hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Pichia酵母での蛋白質細胞表層発現：ハイスループット発現系構築法の開発と応用

研究代表者が開発したハイスループットで酵母Pichia pastorisの発現系を構築する方法を応用し、P.pastorisによるタンパク質の細胞表層発現、生産したタンパク質の結晶構造解析を行った。細胞壁に局在するタンパク質Pir3pをアンカータンパク質として用いて、P. pastorisの細胞表層にタンパク質を発現させた。両端にタンパク質を融合できるPir3pの特徴を生かしてC末端側に目的タンパク質、N末端側に蛍光タンパク質GFPを融合することで迅速に発現量・位置の評価が出来る方法を開発した。研究代表者が開発したプラスミドp9PrASおよびpESPIR3FSから、新しい細胞表層発現用プラスミドpESPIR3FSを開発した。本プラスミドをP. pastoris KM71株、GS115株に導入してGFP-Pir3p融合体の発現量、位置の確認を行った結果、GS115株を用いた場合にGFP-Pir3p融合体の細胞表層への良好な発現が見られた。さらに、GFP-Pir3p-メダカαアミラーゼ融合体の発現系を構築しGS115株で発現誘導を行ったところ、同様に細胞表層への良好な発現が見られ、菌体がデンプン分解活性を持つことを確認した。二枚貝シジミおよび巻貝AmpullariacrosseanのGH45ファミリーセルラーゼ(エンドグルカナーゼ)の発現系構築、生産を行った。コドンを最適化した人工遺伝子DNAを購入し、ハイスループット法で発現系を構築し、どちらのセルラーゼもカルボキシメチルセルロース分解活性を持つことを確認した。両セルラーゼについて大量生産、結晶化を試み、巻貝のセルラーゼについて結晶構造を決定した。さらに変異体を発現生産し、その活性および結晶構造から触媒メカニズムの解析を行った。また、オボトランスフェリンN半分子について新しい良好な結晶化条件を発見し構造解析を行った。研究代表者が開発したPichia酵母で簡単かつ迅速に外来遺伝子によるタンパク質生産を行わせる方法を用い、Pichia酵母の細胞表面に緑色蛍光タンパク質と目的タンパク質を作らせることに成功した。αアミラーゼを細胞表面に作ったPichia酵母はデンプンを分解することが出来た。また、貝類のセルロース分解酵素をPichia酵母で生産し、巻貝の酵素について立体構造の決定、セルロース分解メカニズムの解析を行った。開発したプラスミドpPrAS-ESPIR3FSを用いて、平成26年度にGFP-Pir3p-トランスフェリン融合体の発現系を構築し、菌体による金属イオンの回収を検討する計画であったが行うことが出来ていない。これは、前述のGFP-Pir3p-メダカαアミラーゼ融合体のデンプン分解活性が比較的弱く酵素活性測定などに時間がかかったこと、研究代表者に対して学生の分属がなく研究代表者のみで全ての実験を行ったことが原因である。GFP-Pir3p-メダカαアミラーゼの酵素活性測定に成功したことから、大きな遅れはなく研究を続けることが出来ると考えている。平成28年度は以下のように研究を実施する計画である。「トランスフェリンによる様々な金属の回収」
新商品を創出する技術者の能力と育成

本研究では、日本の製造業で新商品創出を担うことが多い技術者の能力に焦点をあて、仕事経験を通じた能力形成を研究した。その結果、新商品創出を行う技術者が兼ね備える5能力が明らかになった。また、20代での仕事経験と5能力形成との関係を分析した結果、専門分野内のジョブ・ローテーションは専門能力形成を促進し、開発プロセス全体を一気通貫する経験は全体感形成を促進し、上司から触発をうけた経験はマネジメント力形成を促進するなどの結果を得た。これらの仕事経験を計画的に積ませることで、新商品を創造する技術者の能力が開発できることが示唆される。平成25年度は、まず「新商品を創出する技術者の能力と育成」にまつわるパイロット研究で実施した質問紙調査結果の統計的な分析に着手した。技術者の能力とキャリアにまつわる先行研究から、技術者の能力とその形成にまつわる7つの仮説を提示した。そして、技術者の能力に関する自己評定結果を因子分析したところ3因子が抽出され、これらの能力因子を、開発マネジメント力、専門技術と新規提案力、製品技術力と名付け、ジョブ・ローテーションや特別な仕事経験(研究業務への従事や海外勤務経験)との関係を重回帰分析によって分析した。その結果、自己の専門分野内でのジョブ・ローテーションは、能力形成におおむね結びつくものの、専門分野をまたぐような異動や、技術部門以外への異動は、能力形成を阻害する可能性があることが示唆された。また、研究業務への従事は、専門技術と新規提案力を形成する一方でそれ以外の能力形成は阻害する可能性、そして海外勤務経験は開発マネジメント力と製品技術力を形成する一方で、専門技術と新規提案力形成を阻害するというトレードオフ的な関係が示唆された。以上の分析をさらに深化させて、平成26年度に学会発表などの成果に結びつけていきたい。次に、本研究にまつわる文献展望を行うなかで着想した、職場でのリーダーシップと従業員の創造的能力の形成にまつわる予備的調査を企画・実施し、これを研究ノートにまとめた。具体的には、リーダーシップの2次元(P行動、M行動)と、LMX(上司・部下間交換関係)、そして職務業績との関係にまつわる質問紙を作成し、学部学生を対象に調査を行った。その結果、P行動・M行動とLMX、P行動やM行動と職務業績、LMXと職場の雰囲気との間に有意な相関関係がみられた。平成26年度には、この調査・分析を基盤に、創造的能力の発露としての創造的職務成果と職場でのリーダーシップやキャリア形成との関係を調査する予定である。平成26年度は、前年度に実施した、職場でのリーダーシップと従業員の創造的成果にまつわる学部生を対象にした予備的調査を基礎に、新たに地方自治体の技術系職員に対して、質問紙調査を実施し、これらの分析結果を経営行動科学学会第17回年次大会経営行動科学学会にて発表した(※連携研究者の林洋一郎先生と共同発表し、発表録には学部生への調査結果のみを収録している)。具体的には、職場での上司のリーダーシップと従業員の創造的行動や内発的モチベーションとの関係を明らかにするべく、リーダーシップの基本2次元(P行動、M行動)とLMX(上司・部下間交換関係)、変革型リーダーシップ、そして創造的行動や内発的モチベーションにまつわる質問紙を作成し、学部生と自治体の技術系職員を対象に調査を行い、学部生は162名、自治体職員は80名の回答を分析した。その結果、学部生のデータでは、M行動(配慮行動)と創造的行動や内発的モチベーションとの間に一貫した有意な関係がみられた。そして、自治体技術系職員のデータの場合は、P行動(構造づくり行動)と創造的行動や内発的モチベーションとの間に一貫した有意な関係がみられた。また、当初計画していたリサーチサイトの開拓を進めるなかで、先方企業の問題意識に基づく調査や予備的インタビュー調査を実施することができ、その一部を論文としてまとめた。これらについては、直接的には本研究との関連が強いわけではないものもあるが、本研究への協力に向けた足がかりになる可能性があるという面での意義もあるものと思われる。平成27年度は、これらの企業へのアプローチを進めインタビュー調査の実施や研究成果に結び付けていきたい。平成27年度は、前年度までに実施した職場でのリーダーシップと従業員の創造性にまつわる予備的調査に、先行研究において創造的成果に影響があるとされる職務デザインと職場における人材の多様性の視点を加えた研究枠組みを用いてサービス業X社においてアンケート調査を行い、分析を行った。その結果、従業員の創造的行動に対して、店長のリーダーシップの有意な影響はなく、むしろ職務デザインにおける「フィードバック」が強いプラスの影響を与えていた。また、職務の自律性や性別の多様性もプラスの影響を与えていたことがわかった。これに関連して、テーマとしては関連性がやや薄いものの、本研究への新たな分析手法の習熟を目的のひとつとしてホテルA社に対するアンケート調査と分析を行っている。これらに並行して、パイロット調査にまつわる技術者の創造的な能力とキャリアを通じた育成にまつわる統計的な分析が進展し、理論・実践双方に意義のある結果が得られる見通しが立ったが、今年度の業績とすることはできなかった。リサーチサイトの開拓についても、アプローチを進めたものの、今年度合意することができなかった。これらについては、引き続き平成28年度の早い時期にめどを立てていきたい。昨年度やや遅れている進捗状況をふまえながら、リサーチサイトの開拓や統計分析など、当初計画が実現するように努めた。

分析手法の習熟や研究枠組みの開発などについては当初の計画通り拡大が進んだものの、リサーチサイトの開拓にあたっては有用な調査結果が得られるか否かがボトルネックになり今年度も合意に至るサイトが得られなかった。またパイロット調査データに対する統計分析において有用な結果が得られる見通しが立ったのが年度末にまでずれこんだため、査読誌への投稿が年度内にできなかった。以上の状況をふまえ、達成度がやや遅れていると判断した。平成28年度は、X社において実施したアンケート調査結果にまつわる統計的な分析が進展し、技術者の能力形成と20代での仕事経験について理論・実践双方に意義のある結果が得られた。具体的には、専門分野内のジョブ・ローテーションは専門能力形成を促進し、開発プロセス全体を一気通貫する経験は全体感形成を促進し、上司から触発をうけた経験はマネジメント力形成を促進することが分析結果から示された。この分析結果をふまえたキャリアデザインを行うことで、技術者の創造的な能力形成が促進されることが示唆される。この分析結果を学術雑誌に投稿し掲載公開することができた。この分析結果をさらに発展させて、20代・30代の仕事経験と創造的な能力形成との関係を分析したところ、暫定的な分析結果であるが、20代の仕事経験と30代の仕事経験で異なる効果が生じる仕事経験が明らかになるなど、より複雑な分析結果を得た。また、自己の仕事経験に対する主観的な意味づけの重要性を示唆する分析結果も得た。これらの暫定的な分析結果について、学会発表を行った。今後、この研究成果を発展させて査読誌への投稿を進めていきたい。リサーチサイトの開拓については、前年に引き続きアプローチした結果、好意的な感触を得た企業が現れた。リサーチサイトの開拓に並行して、新たなアンケート調査に対する理論枠組みを考察し、論文としてまとめた。好感触を得た企業が関心を持つ点を含めて、平成29年度の早い時期にめどを立てていきたい。昨年度やや遅れている進捗状況をふまえ、統計分析とリサーチサイトの開拓を進めて、当初計画が実現するように努めた。統計分析については一定の成果が出て論文として公開するなどの成果が出た。また、リサーチサイトの開拓も、好感触の企業が現れるなど手ごたえがあった。その一方で、(公財)大学基準協会の経営系専門職大学院認証評価委員に任命されるなど想定外の学外業務が生じたり、大学院生や学部学生への論文指導や学内業務が想定以上に膨らんだことなどもあって、発展的な分析や新規リサーチサイトに対する調査が計画通り進まなかった。平成29年度は、現在、国(政府)が推進する「働き方改革」が具体化するなかで、この働き方改革の進展・実現が新商品を創出する技術者の能力と育成に影響を与えるのではないかという問題意識に焦点をあてることとした。小池(2006)などが指摘するように、現在の我々がもつ様々な仕事上の能力が、過去の仕事経験の積み重ねによって形成されていることからすれば、現在国(政府)が進めている働き方改革による働き方の変化は、将来の技術者の能力形成に対して大きな影響を与えるはずであるからである。
所有政策と資金配分からみた日本企業のグループ経営に関する実証研究

日本の企業グループ内の資金配分と所有権構造の問題に関する研究として、論文「子会社公開における初期収益率の実証分析」を金融システム研究会(千里ライフサイエンスセンター)において報告した。この報告論文は、新規株式公開(IPO)時点の初期収益率に着目して、所有権構造が初期収益率に与える影響を計量経済学的に分析したものである。従来から日本企業はグループ経営政策の一環として、その子会社を株式市場に上場することが一般的であった。子会社公開によって、親会社は保有株式の売却資金を得ることができると同時に、子会社は新たに株式を発行することによって新規の資金調達が可能となる。新規株式公開に関する多くの先行研究では、初期収益率(初値と公開価格の乖離率)が平均的に正値を示す「過小値付け」が一般的現象として観察されてきたため、この原因を解明することに多くの分析がなされてきた。通常のIPOの過小値付けに対する理論的説明には、投資家と発行企業との情報の非対称性仮説が有力である。当論文では、子会社公開という日本企業において比較的一般的な上場形態において所有権の大きさが過小値付けの程度にどのような効果をもつかという問題を実証分析している。情報の非対称性仮説に基づいた場合、親会社の所有権比率が大きければ、子会社に関する不確実性が低いと考えられるため、初期収益率は小さくなることが予想される。東京証券取引所に上場した子会社公開の事例をサンプルとした当論文の分析では、親会社による持ち株比率が高い場合、初期収益率は低下する傾向が確認された。これは情報の非対称性仮説と整合的な結果である。
仮想世界ゲーム電子版の開発と集団状況のリアリティ形成要因の明確化

本研究では主に次の2つの課題が達成された。(1)環境問題をシミュレートし,集団リアリティの高さに定評のある仮想世界ゲームに基づいて,それをコンピュータ・ネットワーク上で実施できる仮想世界ゲーム電子版を開発した。これを運用し,複数回のゲームを実施した。(2)得られたデータに基づき集団状況のリアリティ形成モデルを作成した。多数の変数の中から集団状況のリアリティ指標に影響を及ぼす変数として,「集団状況へのコミットメント」と「集団活動への実際の参加」の度合を選びだした。集団間関係研究の新しい方法として仮想世界ゲーム電子版の開発を試みた。本年度は次の2点を実施した。(1)ゲームのプログラム表記の分析電子版システムに要求される機能・インターフェイスを検討するために、同ゲームのルールブックの精査および、従来の仮想世界ゲームの実験状況や参加者へのディブリーフィング後のインタビュー記録からゲームプレーヤーの行動分析を行なつた。これらの分析結果を元にして、それぞれのルールのシステム内部での表現方法や、ゲーム全体およびプレーヤーと進行係のそれぞれに対して提供されるべき機能・インターフェイスについて決定した。ここで得られた分析結果は、システムをマルチエージェント化する際のエージェントの行動パターンや動作条件を決めるための基礎データになる。電子版の実験では言葉や行動すべてのやりとりを記録できるようになるため、エージェント化に向けてさらに詳細な行動分析を行うため今後使われる。(2)システム設計ルールの内部表現や、必要な機能・インターフェイスを提供するために、具体的にシステムをどう構成するか、それぞれのルールや機能に対してどんなデータが必要で、どう処理していくかを明確にした。また、従来の仮想世界ゲームにおける進行係の役割のうち、ゲームの制御のようにゲーム実施者(実験者)が関与するものと、地域間移動の管理や投票結果の集計といったシステムが自動的に応対できるものを区別し、後者については自動化し実験者の負担の軽減を図った。(1)ゲームのコーディングおよびテスト電子版のシステム設計にもとづいてプログラムを作成し、動作テストを行った。(2)インターフェイスの開発・改良試作品の開発仮想世界ゲームへの参加者(プレーヤー)がスムーズにゲームに参加できるような仕組み(インターフェイス)を開発した。またゲーム実施者(実験者、進行係)がゲームを制御しやすくする仕組みを工夫した。具体的には、実際のゲーム参加に先立ってプレーヤーを電子版のインターフェイスに慣れさせるための「練習セッション」を開発した。また、プレーヤーがゲーム内で他のプレーヤーとの間で行った取引の記録が表示されるよう改良した。ゲーム実施者に対する仕組みとして、ゲームの制御用インターフェイスとモニタリング用インターフェイスを試作した。前者はゲームの実験環境を設定・変更し、セッションの開始・終了、イベントの発生といった操作を行うためのもので、後者はゲーム状況を把握するためにゲーム中の各プレーヤーの状態や進行状況を閲覧するためのものである。改良のための予備実験試作品を改良するため少人数のゲーム参加者を用いた予備実験を行なった。並行してゲーム実施者のためのインターフェイスの改良も行なった。本年度の目標の達成状態は次のとおりである。(1)インターフェイスの開発・改良本年度の成果として、プロジェクト全体の目標の一つであった、集団間関係研究の新しい方法としての「仮想世界ゲーム電子版」の開発が概ね完成し、現在、その普及と全国的研究組織を企画する段階に入った。具体的に述べると、これまでに試作した仮想世界ゲーム電子版のシステムを使って、今年度の目標であったプレーヤーと進行係にとっての操作性の向上を図った。小規模な予備実験による操作性の調査に基づき改良を行い、ほぼ満足できるレベルにまで仕上げることができた。(2)集団状況のリアリティ形成要因の特定これまでの仮想世界ゲームから得られたデータを使い、集団状況のリアリティ形成モデルの作成を試みた。データマイニングの考え方を応用し、多数の変数の中から集団状況のリアリティの指標に影響を及ぼす変数の候補として、「集団状況へのコミットメント」と、「集団活動への実際の参加」の度合を選び出し、それらが集団のリアリティを生起させるというモデルの妥当性について検討した。この2変数が重要であることの示唆を得た。また、集団状況のリアリティを構成する要因として、言語的諸変数に注目し、発話回数の効果を調べたが、それらとリアリティの指標の間に有意な関係を見出すことができなかった。発話対象人数、発話内容などの他の言語的変数について、引き続き分析を行なう予定である。最後に、環境配慮行動を指標として、従来の仮想世界ケームとその電子版とを集団状況のリアリティという観点から比較した。環境配慮行動に関しては、集団状祝以前に、モノ自体のリアリティの違いが、異なる影響をもたらすことが示唆された。
肝細胞－内皮細胞索状組織移植による肝小葉構造を模倣した立体ヒト肝臓の創製

皮下におけるヒト肝臓の構築は、低侵襲性と高い安全性を両立した画期的な移植再生治療となり得るが、肝細胞の立体組織化と皮下生着は極めて困難である。本研究では、密に凝集させた肝細胞パターン作製技術と血管内皮細胞ネットワーク構築技術を融合させ、肝小葉構造に基づき肝細胞と内皮細胞を交互に配列・組織化したヒト肝細胞ー内皮細胞索状組織(Alternately-arranged human Hepatocyte/ Endothelial cell Tissue; AHET)を作製することを目指した。多数の貫通孔を持つシリコーンフィルムを温度応答性培養皿に貼り付け、初代ヒト肝細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト脂肪細胞由来幹細胞(hADSC)を段階的に培養して肝細胞ー内皮細胞索状パターニングを作製した。温度を20°Cに低下させると、AHETを回収することが可能であった。細胞トレース試薬で染色して共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察すると、AHET作製時にhADSCがHUVECを包み込むようにして管腔様構造の形成を促進させることが示唆された。AHETの断面染色では、肝細胞と内皮細胞が交互に配列し、管腔構造を形成していた。CRISPR-Cas9システムを利用して、Fah遺伝子のExon 9をノックアウトし、高チロシン血症I型重度免疫不全マウス(Fah(+/-)/NSGマウス)を作出した。ジェノタイピングの結果、6種類の欠損パターンが確認され、それぞれの系統でFah(-/-)/NSGマウスを樹立した。ニチシノンを生後10日目から経口投与することによって、効率よく生体に成長することが判った。ニチシノン投与を中止すると肝障害が発症し、モデルとして有用であることが示唆された。現在、AHETをFah(-/-)/NSGマウスの皮下及び肝表に移植し、生体内での拡大培養を実施中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、肝シリンドロイド(円柱状の肝細胞組織体)アレイ作製技術と細胞シート工学を融合させ、肝小葉構造に基づき肝細胞と内皮細胞を交互に配列・組織化したヒト肝細胞ー内皮細胞索状組織(AHET)を作製することを目的とする。肝細胞組織体をライン状にアレイ化するために、貫通孔を持つシリコーンフィルムを培養器材として用いることを着想した。マイクロ流路デバイスと両親媒性ブロック共重合体(Pluronic F127)での表面処理により、貫通孔を持つシリコーンフィルムを効率的に作製する技術を確立した。シリコーンフィルムを培養器材に貼り付け、ラット初代肝細胞またはHepG2細胞を播種すると培養底面(貫通孔底面)に接着した。シリコーンフィルムを除去した後に線維芽細胞を播種し、肝細胞ー線維芽細胞索状パターニングを作製し得た。初代肝細胞に関しては、播種密度が高いと接着は認められず生存しなかったが、3.25×104cells/cm2で良好に接着し得た。培養底面を温度応答性培養皿することによって、肝細胞ー線維芽細胞索状組織として回収できることを明らかにした。また、線維芽細胞をHUVECに置き換えてもパターニング培養できることを実証した。CRISPR-Cas9システムを利用して、Fah遺伝子を欠損させた重度免疫不全/肝障害マウスの作出を行っている。長崎大学の支援により実施され、現在までに10匹程の新生マウスを得た。平成28年度は、肝細胞ー内皮細胞索状配置・共培養器材を開発することを目指した。具体的には、肝細胞組織体をライン状にアレイ化するために、貫通孔を有するシリコーンフィルムを基盤とした培養器材を開発し、ラット初代肝細胞またはHepG2細胞と線維芽細胞の索状パターニングを作製し得た。加えて、平成29年度に予定していた肝細胞ー内皮細胞索状組織(AHET)の作製に取り組んでいる。培養底面を温度応答性培養皿にすることによって、線維芽細胞を利用した場合は肝細胞ー線維芽索状組織として回収することができた。さらに、平成30年度に実施予定であった肝障害モデルマウスの作製に関して、CRISPR-Cas9システムを利用してFah遺伝子を欠損させた重度免疫不全/肝障害マウスの作出に既に取り組んでいる。本研究では、密に凝集させた肝細胞パターン作製技術と血管内皮細胞ネットワーク構築技術を融合させ、肝小葉構造に基づき肝細胞と内皮細胞を交互に配列・組織化したヒト肝細胞ー内皮細胞索状組織(AHET)を作製することを目指している。平成28年度に作製した多数の貫通孔を持つシリコーンフィルムをコラーゲンコーティングした温度応答性培養皿(UpCell)に貼り付け、培養器材を作製した。初代ヒト肝細胞を4.5×10^4 cells/cm^2で播種することによって、貫通孔底面に良好に接着し得た。

培養3日目にシリコーンフィルムを除去した後、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を5.2×10^4 cells/cm^2で播種し、初代ヒト肝細胞ー内皮細胞索状パターニングを作製した。培養6日目にヒト脂肪細胞由来幹細胞(hADSC)を3.1×10^4 cells/cm^2で播種すると、HUVECの支持細胞として機能し、HUVECが管腔様構造を形成した。温度を20°Cに低下させると細胞組織体として回収することが可能で、肝細胞ー内皮細胞索状組織(AHET)を作製し得た。現在、SEM及びTEMによる解析を進めている。CRISPR-Cas9システムを利用して、Fah遺伝子のExon 9をノックアウトし、高チロシン血症I型重度免疫不全マウス(Fah(+/-)/NSGマウス)を作出した。ジェノタイピングの結果、6種類の欠損パターンが確認された。平成29年度は、肝細胞ー内皮細胞索状組織(AHET)を作製することを目指した。具体的には、平成28年度に作製したシリコーンフィルムを利用して、初代ヒト肝細胞とHUVECの索状パターニング培養が可能であった。hADSCを用いることによって、HUVECが管腔様構造を形成する特徴的な現象を確認した。また、AHETを回収することが可能であり、予定していたSEM及びTEMによる解析を進めている段階である。詳細な解析に関しては、やや遅延している。一方、平成30年度に実施予定であった肝障害モデルマウスの作製に関して、CRISPR-Cas9システムを利用して高チロシン血症I型重度免疫不全マウス(Fah(+/-)/NSGマウス)を既に作出した。皮下におけるヒト肝臓の構築は、低侵襲性と高い安全性を両立した画期的な移植再生治療となり得るが、肝細胞の立体組織化と皮下生着は極めて困難である。本研究では、密に凝集させた肝細胞パターン作製技術と血管内皮細胞ネットワーク構築技術を融合させ、肝小葉構造に基づき肝細胞と内皮細胞を交互に配列・組織化したヒト肝細胞ー内皮細胞索状組織(Alternately-arranged human Hepatocyte/ Endothelial cell Tissue; AHET)を作製することを目指した。多数の貫通孔を持つシリコーンフィルムを温度応答性培養皿に貼り付け、初代ヒト肝細胞、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト脂肪細胞由来幹細胞(hADSC)を段階的に培養して肝細胞ー内皮細胞索状パターニングを作製した。温度を20°Cに低下させると、AHETを回収することが可能であった。細胞トレース試薬で染色して共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察すると、AHET作製時にhADSCがHUVECを包み込むようにして管腔様構造の形成を促進させることが示唆された。AHETの断面染色では、肝細胞と内皮細胞が交互に配列し、管腔構造を形成していた。ジェノタイピングの結果、6種類の欠損パターンが確認され、それぞれの系統でFah(-/-)/NSGマウスを樹立した。ニチシノンを生後10日目から経口投与することによって、効率よく生体に成長することが判った。ニチシノン投与を中止すると肝障害が発症し、モデルとして有用であることが示唆された。現在、AHETをFah(-/-)/NSGマウスの皮下及び肝表に移植し、生体内での拡大培養を実施中である。
量子原子気体に対する新規数値シミュレーション手法の研究開発

本研究課題の目標は、量子原子気体に対する新規な数値シミュレーション手法を開発し、さらにその手法を用いてより詳細なシミュレーションを実施し、新しい物理的知見を求めることである。平成18年度は光学格子中の量子原子気体の特性を調べるため、その系を記述する代表的モデル(ハバードモデル)のハミルトニアン行列の基底状態を求めるための厳密対角化法(固有値計算手法)の高速化を行った。用いた固有値計算手法は反復法であり、適切な前処理を用いることで収束性は向上することから、この性質を最大限利用できる近似固有値を利用した前処理方法を考案し、従来の方法と比較して、数倍の高速化を実現した。この成果は日本計算工学会の論文誌に掲載され、平成18年度の論文賞を受賞した。平成19年度はハミルトニアン行列を作成する際にすべての状態を考慮するのではなく、重要な成分のみを残し、基底状態を求めることが可能な密度行列繰り込み群(DMRG)法の研究開発を実施した。DMRG法は1次元モデルに有効な方法ではあるが、2次元モデルに直接適用すると莫大な計算資源を必要とするため、その並列化が切望されていた。代表者らは、物理モデルの隠れた並列性を見つけ、その並列性を利用した並列化を行った。この手法により、2次元(梯子格子)モデルへの直接的な適用が可能になった他、実際、このシミュレーション手法を用いることで、新しい物理的知見を得,Phys.Rev.A等に掲載されている。開発した手法は単に計算科学分野に貢献しただけでなく、実際の物理分野にも貢献している。ハバードモデルのハミルトニアンに対する高速固有値計算アルゴリズムに、共役勾配法の理論に基づく固有値計算アルゴリズムを採用し、前処理として計算過程で得られる近似固有値を利用する手法を提案した。これにより、これまで伝統的に利用されてきたランチョス法と比較し、45倍高速に計算できることを見出した。この成果は計算工学会論文誌に掲載にされた。このアルゴリズムを利用し、実際に1000億次元を超えるハミルトニアンの基底状態を地球シミュレータの512ノード(4096プロセッサ)を利用して約1分で計算することに成功した。また、実際に開発したアルゴリズムを利用して5×5サイトの2次元ハバードモデルの300億次元のハミルトニアンの基底状態を系統的に計算し、フェルミ粒子分布を求めたところ、実際の高温超伝導体の磁束コア内などで頻繁に観測されているチェッカーボード状の密度分布になることを世界で初めて確認した。この結果はPhys.Rev.Aに掲載された。上記の計算科学及び物理計算の成果を、京都大学数理解析研究所で開催されたRIMS研究集会「数値シミュレーションを支える応用数理」において「量子多体問題における自由度の壁とそれを越える並列対角化アルゴリズムの開発:地球シミュレータ上での超並列量子計算の現状」と題して招待講演を行った。また、アメリカで開催された国際会議「Supercomputing 06」において、上記の成果をまとめた会議論文がハイ・パフォーマンス・コンピューティングの分野で最も権威のある賞の1つのである「ゴードンベル賞」の最終候補に選出された。大規模な1次元ババードモデルを計算できる手法である密度行列繰り込み群(DMRG)法を2次元モデル用に直接拡張すると、2次元モデル内の格子を通る1次元の経路に対してDMRG法を適用するこれまでの方法よりも、高精度の結果を得ることができるが、大量の計算量やメモリ量を必要とする。そこで、2次元モデルの隠れた並列性を見つけ、この並列性を利用することで、2次元モデル用のDMRG法の並列化を行った。これにより、2次元のババードモデルの高精度のシミュレーションを初めて可能にした。この開発したDMRG法を実際に2次元ババードモデルに適用したところ、これまでの方法では現われてしまう上向きスピンと下向きのスピンの編極をほぼ0に抑えることに成功した。

この成果は、並列計算機分野の国際会議「PDCN2008」において口頭発表し、また、国内の会議ではあるが、「IIPCS2008」での招待講演において発表した。この開発したDMRG法を利用し、4×20サイトという2次元ババードモデルのフェルミ粒子の存在密度をシミュレーションしたところ、実際の超伝導体で観測されているように帯状の密度分布になっていることを確認した。この結果は論文誌「Phys.Rev.A」に掲載された。また、上記の研究により得られた並列計算技術を利用し実施した地球シミュレータ上でジョセブソン素子のシミュレーションを行った成果を、ワークショップ「7th Teraflop workshop」および国際会議「APCOM'07」の招待講演において発表した。
胃粘膜障害に対する小児期ヘリコバクター・ピロリ感染の意義に関する研究

多施設研究により、小児の非侵襲的H.pylori診断法として尿素呼気試験および便中抗原検査の高い信頼性を立証した。そして、これら非侵襲的検査法と従来の生検法を併用して対象症例のH.pylori感染診断を行った。H.pylori胃炎の病理学的検討(n=196)では、H.pyloriは胃前庭部および胃体部粘膜に単核球と好中球の浸潤を惹起し、さらに感染小児の胃前庭部と胃体部粘膜に高率に(各51.9%、34.8%)萎縮を起こすことを明らかにした。この小児期にみられる胃粘膜萎縮が本邦成人における高率な胃癌発生に関連すると推測される。H.pylori感染と胃炎の関連性は、感染群における血清pepsinogen IとII値の上昇およびI/II比の低下などにより、血清学的にも確認された。次に、小児期の胃粘膜萎縮の発生機序に関して免疫病理学的検討(n=28)を行った。H.pyloriは有意に粘膜上皮の細胞増殖(Ki-67免疫染色、P<0.001)およびアポトーシス(ssDNA染色およびTUNEL法、p<0.001)を亢進させた。また、除菌前と比較して、除菌の成功(n=10)は細胞増殖およびアポトーシスを有意に低下させた(共に、P<0.0l)。H.pylori感染が惹起する粘膜上皮における細胞増殖およびアポトーシスが小児の胃粘膜萎縮の発生に重要であることが示唆された。また、内視鏡的ガストリン試験を用いて、H.pylori感染が小児の胃酸分泌動態に及ぼす影響を検討した(n=32)。H.pylori感染は胃酸分泌を亢進させ(P<0.05)、さらにH.pylori陽性の胃炎患者(平均、3.01 mEq/10 min)と比較して十二指腸潰瘍患者(平均、6.56 mEq/10 min)において高い酸分泌を誘導した(P<0.01)。小児の十二指腸潰瘍の病態において、H.pylori感染による胃酸分泌亢進が重要であると考えられた。1.小児期H.pylori胃炎の病理所見および胃酸分泌能の検討:まず、小児のH.pylori感染の診断法について、尿素呼気試験の有用性を検討した。予備的検討(J Gast roenterol 2001;36:606)でその有用性が確認され、さらに多施設研究(n=220)により生検法に対する本法の感度および特異度が97.8%、98.5%と高いこと、赤外線分光法(UBiT-IR 300,大塚製薬)が従来の質量分析法と同等の分析能を有することを確認した(Am J Gastroenterol投稿中)。また、便中抗原検査についても小児(n=264)における感度および特異度は96.1%、96.2%と高く、有用と考えられた。抗体法として尿中抗体法の有用性も示された(Pediatrics 2001;107:e87)。

多くの生検組織を得にくい小児において、これら非侵襲的検査の併用によりH.pyloriの感染診断の精度は著しく向上すると考えられる。H.pylori胃炎の病理学的検討においては、約300例の小児の胃生検標本で感染群および非感染群のH.pylori density,炎症の活動性と程度、および萎縮のSydney Systemによるスコア化が終了し、現在統計解析中である。胃酸分泌能については症例数が少なく、結論するには至っていない。2.小児期H.pylori胃炎の免疫病理学的検討:Ki-67免疫染色によりH,pyloriが粘膜細胞増殖を冗進ずることが確かめられつつあり、TUNEL法と平行して解析を進めている。また。好中球・マクロファージ、およびリンパ球の免疫染色による検討も進行中である。3.血清pepsinogen値の検討:H.pylori感染は血清pepsinogen(PG)IおよびII値を有意に上昇させかつPG I/II ratioを低下させること、無症状の感染小児と比較して慢性胃炎や胃・十二指腸潰瘍を有する小児でPG IとII値の有意の上昇とPG I/II ratioの低下、さらにこれらの指標のH.pyloriの除菌による正常化が示された(Gastroenterology2001;120:A671)。これらの結果は、胃・十二指腸潰瘍の発症がH.pylori感染により惹起される胃粘膜炎症の程度と関連することを支持するものと考えられる。多施設研究により、小児の非侵襲的H.pylori診断法として尿素呼気試験(Am J Gastroenterol 2002;97:1668)および便中抗原検査(Am J Gastroenterol 2003 ; 98:296)の高い信頼性が確認された。従って、生検法とこれらの検査法を併用して対象症例(n=196)のH.pylori診断を行い、H.pylori胃炎を病理学的に検討した。H.pyloriは胃前庭部および胃体部の単核球と好中球の浸潤を惹起し、さらに感染小児において胃前庭部(51.9%)および胃体部(34.8%)に萎縮を起こすことが幸証された(投稿準備中)。この小児の高率な萎縮が本邦成人の高い胃癌発生に関連すると推測される。H.pylori感染と胃炎の関連性は、感染群における血清pepsinogen IとII値の上昇およびI/II比の低下など、血清学的にも確認された(Gastroenterology 2001;120:A671)。次に、小児期の胃粘膜萎縮の発生機序に関し免疫病理学的検討(n=28)を行った。除菌療法を受けた10例においては、除菌前後での変化も検討した。H.pyloriは有意に粘膜上皮細胞増殖(Ki-6 7免疫染色、P<0.001)およびアポトーシス(ssDNA染色およびTUNEL法、P<0.001)を亢進させ、除菌の成功はこれらを有意に低下させた(共に、P<0.01)(日本栄養消化器肝臓学会雑誌2002;suppl:69)。H.pyloriが惹起する粘膜細胞増殖およびアポトーシスが小児の胃粘膜萎縮の発生に重要であることが示唆された。
回転角制御モアレ積層系2層グラフェンの作製と物性評価

互いに面内回転したグラフェンを2層重ねると,新しい結晶概念であるモアレ系結晶となる.本研究では,SiC基板上に剥離が容易なグラフェンがエピタキシャル成長する「新CVD法」をベースとした新しい剥離・転写手法を用いて,回転角を自在に制御した大面積モアレ積層系グラフェンを作製し,それらの電子物性とキャリア輸送特性を検証・探索する.互いに面内回転したグラフェンを2層重ねると,新しい結晶概念であるモアレ系結晶となる.本研究では,SiC基板上に剥離が容易なグラフェンがエピタキシャル成長する「新CVD法」をベースとした新しい剥離・転写手法を用いて,回転角を自在に制御した大面積モアレ積層系グラフェンを作製し,それらの電子物性とキャリア輸送特性を検証・探索する.
成人病の小児期からの予防に関する研究

1.小児肥満と運動について(1)いわば静的運動負荷としての十分間起立負荷テスト成績:615歳の男児20名について,肥満度+30%以上の男児10名と,肥満度+20%未満の男児10名とのコントロ-ルスタディを行った。安静時においては肥満度+30%以上の肥満群の方が血圧,血中ノルアドレナリン,遊離脂肪酸は有意に高値を示し,起立負荷後にては非肥満群にて血中アドレナリン,血漿レニン活性を除く血圧,脈拍数,血中ノルアドレナリンおよび遊離脂肪酸は有意に増加を示したが,対照的に肥満群においては脈拍数を除いた以上の内の指標は有意な増加を示さなかった。以上の結果は,学童期の肥満男児は,安静時に交感神経系の緊張が強く,ストレス時における,交感神経応答が低下していると考えられ,交感神経系の応答障害と脂肪酸動員の低下が学童肥満の発症や悪化に関与すると推定された。(2)動的運動負荷としてのトレッドミル負荷の運動心肺機能成績: 516歳の肥満度+50%以上の高度肥満の学童13例を対象に検討した。この結果,肥満群では負荷開始早期から酸素摂取量の急激な増加があり,対照群より早期に嫌気性代謝域値に到達した。動的運動能力の低下は肥満の悪化と伴に成人病への進行を招来すると考えられ,学童肥満における身体的活動の重要性をさらに強調する結果を示した。2.小児肥満における精神心理学的研究:対象は616歳の外来で経過をみている肥満46名と韓国ソウル市の同年齢の肥満22名である。YーG検査では,わが国の場合全体としてC(36%),A(23%)と多く,年長児に不安定不適応消極型のEが増加する傾向を示し女児にB,D型が多い傾向を認めた。韓国の場合には,全体にB,Cが多く女児にB,Eが多かった。情緒面ではわが国の場合肥満発症からの期間の長さや肥満の程度との関連が,韓国とは異なって認められた。1.小児の高脂血トラッキングについて:戸田は、学童327名を対象に6年間隔における血清コレステロール(TC)のトラッキング現象を証明した。引き続き、トラッキングの背景分析として、学童の肥満後の変化と血清脂質・リポ蛋白コレステロールの変化、との関係を上記と同じ対象について検討し、男児に特に著明な肥満の程度の増加に伴い、TCの増加、HDL-Cの減少、動脈硬化指数の増加が明らかとなった。女児では肥満度が増加しても男児程に、強い動脈硬化促進的な血清脂質の様相はみられず、肥満の性質、血清脂質が性ホルモンと関係すると考えられた。2.血圧の経年的変化:同一対象学童を小学1年から6年まで縦断的に追跡した。(1)男女とも生涯で始めて血圧測定を受けたという経験から、男女とも初回年度の血圧高値を示した。(2)男女とも小学3年から体格との相関が明らかとなった。(3)身体的発育程度の推移と血圧との関係は、男に強く認められた。(4)血圧のトラッキング傾向は、TCのそれより弱いながら、認められた。3.(一次性)高脂血症小児の高脂血型分類の検討:中学13年生、TC200mg/dl以上の311名に対し、また特殊外来通院の高脂血症の小児81名に血清脂質、リポ蛋白コレステロールの他にリポ蛋白電気稼動を行い、型分類を行った。学校検診でスクリーニングされた高脂血者の91.2%はIIa、7.6%がIIbであった。特殊外来の内20名は家族性高脂血症であった。脂肥児の型分類は多彩で、IV、V型も含まれたが、IIa、IIbが主体であった。またβ/α比の増加は、高度肥満で肝障害例に顕微であった。4.小児の年齢別血圧値と血清脂質との相関性:中学生1800名を対象に行った。肥満・高脂血症・高血圧の頻度は各々7.7%、17.1%、3.4%であった。高血圧児の61名については、正常血圧児と比べて、有意にTCは高値で、HDL-Cは低値であった。複数の危険因子を合併する傾向が明らかである。今後、本態性高血圧、小児肥満の成図、アポ蛋白について検討する。〔1〕携帯型血圧記録による小児血圧の研究携帯型長時間間接自動血圧記録計BP-100を用いて、小児の血圧測定精度と、同装置による高血圧小児への応用について検討した。(1)BP-100と大動脈直接圧との同時記録比較により、BP-100の精度は良好であった。(収縮期圧r=0.970,P<0.0001)。(2)高血圧群小児は正常血圧群小児と比べて、血圧と脈拍数との相関が低く、また夜間の血圧降下率が低下していた。(3)本態性高血圧の1例に、血圧日内変動の不明確例が認められた。本研究にて、携帯型血圧記録による小児の血圧評価は精度も良好で、かつ有用であり、高血圧小児は既に圧受容体反射がリセットされていると推定され、小児よりの高血圧予防の重要性が示唆された。〔2〕小児におけるアポリポ蛋白の検討

小中高校生1153人を対象として、免疫比濁法によりアポA-I,A-II,B,C-II,CIII,Eの年齢別、性別の正常値と血清脂肪、リポ蛋白コレステロ-ルとの関連および動脈硬化危険因子の有無との関連について検討した。(1)男子では年齢が増すにつれA-I,A-IIが低下した。(2)性差はA-I,A-II,B,Eに著明であった。(3)HDL-C,A-Iとは正の相関を示した。(4)肥満は、A-Iの減少、B,C-II,C-IIIやB/A-I比の増加が認められた。アポ蛋白の動向を知ることにより、血清脂肪やリポ蛋白の質的評価が向上すると考えられた。〔3〕小児の家族性高コレステロ-ル血症に関する検討19家系36人を対象とした。(1)アキレス腱厚と総コレステロ-ル値との相関はr=0.46(p<0.01)であった。(2)黄色腫は15.3%に認めた(3)発見は学校検診が最も高率であった。(4)心筋梗塞の家系は5例に認めた。〔4〕超音波皮脂厚計による皮脂厚値と血清脂質、運動能力の検討、肥満度で肥満と判定されても、皮質厚値が基準値を越えない学童は、血清脂質も悪くなく、運動能力も良好であった。皮脂厚測定は重要である。1.小児肥満と運動について(1)いわば静的運動負荷としての十分間起立負荷テスト成績:615歳の男児20名について,肥満度+30%以上の男児10名と,肥満度+20%未満の男児10名とのコントロ-ルスタディを行った。安静時においては肥満度+30%以上の肥満群の方が血圧,血中ノルアドレナリン,遊離脂肪酸は有意に高値を示し,起立負荷後にては非肥満群にて血中アドレナリン,血漿レニン活性を除く血圧,脈拍数,血中ノルアドレナリンおよび遊離脂肪酸は有意に増加を示したが,対照的に肥満群においては脈拍数を除いた以上の内の指標は有意な増加を示さなかった。以上の結果は,学童期の肥満男児は,安静時に交感神経系の緊張が強く,ストレス時における,交感神経応答が低下していると考えられ,交感神経系の応答障害と脂肪酸動員の低下が学童肥満の発症や悪化に関与すると推定された。(2)動的運動負荷としてのトレッドミル負荷の運動心肺機能成績: 516歳の肥満度+50%以上の高度肥満の学童13例を対象に検討した。この結果,肥満群では負荷開始早期から酸素摂取量の急激な増加があり,対照群より早期に嫌気性代謝域値に到達した。動的運動能力の低下は肥満の悪化と伴に成人病への進行を招来すると考えられ,学童肥満における身体的活動の重要性をさらに強調する結果を示した。2.小児肥満における精神心理学的研究:対象は616歳の外来で経過をみている肥満46名と韓国ソウル市の同年齢の肥満22名である。YーG検査では,わが国の場合全体としてC(36%),A(23%)と多く,年長児に不安定不適応消極型のEが増加する傾向を示し女児にB,D型が多い傾向を認めた。韓国の場合には,全体にB,Cが多く女児にB,Eが多かった。情緒面ではわが国の場合肥満発症からの期間の長さや肥満の程度との関連が,韓国とは異なって認められた。
積分方程式を用いた大型柔構造の動的制御に関する研究

1.積分方程式法による波動方程式の制御の研究積分方程式により2次元波動方程式の数値計算プログラムを作成し、これを修正してHUMによる厳密制御の解析プログラムを作成した。有限要素法の場合と異なり、逆方向問題を解く必要がなく、簡潔かつ高速高精度のプログラムを作成することが出来た。なお、軸対称問題では正則化を用いない数値計算でもある程度良好な結果が得られるが、自由度の大きい非軸対称問題ではTikhonovの正則化が必要であることがわかった。なお、当初の計画では制約条件付き問題を扱う予定であったが、音場制御では場の音圧を早く消散させることが必要であるので、境界Dirichlet制御と場の音圧のそれぞれの自乗積分の和を最小化する制御の数値解析を試みた。得られるLagrangianに関する方程式系は、いわゆる最適システムの方程式に類似している。しかしこの問題の解は数値的に不安定であり、ごく簡単な問題で解を得るにとどまった。2.積分方程式法を用いた板の制御に関する研究1.と同様の解析を板の方程式について行った。Dirichlet制御とは境界でたわみ、たわみ角を与えることにより板の運動を制御するものである。数値的研究は軸対称問題について行った。この結果、板の問題では種々の時間形状関数のオーダーの選択が数値解の安定性を大きく左右することがわかった。Dirichletデータには区分線形、Neumannデータには区分一定要素を用いてTikhonovの正則化を併用することにより良好な数値結果を得る事が出来た。本研究では将来土木工学でも大型の柔構造を扱う可能性が有ることを見越し、形状や安定性を保つための制御に関する基礎的研究として、積分方程式法を用いた境界制御問題の解法を研究する。特に、Lionsらによって提案された厳密制御の解法が積分方程式法との組合せにおいて有効であると考えられるので、これをまず波動方程式で試した後、板の方程式に適用すること、および制約条件の有る制御問題を扱うために最適化手法による波動方程式の制御問題の解法を扱うことなどを目的とする。本年度は波動方程式の厳密制御の研究としては主として非軸対称問題の解法を取り扱った。この結果、初期条件の拘束が無くなり、多自由度問題となるため数値的不安定性を取り除く工夫が必要である事がわかった。その為、Tikhonovの正則化を用いることにより、自由度が大きい問題でも良好な解が得られることがわかった。また、厳密制御の研究は予定より早く進行し、当初来年度に予定していた板の厳密制御の研究を始めることが出来た。板の時間域積分方程式の核は積分正弦関数であるので、振動する特異性を有する超特異積分方程式を取り扱わなくてはならない。さらに解の安定性と形状関数の次数が複雑に関連している等、数値的に非常に難しい問題である。現在軸対称問題についてはこれらの問題を解決し、厳密制御の計算が可能となっている。特に、波動方程式とは異なり軸対称問題でもTikhonovの正則化の利用が望ましいことがわかった。今後この問題を非軸対称の場合に拡張する事が課題となる。なお、非線形計画法系統の制御問題の解法は十分に扱うことができなかった。これは来年度のテーマとしたい。昨年度の研究ではもっぱら制御量を最小にする問題を扱った。これは確かに制御効率からは望ましいが、実際の構造物の振動問題では運動が出来るだけ速く静止する必要がある場合も多い。特に重要構造物では制御に大きなエネルギを要したとしても速やかに効果が現れる制御の方が望ましい。本年度はこのことに注目して、昨年の制御量最小化問題を、制御量プラス注目する領域内での波動エネルギを最小化する問題に置き換えた。まず波動方程式に支配される問題を考え、制御問題を変分法により定式化した。すなわち、既知の初期条件を満たす波動方程式の解uで、ある時刻T>0において完全に静止するもののうち、境界Dirichlet制御の自乗積分とuの時空における自乗積分の重み付き和が最小になるようなものを生じさせる境界Dirichlet制御を求める問題を考える。

この問題は拘束条件付き最小化であるので、制御される量、及びLagrange乗数に関する連成偏微分方程式系が得られるが、この系は、応用数学で最適システムとして知られている方程式系に似ている。この方程式系を昨年に引き続き境界積分方程式法によって解くことを試みた。まず、系の基本解を求め、これをグリーン公式に代入して解のポテンシャル表示を得、境界条件を積分方程式で書き下しこれを離散化して数値的に解く。ただし、Lagrange乗数の初期値は未知であり、制御は厳密制御でなければならない。これらの事からLagrange乗数の初期値に関する第1種積分方程式が得られる。これを解けばDirichlet制御はLagrange乗数の境界での法線微分の定数倍として求まる。以上の定式化を1次元問題に適用して数値計算を行った。第1種方程式であることからも予想されるように、得られる代数方程式は非常に悪条件のもので、Tikhonovの正則化を行うことが必要であることがわかった。簡単な問題において数値解を得ることが出来たが、一般の場合、特に多次元の場合への拡張は容易ではないことが結論された。
化学物質による呼吸器アレルギー疾患におけるサイトカインの役割について

BALB/c雌性マウスにそれぞれTDI,HDI,清浄空気吸入曝露をおこない、曝露24時間後に気管支肺胞洗浄(BAL)を行い、細胞数、細胞分画、また、CL-ELISAによりインターロイキン4および6を測定した結果、BALF中の細胞は両曝露群とも好中球が多数認められたが、その程度はTDI曝露群がHDI曝露群を上回った。曝露翌日のBALF中のサイトカインは、IgE産生に深く関与すると考えられているIL-4がHDI曝露群で減少を示す一方、炎症性サイトカインであるIL-6がHDI,TDIいずれの曝露群においても統計学的には有意(P<0.05)ではないものの低下傾向を示した。また、曝露14日めに採血およびBALを行い、血清中、BAL液中の総IgEをCL-ELISAにより測定した結果、血清中IgEはTDI曝露群で著増が認められた。また、BALF細胞ではHDI曝露群の一部のおいてリンパ球優位の所見が認められた。当初、HDI曝露においてはその細胞傷害性の強さによる炎症性変化に伴い、TNF-alpha,IL-6等の炎症性サイトカインが上昇し、これがIL-4およびIgE産生を抑制すると考えていたが、今回の結果はHDIは直接IL-4産生細胞に作用することを示唆するものであった。イソシアネート曝露作業者における生体中サイトカインのバイオマーカーとしての可能性については、これまでの研究においてコントロール群における日内変動および他の影響因子についての基礎実験を行い、個人内変動は個人間変動に比較し小さいことが判明した。今後、この結果を考慮し、イソアシアネート曝露とサイトカインとの関連を検討していく予定である。
オゾン層破壊による有害太陽紫外線増加と皮膚障害

1.1992年から94年の3年間でUVBが経年的に増加しているとの結果は得られなかった。2.1992年度と93年度に兵庫県加西市民(人口約50,000人)を対象に健康診断の一環として皮膚癌検診を行った。受診者は各年共市民の約10%であった。(1)92年度、93年度共に有棘細胞癌は見いだされなかった。基底細胞癌が2年で3症例見出された。両年の有病率はそれぞれ加西人口10万人に対し17.8人と15.1人であった。これらの値はIARCの調査による日本人の皮膚癌罹患率に比べ明らかに高値である。(2)日光角化症(SK)は92年度36人、93年度が34人で人口10万人当たりそれぞれ531.0人と365.5人であった。2年共に男性が女性に比べ約1.5倍と高値を示し(p<0.005)、急増年齢も男性が女性より510齢早い。戸外労働者の有病率は室内労働者に比べ両年共に高かった(p<0.005)。2年共にスキンタイプIのSK有病率がIIIに比べ高い。(3)2年連続受診者のうち、92年にSK無しと診断された2,516人のうち93年度にSK発症が16人。この結果よりSK罹患率を求めると加西市人口10万当たり253.8人。3.沖縄地方では1984年から1993年の10年間の前後期比較でSKが2.2倍の増加を示した。また、40%のSCCでは周辺にSKの病理変化を認め、SKからSCCへの進展が高頻度であることが示唆された。4.スキンタイプIとIIIの皮膚に同量の紫外線Bを照射し、DNAに生じたシクロブタン型2量体と(6-4)光生成物の量を比較すると、スキンタイプIはIIIに比べ35倍量の高い損傷数を示した。スキンタイプIは皮膚癌の危険因子と考えられた。
人為的スパイン構造改変が、海馬神経細胞の発達および生理機能に及ぼす影響

興奮性神経細胞におけるスパイン構造の変化は脳機能および可塑性の変化を随伴しており、神経細胞の持つ生理機能と深い関連性があると信じられている。では、スパインを適切な構造に誘導すれば適切な機能が生まれるのだろうか?現段階では、これらスパイン構造の変化が果たしてその後の神経細胞の生理的特性に必要なものなのか、あるいは単なる副次的産物であるのか、スパイン構造変化の意義については明らかではない。そこで、その解明にむけて、神経細胞のあらゆる発達段階でスパイン構造を人的に操作する(例えばスパインの数を増やす、あるいは形態を幼弱化させる)ことにより、細胞の生理機能がどのように変化するのか解析を行った。まず、スパインのモルフォーゲンであるHomer(スパインの数を増やす)およびHomer変異体(形態を幼弱化させスパインの数を減らす)遺伝子を神経毒性の低いアデノウイルスベクターに組み入れ、様々な発達段階の初代培養ラット海馬神経細胞へ導入した。様々な発達段階は、神経突起が伸展している最中の培養1週目頃、まだスパイン構造が未成熟であり糸状突起の段階にある培養2週目頃、スパイン構造がほぼ完成する臨界期にある培養3週目頃、完全に成熟したスパインを持つ培養4週目頃、そしてスパインの数が減りはじめる培養5週目頃、の5段階である。いずれも、成熟期から老化期まで培養し続け、まずスパイン構造の評価を行った。その評価とは、DiI染色によるスパインの幅、長さ、そして数の測定と、免疫染色によるスパインに局在する分子群(NMDA受容体やAMPA受容体などのグルタミン酸受容体、PSD95やShankなどのアダプター分子、アクチンやドレブリンなどの細胞骨格因子、N-カドヘリンやEphrinなどの細胞接着因子)の集積度合いの評価である。これらの複合的なパラメータ評価を現在統計解析中である。