心材に油溶性薬剤を浸透させ,浸透部の木材組織を各種顕微鏡を用いて観察することで,浸透経路や薬剤中の有効成分の組織内分布を明らかにする。さらに,X線CTを用いて非破壊的に薬剤の浸透挙動を調べる。これらの結果から,浸透しやすさと木材組織の構造的特徴(壁孔の状態や樹脂道ネットワークなど)の関係性を明らかにする。北海道の主要な人工林材であるカラマツは,心材部における液体の浸透性が極めて悪いため,保存処理木材の規格を満たすような防腐・防蟻薬剤の浸潤度が得られない場合が多かった。近年は,カラマツ心材でもインサイジング処理と吹付処理の併用によって十分な浸潤が得られる油溶性薬剤が実用化されているが,なぜ浸透性が高いのかは明らかでない。本研究では,油溶性薬剤の浸透メカニズムを解明することを目的として,薬剤浸透挙動の可視化を試みている。今年度は,北海道産カラマツ心材を用いて木材組織内における油溶性薬剤の浸透経路を調べた。木口面から着色した油溶性薬剤,または比較のために着色した水を浸透させたカラマツ心材木片を実体顕微鏡や光学顕微鏡を用いて観察した。水はほとんど浸透しなかったが,油溶性薬剤はよく浸透し,仮道管,放射柔細胞,放射仮道管,軸方向樹脂道,水平樹脂道といったすべての組織を浸透経路としていることが明らかとなった。なかでも特に樹脂道の内側を通った痕跡が多く観察されたことと,樹脂道が木片の浸透面から貫通している部位では,浸透させた油溶性薬剤が反対側にすばやく染み出る様子が観察されたことから,油溶性薬剤は樹脂道を優先的に通ることが明らかとなった。マイクロフォーカスX線CT装置を用いて観察した浸透前後のカラマツ心材木片では,浸透前は空洞であった樹脂道が浸透後に埋まる様子が観察されたことから,非破壊的に油溶性薬剤が樹脂道を通る様子を観察することが可能となった。カラマツ樹脂は油溶性薬剤に容易に溶けたことから,樹脂との親和性が高いためにすばやく樹脂道内を通ったことが示唆された。カラマツ材における樹脂道ネットワークが,油溶性薬剤の高い浸透性に寄与することが示唆された。難浸透性木材であるカラマツにおける油溶性薬剤の浸透挙動に関するデータが得られ,これをもとに初年度で学会発表を行うことができたため,おおむね順調に進展していると評価した。今後は,液体浸透性の異なる他樹種の材を用いて浸透挙動の違いを比較することで,樹種ごとに異なる組織学的特徴と浸透性に関する知見を増やすとともに,SEM-EDXを用いて薬剤有効成分の組織内分布の観察を進める。

今後は,液体浸透性の異なる他樹種の材を用いて浸透挙動の違いを比較することで,樹種ごとに異なる組織学的特徴と浸透性に関する知見を増やすとともに,SEM-EDXを用いて薬剤有効成分の組織内分布の観察を進める。
腸管腫瘍におけるパイエル板の役割

腸管免疫の中心的な役割を司っているパイエル板が、腸管腫瘍とどのように関わっているのかを明らかにするために、本研究を行った。実験の背景は、当研究室で飼育をしているApcMin/+遺伝子型であるヒト大腸がんモデルマウスにおいて、腸管に発生するポリープ数が極端に少ない個体が稀に存在しており、その腸管内にはパイエル板が多数存在していることが分かった。このことから、パイエル板を人為的に増加させることにより、腸管ポリープ数がどのように変化するのか検討した。トウモロコシ外皮から抽出したアラビノキシランを摂取させると、パイエル板数は有意に増加することが分かり、腸管ポリープ数は有意に減少することがわかった。パイエル板数を増加させる効果のあるトウモロコシ外皮から抽出した水溶性アラビノキシラン(AXY)の摂取濃度を検討した結果、昨年度は、パイエル板の増加効果がよく見えないと報告したが、今年度も引き続き同内容の実験を繰り返し、マウスの匹数を増やして統計解析した結果、マウス一日の飼料摂取量あたり0.1%配合で腸管内のパイエル板数は有意に増加していることがわかった。そこで、24年度はコントロール群(0%)に加え0.1%、1%の3グループにおいて比較検討することにした。AXYを摂食したApcMin/+マウス群は、濃度依存的にパイエル板数が増加していることがわかった。また、発生ポリープ数はコントロール群と比較して、どちらも有意に減少しており、1.5mm以上のサイズの腸管ポリープ数も有意に減少していた。このことからAXY摂取は、ポリープ発生やポリープサイズ増大を負に制御することが分かった。この現象が、AXYの効果なのか、パイエル板数増加が関係しているのかを明らかにするために、パイエル板が欠損しているApcMin/+マウス(Aly-/-ApcMin/+)を作成し、まずは、ApcMin/+とAly-/-ApcMin/+で腸管ポリープ数の比較を行った。すると、パイエル板が欠損しているAly-/-ApcMin/+マウスは、ApcMin/+に発生するポリープ数よりも有意に減少していることがわかった。次に、血清中のサイトカインを野生型マウス、ApcMin/+コントロール群、AXYを摂取してパイエル板が増加したApcMin/+マウス群で比較検討した。野生型に比べ、ApcMin/+遺伝子型では、IL-5、IL-13、IL-15等が大幅に減少しており、AXY摂取群において増加する傾向が見られた。その他のサイトカインにも変化が見られたので、詳しく解析を進めている。以前我々は,ヒト大腸がんモデルマウスとして使用されているApcMin/+マウスにおいて、腸管に発生するポリープ数がパイエル板数と逆相関していることを明らかにした。パイエル板は、食べ物と一緒に体内に侵入してきた細菌などから体を守る役割を担っており、腸管免疫の中心的な役割を果たしていることが良く知られている。ところが、パイエル板と腸管腫瘍の関係についての知見はあまり多くない。そこで、本研究において、腸管内のパイエル板数を人為的に増加させることで腸管腫瘍数を抑制することが可能かどうか検討した。23年度は、パイエル板数を人為的に増加させるための条件設定を、トウモロコシ外皮から抽出したアラビノキシランを用いて検討を行い、有意にパイエル板数を増加させる濃度を明らかにした。24年度は、23年度に決定したアラビノキシランの濃度をApcMin/+マウスに摂食させ、腸管ポリープ数を計測した。すると、腸管ポリープ数は有意に減少していることがわかった。この効果は、パイエル板数が増えたことによるものなのか、アラビノキシランによる効果なのかを明らかにするために、パイエル板欠損マウスとApcMin/+マウスを掛け合わせ、パイエル板が欠損したApcMin/+マウスの作製にとりかかった。25年度は、作製したパイエル板欠損ApcMin/+マウスの個体数を確保し、アラビノキシランを摂食させる同様の実験を行った。すると、パイエル板欠損ApcMin/+マウス12匹において、腸管ポリープ数の減少は確認することができなかった。このことから、アラビノキシランのみではポリープ数減少効果は見られず、パイエル板数を増加させたことが腸管ポリープ数の有意な減少につながったと推測できる。本研究期間において、パイエル板数を増加させることががん予防につながる可能性を示唆することができた。腸管内は、食べ物を消化吸収するだけでなく外部から侵入してきた異物から身を守るため、免疫応答システムが活発に作用していることが知られている。その中心的役割を果たしているのが、パイエル板と呼ばれる器官である。

我々は、ApcMin/+マウスにおいて、パイエル板数と腸管内に発生するポリープ数が逆相関にあることを発見した。そこで、パイエル板と腸管腫瘍にどのような関係があるのかを明らかにするために実験を行った。23年度において、パイエル板数は加齢とともに減少すること、またパイエル板数と腸管ポリープ数の逆相関の関係は、若齢マウスよりも老齢マウスの方が顕著であることがわかった。次に、パイエル板数増加物質として知られるトウモロコシから抽出した水溶性食物繊維であるアラビノキシラン(AXY)をApcMin/+マウスに摂取させた。食物繊維と大腸がん罹患との関係は、長年調査されているが、さまざまな見解があり、未だに結論が出ていない。そこで我々は、食物繊維、大腸がんとパイエル板に着目し実験を進めた。その結果、AXY含有飼料を摂取したマウス群は、コントロール群と比較するとパイエル板数は増加傾向がみられ、発生したポリープ数は有意に減少することが分かった。ポリープサイズについては、有意差が見られなかったことから、食物繊維であるAXYは腸管においてポリープ発症自体を抑制していると思われる。これらのことから、AXYは大腸がん予防効果を示す可能性が示唆された。ApcMin/+マウスにパイエル板を欠損させ、腫瘍数にどのような変化が生じるかを明らかにするために、ApcMin/+マウスとパイエル板欠損マウスを交配させた。現在、このマウスは繁殖中である。パイエル板欠損マウスとApcMin/+マウスを掛け合わせ、両遺伝子に変異が入ったことを確認するプライマーやPCR条件を検討し、マウスの尾を用いてAly-/-ApcMin/+の遺伝子型を持つマウスを得ることに成功した。また、この遺伝子型を持つマウスの生存期間を調べるために必要な個体数を確保することができた。AXYを摂取させたApcMin/+マウスにおいては、血清中のサイトカインや盲腸内容物の存在する腸内微生物叢の動向をReal time RCRにて観測したが、パイエル板の増加との関連性は未だ見いだせていない。ポリープ数減少効果が、AXYの効果なのかパイエル板が増加したことが関係しているのかを明らかにするために、Aly-/-ApcMin/+マウスにもAXYを摂取させる実験を行うつもりだが、必要匹数の確保が未達成である。パイエル板欠損ApcMin/+マウスについては、当初予定していたよりも交配に時間がかかり、進行が遅れている。しかし、大腸がん予防の観点からすると、アラビノキシランに大腸がん予防効果の可能性が見出されたことから、当初の予定に加え、新たな分野へ進展しつつある。昨年度に引き続き、AXY摂食によるポリープ抑制のメカニズムを探る。また、ポリープ減少が、パイエル板増加によるものなのかを明らかにするために、パイエル板欠損マウスAly-/-ApcMin/+にAXYを摂食させる実験も匹数が揃い次第、早急に始める予定である。また、AXY自体に毒性が無いことを証明するために野生型WTにも同様に摂食させることを試みる。摂取期間後、それぞれの腸管を採取し、形態学的解析や免疫染色を行い、転写因子の核内移行の様子を探る予定である。