hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹状細胞に発現するShp-1が制御する自己免疫現象の解析

樹状細胞(Dendritic Cell:DC)における細胞質型チロシン脱リン酸化酵素Shp-1の機能解析を目標にCre-loxPシステムを用いてDC特異的にShp-1が欠損するコンディショナルノックアウトマウス(Shp-1 CKO)を作製した。Shp-1 CKOではDCの活性化に加えてT細胞からのIFNγの産生亢進があり、腎臓では加齢に伴い免疫複合体が沈着して糸球体腎炎が発症する。また、Shp-1 CKOの腎組織を免疫組織染色により詳細に検討したところ、T細胞とマクロファージの強い浸潤が認められ、Shp-1 CKOでは尿細管間質性腎炎が発症することが確認された。ヒトにおいては、外分泌腺が主に障害される自己免疫疾患であるシェーグレン症候群(SjS)において、免疫複合体が腎臓へ沈着し、尿細管間質性腎炎が発症することが知られている。従って本研究課題では、Shp-1 CKOにおける外分泌腺障害の有無に関して検討を行った。その結果、Shp-1 CKOは高齢になると唾液腺が萎縮し、ピロカルピンの刺激にて誘発される唾液の分泌量が40週齢を超える個体において、有意に低下することが判明した。また、組織学的には、Shp-1 CKOでは唾液腺の萎縮と唾液腺内の濾胞の強い形成が認められた。また、唾液腺内へ浸潤する炎症細胞をフローサイトメーターにて解析したところ、唾液分泌が低下する個体において、T細胞とB細胞が増加する事実が得られた。これらの結果から、Shp-1 CKOは加齢とともに、ヒトのSjSに類似する自己免疫性唾液腺炎を発症することが明らかになった。樹状細胞(Dendritic Cell:DC)における細胞質型チロシン脱リン酸化酵素Shp-1の機能解析を目標にCre-loxPシステムを用いてDC特異的にShp-1を欠損するコンディショナルノックアウトマウス(Shp-1 CKO)を作製した。本研究ではShp-1 CKOを用いて、DCおよびT細胞の機能異常がもたらす自己免疫疾患発症と加齢との関連を検討する目的で、若齢のShp-1 CKOを用いて糸球体腎炎の実験モデルによる検討を行った。Shp-1 CKOはC57BL/6と同じ遺伝的背景を有しているが、C57BL/6はウシ血清アルブミン(BSA)を完全フロイントアジュバントとともに免疫することで腎炎を発症する。その結果、Shp-1 CKOではBSAの免疫により、コントロールに比べてより早期にタンパク尿が出現した。また、病理組織学的な解析では糸球体内に強い細胞浸潤が認められた。腎臓内に浸潤する炎症細胞を同定する目的で、Shp-1 CKOの腎臓をコラゲナーゼで処理し、フローサイトメーターを用いて解析したところ、F4/80陽性のマクロファージの強い浸潤が確認された。これらの結果からDCにおけるShp-1の欠損は、若齢のShp-1 CKOにおいても免疫寛容の破綻に繋がり、自己免疫性腎炎の感受性を高めることが明らかになった。本研究課題においてはShp-1 CKOに見られる腎臓を中心とする自己免疫現象の解析を目標に研究を進めている。本年度はShp-1 CKOを用いて実験腎炎モデルによる解析を行った。実験結果は当初に想定されていた通りの結果であり、DCにおけるShp-1は免疫寛容の維持に重要であることが明らかになった。Shp-1 CKOではDCの活性化に加えてT細胞からのIFNγの産生亢進があり、腎臓では加齢に伴い糸球体腎炎が発症することが明らかになっている。また、Shp-1 CKOの腎組織を免疫組織染色により詳細に検討したところ、T細胞とマクロファージの強い浸潤が認められ、Shp-1 CKOでは尿細管間質性腎炎が発症することも確認された。ヒトにおいては、免疫複合体の沈着と間質性腎炎が認められる自己免疫疾患としてはシェーグレン症候群(SjS)が知られており、腎臓の組織染色の結果から、Shp-1 CKOにおいてヒトのSjSに類似する自己免疫疾患が発症する可能性が示唆された。そこで本年度はShp-1 CKOの唾液腺を組織学的に検討し、あわせてピロカルピンの刺激にて誘発される唾液量の測定を行なった。その結果、Shp-1 CKOでは40週齢を超える個体において、唾液腺の萎縮と唾液腺内の強い濾胞形成が認められた。また、Shp-1 CKOはピロカルピンに誘発される唾液分泌がコントロールに比べて有意に低下していることも明らかになった。これらの結果から、Shp-1 CKOがヒトに見られるSjSに類似する自己免疫性の唾液腺炎を発症することが明らかになった。本研究課題においてはShp-1のCKOに見られる自己免疫現象の解析を行なっている。本年度は、Shp-1 CKOにおいて間質性腎炎が見られることを手掛かりにShp-1 CKOにおけるSjSの有無に関して検討した。その結果40週齢のShp-1 CKOにおいて、SjS類似の自己免疫性唾液腺炎の発症を確認することができた。

樹状細胞(Dendritic Cell:DC)における細胞質型チロシン脱リン酸化酵素Shp-1の機能解析を目標にCre-loxPシステムを用いてDC特異的にShp-1が欠損するコンディショナルノックアウトマウス(Shp-1 CKO)を作製した。Shp-1 CKOではDCの活性化に加えてT細胞からのIFNγの産生亢進があり、腎臓では加齢に伴い免疫複合体が沈着して糸球体腎炎が発症する。また、Shp-1 CKOの腎組織を免疫組織染色により詳細に検討したところ、T細胞とマクロファージの強い浸潤が認められ、Shp-1 CKOでは尿細管間質性腎炎が発症することが確認された。ヒトにおいては、外分泌腺が主に障害される自己免疫疾患であるシェーグレン症候群(SjS)において、免疫複合体が腎臓へ沈着し、尿細管間質性腎炎が発症することが知られている。従って本研究課題では、Shp-1 CKOにおける外分泌腺障害の有無に関して検討を行った。その結果、Shp-1 CKOは高齢になると唾液腺が萎縮し、ピロカルピンの刺激にて誘発される唾液の分泌量が40週齢を超える個体において、有意に低下することが判明した。また、組織学的には、Shp-1 CKOでは唾液腺の萎縮と唾液腺内の濾胞の強い形成が認められた。また、唾液腺内へ浸潤する炎症細胞をフローサイトメーターにて解析したところ、唾液分泌が低下する個体において、T細胞とB細胞が増加する事実が得られた。これらの結果から、Shp-1 CKOは加齢とともに、ヒトのSjSに類似する自己免疫性唾液腺炎を発症することが明らかになった。本研究課題においてはShp-1 CKOに見られる自己免疫現象の解析、特に腎炎の解析を通じて、DCにおけるShp-1の重要性を明らかにすること目標に研究を進めている。本年度においてDCに特異的に発現するShp-1が免疫寛容の維持に重要なことが明らかになったので、次年度以降は腎炎の共通の終末像としての腎線維化にも焦点を当てて解析を進める予定である。本研究課題においてはShp-1 CKOに見られる自己免疫疾患の解明を目標にしている。本年度において、Shp-1 CKOがヒトSjSに類似する自己免疫性唾液腺炎を呈することが確かめられた。次年度以降は唾液腺に関して病理組織学的な解析を行い、あわせて、抗SS-A、抗SS-B抗体の測定などを行う予定である
ボルツマン方程式によるマイクロ・ナノスケール気体流の数理的研究

流路の幅がその長さに比べて狭い場合のマイクロ・ナノスケール流路内の気体流に対して,分子気体力学をもとに系統的な理論解析を行い,広い範囲の問題に適用できる拡散型の巨視的方程式を導出した.さらに,それを用いて流れの様々な性質(とくに,曲がりくねったマイクロ流路を流れる気体流の性質)を明らかにした.また,流路が狭くない場合については,分子気体力学にもとづく精密な数値解法を開発し,それによって諸現象を解明した流路の幅がその長さに比べて狭い場合のマイクロ・ナノスケール流路内の気体流に対して,分子気体力学をもとに系統的な理論解析を行い,広い範囲の問題に適用できる拡散型の巨視的方程式を導出した.さらに,それを用いて流れの様々な性質(とくに,曲がりくねったマイクロ流路を流れる気体流の性質)を明らかにした.また,流路が狭くない場合については,分子気体力学にもとづく精密な数値解法を開発し,それによって諸現象を解明した1.拡散型方程式によるクヌーセン・ポンプ(円管の場合)の研究以前の研究において,クヌーセン・ポンプに対する移流拡散型の偏微分方程式を導出した.これは形式的に導かれたもので,具体的問題に応用するには,それに含まれる輸送係数(2変数の関数)をあらかじめ求めてそのデータベースを用意する必要がある.具体的には,定められた断面をもつ無限に長い管を通って流れるポアズイユ流,熱遷移流における質量流量を,すべての希薄度に対して求めることがそれに対応する.円形断面の管に対して,ボルツマン方程式の高度なモデルであるESモデルをもとにこの作業を行い,上述の輸送係数のデータベースを構築した.さらに,それを応用して,長い円管の両端に大きな圧力差がある場合の流れ,細い円管と太い円管を交互に配したクヌーセン・ポンプの特性(排気特性,圧縮率など)を調べた.この過程で,ESモデルに対する結果が,古典的なBGKモデルに対する結果から,簡単な読み替えで求められることを示した.さらに気体が多原子分子からなり,内部自由度をもつ場合にも,やはり結果がBGKモデルに対するものに帰着できることを明らかにした.2.拡散型方程式による曲がりマイクロ流路内の気体流の研究以前の研究で導いた,曲がりマイクロ流路内の気体の流れを記述する移流拡散型方程式系を応用し,様々な形状の流路(アルキメデス曲線,平面螺旋など)に対して,両端の圧力差や非一様は壁面温度によって流れる気体流,両端を閉じたときの圧力分布などを明らかにした.3.その他の研究気体分子どうしの衝突が無視できる高度に希薄な気体(自由分子気体)において,境界の温度勾配によって誘起される流れが境界条件によってどのような影響を受けるかを明らかにした.1.拡散型方程式による曲がりマイクロ流路内の気体流の研究前年度に引き続き,2次元曲がりマイクロ流路内の気体の流れを記述する移流拡散型方程式系を応用し,複雑に曲がりくねった流路に対して,両端の圧力差や非一様は壁面温度によって起こる気体流の特性を明らかにした.この過程で,ボルツマン方程式のESモデルに対する結果が,古典的なBGKモデルに対する結果から,簡単な読み替えで求められることを示した.同時に,この移流拡散型方程式の適用限界を見極める目的で,ボルツマン方程式による直接的数値解析を行った.2.曲がり管に対する拡散型方程式系の導出上述の2次元曲がりマイクロ流路内の気体に対する移流拡散型の偏微分方程式を,3次元的に曲がりくねった円管に対して拡張する研究に着手した.具体的には,ボルツマン方程式のBGKモデルをもとに,管の径が管に沿っての温度変化や曲率・捩り率の変化のスケールに比べて小さいとして,系統的漸近解析を行った.この研究はまだ初期段階であり,本格的研究は平成22年度に継続して行う.3.ナノスケール気体流の研究気体分子と壁面を構成する分子との相互作用が支配的であるような,ナノスケール以下の流路における気体の挙動を,ボルツマン型の運動論方程式をもとに調べ,固体表面近傍に閉じ込められた気体分子の表面に沿っての運動を記述する運動論方程式を導出した.これをもとに気体分子の数密度に対する拡散型方程式を導出する研究は,平成22年度に継続して行う.1.直円管に対する拡散型方程式系の導出:多原子分子気体効果の研究まっすぐな円管からなるマイクロ流路内の気体の流れを記述する移流拡散型方程式系を,多原子分子気体に対するボルツマン方程式のESモデルをもとに導出した.さらに,それを用いて,細い円管と太い円管を交互につないだ直管に対して,両端の圧力差や非一様な壁面温度によって起こる気体流の特性を明らかにした.この過程で,多原子分子気体に対するESモデルの結果が,単原子分子気体に対する古典的なBGKモデルの結果から,簡単な読み替えで求められることを示した.2.曲がり管に対する拡散型方程式系の導出前年度に引き続き,3次元的に曲がりくねった円管に対して,管に沿った気体の圧力分布と流量を記述する移流拡散型の偏微分方程式を導出する研究を行った.具体的には,ボルツマン方程式のBGKモデルをもとに,管の径が管に沿っての温度変化や曲率・捩り率の変化のスケールに比べて小さいとして,系統的漸近解析を行った.

3.ナノスケール気体流の研究昨年度には,気体分子と壁面を構成する分子との相互作用が支配的であるような,幅がナノスケール以下の流路における気体の挙動を,ボルツマン型の運動論方程式をもとに調べ,固体表面近傍に閉じ込められた気体分子の表面に沿っての運動を記述する運動論方程式を導出した.今年度はそれをもとに,気体分子の数密度分布を記述する拡散型方程式を,様々な状況に対して導いた.
脳血管細胞が合成するプロテオグリカン分子種のグリコサミノグリカン糖鎖形成の調節

脳微小血管内皮細胞において血管内皮増殖因子VEGFは最も重要な機能調節因子のひとつである。そこで,平成17年度はプロテオグリカン合成の調節およびグリコサミノグリカン糖鎖形成の調節についてヒト脳微小血管内皮細胞の培養系を用いて検討し,以下の結果を得た。(1)VEGF165はヒト脳微小血管内皮細胞の細胞密度が高いときにプロテオグリカン合成を高進する。(2)このような作用はVEGF中和抗体で消失し,PIGFでは認められず,Vamminでミミックされたので,VEGF165はVEGFR2を介してプロテオグリカン合成を促進すると考えられた。(3)細胞層および培地に蓄積したプロテオグリカンのDEAE-Sephacel陰イオン交換クロマトグラフィー,Sephamse CL-4Bによるゲルろ過,およびSepharose CL-6Bクロマトグラフィーによる分析の結果,VEGF165が大型のヘパラン硫酸プロテオグリカン分子種の合成をヘパラン硫酸糖鎖の伸長に影響を及ぼすことなく促進することを示していた。(4)SDS-PAGEおよびWestern blot分析によるコア蛋白の解析の結果,VEGF165がヘパラン硫酸プロテオグリカンの大型分子種パールカンの合成を促進することが分かった。(5)半定量的RT-PCRによってパールカンコアmRNAレベルの上昇も確認された。(6)しかしながら,蛍光標識糖鎖電気泳動分析によると,パールカンのヘパラン硫酸糖鎖の二糖組成には変化は認められなかった。以上より,VEGF165がVEGFR2を介してパールカンコアの合成を誘導することが明らかとなった。培養ヒト脳微小血管内皮細胞が合成するプロテオグリカン分子種を同定し,併せてそのグリコサミノグリカン糖鎖の統制を調査し,周皮細胞の結果と比較した。1.RT-PCRでプロテオグリカンコアmRNAを調べたところ,ヒト脳微小血管内皮細胞において,パールカン,シンデカン-1,シンデカン-3,シンデカン-4およびビグリカンコアmRNAの発現が認められたが,シンデカン-2,バーシカンおよびデコリンコアmRNAの発現は認められなかった。周皮細胞では,パールカン,シンデカン-1,シンデカン-3,シンデカン-4,ビグリカン,バーシカンおよびデコリンコアmRNAの発現が認められた。2.^<35>S-アミノ酸標識コア蛋白のSDS-PAGEによる分離およびWestern blot分析の結果から,内皮細胞が合成するプロテオグリカン分子種がパールカンおよびビグリカンであり,シンデカン-1,ビグリカンおよびデコリンを主要分子種とする周皮細胞とは異なっていることが明らかになった。3.グリコサミノグリカン糖鎖の特性は,コンドロイチン/デルマタン硫酸よりもヘパラン硫酸において著明であった。すなわち,ヒト脳微小血管内皮細胞のパールカンが結合しているヘパラン硫酸糖鎖は既報のブタ大動脈およびヒト臍帯動脈のものと比較してN-硫酸化が明らかに高度であり,二糖単位GlcA/IdoA(2S)-GlcNSが全二糖単位の15%を占めた。一方,ヒト脳微小血管周皮細胞では,ヒト脳微小血管内皮細胞に比べ,さらにN-硫酸化が高度であることも分かった。以上より,脳微小血管を構成する内皮細胞および周皮細胞は,それぞれ異なる分子種を発現し,しかも特徴ある構造を有するヘパラン硫酸を結合したパールカンおよびシンデカン-1をそれぞれ合成していることが示された。このような特徴あるプロテオグリカンは,脳微小血管における内皮-周皮相互機能調節に寄与するものと推察される。本研究は,脳微小血管内皮細胞および周皮細胞におけるグリコサミノグリカン糖鎖の形成調節を明らかにしようとするものであるが,まずその前提となるプロテオグリカン分子種の発現が解析された。

その結果,プロテオグリカンの主要分子種は,内皮細胞ではヘパラン硫酸プロテオグリカンの大型分子種パールカンおよびデルマタン硫酸プロテオグリカンの小型分子種ビグリカンであるのに対し,周皮細胞ではヘパラン硫酸プロテオグリカンの小型分子種シンデカン-1,デルマタン硫酸糖鎖プロテオグリカンの小型分子種ビグリカンおよびデコリンを高く発現していることが明らかにできた。さらに,ヘパラン硫酸糖鎖の微細構造を解析し,内皮細胞よりも周皮細胞においてN-硫酸化が高度であることも分かった。この結果をもとに,微小血管内皮細胞の機能調節因子である血管内皮増殖因子(VEGF165)によるヒト脳微小血管内皮細胞プロテオグリカン合成の調節について検討を行った。その結果,VEGF165が,VEGFR-2の活性化を通じてパールカンの合成を誘導することが明らかになった。しかしながら,パールカンのヘパラン硫酸糖鎖の伸長や二糖組成はVEGF165の影響を受けなかった。そこで,種々の血管細胞を用いてサイトカイン/細胞増殖因子によるグリコサミノグリカン糖鎖形成の調節を調べたところ,塩基性線維芽細胞増殖因子(FGF-2)に暴露した大動脈平滑筋細胞が合成したビグリカンにおいて,イズロン酸が減少し,その分グルクロン酸が増加していることを見いだした。以上の結果は,特定のサイトカイン/細胞増殖因子に特定の血管細胞が曝露したときに特定のプロテオグリカン分子種のグリコサミノグリカン糖鎖形成が調節されることを示唆している。
骨導超音波の知覚メカニズムの解明とその臨床応用について

骨導超音波知覚を解明するために、同様に周波数の高い高周波気導可聴音の知覚と比較検討することが重要であると思われる。その理由として骨導超音波が知覚できるのは、骨伝導のため、内耳に達したときに生体の非線形性により可聴音が生じるため聞こえているのではないかという説があるからである。本年度の検討では骨導超音波の聴取閾値を気導音の聴取閾値との相関関係を聴力正常者及び難聴者で求めた。仮に特定の周波数の可聴音が生じているとすると、骨導超音波の聴取閾値はその可聴音の聴取閾値と強い相関を示すはずである。つまり非線形性により高周波可聴音が生じているとするとその聴取閾値と強い相関関係を認めると推測される。実際に測定を行うと、骨導超音波の聴取閾値は高周波可聴音の聴取閾値と強い相関関係を示さず、また相関係数は、ピッチが明らかに低い低周波数の可聴音との相関係数よりも低い値を示した。このことから骨導超音波の知覚はピッチが高周波可聴音と似ているにもかかわらず、その知覚メカニズムは異なることが示された。また補聴システムに関する検討では、言語音を変調する方式についてAMとFM変調の優位性について脳磁図を用いて検討した。その結果AM変調と比較してFM変調の方が周波数弁別能の点について劣ることがわかった。しかしある程度の弁別が可能であることからFM変調を補助的に使用していくことが可能であると思われた。なお骨導超音波の臨床応用に関しては難聴者においても一定の効果が認められたが、症例数の問題や骨導超音波補聴器そのものが試行錯誤の段階であることも有りその効果の定量は困難であった。本研究の目的のひとつである骨導超音波の知覚メカニズムの解明を行うため、聴覚心理実験を実施した。過去の研究では超音波知覚は可聴音によりマスキングされないと報告されている。しかし本研究では可聴音のうち、超音波知覚のピッチと似ている高い周波数の可聴音を用いるとマスキング可能であった。得られた結果からは骨導超音波の知覚は可聴音の聴覚経路とほぼ同様の経路で聴取されていることが推測された。しかしマスキングの大きさに関して、与えているマスカーの音圧を増加したときに得られるマスキングの増加は小さかった。そこで今年度に得られた結果に加え来年度は様々な刺激条件でのマスキングを測定し、知覚メカニズムの解明に役立てていく予定である。一方超音波聴覚の臨床応用については、現在補聴器や耳鳴りに対する治療への応用が考えられる。補聴器への応用については試作機を用いて実際に難聴者で聞き取ることが可能か、また会話の内容が理解可能かどうか検討を行った。その結果一部の難聴者では聴取不可能であったが、多くの難聴者で音自体の聴取は可能であった。しかし会話の内容を理解するのは困難である場合が多かった。今後はさらに補聴器の設定について改良し検討していく必要があるとともに、その結果を客観的に評価するため、明瞭度検査などを作成し評価していく必要があると考えられた。また耳鳴りの治療に関する検討では、超音波がどの程度耳鳴りを抑制するのかRIテストを実施した。その結果超音波は可聴音と比較して、耳鳴りを強力に抑制することがわかった。聴覚機能を評価するとき、聴取閾値は重要な指標となる。通常の聴力検査で行われている1258000Hzの周波数の聴取閾値についてはその正常値などが設定されている。しかしながら骨導超音波を含む高周波数の音に対する聴取閾値の値については設定されていない。そこでそれらの周波数での聴取閾値がどの程度であるか、聴力正常者と難聴者で測定を行った。その結果聴取閾値を設定する上での様々な問題点があることが判明した。すなわち刺激装置などのハードウェアの問題だけでなく、聴取閾値自体に非常に個体差が大きく細かな閾値設定が難しいことがわかった。また、上述の問題点を解決する方法として、まず一側性の障害であれば左右差を比較することで簡便に評価できるのではないかと考えた。そこで実際に左右差がどの程度であるか測定すると、個体差と比較して非常に小さいことが判明した。以上のことから骨導超音波聴覚を含む高周波音の聴覚機能の評価に左右差を比較することがある程度有効であると考えられた。さらに骨導超音波聴覚を臨床応用するためには、その知覚メカニズムの解明や知覚の評価方法の確立だけでなく、安全性についての検討も不可欠である。安全性について検討するためには動物実験を行うことも必要と考えられる。そこで今年度はモルモットで骨導超音波刺激に対する蝸電図の測定を試みた。そしてモルモット用に作製した超音波刺激装置を用いることでその測定が可能であった。最終年度ではこの実験系を用いて様々な超音波刺激を用いた聴覚実験を行っていく予定である。

仮に特定の周波数の可聴音が生じているとすると、骨導超音波の聴取閾値はその可聴音の聴取閾値と強い相関を示すはずである。つまり非線形性により高周波可聴音が生じているとするとその聴取閾値と強い相関関係を認めると推測される。実際に測定を行うと、骨導超音波の聴取閾値は高周波可聴音の聴取閾値と強い相関関係を示さず、また相関係数は、ピッチが明らかに低い低周波数の可聴音との相関係数よりも低い値を示した。このことから骨導超音波の知覚はピッチが高周波可聴音と似ているにもかかわらず、その知覚メカニズムは異なることが示された。また補聴システムに関する検討では、言語音を変調する方式についてAMとFM変調の優位性について脳磁図を用いて検討した。その結果AM変調と比較してFM変調の方が周波数弁別能の点について劣ることがわかった。しかしある程度の弁別が可能であることからFM変調を補助的に使用していくことが可能であると思われた。なお骨導超音波の臨床応用に関しては難聴者においても一定の効果が認められたが、症例数の問題や骨導超音波補聴器そのものが試行錯誤の段階であることも有りその効果の定量は困難であった。
レーザー光による複合インプラント材料開発と光-生体相互作用機構の解明

本研究は生体硬組織代替材料として現在使用されているアルミナセラミックス(Al_2O_3)やチタン(Ti)の表面に、高生体親和性を持つハイドロキシアパタイト(HAp)層を形成することにより、生体親和性が高く機械的強度に優れた複合材料の開発を目指すものである。また、生体組織に対するレーザー光照射効果を分光学的に調べることを目的とする。本研究期間(平成10-11年度)に得られた知見は以下の通りである。1.複合インプラント材料開発(1)Al_2O_3上に結晶性の高いHAp層を形成する事が出来、これを疑似生体溶液に浸漬した時、試料表面に真性骨の形成がみられ、生体親和性の著しい向上を確認した。(2)レーザー照射法を工夫することで、通常の方法ではAl_2O_3上の片面にしか出来ないHAp層を両面に形成することに成功し、実用化の目処がついた。(3)新しいレーザー照射法を開発し、Ti上にもHAp層を形成する事が出来た。2.光-生体相互作用機構(1)生体軟組織(脂質)にArFおよびKrFの2種類の紫外線レーザーを照射した時、吸収スペクトルに大きな差異が見られるが、この原因を解明できた。(2)生体硬組織(歯牙)のレーザーアブレーション機構を解明する事ができた。本研究で目的としていた複合インプラント材料開発の目的は完全に達成された。開発した上記材料で動物実験用の試料を作成し、実用化のための生体埋め込み実験が進行中である。本研究は生体硬組織代替材料として現在使用されているアルミナセラミックス(A1_2O_3上)の表面に、高生作親和性を持つハイドロキシアパタイト層を形成することにより、生体親和性が高く機械的強度に優れた複合材料の開発を目指すものである。また生体に対するレーザー光照射効果を分光学的に調べようとするものである。本研究で得られた知見は以下の通りである。1.複合インプラント材料開発(1)Al_2O_3上にハイドロキシアパタイト層を形成する事が出来た。(2)形成されたハイドロキシアパタイト層の結晶性が高い事が確認された。(3)形成される層の厚みはレーザーショット回数、照射密度に依存する。(4)作製した試料を擬磁性体溶液に浸漬したところ、試料表面に真性骨の形成が見られ生体親和性を確認することが出来た。(5)レーザー照射法を工夫することで、通常の方法ではAl_2O_3上の片面にしか出来ないハイドロキシアパタイト層を両面に形成することに成功した。(6)ハイドロキシアパタイトの成長過程を調べることで成長のメカニスズムについての知見を得た。2.光一生体相互作用機構蛋白質に紫外線レーザーを照射した時の変化を分光学的に調べた。その結果、270nm付近に観測される吸収帯の起源を各種アミノ酸の紫外レーザー照射効果と比較することにより突き止めた。本年度で目的としていた成果はおおよそ達成された。ハイドロキシアパタイト層をレーザーアフブレーション法で形成する試みは完成しなかったが、副次的に得られた可視発光アルミナ薄膜やZnO薄膜は新しい研究対象として発展の可能性がある。

(2)レーザー照射法を工夫することで、通常の方法ではAl_2O_3上の片面にしか出来ないHAp層を両面に形成することに成功し、実用化の目処がついた。(3)新しいレーザー照射法を開発し、Ti上にもHAp層を形成する事が出来た。2.光-生体相互作用機構(1)生体軟組織(脂質)にArFおよびKrFの2種類の紫外線レーザーを照射した時、吸収スペクトルに大きな差異が見られるが、この原因を解明できた。(2)生体硬組織(歯牙)のレーザーアブレーション機構を解明する事ができた。本研究で目的としていた複合インプラント材料開発の目的な完全に達成された。開発した上記材料で動物実験用の試料を作成し、実用化のための生体埋め込み実験が進行中である。
癌転移・浸潤における外因系止血機構、特に組織因子とそのインヒビターの役割

担癌患者では過凝固状態にあり、悪性リンパ腫ではstageの進行に伴い過凝固状態は増強した。担癌患者の血中組織因子(TF)値は有意に増加し、過凝固状態の原因の1つに癌細胞が産生するTFが考えられた。大腸癌患者の血中TFはstageの進行に伴い増加したが、TF経路インヒビター(TFPI)は有意な変動を示さなかった。白血病細胞中のTFは活性・抗原とも増加し、骨髄性白血病、特に急性前骨髄球性白血病細胞ではTFの増加は著明であった。悪性リンパ腫の組織染色では、通常のT cellリンパ腫ではTF陰性であったが、鼻のリンパ腫(NK cell type)は著明にTFが染まった。この原因としては、鼻のリンパ腫(NK cell type)が大量にTNFやGM-CSFなどのサイトカインを産生するため、その結果として間質細胞のTF産生が亢進することが考えられた。また、TFPI染色は陰性であった。固型癌の組織染色では、食道癌の全例ならびに多くの胃癌でTFが陽性であった。食道癌では癌細胞と正常組織がTFの組織染色で明確に区別できた。大腸癌のstage IではTFの陽性率は低いが、stage III以上ではTFの陽性率は有意に増加し、大腸癌ではstageの進行に伴いTFの産生が増加すると考えられた。一方、TFPIは分泌型蛋白のためすべての癌組織で染色されなかった。トロンボモジュリン(TM)はstageの進行したTF陽性例で発現が認められた。以上、癌の増殖・進展・転移などに外因性止血機構、特にTFが関与している可能性が示唆された。
貴船神社の文学と歴史

近年、京都市左京区の貴船神社はパワースポット・縁結びなどの功徳を謳って多くの参拝者を集めているが、学術的研究が進んでいるとは言えない,しかし、平成に入り、上賀茂神社関連の古文書の目録が作成され、あるいはデジタルアーカイブスとして公開されたものもあって、資料が閲覧しやすい環境が整った。この度、研究代表者(三浦俊介)は幸いなことに科研費の助成を受けることができ、その助成金で調査した史料や購入した書籍などによって、主に江戸時代以前の貴船神社の歴史や文学作品の実態を明らかにすることができた。研究の一部は(1)単著『神話文学の展開』の論文、(2)報告書『貴船神社の文学と歴史』の史料や論文などで公にする。本研究は、京都賀茂川の上流に鎮座する貴船神社の初めての総合的研究である。近年はパワースポットとして、あるいは縁結びの神社として多くの観光客を集めているが、貴船神社は、上賀茂・下鴨神社や伏見稲荷大社などに比べて研究が遅れている。江戸時代以前に地蔵堂や不動堂などがあったことは忘れられ、さらにその昔、奥宮で狐や蛇を祭っていたことも知られていない。研究代表者は古代からの貴船神社の知られざる歴史を、埋もれた史料や多くの文学作品の中から読み取り、真実の貴船神社の全体像を明らかにすべく多角的な研究を続けている。研究内容は概ね4部に分けられる。第一部「総説」:1地名「きふね」名義考・2貴船社祭神考・3鞍馬寺との関係、第二部「信仰・歴史」:1神社通史・2摂末社の変遷・3稲荷と飯綱・4神仏習合、第三部「文学」:1和泉式部の和歌と歌徳説話・2『梁塵秘抄』の歌謡・3『貴船社歌合』・4貴船神社の和歌・5『沙石集』の敬愛祭・6丑刻参りと能『鉄輪』・7六字経曼荼羅・8お伽草子『貴船の本地』・9貴船神社の二系統の神話、第四部「史料紹介」:1貴船神社藏『黄舩社人舌氏秘書』・2國學院大学藏『木船谷者所持記』・3高野山大学蔵『丑日講式』・4『勝尾寺文書』・5個人蔵『貴船神社境内絵図』・6貴船神社蔵『貴布禰社惣絵図』などである。これらの研究のうち、一2・二23・三3789は先行論文のない新研究であり、四126は今までに影印・翻刻のない新出史料である。既に翻刻公刊した史料に『木船谷者所持記』があり、既に執筆した論文にA『貴船の本地』関連の論文6編、B「貴船神社」関連の研究、C「貴船社歌合は上賀茂神社で詠まれた」など計10編がある。そのうちC以外の論文は2014年内に刊行予定の『神話文学の展開』に収録する。その他の論文や史料については『貴船神社の歴史と文学』という報告書を年度内に作成の予定である。平成24年度の研究成果は(A)単著『神話文学の展開』における論考4点、(B)史料翻刻1点、計5点である。(A)『神話文学の展開』(思文閣出版、平成25年8月刊行予定)の論考1第I部第二章「神社神話の遡源」では、貴船神社と稲荷社との関連を述べ、神社秘蔵『黄舩社人舌氏秘書』所収の「黄船遡源神話」が『先代旧事本紀大成経』と関連していることを指摘し、さらに白髭神社の祭神の遡源神話が先行している可能性に言及した。2第I部第三章「神社神話の降臨」では、『黄舩社人舌氏秘書』や國學院大學図書館蔵『木舩谷者所持記』を引用して、貴船山中の鏡岩に降臨してきたと信じられている貴船神を奉祭していた「舌」一族の先祖が鬼や牛鬼であったという伝承について紹介した。3第I部第四章「神々の尻尾」では、貴船神社末社の黒尾社の「尾」は狐の尻尾だが、山尾社・川尾社の「尾」は「神霊」の意味であるということを検証した。4第II部第六章「中世神話『貴船の本地』と貴船神社」では、(a)中世にはまだ中宮が整備されておらず、縁結びの機能を奥宮の出雲系統の神々が担っていたが、やがて現在の中宮結社の山神イワナガヒメ祭祀が作られ、その機能が委譲されたこと、(b)慶応本『貴船の本地』に見える「八臂弁才天」が本社の主祭神の本地仏であること、(c)「客人神」が貴船神社奥宮のスサノヲである可能性があることなどを考察した。(B)翻刻「國學院大学藏『木舩谷者所持記』」『立命館文学』第六三〇号(二〇一三年)。本史料は、一九一四年に一度紹介されて以来、行方不明になっていた史料で、約百年ぶりに発見した。この史料は江戸後期に書かれたもので、京都の貴船神社に関する史料である。江戸時代の貴船神社の建物の位置や大きさ、貴船神社を詠んだ和歌、伝承されていた貴重な神話、神社の歴史などが詳しく記されている。

本研究は、京都市左京区の貴船神社に関する初めての総合的研究である。近年はパワースポットや縁結びで有名になり、多くの善男善女が参拝しているが、貴船神社は、同じ京都市内の神社でも上賀茂神社・下鴨神社・伏見稲荷大社・北野天満宮・八坂神社(祇園社)などに比べて調査研究が遅れている。本課題では、貴船神社の知られざる歴史を、多くの文学作品や史料の中から浮き彫りにすべく多角的に研究を進めている。現在は、研究成果となる報告書『貴船神社の文学と歴史』に掲げる史料の正確な翻刻と各項目=論文の執筆に努めている。全体構成は、この1年間の調査と考察を踏まえて、昨年度の「研究実績の概要」から若干の変更がある。第I部「歴史編」は「貴船神社略史」「きふね名義考」「貴船社祭神考」「六字経曼荼羅の呪詛神」「解放と解体の明治維新」など。第II部「文学編」は「和泉式部と敬愛祭」「貴船社歌合」「能『鉄輪』と丑刻参り」「中世神話『貴船の本地』の形成」など。第III部「摂末社編」は「飯綱社の謎」「日吉社の成立」「山神社から結の社へ」「梶取社は稲荷である」など。第IV部「史料紹介編」は1『黄舟社人舌氏秘書』、2『木船谷者所持記』、3『丑日講式』、4『勝尾寺文書』、5『日吉社託宣記』、6「貴船神社境内絵図」(貴船神社蔵・天理大学藏・個人蔵など)などである。第I部の「解放と解体の明治維新」、第II部の「貴船社歌合」、第III部の全てが従来研究のないテーマである。第IV部で翻刻紹介する史料の中でも1『黄舟社人舌氏秘書』は貴船神社秘蔵の内部資料で、初めて活字化が許可された非常に貴重な史料である。近年、貴船神社はパワースポット・縁結びなどの功徳を謳って多くの参拝者を集めているが、学術的研究が進んでいるとは言い難い。研究代表者自身も長年、お伽草子『貴船の本地』の注釈的研究を続けてきたが、重要な祭神や祭祀などの資料が少ないことを痛感していた。しかし、平成に入り、上賀茂神社関連の古文書の目録が作成され、あるいはデジタルアーカイブスとして公開された資料もあって、研究しやすい環境が整ってきた。折りよく、研究代表者は科研費の助成金で調査した史料や購入した資料集・論文集などによって、江戸時代以前の貴船神社の歴史や文学作品の実態を一定程度明らかにすることができた。その一部は(1)2016年年内に刊行予定の単著『神話文学の展開』所収の論文、(2)2014年、『論究日本文学』第100号に掲載した『貴船社歌合』の論文、(3)2013年、『立命館文学』第630号で翻刻・紹介した『木船谷者所持記』、(4)次年度以降刊行予定の『貴船神社の文学と歴史』所収の資料・論文などで示した。『神話文学の展開』では、1第I部第二章「神社神話の遡源」で、貴船神社蔵『黄舩社秘書』所収の「女神が黄船に乗って川を遡上し、当地に到達して鎮座した」という神話が江戸期の神道書『先代旧事本紀大成経』を典拠とすることを明らかにした。2第I部第三章「神社神話の降臨」で『黄舩社秘書』に二種類の降臨神話が記載されていることを紹介した。3第I部第四章「神々の尻尾」では摂末社である山尾・川尾・黒尾の三社に共通する「尾」の名義について考察した。4第II部第五章「鬼殺しの年中行事」では深泥池周辺に二つの穴があり、そこに大豆を入れる節分行事があったことを確認した。5第II部第六章「中世神話と貴船神社」では女主人が本社の本地仏「八臂弁才天」であり、男主人公の「まらうど神」が奥宮本社の祭神であると推定した。これらはすべて新見である。近年、京都市左京区の貴船神社はパワースポット・縁結びなどの功徳を謳って多くの参拝者を集めているが、学術的研究が進んでいるとは言えない,しかし、平成に入り、上賀茂神社関連の古文書の目録が作成され、あるいはデジタルアーカイブスとして公開されたものもあって、資料が閲覧しやすい環境が整った。
黄色ブドウ球菌の病原性発現におけるフィブロネクチン結合因子の役割

黄色ブドウ球菌のもつ結合因子ホモログFnBPA, FnBPBの感染における役割について、両因子の一方あるいは双方を欠損した変異型菌株を作成し、細胞およびマウスへの感染実験を行い検討した。マウスへの感染実験の結果、双方欠損株は致死感染を起こさず、体重低下も認められなかった。どちらか片方の欠損株の比較では、FnBPB欠損株で、より重篤な体重減少が認められ、感染後の炎症応答や腎臓への菌の定着・増殖も、FnBPA欠損株において顕著に低下した。さらにFnBPAは、細胞への侵入および炎症応答の惹起に不可欠であったが、単独では野生型レベルの応答を惹起することはできなかった。これらの結果から、FnBPAは黄色ブドウ球菌の感染において重要な働きを担っているものの、FnBPA/ FnBPB双方が協調することで野生株にみられるような重篤な感染を引きおこすものと考えられる。黄色ブドウ球菌が対数増殖期に発現するフィブロネクチン結合因子にはFnBPA, FnBPBの2つのホモログが存在する。この結合因子が宿主への感染に重要であることは多く報告されているが、FnBPAとFnBPBの機能的役割についてはまったくわかっていない。本研究では、黄色ブドウ球菌株SH1000を親株としてFnBPA, FnBPBのシングルノックアウト株およびダブルノックアウト株を作成し、これらを用いて培養細胞および生体に感染させ、それぞれの因子の感染成立・病原性発現における役割について解析する。本年度は、相同組換え法、ファージによる遺伝子導入などを使って、SH1000株よりFnBPA^-株、FnBPB^-株、FnBPA^-/FnBPB^-株およびそれぞれの補完株を作成し、これらを用いて非貪食細胞(血管内皮細胞、線維芽細胞、腎上皮細胞)と炎症性の食細胞である滲出性マクロファージに感染させた。その結果、非貪食細胞への侵入はFnBPA-株でほぼ完全に阻止されたが、FnBPB-株では有意な低下は認められたもののFnBPA-株ほどの効果は見られなかった。更に炎症惹起能を検討するためにNF-kBの核への移行を検討したところ、非食細胞においても炎症性マクロファージにおいてもFnBPA-株でほどんど移行が認められなくなったのに対して、FnBPB-株では半分程度の低下にとどまった。この結果は炎症性マクロファージの炎症性サイトカイン発現においても同様に認められた。これらの結果から、in vitroにおける培養細胞への感染には、FnBPAが重要な役割をもつと考えられる。黄色ブドウ球菌が対数増殖期に発現するフィブロネクチン結合因子にはFnBPA,FnBPBの2つのホモログが存在する。本研究では、黄色ブドウ球菌株SH1000を親株としてFnBPA,FnBPBのシングルノックアウト株およびダブルノックアウト株を作成し、これらを用いて培養細胞および生体に感染させ、それぞれの因子の感染成立・病原性発現における役割について解析する。本年度は、野生型であるSH1000株より作成したFnBPA(-)株、FnBPB(-)株、FnBPA(-)/FnBPB(-)株を用いて、BALB/cマウス(メス5週令)における感染実験を行った。5×107CFUの各株をマウス尾静脈から投与し、その後の体重変動および生残率を検討したところ、SH1000株投与では投与直後から体重が著減し、一週間以内に全頭死亡した。一方、FnBPA(-)株、FnBPB(-)株、FnBPA(-)/FnBPB(-)株投与群では、体重減少、死亡率ともに野生株に比べて低下した。これは、septic infectionにおいてFnBPが非常に重要であることを示すものである。FnBPA(-)株とFnBPB(-)株を比較すると、FnBPB(-)株投与群がFnBPA(-)株投与群より体重減少率、死亡率ともに高い結果となり、病原性発現にはFnBPAの関与がより大きいものと考えられる。更に、菌投与30分および24時間後の腎臓内菌数を測定したところ、FnBPA(-)株、FnBPB(-)株いずれの投与群においても野生株の1/3程度の定着数であり(FnBPA(-)/FnBPB(-)株では1/7)両変異株間に差は認められなかった。

ところが24時間後の腎臓内菌数は、FnBPA(-)株およびFnBPA(-)/FnBPB(-)株投与群で野生株の1/300であったのに対し、FnBPB(-株投与群では野生株の1/17であった。この結果から、FnBPAはFnBPBに比べて生体内での増殖に重要であることが示され、上記の病原性の相違をよく説明するものと考えられる。昨年度の結果を考え合わせると、黄色ブドウ球菌感染の効果的成立には、FnBPA,FnBPB両因子が協調的に働くことが必要であるが、細胞内への侵入や血流に抵抗し得る強固な接着にはFnBPAが重要な役割を果たしている可能性が示唆される。引き続き、炎症の惹起ににおける両因子の作用について検討する予定である。黄色ブドウ球菌が保有する宿主組織への主要な接着因子に, Fibronectin-Binding Protein AおよびB (FnBPA, FnBPB)が存在する。黄色ブドウ球菌感染におけるこれら2つのホモログの機能ー相補的に働いているのか,独立しているのかーを調べるため,それぞれのノックアウト株および補完株を作成し,これまでにin vivoでの検討を行ってきた。その結果,黄色ブドウ球菌感染の効果的成立には、FnBPA, FnBPB両因子が協調的に働くことが必要であるが、細胞内への侵入や血流に抵抗し得る強固な接着にはFnBPAが重要な役割を果たしている可能性が示唆された。そこで、マウスの脾臓に発現している転写因子NF-κ-Bを検討したところ、野生株の感染において大量の因子の活性化が見られたが、FnBPA欠損株の感染では活性化はほとんど認められなかった。さらに、血清中のIL-6濃度は、野生株で顕著に増加したが、FnBPB欠損株で約80%、FnBPA欠損株およびFnBPA/B欠損株で約50%に減少した。さらに、繊維芽細胞、炎症性マクロファージを用いたin vitro感染実験の結果においても、FnBPB欠損株に比べてFnBPA欠損株で細胞内への菌の侵入および炎症応答が著しく低下した。これらの結果より、in vitro、in vivoいずれの感染においてもFnBPAがより重要な役割を果たしていること、しかしながら、in vivo感染においては両社が協調的に働くことによって、重篤な感染を惹起することが示唆された。主たる所属機関の変更により、非常勤講師となったため、研究業務に割ける時間数は減少したが、講座のスタッフの協力も得て、概ね順調に進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。病原性発現におけるFnBPA,FnBPBの概ねの機能は理解できたと思われる,次年度は生体内での炎症の強さがそれぞれの変異株でどのように変わってくるかについて、炎症性メディエーター産生や、NFk-Bの生体内での活性化などを測定することにより検討し、病原性発現におけるそれぞれの因子の定着・増殖能と炎症惹起能を検証する。
スペクトロネビュラグラフによる標準的ガス星雲の詳細3次元分光観測

(1)SNGシステムのグレードアップ昨年度開発したオートガイド装置と,分光器のCCDカメラの制御系を結んで,SNGシステムの自動化を行った.このシステムでは観測プログラムの進行にしたがって,このパソコンから,ガイドパソコンへスキャン1ステップを実行する命令がRS232Cを介して送られる.これを受けたガイドパソコンは,スキャン相当量だけガイドのためのCCD読みだしサブフレームを移動する.そうすると望遠鏡はその量だけ方向を修正する.こうして,スキャンが行われる.1ステップのスキャンが終了するとガイドパソコンは,CCDパソコンに終了信号を送信する.これを受信したCCDパソコンは露出を開始する.露出終了後,CCD読みだし,ハードディスクへのデータ保存の後,再びスキャン命令をガイドパソコンに送信する.この様な動作の繰り返しによってSNG観測が行われる.(2)オリオン星雲の観測昨年上の観測から,赤外線領域でもSNG観測が十分に可能であることがわかった.その結果多くの輝線の単色像が得られた.可視域では,Hα,[NII]λ6584,[SII]λ6731などでは非常に高いS/N比のぞうが得られた.赤外では,[OII]λ7326の良好な像が得られ,ややS/Nは低いが[SIII]λ9069でも単色像が得られた.これらは,従来の写真観測によるものよりも測光精度がきわめてよく,質の高いデータである.(1)SNGシステムのグレードアップ昨年度開発したオートガイド装置と,分光器のCCDカメラの制御系を結んで,SNGシステムの自動化を行った.このシステムでは観測プログラムの進行にしたがって,このパソコンから,ガイドパソコンへスキャン1ステップを実行する命令がRS232Cを介して送られる.これを受けたガイドパソコンは,スキャン相当量だけガイドのためのCCD読みだしサブフレームを移動する.そうすると望遠鏡はその量だけ方向を修正する.こうして,スキャンが行われる.1ステップのスキャンが終了するとガイドパソコンは,CCDパソコンに終了信号を送信する.これを受信したCCDパソコンは露出を開始する.露出終了後,CCD読みだし,ハードディスクへのデータ保存の後,再びスキャン命令をガイドパソコンに送信する.この様な動作の繰り返しによってSNG観測が行われる.(2)オリオン星雲の観測昨年上の観測から,赤外線領域でもSNG観測が十分に可能であることがわかった.その結果多くの輝線の単色像が得られた.可視域では,Hα,[NII]λ6584,[SII]λ6731などでは非常に高いS/N比のぞうが得られた.赤外では,[OII]λ7326の良好な像が得られ,ややS/Nは低いが[SIII]λ9069でも単色像が得られた.これらは,従来の写真観測によるものよりも測光精度がきわめてよく,質の高いデータである.研究の初年度であるので、観測装置の開発に最大の重点をおいて研究をおこなった。まず、スペクトロネビュラグラフ(SNG)システムの性能向上のために、スキャンをオートガイド装置により位置精度の向上と自動化を目的として、ガイドCCDカメラを望遠鏡に設置した。これをパーソナルコンピュータにより制御するソフトウェアシステムの開発をおこない、オートガイドは、位置精度±0.2秒用を達成することができた。つぎに、分光器の操作性向上のために、各種の改良をおこなった。スリットを良質のものに交換し、イメージアクイジニョン用ミラーの着脱方法を改良し、さらに、グレーチングの回転角の表示機構をとりつけた。この結果、分光観測時の操作の頓雑さが大巾に軽減され、観測の効率と精度が向上した。これらの装置を用いて、テスト的に観測をおこない、スペクトロネビユラグラフシステムのための基本性能が達成されていることを確認した。観測した天体は、NGC4151,M8,M57である。データ処理は、すでに取得ずみのオリオン大星雲の観測データの整約を開始した。現在第一次整均の中間段階にある。データの質はあまり良好ででないが、時長域は,入4000日から入10000日までにわたっている。来年度の予定は、スペクトロネビュラグラフソフトウエアの完成と、これを用いてM8,M57の広域長域観測を実施することである。(1)SNGシステムのグレードアップ昨年度開発したオートガイド装置と,分光器のCCDカメラの制御系を結んで,SNGシステムの自動化を行った.このシステムでは観測プログラムの進行にしたがって,このパソコンから,ガイドパソコンへスキャン1ステップを実行する命令がRS232Cを介して送られる.これを受けたガイドパソコンは,スキャン相当量だけガイドのためのCCD読みだしサブフレームを移動する.そうすると望遠鏡はその量だけ方向を修正する.こうして,スキャンが行われる.1ステップのスキャンが終了するとガイドパソコンは,CCDパソコンに終了信号を送信する.これを受信したCCDパソコンは露出を開始する.露出終了後,CCD読みだし,ハードディスクへのデータ保存の後,再びスキャン命令をガイドパソコンに送信する.この様な動作の繰り返しによってSNG観測が行われる.(2)オリオン星雲の観測昨年上の観測から,赤外線領域でもSNG観測が十分に可能であることがわかった.その結果多くの輝線の単色像が得られた.可視域では,Hα,[NII]λ6584,[SII]λ6731などでは非常に高いS/N比のぞうが得られた.

赤外では,[OII]λ7326の良好な像が得られ,ややS/Nは低いが[SIII]λ9069でも単色像が得られた.これらは,従来の写真観測によるものよりも測光精度がきわめてよく,質の高いデータである.
超偏極キセノン磁気共鳴イメージングによる包括的な肺機能診断法の開発

超偏極キセノン磁気共鳴イメージング(HP ^129Xe MRI)を用いて、非侵襲かつ包括的に肺疾患を診断する手法を確立するため、^129Xe MRIの感度向上及び局所肺機能を導出可能なMRI撮像法の開発を行った。その成果として、狭帯域半導体レーザーの導入により従来の3倍程度の感度向上を達成した。また、肺機能として、ガス交換能及び換気能の局所定量評価を可能とし、肺疾患モデルマウスによる実験から、本手法の病態評価への有効性を実証した。本研究では、超偏極キセノン磁気共鳴イメージング(HP 129Xe MRI)を用いて、非侵襲かつ包括的に肺疾患を診断する手法の開発を目的とした。その実現のためには、129Xe MRIの感度向上及び局所肺機能を導出可能な撮像法の開発が不可欠であるため、主に下記2項目の要素技術について、並行して研究を進めた。1. 129Xe偏極装置の改良HP 129Xeの偏極率向上は、生体内129Xeイメージングの高速化及び高精細化に直結する重要な役割を担う。ここでは、HP 129Xe生成における偏極効率の改善を行った。主に、偏極容器内の温度分布の均一化及び高出力半導体レーザーの狭帯域化を検討し、種々の偏極条件を最適化することにより、従来の3倍程度の感度向上を達成した。種々の肺構造及び機能の同時計測法を確立することで、肺疾患の診断や病態の解明及び創薬研究への展開が可能となる。ここでは、種々のMRI撮像法をHP 129Xe MRIに適用し、局所肺機能の導出を試みた。主に、肺組織・血液に溶解した129Xe(溶解相129Xe)のイメージング及び肺空洞部の129Xe(ガス相129Xe)のイメージングを検討し、肺機能として、ガス交換能及び換気能のマッピングを可能とした。これらの手法を肺疾患モデルマウスに適用し、病態を反映した肺機能画像を取得するとともに、病態の進行過程を追跡することにより、本手法が肺疾患を包括的に評価可能であることを示した。本研究は、超偏極キセノン磁気共鳴イメージング(HP 129Xe MRI)を用いて完全非侵襲にかつ包括的に肺機能を診断する手法の開発を目的とし、肺疾患の診断や病態の解明及び創薬研究への展開を目指す。その実現のためには、HP 129Xe MRIの高感度化及び高速化が不可欠であるため、主に下記2項目の要素技術について、並行して研究を進めた。1.129Xe偏極装置の改良本装置で利用する光ポンピング法の効率改善を進めた。具体的には、偏極容器内の温度分布の検討及び高出力半導体レーザーの狭帯域化を検討した。温度分布については、均一かつ安定した温度制御が可能な機構を新たに設計、採用することで、129Xe偏極率を向上できた。狭帯域化レーザーについては、この目的のために新たに導入した光源を用いてHP 129Xeの生成を確認した。今後、偏極条件の最適化を進める予定である。2.129Xe MRI撮像法の開発種々の高速・高感度撮像法を改良し、HP 129Xe MRIにおける最適化と肺機能マッピングへの応用を検討した。具体的には、マウスにHP 129Xeガスを吸入させ、肺組織・血液に溶解した129Xeの直接イメージングを試み、比較的高分解能な画像取得を可能とした。また、肺空洞部の129XeガスMRIでは、その高速化と高精細化を可能とした。さらに、これらを肺機能の導出が可能な撮像法に発展させ、その基礎的検討および肺機能導出のための新たな解析モデルを提案、構築した。その上で、肺疾患モデルマウスに適用し、本手法が病態評価に利用できることを示した。129Xe偏極装置の改良において主要な役割を果たす狭帯域高出力半導体レーザーの導入が当初の計画よりも遅れたが、導入後は129Xeを偏極させるまでの調整が当初の計画よりも速く進んだ。また、129Xe MRI撮像法の検討では、その最適化から肺疾患モデルマウスでの病態評価能の検討まで比較的順調に進んだ。以上から、全体としてはおおむね順調に進展している。引き続き、129Xe偏極装置の改良及び129Xe MRI撮像法の最適化について各要素技術の開発を進め、さらにそれらを洗練する。具体的には、新たに導入した光源を用いて129Xeの偏極条件を最適化する。また、肺機能の包括的評価に向けて、肺機能パラメータを導出するための基本手法と解析モデルを構築する。

最終的には、上記偏極装置と撮像法を組み合わせ、HP 129Xe肺画像の高感度化と高効率撮像を目指すとともに、肺機能の包括的な評価を通して、肺疾患をどの程度早期にかつ局所的に捉えることができるのかを明らかとする。次年度の研究費は主に下記のために使用する計画である。1.新規光源に適した偏極装置の改良のため、光学系および配管系の材料購入2.動物実験のため、マウス、麻酔薬などの購入3.キセノンガスの購入4.研究成果発表のため、学術集会への出席のための旅費及び論文発表のための経費