hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
進行肝癌症例に対する新治療戦略の確立-IVR・化学療法併用治療の評価

進行癌症例は化学療法しか選択肢がなかった。外科手術は一般に侵襲が大きいため、減量治療に用いることはできなかった。本研究は、IVR(interventional radiology)と全身化学療法とを併用した治療の有用性を評価し、進行癌症例に対する新たな治療戦略を確立することを目的として計画した。当初は、肝転移が主な病変であり、肝外には比較的小さな病変しかないような症例に対し、開腹手術等と比較して低侵襲の経皮的ラジオ波焼灼療法で効率的に癌の減量治療を施行した後に化学療法を行ない、化学療法単独治療群と比較して、生存率の改善が認められるかどうかを検討する計画であった。しかし、患者をラジオ波と化学療法の併用治療群と化学療法単独治療群にランダムに割り付けることが困難であり、ランダム化比較試験は断念した。今回の研究で主な対象とした大腸癌肝転移では切除可能例は1030%とされ、肝切除後再発や高齢者等は切除を希望しない場合も多い。当科では大腸癌肝転移にラジオ波中心の集学的治療を行なってきた。適応は、根治目標群では、切除不能または切除希望せず、5cm5個以内、肝外病変なし、主要脈管に広範に接しない、とした。腫瘍減量により予後改善を図る群では、主病変が肝臓に存在し化学療法未施行または有効例とした。135例にラジオ波を実施した。内訳は、年齢64.8±11.1歳(81歳以上12例)、男性85例、径3.2±1.3cm、病変数4.1±4.8個だった。107例(79%)で前治療(全身化療77例,肝切除38)例,動注22例,他)があった。82例は切除不能・困難と考えられたが、理由は切除不能肝外病変46例(肺29例[切除可能3例は含まず],リンパ節13例,腹膜播種10例,原発巣再発7例,他),心肺疾患合併7例,多発肝転移20例,肝切除後多発再発4例,断端再発3例(重複あり)だった。術前検査は胸部骨盤部CTとUSだけでPET等は行なっていない。治療後は3ヶ月毎に胸部骨盤部CTと腫瘍マーカーを検査した。FOLFOX、FOLFIRIのレジメン導入後は術後全身化療を原則としたが、患者希望等により無治療、S-1内服となる症例もあった。ラジオ波初回日を開始点とした135例の生存率は1,3,5,7年91%,64%,36%,27%で、5年生存12例、7年生存6例だった。根治目標群67例では1,3,5,7年95%,86%,58%,43%だった。合併症は消化管穿通・穿孔3例、肝梗塞3例、肝膿瘍2例、気胸1例、熱傷1例、胆管損傷1例だった。なお、ラジオ波を中心とした集学的治療を行なった胃癌肝転移16例の生存率は1、2、3、4、5年74%、52%、43%、43%、43%で5年以上生存が2例だった。従来、肝転移では切除以外には長期生存が得られないとされ、第一選択は切除とされている。今回検討したラジオ波中心の集学的治療では、切除不能例が多く含まれるにもかかわらず、生存率は良好であり長期生存例も少なくない。再発を早期発見し低侵襲治療を繰返すという治療戦略は肝転移でも有効と思われる。ラジオ波は治療の選択肢に加えられるべきであろう。本研究の目的は、IVR(主にラジオ波)と全身化学療法とを併用した治療の有用性を評価し、進行癌症例に対する新たな治療戦略を確立することである。具体的には、体内に存在する癌細胞の大部分が肝臓に存在するような進行大腸癌・胃癌症例(すなわち、肝転移が主な病変であり、肝外には比較的小さな病変しかないような症例)に対し、低侵襲治療である経皮的ラジオ波焼灼療法で効率的に癌の減量治療を施行した後に化学療法を行ない、化学療法単独治療群と比較して、生存率の改善が認められるかどうかを検討する。

135例にラジオ波を実施した。内訳は、年齢64.8±11.1歳(81歳以上12例)、男性85例、径3.2±1.3cm、病変数4.1±4.8個だった。107例(79%)で前治療(全身化療77例,肝切除38)例,動注22例,他)があった。82例は切除不能・困難と考えられたが、理由は切除不能肝外病変46例(肺29例[切除可能3例は含まず],リンパ節13例,腹膜播種10例,原発巣再発7例,他),心肺疾患合併7例,多発肝転移20例,肝切除後多発再発4例,断端再発3例(重複あり)だった。術前検査は胸部骨盤部CTとUSだけでPET等は行なっていない。治療後は3ヶ月毎に胸部骨盤部CTと腫瘍マーカーを検査した。FOLFOX、FOLFIRIのレジメン導入後は術後全身化療を原則としたが、患者希望等により無治療、S-1内服となる症例もあった。ラジオ波初回日を開始点とした135例の生存率は1,3,5,7年91%,64%,36%,27%で、5年生存12例、7年生存6例だった。根治目標群67例では1,3,5,7年95%,86%,58%,43%だった。合併症は消化管穿通・穿孔3例、肝梗塞3例、肝膿瘍2例、気胸1例、熱傷1例、胆管損傷1例だった。なお、ラジオ波を中心とした集学的治療を行なった胃癌肝転移16例の生存率は1、2、3、4、5年74%、52%、43%、43%、43%で5年以上生存が2例だった。従来、肝転移では切除以外には長期生存が得られないとされ、第一選択は切除とされている。今回検討したラジオ波中心の集学的治療では、切除不能例が多く含まれるにもかかわらず、生存率は良好であり長期生存例も少なくない。再発を早期発見し低侵襲治療を繰返すという治療戦略は肝転移でも有効と思われる。ラジオ波は治療の選択肢に加えられるべきであろう。2005年は、計81例の転移性肝癌患者に経皮的ラジオ波焼灼術(RFA)を施行した。2003年の31例、2004年の43例と比べれば著明な増加である。99年2月から06年6月末に1,373例(ただし延数は2,856例)にRFAを施行したが,その内94例(6.8%)が転移性肝腫瘍だった。延べでは155例にRFAを実施した。原発は、大腸癌60例,胃癌13例,乳癌7例,その他14例だった。RFAを施行した転移性肝腫瘍94例全例の生存率は1年89%、2年72%、3年64%、4年56%、5年45%、6年37%だった。フォロー脱落例はなく,生存66例,死亡28例である。大腸癌肝転移60例では生存率は1年93%、2年79%、3年71%、4年60%、5年45%、6年36%だった。従来、転移性肝腫瘍治療の第一選択は肝切除とされてきた。その根拠は外科的切除以外の治療では長期生存が得られないためと言われている。しかし、今回、我々のRFAのデータを解析したところ、多くの症例が切除不能であるにもかかわらず、5年生存率は45%と、肝切除と同等以上と思われる成績を達成できた。5例は既に5年以上生存している。肝細胞癌で培った再発をより早く見つけ、低侵襲で治療を繰り返すというストラテジーが、転移性肝腫瘍でも有効なためと思われる。我々のRFAは転移性肝腫瘍治療の選択枝に加えられるべきだろう。ランダム化比較試験に関しては疫学の大橋教授等にコンサルトしたが、多施設共同でランダム化比較試験を行なうことは現在の体制では資金等を考えても困難であり、代替案として、東大でのRFAを希望して各施設から東大に紹介された症例(RFA・化学療法併用群)と東大でのRFAを希望せず各施設で治療を受けた症例(化学療法単独群)を比較するスタディをしてはどうかとのアドバイスがあった。今後どのようなスタディデザインにするかを検討中である。
建築用針葉樹製材の天然乾燥における表面割れ発生条件の検討

研究の主な成果を以下に示す。(1)東京の初夏から冬にかけて3回のスギ柱材の天然乾燥試験の結果、乾燥開始時の含水率が高い(100%以上)と割れ発生開始が遅くなり最終の割れ発生率も小さい。初期含水率が比較的低い(50-60%)の試験材は、乾燥開始後1,2日に割れ発生が認められ、その後も増加し最終の割れ発生率も高い。(2)スギ柱材の生材からの乾燥実験(室内モデル実験)では表面割れ発生時の材の水分状態に関して、水分傾斜および材表面における蒸発水分量の測定を行ない、表面割れ発生は、湿度が低いほうが発生が早かった。一方、表面割れ発生時の材表層における水分傾斜は、表層1mm以内の範囲で評価すると、繊維飽和点以下でかつ含水率差が10%前後になっている状態で割れ発生が確認された。さらに、割れ発生時の材料表面の蒸発水分量の結果では、外部温度湿度の違いに係わらず、10g/m^2h以下になった時点で割れが発生するという傾向があった。表面蒸発量は天然乾燥に関する割れ制御指標としての可能性を秘めている。(3)ヘムロックの柱材(115mm角)の生材について、日本の80都市の月別平年気温、平年相対湿度を参考として、温度10,20,30°C、相対湿度60,70,80,90%を組み合わせた温度湿度条件で乾燥を行ない、表面割れが発生する環境条件および割れ発生時の材中の含水率分布(水分傾斜)について検討した。(1)割れ発生は湿度の影響を強く受ける傾向が確認され、相対湿度90%の条件は割れ発生が少なく、大略低湿度条件ほど割れが多くなる。常温では、相対湿度8090%に表面割れ発生限界点がある。(2)表面割れ観察から、乾燥条件以外にも初期含水率、材中の欠点(目廻り、木口割れ)などが割れ発生に影響を与えた。(3)表層付近付(深さ5mm)の水分傾斜結果から、表面割れ発生材は、割れ発生がなかった材よりも大きな水分傾斜(=0.18/0.077=2.3倍)が見られた。表面割れ発生が抑制できる天然乾燥可能期間について海外雑誌に投稿し掲載が決定した。(4)残された課題:広範囲の気象条件(0°C以下の気象条件、風速)の表面割れに対する影響の解明。材の強度面からの割れの検討。初年度にあたる本年度は、そもそも表面割れはどういう状況で発生するのかということを確認するために、東京の初夏から冬にかけて、3回のスギ柱材の天然乾燥試験を実施して、それぞれの乾燥中の表面割れ発生状況を観測することに主眼をおいた。試験の結果、乾燥開始時の含水率が高い(100%以上)の試験材では、割れ発生開始が遅くなり、最終の割れ発生率も小さくなった。一方、初期含水率が比較的低い(50-60%)の試験材は、乾燥開始後1,2日に割れ発生が認められ、その後も増加し、最終の割れ発生率も高いことがわかった。

実際の天然乾燥実験と並行した室内モデル実験として、温度20、30、50°C、相対湿度30,50,60,90%の環境下での同じくスギ柱材の生材からの乾燥実験を行い、表面割れ発生時の材の水分状態に関して、水分傾斜および材表面における蒸発水分量の測定を行なった。温度設定の50°Cは、実際に日射の直射を受ける場合に材がこうむる温度であることを本年購入したサーグラヒィーにより確認している。表面割れ発生に関しては、今回の温度条件湿度条件下では、湿度の変化によりその違いが明らかに出た。すなわち、湿度が低いほうが発生が早かった。一方、表面割れ発生時の材表層における水分傾斜は、表層1mm以内の範囲で評価すると、繊維飽和点以下でかつ含水率差が10%前後になっている状態で割れ発生が確認された。さらに、割れ発生時の材料表面の蒸発水分量の結果では、外部温度湿度の違いに係わらず、10g/m2h以下になった時点で割れが発生するという傾向があった。表面蒸発量は天然乾燥に関する割れ制御指標としの可能性を秘めている。次年度以降には、本年度計画していて達成できなかった割れに関する詳細な実験を試みる。(1)平成13年度は実際の建築用針葉樹製材として柱材をとりあげ材内の含水率状態の把握と表面割れの有無の観察を行なった。とくに針葉樹材であるトドマツは材内に水食いという高水分状態の心材部があるが、この水分分布について観察した。その結果は論文2で報告した。水食い部は含水率が200%を超える部分が見受けられた。(2)水食いのあるトドマツ製材を20°C、65%の恒温恒湿湿内で擬似天然乾燥を行なった結果、表面割れの発生は見られなかった。(3)実大の柱材を対象として、半年間室内(環境条件は平均室温21°C、相対湿度75%)にて乾燥試験を行い、それらの材内部含水率、材表面割れの発生について経時変化を調べた。用いた樹種は針葉樹でベイツガ、ベイマツ、スギの柱材(105mm角)。それらの含水率レベルが異なる材とした。材表層(深さ20mm)と材中心部(深さ50mm)の含水率を測定し、その差を含水率の傾斜とした。特にスギ柱の生材については含水率傾斜が大きかったが、表面割れの発生は認められなかった。(4)スギ人工乾燥材(柱材と板材)について日射を受ける居住宅室内に放置しておきその含水率変化、材面の状態変化を測定した(論文1)。表面割れは認められなかった。以上、まとめると木材が使われる室内環境条件での乾燥を行なったが、通常の室内温度湿度条件では乾燥にともなう表面割れは発生しないという知見を得た。(平成13年度(前年度)までの研究実績は次のページの文献14番目に記した。)平成14年度は以下の研究を行なった。1.ヘムロック(カナダツガ)の柱材(115mm角)の生材について、日本の80都市の月別平年気温、平年相対湿度を参考として、温度10,20,30°C、相対湿度60,70,80,90%を組み合わせた温度湿度条件で乾燥を行ない、表面割れが発生する環境条件および割れ発生時の材中の含水率分布(水分傾斜)について検討した(次ページ文献の5番目)。(1)割れ発生は温度の影響よりも湿度の影響を強く受ける傾向が確認され、相対湿度90%の条件は割れ発生が少なく、大略低湿度条件ほど割れが多くなる結果となった。常温では、相対湿度8090%に表面割れ発生限界点があることが推測される。(2)さらに表面割れ観察から、乾燥条件以外にも初期含水率、材中の欠点(目廻り、木口割れ)などが割れ発生に影響を与えた。(3)材から切り出した試験片の表層付近付(深さ5mm)の水分傾斜結果から、表面割れ発生材は割れ発生がなかった材よりも大きな水分傾斜(=0.18/0.077=2.3倍)が見られた。
バクテリアの分裂位置制御システムの解明

大腸菌の分裂環(FtsZ)の形成位置を制御するMin蛋白質(MinC, D, E)の機能解析を行った。FRET解析によりMinCとFtsZの相互作用のリアルタイム追跡に成功し、MinCとFtsZモノマーの相互作用が分裂環形成位置制御に重要である事を示した。また、MinD変異体を解析し、MinDのATP依存的な脂質膜結合にはMinDへのATP結合だけなく、保存されたリシン残基が重要である事を明らかにした。大腸菌の分裂位置調節に関与するタンパク質(MinC, MinD, MinE)、およびFtsZの細胞膜表面における機能解析のため、それぞれのタンパク質を大量精製した。精製の結果、いずれのタンパク質も活性を保ったまま、解析に十分量のタンパク質を精製する方法を確立した。精製したタンパク質の膜表面への結合を蛍光顕微鏡で観察するために、蛍光ラベル化したタンパク質の作製を試み、その結果、活性を保った状態の蛍光ラベル化タンパク質を得る事に成功した。そこでまず、それら蛍光ラベル化タンパク質を用いて、溶液内におけるタンパク質間の相互作用を蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)としての観測を試みた。その結果、MinCとFtsZタンパク質間の相互作用をFRETとして観察する事に成功した。解析の結果、反応溶液内でMinCは重合状態にあるFtsZよりもむしろモノマー状態のFtsZと相互作用する事を見いだした。この結果は、膜上のタンパク質の相互作用をFRETとして観測出来る可能性を示す重要な知見であり、膜表面に結合するいくつかのタンパク質間の相互作用も可視化できる事が期待される。この結果に関して、現在論文の投稿段階にある。一方、ガラスおよびマイカ基板表面に大腸菌の脂質由来の膜の構築を試みた。大腸菌由来の脂質を用いて数百nm程度のリボソームを作製し、基板上に設置後の基板表面を、共焦点レーザー顕微鏡および原子間力顕微鏡で評価した。その結果、数百nm1μm程度の平面性の高い膜構造が基板表面に形成される事を見いだした。実施初年度に、すでに基板上に膜構造を形成する基本的な条件を確立することが出来た。次年度は、基板上の膜構造の面積を拡大する条件を確立するなど、膜表面のタンパク質の観察に適した作製条件を決定する。そして、膜表面に結合するMinタンパク質の観察し、膜表面でのタンパク質の分子挙動を明らかにする。大腸菌の分裂位置を制御するMinタンパク質(MinC,D,E)によるFtsZ(分裂環)の重合反応の制御機構について解析を行い以下の知見を得た。昨年度まで、MinCとFtsZの相互作用を蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)として溶液内で観測に成功していた。本年度は、MinCとFtsZ間の相互作用の測定精度を向上し、定量的に評価した。それら解析の結果、MinCは重合したFtsZ繊維よりも、むしろモノマーのFtsZと相互作用し、可逆的に行われる事が明確となった。さらにFtsZの重合反応反応のFRETによるリアルタイム観測にも成功した。これら解析結果から、Minシステムによる分裂環の形成制御において、FtsZモノマーとMinCとの相互作用に注目し解析する事が重要である事が分かった。また、Minタンバク質のホモログと考えられるNubpタンパク質(Nubp1,2)のヒト培養細胞を用いて細胞内局在解析を行い、細胞内に2種類存在するNnbp1とNubp2の細胞内局在の違いを明らかにし、さらにNubpが多核化に関与する事を見いだとた。一方、ガラスおよびマイカ基盤表面に脂質膜を作製する実験に関しても大きな進歩が得られた。昨年度までは、基盤上に数百nm1μm程度の平面膜を作製したが、平面膜のサイズがさい問題が生じていた。溶液内に2価カチオンを加えることで、脂質膜の融合を促進し、その結果、基盤上の平面脂質膜も数百μmサイズにまで大きく広がる条件を見いだした。基盤上の平面脂質のサイズは、タンパク質解析に十分な面積を確保に成功した。FREPによる脂質の側方拡散定数の測定にも成功し、基盤上の脂質の物性を明らかにした。
肺気腫発症におけるアポトーシスの関与とその制御についての研究

喫煙が肺気腫の重要なrisk factorであることはよく知られているが、どのようなメカニズムで肺気腫が発症するかはまだ不明な点が多い。私達はラットにVEGF receptor-2特異的阻害薬であるSU5416を3週間投与して、慢性的にVEGFシグナル伝達を阻害すると、血管内皮細胞にアポトーシスがおき、引き続き肺胞上皮細胞にもアポトーシスがおきて、肺胞が消失して気腫化がおきることを示した。VEGF系シグナル伝達は正常な肺胞構造の維持に必須であると考えた。喫煙曝露による肺気腫発症のメカニズムにどのようにVEGFが関連しているかを調べた。私達は、喫煙吸入実験装置(MIPSレスピー製INH06-CIGR01型)を用いて、マウスに長期喫煙曝露をおこなった。マウスに1日タバコ20本吸入を24週間おこない、肺組織を形態学的解析、病理組織学的検討(アポトーシス関連染色としてTUNEL染色・Acitivate Caspase-3染色)、肺組織のホモジナイズによるアッセイ(Caspase-3酵素アッセイ、VEGF)、気管支肺胞洗浄液の解析を行った。形態学的解析の結果mean linear interceptはコントロールマウスと比べて喫煙マウスでは拡大しており、気腫化をおこしていることが認められた(53.8±5.9μm vs. 40.7±2.7μm, P<0.01)。肺組織のホモジナイズ中のVEGF量は、コントロールマウスと比べて喫煙マウスでは減少していた(150.9±10.6pg/mg vs. 196.4±6.5pg/mg, P<0.01)。喫煙によってVEGF系シグナルが低下すると、正常な肺構造を維持できなくなる可能性が考えられた。次にFACSを用いて骨髄細胞および末梢血単核球分画をSca-1 (Stem cell antigen-1)とVEGFR-2で標識して陽性細胞を測定した。両者に陽性である血管内皮前駆細胞を含む細胞分画は、末梢血中では有意差なかったが(0.52±0.20%vs. 0.94±0.69%)、骨髄では喫煙曝露群で増加していた(0.48±0.16% vs. 0.84±0.46%, P<0.02)。喫煙曝露により血管内皮障害がおこり、血管内皮細胞の需要が高まり、代償的に骨髄で血管内皮前駆細胞が増加している可能性が考えられた。

今回、喫煙曝露による肺気腫発症のメカニズムにどのようにVEGFが関連しているかを調べた。私達は、喫煙吸入実験装置(MIPSレスピー製INH06-CIGR01型)を用いて、マウスに長期喫煙曝露をおこなった。マウスに1日タバコ20本吸入を24週間おこない、肺組織を形態学的解析、病理組織学的検討(アポトーシス関連染色としてTUNEL染色・Acitivate Caspase-3染色)、肺組織のホモジナイズによるアッセイ(Caspase-3酵素アッセイ、VEGF)、気管支肺胞洗浄液の解析を行った。形態学的解析の結果mean linear interceptはコントロールマウスと比べて喫煙マウスでは拡大しており、気腫化をおこしていることが認められた(53.8±5.9μm vs. 40.7±2.7μm, P<0.01)。肺組織のホモジナイズ中のVEGF量は、コントロールマウスと比べて喫煙マウスでは減少していた(150.9士10.6pg/mg vs. 196.4±6.5pg/mg, P<0.01)。VEGFの減少が肺気腫の発症のメカニズムに関与していると思われた。喫煙が肺気腫の重要なrisk factorであることはよく知られているが、どのようなメカニズムで肺気腫が発症するかはまだ不明な点が多い。私達はラットにVEGF receptor-2特異的阻害薬であるSU5416を3週間投与して、慢性的にVEGFシグナル伝達を阻害すると、血管内皮細胞にアポトーシスがおき、引き続き肺胞上皮細胞にもアポトーシスがおきて、肺胞が消失して気腫化がおきることを示した。VEGF系シグナル伝達は正常な肺胞構造の維持に必須であると考えた。喫煙曝露による肺気腫発症のメカニズムにどのようにVEGFが関連しているかを調べた。形態学的解析の結果mean linear interceptはコントロールマウスと比べて喫煙マウスでは拡大しており、気腫化をおこしていることが認められた(53.8±5.9μm vs.40.7±2.7μm,P<0.01)。肺組織のホモジナイズ中のVEGF量は、コントロールマウスと比べて喫煙マウスでは減少していた(150.9±10.6pg/mg vs.196.4±6.5pg/mg,P<0.01)。喫煙によってVEGF系シグナルが低下すると、正常な肺構造を維持できなくなる可能性が考えられた。次にFACSを用いて骨髄細胞および末梢血単核球分画をSca-1(Stem cell antigen-1)とVEGFR-2で標識して陽性細胞を測定した。両者に陽性である血管内皮前駆細胞を含む細胞分画は、末梢血中では有意差なかったが(0.52±0.20%vs.0.94±0.69%)、骨髄では喫煙曝露群で増加していた(0.48±0.16% vs.0.84±0.46%, P<0.02)。喫煙曝露により血管内皮障害がおこり、血管内皮細胞の需要が高まり、代償的に骨髄で血管内皮前駆細胞が増加している可能性が考えられた。
コンポジットレジン充填の歯髄保護法に関する研究

コンポジットレジン(以下複合レジン)修復法を行うに当っては、有効な歯髄保護作用を有する裏層材・覆とう剤(以下裏層材)を象牙質形成面に応用して歯髄を保護するが、応用する裏層材はレジンとの間で不都合な反応性変化を生じないことが必要である。そこで本研究では、第【I】実験群として5種の裏層材について、これらが複合レジンの重合に及ぼす影響を走査型電子顕微鏡を使用して検討した。その結果、グラスアイオノマーセメント,カルボキシレートセメント,α-TCPは、複合レジンの重合を阻害しない裏層材であることが確認された。一方、亜鉛幸ユージノールセメントおよび硬化型水酸化カルシウム製剤は、いずれも裏層材側では凹凸不正像,複合レジン側では重合異常層(裏層材硬化直後では、それぞれ約80μm幅,10数μm幅,1週間後では20μm幅,数μm幅)が観察された。第【II】実験群としては、可視光線重合型複合レジンDurafilをLiv ceneraで裏層した窩洞に填塞し、3ケ月を目標として臨床経過を観察し、後に抜歯して、病理組織学的に検索した。臨床的に不快症状を示した症例は、総数31例中3例10%で、その程度も軽く、打診痛のみであった。充血は17例55%,出血4例13%,円形細胞浸潤6例19%,象牙芽細胞の変化13例42%,象牙細管内桿状体発現4例13%,象牙前質の消失5例16%,補綴象牙質の新生21例68%であったが、その際損傷性病変の程度は極く僅かであって歯髄保護効果が十分に認められ、病理成績は全例良好であった。次に可視光線重合型複合レジンPhoto ClearfilBrightをα-TCPで裏層した窩洞に填塞し、2ケ月を目標に臨床経過を観察した。その結果、総数40例中2例5%に軽度の冷水痛を認めたが、その他特記すべき不快症状を認めなかった。
低濃度H_2O_2を用いた新しい漂白剤の漂白効果とプラーク付着抑制能に関する研究

平成18年度は低濃度H_2O_2を用いた新しい漂白材の更なる性能解析を行うため,ウシ抜去歯変色歯モデルによる漂白処置を行い,口腔内プラーク付着抑制効果を測定するため.Intra oral plaque accumulation test appliance(IPA)を用いてエナメル質表面に対する接触角および表面自由エネルギーの測定を行った.口腔内7日間装着後の各エナメル質表面をプラーク染色液で染色し,水洗,乾燥したところ従来型の歯牙漂白材に比較して試作歯牙漂白剤は,二酸化チタン特有の超親水性機能により有意にプラーク付着抑制効果を示すことが示唆された.また本材の臨床的な効目と安全性を評価するため,漂泊効果は色彩計を用いた色の変化の測定,比較対照としてシェードガイド(Vitapan3D-Master)による歯の色の観察,そして患者の満足度を6カ月の診査期間中に術前と術後を比較することにより決定した.さらに,漂白材の安全性が漂白期間中に臨床的診査を行うことで調査された.臨床的評価において,漂白効果は漂白処置期間中,変色有髄歯に明らかに認められたが,術後の評価では効果が減少していく傾向が示された.患者の満足度は「大変満足」と「満足」を合わせて90%以上であった.安全性については,4症例で漂白材を作用させて直後にほんのわずかの間,軽度の痛みを訴えたが,その痛みはただちに消失した.1症例で歯肉の腐食を認めたが,その歯肉は1週間後に治癒しており,臨床使用に際し,特記すべき問題が見受けられないことを確認した.平成18年度は低濃度H_2O_2を用いた新しい漂白材の更なる性能解析を行うため,ウシ抜去歯変色歯モデルによる漂白処置を行い,口腔内プラーク付着抑制効果を測定するため.Intra oral plaque accumulation test appliance(IPA)を用いてエナメル質表面に対する接触角および表面自由エネルギーの測定を行った.口腔内7日間装着後の各エナメル質表面をプラーク染色液で染色し,水洗,乾燥したところ従来型の歯牙漂白材に比較して試作歯牙漂白剤は,二酸化チタン特有の超親水性機能により有意にプラーク付着抑制効果を示すことが示唆された.また本材の臨床的な効目と安全性を評価するため,漂泊効果は色彩計を用いた色の変化の測定,比較対照としてシェードガイド(Vitapan3D-Master)による歯の色の観察,そして患者の満足度を6カ月の診査期間中に術前と術後を比較することにより決定した.さらに,漂白材の安全性が漂白期間中に臨床的診査を行うことで調査された.臨床的評価において,漂白効果は漂白処置期間中,変色有髄歯に明らかに認められたが,術後の評価では効果が減少していく傾向が示された.患者の満足度は「大変満足」と「満足」を合わせて90%以上であった.安全性については,4症例で漂白材を作用させて直後にほんのわずかの間,軽度の痛みを訴えたが,その痛みはただちに消失した.1症例で歯肉の腐食を認めたが,その歯肉は1週間後に治癒しており,臨床使用に際し,特記すべき問題が見受けられないことを確認した.平成17年度は低濃度H_2O_2を用いた新しい漂白材の性能解析を行うため,ウシ抜去歯変色歯モデルによる漂白処置を行い,分光式色差計にて側色表色L, a, b表色系を用いて光照射前後の色差値ΔEを求め,添加物による漂白効果改善,pH中性化,薬液の安定および最適化,処置回数・作用時間・治療間隔による最適な処理方法の確立,照射器の波長域および使い勝手の改善を行った.その後,通法による漂白処置をウシ抜去歯に行い,走査型電子顕微鏡にてエナメル質微細構造を確認したところ,歯質に対してほとんど影響を示さないことを確認した.また生活歯漂白の正確な作用機序は知られていないのが現状であり,特にエナメル質を透過して象牙質に浸透する機序を検討するため,ルミノール発光法にて検討を行ったところ,計測した試料のうち,歯髄側の象牙細管を開口させなかった試料のH_2O_2浸透を確認できなかった.これは残存象牙質の厚さと,象牙質と歯髄の境界に漂白材の浸透を妨げる何らかの因子が存在するためと考えられ,高濃度H_2O_2を用いる従来の漂白方法において歯髄刺激がさほど発現しないのは,上記の理由によるものと示唆された.臨床において漂白効果に個体差があるのは,その象牙細管の狭窄程度,エナメル質の亀裂,エナメル葉,エナメル叢の状態の違いによることが考えられ,また漂白効果を持続させるための術後管理は重要な課題であることから,平成18年度は,実際の象牙質への浸透様相の観察およびプラーク付着抑制効果を測定するため.ウシ抜去歯を用いて比較検討を行う予定である.平成18年度は低濃度H_2O_2を用いた新しい漂白材の更なる性能解析を行うため,ウシ抜去歯変色歯モデルによる漂白処置を行い,口腔内プラーク付着抑制効果を測定するため.Intra oral plaque accumulation test appliance(IPA)を用いてエナメル質表面に対する接触角および表面自由エネルギーの測定を行った.口腔内7日間装着後の各エナメル質表面をプラーク染色液で染色し,水洗,乾燥したところ従来型の歯牙漂白材に比較して試作歯牙漂白剤は,二酸化チタン特有の超親水性機能により有意にプラーク付着抑制効果を示すことが示唆された.

また本材の臨床的な効目と安全性を評価するため,漂泊効果は色彩計を用いた色の変化の測定,比較対照としてシェードガイド(Vitapan3D-Master)による歯の色の観察,そして患者の満足度を6カ月の診査期間中に術前と術後を比較することにより決定した.さらに,漂白材の安全性が漂白期間中に臨床的診査を行うことで調査された.臨床的評価において,漂白効果は漂白処置期間中,変色有髄歯に明らかに認められたが,術後の評価では効果が減少していく傾向が示された.患者の満足度は「大変満足」と「満足」を合わせて90%以上であった.安全性については,4症例で漂白材を作用させて直後にほんのわずかの間,軽度の痛みを訴えたが,その痛みはただちに消失した.1症例で歯肉の腐食を認めたが,その歯肉は1週間後に治癒しており,臨床使用に際し,特記すべき問題が見受けられないことを確認した.
ショウジョウバエを用いた新奇プロテアソーム機能調節因子の探索

プロテアソームは真核生物内で起こるあらゆる生命現象を円滑に進行するために必須の蛋白質分解酵素である。近年になり、哺乳類をはじめとする高等生物ではプロテアソームが多様性を獲得し、高等動物特有の生命現象に重要な働きをしている事が明らかになり始め、その中でもヒトにおける病態とプロテアソームの制御システムの質的・量的異常の関連が注目を浴びている。しかしながらこれまで研究が進んでいた酵母におけるプロテアソーム制御システムは必ずしも高等動物に当てはまらず、高等動物におけるプロテアソームの動作原理は未解明の部分が多かった。申請者は高等動物特有の質的・量的制御機構を明らかにする事を目的とし、高等動物であるショウジョウバエを用いた遺伝学的手法により新奇プロテアソーム制御因子の探索を行なった。この結果、いくつかの候補遺伝子を同定し、その機能解析を現在行なっている。これらの得られた知見をもとに、ヒトの疾患におけるプロテアソーム機能異常について新たな視点からの理解およびプロテアソームを標的とした創薬に関する分子基盤を提供する事を将来的な目標としている。プロテアソームは真核細胞内に必須の蛋白質分解酵素であり、近年高等動物ではプロテアソームが多様性を獲得し、高等動物特有の生命現象に重要な働きをしていることが明らかになり始めている。その中でもヒトにおける病態とプロテアソームの質的・量的異常の関連が注目を浴びているが、これまで研究が進んでいた酵母におけるプロテアソーム制御システムは必ずしも高等動物に当てはまらず、高等動物におけるプロテアソームの動作原理は未解明の部分が多かった。そこで、申請者はショウジョウバエを用いた遺伝学的手法により新奇プロテアソーム制御因子を探索することにより、高等動物特有の質的・量的制御機構を明らかにすることを目的とした。さらに、得られた知見をもとに、ヒトの疾患におけるプロテアソーム機能異常について新たな視点からの理解およびプロテアソームを標的とした創薬に関する分子基盤を提供することを将来的な目標とした。まず、いくつかのプロテアソーム関連因子についてUAS-GAL4システムを用いたRNAi系統の表現型を観察し、プロテアソーム構成サブユニットが示す表現型よりもマイルドな表現型を示すことを発見し、これら系統を用いてRNAi系統ライブラリーとの交配により表現型の回復、増悪化を指標にしたスクリーニングを行なった。また、degron-GFPを用いた個体でのプロテアソーム活性の観察について、これまで複数のRNAi系統、GAL4ドライバーとの多重交配により観察に適した条件を検討中である。さらに、RNAi系統ヘアミノ酸アナログや熱ショックなどのストレスを与えることによる表現型の変化について、検討を行なった。ストレス付加の効果や表現型に及ぼす影響について現在確認中であり、最も効果的なストレス源の選択を行い、スクリーニングや表現型解析におけるシステムを樹立する計画である。プロテアソームは真核細胞内に必須の蛋白質分解酵素であり、近年高等動物ではプロテアソームが多様性を獲得し、高等動物特有の生命現象に重要な働きをしていることが明らかになり始めているが、これまで研究が進んでいた酵母におけるプロテアソーム制御システムは必ずしも高等動物に当てはまらず、高等動物におけるプロテアソームの動作原理は未解明の部分が多かった。前年度に引き続き、いくつかのプロテアソーム関連因子についてUAS-GAL4システムを用いたRNAi系統の表現型を観察し、プロテアソーム構成サブユニットが示す表現型よりもマイルドな表現型を示す系統を用いてRNAi系統ライブラリーとの交配により表現型の回復、増悪化を指標にしたスクリーニングを行なった。特に、いくつかの系統については特徴的な表現型を持つものを樹立しており、遺伝子領域欠損系統との交配により原因遺伝子の探索も行ない、候補遺伝子の同定を現在も進行中である。また、degron-GFPを用いた個体でのプロテアソーム活性の観察について、これまで複数のRNAi系統、GAL4ドライバーとの多重交配により観察に適した条件を検討中であり、リアルタイムPCRにより発現が最も強い強制発現系統の選定を行なった。今後はこの系統を用いて観察の条件をより詳細に検討していくことを計画している。
分裂酵母における前胞子膜形成の分子メカニズムの解明

分裂酵母の胞子細胞膜はスピンドル極体(SPB)が構造的に変化し、膜小胞が融合して新たに形成される。Spo7はSPBに局在し、前胞子膜形成開始に関わる新たな構成因子として取得した。Spo7は脂質の結合に機能することが知られているPHドメインを有していた。任意のタンパク質と脂質との結合を見るPIPストリップアッセイによりSpo7はホスファチジルイノシトール3リン酸(PI3P)と特異的な相互作用が見られた。PHドメインを欠失したspo7変異株では胞子を形成することが可能であったが、異常な形のものが見られた。この形質はmeu14変異株の形質と似ていた。Meu14は前胞子膜先端にリング状に局在し、前胞子膜形成が正常に伸長するために必要なタンパク質である。このタンパク質は第二減数分裂に核に現れ、いったんSPBに局在した後、最終的に前胞子膜先端に局在する。そこでSpo7とMeu14との関連を調べた。まず、Spo7はMeu14に先だってSPBに局在することがわかった。次にspo7破壊株でMeu14の局在を観察したところ、SPBに局在が見られなかった。逆にmeu14破壊株ではSpo7はSPBに局在した。Meu14とSpo7はYeast Two Hybrid法、免役沈降法、いずれも相互作用が見られた。このことから、Spo7はMeu14がSPBに局在するのに必須であることが明らかになった。PI3Pはホスファチジルイノシトール(PI)をPI3キナーゼがリン酸化することによって作られる。分裂酵母においてはPI3キナーゼとしてPik3が唯一知られている。pik3破壊株では異常な形の胞子が形成された。spo7のPHドメインを欠失させた変異株でもpik3破壊株と同じように異常な形の胞子ができた。以上のことから、Spo7は第二減数分裂にSPBに局在し、このときPI3Pと結合することによりMeu14と結合し、時空的に正確に前胞子膜形成を開始するのに働いている可能性が示唆された。胞子形成欠損株の1つであるspo7の解析を行った。原因遺伝子の取得をおこなったところ、spo7^+遺伝子は約1300アミノ酸からなるタンパク質をコードしていた。他の生物の既知タンパク質で相同性のあるものは見つからなかったが、Spo7タンパク質にはリン脂質との相互作用に関わるPHドメインを含んでいた。ノザン解析の結果、spo7mRNAは栄養増殖時はまったく発現が見られなかったが、第二減数分裂時に一過的に発現上昇が見られた。また、この発現上昇は減数分裂特異的転写因子Mei4に依存していた。GFPとの融合タンパク質を用いてSpo7タンパク質の局在を観察したところ、栄養増殖時には発現が見られなかった。しかし、第二減数分裂中期にスピンドル微小管の両端に発現が見られた。発現が見られた時期は第二減数分裂中期のみで極めて短い時間で消失した。また、分裂酵母の前胞子膜形成開始に必要な他のSPB因子との局在に関する依存性は見られなかった。Spo7遺伝子破壊株はもともとの変異株同様生育可能であったが、胞子形成に欠損が見られた。Spo7破壊株で前胞子膜形成を観察したところ、前胞子膜形成は全く起こらなかった。以上のことから、Spo7は前胞子膜形成開始に関わる新たなSPB構成因子であることがわかった。先にも述べたように前胞子膜のもととなる膜小胞を直接リクルートするタンパク質はまだわかっていないが、Spo7は脂質と親和性を持つモチーフを持っていることから、Spo7がこのキー因子である可能性が示唆される。前胞子膜は胞子形成時の主要な膜成分でありながら、その膜の由来、構成成分、膜小胞との融合に関わる因子はほとんど明らかにされていない。前胞子膜形成開始はスピンドル極体SPBより開始する。これまで、私はSPBに局在し、前胞子膜と直接相互作用する可能性があるタンパク質Spo7を取得した。今年度は(1)Spo7に存在し、脂質と結合する可能性があるPHドメインとGSTと融合タンパク質を作製し、様々な脂質との結合をみたところ、ホスファチジルイノシトール3リン酸(PI3)と有意な結合がみられた。(2)PHドメインを削ったSpo7の性質をみたところ、前胞子膜の形成開始は起こったが、異常な胞子が見られた。(3)Spo7は前胞子膜の先端に局在し、胞子の形態形成に関与するMeu14との相互作用が見られた。PI3を合成するpik3の破壊株では形の異常な胞子が見られることが知られている。よって、胞子形成時にPI3の量が増加し、Spo7と結合、さらにSpo7がMeu14と相互作用して、前胞子膜形成の開始を行うというモデルをたてることができた。

PHドメインを欠失したspo7変異株では胞子を形成することが可能であったが、異常な形のものが見られた。この形質はmeu14変異株の形質と似ていた。Meu14は前胞子膜先端にリング状に局在し、前胞子膜形成が正常に伸長するために必要なタンパク質である。このタンパク質は第二減数分裂に核に現れ、いったんSPBに局在した後、最終的に前胞子膜先端に局在する。そこでSpo7とMeu14との関連を調べた。まず、Spo7はMeu14に先だってSPBに局在することがわかった。次にspo7破壊株でMeu14の局在を観察したところ、SPBに局在が見られなかった。逆にmeu14破壊株ではSpo7はSPBに局在した。Meu14とSpo7はYeast Two Hybrid法、免役沈降法、いずれも相互作用が見られた。このことから、Spo7はMeu14がSPBに局在するのに必須であることが明らかになった。PI3Pはホスファチジルイノシトール(PI)をPI3キナーゼがリン酸化することによって作られる。分裂酵母においてはPI3キナーゼとしてPik3が唯一知られている。pik3破壊株では異常な形の胞子が形成された。spo7のPHドメインを欠失させた変異株でもpik3破壊株と同じように異常な形の胞子ができた。以上のことから、Spo7は第二減数分裂にSPBに局在し、このときPI3Pと結合することによりMeu14と結合し、時空的に正確に前胞子膜形成を開始するのに働いている可能性が示唆された。
日本における自然出生力の再現のためのシミュレーションプログラムの開発-徳川期から大正期の人口を対象として-

本研究は,日本の歴史人口学が30年前その産声をあげて以来,常に研究者を悩まし続けてきた問題を扱った。それは実際の出生数に対し,宗門改帳に記録される乳児数の割合はどの程度であるのかという問題である。これは,最近の国際的研究において,出生率の研究のひとつの核であることを考えると早急に解決されるべき課題であった。この問題を解決するために,本研究では人口の再生産過程を表現するモデルを構築し,マイクロシミュレーションにより,この問題を解決しようとした。本研究のモデルは,厚生省社会保障・人口問題研究所およびBongaarts and Potterの研究をその基礎としたが,死亡年齢の決定,有配偶状態の決定,永久不妊症のチェック,胎児死亡の有無などのステップを含むとともに,出生数の月別変動や出生した乳児に対する月齢別乳児死亡率もモデルに組み込み,現実的なものにした。また,インプットデータは,徳川期,明治期および大正期のものを使った。シミュレーションでは,150パ-ミルから230パ-ミルの間の7つのレベルに乳児死亡率を想定し,それぞれについてシミュレーションを実行した。その結果,宗門改帳に記録される乳児数は,全出生数の82パーセントから88パーセント程度であり,12パーセントから18パーセントの出生は宗門改帳の記録から抜け落ちるということがわかった。従来,鬼頭,速水などは宗門改帳の過少記録の程度は20パーセントから25パーセントと主張してきたが,本研究では彼らの推計はやや高過ぎるという結論が導き出された。
アキシチニブ服用腎細胞がん患者における血中濃度測定とその臨床的意義の検討

【背景・目的】腎癌を適応とするマルチキナーゼ阻害剤の中で、アキシチニブ(Ax)は唯一増量可能な薬剤である。標準用量10mg/日から最大20mg/日まで認められているが、副作用の懸念から外来患者への増量ができずに効果判定されてしまうことも多い。一方で、Axの治療効果予測に血圧上昇を指標とすることが提案されているが、明確な基準として確立しているわけではない。そこで本研究では、増量または減量の客観的指標としてAx血中濃度が有効か否かを評価する目的で検討を行った。【方法】腎細胞癌患者29名を対象に、Ax(10mg, b.i.d)初回服用7日目の血中濃度(朝トラフ値、AUC_<0-12>)を測定し、奏効率、無増悪生存期間(PFS)への影響を評価した。また、CTCAEv4.0-JCOGに基づいた副作用発現への影響を評価した。【結果】朝トラフ値及びAUCの全平均[25-75パーセンタイル]はそれぞれ17.1[6.1-25.4]ng/mL及び361[172-496]ng・h/mLであった。PR(n=12)、SD(n=13)、PD(n=4)の各群における朝トラフ値は20.2±17.0、16.7±12.1及び3.1±1.8ng/mL、AUCはそれぞれ445±216、338±299及び175±78ng・h/mLで、血中濃度が高いほど有意に奏効率が高かった(p=0.05)。また、ROC解析から朝トラフ値及びAUCのカットオフ値を9.0ng/mL(≦9 : n=8、9< : n=21)、250ng・h/mL(≦250 : n=12、250< : n=16)としてカプランマイヤー解析を行った結果、共に高値群でPFSの有意な延長効果がみられた(朝トラフ値: ≦9 : 21.6週vs.9< : 64.3週(p=0.045)、AUC : ≦250 : 21.5週vs.250< : 68.0週(p=0.045))。一方で、OSとの関連性は見られなかった。また、副作用においては、甲状腺機能低下、血小板減少、蛋白尿、手足症候群に血中濃度との関連性が見られたが、血圧との関連性は認められなかった。【考察】Axの抗腫瘍効果は、高血圧よりも血中濃度により強く影響を受ける可能性が示された。また、Ax血中濃度が低い場合には朝トラフ値を9.0ng/mL以上となるように増量することで、治療を最適化できる可能性が示された。【考察】

Axの抗腫瘍効果は、高血圧よりも血中濃度により強く影響を受ける可能性が示された。また、Ax血中濃度が低い場合には朝トラフ値を9.0ng/mL以上となるように増量することで、治療を最適化できる可能性が示された。
硬X線撮像分光による天の川銀河の高エネルギー活動性の統一的解明

本年度は、以下の4点について成果があった。1.「すざく」X線データの系統解析により、天の川銀河の熱的活動性の起源が、中心と銀河面で異なり、多成分を持つことを明らかにした。2.電波・ガンマ線と「すざく」X線の中性FeKα輝線データを組み合わせ、天の川銀河を満たす非熱的な高エネルギー宇宙線(光子を含む)の巨大分子雲との相互作用や、その加速源候補の調査を行った。3.「すざく」搭載X線CCDカメラXISを用いた新たな解析方法を開発し、系外活動銀河核から時間変動しない軟X線成分を発見した。上記の1-3の成果はいずれも査読付論文として受理・発行されている。特に1.の成果は重要であるため、詳細する。「すざく」が観測した天の川銀河の全データを系統解析し、銀河拡散X線における硫黄、アルゴン、カルシウムの高階電離イオンからの輝線強度の空間分布を世界で初めて得た。その結果、元素の電離温度が、鉄では銀河面より中心の方が高いのに対し、硫黄では逆に銀河面より中心の方が低いことを明らかにした。これは銀河拡散X線を放射する高温プラズマが鉄あるいは硫黄輝線を強く出す高温(7千万K)と低温(1千万K)の2成分からなり、それぞれの成分が中心と銀河面で異なる起源を持つことを強く示唆する、全く新しい観測事実である。また、4.次世代X線天文衛星ASTRO-Hに搭載予定の硬X線撮像検出器・軟ガンマ線検出器の地上試験・較正を行い、2015年の打ち上げに向け、計画を進めた。これはASTRO-Hを用いた将来の発展的研究につながる。HESS J1741-302はTeVガンマ線未同定天体としては最も暗く、銀河中心領域に満ちる拡散TeVガンマ線の起源とも考えられている。近傍に電波パルサーPSR B1730-30を伴うため、これまで報告されてきた多くのTeVガンマ線未同定天体と同様に、パルサー風星雲の可能性も示唆されてきたが、その正体は不明である。我々は「すざく」銀河中心領域大規模観測(GC Key project)データを用い、TeVガンマ線未同定天体HESS J1741-302の周辺領域でのX線放射を探査した。その結果、PSB B1730-30の周辺からコンパクトなX線天体Suzaku J174035.6-301416を発見した。近赤外星観測も用いた正確な位置測定の結果、Suzaku J174035.6-301416がPSR B1730-30とは異なる天体であること、更にX線分光・時間変動解析により、強磁場激変星であることを突き止めた。強磁場激変星は銀河中心領域を満たす熱的拡散X線を構成する候補天体であるが、銀河中心方向でのサンプルは少なく、今回の発見は貴重である。本年度は、次に述べる3点について主に成果があった。「すざく」の鉄輝線帯域で良質なX線データを用い、熱的(1)・非熱的(2)の両面で天の川銀河の高エネルギー活動性について新たな知見を得た。また、「すざく」搭載X線CCDカメラの機上較正を行い(3)、銀河内の極めて明るい天体の観測を可能にした。これらの結果はいずれも学術論文として査読付雑誌に受理されている。(1)昨年度より解析を進めていた、「すざく」X線アーカイブデータを用いた天の川銀河中心領域の高階電離鉄輝線の研究を投稿論文にまとめた。「すざく」により得られた高階電離鉄輝練強度と近赤外線観測に基づく星質量の空間分布の比較の結果、星質量当たりの高階電離鉄輝線放射率が、銀河面に比べ中心領域で420倍大きいことを明らかにした。これは、未だ正体不明の高階電離鉄輝線の起源が、天の川銀河の場所毎に異なる可能性を強く示唆する。(2)「すざく」のデータに基づき、天の川銀河中心領域の中性鉄輝線の起源を宇宙線陽子と巨大分子雲の相互作用で説明するモデルを提唱した。これにより、従来、光電離と宇宙線電子のみが主に議論されてきた中で、中性鉄輝線の大きな等価幅を説明する新たな視点を示した。(3)「すざく」搭載X線CCDカメラで明るい天体の観測時に起きるパイルアップ現象に対処するデータ処理法を整備した。これにより、銀河系内のブラックホール連星などの高エネルギー天体において、「すざく」データ解析のより効率的な可能になった。

「すざく」が観測した天の川銀河の全データを系統解析し、銀河拡散X線における硫黄、アルゴン、カルシウムの高階電離イオンからの輝線強度の空間分布を世界で初めて得た。その結果、元素の電離温度が、鉄では銀河面より中心の方が高いのに対し、硫黄では逆に銀河面より中心の方が低いことを明らかにした。これは銀河拡散X線を放射する高温プラズマが鉄あるいは硫黄輝線を強く出す高温(7千万K)と低温(1千万K)の2成分からなり、それぞれの成分が中心と銀河面で異なる起源を持つことを強く示唆する、全く新しい観測事実である。また、4.次世代X線天文衛星ASTRO-Hに搭載予定の硬X線撮像検出器・軟ガンマ線検出器の地上試験・較正を行い、2015年の打ち上げに向け、計画を進めた。これはASTRO-Hを用いた将来の発展的研究につながる。X線天文学黎明以来の謎であった高階電離イオン輝線、特に鉄輝線について、銀河中心領域と銀河面では、性質の異なる少なくとも2成分が必要であることの強い証拠を得た。これは、目的とする高階電離イオン輝線放射の起源解明に対し、「すざく」を用いた私の研究以前からの明らかな前進であるためである。今後は銀河中心領域に加えて、天の川銀河全体での輝線強度の分布の解析を進める。特に、これまで余り研究されて来なかったカルシウム、アルゴン、硫黄といった元素の輝線に着目し、空間分布のみならず、温度範囲においても、天の川の熱的放射成分が多成分を持つかどうかを検証する。これらについては既に予備的な解析を初めており、結果を得つつある。
微小血管網における血球の変形とその流動に関する実験的研究

申請者は,これまで,円弧状狭窄で模擬した毛細血管を通過する好中球モデルの通過特性を数値的に解析し,その通過時間を見積もる数学モデルを構築してきた.これを実験的に検証するため,昨年度は,フォトリソグラフィ技術を用いて石英ガラス平板上に微小流路を作成し,血球の変形,流動を観察するシステムを構築した.本システムにおいて,流路は,便宜的に,6μm間隔で一列に並んだ円柱の隙間とし,その隙間を流れる血球の様子を光学顕微鏡に取り付けられたビデオカメラで撮影した.しかし,本流路では,血球に規定圧力差を掛けることが困難であり,また,シールに用いたシリコンゴムの弾性変形によって流路面積が変化する等の問題が見られた.そこで,本年度は,ガラスに対する自己吸着性のあるPDMSを使用した流路を考案した.また,流路形状も見直し,流路を一本化した.さらに,これまでは血球駆動にシリンジポンプを使用していたが,血球に規定圧力差を掛けるために,流路の上流,下流にタンクを設置し,その水頭差で血球を駆動した.しかし,現時点では,PDMSの自己吸着力が予定よりも低いため,漏れを防ぐ治具を考案中である.また,毛細血管ネットワークにおける好中球流動のシミュレーションモデルを構築し,格子状ネットワークにおける好中球の流動特性を数値的に解析した.そして,血球の物性や血管形状による血球のネットワーク通過時間の変化および濃度上昇を示した.申請者は,これまで,円弧状狭窄で模擬した毛細血管を通過する好中球モデルの通過特性を数値的に解析し,その通過時間を見積もる数学モデルを構築してきた.これを実験的に検証するため,本年度は,フォトリソグラフィ技術を用いて石英ガラス平板上に微小流路を作成し,血球の変形,流動を観察するシステムを構築した.本システムにおいて,流路は,便宜的に,6μm間隔で一列に並んだ円柱の隙間とし,その隙間を流れる血球の様子を光学顕微鏡に取り付けられたビデオカメラで撮影した.まず,抗凝固処理した血液より多核顆粒球を分離し,生理食塩水に懸濁したものを用い,顆粒球の流動観察を試みた.システムにおいて,血球の駆動には流路の上流,下流に設けたタンクの水頭差を利用したが,数値解析と同一の圧力差を与えることが非常に困難な上,血球が想定していたよりも固かったために流動を観察することが不可能であった.そこで,流路下流側にシリンジポンプを設置し,血球に赤血球を用いて観察を行った.その結果,血球流動を詳細に観察することが可能となった.また,ビデオカメラで撮影した画像を処理し,各時刻における血球の重心を求めることにより,血球の流動速度を計測することが可能となった.赤血球は両凹円板形状をしており,流路に進入する際の血球の向きによりその通過速度が変化した.血球の対称軸が円柱の中心軸および流路の軸と垂直な場合は,流路通過に伴う血球の変形量が少なく,血球は血漿の流れに乗って比較的短時間で通過するが,それ以外の場合では,血球の変形抵抗のために,流路の縮小部において一旦速度が低下することが示された.申請者は,これまで,円弧状狭窄で模擬した毛細血管を通過する好中球モデルの通過特性を数値的に解析し,その通過時間を見積もる数学モデルを構築してきた.これを実験的に検証するため,昨年度は,フォトリソグラフィ技術を用いて石英ガラス平板上に微小流路を作成し,血球の変形,流動を観察するシステムを構築した.本システムにおいて,流路は,便宜的に,6μm間隔で一列に並んだ円柱の隙間とし,その隙間を流れる血球の様子を光学顕微鏡に取り付けられたビデオカメラで撮影した.しかし,本流路では,血球に規定圧力差を掛けることが困難であり,また,シールに用いたシリコンゴムの弾性変形によって流路面積が変化する等の問題が見られた.そこで,本年度は,ガラスに対する自己吸着性のあるPDMSを使用した流路を考案した.また,流路形状も見直し,流路を一本化した.さらに,これまでは血球駆動にシリンジポンプを使用していたが,血球に規定圧力差を掛けるために,流路の上流,下流にタンクを設置し,その水頭差で血球を駆動した.しかし,現時点では,PDMSの自己吸着力が予定よりも低いため,漏れを防ぐ治具を考案中である.また,毛細血管ネットワークにおける好中球流動のシミュレーションモデルを構築し,格子状ネットワークにおける好中球の流動特性を数値的に解析した.そして,血球の物性や血管形状による血球のネットワーク通過時間の変化および濃度上昇を示した.