hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞膜の内外層を選択的にイメージングする手法の開発

細胞膜の脂質分子は、内外層で異なっており、特定の脂質分子が集合してドメインを形成している。このようなドメインの中でも、比較的「かたい」脂質であるスフィンゴ脂質とコレステロールが形成する脂質ラフトと呼ばれるドメインが特に注目されている。代表的な「ラフト脂質」であるスフィンゴミエリン(SM)には、分子内に水素結合のドナーとアクセプターが共に存在するので、分子間で水素結合を形成することができる。ラマン分光は、水素結合のような分子間相互作用を検出することができるので、SM分子の分布状態をラマン分光により解析した。細胞膜は流動的で、不均一な脂質二分子膜であり、外側と内側の膜は非対称である。この膜機能を十分に理解するためには、ナノメートルスケールで、生体膜内外層における脂質分布を観察する必要がある。本研究では、光トラップした金属ナノ粒子をプローブとし、トラップした金属ナノ粒子の高さ位置を変えることで膜の表裏の信号を分離し、金属ナノ粒子の局在型表面プラズモンによって局所的に増強されたラマン信号を検出することにより、細胞膜の内側・外側の脂質配列を用いる粒径程度の分解能でイメージングする計画である。本手法により、生体膜ナノドメインの実体を観察し、脂質ラフトの構造・機能を探ることが目的としている。平成26年度は、現有の顕微ラマン光学系に、近赤外レーザー光を同軸で入射できるようにし、光ピンセットシステムを付加した。これにより、近赤外光でトラップした金属ナノ粒子による表面増強ラマン(SERS)が測定の準備が整った。装置的には、現有している自作ラマン顕微鏡の右サイドポートから波長1064 nmのYVO4レーザーを導入して、高開口数の対物レンズで集光することで、勾配力により金属ナノ粒子を光トラップできるようにした。プローブに用いる金属ナノ粒子は、Brust法を用いて粒径10 nmまでの粒子を作製し、それを越える粒径の粒子は塩化金酸をクエン酸3ナトリウム2水和物を還元剤として用いるFrens法により作製することにより、粒径2100 nmの金ナノ粒子を準備した。表面増強ラマンの準備中に通常のラマン分光でリポソームを測定したとこと、スフィンゴミエリン(SM)の凝集状態が通常のラマン分光で判別できることを見出した。SMとジオレオイルホスファチジルコリン(DOPC)および、ジパルミトイルホスファチジルコリン(DPPC)のリポソームのラマンスペクトルでは、アミドIと呼ばれる主にC=O伸縮振動によるバンドに相違が現れる。SMには1645 cm-1付近に明らかなピークが存在し、SMとDOPCの混合物では、このバンドが肩として現れるが、SMとDPPCの混合物には現れない。この波数域にバンドが出現するのは、水素結合によるSM分子の会合が予想されるので、密度汎関数法を用いて会合体の振動スペクトルを求めた結果、このバンドはSMのモノマーおよびダイマーによることが示唆された。さらに、実験的にもアミド基の炭素を13Cでラベルした試料を用いることで、このバンドがアミドIによることが確認できた。このバンドを用いれば、SMの凝集状態を探ることができるので、脂質ラフトの探求に貢献できると考えられる。昨年度の主な研究計画は、近赤外光でトラップした金属ナノ粒子をプローブとして表面増強ラマン(SERS)が測定できる顕微鏡を構築することであった。装置とプローブの準備に関しては、計画通りに進めることができた。さらに、光トラップした単一球をプローブとして、ベシクルやリポソームのSERS測定に関する予備実験を行うことになっていたが、これについてはこれから進める予定である。有機材料光物性、液晶、ナノフォトニクス今年度は、まず、光トラップした単一球をプローブとして、ベシクルやリポソームのSERS測定を試みる。金ナノ粒子の粒径を大きくすることで増強度を上げることができるが、面内分解能の低下が予想されるので、最適な実験条件を探索する。次に、非対称リポソームを作製して、膜の非対称性や表裏を見分けることに挑戦する。

また、昨年度から本計画を進めている中で、スフィンゴ脂質の1つであるスフィンゴミエリンについてラマン分光によって興味深い結果が出てきているので、こちらにも注力することにする。金属ナノ粒子を用いてた表面増強ラマンの事前準備として、市販のSERS用測定基板を用いて、脂質分子の表面増強ラマンを測定する予定であった。しかし、購入を予定していたSERS基板の製造企業が、基板の製造を中止してしまったためにSERS基板を購入することができなかった。そのため、この事前検討を進めることができなかったために使用残額が生じた。幸い他社が製造しているSERS基板が評価に使えることが分かったので、こちらを購入して予定通り計画を進めていく予定である。昨年度の残額は、上記のSERS用基板の購入、および、この基板に合わせた励起レーザー光源、光学部品の購入に使用し、本年度の予算は計画通り、非対称膜のSERS測定に用いる。
苔類ゼニゴケを用いた植物ストレス応答の進化生理学的研究

アブシジン酸(ABA)は、高等植物の種子休眠や発芽、気孔の開閉に関わることで知られるホルモンであるが、下等陸上植物における研究例は少ない。本研究では苔類ゼニゴケ(Marchantiapolymorpha)を用いて、苔類のABA応答の機構を分子レベルで解析し、ABA応答遺伝子や、ABA応答に関わるプロモーターの調節配列およびABA受容体の構造について明らかにした。アブシジン酸(ABA)は、高等植物の種子休眠や気孔の開閉、凍結・乾燥ストレス耐性の発現に関わるホルモンとして知られている。ABAはシダ植物や、蘇類などの非維管束植物においてもストレス耐性の発現に関わることが示唆されているが陸上植物の進化の初期に生じたグループである苔類に対するABAの作用は明確に明らかにされていない。本研究ではモデル植物である苔類ゼニゴケ(Marchantia polymorpha L.)を用いて、苔類のABA応答の分子機構を解析することを目的とした。ABAのゼニゴケに対する作用を調べたところ、ABAが1μM以下の濃度でゼニゴケ無性芽の成長を抑制する効果があることが明らかとなった。ABA応答性のコムギEmプロモーターに結合したGUSレポーター遺伝子(Em-GUS)をゼニゴケ培養細胞に導入したところ、ABAはEm-GUSの発現を増大させた。ABA応答性のEm-GUSの発現は、Emプロモーター内のABA応答配列(ABRE)とRY配列を部位特異的変異により破壊することによって消失した。このことから、これらの保存されたシス配列がABA応答に重要であることが示唆された。ゼニゴケ培養細胞におけるEm-GUSのABA誘導的発現は、ゼニゴケから単離したシロイヌナズナABI1オーソログMpABI1遺伝子を共発現させることで消失した。MpABI1を過剰発現するヒメツリガネゴケ原糸体細胞は、ABA処理による凍結および浸透圧ショックに対する耐性を獲得できなかった(Tougane et al. 2010)。これらの結果から、高等植物と同様のプロテインホスファターゼ2Cを介したABA応答性遺伝子発現の分子機構が苔類にも存在することが明らかとなった。アブシジン酸(ABA)は、高等植物の種子休眠や発芽、気孔の開閉に関わることで知られるホルモンであるが、下等陸上植物における研究例は少なく、特に、陸上植物の進化の初期に生じたグループである苔類に対するABAの作用は不明な点が多い。本研究では苔類ゼニゴケ(Marchantia polymorpha L.)を用いて、苔類のABA応答の機構を分子レベルで解析することを目的とした。ABAはゼニゴケ無性芽に対し、仮根の成長を抑制するとともに、デハイドリン(DHN)様タンパク質の蓄積を引き起こすことが明らかとなった。交付申請書に記載したうち、プロモーター解析については、ゼニゴケDHNであるDHN1-3プロモーターに結合したGUSレポーター遺伝子(Em-GUS)をゼニゴケ培養細胞に導入する実験を行なった。その結果、ABAはGUSの発現を著しく増大させることが明らかとなった。このABA応答性はプロモーター内のABA応答配列(ABRE)を部位特異的変異により破壊することによって消失した。このことから、進化的に保存されたシス配列がABA応答に重要であることが示唆された。ゼニゴケのABI1オーソログMpABI1遺伝子を発現するヒメツリガネゴケ細胞は、ABA応答性が消失するともに、低温馴化能も失うことが明らかとなった(Bhyan et al.,2011)。これらの結果から、ABA応答にかかわるシグナル伝達機構が陸上植物に保存され、共通のシス配列を介してABA応答性遺伝子発現を制御していることが示唆された。また、交付申請書に記載したABAレセプターの解析については、ゼニゴケから3つの候補遺伝子を単離し、うち一つがABA応答遺伝子の転写を増大させることが示唆された。また、変異株の解析についてもT-DNAタグラインから単離した変異株について、T-DNA挿入位置を決定することができた。アブシジン酸(ABA)は、植物の休眠や発芽、蒸散の調節に関わることで知られるホルモンとして種子植物に普遍的に存在することが知られている。一方、下等陸上植物における研究は極めて少なく、特に、苔類に対するABAの作用は不明な点が多い。本研究ではゼニゴケ(Marchantia polymorpha L. )を用いてABA応答を分子レベルで解析し、陸上植物におけるABA応答の原型的機構の解明を目的とした。本年度は、交付申請書に記載したゼニゴケABA受容体MpPYL1の機能について、ゼニゴケ内生のDHN1プロモーターの調節機構をGUSレポーター遺伝子(Em-GUS )を用いて解析した。ヒメツリガネゴケ原糸体細胞においては、MpPYL1はDHN1-GUSのABA非依存的発現を顕著に増大させた。一方、ゼニゴケ培養細胞においては、ABA依存的および非依存的発現の両方を活性化した。このABA応答性はDHN1プロモーター内の最も下流にあるABA応答配列(ABRE)を破壊することによって消失した。Deletionプロモーターを用いた実験においてもこれを支持する結果が得られた。

このことから、進化的に保存されたシス配列を介してMpPYL1が遺伝子機能の調節を行なうことが示唆された。次に、シロイヌナズナABA受容体の4重変異体(pyr1/prl1/pyl4/pyl9)にMpPYL1-GFPを導入し、ABA応答に関わる表現型の変化を解析した。種子の発芽におけるABAの影響を解析したところ、4重変異体のABA非感受性が相補され、形質転換体は野生株と同様のABA感受性を示した。また、これら形質転換体においてGFPの蛍光が観察された。これらの結果から、ABA受容にかかわる因子が陸上植物共通であり、ABRE配列を介してABA応答性遺伝子発現が制御されていることが明らかとなった。交付申請書に記載した3つの計画(プロモーター解析、レセプターの解析、変異株の解析)について、ほぼ計画通り実験を進めることができた。プロモーター解析については、計画よりさらに詳細なシス配列情報を得ることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も計画通り実験を進めていく予定である。プロモーター解析とレセプターの仕事については今年度中に論文にまとめる。変異株については、1ラインについてはその変異個所を同定することができたが、さらに変異株の数を増やし、同時に解析も行なっていく予定である。
環境化学物質によるダイオキシン受容体を介したＴｈ１７細胞分化に及ぼす影響

ヘルパーT細胞(Th17)分化を制御するマスター遺伝子として、レチノイド関連オーファン受容体(ROR)やダイオキシン受容体(AhR)が報告されている。DR-EcoScreen細胞を用いた試験の結果、農薬やイソフラボン類にAhRアゴニスト活性を見出した。これらの物質は、EL4細胞でのIL-17A遺伝子発現や蛋白産生を濃度依存的に増強したが、AhR-knockdown EL4細胞ではその効果を示さなかった。RORを介した作用を考え合わせると、ある種の環境化学物質は、Th17細胞においてAhRやRORを介してIL-17産生を正に制御できることが示唆された。近年、インターロイキン(IL)-17を特異的に産生するヘルパーT細胞群(Th17)による免疫異常症への関与が注目されており、この細胞分化を制御するマスター遺伝子として、レチノイド関連オーファン受容体(ROR)の他に、ダイオキシン受容体(AhR)が報告されている。環境化学物質の中にはAhRに結合して生体へ悪影響を及ぼす物質が数多く報告されており、これらの物質によるIL-17を介した免疫異常症への関与が懸念される。本研究2年目は、マウスリンパ腫EL4細胞及びAhR-knockdown EL4細胞を用いて、AhRアゴニスト作用を有するイソフラボン類の一つ、バイオカニンA(BA)によるIL-17 mRNA発現増強作用の機構について検討した。2)シグナル伝達転写活性化因子(STAT3)の細胞内リン酸化(活性化)はRORの産生を誘導しIL-17産生を増強することから、BAによるSTAT3活性化に及ぼす影響を調べたところ、BAはSTAT3活性化を増強することが明らかとなった。さらに、STAT3活性化を引き起こすc-SRCキナーゼ活性を増強することから、この作用はAhRを介したc-SRCキナーゼ活性化によるカスケードの関与が考えられた。内分泌系・免疫系・神経系は、ホルモンやサイトカインを介して密接に連携していることが知られている。本研究では、in vitroレポーターアッセイ法を用いて環境化学物質のAhR活性の有無を調べ、マウスリンパ腫EL4細胞でのIL-17遺伝子発現に及ぼす影響を検討した。さらに、マウス脾臓細胞を用いたAhRアゴニストによるIL-17産生の影響も調べた。農薬、難燃剤、可塑剤、植物由来化学物質などの環境化学物質をDR-EcoScreen細胞によるレポーターアッセイで試験したところ、いくつかの農薬やイソフラボン類にAhRアゴニスト作用を認めた。EL4及びAhR-knockdown EL4細胞を用いて、これらのAhRアゴニストによるIL-17遺伝子発現作用を調べたところ、EL-4細胞では刺激剤で誘導されたIL-17遺伝子発現を増強する作用を認めたが、AhR-knockdown細胞ではその増強作用は減弱した。さらに、脾細胞でのIL-17産生はこれらのAhRアゴニストにより増強することが認められた。以上の結果から、ある種の環境化学物質はAhRを介してIL-17遺伝子発現を亢進させることが推察されるとともに、EL4細胞を用いた遺伝子発現系は、化学物質によるIL-17産生作用を評価するアッセイ法として有用であることが示唆された。現在、イソフラボン類によるin vivo影響を調べるため、C57BL/6マウスを用いた自己免疫疾患モデルマウスの投与実験を実施している。近年、IL-17を特異的に産生するヘルパーT細胞群(Th17)が報告され、この細胞分化を制御する因子としてレチノイド関連オーファン受容体(ROR)やダイオキシン受容体(AhR)が報告されている。昨年度までの本研究結果から、イソフラボン類はROR/co-activator形成を安定化することでIL-17A遺伝子発現を増強することが明らかとなった(Kojima et al. 2015, Toxicology, 329, 32-39)。今年度は、イソフラボン類の一つであるバイオカニンA(BA)に焦点を絞り、AhRを介したIL-17A産生の機序について検討した。DR-EcoScreen細胞株を用いたレポーターアッセイの結果、BAはAhRアゴニスト作用を有することを見出した。次に、マウスリンパ腫EL4細胞及びAhRの発現を恒常的に抑制したAhR-knockdown EL4細胞にBAをそれぞれ添加培養し、刺激剤(PMA/ionomycin)処理によるIL-17A

遺伝子発現量をRT-PCR法にて比較した。BAはEL4細胞におけるIL-17A遺伝子発現を亢進したが、AhR-knockdown EL4細胞ではIL-17A発現亢進は認められなかった。このことから、BAはAhRを介してIL-17A発現を増強することが示唆された。さらに、このIL-17A発現増強に伴い転写活性化因子STAT3の活性化(リン酸化)作用を認めたことから、STAT3のリン酸化を誘導するチロシンキナーゼSCRの活性化を調べた。その結果、BAはSRCを活性化することを認めた。SRCは細胞内においてAhRと複合体形成しており、AhRリガンドの存在下ではAhRから解離してSTAT3を活性化することが報告されている。さらに最近、活性化されたSTAT3はRORプロモーター領域に結合し、RORの発現を増強させることが報告されている。以上の結果から、イソフラボン類によるIL-17A発現増強作用にはROR/co-activator形成の安定化以外にも、AhRを介したSTAT3活性化シグナルの関与が推察された。衛生学、環境毒性学、免疫学Dioxin 2013の国際学会や第20回日本免疫毒性学会(年会賞受賞)で発表を行うなどの成果を挙げており、これらのデータについて現在投稿準備中であるため。学会発表を行うなどの成果を挙げており、これらのデータについて現在投稿準備中であるため。AhRを介したIL-17産生増強のメカニズムを解明する一環として、IL-17遺伝子発現のマスター遺伝子である核内受容体ROR、ダイオキシン受容体AhR、さらに、シグナル伝達転写活性化因子STAT3を含めたAhR-STAT3-ROR相互作用について環境化学物質存在下での影響を明らかにする。環境化学物質として、大気環境中に多く存在する多環芳香族炭化水素(PAH)の影響を検証する。AhRを介したIL-17産生増強のメカニズムを解明する一環として、IL-17遺伝子発現のマスター遺伝子である核内受容体RORにダイオキシン受容体であるAhRがどのように相互作用するかについて、環境化学物質存在下でのROR-AhR結合の有無を明らかにする。次年度の物品購入費に若干のゆとりを持たせたかったため。物品費として使用する。1. AhR活性を有する環境化学物質のin vitroIL-17産生に及ぼす影響(武内、小島):EL4細胞にAhR活性を有する化学物質を添加培養し、IL-17A遺伝子発現及びIL-17A蛋白の産生を調べる。すなわち、細胞分化の指標として、サイトカイン遺伝子のRT-PCRによる発現解析、培養上清中IL-17濃度のELISAによる測定、フローサイトメトリーを用いた手法によりTh17細胞分化を確認する。なお、EL4/shAhr細胞を用いたIL-17産生に及ぼす影響も同様に検討する。3.自己免疫疾患モデルマウスを用いたAhRリガンドのin vivoでの影響(室本、松田):AhRアゴニスト活性を有する環境化学物質をEAEモデルマウスに(腹腔内または経口)投与する。病態の進行をスコア化し、化学物質投与による重傷度をコントロール(無投与)群と比較検討する。
溶液内化学反応と高次非線形分光の理論研究

本研究では、溶液内化学反応、溶液の高次非線形分光の理論解析を進めることを目標とした。さらに、水の結晶化過程の解析も行った。QM/MM法を用いて氷中のプロトン移動のポテンシャルエネルギー面の解析を行った。氷中では水分子が4配位構造を取るが、プロトンが付加している水(H_3O^+)の周りの4分子との相互作用のうち1つは反発的なものとなっており、さらに、水とは異なりO-O間距離が容易に短くなれないために、H_3O^+が十分に安定化できず、また、プロトン移動に沿ったエネルギー障壁も約2kcal/molと低いために、低温にも関わらず高速なプロトン移動が起こることが明らかとなった。高次非線形分光に関しては、一般化量子マスター方程式により水の(多次元)赤外分光の解析を行った。この方法では、密度行列のダイナミクスに溶媒の揺らぎが反映されており、凝縮系の緩和を詳細に解析することができる。この方法を用いて、重水中のHDO分子の振動緩和、赤外分光、2-photon IR echoの解析を行った。固体-液体相転移に関しては、双極子相互作用しているStockmayer液体、水の結晶化過程の解析を行った。Stockmayer液体では、温度を下げていくとまず重心の秩序が揃うが、配向の揺らぎはより低温まで残ることが分かった。また、氷の方が液体よりも密度が小さいといった特異性があるが、密度揺らぎが水の結晶化において重要であることが明らかとなった。溶液内化学反応と高次非線形分光に関して、今年度は以下の研究を行った。溶液内化学反応の研究として、(i)氷におけるプロトン移動の解析を行った。(i)氷におけるプロトン移動に関し、Stillinger-Davidのモデルポテンシャルおよびab initio電子状態計算とSPCポテンシャルによるQM/MM法によりプロトン移動に関するポテンシャルエネルギー面の計算を行った。その結果、プロトン移動に関するポテンシャルエネルギー障壁は約2kcal/molと小さい事が明らかになった。現在、氷のプロトン移動がH_3O^+を経由して起こる(Eigen型)か、H_5O^+_2を経由して起こるのか(Zundel型)を明らかにするために、モデルポテンシャルおよびQM/MM法による解析を進めている。高次非線形分光に関する研究として、(ii)2次元ラマン分光(分子間振動ダイナミクス)と(iii)2次元赤外分光(分子内振動ダイナミクス)の理論研究を進めている。(ii)に関して、我々は、液体の基準振動を用いた分子間振動に由来する2次元(低振動)ラマン分光の報告を既に行っており、2次元ラマン分光におけるモード結合の重要性等を明らかにしている。今回新たに、拡散的ダイナミクスの2次元ラマン分光への寄与を明らかにするため、等温の分子動力学法に基づいた2次元ラマン分光の計算を開始した。(iii)に関しては、溶液、生体高分子の多次元赤外分光の解析を目標とし、今年度はマルコフ近似を用いずに溶液内の分子内振動を量子的に扱う方法論の開発を行った。この方法では、population decayやdephasingなど全てのダイナミクスの解析が可能であり、更に、この方法と溶液内での電子状態計算を組み合わせることにより、(高次)赤外分光が可能となる。現在、重水中のHDO分子の振動緩和ダイナミクスの解析を進めている。

氷中では水分子が4配位構造を取るが、プロトンが付加している水(H_3O^+)の周りの4分子との相互作用のうち1つは反発的なものとなっており、さらに、水とは異なりO-O間距離が容易に短くなれないために、H_3O^+が十分に安定化できず、また、プロトン移動に沿ったエネルギー障壁も約2kcal/molと低いために、低温にも関わらず高速なプロトン移動が起こることが明らかとなった。高次非線形分光に関しては、一般化量子マスター方程式により水の(多次元)赤外分光の解析を行った。この方法では、密度行列のダイナミクスに溶媒の揺らぎが反映されており、凝縮系の緩和を詳細に解析することができる。この方法を用いて、重水中のHDO分子の振動緩和、赤外分光、2-photon IR echoの解析を行った。固体-液体相転移に関しては、双極子相互作用しているStockmayer液体、水の結晶化過程の解析を行った。Stockmayer液体では、温度を下げていくとまず重心の秩序が揃うが、配向の揺らぎはより低温まで残ることが分かった。また、氷の方が液体よりも密度が小さいといった特異性があるが、密度揺らぎが水の結晶化において重要であることが明らかとなった。
L-セレクチンの発現異常が関与する歯周病の病態解析

本研究は、L-セレクチンの発現が歯周病の発症と進行に関わる機序を推察することを目的として、早期発症型歯周炎(EOP)患者および健常者由来のB細胞株について、L-セレクチンのmRNAレベルの変異およびL-セレクチンの発現と調節機構に関わる細胞内の酵素活性を調べた。被験細胞として、14名の被験者(EOP,患者10名および健常者4名)の末梢血から樹立したEBウィルストランスフォームB細胞株を用いた。EOP患者の内訳は、上記のLJP 1を含む4名のL-セレクチンの発現異常のあるEOP患者およびL-セレクチンの発現異常のないEOP患者6名である。結果は以下に示すとおりである。1.各被験細胞の全RNAから逆転写してL-セレクチンcDNAを調製し、刺激による切断部位を含むcleavage domainをPCR法によって増幅したところ、すべての被験細胞のcDNAからcleavage domainを増幅できた。2.各被験細胞を用いてPTK活性を測定したところ、L-セレクチンの発現異常のある急速進行性歯周炎患者(RP)由来のB細胞株では、PMA刺激によるPTK活性が他の被験細胞に比べて低かった。また、14名の被験者のうちPKCの活性が低いのは、LJP 1のみであった。以上の結果から、L-セレクチンの発現異常を認める患者の病態を規定する因子は、少なくとも2つ以上あることが示唆された。白血球の組織浸潤過程におけるrollingからstickingへの運動は、L-セレクチンを介してシグナルが伝達され、β_2インテグリンが活性化されることによって誘導されることが分かつている。このとき、L-セレクチンは細胞膜表面から消失(shedding)する。我々は以前に、4名の早期発症型歯周炎(EOP)患者由来のB細胞株について、phorbol myristate acetate(PMA)刺激時にsheddingするL-セレクチンが少ないことを発見した。そこで本研究では、L-セレクチンの発現が歯周病の発症と進行に関わる機序を推察することを目的として、上記の患者を含むEOP患者および健常者由来のB細胞株について、L-セレクチン遺伝子のmRNAレベルの変異およびL-セレクチンのsheddingに関わる細胞内のprotein kinase C(PKC)活性を調べた。被験細胞として、8名の被験者(EOP患者4名および健常者4名)の末梢血から樹立したEBウィルストランスフォームB細胞株を用いた。EOP患者の内訳は、L-セレクチンの発現異常のある限局性若年性歯周炎患者1名(LJP1)およびL-セレクチンの発現異常のないEOP患者3名である。1.各被験細胞の全RNAから逆転写してL-セレクチンcDNAを調製し、刺激による切断部位を含むcleavage domainをPCR法によって増幅したところ、すべての肢験細胞のcDNAからcleavage domainを増幅できた。2.各被験細胞を用いてPKC活性を測定したところ、LJP1由来のB細胞株では、PMA刺激によるPKCの反応性が他の被験細胞に比べて低かった。以上の結果から、LJP1患者ではL-セレクチンの発現異常にPKC活性が関与していることが示唆された。
国宝「信貴山縁起絵巻」の画像解析による伝統技法の解明と現代日本画への応用

市販されている和紙・膠・岩絵具を用いて、巻く絵画が長期間耐久性を発揮するために適した組み合わせ・使用方法を探るとともに、巻くことに耐えうる絵具の厚みの上限の定量化を目指す。巻く形式の文化財から比較的厚く彩色されたものを選定、3D撮影を行い、具体的な彩色厚を調査し基準値とする。基準をもとに彩色を施した和紙サンプルを作成、繰り返しの巻き広げ試験機にかけ、破壊が起きるまでの回数・どのような破壊が起きたかを目視にて測定する。
触媒型ラジカル反応場を利用する新炭素-炭素結合形成

本研究では複数のラジカルC1ユニットの連結型反応の開発とこれによるジおよびトリカルボニル化合物の新規合成法の開発を行った。隣接トリカルボニル化合物は生理活性作用を有する様々な天然および非天然物質の鍵化合物として重要視である。隣接カルボニル化合物を合成する方法として、一酸化炭素やイソニトリルのようなC1ユニットを直接連続的に連結させる方法が直裁的で興味深いが、そのような方法はこれまでにほとんど報告例がなかった。本研究ではラジカル連鎖反応を利用し、一酸化炭素を含む複数のラジカルC1ユニットを直接連結させる方法を検討した。イソニトリルと一酸化炭素を共存させ、炭素ラジカルとの反応を検討したが期待した連続付加反応は生起しなかった。そこで、イソニトリルの代わりにフェニルスルホニル基をオキシム炭素上に有するベンジルオキシムエーテルを用い、一酸化炭素共存系での連結型ラジカル反応を検討した。ヨウ化オクチルをアルキル源とし、フェニルスルホニルオキシムエーテルと一酸化炭素を共存させた反応系で、アルキルラジカルによる連続付加反応を検討した。その結果、期待したアルキルラジカルの一酸化炭素、オキシムエーテルへの付加が連続的に起こり、つづくスルフォニルラジカルの脱離を経てオキシム炭素上にアシル基が結合した生成物が良好な収率で得られた。一方、二つのフェニルスルホニル基を持つオキシムエーテルと2当量のヨウ化オクチルを用いて一酸化炭素との反応を行なうとトリカルボニル型の五炭素成分連結型生成物が良好な収率で得られた。また、α-位にカルボメトキシ基が結合したオキシムエーテルを用いて反応を検討した場合も対応する付加体が良好な収率で得られた。ついで脱オキシム化反応によるトリカルボニル化合物への変換を検討した。種々検討の結果,アシル基とアルコキシカルボニル基で挟まれたオキシムエーテルをZn/AcOHで処理したところ,対応するトリカルボニル化合物に良い収率で変換することができた。
三次元音声可視化装置を用いた複数呼吸音の同時解析

胸壁聴診器に接続したマイクロフォンを用いて実際の患者の呼吸音を雑音の混入を防いで収集し、音声可視化装置を用いリアルタイムに視覚化し周波数分布、経時変化、音の特徴を明らかにすることが出来た。呼吸音は、100-500Hzに分布していた。マイクロフォンアンプとラップトップコンピューターを直接接続し多くの機器が稼働している手術室内でも使用可能とした。また、可視化装置が手術に用いる他の機器に影響を与えないようにも考慮した。そして、小児患者において胸壁をとおして集音した呼吸音を可視化し、麻酔科医師がその画像を用いて通常の聴診器と同等に片肺挿管を診断することが可能であった。1.研究内容小児用胸壁聴診器を用い気管挿管患児の呼吸音を収集した。高品質の音信号を収集する事を目標とし研究を行った。(1)胸壁聴診器に色々なタイプの小型マイクロホンを装着し音質を比較した。(2)マイクロホン周囲に各種吸音材を配し手術室内の雑音の影響を軽減した。(3)ベットサイドにおいて既存のソフトウェアを用い呼吸音をリアルタイムに解析しコンピュータースクリーン上に表示した。(4)画像化するにあたり不要な周波数の除去を行った。2.意義、重要性23年度以降実施予定である複数呼吸音の比較のために、個々の呼吸音を高品位に収集することが重要で、ほぼ達成できたと考えている。3.今後の計画処理速度の速いコンピューターを導入し気管挿管下全身麻酔患児の左右2つの呼吸音を同時にリアルタイムで可視化する。そして、その画像を臨床医が観察し、複数呼吸音を比較する際、何を指標にすべきかを検討する。さらに、その指標がソフトウェアを用いて解析することが可能であるかを考察する予定である。平成22年度までに、生体の複数の部位から呼吸音を収録し、個々の呼吸音の大きさ、周波数分布、経時的変化を音声可視化装置で視覚化した。特に胸壁から呼吸音を収集するにあたり、聴診器の種類、設置位置、増幅装置の設定、および可視化装置のセッティングを工夫した。平成23年度は、上記装置を小児気管挿管患者に適応し、呼吸回路内、食道聴診器、胸壁聴診器を用い呼吸音を収集し、各々を比較し臨床的に有用なパラメーターを検索した。成人と同様に胸壁からの呼吸音収集に際しての適切なセッティングを決定した。その後、胸壁に2つの聴診器を設置し小児の気管挿管においてしばしば問題になる片肺挿管が音声可視化装置で検出可能かどうか検討した。小児の気管挿管では、成人と異なり「カフなし気管チューブ」が用いられるため、体格に合わせたチューブサイズの選択が厳密に行われる必要があり、可視化装置の有用性検討に成人より多くの人数を要した。装置の有用性を検討するにあたり、呼吸音を医師が直接聴取して判断を下す場合を対称としてブラインド研究をおこなった。平成23年度は、音声可視化装置を小児気管挿管患者に適用し、成人と同様に胸壁からの呼吸音収集に際しての適切なセッティングを決定した。以前の成人における検討で気管チューブが気管支に挿入される以前に音声可視化装置がその兆候をとらえることが可能である事がわかったが、平成24年度は、小児においても同様に気管チューブが気管支に挿入される以前にその兆候を見つけることが出来るか検討した。その結果、片肺挿管を通常の聴診器と同等に判別することは可能であるが、気管チューブ先端が気管支に挿入される以前にその兆候をとらえることは出来ない事がわかった。小児通常使用される、カフなし気管チューブでは、気管チューブ先端と気管分岐部の間に生じる吸気及び呼気の気流が気管チューブのカフと干渉することがないため、気管チューブ先端が気管支に接近しても呼吸音の変化が小さく、画像の変化としてとらえることが困難であった可能性がある。しかし、気管の長さが成人と比べ短く、気管チューブの挿入長をより厳密に調整する必要がある小児手術患者において、客観的な指標を提供できる音声可視化装置は有用であると考えられる。小児における胃管の適切な挿入の確認に音声可視化装置を適用出来る可能性を検討したが、音を発生させるために胃管へ注射器を用いて空気を注入することを推奨しない国もあり本研究では適用を見送った。

主に眼科で手術を受ける患者を対象に呼吸音を収集検討した。胸壁から呼吸音を収集するにあたっては、直径約3cmの小児用胸壁聴診器が最も適した器機である事がわかった。聴診器とマイクロフォンの接続部分から周囲の雑音が混入しやすい事が問題となったが、マイクロフォン背面に吸音材を設置したところ、音量が小さい小児の呼吸音でも収集が可能となった。音声可視化装置の基本的なセッティングは成人と同様で問題ない事がわかった。前年度までの成人対象の研究では、音声を可視化することにより、医師の聴診より早く片肺挿管を見つける事が出来ることが明らかになったが、小児では、現在までの結果からは、医師による聴診と同様であろうと考えられる。今後計画した症例数までデータを収集し最終的な結果を出したいと考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。成人と小児の胸壁から収集した呼吸音を音声可視化装置で分析した結果、両者とも片肺挿管時の呼吸音の左右差を医師の聴診と同等に判断できる事がわかった。この際、気管チューブ先端が気管分岐部にさしかかった際の気流変化によるものと考えられる雑音が、片肺挿管発見に重要である事が示唆された。気流の変化をより正確にかつ早くとらえれば、片肺挿管を未然にもしくは医師の聴診よりも十分早く検出する事ができる可能性がある。今後は、胸壁に加えて呼吸回路内、頚部、食道内での呼吸音を成人及び小児において同時収集し検討する予定である。また、音声による胃管挿入の正確性の検討も行う予定であるが、胃管から空気を注入し聴診によって胃管挿入の判定を行う方法に関しては、欧米では一般的でないとの意見もあり、慎重に検討を進める必要がある。空気注入以外の何らかの音を発生させる方法を考える必要があるかもしれない。
ラット胎仔肺細胞より作成したオルガノイドの経気道投与による肺再生の可能性

これまでラット胎仔肺組織移植モデルを用いて肺の再生にアプローチしてきた。その一連の実験の中で、胎仔肺細胞を用いた肺オルガノイド(幹細胞を培養することで作成したミニ臓器)の作成に取り組んでおり、これを肺再生の細胞ソースとして用いることを考えた。本研究ではまず、ラット胎仔肺細胞から作成したオルガノイドを正常ラット肺に気道内投与し、生着・分化して成熟肺を構築することを確認する。さらに、肺障害モデルに対してオルガノイドを気道内投与し、急性・慢性肺障害の修復に寄与し、機能を有するようになるかどうかについて検討する。これにより、肺再生の新たな知見を得ることを目的とする。
歴史情報資源活用システムと国際的アーカイブズネットワークの基盤構築に向けての研究

本研究は、(1)「アーカイブズの存在形態と保存活用の基礎理論」、(2)「国際情報ネットワーク化のためのシステム開発」、(3)「アーキビスト教育養成プログラムの開発」の3つの研究の柱を持っているが、実際の研究は比較的少人数による9つの研究プロジェクトを設けて実施した。全体として、日本のアーカイブズ学研究のレベルアップを目指す本研究の目的は十分に達成された。(0)研究計画全体に関わるプロジェクトA「アーカイブズ学関連情報調査収集プロジェクト」が国内・国外の研究情報の収集と分析を行い、各プロジェクトに成果を提供し、B「アーカイブズ学研究普及プロジェクト」が日本アーカイブズ学会など共に海外招聘研究者による研究会を開催するなどアーカイブズ学研究の普及に成果をあげた。(1)「アーカイブズの存在形態と保存活用の基礎理論」に関わるプロジェクトC「日本近世史料プロジェクト」が高田専修寺文書などの調査研究を実施、D「近代史料プロジェクト」は国会図書館憲政資料室所蔵資料によってEADによる目録電子化研究に成果をあげた。またE「オーストラリア日本企業史料プロジェクト」はオーストラリア国立文書館シドニー分館と共同研究を実施し、同分館所蔵の接収日本企業史料のアーカイブズ学的研究に多大な成果を収めた。(2)「国際情報ネットワーク化のためのシステム開発」に関わるプロジェクトF「メタデータ研究プロジェクト」はEADの理論的研究と「近代史料プロジェクト」とタイアップした実践研究に成果をあげ、G「オーストラリア・アーカイブズシステム研究プロジェクト」はVERSシステムなどオーストラリアにおける最新のアーカイブズ理論・技術の研究を行った。(3)「アーキビスト教育養成プログラムの開発」に関わるプロジェクトH「海外アーキビスト教育研究プロジェクト」とI「国内アーキビスト教育研究プロジェクト」を設けて国内・国外のアーキビスト教育の比較研究を実施し、とくに前者は国際アーカイブズ評議会専門職部会(ICA/SAE)の会議に数多く参加したほか、2006年には同部会と協力して「第2回アジア太平洋アーカイブズ学教育国際会議」東京会議を成功させるなど、大きな成果をあげた。今年度は以下のようにAHの8プロジェクトを設け、研究代表者・分担者・協力者が分担して実施した。プロジェクトA「国外歴史資料関連施設・アーキビスト養成機関情報収集プロジェクト」は、国内外の関連文献リスト作成と収集ならびに主要文献についての研究会を実施した。プロジェクトB「オーストラリア・プロジェクト」は、11月末から12月初めにかけて10日間の日程でオーストラリア国立文書館シドニー分館所蔵日本企業記録調査を中心に、オーストラリアのアーカイブズ現状調査を行った。プロジェクトC「アーカイブズ学研究プロジェクト」は、10月にオーストラリアからアン・ペダーソン元ニューサウスウエールズ大学上級講師を招いて「アーカイバル・サイエンス研究会」を開催するとともに、日本アーカイブズ学会(仮称)準備委員会と共同で研究会を実施した。プロジェクトD「近代史料プロジェクト」は3月に台湾における史料調査を実施した。プロジェクトE「近世史料プロジェクト」は8月に高野山三宝院文書(高野山大学図書館寄託)の調査を、3月に伊勢高田専修寺文書調査をそれぞれ実施した。プロジェクトF「イギリス・プロジェクト」は7月にイギリスの文書館調査を行った。プロジェクトG「メタデータ研究プロジェクト」はEAD、EACに関する基礎研究を行った。プロジェクトH「北欧アーキビスト教育調査プロジェクト」は8月にスウェーデンおよびフィンランドにおけるアーキビスト養成大学院の訪問調査を実施するとともに国際文書館評議会専門部会(ICA/SAE)の会議に参加した。今年度は以下のように7つのプロジェクト・チームを組み、研究代表者・分担者・協力者が分担して研究を実施した。

プロジェクトB「オーストラリア・プロジェクト」は、9月末に1週間の日程でオーストラリア国立文書館シドニー分館所蔵日本企業記録調査を実施した。プロジェクトC「アーカイブズ学研究プロジェクト」は、4月に元オランダ国立文書館長でアムステルダム大学教授のエリック・ケテラール氏、韓国明知大学の金翼漢教授、中国人民大学の馮恵玲教授を招いて「アーカイバル・サイエンス研究会」を開催するとともに、日本アーカイブズ学会と共同で研究会を実施した。プロジェクトD「近代史料プロジェクト」は、日本近現代史料のISSAR/EACへの適用について研究会を実施するとともに、国文学研究資料館アーカイブズ研究系と共催で12月に「日韓近現代史料の共用化をめざして」と題するシンポジウムを開催した。プロジェクトE「近世史料プロジェクト」は8月に高野山三宝院文書(高野山大学図書館寄託)、3月に伊勢高田専修寺文書の調査をそれぞれ実施した。プロジェクトG「メタデータ研究プロジェクト」はEAD、EACに関する基礎研究を行った。プロジェクトI「中国アーキビスト教育調査プロジェクト」は、4月に北京で開催された国際文書館評議会専門部会(ICA/SAE)主催の「アジア太平洋地域アーカイブズ学教育国際会議」に3名が参加し報告を行った。今年度は、本研究の研究目的に沿って合計9つのプロジェクト研究を実施した。(1)全体に関わるプロジェクトA「国外歴史資料関連施設・アーキビスト養成機関情報収集プロジェクト」は、国内外の関連文献リスト作成と収集ならびに主要文献についての研究を実施した。B「アーカイブズ学会共同プロジェクト」は、4月にインドネシア国立文書館長のジョーコ・ウトモ氏を招いて「アーカイバル・サイエンス研究会」を開催するとともに、日本アーカイブズ学会と共同で研究会を実施した。(2)「保存活用基礎理論研究」に関するプロジェクトC「近世史料プロジェクト」は、高野山三宝院文書(高野山大学図書館寄託)と伊勢高田専修寺文書の調査を実施するとともに、「メタデータ研究プロジェクト」と共同で目録EAD化について研究を行った。D「近代史料プロジェクト」は、日本近現代史料のISAAR/EAD/EACへの適用について研究会を実施するとともに、「メタデータ研究プロジェクト」と共同でイギリス国立公文書館等のEAD運営状況を訪問調査した。E「オーストラリア日本史料プロジェクト」は、昨年度に引き続き9月にオーストラリア国立文書館シドニー分館所蔵日本企業記録の調査を実施した。
敗血症性ショックに対する骨髄由来単核球細胞移植療法の有効性の検証

CLPラットに対して骨髄由来単核球細胞を5百万個/ratを尾静注投与し(BMMNCs群)、コントロール群(同量のPBSを尾静注投与)と7日間生存率の比較、血清中サイトカイン濃度の比較を行った。7日間生存率は、sham群(開腹のみ)では100%(8/8)、control群では37.5% (6/16)、BMMNCs群では62.5% (10/16)であった。BMMNCs群ではcontrol群に比べて有意に生存率改善効果が認められた。またCLP暴露後3、6、24時間後の血清サイトカイン濃度(血清IL-6、TNF-α、IL-1β、ヒストンH3)はsham群と比較して、control群で著明に上昇していたが、BMMNCs群ではサイトカイン上昇は抑えられていた。また血清中のSyndecan-1(血管内皮グリコかリックス層の主成分)に関しても、control群と比較してBMMNCs群で有意に上昇が抑えられていた。以上の検査結果より、BMMNCs投与により、敗血症による全身性炎症反応、血管内皮障害が抑制され、生命転帰の改善につながる可能性が示唆された。初年度に予定していた敗血症モデルの安定、骨髄医由来単核球細胞移植の手技の安定から生存率の比較、血清サイトカインの比較を行うことができたため肺、腎臓、肝臓のHE染色を行い、BMMNCs移植によって敗血症に伴う組織の炎症、浮腫を制御できるかを評価する。また各組織に対してSyndecan-1の免疫染色を行うことで、血管内皮表面のグリコカリックス層の障害を評価する。さらに各組織のグリコカリックス層の障害を形態学的に比較評価するために、走査電子顕微鏡を用いた組織検査を行う。
無限次元力学系における位相的方法の研究

無限次元の微分方程式について力学系の視点から位相幾何学的な手法の研究を行う。無限次元Maslov Indexの理論を用いて熱方程式のHot Spot予想に関連した解の形状の研究を行う、又、反応拡散方程式等に対し無限次元Stability Indexの理論を用いて分岐問題等の解析を行う。更に相転移現象の数学的モデルとしての無限格子上で定義された常微分方程式について、そのエネルギー曲面の位相構造の変化を解析することにより相転移現象の位相幾何学的な起源を探る。
架橋液晶高分子を基盤とする次世代光運動材料の創出

架橋構造をもつアゾベンゼン液晶高分子は,光照射により巨視的かつ異方的に屈伸運動をする。架橋アゾベンゼン液晶高分子を用いた光運動材料に関する先行研究では,汎用高分子フィルムと架橋液晶高分子フィルムの界面を接着剤や電子線を用いて強引に接合させることにより機械的強度の高い材料を作製し,回転運動などの三次元運動が誘起できることを報告している。本研究では,実用性の高い次世代光運動材料の創出を目的とし,柔軟な高分子フィルム表面から直接アゾベンゼン液晶高分子鎖を成長させることにより,基板と光活性層が化学的に接合した界面接合型光運動材料の作製法を提案し,作製した二層フィルムの光運動特性の評価を行った。研究実施計画に従い,(1)柔軟な高分子基板の検討,(2)アゾベンゼン液晶高分子の合成とその架橋方法について検討を行った。高分子基板には,ポリブタジエンを選択し,フィルム上に成形した後,気相反応により原子移動ラジカル重合(ATRP)の開始点となる臭化アルキルを付加した。次に,ATRPにより,修飾したポリブタジエンフィルム表面からアゾベンゼン高分子を成長させた。重合後,フィルムは黄色く着色し,アゾベンゼン高分子が付加されていることがわかった。さらに,塩酸とホルムアルデヒドを用いた気相反応により架橋を施した。作製したフィルムに偏光紫外光を照射すると,偏光方向に沿って屈曲し,可視光照射により元の形状へと復元した。液晶高分子ブラシを有する新規光運動材料の作製に成功した。
原子炉反ニュートリノスペクトルの精密測定手法の開発研究

ニュートリノ振動実験を始めとするニュートリノの物理的性質の解明は素粒子物理のみならず宇宙物理、地球物理に大きな寄与をもたらす。その中で原子炉反ニュートリノの検出実験はこれまで以上に実験誤差の少ない精密測定が必要とされている。本研究では液体シンチレータを用いて原子炉反ニュートリノの飛来方向を識別する新しい検出原理の検討を行った。初期モデルによる予備実験として1リットルサイズの液体シンチレータと高速デジタルカメラを用いたイメージインテンシファイアにより宇宙線事象のシンチレーショントラックの撮像実験を行った。原子炉反ニュートリノの精密測定手法の開発のー環として、液体シンチレータ中の逆β崩壊反応に伴う微弱光精密測定に関する研究を行った。^6Li含有液体シンチレータを用いた反ニュートリノ飛来方向検出においては発光位置の直接測定が重要事項である。今年度は特に、イメージング観測において必要不可欠な集光系および単一光電子の増幅・撮像手法に着自して検討を行った。逆β崩壊反応におげる数十μ秒間隔の先発信号・後発信号を分離撮像できる遅延同時計測手法め検討を行うた。グート動作により露光時間の制御が可能なイメージインテンシファイアト露光・読み出しが同時に可能な高速デジタルカメラの組み合わせによるもので初期のテスト実験用のセットアップとして利用可能である。単一光子検出時における光電面起因の暗計数率の制御を自的として、電子冷却型光電子増倍管を用いて微弱蛍光検出システムを構築した。電子冷却温度の調整により有効光電面φ5mmにおいて4Hzにまで暗計数率を削減することができ、光学フィルターとの組み合わせで100光子/秒10^9光子/秒レベルの蛍光検出が可能とならた。このシステムを用いた微弱蛍光の検出テスト実験として、Rb原子を標的とした原子衝突断面積や蛍光時間分布に関する基礎データ収集測定を行った。今年度検討した微弱光検出システを液体シンチレータに適用するため紫外線透過型アクリルによる液体シンチレータ容器を作成し2008年度のテスト実験の準備を行った。原子炉反ニュートリノの精密測定手法の開発の一環として、液体シンチレータ中の逆β崩壊反応に伴う微弱光精密測定に関する研究を進めた。今年度は、特にイメージング観測において必要不可欠な集光系に着目して検討を行った。6Li含有液体シンチレータを利用する反ニュートリノ飛来方向検出では発光位置の直接測定の精度が重要な要素となる。特に、大容量標的の場合にはニュートリノ事象の逆β崩壊反応に伴う数十μ秒間隔の先発信号・後発信号の発光位置の3次元情報を2次元情報に分離・撮像する集光系の性能が最大の問題点となりうる。レンズの光学的特性から制約を受ける被写界深度の最適化を光学計算をもとに行った。魚眼レンズ、レンズアレイ(フライアイレンズ)、大被写界深度の接写撮影(虫の目レンズ)等の光学レンズで比較を行ったが、被写界深度を大きくするために光学的に必要とされる短焦点・小口径のレンズによる遠距離から観測という要請から、被写界深度を確保しつつ受光面積を確保するために多数の検出器を必要とする結果となった。また、複数カメラによる撮像画像の発光点の2次元座標から3次元座標を再現するために必要なカメラパラメータのキャリブレーションを、像面への射影方式が固定されていてデータの扱いやすい等立体角射影方式の魚眼レンズ(焦点距離4.5mm、F2.8)をテストケースとして実施した。また、集光系で変換された2次元情報を取得する撮像系(2次元検出器)の可能性を検討した。原子炉反ニュートリノの検出信号では検出器あたりの入射光は単一光子レベルになると予測されているため、発光点位置を再構成するには撮像画面上の暗計数の抑制が不可欠であり、そのために光電面や半導体素子の冷却が必須となる可能性がある。昨年度とは異なる大光電面積の電子冷却型PMTをモデルケースとして、Rb原子を標的としてナノ秒パルスレーザによる蛍光時間分布、蛍光波長分布の測定を実施した。これらの結果から、まずは1m^<3>程度以下の小規模サイズでの検証実験の可能性が期待される。
核子-原子核散乱によるπ中間子・η中間子生成の研究

^<12>C(ρ,ηπ^+)^<12>C反応におけるコヒーレントπ中間子生成の微分断面積を、入射粒子の運動エネルギーが800MeVの場合に相対論的インパルス近似(RIA)に基づいて計算を行い実験データと比較検討した。素過程としては、核子間でπ中間子を交換して、標的原子核内の核子がデルタ粒子に励起され、それが再びπ中間子と核子に戻るというダイアグラムだけを考える。Feynmannダイアグラムに従って相対論的に散乱振幅を計算するが、標的原子核中の核子に対しては相対論的平均場近似に基づいた理論(RMT)から計算される相対論的な束縛状態の波動関数を用いる。標的原子核は散乱の前後で基底状態にあるとし、生成されたπ中間子は、主にデルターホール状態を経てコヒーレントに標的原子核と相互作用するとしてポテンシャル散乱による歪曲波として扱う。入射する核子及び散乱後に出て行く核子も、同様に標的原子核の影響を受けるので、弾性散乱の相対論的な解析から得られている光学ポテンシャルによる歪曲をアイコナ-ル近似によって考慮する。本研究による計算結果は、既に行われている非相対論的な計算の結果とほぼ一致しており、^<12>C(ρ,ηπ^+)^<12>C反応におけるコヒーレントπ中間子生成の微分断面積を定量的に与えたことになる。特に、フレームワークは非相対論でも相互作用のバ-テックスを相対論的にした計算結果とは非常に良い一致を示し、こうした反応の相対論的取り扱いが必要であることを示している。π中間子生成の計算において確立された相対論的な方法をη中間子の生成に応用することを次に計画している。ただしπ中間子生成の場合に無視出来たのとは異なって、比較的重いρ中間子やω中間子の交換による共鳴状態の励起が重要な役割を果たす様になると予想されるので、これらを含むダイアグラムも計算する必要がある。その際共鳴状態S_<11>(1535)と中間子との結合係数(coupling constant)等ついての情報が得られるものと期待される。
肝腫瘍画像診断の標準化法における病理組織学的根拠の確立とテクスチャ解析の応用

肝腫瘍の画像診断においては、読影者の主観的な評価に頼る面も多く、読影者間で所見の解釈に相違が生じる場合も多くあるのが現状であり、高い水準の標準化画像診断法が求められる.今回の研究では、現在北米で普及され始めている診断基準を礎に、肝腫瘍の画像診断で重要となる個々の画像所見に対して病理組織像との詳細な対比を行うことで病理学的なエビデンスを確立をめざし、さらには,テクスチャ画像解析による定量的な評価を加えることで、より客観的な画像診断基準を見いだすことを目的とする。2009年から2015年の期間に当院において外科的切除された未加療の肝腫瘍症例のうち、CT、EOB-MRIを術前に施行された177症例(肝細胞癌147例、肝細胞癌以外の悪性腫瘍23例、良性病変7例)を集積し検討することとした。3名の放射線診断医(うち2名は放射線診断専門医)がそれぞれ独立して肝腫瘤のCT/MRI画像に対して、現在北米で普及され始めている診断基準(LI-RADS)で使用されている画像所見項目(Major feature、Ancillary feature)を中心に評価し、コンセンサスを図った後、検討した。さらに肝腫瘍の病理組織学標本(HE染色標本、鍍銀標本など)に対し、病理組織学的診断、病変の分化度(高分化/中分化/低分化)や増殖様式(索状型/偽腺管形成型/硬化型/充実型)、腫瘍内の線維化、壊死、腫瘍被膜の有無、脈管浸潤(動脈/門脈/静脈)、胆管浸潤、肝内転移の有無などを組織学的に評価し、画像所見との比較検討を行っている。今後の方針としては1.肝腫瘍のCT/MRI画像のテクスチャ解析;テクスチャ解析にはMATLAB(MathWorks社)を使用する予定としている。2.肝腫瘍患者の検査値など臨床的評価;組織採取前に診療で採取された血液中の肝腫瘍マーカーの値を測定する。3.総合解析;個々の画像所見に対するテクスチャ解析の評価(単変量解析、多変量解析)をおこない、テクスチャ解析結果と病理所見を比較検討する予定である。2009年から2015年の期間に当院において外科的切除された未加療の肝腫瘍症例のうち、CT、EOB-MRIを術前に施行された177症例(肝細胞癌147例、肝細胞癌以外の悪性腫瘍23例、良性病変7例)の症例集積を行い、現在北米で普及され始めている診断基準(LI-RADS)で使用されている画像所見項目(Major feature、Ancillary feature)を中心とした画像評価を済ませた。さらには、病理組織学的所見との比較検討を加えた結果を日本医学放射線科学会総会において発表・報告した。前年度に行った画像所見、病理組織学所見の検討に加えて、今後は1.肝腫瘍のCT/MRI画像のテクスチャ解析;テクスチャ解析にはMATLAB(MathWorks社)を使用する予定としている。

2009年から2015年の期間に当院において外科的切除された未加療の肝腫瘍症例のうち、CT、EOB-MRIを術前に施行された177症例(肝細胞癌147例、肝細胞癌以外の悪性腫瘍23例、良性病変7例)の症例集積を行い、現在北米で普及され始めている診断基準(LI-RADS)で使用されている画像所見項目(Major feature、Ancillary feature)を中心とした画像評価を済ませた。さらには、病理組織学的所見との比較検討を加えた結果を日本医学放射線科学会総会において発表・報告した。前年度に行った画像所見、病理組織学所見の検討に加えて、今後は1.肝腫瘍のCT/MRI画像のテクスチャ解析;テクスチャ解析にはMATLAB(MathWorks社)を使用する予定としている。2.肝腫瘍患者の検査値など臨床的評価;組織採取前に診療で採取された血液中の肝腫瘍マーカーの値を測定する。3.総合解析;個々の画像所見に対するテクスチャ解析の評価(単変量解析、多変量解析)をおこない、テクスチャ解析結果と病理所見を比較検討する予定である。