hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顆粒膜細胞の増殖と文化におけるIL-1の意義に関する基礎的研究

ブタ顆粒膜細胞の培養系を用いて、顆粒膜細胞に対するインタ-ロイキン1(IL-1)の作用について検討した結果,以下の知見が得られた。1.小卵胞由来の未成熟な顆粒膜細胞のFSHによる分化に対してIL-1は抑制作用を示した。すなわちIL-1はin vitroにおいて,FSHによるエストロゲン合成酵素(アロマタ-ゼ)の誘導を抑制し,エストロゲン産生を減少させるとともに、プロゲステロン産生をも減少させた。またIL-1は,FSHによるLHレセプタ-の誘導に対しても抑制作用を示した。次に,FSHにより誘導されるステロイド産生に対するIL-1の抑制効果のメカニズムについて検討を加えた。その結果,まずIL-1はFSHにより誘導されるcAMPの産生を抑制した。cAMPの産生以後ステロイドの産生に至るいわゆる'post-cAMP steps'については,IL-1はエストロゲン産生(アロマタ-ゼ活性)に対しては抑制作用を示したのに対し、プロゲステロン産生に対しては影響をおよぼさなかった。2.未成熟な顆粒膜細胞の増殖に対するIL-1の作用を、[^3H]thymidineの取りこみにより検討した。その結果,IL-1は濃度依存的に[^3H]thymidineの取りこみを増加させた。またインスリンやepidermal growthfactor(EGF)といった,顆粒膜細胞に対する既知の増殖促進因子とIL-1を同時に添加したところ,IL-1はインスリンやEGFの増殖促進作用に対して相乗作用を示すことがあきらかとなった。1.培養ブタ卵巣顆粒膜細胞の黄体化ホルモン(LH)刺激時のプロゲステロン(P)産生に対するインターロイキン1(ILー1)の抑制作用のメカニズムについて検討した結果、以下の知見を得た。ILー1はLHLセプターの数を減少させるとともに、adenylate cyclaseに対しても直接的な抑制作用をおよぼすことにより、LH刺激時のサイクリックAMP(cAMP)産生を減少させると考えられた。一方、ILー1はcAMP analog添加時のP産生には影響を与えなかったところから、cAMPの産生以後Pの産生に至るstepに対しては抑制作用を示さないと考えられた。以上の知見に関する論文を現在投稿中である。2.卵巣内におけるILー1の存在を証明する目的で、ILー1の主たる作用のひとつであるILー2receptor-inducing activityを指標として検討を加えた結果、卵胞液中および顆粒膜細胞培養上清中にこの活性が存在し、卵胞あるいは顆粒膜細胞の成熟に伴ってそのレベルが変化することを見いだした。この知見に関する論文についても現在投稿中である。またこの活性の物質的な同定を行ってILー1との異同を確認する目的で、卵胞液および顆粒膜細胞中の同活性の精製を現在試みている。3.顆粒膜細胞にILー1レセプターが存在することを証明する目的で、^<125>IーILー1を用いてILー1receptor binding assayを施行中であり、preliminaryには少数(200sites/cell程度)ながらILー1レセプターが存在するという結果を得ている。4.follicle-stimulating hormone(FSH)によって誘導される、未成熟な顆粒膜細胞の分化に対するILー1の影響についても検討中である。preliminaryには、顆粒膜細胞の分化の指標となるaromatase活性、およびLH receptorの誘導というFSHの作用に対してILー1が抑制作用を有するという結果を得ており、現在詳細に検討中である。
発展的機能を有するオペレーティングシステムの実証的研究

本研究では、発展的機能を有するオペレーティングシステム(OS)の実証的な研究を行なう。本年度は、動的構築可能なOS、応用プログラムに柔軟に対応できるランタイムソフトウェア、デバイスドライバの自動生成について、それぞれ以下のことを行なった。1.マイクロカーネルをベースとして、OSの機能の動的置換に関する基礎検討を行なうと共に、カーネル内スケジューラの動的置換手法を提案した。また、提案手法をワークステーション上で実現することにより、動的置換手法の有効性を検証し、情報処理学会OS研究会で発表した。2.既に開発しているユーザレベルスレッドライブラリPPL(Parallel Pthread Library)を基にして、スケジューリング方式を柔軟に変更できるようにPPLの構造の見直しを図った。3.デバイスのハードウェア仕様から、そのデバイスドライバのコードを生成する手法を検討すると共に、形式的仕様記述言語で記述したデバイスの仕様を入力とし、デバイスドライバを自動的に出力するデバイスドライバ自動生成システムを提案し、情報処理学会OS研究会で発表した。4.既存のOSのデバイスドライバの機能を抽象化すると共に、デバイスの処理やデバイス固有の値について、その特徴を再調査し、情報処理学会コンピュータシステムシンポジウムで発表した。
作物における硝酸態窒素の吸収・同化の機構とその制御に関する研究

作物における硝酸態窒素含量(プ-ル)の軽減は,施肥窒素の利用効率を高めたり,収穫物の食品としての安全性も高めることに大きく寄与する。本研究は,主として園芸作物の硝酸プ-ルを軽減するための具体的方法を提示するため企画された。結果は,次の通りである。1.硝酸イオン分析法の提示:HPLCーUV検出器法は,亜硝酸,硝酸の各イオンを10分以内に定量的に分析を可能にした。分析検体は,乾物試料を水抽出とし,1検体当り0.020.06mgの範囲で十分定量性があった。また,本法と従来法のフェノ-ル硫酸法との間には,高い正の相関関係が認められた(γ=0.9357)。2.硝酸プ-ルの器官別差異:硝酸プ-ルは,葉身>葉柄>根の順になるが,相対濃度(乾物当り濃度)は葉柄≒根>葉身の順となる。したがって,全窒素に対する硝酸含量比(%)は,光合成同化器官である葉身に比べて,非同化器官の葉柄,根部で約3倍高くなる。この理由は,硝酸還元酸素の葉緑体局在性と密接に関係するであろう。3.サイトカイニン,ビタミンB群供与と硝酸プ-ルの軽減:リサイトカイニン;ホウレンソウにカイネチンを供与した場合,施肥窒素からの^<15>Nの取り込みを促進し,この促進効果はカイネチンを土壌潅注することで著しく高まった。また,カイネチンの葉面散布は,葉柄の硝酸プ-ルを低下させた。2)ビタミンB群のうち,パントテン酸カルシュウム(PーCa)は,ハッカダイコン,コマツナ,ホウレンソウの硝酸プ-ルを減少させた。PーCaの最適濃度は,0.1%以下と判断された。4.有機質肥料と硝酸プ-ルの軽減:有機質肥料の施用は,少肥,多肥とも,ホウレンソウの硝酸プ-ルを低くめ,その含量は無機質肥料のそれに比べ約1/2であった。この効果は,有機質肥料の無機化率の遅延によるものと判断された。結論としは,未利用資源の活用の重要性を指摘した。1.高速液体クロマトグラフ法による硝酸・亜硝酸イオンの迅速定量法を確立した。本法は、HPLCーUV検出器との組み合せで、亜硝酸イオンピ-クは4.19分、硝酸イオンピ-クは6.73分に溶出し、すぐれた分離能を示した。従来法フェノ-ル硝酸比色法と本法との間には、正の高い相関関係(r=0.9357)が認められた。また、作物体試料の調整では、乾燥微粉末から水抽出し、乾燥試料20mg当量をHPLCに注入することで分析が可能となった。2.さらに、本法を用いて、葉菜類6種、根菜類5種ならびに果菜類2種の計13種類に含まれる硝酸態窒素を測定した。その結果、とくに高硝酸含有野菜は、ホウレンソウ、シロナ、ニンジンなどであり、全窒素に占める硝酸態窒素も1432%の高い値を示した。

この事実は、吸収された窒素が同化されることなく茎葉に蓄積していることであり、生長効率ならびに食品としての安全性を著しく悪くすると理解されよう。野菜の硝酸態窒素の許容限界値は、家畜飼料や飲料水の様に定っていないが、近い将来その許容限界値を示す必要性を、得られた結果から強調した。3.ホウレンソウにおける硝酸態窒素の蓄積部位は、葉身より葉柄が主となり、含有も約2倍高くなる。これらの含有は、植物生長調節物質のカイネチンを茎葉ならびに土壌潅注処理で著しく軽減できた。この軽減効果は、土壌潅注処理で高く、対照区に比べて2141%も低下させた。また、^<15>N標識窒素の吸収量は、土壌潅注区は茎葉処理区より高くなり、その増加程度は土壌潅注で約30%となった。これらの結果は、ホウレンソウにおける硝酸態窒素の吸収・同化は、カイネチン処理により著しく促進できることが明らかになった。その反面、生育量の増加にともない、ビタミンCやグルコ-ス、フラクト-ス、シュクロ-スなどの糖化合物含量が僅かながら低くなることが明らかになった(示差屈折計検出器)。1.窒素施用量と硝酸態窒素(NO_3ーN)の蓄積との関係ホウレンソウを材料に用い,窒素施用量を6段階に変え,その体内のNO_3ーN含量などを調査した。収量は,ポット当たりの窒素施用量が0.61.2gで相対的に高くなり、1.5g以上では低下した。この傾向と反対に,窒素施用量が増加するとともに,体内のNO_3ーNは漸次増加した。その含量は,窒素施用量0.6g区では0.52%,1.8g区では0.80%の値を示した。また,両区の全窒素に対するNO_3ーNの割合は,前者では9.32%,後者では12.51%と,その差は約3%も増加した。この事は,施肥窒素量が増加するとともに,施肥窒素の吸収効率や吸収窒素当たりの乾物生産量を低下させ,代謝的に不活性なNO_3ーNが非同化器官である葉柄に蓄積させることになる。したがって,本実験の結果から,ホウレンソウの収量を高め,NO_3ーNの蓄積を軽減するには,体内の全窒素濃度を5.26.2%に保つ様な肥培管理が望ましいと判断された。この窒素濃度では,全糖含量も高くなる。2.ビタミンB類の散布とNO_3ーNの軽減との関係ホウレンソウのNO_3ーNは,窒素肥料などで制御できる可能性はあるものの,その含量は一定レベル以下に軽減できない。本実験では,ビタミンB群のビタミンB_6とパントテン酸カルシュウムとを用い、ホウレンソウのNO_3ーN含量を調査した。両ビタミンの茎葉散布は,収量を約17%増加させ,窒素の利用効率も著しく高めた。とくに,パントテン酸カルシュウムは,全窒素に対するNO_3ーNの割合を最も低くめた。さらに,両ビタミンの混合物を散布したところ,NO_3ーNは対照区に比べて僅かに低くなるものの,NO_3ーNの軽減に対して相加効果を示さないと判断された。この事は,ホウレンソウの収量増大に最適な窒素濃度であっても,ビタミンB群を散布することで,収量を落すことなくNO_3ーN濃度を軽減できることを示唆している。さらに,ビタミンB_6のシュウ酸含量軽減効果も見逃すことはできない。生態系調和型農業の推進の観点から,海水(Nacl)を利用した野菜の硝酸態窒素軽減法について検討した。結果は次の通りである。1.これまでの研究では,塩は常に“害"作用物質として位置づけられてきたが、培地を土壌から土壌改良資材を中心にした人工培地(EV耕培地)に変えることで,Nacl施用が積極的に行なえるようになった。新しく開発したEV耕培地は,良質な土壌を上回る理化学性をもち,トマト,メロン,ホウレンソウなどを良好に生育させた。また,この培地は,除塩が極めて容易であることも大きな特徴のうちの一つである。
分子内近赤外域超高速光応答材料の励起状態ダイナミクスと超高速光変調応用

本研究では、近赤外域の光に対して超高速吸収変化を示す化合物を高分子超薄膜中に導入し、光による電子状態変化を利用して、超高速・超高分解能・並列処理などこれまでにない優れた機能を有する新規分野フォトニクス材料・デバイスの開発を目指している。近赤外域で超高速吸収変化を示す化合物をデザインおよび合成を通して開発し、その光に対する物性の評価を行ってきた。超高速で光物性を示しているπ電子拡張型化合物の光励起によるダイナミクスも共に評価し、用いられた化合物のユニックな光物性から珍しい励起緩和過程で基底状態まで戻っていくのを明らかにした。さらに光応答性を有する化合物を分散させた高分子薄膜を金属または高分子クラッド薄膜層などの上に形成し、導波モードで光を閉じ込めた系のフォムト秒レーザー励起超高速反射率変化などの研究を行ってきた。また、分子と光の特性を最大限にかす金属・高分子複合薄膜による近赤外域並列光情報処理デバイスの開発も併せて行っている。超高速吸収変化が期待される有機材料を用いて研究を進めた結果、用いられた材料が非常に優れた光物性を現していることを明らかにした。その結果に基づき、これまでにない優秀な機能を有する新規分子フォトニクスデバイスへの応用に関する研究を進めていて、その成果を高分子物性(PolyCHAR)や光高分子化学(CPST)などに関する国際学会に発表しており、さらに研究発表欄のように国際学術誌に投稿している。
メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)の迅速検出法の開発

【目的】医療施設における最重要課題のーつであるMRSAによる院内(病院)感染症の低減化をめざす検討として、MRSAの迅速検出法を開発する。【方法】大阪府立成人病センター(18株)、国立大阪病院(16株)、北野病院(17株)、神奈川県衛生看護学校附属病院(17株)、埼玉県立小児医療センター(27株)、埼玉県立病院(11株)及び及び愛媛大学医学部附属病院(24株)の7施設(計、130株のMRSA)を使用し、MRSAの実状を把握する試みとして、メチシリンに対するMIC値を日本化学療法学会の標準法の寒天平板混釈法により測定した。次に、それらのMRSA株につき液体培地中での継代培養を10日間(計10回)実施し、メチシリン耐性の持続性を検討した。その中でメチシリン耐性度の持続する株及び脱落したMRSA株を使用し、NEW DNA CHEMIPROBE法によるMRSAの迅速分析法の開発を検討するとともに、PCRによるmec A遺伝子の検出手法と比較検討した。【結果】メチシリン耐性が持続する株及びメチシリン耐性が脱落する株(継代培養によりメチシリンのMIC値が12.5μg/ml以下に低下する株)を使用し検討したところ、NEW DNA CHEMIPROBE法による検出手法は、検出感度が良好であり、PCRによるmec A遺伝子の検出に匹敵することが明かとなった。【考察】今回の検討結果から、NEW DNA CHEMIPROBE法による検出手法は、検出感度が良好であり、PCRによるmec A遺伝子の検出感度に匹敵することが判明し、本法のMRSA検出分野への有用性が検証されたと考えられる。近畿圏の大阪府立成人病センター(18株)、国立大阪病院(16株)及び北野病院(17株)、関東圏の神奈川県衛生看護学校附属病院(17株)、埼玉県立小児医療センター(27株)、埼玉県立病院(11株)、及び愛媛大学医学部附属病院(24株)で臨床分離された、合計132株のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対する12種類の抗生物質[ペニシリン系のメチシリン及びアンピシリン、セフェム系のセフォチアム及びセフゾナム、アミノグリコシド系のゲンタマイシン及びアルベカシン、テトラサイクリン系のドキシサイクリン及びミノサイクリン、ホスホマイシン類のホスホマイシン、ポリペプチド系の塩酸バンコマイシン、カルバペネム系のイミペネム/シラスタチンナトリウム及び合成抗菌剤のオフロキサシン]の抗菌効果を最小発育阻止濃度(MIC)値の分布範囲で評価した。なお、MIC値の測定は、日本化学療法学会の標準法の寒天平板希釈法に従い実施した。メチシリンのMIC値の分布範囲は、12.5μg/ml3200μg/mlであった。12種類の抗生物質のうち、供試MRSAに効果を示したものはアルベカシン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン及び塩酸バンコマイシンであり、MIC値はいずれも耐性の目安である12.5μg/ml以下であった。一方、MRSAに対して効果が悪かった抗生物質はセフォチアム及びホスホマイシンであり、MIC値の分布範囲は、それぞれ6.25μg/ml800μg/ml及び6.25μg/ml6400μg/mlであった。また、ゲンタマイシンはMIC値の分布範囲が0.2μg/ml3200μg/mlと抗菌効果がばらつく傾向を示した。なお、MRSAに対する抗生物質の効果は各病院間で若干差異が認められた。

近畿圏の大阪府立成人病センター(18株)、国立大阪病院(16株)及び北野病院(17株)、関東圏の神奈川県衛生看護学校附属病院(17株)、埼玉県立小児医療センター(27株)、埼玉県立病院(11株)及び及び愛媛大学医学部附属病院(24株)の計132株のMRSAを使用し、各病院のMRSA株について、まず、MRSAに対する耐性度の持続性を検討した。すなわち、各病院のMRSA株を毎日液体培地による継代培養を10日間実施し、毎日メチシリンに対するMIC値の変化を測定した。検討した大部分のMRSA株は約10日間の培養後もメチシリンに対する耐性度の持続が認められたが、各病院毎に12株のMRSA株がメチシリンのMIC値が12.5μg/mlよりもはるかに低下し、MRSAの基準を満たさなくなる現象を認めた。これらMRSA株によって、メチシリンに対する耐性度の持続性に極端な差異があることの原因を明らかにするため、耐性度を有する株とMRSAの耐性度の脱落した株を使用し、DNAプローブを用いる方法としてのDNA CHEMIPROBEによる遺伝子レベルでのMRSAの差異を検討した。しかし、今回の検討では、耐性度の持続する株を持続しない株の間に明白な差異は認められなかった。このことから、MRSAのメチシリンに対する耐性度の持続性にはその他の要因が関与するものと考えられ、現在、MRSAの細胞膜レベルの検討を実施している。
口腔疾患患者の言語・嚥下障害の治療に関する研究-発生発語訓練装置を用いた視覚的構音および嚥下訓練-

口腔疾患に伴う言語障害および嚥下障害に対して発生発語訓練装置(以下、MFSTA)を用いた視覚的構音訓練および嚥下訓練を行い、この装置を使用しない従来の訓練方法と比較しながら有効性の検討を行った。<構音訓練>1)唇顎口蓋裂症例(事前に了承を得た患者5例)(1)構音時に舌背を挙上する異常な舌習癖を有する構音障害の治療においては、正しい舌運動様式を習得するために舌位置センサーが有効であった。(2)/s/音の産生に必要な摩擦性の訓練には摩擦性センサーが有効であった。特に摩擦性の強さの程度判定では聴覚的判定よりも摩擦性センサーにより判定の方が有効であった。(3)/s/の子音と母音のわたりの訓練において音声無声センサーが有用であった。(4)/φω/音の訓練に呼気流センサーが有用であった。(5)破裂音/t/の訓練に破裂性センサーが有用であった。2)機能性構音障害(事前に了承を得た患者3例)(1)構音時に舌背を挙上する異常な舌習癖を有する構音障害の治療においては、正しい舌運動様式を習得するために舌位置センサーが有効であった。(3)/dz/音訓練において音声無声センサーが有用であった。3)口腔癌切除術術後症例(事前に了承を得た患者1例)舌切除症例において、舌の可動性を増加する機能訓練を行った。舌位置センサーが有用であった。しかし、これらの症例の中には唾液の嚥下が困難な症例や唾液の量が減少している症例が見られ域値の調整が困難であった。<嚥下訓練>脳血管患障害症例(事前に了承を得た患者1例)嚥下に舌を広く口蓋に接触させる訓練で舌位置センサーが有用であった。口腔疾患に伴う言語障害および嚥下障害に対して発声発語訓練装置(以下、MFSTA)を用いた視覚的構音訓練および嚥下訓練を行い、その有効性を客観的に明らかにするために以下の症例について検討を行った。<構音訓練>1)口唇・口蓋裂症例および機能性構音障害症例異常な舌運動様式に基づく構音障害(口蓋化構音、側音化構音など)の訓練にMFSTAを用いて訓練を行った(4症例)構音時に舌背を挙上する異常な舌習癖を有する構音障害の治療においては、正しい舌運動様式を習得するために舌位置センサーが有効であった。/s/音の産生に必要な摩擦性の訓練には摩擦性センサーが有効であった。特に摩擦性の強さの程度判定は聴覚的判定よりも摩擦性センサーによる判定の方が有効であった。/s/の子音と母音のわたりの訓練において有声無声センサーが有用であった。現在のところ症例数が少なく個人差もあるが、MFSTAを用いない症例よりも訓練機関がやや短縮する傾向であった。2)口腔癌切除術術後症例舌切除症例において、舌の可動性を増加する機能訓練を行った(1症例)。

しかし、これらの症例のなかには唾液の嚥下が困難な症例や唾液の量が減少している症例がみられ域値の調整が困難であった。3)脳血管患障害症例鼻咽腔閉鎖機不全を合併した1症例についてMFSTAを用いて訓練を行ったが、舌位置センサー、および鼻音性センサーが有用であった。<嚥下訓練>口腔癌切除術術後症例について、本年度は口唇閉鎖や舌の可動性を増加させる訓練法を確立した。来年度は各訓練法にMFSTAを適応した訓練を行う予定である。前年度に続いて、以下の症例について発声発語訓練装置(以下、MFSTA)を用いた視覚的構音訓練および嚥下訓練を行い、その有効性を検討した。<構音訓練>1)口唇・口蓋裂症例異常な舌運動様式に基づく構音障害(口蓋化構音、側音化構音など)の訓練にMFSTAを用いて訓練を行った(2症例・許可を得たもの)本年度は、舌位置センサー、摩擦性センサー、有声無声センサーの視覚的表示が5歳から12歳の訓練児に理解出来るかどうかについて検討を行った。また視覚的表示を、訓練目標とした訓練プログラムの検討を行った。2)機能性構音障害症例著しい舌癖を有する口蓋化構音の訓練にMFSTAを用いて訓練を行った(1症例・許可を得たもの)本症例は舌の習癖が著しかったので/S/音の訓練の前に、筋機能療法を応用した舌運動訓練プログラムを考案し、実施したところ、極めて有効であった。<嚥下訓練>口腔癌切徐術術後症例のうち、舌・口底切除症例(2症例・許可を得たもの)と上顎切除例(1症例・許可を得たもの)に口唇閉鎖や舌の可動性を増加させる訓練を行った。口腔疾患に伴う言語障害および嚥下障害に対して発声発語訓練装置(以下、MFSTA)を用いた視覚的構音訓練および嚥下訓練を行い、この装置を使用しない従来の訓練方法と比較しながら有効性の検討を行った。<構音訓練>1)唇顎口蓋裂症例(事前に了承を得た患者5例)(1)構音時に舌背を挙上する異常な舌習癖を有する構音障害の治療においては、正しい舌運動様式を習得するために舌位置センサーが有効であった。(2)/s/音の産生に必要な摩擦性の訓練には摩擦性センサーが有効であった。特に摩擦性の強さの程度判定では聴覚的判定よりも摩擦性センサーによる判定の方が有効であった。(3)/s/の子音と母音のわたりの訓練において有声無声センサーが有用であった。(4)/φω/音の訓練に呼気流センサーが有用であった。(5)破裂音/t/の訓練に破裂性センサーが有用であった。2)機能性構音障害(事前に了承を得た患者3例)(1)構音時に舌背を挙上する異常な舌習癖を有する構音障害の治療においては、正しい舌運動様式を習得するために舌位置センサーが有効であった。特に摩擦性の強さの程度判定では視覚的判定よりも摩擦性センサーによる判定の方が有効であった。(3)/dz/音訓練において有声無声センサーが有用であった。3)口腔癌切除術術後症例(事前に了承を得た患者1例)舌切除症例において、舌の可動性を増加する機能訓練を行った。舌位置センサーが有用であった。<嚥下訓練>脳血管患障害症例(事前に了承を得た患者1例)嚥下に舌を広く口蓋に接触させる訓練で舌位置センサーが有用であった。
ワークステイションによる原子核の高スピン超変形状態の理論的研究

本研究の目的は、巨大変形・高速回転の極限状態における原子核構造の種々の様相を統一的な理論的枠組みを用いた系統的な計算によって明らかにすることであった。このためには多くの大規模数値計算が必要でありこれまで大型計算機でしかできなかったが、新たに低価格のワークステイション(WS)を導入し、これを占有することによりこれらの計算を遂行するものであった。昨年度は主として大型計算機で稼動していたプログラムをUNIXのWSに移植し、多くのテスト計算を行い、大変満足のゆく性能が出ておりCPU負荷の重い科学計算でも十分使えることを確認した。本年度は、これを踏まえてWSを本格的に使用し、これまでは計算時間がかかりすぎるために大型計算機センターではできなかった多くの原子核にわたる種々の系統的計算を遂行した。これにより、新しい領域での超変形状態(superdeformation)としては、現在実験にかかっている原子核の近傍にもまだまだ観測される可能性があるものを数多く見つけた。また、新しいより大きな巨大変形状態として最近、発見された^<152>Dyの状態(heyperdeformation)についても新しく開発したWoods-Saxonポテンシャルを用いたStrutinsky計算により分析を行い、その可能性について調べた。また、超変形状態上に期待される新しい素励起モードとして低励起エネルギーで集団性の高い八重極振動モードが存在する可能性を示しその性質を調べた。さらに、昨年度から継続して分析を進めている、多次元トンネル現象としての超変形回転バンドの崩壊の問題についても、質量数が150近傍及び190近傍の両領域での系統的計算により、これら二つの原子核の領域で超変形回転バンドの崩壊についての相異なっている点と同様な点とをかなり明確に同定することができた。本年度はまず、ワークステイション(WS)の導入を行い、これまでは大型計算機センターでしかできなかった本格的科学計算をWS上に移行し、どれだけ実際に使い物になるかを調べることが一つの目的であった。最初に予定していた平均場近似の範囲内でのStrutinsky計算のほぼ総てのプログラムの移植はほとんど問題なく行われた。また、WS自信の稼動状況も極めてよく、今までのところハードウエア上のトラブルは発生していない。問題の性能についても、ほぼカタログどうりの性能を発揮しており、現在の九州大学大型計算機センター(FACOM・M-1800)の1/21/3の速さで計算が遂行でき、十分所期の目的は達していることがわかった。物理の面では、このWSの高速性を活かして、これまで大型計算機センターでは経済的理由でできなかった、系統的なテスト計算を行うとともに、これまで稼動していたNilssonポテンシャルの計算だけでなく、より現実的な(従ってより計算時間のかかる)Woods-Saxonポテンシャルを用いたStrutinsky計算が可能となり、そのプログラムがほぼ完成しつつある。これらの計算を通して、現在特に多くの実験データが蓄積しつつある質量数が150及び190近傍の原子核の超変形回転バンドの分析を行った。特に、どちらの領域でも対相互作用を高次まで取り込むことが重要であり、この対相関の効果が両領域で異なっているために超変形状態をもたらすエネルギー曲面が角運動量と共に変化する様子がかなり違っていることが分かった。このことは、これら二つの原子核の領域で超変形回転バンドの生成・崩壊の様子がかなり異なっていること、特に、質量数190領域の核で崩壊の起きる角運動量がかなり小さく、かつ、崩壊がより急激の起こっているように見えること、を説明する有力な可能性であり、引き続き検討を行っている。本年度は、昨年度導入されたワークステイション(WS)を本格的に使用し、これまでは計算時間がかかりすぎるために大型計算機センターではできなかった多くの原子核にわたる種々の系統的計算を遂行した。本研究の目的の一つである、新しい領域での超変形状態としては、現在実験にかかっている原子核の近傍にもまだまだ観測される可能性があるものが数多く見つかった。

現在、より軽い核(質量数が80-130)での超変形回転バンドについても分析を進めているところである。また、新しいより大きな巨大変形状態として最近、発見された^<152>Dyの状態についても新しく開発したWoods-Saxonポテンシャルを用いたStrutinsky計算により分析を行い、その可能性について調べることができた。昨年度から継続して分析を進めている、多次元トンネル現象としての超変形回転バンドの崩壊の問題についても、質量数が150近傍及び190近傍の両領域での系統的計算により、これら二つの原子核の領域で超変形回転バンドの崩壊についての相異なっている点と同様な点とをかなり明確に同定することができた。また、同一の核で2つ以上の超変形回転バンドが観測されている例についても、基底状態だけでなく、励起状態についても計算を行うことによりどちらが速く崩壊を起こすかについて調べることができた。しかしながら、最近蓄積されたデータによって出されている、超変形状態の内部構造によって崩壊のパターンが分類できるという報告については、本研究の計算では必ずしも明確にそのことを支持する結果は得られなかった。この点については引き続き検討を進めるつもりである。
慢性腎不全における抗利尿ホルモン作用異常の分子生物学的機序の解明と治療法の研究

抗利尿ホルモン(AVP)の2種類の受容体のうち、V1a受容体の機能についてはよくわかっていないが、抗利尿作用を示すV2受容体の機能調節を司っているというのが,我々の仮説である。2つの受容体の相関関係の一つのV1a, V2受容体の転写活性への相互作用については、V1a受容体が存在することで,V2受容体のプロモーター活性が低下することを確認した。そこで、今度は、V1a, V2の二つの受容体が発現した状態から、siRNAで一方の受容体をなくすることで、同様の結果がみられるかについて、トランスジェニックマウスの集合尿細管のprimary cultureで得られた細胞を用いて、検討中である。V1a受容体ノックアウトマウスについて詳細に検討を行ったが、尿の濃縮力や脱水、代謝性アシドーシスに対する反応では、大きな差はみられなかった。AVP感受性のcAMP産生についても検討したが、正常マウスと大きな差は見られなかった。そこで、現在、国立成育医療センターの田上先生よりいただいたV1a受容体トランスジェニックマウスを飼育し、検討中である。慢性腎不全では代謝性アシドーシスが必発であるが、ラットの代謝性アシドーシスでは、尿量が増加し、尿浸透圧の低下に伴い、尿中へのAQP2の排泄も大きく減少したが、集合尿細管におけるAQP2 mRNAおよび蛋白発現は増加しており、AQP2の細胞内から管腔側膜へのtraffickingの異常が、代謝性アシドーシスにより惹起されることが判明した。代謝性アシドーシスでは、細胞内もアシドーシスになることが知られており、同じく細胞内アシドーシスを来す低カリウム血症でも、同様の検討を行ったが、AQP2発現が低下し、特に膜での発現の低下を認めており、細胞内アシドーシスがAQP2 trafficking異常の原因と考えられた。また、細胞内のAQP2局在については、デンマークAarhus大学のSoren博士、米国NIHのKnepper博士と共同実験中である。V1a受容体はV2受容体の調節を司っているというのが,我々の仮説であるが,相関関係の一つのV1a,V2受容体の転写活性への相互作用については、V1a受容体が存在することで,V2受容体のプロモーター活性が低下することを確認した。現在,濃度依存性やV1a,V2受容体拮抗薬存在下での活性抑制作用を検討することで,詳細な機構について検討中である。V1a受容体は、腎集合尿細管の管腔側にあり,V2受容体を抑制しているというのが我々の仮説であるが,国立成育医療センターの田上先生,京都大学薬学部の辻本先生との共同研究で,V1aノックアウトマウスを入手し,V1a受容体が欠損しているマウスでは,尿の過度の濃縮がみられ,尿の浸透圧が2000kgH_2Oを上回ることを確認しており,現在,ヘンレの太い上行脚,集合尿細管における,その詳細な仕組みについて,検討中である。これにより,V1a受容体の尿濃縮における役割が明らかになることが期待される。一方、ラットの代謝性アシドーシスでは、尿浸透圧の低下に伴い、尿中へのAQP2の排泄も大きく減少したが、集合尿細管におけるAQP2 mRNAおよび蛋白発現は増加しており、AQP2の細胞内から管腔側膜へのtraffickingの異常が、代謝性アシドーシスにおいて存在する可能性が強く示唆された。このことは、代謝性アシドーシスにおける、酸排泄障害に尿中AQP2排泄減少が関与している可能性があり、水チャネルの新たな機能を示唆しているかも知れない。

このことを,V1aノックアウトマウスでも検討し,V1a受容体の役割のみならず,AQP2の働きについても,新しい知見が得られることが期待される。バゾプレッシンの2種類の受容体のうち、V1a受容体はその機能がよくわかっていないが、V2受容体の機能調節を司っているというのが,我々の仮説であり,相関関係の一つのV1a, V2受容体の転写活性への相互作用については、V1a受容体が存在することで,V2受容体のプロモーター活性が低下することを確認した。そこで、今度は、V1a, V2の二つの受容体が発現した状態から、siRNAで一方の受容体をなくすることで、同様の結果がみられるかについて、検討中である。V1a受容体ノックアウトマウスについて詳細に検討を行ったが、尿の濃縮力や脱水、代謝性アシドーシスに対する反応では、大きな差はみられなかった。AVP感受性のCAMP産生についても検討したが、大きな差は見られなかった。そこで、現在、V1a受容体トランスジェニックマウスを国立成育医療センターの田上先生よりいただき、胚からおこしている。ラットの代謝性アシドーシスでは、尿量が増加し、尿浸透圧の低下に伴い、尿中へのAQP2の排泄も大きく減少したが、集合尿細管におけるAQP2 mRNAおよび蛋白発現は増加しており、AQP2の細胞内から管腔側膜へのtraffickingの異常が、代謝性アシドーシスにより惹起されることが判明した。代謝性アシドーシスでは、細胞内もアシドーシスになることが知られており、同じく細胞内アシドーシスを来す低カリウム血症でも、同様の検討を行ったが、AQP2発現が低下し、特に膜での発現の低下を認めており、細胞内アシドーシスがAQP2 trafficking異常の原因と考えられた。また、細胞内のAQP2局在については、デンマークのSoren博士と共同実験中である。
糖転移酵素cDNA及び変異細胞株を用いたスフィンゴ糖脂質の機能解析

細胞膜上に存在するスフィンゴ糖脂質(糖脂質)は、300種以上の分子種から成る一群の物質であり、その糖鎖部分の多様性を介して様々な現象に関係していると推定されている。しかしながら、これら糖脂質の生物学的機能は未だ殆ど明かにされていない。私は、変異原性物質によって作成された、糖脂質を全く持たないメラノーマ細胞株の中にグルコシルセラミド合成酵素(GlcT-1)の欠損株を見いだしている。今回、私はこの変異を遺伝子相補する事により、すべての糖脂質の発現を制御するヒトのGlcT-1のcDNAクローニングに成功した。このcDNAは394アミノ酸から成る新規のタンパク質をコードしていることがあきらかになった。コンピュータ解析の結果、タンパク質は、N末端にシグナル-アンカー配列を持ち他の殆どの部分が細胞質側に存在するタイプIII型の膜タンパク質であることが示唆された。又、5'側の非翻訳領域にユニークな、G+Cに富んだ配列が存在した。この遺伝子を用いれば理論的には、あらゆる種類の細胞又は、動物個体から糖脂質を欠損させることができる。これらの細胞及び動物は、糖脂質の機能解析の為の強力な道具になると考えられる。そこで更に私はジーンターゲッティングを用いた動物個体レベルでの糖脂質機能解析を目指してマウスのcDNA及び遺伝子のクローニングを行なった。マウスの酵素は、アミノ酸レベルでヒトの酵素と98%の相同性を有していた。遺伝子構造については現在解析中である。
n-3脂肪酸含有リン脂質の機能性食品としての利用法の検討

1.イカの皮から高DHA含有リン脂質を精製し、これをラットに与え、その脂肪酸改変作用を、高DHA含有トリグリセリド(TG)と比較した。n-6含有リン脂質は血漿・血液細胞のリン脂質構成脂肪酸のn-6/n-3比を減少させ、血栓予防などにおいて、TGより効果的に作用する可能性が示された。2. di-DHA-PC (DHAーリン脂質)の酸化安定性を、同じ脂肪酸を持つトリグリセリド(DHA-TG)と比較した。乾燥状態、恒温で自然空気酸化した場合、DHA-PLよりのみかけのヒドロペルオキシドの生成量はTGの1/100程度であったが、残存脂肪酸の測定から、空気酸化による半減期は、TG型の1/10以下であり、DHAリン脂質の酸化安定性はTG型より非常に小さいことがわかった。またリン脂質ヒドロペルオキシドの生成速度は早いものの、分解も非常に早くヒドロペルオキシドとしての存在時間は小さいと考えられた。3.結論;脂肪酸の種類のみに依存して発現されると考えられている酸化安定性(食品としての安定性)、栄養的効力が、そのエステルとして化学型によっても異なる場合があることがわかった。n-3脂肪酸含有リン脂質は、酸化安定性が低く、食品として扱うときにはトリグリセリド以上の注意を必要とするが、ヒドロペルオキシドとして摂取される割合はトリグリセリドよりむしろ小さいと考えられる。またn-3含有リン脂質は血小板などのn-6/n-3比を減少させる作用を通して、トリグリセリド型などより効果的な機能性食品として使用できる可能性が示された。廃棄の対象となっていたイカの皮部分より溶媒分画を組み合わせてn-3脂肪酸を含むリン脂質(DHA-PL)を大量に精製することができた。このリン脂質画分は、主としてホスファチジルコリン(PC)、ホスファチジルエタノールアミン(PE)からなり、その他エーテル型リン脂質も含まれていた。また脂肪酸組成としては、ドコサヘキサエン酸(DHA)、エイコサペンタエン酸(EPA)を各々36%、16%含んでおり、特にDHAの含量は、現在までにkg単位で得られたリン脂質としては、最大級の含有量であると考えられた。つぎにDHA含有リン脂質の生理作用を明らかにするための第一段階として、上記のDHA-PLを用い、ラットの各種組織の脂肪酸改変作用、および血清コレステロール、トリグリセリド含量に与える影響を調べた。その結果DHA-PLはDHA、EPAを増加させ、アラキドン酸等を減少させることがわかった.DHA-PLのこのような作用は血漿TG、肝臓PEで顕著であり、脳では余り見られなかった。またDHA-PLと、DHA-TGはほぼ同じ様な脂肪酸改変作用を有する事がわかったが、赤血球PE、血漿PLのDHAを増加させる作用、及び、肝臓PE、血小板PC、PEのアラキドン酸を減少させる作用はDHA-TGより明らかに強いことがわかった。さらにDHA-PLにはコレステロール付加による血清コレステロールの上昇を抑える働きがあり、この作用は,DHA-TGより強く見られた。またDHA-PLをマウスに静脈注射すると、いくつかの組織特に脾臓のDHA含量を速やかに上昇させ、免疫系の働きを改善する可能性が示された。そのほかEPA産生菌のEPA合成酵素の解析をすすめ、その塩基配列中の8つのオープンリーディングフレイム中の3つが既に遺伝子解析されている通常の脂肪酸合成酵素とホモロジーを持つことがわかった。1.高n-3脂肪酸含有リン脂質による脂肪酸組成改変作用前年度の実験結果の再現性を確かめるため、イカ由来高DHA含有リン脂質をラットに与え、その脂肪酸改変作用を、高DHA含有トリグリセリド(TG)と比較した。両者はほぼ同様の作用を示したが、血漿リン脂質、赤血球PEのDHA及び、血小板PE,赤血球PEのEPAを増加させる作用はリン脂質の方が強いことが確かめられた。

また血小板PE、PCおよび肝臓PEのアラキドン酸を減少させる点においても、リン脂質型の方が強い作用を示した。以上のことから、n-6含有リン脂質は血漿・血液細胞のリン脂質構成脂肪酸のn-6/n-3比を減少させ、血栓予防などにおいて、TGより効果的に作用する可能性が示された。なお前年度TGより強いと報告したn-3含有リン脂質による血清コレステロール減少作用は、再試験の結果、TG型の作用と有意な差がないことがわかった。2.高n-3脂肪酸含有リン脂質の酸化に対する安定性構成脂肪酸がDHAであるリン脂質(DHAーリン脂質)の酸化安定性を、同じ脂肪酸を持つトリグリセリド(DHA-TG)と比較した。酸化安定性は、生成した脂質ヒドロペルオキシドをHPLC-CL法で、また残存脂肪酸エステルをGLCで測定することにより行った。乾燥状態、恒温で自然空気酸化した場合、DHA-PLよりのみかけのヒドロペルオキシドの生成量はTGの1/100程度であったが、残存脂肪酸の測定から、空気酸化による半減期は、TG型の1/10以下であり、DHAリン脂質の酸化安定性はTG型より非常に小さいことがわかった。この傾向は脂肪酸としてリノール酸を持つリン脂質とトリグリセリドの比較でも確かめられた。脂質の空気酸化は全てヒドロペルオキシドの生成を経由していると考えられることから、リン脂質ヒドロペルオキシドの生成速度は早いものの、分解も非常に早くヒドロペルオキシドとしての存在時間は小さいと考えられた。3.結論;脂肪酸の種類のみに依存して発現されると考えられている酸化安定性(食品として安定性)、栄養的効力が、n-3脂肪酸がどのようなエステルとして存在しているかによって異なる場合があることがわかった。n-3脂肪酸含有リン脂質は、酸化安定性が低く、食品として扱うときにはトリグリセリド以上の注意を必要とするが、ヒドロペルオキシドとして摂取される割合はトリグリセリドよりむしろ小さいと考えられる。またn-3含有リン脂質は血小板などのn-6/n-3比を減少させる作用を通して、トリグリセリド型などより効果的な機能性食品として使用できる可能性が示された。
東南アジアにおけるオートバイ産業の発展

本年度の最大の成果は、「東南アジアオートバイ産業の形成と発展」という題目の博士論文を完成させて東南アジアオートバイ産業に関してひとつの論文にまとめたことである。この博士論文によって、従来不明の点が多かった東南アジアオートバイ産業の発展経緯や経済学的意義が明らかになった。この博士論文は3部8章、303ページからなる大部であり、タイ、ベトナムオートバイ産業の形成と発展を、企業の組織能力、イノベーションのライフサイクルのそれぞれを途上国産業の発展段階と比較し、検討した。あわせて、外資系企業が極めて重要な役割を果たす東南アジアオートバイ産業の検討から、外資系企業の途上国産業の形成と発展に果たす役割の大きさを示した。こうした内容である博士論文は審査を通過し、博士(経済学、東北大学)の学位を取得することができた。さらにこの博士論文を中心にこれまでの研究成果が高く評価され、東北大学から総長賞を2008年3月に授与された。また本年度の成果として、博士論文の各章をさらに発展させた「1990年代後半のタイオートバイ産業」および「タイオートバイ産業の勃興」の2つの論文がそれぞれ査読を経て査読誌に掲載されることが決まったことも挙げられるだろう(現在、最終調整中であるが、前者はアジア経営学会『アジア経営研究』、後者は東北大学経済学会『研究年報経済学』に掲載されることが既に決まっている)。この両論文により、先行研究では十分に検討されてこなかった、世界のオートバイ産業で研究開発、生産の重要拠点であるタイオートバイ産業の形成過程が明らかになった。こうしたタイオートバイ産業の形成過程から外資系企業が主導する産業発展の意義の大きさも示唆され、本研究はオートバイ産業にとどまらず途上国産業の形成についても大きなインパクトを及ぼすものと考えている。本年度の一番の成果は、ベトナムオートバイ産業の発展に関して、「ベトナムの二輪車;グローバル化時代の輸入代替産業」という題目の論文をまとめ、査読付き学会誌『比較経済研究』に掲載されたことである。さらに本論文は、財団法人経和会より優秀論文賞を受賞し、高い評価を得ることができた。本論文の要旨は以下のとおりである。すなわち、本論文は、ベトナムオートバイ産業が輸入代替的な発展プロセスを経たことを明らかにした。ベトナムオートバイ産業の発展の要因は、第1に国内外の厳しい競争圧力、第2に市場規模の拡大、第3に発展を主導した外資系企業が量的拡大と質的向上を果たしたことであった。そして、本論文は、自由貿易を基調とするグローバル化時代である今日、輸入代替型産業の発展は政府ではなく各企業の行動と取引関係によって導かれると結論した。また国内学会や研究会にも積極的に参加した。仙台に在住していたため、従来は国内旅費がかさむ遠方への出席が不可能で、それが研究ネットワークの構築のボトルネックになっていた。しかし、平成18年度は、特別研究費補助金のおかげで多くの会に参加することができた。その結果、前述の論文も考察を深めることができた。さらに国内だけでなく、平成19年3月にはタイ調査も行った。これは、タイオートバイ産業における日系企業の動向と地方都市におけるオートバイの使用形態、販売動向を明らかにすることが目的であった。この調査によって既存データをアップデートし、産業の発展の現状を的確に把握することができた。本来は、より多くの回数の海外調査を行う予定であったが、論文執筆というアウトプットおよび調査により知りえた情報に関する学問的考察の必要性が高まり、それに時間がかかったため、当初予定より海外調査は少なくなってしまった。しかし、その分、論文執筆は進み、またその論理性や先行研究への言及内容を高めることができた。
糞便培地を用いたヒト腸内の難培養細菌の分離培養とゲノム細菌学的解析

ヒト腸管内には、未だ分離されていない未知・難培養細菌が多数存在する。本研究は、未知・難培養細菌を本来生息する環境に近い条件で培養し、それら細菌の特徴をゲノムレベルで理解することを目的としている。本研究により、糞便で作成した培地により、腸管内細菌が増殖することが明らかとなった。また、糞便の滅菌法の違いにより、増殖する細菌が異なることも明らかとなった。16S rRNA遺伝子メタゲノム解析の結果、データベースに登録されている細菌の配列に高い相同性を示さない配列も存在し、未知・難培養細菌が糞便培地により増殖した可能性が示唆された。本研究は、未知・難培養細菌を本来生息する環境に近い条件で培養し、それら細菌の特徴をゲノムレベルで理解する事を目的としている。ヒト糞便を二種類の手法(オートクレーブ滅菌およびγ線滅菌)で滅菌し、それらを用いて液体培地を作成した。滅菌しなかった糞便をシードとして、上記液体培地に添加し、嫌気条件化で培養を試みた。その結果、僅かでは有るが、菌の増殖が認められた。菌体を回収後、DNA抽出を行い、16S rRNA遺伝子をPCRにて増幅後、次世代シークエンサーを用いて網羅配列解読を行った。その結果、ヒト糞便液体培地に於いて特徴的な細菌の増殖が認められた。また、滅菌法の違いにより増殖する細菌が異なる事も明らかとなった。マウスの難培養細菌のセグメント細菌(SFB)は、マウスの免疫系を活性化する事が報告されており、未知・難培養細菌の研究は宿主の健康維持に非常に重要である。しかし、SFBは現在培地上での培養が不可能であり、SFBを単独定着させたマウスで継代培養を行っている。実験動物の難培養細菌の研究には適しているが、ヒトでは上記手法は困難である。難培養細菌の解析として、single cellを用いたゲノム解析も行われているが、生きた細菌を分離していないため、その後の生物学的および細菌学的解析を行うことが困難である。難培養細菌が分離培養可能になる事で、生物学的性状を解析出来るのみならず、ゲノム配列の取得により、より詳細に供試菌株を理解する事が可能となり、腸内細菌叢を更に理解することが可能となる。難培養細菌の増殖には、本来の環境に沿った条件で培養するのが最も効率的であり、増殖に必須の成分も含まれていることが示唆される。そこで、糞便を用いて培地を作製し、より腸内環境に類似した栄養条件で培養するための基礎的解析を行った。今年度の研究により、糞便の塩濃度、pH測定および糞便の滅菌の条件検討を種々解析手法にて行い、糞便培地を作製する為の情報を収集することが出来た。ヒト糞便をオートクレーブ(AC)滅菌およびγ線滅菌し、それらを用いて培地を作成し、未滅菌の糞便を添加して嫌気条件下で培養した。AC滅菌液体糞便培地では、Dialister, Enterococcus, Bifidobacterium, AllisonellaおよびRuminococcus属が増殖し、グラム陽性菌の存在比率が多かった。一方、γ線滅菌液体糞便培地では、Bacteroides, Escherichia, Dialister, ParabacteroidesおよびLachnospira属が増殖し、グラム陰性菌の存在比率が多かった。一般的な嫌気培養で用いられるGAM培地では、Bacteroides, Escherichia, AcidaminococcusおよびMegasphaer属が増殖していた。糞便培地の滅菌法の違いで、増殖する腸管内細菌に大きな差異が認められた。また、AC滅菌ヒト糞便寒天培地では、16S rRNA遺伝子のcolony PCRおよびシークエンスにより、7種のBifidobacterium属が増殖していることが確認された。ヒト糞便で作成した培地により、ヒト腸管内細菌の増殖が可能であり、また、データベース上に存在する分離細菌の16S rRNA遺伝子に高い相同性を示さない配列も検出されたことから、本手法により、未知・難培養細菌の培養が可能であることが示唆された。細菌学、ゲノム生物学、情報生物学ヒト糞便液体培地にて、糞便中の特徴的な細菌が増殖出来ている事が明らかになった事は重要な知見であった。

しかし、16S rRNA遺伝子を用いたメタゲノム解析の手法が、シークエンサーのキットのバージョンアップの影響により、旧来の方法が適応出来なくなっていた。そのため、新手法の公開およびin silico解析の改善がされるまでに時間を要してしまった。また、ヒト糞便試料を用いており、Lotを合わせて実験を行う事が好ましい。しかし、試料に限りが有るため、少量で試験を行っているため、進展が少々遅れてしまっている。糞便中の菌体を滅菌する手法として、高圧蒸気滅菌とγ線滅菌を行った。二種の方法を採用した理由は、熱によるタンパク質の不活化の有無において、培養可能な菌種が変動するかを確認する為である。高圧蒸気滅菌では、121°C、15分で滅菌を行った。γ線滅菌では、10, 20, 30 kGyの照射を行った。それぞれの滅菌後、LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kitにて染色を行い、糞便中の細菌の生存の確認を行った。その結果、高圧蒸気滅菌では全ての菌体が死菌として観察された。γ線滅菌では、10 kGy照射において、菌体が生菌として観察されたが、20および30 kGyでは、生菌と死菌の中間体として観察された。GAM変法培地にて滅菌した糞便の嫌気培養を行ったところ、全ての滅菌処理糞便からは菌体は培養されなかった。γ線滅菌では、10 kGyでの照射が、菌体の構造およびタンパク質の不活化が抑えられていると示唆されたため、今後は10 kGyの照射でγ線滅菌を行うことが妥当と判断した。滅菌した糞便の、塩濃度およびpHの測定を行った所、塩濃度は0.78% (w/v)、pHは約7であった。得られた結果から、糞便培地を作製する為の基礎ができた。糞便中の生菌及び死菌の状態を分子生物学的に把握する為に、propidium monoazide (PMA)にて処理し、生菌の16S rRNA遺伝子を特異的にPCRにて増幅後、PMA処理および未処理間の比較解析を行うための準備として、16S rRNA遺伝子V4領域のデータベース作製を行った。また、未滅菌の糞便および、高圧蒸気滅菌、γ線滅菌済糞便の試料を用いて、PMA処理後、PCRを行い、網羅配列解読を行う準備が整っている。ヒト液体糞便培地を用いた培養の追試を行い、再現性を確認する。また、ヒト液体糞便寒天培地を用いて分離培養を行い、単一コロニーを回収し、難培養細菌であるかを既存の嫌気性細菌用の培地にて増殖の有無を確認する。また、得られた細菌の16S rRNA遺伝子の配列を決定し、これまでに報告の有った細菌であったかを調査する。難培養細菌もしくは、新規な細菌である事が認められた場合、それらのゲノム配列を決定する。種々の条件で作製した糞便培地より分離した菌の分離培養を行い、市販されている、嫌気培養で広く使用されている培地にて、分離した菌が培養出来るか否か(難培養性細菌か否か)の確認をしていく必要性がある。糞便培地に使用する供試糞便にも限りがあることもあり、サンプリングを計画的に行う必要があると思われる。得られた菌株は、16S rRNA遺伝子全長を確定し、大規模な系統解析を行う。
CBCT画像と画像変形位置合わせ技術を用いた高精度な線量評価システムの構築

本研究は、CBCT画像とdeformable image registration(DIR)を用いて、治療期間中の患者の臓器変動や体形変化を考慮した高精度な線量評価システムを構築することである。今年度は、計画CT画像を治療回毎に撮影されるCBCT画像に向けてDIRすることで生成することができる仮想計画CT画像を作成するフレームワークを構築し、これまでの画像強度に基づくDIRに加え、解剖学的情報(輪郭情報)を用いたhybrid DIRでも同様の仮想計画CT画像を生成できるシステムを構築することができた。また、通常DIRに使用されるCT画像の画像強度のみを使用した仮想計画CTと、新たに検討するhybrid DIRを用いた場合の仮想計画CT画像のDIR精度評価を行い、有意に頭頸部領域でのDIR精度が向上することをダイス係数を用いて明らかにした。また、次年度予定していた3Dプリンタを用いた頭頸部ファントムの作成に向けて、3Dプリンタでのファントム作成の基盤を構築し、最適な3Dプリンタの素材の選定およびプロトタイプ版の頭頸部ファントムを作成に成功した。また、そのプロトタイプ版の頭頸部ファントムの精度評価を行い、撮影したCT画像は患者のCT画像に近いことまで確認した。しかし、骨領域を再現できる最適な素材を見つけることが出来ず、次年度はその最適な素材の選定は引き続き行う必要がある。また、ファントム中にチェンバーやガラス線量計が挿入が容易にできるようにソフトウェアも開発する予定である。