hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
隣接面齲蝕の評価法の細菌学的・行動科学的検討

乳臼歯隣接面齲蝕の発生を効果的に予測する方法を検討するために、隣接面齲蝕の現症と各齲蝕発生因子との関係を検討した結果、下記に記した因子があげられた。2)ミュータンス連鎖球菌数の全連鎖球菌数に占める割合(SM比率):10%未満、10%以上3)乳酸桿菌数:検出不能(10CFU/ml未満)、少数(103*10^3CFU/ml)、多数(測定不能)4)隣接面カリオスタット試験の48時間値:1.5未満、2.0以上5)歯間空隙の存在:有り、無し6)生活習慣については,歯科受診前の刷掃習慣および昼間の養育者などの生活環境隣接面部に齲蝕が認められなかった67部位を対象として、1年2年後の同部の齲蝕の有無について診査を行った。各因子が乳臼歯隣接面齲蝕の発生に如何に関与するか検討し、以下の結果を得た。1)ミュータンス連鎖球菌数と経過観察後の隣接面齲蝕の有無との間には関係は認められなかった。また、SM比率との間にも関係が認められなかった。2)乳酸桿菌数と経過観察後の隣接面齲蝕の有無との間に有意差が認められた(P<0.05)。3)隣接面カリオスタット試験結果値と経過観察後の隣接面齲蝕の有無との間には関係は認められなかった。4)歯間空隙の有無と経過観察後の隣接面齲蝕の有無との間に高度の有意差が認められた(P<0.01)。今回、ミュータンス連鎖球菌数、SM比率およびカリオスタット試験結果値との間に統計的に有意差が認められなかった。これは経過観察の期間が長すぎたこと、および対象部位が少ないことが原因と考えられる。今後、乳臼歯における隣接面齲蝕発生の予測を検討するための経過観察の期間を短く再調査を行うことにより、隣接面齲蝕のより確実な予測的な評価法を考案することが可能となる。隣接面齲蝕の効果的な評価法の確立を目的として,乳臼歯隣接面齲蝕の現症および口腔内状態と細菌学的・形態的因子および生活習慣との関係について検討を加え,以下の結果を得た。1ミュータンス連鎖球菌が10^5CFU/ml以上の群は,10^5CFU/ml未満の群と比較して齲蝕に罹患している割合が有意に高く、齲蝕重症度指数(以下CSI)も高かった。2ミュータンス連鎖球菌数の全連鎖球菌数に占める割合が10%以上の群は,10%未満の群と比較して齲蝕に罹患している割合が有意に高く、CSIも高かった。3乳酸桿菌の多数検出群(測定不能)は検出不能群(10CFU/ml未満)と比較して齲蝕に罹患している割合が有意に多かったが、少数検出群(103^*10^3CFU/ml)と検出不能群との間には有意差が認められなかった。CSIにおいては、多数検出群および少数検出群は検出不能群と比較して有意に高かった。4齲蝕に罹患している部位ほど隣接面カリオスタット試験の48時間値が有意に高かった。5歯間空隙が有る群は、無い群に比較し齲蝕罹患部位が有意に少なかった。6生活習慣については,歯科受診前の刷掃習慣および昼間の養育者などの生活環境と有意な関係があった。

今後、乳臼歯における隣接面齲蝕発生の予測を検討するための経過観察の期間を短く再調査を行うことにより、隣接面齲蝕のより確実な予測的な評価法を考案することが可能となる。
多相系生医学材料の設計に関する研究

本特定研究は、多相系生医学材料を対象にさまざまな角度から材料のもつ特性を解析し、生体との相互作用における多相性の意義を究明し、高度の複合機能を有する新しい多相系生医学材料を設計し、合成するための手法と、その解析法、評価法など、生医学材料の基礎科学を飛躍的に発展させることを目的として、57年度より59年度に至る3年間にわたって組織的な研究を展開した。その結果、特筆すべき多くの研究成果を挙げ、また関連分野の研究水準を著しく向上させ、世界的にみても指導的な地位を占めるに至った。本年度はこれらの成果のとりまとめを目的とし、関連分野の研究者を含めての討議を経て、より高いレベルに立って研究成果を総合的に見直し、その意義を明らかにするとともに、残された問題についても討議し、今後の発展的展開についても具体的な計画を協議した。(1)3年間にわたる研究成果を先ず全研究班員の執筆によってまとめ、研究成果総括報告書(和文)を60年10月に発行した。(2)研究成果を総合的に検討討議するために、全班員および関連分野の研究者の参加により、60年11月東京においてシンポジウムを開催し、6件の主題に分けて成果報告ならびに討議を行った。(3)シンポジウムの討議内容も含めて、英文で成果報告書の作成を全研究班員に求め、研究成果総括報告書(英文)を61年2月に発行した。(4)総括班会議を3回、幹事会を6回開催し、研究成果のとりまとめ方法、チェックアンドレビュー、および今後の研究の進め方などについて審議した。さらに新材料の研究において生医学材料の研究が占める位置を中心に、材料研究のあり方についても討議し、新材料の研究に関する提言、および本特定研究の後にくるべきものとして、主体特異性材料の研究に関する提言をまとめた。
癌の放射線・化学療法におけるG-CSF使用後の増加顆粒球の早期減少メカニズム

癌の放射線・化学療法における顆粒球減少に対するrhG-CSF(recombinant human granulocyte-colony stimulating factor,ヒト顆粒球コロニー刺激因子)注射後の顆粒球増加後に引き続いて起こる、おびただしい数の顆粒球減少のメカニズムを解明することは、増大するrhG-CSF使用量の適正化および癌の放射線・化学療法における正常組織防護ないし癌治療の個別化・最適化の観点観点からも、非常に重要である。本年度の研究において、rhG-CSF刺激欠乏状態で予想される顆粒球アポトーシスの過程でのミトコンドリアの膜電位変化について解析し、rhG-CSF注射によって増加した顆粒球は、rhG-CSF注射を急に終了することによってアポトーシスを惹起することを証明した(Oncology Reports 8:1027-1029,2001)。すなわち、顆粒球を増加させた後で、rhG-CSF注射を突然終了するという現在のrhG-CSF投与法(突然終了法)では、おびただしい数の顆粒球がアポトーシスに陥っていることが判明した。再発乳癌患者10例を対象として、放射線・化学療法後の顆粒球減少に対して、rhG-CSF注射の前後における顆粒球の変化を経時的に検討した。この結果、rhG-CSF注射により増加した顆粒球は、rhG-CSF注射を急に終了することによってアポトーシスを惹起することを証明した。すなわち、顆粒球を増加させた後で、rhG-CSF注射を突然終了するという現在用いられているrhG-CSF投与法(突然終了法)では、おびただしい数の顆粒球がアポトーシスに陥っていることが判明した。一方、rhG-CSF注射を急に終了せずに、プレドニン投与終了時と同様に漸減して終了すると(漸減法)、rhG-CSF投与終了に伴う顆粒球のアポトーシスはほとんど認めず、顆粒球の過剰なアポトーシスによる損失を防ぐことができた。
細胞競合に関わる代謝ステータスとその制御因子の網羅的同定

細胞競合は、組織において増殖が速く生存能の高い細胞群(勝ち組)が、増殖が遅く細胞死によって排除される細胞群(負け組)に競合し、細胞の増殖、細胞死、分化などが統合的に制御されることより、一定の大きさと機能をもつ組織が形成される現象であり、多細胞生物における普遍的な新概念として注目される。本研究では、独自に開発した細胞競合関連因子Mycにより誘導される細胞競合モデルを用いて解析を行った。その結果、Mycとp53により協調的に制御される好気的糖代謝の亢進が、細胞競合が生じる際に細胞非自律的に決定づけられる勝ち組、及び負け組それぞれの細胞特性のトリガーとなることを明らかにした。本研究では、多細胞生物の発生、再生、発がんなどの過程に関わる普遍的な生命現象として注目される新しい概念である、細胞競合に着目する。細胞競合とは、器官・組織において、増殖が速く生存能の高い細胞群(勝ち組)が、増殖が遅く細胞死によって排除される細胞群(負け組)に競合し、細胞の増殖、細胞死、周期、分化などが統合的に制御されることにより、一定の大きさと機能をもつ器官・組織が形成される現象である。これまでに申請者らは、ショウジョウバエの翅原基、及び培養細胞株を用いた独自の細胞競合のin vivo、及びin vitroモデルを確立し細胞競合関連因子として、癌遺伝子c-MycのショウジョウバエホモログdMycが報告してきた(松田& Johnston, Proc Natl Acad Sci USA 104, 2007)。申請者は、これらのモデルを用いた予備的解析から、勝ち組、あるいは負け組となるそれぞれの細胞群の運命決定に、dMycとp53が協調的に制御するエネルギー代謝変化が関わることを見いだした。しかしながら、その分子機構は殆ど不明である。そこで本研究課題では、エネルギー代謝制御に関わり、勝ち組と負け組が互いを感知する際の分子実体とその分子機構とは何か?という疑問を解決するため、上記のモデルを応用し、遺伝学的手法とメタボローム、ATP動態可視化プローブ(ATeam)による解析を組み合わせ、勝ち組と負け組の細胞運命を逆転させる表現型を指標とした細胞競合制御因子の大規模な機能的スクリーニングを行う。これまでに申請者らは、ショウジョウバエの翅原基、及び培養細胞株を用いた独自の細胞競合のin vivo、及びin vitroモデルを確立し、細胞競合関連因子として、がん遺伝子c-MycのショウジョウバエホモログdMycを報告してきた(松田& Johnston, Proc Natl Acad Sci USA 104, 2007)。申請者は、予備的解析から、競合する細胞の運命決定に、それぞれ細胞におけるエネルギー代謝変化が関わることを見いだした。そこで本研究課題では、上記モデルにおいて分子生物学的・生化学的解析を行った。その結果、勝ち組細胞においてdMycとp53により協調的に制御される好気的糖代謝の亢進が、細胞競合が生じる際に細胞非自律的に決定づけられる勝ち組、及び負け組それぞれの細胞特性のトリガーとなることを明らかにした。さらに、エネルギー代謝制御に関わり、勝ち組と負け組が互いを感知する際の分子実体とその分子機構とは何か?という疑問を解決するため、モデルを応用し、メタボローム解析による細胞競合制御因子の機能的スクリーニングを行った。これらの解析から、競合する勝ち組、あるいは負け組細胞においてその特性決定に関わる候補低分子因子(23因子)を見いだした。ATP動態可視化プローブ(ATeam)を用いた解析系の開発を進めるとともに、さらなる解析を進めている。細胞生物学交付申請書の研究ステップ(1)「新規細胞競合制御因子の遺伝学的スクリーニング」に関しては、当初の計画と比較してやや遅れている。これまでに、小規模スケールのスクリーニングを行い、Mycに協調してエネルギー代謝制御を介し競合する細胞の特性を決定する候補因子として、がん抑制因子p53を見いだした。ひきつづき、スクリーニングを遂行する。交付申請書の研究ステップ(2)「候補因子に対する評価:メタボローム解析、及びATP動態ライブイメージングによる代謝を介する新規細胞競合因子の同定」に関して、以下に報告する。メタボローム解析については、概ね順調に研究が進展している。

これまでに、細胞競合のin vitroモデル(間接共培養系モデル)において、勝ち組、あるいは負け組となる細胞として、高dMyc細胞、及び低dMyc細胞において、小規模スケールでメタボローム解析を行い、エネルギー代謝変化と細胞特性決定機構との関係を明らかにするための解析系を構築し、予備的な解析結果を得た。そこで、この解析系を用いて、競合する勝ち組、及び負け組細胞、及び非競合条件下における様々なコントロール細胞において、スケールアップしたメタボローム解析による細胞内の代謝中間体動態の網羅的解析を進めている。研究ステップ(1)で候補因子として見いだされたp53に関して、Mycとの協調制御により代謝を介して競合する細胞の特性が決定される仕組みについて解明することを目的として、メタボローム解析を行う。ATP動態ライブイメージングに関しては、当初の計画と比較してやや遅れている。申請者は、連携研究者の京都大学・今村博臣博士との共同研究により、ショウジョウバエなど、体温が室温付近にあるモデル生物におけるATP動態解析のための低温作動性の高いプローブの開発を進めている。全体の評価として、<区分>3を選択した。研究プロジェクト(1)「新規細胞競合制御因子の遺伝学的スクリーニング」に関しては、平成25年度に確立した解析系を用いて、平成26年度にひきつづき解析を進める。研究プロジェクト(2)「候補因子に対する評価:メタボローム解析、及びATP動態ライブイメージングによる代謝を介する新規細胞競合因子の同定」に関しては、以下に述べるように遂行する。平成25年度に確立したメタボローム解析系を用いて、平成26年度にメタボローム解析による細胞内の代謝中間体動態の網羅的解析を進める。ATP動態ライブイメージング解析に関しては、平成25年度にひきつづき、平成26年度は、ショウジョウバエモデルのための低温作動性の改良型ATeamの開発に挑戦的に取り組み、代謝ステータスの可視化解析系を確立する。当該助成金は、平成25年度において、研究プロジェクト(1)、及び(2)の予備検討を中心に遂行し、かかる費用を計上した結果として生じ、翌年度分として請求した。次年度(平成26年度)は、各プロジェクトをスケールアップし解析をひきつづき行うため、主として当該助成金は消耗品費として計上する。次年度(平成26年度)は、研究プロジェクト(1)「新規細胞競合制御因子の遺伝学的スクリーニング」に関しては、ひきつづき解析を進める。研究プロジェクト(2)「候補因子に対する評価:メタボローム解析、及びATP動態ライブイメージングによる代謝を介する新規細胞競合因子の同定」に関しては、大規模なサンプル調製とメタボローム解析を進める。また、ATP動態ライブイメージング解析に関しては、低温作動性の改良型ATeamの開発に挑戦的に取り組み、ショウジョウバエの個体を用いたin vivo、及び培養細胞株を用いたin vitroの細胞競合解析系において、ATP動態をライブイメージングできる解析系を確立する。研究計画(1)、及び(2)を遂行するため、平成25年度に繰越した次年度使用予定の研究費が平成26年度に請求する研究費に加算される必要がある。
高密度イオンビームを用いた新世代・電子-イオン衝突実験

核融合プラズマのような高温プラズマ中で起こりうる多くの原子衝突過程の中で電子・イオン衝突過程はプラズマ制御、計測において非常に重要な過程であり、また原子・分子物理学の分野においても最も興味ある過程の一つであることから、研究が進められている。この電子・イオン衝突における励起過程の研究では、その衝突断面積の小ささと標的イオン密度の低さから非常に困難な実験となる。我々はこの困難さを克服するため、現在まで電子・イオン衝突実験専用の大強度イオン源を開発し、またノイズに強いタンデム型の静電型放出電子分光器も独自に開発した。ここで問題となっているのは大強度めイオンが作る空間電荷である。まず我々はこの空間電荷による効果を観測するために、電子-Xe原子衝突におけるN_5O_<2,3>O_<2,3>(^1S_0)Auger過程のスペクトルを測定しながら、同時にその衝突領域にKr^+イオンビームを入射し、スペクトルに対する入射イオンの効果を強度依存性測定した。それによると、衝突過程に直接寄与しないKr^+イオンのビーム強度が大きくなるにしたがってAuger電子エネルギーが低エネルギー側にシフトし、その量が大きくなってくることが観測された。これはイオンビームが作り出す正の空間電荷による衝突領域の電位変化に起因するものであり、この測定方法によって空間電荷を評価することが可能になった。また、Augerピークの半値幅の変化も測定された。衝突領域のイオンビームの空間電荷による電位分布変化で、半値幅が増加し分解能が悪化する様子を捕られた。イオン電流が4μA近くなると半値幅の増加は50meV以上になった。現在の放出電子分光測定の分解能目標は50meVであり、このような高分解能測定を行う場合、イオンが作る空間電荷を分解能以下に低減する必要がある。そこで我々は独自のイオンビーム空間電荷の低減方法を試みている。イオンビームのビーム中心にタングステン細線のコイル(イオンビーム径より小さい)を平行に挿入し、衝突用の電子ビームを入射させる。電子はイオンビームと衝突する他、コイルとも衝突し低エネルギーの二次電子を放出する。この二次電子によりイオンビームの空間電荷をキャンセルさせ衝突領域の電位をなくそうというものである。現在この試験をくり返し行い最適条件をみっけ、電子・イオン衝突過程の放出電子分光測定に移って行く。また今回e-Xe衝突でのサテライトAugerの観測も行った。これは電子衝突により最外殻電子が電離されXe+になり、しかも内殻電子が励起され再びAuger崩壊する過程である。このスペクトル情報は電子-イオン衝突過程に重要なものとなることが予想され、詳細に解析が行われている。

電子-イオン衝突過程の相互作用の理解は、原子・分子物理学の分野において最も興味ある過程の一つである。しかしその衝突反応断面積は10^<-20-18>cm^2程度と小さく、標的イオン密度の低さと相まって非常に困難な実験であり、ほとんど実験データがないのが現状である。我々はこの困難を克服するために、現在この電子-イオン衝突実験専用に開発した大強度イオン源を用い、またノイズに強いタンデム型の放出電子分光装置を開発し、多くの独自のアイデアを駆使して研究にあたっている。本研究の是非を決めるポイントの一つとしてイオン源の性能が挙げられる。今年度我々は、まずイオン源を原子・分子衝突実験の交差ビーム法に耐えうる高品位・高強度イオン源として改造を行った。改造の重要な点の一つとして、ビーム輸送系が挙げられる。このイオン源の特徴である高密度のイオンビームを実現するには、イオン自身が作る空間電荷効果を考慮してビームラインを設計することが要求される。我々は荷電粒子軌道計算用コンピュータプログラムを駆使し、三次元空間で空間電荷効果まで取り入れた軌道シュミレーションを注意深く行い、ビームレンズ系の設計・製作を行った。またもう一つのポイントとして高性能の放出電子エネルギー分析器が挙げられる。我々が独自に研究開発したタンデム型の0°方向高分解能電子エネルギー分析器を導入した。イオンビーム軸に対して0°方向に放出される電子を分析することによりドップラー広がりが無い高分解能のエネルギースペクトルを得ることができる特徴を持つ。また減速スキャン法で電子のエネルギーを数eVにまで落とすことにより、エネルギー分解能数十meVを達成することができる。今年度、上記の点を重点的に進めており、現在までに達成した実験パラメータを次に示す。標的イオン:加速電圧50kV Ar^+=1.5mA, Ar^<2+>=150μA, Xe^+=200μA,電子ビーム:加速電圧500V数百μA。放出電子光装置はe-Ar, Xe衝突での弾性散乱やAuger電子で調整を行っている。e-Arの弾性散乱スペクトルから電子のエネルギー幅は0.5eV程度と見積もられ、e-ArのLMMAuger電子分光スペクトルから装置の総合的な性能評価をすることができた。またe-Xe衝突でのNOOAugerスペクトルも得られた。今後、分析器の捕集効率と分解能を上げ、実験を進めていきたいと考えている。現在まで、この電子-イオン衝突実験専用の大強度イオン源を開発し、またノイズに強いタンデム型の静電型の放出電子分光器も独自に開発し研究を進めている。大強度イオン源は実績として以下のような性能が得られ、十分交差ビーム実験に耐えうるビーム強度となった。エネルギー33keV、ビーム径2mmφ、イオン種Ar^+,Kr^+,Xe^+、ビーム強度500μA。放出電子分光装置はドップラーフリーの0度方向タンデム型静電アナライザーであり、一段目は平行平板型の分析器で入射イオンと放出電子を選別し、二段目の疑似半球型アナライザー(軌道半径104mm)で放出電子のエネルギー分析を行う。この二段の分析装置をシンクロさせ減速スキャン法でエネルギースペクトルを得る。
イラン・イスラム革命の経済的分析

1.イランとサウジアラビアとでは経済開発の進め方に大きな違いがある。サウジでは聖俗融合したサウド家が急速な開発政策を展開するが、それは移民の大量流入により国民を生産過程から遊離させつつ、国民を一挙に富裕化させた。それが本来矛盾するはずの急速な開発とイスラムとの共存を可能にしたのであり、それゆえ伝統的部分の強権的解体は必要なかった。他方シャーはバザールの商人・ウラマーや農民などの伝統的勢力を解体していく政策を採る。それは彼が工業化の担い手である近代的労働者を移民ではなく、国内で作り出そうとしたからである。宗教に強権的弾圧が加えられたのもイスラム的価値から解放された新たな人間類型を作り出そうとしたからである。シャーは西欧の近代化の過程を忠実になぞろうとしたといえる。2.しかし革命の引き金となったのは政治的要因よりもインフレの暴走である。シャーはその経済政策において二つの大きな過ちを犯した。ひとつは石油収入の撒布がイラン経済の吸収能力を越えていたにもかかわらず、近代化を急ぐあまりその速度を緩めようとしなかったことである。もう一つは放漫な金融政策である。財政による巨額の資金撒布にもかかわらず、通貨当局はマネーサプライの規制を行なうどころか、生産投資への融資はインフレを助長しないとの観点から寛大な金融政策を維持しつづけた。その結果インフレが暴走を始め、1978年には取り付けが起こり金融システムは麻痺状態に陥る。インフレの昂進は国民の実質所得を低下させ、経済活動は混乱の一途をたどる。それがそれまでシャーの近代化政策を支持してきた都市中間層を離反させた経済的要因である。イスラムがそれに政治的形態を付与した。
石綿曝露の職種別健康影響

クリソタイル石綿のみを用いている中国石綿繊維工場において、37年間の前向きコホート研究を行なった。石綿作業者の年齢と喫煙状態で調整した全死亡、全がん死、肺がん死,呼吸器疾患死のハザード比はそれぞれ、2.05 (95%信頼区間:1.56,2.68)、1.89(1.25,2.87)、3.31(1.60,6.87)、3.23(1.68,6.22)であった。この工場の41例の男性肺がんについて行ったコホート内症例対照研究で石綿曝露と喫煙は相乗的に肺がんを発生させることが示された。また中国のクリソタイル石綿鉱山労働者コホートでも肺がん死と非悪性呼吸器疾患死のリスクが有意に高かった。本研究の目的は、1.「白石綿は青石綿ほど発がん性がない」というAmphibole Hypothesisの当否を、肺がんと胸膜中皮腫にわけ、喫煙の影響も考慮して検証する。2.同じ生産地の石綿に曝露しても、石綿鉱山より石綿製品工場の方が肺がんの発生率が高いといわれるTextile Mysteryの当否を確認するとともに、業務や工程による石綿繊維の種別とサイズ分布および混在粉じんの差からこのMysteryの原因を解明する、の2点である。第1点については、重慶石綿工場1139名中に観察された41名の男性肺がん患者について、年齢(+5歳)でマッチさせた5人ずつの対照群を置き、コホート内症例対照研究を行った。喫煙、年齢、曝露開始年齢、曝露期間で調整した条件付きロジスティック分析の結果、症例の54%は石綿高曝露群であるのに対して、対照では24%に過ぎなかった。喫煙も症例群で多かった(90%対73%)。石綿高曝露による肺がんのオッズ比は3.66(95%信頼区間1.61-8.29)で、喫煙によるそれは3.33(1.10-10.08)であったが、喫煙する高曝露者は10.39(1.34-82.45)であった。すなわち石綿高曝露は明らかに肺がんの危険を増すが,同時に喫煙と石綿による肺がんの発生には相乗的な効果があると考えられた。以上の結果はOEM誌に発表した。第2の目的に関連して、工場内で吸引収集した52サンプルについて、分散染色分析法で石綿種別を概略評価したところ、繊維形状の粉じん中にクリソタイルは多いが、トレモライトの比率は極めて低かった。さらに石綿種別を確定するためエネルギー分散型X線解析装置付き走査電子顕微鏡で解析の準備を開始したが、地震と計画停電の影響で遅れている。研究計画2年次にこの分析を早急に再開し、作業環境の繊維濃度とともに論文にまとめる計画である。さらに四川省石綿鉱山作業者についての長期追跡結果が入手できたので、その解析と論文化を2年次以降に進めるとともに、鉱山の作業環境試料についても引き続き入手のための手配を続ける予定である。中国重慶市の石綿製品製造工場で以下の調査を行なった。1石綿の繊維数濃度と重量濃度の平行測定の結果からは,繊維数曝露評価のために広く行われている後者による前者の推計は不可能なことが示された。2疫学調査では1975年から2008年までの37年間追跡した結果を発表するとともに、同工場作業者の中で2001年までに見出された41人の男性肺がん患者をもとに症例対照研究を行なった。その結果、呼吸器疾患、肺がんの増加が示されるとともに、先行研究で言わる肺がん発生における石綿曝露と喫煙の相乗作用が確認された。これらの結果から、石綿の危険性はもっぱらクロシドライトやトレモライトなどのアンフィボールであり、クリソタイルは比較的安全とする、いわゆるAmphibole Hypothesisは、少なくとも肺がんについては成立しないと考えられた。3同工場の中皮腫症例の検討において、作業環境中と肺組織内の繊維については前者ではトレモライト(アンフィボール石綿の一種)繊維は極めて少ないが,逆に肺組織内ではほとんどがトレモライト繊維であり、クリソタイル繊維は例外的にしか認められなかった。この逆転、すなわちChrysotile/Tremolite Paradoxについては、作業場での浮遊、気道末梢までの到達、気道排泄性、酸性化したホルマリンでの溶出の4つの説明が考えられ、論文で列挙した。そしてその解明のために、工場内の石綿のサイズと種別についての詳細な解析を現在進めている。以上の研究に加えて、現在Texti1e Mysteryの解明に取り組んでいる。

これは、クリソタイルを産出する鉱山労働者に比べ、同じその石綿を原料として繊維製品などを作る紡績・織布工場で曝露する作業者により多くがんが発生しているという、カナダと米国サウスカロライナ等からの報告が、中国の石綿鉱山と工場でも成立するか否かを検証するものである。中国重慶市の石綿工場で以下の調査を行った。1石綿の繊維数濃度と重量濃度の平行測定の結果からは,繊維数曝露評価のために広く行われている後者による前者の推計は不可能なことが示された。2疫学調査では1975年から2008年までの37年間追跡した結果を発表するとともに、同工場作業者の中で2001年までに見出された41人の男性肺がん患者をもとに症例対照研究を行なった。その結果、呼吸器疾患、肺がんの増加が示されるとともに、先行研究で言わる肺がん発生における石綿曝露と喫煙の相乗作用が確認された。これらの結果から、石綿の危険性はもっぱらクロシドライトやトレモライトなどのアンフィボールであり、クリソタイルは比較的安全とする、いわゆるAmphibole Hypothesisは、少なくとも肺がんについては成立しないと考えられた。3の中皮腫症例の検討において、作業環境中と肺組織内の繊維については前者ではトレモライト(アンフィボール石綿の一種)繊維は極めて少ないが,逆に肺組織内ではほとんどがトレモライト繊維であり、クリソタイル繊維は例外的にしか認められなかった。この逆転、すなわちChrysotile/Tremolite Paradoxについては、作業場での浮遊、気道末梢までの到達、気道排泄性、酸性化したホルマリンでの溶出の4つの説明が考えられ、論文で列挙した。そしてその解明のために、工場内の石綿のサイズと種別についての詳細な解析を現在進めている。以上の研究に加えて、現在Texti1e Mysteryの解明に取り組んでいる。これは、クリソタイルを産出する鉱山労働者に比べ、同じその石綿を原料として繊維製品などを作る紡績・織布工場で曝露する作業者により多くがんが発生しているという、カナダと米国サウスカロライナや英国からの報告が、中国の石綿鉱山と工場でも成立するか否かを検証するものである。紡糸紡織などの石綿製品製造工場とその原料である石綿を産出する鉱山でのリスクを比較する計画について、作業者の死亡原因についての疫学調査部分について解析結果をまとめ発表準備を進めている。しかし石綿曝露状況の詳細な調査については、石綿鉱山が外国人の立ち入りを厳しく制限しており、長期の交渉で一時は許可が下りるかと思われたが、ふたたび不許可となったため測定が実施できていない。25年度が最終年度であるため、記入しない。石綿繊維濃度の正確な測定には日本からの調査員の現地入りが欠かせず、引き続き粘り強く石綿鉱山での調査を要請するとともに、中国人を訓練しての代替調査の可能性を検討する。なお石綿製品工場での疫学調査結果の再解析、同工場での曝露石綿の解析については鋭意進めている。
若年男子の心理社会ストレスを媒介するアロスタティック負荷と血管健康の横断縦断調査

本研究は,心理社会的ストレスが若年健常男子の血管健康を悪化させる心理一生物学的機序を明らかにするため,5年縦断研究のべ一スライン調査として計画された。本研究期間3年間に得られた資料は横断的に分析された。指動脈スティフネスは血管炎症関連指標およびアロスタティック負荷と有意な相関関係を示し,心理社会的因子とライフスタイル因子はアロスタティック負荷を介して,男子青年の血管健康に影響を及ぼすと示唆された。本研究では,血管健康の簡易指標として,申請者グループが独自に開発した指動脈弾力性指数(Finger arterial elasticity index : FEI)を用いている。研究1:FEIの信頼性を若年健常青年男女170名からの資料によって評価した結果,同一人の複数回測定の変動係数は5%程度であった。また,同時測定した平均血圧とFEIの関係は双曲線をなし両方の対数間では線形となった。FEIのこの血圧依存性は回帰直線予測からの残差を求めることで調整可能であり,血圧に依存しない新しい動脈硬化指標を開発した(FEIadj)。研究2:慢性ストレス評価法としてのアロスタティック負荷(Allostatic load : AL)を,健康な22歳以上の男子学生において調査した。FEIadjは年齢とは独立に,血管炎症を表す高感度CRPおよびALと有意な相関関係を示した。同様にALは人格特性としての敵意性と正の偏相関,コヒアレンス感とは負の偏相関を示し,大学生版食行動尺度(Eating behavlor scale : EBS)による不健康な食習慣,特に,満腹まで食べ,早食いで,不規則な食事とも有意な正の偏相関を示した。これらの知見は,健常青年の小・細動脈の硬さが血管炎症反応と関連し,否定的と肯定的人格特性と食習慣に関連した慢性ストレスの影響も受けることを示すものである。従って,FEIadjは動脈硬化の早期診断に寄与するものであり,健康心理生理学への広い応用可能性を示唆する。今後は研究2と同一の調査により例数を追加し,交絡要因の影響を考慮に入れることで上記の知見を確認し,健常青年男子のストレスと血管健康の関係における全体構造を分析する。研究1:慢性ストレス評価法としてのアロスタティック負荷(ALI)を,健康な男子学生177名において調査した。独自に開発した指動脈弾力性指数(FEI)は指部動脈全体の弾力性を表すが,指部の細動脈がより多く寄与するFEI高圧成分(FEIH)を新たに考案した。年齢を制御した偏相関ではALIおよびその構成指標である個々の心血管リスク指標やそれらに関連する肥満度(BMI),体脂肪率,LDL・HDLコレステロール,総コレステロール対HDL比,中性脂肪,インスリン,HOMA-IRとの間で有意性を認めた。また,21歳以下と22歳以上の2群に分けて比較すると,心血管リスクマーカーとFEIHの相関関係は22歳以上群でより強いことが判明した。研究2:研究1で考案したFEIHをもとに新たな指細小動脈障害指標として指細小動脈スティフネス指数(FSI)およびFSI高圧成分指数(FSIH)を開発し,31名の眼科患者(男14名,女17名)においてテストした。患者は,糖尿病を有する7名の糖尿病群(DM),糖尿病と高血圧を合併する12名の高血圧合併群(DH),基礎疾患のない12名の統制群(CT)の3群に割り振られた。その結果,DM群およびCT群に比べて有意なFSIの最高値をDH群で認めた。FSIHはCT群に比べ,DMとDHの患者で有意に高かった。研究3:動脈硬化初期のマーカーとしての血管内皮機能を脈波だけの情報から測定する指動脈流量依存性コンプライアンス検査法(FDA法)を新規に開発した。結論として,FSIとFSIHは指の小動脈と細動脈のスティフネスを別々に表し,動脈硬化研究の有用な測度と思われた。今後は研究1と同一の調査にFDA法測定も追加し,これまでに蓄積したより大きなサンプルを用いることで交絡要因の影響を統計的に調整し,健常青年男子のストレスと血管健康の関係における全体構造を分析する。研究1:慢性ストレス評価法としてのアロスタティック負荷について,過去2年のデータ(健康な男子学生177名)に本年度の82名のデータを追加し,総数259名のデータセットを完成した。その相関分析により,心血管リスクマーカーおよびアロスタティック負荷評価値と血管健康の基準指標としての指細小動脈スティフネス指数(FSI)との相関関係は,21歳以下と22歳以上の2群に分けて比較すると,22歳以上群でより強いことが再確認された。本研究で収集したデータは同一人の5年後に予定している再検査を用いた縦断研究のベースラインデータとして活用する。研究2:食行動質問紙およびアロスタティック負荷指標の因子分析を実施した結果,心理社会的要因は食行動因子および運動習慣を媒介してアロスタティック負荷とその下位因子と関連することが判明した。

研究3:上記再検査時におけるエンドポイント評価指標に加えるため,新しい細小動脈内皮機能検査(FCR法)を開発した。その基礎研究として医学的標準検査である上腕動脈血管内皮機能指標(%FMD)との一致度を健常青年45名で調べた結果,両者の単相関は有意であり(r=0.474,p<0.01),性,年齢,上腕動脈の直径,充血側の右CAVI,駆血前安静時の右指平均血圧,駆血前安静時の右手指のコンプライアンス初期値,これらすべてを共変量とした偏相関(r=0454,p<0.01)も有意のままであった。次に,簡易法FCR比を目的変数とするステップワイズ重回帰分析を行った結果,%FMD(標準偏回帰係数β=0.446,p<0.01)と独自に開発した指動脈弾力性指数(FEI)(標準偏回帰係数β=0.292,p<0.05)の2変数から簡易法FCR比を説明するモデルが有意であり,その重相関係数はR=0.567(p<0.001)であった。
遠地地震による超低周波地震の誘発励起と海溝付加体の応力環境

海溝付加体における超低周波(VLF)地震の誘発励起の例としては、2004年紀伊半島沖地震(Mw=7.4)に誘発された熊野灘沖付加体におけるVLF地震群発活動がよく知られている。ここではVLF地震活動の再発を見込んで、2008年8月から2009年9月まで杉岡・伊藤(JAMSTEC)らが広帯域海底地震計(BBOBS)3台を設置していたが、狙い通り前回活動から5年後の2009年3月にVLF地震群発活動が再発した。VLF地震直近でのBBOBS観測は世界初であり、この得難いデータから岡元(東工大)・中村(海洋研究開発機構、以下JAMSTEC)らが中心となって震源過程の復元を試みた。必要な震源近傍における地震波速度構造モデルは尾鼻(JAMSTEC)らがJAMSTECグループの構造探査結果に基づいて構築し、結果の解釈に必要な付加体に関する知識は木下(JAMSTEC)らが提供した。研究代表者(深尾)は上記を含む多くの研究者をVLF-seminarとして組織し、互いの解析・検討結果の報告・議論をリードしてきた。セミナーの積み重ねにより、付加体の底で起こるVLF地震の特異な震源過程とそれをもたらすプレート沈み込み環境が以下の如く明らかになった。(1)VLF地震は同程度マグニチュードの通常地震と比べて継続時間が30-100倍と異常に長い。(2)プレート境界(付加体底部)付近に起こる超低角逆断層地震でありこれまで推定されていた高角分岐断層地震とは明瞭に異なる。(3)超低周波地震と呼ばれるものの震源付近では数Hz帯の高周波も通常地震以上に励起されており、付加体底部においてズレ破壊と水圧破砕とが互いに相互作用しながら進行したと考えられる。(4)震源域は海溝軸ごく近傍に位置し、VLF地震が巨大化すれば震源時間が異常に長く津波の励起効率の高いいわゆる津波地震になると予想される。2004年紀伊半島沖地震(M7.4)発生の折り、その余震活動として熊野灘沖付加体中に超低周波地震が発生した。それから5年後の2009年3月、全く同じ震源域で再び超低周波地震活動があった。このとき、海洋研究開発機構地球内部ダイナミクス領域では長期広帯域海底地震観測を同域で実施中であり、海底下超低周波地震活動の至近距離観測に世界で初めて成功した。我々はこの地震記録の解析に参加し下記のような驚くべき結果を得た。(1)超低周波地震のメカニズムは超低角逆断層であり、その震源位置は海溝付加体下のプレート境界(デコルマ)付近に集中する。(2)マグニチュードは4クラスであり通常であればその震源時間は1秒程度であるが超低周波地震の震源時間は異常に長く30-90秒である。(3)一方で通常の地震と比べて高周波(5Hz程度)の励起が異常に大きい。(4)海底下超低周波地震はデコルマを滑り面とするプレート間断層運動であると同時に、このときに発生するデコルマ層内の水圧破砕現象でもある。(5)異常に長い震源時間は、破壊伝播がデコルマ層内の水輸送を担うネットワークによって遅延するためと考えられる。(6)従来、超低周波地震の解析に用いられていた陸域を伝播するレーリー波は海洋レーリー波エアリー相からの変換波であり、これを無視したこれまでの解析結果にはバイアスがかかっている。現在は、以上の結果を論文にまとめ雑誌NATUREに投稿した所である。

(4)震源域は海溝軸ごく近傍に位置し、VLF地震が巨大化すれば震源時間が異常に長く津波の励起効率の高いいわゆる津波地震になると予想される。
分泌性タンパク質の細胞内輸送および分泌機構に関する研究;遺伝的血漿中キニノゲン欠損ラットを用いた検索

遺伝的血漿中キニノゲン欠損であるBrown Norway Katholiekラットの高分子キニノゲンは、163番目のアラニンがスレオニンに変異しており、この一アミノ酸置換が原因で、このラットの肝臓で生合成されたキニノゲンは肝細胞から血中への分泌に障害を生じている。そこで本研究においてはまずBrown Norway Katholiekラットを分泌異常症を一モデルとして、そのキャラクタライズを行った。Brown Norway Katholiekラットの変異高分子キニノゲンcDNAを哺乳類動物細胞に発現させ、細胞内プロセッシングを解析した結果、変異高分子キニノゲンは小胞体における初期生合成において、正常分子同様にN-結合型糖鎖の付加を受けたのちに、さらに少なくともトランスゴルジネットワークまで輸送されシアル酸の転移を受けながらも、細胞外への分泌は妨げられていることが判明した。これは、小胞体で輸送が停止していないという点で、既に報告されている幾つかの血漿蛋白質の分泌障害とは異なった新しいタイプであること示された。さらにこの結果は、細胞内において新生された異常蛋白質が、小胞体で誤った分子構造を形成するが故に、小胞体の分子シャペロンにより速やかに認識され、細胞内で処理される以外にも、ゴルジコンパートメント以降においてもまた、分泌性異常蛋白質の特異的選別・認識機構が存在していることを推定する結果であると考えられる。
ガラクトシアリドーシスの臨床像と保護蛋白の多機能性に関する研究;変異保護蛋白の性質と細胞内動態

保護蛋白はβ-ガラクトシダーゼの安定化及びノイラミニダーゼの活性化に関与し、それ自身はカルボキシペプチダーゼ活性を持つ多機能蛋白である。この保護蛋白の遺伝的欠損症が、ガラクトシアリドーシスで、私たちはこれまで、多くの患者の遺伝子解析を行ってきた。今回私たちは患者で同定された遺伝子変異について、発現実験により、その性質を調べた。まずこれらの変異遺伝子を患者由来のSV40-アデノウイルス形質転換細胞を用い、内因性の保護蛋白のない条件下で発現させ、これらの発現細胞を用い^<32>Pによるラベル実験を行い、抗保護蛋白抗体を用い免疫沈降法により、保護蛋白を回収し、変異保護蛋白のリン酸化を調べた。その結果、正常保護蛋白発現細胞では、リン酸化され正常にプロセスされた保護蛋白成熟体が検出された。また、軽症型患者で同定されたY249N変異発現細胞では、少量のリン酸化成熟体及び、前駆体も検出された。このことは正常保護蛋白前駆体に比べ、この変異を持った前駆体は、成熟体へとプロセスされる速度が、遅くなっていると考えられる。またその他の変異保護蛋白は、全くリン酸化を受けていないことが、明らかとなった。この結果は、これらの変異保護蛋白前駆体が、マンノース6リン酸レセプターを介したリソソームへの輸送経路に入れないことを示唆している。またこれらの発現細胞からの培地中への保護蛋白の遊離を調べると、正常及びY249N変異前駆体のみ培地中に検出された。これらの前駆体を、トリプシンを用いて強制的にプロセスさせてみると、正常前駆体は成熟体へとプロセスされ、それに伴いカルボキシペプチダーゼ活性の上昇が認められたが、変異前駆体は、速やかに分解され、カルボキシペプチダーゼ活性を示さないまま消失した。この結果は、Y249N変異保護蛋白のプロテアーゼに対する感受性が変化していることを示唆している。
境界潤滑の理論体系構築のためのナノ摺動すきま形状顕微鏡

摺動面平滑化技術の進歩にともない,微小摺動すきまでの潤滑技術が求められるようになってきた.しかし,計測の困難さゆえに潤滑現象の解明は十分進んでいない.潤滑現象の把握には,摺動すきま形状(分布)と摺動面を分離する力の関係を求めることが必須である.本研究では,ナノメートルオーダの摺動すきまの形状計測法を提案することを目的とした.微小機械への適用を念頭に,高いすきま分解能と高い面内分解能を両立させる方法を検討した.そして,エリプソメトリーに基づいた新規な方法を試み,すきま形状の計測が原理的に可能であることを示した.本研究では,エリプソメトリーの原理を用いたすきま形状計測法の提案をねらいとしている.前年度までに,プローブおよび基板として透明なガラスを用いるため,それらからの反射光の強度が不足する課題が判明した.そして,数値シミュレーションを用いて摺動プローブに金属膜を形成することにより課題が解決できるという指針を得た.この指針をもとに,クロム膜をコートしたガラス球をガラス基板に接触させた場合のプローブと基板間のすきまを測定した.すきま計測としては,像の輝度を最小とする偏光子の回転角から偏光状態を求め,それをすきまに変換することを試みた.試料各点のすきまは,偏光子の回転角を変えながら,複数のすきま像を撮像し,撮像終了後に画像から試料各点について輝度最小となる偏光子の回転角を求めた.入射角あるいは偏光素子の回転角の設定精度など,エリプソメトリーによるすきま計測には,精度の高い調整が必要であることが判明した.対物レンズの鉛直位置をずらした時の像の変化から入射角を推定する方法や偏光素子の軸を正確に設定する方法を工夫するなどし,注意深く光学調整を行った.また,顕微鏡光学系のレンズやミラーといった光学素子により偏光状態が乱れてしまうことが分かった.そこで,シリコン基板など標準試料を計測し,偏光状態の乱れを補正する方法を導入した.さらに,ガラス基板を弾性体で支持する構造とし,その変形量からプローブに印加される荷重を測定できる構成とした.得られたすきま分布は,幾何形状とヘルツの接触理論から予想される値とおおむね一致し,本法によりすきま形状計測が可能であることを明らかにした.摺動時のすきまについても本法により計測が可能であり,本法は境界潤滑の理論体系の構築に有効であると考えられる.摺動面平滑化技術の進歩にともない,微小摺動すきまでの潤滑技術が求められるようになってきた.しかし,計測の困難さゆえに潤滑現象の解明は十分進んでいない.潤滑現象の把握には,摺動すきま形状(分布)と摺動面を分離する力の関係を求めることが必須である.本研究では,ナノメートルオーダの摺動すきまの形状計測法を提案することを目的とした.微小機械への適用を念頭に,高いすきま分解能と高い面内分解能を両立させる方法を検討した.そして,エリプソメトリーに基づいた新規な方法を試み,すきま形状の計測が原理的に可能であることを示した.本年度は,本研究で提案するエリプソメトリーの原理を用いたすきま形状観測の原理確認をねらいとして光学系を構築した.本研究では,倒立顕微鏡を改造し,エリプソメトリーの原理を用いて摺動すきまの分布を像として一括計測可能な顕微鏡光学系とした.エリプソメトリーには斜め入射光で試料を照明することが必要だが,エリプソメータと同様の斜め観測光学系をそのまま適用すると,視野がサブマイクロメータ程度しか確保できないという原理的な課題が生ずる.そこで,対物レンズを試料面に垂直に配置し,さらに照明光を後側焦点面に集光し入射角の大きな平行光に変換する光学系とすることで課題を克服することとした.偏光子,1/4波長板および検光子により,基板を透明なものとして基板上方に配置した摺動プローブとの間の摺動すきまの違いによる偏光状態の変化を輝度として可視化できる系とした.そして,構築した系を用いて,エリプソメトリー顕微鏡としての原理確認に成功した.また,面内分解能についても0.1μmオーダとほぼ回折限界が達成可能であることを確認した.この系を用いて,光ファイバプローブと透明基板を用いてすきま測定の課題抽出を行った.透明基板からの反射光を用いて可視化するので,観測光の光量が不足することが判明した.一方,エリプソメトリーとしては単色光が必要であるが,単色光源は光干渉による雑音像を発生する.そこで,光強度が高く光干渉性を抑えた光源を種々試み,LED光源が最良であることを見出した.さらに,エリプソメトリー信号の数値シミュレーションを行い,摺動プローブのコーティングによりこの課題が解決できる見通しを得た.本年度のねらいとしていたすきま形状観測の原理確認のための光学系を構築し,本研究の最も基本となるエリプソメトリー顕微鏡としての原理確認を達成した.さらに面内分解能についてもねらい通り,回折限界に近い分解能を達成した.以上のように基本特性はねらい通りのものを達成できた.そして,構築した系を用いてすきま形状観測系としての課題抽出を行ったところ,当初想定したように,透明基板を対象とした観測であるため光量が不足することを見出した.これに対する対策として,単色光顕微鏡の課題である干渉性雑音を抑えて,高い光量を有する光源としてLED光源を用いること,および数値シミュレーションによりプローブにコーティングすることで課題解決の見通しを得た.以上,おおむね順調に進展していると考えている.前年度に引き続きすきま

形状観測系の改良を進める.前年度判明したSN比の向上を図り,静的なすきまを対象とした原理確認と基本特性の確立を優先する.まず,プローブコートなどにより光強度の増強を図る.摺動子については原理確認のしやすいものとする.また,油浸対物レンズを用いた入射角の増大によるSN比の向上も検討する.必要に応じて構築した倒立顕微鏡をベースとした光学系を改造する.静的なすきまを対象とした原理確認と基本特性の確立を優先し,その結果を考慮した上で,摺動すきま計測への展開を検討する.水平方向に加振した摺動子と基板との間のすきま形状を画像として一括計測する.さらに,光源を強度変調しプローブ加振の位相(タイミング)と同期したストロボ撮影については,摺動すきま計測実験の結果を考慮した上でその展開を検討する.以上の結果から,すきま形状と力学応答の関係の定量化の可能性を検討し,境界および混合潤滑領域における流体潤滑理論検証に向けた本方法の有効性を検討する.前年度に引き続きすきま形状観測系の改良を進める.光強度の増強のためのプローブコートは,まず現有の真空蒸着装置を用いて金属膜のコートを試みるが,材質などの条件によっては外部の業者に委託する.静的なすきまを対象とした原理確認と基本特性の確立のための光学部品や機構部品を購入する.必要に応じて現有の倒立顕微鏡の改造も検討する.静的なすきまを対象とした原理確認および基本性能の確立を優先し,その結果を考慮した上で,摺動すきま観測系,さらにストロボ観測系の構築について検討する.
神経分化制御におけるトロンビン・トロンボモジュリン系の役割に関する研究

平成8年度は、7年度に検討したネキシン-1とトロンビン機能的レセプター(TFR)に引き続き、トロンビンの主要な膜受容体であるトロンボモジュリン、ならびに強力なセリンプロテアーゼ抑制活性を持つプラスミノーゲン・アクチベータ-・インヒビター1(PAI-1)の神経系細胞における発現をRT-PCR法を用いて検討した。トロンボモジュリンは翻訳領域ややC末側の1200bpを、PAI-1は翻訳領域ほぼ中央の1375bpを増幅した。両者とも発現を確認できたのはヒト膠芽腫株A172のみであった。トロンビンの2つの受容体、TFRとトロンボモジュリンの両者を発現している神経系の細胞株を確認できなかったため、未検討であるヒト神経芽細胞腫株IMR32、SY5Yについて検討中である。ネキシン-1とTFRについては、発現を確認できたヒト神経芽細胞腫株GOTOにおいて各種培養条件にてノザンブロットを行った。ネキシン-1は2.4kbに単一バンドを認め、血清除去刺激ではmRNA発現量に差は認められなかった。トロンビン添加刺激では、量依存性に発現量が増加した。またPKC活性化剤添加では、対照の4倍に発現量が増加した。TFRは3.5kbに単一バンドを認めたが、血清除去、トロンビン添加にてもmRNA発現量は変化しなかった。ネキシン-1遺伝子の発現制御には、トロンビン自身のプロテアーゼ活性、あるいは受容体を介した機構、特にPKCを介した機構が関与していることが示唆された。今後、トロンビン受容体活性化能を有するペプチドを作成したので、受容体を介する作用機構を解析予定である。ネキシン-1のin situ hybridizationをラット脳にて行い、海馬、線状体、皮質錐体細胞層、小脳のプルキンエ細胞層、顆粒細胞層などに発現を確認できた。今後、低酸素虚血負荷モデルにて検討予定である。
ナノシートの新しい分析手法の開発

本年度は、in-plane回折計のソーラースリットの改良により迅速に測定を可能にするとともに、XAFS法と組み合わせた同構造解析法をこれまで構造解析が行われていなかったニオブ系酸化物ナノシート、一部金属サイトを固溶したチタン系酸化物ナノシート、水酸化物ナノシート等(計11種)に適用し、それぞれの構造・電子状態を明らかにした。特に、固溶体酸化物ナノシートでは、固溶元素の置換量とナノシートの二次元格子定数に一定の関係が見られるなど、ナノシートの研究における新しい知見を得ることができた。さらに、本年度新たに合成に成功したタンタル系酸化物ナノシートでは、シート内にイオンチャンネルとして活用しうるホールが規則的に配列したメッシュ構造を有していることも明らかにすることができた。また、ナノシートが表面しかもたない特異な物質であることに着目し、バルクでは観測することが難しい物理化学諸特性と構造の関係を調べる研究を前年度に引き続き行った。チタニアナノシートでは、光誘起親水性の発現前後に応じて微小であるもの可逆的な構造変化が観測された。これは、光誘起親水性の発現に構造変化が寄与している可能性があることを示唆しており、メカニズムを考察する上で有用な情報を得ることができた。水酸化物ナノシートにおいては、充放電に伴って中心金属の価数が変化することがわかり、今後の材料開発に向け重要な情報を得ることができた。以上のように、本年度の成果によって、本研究の主要な目的である剥離ナノシートの物質像の多くを解明することができた。本構造解析法は、ナノシートの基礎・応用ともに研究を進める上で大変有用であり、今後ナノシートの研究に大いに活用されることが期待される。現在、これまでに得られた成果を論文としてまとめる作業を進めている。16年度の研究活動ではナノシートの二次元周期構造を解析するために、まず放射光対応型in-plane回折装置を開発し、放射光施設への搬入・設置を行った。これによって、回転対陰極型X線管球(Cu-Ka)と多層膜ミラーを用いた実験室系に比べ、1/10の測定時間で8倍のピーク強度を稼ぐことができた。また、波長を変更することによって、ナノシートの多くの面内回折線を検出することができた。このパターンに基づき二次元構造を精密化したところ、剥離する前のバルク体の構造解析の結果と比較できる精度を持った格子定数を得ることに成功した。さらに、偏光依存全反射蛍光XAFS法をチタニアナノシート単層膜に適用することによって、回折法では評価できないシート法線方向の構造を決定することができた。両結果から、チタニアナノシートは剥離現象に伴ってシートの面積が2%程度縮小し、シートの厚みが4%程度増加することが明らかになった。以上、チタニアナノシートの研究によって、本研究の目的である「二次元ナノ物質に対する構造解析法の確立」を行うことができた。この成果によって、ナノシートと元の母相のホスト層の構造を初めて定量的に議論することが可能となった。さらに、この構造解析法をこれまで構造が明らかにされてこなかった各種ナノシートに適用した。これら構造解析の結果から、各種ナノシートの素性が明らかにされると共に、ナノシートの剥離に伴う構造の変化が一様ではなく、元の母相のホスト層の構造と組成に依存して固有の変化を示すことが明らかとなった。今後、この構造解析法を発展させ、ナノシートで構築した材料の評価や機能性を利用したin-situ実験などを通して、本研究の主要な目的であるナノシートの物質像を明らかにする予定である。
神経軸索再生を制御するシグナル伝達ネットワーク機構

神経軸索の再生機構の理解は、損傷した神経の再生医療に繋がることから、社会的要請度の高い研究課題である。しかし、神経軸索再生を促進・抑制するシグナルの実体および制御機構は未解明である。これまでに、線虫C.elegansをモデル動物として、軸索再生を制御するシグナル伝達系として、JNK MAPキナーゼ(MAPK)経路、p38 MAPK経路、サイクリックAMP(cAMP)経路、PKC経路、低酸素経路、Rho→ミオシン経路、などを世界に先駆けて見出した。本研究の概要は、線虫をモデル動物として、これらのシグナル伝達経路の有機的連携によって構成される、神経の軸索再生を制御するシグナル伝達ネットワークの全容解明を行う研究である。研究代表者はこれまで線虫C.elegansをモデルに用いて神経軸索の再生を制御するシグナル伝達機構の解明に大きな貢献をしてきた。本計画はこれまでの圧倒的な成果の蓄積を基に分子遺伝学的手法を用いて複雑なシグナル伝達ネットワークの全貌解明に迫ろうとするものである。独立した4つの計画が用意されている。それぞれの研究テーマは、解答としての仮説が提案されており、その意味で成熟した内容の優れた提案である。たとえ1つが挫折しても他でブレイクスルーが得られる可能性が高く、この研究成果は、将来損傷した神経の再生医療につながる可能性が高く、社会的な要請度も高い。