hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホモエピタキシ基板用セレン化亜鉛単結晶の高圧溶融法による育成

仕込みの粉末ZnSeに比べ溶融したものとの体積減少によるるつぼ上部に空間が出来、育成された結晶は外観上偏析が見られ、EPMA分析でもこの状況が確められた。この偏析を無くする実験を以下行った。(1)液体封止剤の挿入、(2)高融点スパッタリングターゲット材タングステンをるつぼの上端に挿入、(3)BNを(2)と同様な大きさに成形し挿入。(1)、(2)共に良好な結果が得られないので中止し、(3)について数回実験を行った。比較的偏析の少ない、きれいな淡黄色状(以上は以前のカーボンるつぼ使用に比べ)の多結晶が育成出来た。しかし、MBE基板用単結晶片を切り出せるまでには至っていない。3.結晶の評価....(1)EPMAで育成結晶の表面分析(偏析の状況、不純物の混入の状況等が調べられる。)(2)粉末法によるX線回折からの格子定数の検討(カーボンるつぼ使用の場合の単結晶のデータとほぼ一致をみた。)(3)4.2Kでのフォトルミネッセンススペクトルの測定(特に、基礎吸収端近傍の発光、即ち、E_X、I_2等のエキシトンの発光、DAP発光のスペクトル位置、発光強度等の比較検討)。以上1.2.3.の実験をして来たが、未だ良質な単結晶片を切り出せる程の単結晶育成が実験出来していない。引き続き、再現性のある育成条件を確立する実験を進めて行く予定である。我々は高圧溶融法でセレン化亜鉛(ZnSe)単結晶を育成し、これを母体結晶とした青色領域の発光素子開発の基礎研究を行ってきた。ZnSeを基板に用い分子線エピタキシ法による高純度の半導体薄膜結晶を育成し、発光素子開発のための物性制御上の基礎デ-タを得る研究の一環で、特に、ホモエピタキシ薄膜結晶用に使用する高圧溶融法によるZnSeの単結晶育成条件の諸問題を中心に研究を行ったものである。1.ボロンナイトライド(BN)製るつぼを使用し、BN製るつぼ内に液体封止剤の挿入した場合......液体封止剤Caf_2・KF+MgF_2等をBN製るつぼの上端部へ挿入しZn、Seの蒸発防止、偏析防止等の効果を数回実験したが、封止剤がZnSeと反応してガラス状の封止の役目を果さず、結晶を得るには至らなかった。2.BN製るつぼの上端部に液体封止剤の代わりにスパッタ-タゲット用高純度タングステンのペレット状の蓋をした場合......外見状上端部に黒っぽい偏析層が出来、結晶の中心部に、ボイドが形成されているものも幾つか育成された。降下速度等結晶育成条件を検討してみたが、良質な結晶が得られなかった。3.バイロリティック・ボロンナイトライド(PBN)製るつぼ下端部細孔を空けないものを使用し、電気炉内に挿入するためにBN製るつぼを使用した場合......単結晶が出来なかった。4.PBN製るつぼ下端部細孔を空けたものを使用し、電気炉内に挿入するためにBN製るつぼを使用した場合......るつぼ先端角30゚、45゚、るつぼ降下速度を2.5、5.0、7.5、10.0mm/hの8種類の結晶育成し比較検討中です。単結晶領域の大きい辟開面を持つ結晶がるつぼ先端45゚で降下速度7.5mm/hの条件で育成出来た。5.PBN製るつぼ下端部細孔を空けたものを使用し、BN製るつぼの代わりにカ-ボン製るつぼの側面に穴を空けたものを使用した場合......4.と同じ条件の8種類の結晶育成実験を進めている。
アルツハイマー病のドーパミン神経伝達と脳内タウ蛋白蓄積量に関するPET研究

アルツハイマー型認知症(AD)・軽度認知障害および健常者を対象にpositron emission tomography(PET)検査を行い、脳内のタウおよびアミロイドの蓄積を評価した。PETプローブとしてそれぞれ[18F]THK5351、[11C]PiBを用いた。全例に頭部MRIを施行した。最終的に37名の健常被験者と30名のAD/MCI患者の解析を行った。30名のADおよびMCI患者群(平均年齢73.4±8.9歳、平均MMSE 22.3±4.1、平均Global CDR0.9±0.4)のうち、まずはPiB-PETの原画像での視察で、アミロイド陽性か陰性かの二分法にて、20名が陽性で10名が陰性であった。一方、37名(平均年齢66.4±9.6歳、平均MMSE 28.9±1.5、平均Global CDR 0.1±0.2)の健常志願者のうち、30名が陰性で、7名が陽性であった。THK5351-PET画像の解析は、個人のTHK5351画像をSPM12を用いてMRIに位置合わせし、MRIを分節化した後、解剖学的標準化し、小脳皮質の集積で除してSUVR画像を作成した。その結果、アミロイド陽性AD患者は陰性健常者と比較して、THK5351は両側側頭・頭頂葉、両側後部帯状回、楔前部、両側外側側頭葉、両側上部前頭葉皮質で集積が増加していた。ところが最近の研究において[18F]THK5351はタウのみではなく、アストロサイトに豊富に存在するモノアミン酸化酵素B(MAO-B)にも結合することが明らかにされた。そのためタウ選択性を高めた次世代のタウPETプローブが開発されつつある。一方、ADにおけるTHK5351の集積増加はMAO-Bが存在するアストロサイトの変化を反映すると考えられることから、MAO-Bに選択的なPETプローブはADの病態のマーカーの一つとなりうるとも考えられる。アルツハイマー型認知症患者を対象にpositron emissiono tomography(PET)を用い、タウ蛋白蓄積量を[F-18]THK5351をプローブとして、ドーパミンD2/D3受容体を[C-11]racloprideをプローブとして評価する。同時に頭部MRIと神経心理検査を含む臨床症状を評価する。患者群には精神病症状や抑うつ症状などの精神症状を持つ患者も組み入れ、症状と画像所見との関連をみる。また、年齢・性別を合わせた健常者に対してもPET検査や頭部MRI検査、神経心理検査を施行し、患者群と比較する。平成28年度は院内に認知症疾患医療センターが設置され、専門外来として診療・臨床研究の体制が強化された。[F-18]THK5351に関しては既に臨床研究が行われており、racloprideの原末から当院のサクロトロンを利用して[C-11]racloprideを合成できることを確認した。[C-11]racloprideに関しては近々にPET薬剤委員会に申請する。その上で本研究を当センター内の倫理委員会に申請すべく準備を進めている。他の臨床研究との兼ね合いでPET薬剤委員会への申請、臨床研究の倫理指針の改定およびそれに応じた当センターでの対応などのため倫理委員会への申請が遅れている。自身の異動および当該研究部門の人的体制の変化、それに伴うスケジュールの大幅な変更・検査の一時休止を余儀なくされた。その結果として、当初予定していたドーパミン系PETの準備を進めていたが、現実的に施行困難になった。さらに、臨床研究法など臨床研究環境の急激な変化もあり、今後は検査項目を絞って現実的な対応をしていく。

一方、ADにおけるTHK5351の集積増加はMAO-Bが存在するアストロサイトの変化を反映すると考えられることから、MAO-Bに選択的なPETプローブはADの病態のマーカーの一つとなりうるとも考えられる。当院の認知症診療・研究体制が平成28年度から以前に比べて格段に整備・強化されつつある。研究が開始になれば、当該研究のリクルート体制を早急に確立する。PET部門の人的体制を再整備し、特に精神症状がある症例のリクルートを強化する。最終的にF-18 THK-5351 PETとMRI中心の画像解析を行い、臨床評価との関連を含めて検討する。研究実施が遅れているため、物品費と謝金の使用が繰り越しになっている。研究実施の遅れにより、支出に関しても遅れが出ている。最終年度では研究実施に伴い、支出が増える予定である。研究開始と共に使用される。
IP-10 を分子標的としたシェーグレン症候群の新規診断・治療法の開発

シェーグレン症候群(SS)は、外分泌腺を標的とする自己免疫疾患であり、その発症機序は未だ解明されていない。このため標準治療は確立されておらず、対症療法が主体である。我々はSS患者口唇腺の網羅的DNA発現解析を行った結果、ケモカインであるIP-10が過剰発現していることを見出した。詳細な解析をすすめたところ、SS唾液腺ではIFN-γ刺激により導管細胞からIP-10が著明に分泌され、その結果IP-10のレセプターであるCXCR3+マクロファージが集簇されることが明らかとなった。IP-10を分子標的とすることでマクロファージの集簇を抑制し、SS唾液腺の慢性炎症を制御できる可能性が示唆された。シェーグレン症候群(以下SS)は、外分泌腺を標的とする自己免疫疾患である。発症機序は未だ不明な点が多く、このため根本的治療法は確立されていない。我々は、SS患者の唾液中に存在する蛋白質を網羅的に解析した結果、ケモカインであるinterferon inducible protein 10 (以下IP-10,別名CXCL10)が過剰に存在することを見出した。また、SS患者口唇腺のDNAマイクロアレイ解析の結果、正常口唇腺と比較しIP-10は6.6倍の発現上昇を認めることを明らかにした。以上の結果からIP-10がSSの病態形成に重要な分子であると考えられた。IP-10の口唇腺での局在を調べるため免疫組織化学染色法を行ったところ、IP-10は導管上皮に強く発現していた。IP-10のレセプターであるCXCR3の局在を免疫蛍光抗体法で調べたところ、マクロファージに発現を認めた。一方、浸潤Tリンパ球の大部分にはCXCR3の発現を認めなかった。次に、SS口唇腺におけるIP-10の過剰発現の誘因を解析するために、当教室で樹立した不死化正常ヒト唾液腺腺房細胞株(NS-SC-AC)および導管細胞株(NS-SV-DC)を用いてin vitroでの解析を行った。IFN-γ、TNF-α、IL-1β、LPSを添加しIP-10のmRNAおよび蛋白質発現をqRT-PCRおよびELISAを用いて解析した。その結果、導管細胞ではIFN-γ、腺房細胞ではTNF-αでIP-10の発現が誘導され、導管細胞でより強く発現誘導されることが判明した。平成27年度に予定していたSS口唇腺のDNAマイクロアレイ解析を実施した。IP-10に関連する遺伝子として、CXCL9、CXCL11などが同定された。このため、ヒト唾液腺におけるIP-10、CXCR3の発現解析の際にCXCL9、CXCL11もあわせて解析を行った。本年度はほぼ予定通りの研究が遂行できている。シェーグレン症候群(SS)は、外分泌腺を標的とする自己免疫疾患であるが、発症機序は未だ不明な点が多く、このため根本的治療法は確立されていない。われわれは、SS患者の唾液中に存在する蛋白質を網羅的に解析した結果、ケモカインであるIP-10(別名CXCL10)が過剰に存在することを見出した。IP-10は、炎症性サイトカインに応答して単球や上皮細胞、内皮細胞で発現誘導され、リンパ球の遊走に関与するケモカインであるとされている。本研究では、SSの唾液腺破壊の原因分子としてIP-10に着目し、その機能解析を行い、新規の診断、治療法を確立することを目指す。平成27年度にSS口唇腺のDNAマイクロアレイ解析を行った結果、IP-10はコントロール群と比較しSS群で6.6倍の過剰発現を認めた。免疫組織化学染色にて局在を調べたところ唾液腺導管細胞に強発現していた。平成28年度はIP-10のレセプターであるCXCR3の発現解析を行った。SS口唇腺を用いた二重蛍光免疫染色では、CXCR3は浸潤Tリンパ球にはほとんど発現がなく、CXCR3+CD163+M2マクロファージに90%以上発現していることが明らかになった。また、SS口唇腺をリンパ球浸潤の程度によりGrade 14に分類し、相関関係を検索したところ、CXCR3+CD163+M2マクロファージが減少するほど浸潤リンパ球数は増加するという負の相関関係を認めた。予定では平成28年度にSS疾患モデルマウスを用いた研究を行う予定であったが、CXCR3の発現解析実験に時間がかかり着手できていない。SS口唇腺のDNAマイクロアレイ解析を行った結果、IP-10はコントロール群と比較しSS群で6.6倍の過剰発現を認めた。免疫組織化学染色にて局在を調べたところIP-10は唾液腺導管細胞に強発現していることが明らかになった。次に、IP-10のレセプターであるCXCR3の発現解析を行った。

SS口唇腺を用いた二重蛍光免疫染色では、CXCR3は浸潤Tリンパ球にはほとんど発現がなく、CXCR3+CD163+M2マクロファージに90%以上発現していることが明らかになった。また、SS口唇腺をリンパ球浸潤の程度によりGrade 14に分類し、相関関係を検索したところ、CXCR3+CD163+M2マクロファージが減少するほど浸潤リンパ球数は増加するという負の相関関係を認めた。続いて、導管細胞のIP-10過剰発現をもたらす分子を検索した。正常唾液腺導管細胞株を用いて、TNF-α、IFN-γ、IL-1β、LPSを添加したところ、IFN-γ刺激にて著明にIP-10 mRNAおよび蛋白質発現が上昇した。シェーグレン症候群(SS)は、外分泌腺を標的とする自己免疫疾患であり、その発症機序は未だ解明されていない。このため標準治療は確立されておらず、対症療法が主体である。我々はSS患者口唇腺の網羅的DNA発現解析を行った結果、ケモカインであるIP-10が過剰発現していることを見出した。詳細な解析をすすめたところ、SS唾液腺ではIFN-γ刺激により導管細胞からIP-10が著明に分泌され、その結果IP-10のレセプターであるCXCR3+マクロファージが集簇されることが明らかとなった。IP-10を分子標的とすることでマクロファージの集簇を抑制し、SS唾液腺の慢性炎症を制御できる可能性が示唆された。これまでの研究で、IP-10はSSの治療標的となる可能性が示唆されたので、今後はSS疾患モデルマウスを用いた研究を行う。胸腺摘出NFS/sldマウスの腹腔内に生後3週後(n=10)、4週後(n=10)、8週後(n=10)から週1回、マウス抗IP-10抗体および抗CXCR3抗体の投与を開始する。なお、コントロールとして生食投与群(n=5)をおく。そして10週齢、30週齢まで投与を行い、この間1週間毎に唾液分泌量と体重の測定を行う。そして10週および30週齢の時点ですべてのマウスを屠殺し、唾液腺を摘出し、1/3を病理組織検査、1/3を蛋白質抽出、そして残り1/3をRNA抽出に用いる。病理組織学的検索では、まずH&E染色にてリンパ球浸潤および腺房構造の破壊の程度を確認する。次に免疫組織化学染色にてIP-10およびCXCR3の発現および局在を確認する。さらに、IP-10およびCXCR3 mRNA発現をqRT-PCR法で、蛋白質発現をWestern blot法で解析する。これまでの報告などにより当初CXCR3はT細胞に発現していると予想していた。しかしながら今年度行ったSS患者12例を対象に行った二重蛍光免疫染色では、CXCR3はT細胞への発現はほとんどなく、CD163+M2マクロファージの90%以上に発現していることが明らかとなった。CXCR3+CD163+M2マクロファージは抗炎症性に作用する可能性が示唆された。この結果をふまえてSSモデルマウスの実験に取り組む予定である。口腔外科当該年度で実施予定の研究が完了し、平成28年度実施予定の研究のための抗体を購入したかったが金額が不足していたため、翌年に繰り越すことにした。SS口唇腺におけるCXCR3の発現解析に予定外の時間を費やしたため、SSモデルマウスを使用した実験を行えなかったため。IP-10抗体の購入にあてる。SSモデルマウスを用いて、IP-10を補充した場合と抑制した場合での、唾液分泌量と唾液腺の病理組織学的検索を行う。
大規模なスパースモデリングへの統計力学的アプローチ

スパースな構造を抽出する統計モデルによる多変量解析の方法(=スパースモデリング)について系統的な開発/整備を行った.統計モデルを利用したデータからの情報抽出は尤度や相互情報量など情報量概念に関する最適化問題として系統的に定式化することができる.しかしながら,こうした系統的定式化に沿った方法は,多くの場合,計算量的困難を伴うため具体的に実施することが難しい.本研究では,この困難を統計力学の概念/技術を用いて克服することで,現状の打破を目指した.特に,1)圧縮センシング,2)潜在変数モデリング,3)モデル選択の課題に関し,多数の事例に対して性能解析,実際的アルゴリズム開発を行った.【圧縮センシング】従来,圧縮センシングの理論研究では,要素毎に独立な乱数からなる観測行列を対象としたものがほとんどであった.これについて以下3つの展開を試みた.(a)ランダムに構成される直交行列に拡張した.その結果,観測ノイズの存在する場合については従来の独立な乱数を要素に持つ観測行列よりも優れた信号復元性能を示すことが明らかになった.また,直交性を高めたこうした観測行列に対する近似的信号復元法を統計力学の平均場近似にもとづいて開発した.(b)任意の観測行列についてl1ノルムの最小化を信号長の自乗程度で実行する平均場近似によるアルゴリズムについて性能向上へ向けた動作解析を行った.(c)実データへの応用として,ポートフォリオに基づく各金融商品を構成する各銘柄の値動きを並べて疎ベクトルとみなし,ポートフォリオ行列と金融商品価格が与えた際,背後の疎ベクトルの推定法を圧縮センシングとして定式化した.【潜在変数モデリング】辞書学習を主な対象として,2つの行列の積が与えられた際に,その積のみにもとづいて元の2つの行列を再構成するために必要な条件に関する統計力学的な分析をおこなった.また,平均場近似にもとづいて行列分解に関する近似的アルゴリズムを構成した.【モデル選択】情報源の個数が不明であるときには,情報行列が零固有値を持つため,従来の統計的方法を用いることができないことが知られている.本研究では,情報行列が非可逆であっても用いることができるWAICが通常の漸近理論よりも広範囲で使用可能であることを示した.また,対数周辺尤度関数(自由エネルギー)を数値的に計算できる方法WBICについて交換モンテカルロ法を用いた精度の検証を行った.以下の研究を実施した.1過完備基底による次元削減:信号処理の分野では,次元数より多くのベクトルを辞書行列として用いる過完備基底によりスパース表現が得られ,ノイズ低減,情報圧縮等に用いられている.こうした方法に備わる理論的性能限界,および,実際的方法を用いた場合に得られる性能を統計力学のレプリカ法および数値実験により分析した.その結果,過完備基底のサイズを十分大きくすることにより,有限の次元削減率でも信号の歪を任意に小さくできることを解明した.また,スパース表現を求める代表的な実際的近似法であるOMP法,LASSO法を比較し,ランダムな信号に対する次元削減の性能はOMP法の方が優れていることがわかった.2行列分解:情報圧縮やデータからの規則性発見に関する理論的な知見を得るためにランダムな行列に関する辞書学習(=与えられた行列を辞書行列とスパース行列の積に分解する課題)について検討した.その結果,提示される行列が「正解」の積である場合に良好な結果が得られるアルゴリズムが望ましい結果を与えないことがわかった.現在その改良法について検討している.3WAICの有効性に関する分析:特異モデルに対しても有望視されるモデル選択基準にWAICがある.LASSO問題に対し,行列Aがスパースであるときとないときについて人工的に作成したデータを用いて,WAICによるハイパーパラメータの選択が,平均予測損失を最小にすることを実験的に解明した.また周辺尤度を最大にするハイパーパラメータはWAICを最小にするハイパーパラメータと大きく異なる場合があることを示した.これらのことについて都市データ解析に応用することにより実データにおいても同様の現象が生じることを明らかにした.以下の研究を実施した.1圧縮センシング:映画における動画と音楽のように,世の中には複数の異なる信号が互いに統計的な相関を有している場合がある.こうした複数の信号間の相関を利用する圧縮センシングの方法として分散圧縮センシングという枠組みが提案されている.我々は分散圧縮センシングの中でも特にJSM-2というモデルに着目し,観測ノイズが存在する状況に対して,信号に関する事前情報を利用しないl_{2,1}ノルムを用いた復元法と信号に関する事前情報を用いたベイズ最適な復元法の性能を分析した.2潜在変数モデリング:圧縮センシングに関する性能評価を行う際に有用となる行列に関する特徴量として制限等長性定数(RIC)が知られている.この特徴量の評価は難しく,従来,ランダム行列に対する上界評価しかなされていなかった.

我々は,統計力学にもとづく潜在変数モデリングの解析法を応用することで,ランダム行列に対しRICを直接的に評価する枠組みを与えた.3モデル選択:報量規準WAICは予測分布の汎化損失の漸近的な不偏推定量であることが理論的に示されていたが,独立な確率変数の個数nに対して事後分布が相転移を持つ場合においてどの程度に精密な推測を与えるかについては知られていなかった.本年度の研究では,小さなnから大きなnへの変化に応じて事後分布の位置が急激に変化することで生じる相転移について実験的に解析し,小さなnにおいても大きなnにおいても,また相転移点上においても,WAICにより汎化損失が推測できることを明らかにした.また上記の現象において数式上の対称性を持つ潜在変数の挙動は確率的なゆらぎのため自発的に破れるが,その際においてもWAICによって事後分布の作る平衡状態の挙動を数量的に調べることが可能であることが明らかになった.本計画研究は統計力学の概念/技術を用いて具体的な事例を数多く「解く」ことを通じて「システマティック」かつ「実践できる」多変量解析の方法論の構築を目指している,そのために,多数の課題に同時並行的に取り組み知見を蓄積する方策を取っているが,これまでに設定した7つの課題「直交観測行列を用いた圧縮センシング」,「1ビット圧縮センシング」,「分散圧縮センシング」,「辞書学習」,「過完備基底による次元削減(スパース近似)」,「RICの評価」,「圧縮センシングに対するWAICの有効性の検証」それぞれに対して学術論文として公表された成果が得られている.このことから,計画に沿って順調に進展していると認識している.以下の研究を実施した.1圧縮センシング:圧縮センシングを含むスパースな線形回帰問題に対して,平均場近似の考え方にもとづき,交差検証を実施することなしに交差検証誤差を近似的に評価する方法を与えた.また,計算能力の低いデバイスをもちいた圧縮センシングの可能性を探るためにオンライン形式による圧縮センシングについて人工モデルにもとづいた解析を行った.2潜在変数モデリング:i)行列分解問題に関し,分解された行列の一方の事前分布が疎な場合において,変分ベイズ法に基づき近似の下での分解行列の解析的表現を書き下し,その妥当性を数値実験で確認した.ii)深層学習の問題で,学習過程での情報刈り込み(情報のスパース化)が学習に有効であることを次の2つの点で確認した.(1)ボルツマンマシン学習の一手法であるPersistent Contrastive Divergence法でのL1正則化項の導入,(2)囲碁の着手予測におけるDropConnectの導入.3モデル選択:i)非負値行列分解は行列で与えられた情報をスパースな行列の積で表現する方法であるが,そのベイズ推測における周辺尤度と汎化誤差の挙動を導出した.非負値行列の分解は一般の行列分解よりも大きな汎化誤差を持つ場合があることを示した.汎化誤差の解明により適切なモデル選択を行なうための基盤が得られた.ii)スパース正則化付き推定など,現代的な推定の枠組みに対して適用可能なモデル選択規準の解析的導出が求められているが,複雑な推定方法に対しては最尤法を前提とした従来の導出方法を直接適用することはできない.そこで統計力学的な手法を用いて,スパース正則化に対する情報量規準の導出を行った.これにより,様々なスパース正則化に対して適用可能な情報量規準の一般形が求められ,またその物理的な解釈を得ることができた.本計画研究は統計力学の概念/技術を用いて具体的な事例を数多く「解く」ことにより,「システマティック」かつ「実践できる」多変量解析の方法論の構築を目指している.
Arthrofactin合成反応の分子メカニズム

Pseudomonas属細菌MIS 38株が産生する環状リポペプチドArthrofactin(AF)極めて高活性の界面活性を有すると共に、一部の有害微生物に対する生育阻害活性をもつ。AF合成酵素は3つのサブユニット(ArfA/B/C)から構成される。興味深いことにArfCのC末端には産物ペプチドの合成酵素からの切り出しに機能するチオエステラーゼドメイン(TE)が2つ存在する。本研究では、まずこれらのTEが合成反応にどのように係わっているのかを解析した。当該遺伝子部分を大腸菌内でクローニングした後、PCR法を用いて部位特異的突然変異遺伝子を構築した。さらにこの変異遺伝子を相同性組み換え法によりMIS38染色体に戻した。こうして、4種類の活性中心変異酵素を生産しAF生産性を調べた。その結果、TE1変異酵素はAF生産性を完全に失っていた。一方、TE2変異酵素は野生型の5±1%の活性を保持していた。また生産されたAFは野生酵素由来のものと同一の構造であることを確認した。以上の結果から、TE1が環状化反応と産物の遊離に必須であり、TE2は本質的に重要ではないことを明らかにした。次に合成遺伝子の発現制御機構を探るために接合伝達を用いてTn5トランスポゾンをMIS38株染色体に導入し、変異体ライブラリーを作製した。環状リポペプチドの産生能の低下に伴う細胞機能の変化や、コロニー形状の違いを指標にして、合成系に異常を持つ変異体を多数取得した。ほとんどの挿入変異は、合成酵素Arf遺伝子領域内に検出されたが、その他の変異遺伝子解析から環境応答型の転写因子や、熱応答因子、およびストレス応答を多面制御するシグナル因子が、環状リポペプチドの合成系に関わることを明らかにした。以上の成果は環状リポペプチド合成機構の解明に大きく貢献するものである。Pseudomonas属細菌MIS38株が産生する環状リポペプチドArthrofactinは極めて高活性の界面活性を有すると共に、一部の有害微生物に対する生育阻害活性をもつ。これまでにArthrofactin合成酵素群をコードする約40kbに及ぶ全遺伝子領域の取得に成功し、その構造解析からArthrofactinは非リボソーム型ペプチド合成酵素複合体(NRPS)により合成されることが分かっている。本年度においてはArthrofactin合成反応に関する分子メカニズムを明らかにするために、Arthrofactin合成能変異株を取得しその変異遺伝子解析を行った。具体的には接合伝達を用いてTn5トランスポゾンをMIS38株に導入して、ゲノムの遺伝子にランダムに挿入変異を持つ変異体ライブラリーを調製した。環状リポペプチドの産生能の低下に伴う細胞機能の変化や、コロニー形状の違いを指標にして、合成能に異常を持つ変異体を多数取得することができた。ほとんどの挿入変異は、合成酵素本体であるNRPSをコードする遺伝子領域に検出されたが、これらに加えて、合成酵素遺伝子の転写制御に関わる環境応答型の転写因子や、熱応答因子、更には、細菌のストレス応答を高次に制御するシグナル因子系の遺伝子機能が、環状リポペプチドの合成系の制御遺伝子として特定された。さらに、合成酵素遺伝子の下流に細胞外への輸送に関与すると予想されるトランスポーター遺伝子を見い出した。今後は、同定された遺伝子機能の、細胞内や生育条件での作用機序を精査することにより、環状リポペプチドを産生する細菌の真意や、その活用法について有益な情報を得ることが可能になると思われる。Pseudomonas属細菌MIS38株が産生する環状リポペプチドArthrofactin(AF)は極めて高活性の界面活性を有すると共に、一部の有害微生物に対する生育阻害活性をもつ。

興味深いことにArfCのC末端には産物ペプチドの合成酵素からの切り出しに機能するチオエステラーゼドメイン(TE)が2つ存在する。本研究では、まずこれらのTEが合成反応にどのように係わっているのかを解析した。当該遺伝子部分を大腸菌内でクローニングした後、PCR法を用いて部位特異的突然変異遺伝子を構築した。さらにこの変異遺伝子を相同性組み換え法によりMIS38染色体に戻した。こうして、4種類の活性中心変異酵素を生産しAF生産性を調べた。その結果、TE1変異酵素はAF生産性を完全に失っていた。一方、TE2変異酵素は野生型の5±1%の活性を保持していた。また生産されたAFは野生酵素由来のものと同一の構造であることを確認した。以上の結果から、TE1が環状化反応と産物の遊離に必須であり、TE2は本質的に重要ではないことを明らかにした。次に合成遺伝子の発現制御機構を探るために接合伝達を用いてTn5トランスポゾンをMIS38株染色体に導入し、変異体ライブラリーを作製した。環状リポペプチドの産生能の低下に伴う細胞機能の変化や、コロニー形状の違いを指標にして、合成系に異常を持つ変異体を多数取得した。ほとんどの挿入変異は、合成酵素Arf遺伝子領域内に検出されたが、その他の変異遺伝子解析から環境応答型の転写因子や、熱応答因子、およびストレス応答を多面制御するシグナル因子が、環状リポペプチドの合成系に関わることを明らかにした。以上の成果は環状リポペプチド合成機構の解明に大きく貢献するものである。
二重ベータ崩壊実験用チェンバーガス中の極微少ラドン・トロン濃度測定

二重β崩壊の探索のような地下実験において、主たるバックグランドをもたらすものは環境における放射性物質、特にトロンの娘核である^<208>Tlである。地上にあって影響が大きいラドンは、地下においては空気のフィルタリングを重ねることで十分低減できるという。ラドンの壊変はトロンに比して長寿命で進行するために、その検出は比較的容易である。過去の研究においては、高い検出感度を目指して大容積の静電捕集型検出器が製作され、これを用いて10mBq/m^3の測定が可能となった。NEMO-3実験では2βの実質的な検出をドリフト・チェンバーで行っているため、使用する気体(He+少量のArとアルコール)中の放射性不純物のみならず、試料とする物質の他材質としてのあらゆる物質にそうした源が存在し得る。それだけにバックグランドを正確に定量することは難しい。とはいえ、バックグランドの測定に利用できてある程度の信頼性もある検出器は、静電捕集型のものを措いて他に適当するものが見当たらない。故に、先ずは1lという小容積の検出器を用いて、検出効率の温度特性をはじめ諸々の特質を調べてみることにした。検出している核種がラドンあるいはトロンの壊変物質であることを保証すべく、それらの娘核の平均寿命測定も行った。検出器は外気の流入が可能な構造であるため、この部分を封じるかまたは一回り大きなアクリル製容器に収納して測定した。半減期測定に関する両者の結果の比較を行った。今回の測定は空気中のラドンやマントルの弱いトロン源を用いたため、適当な線源とより大型の検出器を用いて他所で得られた結果とは精度において劣る。我々の測定精度は34%のレベルであった。しかし、これ以外の種々の情報を得やすいという点で、こうした小型の検出器もむしろ有用かも知れないと思っている。^<218>Poのようなラドンの娘核は酸素と結合して正にイオン化する傾向にある。このイオンはまた水分子とも結合しやすく、有限の寿命によって検出されるまでに崩壊することもある。過去にラドンの検出の湿度効果としてChuとHopkeにより報告された実験結果があるが、我々はこれとは別にイオンの移動度の減少という観点から同じ効果の説明を試みた。また、α線の検出率の温度変化を測定し、我々が推論で得た結果(これはChuとHopkeの実験式を再現する)との良い一致を確認した。我々が測定したのは湿度としての水蒸気のみであったが、類似する事情はアルコール蒸気についても成り立つと思える。アルコール蒸気はドリフト・チェンバーのクエンチング気体として用いられるので、その測定も重要である。チェンバーガス中に含まれる重要なバックグランド源として認識されているトロンの娘核^<208>Tlについての研究もまた将来的に重要である。

アルコール蒸気はドリフト・チェンバーのクエンチング気体として用いられるので、その測定も重要である。チェンバーガス中に含まれる重要なバックグランド源として認識されているトロンの娘核^<208>Tlについての研究もまた将来的に重要である。2重β崩壊の探索はニュートリノの本性に関わる重要な物理を含んでおり、これ迄にも世界の各所で行われてきた実験課題である。多量の^<100>Moを用いたNEMOIIと称する最近の実験計画は、飛躍的に高精度の結果を目指しているが、これの達成には環境におけるバックグランドの低減とその正確な見積もりが不可欠である。中でもウラン系列の^<214>Biとトリウム系列の^<208>TIは^<100>Moの2β崩壊の主要なバックグランドと目されており、その親核である気中の微量ラドン・トロンの測定は極めて重要である。田阪らは、これらの娘核であるポロニウムの90%以上が正に帯電する性質を利用して、静電捕集による高感度の検出法を提案した。これによると、検出効率は主として被検気体の容量に依存しており、トロンの娘核のように短い半減期をもつ核種の場合には、逆に検出効率の相対的低下を招く。この研究課題は、これらの短寿命核種をより効率よく検出する方法を開拓することである。われわれは、静電捕集型のラドン検出器が優れた性能を有していることに着目し、この方法をベースにPDに代わるより大面積の検出器を迫求する。現在、α粒子に比較的感度の高いCsIやGSOなどの無機シンチレータの利用を検討している。ところで、静電捕集型ラドン検出器の振舞いのいくつかは物理的に興味深い。例えば、Hopkeらが見出した湿度による検出効率の低下は、ポロニウム・イオンが水分子を静電付着しつつ電極であるPDに移動するモデルで説明できる。われわれは、これを定式化してHopkeらの実験式が再現することを見出した。アルコールが存在しても同様な検出効率の低下が起こるが、これはポロニウム・イオンの中和現象として理解できる。その他、空気以外の環境(He,Ar,N_2)での振舞いも一定の解釈をした。われわれはゲルマニウム検出器を使ってラドンとトロンの線源に閃ウラン鉱とマントルがそれぞれ適していることを見出した。以上の成果の一部は、昨年11月米国Norfolk市で開催された国際会議、IEEE2002NSS/MICにおいてポスター発表した。次年度からは新しい検出器の開発に本格的に着手する(1)湿度に対する測定器の感度依存性昨年度の研究によって、測定器のテストに最適のラドン源とトロン源を見いだした。また、湿気やアルコール蒸気に対する静電捕集型測定器の感度についても定性的振舞いを捉えて、その理論的説明を試みた(NorfolkでのIEEE Nuclear Science Symposiumで発表)。しかし、内容的にはより高統計のデータが望ましく、そのための湿度計、露点計の整備から再出発することになった。特に、露点計は高額のため入手が困難であり、これを自作する運びとなった。ラドン・トロンの静電捕集感度は低湿度において非常に高く、既存のデータが限界感度を与えているかどうかが興味とするところである。これを使って、水蒸気のみならずアルコール蒸気に対する感度も調べる予定である。
キクラデス諸島の社会的ネットワーク再編による国民国家建設

平成30年度は、キクラデス諸島の島民の18世紀、19世紀の海運ネットワークならびに地域信仰の状況を調べることを目的として現地調査を行った。そして、島の地域信仰が新生国家ギリシャの国家教会と対峙する中で、人々がどのように自らの帰属性を表現・再編していくのか解明する史料を調査した。第一に、アンドロス島のカイリス図書館を訪問し、アンドロス島民の遺言状や海運業者の史料を閲覧した。アンドロス島でギリシャ独立後に起こったカイリス事件は啓蒙知識人が新宗教を開いて異端裁判にかけられた事件である。この新宗教と地域信仰との関わりを、収集した資料から今後読み取っていきたい。第二に、ティノス島のエヴァンゲリストリア教会を訪問した。ここにはギリシャ独立戦争の最中に発掘され、その後、国家宗教の巡礼の中心となった奇跡のマリア像が安置されている。今回の調査では教会の関係者、並びに宗教的マイノリティとして島に暮らすカトリック住民に聞き取りを行った。この調査の中で、現在、カトリック島民は正教島民と経済的にも宗教儀礼的にも混ざり合いながら生活していることが分かった。さらに、ティノス島のカトリックの史料を集めた文書館の情報も入手した。次の年度はこの文書館で史料収集を行い、カトリック/地域宗教としての正教、ならびにカトリック/国家宗教としての正教、両者の関係を整理し、ティノス島のカトリック住民のアイデンティティがギリシャ独立後どのように変わっていくのか調査を進めたい。第三に、シロス島の国立文書館では、19世紀初期の教会文書を閲覧した。その中で、シロス島のカトリック教徒に関する史料をいくつか発見した。また、ギリシャ独立戦争の最中、島のカトリック教会が新しくイコンを創作していたことも分かった。収集した史料をもとに、シロス島のカトリック教徒のギリシャ独立前後での経済・アイデンティティの変化を分析していきたい。平成30年度は初年度ということもあり、現地調査を行い、キクラデス諸島の地域経済や住民構成などを調べることに専念した。結果、ヴェネチア・オスマン帝国支配期に海運で多くのカトリックの家系が活躍していたことが分かった。そして、現在でもキクラデス諸島にはかなりの数のカトリックが住んでいる(ティノス島の約4割の村は今でもカトリックの村として知られている)。19世紀初め、カトリック住民を多く含むキクラデス諸島が国家宗教に対峙していく中で、正教住民とカトリック住民の関係がどのように変化していったのかを今後調査していきたい。今後は平成30年度に収集した史料をもとに、アンドロス島の18世紀から19世紀の経済や地域信仰の状況を調査し、カイリス事件で発生した新宗教と地域社会のかかわりを明らかにしたい。そして、島民が新しい国民国家の中で、新宗教にどのような役割を期待したのかを解明したい。また、ティノス島、シロス島、さらにナクソス島にはかなりのカトリックが今でも居住し、ヴェネティア・オスマン帝国時代には島の社会階層の上位を占めていたことが分かった。このようなカトリックの島々が正教を国家宗教とするギリシャに編入される中で、地域住民の意識や経済がどのように変わっていったのかを調査していきたい。

今後は平成30年度に収集した史料をもとに、アンドロス島の18世紀から19世紀の経済や地域信仰の状況を調査し、カイリス事件で発生した新宗教と地域社会のかかわりを明らかにしたい。そして、島民が新しい国民国家の中で、新宗教にどのような役割を期待したのかを解明したい。また、ティノス島、シロス島、さらにナクソス島にはかなりのカトリックが今でも居住し、ヴェネティア・オスマン帝国時代には島の社会階層の上位を占めていたことが分かった。このようなカトリックの島々が正教を国家宗教とするギリシャに編入される中で、地域住民の意識や経済がどのように変わっていったのかを調査していきたい。平成30年度は、校務の関係で十分な旅行調査期間をとることができなかった。そのため旅行費用に充てるはずだった86,698円が余ってしまったので、次年度の調査にこの費用を当てたい。
画像化質量分析による毛髪中薬物鑑定法の開発

研究目的本研究では、頭髪縦断面に画像化質量分析を適用し、摂取した薬物の分布を詳細に観察することで、薬物使用歴推定を高度化することを目的とした。本研究の成果から、従来困難であった毛髪からの薬物使用歴推定の高度化が可能となれば、より効率的な薬物乱用の取締りや、保護観察対象者の薬物依存からの更生支援等に活用でき、国を滅ぼしかねない薬物乱用の防止に一定の貢献ができるものと期待された。研究方法本研究では、1モデル薬物メトキシフェナミンを計画的に摂取したボランティアの頭髪を、抜去により採取する。2採取した頭髪試料について、ミクロトームで縦断した後、断面にマトリックスを塗布し、飛行時間型タンデム質量分析装置により、画像化質量分析を行う。3メトキシフェナミン摂取条件、可視化された頭髪中メトキシフェナミン分布及び頭髪の成長速度との相関を詳細に検討し、より高度な使用歴推定技術の確立を目指す。という方法で研究を進めた。研究成果メトキシフェナミン塩酸塩50mgを単回摂取したボランティア5名から経時的(摂取後24時間から14日)に採取した頭髪試料について、縦断面の画像化質量分析を行ったところ、頭髪の成長(1日あたり平均0.4mm)に伴い、検出部位は毛先側へ移動した。服用24時間後の試料での検出部位は、毛球から頭皮直下に及んだ(採取前に頭髪が頭皮内に植わっていた部分の長さは約4mm)。この結果から、頭髪へのメトキシフェナミンの取り込みは、これまで薬物の取り込み部位と考えられてきた毛球に加え、それよりも頭皮側の部位でも起こっていることが強く示唆された。そのような、頭皮直下での取り込みを考慮することで、本法により摂取日を推定しうる可能性が示唆された。
戦後初期日本の原子核物理学の歴史研究、１９４５－１９５８

本研究の目的は、第二次大戦後から1950年代半ばまでの戦後日本の原子核物理学の研究体制の確立過程を明らかにすることである。とくに、日本の物理学史に特有の方法論的な問題を大きく取り上げ、「バトル・ゾーン」や「セルフ・オリエンタリズム」などの概念を用いた分析をした。個別事例としては、戦時中の軍事研究と戦後の物理学研究と関連、戦後日本のラジオアイソトープの輸入、原子核研究所設立時の「田無問題」などの分析を行った。平成25年度は、資料収集と分析を続行しつつ、幾つかの研究発表を行い、論文の執筆を進めた。第一に、資料収集に関しては、7月に英国ケンブリッジ大学チャーチル・コレッジ・アーカイブズ・センター及び英国国立文書館、10月に米国カリフォルニア大学バークレー校にて調査を行った。口頭発表は三件、すべて英語、そのうち二件は国外(マンチェスターおよびシンガポール)で行った。一件は、占領期の核物理に関するもの、一件は原子核研究所に関するもの、一件は核物理・原子力の歴史研究の方法論に関するものである。出版物としては、『年報科学・技術・社会』に原子力の問題に関する短い文章を寄稿した。論文執筆に関しては、原子核研究所の創設をめぐる問題についての英文の論文を執筆し、現在草稿段階である。24年度は計画通り、資料収集と分析を集中的に行った。とくに、文書館における資料調査に重点をおいて行い、国内資料館・図書館のうち、国内では、国立国会図書館(とくに憲政資料室所蔵GHQ資料、新聞資料室、及び科学技術資料室Archives of the History of Quantum Physics)、京都大学基礎物理学研究所湯川記念史料室、同じく京都大学基礎物理学研究所Progress of Theoretical Physics事務室において資料調査を行い、国外に関してはNational Archives and Record Administration(米国公文書館)においてアーカイブ資料の調査を行った。また、国会図書館、各地の大学図書館とオンラインジャーナルでの調査、および古書の購入によって、一次資料のうち、印刷物になっている文献と、二次資料の収集を行った。これらの資料の収集と並行して、資料の分析も進めた。他方で、現存する関係者の聞き取り調査のため、各種物理学者の研究会等に出席するなどして、ラポール形成を目指した。とくに今年度は、「戦後の原子核物理学は戦前とどう連続していたか」「占領期の社会的・文化的状況は当時の原子核物理・原子力開発にどの影響したか」「原子核研究所の設立において立地問題はどう解決されたか」に関する資料収集と分析に重点を置いた。研究発表としては、葉山で開かれた日本科学技術社会論学会年会においてワークショップのオーガナイザーとして、および東京大学における日本科学社会学会設立大会に大会シンポジウムのパネリストとして参加し、両方の学会において、2011年の原発事故に関連して、戦後日本の原子核物理学について研究発表を行った。後者のシンポジウムに関しては、講演内容が今年度中に発表される予定である。その他、国内外で行った発表の幾つかが、本研究に関連している。本研究の研究目的、第二次大戦後から1950年代半ばまでの戦後日本の原子核物理学の研究体制の確立過程を明らかにすること、を達成するために、本年度は特に、占領期の資料調査と、50年代前半についての資料の分析を中心に行いつつ、国内および国際学会において、研究成果を発表しつつ、論文執筆を進めた。2015年度は最終年度であるので、調査よりも研究発表と論文執筆を中心に行った。日本科学史学会年会、東アジア科学史学会、国際科学哲学・方法論・論理学会(CLMPS)、History of Science Society(HSS)のほか、量子物理学の歴史についての国際会議(HQ4)や、テルアビブ大学における専門家ワークショップなどに参加した。また、本研究課題と関連した論考をいくつか発表した。今年度の出版物や、口頭発表は、今後の研究発表のための方法論的な問題に焦点を置いた。一部を除いて、本研究に関する調査を終了させ、最終年度において研究成果の発表をすることが可能であると考えられるため。科学史次年度は最終年度であるので、調査内容の分析を進めつつ、国内外の学会における研究成果の発表を行い、論文の執筆を行う。今年度は、最初の国際学会での発表を一度行う予定であったが、二回行うことができ、また、現在執筆中の論文のテーマは、より広い展開を示すことが分かり、複数の論文に発展する可能性が高いと思われるため。当初の予定通りの作業に加え、予定していなかった学会における研究発表をすでに開始しているので、部分的には計画以上に進展していると思われる。平成26年度は、前年度執筆した論文を国内外の学会で発表した上で、推敲を進めて投稿する。並行して、占領期についての論文を執筆する。特に大きな変更はない。ただし、25年度は、国内研究会等での発表と国際学会での発表を予定していたが、24年度にすでに国内学会での講演を2回しているので、25年度はむしろ国際学会での発表に力を注ぐ。25年度に関しては、予定通り、「原子核研究所の設立において立地問題はどう解決されたか」についての学術論文執筆の年度内の完了を目指し、特に年度の後半はこれを最優先したい。

年度末に出張をしたため、その費用が最後までとっておくように支出を計画したが、見込んだよりも金額がかからないことが判明するのが遅かったため、予算計画を対応して変更出来なかった。次年度の文献資料の購入費および研究会出席のための旅費に当てたい。国際学会での発表、米国での文書館調査の為の費用、国内での文書館・資料館での調査費用と、資料収集の費用が大きな割合を占める。また、論文執筆のための英文校閲等にも使用する。
食道静脈瘤に対する薬物療法の新たなる展開-プロプラノロール不応例に対するエンドセリン拮抗薬の効果に関する検討-

新たな食道静脈瘤の薬物療法として,欧米において広く用いられているプロプラノロールに,門脈圧亢進の一因と考えられる血管収縮性ペプチドであるエンドセリンの拮抗薬(bozentan)を併用することで,より普遍的で効果的な門脈圧降下作用が期待される.ラット門脈圧亢進症モデルを用いて,エンドセリン拮抗薬併用の意義について検討し,さらに効果的な薬物療法の可能性について検討した.平成11年度の研究結果では,慢性肝疾患を伴わない門脈の段階的結紮による門亢症ラット(PVL群)では門脈圧降下作用に関してエンドセリン拮抗剤併用による相乗効果が得られないことが判明したため,平成12年度は胆管結紮による胆汁性肝硬変ラットを作成し併用効果を検討した.(方法)プロプラノロール,エンドセリン拮抗剤投与による全身および門脈循環動態の検討プロプラノロールは1mg/kgを7日間腹腔内投与,bozentanは10mg/kgを血行動態測定1時間前に静注し,門脈圧,体血圧ならびにradioactive microsphere法を用いた全身および門脈循環動態の測定を行った.(結果)胆汁性肝硬変ラットでは肝内門脈血管抵抗の上昇が認められ,血中エンドセリンの高値が観察された.プロプラノロールに加えbozentanを投与することによりに,体血圧,心拍出量の低下と共に門脈圧,門脈血流量のさらなる低下が認められた.(結語)肝硬変症などの慢性肝疾患を伴う門脈圧亢進症において,エンドセリン拮抗薬の併用投与により普遍的,効果的な門脈圧降下作用が得られることが判明した.今後は血圧低下などの副作用を最小限に抑制しうる投与量の決定が必要と考えられた.β-blockerであるpropranololには食道静脈瘤出血後の再出血予防効果があることはよく知られている事実で,欧米においては臨床で広く用いられている薬剤であるが,propranolol不応例が少なからず存在することが報告されている.新たな食道静脈瘤の薬物療法として,propranololに血管収縮性ペプチドであるendothelinの拮抗薬(bozentan)を併用することで,より普遍的で効果的な門脈圧降下作用が期待される.平成11年度は,段階的門脈結紮による門亢症ラット(PVL群)を作成し,薬剤投与後の門脈および全身血行動態(門脈圧,体血圧ならびにradioactivemicroshere法による門脈血流量,心拍出量)の変動について検討した.propranololは1mg/kgを7日間腹腔内投与,bozentanは10mg/kgを血行動態測定の30分前に静脈内投与した.propranolol投与により門脈圧,門脈血流量は有意に低下したが,体血圧,心拍出量には変化が見られなかった.propranololに加えbozentanを併用投与したが,門脈圧,門脈血流量のさらなる低下は認められず,体血圧,心拍出量の有意な低下を認めた.以上の中間結果より,慢性肝疾患を伴わない門亢症ラット(PVL群)では,門脈圧降下作用に関してbozentan併用による相乗効果は得られないものと推察された.平成12年度は,胆管結紮による胆汁生肝硬変症ラット(LC群)を作成し,bozentannの併用効果を明らかにしてい新たな食道静脈瘤の薬物療法として,欧米において広く用いられているプロプラノロールに,門脈圧亢進の一因と考えられる血管収縮性ペプチドであるエンドセリンの拮抗薬(bozentan)を併用することで,より普遍的で効果的な門脈圧降下作用が期待される.ラット門脈圧亢進症モデルを用いて,エンドセリン拮抗薬併用の意義について検討し,さらに効果的な薬物療法の可能性について検討した.平成11年度の研究結果では,慢性肝疾患を伴わない門脈の段階的結紮による門亢症ラット(PVL群)では門脈圧降下作用に関してエンドセリン拮抗剤併用による相乗効果が得られないことが判明したため,平成12年度は胆管結紮による胆汁性肝硬変ラットを作成し併用効果を検討した.(方法)プロプラノロール,エンドセリン拮抗剤投与による全身および門脈循環動態の検討プロプラノロールは1mg/kgを7日間腹腔内投与,bozentanは10mg/kgを血行動態測定1時間前に静注し,門脈圧,体血圧ならびにradioactive microsphere法を用いた全身および門脈循環動態の測定を行った.(結果)胆汁性肝硬変ラットでは肝内門脈血管抵抗の上昇が認められ,血中エンドセリンの高値が観察された.プロプラノロールに加えbozentanを投与することによりに,体血圧,心拍出量の低下と共に門脈圧,門脈血流量のさらなる低下が認められた.(結語)肝硬変症などの慢性肝疾患を伴う門脈圧亢進症において,エンドセリン拮抗薬の併用投与により普遍的,効果的な門脈圧降下作用が得られることが判明した.今後は血圧低下などの副作用を最小限に抑制しうる投与量の決定が必要と考えられた.
冷却CCDカメラによる移動型骨塩測定装置の開発

近年、寿命の高齢化にともない、骨粗鬆症などに起因する骨折が問題視され、骨塩測定の広域化が重要視されている。現在の患者数は450万人とも推定されており、特に60歳以上の高齢者は早期発見、予防のために各個体の骨塩量を知る必要があり、その対象者は本邦で2000万人とも言われている。しかし、現在の骨塩の測定装置は大型で集団検診に適したものは未だ開発されていない。現在の骨塩測定法の原理は二重エネルギー法(DEXA)法が主流であり、このほかX線写真の濃度から骨塩を求めるMD法、及びその改良型のCXD法が使用されている。MD法やCXD法は手骨部のX線撮影によるもので、被験者にたいする検査時間が短く集団検診には適するが、現像処理が必要なことやエネルギー差分法が適用できないために骨組成と軟部組織成分の分離がでないなどの欠点がある。本研究は第2中手骨や橈骨を高感度の冷却CCDカメラを使用して高・低エネルギーX線で撮影し、この2画像から差分法により骨成分を求めるものである。冷却CCDカメラは宇宙観測のため近年急速に発達したもので、その基本原理はCCD素子を冷却すると、熱ノイズがほぼ完全に除去されて高増幅が可能となり、微少光が映像化できる。このカメラの感度はISO10万とも言われ、X線による蛍光像を直接撮影できる。著者らは本法による実験装置を試作し、感度、精度、正確度などを測定し、中手骨や橈骨の実測を行い良好な結果を得た。本研究は、集団検診を目的とした骨塩測定装置に関するもので、主な測定原理構成は、X線による骨像を蛍光紙で可視光に変換し、この蛍光像を高感度、高安定な冷却CCDカメラで撮像し、この出力信号をコンピュータで差分解析を行うものである。1.骨塩測定装置の製作:歯科用の小型X線発生装置と冷却CCDカメラを小型キャスターに取付け移動可能の装置とした。2.冷却効果:-30Cでノイズが著しく低減し、高利得の映像増幅を行っても画質の低下がなく、低線量のX線で撮像が可能であった。3.冷却CCDカメラの入出特性:広範囲の露光域に対して出力は良好な直線性を示し、骨部の入出ピクセル値より吸収係数への換算が容易に行えた。4.冷却CCDカメラの安定性:撮像部のCCDカメラは温度管理されているので出力変動は微小で、経週10回の変動率はCV1%程度であった。5.エネルギー差分法:2項の直線性から差分法が適用でき、軟部組織と骨組織の分離が良好に行えた。6.ファントムの実写:中指骨、橈骨、踵骨のファントム実写を行い、据付型骨塩測定装置と比較し、3%以内で一致した。本研究は、集団検診を目的とした骨塩測定装置に関するもので、前年度は主として装置の製作と特性の測定を行った。その結果、本装置は感度、安定度、正確度など骨塩測定に十分適用できることが分かった。今年度はこの測定装置を使用してファントムの骨塩量を長期間測定して安定性を確認し、またボランティアによる生体の骨塩を測定し年齢、性別の相違が検出可能かの検討を行った。1.エネルギー差分法の効果をよくするために管電圧とフィルタの検討を行った。また、高・低管電圧2回のX線曝射とフィルタの切り換えが連動するように改良した。2.差分法で軟部組識の除去が不十分であったが、その原因が散乱線によるものであることが判明したので、グリッドの適用により正確な差分法が行えた。3.記録画像にROIを設定し、そのプロファイルから差分成分の抽出までの一連の計算を自動的に行うプログラムを開発した。4.同一ファントムを週1回、4ケ月にわたって測定し、変動率を求めた。

5.本学、医療技術短大学生男女各40名の協力を得て、骨塩量の男女差を求めた。さらに、4060才の教職員の骨塩量を測定し、学生より骨塩量が減少傾向にあることが認められた。また骨粗鬆症の老人を2、3測定し、正常のおおよそ1/2であった。6.これまでのデータを総合し、また漏洩線量など医療基準を満たす装置の設計を行っている。