hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃癌幹細胞同定のための３次元培養法の確立と、発癌機序解明及び分子標的治療への応用

胃上皮幹細胞マーカーとして既報のLgr5に着目し、それを標識できるマウスから、上皮細胞を単離する計画を立てているが、マウスの輸入入手や繁殖に時間を要しており、幹細胞単離や3次元培養への応用には到達しておらず、これらも目的達成に遅れが生じている要素と考えられる。3次元培養した胃上皮細胞への遺伝子導入については現在、目的とする遺伝子発現ベクターの作成を行っており遺伝子導入実験を開始しているが、十分な導入遺伝子のタンパク発現確認がとれないため、同様の実験を繰り返している状況である。モデル動物の作成については、Helicobacter感染マウスモデルやMNU化学発癌胃癌マウスモデル、さらには胃特異的コンディショナルノックストマウスの作成を開始しており、これらについては予定通り準備を進めている。実験計画どおりに研究を継続しているが既報どおりの結果が得られず、同様の実験を繰り返し行う必要があるため、全体として達成度はやや遅れていると考えている。今後も引き続き問題点を改善しながら研究を遂行していく予定である。現在進行中の胃上皮3次元培養系については徐々に確立しつつあると考えている。今後は、胃上皮および胃癌の幹細胞候補となりうる既知および新規のマーカーを用いて、抗体を用いたFACS法などでその細胞分画を抽出し、より限られた細胞材料でもin vitroでの3次元胃上皮培養が可能かどうか検討していく。この研究により新規幹細胞マーカーからの胃上皮組織形成能の有無を検討し、真の胃体部幹細胞の絞り込みに努める。更にin vitro3次元培養系で得られた上皮に、既知の癌遺伝子や発癌関連遺伝子をレトロウイルスやレンチウイルスなどを用いて遺伝子導入し、正常幹細胞の腫瘍化がみられるかin vitroで検討することで、正常幹細胞から腫瘍幹細胞、腫瘍形成の過程を明らかにしていく。In vitro培養系と並行して平成24年度中に準備を開始している遺伝子改変マウスやHelicobacter感染胃癌モデルマウス、MNU化学発癌胃癌モデルマウスなどからも胃を採取し、初年度に確立した3次元培養を行う。これらの疾患モデルからの胃を用いて、in vitro上皮培養を行い、同一培養条件下でのオルガノイドの形成能、増殖能、発育日数や腫瘍化の有無なども検討する。腫瘍形成能の検討には、実験計画に記載したようなヌードマウス皮下移植実験も行う。初年度に確立した3次元培養法に使用するための試薬や動物、消耗品の購入は継続して必要であり、研究費を必要とする。癌遺伝子や標識遺伝子の発現ベクター(GFPなどのマーカーやRas, c-mycなどの癌遺伝子)を取得ないしは作成するための試薬も継続して必要であり、平成25年度も研究費を使用する予定である。上記の研究を推進するため、以下のごとく実験に用いる試薬や物品購入のため、研究費を使用する予定である。胃上皮細胞3次元培養には、約10種類の試薬を培地に継続的に添加し使用するため、今年度も継続して試薬購入が必要となる。さらに今年度は、発癌関連遺伝子の胃上皮への遺伝子導入を予定しており、発現ベクターの作成や遺伝子導入に用いる試薬の購入が必要となる。これまでは野生型マウスを用いて行ってきた検討を、遺伝子改変マウスや、Helicobacter感染モデル、MNU発癌モデルなどに応用していくため、それらマウスの維持に必要な遺伝子PCRに用いる試薬やマウス繁殖のための飼育費用、さらには初年度と同様の3次元培養を行うための各種試薬や実験器具購入のため、研究費を使用する予定である。
フォトン・アップコンバージョンを示すソフトナノマテリアルの創出

本研究の目的は、高効率なフォトン・アップコンバージョンを示すソフトナノマテリアルを構築することである。アップコンバージョンは長波長光を短波長光に変換する現象であり、有効に使われていない低エネルギー光を利用することで光触媒の効率を飛躍的に向上させる可能性がある。太陽光程度の弱い光でアップコンバージョンを起こすには分子系が有力であり、1)増感剤から発光分子への三重項エネルギー移動、2)発光分子間での三重項-三重項消滅による一重項生成と蛍光発光、により起こる。高効率なアップコンバージョンを色素化合物のナノレベルにおける精密配列により達成することに挑戦する。
先進MEMSデバイスの三次元複雑構造と破壊の超高分解能X線CTによる可視化

サブミクロンの超高分解能を有するシンクロトロン放射光X線コンピューティッド・トモグラフィー(以下、CT)により、デバイスなどの微小材料に損傷が入った場合の観察、解析を実施した。き裂の実際の局所進展駆動力(き裂前縁に添う各き裂先端位置でのモードI、II、III進展駆動力)を3D、In-situ、かつ高密度(1ミクロン以下の間隔)で測定出来る手法を開発した。これは、数百点のミクロ組織特徴点の同時追跡を行う方法や、4-D画像の解析を行う事で実現している。これまでは、光弾性法、モアレ縞干渉法、コースティック法などの特殊試験技術を用いても、従来は試験片表面しか測定できなかった測定が、材料内部に適用できるようになった。一般に、き裂の局所進展駆動力は、マクロな負荷応力だけではなく、き裂偏向、損傷発生、き裂閉口現象などの各種応力遮蔽/反遮蔽効果の寄与が、現実の材料のミクロ組織構造のために複雑かつ顕著に影響する。そこで、開発した手法をデバイスを模したマイクロマテリアルを伝播するき裂に適用した。実験はSPring-8のイメージング用ビームラインであるBL20XUおよびBL47XUにて行い、その有効性を検証した。各き裂先端位置で得られた真の局所進展駆動力の発現機構を解析し、き裂の偏向、微視的な損傷、き裂閉口現象などによる各種応力遮蔽/反遮蔽効果の寄与分を、三次元的かつ定量的に明らかにすることができた。これに加え、マイクロマテリアルとその内部の亀裂をCT画像から解析モデルにコンバートし、数値解析を行う手法を開発した。そして、実際にデバイスを模した微小なアルミニウムサンプルに適用し、内部組織の影響などを明らかにした。この年度は、11月30日年度末の約4ヶ月のみであり、実験準備、計算解析の環境作り、計算解析のアルゴリズム検討などを実行した。SPring-8での利用許可をえるため、年度内に数回の出張を行い状況を把握し、実験準備を行った。下記に、具体的な実施事項を列記する。・微小材料のその場観察用治具(SPring-8専用)の設計と試作・試験対象材料/構造の選定と、その予備的評価・SPring-8への下見と実験環境整備・計算解析の環境整備・計算解析のアルゴリズムなどの検討・計算解析の予備実施と問題点の抽出特に、材料破壊挙動の可視化については、過去のデータのヴォリュームレンダリングを行い、亀裂および損傷の可視化について検討した。この結果については、社団法人軽金属学会春期大会にて発表予定である。本研究では、微小材料中の亀裂の進展過程を、高分解能CTで"その場"観察する研究に取り組んでいる。SPring-8での高分解能CT以外では可視化できないミクロポア、結晶粒界、分散粒子などが亀裂進展に及ぼす影響を定量評価した。特に、亀裂の開口や進展に伴う上図のような多数のミクロポア(数百数千個)の移動を同時追跡することにより、亀裂進展の駆動力を高密度で3Dマッピングする方向で検討を進めている。これに合わせて、き裂伝播のシミュレーションを実行し、可視化実験と計算解析の両面から変形・破壊事象を解明しようとするのが本研究の特徴である。本年度は解析モデルの作成に成功した。上記の基礎データを得るため、SPring-8の利用申請をし、ビームタイムを確保する事が出来た。6月24日より実験を開始し、3日間撮像実験を行った。実験は、研究室で鋳造、熱処理した高純度アルミニウム-シリコン系鋳物合金に予め疲労負荷にて予き裂を導入し、微小試験片形状に放電加工して現地に持ち込んだ。今回の実験では、高分解能CTで単に観察するだけではなく、昨年度独自に試作したSPring-8専用小型材料試験機を活用し、微小材料の変形・破壊過程を"その場"観察した。破壊進展駆動力の高密度3Dマッピングを行い、これまで不可能であった材料内部の損傷破壊の進展挙動を、定量的に評価できる画期的な手法にトライした。この場合、内部亀裂の3D観察には、1μm程度の高分解能を有するCTが不可欠で、産業用CT装置や他の放射光施設等では実施できないため、SPring-8でのビームタイム確保を最優先した。今年度は、voxel(三次元画素)サイズで0.5ミクロンと、従来よりもさらに高分解能なセットアップを使用した。

実験はSPring-8のイメージング用ビームラインであるBL20XUおよびBL47XUにて行い、その有効性を検証した。各き裂先端位置で得られた真の局所進展駆動力の発現機構を解析し、き裂の偏向、微視的な損傷、き裂閉口現象などによる各種応力遮蔽/反遮蔽効果の寄与分を、三次元的かつ定量的に明らかにすることができた。これに加え、マイクロマテリアルとその内部の亀裂をCT画像から解析モデルにコンバートし、数値解析を行う手法を開発した。そして、実際にデバイスを模した微小なアルミニウムサンプルに適用し、内部組織の影響などを明らかにした。
正方晶スズ基二元系固溶体の変動荷重下における長時間強度

高温における変形では加工効果と回復が同時に進行し変動荷重下での変形特性が一定荷重若しくは一定応力下での挙動とは異なる可能性があるので,本年度は変動応力下での高温変形特性を系統的に調べることを目的とした実験的な基盤の作製を行った.研究代表者の所属講座に設置されている油圧式疲労試験機・加熱装置を改良し,400K1700Kの温度で定荷重・定応力・変動応力クリープ試験を行うことができるようにした.1000Kまでの低温域では直流加熱方式とすることで荷重測定精度を高めた.錫合金は室温が融点の1/2に近いので通常の試験片の保持方法をとることができない.本研究では,銅合金治具と試験素材を接合し実験に供することとしたが,接合の条件により試験片素材内の組織が変化するので,安定な条件で系統的な実験を行うために更に実験方法について検討する必要がある.本年度は,アルファ鉄-ベリリウム固溶体合金・マグネシウム-イットリウム合金についてもクリープ試験を行い,それぞれ1050-1100K, 550-650Kにおける基礎的なクリープ挙動の把握を行った.アフファ鉄-ベリリウム系合金については第三元素として添加したマンガンの影響も調べた.ベリリウムとマンガンの拡散係数は大きく異なり,IS効果と類似の溶質原子間相互作用による強化の発現が期待されたが,現在のところ類似の強化機構による大きな強度変化は認められない.これら合金系のクリープ特性および変動荷重下での高温変形特性については更に継続して実験結果を集積する必要がある.高温における変形では加工効果と回復が同時に進行し変動荷重下での変形特性が一定荷重若しくは一定応力下での挙動とは異なる可能性があるので,本年度は変動応力下での高温変形特性を系統的に調べることを目的とした実験的な基盤の作製を行った.研究代表者の所属講座に設置されている油圧式疲労試験機・加熱装置を改良し,400K1700Kの温度で定荷重・定応力・変動応力クリープ試験を行うことができるようにした.1000Kまでの低温域では直流加熱方式とすることで荷重測定精度を高めた.錫合金は室温が融点の1/2に近いので通常の試験片の保持方法をとることができない.本研究では,銅合金治具と試験素材を接合し実験に供することとしたが,接合の条件により試験片素材内の組織が変化するので,安定な条件で系統的な実験を行うために更に実験方法について検討する必要がある.本年度は,アルファ鉄-ベリリウム固溶体合金・マグネシウム-イットリウム合金についてもクリープ試験を行い,それぞれ1050-1100K, 550-650Kにおける基礎的なクリープ挙動の把握を行った.アフファ鉄-ベリリウム系合金については第三元素として添加したマンガンの影響も調べた.ベリリウムとマンガンの拡散係数は大きく異なり,IS効果と類似の溶質原子間相互作用による強化の発現が期待されたが,現在のところ類似の強化機構による大きな強度変化は認められない.これら合金系のクリープ特性および変動荷重下での高温変形特性については更に継続して実験結果を集積する必要がある.
有機金属気相選択成長法を用いた単電子デバイスの作製とその集積化の研究

2分決定グラフ(BDD)は,情報メッセンジャーの伝導経路を分岐スイッチで制御し,最終到達地点を評価することにより論理判定を行うものである。単電子トランジスタ(SET)を4個集積したBDD回路を作製し,各SETにおけるFETのON/OFF特性を利用してBDD論理回路の基本動作を確かめた。さらにSETのクーロンブロッケードを利用した単電子BDD論理回路動作を確認した。MOVPE選択成長にて作製したデバイスは,4つのオーミック端子および6つのゲート端子を有し,ゲート電圧の条件によってAND,NAND,OR,NORの4論理を表現可能である。1.8Kにおいて,4つのSETすべてでクーロン振動およびクーロンギャップが観測でき,これによる分岐スイッチ動作も確認できた。そこで各分岐スイッチが,入力ゲートの信号に対してAND/NAND回路として動作するよう,各コントロールゲート電圧を設定し,2つの入力に振幅35mVの矩形信号を印加した。(X1,X2)=(1,1)に対応する入力電圧のときにAND-terminalを流れる電流が大きくなり,NAND-terminalではその逆の結果となっている。このことはクーロンブロッケードを積極的に利用した単電子AND/NAND論理が実現できていることを示している。さらにモンテカルロ法によるコンピュータシミュレーションを行なった結果,実験結果との良い一致が得られた。単電子モードで動作させた場合,スイッチをする際チャネルを完全に空乏させる必要がないため,FETモードの入力振幅1Vに比較して極めて小さい入力で動作し,消費電力と動作速度で決まる量子極限近傍で動作する超低消費電力回路を実現できる可能性がある。
音声における感性情報の表出・認知機能とその獲得

ヒト及び霊長類の声による感性情報の表出と認知機構を以下の4点に絞って研究した。1)声による感性情報の表現・認知において重要な、音声のイントネーション構造、時間構造、声質の制御構造を解析・モデル化する。2)幼児の感性表現と認知の形態、およびそれらの発達過程を観測・モデル化し、感性表現における生得性と習得性、個体発達過程を明らかにする。3)霊長類の感性表現と認知能力を観測・解析し、ヒト・霊長類の感性情報処理機能の基盤を比較行動学的に明らかにする。4)顔表情とジェスチャー等の疑似言語情報と音声言語情報のかかわり合いを明らかにする。以下の結果を得た。1)歌声における感性情報の表出において重要なヴィブラートの特性と声区の関係を調べた結果、ヴィブラートの大きさは影響されるものの、周波数は殆ど変化しないことが明らかになった。2)乳児が非言語的要素(感性情報)を通してコミュニケーション行動を行うための幾つかの必須条件、イ)コミュニケーションを行うのに必要な音声を乳児が発声できる、ロ)養育者は乳児音声に含まれる感性情報をある程度の規則性をもって認知できる、ハ)乳幼児は自らの発する音声の感性情報を知覚できる、を確認できた。3)チンパンジー2集団の社会的交渉とその時の音声使用を明らかにした。集団が小集団に分裂し、時々一緒になるチンパンジーでは、集団間の緊張関係を和らげるための挨拶行動が発達している。それぞれの挨拶に特有の音声があることや、Pant hootの同期という興味深い現象が明らかになった。4)ジェスチャー等の疑似言語情報と音声言語情報のかかわり合いを調べ、ジェスチャーがことばの生成や認識に深くかかわっていることが示唆された。以下の結果を得た。
画像処理を用いた石器の3次元形状解析システムの開発

遺跡から出土される石器はすべてがデータとして記録保存される訳ではない。その大部分は解析されないまま単に倉庫などに保管されているのが現状である。遺跡から発掘される打製石器は、割れ口が鋭く、加工しやすいことから、黒曜石(obsidian)と呼ばれる黒色半透明または透明なガラス質の火山岩が多く使われている。打製石器には、加工の痕跡である剥離面の輪郭や、リング(貝殻状裂痕)、フィッシャー(放射状裂痕)と呼ばれる特徴が残されている。これまで、出土された石器の解析は人手に頼って行われ、また、その解析結果も実測図とよばれる紙面に描かれた図面として記録保存されるのが一般的であった。本研究の目的は、半ば死蔵されている膨大な量の石器を計算機を用いて自動解析することにより、研究に活用できる方法を開発することにある。一方、石器の素材として重要な黒曜石は鏡面物体であるために拡散反射物体を対象とした従来の3次元計測技術の適用が困難という問題があった。これらの問題に対して、本研究では平成16年度に、鏡面物体表面の法線を計測する3次元表面形状計測システムを開発するとともに、石器の内部特徴を画像化する手法について検討を進めた。これに引き続き、平成17年度は、前年度開発した3次元表面形状計測手法の高精度化を検討した。具体的には、前年度試作した計測光学系において、光源位置検出に用いる空間コード化パターンの観測時のビット誤りを、誤り検出・訂正符号を用いてコード化することによって、検出するとともに訂正・補間する手法を開発した。さらに、この計測光学系を用いて、計測した鏡面物体表面の反射方向から各画素の3次元位置を求める方法について検討を行った。遺跡から発掘される打製石器には、加工の痕跡である剥離面の輪郭や、リング(貝殻状裂痕)、フィッシャー(放射状裂痕)と呼ばれる特徴が残されている。本研究において平成16年度は、この問題に対して、鏡面物体の3次元表面形状の計測システムと、石器の内部特徴を画像化する手法について検討を行なった。具体的には、3次元形状計測の光学/撮像系として、照明として液晶ディスプレイを用い、回転ステージと光源の移動機構を利用することにより、対象物の全周囲を異なる位置から照明できるようにするとともに、ハーフミラーを用いてカメラと照明の干渉を回避できるコンパクトな光学系を設計するとともに、計測光学系の試作をした。さらに、試作した計測光学系で観測した画像系列をもとに、黒曜石などの鏡面物体の3次元表面形状計測を高精度で行う手法を開発した。さらに、計測光学系を用いて、石器の特徴を画像化する方法を検討するとともに、石器の輪郭形状や内部特徴を検出するシステムの開発を進めた。さらに、計測した表面法線分布をもとに、石器の接合判定を行なう方法について検討を進めた。

これまで、出土された石器の解析は人手に頼って行われ、また、その解析結果も実測図とよばれる紙面に描かれた図面として記録保存されるのが一般的であった。本研究の目的は、半ば死蔵されている膨大な量の石器を、計算機を用いて自動解析することにより、研究に活用できる方法を開発することにある。一方、石器の素材として過半数のシェアーを持つ黒曜石は鏡面物体であるために拡散反射物体を対象とした従来の3次元計測技術が適用できないという問題があった。この問題に対して、本研究では平成16年度に、鏡面物体表面の法線を計測する3次元表面形状計測システムと、石器の内部特徴を画像化する手法について検討を行った。これに引き続き、平成17年度は、前年度開発した3次元表面形状計測手法の高精度化を検討した。具体的には、前年度試作した計測光学系において、光源位置検出に用いる空間コード化パターンの観測時のビット誤りを、誤り検出・訂正符号を用いてコード化することによって、検出するととも訂正・補間する手法を開発した。さらに、前年度開発した計測光学系を用いて計測した鏡面物体表面の反射方向から各画素の3次元位置を求める方法について検討を行った。昨年度公表した本研究の関連論文に対して、日本情報考古学会より論文賞が授与された[堀川忠弘、後藤敏行、大竹幸恵、植木武、「画像処理を用いた黒曜石の表面形状計測法」、Vo1.10、No.2、pp.9-20、2005]。
5'-endSAGE法を用いた包括的エピジェネティクス

最近、種々の遺伝子の発現にエピジェネティックな作用が関与していることが明らかになってきた。特に癌の発生や進展にDNAのメチル化やヒストンの脱アセチル化などのエピジェネティックな異常が関与していると考えられている。しかしながらDNAのメチル化などのエピジェネティックな作用が、転写開始点およびその発現量にどのような影響を及ぼすか検討した報告は非常に少なくその詳細は明らかでない。そこで我々が開発した5'SAGE法を用いてエピジェネティックな作用が上述の発現様式にどのような影響与えるか検討した。脱メチル化剤(5-Aza-2'-deoxycytidine;5Aza)及び脱アセチル化阻害剤(TSA)処理した大腸癌細胞株HT-29からmRNAを単離し、5'SAGE法により転写開始点及び発現量について解析した。その結果、未処理の細胞に比べて5Aza, TSA処理群ではともに子発現量が増加し、さらに転写開始点の多様性の増加も観察された。興味深いことにTSA処理では遺伝既存の遺伝子の3'endに近接したイントロン及びエクソン領域、さらにアノテーションされていないゲノム領域からの非翻訳転写産物と考えられる発現量の増加が観察された。このことからエピジェネティクな変化が非翻訳転写産物の発現に関係していることが明らかとなった。さらにクロマチン免疫沈降法にてこの非翻訳転写産物発現領域のヒストンのアセチル化状態を調べた。その結果、非翻訳転写産物の転写開始点付近のアセチル化状態は既存の遺伝子の転写開始点付近の状態と比べて極めて低く、転写因子が高アセチル化状態の領域に結合して発現を誘導することを考えると、この非翻訳転写産物の発現様式は既存の遺伝子の発現様式と異なることが示唆された。今後、このヒストンアセチル化の変化によって増加した非翻訳転写産物の生理学的な意義についても検討する。そこで我々が開発した5'SAGE法(包括的な遺伝子発現解析を転写開始点を含んだ形で観察する方法)を用いてエピジェネティックな作用が上述の発現様式にどのような影響与えるか検討した。HT29大腸癌細胞株を用い脱メチル化(5-Aza-2'-deoxycytidine)と脱アセチル化阻害剤(TSA)で処理しそれぞれのライブラリーから約70,000の5'SAGE tagを得た。それらをゲノムにアノテーションしそれぞれのライブラリーからの遺伝子発現頻度および転写開始点について解析した。その結果5-Aza-2'-deoxycytidine、TSA処理で発現遺伝子の数が未処理に比べそれぞれ1.32、1.48倍に増加した。さらにそのときの転写開始点数もそれぞれ1.35、1.52倍に増加した。また、エピジェネティックな作用のよってイントロン領域及び遺伝子がアノテーションされていないゲノム領域からの発現も観察された。このことからエピジェネティックな作用が遺伝子発現に影響を与えているだけでなく転写開始点の多様性にも影響を及ぼしている可能性が示唆された。
セラミック薄膜の面内残留応力の室温での緩和に関する基礎的研究

研究代表者は最近、単結晶シリコン基板上に作製した数百nm厚の酸化物セラミック薄膜の面内残留応力が室温で時間とともに減少することを見出した。セラミック・ガラス材料室温での応力緩和は、材料科学にとって未知の現象であり、メカニズムの解明によってセラミック材料の脆性を克服する方法が見つかる可能性もある。本研究では、この未知の現象を学術的に理解すべく、諸因子が応力緩和挙動に及ぼす影響を実験的に検討する。
小児救急医療の負担軽減を目指した「家庭用常備薬適正使用教育プログラム」の開発

本研究では乳幼児を持つ家庭における常備薬使用の現状および問題点を明らかにするため、保護者を対象にアンケート調査を実施した。その結果、60%以上の家庭で子供のために医薬品を常備しているが、夜間・休日に発熱、嘔吐・下痢等の症状がでた場合には、多くが小児科の受診を選択し、常備薬を使用する家庭は僅かであった。また、常備薬の入手・使用方法等に問題があることも明らかになった。以上の結果を基に、保護者に対し、常備薬の適正使用を目指したパンフレット「ちゃんとのませてあんげんさいよ!子どもの薬」を作成し、配布した。本研究は、小児救急医療の負担軽減を目指し,乳幼児を持つ家庭において適切な家庭用常備薬の保持および使用の普及を目的とした保護者向け「家庭用常備薬適正使用教育プログラム」の開発を行う予定である。本年度は、乳幼児を持つ家庭における家庭用常時薬の現状について把握することを目的としたアンケート調査を実施した。先ず予備調査として、広島県呉市における乳幼児家庭100家庭を対象に、家庭用常備薬の有無、種類、使用方法、使用頻度、保管状況等についてアンケート調査を実施した。結果を集計および解析後、アンケート内容について検討を行い、より有効的な調査方法を確立した。続いて、広島県内の小児救急医療機関および薬局・薬店の所在地や数を調査し,乳幼児の受診や医薬品購入の便宜さにおける地域格差を明らかにした。確立したアンケート調査方法を用い、小児救急医療機関および薬局・薬店数を考慮し地域を分散化した保育園および幼稚園(広島県呉市、東広島市、広島市等)へ調査を依頼し、再度実施した。調査は、540家庭に依頼し、310家庭より回答を得た。過半数の家庭が、1種類以上の常備薬を保管していることが明らかとなったが、常備薬の種類、使用方法、保管方法等は各家庭で大きく異なり、医薬品が適正に使用されていない現状が示唆された。しかし、常備薬の現状と地域格差の関連性については、調査対象家庭数が十分ではなく、現段階では明らかにすることが不可能であるため、引き続き調査を行っていく予定である。本研究は、小児救急医療の負担軽減を目指し、乳幼児をもつ家庭において適切な家庭用常備薬の保持および使用の普及を目的とした保護者向け「家庭用常備薬適正使用教育プログラム」の開発について検討した。本年度は、乳幼児をもつ家庭における家庭用常備薬の現状について把握することを目的としたアンケート調査を、前年度に引き続き実施した。前年度では、このアンケート調査対象地域を広島県内に限定して実施したが、今年度は、インターネット調査を用い、全国において実施した。全国の調査では、824名の保護者から回答を得ることができ、前年度の調査結果と同様に、過半数の家庭において、1種類以上の医薬品を常備薬として保管していることが明らかとなった。しかし、常備薬の種類、使用方法、保管方法等は各家庭で大きく異なり、医薬品が適正に使用されていない傾向が示唆された。さらに、家庭における常備薬の有無に影響を与える因子の検討を行ったところ、若年層の保護者および休日夜間診療所までの所要時間が抽出された。以上の結果をもとに、「家庭用常備薬適正使用教育プログラム」の一つとして、保護者を対象とした医薬品適正使用を目的としたパンフレットを作成し、約1,000名の保護者に配布した。今後、このパンフレットの効果を検討し、小児救急医療の負担軽減を目指したさらなる有益な教育プログラムの開発を目指す予定である。本年度の研究目的は、広島県呉市における乳幼児家庭での常備薬について調査し、現状と問題点を明らかにすることであった。本年度は、310家庭を対象に調査を行い、常備薬の現状と問題点を明らかにした。以上の進捗状況を踏まえ、今年度はおおむね順調に進展しているといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。医療薬学本年度の調査結果に基づき、小児救急医療機関および薬局・薬店数地域格差を考慮した常備薬の実態調査を行うため、地域を拡大して実施する予定である。さらに、小児科医および薬剤師会と連携をし、乳幼児を持つ家庭において適切な家庭用常備薬の保持および使用の普及を目的とした保護者向け「家庭用常備薬適正使用教育プログラム」の開発を行う予定である。
転写因子AP-1やNF-κBと協奏的に働く破骨細胞の分化因子のクローニング

AP-1やNF-kBなどの転写因子は破骨細胞の分化に必須であることがノックアウト動物の解析から明らかとなっている。しかし、これらの転写因子は、他の細胞にも普遍的に発現し、細胞の増殖やストレス応答など多彩な作用を有する。本研究では、転写因子に膜透過性ドメイン(PTD)を融合させたタンパクを作成し、破骨細胞前駆細胞に経時的に導入する方法を作成することを目指している。平成19年度は前年度に引き続き、動物細胞での発現を目指して以下の結果を得た。(1)PTD融合タンパクを直接細胞に導入する実験系の作成。NF-kBおよびAP-1それぞれの転写因子ファミリーのcDNAを、PTD融合タンパク発現ベクターに組み込み、動物細胞株HEK293に発現させた。しかし、想定した以上にタンパク分解が見られ、全長を満たす転写因子が発現できなかった。そこで、NF-kBを活性化させるIKK複合体の制御を行うためPTD融合タンパクを用いて検討した。IKK複合体のサブユニット間の結合に必要なNBD領域をPTDと融合タンパクとして作成し、マウス骨髄細胞およびヒト末梢血単球に作用させた。いずれの細胞でも、NF-kB活性は低下しM-CSFとRANKLで誘導した破骨細胞分化を阻害した。(2)遺伝子欠損マウス由来細胞を用いて、炎症性因子による破骨細胞の分化誘導の試み。NF-kBおよびAP-1のPTD融合タンパクが生成できなかったため、RANKL欠損マウス由来の破骨細胞前駆細胞に対するIL-1やLPSによる破骨細胞分化の検討は行わなかった。1.破骨細胞の分化における、時間軸に沿った転写因子AP-1/NF-κBの活性化のためにPTD融合タンパクを細胞に直接導入する実験系の作成。コントロールのGFPおよびNF-κB、AP-1それぞれ転写因子ファミリーのcDNAを、PTD融合タンパク発現ベクターに組み込みPTD融合タンパク発現ベクターのクローニングを行ない、NF-kBp100、NF-kBp52、NF-kBp100DeathDomainおよびGFPをクローニングすることが出来た。さらに、タンパク分解酵素の欠失した大腸菌株BL21(DE3)に形質転換を行ない、大量発現を試みた。遺伝子誘導の温度と時間の条件を検討して、30度で2時間のIPTG誘導の条件を決めた。2.マウス細胞株を用いたPTD融合タンパク導入系の検討。マウス細胞株ST2を標的細胞として、精製したPTD融合タンパクを経時的に導入した。無血清中、サイトカイン非存在下での導入も試みたが、標的細胞の10%にしかGFPコントロール融合タンパクの存在を認められなかった。融合タンパクを高濃度に濃縮する処理が更に必要なことが明らかになった。
加速器ニュートリノを用いたニュートリノ相互作用の精密測定

私は2006年7月より、米国フェルミ研究所に滞在し、ニュートリノ-核子散乱断面積を測定する実験を行った。ニュートリノ-核子散乱断面積を測定することはは次期ニュートリノ振動実験に置いて必要不可欠である。なぜならニュートリノ振動のバックグランドになるニュートリノ散乱過程のデータはまだ少なく不定性が大きいからである。私は2007年の5月までは測定器のデーター取得システムの構築を担当し宇宙線測定などでシステムが安定して動くことを確認した。2007年の6月からは実際にニュートリノビームラインに検出器を置き2008年8月まで、ニュートリノ反応データを取り続けた。その時点で十分なデータ取得できたためデータ取得は終了した。また、データ解析では私は中性カレント中性パイオン生成反応の測定を担当した。このモードは次期ニュートリノ振動実験の最大の目標である電子ニュートリノ出現実験の最大のバックグラウンドとなる。私は事象選択法と中性パイオンの再構成法の開発を行い、シグナルの純度70%のイベントサンプルを作る事で断面積測定を可能にした。また中性パイオンの質量をピークを見ることに成功し私のサンプルできちんと中性パイオンがとらえられている事をしめした。今後は系統誤差を評価して論文にまとめるのみである私は、加速器ニュートリノを用いたニュートリノ相互作用を行うために、2006年7.月から米国フェルミ国立加速器研究所に常駐している。実験では、日本のK2K実験で使用された15000本の棒シンチレーターのみで構成されるSciBarとよばれる検出器を米国フエルミ研究所のニュートリノビーム軸上に設置し、そのシンチレーター中で反応したニュートリノの二次生成粒子を観測する(SciBOONE実験)。この一年の間に日本ではSciBar検出器の解体、輸送が行い、フエルミ研究所に到着後は、エレクトロニクスの動作確認、データ取得システムの構築、検出器の再インストールを行った。そして2007年3月現在ではすでに宇宙線データ取得し、そのデータを用いてシンチレーターの光量、ノイズの安定性などの観点から検出器が適切に動作することを確認ができている(ニュートリノビームによる物理実験は2007年四月下旬に予定されている)。私はSciBooNE実験で、エレクトロニクスや光電子増倍管のテストとデータ取得システムの構築を担当した。特にニュートリノビームの周波数がK2K実験の0.5Hzに対し我々が使用するフェルミ研究所のブースターニュートリノビームは15Hzと大きく違いがあり、私が15Hzでのデータ取得を可能なデータ取得を可能にした。前年度で、ほぼSciBooNE検出器のデータ取得システムの構築を終え、2007年5月には検出器Fermilabのブースターニュートリノビームライン下流100mのところにインストールした。6月から8月の加速器シャットダウンまでの約二ケ月間反ニュートリノビームデータを取得し、加速運転開始後の10月よりニュートリノビームによるデータを取得し続けている。ビームデータを取得中、私はデーター取得システムのエキスパートとして、データ取得中の検出器が常に安定であるように努めた。また、加速器シャットダウン中は宇宙線を用いてSciBar検出器のエネルギー閾値を最適化し、ミューオン崩壊による電子の信号に対するノイズの割合を圧倒的に減らした。これまでこの検出器ではミューオンの識別として全感知型のプラスティックシンチレーターであるSciBar検出器で出来た粒子が下流のミューオンレンジ検出器まで達していることを要求せねばならなかった。しかし崩壊電子の信号を使えば、SciBar内で止まったミューオンも識別できる。この事は従来のSciBooNE検出器より低いエネルギーのニュートリノも精度良く測定可能なことを意味している。また秋ごろからはデータの解析もすすめている。私は中性カレント反応で中性パイ粒子を伴う反応の測定をしており、この解析の際には逆に終状態にミューオンがないという事を要求する必要がありこの際にも崩壊電子の情報が使える。また、この解析の現状は2008年四月のアメリカ物理学会で報告する予定である。今後は系統誤差を評価して論文にまとめるのみである
季節と地理的環境の違いが喘息体質者の屋外運動時における呼吸機能変化に及ぼす影響

本研究課題は、本邦4都市(北海道・東京都・山口県・沖縄県)の4季にて、喘息体質者の運動(6分間のフリーランニング)時の肺機能変化を評価することであった。本研究から幾つかの知見を得た。まず、4都市の各季節でみられた気象・環境条件の違いは、都市間の喘息体質者の安静時肺機能の差に影響を及ぼす可能性が考えられた。また、3都市の夏季では喘息体質者の運動後の肺機能低下はみられず、春季や秋季、特に冬季で顕著な低下がみられ仮説通りの結果であった。しかしながら、北海道では、運動後の肺機能が回復する事例を複数観察でき、意外性が高い結果であった。降雪による大気汚染物質の湿性沈着が考えられ、検討意義が示唆された。平成27年度および平成28年度における本研究課題のメインの調査は、北海道・東京都・山口県・沖縄県の4都市の秋季・冬季・春季・夏季において、喘息体質を有する者の運動(6分間のフリーランニング)時の呼吸機能指標を評価することである。平成28年5月の段階で、秋季・冬季の調査を終了し、現在春季の調査を行っている最中にある(残すところ北海道のみ)。夏季の調査を平成28年7月に実施し、本研究課題のメインの調査が終了予定である。これまでの秋季および冬季の調査から、仮説通りの結果、つまり喘息体質を有する者は低温環境になるにつれ、運動強度が高いランニングのような有酸素性運動後に呼吸機能が著しく低下するということを確認している。本研究の特色である全国4都市にて各季節に調査を行うと、大きく異なる環境とそれに伴う特有のストレスが理解できた。同じ秋季でも、北海道では真冬並みの寒冷であり、他方、沖縄県では20°Cを超えていた。冬季の調査では、その気温差はさらに大きいものであり、これらの差は、都市間における喘息体質を有する者の安静時の呼吸機能指標の差に影響を及ぼしているものと推察された(詳細な統計学的有意性は現在解析中である)。また、北海道において、喘息体質を有する者の運動後の呼吸機能がむしろ改善された者がみられた。安静時の測定値に問題がないこと、運動強度は秋季と変わらなかったこと、秋季では呼吸機能指標が運動後に下がったこと、これらを勘案すると、降雪による影響が一部考えられ、今後の研究、特に北海道における運動誘発性喘息の予防に関する重大な知見が得られる可能性が示唆された。今後、夏季の調査結果を加え、統計学的解析および質的解析を行い、本邦における季節と地理的環境の違いが喘息体質を有する者の運動時の呼吸機能に及ぼす影響に関する知見を報告する。本研究における調査は、平成27年11月の秋季から始まった。現在まで秋季調査、冬季調査が終了しており、北海道、東京都、山口県、沖縄県での調査はいずれも漏れなく実施できている。研究計画書に記載したBufferroomの実用性を検証する調査(冬季調査のみ)については、対象者が学生であるため、学校の授業との兼ね合いでどうしても実施が困難になり、主任研究者と研究協力者との協議の結果、行わないことになった。しかしながら、その分、メインの調査に費やす時間が増え、測定の精度がより高くなり、調査はスムーズに進行している。また、対象者数について、北海道(9名)と東京都(9名)が山口県(14名)や沖縄県(13名)に比べ少ない。ボランティアによる研究協力者で、且つ研究の内容に同意し4季節4回の調査に参加でき、さらに「喘息体質」の定義にあてはまる対象者となる場合、大きく絞られてしまい、この人数になった。統計学的処理に関していえば、北海道、本州、沖縄県で区分した場合、北海道の対象者数は少ないことから統計学的検定をかけることが困難である。そのため、質的な分析方法を採用し、成果を公表する予定である。平成28年度における本研究課題の調査は、北海道・東京都・山口県・沖縄県の4都市の春季および夏季において、喘息体質を有する者の運動(6分間のフリーランニング)時の肺機能指標の評価を終了することであった。前回報告書で途中にあった春季の調査(平成28年5月)および夏季の調査(平成28年7月)を予定通り完了することに成功した。これによって、本研究課題のメインの調査が終了した。四季の調査結果から、仮説通りの結果と意外な結果を得た。まず、喘息体質を有する者は、研究代表者がこれまで行ってきた研究(髙木ほか2010、Takagi Y. et al. 2015)のように、夏季においては肺機能指標の低下がほとんどみられず、春季や秋季、とりわけ冬季に顕著な低下がみられるものと仮説していた。3都市においては仮説通りの結果が得られた。しかしながら、1都市(北海道)については意外性が高い結果を示した。このことは、大気中に浮遊する粒子の関与が推察された。確実な知見として報告するため、平成29年度にて、大気中の粒子に関する専門家(羽馬哲也助教)および大気中の粒子と気管支喘息の発作との関係性を調査している専門家とディスカッションし、本研究で観察された現象の妥当性と再現性を評価する予定である。今後、前述のように専門家とのディスカッションを通じてデータ分析・統計処理・英文校正の熟練者の研究協力者(小野寺昇教授、水上健一博士、宮坂雄悟講師、安藤裕二氏)とともに論文執筆を開始する。また、本年度の夏季に富士山(研究協力者:関和俊准教授)にて気圧低下と肺機能に関する研究、夏季と冬季に鹿屋体育大学(山本正嘉教授)にて火山灰と季節風および運動時の肺機能に関する研究を行う予定である。

本研究課題のメインの調査が完了した。前年度に、調査時における測定の精度を維持するためにBuffer roomの実用性を検証する調査を中止した判断によって大きな問題なくスムーズに成功したものと考えられた。平成27年度及び平成28年度における本研究課題の調査は、北海道・東京都・山口県・沖縄県の4都市の秋季・冬季・春季・夏季にて、喘息体質者の運動(6分間のフリーランニング)時の肺機能指標の変化を評価することであった。平成27年11月に調査を開始し、平成28年7月に終了した。全国4都市にて各季節に調査を行うことで、大きく異なる気象・環境条件とそれに伴う特有のストレスが理解できた。同じ秋季でも、北海道では真冬並みの寒冷であり、沖縄県では気温20°Cを超えていた。冬季の調査では、その気温差はさらに大きいものであり、これらの差は、都市間における喘息体質者の安静時の肺機能の差に影響を及ぼす可能性が考えられた。四季の調査結果から、仮説通りの結果と意外な結果を得た。喘息体質者は、研究代表者がこれまで行ってきた研究(Takagi Y. et al. 2015)のように、夏季では肺機能指標の低下はみられず、春季や秋季、とりわけ冬季に顕著な低下がみられるものと仮説していた。3都市では仮説通りの結果は得られたが、北海道では意外性が高い結果であり、運動後の肺機能はむしろ回復する事例が観察された。この要因として、降雪による大気汚染物質の湿性沈着が考えられた。確実な知見による指針として発表するためにも、平成29年度から大気中の粒子に関する研究者(羽馬哲也助教)とディスカッションし、大気中の粒子との関連性を検証する方針を立てた。平成29年度は研究関連学会及び雑誌にて、上記の成果とその成果に貢献した喘息と運動に関する研究を発表した。日本体育大学の鈴川一宏教授に関心を抱いていただき、この研究の継続研究を共同で行うことになった。次回の研究課題(2018年4月に科研費採択済)では、低気圧及び気圧低下の影響(研究協力者:関和俊准教授)、火山灰と季節風の影響(研究協力者:山本正嘉教授)についても検証する。本研究課題は、本邦4都市(北海道・東京都・山口県・沖縄県)の4季にて、喘息体質者の運動(6分間のフリーランニング)時の肺機能変化を評価することであった。本研究から幾つかの知見を得た。まず、4都市の各季節でみられた気象・環境条件の違いは、都市間の喘息体質者の安静時肺機能の差に影響を及ぼす可能性が考えられた。また、3都市の夏季では喘息体質者の運動後の肺機能低下はみられず、春季や秋季、特に冬季で顕著な低下がみられ仮説通りの結果であった。しかしながら、北海道では、運動後の肺機能が回復する事例を複数観察でき、意外性が高い結果であった。降雪による大気汚染物質の湿性沈着が考えられ、検討意義が示唆された。今後の調査の中で最もハードなスケジュールが予想されるのは、目下実施中の春季調査(平成28年4月及び5月)である。新年度になり、学校業務および学校授業との調整がこれまでの中で最も難しく、主任研究者、4都市の研究協力者、4都市の学校に在学する対象者との間で、幾度となく調整を行った。また、山口県での調査では、雨天時の対応策がなく、天候次第の問題がある。そのため、主任研究者が2度にわたり、山口県へ行き調査を行った。
オートファジーは肝臓の炎症、線維化、発癌に関与するー動物モデルによる検討

本研究の当初の目的である肝細胞特異的Pten欠損(Pten KO)マウスの肝臓でみられる炎症、線維化、発癌がオートファジーの異常に基づくことを明らかにすることはできなかったが、これまで詳細な解析が行なわれていなかったclass I PI3-kinaseによるオートファジー制御のメカニズムについて新たな知見を得ることができた。本年度は肝細胞特異的Pten KOマウスの肝臓においてオートファジーが障害されているか否かを検討した。1.オートファジーは飢餓状態におけるエネルギー供給を担うことからPten KOマウスでは飢餓条件下における生存率が低下すると予測し、Pten KOマウスと対照の野生型マウスの飢餓条件下での生存率を比較したが差はみられなかった。2.そこで、Pten KOマウスの肝臓におけるオートファゴゾームの形成障害の有無をみるために10週齢のPten KOマウスと野生型マウスを48時間絶食後、蛋白分解酵素阻害剤を投与し、電子顕微鏡で肝細胞の細胞質に形成されるオートファゴゾームを観察数量化した。Pten KOマウスの肝臓では野生型マウスに比較してオートファゴゾーム、なかでもオートリソゾームの形成が障害されていることを確認した。3.上記2よりPtenは哺乳動物の肝臓においてもオートファジーに関与していることが明らかになった。そこで、Pten蛋白によって制御されるオートファジー関連蛋白の発現とその上流に位置する蛋白のリン酸化レベルをウエスタンブロットによって検討した。その結果、オートファジー関連蛋白の上流に位置するAkt、ribosomal S6 subunit、initiation factor 4E-binding蛋白のリン酸化はPten KOマウスの肝臓において予想通り亢進していたが、Atg蛋白の発現はPten KOマウスと野生型マウスの肝臓で差はみられなかった。オートファゴゾームの形成に必須なAtg蛋白の発現がPten KOマウスと野生型マウスで差がみられないにもかかわらずPten KOマウスの肝臓でオートファゴゾームの形成が障害されている理由として、Pten/mTOR/P70S6-kinase経路がオートファゴゾームからオートリソゾームへの成熟に関与しているとの仮説をたててさらに実験を進めている。オートファジーにおけるPten欠損の効果を定量化するために、培養Pten KO肝細胞と野生型肝細胞の蛋白を^<14>C-leucineでラベルし,蛋白分解を測定した。野生型肝細胞では,飢餓状態下で非飢餓状態下に比較して,蛋白分解が著明に増強しているのに対して,Pten KO肝細胞では,飢餓状態と非飢餓状態で蛋白分解に差はみられず、肝細胞におけるオートファジーによる蛋白分解はPten欠損により著明に減少することを明らかにした。電子顕微鏡を用いた検討でPten KO肝細胞では, autophagic vacuole(autophagosome+autolysosome)の形成が障害されていることをすでに明らかにしているが,その形成障害にautophagosomeの形成障害に加え,autophagosomeからautolysosomeへの成熟障害が寄与していることを明らかにした。飢餓状態におかれたPten KO肝細胞と野生型肝細胞に蛋白分解酵素阻害剤を投与後, Percoll gradient centrifugation法によってautolysosomeを分離し,そのlysosome marker(β-hexosaminidase, LGP85),autophagosome marker(LC3-II), autolysosome marker(p32)を測定した。Pten KOマウスの肝臓から得られたautolysosome fractionではβ-hexosaminidase活性やLGP85, LC3-II, p32の発現が抑制されており,autophagosomeの形成障害に加え,autophagosomeからautolysosomeへの成熟が障害されていることが示された。
EDB液滴浮遊装置を用いた大気不均一反応の解明

本研究はEDB(Electrostatic Dynamic Balance)によりエアロゾルを空中浮遊させ、大気中で起こる酸性化学種(SO_2)とエアロゾルの吸収・反応(酸化)過程を追跡するを目的とした。EDB装置は印加直流電圧より微小粒子の重量変化を、ズームレンズ付CCDカメラにより粒子の形態変化、ラマン分光から粒子の組成分析をin situに観測することができる。初年度はEDB+ラマン分光装置の作製を主眼に実験を行い、大気環境で重要なカルシウム系粒子(CaCO_3、Ca(OH)_2、CaSO_4)とナトリウム系粒子(Na_2CO_3、Na_2SO_3、Na_2SO_4)の単一微粒子(それぞれ直径10020μm)を捕捉し、粒子固有のラマン散乱スペクトルを得た。本年度は反応実験を中心に行い、反応系としては海塩粒子の代表であるNa_2CO_3粒子とSO_2との反応を取り上げた。Na_2CO_3粒子とSO_2の反応では湿度が重要なパラメーターとなるので、Na_2CO_3粒子を高湿度化に置いたときの重量、形態、ラマン散乱の各変化を追跡した。Na_2CO_3は10水和物が安定であるが、実験での重量変化からは湿度と一次粒子の凝集状況によって最終的な含水量が決まった。相対湿度80%以上では、吸着した水分により粒子が潮解し球形になることがCCDカメラで観測された。また水の吸着が起こるとラマンスペクトルはCO_3の固体振動から水溶液中でのCO_3^<2->イオンの振動へと変化した。湿気を帯びたNa_2CO_3粒子にSO_2を導入すると、従来の研究ではNa_2SO_3が生成すると考えられていたが、本研究ではNa_2S_2O_5の強いラマンスペクトルが観測され、Na_2SO_3は観測されなかった。さらに生成Na_2S_2O_5粒子に高湿度下にさらすとNa_2SO_3を生成した。以上の結果よりNa_2CO_3とSO_2の反応において低湿度ではNa_2S_2O_5が、高湿度ではNa_2SO_3が生成することがわかった。今後は更なる反応機構の解明を目的に実験を進めていきたい。本補助金により大気エアロゾル反応機構解明のためのEDBとラマン分光を組み合わせた装置を作製することができた。本研究の目的はミクロンオーダーの微小液滴をEDB(Electrodynamic Balance)を用いて空中に浮遊させ、SO_2の酸化および中和反応の追跡を行い、大気中での液滴表面および液滴内での不均一反応過程を明らかにすることにある。平成12年度はEDB装置の開発を中心に、カルシウム粒子の保持実験を行った。EDBの電極構造として円筒型電極を上下に設置し、高電圧交流と直流を重畳することにより粒子をトラップしたが、粒子の安定度が悪く電極中心にトラップすることはできなかった。そこで、電極構造を上下の円筒電極の外にさらに円筒の電極を設置し、外側の円筒に高電圧、内側の電極に直流電圧を印可したところ、電極中心に単一粒子を安定にトラップすることができた。トラップできた典型的な電圧条件は交流812kV,周波数f=60200、直流=±150Vである。現段階では、液滴をトラップする代わりにガラスビーズ(20μm)や水酸化カルシウム単一微小粒子(約50μm)などのトラップに成功した。また、拡大レンズとCCDカメラを用いてトラップ粒子の拡大撮影することが可能となり、質量変化による粒子の振動等も観測することができた。さらに本年度はアルゴンイオンレーザーおよび高感度CCD検出器を購入し、浮遊粒子または液滴のラマン分光を行う準備を行った。ラマン分光を行うことにより、液滴内および界面の反応機構を追跡することができる。さらに粒径情報得るためにミー散乱も測定する装置を組み込みを行った。

湿気を帯びたNa_2CO_3粒子にSO_2を導入すると、従来の研究ではNa_2SO_3が生成すると考えられていたが、本研究ではNa_2S_2O_5の強いラマンスペクトルが観測され、Na_2SO_3は観測されなかった。さらに生成Na_2S_2O_5粒子に高湿度下にさらすとNa_2SO_3を生成した。以上の結果よりNa_2CO_3とSO_2の反応において低湿度ではNa_2S_2O_5が、高湿度ではNa_2SO_3が生成することがわかった。今後は更なる反応機構の解明を目的に実験を進めていきたい。本補助金により大気エアロゾル反応機構解明のためのEDBとラマン分光を組み合わせた装置を作製することができた。
有茎腸管平滑筋移植による肛門括約筋機能不全に対する治療の研究

我々は、これまで腸管平滑筋を移植した人工肛門造設術を施行し、より機能を保ち平滑筋組織が長期間保持されるには、有茎移植がすぐれていることを、臨床例、動物実験において研究し報告してきた。今回この研究をもとにして、腸管平滑筋移植が超低位前方切除術施行後の肛門括約筋機能不全による排便障害を予防できるか、括約筋の代用となりうるかを検討した。雑種成犬を用い、S字結腸で結腸を切断しその口側3cmの結腸の漿筋層を利用する。この漿筋層は血管だけを温存しDenervationの状態とし口側の結腸に縫着する群(1群)、利用する3cmの結腸は切断せず長軸方向に切開を加え粘膜除去をし漿筋層のみ翻転するように口側の結腸に縫着する群(2群)を作製し、外肛門括約筋のみを残し器械吻合した。対象としては低位前方切除のみとした群(3群)とし各4頭ずつ作製した。感染症のため死亡したので3頭ずつについて検討した。i)排便状況であるが、3ケ月間での観察では第3群は、便失禁状態がずっとつづく状態であり、1群、2群は、術後2ケ月前後から軟便から普通便を一時に1ケ所にまとめてするようになることが多かった。ii)内圧検査では、1群、2群に昇圧帯を認めた。iii)平滑筋組織は、3ケ月後に観察したがよく残存していた。すこし便がかたまってくると1群、2群で比較すると1群に良好群が多かった。以上より有茎平滑筋移植は、肛門括約筋機能不全に有用であることが示唆された。
重質炭素資源の高効率変換のための触媒開発

1.石炭構造中の官能基による水素結合,芳香族構造によるπーπ結合などの非共有結合を切断すれば液化反応特性が向上する可能性を明らかにした。石炭構造単位を架橋している共有結合の切断に有効なFe系複合酸化物触媒を設計した。複合させる担体酸化物の種類により,水素化分解反応に対する触媒性能が大きく変わることを新らかにした。2.一酸化炭素ー水を水素源として用い,Fe(CO)_5ーイオウを触媒として石炭の液化を行い,純水素を用いた場合と同等以上の極めて高い石炭転換率を実現できた。3.重質炭素資源熱分解プロセスを開発するため,水素移行能力に優れた褐炭チャ-に鉄触媒を担持すると,アスファルテンを100%分解しつつ留出油が得られた。4.石炭液化油中に含まれる極性成分の構造解析を行ない,この中に含まれる塩基性油をルテニウム触媒を用いて酸化することにより,高い効率でキノリン酸,シンコメロン酸に転換することができた。5.CoーMo/Al_2O_3触媒を用いて深度脱硫条件下におけるジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応の解析および溶媒の阻害効果を明らかにした。この結果は芳香環の多い成分を含む石炭液化油の脱硫反応に有用な知見となる。6.NiーMo/Al_2O_3触媒存在下で石炭とアサバスカオイルビチュ-メンとの共処理をおこなった。石炭が適度な熱分解反応性を有し,相乗的水素化能が高い混合物系で,高い液化活性の発現することを明らかにし,併せて高い液化活性を有する系を簡便に予測しうることを示した。