hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊髄損傷に対する神経幹細胞およびTrkC遺伝子を用いた再生医学的研究

骨髄間質細胞Bone marrowstromal cell(BMSC)および神経幹細胞は、自家移植が可能な安全性の高い材料であるが、その有効性のメカニズムについては不明な点が多い。今年度の研究では、脊髄損傷モデル急性期にヒト骨髄間質細胞移植(hBMSC)を行い、移植細胞の動態や有効性について検討した。SD ratの第9胸椎の椎弓切除を行い、IH impactor 200Kdyneにて脊髄損傷モデルを作成した。Medium 5μlを損傷部に注入したratをコントロールとし比較検討した。損傷後3日目に1×10^6個のPKH-26でlabellingしたhBMSCを損傷部に移植し経時的に評価した。移植したhBMSCは、神経グリア系細胞の間隙に存在し、急性期における抗炎症効果やneuroprotective効果を発揮することで、組織修復・軸索再生・運動機能回復に寄与すると考えられた。今後の研究にて、抗炎症効果のさらなる機序や、組織再生に関わる遺伝子について検討を進める予定である。
抗原提示細胞におけるHIVの増殖抑制とウイルスの細胞指向性について

末梢血由来の単球をIL-4とGM-CSFの存在下に分化誘導した樹状細胞(DC)は抗原特異的にT細胞を活性化すると同時にウイルスを伝播し、T細胞による大量のウイルス産生を誘導する。抗原により初期に活性化されたIL-2を産生するのはCD45RO陽性の記憶T細胞であるが、培養中にCD45RA陽性ナイーブT細胞も活性化され、ウイルス産生は両T細胞亜集団において同程度に誘導される。この様な抗原特異的T細胞活性化においてウイルス産生を制御するシグナルについて解析するためウイルスのLTRに欠失を導入し、それらのプロモーター活性およびウイルス増殖への影響について検討した。LTRに2箇所存在するNF-kBあるいは3箇所存在するSP-1部位が欠失したLTRにそれぞれルシフェラーゼ遺伝子を導入し、CEM細胞株におけるプロモーター活性を測定したところ、これらの欠失によりtat存在下でのプロモーター活性はwild typeの20-30%程度に低下した。更に両方とも欠失したLTRはtat存在下でも非存在下と同様極く低いプロモーター活性しか示さなかった。これらのLTRを有する組み替えウイルスクローンは初期感染性においてほぼ同一であるのにもかかわらず、CEM細胞株ではどれも増殖しなかった。一方DCにより抗原特異的に活性化されるCD45RO陽性T細胞では、SP-1欠失ウイルスはwild typeと比較して増殖は遅延したが、2週間後のウイルス産生量はほぼ同レベルであった。NF-kB欠失ウイルスの増殖はドナーによってより顕著に低下する例と、wild typeと全く変わらない例とあり、生体内でのT細胞の活性化の状況によってウイルス増殖におけるNF-kBの依存性に個体差が生じている可能性が示唆された。実際にLTRに結合する蛋白がCEMのそれとどのような相違があるのか更に解析する必要がある。
分子と形態情報によるトウダイグサ科の系統解析と科内分類群の再編

本研究ではトウダイグサ科3亜科(226属)における分子系統解析を行い属間の系統関係を明らかにすることを目的に、本年度は以下の研究を行った。まず、トウダイグサ科の系統的位置を明らかにし、トウダイグサ科内の初期進化を明らかにする目的で、トウダイグサ科を含むキントラノオ目を網羅的に系統解析した。トウダイグサ科37属を含む合計24科106属についてrbcL,atpB,matK遺伝子と18S rDNAの塩基配列を読みとり、系統解析を行った。その結果トウダイグサ科は単系統群を作り、アーウィンギア科とアマ科の作る単系統群と姉妹群になることが明らかになった。また、トウダイグサ科内の初期進化に関しては、エノキグサ亜科に含まれていた4属(新たにペラ亜科とする)がトウダイグサ科内で最初に分岐し、残りのエノキグサ亜科とトウダイグサ亜科が単系統群を作り、ハズ亜科は側系統群になることが明らかになった。以上の解析の結果を基に内種皮外層の構造の進化を考察すると、ほとんどのキントラノオ目の科では内種皮外層が繊維状となっており、共有原始形質であることが示唆された。トウダイグサ科内では、最初に分岐したペラ亜科4属は内種皮外層が繊維状になるという特徴を持ち、柵状となっている他の全てのトウダイグサ科と大きく異なっていた。従って、柵状の内種皮外層はペラ亜科を除くトウダイグサ科の共有派生形質であることが明らかになった。以上の結果を国際植物学会に於いて口頭発表し、論文として発表した。次に、トウダイグサ科内の詳しい属間系統関係を明らかにし、特に側系統群になることが示唆されたハズ亜科の系統関係を明らかにする目的で先の研究と同様に4シーケンスを用いて系統解析を行った。用いた材料はトウダイグサ科134属である。この解析の結果から、珠皮の形態的特徴の進化を明らかにした。これらの結果を論文として投稿し受理された。また、トウダイグサ科内の初期進化に関しては、エノキグサ亜科に含まれていた4属(新たにペラ亜科とする)がトウダイグサ科内で最初に分岐し、残りのエノキグサ亜科とトウダイグサ亜科が単系統群を作り、ハズ亜科は側系統群となることが明らかになった。トウダイグサ科内では、最初に分岐したペラ科亜種4属は内種皮外層が繊維状になるという特徴を持ち、柵状となっている他の全てのトウダイグサ科と大きく異なっていた。以上の結果を国際植物学会に於いて口頭発表し、論文にまとめた。(投稿中)次に、トウダイグサ科内の詳しい属間系統関係を明らかにし、特に側系統群になることが示唆されたハズ亜科の系統関係を明らかにする目的で先の研究と同様に4シーケンスを用いて系統解析を行った。これらの結果を論文としてまとめている。

トウダイグサ科内では、最初に分岐したペラ亜科4属は内種皮外層が繊維状になるという特徴を持ち、柵状となっている他の全てのトウダイグサ科と大きく異なっていた。従って、柵状の内種皮外層はペラ亜科を除くトウダイグサ科の共有派生形質であることが明らかになった。以上の結果を国際植物学会に於いて口頭発表し、論文として発表した。次に、トウダイグサ科内の詳しい属間系統関係を明らかにし、特に側系統群になることが示唆されたハズ亜科の系統関係を明らかにする目的で先の研究と同様に4シーケンスを用いて系統解析を行った。用いた材料はトウダイグサ科134属である。この解析の結果から、珠皮の形態的特徴の進化を明らかにした。これらの結果を論文として投稿し受理された。
根尖病巣によって誘発される菌血症に関する実験的ならびに臨床的研究

根管治療の際、根管内細菌が根尖孔から押し出され、菌血症を生じうることが報告されている。しかし根尖病巣の存在自体が菌血症を引き起こす可能性を調べた研究は少ない。本研究では、実験的に根尖病巣を作成し、根管内に接種する細菌種と根尖歯周組織の破壊程度、および菌血症の発症頻度との関係を明らかにすることを目的として動物実験を行った。また歯髄への細菌感染経路の1つとして、アナコレーシスによる血行性感染が示唆されているが、本研究では根尖病巣由来の菌血症を検出する一助として、根尖病巣を作成した以外の被験歯歯髄に無菌的な損傷を加え、根尖病巣から損傷歯髄に血行性感染が成立する可能性も合わせて検討した。実験動物としてネコ10匹を用い、被験歯97歯のうち37歯に根尖病巣の作成を試みた。根管内にはStr.sanguis、S.aureus、EnterococcusおよびP.gingivalisの4菌種を、単独あるいは2種類を組み合わせて接種した。また根尖病巣作成と同時あるいは3週後に、根尖病巣を作成した以外の49歯の歯髄に、熱刺激あるいはリーマー挿入によって無菌的な損傷を与えた。11歯は未処置のまま正常歯髄のコントロールとした。術前および根尖病巣作成後、3、5週目に末梢血を採血し、また5週後には損傷歯髄の根管内容物を採取した後、下顎骨を摘出してX線写真を撮影した。その結果、単一感染群では11歯中4歯に、混合感染群では全例に根尖部透過像が観察された。しかし末梢血および損傷歯髄の細菌培養検査はすべて陰性であり、今回の実験系では根尖病巣由来の菌血症および血行性感染は認められなかった。本研究では根尖病巣由来の菌血症を検出することはできなかったが、今後は細菌、エンドトキシン、サイトカインなどが、病巣局所から血流中に放出された場合に生じるとされる血小板凝集や高脂血症などの変化が、歯周病の場合と同様に、根尖病巣を有する個体においても認められるのかどうかを検討していきたい。歯性感染症と全身疾患との関わりは臨床的に認められているが、その発症メカニズムはまだ不明な点が多い。菌血症による血行性感染もその1つと考えられており、細菌性心内膜炎や人工関節への感染などを生じる危険性がある。そこで我々は歯性感染症の1つである根尖病巣が、菌血症を誘発する可能性について動物実験(ネコ)で検討した。根尖病巣はネコの歯牙を抜髄・根管拡大後、細菌培養液(P.gingivalis単独、あるいはS.aureus、S.sanguis、Enterococcusと混合)を根管内に接種して作成した。P.gingivalisは、collagenaseなど根尖歯周組織を破壊すると考えられる酵素活性を有し、また感染根管からも多く分離されている。その他の細菌は予備実験で根管への血行性感染率が高いことを確認したものである。4週間後に血液の細菌培養検査を行ったが、菌血症の発症は確認できなかった。

しかし過去の動物実験においては、根尖病巣が原病巣である菌血症の発症が報告されていることから、菌血症を生じうる根尖部の病態や起炎菌について、さらに検討する必要があると考えられる。今後は根管内に接種する菌種およびCRP、赤沈値などの炎症マーカーの動態について、さらに検討していく予定である。我々は歯性感染症が全身に影響を及ぼすメカニズムの1つと考えられる菌血症について、動物実験で検討を加えてきた。昨年度は根管内に細菌培養液を接種して根尖病巣を作成し、血液の細菌培養を行ったが、菌血症の発症は確認できなかった。そこで本年度は根尖病巣よりも病変部面積が広い歯周炎を作成して、検討を加えている。実験的歯周炎の作成はラット下顎第一臼歯の歯頚部にゴム輪を装着して機械的な損傷を加えた後、P.gingivalisを付着させた絹糸をポケット内に挿入して作成した。P.gingivalisは歯周組織を破壊する酵素活性の他、血小板凝集能を有することが報告されている。またグラム陰性菌の菌体成分であるLPSは動脈硬化に関与することが動物実験で認められている。臨床的には歯周病患者は健常者に比べて動脈硬化性疾患が多いこと、血中脂質濃度およびP.gingivalisに対する抗体価が高いことなどが報告されている。以上のことから本研究では実験的歯周炎由来の菌血症の有無の他、血液凝固系や血中脂質濃度に及ぼす影響、P.gingivalisに対する抗体価の変動などを検討しているところである。根管治療の際、根管内細菌が根尖孔から押し出され、菌血症を生じうることが報告されている。しかし根尖病巣の存在自体が菌血症を引き起こす可能性を調べた研究は少ない。本研究では、実験的に根尖病巣を作成し、根管内に接種する細菌種と根尖歯周組織の破壊程度、および菌血症の発症頻度との関係を明らかにすることを目的として動物実験を行った。また歯髄への細菌感染経路の1つとして、アナコレーシスによる血行性感染が示唆されているが、本研究では根尖病巣由来の菌血症を検出する一助として、根尖病巣を作成した以外の被験歯歯髄に無菌的な損傷を加え、根尖病巣から損傷歯髄に血行性感染が成立する可能性も合わせて検討した。実験動物としてネコ10匹を用い、被験歯97歯のうち37歯に根尖病巣の作成を試みた。根管内にはStr. sanguis, S.aureus, EnterococcusおよびP.gingivalisの4菌種を、単独あるいは2種類を組み合わせて接種した。また根尖病巣作成と同時あるいは3週後に、根尖病巣を作成した以外の49歯の歯髄に、熱刺激あるいはリーマー挿入によって無菌的な損傷を与えた。11歯は未処置のまま正常歯髄のコントロールとした。術前および根尖病巣作成後、3、5週目に末梢血を採血し、また5週後には損傷歯髄の根管内容物を採取した後、下顎骨を摘出してX線写真を撮影した。その結果、単-感染群では11歯中4歯に、混合感染群では全例に根尖部透過像が観察された。しかし末梢血および損傷歯髄の細菌培養検査はすべて陰性であり、今回の実験系では根尖病巣由来の菌血症および血行性感染は認められなかった。本研究では根尖病巣由来の菌血症を検出することはできなかったが、今後は細菌、エンドトキシン、サイトカインなどが、病巣局所から血流中に放出された場合に生じるとされる血小板凝集や高脂血症などの変化が、歯周病の場合と同様に、根尖病巣を有する個体においても認められるのかどうかを検討していきたい。
転写因子とシス調節ＤＮＡの核内動態に基づく細胞特異的転写調節ロジックの解明

次世代型DNAシークエンサーによりmRNAの5'端配列を大量に決定し、ゲノム上にマッピングすることによりホヤゲノム中の転写開始点と遺伝子発現プロファイルを決定した。これらのデータを用いて、組織特異的または発生段階特異的プロモーターの発見、トランススプライシングされる遺伝子の転写開始点の同定、miRNA遺伝子の転写制御領域の同定等の成果が得られた。ホヤとメダカを用いた発生遺伝学的実験解析により、細胞特異的な転写制御に関わる転写因子を同定し、転写因子とシス調節領域の相互作用およびクロマチン構造の変化による、ホヤと脊椎動物で共通の遺伝子発現調節機構を明らかにした。1.ホヤゲノム中の転写開始点の決定:カタユウレイボヤCionaintestinalisの諸器官および各発生段階の試料を調製し、オリゴキャッピング法により完全な5'端をもつcDNAを合成し、大量の5'端EST配列を次世代型超並列シークエンサーで決定した。幼生と成体の心臓、体壁筋、神経複合体、卵巣、エラについて、大量の5'端ESTデータを得た。2.比較ゲノム解析と共有モチーフ発見によるシス調節配列の推定と実験検証:同定済みの神経系特異的遺伝子について、遺伝子近傍のゲノム領域の塩基配列を比較し、同じ発現調節を受けると予測される遺伝子間で共有される配列を検索するとともに、既知の転写因子の結合コンセンサス配列を検索した。近縁種との比較ゲノム解析により、シス調節領域を推定した。遺伝子の近傍領域を蛍光レポーターに連結したDNAコンストラクトを構築し、胚に導入して発現を調べることで、転写調節領域の機能解析を行った。グルタミン作動性神経細胞、GABA/グリシン作動性神経細胞、ドーパミン神経細胞について、シス調節配列を推測し、実験により確かめた。グルタミン作動性神経細胞については、正の調節と負の調節のそれぞれに関わるシス調節配列を同定した。3.転写因子の機能解析:転写制御への関与の可能性が考えられる転写因子について、アンチセンス・モルフォリノオリゴを用いたノックダウンと特異的プロモーターを利用した強制発現実験を行った。ドーパミン神経細胞の分化およびグルタミン作動性神経細胞の分化を制御する転写因子をそれぞれ同定した。ホヤの諸器官および各発生段階について、次世代型超並列シークエンサーで得られた5'端EST配列のゲノム上へのマッピングを行った。このデータに基づいて、(1)ホヤゲノムにおける転写開始点の配列の特徴の解析、(2)ホヤゲノムにおけるCpGアイランドプロモーターの検証、(3)転写開始パターンとプロモーター構造および機能の網羅的解析を行った。ホヤゲノムにおいて、トランススプライシングされる遺伝子の転写開始点が分からないことが問題であったが、決定したTSSの中には、トランススプライシングされる遺伝子の転写開始点が含まれていることを明らかにした。神経系特異的遺伝子について、遺伝子近傍のゲノム領域の塩基配列を比較し、同じ発現調節を受けると予測される遺伝子間で共有される配列を検索するとともに、既知の転写因子の結合コンセンサス配列を検索した。遺伝子の近傍領域を蛍光レポーターに連結したDNAコンストラクトを構築し、胚に導入して発現を調べることで、転写調節領域の機能解析を行い、シス調節配列を推測し、実験により確かめた。また、脊椎動物モデルとしてメダカを用いた同解析を進め、シス領域と複数の遺伝子活性およびクロマチン構造の機能的関係を示唆する結果を得た。転写制御への関与の可能性が考えられる転写因子について、アンチセンス・モルフォリノオリゴを用いたノックダウンと特異的プロモーターを利用した強制発現実験を行った。特にGABAグリシン作動性神経細胞の転写制御に関わる転写因子について、in vivoの機能を明らかにした。転写因子、共発現遺伝子群、シス制御DNAの核内動態の解析に必要なツールと試料調製法の開発を行った。次世代型超並列シークエンサーにより大量の5'端EST配列を解読することにより決定したホヤゲノム中の転写開始点と遺伝子発現の情報をもとに、発現調節領域の構造と遺伝子発現パターンの相関を解析した。TATAボックスを含むプロモーターと含まないプロモーターの発現パターンの相違の解明、組織特異的プロモーターの発見、組織特異的または発生段階特異的な選択的プロモーターの発見、トランススプライシングされる遺伝子の転写開始点の同定などの成果が得られた。前年度に引き続き、同じ発現調節を受けると予測される遺伝子間で共有されるシス調節配列と転写因子の結合コンセンサス配列を検索するとともに、種間比較ゲノム解析により、シス調節領域を推定した。得られた結果について、蛍光レポーターを用いた転写調節領域の機能解析実験により検証した。また、予測された転写因子について、アンチセンス・モルフォリノオリゴを用いたノックダウンおよび特異的プロモーターを利用した強制発現などの実験を行い、機能を明らかにした。

ホヤ・メダカの両方において、これらの解析手法を機能性小分子RNA(microRNA)の発現制御にも適用し、組織特異的発現に必要なシス制御配列を同定した。染色体上における遺伝子配置と発現制御の関係についても新しい知見が得られた。染色体上で隣接して存在する2つの遺伝子AdmpとPinheadの発現パターンの形成には、クロマチンのループ形成を伴う遺伝子間の相互作用による転写制御が重要であり、ホヤと脊椎動物の間で同機構が保存されていることを明らかにした。さらに、同じ細胞で共発現し染色体上で隣接するmiRNA遺伝子とタンパク質コード遺伝子の発現が共通のシス制御モジュールによって制御されていることを明らかにした。多くの解析が、まだ中途であるが、着実に進行している。転写開始点のマッピングが完了し、このデータに基づいたプロモーターの構造と遺伝子発現パターンの相関が明らかにしたことは重要な成果である。また、タグ付きの転写因子によるin vivo動態の可視化と強制発現による表現型解析も結果が出ている。また、メダカを用いた解析が進展したことにより、脊椎動物ゲノムへの応用にも道が開けた。25年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度は、現在進行中の解析の多くを完了させ、ChIP-Seq、Chromatin conformation capture(3C)法および3D-FISH法のデータと合わせて、核内転写調節ロジックの解明を目指す。転写因子に蛍光タンパク質をタグとして連結した融合タンパク質をコードするDNAを構築し、特異的プロモーターでホヤ胚および幼生の体内で発現させ、タグ付き転写因子がホヤ胚内で機能することを確かめた。これらを用いてChIP-Seq解析が進行中である。
多重極限状態における中性子散乱による磁性体の研究

銀銅合金(純銅に比べ約2.5倍ほど強い応力を持ち、かつ電気伝導も大きくは損なわれておらず、ビッター板材料として適している素材)材料を使用し、また、積層方法を継ぎ目で重ねる方法より、2枚からなる重ね位置をずらす方法を採用することにより、実用上27Tの世界最強の中性子散乱用繰り返しパルスマグネットの開発に成功した。これは、開発前の実用上17Tのものに比べ、格段に性能が向上したと言って良い。更に、研究室レベルの繰り返し測定で、非常によい精度の磁化測定、帯磁率測定等の道も開け、強磁場下の各種物性測定に大きな展開をもたらすことが期待できる。このマグネットを使用し、量子効果により磁場中磁気構造相転移を示す初めての物質であるCsCuCl3の横磁場構造相転移の中性子散乱実験を行った。その結果理論で予測されている現象を確認することが出来た。本研究ではマグネットの開発に多大な時間を要したために、それを利用した研究に十分至らなかったが、マグネット開発の成功は今後の研究に大きな成果をもたらすことは間違いないことである。I.銀銅合金ビッターマグネットの開発銀銅合金は純銅に比べ約2.5倍ほど応力に強い材料であり、かつ電気伝導も大きくは損なわれておらず、ビッター板材料として期待できる素材である。銀銅合金(50%-50%)材料の引っ張り強さは約70kg/mm^2であり、実用上約30Tの磁場の発生に耐えられるものと考えられる。銀銅合金(50%-50%)材料を使用したパルスマグネットの試験は東北大学院金属材料研究所で行い、32.5Tが実現出来ることが分かった。しかしながら多数回の磁場印加に対する耐久性にはなお問題があることが判明した。現在の問題点は、1)ビッター板の継ぎ目付近で亀裂が発生し、ビッター板の積層方向に対して系統的な破壊が起きている。2)マグネット内径において沿面放電が発生している。II.ビッター板中の温度の発生、伝達、分布の観測。瞬間的に大電流がマグネットに流れた時、電流はマグネット最内径に集中して流れる。この現象は過渡的現象で、解析的な解はよく知られておらず、経験的に電流密度は(r-r_0)^<-5>と言われている。従って、パルスマグネットの破壊、問題の発生は内径面に限られるわけであるが、同様に熱の発生も内径部分に瞬間的に発生する。従って、瞬間温度上昇、亀裂、放電の相関をとるために特殊な温度計測系を作製し、温度の精密測定を行った。その結果、実用的には内径で最大800度の温度上昇が予想されることが分かった。III.安全対策パルス強磁場の発生には瞬間的高電圧-大電流を印加する必要があり、放電事故等による安全対策が非常に要求される。本年度は不測の事故を未然に防ぐために人的、装置的安全対策を講じた。昨年に引き続き同材料を使用した中性子散乱用パルスマグネットの開発を継続した。その結果、連続運転で25Tに耐えるマグネットの開発にほぼ成功した。この磁場は超伝導マグネットで達成できる17T(実用上)を十分に凌ぐもので、世界的に見てもユニークな中性子実験が可能となろう。更に、研究室レベルの実験室では繰り返しによる測定で、非常によい精度の磁化測定、帯磁率測定等の道も開け、強磁場下の各種物性測定に大きな展開をもたらすことが期待できる。また、本研究では上記のように強磁場発生パルスマグネットの開発に勢力が集中し、課題名の多重極限の実現は今後の課題として残された。現在、同パルスマグネットを利用した、中性子散乱実験が進行中である。
ZnO結晶を用いたEUV光イメージングデバイスの開発

軟X線レーザーをフレネルゾーンプレートで約1μmに集光し、発光パターンをシュバルツシルト対物レンズ、カメラ用レンズ、EB-CCDカメラに2枚の凸レンズで構成されるテレスコープを組み込んだ拡大光学系で撮影した。発光パターン径は水平方向が5. 0μm、垂直方向が4. 7μmであった。見積もられるスポット径との差は拡大光学系の空間分解能で制限されており、テレスコープ用レンズの組み合わせでサブミクロンの空間分解能を実現できることを実証した。本年度はフィジビリティテストとして、EUV光イメージングデバイスのプロトタイプを作成し、画像取得が可能であることの証明を目指した。実験は、Ni様Agイオンプラズマからの波長13.9nmの軟X線レーザーを所有する日本原子力研究開発機構関西光科学研究所で行った。実験には、厚さは1mm、縦横は10mm四方で両面研磨したZnO結晶を用いた。励起光である軟X線レーザーはMo/Si多層膜球面鏡でZnO表面に集光される。その結果生じる励起子の発光パターンをシュバルツシルトミラー(Ealing社製25-0514、N.A.:0.40、焦点距離:80mm、ワーキングディスタンス:14.5mm、倍率:25)、カメラ用レンズ(UV NIKKOR、F値:4.5、焦点距離:105mm)、CCDカメラ(TAKEX NC300AIR、画素数:768(H)x494 (V)pixels、ピクセルサイズ:8.4(H)x 9.8(V)mm/pixel)で構成される拡大光学系で撮影した。その結果、発光パターンのシングルショット撮影に成功した。発光パターン径は水平方向が42μm、垂直方向が23μmであった。水平方向と垂直方向でパターン径が異なる原因として、X線レーザーの発散角が水平・垂直で異なることが考えられる。また、空間分解能向上のため、ZnOシンチレーターに不純物を添加し高速化を図った。SCSS試験加速器から自由電子レーザーとTi : Sapphireレーザーの相互ジッターが3 ps程度の精度で測定できるほどに高速化に成功した。本年度は空間分解能評価を目指して、軟X線レーザーをより1ミクロン程度に集光しその発光パターンを撮影した。実験は、Ni様Agイオンプラズマからの波長13。9nmの軟X線レーザーを所有する日本原子力研究開発機構関西光科学研究所で行った。励起光である軟X線レーザーはフレネルゾーンプレートでZnO表面に集光される。その結果生じる励起子の発光パターンをシュバルツシルトミラー(Ealing社製25-0514、N.A:0.40、焦点距離:8.Omm、ワーキングディスタンス:14.5mm、倍率:25)、カメラ用レンズ(UV NIKKOR、F値:4。5、焦点距離:105mm)、EB-CCDカメラ(浜松ホトニクス製C7190、画素数:512(H)x512(V)pixels、ピクセルサイズ:24(H)x24(V)mm/pixel)で構成される拡大光学系で撮影した。さらに、この拡大光学系に2枚のレンズ(焦点距離30cmと10cm)で構成されるテレスコープを組み込み像を拡大した。その結果、発光パターン径は水平方向が5.0μm、垂直方向が4.7μmであった。見積もられるスポット径との差は拡大光学系の空間分解能で制限されており、テレスコープとして組み込むレンズの組み合わせを変えることでサブミクロン程度の空間分解能は実現できることを明らかにした。
非線型分散型偏微分方程式の解の漸近的性質に関する研究

本研究課題では,長距離型非線型消散項を伴うシュレディンガー方程式の解の長時間挙動(時間減衰評価や漸近形),長距離型ポテンシャルを伴うハートリー・フォック型方程式の解の時間減衰評価,空間2次元に於けるディラック・クライン・ゴルドン方程式系の解の長時間挙動等について研究した.本研究課題では,長距離型非線型消散項を伴うシュレディンガー方程式の解の長時間挙動(時間減衰評価や漸近形),長距離型ポテンシャルを伴うハートリー・フォック型方程式の解の時間減衰評価,空間2次元に於けるディラック・クライン・ゴルドン方程式系の解の長時間挙動等について研究した.平成21年度は非線型分散型偏微分方程式の解の長時間挙動について研究を行った.量子力学に於ける多体問題の近似方程式として現れるハートリー・フォック方程式の初期値問題について,空間遠方でクーロンポテンシャルより緩やかに減衰する長距離型ポテンシャルを伴う場合に,小さい初期値に対して時間大域解の一様ノルムの時間減衰について研究し,研究成果が得られた.ハートリー・フォック方程式は,シュレディンガー方程式の非線型連立系で,ハートリー型の非線型相互作用を伴う.ハートリー・フォック方程式は非線型の連立系である為,単独のハートリー方程式に比べて複雑な点が多くなり,長時間挙動の解析を詳しく行う上で興味深い対象であった.長距離型非線型消散項を伴うシュレディンガー方程式の解の漸近挙動の研究成果について,研究集会やセミナー等で招待講演を数件行った.偏微分方程式論に於いて,主に,非線型シュレディンガー方程式を代表例とする非線型分散型方程式の初期値問題と解の長時間挙動について,関数解析的な手法によって研究した.昨年度の研究成果の続きとして,長距離型ポテンシャルを伴うハートリー・フォック方程式の解の長時間挙動を調べる事を試みた.ハートリー・フォック方程式は、ハートリー型の非局所的非線型相互作用を伴うシュレディンガー方程式の非線型連立系で.非線型の連立系である為に単独のハートリー方程式に比べて複雑な点が多くなり、長時間拳動の解析を詳しく行う上で興味深い対象である.また、非線型シュレディンガー方程式の初期値問題に於いて時刻無限大で散乱しない解が含まれる状況(非線型シュレディンガー方程式の孤立波近傍の漸近挙動)について、情報を収集しようとした。この様な分野では関数解析、関数空間論,フーリエ解析等の解析学と密接に関連があり,これらについても情報を収集し偏微分方程式への応用について検討・研究をした.偏微分方程式の関数解析的方法による研究を行った.主に,非線型シュレディンガー方程式をはじめとする非線型分散型方程式や,非線型クライン・ゴルドン方程式や非線型ディラック方程式をはじめとする非線型双曲型方程式の解の時間発展について研究した.湯川型相互作用を伴うディラック・クライン・ゴルドン方程式系は2次の非線型項を持ち,その非線型相互作用は空間2次元の場合に長距離型相互作用と短距離型相互作用の境目に相当すると考えられる.空間2次元に於けるディラック・クライン・ゴルドン系の解の長時間挙動について研究した.具体的には,質量が共鳴条件を満たさない場合に,小さい初期値に対して,時刻無限大で漸近自由となる時間大域解が一意に存在する事を証明した(池田正弘氏と砂川秀明氏との共同研究).また,昨年度に引き続き,長距離型ポテンシャルを伴うハートリー・フォック型方程式の初期値問題の解の漸近形についても検討してみた.更に,非線型シュレディンガー方程式の初期値問題に於いて,時刻無限大で散乱しない解が含まれる状況(非線型シュレディンガー方程式の孤立波近傍の漸近挙動)について,情報を収集しようとした.この様な分野では,関数解析,関数空間論,フーリエ解析等の解析学と密接に関連があり,これらについても情報を収集し偏微分方程式への応用について検討・研究をした.
サギ類コロニー・集団塒の形成要因としての歴史性についての研究

茨城県南部周辺のサギ類6種から構成されるコロニーは、空撮などによる調査から、絶滅危惧種であるチュウサギがむしろ優先し、コロニー数や種構成に顕著な年変動がないことが明らかになった他、近年アオサギ単独からなる規模の小さなコロニーの数の増加が顕著に見られた。各サギ種の食性には、コロニー間における種内変異が見られ、これは餌をめぐる競争によってもたらされていることが示唆された。TXなどの大規模な人為撹乱よりも、営巣木の伐採のような小規模の撹乱によってコロニーの存続は左右され、新規のコロニー形成には冬塒の分布が重要であることが示唆された。本年度は主にサギ類の捕獲方法を確立した。過去23年来行ってきたコロニー内の個体を追跡して捕獲する方法は,サギ類の繁殖に多少とも影響することから、Fasola博士から個人的にアドバイスをもらい、睡眠薬を用いた捕獲を試みた。Fasola博士がすでに発表している9mgの睡眠薬では捕獲個体を昏睡状態にすることができなかったため、9-15mgの量で,各種に対して有効な睡眠薬の量を検討した。その結果、ダイサギ、コサギ、チュウサギを合計30個体捕獲することができた。捕獲した個体にはコロニー別に色分けされた個体識別ウィングタグを装着した。また、非繁殖期の冬期も留鳥としても一部南茨城県付近に残る可能性のあるダイサギとコサギについては、6mバンドの発信器を装着した。発信器に関しては,装着後12週間は良好に各個体の所在を追跡することができたが、残念ながら防水加工の部分で問題があり、1月以上後に送信を続けている発信器が1つも無かった。ただし、併用して装着したウィングタグを識別することによって、茨城県南部だけでなく、神奈川県町田市においても2カ所で、ウィングタグ装着個体の発見の届け出を受けた。死亡個体の報告は数件であることから、麻酔薬の使用とウィングタグや発信器の装着は、サギ個体の行動に大きなダメージを与えていないと考えられる。GIS関連としては、過去23年間のコロニーの位置や立地条件をデータベース化する作業を始めた。特に日本野鳥の会との協力をはかり、野鳥の会のからむ過去データから、研究室の保有するデータの不足分を補う作業を行った。今年もスカイサ一ファーを用いて,茨城県南部の全コロニーの個体数および種数推定を行った。また、麻酔薬を使った個体の捕獲とテレメターによる標識調査も行った.テレメターには改良を加え、防水面、電波到達能力などに向上が見られた。昨年度に比べ,鷺個体の捕獲効率が大輻に落ち,満足のいく数の個体に発信器の装着が出来なかった。これは,捕獲を行っている2っのコロニーのうち、1カ所では営巣木の伐採のために捕獲しにくい林に移ったため、そしてもう一方のコロニーでも昨年何者かによってコロニー内部に大きな撹乱を受け、営巣場所が捕獲しにくいシノタケ林の方向に移ったためである。それでも20羽ほどを捕獲、発信器を装着したが、その全ての個体が冬の間は留鳥として留まることはなく、現時点で追跡できている個体は皆無である。個体追跡による餌揚環境の評価が現実問題としてできなくなったため、臨機応変に手法を変え、コロニー内部での雛のはき戻しを用いた餌の特定作業を行った。その結果、4つのコロニーの間で6種のサギ類に関して、食性に関して高い種内変異が見られた。特にコロニーを構成する個体数の増加うすと高い種内変異が見られる傾向にあった。この内容は第56回日本生態学会にてポスター発表を行った。捕獲・標識調査に時間を取られ,過去のコロニーや塒のデータのデータベース化の進展が著しく低かった.来年度は主にデータベース構築部分に力を注いで取り組む予定である。本年度行ったスカイサーファーを用いた種別個体数推定を含め、過去8年間に形成された24個のコロニーの個体群動態を解析した。その結果、茨城県全域のおけるサギ種6種の種構成と総個体数には、過去8年間で大きな変動はないものの、個別の種やコロニーに関しては個体数に大きな変動が検出された。特に近年のアオサギの進出と個体数の増加は目覚ましく、一方でアマサギとコサギの減少が顕著であった。絶滅危惧種とされるチュウサギは最も個体数が一番多かった。8年間存続した2000羽規模の大コロニーは3つだけで、他のコロニーは点々と移動する傾向があった。これらの研究結果について個体群生態学会で発表し、現在投稿論文を執筆中である。本年度は昨年度の反省から、捕獲標識をチュウサギに絞り、40羽ほどの個体に識別を行った。また標識調査と平行し、繁殖最盛期(6月7月)に1つの大規模コロニー周辺の餌場を隈無く調査し、採餌個体の空間分布を調査した。

その結果、サギ類が利用する餌場(水田、蓮田、水路)の空間配置に大きな変化はなく、同じ餌場を季節が進むにつれ水中から陸上へと餌場を替え、餌種の変化に対応していることが分かった。現在調査結果を投稿論文にまとめている。また、チュウサギの標識調査については、来年度においても東京大学との共同研究を継続する予定である。また本年度は上記の標識個体の巣について採餌行動も撮影に挑戦し、その方法論についてまとめて、動物行動学会にて発表を行った。この内容についても現在論文を執筆中である。
脳の恒常性維持におけるオートファジーの役割

オートファジーは、細胞質成分をオートファゴソームと呼ばれる袋状の構造体で包み込み、リソソームへ運んで分解する細胞内分解システムである。神経特異的オートファジー遺伝子欠損マウスは神経変性疾患様の症状を示し、これはオートファジー欠損によるユビキチン化タンパク質の蓄積が原因であると考えられている。しかし、肝臓ではオートファジー遺伝子欠損による選択的基質の量的制御の破綻が病態の主な原因であることが知られており、神経細胞においてこれが病態の一因である可能性はほとんど検討されていない。本研究課題では、オートファジー選択的基質の異常蓄積による毒性が神経障害の原因の一つであるという仮説のもと、脳内におけるオートファジー選択的基質の同定を試みる。オートファジー選択的基質は(1)LC3sおよびGABARAPsと結合する。(2)LIRモチーフをもつ(3)Atg欠損細胞で蓄積する。という3つの条件を満たすタンパク質が候補となり、これらを満たすタンパク質の同定を試みた。平成29年度はAtg5欠損マウス脳のMS解析を行った。その結果、Atg5欠損脳では選択的基質のみならず、オートファジー制御因子、オートファゴソーム形成因子、オートファジーレセプターなどが高度に蓄積していることがわかった。最終年度は、これらの候補因子の詳細な解析を行った。その結果、候補因子のいくつかはオルガネラのtetheringやオートファゴソームの形成に関与することを示唆するデータを得た。また、選択的基質候補についても現在解析を進めている。オートファジーは、細胞内成分をオートファゴソームとよばれる袋状の構造体で包み込み、リソソームへ運んで分解する細胞内分解システムである。神経特異的オートファジー遺伝子欠損マウスは神経変性疾患様の症状を示し、オートファジー欠損によるユビキチン化タンパク質の蓄積がその原因として考えられている。しかし、オートファジーの選択的基質の量的制御の破綻が病態の一因である可能性についてはほとんど検討されていない。よって本研究課題では、オートファジー選択的基質の異常蓄積による毒性が神経障害の原因の1つであるという仮説のもと、脳内におけるオートファジー選択的基質の同定を試みる。オートファジーの選択的基質は、オートファゴソーム局在タンパク質LC3およびGABARAPとLIRモチーフを介した相互作用により認識される。よって、(1)LC3またはGABARAPと結合する。(2)LIRモチーフをもつ(3)Atg5欠損細胞で蓄積する。という3つの条件を満たすタンパク質が候補となり、これらを満たすタンパク質の同定を試みる。平成28年度は、解析に用いるためAtg5F/F:Nestin-Creマウス、Atg5F/F:Nestin-Cre:GFP-LC3マウス、Atg5欠損新生仔マウスを準備し、脳サンプルを採取した。また、Atg5F/F:Nestin-Creマウスは時間依存的に神経症状が悪化するので、6カ月齢以上の脳サンプルを準備した。現在、解析のために十分な個体数のサンプルが用意できたので、免疫沈降、質量分析、組織免疫観察による解析を進める予定である。Atg5F/F;Nestin-Creマウスの神経症状は時間依存的に重篤化するので、6カ月齢以上のマウスを準備するために時間を要した。オートファジーは、細胞質成分をオートファゴソームとよばれる袋状の構造体で包み込み、リソソームへ運んで分解する細胞内分解システムである。本研究課題では、オートファジー選択的基質の異常蓄積による毒性が神経障害の原因の1つであるという仮説のもと、脳内におけるオートファジー選択的基質の同定を試みる。オートファジーの選択的基質は、(1)LC3またはGABARAPsと結合する。(2)LIRモチーフをもつ。(3)Atg5欠損細胞で蓄積する。平成29年度は、Atg5欠損新生仔マウス脳のMS解析を行った。これまで培養細胞レベルで報告のある選択的基質(またはオートファジーレセプター)がポジティブコントロールとして多数同定できたことから、解析はうまくいっていると考えられる。今回のMS解析から、新たなオートファジー選択的基質タンパク質としていくつかの候補タンパク質を同定した。これらは、主に5つの機能グループに分類された。分類された機能を考慮すると、これらの候補因子はオートファジー選択的基質である可能性以外にも、オートファジーレセプターまたはオートファゴソーム形成関連因子として働く可能性も考えられた。現在培養細胞を用いて、これらの因子とLC3およびGABARAPとの結合および結合のLIR依存性を解析中である。さらに局在解析やCRISPRによる遺伝子欠損細胞におけるオートファジー活性測定などを行い、オートファジーとの関係性を調べる。平成29年4月および12月に所属の異動があり、実験が中断したため。

しかし、肝臓ではオートファジー遺伝子欠損による選択的基質の量的制御の破綻が病態の主な原因であることが知られており、神経細胞においてこれが病態の一因である可能性はほとんど検討されていない。本研究課題では、オートファジー選択的基質の異常蓄積による毒性が神経障害の原因の一つであるという仮説のもと、脳内におけるオートファジー選択的基質の同定を試みる。オートファジー選択的基質は(1)LC3sおよびGABARAPsと結合する。(2)LIRモチーフをもつ(3)Atg欠損細胞で蓄積する。という3つの条件を満たすタンパク質が候補となり、これらを満たすタンパク質の同定を試みた。平成29年度はAtg5欠損マウス脳のMS解析を行った。その結果、Atg5欠損脳では選択的基質のみならず、オートファジー制御因子、オートファゴソーム形成因子、オートファジーレセプターなどが高度に蓄積していることがわかった。最終年度は、これらの候補因子の詳細な解析を行った。その結果、候補因子のいくつかはオルガネラのtetheringやオートファゴソームの形成に関与することを示唆するデータを得た。また、選択的基質候補についても現在解析を進めている。Atg5F/F;Nestin-Cre;GFP-LC3の脳抽出液を用いて抗GFP抗体による免疫沈降実験を行い、共沈タンパク質を質量分析により同定する。また、Atg5F/F;Nestin-CreマウスおよびAtg5-/-マウスの脳サンプルにおいて存在量が上昇したタンパク質の同定を行い、オートファジーの選択的基質候補の洗い出しを試みる。また、組織染色により神経障害部位と基質蓄積部位の関係性を調べる。さらに神経培養細胞を用いて過剰発現による細胞への影響を解析する。これらの解析により、病態の原因となりうる選択的基質タンパク質の候補の絞り込みを行い、最終的には候補タンパク質の過剰発現マウスを作製して病態との関係性を検証する。Atg5欠損新生仔マウス脳のMS解析により、オートファジー選択的基質候補をいくつか同定した。これらは主に5つの機能グループに分類された。分類された機能を考慮すると、これらの候補因子はオートファジー選択的基質としての可能性以外にも、オートファジーレセプターまたはオートファゴソーム形成関連因子として働く可能性も考えられた。まずは培養細胞において、これらの因子とオートファジーとの関係性を局在解析やCRISPRによる遺伝子欠損細胞におけるオートファジー活性測定などを行い検討する。理由:平成29年4月および12月に所属の異動があり、実験が中断したため。使用計画:1回目のMS解析がうまくいったので、追加のMS解析の費用として計上する。また、実験に必要な消耗品の費用として計上する。脳サンプルのMS解析を委託するための費用として計上する。
セル生産における人的要因に関する実験研究

セル生産は人間依存型生産システムであり,作業者の能力,適性と作業意欲などの人的要因が生産性に強い影響を与える.本研究では実験研究手法を用いて,作業者の手の器用さ,興味,学習・熟練効果,持続性などの人的要因と作業効率との相関性を定量的に解析し,これらの要因と作業の特徴との関連も明らかにした.また,ジョブ特徴モデルなど産業・組織心理学分野の研究成果を活用し,セル生産における組立作業に対する作業者の適性診断シートを設計しその有効性を検証した.いくつかの作業者適性を有意に診断できたものの,一部の作業者からの主観的または歪曲な回答に対して有効な回避対策および補正方法が必要であることが明らかになった.セル生産の生産性に影響を与える人的要因として,1作業者の個人適性,2熟練・学習効果,3教育方法・作業指示形式の3つの項目を取り上げ,セル生産の効率を測定できる実験実施案および人的特性を調べるためのアンケート調査用紙を設計した.これらの設計案に従って,実験室でセル生産実験を実施し,設定された作業条件のもとで,作業者に依頼し作業時間を測定し,アンケートを答えてもらった.これにより必要な実験データを収集できた.実際の生産現場に近いデータを収集するために,一般の社会人を募集し被験者とした.セル生産実験で得られた作業時間とアンケート調査結果との関連性に着目し,因子分析手法を用いて,潜在的要因を明確にしたうえ,これらの要因と作業効率間の関連について回帰分析を行った.これらの解析を通じて次のことがわかった:1作業時間は作業者の「苦手さ」と正の相関,作業者の「興味」,「学習・熟練効果」と負の相関にある.作業効率に対する作業者の「興味」は「学習・熟練効果」より2.4倍ほどその影響が強い.2「単調・退屈な作業」をする際,熟練効果は出やすい.これに対して,「きめ細かい作業」を繰り返しても学習・熟練効果は簡単に見られない.作業者が「やりがい」を感じるかは学習・熟練効果に正の影響を与える.これらの成果はH26年5月開催される国際学会CMS2014(11th International Conference on Computational Management Science)と日本経営工学会春季大会にて発表する予定である.H26年度では,主に因子分析手法を用いて,作業時間やアンケート調査などの観測可能なデータから,作業者の作業意欲や取組姿勢などの直接観測できない要因を特定のうえ,それらの影響を調べた。また,製品組み立て作業の全体ではなく,個別作業の特性と必要な作業者の適性との関連についても,データ収集と集計方法を変えながら,解析作業を進めた。この結果,すべての作業に対して,その作業に対する先入観と作業者の好き嫌いが作業効率に有意な影響を与えることが検証できた。作業者の器用さや取組姿勢などの要因は一部の複雑な作業に対する影響が検証できたものの,他の作業に対して顕著な影響は見られなかった。これらの結果はすでにH26年5月の国際会議CMS2014と9月の国際会議ICIM2014にて発表し,また日本国内の学会にも3回報告した。とくに日本設備管理学会平成26年度秋季研究発表大会で結果を報告したところ,多数の企業の方から興味を示され,発表後の質疑が多く,情報提供の要望も1件あった。アンケート調査結果の有効性と信頼性について,さまざまな統計検定手法を活用して検証したところ,一部の作業者からの回答はかなり主観的で,本人の作業効率からかけ離れていることが確認できた。これらの客観的でない回答が存在しているために,作業者の人的特性と作業効率との関連は正しく評価できないだけでなく,アンケートまたは作業適性自己診断シートの有効性もかなり損なわれてしまう。この課題を解決するために,2つの視点から着手し研究を進めている。一つは標準作業時間の提示などを通じて作業者に客観的に回答してもらう手法を提案する。もう一つは心理学の手法を導入し,主観的回答を発見し,自動的に校正する方法を提案する。H27年度では,セル生産に対する作業者の適性を適切に診断する手法とシステムの開発を目標として,以下の研究活動を進めて関連結果を得られた.(a)ジョブ特徴モデル(Job Characteristics Model)に基づいた適性判別方法の研究:ジョブ特徴モデルに基づき,セル生産における組立作業に対する作業者の適性を診断する自己診断シートを設計した.実験研究を行った結果,指示された組立作業が好きか否かという作業者の先入観は作業効率に有意な影響を与えることがわかった.同時に,自分の作業能力・適性を過小または過大に評価する作業者が多く,単純な自己診断シートでは作業者の適性を正しく測定できないことが明らかになった.このため,何等かの手法を導入し過小または過大評価を補正する必要がある.(b)持続性の測定とその影響に関する研究:いままでの実験研究においては,組立作業を繰り返す回数が増えるにつれて,熟練効果により作業時間を続けて短縮できる作業者と,途中で作業時間が増えたりする作業者が存在する.この現象は作業者の持続性の違いから生じるものであると考えられるので,如何に作業者の持続性を測定するかを考究した.作業時間の短縮パターンまたは変化趨勢だけでなく,初回作業時間から反映された作業者の初期適性も考慮に入れて,持続性の定義を2通り与えたうえ,持続性と作業効率との関連性を定量的に評価できた.

(c)自己効力感(Self-efficacy),成長欲求度(Growth-need strength)と中核的自己評価(core self-evaluation)の測定とその影響に関する研究:産業心理学分野の研究成果を活用し,自己効力感,成長欲求度と中核的自己評価の3つの視点から適性診断シートを設計のうえ実験研究を行った.成長欲求度がセル生産効率に有意な影響を与えることが明らかにされたが,自己効力感と中核的自己評価の影響は統計的に検証できなかった.診断シートの設計を見直す必要がある.セル生産は人間依存型生産システムであり,作業者の能力,適性と作業意欲などの人的要因が生産性に強い影響を与える.本研究では実験研究手法を用いて,作業者の手の器用さ,興味,学習・熟練効果,持続性などの人的要因と作業効率との相関性を定量的に解析し,これらの要因と作業の特徴との関連も明らかにした.また,ジョブ特徴モデルなど産業・組織心理学分野の研究成果を活用し,セル生産における組立作業に対する作業者の適性診断シートを設計しその有効性を検証した.いくつかの作業者適性を有意に診断できたものの,一部の作業者からの主観的または歪曲な回答に対して有効な回避対策および補正方法が必要であることが明らかになった.作業効率と人的要因との関連に関する解析作業は,計画のとおり進めているが,個別作業の特性と必要な作業者適性に関しては,セル生産実験に際して,従来より詳しくデータを収集する必要があり,作業者の作業測定とアンケート回答時間が増えてしまう。このため,回収されたデータの中で無効なものが増えて,データの選別と一定数以上の標本データの確保で苦労している。経営情報アンケート調査や適性自己診断シートの記入に際して,作業者の回答が100%で客観的なものであることを保証できないので,心理学の手法を導入し,主観的回答を発見し,自動的に校正する方法の提案に力を入れて,研究を進めていく。また,作業者の判断にゆだねるアンケート調査と自己診断シートだけでなく,何らかの測定キットを開発する必要がある。これについても検討していく。実験設計とデータ解析は研究計画のとおり順調に進んでいるが,被験者を募集する際,予想外の問題があった.福島市内では原発事故による放射能汚染の除去には多大な予算と人力を投入しており,一般作業者はほとんど除染関係の仕事に従事しているため,福島市内で必要な人数の一般社会人を集めることはできなかった.一般社会人を確保するために,被験者の募集を外部業者に依頼のうえ,実験場所をいわき市内の公民館に変更した.この原因で実験の実施は予定より遅れた.これに伴い,作業者の募集と関連人件費の支出業務をまとめて外部業者に依頼したため,「諸謝金」の支出は実験実施業務委託費用として「その他」の支出に含まれ,帳簿上0円となった.発注物品の値引きが大きかった。いままで福島大学の学生を被験者として実験を順調に行ってきたが,今回一般社会人を被験者として実験を行った際,新しい問題が発生した.一つは被験者間の作業適性・能力の差が大きすぎて,適性があまり低い被験者の測定データはほとんど使えるものにならない.このため,有効なサンプル数の確保に注意しながらこれからの実験設計と実施を行う必要がある.もう一つは実験の実施に際していかに被験者を指導するかが大きな課題となっている.大学生の場合ストップウォッチを使って時間を測定しながら作業をするのが非常に簡単にできていた.
難治性心不全治療法としての体外式限戸濾過法に関する実験的,臨床的研究

実験的検討:成犬16頭につき僧帽弁閉鎖不全および左冠動脈前ト行枝結紮心筋梗塞による高度心不全モデルを作成、体外式限外濾過法による治療効果を検討した。末梢静脈より小型送血ポンプにて採血、対側末梢静脈に返血。限外濾過膜はポリアクリロニトリル膜(50μ厚)のホローファイバー(径200μ)を使用、回路を含めた死腔は60mlで、ポンプスピードは40ml/分、200-400mmHgの濾過圧を用いた。本法施行により、右房圧低下,佐室充満圧低下,心拍出増大が得られ、血清電解質,残余窒素,クレアチニン不変,ヘマトクリット増大し、心不全改善効果が確認された。なお、本法施行時血中カテコールアミン,シニン,アルドステロン増加,末梢血管抵抗増大傾向を認め、臨床例に於ては考慮すべきと考えられた。臨床的検討:臨床例にては、利尿剤,強心剤,血管拡張剤等に反応しない、全身溢水状態の著明な心不全例に対して応用。上記のような死腔容積の極力小なるフィルター,回路を使用、血流速度100ml/分前後,加圧100200mmHg,除水50200ml時,10時間前後の持続濾過法,比較的慢性な経過をとる例では、1回10003000mlの除水を24時間で連日または隔日に反復施行する方法が有効であった。これらの緩徐な除水では、血圧低下,交感神経緊張反応を見る事なく、静脈圧,左室充満圧の低下,心拍出量,尿量の増加,諸臓器うっ血,間質浮腫所見の改善を認める。ただし、心膜疾患症例等本法施行により却て血圧低下等循環動態悪化を認める場合もあり、急速徐水法の安全性,有効性の検討も併せ、さらに今後症例を重ねて検討継続の予定である。