hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境・経済統合勘定に基づく環境CGEモデルの開発と環境政策のシミュレーション分析

平成12年度は、国民経済計算に関して豊富な研究経歴を持つ作間が中心となり、環境CGEモデルのための環境・経済統合データセットの編纂を集中的に行う。また、市岡を中心にCGEモデルを試作し、上記のデータを用いて政策シミュレーションを試験的に行う予定である。平成12年度は、当所の計画通り研究分担者の作間を中心に「環境CGEモデルのための環境・経済統合勘定データセットの編纂」を主要課題として研究を進めてきた。具体的には、経済企画庁のSEEA関連データを中心に各種データを収集し、それらを適宜加工することによって、前年度に構築したSEEAの拡張体系-包括的環境・経済勘定行列(GAMEE)-に適用可能なデータセットの編纂に取り組んだ。この編纂作業は、データ収集状況に合わせたGAMEEの修正・改良を伴うものであるため、作間と有吉の共同で行われた。また、この作業に伴って作間と有吉は、平成10年度から経済企画庁経済研究所(現:内閣府・経済社会総合研究所)が取り組んでいる環境保護支出勘定と廃棄物サテライト勘定に注目し、有吉がこれら2つの勘定をGAMEEへ組み込む作業を、また、作間と有吉がそれらのデータのチェックを行ってきた。その一方で作間は、アマーティア・センのケイパビリティ概念やオギュスタン・ベルクの風土概念に着目し、環境としての風土や文化財の研究を推し進めるとともに、福祉の観点から環境勘定への取り組みの視点を示すなど、多数の研究成果を生み出した。環境CGEモデルについては、研究分担者の市岡が平成11年度に引き続いて担当しており、現在、基本モデルの設計とそれによるシミュレーション分析の試行段階にある。平成12年度までの研究で、本研究の基本勘定としてのGAMEEの改良とそれへのデータの編纂がある程度まとまったので、平成13年度はGAMEEを基礎にした環境CGEモデルの構築とシミュレーション分析を行う予定である。平成11年度に有吉を中心として「環境CGEモデルのための環境・経済統合勘定体系の確立」を、また平成12年度は作間を中心に「環境CGEモデルのための環境・経済統合勘定データセットの編纂」をそれぞれ主要課題として取り組んできた。これを受けて、平成13年度は、市岡を中心に「環境CGEモデルの構築と環境政策のシミュレーション分析の試行」を主要課題として研究を進めてきた。具体的には、有吉を中心に構築してきたSEEAの拡張体系-包括的環境・経済勘定行列(GAMEE)と作間を中心に編纂してきたデータセットを用いて、市岡を中心に環境CGEモデルの構築とそれによる政策シミュレーション分析の試行に取り組んできた。この作業の遂行にあたっては、勘定体系の修正やデータの更なる収集ないし加工が必要となったが、3名の協働によってこうした問題はある程度解決されてきた。本研究グループでは、この研究をすすめる中において、環境・経済統合指標群についても関心が高まり、OECDをはじめ国際機関等によるいくつかの指標研究を参考に、持続可能な発展を適切に表す指標体系の検討も行ってきた。また作間を中心に行われた環境・経済統合勘定の周辺領域の研究においては、福祉、ボランタリー経済、およびケイパビリティといったキーワードの下に理論的な基礎が固められてきた。
「教育実習」と「体験的プログラム」における学生の学習過程の分析

本研究は,教員養成系大学で行われている「教育実習」と「体験的プログラム」における学習過程を比較することを目的として行われた。研究の結果,教育実習は失敗を伴う実践的な体験が少なく,指導力の自己認知が高まることが明らかになった。一方,体験的プログラムは現場の教師と協同して働く実践的な機会が多く,学生は教師の背中を見て学ぶことが明らかになった。本研究の目的は,教員養成系大学で行われている「教育実習」と「体験的プログラム」における活動内容と学習過程を比較することである。本研究は,(1)教育実習や体験的プログラムにおける学生の体験を測定する為の教師体験尺度の作成,及び学生の指導力の認識について測定する為の指導力自己認知尺度の作成,(2)教育実習と体験的プログラムの体験内容の比較,(3)体験内容と指導力の認知との関連についての検討,という3つの研究を行った。その結果,以下のことが示された。(1)教師体験尺度は「羨望体験因子」「他者参考体験因子」「児童生徒親和体験因子」「成功体験因子」の4因子構造であることが示された。また,指導力自己認知尺度は「授業実践力」「教育的な振る舞い」「教師としての資質」「教育の知識」の4因子構造であることが示された。(2)「他者参考体験」は,体験的プログラムよりも教育実習の方が多いことが示された。また,「児童生徒親和体験」は,教育実習よりも体験的プログラムの方が多いことが示された。(3)教育実習における「羨望体験」は指導力全般の自己認知に正の影響を与え,「児童生徒親和体験」は「授業実践力」「教育的な振る舞い」の自己認知に正の影響を与え,「成功体験」は「授業実践力」「教育的な振る舞い」「教師としての資質」の自己認知に正の影響を与えることが示された。また,体験的プログラムにおける「他者参考体験」は「教育的な振る舞い」の自己認知に正の影響を与えることが示された。総じて,教育実習は学生に対する教育的配慮がなされているが,実践的な経験は体験的プログラムに比べて少ない。また,体験的プログラムは教育現場の中で教師と協同して活動する実践的な体験に恵まれている一方,学生に対する教育的配慮は教育実習に比べて少ない。今後体験的プログラムを拡充していくためには,学生への支援体制の整備が重要であると考えられる。現在、教員志望の学生の多くは、教育職員免許法に基づく「教育実習」だけではなく、各大学が教員の資質・能力向上のために用意した教育現場における「体験的プログラム」に参加している。多様化する「体験的プログラム」は、「教育実習」で得られるような教育実践体験の積み重ねだけでなく、「教育実習」で得られないような教育実践の体験が期待されている。本研究の目的は,教員養成系大学で行われている「教育実習」と「体験的プログラム」の活動内容とそれに伴う学生の学習過程の違いについて明らかにすることである。本年度は,教員養成系大学の教育実習を終了した大学生を対象にして,実習前後における教職志望度の変化,教育実習の体験内容,自らの実践的指導力の認識について質問紙調査を実施した。教育実習を体験した学生を,教師になっていくプロセスとなっていた群(ポジティブ群)と,教師になることをあきらめていくプロセスとなっていた群(ネガティブ群)に分類し,どのような体験が教師志望に影響を与えているかについて検討した。その結果,教師志望に関わる要因として有意性が認められたのは,「実習先の教師に対してあこがれる体験(児童観,授業観,教育観)」,「他の実習生を参考にする体験(アドバイスを受ける,うまい授業を見る等)」,「実習に対する充実感(達成感,充実感等)」の3つであった。また,各変数の教師志望への影響の強さを比較した結果,特に重要な要因は「実習先の教師に対してあこがれる体験」であることが明らかになった。同様の調査を,「体験的プログラム」を体験した学生に対して実施している。次年度は,各群の学生にインタビュー調査を実施し,教師志望に関わる機会がどのように生起し,どのように体験されているのかについて,具体的に調査検討する予定である。現在までに,「教育実習」の活動内容と学習プロセスについて検討している。次年度に,「体験的プログラム」の活動内容と学習プロセスについて検討し,その後両者の結果を比較検討することで,本研究の目的は達成できると考えられる。以上の結果より,(2)おおむね順調に進呈していると判断した。これまでの結果をもとに、「教育実習」と「体験的プログラム」の活動内容とそれに伴う学生の学習過程を比較・検討する。具体的には、(1)「教育実習」と「体験的プログラム」のTEM図を記述し、最終的な等至点に行きつくまでのプロセスの違いの比較する、(2)「教師になるプロセス」と「教師を諦めていくプロセス」における重要な分節点と等至点を明らかにする、

(3)今後の教員養成カリキュラム改革に求められる「教育実習」と「体験的プログラム」のモデルを提示する。調査用の機材として,カメラ・録音機器を購入する。データの書き起こしのために,PCを購入する。日本教育心理学会や九州心理学会に参加し,研究成果を発表するために旅費を使用する。
アンジオテンシン２レセプターの前立腺癌に対する化学予防機序の解明

我々は前立腺癌の発生や進展に、腫瘍内におけるレニン-アンジオテンシン系(Renin-angiotensin system: RAS)が関係しており、アンジオテンシン2(Ang-II)の受容体ブロッカーの一つであるAT1受容体のブロッカー(Angiotensin Receptor Blocker: ARB)が抗腫瘍効果を持つことを証明してきた。そのメカニズムの一つに、ARBが前立腺癌細胞のアンドロゲン受容体(Androgen receptor: AR)の発現を抑制することが認められた。この研究では、Ang-IIのもう一つの受容体であるAT2受容体が前立腺癌の発生に関わっているかを、in vitroおよびin vivo実験で検証した。前立腺間質細胞にAT2受容体のアゴニストであるC21(スェーデンのVicorePharmaAB社から提供)で刺激した。そのとき、間質細胞から分泌されるサイトカインや増殖因子を調べたところ、IL6およびIL8の増加が見られた。これらのサイトカインは炎症性サイトカインであり、C21は炎症性サイトカインの分泌を促進することが観察された。一方、C21は間質細胞の増殖を抑えることも確認しており、前立腺癌組織での癌細胞と間質細胞の微小環境は、より複雑であることが推察された。この研究では、Ang-IIのもう一つの受容体であるAT2受容体が前立腺癌の発生に関わっているかを、in vitroおよびin vivo実験で検証している。前立腺癌細胞であるLNCaP細胞を用いて、細胞増殖にはMTTアッセイを使って測定した。AT2受容体のアゴニストであるC21(スェーデンのVicorePharmaAB社から提供)を使用した。また、PSAの転写活性を見るために、PSAプロモータ(6Kb領域)のルシフェラーゼレポータープラスミドを使用し、LNCaP細胞に遺伝子導入して測定した。MTTアッセイでは、LNCaP細胞をC21で刺激して3日後には、用量依存的に細胞増殖が抑制された。さらに、PSAプロモーターによるルシフェラーゼアッセイでは、DHTで活性化されたルシフェラーゼはC21添加によって用量依存的に抑制された。15週令で前立腺癌を発生するトランスジェニックラット(TRAP)に、3週令からC21を12週間投与した(1, 2mg/kg/day)群と非投与群を対照群として設定した。投与12週後に、前立腺を採取した。現在、病理学的に癌発生率やアポトーシス発生について検討している。また、前立腺からタンパクを抽出して、ARや増殖系シグナル伝達系タンパクの発現や活性化を調べているところである。実験はおおむね順調である。Renin-angiotensin system: RAS)が関係しており、アンジオテンシン2(Ang-II)の受容体ブロッカーの一つであるAT1受容体のブロッカー(Angiotensin Receptor Blocker: ARB)が抗腫瘍効果を持つことを証明してきた。現在、病理学的に癌発生率やアポトーシス発生について検討した。また、前立腺からタンパクを抽出して、ARや増殖系シグナル伝達系タンパクの発現や活性化を調べた。AT2受容体のアゴニストであるC21を前立腺癌細胞のLNCaPと22RV1に刺激すると、用量依存的に細胞増殖が抑制された。PSAプロモーターを用いたルシフェラーゼアッセイでは、C21投与により用量依存的にルシフェラーゼ活性は抑制された。その原因の一つとして、LNCaP細胞のアンドロゲン受容体(AR)発現を調べると、C21投与によってARタンパクの発現が抑制される事がウェスタンブロット法で証明された。

次に、C21を前立腺癌発生するトランスジェニックラット(TRAP)に12週間にわたって経口投与すると、前立腺側葉の前立腺癌発生がC21投与群(2mg/kg/day)でコントロール群に比べて有意差をもって減少していることが病理学的に示された。C21は降圧剤として開発されており、ラットの血圧を測定するとC21用量依存的に血圧の低下も認められた。C21を12週間投与されたTRAPの前立腺を摘出してARタンパクの発現を調べると、C21用量依存的にARタンパクの発現は抑制されていることがウェスタンブロット法にて確認された。これらの結果から、C21は前立腺でのAR発現を抑制することによって、前立腺癌の発生抑制効果を持つことが予想された。我々は前立腺癌の発生や進展に、腫瘍内におけるレニン-アンジオテンシン系(Renin-angiotensin system: RAS)が関係しており、アンジオテンシン2(Ang-II)の受容体ブロッカーの一つであるAT1受容体のブロッカー(Angiotensin Receptor Blocker: ARB)が抗腫瘍効果を持つことを証明してきた。そのメカニズムの一つに、ARBが前立腺癌細胞のアンドロゲン受容体(Androgen receptor: AR)の発現を抑制することが認められた。この研究では、Ang-IIのもう一つの受容体であるAT2受容体が前立腺癌の発生に関わっているかを、in vitroおよびin vivo実験で検証した。前立腺間質細胞にAT2受容体のアゴニストであるC21(スェーデンのVicorePharmaAB社から提供)で刺激した。そのとき、間質細胞から分泌されるサイトカインや増殖因子を調べたところ、IL6およびIL8の増加が見られた。これらのサイトカインは炎症性サイトカインであり、C21は炎症性サイトカインの分泌を促進することが観察された。一方、C21は間質細胞の増殖を抑えることも確認しており、前立腺癌組織での癌細胞と間質細胞の微小環境は、より複雑であることが推察された。細胞実験では、ARを有する他の前立腺癌細胞を用いて実験を進めていきたい。また、動物実験では、できればヌードマウスに前立腺癌細胞を移植して、それにC21を投与することによって抗腫瘍効果について検討する追加実験を予定したい。上記の動物実験にて得られた前立腺組織における遺伝子発現の変化を、C21投与群とコントロール群で比較する。具体的には、採取した前立腺側葉の組織からDNAを抽出して、両群でのDNA発現の違いを、DNAマイクロアレイを使って解析する。そこで発現が亢進あるいは減弱している遺伝子群のプロファイリングを行い、特徴的な遺伝子変化があるかどうかを調べる。さらに、発現に大きな変化があった遺伝子をピックアップして、その遺伝子変化が前立腺癌細胞で起きているかを検証する。また、それらの遺伝子がヒト前立腺癌組織でどのように発現しているかを免疫組織化学染色(免染)で調べ、癌の悪性度やホルモ法の感受性、あるいは予後との相関があるかを調べる。2018年度に行う実験に必要な消耗品の確保と実験助手の給与を担保するために1,000,000円を次年度に持ち越した。
先史世界における土器出現の歴史的・社会的意義

本研究は世界各地の土器の出現について、土器を発明・受容していく社会背景を解明することにその主眼を置いている。これまでの土器出現の問題は最古の土器の存在を突き止める研究に集約されていたが、本研究では地域ごとに異なる、生活の中に土器を取り入れていく人間活動の解明に努める。土器の用途は容器だけでなく、調理具・食器として、また鑑賞用や死者への副葬品、棺として使われてきた。ほかの素材に比べ土器が優れる点は、素材の粘土が入手しやすいこと、可塑性に富み自由な成形ができること、焼成後は硬く、耐火性を持つことである。衝撃を与えると粉々にでき、都合がよい素材である。これらの特性は、同じ形の土器が2つとない一方で、モチーフが特定の人間関係内で共有されることに繋がるのである。個性的な形は用途に応じてある程度のカタチを保たれながらも、様々に変化する。これらの共通性と独自性を時間軸に沿って整理し、地域毎の土器との向き合い方を研究していくことが中心となる。また、その土器保有していた集団の残した遺跡から検出された諸属性の分析から、当時の環境やそれに基づく生業活動を整理し、土器の受容形態を解明する。既存資料のデータの集成、整理分析を行ない各地域の土器出現の様相を解明してきた。世界的なデータベースの構築は困難なため東アジアを重点とした。また特定地域に絞って、土器を生活に組み込むシステムのモデル構築を試みた。一は土器自体に含まれる属性を分解し整理することにより、人間の製作物としての土器を徹底して分析し、製作モデルであり、他方は土器に付随するその他の遺物類や土器が検出された遺構・遺跡についても土器の使用痕跡と併せて解釈から土器の使用モデルの構築である。研究終了後の現在は、土器の出土状況の把握に重点をおいた発掘調査に継続的に取り組み、モデルの検証を図り、研究の位置づけを進めている。初年度で基礎的な作業が中心であるが、それぞれの地域で最古とされる土器について、整理している。土器自体の特徴・土器を保有する遺跡の性格の2つの観点で、土器出現以前のデータとあわせて集成・整理を行なっている。土器を始めて手にした人々の具体的なありようが多様であることが想定されている。特にカタチのバリエーションはそれぞれの持つ技術的背景および、用途の違いが顕著に表象されている。

歴史学として捕らえるためにはそれぞれの土器の具体的な年代について同一の方法で分析し、一つの年表にまとめていく。本研究は世界各地の土器の出現について、土器を発明・受容していく社会背景を解明することにその主眼を置いている。これまでの土器出現の問題は最古の土器の存在を突き止める研究に集約されていたが、本研究では地域ごとに異なる、生活の中に土器を取り入れていく人間活動の解明に努める。土器の用途は容器だけでなく、調理具・食器として、また鑑賞用や死者への副葬品、棺として使われてきた。ほかの素材に比べ土器が優れる点は、素材の粘土が入手しやすいこと、可塑性に富み自由な成形ができること、焼成後は硬く、耐火性を持つことである。衝撃を与えると粉々にでき、都合がよい素材である。これらの特性は、同じ形の土器が2つとない一方で、モチーフが特定の人間関係内で共有されることに繋がるのである。個性的な形は用途に応じてある程度のカタチを保たれながらも、様々に変化する。これらの共通性と独自性を時間軸に沿って整理し、地域毎の土器との向き合い方を研究していくことが中心となる。また、その土器保有していた集団の残した遺跡から検出された諸属性の分析から、当時の環境やそれに基づく生業活動を整理し、土器の受容形態を解明する。昨年度からの継続として、既存資料のデータの集成、整理分析を行ないながら、各地域の土器出現の様相を解明してきた。世界的なデータベースの構築は困難が伴うため、日本国内が3年間の達成目標となった。18年度には日本各地で土器を生活に組み込むシステムについてモデルの作成を図る。その中には土器自体に含まれる属性を分解整理することにより、人間の製作物としての土器を徹底して分析し、製作モデルの構築を図る。またこれらの土器に付随するその他の遺物類や土器が検出された遺跡についても土器の使用痕跡と併せて解釈を行ない土器の使用モデルの構築を図る。さらに重要な要素として、土器を生み出したそれぞれの場の背景が異なる点に留意し、それぞれの出現期の土器自体の年代的位置づけ・および土器が存在する遺跡の環境復元を第2の柱とし、地域毎の最古段階の土器の年代測定試料の採取と、遺跡自体の現在の立地・植生を確認しつつ、当時の環境を復元しうる試料を入手し、具体的な分析・解釈を行なえるよう整備していく。
生体肝移植後免疫抑制療法離脱の指標となる評価法の確立と離脱の試みに関する研究

平成7年度と同様に、生体肝移植後長期に肝機能が安定している症例の免疫抑制療法の減量を継続し、免疫学的検討を行った。さらに、術前患者にも免疫学的検査を行い、生体肝移植の特徴を検討した。1)術前患者10例において、ドナー予定者とサードパーテイに対する末梢リンパ球混合培養(MLR)上清中サイトカインの測定を行った。ドナー予定者に対するTh1系サイトカイン(IL-2,IFN)の平均値はそれぞれ3.8pg/ml,24.1pg/mlであり、サードパーテイに対する値(27.5pg/ml,88.2pg/ml)より有意に低かった。以上の結果は、HLAがハプロアイデンテイカルな親子間の生体肝移植は、サードパーテイをドナーとする脳死肝移植と比較して免疫学的に有意であることの一つの証明であると考えられた。2)肝移植後2年以上を経過し、肝機能が安定している症例に対して上記検査を継続して行った。平成7年度の報告と同様に、タクロリムス投与の減量を進めるにしたがい、ドナーに対する末梢リンパ球MIR上清中Th1系サイトカイン値は上昇した。しかし、サードパーテイに対する同サイトカイン値と比較すると有意に低値であることから、ドナー特異的な免疫学的反応が維持できているものと判断し、上記検査の結果に基づく免疫抑制療法からの離脱をプロスペクテイブスタデイ-として行っている。現時点ではこれらの症例の肝機能は安定している。3)免疫抑制療法から完全に離脱した症例は7例となったが、ドナーに対するTh1系サイトカイン値はサードパーテイと同様までに上昇していた。したがって、末梢リンパ球レベルにおいてはドナーに対する免疫寛容が成立していないこととなり、臨床における免疫寛容の事実を説明できない。今後は移植された肝臓における抗原呈示状態の変化を検討する必要がある。肝移植後の免疫抑制療法の戦略は、効果的な免疫抑制と共に副作用防止にあり、目指すところは、免疫寛容を獲得して免疫抑制剤の離脱にある。そこで計画的に免疫抑制療法の減量を試み、その指標となる研究を行った。1)3期にわたり、タクロリムスの減量プロトコールを実施した。血中濃度に基づく、経口投与が至適療法と判明した。2)ステロイドは1年で90%が離脱できた。ステロイド離脱の早さは、タクロリムスの効果と生体肝移植の利点によるものと考えられた。3)200例の生体肝移植後、約85%の生存率を得た。このうち7例に免疫抑制剤を完全に中止し得た。4例は、EBウイルス感染後の症例でEBウイルスが免疫寛容に関与した可能性がある。4)6カ月、1年と長期経過症例の肝機能検査、および肝組織像では、約10%に軽度の異常所見を得た。この点の解明と治療が今後の問題である。5)生体肝移植患者におけるリンパ球混合培養上清中サイトカインの検討肝機能が安定している肝移植後患者22人の末梢血リンパ球混合培養上清中サイトカインを測定し、対ドナー・対third-party間の反応の差、Th1・Th2系サイトカインの変動を、タクロリムスの用量によって3群:0.5mg/kg/週以上(6人)・未満(13人)・(3人)で比較検討した。ドナーに対するTh1系サイトカイン(IL-2,IFN)放出量は、hird-partyに比較し統計的に有意に少なく、しかも、タクロリムスの量が減少するにつれて増大した。Th2系サイトカイン(IL-8,10)放出量には一定の傾向は認められなかった。従って、免疫抑制剤の減量または中止に成功し得た症例において、末梢リンパ球のドナーに対する反応が増強しており、免疫寛容に、移植臓器内の局所的なリンパ球抗原認識能または細胞障害機能の低下が関与することが示唆された。

したがって、末梢リンパ球レベルにおいてはドナーに対する免疫寛容が成立していないこととなり、臨床における免疫寛容の事実を説明できない。今後は移植された肝臓における抗原呈示状態の変化を検討する必要がある。平成7年度と同様に、生体肝移植後長期に肝機能が安定している症例の免疫抑制療法の減量を継続し、免疫学的検討を行った。さらに、術前患者にも免疫学的検査を行い、生体肝移植の特徴を検討した。1)術前患者10例において、ドナー予定者とサードパーティーに対する末梢リンパ球混合培養(MLR)上清中サイトカインの測定を行った。ドナー予定者に対するTh1系サイトカイン(IL-2,IFN)の平均値はそれぞれ3.8pg/ml,24.1pg/mlであり、サードパーティーに対する値(27.5pg/ml,88.2pg/ml)より有意に低かった。以上の結果は、HLAがハプロアイデンテイカルな親子間の生体肝移植は、サードパーティーをドナーとする脳死肝移植と比較して免疫学的に優位であることの一つの証明であると考えられた。2)肝移植後2年以上を経過し、肝機能が安定している症例に対して上記検査を継続して行った。平成7年度の報告と同様に、タクロリムス投与の減量を進めるにしたがい、ドナーに対する末梢リンパ球MLR上清中系サイトカイン値は上昇した。しかしサードパーティーに対する同サイトカイン値と比較すると有意に低値であることから、ドナー特異的な免疫学的低反応が維持できているものと判断し、上記検査の結果に基づ、免疫抑制療法からの離脱をプロスペクテイブスタデイ-として行っている。現時点ではこれらの症例の肝機能は安定している。3)免疫抑制療法から完全に離脱した症例は7例となったが、ドナーに対するTh1系サイトカイン値はサードパーティーと同等までに上昇していた。
根尖病巣における免疫応答機構の解明とその治療方法

【緒言】ヒト根尖病巣の病態形成には、炎症性及び破骨細胞関連サイトカインが関与することを解明した。次に、根尖病巣の発症に関与するヒト歯根膜に対し、口腔内常在細菌による刺激またはメカニカルストレスを与えたところ、歯根膜は炎症性及び破骨細胞関連サイトカイン産生能を有していた。このことから、これらサイトカインが歯周組織の局所炎症や骨吸収に影響を与える可能性が示唆された。このため、正常マウス及びサイトカイン遺伝子欠損マウス(以下、KOマウス)を用い、根尖病巣マウスモデルを作製した結果、根尖病巣は対照群に比べ感染群の正常マウス及びインターフェロン-γ(以下、IFN-γ)KOマウスで増大した。そこで、新たに腫瘍壊死因子-α(以下、TNF-α)KOマウスを加え、画像解析と免疫学的検討を加えた。【対象及び方法】TNF-αKO、IFN-γKO及び正常マウスの臼歯歯冠部を削除、P.intermedia及びP.gingivalisに感染させ、感染群とした。感染21日後、下顎骨をマイクロCTで撮影した。3D画像解析ソフトを用いて3D画像構築を行い、3方向より断層像を作成し、それぞれについて数枚おきに病巣断層像を切り出し、補間抽出により病巣部を抽出した。そして、病巣全体を3D画像構築し、感染群と対照群のそれぞれ病巣の体積を測定した。また、根尖部のエックス線透過像の体積と歯根部分の体積を計測し、骨吸収比率を算出、比較検討した。【結果】対照群に比べ感染群の各マウスで、骨吸収比率は有意に増加した。しかし感染群マウス間では、RBRに有意な差を認めなかった。【考察及び結論】根尖病巣に対して、マイクロCTを用いた画像評価方法は、三次元的評価を可能とした。また根尖病巣の病態形成には、サイトカインネットワークを介した様々な経路の関与が予想され、IFN-γとTNF-αの直接的な関与の可能性は少ないと考えられた。【目的】根尖病巣における歯槽骨の吸収は、細菌感染とそれに対する宿主の免疫応答が関与している。そこで我々は、根尖病巣のなかでも特に歯根嚢胞における炎症性および破骨細胞関連サイトカインmRNAの発現と病理組織学的検討を加えた。【対象および方法】対象は、患者14名(男性8名、女性6名、平均年齢41.9歳)で、臨床的に歯根嚢胞と診断、患者から同意を得た上で科学研究費補助金一般研究C(平成7年度)で作製した組織採取用器具を用いて得られた嚢胞壁を試料とした。またコントロールは、同部の炎症を有しない歯肉を用いた。方法は、試料を2分割し、一方はRNA単離後、RT-PCR法でサイトカインmRNAの発現について検討を加えた。他方はHE染色法による病理組織学的検討に使用した。なお本実験に関しては、「京都府立医科大学における人間を対象とする医学研究審査委員会」にて承認済みである。【成績】サイトカインmRNAの発現は、大半の症例にIL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α,RANKL,OPGの発現が、わずかの症例にRANK,M-CSFの発現を認めた。組織学的には、全ての症例で好中球やリンパ球の浸潤を認め、一部の症例には形質細胞が存在した。なお、全ての症例は、病理組織検査で歯根嚢胞であった。【考察および結論】サイトカインmRNAの発現に関しては、多数の炎症性サイトカインが検出された。そして、大半の症例にTNF-αmRNAの発現とわずかの症例にRANKmRNAの発現を認めたことから、歯根嚢胞での破骨細胞の活性化がRANK-RANKL系に依存する経路よりRANK-RANKL系に依存しない経路が優位に関与していると考えた。なお、サイトカインmRNA発現と炎症性細胞浸潤の程度については、明らかな関連性を得るには至らなかった。【緒言】これまでに、ヒト根尖病巣の病態形成において炎症性及び破骨細胞関連サイトカインが関与することを解明した。そこで今回は、マウスを用いた根尖病巣モデルを作製し、病巣部に対してμCTを応用した三次元的評価方法を確立したので報告する。感染21日後に下顎骨を摘出し、マイクロフォーカスX線CTシステム(島津製作所製SMX-225CT-SV3)により撮影を行った。ラトック社製3D画像解析ソフトTRI/3DSRFを用いて3D画像構築を行い、矢状・前頭・冠状断の3方向より断層像を作成し、それぞれについて、数枚おきに病巣断層像を切り出し、補間抽出により病巣部を抽出した。そして、3方向を合成し病巣全体をもれなく3D画像構築し、感染群と対照群のそれぞれ病巣の体積を測定した。また、それぞれの顎骨に植立している部分の歯根に対する根部透過像(病巣および歯根膜腔)の割合を比較した。なお、歯冠部を削除していないものを対照群とした。【結果】感染群の正常マウスおよびIFN-γKOマウスにおいて根尖病巣を認めた。また、それぞれの顎骨に植立している部分の歯根に対する根部透過像(病巣および歯根膜腔)の割合は、対照群に比べて感染群の方が大きかった。【考察および結論】本法を用いた画像評価により、三次元でのマウス根尖病巣を確認できた。

今後、視覚的にイメージのつきにくい根尖病巣に対してインフォームドコンセントに有用となりうると考えられ、臨床応用に期待できる。【緒言】ヒト根尖病巣の病態形成には、炎症性及び破骨細胞関連サイトカインが関与することを解明した。次に、根尖病巣の発症に関与するヒト歯根膜に対し、口腔内常在細菌による刺激またはメカニカルストレスを与えたところ、歯根膜は炎症性及び破骨細胞関連サイトカイン産生能を有していた。このことから、これらサイトカインが歯周組織の局所炎症や骨吸収に影響を与える可能性が示唆された。このため、正常マウス及びサイトカイン遺伝子欠損マウス(以下、KOマウス)を用い、根尖病巣マウスモデルを作製した結果、根尖病巣は対照群に比べ感染群の正常マウス及びインターフェロン-γ(以下、IFN-γ)KOマウスで増大した。そこで、新たに腫瘍壊死因子-α(以下、TNF-α)KOマウスを加え、画像解析と免疫学的検討を加えた。【対象及び方法】TNF-αKO、IFN-γKO及び正常マウスの臼歯歯冠部を削除、P.intermedia及びP.gingivalisに感染させ、感染群とした。感染21日後、下顎骨をマイクロCTで撮影した。3D画像解析ソフトを用いて3D画像構築を行い、3方向より断層像を作成し、それぞれについて数枚おきに病巣断層像を切り出し、補間抽出により病巣部を抽出した。そして、病巣全体を3D画像構築し、感染群と対照群のそれぞれ病巣の体積を測定した。また、根尖部のエックス線透過像の体積と歯根部分の体積を計測し、骨吸収比率を算出、比較検討した。【結果】対照群に比べ感染群の各マウスで、骨吸収比率は有意に増加した。しかし感染群マウス間では、RBRに有意な差を認めなかった。【考察及び結論】根尖病巣に対して、マイクロCTを用いた画像評価方法は、三次元的評価を可能とした。また根尖病巣の病態形成には、サイトカインネットワークを介した様々な経路の関与が予想され、IFN-γとTNF-αの直接的な関与の可能性は少ないと考えられた。
植物環境応答におけるオルガネラCa2+シグナリングの役割と分子機作

葉緑体およびミトコンドリアにおける「オルガネラ環境感覚」とCa2+シグナリングに注目し、以下の3つの研究を行った。【研究1オルガネラCa2+シグナル発生機構の解析】葉緑体およびミトコンドリアのCa2+シグナル発生に関わる因子を同定し、機能解析を行った。葉緑体については、Ca2+結合タンパク質CASのリン酸化がCa2+輸送に関わる可能性を検討するために、CASリン酸化部位変異体の取得を進めた。ミトコンドリアについては、動物細胞で同定されたCa2+ユニポーター系の2種の構成要素MCUとMICU1が共に葉緑体に局在することを明らかにした。特に,MICU1については特異抗体を作成し、ミトコンドリア内膜に局在することを示した。また、機械受容チャネルMSL1についても特異抗体を作成し、ミトコンドリア内も国局在することを示した。【研究2オルガネラCa2+シグナルの生理的役割】CASは光化学系Iの循環的電子移動制御因子PGRL1と相互作用する。PGRL1変異体を用い、フラジェリンペプチドflg22が誘導するPR1などの感染防御遺伝子の発現が,CASノックアウト変異体で亢進されることを明らかにした。CASとPGRL1の相互作用が、感染防御遺伝子の発現を制御するレトログレードシグナルと関係していると考えられる。また、ミトコンドリアCa2+ユニポーター制御因子のMICU1の過剰発現がミトコンドリア機能制御と関係していることを確認した。機械受容チャネルMSL1については、機械受容チャネル遺伝子を全て欠失した大腸菌変異体への相補性試験を進めた。【研究3オルガネラca2+シグナルイメージング】葉緑体Ca2+については、根の色素体の各種ストレスにたいする応答性を解析した。また、ROSとCa2+シグナルを同時測定する系の開発も進めた。26年度が最終年度であるため、記入しない。カルシウムイオン(Ca2+)は、「植物の環境感覚」において中心的に働くセカンドメッセンジャーであある。一方、動物細胞や酵母では、ミトコンドリアや核などのオルガネラでも特異的なCa2+シグナルが生じ、アポトーシス制御や転写因子の活性化に深く関わっている。しかし、葉緑体を初めとする植物オルガネラにおけるCa2+動態やその生理的役割についてほとんど分かっていない。本年度は、1オルガネラCa2+シグナル発生機構の解析と、2オルガネラCa2+シグナルの生理的役割の研究に主に取り組んだ。研究1については、根においても色素体に塩ストレスや浸透圧ストレスに応答したCa2+シグナルが生じ、その発生に細胞外からのCa2+流入が必要であることを明らかにした。ミトコンドリアCa2+シグナルについては、候補因子MICU1やMSL1の機能解析を継続して進めている。研究2については、CASが光化学系Iの循環的電子移動の制御因子PGRL1と相互作用することを明らかにした。しかし、PGRL1変異体において感染抵抗性遺伝子の発現は大きな影響を受けておらず。CAS依存免疫応答における循環的電子移動の役割はまだ明らかになっていない。一方、免疫応答遺伝子の発現制御に光合成電子移動が必要であることを明らかにしている。また、CASの過剰発現によって根の伸長促進が起こることも明らかに下。ミトコンドリアCa2+シグナルの生理的役割については、Ca2+輸送制御因子候補のMICU1を過剰発現することで、植物ミトコンドリア機能が抑制されることを明kにした。ミトコンドリア機能がCa2+シグナルによって制御されている可能性が考えられる。

26年度が最終年度であるため、記入しない。葉緑体Ca2+シグナルの発生機構とその生理的役割については、生理的役割の解析に大きな進展があった。(1)まず、高等植物においてもチラコイド膜Ca2+結合タンパク質CASが光化学系Iの循環的電子移動制御因子PGRL1と相互作用することを明らかにした。また、光合成の電子伝達を阻害すると免疫応答遺伝子発現が大きく抑制されることも明らかにした。これらの結果は、葉緑体にCa2+依存の電子移動制御機構が存在し、その制御を介して植物免疫応答がコントロールされている可能性を示唆しており、葉緑体Ca2+シグナルの生理機能について大きな進展があった。また、色素体Ca2+シグナルについて、根の色素体においても浸透圧や塩ストレスに応答してCア2+シグナルが生じることが明らかになった。これは、根の色素体のCa2+シグナルについての初めての報告である。さらに、色素体Ca2+シグナルの発生に細胞外からのCa2+流入が必要であることを明らかにした。ほぼ当初目的を達成している。ミトコンドリアCa2+シグナルについては、まだミトコンドリアCa2+シグナルの」直接測定には至っていないものの、ミトコンドリアCa2+輸送制御因子MICU1のミトコンドリア局在や過剰発現によるミトコンドリア機能抑制などの事実を明らかにした。ミトコンドリア機械受容チャネルMSL1の機能解析も進めており,当初の目標を達成している。植物オルガネラCa2+シグナルの発生機構および生理機能を解明するために,今後以下の研究を推進する。(1)葉緑体Ca2+シグナルの発生機構について、根色素体におけるCa2+ダイナミクスの詳細な解析を進めるとともに、単離葉緑体を用いた解析を行い、葉緑体外(細胞質)Ca2+濃度の変化が葉緑体Ca2+シグナルに与える影響を直接評価する。(2)葉緑体Ca2+シグナルの役割については、CASと循環的電子移動制御因子PGRL1が相互作用する事実をふまえ、循環的電子移動活性が免疫応答遺伝子の発現制御に関係している可能性を追求する。また、CASリン酸化部位変異体を発現する形質転換植物の作成を進めている。この変異体における免疫応答の変化を評価する。また、植物免疫応答に伴う葉緑体遺伝s二の発現制御にも注目し、その制御機構を解析する。(3)ミトコンドリアCa2+シグナルの解析と,その発生機構、生理的役割については、動物ミトコンドリアのCa2+輸送制御因子MICU1およびミトコンドリア機械受容チャネルMSL1について、その機能解析を進める。両因子の過剰発現体やノックアウト(ダウン)変異体を作成しており、ミトコンドリア機能への影響を評価する。また、ミトコンドリアCa2+ダイナミクスの測定を行う。
沿岸域の干潟における生物生息評価手法の検討

研究目的:干潟は,固有の生態系が形成され各種生物の生息地として,世界的に保護の必要性が指摘されているが,沿岸域の生態系の破壊や水質汚濁等の弊害が発生している.一方,生態系保全の取組みにより,干潟環境の再生・創造の時代を迎えている.このような事業等の影響を評価・予測するための手法が必要であり,正確・客観性が重要視されている.本研究では,干潟における生物生息評価手法について検討を行った.研究方法:使用したデータは,平成815年の夏季に熊本港周辺海域で実施された水質・底質・底生生物調査データを用いた.下記に研究方法を示す.(2)HEPに代表される環境評価手法は,単体の生物を対象に開発された手法であり,生物群を対象とした手法とはいい難い.そこで,干潟環環境における生物相の多様性に着目し,有明海沿岸域の生物生息評価手法について検討した.研究成果:本研究によって,以下のような成果が得られた.(1)多変量解析の主成分分析によって,主要となる環境要因の選定が可能となった.(2)対数正規分布をSI曲線のモデルに適応することで,分析者の主観によらないモデル構築の可能性が示唆された.(3)対数正規分布は,個体数の分布を過大評価する傾向がある.(4)評価種の個体数と多様性指数との関連を把握するためには,広範囲な調査データと干潟に適応した概念が必要となる.研究目的:干潟は,固有の生態系が形成され各種生物の生息地として,世界的に保護の必要性が指摘されているが,沿岸域の生態系の破壊や水質汚濁等の弊害が発生している.一方,生態系保全の取組みにより,干潟環境の再生・創造の時代を迎えている.このような事業等の影響を評価・予測するための手法が必要であり,正確・客観性が重要視されている.本研究では,干潟における生物生息評価手法について検討を行った.研究方法:使用したデータは,平成815年の夏季に熊本港周辺海域で実施された水質・底質・底生生物調査データを用いた.下記に研究方法を示す.(2)HEPに代表される環境評価手法は,単体の生物を対象に開発された手法であり,生物群を対象とした手法とはいい難い.そこで,干潟環環境における生物相の多様性に着目し,有明海沿岸域の生物生息評価手法について検討した.研究成果:本研究によって,以下のような成果が得られた.(1)多変量解析の主成分分析によって,主要となる環境要因の選定が可能となった.(2)対数正規分布をSI曲線のモデルに適応することで,分析者の主観によらないモデル構築の可能性が示唆された.(3)対数正規分布は,個体数の分布を過大評価する傾向がある.(4)評価種の個体数と多様性指数との関連を把握するためには,広範囲な調査データと干潟に適応した概念が必要となる.
細胞シートから３次元の分岐構造を作る原理の解明

研究実績:カブトムシの角の3D形態形成の過程は、折り畳みの展開による「物理的過程」と原基に折り畳みを作っていく「生物学的過程」の2つにわけられる。平成30年度は物理的過程に関して理解が進んだ。計算機内に再現した原基の折り畳み構造に対して、任意の場所の折り畳みを消す操作ができるシミュレーションソフトを開発し、それを使って、それぞれの領域にある折り畳み(皺)と3D形態の間の関係を明らかにした。特に、重要な発見は、4本の突起を作るキャップ部分と、柄の部分を構成するスターク部分では、皺の深さ、細胞シートの剛性等が明らかに異なり、それらの違いが、最終的な折り畳みパターン形成に重要な役割を果たしていることが解ったことである。この結果は、現在論文にまとめており、近々に投稿予定である。また、RNAiスクリーニングで、外殻と原基の接着に関与するdumpy遺伝子が、角形成に重要であることが解り、これにより、外殻との接着点の位置が、原基の形態に重要な役割を果たすことが示唆された。今後、この点を中心にして、生物学的過程の解析を進めていく。ツノゼミ幼虫の体内における原基の成長過程を調べていたところ、意外な事実が判明した。折り畳みができる以前に、一度、原基の細胞シートが収縮し、その時点で、折りたたみなしに、大まかな形態ができていることが解ったのである。これは、カブトムシの蛹から成虫の変態に近い。現在その意義と仕組みについて解析を進めている。カブトムシの原基構造の物理的な仕組みに関しては、今年度までの解析でほぼ理解に達したと考えている。生物学的過程に関しては、もともと、ショウジョウバエで行われているような詳細な分子レベルの解析は目的としておらず、概念的なモデルを構築できるところまでを目的としていたので、そのレベルでの理解には、あと1年あれば到達できると予想する。ツノゼミに関しては、折り畳みが形を作るのではなく、収縮過程で大まかな形態ができるという意外な結果に落ち着きそうであるが、その原理は、基本的にはカブトムシ原基におけるマクロ形態を作る原理と酷似しているため、引き続き、カブトムシとの比較をしつつ研究を進めるスタイルは有効である。最終年度は、カブトムシの角に関しては、生物学的過程の解析に集中する。具体的には、RNAiスクリーニングで得られた遺伝子による折り畳み変化と、それに起因する3D形態変化の関係を調べ、任意の角形態を作るためには、どのような組み合わせ(強さ)でRNAiを行えばよいかを調べていく。ツノゼミに関しては、サンプル数が足りないため、今年度も採集(10月)に行くが、それまでに、外殻との位置特異的な接着に依存する数理モデルの構築を行いたい。CTの観察からは、原基の細胞シートが内部、および外部からけん引されているように見える構造が見えており、その位置関係がモデルの推定と一致するかを調べる。研究機関終了前には、ヘルメットの形態形成を説明するモデルと実験的な証拠を提示できると考えている。昨年度の研究状況は以下の通りです。1:3Dデータ取得のための手法の改善研究開始時点に撮ったマイクロCT画像では、3D折り畳みの詳細、特に内側の部分の解像度が悪く、正確な3D構造を再現できていなかった。そのため2つの方法で改善を試みた。一つ目は造影剤により細胞シートを際立たせる方法で、これは、簡便な上に、かなり正確なデータg得られる。しかし、薬剤処理の過程で、内部の皺が接着し生体における形とは異なるという欠点もある。次に、凍結切片の連続画像を画像解析ソフトで再構成する方法であるが、これは、生きた状態をほぼ再現できることが判った。今後、この2つのやり方の組み合わせて研究を進めていく。2:遺伝子ノックダウンによる奇形角の作成皺の成長時、および奇形を起こした角の折り畳みと3D形態を比較するために、成長過程の異なる原基や、奇形を誘発するmicroRNAを注入した蛹と幼虫を多数作成した。順次上記の方法で3D形態を観察する。3:皺の微細構造と成長平行して、皺がどの様に成長するかについて、細胞レベルの観察を行っている。皺の折り畳まれた部分と平面部分の細胞分裂頻度を比較した結果、皺は、凸と凹の両方の先端で細胞分裂が盛んになっていることが判った4:皺のできる原理についての考察3Dバーテックスモデルを使い、皺のできる過程に関する初歩的なシミュレーションを行った。初年度は、3Dデータ取得法の改善とデータ取得のためのサンプルの蓄積が主な目的であり、その目的は達したと考えている。2種類の方法(マイクロCTとクライオ切片の連続像からの再構成)により、おおよその、折り畳み形成過程は把握できるようになった。また、外殻との相互作用の重要性も、形態変化から明らかになっている。今後は、領域を細分化して、さらに細かい領域での詳細な折り畳み過程を観察して行く。また、初歩的ではあるが、バーテックスモデルを利用して、折り畳みのおおよその変化を再現できるようになったことも重要である。外殻との接着領域をモデル上で設定すると、それに応じて、大まかな折り畳み過程を再現できる。今後、このモデルに、さらに細かい折り畳みの状況が再現できるようにできれば、ゴールに近づけると考える。一方で、カブトムシには、ショウジョウバエのようにサンプル数を自由に増やせないというデメリットがある。春に、大量に幼虫を仕入れても、冬を越すと、蛹化が起きにくくなり、実験ができない。

今後、RNAiの方法により、遺伝子ノックダウンによる形態の変化のデータを取得して行く際に、これが問題になると思われ、解決法を探している。今のところ、飼育温度の改変などを試みているものの、まだ、結果は出ていおらず、この点がやや気がかりである。研究はカブトムシとツノゼミの2つを対象にして、原基折り畳みと成虫の3D形態との関係の解明を目指している。カブトムシ:28年度の主な進展は、角原基の折り畳み構造が、蛹角の完全な3Dを内包していることを証明できたことである。実験は3通りの方法で行った。まず、終齢幼虫の頭の殻を取り除き、腹に圧力を与えることで、原基が膨らみ、蛹角の形状になることを証明した。次に、その変形に細胞シートの伸展が関与していないことを証明するため、原基を切り出し、ホルマリンで固定したのちシリコンチューブに固定し、空気を送り込んで膨らますことで、正確な蛹角ができることを示した。最後に、連続切片から取得した原基の折り畳み形状を、計算機の中で膨らませることでも、同じ変形が起きた。この結果から、蛹角の完全な3D構造は、角原基の折り畳みにコードされていることが完全に証明された。(論文審査中)ツノゼミ:コスタリカに研究員を派遣し、最も注目しているヨツコブツノゼミの採集に成功している。また、羽化直前の幼虫も少数ながら確保しX線CTにより、折り畳み形状のデータを取得できた。まだ、解析は十分ではないが、多種多様の形状を見せるツノゼミのツノが、基本的には似た折り畳み様式を持っていることが示唆され、今後の研究の指針が得られた。技術的な進展:カブトムシ、ツノゼミともに、原基の3D形状のデータ取得方法の試行錯誤に多くの時間を費やしたが、その成果は十分にあり、今後の研究の加速が期待できる。おおむね順調であるが、いくつか、改善の必要があると思われる点がある。現在、カブトムシ、ツノゼミ共に、3D形態の測定には、高精度のX線CTを使うことが最も有効であることが解ったが、装置を所有していないので京都産業技術研究所で使わせてもらっている。必然的に、占有できる時間が非常に限られ、また、測定サンプル数も多くできないので、研究の進みが限定される事態になっている。改善方法としては、X線CTを購入することが一番有効である。単独の研究費では、購入が不可能であるため、総括班の共通機器として購入することを考えているが、それでも足りないため、現在、他の研究費、あるいは大学の予算との共同購入の方法を模索中である。もう一つは、ツノゼミのサンプルの取得が十分には行えない点である。これは、研究の性質上、いかんともしがたい面があるが、現地研究者との共同研究の形をとることで、こちらから人員を派遣しなくてもサンプルが取得できれば、大いに改善する可能性がある。そのため、次回のコスタリカ遠征では、その目的での話し合いも行ってくる予定である。この研究には、3D変形を計算するプログラムを必要に応じて作ることが必須であるが、現在は、近藤研究室に在籍する医学部の学生に依存してしまっている状況である。当面はそれでも間に合うが、学生が卒業してしまった時に、それを引き継げる能力の研究員がいないことが将来的な問題として出てくると考えられ、対処の必要がある。
加速器を使った生物照射用単色エネルギー中性子発生ターゲットの開発とドシメトリー

本研究の研究内容は、(1)生物試料照射用の単色エネルギー中性子発生装置の開発(その中でも特に中性子発生用のターゲットの開発)、(2)生物照射用の中性子の線量、線質の測定にあった。研究の内容は、(a)リチウムターゲットの薄い膜(約10μm)を蒸着するための方法の開発と確率。(b)そのターゲットから発生する中性子の線量率の測定。測定は対チェンバー法により、中性子とガンマ線の測定に組織等価チェンバーをガンマ線のみの測定にグラファイトチェンバーを使用した。また後者にGMカウンターも試し使用可能とした。(c)そのターゲットから発生する中性子の線質の測定。線質のうちエネルギー測定にヘリウム3カウンターを使用し、LETスペクトル測定にLETカウンターを使用した。(d)生物照射条件でのターゲットの保持時間(総線量)の測定。(e)照射設備の確認のためのマウスの試験的照射。以上である。(a)については蒸着装置を使い冷却用の銅の板にリチウムを蒸着した。これによりターゲットはルーチン化して製作し使用することが可能になった。(b)については対チェンバーの使用により測定を行って、距離、エネルギー、照射角度などによって異なるが例えば10cGy/minは十分可能であることが分かった。またガンマ線の混入率も小さく全てのエネルギー範囲において5%以下であることが分かった。(c)については中性子の単色性(幅)が5-9%であった。またLETスペクトルは過去の測定と比べたが再現されていることが分かった。(d)は、これも使用条件によって違うが10時間ぐらいは十分生物照射に使えることが分かった。(e)のマウスの照射も付属設備を含めて問題ないことを確認した。以上により本装置は生物試料照射のための装置として確立できた。またこれにより本研究の目的も達成できた。今後はほかのターゲットの開発、PIXE装置の確率などが必要である。以上である。(1)ターゲットの冷却方式の決定と基本設計ターゲットは,固定,水冷によった.プロトタイプを作成しテストを進めている.入射した冷却水は,1mmの隙間を高速で走る.25°Cで冷却すると,計算上銅板上のLiで122°Cとなるが,リチウムの融点は179°Cである.現在までのところ予定値の3分の1の0.3mAの電流値まで問題がないことを確かめた.(2)ターゲットから発生した中性子のドシメトリーと単色性の最適化現在までの中性子の発生テストで,150μAの陽子線をLiターゲットにあて,60cGy/minの中性子を発生させることに成功した.対チェンバー法により線量測定をした.目標の1mAでは360cGy/minに達すると考えられる.またガンマ線の混入率を対チェンバーで測定した.この混合率は当然小さい方がよい.結果は全体のビーム電流に渡って4%程度で非常に低かった.ターゲットから発生した中性子のエネルギースペクトルについてヘリウム3カウンターで測定を進めている.最も薄いLiターゲット(4μm)での結果は,入射陽子のエネルギーが2.8MeVの時広がり(FWHM)が83KeVであり,満足できるものであった.現在LETカウンターによる測定を開始した.(3)中性子のドシメトリー中性子の発生量の絶対値(線量率)の測定は,対チェンバー法によって行った.

この方法はもっとも安定で正確であるので^<252>Cfの線量測定でも採用した方法でありすでに実績がある.ただこの方法の問題は,対チェンバーの組織等価でない方のガンマ線を測定するチェンバー(^<252>Cfではグラファイトを使用した)の中性子の感度(もともとほとんど0なのであるが)の決定が困難であることである.ここではグラファイトチェンバーの代わりにGMカウンター(購入予定)をテストする.これはもっとも中性子の感度が低いからである.本研究の研究内容は、(1)生物試料照射用の単色エネルギー中性子発生装置の開発(その中でも特に中性子発生用のターゲットの開発)、(2)生物照射用の中性子の線量、線質の測定にあった。研究の内容は、(a)リチウムターゲットの薄い膜(約10μm)を蒸着するための方法の開発と確立。(b)そのターゲットから発生する中性子の線量率の測定。測定は対チェンバー法により、中性子とガンマ線の測定に組織等価チェンバーをガンマ線のみの測定にグラファイトチェンバーを使用した。また後者にGMカウンターも試し使用可能とした。(c)そのターゲットから発生する中性子の線質の測定。線質のうちエネルギー測定にヘリウム3カウンターを使用し、LETスペクトル測定にLETカウンターを使用した。(d)生物照射条件でのターゲットの保持時間(総線量)の測定。(e)照射設備の確認のためのマウスの試験的照射。以上である。(a)については蒸着装置を使い冷却用の銅の板にリチウムを蒸着した。これによりターゲットはルーチン化して製作し使用することが可能になった。(b)については対チェンバーの使用により測定を行って、距離、エネルギー、照射角度などによって異なるが例えば10cGy/minは十分可能であることが分かった。またガンマ線の混入率も小さく全てのエネルギー範囲において5%以下であることが分かった。(c)については中性子の単色性(幅)が5-9%であった。またLETスペクトルは過去の測定と比べたが再現されていることが分かった。(d)は、これも使用条件によって違うが10時間ぐらいは十分生物照射に使えることが分かった。(e)のマウスの照射も付属設備を含めて問題ないことを確認した。以上により本装置は生物試料照射のための装置として確立できた。またこれにより本研究の目的も達成できた。今後はほかのターゲットの開発、PIXE装置の確立などが必要である。