hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
保型形式とスペクトル解析

そこで,具体例を得るために,GueritaudとKasselによるAdS^3のある無限生成の不連続群の構成(2017)を,本研究では一般化した.さらに得られた不連続群の軌道の数え上げを評価し,次の結果を得た.・小林(1998)による簡約群の擬リーマン等質空間の不連続群の変形理論に由来して,小林とKassel(2016)は不連続群の強不連続性の概念を定義し,強不連続ならば条件★を満たす事を示したが,この逆の不成立を示す例を構成した.特に強不連続ではない不連続群ΓについてもΓ\AdS^3に離散スペクトラムが無限個存在し得ることが分かる.・滑らか,下に凸,さらに狭義単調増加な実数全体で定義された実数値関数f(例えばe^R, e^{e^R}...)に対して,あるAdS^3の不連続群Γ_{f}が存在して,N_{Γ_f}(E, R)>>f(R).ここでEはAdS^3のある元である.特にすべての不連続群が条件★を満たすわけではない事が分かった."強い"不連続性を有する不連続群の軌道の数え上げが軌道に依らず同じ指数関数で抑えられる事が小林-Kasselにより示されたが,不連続群の"強さ"の仮定を外すことが不連続群の軌道の数え上げにどのように影響するかを調べることが本年度の目的であった.研究実績の概要に記述したように,この目的は完全に達成され,数え上げが指数関数よりもはるかに大きい増大度をもつ不連続群がある事や,一方では強い不連続性を有さない不連続群で数え上げが(強い不連続性を有する場合と同様)軌道に依らず同じ指数関数で抑えられるものがある事が分かった.以上が本研究員が進捗状況の区分として上述のものを選択した理由である.非リーマンでもよい局所対称空間上の大域解析に関する小林俊行とFanny Kasselによる理論を動機として,ΓのXにおける軌道の分布を定量的に評価する.具体的には以下の事を考察する. Xにはその対称空間としての構造から,(自然に距離を持たないにもかかわらず)「半径」Rの「擬球」B(R)を定義することが出来る.そこで与えられたΓ軌道Οに対して「数え上げ」N(Ο,R)=#(Ο∩B(R))を(主に上から)評価する.リーマンの場合にはMargulis,Miatello-Wallachにより,Γが余コンパクト(さらには余体積有限)に作用する場合にはΓの各軌道Οについて「数え上げ」N(Ο,R)はRに関して漸近的には(B(R)の体積)/(Γ\Xの体積)になる事が知られている.そこで,リーマンの仮定を外すことでこういった結果にどのように影響するかを観察する.このために,まずは非リーマンの対称空間で余コンパクトに作用する不連続群を十分に持つ物の内,最も低次元の3次元反ド・ジッター空間を例にとり,この空間の余コンパクトな不連続群の軌道の「数え上げ」の「半径」に関する漸近挙動を計算する.
ナノワイヤーを利用した高性能異方性ナノコンポジット磁石の開発

現在の電子機器や今後普及が期待されている電気自動車などで必須の機能性材料である磁石材料において,希土類は主要な構成元素となっている。しかし,希土類は偏在性が高く埋蔵量が限られているため,将来継続的に利用することは難しいと考えられている。したがって,希土類を使用せずに高い磁気特性を有する磁石材料の開発が必要である。本研究では,このような磁石材料の候補としてナノコンポジット磁石*に着目し,従来の磁気性能を凌駕するナノコンポジット磁石の開発を目指す。*ナノコンポジット磁石:高い保磁力をもつ硬磁性相と高い飽和磁化をもつ軟磁性相がナノサイズで複合化した磁石材料現在の電子機器や今後普及が期待されている電気自動車などで必須の機能性材料である磁石材料において,希土類は主要な構成元素となっている。*ナノコンポジット磁石:高い保磁力をもつ硬磁性相と高い飽和磁化をもつ軟磁性相がナノサイズで複合化した磁石材料
2つの嚢胞腎モデルにおける細胞増殖抑制剤,Taxol,の治療効果の検討

上皮細胞の過形成、嚢胞液の蓄積および基底膜の構成異常がみられる多発性嚢胞腎症(PKD)の治療方法は、まだ確立されていない。PKDが急速に進行するC57BL/6J-cpk(cpk)マウスでは、抗癌剤taxolの治療効果が認められた。そこで、本研究では、PKDが緩やかに進行するDBA/2FG-pcy(pcy)マウスにおけるtaxolの影響を2つの投与方法で調べた。1)21日齢pcyマウス19匹に150μg/15μl週のtaxolを9回腹腔内投与。2)12日齢pcyマウス45匹に100μg/10μl週のtaxolを11回腹腔内投与。対照として溶媒であるDMSOを同一方法にて同量投与した(15匹と28匹)。投与方法1)では、taxol投与群と非投与群の死亡率、体重、腎体重比および血清尿素窒素(SUN)値に差は認められなかった。投与方法2)では、taxol投与群の死亡率(24.4%)は、非投与群(3.6%)に比して高値を示し、体重(21.3g)は、低下した非投与群(22.9g)。有意差はみられなかったが、taxol投与群の平均値は腎体重比(4.3%、非投与群:5.2%)およびSUN値(30.9mg/ml、非投与群:33.9mg/ml)で低下した。腎臓の組織所見では、一部を除いて両群に顕著な差はみられなかった。これらのことは、cpkマウスとは異なり、pcyマウスでは、本投与方法によってtaxolの劇的な治療効果はみられないことを示す。これは、taxolでは治療効果と副作用が現れる濃度の閾値が接近していること、あるいは両マウスモデルではPKD進行の過程において上皮細胞過形成の関わる度合が異なることに寄るのかもしれない。今後、taxolの副作用を弱める方向で実験をする必要を認める。(尚、今回の結果は、第29回日本腎臓学会総会にて報告し、雑誌投稿も準備中である。)上皮細胞の過形成、嚢胞液の蓄積および基底膜の構成異常がみられる多発性嚢胞腎症(PKD)の治療方法は、まだ確立されていない。)
紛争後の貧困と障害者の実態調査

本研究の目的は、貧困研究において見逃されてきた障害者の実態を明らかにすべく、カンボジアを例に、貧困と障害の因果関係を明らかにし、障害者を対象としたプログラムの効果を評価することである。既存の家計調査データを使って第一のテーマに関して分析した上で、四肢切断者を対象に職業訓練を運営する現地NGOと協力して、無作為実験(参加許可者の無作為抽出)を行い、障害に焦点をあてた独自の家計・村落調査を実施した。本研究の目的は、既存の家計データにもとづく定量的貧困研究において見逃されてきた、紛争後の貧困と障害者の実態を明らかにすることである。具体的には、カンボディア家計データをもとに、(1)紛争のどのような要素が、どのように貧困を形成し、慢性化させているのかを解明し、(2)特に、紛争によって急増した障害者が、どのような貧困状況にあるのかを把握し、(3)それらをもとに、紛争国特有の貧困問題解決へ向けての政策提言を行う。本研究は、既存の大標本家計データの分析、ならびに関連する社会開発プログラムに的を絞った一次家計データの収集、分析という二つの異なるアプローチからなる。研究実施計画に従い、今年度は以下の研究を実施した。1.文献調査貧困、紛争、障害、およびカンボディア全般に関する広範な文献調査を行った。平成19年度実施予定の家計調査に向けて、サーベイ調査法、計量分析手法、関連する社会開発プログラム・研究(特に教育、健康)に関する文献調査も実施した。2.データ分析1997年と1999年の家計データに加えて、最新の2003/04年の家計データを用いて、貧困と障害の関係に関する計量分析を行った。具体的には、第一段階の分析として、障害者が貧困に及ぼす影響を推計中である。その際、貧困が障害へ与える影響(つまり障害の内生性)が大きな問題となるが、埋没地雷等の紛争変数に加えて2004年医療施設データにある変数を用いることで、その処理精度を上げる作業を行っている。本研究の目的は、旧紛争国であるカンボジアを例に、貧困研究において見逃されてきた障害者の実態を明らかにすることであり、大きく2つの研究テーマからなる。第一に、内生性の問題を処理した上で貧困と障害の因果関係を明らかにする。第二に、障害者を対象とした社会プログラムに関して、プログラム参加者のランダム抽出をベースとしたプログラム評価(Randomized Program Evaluation)を行う。テーマ2では、プログラム該当者を母集団とした家計調査をプログラムの前後に実施する。テーマ1では、既存の大標本家計データを分析した上で、上記家計データにプログラム非該当者を加えた一次家計データを用いた分析を行う。今年度は以下の研究を実施した。1.文献調査貧困、紛争、障害に関する広範な文献調査に加え、近年開発経済学において盛んに行われているRandomized Program Evaluationの方法論、応用研究に関する文献調査に重きを置いた。2.データ分析・論文作成既存の家計データを用いて貧困と障害の関係に関する計量分析を行い、論文を作成中である。3.家計調査準備現地研究機関とのヒアリングを実施し、カンボジア経済研究所との間で協力体制を樹立した。カンボジアで活動しているNGOプログラムのサーベイを行い、紛争ならびに地雷による四肢切断者を対象とした職業訓練プログラムを運営している、カンボジア有数のNGOとの間で協力体制を樹立した。また、調査計画の立案、調査標本のデザイン、調査票の素案作りも併せて行った。本調査は、障害者プログラムを対象とした初めてのRandomized Program Evaluationである。テーマ1は、内生性の問題を処理した上で貧困と障害の因果関係を明らかにすることである。テーマ2は、障害者を対象とした社会プログラムに関して、無作為実験(プログラム参加者の無作為抽出)によるプログラム評価(Randomized Program Evaluation)を行うことである。テーマ2では、現地有力NGOが実施する、(主に紛争による)四肢切断者を対象とした職業訓練プログラムに焦点をあて、プログラム該当者を母集団とした家計調査をプログラムの前後に実施する。テーマ1では、既存の大標本家計データを分析した上で、上記家計データにプログラム非該当者を加えた一次家計データを分析する。本年度は、プログラム前のベースライン凋査を、3回に分けて実施した。プログラム参加希望者の割合が低いことが判明したため、標本抽出法の変更・調整を遁時行った。具体的には、プログラム参加者・非参加者を無作為に選び、前者の内、実際に参加を希望する障害者、参加を希望しない障害者を層化抽出した。家計調査では、家族構成、教育、健康、障害、職業、社会資本、資産、生産、所得、信用等の広範なデータを収集した。併せて村落調査も実施した。ベースライン調査データを使った基本的な統計分析を行い、プログラムのに後実施するインパクト調査へのフィードバックを得た。

本研究の目的は、旧紛争国であるカンボジアを例に、貧困研究において見逃されてきた障害者の実態を明らかにすることであり、大きく2つの研究テーマからなる。テーマ1は、内生性の問題を処理した上で貧困と障害の因果関係を明らかにすることである。テーマ2は、障害者を対象とした社会プログラムに関して、無作為実験(プログラム参加者の無作為抽出)によるプログラム評価(Randomized Program Evaluation)を行うことである。テーマ2では、現地有力NGOが実施する、(主に紛争による)四肢切断者を対象とした職業訓練プログラムに焦点をあて、プログラム該当者を母集団とした家計調査をプログラムの前後に実施する。テーマ1では、既存の大標本家計データを分析した上で、上記家計データにプログラム非該当者を加えた一次家計データを分析する。本年度は、プログラム後のインパクト調査を、昨年度実施した第1、2回ベースライン調査標本に関して実施した。家計調査では、ベースライン調査と同様、家族構成、教育、健康、障害、職業、社会資本、資産、生産、所得、信用等の広範なデータを収集した(ベースライン調査で収集済みの固定要因は除く)併せて村落調査も実施した。資金提供者(ドナー)の事情により昨年度発生したNGOプログラム自体の実施の遅れ、内容の変更に伴い、第3回ベースライン調査が必然的に遅れたため、当該調査標本に関するインパクト調査は来年度以降に実施する予定である。同様に、インパクト調査データの分析も来年度以降の作業となる。
天敵誘引物質(シノモン)と連合学習を利用した生物的防除

カリヤコマユバチの加害植物揮発成分に対する反応は、Takabayashi etal.(1995)によって明らかにされ、誘引に関わる成分の候補が提示されたが、その中のどの成分が活性に関わるかは明らかにはされていなかった。その後、候補物質の中からいくつかの成分を選択しその組み合わせを、未加害葉ブレンド、加害葉ブレンドに分けて比べると、両者を合わせたものの活性が高いことがわかった(Fukushima et al.,2002)。その後の研究では、活性成分を特定するまでには至っていないが、今後EADを用いた分析を行い、活性成分を特定する予定である。また、カリヤコマユバチが植物成分を連合学習し(Fukushima et al.,2001)、その学習効果は産卵行動と深く関わっていることが今回の研究成果からわかった。また、今回の研究成果から、植物葉の齢期が誘引に影響することも明らかになった。今後、誘引活性成分の分析と学習行動をさらに解析することで、植物揮発性成分に対する反応をさらに理解できると思われる。ブランコヤドリバエの寄主発見には、接近したのちは寄主の物理的性質(Tanaka et al.,1999;Yamawaki et al.,2002)や糞のにおい(Tanaka et al.,2001)が定着因子として重要であるが、数メートルの近距離からの誘引には寄主によって加害された植物揮発性成分が重要であることが我々の研究からわかっていた(Kainoh et al.,1999)。しかし、その活性成分の分析は進んでおらず、成分の特定はできていない。EAD法で成分分析する基礎として、EAG法によるハエ触角の反応を調べてみた。その結果は、雄雌共に、植物抽出物に反応し、雌の加害植物への誘引を証明するものではないが、この後EADを行い成分ごとの反応を調べることで雌の寄主発見にかかわる成分を特定できるものと思われる。(1)アワヨトウの食害を受けた植物に対する天敵昆虫の行動観察(戒能、大澤が担当)既に確立したアワヨトウの飼育法をもとにして、寄生蜂のカリヤコマユバチ、寄生バエのブランコヤドリバエのコロニーを確立した。それぞれの寄生昆虫に対して、アワヨトウの寄主植物であるイネ科のトウモロコシに対する飛翔行動を風洞装置を用いて観察した。植物には、鉢植えのトウモロコシを用いるため、人工気象器で年間を通して供給しながら用いた。行動の観察には、デジタルビデオカメラを用いることで、より詳細な観察が出来た。録画した記録映像は、再生しながら行動の推移、継続時間などを計測し、行動データとして集計し、天敵昆虫間の比較における行動解析に用いた。(2)天敵昆虫に対する誘引成分の生物検定法(戒能、本田が担当)天敵昆虫の行動を、飛翔行動と植物上の探索行動に分け、風洞装置や、シャーレやオルファクトメーターを用いて、日齢、餌条件等の天敵昆虫の生理要因を検討しながら生物検定法を確立した。誘引源には、加害を受けたトウモロコシ葉の抽出物を用いた。(3)加害を受けた植物成分の分析(本田、高林が担当)アワヨトウの食害を受けたトウモロコシから出される揮発性成分の分析は既になされている。この手法やデータを参考にして、トウモロコシにおいて加害および未加害時の揮発性成分を捕集し、触角電図(EAG)法にて反応を調べた。また、ガスクロマトグラフ(GLC)による分析、およびこれに加えて2種天敵

昆虫の触角上の感覚器を検出器とするガスクロマトグラフ(EAD)法を用いた手法で活性成分の挙動を追跡中である。(1)アワヨトウの食害を受けたトウモロコシに対するカリヤコマユバチの飛翔行動アワヨトウの若齢幼虫の加害を受けたトウモロコシに対するカリヤコマユバチの行動は、風洞を用いた実験から確かめられてきた。その行動内容は、飛び立ち、飛翔、ホバーリング、葉への着地、葉上の探索行動、からなることがわかった。(2)加害を受けたトウモロコシの葉の位置と誘引性トウモロコシの葉は、古い葉が下の位置に、新しい葉が上位に位置し、古い葉は面積が広く組織は堅い、上位の葉は小さく組織が柔らかい。この両者をアワヨトウが食害した場合に、どちらに誘引されやすいかを比較した。風洞内で、それぞれの加害葉の水差しを10cm間隔で置き、15cm風下からカリヤコマユバチの雌を放して、どちらを選択するかを調べた。その結果、若い葉は面積が小さいにもかかわらず、古い葉と比べより雌蜂を誘引した。このことは、植物体にとって重要な若い葉が天敵をより誘引して、加害するアワヨトウから身を守る潜在的能力に優れていると考えられる。(3)アワヨトウの食害を受けたトウモロコシに対するブランコヤドリバエの行動アワヨトウ幼虫の加害を受けたトウモロコシに対するブランコヤドリバエ雌成虫の行動は、飛び立ち、飛翔、葉または壁への着地、再飛翔、再着地を繰り返す。最終的に寄主糞などの手がかりを得た成虫は、寄主付近で歩行による探索を始め、寄主幼虫の至近距離で視覚的に定位すると徐々に接近し、脚部での探索の後、産卵を開始することがわかった。(4)ブランコヤドリバエの寄主発見における視覚的刺激効果検定法の確立ブランコヤドリバエの雌成虫がアワヨトウ終齢幼虫に接近した後、視覚的に認識することはモデルを用いた実験から調べられていたが、動きに対する反応を定量的に調べた実験はなかった。円筒形の容器の中で雌バエに回転するモデルを提示することで行動を追跡する検定法を確立した。
船舶排ガス用ＳＯｘ・ＰＭ同時除去装置の研究

船舶用ディーゼルエンジンから排出される粒子とSO2を除去することを目的とした熱交換器付き電気集塵装置を開発した.400 ccのディーゼルエンジンを用いて粒子濃度とSO2濃度に対する排ガス冷却の影響を検討した.その結果,排ガスを冷却することによって,SOFと硫酸の粒子が生成されるため,粒子濃度が増加することがわかった.また,凝結水中に吸収されるため,SO2濃度が低下することも示された.粒子濃度は増加するが,電気集塵装置にて高効率で除去できた.船舶用ディーゼルエンジンから排出される粒子とSO2を除去することを目的とした熱交換器付き電気集塵装置を開発した.400 ccのディーゼルエンジンを用いて粒子濃度とSO2濃度に対する排ガス冷却の影響を検討した.その結果,排ガスを冷却することによって,SOFと硫酸の粒子が生成されるため,粒子濃度が増加することがわかった.また,凝結水中に吸収されるため,SO2濃度が低下することも示された.粒子濃度は増加するが,電気集塵装置にて高効率で除去できた.本研究では,船舶排ガス中のSOxとPMを同時に除去するシステムを構築し実用化を図ることを目的としている.構築するシステムはミスト化部(熱交換器)と電気集塵部で構成され,高温排ガスを冷却し水分凝縮を利用することでガス中のSOxを硫酸ミストに変換する.さらに硫酸ミストを含むPMを電気集塵部で高効率に捕集し排ガスから分離する.24年度は実験装置及び計測システムを設計し製作を完了した.特にミスト化部は,排ガス温度を十分に冷却できるよう独自に設計しその冷却効果を確認した.さらにミスト化部の排ガス冷却によるSO_2除去および水分凝縮効果を確認し,具体的には次の成果を得た.1)ミスト化部の冷却効果により初期温度180°Cの排ガスを20°Cまで冷却可能とした.2)水分凝縮は温度約400°C以下で起こる.また,凝結水のpHは約2であり強酸性を示す.3)排ガス温度が低下するほどガス中SO_2濃度は低下し,20°Cにて最大27%除去できた.4)ミスト化部と電気集塵部を併用することで,SO_2を最大76%除去できた.以上に示したように,24年度の研究目的は全て達成できた.特に,水分凝縮によりSO_2を削減でき,さらに電気集塵部を併用することでその削減効果が飛躍的に向上する結果が得られたことは意義のある成果である.今後,電気集塵部の注入エネルギーやシステムを改良することによって更なるSO_2除去の性能向上が期待できる。また,本研究では対象としていないが本システムによるNOx除去の可能性にもつながってゆく.さらに,凝結水を形成でき捕集できたことも大変重要なことである.この結果から,排ガス中にもともと含まれる未燃油分,硫酸,亜硫酸ミストの除去を可能とすることが期待できる.本研究では,船舶排ガス中のSOxとPMを同時に除去するシステムを構築し,実用化を図ることを目的としている.平成24年度に構築したシステムは,ミスト化部(熱交換器)と電気集塵部で構成されている.ミスト化部では,473K前後の排ガス温度を293K程度まで冷却することにより水分凝縮を起こし,ガス中のSO2の27%を硫酸ミストに変換し凝結水として回収できた.平成25年度は,本装置によるPMとSO2の低減率向上を目的として,その効果を評価した.PMについては,イオンクロマトグラフとソックスレー抽出装置を用いて,その主成分であるドライスート,可溶性有機成分(SOF),硫酸イオンに分けて低減効果を評価した.その結果,次のことが明らかとなった.1)排ガスを冷却することによって,PM濃度が増加する.これはガス状に存在するSOFが,凝縮現象によってエアロゾル化するためである.2)高温排ガス中では,電気集塵部によりPM成分であるドライスートを95%以上低減できるが,SOF,硫酸イオンはほとんど低減できない.これに対して,排ガスを冷却することによって,全てのPM成分に対して,85%以上の低減率が得られた.1)の結果は,電気集塵装部などでは捕集することができないガス成分を,捕集が可能なエアロゾルに容易に変換できることを明らかにしており,排ガス中のSOF成分を低減する上で大変重要な成果といえる.さらに,2)の結果は,高温排ガス中のPMの低減率向上が困難であった原因を明らかにするとともに,冷却することで全てのPM成分に対して高い低減効果を達成している.これは,PM除去装置を実用化するにあたって,貴重な結果である.一方,SO2の低減に対しては,低減率30%前後にとどまる結果となった.今後は,プラズマ処理法をさらに改良し,SO2の低減率向上に注力する必要がある.本研究では,船舶排ガス中の硫黄酸化物(SO2)と粒子状物質(PM)を同時に除去するシステムを構築し,実用化を図ることを目的としている.平成24年度には,ミスト化部(熱交換器)と電気集塵部で構成された実験システムを構築した.ミスト化部では,473K前後の排ガス温度を293K程度まで冷却することにより水分凝縮を起こし,ガス中のSO2の27%を硫酸ミストに変換し凝結水として回収できた.平成25年度には,PM成分であるドライスート,可溶性有機成分(SOF),硫酸イオンに対する本システムの低減効果を検討した.その結果,高温排ガス中では,ドライスートに対しては95%以上の低減効果が得られるが,SOFと硫酸イオンについてはほとんど低減できなかった.

一方,本システムによって,排ガスを冷却することで,全てのPM成分に対して,高い低減効果がえられた.平成26年度は,PMの除去特性の再現性を確認するため,平成25年度と同様の方法で,本システムにおける各PM成分の除去性能データを蓄積した.また,SO2の除去性能向上を狙い,コロナ放電の効果を検討した.その結果,PM除去特性については,再現性のあるデータを得ることができ,排ガスを冷却し,電気集塵することによって,最大93%の全PM除去率をえることができた.この結果から,排ガスが高温のままでは,硫酸イオン及びSOFの除去には限界があるが,冷却することによって,いずれの成分に対しても除去性能が向上できることを明らかにした.一方,SO2除去については最大27%のままであり,一般的なコロナ放電は,除去性能向上が難しいことが示され,課題が残った.26年度が最終年度であるため、記入しない。静電気工学26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書に記載した24年度の研究計画どおりに進んでいるため.交付申請書に記載した「研究の目的」に対して,実験及び検討は計画通りに進められており,SOFのエアロゾル化,SOFや硫酸イオンを含むPMに対して高い除去率を達成した.26年度が最終年度であるため、記入しない。SO_2除去性能の向上およびPMの主成分である硫酸,未燃油分および炭素粒子除去性能の評価を推進する.排ガス中のSO2の低減率の向上を目指し,研究を推進する.本目的を達成するため,FT-IRによる排ガス成分の分析により,SO2の反応及び低減プロセスについて検討する.また,イオナイザーおよびオゾナイザーを新たに製作し,本システムにおけるSO2の酸化促進を試みる.26年度が最終年度であるため、記入しない。交付金額決定後,研究計画を再考した結果当該助成金が生じた.本研究を推進するためには,PMの成分である硫酸,未燃油分および炭素粒子量を個別に評価する必要があり,そのためのソクッスレー抽出装置およびイオンクロマトグラフの購入資金に補充する.交付金額決定後,研究計画を再考し,当該助成金を次年度に生じさせた.学会発表の旅費,研究を進める上で必要となったFTIR用ガスセルの購入に使用する.
新しい方法による標的mRNA切断を応用した新規抗腫瘍核酸医薬の開発

血液腫瘍性疾患の治療にsgRNAを用いたTRUE gene silence法を用いることを目的とし、様々な腫瘍関連mRNAをtargetとしてsgRNAを作成し、細胞増殖抑制とapoptosis誘導について検討した。数種類の白血病細胞株で、WT1とBcl-2に対するsgRNAの効果が確認された。この効果は培養液中のglucoseの濃度によって変化する事も確認した。これらの検討により、sgRNAの効果を予測するための条件設定を確立する事ができた。tRNAはDNAから転写されるが、転写された直後のtRNA前駆体には、その3'末端に成熟tRNAには見られない伸長配列が存在する。tRNA前駆体3'末端の伸長配列がtRNase Zなどのエンドヌクレアーゼによって除去されることにより成熟tRNAとなる。tRNase ZによるtRNA前駆体の切断に関するメカニズムとその標的mRNA切断への応用については、我々の共同研究グループ(代表:梨本正之)が明らかにした。今回の検討の目的は、ヘプタマーsgRNAを用いて腫瘍抗原等のmRNAを阻害する方法が、各種の腫瘍細胞に対する治療法として応用可能であることを明らかにするとともに、sgRNAによるmRNA切断法を効果的に応用できる腫瘍抗原等の分子を選択し、かつsgRNAの最も効果的な塩基配列を決定することである。臨床応用に関する検討いついては、白血病をはじめとする腫瘍細胞の培養系およびマウスゼノグラフトモデルを用いて行っている。数種類の白血病細胞株に対するヘプタマーsgRNAの有効性をin vitiroとin vivoで確認することができた。数種類の白血病細胞株に対するヘプタマーsgRNAの有効性をin vitroとin vivoで確認することができ、26年度には梨本らが論文報告した。sgRNAの腫瘍細胞のapoptosis誘導効果は、代表的な造血器腫瘍細胞株である急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60、多発性骨髄腫細胞株RPMI8226、慢性骨髄性白血病赤白血病型急性転化細胞株K562において再現性のある抑制効果が認められた。その他の白血病細胞株として数種類試みたところ、急性前骨髄球性白血病由来のNB4において、WT1-sgRNAによってHL60同様の有意な結果が得られた。実際の白血病細胞株を用いた検討では明らかな抑制効果を確認するに至らず、混合培養条件を再検討中である。tRNase ZによるtRNA前駆体の切断に関するメカニズムとその標的mRNA切断、特に腫瘍細胞の増殖に関するタンパクに関連するmRNAへの応用については、分担研究者である梨本正之らのグループによって報告された。今回の検討の目的は、ヘプタマーsgRNAを用いて腫瘍抗原等のmRNAを阻害する方法が、各種の腫瘍細胞に対する治療法として応用可能であることを明らかにするとともに、sgRNAによるmRNA切断法を効果的に応用できる腫瘍抗原等の分子を選択し、sgRNAの最も効果的な塩基配列を決定することである。臨床応用に関する検討については、白血病をはじめとする腫瘍細胞の培養系およびマウスゼノグラフトモデルを用いて行っている。数種類の白血病細胞株に対するヘプタマーsgRNAの有効性をin vitroとin vivoで確認することができ、26年、27年度には梨本らが論文報告した。その他の白血病細胞株として数種類試みたところ、他の急性前骨髄球性白血病由来の細胞株においては同様の結果が得られたが、抑制率が一定せず、有効な投与開始時間と暴露時間を確認することとした。各種培養条件を設定し、ターゲット細胞の増殖曲線を確認しながら、各種sgRNAによる抑制効果を確認中である。

tRNase ZによるtRNA前駆体の切断に関するメカニズムとその標的mRNA切断、特に腫瘍細胞の増殖に関するタンパクに関連するmRNAへの応用については、分担研究者である梨本正之らのグループが、殊に、7塩基のガイトRNA(ヘフタマーsgRNA)を用いても標的RNAを破壊てきることを明らかにし報告を続けている。本研究室での、当該年度の研究は、前年度に引き続き、このヘプタマーsgRNAを用いて白血病抗原を中心とする腫瘍抗原のmRNAを阻害する方法か造血器腫瘍に対する治療法への応用可能てあることを明らかにすること、sgRNAによるmRNA切断法を効果的に応用できる腫瘍抗原等の分子を選択しかつsgRNAの最も効果的な塩基配列を決定することを目標として行った。sgRNAの腫瘍細胞に対する効果的なapoptosis誘導法について、培養日数や培養細胞数を変えて、種々行ったところ、HL-60とNB40において再現性の高い結果が得られた。細胞密度を一定にして、sgRNAと軽度の放射線照射、培養液中のglucose濃度の変化、HDAC阻害薬の併用などを検討した。glucose濃度に関しては、予測に反して、低濃度条件よりも通常の培養条件レベルの濃度でのapoptosis誘導および増殖抑制が確認された。HDAC阻害薬との併用においては、apoptosis誘導の増強傾向が認められた。sgRNAの効果を確認するための培養条件は細胞株毎に異なっており、最も効果的な条件を安定して設定できる細胞株の一つがNB4であることが判明した。今後は。この研究で確認した成果をもとに、培養条件をさらに工夫し、複数のsgRNAを用いることによる相乗効果の有無を検討する。血液腫瘍性疾患の治療にsgRNAを用いたTRUE gene silence法を用いることを目的とし、様々な腫瘍関連mRNAをtargetとしてsgRNAを作成し、細胞増殖抑制とapoptosis誘導について検討した。数種類の白血病細胞株で、WT1とBcl-2に対するsgRNAの効果が確認された。この効果は培養液中のglucoseの濃度によって変化する事も確認した。これらの検討により、sgRNAの効果を予測するための条件設定を確立する事ができた。sgRNAの腫瘍細胞のapoptosis誘導効果は、代表的な造血器腫瘍細胞株である急性前骨髄球性白血病細胞株HL-60、多発性骨髄腫細胞株RPMI8226、慢性骨髄性白血病赤白血病型急性転化細胞株K562において確認することができた。その他の白血病細胞株を用いて同様の検討を行いその再現性の確認を行っている。また、実際の白血病細胞株を用いた検討の前に、有効なsgRNAの種類をスクリーニング中である。マウスゼノグラフト系での検討は主に共同研究者の梨本が行い、有効性を確認し、論文報告をした。培養条件を整理し、前年度の目標に準じて、標的白血病細胞株をさらに増やし、sgRNAによる腫瘍細胞増殖抑制効果を追求する。また、複数のsgRNAを用いることによる、相乗効果の有無を検討する。sgRNAの効果を確認するための培養条件は細胞株ごとに異なっており、最も効果的な条件を設定できる細胞株がNB4であることが判明した。
中央ユーラシアにおける砂漠緑地化に伴う新たなリーシュマニア症の流行

本年度は、中国新彊ウイグル自治区カラマイ地区において調査を行い、以下の成績を得た。オオスナネズミ(Ro)12頭、また、Roの巣穴から雌サシチョウバエ101頭を捕獲した。Roでは耳介および脾臓等臓器を採取し、虫体の確認のためにスタンプ標本を作製し、一部をNNN血液寒天培地にて培養した。また、一部をHE染色標本用にホルマリン固定した。サシチョウバエは実体顕微鏡下で解剖し、中腸内プロマスティゴートの検索を行い、虫体が確認できた場合はNNN血液寒天培地にて培養した。その結果、サシチョウバエ6匹に原虫を確認した。Ro3頭においては、耳介組織からのみ原虫が確認、分離された。組織標本にて、多数の原虫が観察されたものの、顕著な組織反応像は観察されなかった。次に、培養株として分離できたRo由来3株(KMA-2,KMA-4,KMA-7)、サシチョウバエ由来5株(KMP-1,KMP-2,KMP-3,KMP-4,KMP-6)を、BALB/cAマウス8頭の尾根部、スナネズミ8頭の耳介部および鼻部の皮下に接種し、接種後6-9週間経過を観察し、上記Roと同様に感染虫体を検索した。その結果、採取した臓器からの原虫の培養では、スナネズミでKMP-1,KMP-6株を接種した2頭を除く8頭中6頭に原虫が確認されたが、マウスでは、8頭中1頭に少数の虫体が確認されたに過ぎなかった。また、接種部位の肉眼的病変は観察できなかった。続いて上記分離原虫株よりDNAを回収し、ミニエクソン遺伝子をターゲットとしたPCRとPCR産物のシークエンシングを行い原虫種の同定を試みた。PCRの電気泳動パターンならびに塩基配列の相同性からKMA-4,KMP-3がLgerbilli,KMA-2,KMA-7,KMP-2がLturanicaであると考えられた。過去の病歴調査および血清学的調査に基づき、新彊ウイグル自治区のカシュガ-ル、バチュ近郊を重点調査地とし、1、諸環境因子とリーシュマニア症罹患率との相関、2、患者の分布と病型分析、3、患者・動物の血球及び血清と生検及び剖検材料の採取、4、動物、媒介昆虫の感染率の調査、5、患者・感染動物及び媒介昆虫よりの原虫の分離と培養馴化といった調査を行った。今回これらの調査項目に沿って得られた試料を用い、1、リーシュマニア分離株の核型分析と臨床症状の相関、2、血清学的検索、3、分子疫学的研究のためのPCRプライマーの作成と有用性の検討、4、各病型の実験動物モデルの作出、5、各病型の病理学的、電子顕微鏡的解析といった項目について検索を行っている。これまでに明らかとなった新たな知見として、1、リーシュマニア原虫の属するトリパノソーマ科に特有の遺伝子であるミニエクソンを標的としたPCR法を血液・骨髄材料を用いてその有用性を検討したところ、肝脾腫を伴う患者の診断に有効であることが示唆された。2、分離用培地(NNN培地)の改良を試みたところ、骨髄材料を用いた培養では地域によっては80%近い効率で肝脾腫を伴う患者より原虫の分離ができた。

3、重点調査地域の調査地図を作成し、これに基づき患者の分布を調査したところ、調査を行った2地点における患者の病型および分布、生息動物相、昆虫相、植相などが異なることが明らかとなり、この地域での本症の疫学がかなり複雑であること、また今回では確定できなかったが保虫宿主の関与が強く疑われる。以上の点から、本調査地域での主要な病原原虫がLeishmania infantumであることが示唆された。しかしながら疫学的な見地から種内の多様性が推察された。本年度は、中国新彊ウイグル自治区カラマイ地区において調査を行い、以下の成績を得た。オオスナネズミ(Ro)12頭、また、Roの巣穴から雌サシチョウバエ101頭を捕獲した。Roでは耳介及び脾臓等臓器を採取し、虫体の確認のためにスタンプ標本を作製し、一部をNNN血液寒天培地にて培養した。また、一部をHE染色標本用にホルマリン固定した。サシチョウバエは実体顕微鏡下で解剖し、中腸内プロマスティゴ-トの検索を行い、虫体が確認できた場合はNNN血液寒天培地にて培養した。その結果、サシチョウバエ6匹に原虫を確認した。Ro3頭においては、耳介組織からのみ原虫が確認、分離された。組織標本にて、多数の原虫が観察されたものの、顕著な組織反応像は観察されなかった。次に、培養株として分離できたRo由来3株(KMA-2, KMA-4, KMA-7)、サシチョウバエ由来5株(KMP-1, KMP-2, KMP-3, KMP-4, KMP-6)を、BALB/cAマウス8頭の尾根部、スナネズミ8頭の耳介部および鼻部の皮下に接種し、接種後6-9週間経過を観察し、上記Roと同様に感染虫体を検索した。その結果、採取した臓器からの原虫の培養では、スナネズミでKMP-1, KMP-6株を接種した2頭を除く8頭中6頭に原虫が確認されたが、マウスでは、8頭中1頭に少数の虫体が確認されたに過ぎなかった。また、接種部位の肉眼的病変は観察できなかった。続いて上記分離原虫株よりDNAを回収し、ミニエクソン遺伝子をターゲットとしたPCRとPCR産物のシークエンシングを行い原虫種の同定を試みた。PCRの電気泳動パターンならびに塩基配列の相同性からKMA-4, KMP-3がL. gerbolli, KMA-2, KMA-7, KMP-2がL. turanicaであると考えられた。
DNAメチル化を用いたアルツハイマー病患者の行動・心理症状の病態の解明

本研究ではDNAメチル化量がBPSDの出現および治療反応性の予測バイオマーカーとなる可能性を検証し、そしてDNAメチル化がBPSDの出現に関与する神経機序を明らかにすることを目的とした。アルツハイマー病(AD)と診断された12例および正常対照群(NC)4例を対象とし、介護者によるBPSD評価法であるNPI(Neuropsychiatric Inventory)を用い、AD12例をBPSDあり群7例となし群5例に分けた。AD12例およびNC群4例の血液から精製したDNAを用い、網羅的に485577箇所のDNAメチル化量を定量した。その結果、BPSDの有無で有意差がつき、かつBPSDあり群とNCで有意差のつく領域が1772箇所あった。CpG部位の出現頻度が高い領域(CpGアイランド)に存在し、ゲノムブラウザ・データベースに登録されている遺伝子に存在するCpG部位は286箇所であった。これらの286箇所に関連する遺伝子について、The Database for Annotation, Visualization andIntegrated Discovery(DAVID)v6.8にて、Gene Ontology (GO)解析を行ったところ71のGO termが得られた。一方、DAVID v6.8にて、Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)パスウェイ解析を行ったところ7つのパスウェイが得られた。そのなかでもっともEnrichment factorが高かったのがWntシグナルであった。BPSDを認めた群では、認めない群と比較し、WNT5A遺伝子プロモーター領域のDNAメチル化量の増加を認め、Wntシグナルの異常がADの興奮に関連する可能性が示された。症例の登録も順調に進んでいる。今後は被験者数を増やして前述の結果が他の例でも相当するかどうかの検証を進める予定である。まずは臨床診断基準によってアルツハイマー病(AD)と診断された12例および正常対照群(NC)4例を対象とし、介護者によるBPSD評価法であるNPI(Neuropsychiatric Inventory)を用い、AD12例をBPSDあり群7例となし群5例に分けた。AD12例およびNC群4例の血液から精製したDNAをバイサルファイト処理し、Illumina Infinium HD Methylation Assayにより、網羅的に485577箇所のDNAメチル化量を定量した。今後は被験者数を増やすとともに、治療後の変化や心理社会的・臨床的な要因がどのように関連するか、これらの遺伝子群がBPSDの発現に関与する機序を検討する予定である。予定していた物品購入を行わず、また情報収拾のための旅費も予定していたよりも少なかったため、次年度使用額が生じた。平成30年度に使用する予定である。
半導体中に光学的に生成された量子凝縮相のダイナミックス

@BiI_3結晶中の積層不整二次元界面に励起される擬二次元励起子(SFE励起子)、GaSe結晶母体励起子、GaAs/AlGaAs系傾斜基盤上成長量子細線励起子などの励起子系をレーザー光を用いて高密度に光励起し、その発光および非線形光学応答スペクトルに時間-空間分解分光法を適用して励起子集団の量子凝縮相の形成とその空間的挙動を調べた。その結果、1)SFE励起子系では、光励起による高密度励起子集団のコヒーレント伝播により誘起された非線形分極からの縮退四光波混合光(DFWM)信号の波数ベクトル選択性と、DFWMスペクトルが示す励起子間微小反発相互作用の存在が明らかになった。この励起子集団の空間-時間的発展を、非線型Schrodinger方程式(Gross-Pitaevskii方程式)で計算し、実験データを再現した。この結果より、SFE励起子集団のコヒーレント伝播に起因する振舞いを,励起子の量子凝縮相であるボース凝縮相が形成されたと理解した。2)GaSe励起子系では、高密度下では強い励起子間反発相互作用の結果、励起子-励起子散乱,励起子-自由キャリア散乱により励起子は反跳を受けて発光消滅過程へ移行し、その結果集団的コーヒーレンスが形成されず、ボース凝縮相へ移行しないことが明らかになった。3)GaAs/AIGaAs系傾斜基盤上成長量子細線において、励起子を高密度に励起しスペクトル変化及び空間拡散のダイナミックスから、励起子間斥力相互作用の存在と格子サイトヘの緩和の機構を明らかにした。@上記の系以外に、高輝度発光材料Alq_3、光捕集性デントリマー分子、π共役性をもつ伝導性ポリマー:ポリチオフェン、銅クラスター複合錯体などの光励起状態、励起子遷移およびその高密度効果を新しい視点から捉え、その線形・非線形光学応答の基礎データを蓄積した。@ BiI_3結晶中の積層不整二次元界面に励起される擬二次元励起子(SFE励起子)をレーザー光を用いて高密度に励起し、その発光および非線形光学応答スペクトルに時間-空間分解分光法を適用して励起子集団の伝播による空間的挙動を調べた。その結果、以下で記す様な励起子の高密度下での異常伝播機構の存在が明らかになった。1)モードロックレーザー励起ピコ秒色素レーザー光を2光束に空間分離して結晶表面で高密度励起子集団を2つ励起し、これらのコヒーレント伝播により誘起された非線形分極により誘起される縮退四光波混合光(DFWM)信号の発生と,その波数ベクトル選択性見出した。また、ナノ秒狭帯域OPOレーザー励起により、DFWMスペクトルに、励起子間相互作用が反発相互作用であることを示すサブピークが存在することを見出した。2)励起子集団の空間-時間的発展を、コヒーレント励起子集団として、非線型Schrodinger方程式(Gross-Pitaevskii方程式)で計算し、実験値に見あう励起子間相互作用エネルギーによって励起子集団の時間-空間発展を再現することができた。以上の結果より、これらSFE励起子集団のコヒーレント伝播に起因する振舞いを,励起子のボーズ凝縮相として理解出来ることが、予備的に明らかになった。@ GaSe結晶をピコ秒Nd : YAGレーザー光のSHG光で励起して,高密度下で生じる励起子-励起子散乱,励起子-自由キャリア散乱により反跳を受けた励起子発光を時間-空間分解して調べ,空間伝播と伴に生じる位相空間での緩和を明らかにした。

@BiI_3結晶中の積層不整二次元界面に励起される擬二次元励起子(SFE励起子)をレーザー光を用いて高密度に励起し、その発光および非線形光学応答スペクトルに時間-空間分解分光法を適用して励起子集団の異常伝播と空間的挙動を調べた。その結果を以下で記す。1)ピコ秒レーザー光を結晶表面に集光し、そこからの励起子共鳴発光の広がりの時間発展を調べた。また空間分離した2光速レーザー光励起による高密度励起子集団のコヒーレント伝播により誘起された非線形分極からの縮退四光波混合光(DFWM)信号の波数ベクトル選択性と、DFWMスペクトルが示す励起子間反発相互作用を明らかにした。2)励起子集団の空間-時間的発展を、コヒーレント励起子集団として非線型Schrodinger方程式(Gross-Pitaevskii方程式)で計算し、実験データを再現した。この結果より、これらSFE励起子集団のコヒーレント伝播に起因する振舞いを,励起子のボーズ凝縮相として理解した。@GaSe結晶をピコ秒レーザー光で励起して,高密度下で生じる励起子-励起子散乱,励起子-自由キャリア散乱により反跳を受けた励起子発光を時間-空間分解して調べ,空間伝播と伴に生じる位相空間及び実空間での緩和を明らかにした。その結果、この励起子系では、高密度下での強い励起子間反発相互作用の結果、集団的コーヒーレンスが形成されず、ボーズ凝縮相への移行が起きずに発光消滅・分解してしまうことが明らかになった。@GaAs/AlGaAs系傾斜基盤上成長量子細線において、励起子を高密度に励起しスペクトル変化及び空間拡散のダイナミックスから、励起子間相互作用と緩和の機構を明らかにした。@ BiI_3結晶中の積層不整二次元界面に励起される擬二次元励起子(SFE励起子)、GaSe結晶母体励起子、GaAs/AlGaAs系傾斜基盤上成長量子細線励起子などの励起子系をレーザー光を用いて高密度に励起し、その発光および非線形光学応答スペクトルに時間-空間分解分光法を適用して励起子集団の異常伝播と空間的挙動を調べた。その結果、1)SFE励起子系では、光励起による高密度励起子集団のコヒーレント伝播により誘起された非線形分極からの縮退四光波混合光(DFWM)信号の波数ベクトル選択性と、DFWMスペクトルが示す励起子間微小反発相互作用の存在が明らかになった。この励起子集団の空間-時間的発展を、非線型Schrodinger方程式(Gross-Pitaevskii方程式)で計算し、実験データを再現した。この結果より、SFE励起子集団のコヒーレント伝播に起因する振舞いを,励起子のボーズ凝縮相として理解した。2)GaSe励起子系では、高密度下での強い励起子間反発相互作用の結果、励起子-励起子散乱,励起子-自由キャリア散乱により励起子は反跳を受けて発光消滅過程へ移行し、その結果、集団的コーヒーレンスが形成されず、ボーズ凝縮相への移行が起きないことが明らかになった。3)GaAs/AlGaAs系傾斜基盤上成長量子細線において、励起子を高密度に励起しスペクトル変化及び空間拡散のダイナミックスから、励起子間斥力相互作用と緩和の機構を明らかにした。@上記の系以外に、高輝度発光材料Alq_3の無輻射緩和過程、光捕集性デントリマー分子の光励起状態、π共役性をもつ伝導性ポリマーポリチオフェンなどの励起子系の高密度効果を新しい視点から捉えるために、その線形・非線形光学応答の基礎データを蓄積した。
蛋白質フォールディングの律速のメカニズム

超好熱菌Pyrococcus furiosus由来のピロリドンカルボキシペプチダーゼ(PCP))とP.horikoshii由来のCutA1(PhCutA1)の二種類の蛋白質を用いて、表記課題に取り組んだ。(I)PCPのrefolding速度の異常に遅い反応特性を利用すると、生理的条件下で平衡にあるD状態の構造が解明できる。このD状態のどのような構造的因子が鍵となって、foldingの律速となっているかを明らかにすることが本研究の目的である。明らかになった主な結果は(1)NMRのH/D交換実験から、D状態において異常に交換速度の遅い領域があり、その領域は天然構造のα6-helixに対応して、D状態でその部分が構造を取っていることを、野生型とそのα6ヘリックス(S188E205)の中間付近のAla199でのPro変異型とを比較することによって明らかにした。更に、ペプチドを用いたNMR研究から、D状態で、既にα6ヘリックスを形成しているのは、そのペプチドの固有の高いヘリックス形成能に起因していることが分かった。(II)PhCutA1は、pH7での変性温度が148.5°Cという極めて高い値を示す。至適生育温度95°CのPhCutA1の熱安定化の熱力学的基盤を明らかにするために、生育温度の異なる2種類のCutA1(至適温度が75と28°CのそれぞれT.thermophilus(TtCutA1)とO.sativa(イネ)(OsCutA1))を比較対照として、DSCによる熱変性、CDによる変性剤変性実験を行った。その結果、PhCutA1の異常に高い熱安定性は、エンタルピーとエントロピーの両者の減少に起因して、特に、エントロピーの減少は異常に多く含まれているイオン性残基に原因すると説明できた。超好熱菌由来のピロリドンカルボキシペプチダーゼ(PCP)のrefolding速度の異常に遅い反応特性を利用して、refoldingの過程で起こる構造変化をNMRでリアルタイムに観察したところ、この異常に遅いrefolding反応は、天然(N)状態と変性(D)状態間に非常に高い協同性をもつ2状態変性であることが分かった。このD状態は、蛋白質が生理的条件下で、Nと平衡にあるD状態の構造を指し、水中におけるfoldingの初期構造である。その初期構造を実質的に静止させる条件を見いだしているので、生理的条件で平衡にあるD状態の構造が解明できる。本研究課題では、このD状態のどのような構造的因子が鍵となって高い協同性を保証しているかを明らかにするとともに、その遅いfoldingの律速(rate-limiting)となっている構造因子を明らかにすることが本研究の目的である。PCPの天然構造からfolding反応を遅らせると考えられる構造要因として、(1)一つのシス型プロリン(Pro159)の存在と、(2)分子内部の完全な疎水性環境に埋もれている荷電残基Glu192がある。Pro195とGlu192の一連の変異型を作成し、変異による構造変化、安定性変化、refolding速度の変化を調べたが、いずれも野生型よりもrefolding速度を早める結果にはいたらなかった。しかし、Glu192の一連の変異型の構造と安定性の測定結果から、分子内部に埋もれていてイオン結合もしていないGlu192は水素結合を形成して分子の安定化に重要な役割をしていることが分かった。一方、私達が発見した史上最高の熱安定性を持つ超好熱菌由来のCutA1タンパク質の変性の復元反応が異常に遅いことを見いだしたので、今後は、このタンパク質も加えてフォールディングの律速のメカニズム解明に役立てたいと思う。
バングラデシュのヒ素汚染地域における健康影響の総合的評価

これまでにバングラデシュのヒ素汚染地域と対象地域から収集した約700名の血液、毛髪、爪のサンプル、および、飲料水の元素測定はほぼ終了したが、現在なお、各種サイトカイン、バイオマーカーの測定を続行している。ヒ素曝露と糖尿病、喘息様症状、さらに認知能力への影響について、症状に関する検査と血液中バイオマーカーの比較を実施した。ヒ素曝露と糖尿病との関係について明らかにするため、耐糖能検査も行って毛髪、爪、飲料水中ヒ素濃度との関係を検討した。その結果、ヒ素曝露濃度が高くなるほど、血糖値のみならず、耐糖能に影響があることがわかった。また、特に女性で糖尿病症状が強いこともわかった。呼吸機能、及び、血中IgE濃度とヒ素曝露レベルとの関係を調べた結果、明らかに喘息症状と思われる症状を示す人の頻度がヒ素曝露レベルが高いほど多かった。また、ヒ素曝露濃度に応じて血中IgE濃度が上昇していた。このことは、ヒ素による免疫機能への作用が喘息症状の発現に何らかの影響を及ぼしていることを示唆しており、現在、さらに他のサイトカインの測定を行っている。ヒ素汚染を受けた人の認知機能が低下しているかどうかについて、世界中で用いられている認知能力検査であるMini-Mental State Examination(MMSE)を実施するとともに、血中brain-derived neurotropic factor(BDNF)濃度との関係を調べた結果、ヒ素曝露レベルの上昇に応じて、MMSEスコアが低下し、BDNF濃度が低下していた。今年度は、これらの研究成果を国際的な学術誌に投稿するとともに、国際ヒ素学会、日本ヒ素シンポジウム、日本免疫毒性学会でバングラデシュの共同研究者であるHossain教授とともに発表した。サンプリングに関しては、研究開始当初に日本人がバングラデシュでテロ被害に遭った影響もあり、出遅れていたが、現地の共同研究者の努力もあり、ほぼ終了した。また、サンプル中のヒ素濃度のみならず、呼吸機能、耐糖能、MMSEを用いた認知能力検査など、多様な健康影響の調査を実施することができた。現在、さらなるバイオマーカーの測定を続行している。本調査研究で得られた研究成果を、Springer社から出版された単行本"Arsenic Contamination in Asia"において報告するとともに、国内外の学会で講演して発表することができた。現在投稿中の論文も複数あり、最終年度には、さらに多くの論文として研究成果を国際的に報告できると期待される。現在までに多くのサイトカインの測定を終了しているが、サイトカインはそれぞれが複雑に影響し合っているため、相互の関係性に関する解析を進めるとともに、必要な追加測定を行っていく。これらの免疫機能に関する生化学的測定値が、喘息、糖尿病、認知能力の低下などにどのように関与しているかを総合的に解析していく。尿中の総ヒ素濃度、化学形態別ヒ素濃度を測定することができたので、この結果に関する解析を進めるとともに、ヒ素曝露レベルが年齢(特に子供)、性別、母子関係、食事摂取内容によってどのような影響を受けているかを解析する。最終年度は、さらに多くの論文を公表する。バングラデシュのヒ素汚染地域において、これまで主に皮膚症状を中心に健康影響が調べられてきた。本申請者は、これまでバングラデシュ北西部のRajshahi大学のHossain教授のグループと共同研究を行い、バングラデシュ南西部のヒ素汚染地域において、皮膚障害のみならず、呼吸困難、喘息、糖尿病などの多彩な症状が起こっている可能性を見出してきた。そこで、本年度は、1.ヒ素が呼吸機能・免疫能に及ぼす影響の調査、2.乳幼児のヒ素曝露実態調査、3.食品中のヒ素濃度の測定を計画していた。1.の呼吸機能とそれに関連する血中NO濃度の調査については、申請者本人もバングラデシュに行って実施することを予定した。しかし、2016年7月にダッカで起こった日本人殺害事件の影響で、現地に直接赴いての調査が困難となった。そこで、本年度は、共同研究者のRajshahi大学Hossain教授のグループに依頼し、Hi-checkerを用いた肺機能検査を先行して実施した。これまでは、主にバングラデシュ南西部のヒ素汚染地域での調査を行ってきたが、Rajshahi市の近郊にもこれまで全く調査されていないヒ素汚染地域があることがわかったので、その地域での試料採取も進めている。予備的な結果から、COPD、喘息ともにヒ素汚染地域で増加していることがわかった。血中NO濃度を呼気を用いて簡便に測定することができるNO Breathを購入したが、この機器は来年度の調査で使用することとした。2.の母親と幼児、小児におけるヒ素汚染の実態調査と、3.の水以外のヒ素摂取源の量的把握を行うことについては、すでに現地の共同研究者が、試料採取を開始している。これらの試料は、郵送等によって段階的に日本に送られてきており、洗浄、灰化、ICP-MSによるヒ素濃度の測定を実施している。2016年7月1日にバングラデシュのダッカで日本人が殺害されるテロ事件があった。そのため、2016年度は現地での調査を見送ることにした。なお、共同研究者であるRajshahi大学のHossain教授らが現地での試料採取等は先行して進めているので、大きな後れにはなっていない。2018年1月2月にバングラデシュのRajshahi大学を訪問し、共同研究を行っているHossain教授の研究室にて、研究打合せ、および、これまでに得られたデータの解析について議論を行った。また、新たに発見されたヒ素汚染地域での予備調査を行った。